KR20170031298A - 엘이디 조명장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

엘이디 조명장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170031298A
KR20170031298A KR1020150128406A KR20150128406A KR20170031298A KR 20170031298 A KR20170031298 A KR 20170031298A KR 1020150128406 A KR1020150128406 A KR 1020150128406A KR 20150128406 A KR20150128406 A KR 20150128406A KR 20170031298 A KR20170031298 A KR 20170031298A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
led
wavelength conversion
longitudinal direction
layer
Prior art date
Application number
KR1020150128406A
Other languages
English (en)
Inventor
박은현
전수근
김경민
Original Assignee
주식회사 세미콘라이트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 세미콘라이트 filed Critical 주식회사 세미콘라이트
Priority to KR1020150128406A priority Critical patent/KR20170031298A/ko
Publication of KR20170031298A publication Critical patent/KR20170031298A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90—Methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H01L2924/1815—Shape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 개시는, 엘이디 조명장치에 있어서, 기판; 기판 위에 길이 방향을 따라 간격 L1으로 떨어져 배열된 복수의 엘이디 칩; 그리고, 복수의 엘이디 칩 전체를 덮고 높이 H를 갖는 파장 변환층;을 포함하며, 엘이디 칩은 플립 칩인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

엘이디 조명장치 및 이의 제조 방법{Light Emitting Diode Lighting Apparatus And Method for Manufacturing the same}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 특히 바 타입(Bar Type)의 엘이디 조명장치에 있어서 사용된 엘이디의 갯수를 획기적으로 줄인 엘이디 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
엘이디(LED : Light Emitting Diode)는 기존의 형광등이나 백열등 등의 광원에 비해 소형이고, 소비전력이 적으며 반영구적인 수명을 갖고 있어서, 최근 엣지형 백라이트용 광원, 일반 조명용 광원 등 다양한 형태의 조명장치에 광원으로 사용되고 있다.
엘이디를 광원으로 사용하는 조명장치 중 엘이디를 길이 방향으로 나열하여 사용하는 바 타입의 엘이디 조명장치가 있다.
도 1은 한국등록특허공보 제10-1451012호에 기재된 종래의 바 타입의 엘이디 조명장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
종래의 바 타입의 엘이디 조명장치(10)는 길게 연장된 인쇄회로기판(PCB, 11), 인쇄회로기판(11)의 길이 방향을 따라서 일렬로 배열되어 PCB(11)에 장착된 복수의 엘이디(12)를 포함하고 있다. 도 1에 도시된 바 타입의 엘이디 조명장치(10)에서 엘이디(12)는 패키지(Package) 타입이 사용되었다. 패키지 타입 엘이디의 일 예를 도 2에 도시하였다. 패키지 타입의 엘이디를 사용한 바 타입의 엘이디 조명장치는 패키지 타입의 엘이디 자체의 크기로 인하여 바 타입의 엘이디 조명장치의 크기를 줄이는데 제한이 있으며, 도 3에 도시된 것과 같이 길이 방향으로 배열된 패키지 타입의 복수의 엘이디 사이에 어두운 부분(30)이 발생하여 빛이 균일하지 못한 문제가 있었다.
도 2는 패키지 타입의 엘이디의 일 예를 보여주는 도면이다.
패키지 타입의 엘이디(20)는 엘이디 칩(21), 봉지제(22), 본체(23), 리드 프레임(24), 반사벽(25) 등을 포함하고 있다. 엘이디 칩의 종류에는 수직 칩, 래터럴 칩, 플립 칩 등이 있으며, 구조 및 재질은 당업계에 일반적으로 알려져 있어 별도로 설명하지 않는다. 도 2에 기재된 엘이디 칩(21)은 상부에 2개의 전극이 있으며 와이어를 통해 외부와 전기적으로 연결하는 래터럴 칩이다.
도 3은 복수의 패키지 타입의 엘이디를 사용한 바 타입의 엘이디 조명장치의 문제점을 보여주는 도면이다.
점선(26)은 패키지 타입의 엘이디(20)에서 빛이 출사되는 각도를 보여준다. 패키지 타입의 엘이디(20)는 반사벽(25)으로 인하여 점선(26) 안쪽으로 빛이 출사된다. 따라서 도 3과 같이 복수의 패키지 타입의 엘이디(20)를 배열하였을 때, 인접한 패키지 타입의 엘이디(20) 사이에 주변보다 상대적으로 어두운 부분(30)이 발생하여 빛이 균일하지 못한 핫 스팟 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 인접한 패키지 타입의 엘이디(20) 사이의 간격(40)을 줄이는 방법이 있지만, 이 경우 바 타입의 엘이디 조명장치에 사용되는 패키지 타입의 엘이디(20) 갯수가 증가하는 문제가 있다.
본 개시는 패키지 타입의 엘이디를 사용한 바 타입의 엘이디 조명장치의 핫스팟 문제를 해결하면서도 사용되는 엘이디의 갯수를 줄이는 방법을 제시한다.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 엘이디 조명장치에 있어서, 기판; 기판 위에 길이 방향을 따라 간격 L1으로 떨어져 배열된 복수의 엘이디 칩; 그리고, 복수의 엘이디 칩 전체를 덮고 높이 H를 갖는 파장 변환층;을 포함하며, 엘이디 칩은 플립 칩인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치가 제공된다.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 엘이디 조명장치를 제조하는 방법에 있어서, 기판 위에 복수의 플립 칩을 길이방향을 따라 간격 L1으로 떨어뜨려 배열하는 단계(S1); 그리고,복수의 플립 칩 전체를 파장 변환재를 포함하는 파장 변환층으로 덮는 단계(S2);를 포함하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법이 제공된다.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 한국등록특허공보 제10-1451012호에 기재된 종래의 바 타입의 엘이디 조명장치의 일 예를 보여주는 도면,
도 2는 패키지 타입의 엘이디의 일 예를 보여주는 도면,
도 3은 복수의 패키지 타입의 엘이디를 사용한 바 타입의 엘이디 조명장치의 문제점을 보여주는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 일 예를 보여주는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치에 사용된 기판의 일 예를 보여주는 도면,
도 6은 본 개시에서 플립 칩을 사용한 경우의 장점을 보여주는 도면,
도 7은 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치에서 파장 변환층의 길이 방향 단면 형상의 다양한 실시예를 보여주는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 다른 실시예를 보여주는 도면,
도 9는 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면,
도 10은 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 제조 방법을 보여주는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 4는 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4(a)는 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치(100)의 사시도이며, 도 4(b) AA'를 따라 자른 단면도이며, 도 4(c)는 BB'를 따라 자른 단면도의 일부를 사용하여 본 개시의 장점을 설명하는 도면이다.
본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치(100)는 기판(110), 파장 변환층(120) 및 기판(110)의 길이 방향을 따라 배열된 복수의 엘이디 칩(130)을 포함하고 있다. 기판(110)은 금속인쇄회로기판(메탈PCB)일 수 있다. 메탈PCB는 금속층, 절연층 및 회로층이 순서대로 적층된 형태의 인쇄회로기판일 수 있다. 메탈PCB의 금속층, 절연층 및 회로층 적층 구조는 당업자에게 일반적으로 알려져 있어 별도로 구분하여 도시하지 않았다. 파장 변환층(120)은 파장 변환재(121)를 포함한 파장 변환층(120) 형성 물질을 사용하여 형성한다. 파장 변환층(120) 형성 물질을 사용하여 파장 변환층(120)을 형성하는 방법은 디스펜싱, 스크린 프린팅 및 블레이드 코팅 중 하나일 수 있다. 파장 변환재(121)의 종류는 바 타입의 엘이디 조명장치(100)에서 발광하고자 하는 빛의 종류에 따라 적당한 파장 변환재를 선택할 수 있다. 예를 들어 백색광을 발광하고자 하는 경우에는, 엘이디 칩(130)이 청색광을 발광하고, 파장 변환재(121)는 엘이디 칩(130)의 청색광에 여기되어 노란색을 발광하는 노란색 파장 변환재(예 : YAG)일 수 있다. 또는 적색광을 발광하고자 하는 경우에는 엘이디 칩(130)은 청색광을 발광하고, 파장 변환재(121)는 엘이디 칩(130)의 청색광에 여기되어 적색광을 발광하는 적색 파장 변환재(121)일 수 있다. 엘이디 칩(130)에서 발광하는 색에 따라 다양한 파장 변환재(121)를 조합하여 바 타입의 엘이디 조명장치(100)에서 발광하고자 하는 색의 빛을 만들 수 있다. 파장 변환층(120)은 높이 H(122)를 갖도록 형성될 수 있다. 엘이디 칩(130)은 수직 칩, 래터럴 칩 및 플립 칩 중 하나일 수 있다. 바람직한 것은 플립 칩이다. 엘이디 칩(130)이 플립 칩일 때의 장점에 대해서는 도 6에서 설명한다. 복수의 엘이디 칩(130)은 2개 이상을 의미한다. 2개 일 수도 있다. 복수의 엘이디 칩(130)은 길이 방향을 따라 간격 L1(131)으로 떨어져 배열될 수 있다. 본 개시에서는 파장 변환층(120)이 복수의 엘이디 칩(130) 전체를 덮도록 형성되어, 인접한 엘이디 칩(130) 사이에 파장 변환층(120)이 형성된다. 도 4(c)를 보면, 파장 변환재(121)를 포함한 파장 변환층(120)이 인접한 엘이디 칩(130) 사이에 형성되어 있는 것을 보여준다. 인접한 엘이디 칩(130) 사이에 형성된 파장 변환층(120) 때문에, 엘이디 칩(130) 측면에서 나오는 빛(133)이 파장 변환재(121)를 여기시켜 파장 변환재(121)로부터 빛(134, 135)이 나온다. 상측으로 향하는 빛(134)에 의해 인접한 엘이디 칩(130) 사이가 어두워서 발생한 핫 스팟 문제가 해결될 수 있다. 특히 하측으로 향하는 빛(135)도 기판(110)에서 반사되어 상측으로 향하도록 하는 것이 인접한 엘이디 칩(130) 사이가 어두워서 발생한 핫 스팟 문제를 해결하는데 더욱 바람직하다. 즉 본 개시에 따르면 인접한 엘이디 칩(130) 사이에서 파장 변환재(121)가 여기되어 다양한 방향으로 빛(134, 135)이 나오기 때문에, 종래기술이 갖고있는 인접한 패키지 타입의 엘이디 사이에 발생하는 핫 스팟 문제가 완화될 수 있으며, 특히 패키지 타입의 엘이디를 사용했을 때보다 적은 수의 엘이디 칩을 사용해도 핫 스팟 문제가 완화될 수 있다. 다만 엘이디 칩(130) 사이의 간격 L1(131)이 너무 멀어지는 경우 엘이디 칩(130) 측면에서 나오는 빛(133)이 파장 변환재(121)까지 도달하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 인접한 엘이디 칩(130) 사이의 간격 L1(131)은 50mm 이하가 바람직하다. 다만 엘이디 칩(130)의 크기가 큰 경우(예를 들어 5mm * 5mm 크기의 엘이디 칩)에는 50mm 이상도 가능하다. 또한 파장 변환층(120)의 높이 H(122)는 인접한 엘이디 칩(130) 사이에서 나오는 빛(134, 135)의 효율에 영향을 미친다. 높이 H(122)는 엘이디 칩(130)의 높이(136)보다 높고, 인접한 엘이디 칩(130) 사이의 간격 L1(131)의 2배 이하가 바람직하다. 2배 이상 높은 경우에는 엘이디 칩(130) 사이의 파장 변환재(121)가 여기되어 발생한 빛(134, 135)이 상측으로 나가는 효율이 떨어진다. 높이 H(122) 및 엘이디 칩(130)의 높이(136)는 기판(110)의 상면을 기준으로 측정한다. 또한 엘이디 칩(130)과 파장 변환층(120) 사이의 세로 방향 간격 L2(132)이 인접한 엘이디 칩(130) 사이의 간격 L1(131)보다 짧은 것이 바람직하다.
도 5는 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치에 사용된 기판의 일 예를 나타내는 도면이다.
본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치에 사용된 기판(200)은 금속층(210) 사이에 절연층(220)이 배치된 형태의 기판(200)일 수도 있다. 도 5(b)는 기판(200)에 플립 칩(230)이 길이 방향을 따라 배열된 것을 보여준다. 플립 칩(230)의 전극(231, 232)이 절연층(220)을 사이에 두고 기판(200)에 배치될 수 있다.
도 6은 본 개시에서 플립 칩을 사용한 경우의 장점을 보여주는 도면이다.
도 6(a)는 와이어를 사용하여 외부와 전기적으로 연결하는 방식의 엘이디 칩(300)이 사용된 경우를 보여준다. 와이어(310)로 인하여 파장 변환층(320)을 직접 형성하는데 있어서, 와이어(310)의 단락이 문제될 수 있다. 또한 와이어(310)로 인하여 파장 변환층(320)의 상면(321)이 균일하게 형성하기 어려운 문제가 있다. 물론 파장 변환층(320)을 두껍게 형성하여 상면(321)을 균일하게 형성할 수도 있지만, 파장 변환층(320)의 재료비가 많이 드는 문제가 있다. 그러나 도 6(b)와 같이 플립 칩(400)을 사용하는 경우, 플립 칩(400)은 전극(410, 411)이 기판(420) 방향으로 향해 있으며, 파장 변환층(430)이 형성되는 방향으로는 평탄면(412)으로 되어 있기 때문에, 와이어 단락의 문제 및 파장 변환층(430)의 상면(431)이 균일하지 않게 형성되는 문제가 없다.
도 7은 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치에서 파장 변환층의 길이 방향 단면 형상의 다양한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 4(b)에서 파장 변환층(120)의 길이 방향 단면형상은 사각형이다. 그러나 파장 변환층(120)의 길이 방향 단면 형상은 도 7(a)의 삼각형, 도 7(b)의 반원형, 도 7(c)의 타원형, 도 7(d) 다각형 등 다양한 형태가 가능하다. 집광 효율이나 발광각도 등 용도에 따라 다양하게 선택하여 제작할 수 있다. 파장 변환층의 단면이 다양한 경우 도 7(a) 내지 도 7(d)에 기재된 것처럼 높이 H는 단면의 중심을 기준으로 기판으로부터 측정한다.
도 8은 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치(500)는 기판(510), 파장 변환층(520) 및 기판(510)의 길이 방향을 따라 배열된 복수의 엘이디 칩(530)을 포함하고 있다. 기판(510)은 길이방향을 따라 반사벽(511, 512)을 포함할 수 있다. 반사벽(511, 512)은 도 8 (a)에 도시된 반사벽(511)과 같이 기판(510) 자체가 길이 방향으로 양 끝이 구부러져 형성되거나, 도 8(b)에 도시된 반사벽(512)과 같이 별도의 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 반사벽(511)과 반사벽(512)의 차이점은 도 8(a)에 도시된 AA'따른 단면도와 도 8(b)에 도시된 BB'를 다른 단면도를 통해 명확히 알 수 있다. 반사벽(511)은 기판(510)을 직접 구부려서 형성된 것으로 기판과 일체로 연결되어 있어 기판(510)과 반사벽(511) 사이에 경계선이 없다. 반사벽(511)은 반사율이 높은 금속으로 이루어진 것이 바람직하다. 기판(510)이 메탈PCB 인 경우, 금속층 위의 절연층 및 회로층을 제거하여 반사벽(511)을 만들 수 있다. 또는 회로층 위에 반사 물질(예 : Ag, PSR, 백색 실리콘 수지 등)을 도포하여 반사벽(511)을 만들 수도 있다. 기판이 도 5에 도시된 기판인 경우 별도의 공정없이 기판의 양 끝을 구부려서 금속 표면을 갖는 반사벽(511)을 만들 수 있다. 반사벽(512)은 기판(510) 위에 반사 물질(예 : PSR, 백색 실리콘 수지 등)을 이용하여 형성한다. 반사 물질을 기판(510) 위에 형성하는 방법은 디스펜싱, 스크린 프린팅 및 블레이드 코팅 중 하나일 수 있다. 반사벽(512)과 기판(510) 사이에 경계면(513)이 있다. 공정의 편의 및 재료비 절감을 위해 반사벽(511)이 바람직하다. 반사벽(511, 512)을 제외하고는 도 4에 개시된 바 타입의 엘이디 조명장치(100)와 동일하다. 기판(510)은 금속층, 절연층 및 회로층이 순서대로 적층된 메탈PCB 일 수도 있으며, 도 5에 도시된 기판일 수도 있다. 메탈PCB 및 도 5에 도시된 기판에 사용된 금속층은 반사율이 높은 알루미늄(AL)이 바람직하다. 반사벽(511, 512)이 포함된 바 타입의 엘이디 조명장치는 엣지형 백라이트에 광원으로 사용하기 적합하다.
도 9는 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치(600)는 기판(610), 파장 변환층(620) 및 기판(610)의 길이 방향을 따라 배열된 복수의 엘이디 칩(630)을 포함하고 있다. 기판(610)은 절연층(611) 및 회로층(612)을 포함할 수 있다. 기판(610)이 금속층을 포함하지 않는 것을 제외하고는 도 4에 개시된 바 타입의 엘이디 조명장치(100)와 동일하다. 절연층(611)은 실리콘이 바람직하다. 회로층(612)은 구리 또는 은으로 형성될 수 있다. 기판이 단단한 금속층을 포함하고 있지 않으며, 배열되는 광원이 리드 프레임 등을 포함하고 있는 패키지 타입의 엘이디가 아니라 엘이디 칩(630)이기 때문에 잘 휘어지는 특징이 있다.
도 10은 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 제조 방법이 일 예를 보여주는 도면이다.
도 10(a)를 보면, 기판(700) 위에 복수의 엘이디 칩(710)을 길이 방향을 따라 간격 L1(720)으로 떨어뜨려 배열한다(S1). 복수의 엘이디 칩(710)은 플립 칩이 바람직하다. 이후 복수의 엘이디 칩(710) 전체를 파장 변환재(731)를 포함하는 파장 변환층(730)으로 덮는다(S2). 이후 기판(700)에 반사벽(740)을 형성한다(S3). 특히 기판이 금속층을 포함하는 경우, 기판(700)의 금속층의 양 끝을 구부려 길이 방향으로 반사벽(740)을 형성한다. 기판의 양 끝을 구부리기 편리하도록 반사벽(740)을 형성하기 전에 도 10(b)와 같이 기판(700)의 금속층 하면에 홈(701)을 길이 방향으로 형성시킬 수 있다(S4). 홈(701)은 기판(700)의 양 끝을 구부리기 전에는 언제라도 형성시킬 수 있다. 도 10(c)는 홈(701)을 따라 기판(700)을 구부려서 반사벽(740)을 형성한 것을 보여준다.
도 11은 본 개시에 따른 바 타입의 엘이디 조명장치의 제조 방법의 다른 예를 보여주는 도면이다.
본 개시에 따른 제조방법의 순서에 있어서, 당업자가 용이하게 할 수 있는 제조방법의 순서를 변경하는 것은 본 개시의 범위에 포함된다. 예를 들어 도 11과 같이 도 10(a)에서 설명한 S3 단계는 S1 단계 이전에 이루어질 수도 있다. 또한 도 11에 도시된 S3 단계는 금속층을 포함하는 기판(700)에서 금속층의 양 끝을 구부려 길이 방향으로 반사벽(740)을 형성한 것을 보여주고 있다. 다만 S3 단계가 S1 단계 이전에 이루어지는 경우, 도 11과 같이 파장 변환층(730)이 반사벽(740)의 일부를 덮는 것이 용이할 수 있다. 도 8과 비교하면 파장 변환층(520)이 반사벽(511, 512)의 일부를 덮고 있지 않는 것과 구별된다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 엘이디 조명장치에 있어서, 기판; 기판 위에 길이 방향을 따라 간격 L1으로 떨어져 배열된 복수의 엘이디 칩; 그리고, 복수의 엘이디 칩 전체를 덮고 높이 H를 갖는 파장 변환층;을 포함하며, 엘이디 칩은 플립 칩인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(2) 복수의 엘이디 칩은 파장 변환층과 세로 방향으로 간격 L2로 떨어져 있으며, L1이 L2보다 큰 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(3) 높이 H는 엘이디 칩의 높이보다 높으며 L1의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(4) 파장 변환층의 길이 방향 단면 형상이 삼각형, 사각형, 반원형 및 다각형 중 하나인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(5) 기판은 금속층을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(6) 기판은 길이 방향으로 금속층의 양 끝이 구부러져 형성된 반사벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(7) 반사벽의 표면은 금속면인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(8) 금속층은 알루미늄(Al)으로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(9) 기판은 절연층 및 회로층을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
(10) 기판은 기판의 양 끝에서 길이 방향을 따라 반사 물질로 형성된 반사벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
(11) 엘이디 조명장치를 제조하는 방법에 있어서, 기판 위에 복수의 플립 칩을 길이방향을 따라 간격 L1으로 떨어뜨려 배열하는 단계(S1); 그리고, 복수의 플립 칩 전체를 파장 변환재를 포함하는 파장 변환층으로 덮는 단계(S2);를 포함하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법.
(12) S1 단계 이전 또는 S2 단계 이후에 반사벽을 형성하는 단계(S3);를 추가하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법.
(13) 기판이 금속층을 포함하는 경우, 기판의 금속층 양 끝을 구부려 길이 방향으로 반사벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법.
(14) 기판의 금속층 양 끝을 구부리기 전에 금속층의 하면에 홈을 형성하는 단계(S4);를 추가하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법.
본 개시에 따르면 핫 스팟을 완화한 바 타입의 엘이디 조명장치를 얻을 수 있다.
또한 본 개시에 따르면 엘이디 갯수를 줄이고, 엘이디 칩을 직접 광원으로 사용함으로써 패키지 타입의 엘이디를 사용한 경우보다 제조단가를 낮춘 바 타입의 엘이디 조명장치를 얻을 수 있다.
바 타입의 엘이디 조명장치 : 10, 100, 500, 600
기판 : 11, 110, 200, 420, 510, 610, 700
파장 변환층 : 120, 320, 430, 520, 620, 730
엘이디 : 12, 20,
엘이디 칩 : 130, 230, 300, 400, 530, 630, 710

Claims (14)

  1. 엘이디 조명장치에 있어서,
    기판;
    기판 위에 길이 방향을 따라 간격 L1으로 떨어져 배열된 복수의 엘이디 칩; 그리고,
    복수의 엘이디 칩 전체를 덮고 높이 H를 갖는 파장 변환층;을 포함하며,
    엘이디 칩은 플립 칩인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    복수의 엘이디 칩은 파장 변환층과 세로 방향으로 간격 L2로 떨어져 있으며, L1이 L2보다 큰 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    높이 H는 엘이디 칩의 높이보다 높으며 L1의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    파장 변환층의 길이 방향 단면 형상이 삼각형, 사각형, 반원형 및 다각형 중 하나인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    기판은 금속층을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    기판은 길이 방향으로 금속층의 양 끝이 구부러져 형성된 반사벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    반사벽의 표면은 금속면인 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    금속층은 알루미늄(Al)으로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    기판은 절연층 및 회로층을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    기판은 기판의 양 끝에서 길이 방향을 따라 반사 물질로 형성된 반사벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 장치.
  11. 엘이디 조명장치를 제조하는 방법에 있어서,
    기판 위에 복수의 플립 칩을 길이방향을 따라 간격 L1으로 떨어뜨려 배열하는 단계(S1); 그리고,
    복수의 플립 칩 전체를 파장 변환재를 포함하는 파장 변환층으로 덮는 단계(S2);를 포함하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    S1 단계 이전 또는 S2 단계 이후에 반사벽을 형성하는 단계(S3);를 추가하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    기판이 금속층을 포함하는 경우, 기판의 금속층 양 끝을 구부려 길이 방향으로 반사벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    기판의 금속층 양 끝을 구부리기 전에 금속층의 하면에 홈을 형성하는 단계(S4);를 추가하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명장치를 제조하는 방법.
KR1020150128406A 2015-09-10 2015-09-10 엘이디 조명장치 및 이의 제조 방법 KR20170031298A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150128406A KR20170031298A (ko) 2015-09-10 2015-09-10 엘이디 조명장치 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150128406A KR20170031298A (ko) 2015-09-10 2015-09-10 엘이디 조명장치 및 이의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170031298A true KR20170031298A (ko) 2017-03-21

Family

ID=58502401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150128406A KR20170031298A (ko) 2015-09-10 2015-09-10 엘이디 조명장치 및 이의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170031298A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5813362B2 (ja) 発光素子パッケージを利用した照明装置
JP5899507B2 (ja) 発光装置及びそれを用いた照明装置
US20160081142A1 (en) Light emitting apparatus and lighting apparatus
WO2013015058A1 (ja) 発光装置
JP6583764B2 (ja) 発光装置、及び照明装置
CN104885235B (zh) 用于侧发射的具有成形的生长衬底的led
US7772597B2 (en) Light emitting diode lamp
JP2006253288A (ja) 発光装置及びその製造方法
EP2403324A2 (en) Light-emitting module and illumination device
US9812495B2 (en) Light emitting device and lighting apparatus
US20130241393A1 (en) Luminaire and manufacturing method of the same
JP2007294621A (ja) Ｌｅｄ照明装置
US20150263246A1 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same, illumination light source, and illumination device
EP3480510B1 (en) Led lighting apparatus
KR20140004351A (ko) 발광 다이오드 패키지
TWI573245B (zh) 發光二極體燈條
KR101683888B1 (ko) 발광 장치 및 이를 구비한 표시 장치
JP5899476B2 (ja) 発光装置及びそれを用いた照明装置
JP5187749B2 (ja) 発光装置
KR102397909B1 (ko) 기판 및 이를 포함하는 광원 모듈
US20160293806A1 (en) Light-emitting diode (led) package
KR20170031298A (ko) 엘이디 조명장치 및 이의 제조 방법
CN103367343A (zh) 发光模块
JP6064415B2 (ja) 発光装置
KR20110125067A (ko) 발광소자 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal