WO2010035988A2 - 웹 필터와 이를 이용한 엘이디 패키지 및 그 엘이디 패키지의 제조 방법 - Google Patents

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WO2010035988A2
WO2010035988A2 PCT/KR2009/005310 KR2009005310W WO2010035988A2 WO 2010035988 A2 WO2010035988 A2 WO 2010035988A2 KR 2009005310 W KR2009005310 W KR 2009005310W WO 2010035988 A2 WO2010035988 A2 WO 2010035988A2
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서인용
이명렬
방연호
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(주) 아모엘이디
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    • H—ELECTRICITY
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Definitions

  • the present invention relates to a web filter, an LED package using the same, and a method of manufacturing the LED package, and more particularly, a web filter made by electrospinning a raw material including a phosphor, an LED package using the same, and a method of manufacturing the LED package. It is about.
  • a method of implementing a white LED by being used in a luminaire or the like includes a method of combining a blue LED chip having a wavelength of approximately 430 nm to 470 nm in a visible light region with a YAG phosphor (eg, yellow phosphor), and a UV LED chip. And a method of combining red / green / blue phosphors, and a method of combining red / green / blue LED chips.
  • the first method is often used due to the low cost and high efficiency of white LEDs.
  • a white LED When a white LED is implemented by combining a blue LED chip and a YAG-based phosphor (eg, yellow phosphor), the structure is illustrated in FIG. 1.
  • a YAG-based phosphor eg, yellow phosphor
  • the LED package of Figure 1 the LED chip 14; A first substrate 10 on which the LED chip 14 is mounted; A second substrate 20 disposed on the first substrate 10 and having a cavity formed in a region corresponding to the region where the LED chip 14 is mounted; Pattern electrodes 12a and 12b formed on the first substrate 10 in a predetermined shape and connected to the LED chips 14 via wires 16; And a phosphor layer 18 charged to cover the LED chip 14 after phosphors (eg, yellow phosphor) and silicon (or epoxy) are blended according to a predetermined compounding ratio.
  • the first substrate 10 may be referred to as a lower substrate
  • the second substrate 20 may be referred to as an upper substrate.
  • a method that is frequently used is a method of doping phosphors in the vicinity of the LED chip 14 using a syringe (not shown).
  • An LED package using this method is usually called a dispensing type LED package.
  • the upper surface of the phosphor layer 18 filled in the cavity formed in the substrate 30 is horizontal.
  • the horizontal mold of the phosphor layer 18 is difficult due to the amount of phosphor, liquid phase tension, and the like, which are doped with a syringe (not shown).
  • the upper surface of the phosphor layer 18 is concave as shown in FIG. 2A or convex as shown in FIG.
  • the color coordinate distribution of the LED packages of the dispensing type is wide. This means that a large amount of extraneous products continue to occur.
  • a phosphor and silicon (or epoxy) are put in a syringe (not shown) and discharged by a predetermined amount.
  • the phosphor injected into the syringe (not shown) is precipitated downward as time passes (for example, about 3 to 4 hours). Therefore, although the silicon (or epoxy) should be evenly mixed, a change occurs in the amount of the silicon (or epoxy) mixed. That is, the phosphor particles sink in a syringe (not shown) over time, adversely affecting product characteristic values.
  • the present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a web filter capable of providing uniform color coordinates and removing a yellow ring, an LED package using the same, and a method of manufacturing the LED package.
  • the web filter according to the preferred embodiment of the present invention is made of a coarse form of a plurality of fibers by electrospinning, and the raw material is a mixed solution containing a polymer, a phosphor and a solvent.
  • Phosphors are embedded in each of the plurality of fibers.
  • the polymer is any one of Thermal Polyurethane (TPU), Polycarbonate (PC), and Polymethyl methacrylate (PMMA).
  • TPU Thermal Polyurethane
  • PC Polycarbonate
  • PMMA Polymethyl methacrylate
  • the mixed solution is mixed with 10 to 40 wt% of the polymer and 50 to 300 wt% of the phosphor.
  • Each of the plurality of fibers has a diameter of 500 nm to 20 ⁇ m.
  • the light emitting element the light emitting element; A substrate having a cavity in which a light emitting element is mounted; A web filter installed in the cavity and spaced apart from the light emitting device, wherein the web filter is made of a coarse form of a plurality of fibers by electrospinning using a mixed solution containing a polymer, a phosphor and a solvent as a raw material; And a transparent resin layer formed between the light emitting element and the web filter.
  • a transparent resin layer using silicon and / or diffuser is further formed on the web filter.
  • the web filter has phosphors embedded in each of the plurality of fibers.
  • the polymer is any one of Thermal Polyurethane (TPU), Polycarbonate (PC), and Polymethyl methacrylate (PMMA).
  • TPU Thermal Polyurethane
  • PC Polycarbonate
  • PMMA Polymethyl methacrylate
  • the mixed solution is mixed with 10 to 40 wt% of the polymer and 50 to 300 wt% of the phosphor.
  • Each of the plurality of fibers has a diameter of 500 nm to 20 ⁇ m and the web filter has a thickness of 10 to 200 ⁇ m.
  • the apparatus further includes a white reflective layer formed in the cavity to cover the inner wall and the bottom of the cavity, except for a region in which the light emitting device is mounted.
  • the reflective layer is rounded inwardly.
  • the reflective layer comprises at least one of TiO 2 , ZnO, lithopone, ZnS, BaSO 4 , SiO 2 , PTFE (polytetrafluoroethylene).
  • the reflective layer includes at least one of TiO 2 , ZnO, lithopone, ZnS, BaSO 4 , SiO 2 , and PTFE (polytetrafluoroethylene) as a main material, and adds 5 to 60 wt% of the main material.
  • a component material containing 5 to 30 wt% of silicone resin and 20 to 65 wt% of epoxy resin is used together with the main material.
  • It may further include a white reflective layer formed in the cavity so as to cover the bottom of the cavity, except in the region in which the light emitting element is mounted.
  • a method of manufacturing an LED package includes a web filter preparation step of preparing a web filter in which a plurality of fibers are coarse by electrospinning from a mixed solution containing a polymer, a phosphor and a solvent as a raw material; A light emitting device mounting step of mounting a light emitting device on a bottom surface of a cavity of the substrate; A transparent resin layer forming step of filling the cavity in which the light emitting device is mounted to form a transparent resin layer; And a web filter attaching step of attaching the web filter to the upper surface of the transparent resin layer.
  • the transparent resin layer forming step may include: a transparent resin primary filling step of filling the upper surface of the transparent resin filled in the cavity in which the light emitting device is mounted to be concave and filling the light emitting device to be embedded; A transparent resin heat treatment step of heat treating the filled transparent resin to a gel state; And a transparent resin secondary filling step of filling the upper surface of the concave transparent resin again with the transparent resin.
  • the web filter has phosphors embedded in each of the plurality of fibers.
  • the polymer is any one of Thermal Polyurethane (TPU), Polycarbonate (PC), and Polymethyl methacrylate (PMMA).
  • TPU Thermal Polyurethane
  • PC Polycarbonate
  • PMMA Polymethyl methacrylate
  • the mixed solution is mixed with 10 to 40 wt% of the polymer and 50 to 300 wt% of the phosphor.
  • Each of the plurality of fibers has a diameter of 500 nm to 20 ⁇ m and the web filter has a thickness of 10 to 200 ⁇ m.
  • the method may further include forming a white reflective layer in the cavity so as to cover the inner wall and the bottom of the cavity, but forming a white reflective layer in a portion other than a region in which the light emitting device is mounted.
  • the reflective layer is rounded inwardly.
  • the reflective layer comprises at least one of TiO 2 , ZnO, lithopone, ZnS, BaSO 4 , SiO 2 , PTFE (polytetrafluoroethylene).
  • the reflective layer includes at least one of TiO 2 , ZnO, lithopone, ZnS, BaSO 4 , SiO 2 , and PTFE (polytetrafluoroethylene) as a main material, and adds 5 to 60 wt% of the main material.
  • a component material containing 5 to 30 wt% of silicone resin and 20 to 65 wt% of epoxy resin is used together with the main material.
  • the method may further include a reflective layer forming step of forming a white reflective layer in the cavity so as to cover the bottom of the cavity, but forming a white reflective layer in a portion other than a region where the light emitting device is mounted.
  • the web filter has a constant thickness and the phosphor ratio is constant per unit area compared to the conventional dispensing type, so that a desired color coordinate can be easily obtained. This increases the stability of the color coordinates so that there is no color rank out required. That is, by appropriate mixing of the phosphor, it is possible to provide any number of LED package having a color coordinate that meets the color coordinate request area of the orderer. Therefore, the LED package employing such a web filter can reduce the defective rate compared to the conventional, thereby improving the production yield.
  • the light emitting element and the web filter are spaced apart, the degradation of the phosphor is suppressed. In terms of long-term reliability, it has the effect of providing uniform color coordinates, removing yellow rings and reducing the amount of light, or providing white light for a long time.
  • the web filter has a coarse form of a plurality of fibers, such as a nonwoven fabric, and silicon has penetrated into the pores between the fibers, thereby increasing the refractive index and the transmittance. Accordingly, the LED package employing the web filter 52 is amplified by the phosphor particles contained in each fiber so that the amount of light does not fall compared to the LED package of the conventional dispensing type.
  • the phosphor ratio of the web filter is constant per unit area, so that the desired color coordinates can be obtained as well as the secondary effect of removing the yellow ring.
  • the LED package according to an embodiment of the present invention by installing a web filter made of a high transmittance material spaced apart from the light emitting device to suppress the degradation of the phosphor due to heat generated in the light emitting device to minimize the decrease in light quantity in long-term reliability Eliminate yellow ring generation. Therefore, in terms of long-term reliability, the LED package according to the embodiment of the present invention is more reliable than the conventional LED package.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a typical LED package.
  • 3 is an example of a color coordinate graph for a conventional LED package.
  • 4 to 8 are views for explaining the configuration and manufacturing process of the LED package according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a photograph of a web filter of a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged photograph of a portion of the web filter of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a view showing the configuration of the LED package according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph comparing the amount of light of the LED package of the general dispensing type and the LED package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing color coordinate distribution of an LED package of a general dispensing type and an LED package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a graph comparing the shelf life test reliability of the LED package of the general dispensing type and the LED package according to an embodiment of the present invention.
  • the LED package of the present invention can be regarded as applicable to all SMD type packages such as ceramic packages, plastic packages, lead frame type packages, plastic + lead frame type packages.
  • FIG. 4 to 8 are views for explaining the configuration and manufacturing process of the LED package according to the first embodiment of the present invention.
  • 9 is a photograph of a web filter of a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged photograph of a portion of the web filter of FIG. 9.
  • a light emitting device 44 (LED chip) is mounted on the bottom of the cavity 42 and the wire 46 is bonded. do.
  • the stepped step of the cavity 42 facilitates the installation of the web filter 52 later, and the diffusion layer 54 is easily formed on the upper surface of the web filter 52 in the cavity 42.
  • the substrate 40 may be any type as long as the light emitting element 44 can be mounted at a high density.
  • the material of the substrate 40 for example, alumina, quartz, calcium zirconate, forsterite, SiC, graphite, fusedsilica, mullite Cordierite, zirconia, beryllia, and aluminum nitride, low temperature co-fired ceramic (LTCC), high temperature co-fired ceramic (HTCC), plastics, metals, Varistors and the like.
  • LTCC low temperature co-fired ceramic
  • HTCC high temperature co-fired ceramic
  • plastics metals
  • Varistors Varistors and the like.
  • ZnO series varistors have high thermal conductivity.
  • the production of ZnO-based varistor material not only functions as a varistor, but also allows the LED package to be rapidly cooled due to the high thermal conductivity of the varistor itself.
  • the substrate 40 is set to be an LTCC substrate.
  • the cavity 42 may be cylindrical or square shape.
  • the shape of the cavity 42 may be a shape different from the shape mentioned above.
  • the light emitting device 44 is electrically connected to an anode (not shown) and a cathode (not shown) by using two wires 46.
  • the light emitting device 44 is eutectic bonding.
  • the number of wires may be one.
  • the light emitting device 44 is a light emitting device capable of flip bonding (flip bonding)
  • the wire 46 may not be necessary.
  • the transparent resin such as silicon is filled in the cavity 42, and the light emitting device 44 is filled to the extent that the light emitting element 44 is embedded. For example, it fills to the height of the stepped part of the cavity 42.
  • the transparent resin layer 48 is formed in the cavity 42 by the filling of the transparent resin. At this time, the upper surface of the transparent resin layer 48 is filled to be concave. The upper surface of the transparent resin layer 48 is concave to facilitate the installation of the web filter 52 later.
  • an oven cure is performed to cure the silicon of the transparent resin layer 48.
  • the temperature at the time of oven curing is about 120 degreeC, and it carries out about 5 to 10 minutes.
  • the silicone begins to cure from approximately 120 ° C., thus finishing the cure in a gel rather than a complete cure (ie, the cure until the silicone is fully cured).
  • the silicon is completely filled to the bottom of the position where the web filter 52 is to be placed and hardly cured, the web filter 52 is disposed thereon, and then cured again, a delamination or the like is performed. This may occur and the web filter 52 may be deformed by high temperatures.
  • the transparent resin layer 48 is cured in a gel state in order to prevent further deformation, delay, or the like.
  • the concave portion of the upper surface of the transparent resin layer 48 is filled with a transparent resin 50 such as liquid silicone.
  • a transparent resin 50 such as liquid silicone.
  • the part filled with the transparent resin 50 is called transparent resin layer, and the reference numeral of the transparent resin layer by the transparent resin 50 is set to "50" for convenience.
  • the web filter 52 is then placed flat on it. That is, as shown in FIG. 7, the edge portion of the web filter 52 having a predetermined size is placed on the stepped portion 43 in the cavity 42.
  • the web filter 52 takes the form of coarse fibers (for example, nonwoven fabric) as shown in FIGS. 9 and 10.
  • the liquid silicone ie, the silicone of the transparent resin layer 50
  • the web filter 52 penetrates the web filter 52 by osmotic pressure.
  • the web filter 52 is completely in contact with the lower transparent resin layer 50.
  • bubbles are not generated in close contact with each other.
  • the web filter 52 in the present invention is made of a coarse form of a plurality of nanometer diameter fibers, the absorption capacity is very large. This ensures that the silicon is completely filled with voids between the fibers and no bubbles are generated.
  • the web filter 52 is made of a coarse form of a plurality of fibers by electrospinning (see FIGS. 9 and 10).
  • the web filter 52 is based on a mixed solution containing a polymer and a phosphor (possible in powder form or in solution form) and a solvent (eg, solvent).
  • the polymer in the first embodiment is transparent and has excellent light transmittance, and any one of TPU (Thermal Polyurethane), PC (Polycarbonate), and PMMA (Polymethyl methacrylate) is used.
  • TPU, PC and PMMA use the softening point of about 100 °C or more to secure heat resistance.
  • PMMA it is preferable to use an optical grade or LCD grade PMMA having a softening point of about 100 ° C. or more.
  • the reason for securing the heat resistance of the polymer is to minimize the deformation of the web filter 52 from the heat generated by the driving of the light emitting device 44.
  • the mixed solution is a mixture of approximately 10 to 40 wt% of polymer, 50 to 300 wt% of phosphor, and about 60 to 90 wt% of solvent (eg, DMAc (Dimethylacetamide), acetone, etc.).
  • solvent eg, DMAc (Dimethylacetamide), acetone, etc.
  • This mixed solution is stretched by an electric field, for example, from a spinneret or spray nozzle to a grounded collector.
  • a jet stream of mixed solution is produced from the spinneret or injection nozzle to the collector, and the mixed solution is sprayed to the collector side in the form of a taylor cone.
  • a web filter 52 (see Figs. 9 and 10) having numerous fibers of nanometer diameter is produced. Because of the very small diameter, it provides a large specific surface area and therefore has a very large absorption capacity. If it is possible to manufacture the desired web filter 52 by a method other than the electrospinning method described above, it may be so.
  • the web filter 52 of the first embodiment has a thickness of, for example, about 10 to 200 mu m, and each of the plurality of fibers has a diameter of, for example, about 500 nm to 20 mu m.
  • the thickness of the web filter 52 exemplified above and the diameter of each fiber may vary depending on the electrospinning conditions. 9 and 10, the phosphor is contained in each of the plurality of fibers.
  • the web filter 52 has a constant thickness and the phosphor ratio is constant per unit area compared to the conventional dispensing type, so that a desired color coordinate can be easily obtained. This increases the stability of the color coordinates so that there is no color rank out required. That is, by appropriate mixing of the phosphor, it is possible to provide any number of LED package having a color coordinate that meets the color coordinate request area of the orderer. In other words, the LED package of the conventional dispensing type has a wide color coordinate distribution, so that there is a lot of extraneous products.
  • the present invention can reduce the rate of discarding the LED package compared to the conventional to improve the production yield.
  • the light emitting device 44 and the web filter 52 are separated from each other. This suppresses the deterioration phenomenon of the phosphor. In terms of long-term reliability, it has the effect of providing uniform color coordinates, removing yellow rings and reducing the amount of light, or providing white light for a long time.
  • the transparent substrate is degraded by the heat of the light emitting device Degradation occurs in the phosphor layer.
  • the web filter 52 is used without using the transparent substrate, the degradation phenomenon is remarkably reduced compared to the LED package in which the phosphor layer is coated on the transparent substrate.
  • the web filter 52 is in the form of a coarse number of fibers, such as a nonwoven fabric, silicon is penetrated into the gap between the fibers and the fibers to increase the refractive index and transmittance. This causes diffuse reflection of light passing through the web filter 52 and diffuses light by the diffuse reflection.
  • the LED package employing the web filter 52 is amplified by the phosphor particles contained in each fiber so that the light amount does not fall compared to the LED package of the conventional dispensing type.
  • an oven cure is performed to couple the transparent resin layer 50 and the web filter 52.
  • the temperature at the time of oven curing is set to about 120 degreeC, and it implements for about 5 to 10 minutes. Since the silicone of the transparent resin layer 50 starts to cure from about 120 ° C., the silicone is finished in a gel state rather than a complete cure (that is, until the silicone is completely cured). This is to match the physical properties of the lower transparent resin layer 48. For example, when the silicone of the transparent resin layer 50 is hardened, the interface separation and the delamination may occur between the lower transparent resin layer 48 and the upper transparent resin layer 50, and the web may be formed.
  • the filter 52 may be deformed by high temperature.
  • the transparent resin layer 50 is cured in a gel state so as to match the physical properties of the lower transparent resin layer 48 in order to prevent further deformation or delay.
  • the transparent resin layer 54 is formed on the web filter 52 by using silicon and / or a diffuser.
  • the transparent resin layer 54 serves to protect the web filter 52 from an external impact or the like. If the transparent resin layer 54 is made of silicon only, the silicon of the transparent resin layer 54 may be insufficiently penetrated into the web filter 52 due to the insufficient amount of silicon in the lower transparent resin layer 50. It penetrates into this web filter 52 and removes bubble generation. In the case where the transparent resin layer 54 is formed by mixing the silicon and the diffuser, the effect of the yellow ring removal is doubled through light diffusion while obtaining the effect of filling with silicon alone. After the transparent resin layer 54 is formed, normal curing is performed according to the curing conditions of general silicon. Thereby, the LED package is completed.
  • the LED package in which one light emitting device 44 is packaged has been described as an example.
  • the effect is more excellent. That is, in the luminaire employing a conventional LED package in which a plurality of light emitting elements are arranged as a light source, when viewed from the outside, each portion in which the light emitting elements are positioned is shown in a dot shape.
  • the plurality of light emitting devices have to serve as one light source, it is visually very bad that the portion where each light emitting device is located is shown in the form of a dot.
  • the LED package according to the first embodiment of the present invention is an LED package in which a plurality of light emitting elements are arranged, the dot phenomenon is eliminated due to the diffuse reflection effect in the web filter 52.
  • the web filter 52 when the web filter 52 is installed in the LED package in which a plurality of light emitting devices are arranged, the web filter may be cut and installed in the cavity to be installed in the cavity, thereby manufacturing the process.
  • the dot phenomenon is not generated due to the diffuse reflection effect in the web filter 52 of each LED package.
  • FIG. 11 is a view showing the configuration of the LED package according to a second embodiment of the present invention. Since most of the components of the LED package of the second embodiment are similar to the components of the first embodiment described above, components similar to those of the first embodiment described above are given the same reference numerals, and the description thereof will be given. Is omitted.
  • a white reflective layer 56 is further formed on the inner wall and the bottom of the cavity 42.
  • the reflective layer 56 is formed at a portion except for a region in which the light emitting device 44 is mounted. If necessary, the reflective layer 56 may be formed only on the bottom surface of the cavity 42 (that is, the bottom surface except for the region in which the light emitting element 44 is mounted).
  • the reflective layer 56 has a thermosetting property.
  • plastic since plastic is generally weak to heat, deformation of the substrate 40 may occur when the substrate 40 is used for a long time, thereby reducing the efficiency of the product (electronic component package).
  • the reflective layer 56 is formed using a material having a thermosetting property and formed in the cavity 42 to cover the inner wall and the bottom of the cavity 42, the light of the light emitting device 44 is applied to the substrate 40. Since the part directly contacting is minimized, the problem caused by the heat generated by the light of the light emitting device 44 is solved. That is, in the second embodiment, even when the substrate 40 is made of plastic, deformation and deterioration in efficiency due to heat generation due to long time use are eliminated.
  • the reflective layer 56 preferably uses, for example, a material having a reflectance of at least 90% (see Table 2 below).
  • the adhesive strength is weakened.
  • the epoxy resin is used in excess of 65% by weight, the content of TiO 2 , ZnO, Lithopone (ZitS), ZnS, BaSO 4 , SiO 2 , PTFE (polytetrafluoroethylene), or silicone resin is insufficient. This makes it difficult to achieve the desired viscosity.
  • the reflective layer 56 is white. Implemented in white results in less light absorption.
  • the reflective layer 56 is formed by selecting TiO 2 , ZnO, Lithopone, ZnS, BaSO 4 , SiO 2 , PTFE (polytetrafluoroethylene), etc., which have low light absorption and good reflectance. Not only is there little light absorption, and almost all the light from the light emitting element 44 is reflected, so that the light efficiency is improved (light quantity is improved).
  • the reflective layer 56 is formed of a material having excellent reflectivity as described above, the reflective layer 56 is rounded inwardly so that the light from the light emitting element 44 is reflected by the reflective layer 56 and is almost output without being lost. Therefore, compared with the case where the reflective layer 56 is not used, the amount of white light emitted through the web filter 52 becomes larger.
  • the reflective layer 56 may be formed after the light emitting element 44 is mounted in the cavity 42 and the wire 46 is bonded. That is, what is necessary is just to perform before forming the transparent resin layer 48. FIG. In other words, the reflective layer 56 may be formed between the process based on FIG. 4 and the process based on FIG. 5.
  • the LED package of the second embodiment not only obtains the same effects as the LED package of the first embodiment described above, but also obtains more light by the reflective layer 56.
  • the web filter 52 is mounted on the stepped portion 43, but if necessary, the upper opening of the cavity 42 may be covered.
  • Tables 3 to 5 below are data sheets of the LED package of the general dispensing type and the LED package according to an embodiment of the present invention
  • Table 3 is a data sheet of the LED package of the general dispensing type
  • Table 4 and Table 5 is a data sheet for the LED package according to an embodiment of the present invention.
  • I F is a forward rated current of the light emitting device (LED chip)
  • V F is a forward rated voltage of the light emitting device (LED chip).
  • Chrom x and Chrom y are the color coordinates x, y of the CIE 1941 standard.
  • the peak wave is the point where the light of the LED source measured by applying the current is the strongest (that is, the peak of the wavelength)
  • the Dom Wave is the end point of the extension line with the LED source measured by applying the current from the center of the CIE diagram. It means the place of contact.
  • Color Tem is color temperature and Gen CRI is color rendering.
  • TEZF Total Luninous Flux
  • Efficacy is the total output of light emitted from a light source and detected by the eye divided by the applied voltage and current.
  • Efficieacy is a value obtained by dividing the output of a light source as light when current is divided by the applied voltage and current. Efficieacy is expressed as "((I F * V F / 1000)) / light output”.
  • the LED package according to the embodiment of the present invention has a light quantity similar to or higher than that of a general dispensing LED package by about 5%. Therefore, the LED package according to the embodiment of the present invention can sufficiently replace the existing LED package.
  • FIG. 13 is a graph showing color coordinate distributions of an LED package of a general dispensing type and an LED package according to an embodiment of the present invention based on the data sheets of Tables 3 to 5.
  • FIG. 13 is a graph showing color coordinate distributions of an LED package of a general dispensing type and an LED package according to an embodiment of the present invention based on the data sheets of Tables 3 to 5.
  • the LED package of the general dispensing type has a wide distribution of the color coordinate rank.
  • an LED package having color coordinates belonging to a color coordinate rank that the customer does not want is processed as a stock.
  • the LED package according to the embodiment of the present invention employs a web filter
  • the distribution of color coordinate ranks can be matched to a customer's specification. That is, if the phosphor amount of the web filter 52 of the present invention is adjusted, the LED package according to the embodiment of the present invention employing the same may minimize the occurrence of an irregularity for the color coordinate rank desired by the customer. This can drastically reduce inventory.
  • the phosphor ratio of the web filter 52 is constant per unit area, thereby obtaining not only a desired color coordinate but also an effect of removing the yellow ring.
  • Table 6 below is a data sheet showing the shelf life test reliability results of the LED package of the general dispensing type and the LED package according to an embodiment of the present invention.
  • 14 is a graph comparing the shelf life test reliability of the LED package of the general dispensing type and the LED package according to the embodiment of the present invention based on the data sheet of Table 6.
  • the phosphor is separated into Class A and Class B, where Class A is a higher quality product than Class B. Accordingly, the LED package of the conventional class A dispensing type is an LED package using a class A phosphor, and the LED package of the conventional class B dispensing type means an LED package using a class B phosphor. A blue LED chip was used for the chip and a yellow phosphor was used for the phosphor.
  • LED packages of the conventional class A and class B dispensing type the amount of light decreases as time passes if the continuous operation at room temperature for a long time, LED package according to an embodiment of the present invention There is almost no decrease in the amount of light. That is, in the conventional A-class and B-class dispensing type LED package, the light quantity decreases and the yellow ring is generated due to deterioration of the phosphor due to heat generated from the light emitting device.
  • the LED package according to the embodiment of the present invention is installed by a web filter made of a material having a high transmittance spaced apart from the light emitting device to suppress the degradation of the phosphor due to the heat generated in the light emitting device to reduce the amount of light in long-term reliability Minimize and eliminate yellow ring generation.
  • the LED package according to an embodiment of the present invention is superior in reliability compared to the conventional LED package.
  • the light emitting element 44 and the web filter 52 are spaced apart from each other, but if necessary, the web filter 52 may be directly attached to the upper surface of the light emitting element 44.
  • This has the advantage that the manufacturing process is very simple compared to the method of coating the phosphor on the existing LED chip (in this case, it is very difficult to uniformly coat the phosphor).

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Abstract

균일한 색좌표의 제공 및 옐로우 링 제거가 가능한 웹 필터와 이를 이용한 엘이디 패키지 및 그 엘이디 패키지의 제조 방법을 제시한다. 제시된 웹 필터는 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태로 만들어지되, 폴리머와 형광체 및 용매를 포함하는 혼합 용액을 원료로 한다. 제시된 엘이디 패키지는 발광소자, 발광소자가 실장된 캐비티를 갖춘 기판, 캐비티에 발광소자와 이격되게 발광소자의 상부에 설치되되 폴리머와 형광체 및 용매를 포함하는 혼합 용액을 원료로 하여 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태로 만들어진 웹 필터, 및 발광소자와 웹 필터의 사이에 형성된 투명 수지층을 포함한다.

Description

웹 필터와 이를 이용한 엘이디 패키지 및 그 엘이디 패키지의 제조 방법
본 발명은 웹 필터와 이를 이용한 엘이디 패키지 및 그 엘이디 패키지의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형광체를 포함하는 원료를 전기방사하여 만들어진 웹 필터와 이를 이용한 엘이디 패키지 및 그 엘이디 패키지를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 조명기구 등에 채용되어 백색 LED를 구현하는 방법으로는, 가시광 영역중 파장이 대략 430nm∼470nm인 청색 LED칩과 YAG계의 형광체(예컨대, yellow phosphor)를 조합하는 방법, 및 UV LED칩과 적색/녹색/청색 형광체를 조합하는 방법, 적색/녹색/청색 LED칩을 조합하는 방법 등이 있다. 백색 LED를 저렴하게 구현할 수 있고 광효율이 높다라는 등의 이유로 인해 첫 번째 방법이 주로 많이 사용된다.
청색 LED칩과 YAG계의 형광체(예컨대, yellow phosphor)를 조합하여 백색 LED를 구현하게 되면 도 1에 예시된 바와 같은 구조가 된다.
도 1의 엘이디 패키지는, LED칩(14); LED칩(14)이 실장되는 제 1기판(10); 제 1기판(10)상에 배치되며 LED칩(14)이 실장되는 영역에 상응하는 영역에 캐비티가 형성된 제 2기판(20); 제 1기판(10)에 소정 형태로 형성되고 와이어(16)를 매개로 하여 LED칩(14)에 접속된 패턴 전극(12a, 12b); 및 형광체(예컨대, yellow phosphor) 및 실리콘(또는 에폭시)이 소정의 배합비율에 따라 배합된 후 LED칩(14)을 덮도록 충전된 형광체층(18)을 구비한다. 제 1기판(10)을 하부 기판이라 하고, 제 2기판(20)을 상부 기판이라 하여도 된다.
이러한 엘이디 패키지에서 형광체층(18)을 형성시키기 위해 제조사마다 다양한 방식을 채택한다.
그 중에서 많이 사용되고 있는 방식이 주사기(도시 생략)를 이용하여 LED칩(14)의 주변에 정량의 형광체를 도팅하는 방식이다. 이 방식을 사용한 엘이디 패키지를 보통 디스펜싱(dispensing) 타입의 엘이디 패키지라고 한다.
종래 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지는 도 2의 (b)에서와 같이 기판(30)에 형성된 캐비티내에 충전되는 형광체층(18)의 상면이 수평을 유지하는 것이 가장 바람직하다. 그러나, 주사기(도시 생략)로 도팅되는 형광체의 양변화 및 액상장력 등으로 인하여 형광체층(18)의 수평 몰드가 어렵다. 도팅되는 형광체의 양의 많고 적음에 따라 도 2의 (a)와 같이 형광체층(18)의 상면이 오목하게 된다거나 도 2의 (c)와 같이 볼록하게 된다. 그로 인해 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지들의 색좌표 산포가 넓다. 이는 다량의 등외품들이 지속적으로 발생됨을 의미한다.
다시 말해서, 종래 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지는 주사기(도시 생략)내에 형광체 및 실리콘(또는 에폭시)를 넣어 일정량씩 토출시킨다. 그런데, 주사기(도시 생략)에 주입된 형광체는 시간이 경과(예컨대, 3시간 내지 4시간 정도 경과)함에 따라 아래 방향으로 침전된다. 그로 인해, 실리콘(또는 에폭시)이 골고루 혼합되어 있어야 함에도 불구하고 실리콘(또는 에폭시)의 혼합량에 변화가 발생된다. 즉, 형광체 입자가 시간이 경과됨에 따라 주사기(도시 생략)내에서 가라앉으므로서 제품 특성값에 악영향을 미친다. 이는 동일한 주사기를 사용하여 일정량씩 토출하였다고 하더라도 동일한 주사기를 사용한 엘이디 패키지들의 색좌표를 살펴보면 서로간에 편차가 발생하게 된다. 다른 엘이디 패키지와의 색좌표의 편차가 심한 엘이디 패키지는 등외품으로 분류되는데, 이러한 다량의 등외품이 지속적으로 발생된다. 하기의 표 1
표 1
Figure PCTKR2009005310-appb-T000001
의 데이터 시트상의 색좌표 데이터(chrom x, chrom y)에 근거한 그래프(도 3 참조)를 보더라도 등외품(A)으로 분류되는 비율이 높음을 알 수 있다. 그리고, 주사기(도시 생략)에서 토출되는 형광체의 미세 변화량에 따라 어쩔 수 없이 도 2의 (a) 및 도 2의 (c)와 같은 제품이 생산되어 등외품으로 처리된다.
따라서, 종래에는 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지를 제조하는 경우에는 등외품(불량품)을 줄이기 위해 주사기(도시 생략)내에 주입된 형광체 입자의 균일성 유지, 주재와 경화재의 점도, 점도 변화에 따른 양 조절, 수두압 변화에 따른 양 조절, 작업환경변화에 따른 양 조절 등에 각별한 신경을 기울이고 있다.
그러나, 각별한 신경을 기울임에도 불구하고 앞서 설명한 색좌표 산포가 넓어서 등외품으로 처리되는 제품의 발생율을 줄이기 힘들다.
특히, LED칩(14)을 둘러싸고 있는 형광체층(18)의 두께가 일정하지 않게 되면 LED칩(14)에서 발생된 광이 형광체층(18)을 통과하는 경로에 변화가 발생된다. 이는 피사체에 광을 비추었을 경우 비춰지는 광의 가장자리를 따라 옐로우 링(yellow ring)이 통상적으로 발생된다. 옐로우 링은 외관상 좋은 느낌을 주지 않을 뿐만 아니라 일반 카메라 후레쉬에서는 사진 촬영시 사진의 품질을 저하시키는 주요 원인이 된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 균일한 색좌표의 제공 및 옐로우 링 제거가 가능한 웹 필터와 이를 이용한 엘이디 패키지 및 그 엘이디 패키지의 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웹 필터는, 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태로 만들어지되, 폴리머와 형광체 및 용매를 포함하는 혼합 용액을 원료로 한다.
형광체가 다수의 섬유 각각에 내포된다.
폴리머는 TPU(Thermal Polyurethane), PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethyl methacrylate)중 어느 하나이다.
혼합 용액은 폴리머를 10 ~ 40wt%로 하고 형광체를 폴리머 대비 50 ~ 300wt%로 하여 혼합된다.
다수의 섬유 각각은 500nm ~ 20㎛의 직경을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지는, 발광소자; 발광소자가 실장된 캐비티를 갖춘 기판; 캐비티에 발광소자와 이격되게 발광소자의 상부에 설치되되, 폴리머와 형광체 및 용매를 포함하는 혼합 용액을 원료로 하여 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태로 만들어진 웹 필터; 및 발광소자와 웹 필터의 사이에 형성된 투명 수지층을 포함한다.
웹 필터의 상부에 실리콘 및/또는 디퓨저를 이용한 투명 수지층이 추가로 형성된다.
웹 필터는 형광체가 다수의 섬유 각각에 내포된다.
폴리머는 TPU(Thermal Polyurethane), PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethyl methacrylate)중 어느 하나이다.
혼합 용액은 폴리머를 10 ~ 40wt%로 하고 형광체를 폴리머 대비 50 ~ 300wt%로 하여 혼합된다.
다수의 섬유 각각은 500nm ~ 20㎛의 직경을 갖고, 웹 필터는 10 ~ 200㎛의 두께를 갖는다.
캐비티의 내측벽 및 저면을 덮도록 캐비티에 형성되되 발광소자가 실장된 영역을 제외한 부분에 형성된 백색의 반사층을 추가로 포함한다.
반사층은 내향되게 라운드진다.
반사층은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)중에서 적어도 하나를 포함한다.
반사층은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)중에서 적어도 하나를 주재료로 포함하되 주재료를 5 ~ 60wt%으로 첨가한다.
반사층은 실리콘 수지를 5 ~ 30wt%로 하고 에폭시 수지를 20 ~ 65wt%로 한 부재료를 주재료와 함께 사용한다.
캐비티의 저면을 덮도록 캐비티에 형성되되 발광소자가 실장된 영역을 제외한 부분에 형성된 백색의 반사층을 추가로 포함하여도 된다.
본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지의 제조 방법은, 폴리머와 형광체 및 용매를 포함하는 혼합 용액을 원료로 하여 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태로 만들어진 웹 필터를 준비하는 웹 필터 준비 단계; 기판의 캐비티의 저면에 발광소자를 실장하는 발광소자 실장 단계; 발광소자가 실장된 캐비티에 투명 수지를 충전시켜 투명 수지층을 형성하는 투명 수지층 형성 단계; 및 투명 수지층의 상면에 웹 필터를 부착시키는 웹 필터 부착 단계를 포함한다.
투명 수지층 형성 단계는, 발광소자가 실장된 캐비티에 충전되는 투명 수지의 상부면이 오목해지게 충전시키고 발광소자가 매입되게 충전시키는 투명 수지 1차 충전 단계; 충전된 투명 수지가 겔(gel)상태가 되도록 열처리하는 투명 수지 열처리 단계; 및 오목해진 투명 수지의 상부면에 투명 수지를 재차 충전시키는 투명 수지 2차 충전 단계를 포함한다.
웹 필터의 상부에 실리콘 및/또는 디퓨저를 이용한 투명 수지층을 형성시키는 단계를 추가로 포함한다.
웹 필터는 형광체가 다수의 섬유 각각에 내포된다.
폴리머는 TPU(Thermal Polyurethane), PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethyl methacrylate)중 어느 하나이다.
혼합 용액은 폴리머를 10 ~ 40wt%로 하고 형광체를 폴리머 대비 50 ~ 300wt%로 하여 혼합된다.
다수의 섬유 각각은 500nm ~ 20㎛의 직경을 갖고, 웹 필터는 10 ~ 200㎛의 두께를 갖는다.
캐비티의 내측벽 및 저면을 덮도록 캐비티에 백색의 반사층을 형성시키되 발광소자가 실장된 영역을 제외한 부분에 백색의 반사층을 형성시키는 반사층 형성 단계를 추가로 포함한다.
반사층은 내향되게 라운드진다.
반사층은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)중에서 적어도 하나를 포함한다.
반사층은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)중에서 적어도 하나를 주재료로 포함하되 주재료를 5 ~ 60wt%으로 첨가한다.
반사층은 실리콘 수지를 5 ~ 30wt%로 하고 에폭시 수지를 20 ~ 65wt%로 한 부재료를 주재료와 함께 사용한다.
캐비티의 저면을 덮도록 캐비티에 백색의 반사층을 형성시키되 발광소자가 실장된 영역을 제외한 부분에 백색의 반사층을 형성시키는 반사층 형성 단계를 추가로 포함하여도 된다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
웹 필터는 두께가 일정하고 형광체 비율이 종래 디스펜싱 타입에 비해 단위면적당 일정하여 원하는 색좌표를 쉽게 얻을 수 있다. 이는 색좌표의 안정성을 높여 주게 되어 요구되는 색좌표 랭크 아웃(rank out)이 없도록 해준다. 즉, 형광체의 적절한 배합에 의해, 주문자의 색좌표 요구 영역에 부합되는 색좌표를 갖는 엘이디 패키지를 얼마든지 제공해 줄 수 있게 된다. 따라서, 이와 같은 웹 필터를 채용한 엘이디 패키지는 기존에 비해 불량율을 줄일 수 있어서 생산수율을 향상시킨다.
발광소자와 웹 필터가 이격되어 있음으로 형광체의 열화 현상을 억제시킨다. 이는 장기적인 신뢰성측면에서 보면 균일한 색좌표 제공, 옐로우 링 제거 및 광량 저하를 매우 적게 한다거나 장기간의 백색광 제공이 가능하게 한다는 등의 효과를 불러 일으킨다.
웹 필터는 부직포와 같이 다수의 섬유가 성긴 형태로 되고, 섬유와 섬유 사이의 공극에 실리콘이 침투하여 굴절율 및 투과율이 증가된다. 그에 따라, 웹 필터(52)가 채용된 엘이디 패키지는 각각의 섬유에 들어 있는 형광체 입자에 의해 광량이 증폭되어 기존 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지에 비하여 광량이 떨어지지 않는다.
본 발명의 실시예의 엘이디 패키지는 웹 필터의 형광체 비율이 단위면적당 일정하여 원하는 색좌표를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 옐로우 링을 제거하는 효과를 부수적으로 얻게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지는 투과율이 높은 재질로 제작한 웹 필터를 발광소자와 이격되게 설치시킴으로써 발광소자에서 발생되는 열에 의한 형광체의 열화 현상 등을 억제시켜서 장기신뢰성에서 광량 저하를 최소화시키고 옐로우 링 발생을 제거시킨다. 따라서, 장기적인 신뢰성측면에서 볼 때 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지가 종래의 엘이디 패키지에 비해 신뢰성이 우수하다.
도 1은 일반적인 엘이디 패키지의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래 엘이디 패키지의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래 엘이디 패키지에 대한 색좌표 그래프의 일예이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 엘이디 패키지의 구성 및 제조 공정을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 1실시예의 웹 필터의 사진이다.
도 10은 도 9의 웹 필터의 일부를 확대한 사진이다.
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 엘이디 패키지의 구성을 나타낸 도면이다.
도 12는 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지의 광량을 비교한 그래프이다.
도 13은 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지의 색좌표 분포를 표시한 그래프이다.
도 14는 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지의 상온수명 시험 신뢰성을 비교한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 웹 필터와 이를 이용한 엘이디 패키지 및 그 엘이디 패키지의 제조 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 엘이디 패키지는 세라믹 패키지, 플라스틱 패키지, 리드 프레임 타입 패키지, 플라스틱 + 리드 프레임 타입 패키지 등 모든 SMD 타입 패키지에 적용가능한 것으로 보면 된다.
(제 1실시예)
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 엘이디 패키지의 구성 및 제조 공정을 설명하는 도면이다. 도 9는 본 발명의 제 1실시예의 웹 필터의 사진이다. 도 10은 도 9의 웹 필터의 일부를 확대한 사진이다.
먼저, 계단식으로 단차진 캐비티(42)가 형성된 기판(40)을 준비한 후에, 도 4에서와 같이 캐비티(42)의 저면에 발광소자(44; LED칩)를 실장하고 와이어(46) 본딩을 실시한다. 여기서, 캐비티(42)를 계단식으로 단차지게 한 것은 추후의 웹 필터(52)의 설치를 용이하게 하기 위함과 더불어 캐비티(42)내에서 웹 필터(52)의 상면에 확산층(54)을 쉽게 형성시킬 수 있도록 하기 위함이다. 기판(40)은 발광소자(44)를 고밀도로 실장할 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하다. 기판(40)의 재질로는 예를 들어, 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride), LTCC(low temperature co-fired ceramic), HTCC(High temperature co-fired ceramic), 플라스틱, 금속, 바리스터 등을 들 수 있다. 특히, ZnO계열의 바리스터는 열전도도가 높다. ZnO를 주성분으로 하는 바리스터 재료로 제조하게 되면 바리스터로서의 기능을 수행할 뿐만 아니라 바리스터 자체의 높은 열전도성으로 인해 엘이디 패키지의 온도를 신속하게 낮출 수 있게 된다. 제 1실시예에서는 기판(40)을 LTCC 기판인 것으로 설정한다. 캐비티(42)는 원통 형상이어도 되고 사각통 형상이어도 된다. 필요에 따라서, 캐비티(42)의 형상은 앞서 서술한 형상과 다른 형상이어도 무방하다. 도 4에서는 두 개의 와이어(46)를 사용하여 발광소자(44)를 전기적으로 애노드(도시 생략) 및 캐소드(도시 생략)에 연결시켰으나, 예를 들어 발광소자(44)가 공융점 본딩(eutectic bonding)이 가능한 발광소자라면 와이어의 수를 하나로 하여도 된다. 한편, 발광소자(44)가 플립 본딩(flip bonding)이 가능한 발광소자라면 와이어(46)는 필요없을 수도 있다.
이어, 도 5에서와 같이 실리콘과 같은 투명 수지를 캐비티(42)에 충전시키되, 발광소자(44)가 매입될 정도로 충전시킨다. 예를 들어, 캐비티(42)의 단차진 부위의 높이까지 충전시킨다. 투명 수지의 충전에 의해 캐비티(42)에는 투명 수지층(48)이 형성된다. 이때, 투명 수지층(48)의 상부면은 오목해지도록 충전시킨다. 투명 수지층(48)의 상부면을 오목하게 하는 것은 추후의 웹 필터(52)의 설치를 용이하게 하기 위함이다.
이후, 오븐 큐어(oven cure)를 실시하여 투명 수지층(48)의 실리콘을 경화시킨다. 오븐 큐어시의 온도는 대략 120℃ 정도이고, 5 ~ 10분 정도 실시한다. 실리콘은 대략 120℃부터 경화되기 시작하므로 완전한 큐어(즉, 실리콘이 완전히 경화될 때까지의 큐어)가 아니라 겔(gel) 상태에서 큐어를 마친다. 예를 들어, 웹 필터(52)가 배치될 위치의 하부까지 실리콘을 완전히 충전하고 단단하게 경화시킨 후에 그 위에 웹 필터(52)를 배치하고 나서 재차 큐어를 실시하게 되면 딜레미네이션(delamination) 등이 발생할 수 있고 웹 필터(52)가 고온에 의해 변형될 수도 있다. 그래서, 추후의 변형 또는 딜레미네이션 등을 최대한 방지하기 위해 투명 수지층(48)을 겔 상태로 큐어시킨다.
그리고 나서, 도 6에서와 같이 투명 수지층(48)의 상부면의 오목한 부분에 액상의 실리콘과 같은 투명 수지(50)를 충전시킨다. 투명 수지(50)가 충전된 부분을 투명 수지층이라고 하고, 투명 수지(50)에 의한 투명 수지층의 참조부호를 편의상 "50"으로 한다.
이후, 그 위에 웹 필터(52)를 평탄하게 배치한다. 즉, 도 7에서와 같이 일정 사이즈의 웹 필터(52)의 테두리 부위를 캐비티(42)내의 단차부(43)에 얹힌다. 여기서, 웹 필터(52)는 도 9 및 도 10과 같이 다수의 섬유가 성긴 형태(예컨대, 부직포 형태)를 취한다. 그래서, 웹 필터(52) 하부의 액상의 실리콘(즉, 투명 수지층(50)의 실리콘)이 삼투압 현상에 의해 웹 필터(52)에 스며든다. 이에 따라, 웹 필터(52)는 하부의 투명 수지층(50)에 완전하게 밀착된다. 일반적인 박막을 투명 수지층(50)의 위에 얹히면 서로 밀착되지 않아서 기포가 발생된다. 그러나, 본 발명에서의 웹 필터(52)는 나노미터 직경의 다수의 섬유가 성긴 형태로 이루어져 있어서 흡수력이 매우 크다. 이는 섬유와 섬유 사이의 공극으로 실리콘이 완전히 채워지게 하여 기포가 발생되지 않게 한다. 웹 필터(52)는 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태(도 9, 도 10 참조)로 만들어진다. 웹 필터(52)는 폴리머(polymer)와 형광체(분말 형태 또는 용액 형태 가능) 및 용매(예컨대, 솔벤트)를 포함하는 혼합 용액을 원료로 한다. 제 1실시예에서의 폴리머는 투명하여 빛 투과율이 우수한 고분자로서, TPU(Thermal Polyurethane), PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethyl methacrylate)중 어느 하나를 사용한다. TPU, PC, PMMA는 내열성을 확보하기 위해 연화점이 대략 100℃ 이상인 것을 사용한다. 예를 들어, PMMA의 경우 연화점이 대략 100℃ 이상인 옵티컬 급(optical grade) 또는 엘시디 급(LCD grade)의 PMMA를 사용함이 바람직하다. 폴리머의 내열성을 확보해야 하는 이유는 발광소자(44)의 구동에 따라 발생되는 열로부터 웹 필터(52)의 변형을 최소화하기 위함이다. 제 1실시예에서는 TPU, PC, PMMA중 어느 하나를 사용하는 것으로 하였으나, 본 발명에서와 같은 웹 필터(52)의 형태를 취할 수 있는 것이라면 다른 재료를 사용하여도 무방하다. 혼합 용액은 대략 10 ~ 40wt%의 폴리머와 폴리머 대비 50 ~ 300wt% 정도의 형광체 및 60 ~ 90wt% 정도의 솔벤트(예컨대, DMAc(Dimethylacetamide), 아세톤 등)을 혼합한 것이다. 이와 같은 혼합 용액을 예를 들어 방사구 또는 분사노즐에서 접지된 컬렉터(collector)까지 전기장에 의해 연신한다. 방사구 또는 분사노즐로부터 컬렉터로 혼합 용액의 제트 흐름이 생성되고, 제트 흐름에 의해 혼합 용액이 콘 형태(taylor cone)로 컬렉터측으로 스프레이된다. 방사구 또는 분사노즐에서 방사되어 컬렉터측으로 스프레이되기까지의 구성을 별도로 도시하지 않았지만, 동종업계에 종사하는 자라면 통상의 지식으로 충분히 이해가능하다. 이와 같이 하여 나노미터 직경의 수많은 섬유를 갖는 웹 필터(52; 도 9, 도 10 참조)가 생산된다. 매우 작은 직경 때문에 커다란 비표면적을 제공하여 매우 큰 흡수력을 가진다. 앞서 설명한 전기방사 방식 이외의 방식으로 원하는 웹 필터(52)의 제작이 가능하다면 그리하여도 무방하다. 제 1실시예의 웹 필터(52)는 예를 들어 10 ~ 200㎛ 정도 두께를 가지고, 다수의 섬유 각각은 예를 들어 500nm ~ 20㎛ 정도의 직경을 갖는다. 앞서 예시한 웹 필터(52)의 두께 및 각각의 섬유의 직경은 전기방사 조건에 따라 달라질 수 있다. 도 9 및 도 10을 보면 알 수 있듯이, 형광체가 다수의 섬유 각각에 들어 있다. 웹 필터(52)는 두께가 일정하고 형광체 비율이 종래 디스펜싱 타입에 비해 단위면적당 일정하여 원하는 색좌표를 쉽게 얻을 수 있다. 이는 색좌표의 안정성을 높여 주게 되어 요구되는 색좌표 랭크 아웃(rank out)이 없도록 해준다. 즉, 형광체의 적절한 배합에 의해, 주문자의 색좌표 요구 영역에 부합되는 색좌표를 갖는 엘이디 패키지를 얼마든지 제공해 줄 수 있게 된다. 다시 말해서, 종래의 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지는 색좌표 분포가 넓게 되어 등외품 발생이 많았으나, 상술한 웹 필터(52)를 사용하게 되면 안정된 색좌표를 얻게 되어 등외품 발생을 억제할 수 있게 된다. 특히, 종래 발광소자에 형광체를 코팅시켜서 패키징하는 것과 비교하여 볼 때, 종래의 것은 등외품이 발생하면 엘이디 패키지 자체를 불량품으로 처리하였으나, 본 발명은 예를 들어 웹 필터(52)의 테스트 결과에 따라 등외처리될 웹 필터만을 불량품으로 처리하면 된다. 따라서, 본 발명은 기존에 비해 엘이디 패키지를 버리는 비율을 줄일 수 있어서 생산수율을 향상시킨다.
한편, 종래 대부분의 엘이디 패키지는 발광소자와 형광체가 직접적으로 맞닿아 있는 구조이어서 발광소자의 열에 의해 형광체의 열화가 발생되었으나, 제 1실시예에서는 발광소자(44)와 웹 필터(52)가 이격되어 있음으로 형광체의 열화 현상을 억제시킨다. 이는 장기적인 신뢰성측면에서 보면 균일한 색좌표 제공, 옐로우 링 제거 및 광량 저하를 매우 적게 한다거나 장기간의 백색광 제공이 가능하게 한다는 등의 효과를 불러 일으킨다. 한편, 기존에 글래스와 같은 투명기재의 상면에 형광체층을 도포하여 발광소자의 상부에 이격되게 설치시킨 엘이디 패키지도 있으나, 이 경우에도 장시간 사용하게 되면 발광소자의 열에 의해 투명기재가 열화되고 그로 인해 형광체층에서도 열화 현상이 발생된다. 그러나, 제 1실시예에서는 투명기재를 사용하지 않고 웹 필터(52)를 사용하는 것이므로 투명기재에 형광체층을 도포한 엘이디 패키지에 비해 열화 현상이 현격하게 줄어들게 된다.
또한, 웹 필터(52)는 부직포와 같이 다수의 섬유가 성긴 형태로 되고, 섬유와 섬유 사이의 공극에 실리콘이 침투하여 굴절율 및 투과율이 증가된다. 이는 웹 필터(52)를 통과하는 광의 난반사를 불러 일으키고 난반사에 의해 광의 확산이 이루어지게 된다. 또한, 웹 필터(52)가 채용된 엘이디 패키지는 각각의 섬유에 들어 있는 형광체 입자에 의해 광량이 증폭되어 기존 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지에 비하여 광량이 떨어지지 않는다.
도 7에서와 같이 웹 필터(52)를 배치시킨 이후에는 투명 수지층(50)과 웹 필터(52)를 결합시키기 위해 오븐 큐어(oven cure)를 실시한다. 이 경우에도 오븐 큐어시의 온도를 대략 120℃ 정도로 하고, 5 ~ 10분 정도 실시한다. 투명 수지층(50)의 실리콘은 대략 120℃부터 경화되기 시작하므로 완전한 큐어(즉, 실리콘이 완전히 경화될 때까지의 큐어)가 아니라 겔(gel) 상태에서 큐어를 마친다. 이는 하부의 투명 수지층(48)의 물성과 맞추기 위함이다. 예를 들어, 투명 수지층(50)의 실리콘을 단단하게 경화시키면 하부의 투명 수지층(48)과 상부의 투명 수지층(50)간에 계면 분리 및 딜레미네이션(delamination) 등이 발생할 수 있고 웹 필터(52)가 고온에 의해 변형될 수도 있다. 그래서, 추후의 변형 또는 딜레미네이션 등을 최대한 방지하기 위해 하부의 투명 수지층(48)의 물성과 일치하도록 투명 수지층(50)을 겔 상태로 큐어시킨다.
그 후, 도 8에서와 같이 웹 필터(52)의 상부에 실리콘 및/또는 디퓨저를 이용하여 투명 수지층(54)을 형성한다. 여기서, 투명 수지층(54)은 외부의 충격 등으로부터 웹 필터(52)를 보호해주는 역할을 한다. 만약, 투명 수지층(54)을 실리콘만으로 하였을 경우는 하부의 투명 수지층(50)의 실리콘 양이 다소 부족하여 웹 필터(52) 내부로 충분히 스며들지 못하였다고 하더라도 투명 수지층(54)의 실리콘이 웹 필터(52)로 스며들어 기포 발생을 제거시켜 준다. 실리콘과 디퓨저를 혼합하여 투명 수지층(54)을 형성시켰을 경우는 실리콘만으로 충전시켰을 경우의 효과를 얻음과 더불어 광 확산을 통해 옐로우 링 제거의 효과를 배가시킨다. 투명 수지층(54)을 형성시킨 후에는 일반 실리콘의 큐어 조건에 따라 정상적인 큐어를 실시한다. 그에 의해, 엘이디 패키지가 완성된다.
한편, 상술한 제 1실시예에서는 하나의 발광소자(44)를 패키징한 엘이디 패키지를 예로 들어 설명하였으나, 다수개의 발광소자가 어레이된 엘이디 패키지에 적용시키면 더욱 뛰어난 효과를 일으킨다. 즉, 종래 다수개의 발광소자를 어레이시킨 엘이디 패키지를 광원으로 채용한 조명기구는 외부에서 바라보면 발광소자가 위치한 각각의 부분이 도트(dot) 형태로 보여진다. 다수개의 발광소자가 하나의 광원의 역할을 해야 됨에도 불구하고 각각의 발광소자가 위치한 부분이 도트 형태로 보여진다는 것은 시각적으로 매우 좋지 않은 느낌을 준다. 그러나, 본 발명의 제 1실시예에 따른 엘이디 패키지가 다수개의 발광소자가 어레이된 엘이디 패키지일 경우에도 웹 필터(52)에서의 난반사 효과로 인해 도트 현상이 제거된다. 또한, 다수개의 발광소자가 어레이된 엘이디 패키지에 웹 필터(52)를 설치할 경우 웹 필터가 설치되어야 할 사이즈에 맞게 절단하여 캐비티에 설치하면 되므로 제조공정 역시 매우 간편해지는 이점이 있다. 한편, 본 발명의 제 1실시예의 엘이디 패키지를 다수개 어레시킨 경우에도 각각의 엘이디 패키지의 웹 필터(52)에서의 난반사 효과로 인해 도트 현상이 발생되지 않게 된다.
(제 2실시예)
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 엘이디 패키지의 구성을 나타낸 도면이다. 제 2실시예의 엘이디 패키지의 대부분의 구성요소는 상술한 제 1실시예의 구성요소와 대동소이하므로, 상술한 제 1실시예의 구성요소와 대동소이한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하면서 그에 대한 설명은 생략한다.
제 2실시예의 엘이디 패키지는 캐비티(42)의 내측벽 및 저면에 백색의 반사층(56)이 추가로 형성되었다. 이때, 반사층(56)은 발광소자(44)가 실장된 영역을 제외한 부분에 형성된다. 필요에 따라서는 반사층(56)을 캐비티(42)의 저면(즉, 발광소자(44)가 실장된 영역을 제외한 저면)에만 형성시켜도 무방하다.
반사층(56)은 열경화성의 특성을 지닌다. 기판(40)을 플라스틱으로 제조하였을 경우 보통 플라스틱은 열에 약하므로 장시간 사용하게 되면 기판(40)에 변형 등이 발생하여 제품(전자부품 패키지)의 효율이 저하된다. 그러나, 열경화성 특성을 지닌 소재를 사용하여 반사층(56)을 형성하되 캐비티(42)의 내측벽 및 저면을 덮도록 캐비티(42)에 형성시키게 되면 발광소자(44)의 광이 기판(40)에 직접적으로 닿는 부분이 최소화되므로 발광소자(44)의 광으로 인한 발열로 인해 발생되는 문제점을 해소시키게 된다. 즉, 제 2실시예에서는 기판(40)을 플라스틱으로 하더라도 장시간 사용에 따른 발열로 인한 변형 및 효율 저하 등을 해소시킨다.
반사층(56)은 예를 들어 90% 이상의 반사율을 갖는 재료(하기의 표 2 참조)를 사용함이 바람직하다.
표 2
재료 함량
Titanium dioxide, Zinc Oxide, Lithopone(BaSO2 + ZnS) ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 5 ~ 60중량%
실리콘 수지(Resin) 5 ~ 30중량%
솔벤트 등과 같은 첨가제, 에폭시 수지 등 20 ~ 65중량%
표 2에서는, 반사율이 좋은 재료로 백색의 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 등을 사용하였다. 물론, 필요에 따라서는 다른 재료를 추가적으로 사용할 수도 있고, 예를 들어 ZnS, BaSO4, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 대신에 다른 재료를 사용하여도 된다. 점도 및 점착성을 위해 실리콘 수지 및 에폭시 수지 등을 사용하였다. 표 2에서, TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 등이 백색을 내기 위함과 더불어 반사율이 우수한 주재료가 되고, 실리콘 수지 및 에폭시 수지 등이 부재료가 된다. 표 2에서, TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)를 5중량% 미만으로 사용하게 되면 백색 구현이 어렵다. TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)를 60중량%를 초과하여 사용하게 되면 실리콘 수지 및 에폭시 수지 등의 첨가량이 적게 되어 원하는 점도 및 점착성을 얻기 어렵다. 실리콘 수지를 5중량% 미만으로 사용하게 되면 점도가 너무 낮게 된다. 실리콘 수지를 30중량%를 초과하여 사용하게 되면 점도가 너무 높게 된다. 에폭시 수지 등을 20중량% 미만으로 사용하게 되면 점착력이 약해진다. 에폭시 수지 등을 65중량%를 초과하여 사용하게 되면 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 등이나 실리콘 수지의 함량이 미달되어 백색 구현이 어렵거나 원하는 점도를 얻지 못하게 된다.
광량 증대를 위해서는 반사층(56)이 백색인 것이 유리하다. 백색으로 구현해야 광 흡수도가 적게 된다. 광 흡수도가 적고 반사율이 좋은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 등을 선택해서 반사층(56)을 만듬으로써 가시광선 영역에서의 광 흡수가 거의 없게 될 뿐만 아니라 발광소자(44)로부터의 광을 거의 모두 반사시키게 되어 광효율이 향상(광량 향상)된다.
이와 같이 반사율이 우수한 재료로 반사층(56)을 형성하되, 반사층(56)을 내향되게 라운드지게 하면 발광소자(44)에서의 광이 반사층(56)에 의해 손실없이 거의 모두 반사되어 출력된다. 그에 따라, 반사층(56)을 사용하지 않은 경우와 비교하여 볼 때 웹 필터(52)를 통해 출광되는 백색광의 광량이 더욱 많아지게 된다.
제 2실시예의 엘이디 패키지에 대한 제조 공정을 별도로 설명하지 않아도, 동종업계에 종사하는 자라면 상술한 제 1실시예에서의 제조 공정 설명을 토대로 충분히 파악할 수 있다. 반사층(56) 형성 공정은 캐비티(42)에 발광소자(44)를 실장하고 와이어(46) 본딩을 실시한 후에 하면 된다. 즉, 투명 수지층(48) 형성 전에 수행하면 된다. 다시 말해서, 도 4를 근거로 한 공정 및 도 5를 근거로 한 공정 사이에 반사층(56)을 형성시키면 된다.
제 2실시예의 엘이디 패키지에 의해서도 상술한 제 1실시예의 엘이디 패키지와 같은 효과를 얻게 될 뿐만 아니라 반사층(56)에 의해 보다 많은 광량을 얻을 수 있게 된다.
그리고, 상술한 제 1 및 제 2실시예에서는 웹 필터(52)가 단차부(43)에 얹히는 것으로 하였는데, 필요에 따라서는 캐비티(42)의 상부 개구부를 덮도록 하여도 된다.
하기의 표 3 내지 표 5는 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지에 대한 데이터 시트로서, 표 3은 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지에 대한 데이터 시트이고, 표 4 및 표 5는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지에 대한 데이터 시트이다.
표 3
Figure PCTKR2009005310-appb-T000002
표 4
Figure PCTKR2009005310-appb-T000003
표 5
Figure PCTKR2009005310-appb-T000004
상술한 표 3 내지 표 5에서, IF는 발광소자(LED칩)의 순방향 정격 전류이고, VF는 발광소자(LED칩)의 순방향 정격 전압이다. Chrom x 및 Chrom y는 CIE 1941 기준의 색좌표 x, y이다. 시간의 흐름이 정지된 상태에서 반복되는 모양을 주기적으로 보이는 파동을 관찰했을 때 골과 골 사이의 거리를 파동에서는 파장(wavelength)이라고 한다. Peak Wave는 전류를 인가하여 측정된 LED 소오스의 광이 가장 센 곳(즉, 파장의 정점)을 의미하고, Dom Wave는 CIE diagram의 센터에서부터 전류를 인가하여 측정된 LED 소오스와의 연장선의 끝점이 맞닿는 곳을 의미한다. Color Tem은 색온도이고, Gen CRI는 색연색성이다. IV는 빛의 강도를 말하며 광원으로부터 어떤 방향으로 얼마만큼의 광량이 방출되는지를 나타낸다. TLF(Total Luninous Flux)는 광원으로부터 방출되어 눈에 감지되는 광선의 총 출력량이다. Efficacy는 광원으로부터 방출되어 눈에 감지되는 광선의 총 출력량을 인가되는 전압과 전류로 나눈 값이다. Efficieacy는 전류 인가시 빛으로 나오는 광원의 출력량을 인가되는 전압과 전류로 나눈 값이다. Efficieacy를 식으로 표현하면 "((IF*VF/1000))/빛으로 나온 출력량"이 된다.
도 12는 표 3 내지 표 5의 데이터 시트를 근거로 하여 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지의 광량을 비교한 그래프이다.
도 12의 그래프를 보면 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지는 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 비교하여 광량이 비슷하거나 5% 정도 높다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지는 기존 엘이디 패키지를 충분히 대체할 수 있게 된다.
도 13은 표 3 내지 표 5의 데이터 시트를 근거로 하여 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지의 색좌표 분포를 표시한 그래프이다.
도 13의 그래프를 보면 알 수 있듯이, 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지는 색좌표 랭크(rank)의 분포가 넓다. 이 경우, 고객이 원하지 않는 색좌표 랭크에 속하는 색좌표를 갖는 엘이디 패키지는 재고품으로 처리된다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지는 웹 필터를 채용함에 따라 색좌표 랭크의 분포를 고객의 사양에 맞출 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 웹 필터(52)의 형광체 양을 조절하게 되면 이를 채용한 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지는 고객이 원하는 색좌표 랭크에 대한 등외 발생을 최소화시킬 수 있게 된다. 그로 인해 재고품을 현격히 줄일 수 있게 된다. 다시 말해서, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지는 웹 필터(52)의 형광체 비율이 단위면적당 일정하여 원하는 색좌표를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 옐로우 링을 제거하는 효과를 부수적으로 얻게 된다.
하기의 표 6은 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지의 상온수명 시험 신뢰성 결과를 나타낸 데이터 시트이다. 도 14는 표 6의 데이터 시트를 근거로 하여 일반 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지와 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지의 상온수명 시험 신뢰성을 비교한 그래프이다.
표 6
Figure PCTKR2009005310-appb-T000005
표 6에서, 형광체 부분에서 A급과 B급으로 분리되는데, A급이 B급에 비해 보다 양질의 제품이다. 따라서, 종래 A급 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지라 함은 A급 형광체를 이용한 엘이디 패키지이고, 종래 B급 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지라 함은 B급 형광체를 이용한 엘이디 패키지를 의미한다. 칩은 청색 LED칩을 사용하고, 형광체는 옐로우 형광체를 사용하였다.
도 14의 그래프를 보면 알 수 있듯이, 종래 A급 및 B급 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지는 상온에서 장시간 계속적으로 작동시켜보면 시간이 경과할 수록 광량이 저하되지만, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 패키지는 광량의 저하가 거의 없게 된다. 즉, 종래 A급 및 B급 디스펜싱 타입의 엘이디 패키지는 발광소자에서 발생되는 열에 의한 형광체의 열화 현상 등으로 인해 광량 저하 및 옐로우 링이 발생하게 된다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지는 투과율이 높은 재질로 제작한 웹 필터를 발광소자와 이격되게 설치시킴으로써 발광소자에서 발생되는 열에 의한 형광체의 열화 현상 등을 억제시켜서 장기신뢰성에서 광량 저하를 최소화시키고 옐로우 링 발생을 제거시킨다.
따라서, 장기적인 신뢰성측면에서 볼 때 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 패키지가 종래의 엘이디 패키지에 비해 신뢰성이 우수함을 알 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에서는 발광소자(44)와 웹 필터(52)를 서로 이격되게 하였으나, 필요에 따라서는 발광소자(44)의 상면에 웹 필터(52)를 직접 붙여도 무방하다. 이와 같이 하게 되면 기존 LED칩에 형광체를 코팅하는 방식(이 경우는 형광체를 균일하게 코팅하는 것이 매우 어렵다)에 비해 제조 공정이 매우 간편해진다는 이점이 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (20)

  1. 발광소자;
    상기 발광소자가 실장된 캐비티를 갖춘 기판;
    상기 캐비티에 상기 발광소자와 이격되게 상기 발광소자의 상부에 설치되되, 폴리머와 형광체 및 용매를 포함하는 혼합 용액을 원료로 하여 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태로 만들어진 웹 필터; 및
    상기 발광소자와 상기 웹 필터의 사이에 형성된 투명 수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 웹 필터의 상부에 실리콘 및/또는 디퓨저를 이용한 투명 수지층이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐비티의 내측벽 및 저면을 덮도록 상기 캐비티에 형성되되 상기 발광소자가 실장된 영역을 제외한 부분에 형성된 백색의 반사층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 반사층은 내향되게 라운드진 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 반사층은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 반사층은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)중에서 적어도 하나를 주재료로 포함하되 상기 주재료를 5 ~ 60wt%으로 첨가한 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 반사층은 실리콘 수지를 5 ~ 30wt%로 하고 에폭시 수지를 20 ~ 65wt%로 한 부재료를 상기 주재료와 함께 사용한 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐비티의 저면을 덮도록 상기 캐비티에 형성되되 상기 발광소자가 실장된 영역을 제외한 부분에 형성된 백색의 반사층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지.
  9. 폴리머와 형광체 및 용매를 포함하는 혼합 용액을 원료로 하여 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태로 만들어진 웹 필터를 준비하는 웹 필터 준비 단계;
    기판의 캐비티의 저면에 발광소자를 실장하는 발광소자 실장 단계;
    상기 발광소자가 실장된 캐비티에 투명 수지를 충전시켜 투명 수지층을 형성하는 투명 수지층 형성 단계; 및
    상기 투명 수지층의 상면에 상기 웹 필터를 부착시키는 웹 필터 부착 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 투명 수지층 형성 단계는,
    상기 발광소자가 실장된 캐비티에 충전되는 상기 투명 수지의 상부면이 오목해지게 충전시키고 상기 발광소자가 매입되게 충전시키는 투명 수지 1차 충전 단계;
    상기 충전된 투명 수지가 겔(gel)상태가 되도록 열처리하는 투명 수지 열처리 단계; 및
    상기 오목해진 투명 수지의 상부면에 투명 수지를 재차 충전시키는 투명 수지 2차 충전 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지의 제조 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 웹 필터의 상부에 실리콘 및/또는 디퓨저를 이용한 투명 수지층을 형성시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지의 제조 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 캐비티의 내측벽 및 저면을 덮도록 상기 캐비티에 백색의 반사층을 형성시키되 상기 발광소자가 실장된 영역을 제외한 부분에 상기 백색의 반사층을 형성시키는 반사층 형성 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지의 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 반사층은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지의 제조 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 반사층은 TiO2, ZnO, 리소폰(Lithopone), ZnS, BaSO4, SiO2, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)중에서 적어도 하나를 주재료로 포함하되 상기 주재료를 5 ~ 60wt%으로 첨가한 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지의 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 반사층은 실리콘 수지를 5 ~ 30wt%로 하고 에폭시 수지를 20 ~ 65wt%로 한 부재료를 상기 주재료와 함께 사용한 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지의 제조 방법.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 캐비티의 저면을 덮도록 상기 캐비티에 백색의 반사층을 형성시키되 상기 발광소자가 실장된 영역을 제외한 부분에 상기 백색의 반사층을 형성시키는 반사층 형성 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 패키지의 제조 방법.
  17. 전기방사에 의해 다수의 섬유가 성긴 형태로 만들어지되, 폴리머와 형광체 및 용매를 포함하는 혼합 용액을 원료로 한 것을 특징으로 하는 웹 필터.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 형광체가 상기 다수의 섬유 각각에 내포된 것을 특징으로 하는 웹 필터.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 폴리머는 TPU(Thermal Polyurethane), PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethyl methacrylate)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 웹 필터.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 혼합 용액은 상기 폴리머를 10 ~ 40wt%로 하고 상기 형광체를 상기 폴리머 대비 50 ~ 300wt%로 하여 혼합된 것을 특징으로 하는 웹 필터.
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