KR20110108935A - 발광장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 발광장치는, 캐비티가 구비된 몸체; 상기 캐비티에 배치된 발광소자; 상기 발광소자 위에 배치되고 형광체를 포함하는 수지물; 상기 수지물 위에 배치되고 상기 수지물에 포함된 형광체를 포함하는 렌즈; 를 포함한다.

Description

발광장치 및 그 제조방법 {Light emitting apparatus and manufacturing method of the same}
실시 예는 발광장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광소자이다. LED에서 방출되는 빛의 파장은 LED를 제조하는데 사용되는 반도체 재료에 따라서 변화된다. 이는 방출된 빛의 파장이 가전자대(valence band) 전자들과 전도대(conduction band) 전자들 사이의 에너지 차를 나타내는 반도체 재료의 밴드갭(band-gap)에 따르기 때문이다.
LED는 휘도가 향상되어 디스플레이용 광원, 자동차용 광원 및 조명용 광원으로 사용되고 있으며, 형광 물질을 이용하거나 다양한 색의 LED를 조합함으로써 효율이 우수한 백색 광을 발광하는 발광장치도 구현이 가능하다.
이러한 LED는 발광소자 패키지 형태로 제공될 수 있으며, 방출되는 빛의 색감 랭크를 변이시킬 수 있는 방안이 다양하게 연구되고 있다.
실시 예는 방출되는 빛의 색감 랭크를 용이하게 제어할 수 있는 발광장치 및 그 제조방법을 제공한다.
실시 예에 따른 발광장치는, 캐비티가 구비된 몸체; 상기 캐비티에 배치된 발광소자; 상기 발광소자 위에 배치되고 형광체를 포함하는 수지물; 상기 수지물 위에 배치되고 상기 수지물에 포함된 형광체를 포함하는 렌즈; 를 포함한다.
실시 예에 따른 발광장치 제조방법은, 캐비티가 구비된 몸체를 준비하는 단계; 상기 캐비티에 발광소자를 배치하는 단계; 상기 발광소자 위에 형광체가 포함된 수지물을 배치하는 단계; 상기 수지물에 포함된 형광체를 포함하는 렌즈를 상기 수지물 위에 배치하는 단계; 를 포함한다.
실시 예에 따른 발광장치 및 그 제조방법에 의하면, 방출되는 빛의 색감 랭크를 용이하게 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발광장치 제조방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광장치를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 발광장치는 몸체(110), 발광소자(120), 수지물(130), 렌즈(140), 제1 리드 프레임(151), 제2 리드 프레임(152)을 포함한다.
상기 몸체(110)는 수지 재질, 세라믹 재질 또는 실리콘 재질의 기판으로 구현될 수 있다. 상기 몸체(110)는 캐비티(115)를 포함하며, 상기 캐비티(115)에는 상기 발광소자(120)가 배치된다. 상기 몸체(110)는 상기 캐비티(115)를 포함하는 상부와 상부를 지지하는 하부가 일체로 사출 성형되거나 또는 별도로 형성되어 적층 구조로 구현될 수 있다.
상기 몸체(110)의 내부에는 상기 제1 리드 프레임(151)과 상기 제2 리드 프레임(152)이 배치된다. 상기 몸체(110) 상부의 내측에는 소정 깊이의 상기 캐비티(115)가 형성된다. 상기 캐비티(115)는 표면 형상이 다각형 또는 원형 형상으로 구현될 수 있으며, 그 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
상기 캐비티(115)의 바닥면에는 상기 제1 리드 프레임(151)과 상기 제2 리드 프레임(152)이 노출된 형태로 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 제1 리드 프레임(151) 및 상기 제2 리드 프레임(152)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 발광소자(120)는 제1 와이어(161)에 의하여 상기 제1 리드 프레임(151)에 연결될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 제2 와이어(162)에 의하여 상기 제2 리드 프레임(152)에 연결될 수 있다. 또한 상기 발광소자(120)는 다이 본딩, 플립 본딩에 의하여 상기 제1 리드 프레임(151) 또는 상기 제2 리드 프레임(152)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 리드 프레임(151)과 상기 제2 리드 프레임(152)은 상기 몸체(110)의 측면에 전극 형태로 노출되거나, 상기 몸체(110)의 측면을 따라 배면 일부까지 연장되어 배치될 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 캐비티(115)에 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예로서 상기 발광소자(120)는 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 발광 다이오드로 구현될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 청색 LED 칩, 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩 등과 같은 가시광선 영역의 LED 칩 또는 UV LED 칩 등으로 구현될 수 있다.
상기 캐비티(115)에는 형광체를 포함하는 수지물(130)이 배치된다. 상기 수지물(130)은 실리콘 또는 에폭시 재료를 포함할 수 있으며, 투명하게 구현될 수 있다. 상기 수지물(130)에 포함된 형광체는 레드 형광체, 그린 형광체, 블루 형광체, 옐로우 형광체 등에서 선택될 수 있다.
여기서, 발광장치에서 방출하려는 빛이 백색인 경우, 상기 발광소자(120)가 청색 LED 칩인 경우 황색 광을 방출하는 형광체가 선택될 수 있으며, 상기 칩 종류와 형광체의 종류는 방출하려는 빛에 따라 변경될 수 있다.
상기 발광소자(120) 위에 형광체가 포함된 상기 수지물(130)이 몰딩되면, 상기 발광소자(120)의 광 특성과 상기 수지물(130)에 포함된 형광체의 균일도(uniformity) 등에 따라 CIE 색좌표계에서의 광 산포가 결정된다. 이에 따라 상기 수지물(130)을 투과하여 방출되는 빛의 색감 랭크(rank)가 결정된다. 이때, 형광체의 입자 크기 및 분포 등의 문제로 인하여, 상기 수지물(130)을 투과하여 방출되는 빛의 색감 랭크는 비교적 넓은 영역에 분포되게 된다. 한편, 필요로 하는 색감 랭크에서 벗어나는 발광장치는 제품에 적용할 수 없게 된다.
실시 예에 따른 발광장치는 상기 수지물(130) 위에 상기 렌즈(140)를 배치함으로써 방출되는 빛의 색감 랭크를 제어할 수 있는 방안을 제시한다. 이는 상기 렌즈(140)에 포함될 형광체를 선택함에 있어, 상기 수지물(130)에 포함된 형광체와 동일한 형광체가 포함되도록 선택함으로써 구현될 수 있다. 즉, 실시 예는 형광체 양의 조절을 통하여 방출되는 빛의 색감 랭크를 변이(rank shift)시킬 수 있는 방안을 제시한다.
상기 렌즈(140)에 포함된 형광체는 상기 렌즈(140)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 형광체는 상기 렌즈(140)의 외부표면에 형성되거나 또는 내부표면에 형성될 수 있다. 또한 상기 형광체는 상기 렌즈(140)를 구성하는 전체 체적에 분포될 수도 있다. 상기 렌즈(140)는 볼록 렌즈 형상으로 형성될 수 있으며, 그 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
이에 따라 상기 발광소자(120)로부터 발광된 빛은 상기 수지물(130)과 상기 렌즈(140)를 투과하면서 예로서 백색광의 빛이 방출될 수 있다. 이때, 상기 발광소자(120)로부터 발광된 빛이 형광체가 포함된 상기 수지물(130)을 투과하면서 가령 A 랭크의 색감을 갖는 빛이 방출된다고 하자. 실시 예에 의하면, 상기 A 랭크의 색감을 갖는 빛이 형광체가 포함된 상기 렌즈(140)를 투과하면서 B 랭크의 색감을 갖는 빛이 방출될 수 있게 된다. 즉, 형광체가 포함된 상기 렌즈(140)는 상기 수지물(130)을 투과하여 입사되는 빛의 색감 랭크를 변이시켜서 방출하게 되는 것이다. 여기서, 상기 렌즈(140)에 포함된 형광체와 상기 수지물(130)에 포함된 형광체는 동일 형광체로 선택된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 원하는 색감 랭크를 용이하게 제어할 수 있게 된다.
만일 제품에 적용되기 위해서는 적어도 B 랭크의 색감을 만족시켜야 한다면, A 랭크의 색감을 갖는 빛을 방출하는 발광소자 패키지는 제품에 적용될 수 없게 된다. 여기서, 발광소자 패키지는 발광소자와 수지물을 포함한다. 실시 예에 의하면 형광체가 포함된 상기 렌즈(140)를 이용하여 A 랭크 색감의 빛을 B 랭크 색감의 빛으로 변이시킴으로써, B 랭크의 빛을 방출하는 발광소자 패키지를 폐기하지 않고 추가적으로 제품에 적용할 수 있게 되는 것이다.
또한 실시 예에 의하면 상기 렌즈(140)는 볼록 렌즈 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 렌즈(140)는 방출되는 빛의 지향각 및 휘도 특성을 향상시켜 줄 수 있다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 발광장치를 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 발광장치는 몸체(210), 발광소자(220), 수지물(230), 렌즈(240), 제1 리드 프레임(251), 제2 리드 프레임(252)을 포함한다.
상기 몸체(210)는 수지 재질, 세라믹 재질 또는 실리콘 재질의 기판으로 구현될 수 있다. 상기 몸체(210)는 캐비티(215)를 포함하며, 상기 캐비티(215)에는 상기 발광소자(220)가 배치된다. 상기 몸체(210)는 상기 캐비티(215)를 포함하는 상부와 상부를 지지하는 하부가 일체로 사출 성형되거나 또는 별도로 형성되어 적층 구조로 구현될 수 있다.
상기 몸체(210)의 내부에는 상기 제1 리드 프레임(251)과 상기 제2 리드 프레임(252)이 배치된다. 상기 몸체(210) 상부의 내측에는 소정 깊이의 상기 캐비티(215)가 형성된다. 상기 캐비티(215)는 표면 형상이 다각형 또는 원형 형상으로 구현될 수 있으며, 그 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
상기 캐비티(215)의 바닥면에는 상기 제1 리드 프레임(251)과 상기 제2 리드 프레임(252)이 노출된 형태로 배치될 수 있다. 상기 발광소자(220)는 상기 제1 리드 프레임(251) 및 상기 제2 리드 프레임(252)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 발광소자(220)는 제1 와이어(261)에 의하여 상기 제1 리드 프레임(251)에 연결될 수 있다. 상기 발광소자(220)는 제2 와이어(262)에 의하여 상기 제2 리드 프레임(252)에 연결될 수 있다. 또한 상기 발광소자(220)는 다이 본딩, 플립 본딩에 의하여 상기 제1 리드 프레임(251) 또는 상기 제2 리드 프레임(252)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 리드 프레임(251)과 상기 제2 리드 프레임(252)은 상기 몸체(210)의 측면에 전극 형태로 노출되거나, 상기 몸체(210)의 측면을 따라 배면 일부까지 연장되어 배치될 수 있다.
상기 발광소자(220)는 상기 캐비티(215)에 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예로서 상기 발광소자(220)는 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 발광소자(220)는 발광 다이오드로 구현될 수 있다. 상기 발광소자(220)는 청색 LED 칩, 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩 등과 같은 가시광선 영역의 LED 칩 또는 UV LED 칩 등으로 구현될 수 있다.
상기 캐비티(215)에는 형광체를 포함하는 수지물(230)이 배치된다. 상기 수지물(230)은 실리콘 또는 에폭시 재료를 포함할 수 있으며, 투명하게 구현될 수 있다. 상기 수지물(230)에 포함된 형광체는 레드 형광체, 그린 형광체, 블루 형광체, 옐로우 형광체 등에서 선택될 수 있다.
여기서, 발광장치에서 방출하려는 빛이 백색인 경우, 상기 발광소자(220)가 청색 LED 칩인 경우 황색 광을 방출하는 형광체가 선택될 수 있으며, 상기 칩 종류와 형광체의 종류는 방출하려는 빛에 따라 변경될 수 있다.
상기 발광소자(220) 위에 형광체가 포함된 상기 수지물(230)이 몰딩되면, 상기 발광소자(220)의 광 특성과 상기 수지물(230)에 포함된 형광체의 균일도(uniformity) 등에 따라 CIE 색좌표계에서의 광 산포가 결정된다. 이에 따라 상기 수지물(230)을 투과하여 방출되는 빛의 색감 랭크(rank)가 결정된다. 이때, 형광체의 입자 크기 및 분포 등의 문제로 인하여, 상기 수지물(230)을 투과하여 방출되는 빛의 색감 랭크는 비교적 넓은 영역에 분포되게 된다. 한편, 필요로 하는 색감 랭크에서 벗어나는 발광장치는 제품에 적용할 수 없게 된다.
실시 예에 따른 발광장치는 상기 수지물(230) 위에 상기 렌즈(240)를 배치함으로써 방출되는 빛의 색감 랭크를 제어할 수 있는 방안을 제시한다. 이는 상기 렌즈(240)에 포함될 형광체를 선택함에 있어, 상기 수지물(230)에 포함된 형광체와 동일한 형광체가 포함되도록 선택함으로써 구현될 수 있다. 즉, 실시 예는 형광체 양의 조절을 통하여 방출되는 빛의 색감 랭크를 변이(rank shift)시킬 수 있는 방안을 제시한다.
상기 형광체는 상기 렌즈(240)를 구성하는 전체 체적에 분포될 수 있다. 상기 렌즈(240)는 평면 형상으로 구현될 수 있다. 이와 같이 상기 렌즈(240)를 평면으로 구현하는 경우에는, 상기 렌즈(240)의 두께 조절을 통하여 상기 렌즈(240)에 포함되는 형광체의 두께를 더 용이하게 제어할 수 있게 된다. 이에 따라 방출되는 빛의 색감 랭크를 제어함에 있어, 형광체 양의 제어를 통하여 원하는 색감 랭크를 더 용이하게 제어할 수 있게 된다.
이에 따라 상기 발광소자(220)로부터 발광된 빛은 상기 수지물(230)과 상기 렌즈(240)를 투과하면서 예로서 백색광의 빛이 방출될 수 있다. 이때, 상기 발광소자(220)로부터 발광된 빛이 형광체가 포함된 상기 수지물(230)을 투과하면서 가령 A 랭크의 색감을 갖는 빛이 방출된다고 하자. 실시 예에 의하면, 상기 A 랭크의 색감을 갖는 빛이 형광체가 포함된 상기 렌즈(240)를 투과하면서 B 랭크의 색감을 갖는 빛이 방출될 수 있게 된다. 즉, 형광체가 포함된 상기 렌즈(240)는 상기 수지물(230)을 투과하여 입사되는 빛의 색감 랭크를 변이시켜서 방출하게 되는 것이다. 여기서, 상기 렌즈(240)에 포함된 형광체와 상기 수지물(230)에 포함된 형광체는 동일 형광체로 선택된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 원하는 색감 랭크를 용이하게 제어할 수 있게 된다.
만일 제품에 적용되기 위해서는 적어도 B 랭크의 색감을 만족시켜야 한다면, A 랭크의 색감을 갖는 빛을 방출하는 발광소자 패키지는 제품에 적용될 수 없게 된다. 여기서, 발광소자 패키지는 발광소자와 수지물을 포함한다. 실시 예에 의하면 형광체가 포함된 상기 렌즈(240)를 이용하여 A 랭크 색감의 빛을 B 랭크 색감의 빛으로 변이시킴으로써, B 랭크의 빛을 방출하는 발광소자 패키지를 폐기하지 않고 추가적으로 제품에 적용할 수 있게 되는 것이다.
도 3은 또 다른 실시 예에 따른 발광장치를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 실시 예에 따른 발광장치는 몸체(310), 발광소자(320), 수지물(330), 렌즈(340), 제1 리드 프레임(351), 제2 리드 프레임(352)을 포함한다.
상기 몸체(310)는 수지 재질, 세라믹 재질 또는 실리콘 재질의 기판으로 구현될 수 있다. 상기 몸체(310)는 캐비티(315)를 포함하며, 상기 캐비티(315)에는 상기 발광소자(320)가 배치된다. 상기 몸체(310)는 상기 캐비티(315)를 포함하는 상부와 상부를 지지하는 하부가 일체로 사출 성형되거나 또는 별도로 형성되어 적층 구조로 구현될 수 있다.
상기 몸체(310)의 내부에는 상기 제1 리드 프레임(351)과 상기 제2 리드 프레임(352)이 배치된다. 상기 몸체(310) 상부의 내측에는 소정 깊이의 상기 캐비티(315)가 형성된다. 상기 캐비티(315)는 표면 형상이 다각형 또는 원형 형상으로 구현될 수 있으며, 그 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
상기 캐비티(315)의 바닥면에는 상기 제1 리드 프레임(351)과 상기 제2 리드 프레임(352)이 노출된 형태로 배치될 수 있다. 상기 발광소자(320)는 상기 제1 리드 프레임(351) 및 상기 제2 리드 프레임(352)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 발광소자(320)는 제1 와이어(361)에 의하여 상기 제1 리드 프레임(351)에 연결될 수 있다. 상기 발광소자(320)는 제2 와이어(362)에 의하여 상기 제2 리드 프레임(352)에 연결될 수 있다. 또한 상기 발광소자(320)는 다이 본딩, 플립 본딩에 의하여 상기 제1 리드 프레임(351) 또는 상기 제2 리드 프레임(352)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 리드 프레임(351)과 상기 제2 리드 프레임(352)은 상기 몸체(310)의 측면에 전극 형태로 노출되거나, 상기 몸체(310)의 측면을 따라 배면 일부까지 연장되어 배치될 수 있다.
상기 발광소자(320)는 상기 캐비티(315)에 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예로서 상기 발광소자(320)는 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 발광소자(320)는 발광 다이오드로 구현될 수 있다. 상기 발광소자(320)는 청색 LED 칩, 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩 등과 같은 가시광선 영역의 LED 칩 또는 UV LED 칩 등으로 구현될 수 있다.
상기 캐비티(315)에는 형광체를 포함하는 수지물(330)이 배치된다. 상기 수지물(330)은 실리콘 또는 에폭시 재료를 포함할 수 있으며, 투명하게 구현될 수 있다. 상기 수지물(330)에 포함된 형광체는 레드 형광체, 그린 형광체, 블루 형광체, 옐로우 형광체 등에서 선택될 수 있다.
여기서, 발광장치에서 방출하려는 빛이 백색인 경우, 상기 발광소자(320)가 청색 LED 칩인 경우 황색 광을 방출하는 형광체가 선택될 수 있으며, 상기 칩 종류와 형광체의 종류는 방출하려는 빛에 따라 변경될 수 있다.
상기 발광소자(320) 위에 형광체가 포함된 상기 수지물(330)이 몰딩되면, 상기 발광소자(320)의 광 특성과 상기 수지물(330)에 포함된 형광체의 균일도(uniformity) 등에 따라 CIE 색좌표계에서의 광 산포가 결정된다. 이에 따라 상기 수지물(330)을 투과하여 방출되는 빛의 색감 랭크(rank)가 결정된다. 이때, 형광체의 입자 크기 및 분포 등의 문제로 인하여, 상기 수지물(330)을 투과하여 방출되는 빛의 색감 랭크는 비교적 넓은 영역에 분포되게 된다. 한편, 필요로 하는 색감 랭크에서 벗어나는 발광장치는 제품에 적용할 수 없게 된다.
실시 예에 따른 발광장치는 상기 수지물(330) 위에 상기 렌즈(340)를 배치함으로써 방출되는 빛의 색감 랭크를 제어할 수 있는 방안을 제시한다. 이는 상기 렌즈(340)에 포함될 형광체를 선택함에 있어, 상기 수지물(330)에 포함된 형광체와 동일한 형광체가 포함되도록 선택함으로써 구현될 수 있다.
상기 렌즈(340)는 평면 형상으로 구현될 수 있다. 상기 형광체는 상기 렌즈(340)의 표면에 형성될 수 있다. 도 3에서는 상기 렌즈(340)의 외부표면에 형광체층(341)이 형성된 경우를 나타내었다. 그러나, 상기 형광체는 상기 렌즈(340)의 내부표면에 형성될 수도 있다.
이와 같이 상기 렌즈(340)를 평면으로 구현하고, 상기 렌즈(340)의 표면에 상기 형광체층(341)을 형성하는 경우에는, 상기 형광체층(341)의 두께를 더 용이하게 제어할 수 있게 된다. 이에 따라 방출되는 빛의 색감 랭크를 제어함에 있어, 상기 형광체층(341)의 두께 제어를 통하여 형광체의 양을 조절함으로써 원하는 색감 랭크를 더 용이하게 제어할 수 있게 된다.
이에 따라 상기 발광소자(320)로부터 발광된 빛은 상기 수지물(330)과 상기 렌즈(340)에 형성된 상기 형광체층(341)을 투과하면서 예로서 백색광의 빛이 방출될 수 있다. 이때, 상기 발광소자(320)로부터 발광된 빛이 형광체가 포함된 상기 수지물(330)을 투과하면서 가령 A 랭크의 색감을 갖는 빛이 방출된다고 하자. 실시 예에 의하면, 상기 A 랭크의 색감을 갖는 빛이 상기 형광체층(341)이 형성된 상기 렌즈(340)를 투과하면서 B 랭크의 색감을 갖는 빛이 방출될 수 있게 된다. 즉, 상기 형광체층(341)이 형성된 상기 렌즈(340)는 상기 수지물(330)을 투과하여 입사되는 빛의 색감 랭크를 변이시켜서 방출하게 되는 것이다. 여기서, 상기 형광체층(341)은 상기 수지물(330)에 포함된 형광체와 동일 형광체로 형성된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 원하는 색감 랭크를 용이하게 제어할 수 있게 된다.
만일 제품에 적용되기 위해서는 적어도 B 랭크의 색감을 만족시켜야 한다면, A 랭크의 색감을 갖는 빛을 방출하는 발광소자 패키지는 제품에 적용될 수 없게 된다. 여기서, 발광소자 패키지는 발광소자와 수지물을 포함한다. 실시 예에 의하면 상기 형광체층(341)이 형성된 상기 렌즈(340)를 이용하여 A 랭크 색감의 빛을 B 랭크 색감의 빛으로 변이시킴으로써, B 랭크의 빛을 방출하는 발광소자 패키지를 폐기하지 않고 추가적으로 제품에 적용할 수 있게 되는 것이다.
도 4는 실시 예에 따른 발광장치 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 실시 예에 따른 발광장치 제조방법은 캐비티(115)가 구비된 몸체(110)를 준비하고(S401), 상기 캐비티(115)에 발광소자(120)를 배치한다(S403).
상기 몸체(110)는 상기 캐비티(115)를 포함하는 상부와 상부를 지지하는 하부가 일체로 사출 성형되거나 또는 별도로 형성되어 적층 구조로 구현될 수 있다.
상기 발광소자(120)는 상기 캐비티(115)에 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예로서 상기 발광소자(120)는 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 발광 다이오드로 구현될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 청색 LED 칩, 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩 등과 같은 가시광선 영역의 LED 칩 또는 UV LED 칩 등으로 구현될 수 있다.
상기 발광소자(120) 위에 형광체가 포함된 수지물(130)을 배치한다(S405).
상기 수지물(130)은 실리콘 또는 에폭시 재료를 포함할 수 있으며, 투명하게 구현될 수 있다. 상기 수지물(130)에 포함된 형광체는 레드 형광체, 그린 형광체, 블루 형광체, 옐로우 형광체 등에서 선택될 수 있다.
여기서, 발광장치에서 방출하려는 빛이 백색인 경우, 상기 발광소자(120)가 청색 LED 칩인 경우 황색 광을 방출하는 형광체가 선택될 수 있으며, 상기 칩 종류와 형광체의 종류는 방출하려는 빛에 따라 변경될 수 있다.
상기 발광소자(120) 위에 형광체가 포함된 상기 수지물(130)이 몰딩되면, 상기 발광소자(120)의 광 특성과 상기 수지물(130)에 포함된 형광체의 균일도(uniformity) 등에 따라 CIE 색좌표계에서의 광 산포가 결정된다. 이에 따라 상기 수지물(130)을 투과하여 방출되는 빛의 색감 랭크(rank)가 결정된다. 이때, 형광체의 입자 크기 및 분포 등의 문제로 인하여, 상기 수지물(130)을 투과하여 방출되는 빛의 색감 랭크는 비교적 넓은 영역에 분포되게 된다. 한편, 필요로 하는 색감 랭크에서 벗어나는 발광장치는 제품에 적용할 수 없게 된다.
이어서, 상기 수지물(130)에 포함된 형광체를 포함하는 렌즈(140)를 상기 수지물(130) 위에 배치한다(S407).
상기 렌즈(140)에 포함된 형광체는 상기 렌즈(140)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 형광체는 상기 렌즈(140)의 외부표면에 형성되거나 또는 내부표면에 형성될 수 있다. 또한 상기 형광체는 상기 렌즈(140)를 구성하는 전체 체적에 분포될 수도 있다.
이에 따라 상기 발광소자(120)로부터 발광된 빛은 상기 수지물(130)과 상기 렌즈(140)를 투과하면서 예로서 백색광의 빛이 방출될 수 있다. 이때, 상기 발광소자(120)로부터 발광된 빛이 형광체가 포함된 상기 수지물(130)을 투과하면서 가령 A 랭크의 색감을 갖는 빛이 방출된다고 하자. 실시 예에 의하면, 상기 A 랭크의 색감을 갖는 빛이 형광체가 포함된 상기 렌즈(140)를 투과하면서 B 랭크의 색감을 갖는 빛이 방출될 수 있게 된다. 즉, 형광체가 포함된 상기 렌즈(140)는 상기 수지물(130)을 투과하여 입사되는 빛의 색감 랭크를 변이(rank shift)시켜서 방출하게 되는 것이다. 여기서, 상기 렌즈(140)에 포함된 형광체와 상기 수지물(130)에 포함된 형광체는 동일 형광체로 선택된다. 이에 따라 실시 예에 의하면 원하는 색감 랭크를 용이하게 제어할 수 있게 된다.
만일 제품에 적용되기 위해서는 적어도 B 랭크의 색감을 만족시켜야 한다면, A 랭크의 색감을 갖는 빛을 방출하는 발광소자 패키지는 제품에 적용될 수 없게 된다. 여기서, 발광소자 패키지는 발광소자와 수지물을 포함한다. 실시 예에 의하면 형광체가 포함된 상기 렌즈(140)를 이용하여 A 랭크 색감의 빛을 B 랭크 색감의 빛으로 변이시킴으로써, B 랭크의 빛을 방출하는 발광소자 패키지를 폐기하지 않고 추가적으로 제품에 적용할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110, 210, 310... 몸체
115, 215, 315... 캐비티
120, 220, 320... 발광소자
130, 230, 330... 수지물
140, 240, 340... 렌즈
151, 251, 351... 제1 리드 프레임
152, 252, 352... 제2 리드 프레임
161, 261, 361... 제1 와이어
162, 262, 362... 제2 와이어

Claims (12)

  1. 캐비티가 구비된 몸체;
    상기 캐비티에 배치된 발광소자;
    상기 발광소자 위에 배치되고 형광체를 포함하는 수지물;
    상기 수지물 위에 배치되고 상기 수지물에 포함된 형광체를 포함하는 렌즈;
    를 포함하는 발광장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 볼록 렌즈 형상인 발광장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 평면 형상인 발광장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 렌즈에 포함된 형광체는 상기 렌즈의 표면에 배치된 발광장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 렌즈에 포함된 형광체는 상기 렌즈의 전체 체적에 분포된 발광장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 발광소자로부터 발광된 빛은 상기 수지물과 상기 렌즈를 투과하면서 백색광의 빛으로 방출되는 발광장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 형광체가 포함된 렌즈는 상기 수지물을 투과하여 입사되는 빛의 색감 랭크를 변이시켜 방출하는 발광장치.
  8. 캐비티가 구비된 몸체를 준비하는 단계;
    상기 캐비티에 발광소자를 배치하는 단계;
    상기 발광소자 위에 형광체가 포함된 수지물을 배치하는 단계;
    상기 수지물에 포함된 형광체를 포함하는 렌즈를 상기 수지층 위에 배치하는 단계;
    를 포함하는 발광장치 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 렌즈는 볼록 렌즈 형상 또는 평면 형상인 발광장치 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 렌즈에 포함된 형광체는 상기 렌즈의 표면에 배치되거나 또는 상기 렌즈의 전체 체적에 분포된 발광장치 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 발광소자로부터 발광된 빛은 상기 수지물과 상기 렌즈를 투과하면서 백색광의 빛으로 방출되는 발광장치 제조방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 형광체가 포함된 렌즈는 상기 수지물을 투과하여 입사되는 빛의 색감 랭크를 변이시켜 방출하는 발광장치 제조방법.
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