트랜스퍼 몰딩 방식을 이용한 고 색 균일성 특성을 가지는 백색 LED 램프

트랜스퍼 몰딩 방식을 이용한 고 색 균일성 특성을 가지는
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Development of White LED Lamp Having High Color Uniformity With Transfer Molding Technology

Abstracts

 

Compared to conventional molding technology, the color uniformity of light direction emitted from LED is improved with PCB type lead frame technology in which metal thin film is used and transfer molding technology which makes the density of phosphor uniform by manufacturing high density LED lamp. The light efficiency and the color uniformity of the LED are improved by molding the phosphor layer outside of chip and controlling the thickness of the phosphor layer. CIE x,y difference of LED in major axis is also improved uniformly from 0 to 90 degrees.

서 론

 

대형 LCD BLU (Back Light Unit) 광원으로 사용되는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)은 수은 환경오염 문제와 시스템의 박형화에 큰 어려움이 있다. 최근의 화합물 반도체의 기술 발전으로 청색 LED와 형광체를 이용한 백색 LED램프는 이 분야의 새로운 광원으로 대체되고 있다. LED는 색 재현성이 우수하고 친환경적이며, 계속적으로 발광효율의 증가가 기대되는 중요한 고체 광원으로 크게 주목 받고 있다.

 

그러나 이러한 응용분야의 기대에도 불구하고 LED는 신뢰성 및 수명 등 미흡한 특성과, 고 밀도 광원으로서의 어려움, 특히 고비용의 문제는 실용화를 더디게 하는 가장 큰 요인이 되고 있다. LED 고비용의 문제는 발광효율 및 방열시스템과 긴밀한 관계를 가지게 되는데, 보통 전류 밀도를 낮추어 발광효율을 높이거나 방열 시스템을 설치하는 것은 비용 증가의 원인이 된다. 또 기판 웨이퍼의 공정을 대형화하거나 국산화, 또는 패키징 기술 개발을 통한 부자재의 비용을 절감하는 노력도 시도되고 있다. 아울러 원천기술 개발을 통하여 칩을 구성하는 에피택시 기판의 양자우물 적층구조, 박막의 광전자 특성을 개선하여 양자 효율을 증대시키는 기술 등도 개발되고 있으나, 아직도 획기적인 기술 개발과 시간이 필요한 것으로 보인다.

 

한편 LED 램프 생산 측면에 있어서, 특히 색 균일성의 문제는 4.5% 정도의 불량이 발생하는 것으로 알려지는데, 기타 다른 생산 공정상의 불량이 0.5% 정도인 것을 감안하면, 색 균일성은 가격 문제의 가장 큰 요인이 됨을 알 수 있다. 이러한 균일성의 문제는 LED 에피택시 기판의 발광 특성분포 또는 칩 선별 공정의 오차 등에 의하여 발생하거나, 또는 형광체 몰딩 공정에서 몰딩 두께 또는 밀도 분포에 의하여 생기게 된다. 특히 형광체 몰딩 기술의 개선은 최근 디스펜싱 공법 등 장비의 개선 또는 공정 개발을 통하여 꾸준히 개선되어 최근에는 그 불량률이 크게 개선이 되었지만, 반면에 생산성의 측면이나 특성 개선 측면에서는 아직 많은 미흡한 점이 있다.

유순재1,a, 김도형1(Soon Jae Yu1,a and Do-Hyung Kim1 )

Source : Kieeme