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요약문
Abstract
목차
제1장 서론 14
1.1. 연구 배경 14
1.2. 연구 동향 16
1.3. 연구의 필요성 18
1.4. 연구의 목적 및 범위 21
1.5. 주요 연구 내용 22
제2장 이론적 배경 25
2.1. LED의 특성 25
2.1.1. 전기적 특성 25
2.1.2. 광학적 특성 27
2.2. 라이팅 LED의 제조 기술 32
2.2.1. 발광 파장 제어 LED 제조 기술 32
2.2.2. 백색 LED 형성기술 34
2.3. 정전기력 펌프의 토출 원리 38
2.3.1. 정전기력 펌프 메커니즘 38
2.3.2. DOD(Drop On Demand) 토출 원리 39
제3장 정전기력 펌프 토출 연구를 위한 기초실험 45
3.1. 실험 방법 개요 45
3.2. 형광체 함유량별 점도 특성 분석 47
3.3. 토출 기초실험 52
3.3.1. 액체곡면(meniscus) 형성 구현 실험 52
3.3.2. 인가 전압 파형별 액체곡면 실험 55
3.3.3. 공급 공압별 액체곡면 실험 57
3.3.4. 토출량 실험 57
3.3.5. 기초 실험 결과 62
3.4. 펌프 실린더 표면거칠기 실험 63
제4장 정전기력 미세 토출 시스템 실험 장치 구성 65
4.1. Dispenser 시스템의 개요 65
4.2. 정전기력 펌프의 검토 및 구성 67
4.2.1. 정전기력 펌프 구성 67
4.2.2. 형광체 봉지재 정밀 제어용 공압 모듈 구성 73
4.3. 정밀 스테이지 구성 73
4.4. 고전압발생기 및 멀티스텝 파형 제어기 구성 77
4.5. 토출 위치 보정 시스템 구성 80
4.5.1. 니들(Needle) 위치보정 시스템 구성 80
4.5.2. 머신비전 좌표값 보정 알고리즘 82
4.6. 색도좌표 측정 시스템 구성 84
제5장 색도좌표 랭크 위치결정 실험 88
5.1. 형광체의 함유량에 따른 색도좌표 이동량 실험 88
5.2. 색도좌표 랭크 위치결정 토출 실험 95
제6장 결론 103
참고문헌 105
Table 2-1. White LED Phosphor 33
Table 3-1. 봉지재와 형광체 함유량별 점도 실험 49
Table 3-2. 토출 기초실험 조건 53
Table 3-3. 인가전압에 따른 토출 질량 결과 59
Table 3-4. 토출 정밀도 측정 결과 60
Table 3-5. 실린더 내경 마모 실험 조건 64
Table 4-1. Voice Coil Motor T-Axis Specification 70
Table 4-2. XY Linear Stage 제품사양 75
Table 4-3. 고전압발생기 사양 78
Table 4-4. 고전압발생기 특성 측정 결과 78
Table 4-5. 분광기 사양 85
Table 4-6. 컨택프로브 사양 87
Table 5-1. 색도좌표 랭크 위치결정 실험 조건 90
Table 5-2. 형광체 혼합비율별 색도좌표 이동량 측정 결과 91
Table 5-3. 형형광체 혼합비율별 색도좌표 이동량 실험식 94
Table 5-4. 색도좌표 랭크 위치결정 토출 조건 97
Table 5-5. 색도좌표 랭크 위치결정 공정 결과 98
Fig. 1-1. 색분포 불균일성 문제 24
Fig. 2-1. LED의 구조 25
Fig. 2-2. 활성층 재료에 따른 LED의 순방향 전류-전압 곡선 26
Fig. 2-3. LED의 전류-전압 순방향특성 곡선 26
Fig. 2-4. LED의 스펙트럼 분포 30
Fig. 2-5. 스펙트럼 특성 측정 항목 30
Fig. 2-6. 색 특성 측정 항목 31
Fig. 2-7. 색도좌표 측정기 구성 31
Fig. 2-8. LED Market Volume 36
Fig. 2-9. 4가지 백색 LED 제작방법 36
Fig. 2-10. 청색 LED와 노란색 형광체를 이용한 백색 LED 제작공정 37
Fig. 2-11. 액체와 기판의 재료적 특성에 의해 결정되는 두께 42
Fig. 2-12. 반구의 부피 계산 42
Fig. 2-13. 정전기력 펌프의 기본 원리 43
Fig. 2-14. Electrostatic pump System 43
Fig. 2-15. 정전기력 펌프의 액적 토출 모드 44
Fig. 3-1. 기초 실험장치 구성 46
Fig. 3-2. 형광체 침전 실험 50
Fig. 3-3. 형광체혼합 실험 방법 50
Fig. 3-4. 혼합비율별 점도 분석 결과 51
Fig. 3-5. 인가 전압별 액체곡면 형상 53
Fig. 3-6. 5㎸ 전압 인가 시 형광봉지재 탄화 현상 54
Fig. 3-7. 전압 파형 오실로스코프 측정 결과 56
Fig. 3-8. 전압 파형별 액체곡면 형상 56
Fig. 3-9. 인가 전압별 토출량 변화 이미지 분석 결과 61
Fig. 3-10. 토출량 테스트 DOD 액적 토출 61
Fig. 3-11. 실린더 내경 마모 측정 64
Fig. 3-12. 펌프의 하우징 재질별 마모 분석 결과 64
Fig. 4-1. 색도좌표 랭크 위치결정 시스템 구성 66
Fig. 4-2. 정전기력 펌프 구성 71
Fig. 4-3. 정전기력 펌프 작동원리 71
Fig. 4-4. Voice Coil Motor Motion Priofile 72
Fig. 4-5. 액체곡면 형성을 위한 Pneumatic 구성 74
Fig. 4-6. 정밀 스테이지 구성 75
Fig. 4-7. X,Y-Axis 정밀 스테이지 성능 평가 결과 그래프 76
Fig. 4-8. 고전압 발생기 구성 사진 79
Fig. 4-9. 오실로스코프를 이용한 고전압 특성 측정 그래프 79
Fig. 4-10. 머신비전을 이용한 좌표값 보정 81
Fig. 4-11. 각도 보상 측정 알고리즘 83
Fig. 4-12. 각도 보상 보정 알고리즘 83
Fig. 4-13. 각도 보정용 카메라 Unit 83
Fig. 4-14. 분광기 측정원리 85
Fig. 4-15. 분광기 구성 86
Fig. 4-16. 색도좌표 측정 시스템 구성 86
Fig. 5-1. 형광체 혼합비율별 CIE_x 이동량 측정 결과 92
Fig. 5-2. 형광체 혼합비율별 CIE_y 이동량 측정 결과 92
Fig. 5-3. 형광체 혼합비율별 색도좌표 이동량 분석 그래프 93
Fig. 5-4. 형광봉지재 과도포 94
Fig. 5-5. 리드프레임 및 형광체막 필름 99
Fig. 5-6. 색도좌표 랭크 위치결정 공정 99
Fig. 5-7. 형광체 막 Pick and place 공정 100
Fig. 5-8. 색도좌표 랭크 위치결정 공정 前 측정 101
Fig. 5-9. 색도좌표 랭크 위치결정 공정 後 측정 102