LED의 패키지 구조에 따른 방열과 광추출 특성의 비교

초록

LED 패키지에서는 광효율을 높이기 위해 패키지에서의 LED 칩 하단에 반사컵을 만들어주거나, Ag 혹은 Al 코팅을 통해 반사율을 증가시키기도 한다. 높은 반사율을 가지는 표면을 만들어주기 위해 sputtering 혹은 electro-polishing 등의 방법을 이용하게 되는데, 이는 어떤 방법을 이용하는가에 따라서 LED 패키지의 단가 책정과 밀접한 관련이 있다. 최근에는 많은 곳에서 반사율이 높은 Ag의 변색과 단가 문제를 극복하기 위하여 대체물질로 고반사 Al 기판을 사용하고 있다. 본 연구에서는 반사컵이 달린 Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB) 타입의 8W급 조명용 LED 패키지와, 고반사 Al 반사기판이 있는 단순구조의 8W급 Chip On Board (COB) 패키지를 비교하였다. 반사율이 더 높은 고반사 Al type이 그렇지 않은 모델보다 높은 광효율을 보일 것으로 예상되었다. 하지만 단일 encapsulation 되어 있는 고반사 Al COB 타입보다 1W급 LED가 8개로 분할되어 각각 encapsulation 되어 있는 MCPCB 타입이 더 좋은 광 추출효율을 보이는 것을 확인하였다. 이는 같은 8W급이라도 LED 분포의 차이와 반사판의 모양에 따른 패키지에서의 구조적 문제에서 원인을 찾을 수 있다.