• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제19권6호
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• pp.504-508
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• 2018

Diopside is a ceramic material with excellent physical and chemical properties. However, when it is applied as an LED packaging material, heat dissipation of the LED element is not sufficient due to its relatively lower thermal conductivity, which may cause degradation of the LED function. In this study, glass-ceramics based on a $ZrO_2-CaO-MgO-SiO_2$ system, in which diopside is the main crystal phase, were prepared by heat-treating the glass, which was composed of zircon ($ZrO_2-SiO_2$) powders and diopside ($CaO-MgO-2SiO_2$) powders. The possibility of using the glass-ceramics as a packaging material for LEDs was then investigated by analyzing the density, shrinkage, thermal conductivity, and phases generated according to the amount of zircon powder added. The density and shrinkage of specimens decreased slightly and then increased again with the amount of $ZrO_2-SiO_2$ added within a range of 0~0.38 mol. Even though the crystal phase of zircon does not appear in the $ZrO_2-CaO-MgO-SiO_2$ system, the glass containing 0.38 mol zircon powder showed the highest thermal conductivity, 1.85 W/mK, among the specimens fabricated in this study: this value was about 23% higher than that of pure diopside. It was found that the thermal conductivity of the glass-ceramics based on a $ZrO_2-CaO-MgO-SiO_2$ system was closely related to the density, but not to the phase type. Zirconia ($ZrO_2$), a component oxide of zircon, plays an important role in increasing the density of the specimen. Furthermore the thermal conductivity of glass-ceramics based on a $ZrO_2-CaO-MgO-SiO_2$ system showed a nearly linear relationship with thermal diffusivity.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3141-3147
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• 2010

LED 조명등의 효율 및 수명을 단축시키는 가장 중요한 원인은 정션온도 상승이며, 이를 해결하기 위해 고효율 방열 패키징, 고전도율 소재 개발, 접촉저항 개선 및 히트싱크 최적화 등과 같이 다양한 방열성능 향상 연구가 이루어지고 있다. 하지만 지금까지의 대부분의 연구는 LED 조명등이 단지 대기 중에 노출되었다고 가정하였기 때문에 실제 실링 유닛과 함께 천장에 장착되었을 때의 방열성능은 아직 보고되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 MR16 LED 조명등을 이용하여 실제 설치조건에 따른 정션온도 변화를 규명하고 이를 통한 더욱 정확한 LED 조명등 수명 및 효율 예측을 이루고자 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.569-575
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• 2011

LED 조명기기의 경우 칩의 고밀도 발열로 인한 심각한 수명감소 및 광효율 저하, 색온도 변이의 문제점 등이 야기되므로 이를 해결하기 위해 주로 LED 패키지나 방열케이스를 최적화하는 연구가 이루어져 왔다. 최근들어 고출력 자동차 헤드램프나 가로등도 LED로 대체되어 가고 있는데 자연대류식 방열로는 그다지 효과적이지 않다. 따라서 본 연구에서는 고출력 조명기기 방열 성능 최적화에 강제대류를 이용한 히트파이프 사용의 타당성을 알아보았다. 또한, 팬의 수명이 LED 수명에 비해 일반적으로 낮으므로 이를 보완하기 위한 최적화된 팬의 정지-작동 제어가 팬 수명 증가에 미치는 영향도 고찰하였다.

• 소성∙가공
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• 제21권2호
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• pp.131-137
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• 2012

With the advantages of power savings, increased life expectancy and fast response time over traditional incandescent bulb, LEDs are increasingly used for many applications including automotive, aviation, display, and special lighting applications. Since the high heat generation of LED chips can reduce service life, degrade luminous efficiency, and cause variation of color temperature, many studies have been carried out on the optimization of LED packaging and heat sinks. In this study, a fin expansion type cooling device using heat pipe, instead of a solid aluminum heat sink, was designed for LED security lightings based on thermal resistance analysis. Numerical analysis and experimental validation were carried out to evaluate its cooling performance.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권2호
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• pp.81-86
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• 2023

Recently, there has been an increased demand for light-emitting diode (LED) due to the growing emphasis on environmental protection. However, the use of GaN-based sapphire in LED manufacturing leads to the generation of defects, such as dislocations caused by lattice mismatch, which ultimately reduces the luminous efficiency of LEDs. Moreover, most inspections for LED semiconductors focus on evaluating the luminous efficiency after packaging. To address these challenges, this paper aims to detect defects at the wafer stage, which could potentially improve the manufacturing process and reduce costs. To achieve this, image processing and deep learning-based defect detection techniques for Sapphire Epi-Wafer used in Green LED manufacturing were developed and compared. Through performance evaluation of each algorithm, it was found that the deep learning approach outperformed the image processing approach in terms of detection accuracy and efficiency.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권4호
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• pp.87-92
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• 2007

[ $CaAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ ] 적색 형광체는 $Mn^{4+}$이온이 0.02 mol 첨가되었을 때 최대 발광 세기가 관찰되었고 $1600^{\circ}C$, 3시간 소성조건에서 우수한 결정성과 발광 효율을 나타내며 중심 파장이 658 nm에서 관찰되었다. 본 연구에서 개발된 $CaAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ 형광체를 에폭시와 함께 1:3으로 혼합하여서 InGaN UV 발광체의 Bare 칩 위에 코팅하여 중심파장이 658 nm인 적색 LED를 제조하였다. 적색 형광체를 이용하여, 기존의 UV LED를 여기 광원으로 다양한 느낌의 백색 발광체를 설계 할 수 있을 것이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권7호
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• pp.778-784
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• 2012

In comparison with some other light sources, LED has merits such as increased life expectancy, fast response, pollution free, and high energy efficiency. Lately, due to development of LED with high brightness and capacity, LED has widely used in many industrial fields such as automotive, aviation, display, transportation and special lighting applications. Since the high heat generation of LED chips can cause a reduction in lifetime, degradation of luminous efficiency, and variation of color temperature, studies have been carried out on the optimization of LED packaging and heat sinks. In this study, experiments on measuring the heat generation rate of LED and the cooling performance of a heat sink were carried for analyzing the thermal characteristics of LED lighting system in free convection. From the results, dimensionless correlation on the cooling performance of heat sink in natural convection was proposed with Nusselt number and Rayleigh number as a guideline for designing cooling device of LED lightings.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권4호
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• pp.95-100
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• 2010

LED (Light Emitting Diode)는 인가된 에너지 대비 15%가 빛으로, 나머지 85%가 열로 변환되는 것은 이미 잘 알려져 있다. 최근 LED칩 용량이 증가함에 따라서 LED칩으로부터 방출되는 열은 더욱 증가하게 되고 이는 LED 제품의 성능저하와 수명단축에 직접적인 영향을 미친다. 따라서, 산업계에서는 고출력 LED 칩에서 발생하는 열을 제어하기 위해 제품설계구조 연구가 진행 중에 있으며 또한, 부가적으로, 기존의 알루미늄, 접착제 및 구리를 사용하는 MCL(Metal Clad Laminate)구조에서 저가형 FR4 및 구리를 사용하는 CCL (Copper Clad Laminate)로 변경하여 원가절감을 하고자 하는 대체 소재연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 저가형 CCL에 열방출 극대화를 위하여 열비아(thermal via)를 디자인별로 형성한 후 1 W급 LED 칩을 실장하여 열저항(thermal resistance) 변화를 분석하였으며, 최적의 열방출을 위한 열비아 구조를 제안하고자 하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권3호
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• pp.31-35
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• 2014

본 연구에서는 $TiO_2$ 나노입자를 LED패키지의 봉지재인 실리콘에 분산시키고, 이에 따른 굴절률, 투과율 및 광효율 변화를 평가하였다. $TiO_2$ 나노입자는 LED 봉지재의 굴절율을 증가시켜 LED 패키지의 광추출 효율을 향상시키기 위해 봉지재에 적용되었다. $TiO_2$는 수열합성법을 통해 합성되었고, 합성된 $TiO_2$ 입자에 긴 체인구조의 vinyl silane을 코팅하여 분산시켰다. 분산 처리를 실시한 후에는 대부분의 $TiO_2$ 나노입자가 10~40 nm 이하로 분산되었으나, 100 nm 이상의 긴 입자도 관찰되었다. 실리콘 봉지재에 $TiO_2$ 나노입자 양이 증가할수록 굴절율은 증가하였으나, 투과율은 감소하였다. $TiO_2$ 나노입자가 포함된 실리콘 봉지재로 LED 패키지를 제조하였고, $TiO_2$ 나노입자가 분산된 LED가 $TiO_2$ 나노입자가 없는 LED패키지에 비해 약 13% 이상 광효율이 향상되었다.

• 한국버섯학회지
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• 제20권2호
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• pp.78-85
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• 2022

팽이버섯에서 권지로 L. monocytogenes의 교차오염 가능성과 권지의 세척·소독과정에서 SAEW와 UVC-W-LED 방수 모듈 병합효과를 확인하였다. 또한 팽이버섯의 부위별 L. monocytogenes의 생장과 포장 전 팽이버섯에서 L. monocytogenes를 저감화 할 수 있는 UVC-LED 조사 처리하여 효과를 분석하였다. 오염된 권지를 소독하기 위하여 SAEW와 UVC-W-LED를 병합처리 했을 때 L. monocytogenes의 오염도를 최대 99.9% 이상 저감화시켜 권지의 세척·소독에 활용 가능성을 확인하였다. 또한 오염된 권지의 L. monocytogenes가 팽이버섯에 전이되어 권지 표면을 주기적으로 세척·소독 작업이 필요하다. 팽이버섯의 유통 온도인 2℃에서 60일, 10℃ 저장 시 10일 저장기간 동안 팽이버섯 부위에 상관없이 L. monocytogenes 모두 3 log CFU/g 이상 성장함을 확인하였으며 아랫부분에서 성장이 더 빠르게 일어나는 것을 확인하였다. 팽이버섯에 오염된 L. monocytogenes의 초기 오염도가 2.76 log CFU/g였을 때 UVC-LED 3분 조사 후 0.47 log CFU/g 감소하는 것을 확인하였다. UVC-LED 조사 처리는 초기 오염도에 따라 영향을 받는 것으로 확인되어 실제 팽이버섯에 L. monocytogenes의 초기 오염도를 2 log CFU/g 이하로 낮게 오염시켰을 때 저감화 효과는 0.81 log CFU/g으로 두 배 증가하였다. 그러나 UVC-LED가 표면 살균 효과만 있고 UVC-LED를 조사한 팽이버섯에서도 L. monocytogenes의 증식이 완전 억제되는 것은 아니므로 포장방법 개선 등과 같은 추가 기술 적용이 필요하다. 앞으로, 팽이버섯 재배 농장에서도 안전하고 품질이 우수한 팽이버섯이 국내·외로 공급될 수 있도록 위생관리 강화가 필요하다.