KR100901435B1

KR100901435B1 - Ｌｅｄ 렌즈 성형몰드

Info

Publication number: KR100901435B1
Application number: KR1020090013242A
Authority: KR
Inventors: 이경준; 정대성
Original assignee: 주식회사 참테크
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2009-06-05
Also published as: WO2010095841A3; WO2010095841A2

Abstract

본 발명은 렌즈 성형시 수지의 주입이 용이하면서도, 리플렉터의 주위에 잔존물이 남는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 LED 렌즈 성형몰드에 관한 것이다.

본 발명에 따른 관통공(14a)이 리플렉터(3)에 끼워지도록 중간패널(14)을 기판(1)의 상부에 결합하면, 관통공(14a)에 형성된 걸림턱(14b)이 리플렉터(3)의 상면 둘레면을 가압하여 리플렉터(3)의 상면과 둘레면을 상호 구획하므로, 러너(11)와 게이트(12)를 통해 캐비티(13)의 내부로 주입된 수지가 리플렉터(3)의 둘레면으로 누출되어 잔존물이 남게 되는 것을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 게이트(12)의 단면적을 넓게 형성할 수 있어서 수지의 주입이 용이해지는 장점이 있다.

리플렉터, LED, 잔존물, 중간패널, 몰딩

Description

ＬＥＤ 렌즈 성형몰드{LED lens mold}

일반적으로, 렌즈가 구비되는 LED패키지는 도 1에 도시한 바와 같이, 상면에 회로패턴이 형성된 기판(1)에, 상기 회로패턴에 따라 기판(1)에 따라 배열되어 회로패턴에 연결되는 다수개의 LED소자(2)와, 상기 LED소자(2)의 둘레부를 감싸도록 기판(1)에 구비된 리플렉터(3)와, 상기 리플렉터(3)의 상면에 구비된 수지재질의 렌즈(4)를 설치한 후, 패턴에 따라 각각의 LED패키지를 잘라내는 싱귤레이션 공정을 거쳐 제작된다. 이때, 상기 리플렉터(3)는 중앙부에 오목공(3a)이 형성된 사각블록 형상으로 구성되며, 상기 오목공(3a)의 내주면은 하측으로 갈수록 내경이 좁아지는 경사면을 갖도록 구성되어, LED소자(2)에서 발광된 빛을 상면에 구비된 렌즈(4) 쪽으로 반사하면서 내부에 구비된 LED소자(2)를 보호하는 기능을 한다.

한편, 상기 렌즈(4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, LED 렌즈 성형몰드의 성형블록(10)을 상기 기판(1)의 상면에 결합한 상태에서, 투광성 수지를 상기 리플렉터(3)의 오목공(3a)에 주입, 경화시켜 제작한다.

상기 성형블록(10)은 수지가 공급되는 러너(11)와, 상기 러너(11)에서 분기되어 연장된 게이트(12)와, 상기 리플렉터(3)가 삽입될 수 있도록 구성되어 상기 게이트(12)에 연결되는 캐비티(13)가 하부면에 형성되어, 상기 리플렉터(3)가 캐비티(13)의 내부로 삽입되도록 기판(1)의 상부에 결합되는 것으로, 상기 캐비티(13)는 기판(1)의 상면에 리플렉터(3)가 배치된 패턴과 동일한 패턴으로 배치되도록 다수개 형성되어, 상기 기판(1)에 구비된 리플렉터(3)의 상면에 각각 구비되는 다수개의 렌즈(4)를 한꺼번에 성형할 수 있도록 구성된다. 이때, 각 캐비티(13)는 리플렉터(3)의 둘레부에 비해 크게 제작되어 성형블록(10)을 기판(1)에 결합하면 캐비티(13)의 내부면과 리플렉터(3)의 둘레부에 수지가 통과할 수 있는 갭(G)이 형성된다.

따라서, 상기 캐비티(13)가 리플렉터(3)를 덮도록 성형블록(10)을 기판(1)에 결합한 후, 상기 러너(11)와 게이트(12)를 통해 수지를 주입하면, 수지는 도 2에 화살표로 도시한 바와 같이, 상기 갭(G)을 통해 캐비티(13)의 내부로 주입된 후 경화되어 리플렉터(3)의 상면으로 돌출되는 형태의 렌즈(4)를 성형한다.

그런데, 이와같이 LED 렌즈 성형몰드는 상기 갭(G)을 통해 수지가 주입되므로, 렌즈(4)를 성형한 후 리플렉터(3)의 둘레면에 갭(G)의 내부에 여분의 수지가 잔류, 경화된 수지 잔존물이 남게 된다. 따라서, 이러한 잔존물을 최소화하기 위하 여, 상기 갭(G)의 간격을 최대한 작게 형성하여야 하며, 따라서, 좁은 갭(G)을 통해 캐비티(13)의 내부로 수지를 주입하기 위해서는 수지를 매우 높은 압력으로 가압하여야 하는 문제점이 있었다. 또한, 수지가 좁은 갭(G)을 통과하여 캐비티(13)의 내부로 주입되므로, 수지에 과도한 저항이 작용되어 충분한 양의 수지가 캐비티(13)의 내부에 충전되지 못해, 렌즈(4)가 완전한 형태를 갖지 못하게 되는 불량이 발생되기도 하였다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 렌즈 성형시 수지의 주입이 용이하면서도, 리플렉터의 주위에 잔존물이 남는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 LED 렌즈 성형몰드를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수지가 공급되는 러너(11)와, 상기 러너(11)에서 분기되어 연장된 게이트(12)와, 상기 게이트(12)에 연결되는 캐비티(13)가 형성되며, 리플렉터(3)가 구비된 기판(1)의 상면에 결합되어 상기 리플렉터(3)의 상면에 렌즈(4)를 성형하는 성형블록(10)을 포함하는 LED 렌즈 성형몰드에 있어서, 상기 성형블록(10)은 상기 리플렉터(3)가 삽입되는 관통공(14a)이 상하방향으로 형성되어 상기 기판(1)의 상면에 결합되는 중간패널(14)과, 상기 중간패널(14)의 상면에 밀착되는 메인블록(15)을 포함하며, 상기 관통공(14a)의 상측 둘레부에는 관통공(14a)의 중앙부로 돌출되어 상기 리플렉터(3)의 상면 둘레부에 밀착되는 걸림턱(14b)이 형성되고, 상기 캐비티(13)는 상기 메인블록(15)의 하부면에 상기 관통공(14a)에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 LED 렌즈 성형몰드가 제공된다.

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본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 게이트(12)는, 상기 메인블록(15)의 하부면에 형성되며 러너(11)에서 분기되어 연장된 제1 게이트(12a)와, 상기 제1 게이트(12a)와 연결되도록 상기 중간패널(14)의 상면에 형성되어 상기 관통공(14a)과 연통되는 제2 게이트(12b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 렌즈 성형몰드가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 중간패널(14)의 하부면에서 걸림턱(14b)의 하단까지의 높이(L)는 상기 리플렉터(3)의 높이(H)에 비해 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 LED 렌즈 성형몰드가 제공된다.

본 발명에 따른 관통공(14a)이 리플렉터(3)에 끼워지도록 중간패널(14)을 기판(1)의 상면에 결합하면, 관통공(14a)에 형성된 걸림턱(14b)이 리플렉터(3)의 상면 둘레면을 가압하여 리플렉터(3)의 상면과 둘레면을 상호 구획하므로, 러너(11)와 게이트(12)를 통해 캐비티(13)의 내부로 주입된 수지가 리플렉터(3)의 둘레면으로 누출되어 잔존물이 남게 되는 것을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 게이트(12)의 단면적을 넓게 형성할 수 있어서 수지의 주입이 용이해지는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3내지 도 5에 의하면, 본 발명에 따른 LED 렌즈 성형몰드는, 수지가 공급되는 러너(11)와, 상기 러너(11)에서 분기되어 연장된 게이트(12)와, 상기 게이트(12)에 연결되는 캐비티(13)가 형성되며, 리플렉터(3)가 구비된 기판(1)의 상면에 결합되어 상기 리플렉터(3)의 상면에 렌즈(4)를 성형하는 성형블록(10)을 포함하는 것은 종래와 동일하다. 이때, 상기 리플렉터(3)는 중앙부에 LED소자(2)가 삽입설치되는 원형의 오목공(3a)이 형성된 사각블록 형상으로 구성되어, 상기 캐비티(13)와 오목공(3a)의 내부에 수지를 주입, 경화시켜 렌즈(4)를 성형할 수 있다.

그리고, 상기 성형블록(10)은 상기 캐비티(13)가 삽입되는 관통공(14a)이 상하방향으로 된 중간패널(14)과, 하부면에 상기 캐비티(13)가 형성되어 상기 중간패널(14)의 상면에 밀착되는 메인블록(15)으로 이루어진다.

상기 중간패널(14)은 얇고 강도가 높은 금속판으로 구성되어 상기 기판(1)의 상면에 결합된다. 상기 관통공(14a)은 상기 리플렉터(3)의 둘레부 사이즈보다 크면서 상기 기판(1)에 구비된 리플렉터(3)와 같은 배열을 갖도록 중간패널(14)에 다수개 형성되어, 중간패널(14)을 기판(1)의 상면에 결합하면 각각의 리플렉터(3)가 상기 관통공(14a)의 내부로 삽입될 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 관통공(14a)의 상측 둘레부에는 상기 리플렉터(3)의 상면 둘레부에 밀착되는 걸림턱(14b)이 돌출형성된다. 상기 걸림턱(14b)은 내측단이 상기 캐비티(13)의 하단지름보다 큰 원형을 그리도록 관통공(14a)의 중앙부로 돌출되어, 중간패널(14)을 기판(1)의 상면에 결합하면 리플렉터(3)의 상면 둘레부에 밀착되어 리플렉터(3)의 상면과 둘레면을 구획하므로써, 상기 캐비티(13)와 리플렉터(3)의 오목공(3a)으로 주입된 수지가 리플렉터(3)의 둘레면으로 누출되는 것을 방지한다.

이때, 상기 중간패널(14)은 상기 중간패널(14)의 하부면에서 걸림턱(14b)의 하단까지의 높이(L)는 상기 리플렉터(3)의 높이(H)에 비해 낮게 형성된다.

상기 메인블록(15)은 두께가 두꺼운 금속블록으로 구성되어 상기 중간패널(14)의 상면에 밀착결합된다, 상기 캐비티(13)는 상기 관통공(14a)의 배열과 동일한 배치를 갖도록 메인블록(15)의 하부면에 다수개 형성되어, 도 5에 도시한 바와 같이, 메인블록(15)을 상기 중간패널(14)의 상면에 결합한 상태에서 러너(11)를 통해 주입된 수지가 게이트(12)를 통해 상기 캐비티(13)와 리플렉터(3)의 오목공(3a)으로 공급되어 렌즈(4)를 성형할 수 있도록 한다.

이때, 상기 게이트(12)는 상기 메인블록(15)의 하부면에 형성되며 러너(11)에서 분기되어 연장된 제1 게이트(12a)와, 상기 제1 게이트(12a)와 연결되도록 상기 중간패널(14)의 상면에 형성되어 상기 관통공(14a)과 연통되는 제2 게이트(12b)로 구성되어, 메인블록(15)을 상기 중간패널(14)의 상면에 결합하면, 상기 제1 및 제2 게이트(12a,12b)가 연결되어, 수지가 상기 제1 및 제2 게이트(12a,12b)를 통과하여 캐비티(13)로 주입되도록 한다. 또한, 상기 메인블록(15)은 사출기에 장착되어 사출기에 구비된 엑츄에이터에 의해 승강되며, 상기 중간패널(14)은 작업자가 수작업으로 상기 기판(1)에 결합할 수 있도록 구성된다.

따라서, 작업자가 수작업으로 상기 중간패널(14)을 기판(1)에 결합한 상태에서, 상기 중간패널(14)이 상부를 향하도록 기판(1)과 중간패널(14)의 결합체를 사출기에 장착하고 사출기를 작동시키면, 상기 메인블록(15)이 하강되어 중간패널(14)의 상면에 밀착되어 하향가압한 후, 상기 러너(11)와 게이트(12)를 통해 캐비티(13)와 리플렉터(3)의 오목공(3a)으로 수지를 주입, 경화시켜, 렌즈(4)를 성형한다.

이와같이 구성된 LED 렌즈 성형몰드는 상기 중간패널(14)을 기판(1)에 결합하면, 중간패널(14)의 관통공(14a)에 형성된 걸림턱(14b)이 리플렉터(3)의 상면 둘레부에 밀착되어 리플렉터(3)의 상부와 둘레부를 구획하므로써, 상기 캐비티(13)와 리플렉터(3)의 오목공(3a)으로 주입된 수지가 리플렉터(3)의 둘레부로 누출되어 경화되는 것을 방지한다. 따라서, 렌즈(4)의 성형후, 리플렉터(3)의 둘레면에 수지 잔존물이 남는 것을 방지할 수 있으며, 상기 게이트(12)의 단면적을 넓게 형성하여 수지를 적은 압력으로도 용이하게 주입할 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 중간패널(14)의 하부면부터 걸림턱(14b)의 하단까지의 높이(L)는 상기 리플렉터(3)의 높이(H)에 비해 낮게 형성되므로, 상기 리플렉터(3)가 관통공(14a)에 끼워지도록 중간패널(14)을 상기 기판(1)에 결합하면 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 중간패널(14)의 하부면이 기판(1)의 상면으로부터 이격된다. 따라서, 상기 메인블록(15)을 상기 중간패널(14)의 상면에 밀착시킨 상태에서 메인블록(15)을 하측으로 가압하면, 중간패널(14)의 하측면이 기판(1)의 상면에 밀착될 때까지 상기 리플렉터(3)가 하측으로 압축되면서 걸림턱(14b)이 리플렉터(3)의 상면에 강하게 밀착되므로, 걸림턱(14b)과 리플렉터(3)의 사이로 수지가 누출되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 게이트(12)가 상기 메인블록(15)의 하부면에 형성된 제1 게이트(12a)와, 상기 중간패널(14)의 상면에 형성된 제2 게이트(12b)로 분할하여 형성 하므로써, 게이트(12)의 위치를 상기 리플렉터(3)의 상면에 최대한 근접되도록 형성할 수 있다. 따라서, 렌즈(4)의 성형후 게이트(12)에 남아있는 수지가 경화되어 발생되는 잔존물에 의해 렌즈(4)의 굴곡면이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 기판(1)이 하부에 배치되고, 상기 중간패널(14)이 상기 기판(1)의 상면에 결합되고, 상기 메인블록(15)이 중간패널(14)의 상면에 밀착되도록 하는 것을 예시하였으나, 이러한 배치를 상하방향으로 뒤집거나, 90°회전시켜 배치하는 등, 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 1은 종래의 LED패키지를 도시한 측단면도,

도 2는 종래의 LED 렌즈 성형몰드를 도시한 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 LED 렌즈 성형몰드를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 LED 렌즈 성형몰드를 도시한 측단면도,

도 5는 본 발명에 따른 LED 렌즈 성형몰드의 작용을 도시한 참고도이다.

Claims

수지가 공급되는 러너(11)와, 상기 러너(11)에서 분기되어 연장된 게이트(12)와, 상기 게이트(12)에 연결되는 캐비티(13)가 형성되며, 리플렉터(3)가 구비된 기판(1)의 상면에 결합되어 상기 리플렉터(3)의 상면에 렌즈(4)를 성형하는 성형블록(10)을 포함하는 LED 렌즈 성형몰드에 있어서,

상기 성형블록(10)은 상기 리플렉터(3)가 삽입되는 관통공(14a)이 상하방향으로 형성되어 상기 기판(1)의 상면에 결합되는 중간패널(14)과, 상기 중간패널(14)의 상면에 밀착되는 메인블록(15)을 포함하며,

상기 관통공(14a)의 상측 둘레부에는 관통공(14a)의 중앙부로 돌출되어 상기 리플렉터(3)의 상면 둘레부에 밀착되는 걸림턱(14b)이 형성되고, 상기 캐비티(13)는 상기 메인블록(15)의 하부면에 상기 관통공(14a)에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 LED 렌즈 성형몰드.
제 1항에 있어서, 상기 게이트(12)는, 상기 메인블록(15)의 하부면에 형성되며 러너(11)에서 분기되어 연장된 제1 게이트(12a)와, 상기 제1 게이트(12a)와 연결되도록 상기 중간패널(14)의 상면에 형성되어 상기 관통공(14a)과 연통되는 제2 게이트(12b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 렌즈 성형몰드.
제 1항에 있어서, 상기 중간패널(14)의 하부면에서 걸림턱(14b)의 하단까지의 높이(L)는 상기 리플렉터(3)의 높이(H)에 비해 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 LED 렌즈 성형몰드.