KR101049481B1 - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 칩의 종류에 따라 최적화된 휘도 분포를 얻을 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하기 위한 것으로, 플레이트; 상기 플레이트에 안착된 발광 다이오드 칩; 및 상기 발광 다이오드 칩의 상부에 위치하고, 상기 발광 다이오드 칩의 직상부에 위치하는 인입부와 상기 인입부의 주위로 상기 인입부를 둘러싸도록 구비된 곡률부를 갖는 렌즈;를 포함하고, 상기 발광 다이오드 칩의 표면의 연장선으로부터 상기 인입부까지의 수직 길이가 상기 발광 다이오드 칩의 표면의 연장선으로부터 상기 곡률부까지의 최대 수직 길이보다 짧으며, 상기 발광 다이오드 칩의 너비를 A1이라 하고, 상기 발광 다이오드 칩의 중심과 상기 렌즈의 중심 사이의 거리가 B1이라 할 때, 상기 A1 및 B1은 0≤B1≤A1/4의 관계를 만족하는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.

Description

발광 다이오드 패키지{Light emitting diode package}
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제품의 신뢰성이 개선된 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light emitting diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 빛으로 전환시키는 소자로서, 차세대 조명원으로 다양하게 이용 및 개발되고 있다. 이러한 발광 다이오드는 최근 각종 디스플레이로 개발되고 있으며, 특히, 액정 표시장치의 백라이트 유닛으로 많이 연구 및 개발되고 있다.
점광원인 발광 다이오드를 백라이트로 사용하기 위해서는 면 상에 점광원인 발광 다이오드를 복수개 배열하고, 발광 다이오드 상에 확산시트, 프리즘시트 등을 통해 점광을 확산 및 산란시켜 면광원으로 하는 것이 일반적이다. 그런데, 이 경우 면밝기가 고른 면광원을 얻기 위해서는 발광다이오드의 발광면에서 일정한 높이에 광학시트들을 배치해야 하기 때문에 백라이트 유닛이 두꺼워지는 단점이 있다.
이를 개선하기 위해 발광 다이오드의 배열 간격을 줄이는 방법이 모색되고 있으나, 단위 면적당 발광 다이오드 개수가 증가함으로 인한 원가 상승의 문제가 있다.
한편, 상기와 같은 면광원을 형성하기 위해 발광 다이오드 패키지에 다양한 형상의 렌즈를 적용하여 광원 발광 각도가 약 60~80도 부근에서 최대 휘도를 내도록 하는 기술이 알려져 있다.
예컨대, 미국 공개 특허 2006/0291205호에는 주변부에서 중심부로 갈수록 낮아지는 경사면을 상면에 구비한 렌즈에 의해 수직축에 대해 55도 내지 80도의 범위에서 최대 휘도가 나타나도록 하는 발광 다이오드 램프가 개시되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 발광 다이오드 패키지에서는 발광 다이오드 칩의 종류와 렌즈의 설계와의 관계에 대해서는 고려하지 않은 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발광 다이오드 칩의 종류에 따라 최적화된 휘도 분포를 얻을 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 플레이트; 상기 플레이트에 안착된 발광 다이오드 칩; 및 상기 발광 다이오드 칩의 상부에 위치하고, 상기 발광 다이오드 칩의 직상부에 위치하는 인입부와 상기 인입부의 주위로 상기 인입부를 둘러싸도록 구비된 곡률부를 갖는 렌즈;를 포함하고, 상기 발광 다이오드 칩의 표면의 연장선으로부터 상기 인입부까지의 수직 길이가 상기 발광 다이오드 칩의 표면의 연장선으로부터 상기 곡률부까지의 최대 수직 길이보다 짧으며, 상기 발광 다이오 드 칩의 너비를 A1이라 하고, 상기 발광 다이오드 칩의 중심과 상기 렌즈의 중심 사이의 거리가 B1이라 할 때, 상기 A1 및 B1은 0≤B1≤A1/4의 관계를 만족하는 발광 다이오드 패키지를 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 인입부의 너비를 B2라 할 때, 상기 A1, B1 및 B2는 0≤B2≤A1-B1 의 관계를 만족하도록 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 인입부의 중심은 상기 렌즈의 중심과 일치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 인입부는 상기 발광 다이오드 칩의 표면의 연장선과 평행한 면을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 플레이트는 상기 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 제1반사면을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 발광 다이오드 칩을 덮고, 광 발산 물질을 포함하는 발광 매질;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 플레이트는 상기 제1반사면 외측에 제2반사면을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 렌즈는 수지재로 구비되어 상기 플레이트 상에 상기 발광 다이오드 칩을 덮도록 형성될 수 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따르면, 렌즈에서의 광의 섞임이 균일한 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다.
또, 광원의 발광 각도 0도를 기준으로 할 때 광원의 밝기 프로파일이 일측으로 쏠리게 되는 현상을 없앨 수 있다.
따라서 이러한 발광 다이오드 패키지를 여러 개 배치하여 면광원을 형성하는 경우 인접한 발광 다이오드 패키지와의 광 섞임도 균일해져 고른 면광원을 얻을 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 이하 설명되는 각 실시예에 있어 동일한 명칭의 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다.
도 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 플레이트(10)와, 플레이트(10)에 안착된 발광 다이오드 칩(20)과, 이 발광 다이오드 칩(20)을 덮는 렌즈(40)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 플레이트(10)는 전기전도성 소재인 금속재로 구비된 리드 프레임(11)이 될 수 있다.
상기 리드 프레임(11)은 서로 분리된 양극 리드와 음극 리드를 포함하며, 그 상면에 발광 다이오드 칩(20)이 안착된다.
발광 다이오드 칩(20)은 다이 접착제로 리드 프레임(11)의 표면에 접합되고 와이어(21)에 의해 리드 프레임(11)과 전기적으로 연결된다.
리드 프레임(11)에 안착된 발광 다이오드 칩(20)은 발광 매질(30)에 의해 덮여질 수 있다. 상기 발광 매질(30)은 형광체가 포함된 것으로, 형광체를 투명한 에폭시 또는 실리콘 수지와 일정 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다. 상기 형광체는 발광 다이오드 칩(20)의 발광 파장에만 여기되어 발광하는 것으로, 단일 독립 파장을 여기 발광하는 순도가 높은 실리케이트(Silicate)계 형광체 또는 나이트라이드(Nitride)계 형광체일 수 있다.
상기 발광 매질(30)에는 반드시 형광체를 포함하는 것에 한정되는 것은 아니며, 형광체 및/또는 특정 색상의 색소가 혼합되어도 무방하다.
이러한 발광 매질(30)은 트랜스퍼 몰딩 또는 디스펜싱 공정을 통해 발광 다이오드 칩(20)을 덮도록 도포되며 미리 설정된 두께만큼 도포된다.
상기 발광 다이오드 칩(20) 및 발광 매질(30)의 상부로 렌즈(40)가 형성된다.
상기 렌즈(40)는 투명한 수지재로 형성되며, 도 1에서 볼 수 있듯이 발광 다이오드 칩(20)을 중심으로 볼록 렌즈를 구성한다. 이 렌즈(40)는 발광 매질(30)로부터 발산되는 빛을 혼합하여 투과시키는 제2매질의 역할을 수행하며, 빛을 측면방향으로 더욱 확산시켜 원하는 광 프로파일을 얻을 수 있도록 한다.
상기 렌즈(40)의 형상은 도 1에 도시되어 있듯이 대략 반구 형태를 취하고 있다. 렌즈(40)의 중앙 부근에는 함몰된 인입부(41)가 형성되어 있고, 이 인입부(41)의 주위로 인입부(41)를 둘러싸도록 곡률부(44)가 형성되어 있다. 상기 인입부(41)는 대략 발광 다이오드 칩(20)의 직상부에 위치한다. 그리고 도 1에 따른 실 시예에 있어서 상기 인입부(41)는 점 형상이 된다.
따라서 상기 발광 다이오드 칩(20)의 연장선으로부터 상기 인입부(41)까지의 수직 거리(T1)가 상기 발광 다이오드 칩(30)의 연장선으로부터 상기 곡률부(44)까지의 최대 수직 거리(T2)보다 짧다.
이러한 상태에서 상기 발광 다이오드 칩(20)의 너비를 A1이라 하고, 상기 발광 다이오드 칩(20)의 중심과 상기 렌즈(40)의 중심 사이의 이격 거리가 B1이라 할 때, 상기 A1 및 B1은 하기 식(1)을 만족하도록 한다.
Figure 112009009852119-pat00001
………(1)
이 때의 B1은 상기 렌즈(40)가 발광 다이오드 칩(20)의 중심으로부터 벗어난 정도를 가리키는 데, B1이 0인 경우에는 발광 다이오드 칩(20)의 중심과 렌즈(40)의 중심이 서로 일치하는 경우에 해당하는 것으로, 광원의 발광 각도 0도를 중심으로 90까지의 밝기와 -90도까지의 밝기가 일측으로 쏠리게 되지 않고 서로 밸런스를 이루게 된다.
상기 렌즈(40)가 발광 다이오드 칩(20)의 중심으로부터 벗어난 정도가 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)의 1/4을 벗어나게 되면 광원의 발광 각도 0도를 기준으로 할 때 광원의 밝기 프로파일이 일측으로 쏠리게 되는 현상이 발생될 수 있다. 그러면, 렌즈(40)에서의 광의 섞임이 불균일해지게 된다. 따라서 이러한 발광 다이오드 패키지를 여러 개 배치하여 면광원을 형성하는 경우 인접한 발광 다이오드 패키지와의 광 섞임도 불균일해져 고른 면광원을 얻을 수 없게 된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 것이다.
도 2에 따른 실시예의 경우, 도 1에 따른 실시예의 렌즈(40)에서 인입부(41)가 편평한 면 형상으로 형성된 편평부(42)를 더 포함하도록 구비된 것이다.
상기 편평부(42)는 상기 발광 다이오드 칩(20)의 표면의 연장선과 평행한 면을 포함하며 도 3에서 볼 수 있듯이 곡률부(44)와의 경계가 곡률면(43)을 갖도록 형성될 수 있다.
이렇게 편평부(42)를 갖는 구조에서도 렌즈(40)의 중심과 발광 다이오드 칩(20)의 중심 사이의 이격 거리 B1이 상기 식(1)을 만족하도록 한다. 이 때 렌즈(40)의 중심은 편평부(42)를 포함한 인입부(41)의 중심이 된다.
한편, 상기 인입부(41)의 너비를 B2라 할 때, B2는 상기 A1 및 B1과의 관계에서 하기 식(2)를 만족하도록 한다.
Figure 112009009852119-pat00002
………(2)
이 때의 B2는 편평부(42)를 포함한 인입부(41)의 너비가 된다.
B2가 0인 경우는 도 1과 같이 점 형상의 인입부(41)인 경우를 나타낸다.
B2가 0이 아닌 경우는 도 2와 같이 편평부(42)를 포함한 인입부(41)인 경우를 나타낸다. 이 경우, 편평부(42)를 포함한 인입부(41)의 너비(B2)는 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)에서 상기 렌즈(40)가 발광 다이오드 칩(20)의 중심으로부터 벗어난 정도인 B1의 값을 뺀 값을 초과해서는 안 된다. 상기 인입부(41)의 너 비(B2)가 (A1-B1)의 값을 초과할 경우에도 전술한 바와 같이 광원의 발광 각도 0도를 기준으로 할 때 광원의 밝기 프로파일이 일측으로 쏠리게 되는 현상이 발생될 수 있다. 따라서 이러한 발광 다이오드 패키지를 여러 개 배치하여 면광원을 형성하는 경우 인접한 발광 다이오드 패키지와의 광 섞임도 불균일해져 고른 면광원을 얻을 수 없게 된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 것이다.
도 4에 따른 실시예는 플레이트(10)가 리드 프레임(11)과 베이스(12)를 포함한다.
상기 리드 프레임(11)은 전술한 리드 프레임과 동일하게 양극 리드와 음극 리드를 포함하며, 표면으로부터 소정 깊이로 인입된 안착부(22)를 갖도록 구비된다. 안착부(22)의 가장자리를 따라 제1반사면(23)을 갖는다. 이 제1반사면(23)은 발광 다이오드 칩(20)이 안착되는 안착부(22)를 둘러싸도록 구비되는 것이 바람직하며, 발광 다이오드 칩(20)으로부터 측면 방향으로 출사되는 광을 상부로 반사시켜 발광 효율을 더욱 좋게 하도록 한다.
도 4에 따른 실시예에 따르면, 상기와 같은 제1반사면(23) 및 안착부(22)는 리드 프레임(11)을 에칭 또는 다운셋 금형을 통해 성형 가공하여 다이패드 부위에 컵 형태로 형성시킬 수 있다.
발광 다이오드 칩(20)은 다이 접착제로 상기 안착부(22)에 접합되고 와이어(21)에 의해 리드 프레임(11)의 표면에 연결된다.
그리고 표면으로부터 인입된 홈 형상인 안착부(22)에는 발광 다이오드 칩(20)을 덮도록 발광 매질(30)이 도포된다.
상기 리드 프레임(11)의 가장자리로는 반사도가 높은 재질의 열경화성 및/또는 가소성 수지로 사출 또는 트랜스퍼 몰딩된 베이스(12)가 더 구비되며, 베이스(12)의 내측면에는 제2반사면(24)이 형성되어 있다.
상기와 같은 구조에서 몰딩부(40)는 발광 다이오드 칩(20) 및 발광 매질(30)을 덮고 제2반사면(24)도 덮도록 형성된다.
도 4에 도시된 실시예에 있어 렌즈(40)는 중앙이 함몰되어 인입부(41)를 형성하고, 이 인입부(41)를 중심으로 곡률부(44)가 베이스(12)의 가장자리로 연장되는 구조를 취한다.
전술한 실시예에서와 마찬가지로 상기 발광 다이오드 칩(20)의 연장선으로부터 상기 인입부(41)까지의 수직 거리(T1)가 상기 발광 다이오드 칩(30)의 연장선으로부터 상기 곡률부(44)까지의 최대 수직 거리(T2)보다 짧다.
이러한 상태에서, 상기 발광 다이오드 칩(20)의 중심과 상기 렌즈(40)의 중심 사이의 이격 거리(B1)와 상기 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)는 전술한 식(1)인
Figure 112009009852119-pat00003
을 만족하도록 한다.
이 때의 B1은 상기 렌즈(40)가 발광 다이오드 칩(20)의 중심으로부터 벗어난 정도이며, B1이 0인 경우에는 발광 다이오드 칩(20)의 중심과 렌즈(40)의 중심이 서로 일치하는 경우에 해당하는 것으로, 광원의 발광 각도 0도를 중심으로 90까지 의 밝기와 -90도까지의 밝기가 일측으로 쏠리게 되지 않고 서로 밸런스를 이루게 된다.
B1이 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)의 1/4을 벗어나게 되면 광원의 발광 각도 0도를 기준으로 할 때 광원의 밝기 프로파일이 일측으로 쏠리게 되는 현상이 발생될 수 있다. 그러면, 렌즈(40)에서의 광의 섞임이 불균일해지게 된다. 따라서 이러한 발광 다이오드 패키지를 여러 개 배치하여 면광원을 형성하는 경우 인접한 발광 다이오드 패키지와의 광 섞임도 불균일해져 고른 면광원을 얻을 수 없게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 것으로, 도 5에 따른 실시예의 경우, 도 4에 따른 실시예의 렌즈(40)에서 인입부(41)가 편평한 면 형상으로 형성된 편평부(42)를 더 포함하도록 구비된 것이다.
상기 편평부(42)는 상기 발광 다이오드 칩(20)의 표면의 연장선과 평행한 면을 포함하며 도 3과 같이 곡률부(44)와의 경계가 곡률면(43)을 갖도록 형성될 수 있다.
이렇게 편평부(42)를 갖는 구조에서도 렌즈(40)의 중심과 발광 다이오드 칩(20)의 중심 사이의 이격 거리(B1)가 상기 식(1)을 만족할 뿐 아니라, 상기 인입부(41)의 너비(B2)가 상기 A1 및 B1과의 관계에서 하기 식(2)인
Figure 112009009852119-pat00004
를 만족하도록 한다.
B2가 0인 경우는 도 4와 같이 점 형상의 인입부(41)인 경우를 나타내고, B2가 0이 아닌 경우는 도 5와 같이 편평부(42)를 포함한 인입부(41)인 경우를 나타낸다. 이 경우, 전술한 바와 같이 편평부(42)를 포함한 인입부(41)의 너비(B2)는 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)에서 상기 렌즈(40)가 발광 다이오드 칩(20)의 중심으로부터 벗어난 정도인 B1의 값을 뺀 값을 초과해서는 안 된다. 상기 인입부(41)의 너비(B2)가 (A1-B1)의 값을 초과할 경우에도 전술한 바와 같이 광원의 발광 각도 0도를 기준으로 할 때 광원의 밝기 프로파일이 일측으로 쏠리게 되는 현상이 발생될 수 있다. 따라서 이러한 발광 다이오드 패키지를 여러 개 배치하여 면광원을 형성하는 경우 인접한 발광 다이오드 패키지와의 광 섞임도 불균일해져 고른 면광원을 얻을 수 없게 된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예를 도시한 것이다.
도 6에 따른 실시예는 베이스(12)에 의해 제1반사면(23) 및 제2반사면(24)이 형성되고, 제1반사면(23)에 의해 형성된 영역에 발광 매질(30)이 채워진다.
그리고 리드 프레임(11)에 있어 양극 리드와 음극 리드의 분리가 발광 매질(30)이 채워지는 영역에 형성되어 와이어(21)가 발광 매질(30)에 매립된다.
이러한 구조에 따라 도 6에 따른 실시예와는 달리 리드 프레임(11)의 하면이 더 많이 노출되어 방열 효과를 높일 수 있고, 와이어(21)가 발광 매질(30) 및 렌즈(40)에 의해 보호를 받기 때문에 와이어(21)를 외부 충격으로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
도 6에 따른 실시예에 있어 렌즈(40)는 중앙이 함몰되어 인입부(41)를 형성 하고, 이 인입부(41)를 중심으로 곡률부(44)가 베이스(12)의 가장자리로 연장되는 구조를 취한다.
전술한 실시예들과 마찬가지로 상기 발광 다이오드 칩(20)의 연장선으로부터 상기 인입부(41)까지의 수직 거리(T1)가 상기 발광 다이오드 칩(30)의 연장선으로부터 상기 곡률부(44)까지의 최대 수직 거리(T2)보다 짧다.
이러한 상태에서 상기 발광 다이오드 칩(20)의 중심과 상기 렌즈(40)의 중심 사이의 이격 거리(B1)는 상기 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)와의 관계에서, 전술한 식(1)인
Figure 112009009852119-pat00005
을 만족하도록 한다.
상기 B1이 0인 경우에는 광원의 발광 각도 0도를 중심으로 90까지의 밝기와 -90도까지의 밝기가 일측으로 쏠리게 되지 않고 서로 밸런스를 이루게 된다.
상기 B1이 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)의 1/4을 벗어나게 되면 광원의 발광 각도 0도를 기준으로 할 때 광원의 밝기 프로파일이 일측으로 쏠리게 되는 현상이 발생될 수 있다. 그러면, 렌즈(40)에서의 광의 섞임이 불균일해지게 된다. 따라서 이러한 발광 다이오드 패키지를 여러 개 배치하여 면광원을 형성하는 경우 인접한 발광 다이오드 패키지와의 광 섞임도 불균일해져 고른 면광원을 얻을 수 없게 된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예를 도시한 것으로, 도 6에 따른 실시예의 렌즈(40)에서 인입부(41)가 편평한 면 형상으로 형성된 편평부(42)를 더 포함하도록 구비된 것이다.
상기 편평부(42)는 상기 발광 다이오드 칩(20)의 표면의 연장선과 평행한 면을 포함하며 도 3과 같이 곡률부(44)와의 경계가 곡률면(43)을 갖도록 형성될 수 있다.
도 7에 따른 실시예의 경우에도 도 6에 따른 실시예와 마찬가지로 렌즈(40)의 중심과 발광 다이오드 칩(20)의 중심 사이의 이격 거리(B1)가 상기 식(1)을 만족할 뿐 아니라, 상기 인입부(41)의 너비(B2)가 상기 A1 및 B1과의 관계에서 하기 식(2)인
Figure 112009009852119-pat00006
를 만족하도록 한다.
B2가 0인 경우는 도 6과 같이 점 형상의 인입부(41)인 경우를 나타내고, B2가 0이 아닌 경우는 도 7과 같이 편평부(42)를 포함한 인입부(41)인 경우를 나타낸다. 이 경우, 전술한 바와 같이 편평부(42)를 포함한 인입부(41)의 너비(B2)는 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)에서 상기 렌즈(40)가 발광 다이오드 칩(20)의 중심으로부터 벗어난 정도인 B1의 값을 뺀 값을 초과해서는 안 된다. 상기 인입부(41)의 너비(B2)가 (A1-B1)의 값을 초과할 경우에도 전술한 바와 같이 광원의 발광 각도 0도를 기준으로 할 때 광원의 밝기 프로파일이 일측으로 쏠리게 되는 현상이 발생될 수 있다. 따라서 이러한 발광 다이오드 패키지를 여러 개 배치하여 면광원을 형성하는 경우 인접한 발광 다이오드 패키지와의 광 섞임도 불균일해져 고른 면광원을 얻을 수 없게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 실시예(Ⅰ)와 비교예(Ⅱ)의 광원의 발광 각도에 대한 광원의 발광 밝기의 관계를 도시한 그래프이다.
실시예(Ⅰ) 및 비교예(Ⅱ)는 모두 도 5에 따른 실시예와 동일한 구조를 갖고, 실시예(Ⅰ)은 식(1)을 만족하고, 비교예(Ⅱ)는
Figure 112009009852119-pat00007
인 경우를 도시한 것이다.
도 8의 비교예(Ⅱ)와 같이 상기 발광 다이오드 칩(20)의 중심과 상기 렌즈(40)의 중심 사이의 이격 거리(B1)가 상기 발광 다이오드 칩(20)의 너비(A1)의 1/4을 초과하게 되면 광 프로파일이 광원 발광 각도 0도를 중심으로 좌우가 동일한 휘도 분포를 갖는 것이 아니라 일측으로 치우치게 된다.
따라서, 이러한 발광 다이오드 패키지는 복수개 배치할 경우 인접한 발광 다이오드 패키지와의 관계에서 빛이 균일하게 섞일 수 없게 되어 고른 면광원을 얻을 수 없게 된다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명에 따른 실시예들 및 비교예들의 광 출력량 분포를 나타낸 것이다. 이 경우에도 도 5에 따른 실시예와 동일한 구조를 갖는 것으로, 각각 2개씩 제조하여 테스트한 경우를 나타낸다. 도 9에 따른 실시예들은 식(1) 및 식(2)를 만족하고, 비교예들은
Figure 112009009852119-pat00008
일 뿐 아니라,
Figure 112009009852119-pat00009
인 경우를 나타낸다.
도 9에서 볼 수 있듯이, 식(1) 및 식(2)를 만족하는 경우에는 광원 중심으로부터의 광 출력양 분포가 서로 대략 일치함을 알 수 있다.
그러나 도 10에서 볼 수 있듯이
Figure 112009009852119-pat00010
이고,
Figure 112009009852119-pat00011
인 경우에는 하나는 일측으로, 다른 하나는 타측으로 광 쏠림 현상이 나타난다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ 부분에 대한 다른 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 실시예(Ⅰ)와 비교예(Ⅱ)의 광원의 발광 각도에 대한 광원의 발광 밝기의 관계를 도시한 그래프이다.
도 9은 본 발명에 따른 실시예들의 광 출력량 분포를 나타낸 그래프이다.
도 10은 비교예들의 광 출력량 분포를 나타낸 그래프이다.

Claims (8)

  1. 플레이트;
    상기 플레이트에 안착된 발광 다이오드 칩; 및
    상기 발광 다이오드 칩의 상부에 위치하고, 상기 발광 다이오드 칩의 직상부에 위치하는 인입부와 상기 인입부의 주위로 상기 인입부를 둘러싸도록 구비된 곡률부를 갖는 렌즈;를 포함하고,
    상기 발광 다이오드 칩의 상면을 포함하는 평면으로부터 상기 인입부 상의 지점까지의 수직 길이가, 상기 발광 다이오드 칩의 상면을 포함하는 평면으로부터 상기 곡률부 상의 지점까지의 최대 수직 길이보다 짧으며,
    상기 발광 다이오드 칩의 너비를 A1이라 하고, 상기 발광 다이오드 칩의 중심을 통과하는 축과 상기 렌즈의 상기 인입부의 중심을 통과하는 축 사이의 거리가 B1이라 할 때, 상기 A1 및 B1은 하기 수학식 1을 만족하는 발광 다이오드 패키지.
    0<B1≤A1/4
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인입부의 너비를 B2라 할 때, 상기 A1, B1 및 B2는 하기 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
    0≤B2≤A1-B1
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인입부는 상기 발광 다이오드 칩의 상면과 평행한 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 제1반사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩을 덮고, 광 발산 물질을 포함하는 발광 매질;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 제1반사면 외측에 제2반사면을 포함하는 것을 특징으 로 하는 발광 다이오드 패키지.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 렌즈는 수지재로 구비되어 상기 플레이트 상에 상기 발광 다이오드 칩을 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
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