KR101070850B1 - Led module having lenz - Google Patents
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Abstract
본 발명은 렌즈 일체형 엘이디 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘이디 칩을 패키징하는 실리콘을 렌즈 형상으로 형성함으로써 제조가 용이하고 원가를 절감시킬 수 있는 렌즈 일체형 엘이디 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a lens-integrated LED module, and more particularly, to a lens-integrated LED module that can be easily manufactured and reduced in cost by forming silicon to package an LED chip into a lens shape.
본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈은, 엘이디 칩과, 실리콘으로 상기 엘이디 칩의 주위를 둘러싸도록 경화된 렌즈로 구성된 것을 특징으로 한다. The lens integrated LED module according to the present invention is characterized by comprising an LED chip and a lens cured to surround the LED chip with silicon.
엘이디, 렌즈 LED, lens
Description
본 발명은 렌즈 일체형 엘이디 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘이디 칩을 패키징하는 실리콘을 렌즈 형상으로 형성함으로써 제조가 용이하고 원가를 절감시킬 수 있는 렌즈 일체형 엘이디 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a lens-integrated LED module, and more particularly, to a lens-integrated LED module that can be easily manufactured and reduced in cost by forming silicon to package an LED chip into a lens shape.
일반적으로 엘이디(Light Emitting Diode : LED) 조명장치는 실내의 조명등이나 실외의 광고물 또는 간판 등에 설치되어 주간 또는 야간에 이미지를 식별할 수 있도록 여러 가지 조명장치들을 사용하고 있는데, 특히 수명이 반영구적이고 가격이 저렴하고 전력소비가 적은 장점을 가지고 있어서 필라멘트 전구, 형광등, 네온사인을 급속히 대체하여 사용하고 있다.In general, the LED (Light Emitting Diode) lighting device is installed in indoor lighting or outdoor advertisements or signs, and uses various lighting devices to identify the image during the day or at night. Due to its low cost and low power consumption, it is rapidly replacing filament bulbs, fluorescent lamps and neon signs.
상기와 같은 엘이디 조명장치에는 엘이디 칩이 실장된 엘이디 모듈에 렌즈가 부착된 엘이디 패키지가 사용된다. 도 5는 종래의 엘이디 패키지를 도시한 것으로, 도면을 참조하면, 종래의 엘이디 패키지는 엘이디 칩(1)이 실장된 하우징(2)의 내부공간에 열전도가 높은 실리콘(3)을 충진하고, 그 전방에 실리콘으로 형성된 렌즈(4)를 접착제 등으로 부착시킨 구조를 갖는다.In the LED lighting apparatus as described above, an LED package having a lens attached to the LED module on which the LED chip is mounted is used. FIG. 5 illustrates a conventional LED package. Referring to the drawings, the conventional LED package is filled with
그런데, 상기와 같이 렌즈(4)를 부착하는 경우에는 렌즈(4) 내부의 실리콘과 패키지 하우징(2) 내부의 실리콘(3)이 상호 접합되지 않아 경계층을 형성함으로써 고출력 엘이디의 발광효율이 저하되며, 렌즈(4)를 접착제로 부착시키는 과정이 번거롭고 시간이 소요되어 제품의 생산성이 떨어지는 문제점을 갖는다.However, in the case of attaching the lens 4 as described above, since the silicon inside the lens 4 and the
또한, 도 5에 도시된 종래의 엘이디 패키지의 경우 렌즈(4)가 구형으로 형성되어 그로부터 조사되는 빛의 조도가 구형의 배광 분포(도 4의 S2)를 형성하기 때문에 엘이디 칩의 중심과 연직선 상의 밝기와 그 주변의 밝기차가 커지는 단점을 갖는다. In addition, in the conventional LED package illustrated in FIG. 5, since the lens 4 is formed in a spherical shape and the illuminance of light irradiated therefrom forms a spherical light distribution, S2 in FIG. There is a disadvantage that the brightness difference between the brightness and its surroundings is increased.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 엘이디 칩을 패키징하는 실리콘을 렌즈 형상으로 형성함으로써 제조가 용이하고 원가를 절감시킬 수 있는 렌즈 일체형 엘이디 모듈을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lens-integrated LED module that is easy to manufacture and can reduce cost by forming silicon for packaging an LED chip into a lens shape.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈은 렌즈의 중심부에 오목부를 형성함으로써 중심과 그 주변의 조도가 일정한 배광 분포를 갖는 렌즈 일체형 엘이디 모듈을 제공하는 것이다.In addition, the lens-integrated LED module according to the present invention is to provide a lens-integrated LED module having a light distribution distribution with a constant illuminance of the center and its surroundings by forming a recess in the center of the lens.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈은, 엘이디 칩과, 실리콘으로 상기 엘이디 칩의 주위를 둘러싸도록 경화된 렌즈로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the lens integrated LED module according to the present invention is characterized by comprising an LED chip and a lens cured to surround the LED chip with silicon.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈은, 상기 렌즈는, 상기 엘이 디 칩을 둘러싸도록 실리콘으로 경화된 패키징부와, 상기 패키징부의 전방에서 렌즈 형상을 갖도록 실리콘으로 경화된 렌즈부로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the lens-integrated LED module according to the present invention, the lens is characterized in that the lens is composed of a silicone hardened to surround the chip, and the lens portion cured with silicon to have a lens shape in front of the packaging portion. It is done.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈은, 상기 렌즈는, 엘이디 칩의 전방 부분이 원추형으로 오목하게 함몰된 원추형 함몰부가 형성되고, 그 원추형 함몰부 주위를 환형으로 일주하는 볼록부가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the lens-integrated LED module according to the present invention is characterized in that the lens has a conical depression in which the front portion of the LED chip is concave concave, and a convex portion is formed around the conical depression in an annular shape. do.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈 및 그제조 방법은 엘이디 칩을 패키징하는 실리콘을 렌즈 형상으로 형성함으로써 제조가 용이하고 원가를 절감시킬 수 있는 장점을 갖는다.The lens integrated LED module and its manufacturing method according to the present invention by the configuration as described above has the advantage that it is easy to manufacture and reduce the cost by forming the silicon packaging the LED chip in a lens shape.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈은 렌즈의 중심부에 오목부를 형성함으로써 중심과 그 주변의 조도가 일정한 배광 분포를 갖는 장점을 갖는다.In addition, the lens-integrated LED module according to the present invention has the advantage that the light intensity distribution around the center and its illuminance is constant by forming a recess in the center of the lens.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a lens integrated LED module according to the present invention will be described in more detail with reference to the embodiment shown in the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈을 절개하여 도시한 절개 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈의 제조 과정을 도식적으로 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈의 배광과 일반적인 램프의 배광을 도식적으로 도시한 도면이다.1 is a perspective view showing a lens integrated LED module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cutaway perspective view showing the lens integrated LED module according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a present invention 4 is a flowchart schematically illustrating a manufacturing process of a lens integrated LED module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating light distribution and light distribution of a general lamp of the lens integrated LED module according to an embodiment of the present invention. .
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈(10)은 엘이디 칩(11)과, 실리콘으로 상기 엘이디 칩(11)의 주위를 둘러싸도록 경화된 렌즈(12)로 구성된다. 상기 렌즈(12)는 실리콘을 한번에 충진시켜 형성되어 질 수 있을 뿐만 아니라 도면에서와 같이 엘이디 칩(11)을 둘러싸는 패키징부(12a)와 그 패키징부(12a)의 전방에 렌즈부(12b)를 형성하여 구성되어 질 수 있다. 즉, 상기 렌즈(12)는 상기 엘이디 칩(11)을 둘러싸도록 실리콘으로 경화된 패키징부(12a)와, 상기 패키징부(12a)의 전방에서 렌즈 형상을 갖도록 실리콘으로 경화된 렌즈부(12b)로 구성된다. 일반적으로 내열성이 우수한 실리콘의 경우 가격이 비싸기 때문에 본 발명은 상기와 같이 렌즈(12)를 패키징부(12a)와 렌즈부(12b)를 2차에 걸쳐 형성함으로써 엘이디 칩(11)에 직접 접촉되는 패키징부(12a)는 내열성이 우수한 재질의 실리콘으로 형성시키고, 비교적 엘이디 칩(11)과 거리가 떨어진 패키징부(12a)의 주위에는 패키징부(12a)에 사용된 실리콘 보다는 가격이 저렴한 실리콘을 사용하여 렌즈부(12b)를 형성시킬 수 있게 되어 전체적인 원가를 줄일 수 있게 된다.Referring to the drawings, the lens-integrated
한편, 본 발명은 상기 렌즈(12)의 중심부에 원추형 함몰부(121)를 형성하고 그 주위에 볼록부(122)를 형성시킴으로써 광원으로부터 연직거리가 같은 평면상의 조도가 비숫하게 형성되는 원추형의 배광 분포(도 4의 S1)를 갖는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 렌즈(12)의 렌즈부(12b)는 엘이디 칩(11)의 전방에서 중심 부분이 원추형으로 오목하게 함몰된 원추형 함몰부(121)가 형성되고, 그 원추형 함몰부(121) 주위를 환형으로 일주하는 볼록부(122)가 형성된 것을 특징으로 한다. 이 에 따라 상기 엘이디 칩(11)로부터 방사상으로 확산되는 빛은 상기 원추형 함몰부(121)와 볼록부(122)가 형성된 렌즈(12)의 표면에서 굴절되어 광원, 즉 엘이디 칩(11)로부터 연직으로 떨어진 거리가 일정한 지점에서 중심부 조도와 그 주변의 조도가 비슷하게 형성되는 원추형의 배광 분포(S1)가 형성되게 된다. On the other hand, in the present invention by forming a
한편, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈(10)은 도 3에 도시된 과정을 거쳐 제조된다. 도 3을 참조하면, 하부 금형(M1)의 상부에 엘이디 칩(11)이 놓인 상태에서 내열성이 우수한 재질의 실리콘을 채워 경화시켜 패키징부(12a)를 형성하고(도 3의 첫 번째 그림), 그 패키징부912a)의 상부에 실리콘을 2차로 주입하고 경화시켜 렌즈(12)의 상부 금형(M2)에 의해 렌즈(12)의 표면이 형상이 성형(도 3의 두번째 그림)되는 과정을 거쳐 생산된다.On the other hand, the lens integrated
앞에서 설명되고 도면에 도시된 렌즈 일체형 엘이디 모듈은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The lens integrated LED module described above and illustrated in the drawings is only one embodiment for implementing the present invention, and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is defined only by the matters set forth in the claims below, and the embodiments which have been improved and changed without departing from the gist of the present invention will be apparent to those skilled in the art. It will be said to belong to the protection scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈을 도시한 사시도1 is a perspective view showing a lens integrated LED module according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈을 절개하여 도시한 절개 사시도Figure 2 is a perspective view showing the cut-in lens integrated LED module according to an embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈의 제조 과정을 도식적으로 도시한 흐름도3 is a flow chart schematically showing a manufacturing process of the lens integrated LED module according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 일체형 엘이디 모듈의 배광과 일반적인 램프의 배광을 도식적으로 도시한 도면4 is a diagram schematically illustrating light distribution of a lens integrated LED module and light distribution of a general lamp according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 종래의 엘이디 모듈을 도시한 분해 사시도5 is an exploded perspective view showing a conventional LED module
<주요 도면부호에 대한 간단한 설명><Short description of the major reference symbols>
10 엘이디 모듈10 LED module
11 엘이디 칩 11 LED chip
12 렌즈 12 lenses
12a 패키징부 12a packaging
12b 렌즈부 12b lens part
121 원추형 함몰부 121 conical depression
122 볼록부 122 convex
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