KR101365619B1 - 체결 구조를 구비한 발광 다이오드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 체결 구조를 구비한 발광 다이오드에 관한 것으로, 몸체와, 몸체 내에 실장된 발광칩과, 발광칩을 봉지하는 몰딩부와, 몰딩부 상에 배치되는 렌즈와,렌즈에 형성된 제1 체결부 및 몸체에 형성되며, 제1 체결부와 결합되는 제2 체결부를 포함하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드가 제공된다.
발광 다이오드, 체결 구조, 후크, 홈, 렌즈, 몰딩부

Description

체결 구조를 구비한 발광 다이오드 {Light emitting diode having coupling structure}
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 렌즈 체결 전 상태를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 렌즈 체결 후 상태를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드의 렌즈 체결 전 상태 및 렌즈 체결 후 상태를 각각 도시한 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 몸체 150: 반사부
210: 발광칩 230: 리드 프레임
250: 와이어 270: 몰딩부
300: 렌즈 410, 415: 제1 체결부
420, 425: 제2 체결부
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈의 탈부착이 가능하도록 체결 구조를 구비한 발광 다이오드에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 발광 다이오드는 몸체(10), 리드 프레임(20), 발광칩(30), 와이어(40) 및 렌즈(50)를 포함한다. 발광칩(30)은 몸체(10) 또는 리드 프레임(20)에 실장되고, 렌즈(50)는 발광칩(30)을 봉지하며, 발광칩(30)에서 출사되는 광의 지향각을 조절하는 기능을 수행하기 위하여, 소정 형태 예를 들면, 전체적으로 돔 형태로 형성된다.
종래 기술에 따른 발광 다이오드의 렌즈(50)는 몸체(10) 또는 리드 프레임(20)에 발광칩(30)을 실장하고, 와이어(40)를 연결한 후, 투명 수지를 이용한 몰딩 공정을 통하여 제조된다. 그 결과, 렌즈(50)가 형성되면, 그 이후에는 분리할 수 없게 되며, 발광 다이오드의 광 지향각 역시 고정되기 때문에, 다양한 광 지향각이 필요한 경우에는 사용이 제한되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 렌즈의 탈부착이 가능하도록 체결 구조를 구비한 발광 다이오드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몸체; 상기 몸체 내에 실장된 발광칩; 상기 발광칩을 봉지하는 몰딩부; 상기 몰딩부 상에 배치되는 렌즈; 상기 렌즈에 형성된 제1 체결부; 및 상기 몸체에 형성되며, 상기 제1 체결부와 결합되는 제2 체결부를 포함하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드가 제공된다.
상기 몸체에는 리세스 형태의 반사부가 형성되며, 상기 발광칩은 상기 반사부 내에 실장된다.
상기 제1 체결부는 후크를 포함하며, 상기 제2 체결부는 상기 제1 체결부의 후크에 상응하는 형태로 형성된 홈을 포함한다.
상기 제2 체결부는 후크를 포함하며, 상기 제1 체결부는 상기 제2 체결부의 후크에 상응하는 형태로 형성된 홈을 포함한다.
상기 제1 체결부는 상기 렌즈와 일체로 형성되며, 상기 제2 체결부는 상기 몸체와 일체로 형성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 렌즈 체결 전 상태를 도시한 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 렌즈 체결 후 상태를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 발광 다이오드는 몸체(100), 발광칩(210), 리드 프레임(230), 와이어(250), 몰딩부(270), 렌즈(300) 및 체결부(400)를 포함한다.
몸체(100) 상에 리드 프레임(220)이 배치되며, 리드 프레임(230)은 제1 리드 단자(231) 및 제2 리드 단자(232)를 포함한다. 본 실시예에서, 몸체(100)의 중앙 영역에는 리세스 형태의 반사부(150)가 형성되며, 반사부(150) 내에 발광칩(210)이 실장된다. 발광칩(210)은 제2 리드 단자(232) 상에 실장되며, 와이어(250)를 통하여 제1 리드 단자(231)와 전기적으로 연결된다.
본 실시예의 경우, 발광칩(210)은 제2 리드 단자(232) 상에 실장되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 리드 단자(231) 상에 실장될 수 있거나, 또는 몸체(100) 상에 실장되고, 2개의 와이어로 제1 리드 단자(231) 및 제2 리드 단자(232)와 연결될 수도 있다.
발광칩(210)은 반도체 PN 접합 다이오드로서, P, N 반도체를 접합한 뒤, 전압을 가해주면, P형 반도체의 정공은 N형 반도체 쪽으로 가서 가운데층으로 모이며, 이와는 반대로 N형 반도체의 전자는 P형 반도체 쪽으로 가서 전도대(conduction band)의 가장 낮은 곳인 가운데층으로 모인다. 이 전자들은 가전대(valence band)의 정공으로 자연스럽게 떨어지며, 이 때 전도대와 가전대의 높이 차이 즉, 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지가 빛의 형태로 방출된다. 이외에도 여러 가지 발광 방식의 발광칩을 사용할 수 있다. 또한, 발광칩(210)은 다양한 파장을 갖는 광을 방출시킬 수 있으며, 이를 위하여, 예를 들면 질화물계 발광 다이오드에서 활성층으로 사용되는 인듐(In) 함유량을 조절하거나, 서로 다른 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드를 조합하거나, 또는 자외선 등과 같은 소정 파장대의 광을 방출하는 발광칩과 형광체를 결합하여 사용할 수도 있다.
그리고, 발광 다이오드는 본 실시예에서 도시된 바와 같이 복수개 예를 들면, 4개의 발광칩을 포함할 수 있으나, 발광칩의 개수는 필요에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
몰딩부(270)는 발광칩(210)을 봉지하며, 이러한 몰딩부(270)로는 투명 수지 예를 들면, 액상 에폭시 수지나 실리콘 수지등과 같은 재료를 이용한다. 몰딩부(270) 내에는 발광칩(210)으로부터 방출된 광을 흡수하여 각각의 파장으로 광을 파장 전환시키는 형광체(미도시) 또는 광을 골고루 확산시키는 확산제(미도시)가 발광칩 상부에 위치하도록 혼합될 수도 있다.
렌즈(300)는 몰딩부(270)에 상부에 배치되며, 체결부(400)에 의해서 발광 다이오드의 몸체(100)에 탈부착된다. 렌즈(300)는 굴절률이 1보다 큰 투명 재질의 수지 예를 들면, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지 또는 아크릴 수지 등으로 이루어지며, 트랜스퍼 몰딩, 인젝션 몰딩 등 제조 방법에 따라 다양한 몰딩 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 렌즈(300)의 형태는 다양하게 변형이 가능하나, 본 실시예에서는 전체적으로 돔(dome) 형태로 형성된다.
체결부(400)는 렌즈(300)에 형성된 제1 체결부(410)와 몸체(100)에 형성된 제2 체결부(420)를 포함한다. 제1 체결부(410)는 렌즈(300)의 일 측부 및 이에 대향되는 타 측부에 형성된 후크로 구성된다. 제2 체결부(420)는 제1 체결부(410)가 형성된 위치 및 형태에 대응되도록, 몸체(100)의 일 측면 및 이에 대향되는 타 측면에 형성된 홈으로 구성된다. 제1 체결부(410)의 후크는 전체적으로 L자 형태로 형성되나, 후크의 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 제1 체결부(410)는 렌즈(300)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 트랜스퍼 몰딩 또는 인젝션 몰딩 등의 제조 방법으로 렌즈(300)를 제조할 때, 제1 체결부(410)도 동시에 형성할 수 있다. 그리고, 제2 체결부(420) 역시 몸체(100) 형성 시, 동시에 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 발광 다이오드에 렌즈가 체결된 상태를 살펴보면, 렌즈(300)의 하부면은 몰딩부(270) 상에 배치된다. 렌즈(300)의 일 측부 및 타 측부에 형성된 제1 체결부(410)의 후크는 몸체(100)의 일 측면 및 타 측면에 형성된 제2 체결부(420)의 홈에 삽입되어 체결되고. 그 결과, 렌즈(300)는 발광 다이오드의 몸체(100)에 체결되어 고정된다. 이때, 제1 체결부(410)와 제2 체결부(420)가 결합된 상태에서, 제1 체결부(410)의 상부면은 몸체(100)의 상부면과 동일 높이가 되거나 또는 낮게 형성되도록, 제1 체결부(410)의 후크와 제2 체결부(420)의 홈의 크기를 조절한다.
한편, 몸체(100)의 중앙부는 단턱 형태로 형성되어, 그 내부에 렌즈(300)의 일부가 삽입되어 안착될 수 있다. 즉, 몸체(100)의 중앙부는 렌즈(300)의 하부면에 상응하는 형태의 홈이 형성되고, 그 홈에 렌즈(300)가 안착되도록 형성될 수 있다.
사용자가 상대적으로 좁은 광 지향각이 필요할 경우에는 본 실시예에 도시된 바와 같은 돔 형태의 렌즈(300)를 몸체(100)에 부착시켜서 사용하고, 상대적으로 넓은 광 지향각이 필요할 경우에는 렌즈(300)를 몸체(100)에서 탈착시킨 후에 사용할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 체결구조를 구비한 발 광 다이오드에 따르면, 체결부(400)에 의해 렌즈(300)의 탈부착을 용이하게 구현할 수 있게 되어, 사용상의 편의가 증대된다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드의 렌즈 체결 전 상태 및 렌즈 체결 후 상태를 각각 도시한 사시도이다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시예는 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예와 체결부의 구성이 상이하며, 나머지 구성은 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 설명한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 발광 다이오드는 몸체(100), 발광칩(210), 리드 프레임(230), 와이어(250), 몰딩부(270), 렌즈(300) 및 체결부(400)를 포함한다.
체결부(400)는 렌즈(300)에 형성된 제1 체결부(415)와 몸체(100)에 형성된 제2 체결부(425)를 포함한다. 제1 체결부(415)는 렌즈(300)의 일 측부 및 이에 대향되는 타 측부에 형성된 홈으로 구성된다. 제2 체결부(425)는 제1 체결부(415)가 형성된 위치 및 형태에 대응되도록, 몸체(100)의 일 측면 및 이에 대향되는 타 측면에 형성된 후크로 구성된다. 제2 체결부(425)의 후크는 전체적으로 L자 형태로 형성되나, 후크의 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 제2 체결부(425)는 몸체(100)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 몸체(100)를 몰딩 등의 방식으로 형성 시, 제2 체결부(425)의 후크도 동시에 형성할 수 있다. 또한, 제1 체결부(415)의 홈 역시, 렌즈(300)를 트랜스퍼 몰딩 또는 인젝션 몰딩 등의 제조 방법으로 형성 시, 동시에 형성될 수 있다.
도 6을 참조하여, 발광 다이오드에 렌즈가 체결된 상태를 살펴보면, 렌 즈(300)의 하부면은 몰딩부(270) 상에 배치된다. 몸체(100)의 일 측면 및 타 측면에 형성된 제2 체결부(425)의 후크는 렌즈(300)의 일 측부 및 타 측부에 형성된 제1 체결부(415)의 홈에 삽입되어 체결되고, 그 결과, 렌즈(300)는 발광 다이오드의 몸체(100)에 체결되어 고정된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 체결 구조를 구비한 발광 다이오드의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 렌즈와 몸체에 체결 구조를 형성하여, 필요에 따라 렌즈를 탈부착할 수 있게 된다. 그 결과, 발광 다이오드의 광 지향각을 용이하게 변경할 수 있게 된다.

Claims (12)

  1. 몸체;
    상기 몸체 내에 실장된 발광칩;
    상기 발광칩을 봉지하는 몰딩부;
    상기 몰딩부 상에 배치되는 렌즈;
    상기 렌즈에 형성된 제1 체결부; 및
    상기 렌즈의 둘레를 따라 상기 렌즈의 하부에 형성된 결합부;
    상기 몸체에 형성되며, 상기 제1 체결부와 결합되는 제2 체결부를 포함하되,
    상기 몸체의 상부면에는 상기 결합부가 안착되는 렌즈 결합 홈이 형성되며, 상기 제1 체결부는 상기 결합부보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에는 리세스 형태의 반사부가 형성되며, 상기 발광칩은 상기 반사부 내에 실장되는 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결부는 후크를 포함하며, 상기 제2 체결부는 상기 제1 체결부의 후크에 상응하는 형태로 형성된 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 체결부는 후크를 포함하며, 상기 제1 체결부는 상기 제2 체결부의 후크에 상응하는 형태로 형성된 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결부는 상기 렌즈와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 체결부는 상기 몸체와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결부 또는 상기 제2 체결부는 적어도 1회 이상 절곡된 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결부의 상부면은 상기 몸체의 상부면과 동일한 높이인 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결부의 상부면은 상기 몸체의 상부면 보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 제2 체결부는 상기 제1 체결부를 관통하는 것을 특징으로 하는 체결 구조를 구비한 발광 다이오드.
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