KR200177515Y1 - 발광 다이오드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발광다이오드(light emitting diode)의 구조에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 발광다이오드상에서 분산되는 빛(광)이 불필요한 방사상으로의 손실없이 규정된 수평된 방향에 높은 광도로서 집중하여 발산되도록 함에 있는 것이다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단은; 판상의 PCB기판에 정, 부 두극성을 갖는 박막패턴을 발광칩과 와이어에 의해 연결하여 발광부를 형성한 발광다이오드에 있어서; 상기, PCB기판의 상부면으로 발광부 수용홀 및 발광부 수용홀과 일체로서, 발광턱을 형성한 반사판을 겹층구성하되, 원형의 발광턱의 정 중앙으로는 발광칩이 위치되도록 결합하고, 발광부수용홀내로는 에폭시수지를 충진시키므로서 본 고안에 따른 발광다이오드를 제공하게 되는 것이다.

Description

발광다이오드{light emitting diode}

본 고안은 발광다이오드(light emitting diode)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 발광다이오드상에 빛(광)을 단속하는 반사판을 겹층구성하여, 발광되는 빛(광)에 일정한 분산각을 갖도록 하되, 방사상으로는 손실없이 필요한 범위로만 집중되게하여 빛(광)을 발광되도록 한 발광다이오드에 관한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 종래의 발광다이오드는 도 1에 도시된 바와 같이, PCB기판 일측 및 타측의 상,하부면을 패턴(10,10')이 감싼구조로 형성되어지며, 상부면의 패턴(10,10')형상은 일측 및 타측의 패턴(10,10')이 각 일정한 판상의 길이를 갖되, 상호 이격되어 평행으로 마주보는 형태를 취하고, 일측의 패턴(10)으로는 칩(20)이 부착되어 전극(순방향의 전류)의 흐름에 의해 빛(광)을 발산하도록, 와이어(30)에 의해 타측패턴(10')과 접지되어 p-n접합부를 구성하고, 이 p-n접합부가 수용되도록 볼록체의 렌즈(40)를 봉착 또는 에폭시등으로 몰딩하여 형성한 것으로; 이와 같이 구성된 종래의 발광다이오드는 발광부를 수용하는 렌즈의 형상이 볼록한 형상을 취하며, 빛을 반사하여 유도하는 기능을 갖지 않으므로 발광되는 빛(광)은 전방면 방사상으로 넓게 분산 발광하게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 종래의 발광다이오드는 광범위한 방향으로 빛을 발산하는 효과를 제공하기는 하나 상대적으로 광범위한 방향으로의 빛 발산으로 인해 빛의 집중도를 상당히 저하시키는 문제점을 항상 상존시키는 것이었다.

따라서, 본 고안은 종래 발광다이오드 구조의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 발광다이오드상에서 분산되는 빛(광)이 불필요한 방사상으로 손실되지 않고 규정된 방향에 높은 광도로서 집중, 발산되도록 함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은; 판상의 PCB기판(1) 일측과 타측변에 정,부의 두극성을 갖으며 소정의 거리로 이격된 한쌍의 박막패턴(111,112)과, 상기 일측 박막패턴에 안착고정되는 발광칩과, 이 발광칩을 전기적으로 접속하기 위한 와이어가 형성되는 발광다이오드에 있어서, 판상의 PCB기판에 정, 부 두극성을 갖는 박막패턴을 발광칩과 와이어에 의해 연결하여 발광부를 형성한 발광다이오드에 있어서; 내면이 상향으로 넓어지는 형태를 취하는 링형 반사턱이 원형 발광부수용홀의 일측벽에 편심된 형태로서 일체구성되는 반사판을 형성하여, 상기 발광칩이 반사턱에 의해 감싸여지도록 PCB기판상에 겹층결합한 발광다이오드를 구비하므로서 달성된다.

제1도는 종래 발광 다이오드의 사시도.

제2도는 본 고안에 따른 발광 다이오드의 성형상태를 나타낸 분해 사시도.

제3도는 본 고안에 따른 발광다이오드의 사시도.

제4도는 제3도의 A-A선 확대 단면도.

제5도는 본 고안에 따른 발광 다이오드의 성형 개략도.

제6도는 제5도의 B-B선 부분확대 단면도.

제7도는 본 고안에 따른 또 다른 실시예의 발광다이오드.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : PCB기판 2 : 반사판

11 : 발광부 21 : 발광부 수용홀

111, 112 : 박막패턴 113 : 반사턱

C : 발광칩 W : 와이어

E : 에폭시수지

이하, 본 고안의 바람직한 실시예 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 발광다이오드의 성형상태를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 발광다이오드의 사시도이며, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 발광다이오드의 성형 예시도이고, 도 6는 도 5의 B-B선 확대 단면도로서, 그 구성 상태를 살펴보면; 소정의 크기를 갖는 판상의 PCB기판(1) 일측 및 타측변에 정,부 두극성의 동박체로서 발광칩(C)과 와이어(W)에 의해 연결된 한쌍의 박막패턴(111,112)을 갖는 발광부(11)로 형성되어지고, 이와 같은 PCB기판(1)의 상부면으로는 중앙에 원형의 발광부 수용홀(21)을 갖는 판상의 반사판(2)이 겹층구성되어지되; 반사판(2)에 있어, 발광부수용홀(21) 내로는 발광부(11)가 수용되도록하여, 수용된 발광부(11)내로는 투명체의 에폭시수지(E)가 충진되어지므로서 발광다이오드를 구성하게 되는 것이다.

이때, 상기 PCB기판(1)의 정,부의 두극성을 갖는 동박체는 판상의 PCB기판의 일측 및 타측변에 상,하부면을 감싸는 구조로 형성되어지고, 이 동박은 PCB기판(1)의 상부면상에 판상의 선으로 연장되며 한쌍의 박막패턴(111,112)을 형성하되, 한쌍의 박막패턴(111,112)은 소정의 간격으로 이격되어 PCB기판(1)의 일측 및 타측변으로부터 내측을 향하여 일정길이로 형성되어지며, 이때 일측의 박막패턴(111) 끝단으로는 전원이 인가되며 광을 발산하는 발광칩(C)이 도전성 접착재에 의해 부착된다.

또한, 상기 발광칩(C)은 타측의 박막패턴(112) 내측 끝단과 와이어(W)로 본딩되어 전기적으로 접속되므로서, 한쌍의 박막패턴(111,112)을 통해 발광칩(C)으로 전원을 인가할 수 있도록 구성하게 된다.

이때, 상기 와이어(W)의 연결은 도 3에 도시된 바와 같이 후술하는 반사판(2)이 PCB기판(1)에 결합 설치된 상태에서 반사턱(113)의 상부일측에 아치형으로서 연결구성함이 바람직하다.

한편, 본 고안의 요지인 상기 반사판(2)은 도 2에 도시된 바와 같이 일정두께를 갖는 판상체로서, 중앙으로는 개방된 원형통공 형태로서 전술한 발광부(11)를 수용하는 발광부수용홀(21)이 형성되어지되, 이 발광부 수용홀(21)의 편심된 내면 일측벽으로는 원형의 링형상을 취하며, 상향으로 넓어지는 형태의 경사면을 갖는 반사턱(113)이 구성되며; 이때, 반사판(2)의 발광부수용홀(21)내로는 투명체의 에폭시수지(E)를 충진시키므로서 발광부(11)를 외부노출로부터 보호하게 된다.

따라서, 상기와 같은 구성을 갖는 발광 다이오드의 조립관계는 PCB기판상(1)에 동박으로된 한쌍의 박막패턴(111,112)에 있어서, 일측의 박막패턴(111)에 발광칩(C)을 도전성 접착재에 의해 부착한 상태에서, 반사판(2)을 PCB기판(1)의 상부면에 겹층고정하되, 발광칩(C)은 반사턱(113)의 정 중앙에 위치되도록 하고, 이 발광칩(C)과 타측박막패턴(112)을 와이어(W)로 연결시킨후, 발광부 수용홀(21)내로 투명체의 에폭시수지(E)를 충진시키므로서 조립이 완성된다.

이때, 상기 반사판(2)의 발광부수용홀(21)은 발광부(11)를 보호하는 동시에 에폭시 수지(E)가 충진공간이 되는 것이며, 발광칩(C)이 반사턱(113)의 정 중앙에 위치, 수용시키므로서, 발광부(11)에서 발하는 빛을 경사면에 의해 굴절시켜 상부로 유도함에 따라 방사상으로의 광손실없이 일방향으로 집중되게하므로 높은 광도로서 빛을 발하도록함은 물론, 높은 광도의 빛을 일방향으로 집중 전달함에 따라 단순한 색광을 발하는 발광다이오드의 용도 뿐만 아니라 수광센서로서의 광접속 용도로도 사용할 수 있는 것이다.

또한, 발광부(11)내로 충진되는 투명체의 에폭시수지(E)는 필요에 따라 투명체 뿐만아니라 색광의 변화가 가능하도록 다양한 색상을 함유한 에폭시 수지(E)를 충진하여 사용할 수도 있다.

한편, 도 7은 본 고안에 따른 발광다이오드의 또 다른 실시예로서, 일실시예의 발광다이오드는 반사판(2)의 구성에 있어, 반사판(2)의 발광부 수용홀(21)내로 반사턱(113)을 형성하여 발광되는 빛을 반사되도록 한 것에 반해, 또 다른 실시예의 발광다이오드는 도 7에 도시된 바와 같이 발광부 수용홀(21)내에 반사턱(113)을 생략하고, 발광부 수용홀(21) 자체로 발광부(11)를 수용되게하여 발광부 수용홀(21) 내벽면으로서 빛을 반사되어지게 하되, 빛의 반사유도를 용이하게 하기 위하여 발광부 수용홀의 내벽을 다소 경사지게하여 경사면(22)을 형성한 것으로, 일실시예의 발광다이오드와 구성상에 있어 미세한 차이를 보일뿐 본 고안의 범주에서 벗어나는 것은 아니다.

참고적으로 본 고안에 따른 발광다이오드의 제조과정을 간략하게 살펴보면; 제 1과정으로 박막패턴(111,112)을 갖는 PCB기판(1)을 제작하고; 제 2과정으로서 발광부수용홀 및 반사턱이 형성된 반사판(2)을 일체로 사출 성형하여, 상기 제 1과정에 의해 성형된 PCB기판(1)과 겹층조립시키며; 제 3과정으로는 발광부(11)내에 칩(C)과 와이어(W)를 부착, 연결시킨후; 제 4과정으로서 발광부(11)내에 에폭시 수지(E)를 충진하여; 제 5과정으로서 절단하므로서 발광다이오드를 제품화 하는 것으로; 전술한 본 고안의 발광 다이오드는 상기 참고 사항으로 서술한 바 처럼 단일품으로 제조되는 것이 아니며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 일정크기의 판상체에 다량으로 제조한후 단일개로 절단하여 사용되도록 함이 바람직하다.

이상, 본 고안에 따른 발광다이오드는 발광부를 경사면을 갖는 반사턱의 내부로 수용, 설치하여 반사턱 경사면의 굴절작용으로 발광되는 빛의 분산을 방지함과 동시에 일방향으로 집중, 유도케 한 것으로, 이는 높은 광도의 빛을 일방향으로 전달할 수 있어, 단순한 LED의 기능이외에 수광센서인 광접속 용도로서도 사용가능한 것으로서, 사용자에게 매우 효율적이며 광범위한 편리성을 줄 수 있는 고안인 것이다.

Claims (2)

1. 판상의 PCB기판(1) 일측과 타측변에 정,부의 두극성을 갖으며 소정의 거리로 이격된 한쌍의 박막패턴(111,112)과, 상기 일측 박막패턴(111)에 안착고정되는 발광칩(C)과, 이 발광칩(C)을 전기적으로 접속하기 위한 와이어(W)가 형성되는 발광다이오드에 있어서, 내면이 상향으로 넓어지는 형태를 취하는 링형 반사턱(113)이 원형 발광부수용홀(21)의 일측벽에 편심된 형태로서 일체구성되는 반사판(2)을 형성하여, 상기 발광칩(C)이 반사턱(113)에 의해 감싸여지는 구조로서 PCB기판(1)상에 겹층결합함을 특징으로 하는 발광다이오드.
2. 제1항에 있어서, 반사턱(113)에 수용되는 발광칩(C)이 반사턱(113)의 중앙에 위치형성됨을 특징으로 하는 발광다이오드.