KR20050044894A - 백색 발광 다이오드 헤드라이트 - Google Patents

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KR20050044894A
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led
light source
lens
light
headlight
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KR1020057000879A
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로날드 엘. 스틴
카일 피. 루카스
Original Assignee
쉐프네커 비젼 시스템즈 유에스에이 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

차량 헤드라이트(12)는 백색광을 발광하는 복수의 LED 유닛들(38)을 이용한다. 각각의 LED 유닛(38)은 솔더 또는 스터드 범프들(60)을 이용하여 LED 반도체 칩들(64)을 서브마운트 기판(56)에 바로 장착하는 칩온보드 기술을 이용한다. 신장된 렌즈(28)는 베이스 기판(48)과 접촉하면서 상기 LED 유닛(38)에 몰드된다. 상기 반도체 칩(64)으로부터 발광된 빛의 일부는 상기 서브마운트 기판(56) 뒤로 다시 향하게 되어 상기 렌즈(28) 안 뒤로 반사되어 상기 LED 유닛(38)의 광도를 증가시킨다. 몇몇 신장된 렌즈(28) 및 결합된 LED 유닛들(38)은 모든 LED 유닛들(38)로부터 나오는 모든 광선들을 수집하는 단일 프리즘(24)에 광학적으로 접착된다.

Description

백색 발광 다이오드 헤드라이트{WHITE LED HEADLIGHT}
본 발명은 차량용 LED 라이트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회로판(circuit board)에 LEDs를 전기적으로 장착하기 위하여 칩온보드(chip-on-board) 기술을 사용하는 차량용 백색 LED 헤드라이트에 관한 것이다.
자동차 스타일링(styling) 및 외관은 소비자를 매혹시키는 중요한 이점이다. 차량의 매력을 강화시키는 것으로 알려진 하나의 인식된 영역은 여기에 한정되는 것은 아니지만, 헤드라이트, 후미 라이트(tail light), 방향 지시기(turn signal), 후진 라이트(back-up light), 차량후위중앙장착정지등(center high mounted stop lamp: CHMSLs), 주행 라이트(running light), 안개등(fog lamp), 사이드 마커(side marker) 등을 포함하는, 때때로 차량 장신구로 불리는, 다양한 차량 라이트들의 외관 및 디자인이다. 실제로, 현대 차량 디자인은 차량 라이트들의 스타일링 및 디자인에 주의를 기울이고 있다.
현재의 차량 라이트들은 다른 디자인 및 조건에 적합한 여러 유형의 광원들을 사용한다. 예를 들면, 차량 라이팅 디자인은 백열 전등(incandescent lamp), 네온관(neon tube), 할로겐 램프(halogen lamp), 제논(xenon) 램프 등을 사용하고 있다. 일부 현대 차량 라이트 디자인은 값싸고 소형 장치에서 다양한 색을 제공할 수 있는 발광 다이오드(light emitting diodes: 이하 'LEDs'라 함)를 사용하고 있다. LEDs는 대개 불탈 염려가 없고, 좋은 구동 특성들, 고휘도, 고효율, 고내진동성 및반복적 온/오프 작동에 견디는 내구성을 갖고 있다. 따라서, LEDs는 차량 라이팅으로 매력적이다. LEDs는 LEDs 반도체 재료의 도핑 특성에 따라 달라지는 파장에서 단색광을 발광한다. 전형적으로, 가장 효율적인 LEDs는 적색광, 녹색광 또는 청색광을 발광한다. 지금까지는 백색광을 발광하는 LED 반도체 재료를 제공할 수 없었다. 하지만, 유색광을 백색광으로 전환시키는 여러 LED 디자인들이 이용가능하다. 어떤 디자인은 서로 가까이 배치한 적색, 녹색 및 청색 LEDs의 조합을 이용한다. LEDs에서 나온 빛은 조합되고 발광되어 백색광을 제공한다. 하지만, 이러한 유형의 LED 디자인은 대개 다른 LEDs의 구동력, 휘도, 톤(tone)의 편차 때문에 제한되어 왔다.
다른 백색광 LED 디자인은 유색광 LED와, 유색광을 흡수하고 백색광을 발광하는 형광 물질을 이용한다. 2000년 5월 30일에 시미즈(Shimizu) 등에게 허여된 미국특허 제6,069,440호는 청색광 LED 위에 적층된 인광물질 층을 포함하는 백색광 LED를 개시하고 있다. 인광물질은 청색 파장 빛을 흡수하고 백색광을 발광하는 형광물질을 포함한다. 하나의 특정한 디자인에서, LED 물질은 InGaN이고 인광물질 층은 이트륨-알루미늄-가닛 형광 물질을 포함한다.
자동차 산업에서 LEDs가 차량의 헤드라이트에 사용될 수 있도록 백색광 LEDs를 개발하고자 하는 추진이 있다. 차량의 헤드라이트에 대한 중요한 디자인 관심은 인광물질 층과 조합하여 청색광을 발광하는 LEDs를 이용하는 것과 같은, LED 반도체로부터 백색광을 생성하기 위하여 현존하는 기술을 이용하는 경우에 시작된다. 또한, 소형이고, 효율적이고, 값싸고 심미감을 주는 LED 포장이 필요하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라, 각각 백색광을 발광하는 복수의 LED 유닛들을 포함하는 복수의 헤드라이트 유닛들을 이용하는 헤드라이트를 포함하는 차량의 절취 사시도이고;
도 2는 도 1에 나타낸 차량 헤드라이트로부터 분리된 헤드라이트 유닛들 중 하나의 사시도이고;
도 3은 광선들을 도시하고 있는 도 2에 나타낸 헤드라이트 유닛의 측면도이고;
도 4는 도 2에 나타낸 헤드라이트 유닛으로부터 제거된 LED 유닛들 중 하나의 정면도이고;
도 5는 도 4에 나타낸 LED 유닛의 절개 측면도이고;
도 6은 도 4에 나타낸 LED 유닛의 평면도이고;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 복수의 헤드라이트 유닛들을 이용하는 차량 헤드라이트의 단면도이고;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 가요성 부츠(flexible boot)에 의해 캐리어(carrier)에 연결된 램프 하우징의 평면도이고;
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 가요성 부츠에 의해 캐리어에 연결된 램프 하우징의 평면도이다.
본 발명의 교시에 따르면, 백색광을 발광하는 복수의 LED 유닛(unit)들을 이용하는 차량 헤드라이트가 개시되어 있다. 상기 LED 유닛들은 LED 반도체 칩이 솔더(solder) 또는 스터드 범프(stud bump)들에 의해 서브마운트 기판(submount substrate)에 직접 장착되는 칩온보드 기술을 이용한다. 다른 실시예에서, 상기 서브마운트 기판이 제거되고, LED 반도체 칩이 제1 기판(primary substrate)에 직접 장착된다. 제1 광학 렌즈(primary optic lens)가 베이스 기판과 접촉하면서 상기 LED 유닛 위로 사출 몰드(injection mold)된다. 일 실시예에서, 실리콘 겔 층이 사출 몰딩 전에 상기 LED 유닛 위에 형성되어 그 사이에 에어 갭(air gap) 없이 상기 제1 광학 렌즈가 상기 LED 유닛에 보다 잘 고착된다. 반도체 칩으로부터 발광된 빛(light)은 렌즈로 전달되고 렌즈에 의해 방향이 지시되어 광선을 발생시킨다. 일 실시예에서, 몇몇 렌즈들 및 관련 LED 유닛들은 모든 LED 유닛들로부터 나온 모든 광선들을 수집하는 단일 광학 구조물(single optical structure)에 접착된다. 상기 광학 구조물은 최종 광선을 발생시키는 몇몇 헤드라이트 유닛들 중 하나일 수 있다.
본 발명의 추가 이점 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조하여, 이하의 상세한 설명 및 첨부된 청구항들로부터 명확하게 될 것이다.
차량용 백색 LED 헤드라이트에 관한 본 발명의 실시예들의 다음의 설명은 단지 그 성질, 또는 그 적용 또는 이용을 예시하는 것으로서, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 1은 헤드라이트(12)를 포함하는 차량(10)의 절취 사시도이다. 이러한 디자인에서, 상기 헤드라이트(12)는 5개의 개별적인 헤드라이트 유닛들(14)을 포함하며, 각각의 유닛들은 단독 광선을 발생시킨다. 각 헤드라이트 유닛(14)에 의해 발생된 각각의 광선은 상기 헤드라이트로부터 완전한 광선을 형성하며, 몇몇 헤드라이트 유닛들(14)로부터 발생된 광선들은 서로 중첩되어 바람직한 광도(light intensity)를 제공한다. 상기 헤드라이트(12)는 바람직한 위치에서 차량 구조물(16)에 장착되고, 비활성 외부 렌즈(18) 아래에 배치된다. 다른 디자인에서, 상기 외부 렌즈(18)는 상기 헤드라이트(12)의 여러 환경적으로 민감한 부품들을 다른 방식으로 밀봉(sealing)함으로써 제거될 수 있다. 이하에서 상세히 기술되는 바와 같이, 각 헤드라이트 유닛(14)은 차량 헤드라이트 조절의 강도 및 방향 요구를 제공하는 백색광을 발광하는 LED 디자인을 포함한다. 헤드라이트 유닛들(14)의 특정 디자인, 배향, 및 수는 다른 구성들이 본 발명의 범위 내에서 이용될 수 있다는 점에서 본 발명에 특정되는 것은 아니다.
도 2는 상기 헤드라이트(12)로부터 제거된 헤드라이트 유닛들(14) 중 하나의 사시도이다. 상기 헤드라이트 유닛(14)은 투명 유리 또는 플라스틱과 같은, 적당한 광학 재료로 만들어진 반사 프리즘(reflective prism)(24)을 포함한다. 복수의 신장된 제1 렌즈들(28)은 그 사이에 리지(ridge)(36)를 한정하는 헤드 부분(head portion)(32) 및 신장된 본체 부분(elongated body portion)(34)을 포함하는 일체형의 사출 몰드된 광학 렌즈이다. 상기 헤드 부분(32)은 이하에서 상세히 기술되는, LED 유닛(38) 위로 몰드되어 일체형(single piece) 구조물을 형성한다. 예를 들면, 상기 LED 유닛(38)은 사출 몰딩기에서 다이(die) 또는 공구(tool)에 장착된다. 상기 광학 플라스틱이 상기 몰드 안으로 사출될 때, 생성되는 유닛이 상기 라이트 유닛(38) 및 상기 렌즈(28)의 일체형 조합이 되도록 상기 몰드가 상기 렌즈(28)와 동일한 형상을 갖는다.
다른 실시예에서, 상기 LED 유닛(38)은 광학적으로 중성인 에폭시(epoxy)에 의해 상기 렌즈(28) 내 협동 캐버티(cooperating cavity)에 접착되어 있는 그 자체로 투명한 보호 돔(protective dome)을 포함한다. 또한, 다른 실시예에서, 상기 사출 몰드된 제1 광학 렌즈는 상기 LED 유닛(38) 위에 형성된 돔 렌즈일 수 있다. 상기 제1 광학 렌즈와 함께 추가 렌즈가 제공될 수 있으며, 에어 갭들이 여러 렌즈들 사이에 제공될 수 있다. 상기 제1 광학 렌즈의 형상은 특정한 적용에 적합한 임의의 형상일 수 있다.
여기에서 기술한 바와 같이 상기 LED 유닛(38) 위로 상기 렌즈(28)를 몰딩함으로써, 대개 LED 광 조립체들에서 이용되는 제2 렌즈가 제거될 수 있다. 따라서, 제1 렌즈, 즉 상기 렌즈(28)가 광선(beam)의 지향성(directing) 및 집속작용(focusing)을 제공하는 유일한 렌즈이다. 여기에서 기술된 바와 같이, 빛은 고체 유전체, 특히 상기 렌즈(28) 및 상기 프리즘(24) 안에서 완전히 둘러싸여지므로, 빛이 상기 헤드라이트 유닛(14)으로부터 발광되기 전에 공기를 통하여 전파하지 못하게 된다. 이것은 바람직한 이점을 제공하는데, 빛이 공기를 통해 전파하는 경우 대개 빛의 5% 까지 손실되기 때문이다. 유전체 안에서 완전하게 둘러싸인 빛을 제공함으로써, 공지된 반사기 및 렌즈가 조합되고, 전 내부 반사(total internal reflection), 굴절 및 정반사(regular reflection)가 이용된다. 다른 실시예에서, 상기 프리즘(24)이 제거될 수 있으며, 상기 렌즈(28)가 광선을 제공하는 바람직한 방식으로 방향이 지시될 수 있다.
상기 LED 유닛들(38)이 헤드라이트 용도로 이용되지 않는 실시예들에서, 상기 렌즈(28)는 바람직한 빛의 색을 제공하기 위해 착색될 수 있다. 다른 디자인들에서, 싱글 렌즈로 원거리 광선 패턴(far field beam pattern)을 생성하기 위해서 광학이 이용될 수 있다. 또한, 각각의 LED 유닛(38) 및 관련 렌즈(28)가 각각 헤드라이트(12)를 위한 완전한 광선 패턴을 제공할 수 있다. 이것은 하나 이상의 LED 유닛들(38)이 타버리는 경우, 광선 패턴의 부분이 완전하게 제거되지 않는다는 이점을 갖는다. 선택적으로, 일부 LED 유닛들(38)이 광선 패턴의 일 부분을 위해 제공될 수 있으며, 다른 LED 유닛들(38)이 광선 패턴의 다른 부분들을 위해 제공될 수 있다.
상기 LED 유닛들(38)은 공통의 마운팅 플레이트(common mounting plate)(40)에 장착된다. 이러한 실시예에서, 전체 30개의 LED 유닛들(38)을 제공하는 각각의 헤드라이트 유닛(14)용 LED 유닛들(38)이 6개 있다. 각 라이트 유닛들(38)은 상기 마운팅 플레이트(40) 상에서 소정 간격으로 이격되어 바람직한 강도, 바람직한 심미감 및 적당한 냉각 공급 능력을 제공한다. 핀 히트 싱크(finned heat sink)(42)가 상기 유닛들(38)로부터 열을 제거하기 위해 상기 마운팅 플레이트(40)에 장착된다. 상기 히트 싱크(42)는 열전 냉각기 또는 히트파이프와 같이, 여기에서 기술된 목적들에 적합한 임의의 히트 싱크 또는 냉각 기계를 일반적으로 나타내는 것이다. 상기 유닛들(38)은 임의의 적당한 열전도성 물질에 의해 상기 플레이트(40)에 연결된다.
도 3은 상기 LED 유닛들(38)에 의해 발생된 빛의 광선들(58)을 도시하는 유닛(14)의 측면도이다. 도면에 나타나 있듯이, 상기 LED 유닛(38)으로부터 발광된 빛은 상기 헤드 부분(32)의 외측 표면을 향하게 되고 그곳으로부터 상기 본체 부분(34) 안으로 반사된다. 일 실시예에서, 상기 외측 표면(44)은 은필름과 같은 반사 필름으로 코팅되어 있다. 상기 은필름은 그것이 상기 표면(44)에 부착되도록 상기 렌즈(28)가 몰드될 때 다이에 놓여질 수 있다. 이하에서 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 빛의 일부가 상기 표면(44)으로부터 반사되어 상기 LED 유닛(38)쪽으로 뒤로 향하게 된다. 상기 본체 부분(34)을 향하게 되는 빛의 일부는 상기 본체 부분(34)의 외측 표면(46) 중에서 반사되어 상기 본체 부분(34)과 상기 프리즘(24) 간의 경계(transition)를 통하여 나아가게 된다. 상기 빛은 반사되고 상기 프리즘(24)을 통하여 나아가게 되어 백색 광선으로 상기 프리즘(24)의 정면(30)을 통하여 발광된다.
도 4는 상기 LED 유닛들(38) 중 하나의 정면도이고 도 5는 상기 LED 유닛들(38) 중 하나의 측면도이다. 상기 유닛(38)은 상기 유닛(38)에 대한 주 기판(main substrate)으로 작용하고, 그것에 대한 전기 접속을 제공하는 금속 코어 보드(metal core board: MCB)(48)를 포함한다. 일련의 솔더 또는 스터드 범프들(50)이 상기 MCB(48)의 상면(top surface)(52)에 부착되어 있으며, 그 위의 적당한 전기 트레이스(electrical trace)에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 솔더 또는 스터드 범프들(50)은 상기 MCB(48)의 상면(52)에 장착된 서브마운트(56)를 통하여 연장되는 전기 바이어스(electrical vias)(54)에 전기적으로 연결된다. 상기 바이어스(54)는 상기 서브마운트(56)위 상면(62) 상에서 솔더 또는 스터드 범프들(62)에 전기적으로 연결된다. 상기 솔더 또는 스터드 범프들(62)은 거기에 인가된 전기 전위에 반응하여 발광하는 반도체 재료로 만들어진 LED 반도체 칩(64)에 전기적으로 연결되어 있다. 이러한 실시예에서, 상기 반도체 칩(64)은 청색광을 발광한다. 인광물질 층(66)이 상기 칩(64) 위에 적층되어 있다. 상기 인광물질 층(66)은 상기 칩(64)에 의해 발광된 청색광을 흡수하고 백색광을 발광한다. 따라서, 전기 전위가 상기 솔더 또는 스터드 범프들(50)에 인가되는 경우, 상기 칩(64)이 에너자이드(energize)되어 빛을 발생시킨다.
다른 실시예에서, 인광물질 층(66)이 제거될 수 있으며, 상기 렌즈(28), 프리즘(24) 또는 다른 렌즈가 청색광을 백색광으로 전환시키도록 인광물질로 처리될 수 있다. 또한, 차량 헤드라이트에 적합한 백색 LED 광을 발생시키는 임의의 공지된 기술이 이용될 수 있다.
앞서 기술된 라이트 유닛(38)의 여러 부품들은 여기에서 언급된 목적에 적합한 임의의 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들면, MCB(48)는 구리 트레이스를 구비한 적당한 인쇄 배선회로 기판(printed circuit board)일 수 있으며, 서브마운트(56)는 AIN(알루미늄 나이트레이트)으로 만들어질 수 있으며, 반도체 칩(64)은 InGaN으로 만들어질 수 있다. 하지만, 다른 재료들이 여기에서 언급된 목적을 위해 동등하게 적용될 수 있다는 점에서, 이들 재료들에 한정되는 것은 아니다. 상기 서브마운트(56)는 상기 솔더 또는 스터드 범프들(50)에 보다 큰 접촉 면적을 제공하며, 칩(64)과 MCB(48)간의 열팽창 계수 차이로 인한 불리한 영향을 감소시킨다. 하지만, 다른 디자인들에서, 칩(64)과 MCB(48)간의 열팽창 계수들이 전체 작동 온도 범위에 걸쳐 바람직한 접속을 유지하기에 적합하게 매치될 수 있다면 상기 서브마운트(56)가 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스터드 범프들(60)이 "스크러브(scrub)"되거나 또는 초음파 용접되어 상기 서브마운트(56) 상에서 상기 칩(64)이 트레이스들에 전기적으로 연결된다. 다른 실시예에서, 상기 서브마운트(56)의 상면(62) 상에서 트레이스들과 접촉하도록 상기 솔더 범프들(60)을 리플로(reflow)함으로서 상기 칩(64)이 상기 서브마운트(56)에 장착된다. 하지만, 상기 솔더 범프(60)를 리플로하는데 필요한 열이 상기 인광물질 층(66)을 태울 수 있으며 그렇지 않더라도 손상시킬 수 있다. 대개 인광물질 층(66)을 손상시키는 온도 보다 높은 리플로 온도를 갖는 적당한 솔더 재료들의 예로는 주석-납(Sn-37Pb), MP 183℃, 주석-구리(Sn-0.7Cu), MP 227℃, 및 주석-은(Sn-3.5Ag), MP 221℃을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 인광물질 층(66)이 상기 칩(64) 위에 적층되기 전에, 상기 칩(64)이 먼저 상기 서브마운트(56)에 장착되며, 또는 다른 실시예에서는 상기 MCB(48)에 직접 장착된다. 상기 칩(64)이 상기 서브마운트(56)에 전기적으로 연결되면, 인광물질 층(66)을 만들기 위해서 스텐실(stencil)이 사용되어 인광물질 층이 몇몇 칩들(64)위에 적층된다. 따라서 인광물질 층(66)은 상기 칩 제조 열에 의해 타지 않는다.
일 실시예에서, 상기 서브마운트(56)의 브리징(bridging)을 제거하는데 언더필(underfill) 기술이 사용되며, 상기 MCB(48)에 대한 상기 서브마운트(56)의 보다 고유한 점착이 이루어진다. 솔더 페이스트 매트릭스의 바인더들과 다른 성분들은 솔더 리플로 후 타버린다. 상기 서브마운트(56)의 후면의 금속화는 0.1-0.2㎛ Ti, 0.2-0.3㎛ Pt, 0.1㎛ Au, 3.0-4.0㎛ Ni 또는 0.1㎛ Au를 포함할 수 있다. 이러한 금속화는 솔더 페이스트를 매치시킬 필요는 없지만, 솔더 페이스트의 금 함량은 취성 결합(brittle bond)이 리플로 시에 형성되지 않는 범위 내에 있어야 한다. 이 때 솔더 페이스트에 너무 많은 금이 함유되면, 솔더 조인트(solder joint)가 주로 취성 구조물로 구성되고, 진동 및/또는 열 응력 중에 파손점(failure point)이 될 수 있다. 이것은 또한 사출 몰딩 공정 중에 상기 칩(64)이 파괴되지 않도록 유지시키는 것을 돕는다.
또한, 반도체 칩(64)은 제조될 수 있고 바람직한 광 패턴을 제공할 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있다. 대개, 반도체 칩들은 반도체 다이를 사각 패턴으로 다이싱(dicing)함으로써 형성된다. 1mm x 1mm 사각형인 반도체 칩들이 상기 LED 유닛들(38)에 적합할 수 있다. 하지만, 다른 디자인으로서, 상기 칩(64)이 반도체 다이로부터 직사각 패턴으로 절단되어 보다 바람직한 광 패턴을 제공하는 신장된 칩을 제공할 수 있다. 일 디자인으로서, 상기 칩(64)은 1mm x 6mm 또는 1mm x 2mm일 수 있다. 직사각형 칩을 제공함으로써, 차량 헤드라이트에 보다 바람직하게 될 수 있는 빛의 직진성(collimation) 및 확산성의 변화가 달성될 수 있다. 또한, 형상을 변화시킨 별개의 LED 반도체 칩들의 클러스터(cluster)가 공통 기판 상에 제공되어 바람직한 광 패턴을 제공할 수 있다.
칩 형상에 추가로, 다른 기술들이 사용되어 상기 칩(64)의 광선 패턴을 강화시키고 한정할 수 있다. 특히, 전극 통로(path) 또는 패턴들이 상기 칩(64) 상에 인쇄되어 반도체를 작동시키는 전기를 유도할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 전극 통로가 헤드라이트 컷오프(cutoff)(줄을 지어 이미지화된 암부에 대한 빛의 면적)의 형태로 상기 칩(64) 상에 인쇄된다. 다른 실시예는 인광물질 층(66) 상에서 컷오프 패턴을 인쇄하는 것을 포함한다.
앞서 기술된 상기 유닛(38)의 구조는 칩온보드 전기 접속 기술을 제공한다. 특히, 솔더 또는 스터드 범프들(50 및 60)은 도시된 바와 같이, MCB(48)에 대한 상기 서브마운트(56)의 직접 장착 및 상기 서브마운트(56)에 대한 상기 칩(64)의 직접 장착을 제공한다. 또한, 칩온보드 기술의 이용은 다른 이점들을 제공하는데, 이러한 이점으로는 렌즈에 보다 많은 레지스트레이션(registration)을 제공하는 솔더링 중의 칩(64)의 이동 감소, 백색 LED 디자인에 이용된 열 슬러그(heat slug)의 제거에 의한 열 통로의 제거, 파트 카운트(part count)의 감소, 및 상기 칩(64)에 대한 와이어 본드(wire bond)의 제거로 인한 신뢰성 증가를 포함한다.
여기에서 기술된 바와 같이, 상기 렌즈(28)가 그들의 각각의 LED 칩(64)에 대해 정확하게 얼라인될 필요가 있다. 본 발명에 따라, 사출 몰딩 공정 중에, 다이(70)와 관련된 일련의 핀들(68)이 MCB(48) 내 레지스트레이션 홀(76)에 삽입되어 얼라이먼트(alignment) 및 레지스트레이션을 제공한다.
헤드라이트(12)에 필요한 광도를 얻기 위해서, 본 발명은 빛의 일부가 상기 라이트 유닛(38) 뒤로 반사되어 방향이 바뀌어지도록 렌즈(28)의 헤드 부분(32)을 성형하는 것을 제시한다. 도 6은 본 발명의 이러한 부분을 도시하는 상기 라이트 유닛(38)의 정면도이다. 이러한 실시예에서, 상기 칩(64)은 사각이다. 상기 서브마운트(56)의 상면(62)이 제 1 및 제2 가상 이미지 위치들(72 및 74)에서 금속화된다. 금속화는 알루미늄 또는 은과 같은 임의의 적당한 반사 물질로 이루어질 수 있다. 상기 칩(64)에서 발광된 빛은 상기 헤드 부분(32)의 외측 표면(44)으로 향하게 되고, 일부 빛은 가상 이미지들로서의 위치들(72 및 74) 뒤로 다시 향하게 되어 그곳으로부터 반사된다. 상기 반도체 칩(64)에서 나온 빛의 일부는 렌즈(28) 바깥 프리즘(24) 안으로 향하게 된다. 가상 이미지 위치들(72 및 74)로부터 반사되는 빛은 상기 헤드 부분(32) 외측 표면(44)에서 재반사되어 상기 본체 부분(34) 안, 상기 렌즈(28) 바깥 및 상기 프리즘(24) 안을 향하게 된다. 따라서, 상기 가상 이미지 위치들(72 및 74)로부터 나온 빛의 재반사는 보다 높은 강도의 광선을 발생시킨다. 이러한 실시예들에서 상기 칩(64)이 직사각형인 경우, 가상 이미지들이 제거될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 차체 패널(vehicle body panel)(82)에 장착된, 차량 헤드라이트(80)의 단면도이다. 상기 헤드라이트(80)는 밀봉된 램프 컴파트먼트(sealed lamp compartment)(98)를 한정하도록 조인트(joint)(94)에서 적당한 접착제(glue) 또는 실런트(sealant)에 의해 램프 하우징(86)에 장착되는 외측 렌즈(84)를 포함한다. 상기 헤드라이트(80)는 또한 이하에서 보다 상세히 기술되듯이, 복수의 헤드라이트 유닛들(90)을 수용할 수 있는 형상을 가진 캐리어(carrier)(88)를 포함한다. 상기 캐리어(88)는 어저스터(adjuster)(96) 및 피봇 요소(pivot element)(110)에 의해 상기 램프 하우징(86)에 장착된다. 상기 램프 하우징(86)은 상기 차체 패널에 고정되게 장착된다. 상기 어저스터(96)는 상기 피봇 요소(110) 상에서 2 자유도로 상기 캐리어(88)를 회전시켜 상기 헤드라이트 유닛들(90)를 얼라인한다.
도시된 바와 같이, 가요성 부츠(92)가 상기 램프 하우징(86) 및 캐리어(88)에 장착된다. 상기 가요성 부츠(92)는 상기 램프 컴파트먼트(98)의 밀봉 강도를 유지하는 한편 상기 캐리어(88)가 상기 피봇 요소(110) 상에서 회전되는 것을 가능하게 한다. 상기 가요성 부츠(92)는 고무와 같은, 임의의 적당한 재료로 만들어질 수 있다. 상기 가요성 부츠(92)는 상기 헤드라이트(80)에 상기 램프 컴파트먼트(98)로 수분이 침투하는 것을 방지하는 밀봉(seal)에 영향을 주지 않으면서 지향 배치되는 능력을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 캐리어(88)는 가요성 부츠(92)와 조합하여 함께 몰드되며, 이때 상기 가요성 부츠(92)는 그것이 설치될 때 일부 기계 장치(미도시)에 의해 상기 램프 하우징(86)에 클립(clip)된다. 선택적으로, 상기 가요성 부츠(92)는 상기 캐리어(88)와 별도로 몰드될 수 있으며, 설치하는 동안에 나중에 기계 장치에 의해 클립된다.
상기 캐리어(88)는 복수의 이격된 핀(fin)들(112)과 같은, 히트 싱크(114)를 포함한다. 상기 히크 싱크(114)는 핀들(112)이 냉각되도록 상기 엔진 컴파트먼트를 통하여 순환하는 공기와 열적으로 접촉하고 있으며, 따라서 열이 상기 헤드라이트 유닛들(90)로부터 멀리 돌려지게 된다. 선택적으로, 상기 히트 싱크(114)는 열 파이프(118), 열 냉각기(116) 또는 다른 적당한 히트 싱크 장치를 포함할 수 있다.
각각의 상기 헤드라이트 유닛들(90)은 렌즈(100) 및 전술한 유형의 LED 유닛(102)를 포함한다. 복수의 렌즈(100) 및 결합된 LED 유닛들(102)이 전술한 방법으로 싱글 프리즘(104)에 장착되며, 상기 모든 유닛들(102)에서 나온 빛이 상기 프리즘(104)의 정면(106)으로부터 발광된다. 이러한 실시예에서, 상기 유닛들(90)은 도 1에 도시된 것들로부터 180°플립(flip)된다. 상기 헤드라이트 유닛들(102)은 도시된 바와 같이, 상기 캐리어(88)의 오목 부분(indented portion)에 장착된다.
당해 기술분야에서 알려져 있듯이, LED 유닛들은 적당한 작동을 위해 상기 LEDs에 정전류원을 제공하는 구동 모듈(drive module)들을 이용한다. 선택적으로, 상기 구동 모듈들은 펄스폭변조신호를 제공할 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 구동 모듈은 상기 헤드라이트 플레이트(88)에 장착될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 구동 모듈은 상기 LED 또는 MCB의 일렉트로닉스(electronics)에 일체화되어 중량과 유지 공간을 줄일 수 있다.
도 8 및 9는 본 발명에 따라, 앞서 일반적으로 기재된 캐리어에 차량 헤드라이트를 밀봉하는 기술들을 나타내는 평면도이며, 상기 기술들은 상기 헤드라이트 램프가 밀봉되는 것을 가능하게 하며, 헤드라이트 조준(aiming)에 필요한 램프 렌즈의 회전 2축 자유도를 제공한다. 특히, 도 8은 전술한 LED 유닛들을 포함할 수 있는 램프 하우징(122), 또는 당해 기술분야에서 알려진 임의의 다른 램프 하우징 및 관련 조립체를 포함하는 차량 헤드라이트 조립체(120)의 평면도이다. 상기 조립체(120)는 상기 헤드라이트 램프로부터 열을 제거하는 히트 싱크 핀(128)을 더 포함한다. 일 실시예에서, 상기 캐리어(126)는 다이 캐스트 캐리어 패널이며, 상기 램프 하우징(122)이 장착되는 적당한 차량 구조물을 나타낸다. 일 실시예에서, 상기 캐리어(126)는 알루미늄 캐리어 조립체용 플라스틱 패널 또는 여기서 기술된 목적에 적합한 다른 캐리어 패널이다. 고무 부츠 또는 벨로즈(bellows)(132)가 상기 램프 하우징(122) 및 상기 캐리어(126) 사이에 가용성 결합을 제공한다. 상기 벨로즈(132)는 상기 벨로즈(132)를 상기 램프 하우징(122)에 접속시키는 접속 구조물(connecting structure)(134), 및 상기 벨로즈(132)를 상기 캐리어(126)에 접속시키는 접속 구조물(136)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 캐리어(126) 및 상기 램프 하우징(122)은 몰드에 놓여지고, 고무 재료가 상기 몰드로 주입되어 도시된 바와 같이, 상기 램프 하우징(122) 및 상기 캐리어(126)에 몰드된 벨로즈(132)를 형성한다. 따라서, 상기 램프 하우징(122)은 적당한 동작 장치(actuation device)에 의해 바람직한 배향으로 배치될 수 있으며, 열이 상기 벨로즈(132)를 통하여 그곳으로부터 제거될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 헤드라이트 조립체(140)의 평면도이다. 상기 조립체(140)는 램프 하우징(142), 관련 히트 싱크 핀(146)을 포함하는 캐리어(144), 및 고무 부츠 또는 벨로즈(132)를 포함한다. 이 실시예에서, 상기 램프 하우징(142)은 상기 벨로즈 몰드에 놓여지고, 상기 벨로즈(148)가 접속 영역(150)에서 상기 하우징에 몰드된다. 추가로, 상기 기계 클립(mechanical clip)(152)이 상기 몰드에 놓여지고, 상기 벨로즈(148)에 함께 몰드된다. 상기 클립(152)은 상기 캐리어(144)의 연장 플랜지(extended flange)(154)에 클립되어 상기 램프 하우징을 상기 캐리어(144) 및 상기 히트 싱크(146)에 고정시킨다.
전술한 기재는 본 발명의 예시적인 실시예들을 개시하고 기재한 것이다. 당해 기술분야의 당업자는 전술한 기재와 첨부한 도면들 및 청구항들로부터 여러 변화, 변경 및 변동이 이하의 청구항들에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 이탈하지 않으면서 이루질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (135)

  1. 적어도 하나의 발광 다이오드(LED) 조립체를 포함하는 광원에 있어서,
    상기 LED 조립체는 베이스 솔더 또는 스터드 범프들을 포함하는 베이스 기판과, 상기 베이스 기판에 장착되며 서브마운트 솔더 또는 스터드 범프들을 포함하는 서브마운트 기판, 및 상기 서브마운트 기판에 장착되고, 상기 서브마운트 솔더 또는 스터드 범프들과 전기적으로 접촉하는 LED 반도체 칩을 포함하며, 상기 LED 반도체 칩은 상기 기판 솔더 또는 스터드 범프들 및 상기 서브마운트 솔더 또는 스터드 범프들과 전기적으로 접촉하고 있는 상기 서브마운트 기판을 통하여 연장되는 전기 바이어스를 통하여 상기 베이스 기판에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광원.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LED 조립체 위에 형성된 몰드 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  3. 제2항에 있어서, 상기 몰드 렌즈는 사출 몰드 렌즈인 것을 특징으로 하는 광원
  4. 제2항에 있어서, 상기 몰드 렌즈는 상기 렌즈와 상기 LED 반도체 칩간의 에어 갭이 없도록 상기 LED 조립체와 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 광원
  5. 제4항에 있어서, 상기 렌즈가 상기 베이스 기판에 몰드되고 상기 서브마운트 기판 및 상기 LED 반도체 칩을 완전하게 둘러싸는 것을 특징으로 하는 광원.
  6. 제2항에 있어서, 상기 LED 조립체와 상기 몰드 렌즈 사이에 형성된 실리콘 겔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  7. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 LED 조립체가 각각 별개의 몰드 렌즈를 포함하는 복수의 LED 조립체들인 것을 특징으로 하는 광원.
  8. 제7항에 있어서, 모든 몰드 렌즈들이 단일 광학 구조물에 광학적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광원.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광학 구조물은 모든 LED 조립체들로부터 나온 빛을 공통 방향으로 나아가게 하는 프리즘인 것을 특징으로 하는 광원.
  10. 제8항에 있어서, 상기 광학 구조물은 LED 반도체 칩에서 나온 빛을 백색광으로 전환시키는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  11. 제8항에 있어서, 상기 광학 구조물은 광학 플라스틱으로 만들어지고, 광학 접착제에 의해 상기 렌즈들에 접착되는 것을 특징으로 하는 광원.
  12. 제2항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 LED 조립체 바로 위에 배치된 헤드 부분 및 상기 헤드 부분으로부터 연장되는 본체 부분을 포함하는 신장된 렌즈인 것을 특징으로 하는 광원.
  13. 제12항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 헤드 부분과 상기 본체 부분을 분리시키는 숄더(shoulder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  14. 제12항에 있어서, 상기 렌즈의 외측 표면상에 형성된 반사 포일(foil)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  15. 제14항에 있어서, 상기 반사 포일은 상기 렌즈가 몰드될 때 상기 렌즈에 형성되는 것을 특징으로 하는 광원.
  16. 제2항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 LED 조립체로부터 받은 빛의 일부를 상기 LED 조립체 뒤로 향하게 하여 그곳으로부터 가상 이미지로 반사되게 하는 것을 특징으로 하는 광원.
  17. 제16항에 있어서, 상기 LED 조립체 뒤로 향하여진 빛은 상기 서브마운트 기판의 표면에서 반사되는 것을 특징으로 하는 광원.
  18. 제17항에 있어서, 상기 서브마운트 기판의 표면은 금속화된 반사 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  19. 제2항에 있어서, 상기 몰드 렌즈는 상기 LED 반도체 칩에서 나온 빛을 백색광으로 전환시키는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  20. 제2항에 있어서, 상기 몰드 렌즈는 상기 LED 조립체 위에 형성된 제1 광학 돔인 것을 특징으로 하는 광원.
  21. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 LED 반도체 조립체는 소정의 광 패턴을 제공하는 복수의 LED 조립체들이며, 상기 복수의 LED 조립체들에서 각 LED 조립체는 전체 광 패턴의 강도의 일 부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 광원.
  22. 제1항에 있어서, 상기 반도체 칩 상에 인쇄된 전극 경로가 상기 LED 조립체로부터 발광된 광선의 형상을 한정하는 광선 컷오프를 한정하는 것을 특징으로 하는 광원.
  23. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 LED 조립체는 상기 LED 반도체 칩 위에 적층된 인광물질 층을 더 포함하며, 상기 LED 반도체 칩은 청색광을 발광하고, 상기 인광물질 층은 상기 청색광을 백색광으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 광원.
  24. 제23항에 있어서, 상기 LED 조립체의 광선 컷오프 패턴이 상기 인광물질 층 안에 인쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  25. 제1항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 직사각형 칩인 것을 특징으로 하는 광원.
  26. 제25항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 1mm x 6mm 인 것을 특징으로 하는 광원.
  27. 제25항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 1mm x 2mm 인 것을 특징으로 하는 광원.
  28. 제1항에 있어서, 상기 베이스 기판에 장착된 히트 싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  29. 제28항에 있어서, 상기 히트 싱크는 복수의 이격된 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  30. 제28항에 있어서, 상기 히트 싱크는 열 파이프 및 열 냉각기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광원.
  31. 제1항에 있어서, 상기 광원은 차량의 광원인 것을 특징으로 하는 광원.
  32. 제31항에 있어서, 상기 광원은 차량의 헤드라이트인 것을 특징으로 하는 광원.
  33. 제32항에 있어서, 상기 LED 조립체는 주위로부터 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  34. 제32항에 있어서, 캐리어를 더 포함하며, 상기 베이스 기판이 상기 캐리어에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  35. 제33항에 있어서, 헤드라이트 하우징을 더 포함하며, 상기 캐리어가 어저스터 및 피봇 요소에 의해 상기 헤드라이트에 피봇 가능하게 장착되어 상기 헤드라이트가 2축 자유도로 지향될 수 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  36. 제35항에 있어서, 가요성 부츠를 더 포함하며, 상기 캐리어가 회전 가능하게 되고 밀봉의 완전성을 유지할 수 있도록 상기 가요성 부츠가 상기 캐리어 및 상기 헤드라이트 하우징에 장착되는 것을 특징으로 하는 광원.
  37. 제36항에 있어서, 상기 가요성 부츠가 상기 헤드라이트 하우징 및 캐리어에 함께 몰드되는 것을 특징으로 하는 광원.
  38. 제36항에 있어서, 상기 가요성 부츠는 상기 헤드라이트 하우징 및 기계 클립에 함께 몰드되며, 상기 기계 클립이 상기 캐리어에 클립되어 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  39. 제36항에 있어서, 상기 가요성 부츠는 고무 부츠인 것을 특징으로 하는 광원.
  40. 적어도 하나의 발광 다이오드(LED) 조립체를 포함하는 광원에 있어서, 상기 LED 조립체는 LED 반도체 칩 및 기판을 포함하며, 상기 반도체 칩은 상기 기판에 전기적으로 연결되며, 상기 LED 조립체는 제1 렌즈와 상기 LED 반도체 칩 사이에 에어 갭이 없도록 상기 기판과 접촉하면서 상기 LED 조립체 위에 형성된 몰드된 제1 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제1 렌즈는 사출 몰드 렌즈인 것을 특징으로 하는 광원.
  42. 제41항에 있어서, 상기 제1 렌즈는 상기 기판 상에서 사출 몰드된 돔인 것을 특징으로 하는 광원.
  43. 제40항에 있어서, 상기 제1 렌즈와 상기 반도체 칩 사이에 형성된 실리콘 겔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  44. 제40항에 있어서, 상기 제1 렌즈가 상기 기판에 몰드되고 상기 LED 조립체를 완전히 둘러싸는 것을 특징으로 하는 광원.
  45. 제40항에 있어서, 적어도 하나의 LED 조립체가 각각 별개의 몰드된 제1 렌즈를 포함하는 복수의 LED 조립체들인 것을 특징으로 하는 광원.
  46. 제45항에 있어서, 모든 몰드된 제1 렌즈들이 단일 광학 구조물에 광학적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  47. 제46항에 있어서, 상기 광학 구조물은 상기 LED 조립체들로부터 나온 빛을 공통 방향으로 향하게 하는 프리즘인 것을 특징으로 하는 광원.
  48. 제46항에 있어서, 상기 광학 구조물은 상기 LED 반도체 칩으로부터 나온 빛을 백색광으로 전환시키는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  49. 제46항에 있어서, 상기 광학 구조물은 광학 플라스틱으로 만들어지며 광학 접착제에 의해 상기 렌즈들에 접착되는 것을 특징으로 하는 광원.
  50. 제40항에 있어서, 상기 제1 렌즈는 상기 LED 조립체 바로 위에 배치된 헤드 부분 및 상기 헤드 부분으로부터 연장되는 본체 부분을 포함하는 신장된 렌즈인 것을 특징으로 하는 광원.
  51. 제50항에 있어서, 상기 제1 렌즈는 상기 헤드 부분과 상기 본체 부분을 분리시키는 숄더를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  52. 제40항에 있어서, 상기 제1 렌즈는 그것의 외측 표면상에 반사 포일을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  53. 제52항에 있어서, 상기 제1 렌즈가 몰드될 때 상기 반사 포일이 상기 제1 렌즈에 형성되는 것을 특징으로 하는 광원.
  54. 제40항에 있어서, 상기 제1 렌즈는 상기 LED 조립체로부터 받은 빛의 일부를 상기 LED 뒤로 향하게 하여 그곳으로부터 가상 이미지로 반사되도록 하는 것을 특징으로 하는 광원.
  55. 제54항에 있어서, 상기 LED 조립체 뒤로 향하여진 빛은 상기 기판의 표면 중에서 반사되는 것을 특징으로 하는 광원.
  56. 제55항에 있어서, 상기 기판의 표면이 금속화된 반사 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  57. 제40항에 있어서, 상기 제1 렌즈가 상기 LED 반도체 칩으로부터 나온 빛을 백색광으로 전환시키는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  58. 제40항에 있어서, 적어도 하나의 LED 조립체가 상기 LED 반도체 칩 위에 적층된 인광물질 층을 더 포함하며, 상기 LED 반도체 칩이 청색광을 발광하며 상기 인광물질 층이 상기 청색광을 백색광으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 광원.
  59. 제58항에 있어서, 상기 LED 조립체의 광선 컷오프 패턴이 상기 인광물질 층 안에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 광원.
  60. 제58항에 있어서, 적어도 하나의 LED 조립체는 소정의 광 패턴을 제공하는 복수의 LED 조립체들이며, 상기 복수의 LED 조립체들의 각 LED 조립체는 전체 광 패턴의 강도의 일부를 제공하는 것을 특징으로 하는 광원.
  61. 제40항에 있어서, 상기 반도체 칩 상에 인쇄된 전극 통로가 상기 LED 조립체로부터 발광된 광선의 형상을 한정하는 광선 컷오프를 한정하는 것을 특징으로 하는 광원.
  62. 제40항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 직사각형 칩인 것을 특징으로 하는 광원.
  63. 제62항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 1mm x 6mm인 것을 특징으로 하는 광원.
  64. 제62항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 1mm x 2mm인 것을 특징으로 하는 광원.
  65. 제40항에 있어서, 상기 기판에 장착된 히트 싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  66. 제65항에 있어서, 상기 히트 싱크는 복수의 이격된 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원.
  67. 제65항에 있어서, 상기 히트 싱크는 열 파이프 및 열 냉각기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광원.
  68. 제40항에 있어서, 상기 광원은 차량의 광원인 것을 특징으로 하는 광원.
  69. 제68항에 있어서, 상기 광원은 차량의 헤드라이트인 것을 특징으로 하는 광원.
  70. 제69항에 있어서, 상기 LED 조립체는 주위로부터 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  71. 제70항에 있어서, 캐리어를 더 포함하며, 상기 베이스 기판이 상기 캐리어에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  72. 제71항에 있어서, 헤드라이트 하우징을 더 포함하며, 상기 캐리어가 어저스터 및 피봇 요소에 의해 상기 헤드라이트에 피봇가능하게 장착되어 상기 헤드라이트가 2축 자유도로 지향될 수 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  73. 제72항에 있어서, 가요성 부츠를 더 포함하며, 상기 캐리어가 회전 가능하게 되고 밀봉의 완전성을 유지하도록 상기 가요성 부츠가 상기 캐리어 및 상기 헤드라이트 하우징에 장착되는 것을 특징으로 하는 광원.
  74. 제73항에 있어서, 상기 가요성 부츠가 상기 헤드라이트 하우징 및 캐리어에 함께 몰드되는 것을 특징으로 하는 광원.
  75. 제73항에 있어서, 상기 가요성 부츠는 상기 헤드라이트 하우징 및 기계 클립에 함께 몰드되며, 상기 기계 클립이 상기 캐리어에 클립되어 있는 것을 특징으로 하는 광원.
  76. 제73항에 있어서, 상기 가요성 부츠는 고무 부츠인 것을 특징으로 하는 광원.
  77. 적어도 하나의 헤드라이트 유닛을 포함하는 차량 헤드라이트에 있어서,
    상기 적어도 하나의 헤드라이트 유닛은 광학 구조물을 포함하며, 상기 적어도 하나의 헤드라이트 유닛은 상기 광학 구조물의 정면에 광학적으로 연결된 복수의 이격 제1 광학 렌즈들을 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 헤드라이트 유닛은 복수의 발광 다이오드(LED) 조립체를 더 포함하며, 단일 LED 조립체가 각 렌즈에 제공되며, 각 LED 조립체는 상기 신장된 렌즈에 의해 초점이 맞추어지고 나아가게 되며, 상기 광학 구조물의 정면으로부터 단일 광선으로 발광되게 상기 광학 구조물에 의해 수집되고 나아가게 되는 광선을 발광하며, 복수의 LED 조립체들의 각 LED 조립체는 전체 광 패턴의 강도의 일 부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  78. 제77항에 있어서, 각 렌즈는 헤드 부분과 본체 부분을 포함하는 신장된 렌즈인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  79. 제78항에 있어서, 각각의 신장된 렌즈는 상기 헤드 부분이 상기 LED 조립체 바로 위에 배치되도록 상기 LED 조립체에 몰드되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  80. 제78항에 있어서, 각각의 신장된 렌즈는 상기 헤드 부분과 상기 본체 부분을 분리시키는 숄더를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  81. 제77항에 있어서, 각각의 렌즈는 상기 렌즈와 상기 LED 조립체 사이에 에어 갭이 없도록 상기 LED 조립체와 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  82. 제77항에 있어서, 각각의 렌즈는 사출 몰드 렌즈인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  83. 제77항에 있어서, 각각의 렌즈는 그것의 외측 표면상에 형성된 반사 포일을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  84. 제83항에 있어서, 상기 렌즈가 몰드될 때 상기 반사 포일이 상기 렌즈에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  85. 제77항에 있어서, 상기 제1 광학 렌즈는 사출 몰드된 돔인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  86. 제77항에 있어서, 각 렌즈는 상기 LED 조립체로부터 나온 빛을 백색광으로 전환시키는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  87. 제77항에 있어서, 상기 광학 구조물이 상기 LED 조립체로부터 나온 빛을 백색광으로 전환시키는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  88. 제77항에 있어서, 각 렌즈는 상기 LED 조립체로부터 받은 빛의 일부를 상기 LED 조립체 뒤로 향하게 하여 그곳으로부터 가상 이미지로 반사되게 하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  89. 제77항에 있어서, 복수의 LED 조립체들 및 렌즈들은 6개의 렌즈들 및 6개의 LED 조립체들인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  90. 제77항에 있어서, 각 LED 조립체는 청색광을 발광하는 LED 반도체 칩 및 상기 청색광을 백색광으로 전환시키는 인광물질 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  91. 제90항에 있어서, 상기 LED 조립체의 광선 컷오프 패턴이 상기 인광물질 층 안에 인쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  92. 제77항에 있어서, 각각의 LED 조립체는 직사각형 칩인 LED 반도체 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  93. 제92항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 1mm x 6mm인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  94. 제92항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 1mm x 2mm인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  95. 제77항에 있어서, 복수의 LED 조립체들이 공통의 캐리어에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  96. 제95항에 있어서, 헤드라이트 하우징을 더 포함하며, 어저스터 및 피봇 요소에 의해 상기 캐리어가 상기 헤드라이트 하우징에 피봇가능하게 장착되어 상기 헤드라이트가 2축 자유도로 지향될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  97. 제96항에 있어서, 가요성 부츠를 더 포함하며, 상기 캐리어가 회전 가능하게 되고 밀봉의 완전성을 유지할 수 있도록 상기 가요성 부츠가 상기 캐리어 및 상기 헤어드라이트 하우징에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  98. 제97항에 있어서, 상기 가요성 부츠가 상기 헤드라이트 하우징 및 캐리어에 함께 몰드되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  99. 제97항에 있어서, 상기 가요성 부츠는 상기 헤드라이트 하우징 및 기계 클립에 함께 몰드되며, 상기 기계 클립이 상기 캐리어에 클립되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  100. 제97항에 있어서, 상기 가요성 부츠는 고무 부츠인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  101. 제95항에 있어서, 상기 캐리어는 히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  102. 제101항에 있어서, 상기 히트 싱크는 복수의 이격된 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  103. 제101항에 있어서, 상기 히트 싱크는 열 파이프 및 열 냉각기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  104. 적어도 하나의 헤드라이트 유닛을 포함하는 차량 헤드라이트에 있어서, 상기 적어도 하나의 헤드라이트 유닛은 광학 프리즘 및 상기 프리즘의 정면에 광학적으로 연결된 복수의 이격된 몰드 신장 렌즈들을 포함하며, 각각의 신장 렌즈는 헤드 부분 및 본체 부분을 포함하며, 상기 적어도 하나의 헤드라이트 유닛이 복수의 발광 다이오드(LED) 조립체들을 더 포함하며, 단일 LED 조립체가 각각의 렌즈에 제공되며, 상기 LED 조립체는 베이스 솔더 또는 스터드 범프들을 포함하는 베이스 기판과, 상기 베이스 기판에 장착되며 서브마운트 솔더 또는 스터드 범프들을 포함하는 서브마운트 기판, 및 상기 서브마운트 기판에 장착되며 상기 서브마운트 솔더 또는 스터드 범프들과 전기적으로 접촉하는 LED 반도체 칩을 포함하며, 상기 LED 반도체 칩은 상기 기판 솔더 또는 스터드 범프들 및 상기 서브마운트 솔더 또는 스터드 범프들과 전기적으로 접촉하고 있는 상기 서브마운트 기판을 통하여 연장하는 전기 바이어스를 통하여 상기 베이스 기판에 전기적으로 연결되어 있으며, 각각의 LED 조립체는 상기 신장 렌즈에 의해 초점이 맞추어지고 나아가게 되며 상기 프리즘에 의해 수집되고 나아가게 되는 광선을 발광하여 상기 프리즘의 정면으로부터 단일 광선으로 발광되게 하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  105. 제104항에 있어서, 각각의 몰드된 렌즈가 사출 몰드 렌즈인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  106. 제104항에 있어서, 각각의 몰드된 렌즈는 상기 렌즈와 상기 LED 반도체 칩 사이에 에어 갭이 없도록 상기 LED 조립체와 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  107. 제104항에 있어서, 각각의 신장 렌즈가 상기 베이스 기판에 몰드되고 상기 서브마운트 기판 및 상기 LED 조립체를 완전하게 둘러싸는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  108. 제104항에 있어서, 상기 각각의 렌즈의 헤드 부분이 그것의 외측 표면상에 형성된 반사 포일을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  109. 제108항에 있어서, 상기 반사 포일이 각각의 렌즈가 몰드될 때 각각의 렌즈의 외측 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  110. 제104항에 있어서, 각각의 렌즈는 상기 헤드 부분과 상기 본체 부분을 분리시키는 숄더를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  111. 제104항에 있어서, 각각의 몰드된 렌즈가 상기 LED 반도체 칩으로부터 나온 빛을 백색광으로 전환시키는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  112. 제104항에 있어서, 각각의 렌즈가 상기 LED 조립체로부터 받은 빛의 일부를 상기 LED 조립체 뒤로 향하게 하여 그곳으로부터 가상 이미지로 반사되게 하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  113. 제112항에 있어서, 상기 LED 조립체 뒤로 향하게 되는 빛은 상기 서브마운트 기판의 표면 중에서 반사되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  114. 제113항에 있어서, 상기 서브마운트 기판의 표면은 금속화된 반사 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  115. 제104항에 있어서, 상기 프리즘은 상기 LED 반도체 칩으로부터 나온 빛을 백색광으로 전환시키는 인광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  116. 제104항에 있어서, 각각의 LED 조립체는 상기 LED 반도체 칩 위에 적층된 인광물질 층을 포함하며, 상기 LED 반도체 칩은 청색광을 발광하고, 상기 인광물질 층은 상기 청색광을 백색광으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  117. 제104항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩 상에 인쇄된 전극 통로는 상기 LED 조립체로부터 발광된 광선의 형태를 한정하는 광선 컷오프를 한정하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  118. 제104항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩이 직사각형 칩인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  119. 제118항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 1mm x 6mm인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  120. 제118항에 있어서, 상기 LED 반도체 칩은 1mm x 2mm인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  121. 제104항에 있어서, 복수의 LED 조립체들이 소정의 광선 패턴을 제공하며, 복수의 LED 조립체들의 각각의 LED 조립체가 전체 광선 패턴의 강도의 일 부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  122. 제104항에 있어서, 모든 LED 조립체들이 공통의 캐리어에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  123. 제122항에 있어서, 헤드라이트 하우징을 더 포함하며, 상기 캐리어가 어저스터 및 피봇 요소에 의해 상기 헤드라이트에 피봇가능하게 장착되어 상기 헤드라이트가 2축 자유도로 지향될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  124. 제123항에 있어서, 가요성 부츠를 포함하며, 상기 캐리어가 회전 가능하게 되고 밀봉의 완전성을 유지하도록 상기 가요성 부츠가 상기 캐리어 및 상기 헤어드라이트 하우징에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  125. 제124항에 있어서, 상기 가요성 부츠가 상기 헤드라이트 하우징 및 캐리어에 함께 몰드되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  126. 제124항에 있어서, 상기 가요성 부츠는 상기 헤드라이트 하우징 및 기계 클립에 함께 몰드되며, 상기 기계 클립이 상기 캐리어에 클립되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  127. 제124항에 있어서, 상기 가요성 부츠는 고무 부츠인 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  128. 제122항에 있어서, 상기 캐리어는 히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  129. 제128항에 있어서, 상기 히트 싱크는 복수의 이격된 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  130. 제128항에 있어서, 상기 히트 싱크는 열 파이프 및 열 냉각기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드라이트.
  131. LED 램프의 제조 방법에 있어서, 상기 방법은:
    솔더 리플로 공정에 의해 LED를 기판에 전기적으로 결합시키는 단계; 및
    상기 LED가 기판에 전기적으로 결합된 후 상기 LED 위에 인광물질 층을 적층시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  132. 제131항에 있어서, 상기 LED가 청색 LED이고 인광물질 층이 상기 청색광으로부터 백색을 발생시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  133. 제131항에 있어서, 상기 솔더는 주석-납, 주석-구리 및 주석-은으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  134. 제132항에 있어서, 상기 솔더는 200℃ 이상의 융점을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  135. 제131항에 있어서, 상기 LED 위에 인광물질 층을 적층하는 단계는 스텐실 마스크를 이용하여 복수의 LED 위에 인광물질 층을 동시에 적층시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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