KR20060023431A - Light emitting diode - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 발광 칩과 투과판 사이에 소정의 굴절부를 두어 발광 칩이 발산하는 빛의 굴절을 조절함으로써 발광 다이오드의 빛을 집중시킬 수 있고, 평판 렌즈 형상의 투과판을 기판상에 실장하고, 투과판과 발광 칩 사이에 에어 갭을 둠으로써, 순간적인 집광 능력이 우수한 후레쉬용 발광 다이오드를 형성할 수 있고, 이를 슬림화 할 수 있으며, 소정의 단차를 주어 평판 렌즈 형상의 투과판의 실장이 용이하도록 할 수 있고, 단차를 이용하여 투과판과 발광 칩간에 에어 갭을 형성할 수 있는 발광 다이오드를 제공한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode, wherein a predetermined refracting portion is provided between a light emitting chip and a transmissive plate to adjust the refraction of light emitted by the light emitting chip, thereby concentrating the light of the light emitting diode, and providing a flat lens-shaped transmissive plate By mounting on the air gap between the transmissive plate and the light emitting chip, it is possible to form a fresh light emitting diode having excellent instantaneous condensing ability, which can be slimmed down and given a predetermined step to transmit a flat lens shape. Provided is a light emitting diode which can be easily mounted on a plate and can form an air gap between a transmission plate and a light emitting chip by using a step.
발광 다이오드, 투과판, 굴절부, 에어 갭, 단차, 형광안료, 평판 렌즈Light Emitting Diode, Transmissive Plate, Refraction, Air Gap, Step, Fluorescent Pigment, Flat Lens
Description
도 1은 종래의 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a conventional light emitting diode.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 광 집적도 향상을 설명하기 위한 개념도이다. 2A and 2B are conceptual views illustrating the improvement of the light intensity of the light emitting diode according to the present invention.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view for describing a light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 투과판의 장착을 설명하기 위한 도 3의 A 영역의 확대 개념도이다. 4A and 4B are enlarged conceptual views of region A of FIG. 3 for explaining mounting of a transmission plate.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드의 단면도이다. 도 6은 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다. 5 is a cross-sectional view of a light emitting diode according to a second embodiment of the present invention. 6 is a plan view illustrating a light emitting diode according to a second embodiment.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view for describing a light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view for describing a light emitting diode according to a fourth embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 9 is a cross-sectional view for describing a light emitting diode according to a fifth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10, 110 : 인쇄 회로 기판 12, 14, 112, 114 : 전극10, 110:
16, 120 : 발광 칩 17 : 와이어16, 120: light emitting chip 17: wire
18 : 몰딩부 130 : 수용기18: molding part 130: the receiver
140 : 투과판 142 : 페이스트140: transmission plate 142: paste
150 : 굴절부 160 : 형광안료150: refracting portion 160: fluorescent pigment
170 : 접착 수단170: bonding means
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 빛을 효과적으로 집적시킬 수 있는 발광 다이오드에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting diode and to a light emitting diode capable of integrating light effectively.
일반적으로 발광 다이오드는 전기 신호를 광으로 전환하기 위한 부품이다. In general, light emitting diodes are components for converting electrical signals into light.
도 1은 종래의 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a conventional light emitting diode.
도 1을 참조하면, 발광 다이오드는 전극(12 및 14)이 형성된 인쇄 회로기판(10)과, 인쇄 회로기판(10)의 소정 전극(12 또는 14) 상에 실장된 발광 칩(16)과, 발광 칩(16)을 봉지하는 몰딩부(18)를 포함한다. 발광 칩(16)을 전극(12 또는 14)과 연결하기 위한 와이어(17)를 포함한다. 전극에 소정 전기 신호를 인가하면 이에 따라 발광 칩(16)은 소정의 빛을 방출한다. 종래의 발광 다이오드에 있어서는 발광 칩(16)이 방출하는 빛의 집광 능력이 떨어지는 문제점이 발생한다. 이를 살펴보면 발광 다이오드는 발광 칩뿐만 아니라 몰딩부(18)의 형상에 따라 발광 칩이 방 출하는 빛의 휘도 및 빛의 집광능력이 크게 좌우되기 때문이다. Referring to FIG. 1, a light emitting diode includes a printed
따라서, 몰딩부(18)의 형상을 제어하여 발광 다이오드의 집광능력을 향상시키기 위한 많은 연구가 수행되고 있다. 하지만, 몰딩부(18)의 형상을 제어함에 있어서도 많은 한계에 부딪치고 있다. Therefore, many studies have been conducted to improve the light collecting capability of the light emitting diode by controlling the shape of the
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 소정의 굴절면을 두어 발광 칩이 방출하는 광의 경로를 변경시켜 집광 능력을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting diode capable of improving a light collecting ability by changing a path of light emitted by a light emitting chip by providing a predetermined refractive surface to solve the above problem.
본 발명에 따른 칩이 실장된 수용부를 구비하는 수용기와, 상기 수용기의 상기 수용부를 덮으며 상기 칩과 일정한 간격을 유지하는 투과판을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다. Provided is a light emitting diode comprising a receiver including a receiver in which a chip according to the present invention is mounted, and a transmissive plate covering the receiver of the receiver and maintaining a constant distance from the chip.
상기의 투과판은 상기 수용기의 상부에 접착수단을 매개하여 장착되고, 상기 투과판을 상기 수용기의 상기 수용부에 개재된다. 이때, 상기 칩과 상기 투과판 사이에 일정한 간격의 에어갭을 포함한다. The transmissive plate is mounted on the upper portion of the receiver via an adhesive means, and the transmissive plate is interposed in the receiving portion of the receiver. At this time, the gap between the chip and the transmission plate includes an air gap of a predetermined interval.
여기서 상기 투과판은 얇은 두께의 평판으로 한다.Here, the transmission plate is a thin plate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제 공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.
발광 다이오드는 광학 렌즈 형상의 몰딩부를 발광 칩 상부에 형성한다. 이로써, 발광 칩이 방출하는 빛의 휘도를 높일 수 있다. 또한, 후레쉬와 같이 순간적으로 직진성이 큰 빛을 집중시켜 발산하기 위해서는 발광소자의 광 집적도를 높여야 한다. The light emitting diode forms a molding having an optical lens shape on the light emitting chip. As a result, the luminance of light emitted from the light emitting chip can be increased. In addition, in order to concentrate and emit light having a high linearity instantaneously, such as a flash, the light intensity of the light emitting device must be increased.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 광 집적도 향상을 설명하기 위한 개념도이다. 2A and 2B are conceptual views illustrating the improvement of the light intensity of the light emitting diode according to the present invention.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2a의 점선 및 실선은 발광 칩이 점선의 구와 실선의 구를 통해 각기 굴절 발산되는 형상을 개념화한 것으로, 실선처럼 광학 렌즈의 구를 더 크게 하여 발광 다이오드의 빛을 집중시킬 수 있다. 뿐만 아니라 도 2b의 실선은 소정의 굴절부(R)를 통과한 다음 광학 렌즈를 통해 굴절 발산된 광을 나타낸 것이고, 점선은 굴절부(R)를 통과하지 않고, 광학 렌즈만을 통해 굴절 발산된 광을 나타낸 것이다. 이는 소정의 두 투명 물질간의 굴절률에 의해 나타나는 현상이다. 따라서, 실선처럼 발광 칩이 발산하는 빛의 굴절을 조절하여 발광 다이오드의 빛을 집중시킬 수 있다. 물론, 발광 다이오드는 발광 칩의 재료, 불순물의 농도 및 구조에 따라 빛의 집적도를 향상시킬 수 있고, 몰딩부의 형상에 따라 빛의 집적도를 향상시킬 수 있다. Referring to FIGS. 2A and 2B, the dotted line and solid line of FIG. 2A conceptualize the shape in which the light emitting chip is refracted and diverged through the sphere of the dotted line and the sphere of the solid line, respectively. Can focus light In addition, the solid line of FIG. 2B represents light that is refracted and diverged through the optical lens after passing through the predetermined refraction portion R, and the dotted line is light that is refracted and diffused through the optical lens only without passing through the refraction portion R. It is shown. This is a phenomenon exhibited by the refractive index between two predetermined transparent materials. Therefore, the light of the light emitting diode can be concentrated by adjusting the refraction of light emitted by the light emitting chip like a solid line. Of course, the light emitting diode may improve the degree of integration of light according to the material of the light emitting chip, the concentration and the structure of the impurities, and may improve the degree of integration of the light according to the shape of the molding part.
본 발명의 발광 다이오드는 인쇄회로 기판과, 상기 기판상에 실장된 발광 칩과, 상기 발광칩을 봉지하는 투과판과, 상기 투과판과 발광칩 사이 영역에 형성된 굴절부를 포함한다. 발광 칩 상부에 포팅된 형광안료를 더 포함할 수 있다. The light emitting diode of the present invention includes a printed circuit board, a light emitting chip mounted on the substrate, a transmissive plate encapsulating the light emitting chip, and a refractive portion formed in a region between the transmissive plate and the light emitting chip. It may further include a fluorescent pigment ported on the light emitting chip.
굴절부는 투과판과의 굴절률 차를 이용하여 발광 칩이 방출하는 빛을 굴절시키기 위한 영역을 지칭하는 것으로, 투명한 소정의 물질막으로도 형성할 수 있고, 일반적인 공기가 가득찬 폐공간 형태로도 구현이 가능하다. 이에 따라, 상술한 발광 다이오드의 구조는 다양하게 나타날 수 있다. The refraction part refers to an area for refraction of light emitted by the light emitting chip using a difference in refractive index from the transmission plate. The refraction part may be formed of a transparent material film, and may be implemented in a form of a closed space filled with general air. This is possible. Accordingly, the structure of the above-described light emitting diode may appear in various ways.
별도의 수용기를 이용하여 발광칩과 투과판 사이에 굴절부를 형성할 수 있고, 수용기를 이용하지 않고, 소정 영역이 리세스된 기판을 이용하여 발광칩과 투과판 사이에 굴절부를 형성할 수 있다. 또한, 발광 칩으로부터 발산되는 열을 외부로 효과적으로 방출하기 위한 슬러그를 더 포함할 수도 있다. A receptacle may be formed between the light emitting chip and the transmissive plate by using a separate receiver, and the refraction may be formed between the light emitting chip and the transmissive plate by using a substrate having a predetermined region recessed without using a receiver. In addition, it may further include a slug for effectively radiating heat emitted from the light emitting chip to the outside.
이에 관하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. This will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view for describing a light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드는 인쇄 회로 기판(110)과, 기판(110)상에 형성되어 소정의 관통홀을 포함하는 수용기(130)와, 관통홀 하부에 노출된 인쇄 회로 기판(110) 상에 실장된 발광 칩(120)과, 수용기(130) 상부에 장착된 투과판(140)과, 투과판(140)과 발광 칩(120) 사이에 형성된 굴절부(150)를 포함한다. 또한, 발광 칩(120) 상부에 포팅된 형광안료(160)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the light emitting diode according to the first embodiment includes a printed
인쇄 회로 기판(110)은 제 1 및 제 2 전극(112 및 114)을 포함하는 PCB 기판을 지칭한다. 제 1 및 제 2 전극(112 및 114)은 구리 또는 알루미늄을 포함하는 도 전성을 물질을 이용하고, 금속도금 또는 인쇄 기법을 이용하여 기판(110) 상에 형성한다. 기판(110)은 다수의 칩이 어레이 구조를 갖는 형상으로 형성될 수 있다. Printed
또한, 발광 칩(120)과 발광 칩(120)이 실장되지 않은 전극과의 연결을 위한 와이어(미도시)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
발광 칩(120)은 특정 파장의 가시광을 발산하는 재질을 사용한다. 발광 칩(120)의 장착은 소정의 도전성 페이스트를 제 1 전극(112) 상에 포팅한 다음, 그 상부에 발광 칩(120)을 장착하는 것이 효과적이다. 도전성 페이스트로 실버 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 발광 칩(120)의 케소드 또는 애노드 단자가 제 1 전극(112)과 전기적으로 접속된다. 이후, 와이어링 공정을 실시하여 제 1 전극(112)과 접속되지 않은 발광 칩(120)의 단자와, 제 2 전극(114)간을 전기적으로 연결한다. 뿐만 아니라, 발광 칩(120)을 기판(110)상에 실장한 다음, 와이어링 공정을 통해 소정의 와이어들을 이용하여 제 1 및 제 2 전극(112 및 114)과 전기적으로 연결할 수도 있다. 또한, 별도의 히트 싱크 상에 발광 칩(120)을 실장할 수 도 있다. The
수용기(130)는 중앙 영역에 뒤집힌 원뿔대 형상으로 리세스된 관통홀이 존재하고, 관통홀의 측면에는 빛을 반사할 수 있는 물질이 코팅되어 있다. 또한, 수용기(130)는 소정의 하우징으로써, 관통홀 영역의 하부에는 발광 칩(120)이 위치한다. 관통홀의 형상은 뒤집힌 원뿔대 형상에 한정되지 않고, 상부 개구면이 다양한 형상이 될 수 있다. 수용기(130)의 형상 또한, 직육면체의 형상뿐만 아니라 원통, 마름모 기둥, 사다리꼴 기둥과 같이 다양한 다면체 형상이 될 수 있다.
형광안료(160)는 발광 칩(120)의 빛을 목표로 하는 파장의 빛으로 바꾸기 위한 인광성물질을 사용한다. 본 실시예에서는 흰색의 빛을 발산하기 위한 물질을 사용하는 것이 효과적이다. The
굴절부(150)는 투과판(140)과 굴절율이 다를 물질을 이용하여 상기 수용기(130)의 리세스 된 관통홀 영역을 매립하여 형성할 수 있다. 뿐만 아니라, 공기로 가득찬 영역으로 존재할 수도 있다.The
소정의 물질을 수용기의 관통홀을 매립하여 굴절부(150)를 형성할 경우는 몰딩 공정을 이용하여 투과판(140)을 형성할 수도 있다. In the case of forming the
투과판(140)은 소정의 수지를 이용하여 형성하되, 하부 면이 평평한 형태의 평판 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이에 한정되지 않고, 다양한 다면체 형태로 형성될 수 있다. 뿐만 아니라 그 상부에 소정의 광학 렌즈 형상이 더 추가될 수 도 있다. 상술한 투과판(140)을 수용기 상에 장착하게 되면 투과판(140)을 이용하여 발광 칩(120)을 봉지하게 될 뿐만 아니라, 수용기(130)의 관통홀 영역 내부에 굴절부 즉, 에어 갭이 형성된다. 이러한 굴절부(150)에 의해 발광 칩(120)으로부터 발산되는 빛은 굴절부(150)를 통과하여 투과판(140)에 진입할 때 한번 굴절되고, 투과판(140)을 통과하여 공기중으로 나갈 때 한번더 굴절하게 되어 빛의 집적도를 향상시킬 수 있게 된다. 본 실시예에서는 투과판(140)을 별도로 제작한 다음, 이를 상술한 수용기(130) 상에 장착한다.
도 4a 및 도 4b는 투과판의 장착을 설명하기 위한 도 3의 A 영역의 확대 개념도이다. 4A and 4B are enlarged conceptual views of region A of FIG. 3 for explaining mounting of a transmission plate.
상술한 투과판(140)의 장착은 소정의 페이스트 물질을 이용한 접착에 의해 실시할 수 있고, 강제 압입 방법을 이용하여 실시할 수 있다. 즉, 도 4a에서와 같이 수용기(130)의 상부면에 소정의 페이스트(142)를 도포한 다음, 그 상부에 투과판(140)을 적층 압착하여 형성할 수 있다. 또한, 도 4b에서와 같이 투과판(140)의 소정영역에 돌출된 형상의 기둥을 형성하고, 하부의 수용기(130)의 소정 영역에는 돌출된 기둥에 대응되는 홀을 형성한 다음, 끼워 맞춘 강제 압입 방법으로 형성할 수 있다. 이둘의 방법을 혼합하여 사용할 수 도 있다. 즉, 기둥 또는 홀의 소정영역에 페이스트를 도포하여 장착할 수도 있다. The above-described
본 발명은 후레쉬용 발광 다이오드를 제작하기 위해 발광 칩(120)과 형광안료(160)를 조절하여 흰색의 빛을 발산하는 발광 다이오드를 사용한다. 또한, 본 발명은 투과판(140)은 굴절부(150)의 굴절율을 1로 하였을 경우, 그 굴절율이 1.1 내지 1.8정도인 물질을 이용하여 형성하는 것이 효과적이다. 또한, 굴절부(150)의 높이 즉, 발광 칩(120)과 투과판간의 거리는 0.01 내지 1㎜ 인 것이 바람직하다. The present invention uses a light emitting diode that emits white light by adjusting the
또는 상술한 수용기 내부의 리세스 영역에 소정의 단차를 주고, 이를 이용하여 굴절부를 형성할 수도 있다. Alternatively, a predetermined step may be given to the recessed region inside the receiver, and a refractive portion may be formed using the recessed area.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드의 단면도이다. 도 6은 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다. 5 is a cross-sectional view of a light emitting diode according to a second embodiment of the present invention. 6 is a plan view illustrating a light emitting diode according to a second embodiment.
도 5 및 도 6을 참조하면, 인쇄 회로 기판(110)과, 기판(110)상에 형성되어 적어도 2개 이상의 계단 형상의 단차를 갖는 관통홀을 포함하는 수용기(130)와, 관통홀 하부에 노출된 인쇄 회로 기판(110) 상에 실장된 발광 칩(120)과, 관통홀의 최상위 단차 영역에 장착된 투과판(140)과, 투과판(140)과 발광 칩(120) 사이에 형성된 굴절부(150)를 포함한다. 또한, 발광 칩(120) 상부에 포팅된 형광안료(160)를 더 포함할 수 있다. 5 and 6, a
상기의 인쇄 회로 기판 및 발광 칩과 이의 실장 방법은 상술한 제 1 실시예와 유사하다.The printed circuit board and the light emitting chip and the mounting method thereof are similar to those of the first embodiment described above.
상기에서 수용기(130)는 투과판(140)이 내장될 제 1 홀과, 굴절부(150)가 형성될 제 2 홀과, 형광안료(160)가 포팅될 제 3 홀을 포함하는 것이 효과적이다. 본 발명의 수용기(130)는 적어도 2개 이상의 홀(상기의 제 1 및 제 2 홀)을 포함하는 것이 바람직하고, 발광 다이오드의 특성에 따라 그 개수가 다양하게 변화될 수 있다. 즉, 발광 다이오드의 광 파장을 변화시키기 위한 수지막(미도시)이 내장될 별도의 홀을 더 추가 할 수도 있고, 투과판(140)과 수용기(130)간의 접착 특성을 향상시키기 위해 별도의 핀 고정용 홀(미도시)을 더 추가할 수도 있다. The
상술한 제 1 내지 제 3 홀이 하나의 관통홀을 이루고, 각각의 홀들은 그 지름이 각기 다른 홀 인 것이 바람직하다. 또한, 홀의 형상은 직육면체의 형상뿐만 아니라 원통, 마름모 기둥, 사다리꼴 기둥과 같이 다양한 다면체 형상이 될 수 있다. 본 실시예에서의 상기 홀의 지름은 제 1 홀이 가장크고, 제 3 홀이 가장 작도록 형성하고(R1>R2>R3), 제 1 홀이 상기 관통홀 영역의 상부면에 형성되고, 제 3 홀이 최 하부면(즉, 기판과 접속된 부분)에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 앞서 언급한 계단 형상의 단차를 갖도록 수용기의 관통홀에 소정의 굴절을 준다. 이는 성형에 의한 방법을 통해 상술한 형상을 갖는 수용기(130)를 제조할 수 있고, 기계 적 연마를 통해 상술한 형상을 갖는 수용기(130)를 제조할 수 있다. It is preferable that the above-mentioned first to third holes form one through hole, and each hole is a hole having a different diameter. In addition, the shape of the hole may be not only the shape of a rectangular parallelepiped but also various polyhedral shapes such as cylinders, rhombus columns, and trapezoidal columns. The diameter of the hole in this embodiment is formed so that the first hole is the largest, the third hole is the smallest (R1> R2> R3), the first hole is formed on the upper surface of the through hole region, and the third Preferably, the hole is formed in the lowermost surface (ie, the portion connected with the substrate). That is, a predetermined refraction is applied to the through-hole of the receiver so as to have the step-shaped step mentioned above. This can produce a
상술한 홀들의 두께는 각기 동일한 두께로 형성할 수도 있고, 각기 서로 다른 두께로도 형성할 수 있다. 이는 각 홀들에 장착되거나 형성되는 물질 또는 영역의 특성에 따라 다양하게 변화될 수 있다.The above-described holes may be formed to have the same thickness, or may have different thicknesses. This may vary depending on the nature of the material or region mounted or formed in each of the holes.
형광안료는 발광칩의 빛을 목표로 하는 파장의 빛으로 바꾸기 위한 인광성물질을 사용한다. 본 실시예에서는 흰색의 빛을 발산하기 위한 물질을 사용하는 것이 효과적이다. 또한, 수용기(130)의 관통홀 중 제 3 홀의 내부(계단 형상의 단차를 갖는 관통홀의 최하부 단차 내부)가 가득 매립되도록 형광 안료(160)를 포팅하여 발광 칩(120)의 전체의 외부 영역에 효과적으로 형광물질이 분포되도록 할 수 있다. Fluorescent pigments use a phosphorescent material to convert the light of the light emitting chip into a light having a target wavelength. In this embodiment, it is effective to use a material for emitting white light. In addition, the
굴절부(150)는 투과판(140)과 굴절율이 다를 물질을 이용하여 수용기(140)의 관통홀 중 제 2 홀의 내부에 매립하여 형성할 수 있다. 즉, 계단 형상의 단차를 갖는 관통홀의 중간 영역에 형성되도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 공기로 가득찬 영역으로도 존재할 수 있다. 소정의 물질을 수용기의 관통홀을 매립하여 굴절부(150)를 형성할 경우는 몰딩 공정을 이용하여 투과판(140)을 형성할 수도 있다. The
투과판(140)은 소정의 수지를 이용하여 수용기(130)의 관통홀 중 제 1 홀의 내부에 장착하되, 하부 면이 평평한 형태의 평판 형상을 갖는 것이 바람직하다. The
이에 한정되지 않고, 관통홀의 형상에 따라 다양한 다면체 형태로 형성될 수 있다. 뿐만 아니라 그 상부에 소정의 광학 렌즈 형상이 더 추가될 수 도 있다. 상술한 투과판(140)을 수용기 상에 장착하게 되면 투과판(140)을 이용하여 발광 칩 (120)을 봉지하게 될 뿐만 아니라, 수용기(130)의 관통홀 영역 내부에 굴절부(150) 즉, 에어 갭이 형성된다. 이러한 굴절부(150)에 의해 발광 칩(120)으로부터 발산되는 빛은 굴절부(150)를 통과하여 투과판(140)에 진입할 때 한번 굴절되고, 투과판(140)을 통과하여 공기중으로 나갈 때 한번더 굴절하게 되어 빛의 집적도를 향상시킬 수 있게 된다. 본 실시예에서는 투과판(140)을 별도로 제작한 다음, 이를 상술한 수용기(130) 내부에 장착한다. 또한, 투과판(140)의 형상을 'T'자 형으로 제작한 다음 이를 상술한 수용기(130)에 장착할 수 도 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이 몰딩 공정을 통해 제작할 수도 있다. 상술한 투과판(140)의 장착은 도 4a 및 도 4b에서의 설명과 동일하다. The present invention is not limited thereto, and may be formed in various polyhedron shapes according to the shape of the through hole. In addition, a predetermined optical lens shape may be further added thereon. When the above-described
또한 본 발명의 발광 다이오드는 상술한 바와 같이 별도의 수용기를 두지 않고, 기판의 소정영역에 굴절부를 갖는다. In addition, the light emitting diode of the present invention does not have a separate receiver as described above, and has a refractive portion in a predetermined region of the substrate.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view for describing a light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드는 소정의 리세스 영역을 포함하는 인쇄 회로 기판(110)과, 인쇄 회로 기판(110)의 리세스된 영역에 실장된 발광 칩(120)과, 인쇄 회로 기판(110)상에 장착된 투과판(140)과, 투과판(140)과 발광 칩(120) 사이에 형성된 굴절부(150)를 포함한다. 또한, 발광 칩(120) 상부에 포팅된 형광안료(160)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the light emitting diode according to the third embodiment includes a printed
인쇄 회로 기판(110)은 제 1 및 제 2 전극(112 및 114)을 포함하고, 그 중앙에 소정의 리세스 영역이 형성된 PCB 기판을 지칭한다. 또한, 열 전도성이 우수한 물질을 지칭한다. The printed
리세스 영역은 원통, 원뿔, 마름모 기둥, 사다리꼴 기둥과 같이 다양한 다면체 형상으로 형성 될 수 있다. 리세스 영역의 폭과 깊이는 실장되는 발광 칩(120)의 크기 및 굴절부(150)의 특성에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 본 실시예에서는 리세스 영역의 깊이는 기판 전체 두께의 10 내지 80% 정도까지 리세스 되도록 하는 것이 바람직하다. 리세스 영역은 발광 칩(120)이 발산하는 빛의 일부를 반사하는 소정의 반사면을 갖도록 형성하는 것이 효과적이다. 반사면의 기울기는 45 내지 135°로 하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 실시예에서 언급한 계단형 단차를 갖는 형성과 같이 형성할 수 있다. 제 1 및 제 2 전극(112 및 114)은 구리 또는 알루미늄을 포함하는 도전성을 물질을 이용하고, 금속도금 또는 인쇄 기법을 이용하여 기판(110) 상에 형성한다. 또한, 제 1 및 제 2 전극(112 및 114)은 기판(110)의 상부면 뿐만 아니라 리세스 영역의 일부면에도 형성될 수 있다. 즉, 발광 칩(120)의 전극의 형태에 따라 리세스 영역을 제외한 기판(110)상에 형성할 수 있고, 리세스 영역을 포함하는 기판(110)상에 형성할 수도 있다. The recessed areas can be formed into various polyhedral shapes, such as cylinders, cones, rhombus columns, and trapezoidal columns. The width and depth of the recess region may vary depending on the size of the
발광 칩(120)은 특정 파장의 가시광을 발산하는 재질을 사용한다. 또한 발광 칩(120)의 전극 형태에 따라 발광 칩(120)은 기판(110)의 리세스 영역에 실장될 수 있고, 제 1 또는 제 2 전극(112 및 114) 중 어느 하나의 전극상에 실장 될 수 있다. 즉, 발광 칩(120)의 장착은 소정의 도전성 페이스트를 제 1 전극(112) 상에 포팅한 다음, 그 상부에 발광 칩(120)을 장착하는 것이 효과적이다. 도전성 페이스트로 실버 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 발광 칩(120)의 케소드 또 는 애노드 단자가 제 1 전극(112)과 전기적으로 접속된다. The
이후, 와이어링 공정을 실시하여 제 1 전극(112)과 접속되지 않은 발광 칩(120)의 단자와, 제 2 전극(114)간을 전기적으로 연결한다. 뿐만 아니라, 발광 칩(120)을 기판(110)상에 실장한 다음, 와이어링 공정을 통해 소정의 와이어들을 이용하여 제 1 및 제 2 전극(112 및 114)과 전기적으로 연결할 수도 있다. 또한, 별도의 히트 싱크 상에 발광 칩(120)을 실장할 수 도 있다. Thereafter, a wiring process is performed to electrically connect the terminal of the
형광안료(160)는 발광 칩(120)의 빛을 목표로 하는 파장의 빛으로 바꾸기 위한 인광성물질을 사용한다. 본 실시예에서는 흰색의 빛을 발산하기 위한 물질을 사용하는 것이 효과적이다. The
굴절부(150)는 투과판(140)과 굴절율이 다를 물질을 이용하여 수용기(130)의 리세스 된 관통홀 영역을 매립하여 형성할 수 있다. 뿐만 아니라, 공기로 가득찬 영역으로 존재할 수도 있다. 소정의 물질을 수용기의 관통홀을 매립하여 굴절부(150)를 형성할 경우는 몰딩 공정을 이용하여 투과판(140)을 형성할 수도 있다. The
투과판(140)은 소정의 수지를 이용하여 형성하되, 하부 면이 평평한 형태의 평판 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이에 한정되지 않고, 다양한 다면체 형태로 형성될 수 있다. 뿐만 아니라 그 상부에 소정의 광학 렌즈 형상이 더 추가될 수 도 있다. 상술한 투과판(140)을 인쇄 회로 기판(110) 상에 장착하게 되면 투과판(140)을 이용하여 발광 칩(120)을 봉지하게 될 뿐만 아니라, 기판(110)의 리세스 영역 내부에 굴절부(150) 즉, 에어 갭이 형성된다. 이러한 굴절부(150)에 의해 발광 칩(120)으로부터 발산되는 빛은 굴절부(150)를 통과하여 투과판(140)에 진입할 때 한번 굴절되고, 투과판(140)을 통과하여 공기중으로 나갈 때 한번더 굴절하게 되어 빛의 집적도를 향상시킬 수 있게 된다. 본 실시예에서는 투과판을 별도로 제작한 다음, 이를 상술한 수용기 상에 장착한다.
이때, 기판과 투과판의 장착을 위하여 별도의 핀을 사용할 수 있다. In this case, a separate pin may be used for mounting the substrate and the transmission plate.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view for describing a light emitting diode according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 제 4 실시예에 따른 발광 다이오드는 소정의 리세스 영역을 포함하는 인쇄 회로 기판(110)과, 인쇄 회로 기판(110)의 리세스된 영역에 실장된 발광 칩(120)과, 인쇄 회로 기판(110)상에 형성된 접착수단(170)과, 접착수단(170)상에 장착된 투과판(140)과, 투과판(140)과 발광 칩(120) 사이에 형성된 굴절부(150)를 포함한다. 또한, 발광 칩(120) 상부에 포팅된 형광안료(160)를 더 포함할 수 있다. 접착수단(170)을 통해 인쇄 회로 기판(110)과 투과판(140)을 완전히 밀봉할 수 있다. 접착수단(170)은 소정의 에폭시 수지를 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 접착수단(170)은 핀 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 접착수단(170)으로 인해 기판(110)의 리세스 영역의 깊이를 더 깊게 하지 않아도 충분한 굴절부(150)를 형성할 수 있다. 인쇄 회로기판(110), 발광 칩(120) 및 투과판(140)에 관한 설명은 상술한 설명과 중복됨으로 생략한다. Referring to FIG. 8, the light emitting diode according to the fourth embodiment includes a printed
또한, 기판의 리세스 영역에 형광안료를 포팅하고, 접착수단을 이용하여 굴절부를 형성할 수 있다. In addition, the fluorescent pigment may be potted in the recessed region of the substrate, and a refractive portion may be formed by using an adhesive means.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면 도이다. 9 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode according to a fifth embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 제 5 실시예에 따른 발광 다이오드는 소정의 리세스 영역을 포함하는 인쇄 회로 기판(110)과, 인쇄 회로 기판(110)의 리세스된 영역에 실장된 발광 칩(120)과, 리세스된 영역에 포팅된 형광안료(160)와, 인쇄 회로 기판(110)상에 형성된 접착수단(170)과, 접착수단(170) 상에 장착된 투과판(140)과, 투과판(140)과 형광안료(160) 사이에 형성된 굴절부(150)를 포함한다. 리세스 영역의 내부 전체에 소정의 형광안료(160)를 포팅하게 됨으로써, 리세스 영역 하부에 실장된 발광 칩(120)을 완전히 덮을 수 있어 발광 칩(120)이 방출하는 빛을 효과적으로 파장 변환시킬 수 있다. 또한, 접착수단(170)으로 인해 투과판(140)을 인쇄 회로 기판(110)에 효과적으로 밀봉 장착할 수 있고, 밀봉 장착된 투과판(140) 하부에 굴절부(150)를 형성할 수 있다. 상술한 실시예들은 각기 예시에 한정되지 않고, 각기 서로 변환 결합되어 다양한 형태의 실시예로 변환 가능하다.9, a light emitting diode according to a fifth embodiment includes a printed
상술한 바와 같이, 본 발명은 발광 칩과 투과판 사이에 소정의 굴절부를 두어 발광 칩이 발산하는 빛의 굴절을 조절함으로써 발광 다이오드의 빛을 집중시킬 수 있다.As described above, the present invention can concentrate the light of the light emitting diode by adjusting a refraction of light emitted by the light emitting chip by placing a predetermined refraction portion between the light emitting chip and the transmission plate.
또한, 평판 렌즈 형상의 투과판을 기판상에 실장하고, 투과판과 발광 칩 사이에 에어 갭을 둠으로써, 순간적인 집광 능력이 우수한 후레쉬용 발광 다이오드를 형성할 수 있고, 이를 슬림화 할 수 있다. In addition, by mounting a flat plate-like transmission plate on a substrate and providing an air gap between the transmission plate and the light emitting chip, it is possible to form a fresh light emitting diode having excellent instantaneous light condensing ability, which can be slimmed down.
또한, 소정의 단차를 주어 평판 렌즈 형상의 투과판의 실장이 용이하도록 할 수 있고, 단차를 이용하여 투과판과 발광 칩간에 에어 갭을 형성할 수 있다.In addition, a predetermined step may be provided to facilitate mounting of the flat plate lens-shaped transmission plate, and an air gap may be formed between the transmission plate and the light emitting chip by using the step.
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