KR20090032864A - Light emitting diode package having asymmetric lens - Google Patents

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KR20090032864A
KR20090032864A KR20070098427A KR20070098427A KR20090032864A KR 20090032864 A KR20090032864 A KR 20090032864A KR 20070098427 A KR20070098427 A KR 20070098427A KR 20070098427 A KR20070098427 A KR 20070098427A KR 20090032864 A KR20090032864 A KR 20090032864A
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light emitting
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이상철
서태원
정찬성
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서울반도체 주식회사
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Abstract

A light-emitting diode package having lens is provided to prevent the reduction of the luminous efficiency by forming the lens into the curved surface along the second direction. A light-emitting diode package comprises a package body(11), the first and second leads(13a,13b), a light emitting diode die, and a lens(33). The light-emitting diode package comprises a heat sink and a molding unit. The package body supports the first and second leads. The package body has the opening exposing the parts of leads. The leads expose the package body to the outside. The heat sink emits the heat generated from the light emitting diode die to the outside. The light emitting diode die is mounted to the package body. The light emitting diode die is electrically connected to the first and second leads. The lens covers the light emitting diode die and bonding wires.

Description

렌즈를 갖는 발광 다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE HAVING ASYMMETRIC LENS}Light emitting diode package with lens {LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE HAVING ASYMMETRIC LENS}

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일축방향의 지향각을 증가시키기 위한 특정 형상의 렌즈를 갖는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package, and more particularly to a light emitting diode package having a lens of a specific shape for increasing the directional angle in the uniaxial direction.

일반적으로, 발광 다이오드 패키지는 패키지 본체와 상기 패키지 본체에 실장된 발광 다이오드를 포함한다. 발광 다이오드는 백열전구, 형광등 및 방전 광원에 비해 작은 크기, 긴 수명 및 저전력의 장점을 갖는다.In general, the light emitting diode package includes a package body and a light emitting diode mounted on the package body. Light emitting diodes have the advantages of small size, long life and low power over incandescent, fluorescent and discharge light sources.

도 1은 종래기술에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a light emitting diode package according to the related art, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 발광 다이오드 패키지는 제1 리드(13a) 및 제2 리드(13b)를 갖는 패키지 본체(11)와, 발광 다이오드 다이(17) 및 렌즈(23)를 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지는 고출력을 위해 발광 다이오드 다이(17)에서 생성된 열을 방출하기 위한 히트싱크(15)를 포함할 수 있다. 이에 더하여, 형광체를 함유하는 몰딩부(21)가 발광 다이오드 다이(17)를 덮을 수 있다.1 and 2, the light emitting diode package includes a package body 11 having a first lead 13a and a second lead 13b, a light emitting diode die 17, and a lens 23. . The light emitting diode package may include a heat sink 15 for dissipating heat generated in the light emitting diode die 17 for high power. In addition, the molding part 21 containing the phosphor may cover the LED die 17.

상기 발광 다이오드 다이(17)는 예컨대, 본딩와이어들(19a, 19b)을 통해 제1 및 제2 리드들(13a, 13b)에 전기적으로 연결된다. 상기 리드들이 외부전원에 연결됨으로써 상기 발광 다이오드 다이(17)가 구동되어 광을 방출한다.The light emitting diode die 17 is electrically connected to the first and second leads 13a, 13b, for example, via bonding wires 19a, 19b. The leads are connected to an external power source to drive the LED die 17 to emit light.

한편, 상기 렌즈(23)는 대체로 반구형상을 가지며 몰딩 기술에 의해 형성된다. 이러한 렌즈(23)에 의해 발광 다이오드 다이(17)에서 방출된 광이 일정 지향각 내에서 높은 광출력으로 발산된다.On the other hand, the lens 23 has a generally hemispherical shape and is formed by a molding technique. The light emitted from the light emitting diode die 17 by this lens 23 is emitted at a high light output within a certain direction angle.

그러나, 종래기술에 따른 반구형상의 렌즈를 갖는 발광 다이오드 패키지는 일정 지향각 내에서 그 중심에 대해 대칭형상으로 광을 방출한다. 이러한 발광 다이오드 패키지는 대칭 형상의 광을 방출하여, 다양한 어플리케이션에 사용될 수 있다. 그러나, 종래의 발광 다이오드 패키지는 직사각형 형태의 광 방출을 요구하는 어플리케이션, 예컨대 직사각형의 백라이트 유닛 또는 LED 채널 레터(channel letter) 등에 사용될 경우, LED의 사용 수를 늘려야 하는 단점이 있다. LED 수의 증가는 그에 따른 방열에 필요한 요소들, 예컨대 히트싱크 및 외부에서 그것에 열적으로 접합하는 수단들의 증가로 이어지고, 이에 따라 최종 제품 비용이 증가된다.However, a light emitting diode package having a hemispherical lens according to the prior art emits light symmetrically about its center within a certain direction angle. Such a light emitting diode package emits symmetrical light and can be used in various applications. However, the conventional LED package has a disadvantage in that the number of LEDs needs to be increased when used in applications requiring rectangular light emission, such as a rectangular backlight unit or an LED channel letter. The increase in the number of LEDs thus leads to an increase in the elements necessary for heat dissipation, such as heat sinks and means for thermally bonding them externally, thus increasing the final product cost.

한편, 발광 다이오드 패키지의 지향각을 증가시키기 위해 반구형상의 렌즈를 대체하여 다양한 형상의 렌즈들, 예컨대 프레즈넬(Fresnel) 렌즈, 오목렌즈 등이 연구되어 왔다. 그러나, 이러한 렌즈들은 그 내부의 광 손실에 기인하여 반구형상의 렌즈에 비해 발광 효율이 감소되는 단점을 갖는다.On the other hand, in order to increase the directivity of the light emitting diode package to replace the hemispherical lens, various shapes of lenses, such as Fresnel (Fresnel) lens, concave lens and the like have been studied. However, these lenses have a disadvantage in that luminous efficiency is reduced compared to hemispherical lenses due to the light loss therein.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 직사각형 형태의 광출력을 요구하는 어플리케이션에 적합한 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a light emitting diode package suitable for applications requiring a rectangular light output.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 발광 효율의 감소를 방지하면서 일축방향의 지향각을 증가시킬 수 있는 렌즈를 갖는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light emitting diode package having a lens capable of increasing the directional angle in the uniaxial direction while preventing a decrease in luminous efficiency.

상기 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 발광 다이오드 다이를 덮는 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 패키지를 제공한다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 렌즈는 제1 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면이 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면에 비해 상대적으로 사각형상을 갖고, 상기 제2 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면이 상기 제1 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면에 비해 상대적으로 반타원 형상을 갖도록 형성된다.To solve the above problems, the present invention provides a light emitting diode package including a lens covering the light emitting diode die. According to embodiments of the present invention, the lens has a vertical cross section taken to cross its center along a first direction compared to a vertical cross section taken to cross its center along a second direction perpendicular to the first direction. It has a relatively rectangular shape, and the vertical cross section taken to cross its center along the second direction is formed to have a semi-ellipse shape relative to the vertical cross section taken to cross its center along the first direction.

여기서, 상기 수직 단면들은 상기 렌즈의 상부면에서부터 하부면까지의 전체 수직 단면들을 의미하기보다는 상기 렌즈의 렌즈의 상부면으로부터의 일부 수직 단면을 의미한다.Here, the vertical cross sections refer to some vertical cross sections from the top surface of the lens of the lens, rather than the entire vertical cross sections from the top surface to the bottom surface of the lens.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 렌즈는 상기 제2 방향을 따라 볼록한 곡면을 형성하여 발광효율이 감소되는 것을 방지하고, 상기 제1 방향으로 방출되는 광의 지향각을 증가시킨다.According to embodiments of the present invention, the lens forms a convex curved surface along the second direction to prevent the luminous efficiency from decreasing and increases the directivity angle of the light emitted in the first direction.

한편, 상기 제1 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면은 사각형상일 수 있다. 즉, 상기 수직 단면의 위측 모서리 및 그것에서 이어진 양측 모서리들은 직선일 수 있다.Meanwhile, the vertical cross section taken to cross the center along the first direction may have a quadrangular shape. In other words, the upper edge of the vertical cross-section and both edges subsequent thereto may be a straight line.

또한, 상기 제2 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면은 반구형상일 수 있다. 즉, 상기 반타원 형상이 반구 형상일 수 있다.In addition, the vertical cross-section taken to cross its center along the second direction may be hemispherical. That is, the semi-elliptic shape may be hemispherical.

한편, 상기 렌즈는 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면에 대해 대칭일 수 있다. 이러한 렌즈는 어느 방향으로도 대칭적인 발광 특성을 나타낸다.On the other hand, the lens can be symmetrical about a vertical cross section taken to cross its center. Such lenses exhibit symmetrical luminescent properties in either direction.

또한, 상기 렌즈의 중심에서 벗어나서 상기 제1 방향에 평행하게 취해진 수직 단면은 그 중심을 가로지르도록 취해진 상기 수직 단면에 비해 높이 및 폭이 작을 수 있다. 이에 더하여, 상기 제1 방향에 평행하게 취해진 수직 단면은 상기 렌즈의 중심에서 멀어질수록 그 높이 및 폭이 작아질 수 있다. 이에 따라, 종래의 반구 형상의 렌즈를 채택하는 발광 다이오드 패키지에서 상기 반구형상의 렌즈를 제1 방향의 지향각을 증가시킬 수 있는 본 발명의 렌즈로 용이하게 대체할 수 있다.Further, the vertical cross section taken away from the center of the lens and parallel to the first direction may have a smaller height and width than the vertical cross section taken to cross the center thereof. In addition, the vertical cross-section taken parallel to the first direction may become smaller in height and width as it moves away from the center of the lens. Accordingly, the hemispherical lens can be easily replaced with the lens of the present invention which can increase the directivity angle in the first direction in the LED package employing the conventional hemispherical lens.

한편, 상기 렌즈의 중심은 상기 발광 다이오드 다이 상부에 위치할 수 있으며, 이에 따라 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드 다이 상부를 중심으로 제1 방향 및 제2 방향을 따라 대칭인 광을 방출한다.Meanwhile, the center of the lens may be positioned above the LED die, so that the LED package emits symmetrical light in a first direction and a second direction about the LED die.

한편, 상기 발광 다이오드 패키지는 제1 및 제2 리드들을 갖는 패키지 본체를 더 포함할 수 있으며, 상기 발광 다이오드 다이는 상기 패키지 본체에 실장되어 상기 제1 및 제2 리드들에 전기적으로 연결된다.The LED package may further include a package body having first and second leads, and the LED die is mounted on the package body and electrically connected to the first and second leads.

본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 방향을 따라 지향각을 증가시켜 직사각형 형태의 광출력을 요구하는 어플리케이션에 적합한 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다. 이에 더하여, 렌즈가 제2 방향을 따라 곡면을 형성함으로써 발광 효율의 감소를 방지할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다. According to embodiments of the present invention, it is possible to provide a light emitting diode package suitable for an application requiring a rectangular light output by increasing the direction angle along the first direction. In addition, it is possible to provide a light emitting diode package capable of preventing a reduction in luminous efficiency by forming a curved surface along the second direction of the lens.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; The following embodiments are provided as examples to ensure that the spirit of the present invention can be fully conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈를 갖는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4 및 도 5는 각각 상기 렌즈의 중심을 가로지르도록 제1 방향 및 제2 방향을 따라 취해진 단면도들이다.3 is a perspective view illustrating a light emitting diode package having a lens according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views taken along a first direction and a second direction to cross the center of the lens, respectively. admit.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 발광 다이오드 패키지는 패키지 본체(11), 제1 및 제2 리드들(13a, 13b), 발광 다이오드 다이(17) 및 렌즈(33)를 포함한다. 이에 더하여, 상기 발광 다이오드 패키지는 히트싱크(15) 및 몰딩부(21)를 포함할 수 있다.3 to 5, the light emitting diode package includes a package body 11, first and second leads 13a and 13b, a light emitting diode die 17, and a lens 33. In addition, the LED package may include a heat sink 15 and a molding part 21.

상기 패키지 본체(11)는 제1 및 제2 리드들(13a, 13b)을 지지한다. 상기 패 키지 본체(11)는 상기 리드들(13a, 13b)의 부분들을 노출시키는 개구부를 가지며, 상기 리드들은 상기 개구부에 노출된 부분들에서 각각 연장되어 패키지 본체(11)의 외부로 돌출된다. 외부로 돌출된 리드들(13a, 13b)은, 도시한 바와 같이, 표면실장이 가능하도록 절곡될 수 있다. 상기 패키지 본체는, 제1 및 제2 리드들(13a, 13b)을 위치시킨 후, 인서트 몰딩 기술을 사용하여 형성될 수 있다. The package body 11 supports the first and second leads 13a and 13b. The package body 11 has an opening that exposes portions of the leads 13a and 13b, and the leads extend from portions exposed to the opening to protrude out of the package body 11. Leads 13a and 13b protruding to the outside may be bent to allow surface mounting, as shown. The package body may be formed using an insert molding technique after positioning the first and second leads 13a and 13b.

히트싱크(15)는 발광 다이오드 다이(17)에서 발생된 열을 외부로 전달하여 방출한다. 열 방출을 촉진하기 위해 상기 히트싱크(15)는 하부면이 넓게 형성될 수 있으며, 그 중앙부에 발광 다이오드(17)를 실장하기 위한 돌출부를 가질 수 있다. 상기 히트싱크(15)는 상기 리드들(13a, 13b)과 함께 인서트 몰딩되어 패키지 본체(11)에 의해 지지될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 패키지 본체(11)를 형성한 후, 패키지 본체(11)에 삽입될 수도 있다.The heat sink 15 transfers heat generated from the light emitting diode die 17 to the outside and releases the heat. In order to promote heat dissipation, the heat sink 15 may have a wide bottom surface, and may have a protrusion for mounting the light emitting diode 17 at the center thereof. The heat sink 15 may be insert molded together with the leads 13a and 13b to be supported by the package body 11, but the heat sink 15 is not limited thereto. After the package body 11 is formed, the package body 11 is formed. It may be inserted in (11).

상기 발광 다이오드 다이(17)는 패키지 본체(11)에 실장되어 제1 및 제2 리드들(13a, 13b)에 전기적으로 연결된다. 도시된 바와 같이, 상기 발광 다이오드 다이(17)는 히트싱크(15) 상에 실장되어 본딩와이어들(19a, 19b)을 통해 제1 및 제2 리드들(13,13b)에 전기적으로 연결될 수 있다.The LED die 17 is mounted on the package body 11 and electrically connected to the first and second leads 13a and 13b. As shown, the LED die 17 may be mounted on the heat sink 15 and electrically connected to the first and second leads 13 and 13b through the bonding wires 19a and 19b. .

발광 다이오드(17)는 두 개의 전극을 갖는다. 상기 두 개의 전극은, 도시된 바와 같이, 발광 다이오드(17)의 상부측에 위치할 수 있으며, 이 경우, 상기 두 개의 전극에 본딩와이어들(19a, 19b)이 각각 연결된다. 이와 달리, 상기 두 개의 전극이 발광 다이오드(17)의 양측, 즉 상부 및 하부에 각각 위치할 수 있다. 이때, 하나의 전극은 도전성 접착제에 의해 상기 히트싱크(15)에 전기적으로 연결되고, 다른 하나의 전극이 본딩와이어(19a)를 통해 제1 리드(13a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 리드(13b)는 상기 히트싱크(15)에 본딩와이어를 통해 또는 직접 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 발광 다이오드(17)는 플립칩 구조일 수 있으며, 이 경우, 상기 발광 다이오드(17)와 상기 히트싱크(15) 사이에 서브마운트(도시하지 않음)가 개재되고, 본딩와이어들은 서브마운트와 리드들(13a, 13b)을 연결할 수 있다. 상기 발광 다이오드(17)는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 상기 발광 다이오드 다이와 상기 리드들을 전기적으로 연결하는 방식은 다양하게 선택될 수 있다.The light emitting diode 17 has two electrodes. The two electrodes may be located on the upper side of the light emitting diode 17 as shown, in which case bonding wires 19a and 19b are connected to the two electrodes, respectively. Alternatively, the two electrodes may be located on both sides of the light emitting diode 17, that is, the upper and lower portions, respectively. In this case, one electrode may be electrically connected to the heat sink 15 by a conductive adhesive, and the other electrode may be electrically connected to the first lead 13a through the bonding wire 19a. In this case, the second lead 13b is electrically connected to the heat sink 15 through a bonding wire or directly. In addition, the light emitting diode 17 may have a flip chip structure. In this case, a submount (not shown) is interposed between the light emitting diode 17 and the heat sink 15, and the bonding wires are submounted. And leads 13a and 13b may be connected. The LED 17 may have various structures, and a method of electrically connecting the LED die and the leads may be variously selected.

한편, 상기 발광 다이오드(17)의 상부면은, 도시된 바와 같이, 상기 패키지 본체(11)의 상부면보다 아래쪽에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 패키지 본체(11)의 위쪽에 위치할 수 있다. 발광 다이오드(17)의 상부면이 패키지 본체(11)의 상부면보다 위쪽에 위치할 경우, 발광 다이오드(17)에서 방출된 광이 패키지 본체(11)의 개구부 내벽에서 반사되는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, the upper surface of the light emitting diode 17, as shown, may be located below the upper surface of the package body 11, but is not limited to this, it is located above the package body 11 can do. When the upper surface of the light emitting diode 17 is located above the upper surface of the package body 11, the light emitted from the light emitting diode 17 may be prevented from being reflected from the inner wall of the opening of the package body 11.

한편, 렌즈(33)가 상기 발광 다이오드 다이(17) 및 본딩와이어들을 덮는다. 상기 렌즈(33)는 패키지 본체(11) 상에 에폭시 또는 실리콘을 몰딩하여 형성될 수 있다. 상기 렌즈(33)는 발광 다이오드 다이(17) 및 본딩와이어들(19a, 19b)을 외부환경, 즉 수분 및 외력으로부터 보호함과 아울러, 광의 지향각 또는 방출방향을 조절한다.On the other hand, a lens 33 covers the light emitting diode die 17 and the bonding wires. The lens 33 may be formed by molding epoxy or silicon on the package body 11. The lens 33 protects the light emitting diode die 17 and the bonding wires 19a and 19b from the external environment, that is, moisture and external force, and adjusts the direction or emission direction of the light.

본 발명의 실시예들에 따른 상기 렌즈(33)는, 도시된 바와 같이, 제1 방향(도 3에서 리드들(13a, 13b)을 수직하게 가로지르는 방향)을 따라 그 중심을 가로 지르도록 취해진 수직 단면(도 4 참조)이 사각형상을 갖고, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향(리드들(13a, 13b)의 방향)을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면(도 5 참조)이 반타원 형상, 예컨대 반구형상을 갖도록 형성된다.The lens 33 according to the embodiments of the present invention is taken to cross its center along a first direction (direction perpendicularly across the leads 13a, 13b in FIG. 3), as shown. The vertical cross section (see FIG. 4) has a rectangular shape and is taken vertically across the center along a second direction (the direction of the leads 13a and 13b) orthogonal to the first direction (see FIG. 5). It is formed to have a semi-elliptic shape, for example, a hemispherical shape.

여기서, 상기 렌즈(33)의 중심은 발광 다이오드 다이(17)의 상부에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 발광 다이오드 다이(17)의 상부에서 벗어나서 위치할 수 있다. 또한, 상기 렌즈(13)는 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면에 대해 대칭일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈(33)의 중심을 가로지르는 수직 단면에 대해 대칭인 렌즈(33)는 어느 방향에 대해서도 대칭적인 발광 특성을 나타낼 수 있다.Here, the center of the lens 33 may be located above the LED die 17, but is not limited thereto. The center of the lens 33 may be located off the top of the LED die 17. In addition, the lens 13 may be symmetrical with respect to the vertical cross section taken to cross the center thereof, but is not limited thereto. However, as shown in FIG. 3, the lens 33, which is symmetrical with respect to the vertical cross section crossing the center of the lens 33, may exhibit symmetric light emission characteristics in any direction.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 렌즈(33)의 상부면은 제2 방향을 따라 반타원 형상의 곡면을 이루며, 이에 따라 발광 다이오드 다이(17)에서 방출된 광의 발광 효율을 감소시키지 않으면서 광을 외부로 발산할 수 있다. 또한, 상기 렌즈(33)의 상부면이 상기 제1 방향을 따라 직선형상을 가지므로, 상기 제1 방향을 따라 방출되는 광의 지향각이 증가된다.According to the exemplary embodiments of the present invention, the upper surface of the lens 33 forms a semi-elliptic curved surface in the second direction, thereby reducing the luminous efficiency of the light emitted from the LED die 17. The light can be emitted to the outside. In addition, since the upper surface of the lens 33 has a linear shape in the first direction, the directivity angle of the light emitted in the first direction is increased.

이에 더하여, 상기 렌즈(33)의 중심에서 벗어나서 상기 제1 방향에 평행하게 취해진 수직 단면은 그 중심을 가로지르도록 취해진 상기 수직 단면에 비해 높이 및 폭이 작을 수 있다. 이러한 렌즈(33)는 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면의 높이 및 폭이 다른 부분에서 취해진 수직단면에 비해 가장 큰 것을 의미한다. 또한, 이러한 렌즈(3)는 상부면에 부분적으로 평평한 면을 갖는 것을 포함한다.In addition, the vertical cross section taken out of the center of the lens 33 and parallel to the first direction may have a smaller height and width than the vertical cross section taken to cross the center thereof. Such a lens 33 means that the height and width of the vertical cross section taken to cross the center thereof are the largest compared to the vertical cross section taken at another part. This lens 3 also includes having a partially flat surface on its upper surface.

이에 더하여, 상기 제1 방향에 평행하게 취해진 수직 단면은 상기 렌즈의 중 심에서 멀어질수록 그 높이 및 폭이 작아질 수 있다. 이러한 렌즈 형상은, 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈의 측면들과 상부면이 만나는 부분이 제1 방향에서 제2 방향으로 갈수록 아래로 내려가는 것을 의미한다. 이에 따라, 하부면이 대체로 원형 형상을 갖는 렌즈를 제1 방향과 제2 방향이 서로 다른 형상을 갖도록 용이하게 형성할 수 있으며, 그 결과, 종래의 반구 형상의 렌즈를 채택하는 발광 다이오드 패키지에서 반구형상의 렌즈를 제1 방향의 지향각을 증가시킬 수 있는 본 발명의 렌즈로 용이하게 대체할 수 있다.In addition, the vertical cross section taken parallel to the first direction may become smaller in height and width as it moves away from the center of the lens. Such a lens shape means that a portion where the side surfaces and the upper surface of the lens meet as shown in FIG. 3 goes downward from the first direction to the second direction. Accordingly, it is possible to easily form a lens having a generally circular shape with a lower surface such that the first direction and the second direction have different shapes, and as a result, a hemispherical shape in a light emitting diode package employing a conventional hemispherical lens. The lens of the image can be easily replaced with the lens of the present invention which can increase the directivity angle in the first direction.

한편, 몰딩부(21)가 상기 발광 다이오드(17)와 상기 렌즈(33) 사이에 개재될 수 있다. 상기 몰딩부(21)는 상기 렌즈(33)를 몰딩하기 전, 상기 발광 다이오드(17)를 덮도록 형성된다. 도 4 또는 도 5에 도시한 바와 같이, 몰딩부(21)는 히트싱크(15)의 상부면 상에 한정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 개구부를 채우도록 형성될 수도 있다. 상기 몰딩부(21)는 에폭시 또는 실리콘으로 형성될 수 있으며, 상기 렌즈(33)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.Meanwhile, the molding part 21 may be interposed between the light emitting diode 17 and the lens 33. The molding part 21 is formed to cover the light emitting diode 17 before molding the lens 33. As shown in FIG. 4 or 5, the molding part 21 may be defined on the upper surface of the heat sink 15, but is not limited thereto and may be formed to fill the opening. The molding part 21 may be formed of epoxy or silicon, and may be formed of the same material as the lens 33.

한편, 상기 몰딩부(21) 및/또는 상기 렌즈(33)는 발광 다이오드(17)에서 방출된 광의 일부를 파장변환시키는 형광체를 함유할 수 있다. 이에 따라, 단일 파장의 광을 방출하는 발광 다이오드(17)를 사용하여 다색광, 예컨대 백색광을 구현하는 것이 가능하다.Meanwhile, the molding part 21 and / or the lens 33 may include a phosphor for wavelength converting a part of the light emitted from the light emitting diode 17. Accordingly, it is possible to implement multicolor light, for example white light, using the light emitting diode 17 emitting light of a single wavelength.

본 실시예에 있어서, 제1 방향을 따라 취해진 그 중심을 가로지르도록 렌즈(33)의 수직 단면이 사각형상을 갖는 것으로 설명하였으나, 그 수직 단면이 직선으로 이루어진 사각형상에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 렌즈(33)의 수직 단면은 제2 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 렌즈(33)의 수직 단면에 대해 상대적으로 사각형상을 갖는 것일 수 있다. 또한, 제2 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 렌즈(33)의 수직 단면은 제1 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 렌즈(33)의 수직 단면에 대해 상대적으로 반타원 형상을 갖는 것일 수 있다.In the present embodiment, it has been described that the vertical cross section of the lens 33 has a quadrangular shape so as to cross its center taken along the first direction, but the vertical cross section of the lens 33 is not limited to a quadrangular shape of a straight line. That is, the vertical cross section of the lens 33 taken to cross its center along the first direction has a quadrangle shape relative to the vertical cross section of the lens 33 taken to cross its center along the second direction. Can be. Further, the vertical cross section of the lens 33 taken to cross its center along the second direction has a semi-ellipse shape relative to the vertical cross section of the lens 33 taken to cross its center along the first direction. It may be.

또한, 본 실시예에 있어서, 제1 및 제2 리드들(13a, 13b)을 갖는 패키지 본체(11)에 발광 다이오드 다이(17)가 실장된 패키지에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 렌즈(33)를 채택하는 모든 종류의 패키지, 예컨대 칩형(Chip-type) LED, 탑형(Top-view) LED, 램프(Lamp) LED에도 적용될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the package in which the light emitting diode die 17 is mounted on the package body 11 having the first and second leads 13a and 13b has been described, but is not limited thereto. It can be applied to all kinds of packages adopting 33, for example, chip-type LEDs, top-view LEDs, and lamp LEDs.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 대해 제1 방향 및 제2 방향의 발광 강도를 시뮬레이션한 그래프이다.6 is a graph simulating light emission intensity in a first direction and a second direction with respect to a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

여기서, 상기 발광 다이오드 패키지는 제1 방향 및 제2 방향에 대해 렌즈의 형상을 제외하면 모두 동일한 조건으로 설정하였다. 한편, 상기 렌즈는 도 3에 도시된 형상을 갖는 것으로 설정하였다. 즉, 제1 방향에 평행한 수직단면이 렌즈(33)의 중심에서 멀어질수록 높이 및 폭이 작아지는 사각형상을 갖도록 형성된 렌즈에 대해 시뮬레이션하였으며, 제1 방향을 따라 렌즈(33)의 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면은 사각형이고, 제2 방향을 따라 렌즈(33)의 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면은 반구형상을 갖는 것으로 설정하였다.Here, the light emitting diode package was set under the same conditions except for the shape of the lens in the first direction and the second direction. On the other hand, the lens was set to have the shape shown in FIG. That is, a simulation was performed on a lens formed to have a rectangular shape in which a vertical cross section parallel to the first direction is smaller as the distance from the center of the lens 33 becomes smaller, and the center of the lens 33 is along the first direction. The vertical cross section taken to cross is square and the vertical cross section taken to cross the center of the lens 33 along the second direction is set to have a hemispherical shape.

도 6을 참조하면, 제2 방향을 따른 광출력(43)은 반구형상의 렌즈의 일반적인 광출력 그래프와 동일하게 그 중심에서 최대 발광 강도를 나타내었다. 한편, 제 1 방향을 따른 광출력(41)은 그 중심보다는 소정각도 떨어진 위치에서 최대 발광 강도를 나타내었다. 한편, 최대 발광 강도에 대해 1/2 이상의 발광 강도를 나타내는 각도 범위, 즉 지향각 범위는 제1 방향을 따른 광출력(41) 그래프가 제2 방향을 따른 광출력(43) 그래프에 비해 더 넓어진 것을 알 수 있다. 이는 반구형상을 갖는 제2 방향의 광출력(43)의 지향각 분포에 비해 제1 방향의 광출력(41)의 지향각 분포가 더 증가된 것을 나타낸다. Referring to FIG. 6, the light output 43 along the second direction showed the maximum light emission intensity at the center thereof, similarly to the general light output graph of the hemispherical lens. On the other hand, the light output 41 along the first direction showed the maximum light emission intensity at a predetermined angle away from the center thereof. On the other hand, the angular range representing the luminescence intensity of 1/2 or more with respect to the maximum luminescence intensity, that is, the direction angle range, is wider than the graph of the light output 41 along the first direction than the graph of the light output 43 along the second direction. It can be seen that. This indicates that the directivity angle distribution of the light output 41 in the first direction is further increased compared to the directivity angle distribution of the light output 43 in the second direction having a hemispherical shape.

도 1은 종래기술에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a light emitting diode package according to the prior art.

도 2는 종래기술에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 도 1의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of FIG. 1 for explaining a light emitting diode package according to the prior art.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈를 갖는 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a light emitting diode package having a lens according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5는 각각 도 3의 렌즈의 중심을 가로지르도록 제1 방향 및 제2 방향을 따라 취해진 개략적인 단면도들이다.4 and 5 are schematic cross-sectional views taken along a first direction and a second direction to cross the center of the lens of FIG. 3, respectively.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지에 대해 제1 방향 및 제2 방향의 발광 강도를 시뮬레이션한 그래프이다.6 is a graph simulating light emission intensity in a first direction and a second direction with respect to a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

발광 다이오드 다이를 덮는 렌즈를 포함하는 발광 다이오드 패키지에 있어서,A light emitting diode package comprising a lens covering a light emitting diode die, 상기 렌즈는 제1 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면이 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면에 비해 상대적으로 사각형상을 갖고, 상기 제2 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면이 상기 제1 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면에 비해 상대적으로 반타원 형상을 갖도록 형성된 발광 다이오드 패키지.The lens has a relatively rectangular shape compared to a vertical cross section taken such that a vertical cross section taken to cross its center along a first direction crosses its center along a second direction perpendicular to the first direction. A light emitting diode package formed such that a vertical cross section taken to cross its center along two directions has a semi-ellipse shape relative to a vertical cross section taken to cross its center along the first direction. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면이 사각형상인 발광 다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the vertical cross-section taken to cross its center along the first direction has a rectangular shape. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제2 방향을 따라 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면이 반구형상인 발광 다이오드 패키지.A light emitting diode package having a hemispherical vertical cross section taken across the center along the second direction. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 렌즈는 그 중심을 가로지르도록 취해진 수직 단면에 대해 대칭인 발광 다이오드 패키지.And the lens is symmetrical about a vertical cross section taken to cross its center. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 렌즈의 중심에서 벗어나서 상기 제1 방향에 평행하게 취해진 수직 단면은 그 중심을 가로지르도록 취해진 상기 수직 단면에 비해 높이 및 폭이 작은 발광 다이오드 패키지.And a vertical cross section taken away from the center of the lens and parallel to the first direction has a smaller height and width than the vertical cross section taken to cross the center thereof. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 제1 방향에 평행하게 취해진 수직 단면은 상기 렌즈의 중심에서 멀어질수록 그 높이 및 폭이 작아지는 발광 다이오드 패키지.The vertical cross-section taken parallel to the first direction is smaller in height and width as the distance away from the center of the lens. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 렌즈의 중심은 상기 발광 다이오드 다이 상부에 위치하는 발광 다이오드 패키지.The center of the lens is a light emitting diode package located above the light emitting diode die. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 제1 및 제2 리드들을 갖는 패키지 본체를 더 포함하고,Further comprising a package body having first and second leads, 상기 발광 다이오드 다이는 상기 패키지 본체에 실장되어 상기 제1 및 제2 리드들에 전기적으로 연결된 발광 다이오드 패키지.The LED die is mounted on the package body and electrically connected to the first and second leads.
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