KR20090104518A - 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지 Download PDF

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Abstract

프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지에 있어서, 내부 공간이 형성되며 상부가 개방된 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체의 바닥에 실장된 LED칩을 포함하되; 상기 패키지 몸체는, 상기 패키지의 몸체의 상부 둘레에 일정한 두께로 광학 엔진의 소켓에 끼워질 수 있는 높이로 형성된 소켓 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지가 제공된다.
프로젝션, 광학엔진, 발광다이오드, 패키지, 결합부, 글라스

Description

프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE FOR PROJECTION SYSTEM}
본 발명은 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 상세하게는 프로젝션 시스템에 구비되는 광학 엔진에서 광원을 제공하는 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
각종 프로젝션 시스템에는 광원을 제공하기 위한 광학엔진이 필요하다. 최근 소형 프로젝션 시스템에서 광원으로서 발광 다이오드 패키지가 사용되고 있다.
도 1은 종래의 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지를 보여준다.
도 1을 참조하면, 종래의 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지는 패키지 몸체(1)를 포함하고, 상기 패키지 몸체(1)에는 LED칩(미도시됨)을 실장할 수 있는 내부공간(2)이 마련된다. 내부공간(2)의 바닥면에 LED칩이 실장된 후 LED칩을 덮어 LED를 보호하기 위한 몰딩재가 채워진다.
그러나, 종래의 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지는 패키지 몸체(1)의 상면이 사각형상의 외형을 가지고 있으며, 프로젝션 시스템에 구비되는 광학 엔진의 소켓(미도시됨)에 결합되기 위한 아무런 구조물도 가지고 있지 않다. 따라서, 종래의 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지는 광학 엔진의 소켓에 부착하기가 어려운 구조이다. 아울러, 발광 다이오드 패키지가 광학 엔진의 소켓에 부착되더라도 완전히 밀착되지 않아 발광 다이오드 패키지에서 발생된 광이 결합틈을 통해 새어나가서 광손실이 발생된다.
종래의 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지에서는 내부공간(2) 전체에 몰딩재를 채우기 때문에 몰딩재 전체에서 광이 발생하여 발광 면적이 넓어짐에 따라 광학엔진의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프로젝션 시스템의 광학 엔진에 부착이 용이하고 광손실을 줄일 수 있는 구조의 발광 다이오드 패키지를 제공하는데 있다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지에 있어서, 내부 공간이 형성되며 상부가 개방된 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체의 바닥에 실장된 LED칩을 포함하되; 상기 패키지 몸체는, 상기 패키지의 몸체의 상부 둘레에 일정한 두께로 광학 엔진의 소켓에 끼워질 수 있는 높이로 형성된 소켓 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지가 제공된다.
상기 소켓 결합부는, 상기 광학 엔진의 소켓 형상에 대응하여 형성될 수 있다.
상기 소켓 결합부는 상기 광학 엔진의 소켓과 체결하여 결합되기 위한 체결수단이 형성될 수 있다.
상기 소켓 결합부는, 내측면에 반사막이 코팅되어 있을 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지는 상기 패키지 몸체의 상부에 끼워져 상기 LED칩을 보호하기 위한 무반사 글라스 렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 소켓 결합부의 내측에는 상기 패키지 몸체의 상부에 상기 무반사 글라스 렌즈를 안착시키기 위한 렌즈 안착부가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 발광 다이오드 패키지의 몸체 상부에 광학 엔진의 소켓과 결합가능한 소켓 결합부를 형성함으로써 발광 다이오드 패키지가 광학 엔진의 소켓 내부에 좀더 밀착하여 고정시킬 수 있고, LED칩을 보호하기 위해 몰딩재를 사용하지 않고 무반사 글라스 렌즈를 사용함으로써 광효율을 현저하게 개선할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 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 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지가 광학엔진의 소켓에 결합되어 있는 것을 보여주는 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지는 LED칩(미도시됨)이 설치될 내부 공간이 상측의 발광 방향으로 열려 있는 패키지 몸체(11)를 포함한다. 상기 패키지 몸체(11)는 세라믹을 소결 성형하거나 플라스틱 수지를 사출성형하여 형성될 수 있다. 상기 패키지 몸체(11)의 내부 공간에는 통상 열전달 '슬러그'로 칭해지는 히트싱크(16)가 삽입된 형태로써 설치된다. 이때, 상기 히트싱크(16)는 히트 파이프로 대체될 수 있다.
또한, 상기 패키지 몸체(11)에는 리드프레임(17a, 17b)이 설치되는데, 상기 리드 프레임의 내부 리드들(17b)은 히트싱크(16)의 주변에 위치한 채 패키지 몸체(11)의 내부에 위치하며, 상기 리드 프레임의 외부 리드들(17a)은 상기 내부 리드들(17b)들과 연결된 채 패키지몸체(11)의 외부로 연장되어 있다.
상기 히트싱크(16)는 그 하부가 패키지 몸체(11)의 바닥 개방부를 통해 외부로 노출되어 있어 LED칩(미도시됨)의 열을 외부로 용이하게 방출시킬 수 있다. 그리고, 상기 패키지 몸체(11)는 바닥이 히트싱크(16)의 하부에 의해 막힌 구조를 이루는 반면 그것의 상단부는 광 방출 및 렌즈의 형성을 위해 개방되어 있다. 상기 히트싱크(16)의 상단에는 LED칩(미도시됨)이 부착 지지된다.
상기 LED칩(미도시됨)은 광원을 제공하는 통상의 발광 다이오드 칩들, 예컨대 본딩 패드들이 그 상면측에 위치하는 수평형(lateral type) LED칩 또는 본딩 패드들이 상면측 및 하면측에 각각 위치하는 수직형(vertical type) LED칩일 수 있다. 상기 LED칩은 히트싱크(16)의 상단에 부착된 후 형광물질을 포함하는 몰딩재가 도팅될 수있다. 상기 형광물질은 LED칩에서 발생한 광과 색 혼합되어 백색광을 구현할 수 있는 다양한 종류의 물질이 이용될 수 있다.
한편, 상기 LED칩은 본딩와이어(미도시됨)들에 의해 리드 프레임의 내부 리드(17b)들에 전기적으로 연결된다. 본딩와이어들 각각은 LED칩의 반대 극성 전극들에 각각 본딩 연결된 채 리드 프레임의 내부 리드(17b)들에 연결된다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(11)는 LED칩을 지지하는 부재로서의 역할을 하는 히트싱크(16) 상에 배치된 채 LED칩으로부터 나온 광을 소정의 각도로 반사시키기 위한 반사부를 포함한다. 반사부는 평평한 바닥(15)과 그 바닥(15)으로부터 경사지게 확장된 측면 반사부(14)를 포함한다. 상기 반사부는 반사성이 뛰어난 금속 재질로 형성되거나, 수지 등의 비금속으로 형성된 채 전체 표면을 금속 코팅하거나, 또는, 광의 반사가 주로 이루어지는 측면 반사부(14) 만을 금속 코팅하여 형성될 수 있다. 상기 반사부의 바닥(15)에는 히트싱크(16)의 끼워지는 개구부가 형성된다.
한편, 패키지 몸체(11)가 상부에는 광학 엔진의 소켓(30)과 끼워 결합되기 위한 소켓 결합부(12)가 돌출되어 형성되어 있다. 상기 소켓 결합부(12)는 패키지 몸체(11)의 상부에 일정한 두께로 상기 광학 엔진의 소켓(30)에 끼워질 수 있는 높 이로 형성된다. 또한 소켓 결합부(12)의 형상은 광학 엔진의 소켓(30)의 형상에 대응하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 원형 또는 사각형등이 될 수 있다.
소켓 결합부(12)는 광학 엔진의 소켓(30)과 체결하여 결합되기 위한 체결수단이 형성될 수 있다. 예를 들어, 소켓 결합부(12)의 외측 또는 내측에 나사산이 형성될 수 있다. 또는 소켓 결합부(12)의 외측 또는 내측에 광학 엔진의 소켓(30)을 끼워 체결할 수 있는 체결구조물이 형성될 수 도 있다. 아울러, 상기 소켓 결합부(12)의 내측면에는 반사막이 코팅되어 있을 수 있다. 이에 따라, LED칩으로부터 발생된 광이 반사막에 의해 반사되어 효과적으로 방출될 수 있다.
또한, 상기 소켓 결합부(12)의 내측에는 상기 패키지 몸체(11)의 상부에 무반사 글라스 렌즈(20)를 안착시키기 위한 렌즈 안착부(13)가 형성된다. 상기 렌즈 안착부(13)는 평평하며 상기 패키지 몸체(11)의 상부에 무반사 글라스 렌즈(20)의 형상에 맞추어 형성되어 있다.
상기 무반사 글라스 렌즈(20)는 렌즈 안착부(13)에 안착되어 상기 패키지 몸체(11)의 소켓 결합부(12)의 내측에 끼워져서 고정된다. 상기 무반사 글라스 렌즈(20)는 LED칩으로부터 나오는 광의 투과율을 일정하게 하여 신뢰성을 높일 수 있다. 상기 무반사 글라스 렌즈(20)는 투과성이 높은 무반사 글라스로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 무반사 글라스 렌즈(20)는 투과성이 높은 글라스에 무반사 코팅을 수행하여 제조될 수 있다. 무반사(anti-reflection) 코팅이란 특정한 파장 영역에서의 평균 반사율이 원자재의 반사율 보다 높게 만들어 주는 증착을 말한다. 상기 무반사 글라스 렌즈(20)의 상부면은 평평한 면일 수 도 있으며, 일정한 곡률을 가질 수 도 있다.
패키지 몸체(11)의 바닥면에 LED칩을 장착하고, 패키지 몸체(11)의 렌즈 안착부(13)에 무반사 글라스 렌즈(20)를 끼워 고정시키면 본 발명의 일실시예에 따른 발광 다이오드 패키지가 완성된다. 이후, 패키지 몸체(11)의 상부에 형성되어 있는 소켓 결합부(12)를 이용하여 발광 다이오드 패키지를 광학 엔진의 소켓(30)에 끼워져 고정시킨다. 광학 엔진의 소켓(30)은 발광 다이오드 패키지로부터 방출되는 광을 일정한 방향으로 비추는 기능을 수행한다. 발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드 패키지의 상부에 형성된 소켓 결합부(12)를 통해 광학 엔진 소켓(30)의 내부에 밀착하여 끼워지게 됨에 따라 발광 다이오드 패키지내에 실장된 LED칩과 광학 엔진의 소켓의 이격 거리가 더욱 짧아져서 광효율을 개선할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지가 광학 엔진의 소켓(30)의 내부에 끼워지게 됨에 따라 발광 다이오드 패키지로부터 발생된 광이 다른 곳으로 새어나가는 것이 효과적으로 차단될 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
도 1은 종래의 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지를 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지가 광학엔진의 소켓에 결합되어 있는 것을 보여주는 도면이다.

Claims (6)

  1. 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지에 있어서,
    내부 공간이 형성되며 상부가 개방된 패키지 몸체;
    상기 패키지 몸체의 바닥에 실장된 LED칩을 포함하되;
    상기 패키지 몸체는, 상기 패키지의 몸체의 상부 둘레에 일정한 두께로 광학 엔진의 소켓에 끼워질 수 있는 높이로 형성된 소켓 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 소켓 결합부는,
    상기 광학 엔진의 소켓 형상에 대응하여 형성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 소켓 결합부는
    상기 광학 엔진의 소켓과 체결하여 결합되기 위한 체결수단이 형성된 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 소켓 결합부는,
    내측면에 반사막이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 패키지 몸체의 상부에 끼워져 상기 LED칩을 보호하기 위한 무반사 글라스 렌즈를 더 포함하는 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 소켓 결합부의 내측에는 상기 패키지 몸체의 상부에 상기 무반사 글라스 렌즈를 안착시키기 위한 렌즈 안착부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로젝션 시스템용 발광 다이오드 패키지.
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