KR20100050046A - Light emitting diode package - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로서, 더 자세하게는 조명용으로 사용되는 고출력 백색 LED에 있어서 전방향(全方向)에서 부분적인 색 변화없는 균일한 백색광이 제공되는 LED 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an LED package, and more particularly, to an LED package provided with uniform white light without partial color change in all directions in a high output white LED used for illumination.
일반적으로 발광다이오드(LED)는 우수한 단색성 피크 파장을 가지며 광 효율성이 우수하고 소형화가 가능하다는 장점 때문에 주로 패키지 형태로서 다양한 디스플레이장치 및 광원으로서 널리 이용되고 있다. 특히 조명장치 및 디스플레이 장치의 백라이트(backlight)를 대체할 수 있는 고효율, 고출력 광원으로서 적극적으로 개발되고 있는 추세에 있다.In general, light emitting diodes (LEDs) are widely used as various display apparatuses and light sources mainly as packages because of their advantages of excellent monochromatic peak wavelength, excellent light efficiency, and miniaturization. In particular, there is a trend to actively develop as a high efficiency, high output light source that can replace the backlight of the lighting device and the display device.
도 1은 종래 조명용 발광다이오드(LED) 패키지의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional light emitting diode (LED) package.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 조명용 LED 패키지는 패키지 본체(11)와, 발광다이오드 칩(17) 및 조명용 집광렌즈(21)를 포함한다. 패키지 본체(11)에는 발광다이오드 칩(17)을 실장하기 위한 실장부가 형성되어 있고, 그 실장부를 둘러싼 측벽에는 반사면(15)이 형성되어 있다. 또한, 실장부의 바닥에는 리드전극(13, 14)이 배치되어 있고, 패키지 내에 실장된 발광다이오드 칩(17)은 와이어에 의해 상기 리드전극(13, 14)과 전기적으로 접속될 수 있다. 그리고, 실장된 발광다이오드 칩(17)은 에폭시 수지 또는 실리콘 수지 등으로 이루어진 수지 포장부(19)에 의해 봉지되어 있으며, 그 수지 포장부의 상측에는 조명용 집광렌즈(21)가 구비된다.As shown in FIG. 1, a conventional LED package for lighting includes a
종래 LED를 사용하여 백색발광장치를 구현하는 방법 중 가장 널리 사용되고 있는 방법은 청색 LED상에 황색 형광체를 도포하는 방법이다. 이와 같이 황색 형광체로서 백색광 등 원하는 파장대의 출력광을 얻기 위하여 수지 포장부(19) 내에는 형광체 입자들이 분산되어 있는데, 예컨대 YAG계 황색 형광체가 실리콘 수지 내에 분산되어 분포될 수 있다.The most widely used method of implementing a white light emitting device using a conventional LED is a method of applying a yellow phosphor on a blue LED. As described above, in order to obtain output light of a desired wavelength band such as white light, phosphor particles are dispersed in the
이와 같은 황색 형광체로는 YAG계 이외에도 TAG계 또는 규산염 형광체도 사용될 수 있는데, 특히 YAG계나 TAG계는 Ce 발광특성을 이용한 우수한 형광체로서 청색광을 여기광으로 사용하고 있다.As the yellow phosphor, a TAG or silicate phosphor may be used in addition to the YAG type. In particular, the YAG or TAG type uses blue light as excitation light as an excellent phosphor using Ce emission characteristics.
또한, 집광렌즈(21)는 수지 포장부(19)로부터 출사된 백색광의 휘도를 높이는 역할을 하고 있다.In addition, the
도 2(a)는 도 1의 광선추적 결과를 나타내는 도면이고, 도 2(b)는 도 1의 발광각도 특성을 나타내는 도면이며, 도 2(c)는 도 1의 색온도 분포를 나타내는 도면이다.FIG. 2 (a) is a view showing the ray tracing result of FIG. 1, FIG. 2 (b) is a view showing the light emission angle characteristic of FIG. 1, and FIG. 2 (c) is a view showing the color temperature distribution of FIG.
도 2(a) 내지 도 2(c)에 도시된 바와 같이, LED 중심부분(0~0.4mm)의 빛은 사출각도 0~10도의 범위에 분포하고, LED 주변부분(0.4~1.25mm)의 빛은 사출각도 0~30도의 범위에 분포한다. 또 LED 중심부분의 빛은 상대적으로 청색 성분이 많이 포함되어 있고 LED의 주변부분의 빛은 상대적으로 황색 성분이 많이 포함되어 있 다. 이와 같은 특성때문에 각도 10도 부분에서 색의 변화가 커져 색온도의 급격한 변화가 발생하게 된다. As shown in Figs. 2 (a) to 2 (c), the light at the center of the LED (0 to 0.4 mm) is distributed in the range of 0 to 10 degrees of the exit angle, and the LED peripheral part (0.4 to 1.25 mm) Light is distributed in the range of 0 to 30 degrees of exit angle. In addition, the light in the central part of the LED contains a lot of blue components, and the light in the peripheral part of the LED contains a relatively large amount of yellow components. Because of this characteristic, the color change increases at an angle of 10 degrees, causing a sudden change in color temperature.
일반적인 LED 패키지의 경우 방사 방향에 관계없이 일정한 백색을 띄어야 하는 것이 바람직하지만, 현실적으로 방사 방향에 의해 색온도나 색좌표가 변화한다. 이러한 변화가 만약 완만하다면 특별한 문제가 없겠지만, 그 변화가 불연속, 혹은 급격하게 변화하는 경우에는 색의 변화가 눈에 띄기 때문에 조명의 질이 저하해 버린다.In the case of a general LED package, it is desirable to have a constant white color irrespective of the radiation direction, but the color temperature or color coordinates change depending on the radiation direction. If this change is gentle, there will be no particular problem, but if the change is discontinuous or sudden, the change in color will be noticeable, resulting in poor light quality.
이때, 도 1에서와 같이 집광렌즈(21)를 구비한 조명용 LED 패키지의 경우 그러한 색의 변화는 더욱 현저하게 발생함으로써 조명의 질이 더욱 악화되는 것이다.At this time, in the case of the LED package for illumination provided with a
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 고휘도를 가짐과 동시에 전영역에서 색의 변화가 눈에 띄지 않도록 렌즈의 구조를 개선한 LED 패키지를 제공함에 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide an LED package that has a high brightness and improved the structure of the lens so that the change of color in the entire area is not noticeable.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 실시예에 따른 LED 패키지는 수납 홈을 갖는 패키지 본체와, 상기 수납 홈의 저면에 노출되도록 상기 패키지 본체에 형성된 제1 및 제2전극구조와, 상기 제1 및 제2전극구조에 전기적으로 접속되고 상기 수납 홈의 저면에서 실장된 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩을 매립하고 적어도 하나의 형광체를 함유한 수지 포장부, 및 상기 수지 포장부상에 구비되고 상기 발광다이오드 칩으로부터 제공된 빛을 불규칙하게 집광하도록 빛이 입사되고 출사되는 방향의 적어도 일측면에 일정한 간격을 두고 부분적으로 볼록하고 오목한 곡면을 연속적으로 갖는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.LED package according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a package body having a receiving groove, the first and second electrode structure formed in the package body to be exposed to the bottom surface of the receiving groove, A light emitting diode chip electrically connected to the first and second electrode structures and mounted on a bottom surface of the receiving groove, a resin packing part embedded in the light emitting diode chip and containing at least one phosphor, and on the resin packing part. And a lens that continuously has a partially convex and concave curved surface at regular intervals on at least one side of the direction in which light is incident and emitted so as to irregularly collect the light provided from the light emitting diode chip.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 패키지는 수납 홈을 형성하여 외곽을 이루는 패키지 본체와, 상기 수납 홈의 저면에 노출되도록 상기 패키지 본체에 형성된 제1 및 제2전극구조와, 상기 제1 및 제2전극구조에 각각 전기적으로 접속되고 상기 패키지 본체의 수납 홈에 구비된 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩을 매립하여 형성하고 적어도 하나의 형광체를 함유한 수지포장부와, 상기 수지 포장부상에 구비되고 상기 발광다이오드 칩으로부터 제공된 빛을 집광시키는 렌즈, 및 상기 렌즈의 상측 및 하측면 중 적어도 일측면에 구비되고 상기 발광다이오드 칩으로부터 제공된 빛을 불규칙하게 재집광하도록 빛이 입사되고 출사되는 방향의 적어도 일측면에 일정한 간격을 두고 부분적으로 볼록하고 오목한 곡면을 연속적으로 갖는 광학부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the LED package according to another embodiment of the present invention comprises a package body forming the outer groove to form a receiving groove, the first and second electrode structure formed on the package body to be exposed to the bottom surface of the receiving groove, and the first And a light emitting diode chip electrically connected to a second electrode structure and provided in a receiving groove of the package body, a light emitting diode chip embedded in the light emitting diode chip, and containing at least one phosphor; And a lens provided at the light emitting diode chip and condensing light provided from the light emitting diode chip, and a light incident and exiting light provided on at least one side of the upper and lower surfaces of the lens and irregularly condensing the light provided from the light emitting diode chip. Optical members having a convex and concave curved surface partially convex at regular intervals on at least one side of the Characterized in that it comprises a.
상기의 구성 결과, 본 발명에 따른 LED 패키지는 고휘도의 백색광을 구현함과 동시에 전영역에서 청색광이 분포하도록 함으로써 색온도 분포를 균일하게 하여 부분적으로 색 변화없는 백색광을 제공할 수 있게 될 것이다.As a result of the above configuration, the LED package according to the present invention will be able to provide white light without partial color change by uniformizing the color temperature distribution by realizing a high brightness white light and at the same time to distribute the blue light in all areas.
이하, 도면을 참조하여 상기 구성과 관련해 좀더 구체적으로 살펴보고자 한다.Hereinafter, the configuration will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 3(a)는 본 발명에 따른 조명용 LED를 나타내는 입체도이고, 도 3(b)는 도 3(a)의 단면도이다. 또한, 도 4(a)는 도 3(b)의 광선추적 결과를 나타내는 도면이고, 도 4(b)는 도 3(b)의 색온도 분포를 나타내는 도면이다. Figure 3 (a) is a three-dimensional view showing an illumination LED according to the present invention, Figure 3 (b) is a cross-sectional view of Figure 3 (a). 4 (a) is a diagram showing the ray tracing results of FIG. 3 (b), and FIG. 4 (b) is a diagram showing the color temperature distribution of FIG. 3 (b).
도 3(a) 및/혹은 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 LED 패키지는 수납 홈을 형성하여 외곽을 이루는 패키지 본체(111)와, 상기 수납 홈의 저면에 노출되도록 상기 패키지 본체(111)에 형성된 한쌍의 제1 및 제2전극구조(113, 114)와, 상기 제1 및 제2전극구조(113, 114)에 각각 전기적으로 접속되어 상기 패키지 본체(111)의 수납 홈에 구비된 청색 발광다이오드 칩(117)과, 상기 청색 발광다이오드 칩(117)을 매립하여 형성되고 황색 형광체를 함유한 수지 포장부(119), 및 상기 수지 포장부(119)상에 구비되고 랜덤(random)한 높이를 제어점으로 하여 각 제어점을 통과하는 스프라인 곡선으로 면이 구성된 스프라인 패치면이 적어도 일측면에 형성되어 상기 청색 발광다이오드 칩(117)으로부터 제공된 빛을 불규칙하게 집광하는 렌즈(121)를 포함하여 구성되어 있다. As shown in FIG. 3 (a) and / or FIG. 3 (b), the LED package according to the embodiment of the present invention includes a package
이때, 청색 발광다이오드 칩(117)은 근자외선 발광다이오드 칩일 수 있으며, 그 근자외선 발광다이오드 칩을 매립하여 형성하는 수지포장부(119)는 적색, 녹색, 청색의 형광체가 혼합되어 형성되거나 각각의 형광체를 포함하는 수지층이 순차적으로 적층하여 형성될 수 있다.In this case, the blue light
여기서, 외부의 프레임을 이루고 있는 패키지 본체(111)는 플라스틱 재질로 하여 사출 성형에 의해 형성될 수 있는데, 그 가운데 영역에는 상측을 향해 개방된 오목한 수납 홈을 형성하고 있다. 이때, 수납 홈의 측벽(115)에는 청색 발광다이오드 칩(117)으로부터 제공된 빛을 반사시킬 수 있도록 반사 물질이 추가적으로 형성될 수 있다.Here, the
또한, 그 수납 홈의 바닥에는 외부로부터 관통하여 유입된 혹은 수납 홈의 저면에 노출되도록 정극성(+) 및 부극성(-)의 제1 및 제2전극구조(113, 114)가 형성되어 있다. 이러한 제1 및 제2전극구조(113, 114)는 외부의 전원부와 전기적으로 접속되며 이를 통해 외부로부터 전압이 인가된다. In addition, first and
그리고, 패키지 본체(111)의 수납 홈(혹은 수납 홈 내에 형성된 별도의 실장부)에는 청색 발광다이오드 칩(117)이 실장되어 있다. 이때, 청색의 발광다이오드 칩(117)은 제1 및 제2전극구조(113, 114)와 접촉하는 각각의 도전 와이어를 추가적 으로 포함할 수 있을 것이다.The blue light
상기 패키지 본체(111)의 수납 홈에는 청색 발광다이오드 칩(117)을 매립하여 그 주변으로는 황색(Y) 형광체를 포함하는 수지포장부(119)가 형성되어 있다. 이때, 수지포장부(119)는 예컨대 YAG계의 황색 형광체를 함유하는 젤 형태의 에폭시 수지 혹은 YAG계의 황색 형광체를 함유하는 젤 형태의 실리콘 수지를 패키지 본체(111)의 수납 홈에 주입 한 후, UV(ultraviolet) 경화나 열경화를 통해 형성되고 있다.A blue light
또한, 본 발명의 LED 패키지는 수납 홈을 둘러싸며 패키지 본체(111)에 고정되어 형성된 렌즈(121)가 추가적으로 구비되어 있다. 이때, 렌즈(121)는 예컨대 집광렌즈이고 청색 발광다이오드 칩(117)으로부터의 빛이 그 렌즈(121)를 투과하여 출사되는 상측면에 스프라인 패치면을 형성하고 있다. 이와 같은 렌즈는 패키지 본체(111)의 수납 홈에 형성된 수지포장부(119)를 외부로부터 보호함과 동시에, 그 수납 홈에 실장된 청색 발광다이오드 칩(117)으로부터 제공된 빛을 혼합하여 외부로 불규칙하게 집광(혹은 확산후 불규칙하게 집광)시키는 역할을 하게 된다. In addition, the LED package of the present invention is further provided with a
여기서, 스프라인 패치면은 도 3(a)의 확대도에서도 볼 수 있는 바와 같이 일정한 간격을 두고 부분적으로 볼록하고 오목한 곡면을 형성하여 전영역에서 비평평한 면, 즉 스프라인 곡선으로 면이 연속해서 형성되되 각각의 볼록한 곡면은 서로 다른 높이, 즉 제어점을 불규칙적으로 갖는 자유곡면을 의미한다.Here, the spline patch surface forms a partially convex and concave curved surface at regular intervals as shown in the enlarged view of FIG. Each convex surface formed means a free surface having different heights, that is, irregularly having control points.
가령, 렌즈(121)의 상측면에 형성된 집광패턴, 즉 스프라인 패치면의 제어점이 서로 동일한 높이를 갖게 되는 경우와 같이 일정한 규칙성을 갖게 될 때 렌 즈(121)를 통과하기 직전의 백색광에 미세한 색의 변화가 발생하게 되면 그 렌즈(121)를 투과한 빛의 집광방향으로는 색의 변화에 개선 없이 연속적인 또다른 규칙성이 생기게 된다.For example, when the light collecting pattern formed on the image side surface of the
따라서, 본 발명에서는 빛의 집광방향으로 색의 변화에 개선 없는 연속적인 또다른 규칙성이 생기지 않도록 렌즈(121)의 상측면에 그 스프라인 패치면의 곡면을 서로 연속적으로 연결하되 서로 다른 높이의 제어점을 갖도록 형성하고 있다. Therefore, in the present invention, the curved surfaces of the spline patch surfaces are continuously connected to each other on the upper surface of the
이때, 이러한 렌즈(121)의 스프라인 패치면은 렌즈(121)가 사출성형으로 형성될 때 렌즈(121)의 상측면에 대응하여 금형에 가공되어 있는 패턴에 의해 형성될 수 있다.At this time, the spline patch surface of the
또한, 본 발명에서의 스프라인 패치면은 빛이 투과하여 출사되는 렌즈(121)의 상측면에만 형성되는 것이 아니라, 더 나아가서 청색 발광다이오드 칩(117)으로부터의 빛이 입사되는 렌즈(121)의 하측면에 형성하는 것도 얼마든지 가능할 것이다.In addition, the spline patch surface of the present invention is not only formed on the image side surface of the
본 발명에서는 이와 같이 렌즈(121)의 상측면에 형성된 스프라인 패치면을 통해 LED 패키지의 중심부분으로부터 출사되는 청색성분의 빛의 사출각도를 제어함으로써 도 4(a)에서와 같이 그 중심부분에서의 청색성분의 빛이 주변 부분의 분포와 거의 동일하게 유지되도록 하고, 그 결과 도 4(b)에서와 같이 1mm 거리의 전영역에서 색의 온도분포를 균일하게 형성하고 있다. In the present invention, by controlling the exit angle of the blue component light emitted from the central portion of the LED package through the spline patch surface formed on the image side surface of the
이때 본 발명에서 렌즈(121)의 상측면에 형성된 스프라인 패치면의 형성시 파라미터, 즉 그 제어점의 평균 높이(h) 및 제어점의 간격(d)을 어떻게 형성하느냐 에 따라 발광각도, 효율 및 색온도 분포가 얼마든지 변경될 수 있을 것이다. 이는 물론 스프라인 패치면이 형성되는 렌즈(121) 유효면의 직경(R)과도 관계될 것이다. In this case, the light emission angle, efficiency and color temperature depend on how to form the spline patch surface formed on the image side surface of the
가령, 본 발명의 시뮬레이션에서 R=15mm인 렌즈에 대하여 d=R/100=0.15mm, h=0.05mm로 형성될 때, 각 제어점의 높이는 0에서 2h의 사이에서 한결같이 분포하는 것을 확인할 수 있는데, 이를 통해 본 발명에서는 렌즈의 상측면에 형성된 스프라인 패치면의 파라미터에 대한 일반화된 결과식을 도출해 낼 수 있었다.For example, when d = R / 100 = 0.15mm and h = 0.05mm for a lens with R = 15mm in the simulation of the present invention, it can be seen that the height of each control point is uniformly distributed between 0 and 2h. Through this, the present invention was able to derive a generalized result of the parameters of the spline patch surface formed on the image side surface of the lens.
도 5(a)는 스프라인 패치면의 평균 높이(h)와 색온도 분포의 상관관계를 나타내는 그래프이고, 도 5(b)는 스프라인 패치면의 평균 높이(h)와 발광 각도 및 효율의 상관관계를 나타내는 그래프이며, 도 5(c)는 스프라인 패치면의 제어점의 간격(d)과 색온도 분포의 상관관계를 나타내는 그래프이다. FIG. 5 (a) is a graph showing the correlation between the average height h of the spline patch surface and the color temperature distribution, and FIG. 5 (b) shows the correlation between the average height h of the spline patch surface and the emission angle and efficiency. It is a graph which shows a relationship, and FIG.5 (c) is a graph which shows the correlation of the spacing d of the control point of a spline patch surface, and color temperature distribution.
도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 스프라인 패치면의 평균 높이(h)와 색온도 분포의 상관관계를 살펴보면 h를 변화시켰을 때 h가 커지는 만큼 색온도의 변화가 개선되는 것을 확인 할 수 있다. 이때 시뮬레이션 결과 원하는 충분한 개선 효과를 얻기 위하여는 스프라인 패치면의 평균 높이(h)를 형성하되, h〉d/5 정도가 되도록 형성하는 것이 바람직할 것이다.As shown in (a) of FIG. 5, when looking at the correlation between the average height h of the spline patch surface and the color temperature distribution, it can be seen that the change in color temperature is improved as h becomes larger. In this case, in order to obtain a desired sufficient improvement effect as a result of the simulation, it is preferable to form the average height h of the spline patch surface so as to be about h> d / 5.
또한, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 스프라인 패치면의 평균 높이(h)와 발광 각도 및 효율의 상관관계를 보게 되면 h를 변화시켰을 때 발광각 및 효율 또한 변화하게 되는 것을 확인할 수 있다. 이때 h가 커지면 발광각이 증대하고 그 결과 효율이 저하되므로, 발광각 및 효율이 종래와 같이 h=0이 되기 위하여 d/5〈h〈d/2의 범위에서 형성되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 5 (b), when the correlation between the average height h of the spline patch surface and the emission angle and efficiency is observed, it can be seen that the emission angle and efficiency also change when h is changed. . At this time, when h increases, the light emission angle increases, and as a result, the efficiency decreases. Therefore, the light emission angle and efficiency are preferably formed in a range of d / 5 < h <
더 나아가서, 도 5(c)에 나타낸 바와 같이 스프라인 패치면의 제어점 간격(d)과 색온도 분포의 상관관계에서 제어점 간격(d)을 변화시켰을 때 색온도 또한 변화하게 되는데, 시뮬레이션 결과 제어점의 간격(d)이 커지면 커질수록 색온도 변화의 개선효과가 적은 것을 확인할 수 있었고, 따라서 원하는 최적의 개선 효과를 얻기 위하여는 d〈R/25의 조건을 만족하도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.Furthermore, as shown in FIG. 5C, when the control point spacing d is changed in the correlation between the control point spacing d of the spline patch surface and the color temperature distribution, the color temperature also changes. As d) increased, it was confirmed that the improvement effect of the change in color temperature was less. Therefore, in order to obtain the desired optimal improvement effect, it may be preferable to be formed to satisfy the condition of d <R / 25.
따라서, 상기의 시뮬레이션 결과 본 발명의 스프라인 패치면은 제어점간 간격(d), 랜덤한 높이의 평균치(h), 렌즈 유효면의 직경(R)에 대하여 d〈R/25, d/5〈h〈d/2의 관계가 성립하도록 구성되는 것이 바람직하다.Therefore, as a result of the simulation, the spline patch surface of the present invention has d <R / 25, d / 5 <with respect to the distance d between the control points, the average value h of random heights, and the diameter R of the lens effective surface. It is preferable that the relationship h <d / 2 is established.
한편, 본 발명의 하나의 실시예에서와 같이 사출성형을 통해 렌즈의 상측면(혹은 하측면)에 형성된 스프라인 패치면은 렌즈의 일측면에 부착되는 시트(sheet)의 형태로도 얼마든지 형성될 수 있다.Meanwhile, as in one embodiment of the present invention, the spline patch surface formed on the upper side (or lower side) of the lens through injection molding may be formed in the form of a sheet attached to one side of the lens. Can be.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명용 LED 패키지의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of an LED package for illumination according to another embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명용 LED 패키지는 수납 홈을 형성하여 외곽을 이루는 패키지 본체(211)와, 상기 수납 홈의 저면에 노출되도록 상기 패키지 본체(211)에 형성된 제1 및 제2전극구조(213, 214)과, 상기 제1 및 제2전극구조(213, 214)에 각각 전기적으로 접속되고 상기 패키지 본체(211)의 수납 홈에 구비된 청색 발광다이오드 칩(217)과, 상기 청색 발광다이오드 칩(217)을 매립하여 형성되고 황색 형광체를 함유한 수지포장부(219)와, 상기 수지 포장부(219)상에 구비되고 상기 청색 발광다이오드 칩(217)으로부터 제공된 빛을 집광시키는 렌즈(221), 및 상기 렌즈(221)의 상측 및 하측면 중 적어도 일측 면에 구비되고 랜덤한 높이를 제어점으로 하여 각 제어점을 통과하는 스프라인 곡선으로 면이 구성된 스프라인 패치면이 적어도 일측면에 형성되어 렌즈(221)로부터 집광된 빛을 불규칙하게 재집광시키는 광학부재(223)를 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 6, the lighting LED package according to another embodiment of the present invention includes a package
이때에도 앞서서와 마찬가지로, 청색 발광다이오드 칩(217)은 근자외선 발광다이오드 칩일 수 있으며, 그 근자외선 발광다이오드 칩을 매립하여 형성하는 수지포장부(219)는 적색, 녹색, 청색의 형광체가 혼합되어 형성되거나 각각의 형광체를 포함하는 수지층이 순차적으로 적층하여 형성될 수 있다.In this case, as described above, the blue light emitting
여기서, 광학부재(223)는 렌즈의 평평한 상측 혹은 하측면에 부착되는 제1면과, 그 제1면의 반대측에 형성되어 스프라인 패치면이 형성된 제2면을 갖는 별도의 시트 혹은 플레이트(plate)로 이루어져 있다. 이때, 광학부재(223)의 재질은 상기 렌즈(221)의 재질과 동일한 것이 바람직하지만, 다른 재질을 이루어도 관계없다. 다만, 그 광학부재(223)가 다른 재질을 이룰 때 앞서 언급한 바 있는 스프라인 패치면의 제어점의 높이(h) 및 제어점간 간격(d)이 조금씩 변경될 수 있을 것이다.Here, the
이와 같은 부분을 제외한 기타 자세한 내용들은 앞선 제1실시예에서의 내용들로 대신하고자 한다.Other details except for this portion will be replaced by the contents in the first embodiment.
상기한 바와 같이 본 발명은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이다. As described above, the present invention may be substituted, modified, and changed in various forms by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 물론 아니고, 이후 기술되는 청구범위에 의하여 한정되어야 할 것이다.Accordingly, the scope of the present invention should not be limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but should be defined by the claims described below.
도 1은 종래 조명용 발광다이오드(LED) 패키지의 단면도1 is a cross-sectional view of a conventional light emitting diode (LED) package
도 2(a)는 도 1의 광선추적 결과를 나타내는 도면Figure 2 (a) is a view showing the ray tracing results of FIG.
도 2(b)는 도 1의 발광각도 특성을 나타내는 도면2 (b) is a view showing the light emission angle characteristic of FIG.
도 2(c)는 도 1의 색온도 분포를 나타내는 도면2 (c) is a diagram showing the color temperature distribution of FIG.
도 3(a)은 본 발명의 하나의 예에 따른 조명용 LED를 나타내는 입체도Figure 3 (a) is a three-dimensional view showing an LED for illumination according to an example of the present invention
도 3(b)는 도 3(a)의 단면도3 (b) is a cross-sectional view of FIG. 3 (a).
도 4(a)는 도 3(b)의 광선추적 결과를 나타내는 도면4 (a) is a diagram showing the ray tracing results of FIG. 3 (b).
도 4(b)는 도 3(b)의 색온도 분포를 나타내는 도면4 (b) is a diagram showing the color temperature distribution of FIG. 3 (b).
도 5(a)는 스프라인 패치면의 평균 높이(h)와 색온도 분포의 상관관계를 나타내는 그래프5 (a) is a graph showing the correlation between the average height h of the spline patch surface and the color temperature distribution.
도 5(b)는 스프라인 패치면의 평균 높이(h)와 발광 각도 및 효율의 상관관계를 나타내는 그래프5 (b) is a graph showing the correlation between the average height h of the spline patch surface, the light emission angle and the efficiency;
도 5(c)는 스프라인 패치면의 제어점의 간격(d)과 색온도 분포의 상관관계를 나타내는 그래프 5 (c) is a graph showing the correlation between the interval d between the control points of the spline patch surface and the color temperature distribution.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명용 LED 패키지의 단면도Figure 6 is a cross-sectional view of the LED package for illumination according to another embodiment of the present invention
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