KR20100061324A - 차량용 헤드라이트 - Google Patents

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KR20100061324A
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light
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김형근
이영진
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삼성엘이디 주식회사
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Abstract

본 발명은 발광소자 및 이를 구비하는 발광소자 패키지를 광원으로 사용하여 헤드라이트의 시인성을 향상시키고, 직사각형 형태의 끊김이 없는 광을 얻을 수 있는 배광특성이 우수한 차량용 헤드라이트에 관한 것이다.

Description

차량용 헤드라이트{Head Light for Vehicle}
본 발명은 헤드라이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광소자(LED) 패키지를 광원으로 구비하는 차량용 헤드라이트에 관한 것이다.
통상적으로 자동차에 장착되는 헤드라이트 장치의 광원으로는 소켓 전구를 이용한 광원을 사용하는데, 이러한 소켓 전구는 진공상태의 유리구 속에 불연성의 가스를 넣고 텅스텐 등의 선조(線條)를 전열 발광시켜 빛을 얻는 조명기구이다.
그러나, 기존의 소켓 전구는 수명이 짧고, 내충격성이 떨어져 교체주기가 짧다는 단점이 있으며, 따라서 최근에는 발광소자(LED), 네온 등과 같이 저전압이면서도 내구성이 우수하고, 절전효과가 있는 전구개발을 위하여 많은 노력과 관심이 집중되고 있다.
특히, 발광소자를 이용한 광원들이 속속 나오는 상황에서 초기 모바일용으로 나오던 소형 패키지가 이제는 대형 TV나 광고판, 조명, 자동차용 헤드라이트 등에 사용되면서 점차 대형화가 되고 있는 추세이다.
이러한 발광소자가 적용되는 차량용 헤드라이트는 복수개의 발광소자 칩을 연속적으로 배치하여 고휘도의 광원을 이룰 수 있다는 장점이 있으나, 배광특성에 있어서 직사각형 형태의 끊김이 없이 연속적인 광을 얻을 수 없다는 문제가 있다.
이는 발광소자 칩 사이의 간격에 의해 광이 분리되어 불연속적으로 보이게 되는 구조적인 문제에서 기인한다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 발광소자 및 이를 구비하는 발광소자 패키지를 광원으로 사용하여 헤드라이트의 시인성을 향상시키고, 직사각형 형태의 끊김이 없는 광을 얻을 수 있는 배광특성이 우수한 차량용 헤드라이트를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트는 적어도 하나의 발광소자 칩과, 상기 발광소자 칩을 실장하며 전기적으로 연결되는 연결단자를 구비하는 기판과, 형광체가 함유되어 있으며 상기 발광소자 칩과 상기 연결단자를 덮어 밀봉하는 수지층으로 이루어지는 발광소자 패키지; 상기 발광소자 패키지가 상부측에 구비되며, 상기 발광소자 패키지에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 방열부; 상기 발광소자 패키지 및 방열부의 상부측에 구비되어 상기 발광소자 패키지에서 출사되는 빛을 유도하여 반사시키는 반사부; 및 상기 반사부를 통해 반사되는 빛을 외부로 발산시키는 렌즈 커버부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광소자 패키지는 상기 발광소자 칩이 내부에 실장되며, 상기 발광소자 칩을 향해 하향경사지는 내주면을 따라 반사면을 이루는 캐비티를 상기 기판의 상부면에 구비하고, 상기 캐비티는 상기 수지층에 의해 충진될 수 있다.
또한, 상기 발광소자 패키지는 상기 수지층이 상기 기판의 상부면에 몰딩되 어 상기 발광소자 칩과 상기 연결단자를 일체로 밀봉할 수 있다.
또한, 상기 발광소자 패키지는 상기 발광소자 칩 사이의 간격을 포함하여 상기 발광소자 칩의 상부면과 측면이 상기 수지층에 의해 밀봉될 수 있다.
또한, 상기 방열부는 상기 발광소자 패키지를 실장하며, 상기 발광소자 패키지에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 히트싱크와, 상기 히트싱크의 하부측에 장착되어 열 방출의 효율을 높이기 위한 냉각팬을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 방열부가 장착되는 중앙홀과, 상기 반사부가 상기 발광소자 패키지의 상부측에 위치하도록 고정시키는 전방홀을 각각 형성하는 하우징을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 렌즈 커버부는 상기 하우징의 전방홀을 따라 장착되며 상기 반사부를 통해 반사되는 빛을 전방으로 안내하는 중공형 가이드와, 상기 가이드의 전방에 장착되는 렌즈를 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드라이트는 적어도 하나의 발광소자 칩과, 상기 발광소자 칩을 실장하며 전기적으로 연결되는 연결단자를 구비하는 기판과, 상기 발광소자 칩과 상기 연결단자를 덮어 밀봉하는 수지층과, 상기 수지층 상부에 형성되며 상기 발광소자 칩에서 방출된 빛의 파장을 변환하는 형광층을 구비하는 발광소자 패키지; 상기 발광소자 패키지가 상부측에 구비되며, 상기 발광소자 패키지에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 방열부; 상기 발광소자 패키지 및 방열부의 상부측에 구비되어 상기 발광소자 패키지에서 출사되는 빛을 유도하여 반사시키는 반사부; 및 상기 반사부를 통해 반사되는 빛을 외부로 발산시키는 렌즈 커버부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 형광층은 상기 수지층의 외측면에 도포되어 구비될 수 있다.
또한, 상기 형광층은 상기 수지층의 외측면에 하나 이상이 적층되어 구비될 수 있다.
또한, 상기 적층되는 형광층은 모두 동일한 형광체를 함유하거나 각 층별로 상이한 형광체를 함유할 수 있다.
또한, 상기 적층되는 형광층은 짧은 파장의 형광층이 상부에 위치하고, 긴 파장의 형광층이 하부에 위치하도록 파장의 길이에 따라 순차적으로 적층될 수 있다.
또한, 상기 발광소자 패키지는 상기 발광소자 칩 사이의 간격을 포함하여 상기 발광소자 칩의 상부면과 측면이 상기 연결단자와 함께 상기 수지층에 의해 일체로 밀봉될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트는 발광소자를 광원으로 사용하여 수명이 길고, 광효율 및 시인성이 향상되며, 직사각형 형태의 끊김이 없는 광을 얻을 수 있어 배광특성이 우수하다.
본 발명에 따른 차량용 헤드라이트의 실시예에 관한 구체적인 사항을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트가 장착된 모습을 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 헤드라이트를 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 차량용 헤드라이트를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트(10)는 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3), 반사부(200), 렌즈 커버부(300), 방열부(400)를 포함하여 구성된다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 상기 차량용 헤드라이트(10)는 복수개가 장착되는 것이 바람직하며, 상기 차량용 헤드라이트(10)에 인접하게 반사경(11)이 형성되어 헤드라이트(10)로부터 발광되는 빛을 자동차의 전방과 좌우측면으로 조사하도록 설계된다.
상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3)는 방열부(400)의 상부에 장착되며, 외부전원(미도시)과 전기적으로 연결되어 전원공급시 빛을 발광하는 광원기능을 수행한다.
도 4 내지 도 7을 참조하여 상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3)의 다양한 구조에 대해 보다 자세히 설명한다.
우선 도 4 및 도 5를 참조하여 수지층이 형광체를 함유하는 구조에 관한 발광소자 패키지에 대하여 설명한다.
도 4a는 발광소자 패키지의 일실시예를 나타내는 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이며, 도 4c와 도 4d는 도 4a의 발광소자 패 키지에서 발광소자 칩이 실장된 상태의 변형예들을 나타내는 평면도이다.
그리고, 도 5a는 상기 발광소자 패키지의 다른 실시예를 나타내는 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이며, 도 5c와 도 5d는 도 5a의 발광소자 패키지에서 발광소자 칩이 실장된 상태의 변형예들을 나타내는 평면도이다.
도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 발광소자 패키지(100,100-1)는 적어도 하나의 발광소자 칩(120)과, 상기 발광소자 칩(120)을 실장하며 전기적으로 연결되는 하나 이상의 연결단자(130)를 구비하는 기판(110)과, 형광체가 함유되어 있으며 상기 발광소자 칩(120)과 상기 연결단자(130)를 덮어 밀봉하는 수지층(140)으로 이루어진다.
상기 발광소자 칩(120)은 상기 기판(110)의 상부면에 실장되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 소정 파장의 빛을 출사하는 반도체소자의 일종이며, 도 4a와 도 4b 및 도 5a와 도 5b에서와 같이 복수개의 발광소자 칩(120)이 상기 기판(110)의 중심부에 구비될 수 있다.
이 경우, 상기 발광소자 칩(120)들은 청색 LED, 적색 LED 및 녹색 LED의 조합으로 이루어져 어레이됨으로써 백색광을 출사하도록 하는 것이 바람직하다.
그러나, 이에 한정하지 않고 도 4c 및 도 5c에서와 같이 단일의 발광소자 칩(120')이 상기 기판(110)의 중심부에 구비되는 것 또한 가능하다. 이때, 상기 발광소자 칩(120')은 청색 LED 또는 UV LED인 것이 바람직하며, 추후 설명하는 수지층(140)의 형광체를 통해 백색광을 출사하도록 한다.
또한, 도 4d 및 도 5d에서와 같이 상기 기판(110)의 중심부에 구비되는 긴 길이의 발광소자 칩(120'')을 중심으로 그 양 측에 보다 짧은 길이의 발광소자 칩(120)들이 대칭구조로 구비되는 것도 가능하다.
이 경우 상기 중심부에 구비되는 발광소자 칩(120'')은 그 양 측에 구비되는 발광소자 칩(120) 보다 1.5배 내지 2배 긴 길이를 가질 수 있으며, 녹색 LED인 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 발광소자 칩(120)은 금속 와이어(135)를 통해 와이어 본딩 방식으로 상기 기판(110)의 상부면에 패터닝되는 상기 연결단자(130)와 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 패키지(100)를 도시하는 도 4a 및 도 4b에서와 같이, 상기 기판(110)은 그 상부면에 상기 발광소자 칩(120) 및 연결단자(130)가 내부에 실장되며, 상기 발광소자 칩(120) 및 연결단자(130)를 향해 하향경사지는 내주면을 따라 반사면(116)을 이루는 캐비티(112)를 구비한다.
상기 캐비티(112)는 레이저 혹은 에칭(etching)을 통해 상기 기판(110)의 상부면을 소정 크기로 함몰형성하여 구비되거나, 상기 기판(110)의 상부면 테두리를 따라서 수지(114)를 소정 높이로 몰딩함으로써 상기 반사면(116)을 돌출형성하여 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 반사면(116)의 보다 효율적인 구현을 위해 상기 반사면(116)의 표면에는 고반사율을 갖는 반사막이 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 캐비티(112)는 형광체를 함유하는 수지층(140)에 의해 충진되어 상기 발광소자 칩(120), 금속 와이어(135), 연결단자(130)와 함께 상기 기 판(110)의 상부면을 일체로 덮어 밀봉함으로써 상기 캐비티(112) 내에 배치되는 상기 발광소자 칩(120) 등을 보호한다.
이때, 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 발광소자 칩(120) 사이의 간격을 포함하여 상기 발광소자 칩(120)의 상부면과 측면이 상기 수지층(140)에 의해 밀봉되도록 한다.
따라서, 종래의 발광소자 패키지에서 연속적으로 배치되는 발광소자 칩의 상부면에만 형광체를 도포함으로써 칩들 사이의 간격에 의해 조사되는 광이 연속적이지 않고 불연속적으로 분리되어 보이는 문제를 해결할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지(100-1)를 도시하는 도 5a 및 도 5b에서와 같이, 상기 기판(110)의 편평한 상부면에는 상기 수지층(140)이 소정 크기 및 높이로 몰딩되어 상기 발광소자 칩(120)과 상기 연결단자(130)를 일체로 덮어 밀봉한다.
이 경우에도 마찬가지로 상기 발광소자 패키지(100-1)는 상기 발광소자 칩(120) 사이의 간격을 포함하여 상기 발광소자 칩(120)의 상부면과 측면이 상기 수지층(140)에 의해 밀봉되도록 한다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 수지층 상부에 형성되며, 형광체를 함유하여 상기 발광소자 칩에서 방출된 빛의 파장을 변환하는 형광층을 구비하는 구조에 관한 발광소자 패키지에 대해 설명한다.
도 6a는 도 4a에서 도시하는 발광소자 패키지의 다른 실시예를 나타내는 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이며, 도 6c는 도 6b의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 6에서 도시하는 발광소자 패키지(100-2)는 그 구성이 도 4의 실시예와 실질적으로 동일하다. 다만, 형광체를 함유하는 형광층이 상기 수지층의 상부에 구비되는 점에서 차이가 있으므로, 도 4의 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고 도 6의 실시예에서 달라지는 구성에 대해서만 상술하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 캐비티(112)에 충진되어 상기 발광소자 칩(120), 금속 와이어(135), 연결단자(130)와 함께 상기 기판(110)의 상부면을 일체로 덮어 밀봉하는 상기 수지층(140)은 형광체를 함유하지 않는다.
다만, 상기 수지층(140)은 도 4의 실시예에서와 마찬가지로 상기 발광소자 칩(120) 사이의 간격을 포함하여 상기 발광소자 칩(120)의 상부면과 측면을 상기 연결단자(130)와 함께 일체로 밀봉하는 점에서는 동일하다.
상기 수지층(140)은 상부에 형광체를 함유하여 상기 발광소자 칩(120)에서 방출된 빛의 파장을 변환하는 형광층(150)을 구비한다.
상기 형광층(150)은 상기 수지층(140)의 상부에 구비되는데, 상기 수지층(140)의 외측면에 도포되어 구비될 수 있으며, 상기 수지층(140)의 외측면에 레이어 형태로 부착되어 구비될 수도 있다. 이 경우 상기 형광층(150)은 하나 이상이 레이어가 적층되어 구비는 것이 바람직하다.
도 6b에서와 같이, 상기 형광층(150) 내에는 빛의 파장을 변환하기 위해 형광체가 분산되어 함유되는데, 상기 형광체는 청색, 녹색, 적색 및 황색 형광체 중 적어도 하나 이상의 형광체가 혼합되어 함유될 수 있다.
또한, 도 6c에서와 같이 다층 구조(도면에서는 3개의 층으로 적층되는 구조를 도시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아님)로 적층되는 경우 상기 적층되는 형광층(150)은 모두 동일한 형광체를 함유하거나 각 층별로 상이한 형광체를 함유할 수 있다.
그리고, 상기 적층되는 형광층(150)은 짧은 파장의 형광층이 상부에 위치하고, 긴 파장의 형광층이 하부에 위치하도록 파장의 길이에 따라 순차적으로 적층되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 발광소자 칩(120)이 UV 발광소자 칩인 경우 상기 발광소자 칩(120)위에 형성되는 제1 형광층(150'-1)은 적색광(R)을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어질 수 있다. 상기 적색광(R)을 방출하는 형광체로는 자외선에 의해 여기되어 580㎚ ~ 700㎚ 범위의 파장, 바람직하게는 600㎚ ~ 650㎚ 범위의 파장을 가진 광을 방출하는 형광물질이 사용될 수 있다.
상기 제2 형광층(150'-2)은 상기 제1 형광층(150'-1) 위에 적층되며, 녹색광(G)을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어질 수 있다. 상기 녹색광을 방출하는 형광체로는 자외선에 의해 여기되어 500㎚ ~ 550㎚ 범위의 파장을 가진 광을 방출하는 형광물질이 사용될 수 있다.
상기 제3 형광층(150'-3)은 상기 제2 형광층(150'-2) 위에 적층되며, 청색광(B)을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어질 수 있다. 상기 청색광을 방출하는 형광체로는 자외선에 의해 여기되어 420㎚ ~ 480㎚ 범위의 파장을 가진 광을 방출하는 형광물질이 사용될 수 있다.
상기한 구성을 통해 UV 발광다이오드 칩에서 방출된 자외선은 제1 형광층(150'-1), 제2 형광층(150'-2) 및 제3 형광층(150'-3) 내에 함유된 서로 다른 종류의 형광체들을 여기시키게 된다. 이에 따라 각 형광층으로부터 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)이 각각 방출되고, 어러한 세 가지 색상의 광이 조합되어 백색광(W)을 형성하게 되는 것이다.
특히, 자외선을 형광 전환하기 위한 형광층을 다층, 즉 3층으로 형성하되, 가장 긴 파장의 광, 즉 적색광(R)을 방출하는 제1 형광층(150'-1)을 UV 발광다이오드 칩(120)위에 먼저 적층하고, 그 위에 보다 짧은 파장의 광, 즉 녹색광(G)과 청색광(B)을 방출하는 제2 형광층(150'-2) 및 제3 형광층(150'-3)들을 순차적으로 적층한다.
이와 같이 광전환 효율이 가장 낮은 적색광(R)을 방출하는 형광체가 함유된 제1 형광층(150'-1)이 UV 발광다이오드 칩(120)에 가장 가까이 위치함으로써, 제1 형광층에서의 광전환 효율이 상대적으로 높아지게 되고, 이에 따라 발광다이오드 칩(120)의 전체적인 광전환 효율이 향상될 수 있다.
만일, 상기 발광소자 칩(120)이 여기광으로서 420㎚ ~ 480㎚ 범위의 파장을 가진 청색광(B)을 방출하는 발광소자 칩인 경우, 상기 발광소자 칩(120) 위에 형성되는 제1 형광층(150'-1)은 적색광(R)을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어고, 상기 제1 형광층(150'-1) 위에 적층되는 제2 형광층(150'-2) 및 제3 형광층(150'-3)은 수지에 녹색광(G) 또는 황색광(Y)을 방출하는 형광체가 혼합되어 이루어진다.
이와 같은 구성을 통해 상기 발광소자 칩(120)에서 방출된 청색광(B)은 제1 형광층(150'-1) 내에 함유된 형광체를 여기시켜 적색광(R)을 방출시키고, 제2 형광층(150'-2)과 제3 형광층(150'-3) 내에 함유된 형광체를 여기시켜 녹색광(G) 또는 황색광(Y)을 방출시킨다. 이와 같이 다층 형광층으로부터 방출되는 적색광(R)과 녹색광(G)(또는 황색광(Y))과 발광소자 칩(120)에서 발생되는 청색광(B)이 조합되어 백색광(W)이 형성되는 것이다.
한편, 도 7a는 도 5a에서 도시하는 발광소자 패키지의 다른 실시예를 나타내는 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이며, 도 7c는 도 7b의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 7에서 도시하는 발광소자 패키지(100-3)는 그 구성이 도 5의 실시예와 실질적으로 동일하다. 다만, 형광체를 함유하는 형광층이 상기 수지층의 외측면에 구비되는 점에서 차이가 있으므로, 도 5의 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고 도 7의 실시예에서 달라지는 구성에 대해서만 상술하기로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110)의 편평한 상부면에 구비되어 상기 발광소자 칩(120), 금속 와이어(135), 연결단자(130)와 함께 상기 기판(110)의 상부면을 일체로 덮어 밀봉하는 상기 수지층(140)은 형광체를 함유하지 않는다.
그리고, 이러한 수지층(140)은 형광체를 함유하지 않고 상기 수지층(140)의 상부에 구비되는 형광층(150) 내에 상기 형광체가 함유되는 점에서 도 6의 실시예와 동일하다.
즉, 도 7b에서와 같이, 상기 형광층(150) 내에 함유되는 형광체는 청색, 녹 색, 적색 및 황색 형광체 중 적어도 하나 이상의 형광체가 혼합되어 함유될 수 있다.
또한, 도 7c에서와 같이 다층 구조(도면에서는 3개의 층으로 적층되는 구조를 도시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아님)로 적층되는 경우 상기 적층되는 형광층(150)은 모두 동일한 형광체를 함유하거나 각 층별로 상이한 형광체를 함유할 수 있다.
그리고, 상기 적층되는 형광층(150)은 짧은 파장의 형광층이 상부에 위치하고, 긴 파장의 형광층이 하부에 위치하도록 파장의 길이에 따라 순차적으로 적층될 수 있다.
상기 형광층(150)의 구체적인 구조는 도 6b 및 도 6c의 형광층(150)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 방열부(400)는 히트싱크(410)와 냉각팬(420)을 포함하며, 상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3)가 상부측에 구비되어 상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3)에서 발생되는 열을 외부로 방출한다.
구체적으로, 상기 히트싱크(410)는 상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3)를 상부면에 실장하며, 상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3)에서 발생하는 고온의 열을 외부로 방출한다. 이때, 넓은 표면적을 가지도록 하부면에 복수개의 홈을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 냉각팬(420)은 상기 히트싱크(410)의 하부측에 장착되어 상기 히트싱크(410)의 열 방출 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 반사부(200)는 상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3) 및 방열부(400)의 상부측에 구비되어 상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3)에서 출사되는 빛을 유도하여 반사시킨다.
도 2 및 도 3에서와 같이 상기 반사부(200)는 단면이 돔 형상으로 형성되어 상기 발광소자 칩(120)에서 발광되는 빛을 자동차의 전방을 향하도록 안내하며, 전방이 개방된 형상으로 형성되어 상기 반사된 빛이 외부로 출사되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트(10)는 상기 방열부(400) 및 상기 반사부(200)를 고정시켜 지지하는 하우징(500)을 더 포함한다.
구체적으로 상기 하우징(500)은 일면에 상기 방열부(400)가 결합하여 장착되기 위한 중앙홀(530)을 관통형성하며, 상기 면과 일체로 연결되어 직각방향으로 절곡되는 타면에 상기 반사부(200)가 상기 발광소자 패키지(100,100-1,100-2,100-3)의 상부측에 위치하도록 고정시키는 전방홀(520)을 관통형성한다.
따라서, 상기 반사부(200)의 개방된 전방이 상기 전방홀(520)과 대응되도록 상기 반사부(200)가 상기 하우징(500)에 고정되어 상기 반사부(200)를 통해 반사된 빛이 상기 전방홀(520)을 통과하여 외부로 출사되도록 한다.
상기 렌즈 커버부(300)는 상기 반사부(200)를 통해 반사되어 출사되는 빛을 외부로 발산시키며, 중공형의 가이드(320) 및 렌즈(310)를 포함한다.
구체적으로 상기 가이드(320)는 상기 하우징(500)의 전방홀(520)을 따라 장착되며, 상기 반사부(200)를 통해 반사되어 상기 전방홀(520)을 통과하는 빛을 전방으로 안내한다.
상기 가이드(320)는 상기 렌즈(310)를 내부에 수용하도록 중공형의 원통구조를 가지며 사출성형을 통해 형성되는 플라스틱 사출물이다.
그리고, 상기 렌즈(310)는 상기 가이드(320)의 전방에 장착되어 빛을 자동차의 전방을 향하도록 굴절시켜 분산시키며, 투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트는 빛을 출사하는 광원인 발광소자 패키지에서 발광소자 칩 및 이와 전기적으로 연결되는 연결단자가 형광체를 함유하는 수지층에 의해 일체로 밀봉되거나 수지층의 외측면에 형광체를 함유하는 형광층을 구비함으로써, 연속적으로 배치되는 발광소자 칩 사이의 간격에 상관없이 조사되는 광이 연속적이며, 끊김이 없는 광을 얻을 수 있어 배광특성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트가 장착된 모습을 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 헤드라이트를 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차량용 헤드라이트를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트에서 발광소자 패키지의 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4c와 도 4d는 도 4a의 발광소자 패키지에서 발광소자 칩이 실장된 상태의 변형예들을 나타내는 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드라이트에서 발광소자 패키지의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 5c와 도 5d는 도 5a의 발광소자 패키지에서 발광소자 칩이 실장된 상태의 변형예들을 나타내는 평면도이다.
도 6a는 도 4a에서 도시하는 발광소자 패키지의 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 6c는 도 6b의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 7a는 도 5a에서 도시하는 발광소자 패키지의 다른 실시예를 나타내는 평 면도이다.
도 7b는 도 7a의 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 7c는 도 7b의 변형예를 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10...... 차량용 헤드램프
100,100-1,100-2,100-3....... 발광소자 패키지
110...... 기판 120...... 발광소자 칩
130...... 연결단자 140...... 수지층
150...... 형광층 200...... 반사부
300...... 렌즈 커버부 400...... 방열부

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 발광소자 칩과, 상기 발광소자 칩을 실장하며 전기적으로 연결되는 연결단자를 구비하는 기판과, 형광체가 함유되어 있으며 상기 발광소자 칩과 상기 연결단자를 덮어 밀봉하는 수지층으로 이루어지는 발광소자 패키지;
    상기 발광소자 패키지가 상부측에 구비되며, 상기 발광소자 패키지에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 방열부;
    상기 발광소자 패키지 및 방열부의 상부측에 구비되어 상기 발광소자 패키지에서 출사되는 빛을 유도하여 반사시키는 반사부; 및
    상기 반사부를 통해 반사되는 빛을 외부로 발산시키는 렌즈 커버부;
    를 포함하는 차량용 헤드라이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는 상기 발광소자 칩이 내부에 실장되며, 상기 발광소자 칩을 향해 하향경사지는 내주면을 따라 반사면을 이루는 캐비티를 상기 기판의 상부면에 구비하고, 상기 캐비티는 상기 수지층에 의해 충진되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는 상기 수지층이 상기 기판의 상부면에 몰딩되어 상기 발광소자 칩과 상기 연결단자를 일체로 밀봉하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는 상기 발광소자 칩 사이의 간격을 포함하여 상기 발광소자 칩의 상부면과 측면이 상기 수지층에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 발광소자 패키지를 실장하며, 상기 발광소자 패키지에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 히트싱크와, 상기 히트싱크의 하부측에 장착되어 열 방출의 효율을 높이기 위한 냉각팬을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방열부가 장착되는 중앙홀과, 상기 반사부가 상기 발광소자 패키지의 상부측에 위치하도록 고정시키는 전방홀을 각각 형성하는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 렌즈 커버부는 상기 하우징의 전방홀을 따라 장착되며 상기 반사부를 통해 반사되는 빛을 전방으로 안내하는 중공형 가이드와, 상기 가이드의 전방에 장착되는 렌즈를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  8. 적어도 하나의 발광소자 칩과, 상기 발광소자 칩을 실장하며 전기적으로 연결되는 연결단자를 구비하는 기판과, 상기 발광소자 칩과 상기 연결단자를 덮어 밀봉하는 수지층과, 상기 수지층 상부에 형성되며 상기 발광소자 칩에서 방출된 빛의 파장을 변환하는 형광층을 구비하는 발광소자 패키지;
    상기 발광소자 패키지가 상부측에 구비되며, 상기 발광소자 패키지에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 방열부;
    상기 발광소자 패키지 및 방열부의 상부측에 구비되어 상기 발광소자 패키지에서 출사되는 빛을 유도하여 반사시키는 반사부; 및
    상기 반사부를 통해 반사되는 빛을 외부로 발산시키는 렌즈 커버부;
    를 포함하는 차량용 헤드라이트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 형광층은 상기 수지층의 외측면에 도포되어 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 형광층은 상기 수지층의 외측면에 하나 이상이 적층되어 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적층되는 형광층은 모두 동일한 형광체를 함유하거나 각 층별로 상이한 형광체를 함유하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 적층되는 형광층은 짧은 파장의 형광층이 상부에 위치하고, 긴 파장의 형광층이 하부에 위치하도록 파장의 길이에 따라 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는 상기 발광소자 칩 사이의 간격을 포함하여 상기 발광소자 칩의 상부면과 측면이 상기 연결단자와 함께 상기 수지층에 의해 일체로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드라이트.
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KR101425967B1 (ko) * 2012-10-25 2014-08-05 은종호 색수차가 보정되는 차량용 헤드라이트

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