KR20110087712A - 발광소자 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

발광소자 패키지 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20110087712A
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김형진
지용근
김진종
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삼성엘이디 주식회사
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Abstract

본 발명은 발광소자 패키지를 제공한다. 본 발명에 따른 발광소자 패키지는 발광 소자들을 구비하는 발광소자 모듈, 발광소자 모듈 상에 배치되며 발광 소자들과 상하로 정렬된 렌즈들을 구비하는 렌즈부, 개방된 상부를 가지며 발광소자 모듈을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징, 하우징의 개방된 상부를 덮는 커버부, 그리고 발광소자 모듈, 렌즈부, 하우징 및 커버부를 결합시키는 결합 부재를 포함하되, 결합 부재는 커버부 및 하우징 중 어느 하나에 구비된 너트부 및 커버부 및 하우징 중 다른 하나에 구비되며, 지지면을 관통하여 너트부에 결합되는 볼트부를 포함한다.

Description

발광소자 패키지 및 그 제조 방법{LUMINOUS ELEMENT PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 발광소자 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 효율 및 방열 효율을 향상시킨 발광소자 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광소자 패키지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)와 같은 발광 소자를 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 자동화 기기, 그리고 조명기기 등에 구비시키기 위해, 상기 발광 소자를 패키지화한 것이다. 일반적으로 발광소자 패키지는 적어도 하나의 발광소자를 구비하는 발광소자 모듈, 상기 발광소자의 배광 각도를 조절하는 렌즈부, 그리고 상기 발광소자의 보호 및 방열을 위한 하우징을 구비한다. 이러한 발광소자 모듈, 렌즈부, 그리고 하우징의 결합 구조 및 그 결합의 정밀도에 따라 발광소자 패키지의 방열 효율, 그리고 광학 특성이 결정된다. 따라서, 이러한 방열 효율 및 광학 특성을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지의 결합 구조가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광소자 패키지 구성들의 결합 정밀도를 향상시켜 방열 효율 및 광학 특성을 향상시킨 발광소자 패키지를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광소자 패키지의 구성들을 단순하고 용이하게 결합시킬 수 있는 발광소자 패키지를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광소자 패키지 구성들의 결합 정밀도를 향상시켜 방열 효율 및 광학 특성이 향상된 발광소자 패키지의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단순하고 용이한 결합구조를 갖는 발광소자 패키지의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 발광소자 패키지는 발광 소자들을 구비하는 발광소자 모듈, 상기 발광소자 모듈 상에 배치되며 상기 발광 소자들과 상하로 정렬된 렌즈들을 구비하는 렌즈부, 개방된 상부를 가지며 상기 발광소자 모듈을 지지하는 지지면을 갖는 하우징, 상기 하우징의 개방된 상부를 덮는 커버부, 그리고 상기 발광소자 모듈, 상기 렌즈부, 상기 하우징 및 상기 커버부를 결합시키기 위한 결합 부재를 포함하되, 상기 결합 부재는 상기 커버부 및 상기 하우징 중 어느 하나에 구비된 너트부 및 상기 커버부 및 상기 하우징 중 다른 하나에 구비되며, 상기 지지면을 관통하여 상기 너트부에 결합되는 볼트부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 너트부는 상기 커버부의 중앙 하부에 구비되며, 상기 볼트부는 상기 하우징의 중앙 내부에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 발광소자 모듈은 상기 발광 소자들을 지지하는 소자 지지판을 더 포함하되, 상기 소자 지지판은 상기 소자 지지판의 중앙을 관통하는 제1 관통홀을 가지고, 상기 너트부는 상기 제1 관통홀을 관통할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 발광 소자들은 상기 소자 지지판의 중심을 기준으로 상기 소자 지지판의 주변 영역에 일정한 각도로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 렌즈부는 상기 렌즈들을 지지하는 렌즈 지지판을 더 포함하되, 상기 렌즈 지지판은 상기 렌즈 지지판의 중앙을 관통하는 제2 관통홀을 가지고, 상기 너트부는 상기 제2 관통홀을 관통할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 렌즈들은 상기 소자 지지판의 중심을 기준으로 상기 소자 지지판의 주변 영역에 일정한 각도로 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 렌즈부는 상기 렌즈들의 하부에 구비된 소자 삽입홈을 더 포함하되, 상기 발광 소자들은 상기 소자 삽입홈에 삽입될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 커버부는 상기 렌즈들을 노출시키는 렌즈 삽입홀을 갖는 커버판을 포함하고, 상기 렌즈들은 상기 렌즈 삽입홀에 삽입될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 렌즈부와 상기 커버부 사이에 배치된 옵션 부재를 더 포함하되, 상기 옵션 부재는 렌즈, 디퓨저(diffuser) 및 컬러필터 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 발광 소자들로부터 발생되는 열을 외부로 방출시키는 방열부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방열부는 상기 하우징과 일체로 제공되며, 상기 방열부는 외부 공기와의 접촉면적을 증가시키기 위한 방열 플레이트들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징은 버 도피부재를 더 포함하되, 상기 버 도피부재는 상기 지지면의 가장자리를 따라 형성된 가장자리 홈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징은 버 도피부재를 더 포함하되, 상기 버 도피부재는 상기 지지면의 중앙에 형성되며, 상기 너트부의 일부가 삽입되는 중앙 홈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 발광소자 패키지는 발광 소자를 지지하며, 인쇄회로기판을 구비하는 소자 지지판, 상기 발광 소자의 배광 각도를 조절하는 렌즈를 지지하는 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판이 접촉되는 지지면을 구비하는 하우징, 그리고 상기 하우징의 개방된 상부를 덮는 커버판을 구비하되, 상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징의 결합 구조는 상기 커버판과 상기 하우징의 나사결합 구조를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 커버판과 상기 하우징의 나사결합 구조는 상기 커버판 및 상기 하우징 중 어느 하나에 너트부를 제공하고, 상기 커버부 및 상기 하우징 중 다른 하나에 상기 너트부에 나사결합되는 볼트부를 제공하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징은 상기 지지면의 중앙을 관통하는 중앙홀을 구비하고, 상기 볼트부는 상기 중앙홀을 관통하여 상기 너트부에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징은 버 도피부재를 더 포함하되, 상기 버 도피부재는 상기 소자 지지판의 커팅면에 대응되는 상기 지지면의 위치에 형성된 홈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 홈은 상기 지지면의 가장자리를 따라 형성된 가장자리 홈 및 상기 지지면의 중앙에 형성되며 상기 너트부의 일부가 삽입되는 중앙 홈을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은 발광 소자를 지지하는 소자 지지판, 상기 발광 소자의 배광 각도를 조절하는 렌즈를 지지하는 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징 및 상기 하우징을 덮는 커버판을 준비하는 단계, 상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 차례로 상하 배치하는 단계, 그리고 상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 결합하는 단계를 포함하되, 상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 결합하는 단계는 상기 커버판과 상기 하우징 사이에 상기 렌즈 지지판 및 상기 소자 지지판을 개재하여, 상기 커버판과 상기 하우징을 나사결합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 커버판과 상기 하우징을 나사결합하는 단계는 상기 커버부 및 상기 하우징 중 어느 하나에 너트부를 제공하는 단계, 상기 커버부 및 상기 하우징 중 다른 하나에 볼트부를 제공하는 단계, 그리고 상기 볼트부가 상기 지지면을 관통하여 상기 너트부에 나사결합시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 커버판과 상기 하우징을 나사결합하는 단계는 상기 너트부를 상기 렌즈 지지판 및 상기 소자 지지판을 관통시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 결합하는 단계는 상기 발광 소자와 상기 렌즈를 상하 정렬시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 발광 소자와 상기 렌즈의 상하 정렬시키는 단계는 상기 렌즈 지지판에 소자 삽입홈을 형성하여, 상기 소자 지지판과 상기 렌즈 지지판의 결합시, 상기 발광 소자가 상기 소자 삽입홈 내부로 자기 정렬되어 삽입되도록 하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 결합하는 단계는 상기 렌즈와 상기 커버부를 상하 정렬시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 렌즈와 상기 커버부를 상하 정렬시키는 단계는 상기 커버부에 렌즈 삽입홈을 형성하여, 상기 커버부와 상기 렌즈 지지판의 결합시, 상기 렌즈가 상기 렌즈 삽입홈 내부로 자기 정렬되어 삽입되도록 하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 소자 지지판의 커팅면에 대응되는 상기 지지면의 위치에 홈을 형성하여, 상기 소자 지지판에 형성된 버(burr)를 도피시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 홈을 형성하는 단계는 상기 지지면의 가장자리를 따라 가장자리 홈을 형성하는 단계 및 상기 지지면의 중앙에 상기 너트부의 일부가 삽입되는 중앙 홈을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 하우징과 커버부의 결합에 의해, 나머지 발광소자 패키지의 구성들이 조립되어 결합되는 구조를 갖는 발광소자 패키지를 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 단순한 결합 구조 및 용이한 조립 구조를 갖는 발광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 발광소자 모듈에 형성된 버(burr)를 처리하기 위한 버 도피부재를 구비하는 발광소자 패키지를 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 발광소자 모듈에 형성된 버(burr)에 의한 결합 정밀도 저하 및 방열 효율 저하를 방지하는 발광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 발광소자 모듈, 하우징, 렌즈부 및 커버부가 조립되는 과정에서, 상기 발광소자 모듈의 발광 다이오드들, 상기 렌즈부의 렌즈들 및 상기 커버부의 렌즈 삽입홀이 서로 상하로 정렬되도록 하는 발광소자 패키지를 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 발광 다이오드들 및 상기 발광 다이오드들의 배광 각도를 조절하는 상기 렌즈들의 정렬을 상기 발광소자 패키지의 구성들의 구조를 통해 이루어지도록 하여, 발광 다이오드들의 배광 각도를 정밀하고 용이하게 조절함으로써, 광학 특성이 향상된 발광소자 패키지 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지의 일 변형예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지의 다른 변형예를 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지를 보여주는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 서로 조립되어 결합되는 발광소자 모듈(110), 하우징(120), 렌즈부(130), 그리고 커버부(140)를 포함할 수 있다.
상기 발광소자 모듈(110)은 복수의 발광 소자들을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 발광소자 모듈(110)은 소자 지지판(112) 및 상기 소자 지지판(112)에 구비된 발광 다이오드들(Light Emitting Diodes: LEDs: 114)을 포함할 수 있다. 상기 소자 지지판(112)은 대체로 원판 형상으로 제공되어, 상기 발광 다이오드들(114)을 지지할 수 있다. 상기 소자 지지판(112)은 상기 발광 다이오드들(114)에 전기적으로 연결된 인쇄회로기판(PCB)을 포함할 수 있다. 상기 소자 지지판(112)은 상기 소자 지지판(112)의 중앙을 관통하는 제1 관통홀(112a)을 가질 수 있다. 상기 발광 다이오드들(114)은 상기 소자 지지판(112)의 중심을 기준으로 상기 소자 지지판(112)의 주변 영역을 따라 균등한 간격으로 배치될 수 있다. 상기와 같은 구조의 발광소자 모듈(110)은 복수의 발광 다이오드들(114)을 구비하는 발광 다이오드 어레이의 형태로 제공될 수 있다.
상기 하우징(120)은 보호부(122) 및 상기 보호부(122)의 하부에 구비된 방열부(124)를 포함할 수 있다. 상기 보호부(122)는 개방된 상부를 갖는 원통 형상을 가질 수 있다. 이에 더하여, 상기 보호부(122)는 상기 소자 지지판(112)을 지지하기 위한 지지면(122a)을 가질 수 있다. 상기 지지면(122a)은 상기 소자 지지판(112)과 접촉되는 면일 수 있다. 상기와 같은 구조의 보호부(122)는 상기 발광소자 모듈(110), 상기 렌즈부(130) 및 상기 커버부(140)가 설치되기 위한 설치 공간을 제공할 수 있다. 상기 방열부(124)는 상기 설치 공간에 배치된 상기 발광 다이오드들(114)로부터 발생되는 열을 외부로 배출시킬 수 있다. 상기 발광 다이오드들(114)의 방열 효율의 향상을 위해, 상기 방열부(124)는 외부와의 접촉면적을 증가시키는 복수의 방열 플레이트들(124a)을 구비할 수 있다.
한편, 상기 하우징(120)은 버 도피부재(126)을 더 구비할 수 있다. 상기 버 도피부재(126)는 상기 소자 지지판(112)에 형성된 버(burr: 미도시됨)로 인한, 상기 소자 지지판(112)과 상기 하우징(120)의 결합 정밀도의 저하 및 상기 발광소자 모듈(110)의 방열 효율의 저하를 방지하기 위한 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 소자 지지판(112)이 인쇄회로기판을 포함하는 경우, 상기 소자 지지판(112)에는 인쇄회로기판의 절단 과정에서 발생된 버(burr)가 잔류할 수 있다. 상기 버는 상기 소자 지지판(112)과 상기 하우징(120)의 결합 정밀도를 저하시킬 뿐 아니라, 상기 소자 지지판(112)과 상기 하우징(120) 사이에 갭(gap)을 발생시켜, 상기 발광 다이오드들(114)의 방열 효율을 저하시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 버 도피부재(126)는 상기 소자 지지판(112)의 커팅면에 대응되는 상기 지지면(122a)의 위치에 형성된 홈(groove)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 버 도피부재(126)는 상기 지지면(122a)의 가장자리에 형성된 가장자리 홈(126a) 및 상기 지지면(122a)의 중앙에 형성된 중앙 홈(126b)을 포함할 수 있다. 상기 가장자리 홈(126a)은 상기 소자 지지판(112)의 가장자리 커팅면에 대응되는 위치에 형성되며, 상기 중앙 홈(126b)는 상기 소자 지지판(112)의 중앙 커팅면에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 소자 지지판(112)의 가장자리 커팅면에 형성된 버는 상기 가장자리 홈(126a) 내부로 진입되어 처리되고, 상기 소자 지지판(112)의 중앙 커팅면에 형성된 버는 상기 중앙 홈(126b) 내부로 진입되어 처리될 수 있다.
상기와 같은 버 도피부재(126)에 의해, 상기 소자 지지판(112)은 상기 하우징(120)의 지지면(122a)에 갭(gap) 없이 밀착되어 결합될 수 있어, 상기 발광소자 모듈(110)과 상기 하우징(120)의 결합 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이에 더하여, 상기 소자 지지판(112)과 상기 지지면(122a) 사이에 상기 버에 의한 갭의 발생이 방지되어, 방열용 그리스(thermal grease)와 같은 방열 유도 물질을 상기 소자 지지판(112)과 상기 지지면(122a) 사이에 제공하지 않아도, 상기 발광 다이오드들(114)의 방열 효율을 충분히 확보할 수 있다.
상기 렌즈부(130)는 상기 발광 다이오드들(114)로부터 방출되는 광을 기설정된 배광 각도로 조절할 수 있다. 일 예로서, 상기 렌즈부(130)는 렌즈 지지판트(132) 및 상기 렌즈 지지판(132)에 구비된 복수의 렌즈들(134)을 구비할 수 있다. 상기 렌즈 지지판(132)은 상기 소자 지지판(112)과 상응하는 원판 형상을 가질 수 있다. 상기 렌즈 지지판(132)은 상기 렌즈 지지판(132)의 중앙을 관통하는 제2 관통홀(132a)을 가질 수 있다. 상기 렌즈들(134)은 상기 렌즈 지지판(132)의 중심을 기준으로 균등한 각도로 배치될 수 있다. 이에 더하여, 상기 렌즈들(134)은 상기 발광 다이오드들(114)과 상하로 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 발광 다이오드들(114)과 상기 렌즈들(134)의 상하 정렬을 위해, 상기 렌즈부(130)는 소자 삽입홈(136)을 더 구비할 수 있다. 상기 소자 삽입홈(136)은 상기 렌즈들(134)의 하부에 형성될 수 있다. 상기 소자 삽입홈(136)은 상기 발광 다이오드들(114)이 삽입되어 설치되는 공간을 제공할 수 있다.
상기 커버부(140)는 상기 하우징(120)의 개방된 상부를 덮을 수 있다. 상기 커버부(140)는 렌즈 삽입홀(144)을 갖는 커버판(142)을 포함할 수 있다. 상기 커버판(142)은 상기 하우징(120)의 개방된 상부를 덮도록, 원판 형상으로 제공될 수 있다. 상기 렌즈 삽입홀(144)은 상기 렌즈들(134)을 노출시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 렌즈 삽입홀(144)은 상기 렌즈들(134)과 상하로 대향되는 상기 커버판(142)의 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 발광소자 모듈(110), 상기 하우징(120), 상기 렌즈부(130) 및 상기 커버부(140)를 결합시키기 위한 결합 부재(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 결합 부재(150)는 상기 하우징(120)과 상기 커버부(140)의 결합에 의해, 상기 발광소자 모듈(110), 상기 하우징(120), 상기 렌즈부(130) 및 상기 커버부(140)가 조립되어 결합되도록 하기 위한 것일 수 있다. 일 예로서, 상기 결합 부재(150)는 너트부(152) 및 볼트부(154)를 포함할 수 있다. 상기 너트부(152)는 상기 커버부(140)의 중앙 하부에 구비될 수 있다. 상기 너트부(152)는 상기 커버판(142)으로부터 하우징(120)을 향해 돌출된 형상을 가지며, 내부에는 제1 나사산(152a)이 형성될 수 있다. 상기 너트부(152)의 일부는 상기 버 도피부재(126)의 중앙 홈(126b)에 삽입되도록 제공될 수 있다. 상기 볼트부(154)는 상기 하우징(120)의 중앙에 형성된 중앙홀(128)에 끼워지며, 상기 중앙홀(128)을 관통하여 상기 너트부(152)에 나사결합될 수 있다. 이를 위해, 상기 볼트부(154)에는 상기 제1 나사산(152a)에 상응하는 제2 나사산(154a)이 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 결합 부재(150)가 상기 커버부(142)에 상기 너트부(152)를 구비하고, 상기 볼트부(154)를 상기 하우징(120)에 구비하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기 너트부(152)와 상기 볼트부(154)의 위치는 다양하게 변경할 수 있다. 예컨대, 상기 결합 부재(150)는 상기 너트부(152)를 상기 하우징(120)에 구비시키고, 상기 볼트부(154)를 상기 커버부(140)에 구비시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 상기 결합 부재(150)가 상기 하우징(120)과 상기 커버부(140)를 나사결합하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기 결합 부재(150)의 결합 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 상기 결합 부재(150)는 상기 하우징(120)과 상기 커버부(140)를 핀(pin) 결합, 고리 끼움 결합, 또는 강제 끼움 결합 등의 다양한 방식으로 결합시킬 수 있다.
상기 발광소자 패키지(100)는 다음과 같이 조립되어 제조될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광소자 모듈(110), 하우징(120), 렌즈부(130) 및 커버부(140)를 준비할 수 있다. 그리고, 도 2를 참조하면, 상기 보호부(122)의 설치 공간 내부에 상기 발광소자 모듈(110), 상기 렌즈부(130) 및 상기 커버부(140)를 차례로 삽입시켜 조립할 수 있다. 이때, 상기 커버부(140)에 제공된 너트부(142)는 상기 렌즈 지지판(132)의 제2 관통홀(132a), 상기 소자 지지판(122)의 제1 관통홀(122a)을 차례로 관통한 후, 상기 하우징(120)의 중앙 홈(126b)에 삽입될 수 있다. 이 과정에서, 상기 발광소자 모듈(110)의 발광소자들(114), 상기 렌즈부(130)의 렌즈들(134) 및 상기 커버부(140)의 렌즈 삽입홀(144)이 상하로 정렬되어 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 렌즈부(130)와 상기 발광소자 모듈(110)을 결합하는 과정에서, 상기 발광 다이오드들(114)이 상기 소자 삽입홈(136) 내부로 자기 정렬(self-alignment)되어 삽입됨으로써, 상기 발광 다이오드들(114)과 상기 렌즈들(134)의 상하 정렬이 이루어질 수 있다. 또한, 상기 커버부(140)와 상기 렌즈부(130)를 결합하는 과정에서, 상기 렌즈들(134)이 상기 렌즈 삽입홀(144) 내부로 자기 정렬되어 삽입됨으로써, 상기 렌즈들(134)과 상기 렌즈 삽입홀(144)의 상하 정렬이 이루어질 수 있다. 그 후, 상기 결합 수단(150)의 볼트부(154)를 상기 하우징(120)의 하부에서 상기 하우징(120)의 중앙홀(128)을 통해 상기 너트부(152)에 나사결합시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자 모듈(110), 상기 하우징(120), 상기 렌즈부(130) 및 상기 커버부(140)가 조립되어 결합된 구조의 발광소자 패키지(100)가 제조될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 상기 하우징(120)과 상기 커버부(140)의 결합에 의해, 나머지 구성들인 발광소자 모듈(110), 상기 하우징(120), 상기 렌즈부(130) 및 상기 커버부(140)가 조립되어 결합되는 발광소자 패키지(100)를 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 단순한 결합 구조 및 용이한 조립 구조를 갖는 발광소자 패키지(100) 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 하우징(120)의 지지면(122a)에 소자 지지판(112)에 형성된 버(burr)가 삽입되도록 하는 버 도피부재(126)를 구비하는 발광소자 패키지(100)를 제공할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 소자 지지판(112)에 형성된 버(burr)로 인한 상기 소자 지지판(112)과 상기 하우징(120)의 결합 정밀도 저하 및 상기 발광 다이오드들(114)의 방열 효율 저하를 방지하는 발광소자 패키지(100) 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 발광소자 모듈(110), 상기 하우징(120), 상기 렌즈부(130) 및 상기 커버부(140)가 조립되는 과정에서, 상기 발광소자 모듈(110)의 발광 다이오드들(114), 상기 렌즈부(130)의 렌즈들(134), 그리고 상기 커버부(140)의 렌즈 삽입홀(144)이 서로 상하로 정렬되어 배치되도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 상기 발광 다이오드들(114) 및 상기 발광 다이오드들(114)의 배광 각도를 조절하는 상기 렌즈들(134)의 정렬을 발광소자 모듈(110), 상기 하우징(120), 상기 렌즈부(130) 및 상기 커버부(140)를 서로 조립시키는 과정에서 구조적으로 이루어지도록 하여, 상기 발광 다이오드들(114)의 배광 각도를 정밀하고 용이하게 조절하는 발광소자 패키지(100) 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 변형예들을 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 발광소자 패키지(100)에 대한 중복되는 내용들은 생략하거나 간소화할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 발광소자 패키지의 일 변형예를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 일 변형예에 따른 발광소자 패키지(102)는 앞서 도 2를 참조하여 설명한 발광소자 패키지(100)에 비해 옵션 부재(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 옵션 부재(160)는 상기 발광소자 패키지(102)에 선택적으로 구비하여, 상기 발광소자 패키지(102)의 광학 특성을 향상시키기 위한 것일 수 있다. 상기 옵션 부재(160)는 렌즈부(130)와 커버부(140) 사이에 배치될 수 있다. 상기 옵션 부재(160)는 대체로 플레이트 형상으로 제공될 수 있으며, 그 중앙에는 결합 부재(150)의 너트부(152)가 삽입되는 홀이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 옵션 부재(160)는 상기 너트부(152)와 상기 하우징(110)의 중앙에 구비된 볼트부(154)의 나사결합에 의해, 상기 렌즈부(130)와 상기 커버부(140) 사이에 배치되어, 상기 렌즈부(130)와 상기 커버부(140) 각각에 결합될 수 있다. 한편, 상기 옵션 부재(160)는 상기 발광소자 모듈(110)의 발광 다이오드들(114)의 광학 특성, 배광 특성 및 광 색깔을 조절하기 위한 구성일 수 있다. 일 예로서, 상기 옵션 부재(160)는 상기 발광 다이오드들(114)의 배광 각도를 조절하는 렌즈 또는 디퓨져(diffuser)일 수 있다. 다른 예로서, 상기 옵션 부재(160)는 상기 발광 다이오드들(114)의 발광 색깔을 조절하는 컬러필터일 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 발광소자 패키지의 다른 변형예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 다른 변형예에 따른 발광소자 패키지(104)는 앞서 도 2를 참조하여 설명한 발광소자 패키지(100)에 비해 상이한 구조의 커버부(140a)를 구비할 수 있다. 상기 커버부(140a)는 도 2에 도시된 커버부(140)에 비해, 작은 직경을 갖는 원판 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 커버부(140a)는 상기 렌즈부(130)의 렌즈들(134)이 노출되도록, 상기 렌즈들(134)에 비해 내측으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 커버부(140a)의 하부 중앙에는 결합 부재(150)의 너트부(152)가 제공되며, 상기 하우징(120)에 상기 너트부(152)에 나사결합되는 볼트부(154)가 제공될 수 있다. 한편, 상기 발광소자 패키지(104)는 앞서 도 3을 참조하여 설명한 옵션 부재(150)를 선택적으로 더 구비할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 발광소자 패키지
110 : 발광소자 모듈
112 : 소자 지지판
114 : 발광 소자
120 : 하우징
122 : 보호부
124 : 방열부
130 : 렌즈부
132 : 렌즈 지지판
134 : 렌즈
140 : 커버부
142 : 커버판
150 : 결합수단
152 : 너트부
154 : 볼트부

Claims (27)

  1. 발광 소자들을 구비하는 발광소자 모듈;
    상기 발광소자 모듈 상에 배치되며, 상기 발광 소자들과 상하로 정렬된 렌즈들을 구비하는 렌즈부;
    개방된 상부를 가지며, 상기 발광소자 모듈을 지지하는 지지면을 갖는 하우징;
    상기 하우징의 개방된 상부를 덮는 커버부; 및
    상기 발광소자 모듈, 상기 렌즈부, 상기 하우징 및 상기 커버부를 결합시키기 위한 결합 부재를 포함하되,
    상기 결합 부재는:
    상기 커버부 및 상기 하우징 중 어느 하나에 구비된 너트부; 및
    상기 커버부 및 상기 하우징 중 다른 하나에 구비되며, 상기 지지면을 관통하여 상기 너트부에 결합되는 볼트부를 포함하는 발광소자 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 너트부는 상기 커버부의 중앙 하부에 구비되며,
    상기 볼트부는 상기 하우징의 중앙 내부에 배치된 발광소자 패키지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자 모듈은 상기 발광 소자들을 지지하는 소자 지지판을 더 포함하되,
    상기 소자 지지판은 상기 소자 지지판의 중앙을 관통하는 제1 관통홀을 가지고,
    상기 너트부는 상기 제1 관통홀을 관통하는 발광소자 패키지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 발광 소자들은 상기 소자 지지판의 중심을 기준으로 상기 소자 지지판의 주변 영역에 일정한 각도로 배치되는 발광소자 패키지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 렌즈들을 지지하는 렌즈 지지판을 더 포함하되,
    상기 렌즈 지지판은 상기 렌즈 지지판의 중앙을 관통하는 제2 관통홀을 가지고,
    상기 너트부는 상기 제2 관통홀을 관통하는 발광소자 패키지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 렌즈들은 상기 소자 지지판의 중심을 기준으로 상기 소자 지지판의 주변 영역에 일정한 각도로 배치되는 발광소자 패키지.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 렌즈들의 하부에 구비된 소자 삽입홈을 더 포함하되,
    상기 발광 소자들은 상기 소자 삽입홈에 삽입된 발광소자 패키지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 렌즈들을 노출시키는 렌즈 삽입홀을 갖는 커버판을 포함하고,
    상기 렌즈들은 상기 렌즈 삽입홀에 삽입된 배치된 발광소자 패키지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부와 상기 커버부 사이에 배치된 옵션 부재를 더 포함하되,
    상기 옵션 부재는 렌즈, 디퓨저(diffuser) 및 컬러필터 중 어느 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자들로부터 발생되는 열을 외부로 방출시키는 방열부를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 하우징과 일체로 제공되며,
    상기 방열부는 외부 공기와의 접촉면적을 증가시키기 위한 방열 플레이트들을 포함하는 발광소자 패키지.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 버 도피부재를 더 포함하되,
    상기 버 도피부재는 상기 지지면의 가장자리를 따라 형성된 가장자리 홈을 포함하는 발광소자 패키지.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 버 도피부재를 더 포함하되,
    상기 버 도피부재는 상기 지지면의 중앙에 형성되며, 상기 너트부의 일부가 삽입되는 중앙 홈을 더 포함하는 발광소자 패키지.
  14. 발광 소자를 지지하며, 인쇄회로기판을 구비하는 소자 지지판;
    상기 발광 소자의 배광 각도를 조절하는 렌즈를 지지하는 렌즈 지지판;
    상기 소자 지지판이 접촉되는 지지면을 구비하는 하우징; 및
    상기 하우징의 개방된 상부를 덮는 커버판을 구비하되,
    상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징의 결합 구조는 상기 커버판과 상기 하우징의 나사결합 구조를 포함하는 발광소자 패키지.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 커버판과 상기 하우징의 나사결합 구조는 상기 커버판 및 상기 하우징 중 어느 하나에 너트부를 제공하고, 상기 커버부 및 상기 하우징 중 다른 하나에 상기 너트부에 나사결합되는 볼트부를 제공하여 이루어진 발광소자 패키지.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 지지면의 중앙을 관통하는 중앙홀을 구비하고,
    상기 볼트부는 상기 중앙홀을 관통하여, 상기 너트부에 결합된 발광소자 패키지.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 버 도피부재를 더 포함하되,
    상기 버 도피부재는 상기 소자 지지판의 커팅면에 대응되는 상기 지지면의 위치에 형성된 홈을 포함하는 발광소자 패키지.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 홈은:
    상기 지지면의 가장자리를 따라 형성된 가장자리 홈; 및
    상기 지지면의 중앙에 형성되며, 상기 너트부의 일부가 삽입되는 중앙 홈을 포함하는 발광소자 패키지.
  19. 발광 소자를 지지하는 소자 지지판, 상기 발광 소자의 배광 각도를 조절하는 렌즈를 지지하는 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판을 지지하는 지지면을 구비하는 하우징 및 상기 하우징을 덮는 커버판을 준비하는 단계;
    상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 차례로 상하 배치하는 단계; 및
    상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 결합하는 단계를 포함하되,
    상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 결합하는 단계는 상기 커버판과 상기 하우징 사이에 상기 렌즈 지지판 및 상기 소자 지지판을 개재하여, 상기 커버판과 상기 하우징을 나사결합하는 단계를 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 커버판과 상기 하우징을 나사결합하는 단계는:
    상기 커버부 및 상기 하우징 중 어느 하나에 너트부를 제공하는 단계;
    상기 커버부 및 상기 하우징 중 다른 하나에 볼트부를 제공하는 단계; 및
    상기 볼트부가 상기 지지면을 관통하여 상기 너트부에 나사결합시키는 단계를 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 커버판과 상기 하우징을 나사결합하는 단계는 상기 너트부를 상기 렌즈 지지판 및 상기 소자 지지판을 관통시키는 단계를 더 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 결합하는 단계는 상기 발광 소자와 상기 렌즈를 상하 정렬시키는 단계를 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 발광 소자와 상기 렌즈의 상하 정렬시키는 단계는 상기 렌즈 지지판에 소자 삽입홈을 형성하여, 상기 소자 지지판과 상기 렌즈 지지판의 결합시, 상기 발광 소자가 상기 소자 삽입홈 내부로 자기 정렬되어 삽입되도록 하여 이루어지는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 커버판, 상기 렌즈 지지판, 상기 소자 지지판 및 상기 하우징을 결합하는 단계는 상기 렌즈와 상기 커버부를 상하 정렬시키는 단계를 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 렌즈와 상기 커버부를 상하 정렬시키는 단계는 상기 커버부에 렌즈 삽입홈을 형성하여, 상기 커버부와 상기 렌즈 지지판의 결합시, 상기 렌즈가 상기 렌즈 삽입홈 내부로 자기 정렬되어 삽입되도록 하여 이루어지는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  26. 제 19 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소자 지지판의 커팅면에 대응되는 상기 지지면의 위치에 홈을 형성하여, 상기 소자 지지판에 형성된 버(burr)를 도피시키는 발광소자 패키지의 제조 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 홈을 형성하는 단계는:
    상기 지지면의 가장자리를 따라 가장자리 홈을 형성하는 단계; 및
    상기 지지면의 중앙에 상기 너트부의 일부가 삽입되는 중앙 홈을 형성하는 단계를 포함하는 발광소자 패키지의 제조 방법.
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KR101313208B1 (ko) * 2012-04-19 2013-09-30 오름반도체 주식회사 발광 다이오드 모듈
KR101334216B1 (ko) * 2012-02-22 2013-11-28 주식회사 나무가 레이저 다이오드의 히트 싱크 모듈 및 상기 모듈을 구비하는 3ｄ 카메라
KR102115208B1 (ko) * 2020-01-20 2020-05-26 (주)포스라이트 지중 투광등
WO2021052048A1 (zh) * 2019-09-16 2021-03-25 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种照明装置

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