KR20130084803A - Led package for lamp with lens - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 LED 칩을 보호하고, 상기 LED 칩으로부터 발광되는 빛이 임의의 배광각을 형성하며 균일한 조도로 발광될 수 있도록 광학 렌즈가 일체로 형성된 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지에 관한 것이다.
The present invention relates to a lens-integrated illumination LED package, and more particularly, to protect the LED chip, the optical lens is integrated so that the light emitted from the LED chip forms an arbitrary light distribution angle and can be emitted at a uniform illuminance It relates to a lens-integrated illumination LED package formed by.
일반적으로 LED 패키지는 개개의 LED 소자가 제조된 후에 패키징 과정을 수행하여 제조된다.In general, LED packages are manufactured by performing a packaging process after individual LED devices are manufactured.
도 1은 종래 기술에 따른 조명용 LED 패키지의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 조명용 LED 패키지의 결합 상태를 나타낸 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a lighting LED package according to the prior art, Figure 2 is a cross-sectional view showing a coupling state of the lighting LED package according to FIG.
도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이, LED 패키지(10)는 인쇄회로기판(11)에 LED 칩(12)가 접속된 상태에서, 상기 LED 칩(12)이 설치된 공간을 봉지재(encapsulation material, 13)로 채운 후에, 임의의 배광 패턴을 형성하기 위한 2차 렌즈(14)가 결합되어 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
이와 같은 조명용 LED 패키지(10)의 제조 공정은 인쇄회로기판(11)에 LED 칩(12)과 봉지재(13)로 이루어진 LED 모듈을 제조하는 과정과, 상기 LED 칩(12)으로부터 발광되는 빛이 임의의 배광각을 형성하기 위한 2차 렌즈(14)를 별도로 성형하는 공정과 상기 성형된 2차 렌즈(14)를 제조된 LED 패키지(10)에 부착하는 제조과정을 수행해야 하므로, 제조 공정이 복잡해지고 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.
The manufacturing process of the
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 LED 칩을 보호하고, 상기 LED 칩으로부터 발광되는 빛이 임의의 배광각을 형성하며 균일한 조도로 발광될 수 있도록 광학 렌즈가 일체로 형성된 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve this problem, the present invention is to protect the LED chip, LED light for lens integrated illumination package formed integrally with the optical lens so that the light emitted from the LED chip forms an arbitrary light distribution angle and can be emitted with uniform illuminance The purpose is to provide.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지로서, In order to achieve the above object, the present invention provides a lens-integrated illumination LED package,
인쇄회로기판에 접속된 LED 칩; 및 상기 LED 칩으로부터 발광되는 빛이 임의의 배광 패턴을 형성하도록 배광각을 형성하고, 상기 인쇄회로기판의 상면에 상기 LED 칩을 포함하여 비구면으로 성형한 광학 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An LED chip connected to the printed circuit board; And an optical lens unit configured to form a light distribution angle so that light emitted from the LED chip forms an arbitrary light distribution pattern, and including the LED chip on an upper surface of the printed circuit board.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학 렌즈부는 봉지재로 성형하는 것을 특징으로 한다.In addition, the optical lens unit according to the invention is characterized in that the molding with an encapsulant.
또한, 본 발명에 따른 상기 봉지재는 실리콘, 에폭시, 폴리카보네이트 및 PMMA 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the encapsulation material according to the invention is characterized in that at least one of silicone, epoxy, polycarbonate and PMMA resin.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학 렌즈부의 비구면은 중심부가 오목하고, 주변부를 볼록하게 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, the aspherical surface of the optical lens unit according to the present invention is characterized in that the central portion is concave and the peripheral portion is formed convexly.
또한, 본 발명에 따른 상기 LED 칩은 단일 칩 또는 적어도 4개의 멀티 LED 칩인 것을 특징으로 한다.In addition, the LED chip according to the invention is characterized in that a single chip or at least four multi-LED chip.
또한, 본 발명에 따른 상기 LED 칩이 단일 칩인 경우 단일 칩의 크기는 광학 렌즈부 크기의 적어도 1/3 이상인 것을 특징으로 한다.
In addition, when the LED chip according to the present invention is a single chip, the size of the single chip is characterized in that at least 1/3 or more of the size of the optical lens unit.
본 발명은 LED 칩을 보호하고, 상기 LED 칩으로부터 발광되는 빛이 임의의 배광각을 형성하며 균일한 조도로 발광시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention protects the LED chip, and the light emitted from the LED chip forms an arbitrary light distribution angle and has the advantage of being able to emit light with uniform illuminance.
또한, 본 발명은 봉지재의 형상을 렌즈 형상으로 구현함으로써 임의의 배광 패턴을 형성하기 위한 2차 렌즈의 구성을 제거할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the configuration of the secondary lens for forming an arbitrary light distribution pattern by implementing the shape of the encapsulant in the lens shape.
또한, 본 발명은 LED 패키지의 제조과정을 단순화시키고, 제조비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
In addition, the present invention has the advantage of simplifying the manufacturing process of the LED package, and can reduce the manufacturing cost.
도 1 은 종래 기술에 따른 조명용 LED 패키지의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 2 는 도 1에 따른 조명용 LED 패키지의 결합 상태를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지를 나타낸 사시도.
도 4 는 도 3에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 구조를 나타낸 단면도.
도 5 는 도 3에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 광학 렌즈부로 입사된 빛과 방사되는 빛의 조사범위를 나타낸 단면도.
도 6 은 도 3에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 광학 렌즈부에서 조사되는 빛의 배광 패턴을 나타낸 예시도.
도 7 은 도 3에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 광 세기 분포를 촬영한 예시도.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a lighting LED package according to the prior art.
2 is a cross-sectional view showing a coupling state of the LED package for illumination according to FIG.
Figure 3 is a perspective view of the LED package for integrated lens lighting according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the structure of a lens-integrated illumination LED package according to FIG.
5 is a cross-sectional view showing the irradiation range of the light incident to the optical lens unit of the integrated lens LED package for illumination according to FIG.
6 is an exemplary view showing a light distribution pattern of light irradiated from the optical lens unit of the lens-integrated illumination LED package according to FIG.
7 is an exemplary view photographing the light intensity distribution of the lens-integrated illumination LED package according to FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a lens-integrated illumination LED package according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 구조를 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 광학 렌즈부로 입사된 빛과 방사되는 빛의 조사범위를 나타낸 단면도이다.3 is a perspective view showing a lens-integrated illumination LED package according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of the lens-integrated illumination LED package according to Figure 3, Figure 5 is an optical of the lens-integrated illumination LED package according to FIG. A cross-sectional view showing an irradiation range of light incident to the lens unit and emitted light.
도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지(100)는 전극 및 임의의 회로 패턴이 형성된 인쇄회로기판(110)과, 상기 인쇄회로기판(110) 상에 접속된 적어도 하나의 LED 칩(120)과, 상기 인쇄회로기판(110) 상에 설치되는 광학 렌즈부(130)를 포함하여 구성된다.3 to 5, the lens-integrated
상기 LED 칩(120)은 인쇄회로기판(110)과 전기적으로 접속되어 빛을 발광하는 구성으로서, 상기 LED 칩(120)은 발광 면적이 일정크기 이상의 단일 칩으로 구성되거나 또는 적어도 4개의 제 1 내지 제 4 LED 칩(120a, 120b, 120c, 120d)이 배치된 멀티형 LED 칩으로 구성되며, 바람직하게는 4개 이상의 멀티형 LED 칩(120a, 120b, 120c, 120d)을 설치하여 광량이 충분히 증가할 수 있도록 한다.The
또한, 상기 LED 칩(120)이 단일 칩으로 구성된 경우 상기 단일 LED 칩(120)의 크기는 광학 렌즈부(130)의 크기와 대비하여 적어도 1/3 이상의 크기를 갖는 대면적의 LED 칩을 설치하여 전체적으로 균일한 배광이 형성되도록 한다. In addition, when the
상기 광학 렌즈부(130)는 상기 인쇄회로기판(110)의 상면에 상기 LED 칩(120)을 포함하여 비구면으로 성형된 봉지재로 구성되어 상기 LED 칩(120)이 보호될 수 있도록 한다.The
또한, 상기 광학 렌즈부(130)는 실리콘, 에폭시, 폴리카보네이트 및 PMMA 수지 중 적어도 하나의 봉지재를 이용하여 구성되고, 바람직하게는 실리콘을 이용하여 구성한다.The
또한, 상기 광학 렌즈부(130)는 상기 LED 칩(120)으로부터 발광되는 빛이 임의의 배광각을 형성하도록 함으로써, 가로등 또는 보안등으로 기능하기 위한 배광 패턴을 형성되도록 한다.In addition, the
또한, 상기 광학 렌즈부(130)는 LED 칩(120)으로부터 발광되는 빛의 분포를 조절하여 균일한 광이 발산될 수 있도록 중심부가 함몰된 오목부(131)를 형성하고, 주변부를 볼록하게 형성하여 상기 광학 렌즈부(130)의 오목부(131)를 중심으로 4개의 LED 칩(120a, 120b, 120c, 120d)이 빛을 발광함으로써, 조명 대상영역에 균일한 조도를 형성시킬 수 있도록 한다.In addition, the
즉 오목부(131) 주변의 비구면은 LED 칩(120)으로부터 발광된 빛이 도달하면 상기 도달된 빛이 볼록한 비구면을 통과하면서 예를 들면, 광학 렌즈부(130)의 반경방향으로 굴절되도록 배광 각도를 형성하여 상기 오목부(131)를 중심으로 주변이 밝아지는 원형의 배광 패턴이 형성되도록 한다.That is, the aspherical surface around the
도 6은 도 3에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 광학 렌즈부에서 조사되는 빛의 배광 패턴을 나타낸 예시도이고, 도 7은 도 3에 따른 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지의 광 세기 분포를 촬영한 예시도로서, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 중심부를 기준으로 LED 칩(120)으로부터 발광된 빛이 방사방향으로 균일한 배광을 유지하며 광학 렌즈부(130)의 주변이 전체적으로 원형의 배광 패턴을 형성하는 것을 알 수 있다.6 is an exemplary view showing a light distribution pattern of light emitted from an optical lens unit of the lens-integrated illumination LED package according to FIG. 3, and FIG. 7 is an example of photographing light intensity distribution of the lens-integrated illumination LED package according to FIG. 3. 6 and 7, the light emitted from the
따라서 LED 패키지를 제조하는 과정에서 LED 칩(120)을 보호하기 위한 봉지재에 광학 렌즈부(130)를 형성함으로써, 2차 렌즈 없이 배광 패턴을 형성할 수 있는 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지(100)를 제공할 수 있게 된다.Therefore, by forming the
또한, 다수의 LED 칩(120a, 120b, 120c, 120d)을 사용하여 광출력을 향상시킬 수 있고, 상기 LED 칩(120a, 120b, 120c, 120d)과 광학 렌즈부(130) 사이에 공간을 제거하여 발광되는 광분포를 조절하여 균일한 광이 발산될 수 있도록 한다.
In addition, light output may be improved by using a plurality of
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the course of the description of the embodiments of the present invention, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, , Which may vary depending on the intentions or customs of the user, the operator, and the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
100 : 조명용 LED 패키지 110 : 인쇄회로기판
120 : LED 칩 120a : 제 1 LED 칩
120b : 제 2 LED 칩 120c : 제 3 LED 칩
120d : 제 4 LED 칩 130 : 광학 렌즈부
131 : 오목부100: LED package for lighting 110: printed circuit board
120:
120b:
120d: fourth LED chip 130: optical lens unit
131: recess
Claims (6)
상기 LED 칩으로부터 발광되는 빛이 임의의 배광 패턴을 형성하도록 배광각을 형성하고, 상기 인쇄회로기판의 상면에 상기 LED 칩을 포함하여 비구면으로 성형한 광학 렌즈부를 포함하는 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지.An LED chip connected to the printed circuit board; And
An LED package for a lens-integrated illumination comprising an optical lens unit formed on the upper surface of the printed circuit board to form a light distribution angle so that the light emitted from the LED chip forms an arbitrary light distribution pattern, and including the LED chip.
상기 광학 렌즈부는 봉지재로 성형하는 것을 특징으로 하는 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지.The method of claim 1,
The optical lens unit is a lens-integrated illumination LED package, characterized in that the molding with a sealing material.
상기 봉지재는 실리콘, 에폭시, 폴리카보네이트 및 PMMA 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지.3. The method of claim 2,
The encapsulant is a lens-integrated illumination LED package, characterized in that at least one of silicon, epoxy, polycarbonate and PMMA resin.
상기 광학 렌즈부의 비구면은 중심부가 오목하고, 주변부를 볼록하게 형성한 것을 특징으로 하는 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지.The method of claim 1,
An aspherical surface of the optical lens unit, the central portion is concave, the lens integrated illumination LED package, characterized in that formed in the convex portion.
상기 LED 칩은 단일 칩 또는 적어도 4개의 멀티 LED 칩인 것을 특징으로 하는 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지.The method of claim 1,
The LED chip is a lens integrated illumination LED package, characterized in that a single chip or at least four multi-LED chip.
상기 LED 칩이 단일 칩인 경우 단일 칩의 크기는 광학 렌즈부 크기의 적어도 1/3 이상인 것을 특징으로 하는 렌즈 일체형 조명용 LED 패키지.The method of claim 5, wherein
If the LED chip is a single chip, the size of the single chip is at least one third of the size of the optical lens unit, characterized in that the LED package for integrated lens lighting.
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