KR20130134714A - Method of manufacturing led - Google Patents

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KR20130134714A KR1020120058428A KR20120058428A KR20130134714A KR 20130134714 A KR20130134714 A KR 20130134714A KR 1020120058428 A KR1020120058428 A KR 1020120058428A KR 20120058428 A KR20120058428 A KR 20120058428A KR 20130134714 A KR20130134714 A KR 20130134714A
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Abstract

The present invention relates to an LED manufacturing method for manufacturing a light-emitting device and an LED including a multi-layer lens on the upper part of the light-emitting device, more specifically, an LED manufacturing method featuring a lens shaping process in which the layers of the multi-layer lens have a higher refractive index when placed higher. The lens shaping process technically-features a sheet shaping step of injection-molding a sheet on which multiple lens to form an external layer of the lens are arranged, a mold placing step of placing the sheet on a mold, a multi-layer forming step of forming multiple layers by injecting a resin of a different material into the upper part of the sheet, and a cutting step of hardening the resin and cutting it into lens blades. [Reference numerals] (AA) Silicon resin input;(BB) Light radiation

Description

빛 효율을 높일 수 있는 ＬＥＤ 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING LED}LED manufacturing method to improve light efficiency {METHOD OF MANUFACTURING LED}

본 발명은 LED 제조방법에 관한 것으로, The present invention relates to a method of manufacturing an LED,

보다 구체적으로 넓은 조사각 확보 또는 좁은 조사각 확보가 가능한 LED 즉, 발광소자와, 발광소자 상부에 위치하는 것으로 복층으로 이루어진 렌즈를 포함하는 LED를 제조하되, More specifically, an LED including an LED capable of securing a wide irradiation angle or securing a narrow irradiation angle, that is, a light emitting device and a multilayered lens positioned on the light emitting device,

렌즈 성형시 복층의 렌즈를 상부로 갈수록 굴절률이 낮은 층에서 굴절률이 높은 층으로 또는 굴절률이 높은 층에서 굴절률이 낮은 층으로 성형하는 것을 특징으로 하고, A lens having a refractive index higher than that of a lens having a lower refractive index, or a lens having a lower refractive index than a layer having a higher refractive index,

이러한 렌즈 성형에 인서트 사출, 이중 사출, 각 층을 이루는 시트끼리의 접합 등 다양한 성형방안을 고려하여 복층의 렌즈 성형을 보다 효율적으로 할 수 있는 LED 제조방법에 관한 것이다.
And more particularly, to an LED manufacturing method capable of more effectively forming a multi-layered lens in consideration of various molding methods such as insert injection, double injection, joining of sheets constituting each layer, and the like.

최근 LED(발광다이오드) 소자를 이용한 조명이 각광을 받고 있는데, 백열전구나 형광등과 같은 전통적인 광원에서 LED를 광원으로 사용하는 방향으로 발전되고 있다. LED를 광원으로 사용하는 이유는 환경오염 유발 요인이 적고 소비전력도 매우 적고 수명이 오래간다는 장점이 있다는 이유인데, 통상 수명은 50,000시간에서 100,000시간으로 거의 반영구적이라는 장점을 가진다.
BACKGROUND ART [0002] In recent years, light using an LED (light emitting diode) device has been spotlighted, and LEDs are being developed as a light source in a conventional light source such as an incandescent lamp or a fluorescent lamp. The reason why LED is used as a light source is that it has few environmental pollution factors, consumes very little power, and has a long lifespan. The lifetime is usually from 50,000 hours to 100,000 hours, almost semi-permanently.

이러한 LED는 발광소자와, 이를 감싸는 투명한 렌즈로 이루어진다.The LED includes a light emitting element and a transparent lens that surrounds the light emitting element.

상기 렌즈를 구성하는 재질로는 에폭시가 주로 사용되는데, 결국 에폭시 패키징과 같은 소재로 발광소자가 몰딩되기 때문에 충격에 강해 내구성 면에서 우수한 장점을 갖는다.
Epoxy is mainly used as a material of the lens. As a result, since the light emitting device is molded with a material such as epoxy packaging, the lens is excellent in impact resistance and excellent in durability.

그리고 이 경우 투명한 렌즈에서 발광소자로부터의 광이 확산되어 발산되는데, 이때의 각도(조사각)가 120도 정도가 일반적이다.In this case, the light from the light emitting element is diffused and emitted from the transparent lens, and the angle (irradiation angle) at this time is generally about 120 degrees.

상기 조사각을 크게는 140도 정도까지 넓힐 수는 있는데 이는 발광소자를 감싸는 렌즈의 재질이나 구조에 따라 달라질 수 있다.
The irradiation angle can be largely extended to about 140 degrees, which may vary depending on the material and structure of the lens surrounding the light emitting device.

LED가 광원으로 사용되기 시작되면서 LED의 단점을 보완하기 위한 여러 기술들이 제시되어 있는데, As LEDs are being used as light sources, several techniques have been proposed to compensate for the disadvantages of LEDs,

LED의 가장 큰 단점은 LED 구동시 높은 열이 발생하기에 램프에서는 별도의 방열구조가 요구된다는 점이다. 이에 따라 최근 LED를 광원으로 한 조명등을 살펴보면 LED로부터 발생된 열을 외부로 방출하기 위한 방열구조를 LED가 안치되는 광원부와는 별도로 구비하는 것이 보통이다.The biggest disadvantage of LEDs is that high heat is generated when the LEDs are driven, so a separate heat dissipation structure is required for the lamps. As a result, it is common to provide a heat dissipating structure for emitting heat generated from the LED to the outside in addition to the light source portion where the LED is placed.

그러나 기존 LED의 경우 렌즈가 열이 발생되는 발광소자를 감싸고 있는 구조이기에 광원부 자체가 아닌 별도로 마련된 방열구조를 통해 열을 방출시키기에는 한계가 있다.
However, in the case of the conventional LED, since the lens surrounds the light emitting element that generates heat, there is a limit in releasing heat through the heat dissipating structure provided separately from the light source itself.

또한 전통적인 광원에 비해 LED의 조사각이 좁다는 단점을 가지는데, In addition, the illumination angle of the LED is narrower than the conventional light source,

이와 관련하여 공개특허 제10-2011-0059136호(2011.06.02)『타원형의 광 방사 프로파일을 가진 LED용 집광렌즈』에서는 발광소자를 덮는 렌즈에 다양한 각을 형성시켜 굴절을 통해 조사각을 보다 확장시키는 기술을 개시하고 있다.
In this regard, in the " condensing lens for LED having an elliptical optical radiation profile ", a variety of angles are formed in the lens covering the light emitting element, And the like.

그러나 상기 공개특허에 개시된 구조만으로는 본 발명을 통해서 제조되는 LED에서 얻고자 하는 효과를 기대할 수 없다는 단점을 가지고,However, the structure disclosed in the above-mentioned patent has a disadvantage that the effect to be obtained from the LED manufactured through the present invention can not be expected,

더욱이 종래 기술들에서는 이하 본 발명에서 설명되는 LED 구조를 효과적으로 제조하기 위한 방법 역시 개시된바 없기에, 이하 설명되는 본원발명은 종래기술들에 비해 차별성을 갖는다.
Furthermore, since no method for efficiently manufacturing the LED structure described in the present invention has been disclosed in the prior art, the present invention described below has a difference from the prior art.

본 발명은 상기 언급된 기존 LED 단점을 보완하기 위해 조사각이 확장되고 방열 기능이 구비된 LED 구조를 제공함에 있어 이러한 LED를 보다 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing such an LED more efficiently in providing an LED structure having an extended irradiation angle and a heat dissipating function in order to overcome the above-mentioned conventional LED shortcomings.

특히 복층으로 이루어진 렌즈의 저층성형시 실리콘 수지를 투입하여 렌즈가 발광소자로부터 발생되는 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있고, It is possible to prevent the lens from being deformed by the heat generated from the light emitting element by injecting the silicone resin during the low-layer molding of the lens composed of the multiple layers,

특정의 실리콘과 금형을 이용하여 금형 내 투입된 수지를 경화시키는 작업을 수월하게 진행할 수 있도록 하는 LED 제조방법을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
And an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an LED, which can smoothly carry out a work of hardening a resin injected into a mold by using specific silicon and a mold.

아울러 방열을 위해 본 발명의 LED에서 구비되는 이격부재를 복층으로 이루어진 렌즈에 일체 성형시키는 방법을 제공하여 제품 내구성을 높일 수 있고 나아가 기판에 대한 조립시 조립작업이 간편하게 이루어질 수 있는 LED 제조방법을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
The present invention also provides a method of manufacturing an LED which can increase the durability of a product and can be easily assembled when assembling the substrate by providing a method of integrally molding a spacer member provided in the LED of the present invention for heat dissipation into a multi- The purpose is to do.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 넓은 지향각이 확보 또는 좁은 지향각이 확보되어 빛 효율을 높일 수 있는 LED 제조 방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an LED capable of securing a wide directivity angle or ensuring a narrow directivity angle to enhance light efficiency,

발광소자와, 상기 발광소자 상부에 위치하는 것으로 복층으로 이루어진 렌즈를 포함하는 LED를 제조하되, 상기 복층의 렌즈는 상부로 갈수록 굴절률이 낮은 층에서 굴절률이 높은 층으로 성형되는 것 또는 굴절률이 높은 층에서 굴절률이 낮은 층으로 성형되는 것을 기술적 특징으로 한다.
A multilayered LED is fabricated from a layer having a lower refractive index to a layer having a higher refractive index or a layer having a refractive index higher than that of the layer having a higher refractive index, Is formed into a layer having a low refractive index.

특히 본 발명의 상기 렌즈 성형은Particularly, the lens molding of the present invention

상기 렌즈의 외곽층 또는 저층을 형성하게 될 다수 개의 렌즈가 배열된 시트를 사출성형하는 시트 성형단계와, 상기 시트를 금형에 위치시키는 금형위치단계와, 상기 시트 상부로 다른 재질의 수지를 주입하여 복층을 형성하는 복층형성단계와, 그리고A mold positioning step of positioning a sheet on which a plurality of lenses are arranged to be formed by injection molding an outer layer or a lower layer of the lens; a mold positioning step of positioning the sheet on a mold; A multilayer forming step of forming a multilayer, and

수지 경화 후 렌즈 낱개로 커팅하는 커팅단계를 거쳐 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
And a cutting step of cutting the lens into individual pieces after the curing of the resin.

또는 본 발명의 상기 렌즈 성형은 서로 다른 재질의 수지로 복층형성을 위한 이중사출방식으로 성형되는 것을 기술적 특징으로 한다.
Or the lens molding of the present invention is formed by a double injection method for forming a multilayer with resins of different materials.

또는 본 발명의 상기 렌즈 성형은 서로 다른 재질의 수지로 시트를 형성한 후 이들 시트를 접합하여 완성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
Alternatively, the lens molding of the present invention is characterized in that sheets are formed from resins of different materials and then these sheets are joined together.

다음으로 본 발명에 따른 LED 제조방법은, 발광소자와 렌즈 사이를 이격시키는 이격부재가 더 구비되고, 상기 렌즈 성형시 상기 이격부재를 렌즈와 일체 성형시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
Next, the LED manufacturing method according to the present invention further comprises a spacing member for separating the light emitting element from the lens, and the spacing member is molded integrally with the lens when the lens is molded.

특히 상기 이격부재는 상기 시트 성형단계에서 시트와 일체되어 성형되되, In particular, the spacing member is formed integrally with the sheet in the sheet forming step,

상기 시트 성형단계에서 사출 성형되는 시트는 플라스틱 시트이고, 상기 복층형성단계에서 상기 시트 상부로 주입되는 수지는 실리콘수지인 것을 기술적 특징으로 한다.
The sheet to be injection-molded in the sheet forming step is a plastic sheet, and the resin injected into the upper part of the sheet in the multilayer forming step is a silicone resin.

또한 본 발명의 상기 실리콘 수지는 UV경화성 수지이고, 상기 금형은 투명금형인 것을 기술적 특징으로 하고, In addition, the silicone resin of the present invention is a UV curable resin, the mold is characterized in that the transparent mold,

다르게는 상기 실리콘 수지는 열경화성 수지인 것을 기술적 특징으로 한다.
Alternatively, the silicone resin is a thermosetting resin.

그리고 본 발명의 LED 제조 방법은 이격부재의 단부에 후크를 형성시키고, 발광소자가 안치되는 기판에 후크결합으로 이격부재를 기판에 장착시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
The LED manufacturing method of the present invention is characterized in that a hook is formed at the end of the spacer, and the spacer is mounted on the substrate by hooking to the substrate on which the LED is placed.

상기한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의한 LED 제조방법에 따르면, According to the LED manufacturing method of the present invention having the above-described configuration,

렌즈 성형시 상부로 갈수록 낮을 굴절률에서 높은 굴절률을 가진 층으로 각 층을 성형하게 되어 기존 LED에 비해 넓은 조사각을 기대할 수 있다는 효과를 가지고, 반대로 높은 굴절률에서 낮은 굴절률을 가진 층을 성형하게 되어 기존 LED에 비해서 좁은 조사각 형성이 가능하다는 효과를 기대할 수 있어, When forming a lens, each layer is formed from a layer having a refractive index that is lower and higher than that of an upper layer, so that a larger irradiation angle can be expected compared to conventional LEDs. On the contrary, a layer having a lower refractive index is formed at a higher refractive index, It is possible to expect an effect that a narrow irradiation angle can be formed as compared with an LED,

종국적으로는 사용 환경에 따라 제조시 층끼리의 굴절률 조절이 가능하여 빛 효율을 높일 수 있다는 효과를 가진다.
Ultimately, it is possible to control the refractive index between the layers in manufacturing according to the use environment, thereby increasing the light efficiency.

또한 렌즈의 저층을 실리콘으로 형성하였는바, 발광소자로부터 발생된 열로 인해 렌즈가 변형되는 것을 방지할 수 있다는 효과를 가진다.Further, since the lower layer of the lens is formed of silicon, the lens can be prevented from being deformed due to heat generated from the light emitting device.

특히 상기 렌즈 저층형성과정에서 사용되는 실리콘을 UV실리콘으로 하고, 투명금형을 채용하였는바, 사출 후 경화작업을 단순화시킬 수 있다는 효과를 가진다.
Particularly, when the silicone used in the process of forming the lens bottom layer is made of UV silicone and a transparent mold is employed, the effect of simplifying the post-injection curing operation can be obtained.

또한 렌즈 외곽층 사출성형시 이격부재를 일체 사출성형시키는바 제조 공정을 단순화시킬 수 있고 사용시 이격부재와 렌즈간의 분리 이탈을 염려하지 않아도 되기에 제품 완성도를 높일 수 있다는 효과를 가진다.
In addition, it is possible to simplify the manufacturing process by integrally injection-molding the spacing member during injection molding of the lens outer layer, and it is possible to improve the product completeness because it is not necessary to worry about separation and separation between the spacing member and the lens during use.

그리고 이격부재 사출성형시 기판과의 결합을 위한 후크를 성형하였는바, 기판에 대한 렌즈 조립 작업 역시 간단하게 진행할 수 있다는 효과를 가진다.
Further, since the hook for coupling with the substrate is formed during the injection molding of the spacer, the lens assembling work for the substrate can be easily performed.

도 1은 본 발명에 의해 제조된 LED를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의해 제조된 LED의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 3운 도 2와 관련된 제조방법을 간략히 도시한 도면으로 금형내에서의 경화과정까지 도시한 도면.
도 4는 도 2와 관련된 제조방법을 간략히 도시한 도면으로 경화 후의 과정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 의해 제조된 LED의 또 다른 실시예를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a diagram of an LED fabricated according to the present invention.
Figure 2 shows another embodiment of an LED fabricated by the present invention.
Fig. 3 is a view schematically showing a manufacturing method related to Fig. 2, showing a curing process in a mold. Fig.
4 is a view schematically showing a manufacturing method related to FIG. 2, showing a process after curing.
Fig. 5 shows another embodiment of the LED manufactured by the present invention. Fig.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 의한 LED 제조방법을 설명하도록 한다.
Hereinafter, a method of manufacturing an LED according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명에 대한 이해를 위해서는 본 발명의 제조과정을 통해 제조되는 LED구조에 대한 설명이 우선 필요하기에, In order to understand the present invention, it is necessary to first explain the LED structure manufactured through the manufacturing process of the present invention,

본 발명에 의해 제조되는 LED 구조를 먼저 설명하고, The LED structure manufactured by the present invention will be described first,

상기 설명에 근거하여 본 발명에 의한 LED 제조방법을 설명하고자 한다.
The LED manufacturing method according to the present invention will be described based on the above description.

본 발명의 제조과정을 통해 제조되는 LED는 도 1에 도시된 바와 같이, The LED manufactured through the manufacturing process of the present invention, as shown in FIG. 1,

기판(10)과, 상기 기판에 안치되는 발광소자(20)와, 그리고 상기 발광소자 상부에 위치하는 렌즈(30)를 포함하여 구성되는데, A substrate 10, a light emitting device 20 positioned on the substrate, and a lens 30 positioned on the light emitting device,

상기 렌즈(30)를 살펴보면, 이는 복층으로 이루어지는 것을 특징으로 하고 복층으로의 적층시 LED의 지향각을 넓히기 위해 상부로 갈수록 굴절률이 낮은 층에서 굴절률이 높은 층으로 각 층이 적층된다.
The lens 30 has a multilayer structure. In order to increase the divergence angle of the LEDs when stacking the multilayer structure, each layer is laminated from a layer having a lower refractive index to a layer having a higher refractive index.

즉 도 1에 도시된 렌즈(30)는 두 개의 층으로 이루어지는데, That is, the lens 30 shown in FIG. 1 has two layers,

발광소자(20)와 마주하는 저층은 실리콘 재질로 이루어진 실리콘렌즈(32)이고, 상기 실리콘렌즈 상부로 플라스틱 재질로 형성된 플라스틱렌즈(31)가 형성된다.The lower layer facing the light emitting device 20 is a silicon lens 32 made of a silicon material, and a plastic lens 31 formed of a plastic material is formed on the silicon lens.

이 경우 실리콘의 굴절률은 통상 1.4 정도이고, 플라스틱의 굴절률은 통상 1.5 정도의 값을 가지게 되는데, In this case, the refractive index of silicon is usually about 1.4, and the refractive index of plastic usually has a value of about 1.5,

따라서 발광소자로부터 발산된 빛이 실리콘렌즈로 진입되고, 이후 굴절률이 높은 플라스틱렌즈로 진입되는 과정을 거치면서, 기존 LED에 비해 넓은 지향각을 형성하게 된다.
Accordingly, the light emitted from the light emitting device enters the silicon lens, and then enters a plastic lens having a high refractive index, thereby forming a wide directivity angle as compared with the conventional LED.

즉 동일한 광량을 가지는 LED라도 상기 구성을 가지는 렌즈를 사용하게 되면 넓은 지향각 확보가 가능하여, 광량이 높은(와트수가 높은) LED를 사용하되 사용되는 LED 갯수의 감소가 가능하게 되고, 이로 인해 빛의 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
That is, even if an LED having the same light amount is used, it is possible to secure a wide directivity angle by using a lens having the above-described configuration, and it is possible to reduce the number of used LEDs by using an LED having a high light amount (high in wattage) It is possible to increase the efficiency of the apparatus.

특히, 실리콘이 열에 강하다는 점을 고려하여 상기 렌즈의 저층을 실리콘렌즈로 형성함으로써 발광소자(20)로부터 발생되는 열에 의해 렌즈의 형상이 변형되는 것을 방지한다.
In particular, in consideration of the fact that silicon is strong against heat, the lower layer of the lens is formed of a silicon lens to prevent the shape of the lens from being deformed by heat generated from the light emitting element 20. [

다르게는 복층의 렌즈 구성을 굴절률이 높은 층에서 낮은 층으로의 적층도 가능한데, 이 경우 전술된 효과와는 반대로 지향각을 좁힐 수 있다는 효과를 가진다. 이는 집중 조명이 필요한 경우에 적용되는 구조인 것으로, 역시 종국적으로는 빛 효율을 높일 수 있게 된다.
Alternatively, it is possible to laminate a multilayer lens structure from a layer having a high refractive index to a layer having a low refractive index. In this case, contrary to the above-described effect, the effect can be obtained that the directivity angle can be narrowed. This is a structure which is applied when a spotlight is required, and ultimately it is possible to increase light efficiency.

다음으로 본 발명의 제조방법에 의한 LED는 도 2에 도시된 바와 같이 발광소자(20)와 렌즈(30) 사이를 이격시키는 이격부재(40)가 더 구비될 수 있다. 그리고 상기 이격부재는 제조방법에서 설명될 것이나, 렌즈와 일체 성형되는 것이 바람직하다.
Next, the LED according to the manufacturing method of the present invention may further include a spacing member 40 for separating the light emitting device 20 and the lens 30 as shown in FIG. The spacing member will be described in the manufacturing method, but is preferably integrally formed with the lens.

이격부재(40)가 구비됨에 따라 발광소자와 렌즈 사이에 외부와 연통되는 공간부(S)가 마련되고, 상기 공간부(S)를 통해 발광소자로부터 발생된 열을 외부로 방출시키게 된다.
The spacing member (S) is provided between the light emitting device and the lens to allow the heat generated from the light emitting device to be emitted to the outside through the space (S).

상기와 같은 구조를 가진 LED 제조방법을 도 2 내지 도 4를 참조하여 이하에서 설명한다.The LED manufacturing method having the above structure will be described below with reference to Figs. 2 to 4. Fig.

우선 본 발명의 발광소자(20) 상부에 위치하는 렌즈(30)는 낱개로 성형되는 것이 아니라 도 4에 도시된 바와 같이 다수 개의 렌즈(30)가 배열된 시트(P)로 제조된 후(이하, 렌즈시트라 명하며, 재질에 따라 플라스틱 시트, 실리콘 시트 등으로 칭한다) 낱개의 렌즈(30)로 커팅되어 기판(10)에 장착된다.
The lens 30 located above the light emitting device 20 of the present invention is not formed individually but is made of a sheet P on which a plurality of lenses 30 are arranged as shown in FIG. (Hereinafter referred to as a plastic sheet, a silicon sheet, or the like depending on the material thereof) and is mounted on the substrate 10 by cutting the lens 30 with a single lens.

그리고 본 발명의 이격부재(40)는 렌즈(30)와 일체로 성형되는데, 즉 렌즈시트(P) 성형시 시트에 배열되는 각각의 렌즈 주변에 이격부재(40)가 돌출 형성되도록 렌즈시트를 성형한다.The spacing member 40 of the present invention is molded integrally with the lens 30, that is, the lens sheet P is molded so that the lens sheet P is molded so that the spacing member 40 is protruded from the periphery of each lens, do.

특히 본 발명의 렌즈는 복층으로 이루어지는 것으로, 상기 이격부재는 렌즈의 외곽층 성형시 이와 일체되어 성형되는 것이 바람직하다.
Particularly, the lens of the present invention is formed of a multi-layered structure, and it is preferable that the spacing member is formed integrally with the outer layer of the lens when it is molded.

도 2에 도시된 렌즈는 외곽으로 플라스틱으로 이루어진 플라스틱 렌즈(31)가 형성되고 그 내부로 실리콘으로 이루어진 실리콘 렌즈(32)가 구비되는 구성인데,The lens shown in FIG. 2 is configured such that a plastic lens 31 made of plastic is formed on an outer periphery, and a silicon lens 32 made of silicon is provided in the lens.

도 2에 도시된 렌즈의 제조방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
The manufacturing method of the lens shown in Fig. 2 will be described with reference to Figs. 3 and 4. Fig.

우선 도 3을 참조하여, 다수 개의 플라스틱 렌즈(31)가 배열된 플라스틱 시트(P1)를 사출성형한다(시트 성형단계). 이때 플라스틱 렌즈(31) 주변으로 이격부재(40)가 돌출 형성되도록 이격부재를 함께 사출성형한다.
First, referring to Fig. 3, a plastic sheet P1 on which a plurality of plastic lenses 31 are arranged is injection-molded (sheet forming step). At this time, the spacers are injection-molded so that the spacers 40 protrude from the periphery of the plastic lens 31.

다음으로 이격부재(40)가 일체 성형된 플라스틱 시트(P1)를 금형(M)에 위치시키는데, 상기 금형(M)에는 플라스틱 시트에 형성된 플라스틱 렌즈(31)가 수용되는 공간이 형성되고, 상기 공간으로 플라스틱 렌즈가 수용되면서 금형(M)에 플라스틱 시트(P1)가 배치된다(금형위치단계).
Next, a plastic sheet P1 integrally formed with the spacing member 40 is placed on the metal mold M, and a space for accommodating the plastic lens 31 formed on the plastic sheet is formed in the metal mold M, The plastic sheet P1 is placed on the mold M (mold position step).

그리고 상부금형을 위치시킨 후 금형에 배치된 플라스틱 시트(P1) 상부로 실리콘 수지를 주입하고(복층형성단계), 경화시킨다.
After the upper mold is positioned, a silicone resin is injected onto the plastic sheet P1 arranged in the mold (multilayer forming step) and cured.

상기 과정을 거치면 도 4에 도시된 바와 같이 두 개의 층으로 이루어지고 렌즈 주변으로 이격부재(40)가 구비되어 있는 렌즈시트(P)가 완성된다.
As shown in FIG. 4, the lens sheet P having two layers and having the spacing member 40 around the lens is completed.

이후 성형된 렌즈시트(P)를 각각의 렌즈로 커팅하여 이격부재가 일체 형성된 렌즈(30)가 완성되고(커팅단계), Thereafter, the formed lens sheet P is cut into individual lenses to complete the lens 30 (cutting step) in which the spacers are integrally formed,

이를 발광소자가 위치한 기판(10)에 이격부재(40)를 통해 장착함으로써 본 발명에 의한 LED가 완성된다.
The LED according to the present invention is completed by mounting the light emitting element on the substrate 10 on which the light emitting element is disposed through the spacing member 40.

즉 본 발명에 따른 렌즈의 성형은, That is, the molding of the lens according to the present invention,

렌즈의 외곽층(지향각을 넓히는 경우인 것으로, 지향각을 좁히는 경우에는 저층이 됨)을 형성하게 될 다수 개의 렌즈가 배열된 시트를 사출성형하는 시트 성형단계와, 상기 시트를 금형에 위치시키는 금형위치단계와, 상기 시트 상부로 다른 재질의 수지를 주입하여 복층을 형성하는 복층형성단계와, 그리고 수지 경화 후 렌즈 낱개로 커팅하는 커팅단계를 거쳐 이루어지는데, A sheet forming step of performing injection molding of a sheet on which a plurality of lenses arranged to form an outer layer of the lens (which is a case of widening the directing angle and a lower layer when narrowing the directing angle is narrowed) A mold positioning step, a multilayer forming step of injecting resin of different materials into the upper part of the sheet to form a multi-layer, and a cutting step of cutting the single lens after curing the resin,

LED 렌즈에 구비된 이격부재는 시트 성형단계에서 시트와 일체되어 성형된다.
The spacing member provided on the LED lens is molded integrally with the sheet in the sheet forming step.

그리고 기판에 대한 이격부재 장착은 접착제를 통해서도 할 수 있으나, The spacing member may be attached to the substrate through an adhesive,

조립작업의 간소화를 위해 기판에 대한 이격부재 장착은 후크결합으로 이루어질 수 있고, 이는 이격부재 사출 성형시 이격부재 단부에 후크가 구비되는 형태로 이격부재를 사출 성형하는 것이 바람직하다.In order to simplify the assembling operation, the spacer member may be hooked to the substrate, and it is preferable that the spacer member is injection molded in such a manner that hooks are provided at the end of the spacer member during injection molding of the spacer member.

즉, 효율적인 조립작업을 위하여 이격부재(40)의 단부가 위치할 기판(10)에는 끼움공(11)을 형성하고, 이격부재 단부에는 끼움공에 끼움결합되는 후크(41)를 형성시켜 작업자가 이격부재가 구비된 렌즈를 기판쪽으로 가압시킴으로써 기판에 대한 이격부재 장착이 이루어지도록 한다.
That is, in order to perform an effective assembling operation, the insertion hole 11 is formed in the substrate 10 where the end of the spacing member 40 is positioned, and the hook 41 is formed at the end of the spacing member, And the lens provided with the spacing member is pressed toward the substrate so as to mount the spacing member to the substrate.

물론, 상기 후크(41)는 상부로 갈수록 확장된 테이퍼진 형상으로 형성하여 기판으로의 끼움작업은 용이하게 하면서도 일단 끼워진 이격부재가 기판으로부터 분리·이탈되는 현상을 방지하게 된다.
Of course, the hook 41 may be formed in an extended tapered shape so as to facilitate insertion of the hook 41 into the substrate, thereby preventing separation of the separated spacing member from the substrate.

또한 상기 과정은 렌즈가 실리콘렌즈 상부에 굴절률이 높은 플라스틱 렌즈가 적층되도록 하는 구성인 것으로, In addition, in the above-described process, a lens has a structure in which a plastic lens having a high refractive index is stacked on a silicon lens,

지향각을 좁히기 위한 렌즈 성형시에는, During lens molding for narrowing the directivity angle,

시트 성형단계에서 사출 성형되는 플라스틱 시트는 외곽층이 아닌 렌즈 저층을 형성하기 위한 것으로, 상기 금형위치단계에서 사용되는 금형을 달리하면 된다.The plastic sheet to be injection-molded in the sheet forming step is for forming a lens lower layer, not an outer layer, and it is only necessary to change the mold used in the die positioning step.

즉, 좁은 지향각 형성을 위한 렌즈 성형에 사용되는 금형은 플라스틱 시트에 형성된 플라스틱 렌즈가 얹혀지는 돔부가 형성되는 것으로, 상기 돔부에 플라스틱 렌즈가 얹혀지면서 플라스틱 시트가 배치되도록 한다. 이후 플라스틱 시트 상부로 실리콘을 주입하여 복층의 렌즈 시트를 형성하게 된다.
That is, a mold used for lens forming for forming a narrow directing angle is formed with a dome portion on which a plastic lens formed on a plastic sheet is placed, and a plastic lens is placed on the dome portion so that a plastic sheet is disposed. Thereafter, silicon is injected onto the plastic sheet to form a multilayer lens sheet.

다음으로 상기 금형 내로 주입되는 실리콘은 열경화성 실리콘인 것으로 실리콘 주입 후 금형에 열을 가하여 경화과정을 거친 후 렌즈 시트가 완성되는데, Next, the silicon injected into the mold is thermosetting silicone. After injecting silicon, heat is applied to the mold to cure the mold, and then the lens sheet is completed.

상기 열경화성 실리콘을 대체하여 UV경화성 실리콘이 주입될 수도 있다.
The UV curable silicone may be injected in place of the thermosetting silicon.

이 경우 본 발명에 사용되는 금형은 투명금형으로 하는 것이 실리콘 경화에 바람직하다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 투명금형을 통해 외부 빛이 내부로 투과되면서 금형 내 주입된 실리콘의 경화가 이루어지는바, 기존 경화과정에 비해 작업이 단순해졌다는 효과를 기대할 수 있다.
In this case, the mold used in the present invention is preferably made of a transparent mold for silicon hardening. That is, as shown in FIG. 3, the external light is transmitted through the transparent mold and the silicon injected into the mold is hardened, so that the operation is simplified compared to the existing hardening process.

앞서 설명된 렌즈 성형방법은 인서트 사출인데, 복층 구조의 렌즈 성형방식으로 이중사출에 의한 방식도 고려될 수 있다.The above-described lens forming method is an insert injection method, and a double injection molding method using a lens molding method of a multi-layer structure can be considered.

즉 금형 내 플라스틱 수지를 주입하여 플라스틱 시트를 성형한 후 실리콘 수지를 주입하여 두 개의 층으로 이루어진 렌즈시트를 성형하는 것으로 상기 플라스틱 시트 성형시 이격부재를 함께 성형한다.
That is, a plastic sheet in a mold is injected to form a plastic sheet, and then a silicone resin is injected to form a lens sheet composed of two layers, thereby forming a spacing member together with the plastic sheet.

또한 본 발명에 의한 복층 구조의 렌즈 성형은 각 층을 시트형태로 개별적으로 성형한 후 접착제로 각 층을 접착시켜 복층을 형성시킬 수 있다.Further, in the lens molding of the multilayer structure according to the present invention, each layer may be individually formed into a sheet form, and then each layer may be bonded with an adhesive to form a multilayer.

물론 이 경우에도 상부로 갈수록 굴절률이 높은 시트 층을 적층시키게 된다.
Also in this case, the sheet layer having a higher refractive index is stacked on the upper portion.

다음으로 도 5는 세 개의 층으로 렌즈를 구성한 예를 도시한 것으로, Next, Fig. 5 shows an example in which the lens is composed of three layers,

역시 발광소자(20)로부터 발생되는 열로 인한 렌즈의 변형을 방지하기 위해 최 저층을 형성을 위한 수지는 실리콘 수지로 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the resin for forming the lowermost layer is made of silicone resin in order to prevent deformation of the lens due to heat generated from the light emitting element 20. [

물론, 렌즈를 구성하는 층 중 저층의 재질을 실리콘에 한정하는 것은 아니고 굴절률이 상면에 위치하는 층의 굴절률보다 낮으면서 열에 강한 재질이라면 충분하다.
It is needless to say that the material of the lower layer among the layers constituting the lens is not limited to silicon but may be a material having a refractive index lower than the refractive index of the layer located on the upper surface and resistant to heat.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 LED의 제조방법을 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Should be interpreted as belonging to the scope.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 기판 20: 발광소자
30: 렌즈 40: 이격부재
S: 공간부
31: 플라스틱렌즈 32: 실리콘렌즈
P: 렌즈시트 P1: 플라스틱시트
M: 금형Description of the Related Art [0002]
10: substrate 20: light emitting element
30: lens 40: spacing member
S: space part
31: plastic lens 32: silicone lens
P: Lens sheet P1: Plastic sheet
M: Mold

Claims (10)

발광소자; 및
상기 발광소자 상부에 위치하는 것으로 복층으로 이루어진 렌즈를 포함하는 LED를 제조하되,
상기 복층의 렌즈는 굴절률이 서로 다른 층으로 성형되는 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.A light emitting element; And
While manufacturing an LED including a lens made of a multilayer to be located on the light emitting device,
The multi-layered lens is formed of a layer having a different refractive index to increase the light efficiency, LED manufacturing method. 제 1 항에 있어서
상기 렌즈 성형은
상기 렌즈의 외곽층 또는 저층을 형성하게 될 다수 개의 렌즈가 배열된 시트를 사출성형하는 시트 성형단계와,
상기 시트를 금형에 위치시키는 금형위치단계와,
상기 시트 상부로 다른 재질의 수지를 주입하여 복층을 형성하는 복층형성단계와, 그리고
수지 경화 후 렌즈 낱개로 커팅하는 커팅단계를 거쳐 이루어지는 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.The method of claim 1, wherein
The lens molding is
A sheet forming step of injection-molding a sheet on which a plurality of lenses are arranged to form an outer layer or a lower layer of the lens,
A mold positioning step of positioning the sheet on a mold;
A multi-layer forming step of forming a multi-layer by injecting a resin of different material into the upper part of the sheet, and
LED manufacturing method that can increase the light efficiency, characterized in that the resin is made through a cutting step of cutting with a single lens after curing. 제 1 항에 있어서
상기 렌즈 성형은 서로 다른 재질의 수지로 복층형성을 위한 이중사출방식으로 성형되는 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.The method of claim 1, wherein
The lens molding is an LED manufacturing method that can increase the light efficiency, characterized in that formed in a double injection method for forming a multi-layered resin of different materials. 제 1 항에 있어서,
상기 렌즈 성형은 서로 다른 재질의 수지로 시트를 형성한 후 이들 시트를 접합하여 완성되는 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.The method of claim 1,
The lens molding is to form a sheet of a resin of different materials and then bonded to these sheets is completed to increase the light efficiency, characterized in that LED manufacturing method. 제 2 항에 있어서,
상기 LED에는 발광소자와 렌즈 사이를 이격시키는 이격부재가 더 구비되고,
상기 렌즈 성형시 상기 이격부재를 렌즈와 일체 성형시키는 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.3. The method of claim 2,
The LED is further provided with a spacer for separating the light emitting element and the lens,
The method of manufacturing the LED can increase the light efficiency, characterized in that for forming the lens integrally forming the spacer with the lens. 제 5 항에 있어서,
상기 이격부재는 시트 성형단계에서 시트와 일체되어 성형되는 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.The method of claim 5, wherein
The spacer member may increase the light efficiency, characterized in that the molding is formed integrally with the sheet in the sheet forming step. 제 2 항에 있어서,
상기 시트 성형단계에서 사출성형되는 시트는 플라스틱 시트이고,
상기 복층형성단계에서 시트 상부로 주입되는 수지는 실리콘수지인 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.3. The method of claim 2,
The sheet to be injection molded in the sheet forming step is a plastic sheet,
The resin injected into the upper sheet in the multilayer forming step is a silicone resin, it is possible to increase the light efficiency, characterized in that the resin. 제 7 항에 있어서,
상기 실리콘 수지는 UV경화성 수지이고, 상기 금형은 투명금형인 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.The method of claim 7, wherein
The silicone resin is a UV-curable resin, the mold is a transparent mold to increase the light efficiency, characterized in that the LED manufacturing method. 제 7 항에 있어서,
상기 실리콘 수지는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.The method of claim 7, wherein
The silicone resin is a thermosetting resin can increase the light efficiency, characterized in that the LED manufacturing method. 제 5 항에 있어서,
상기 이격부재의 단부에 후크를 형성시키고,
상기 발광소자가 안치되는 기판에 후크결합으로 이격부재를 기판에 장착시키는 것을 특징으로 하는 빛 효율을 높일 수 LED 제조 방법.The method of claim 5, wherein
Forming a hook at an end of the spacer,
The LED manufacturing method can increase the light efficiency, characterized in that for mounting the spacer on the substrate by a hook coupling to the substrate on which the light emitting element is placed.
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