KR20160000647A - Lens, light emitting device package and lighting apparatus for electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 렌즈, 발광 소자 패키지 및 전자기기용 광원 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대폰의 적외선 카메라의 발광원이나 플레쉬 등 각종 전자기기에 적용될 수 있는 렌즈, 발광 소자 패키지 및 전자기기용 광원 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lens, a light emitting device package, and a light source device for an electronic device, and more particularly to a lens, a light emitting device package, and a light source device for an electronic device that can be applied to various electronic devices such as a light source of an infrared will be.
종래에는 LED와 같은 각종 발광 소자에서 발생된 빛의 경로를 제어하기 위하여, 다양한 형상의 투광성 재질로 제작되는 렌즈가 널리 이용되어 왔다.Conventionally, a lens made of a translucent material of various shapes has been widely used to control the path of light generated in various light emitting devices such as LEDs.
그 일례로서, 특허공개번호 제20120066455호(발명의 명칭 : 플레쉬용 발광다이오 패키지)에서 제시된 바와 같이, 렌즈와 패키지 본체와의 조립을 위해 렌즈의 상면에 플렌지를 갖는 구조는 TIR(Total Internal Reflection) LENS의 조립에 일반적으로 사용되는 방법이며, 널리 사용되어 왔다. 이 구조는 LENS의 효율을 유지하면서 조립성을 높이는 것에는 아주 용이하게 사용할 수 있다. 하지만, 작은 사이즈의 패키지와 렌즈를 조립하기 위해서는 용이하지 않은 방법이다. 상기 TIR LENS의 최외곽의 하부에 플렌지를 형성하고 해당 플렌지를 지지하기 위한 지지부를 렌즈의 플렌지부까지 높게 형성시켜야 하기 때문에 패키지의 사이즈가 커지거나 실제로 구현하기 어려운 단점이 있다.For example, a structure having a flange on an upper surface of a lens for assembling a lens and a package body, as shown in Patent Publication No. 20120066455 (the name of the invention: a light emitting diode package for a flash) It is a commonly used method for assembly of LENS and has been widely used. This structure can be used very easily to improve the assembly while maintaining the efficiency of the lens. However, it is not easy to assemble a small size package and lens. Since the flange is formed in the lower part of the outermost part of the TIR lens and the supporting part for supporting the flange is formed to be as high as the flange part of the lens, the size of the package becomes large or it is difficult to actualize the package.
한편, 렌즈는 일반적으로 사이즈가 클 수록 광의 집광량 등 광학 성질을 조절하기가 용이하다. 반대로 LED는 점점 더 소형화 되는 추세이며, TV와 같이 대형 시스템이 아닌 휴대폰과 같은 모바일 기기에 실장되는 LED와 같은 경우에는 더욱 더 그렇다.On the other hand, in general, the larger the size of the lens, the easier it is to control the optical properties such as the amount of light condensed. Conversely, LEDs are becoming increasingly smaller and more so in the case of LEDs mounted on mobile devices such as mobile phones rather than large systems such as TVs.
일반적으로 패키지 사이즈는 줄어드는 추세이며, LED에서 발생하는 광을 최대화 하기 위해서는 렌즈는 가능한 크게 하되 패키지의 사이즈를 넘지 않게 하는 것이 기술의 어려운 점이다. 이 문제를 해결하기 위해 렌즈의 상부에 위치한 플렌지는 사이즈를 줄이거나 제거하는 것이 유리하다.In general, the package size is decreasing. In order to maximize the light generated by the LED, it is difficult to make the lens as large as possible but not to exceed the size of the package. To overcome this problem, it is advantageous to reduce or eliminate the flange located at the top of the lens.
한편, 특허공개번호 제20120111174(발명의 명칭 : 발광소자용 편심 집광렌즈 및 이를 이용한 조명 장치)에 제시된 바와 같이, 렌즈의 곡률을 이용한 편심 구현 방법은, 광 제어를 위한 렌즈의 곡률 제어가 어렵고, 이로 인하여 제품의 신뢰도와 균일도가 낮아질 수 있다. On the other hand, as disclosed in Patent Publication No. 20120111174 (entitled Eccentric Focusing Lens for Light Emitting Device and Lighting Apparatus Using the Same), it is difficult to control the curvature of the lens for light control, This may reduce the reliability and uniformity of the product.
그러나, 이러한 종래의 렌즈는 플랜지의 사이즈를 줄이거나 제거하면 빛의 경로를 제어하기가 어렵고, 빛을 편향되게 제어하는 것에 한계가 있었다.However, in such a conventional lens, if the size of the flange is reduced or eliminated, it is difficult to control the light path, and there is a limit to controlling the light to be deflected.
한편, 종래의 렌즈는 일반적으로 원기둥형 핀을 이용하는 것으로서, 정렬시 핀을 핀홀에 정밀하게 맞추어야 핀홀에 핀이 삽입되는 구조로서, 정렬 작업시 작업자나 장비가 정밀해야 하는 등 고도의 정밀도를 요구하기 때문에 정렬 작업이 번거롭고 패키지와의 접촉 면적이 넓지 않아서 핀 또는 핀홀의 가공 불량이나 마모 등에 의해 정렬 위치가 쉽게 틀어지는 문제점이 있었다. Conventionally, a conventional lens uses a cylindrical pin. When a pin is aligned with a pinhole precisely in alignment, a pin is inserted into the pinhole. Therefore, a high precision is required, for example, Therefore, there is a problem that the aligning operation is troublesome and the contact area with the package is not wide, so that the alignment position is easily changed due to processing defects or wear of the pin or pin hole.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 출광부의 프리즘 경사면을 이용하여 광 제어가 용이하고, 작은 발광 소자에 맞추어 렌즈의 사이즈를 컴팩트화할 수 있으며, 방사형으로 길게 형성된 방사 날개형 다리를 이용하여 조립이 간편하고, 부품의 조립과 동시에 부품의 정렬이 간편하게 이루어질 수 있게 하는 렌즈, 발광 소자 패키지 및 전자기기용 광원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a light emitting device which is easy to control light by using a prism inclined surface of a light emitting portion and can be made compact in size according to a small light emitting device, And it is an object of the present invention to provide a lens, a light emitting device package, and a light source device for an electronic device which can be easily assembled by using a radiating blade-type leg, However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 렌즈는, 일측에 입광부가 형성되고, 타측에 출광부가 형성되는 투광성 재질의 몸체; 발광 소자 패키지와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부;를 포함하고, 상기 몸체의 출광부는, 출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부의 설치면을 기준으로 제 1 편향 각도로 경사지게 형성되는 제 1 프리즘 경사면부;를 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a lens comprising: a light-transmitting material body having a light-entering portion formed on one side thereof and a light-emitting portion formed on the other side thereof; And at least one guide part formed around the light-incoming part so that the light-incoming part can be aligned in a correct position when assembled with the light-emitting device package, wherein the light-emitting part of the body is configured to be capable of biasing the light- And a first prism inclined surface portion inclined at a first deflection angle with respect to a mounting surface of the light-incident portion.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 가이드부는, 각각의 단부가 상기 입광부를 향하여 방사형으로 길게 형성되고, 각각의 양측면에 안내 경사면이 형성되는 4개의 방사 날개형 다리일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the guide portion may be four radial-wing-shaped bridges, each end portion of which is radially extended toward the light-incoming portion, and the guide slopes are formed on both sides of the guide portion.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 몸체의 입광부는 상기 발광 소자 패키지의 발광 소자를 수용하는 수용 공간이 형성되는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the light-incident portion of the body may include a receiving space for receiving the light emitting device of the light emitting device package.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 수용 공간은 원통형이고, 상기 수용 공간의 상방에 아래로 볼록한 볼록 렌즈부가 형성되는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the accommodating space may be cylindrical, and a downward convex lens portion may be formed above the accommodating space.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 몸체는, 상기 입광부와 출광부 사이에 부분적으로 볼록하게 둥근 구면이 형성되고, 그 테두리에 수직으로 평평한 형태의 전방 측면과 후방 측면과 좌측면과 우측면이 각각 형성되는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the body further includes a spherical portion having a convex spherical surface partially formed between the light-entering portion and the light-exiting portion, and a front surface, a rear surface, a left surface, and a right surface, Respectively.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 몸체의 출광부는, 출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부의 설치면을 기준으로 상기 제 1 편향 각도와 동일한 제 2 편향 각도로 경사지게 형성되는 제 2 프리즘 경사면부;를 더 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the light emitting portion of the body may include a light emitting portion that is inclined at a second deflection angle, which is the same as the first deflection angle, with respect to the mounting surface of the light entering portion so that the light emitting axis can be deflected in one
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 렌즈는, 일측에 입광부가 형성되고, 타측에 출광부가 형성되는 투광성 재질의 몸체; 발광 소자 패키지와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부;를 포함하고, 상기 가이드부는, 각각의 단부가 상기 입광부를 향하여 방사형으로 길게 형성되고, 각각의 양측면에 안내 경사면이 형성되는 복수개의 방사 날개형 다리일 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a lens comprising: a light-transmissive body having a light-incident portion on one side and a light-emitting portion on the other side; And at least one guide part formed around the light-incoming part so that the light-incoming part can be aligned in a proper position when assembled with the light-emitting device package, wherein each of the guide parts has a shape in which each end is radially extended toward the light- And may be a plurality of radial blade-type legs having guide slopes formed on both sides thereof.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지는, 발광 소자; 상기 발광 소자가 안착되는 기판; 상기 기판에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사시킬 수 있는 반사컵부가 형성되며, 일측에 정렬부가 형성되는 반사 부재; 및 상기 발광 소자의 발광축 상에 설치되는 렌즈;를 포함하고, 상기 렌즈는, 일측에 입광부가 형성되고, 타측에 출광부가 형성되는 투광성 재질의 몸체; 상기 반사 부재와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 반사 부재의 상기 정렬부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부;를 포함하고, 상기 몸체의 출광부는, 출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부의 설치면을 기준으로 제 1 편향 각도로 경사지게 형성되는 제 1 프리즘 경사면부;를 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting device package including: a light emitting element; A substrate on which the light emitting device is mounted; A reflecting member provided on the substrate and having a reflection cup portion capable of reflecting light generated from the light emitting element and having an alignment portion formed on one side; And a lens installed on a light emitting axis of the light emitting device, wherein the lens has a light transmitting body formed with a light emitting portion on one side and a light emitting portion on the other side; And at least one guide portion formed in a shape corresponding to the alignment portion of the reflective member so as to align the light-entering portion when assembled with the reflective member, the at least one guide portion being formed around the light-incoming portion, The light emitting portion of the body may include a first prism inclined surface portion inclined at a first deflection angle with respect to a mounting surface of the light incidence portion so that the light emitting axis can be deflected in one direction.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 전자기기용 광원 장치는, 발광 소자; 상기 발광 소자가 안착되고, 전자기기와 전기적으로 연결되는 기판; 상기 기판에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사시킬 수 있는 반사컵부가 형성되며, 일측에 정렬부가 형성되는 반사 부재; 및 상기 발광 소자의 발광축 상에 설치되는 렌즈;를 포함하고, 상기 렌즈는, 일측에 입광부가 형성되고, 타측에 출광부가 형성되는 투광성 재질의 몸체; 상기 반사 부재와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 반사 부재의 상기 정렬부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부;를 포함하고, 상기 몸체의 출광부는, 출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부의 설치면을 기준으로 제 1 편향 각도로 경사지게 형성되는 제 1 프리즘 경사면부;를 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light source device for an electronic device including: a light emitting element; A substrate on which the light emitting device is mounted and is electrically connected to the electronic device; A reflecting member provided on the substrate and having a reflection cup portion capable of reflecting light generated from the light emitting element and having an alignment portion formed on one side; And a lens installed on a light emitting axis of the light emitting device, wherein the lens has a light transmitting body formed with a light emitting portion on one side and a light emitting portion on the other side; And at least one guide portion formed in a shape corresponding to the alignment portion of the reflective member so as to align the light-entering portion when assembled with the reflective member, the at least one guide portion being formed around the light-incoming portion, The light emitting portion of the body may include a first prism inclined surface portion inclined at a first deflection angle with respect to a mounting surface of the light incidence portion so that the light emitting axis can be deflected in one direction.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 발광 소자는, 적외선 광을 발생시키는 적외선 LED이고, 상기 전자기기는 각종 정보를 표시할 수 있는 정보 단말기일 수 있다.According to an aspect of the present invention, the light emitting device is an infrared LED that generates infrared light, and the electronic device may be an information terminal capable of displaying various information.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 출광축이 편향되도록 광 제어가 용이하고, 렌즈의 사이즈를 컴팩트화하여 다양한 전자기기에 적용할 수 있으며, 방사형으로 길게 형성된 방사 날개형 다리를 이용하여 조립이 간편하고, 부품의 조립과 동시에 부품의 정렬이 간단하고 정확하게 이루어져서 조립 및 정렬 시간 및 비용을 단축하여 생산성을 크게 높이며, 광축 정렬이 용이하여 양질의 제품을 생산할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, the light control can be easily performed so that the light emitting axis is deflected, the size of the lens can be made compact and applied to various electronic devices, , It is easy to assemble the parts, and the alignment of the parts is simple and accurate at the same time as the parts are assembled, thereby shortening the assembly and alignment time and cost, greatly increasing the productivity and facilitating the alignment of the optical axis, will be. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 렌즈 및 발광 소자 패키지를 나타내는 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 렌즈 및 발광 소자 패키지의 부품 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 렌즈의 저면 사시도이다.
도 4는 도 2의 발광 소자 패키지의 발광 소자, 기판 및 반사 부재를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1의 렌즈의 광 경로를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 렌즈를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 렌즈를 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 렌즈를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9의 렌즈를 나타내는 측면도이다.
도 11은 도 1의 발광 소자 패키지의 배광 곡선을 나타내는 그래프이다.1 is an external perspective view illustrating a lens and a light emitting device package according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of parts of the lens and the light emitting device package of FIG. 1. FIG.
3 is a bottom perspective view of the lens of Fig.
4 is a plan view showing a light emitting device, a substrate, and a reflecting member of the light emitting device package of FIG.
5 is a sectional view showing the optical path of the lens of FIG.
6 is a cross-sectional view illustrating a lens according to some alternative embodiments of the present invention.
Figure 7 is a perspective view illustrating a lens according to some further embodiments of the present invention.
8 is a side view showing the lens of Fig.
9 is a perspective view illustrating a lens in accordance with some further embodiments of the present invention.
10 is a side view showing the lens of Fig.
11 is a graph showing a light distribution curve of the light emitting device package of FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, The present invention is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.It is to be understood that throughout the specification, when an element such as a film, region or substrate is referred to as being "on", "connected to", "laminated" or "coupled to" another element, It will be appreciated that elements may be directly "on", "connected", "laminated" or "coupled" to another element, or there may be other elements intervening therebetween. On the other hand, when one element is referred to as being "directly on", "directly connected", or "directly coupled" to another element, it is interpreted that there are no other components intervening therebetween do. Like numbers refer to like elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면, 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.Also, relative terms such as "top" or "above" and "under" or "below" can be used herein to describe the relationship of certain elements to other elements as illustrated in the Figures. Relative terms are intended to include different orientations of the device in addition to those depicted in the Figures. For example, if the element is inverted in the figures, the elements depicted as being on the upper surface of the other elements will have a direction on the lower surface of the other elements. Thus, the example "top" may include both "under" and "top" directions depending on the particular orientation of the figure. If the elements are oriented in different directions (rotated 90 degrees with respect to the other direction), the relative descriptions used herein can be interpreted accordingly.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions shown herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 렌즈(100) 및 발광 소자 패키지(1000)를 나타내는 외관 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 렌즈(100) 및 발광 소자 패키지(1000)의 부품 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 렌즈(100)의 저면 사시도이고, 도 4는 도 2의 발광 소자 패키지(1000)의 발광 소자(20), 기판(30) 및 반사 부재(40)를 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 1의 렌즈(100)의 광 경로를 나타내는 단면도이다.1 is an external perspective view illustrating a
먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 렌즈(100)는, 크게 몸체(10) 및 가이드부(11)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 to 5, a
여기서, 상기 몸체(10)는, 일측에 입광부(10a)가 형성되고, 타측에 출광부(10b)가 형성되는 투광성 재질의 일체형 구조체일 수 있다.Here, the
더욱 구체적으로는, 상기 몸체(10)의 출광부(10b)는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부(10a)의 설치면을 기준으로 제 1 편향 각도(K1)로 경사지게 형성되는 제 1 프리즘 경사면부(C-1)를 포함하는 것일 수 있다.More specifically, as shown in FIGS. 1 to 5, the
이러한, 상기 제 1 프리즘 경사면부(C-1)는 광 경로를 일방향으로 편향되게 하는 것으로, 이는 프리즘의 원리와 같이, 빛이 서로 다른 매질과 매질 사이의 경계면을 통과할 때, 진행 방향이 달라지는 것을 응용한 것이다.The first prism inclined surface portion C-1 deflects the optical path in one direction. When the light passes through the boundary surface between the medium and the medium, as in the prism principle, .
이 때, 이러한 진행 방향에 따른 굴절 각도는 그 매질의 성질에 따라 달라질 수 있고, 예컨데, 상기 몸체(10)의 광학적 특성에 따라 달라질 수 있다.At this time, the angle of refraction according to the traveling direction may vary depending on the properties of the medium, and may vary depending on the optical characteristics of the
따라서, 상기 몸체(10)의 재질이나, 굴절률이나, 형태나, 광학적 특성에 따라 상기 제 1 편향 각도(K1)를 최적화하여 설계할 수 있다.Therefore, the first deflection angle K1 can be designed optimally according to the material of the
예컨데, 상기 몸체(10)가 유리인 경우, 굴절률은 1.45 내지 1.96이고, 여기에 굴절률을 크게 하기 위하여 납이나 바륩을 가할 수 있고, 작게 하기 위해서는 철을 가할 수 있다.For example, when the
이외에도, 상기 몸체(10)는, 적어도 유리, 아크릴, 에폭시 수지는 물론, EMC, 에폭시 수지 조성물, 실리콘 수지 조성물, 변성 에폭시 수지 조성물, 변성 실리콘 수지 조성물, 폴리이미드 수지 조성물, 변성 폴리이미드 수지 조성물, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 액정 폴리머(LCP), ABS 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, PBT 수지 등을 선택하여 이루어질 수 있다.In addition, the
이외에도, 상기 몸체(10)는, 폴리카보네이트 계열, 폴리술폰계열, 폴리아크릴레이트 계열, 폴리스틸렌계, 폴리비닐클로라이드계, 폴리비닐알코올계, 폴리노르보넨 계열, 폴리에스테르 등이 적용될 수 있고, 이외에도 각종 투광성 수지 계열의 재질이 적용될 수 있다.In addition, the
또한, 광분산성을 높이기 위하여 상기 몸체(10)의 표면이나 내부에 미세 패턴이나 미세 돌기나 확산막등을 형성하거나, 미세 기포를 형성하는 등 다양한 방법으로 산란 패턴이나 산란 부재 등이 설치될 수 있다.In order to improve the light dispersibility, a scattering pattern, a scattering member, or the like may be provided by various methods such as forming fine patterns, fine protrusions, diffusion films, or the like on the surface or inside of the
여기서, 상기 출광축이란 상기 몸체(10)의 출광부(10b)를 통해 발산되는 빛들의 배광 분포들 중에서 가장 많은 양의 빛들이 통과하는 경로를 향하는 방향축을 지칭할 수 있다.Here, the light-emitting axis may refer to a directional axis toward a path through which the largest amount of light among the light distribution distributions of the light emitted through the emitting
또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어서, 상기 몸체(10)의 입광부(10a)는 상기 발광 소자 패키지(1000)의 발광 소자(20)를 수용하는 수용 공간(A)이 형성될 수 있다.1 to 5, for example, the light-
이러한, 상기 수용 공간(A)은 상기 입광부(10a)에 상기 발광 소자(20)가 전체적 또는 부분적으로 삽입되게 하여 입광 면적을 최대한 넓게 할 수 있는 역할을 하는 것으로, 예컨데, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형일 수 있고, 또한, 상기 수용 공간(A)은 상기 발광 소자(20)에서 전방향으로 발산되는 광 경로를 1차적으로 수직 상방향에 가깝도록 상방으로 굴절시킬 수 있도록 상기 수용 공간(A)의 상방에 아래로 볼록한 볼록 렌즈부(10c)가 형성될 수 있다.The receiving space A serves to allow the
그러나, 이러한 상기 수용 공간(A)의 형태는 반드시 도면에 국한되지 않고, 돔형태나, 원뿔 형태나, 박스 형태나, 다각뿔 형태나, 각종 기하학적인 형태 등 매우 다양하게 적용될 수 있다. However, the shape of the accommodation space A is not limited to the drawings, but can be applied to a variety of shapes such as a dome shape, a conical shape, a box shape, a polygonal cone shape, and various geometric shapes.
또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(10)는, 상기 입광부(10a)와 출광부(10b) 사이에 부분적으로 볼록하게 둥근 구면(10d)이 형성되고, 그 테두리에 수직으로 평평한 형태의 전방 측면(10-1)과 후방 측면(10-2)과 좌측면(10-3)과 우측면(10-4)이 각각 형성될 수 있다.1 to 5, the
이러한, 상기 둥근 구면(10d)과, 상기 전방 측면(10-1)과, 상기 후방 측면(10-2)과, 상기 좌측면(10-3) 및 상기 우측면(10-4)은 전반사를 이용하여 상기 몸체(10)에 비스듬하게 유입된 주변 광을 상방으로 적극적으로 반사시키는 역할을 할 수 있고, 또한, 이러한 상기 둥근 구면(10d)과, 상술된 측면들을 이용하여 작은 크기의 상기 발광 소자(20)에서 발산된 광을 보다 넓은 면적으로 출광시킬 수 있는 역할을 할 수 있다.The rounded
따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 렌즈(100)의 작동 과정을 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 발광 소자(20)에서 발산되는 빛의 경로는 전후좌우 방향 및 상방향의 모든 각도로 방사되어 발산되는 것으로서, 상기 발광 소자(20)에서 발산된 빛의 일부분은, 상기 몸체(10)의 상기 입광부(10a)를 통해서 상기 몸체(10) 내부로 유입될 수 있다.5, the path of the light emitted from the
이 때, 상기 입광부(10a)의 상기 수용 공간(A)의 상방에 형성된 상기 볼록 렌즈부(10c)를 통과한 빛은 굴절되어 수직 상방향에 가깝게 광 경로가 변환될 수 있다.At this time, the light passing through the
또한, 상기 발광 소자(20)에서 발산된 빛의 다른 부분은, 상기 입광부(10a)를 통과하여 상기 둥근 구면(10d)에 비스듬히 전반사되어 이 역시 수직 상방향에 가깝게 광 경로가 변환될 수 있다.The other part of the light emitted from the
또한, 상기 발광 소자(20)에서 발산된 빛의 또 다른 부분은, 상기 입광부(10a)를 통과하여 상기 전방 측면(10-1)과, 상기 후방 측면(10-2)과, 상기 좌측면(10-3) 및 상기 우측면(10-4)에 각각 비스듬히 전반사되어 이 역시 수직 상방향에 가깝게 광 경로가 변환될 수 있다.Another part of the light emitted from the
이어서, 상술된 바와 같이, 광 경로가 수직 상방향에 가깝게 변환된 상기 몸체(10)의 내부를 통과하는 빛들은 상기 몸체(10)의 상기 출광부(10a)를 통해 외부로 출광되면서 상기 제 1 프리즘 경사면부(C-1)에 의해서 일방향으로 편향되게 유도될 수 있다.As described above, the light passing through the inside of the
그러므로, 출광부의 프리즘 경사면을 이용하여 광 제어가 용이하고, 작은 발광 소자에 맞추어 렌즈의 사이즈를 컴팩트화할 수 있으며, 이로 인하여 휴대폰이나 스마트폰이나 각종 정보단말기 등 다양한 전자기기에 쉽게 적용할 수 있다.Therefore, light control can be easily performed by using the prism inclined surface of the light-exiting portion, and the size of the lens can be made compact in accordance with a small light emitting element, thereby making it easily applicable to various electronic devices such as mobile phones, smart phones, .
한편, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부(11)는, 발광 소자 패키지(1000)의 반사 부재(40)와 조립시 상기 입광부(10a)가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 입광부(10a) 주위에 형성되는 구조물로서, 상기 가이드부(11)는, 각각의 단부가 상기 입광부(10a)를 향하여 방사형으로 길게 형성되고, 각각의 양측면에 안내 경사면(11a)이 형성되는 4개의 방사 날개형 다리일 수 있다.1 to 5, the
여기서, 상기 가이드부(11)는 이외에도 적어도 2개, 3개, 5개, 6개, 그 이상 등 방사형태로 등각 배치되는 모든 형태의 길쭉한 날개형 다리일 수 있다.Here, the
그러므로, 방사형으로 길게 형성된 방사 날개형 다리를 갖는 상기 가이드부(11)를 이용하여 상기 발광 소자 패키지(1000)의 상기 반사 부재(40)와의 조립시 접촉 면적으로 최대한 넓게 하여 다소 부정확한 위치나 경로에서도 이를 커버할 수 있는 영역이 넓어서 매우 쉽고 빠르게 부품간 조립이 가능하고, 부품의 조립과 동시에 부품의 정렬이 간간단하고 정확하게 이루어져서 조립 및 정렬 시간 및 비용을 단축하여 생산성을 크게 높이며, 전후좌우 다방향에서의 광축 정렬이 용이하여 양질의 제품을 생산할 수 있다.Therefore, when the light emitting
도 6은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 렌즈(200)를 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 렌즈(200)의 몸체(10)의 출광부(10b)는, 상술된 상기 제 1 프리즘 경사면부(C-1)와 함께 출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부(10a)의 설치면(P)을 기준으로 상기 제 1 편향 각도(K1)와 동일한 제 2 편향 각도(K2)로 경사지게 형성되는 제 2 프리즘 경사면부(C-2)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 프리즘 경사면부(C-1)과 상기 제 2 프리즘 경사면부(C-2) 사이에는 수직에 가까운 경계부가 형성될 수 있다. 즉, 이러한 경계부로 인해 산과 골이 반복될 수 있는 형상일 수 있다. 여기서, 상기 제 1 편향 각도(K1)와 동일한 제 2 편향 각도(K2)가 서로 다른 것도 가능하다.6, the emitting
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 렌즈(300)를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 렌즈(300)를 나타내는 측면도이다.FIG. 7 is a perspective view showing a
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 렌즈(300)는, 상기 제 1 프리즘 경사면부(C-1) 및 상기 제 2 프리즘 경사면부(C-2) 이외에도, 제 3 프리즘 경사면부(C-3), 제 4 프리즘 경사면부(C-4) 등 복수개의 프리즘 경사면부들을 더 포함하여 전체적으로 프레넬(Fresnel) 렌즈 형태를 이룰 수도 있다. 여기서, 상기 프리즘 경사면부의 개수는 도면에 국한되지 않고, 적어도 하나 이상 복수개가 적용될 수 있다.7 and 8, the
이러한 프레넬 렌즈 형태를 이용하여 제품의 두께를 얇게 할 수 있고, 다양한 방향으로 광 경로를 정밀하게 조절할 수 있다.By using the Fresnel lens shape, the thickness of the product can be reduced, and the optical path can be precisely adjusted in various directions.
도 9는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 렌즈(400)를 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9의 렌즈(400)를 나타내는 측면도이다.Figure 9 is a perspective view showing a
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 렌즈(400)는, 일측에 입광부가 형성되고, 타측에 출광부가 형성되는 투광성 재질의 몸체(10) 및 발광 소자 패키지와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부(11)를 포함하고, 상기 가이드부(11)는, 각각의 단부가 상기 입광부를 향하여 방사형으로 길게 형성되고, 각각의 양측면에 안내 경사면이 형성되는 복수개의 방사 날개형 다리일 수 있다.9, the
이러한 상기 몸체 및 가이드부(11)의 구성 및 역할은 도 1 내지 도 5에서 설명한 구성 요소들과 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.The structure and the role of the body and the
또한, 빛을 수직 방향으로 유도할 수 있도록 상기 출광부는 상기 입광부의 설치면과 평행한 평면일 수 있다.Further, the light emitting portion may be a plane parallel to the mounting surface of the light-incoming portion so as to guide the light in the vertical direction.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)는, 크게 발광 소자(20)와, 기판(30)과, 반사 부재(40) 및 렌즈(100)를 포함할 수 있다.1, the light emitting
여기서, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발광 소자(20)는 적외선 광을 발생시키는 적외선 LED일 수 있다.Here, as shown in FIGS. 1 and 4, the
이외에도, 상기 발광 소자(20)는, 제 1 패드와 제 2 패드를 갖는 플립칩(flip chip) 형태의 LED(Light Emitting Diode)일 수 있다.In addition, the
이러한, 상기 발광 소자(20)는, 반도체로 이루어질 수 있다. 예를 들어서, 질화물 반도체로 이루어지는 청색, 녹색, 적색, 황색 발광의 LED, 자외 발광의 LED, 적외 발광의 LED 등이 적용될 수 있다.The
또한, 상기 발광 소자(20)는, 예를 들면, MOCVD법 등의 기상성장법에 의해, 성장용 사파이어 기판이나 실리콘 카바이드 기판 상에 InN, AlN, InGaN, AlGaN, InGaAlN 등의 질화물 반도체를 에피택셜 성장시켜 구성할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(20)는, 질화물 반도체 이외에도 ZnO, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlInGaP 등의 반도체를 이용해서 형성할 수 있다. 이들 반도체는, n형 반도체층, 발광층, p형 반도체층의 순으로 형성한 적층체를 이용할 수 있다. 상기 발광층(활성층)은, 다중 양자웰 구조나 단일 양자웰 구조를 한 적층 반도체 또는 더블 헤테로 구조의 적층 반도체를 이용할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(20)는, 디스플레이 용도나 조명 용도 등 용도에 따라 임의의 파장의 것을 선택할 수 있다.The
여기서, 상기 성장용 기판으로는 필요에 따라 절연성, 도전성 또는 반도체 기판이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 성장용 기판은 사파이어, SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN일 수 있다. GaN 물질의 에피성장을 위해서는 동종 기판인 GaN 기판이 좋으나, GaN 기판은 그 제조상의 어려움으로 생산단가가 높은 문제가 있다.Here, as the growth substrate, an insulating, conductive or semiconductor substrate may be used if necessary. For example, the growth substrate may be sapphire, SiC, Si, MgAl 2 O 4 , MgO, LiAlO 2 , LiGaO 2 , GaN. A GaN substrate, which is a homogeneous substrate, is preferable for epitaxial growth of a GaN material, but a GaN substrate has a problem of high production cost due to its difficulty in manufacturing.
이종 기판으로는 사파이어, 실리콘 카바이드(SiC) 기판 등이 주로 사용되고 있으며. 가격이 비싼 실리콘 카바이드 기판에 비해 사파이어 기판이 더 많이 활용되고 있다. 이종 기판을 사용할 때는 기판 물질과 박막 물질 사이의 격자상수의 차이로 인해 전위(dislocation) 등 결함이 증가한다. 또한, 기판 물질과 박막 물질 사이의 열팽창계수의 차이로 인해 온도 변화시 휨이 발생하고, 휨은 박막의 균열(crack)의 원인이 된다. 기판과 GaN계인 발광 적층체 사이의 버퍼층을 이용해 이러한 문제를 감소시킬 수도 있다.Sapphire and silicon carbide (SiC) substrates are mainly used as the different substrates. Sapphire substrates are more utilized than expensive silicon carbide substrates. When using a heterogeneous substrate, defects such as dislocation are increased due to the difference in lattice constant between the substrate material and the thin film material. Also, due to the difference in the thermal expansion coefficient between the substrate material and the thin film material, warping occurs at a temperature change, and warping causes a crack in the thin film. This problem may be reduced by using a buffer layer between the substrate and the GaN-based light emitting laminate.
또한, 상기 성장용 기판은 LED 구조 성장 전 또는 후에 LED 칩의 광 또는 전기적 특성을 향상시키기 위해 칩 제조 과정에서 완전히 또는 부분적으로 제거되거나 패터닝하는 경우도 있다.In addition, the substrate for growth may be completely or partially removed or patterned in order to improve the optical or electrical characteristics of the LED chip before or after the growth of the LED structure.
예를 들어, 사파이어 기판인 경우는 레이저를 기판을 통해 반도체층과의 계면에 조사하여 기판을 분리할 수 있으며, 실리콘이나 실리콘 카바이드 기판은 연마/에칭 등의 방법에 의해 제거할 수 있다.For example, in the case of a sapphire substrate, the substrate can be separated by irradiating the laser to the interface with the semiconductor layer through the substrate, and the silicon or silicon carbide substrate can be removed by a method such as polishing / etching.
또한, 상기 성장용 기판 제거 시에는 다른 지지 기판을 사용하는 경우가 있으며 지지 기판은 원 성장 기판의 반대쪽에 LED 칩의 광효율을 향상시키게 위해서, 반사 금속을 사용하여 접합하거나 반사구조를 접합층의 중간에 삽입할 수 있다.Another supporting substrate may be used for removing the growth substrate. In order to improve the light efficiency of the LED chip on the opposite side of the growth substrate, the supporting substrate may be bonded using a reflective metal, As shown in FIG.
또한, 상기 성장용 기판 패터닝은 기판의 주면(표면 또는 양쪽면) 또는 측면에 LED 구조 성장 전 또는 후에 요철 또는 프리즘 경사면을 형성하여 광 추출 효율을 향상시킨다. 패턴의 크기는 5nm ~ 500㎛ 범위에서 선택될 수 있으며 규칙 또는 불규칙적인 패턴으로 광 추출 효율을 좋게 하기 위한 구조면 가능하다. 모양도 기둥, 산, 반구형, 다각형 등의 다양한 형태를 채용할 수 있다.In addition, patterning of the growth substrate may improve the light extraction efficiency by forming irregularities or prism inclined surfaces on the main surface (front surface or both surfaces) or side surfaces of the substrate before or after the LED structure growth. The size of the pattern can be selected from the range of 5 nm to 500 μm and it is possible to make a structure for improving the light extraction efficiency with a rule or an irregular pattern. Various shapes such as a shape, a column, a mountain, a hemisphere, and a polygon can be adopted.
상기 사파이어 기판의 경우, 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a측 방향의 격자상수가 각각 13.001과 4.758 이며, C면, A면, R면 등을 갖는다. 이 경우, 상기 C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다.In the case of the sapphire substrate, the crystals having a hexagonal-rhombo-cubic (Hexa-Rhombo R3c) symmetry have lattice constants of 13.001 and 4.758 in the c-axis direction and the a-axis direction, respectively, and have C plane, A plane and R plane. In this case, the C-plane is relatively easy to grow the nitride film, and is stable at high temperature, and thus is mainly used as a substrate for nitride growth.
또한, 상기 성장용 기판의 다른 물질로는 Si 기판을 들 수 있으며, 대구경화에 보다 적합하고 상대적으로 가격이 낮아 양산성이 향상될 수 있다.Another material of the growth substrate is a Si substrate, which is more suitable for large-scale curing and relatively low in cost, so that mass productivity can be improved.
또한, 상기 실리콘(Si) 기판은 GaN계 반도체에서 발생하는 빛을 흡수하여 발광소자의 외부 양자 효율이 낮아지므로, 필요에 따라 상기 기판을 제거하고 반사층이 포함된 Si, Ge, SiAl, 세라믹, 또는 금속 기판 등의 지지기판을 추가로 형성하여 사용한다.In addition, since the silicon (Si) substrate absorbs light generated from the GaN-based semiconductor and the external quantum efficiency of the light emitting device is lowered, the substrate may be removed as necessary, and Si, Ge, SiAl, A support substrate such as a metal substrate is further formed and used.
상기 Si 기판과 같이 이종 기판상에 GaN 박막을 성장시킬 때, 기판 물질과 박막 물질 사이의 격자 상수의 불일치로 인해 전위(dislocation) 밀도가 증가하고, 열팽창 계수 차이로 인해 균열(crack) 및 휨이 발생할 수 있다. 발광 적층체의 전위 및 균열을 방지하기 위한 목적으로 성장용 기판과 발광적층체 사이에 버퍼층을 배치시킬 수 있다. 상기 버퍼층은 활성층 성장시 기판의 휘는 정도를 조절해 웨이퍼의 파장 산포를 줄이는 기능도 한다.When a GaN thin film is grown on a different substrate such as the Si substrate, the dislocation density increases due to the lattice constant mismatch between the substrate material and the thin film material, and cracks and warpage Lt; / RTI > The buffer layer may be disposed between the growth substrate and the light emitting stack for the purpose of preventing dislocation and cracking of the light emitting stack. The buffer layer also functions to reduce the scattering of the wavelength of the wafer by adjusting the degree of warping of the substrate during the growth of the active layer.
또한, 도시하지 않았지만, 상기 발광 소자(20)는, 상기 패드 이외에도 펌프나 솔더 등의 신호전달매체를 갖는 플립칩 형태일 수 있고, 이외에도, 단자에 본딩 와이어가 적용되거나, 부분적으로 제 1 단자 또는 제 2 단자에만 본딩 와이어가 적용되는 발광 소자나, 수평형, 수직형 발광 소자 등이 모두 적용될 수 있다.Further, although not shown, the
또한, 상기 제 1 패드와 제 2 패드를 대신하여 다양한 형상의 전극이나 단자가 설치될 수 있고, 예컨대 하나의 암 상에 다수 핑거들이 구비된 핑거 구조를 가질 수도 있다.In addition, instead of the first pad and the second pad, electrodes or terminals having various shapes may be provided, and for example, a finger structure having a plurality of fingers on one arm may be provided.
또한, 상기 발광 소자(20)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판(30)에 1개가 설치될 수도 있고, 이외에도 상기 기판(30)에 복수개가 설치되는 것도 가능하다. 또한, 상기 발광 소자(20) 대신 발광 소자(20)를 포함하는 발광 소자 패키지가 적용될 수 있다. 이외에도, 상기 발광 소자(20) 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 발광 소자 패키지 모듈이 적용되는 것도 가능하다.1 and 4, a plurality of light emitting
또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판(30)은, 상기 발광 소자(20)가 안착되는 것으로서, 상기 발광 소자(20)와, 상기 반사 부재(40) 및 상기 렌즈(100)를 충분히 지지하거나 수용할 수 있는 적당한 기계적 강도와 절연성을 갖는 재료나 전도성 재료로 제작될 수 있다.1 to 4, the
예컨데, 상기 기판(30)은, 에폭시계 수지 시트를 다층 형성시킨 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)이 적용될 수 있다. 또한, 상기 기판(30)은, 연성 재질의 플랙서블 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.For example, the
이외에도, 상기 기판(30)은, 레진, 글래스 에폭시 등의 합성 수지 기판이나, 열전도율을 고려하여 세라믹(ceramic) 기판이 적용될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 기판(30)은, 가공성을 향상시키기 위해서 부분적 또는 전체적으로 적어도 EMC(Epoxy Mold Compound), PI(polyimide), 세라믹, 그래핀, 유리합성섬유 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것일 수 있다.The
이외에도, 상기 기판(30)은, 절연 처리된 알루미늄, 구리, 아연, 주석, 납, 금, 은 등의 금속 재질이 적용될 수 있는 금속 기판일 수 있다.In addition, the
또한, 상기 기판(30)의 상면에, 상기 발광 소자(20) 또는 발광 소자 패키지들과 전기적으로 연결되는 각종 배선층이 설치될 수 있다.Also, on the upper surface of the
또한, 상기 기판(30)은, 전극분리선(L)이 형성되는 제 1 전극 및 제 2 전극으로 이루어지는 리드 프레임 타입의 기판일 수 있다.The
여기서, 상술된 상기 발광 소자(20)는 와이어(W)에 의해서 상기 기판(30)과 전기적으로 연결될 수 있다.Here, the
또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 반사 부재(40)는, 상기 기판(30)에 설치되고, 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛을 반사시킬 수 있는 반사컵부(40a)가 형성되며, 일측에 정렬부(G)가 형성되는 몰딩 부재일 수 있다.1 to 5, the
이러한, 상기 정렬부(G)는 상기 렌즈(100)의 가이드부(11)와 대응되는 형상으로 상기 가이드부(11) 접촉면과 양측에 경사면이 형성되는 전체적으로 V 형상의 홈일 수 있다.The alignment part G may be a V-shaped groove having a shape corresponding to the
또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(100)는, 상기 발광 소자(20)의 발광축 상에 설치되는 것으로서, 상술된 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상기 렌즈(100)와 그 구성과 역할이 동일하거나 포함할 수 있다. 따라서, 여기서 상세한 설명은 생략한다.1 to 5, the
한편, 본 발명은, 상술된 본 발명의 렌즈(100) 및 이를 갖는 발광 소자 패키지(1000)를 포함하는 전자기기용 광원 장치를 포함할 수 있다.Meanwhile, the present invention may include a light source device for an electronic device including the
여기서, 상술된 편향 상기 전자기기용 광원 장치는, 도시하지 않았지만, 본 발명의 상기 발광 소자 패키지(100)과 그 구성 및 역할이 동일하거나 포함할 수 있다.Here, although the light source device for the above-described electronic device is not shown, the above-described deflection may be the same or may include the structure and the role of the light emitting
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 발광 소자(20)는, 적외선 광을 발생시키는 적외선 카메라용 적외선 LED이고, 상기 전자기기는 각종 정보를 표시할 수 있는 휴대폰이나 스마트폰이나 스마트 패드 등의 정보 단말기일 수 있다.More specifically, for example, the
도 11은 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 배광 곡선을 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing a light distribution curve of the light emitting
도 11에 도시된 바와 같이, 따라서, 본 발명의 일부 실시예에 따른 렌즈(100) 또는 이를 갖는 발광 소자 패키지(1000)의 배광 곡선(L2)은, 일반적으로 배광 분포가 수직 방향인 발광 소자(20)의 배광 곡선(L1)과는 달리, 우측으로 대략 10도 정도 편향되게 분포되는 것을 확인할 수 있다.11, the light distribution curve L2 of the
이외에도, 본 발명은, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 렌즈(100) 또는 발광 소자 패키지(1000)를 포함하는 각종 조명 장치나 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 디스플레이 장치는, 각종 핸드폰, 스마트폰, 스마트 패드, 모니터, TV, 스마트 TV 등 각종 정보 단말기나, 영상 재생 장치 등을 포함할 수 있다.In addition, the present invention can include various lighting devices or display devices including the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10: 몸체
10a: 입광부
10b: 출광부
10c: 볼록 렌즈부
10d: 둥근 구면
10-1: 전방 측면
10-2: 후방 측면
10-3: 좌측면
10-4: 우측면
11: 가이드부
11a: 안내 경사면
K1: 제 1 편향 각도
K2: 제 2 편향 각도
C-1: 제 1 프리즘 경사면부
C-2: 제 2 프리즘 경사면부
C-3: 제 3 프리즘 경사면부
C-4: 제 4 프리즘 경사면부
A: 수용 공간
P: 설치면
20: 발광 소자
30: 기판
40: 반사 부재
40a: 반사컵부
G: 정렬부
L: 전극분리선
W: 와이어
100, 200, 300, 400: 렌즈
1000: 발광 소자 패키지10: Body
10a:
10b:
10c: convex lens part
10d: round spherical surface
10-1: front side
10-2: rear side
10-3: Left side
10-4: Right side
11: Guide section
11a: guide slope
K1: 1st deflection angle
K2: second deflection angle
C-1: First prism inclined surface portion
C-2: Second prism inclined surface portion
C-3: Third prism inclined surface portion
C-4: Fourth prism inclined surface portion
A: accommodation space
P: Mounting surface
20: Light emitting element
30: substrate
40: reflective member
40a: reflection cup portion
G:
L: electrode separation line
W: Wire
100, 200, 300, 400: lens
1000: Light emitting device package
Claims (10)
발광 소자 패키지와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부;를 포함하고,
상기 몸체의 출광부는,
출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부의 설치면을 기준으로 제 1 편향 각도로 경사지게 형성되는 제 1 프리즘 경사면부;를 포함하는 것인, 렌즈.A light-transmitting material body having a light-entering portion formed on one side and a light-emitting portion formed on the other side; And
And at least one guide part formed around the light-incoming part so that the light-incoming part can be aligned in a correct position when assembled with the light-emitting device package,
Wherein the light emitting portion of the body comprises:
And a first prism inclined surface portion inclined at a first deflection angle with respect to a mounting surface of the light-incident portion so that the light-emitting axis can be deflected in one direction.
상기 가이드부는, 각각의 단부가 상기 입광부를 향하여 방사형으로 길게 형성되고, 각각의 양측면에 안내 경사면이 형성되는 4개의 방사 날개형 다리인, 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the guide portion is four radial-wing-shaped bridges, each end portion of which is radially extended toward the light-incoming portion, and a guide sloped surface is formed on each of both sides.
상기 몸체의 입광부는 상기 발광 소자 패키지의 발광 소자를 수용하는 수용 공간이 형성되는 것인, 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the light-incident portion of the body has a receiving space for receiving the light-emitting element of the light-emitting element package.
상기 수용 공간은 원통형이고, 상기 수용 공간의 상방에 아래로 볼록한 볼록 렌즈부가 형성되는 것인, 렌즈.The method of claim 3,
Wherein the accommodating space is cylindrical and a downwardly convex lens portion is formed above the accommodating space.
상기 몸체는, 상기 입광부와 출광부 사이에 부분적으로 볼록하게 둥근 구면이 형성되고, 그 테두리에 수직으로 평평한 형태의 전방 측면과 후방 측면과 좌측면과 우측면이 각각 형성되는 것인, 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the body has a spherically spherical surface partially convexly formed between the light-entering portion and the light-exiting portion, and a front side surface, a rear side surface, a left side surface, and a right side surface are formed in a shape perpendicular to the rim.
상기 몸체의 출광부는,
출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부의 설치면을 기준으로 상기 제 1 편향 각도와 동일한 제 2 편향 각도로 경사지게 형성되는 제 2 프리즘 경사면부;를 더 포함하는 것인, 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the light emitting portion of the body comprises:
And a second prism inclined surface portion inclined at a second deflection angle that is the same as the first deflection angle with respect to the mounting surface of the light-incident portion so that the light-exiting axis can be deflected in one direction.
발광 소자 패키지와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부;를 포함하고,
상기 가이드부는, 각각의 단부가 상기 입광부를 향하여 방사형으로 길게 형성되고, 각각의 양측면에 안내 경사면이 형성되는 복수개의 방사 날개형 다리인, 렌즈.A light-transmitting material body having a light-entering portion formed on one side and a light-emitting portion formed on the other side; And
And at least one guide part formed around the light-incoming part so that the light-incoming part can be aligned in a correct position when assembled with the light-emitting device package,
Wherein the guide portion is a plurality of radial blade-like legs, each end portion of which is radially extended toward the light-incoming portion, and each of which has a guide slope.
상기 발광 소자가 안착되는 기판;
상기 기판에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사시킬 수 있는 반사컵부가 형성되며, 일측에 정렬부가 형성되는 반사 부재; 및
상기 발광 소자의 발광축 상에 설치되는 렌즈;를 포함하고,
상기 렌즈는,
일측에 입광부가 형성되고, 타측에 출광부가 형성되는 투광성 재질의 몸체;
상기 반사 부재와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 반사 부재의 상기 정렬부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부;를 포함하고,
상기 몸체의 출광부는,
출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부의 설치면을 기준으로 제 1 편향 각도로 경사지게 형성되는 제 1 프리즘 경사면부;를 포함하는 것인, 발광 소자 패키지.A light emitting element;
A substrate on which the light emitting device is mounted;
A reflecting member provided on the substrate and having a reflection cup portion capable of reflecting light generated from the light emitting element and having an alignment portion formed on one side; And
And a lens provided on the light emitting axis of the light emitting element,
The lens,
A light-transmitting material body having a light-entering portion formed on one side and a light-emitting portion formed on the other side;
And at least one guide portion formed in a shape corresponding to the alignment portion of the reflective member so as to align the light-incoming portion when assembled with the reflective member, the at least one guide portion being formed around the light-incoming portion,
Wherein the light emitting portion of the body comprises:
And a first prism inclined surface portion inclined at a first deflection angle with respect to a mounting surface of the light-incident portion so that the light-emitting axis can be deflected in one direction.
상기 발광 소자가 안착되고, 전자기기와 전기적으로 연결되는 기판;
상기 기판에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사시킬 수 있는 반사컵부가 형성되며, 일측에 정렬부가 형성되는 반사 부재; 및
상기 발광 소자의 발광축 상에 설치되는 렌즈;를 포함하고,
상기 렌즈는,
일측에 입광부가 형성되고, 타측에 출광부가 형성되는 투광성 재질의 몸체;
상기 반사 부재와 조립시 상기 입광부가 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 반사 부재의 상기 정렬부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 입광부 주위에 형성되는 적어도 하나의 가이드부;를 포함하고,
상기 몸체의 출광부는,
출광축이 일방향으로 편향될 수 있도록 상기 입광부의 설치면을 기준으로 제 1 편향 각도로 경사지게 형성되는 제 1 프리즘 경사면부;를 포함하는 것인, 전자기기용 광원 장치.A light emitting element;
A substrate on which the light emitting device is mounted and is electrically connected to the electronic device;
A reflecting member provided on the substrate and having a reflection cup portion capable of reflecting light generated from the light emitting element and having an alignment portion formed on one side; And
And a lens provided on the light emitting axis of the light emitting element,
The lens,
A light-transmitting material body having a light-entering portion formed on one side and a light-emitting portion formed on the other side;
And at least one guide portion formed in a shape corresponding to the alignment portion of the reflective member so as to align the light-incoming portion when assembled with the reflective member, the at least one guide portion being formed around the light-incoming portion,
Wherein the light emitting portion of the body comprises:
And a first prism inclined surface portion inclined at a first deflection angle with respect to an installation surface of the light-incident portion so that the light-exiting axis can be deflected in one direction.
상기 발광 소자는, 적외선 광을 발생시키는 적외선 LED이고, 상기 전자기기는 각종 정보를 표시할 수 있는 정보 단말기인, 전자기기용 광원 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the light emitting device is an infrared LED for generating infrared light, and the electronic device is an information terminal capable of displaying various information.
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---|---|---|---|---|
WO2019017588A1 (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | 주식회사 루멘스 | Led package |
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JP2002528861A (en) * | 1998-10-21 | 2002-09-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | LED module and lighting equipment |
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KR20060009684A (en) * | 2004-07-26 | 2006-02-01 | 엘지이노텍 주식회사 | Led package |
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-
2014
- 2014-06-25 KR KR1020140078050A patent/KR101590451B1/en active IP Right Grant
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