KR20160100349A - 로우 및 하이 빔 led 램프 - Google Patents

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Abstract

LED 전구(10)는, 로우 빔 제1 LED 다이(14) 세트, 하이 빔 제2 LED 다이(16) 세트, 및 하이 빔 제3 LED 다이(16) 세트가 직접 장착되는 금속 리드 프레임(50)을 포함한다. 이 리드 프레임(50)은, 상기 제1 LED 다이(14)가 상방을 향하고, 상기 제2 및 제3 LED 다이(16)가 측방 및 그 반대 방향을 향하도록, 만곡된다. 열전도성의 불투명한 플라스틱 몸체는, 상기 리드 프레임 주위에 몰딩되고 상기 LED 다이를 노출시킨다. 상기 몸체는, 헤드라이트의 로우 빔을 위해, 제1 LED 다이(14)의 광 방출 패턴을 측 방향 및 수직 방향으로 제한하도록 야기하는 차광 특징들(26, 32, 40)을 포함한다. 상기 헤드라이트의 보다 넓은 하이 빔을 위한 차광 특징들은, 또한 제2 및 제3 LED 다이(16)의 광 방출 패턴을 측 방향 및 수직 방향으로 제한하도록 야기한다.

Description

로우 및 하이 빔 LED 램프{LOW AND HIGH BEAM LED LAMP}
본 발명은 발광 다이오드(LED) 램프, 특히, 서로 다른 방출 패턴을 갖는 2개의 광레벨이 요구되는 자동차에 있어서, 헤드라이트로서 사용될 수 있는 LED 램프에 관한 것이다.
일반적인 유형의 자동차 헤드라이트는 3-포인트 소켓에 삽입되는 3-포인트 커넥터를 갖는 단일의 전구를 사용한다. 전구는 2개 필라멘트를 포함한다. 하나의 필라멘트는 통상적인 야간 운전을 위한 로우 빔용이고, 다른 필라멘트는 하이 빔용으로 사용된다. 하이 빔은 양쪽 필라멘트를 사용한다. 3개의 커넥터 포인트 중 제1 커넥터 포인트는 접지용이다. 3개의 커넥터 포인트 중 제2 커넥터 포인트에 전압을 인가함으로써, 로우 빔 필라멘트를 통전하고, 제2 및 제3 커넥터 포인트에 전압을 인가함으로써, 하이 및 로우 빔 필라멘트를 통전한다.
로우 빔 필라멘트는 빔 각도를 제한하기 위해 일측에 금속 실드(metal shield)를 가져, 광이 다가오고 있는 차량들로 향하지 않도록 하며, 일반적으로 광을 하방으로 지향시킬 수 있다. 하이 빔 필라멘트는 360도 방출 패턴을 생성하도록 차단되어 있지 않아, 더 넓고 더 높은 각도의 빔을 초래한다.
전구는 리플렉터에 삽입되고, 이는 헤드라이트 대한 사법적/법률적 요건을 충족시키는 잘 정의된 빔을 생성한다.
법률적 요건을 충족하는, H4 헤드라이트 전구의 적절한 LED 버전을 설계하는 것은 곤란한데, 그 이유는 LED가 열에 민감한 장치이고, 필라멘트와는 달리, 적외선(IR)에서 상당한 에너지를 방출하지 않기 때문이다. 심지어 최첨단의 백색 LED에서조차, 입력 전력의 절반보다 더 큰 전력이 열로 변환되고, 이 열의 관리는, 적외선 방사로서 그 폐열의 대부분을 방출하는, 필라멘트 전구용으로 설계된 기존의 조명 기기에서 문제가 된다. 또한, LED는, LED 다이의 바닥이 불투명(opaque) 기판 상에 장착되기 때문에, 자연적으로 반구형 패턴으로만 발광한다. 따라서, 이러한 LED 헤드라이트 전구 등을 설계할 때의 과제는, 로우 빔 LED와 하이 빔 LED 모두에 요구되는 발광 패턴을 생성하고, 상기 LED 다이로부터 열을 제거하는 것을 포함한다.
새로운 응용에서, 동일한 헤드라이트 리플렉터가 사용될 수 있도록, LED 헤드라이트 H4 전구는 종래의 필라멘트 헤드라이트 H4 전구를 바로 대체해야 한다.
LED 헤드램프, 신호 램프 및 조명 램프에 대한 최첨단의 설계 모두는, 패키지화된 LED가 땜납, 접착제, 나사 및 클립 등의 부착 방법을 사용하여 플라스틱 및 금속 부품들과 조립되는 구조와 매우 유사한 구조를 사용한다. 이 조립 방법은 품질 위험 요인을 증가시키고 제조 비용을 증가시는 가외의 제조 단계 및 구성요소를 추가한다.
일 실시예에 있어서, 2-레벨 LED 전구는, 자동차용 표준 필라멘트 헤드라이트 전구를 대체하도록 설계되어 있다. LED 전구는, 헤드라이트 리플렉터 내의 소켓에 플러그인되기 위해서 3-포인트 커넥터를 갖는다. 커넥터에 걸쳐 인가되는 전압은 배터리 전압이며, 통상적으로 자동차용으로는 대략 12 볼트이고, 트럭용으로는 24 볼트이다.
로우 레벨 빔용의 LED 다이는 리플렉터의 상부를 향하여 수직 방향으로 방출하도록 장착되어 있어, 상기 리플렉터가 이 광을 일반적으로 아래쪽으로 지향시킨다. 전구 몸체의 불투명 플라스틱 벽은 로우 빔 LED 다이 주위에 차광벽을 형성하여, 일반적으로 LED 발광을 수직 및 측면 방출로 제한하는 것에 의해, 가파른 컷-오프 라인을 생성한다. 방출 각도를 제한함으로써 광이 다가오고 있는 차량들로 향하는 것을 방지한다.
통합된 플라스틱 벽은, 다가오고 있는 차량들에 섬광이 비치지 않도록 가파른 광학 컷-오프을 제공하는 형상을 갖도록 설계된다.
LED와 금속 프레임은 250℃ 미만의 통상적인 동작 온도를 갖기 때문에, 이들은 전구의 필라멘트(통상적으로, 2300℃보다 높음)보다 훨씬 더 낮은 온도에서 동작하고, 일반적인 필라멘트 전구에 사용되는 금속 대신에, 광학 컷-오프를 위해, 상기 표준의 몰딩가능한 플라스틱들이 사용될 수 있다. 이 플라스틱은, 일부 영역에서 흑색이어서, 조명 기기의 광학계에 의해 사용되는 고대비(high contrast) 컷-오프 라인을 제공하는 것이 바람직하다. 이 플라스틱은 반사 및 스타일링 요소들을 제공할 수 있는 다른 영역에서, 알루미늄막으로 코팅되거나, 산화 아연 또는 티타늄 산화물 등의 백색 반사 물질이 주입될 수 있다. 이 플라스틱은 LED 다이의 영역에서 생성된 열이 에너지의 주변 대기로의 대류 및 열 방출 시 가장 효율적인 램프 몸체의 부분들로 신속하게 전달될 수 있도록, 큰 열전도율을 갖는 것이 바람직하다.
하이 빔 LED 다이는 우측에 면하는 수직벽상에 장착된 한 세트의 LED, 및 좌측에 면하는 상기 수직벽의 대향면상에 장착된 동일한 세트의 LED를 포함한다. 양쪽 다이 세트가 방사 패턴(방사 패턴 중 가장 간단한 것은 램버시안(Lambertian) 패턴임)을 방출하므로, 본질적으로 이러한 방출에 의해 리플렉터가 광으로 채워져서, 넓고 높은 각도의 하이 빔을 생성한다. 로우 빔 LED 다이도 하이 빔 모드 동안 통전될 수 있다. 양쪽 LED 다이 세트는 이들 아래에 불투명한 표면을 갖고 있어서, LED 광의 대부분이 리플렉터의 상단에서 반사되게 되고, 상기 리플렉터는 이 광을 도로로 재지향시킨다. 따라서, 불투명한 표면은 리플렉터 발광의 상부 각도를 제한한다.
LED 램프 제조에 관련된 조립 단계를 제거함에 있어서 주요 과제는 열가소성 플라스틱이 LED와 결합될 수 있다는 상기 인식이다. 이러한 인식은, 가스 환경에서 수10초 동안 통상적으로 260℃ 미만에서 현재 LED 패키징이 인쇄회로기판 또는 유사한 구조상에 납땜 리플로우용으로 설계되어 있으므로, 전혀 명백하지 않다. 열가소성 플라스틱은, 매우 높은 압력하에서 통상적으로 260℃보다 높은 온도에서 용융하여 몰드 내로 주입된다.
열전도성 플라스틱을 사용하는 경우에 두 번째 주요 과제는, 또한 이들의 전기 도전성이 최상이므로, LED 전구를 통해 흐르는 정상 전류의 흐름으로부터 전기 도전성 플라스틱을 절연시키는 전기적 절연 방식이 개발되어야 한다는 것이다.
고휘도 LED 다이를 사용하는 것으로 인해, 매우 협소한 영역, 통상적으로 대략 1mm2에서, 각 LED 다이에 의해 고열이 생성된다. 이 고열을 제거하기 위해, 신규한 집적 공정을 이용하며, 이 집적 공정에서는 LED 다이가, 예를 들어, 강철 또는 구리 또는 금속 코팅된 세라믹으로 이루어진 전기 도전성 리드 프레임(lead frame)에 직접 결합되고, 전기 도전성 리드 프레임은 상기 플라스틱이 전기적으로 전도성이 있는 경우에(상기 플라스틱은 열을 더욱 잘 전도하기 위해 금속을 포함할 수 있다) 선택적으로 유전체막으로 코팅되었다. 형광체와 기본 광학계(예를 들어, 반구형 렌즈)는 LED 다이 위에 몰딩되어, 양호한 광 추출 효율성을 갖는 백색광을 생성한다. 저항기, 커패시터, 다이오드 또는 다이오드 어레이(브리지 정류기 등)의 회로 소자들이 리드 프레임에 부착되고, 그 후 열전도성 플라스틱이, 이들 회로 소자들을 포함하는 리드 프레임 위에 몰딩되고, 이들 모두가 다 함께 전기능성(fully functional) LED 전구를 형성한다. 리드 프레임은, 전구 몸체의 넓은 영역에 걸쳐 열전도성 플라스틱 내에 열을 분산시키는 열 분산기의 역할을 한다. LED 다이를 지지하는 리드 프레임은, 상기 플라스틱으로 열을 더 확산시키기 위해 LED 다이보다 더 넓을 수 있다. 상기 플라스틱은, 핀 또는 다른 유사 구조를 사용하여, 열 방사 및 대류를 통해, 상기 플라스틱으로부터 대기로 열을 전달한다.
리드 프레임의 영역들을 절연층으로 덮음으로써, 전기 회로를 단락시키지 않고 열전도율을 증가시키기 위해, 금속, 금속 입자, 탄소 섬유, 그래핀(graphene), 흑연 또는 다른 열전도성 및 전기 도전성 재료를 함유하는 열전도성 플라스틱의 사용이 가능하게 된다. 매우 통상적으로, 전기 도전성이 있는 열전도성 플라스틱은, 전기 도전성이 없는 열전도성 플라스틱보다 더 열전도성이 있으며, 또한 동일한 레벨의 열전도율에 대해 더 낮은 비용이 든다.
단일 리드 프레임 또는 다중 리드 프레임의 조합이 로우 빔 및 하이 빔 LED 다이를 지지하는데 사용될 수 있다. 단일 리드 프레임이 사용되는 경우, 이 리드 프레임은 로우 빔 LED 다이와 하이 빔 LED 다이가 서로 수직이 되도록 허용하기 위해 만곡되어 있다. 다른 실시예에서, 2개 또는 3개의 분리된 리드 프레임이 LED 다이의 3개 위치에 사용될 수 있고, 이들 리드 프레임은 그들 위에 몰딩된 플라스틱 몸체에 의해 제자리에 고정되어 있다.
일 실시예에서, 리드 프레임에 직접 결합된 하부 금속 전극을 갖는 수직 LED 다이가 사용된다. 다른 유형의 LED 다이가 사용될 수 있다. 리드 프레임의 단부는 LED 세트를 선택적으로 통전시키는 3개의 커넥터 포인트에서 종단된다.
이 설계는 하이 스톱 휘도 레벨과 로우 휘도 레벨을 갖는 후미등에 적응될 수 있다. 이 설계는 또한 일반적으로 낮은 전압 AC 가정용 조명에 사용되는 MR16 전구 등의 단일 필라멘트 응용에 채택될 수 있다. 이 설계는 또한 더 높은 전압 인가 시에 단락을 방지하기에 충분한 두께 및 유전 특성을 갖는, 상기 도전성 리드 프레임의 유전체 코팅을 적절히 선택함으로써 110AC 또는 220AC의 통상적인 AC 라인 전압에 적응될 수 있다. 원하는 회로 구성에 따라 필요하면 다른 개별 회로 소자가 리드 프레임에 추가될 수 있다. 몰딩된 플라스틱은 이러한 구성요소들을 캡슐화하여 견고한 기계적 및 환경적 차단을 제공할 뿐만 아니라 대기로의 매우 효율적인 열 확산 경로를 제공한다.
여러 설계에 있어서, 백색광이 요구된다. 백색광은 이 분야의 기술자에게 공지된 형광체와 조합하여 청색 또는 UV LED를 이용하여 만들어질 수 있다. 일 실시예에서, 기본 렌즈를 오버몰딩하기 전에 형광체 층을 청색 LED 다이 바로 위에 퇴적시킨다. 제2 실시예에서, 투명한 서브 기본 렌즈가 청색 다이 바로 위에 몰딩되고, 복수의 형광체 및 실리콘으로 이루어지는 형광체막이 상기 서브 기본 렌즈 위에 놓이고, 그 후, 다이, 서브 기본 렌즈, 및 형광체막의 조합체 위에 기본 렌즈가 몰딩된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전구의 부분적으로 투명한 사시도.
도 2는 도 1의 LED 전구의 불투명한 사시도.
도 3은 로우 빔 광선을 나타내는 자동차의 좌측 헤드라이트 리플렉터에 설치된 LED 전구의 개략적인 좌측면도이다. 설명과 관련된 몰딩된 플라스틱 몸체의 부분들만이 도 3 내지 도 6에 간단하게 도시되어 있다.
도 4는 로우 빔 광선을 도시하는 좌측 헤드라이트 리플렉터에 설치된 LED 전구의 개략적인 단면도.
도 5는 하이 빔 광선을 도시하는 좌측 헤드라이트 리플렉터에 설치된 LED 전구의 개략적인 좌측면도.
도 6은 2개의 하이 빔 광선을 도시하는 좌측 헤드라이트 리플렉터에 설치된 LED 전구의 개략적인 단면도.
도 7은 로우 빔 및 하이 빔 LED 다이들이 상기 리드 프레임 상에 직접 장착되는, 전구의 플라스틱 하우징 내에 몰딩되는 리드 프레임의 일부의 수직도이며, 상기 리드 프레임은 로우 빔 및 하이 빔 LED 다이들이 수직이 되도록 만곡되어 있다.
도 8은 하이 빔 LED 다이의 배열을 나타내는 도 7의 리드 프레임의 단면도.
도 9는 LED 다이들이 원하는 전압 강하를 달성하기 위해 직렬 및 병렬로 접속될 수 있는 방법을 나타낸 도면.
도 10은 3개 LED 다이 세트를 지지하기 위해 서로에 대해 위치된 3개의 분리된 리드 프레임의 단면도이며, 리드 프레임 위치들이 몰딩된 플라스틱 몸체에 의해 고정되어 있다.
도 11은 전구를 제조하는 동안, 주석-은-구리(SAC) 땜납을 사용하는 통상적인 온도 프로파일을 나타낸 도면.
도 12는 전구를 제조하는 동안, 열가소성 플라스틱 주입 몰딩을 위한 통상적인 온도 프로파일을 나타낸 도면.
도 13은 도 7 내지 도 10의 리드 프레임일 수 있는 금속 기판의 단면도이며,　상기 기판으로부터 전기 도전성의 몰딩된 플라스틱 몸체를 전기적으로 절연하기 위한, 상기 기판 위의 전기 절연성 및 열전도성 층을 도시하는 도면.
동일하거나 유사한 요소는 동일한 참조 부호로 표시한다.
도 1 및 도 2는 자동차에 있어서 종래의 헤드라이트 소켓에 수용되는 3개 커넥터 포인트(12)를 갖는 H4 베이스를 갖는 LED 전구(10)의 사시도이다. 저항기, 커패시터, 다이오드 등의 종래의 회로는 배터리 전압을 LED 다이에 요구되는 전류로 변환하기 위해 베이스에 포함될 수 있다. 전구는 로우 빔 LED 다이(14) 세트와 하이 빔 LED 다이(16) 세트를 갖는다. 동일한 하이 빔 LED 다이(16) 세트가 플라스틱 벽(18)의 다른 측에 장착된다.
이 실시예에서는, 4개의 로우 빔 LED 다이(14)와 8개의 하이 빔 LED 다이(16)가 사용되지만, 필요한 휘도를 달성하기 위해 임의의 개수의 LED 다이가 사용될 수 있다.
LED 다이(14 및 16)의 하부 금속 전극은 도 7 내지 도 9에 관련하여 기술된 단일 리드 프레임 상에 직접 장착된다.　 대안적으로, LED 다이(14 및 16)는 3개의 분리된 리드 프레임 상에 장착될 수 있다. 도면에서, 수직 구조의 LED들이 LED 다이 당 단일 LED 접합으로 도시된다. 그러나, 이 방식은 매우 다양하고, 다중 접합 LED 다이, 측면 및 플립 칩 LED 다이에 적응될 수 있다. 그 후, 와이어는 다이(14 및 16)의 상단 전극과 리드 프레임의 다른 부분 사이에 결합된다.
형광체-변환된 LED를 사용하는 응용에서는, 형광체 층을 LED 다이 상에 퇴적시킬 수 있다.
광학 렌즈는 LED 위에 개별적으로 또는 조합하여 몰딩된다.
높은 전기 도전율의 열가소성 플라스틱에 직접 노출될 도전성 프레임의 영역은 유전체층으로 코팅된다. 유전체층은, 일부 실시예에서, 또한 광학 렌즈를 덮을 수 있다. 유전체층은, 또한 목적하는 전기적 접속을 위해 프레임 중 선택 영역을 보호되지 않도록 남겨두기 위해, 일부 영역에서 마스킹되거나 나중에 제거될 수 있다. 테프론, 유리, 실리콘, 실리콘 이산화물, 알루미늄 산화물 및 기타 금속 산화물은, 그들이 높은 유전체 스탠드오프 전압과 고온 모두를 견딜 수 있기 때문에, 상기 도전성 프레임을 코팅하는 바람직한 유전체 재료이다.
높은 열전도율의 플라스틱은, 유전체층 상단의 리드 프레임 주위에 몰딩되고, LED 다이(14 및 16)의 광학 렌즈의 에지에 접촉하여 리드 프레임을 완벽하게 밀봉하여 보호한다. 이 플라스틱은 110W/mK의 큰 열전도율을 위해 금속을 포함한다. 다른 실시예에서, 주입 몰딩 전에 상기 플라스틱 내로, 흑연 분말, 그래핀 시트, 다이아몬드 분말, 및 질화 알루미늄 분말 등의 열전도성 재료를 혼입하여 사용한다. 따라서, 이 플라스틱의 경우, 리드 프레임은, 상기 플라스틱이 상기 리드 프레임과 접촉할 곳들에서, 테플론, 실리콘, 열 산화물 또는 질화물 등의 유전체층으로 코팅된다. 50W/mK보다 큰 열전도율을 갖고 1000옴-센티미터보다 작은 비저항을 갖는 플라스틱이 바람직하다. 흑색의 플라스틱은 차광 특징들의 불투명도를 극대화하기 위해 바람직하다. 리드 프레임에 의해 전도된 열은 플라스틱에 의해 제거되고, 상기 플라스틱은 대기에 의해 냉각된다. 일 실시예에서, 유전체층은 104 옴-미터보다 큰 전기 비저항을 가지며, 전기 도전성 플라스틱/폴리머 몸체는 104 옴-미터보다 작은 전기 비저항과 1W/mK보다 큰 열전도율을 갖는다.
좌측 전구 설계 및 우측 전구 설계가 존재한다. 좌측 전구는 좌측에서 다가오고 있는 운전자의 눈으로 광이 향하지 않도록 하기 위해서, 로우 빔용 헤드라이트 리플렉터 밖으로 좌측 발광을 제한한다. 마찬가지로, 우측 전구는 우측에서 다가오고 있는 운전자의 눈으로 광이 향하지 않도록 하기 위해서, 상기 로우 빔용 헤드라이트 리플렉터 밖으로 우측 발광을 제한한다. 도 1은 좌측 전구를 나타낸다.
도 3 내지 도 6은 로우 빔 및 하이 빔 LED 다이들에 의해 방출된 광선을 보여주는 좌측 헤드라이트 리플렉터에 설치된 전구(10)의 단순화된 개략도이다. 설명과 관련된 몰딩된 플라스틱 몸체의 부분들만을 간단하게 도시한다. 본 실시예의 관련 부분을 보다 잘 설명하기 위해서, 도 3 내지 도 6의 치수는 보다 정확한 도 1 및 도 2과 정확하게 일치하지 않는다.
도 3은 로우 빔 광선(24)을 도시하는 자동차의 좌측 헤드라이트 리플렉터에 설치된 LED 전구(10)의 개략적인 측면도이다. 소켓(25)이 도시되어 있다. 모든 4개의 로우 빔 LED 다이(14)를 단일 블록으로 간단하게 나타내고 있다. 흑색의 플라스틱 표면(26)(또한, 도 4 참조)은 로우 빔 LED 다이(14)로부터 하향으로의 광을 차단하여, 광선(24)에 의해 도시된 바와 같이, 일반적으로 상향으로 로우 빔 광을 지향시킨다. 이 광은 일반적으로 포물면 리플렉터(28)에 의해 하향으로 반사되어, 이 로우 빔은 자동차의 전방에 있는 운전자의 눈으로 향하지 않게 된다. 전구(10)의 뒤쪽으로 향하는 광은, 전구(10)의 원추형 부분 위의 반사 알루미늄층(29)(도 1 및 도 2)에 의해 바깥쪽 전방으로 재지향될 수 있다.　 반사 부분들은 대신에 산화 아연 또는 티타늄 산화물을 함유하는 백색 코팅제일 수 있다.
도 4는 로우 빔 광선(30)을 나타내는 좌측 헤드라이트 리플렉터에 설치된 LED 전구(10)의 개략적인 단면도이다. 흑색의 수직 플라스틱 벽(32)(또한 도 3 참조)은 로우 빔 LED 다이(14)의 좌측 발광만이 존재하도록 그 우측 발광을 차단한다. 이 광은 자동차의 전방의 도로를 향하여 하방으로 반사되고, 리플렉터(28)에 의해 이 광은 좌측에서 잘 정의된 컷-오프를 가지게 되어, 비교적 소량의 광만이 좌측에서 다가오고 있는 차량들로 향하게 된다.
우측 전구(도시 생략)는 정반대로 배치된 벽(32)과 표면(26)을 갖는다. 일 실시예에서, 우측 전구의 경우, 우측에 다가오고 있는 임의의 차량이 존재할 가능성이 없기 때문에, 수직벽이 존재하지 않는다.
도 5는 하이 빔 광선(34)을 도시하는 헤드라이트 리플렉터(28)에 설치된 LED 전구(10)의 개략적인 좌측면도이다. 도 1 및 도 2에서 보여지는 바와 같이, 하이 빔 LED 다이(16)는 그 LED 다이(16) 아래의 불투명한 경사면(36)으로부터 약간만 차단되도록 배치되어 있다. 따라서, 하이 빔 LED 다이(16)로부터의 광은 상방 그리고 측방으로 넓게 지향되기 때문에, 리플렉터(28)로부터 방출되는 광은, 측 방향 및 수직 방향에서 넓은 빔이 될 것이다.
자동차의 전방으로 향하게 되는 LED 다이(14 및 16)의 전면 방출은, 플라스틱을 냉각하는데 도움이 되는 공기 유통을 위한 홈(42)을 갖는, 전구(도 2)의 전면부(40)에 의해 차단되거나 재지향된다. 각진 반사부(43)는 일부 광을 상향으로 반사시키는 역할을 한다. 따라서, 리플렉터(28)로부터 방출되는 실질적으로 모든 광은, 사법적 표준을 충족시키도록 리플렉터 및 플라스틱 벽에 의해 성형된다.
도 6은 2개 하이 빔 광선(44 및 46)을 나타내는 좌측 헤드라이트 리플렉터(28)에 설치된 LED 전구(10)의 개략적인 단면도이다. 리플렉터(28)는 비대칭적 패턴을 포함하는 임의의 패턴으로 하이 빔 광을 지향시키도록 성형될 수 있다.
하이 빔 동작 중에, 로우 빔 LED 다이(14) 및 하이 빔 LED 다이(16) 모두를 통전하도록, 3개의 프롱(prong)(12)에 전력이 공급되어, 하이 빔이 로우 빔 LED 다이(14)와 하이 빔 LED 다이(16)로부터의 광의 조합이 될 것이다.
　도 7 및 도 8은 구리 리드 프레임(50) 상의 LED 다이(14 및 16)의 가능한 배열 중 하나를 나타낸다. 통상적으로, 구리 시트로부터 스탬핑된(stamped) 어레이에 많은 접속된 리드 프레임이 존재하고, 이들 리드 프레임은 핸들링을 단순화하기 위해 동시에 처리된다. 그 후, 이들 리드 프레임은 각 LED 전구에 대해 분리되어, 접지 리드와, 로우 빔 및 하이 빔을 위한 2개 양의 전력 리드가 존재한다.
이들 리드 프레임(50)의 단부는 납땜 등에 의해 플라스틱 몰딩 단계 전에 견고한 커넥터(12)(도 1)에 전기적으로 접속된다. 다른 실시예에서, 리드 프레임(50) 자체가 또한 커넥터(12)를 형성하여 비교적 두껍다. LED 다이를 통전하기 위해 배터리 전압의 상태를 조정하기 위해, 저항기, 커패시터, 다이오드 등의 종래의 전력 조절 회로가 리드 프레임(50)과 커넥터(12) 사이에 접속될 수 있다. 이러한 회로는 몰딩된 플라스틱 몸체에 캡슐화된다.
우선, 리드 프레임(50)은 평면이고, 상기 LED 다이(14 및 16)의 하부 금속 전극은, 납땜, 초음파 용접 또는 도전성 에폭시 등에 의해, 리드 프레임(50)에 직접 결합된다. 이 실시예에서, LED 다이(14 및 16)는 하부 전극과 와이어-결합된 상단 전극을 갖는 수직 LED 다이이지만, 다른 유형의 LED 다이가 사용될 수 있다. 금속 결합은 구리 리드 프레임(50)으로의 우수한 열 경로를 제공하고, 구리 리드 프레임은 그 후 열을 확산시킨다.
LED 다이(14 및 16)가 리드 프레임 스트립에 결합된 후, 상단 전극은 상기 리드 프레임(50)의 다른 스트립에 와이어 결합된다. 도 7의 실시예에서, LED 다이(14)는 리드 프레임 스트립(52)상에 장착되고, 이 LED 다이(14)의 상단 전극이 스트립(56)에 와이어(54)를 통해 접속된다. 따라서, LED 다이(14)가 병렬로 접속된다. 스트립(52)은 프롱(12)(도 1) 중 하나에 접속되고, 스트립(56)은 프롱(12) 중 다른 하나에 접속된다.
마찬가지로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이,　LED 다이(16)는 스트립(58 및 60)(도 7에서 만곡된 후에 도시됨)에 장착되고, 상단 전극은 도 8에서 스트립(62 및 64)에 와이어(54)를 통해 접속된다. 도 8은 리드 프레임(50)이 궁극적으로 플라스틱 몸체에 몰딩되기 전에 만곡되는 방법을 나타내는 도 7의 단부도이다.
와이어 결합 후, LED 다이(14)는 스크린 인쇄 등에 의해 형광체로 코팅된다.
몸체용 플라스틱 재료가 전기 도전성이 있다면, 플라스틱에 접촉될 리드 프레임(50)(및 다른 회로)의 부분들은, 열 산화 공정, 질화물 퇴적 공정, 분무 공정(예를 들면, 테플론 등), 침지 공정, 또는 다른 공정 등을 이용하여 유전체로 코팅된다. 이는, 리드 프레임이 상기 플라스틱을 통해 노출될 영역인, LED 다이(14 및 16) 주위의 영역을 포토레지스트로 마스킹하고, 이어서 리드 프레임을 유전체층으로 코팅하고, 그 다음에 마스크를 제거함으로써, 행해질 수 있다. 다른 실시예에서, 전체 리드 프레임은 유전체로 코팅되며, 그 후 상기 유전체는 마스크 에칭 단계를 이용하여 에칭된다. 상기 유전체가 투명하고 얇은 경우, 이 유전체는 심지어 LED 다이 렌즈(66)와 모든 다른 회로 위에 퇴적될 수 있다. 마스크의 필요성을 제거하기 위해, 유전체를 스크린 인쇄하는 공정을 대신 수행할 수 있다.
다른 실시예에서는, LED 다이(14)가 리드 프레임의 노출된 부분에 결합되기 전에, 상기 패턴화된 유전체 코팅제를 퇴적시킨다.
리드 프레임의 20%를 넘고 리드 프레임의 최대 90%까지가 통상적으로 유전체로 코팅될 것이다.
모든 LED 다이 위에, 광 추출을 개선하고 LED 다이를 보호하기 위한 투명한 반구형 렌즈(66)를 몰딩한다. 이는, 임의의 경우에, 유전체 코팅제가 퇴적되기 전 또는 후에 행해질 수 있다. 리드 프레임(50)을 절단(개별화)하기 전과 메인 플라스틱 몸체를 리드 프레임(50) 위에 몰딩하기 전에, 와이어(54)를 보호하고, 스트립들을 함께 고정하기 위해서, 투명한 또는 불투명한 플라스틱(68)가 선택적으로 리드 프레임(50)의 스트립 주위에는 몰딩되고 렌즈 위에는 몰딩되지 않을 수 있다.
블록(68)은, 플라스틱 몸체가 전기 도전성이 있는 경우, 리드 프레임을 유전체로 선택적으로 코팅할 때, LED 다이 영역 및 다른 필요한 영역을 덮는 마스크의 일부를 대신 나타낼 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 그 후, 리드 프레임(50)이 만곡된다.　 프롱(12)(도 1)은 스트립에 접속되고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 리드 프레임(50)은 플라스틱 몸체에 몰딩된다.
플라스틱 몸체는, LED 다이(14)를 추가적으로 보호하기 위해, 렌즈(66)의 에지 주위에 플라스틱이 접촉하여 밀봉하도록, 몰딩될 수 있다. 이 플라스틱은 높은 위치 허용오차로 몰딩될 수 있다. 이 플라스틱이 전기 도전성이 있는 경우, 리드 프레임을 코팅하는 유전체는 렌즈(66) 아래로 확장될 필요가 있다.
도 7 및 도 8의 실시예에서, 배터리의 양의 단자는 하나의 프롱(12)을 통해 스트립(56)에 접속되고, 스트립(52)은 다른 프롱(12)을 통해 접지에 접속되는 경우, 로우 빔 LED 다이(14)가 턴온될 것이다. 배터리의 양극 단자가 또한 남아있는 프롱(12)을 통해, 스트립(62 및 64)에 접속되면, LED 다이(14 및 16) 세트 모두가 하이 빔용으로 턴온될 것이다. 전력 조절 회로가 프롱(12)과 스트립 사이에 개재될 수 있다.
다른 실시예에서, 하이 빔 LED(16)는 로우 빔 LED 다이(14)에 대해 90도일 필요는 없지만, 원하는 빔에 따라 60도보다 클 수 있다.
일 실시예에서, LED 다이(14 및 16)는 GaN계이며, 청색광을 방출한다. 형광체 광 및 형광체를 통해 누설되는 청색광의 조합이 헤드라이트에 대한 사법적 요건을 충족시키는 백색광을 만들 수 있도록, LED 다이는 YAG 형광체, 또는 다른 적절한 형광체로 코팅된다. 일 실시예에서, 하이 빔 출력은 1000루멘이 넘는다. LED 다이(14 및 16)는 대신에 UV 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 기본 렌즈를 오버몰딩하기 전에 청색 LED 다이 바로 위에 형광체 층을 퇴적시킨다. 제2 실시예에서, 청색 LED 다이 바로 위에 투명한 서브 기본 렌즈가 몰딩되고, 상기 서브 기본 렌즈는 복수의 형광체 및 실리콘으로 이루어지는 형광체막으로 덮이고, 그 후, 다이, 서브 기본 렌즈 및 형광체막의 조합체 바로 위에 기본 렌즈가 몰딩된다.
이 실시예에서, 모든 LED 다이(14 및 16)가, 온(ON)일 때, 병렬 접속된다. 그러나, 보다 복잡한 실시예에서, 임의의 개수의 LED 다이를 직렬로 접속하여 원하는 전압 강하를 달성할 수 있다. 이 LED 다이는 원하는 전압 강하를 달성하도록 다중-접합 다이일 수도 있다. 단일 LED 다이의 통상적인 전압 강하는 3 내지 4볼트 사이일 수 있어, LED 다이를 통해 흐르는 전류를 제어하기 위한 전류 리미터가 전구(10)의 베이스에 필요하다. 이는 플라스틱 몸체로 몰딩되는 수동 저항 회로 망(passive resistive network)을 이용하여 행해질 수 있다. 이러한 전류 리미터는, 12볼트에 가까운 전압 강하를 갖도록 LED 다이들을 직렬로 접속함으로써, 생략될 수 있다. 도 9는 LED 다이가 직렬로 접속될 수 있는 방법을 나타낸다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 스트립(72)상에 장착된 LED 다이(70)가 병렬로 접속되어 있다. 상기 스트립(76)상에 장착된 LED 다이(74)가 또한 병렬로 접속되어 있다. 다양한 LED 다이와 스트립(76 및 78) 사이의 와이어 결합에 의해 2개 LED 다이 세트가 직렬로 접속된다. 스트립(72 및 78)에 걸쳐 인가되는 전압이 LED 다이를 턴온한다. 이 기술은 임의의 원하는 전압 강하를 생성하는데 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 3개의 분리된 리드 프레임은 LED 다이를 3개의 방향에서 지지하는데 사용된다. 도 10은 3개의 방향에서 LED 다이(14 및 16)를 지지하기 위해 서로에 대해 위치된 스트립(81 내지 86)을 갖는 3개의 분리된 리드 프레임의 단면도이며, 여기서 리드 프레임 위치는 몰딩된 플라스틱 몸체(10)(도 1 및 도 2)에 의해 제자리에 고정되고 이 플라스틱 몸체는 렌즈(66)를 위한 개구를 갖는다.　 이 실시예에서는, 리드 프레임을 만곡시킬 필요가 없다. 이 스트립은 와이어 또는 다른 유형의 커넥터를 통해 프롱(12)(도 1)에 전기적으로 접속되거나, 프롱(12)은 리드 프레임의 일부이다. 스트립들이 접속되지 않는다는 점을 제외하면, 평면도가 도 7과 유사하다.
유사한 유형의 전구가 후미등 용으로 생산될 수 있으며, 여기서 한 세트의 LED 다이는 로우 레벨 후미등에 사용되고, 다른 한 세트의 LED 다이는 보다 높은 휘도의 정지 광 또는 방향 신호용의 광에 기여한다.
본원에서 우리는, 도전성 기판 상에 LED 다이가 배치되고, 투명한 렌즈가 LED 위에 몰딩되고, 훨씬 더 높은 온도지만 훨씬 짧은 시간 동안 전체 부품이 열가소성 플라스틱에 삽입-몰딩되는, LED 전구를 생산하는 것이 가능하다고 교시한다.
본원에 기술된 LED 전구의 제조는, LED 다이, LED 렌즈, 도전성 기판 및 열전도성 LED 전구 몸체를 조합하는 기술로서, 주입 몰딩(조립 대신에)을 이용함으로써, 가능하게 된다. 도 11에서, 우리는 금속 기판(예를 들면, 리드 프레임) 상에 LED를 부착할 때 SAC 땜납을 사용하기 위한 통상적인 납땜 리플로우 프로파일을 보여준다. 곡선 "A"는 "각도(angle) 타입" 납땜 리플로우 공정을 나타내며, 곡선 "H"는 "모자(hat) 타입" 납땜 리플로우 공정을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각도 타입 및 모자 타입 모두에서, 90 내지 150초 기간에서는 온도가 서서히 경사지게 되는데, 우선 150 내지 180℃ 사이의 중간 온도까지 서서히 경사지며, 그 후 30 내지 60초 기간에서는 온도가 약간 더 급격하게 경사지게 되는데, 통상적으로는 240 내지 260℃ 사이의 온도까지 약간 더 급격하게 경사지게 된다. 온도는, 땜납이 충분히 용융되어, LED와 기판 양쪽에 금속 접촉부를 적시고, 신뢰성있는 납땜 접합을 생성하는 것을 보장하도록, 서서히 경사져야 한다. 급격한 온도 변화 및 크래킹(cracking)을 방지하기 위해, 땜납 접합을 용융하고 냉각하는 공정에서 최대 온도를 가능한 낮게 유지하는데, 많은 노력이 투입된다. 그 후, 이들 LED와 도전성 기판을 플라스틱 및 금속 부품과 조립하여 완성된 램프를 생산한다. 온도 프로파일은 가스 환경에서 행해지고, LED 손상을 방지하기 위해 최대 온도를, 가능한 낮게, 통상적으로는 260℃보다 낮게 유지한다. 240℃보다 높은 온도에서의 시간은, 통상적으로 30 내지 60초입니다.
도 12에서, 우리는 열가소성 플라스틱 주입 몰딩을 위한 통상적인 몰딩 프로파일을 보여준다. 수평 축 TI은 시간을 나타내고, 수직 축 TE은 온도를 나타낸다. 이 공정은 5 단계를 포함하는데, 단계 12-1는 LED 및 절연층을 갖는 전기 도전성 기판을 몰드(mold)에 삽입하는 단계를 나타내고, 단계 12-2는 일반적으로 0.1 내지 10초 동안 지속되는 몰드 폐쇄 단계를 나타내고, 단계 12-3은 260 내지 500℃보다 높은 온도에서의 0.1 내지 5초 동안의 플라스틱 주입 단계를 나타내고, 단계 12-4는 5 내지 30초 동안의 냉각 단계를 나타내고, 단계 12-5는 몰드 개방 및 부품 제거 단계를 나타낸다. 이 플라스틱이 리플로우 납땜에 사용된 최대 온도보다 상당히 높은 온도에서 용융하여 몰드에 주입되지만, 고온에서의 시간은 훨씬 짧다. 일 실시예에서, 열가소성 플라스틱은, LED 삽입물을 함유하는 몰드에 300℃의 온도에서 주입되는 나일론이다. 이 온도는 LED의 리플로우 납땜에 사용되는 최대 온도 260℃보다 상당히 높다. 매우 빠른 주입 속도 및 빠른 냉각 시간을 이용하여, 종래의 사고에 반하는 새로운 방식으로 LED 패키지의 손상을 방지한다. 재료 주입 온도는 재료 용융 온도에 의해 결정되고, 통상적인 폴리카보네이트 플라스틱에 대한 280℃에서 몰딩가능한 금속 재료에 대한 480℃까지일 수 있다. 중요한 점은, 온도가 더 높더라도, 240℃보다 높은 온도에서의 총 시간이 통상적으로 5 내지 10초보다 짧도록 시간은 훨씬 짧게 유지된다는 것이다. 도 13에서, 우리는 전기 절연층(94)을 추가하여 전기 도전성 기판(96)(예를 들면, LED 리드 프레임 등)을 전기 도전성 열가소성 플라스틱 또는 주입 몰딩가능한 금속(98)으로부터 분리하는 방법을 보여준다. 전기 도전성 기판 위에 절연층을 사용함으로써, LED 전구를 생산하는데 사용될 수 있는 주입 몰딩가능한 재료의 가용성을 비약적으로 확장시키고, 더 큰 열전도율을 갖는 주입 몰딩가능한 재료의 사용을 허용한다. 폴리카보네이트 또는 PMMA와 같은 통상적인 열가소성 플라스틱 재료는 1W/mK보다 작은 열전도율을 갖는다. 이들 재료에는, 실리카 및 알루미나 등의 전기 절연성 재료, 또는 열전도율을 증가시키기 위한 금속 및 탄소 등의 전기 도전성 재료가 혼입될 수 있다. 플라스틱을 혼입할 때 전기 도전성 재료를 사용하는 것은 바람직한데, 그 이유는 이들 전기 도전성 재료는 실질적으로 더 낮은 비용으로 더 큰 열전도율을 제공하기 때문이다. 열가소성 플라스틱 외에도, 450 내지 500℃의 주입 온도와 100W/mK보다 큰 열전도율을 갖는 주입 몰딩가능한 금속을 몰딩하는데 상기 기술된 기술을 이용하는 것이 가능하다.
본원에 기술된 LED 전구는, 매우 적은 부품을 갖고, 매우 신뢰성이 높고, 우수한 열 특성을 갖는다. 헤드라이트 리플렉터의 발광 패턴은 LED 다이의 배열, 플라스틱 전구 몸체의 차광 특징들 및 리플렉터의 형상의 조합이다. LED 전구(10)는 현존하는 헤드라이트 리플렉터에 있어서 종래의 필라멘트 유형의 H4 전구를 대체할 수 있다.
전구(10)가 임의의 보조 커넥터 또는 밀봉 링 없이 양호한 밀봉을 형성하도록, LED 전구(10)가 소켓에 꼭 들어맞는 것이 바람직하다.
다른 실시예에서, 전구(10)는, 리플렉터에 대해서 전구(10)를 밀봉하기 위하여 사용되는 회전가능한 슬리브(89)를, 전구(10)의 주위에 포함한다. 탭(90)은 램프 또는 소켓의 해당 슬롯에 꼭 들어맞는다. 다른 램프 설계가 본 기술을 사용하여 예상된다. 이러한 설계는 하나의 LED 세트와 단일 방사 패턴만을 생성하도록 구성된 몸체/리플렉터를 사용할 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 기술분야의 숙련된 기술자들에게 있어서, 본 발명의 보다 더 넓은 국면들에서 본 발명을 벗어나지 않고서 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있음이 분명할 것이고, 따라서 첨부된 청구항들은 본 발명의 진정한 취지 및 범위 내에 드는 것으로서 그러한 모든 변경들 및 수정들을 그들의 범위 내에 포괄해야 한다.

Claims (15)

  1. 서로 다른 방출 패턴을 갖는 적어도 2 레벨의 광을 방출하고, 발광 다이오드(LED) 전구를 포함하는 발광 구조체로서,
    상기 발광 다이오드(LED) 전구는,
    적어도 하나의 전기 도전성 기판;
    복수의 제1 발광 다이오드(LED) 다이 - 상기 제1 LED 다이들 각각은 제1 전극 및 제2 전극을 갖고, 상기 제1 LED 다이들 각각의 제1 전극은 상기 적어도 하나의 기판에 전기적 및 열적으로 결합됨 - ;
    복수의 제2 발광 다이오드(LED) 다이 - 상기 제2 LED 다이들 각각은 제3 전극 및 제4 전극을 갖고, 상기 제2 LED 다이들 각각의 제3 전극은 상기 적어도 하나의 기판에 전기적 및 열적으로 결합되고, 상기 제2 LED 다이들은 상기 적어도 하나의 기판 상에서 상기 제1 LED 다이들로부터 이격되어 있으며; 상기 적어도 하나의 기판은, 상기 제1 LED 다이들의 상단면들이 제1 방향을 향하고, 상기 제2 LED 다이들의 상단면들이 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향을 향하도록, 구성되어 있음 - ;
    상기 적어도 하나의 기판 위에 몰딩되는 열전도성 열가소성 플라스틱 몸체 - 상기 적어도 하나의 기판의 일부는 상기 열전도성 몸체로부터 신장하는 커넥터들에서 종단되고, 상기 몸체는,
    상기 제1 LED 다이들이 제1 방출 패턴을 갖도록 야기하는, 상기 제1 LED 다이들을 위한 제1 차광 피쳐들(features), 및
    상기 제2 LED 다이들이 상기 제1 방출 패턴과는 다른 제2 방출 패턴을 갖도록 야기하는, 상기 제2 LED 다이들을 위한 제2 차광 피쳐들을 포함함 -
    를 포함하는, 발광 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열전도성 몸체는 전기 도전성을 가지며, 적어도 상기 열전도성 몸체가 상기 기판을 덮는 영역들에서 상기 기판은 유전체 재료로 코팅되는, 발광 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유전체 재료는 상기 기판의 적어도 20%를 덮는, 발광 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차광 피쳐들은,
    상기 제1 LED 다이들을 위한 적어도 하나의 측광 차단벽;
    상기 제1 LED 다이들을 위한 적어도 하나의 차광면
    을 포함하고;
    상기 제2 차광 피쳐들은,
    상기 제2 LED 다이들을 위한 적어도 하나의 차광면
    을 포함하고;
    상기 열전도성 몸체는,
    상기 제1 LED 다이들 및 상기 제2 LED 다이들로부터의 전방 광(forward light)을 차단하는 전면부
    를 포함하는, 발광 구조체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열전도성 몸체는 상기 제1 LED 다이들 및 상기 제2 LED 다이들로부터 후방으로 지향된 광을 재지향시키기 위한 반사 후미벽을 더 포함하는, 발광 구조체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반사 후미벽은 광을 바깥쪽 전방으로 반사시키는 원추형 부분을 갖는, 발광 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    복수의 제3 LED 다이를 더 포함하고, 상기 제3 LED 다이들 각각은 제5 전극 및 제6 전극을 갖고, 상기 제3 LED 다이들 각각의 제5 전극은 상기 적어도 하나의 기판에 전기적 및 열적으로 결합되고,
    상기 적어도 하나의 기판상에서, 상기 제2 LED 다이들 및 상기 제3 LED 다이들은 상기 제1 LED 다이들로부터 이격되어 있으며,
    상기 적어도 하나의 기판은, 상기 제1 LED 다이들의 상단면들이 제1 방향을 향하고, 상기 제2 LED 다이들의 상단면들이 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향을 향하고, 상기 제3 LED 다이들의 상단면들이 상기 제2 방향과는 일반적으로 반대 방향인 제3 방향을 향하도록 구성되는, 발광 구조체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    리플렉터를 더 포함하고,
    상기 제1 LED 다이들의 상단면들이 상방을 향하고, 상기 제2 LED 다이들 및/또는 상기 제3 LED 다이들의 상단면들이 전방에 수직인 측방을 향하도록, 상기 리플렉터에 상기 전구가 설치되는, 발광 구조체.
  9. 발광 구조체로서,
    전기 도전성 기판;
    발광 다이오드(LED) 다이 - 상기 LED 다이는 제1 전극 및 제2 전극을 갖고, 상기 LED 다이의 제1 전극은 상기 전기 도전성 기판에 전기적 및 열적으로 결합됨 - ;
    상기 LED 다이 및 상기 전기 도전성 기판의 일부 위에 배치된 광학 렌즈;
    상기 전기 도전성 기판 위에 몰딩되며, 상기 전기 도전성 기판의 부분들을 캡슐화하고, 상기 광학 렌즈와 직접 접촉하고 있는, 열전도성 열가소성 플라스틱 몸체
    를 포함하는, 발광 구조체.
  10. 제9항에 있어서,
    낮은 전기 도전율의 층이 상기 전기 도전성 기판의 부분들 위에 형성되어, 전기 절연층을 형성하고, 상기 낮은 전기 도전율의 층은 104옴-미터보다 큰 전기 비저항(electrical resistivity)을 갖는, 발광 구조체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 열전도성 열가소성 플라스틱 몸체는 104옴-미터보다 작은 전기 비저항 및 1W/mK보다 큰 열전도율을 갖고, 상기 열가소성 플라스틱 몸체는 상기 낮은 전기 도전율의 층의 적어도 일부 위에 몰딩되어, 상기 열가소성 플라스틱 몸체를 상기 기판으로부터 전기적으로 절연시키는, 발광 구조체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 열전도성 열가소성 플라스틱 몸체는 또한 상기 LED 다이로부터 분리된 개별 전기 부품들 위에 배치되며, 상기 개별 전기 부품들과 충분히 접촉하고 있는, 발광 구조체.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 전기 도전성 기판은 금속 리드 프레임인, 발광 구조체.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 열가소성 플라스틱 몸체는 240℃보다 높은 용융 온도를 갖는 열가소성 플라스틱인, 발광 구조체.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 열가소성 플라스틱 몸체는 380℃보다 높은 용융 온도를 갖는 몰딩가능한 금속 화합물인, 발광 구조체.
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