KR960005391Y1 - Light emitting diode of elliptical package - Google Patents
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Abstract
내용없음.None.
Description
제1도는 종래의 발광다이오드 소자의 측단면도.1 is a side cross-sectional view of a conventional light emitting diode device.
제2도는 종래의 발광다이오드 소자의 빛의 발산형태를 보여주기 위한 도면.2 is a view for showing the light emission form of a conventional light emitting diode device.
제3a도는 종래 발광다이오드 소자의 발광다이오드 칩에서 방사되는 빛의 각도를 나타낸 도면.Figure 3a is a view showing the angle of light emitted from the light emitting diode chip of the conventional light emitting diode device.
제3b도는 제3a도의 A-A선 단면도.FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A.
제4도는 본 고안에 따른 발광다이오드 소자의 측단면도.4 is a side cross-sectional view of a light emitting diode device according to the present invention.
제5도는 본 고안에 따른 발광다이오드 소자의 빛의 발산형태를 도시한 도면.5 is a view showing a light emission form of the light emitting diode device according to the present invention.
제6a도는 본 고안에 따른 발광다이오드 소자의 발광다이오드 칩에서 방사되는 빛의 각도를 나타낸 도면.Figure 6a is a view showing the angle of light emitted from the light emitting diode chip of the light emitting diode device according to the present invention.
제6b도는 제6a도의 B-B선 단면도이다.FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 6A.
제7도는 동일 칩상에서의 불빛의 밝기(power)를 비교한 도면.7 is a comparison of the power of lights on the same chip.
제8도는 옥외용 다이오드 전광판 제작시 효과를 비교한 도면이다.8 is a view comparing the effects of manufacturing the outdoor LED display board.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 리드프레임(Lead Frame) 2 : 발광다이오드 칩(LED Chip)1: Lead Frame 2: LED Chip
3 : 에폭시 수지(Epoxy Resin) 4 : 골드 와이어(Gold Wire)3: Epoxy Resin 4: Gold Wire
본 고안은 발광다이오드(Light Emitting Diode,LED)에 관한 것으로, 특히 발광다이오드 칩(chip)을 포장하고 있는 투명 패캐이지의 형상을 타원형으로 형성시켜서 효율적인 빛의 방사가 이루어지도록 한 타원형 발광다이오드 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode (LED), and more particularly to an elliptical light emitting diode device in which the shape of a transparent package surrounding a light emitting diode chip is formed in an elliptical shape so as to emit light efficiently. It is about.
통상적으로, 발광다이오드 디스플레이용 소자로 이용되어 단지 온, 오프의 점등기능만을 요구하였으나, 현재에 이르러서는 광소자로서 광고용 디스플레이 기능은 물론, 적외선 방출소자의 경우에는 수광센서(Sensor)용의 발광소자로 이용되고, 또한 통신용 광원으로서도 널리 사용되고 있는 추세이다.In general, the light emitting diode display is used as a light emitting diode display device, but only the on / off lighting function is required. However, the light emitting device for a light receiving sensor is used as an optical device as well as an advertising display function. It is a trend that is used widely and is also widely used as a communication light source.
이러한 종래의 발광다이오드는 제1도에서의 발광다이오드 소자의 측단면도에서 보여지는 바와 같이, 리드프레임(1)위에 실버-에폭시(Silver-Epoxy)라는 전도성 접착제에 의해 발광칩(2)이 결합되고, 상기 발광칩(2) 표면의 전극과 리드프레임(1)의 다른 단자를 골드-와이어(4)에 의해 연결한 후 에폭시 수지(3)로 패캐이징하여 이루어지며, 이때 패캐이지의 형상은 원형이다.This conventional light emitting diode is coupled to the light emitting chip 2 by a conductive adhesive called silver-epoxy on the lead frame 1, as shown in the side cross-sectional view of the light emitting diode element in FIG. The electrode of the surface of the light emitting chip 2 and the other terminal of the lead frame 1 are connected by gold-wire 4, and then packaged with epoxy resin 3, wherein the shape of the package is circular to be.
그러나, 발광소자로 부터 발산되는 광의 량을 극대화시키고자 하는 근래의 이용추세에 따라 발광소자의 이용효율을 높이는 것이 절실히 요구되고 있는 현실에도 불구히고, 종래의 발광다이오드 소자는 그 발광칩을 포장하고 있는 패캐이지의 형상이 원형으로 되어 있어서 상기 소자로 부터 발산되는 광의 다량이 원형 패캐이지 내측 표면에 반사되므로, 외부로 발산되지 못하고 내부로 함입되어 결과적으로 발산되는 광의 량을 감소시키는 문제점이 있었다.However, despite the fact that there is an urgent need to increase the utilization efficiency of light emitting devices in accordance with recent usage trends in order to maximize the amount of light emitted from the light emitting devices, the conventional light emitting diode devices package the light emitting chips. Since the package has a circular shape, a large amount of light emitted from the device is reflected on the inner surface of the circular package, and thus there is a problem of reducing the amount of light emitted by being incorporated into the interior rather than being emitted outside.
즉, 제2도는 상기 제1도에서 보여주는 종래의 발광다이오드의 원형 패캐이지 내부의 발광칩(2)으로부터 발산되는 광의 경로를 보여주기 위한 측단면도로써, 측정의 결과 발광칩(2)으로부터 발산되는 광량의 30-50%가 패캐이지의 내측표면에 전반사되어 외부로 투과되지 못한다.That is, FIG. 2 is a side cross-sectional view showing the path of light emitted from the light emitting chip 2 inside the circular package of the conventional light emitting diode shown in FIG. 1, and is emitted from the light emitting chip 2 as a result of the measurement. 30-50% of the amount of light is totally reflected on the inner surface of the package and cannot be transmitted to the outside.
제3a도는 발광다이오드 소자의 발광다이오드 칩(2)에서 방사되는 빛의 각도를 나타내고, 3b도는 에폭시 수지(3)의 단면이 원형인 것을 나타낸 것이다.FIG. 3a shows the angle of light emitted from the light emitting diode chip 2 of the light emitting diode element, and FIG. 3b shows that the cross section of the epoxy resin 3 is circular.
상기 발광다이오드 칩(2)에서 방사되는 빛은 발광다이오드 소자의 중앙을 중심으로 원뿔 형태를 가지고 방사되는 각도는 ±25°이며 광의 지향특성에 있어서 한계치를 가지고 있다. 빗금친 부분은 전반사 영역으로 빛이 방사되지 않는 곳이다.The light emitted from the light emitting diode chip 2 has a conical shape around the center of the light emitting diode element, and the angle of radiation is ± 25 ° and has a limit in the directivity of light. The hatched area is where light is not emitted to the total reflection area.
이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발광칩으로부터 방사되는 광의 패캐이지의 내측표면에 가장 적게 반사될 수 있는 곡률의 패캐이지로 포장된 타원형 패캐이지의 발광다이오드 소자를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting diode device of an elliptical package packaged with a package of curvature that can be least reflected on the inner surface of the package of light emitted from the light emitting chip.
이하 본 고안은 첨부된 도면과 함께 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
제4도는 본 고안에 따른 발광다이오드 소자의 측단면도로써, 리드프레임(1)과 발광칩(2)과 골드-와이어(4)로 구성된 소자를 에폭시-수지(3)로 패캐이징하여 이루어진 발광다이오드 소자에 있어서, 상기 에폭시-수지(3)로 패캐이징하는 형상의 단면을 타원형으로 형성시킨 것을 특징으로 하며, 제4도에서는 장축이 5.8-6.0mm 단축이 4.8-5.0mm로 이루어진 경우의 예시도면이 보여지고 있다.4 is a side cross-sectional view of a light emitting diode device according to the present invention, wherein a light emitting diode formed by packaging a device consisting of a lead frame 1, a light emitting chip 2, and a gold wire 4 with an epoxy resin 3 is shown in FIG. In the device, it is characterized in that the cross-section of the shape to be packaged with the epoxy-resin (3) is formed in an oval shape, in Figure 4 is an exemplary view in the case where the major axis is 5.8-6.0mm short axis is made of 4.8-5.0mm This is being shown.
제5도는 상기 제4도에서 보여지는 본 고안에 따른 발광다이오드의 광발산의 효율을 보여주기 위한 도면으로써, 실험 측정의 결과 내부 전반사 및 편형광에 의한 손실이 제거된다.FIG. 5 is a view for showing the light emission efficiency of the light emitting diode according to the present invention shown in FIG.
상기와 같이 이루어진 본 고안을 작용 및 효과에 의거하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.When the present invention made as described above in more detail based on the action and effect are as follows.
통상적으로, 에폭시의 굴절율(n1)은 1.5302이고 공기의 굴절율(n2)은 1.0이며, 입사각을 θi, 투과광의 굴절각을 θT, 전반사의 임계각을 θO라 할 때, 스넬의 법칙Typically, the refractive index (n 1 ) of epoxy is 1.5302 and the refractive index (n 2 ) of air is 1.0, Snell's law when the incident angle is θ i , the refractive angle of transmitted light is θ T and the critical angle of total reflection is θ O.
(Snell's Law)에 의하여,By (Snell's Law),
n1·sin θi= n2·sin θO, θO= θi n 1 · sin θ i = n 2 · sin θ O , θ O = θ i
이고, 전반사의 경우 θO= 90°이므로,And θ O = 90 ° for total reflection,
sin θO= sin 90°= 1,sin θ O = sin 90 ° = 1,
n1·sin θT= n2,n 1 · sin θ T = n 2 ,
따라서,therefore,
θT= sin-1(n2/n1)θ T = sin -1 (n 2 / n 1 )
= 40.8°= 40.8 °
즉, 칩에서의 패캐이지 표면에 대한 입사각이 그의 법선에 40.8°이상일 때는 광은 전반사되어 외부로 투과되지 못한다.That is, when the angle of incidence on the package surface at the chip is 40.8 ° or more at its normal, the light is totally reflected and cannot be transmitted to the outside.
그런데, 종래의 원형 패캐이지를 갖는 발광다이오드 소자는 상기와 같은 투과각이 40.8°이상이 약 30-50%에 이름이 측정에 의해 밝혀지나 본 고안에 따른 타원형 발광다이오드의 경우에는 패캐이지 전체에서 전반사 각도(40.8°)를 초과하지 않으므로 거의 모든 광이 전반사에 의해 손실되지 않고 투광된다.By the way, the light emitting diode device having a conventional circular package has a transmission angle of 40.8 ° or more, and the name is revealed by measurement, but in the case of an elliptical light emitting diode according to the present invention, Since it does not exceed the total reflection angle (40.8 °), almost all light is transmitted without being lost by total reflection.
제6도는 본 고안에 따른 발광다이오드 소자의 발광다이오드 칩(2)에서 방사되는 빛의 각도와 에폭시 수지(3)의 단면이 타원형인것을 나타낸 것이다.Figure 6 shows that the angle of the light emitted from the light emitting diode chip (2) of the light emitting diode device according to the present invention and the cross section of the epoxy resin (3) is elliptical.
상기 발광다이오드(2)에서 방사되는 각도는 ±30°이고 발광다이오드의 중심으로부터 장축 방향으로 넓은 지향특성을 가지고 있으며 전반사 영역을 외부로 광을 투과시키므로서 발광 효율이 높은 것이다. 빗금친 부분은 전반사 영역에서도 빛이 방사되는 부분이다.The angle emitted from the light emitting diodes 2 is ± 30 ° and has a wide directivity characteristic in the long axis direction from the center of the light emitting diodes. The hatched area is the part where light is emitted even in the total reflection area.
따라서, 동일한 칩의 발광소자라도 본 고안에 따른 타원형 패캐이지의 발광다이오드 소자의 발광효율은 종래에 비해 50-100%의 향상을 가져오게 되며, 종래의 제품과 본 고안에 따른 제품의 성능 및 효율 그리고 옥외용 전광판을 다이오드로 제작시 효과를 대비하여 표로 나타내면 다음과 같다.Therefore, the luminous efficiency of the light emitting diode device of the elliptical package according to the present invention even if the light emitting device of the same chip brings about 50-100% improvement compared to the conventional, and the performance and efficiency of the conventional product and the product according to the present invention In addition, the table for the effect of manufacturing the outdoor electronic board with a diode is as follows.
제7도는 동일 칩상에서의 불의 밝기(power)를 비교한 도면으로서, 본 고안(타원형 패캐이지)은 종래(원형 패캐이지)것 보다 빗금친 부분 만큼 더 밝음을 실험으로 밝혀진 것이다.7 is a drawing comparing the power of fire on the same chip, and the present invention (elliptical package) has been found to be brighter by the shaded area than the conventional (circular package).
제8도는 옥외용 다이오드 전광판 제작시 종래(원형)것과 본 고안(타원형)을 효과면에서 비교한 도면으로서, 종래(원형 패캐이지)의 발광다이오드 소자는 빛이 발광칩에서 발광시 소자의 중앙을 중심으로 (215)좌우로 25°이내의 영역에서만 식별할 수 있으나 본 고안(타원형 패캐이지)의 발광다이오드 소자는 빛이 발광칩에서 발광시 소자의 중앙을 중심으로 좌우로 30°이내의 영역에서 식별이 가능하므로 역, 터미널등 광장에 광고판을 설치할 때 광고판의 부품으로 발광다이오드 소자를 사용하는데 광고판을 중심으로 좌우로 30°이내의 영역에 있는 사람들이 볼수 있는 것이다.8 is a view comparing the conventional (circular) and the present invention (elliptical) in terms of the effect of manufacturing the outdoor LED display board. The light emitting diode device of the conventional (circular package) is centered on the center of the device when light is emitted from the light emitting chip. The light emitting diode device of the present invention (elliptical package) can be identified in the area within 30 ° left and right centered on the center of the device when light is emitted from the light emitting chip. It is possible to use the light emitting diode element as a part of the billboard when installing the billboard in the square, such as station, terminal, etc., and people in the area within 30 ° from the left and right of the billboard can be seen.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 타원형의 패캐이지를 사용하므로 동일한 발광칩에 대한 광의 발산효율을 증가시키고 본 고안의 종래 것 보다 전광판을 중심으로 좌우로 5° 더 식별이 가능함을 알 수 있어 경제성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, since the present invention uses an oval package, it is possible to increase light divergence efficiency for the same light emitting chip and to identify 5 ° more to the left and right around the electronic display panel than the conventional one of the present invention. It is effective to improve.
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