KR100649640B1 - 측면 방출형 발광다이오드 패키지 - Google Patents

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KR100649640B1
KR100649640B1 KR1020050044649A KR20050044649A KR100649640B1 KR 100649640 B1 KR100649640 B1 KR 100649640B1 KR 1020050044649 A KR1020050044649 A KR 1020050044649A KR 20050044649 A KR20050044649 A KR 20050044649A KR 100649640 B1 KR100649640 B1 KR 100649640B1
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Abstract

본 발명은 측면 방출형 LED 패키지에 관한 것이다. 상기 LED 패키지는 LED 칩; 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 안쪽의 상기 LED 칩 둘레에 형성된 투명 밀봉체를 구비한 하부 구조; 및 상기 하부 구조에 의해 상측으로 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 상기 하부 구조의 상부에 결합된 상부 구조를 포함한다. 이와 같이, LED 칩의 빛을 상향 반사하는 하부 구조와 이 빛을 다시 측방으로 반사하는 상부 구조를 별체로 구성하여 결합시킴으로써 밀봉체의 성형성을 향상하고 작업성을 개선할 수 있다.
LED, 측면 방출, 하부 거울, 상부 반사면, 밀봉체, 틱소트로피

Description

측면 방출형 발광다이오드 패키지{SIDE EMISSION TYPE LED PACKAGE}
도 1은 종래 기술의 LED 렌즈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 LED 패키지의 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a는 서브마운트를 채용한 도 4에 대응하는 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 LED 패키지의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 패키지의 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시한 LED 패키지의 결합된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 7에 도시한 LED 패키지의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 패키지의 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시한 LED 패키지의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 조립체의 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시한 LED 조립체의 정면도이다.
도 14는 도 12에 도시한 LED 조립체 중의 하나의 단면도이다.
도 15는 도 12에 도시한 LED 조립체의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 16 내지 19는 LED 조립체의 핀과 기판 사이의 여러 가지의 결합 형태를 보여주는 단면도들이다.
도 20은 제5 실시예에 따른 LED 조립체의 변형례의 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제6 실시예에 따른 LED 조립체의 정면도이다.
도 22는 도 21에 도시한 LED 조립체의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 23은 본 발명의 제6 실시예에 따른 LED 조립체의 변형례의 정면도이다.
도 24는 도 23에 도시한 LED 조립체의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 25은 본 발명의 제7 실시예에 따른 LED 조립체의 사시도이다.
도 26은 도 23에 도시한 LED 조립체의 정면도이다.
도 27은 도 25에 도시한 LED 조립체의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
<도면의 주요 부분의 부호의 설명>
102, 202, 302, 402, 502, 602, 702: LED 칩
114, 214, 314, 414, 514, 714: 하부 거울
120, 220, 320, 420, 520, 720: 투명 밀봉체
612: 밀봉부
618: 장착부
134, 234, 334, 434, 534, 634, 734: 반사면
218: 홀더
336, 436: 방출면
본 발명은 측면 방출형 발광다이오드 패키지 및 조립체에 관한 것이며, 더 구체적으로는 LED 칩의 빛을 상향 반사하는 하부 구조와 이 빛을 다시 측방으로 반사하는 상부 구조를 별체로 구성하여 결합시킴으로써 밀봉체의 성형성을 향상하고 작업성을 개선할 수 있는 측면 방출형 LED 패키지 및 조립체에 관한 것이다.
전자 기기 산업이 발전함에 따라서, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)가 차세대 디스플레이 장치로서 주목받고 있다. 상기 LCD는 자발적으로 빛을 발생시키지 않기 때문에, 통상 LCD 패널의 뒷면에 빛을 발생시키는 백라이트(backlight) 모듈을 구비한다.
도 1은 LCD 백라이트 모듈에 사용되는 종래기술의 측면 방출형 발광다이오드 (Light Emitting Diode, 이하 LED라 함) 렌즈의 일례로서 미국특허 제6,679,621호에 개시된 LED 렌즈를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 문헌에 개시된 LED 렌즈(10)는 반사면(I)과 굴절면(H)을 갖는 상부와 굴절면(156)을 갖는 하부로 구분된다. 또한, 입체적으로 보면, 광축(43)을 중심으로 대칭 형상을 갖는다.
이 LED 렌즈에서, 초점(F)에서 방출된 빛은 반사면(I)에 반사되어 굴절면(H)을 통해 외부로 방출되거나 직접 굴절면(156)을 통해 외부로 방출된다.
하지만, 상기 종래기술의 LED 렌즈(10)는 다음과 같은 문제점을 갖는다.
먼저, LED 렌즈(10)는 성형이 어렵다. 즉, 굴절면(H)과 하부 굴절면(156) 사이를 연결하는 연결부(L) 및 반사면(I)이 모인 내부 첨점(P)을 성형을 통해 정밀하게 형성하기가 어려우며, 성형시 연결부(L)나 그 주변 등의 렌즈(10) 표면에 줄이 생길 수 있다.
또한, 초점(F)으로 표시한 LED 칩을 수용하는 공동(C) 내에 수지를 채울 때 기포 방지를 위한 추가 작업이 요구된다. 즉 LED 칩을 기판(도시 생략)에 장착하고 LED 렌즈(10)의 공간(C)에 LED 칩이 위치하도록 기판을 LED 렌즈(10)와 결합시킨 다음 공동(C) 내부에 투명 수지를 주입한다. 하지만, 이렇게 하면 공동(C) 내에 수지가 완전히 채워지지 않아 기포가 발생할 위험이 있다. 따라서, 공기 배출구를 통해 기포를 제거하는 등의 추가 작업이 필요할 뿐만 아니라 이러한 추가 작업에도 기포가 잔류하여 LED 패키지의 광학 특성을 저하시킬 위험이 상존한다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 LED 칩의 빛을 상향 반사하는 하부 구조와 이 빛을 다시 측방으로 반사하는 상부 구조를 별체로 구성하여 서로 결합시킴으로써 밀봉체의 성형성을 향상하고 그에 따라 용이하게 제조할 수 있는 측면 방출형 LED 패키지 및 조립체를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 LED 칩; 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 안쪽의 상기 LED 칩 둘레에 형성된 투명 밀봉체를 구비한 하부 구조; 및 상기 하부 구조에 의해 상측으로 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 상기 하부 구조의 상부에 결합된 상부 구조를 포함하는 LED 패키지를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 패키지에서, 상기 상부 구조는 상기 하부 구조에 의해 반사된 빛을 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사진 반사면이 있는 반사부; 및 상기 반사부를 지지하도록 상기 하부 구조의 상부에 결합된 지지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 패키지에서, 상기 상부 구조는 하측에서 도달한 빛을 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사진 반사면 및 상기 반사면에 의해 반사된 빛을 외부로 방출하는 방출면을 갖는 투명한 부재인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 칩; 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 내의 상기 LED 칩 둘레에 채워진 투명 밀봉체를 구비한 하부 구조; 상기 하부 구조에 의해 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사진 반사면이 있는 반사부 및 상기 반사부를 지지하도록 상기 투명 밀봉체의 상부에 결합된 복수의 핀을 구비하는 상부 구조를 포함하는 LED 패키지를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 칩; 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울, 상기 하부 거울 내의 상기 LED 칩 둘레에 채워진 투명 밀봉체 및 상기 하부 거울의 외주에 형성된 홀더를 구비한 하부 구조; 상기 하부 구조에 의해 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사진 반사면이 있는 반사부 및 상기 반사부를 지지하도록 상기 홀더에 결합된 복수의 핀을 구비한 상부 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 칩; 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 안쪽의 상기 LED 칩 둘레에 채워진 투명 밀봉체를 구비하는 하부 구조; 및 상기 상부 구조는 상기 하부 구조에 의해 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사진 반사면 및 상기 반사면에 의해 반사된 빛을 외부로 방출하는 방출면을 구비하며 밑면이 상기 수지의 상면과 결합된 투명한 상부 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 칩; 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 내의 상기 LED 칩 둘레에 형성된 상부 반구 형태의 투명 밀봉체를 구비하는 하부 구조; 및 상기 하부 구조에 의해 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사진 반사면 및 상기 반사면에 의해 반사된 빛을 외부로 방출하는 방출면을 구비하며 상기 하부 구조의 상부 가장자리에 결합된 투명한 상부 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 패키지에서, 상기 상부 구조는 금속 또는 고반사율 중합체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 패키지에서, 상기 하부 거울은 금속 또는 고반사율 중합체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 LED 칩; 상기 LED 칩을 밀봉하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 방출하도록 구성된 하부 구조; 상기 하부 구조가 안착된 기판; 및 상기 하부 구조에 의해 상측으로 방출된 빛을 상기 하부 구조 상부에서 방사상 측방으로 반사하도록 상기 기판에 지지된 상부 구조를 포함하는 LED 조립체를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 조립체에서, 상기 상부 구조는 상기 하부 구조에 의해 반사된 빛을 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사진 반사면이 있는 반사부; 및 상기 반사부를 지지하도록 상기 기판에 결합된 지지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 지지부는 상기 기판에 결합되는 복수의 핀인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 핀은 끼워 맞춤, 접착 및 납땜 중의 적어도 하나에 의해 상기 기판에 고정될 수 있다. 한편, LED 조립체는 상기 핀을 수용하도록 상기 기판과 결합된 상기 핀과 동일한 수의 홀더를 더 포함할 수 있다.
상기 LED 조립체에서, 상기 상부 구조는 상기 하부 구조로부터 미리 정해진 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 조립체에서, 상기 상부 구조는 금속 또는 고반사율 사출물로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 조립체에서, 상기 하부 구조는 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩의 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 안쪽의 상기 LED 칩 둘레에 형성된 투명 밀봉체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 조립체에서, 상기 하부 구조는 상기 LED 칩을 지지하는 장착부 및 상기 장착부 위에서 상기 LED 칩을 밀봉하는 투명한 밀봉부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 조립체에서, 상기 기판은 상기 LED 조립체가 장착되는 백라이트 장치의 반사판인 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 LED 칩; 상기 LED 칩을 밀봉하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 방출하도록 구성된 하부 구조; 상기 하부 구조가 안착된 기판; 상기 기판 상부에 상기 하부 구조로부터 미리 정해진 거리를 두고 배치된 투명판; 및 상기 하부 구조에 의해 상측으로 방출된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 상기 투명판의 밑면에 제공된 상부 구조를 포함하는 LED 조립체를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 조립체에서, 상기 상부 구조는 상기 하부 구조에 의해 반사된 빛을 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사진 반사면 및 상기 투명판의 밑면에 배치된 평탄한 상면을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 상부 구조는 상기 투명판 밑면에 접착될 수 있다. 또는, 상기 상부 구조는 상기 투명판의 밑면에 사출 성형될 수 있다. 한편, 상기 상부 구조는 고반사율 사출물 또는 금속으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 조립체에서, 상기 상부 구조는 상기 하부 구조로부터 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 조립체에서, 상기 하부 구조는 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩의 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 안쪽의 상기 LED 칩 둘레에 형성된 투명 밀봉체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 조립체에서, 상기 하부 구조는 상기 LED 칩을 지지하는 장착부 및 상기 장착부 위에서 상기 LED 칩을 밀봉하는 투명한 밀봉부를 구비하는 것을 특징 으로 한다.
또한, 상기 LED 조립체에서, 상기 기판 및 투명판은 상기 LED 조립체가 장착되는 백라이트 장치의 반사판 및 투명판인 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 도 2 내지 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지를 설명한다. 이들 도면에서, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 결합된 상태의 사시도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
먼저, 도 2 내지 4를 참조하면, 본 발명의 LED 패키지(100)는 LED 칩(102), 이 LED 칩(102)을 지지하면서 LED 칩(102)에서 발생한 빛을 상측으로 반사하는 하부 구조(110) 및 이 하부 구조(110)에 의해 상측으로 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 하부 구조(110)의 상부에 결합된 상부 구조(130)를 포함한다.
하부 구조(110)는 본체(112) 및 이 본체(112) 내부에서 LED 칩(102)을 지지하는 바닥면인 장착부(116)를 포함한다. 하부 구조 본체(112)는 안쪽이 만입되어 오목한 공동(C)이 형성되고 그 표면에는 하부 거울(114)이 형성된다. 또한, 이 공동(C)의 바닥에는 장착부(116)를 배치하여 LED 칩(102)을 지지하고 LED 칩(102) 둘레에는 밀봉체(120)가 채워져 LED 칩(102)을 외부로부터 밀봉한다.
하부 거울(114)은 LED 칩(102)을 중심으로 외측으로 상향 연장되어, 도 5에 도시한 바와 같이, LED 칩(102)에서 발생한 빛(L)을 상측으로 반사하도록 구성된다. 하부 거울(114)은 도시한 바와 같이 복수의 면이 연결되어 이루어진다. 이와 달리, LED 칩(102)에서 발생한 빛(L)을 상측으로 상부 구조(130) 쪽으로 반사할 수 있도록 형성된 단수 또는 복수의 곡면으로 형성될 수 있다.
하부 구조 본체(112)는 주물, 절삭, 성형 등에 의해 가공할 수 있으며, 하부 거울(114)과 일체로 금속 또는 중합체 등으로 제조할 수 있다. 이 경우, 하부 구조 본체(112)와 하부 거울(114)은 고반사율 금속 또는 고반사율 중합체로 형성한다.
고반사율 중합체의 예로는 Otsuka Chemical Co., Ltd.의 제품명 NM114WA 및 NM04WA 등이 있다. 이들 재료는 대략 180℃의 고온에서도 높은 반사율을 보이므로 본원 발명의 하부 구조 본체(112) 및/또는 하부 거울(114)의 재료로서 적절하다. 구체적으로, NM114WA는 470nm 파장에 대해 초기 88.3%, 2 시간 경과 후에 78.0%의 반사율을 유지한다. NM04WA는 470nm 파장에 대해 초기 89.0%, 2 시간 경과 후에 89.0%의 반사율을 유지한다.
이와 달리, 하부 구조 본체(112)를 낮은 반사율의 중합체 또는 금속으로 구성하고, 하부 거울(114)을 고반사율 재료의 막 형태로 구성할 수도 있다. 이 막은 고반사율 금속 또는 전술한 고반사율 중합체로 구현될 수 있다.
장착부(116)는 평평하게 하고 그 위에 LED 칩(102)을 장착한다. 물론, 도 4a에 도시한 바와 같이, LED 칩(102)을 서브마운트(106)에 부착한 상태에서 서브마 운트(106)를 장착부(116)에 장착하기도 한다.
밀봉체(120)는 투명 수지로 구성되며, LED 칩(102)과 유사한 열팽창률 및 굴절률을 갖는 것으로 선택되면 바람직하다. 특히, 실리콘은 황변(yellowing)과 같은 단파장의 빛에 의한 변화가 매우 적고 굴절률 또한 높기 때문에 우수한 광학적 특성을 가질 뿐만 아니라 경화 작업 이후에도 젤이나 탄성체(elastomer) 상태를 유지하기 때문에 충격 및 진동에서 LED 칩(102)을 안정적으로 보호할 수 있다.
상부 구조(130)는 깔때기 형태의 상부 구조 본체(132) 및 상부 구조(130)를 지지하도록 밀봉체(120)의 상부에 결합된 세 개의 핀(136)(이들 중 두 개만 도시)을 포함하여, 전체적으로 삼발이 형태를 갖는다. 또한, 상부 구조 본체(132)의 하측 표면에는 상부 거울(134)이 형성된다. 상부 거울(134)은 도시한 바와 같은 깔때기 형태 이외에 원추 형태 및 다소 볼록한 원추 형태의 다양한 구성을 가질 수 있다.
상부 거울(134)은 LED 칩(102)에서 발생되어 하부 거울(114)에 의해 상부로 반사된 빛(L)을 다시 측방으로 반사하도록 구성된다. 또한, LED 칩(102)에서 직접 상부로 도달한 빛(L1)을 측방으로 반사한다.
한편, 상부 거울(134)은 꼭지점(P)을 포함한 그 축선(A)이 LED 칩(102) 의 초점(F)과 정렬되도록 배치된다. 여기서, 초점(F)은 발광원인 LED 칩(106)의 중심에 위치한 지점을 말한다.
이때, 상부 구조 본체(132)는 주물, 절삭 또는 성형 등에 의해 형성할 수 있으며, 상부 거울(134)과 일체로 금속 또는 중합체 등으로 제조할 수 있다. 이 경 우 상부 구조 본체(132)와 상부 거울(134)은 고반사율 금속 또는 고반사율 중합체로 형성한다.
이와 달리, 하부 구조 본체(112)를 낮은 반사율의 중합체 또는 금속으로 구성하고, 하부 거울(114)을 고반사율 재료의 막 형태로 구성할 수도 있다. 이 막은 고반사율 금속 또는 전술한 고반사율 중합체로 구현될 수 있다. 또한, 반사율이 우수한 사출물로는 TiO2를 함유한 것이 있다.
핀(136)은 밀봉체(120)에 접착 또는 삽입되어 상부 구조(130)를 하부 구조(110)에 결합시키며, 상부 거울(134)에 의해 측방으로 반사되는 빛(L)에 영향을 주지 않을 정도의 직경 바람직하게는 0.4mm 이하의 직경으로 구성된다.
전술한 본 발명의 LED 패키지(100)의 제조 과정을 간략히 설명한다. 먼저, 하부 구조(110)를 제조하고 장착부(116)에 LED 칩(102)을 장착한 다음 투명 수지를 부어 밀봉체(120)를 형성한다. 그런 다음 상부 구조(130)를 밀봉체(120)에 결합시켜 LED 패키지(100)를 완성한다.
이때, 도시하지는 않았지만, 밀봉체(120)가 완전히 경화되기 전에 핀(136)을 밀봉체(120)에 미리 정해진 깊이로 삽입하면 바람직하다. 이렇게 하면, 경화된 밀봉체(120)가 핀(136)에 단단히 접착되므로 상부 구조(130)가 자연스럽게 하부 구조(110)에 결합된다.
이와 같이 하면, LED 칩(102) 가 장착된 하부 구조(110)의 공동(C)에 투명 수지를 위로부터 부어 밀봉체(120)를 형성할 수 있으므로 밀봉체(120) 형성 작업이 용이해진다. 아울러, 밀봉체(120)의 수지 내에 기포가 생기더라도 냉각 과정에서 날아가게 되므로 기포가 발생하는 종래 기술의 단점이 개선된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지의 변형례를 보여주는 분해 사시도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, LED 패키지(200)는 하부 구조 본체(212)의 외주에 홀더(218)가 형성되고 상부 구조(230)의 핀(236)이 이들 홀더(218)에 대응하여 형성된 점을 제외하고는 전술한 제1 실시예의 LED 패키지(100)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 대응하는 구성요소에는 200대의 동일한 도면 부호를 부여하였으며, 그 설명은 생략한다.
이와 같이 핀(236)을 수용하는 홀더(218)를 하부 구조(210)에 형성하여 상부 구조(230)를 하부 구조(210)에 결합할 때 핀(236)을 홀더(218)에 삽입하면, 결합 작업이 용이해 지고 제조 공정이 더욱 간단해진다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 패키지의 분해 단면도이며, 도 8은 도 7의 LED 패키지의 결합된 상태의 단면도이며, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지의 동작을 설명하는 도면이다.
도 7 내지 8을 참조할 때, 본 발명의 LED 패키지(300)는 LED 칩(302), LED 칩(302)을 지지하면서 LED 칩(302)에서 발생한 빛을 상측으로 반사하는 하부 구조(310) 및 하부 구조(310)에 의해 상측으로 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 하부 구조(310)의 상부에 결합된 상부 구조(330)를 포함한다.
하부 구조(310)는 본체(312) 및 이 본체(312) 내부에서 LED 칩(302)을 지지하는 평평한 장착부(316)를 포함한다. 하부 구조 본체(312)는 안쪽이 만입되어 오목한 공동(C)이 형성되고 그 표면에는 하부 거울(314)이 형성된다. 또한, 이 공동(C) 내의 LED 칩(302) 둘레에는 밀봉체(320)가 채워져 LED 칩(302)을 외부로부터 밀봉한다.
하부 거울(314)은 LED 칩(302)을 중심으로 외측으로 상향 연장되어, 도 9에 도시한 바와 같이, LED 칩(302)에서 발생한 빛(L2)을 상측으로 반사하도록 구성된다. 하부 거울(314)은 도시한 바와 같이 복수의 면이 연결되어 이루어진다. 이와 달리, LED 칩(302)에서 발생한 빛(L)을 상측으로 상부 구조(330) 쪽으로 반사할 수 있도록 형성된 단수 또는 복수의 곡면으로 형성될 수 있다.
하부 구조 본체(312)는 주물 또는 절삭 등에 의해 가공할 수 있으며, 하부 거울(314)과 일체로 금속 또는 중합체 등으로 제조할 수 있다. 이와 달리, 하부 구조 본체(312)를 중합체로 구성하고, 하부 거울(314)을 금속층 형태로 구성할 수도 있다.
하부 구조 본체(312)는 주물 또는 절삭 등에 의해 가공할 수 있으며, 하부 거울(314)과 일체로 금속 또는 중합체 등으로 제조할 수 있다. 하부 구조 본체(312)를 하부 거울(314)과 일체로 형성하는 경우 이들은 고반사율 금속 또는 고반사율 중합체로 형성함이 바람직하다.
고반사율 중합체의 예로는 Otsuka Chemical Co., Ltd.의 제품명 NM114WA 및 NM04WA 등이 있다. 이들 재료는 대략 180℃의 고온에서도 높은 반사율을 보이므로 본원 발명의 하부 구조 본체(312) 및/또는 하부 거울(314)의 재료로서 적절하다. 구체적으로, NM114WA는 470nm 파장에 대해 초기 88.3%, 2 시간 경과 후에 78.0%의 반사율을 유지한다. NM04WA는 470nm 파장에 대해 초기 89.0%, 2 시간 경과 후에 89.0%의 반사율을 유지한다.
이와 달리, 하부 구조 본체(312)를 낮은 반사율의 중합체 또는 금속으로 구성하고, 하부 거울(314)을 고반사율 재료의 막 형태로 구성할 수도 있다. 이 막은 고반사율 금속 또는 전술한 고반사율 중합체로 구현될 수 있다.
밀봉체(320)는 투명 수지로 구성되며, LED 칩(302)과 유사한 열팽창률 및 굴절률을 갖는 것으로 선택되면 바람직하다. 특히, 실리콘은 황변과 같은 단파장의 빛에 의한 변화가 매우 적고 굴절률 또한 높기 때문에 우수한 광학적 특성을 가질 뿐만 아니라 경화 작업 이후에도 젤이나 탄성체 상태를 유지하기 때문에 충격 및 진동에서 LED 칩(302)을 안정적으로 보호할 수 있다. 경화된 밀봉체(320)는 상면(322)이 평탄하게 형성되고 하부의 LED 칩(302) 둘레에 칩 수용부(324)가 형성된다.
상부 구조(330)는 투명한 수지를 성형하여 얻은 일체형 부재로서, 본체(332)가 채워진 구조이다. 본체(332)의 상부에는 아래에서 올라온 빛(L1, L2)을 측방으로 반사하는 반사면(334)이 있고, 본체(332)의 측면에는 반사면(334)에 의해 반사된 빛(L1, L2)을 외부로 방출하는 방출면(336)을 형성된다.
반사면(334)은 바람직하게는 내부 첨점(P)과 LED 칩(302)의 초점(F)을 통과하는 축선(A)에 대해 선대칭 형태를 갖는다. 따라서, 반사면(334)에 부딪히는 빛 (L1, L2)은 방사상으로 반사된다.
이때, 상부 구조(330)의 밑면(338)은 평탄하게 형성되어 상부 구조(330)가 하부 구조(310)에 결합될 때 밀봉체(320)의 상면(322)과 밀착되게 면 접촉한다.
따라서, 상부 구조(330)를 밀봉체(320)와 동일한 굴절률을 갖는 재료로 성형하면, LED 칩(302)의 초점(F)에서 발생한 빛(L1, L2)은 도 9에서와 같이 굴절이나 반사 없이 밀봉체(320)로부터 상부 구조(330)로 진입할 수 있다.
전술한 본 실시예의 LED 패키지(300)의 제조 과정을 간략히 설명한다. 먼저, 하부 구조(310)를 제조하고 그 바닥의 장착부(316)에 LED 칩(302)을 장착한 다음 투명 수지를 부어 밀봉체(320)를 형성한다. 그런 다음 상부 구조(330)를 밀봉체(320)에 결합시켜 LED 패키지(300)를 완성한다.
이때, 일례로서, 상부 구조(330)를 별체로 미리 형성한 다음 밀봉체(320)가 경화되기 전에 밀봉체(320)의 상면(322)에 상부 구조(330)의 밑면(338)을 대고 압박함으로써 이들을 서로 접합시킬 수 있다.
이와 같이 하면, LED 칩(302)이 장착된 하부 구조(310)의 공동(C)에 투명 수지를 위로부터 부어 밀봉체(320)를 형성할 수 있으므로 밀봉체(320) 형성 작업이 용이해진다. 또한, 밀봉체(320)의 수지 내에 기포가 생기더라도 냉각 과정에서 날아가게 되므로 기포가 발생하는 종래 기술의 단점이 개선된다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 패키지의 분해 단면도이며, 도 11 은 도 10에 도시한 LED 패키지의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
먼저 도 10에 도시한 바와 같이, 제4 실시예의 LED 패키지(400)는 오목한 공동(C) 안에서 LED 칩(402) 둘레에 형성된 밀봉체(420)가 소정 반경(r)을 갖는 반구 형상이고 공동(C)의 일부가 빈 상태로 유지되며 상부 구조(430)의 밑면이 하부 구조(310)의 상부 가장자리에 결합된 점을 제외하고는 제3 실시예의 LED 패키지(300)와 동일하다. 따라서, 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 부여하였으며 반복 설명은 생략한다.
밀봉체(420)는 반구, 돔, 타원, 상면이 평면인 구조, 예컨대 돔 형상에 상면만 평면이거나 하부 구조(410)의 공동(C)을 LED 칩(402) 둘레만 채우는 구조 등의 여러 형상으로 형성될 수 있으며, 여기서 반구 형상 또는 반구 형태는 이들 여러 형상을 포함한다.
밀봉체(420)는 투명한 수지로서, 틱소트로피(thixotropy)를 갖고, 토출되면 일정한 형태를 유지할 수 있는 것이 선택된다. 바람직한 재료의 예로는 Dow Corning의 제품명 JCR6101up 등이 있다.
또한, 이 수지를 공동(C) 내에 정밀하게 토출하기 위한 토출 장치의 예로는 Musashi의 제품명 ML-808FX 등이 있다. 이 장치는 대략 0.03cc까지의 정밀한 도팅(dotting) 제어가 가능하다.
이어, 도 11을 참조하여 본 실시예의 LED 패키지(400)의 동작을 설명한다. 도 11에서, 광로(I1)는 LED 칩 초점(F)으로부터 하부 거울(414) 가장자리 사이의 연결점(P1)으로 향하는 빛을 나타내고, 광로(I2)는 LED 칩 초점(F)으로부터 반사면 (434)과 방출면(436) 사이의 연결점(P2)을 향하는 빛을 나타낸다. 전술한 제3 실시예의 LED 패키지(300)의 경우에는, 광로(I1)와 광로(I2) 사이의 빛들은 모두 반사면(434)을 거치지 않고 직접 방출면(436)을 통해 방출된다.
하지만, 본 실시예의 밀봉체(420)가 반구 형상이고 밀봉체(420)와 상부 구조(430)의 밑면(438) 사이의 공동(C)에 빈 공간이 형성되어 있기 때문에, 초점(F)에서 발생한 빛(L1, Lx)은 밀봉체(420)를 빠져 나올 때에는 직진하지만 공동(C)에서 상부 구조 밑면(438)에 입사할 때는 공기와 수지의 굴절률차에 의해 반사면(334) 쪽으로 굴절된다. 굴절된 빛은 반사면(334)에 의해 반사되어 방출면(336)을 통해 측방으로 방출된다. 그 결과, LED 패키지(400)에서 측면 방출되는 빛의 지향각을 줄일 수 있다. 이에 따른 전체적인 빛의 경로는 L로 표시하였으며, α는 광로(I1, I2) 사이의 각도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 조립체의 사시도이고, 도 13은 도 12의 정면도이고, 도 14는 도 12에 도시한 하나의 LED 조립체의 단면도이며, 도 15는 도 14의 LED 조립체의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 12 내지 15를 참조하면, 본 실시예의 LED 조립체(500)는 복수 개가 바람직하게는 백라이트 장치(도시 생략) 내부의 반사판과 같은 기판(540) 상에 미리 정해진 간격을 두고 배열된다. 각각의 LED 조립체(500)는 LED 칩(502), 이 LED 칩(502)을 밀봉하면서 그로부터 발생한 빛을 상측으로 방출하도록 구성되고 기판(540)에 안착된 하부 구조(510) 및 하부 구조(510)에 의해 상측으로 방출된 빛을 하부 구조 상부(510)에서 방사상 측방으로 반사하도록 상기 기판(540)에 지지된 상 부 구조(530)를 포함한다.
하부 구조(510)는 LED 칩(502)을 수용하는 본체(512)를 갖고, 이 본체(512)의 중앙부는 아래로 만입되어 공동(C)이 형성된다. 이 공동(C)의 바닥은 평평하게 형성되어 LED 칩(502)을 지지하는 장착부가 되고, LED 칩(502) 둘레의 공동(C)의 벽면은 LED 칩(502)에서 발생한 빛을 위쪽으로 반사하는 하부 거울(514)을 형성한다. 한편, 공동(C) 내에는 투명 밀봉체(520)가 채워져 LED 칩(502)을 외부로부터 밀봉한다.
하부 거울(514)은 LED 칩(502)을 중심으로 외측으로 상향 연장되어, 도 15에 도시한 바와 같이, LED 칩(502)에서 발생한 빛(L)을 상측으로 반사하도록 구성된다. 하부 거울(514)은 도시한 바와 같이 복수의 면이 연결되어 이루어진다. 이와 달리, LED 칩(502)에서 발생한 빛(L)을 상측으로 상부 구조(530) 쪽으로 반사할 수 있도록 형성된 단수 또는 복수의 곡면으로 형성될 수 있다.
하부 구조 본체(512)는 주물, 절삭, 성형 등에 의해 가공할 수 있으며, 하부 거울(514)과 일체로 금속 또는 중합체 등으로 제조할 수 있다. 이 경우, 하부 구조 본체(512)와 하부 거울(514)은 고반사율 금속 또는 고반사율 중합체로 형성한다. 이러한 고반사율 중합체의 예로는 본 발명의 제1 실시예에서 전술한 바와 같다.
이와 달리, 하부 구조 본체(512)를 낮은 반사율의 중합체 또는 금속으로 구성하고, 하부 거울(514)을 고반사율 재료의 막 형태로 구성할 수도 있다. 이 막은 고반사율 금속 또는 전술한 고반사율 중합체로 구현될 수 있다.
투명 밀봉체(520)는 수지로 구성되며, LED 칩(502)과 유사한 열팽창률 및 굴절률을 갖는 것으로 선택되면 바람직하다. 특히, 실리콘은 황변과 같은 단파장의 빛에 의한 변화가 매우 적고 굴절률 또한 높기 때문에 우수한 광학적 특성을 가질 뿐만 아니라 경화 작업 이후에도 젤이나 탄성체 상태를 유지하기 때문에 충격 및 진동에서 LED 칩(502)을 안정적으로 보호할 수 있다.
상부 구조(530)는 축선(A)에 대해 대칭인 전체적으로 삼발이 형태로서, 깔때기 형태의 상부 구조 본체(532) 및 상부 구조(530)를 지지하도록 기판(540)에 결합된 세 개의 핀(536)을 포함한다. 또한, 상부 구조 본체(532)의 하측 표면에는 상부 거울(534)이 형성된다. 상부 거울(514)은 도시한 바와 같은 깔때기 형태 이외에 원추 형태 및 다소 볼록한 원추 형태의 다양한 구성을 가질 수 있다.
상부 거울(534)은 LED 칩(502)에서 발생되어 하부 거울(514)에 의해 상부로 반사된 빛(L)을 다시 측방으로 반사하도록 구성된다. 또한, LED 칩(502)에서 직접 상부로 도달한 빛(L1)을 측방으로 반사한다.
한편, 상부 거울(534)은 꼭지점(P)을 포함한 그 축선(A)이 LED 칩502)의 초점(F)과 정렬되도록 배치된다. 여기서, 초점(F)은 발광원인 LED 칩(502)의 중심에 위치한 지점을 말한다.
이때, 상부 구조 본체(532)는 주물, 절삭 또는 성형 등에 의해 형성할 수 있으며, 상부 거울(534)과 일체로 금속 또는 중합체 등으로 제조할 수 있다. 이 경우 상부 구조 본체(532)와 상부 거울(534)은 고반사율 금속 또는 고반사율 중합체로 형성한다.
이와 달리, 하부 구조 본체(512)를 낮은 반사율의 중합체 또는 금속으로 구성하고, 하부 거울(514)을 고반사율 재료의 막 형태로 구성할 수도 있다. 이 막은 고반사율 금속 또는 전술한 고반사율 중합체로 구현될 수 있다. 또한, 반사율이 우수한 사출물로는 TiO2를 함유한 것이 있다.
핀(536)은 기판(540)에 결합되어 상부 구조(530)를 고정 지지한다. 핀(536)은 상부 거울(534)에 의해 측방으로 반사되는 빛(L)에 영향을 주지 않을 정도의 직경 바람직하게는 0.4mm 이하의 직경으로 구성된다.
이하 도 16 내지 19를 참조하여 기판(540)에 고정되는 상부 구조(530)의 핀(536)의 예를 설명한다.
먼저, 도 16에 도시한 바와 같이, 기판(540)에 핀(536)에 해당하는 직경의 홈( 또는 구멍)을 뚫고 이 홈에 핀(536)을 삽입하여 고정할 수 있다. 물론, 홈의 직경을 핀(536)보다 미세하게 작게 한 억지끼워맞춤도 가능하다.
도 17은 접착제(542)를 사용한 예를 보여준다. 즉, 기판(540)의 홈에 접착제(542)를 주입한 다음 핀(536)을 삽입하면 더욱 확실히 핀(536)을 고정할 수 있다. 물론, 이 경우, 홈의 직경의 핀(536)보다 미세하게 클 수 있다.
도 18은 홀더(544)를 채용하여 핀(536)을 기판(540)에 고정한 예를 보여준다. 홀더(544)는 기판(540)의 홈에 삽입되었으며, 기판(540)에 구멍을 뚫고 홀더(544)를 설치하는 것도 역시 가능하다.
도 19는 용접(546)을 통해 핀(536)을 기판(540)에 고정한 예를 보여준다.
이와 같이, 다양한 방법을 통해 핀(536)을 기판(540)에 고정할 수 있다.
도 20은 도 12에 도시한 LED 조립체의 변형례의 사시도이다.
도 20에 도시한 LED 조립체(500A)는 하나의 상부 구조(530A)가 여러 하부 구조(510) 상부에 배치한 것이다. 이는 하부 구조(510)를 인접 배치하는 경우에 유용하게 적용될 수 있다. 상부 구조(530A)를 제외한 다른 구성은 도 12의 것과 동일하므로 그 설명은 생략한다.
도 21은 본 발명의 제6 실시예에 따른 LED 조립체의 정면도이며, 도 22는 도 21에 도시한 LED 조립체의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.도 21 내지 22를 참조하면, 본 실시예의 LED 조립체(600)는 복수 개가 바람직하게는 백라이트 장치(도시 생략) 내부의 반사판과 같은 기판(640) 상에 미리 정해진 간격을 두고 배열된다. 각각의 LED 조립체(600)는 LED 칩(602), 이 LED 칩(602)을 지지하면서 LED 칩(602)에서 발생한 빛을 상측으로 방출하는 하부 구조(610) 및 하부 구조(510)에 의해 상측으로 방출된 빛을 하부 구조 상부(510)에서 방사상 측방으로 반사하도록 상기 기판(540)에 지지된 상부 구조(530)를 포함한다.
하부 구조(610)는 LED 칩(602)을 밀봉하는 밀봉부(612) 및 LED 칩(602)을 지지하는 바닥면인 장착부(618)를 포함한다. 밀봉부(612)는 에폭시, 실리콘 등의 투명 수지로 이루어지고, 장착부(618)로부터 상부 반구 형태로 올라온 방출면(614)을 갖는다. 장착부(618)는 LED 칩(602)에 전원을 공급하는 단자 및 발생한 열을 배출 하는 열전달부(히트 슬러그) 등을 갖는다. 또한, 장착부(618)는 LED 칩(602)에서 발생한 빛을 상측으로 반사하는 반사면을 형성하도록 고반사율의 금속, 중합체 등으로 형성될 수 있다. 또는, 위의 재료를 장착부(618)의 표면에 코팅, 도포 등에 의해 제공하여도 좋다.
한편, 상부 구조(630) 및 기판(640)은 제5 실시예의 상부 구조(530) 및 기판(640)과 실질적으로 동일하므로 그 설명은 생략한다.
도 22를 참조하면, LED 칩(602)의 초점(F)에 발생한 빛(L1)은 방출면(614)을 통해 외부로 방출되면서 밀봉부(612)와 공기 사이의 굴절률 차이와 방출면(614)의 곡률에 의해 측방으로 굴절된다. 한편, 방출면(614)으로부터 상측으로 방출되는 빛(L2)은 상부 구조(630)의 반사면(634)에 의해 측방으로 반사된다. 이렇게 하면, LED 칩(602)에서 발생한 빛(L1, L2)은 모두 중심축(A)의 대체로 직각 방향, 즉 LED 칩(602)이 장착된 평면에 평행한 방향으로 방출된다.
한편, 방출면(614)으로부터 상측으로 방출된 빛(L2)은 굴절되지 않는 것으로 도시하였으나 방출면(614)의 곡률 등에 따라 축선(A) 쪽으로 또는 측방으로 굴절할 수 있다. 즉, 밀봉부(612)는 도시한 반구 이외에, 돔, 상면이 평탄한 반구 또는 돔, 상면이 오목한 반구 또는 돔 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
이와 같은 변형례 중의 하나를 도 23과 24를 참조하여 설명한다. 이들 도면에서, 도 23은 본 발명의 제6 실시예에 따른 LED 조립체의 변형례의 정면도이고, 도 24는 도 23에 도시한 LED 조립체의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 23과 24에 도시한 변형례의 LED 조립체(600-1)는 밀봉부(612)가 장착부(618)로부터 상부 반구 형태로 올라온 제1 방출면(614)과 이 제1 방출면(614)의 상부에 오목하게 형성된 제2 방출면(616)을 갖는 것을 제외하고는 전술한 LED 조립체(600)와 동일하다. 따라서, 대응하는 구성요소에는 동일한 도면부호를 부여하였으며, 그 설명은 생략한다.
도 24를 참조하면, LED 칩(602)의 초점(F)에 발생한 빛(L1)은 방출면(614)을 통해 외부로 방출되면서 밀봉부(612)와 공기 사이의 굴절률 차이와 제1 방출면(614)의 곡률에 의해 측방으로 굴절된다. 한편, 밀봉부(612)와 공기 사이의 굴절률 차이와 제2 방출면(616)의 곡률에 의해 축선(A) 쪽으로 굴절된 다음 상부 구조(630)의 반사면(634)에 의해 측방으로 반사된다. 이렇게 하면, LED 칩(602)에서 발생한 빛(L1, L2)은 모두 중심축(A)의 대체로 직각 방향, 즉 LED 칩(602)이 장착된 평면에 평행한 방향으로 방출된다.
한편, 밀봉부(612)를 상면이 평탄한 반구 또는 돔 등의 형태로 구성하면, 빛의 경로는 도 22와 도 24의 중간 형태로 나올 것이지만, 이는 밀봉부(612)의 전체 형태 및 굴절률 등에 따라서도 달라질 수 있다.
도 25는 본 발명의 제7 실시예에 따른 LED 조립체의 사시도이고, 도 26은 도 25에 도시한 LED 조립체의 정면도이며, 도 27은 도 25에 도시한 LED 조립체의 동작을 설명하는 개략적인 단면도이다.
도 25 내지 27을 참조하면, 본 실시예의 LED 조립체(700)는 바람직하게는 백 라이트 장치(도시 생략)의 내부에 배치된다. 이 LED 조립체(700)는 LED 칩(702), 상기 LED 칩(702)을 밀봉하면서 상기 LED 칩(702)에서 발생한 빛을 상측으로 방출하도록 구성된 하부 구조(710), 하부 구조(710)가 안착된 기판(740), 기판(740) 위쪽에 상기 하부 구조(710)로부터 미리 정해진 거리를 두고 배치된 투명판(750) 및 상기 하부 구조(710)에 의해 상측으로 방출된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 상기 투명판(750)의 밑면에 제공된 상부 구조(730)를 포함한다.
하부 구조(710)는 그 구성 및 기능이 전술한 제5 실시예의 하부 구조(510)와 실질적으로 동일하므로 해당 구성요소에는 700대의 도면부호를 부여하였으며 그 설명은 생략한다.
상부 구조(730)는 하부 구조(710)로부터 미리 정해진 간격을 두고 배치되며, 중심축(A)에 대해 대칭인 깔때기 형태로서 그 상면이 투명판(750)의 밑면에 결합되어 있다. 상부 구조(730)의 표면은 상부 거울(734)을 형성한다. 한편, 상부 구조(710)는 도시한 바와 같은 깔때기 형태 이외에 원추 형태 및 다소 볼록한 원추 형태의 다양한 구성을 가질 수 있다.
상부 구조(730)는 금속 또는 고반사율 사출물로 구성되며, 바람직하게는 투명판(750)의 밑면에 접착될 수 있다. 이와 달리, 투명판(750)을 형성한 다음, 투명판(750)의 밑면에 사출 성형에 의해 상부 구조(730)를 형성하는 것도 가능하다.
상부 거울(734)은 LED 칩(702)에서 발생되어 하부 거울(714)에 의해 상부로 반사된 빛을 다시 측방으로 반사하도록 구성된다. 또한, LED 칩(702)에서 직접 상부로 도달한 빛을 측방으로 반사한다. 이와 같은, 하부 및 상부 거울(714, 734)의 구성 및 동작은 도 15를 참조하여 설명한 제5 실시예의 것들과 실질적으로 동일하므로 그 설명은 생략한다.
한편, 본 실시예에서, 기판(740)은 바람직하게는 백라이트 장치의 반사판이고, 투명판(750)은 바람직하게는 백라이트 장치의 투명판이다. 따라서, 본 실시예의 LED 조립체(700)는 백라이트 장치의 내부에 단일 유닛으로 구현된다.
또한, 본 실시예의 하부 구조(710)는 제6 실시예 및 그 변형례의 하부 구조(610, 610-1)와 동일한 형태로 제공하는 것도 역시 가능하다.
한편, 상부 구조(730)와 하부 구조(710)는 동일한 수로 예시하였지만, 도 20의 제5 실시예의 변형례에서와 같이, 하나의 상부 구조(730)가 복수의 하부 구조(710)에서 상부로 반사된 빛을 측방으로 반사하도록 설치하는 것도 역시 가능하다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 측면 방출형 LED 패키지 및 LED 조립체는 LED 칩의 빛을 상향 반사하는 하부 구조와 이 빛을 다시 측방으로 반사하는 상부 구조를 별체로 구성하여 결합시킴으로써 밀봉체의 성형성을 향상하고 작업성을 개선할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (29)

  1. LED 칩;
    상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 안쪽의 상기 LED 칩 둘레에 형성된 투명 밀봉체를 구비한 하부 구조; 및
    상기 하부 구조에 의해 상측으로 반사된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사지고 하향 돌출된 반사면을 갖는 상부거울을 구비하는 상부구조-상기 상부거울은 상기 하부 구조의 상부에 상기 하부 구조로부터 이격 배치됨-를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 구조는 상기 하부 구조의 상부에 결합된 지지부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 지지부는 상기 투명 밀봉체 상부에 결합되는 복수의 핀인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  4. 제2항에 있어서, 상기 지지부는 복수의 핀이며, 상기 하부 구조는 상기 핀을 수용하도록 외주에 형성인 홀더를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  5. 제2항에 있어서, 상기 상부 구조는 금속 또는 고반사율 사출물로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 투명 밀봉체는 상기 투명 밀봉체 둘레의 상기 하부 거울과 상기 상부 구조의 밑면 사이에 빈 공간을 남기도록 상부 반구 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반구형 투명 밀봉체는 틱소트로피(thixotropy)를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하부 거울은 금속 또는 고반사율 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  11. LED 칩;
    상기 LED 칩을 밀봉하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 방출하도록 구성된 하부 구조;
    상기 하부 구조가 안착된 기판; 및
    상기 하부 구조에 의해 상측으로 방출된 빛을 상기 하부 구조 상부에서 방사상 측방으로 반사하도록 축선에 대해 경사지고 하향 돌출된 반사면을 갖는 상부거울을 구비하는 상부구조-상기 상부거울은 상기 하부 구조의 상부에 상기 하부 구조로부터 이격 배치됨-를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상부 구조는 상기 하부 구조의 상부에 결합된 지지부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 지지부는 상기 기판에 결합되는 복수의 핀인 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 핀은 끼워 맞춤, 접착 및 납땜 중의 적어도 하나에 의해 상기 기판에 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  15. 제13항에 있어서, 상기 핀을 수용하도록 상기 기판과 결합된 상기 핀과 동일한 수의 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  16. 삭제
  17. 제11항에 있어서, 상기 상부 구조는 금속 또는 고반사율 사출물로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  18. 제11항에 있어서, 상기 하부 구조는 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩의 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 안쪽의 상기 LED 칩 둘레에 형성된 투명 밀봉체를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  19. 제11항에 있어서, 상기 하부 구조는 상기 LED 칩을 지지하는 장착부 및 상기 장착부 위에서 상기 LED 칩을 밀봉하는 투명한 밀봉부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  20. 제11항에 있어서, 상기 기판은 상기 LED 조립체가 장착되는 백라이트 장치의 반사판인 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  21. LED 칩;
    상기 LED 칩을 밀봉하면서 상기 LED 칩에서 발생한 빛을 상측으로 방출하도록 구성된 하부 구조;
    상기 하부 구조가 안착된 기판;
    상기 기판 상부에 상기 하부 구조로부터 미리 정해진 거리를 두고 배치된 투명판; 및
    상기 하부 구조에 의해 상측으로 방출된 빛을 방사상 측방으로 반사하도록 상기 투명판의 밑면에 제공된 상부 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  22. 제21항에 있어서, 상기 상부 구조는 상기 하부 구조에 의해 반사된 빛을 측방으로 반사하도록 중심축에 대해 경사진 반사면 및 상기 투명판의 밑면에 배치된 평탄한 상면을 갖는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  23. 제22항에 있어서, 상기 상부 구조는 상기 투명판 밑면에 접착된 것을 특징으 로 하는 LED 조립체.
  24. 제22항에 있어서, 상기 상부 구조는 상기 투명판의 밑면에 사출 성형된 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  25. 제22항에 있어서, 상기 상부 구조는 고반사율 사출물 또는 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  26. 제21항에 있어서, 상기 상부 구조는 상기 하부 구조로부터 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  27. 제21항에 있어서, 상기 하부 구조는 상기 LED 칩을 지지하면서 상기 LED 칩의 빛을 상측으로 반사하도록 상기 LED 칩을 중심으로 외측으로 상향 연장된 하부 거울 및 상기 하부 거울 안쪽의 상기 LED 칩 둘레에 형성된 투명 밀봉체를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  28. 제21항에 있어서, 상기 하부 구조는 상기 LED 칩을 지지하는 장착부 및 상기 장착부 위에서 상기 LED 칩을 밀봉하는 투명한 밀봉부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
  29. 제21항에 있어서, 상기 기판 및 투명판은 상기 LED 조립체가 장착되는 백라이트 장치의 반사판 및 투명판인 것을 특징으로 하는 LED 조립체.
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