(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1突出部は、前記第1支持部の下面に備えられて前記第1エッジと離隔し、前記第2突出部は、前記第2支持部の下面に備えられて前記第2エッジと離隔する、請求項2に記載のレンズパッケージ。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下では、添付の図面を参照して、本発明に係る構成及び作用を具体的に説明する。添付の図面を参照して説明するにおいて、図面符号に関係なく、同一の構成要素には同一の参照番号を付与し、これに関する重複説明は省略する。「第1」、「第2」などの用語は、様々な構成要素を説明するのに使用することができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。
【0013】
以下、実施例は、添付の図面及び実施例に関する説明によって明らかになるであろう。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターン又は構造物が基板、各層(膜)、領域、パッド又はパターンの「上(on)」に又は「下(under)」に形成されると記載される場合において、「上(on)」と「下(under)」は、「直接(directly)」又は「別の層を介在して(indirectly)」形成されることを全て含む。図面において、各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されたり、省略されたり、又は概略的に図示されている。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全的に反映するものではない。以下、添付の図面を参照して実施例を説明する。
【0014】
1.第1実施例
図1は、本発明の第1実施例に係るレンズモジュールの斜視概念図であり、
図2は、
図1のレンズモジュールのA−A’線断面を示したものであり、
図3は、
図2の断面部分の平面図を示したものである。
【0015】
図1乃至
図3を参照すると、本発明の第1実施例に係るレンズモジュール100は、レンズ部110、前記レンズ部110の外周から延びる支持部120、及び前記支持部120に形成される貫通孔Hを含んで構成され得る。
【0016】
図2に示したように、前記レンズ部110は、内部に、発光素子が実装されたPCBを収容する光源収容領域111を備え、前記光源収容領域111に収容される光を外部に拡散できるように、外部に突出する構造の曲率を有するレンズ形状を含んで構成される。
【0017】
また、前記レンズモジュール100は透明樹脂を用いて形成されてもよく、さらに、前記レンズは蛍光剤を含み、前記レンズ部110は、前記蛍光剤を含む樹脂で射出成形されてもよく、透明又は半透明の樹脂、ガラス又はフィルムに前記蛍光剤をコーティングして製造されてもよい。
【0018】
さらに、前記レンズ部110の内部の光源収容領域111は、通常の内部収容空間(キャビティ)として具現することも可能であるが、発光素子収容領域111bは、凸状の曲率を有するキャビティとして加工し、発光素子を実装するPCB収容領域111aは、PCBの形状に対応するキャビティとして加工することができる。
【0019】
このような2重構造の光源収容領域111を形成する場合、後で発光素子から出射する空気層が形成される光源収容領域とレンズ部110を透過しながら、互いに屈折率が異なる構成を透過するようにして光の拡散及び散乱率を高めることができるようにすると共に、発光素子収容領域111bの凸状の曲率は、このような拡散及び散乱率をさらに増進させることができる。
【0020】
前記支持部120は、前記レンズ部110の外周と一体に形成されて延びるプレート状の構造物として具現することができ、射出成形の方法で前記レンズ部110と一体型構造で具現することができる。
【0021】
もちろん、前記支持部120を前記レンズ部110と別個の構造物として作製し、前記レンズ部110と結合する構造で形成することも可能である。
【0022】
特に、
図3に示したように、本発明の実施形態では、前記支持部120に、外部のベゼル部やリフレクタなどの構造物と前記レンズ部110とを結合させることができる結合部Xを備えることができ、前記結合部Xは、ホールの形状や後述する実施例では突出構造物の形状を含むことができる。
【0023】
図1乃至
図3のレンズモジュールの実施例では、前記結合部Xが前記支持部110を貫通する構造の貫通孔Hの構造で具現された場合を例に挙げて説明する。
【0024】
特に、
図2に示したように、前記貫通孔Hの構造は、前記支持部110を貫通する構造で形成することができ、さらに、前記支持部110の両表面から貫通孔の中心部に行くほどテーパー(taper)が形成されてもよい。
【0025】
すなわち、
図3に示されたように、前記貫通孔Hは、前記支持部120の上部表面において前記支持部120の厚さの中心部bとの間に傾斜角をなす部分a、cとして、テーパー(taper)が形成されることがより好ましい。このような構造は、後で、前記貫通孔Hに挿入される外部結合要素をホットスタッキング(HS:Hot Stacking)方式で結着させる場合、テーパーが形成された部分の凹状の傾斜に沿って融着される材料が溜まる構造であって、融着面を拡張できるようにして結合力を高めることができるという利点を具現することができる。
【0026】
2.第2実施例
本第2実施例では、第1実施例のレンズモジュールを適用した発光素子パッケージの構成例を挙げて説明する。
【0027】
図4及び
図5は、第2実施例に係る発光素子パッケージの構成を示したものである。
【0028】
図4及び
図5を参照すると、本発明の実施例に係る発光素子パッケージは、
図1乃至
図3で詳述したレンズモジュールを含んで構成され、前記レンズモジュール100の光源収容領域の内部に収容される発光素子410と、前記発光素子410が実装されるPCB420とを含む光源モジュール400を含み、前記レンズモジュール100のレンズ部110が挿入される構造で配置され得るように開口部が設けられたベゼル部200をさらに含んで構成されてもよい。
【0029】
前記ベゼル部200は、反射特性を有する反射構造物(reflector)で形成することができ、この場合、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、チタン酸化物、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウムフッ化物、タンタル酸化物及び亜鉛酸化物のうち少なくとも1つを含む材質の物質で形成されたり、または基材上に上述した物質が含まれたり、または基材上に上述した物質がコーティングされる構造物で形成されてもよい。
【0030】
前記ベゼル部200は、側面部210、及び前記側面部210の下端が折り曲げられて形成された下面部220を含んで構成されてもよく、上部は開口された構造を形成する。なお、前記下面部220は、一領域が開口され、開口された位置にレンズモジュールのレンズ部110が挿入され得る。
【0031】
特に、前記レンズモジュール100の支持部120には、第1実施例の貫通孔Hが形成され、前記貫通孔Hは、上部面及び下部面から中心部に行くほどテーパーが形成されてもよい。
【0032】
前記貫通孔Hには、前記ベゼル部の下面部220から延びるベゼル突出部211が挿入される構造で結合し、その後、ホットスタッキング(HS:Hot Staking)などの方法で融着されて結合され得る。
【0033】
このとき、前記貫通孔Hのテーパーが形成された部分H1、H2には融着材料が溜まり、レンズモジュールの支持部の表面とベゼル部220の下面部との間の強い結合を誘導できるようにする。
【0034】
したがって、
図4の実施例では、別途の支持プレートをレンズモジュール100の下部に配置してレンズモジュール100とベゼル部200とを結合する必要がなく、これによって、レンズモジュール100自体のみで簡単にベゼル部200と強い結合力を実現できるようになるので、より経済的なコストで信頼性のある発光素子パッケージを実現することができる。
【0035】
また、レンズモジュール100の内部に、発光素子収容領域111bを凸状の曲率を有するキャビティとして加工し、発光素子を実装するPCB収容領域111aをPCBの形状に対応するキャビティとして加工する2重構造の光源収容領域111を形成することによって、互いに屈折率が異なる構成物質を光が透過するようにして、光の拡散及び散乱率を高め、発光素子収容領域111bの凸状の曲率による拡散及び散乱率をさらに増進させるようにすることができる。
【0036】
3.第3実施例
図6及び
図7は、上述した本発明に係る第3実施例を示したものである。
【0037】
図6及び
図7を参照すると、前記第3実施例は、本発明の第1実施例のレンズモジュール100を含む発光素子パッケージである点では類似しているが、別個のベースプレート300を備えてレンズモジュール100とベゼル部200とを結合させる構造である。
【0038】
前記ベースプレート300は、基板310上に突出する形態のプレート突出部320が形成され、前記プレート突出部320が前記レンズモジュール100の貫通孔Hを通過して前記ベゼル部200の下部面220に密着し、ホットスタッキング(HS:Hot staking)を通じて融着する場合には前記プレート突出部320が融着され、融着材料が貫通孔Hのテーパーが形成された部分H1、H2に溜まるようになってレンズモジュール100の表面とベゼル部の下部面220を強く結着できるようにする。
【0039】
本第3実施例は、上述した第2実施例と比較して、ベースプレート300が追加されて構成が増えるという点はあるが、光源モジュール400、レンズモジュール100、そして、ベゼル部200を下部で安定的に支持し、結合できるという点で意味があり、本発明の第1実施例に係るレンズモジュールに適用して強い結合を実現できるという利点がある。
【0040】
特に、図示していないが、前記ベゼル部200の下部面220に、前記プレート突出部320との対応位置にレンズモジュール100の貫通孔Hと同じ構造の別途の貫通孔を形成し、前記別途の貫通孔にまで前記プレート突出部320が挿入された後、ホットスタッキングを行う構造で具現して、より強い結合を実現することもできる。
【0041】
もちろん、この場合、前記別途の貫通孔は、本発明のレンズモジュールに具現される貫通孔の構造と同様にテーパーが形成され得る。
【0042】
4.第4実施例
図8は、本発明の第4実施例に係るレンズモジュールの斜視概念図である。
図9は、
図7のレンズモジュールのA−A’線断面を示したものである。
【0043】
図8及び
図9を参照すると、本発明の第4実施例に係るレンズモジュール100は、レンズ部110、前記レンズ部110の外周から延びる支持部120、及び前記支持部120上の突出部130を含んで構成され得る。
【0044】
前記レンズ部110は、内部に、発光素子が実装されたPCBを収容する光源収容領域111を含み、前記光源収容領域111に収容される光を外部に拡散できるように、外部に突出する構造の曲率を有するレンズ形状を含んで構成される。
【0045】
また、前記レンズモジュール100は透明樹脂を用いて形成されてもよく、さらに、前記レンズモジュール100は蛍光剤を含み、前記レンズ部110は、前記蛍光剤を含む樹脂で射出成形されてもよく、または透明又は半透明の樹脂、ガラス又はフィルムに前記蛍光剤をコーティングして製造されてもよい。
【0046】
さらに、
図9に示したように、前記レンズ部110の内部の光源収容領域111は、通常の内部収容空間(キャビティ)として具現することも可能であり、発光素子収容領域111bは、凸状の曲率を有するキャビティとして加工し、発光素子を実装するPCB収容領域111aは、PCBの形状に対応するキャビティとして加工することができる。
【0047】
このような2重構造の光源収容領域111を形成する場合、後で発光素子から出射する空気層が形成される光源収容領域111とレンズ部110を透過しながら、互いに屈折率が異なる構成を透過するようにして光の拡散及び散乱率を高めることができるようにすると共に、発光素子収容領域111bの凸状の曲率は、このような拡散及び散乱率をさらに増進させることができるようにする。
【0048】
前記支持部120は、前記レンズ部110の外周と一体に形成されて延びるプレート状の構造物として具現することができ、射出成形の方法で前記レンズ部110と一体型構造で具現することができる。もちろん、前記支持部120を前記レンズ部110と別個の構造物として作製し、前記レンズ部110と結合する構造で形成することも可能である。
【0049】
特に、本発明の実施形態では、前記支持部120に、突出した構造の突出部131を含んで形成され得る。
【0050】
図8及び
図9に示したように、前記突出部131は、前記支持部120の上部面である一面に前記レンズ部110は円柱状の構造物として形成されてもよいが、これに限定されるものではなく、様々な角柱状構造、さらに、突出構造物の幅と長さ、個数、突出構造物の断面の形状は多様に変形可能である。
【0051】
また、前記突出部131は、後で発光素子パッケージを構成する場合に、結合する外部ベゼル部やベースプレートなどの構造に形成された結合孔や結合部位に挿入、熱融着などの方法で結合されてもよい。
【0052】
本発明の第4実施例に係るレンズモジュールは、レンズモジュール自体に結合部材を備え、別途の外部基材なしにも結合対象物に容易に結合できるようにして、製造工程を簡素化できるという利点がある。
【0053】
5.第5実施例
図10及び
図11は、本発明の第5実施例に係るレンズモジュールの構造を適用した発光素子パッケージの具現例を示したものである。
【0054】
図10に示されたように、
図8での本発明の第4実施例のレンズモジュール100は支持部120の表面に突出部131を備えることができ、本実施例では、支持部120の上部面にのみ突出部131が備えられる構造を適用したことを例に挙げて説明し、後述する実施例で変形構造を説明する。
【0055】
本発明の第5実施例に係るレンズモジュールを適用した発光素子パッケージは、
図10に示されたように、レンズモジュール100を含んで構成され、前記レンズモジュール100の光源収容領域111の内部に収容される発光素子410、及び前記発光素子410が実装されるPCB420からなる光源モジュール400を含み、前記レンズモジュール100のレンズ部110が挿入される構造で配置され得るように、開口部が設けられたベゼル部200をさらに含んで構成され得る。
【0056】
前記ベゼル部200は、反射特性を有する反射構造物(reflector)で形成することができ、この場合、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、チタン酸化物、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウムフッ化物、タンタル酸化物及び亜鉛酸化物のうち少なくとも1つを含む材質の物質で形成されたり、または基材上に上述した物質が含まれたり、または基材上に上述した物質がコーティングされる構造物で形成されてもよい。
【0057】
前記ベゼル部200は、側面部210、及び前記側面部210の下端に折り曲げられる下面部220を含んで構成されてもよく、上部は開口された構造を形成する。
【0058】
なお、前記下面部220は、一領域が開口され、開口された位置にレンズモジュール100のレンズ部110が挿入される構造で結合される。
【0059】
また、前記ベゼル部200の前記下面部220には、前記レンズモジュール100の突出部131が挿入され得るようにベゼル貫通孔221が形成され、前記ベゼル貫通孔221にレンズモジュール100の突出部131が挿入及び結合された後、ホットスタッキング(HS:Hot Staking)を通じてレンズモジュール100とベゼル部200を結着させることができる。
【0060】
図示された実施例では、前記ベゼル貫通孔221が前記ベゼル部200の下面部220を貫通するように具現したが、場合によっては、貫通される構造ではなく、凹状の溝形状のパターンが形成される構造で結着部を具現できるようにしてもよい。
【0061】
この場合、前記ベゼル部200の下面部220に設けられるホール構造の結着部221の構造は、
図11に示されたように、前記ベゼル部200の下面部220の一表面又は両表面から中心部に行くほどテーパーが形成された構造H1、H2で構成することが好ましい。
【0062】
これもまた、突出部131のホットスタッキング(HS:Hot Staking)時に、融着液が前記のテーパーされた構造の領域に溜まって強い結合力を実現できるようにするためである。
【0063】
本第5実施例のようなレンズモジュール100を適用する場合、別途の支持プレートをレンズモジュールの下部に配置してレンズモジュール100とベゼル部200とを結合する必要がなく、これによって、レンズモジュール100自体のみで簡単にベゼル部200との強い結合力を実現できるようになるので、より経済的なコストで信頼性のある発光素子パッケージを実現することができる。
【0065】
図12に示されたものは、上述した第4実施例の変形構造のレンズモジュールであって、第4実施例と異なる点は、支持部120の一面及び前記一面に対向する他面に突出部131、132を形成する構造である。
【0066】
すなわち、前記支持部120の上部表面には第1突出部131を形成し、前記支持部120の下部表面には第2突出部132を形成する。
【0067】
これによって、前記第1突出部131は、
図10で詳述したように、ベゼル部200と結合できるようにし、前記第2突出部132は、外部構造物であるベースプレート300に結着することができる。
【0068】
図13は、
図12に提示されたレンズモジュール100を適用した発光素子パッケージであって、レンズモジュール100の支持部120の下部面に第2突出部132が追加された点が異なる。
【0069】
特に、
図12及び
図13に示されたように、前記レンズモジュール100の第1突出部131は、
図10の実施例のように、ベゼル部200の下部面と結着すると同時に、ベースプレート300のプレート貫通孔320に形成されて、前記プレート貫通孔320に前記レンズモジュール100の第2突出部132が貫通する構造で結合し、ホットスタッキング(HS:Hot Staking)を通じて融着する場合、上部のベゼル部200及びベースプレート300を同時にレンズモジュールを媒介として結着するようになり、より強い結着を実現することができる。
【0070】
このとき、
図14に示されたように、ベースプレート300に設けられるプレート貫通孔320は、中心部に向かうほどテーパーが形成された形態で具現することができ、前記プレート貫通孔320のテーパーが形成された部分H3、H4に融着材料が溜まるようになり、レンズモジュール100の表面とベゼル部200の下部面220が強く結着することができる。
【0071】
すなわち、本発明の前記プレート貫通孔320は、ベースプレート300の中心部方向にテーパー状に形成されてもよく、更に他の実施例では、前記プレート貫通孔320が凹状のパターン構造で形成されてもよい。
【0072】
本第6実施例は、上述した第5実施例と比較してベースプレート300が追加されるが、光源モジュール400、レンズモジュール100及びベゼル部200が安定的に支持及び結合されるという利点があり、第4実施例に係るレンズモジュールの適用でより強い結合を実現できるという点で利点がある。
【0073】
7.第7実施例
図15及び
図16に示された第7実施例では、レンズ部110及び支持部120を備える点は他の実施例と同一であるが、前記支持部120の下部面にのみ突出構造物である第2突出部134が形成される点が異なる。
【0074】
このとき、本第7実施例は、レンズモジュール100とベゼル部200が接着物質などを用いて結着される構造であって、レンズモジュール100と下部のベースプレート300との間にさらに強い結着が必要な場合に適用することができる構造である。
【0075】
本第7実施例を適用した発光素子パッケージは、
図16に示されたように、ベースプレート300のプレート貫通孔320内に前記第2突出部134が挿入及び融着されて結着し、プレート貫通孔320は、中心部に行くほどテーパーが形成された構造で構成され得る。
【0076】
上述したような本発明の詳細な説明では、具体的な実施例に関して説明した。しかし、本発明の範疇から逸脱しない限度内では様々な変形が可能である。本発明の技術的思想は、本発明の記述した実施例に限定されて決められてはならず、特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。