(57)【要約】  本発明の一実施形態によると、ベースフレーム、及び前記ベースフレーム上に設けられるミドルフレームを含むメインフレームと、前記ミドルフレーム上に設けられるホールディングフレームと、前記ベースフレーム上に設けられる発光ダイオードチップと、前記メインフレーム及び前記ホールディングフレームによって固定されるウィンドウと、を含み、前記ミドルフレームは、前記発光ダイオードチップを露出させるミドルフレームオープン部を含み、前記ホールディングフレームは、平面上で前記ミドルフレームオープン部と少なくとも一部重畳するホールディングフレームオープン部を含み、前記ホールディングフレームオープン部は、前記メインフレームから遠ざかるにつれて広さが減少する形態を有する、発光ダイオードパッケージが提供される。【選択図】図１
2021527336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレーム、及び前記ベースフレーム上に設けられるミドルフレームを含むメインフレームと、
前記ミドルフレーム上に設けられるホールディングフレームと、
前記ベースフレーム上に設けられる発光ダイオードチップと、
前記メインフレーム及び前記ホールディングフレームによって固定されるウィンドウと、を含み、
前記ミドルフレームは、前記発光ダイオードチップを露出させるミドルフレームオープン部を含み、
前記ホールディングフレームは、平面上で前記ミドルフレームオープン部と少なくとも一部重畳するホールディングフレームオープン部を含み、
前記ホールディングフレームオープン部は、前記メインフレームから遠ざかるにつれて広さが減少する形態を有する、発光ダイオードパッケージ。
【請求項２】
前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面において、前記ミドルフレームの広さは前記ホールディングフレームの広さより大きい、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項３】
前記ベースフレームと前記ミドルフレームは一体化して設けられる、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項４】
前記ホールディングフレームは、
前記ミドルフレームと隣接するホールディングフレーム底面と、
前記ホールディングフレーム底面の反対側に設けられるホールディングフレーム上面と、を含み、
ホールディングフレーム傾斜面は、前記ホールディングフレーム底面と前記ホールディングフレーム上面とを接続し、
前記ホールディングフレーム上面と前記ホールディングフレーム傾斜面とがなす角度は９０度未満である、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項５】
前記ホールディングフレーム傾斜面は、互いに異なる傾斜を有する複数個の傾斜面を含み、
前記複数個の傾斜面のうち少なくとも一つと前記ホールディングフレーム上面とがなす角度は９０度未満である、請求項４に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項６】
前記ホールディングフレーム上面の広さは、前記ホールディングフレーム底面の広さより大きい、請求項４に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項７】
前記ミドルフレームは、
前記ベースフレームと隣接するミドルフレーム底面と、
前記ホールディングフレームと隣接するミドルフレーム上面と、を含み、
前記ミドルフレーム底面での前記ミドルフレームオープン部の広さは、前記ミドルフレーム上面での前記ミドルフレームオープン部の広さより小さい、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項８】
前記ミドルフレームは、前記ミドルフレーム底面と前記ミドルフレーム上面とを接続するミドルフレーム側面をさらに含み、
前記ミドルフレーム側面は、断面が前記ミドルフレームオープン部をなす側で放物線の形状を有する、請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項９】
前記ウィンドウは、前記ミドルフレームオープン部の外側で最大幅を有し、
前記ウィンドウの前記最大幅は、前記ミドルフレーム上面で前記ミドルフレームオープン部の幅より長い、請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１０】
前記ウィンドウは、楕円球又は半楕円球の形状を有し、
前記ウィンドウの長軸は、前記ミドルフレームオープン部の外側に位置し、
前記ウィンドウの長軸は、前記ミドルフレームオープン部の幅より長い、請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１１】
前記ウィンドウは、
前記発光ダイオードチップと向き合うウィンドウ底面と、
前記ウィンドウ底面の反対側に設けられるウィンドウ上面と、を含み、
前記ウィンドウ上面の末端から前記ミドルフレーム上面までの距離は、前記ミドルフレーム上面から前記ウィンドウ底面の末端までの距離より長い、請求項７に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１２】
前記ミドルフレーム上面から前記ウィンドウ底面の末端までの距離は、前記発光ダイオードチップの上端から前記ミドルフレーム上面までの距離より短い、請求項１１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１３】
同一の平面上に隣接して設けられた複数個のオープン部と、
前記メインフレーム上に設けられ、前記複数個のオープン部のそれぞれによって露出する複数個の発光ダイオードチップと、
前記複数個のオープン部のそれぞれを覆う複数個のウィンドウと、を含み、
前記ホールディングフレームは、前記複数個のウィンドウを固定する複数個のホールディングフレーム傾斜面を含む、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１４】
ベースフレーム、及び前記ベースフレーム上に設けられるミドルフレームを含むメインフレームと、
前記ミドルフレーム上に設けられるホールディングフレームと、
前記ベースフレーム上に設けられる発光ダイオードチップと、
前記メインフレーム及び前記ホールディングフレームによって固定されるウィンドウと、を含み、
前記ミドルフレームは、前記発光ダイオードチップを露出させるミドルフレームオープン部を含み、
前記ホールディングフレームは、前記ウィンドウと接するホールディングフレーム傾斜面を含み、
前記ホールディングフレーム傾斜面は、前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面から遠ざかるにつれて前記発光ダイオードチップに向かって傾く形態を有し、
前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面において、前記ミドルフレームの広さは前記ホールディングフレームの広さより大きい、発光ダイオードパッケージ。
【請求項１５】
前記ホールディングフレームは、平面上で前記ミドルフレームオープン部と少なくとも一部重畳するホールディングフレームオープン部を含み、
前記ホールディングフレームオープン部は、前記メインフレームから遠ざかるにつれて広さが減少する形態を有する、請求項１４に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１６】
前記ホールディングフレームは、
前記ミドルフレームと隣接するホールディングフレーム底面と、
前記ホールディングフレーム底面の反対側に設けられるホールディングフレーム上面と、を含み、
前記ホールディングフレーム傾斜面は、前記ホールディングフレーム底面と前記ホールディングフレーム上面とを接続し、
前記ホールディングフレーム上面と前記ホールディングフレーム傾斜面とがなす角度は９０度未満である、請求項１４に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１７】
前記ミドルフレームは、
前記ベースフレームと隣接するミドルフレーム底面と、
前記ホールディングフレームと隣接するミドルフレーム上面と、を含み、
前記ミドルフレーム底面での前記ミドルフレームオープン部の広さは、前記ミドルフレーム上面での前記ミドルフレームオープン部の広さより小さい、請求項１４に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項１８】
少なくとも一つの発光素子パッケージと、
前記少なくとも一つの発光素子パッケージが装着された本体と、を含み、
前記発光素子パッケージは、
ベースフレーム、及び前記ベースフレーム上に設けられるミドルフレームを含むメインフレームと、
前記ミドルフレーム上に設けられるホールディングフレームと、
前記ベースフレーム上に設けられる発光ダイオードチップと、
前記メインフレーム及び前記ホールディングフレームによって固定されるウィンドウと、を含み、
前記ミドルフレームは、前記発光ダイオードチップを露出させるミドルフレームオープン部を含み、
前記ホールディングフレームは、前記ウィンドウと接するホールディングフレーム傾斜面を含み、
前記ホールディングフレーム傾斜面は、前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面から、前記ミドルフレームから遠ざかるにつれて前記発光ダイオードチップに向かって傾く形態を有し、
前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面において、前記ミドルフレームの広さは前記ホールディングフレームの広さより大きい、光照射装置。
【請求項１９】
前記ホールディングフレームは、平面上で前記ミドルフレームオープン部と少なくとも一部重畳するホールディングフレームオープン部を含み、
前記ホールディングフレームオープン部は、前記メインフレームから遠ざかるにつれて広さが減少する形態を有する、請求項１８に記載の光照射装置。
【請求項２０】
ベース基板と、前記ベース基板の少なくとも一部を露出させる複数個のミドルフレームオープン部と、を含むミドルフレームを設ける段階と、
前記複数個のミドルフレームオープン部によって露出するように前記ベース基板上に複数個の発光ダイオードチップを実装する段階と、
前記複数個のミドルフレームオープン部を覆う複数個のウィンドウを前記ミドルフレーム上に設ける段階と、
前記複数個のウィンドウを固定するホールディングフレームを前記ミドルフレーム上に設ける段階と、
前記ミドルフレームオープン部間を切り取る段階と、を行うことによって、独立した複数個の発光ダイオードパッケージを製造する、発光ダイオードパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードパッケージ及び発光ダイオードパッケージを含む光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
殺菌装置及び硬化装置などを提供することにおける重要な要素の一つは、装置の耐久性を向上させることである。耐久性を向上させるためには、殺菌装置及び硬化装置に設けられた発光ダイオードチップパッケージング（Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）を確実且つ安定的に構成する必要がある。ここで、発光ダイオードチップパッケージングとは、発光ダイオードチップが基板、フレーム及びウィンドウなどによって覆われて保護されることを言う。
【０００３】
近年、照射角確保及び光量増大などの目的を達成するために、発光ダイオードチップ及びウィンドウなどに様々な改良が試みられている。このような発光ダイオードチップ及びウィンドウなどに対する改良に対応して、安定的な構造を提供できる発光ダイオードチップパッケージングが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、曲面を含むウィンドウ及びレンズなどが安定的に固定される発光ダイオードパッケージ及び光照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によると、ベースフレーム、及び前記ベースフレーム上に設けられるミドルフレームを含むメインフレームと、前記ミドルフレーム上に設けられるホールディングフレームと、前記ベースフレーム上に設けられる発光ダイオードチップと、前記メインフレーム及び前記ホールディングフレームによって固定されるウィンドウと、を含み、前記ミドルフレームは、前記発光ダイオードチップを露出させるミドルフレームオープン部を含み、前記ホールディングフレームは、平面上で前記ミドルフレームオープン部と少なくとも一部重畳するホールディングフレームオープン部を含み、前記ホールディングフレームオープン部は、前記メインフレームから遠ざかるにつれて広さが減少する形態を有する、発光ダイオードパッケージが提供される。
【０００６】
本発明の一実施形態によると、前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面において、前記ミドルフレームの広さは前記ホールディングフレームの広さより大きい、発光ダイオードパッケージが提供される。
【０００７】
本発明の一実施形態によると、前記ベースフレームと前記ミドルフレームは一体化して設けられる、発光ダイオードパッケージが提供される。
【０００８】
本発明の一実施形態によると、前記ホールディングフレームは、前記ミドルフレームと隣接するホールディングフレーム底面と、前記ホールディングフレーム底面の反対側に設けられるホールディングフレーム上面と、を含み、前記ホールディングフレーム傾斜面は、前記ホールディングフレーム底面と前記ホールディングフレーム上面とを接続し、前記ホールディングフレーム上面と前記ホールディングフレーム傾斜面とがなす角度は９０度未満である、発光ダイオードパッケージが提供される。
【０００９】
本発明の一実施形態によると、前記ホールディングフレーム傾斜面は、互いに異なる傾斜を有する複数個の傾斜面を含み、前記複数個の傾斜面のうち少なくとも一つと前記ホールディングフレーム上面とがなす角度は９０度未満である、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１０】
本発明の一実施形態によると、前記ホールディングフレーム上面の広さは、前記ホールディングフレーム底面の広さより大きい、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１１】
本発明の一実施形態によると、前記ミドルフレームは、前記ベースフレームと隣接するミドルフレーム底面と、前記ホールディングフレームと隣接するミドルフレーム上面と、を含み、前記ミドルフレーム底面での前記ミドルフレームオープン部の広さは、前記ミドルフレーム上面での前記ミドルフレームオープン部の広さより小さい、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、前記ミドルフレームは、前記ミドルフレーム底面と前記ミドルフレーム上面とを接続するミドルフレーム側面をさらに含み、前記ミドルフレーム側面は、断面が前記ミドルフレームオープン部をなす側で放物線の形状を有する、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、前記ウィンドウは、前記ミドルフレームオープン部の外側で最大幅を有し、前記ウィンドウの前記最大幅は、前記ミドルフレーム上面での前記ミドルフレームオープン部の幅より長い、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、前記ウィンドウは、楕円球又は半楕円球の形状を有し、前記ウィンドウの長軸は、前記ミドルフレームオープン部の外側に位置し、前記ミドルフレームオープン部の幅より長い、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１５】
本発明の一実施形態によると、前記ウィンドウは、前記発光ダイオードチップと向き合うウィンドウ底面と、前記ウィンドウ底面の反対側に設けられるウィンドウ上面と、を含み、前記ウィンドウ上面の末端から前記ミドルフレーム上面までの距離は、前記ミドルフレーム上面から前記ウィンドウ底面の末端までの距離より長い、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、前記ミドルフレーム上面から前記ウィンドウ底面の末端までの距離は、前記発光ダイオードチップの上端から前記ミドルフレーム上面までの距離より短い、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１７】
本発明の一実施形態によると、同一の平面上に隣接して設けられた複数個のオープン部と、前記メインフレーム上に設けられ、前記複数個のオープン部のそれぞれによって露出する複数個の発光ダイオードチップと、前記複数個のオープン部のそれぞれを覆う複数個のウィンドウと、を含み、前記ホールディングフレームは、前記複数個のウィンドウを固定する複数個のホールディングフレーム傾斜面を含む、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１８】
本発明の一実施形態によると、ベースフレーム、及び前記ベースフレーム上に設けられるミドルフレームを含むメインフレームと、前記ミドルフレーム上に設けられるホールディングフレームと、前記ベースフレーム上に設けられる発光ダイオードチップと、前記メインフレーム及び前記ホールディングフレームによって固定されるウィンドウと、を含み、前記ミドルフレームは、前記発光ダイオードチップを露出させるミドルフレームオープン部を含み、前記ホールディングフレームは、前記ウィンドウと接するホールディングフレーム傾斜面を含み、前記ホールディングフレーム傾斜面は、前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面から、前記ミドルフレームから遠ざかるにつれて前記発光ダイオードチップに向かって傾く形態を有し、前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面において、前記ミドルフレームの広さは前記ホールディングフレームの広さより大きい、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００１９】
本発明の一実施形態によると、前記ホールディングフレームは、平面上で前記ミドルフレームオープン部と少なくとも一部重畳するホールディングフレームオープン部を含み、前記ホールディングフレームオープン部は、前記メインフレームから遠ざかるにつれて広さが減少する形態を有する、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００２０】
本発明の一実施形態によると、前記ホールディングフレームは、前記ミドルフレームと隣接するホールディングフレーム底面と、前記ホールディングフレーム底面の反対側に設けられるホールディングフレーム上面と、を含み、前記ホールディングフレーム傾斜面は、前記ホールディングフレーム底面と前記ホールディングフレーム上面とを接続し、前記ホールディングフレーム上面と前記ホールディングフレーム傾斜面とがなす角度は９０度未満である、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００２１】
本発明の一実施形態によると、前記ミドルフレームは、前記ベースフレームと隣接するミドルフレーム底面と、前記ホールディングフレームと隣接するミドルフレーム上面と、を含み、前記ミドルフレーム底面での前記ミドルフレームオープン部の広さは、前記ミドルフレーム上面での前記ミドルフレームオープン部の広さより小さい、発光ダイオードパッケージが提供される。
【００２２】
本発明の一実施形態によると、少なくとも一つの発光素子パッケージと、前記少なくとも一つの発光素子パッケージが装着された本体と、を含み、前記発光素子パッケージは、ベースフレーム、及び前記ベースフレーム上に設けられるミドルフレームを含むメインフレームと、前記ミドルフレーム上に設けられるホールディングフレームと、前記ベースフレーム上に設けられる発光ダイオードチップと、前記メインフレーム及び前記ホールディングフレームによって固定されるウィンドウと、を含み、前記ミドルフレームは、前記発光ダイオードチップを露出させるミドルフレームオープン部を含み、前記ホールディングフレームは、前記ウィンドウと接するホールディングフレーム傾斜面を含み、前記ホールディングフレーム傾斜面は、前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面から、前記ミドルフレームから遠ざかるにつれて前記発光ダイオードチップに向かって傾く形態を有し、前記ミドルフレームと前記ホールディングフレームとが隣接する面において、前記ミドルフレームの広さは前記ホールディングフレームの広さより大きい、光照射装置が提供される。
【００２３】
本発明の一実施形態によると、前記ホールディングフレームは、平面上で前記ミドルフレームオープン部と少なくとも一部重畳するホールディングフレームオープン部を含み、前記ホールディングフレームオープン部は、前記メインフレームから遠ざかるにつれて広さが減少する形態を有する、光照射装置が提供される。
【００２４】
本発明の一実施形態によると、ベース基板と、前記ベース基板の少なくとも一部を露出させる複数個のミドルフレームオープン部とを含むミドルフレームを設ける段階と、前記複数個のミドルフレームオープン部によって露出するように前記ベース基板上に複数個の発光ダイオードチップを実装する段階と、前記複数個のミドルフレームオープン部を覆う複数個のウィンドウを前記ミドルフレーム上に設ける段階と、前記複数個のウィンドウを固定するホールディングフレームを前記ミドルフレーム上に設ける段階と、前記ミドルフレームオープン部間を切り取る段階と、を行うことによって、独立した複数個の発光ダイオードパッケージを製造する、発光ダイオードパッケージの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一実施形態によると、曲面を含むウィンドウ及びレンズなどを安定的に設けることができる。これによって、ウィンドウ及びレンズなどが外部衝撃によって発光ダイオードパッケージから脱離することを防止することができ、発光ダイオードパッケージ全体の耐久性が向上し得る。
【００２６】
また、本発明の一実施形態によると、複数個の発光ダイオードパッケージを一つの工程上で簡便に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの斜視図である。
【図２】図１による発光ダイオードパッケージのＩ−Ｉ’線断面図である。
【図３ａ】図２のＡ１領域を拡大して示した断面図である。
【図３ｂ】図３のＡ１領域の他の形態を示した断面図である。
【図３ｃ】図３のＡ１領域の他の形態を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの断面図である。
【図５ａ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの断面図である。
【図５ｂ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの断面図である。
【図５ｃ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの断面図である。
【図５ｄ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの断面図である。
【図６ａ】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの平面図である。
【図６ｂ】図６ａのＩＩ−ＩＩ’線断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有し得るので、特定の実施形態を図面に例示し、これを本文で詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に対して限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物及び代替物を含むものと理解されるべきである。
【００２９】
各図面を説明しながら、類似する参照符号は類似する構成要素に対して使用した。添付の図面において、各構造物の寸法は、本発明の明確性のために実際より拡大して示したものである。「第１」及び「第２」などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使用可能であるが、前記各構成要素は前記用語によって限定されてはならない。前記各用語は、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。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない限り、第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に、第２構成要素も第１構成要素と命名することができる。単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味を有さない限り、複数の表現を含む。
【００３０】
本出願において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせの存在を指定しようとするものであって、一つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせなどの存在又は付加可能性を予め排除しないものと理解しなければならない。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとした場合、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。また、本明細書において、一つの層、膜、領域、板などの部分が他の部分の上（ｏｎ）に形成されたとした場合、前記形成された方向は上部方向のみに限定されなく、側面や下部方向に形成されたことを含む。逆に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下に」あるとした場合、これは、他の部分の「直下に」ある場合のみならず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。
【００３１】
以下、添付の各図面を参照して本発明の好適な実施形態をより詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの斜視図である。図２は、図１による発光ダイオードパッケージのＩ−Ｉ’線断面図である。
【００３３】
発光ダイオードパッケージ１０は、光を照射するためのものであって、殺菌装置、脱臭モジュールなどの各種装置の光源として使用可能である。発光ダイオードパッケージは、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ）形態又はＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｍｏｕｎｔｅｄ−Ｄｅｖｉｃｅ）形態などで具現され得る。
【００３４】
本発明の一実施形態によると、発光ダイオードパッケージ１０は、メインフレーム１００、発光ダイオードチップ２００、ウィンドウ３００及びホールディングフレーム４００を含んでもよい。以下では、発光ダイオードパッケージ１０に含まれた各構成要素に対してさらに詳細に説明する。
【００３５】
メインフレーム１００は、発光ダイオードパッケージ１０の基底をなす。メインフレーム１００は、発光ダイオードパッケージ１０の全体的な外形を決定し、発光ダイオードパッケージ１０の多くの構成要素を外部から保護することができる。
【００３６】
メインフレーム１００は、メインフレーム１００の内側の空きスペースであるオープン部を含んでもよい。オープン部に対する詳細な内容は後で説明する。
【００３７】
メインフレーム１００は、ベースフレーム１１０と、ベースフレーム１１０上に設けられたミドルフレーム１２０とを含んでもよい。
【００３８】
まず、ベースフレーム１１０は、発光ダイオードパッケージ１０の基材として設けられてもよい。ベースフレーム１１０上には、発光ダイオードチップ２００、ミドルフレーム１２０を始めとして、発光ダイオードパッケージ１０の各種構成要素が設けられてもよい。
【００３９】
ベースフレーム１１０は、それ自体が発光ダイオードチップ２００に電気的信号及び／又は電源を伝達する電極のように機能したり、発光ダイオードチップ２００に電気的信号及び／又は電源を伝達するための貫通電極を別個に含んでもよい。
【００４０】
ベースフレーム１１０が導電体として機能するとき、ベースフレーム１１０は外部構成要素と電気的に連結されてもよい。例えば、ベースフレーム１１０は、外部配線及び／又は外部電源と電気的に連結されてもよい。これによって、外部電源などからベースフレーム１１０を介して発光ダイオードチップ２００に電気的信号及び／又は電源が伝達され得る。
【００４１】
ベースフレーム１１０に、発光ダイオードチップ２００に電気的信号及び／又は電源を伝達するための貫通電極が設けられる場合、ベースフレーム１１０の貫通電極は、胴体を貫通して外部配線及び／又は外部電源と電気的に接続されてもよい。上述した場合、貫通電極を除いたベースフレーム１１０の他の領域は電気的に絶縁されてもよい。
【００４２】
ベースフレーム１１０が発光ダイオードパッケージ１０の基材及び導電体として機能する場合、ベースフレーム１１０は、硬度が高く、且つ熱伝導性に優れた物質を含んでもよい。例えば、ベースフレーム１１０は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、これらの酸化物及び窒化物から選ばれた少なくとも一つ及びこれらの合金を含んでもよい。
【００４３】
ミドルフレーム１２０は、ベースフレーム１１０上に設けられている、ベースフレーム１１０から隆起した部分であってもよい。具体的には、ミドルフレーム１２０は、ベースフレーム１１０の一面からベースフレーム１１０の高さ方向に延長される形状を有してもよい。
【００４４】
ミドルフレーム１２０は、ベースフレーム１１０の枠に沿って設けられてもよい。例えば、ベースフレーム１１０が平面から見たときに四角形の形状を有する場合、ミドルフレーム１２０は、ベースフレーム１１０の四角形の枠に沿って設けられてもよい。
【００４５】
ミドルフレーム１２０は、ベースフレーム１１０と物理的に結合されてもよい。例えば、ミドルフレーム１２０は、ねじ結合及び接着剤を用いた結合などを通じてベースフレーム１１０と結合されてもよい。
【００４６】
ミドルフレーム１２０は、発光ダイオードチップ２００から出射された光を反射させる機能を有してもよい。これによって、発光ダイオードチップ２００から出射された光のうちウィンドウ３００の方向に進行しない光も、ミドルフレーム１２０で反射された後、ウィンドウ３００を介して発光ダイオードパッケージ１０の外側に出射され得る。
【００４７】
ミドルフレーム１２０は、ベースフレーム１１０と同様に、相対的に硬度が高い物質で製作され得る。例えば、ミドルフレーム１２０は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、これらの酸化物及び窒化物から選ばれた少なくとも一つ及びこれらの合金を含んでもよい。但し、ミドルフレーム１２０は、電気伝導性を有さなくてもよいので、上述した材料の他にも多様な物質で製作され得る。例えば、ミドルフレーム１２０は、セラミック、シリコン酸化物、シリコン窒化物などの無機化合物や、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アジピン酸ポリエチレン（ＰＥＡ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ＡＢＳ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などの多様なプラスチックで製作されてもよい。
【００４８】
ミドルフレーム１２０は、ミドルフレーム上面１２１、ミドルフレーム底面１２２及びミドルフレーム側面１２３を有する。このとき、ミドルフレーム底面１２２は、ベースフレーム１１０と接するミドルフレーム１２０の面を意味することができ、ミドルフレーム上面１２１は、ミドルフレーム底面１２２と反対の面を意味することができる。ミドルフレーム側面１２３は、ミドルフレーム上面１２１とミドルフレーム底面１２２とを接続する面であってもよい。特に、ミドルフレーム側面１２３は、ミドルフレーム上面１２１とミドルフレーム底面１２２とを接続する外側面及び内側面のうち発光ダイオードチップ２００と向き合う内側面を意味する。
【００４９】
ミドルフレーム側面１２３は、所定の傾斜を有する傾斜面であってもよい。具体的には、ミドルフレーム傾斜面１２３は、ミドルフレーム底面１２２となす角度が９０度以下になるように傾斜した形態で設けられてもよい。
【００５０】
ミドルフレーム１２０は、ミドルフレームオープン部１２０ｈを含んでもよい。ミドルフレームオープン部１２０ｈは、ミドルフレーム１２０が設けられていない領域を言い、ミドルフレームオープン部１２０ｈによってベースフレーム１１０の一部が露出し得る。
【００５１】
ミドルフレームオープン部１２０ｈの形状は、ミドルフレーム側面１２３のプロファイルによって決定され得る。例えば、図面に示したように、ミドルフレーム側面１２３がミドルフレーム底面１２２と９０度以下の角度をなすように設けられるとき、ミドルフレームオープン部１２０ｈも、ベースフレーム１１０から遠ざかるほど断面積が広くなる形態を有し得る。
【００５２】
上述したように、ミドルフレームオープン部１２０ｈが、ベースフレーム１１０から遠ざかるほど断面積が広くなる形態を有することによって、ベースフレーム１１０上に設けられた発光ダイオードチップ２００から出射された光は、ミドルフレーム１２０によって妨害されずにウィンドウ３００側に進行し得る。
【００５３】
本発明の一実施形態によると、ミドルフレーム１２０とベースフレーム１１０は、一体化して設けられてもよく、別途に製作して取り付けてもよい。
【００５４】
発光ダイオードチップ２００は、発光ダイオードパッケージ１０内に設けられ、発光ダイオードパッケージ１０の外側に光を出射する。
【００５５】
発光ダイオードチップ２００は、ベースフレーム１１０上に実装されてもよく、ベースフレーム１１０を介して外部配線及び／又は外部電源と電気的に接続されてもよい。例えば、発光ダイオードチップ２００は、ベースフレーム１１０に設けられた配線部を介したり、導電性を有するベースフレーム１１０自体を介して外部配線及び／又は外部電源と接続されてもよい。
【００５６】
発光ダイオードチップ２００はミドルフレームオープン部１２０ｈ内に設けられる。これによって、平面上から見ると、発光ダイオードチップ２００が設けられた領域上にはミドルフレーム１２０が設けられていない。よって、発光ダイオードチップ２００から出射された光は、ミドルフレーム１２０によって遮られない。
【００５７】
発光ダイオードチップ２００は、ベースフレーム１１０の中心及びミドルフレームオープン部１２０ｈの中心に設けられてもよい。これによって、ベースフレーム１１０とミドルフレーム１２０は、発光ダイオードチップ２００を中心にして対称的な形態を有し得る。発光ダイオードチップ２００が上述した位置に設けられることによって、発光ダイオードチップ２００から出射された光は、特定方向に偏らず均一に出射され得る。
【００５８】
発光ダイオードチップ２００の種類は制限されない。例えば、ラテラルチップ（Ｌａｔｅｒａｌ  Ｃｈｉｐ）、バーチカルチップ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃｈｉｐ）、フリップチップ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）などが発光ダイオードチップ２００として用いられてもよい。また、発光ダイオードチップ２００が出射する光の波長帯域も制限されない。例えば、発光ダイオードチップ２００は、可視光線のうち赤色光、青色光及び緑色光のように特定波長帯域の光を出射したり、紫外線又は赤外線波長帯域の光を出射することができる。
【００５９】
ウィンドウ３００は、発光ダイオードチップ２００上に設けられ、オープン部又はミドルフレームオープン部１２０ｈを覆う。ウィンドウ３００がオープン部又はミドルフレームオープン部１２０ｈを覆うことによって、オープン部又はミドルフレームオープン部１２０ｈ内に設けられた発光ダイオードチップ２００は外部から保護され得る。
【００６０】
ウィンドウ３００は、発光ダイオードチップ２００を外部から保護するだけでなく、発光ダイオードチップ２００から出射された光が発光ダイオードパッケージ１０の外側に照射できるように光を透過させる。
【００６１】
ウィンドウ３００は、発光ダイオードチップ２００から出射された光を透過させると同時に屈折させ得る。これによって、発光ダイオードチップ２００から出射された光は、特定領域に集中したり、さらに広い照射角で分散され得る。その結果、ウィンドウ３００を設けることによって、発光ダイオードパッケージ１０から出射される光の照射角を広げたり狭めることができる。
【００６２】
上述したように、ウィンドウ３００を用いて照射角を広げたり狭めるために、ウィンドウ３００は曲面を含んでもよい。例えば、ウィンドウ３００は、発光ダイオードチップと向き合うウィンドウ底面３０２と、ウィンドウ底面３０２の反対側に設けられるウィンドウ上面３０１とを含んでもよいが、ウィンドウ上面３０１及び／又はウィンドウ底面３０２は、所定の曲率を有する曲面であってもよい。これによって、ウィンドウ３００は、球又は楕円球の形状のボールタイプ（Ｂａｌｌ  Ｔｙｐｅ）レンズと同じになり得る。また、ウィンドウ３００は、ウィンドウ上面３０１が曲面で、ウィンドウ３０２は平面である半球又は半楕円球の形態であってもよい。さらに、ウィンドウ３００がウィンドウ上面３０１及び／又はウィンドウ底面３０２で曲面を有するとき、曲面は、位置によって曲率が変わる形態を有してもよい。これによって、本発明の一実施形態に係るウィンドウ３００は、多焦点を有し得る。但し、ウィンドウ３００の形態が上述したものに制限されるのではなく、板状の形態のウィンドウ３００が使用されてもよい。
【００６３】
ウィンドウ３００は、発光ダイオードチップ２００を保護するために発光ダイオードチップ２００から離隔した形態で設けられる。これによって、ウィンドウ３００に衝撃が加えられたとしても、ウィンドウ３００に加えられた衝撃が発光ダイオードチップ２００に直接伝達されない。
【００６４】
ウィンドウ３００を発光ダイオードチップ２００から離隔して設けるために、ウィンドウ３００は、ミドルフレーム１２０上に載置される形態で設けられてもよい。例えば、ウィンドウ３００は、ウィンドウ底面３０２がミドルフレーム１２０に接する形態で設けられてもよい。上述した場合、ウィンドウ底面３０２と接したミドルフレーム上面１２１からウィンドウ底面３０２の末端までの距離ｄ１は、発光ダイオードチップ２００の上端からミドルフレーム上面１２１までの距離ｈより短くてもよい（ｈ＞ｄ１）。
【００６５】
ウィンドウ３００を発光ダイオードチップ２００と離隔して設けるために、ウィンドウ３００は、ミドルフレームオープン部１２０ｈの外側に最大幅ｗを有してもよい。前記ウィンドウ３００の最大幅ｗは、ウィンドウ３００が接するミドルフレーム上面１２１でのミドルフレームオープン部１２０ｈの幅ｌより長いものであってもよい（ｗ＞ｌ）。例えば、ウィンドウ３００が楕円球又は半楕円球の形状を有するとき、ウィンドウ３００の長軸は、ミドルフレームオープン部１２０ｈの外側に位置してもよく、ミドルフレームオープン部１２０ｈの幅ｌより長くてもよい。
【００６６】
ウィンドウ３００が上述した形態を有することによって、ミドルフレーム上面１２１に接したウィンドウ３００が発光ダイオードチップ２００の方向に外力を受けたとしても、ミドルフレームオープン部１２０ｈの内部にウィンドウ３００が押し込まれることはない。
【００６７】
併せて、ウィンドウ３００がミドルフレームオープン部１２０ｈの外側で最大幅ｗを有するとき、ウィンドウ上面３０１の末端からミドルフレーム上面１２１までの距離ｄ２は、ミドルフレーム上面１２１からウィンドウ底面３０２の末端までの距離ｄ１より長くてもよい。これによって、ミドルフレームオープン部１２０ｈの外側に設けられたウィンドウ３００の表面積は、ミドルフレームオープン部１２０ｈ内に設けられたウィンドウ３００の表面積より広くなり得る。ウィンドウ３００に入射した光は、ミドルフレームオープン部１２０ｈの外側に設けられた相対的に広い出射面を介して出るので、さらに広い照射角で出射され得る。
【００６８】
ウィンドウ３００は、外部から発光ダイオードチップ２００を保護すると同時に、発光ダイオードチップ２００から出射された光を損失することなく透過できるように、光学的に透明で、且つ硬度が相対的に高い物質で製作され得る。例えば、ウィンドウ３００は、ガラス、石英、ボロシリケート（ＢＳＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  Ｓｕｌｆｏｎｅ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、テフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）、及びポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）のうちいずれか一つ又はこれらの混合物である透明高分子で製作され得る。特に、ウィンドウ３００は、紫外線を損失することなく透過させる材料で製作され得る。
【００６９】
ホールディングフレーム４００は、ミドルフレーム１２０上に設けられ、ウィンドウ３００を固定する。具体的に、ホールディングフレーム４００は、ウィンドウ３００の表面に接することによって、ミドルフレーム１２０と共にウィンドウ３００を固定することができる。
【００７０】
ホールディングフレーム４００の形態に対して詳細に説明すると、ホールディングフレーム４００は、ミドルフレーム１２０と隣接するホールディングフレーム底面４０２、ホールディングフレーム底面の反対側に設けられるホールディングフレーム上面４０１、及びホールディングフレーム上面４０１とホールディングフレーム底面４０２とを接続するホールディングフレーム傾斜面４０３を含んでもよい。
【００７１】
ホールディングフレーム上面４０１とホールディングフレーム底面４０２は実質的に平行であってもよい。また、ホールディングフレーム底面４０２は、ミドルフレーム上面１２１と密着するので、ホールディングフレーム上面４０１、ホールディングフレーム底面４０２及びミドルフレーム上面１２１は全て実質的に平行に設けられ得る。
【００７２】
ホールディングフレーム上面４０１の広さは、ホールディングフレーム底面４０２の広さより大きくてもよい。これによって、ホールディングフレーム傾斜面４０３は、発光ダイオードチップ２００からの距離が増加するにつれてホールディングフレーム４００がなす開口の幅が狭くなる形態を有してもよい。特に、ホールディングフレーム上面４０１での開口の幅ｌ’は、ウィンドウ３００の最大幅ｗより小さい（ｗ＞ｌ’）。これによって、ホールディングフレーム４００が設けられた状態で、ウィンドウ３００が発光ダイオードパッケージ１０の外側に押し出されるおそれがない。
【００７３】
ホールディングフレーム底面４０２の広さは、ミドルフレーム上面１２１の広さより小さい。すなわち、ホールディングフレーム４００とミドルフレーム２００とが隣接する面において、ミドルフレーム２００の広さはホールディングフレーム４００の広さより大きい。これによって、ホールディングフレーム４００がミドルフレーム１２０上に設けられるとき、ミドルフレーム上面１２１の少なくとも一部がホールディングフレーム４００と隣接することなく露出し得る。
【００７４】
ホールディングフレーム底面４０２の広さがミドルフレーム上面１２１の広さより小さく設けられることによって、ウィンドウ３００は、ホールディングフレーム４００とミドルフレーム１２０の全てによって支持され得る。具体的には、ウィンドウ３００は、ホールディングフレーム傾斜面４０３に接すると同時に、ミドルフレーム上面１２１又はミドルフレーム側面１２３と接する形態で設けられてもよい。
【００７５】
ホールディングフレーム傾斜面４０３は、ミドルフレーム１２０とホールディングフレーム４００とが隣接する面であるホールディングフレーム底面４０２から遠ざかるにつれて発光ダイオードチップに向かって傾く形態を有してもよい。具体的には、ホールディングフレーム傾斜面４０３とホールディングフレーム上面４０１とがなす傾斜角ａ１は９０度未満であってもよい。また、これによって、ホールディングフレーム傾斜面４０３によって定義されるホールディングフレームオープン部４０３ｈは、ミドルフレーム１２０又はメインフレーム１００から遠ざかるにつれて広さが減少する形態を有し得る。
【００７６】
ホールディングフレーム傾斜面４０３が上述した形態で設けられることによって、ウィンドウ３００を発光ダイオードパッケージ１０上により安定的に固定することができる。断面で見たとき、ホールディングフレーム傾斜面４０３は、ウィンドウ上面３０１と一点で接するので、ウィンドウ３００が揺れることなく固定され得る。また、ウィンドウ３００が平らなホールディングフレーム傾斜面４０３に接することによって、ウィンドウ３００が鋭い角に当たって破損することを防止することができる。
【００７７】
従来の技術によると、ウィンドウ３００を発光ダイオードパッケージ１０に固定するために、ウィンドウ３００とフレームとを接着させる技術を用いた。しかし、球又は楕円球などのホールタイプレンズの場合、接着に必要な表面を確保しにくいという問題があった。具体的には、ボールタイプレンズは、フレームと接触する面積が相対的に少ないので、従来の方法でフレーム上に固定することが難しかった。また、ボールタイプレンズは、相対的に転がりやすいので、少しの外力が作用しても元の位置から脱離するおそれがあった。
【００７８】
これに比べて、本発明の一実施形態によると、ホールディングフレーム４００がウィンドウ３００を下方に押し、ミドルフレーム１２０がウィンドウ３００を上方に支えることによって、接着物質を用いなくても、ウィンドウ３００が発光ダイオードパッケージ１０上に安定的に固定され得る。特に、ホールディングフレーム傾斜面４０３がホールディングフレーム上面４０１と鋭角をなす形態で設けられることによってホールディングフレーム傾斜面４０３とウィンドウ３００とが接するようになり、その結果、ウィンドウ３００が揺れることなく安定的に固定され得る。
【００７９】
ホールディングフレーム４００は、ミドルフレーム１２０上に物理的に固定されてもよい。例えば、ホールディングフレーム４００は、ミドルフレーム１２０にねじ結合されてもよく、接着層を用いて接着・結合されてもよい。ホールディングフレーム４００とミドルフレーム１２０とが物理的に固定されるので、必要に応じてホールディングフレーム４００をミドルフレーム１２０から分離することができる。よって、ウィンドウ３００又は発光ダイオードチップ２００を取り替えたい場合、ウィンドウ３００を固定しているホールディングフレーム４００をミドルフレーム１２０から分離した後で容易に取り替えることができる。
【００８０】
ホールディングフレーム４００は、ウィンドウ３００を固定すると同時に、ウィンドウ３００を保護するために硬度が高い物質で製作され得る。例えば、ホールディングフレーム４００は、各種金属、セラミック、シリコン酸化物、シリコン窒化物などの無機化合物や、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アジピン酸ポリエチレン（ＰＥＡ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ＡＢＳ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などの多様なプラスチックで製作され得る。
【００８１】
本発明の一実施形態によると、ウィンドウ３００は、ホールディングフレーム４００及びミドルフレーム１２０によって固定される。特に、ホールディングフレーム４００の平らな傾斜面によってウィンドウ３００が固定されることによって、ウィンドウ３００が鋭い角に当たって破損するおそれがないだけでなく、構造的にもさらに安定的にウィンドウ３００が固定され得る。よって、本発明の一実施形態によると、接着・固定しにくいボールタイプレンズも安定的に発光ダイオードパッケージ１０に実装することができる。
【００８２】
以下では、上述した安定的な固定を可能にするホールディングフレーム４００の形状に対してさらに詳細に説明する。
【００８３】
図３ａは、図２のＡ１領域を拡大して示した断面図で、図３ｂ及び図３ｃは、図３のＡ１領域の他の形態を示した断面図である。
【００８４】
図３ａを参照すると、曲面を有するウィンドウ３００は、ミドルフレーム１２０及びホールディングフレーム４００によって固定される。
【００８５】
ホールディングフレーム４００は、上述したように、ホールディングフレーム傾斜面４０３とホールディングフレーム上面４０１とが９０度未満の傾斜角ａ１をなす形態で設けられる。また、これによって、断面図上でホールディングフレーム傾斜面４０３とウィンドウ３００は一点で接するようになる。
【００８６】
但し、ホールディングフレーム４００がウィンドウ３００の外周面に沿って設けられるので、ウィンドウ３００が平面上で円又は楕円の形態を有するとき、ホールディングフレーム４００とウィンドウ３００との接点の集合は、ウィンドウ３００の平面上と類似する円又は楕円をなすことができる。
【００８７】
図３ｂを参照すると、ホールディングフレーム傾斜面４０３は、互いに異なる傾斜を有する複数個の傾斜面を含む。具体的には、ホールディングフレーム傾斜面４０３は、連続的に設けられる第１ホールディングフレーム傾斜面４０３ａ及び第２ホールディングフレーム傾斜面４０３ｂを含んでもよい。これによって、ホールディングフレーム４００は、ホールディングフレーム上面４０１−第１ホールディングフレーム傾斜面４０３ａ−第２ホールディングフレーム傾斜面４０３ｂ−ホールディングフレーム底面４０２が順次つながる形状を有し得る。
【００８８】
第１ホールディングフレーム傾斜面４０３ａと第２ホールディングフレーム傾斜面４０３ｂは、互いに異なる位置でウィンドウ３００と接するように設けられる。但し、第１ホールディングフレーム傾斜面４０３ａとホールディングフレーム上面４０１とがなす第１傾斜角ａ１は、第２ホールディングフレーム傾斜面４０３ｂの延長線とホールディングフレーム上面４０１とがなす第２傾斜角ａ２と異なってもよい。具体的には、第１傾斜角ａ１が第２傾斜角ａ２より大きくなるようにホールディングフレーム傾斜面４０３が設けられてもよい。例えば、ホールディングフレーム傾斜面４０３は、第１傾斜角ａ１が９０度より小さく、第２傾斜角ａ２が９０度になる形態で設けられてもよい。
【００８９】
ホールディングフレーム傾斜面４０３が上述した形態で設けられることによって、ホールディングフレーム４００がウィンドウ３００を多角度で固定することができる。例えば、ホールディングフレーム底面４０２と垂直に設けられる第２ホールディングフレーム傾斜面４０３ｂは、ウィンドウ３００の水平方向の動きを固定することができる。
【００９０】
また、ホールディングフレーム傾斜面４０３とウィンドウ３００がさらに多くの接点を有することによって、接点でウィンドウ３００に加えられるストレスが分散され得る。これによって、ウィンドウ３００がホールディングフレーム４００によって破損する可能性がさらに低くなる。
【００９１】
図３ｃを参照すると、ホールディングフレーム傾斜面４０３は、複数個の傾斜面を含む。具体的に、ホールディングフレーム傾斜面４０３は、第１ホールディングフレーム傾斜面４０３ａ、第２ホールディングフレーム傾斜面４０３ｂ及び第３ホールディングフレーム傾斜面４０３ｃを含む。
【００９２】
第１ホールディングフレーム傾斜面乃至第３ホールディングフレーム傾斜面４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃは、ホールディングフレーム上面４０１に対して互いに異なる傾斜角を有するように設けられてもよい。例えば、第１ホールディングフレーム傾斜面４０３ａとホールディングフレーム上面４０１は第１傾斜角ａ１を有し、第２ホールディングフレーム傾斜面４０３ｂの延長線とホールディングフレーム上面４０１は第２傾斜角ａ２を有し、第３ホールディングフレーム傾斜面４０３ｃの延長線とホールディングフレーム上面４０１は第３傾斜角ａ３を有してもよい。第１傾斜角乃至第３傾斜角ａ、ｂ、ｃは、ｃ＞ｂ＞ａの関係を有してもよい。これによって、第１ホールディングフレーム傾斜面乃至第３ホールディングフレーム傾斜面４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃは、ウィンドウ３００の曲面の曲率に対応するように接続され得る。
【００９３】
第１ホールディングフレーム傾斜面乃至第３ホールディングフレーム傾斜面４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃのそれぞれは、互いに異なる点でウィンドウ３００と接してもよい。ホールディングフレーム傾斜面４０３とウィンドウ３００がさらに多くの接点を有することによって、接点でウィンドウ３００に加えられるストレスが分散され得る。これによって、ウィンドウ３００がホールディングフレーム４００によって破損する可能性がさらに低くなる。
【００９４】
本発明の一実施形態によると、ホールディングフレーム傾斜面４０３は、互いに異なる傾斜角を有する複数個の傾斜面を有してもよい。複数個の傾斜面のうち少なくとも一つの傾斜面はホールディングフレーム上面４０１と鋭角をなしてもよい。これによって、ホールディングフレーム４００は、ウィンドウ３００が上方に脱離しないようにウィンドウ３００を固定することができる。また、複数個の傾斜面のうちいずれか一つは、ホールディングフレーム底面４０２と垂直であってもよいが、垂直な傾斜面は、ウィンドウ３００が側方向に動かないようにウィンドウ３００を固定することができる。さらに、複数個の傾斜面が設けられる場合、ウィンドウ３００とホールディングフレーム傾斜面４０３との接点が多くなるので、ホールディングフレーム傾斜面４０３によってウィンドウ３００に加えられるストレスが分散され得る。
【００９５】
以上では、ウィンドウが楕円球の形態を有する場合に設けられる多様なホールディングフレームの形状について説明した。しかし、上述したホールディングフレームの形状は、ウィンドウが楕円球の形態でないときにも適用され得る。ウィンドウは、楕円球以外にも、多様な形態を有し得るので、以下では、ウィンドウの他の形態について説明する。
【００９６】
図４は、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの断面図である。図４を参照すると、ウィンドウ上面３０１は曲面で、ウィンドウ底面３０２は平面を有する。
【００９７】
ウィンドウ３００が上述した形状を有するとき、発光ダイオードチップ２００から出射された光は、平らなウィンドウ底面３０２に入射した後、曲面を有するウィンドウ上面３０１で屈折されて出射される。ウィンドウ上面３０１の曲面は、光を分散又は集光させる曲率を有してもよい。
【００９８】
ウィンドウ底面３０２が平面を有するとき、ウィンドウ底面３０２が曲面であるときに比べてウィンドウ底面３０２と発光ダイオードチップ２００とが接するおそれが少ない。よって、ウィンドウ３００と発光ダイオードチップ２００を相対的にさらに近くに位置させることができる。これによって、発光ダイオードチップ２００から出射された光のほとんどが直接ウィンドウ３００に入射され得る。その結果、ウィンドウ底面３０２が上述した形態を有するときは、発光ダイオードチップ２００から出射された光のうちほとんどが他の場所に進行することなく、直接ウィンドウ３００を介して発光ダイオードパッケージ１０の外側に出射され得る。これによって、発光ダイオードパッケージ１０が出射する光量が増加し得る。
【００９９】
以上では、ウィンドウが球又は楕円球以外に他の形状を有する場合に対して説明した。但し、ウィンドウは、上述した形状以外にも、多様な形状を有することができる。以下では、ミドルフレームの多様な形状について説明する。
【０１００】
図５ａ乃至図５ｄは、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの断面図である。
【０１０１】
図５ａを参照すると、ミドルフレーム１２０は、互いに異なる傾斜を有する第１ミドルフレーム側面１２３ａ及び第２ミドルフレーム側面１２３ｂを含んでもよい。
【０１０２】
ミドルフレーム側面１２３が上述した形態を有する場合、ミドルフレーム１２０は、ミドルフレーム底面１２２−第２ミドルフレーム側面１２３ｂ−第１ミドルフレーム側面１２３ａ−ミドルフレーム上面１２１が接続された形状を有してもよい。
【０１０３】
ミドルフレーム側面１２３が互いに異なる傾斜を有する第１ミドルフレーム側面１２３ａ及び第２ミドルフレーム側面１２３ｂを含むことによって、ミドルフレームオープン部１２０ｈの形状が変わり得る。具体的には、ミドルフレームオープン部１２０ｈの形状は、第１ミドルフレーム側面１２３ａ及び第２ミドルフレーム側面１２３ｂの傾斜度によって変わり得る。
【０１０４】
第２ミドルフレーム側面１２３ｂは、ベースフレーム１１０から遠ざかるほど円錐の形状に広がる形態の傾斜を有してもよいが、この場合、ミドルフレームオープン部１２０ｈも、ベースフレーム１１０から遠ざかるほど断面積が広くなる形態を有し得る。また、第２ミドルフレーム側面１２３ｂの一端から始まる第１ミドルフレーム側面１２３ａは、ベースフレーム１１０と垂直な傾斜を有してもよいが、この部分では、ベースフレーム１１０との距離と関係なく、ミドルフレームオープン部１２０ｈの断面積が一定であってもよい。
【０１０５】
図５ｂを参照すると、ミドルフレーム１２０は、ミドルフレーム上面１２１でウィンドウ３００の表面曲率に対応するように傾斜したミドルフレーム傾斜面１２１ｓをさらに含む。ミドルフレーム傾斜面１２１ｓは、ウィンドウ３００の曲面に接する。これによって、ウィンドウ３００は、断面から見ると、ホールディングフレーム傾斜面４０３との接点及びミドルフレーム傾斜面１２１ｓとの接点を有する。ウィンドウ３００が平らなミドルフレーム傾斜面１２１ｓに接することによって、ウィンドウ３００がミドルフレーム１２０の角によって破損するおそれが少なくなり得る。
【０１０６】
ミドルフレーム傾斜面１２１ｓの傾斜度は、設けられるウィンドウ３００の曲率によって変わり得る。また、ミドルフレーム傾斜面１２１ｓも、互いに異なる傾斜度を有する複数個の傾斜面を含み得る。
【０１０７】
図５ｃを参照すると、ウィンドウ３００は、ウィンドウ上面３０１が曲面で、ウィンドウ底面３０２が平面である形状を有してもよい。具体的には、ウィンドウ３００は、直方体で一面が曲面に置換された形状を有してもよい。
【０１０８】
上述した形状を有するウィンドウ３００は、ウィンドウ底面３０２で垂直な角を有してもよい。上述した形状のウィンドウ３００を固定するために、ミドルフレーム１２０は、側面にミドルフレームステップ１２３ｓを有してもよい。ミドルフレームステップ１２３ｓは、階段状に設けられ、ウィンドウ底面３０２の垂直な角と密着してもよい。
【０１０９】
上述したミドルフレームステップ１２３ｓは、ウィンドウが下方（発光ダイオードチップ２００の方向）又は側方に動かないように固定する。また、ミドルフレーム１２０上に設けられるホールディングフレーム４００は、ウィンドウ３００が上方に動かないように固定する。これによって、ウィンドウ底面３０２で垂直な角を有するウィンドウ３００が設けられる場合にも、ウィンドウ３００が安定的に発光ダイオードパッケージ１０に固定され得る。
【０１１０】
図５ｄを参照すると、ミドルフレーム側面１２３は放物線の形状を有する。
【０１１１】
ミドルフレーム側面１２３が放物線の形状を有するとき、ミドルフレームオープン部１２０ｈの断面積は、ベースフレーム１１０からの距離によって変わり得る。また、このとき、ミドルフレームオープン部１２０ｈは、ベースフレーム１１０から遠ざかるほど断面積が広くなる形状を有してもよく、その結果、ミドルフレーム底面１２２でのミドルフレームオープン部１２０ｈの広さは、ミドルフレーム上面１２１でのミドルフレームオープン部１２０ｈの広さより小さくなり得る。
【０１１２】
ミドルフレームオープン部１２０ｈが発光ダイオードチップ２００から遠ざかるほど断面積が広くなる形状を有することによって、発光ダイオードチップ２００から出射された光は、ミドルフレーム１２０によって遮られずにウィンドウ３００を介して発光ダイオードパッケージ１０の外側に出射され得る。
【０１１３】
本発明の一実施形態によると、発光ダイオードパッケージ１０は、ミドルフレーム側面１２３上に設けられる光反射層１２５をさらに含んでもよい。
【０１１４】
光反射層１２５は、発光ダイオードチップ２００から出射された光のうちミドルフレーム１２０に進行する光をウィンドウ３００側に反射させる。特に、上述したように、ミドルフレーム側面１２３が放物線の形状を有するとき、ミドルフレーム側面１２３がなす放物線の焦点は、ウィンドウ３００が設けられた位置にあってもよい。これによって、ミドルフレーム側面１２３に進行した光は、光反射層１２５で反射された後、放物線の焦点が位置するウィンドウ３００側に集まり得る。
【０１１５】
したがって、本発明の一実施形態によると、放物線の形状を有するミドルフレーム側面１２３上に光反射層１２５を設けることによって、発光ダイオードチップ２００から出射された実質的に全ての光を発光ダイオードパッケージ１０の外側に出射させることができる。
【０１１６】
以上では、一つの発光ダイオードチップ２００、一つのミドルフレームオープン部１２０ｈ及び一つのウィンドウ３００を含む発光ダイオードパッケージ１０について説明した。しかし、本発明の一実施形態によると、一つの発光ダイオードパッケージ１０内に複数個の発光ダイオードチップ、複数個のミドルフレームオープン部及び複数個のウィンドウが設けられてもよい。
【０１１７】
図６ａは、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの平面図で、図６ｂは、図６ａのＩＩ−ＩＩ’線断面図である。
【０１１８】
図６ａ及び図６ｂを参照すると、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージ１０’は、複数個のオープン部及び複数個の発光ダイオードチップを含んでもよい。メインフレームに含まれた複数個のオープン部は、複数個のミドルフレームオープン部と実質的に同一であるので、以下では、オープン部の代わりにミドルフレームオープン部という用語を使用して説明する。
【０１１９】
発光ダイオードパッケージ１０’は、同一の平面上に第１乃至第４発光ダイオードチップ２００＿１〜２００＿４を含んでもよい。第１乃至第４発光ダイオードチップ２００＿１〜２００＿４のそれぞれは、第１乃至第４ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１〜１２０ｈ＿４に設けられてもよい。また、第１乃至第４ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１〜１２０ｈ＿４のそれぞれは、独立的に設けられる各ウィンドウによって覆われてもよい。
【０１２０】
第１乃至第４ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１〜１２０ｈ＿４は、マトリックス（ｍａｔｒｉｘ）配列で設けられてもよい。よって、第１乃至第４ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１〜１２０ｈ＿４内に設けられる第１乃至第４発光ダイオードチップ２００＿１〜２００＿４もマトリックス配列で設けられ得る。
【０１２１】
第１乃至第４ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１〜１２０ｈ＿４及び第１乃至第４発光ダイオードチップ２００＿１〜２００＿４のそれぞれは、独立した光源区域内に設けられてもよい。例えば、第１ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１及び第１発光ダイオードチップ２００＿１は第１光源区域Ｄ１内に設けられてもよく、第２ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿２及び第２発光ダイオードチップ２００＿２は第２光源区域Ｄ２内に設けられてもよい。
【０１２２】
第１光源区域Ｄ１には第１ウィンドウ３００＿１が設けられてもよく、第２光源区域Ｄ２には第２ウィンドウ３００＿２が設けられてもよい。第１ウィンドウ３００＿１と第２ウィンドウ３００＿２は、一つのホールディングフレーム４００によって共に固定されてもよい。
【０１２３】
ホールディングフレーム４００は、第１乃至第４ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１〜１２０ｈ＿４に対応する４個の開口を含む直方体形態の構造物であってもよい。ホールディングフレーム４００は、第１乃至第４ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１〜１２０ｈ＿４を有するミドルフレーム１２０と結合することによって、同時に第１ウィンドウ３００＿１及び第２ウィンドウ３００＿２を含む４個のウィンドウを固定することができる。
【０１２４】
上述したように、発光ダイオードパッケージ１０’は、第１乃至第４ミドルフレームオープン部１２０ｈ＿１〜１２０ｈ＿４及び第１乃至第４発光ダイオードチップ２００＿１〜２００＿４を含むものであってもよい。発光ダイオードパッケージ１０’がこのように複数個のミドルフレームオープン部及び発光ダイオードチップを含むとき、ユーザーは、必要に応じて光源区域別に発光ダイオードパッケージ１０’を切断し、独立した複数個の発光ダイオードパッケージ１０’を作ることができる。例えば、第１光源区域Ｄ１に設けられた発光ダイオードチップ２００＿１と第２光源区域Ｄ２に設けられた発光ダイオードチップ２００＿２は、一つの発光ダイオードパッケージ１０’内に設けられてもよいが、切断されて別個の発光ダイオードパッケージに設けられてもよい。
【０１２５】
発光ダイオードパッケージ１０’内に設けられる発光ダイオードチップ及びミドルフレームオープン部の個数は、上述したのと異なる個数で構成されてもよい。
【０１２６】
本発明の一実施形態によると、上述した各発光ダイオードパッケージを用いて光照射装置を提供することができる。光照射装置の種類には制限がない。例えば、光照射装置は、紫外線硬化器及び殺菌器などであってもよい。
【０１２７】
光照射装置は、上述した形態の各発光ダイオードパッケージのうち少なくとも一つを含み、発光ダイオードパッケージが装着される本体を含んでもよい。本体は、発光ダイオードパッケージに電源を供給するための電源部、発光ダイオードパッケージから出射される光量を制御するための制御部などを含むものであってもよい。
【０１２８】
図７は、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法を示したフローチャートである。
【０１２９】
図７を参考にすると、発光ダイオードパッケージを製造するために、まず、ベースフレーム及びミドルフレームを準備する（Ｓ１００）。ベースフレームとミドルフレームとが分離されて設けられる場合、ベースフレーム上にミドルフレームを組み立てて設けることができる。二つの構成要素が一体化して設けられる場合、ベースフレーム及びミドルフレームを含むメインフレームを直接設けることができる。
【０１３０】
ベースフレームの大きさは、ベースフレームに実装しようとする発光ダイオードチップの個数によって変わり得る。多数の発光ダイオードチップをベースフレームに実装しようとする場合、相対的に大きいベースフレームを準備することができる。
【０１３１】
次に、ベースフレーム上に発光ダイオードチップを実装する（Ｓ２００）。ベースフレームが電気伝導性を有し、絶縁層によって二つの部分に分けられる場合、発光ダイオードチップのパッドのそれぞれを、絶縁層によって分けられるベースフレームの各部分と隣接するように実装する。複数個の発光ダイオードチップをベースフレームに実装するときは、一つのミドルフレームオープン部に一つの発光ダイオードチップが設けられるように配置する。
【０１３２】
次に、それぞれのオープン部又はミドルフレームオープン部上にウィンドウを設ける（Ｓ３００）。ウィンドウの個数は、ミドルフレームオープン部の個数と同一であってもよい。それぞれのオープン部又はミドルフレームオープン部上に設けられるウィンドウの形態が全て同一である必要はない。よって、一部のオープン部上には球形態のレンズが設けられ、一部のオープン部上には楕円球形態のレンズが設けられることも可能である。
【０１３３】
次に、ミドルフレーム上にホールディングフレームを設ける（Ｓ４００）。ホールディングフレームはミドルフレームと物理的に結合されてもよい。ホールディングフレームとミドルフレームとが結合されることによって、先に設けられたウィンドウがホールディングフレームとミドルフレームとの間で固定され得る。
【０１３４】
次に、光源区域別に切り取る（Ｓ５００）。光源区域は、一つの発光ダイオードチップ、一つのオープン部及び一つのウィンドウが設けられた独立した領域であってもよい。光源区域別に切り取ることによって、光源区域の個数分だけ独立した発光ダイオードパッケージが製造され得る。
【０１３５】
したがって、上述した方法を用いて複数個の発光ダイオードパッケージを同時に製作することができ、それぞれの発光ダイオードパッケージは、互いに異なる形態のウィンドウ又は互いに異なる種類の発光ダイオードチップを含んでもよい。これによって、本発明の一実施形態に係る製造方法を用いると、互いに異なる特徴を有する複数個の発光ダイオードパッケージを同時に容易に製作することができる。
【０１３６】
以上のように、本発明に対して例示した図面を参照して説明したが、本明細書に開示した実施形態及び図面によって本発明が限定されるのではなく、本発明の技術思想の範囲内で通常の技術者によって多様な変形が可能であることは自明である。また、本発明の実施形態を説明しながら本発明の構成による作用効果を明示的に記載して説明していなくても、当該構成によって予測可能な効果も認められるべきであることは当然である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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