KR100527367B1 - 라인형 엘이디 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디의 발광시 발생되는 열을 방열공을 통해 효과적으로 분산 또는 전달하여 과열로 인한 고장 및 작동불능을 방지할 수 있는 라인형 엘이디 모듈을 제공하고, 그 라인형 엘이디 모듈을 신속하고 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공한다. 그 라인형 엘이디 모듈의 기판은 그린 엘이디 베이스, 블루 엘이디 베이스 및 레드엘이드 베이스가 동일한 배열로 순차적으로 배치되는 제1기판 및 제2기판으로 이루어지며; 제1기판 및 제2기판에는 그 제1기판 및 제2기판의 각각의 그린 엘이디 베이스에 연결되는 연결단과, 블루 엘이디 베이스에 연결되는 연결단과, 레드 엘이디 베이스에 연결되는 연결단과, 제1기판 및 제2기판의 각각의 엘이디 베이스에 공통으로 연결되는 연결단이 형성되어 상호 연결편에 의해 전기적으로 연결되며; 제1기판 및 제2기판에는 각각의 엘이디 발광시 발생되는 열을 분산 또는 순환시키거나 방출시키기 위한 방열공이 천공되며, 각각의 방열공에는 니켈 또는 동으로 형성된 박막이 도포된다.

Description

라인형 엘이디 모듈 및 그 제조방법{Line type LED module and method for manufacturing thereof}
본 발명은 교량, 건축물 등과 같은 다양한 물체에 연출된 광을 조명하기 위한 라인형 엘이디 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디의 발광시 발생되는 열의 순환 및 방출이 우수하여 수명이 연장되고 고장이 감소되며, 다양한 장소에 제약없이 설치할 수 있으며, 색연출효과가 우수한 라인형 엘이디 모듈에 관한 것이며, 또한 그 같은 라인형 엘이디 모듈을 신속하고 용이하게 제조할 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 야간 또는 실내에서 광을 제공하거나 물체를 조사하기 위해 다양한 종류의 조명등이 이용되고 있다. 이 같은 조명등은 전원을 공급받아 전기에너지를 광에너지로 변환하여 광을 제공하거나 물체를 조사하는 것으로서, 대체로 백열전구 또는 형광등을 사용하는 것이 일반적이다.
최근에는 고가임에도 불구하고 다양한 색연출을 행할 수 있다는 장점으로 인해 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 조명등이 제안되어 널리 사용되고 있다. 그러나 이와 같은 LED 조명등은 일정시간 사용시 발열에 의해 그 효율이 저하되며 장기간 사용시에는 결국 발열량이 증대되어 수명을 단축시킨다는 문제점이 있었다.
한편, 이와 같은 LED 조명등에 사용되는 LED 모듈은 그 용도 또는 최종 조명등의 형상에 따라 엘이디가 다양한 형태로 배열되어 적용되고 있는 바, 그 하나의 예로서 실용신안등록 제20-0331427호가 있다.
실용신안등록 제20-0331427호의 고휘도 알지비 엘이디 조명장치의 엘이디 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 장방형의 기판(1)에 우측으로부터 알,지,비(R,G,B), 즉 적색(RED) 엘이디(2), 녹색(GREEN) 엘이디(3) 및 청색(BLUE) 엘이디(4)가 각각 조합을 이루는 형태로 배치되어 있다. 그 기판(1)에는 물론 각각의 엘이디를 작동시키거나 제어하기 위한 엘이디 구동전원(5)과, 엘이디를 과전류로부터 보호하기 위한 엘이디 보호저항(6)과, 마이컴과 같은 조명제어부(미도시)에 연결되어 제어신호를 공급받기 위한 PWM(Puls Width Modulation)(7)과, 그 PWM(7)으로부터 제공되는 제어신호에 의해 스위칭되는 트랜지스터(8)가 설치되어 있다.
이 같은 구성에 따라, 실용신안등록 제20-0331427호와 같은 LED 모듈들은 각기 다른 크기와 개수로 제한할 수 있어 설치공간에 구애 없이 어떠한 형태로든 LED 모듈을 자유자재로 설치할 수 있는 효과가 있었다.
그러나 실용신안등록 제20-0331427호는 LED의 작동 또는 발광시 발생되는 열이 기판 또는 주변 부품에 그대로 전달되어 과도한 열로 인해 작동불능 또는 고장을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 전체가 장방형으로 형성되어 있고 각각의 엘이디가 집합적으로 배치되어 있어 설치장소에 제약이 따르며 효과적인 색혼합이 곤란하여 전체적으로 다양한 색연출 효과를 제공하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 엘이디의 발광시 발생되는 열을 효과적으로 분산 또는 방출시켜 과열로 인한 고장 및 작동불능을 방지할 수 있고, 다양한 장소 및 위치에 다양한 형태로 설치되어 색연출을 할 수 있는 라인형 엘이디모듈을 제공하는데 있으며, 또한 그 같은 라인형 엘이디 모듈을 신속하고 용이하게 제조하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 그린 엘이디가 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 그린 엘이디 베이스, 블루 엘이디가 전기적으로 연결될 수 있는 블루 엘이디 베이스 및 레드 엘이디가 전기적으로 연결될 수 있는 레드엘이드 베이스, 복수의 저항 베이스, 복수의 콘덴서 베이스, 복수의 다이오드 베이스, 복수의 집적회로 베이스가 일체로 분포 설치되는 길이가 길고 폭이 좁은 라인형 기판; 상기 각각의 엘이디에 과전류가 공급되는 것을 방지하여 안정적인 전류의 공급을 유지하기 위해 상기 각각의 저항베이스에 설치되는 저항; 전류를 축적하기 위해 상기 각각의 콘덴서 베이스에 설치되는 콘덴서; 상기 각각의 엘이디 베이스로 향하는 전류의 방향을 제어하기 위해 상기 다이오드 베이스에 설치되는 다이오드; 상기 각각의 엘이디로 공급되는 전압을 종합적으로 조절하기 위해 집적회로 베이스에 설치되는 집적회로; 상기 각각의 엘이디 베이스중 그린 엘이디 베이스에 설치되며 상기 그린 엘이디가 설치되는 그린 엘이디용 설치부재, 상기 블루 엘이디 베이스에 설치되며 상기 블루 엘이디가 설치되는 블루 엘이디용 설치부재, 및 상기 레드 엘이디 베이스에 설치되며 상기 레드 엘이디가 설치되는 레드 엘이디용 설치부재로 이루어진 엘이디용 설치부재; 상기 각각의 설치부재에 부착되는 상기 각각의 엘이디로부터 발광되는 광을 방출시키기 위한 투명한 렌즈를 포함하는 라인형 엘이디 모듈에 있어서, 상기 기판은 상기 그린 엘이디 베이스, 상기 블루 엘이디 베이스 및 레드엘이드 베이스가 동일한 배열로 순차적으로 배치되는 제1기판 및 제2기판으로 이루어지며; 상기 제1기판 및 제2기판에는 상기 제1기판 및 제2기판의 각각의 상기 그린 엘이디 베이스에 연결되는 연결단과, 상기 블루 엘이디 베이스에 연결되는 연결단과, 상기 레드 엘이디 베이스에 연결되는 연결단과, 상기 제1기판 및 제2기판의 각각의 상기 엘이디 베이스에 공통으로 연결되는 연결단이 형성되어 상호 연결편에 의해 전기적으로 연결되며; 상기 제1기판 및 상기 제2기판에는 상기 각각의 엘이디의 발광시 발생되는 열을 분산 또는 순환시키거나 방출시키기 위한 방열공이 천공되며, 상기 각각의 방열공에는 니켈 또는 동으로 형성된 박막이 도포되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 라인형 엘이디 제조방법에 있어서, 그린, 블루 및 레드를 발광할 수 있는 각각의 웨이퍼로부터 그린 엘이디, 블루 엘이디 및 레드 엘이디를 소정의 단위로 절취하여 준비하는 단계; 상기 그린 엘이디, 블루 엘이디 및 레드 엘이디 각각을 테스트하여 질량 및 광량(휘도) 별로 구분하여 분리하는 단계; 분류된 상기 그린 엘이디, 블루 엘이디 및 레드 엘이디 각각을 설정된 루멘(Lumen)단위로 조합하여 상기 그린 엘이디 조합을 그린 엘이디용 설치부재의 지지구에 부착하고, 상기 블루 엘이디 조합을 블루 엘이디용 설치부재의 지지구에 부착하며, 상기 레드 엘이디 조합을 레드 엘이디용 설치부재의 지지구에 부착하여 각각의 설치부재를 완성하는 단계; 상호 분리 가능하도록 연결된 제1기판과 제2기판으로 이루어진 기판을 형성하고, 상기 기판에 다수의 방열공을 천공한 후 상기 각각의 방열공에 니켈 또는 동을 증착하여 박막을 형성하는 단계; 상기 각각의 설치부재를 부착하기 위해, 상호 분리 가능한 상기 제1기판 과 상기 제2기판에 그린 엘이디 베이스, 블루 엘이디 베이스 및 레드엘이드 베이스를 동일 순서로 교대로 배치하고, 상기 제1기판 및 제2기판이 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 연결될 단면의 근처에 금속으로 형성된 연결단을 설치하며, 상기 제1기판의 일측 및 상기 제2기판에 저항 베이스를 배치하며, 상기 제1기판의 일측에 콘덴서 베이스를 분산 설치하고, 상기 제1기판의 일측, 상기 각각의 엘이디 베이스 근처 및 상기 제2기판의 엘이디 베이스 근처에 다이오드 베이스를 설치하고, 상기 제1기판의 일측에 집적회로 베이스를 설치하여 기판을 완성하는 단계; 상기 제1기판 및 제2기판의 저항 베이스에 저항을 설치하고, 상기 콘덴서 베이스에 콘덴서를 설치하며, 상기 다이오드 베이스에 다이오드를 설치하고, 상기 집적회로 베이스에 집적회로를 설치하며, 상기 그린 엘이디 베이스에 그린 엘이디용 설치부재를 설치하고, 상기 블루 엘이디 베이스에 상기 블루 엘이디용 설치부재를 설치하며, 상기 레드엘이드 베이스에 상기 레드 엘이디용 설치부재를 설치한 후, 상기 제1기판과 상기 제2기판을 분리한 후 연결편을 이용하여 상기 제1기판 및 제2기판의 상호 대응하는 연결단을 전기적으로 접속 연결하는 단계; 상기 제1기판 및 제2기판에 설치된 각각의 상기 설치부재의 지지구에 렌즈의 고정부를 결합하여 최종 라인 엘이디 모듈을 완성하는 단계; 및 상기 라인 엘이디 모듈에 전원을 인가하여 상기 각각의 그린 엘이디, 블루 엘이디 및 레드 엘이디를 발광시켜 각각의 엘이디의 조도 및 휘도를 검사하고, 라인 엘이디 모듈 전체의 휘도 및 조도를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의한 라인형 엘이디모듈 및 그 제조방법에 의하면, 기판에 다수의 방열공이 천공되고, 각각의 방열공에는 열전달이 우수한 재료가 도포되어 있으므로 방열효과가 우수하여 고장 또는 작동불능이 방지되어 수명이 연장되며, 또한 이 같은 효과를 갖는 엘이디 모듈을 신속하고 용이하게 제조할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명에 의한 라인형 엘이디모듈의 하나의 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 라인형 엘이디 모듈을 보여주는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 라인형 엘이디 모듈의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 라인형 엘이디 모듈의 방열공을 상세히 보여주는 확대 단면도이고, 도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 라인형 엘이디 모듈에 적용되는 2개의 실시예에 의한 렌즈의 구조를 상세히 보여주는 확대 단면도들이다.
도 2 내지 도 5b에 있어서, 부호 10은 일반적인 인쇄회로 기판과 같은 재질로 형성되는 기판이다. 상기 기판(10)은 길이는 긴 반면 폭은 상대적으로 작은 라인형으로 형성된다. 상기 기판(10)에는 기본적으로, 그린(Green)엘이디 베이스(12), 블루(Blue)엘이디 베이스(14) 및 레드(Red)엘이드 베이스(16)가 동일 순서로 교대로 배치되어 있다. 본 실시예에서는 상기 그린 엘이디 베이스(12), 블루 엘이디 베이스(14) 및 레드 엘이디 베이스(16)가 각각 8개가 설치되며 결국 엘이디 베이스의 총개수는 24개이다. 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16)는 모두 직렬로 연결된다.
한편, 상기 기판(10)은 그 제조의 용이함 및 제조 공간의 유용성을 위해 2개의 기판으로 형성되어 연결된다. 즉, 상기 기판(10)은 제1기판(101)과, 상기 제1기판(101)에 연결됨은 물론 각각의 상기 엘이디 베이스(12;14;16)의 배치순서가 연속적으로 유지되는 제2기판(102)으로 이루어진다. 여기서, 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)에는 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 연결될 단부에 금속으로 형성된 연결단(103;104)이 구비되어 있다. 상기 연결단(103;104)은 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 상기 그린 엘이디 베이스(12)에 연결되는 연결단(103a;104a)과, 상기 블루 엘이디 베이스(14)에 연결되는 연결단(103b;104b)과, 상기 레드 엘이디 베이스(16)에 연결되는 연결단(103c;104c)과, 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 각각의 상기 엘이디 베이스(12;14;16)에 공통으로 연결되는 연결단(103d,103e;104d,104e)으로 이루어진다. 이 같은 구성에 따라, 상기 제1기판(101)의 연결단(103a,103b,103c,103d,103e)은 연결편(105)에 의해 상기 제2기판(102)의 연결단(104a,104b,104c,104d,104e)에 전기적으로 연결된다.
부호 20은 후술되는 각각의 엘이디에 과전류가 공급되는 것을 방지하여 안정적인 전류의 공급을 유지하기 위한 저항이 설치되는 저항 베이스이다. 상기 저항 베이스(20)들은 제1기판(101)의 일측에 분포되어 배치되고, 또한 상기 제2기판(102)의 타측단에 일렬로 배치된다. 도면에서는 명확성을 위해 일부의 저항베이스(20)만을 표시하였다.
부호 30은 전류를 축적하기 위해 콘덴서가 설치되도록 상기 제1기판(101)의 일측에 분산되어 설치되는 콘덴서 베이스이다. 도면에서는 명확성을 위해 일부의 콘덴서 베이스(30)을 표시하였다.
부호 40은 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16)로 향하는 전류의 방향을 제어하기 위한 다이오드가 설치되도록 상기 제1기판(101)의 일측, 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16) 근처, 및 상기 제2기판(102)의 엘이디 베이스(12;14;16)근처에 분산 배치되는 다이오드 베이스이다.
부호 50은 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16)로 공급되는 전압을 종합적으로 조절하기 위한 집적회로(IC: Integrated Circuit)를 설치하기 위해 상기 제1기판(101)의 일측에 분포되는 집적회로 베이스이다.
부호 60은 상기 각각의 제1기판(101) 및 제2기판(102)에 구비되는 상기 각각의 엘이디베이스(12;14;16)에 전기적으로 결합하는 엘이디 설치부재이다. 상기 엘이디 설치부재(60)는 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16)중 그린 엘이디 베이스(12)에 설치되는 그린 엘이디용 설치부재(62), 블루 엘이디 베이스(14)에 설치되는 블루 엘이디용 설치부재(64), 및 레드 엘이디 베이스(14)에 설치되는 레드 엘이디용 설치부재(66)로 구성된다. 상기 각각의 엘이디용 설치부재(62;64;66)에는 원형의 지지구(62a;64a;66a)가 형성된다. 또한, 각각의 설치부재(62;64;66)에는 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16)에 전기적으로 접속될 수 있도록 반도체 또는 도체(62b;64b;66b)가 상기 각각의 지지구(62a;64a;66a)표면으로 노출되도록 내설되어 있다. 상기 각각의 지지구(62a;64a;66a)에는 해당 엘이디가 부착된다. 즉, 상기 그린 엘이디용 설치부재(62)의 지지구(62a)에는 그린 엘이디(G)가 상기 도체(62b)에 접속부착되고, 상기 블루 엘이디용 설치부재(64)의 지지구(64a)에는 블루 엘이디(B)가 상기 도체(64b)에 접속부착되고, 상기 레드 엘이디용 설치부재(66)의 지지구(66a)에는 레드 엘이디(R)가 상기 도체(66b)에 부착된다. 각각의 엘이디(G;B;R)는 적용될 조명등의 용량에 따라 적정 전력 값으로 정해진 후 이 전력값에 대응하도록 한개 또는 그 이상의 개수로 설정되어 부착된다.
부호 70은 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 상기 엘이디베이스(12;14;16)에 설치되는 상기 설치부재(62;64;66)의 지지구(62a;64a;66a)에 부착되는 상기 각각의 엘이디(G;B;R)로부터 발광되는 광을 방출하기 위한 렌즈이다. 상기 렌즈(70)는 광의 효과적인 방출을 위해 역원추형 또는 스피커형으로 형성된다. 상기 렌즈(70)는 상기 설치부재(62;64;66)의 지지구(62a;64a;66a)에 착탈가능하게 외삽되는 원통형의 고정부(72)를 구비한다. 상기 고정부(72)의 상부는 광의 방사상 발광효율을 증대시키기 위해 역방향 또는 하방으로 볼록하게 형성되는 역볼록부(72a)가 형성된다. 상기 고정부(72)에는 하단으로부터 상방으로 직경이 점진적으로 증가하도록 수렴형성되는 역원추형을 이루는 외측부(74)가 형성된다. 상기 외측부(74)의 상부에는 원판형의 제1광발산부(76)가 일체로 형성된다. 또한, 상기 제1광발산부(76)의 중앙에는 상기 고정부(72)를 향해 수직하방으로 연장 형성되고 그 고정부(72)와 일정간격으로 이격되며 광을 중앙으로 발산시키기 위한 제2광발산부(78)가 일체로 형성된다(도 5a). 한편, 상기 렌즈(70)를 구성하는 고정부(72), 외측부(74), 제1광발산부(76) 및 제2광발산부(78)사이에는 공간부(79)가 형성될 수 있다(도 5b). 여기서, 상기 공간부(79)는 상기 각각의 엘이디(G;B;R)로부터 발광되는 광의 굴절율을 다양하게 변화시켜 결국 광의 발산방향을 변화시킴으로써 효과적인 색연출을 행할 수 있는 것이다. 상기 렌즈(70)가 최상의 발광효율을 구현하기 위한 각각의 부분의 크기에 의하면, 상기 렌즈(70)의 전체적인 높이를 h라 하면, 상기 고정부(72)의 깊이(d)는 h/3으로 설정되고, 상기 역볼록부(72a)의 두께(t)는 h/6로 설정되며, 상기 제1광발산부(76)의 외경(r)은 2h로 설정되고, 상기 제2광발산부(78)의 깊이(d1)는 8h/15로 설정되며, 상기 고정부(72)의 상단과 상기 제2광발산부(78)의 하단 사이의 간극(c) 또는 단차는 2h/15로 설정된다.
부호 80은 상기 기판(10)을 이루는 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)에 천공되어 상기 각각의 엘이디(G;R;B)의 발광시 발생되는 열을 분산 또는 순환시키거나 방출시키기 위한 방열공이다. 상기 각각의 방열공(80)은 미세한 원형으로 천공되며, 방열효과를 증대시키기 위해 열전달 및 열분사율이 우수한 박막(82)이 도포된다. 상기 박막(82)은 니켈 또는 동으로 형성되며, 이 같은 박막의 형성은 증착공정에 의해 이루어진다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 라인형 엘이디 모듈의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 라인형 엘이디 모듈의 제조방법을 연속적으로 보여주는 공정도이다.
도 6 내지 도 10과 상술된 도 2 내지 도 5b를 참조하면, 먼저 그린, 블루 및 레드를 발광할 수 있는 각각의 웨이퍼(W)로부터 그린 엘이디(G), 블루 엘이디(B) 및 레드 엘이디(R)를 소정의 단위로 절취하여 준비한다(S100). 본 발명의 실시예에서는 1와트(W)단위로 절취하여 준비한다.
상기와 같이 준비된 다수의 상기 그린 엘이디(G), 블루 엘이디(B) 및 레드 엘이디(R) 각각을 테스트하여 질량 및 광량(휘도) 별로 구분하여 분리한다(S110).
상기와 같이 분류된 상기 그린 엘이디(G), 블루 엘이디(B) 및 레드 엘이디(R) 각각을 설정된 루멘(Lumen)단위로 조합한 후, 조합된 상기 그린 엘이디(G) 조합을 상기 그린 엘이디용 설치부재(62)의 지지구(62a)의 도체(62b)에 부착하고, 상기 블루 엘이디(B) 조합을 상기 블루 엘이디용 설치부재(64)의 지지구(64a)의 도체(64b)에 부착하며, 상기 레드 엘이디(R) 조합을 상기 레드 엘이디용 설치부재(66)의 지지구(66a)의 도체(66b)에 부착한다(S120). 여기서, 상기 각각의 설치부재(62;64;66)에 적용되는 각각의 해당 엘이디(G;B;R)는 3개가 합해져 3와트가 되도록 조합된다.
상호 분리 가능하도록 연결된 제1기판(101)과 제2기판(102)으로 이루어진 기판(10)을 형성하고, 상기 기판(10)에 다수의 방열공(80)을 천공한 후 상기 각각의 방열공(80)에 니켈 또는 동을 증착하여 박막(82)을 형성하여 기판(10)을 준비한다(S130).
상기 각각의 설치부재(62;64;66)를 부착하기 위해, 상호 분리 가능한 상기 제1기판(101) 과 상기 제2기판(102)에 그린 엘이디 베이스(12), 블루 엘이디 베이스(14) 및 레드엘이드 베이스(16)를 동일 순서로 교대로 배치하고, 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)이 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 연결될 단면의 근처에 금속으로 형성된 연결단(103;104)을 설치하며, 상기 제1기판(101)의 일측 및 상기 제2기판(102)에 저항 베이스(20)를 배치하며, 상기 제1기판(101)의 일측에 콘덴서 베이스(30)를 분산 설치하고, 상기 제1기판(101)의 일측, 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16) 근처 및 상기 제2기판(102)의 엘이디 베이스(12;14;16)근처에 다이오드 베이스(40)를 설치하고, 상기 제1기판(101)의 일측에 집적회로 베이스(50)를 설치하여 기판(10)을 완성한다(S140).
상기 기판(10)의 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 저항 베이스(20)에 저항(52)을 설치하고, 상기 콘덴서 베이스(30)에 콘덴서(32)를 설치하며, 상기 다이오드 베이스(40)에 다이오드(42)를 설치하고, 상기 집적회로 베이스(50)에 집적회로(52)를 설치하며, 상기 그린 엘이디 베이스(12)에 그린 엘이디용 설치부재(62)를 설치하고, 상기 블루 엘이디 베이스(14)에 상기 블루 엘이디용 설치부재(64)를 설치하며, 상기 레드엘이드 베이스(16)에 상기 레드 엘이디용 설치부재(66)를 설치한 후, 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 분리한 후 연결편(105)을 이용하여 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 상호 대응하는 연결단(103;104)을 전기적으로 접속 연결한다(S150).
이후, 작업자 또는 제조업자는 상호 길이방향으로 연결된 제1기판(101) 및 제2기판(102)에 설치된 각각의 상기 설치부재(62;64;66)의 지지구(62a;64a;66a)에 렌즈(70)의 고정부(72)를 결합하여 최종 라인 엘이디 모듈을 완성한다(S160).
최종적으로, 작업자 또는 제조업자는 상기 라인 엘이디 모듈에 콘트롤러(CN)를 연결하고 상기 각각의 그린 엘이디(G), 블루 엘이디(B) 및 레드 엘이디(R)를 발광시켜 각각의 엘이디의 조도 및 휘도를 검사하고, 또한 라인 엘이디 모듈 전체의 휘도 및 조도를 검사하며, 발열온도를 검사하고, 전체적인 색연출효과를 검사한 후 사용하거나 출하한다(S170). 물론, 이 같은 검사는 휘도계, 조도계, 광도계, 온도계 등을 사용함은 물론 숙련자 또는 당업자의 육안검사를 행할 수 있다.
상기와 같이, 2개의 분리가능한 제1기판(101) 및 제2기판(102)을 이용하여 라인형 엘이디 모듈을 제조할 수 있으므로 제조공간 및 제조설치를 최소화할 수 있어 작업의 효율성 및 생산성이 향상될 수 있는 것이다.
또한, 이와 같은 제조방법에 의해 제조된 라인형 엘이디 모듈에는 열전달이 우수한 박막(82)으로 피복된 다수의 방열공(80)이 구비되어 있어, 라인형 엘이디 모듈의 작동시 발생되는 열을 효과적으로 순환 및 발산시켜 과열로 인한 작동불능 및 고장을 방지할 수 있는 것이다.
또, 각각의 설치부재(62;64;66)에 결합되는 렌즈(70)의 고정부(72)의 역볼록부(72a), 역원추형의 외측부(74), 원판형의 제1광발산부(76), 원통형의 제2광발산부(78), 및 그들 사이에 형성되는 공간부(79)에 의한 광의 굴절각 및 투사각의 변형에 의함은 물론, 각각의 엘이디(G;B;R)의 연속 반복적인 배치에 의해 광이 발광되어 다양한 색연출을 행할 수 있는 것이다.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 라인형 엘이디 모듈에 의하면, 엘이디의 발광시 발생되는 열을 방열공을 통해 효과적으로 분산 또는 전달하여 과열로 인한 고장 및 작동불능을 방지할 수 있고, 직선형으로 형성되어 다양한 장소 및 협소한 공간에도 제약없이 설치될 수 있으며, 각각의 엘이디의 교대적인 직선배열 및 렌즈의 발광구조로 인해 다양한 색연출을 구현할 수 있으며, 또한 단위 길이의 기판들의 측부가 상호 절단 가능하게 연결된 상태에서 제조공정이 이루어지므로 제한된 작업공정에서도 라인형 엘이디 모듈을 신속하고 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 실용신안등록 제20-0331427호의 고휘도 알지비 엘이디 조명장치의 엘이디 모듈의 배열 구조도.
도 2는 본 발명에 의한 라인형 엘이디 모듈을 보여주는 분해사시도.
도 3은 도 2의 라인형 엘이디 모듈이 완성된 상태에서의 사시도.
도 4는 도 2의 선Ⅳ-Ⅳ에 따른 확대 단면도.
도 5a 및 5b는 도 2의 선Ⅴ-Ⅴ에 따른 확대 단면도로서, 렌즈의 2가지 실시예를 보여주는 확대 단면도.
도 6내지 도 10은 본 발명에 의한 라인형 엘이디 모듈의 제조방법을 연속적으로 보여주는 공정도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 기판 12,14,16: 엘이디 베이스
20: 저항 베이스 22: 저항
30: 콘덴서 베이스 32: 콘덴서
40: 다이오드 베이스 42: 다이오드
50: 집적회로 베이스 52: 집적회로
60: 엘이디 설치부재 70: 렌즈

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 그린, 블루 및 레드 엘이디(G, B, R)가 제각기 설치된 그린, 블루 및 레드 엘이디용 설치부재(62, 64, 66)가 실장된 그린, 블루 및 레드 엘이디베이스(12, 14, 16), 상기 엘이디(G, B, R)의 과전류를 방지하는 저항(22)이 실장된 복수의 저항 베이스(20), 전류를 축적하는 콘덴서(23)가 실장된 복수의 콘덴서 베이스(30), 상기 엘이디베이스(12, 14, 16)에 인가되는 전류의 방향을 제어하는 다이오드(42)가 실장된 복수의 다이오드 베이스(40) 및, 상기 엘이디(G, B, R)에 인가되는 전압을 조절하는 집적회로(52)가 실장된 복수의 집적회로 베이스(50)를 갖는 길게 형성된 라인형 기판(10); 및 상기 엘이디(G;B;R)에서 발광되는 광을 방출시키는 투명한 렌즈(70)를 포함하는 라인형 엘이디 모듈에 있어서,
    상기 기판(10)은 상기 그린 엘이디 베이스(12), 상기 블루 엘이디 베이스(14) 및 레드엘이드 베이스(16)가 동일한 배열로 순차적으로 배치되는 제1기판(101) 및 제2기판(102)으로 이루어지고;
    상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)에는 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 각각의 상기 그린 엘이디 베이스(12)에 연결되는 연결단(103a;104a)과, 상기 블루 엘이디 베이스(14)에 연결되는 연결단(103b;104b)과, 상기 레드 엘이디 베이스(16)에 연결되는 연결단(103c;104c)과, 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 각각의 상기 엘이디 베이스(12, 14, 16)에 공통으로 연결되는 연결단(103d,103e;104d,104e)이 형성되어 상호 연결편(105)에 의해 전기적으로 연결되며;
    상기 제1기판(101) 및 상기 제2기판(102)에는 상기 각각의 엘이디(G;R;B)의 발광시 발생되는 열을 분산 또는 순환시키거나 방출시키기 위한 방열공(80)이 천공되며, 상기 각각의 방열공(80)에는 니켈 또는 동으로 형성된 박막(82)이 도포되고;
    상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)에 설치되는 상기 그린 엘이디용 설치부재(62), 상기 블루 엘이디용 설치부재(64) 및 상기 레드 엘이디용 설치부재(66)에는 내측에 상기 해당 엘이디(G;B;R)가 부착되며 상기 렌즈(70)가 결합되는 지지구(62a;64a;66a)가 형성되고, 상기 각각의 설치부재(62;64;66)에는 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16)와 상기 각각의 엘이디(G;B;R)을 전기적으로 연결시키기 위한 도체(62b;64b;66b)가 내설되며;
    상기 렌즈(70)는 광의 방사상 발광효율을 증대시키기 위해, 상기 설치부재(62;64;66)의 지지구(62a;64a;66a)에 착탈가능하게 외삽되는 원통형으로 형성되고 상부에 역볼록부(72a)가 형성되는 고정부(72)와, 상기 고정부(72)의 하단으로부터 상방으로 직경이 점진적으로 증가하도록 수렴 형성되며 역원추형을 이루는 외측부(74)와, 상기 외측부(74)의 상부에 일체로 형성되는 원판형의 제1광발산부(76)와, 상기 제1광발산부(76)의 중앙에 수직하방으로 형성되고 상기 원통형 고정부(72)와 간격(c)을 두고 이격되는 원통형의 제2광발산부(78)를 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 라인형 엘이디 모듈.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 각각의 설치부재(62;64;68)에 삽입되는 상기 렌즈(70)를 구성하는 상기 고정부(72), 상기 외측부(74), 상기 제1광발산부(76) 및 상기 제2광발산부(78)사이에는 광의 굴절율을 변화시키기 위한 공간부(79)가 형성되는 것을 특징으로 하는 라인형 엘이디 모듈.
  4. 제 2항 또는 3항에 있어서, 상기 렌즈(70)는, 상기 렌즈(70)의 전체적인 높이를 h라 하면, 상기 고정부(72)의 깊이(d)는 h/3로 설정되고, 상기 역볼록부(72a)의 두께(t)는 h/6로 설정되며, 상기 제1광발산부(76)의 외경(r)은 2h로 설정되고, 상기 제2광발산부(78)의 깊이(d1)는 8h/15로 설정되며, 상기 고정부(72)의 상단과 상기 제2광발산부(78)의 하단 사이의 간극(c)은 2h/15로 설정되는 것을 특징으로 하는 라인형 엘이디 모듈.
  5. 라인형 엘이디 모듈 제조방법에 있어서,
    그린, 블루 및 레드를 발광할 수 있는 각각의 웨이퍼(W)로부터 그린 엘이디(G), 블루 엘이디(B) 및 레드 엘이디(R)를 소정의 단위로 절취하여 준비하는 단계(S100);
    상기 그린 엘이디(G), 블루 엘이디(B) 및 레드 엘이디(R) 각각을 테스트하여 질량 및 광량(휘도) 별로 구분하여 분리하는 단계(S110);
    분류된 상기 그린 엘이디(G), 블루 엘이디(B) 및 레드 엘이디(R) 각각을 설정된 루멘(Lumen)단위로 조합하여 상기 그린 엘이디(G) 조합을 그린 엘이디용 설치부재(62)의 지지구(62a)에 노출된 도체(62b)에 부착하고, 상기 블루 엘이디(B) 조합을 블루 엘이디용 설치부재(64)의 지지구(64a)에 노출된 도체(64b)에 부착하며, 상기 레드 엘이디(R) 조합을 레드 엘이디용 설치부재(66)의 지지구(66a)에 노출된 도체(66b)에 부착하여 각각의 설치부재(62;64;66)를 완성하는 단계(S120);
    상호 분리 가능하도록 연결된 제1기판(101)과 제2기판(102)으로 이루어진 기판(10)을 형성하고, 상기 기판(10)에 다수의 방열공(80)을 천공한 후 상기 각각의 방열공(80)에 니켈 또는 동을 증착하여 박막(82)을 형성하는 단계(S130);
    상기 각각의 설치부재(62;64;66)를 부착하기 위해, 상호 분리 가능한 상기 제1기판(101) 과 상기 제2기판(102)에 그린 엘이디 베이스(12), 블루 엘이디 베이스(14) 및 레드엘이드 베이스(16)를 동일 순서로 교대로 배치하고, 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)이 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 연결될 단면의 근처에 금속으로 형성된 연결단(103;104)을 설치하며, 상기 제1기판(101)의 일측 및 상기 제2기판(102)에 저항 베이스(20)를 배치하며, 상기 제1기판(101)의 일측에 콘덴서 베이스(30)를 분산 설치하고, 상기 제1기판(101)의 일측, 상기 각각의 엘이디 베이스(12;14;16) 근처 및 상기 제2기판(102)의 엘이디 베이스(12;14;16)근처에 다이오드 베이스(40)를 설치하고, 상기 제1기판(101)의 일측에 집적회로 베이스를 설치하여 기판(10)을 완성하는 단계(S140);
    상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 저항 베이스(20)에 저항(22)을 설치하고, 상기 콘덴서 베이스(30)에 콘덴서(32)를 설치하며, 상기 다이오드 베이스(40)에 다이오드(42)를 설치하고, 상기 집적회로 베이스(50)에 집적회로(52)를 설치하며, 상기 그린 엘이디 베이스(12)에 도체(62b)가 전기적으로 접촉되도록 그린 엘이디용 설치부재(62)를 설치하고, 상기 블루 엘이디 베이스(14)에 도체(64b)가 전기적으로 접촉되도록 상기 블루 엘이디용 설치부재(64)를 설치하며, 상기 레드엘이드 베이스(16)에 도체(66b)가 전기적으로 접촉되도록 상기 레드 엘이디용 설치부재(66)를 설치한 후, 상기 제1기판(101)과 상기 제2기판(102)을 절단 분리한 후 연결편(105)을 이용하여 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)의 상호 대응하는 연결단(103;104)을 전기적으로 접속 연결하는 단계(S150);
    상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)에 설치된 각각의 상기 설치부재(62;64;66)의 지지구(62a;64a;66a)에 렌즈(70)의 고정부(72)를 결합하여 최종 라인 엘이디 모듈을 완성하는 단계(S160); 및
    상기 라인 엘이디 모듈에 전원을 인가하여 상기 각각의 그린 엘이디(G), 블루 엘이디(B) 및 레드 엘이디(R)를 발광시켜 각각의 엘이디의 조도 및 휘도를 검사하고, 라인 엘이디 모듈 전체의 휘도, 조도 및 색연출을 검사하는 단계(S170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인형 엘이디 모듈 제조방법.
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