KR100840768B1 - Ｌｅｄ 조명 장치 - Google Patents

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KR100840768B1
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Abstract

본 발명은 LED 칩이 전기에너지를 빛으로 변환하는 과정에서 빛으로 변환되지 못한 열에너지로 인해 발생되는 고열을 효율적으로 발산시키고, 발광하는 빛이 일정한 방향으로 지향할 수 있도록 하여 외부로 방출되는 빛의 효율을 향상시킴으로써 조명 장치로 사용할 수 있도록 한 LED 조명 장치에 관한 것으로, 본 발명의 LED 조명 장치는 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 LED 칩과; 표면에서 상기 LED 칩에서 발광하는 빛을 반사할 수 있도록 상부에 경사면으로 이루어지는 측면 및 평탄면인 바닥면으로 이루어지는 요부를 구비하여 상기 LED 칩을 상기 요부의 바닥면에 실장하며, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 기판과; 상기 기판의 요부를 노출시키는 개구부를 구비하는 절연 수단과; 상기 절연 수단의 일부분 상에 위치하며, 상기 LED 칩과 와이어를 통하여 전기적으로 연결되어, 양극 및 음극 중 다른 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 금속 배선을 포함한다.
LED, 반사

Description

ＬＥＤ 조명 장치{Lighting Apparatus using LED}
도 1은 종래 LED 칩이 PCB에 실장되어 발광하기 위한 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 개략적인 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도.
도 6은 도 2 내지 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 LED 조명 장치에 따른 빛의 경로를 설명하기 위한 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
200, 300, 400, 500; LED 조명 장치
210, 310, 410, 510, 610; LED 칩
220, 320, 420, 520; 기판
221, 321; 바닥면 223, 323; 경사면
225, 325; 요부 230, 330, 430, 530; 절연 수단
235, 2335, 435, 465, 535, 565; 개구부
240, 340, 440, 540; 와이어
250, 350, 450, 550; 금속 배선
260, 470; 방열판 270, 360, 480, 570; 렌즈
460; 560; 반사 수단
본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, LED 칩이 전기에너지를 빛으로 변환하는 과정에서 빛으로 변환되지 못한 열에너지로 인해 발생되는 고열을 효율적으로 발산시키고, 발광하는 빛이 일정한 방향으로 지향할 수 있도록 하여 외부로 방출되는 빛의 효율을 향상시킴으로써 조명 장치로 사용할 수 있도록 한 LED 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전원의 인가여부, 전기(자)부품이나 기계적요소의 동작여부 내지는 상태를 판넬에 표시하기 위한 표시소자(일반적 조광형 푸시버턴이나 조광형 램프를 포함함)로서 주로 텅그스텐 필라멘트 램프가 사용되고 있다.
이러한 램프는 이를 지지, 점등할 수 있는 홀더와, AC 110V 또는 220V의 교류전원을 AC 24V 또는 6.3V로 변환하기 위한 다운트랜스(down trans) 내지 직류전 원의 경우 권선형 저항기와, 점등체로서 파이롯트 램프등 및 소정의 색상을 방사시키기 위한 칼라 글로브(color globe)를 포함하여 구성되고 있다.
이와 같이 구성되는 램프는 휘도는 양호하지만, 램프등이 텅그스텐 필라멘트열선으로 구성되어 있어 램프의 소켓부 접촉불량, 또는 불규칙한 전원 내지는 온/오프시에 충격전압에 의하거나, 장기간 열화로 인하여 그 필라멘트 열선이 단선되는 경우가 빈번하여 빈번한 교환이 요구된다.
또, 이와 같은 램프는 필라멘트 열선으로부터 발생하는 열로 인하여 칼라글로브가 변형되거나, 충격 내지는 진동에 의해 램프등 내지는 글로브가 파손 또는 필라멘트가 단선되기 쉬우며, 구조상 방수, 방폭 등이 전혀 고려되기가 어렵다.
따라서 이러한 단점을 보완하기 위해서 조명 장치로서 LED 칩을 사용하기 위한 노력이 시도되는데, LED 칩은 통상적으로 PCB에 실장되어 전력을 인가받아 발광을 하게 되며, 이를 도 1을 참조하여 살펴본다.
LED 칩(110)은 절연소재(125)의 표면상에 소정의 금속 패턴(121)이 형성된 인쇄 회로 기판(120, PCB; Printed Circuit Board)의 상부에 실장(Die Bonding)되어, 상기 LED 칩(110) 및 금속 패턴(121)을 전기적으로 연결하는 와이어(130, wire)에 의하여 회로가 구성되면서 전류를 인가받아 빛을 방출하게 된다.
그러나, 대 전력을 필요로 하는 조명장치인 250W급 수은등, 가로등이나 400W이상의 전력용에서는 이와 같은 LED 칩을 이용하여 그 발광 효율을 대체 하기가 자체의 전력에 의한 열과 빛으로서의 변환되는 열로 인해 텅그스텐 과는 달리 반도체인 LED램프에 적용하기는 상당히 어려움이 많이 있었다.
즉, 열은 상기 LED 칩(110)과 금속 패턴(125)을 전기적으로 연결하는 상기 와이어(130)를 끊기도 하며, 열로 인하여 상기 LED 칩(110)의 열화를 야기하기도 한다.
이와 같이 방열 효과의 고.저는 발광 효율과 정비례하기 때문에 충분한 발광효과를 위해서는 그에 상응하는 방열구조가 뒷받침되어야 하나, 종래의 LED 칩 실장 구조에서는 LED 칩(110)에서 발생한 열이 PCB(120) 상의 한정된 금속 패턴(121)을 통해서만 방열이 되므로 방열 효과가 낮아서 결국 충분한 밝기의 파워 LED 칩을 실장하여 조명 장치로 사용하는 데에는 한계가 있었다.
한편 이를 개선하기 위하여 도면상에 도시하지는 않았지만 PCB 자체를 금속 소재로 된 금속 인쇄 회로 기판(metal PCB)으로 대체하여 상부에 절연층을 형성한 후 금속패턴을 형성하여 LED 칩을 실장하거나, LED 칩이 실장되는 면의 반대 방향의 면에 방열판을 더 구비함으로써 방열을 돕도록 할 수도 있으나, 그럼에도 LED 칩이 한정된 금속 패턴에 실장되어 금속 패턴을 통해서만 방열이 됨에는 변함이 없으므로 방열효과에 있어서는 큰 차이를 보지 못할 뿐 아니라, 복잡한 제조 공정으로 인하여 제조 단가가 상승하는 문제가 있었다.
이와는 다른 문제로, 종래와 같이 LED 칩(110)이 실장됨에 있어서 상기 인쇄 회로 기판(120)이 평면 형태로 이루어짐으로써, 상기 LED 칩(110)에서 발생시키는 빛을 효율적으로 방출하지 못하는 문제가 있다. 상기 LED 칩(110)에서 발생시키는 빛을 100%라 가정했을 때, 종래의 LED 조명 장치(100)는 대략 30% 미만의 빛만을 외부로 방출시킬 수 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 LED 칩이 전기에너지를 빛으로 변환하는 과정에서 빛으로 변환되지 못한 열에너지로 인해 발생되는 고열을 효율적으로 발산시키고, 발광하는 빛이 일정한 방향으로 지향할 수 있도록 하여 외부로 방출되는 빛의 효율을 향상시킴으로써 조명 장치로 사용할 수 있도록 한 LED 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 조명 장치는 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 LED 칩과; 표면에서 상기 LED 칩에서 발광하는 빛을 반사할 수 있도록 상부에 경사면으로 이루어지는 측면 및 평탄면인 바닥면으로 이루어지는 요부를 구비하여 상기 LED 칩을 상기 요부의 바닥면에 실장하며, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 기판과; 상기 기판의 요부를 노출시키는 개구부를 구비하는 절연 수단과; 상기 절연 수단의 일부분 상에 위치하며, 상기 LED 칩과 와이어를 통하여 전기적으로 연결되어, 양극 및 음극 중 다른 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 금속 배선을 포함한다.
상기 기판은 적어도 상기 LED 칩이 실장되는 요부의 경사면 및 바닥면이 반사 기능을 수행할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 기판은 인쇄 회로 기판(PCB)일 수 있으며, 상기 기판의 상기 LED 칩이 실장된 반대면에 부착된 방열판을 더 구비할 수 있다.
상기 요부의 경사면 및 바닥면은 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나가 도금된 것이 바람직하다.
상기 기판은 금속으로 이루어지는 금속 인쇄 회로 기판(metal PCB)일 수 있으며, 바람직하게는 상기 금속 인쇄 회로 기판은 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 금속 인쇄 회로 기판은 그 소재가 전기 전도도 및 열 전도도가 우수한 물질로 이루어지며, 적어도 상기 요부의 경사면 및 바닥면에는 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나가 도금된 것이 바람직하다.
상기 금속 배선은 도전성이 우수한 금속 박막, 예를 들면, 구리 박막으로 이루어질 수 있다.
상기 기판의 요부를 커버하는 렌즈를 더 구비할 수도 있다.
또한, 본 발명의 LED 조명 장치는 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 LED 칩과; 상기 LED 칩을 실장하며, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 기판과; 상기 기판상에 상기 LED 칩이 실장되는 부분을 노출시키는 개구부를 구비하는 절연 수단과; 상기 절연 수단의 일부분 상에 위치하며, 상기 LED 칩과 와이어를 통하여 전기적으로 연결되어, 양극 및 음극 중 다른 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 금속 배선과; 상기 LED 칩이 실장되는 부분을 노출시키는 개구부를 구비하는 반사 수단을 포함한다.
상기 반사 수단은 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나로 이루어지며, 상기 반사 수단의 개구부의 측면은 경사면으로 이루어질 수 있다.
상기 반사 수단의 개구부의 측면은 경사면으로 이루어지며, 상기 반사 수단은 그 표면 중 적어도 상기 개구부의 경사면에 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나가 도금된 형태로 이루어질 수 있다.
상기 기판은 인쇄 회로 기판(PCB)일 수 있으며, 상기 기판의 상기 LED 칩이 실장된 반대면에 부착된 방열판을 더 구비할 수 있다.
상기 기판은 기저가 금속으로 이루어지는 금속 인쇄 회로 기판(metal PCB)일 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 조명 장치(200)는 빛을 발광하는 LED 칩(210)과, 상기 LED 칩(210)이 실장되는 부분이 요부(225)로 이루어지는 기판(220)과, 상기 기판(220)의 요부(225)를 노출시키는 개구부(235)를 구비하는 절연 수단(230)과, 상기 LED 칩(210)과 와이어(240)를 통하여 전기적으로 연결되는 금속 배선(250)을 구비한다. 또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 조명 장치(200)는 상기 기판(220)의 상기 LED 칩(210)이 실장되는 반대 방향의 면에는 방열을 위한 방열판(260)이 부착될 수도 있으며, 상기 기판(200)의 요부(225)를 커버하는 렌즈(270)을 더 구비할 수도 있다.
상기 LED 칩(210)은 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 일종의 p-n 접합 반도체로써, 전류의 흐름을 통하여 소수의 전자와 정공으로 이루어지는 캐리어를 만들어내고, 이들 전자와 정공이 재결합하는 과정에서 방출하는 에너지를 빛으로 방출하는 반도체 소자 중의 하나이다.
상기 기판(220)은 일반적인 인쇄 회로 기판으로써, 그 일면에 상기 LED 칩(210)을 실장하여 전기적으로 연결되어 상기 LED 칩(210)에 전원을 공급하는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행한다. 물론, 상기 인쇄 회로 기판 자체가 전극 단자를 수행하는 것이 아니라, 상기 인쇄 회로 기판상에 형성되어 있는 소정의 도전층이 전극 단자 역할을 수행한다는 것은 자명한 사실이다.
이때, 상기 기판(220)의 상기 LED 칩(210)을 실장하는 부분은 경사면으로 이루어지는 측면(221)과, 상기 LED 칩(210)이 실장되는 평탄면인 바닥면(223)을 구비하는 요부(225)로 이루어진다.
또한, 상기 기판(220)의 상기 LED 칩(210)을 실장하는 요부(225)는 그 표면 이 상기 LED 칩(210)에서 발광되는 빛의 외부로 방출하는 효율을 향상시키기 위하여 빛을 반사할 수 있어야 한다. 즉, 상기 기판(220)인 인쇄 회로 기판의 요부(225)의 표면은 반사도가 우수하며, 전기 전도도가 우수한 금속, 예를 들면, 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy) 및 이의 등가물 중 어느 하나가 도금되어 있을 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다.
상기 절연 수단(230)은 상기 LED 칩(210)에 전원을 공급하는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 상기 기판(220)과 상기 금속 배선(250)을 전기적으로 절연하기 위한 것이다.
이때, 상기 절연 수단(230)은 상기 기판(220)의 요부(225)를 노출시키는 개구부(235)를 구비하여야 한다. 이는 상기 요부(225)를 통하여 상기 LED 칩(210)에서 발광하는 빛을 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 금속 배선(250)은 상기 LED 칩(210)과 와이어(240)를 통하여 전기적으로 연결되어 양극 및 음극 중 다른 하나의 전극 단자를 역할을 수행한다. 즉, 상기 기판(220) 및 금속 배선(250)은 외부 전원(도면상에는 미도시)을 통하여 상기 LED 칩(210)에 전원을 공급하는 양극 및 음극 단자의 역할을 수행하는 것이다.
이러한 금속 배선(250)은 일반적으로 소정 패턴으로 형성되어 외부 전원과 전기적으로 연결되는 금속 박막의 형태로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 금속 배선은 도전성이 우수한 물질, 예를 들면, 구리(Cu) 및 이의 등가물로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 방열판(260)은 상기 LED 칩(210)이 발광하는 동안 모든 에너지를 빛으로 방열하지 못하고 에너지의 일부는 열로써 방출하는데, 이러한 열을 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 조명 장치(200)의 외부로 방출하는 역할을 수행한다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 조명 장치(200)는 열의 방출 효율이 향상되어 열에 의한 상기 LED 칩(210)의 열화를 방지할 수 있으며, 이에 따라 LED 조명 장치(200)의 수명이 향상시킬 수 있다.
상기 렌즈(270)은 상기 LED 칩(210)에서 발광하는 빛을 외부로 방출할 때, 그 빛의 직진성을 보장한다. 또한, 상기 기판(220)의 요부(225)를 커버함으로써, 상기 LED 칩(210) 등의 내부 구조를 보호하는 역할을 수행한다. 따라서, 상기 렌즈(270)는 빛의 투과도가 우수한 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 또한, 상기 LED 칩(210)을 외부 환경과 격리하기 위하여 공기 투과도 및 습기 투과도가 낮은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 조명 장치(300)는 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 조명 장치(200)와 유사하다. 다만, 상기 기판(320)이 그 소재가 금속으로 이루어지는 금속 인쇄 회로 기판(Metal PCB)인 구조만이 다르다.
보다 상세히 설명하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 조명 장치(300)는 LED 칩(310)과, 상기 기판(320)의 요부(325)를 노출시키는 개구부(335)를 구비하는 절연 수단(330)과, 상기 LED 칩(310)과 와이어(340)를 통하여 전기적으로 연결되는 금속 배선(350)은 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 조명 장치(200)와 동일하다.
그러나, 상기 기판(320)이 금속으로 이루어짐으로써, 그 자체가 방열판 역할을 수행할 수 있는 것이다.
또한, 상기 기판(320)은 적어도 상기 요부(325)의 표면에서 상기 LED 칩(310)에서 발광되는 빛을 반사시킬 수 있어야 한다. 즉, 상기 기판(320)을 이루는 금속 자체가 전기 전도도 및 열전도도가 우수하며, 소정이상의 반사도를 유지할 수 있어야 한다. 즉, 상기 기판(320)을 이루는 금속은 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy) 및 이의 등가물 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
한편, 도면상으로 도시하지는 않았지만 방열을 위하여 기판 자체에 제1 실시예에서와 같은 방열판(260)이 구비되는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LED 조명 장치(400)는 LED 칩(410)과, 상기 LED 칩(410)이 실장되는 기판(420)과, 상기 기판(420) 상에 상기 LED 칩(410)이 실장되는 부분을 노출시키는 개구부(435)를 구비하는 절연 수단(430)과, 상기 LED 칩(410)과 와이어(440)를 통하여 전기적으로 연결되는 금속 배 선(450)과, 상기 기판(420) 상의 LED 칩(410)이 실장되는 부분을 노출시키는 개구부(465)를 구비하는 반사 수단(460)을 구비하며, 방열을 위하여 상기 기판(420)의 LED 칩(410)이 실장되는 면의 반대 방향의 면에 접합된 방열판(470)을 더 구할 수도 있다.
이때, 상기 반사 수단(460)의 개구부(465)의 측면은 경사면으로 이루어지며, 그 경사면은 소정이상의 반사도를 유지하여야 한다. 즉, 상기 반사 수단(460)은 소정이상의 반사도를 유지하는 금속, 예를 들면, 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy) 및 이의 등가물 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다.
또는, 상기 반사 수단(460)은 그 표면 중 일부, 적어도 상기 개구부(465)의 경사면이 소정이상의 반사도를 유지하는 금속으로 도금된 형태로 이루어질 수도 있다. 이때, 도금되는 금속은 상기 반사 수단(460)이 소정이상의 반사도를 유지하는 금속으로 이루어지는 경우와 동일한 것이 바람직하다. 즉, 도금되는 금속은 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy) 및 이의 등가물 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 LED 조명 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 LED 조명 장치(500)는 도 4 에 도시된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LED 조명 장치(400)와 구조적으로 유사하다.
다만, 상기 기판(520)이 그 기저가 금속으로 이루어지는 금속 인쇄 회로 기판(Metal PCB)인 구조만이 다르다.
그리고 역시, 도면상으로 도시하지는 않았지만 방열을 위하여 기판 자체에 제3 실시예에서와 같은 방열판(260)이 구비되는 것도 가능하다.
한편 이와 같이 LED 칩을 PCB에 밀집하여 다수개 실장하여 전체를 패키징을 함으로써 자체로서 가로등이나 신호등 등에 사용되는 발광효율이 높은 조명등으로 기능하도록 할 수 있게 되는 것이다.
도 6은 도 2 내지 도 5에 도시된 본 발명의 LED 조명 장치에 따른 빛의 경로를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명 장치는 LED 칩(610)에서 발광되는 빛을 반사 수단(620)의 통하여 반사시켜 외부로 방출되는 빛의 효율을 향상시킨다.
보다 상세히 설명하면, 상기 반사 수단(620)은 상기 LED 칩(610)에서 발광되는 빛을 반사시킨다. 이때, 상기 반사 수단(620)은 적어도 상기 LED 칩(610)에서 발광된 빛 중 측면으로 빠져 나가는 빛을 반사시켜 외부로 방출시키며, 바람직하게는 상기 LED 칩(610)에서 발광된 빛 중 측면 및 하면으로 빠져나가는 빛을 상기 반사 수단(620)의 측면(621) 및 바닥면(623)에서 반사시켜 외부로 방출시킨다.
따라서, 상기 LED 칩(610)에서 발광되는 빛 중 상면으로만 빠져나가는 빛을 이용하는 종래의 LED 조명 장치에 비하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명 장치는 발광 효율이 향상된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명 장치는 종래의 LED 조명 장치에서 사용하지 않던 LED 칩에서 발광된 빛 중 측면 방향 또는 하면 방향의 빛 또한, 반사시켜 사용하여 외부로 빛을 방출시킴으로써, 발광 효율이 향상되어, LED 조명 장치의 조도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 소비 전력의 감소 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 LED 칩에서 발생되는 열을 방열판 또는 금속 인쇄 회로 기판을 통하여 외부로 방출함으로써, 열에 의한 LED 칩의 열화를 방지할 수 있으며, LED 조명 장치의 수명 향상을 꾀할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 LED 칩이 전기에너지를 빛으로 변환하는 과정에서 빛으로 변환되지 못한 열에너지로 인해 발생되는 고열을 효율적으로 발산시키고, 발광하는 빛이 일정한 방향으로 지향할 수 있도록 하여 외부로 방출되는 빛의 효율을 향상시킴으로써 조명 장치로 사용할 수 있도록 한 LED 조명 장치를 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역 으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 LED 칩과;
    표면에서 상기 LED 칩에서 발광하는 빛을 반사할 수 있도록 상부에 경사면으로 이루어지는 측면 및 평탄면인 바닥면으로 이루어지는 요부를 구비하여 상기 LED 칩을 상기 요부의 바닥면에 실장하며, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 기판과;
    상기 기판의 요부를 노출시키는 개구부를 구비하는 절연 수단과;
    상기 절연 수단의 일부분 상에 위치하며, 상기 LED 칩과 와이어를 통하여 전기적으로 연결되어, 양극 및 음극 중 다른 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 금속 배선을 포함하되,
    상기 기판은 상기 기판은 인쇄 회로 기판(PCB)으로 이루어지며, 적어도 상기 LED 칩이 실장되는 요부의 경사면 및 바닥면이 반사 기능을 수행하고, 상기 기판의 상기 LED 칩이 실장된 반대면에 부착된 방열판을 더 구비하되,
    상기 요부의 경사면 및 바닥면은 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나가 도금된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 LED 칩과;
    표면에서 상기 LED 칩에서 발광하는 빛을 반사할 수 있도록 상부에 경사면으로 이루어지는 측면 및 평탄면인 바닥면으로 이루어지는 요부를 구비하여 상기 LED 칩을 상기 요부의 바닥면에 실장하며, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 기판과;
    상기 기판의 요부를 노출시키는 개구부를 구비하는 절연 수단과;
    상기 절연 수단의 일부분 상에 위치하며, 상기 LED 칩과 와이어를 통하여 전기적으로 연결되어, 양극 및 음극 중 다른 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 금속 배선을 포함하되,
    상기 기판은 금속으로 이루어지는 금속 인쇄 회로 기판(metal PCB)이면서, 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  7. 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 LED 칩과;
    표면에서 상기 LED 칩에서 발광하는 빛을 반사할 수 있도록 상부에 경사면으로 이루어지는 측면 및 평탄면인 바닥면으로 이루어지는 요부를 구비하여 상기 LED 칩을 상기 요부의 바닥면에 실장하며, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 기판과;
    상기 기판의 요부를 노출시키는 개구부를 구비하는 절연 수단과;
    상기 절연 수단의 일부분 상에 위치하며, 상기 LED 칩과 와이어를 통하여 전기적으로 연결되어, 양극 및 음극 중 다른 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 금속 배선을 포함하되,
    상기 기판은 금속으로 이루어지는 금속 인쇄 회로 기판(metal PCB)이면서, 전기 전도도 및 열 전도도가 우수한 물질로 이루어지며,
    적어도 상기 요부의 경사면 및 바닥면에는 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나가 도금된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  8. 제 1항, 제 6항, 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 배선은 도전성이 우수한 금속 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  9. 제 1항, 제 6항, 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 요부를 커버하는 렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  10. 전자와 정공의 결합을 통하여 발광하는 LED 칩과;
    상기 LED 칩을 실장하며, 상기 LED 칩과 전기적으로 연결되는 양극 및 음극 중 어느 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 기판과;
    상기 기판상에 상기 LED 칩이 실장되는 부분을 노출시키는 개구부를 구비하는 절연 수단과;
    상기 절연 수단의 일부분 상에 위치하며, 상기 LED 칩과 와이어를 통하여 전기적으로 연결되어, 양극 및 음극 중 다른 하나의 전극 단자의 역할을 수행하는 금속 배선과;
    상기 LED 칩이 실장되는 부분을 노출시키는 개구부를 구비하는 반사 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 반사 수단은 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나로 이루어지며,
    상기 반사 수단의 개구부의 측면은 경사면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 반사 수단의 개구부의 측면은 경사면으로 이루어지며,
    상기 반사 수단은 그 표면 중 적어도 상기 개구부의 경사면에 백금(Pt), 백금 합금(Pt alloy), 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 은(Ag), 은 합금(Ag alloy), 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금(Al alloy) 중 어느 하나가 도금된 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 기판은 인쇄 회로 기판(PCB)으로 이루어지며,
    상기 기판의 상기 LED 칩이 실장된 반대면에 부착된 방열판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 기판은 금속으로 이루어지는 금속 인쇄 회로 기판(metal PCB)인 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 기판의 요부를 커버하는 렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
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