KR100915990B1 - 고파워 엘이디를 이용한 등기구 - Google Patents

Abstract

본 발명의 엘이디를 이용한 등기구는 고파워엘이디가 구비된 PCB기판의 상부에 몰드형 소프트 실리콘 계열의 반사코팅층이 적층되는 구조로서, 직병렬 방식의PCB기판과 엘이디소자가 연결되는 골드와이어의 팽창과 수축에 의한 전류 효율이 떨어지는 것을 최소화함과 아울러 엘이디의 조도 및 안정성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

고파워 엘이디를 이용한 등기구{Diffusion light apparatus using POWER LED lamp}

본 발명은 파워엘이디를 이용한 등기구에 관한 것으로, 더 상세히는 엘이디가 구비된 PCB기판의 상부에 반사층과 소프트실리콘 계열의 보호코팅층 및 적층된 구조로서, 엘이디에 연결되는 골드와이어의 팽창과 수축에 의한 전류적 안정성이 떨어지는 것을 최소화함과 아울러 엘이디의 광속 및 안전성을 향상시키며, 그리고 메탈 PCB기판의 상하부에 방열층과 열흡수층을 구비하여 엘이디에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시키기 위한 엘이디를 이용한 등기구에 관한 것이다.

근자에 들어 고파워 엘이디(LED)를 이용한 등기구가 제공되는데, 이는 고파워 엘이디의 특성상 직진성이 뛰어나고 전력소모가 적으며, 충분한 조도를 얻을 수 있어 널리 사용되고 있는 실정이다.

이러한 고파워 엘이디는 조도의 직진성이 뛰어난 반면에 빛이 확산되지 않는 단점이 있었다. 일예로 등커버에 광확산 필름을 설치하는 방법을 채택하였다. 그러나 종래의 광확산필름은 재질의 특성상 열에 약해 수명이 짧은 단점이 있었다.

이를 해결하기 위해 종래의 엘이디를 이용한 등기구는 엘이디의 상부에 에폭시 수지를 적층하여 엘이디의 광확산 효과를 얻을 수 있었다. 이러한 에폭시 계열 수지는 엘이디의 표면에 적층,경화되는 과정에서 미세한 금이가는 현상이 발생되고, 이로 인해 일정시간 사용하다보면 칩과 수지사이에 황변(검게 그을리는 현상)이 생기게 되어 엘이디의 조도 및 수명이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엘이디를 이용한 등기구는 몸체와; 상기 몸체의 하부에 설치되는 메탈 PCB기판과, 이 메탈 PCB기판에 직병렬 연결되어 단일면광과 같은 빛을 조사하는 복수의 엘이디로 이루어진 엘이디모듈과; 상기 메탈 PCB기판의 저면에 설치되며, 상기 엘이디에서 발생된 발열을 냉각시키는 방열층과; 상기 메탈 PCB기판의 상부에 내열성 몰드 실리콘과 경화촉매제를 혼합,적층하여 상기 엘이디의 직진성을 향상시키는 반사코팅층과; 상기 반사코팅층의 상부에 내열성 몰드 실리콘과 형광제를 교반하여 청색 엘이디의 빛이 투과되면서 백색으로 변환되는 형광층과; 상기 몸체의 상부에 설치되며, 상기 엘이디 빛을 확산시키는 광확산렌즈로 구성된다.

따라서, 본 발명의 파워엘이디를 이용한 등기구는 엘이디가 구비된 PCB기판의 상부에 실리콘 계열의 반사코팅층가 적층되는 구조로서, PCB기판과 엘이디를 연결되는 골드와이어의 팽창과 수축에 의한 조도 및 안정성 효율이 떨어지는 것을 최소화함과 아울러 엘이디의 조도 및 안정성을 향상시킬 수 있는 것이다.

그리고 상기 메탈 PCB기판의 하부에 방열층과 열흡수층이 구비되어 엘이디에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 아래 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 설치된 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 반사코팅층을 보인 단면도이다.

도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 엘이디를 이용한 등기구는 가로등, 작업등 등의 등커버(10)에 설치되는 몸체(20)와, 이 몸체(20)의 하부에 엘이디모듈(30)이 구비되고, 상기 엘이디모듈(30)의 하부에 방열층(40)이 설치되며, 상기 엘이디모듈(30)의 상부에 반사코팅층(50)이 적층되고, 이 반사코팅층(50)의 상부에 형광층(60)이 적층되며, 이 형상층(60)의 상부에 확산층(100)이 도포되고, 상기 몸체에 설치되는 광확산렌즈(90)로 구성된다.

그리고, 상기 메탈 PCB기판(31)과 방열층(40) 사이에는 PCB기판(31)과 발열층에서 발생된 열을 흡수하여 상방향으로 배출시키는 제1열흡수층(70)으로 이루어진다.

또한, 상기 방열층(40)의 하부면에 설치되며, 이 방열층(40)의 열을 흡수하여 하방향으로 배출시키는 제2열흡수층(80)으로 이루어진다.

상기 제1,2열흡수층(70,80)은 우레탄, 실리콘, 열전도성 세락믹 재질로 혼합,적층하여 열을 흡수하여 배출시킬 수 있는 것이다.

상기 등커버(10)에는 일정간격을 두고 고정수단(110)에 의해 체결되는 복수의 체결공(11)이 형성된다.

상기 몸체(20)는 원 또는 사각형상으로 구비될 수 있으며, 상부에 복수의 고정공(24) 및 걸림턱(21)이 형성되고, 내부 중앙에 관통공(22)이 형성되며, 하부에 안착홈(23)으로 이루어진다.

상기 엘이디모듈(30)은 안착홈(23)에 결합되는 메탈 PCB기판(31)과, 이 메탈 PCB기판(31)에 직렬로 연결되는 복수의 엘이디(33)로 이루어진다.

상기 메탈 PCB기판(31)은 등커버(10)의 체결공(11)에 대응되게 결합공(32)이 형성되고, 상부 중앙부분에 엘이디(33)가 직렬 연결구조로 이루어지며, 상기 결합공(32)에 엘이디(33)의 어스 패턴이 연결된다. 이와 같이, 상기 메탈 PCB기판(31)의 결합공(32)에 고정수단(110)이 체결되면 이 자체가 상기 엘이디(33)의 어스선(Ground Wire) 기능을 갖는다.

그리고 상기 메탈 PCB기판(31)에는 복수의 골드와이어(34)이 엘이디(33)에 연결되는 구조로, 전원을 인가받아 골드와이어(34)에 의해 엘이디(33)가 발광되는 것이다.

상기 엘이디(33)는 고파워 발광소자로서 메탈 PCB기판(31)에 직렬 연결구조로 단일 광원구조를 갖는다. 여기서 단일면광 구조는 여러개의 고파워 엘이디(33)가 집중되어 하나의 빛처럼 조사되는 것이다.

상기 방열층(40)은 PCB기판(31)의 하부에 구비되며, 전기 및 열전도도가 우수한 금속재질로 만들어질 수 있다. 그리고 상기 방열층(40)은 열전도성이 우수한 열경화성수지, 자외선(UV) 경화성 수지 및 글래스 비드(Glass Bead)로 구비될 수 있는 것이다.

상기 반사코팅층(50)은 투명체로서 일반적인 내열성 몰드 실리콘(엘이디 인캡슐런트 계열 실리콘)과 경화제(촉매제)를 혼합하여 적층한다. 이와 같이 상기 반사코팅층(50)의 특성상 유연성이 부여됨에 따라 상기 PCB기판(31)과 엘이디(33) 사이에 연결된 골드와이어(34)의 수축과 팽창이 자연스럽게 이루어져 상기 골드와이어(34)에 의한 전류 안정성을 극대화할 수 있는 것이다.

도 2의 확대도에 보는 바와 같이, 상기 반사코팅층(50)은 엘이디(33)의 빛이 측면으로 조사되는 경우, 자체 특성상 반사율과 굴절률을 배가시켜 엘이디(33)의 조도가 향상되는 것이다.

상기 형광층(60)은 일반적인 내열성 몰드 실리콘과 형광제를 혼합,적층하여 청색 엘이디(33)의 빛이 투과되면서 백색으로 변환되는 것이다.

상기 광확산렌즈(90)는 몸체(20)의 걸림턱(21)에 안착되어 가장자리를 따라 접착용 실리콘을 도포하여 마감처리한다. 여기서 광확산렌즈(90)는 빛을 확산시키는 위한 것으로, 통상적인 구조로 구체적인 설명은 하지 않는다.

상기 확산층(100)은 4∼8 중량%의 돌가루와, 5∼15 중량%의 유리가루와, 70∼50중량%의 투명 실리콘과, 0∼50 중량%의 경화촉매제로 혼합하여 적층되게 구비할 수 있는 것이다. 상기 돌가루는 30∼100 마이크론으로 내부가 중공체 결정구조를 갖는다. 상기 유리가루는 2∼50 나노미터로 수직 결정구조를 갖는다. 상기 실리콘은 몰드(Mold)용 투명 실리콘으로 구비되는 것이 바람직하며, 일정 전류량에 의한 골드와이어의 수축 및 팽창에 대비해 유동성을 갖는 소프트 계열 실리콘으로 이루어진다. 상기 경화제는 아민류, 폴리아미드 등으로 구비될 수 있다. 이와 같이, 상기 엘이디(33)의 빛이 확산층(100)을 통과하면서 돌가루와 유리가루의 특성상 광확산 기능을 갖도록 함과 아울러 눈부심을 방지할 수 있는 것이다.

본 발명의 엘이디(33)를 이용한 등기구는 가로등, 작업등 등에 설치되는 구조로서, 이에 한정하지 않고 다양하게 적용될 수 있는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 목적과 동일한 범위 내에서 다양한 설계 변경을 시도할 수도 있을 것이나, 이러한 설계변경으로 인해 본 발명에서 전혀 예상치 못한 새로운 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 못할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 분해사시도,

도 2는 본 발명에 따른 엘이디를 이용한 등기구의 설치된 단면도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 등커버 20: 몸체

21: 걸림턱 22: 관통공

23: 안착홈 30: 엘이디모듈

33: 엘이디 34: 골드와이어

31: PCB기판 32: 결합공

40: 방열층 50: 반사코팅층

60: 형광층 70: 제1열흡수층

80: 제2열흡수층 90: 광확산렌즈

110: 고정수단

Claims (3)

1. 상부에 걸림턱(21)이 형성되고, 내부 중앙에 관통공(22)이 형성되며, 하부에 안착홈(23)으로 이루어진 몸체(20)와;

   상기 몸체(20)의 안착홈(23)에 설치되며 상기 몸체(20)의 고정공(24)에 대응되게 결합되도록 결합공(32)이 형성된 메탈 PCB기판(31)과, 상기 관통공(22)에 배치되며, 상기 메탈 PCB기판(31)에 직렬 연결되어 단일면광과 같은 빛을 조사하는 복수의 엘이디(33)와, 상기 메탈 PCB기판(31)에는 결합공(32)에 상기 엘이디(33)의 어스패턴을 형성하도록 이루어진 엘이디모듈(30)과;

   상기 메탈 PCB기판(31)의 저면에 설치되며, 상기 엘이디(33)에서 발생되는 발열을 냉각시키는 방열층(40)과;

   상기 메탈 PCB기판(31)의 상부에 내열성 몰드 실리콘과 경화제를 혼합, 적층하여 상기 엘이디(33)의 직진성을 향상시키는 반사코팅층(50)과;

   상기 반사코팅층(50)의 상부에 내열성 몰드 실리콘과 형광제를 도포하여 파란색 엘이디(33)의 빛이 투과되면서 백색으로 변환되는 형광층(60)과;

   상기 형광층(60)에 도포되어 상기 엘이디(33)의 빛을 확산시킴과 아울러 분부심을 방지하는 확산층(100)과;

   상기 몸체(20)의 걸림턱(21)에 설치되며, 상기 확산층(100)을 통과한 상기 엘이디(33) 빛을 확산시키는 광확산렌즈(90)로 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 메탈 PCB기판(31)과 방열층(40) 사이에는 PCB기판(31)과 방열층(40)에서 발생된 열을 흡수하여 상방향으로 배출시키는 제1열흡수층(70)이 더 포함된 것 을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 방열층(40)의 하부면에 설치되며, 이 방열층(40)의 열을 흡수하여 하방향으로 배출시키는 제2열흡수층(80)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 등기구.

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