KR100963070B1 - 엘이디 조명유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디를 이용한 조명유닛에 관한 것이다. 이 발명은 베이스판과, 상기 베이스판의 안쪽면에 절연패드를 매개로 절연되면서 서로 대향하게 설치되며, 일정간격으로 수평 또는 수직방향으로 연장된 연장전극부를 각각 구비한 제1,2전극판과, 상기 제1,2전극판의 연장전극부 사이에 평행하게 배치되고, 일정 간격으로 엘이디램프가 설치된 엘이디부착판 및, 일단이 상기 엘이디부착판의 엘이디램프 각각에 연결되고 타단이 상기 제1,2전극판의 연장전극부에 연결된 복수의 저항부를 포함한다. 이러한 본 발명은 엘이디램프에서 발생되는 열이 엘이디부착판, 베이스판 및 방열판을 차례로 거치면서 발열되므로 조명유닛의 고열현상을 방지할 수 있게 된다.

조명유닛, 엘이디, 전극판, 방열판

Description

엘이디 조명유닛{ILLUMINATION UNIT USING LED}

본 발명은 엘이디(LED;Light Emtting Diode)를 이용한 조명유닛에 관한 것으로, 특히 베이스기판에 방열판이 장착되어 엘이디에 의한 열을 외부로 방열하도록 한 엘이디 조명유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 조명유닛은 디스플레이(Display)에 광원을 제공하는 백라이트(Backlight)를 포함한 샤시(Chassis)로 이루어져 있다. 백라이트에 사용되는 광원은 고압램프, 형광램프, 엘이디램프 등이 있다. 상기 고압램프나 형광램프가 백라이트의 광원으로 주로 사용되었고, 최근에 엘이디램프가 경량이고 색재현성이 좋아서 많이 사용되고 있다. 다만, 엘이디램프는 형광램프에 비하여 온도가 높게 올라가는 단점을 지니고 있으므로 백라이트의 다양한 방열구조가 계속 연구되고 있는 실정이다.

종래의 엘이디 조명유닛은 일반적인 인쇄회로기판으로서 페놀이나 에폭시 인쇄회로기판을 사용하거나 열전도성을 높이기 위하여 알루미늄 등을 이용한 메탈PCB 를 사용하여 엘이디 조명램프를 제조하였는데, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스기판(100) 내부에 복수의 메탈PCB(102)가 배열되어 있고, 상기 메탈PCB(102) 상에 엘이디램프(104)가 장착되어 있다. 상기 엘이디램프(104)를 제외하고 상기 메탈PCB(102)는 방열시트(106)로 덮혀있다. 여기서, 방열시트(106)는 면방향으로 열전달에 효율적인 이방성 특성을 갖는 그라파이트 시트를 사용하도록 되어 있다.

그런데, 종래의 엘이디 조명유닛은 방열시트(106)를 사용 베이스기판(100)에 복수개 배치된 엘이디램프(104)에서 발생되는 열이 원활하게 방열되는데 한계가 있었다.

또한, 엘이디램프(104)가 메탈PCB(102)에 장착되고 별도의 방열판이 구비되어 있지 않기 때문에 엘이디램프(104)에서 발생되는 열이 메탈PCB(102)를 거쳐서 외부로 방열되기 어렵다. 이로 인하여 엘이디 조명유닛에 고열현상이 일어나는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 엘이디 조명유닛은 엘이디램프(104)가 장착되는 메탈PCB(102)와 방열시트(106)의 부품가격이 고가이므로 엘이디 조명유닛의 제조원가를 상승시키는 주원인이 되었다.

이에 본 발명의 목적은 상술한 종래 엘이디 조명유닛이 지닌 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엘이디램프에서 발생되는 열이 외부로 용이하게 방열되 어 조명유닛에 고열현상이 일어나는 것을 방지할 수 있도록 한 엘이디 조명유닛을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 엘이디램프를 방열하기 위한 부품의 가격을 줄여서 조명유닛의 제조원가를 대폭적으로 절감할 수 있도록 한 엘이디 조명유닛을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베이스판과, 상기 베이스판의 안쪽면에 절연패드를 매개로 절연되면서 서로 대향하게 설치되며, 일정간격으로 수평 또는 수직방향으로 연장된 연장전극부를 각각 구비한 제1,2전극판과, 상기 제1,2전극판의 연장전극 사이에 평행하게 배치되고, 일정 간격으로 엘이디램프가 설치된 엘이디부착판 및, 일단이 상기 엘이디부착판의 엘이디램프 각각에 연결되고 타단이 상기 제1,2전극판의 연장전극에 연결된 복수의 저항부를 포함한다.

상기 베이스판의 바깥쪽면에 일정간격으로 방열핀이 연장된 방열판을 더 포함되게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 엘이디부착판은 상기 베이스판과 직접 접촉되게 설치되게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제1,2전극판과 엘이디부착판은 구리 재질로 제작하고, 상기 방열판은 알루미늄 재질로 제작하는 것이 바람직하다.

상기 엘이디부착판은 고정구를 사용하여 상기 베이스판과 방열판을 동시에 결합하도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 엘이디 조명유닛에 의하면, 엘이디램프에서 발생되는 열이 엘이디부착판, 베이스판 및 방열판을 차례로 거치면서 발열되므로 조명유닛의 고열현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 베이스판 내부에 제1,2전극판 및 엘이디부착판을 수용되게 설치함으로써 외부 충격에도 엘이디램프가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

더욱이, 엘이디램프를 발광시키기 위하여 꼭 필요한 전압을 해당 저항부에서 조절할 수 있으므로 소비전력을 줄일 수 있고, 이로 인하여 과전류로 예방하여 엘이디램프의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

전체적인 구성은 엘이디램프와 동판이나 합금판재를 막대 형태로 가공한 전극부 및 몸체고정부와 상기의 구성품을 어레이하는 베이스와 발생되는 열을 방열하는 히트싱크로 이루어진다. 이때 히트싱크에 직접 어레이하면 베이스부가 생략되기도 하며 방열 효과가 좋은 베이스는 히트싱크를 생략하기도 한다.

막대 형태로 가공한 전극부 및 몸체 고정부는 열과 전기전도성이 좋은 동판이나 합금금속의 판재를 막대 형태로 가공하여 일측은 엘이디램프의 플러스 전극부와 연결되게 하며 다른 일측은 엘이디램프의 마이너스 전극부와 연결하며, 또 다른 일측은 엘이디 몸체를 고정하는 엘이디램프 몸체 고정부를 구성하여 엘이디램프의 플러스 전극부와 엘이디램프 몸체 고정부와 엘이디 램프의 마이너스 전극부를 교차로 어레이 한 것이다.

상기와 같이 가공한 엘이디램프의 플러스 전극부와 엘이디램프의 마이너스 전극부는 베이스에 부착하거나 히트싱크에 바로 부착한다.

부착시 열전도성 절연양면테이프나 전열성 절연 패드를 사이에 두고 접착제로 부착하여 엘이디램프에서 발생하는 열을 엘이디램프의 플러스 전극부와 엘이디램프의 마이너스 전극부의 넓고 두꺼운 체적을 이용하여 엘이디램프의 전극에서도 효과적으로 방열하게 하며, 엘이디램프 몸체 고정부 또한 엘이디램프 몸체와 엘이디램프 몸체 고정부를 열전도성 향상을 위하여 납땜을 하고 히트싱크나 베이스에 볼트 혹은 접착제를 이용하여 고정시킨다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명유닛의 사시도이고, 도 4는 도 3의 B-B선을 따라 절단한 단면도이다.

본 발명에 따른 엘이디 조명유닛은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스판(10)의 안쪽면에 설치되는 제1,2전극판(12,14), 엘이디부착판(16), 복수의 엘이디램프(18) 및 복수의 저항부(20)를 포함한다. 그리고, 상기 베이스판(10)의 바깥쪽면에 장착되는 방열판(30)을 더 포함한다.

상기 제1전극판(12)은 도 3의 기준으로 베이스판(10)의 안쪽면에 좌측에 배치되어 있고, 상기 제2전극판(14)은 베이스판(10)의 안쪽면에 우측에 배치되어 있다.

상기 제1,2전극판(12,14)은 상기 베이스판(10)의 안쪽면에 절연패드를 매개로 절연되면서 서로 대향하게 설치되고, 일정간격으로 수평 또는 수직방향으로 설치하며, 방열효과가 낮은 인쇄회로기판을 사용하지 않고 방열효과를 높이기 위하여 인쇄회로기판의 통상의 동박 두께보다 두꺼운 길이 방향의 판형으로 구성되어 연장된 연장전극부를 각각 구비하고 있다.

그리고, 상기 제1,2전극판(12,14)은 각각은 도 3을 기준으로 가로방향으로 복수의 연장전극부(12a,14a)을 구비하고 있고, 상기 연장전극부(12a,14a) 각각은 서로 교차되도록 되어 있다.

상기 제1전극판(12)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 전선(22)의 일단(22a)이 연결되어 있고, 상기 제2전극판(14)는 전선(22)의 타단(22b)이 연결되도록 되어 있다. 상기 제1,2전극판(12,14)은 전원단자가 되게 된다.여기서, 상기 제1,2전극판(12,14)과 연장전극부(12a,14a)는 절연패드(13,15)를 통하여 상기 베이스판(10)과 절연되도록 되어 있다.

여기서, 상기 제1,2전극판(12,14)은 서로 대향하게 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. 상기 제1,2전극판(12,14)과 연장전극부(12a,14a)는 전기전도성이 좋은 구리 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

상기 엘이디부착판(16)은 도 3을 기준으로 상기 제1전극판(12)의 연장전극 부(12a)와 상기 제2전극판(14)의 연장전극부(14a) 사이에 평행하게 복수개로 배치되어 있다. 상기 엘이디부착판(16)은 길이방향을 따라 일정간격으로 엘이디홀더(17)가 구비되어 있고, 상기 엘이디홀더(17)에 각각 엘이디램프(18)가 안착되도록 되어 있다.

그리고, 상기 엘이디부착판(16)은 복수의 고정구(19)인 보울트(19a)와 너트(19b)를 사용하여 상기 베이스판(10)과 방열판(30)을 동시에 결합하도록 되어 있다.

여기서, 엘이디부착판(16)은 상기 베이스판(10)과 별도의 절연부재없이 일체로 부착되도록 되어 있다. 그 이유는 상기 엘이디램프(18)에서 발생된 열이 상기 베이스판(10)과 방열판(30)을 거쳐서 외부로 빨리 방열되게 하기 위함이다.

상기 저항부(20)는 상기 제1,2전극판(12,14)과 엘이디램프(18) 사이에 복수개로 배치되어 연결되어 있다. 즉 상기 저항부(20)는 일단이 상기 엘이디부착판(16)의 엘이디램프(18) 각각에 연결되고, 타단이 상기 제1,2전극판(12,14)의 연장전극부(12a,14a)에 연결되어 있다. 그리고, 저항부(20)는 도 5에 도시된 바와 같이, 튜브(21)에 의해 감싸여져 있다.

여기서, 저항부(20)는 상기 엘이디램프(18) 각각을 발광시키기 위한 필요한 전압을 조정하는 기능을 한다.

상기 방열판(30)은 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이스판(10)의 바깥쪽면에 일체로 장착되어 있고, 일정간격을 두고 복수의 방열핀(30a)이 연장되어 있다.

여기서, 상기 방열판(30)은 열전도성이 좋은 알루미늄으로 제작하는 것이 바람직하다. 물론, 상기 베이스판(10)도 열전도성이 좋은 알루미늄으로 제작하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 엘이디 조명유닛에 의하면, 엘이디램프(18)에서 발생되는 발생되는 열이 엘이디부착판(16), 베이스판(10) 및 방열판(30)을 차례로 거치면서 발열되므로 조명유닛의 고열현상을 방지할 수 있고, 또한 엘이디램프(18)를 발광시키기 위하여 꼭 필요한 전압을 해당 저항부(20)에서 조절할 수 있으므로 소비전력을 줄일 수 있게 된다.

이와 같이, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 종래의 엘이디 조명유닛을 도시한 평면도,

도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명유닛의 사시도,

도 4는 도 3의 B-B선을 따라 절단한 단면도,

도 5는 도 3의 C부를 확대도시한 상세도,

도 6은 도 3과 반대방향에서 도시한 엘이디 조명유닛의 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 베이스판 12 : 제1전극판

12a : 연장전극부 13 : 절연패드

14 : 제2전극판 14a : 연장전극부

15 : 절연패드 16 : 엘이디부착판

17 : 엘이디홀더 18 : 엘이디램프

19 : 고정구 20 : 저항부

21 : 튜브 22 : 전선

30 : 방열판

Claims (6)

1. 베이스판(10)과,

   상기 베이스판(10)의 안쪽면에 절연패드(13,15)를 매개로 절연되면서 서로 대향하게 설치되며, 일정간격으로 수평 또는 수직방향으로 연장된 연장전극부(12a,14a)를 각각 구비한 제1,2전극판(12,14)과,

   상기 제1,2전극판(12,14)의 연장전극부(12a,14a) 사이에 평행하게 배치되고, 일정 간격으로 엘이디램프(18)가 설치된 엘이디부착판(16) 및,

   일단이 상기 엘이디부착판(16)의 엘이디램프(18) 각각에 연결되고 타단이 상기 제1,2전극판(12,14)의 연장전극부(12a,14a)에 연결된 복수의 저항부(20)를 포함하고,

   상기 베이스판(10)의 바깥쪽면에 일정간격으로 방열핀(30a)이 연장된 방열판(30)을 포함하며,

   상기 방열판(30)은 알루미늄 재질로 제작된 것이고,

   제1전극판(12)의 연장전극부(12a)와 제2전극판(14)의 연장전극부(14a)는 각각 서로 교차되도록 되어 있으며,

   상기 제1전극판(12)은 전선(22)의 일단(22a)이 연결되어 있고, 상기 제2전극판(14)은 전선(22)의 타단(22b)이 연결되어 상기 제1,2전극판(12,14)은 전원단자가 되는 구조이며,

   상기 엘이디부착판(16)은 길이방향을 따라 일정간격으로 엘이디홀더(17)가 구비되어 있고, 상기 엘이디홀더(17)에 각각 엘이디램프(18)가 안착되며,

   상기 엘이디부착판(16)은 복수의 고정구(19)인 보울트(19a)와 너트(19b)를 사용하여 상기 베이스판(10)과 방열판(30)을 동시에 결합하고,

   상기 저항부(20)는 상기 엘이디램프(18) 각각을 발광시키기 위한 필요한 전압을 조정하며,

   상기 저항부(20)는 튜브(21)에 의해 감싸여져 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명유닛.
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