KR101004206B1 - 일체형 발광다이오드 모듈 및 발광다이오드 램프등 - Google Patents

일체형 발광다이오드 모듈 및 발광다이오드 램프등 Download PDF

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Abstract

일체형 발광다이오드 모듈 및 발광다이오드 램프등이 개시된다. 본 발명의 일체형 발광다이오드 모듈 및 발광다이오드 램프등은, 복수의 발광다이오드가 실장되는 인쇄회로기판; 인쇄회로기판의 일측에 결합되는 히트싱크; 인쇄회로기판의 상측을 덮도록 히트싱크에 결합되며 발광다이오드에서 발광된 빛을 확산시키는 반사판; 반사판에 결합되는 조사 커버; 및 반사판과 조사 커버 사이에 마련되는 공간을 외부에 대해 밀폐시키도록 반사판과 조사 커버의 상호 접촉부위 영역에 구비되는 밀폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 내부로 물 또는 먼지 등이 유입되는 것을 차단하여 발광다이오드를 포함하는 내부 전장품들의 발광 효율 감소 및 수명 단축을 최소화할 수 있다.

Description

일체형 발광다이오드 모듈 및 발광다이오드 램프등{LED MODULE AND LED LAMP}
본 발명은, 일체형 발광다이오드 모듈 및 발광다이오드 램프등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내부로 물 또는 먼지 등이 유입되는 것을 차단하여 발광다이오드를 포함하는 내부 전장품들의 발광 효율 감소 및 수명 단축을 최소화할 수 있는 일체형 발광다이오드 모듈 및 발광다이오드 램프등에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드(LED)는 전력 에너지를 빛 에너지로 변환시키는 효율이 뛰어나기 때문에 조명을 위한 광원용으로 이용되고 있다. 또한, 그 적용 범위가 더욱 넓어져서 현재에는 LCD의 백라이트 모듈에도 활발히 적용되고 있는 상황이다.
발광다이오드 모듈은 통상적으로 LED와 LED로 구동전원을 공급하는 인쇄회로기판과 외관을 형성하는 케이스를 포함하고 있다.
한편, 이러한 발광다이오드 모듈을 채용한 램프등이 실외에 설치되는 경우, 비 또는 먼지 등이 발광다이오드 모듈 내부로 유입될 수 있으며, 이러한 경우 내부 전장품들의 수명이 단축되어 지며 심하게는 전장품에 쇼트가 발생할 수 있으므로 비 또는 먼지 등이 발광다이오드 모듈 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 발광다이오드 모듈의 방수 및 방진 설계 구조의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 내부로 물 또는 먼지 등이 유입되는 것을 차단하여 발광다이오드를 포함하는 내부 전장품들의 발광 효율 감소 및 수명 단축을 최소화할 수 있는 일체형 발광다이오드 모듈 및 발광다이오드 램프등을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 발광다이오드가 실장되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 일측에 결합되는 히트싱크; 상기 인쇄회로기판의 상측을 덮도록 상기 히트싱크에 결합되며 상기 발광다이오드에서 발광된 빛을 확산시키는 반사판; 상기 반사판에 결합되는 조사 커버; 및 상기 반사판과 상기 조사 커버 사이에 마련되는 공간을 외부에 대해 밀폐시키도록 상기 반사판과 상기 조사 커버의 상호 접촉부위 영역에 구비되는 밀폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 발광다이오드 모듈에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 반사판의 가장자리를 따라서 단차진 단차부가 형성되고, 상기 조사 커버의 가장자리는 상기 단차부에 안착될 수 있다.
상기 밀폐부는, 상기 반사판과 상기 조사 커버 사이의 접촉 부위 표면에 부착되는 실리콘 또는 고무일 수 있다.
상기 밀폐부는, 상기 단차부의 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 삽입홈; 및 상기 삽입홈에 삽입되는 패킹을 포함하며, 상기 반사판에 대해 상기 조사 커버를 결합할 경우, 상기 패킹은 상기 조사 커버의 하면에 의해 가압될 수 있다.
상기 반사판과 상기 조사 커버는 상호 간에 직접적으로 나사 결합될 수 있다.
상기 밀폐부는, 상기 단차부의 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 삽입홈; 상기 삽입홈에 삽입되는 패킹; 및 상기 조사 커버의 가장 자리 영역을 덮는 상태로 상기 반사판에 결합되는 커버 브래킷을 포함하며, 상기 반사판에 대해 상기 조사 커버 및 상기 커버 브래킷을 결합할 경우, 상기 커버 브래킷은 상기 조사 커버의 가장 자리를 가압하며, 상기 패킹은 상기 조사 커버의 하면에 의해 가압될 수 있다.
상기 히트싱크와 상기 반사판 사이의 접촉 부위에 마련되는 방수패킹을 더 포함할 수 있다.
상기 인쇄회로기판과 상기 히트싱크 사이에는 방열부가 개재될 수 있다.
상기 방열부는, 상기 인쇄회로기판에서 발생되는 열을 상기 히트싱크로 전달하기 위한 컴파운드일 수 있다.
본 발명은, 일체형 발광다이오드 모듈과 그의 일 측을 덮는 하우징을 포함하는 발광다이오드 램프등에 의해서 달성된다.
본 발명에 따르면, 내부로 물 또는 먼지 등이 유입되는 것을 차단하여 발광다이오드를 포함하는 내부 전장품들의 발광 효율 감소 및 수명 단축을 최소화할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈은, 복수의 발광다이오드(101)가 실장되는 인쇄회로기판(100)과, 인쇄회로기판(100)의 일측에 결합되는 히트싱크(110)와, 인쇄회로기판(100)의 상측을 덮도록 히트싱크(110)에 결합되며 발광다이오드(101)에서 발광된 빛을 확산시키는 반사판(120)과, 반사판(120)에 결합되는 조사 커버(130)를 포함한다.
한편, 외부로부터 반사판(120)과 조사 커버(130) 사이의 틈을 통해 조사 커버(130) 내측 공간으로 물 등의 액체 또는 먼지가 유입되면 액체 또는 먼지에 의해 상기 내측 공간은 다습해지거나 먼지가 쌓이게 되며, 이러한 상태의 영향을 받아 발광다이오드(101)의 발광 효율 및 전기적인 수명이 감소하고 인쇄회로기판(100)에 실장된 전장품들 또한 전기적인 수명이 감소하게 되며 심하게는 내부 전장품에 쇼트가 발생할 수 있게 된다.
이를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에서는, 반사판(120)과 조사 커버(130) 사이에 마련되는 내측 공간을 외부에 대해 밀폐시키도록 반사판(120)과 조사 커버(130)의 상호 접촉부위 영역에 구비되는 밀폐부(140)를 더 포함한다.
이러한 밀폐부(140)는 다양한 형태로 구현될 수 있으며 이하 본 발명의 다양한 실시예를 통해 좀 더 자세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예에서, 도 2에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(100)은 자체 발생열의 방열을 촉진하도록 메탈 PCB로 이루어지는데 구체적으로, 발광다이오드(101)가 실장되는 회로층(102)과, 회로층(102)의 저면에 도포되는 절연층(103)과, 절연층(103)의 저면에 부착되는 금속판(104)을 포함하여 순차적으로 구성된다.
즉, 회로층(102)의 발생열은 액상의 바니시 등으로 적용될 수 있는 절연층(103)을 통해 금속판(104)으로 전도되므로 회로층(102)의 방열 성능이 향상되어 진다.
아울러, 금속판(104)으로 전도된 열이 더욱 신속하게 히트싱크(110)로 전도되어 전술한 방열 효과를 더욱 증대시키도록, 금속판(104)과 히트싱크(110) 사이에는 별도의 방열부(105)가 개재된다.
이러한 방열부(105)는 고전도성을 가지는 컴파운드로 적용되며, 구체적인 일 예로 실리콘 그리스로 적용될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 컴파운드는 열전도성이 일정 이상 우수한 페이스트 상태로 적용될 수도 있다.
히트싱크(110)는 인쇄회로기판(100)의 발광다이오드(101)가 실장된 이면에 결합되는데, 본 실시예에서 히트싱크(110)와 인쇄회로기판(100)은 나사 결합된다.
히트싱크(110)는 발광다이오드(101)의 발광시에 인쇄회로기판(100)에서 발생되는 열을 신속하게 방열하기 위한 것으로서, 열전도성이 우수한 알루미늄 등으로 이루어질 수 있다.
반사판(120)은 인쇄회로기판(100)의 상측을 덮도록 히트싱크(110)에 결합되는데, 본 실시예에서 반사판(120)과 인쇄회로기판(100)은 나사 결합된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 반사판(120)은 발광다이오드(101)에서 발광된 빛을 확산시켜 조사하기 위해 마련되는 것으로서, 인쇄회로기판(100)과 결합된 상태에서 발광다이오드(101)가 노출되도록 발광다이오드(101)가 실장된 위치에 대응하는 위치에 복수의 발광다이오드 노출홀(121)이 형성되어 있다.
이러한 발광다이오드 노출홀(121)의 내면에는 실질적으로 발광다이오드(101)의 발광 빛을 확산시키기 위한 경사면(122)이 마련되어 있다. 덧붙여, 반사판(120)의 표면에는 발광다이오드(101)로부터 발광된 빛이 가능한 흡수되지 않으면서 최대한 반사되어 주위로 확산될 수 있도록 빛의 반사가 가능한 필름 또는 도료가 도포되거나 빛의 반사를 가능하게 하는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 반사판(120)에는 후술하는 조사 커버(130)와의 결합이 보다 용이하도록 가장자리를 따라서 단차진 단차부(123)가 형성된다.
본 실시예에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 외부로부터 반사판(120)과 히트싱크(110) 사이의 틈을 통해 물 등의 액체가 인쇄회로기판(100) 측으로 유입되는 것을 방지하도록, 히트싱크(110)와 반사판(120) 사이의 접촉 부위에는 방수패킹(150)이 더 구비된다. 여기서, 방수패킹(150)은 연성의 재질로서 링 형상으로 마련될 수 있다.
조사 커버(130)는 반사판(120)에 결합되어 외부에 대해 발광다이오드(101) 및 반사판(120)의 내측 공간을 밀폐시키기 위한 것으로서, 구체적으로 조사 커버(130)는 그 가장자리 단부가 반사판(120)의 단차부(123)에 안착되어 반사판(120)과 결합된다.
이러한 조사 커버(130)는 발광다이오드(101)에서 발광된 빛이 외부로 충분히 조사될 수 있도록 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직한데, 일 예로 강화유리, 유리, PC(PolyCarbonate), PMMA(PolyMethly MethAcrylate) 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 본 발명은 반사판(120)과 조사 커버(130) 사이에 마련되는 내측 공간을 외부에 대해 밀폐시키도록 반사판(120)과 조사 커버(130)의 상호 접촉부위 영역에 구비되는 밀폐부(140)를 더 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에서, 밀폐부(140)는 도 2에 도시한 바와 같이, 반사판(120)과 조사 커버(130) 사이의 접촉 부위 표면에 부착되는 실리콘 또는 고무로 적용된다. 여기서 실리콘과 고무는 스트링(string) 또는 링 형상으로 마련될 수 있다.
따라서, 외부로부터 반사판(120)과 조사 커버(130) 사이의 틈을 통해 조사 커버(130) 내측 공간으로 물 등의 액체 또는 먼지가 유입되어 상기 내측 공간이 다습해지거나 먼지가 쌓이게 되는 것을 방지하여 외부 요인에 의해 발광다이오드(101) 및 인쇄회로기판(100)에 실장된 다른 전장품들의 발광 효율 감소 및 전기적인 수명이 감소하는 것을 방지할 수 있으며 나아가서는 내부 전장품들에 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에서 인쇄회로기판(200), 발광다이오드(201), 히트싱크(210) 등은 전술한 제1 실시예에서 설명한 것과 동일하므로 이하 반복 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에서, 도 4에 도시한 바와 같이, 밀폐부(240)는, 반사판(220)에 형성된 단차부(223)의 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 삽입홈(241)과, 삽입홈(241)에 삽입되는 패킹(242)을 포함한다.
여기서, 패킹(242)은 일정 이상의 연성을 갖는 오링(O-ring) 등으로 적용될 수 있으며, 그 재질은 고무 또는 실리콘으로 이루어진다.
한편, 반사판(220)과 조사 커버(230)는 제1 실시예와 달리 상호 간에 직접적으로 나사 체결을 통해 결합되며, 나사 체결을 이용하여 반사판(220)에 대해 조사 커버(230)를 결합할 경우, 패킹(242)은 조사 커버(230)의 하면에 의해 가압되어 조사 커버(230)와 반사판(220) 사이의 미세 틈을 밀폐시키게 된다.
따라서, 외부로부터 반사판(220)과 조사 커버(230) 사이의 틈을 통해 조사 커버(230) 내측 공간으로 물 등의 액체 또는 먼지가 유입되어 상기 내측 공간이 다습해지거나 먼지가 쌓이게 되는 것을 방지하여 발광다이오드(201) 및 인쇄회로기판(200)에 실장된 다른 전장품들의 발광 효율 감소 및 전기적인 수명이 감소하는 것을 방지할 수 있으며 나아가서는 내부 전장품들에 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
덧붙여, 패킹(242)을 교체하고자 할 경우, 반사판(220)과 조사 커버(230) 간의 나사 결합을 손쉽게 분리한 후 새로운 패킹(242)으로 교체할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 단면도이다.
이하, 본 발명의 제3 실시예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제3 실시예에서 인쇄회로기판(300), 발광다이오드(301), 히트싱크(310) 등은 전술한 제1 실시예에서 설명한 것과 동일하므로 이하 반복 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제3 실시예에서, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 밀폐부(340)는, 반사판(320)에 형성된 단차부(323)의 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 삽입홈(341)과, 삽입홈(341)에 삽입되는 패킹(342)과, 조사 커버(330)의 가장 자리 영역을 덮는 상태로 반사판(320)에 결합되는 커버 브래킷(343)을 포함한다.
즉, 전술한 제2 실시예와 달리 반사판(320)과 조사 커버(330)는 상호 간에 직접적으로 나사 체결되지 않으며, 커버 브래킷(343)과 반사판(320)이 서로 간에 나사 체결된다.
이러한 구성을 통해, 반사판(320)에 대해 조사 커버(330) 및 커버 브래킷(343)을 결합할 경우, 커버 브래킷(343)은 조사 커버(330)의 가장 자리 영역을 가압하게 되며, 패킹(342)은 조사 커버(330)의 하면에 의해 가압되어 조사 커버(330)와 반사판(320) 사이의 미세 틈을 밀폐시키게 된다.
이상 본 발명의 다양한 실시예에 따른 일체형 발광다이오드 모듈을 설명하였는데, 이러한 일체형 발광다이오드 모듈은 그의 일측을 덮는 하우징(미도시)과 결합하여 발광다이오드 램프등(미도시)을 형성시킬 수 있다.
여기서, 하우징(미도시)은, 조사 커버(130,230,330)가 외부에 노출되도록 하며 반사판(120,220,320), 히트싱크(110,210,310), 인쇄회로기판(100,200,300)에 전기적으로 연결되는 와이어(미도시) 등은 외부에 노출되지 않도록 본 실시예들에 따른 일체형 발광다이오드 모듈의 일 측을 덮도록 구성된다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
100,200,300: 인쇄회로기판 102,202,302: 회로층
103,203,303: 절연층 104,204,304: 금속판
105,205,305: 방열부 110,210,310: 히트싱크
120,220,320: 반사판 123,223,323: 단차부
140,240,340: 밀폐부 241,341: 삽입홀
242,342: 패킹 343: 커브 브래킷
150: 방수패킹

Claims (11)

  1. 복수의 발광다이오드가 실장되는 회로층, 상기 회로층의 저면에 도포되는 절연층, 및 상기 절연층의 저면에 부착되는 금속판을 포함하는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 일측에 결합되는 히트싱크;
    상기 인쇄회로기판의 상측을 덮도록 상기 히트싱크에 결합되며 상기 발광다이오드에서 발광된 빛을 확산시키는 반사판;
    상기 반사판에 결합되는 조사 커버;
    상기 반사판과 상기 조사 커버 사이에 마련되는 공간을 외부에 대해 밀폐시키도록 상기 반사판과 상기 조사 커버의 상호 접촉부위 영역에 구비되는 밀폐부; 및
    상기 히트싱크와 상기 반사판 사이의 접촉 부위에 마련되는 방수패킹을 포함하며,
    상기 반사판의 가장자리를 따라서 단차진 단차부가 형성되고, 상기 조사 커버의 가장자리는 상기 단차부에 안착되는 것을 특징으로 하는 일체형 발광다이오드 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐부는,
    상기 반사판과 상기 조사 커버 사이의 접촉 부위 표면에 부착되는 실리콘 또는 고무인 것을 특징으로 하는 일체형 발광다이오드 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐부는,
    상기 단차부의 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 삽입홈; 및
    상기 삽입홈에 삽입되는 패킹을 포함하며,
    상기 반사판에 대해 상기 조사 커버를 결합할 경우, 상기 패킹은 상기 조사 커버의 하면에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 일체형 발광다이오드 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사판과 상기 조사 커버는 상호 간에 직접적으로 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 일체형 발광다이오드 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐부는,
    상기 단차부의 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 삽입홈;
    상기 삽입홈에 삽입되는 패킹; 및
    상기 조사 커버의 가장 자리 영역을 덮는 상태로 상기 반사판에 결합되는 커버 브래킷을 포함하며,
    상기 반사판에 대해 상기 조사 커버 및 상기 커버 브래킷을 결합할 경우, 상기 커버 브래킷은 상기 조사 커버의 가장 자리를 가압하며, 상기 패킹은 상기 조사 커버의 하면에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 일체형 발광다이오드 모듈.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판과 상기 히트싱크 사이에는 방열부가 개재되는 것을 특징으로 하는 일체형 발광다이오드 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방열부는, 상기 인쇄회로기판에서 발생되는 열을 상기 히트싱크로 전달하기 위한 컴파운드인 것을 특징으로 하는 일체형 발광다이오드 모듈.
  10. 제1,3,4,5,6,8,9항 중 어느 한 항의 일체형 발광다이오드 모듈과 그의 일 측을 덮는 하우징을 포함하는 발광다이오드 램프등.

  11. 삭제
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