KR101031563B1 - 내부 순환 공랭식 엘이디 투광기 바 및 엘이디 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 상면 및 대향되는 양 측면이 개방되어 있으며, 폐쇄된 양 측면의 내 측면을 따라 길이 방향으로 연장되는 지지부를 가지는 케이스와; 발광 소자가 배열되고 전원 케이블이 전기적으로 접속되며, 상기 케이스의 지지부 상면으로 안착되는 형태로 케이스 내부로 수용되는 발광 모듈; 상기 케이스의 개방된 양 측면에 결합되는 커버 부재를 포함하며, 상기 케이스는 상기 발광 모듈이 안착되는 상기 지지부 상부의 제 1 내부영역과, 상기 지지부 하부의 영역으로서 케이스의 폐쇄된 측면을 따라 길이 방향으로 연장되는 내부 공기순환홀인 제 2 내부영역으로 구분되고, 상기 커버 부재는 상기 제 2 내부영역과 연통되는 외부 공기순환홀이 구비되어 있으며 필요에 따라 케이스의 폐쇄된 측면으로 결합되는 사이드 결합 부재가 구비되어 있는 엘이디 모듈을 제안한다. 본 발명의 엘이디 모듈은 공기가 내부로 순환 가능하여 방열 효과를 극대화 할 수 있으며, 조립되었을 경우에 발광 소자 사이의 간격을 균일하게 배치할 수 있어서, 발광 소자로부터 발생하는 빛이 전 영역에 걸쳐서 균일하게 발산될 수 있고, 음영 발생을 방지할 수 있다.

Description

내부 순환 공랭식 엘이디 투광기 바 및 엘이디 모듈 {Internal Circulation Air-Cooled LED Light Projecting Bar and LED Module}

본 발명은 엘이디 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 공기가 내부로 순환 가능하여 방열 효과를 얻을 수 있고 발광 소자가 균일하게 장착됨으로써 빛의 균일성을 개선하여 음영 발생을 억제할 수 있는 엘이디 투광기 및 엘이디 모듈에 관한 것이다.

엘이디(LED)는 발광 소자, 즉 발광 다이오드(light-emitting diode)를 의미하며, 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입되는 소수 캐리어들의 재결합에 의하여 발광시키는 반도체 소자를 지칭한다. 즉, 엘이디는 전류가 인가되었을 때, 반도체의 p-n 접합 구조를 통하여 전기 발광이 가능한 소자로서, 고체 물질에서 일정하고 좁은 스펙트럼 범위의 빛을 방출할 수 있다.

현재까지 엘이디의 소재로는 발광 효율과 p-n 접합 제작의 용이성 등으로 인하여 비소화갈륨(GaAs), 인화갈륨(GaP), 갈륨-비소-인, 갈륨-알루미늄-비소, 인화인듐(InP) 등 3B 및 5B족인 2원소 또는 3원소 화합물 반도체가 일반적으로 사용되고 있으며, 사용되는 반도체 물질의 조성 및 조건에 따라 방출되는 빛의 색상이 달라질 수 있고, 가시광선 영역은 물론이고 자외선 영역 및/또는 적외선 영역 파장의 빛을 방출할 수 있다.

최근 들어, 이러한 발광 소자의 발광 효율이 높아짐에 따라 기존의 형광 램프를 대체하여 각종 조명 기기의 광원으로 사용되고 있는데, 발광 소자는 빛의 삼원색인 적, 녹, 청색을 이용하여 모든 색(full color)을 표현할 수 있다. 즉, 발광 소자는 종래의 광원과 비교하여 소형이고, 수명은 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다. 뿐만 아니라 고속응답이므로 자동차 계기의 표시소자, 액정표시장치(LCD)의 백-라이트와 같은 광통신용 광원 등 다양한 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치나 계신가의 카드 판독기 등에 널리 응용되고 있다.

발광 소자, 즉 엘이디를 광원으로 사용할 경우에 통상적으로 다수의 발광 다이오드 및 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)을 하나의 세트로 엘이디 모듈(LED module)의 형태로 사용되며, 이러한 엘이디 모듈이 다수 조립되는 형태로 광고판 및 각종 조명 장치에서 광원으로 점차 그 사용이 확산되고 있다. 일례로 도 1은 엘이디 모듈을 통하여 조립되어 광고판 및 각종 조명 장치에서 광원으로 기능하는데, 도 1은 종래 엘이디 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도시된 것과 같이, 종래 엘이디 모듈(10)은 내부에 수용공간이 형성되는 케이스(20)와, 일면에 다수의 발광 소자(32) 및 저항 등과 같은 주변 소자(34)가 고정, 배치되고, 타면에는 각종 소자를 회로를 통하여 연결하기 위한 패턴이 형성되며, 케이스(20)의 개방된 상면을 통하여 그 내부로 수용되는 PCB 기판(30)과, 상기 PCB 기판(30)의 타면에 형성된 패턴을 통하여 상기 다수의 발광 소자(32)로 구동 전원을 인가하는 전원 케이블(40)과, 최종적으로 조립된 엘이디 모듈을 조명 장치 등에 볼트 등으로 고정시킬 수 있도록 케이스(20)의 하단 측면에 외향 돌출되도록 구성되어 있는 브래킷(bracket, 50)을 구비하고 있다.

아울러, 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 PCB 기판(30)이 수용된 케이스(20)의 수용공간으로 실리콘 수지와 같은 봉지재가 충진되어 발광 소자(32) 및 PCB 기판(30)에 대한 방수 및 발광 소자(32)로부터 발생되는 빛을 흡수하여 모듈의 신뢰성을 확보한다. 이때, 양 측면으로 돌출되는 전원 케이블(40)이 PCB 기판(30)으로 용이하게 접속할 수 있도록, 케이스(20)의 양 측면은 개방되어 있으며, 이 개방된 양 측면의 단부를 통하여 전원케이블(40)이 관통하는 말단 캡(60)이 형성된다. 이를 위하여, 말단 캡(60)에는 전원케이블(40)이 관통할 수 있는 가이드 홀(62)이 구비되며, 말단 캡(60)의 단부에는 케이스(20)의 개방된 양 측면의 내측 단부와 체결될 수 있도록 홈(미도시)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 도 2에 도시된 것과 같이, 종래의 엘이디 모듈(10a, 10b)은 발광 소자(32)가 배열된 PCB 기판(Printed Circuit board, 30)이 내부에 수용되는 케이스(20)의 개방된 양 측면으로 전원 케이블(40)을 연장시키고, 이 연장된 전원 케이블(40)이 인접한 다른 엘이디 모듈의 기판에 접속되는 것을 반복함으로써, 엘이디 모듈(10a, 10b)이 연속적으로 일정한 간격을 두고 고정되어, 다수의 엘이디 모듈이 구현된 상태에서 광고용 간판 및 조명 장치 등으로 응용될 수 있다.

그렇지만, 이와 같은 종래의 엘이디 모듈(10)은 다음과 같은 문제점이 있다. 우선, 도시하지 외부의 전원과 전기적인 접속에 의하여 발광되는 엘이디(32)가 장착된 PCB 기판(30)이 내부에 수용되어 있는 케이스(20)의 상부는 전술한 것과 같이 봉지재로 충진되어 있고, 양 측면은 폐쇄되어 있을 뿐만 아니라, 개방된 양 측면으로도 결국 전원 케이블(60)을 접속하기 위하여 말단 캡(60)으로 막혀 있어서 전체적으로 폐쇄된 상태이다. 이에 따라, 지속적으로 발광되어야 하는 엘이디 소자의 특성상 발광 소자(32), 주변 소자(34)가 형성되어 있는 PCB 기판(30)에서 발생하는 열을 외부로 방출되지 못하여 발광 소자(32) 및 PCB 기판(30)의 불량을 야기할 수 있다.

즉, 최종적으로 조립된 종래의 엘이디 모듈(10)에서 발광 소자(32) 및 PCB 기판(30)이 수용되는 모듈 내부로는 외부의 상대적으로 차가운 공기가 유입되지 못하여 가열된 발광 소자의 열화로 인하여 전체 엘이디 모듈(10)을 교체할 수 밖에 없었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 엘이디 모듈의 케이스의 측면 등에 히트 파이프와 같은 방열 부재를 채택하는 방법이 모색되었으나, 별도의 소재를 부착하여야 하는 불편함과 함께 엘이디 모듈의 가격 상승을 초래하는 등의 문제점이 발생하게 된다.

아울러, 도 2에 도시된 것과 같이, 종래의 엘이디 모듈(10)이 다수 조립된 상태를 살펴보면, 발광 소자(32)가 전기적으로 접속된 PCB 기판(30)이 내부에 수용되는 케이스(20)로 이루어진 엘이디 모듈(10a)의 개방된 양 측면을 통하여 연장되는 전원케이블(40)을 통하여 인근의 다른 엘이디 모듈(10a)과 연결되기 때문에, 실제 발광 소자(32)가 일정한 간격으로 배치되는 엘이디 모듈로는 발광이 가능하지만(A 영역), 전원케이블(40)로만 구성되는 영역(B 영역)으로는 엘이디 모듈이 형성되지 않는다.

이에 따라, 종래와 같은 다수의 엘이디 모듈을 조립하게 되면, 발광 영역(A 영역)과 비-발광 영역(B)으로 구분되어, 발광 소자(32)로부터 발생하는 빛이 균일하게 방출되지 않을 뿐만 아니라, 전원케이블(40)로만 구성되는 영역(B)으로 음영이 발생하므로, 전체적인 발광 형태가 양호하지 못하다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 케이스(20) 및 그 내부에 수용되는 PCB 기판(30)의 크기를 크게 하는 방법이 있을 수 있으나, 조립 과정에서 케이스 및 PCB 기판(30)의 일부가 파손되거나 또는 불량인 경우에 전체 케이스(20) 및 PCB 기판(30)을 교체하여야 하고, 실제 엘이디 모듈이 조립되는 환경에서 유연하게 대처할 수 없는 문제점을 가지고 있다.

뿐만 아니라, 종래 엘이디 모듈에서 PCB 기판(30)을 수용하는 케이스(20)는 일반적으로 동일한 형태로 제작되기 때문에, 실제로 엘이디 모듈(10)을 간판 등에 응용하기 위해서는 크기와 형태가 상이한 다수의 케이스(20)를 준비하여야 하는 불편함이 존재한다. 또한, 광고용 간판 등에 엘이디 모듈을 구현하기 위해서 엘이디 모듈과 모듈 사이를 연결하는 전원케이블(40)을 조립, 고정시켜야 하는데, 이를 위해서는 우선 말단 캡(60)에 형성된 가이드 홀(62)로 전원케이블(40)을 강제적으로 인입시키고, 전원케이블(40)이 인입된 말단 캡(60)을 케이스의 개방된 양측 단부로 결합시킨 뒤에, 전원케이블(40)의 끝단을 PCB 기판(30)에 형성된 패턴을 통하여 전기적으로 접속시킨다.

하지만, 만약 전원케이블(40)을 교체할 필요가 있는 경우, 케이스(20)의 개방된 양측 단부로부터 말단 캡(60)을 분리시키고, 교체 대상이 전원케이블(40)이 관통하고 있는 캡(60)을 전부 교체하거나 또는 다시 가이드 홀(62)을 통하여 연통된 전원케이블(40)을 다시 강제로 떼어내고, 다시 새로운 전원케이블(40)을 가이드 홀(62)로 관통시킨 뒤에 PCB 기판(30)에 형성된 패턴으로 납땜 작업을 반복하여야 하는 수리(repair) 작업에서의 번거로움을 해소할 수 없는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 발광 소자가 수용되는 내부 영역으로 외부의 공기가 순환할 수 있도록 구성함으로써 발광 소자 및 PCB 기판의 온도 상승으로 인하여 해당 부품의 불량을 해소하고, 이러한 부품 소자의 불량으로 인하여 전체 엘이디 모듈을 교체할 필요가 없는 엘이디 모듈을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 엘이디 모듈을 연속적으로 연결하더라도 발광 소자가 일정한 간격으로 형성되어 발광함으로써 빛이 전 영역에 걸쳐 균일하게 발광될 수 있도록 하는 동시에 음영 발생을 억제할 수 있는 엘이디 모듈을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 실제 엘이디 모듈이 장착되는 상황에 맞추어 그 크기 및 형태 등을 용이하게 변경시킬 수 있도록 조립 및 분해가 용이한 엘이디 모듈을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 후술하는 발명의 구성 및 첨부하는 도면을 통해서 더욱 분명해질 것이다.

상기 목적을 갖는 본 발명에 따르면, 상면 및 대향되는 양 측면이 개방되어 있으며, 폐쇄된 양 측면의 내 측면을 따라 길이 방향으로 연장되는 지지부를 가지는 케이스와; 발광 소자가 배열되고 전원 케이블이 전기적으로 접속되며, 상기 케이스의 지지부 상면으로 안착되는 형태로 케이스 내부로 수용되는 발광 모듈과; 상기 케이스의 개방된 양 측면에 결합되며 인접한 엘이디 모듈과 탈착 가능하게 체결되는 커버 부재와; 상기 전원 케이블이 상기 케이스의 폐쇄된 측면에 형성된 개방부를 통하여 외측으로 연장될 수 있도록, 상기 개방부를 통하여 상기 케이스의 폐쇄된 측면으로 결합하는 사이드 결합 부재를 포함하며, 상기 케이스는 상기 발광 모듈이 안착되는 상기 지지부 상부의 제 1 내부영역과, 상기 지지부 하부의 영역으로서 케이스의 폐쇄된 측면을 따라 길이 방향으로 연장되는 내부 공기순환홀인 제 2 내부영역으로 구분되고, 상기 커버 부재는 상기 제 2 내부영역과 연통되는 외부 공기순환홀이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈을 제공한다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 케이스와 상기 커버 부재 사이에 개재되어 있는 방수 부재를 더욱 포함하며, 상기 케이스의 개방된 양측 단면은 굴곡진 형상의 방열부를 형성하고, 상기 케이스는 상기 전원 케이블과 상기 발광 모듈을 전기적으로 연결하기 위한 컨트롤 모듈이 수용되는 제 3 내부영역을 더욱 포함하고, 상기 방수 부재는 상기 내부 공기순환홀 및 상기 외부 공기순환홀과 연통 가능한 중간 공기순환홀을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 커버 부재는 상기 케이스의 개방된 일 측면에 형성되는 제 1 커버와, 상기 케이스의 개방된 타 측면에 형성되는 제 2 커버가 끼워 맞춤 형태로 탈착 가능하게 형성된다.

이때, 상기 사이드 결합 부재는 상기 케이스의 폐쇄된 측면의 하단으로 결합되며 상기 전원 케이블이 안착되는 제 1 와이어 연결부를 갖는 사이드 커버와, 상기 케이스의 폐쇄된 측면의 상단에 결합되며 상기 제 1 와이어 연결부와 형합하는 제 2 와이어 연결부를 갖는 사이드 캡을 포함한다.

특히, 상기 사이드 커버와 상기 사이드 캡은 각각 상기 케이스의 폐쇄된 측면의 내주면으로 끼워질 수 있도록 외측으로 연장되는 제 1 고정단과 제 2 고정단을 구비한다.

본 발명에서는 발광 소자가 장착된 기판이 수용되는 내부 영역으로 외부의 공기가 순환할 수 있도록 구성된 엘이디 소자를 제안하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 엘이디 모듈은 별도로 히트 파이프와 같은 방열부재를 설치하지 않고서도 외부의 차가운 공기가 발광 소자가 수용되어 있는 케이스 케이스로 순환할 수 있어서, 발광 소자 및 기판의 온도 상승으로 인한 해당 부품의 열화(劣化)라든가 불량을 억제할 수 있고, 이러한 부품 소자의 불량에 의하여 전체 엘이디 모듈을 교체하여야 하는 불편함을 해소하였다.

아울러, 본 발명에서는 다수의 발광 소자가 형성된 PCB가 내부에 안착, 수용되는 케이스의 폐쇄된 측면을 통하여 PCB에 전기적으로 접속하고 있는 전원 케이블이 외측으로 연장할 수 있도록 구성하는 한편, 개방된 양 측면으로 각각 끼워 맞춤 형태로 탈착 가능한 커버 부재를 구성하였다.

따라서 PCB에 접속된 전원 케이블은 PCB를 수용하는 케이스의 개방된 측면으로 연장되지 않고, 케이스의 개방된 양 측면으로 바로 다수의 발광 소자가 배치되어 있는 제 2의 엘이디 모듈이 연결될 수 있으므로, 엘이디 모듈 조립체에서 발광 소자 사이의 간격을 균일하게 배치할 수 있다.

이에 따라, 엘이디 소자로부터 생성된 빛이 엘이디 모듈 조립체 전 영역에 걸쳐서 균일하게 방출될 수 있을 뿐만 아니라 종래 전원 케이블로 연결되었던 엘이디 모듈 사이의 영역에서 음영이 생성되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 엘이디 모듈의 개방된 양 측면에 서로 끼워 맞춰지는 말단 캡을 형성함으로써, 각각의 엘이디 모듈의 크기와 무관하게 각각의 엘이디 모듈이 결합될 수 있기 때문에 조립이 용이할 뿐만 아니라 엘이디 모듈을 자유롭게 배치할 수 있다.

결국, 본 발명에서는 엘이디 모듈이 사용되는 조명 장치나 간판 등의 형태나 필요에 따라 엘이디 모듈의 형태, 크기, 길이를 용이하게 변경시킬 수 있기 때문에, 다양한 형태의 엘이디 모듈을 용이하게 조립할 수 있게 되었다. 이에 따라, 라이트 패널, 조명, 형광 등 사용자가 원하는 응용 형태에 맞추어 엘이디 모듈을 조립, 완성할 수 있으며, 다수의 엘이디 모듈을 또한 쉽게 구현할 수 있다.

뿐만 아니라, 엘이디 모듈의 폐쇄된 측면으로 서로 형합하여 와이어가 관통할 수 있는 사이드 결합 부재를 형성함으로써, 엘이디 모듈의 조립 과정에서 와이어의 조립 및 고정이 용이하게 된다.

도 1은 종래의 엘이디 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 와이어에 의하여 종래의 엘이디 모듈이 연결된 상태를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘이디 모듈을 이루는 구성 부품 사이의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘이디 모듈이 전체적으로 조립된 상태를 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘이디 모듈을 이루는 케이스의 개방된 측면에 결합되는 제 1 커버로 전원 케이블이 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘이디 모듈의 발광 소자가 내부에 장착된 케이스의 개방된 측면으로 방수 부재 및 제 1 커버가 결합되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘이디 모듈을 개략적으로 도시한 도 4의 Ⅶ-Ⅶ 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘이디 모듈을 이루는 구성 부품 사이의 결합 관계를 도시한 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘이디 모듈이 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘이디 모듈을 개략적으로 도시한 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘이디 모듈이 결합된 엘이디 모듈 조립체를 개략적으로 도시한 측면도이다.

본 발명자들은 전술한 종래 엘이디 모듈이 가지는 문제점을 인식하고, 그에 대한 해결책을 연구하여 본 발명을 완성하였다. 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

우선, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘이디 모듈을 이루는 구성 부품 사이의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘이디 모듈이 전체적으로 조립된 상태를 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘이디 모듈의 발광 소자가 내부에 장착된 케이스의 개방된 측면으로 방수 부재 및 제 1 커버가 결합되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다. 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(100)은 후술하는 것과 같이 발광 소자 등이 내부에 수용되는 케이스의 빈 영역과 연통되어 있는 커버 부재(160, 170)를 통하여 외부의 공기가 케이스 내부로 순환할 수 있도록 구성되어 지속적인 발광에 대하여 방열 효과를 극대화할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따라, 예를 들어 엘이디 투광기(LED light projector)로서 사용되는 엘이디 모듈(100)은 이른바 '라인형(line type)'의 엘이디 모듈로서, 상면 및 대향하는 양 측면이 개방되어 있는 케이스(110)와, 상기 케이스(100)의 개방된 상면을 통하여 케이스(100)의 내부로 수용되는 발광 모듈(120)과, 상기 발광 모듈(120)에서의 발광 등을 제어하기 위한 컨트롤 모듈(130)과, 외부의 전원 및/또는 다른 엘이디 모듈과 전기적으로 연결되며 상기 컨트롤 모듈(130)을 통하여 상기 발광 모듈(120)과 전기적으로 접속되는 전원 케이블(150)과, 상기 케이스(100)의 개방된 양 측면으로 결합되며 외부의 공기가 상기 케이스(100)의 내부로 순환할 수 있도록 구성되어 있는 커버 부재(160, 170)를 포함하고 있다.

상기 케이스(100)는 방열 효과가 양호한 알루미늄과 같은 금속 재질로서, 예를 들어 압출 성형의 방법으로 제작될 수 있는데, 길이 방향으로 길게 연장되어 대략 긴 육면체의 형상을 갖는다. 이때, 상기 케이스(100)는 그 내부에 발광 모듈(120) 및 컨트롤 모듈(130)을 수용할 수 있도록 상면이 개방되어 있으며, 커버 부재(160, 170)가 각각 대향되는 양 측면으로 결합할 수 있도록 대향되는 양 측면(111, 이하, 본 명세서에서'개방 측면'이라고 명시하는 경우가 있다)이 개방되어 있으며, 이 개방 측면(111)에 인접하는 대향되는 양 측면(112, 이하, 본 명세서에 '폐쇄 측면'이라고 명시하는 경우가 있다)은 폐쇄되어 있다.

바람직한 태양에 따르면 폐쇄 측면(112)을 개방 측면(111)으로부터 바라보았을 때 그 단면은 다수의 굴곡진 형상을 가지도록 하여, 외부 공기와의 접촉 면적을 극대화하여 방열 효과를 얻을 수 있도록 방열부(113)를 이루고 있다. 이와 함께, 본 실시예에 따르면, 케이스(110)의 개방 측면(111)과 폐쇄 측면(112)이 접하는 부분, 즉 개방 측면(111)의 외측 단부에는 폐쇄 측면(112)의 길이 방향을 따라 홈(113b)이 형성되어 있는데, 이 홈(113b)을 따라 나사, 볼트 등의 체결 수단이 관통할 수 있다. 이에 따라, 커버 부재(160, 170) 및 방수 부재(180)가 케이스(110)의 개방 측면(111)을 통하여 결합될 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(100)을 이루는 케이스(110)의 대향되는 폐쇄 측면(112) 중에서 어느 하나의 일 측면의 내주면으로는 케이스(110) 내부를 향하여 돌출되어 있는 일종의 받침 부재로서의 지지부(서포터, 114)가 폐쇄 측면(112)을 따라, 즉 케이스(110)의 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 아울러, 케이스(110)의 폐쇄 측면(112) 중 지지부(114)가 돌출, 형성되어 있지 않은 대향되는 폐쇄 측면(112) 내주면으로는 홈(groove) 구조의 컨트롤 장착부(116)를 형성하여 케이스(110)의 길이 방향, 즉 폐쇄 측면(112)을 따라 길게 연장되어 있다.

이때, 발광 모듈(120)은 상기 지지부(114) 상면으로 안착되는 형태로 케이스(110)의 내부에 수용되고, 컨트롤 모듈(130)은 폐쇄 측면(112) 중에서 지지부(114)가 돌출 형성되지 않은 반대 측면의 내주면에 형성된 채널 구조의 홈을 통하여 케이스(110)의 길이 방향을 따라 슬라이딩되는 형태로 케이스(110)의 내부로 끼워진다. 이에 따라, 본 실시예에 따르면 케이스(110)의 내부 공간은 크게 발광 모듈(120)이 수용되는 지지부(114) 상면의 제 1 내부영역(117a), 지지부(114) 하부 공간으로서 케이스(110)의 길이 방향을 따라 중공된 형태인 제 2 내부영역(117b), 지지부(114)의 돌출된 측단의 외주면과 컨트롤 장착부(116) 사이의 공간으로서 컨트롤 모듈(130)이 끼워지는 제 3 내부영역(117c)로 구획될 수 있다.

아울러, 본 실시예에 따르면 내부에 발광 모듈(120), 컨트롤 모듈(130)이 수용되고 아울러 전원 케이블(150)이 접속된 상태에서 발광 모듈(120)로부터 발생하는 빛을 적절한 영역으로 투과시키는 한편, 발광 모듈(120) 및 컨트롤 모듈(130)을 외부의 자극으로부터 보호할 수 있도록, 투명 재질의 윈도우(190)가 케이스(110)의 개방된 상부로 장착된다. 이를 위해서, 케이스(110)의 상단은 그 외측과 비교해서대략 윈도우(190)의 높이만큼 단차가 형성되어 윈도우(190)가 케이스(110)의 상단으로 배치되는 윈도우 장착부(118)가 케이스(110)의 길이 방향으로 연장된다. 윈도우 장착부(118)의 상면이나 또는 이에 대응되는 윈도우(190)의 하단 측면으로 접착제를 도포하는 방법으로 윈도우(190)가 케이스(110) 상부의 윈도우 장착부(118)로 견고하게 장착될 수 있다.

한편, 수용공간이 구비되어 있는 케이스(110)의 내부로 발광 소자로서의 엘이디 소자 등이 장착되어 있는 발광 모듈(120)이 지지부(114) 상면으로 안착되는 방법으로, 케이스(110)의 제 1 내부영역(117a)으로 수용된다. 본 실시예에 따른 발광 모듈(120)은 소정의 패턴이 형성되어 있는 인쇄회로기판 형태의 발광 기판(122)과, 발광 기판(122)의 전기적 접속을 위한 단자(124, 126)와, 발광 기판(122)에 형성된 소정의 패턴을 따라 라인 형태로 배열된 다수의 발광 소자(128)로 구성된다. 도면에서는 2개의 발광 기판(122)으로 도시하였으나, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(100)이 설치되는 환경에 따라 하나의 발광 기판 또는 3개 이상의 발광 기판으로 구성될 수 있다. 아울러, 도면으로 표시하지는 않았지만, 발광 기판(122)에는 후술한 컨트롤 모듈(130)과 발광 소자(128)에 전기적으로 연결되는 저항이라든가 콘덴서와 같은 주변소자가 장착된다. 본 실시예에 따른 발광 모듈(120)을 이루는 발광 소자(128) 및 주변 소자는 표면실장기술(SMT)을 이용하여 발광 기판(122)으로 장착될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면 발광 모듈(120)을 구동시키거나 그 작동을 제어하기 위한 컨트롤 모듈(130)이 케이스(110)의 폐쇄 측면(112)의 내주벽에 형성된 컨트롤 장착부(116)를 통하여 케이스(110) 내부의 제 3 내부영역(117c)으로 미끄러지듯이 탈착 가능한 형태로 수용된다. 본 실시예에 따른 컨트롤 모듈(130)은 크게 2개의 기판(131, 132)로 구성되어 있는 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것이고 그 개수는 예를 들어 전술한 발광 기판(122)의 수에 따라 달라질 수 있다. 이들 컨트롤 기판(131, 132)에는 각각 저항, 콘덴서, 코일 등의 소자(134a, 134b)가 각각 장착되어 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(100)로 안정적인 전류가 공급될 수 있도록 구성되는 한편, 전술한 발광 모듈(120) 및 후술하는 전원케이블(150)의 전기적 접속을 위한 단자(136a, 136b, 136c)가 또한 형성되어 있다.

특히, 본 실시예에 따르면 발광 모듈(120)과 컨트롤 모듈(130) 사이의 전기적인 접속을 위하여 데이터 라인(140)이 구비된다. 본 실시예에 따르면 이 데이터 라인은 2개의 데이터 라인(141, 142)로 구성될 수 있는데, 입력 데이터 라인(141)의 일단(144a)은 컨트롤 기판(131)의 입력 접속 단자(136b)와 연결되고, 타단(144b)은 2개의 발광 기판 중 한 발광 기판의 일 끝단에 형성된 접속 단자(126)와 접속하고 있다. 한편, 출력 데이터 라인(142)의 일단(146a)은 컨트롤 기판(131)의 출력 접속 단자(136c)와 접속되고 타단(146b)은 다른 발광 기판의 일 끝단에 형성된 접속 단자(124)와 접속하고 있다. 컨트롤 기판(131)에 형성된 접속 단자 중에서 다른 접속 단자(136a)는 후술하는 전원케이블(150)이 접속하는 외부 접속 단자로 기능한다. 이러한 방법으로 컨트롤 모듈(130)과 발광 모듈(120)이 전기적으로 접속됨으로써 컨트롤 모듈(130)에 의한 발광 모듈(120)의 구동 및 제어가 가능하다.

또한, 본 실시예에 따르면 외부의 전원 및/또는 별개의 엘이디 모듈과 전기적으로 접속되어 있는 전원 케이블(150)이 커버 부재(160, 170)를 경유하여 컨트롤 모듈(130)과 전기적으로 연결된다. 이 전원케이블(150)은 도시된 것과 같이 중앙의 도선(152)이 연장된 형태로서 그 중 일부 영역은 절연 수지와 같은 절연체(154)로 피복되어 있다.

이 전원 케이블(150)은 예를 들어 제 1 커버(160)를 관통하는 방법으로 엘이디 모듈(100)의 외부에서부터 케이스(110)의 내부로 인입될 수 있는데, 이에 대해서 첨부하는 도 5를 참조해서 간략하게 설명한다. 도시된 것과 같이, 제 1 커버(160)의 하부에는 전원 케이블(150)이 관통할 수 있는 하나 이상의 삽입홀(166a, 166b)이 형성되어 있어서, 전원 케이블(150)이 제 1 커버(160)를 통하여 케이스(110)의 내부로 인입된다. 이때, 전원 케이블(150)이 안정적으로 조립, 배치될 수 있도록 전원 케이블(150)의 절연체(154)로 피복된 부분으로 소정의 홈을 구비한 일종의 너트부(156)가 형성되고, 이 너트부(156)가 제 1 커버(160)의 하단에 형성되는 2개의 삽입홀(166) 중에서 상대적으로 직경이 큰 제 1 삽입홀(166a)의 내주면으로 끼워진다. 이를 위해서 제 1 삽입홀(166a)의 내주면에는 너트부(156)에 대응되는 소정의 홈이 형성될 수 있다.

한편, 너트부(156)로부터 케이스(110)의 내부로 연장되는 도선(152)은 제 2 삽입홀(166a)을 통과하여 케이스(110)의 내부로 인입되는데, 이와 같이 케이스(110)의 내부로 인입된 전원 케이블(150)의 일 끝단은 컨트롤 모듈(130)을 이루는 제 1 컨트롤 기판(131)에 형성된 외부 접속 단자(136a)로 접속된다. 이에 따라, 외부의 전원 공급부로부터 제공된 전원은 전원 케이블(150)에서 컨트롤 모듈(130)로 전달되고 이어서 발광 모듈(120)로 인가됨으로써, 발광 기판(122) 상에 소정 패턴을 따라 접속된 발광 소자(128)의 점등이 가능해진다. 본 실시예에 따른, 엘이디 모듈(100)에 의하여 발광되는 광원의 종류에 따라 전원 케이블(150)의 개수가 달라질 수 있는데, 예를 들어 단색 칼라를 구현하는 경우에는 2개의 전원 케이블(140)이 사용될 수 있으며, 레드(R), 블루(B), 그린(G)의 3색 칼라를 구현하는 경우에는 4개의 전원 케이블(140)이 사용될 수 있다.

아울러, 본 실시예에서는 케이스(110) 내부로 수용되는 발광 모듈(120) 및 컨트롤 모듈(130)을 외부와 밀폐하는 동시에, 케이스(110) 내부로 외부의 공기가 유입될 수 있는 구조의 커버 부재(160, 170)가 케이스(110)의 개방 측면(111)으로 결합된다. 이때, 케이스(110)의 대향되는 개방 측면(111) 중에서 제 1 개방 측면으로 결합되는 제 1 커버(160)는 케이스와 결합할 수 있도록 바람직하게는 다수의 체결홈 또는 체결홀(162)이 구비되는 한편, 하단에는 바람직하게는 다수의 공기순환홀(외부 공기순환홀, 164)이 형성된다. 마찬가지로 케이스(110)의 대향되는 개방 측면(111) 중에 제 2 개방 측면으로 결합되는 제 2 커버(170) 역시 다수의 체결홀 또는 체결홈(172)과, 일측 하단의 다수의 공기순환홀(174)이 형성되어 있다.

또한, 본 실시예에 따르면 커버 부재(160, 170)와 케이스(110)의 개방 측면 사이로 고무(rubber) 재질, 바람직하게는 고무 성분이 포함되어 있는 합성수지 재질의 쿠션(cushion) 재질로 제작될 수 있는 방수 부재(180)가 개재되는데, 이 방수 부재(180)의 일측 하단으로 중간 공기순환홀(182)이 형성되어 있으며, 예를 들어 제 1 커버(160)에 형성된 다수의 체결홈(162)과 연통되는 다수의 체결홈(184)과, 전원 케이블(150)이 통과할 수 있는 관통부(186)를 포함한다(도 6 참조). 이러한 방수 부재(180)의 결합을 통하여 케이스(100) 내부에 수용되는 발광 모듈(120) 및 구동 모듈(130)로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따르면 외부 공기순환홀(162, 172)이 형성되어 있는 커버 부재(160, 170)와 중간 공기순환홀(182)이 형성되어 있는 방수 부재(180)를 통하여 발광 모듈(120) 및 컨트롤 모듈(130)을 외부의 영향으로부터 차단하여 밀폐시키는 동시에 케이스(110)의 내부로 외부의 공기를 유입, 순환하도록 하여 발광 모듈(120) 및/또는 컨트롤 모듈(130)이 지속적인 전기적 접속이나 발광으로 인한 고온 환경에서 소자의 불량이나 열화로 인한 문제점을 해결할 수 있는데, 이에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조해서 설명한다.

전술한 것처럼, 발광 소자(128)가 실장된 발광 기판(122)이 케이스(110)의 개방된 상단을 통하여 지지부(114) 상부로 안착되는 방법으로 발광 모듈(120)은 케이스(110)의 제 1 내부영역(117a)으로 수용되고, 한편 컨트롤 모듈(130)은 케이스(110)의 폐쇄 측면의 내주벽에 형성된 컨트롤 장착부(116)를 통하여 슬라이딩되어 케이스(110)의 제 3 내부영역(117c)으로 수용된다. 아울러, 케이스(110)의 상단으로 윈도우(190)가 안착된 상태에서 우선 방수 부재(180)가 케이스(110)의 개방된 측면의 외주면으로 밀착되고, 이어서 제 1 커버(160)가 방수 부재(180)의 외측에서 나사와 같은 체결수단을 통하여 결합한다. 이때, 제 1 커버(160)와 방수 부재(180)는 체결홈/체결홀(162, 184)영역을 제외한다면, 발광 모듈(120)이 수용되는 제 1 내부영역(117a)에 대응되는 영역과 컨트롤 모듈(130)이 수용되는 제 3 내부영역(117c)에 대응되는 영역은 완전히 밀폐되어 있기 때문에, 이들 모듈(120, 130)로 수분이 침투하는 것을 방지하여 방수 기능을 발휘한다.

이에 반하여, 케이스(110)의 지지부(114) 하단에 형성되는 내부 공기순환홀로서의 제 2 내부영역(117b) 영역에 대응되는 제 1 커버(160)와 방수 부재(180)의 하단에는 각각 다수의 외부 공기순환홀(164) 및 중간 공기순환홀(182)이 형성되어 있다. 다시 말하면, 케이스(110)의 수용 공간 중에서 아무런 부품이 수용되지 않은 제 2 내부영역(117b)에 연통하여, 케이스(110)의 개방 측면(111)으로 밀착, 결합되는 방수 부재(180)의 중간 공기순환홀(182) 및 제 1 커버(160)의 외부 공기순환홀(164)이 형성되어 있다. 이에 따라, 외부의 공기는 외부 공기순환홀(164) 및 중간 공기순환홀(182)을 관통하여 케이스(110)의 제 2 내부영역(117b)으로 유입되는 한편, 케이스(110)의 대향되는 개방 측면에 형성되어 있는 제 2 커버(170)의 외부 공기순환홀(174)로 빠져나가는 방법으로 순환될 수 있다. 따라서 본 실시예에 따르면 케이스(110)의 폐쇄 측면(112)의 단면 형상을 다수의 굴곡 형태인 방열부(113)를 형성하여 엘이디 모듈(100) 외부로 열이 최대한 전달될 수 있도록 하는 동시에, 외부 전달을 용이하게 하는 한편, 외부 공기가 공기순환홀(164, 182)을 통하여 케이스(110) 내부로 유입, 순환할 수 있도록 구성함으로써 발광 및 그 작동에 의하여 발생한 열을 냉각시킬 수 있는 것이다.

아울러, 도면으로 도시하지는 않았으나, 케이스(110)의 일측이나 또는 저면으로 고정 부재로서의 브래킷이 외측으로 연장되어 고정 나사 또는 볼트 등을 통하여 간판 등과 같은 판상에 케이스(110)를 고정시키거나, 케이스(110)의 저면으로 엘이디 모듈(100)이 구현되는 광고용 간판 또는 조명 장치 등에 용이하게 부착되어 발광 소자에서 발생되는 열이 효과적으로 간판 등의 패널로 전도될 수 있도록 고정부재로서의 접착테이프, 바람직하게는 양면테이프가 부착될 수 있으며, 접착테이프 외에 접착성이 우수한 접착제와 같은 다른 접착 수단이 적용될 수 있음은 물론이다.

이어서, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(100)의 조립 방법에 대해서 간략하게 설명한다. 우선, 압출 성형 방법으로 예컨대 알루미늄 재질의 케이스(110)를 제조하고, 발광 모듈(120)을 이루는 발광 기판(122)에 복수의 발광 소자인 엘이디(128) 등을 실장하고, 동일한 방법으로 컨트롤 모듈(130)을 이루는 기판(131, 132)에 저항 등의 소자 등을 실장한다. 계속해서, 발광 모듈(120)을 케이스(110)의 개방된 상측으로부터 지지부(114)의 상부에 재치하고, 컨트롤 모듈(130)은 케이스(110)의 컨트롤 장착부(116)를 통하여 케이스(110) 내부로 삽입한다. 이어서 데이터 라인(140)을 각각 발광 기판(122) 및 컨트롤 기판(131, 132)의 적절한 위치로 접속시키고, 케이스(110) 상부로 윈도우(190)를 접착제 등을 사용하여 결합시킨다. 이어서, 방수 부재(180)와 전원케이블(150)이 관통되어 있는 커버 부재(160, 170)를 케이스(110)의 개방 측면에 밀착시키고, 전원 케이블(150)의 끝단을 컨트롤 깊나(131)의 외부 접속 단자와 연결한 뒤에, 나사 등의 체결수단을 이용하여 방수 부재(180) 및 커버 부재(160, 170)를 케이스(110)의 개방 측면으로 견고하게 결합한다.

한편, 전술한 제 1 실시예에 따르면 방열 효과 내지는 냉각 효과를 통하여 엘이디 등의 발광 소자의 방열이나 이의 구동에 의하여 케이스(110) 내부에 잔존하는 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 하지만, 본 발명과 관련하여 다른 엘이디 모듈과의 연결의 편의성 및 광의 균일성이라는 문제점을 해소할 필요가 있는바, 이하에서는 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘이디 모듈을 이루는 구성 부품 사이의 결합 관계를 도시한 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘이디 모듈이 조립된 상태를 도시한 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘이디 모듈을 개략적으로 도시한 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 라인을 따라 절단한 단면도이다.

도시된 것과 같이, 본 실시예에서는 발광 소자로서의 엘이디 램프가 라인 형태로 배열된 엘이디 모듈(200)을 도시하고 있다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(200)은 상면 및 대향하는 양 측면이 개방되어 있는 케이스(210)와, 상기 케이스(210)의 개방된 상면을 통하여 케이스(210)의 내부로 수용되는 발광 모듈(220)과, 상기 케이스(210))의 폐쇄된 측면(212)을 통하여 측면 방향으로 연장되는 절연 수지로 피복되어 있는 전원 케이블(250)과, 상기 전원케이블(250)이 외측으로 용이하게 연장될 수 있도록 상기 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 형성된 개방부(216)를 통하여 케이스(210)로 결합되는 사이드 결합 부재(300)와, 상기 케이스(210)의 개방된 양 측에 형성되며 인접한 엘이디 모듈의 커버 부재와 끼워 맞춰질 수 있는 커버 부재(260, 270)를 포함한다.

이때, 본 실시예에 따른 케이스(210)는 바람직하게는 알루미늄과 같은 금속 재질로서, 후술하는 것과 같은 압출 성형의 방법으로 제작될 수 있다. 본 실시예에 따른 상기 케이스(210)는 내부로 발광 모듈(210)을 수용할 수 있도록 개방되어 있으며, 후술하는 제 1 커버(260) 및/또는 제 2 커버(270)가 각각 대향되는 양 측면으로 끼워 맞춤 방법으로 탈착 가능하게 결합될 수 있도록 대향되는 양 측면(211)은 개방되어 있다(본 명세서에서 '개방 측면'이라고 명시하는 경우가 있다.)

한편, 케이스(210)의 폐쇄된 양 측면(212, 본 명세서에서 '폐쇄 측면'이라고 명시하는 경우가 있다) 중에서 일 측면의 대략 중앙으로는 개방부(216)가 형성되어, 이를 통하여 전원케이블(250)이 측면 방향으로 연장된다. 즉, 본 발명에 따르면 전원케이블(250)은 케이스(210)의 개방 측면(211)을 통하여 길이 방향으로 연장되는 것이 아니라, 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 형성된 개방부(216)를 통하여 측-방향으로 연장되는데, 이를 위하여 사이드 결합 부재(300)가 개방부(216)를 통하여 케이스(210)와 결합된다.

특히, 본 실시예에 따르면 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)의 외주면 상단(213a)과 하단(213b)은 각각 외측으로 돌출되어 있어서, 폐쇄 측면(212)의 대략 중간 외주면은 그 상단과 하단과 비교하여 내측으로 함몰된 것과 같은 결합홈(213)이 폐쇄 측면(212)의 길이 방향을 따라 형성되는데, 이 결합홈(213)을 통하여 본 발명에 따른 커버 부재(260, 270)가 끼워진다. 아울러, 본 실시예에 따른 금속 재질의 케이스(210)의 대략 중간 높이를 기준으로 개방된 양 측면(211)에서 보아 대략 채널 구조를 이루도록 구성되어 있다. 즉, 케이스(210)의 내측 저면 인근으로는 케이스(210)의 중앙을 향하여 돌출되어 있는 지지부(214)가 일종의 받침부재로서, 케이스(210)의 폐쇄되어 있는 양 측면의 내주면을 따라 연장되도록 구성되어 있다.

따라서 후술하는 것과 같이 이 지지부(214)의 상면으로 안착되는 발광 모듈(220) 중 발광 기판(222)의 양측 끝단은 케이스(210)의 내주면 하단에 형성되는 지지부(214)에 의하여 지지되어, 발광 모듈(220)은 케이스(210)의 폐쇄된 저면으로부터 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 이에 따라, 지지부(214)를 경계로 해서 지지부(214) 상부의 발광 모듈(220)이 재치되는 공간인 제 1 내부영역(217a)과, 지지부(214) 하단 영역으로 아무런 부재가 수용되지 않는 공간인 제 2 내부영역(217b)이 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)을 따라 길이 방향으로 구분될 수 있다.

본 실시예에 따른 상기 케이스(210)는 바람직하게는 알루미늄과 같은 금속 재질로서 압출 가공에 의하여 제작될 수 있다. 구체적으로, 대향되는 양 측면(211)이 개방되고, 폐쇄되는 양 측면(212) 중에서 개방부(216)를 가지며, 그 내측은 채널 형태를 이루도록 내측 저면이 중심 형태를 돌출되어 있는 압출-바를 알루미늄 파우더와 같은 금속 파우더를 이용하여 환봉(丸棒) 형상으로 만든 뒤, 이 알루미늄 봉재를 소정의 압출 모양이 형성된 금형에 고온, 고압으로 밀어 넣는 방법으로 압출 성형을 진행하고, 필요에 따라 대향적으로 개방된 양 측면을 따라 적절한 길이로 절단한다. 이때, 엘이디 모듈이 구현되는 상황에 따라 절단되는 위치를 조절함으로써, 2개의 발광 소자가 배열될 수 있는 엘이디 모듈을 이루는 케이스에서부터 많게는 수십 개의 발광 소자가 직렬로 배열될 수 있을 정도의 케이스가 만들어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 케이스(210)는 엘이디 모듈이 장착, 구현되는 응용 제품의 요구 및 상황에 맞추어 그 형태를 가변적으로 바꿀 수 있는 유연성을 가질 수 있다.

한편, 전술한 것과 같이 케이스(210)의 내부에는 수용공간이 구비되어 있는데, 발광 소자로서의 엘이디 소자(230), 저항, 콘덴서 등의 주변소자(232) 등이 장착되어 있는 인쇄회로기판 형태의 발광 기판(222)이 케이스(210)의 개방된 상면을 통하여 케이스(210) 내부의 지지부(214) 상부로 재치된다. 일례로, 발광 기판(222)에는 소정의 패턴을 따라 대략 라인 형태의 다수의 발광 소자(228)가 배열되어 있으며, 저항 등의 주변 소자(232)가 또한 발광 소자(230) 사이에 배열되어 있다. 본 실시예에 따라 소정 패턴이 형성되는 발광 기판(222) 역시 표면실장기술(SMT)을 이용하여 발광 소자(230) 등을 장착한다.

도면에서 본 실시예에서는 전술한 실시예와 달리 별도의 컨트롤 모듈을 구성하지 않아, 지지부(214)를 경계로 제 1 내부영역(217a)과 제 2 내부영역(217b)로만으로 구성하였으나, 전술한 제 1 실시예와 동일한 형태로 컨트롤 모듈을 구성하여, 케이스(210) 내부 영역을 발광 모듈(220)이 안착되는 지지부(214) 상부의 제 1 내부영역, 지지부(214) 하단의 제 2 내부영역 및 컨트롤 모듈이 수용되는 제 3 내부영역으로 형성할 수 있으며, 이 경우에 별도의 데이터 라인을 통하여 컨트롤 모듈과 발광 모듈을 전기적으로 접속, 연결할 수 있음은 물론이다. 뿐만 아니라, 본 실시예에 있어서도 케이스(210)와 커버 부재(260, 270) 사이로, 전술한 실시예서와 같은 방수 부재가 개재될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따르면 발광 기판(222)의 일면에 형성된 소정의 패턴을 따라 전원 케이블(250)이 예를 들어 납땜(soldering) 등의 방법을 통하여 접속됨으로써 전기적으로 결합되어 있다. 이와 같이 발광 소자(230) 및 전원 케이블(250)이 전기적으로 접속, 연결된 발광 기판(222)을 케이스(210)의 내부로 안착시킬 때, 상기 전원 케이블(250)은 케이스(210)의 개방된 대향 측면을 통하여 엘이디 모듈(200)의 길이 방향으로 연장되는 것이 아니고, 폐쇄 측면(212)에 형성되어 있는 개방부(216)를 통하여 엘이디 모듈(200)의 측면 방향으로 연장되어, 전원공급부(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있도록 형성된다. 이 전원 케이블(250)은 하나 또는 다수로 구성되는데, 중심의 도선(252)과 이를 에워싼 절연체(254)로 구성될 수 있으며, 일 끝단이 발광 기판(222)과 전기적으로 접속된다.

전원공급부로부터 제공된 전원이 전원 케이블(250)을 통하여 발광 기판(222)으로 인가됨에 따라 발광 기판(222) 상에 소정 패턴을 따라 접속된 발광 소자(230)의 점등이 가능해진다. 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(200)에 의하여 발광되는 광원의 종류에 따라 전원 케이블(250)의 개수가 달라질 수 있는 것 또한 제 1 실시예와 동일하다. 이와 전면에 발광 소자(230) 등이 접속되어 있는 PCB 기판(120)의 일면에 형성된 소정의 패턴에 따라 전원 케이블(250)을 납땜 방법을 통하여 접속함으로써, 소자 및 전원 케이블(250)이 접속되어 있는 PCB 어셈블리가 완성된다.

특히, 본 실시예에 따르면, 상기 케이스(210)의 폐쇄된 일 측면을 통하여 전원 케이블(250)이 외측으로 연장되는 것과 관련해서, 전원 케이블(250)의 전기적 접속 및 조립을 용이하게 할 수 있도록, 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 형성되는 개방부(216)로 사이드 결합 부재(300)가 결합된다. 이 개방부(216)는 예를 들어 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)의 상단에서 지지부(214) 상단까지 형성되거나 또는 폐쇄 측면(212)의 상단에서 하단에 이르기까지 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 금속 재질의 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 형성되는 개방부(216)를 통하여 상기 케이스(210)와 체결되는 사이드 결합 부재(300)는 개방부(216)의 저면으로 결합되는 사이드 커버(310)와, 상기 사이드 커버(210)의 상부에서 개방부(113)와 결합될 수 있는 사이드 캡(320)을 포함한다. 한편, 이 사이드 결합 부재(300)가 케이스(210) 내부로 밀착 개재할 수 있도록, 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)을 따라 길게 라인 형태로 형성되는 발광 기판(222)의 측면 중 사이드 결합 부재(300)가 케이스(210) 내부로 결합하는 개방부(216)와 접하는 발광 기판(222)의 측면 영역은 내측 중심을 향하여 들어간 형태의 요부(222)를 형성한다.

이때, 사이드 커버(310)는 그 일단이 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 형성된 개방부(216)를 관통하여, 폐쇄 측면(212)의 내주면으로 밀착될 수 있도록, 양 측 끝단이 외측으로 돌출되어 있는 제 1 고정단(312)과, 개방부(216)를 통하여 엘이디 모듈(200)의 측면으로 연장되는 전원 케이블(250)이 안착되는 중앙의 제 1 와이어 연결부(314)를 가질 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 형성된 개방부(216)를 통하여 사이드 커버(310)가 밀착, 결합됨에 따라, 케이스(210) 내부의 수용공간으로 안착되는 발광 모듈(220)과 전기적으로 접속되어 있는 전원 케이블(250)은 사이드 커버(310)의 중앙에 형성되어 있는 제 1 와이어 연결부(314))의 상면으로 놓이면서 외부로 연장되는데, 이를 위하여 제 1 와이어 연결부(314)는 바람직하게는 하향 만곡하는 반원 형태를 갖는다. 한편, 사이드 커버(310)의 내측 하단에서 양측 끝단으로 돌출되어 있는 제 1 고정단(312)은 바람직하게는 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)의 내주면을 따라 길이 방향으로 형성되어 있는 지지부(214)와 케이스(210) 저면 사이로 끼워지도록 함으로써, 사이드 커버(310)가 케이스(210)에 안정적으로 견고하게 결합될 수 있다.

한편, 전술한 사이드 커버(310)의 상면으로 안착되면서, 개방부(216)를 통하여 상기 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)의 상단으로 사이드 캡(320)이 결합한다. 이 사이드 캡(320) 역시 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)의 내주면으로 밀착될 수 있도록 양 측 끝단이 외측으로 돌출하는 제 2 고정단(322)을 가지는데, 이 제 2 고정단(322)은 바람직하게는 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)의 내주면에 형성된 지지부(214)와 폐쇄 측면(212)의 상단 사이로 끼워질 수 있다. 한편, 사이드 캡(320)의 중앙 저면으로는 사이드 커버(310)의 중앙에 형성된 제 1 와이어 연결부(314)와 대응되도록 바람직하게는 상향 만곡되는 반원 형상을 갖는 제 2 와이어 연결부(324)가 형성되어 있다. 이에 따라, 사이드 캡(320)이 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 형성된 개방부(216)를 통하여 사이드 커버(310)의 상면으로 조립되면, 사이드 커버(310)에 형성된 제 1 와이어 연결부(314)와 사이드 캡(320)의 저면에 형성된 제 2 와이어 연결부(324)는 형합하여 원 형상의 와이어 관통부(304)를 이룬다. 따라서, 제 1 와이어 연결부(314)의 상면에 안착되어 있는 전원 케이블(250)은 이 와이어 관통부(304)를 통하여 외측으로 연장되어, 전원공급부와 연결될 수 있으며, 전원공급부로부터 제공된 전원이 전원 케이블(250)을 통하여 발광 기판(222)으로 인가되어 발광 기판(220) 상에 접속된 발광 소자(230)의 점등이 이루어진다.

결국, 본 실시예에서는 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)을 통하여 결합되는 사이드 결합 부재(300) 중에서 케이스(210)의 폐쇄 측면(212) 하단으로 체결되는 사이드 커버(310)에 형성된 제 1 와이어 연결부(314)의 상면으로 발광 기판(220)과 전기적으로 접속하고 있는 전원 케이블(250)을 안착시키고, 제 1 와이어 연결부(314)에 대응하는 제 2 와이어 연결부(324)를 갖는 사이드 캡(320)을 케이스(210)의 폐쇄 측면(212) 상단으로 결합시킴으로써, 전원 케이블(250)을 조립, 고정할 수 있다. 아울러, 상기 사이드 캡(320)을 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에서 분리하는 방법으로 전원 케이블(250)을 교체할 수 있기 때문에, 전체적으로 조립이 용이하게 된다.

또한, 본 실시예에 따르면, 구현되는 칼라가 요구되는 상황에 따라 2개 이상의 전원케이블(250)이 발광 기판(222)으로 접속되고, 전원케이블(250)의 개수에 따라 제 1 와이어 연결부(314) 및 제 2 와이어 연결부(324)의 개수가 정해진다. 아울러, 발광 기판(222) 상에 실장되는 발광 소자(230)의 개수 및 배열 형태를 변경될 수 있음은 물론이다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위해서 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 하나의 개방부(216)를 통하여 하나의 사이드 결합 부재(300)만을 도시하였으나, 케이스(210) 내부에 수용되는 발광 기판(222) 상에 배열되는 발광 소자(230)의 개수에 따라, 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)에 형성되는 개방부(216) 및 사이드 결합 부재(300)의 수는 2개 이상, 예를 들어, 2-10개, 바람직하게는 2-5개 형성될 수 있다.

아울러, 본 실시예와 관련해서, 종래 엘이디 모듈의 경우, 케이스의 개방된 양 측면을 통하여 전원 케이블이 엘이디 모듈의 길이 방향으로 연장됨으로 인하여 발광의 균일성 저하 및 음영 발생과 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 케이스(210)의 개방된 양 측면으로 인접한 엘이디 모듈이 전원 케이블을 통하지 않고 바로 연결될 수 있도록 케이스의 개방 측면(211)으로 커버 부재(260, 270)가 구비된다. 이때, 본 발명의 바람직한 태양에 따른 커버 부재(260, 270)는 케이스(210)의 대향되는 개방 측면 중에서 일측 개방 측면에 결합될 수 있는 제 1 커버(260)와, 타측 개방 측면에 결합될 수 있는 제 2 커버(2700)로 구성될 수 있으며, 제 1 커버(260)와, 제 2 커버(270)는 예를 들어 끼워 맞춤 형태로 탈착 가능한 형상을 가질 수 있다. 물론, 후술하는 것처럼 제 1 엘이디 모듈(200a)의 개방된 양 측 끝단에 모두 제 1 커버(260)를 형성하고, 인접한 엘이디 모듈로는 각각 제 2 커버(270)를 통하여 체결하거나, 제 1 엘이디 모듈(200a)의 개방된 양 측 끝단에 모두 제 2 커버(270)를 형성하고, 인접한 엘이디 모듈로는 각각 제 1 커버(260)를 통하여 체결하는 것 또한 가능하다. 이때, 제 1 커버(260)와 제 2 커버(270)는 바람직하게는 끼워 맞춤 형태로 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 케이스(210)의 개방된 일 측면에 형성될 수 있는 제 1 커버(260)는 케이스의 폐쇄 측면(212)의 외주면에 형성되는 결합홈(213)으로 끼워질 수 있도록, 양측 끝단에서 내측을 향해 연장되어 있는 제 1 고정편(262)과, 예를 들어 그 하단에서 외측을 향하여 연장되는 제 1 돌기(264)와, 예를 들어 그 상단 단면을 따라 형성되는 제 1 삽입홈(266)과, 케이스(210)의 내부 하단 공간인 제 1 내부영역(217a)과 연통하는 다수의 공기 순환홀(268)을 포함하도록 구성된다.

한편, 상기 케이스(210)의 개방된 타 측면에 형성될 수 있는 제 2 커버(270)는 케이스의 폐쇄 측면(212) 외주면의 결합홈(213)으로 내입 가능하도록 양측 끝단에서 내측을 향해 연장된 제 2 고정편(272), 예를 들어 그 상단에서 외측을 향해 연장되어 전술한 제 1 커버(260)의 제 1 삽입홈(266)으로 끼워질 수 있는 제 2 돌기(274), 예를 들어 하단 단면을 따라 형성되어 전술한 제 1 커버(260)의 제 1 돌기(264)가 끼워질 수 있는 제 2 삽입홈(276)과, 케이스(210)의 내부 하단 공간인 제 1 내부영역(217a)과 연통하는 다수의 공기 순환홀(278)을 포함하도록 구성된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(200)은 전원 케이블(250)을 케이스(210)의 개방 측면(211)이 아니라, 폐쇄 측면(212)으로 결합되는 사이드 결합 부재(300)를 통하여 케이스(210)의 측면 방향으로 연장함과 동시에, 케이스(210)의 개방된 측면으로 커버 부재(260, 270)를 형성하고 있다. 이에 따라, 도 11에 도시된 것과 같이, 다수의 엘이디 모듈이 연속적으로 결합되어 있는 엘이디 모듈 조립체를 형성하였을 경우에 다음과 이점을 가질 수 있다.

즉, 중앙의 엘이디 모듈(200a) 양 측면으로 별도의 전원 케이블(250)을 개재하지 않고, 인접한 제 2 엘이디 모듈(200b) 및 제 3 엘이디 모듈(200c)이 연속적으로 결합하는 엘이디 모듈 조립체(400)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(230)가 전체 엘이디 모듈 조립체(400)에 걸쳐서 균일하게 배치되어, 발광 소자(230)로부터 발생한 빛이 전체 영역에 걸쳐서 균일하게 발광할 수 있을 뿐만 아니라, 음영이 발생하는 것 역시 방지할 수 있다.

특히, 도 11에서는 중앙에 형성된 제 1 엘이디 모듈(200a)의 양측 끝단으로 각각 제 1 커버(260)와 제 2 커버(270)를 형성하고, 제 1 엘이디 모듈(200a)의 우측으로 결합되는 제 2 엘이디 모듈(200b)은 제 1 커버(260)를 통하여 제 1 엘이디 모듈(200a)의 일측 끝단에 형성된 제 2 커버(270)가 끼워 맞춤 형태로 끼워지고, 제 1 엘이디 모듈(200a)의 좌측으로 결합되는 제 3 엘이디 모듈(200c)은 제 2 커버(270)를 통하여 제 1 엘이디 모듈(200a)의 타측 끝단에 형성된 제 1 커버(260)가 끼워 맞춤 형태로 끼워져 있다.

그러나, 인접한 엘이디 모듈(200a, 200b, 200c)이 커버 부재(260, 270)를 통하여 끼워 맞춤 형태로 탈착 가능하게 체결된다면, 반드시 말단 부재의 전술한 것과 다른 형태로 배열될 수 있다. 예를 들어, 제 2 엘이디 모듈(200b)은 제 1 엘이디 모듈(200a)과 체결되는 일측은 물론이고 반대 측면에도 모두 제 1 커버(260)가 형성되어, 반대 측면에 형성된 제 1 커버(260)와 탈착 가능한 제 2 커버(270)가 일측 끝단에 형성되어 있는 다른 엘이디 모듈과 연결될 수 있고, 마찬가지로 제 3 엘이디 모듈(200c) 역시 제 1 엘이디 모듈(200a)과 체결되는 일측과 반대 측면 모두 제 2 커버(270)로만 형성되어, 반대 측면에 형성된 제 2 커버(270)와 탈착 가능한 제 1 커버(260)가 일측 끝단에 형성되어 있는 다른 엘이디 모듈과 연결될 수 있다. 아울러, 제 1 엘이디 모듈(200a)의 개방된 양측 끝단을 모두 제 1 커버(260)로 형성하고, 제 1 엘이디 모듈(200a)과 체결되는 제 2 엘이디 모듈(200b) 및 제 3 엘이디 모듈(200c)의 일측 끝단을 모두 제 2 커버(270)로 형성하거나, 제 1 엘이디 모듈(200a)의 개방된 양측 끝단을 모두 제 2 커버(270)로 형성하고, 제 1 엘이디 모듈(200a)과 체결되는 제 2 엘이디 모듈(200b) 및 제 3 엘이디 모듈(200c)의 일측 끝단을 모두 제 1 커버(260)로 형성하는 것 역시 가능하다 할 것이다.

한편, 도면으로 도시하지는 않았으나, 케이스(210)의 외측 저면으로는 고정 부재로서의 브래킷을 통하여 간판 등과 같은 판상에 케이스(210)를 고정하거나, 접착테이프와 같은 별도의 접착 수단이 적용될 수 있다.

아울러, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(200)의 경우, 발광 모듈(220)이 내부에 수용되어 있는 상기 케이스(210)의 내부로 실링 부재(미도시)를 충진하는 방법을 통하여, 케이스(210) 내부로 수용되는 발광 모듈(220)로 수분이 침투하는 것을 방지하는 한편, 발광 모듈(220)이 케이스(210) 내부에서 밀착되어 안정적인 위치에서 고정될 수 있도록 구성할 수 있다. 이때, 실링 부재는 발광 기판(222) 상에 실장된 발광 소자(230)의 상단만 노출시킨 상태로 케이스 내에 충진시켜, 케이스(210) 내에 장착된 발광 기판(222)과 함께 발광 소자(230)가 고정된 모듈화 상태를 이루도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 바람직하게는 실링 부재는 발광 소자(230)의 상면만이 노출되게 충진된다. 본 발명에 따른 실링 부재로는 예를 들어 자외선이나 열에 의하여 경화될 수 있는 합성수지를 사용할 수 있다. 예를 들어, 에폭시 몰딩 화합물(epoxy molding compound, EMC)로서, 주재로서 에폭시 수지 및/또는 페놀 수지를 가지며, 기능성 충진재로서 실리콘 수지가 혼합되어 있는 소자용 봉지재를 들 수 있다.

뿐만 아니라, 본 실시예에서도 상기 케이스(210)의 하단의 내부 공기순환홀에 해당하는 제 2 내부영역(217b)과 연통하는 외부 공기순환홀(268, 278)이 커버 부재(260, 270)의 하단에 각각 형성되어 있어서, 이를 통하여 외부의 공기가 케이스(210) 내부로 유입, 순환하는 방법으로 발광 소자(230)로부터 발생되는 열을 외부로 방출하여 발광 소자(230)로부터 발생하는 고열에 의하여 발광 모듈(220)이 손상되는 것을 제품의 신뢰성을 확보할 수 있게 되는 것이다.

계속해서, 본 실시예에 따른 엘이디 모듈(200)의 조립 방법에 대해서 간략하게 설명하면 다음과 같다. 우선 예를 들어 알루미늄을 원료로 하여 케이스(210)의 형태에 맞춘 바를 압출 성형 방법을 통하여 제작한 뒤, 필요에 따라 적절한 길이로 절단하여 케이스(210)를 제작한다. 이어서, 전면에 소정의 회로 패턴이 형성되어 있는 발광 기판(222)으로 다수의 발광 소자(230)와 주변소자(232)를 표면실장기술(SMT)을 이용하여 장착하고, 발광 모듈(220)을 케이스(210)의 지지부(214) 상면으로 안착시킨다. 이어서, 사이드 커버(310)를 케이스(210)의 개방부(216)를 통하여 결합하고, 발광 기판(222)의 저면으로 전원케이블(250)의 일 끝단을 연결한 상태에서 전원케이블(250)을 사이드 커버(310)의 상단을 통하여 외부로 연장한다. 이어서, 개방부(216)를 통하여 전원케이블(250)의 상면으로 사이드 캡(320)을 결합하여 전원케이블(250)을 안정적으로 조립한다. 다음에 케이스(210)의 폐쇄 측면(212)의 외주면에 형성된 결합홈(213)을 통하여 커버 부재(260, 270)를 케이스(210)의 개방 측면(211)으로 결합시켜, 이들 커버 부재(260, 270)가 케이스(210)에 밀착, 고정될 수 있는 것이다. 이어서, 발광 모듈(220), 커버 부재(260, 270), 전원 케이블(250)이 결합, 수용되어 있는 케이스(210) 내부의 수용공간으로 실링 부재를 충진하여 발광 모듈(220) 등이 케이스(210) 내부에서 안정적으로 고정될 수 있도록 하는 한편, 기밀성을 유지하도록 실링 부재가 경화된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 상세하게 기술하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 결코 아니다. 오히려 본 발명이 속하는 기술분야의 평균적 기술자라면 상술한 실시예에 기초하여 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다 할 것이다. 그러나 그러한 변형과 변경은 본 발명의 권리범위에 속한다는 점은 첨부하는 청구의 범위를 통하여 더욱 분명해질 것이다.

100, 200 : 엘이디 모듈 110, 210 : 케이스
120, 220 : 발광 모듈 122 : 발광 기판
128 : 발광 소자 130 : 컨트롤 모듈
131, 132 : 컨트롤 기판 140a : 입력 데이터 라인
140b: 출력 데이터 라인 150, 250 : 전원 케이블
160, 260 : 제 1 커버 170, 270 : 제 2 커버
180 : 방수 부재 300 : 사이드 결합 부재
310 : 사이드 커버 320 : 사이드 캡

Claims (5)

1. 상면 및 인접한 엘이디 모듈과 연결되도록 대향되는 양 측면이 개방되어 있으며, 폐쇄된 양 측면의 내 측면을 따라 길이 방향으로 연장되는 지지부를 가지는 케이스와;
   발광 소자가 배열되고 전원 케이블이 전기적으로 접속되며, 상기 케이스의 지지부 상면으로 안착되는 형태로 케이스 내부로 수용되는 발광 모듈과;
   상기 케이스의 개방된 양 측면에 결합되며 인접한 엘이디 모듈과 탈착 가능하게 체결되는 커버 부재와;
   상기 전원 케이블이 상기 케이스의 폐쇄된 측면에 형성된 개방부를 통하여 외측으로 연장될 수 있도록, 상기 개방부를 통하여 상기 케이스의 폐쇄된 측면으로 결합하는 사이드 결합 부재를 포함하며,
   상기 케이스는 상기 발광 모듈이 안착되는 상기 지지부 상부의 제 1 내부영역과, 상기 지지부 하부의 영역으로서 케이스의 폐쇄된 측면을 따라 길이 방향으로 연장되는 내부 공기순환홀인 제 2 내부영역으로 구분되고, 상기 커버 부재는 상기 제 2 내부영역과 연통되는 외부 공기순환홀이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 케이스와 상기 커버 부재 사이에 개재되어 있는 방수 부재를 더욱 포함하며, 상기 케이스의 개방된 양측 단면은 굴곡진 형상의 방열부를 형성하고, 상기 케이스는 상기 전원 케이블과 상기 발광 모듈을 전기적으로 연결하기 위한 컨트롤 모듈이 수용되는 제 3 내부영역을 더욱 포함하고, 상기 방수 부재는 상기 내부 공기순환홀 및 상기 외부 공기순환홀과 연통 가능한 중간 공기순환홀을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 커버 부재는 상기 케이스의 개방된 일 측면에 형성되는 제 1 커버와, 상기 케이스의 개방된 타 측면에 형성되는 제 2 커버가 끼워 맞춤 형태로 탈착 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 사이드 결합 부재는 상기 케이스의 폐쇄된 측면의 하단으로 결합되며 상기 전원 케이블이 안착되는 제 1 와이어 연결부를 갖는 사이드 커버와, 상기 케이스의 폐쇄된 측면의 상단에 결합되며 상기 제 1 와이어 연결부와 형합하는 제 2 와이어 연결부를 갖는 사이드 캡을 포함하는 엘이디 모듈.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 사이드 커버와 상기 사이드 캡은 각각 상기 케이스의 폐쇄된 측면의 내주면으로 끼워질 수 있도록 외측으로 연장되는 제 1 고정단과 제 2 고정단을 구비하는 엘이디 모듈.

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