KR101153281B1 - Led 전구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 전구에 관한 것으로, 특히 알루미늄 방열판을 생략하고 유리 몸체를 통한 방열을 제공함으로써 전구의 구조가 간단하게 되고 제작원가 및 무게가 감소되며, 정면으로의 직접조명 및 측면으로의 간접조명을 동시에 수행하는 LED 전구에 관한 것이다.
본 발명의 LED 전구는, 원뿔 형상으로, 측면에 구비된 반투명한 유리를 포함하는 유리 몸체; 상기 유리 몸체의 내부에 구비되며 빛을 발생시키는 LED 소자; 상기 유리 몸체의 내부에 구비되고, 상기 LED 소자와 전기적으로 연결되어 상기 LED 소자를 구동시키기 위한 입력전원을 제공하는 구동기판; 및 상기 구동기판과 일측 단부가 연결되고, 타측 단부는 상기 유리 몸체의 외부로 돌출되는 전극을 포함하여, 정면에 대하여 LED 조명을 직접 조사하고, 측면에 대하여 상기 유리 몸체를 통하여 LED 조명을 간접 조사하는 것을 특징으로 한다.

Description

LED 전구{LIGHT EMITTING DIODE BULB}
본 발명은 LED 전구에 관한 것이다. 보다 상세하게는 유리 몸체를 갖는 LED 전구에 관한 것이다.
일반적으로, 전구로는 전구의 내부를 진공으로 하고 필라멘트에 전류를 인가하여 필라멘트가 고온으로 가열될 때 나오는 빛을 이용하는 백열등과 한쪽 전극의 필라멘트로부터 방출된 전자가 유리관 내부에 채워져 있는 수은 증기와 충돌하면서 에너지를 얻었다가 잃으면서 빛을 내는 현상을 이용하는 형광등이 사용되고 있다.
그러나 이와 같은 백열등이나 형광등은 전력소모가 크고 조도가 낮은 문제점이 있을 뿐만 아니라 필라멘트의 수명이 짧아 장시간 동안 사용하지 못하는 내구성의 한계가 있는 문제가 있었다. 이에 따라 종래의 전구에 비해 수명은 길고 밝고 선명하며, 전력소모가 적은 LED(Light Emitting Diode; 발광다이오드)를 이용한 전구가 개발되고 있다.
도 1은 종래의 필라멘트 전구를 도시한 도면으로, (a)는 외부 형상만을 도시한 도면, (b)는 내부 구조까지 도시한 도면 그리고 (c)는 빛이 조사되는 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 필라멘트 전구는 유리 몸체(10)의 단부에는 고정체(40)가 결합되고, 전극(20)을 통해 필라멘트(24)가 유리 몸체(10) 내부에 내장된 구조를 가진다. 도 1의 (c)를 참조하면 필라멘트(24)에서 발생한 빛은 정면(우측 방향) 뿐만 아니라 유리 전구(10)를 통해 측면으로도 조사된다. 이 결과 인테리어 용도로 적용될 경우 조명이 정면 및 측면으로 모두 조사되기 때문에 입체감을 주는 효과가 있다.
그리고 도 2는 종래의 LED 전구를 도시한 도면으로, (a)는 외부 형상을 도시한 도면이고, (b)는 빛이 조사되는 모습을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 종래의 LED 전구는 알루미늄 재질의 금속 몸체(17)와 고정체(40)를 포함한다. 금속몸체(17)의 내부에는 LED 소자(미도시)가 구비되고 금속 몸체(17) 전면의 커버(14)를 통해 LED 소자의 빛이 조사된다. 그리고 LED 소자에서 발생하는 열을 배출시키기 위하여 금속몸체(17)가 열전도율이 높은 알루미늄으로 형성되며, 측면에는 환기구(18)가 구비된다.
도 2에 도시된 종래의 LED 전구는 금속 재질의 몸체(17)를 사용하다 보니 필라멘트 전구(도 1)와 같이 측면 조명이 이루어지지 않고 전면으로만 빛이 조사되며, 제조원가가 증가하며 무게도 무거워지는 문제점이 있었다(도 2 (b)의 ‘A’ 참조).
또한 종래의 LED 전구 중에서도, 공개특허 제2009-101082호(2009. 9. 24. 공개), 공개특허 제2010-10321(2010. 2. 1. 공개) 및 공개실용신안 제2009-7149호(2009. 7. 15. 공개)와 같이 유리 몸체를 가진 LED 전구가 알려진 바 있으나, 이 공개특허들은 전체가 투명한 유리 몸체를 구비하고 있어서, 간접 조명이 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 알루미늄 방열판을 생략하고 유리 몸체를 통한 방열을 제공함으로써 전구의 구조가 간단하게 되고 제작원가 및 무게가 감소되며, 정면으로의 직접조명 및 측면으로의 간접조명을 동시에 수행하는 LED 전구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 원뿔 형상으로, 측면에 구비된 반투명한 유리를 포함하는 유리 몸체; 상기 유리 몸체의 내부에 구비되며 빛을 발생시키는 LED 소자; 상기 유리 몸체의 내부에 구비되고, 상기 LED 소자와 전기적으로 연결되어 상기 LED 소자를 구동시키기 위한 입력전원을 제공하는 구동기판; 및 상기 구동기판과 일측 단부가 연결되고, 타측 단부는 상기 유리 몸체의 외부로 돌출되는 전극을 포함하여, 정면에 대하여 LED 조명을 직접 조사하고, 측면에 대하여 상기 유리 몸체를 통하여 LED 조명을 간접 조사하는 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 유리 몸체의 전면에 설치되는 커버를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 커버는 평면, 볼록한 구조 또는 오목한 구조를 포함할 수 있고, 상기 커버는 유리, 플라스틱 또는 아크릴 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 전극은 교류 입력전원 또는 직류 입력전원을 상기 구동기판에 공급하는 것을 특징으로 하고, 상기 구동기판은 정전류 출력회로 또는 정전압 출력회로를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 구동기판과 상기 전극은 실리콘 본드에 의해 모듈화되는 것이 바람직하고, 상기 LED 소자가 전기적으로 연결되고, 다수의 상기 LED 소자들을 고정시키는 LED 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 유리 몸체는, 내측으로 돌출되며 평평한 하부면을 갖는 결합턱을 포함하고, 상기 결합턱은 삼각형 단면을 가지는 것을 특징으로 한다.
마지막으로 상기 유리 몸체의 상부에 결합되며, 나선형 외주면을 갖는 고정체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 전구는 (i) 알루미늄 방열판을 생략하고 유리 몸체를 통한 방열을 제공함으로써 전구의 구조가 간단하게 되고 제작원가 및 무게가 감소되며, (ii) LED 조명이 정면으로의 직접조명 및 측면으로의 간접조명을 포함하는 조명 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 필라멘트 전구를 도시한 도면;
도 2는 종래의 LED 전구를 도시한 도면;
도 3은 본 발명에 따르는 LED 전구를 도시한 도면;
도 4는 도 3에 도시된 LED 전구의 분해 사시도; 그리고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LED 전구의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따르는 LED 전구를 도시한 도면으로, (a)는 LED 전구의 내부 구조를 나타낸 단면도이고 (b)는 LED 전구에서 빛이 조사되는 모습을 도시한 측면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따르는 LED 전구는 유리 몸체(10), 전극(20), LED 소자(30) 및 고정체(40)를 포함한다. 유리 몸체(10)는 원뿔 형상의 유리로 구비되며, 유리 몸체(10)의 측면은 소정의 투과도를 가진 반투명한 유리로 형성되는 것이 바람직하다. 전극(20)은 외부의 전원과 연결될 수 있는 도전체이며, 구동 기판(22)과 LED 기판(32)을 통해 LED 소자(30)까지 전기적으로 연결된다. LED 소자(30)는 발광 다이오드 소자로서 전원에 의해 빛을 발생시키는 반도체 소자이다. 고정체(40)는 유리 몸체(10)를 고정시키며 전극(20)이 관통되는 구성이다.
유리 몸체(10)의 전면에는 평면 커버(12)가 구비되며, 평면 커버(12)는 유리나 플라스틱, 아크릴 등 투명하거나 반투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하나, 설계에 따라 평면 커버(12)는 생략될 수도 있다.
유리 몸체(10) 내부에 구비되는 구동기판(22)은 다수의 LED 소자(30)를 구동하기 위한 구성으로, 교류 입력전원이나 직류 입력전원을 전극(20)을 통해 공급받으며, 정전류 출력회로 또는 정전압 출력회로를 포함한다.
LED 기판(32)은 다수의 LED 소자(30)를 납땜과 같은 방식에 의해 고정시키고 이들을 전기적으로 연결하는 구성으로, 인쇄회로기판(PCB) 등을 포함할 수 있으며 LED 소자(30)의 방열을 위하여 열전도율이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 가진 본 발명에 따르는 LED 전구는 전면에 구비된 투명한 평면 커버(12)와 측면에 구비된 반투명한 유리 몸체(10)에 의해 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 직접 조명(A) 및 간접조명(B)을 동시에 수행할 수 있어서, 직접 조명(A) 효과뿐만 아니라 간접조명(B)에 의해 인테리어 등에서 입체감을 제공하는 효과를 제공할 수 있다.
그리고 종래의 LED 전구와는 달리 알루미늄 방열판이 아닌 유리 몸체(10)를 통한 직접 방열을 수행할 수 있어서, 제조원가 및 전구 무게를 감소시키는 효과를 제공할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 LED 전구의 분해 사시도이다. 도 4를 참조하여 본 발명에 따르는 LED 전구의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 LED 기판(32)에 LED 소자(30)를 남땜과 같은 방식으로 부착시키고, LED 소자(30)의 방열을 위해 LED 기판(32)의 위쪽 표면에는 실리콘 본드(미도시)를 소정 두께 바르는 것이 바람직하다. 그리고 LED 소자(30)에 전원을 공급하기 위한 구동기판(22)을 준비하고, 이를 LED 기판(32)과 전기적으로 연결시킨다. 구동기판(22)의 상부에는 전극(20)이 연결되며, 구동기판(22)은 전극(20)과 함께 실리콘 몰딩(도 4의 파선)에 의해 모듈화될 수 있으며 이 경우 LED 소자(30) 또는 유리 몸체(10)의 열에 의해 구동기판(22)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이후 LED 기판(32)과 구동 기판(22)을 유리 몸체(10)에 설치하는데, 이 유리 몸체(10)의 내부에는 단면이 삼각형 형태이며 유리 몸체(10)의 내측 면에 돌출된 구조로서 평평한 하부면을 가지는 결합턱(16)이 형성되어 있다. 구동 기판(22)은 유리 몸체(10) 내에서 결합턱(16)의 내부에, 그리고 LED 기판(32)은 결합턱(16)의 하부 표면과 맞닿도록 설치된다. 이 때 전극(20)은 유리 몸체(10) 상부의 고정체(40)에 형성된 관통공을 통해 고정체(40)의 외부로 돌출되도록 할 필요가 있다. 마지막으로 유리 몸체(10)의 전면에 평면 커버(12)를 설치하면 LED 전구의 제조 작업이 완료된다.
이 결합턱(16)은 LED 기판(32)을 고정시키는 역할 외에도, LED 소자(30) 및 기판(32)에서 발생한 열을 흡수하고 유리 몸체(10)까지 전달시키는 역할을 수행한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면이며, 상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호가 부가되었으며 중복되는 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 유리 몸체(10)의 상부에 결합되는 고정체는 나선형 외주면을 갖는 고정체(45)를 포함할 수 있다. 이 경우 종래의 필라멘트 전구를 결합시키기 위한 소켓(미도시) 등에 별도의 고정수단 없이 나사결합에 의해 결합되는 것이 가능하다.
도 6을 참조하면, 유리 몸체(10)의 전면에 결합되는 커버는 볼록 커버(14)를 포함할 수 있다. 이 경우 LED 소자(30)에서 조사된 빛을 확산 또는 집중시킬 수 있으며, 도면에 도시되지 않았으나 오목렌즈와 같은 커버를 포함하여 이와 유사한 효과를 얻을 수도 있다.
한편 본 발명은 LED 전구를 예로 들어 설명하고 있으나, 종래의 할로겐 유리 전구, 낙하산형 유리전구 등 다양한 종류의 유리 전구에 동일한 원리로 적용될 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.
10 : 유리 몸체 12 : 평면 커버
14 : 볼록 커버 16 : 결합턱
17 : 금속 몸체 18 : 환기구
20 : 전극 22 : 구동기판
24 : 필라멘트 30 : LED 소자
32 : LED 기판 40 : 고정체
45 : 나선형 고정체

Claims (11)

  1. 원뿔 형상으로 측면에 구비된 반투명한 유리와 상기 유리의 내측으로 돌출되며 평평한 하부면을 갖는 결합턱을 포함하는 유리 몸체;
    상기 유리 몸체의 내부에 구비되며 빛을 발생시키는 LED 소자;
    상기 유리 몸체의 내부에 구비되고, 상기 LED 소자와 전기적으로 연결되어 상기 LED 소자를 구동시키기 위한 입력전원을 제공하는 구동기판; 및
    상기 구동기판과 일측 단부가 연결되고, 타측 단부는 상기 유리 몸체의 외부로 돌출되는 전극을 포함하여,
    정면에 대하여 LED 조명을 직접 조사하고, 측면에 대하여 상기 유리 몸체를 통하여 LED 조명을 간접 조사하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리 몸체의 전면에 설치되는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버는 평면, 볼록한 구조 또는 오목한 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 커버는 유리, 플라스틱 또는 아크릴 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 교류 입력전원 또는 직류 입력전원을 상기 구동기판에 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동기판은 정전류 출력회로 또는 정전압 출력회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동기판과 상기 전극은 실리콘 본드에 의해 모듈화되는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 LED 소자가 전기적으로 연결되고, 다수의 상기 LED 소자들을 고정시키는 LED 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 결합턱은 삼각형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유리 몸체의 상부에 결합되며, 나선형 외주면을 갖는 고정체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전구.
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