KR101501163B1 - 발광 구조체 - Google Patents

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Abstract

발광 구조체가 개시된다. 이러한 발광 구조체는 제1 및 제2 인쇄회로기판 및 기판 지지체를 포함한다. 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판에는 발광 소자가 실장된다. 또한, 상기 기판 지지체는 상기 제1 인쇄회로기판을 지지하는 제1 지지면 및 상기 제1 지지면과 다른 평면상에 존재하고 상기 제2 인쇄회로기판을 지지하는 제2 지지면을 포함하며, 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판은 상기 기판 지지체 내부의 도전 플레이트를 통해서 전기적으로 연결된다. 따라서, 서로 상이한 평면에는 각각 별개의 인쇄회로기판을 부착하지만, 각각의 인쇄회로기판은 기판 지지대 내부의 도전 플레이트를 통해서 전기적으로 연결된다. 따라서, 제조 공정상의 불량률을 감소시킬 수 있고, 조립성을 향상시킬 수 있으며, 가요성 인쇄회로기판을 사용하는 경우에 비해 생산비를 절감시킬 수 있다.
자동차 후미등, 발광소자, 내부도전체

Description

발광 구조체{LIGHT GENERATING STRUCTURE}
본 발명은 발광 구조체에 관한 것으로, 보다 상세히 제조 공정상의 불량률을 감소시킬 수 있고, 조립성을 향상시킬 수 있는 발광 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 발광 효율이 높고, 수명이 길고, 소비전력이 낮으며, 친환경적이라는 많은 장점들이 있어 그것을 사용하는 기술분야가 계속해서 증가하고 있는 추세이다. 예컨대, 각종 광고판, 조명 등에서도 사용되고 있으며, 근래 들어 자동차의 후미등에 이르기까지 사용되는 등, 그 사용 범위가 나날이 확대되고 있다.
그런데, 자동차의 디자인이 다양화됨에 따라, 심미적 감각 및 공기 저항의 최소화를 위해서 곡선의 채택이 증가되어 다양한 형태로 발광다이오드가 배열되어 지고 있다.
도 1은 자동차 후미등에 채용된 종래 발광 구조체의 예시적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 라운드 형상의 자동차 후미등을 위한 종래의 발광 구조체(100)는 기판 지지체(110) 및 발광소자(130)가 실장된 가요성 인쇄회로기판(FPCB, 120)을 포함한다.
상기 기판 지지체(110)는 라운드 형상의 자동차 후미등 커버(150)의 내부에 배치될 수 있도록 계단 형상을 갖으며, 예컨대 상기 가요성 인쇄회로기판(140)은 상기 계단 형상의 기판 지지체(110)를 따라 구부려져서, 양면 알루미늄 테이프(140)를 통해서 상기 기판 지지체(110)에 고정된다.
그런데, 이러한 구조의 종래 발광 구조체(100)는 가요성 인쇄회로기판(140)을 기판 지지체(110)에 부착하는 과정에서, 불완전한 부착이 발생하거나 또는 부착 위치가 잘못되는 등, 여러 가지 불량이 발생할 가능성이 증가된다. 또한, 부착 위치 확정에 많은 시간이 소요되어 생산성이 떨어지며, 고가의 가요성 인쇄회로기판(140)을 사용하므로 생산비가 증가되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구조적인 안정성을 가지며 또한 생산성을 향상시키고, 생산비를 절감시킬 수 있는 발광 구조체를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 발광 구조체는 제1 및 제2 인쇄회로기판 및 기판 지지체를 포함한다. 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판에는 발광 소자가 실장된다. 또한 상기 기판 지지체는 상기 제1 인쇄회로기판을 지지하는 제1 지지면 및 상기 제1 지지면과 다른 평면상에 존재하고 상기 제2 인쇄회로기판을 지지하는 제2 지지면을 포함하며, 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판은 상기 기판 지지체 내부의 도전 플레이트를 통해서 전기적으로 연결된다.
예컨대, 상기 기판 지지체는, 상기 기판 지지체 내부의 도전 플레이트와 기판 지지체 외부에 배치되는 제1 및 제2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하기 위해서, 상기 도전 플레이트로부터 상기 기판 지지체 외부로 돌출되는 제1 및 제2 도전핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광 구조체는 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판을 각각 관통하는 제1 및 제2 도전핀과 체결되어 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판을 각각 상기 기판 지지체에 고정시키는 제1 및 제2 고정부재를 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 제1 및 제2 고정부재 각각은, 상기 제1 및 제2 도전핀에 의해 관통되는 관통공 및 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판을 상부로부터 가압하여 각각 제1 지지면 및 제2 지지면에 고정시키는 하부면을 포함한다.
예컨대, 상기 제1 및 제2 고정부재 각각은 상기 관통공의 내부면 및 상기 하부면을 커버하는 도전막을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판 각각은 상기 도전막과 접촉하는 접촉부 및 상기 접촉부와 상기 발광 소자를 전기적으로 연결하는 도전 라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 관통공의 내부면과 상기 제1 및 제2 고정부재 중 어느 하나는 걸림턱을 포함하고, 다른 하나는 상기 걸림턱에 대응하는 걸림홈을 구비하여 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판이 상기 기판 지지체로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 상기 제1 및 제2 고정부재는 상부는 제1 폭을 갖도록 형성되고, 중앙부는 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖도록 형성되며, 하부는 상기 제1 폭보다 큰 제3 폭을 갖도록 형성되어, 파지에 용이하며 결합시에 하부면으로 용이하게 힘 을 가하도록 할 수 있다.
이때, 상기 제1 및 제2 고정부재의 측면은 곡면으로 형성되어 조립 작업자의 파지감을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의한 발광 구조체는 서로 상이한 평면에는 각각 별개의 인쇄회로기판을 부착하지만, 각각의 인쇄회로기판은 기판 지지대 내부의 도전 플레이트를 통해서 전기적으로 연결된다. 따라서, 가요성 인쇄회로기판을 사용하는 경우에 비해 생산비를 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 발광 구조체의 인쇄회로기판들은 도전 플레이트에서 돌출된 도전핀들에 끼워지게 되므로, 인쇄회로기판들의 위치편차가 줄어들게 되어 불량을 감소시킬 수 있으며, 위치선정에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 생산성이 증가될 수 있다.
더욱이, 인쇄회로기판들은, 기판 지지대에서 돌출되어 걸림홈을 갖는 도전핀과 걸림턱을 갖는 고정부재에 의해서 기판 지지대에 강하게 결합된다. 따라서, 내구성이 향상된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해 되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구조체의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구조체(200)는 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b) 및 기판 지지대(210)를 포함한다.
상기 기판 지지대(210)는 내부에 형성된 도전 플레이트(211)를 포함한다. 상기 기판 지지대(210)는 예컨대, 제1 면(A) 및 상기 1 면(A)과 다른 평면상에 존재하는 제2 면(B)을 포함하는 계단 형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 이것은 예시적인 것일 뿐, 요구되는 형상에 따라서 다양한 변형이 가능하다. 상기 기판 지지대(100)는 제1 도전핀(212a)과 제2 도전핀(212b)을 더 포함한다. 상기 제1 및 제2 도전핀(212a, 212b)은 상기 도전 플레이트(211)로부터 연장되어 상기 기판 지지대(100) 외부로 돌출된다.
상기 도전 플레이트(211), 제1 도전핀(212a) 및 제2 도전핀(212b)은 예컨대 도전성이 우수한 구리(Cu) 등의 금속으로 제조될 수 있다.
이러한 기판 지지대(210)는 예컨대 다음의 과정을 통해서 제조될 수 있다. 먼저, 제1 및 제2 도전핀(212a, 212b)을 갖는 도전 플레이트(211)를 예컨대, 사출성형을 통하여 제조한다.
다음으로, 상기 기판 지지대(210)을 형성하기 위한 몰드 내부에 상기 도전 플레이트(211)를 배치하고, 수지 또는 세라믹등을 상기 몰드 내부에 주입하는 사출성형을 통해서 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)은 각각 상기 제1 면(A) 및 제2 면(B) 위에 배치된다. 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)으로서, 예컨대 FR-4 PCB가 사용될 수 있다. 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)은 홀을 포함하여, 상기 제1 도전핀(212a)과 제2 도전핀(212b)은 각각 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)의 홀을 관통한다.
따라서, 이러한 발광 구조체(200)의 조립공정에서는 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)의 위치편차가 줄어들게 되어 불량을 감소시킬 수 있으며, 위치선정에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 생산성이 증가될 수 있다.
상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)을 각각 관통한 제1 도전핀(212a)과 제2 도전핀(212b)은 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)와 결합된다.
상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)는 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)의 상부면을 각각 상기 제1 지지면(A)과 제2 지지면(B) 방향으로 가압하여 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)을 상기 기판 지지체(210)에 결합한다.
따라서, 이러한 구조를 갖는 발광 구조체(200)는 서로 상이한 평면인 제1 지지면(A)와 제2 지지면(B)에 각각 별개의 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)을 부착하지만, 별개의 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)은 기판 지지대(210) 내부의 도전 플레이트(211)를 통해서 전기적으로 연결된다. 따라서, 가요성 인쇄회로기판을 사용하는 경우에 비해 생산비를 절감시킬 수 있다.
도 3은 도 2에서 도시된 제1 및 제2 고정부재와 제1 및 제2 도전핀의 결합을 보여주기 위한 분해사시도이고, 도 4는 도 3에서 도시된 제1 및 제2 고정부재와 제1 및 제2 도전핀의 결합을 보여주기 위한 단면도이다.
도 3 및 4를 참조하면, 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b) 상부면에는 도전 배선(310)이 형성된다.
상기 도전 배선(310)은 접촉부(311)와 도전 라인(312)을 포함한다. 상기 접촉부(311)는 상기 제1 도전핀(212a)과 제2 도전핀(212b)이 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)을 관통하는 구멍을 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 도전 라인(312)은 상기 접촉부(311)와 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b) 상부면에 실장된 발광 소자(130)를 전기적으로 연결한다.
상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)는 상기 제1 및 제2 도전핀(212a, 212b)에 의해 관통되는 관통공 및 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판(220a, 220b)을 상부로부터 가압하여 각각 제1 지지면 및 제2 지지면에 고정시키는 하부면을 포함한다.
또한, 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)의 상기 관통공 내부에는 걸림턱(401)이 형성되고, 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)는 상기 관통공의 내부면 및 하부면을 커버하는 도전막(231)을 더 포함한다.
제조 공정상의 용이성을 위해서, 상기 도전막(231)은 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)의 전체 표면을 코팅할 수도 있다.
따라서, 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)를 각각 상기 제1 및 제2 도 전핀(212a, 212b)에 결합시키면, 상기 제1 및 제2 도전핀(212a, 212b)은 상기 도전막(231)에 의해서 상기 도전배선(310)에 의해서 상기 발광 소자(130)에 연결된다.
또한, 상기 제1 도전핀(212a)과 제2 도전핀(212b)은 각각 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)의 걸림턱(401)에 대응하는 걸림홈(301)을 포함한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)를 상기 제1 및 제2 도전핀(212a, 212b)에 결합시키면 상기 컬림턱(401)이 걸림홈(301)에 삽입되어 용이하게 분리되지 아니한다.
따라서, 도 1에서 도시된 양면 알루미늄 테이프(140)를 사용하는 경우에 비해서 내구성이 향상될 수 있다.
도 3 및 4에서는 상기 걸림홈(301)이 상기 제1 도전핀(212a)과 제2 도전핀(212b)에 형성되고, 상기 걸림턱(401)이 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것일 뿐이며, 반대로 걸림턱(401)이 상기 제1 도전핀(212a)과 제2 도전핀(212b)에 형성되고, 걸림홈(301)이 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)에 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)에서, 상부는 제1 폭을 갖도록 형성되고, 중앙부는 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖도록 형성되고, 하부는 상기 제1 폭보다 큰 제3 폭을 갖도록 형성되어, 파지에 용이하며 결합시에 하부면으로 용이하게 힘을 가하도록 할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)의 측면은 곡면으로 형성되어 조립 작업자의 파지감을 향상시킬 수 있다.
보다 상세히, 상기 제1 및 제2 고정부재(230a, 230b)는 중앙부가 오목한 절 구통 모양으로 형성되어 작업자의 파지감을 향상시키고, 또한 상부보다 하부를 넓게 형성하여 제1 도전핀(212a)과 제2 도전핀(212b)에 억지끼움을 행할때, 하부를 향해 미는 힘을 용이하게 가할 수 있다.
본 발명에 의하면, 서로 상이한 평면에는 각각 별개의 인쇄회로기판을 부착하지만, 각각의 인쇄회로기판은 기판 지지대 내부의 도전 플레이트를 통해서 전기적으로 연결된다. 따라서, 가요성 인쇄회로기판을 사용하는 경우에 비해 생산비를 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 발광 구조체의 인쇄회로기판들은 도전 플레이트에서 돌출된 도전핀들에 끼워지게 되므로, 인쇄회로기판들의 위치편차가 줄어들게 되어 불량을 감소시킬 수 있으며, 위치선정에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 생산성이 증가될 수 있다.
더욱이, 인쇄회로기판들은, 기판 지지대에서 돌출되어 걸림홈을 갖는 도전핀과 걸림턱을 갖는 고정부재에 의해서 기판 지지대에 강하게 결합된다. 따라서, 내구성이 향상된다.
본 실시예에서는 예시적으로 자동차 후미등에 사용될 수 있는 발광 구조체에 대해서 설명하였으나, 본 발명에 의한 발광 구조체는 동일 평면상에 배치되지 않아서 가요성 인쇄회로기판을 사용하는 다른 곳에 적용될 수 있음은 자명할 것이다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.
도 1은 자동차 후미등에 채용된 종래 발광 구조체의 예시적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구조체의 단면도이다.
도 3은 도 2에서 도시된 제1 및 제2 고정부재와 제1 및 제2 도전핀의 결합을 보여주기 위한 분해사시도이다.
도 4는 도 3에서 도시된 제1 및 제2 고정부재와 제1 및 제2 도전핀의 결합을 보여주기 위한 단면도이다.
<주요 도면번호에 대한 간단한 설명>
100, 200: 발광 구조체 110, 210: 기판 지지체
120: 가요성 인쇄회로기판 130: 발광소자
140: 양면 알루미늄 테이프 150: 자동차 후미등 커버
211: 도전 플레이트 212a: 제1 도전핀
212b: 제2 도전핀 220a: 제1 인쇄회로기판
220b: 제2 인쇄회로기판 230a: 제1 고정부재
230b: 제2 고정부재 310: 도전배선
301: 걸림홈 311: 접촉부
312: 도전라인 401: 걸림턱

Claims (8)

  1. 발광 소자가 실장된 제1 및 제2 인쇄회로기판; 및
    상기 제1 인쇄회로기판을 지지하는 제1 지지면 및 상기 제1 지지면과 다른 평면상에 존재하고 상기 제2 인쇄회로기판을 지지하는 제2 지지면을 포함하는 기판 지지체를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 인쇄회로기판은 상기 기판 지지체 내부의 도전 플레이트를 통해서 전기적으로 연결되고,
    상기 기판 지지체는, 상기 기판 지지체 내부의 도전 플레이트와 기판 지지체 외부에 배치되는 제1 및 제2 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하기 위해서, 상기 도전 플레이트로부터 상기 기판 지지체 외부로 돌출되는 제1 및 제2 도전핀을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 인쇄회로기판을 각각 관통하는 상기 제1 및 제2 도전핀과 체결되어 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판을 각각 상기 기판 지지체에 고정시키는 제1 및 제2 고정부재를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 고정부재 각각은,
    상기 제1 및 제2 도전핀에 의해 관통되는 관통공; 및
    상기 제1 및 제2 인쇄회로기판을 상부로부터 가압하여 각각 제1 지지면 및 제2 지지면에 고정시키는 하부면을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 고정부재 각각은 상기 관통공의 내부면 및 상기 하부면을 커버하는 도전막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판 각각은, 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판 상부에 형성되어, 상기 도전막과 접촉하는 접촉부 및 상기 접촉부와 상기 발광 소자를 전기적으로 연결하는 도전 라인을 갖는 도전배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 관통공의 내부면과 상기 제1 및 제2 고정부재 중 어느 하나는 걸림턱을 포함하고, 다른 하나는 상기 걸림턱에 대응하는 걸림홈을 구비하여 상기 제1 및 제2 인쇄회로기판이 상기 기판 지지체로부터 이탈되는 것을 방지하는 발광 구조체.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 고정부재는, 상부는 제1 폭을 갖도록 형성되고, 중앙부는 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖도록 형성되고, 하부는 상기 제1 폭보다 큰 제3 폭을 갖도록 형성되어, 파지에 용이하며 결합시에 하부면으로 용이하게 힘을 가하도록 하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 고정부재의 측면은 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 발광 구조체.
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