KR101552673B1 - 엘이디 모듈 및 이에 의한 엘이디 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 모듈 및 이에 의한 엘이디 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘이디(발광다이오드) 소자를 매트릭스(Matrix ; 예 : 3분할 방식) 회로 형태로 배열시키되, 동작전압(순방향 전압)이 상이한 엘이디 소자를 포함시킴과 동시에 회로 결선 구조를 개선함으로써, 전력 소모가 적으면서 효율이 높게 나타나도록 된 엘이디 모듈 및 엘이디 램프에 관한 것이다. 본 발명의 엘이디 모듈은 전원의 Hi레벨단과 Low레벨단 사이 중, 순방향 노드 측에 노드 엘이디를 배치시키고, 상기 노드에서 분기된 브랜치 각각에 브랜치 엘이디를 배치시켜서 된 것이다. 또한, 본 발명의 엘이디 램프는 Hi레벨단과 Low레벨단 사이 중, 순방향 노드 측에 노드 엘이디를 배치시키고, 상기 노드에서 분기된 브랜치 각각에 브랜치 엘이디를 배치시켜서 된 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈이 병렬 배열되어서 이루어진 엘이디 모듈군; 상기 엘이디 모듈군이 병렬 배열되어서 이루어진 엘이디 조명부;를 포함하는 것이다.

Description

엘이디 모듈 및 이에 의한 엘이디 램프{MODULE AND LAMP FOR LIGHT EMITTING DIODE THEREBY}

본 발명은 엘이디 모듈 및 엘이디 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘이디(발광다이오드) 소자가 매트릭스(Matrix) 회로 형태로 배열되어 일직선으로 길게 형성된 엘이디 모듈 및 이에 의한 엘이디 램프에 관한 것이다.

일반적으로, 엘이디(LED ; Light Emitting Diode)는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 발광 원리는 전계 발광 효과를 이용하고 있다. 엘이디는 반도체를 이용한 PN 접합이라고 불리는 구조로 만들어져 있으며, 발광은 PN 접합에서 전자가 가지는 에너지가 직접 빛 에너지로 변환되기 때문에 거시적으로 열이나 운동에너지를 필요로 하지 않는다. 전극으로부터 반도체에 주입된 전자와 정공은 다른 에너지띠 (전도띠나 원자가띠)를 흘러 PN 접합부 부근에서 띠 틈을 넘어 재결합한다. 재결합할 때 거의 띠 틈에 상당한 에너지가 광자, 즉 빛으로 방출된다.

일반적인 다이오드와 동일하게 극성을 가지고 있으며, 캐소드(음극)와 애노드(양극) 사이에 정전압을 가해서 사용한다. 전압이 낮은 동안은 전압을 올려도 거의 전류가 흐르지 않고 발광도 하지 않는다. 어느 전압 이상이 되면 전압 상승에 대하여 전류가 빠르게 흘러서 전류량에 비례하여 빛이 발생된다. 이 전압을 순방향 강하전압이라고 하고, 일반적인 다이오드와 비교해서 발광 다이오드는 순방향 강하전압이 높다.

발광색에 따라 다르지만, 빨간색(610 < λ < 760), 오렌지색(590 < λ < 610), 노란색(570 < λ < 590), 초록색(500 < λ < 570)에서는 2.1V 정도이다. 빨간빛을 내지 않는 것은 1.4V 정도이다. 백색(Broad Spectrum)과 파란색(450 < λ < 500)은 3.5V 정도이다. 고출력 제품은 5V 전후인 것도 있다. 발광할 때 소비 전류는 표시등 용도에서는 수 mA ~ 50 mA정도인 것이 보통이나 그 이상의 것도 있다.

엘이디 램프는 상기와 같은 엘이디를 이용한 조명장치로서, 그 종류를 살펴보면 다음과 같다.

1. MR 타입(Mirror Reflector lamp) : 2핀형 구조로써 할로겐(LED)램프 후면에 반사경을 부착한 램프로서, MR램프 혹은 다이크로빔 램프(Dichroic Halogen Lamp)라고 한다.

2. PAR 타입(Parabolic Aluminized Reflector Lamp) : 램프 내면에 반사면(주로 알루미늄)을 도포한 반사막을 이용하여 빛을 집중시켜 광속의 이용도를 대폭 높인 램프로서, PAR전구는 1/8인치가 기본 단위이며 PAR38전구의 지름은 38X2.54(인 치)÷8 = 약120mm이다.

3. 벌브 타입 (Bulb Lamp) : LED전구를 백열전구모양으로 유리 또는 아크릴 캡을 씌운 것으로서, LED빛의 직진성을 캡 안의 렌즈를 통해 넓은 방향으로 빛을 분사시켜 백열전구와 같은 효과를 얻는다.

4. 컴팩 타입 (Compact Lamp) : LED전구를 원통형 모양으로 만든 것으로서, 다운라이트에 삼파장전구 대용으로 많이 사용된다.

5. 다운라이트 타입 : 천정의 타공 부위에 등기구를 매입하여 고정시키는 조명 기구이다.

6. 평판조명 타입 : 사무실, 상업시설에 사용되는 형광등기구를 대체하는 LED조명으로서, 천정에 매입되는 타입이며, 정사각형(파라보릭, 패입프리즘 대체)과 직사각형(매입개방 대체) 타입이 있다.

7. 형광등 타입/바(BAR) 타입 : 형광등 타입/바 타입 조명은 막대형태로 제작한 조명기구로서, 실내외에서 여러 용도로 사용되며, 실내에선 간접 조명, 진열장 조명, 인테리어 조명 등으로 사용되며, 실외에선 경관 조명으로 널리 사용된다.

상기와 같은 종래 엘이디 램프 중 특히, 형광등 타입/바 타입 또는 평판조명 타입은 엘이디 소자를 직렬로 연결하거나, 직렬 연결을 병렬로 배열하는 등 매트릭스 형태로 회로를 구성하여 제작하는 것이 보통이며, 그 예로는 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같다.

상기, 도 1은 입력 전원이 5.6[V] / 60[mA]인 가운데, 5개의 엘이디 소자를 직렬 구성하되, 이러한 직렬 구성 2개를 병렬로 하여 엘이디 소자 10개로 이루어진 엘이디 모듈(3)을 구성하고, 상기 엘이디 모듈(3) 다수개를 병렬로 하여 엘이디 조명부(2)를 구성한 예를 도시한 것이다.

상기와 같은 종래 엘이디 램프의 소비전력을 'P(W) = VㆍI'의 공식에 대입하여 구해보면 다음과 같다.

우선, 1개의 엘이디 모듈(3)에는 노드(Node)를 통해 5.6[V] / 60[mA]의 전원이 인가되고, 병렬 경로인 브랜치(Branch)를 통해 5.6[V] / 30[mA]로 분류, 즉, 5개의 엘이디 소자가 직렬로 구성된 2개의 병렬 경로로 각각 5.6[V] / 30[mA]가 분류 인가된다.(참고로, 병렬에서는 전압은 분압되지 않고 전류만 분류됨)

그리되면, 엘이디 소자 1개의 소비전력은 상기 공식에 따라 5.6[V]×0.03[A] = 0.168[W]가 된다. 따라서, 상기 엘이디 소자 10개로 구성된 엘이디 모듈(3) 전체의 소비전력은 0.168[W]×10[개] = 1.68[W]가 된다.

상기와 같이, 1개의 엘이디 모듈(3)의 소비전력이 1.68[W]이므로, 9개의 엘이디 모듈(3)로 구성된 엘이디 조명부(2)의 전체 소비전력은 1.68[W]×9[개] = 15.12[W]가 된다.

단, 상기와 같은 도 1의 구성예는 본 발명과 대비 설명을 위해 제시한 일예로서, 엘이디 소자의 전체 개수는 90개이나, 통상 엘이디 램프 업계에서 통용되는 엘이디 램프(1)에 소요되는 엘이디 소자의 개수는 120개 ~ 140개이다. 이 경우, 소비전력은 상기 도 1의 예보다 더 높다고 할 것이다.

즉, 엘이디 소자가 120개인 경우, 90개일 때보다 소비전력이 1.68[W]×12 = 20.16[W]가 되어, 90개일때 보다 전체 엘이디 램프(1)의 소비전력이 5.04[W] 높게 된다.

상기와 같은 종래 엘이디 램프(1)는 열에 취약한 단점이 있으므로, 열(주울열)과 관계가 있는 전력량을 낮추는 것이 바람직하다. 참고로, 전력량의 단위가 실지로 어느 정도의 열량으로 나타나는지는 아래 공식으로 통해 알 수 있다.

1[W] = 1[J/s] = 0.24[cal/s]

위의 공식에서 알 수 있듯이, 전력량이 크면 발생되는 열 또한 높게 되므로, 열에 취약한 엘이디 램프(1)는 소비전력을 낮추는 것이 기술력의 척도이며, 이러한 기술의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.

이러한 요구 사항을 고려하여 최근에는 대한민국 등록특허공보 제10-1249484호(전력소비를 낮춘 작물재배용 엘이디 조명장치와 엘이디 조명시스템 ; 출원일 : 2011년 04월 29일자)가 소개된바 있다.

상기 등록특허는 엘이디 조명등의 밝기 조정을 통해 전력소모를 절감시키는 기술로서, 전력소모를 절감하기 위해서는 엘이디 조명등의 밝기, 즉 조도를 낮춰야 하므로 항상 일정한 조도를 유지하여야 할 경우에는 전력소모를 절감시킬 수 없는 문제점이 있다.

상기와 같은 요구사항과 문제점을 고려하여 창출된 본 발명은 엘이디 소자(발광다이오드)를 매트릭스(Matrix, 예 : 3분할 기법) 회로 형태로 배열시키되, 동작전압(순방향 전압)이 상이한 엘이디소자가 혼용되고, 회로 결선 구조가 개선된 새로운 개념의 엘이디 모듈 및 이에 의한 엘이디 램프를 제공하는데 목적을 두고 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명의 엘이디 모듈은, 전원의 Hi레벨단과 Low레벨단 사이 중, 순방향 노드 측에 노드 엘이디를 배치시키고, 상기 노드에서 분기된 브랜치 각각에 브랜치 엘이디를 배치시켜서 된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 의한 엘이디 램프는, Hi레벨단과 Low레벨단 사이 중, 순방향 노드 측에 노드 엘이디를 배치시키고, 상기 노드에서 분기된 브랜치 각각에 브랜치 엘이디를 배치시켜서 된 엘이디 모듈; 상기 엘이디 모듈이 병렬 배열되어서 이루어진 엘이디 모듈군; 및 상기 엘이디 모듈군이 병렬 배열되어서 이루어진 엘이디 조명부;를 포함한다.

또, 상기 노드 엘이디와 브랜치 엘이디는 동작전압과 정격전류가 상이한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 순방향 노드 측에 배치되는 노드 엘이디의 상기 브랜치 엘이디 대비 동작전압은 1/2배 또는 1/3배이고, 정격전류는 2배 또는 3배인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 브랜치는 적어도 2개이고, 엘이디 소자의 동작전압 및 정격전류가 허용되는 범위 내에서 그 개수가 증가되고, 이때, 동작전압은 1/3배이고, 정격전류는 3배인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노드 엘이디는 1개로 구성되고, 상기 브랜치 엘이디는 개수의 총합이 짝수로 구성된 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 엘이디 모듈은 3개가 병렬로 배열되어 엘이디 모듈군을 형성하고, 상기 엘이디 모듈군은 3개가 병렬로 배열되어 엘이디 조명부를 형성하는 3분할 방식인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 브랜치는, 상기 노드를 중심으로 양측으로 분기되어 2열을 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 브랜치는, 상기 노드의 일측으로 분기되어 상기 노드와 평행을 이루는 하나의 열을 형성하고, 상기 브랜치 엘이디가 복수로 구성되어 등간격을 이루면서 일렬로 정렬되어 설치되는 제1열; 및 상기 노드의 타측으로 분기되어 상기 제1열과 통전가능하게 연결된 상태로 상기 제1열과 병렬을 이루는 또 하나의 열을 형성하고, 상기 브랜치 엘이디가 복수로 구성되어 등간격을 이루면서 일렬로 정렬되어 설치되는 제2열;을 포함한다.
상기 브랜치 엘이디는, 상기 브랜치의 상기 제1열 및 상기 제2열에 제각기 설치되되, 서로 대향하면서 일대일 대응하는 상태로 정렬되어 설치됨에 따라 개수의 총합이 짝수로 구성된다.
상기 노드 엘이디는, 상기 노드에 설치됨에 따라 상기 노드에서 양측으로 분기되는 상기 브랜치의 중앙에 설치되어 상기 제1열에 설치된 상기 브랜치 엘이디 및 상기 제2열에 설치된 상기 브랜치 엘이디 사이의 중앙에서 발광한다.

상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 엘이디 소자가 짝수로 이루어지는 통상적인 엘이디 램프와 비교할 때, 상기 브랜치 엘이디의 총합은 짝수개이고, 상기 순방향 노드 측에 상기 브랜치 엘이디 대비 동작전압은 1/2배 또는 1/3배이고 정격전류는 2배 또는 3배인 1개의 노드 엘이디를 배치하여, 엘이디 소자의 개수를 적어도 1개 줄이고, 각 엘이디 소자의 조도는 균일하게 나타나도록 함으로써, 소비전력을 저감시키는 한편, 엘이디 소자 각각의 균일한 조도를 유지시킴과 동시에 엘이디 램프 전체의 광량을 통상적인 엘이디 램프와 대등하게 유지시키는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 상기와 같이하여 소비전력을 저감시킴으로써, 통상의 엘이디 램프와 대등한 소비전력을 갖도록 할 경우, 상기 엘이디 모듈 내지는 엘이디 모듈군의 개수를 증가시킬 수 있고, 이를 통해 엘이디 램프 전체의 광량을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라 엘이디 램프의 전체 길이 또는 면적을 종래 보다 좀더 확장시킬 수 있으며, 이와 달리 광량이 종래 보다 우수하므로 전체 길이가 종래 보다 축소되어도 종래와 대등한 광량을 제공할 수 있도록 하는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명은 엘이디 소자의 개수를 줄인 가운데, 통상의 엘이디 램프와 대비하여 대등한 광량을 제공하도록 함으로써, 소비전력의 감소는 물론, 제조 원가 절감과 생산성 향상과 발열 개소의 최소화를 통한 램프의 신뢰성 확보와 안정성 확보 및 수명을 연장시키는 효과를 얻는다.
특히, 본 발명은 노드에서 양측으로 분기되어 2열로 구성된 브랜치의 제1열 및 제2열 사이, 즉 2열로 구성된 브랜치의 중앙에 노드 엘이디가 설치되므로 노드 엘이디의 광량이 어느 일측으로 편중되지 않는다.
이에 더하여, 브랜치의 제1열 및 제2열에 제각기 복수의 브랜치 엘이디가 등간격으로 설치되되, 서로 대향하면서 설치되어 개수의 총합이 짝수를 이루는 상태로 발광하므로 2열로 구성된 브랜치의 양측에서 균일한 광량, 즉 조도를 제공할 수 있다.

도 1은 종래 엘이디 램프의 구성을 예시적으로 도시한 회로도;
도 2는 본 발명의 일례에 따른 구성을 도시한 회로도; 및
도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 구성을 도시한 회로도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 모듈 및 이에 의한 엘이디 램프를 설명하면 다음과 같다.

도 2을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 모듈(110)은, 도시된 바와 같이 회로기판에 형성되는 전원의 Hi레벨단과 Low레벨단 사이 중에서 순방향 노드(N) 측에 노드 엘이디(NL)가 배치되고, 상기 노드(N)에서 분기된 브랜치(B) 각각에 브랜치 엘이디(BL)가 배치되어 구성된다.

그리고, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 램프(100)는, 도시된 바와 같이 전술한 상기 엘이디 모듈(110); 상기 엘이디 모듈(110)이 병렬 배열되어서 이루어진 엘이디 모듈군(120); 및 상기 엘이디 모듈군(120)이 병렬 배열되어서 이루어진 엘이디 조명부(130);를 포함한다. 이때, 상기 엘이디 모듈(110)은 도시된 바와 같이 상기 노드(N)에서 분기된 적어도 2열의 브랜치(B) 각각에 브랜치 엘이디(BL)가 배치된다.

여기서, 상기 엘이디 모듈(110)의 상기 브랜치(B)는 도시된 바와 같이 적어도 2개로 구성될 수 있다. 이러한 수량은 엘이디 소자의 동작전압 및 정격전류가 허용되는 범위 내에서 증가될 수 있다.

한편, 상기 노드 엘이디(NL) 및 브랜치 엘이디(BL)는 동작전압과 정격전류가 상이하게 구성된다. 그리고, 상기 순방향 노드(N) 측에 배치되는 노드 엘이디(NL)는 도시된 바와 같이 1개로 구성되며, 브랜치 엘이디(BL)는 도시된 바와 같이 상기 브랜치 엘이디(BL) 개수의 총합이 짝수개로 구성된다. 이때, 상기 노드 엘이디(NL)는 복수가 한조를 이루는 브랜치 엘이디(BL)를 기준으로 광량이 어느 일측으로 편중되지 않도록 도시된 바와 같이 브랜치 엘이디(BL)의 중간부분에 설치되는 것이 바람직하다.

설명에 있어서, 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 모듈(110) 및 엘이디 램프(100)는 도시된 바와 같이 브랜치 엘이디(BL)가 2x4개로 구성되어 2열의 브랜치(B)에 각각 브랜치 엘이디(BL)가 4개가 배열됨에 따라 총 8개로 구성된 것을 그 예로 설명한다.
이를 좀더 자세히 설명하면, 브랜치(B)는 도시된 바와 같이 노드(N)를 중심으로 양측으로 분기되어 2열을 이룬다. 즉, 브랜치(B)는 노드(N)에서 양측으로 분기되는 제1열 및 제2열로 구성된다.
제1열은 도시된 바와 같이 노드(N)의 일측으로 분기되어 노드(N)와 평행을 이루는 하나의 열을 형성하고, 브랜치 엘이디(BL)가 복수로 구성되어 등간격을 이루면서 일렬로 정렬되어 설치된다. 제2열은 도시된 바와 같이 노드(N)의 타측으로 분기되어 제1열과 통전가능하게 연결된 상태로 제1열과 병렬을 이루는 또 하나의 열을 형성하고, 브랜치 엘이디(BL)가 복수로 구성되어 등간격을 이루면서 일렬로 정렬되어 설치된다. 즉, 제2열은 제1열에 평행상태로 배열되어 제1열과 병렬로 연결된다.
브랜치 엘이디(BL)는 전술한 바와 같이 브랜치(B)의 제1열 및 상기 제2열에 제각기 설치된다. 이러한 브랜치 엘이디(BL)는 제1열 및 제2열에 설치시, 도시된 바와 같이 서로 대향하면서 일대일 대응하는 상태로 정렬되어 설치됨에 따라 개수의 총합이 짝수로 구성된다.
한편, 노드 엘이디(NL)는 도시된 바와 같이 노드(N)에 설치됨에 따라 전술한 바와 같이 노드(N)에서 양측으로 분기되는 브랜치(B)의 중앙에 설치된다. 따라서, 노드 엘이디(NL)는 도시된 바와 같이 제1열에 설치된 브랜치 엘이디(BL) 및 제2열에 설치된 브랜치 엘이디(BL) 사이의 중앙에서 발광한다.

이때, 상기 노드 엘이디(NL)의 동작전압은 상기 브랜치 엘이디(BL)의 동작전압에 비하여 1/2배 또는 1/3배로 구성되고, 정격전류는 상기 브랜치 엘이디(BL)의 정격전류에 비하여 2배 또는 3배로 구성될 수 있다. 하지만, 이러한 배수는 엘이디 소자의 동작전압 및 정격전류가 허용되는 범위 내에서 가감이 가능하다. 설명에 있어서, 본 발명의 실시예에서는 동작전압이 1/2배로 구성되고, 정격전류가 2배로 구성된 것을 그 예로 설명한다.

한편, 상기 엘이디 램프(100)는 도시된 바와 같이, 상기 엘이디 모듈(110) 3개가 병렬로 배열되어 엘이디 모듈군(120)을 형성하고, 상기 엘이디 모듈군(120) 3개가 병렬로 배열되어 엘이디 조명부(130)를 형성하는 3분할 방식으로 구성된다. 따라서, 상기 엘이디 램프(100)는 분할 상태로 제조된 3개의 엘이디 모듈군(120)들이 연결됨에 따라 도시된 바와 같이 길게 형성된다. 즉, 상기 엘이디 램프(100)는 엘이디 모듈군(120)이 구비된 회로기판들이 연결됨에 따라 길이를 갖는다. 이러한 상기 엘이디 램프(100)는 도시된 바와 같이 엘이디 모듈군(120)이 다른 엘이디 모듈군(120)과 연결되는 연결부위(연결면)에 엘이디가 구비되지 않음에 따라 연결부위에 돌출부위가 없으므로 용이하게 연결된다. 특히, 상기 엘이디 모듈군(120)은 노드 엘이디(NL)가 도시된 바와 같이 브랜치 엘이디(BL)와 사실상 일렬로 정렬되도록 배치되어 전술한 연결부위로 노드 엘이디(NL)가 배치되지 않으므로 연결부위에 돌출부위가 형성되지 않는다.

이와 같이 되는 본 발명의 실시예에 의한 엘이디 모듈(110) 및 엘이디 램프(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다. 설명에 있어서, 노드 엘이디(NL)는 동작전압이 2.8[V]이고, 정격전류가 60[mA]이며, 각각의 브랜치 엘이디(BL)는 동작전압이 5.6[V]이고, 정격전류가 30[mA]라고 가정하여 설명한다.

상기와 같은 조건에서, 먼저 엘이디 모듈(110)의 소비전력을 구해 보면 다음과 같다.(소비전력 공식 'P(W) = VㆍI'을 이용)

* 엘이디 모듈의 소비전력 = (노드 엘이디의 동작전압×정격전류)+((브랜치 엘이디의 동작전압×정격전류)×브랜치 엘이디의 개수)

= (2.8[V]×0.06[A])+((5.6[V]×0.03[A])×8[개])

= 0.168[W]+1.344[W]

= 1.512[W]

다음으로, 엘이디 모듈군(120)의 소비전력을 구해보면 다음과 같다.

* 엘이디 모듈군의 소비전력 = 엘이디 모듈의 소비전력×엘이디 모듈의 개수

= 1.512[W]×3[개]

= 4.536[W]

다음으로, 엘이디 조명부(130) 전체의 소비전력을 구해보면 다음과 같다.

* 엘이디 조명부의 소비전력 = 엘이디 모듈군 소비전력×엘이디 모듈군 개수

= 4.536[W]×3[개]

= 13.6[W]

상기와 같이, 본 발명인 엘이디 램프(100)의 엘이디 조명부(130)의 전체 소비전력은 13.6[W]이다.

따라서, 발명의 배경이 되는 기술의 설명란에서 본 발명과 대등한 조건으로 구성된 통상의 엘이디 램프의 소비전력 15.12[W]와 비교할 때, 1.52[W] 만큼의 소비전력을 저감시킬 수 있다.

이와 같이 되는 본 발명은 엘이디 소자가 짝수로 이루어지는 통상적인 엘이디 램프와 비교할 때, 상기 브랜치 엘이디(BL)의 총합은 짝수개이고, 상기 순방향 노드(N) 측에 상기 브랜치 엘이디(BL) 대비 동작전압은 1/2배이고 정격전류는 2배인 1개의 노드 엘이디(NL)를 배치하여, 엘이디 소자의 개수를 적어도 1개 줄이고, 각 엘이디 소자의 조도는 균일하게 나타나도록 함으로써, 소비전력을 저감시키는 한편 엘이디 소자 각각의 균일한 조도를 유지시킴과 동시에 엘이디 램프(100) 전체의 광량을 통상적인 엘이디 램프와 대등하게 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같이하여 소비전력을 저감시킴으로써, 통상의 엘이디 램프와 대등한 소비전력을 갖도록 할 경우, 상기 엘이디 모듈(110) 내지는 엘이디 모듈군(120)을 증가시킬 수 있다. 또한, 이를 통해, 엘이디 램프(100) 전체의 광량을 증대시킬 수 있을 뿐 아니라, 엘이디 램프(100)의 전체 길이 또는 면적을 확장시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 엘이디 소자의 개수를 줄인 가운데, 통상의 엘이디 램프와 대비하여 대등한 광량을 제공하도록 함으로써, 제조 원가 절감과 생산성 향상과 발열 개소의 최소화를 통한 램프의 신뢰성 확보와 안정성 확보 및 수명을 연장시킬 수 있다.

특히, 상기 브랜치 엘이디(BL)는 2개가 횡으로 한쌍을 형성하여도 5.6[V] 및 0.03[A]의 엘이디 소자가 병렬로 구성되므로 한쌍의 엘이디 소자로 구성되는 1개열의 경우 약 0.168[W]의 조도(소비전력)를 제공(5.6x0.03=0.168)하는 반면, 노드 엘이디(NL)는 1개로 구성되어도 2.8[V] 및 0.06[A]의 엘이디 소자로 구성되므로 1개의 엘이디 소자로 구성되는 1개열의 경우 약 0.168[W]의 조도(소비전력)를 제공(2.8x0.06=0.168)한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 노드 엘이디(NL)의 수량을 1개로 구성하여도 한쌍으로 구성된 브랜치 엘이디(BL)의 조도와 대등한 광량을 제공한다. 따라서, 본 발명의 실시예는 전체적인 조도를 약 2,300루멘으로 유지할 수 있다. (참고: 통상적으로 조도는 [W]를 기준으로 판단하므로 전술한 바와 같은 [W]의 계산으로 엘이디 소자의 조도를 확인할 수 있음)

게다가, 노드(N)를 브랜치(B)에 도시된 바와 같이 직렬로 연결할 경우, 원하는 광량(종래와 대등한 광량)을 얻기 위하여 약 2배의 전력량을 소모시켜야 하지만, 전술한 바와 같이 노드 엘이디(NL)를 2.8[V]의 엘이디 소자로 구성하므로 절반의 전력량으로도 원하는 광량을 얻을 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 2.8[V] 및 0.03[A]의 노드 엘이디(NL)를 사용할 경우 전술한 바와 같이 "엘이디 모듈의 소비전력"이 약 1.52[W] 이어도 광량을 충족시킬 수 있지만, 이러한 엘이디가 아니라 브랜치 엘이디(BL)와 같은 5.6[V] 및 0.03[A]의 엘이디 소자를 사용할 경우 2배에 달하는 약 3[V]의 소비전력이 소모된다. 하지만, 본 발명은 전술한 바와 같은 엘이디 소자를 사용하므로 절반의 전력량으로도 원하는 광량을 얻을 수 있다.

또한, 엘이디 모듈군(120)의 전체적인 엘이디(NL, BL)의 수량이 도시된 바와 같이 홀수로 구성되고, 엘이디 조명부(130)가 복수의 회로기판으로 구성되어 연결되어도 도시된 바와 같이 노드(N)에 노드 엘이디(NL)가 배치되고, 노드(N)에서 분기된 브랜치(B)에 브랜치 엘이디(BL)가 배치되도록 구성됨에 따라 노드 엘이디(NL)가 도면상 브랜치(B)의 측방이 아닌 상단에 위치하므로 회로기판이 노드 엘이디(NL)의 배치를 위해 측방으로 돌출형성되지 않아도 되며, 이에 따라 복수의 회로기판을 용이하게 연결할 수 있을 뿐만 아니라, 회로기판의 측방돌출이 방지되므로 엘이디 조명부(130)의 길이(도면상 횡방향 길이)가 과도하게 길게 형성되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 더하여 노드 엘이디(NL)가 상단에서 발광하므로 노드 엘이디(NL)가 브랜치 엘이디(BL)의 측방에서 발광되면서 엘이디 모듈군(120)의 전체적 조도 불균형이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수도 있다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 의한 엘이디 모듈 및 엘이디 램프를 첨부된 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 도시된 바와 같이, 전원의 Hi레벨단과 Low레벨단 사이 중, 순방향 노드(N) 측에 노드 엘이디(NL)를 배치시키고, 상기 노드(N)를 기점으로 분기된 3열의 브랜치(B) 각각에 브랜치 엘이디(BL)가 배치되어 3x3의 구조로 구성된다.

이때, 상기 노드 엘이디(NL)는 3x3 배열 중 중간 브랜치의 순방향 노드(N) 측에 위치할 수 있고, 3x3 배열 중 3개의 브랜치가 만나는 일측 모서리에 위치할 수도 있다.

상기 노드 엘이디(NL)는 동작전압이 상기 브랜치 엘이디(BL)에 비하여 1/3배로 구성되고, 정격전류가 상기 브랜치 엘이디(BL)에 비하여 3배로 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 본 발명의 일 실시예인 2x4 배열에 비해 좌우 방향으로 광원 영역을 확장시킬 수 있도록 하는 것으로, 본 발명의 다양한 설계 변경의 일례를 도시한 것이다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100 : 엘이디 램프 110 : 엘이디 모듈
120 : 엘이디 모듈군 130 : 엘이디 조명부
NL : 노드 엘이디 BL : 브랜치 엘이디

Claims (5)

1. 삭제
2. Hi레벨단과 Low레벨단 사이 중, 순방향 노드(N) 측에 노드 엘이디(NL)를 배치시키고, 상기 노드(N)에서 분기된 적어도 2열의 브랜치(B) 각각에 브랜치 엘이디(BL)를 배치시켜서 된 엘이디 모듈(110);
   상기 엘이디 모듈(110)이 병렬 배열되어서 이루어진 엘이디 모듈군(120); 및
   상기 엘이디 모듈군(120)이 병렬 배열되어서 이루어진 엘이디 조명부(130);를 포함하고,
   상기 엘이디 모듈(110)은 3개가 병렬로 배열되어 상기 엘이디 모듈군(120)을 형성하고, 상기 엘이디 모듈군(120)은 3개가 병렬로 배열되어 상기 엘이디 조명부(130)를 형성하는 3분할 방식인 것을 특징으로 하며,
   상기 노드 엘이디(NL)와 브랜치 엘이디(BL)는 동작전압과 정격전류가 상이한 것을 특징으로 하고,
   상기 노드 엘이디(NL)는 1개로 구성되고, 상기 브랜치 엘이디(BL)는 개수의 총합이 짝수로 구성된 것을 특징으로 하며,
   상기 브랜치(B)는,
   상기 노드(N)를 중심으로 양측으로 분기되어 2열을 이루는 것을 특징으로 하고,
   상기 브랜치(B)는,
   상기 노드(N)의 일측으로 분기되어 상기 노드(N)와 평행을 이루는 하나의 열을 형성하고, 상기 브랜치 엘이디(BL)가 복수로 구성되어 등간격을 이루면서 일렬로 정렬되어 설치되는 제1열; 및
   상기 노드(N)의 타측으로 분기되어 상기 제1열과 통전가능하게 연결된 상태로 상기 제1열과 병렬을 이루는 또 하나의 열을 형성하고, 상기 브랜치 엘이디(BL)가 복수로 구성되어 등간격을 이루면서 일렬로 정렬되어 설치되는 제2열;을 포함하며,
   상기 브랜치 엘이디(BL)는,
   상기 브랜치(B)의 상기 제1열 및 상기 제2열에 제각기 설치되되, 서로 대향하면서 일대일 대응하는 상태로 정렬되어 설치됨에 따라 개수의 총합이 짝수로 구성되며,
   상기 노드 엘이디(NL)는,
   상기 노드(N)에 설치됨에 따라 상기 노드(N)에서 양측으로 분기되는 상기 브랜치(B)의 중앙에 설치되어 상기 제1열에 설치된 상기 브랜치 엘이디(BL) 및 상기 제2열에 설치된 상기 브랜치 엘이디(BL) 사이의 중앙에서 발광하고,
   상기 노드 엘이디(NL)는,
   상기 브랜치 엘이디(BL)의 동작전압에 대해 1/2배 또는 1/3배의 동작전압으로 구성되고, 상기 브랜치 엘이디(BL)의 정격전류에 대해 2배 또는 3배의 정격전류로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 램프.
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