KR101766358B1 - A Semiconductor Element Type of a Lighting Module Having a Structure of a Lighting Regulating Lens and a Radiating Hole - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조광 조절 렌즈 및 방열 홀 구조의 반도체 소자 형태의 조명 모듈에 관한 것이고, 구체적으로 발광 모듈의 배치에 따라 투과 렌즈의 구조를 조절하면서 배치 기판에 방열 홀을 형성하는 것에 의하여 조광 효율 및 방열 효율이 향상된 조광 조절 렌즈 및 방열 홀 구조의 반도체 소자 형태의 조명 모듈에 관한 것이다. 조광 조절 렌즈 및 방열 홀 구조의 반도체 소자 형태의 조명 모듈은 조광 평면에 대하여 서로 다른 각도의 연장 면을 가지는 베이스 기판(11a, 11b, 11c); 베이스 기판(11a, 11a, 11c)의 배치 면에 대하여 수직이 되는 방향으로 광이 조사되도록 배치되는 다수 개의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3); 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)로부터 조사되는 소자 광을 미리 결정된 방향으로 투과시키는 조절 렌즈(12); 베이스 기판(11a, 11b, 11b)에 결합되는 방열 모듈(14); 및 베이스 기판(11a, 11b, 11c)에 형성된 적어도 하나의 방열 홀(161, 162)을 포함한다. The present invention relates to an illumination module in the form of a semiconductor element of a dimming adjusting lens and a heat dissipating hole structure and more specifically to a lighting module in the form of a light emitting module, To an illumination module in the form of a semiconductor element having a dimming adjusting lens and a heat dissipating hole structure with improved efficiency. The illumination module in the form of a semiconductor element of the dimming control lens and the heat dissipating hole structure includes the base substrate 11a, 11b, and 11c having extended surfaces at different angles with respect to the dimming plane; A plurality of light emitting modules (LM1, LM2, LM3) arranged to emit light in a direction perpendicular to the arrangement plane of the base substrates (11a, 11a, 11c); An adjusting lens 12 for transmitting the element light emitted from each of the light emitting modules LM1, LM2 and LM3 in a predetermined direction; A heat dissipation module 14 coupled to the base substrates 11a, 11b, and 11b; And at least one heat radiation holes 161 and 162 formed in the base boards 11a, 11b and 11c.
Description
본 발명은 조광 조절 렌즈 및 방열 홀 구조의 반도체 소자 형태의 조명 모듈에 관한 것이고, 구체적으로 발광 모듈의 배치에 따라 투과 렌즈의 구조를 조절하면서 배치 기판에 방열 홀을 형성하는 것에 의하여 조광 효율 및 방열 효율이 향상된 조광 조절 렌즈 및 방열 홀 구조의 반도체 소자 형태의 조명 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to an illumination module in the form of a semiconductor element of a dimming adjusting lens and a heat dissipating hole structure and more specifically to a lighting module in the form of a light emitting module, To an illumination module in the form of a semiconductor element having a dimming adjusting lens and a heat dissipating hole structure with improved efficiency.
엘이디 소자를 포함하는 다양한 형태의 반도체 소자 형태의 발광 소자가 다양한 산업 분야에 적용되고 있다. 예를 들어 낮은 전압 구동 특성 또는 작은 소비 전력을 비롯한 다양한 장점으로 인하여 빛을 방출하는 반도체 소자에 해당하는 엘이디 소자가 조명 분야에서 적용 범위가 점차로 확대되고 있다. 엘이디 조명은 일반적으로 발광 층을 형성하기 위한 칩 공정, 칩을 인쇄회로기판에 배치시키는 패키지 형성 공정 및 패키지를 구동회로와 연결시키는 모듈 공정을 통하여 만들어질 수 있다. 또한 엘이디 패키지는 SMD(Surface Mounted Devices) 방식과 COB(Chip on Board) 방식으로 만들어질 수 있고, 방열 기능 및 장기간에 걸쳐 높은 전력이 요구되는 야외 조명의 경우 COB 방식이 유리한 것으로 알려져 있다. 이러한 엘이디 조명 모듈과 관련하여 방열 특성 및 집광 효율을 향상시키기 위한 다양한 기술이 공지되어 있다. BACKGROUND ART Light emitting devices in the form of various types of semiconductor elements including an LED element have been applied to various industrial fields. For example, due to various advantages including low voltage driving characteristics or small power consumption, an LED device corresponding to a semiconductor device emitting light has been increasingly applied in the field of illumination. The LED illumination is generally made through a chip process for forming a light emitting layer, a package forming process for placing a chip on a printed circuit board, and a module process for connecting a package to a driving circuit. In addition, LED package can be made by SMD (Surface Mounted Devices) method and COB (Chip on Board) method, and it is known that COB method is advantageous for heat radiation function and outdoor lighting requiring high power over a long period of time. Various technologies for improving the heat dissipation characteristics and the light condensing efficiency in relation to the LED light module are known.
특허등록번호 제10-1408824호는 다수 개의 방열 핀 및 베이스의 위쪽 면에 열 접착제가 도포되어 방열 핀이 열 접착제에 의하여 베이스에 부착 및 고정되는 엘이디 투광등에 대하여 개시한다. 특허공개번호 제10-2012-0011690호는 렌즈의 결합 부분이 기판과 방열판에 형성된 결함 홈을 관통하여 고정 부분에 체결되어 렌즈, 기판 및 방열판이 일체로 결합된 엘이디 무영등에 대하여 개시한다. 그리고 특허등록번호 제10-1256348호는 방열 몸체의 크기를 유지하면서 방열 몸체와 외부 공기 사이의 접촉 면적이 증가되도록 하는 LED 직관형 램프에 대하여 개시한다. Patent Registration No. 10-1408824 discloses a plurality of heat-dissipating fins and an LED light-emitting device in which a heat-insulating adhesive is applied to the upper surface of the base and the heat-dissipating fin is attached and fixed to the base by a thermal adhesive. Patent Publication No. 10-2012-0011690 discloses an LED light source in which a coupling portion of a lens is coupled to a fixing portion through a defect groove formed in a substrate and a heat sink, and a lens, a substrate, and a heat sink are integrally combined. Patent No. 10-1256348 discloses an LED straight tube lamp in which the contact area between the heat dissipating body and the outside air is increased while maintaining the size of the heat dissipating body.
상기 선행기술은 엘이디 조명 모듈의 집광 효율을 높이기 위하여 렌즈가 적용되면서 방열 효율의 향상을 위하여 공기에 대한 접촉 면적을 향상시키는 방법에 대하여 개시한다. 그러나 집광은 렌즈와 함께 발광 모듈의 조사 방향이 조절되는 효율이 향상될 수 있다. 또한 방열은 열 발생원의 열이 신속하게 외부로 방출되는 경우 특성이 향상될 수 있지만 상기 선행기술은 이와 같은 구조를 가지는 엘이디 조명 모듈에 대하여 개시하지 않는다. The prior art discloses a method for improving the contact area with respect to the air for improving the heat dissipation efficiency while the lens is being applied in order to increase the light condensing efficiency of the LED lighting module. However, the efficiency with which the irradiation direction of the light emitting module is adjusted with the lens can be improved. Also, although the heat dissipation can be improved when the heat of the heat source is quickly released to the outside, the prior art does not disclose an LED lighting module having such a structure.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art and has the following purpose.
본 발명의 목적은 다수 개의 엘이디 소자와 같은 반도체 발광 소자가 서로 다른 방향으로 조사가 되어 조절 렌즈에 의하여 조광 영역이 조절되면서 방열 홀의 형성에 의하여 방열 특성이 향상된 조광 조절 렌즈 및 방열 홀 구조의 반도체 소자 형태의 조명 모듈을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor light emitting device having a plurality of semiconductor light emitting elements such as a plurality of LED elements irradiated in different directions and having a dimming region controlled by an adjusting lens, Type lighting module.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 조광 평면에 대하여 서로 다른 각도의 연장 면을 가지는 베이스 기판; 베이스 기판의 배치 면에 대하여 수직이 되는 방향으로 광이 조사되도록 배치되는 다수 개의 발광 모듈; 각각의 발광 모듈로부터 조사되는 소자 광을 미리 결정된 방향으로 투과시키는 조절 렌즈; 베이스 기판에 결합되는 방열 모듈; 및 베이스 기판에 형성된 적어도 하나의 방열 홀을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a base substrate having extending surfaces at different angles with respect to a light modulation plane; A plurality of light emitting modules arranged to emit light in a direction perpendicular to an arrangement plane of the base substrate; An adjusting lens for transmitting the element light emitted from each light emitting module in a predetermined direction; A heat dissipation module coupled to the base substrate; And at least one heat dissipating hole formed in the base substrate.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 베이스 기판은 플렉시블 기판이 되거나, 각도 조절이 가능한 다수 개의 서브 베이스로 이루어진다.According to another preferred embodiment of the present invention, the base substrate is a flexible substrate or a plurality of sub-bases capable of adjusting the angle.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 베이스 기판에 결합되는 방열 모듈의 고정을 위한 전달 기판을 더 포함하고, 전달 기판은 열 변형 소재로 형성된다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is further provided a transfer substrate for fixing a heat dissipation module coupled to a base substrate, wherein the transfer substrate is formed of a heat deformable material.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 조절 렌즈는 각각의 발광 모듈에 대하여 서로 다른 투과 각을 가진다.According to another preferred embodiment of the present invention, the conditioning lens has a different transmission angle for each light emitting module.
본 발명에 따른 조명 모듈은 반도체 소자 형태의 발광 모듈이 조광 평면에 대하여 원형으로 배치되면서 발광 모듈의 조사 방향에 따라 조절 렌즈에서 투과 방향이 조절되도록 하여 집광 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 조명 모듈은 발광 모듈의 배치 위치에 따라 조사 방향이 조절되도록 하는 것에 의하여 용도에 적합한 조광이 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 조명 모듈은 베이스 기판 또는 소자 배치 기판에 방열 홀이 형성되어 냉각 공기가 유입되도록 하는 것에 의하여 방열 효율이 높아지도록 한다. The light emitting module according to the present invention has a light emitting module in the form of a semiconductor element arranged in a circular shape with respect to the light modulation plane so that the light transmission direction is adjusted in the adjustment lens according to the irradiation direction of the light emitting module. The illuminating module according to the present invention adjusts the illuminating direction according to the arrangement position of the light emitting module, so that light dimming suitable for the use can be performed. Further, in the lighting module according to the present invention, a heat dissipating hole is formed in the base substrate or the element disposition substrate to allow the cooling air to flow, thereby increasing the heat dissipation efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 형태의 조명 모듈에서 다수 개의 발광 모듈의 배치 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 조명 모듈에서 베이스 기판에 배치되는 방열 홀의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 조명 모듈에 적용되는 방열 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 조명 모듈에서 서로 다른 조사 방향을 가지는 발광 모듈이 조절 렌즈에서 집광이 조절되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 조명 모듈의 구조적 특성의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows an embodiment of an arrangement structure of a plurality of light emitting modules in an illumination module in the form of a semiconductor element according to the present invention.
Fig. 2 shows an embodiment of a heat dissipation hole arranged in a base substrate in a lighting module according to the present invention.
3 shows an embodiment of a heat dissipation structure applied to a lighting module according to the present invention.
FIG. 4 illustrates an embodiment in which the light emitting module having different illumination directions in the illumination module according to the present invention adjusts the light condensation in the adjustment lens.
Figure 5 shows an embodiment of the structural characteristics of a lighting module according to the invention.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so that they will not be described repeatedly unless necessary for an understanding of the invention, and the known components will be briefly described or omitted. However, It should not be understood as being excluded from the embodiment of Fig.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 형태의 조명 모듈에서 다수 개의 발광 모듈의 배치 구조의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows an embodiment of an arrangement structure of a plurality of light emitting modules in an illumination module in the form of a semiconductor element according to the present invention.
도 1을 참조하면, 조광 조절 렌즈 및 방열 홀 구조의 반도체 소자 형태의 조명 모듈은 조광 평면(IA)에 대하여 서로 다른 각도의 연장 면을 가지는 베이스 기판(11a, 11b, 11c); 베이스 기판(11a, 11a, 11c)의 배치 면에 대하여 수직이 되는 방향으로 광이 조사되도록 배치되는 다수 개의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3); 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)로부터 조사되는 소자 광을 미리 결정된 방향으로 투과시키는 조절 렌즈(12); 베이스 기판(11a, 11b, 11b)에 결합되는 방열 모듈(14); 및 베이스 기판(11a, 11b, 11c)에 형성된 적어도 하나의 방열 홀(161, 162)을 포함한다. 1, a lighting module in the form of a semiconductor element of a dimming adjusting lens and a heat dissipating hole structure includes a
베이스 기판(11a, 11b, 11c)은 인쇄회로기판 또는 이와 유사한 회로 기판을 포함할 수 있고, 각각의 반도체 소자의 구동을 제어할 수 있는 다양한 전기 소자, 전기 부품 또는 이들을 전기적으로 연결시키는 회로 패턴을 포함할 수 있다. 또한 베이스 기판(11a, 11b, 11c)에 발광 모듈의 작동을 위한 제어 유닛이 배치될 수 있다. The
베이스 기판(11a, 11b, 11c)은 조광 평면(IA)에 대하여 서로 각도의 연장 면을 가질 수 있고, 조광 평면(IA)은 예를 들어 엘이디 소자와 같은 반도체 소자에 의하여 조명이 되는 평면 영역을 의미한다. 서로 다른 각도의 연장 면은 베이스 기판(11a, 11b, 11c)이 플렉시블 소재로 만들어지거나, 서로 다른 각도로 결합되는 다수 개의 베이스 기판에 의하여 이루어질 수 있다. 플렉시블 소재로 기판이 만들어지는 경우 플렉시블 소재가 전체적으로 곡면 형상으로 만들어지거나 서로 다른 지점에서 꺾인 구조로 만들어질 수 있다. 다수 개의 서브 베이스 기판에 의하여 베이스 기판(11a, 11b, 11c)이 형성되는 경우 도 1에 도시된 것처럼, 각각의 베이스 기판(11a, 11b, 11c)이 서로 다른 각도를 가지도록 연결될 수 있다. 구체적으로 1 베이스 기판(11a)은 조광 평면(IA)에 대하여 평행하도록 연장되고, 2 베이스 기판(11b)은 1 베이스 기판(11a)과 다른 각도를 가지면서 연장되도록 1 베이스 기판(11a)에 결합될 수 있다. 그리고 3 베이스 기판(11c)은 2 베이스 기판(11b)과 동일 또는 서로 다른 각도로 연장되도록 1 베이스 기판(11a)에 결합될 수 있다. 그리고 이와 같이 적어도 하나의 조광 평면(IA)에 대하여 서로 다른 각도로 연장되는 부분을 가지는 베이스 기판(11a, 11b, 11c)에 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)이 배치될 수 있다.The
각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)은 적어도 하나의 엘이디 소자를 포함할 수 있고, 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)에서 조사되는 소자 광은 배치되는 평면에 대하여 수직이 될 수 있다. 이에 의하여 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)은 서로 다른 방향으로 소자 광을 조사하게 된다. Each of the light emitting modules LM1, LM2 and LM3 may include at least one LED element and the element light emitted from each of the light emitting modules LM1, LM2 and LM3 may be perpendicular to the plane . Thus, the respective light emitting modules LM1, LM2, LM3 irradiate the element light in different directions.
각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)은 적어도 하나의 반도체 소자를 포함할 수 있고, 반도체 소자는 리드 프레임에 배치되거나 독립적으로 배치될 수 있다. 본 명세서에서 반도체 소자는 전력 에너지를 빛으로 변환시키는 다양한 형태의 반도체 발광 소자를 포함할 수 있고, 예를 들어 엘이디 발광 소자를 포함한다. 그리고 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)은 적어도 하나의 반도체 발광 소자를 포함하면서 패키지 형태로 만들어진 유닛을 의미한다. 예를 들어 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)은 COB(Chip-On-Board) 구조로 기판에 일체화가 된 형태로 만들어질 수 있다. 또한 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)은 반사체 조명(MR), 다운 라이트 조명, 보안 조명, 가로등 조명, 터널 등 조명, 산업용 조명, 실내용 조명 또는 공원 등 조명과 같이 다양한 용도를 가질 수 있고, 본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈은 다양한 용도로 사용될 수 있다. Each of the light emitting modules LM1, LM2, LM3 may include at least one semiconductor element, and the semiconductor elements may be disposed in the lead frame or independently arranged. In this specification, a semiconductor device may include various types of semiconductor light emitting devices for converting power energy into light, for example, an LED light emitting device. The light emitting modules LM1, LM2, and LM3 refer to a unit including at least one semiconductor light emitting element and formed in a package form. For example, each of the light emitting modules LM1, LM2, and LM3 may be formed in a form integrated with a substrate in a COB (Chip-On-Board) structure. In addition, the light emitting modules (LM1, LM2, LM3) can have various uses such as a reflector illumination (MR), a downlight illumination, a security illumination, a streetlight illumination, a tunnel illumination, an industrial illumination, an indoor illumination, The LED illumination module according to the present invention can be used for various purposes.
각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)로부터 조사된 소자 광은 조절 렌즈(12)의 서로 다른 위치로 입사될 수 있다. 조절 렌즈(12)는 유리 또는 이와 유사한 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 조절 렌즈(12)는 조립 편의성을 위하여 투명 플라스틱과 같은 소재로 만들어질 수 있다. 조절 렌즈(12)는 서로 다른 부분에서 서로 다른 두께를 가지거나, 서로 다른 초점 거리를 가지거나 또는 서로 다른 곡률 반지름을 가질 수 있다. 조절 렌즈(12)는 예를 들어 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)의 개수에 대응하는 서로 다른 초점을 가질 수 있다. 다만 엘이디 조명 모듈의 용도 또는 조광 평면(IA)의 특성에 따라 그 이상의 서로 다른 초점 개수를 가질 수 있다. Element light irradiated from each of the light emitting modules LM1, LM2 and LM3 can be incident on different positions of the adjusting
베이스 기판(11a, 11b, 11c)은 적절한 배치 프레임(13)에 고정될 수 있고, 배치 프레임(13)에 보호 케이스(15)가 결합될 수 있다. 배치 프레임(13)은 베이스 기판(11a, 11b, 11c)을 고정시키면서 방열 모듈(14)과 구조적으로 연결시키는 다양한 구조로 만들어질 수 있다. 보호 케이스(15)는 내부에 베이스 기판(11a, 11b, 11c), 발광 모듈(LM1, LM2, LM3) 및 조절 렌즈(12)가 수용될 수 있는 구조로 만들어질 수 있다. 또한 보호 케이스(15)의 내부 면은 반사 코팅 또는 확산 코팅이 될 수 있다. 보호 케이스(15)의 외부 면은 오염 방지 코팅이 되면서 빗물의 내부 유입이 방지될 수 있는 구조로 만들어질 수 있다. The
보호 케이스(15)의 위쪽 또는 배치 프레임(13)의 위쪽에 방열 모듈(14)이 결합될 수 있다. 방열 모듈(14)은 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)에서 설치된 히터 싱크(heat sinker)의 여부와 관계없이 배치될 수 있다. 다만 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)에 히터 싱크가 설치되어 있다면, 이와 연동되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 히터 싱크로부터 유도된 고온의 공기가 방열 모듈(14)로 유도되는 구조로 방열 모듈(14)이 만들어질 수 있다. 방열 모듈(14)의 구조는 아래에서 다시 설명이 된다. The
도 1의 오른쪽 위쪽 부분에 도시된 실시 예를 참조하면, 1 베이스 기판(11a)의 양쪽 부분에 2 베이스 기판(11b) 및 3 베이스 기판(11c)이 각각 연결 조절 유닛(111, 112)에 의하여 결합될 수 있다. 2, 3 베이스 기판(11b, 11c)은 각각 1, 2 연결 조절 유닛(111, 112)에 의하여 각 조절이 가능하도록 1 베이스 기판(11a)에 결합될 수 있다. 각각의 베이스 기판(11a, 11b, 11c)에 고정되는 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)은 각각의 베이스 기판(11a, 11b, 11c)의 평면에 대하여 수직 방향으로 조명 광(R1, R2, R3)을 조사하도록 배치될 수 있다. 베이스 기판(11a, 11b, 11c)의 아래쪽에 배치되는 조절 렌즈(12)는 서로 다른 방향으로 방출되는 조명 광(R1, R2, R3)이 미리 결정된 방향으로 유도되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 조절 렌즈(12)는 중앙 부분이 상대적으로 두꺼우면서 작은 곡률 반지름을 가지고, 양쪽 부분이 상대적으로 작은 두께를 가지면서 큰 곡률 반지름을 가지도록 만들어질 수 있다. 만약 조절 렌즈(12)가 전체적으로 원형이 되는 경우 전체적으로 중앙 부분이 오목한 구면이 되면서 중심으로부터 멀어질수록 큰 곡률 반지름을 가지도록 형성될 수 있다. 1, two
각각의 베이스 기판(11a, 11b, 11c)에 방열 홀(161, 162)이 형성될 수 있고, 방열 홀(161, 162)은 베이스 기판(11a, 11b, 11c)을 관통하는 구조로 만들어질 수 있다. 또한 방열 홀(161, 162)은 베이스 기판(11a, 11b, 11c)의 평면에 대하여 경사진 구조로 형성될 수 있다. 이러한 경사진 형상의 방열 홀(161, 162)은 조절 렌즈(12)와 베이스 기판(11a, 11b, 11c)에 의하여 형성되는 공간에서 위쪽 부분의 뜨거운 공기가 천천히 방열 홀(161, 162)을 따라 유동되도록 하면서 아래쪽 부분의 기체층이 안정적으로 유지되도록 한다. The
도 1의 오른쪽 아래에 제시된 실시 예를 참조하면, 2 베이스 기판(11b)과 3 베이스 기판(11c)은 연결 조절 유닛(111, 112)에 의하여 위쪽 방향으로 경사지도록 결합될 수 있고, 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)로부터 조명 광(R1, R2, R3)은 각각의 베이스 기판(11a, 11b, 11c)의 평면에 대하여 수직 방향으로 방출될 수 있다. 방열 홀(161, 162)은 베이스 기판(11a, 11b, 11c)의 평면에 대하여 경사진 방향으로 형성될 수 있고, 경사는 다양한 각도 또는 다양한 방향이 될 수 있다. 이와 같이 조명 광(R1, R2, R3)이 발산되는 형태로 방출되는 경우 조명 모듈의 용도에 따라 조절 렌즈(12)의 양쪽 끝 또는 조절 렌즈(12)가 원형이 되는 경우 조절 렌즈(12)의 원형 가장자리 부분에 방출 제한 부분(17a, 17c)이 형성될 수 있다. 위에서 설명된 것처럼, 조절 렌즈(12)는 도달되는 조명 광(R1, R2, R3)의 방향에 따라 서로 다른 두께를 가지거나, 서로 다른 곡률 반지름을 가지거나 또는 서로 다른 초점 거리를 가질 수 있다. 1, the two
베이스 기판(11a, 11b, 11c) 또는 조절 렌즈(12)는 조광 평면(IA)에 따라 다양한 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The
도 2는 본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈에서 베이스 기판에 배치되는 방열 홀의 실시 예를 도시한 것이다. Fig. 2 shows an embodiment of a heat dissipation hole disposed in a base substrate in an LED lighting module according to the present invention.
도 2를 참조하면, 베이스 기판(11)의 위쪽에 전달 기판(21)이 배치될 수 있고, 전달 기판(21)에 방열 모듈(14)이 결합될 수 있다. 또한 베이스 기판(11)에 발광 모듈(LM)이 배치될 수 있다. 다수 개의 방열 홀(231 내지 23N)이 베이스 기판(11)과 전달 기판(21)을 관통하는 구조로 배치될 수 있다. 각각의 방열 홀(231 내지 23N)은 동일하거나 서로 다른 구조로 만들어질 수 있다. 또한 각각의 방열 홀(231 내지 23N)은 원뿔 또는 이와 유사한 형상이 될 수 있고, 베이스 기판(11)의 아래쪽으로부터 전달 기판(21)의 위쪽 면으로 갈수록 단면적이 작아지는 구조로 만들어질 수 있다. 또한 베이스 기판(11)과 전달 기판(21)의 둘레 면을 따라 유도 경로(22)가 형성될 수 있다. 유도 경로(22)는 베이스 기판(11)의 둘레 면 아래쪽으로부터 베이스 기판(11)의 둘레 면을 따라 수직으로 공기가 유도되어 수평 방향 따라 방열 구조로 유도되도록 형성될 수 있다. 2, the
전달 기판(21)은 열팽창 소재로 만들어질 수 있고, 발광 모듈(LM)의 작동에 의하여 열이 발생되고 이에 의하여 베이스 기판(11) 또는 전달 기판(21)의 온도가 상승되면 열팽창 소재가 팽창될 수 있고, 이에 따라 방열 홀(231 내지 23N)의 위쪽 부분이 열리면서 공기 유동이 가능한 구조로 만들어질 수 있다. The
도 2의 오른쪽 부분에 제시된 실시 예를 참조하면, 연결 조절 유닛(111)은 판 형상으로 연장되면서 임의의 각도로 휘어질 수 있는 조절 부재(111a), 조절 부재(111a)의 양쪽 가장자리에 실린더 형상으로 연장되는 고정 지그(111b, 111c)로 이루어질 수 있다. 각각의 고정 지그(111b, 111c)에 실린더 형상의 길이 방향을 따라 둘레 면에 삽입 고정 홈이 형성될 수 있다. 각각의 삽입 고정 홈에 베이스 기판(11a, 11b)의 한쪽 가장자리 부분이 삽입되어 고정될 수 있다. 그리고 조절 부재(111a)를 임의의 각도로 휘어지도록 하는 것에 의하여 1 베이스 기판(11a)에 대하여 2 베이스 기판(11b)이 임의의 각도로 결합될 수 있다. 위에서 설명된 3 베이스 기판도 또한 동일 또는 유사한 구조를 가지는 연결 조절 유닛에 의하여 임의의 각도로 1 베이스 기판(11a)에 결합될 수 있다. 2, the
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 베이스 기판(11a, 11b)의 위쪽 부분 또는 전달 기판(21b, 24a)의 아래쪽에 유입 홀(251, 252)이 형성될 수 있다. 그리고 방열 홀(231 내지 23N 또는 241 내지 24K)은 유입 홀(251, 252)로부터 전달 기판(21b, 24a)의 위쪽 부분으로 폭이 좁아지는 원뿔 또는 이와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 전달 기판(21b, 24a)은 열팽창 소재로 만들어질 수 있고, 발광 모듈(LM)의 작동에 의하여 베이스 기판(21b, 24a)의 온도가 상승되면, 열팽창 소재로 만들어진 전달 기판(21b, 24a)이 팽창하게 된다. 이에 따라 외부의 차가운 공기가 유입 홀(251, 252)을 따라 외부로부터 유입되어 베이스 기판(11a, 11b) 또는 전달 기판(21b, 24a)을 냉각시키고 방열 모듈(14)로 배출될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the inlet holes 251 and 252 may be formed in the upper portion of the
연결 조절 유닛(111)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고, 유입 홀(251, 252)은 외부로부터 공기의 유입이 가능한 다양한 방향으로 다수 개가 형성될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The
도 3은 본 발명에 따른 엘이디 조명 모듈에 적용되는 방열 구조의 실시 예를 도시한 것이다. FIG. 3 shows an embodiment of a heat dissipation structure applied to an LED lighting module according to the present invention.
도 3을 참조하면, 방열 모듈(14)은 전달 기판(21)의 위쪽에 배치될 수 있고, 방열 모듈(14)의 위쪽에 고정 부재(31)가 결합되어 조명 모듈에 구조물에 고정될 수 있도록 한다. 구체적으로 고정 부재(31)가 체결 브래킷(33)이 결합되고, 체결 브래킷(33)에 고정 수단(34)이 결합되는 것에 의하여 조명 모듈이 천정 또는 설치 포스트에 결합될 수 있다. 만약 고정 모듈이 실외에 설치된다면 빗물 또는 다른 이물질이 조명 모듈의 내부로 유입되는 것을 방지하는 보호 수단(32)이 형성될 수 있다. 보호 수단(32)은 전체적으로 지붕 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 대안으로 고정 부재(31)가 보호 수단(32)의 기능을 할 수 있다. 3, the
방열 모듈(14)은 서로 병렬로 배치된 다수 개의 방열 기판(141 내지 14N)을 포함할 수 있고, 각각의 방열 기판(141 내지 14N)은 아래쪽 부분의 면적이 크고 위쪽 부분은 면적이 작은 구조로 만들어질 수 있다. 구체적으로 방열 기판(141 내지 14N)은 일정한 폭을 가지는 사각 판형의 유도 부분(141a) 및 유도 부분(141a)의 한쪽 끝으로부터 폭이 작아지면서 연장되는 배출 부분(141b)으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 방열 기판(141 내지 14N)의 구조에 의하여 아래쪽 부분의 고온의 공기가 빠르게 위쪽으로 유도되어 외부로 방출될 수 있도록 한다. The
위에서 설명된 것처럼, 전달 기판(21)의 아래쪽에 유입 홀(251)이 형성될 수 있고, 전달 기판(21)을 관통하여 형태로 다수 개의 방열 홀(231 내지 23K)이 형성될 수 있다. 각각의 방열 홀(231 내지 23K)은 두 개의 방열 기판(141 내지 14N)의 사이에 위치할 수 있다.An
방열 모듈(14)은 다양한 구조를 가질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The
도 4는 본 발명에 따른 조명 모듈에서 서로 다른 조사 방향을 가지는 발광 모듈이 조절 렌즈에서 집광이 조절되는 실시 예를 도시한 것이다. FIG. 4 illustrates an embodiment in which the light emitting module having different illumination directions in the illumination module according to the present invention adjusts the light condensation in the adjustment lens.
도 4를 참조하면, 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)에 의하여 서로 다른 방향으로 방출된 소자 광(R11, R21, R31)은 조절 렌즈(12)를 투과하면서 서로 평행한 조절 광(R12, R22, R32)으로 만들어질 수 있다. 4, the element lights R11, R21, and R31 emitted in different directions by the light emitting modules LM1, LM2, and LM3 pass through the
조절 렌즈(12)는 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)로부터 방출되는 소자 광(R11, R21, R31)이 도달하는 영역으로 구분될 수 있다. 다만 각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)로부터 방출되는 소자 광(R11, R21, R31)은 조절 렌즈(12)의 모든 영역에 도달될 수 있다. 그러므로 영역의 구분은 예를 들어 광 에너지 또는 조도를 기준으로 50 내지 70 %가 도달하는 영역으로 구분될 수 있다. The
조절 렌즈(12)는 전체적으로 곡면 형상으로 만들어질 수 있고, 구분 영역(D1, D2, D3)에서 서로 다른 초점 거리를 가지도록 만들어질 수 있다. 또는 1 구분 영역(D1)은 볼록 렌즈 형태로 만들어지고, 2, 3 구분 영역(D2, D3)에서 오목 렌즈 형상으로 만들어질 수 있다. 그리고 이와 같은 구조에 의하여 각각의 구분 영역(D1, D2, D3)을 투과한 조절 광(R12, R22, R23)이 전체적으로 평행 광이 되도록 할 수 있다. 조절 렌즈(12)는 다양한 형상을 가질 수 있고, 예를 들어 전체적으로 원형 구조가 되는 경우 2, 3 구분 영역(D2, D3)은 중심으로부터 동일한 거리에 있는 동일 영역이 될 수 있다. 다만 베이스 기판의 경사도가 서로 다른 경우 서로 다른 영역이 될 수 있다. 이에 비하여 조절 렌즈(12)가 전체적으로 다각형 구조가 되는 경우 2, 3 구분 영역(D2, D3)은 서로 다른 영역이 될 수 있다. The adjusting
발광 모듈(LM1, LM2, LM3)의 경사도 또는 조절 렌즈(12)의 곡면 형상은 조명 모듈의 용도 또는 조광 영역의 설정에 따라 다양한 방법으로 설정될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The inclination of the light emitting modules LM1, LM2, LM3 or the curved shape of the adjusting
도 5는 본 발명에 따른 조명 모듈의 구조적 특성의 실시 예를 도시한 것이다.Figure 5 shows an embodiment of the structural characteristics of a lighting module according to the invention.
도 5를 참조하면, 베이스 기판(11)의 위쪽에 방열 모듈(14)이 배치될 수 있다. 베이스 기판(11), 발광 모듈 및 방열 모듈(14)은 하나의 독립된 1 서브 프레임으로 만들어질 수 있다. 그리고 1 서브 프레임이 수용되어 내부에 결합되는 2 서브 프레임이 독립적으로 제조될 수 있다. 2 서브 프레임은 예를 들어 조절 렌즈(12); 조절 렌즈(12)가 결합되는 보호 커버(52); 보호 커버(52)가 결합되는 하우징(51); 하우징(51)의 위쪽에 결합되는 고정 부재(31)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, a
반도체 소자 발광 패키지 또는 방열 모듈(14)을 포함하는 1 서브 프레임은 독립된 제조 공정에 의하여 만들어질 수 있다. 2 서브 프레임을 형성하는 예를 들어 하우징(51), 보호 커버(52); 및 고정 부재(31)가 합성수지 소재로 만들어져 서로 결합되는 방식으로 만들어질 수 있다. 그리고 1 서브 프레임이 하우징(51)의 내부에 수용되고, 합성수지 소재의 조절 렌즈(12)가 보호 커버(52)에 결합되는 것에 의하여 조명 모듈이 완성될 수 있다. 이와 같이 2 서브 프레임이 합성수지 소재로 만들어지는 것에 의하여 조명 모듈의 외관이 미려해지고, 다양한 구조로 조명 모듈이 만들어질 수 있도록 한다. 또한 위에서 설명된 것처럼, 외부에서 강제적으로 냉각 공기가 유입되도록 하거나 방열 홀을 통하여 공기가 유동되도록 하는 것에 의하여 방열 효율이 향상될 수 있다. One subframe including the semiconductor element light emitting package or the
본 발명에 따른 조명 모듈은 다양한 소재에 의하여 다양한 조립 방식으로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The lighting module according to the present invention can be manufactured in various assembling methods by various materials and is not limited to the illustrated embodiment.
본 발명에 따른 조명 모듈은 발광 모듈이 조광 평면에 대하여 원형으로 배치되면서 발광 모듈의 조사 방향에 따라 조절 렌즈에서 투과 방향이 조절되도록 하여 집광 효율이 향상되도록 한다. 본 발명에 따른 조명 모듈은 발광 모듈의 배치 위치에 따라 조사 방향이 조절되도록 하는 것에 의하여 용도에 적합한 조광이 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 조명 모듈은 베이스 기판 또는 엘이디 배치 기판에 방열 홀이 형성되어 냉각 공기가 유입되도록 하는 것에 의하여 방열 효율이 높아지도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 조명 모듈은 외부 프레임 또는 조절 렌즈가 예를 들어 플라스틱과 같은 소재로 만들어지는 것에 의하여 다양한 외관을 가지면서 조립 편의성이 향상되도록 할 수 있다. The light emitting module according to the present invention is arranged in a circular shape with respect to the light modulation plane so that the transmission direction is adjusted in the adjustment lens according to the irradiation direction of the light emitting module so that the light condensing efficiency is improved. The illuminating module according to the present invention adjusts the illuminating direction according to the arrangement position of the light emitting module, so that light dimming suitable for the use can be performed. Further, in the lighting module according to the present invention, a heat dissipating hole is formed in the base substrate or the LED disposition substrate to allow the cooling air to flow, thereby enhancing the heat dissipation efficiency. In addition, the lighting module according to the present invention may be made of a material such as an outer frame or a controllable lens, for example, plastic, so that the assembly convenience can be improved while having various appearance.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention . The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.
11: 베이스 기판 11a, 11b, 11c: 1, 2, 3 베이스 기판
12: 조절 렌즈 13: 배치 프레임
14: 방열 모듈 15: 보호 케이스
17a, 17c: 방출 제한 부분 21: 전달 기판
21b, 24a: 전달 기판 22: 유도 경로
31: 고정 부재 32: 보호 수단
33: 체결 브래킷 34: 고정 수단
51: 하우징 52: 보호 커버
111, 112: 연결 조절 유닛 111a: 조절 부재
111b, 111c: 고정 지그 141 내지 14N: 방열 기판
141a: 유도 부분 141b: 배출 부분
161, 162: 방열 홀 231 내지 23N: 방열 홀
241 내지 24K: 방열 홀 251, 252: 유입 홀
D1, D2, D3: 1, 2, 3 구분 영역 IA: 조광 평면
LM: 발광 모듈 LM1, LM2, LM3: 발광 모듈
R1, R2, R3: 조명 광 R11, R21, R31: 소자 광
R12, R22, R32: 조절 광11:
12: Adjustable lens 13: Batch frame
14: Heat dissipation module 15: Protective case
17a, 17c: emission restriction portion 21: transmission substrate
21b, 24a: transfer substrate 22: guide path
31: fixing member 32: protection means
33: fastening bracket 34: fastening means
51: housing 52: protective cover
111, 112:
111b, 111c: Fixing
141a: guide
161, 162:
241 to 24K: heat dissipation holes 251, 252:
D1, D2, D3: 1, 2, 3 separation area IA: dimming plane
LM: Light emitting module LM1, LM2, LM3: Light emitting module
R1, R2, R3: illumination light R11, R21, R31: element light
R12, R22, R32: Adjusting light
Claims (4)
베이스 기판(11a, 11a, 11c)의 배치 면에 대하여 수직이 되는 방향으로 광이 조사되도록 배치되는 다수 개의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3);
각각의 발광 모듈(LM1, LM2, LM3)로부터 조사되는 소자 광을 미리 결정된 방향으로 투과시키는 조절 렌즈(12);
베이스 기판(11a, 11b, 11b)에 결합되는 방열 모듈(14); 및
베이스 기판(11a, 11b, 11c)에 형성된 적어도 하나의 방열 홀(161, 162)을 포함하고,
베이스 기판(11a, 11b, 11b)에 결합되는 방열 모듈(14)의 고정을 위한 전달 기판(21)을 더 포함하고, 전달 기판(21)은 열팽창 소재로 형성되고 베이스 기판의 아래쪽으로부터 전달기판의 위쪽 면으로 갈수록 단면적이 작아지는 구조를 가지는 다수 개의 방열 홀(231 내지 23N)을 포함하는 반도체 소자 형태의 조명 모듈. Base substrates 11a, 11b, and 11c having extending surfaces at different angles with respect to the light modulation plane;
A plurality of light emitting modules (LM1, LM2, LM3) arranged to emit light in a direction perpendicular to the arrangement plane of the base substrates (11a, 11a, 11c);
An adjusting lens 12 for transmitting the element light emitted from each of the light emitting modules LM1, LM2 and LM3 in a predetermined direction;
A heat dissipation module 14 coupled to the base substrates 11a, 11b, and 11b; And
And at least one heat radiation hole (161, 162) formed in the base substrate (11a, 11b, 11c)
And a transfer substrate 21 for fixing the heat dissipation module 14 coupled to the base substrates 11a, 11b and 11b. The transfer substrate 21 is made of a thermal expansion material, And a plurality of heat dissipating holes (231 to 23N) having a structure in which the cross sectional area decreases toward the upper surface.
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KR20170032248A (en) | 2017-03-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
G15R | Request for early opening | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |