KR101826956B1 - 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도 변화에 의해 엘이디 모듈에서 발생하는 습기를 투습하여 상기 습기로부터 엘이디 모듈을 보호할 수 있도록 한 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 엘이디 모듈의 방열부에 관통홀을 형성하고 상기 관통홀에 방수투습수단을 삽입 장착하여 온도변화에 따른 온도 차이에 의해 상기 엘이디 모듈의 기판과 방열부 사이에서 발생하는 습기를 방수투습수단을 통해 투습되도록 하여 상기 엘이디 모듈을 습기로부터 보호할 수 있고, 나아가서는 상기 엘이디 모듈의 성능 저하 및 수명 단축을 방지할 수 있어 상기 엘이디 모듈의 신뢰성을 크게 향상할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Description

방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈{LED MODULE WITH A MEMBRANE FILTER}

본 발명은 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈에 관한 것으로, 상세하게는 온도 변화에 의해 엘이디 모듈에서 발생하는 습기를 투습하여 상기 습기로부터 엘이디 모듈을 보호할 수 있도록 한 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디 모듈은 상면에 다수개의 엘이디가 소정의 간격으로 갖고 실장된 기판과, 상기 기판의 하부에 장착되어 상기 다수개의 엘이디 열을 방열하는 방열부와, 상기 다수개의 엘이디 상면에 외부로부터 먼지나 이물질 및 수분의 유입을 차단하고 보호하는 투명렌즈로 밀봉하여 구성하게 된다.

이와 같이 구성되는 엘이디 모듈은 케이스의 내측에 설치되고 상부에 투명커버를 덮어 상기 엘이디 모듈을 보호하되, 상기 케이스와 투명커버 사이를 실리콘으로 밀봉하거나, 또는 밀폐링(고무)을 사이에 개재하여 상기 케이스와 투명커버 사이로 먼지, 이물질, 수분 및 기타 유해물질이 유입되는 것을 방지하면서 엘이디 조명등 또는 야외용 등기구로 사용하게 된다.

이렇게 엘이디 조명등 또는 야외용 등기구로 사용되는 엘이디 모듈의 방열부는 다이캐스팅 방식과 압출 방식으로 제조되고, 상기 다이캐스팅 방식으로 제조되는 방열부는 형상에 대한 제약이 없이 다양하게 제조할 수 있으나, 방열효율이 상기 방열 방식보다 떨어지는 단점이 있다.

반면에 상기 방열 방식은 방열효율이 상기 다이캐스팅 방식보다 높으나 평면의 방열부 만을 형성할 수 있어 형상에 제약이 따르는 단점이 있다.

그리고 상기 다이캐스팅 방식 또는 압출 방식 어느 것에 의해서 방열부가 만들어지더라도, 내부로 유입되는 습기를 막기 위해서는 반드시 패킹이 필요한 문제점을 가지고 있다.

즉 투명커버와 방열부 사이에는 방수를 위해 반드시 패킹을 개재하고 상기 패킹 부근에 추가로 실링하며, 상기 패킹을 커버 내부에 씌우거나, 상기 엘이디가 실장된 기판과 투명커버 사이에 방수를 위한 오링을 둘러싸서 투명커버에 의한 외부 방수 및 오링에 의한 내부 방수 기능을 갖도록 하고 있으나, 조립 공정이 번거로운 불편한 문제점이 있으며. 투명커버 및 내부 패킹에 미세하나마 틈이 존재하여 습기가 유입될 수 있는 문제점을 여전히 가지게 되었다.

또한 상기와 관련된 대한민국등록특허공보 등록번호 제10-1324700호(발명의 명칭: 이중실링된 방수용 투광등 및 그 방법)에 의하면, 방열부와 일체로 결합하는 커버에 실링소재의 충진 및 도포에 의하여 상기 방열부와 결합하는 결합부와, 상기 방열부에 실링소재가 도포되어 상기 커버와 부착 결합되는 실링부를 형성하여, 방열부와 커버를 2중 실링함으로써, 방수를 위한 별도의 구성을 구비할 필요가 없어 간단하게 방수할 수 있는 효과를 제공한 것이 있다.

그러나 상기 종래기술은 기후 변화에 따른 온도 차에 의해 커버 및 방열부에 습기가 발생하고, 이렇게 발생 된 습기는 방열부와 커버가 패킹되어 있어 있는 관계로 외부로 투습할 수 없어 상기 습기로 인해 방열부 및 회로기판에 손상은 물론 성능저하 및 수명단축을 야기시키는 악영향을 끼치게 되는 한편, 상기 온도 차에 의한 실링부가 팽창과 수축되면서 크랙(CRACK)이나 변형으로 상기 방열부와 커버 사이에 틈새가 발생하여 수분이 침투하게 되는 문제점을 여전히 가지고 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는 방수투습수단을 방열부 또는 투명렌즈커버에 장착하여 기판과 방열부 사이 또는 기판과 투명렌즈커버 사이에서 발생하는 습기를 투습하도록 함으로써, 상기 습기로부터 엘이디 모듈을 보호하고자 하는데 있다.

상기 과제를 해결하고자 하는 본 발명의 수단은 상면에 다수개의 엘이디가 소정의 간격으로 갖고 실장된 기판; 상기 기판의 하부에 장착되어 다수개의 엘이디의 열을 방열하는 방열부; 상기 다수개의 엘이디 상면으로 실링되어 외부로부터 먼지나 이물질 및 수분의 유입을 차단하고 보호하는 투명렌즈커버로 구비되는 엘이디모듈에 있어서, 상기 다수개의 엘이디와 상기 기판의 상면에 투명렌즈와 커버를 일체로 구비된 투명렌즈커버와, 상기 투명렌즈커버에 상하로 관통하는 투습홀, 상기 투습홀의 내측에 습기를 투습하는 방수투습수단을 구비하고, 상기 방열부에 상하로 관통하는 투습홀, 상기 투습홀의 일측에 관통되어 전원 출력선이 연결되는 출력홀, 상기 투습홀에 삽입 장착되어 상기 기판과 방열부 사이에 발생하는 습기를 투습하는 방수투습수단을 구비하며, 상기 방수투습수단은 투습홀의 내측에 삽입되어 습기를 투습하는 PTFE 멤브레인으로 구비되는 투습부, 또는 상기 투습부와 투습부의 하부에 형성되어 상기 투습홀에 삽입 장착되는 장착부 중 어느 하나로 구비하는 것을 특징으로 한다.

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상기 과제의 해결에 따른 본 발명의 효과는 엘이디 모듈의 방열부 또는 투명렌즈커버에 투습홀을 형성하고 상기 투습홀에 방수투습수단을 삽입 장착하여 온도변화에 따른 온도 차에 의해 상기 엘이디 모듈의 기판과 방열부 사이 또는 기판과 투명렌즈커버 사이에서 발생하는 습기를 상기 방수투습수단을 통해 투습되도록 함으로써, 상기 엘이디 모듈을 습기로부터 보호할 수 있게 되므로 상기 엘이디 모듈의 성능 저하 및 수명 단축을 방지할 수 있어 상기 엘이디 모듈의 신뢰성을 크게 향상할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈의 사시도
도 2는 본 발명 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈의 저면도
도 3은 본 발명 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈의 종단면도
도 4는 본 발명 방수투습수단이 장착된 엘이디모듈의 다른 실시예도
도 5는 도 4의 종단면도

이하 첨부되는 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈의 사시도 이고, 도 2는 본 발명 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈의 저면도 이며, 도 3은 본 발명 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈의 종단면도 이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 엘이디 모듈(100)은 기판(10), 방열부(20), 투명렌즈커버(30) 및 상기 방열부(20)에는 저면에 후술할 방수투습수단(40)을 구비하게 된다.

상기 기판(10)은 다수개의 엘이디(11)가 소정의 배열로 실장되게 되며, 최상층에 잉크인쇄층이 형성되고 상기 잉크 인쇄층의 하부에 동박층과 에폭시 절연층 및 동박층이 차례로 형성되며 상기 잉크 인쇄층으로부터 최하층의 동박층을 관통하는 비아홀이 형성되게 된다.

이렇게 형성된 상기 기판(10)은 잉크인쇄층에 형성된 다수개의 엘이디(11),에서 발생하는 열을 비어홀을 통해서 열을 전도하여 방열하면서 구동하게 된다.

상기 방열부(20)는 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(10)의 저면에 장착되어 상기 기판(10)상에 실장된 엘이디(11)의 열을 비어홀을 통해 전도 받아 방열하게 되며, 상기 방열부(20)는 상부가 평면으로 형성하되, 상기 평면의 이면에 방열면적을 높여 방열 효율을 향상되도록 다수개의 방열핀(21)을 돌출 형성하게 된다.

또한 상기 방열부(20)의 중앙부위에는 상하로 관통하는 투습홀(22)이 형성 되고, 상기 투습홀(22)의 일측에 전원 출력선이 삽입되어 연결되는 출력홀(23)이 형성된다. 여기서 상기 투습홀(22)은 적어도 하나 이상 구비하게 된다.

상기 투명렌즈커버(30)는 상기 기판(10) 상에 소정의 배열로 실장된 다수개의 엘이디(11)의 상부를 덮어주는 투명렌즈와 상기 기판(10)의 상면을 덮어주는 커버를 일체로 형성하여 상기 엘이디(11)와 기판(10)을 함께 덮고 가장자리를 상기 방열부(20)의 가장자리와 실링하여 장착하게 된다.

그러므로 상기 투명렌즈커버(30)는 외부로부터 먼지나 이물질 및 수분이 상기 엘이디(11)와 기판(10)으로 유입되는 것을 차단하고 보호하게 되어 다수의 엘이디모듈(100)의 손상을 방지할 수 있게 된다.

상기 방수투습수단(40)은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 방열부(20)에 형성된 투습홀(22)에 삽입 장착되어 상기 기판(10)과 방열부(20)사이에서 상기 엘이디(11)의 열에 의한 온도 차이로 발생하는 습기를 투습하게 된다.

상기 방수투습수단(40)은 상부에 습기를 투습하는 투습부(41)와, 상기 투습부(41)의 하부에 형성되고 상기 투습홀(22)에 결합 장착되는 장착부(42)로 구비하게 된다.

여기서 상기 방수투습수단(40)의 투습부(41)는 PTFE 멤브레인으로 구비하게 되며,

또한 상기 방수투습수단(40)의 투습부(41)는 시트, 필름, 필터 중 어느 하나로 구비하게 된다.

이렇게 구비된 상기 방수투습수단(40)은 투습부(41)를 상기 방열부(20)에 형성된 투습홀(22)에 삽입과 함께 장착부(42)를 회전시켜 장착하되, 상기 기판(10)의 저면과 맞닿게 삽입하여 장착하게 된다.

그러므로 상기 엘이디(11)에 의해 기판(10)과 방열부(30)의 사이에서 온도 차에 의해 발생하는 습기가 상기 방수투습수단(40)의 투습부(41)로 투습되고 상기 투습부(41)로 투습된 습기는 상기 방열부(20)의 방열에 의해 건조시켜 주게 되어 상기 기판(10)과 방열부(20) 사이에서 발생하는 습기를 효율적으로 제거하게 되어 상기 엘이디 모듈(100)을 습기로부터 보호하게 되는 것이다.

도 4는 본 발명 방수투습수단이 장착된 엘이디모듈의 다른 실시예도이고, 도 5는 도 4의 종단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 방열부(20)의 상면에 장착되고, 상면에 다수의 엘이디(11)가 소정의 배열로 배치되는 기판(10), 상기 기판(10)의 상면에 상기 엘이디(11)와 기판(11)을 보호하기 위하여 덮어주는 투명렌즈커버(30), 및 상기 투명렌즈커버(30)의 중앙부위를 소정의 구경으로 천공하여 형성하는 투습홀(31), 상기 투습홀(31)에 장착되어 상기 기판(10)과 투명렌즈커버(30) 사이에서 발생하는 습기를 투습하는 방수투습수단(50)으로 구성하게 된다.

이렇게 구성되는 상기 투명렌즈커버(30)의 투습홀(31)에 장착되는 방수투습수단(50)은 상기 엘이디(11)로부터 발생되는 열로 인하여 엘이디 모듈(100)의 내부온도와 외부온도의 차이에 의해 상기 기판(11)과 투명렌즈커버(30)의 사이에서 발생하는 습기를 상기 투명렌즈커버(30)에 장착되는 방수투습수단(50)을 통해서 투습 및 상기 방열부(20)의 방열에 의해 건조시켜 주게 되므로, 상기 투명렌즈커버(30)와 기판(10) 사이에서 발생하는 습기를 보다 효율적으로 제거하게 되어 상기 엘이디 모듈(100)을 습기로부터 보호할 수 있어 상기 엘이디 모듈(100)의 수명을 크게 향상할 수 있게 되는 것이다.

100; 엘이디 모듈 10; 기판
11; 엘이디 20; 방열부
21; 방열핀 22; 투습홀
23; 출력홀 30; 투명렌즈커버
31; 투습홀 40; 방수투습수단
41; 투습부 42; 장착부

Claims (7)

1. 상면에 다수개의 엘이디가 소정의 간격으로 갖고 실장된 기판;
   상기 기판의 하부에 장착되어 다수개의 엘이디의 열을 방열하는 방열부;
   상기 다수개의 엘이디 상면으로 실링되어 외부로부터 먼지나 이물질 및 수분의 유입을 차단하고 보호하는 투명렌즈커버로 구비되는 엘이디모듈에 있어서,
   상기 다수개의 엘이디와 상기 기판의 상면에 투명렌즈와 커버를 일체로 구비된 투명렌즈커버와, 상기 투명렌즈커버에 상하로 관통하는 투습홀, 상기 투습홀의 내측에 습기를 투습하는 방수투습수단을 구비하고,
   상기 방열부에 상하로 관통하는 투습홀, 상기 투습홀의 일측에 관통되어 전원 출력선이 연결되는 출력홀, 상기 투습홀에 삽입 장착되어 상기 기판과 방열부 사이에 발생하는 습기를 투습하는 방수투습수단을 구비하며,
   상기 방수투습수단은 투습홀의 내측에 삽입되어 습기를 투습하는 PTFE 멤브레인으로 구비되는 투습부, 또는 상기 투습부와 투습부의 하부에 형성되어 상기 투습홀에 삽입 장착되는 장착부 중 어느 하나로 구비하는 것을 특징으로 하는 방수투습수단이 장착된 엘이디 모듈.
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