KR200248570Y1 - 발광다이오드 램프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교류전원 시스템을 감시하는 램프에 있어서, 제 1 및 제 2 접점을 통해 외부로부터 인가되는 전원을 제공받는 베이스와, 상기 베이스의 제 1 및 제 2 접점측에 접속되어 연장된 제 1 및 제 2 리드전극과, 상기 베이스의 제 1 접점과 제 1 리드전극 사이에 형성된 다이오드와, 상기 제 2 리드전극의 일측 상단에 형성된 발광다이오드 소자, 및 상기 베이스의 상단에 결합되어 발광다이오드 소자를 보호하는 몰딩몸체를 구비함으로써, 간단한 구조로 교류전원 시스템의 동작을 감시 및 표시할 수 있고, 기존의 필라멘트형 교류전원 감시 램프보다 그 수명이 길어 경제성과 신뢰성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 발광다이오드 램프를 제공한다.

Description

발광다이오드 램프{Lamp for light emitting diode}

본 고안은 발광다이오드(Light Emitting Diode)의 구조에 관한 것으로, 특히 발광다이오드 램프내에 정류용 다이오드를 내장함으로써, 직류전원뿐만 아니라 교류전원에서도 시스템의 동작을 검출 및 표시할 수 있는 발광다이오드 램프에 관한것이다.

현재, 발광다이오드 램프는 기존의 네온 램프 또는 텅스텐 램프 대신으로 직류전원 시스템의 동작을 검출 및 표시하는 지시용 램프로 널리 사용되고 있으며, 교류전원 시스템에서는 필라멘트 램프를 이용하거나 외부에 교류를 직류로 변환하는 복잡한 정류회로를 포함한 발광다이오드 램프를 사용하고 있다.

이와 같이 지시용 램프로 사용되고 있는 발광다이오드 램프의 일반적인 구조를 살펴보면 도 1과 같다.

도시한 바와 같이 일측 전극에 발광다이오드 소자가 안착된 두 개의 전극을 제공하는 형태이다.

즉, 발광다이오드 램프(10)는, 한 쌍의 리드전극(11)(12)과, 일측 리드전극(12)의 단부에 부착된 발광다이오드 소자(13)와, 타측 리드전극(11)의 단부에 형성된 본딩영역과 발광다이오드 소자(13)를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어(14)와, 원통형의 전극체로 그 하단과 측면에 각각 제 1 접점(15)과 제 2 접점(16)을 구비하고 그 접점을 통해 외부로부터 인가되는 직류 전원을 제공받는 베이스(17)와, 발광다이오드 소자(13)를 외부 환경으로부터 보호하고 발광의 외형을 구성하는 투명 또는 반투명의 구조형성용 몰딩부(18)로 이루어져 있다.

상기와 같은 발광다이오드 램프(10)는 직류전원 시스템의 동작 상태를 감시 및 표시하는 지시용 램프로서, 교류전원 시스템에는 사용할 수 없어 그 활용이 극히 제한되는 문제가 있다.

만약, 이와 같은 발광다이오드 램프(10)를 교류전원 시스템에서 사용하고자한다면, 램프로 인가되는 복잡한 AC/DC컨버터와 같은 정류회로를 더 부가해야 하므로 제조단가가 상승됨과 아울러 설계가 다소 복잡해지는 문제점이 있었다.

도 2는 종래기술에 의한 필라멘트형 램프를 도시한 것으로서, 원통형의 전극체로 그 하단과 측면에 각각 제 1 접점(21)과 제 2 접점(22)을 구비하고 그 접점을 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원을 제공받는 베이스(23)와, 제 1 접점(21)과 제 2 접점(22)에 각각 연결되어 연장된 두 개의 도입선(24)(25)과, 두 개의 도입선(24)(25) 사이에 형성된 발광용 필라멘트(26)와, 상기 발광용 필라멘트(26)를 외부 환경으로부터 보호하는 유리제 전구(27)로 구성되어 있다.

이와 같은 필라멘트형 램프(20)는 교류전원 시스템의 동작 상태를 표시하지만, 필라멘트가 쉽게 끊어져 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 종래의 교류전원 시스템을 감시하고 표시하는 필라멘트용 램프는 그 수명이 짧아 교체하는 데 많은 번거로움이 있을 뿐만 아니라 그로인해 항상 감시인력을 배치해야 하고, 또한 램프의 잦은 교체로 인해 비용 손실이 많이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 램프내에 pn접합 다이오드를 내장하여 발광다이오드 소자와 전기적으로 연결함으로써, 간단한 구조로 교류전원 시스템의 동작을 검출 및 표시할 수 있는 발광다이오드 램프를 제공하는 데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 교류전원을 인가받는 시스템에서 시스템의 동작 상태를 표시하는 지시용 램프의 수명과 비용을 대폭적으로 절감할 수 있는 발광다이오드 램프를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 발광다이오드 램프를 도시한 단면도이고,

도 2는 일반적인 필라멘트용 램프를 도시한 단면도이고,

도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 발광다이오드 램프를 도시한 단면도이고,

도 4는 도 3의 구조를 간략하게 도시한 회로도이고,

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 의한 발광다이오드 램프를 도시한 단면도이 다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110: 베이스 121: 제 1 리드전극

125: 제 2 리드전극 130: 발광다이오드 소자

140: 다이오드 150: 몰딩몸체

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 수단은, 교류전원 시스템을 감시하는 램프에 있어서, 제 1 및 제 2 접점을 통해 외부로부터 인가되는 전원을 제공받는 베이스와, 상기 베이스의 제 1 및 제 2 접점측에 접속되어 연장된 제 1 및 제 2 리드전극과, 상기 베이스의 제 1 접점과 제 1 리드전극 사이에 형성된 다이오드와, 상기 제 2 리드전극의 일측 상단에 형성된 발광다이오드 소자, 및 상기 베이스의 상단에 결합되어 발광다이오드 소자를 보호하는 몰딩몸체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 발광다이오드 램프를 도시한 단면도로서, 베이스(110), 제 1 리드전극(121), 제 2 리드전극(125), 발광다이오드 소자(130), 다이오드(140) 및 몰딩몸체(150)를 구비한다.

상기 베이스(110)는 원통형의 전극체로, 그 하단과 측면에 각각 제 1 접점(111)과 제 2 접점(113)을 구비하고, 그 접점을 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원을 제공받도록 구성되어 있다.

제 1 및 제 2 전극(121)(125)은 베이스(110)의 제 1 및 제 2 접점(111, 113)측에 각각 접속되어 각각 몰딩몸체(150)까지 연장되어 있고, 발광다이오드 소자(130)는 제 2 리드전극(125)의 일측상단에 안착되어 발광다이오드의 p형측이 제 1 리드전극(121)과 와이어(135)로 본딩된 구조로 이루어져 있다.

다이오드(140)는 베이스(110)의 제 1 접점(111)측과 제 1 리드전극(121)측 사이에 형성되어 외부로부터 입력되는 교류를 직류로 정류하여 발광다이오드 소자(130)로 공급하게 된다.

그리고, 몰딩몸체(150)는 베이스(110)의 상단에 결합되어 발광다이오드 소자(130)를 외부 환경으로부터 보호하기 위한 투명 또는 반투명의 에폭시 수지로 몰딩된 케이스로 이루어져 있다.

아울러, 다이오드(140)는 베이스(110)에 내삽되어 제 1 접점(111)과 제 1 리드전극(121) 사이에 순방향으로 즉, 제 1 접점(111)측에 애노드가 접속되고 제 1 리드전극(121)측에 캐소드가 접속되는 구조를 취함과 아울러 베이스(110)에는 절연물질로 채워져 제 1 리드전극(121)과 제 2 리드전극(125)의 절연성을 보다 확실하게 보장한다.

상기와 같이 구성되는 발광다이오드 램프(100)는 베이스(110)를 소정의 소켓 내부에 끼워서 사용하며, 소켓을 통해 전원을 공급받는다.

따라서, 외부로부터 인가되는 교류는 다이오드(140)에 의해 정류되어 발광다이오드 소자(130)로 공급됨으로써, 직류뿐만 아니라 교류 전원에서도 발광다이오드를 지시용 램프로 사용할 수 있는 것이다.

상기 제 2 전극(125)의 일측 상단에 안착된 발광다이오드 소자(130)는 반도체의 pn접합으로 이루어져, 그 pn접합에 순바이어스 전압을 걸면 n형 쪽의 다수캐리어인 전자가 p형 쪽으로, 또 p형 쪽의 다수캐리어인 정공이 n형 쪽으로 주입되며, 이러한 전자 및 정공은 각각 주입된 영역에서 소수캐리어의 입장에 서게 될 것이며, 그 곳에서의 다수캐리어와 재결합해서 소멸하게 된다.

상기 전자와 정공이 재결합해서 소멸될 때 이들이 가지고 있던 여분의 에너지는 빛의 형식으로 복사되며, 이러한 현상을 재결합 발광(發光)이라고 한다.

발광다이오드를 구성하는 데 있어 가장 중요한 것은 발광 재결합의 확률을 높이기 위해서 직접 재결합형의 에너지대 구조를 가지는 재료를 선택해야 하는 데, 이러한 의미에서 실리콘 및 게르마늄은 적당하지 못하고, 통상 가시광을 발사하는 갈륨아세나이드포스화이드(GaAsP) 또는 갈륨포스화이드(GaP) 등을 사용하고 있다.

도 4는 도 3을 간략하게 도시한 회로도로서, 램프(100) 내부에 발광다이오드(130)와 pn접합 다이오드(140)를 구비하며, 상기 다이오드(140)의 애노드단은 교류 전원의 일측단(111)에 연결되며 다이오드(140)의 캐소드단은 제 1 리드전극(121)을 통해 발광다이오드(130)의 애노드단에 직렬 연결되며, 발광다이오드(130)의 캐소드단은 교류전원의 타측단(113)에 연결되어 있는 구조를 갖고 있다.

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 의한 발광다이오드 램프로, 몰딩몸체(250)에 다이오드(240)를 내삽한 발광다이오드 램프(200)를 도시하였다.

상기 발광다이오드 램프(200)는, 원통형의 전극체로, 그 하단과 측면에 각각 제 1 접점(211)과 제 2 접점(213)을 구비하고 그 접점을 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원을 제공받는 베이스(210)와, 베이스(210)의 제 1 및 제 2 접점(211, 213)측에 각각 접속되어 각각 몰딩몸체(250)까지 연장된 제 1 및 제 2 전극(221, 225)과, 제 2 리드전극(225)의 일측 상단에 부착된 발광다이오드 소자(230)와, 제 1 리드전극(221)의 단부에 형성한 본딩영역과 발광다이오드 소자(230)를 전기적으로 연결한 본딩용 와이어(235)와, 제 1 리드전극(221)에 직렬 연결된 다이오드(240)와, 이들을 외부 환경으로부터 보호 및 발광의 외형을 구성하는 투명 또는 반투명의 에폭시 수지로 이루어진 몰딩몸체(250)로 구성되어 있다.

도시한 바와 같이 정류용 다이오드(240)는 에폭시 수지로 이루어진 몰딩몸체(250)에 내장되어 제 1 리드전극(221)과 직렬로 연결되어 있다.

이와 같은 방법으로 발광다이오드 램프(200)를 구성함으로써, 간단한 방식으로 직류 또는 교류전원 시스템의 동작 상태를 감시 및 표시할 수 있다.

상기에서 본 고안의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 고안이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 고안의 첨부된 실용신안등록청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

따라서, 본 고안에서는 시스템의 동작 상태를 표시하는 지시용 램프내에 pn접합 다이오드를 내장하여 발광다이오드 소자와 전기적으로 연결함으로써, 간단한 구조로 교류전원 시스템의 동작을 감시 및 표시할 수 있고, 기존의 필라멘트형 교류전원 감시 램프보다 그 수명이 길어 경제성과 신뢰성이 향상됨과 아울러 기존의 교류전원 감시용으로 사용하던 발광다이오드와 AC/DC컨버터의 결합보다 그 회로 구성이 단순하여 생산비용과 설계 측면에서 보다 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 교류전원 시스템을 감시하는 램프에 있어서:

   제 1 및 제 2 접점을 통해 외부로부터 인가되는 전원을 제공받는 베이스; 상기 베이스의 제 1 및 제 2 접점측에 접속되어 연장된 제 1 및 제 2 리드전극; 상기 베이스의 제 1 접점과 제 1 리드전극 사이에 형성된 다이오드; 상기 제 2 리드전극의 일측 상단에 형성된 발광다이오드 소자; 및 상기 베이스의 상단에 결합되어 발광다이오드 소자를 보호하는 몰딩몸체를 구비한 것을 특징으로 하는 발광다이오드 램프.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 다이오드는 베이스에 내삽되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 램프.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 다이오드는 제 1 접점측에 애노드가 접속되고 제 1 리드전극측에 캐소드가 접속되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 램프.