KR200440817Y1 - 바 형상의 ｌｅｄ 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 바 형상의 LED 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 간판은 홍보물의 내부에 배치되어 조명용으로 활용되는 바 형상의 LED 모듈에 관한 것이다.

이에 본 고안에 의한 바 형상의 LED 모듈은 일 방향으로 길게 형성되어 양단부에는 전원 및 신호가 전달되는 헤더핀 단자가 구비되며, 전면에는 상기 헤더핀 단자를 연결하는 연결회로가 인쇄된 PCB판과; 상기 PCB판의 전면에 부착되어 상기 연결회로를 통해 전달되는 전원 및 신호에 의해 외부에 노출된 상태에서 발광하는 LED 및; 상기 PCB판에 연결되어 상기 LED의 발광을 제어하는 계전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, LED를 광원으로 사용함으로써 전력의 소비가 적으며, 인식성이 우수하여 홍보효과가 뛰어나다는 작용효과가 있다.

또한, PCB판을 고정하는 케이스를 제거하고, LED를 비롯한 PCB판의 외부면을 수지재로 코팅하지 아니하고 외부로 노출시킴으로써 제작이 용이하여 제작비가 감소됨은 물론 두께가 감소되어 활용범위가 확장된다는 특유의 작용효과가 있다.

간판, 조명, LED, PCB, 방열부재, 방열필름

Description

바 형상의 ＬＥＤ 모듈{LED module of bar type}

도 1은 종래의 LED 모듈을 나타낸 사시도.

도 2는 종래의 LED 모듈을 나타낸 분해 사시도.

도 3은 종래의 LED 모듈을 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 LED 모듈을 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명의 LED 모듈을 나타낸 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 LED 모듈을 나타낸 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: PCB 11: 헤더핀 단자

13: 방열공 15: 방열부재

15a: 방열필름 15b: 금속재 박판 시트

20: LED 30: 계전기

본 고안은 바 형상의 LED 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 간판은 홍보물의 내부에 배치되어 조명용으로 활용되는 바 형상의 LED 모듈에 관한 것이다.

LED(Light Emitting Diode)는 P형과 N형 반도체의 접합구조를 가지고, 전력을 인가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드갭(bandgap)에 해당하는 에너지의 빛을 방출하는 광전자 소자이며, 반응 시간이 일반 전구에 비하여 빠르고, 소비전력이 일반전구에 비해 20%수준으로 낮아 고효율의 조명수단은 물론 간판과 같은 홍보물의 광원으로도 널리 사용되고 있다.

일반적으로 상품의 판매를 위한 광고 및 필요한 정보를 제공하는 실내외 광고용 간판은 광고의 효과를 극대화하고 상품에 맞는 안내를 적절하게 제공하기 위해 사람들의 시선을 집중시키는 여러 방법들이 사용되고 있다.

상기에서 옥외나 실내에 설치되는 광고용 간판은 주간 뿐만 아니라 야간에도 광고효과를 제공하기 위해 형광등이나, 백열전구, 또는 네온등과 같은 발광소자를 이용하여 광고용 간판을 설치하였다. 그러나 상기와 같은 형광등이나, 백열전구, 또는 네온등은 수명이 짧고 소비전력 커 유지비가 과도하게 소요된다는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하고자 광고용 간판의 발광소자로 LED를 이용한 기술이 제안되었다.

LED를 이용한 광고 방법 중 하나로 아크릴 소재의 간판 내부에 LED를 이용한 발광체를 설치하여 간판에 발광효과를 제공하는 것으로 LED모듈이 제안된 바 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 LED 모듈을 나타낸 도면으로서, 발광소자인 LED모듈은 다수의 LED(120)가 장착된 PCB판(110)과 상기 PCB판(110)을 둘러싸는 케이스(140)로 구성된다. 여기에 상기 LED(120)를 비롯한 PCB판(110)이 상기 케이스(140)에 고정되도록 상기 PCB판의 상부에는 수지재(150)가 충전되어 코팅처리 된다.

그러나 상기 LED(120)가 장착된 PCB판(110)을 고정하는 케이스(140)와 상기 LED(120)가 장착된 PCB판(110)의 상면에 수지재(150)가 코팅됨에 따라 상기 LED 모듈의 두께가 두꺼워져 간판의 내부에 설치하는데 어려움이 있다는 문제점이 있다.

아울러, 상기 LED(120)는 발광 시에 고온의 열을 발생시키게 되는데, 상기 코팅된 수지재(150)에 의해 발생된 고온의 열이 원활히 방출되지 못하고 축적됨에 따라 상기 LED(120)의 온도가 상승되고 그로 인해 손상이 발생된다는 문제점이 발생하였다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 PCB판을 고정하는 케이스를 제거하고, LED를 비롯한 PCB판의 외부면을 수지재로 코팅하지 아니하고 외부로 노출시켜 두께를 절감시킴으로서 활용도가 증가되고, 방열성이 향상되어 내구성이 우수한 바 형상의 LED 모듈을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 PCB판의 전면 또는 후면에 열전도성이 높은 방열부재 를 추가함으로써 상기 LED로부터 발생되는 열을 외부로 원활히 방출시킴으로서 안정성 및 내구성이 향상된 LED 모듈을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 바 형상의 LED 모듈은 일 방향으로 길게 형성되어 양단부에는 전원 및 신호가 전달되는 헤더핀 단자가 구비되며, 전면에는 상기 헤더핀 단자를 연결하는 연결회로가 인쇄된 PCB판과; 상기 PCB판의 전면에 부착되어 상기 연결회로를 통해 전달되는 전원 및 신호에 의해 외부에 노출된 상태에서 발광하는 LED 및; 상기 PCB판에 연결되어 상기 LED의 발광을 제어하는 계전기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PCB판에는 전·후면이 관통된 방열공이 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기에, 상기 PCB판의 전면 또는 후면에는 고분자 발포시트의 양면에 열전도성 실리콘겔층이 형성된 박판의 방열필름으로 이루어진 방열부재인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 고분자 발포시트는 폴리우레탄 발포체 또는 EPDM 발포체인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 방열필름의 전면 또는 후면에는 구리, 알루미늄 또는 구리와 알루미늄의 합금으로 이루어진 금속재 박판 시트가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

도 4는 본 발명의 LED 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 LED 모듈을 나타낸 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 LED 모듈을 나타낸 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 실용신안등록청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 4 내지 도 6은 본 고안의 바 형상의 LED 모듈을 나타낸 도면으로서, 본 고안의 바 형상의 LED 모듈(1)은 크게 일 방향으로 길게 형성된 PCB판(10)과, 상기 PCB판(10)에 구비되는 방열부재(15)와, 상기 PCB판(10)의 전면에 부착되어 발광하는 LED(20) 및 , 상기 LED(20)에 전원 및 신호를 전달하는 계전기(30)로 이루어진다.

상기 바 형상의 LED 모듈(1)을 구성하는 상기 PCB판(10)은 일 방향으로 길게 형성된 즉, 바 형상을 갖도록 이루어져 양단부에는 계전기(30)와 연결되는 헤더핀 단자(11)가 구비되고, 전면에는 각각의 LED(20)와 상기 헤더핀 단자(11)가 연결되도록 하는 연결회로가 인쇄되어 있다. 이처럼 상기 헤더핀 단자(11)를 통해 전원 및 신호가 전달됨으로써 종래에 비해 탈부착이 간편하고 접속이 더욱 견고해질 뿐만 아니라 그로 인해 저항 감소됨으로써 전기에너지의 손실이 감소된다.

상기 PCB판(10)의 전면에 장착된 LED(20)는 연결회로를 따라 상기 PCB판(10)의 길이방향으로 다수개가 장착된다. 이때 상기 계전기(30)로부터 연결된 헤더핀 단자(11)와 각각의 LED(20)는 상기 연결회로를 통해 직렬 연결될 수 도 있으나, 직렬로 연결되면 순방향 전압 강하(Vf, Forward Voltage)에 따른 영향을 고려해야 함으로 순방향 전압 강하(Vf, Forward Voltage)에 따른 영향 없는 병렬로 연결되는 것이 바람직하다.

상기 PCB판(10)의 전면에 장착된 상기 LED(20)는 반응 시간이 일반 전구에 비하여 빠르고, 소비전력이 일반전구에 비해 20%수준으로 낮고 휘도가 높아 인식성이 우수하다는 장점이 있는 반면 발광 시 고온의 열을 발생시키며 발광 시 발생된 열에 의해서 쉽게 손상된다는 문제를 갖고 있다. 이에 따라 본 고안의 바 형상의 LED 모듈(1)에서는 상기 LED(20)의 내구성 및 안정이 향상되도록 상기 PCB판(10)에 다수개의 방열공(13)이 관통형성 되며, 전면 또는 후면에 방열부재(15)가 부착된다.

이처럼 상기 PCB판(10)에 관통 형성된 방열공(13)에 의해 공기가 원활히 순환되어 방열성이 향상되고, 상기 PCB판(10)에 부착된 방열부재(15)에 의해 방열성 이 더욱 향상됨으로써 상기 LED(20)의 내구성 및 안정을 확보할 수 있다.

상기 방열부재(15)는 고분자 발포시트의 양면에 열전도성 실리콘겔층이 배치된 박판의 방열필름(15a)과 상기 방열필름(15a)의 전면 또는 후면에 부착되는 금속재 박판 시트(15b)로 이루어진다. 이때 상기 고분자 발포시트는 폴리우레탄 발포체나 EPDM 발포체이고, 상기 금속재 박판 시트는 열전도성이 높은 구리, 알루미늄 또는 구리와 알루미늄의 합금으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 상기 방열부재(15)가 상기 PCB판(10)에 부착됨으로써 상기 LED(20)의 발광 시 발생되는 고온의 열이 외부로 원활하게 방출되고, 그로 인해 상기 LED(20)의 손상을 방지하여 상기 LED(20)는 물론 본 고안의 바 형상의 LED 모듈(1)의 내구성 및 안정성이 향상된다.

본 고안의 가장 큰 특징은 첫째, 방열성이 매우 우수하다는 것이다. 종래의 LED 모듈은 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 코팅되어 상기 LED(20)의 발광에 의해 발생된 고온의 열이 외부로 방출되기 어려워 고온의 열에 의해 상기 LED(20)가 쉽게 손상되는 반면, 본 고안의 바 형상의 LED 모듈(1)은 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 코팅이 되지 않고 상기 LED(20)가 공기 중에 노출된 누드(nude) 상태에서 발광하며, 이에 덧붙여 방열을 담당하는 방열공(13)이 형성되고, 방열부재(15)가 부착됨으로써 종래에 비해 방열성이 획기적으로 향상된다는 특징이 있다.

둘째, 두께가 매우 얇아 활용이 용이하다는 것이다. 종래의 LED 모듈은 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 코팅되고, 상기 LED 모듈(1)을 감싸는 케이스에 의해 고정됨으로써 두께가 두꺼워져 활용범위가 매우 작아지는 반면, 본 고안의 바 형상의 LED 모듈(1)은 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 코팅이 되지 않으며, 케이스를 필요치 않아 두께가 매우 얇아 활용의 폭이 커진다는 특징이 있다.

본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없으며 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 소비전력이 작고 반응시간이 빠른 LED를 광원으로 사용함으로서, 전력 사용량이 감소되고 점멸에 따른 인식성이 뛰어나다는 작용효과가 있다.

또한, LED 모듈을 감싸는 케이스가 제거됨으로써 두께가 감소되어 활용이 더욱 용이해진다는 작용효과가 있다.

아울러, LED 모듈 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 코팅되지 않고 외부로 노출된 즉 누드(nude)상태에서 작동됨으로 방열성이 우수함은 물론 제작 또한 용이하다는 특유의 작용효과가 있다.

또한, 방열부재가 추가됨으로써 방열성이 향상되어 내구성 및 안정성이 향상된다는 작용효과가 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 일 방향으로 길게 형성되어 양단부에는 전원 및 신호가 전달되는 헤더핀 단자(11)가 구비되며, 전면에는 상기 헤더핀 단자(11)를 연결하는 연결회로가 인쇄되고, 전·후면을 관통한 방열공(13)이 다수개 형성되어 전면 또는 후면에 고분자 발포시트의 양면에 열전도성 실리콘겔층이 형성된 박판의 방열필름(15a)으로 이루어진 방열부재(15)가 구비된 PCB판(10)과;

   상기 PCB판(10)의 전면에 부착되어 상기 연결회로를 통해 전달되는 전원 및 신호에 의해 외부에 노출된 상태에서 발광하는 LED(20); 및

   상기 PCB판(10)에 연결되어 상기 LED(20)의 발광을 제어하는 계전기(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바 형상의 LED 모듈.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 고분자 발포시트는 폴리우레탄 발포체 또는 EPDM 발포체인 것을 특징으로 하는 바 형상 LED 모듈.
6. 제 5에 있어서,

   상기 방열필름(15a)의 전면 또는 후면에는 금속재 박판 시트(15b)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 바 형상 LED 모듈.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 금속재 박판 시트(15b)는 구리, 알루미늄 또는 구리와 알루미늄의 합금인 것을 특징으로 하는 바 형상 LED 모듈.

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