KR20060033985A

KR20060033985A - 발광다이오드 모듈

Info

Publication number: KR20060033985A
Application number: KR1020040083092A
Authority: KR
Inventors: 한규진; 임종화
Original assignee: 주식회사 코스텍시스
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-04-21
Also published as: KR100615404B1

Abstract

본 발명은 발광다이오드 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모듈을 구성하는 반사기와 몸체가 일체로 형성되면서도 열전도성이 양호한 금속으로 이루어져 전체적인 발광다이오드(LED)의 휘도(輝度)를 높여줄 수 있을 뿐 아니라 발광다이오드에서 발산되는 열의 방출이 용이하게 이루어져 전기적 특성이 양호한 고효율의 발광다이오드 모듈을 제공할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.

전술한 본 발명은, 금속을 가공하여 형성된 몸체(10)의 중앙에는 위가 넓은 반사홈(11)이 형성되고, 반사홈(11)의 바닥에는 발광다이오드(20)가 고정되어 금속 몸체(10)와 전류가 통할 수 있도록 구성되며, 몸체(10)의 일측 하부에는 가이드홈(12)이 형성되어 반사홈(11)의 바닥을 관통하는 가이드공(13)과 연통되고, 가이드홈(12)에는 절연체(30)가 삽입되어 절연체(30) 상부에 수직으로 세워진 절연관(31)이 가이드공(13)에 끼워져 고정되며, 절연체(30)의 하부에 형성된 결합홈(32)에는 제1전극편(40)이 삽입되어 제1전극편(40) 상부에 돌출된 전극봉(41)이 절연관(31)에 끼워져 고정되고, 반사홈(11)의 바닥에 노출된 전극봉(41)과 발광다이오드(20)가 와이어(21)로 연결되며, 몸체(10)의 타측 하부에는 제2전극편(50)이 용접되어 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

발광다이오드 모듈{a LED module}

도 1의 종래의 기술을 예시한 분해 사시도,

도 2는 본 발명의 일실시예를 예시한 사시도,

도 3은 본 발명의 일실시예를 예시한 분해 사시도,

도 4는 본 발명의 일실시예를 예시한 결합단면도,

도 5는 본 발명의 일실시예를 예시한 분해단면도,

도 6은 본 발명의 일실시예를 예시한 평면도,

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 예시한 평면도,

도 8은 본 발명에 의한 모듈의 몸체가 금속판재에 연속 형성된 제2전극편에 고정된 상태를 예시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 모듈 10 : 몸체

11 : 반사홈 10a : 도금막

12 : 가이드홈 13 : 가이드공

20 : 발광다이오드 21 : 와이어

30 : 절연체 31 : 절연관

32 : 결합홈 40 : 제1전극편

41 : 전극봉 50 : 제2전극편

51 : 모재 60 : 금속판재

일반적으로 발광다이오드(LED : light emitting diode)는 반도체에 전압을 가할 때 생기는 전기 루미네선스(전기장발광)를 이용하여 발광효과를 얻도록 구성된 것으로서 현대에는 각종 조명장치, 표시소자, 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치 및 전광판 등에 널리 사용되고 있다.

전술한 발광다이오드는 공개특허공보 2003-0053853호의 "발광다이오드 패키지"에서 이미 제안된 바 있고, 도 1에 도시한 바와 같이 제1세라믹기판(101)의 상부에 원형의 수납홈(102a)이 형성된 제2세라믹기판(102) 적층되고, 수납홈(102a)의 내부 중앙에는 LED소자(105)가 수납되어 전극(103)과 와이어(107)로 연결되며, 수납홈(102a)에는 아래로 갈수록 폭이 좁은 원통형 금속반사판(120)이 삽입 고정된 구성으로 되어 있다.

그러나, 전술한 종래의 "발광다이오드 패키지"는 제1세라믹기판(101)의 상부에 수납홈(102a)이 가공된 제2세라믹기판(102)을 적층하고 별도의 금속반사판(120)을 설치해야하므로 제작이 까다로울 뿐 아니라 전체적인 부품의 수가 증가되어 제조원가가 높아지는 등의 폐단이 발생되었다.

또한, 금속반사판(120)은 LED소자(105)의 휘도(輝度)를 높여주는 효과는 기대할 수 있으나, 얇은 금속판을 가공한 것이므로 열 방출효과는 그다지 높지 않기 때문에 열 방출특성이 현저하게 저하되는 등의 문제점이 발생되었다.

더욱이, 현재 개발되는 발광다이오드들은 갈수록 조도(照度)가 밝은 고휘도 램프를 지향하는 관계로 상당한 열이 발생되는 것이므로 효과적으로 열을 방출시켜 줄 수 있는 발광다이오드 모듈의 개발이 절실히 요구되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 모듈을 구성하는 반사기와 몸체가 일체로 형성되면서도 열전도성이 양호한 금속으로 이루어져 발광다이오드에서 발산되는 열의 방출이 용이하게 이루어질 수 있는 고효율의 발광다이오드 모듈을 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 금속을 가공하여 형성된 몸체(10)의 중앙에는 위가 넓은 반사홈(11)이 형성되고, 반사홈(11)의 바닥에는 발광다이오드(20)가 고정되어 금속 몸체(10)와 전류가 통할 수 있도록 구성되며, 몸체(10)의 일측 하부에는 가이드홈(12)이 형성되어 반사홈(11)의 바닥을 관통하는 가이드공(13)과 연통되고, 가이드홈(12)에는 절연체(30)가 삽입되어 절연체(30) 상부에 수직으로 세워진 절연관(31)이 가이드공(13)에 끼워져 고정되며, 절연체(30)의 하부에 형성된 결합홈(32)에는 제1전극편(40)이 삽입되어 제1전극편(40) 상부에 돌출된 전극봉(41)이 절연관(31)에 끼워져 고정되고, 반사홈(11)의 바닥에 노출된 전극봉(41)과 발광다이오드(20)가 와이어(21)로 연결되며, 몸체(10)의 타측 하부에는 제2전극편(50)이 용접되어 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지는 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 모듈(1)의 몸체(10)는 금속을 프레스로 펀칭하여 장방형 입체을 이루도록 형성되어 있다.

상기 모듈(1)의 몸체(10)는 열전도성이 양호한 동(銅) 재질의 금속으로 이루어지고 표면에는 은(銀) 도금막(10a)이 형성되어 발광다이오드(20)에서 발산되는 열을 신속하게 전도하여 방출시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 몸체(10)의 중앙에는 위가 넓고 아래가 좁은 원추형의 반사홈(11)이 형 성되어 있고, 반사홈(11)의 바닥에는 발광다이오드(20)가 고정되어 금속 몸체(10)와 전기적으로 통할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 반사홈(11)의 내부는 은(銀) 도금막(10a)에 의하여 상당한 광택을 발산함에 따라 효과적으로 발광다이오드(20)의 빛을 밝게 확산하여 반사시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 몸체(10)의 일측 하부에는 가이드홈(12)이 형성되어 있고, 가이드홈(12)은 반사홈(11)의 바닥을 관통하는 가이드공(13)과 서로 통할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 가이드홈(12)에는 판상의 절연체(30)가 삽입되어 있고, 절연체(30) 상부에 수직으로 세워진 절연관(31)이 가이드공(13)에 끼워져 견고하게 고정된다.

상기 절연체(30)는 유리섬유와 같은 무기질재료를 접착제와 혼합한 것으로서 800∼900℃열에 의하여 가이드홈(12)의 내부에 살짝 용융되면서 고정되고, 절연관(31)은 절연체(30)와 일체로 형성된다.

상기 절연체(30)의 하부에는 결합홈(32)이 형성되어 있고, 결합홈(32)에는 판상의 제1전극편(40)이 삽입되어 있으며, 제1전극편(40)의 상부에 수직으로 세워진 전극봉(41)은 절연관(31)에 끼워져 고정되어 있다. 상기 전극봉(41)은 동(銅) 재질로 형성되어 있고, 프레스 가공에 의하여 제1전극편(40)과 함께 일체로 형성된다.

상기 전극봉(41)은 반사홈(11)의 바닥에 노출된 상태에서 발광다이오드(20)와 와이어(21)로 연결되어 전원을 인가할 수 있도록 되어 있다.

상기 몸체(10)의 타측 하부에는 동(銅) 재질의 제2전극편(50)이 용접되어 견고하게 고정되어 있다.

상기 제2전극편(50)의 용접은 은(Ag)과 동(Cu) 합금으로 이루어진 금속편 모재(母材)를 800∼900℃의 열을 가하여 용융시키는 용접작업에 의하여 고정시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 모재(51)는 은(Ag) 65∼75중량％, 동(Cu) 25∼35중량％를 주성분으로 하는 금속합금으로 구성되어 있다. 이와 같이 은(Ag)과 동(Cu)을 주성분으로 하는 모재(51)는 800∼900℃의 온도에 용융되고 용접 특성이 우수할 뿐 아니라 접합강도가 매우 강하여 피로 수명이 길며 젖음 특성이 향상되어 산화를 방지할 수 있는 것으로서 제2전극편(50)을 견고하게 접합시킬 수 있는 등의 이점이 있다.

전술한 구성으로 이루어진 본 발명은 모듈(1)의 몸체(10) 전체가 열전도성이 양호한 동(銅) 재질의 금속으로 구성되어 히트싱크 역할을 수행하는 것이므로 발광다이오드(20)의 점등에 의하여 발생되는 열을 신속하게 방출시켜 전기적 특성이 양호한 고효율의 발광다이오드 모듈을 구현할 수 있을 뿐 아니라 반사홈(11)의 내부는 은(銀) 도금되어 상당한 광택을 발산함에 따라 효과적으로 발광다이오드(20)의 빛을 밝게 확산하여 반사시킬 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.

한편, 도 7에 도시한 바와 같이 상기 몸체(10)의 타측 제2전극편(50)을 제외한 몸체(10)의 측면들에 3개의 제1전극편(40)들이 각각 장착되어 절연체(30)에 의하여 절연되고, 제1전극편(40)들에 형성된 각각의 전극봉(41)들이 와이어(21)로 발광다이오드(20)에 연결되어 3색을 발산하는 다색 발광다이오드(20)를 형성할 수도 있는 것으로서 본 발명은 제1전극편(40)의 수에 국한되는 것은 아니다.

또한, 도 8에서 도시한 바와 같이 제2전극편(50)들이 프레스 가공에 의하여 금속판재(60)의 양측에 연속으로 형성되고, 각각의 제2전극편(50)들에는 모듈(1)의 몸체(10)가 고정되도록 하여 사용할 수 있다.

이때에는 자동으로 이루어지는 발광다이오드(20)의 부착과 와이어(21)의 용접작업이 매우 간편하게 이루어지는 등의 이점이 있는 것이다. 이후, 와이어(21)의 연결 작업이 완료되었을 때 금속판재(60)에 고정된 제2전극편(50)들을 절단하면 완성된 발광다이오드 모듈(1)을 얻을 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 모듈(1)의 몸체(10) 전체가 열전도성이 양호한 동(銅) 재질의 금속으로 구성되어 히트싱크 역할을 수행하는 것이므로 발광다이오드(20)의 점등에 의하여 발생되는 열을 신속하게 방출시켜 전기적 특성이 양호한 고효율의 발광다이오드 모듈을 구현할 수 있을 뿐 아니라 반사홈(11)의 내부는 은(銀) 도금되어 상당한 광택을 발산함에 따라 효과적으로 발광다이오드 (20)의 빛을 밝게 확산하여 반사시킬 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.

또한, 상기 몸체(10)에 형성된 반사홈(11)이 반사기 역할을 하고 별도의 세라믹 기판을 사용하지 않는 것이므로 모듈(1)이 1개의 몸체(10)와 전극들로 구성되어 전체적인 부품의 수감 감소되는 것이므로 종래와 같이 제1세라믹기판, 수납홈이 가공된 제2세라믹기판, 별도의 반사기를 사용하는 것에 비하여 전체적인 모듈(1)의 제조공정이 간단하면서도 제조원가를 저렴하게 유지할 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.

Claims

금속을 가공하여 형성된 몸체(10)의 중앙에는 위가 넓은 반사홈(11)이 형성되고, 반사홈(11)의 바닥에는 발광다이오드(20)가 고정되어 금속 몸체(10)와 전류가 통할 수 있도록 구성되며, 몸체(10)의 일측 하부에는 가이드홈(12)이 형성되어 반사홈(11)의 바닥을 관통하는 가이드공(13)과 연통되고, 가이드홈(12)에는 절연체(30)가 삽입되어 절연체(30) 상부에 수직으로 세워진 절연관(31)이 가이드공(13)에 끼워져 고정되며, 절연체(30)의 하부에 형성된 결합홈(32)에는 제1전극편(40)이 삽입되어 제1전극편(40) 상부에 돌출된 전극봉(41)이 절연관(31)에 끼워져 고정되고, 반사홈(11)의 바닥에 노출된 전극봉(41)과 발광다이오드(20)가 와이어(21)로 연결되며, 몸체(10)의 타측 하부에는 제2전극편(50)이 용접되어 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈.
제 1항에 있어서, 상기 몸체(10)는 전도성이 양호한 동(銅) 재질로 이루어지고, 표면에는 은(銀) 도금막(10a)이 형성되어 열 방출효율과 반사효율을 높여줄 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 몸체(10)의 타측 제2전극편(50)을 제외 한 몸체(10)의 측면들에 3개의 제1전극편(40)들이 각각 장착되어 절연체(30)에 의하여 절연되고, 제1전극편(40)들에 형성된 각각의 전극봉(41)들이 와이어(21)로 발광다이오드(20)에 연결되어 3색을 발산하는 다색 발광다이오드(20)로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 모듈.