KR20070026139A

KR20070026139A - 발광 다이오드 전구

Info

Publication number: KR20070026139A
Application number: KR1020060082843A
Authority: KR
Inventors: 폴 비트첼; 로버트 콜번; 젤른 주니어. 프리맨; 존 피. 산로마
Original assignee: 오스람 실바니아 인코포레이티드
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2007-03-08
Also published as: CA2547453A1; EP1760391A3; US20070047251A1; TW200732585A; CN1924435A; JP2007066906A; EP1760391A2

Abstract

발광 다이오드 전구(10)는 베이스(12), 상기 베이스(12) 내에 포함된 인쇄회로기판(14), 상기 회로기판(14) 상에 장착된 제1 말단부(18)와 상기 베이스(12)에 대하여 수직 방향으로 상기 베이스(12)로부터 멀어지게 확장되는 제2 말단부(20)를 갖는 다수의 전기 연결부들(16)을 구비한다. 전기 연결부들(16)의 각각은 적어도 제1 전기 도전판(16a), 인접 절연체(16b) 및 제2 전기 도전판(16c)을 포함한다. 발광 다이오드(22)는 상기 다수의 전기 연결부들(16) 각각의 제2 말단부(20)에 인접한 적어도 제1 전기 도전판(16a) 및 제2 전기 도전판(16c) 사이에서 전기적으로 연결된다.

Description

발광 다이오드 전구{LIGHT EMITTING DIODE BULB}

도 1은 본 발명의 실시예를 이용한 발광 다이오드 전구에 대한 평면도;

도 2는 상기 발광 다이오드 전구에 대한 입면도;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 연결부에 대한 분해 투시도; 및

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 연결부에 대한 정면 입면도.

*도면의 주요 부호 설명*

10 : 발광 다이오드 전구 12 : 베이스

14 : 인쇄회로기판 16 : 전기 연결부들

18 : 제1 말단부 20 : 제2 말단부

본 발명은 전구들, 더욱 상세하게는 발광 다이오드들과 같은 고체 상태의 발광 장치들에 관한 것이다. 더욱 더 상세하게는, 본 발명은 자동차를 위한 광원들로서 사용되는 발광 다이오드 전구들에 관한 것이다.

예전에, 대부분의 자동차의 광원들은 백열 전구들을 사용했다. 이러한 전구들은 잘 작동하고 비싸지 않은 것에 반하여, 상대적으로 짧은 수명을 가지며 물론 사용된 얇은 필라멘트가 항상 진동으로 인해 파손되기 쉽다.

최근에 일부 용도들, 특히 정지등(stoplight)이 LED들로 교체되어왔다. 이러한 고체 상태의 광원들은 100,000 시간 범위의 놀라운 수명들을 가지며, 진동 고장들의 피해를 쉽게 입지 않는다. 그러나, 상기 LED 광원들은 그들의 적합한 위치에 배선에 의해 연결(hard-wired)되었고, 이것은 설치 비용을 증가시킨다. 그러므로 백열 광원들의 설치의 용이함을 가지는 LED 광원이 제공될 수 있다면 기술적 진보가 될 것이다. 전술한 백열 전구를 교체하기 위한 업계 수용 교환 표준을 달성할 수 있는 LED 광원이 제공될 수 있다면 더욱 더 기술적 진보가 될 것이다.

이러한 광원들은 개발되어왔고, 때때로 상기 광원들은 다중 LED들의 광을 집중시키기 위해 또는 원하는 방식으로 광을 펼치기 위해 광섬유들 또는 다른 광 가이드(light guide)들과 결합하여 LED들을 사용해왔다. 하나의 이러한 광원은 공동계류중인 특허 출원 번호 10/899,546(2004/12/20 출원)에 기술되어 있고, 본 발명의 양수인에 할당된다. 후자의 광원은, 동일한 다수의 LED들과 일대일 관계를 갖는 다수의 광 가이드들을 사용한다. 상기 장치는 잘 작동하는 반면, 비싸며 각각이 더 정확한 정렬(alignment)을 요구하는 매우 많은 부품들을 요구한다. 최근에, 공동계류중인 특허 출원 번호 11/058,304(2005/02/15 출원)(본 발명의 양수인에게 할당됨)에 개시된 바와 같이, 광원은 간단한 형태의 광 가이드와 함께 LED들을 이용하여 개발되어왔다. 상기 후자의 방법은 또한 작동될 수 있는 반면 여전히 다중 부품들과, LED들 및 광 가이드들 사이의 정렬을 요구한다. 또한, 모든 LED 광원들을 이용한 경우와 같이, 최대 잠재력으로 구동되는 경우 다량의 열 흡수원(heat sinking)이 필요하다.

그러므로, LED 전구가 단순화된 구조를 갖는다면 기술적 진보가 될 것이다. 다이오드 지원 구조들, 전기 연결부들 및 열 흡수원들이 하나의 유닛에 통합된다면 다른 기술적 진보가 될 것이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들을 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 LED 전구들을 향상시키는 것이다.

본 발명의 한 측면에서, 이러한 목적들은 다음에 의해 달성된다.

베이스;

상기 베이스 내에 포함된 인쇄회로기판;

상기 인쇄회로기판상에 장착되는 제1 말단부와 상기 베이스에 대하여 수직 방향으로 상기 베이스로부터 멀어지게 연장되는 제2 말단부를 갖는 다수의 전기 연결부들 - 상기 전기 연결부들의 각각은 하나 이상의 제1 전기 도전판(electrically conductive plate), 인접 절연체(contiguous insulator) 그리고 제2 전기 도전판을 포함함 - ; 및

상기 다수의 전기 연결부들 각각에서 상기 제2 말단부에 인접한 상기 적어도 제1 전기 도전판 및 상기 제2 전기 도전판들 사이에서 전기적으로 연결된 발광 다이오드

를 포함하는 발광 다이오드 전구.

LED들을 위한 지지부로서 동작하는 것 외에 열 흡수원의 한 형태로서 전기 연결부의 효용성은 전구의 구조를 매우 단순화한다.

본 발명에 대한 더 나은 이해를 위해, 다른 목적들, 장점들, 및 그의 성능과 함께 참조가 위에서 기술한 도면들과 관련하여 취해진 다음의 명세서 및 첨부된 청구항들에 대하여 이루어진다.

큰 상세함을 갖는 도면들을 참조하면, 도 1 및 도 2에는 베이스(12), 상기 베이스(12) 내에 포함된 인쇄회로기판(14), 및 인쇄회로기판(14)상에 장착된 제1 말단부(18)와 상기 베이스(12)에 대하여 수직 방향으로 상기 베이스(12)로부터 멀어지게 확장된 제2 말단부(20)를 갖는 다수의 전기 연결부들(16)을 포함하는 발광 다이오드 전구(10)가 도시되어 있으며, 전기 연결부들(16) 각각은 하나 이상의 제1 전기 도전판(16a), 인접 절연체(16b) 그리고 제2 전기 도전판(16c)을 포함한다. 바람직하게도, 도전판들은 두께 0.8mm의 구리로 형성되고 인접 절연체는 접착제 0.25mm 두께의 층(layer)일 수 있다. 대안적으로, 다른 적합한 절연성 물질들 또는 도전성 물질들이 사용될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전기 연결부(16)는 부가적인 절연체(16d)와 제3 전기 도전판(16c)을 포함한다. 이러한 구성은 Osram Opto(독일 레겐스부르크 소재)에서 제공하는 타입 Advanced PowerTop(LED)과 같은 3-리드(three-lead) LED들을 연결하기 위해 사용된다.

2-리드 LED가 사용되는 경우 단지 두 개의 전기 도전판들(16a, 16c)만 사용되면 된다.

발광 다이오드(22)는 다수의 전기 연결부들(16)의 각각에서 제2 말단부(20)에 인접한 도전판들 사이에서 전기적으로 연결된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 세 개의 전기 연결부들(16)은 도 1에 가장 명백히 도시된 바와 같이 120도씩 떨어져 배열된다.

바람직하게도, 연결부들(16)의 제1 말단부(18)는 인쇄회로기판(14)과 맞물리고 상기 인쇄회로기판(14)상의 회로에 전기적으로 연결되기 위한 탭들(tabs)(30)을 구비한다.

도시된 바와 같이, 전기 연결부들(16)의 제2 말단부들(20)은 상부의, 실질상 평면적 표면(24)과 아래를 잘라낸 표면(26)을 포함하고, 이때 발광 다이오드들(22)은 상기 아래를 잘라낸 표면들(26) 상에 배치된다. 이에 따라 장착된 때, 작동중인 LED들로부터의 광은 후면으로, 즉 작동시 반사기(도시되지 않음)가 위치될 수 있는 베이스(12)로 향하게 된다. 그 다음에 광이 반사되어 관찰 영역(viewing field)을 향하여 방사된다.

따라서, 전기 연결부들(16)은 높은 광 효율성을 위한 각도에 LED들을 위치시키는 것뿐만 아니라 LED들을 위한 전기 및 열 경로를 모두 제공한다,

LED들은 표면-장착 구성요소들이 인쇄회로기판들에 장착되는 방식과 유사한 리플로우 공정을 통해 적층(laminated) 연결부들(16)에 장착될 수 있다. LED들이 장착된 후 드라이버(driver) 인쇄회로기판(14)은 어셈블리(assembly)를 형성하기 위해 연결부들(16)의 제1 말단부들(18) 상의 탭들(30)에 납땜 결합될 수 있고, 그 다음 상기 어셈블리는 전기적인 절연층(31)을 제공하기 위해 나일론과 같은 적당한 플라스틱 내에 오버몰딩(overmolding)된다.

상기 오버몰딩 공정 후, 공동계류중인 특허 출원 번호 10/838,090(2004/05/03 출원)(본 발명의 양수인에 할당됨)에 도시 및 기술된 것과 같은 추가적인 열 흡수원(32)이 사용될 수도 있다.

위에서 기술한 LED 전구(10)의 구조에는 많은 변형들이 가능하다. 전기 도전판들과 절연체들은 개별 조각들 내에서 스탬핑(stamping)되어 적층되거나 또는 적층(lamination)들이 먼저 수행되고 완성된 연결부들이 실질적으로 스탬핑될 수도 있다. LED와 베이스 사이의 거리를 변경시키는 것은 전구의 초점 거리(focal length)를 조절할 수 있다. 전기 연결부들의 개수 및 간격(spacing)은 상이한 LED들을 수용하기 위해 변경될 수 있다.

따라서 전기 및 열 흡수 기능들을 결합함으로써, 감소한 수의 부품들을 구비한 발광 다이오드 전구가 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시예들로 도시 및 기술된 것에 반하여, 첨부되는 청구항들에 의해 한정된 바와 같은 본 발명의 범위로부터 크게 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.

본 발명은, 단순화된 구조를 갖는 LED 전구를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

발광 다이오드 전구로서,

베이스;

상기 베이스 내에 포함된 인쇄회로기판;

상기 인쇄회로기판상에 장착된 제1 말단부와 상기 베이스에 대하여 수직 방향으로 상기 베이스로부터 멀어지게 확장되는 제2 말단부를 갖는 다수의 전기 연결부들 - 상기 전기 연결부들 각각은 적어도 제1 전기 도전판, 인접 절연체 및 제2 전기 도전판을 포함함 - ; 및

상기 다수의 전기 연결부들 각각에서 상기 제2 말단부에 인접한 상기 적어도 제1 전기 도전판들 및 상기 제2 전기 도전판들 사이에서 전기적으로 연결된 발광 다이오드

를 포함하는 발광 다이오드 전구.
제 1 항에 있어서,

상기 전기 연결부들의 각각은 제2 인접 절연체와 제3 전기 도전판을 포함하는,

발광 다이오드 전구.
제 2 항에 있어서,

상기 다수의 전기 연결부들은 120도씩 떨어져 배열된 상기 연결부들 3개를 포함하는,

발광 다이오드 전구.
제 3 항에 있어서,

상기 전기 연결부들의 상기 제2 말단부들은 상부의, 실질상 평면적 표면과 아래를 잘라낸 표면을 포함하고 상기 발광 다이오드들은 상기 아래를 잘라낸 표면들 상에 위치하고 있는,

발광 다이오드 전구.