KR20070090534A

KR20070090534A - Ｌｅｄ 모듈

Info

Publication number: KR20070090534A
Application number: KR20060020379A
Authority: KR
Inventors: 조진현; 강준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-06

Abstract

LED의 방열 효율을 극대화시킬 수 있어 프로젝터용 광원으로 사용 가능한 LED 모듈을 개시한다. 개시된 본 발명은, LED; 상기 LED와 전기적으로 연결되는 회로패턴부; 및 상기 회로패턴부와 접촉하도록 설치되며, 열전도율은 높으나 전기전도율은 낮은 재질로 형성되어 상기 LED에서 발생되는 열을 방출하는 방열부재;를 포함한다. 상기 방열부재는 알루미늄 나이트라이트 및 베릴리아 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 히트 파이프를 포함하며, 상기 회로패턴부는 상기 히트 파이프에 형성된다.

LED, 방열, 절연, AlN, 알루미늄 나이트라이트, BeO, 베릴리아, 광원.

Description

ＬＥＤ 모듈{LED MODULE}

도 1은 디스플레이기기의 조명계를 구성하는 광원으로 사용되는 일반적인 LED 모듈의 한 예를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도, 그리고,

도 3은 종래 LED 모듈과 본 발명 LED 모듈의 방열 효율을 비교한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: LED 120: 회로패턴부

130: 방열부재

본 발명은 프로젝터와 같은 디스플레이기기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 디스플레이기기의 조명계를 구성하는 광원으로 사용되는 LED 모듈에 관한 것이다.

LED는 수명이 길고, 유해물질 발생 가능성이 없으며, 색좌표의 자유로운 형성이 가능한 장점 등이 있어, 최근 광학 프로젝터의 조명계를 구성하는 광원으로 각광받고 있다. 그러나, 이러한 LED는 높은 발열 특성으로 인해 동작온도의 적절한 유지가 어렵고, 색의 변형뿐만 아니라 수명이 단축되는 단점이 있기 때문에, LED 동작시 발생되는 열을 효과적으로 방출시키기 위한 방열장치가 요구된다.

도 1은 일반적인 프로젝터의 조명계용 광원으로 사용되는 LED 모듈의 한 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 LED 모듈은 LED(10), 상기 LED(10)와 전기적으로 연결되는 회로패턴부(20), 상기 LED(10) 동작시 발생되는 열을 방출하기 위한 방열부재(30)를 구비한다.

상기 방열부재(30)는 열전도율이 높은 구리 재질의 히트 파이프로 구성됨으로써 LED(10)에서 발생된 열은 상기 히트 파이프를 통해 외부로 방출될 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 LED 모듈은 방열부재(30)가 열전도율 뿐만 아니라 전기전도율도 높은 구리 재질의 히트 파이프로 구성되기 때문에, 회로패턴부(20)와 방열부재(30) 사이에 절연부재(40)가 개재되어야 한다.

상기 절연부재(40)는 낮은 열전도율을 가지기 때문에, 이 절연부재(40)가 LED(10)에서 발생한 열이 방열부재(30)로 전도되는 것을 방해하여 LED가 충분히 냉각되지 못하는 문제가 있다. 이와 같이 LED가 충분히 냉각되지 못하면 광 이용 효율이 저하되므로 좋지 않다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, LED의 방열 효율을 극대화시킬 수 있는 LED 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 LED 모듈은 LED; 및 상기 LED에서 발생되는 열을 방출시키는 방열부재;를 구비하며, 상기 방열부재는 열전도율은 높으나 전기전도율이 낮은 재질로 형성된 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 히트 파이프는 알루미늄 나이트라이트(AlN) 또는 베릴리아(BeO)로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의하면, LED 모듈은 LED; 상기 LED와 전기적으로 연결되는 회로패턴부; 및 상기 회로패턴부와 접촉하도록 설치되며, 열전도율은 높으나 전기전도율은 낮은 재질로 형성되어 상기 LED에서 발생되는 열을 방출하는 방열부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방열부재는 알루미늄 나이트라이트 및 베릴리아 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 히트 파이프를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 회로패턴부는 상기 히트 파이프에 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기와 같은 목적 및 다른 특징들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 모듈은 LED(110), 회로패턴부(120) 및 방열부재(130) 등을 포함한다.

상기 LED(110)는 광을 발생시키는 광원으로, 프로젝터의 조명계로 주로 채용된다. 이러한 LED(110)는 동작시 열이 발생된다.

상기 회로패턴부(120)는 상기 LED(110)와 전기적으로 연결된다. 이러한 회로패턴부(120)는 외부로부터 입력된 전기 신호에 따라 LED(110)에 전력을 공급하여, LED(110)의 광 발생을 제어한다. 여기서, 상기 회로패턴부(120)의 일측에는 상기 LED(110)가 융착 설치된다.

상기 방열부재(130)는 상기 회로패턴부(120)의 타측과 접촉하도록 설치된다. 상기 방열부재(130)는 열전도율은 높으나 전기전도율이 낮은 재질로 형성되는 히트 파이프를 포함하여, 상기 LED(110)의 동작시 발생되는 열을 외부로 방출한다. 여기서, 상기 방열부재(130)의 일측에는 상기 회로패턴부(120)가 형성된다.

상기 방열부재(130)는 알루미늄 나이트라이트(AlN)로 형성되는 히트 파이프로 구성된다. 상기 알루미늄 나이트라이트(AlN) 재질은 일종의 세라믹(ceramic)으로써, 높은 절연성을 가지는 소재이다.

이러한 특성을 가지는 방열부재(130)는 상기 회로패턴부(120)를 통해 전달된 LED(110)에서 발생된 열을 전체적으로 균일하게 외부로 방출함과 동시에, 상기 회로패턴부(120)와 전기적으로 절연된다. 즉, 상기 방열부재(130)는 높은 방열성과 절연성을 모두 구비한다.

도 3은 도 1에 도시된 종래 LED 모듈과 도 2에 도시된 본 발명 LED 모듈의 방열 효율을 비교한 것으로, 연두색 영역이 파란색 영역보다 낮은 온도를 나타낸다. 즉, 도 3에서도 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 알루미늄 나이트라이트(AlN) 재 질의 히트 파이트를 포함하는 방열부재(130)가 구리 재질의 방열부재(30)보다 LED(110)에서 발생된 열을 전체적으로 균일하게 방출시켜, 낮은 온도를 유지시킨다.

한편, 본 실시예에서는 상기 방열부재(130)가 알루미늄 나이트라이트(AlN) 재질의 히트 파이프를 포함하는 것으로 예시하였으나, 꼭 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 높은 열전도율과 낮은 전기전도율을 가지는 베릴리아(BeO) 재질의 히트 파이프가 방열부재(130)로 채용되어도 알루미늄 나이트라이트(AlN)와 동일한 방열 효율 극대화 효과를 기대할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 방열부재(130)의 일측에 회로패턴부(120)가 형성되고, 회로패턴부(120)에 LED(110)가 융착된다. 이 회로패턴부(120)에 의해 LED(110)에 전력이 공급되면, 상기 LED(110)의 광 발생 동작에 의해 열이 발생된다. 상기 LED(110)에서 발생된 열은 회로패턴부(120)를 거쳐 방열부재(130)로 전도된다.

이때, 상기 알루미늄 나이트라이트(AlN) 재질의 히트파이프를 포함하는 방열부재(130)의 특성에 의해 방열부재(130)는 LED(110)의 열을 저항없이 전체적으로 균일화시켜 일정온도 이하로 방열시킴과 동시에 회로패턴부(120)와 절연된다.

이에 따라, 상기 LED(110)의 방열 효율이 극대화되어, 디스플레이되는 영상의 변형 및 LED(110)의 오작동이 억제된다.

본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며 한정의 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명 의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구항의 범주 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 방열부재가 높은 열전도율과 낮은 전기전도율을 가짐으로써, 종래와 같이 회로패턴부와 방열부재 사이에 별도의 절연부재를 개재시키지 않아도 된다. 이로 인해, 상기 LED에서 발생된 열이 중간에 간섭없이 바로 방열부재 측으로 전도될 수 있게 되어, LED의 방열효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

Claims

LED; 및 상기 LED에서 발생되는 열을 방출시키는 방열부재;를 구비하는 LED 모듈에 있어서,

상기 방열부재는 열전도율은 높으나 전기전도율이 낮은 재질로 형성된 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 히트 파이프는 알루미늄 나이트라이트(AlN)으로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 히트 파이프는 베릴리아(BeO)로 형성된 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
LED;

상기 LED와 전기적으로 연결되는 회로패턴부; 및

상기 회로패턴부와 접촉하도록 설치되며, 열전도율은 높으나 전기전도율은 낮은 재질로 형성되어 상기 LED에서 발생되는 열을 방출하는 방열부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 4 항에 있어서,

상기 방열부재는 알루미늄 나이트라이트 및 베릴리아 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 히트 파이프를 포함하며, 상기 회로패턴부는 상기 히트 파이프에 형성된 것을 특징으로 하는 LED 모듈.