KR20080000241U

KR20080000241U - Ｌｅｄ 모듈

Info

Publication number: KR20080000241U
Application number: KR2020070008881U
Authority: KR
Inventors: 윤 타이; 루에이 펭 타이
Original assignee: 윤 타이; 루에이 펭 타이
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2008-02-28

Abstract

LED 모듈은 상부측에 상부 수용부를 가지고 부분적으로 절연층으로 덮인 히트싱크, 및 상부와 하부 측을 통해 잘려진 다수의 장착 관통홀들, 히트싱크의 그루브 내에 장착된 LED, 장착 관통홀에 고정되고 히트싱크의 외부로 연장하는 금속 전도판들, 금속 전도판들 및 LED의 정단자와 부단자 사이에서 각각 연결된 리드 와이어들, LED 위로 그루브 상에 성형된 광 투과성 수지, 및 광 투과성 수지 위로 광학 렌즈를 잡기 위해 히트싱크에 고정된 렌즈 홀더를 포함한다.

히트싱크, LED, 관통홀, 렌즈 홀더.

Description

ＬＥＤ 모듈 {ＬＥＤ MODULE}

도 1은 본 고안의 제1 실시예에 따른 LED 모듈의 분해도이다.

도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 LED 모듈의 조립 단면도이다.

도 2a는 도 2와 비슷하지만 히트싱크의 상부 수용부 내의 그루브 상의 금속 박막상에 장착된 LED를 도시한다.

도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 LED 모듈의 조립 사시도이다.

도 4는 본 고안의 제2 실시예에 따른 LED 모듈의 분해도이다.

도 5는 본 고안의 제2 실시예에 따른 LED 모듈의 조립 단면도이다.

도 6은 본 고안의 제2 실시예에 따른 LED 모듈의 조립 단면도이다.

도 7은 본 고안의 제3 실시예에 따른 LED의 분해도이다.

도 8은 본 고안의 제3 실시예에 따른 LED 모듈의 조립 단면도이다.

도 9는 본 고안의 제3 실시예에 따른 LED 모듈의 조립 사시도이다.

본 고안은 LED(light emitting diode; 발광 다이오드), 특히 작동되는 동안 빠르게 열을 분산시키는 LED 모듈에 관한 것이다.

최근 수십 년간, 인류는 에너지 위기를 초래할 정도로 아주 많은 에너지를 소비했다. 요즈음, 다른 나라의 과학자들은 새로운 에너지와 에너지 절약 물품을 열심히 개발하고 있다. 결론적으로, 다양한 석유 대체재들이 발전되었고, 태양열의 이용이 향상되었으며, 다양한 낮은 동력 소비 형태의 연료 엔진들 및 모터들과 동력-절약 조명기구들이 만들어졌다. 요즈음, LED들(발광 다이오드들)이 낮은 동력 소비의 이점 때문에 다양한 영역에서 종래 백열 전구와 형광등 대신에 많이 사용되고 있다.

LED의 더 낮은 동력 소비 특징이 잘 알려져 있다. 반도체 기술의 빠른 발전에 이어, 고광도 LED가 조명을 위한 많은 영역에서 사용되기 위해 발전 되었다. 예를 들어, LED는 차량 라이트용 자동차에 많이 사용되었다.

그러나, LED는 적용되기 전에 광 투과성 수지(light transmittance resin)로 포장되어야 한다. 고광도 LED가 작동시 많은 열을 방출하고 포장 내에 싸여 있기 때문에, 열은 작동시 빠르게 분산될 수 없다.

본 고안은 부차적 관점에서 이루어졌다. 그러므로 본 고안의 주 목적은 LED(light emitting diode)의 작동시 열을 빠르게 분산시키는 LED(light emitting diod) 모듈을 제공하는 것이다. 본 고안의 실시예에 따르면, LED 모듈은 부분적으로 절연층으로 덮여있고 그 상부 수용부 내에 그루브를 가지는 히트싱크(heat sink); 상부 및 하부측을 자르는 다수의 장착 관통홀(mounting through hole); 히트싱크의 그루브 내에 장착되는 LED; 장착 관통홀에 고정되고 히트싱크의 외부로 연장하는 금속 전도판들; 각각 금속 전도판들과 LED의 정단자(positive terminal)와 부단자(negative terminal) 사이에 연결되는 리드 와이어(lead wire); LED 위 그루브 상에서 성형되는 광 투과성 수지; 및 광 투과성 수지 너머로 광학렌즈를 잡기 위해 히트싱크에 고정된 렌즈 홀더(lens holder)를 포함한다. 본 고안의 다른 실시예에 따르면, LED 모듈은 상부측, 상부측 내 상부 그루브, 그루부 외부 상부측 상에 덮인 절연층을 가지는 히트싱크; 상부 그루브 상에 덮여 있는 금속 박막; 각각 금속 박막 상에 고정된 적어도 하나의 발광 다이오드; 히트싱크에 고정된 다수의 금속 전도판들; 적어도 하나의 발광 다이오드의 정단자와 부단자 및 금속 전도판들 사이에 각각 연결된 다수의 리드 와이어들; 및 히트싱크의 그루브 상에서 성형되고 발광 다이오드를 덮는 광 투과성 수지를 포함한다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 고안의 제1 실시예에 따른 LED 모듈은 히트싱크(1), 히트싱크(1) 내에 장착된 LED(Light Emitting Diode)칩(2), 및 히트싱크(1)에 고정되고 LED 칩(2)에 대응하는 광학렌즈(33)를 잡는 렌즈 홀더(3)를 포함하여 도시된다. 히트싱크(1)는 상부 수용부(11), LED 칩(2)을 장착하기 위해 상부 수용부(11) 내에 형성된 그루브(12), 및 상부 및 하부 측들을 통해 잘려진 다수의 장착 관통홀들(13)을 가진다. 게다가, 히트싱크(1)의 상부표면은 절연층(A)으로 덮여 있다. 게다가, 다수의 금속 전도판들(131)은 각각 히트싱크(1)에 고정되어 있다. 금속 전도판들(131) 각각은 히트싱크(1)의 하부측으로부터 장착 관통홀들(13) 내로 개별적으로 삽입된 수직 생크(shank; 132)를 가진다. 수직 생크들(132)을 장착 관 통홀들(13) 내로 삽입한 후에, 수직 생크들(132)의 상부 말단들(133)은 수직 생크들(132)을 히트싱크(1)에 고정하기 위해 아래로 박아진다. 게다가, 리드 와이어들(21)은 LED(2)의 양극과 음극 및 금속 전도판들(131)의 수직 생크들(132) 사이에 각각 연결된다. 광 투과성 수지(4)는 LED 칩(2) 위로 상부 수용부(11) 상에 성형되며, LED 칩(2)을 광 투과성 수지(4) 내에 넣어지게 한다. 렌즈 홀더(3)는 히트싱크(1)의 하부 가장자리, 및 중앙 개구부(32) 상에 각각 구부러진 다수의 하부 고리들(31)을 가진다. 광학렌즈(33)는 렌즈 홀더(3)의 중앙 개구부(32)에 고정되어 있다. 히트싱크(1)는 열 에너지를 효과적으로 전달하는 예를 들어 금, 은, 구리, 철, 알루미늄 또는 그것들의 합금과 같은 금속재료로 만들어진다. 게다가, 금속 박막(121)은 절연층(A)으로 덮이지 않은 그루브(12)에 직접 접합되어 있어서 LED 칩(2)은 금속 박막(121)에 직접 고정될 수 있게 한다. 작동시, 열 에너지는 LED 칩(2)으로부터 히트싱크(1)로 금속 박막(121)을 통해 빠르게 전달된다(도 2a 참조). 금속 박막(121)은 니켈 금 합금, 니켈 은 합금, 또는 니켈 구리 합금의 필름일 수 있다.

도 4 내지 6은 본 고안의 제2 실시예에 따른 LED 모듈을 도시한다. 이러한 실시예는 상술한 제1 실시예와 대체로 유사하나 히트싱크(1)가 렌즈 홀더(3)의 하부 고리들(31)을 고정하기 위한 다수의 주변 노치들(14)을 가진다는 점이 다르다. 게다가, 히트싱크(1)는 두 금속 전도 판들(131)의 장착을 위한 오직 두 개의 장작 관통홀들(13)을 가진다.

도 7 내지 9는 본 고안의 실시예에 따른 LED 모듈을 도시한다. 이 실시예에 따르면, LED 모듈은 히트싱크(5), 히트싱크(5)에 장착된 LED(Light Emitting Diode) 칩(2), 및 히트싱크(5)에 고정된 렌즈 홀더(3) 및 LED 칩(2)에 상응하는 광학 렌즈(33)를 포함한다. 히트싱크(5)는 LED 칩(2)의 장착을 위한 상부 중앙 수용부(52), 상부 중앙 수용부(52) 주위에 간격을 두고 배치된 다수의 상부 경계 수용부(51), 각각의 상부 경계 수용부(51) 내에 각각 배치된 수직 로드(511), 및 다수의 주변 하부 노치들(53)을 가진다. 게다가, 히트싱크(5)의 상부 표면은 절연층(A)으로 덮여 있다. 게다가, 다수의 금속 전도판들(512)은 히트싱크(5)의 상부 경계 수용부(51)에 각각 고정되며 히트싱크(5)의 주변으로 연장한다. 금속 전도판들(512) 각각은 수직 로드(511)에 각각 연결된 수직 관통홀(513)을 가진다. 게다가, 리드 와이어들(21)은 LED 칩(2)의 양극과 음극 및 금속 전도판들(512) 사이에 각각 연결되어 있다. 광 투과성 수지(4)가 LED 칩(2) 위의 히트싱크(5)의 상부 측면 상에 성형되고, LED 칩(2)이 광 투과성 수지(4) 내에 넣어지도록 유지한다. 렌즈 홀더(3)는 히트싱크(5)의 주변 하부 노치들(53), 및 중앙 개구부(32) 상에서 각각 구부러진 다수의 하부 고리들(31)을 가진다. 광학 렌즈(33)가 렌즈 홀더(3)의 중앙 개구부(32)에 고정된다. 게다가, 설치 프레임(6)이 히트싱크(5)와 렌즈 홀더(3) 사이에 끼워지며, 렌즈 홀더(3)의 중앙 개구부(32)에 상응하는 중앙 개구부(61), 및 수직 로드들(511)을 각각 수용하는 다수의 내부 노치들(62)을 가진다.

상술한 실시예들에서, 렌즈 홀더(3) 및 광학 렌즈(33)는 모두 독립적인 부재들이다. 선택적으로, 광학 렌즈들(33)은 렌즈 홀더(3)와 일체로 형성될 수 있다. 원한다면, 렌즈 홀더(3)와 광학 렌즈(33)는 LED 모듈로부터 제거될 수 있다. 게다 가, LED 모듈은 둘 이상의 LED들(2)을 수반하게 만들어질 수 있다.

본 고안의 특별한 실시예가 설명을 위해 상세히 기술되었더라도, 다양한 수정들과 향상방안들이 본 고안의 정신과 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

Claims

상부측에 상부 수용부, 상기 상부 수용부 내 그루브, 및 상부 및 하부 측들을 통해 잘려지고 상기 그루브 주위에 간격을 두고 배치된 다수의 장착 관통홀들을 가지는 히트싱크;

상기 히트싱크의 상기 그루브 내에 고정되게 장착된 발광 다이오드 칩;

하부 측에서 상기 히트싱크에 고정되고, 각각 상기 히트싱크의 장착 관통홀들에 각각 고정된 수직 생크를 가지는, 다수의 금속 전도판들;

상기 금속 전도판들 및 상기 발광 다이오드 칩의 정단자와 부단자 사이에 각각 연결된 다수의 리드 와이어들; 및

상기 히트싱크의 상기 그루브 상에서 성형되고 상기 발광 다이오드를 덮는 광 투과성 수지를 포함하는 LED 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 히트싱크의 적어도 일부분 상에 덮인 절연층을 더 포함하는 LED 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 히트싱크의 상기 그루브는 내부에 적어도 하나의 발광 다이오드 칩을 고정되게 장착하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 히트싱크는 높은 열전달 계수를 가지는 금속 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 광 투과성 수지 위로 광학 렌즈를 잡기 위해 상기 히트싱크에 고정된 렌즈 홀더를 포함하고, 상기 렌즈 홀더는 상기 히트싱크의 하부 가장자리 상에서 각각 걸리는 다수의 하부 고리들을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 5 항에 있어서,

상기 광학 렌즈는 상기 렌즈 홀더의 일부와 일체로 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
일측에 그루브, 및 상기 그루브 위로 외부 표면 위에 덮인 절연층을 가지는 히트싱크;

상기 상부 그루브 상에 덮인 금속 박막;

상기 히트싱크의 상기 그루브 내에 고정되게 장착된 발광 다이오드 칩;

하부 측에서 상기 히트싱크에 고정되고, 각각 상기 히트싱크의 장착 관통홀들에 각각 고정된 수직 생크를 가지는, 다수의 금속 전도판들;

상기 금속 전도판들 및 상기 발광 다이오드 칩의 정단자와 부단자 사이에 각 각 연결된 다수의 리드 와이어들; 및

상기 히트싱크의 상기 그루브 상에 성형되고 상기 발광 다이오드를 덮는 광 투과성 수지를 포함하는 LED 모듈.
상부 중앙 수용부, 상기 상부 중앙 수용부 주위에 간격을 두고 배치된 다수의 상부 경계 수용부들, 및 상기 상부 경계 수용부들 내에 각각 배치된 다수의 수직 로드들을 가지는 히트싱크;

상기 히트싱크의 상기 상부 중앙 수용부들 내에 고정되게 장착된 발광 다이오드 칩;

하부 측에서 상기 히트싱크에 고정되고, 각각 상기 수직 로드들에 각각 연결된 수직 관통홀을 가지는, 다수의 금속 전도판들;

상기 금속 전도판들 및 상기 발광 다이오드의 정단자와 부단자 사이에 각각 연결된 다수의 리드 와이어들; 및

상기 히트싱크의 상기 그루브 상에 성형되고 상기 발광 다이오드를 덮는 광 투과성 수지를 포함하는 LED 모듈.
제 8 항에 있어서,

상기 히트싱크는 높은 열전달 계수의 금속 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 8 항에 있어서,

상기 히트싱크의 상기 상부 중앙 수용부는 내부에 적어도 하나의 발광 다이오드 칩을 고정되게 장착하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 8 항에 있어서,

상기 상부 경계 수용부들의 상기 수직 로드들 각각은 상기 로드들 내에 장착된 하나의 금속 전도판들을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 8 항에 있어서,

상기 히트싱크의 적어도 일부분 상에 덮인 절연층을 더 포함하는 LED 모듈.
제 8 항에 있어서,

상기 히트싱크에 고정되고 상기 광 투과성 수지 위로 광학 렌즈를 잡는 렌즈 홀더를 더 포함하는 LED 모듈.
제 13 항에 있어서,

상기 렌즈 홀더와 상기 히트싱크 사이에 끼워지는 설치 프레임을 더 포함하고, 상기 설치 프레임은 상기 광 투과성 수지에 상응하는 중앙 개구부 및 상기 히트싱크의 상기 수직 로드들을 각각 수용하는 다수의 내부 노치들을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 13 항에 있어서,

상기 광학 렌즈는 상기 렌즈 홀더의 일부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.