KR20090003437A - 착탈식 ｌｅｄ 모듈을 갖는 발광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 패키지 구조의 LED모듈을 포함하는 발광장치에 관한 것으로서, 접점단자들이 형성된 베이스에 그 접점단자들과 전기적으로 접촉하는 리드단자들을 구비한 LED모듈이 착탈식으로 결합될 수 있는 발광장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 발광장치는, 하우징 및 상기 하우징의 외측으로 연장된 채 적어도 일부가 탄성 변형 가능한 리드단자들을 구비한 패키지 구조의 LED모듈과; 상기 리드단자들과 접촉하는 접점단자들을 구비한 베이스를 포함하되, 상기 LED모듈은, 상기 리드단자들이 상기 접점단자들 또는 상기 접점단자들 주변과 탄성적으로 맞물리는 것에 의해, 상기 베이스에 착탈식으로 결합되도록 구성된다.

패키지, LED모듈, 베이스, 리드단자, 접점단자, 소켓홈, 탄성접촉부, 맞물림

Description

착탈식 ＬＥＤ 모듈을 갖는 발광장치{LIGHT EMITTING APPARATUS WITH DETACHABLE LED MODULE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치를 베이스와 LED모듈이 결합된 상태로 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치를 베이스와 LED모듈이 분리된 상태로 도시한 단면도.

도 3의 (a), (b) 및 (c)는 도 1 및 도 2에 도시된 LED모듈이 상기 베이스에 결합되는 과정을 차례대로 도시한 도면들.

도 4의 (a), (b) 및 (c)는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예의 발광장치의 일부를 변형한 다른 실시예들을 도시한 도면들.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광장치를 베이스와 LED모듈이 결합된 상태로 도시한 단면도.

도 6은 도 5에 도시된 발광장치를 베이스와 LED모듈이 분리된 상태로 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10: LED모듈 11: LED칩

12: 리드단자 13: 하우징

122: 탄성접촉부 20: 베이스

21: 소켓홈 22: 접점단자

23: 접점홈

본 발명은, 패키지 구조의 LED모듈을 갖는 발광장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 접점단자가 설치된 베이스에 LED모듈이 착탈식으로 결합되는 발광장치에 관한 것이다.

LED(Light Emitting Diode)는 전류 인가에 의한 P-N 반도체 접합(P-N junction)에 의해 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 소자이다. 통상, 이러한 LED는 LED칩이 탑재된 패키지의 구조의 LED모듈로 제작되며, 그러한 LED모듈은 예를 들면 인쇄회로기판에 결합되어, 외부 전원과 연결된 인쇄회로기판 상의 접점단자를 통해 전류를 인가받는다.

종래의 LED모듈은 리드단자들 및 그 리드단자들을 지지하는 하우징을 포함하며, 그 리드단자들은 예를 들면, SMT(Surface Mount Technology) 솔더링 공정에 의해 인쇄회로기판 상의 접점단자와 솔더링 결합되며, 이에 의해, LED모듈은 인쇄회로기판 상에 고정 결합될 수 있다. 그러나, LED모듈을 인쇄회로기판에 결합하는 솔더링 공정은 매우 복잡할 뿐 아니라 그 LED모듈이 인쇄회로기판 상에 영구적으로 고정된다는 점에서 LED모듈의 교체, 보수 및 관리가 어렵다는 문제점이 있다. 더 나아가, 종래의 기술은 LED모듈이 수명을 다한 경우, 인쇄회로기판까지 함께 폐기되어야 한다는 점에서 많은 비용의 낭비가 수반되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 접점단자들이 형성된 베이스에 그 접점단자들과 전기적으로 접촉하는 리드단자들을 구비한 LED모듈이 착탈식으로 결합될 수 있는 발광장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 하우징 및 상기 하우징의 외측으로 연장된 탄성 변형 가능한 리드단자들을 구비한 패키지 구조의 LED모듈과, 상기 리드단자들과 접촉하는 접점단자들을 구비한 베이스를 포함하되, 상기 LED모듈은, 상기 리드단자들이 상기 접점단자들 또는 상기 접점단자들 주변과 탄성적으로 맞물리는 것에 의해, 상기 베이스에 착탈식으로 결합되는 발광장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 베이스에는 상기 LED모듈이 분리가능하게 삽입되는 소켓홈이 형성되고, 상기 소켓홈 내에는 상기 접점단자가 상기 리드단자들과 탄성적으로 맞물리도록 설치된다. 바람직하게는, 상기 소켓홈의 바닥면에는 상기 하우징의 바닥부분이 안착되며, 상기 소켓홈의 내부 측면에는 상기 리드단자들과 탄성적으로 맞물리는 접점단자들이 설치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 베이스에는 상기 접점단자들 각각이 설치되는 접점홈들이 형성되고, 상기 리드단자들은 상기 접점홈에 탄성적으로 맞물려 고정되도록 구성된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다.

실시예

도 1 및 도 2는 베이스 및 그 베이스에 결합되는 LED모듈을 분리된 상태와 결합된 상태에서 각각 도시한 단면도들이다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 실시예의 발광장치(1)는 LED모듈(10)과 베이스(20)를 포함한다. 상기 LED모듈(10)은, LED칩(11)과, 그 LED칩(11)에 전류를 인가하기 위한 금속소재의 리드단자(12)들과, 상기 리드단자(12)들을 지지한 채 상기 LED칩(11)을 수용하도록 형성된 하우징(13)을 포함한다. 상기 하우징(13)은 LED칩(11) 및 리드단자(12)들을 보호하는 기능과 함께 상기 LED칩(11)으로부터 나온 광을 반사시키는 역할도 한다.

상기 하우징(13)의 상부에는 개구부가 형성되며, 그 개구부 내에는 투광성의 봉지부재(14)가 형성된다. 그리고, 상기 베이스(20)는 전원(미도시됨)과 연결된 접점단자(22)들을 포함하며, 상기 접점단자(22)들은 상기 LED모듈(10)의 리드단자(12)들과 접촉하여 상기 LED칩(11)에 전류가 인가되도록 해준다.

도면에서, 상기 LED모듈(10)은 두개의 리드단자(12)들 중 하나의 리드단자(12)에 LED칩(11)이 부착되고, 나머지 하나의 리드단자(12)와 LED칩(11)이 도전성 와이어(W)에 의해 전기적으로 연결된다. 하지만, LED칩을 예를 들면, 방열슬러그와 같은 별개의 부품에 부착하고, 리드단자들과 LED칩 사이를 도전성 와이어로 연결하는 것도 가능하다. 또한, 상기 리드단자(12)들의 개수에 의해 본 발명이 한 정되지 않는다는 것에 유의한다.

상기 리드단자(12)들 각각은 하우징(13)의 내부로부터 하우징(13)의 외측면을 지나 하우징(13)의 외부로 연장된다. 그리고, 상기 하우징(13)의 외부에 위치한 상기 리드단자(12)들 각각의 말단부에는 베이스(20)의 접점단자(22)와 접촉될 때 탄성변형 가능한 구조의 탄성접촉부(122)가 마련된다. 본 실시예에서, 상기 탄성접촉부(122)는 리드단자(12)의 말단이 대략 45° 각도로써 상측으로 경사지게 절곡되어 형성된 것이다(도 2에 잘 도시됨). 그러나, 상기 탄성접촉부(122)의 구체적인 형상이 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 이하 설명되는 베이스(20)의 일부분에 의해 탄성적으로 맞물릴 수 있는 구조이면 충분하다.

상기 베이스(20)는 상기 LED모듈(10)이 분리 가능하게 삽입되는 소켓홈(21)을 포함한다. 상기 소켓홈(21)은, 상기 LED모듈(10)의 하우징(13) 바닥부분이 안착되는 바닥면(212)과, 그 삽입된 LED모듈(10)의 하우징(13) 측면과 마주하게 되는 내부 측면(214)으로 이루어진다. 그리고, 상기 내부 측면(214)에는 전술한 접점단자들(22)이 대략 수직으로 설치된다.

상기 LED모듈(10)이 상기 소켓홈(21)에 끼워질 때, 상기 LED모듈(10)의 리드단자(12)들 각각은 탄성접촉부(122)에서 상기 소켓홈(21) 내 접점단자(22)들과 전기적으로 접촉하며, 그와 동시에, 상기 탄성접촉부(122)가 상기 접점단자(22)와 탄성적으로 맞물려서 상기 LED모듈(10)이 상기 베이스(20)의 소켓홈(21) 내에 고정되도록 해준다. 위와 같은 고정은 탄성접촉부(122)의 탄성 복원력이 그 탄성접촉부(122)와 접촉하는 접점단자(22)를 향해 대략 수평방향으로 작용하여, LED모 듈(10)의 수직 방향 분리를 규제하는 것에 의해 가능하다.

도 3의 (a), (b) 및 (c)는 상기 LED모듈(10)이 상기 베이스(20)에 결합되는 과정을 도시한 도면이다.

도 3의 (a)는 상기 LED모듈(10)과 상기 베이스(20)가 완전히 분리된 상태를 보여주고, 도 3의 (b)는 상기 LED모듈(10)이 상기 베이스(20)의 소켓홈(21) 내로 삽입되는 상태를 보여주는 것으로서, 이때, LED모듈(10)의 탄성접촉부(122)는 상기 베이스(20)의 접점단자(22)들에 의해 눌려 탄성적으로 굽어지기 시작한다. 도 3의 (c)는 상기 소켓홈(21) 내로 상기 LED모듈(10)의 완전한 삽입이 이루어져, 상기 LED모듈(10)이 상기 베이스(20)에 결합된 상태를 보여준다.

이때, 상기 탄성접촉부(122)는, 상기 접점단자(22)와 접해 있으며, 도 3의 (a)에 도시된 것과 같은 45° 경사진 위치로부터 대략 90°경사진 위치로 탄성 변형되어 있으므로, 탄성 복원력에 의해, 상기 접점단자(22)의 표면과 강하게 맞물린다. 도 3의 (c)에 도시된 위치로부터, 상기 탄성접촉부(122)와 상기 접점단자(22)가 서로 탄성적으로 맞물려 있는 힘보다 더욱 큰 힘으로 상기 LED모듈(10)을 상기 소켓홈(21)으로부터 빼내면, 상기 LED모듈(10)은 상기 베이스(20)로부터 쉽게 분리될 수 있다.

상기 탄성접촉부(122)의 구조 또는 상기 소켓홈(21) 또는 접점단자(22)의 구조는 다양하게 변형되어 실시될 수 있으며, 도 4의 (a), (b) 및 (c)는 앞선 실시예로부터 변형 가능한 다양한 실시예의 발광장치들을 예시한 도면들이다.

보다 구체적으로, 도 4의 (a)는 탄성접촉부가 상측으로 향해 있는 앞선 실시 예와 달리, 탄성접촉부(122)가 하측으로 향해 있는 구조의 발광장치(1)를 도시하며, 도 4의 (b)는 탄성접촉부(122)와 접점단자(22)에 서로 끼워지는 돌기(122a)와 홈(22a)을 각각 마련한 발광장치(1)를 도시하며, 도 4의 (c)는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 모든 구조가 동일하되, 탄성접촉부(122)와 걸음되는 걸음돌기(221)를 접점단자(22)에 추가로 더 형성한 발광장치(1)를 도시한다. 그러나, 도시된 실시예들 외에도, 탄성접촉부(122) 및/또는 그와 탄성적으로 맞물림되는 접점단자(22)의 형상이 변형된 다양한 다른 실시예가 가능함은 물론이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광장치를 LED모듈과 베이스가 서로 결합 및 분리된 상태로 각각 도시한 단면도들이다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시예를 설명함에 있어서, 앞선 실시예와 중복되는 사항은 생략될 것이며, 앞선 실시예의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부재번호가 사용된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 발광장치(1)는 베이스(20)에 앞선 실시예의 소켓홈(21; 도 1 내지 도 4 참조)이 없는 구조이다. 대신에, 상기 베이스(20)에는 LED모듈(10)의 리드단자(12)들 개수에 상응하는 접점홈(23)들이 구비된다. 그리고, 상기 접점홈(23)들 내측의 바닥면 각각에는 상기 리드단자(12)들에 전기적으로 접촉되는 접점단자(22)들이 설치되어 있다.

또한, 상기 LED모듈(10)은 리드단자(12)들이 하측 방향으로 절곡 연장되어 그것들 각각의 하측 단부에 탄성접촉부(122)를 포함한다. 여기에서, 상기 접점홈(23)들 및/또는 상기 탄성접촉부(122)들은 서로 탄성적으로 맞물리는 형상 또는 구조로 형성됨으로써, 상기 탄성접촉부(122)가 상기 접점홈(23)들에 탄성적으로 맞 물리는 것에 의해, 상기 LED모듈(10)이 상기 베이스(20)에 착탈식으로 결합될 수 있다. 또한, 상기 리드단자(12)의 일부인 탄성접촉부(122)는 상기 접점홈(23) 내의 접점단자(22)에 접촉되어, 상기 리드단자(12)와 상기 접점단자(22) 사이는 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 접점홈(23)의 내벽에는 상기 접점홈(23)과 상기 탄성접촉부(122)와의 탄성적인 맞물림을 보강하기 위한 보강돌기(231)가 더 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 솔더링과 같은 복잡한 공정 없이도, 전원과 연결된 접점단자를 구비한 베이스 상에 패키지 구조의 LED모듈을 용이하게 결합할 수 있으며, 그 베이스에 대한 LED모듈의 결합이 착탈 가능하여, LED모듈의 교체, 보수 및 관리가 용이하다는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 하우징 및 상기 하우징의 외측으로 연장된 채 적어도 일부가 탄성 변형 가능한 리드단자들을 구비한 패키지 구조의 LED모듈과;

   상기 리드단자들과 접촉하는 접점단자들을 구비한 베이스를 포함하되,

   상기 LED모듈은, 상기 리드단자들이 상기 접점단자들 또는 상기 접점단자들 주변과 탄성적으로 맞물리는 것에 의해, 상기 베이스에 착탈식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스에는 상기 LED모듈이 분리가능하게 삽입되는 소켓홈이 형성되고, 상기 소켓홈 내에는 상기 접점단자가 상기 리드단자들과 탄성적으로 맞물리도록 설치된 것을 특징으로 하는 발광장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 소켓홈의 바닥면에는 상기 하우징의 바닥부분이 안착되며, 상기 소켓홈의 내부 측면에는 상기 리드단자들과 탄성적으로 맞물리는 접점단자들이 설치된 것을 특징으로 하는 발광장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스에는 상기 접점단자들 각각이 설치되는 접점홈들이 형성되고, 상기 리드단자들은 상기 접점홈에 탄성적으로 맞물려 고정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 발광장치.

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