KR20090072768A - 엘이디 램프 모듈과 이를 이용한 램프 조립체 - Google Patents

엘이디 램프 모듈과 이를 이용한 램프 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면 램프 조립체는 외주면에 각각 LED 소자가 장착된 복수의 고정면을 가지는 본체와, 상기 본체의 상면에 본체와 절연되도록 설치되며 본체와 절연된 리드핀에 의해 지지되는 본딩부재와, 상기 본딩부재와 상기 고정면에 설치된 LED 소자를 연결하는 본딩와이어를 구비하여 된 LED 모듈과; 상기 본체의 하부에 나사 결합되는 방열부재와, 상기 방열부재와 결합되어 상기 LED 모듈을 지지하는 소켓과, 상기 소캣과 또는 방열부재와 결합되어 상기 엘이디 모듈을 감싸는 램프캡을 구비한다. 이러한 램프 조립체는 방열특성과 발광조도를 상대적으로 높일 수 있다.
엘이디, 램프, 소켓, 방열.

Description

엘이디 램프 모듈과 이를 이용한 램프 조립체{LED lamp module and assembly using light emitting diode module}
본 발명은 발광다이오드 램프에 관한 것으로, 더 상세하게는 발광다이오드(light emitting diode; 이하 LED라 약칭함) 램프 모듈과 이를 이용한 램프 조립체에 관한 것이다.
통상적으로, 가정, 공공장소, 간판, 장식구, 다양한 디자인의 구조물에 삼차원 예술 공간을 창조하기 위한 루미나리에 등에 사용되는 램프는 필리멘트 또는 플라즈마 방전과 형광체를 이용하여 발광시키게 된다. 이러한 램프는 대체적으로 전력 소모가 심하고 수명이 한정적이어서 유지 보수에 따른 많은 비용이 소요되므로 최근에는 발광다이오드를 이용한 램프가 이용되고 있다.
그러나 이러한 LED 램프의 조도 분포 특성은 각각의 발광 요소에 따라 변한다. 더욱이, 열방사 특성은 단일의 발광 요소의 패키지와 비하여 좋지 않으므로 열에 의해 LED 램프가 열화되어 수명이 단축되는 문제점이 있다.
이러한 점을 감안하여 LED 램프 모듈은 이로부터 발생되는 열을 직접적으로 방출할 수 있도록 방열판 또는 방열휜을 가지고 있다. 그러나 LED 램프 모듈은 하 나 또는 직접된 LED 소자에 직접적으로 방열휜이 접촉된 구조를 가지고 있으므로 제조시 설계 자유도가 떨어지고, 그 크기가 상대적으로 커지게 문제점이 있다. 특히 상대적으로 휘도를 높이기 위하여 LED 소자를 기판에 직접시킨 후 표면실장 또는 와이어 본딩을 하고 있으나 이러한 구조는 입체적이지 못하므로 다양한 방향으로 광을 조사 할 수 없다. 특히 기판을 이용하여 LED 소자를 직접시키는 경우 열을 원활하게 방출할 수 없으므로 LED 소자의 수명이 상대적으로 단축되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고휘도의 LED 소자로부터 발생되는 열의 방출특성을 향상시킬 수 있으며 다수의 LED 소자를 이용하여 다양한 각도로 빛을 조사 할 수 있는 LED 램프 모듈과 이를 이용한 램프 조립체를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 램프 캡의 형상변경이 자유롭고, 리드핀과 본체의 절연에 따른 제조 원가를 줄일 수 있는 LED 램프 모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 LED 소자를 보호하기 위한 캡의 결합 및 분리가 용이한 LED 램프 모듈을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 LED 램프 모듈은
외주면에 각각 LED 소자가 장착된 복수의 고정면을 가지는 본체와,
상기 본체의 상면에 본체와 절연되도록 설치되며 본체와 절연된 리드핀에 의해 지지되는 본딩부재와, 상기 본딩부재와 상기 고정면에 설치된 LED 소자를 연결하는 본딩와이어와,
상기 본체와 결합되어 상기 본딩부재와 LED 소자를 감싸는 캡을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 본체의 고정면 하부측 외주면에 나사부가 형성되고, 상기 캡과 나사부가 나사 결합되며, 상기 본체의 하부측에 방열부재가 설치된다. 그리고 상기 본체는 상기 본딩부재와 본딩와이어에 의해 와이어 본딩되는 상기 고정면을 가지는 제 1부재와, 상기 제 1부재와 결합수단에 의해 결합되며 제 1부재보다 상대적으로 직경이 큰 제 2부재를 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위한 LED 램프 조립체는,
외주면에 각각 LED 소자가 장착된 복수의 고정면을 가지는 본체와, 상기 본체의 상면에 본체와 절연되도록 설치되며 본체와 절연된 리드핀에 의해 지지되는 본딩부재와, 상기 본딩부재와 상기 고정면에 설치된 LED 소자를 연결하는 본딩와이어를 구비하여 된 LED 모듈과;
상기 본체의 하부에 나사 결합되는 방열부재와,
상기 방열부재와 결합되어 상기 LED 모듈을 지지하는 소켓과,
상기 소캣과 또는 방열부재와 결합되어 상기 엘이디 모듈을 감싸는 램프캡을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 본체와 결합되어 상기 본딩부재와 이와 본딩와이어 에 의해 연결된 LED 소자를 감싸는 캡을 더 구비한다.
LED 램프 모듈과 이를 이용한 램프 조립체는 LED 램프 모듈을 독립적으로 제작하고 다양한 색상 및 형상의 구현이 가능하다. 그리고 방열특성을 향상시켜 LED 소자의 열화를 방지할 수 있으며, 복수개의 LED 소자를 설치하기 위한 구조가 상대적으로 간단하다.
본 발명에 따른 LED 램프 조립체는 고휘도의 엘이디 램프 모듈로부터 발생된 빛의 확산각을 넓히고 방열특성을 향상시킴으로써 고휘도 엘이디의 열화를 방지할 수 있으며, 특히 루미나리에 등의 조명, 모듈로 이용 가능한 것으로, 그 일 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.
도면을 참조하면 램프 조립체(10)는 발광 광원으로 이용되는 LED 모듈(20)과, 상기 LED 모듈의 본체(21)와 결합되는 방열부재(11)와, 상기 방열부재(11) 또는 본체와 결합되는 소캣(12)과, 상기 소캣(12) 또는 상기 본체(21)와 결합되는 램프 캡(13)을 구비한다.
상기 LED 모듈(20)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상부측 외주면에 따라 복수의 고정면(21a)들을 가지는 본체(21)와, 상기 고정면(21a)들에 각각 설치되는 LED 소자(23)와, 상기 본체(21)의 상면에 이와 절연되도록 설치되며 본체(21)와 절연된 제1리드핀(24a)과 전기적으로 연결되는 본딩부재(25)와, 상기 본딩부재(25)의 외주면과 상기 LED 소자(23)를 와이어 본딩하는 본딩와이어(26)를 구 비한다.
상기 외주면에 고정면(21a)들이 형성된 본체(21)의 하부측에는 방열부재(11)를 결합하는 방열부재 결합부(21b)가 형성된다. 그리고 상기 고정면(21a)의 하부측 외주면과 방열부재 결합부(21b) 사이의 본체에는 외주면을 따라 반경방향으로 연장되는 플랜지부(21c)가 형성될 수 있다.
상기 본체(21)의 상면에 설치되는 본딩부재(25)와 연결되는 제1리드핀(24a)은 상기 본체(21)의 상면으로부터 길이 방향으로 관통공(24c)에 삽입되고, 이 관통공(24c)의 내주면과 제1리드핀(24a)의 외주면 사이에 채워진 절연재(24d)에 의해 절연된다. 상기 제1리드핀(24a)에 의해 지지된 본딩부재(25)의 외주면에는 상기 고정면(21a)와 대응되는 본딩면(25a)들을 형성함이 바람직하다.
그리고 상기 본체(21)의 고정면(21a)과 프랜지부(21c) 사이의 외주면에는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 캡(29)이 결합되는 캡 결합부(21d)가 설치되는데, 이 캡 결합부(21d)는 캡(26)과의 결합을 위하여 나사가 형성된다.
도 5 및 도 6에는 본 발명에 따른 본체의 다른 실시예를 나타내 보였다. 도면을 참조하면, 상기 본체(27)는 상기 본딩부재(25)와 본딩와이어(26)에 의해 와이어 본딩되는 상기 고정면(21a)을 가지는 제 1부재(27a)와, 상기 제 1부재(27a)와 결합수단(28)에 의해 결합되며 제 1부재(27a)보다 상대적으로 직경이 큰 중공형의 제 2부재(27b)를 구비한다. 상기 제1부재(27a)와 제 2부재(27b)를 결합하는 결합수단(28)은 상기 제1부재(27a)의 하부에 상부플랜지부(28a)가 형성되고 상기 제 2부재(27b)의 상부가장자리에 하부 플렌지부(28b)가 형성되어 이들이 세트 스크 류(28c)에 의해 결합됨으로써 이루어질 수 있다. 여기에서 상기 본딩부재(25)와 연결되며 제 1부재(27a)와 절연되도록 관통되어 상기 제 2부재(27b)의 내부로 연장되는 리드핀(24a)에는 절연피복층(30)이 형성될 수 있다.
그리고 상기 본체의 하면에는 본체(27)에 전원을 공급하기 위한 제 2리드핀(24b)이 설치되는데, 본체(27)에 대한 제 2리드핀(24b)의 설치는 상기 본체의 하면에 결합공(24e)을 형성하고 이 결합공(24e)에 제 2리드핀(24b)의 단부에 지지시킴으로써 이루어질 수 있다. 여기에서 상기 제 2리드핀(24b)은 제 1리드핀(24a)과 나란하도록 상기 본체(27)에 용접하여 이루어질 수도 있다.
한편, 상기 본체(21 또는 27)의 각 고정면(21a)에는 복수개의 LED 소자가 설치될 수 있다. 하나의 고정면(21a)에 복수개의 LED 소자(23)가 설치되는 경우 본딩부재(25)와 본딩와이어(26)에 의해 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
상기 본체(21 또는 27)의 결합부(21b)와 결합되는 방열부재(11)는 도넛츠형으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 외주면에 열방출을 원활하게 하기 위하여 돌출된 복수개의 방열휜(미도시)들이 형성될 수 있다.
상기 캡 결합부(21d)에 결합되는 나사결합 또는 접합되는 캡(29)은 본딩부재와 및 이와 와이어 본딩된 LED 소자를 감싸는 것으로, 도면에는 도시되어 있지 않으나 내주면에 빛을 산란 할 수 있는 복수개의 돌기가 형성될 수 있으며, 사용목적에 따라 구형, 타원형, 각형 등 다양한 형태로 제작 가능하다.
상기 소캣(12)은 상기 결합부(21b)에 결합된 방열부재(11)와 결합되는 것으로, 외주면에 나사가 형성되며, 제 2리드핀(24b)과 몸체가 전기적으로 연결되며 상 기 하단부에는 상기 제 1리드핀(24a)과 전기적으로 연결되는 단자가 형성된다. 상기 소캣은 상술한 실시예에 의해 형성되지 않고, 상기 전원 공급장치로부터 제 1,2리드핀(24a)(24b)에 전원을 공급할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.
그리고 상기 램프 캡(13)은 방열부재(11) 또는 소켓(12)과 결합되어 소켓(12)와 결합된 LED 모듈을 감싸는 것으로, 다양한 형상으로 제조될 수 있다. 즉, 상기 구형 또는 타원형, 하트형, 반구형 등으로 제조될 수 있으며, 내면 또는 외면에는 빛을 산란 또는 집속시킬 수 있는 패턴이 형성될 수 있다. 상기 램프캡(13)은 캡(29)으로 대체 될 수 있으며, 상기 캡(29)이 소정의 형상으로 형성되어 상기 램프캡(13)을 대체 할 수 있는 경우 상기 램프 캡(13)을 생략 할 수도 있다. 그리고 상기 램프 캡(13)은 다양한 색상으로 착색될 수 도 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 LED 램프 모듈과 이를 이용한 램프 조립체의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 LED 램프 조립체(10)는 본체(21)의 고정면(21a)에 복수개의 LED 소자(23)가 설치되어 있으므로 상대적으로 높은 조도의 광을 얻을 수 있으며, 광의 확산각도를 크게 할 수 있다.
또한 상기 본체(21)의 하부측의 결합부(21b)에는 방열부재(11)가 설치되어 있으므로 상기 고정면(21a)에 고정된 LED 소자(23)로부터 발생된 열의 방열특성을 높여 LED 소자(23)의 열화를 방지할 수 있다. 그리고 상기 고정면(21a) 하부측의 본체(21)에는 나사가 형성된 캡 결합부(21d)가 형성되어 있으므로 캡(26)의 결합 및 분리가 용이하여 다양한 형태로 캡으로 교환 가능하다.
그리고 LED 램프 모듈(20)의 제 1리드핀(24a)은 본체(21)를 관통하여 하부로 연장되고, 제2리드핀(24b)이 본체(21)의 하부에 나란하게 위치되어 있으므로 각 소켓에 호환성 있게 사용할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 본체(27)가 LED 소자(23)가 설치되는 제 1부재(27a)와, 제 1부재(27a)와 결합수단(28)에 의해 결합되며 상대적으로 직경이 큰 제 2부재(27b)의 구조를 가지고 있으므로 상대적으로 큰 고휘도 램프의 구현이 가능하게 하며, 특히 LED 소자와 본딩부재(25)의 와이어 본딩작업 시 본체를 지지하기 위한 별도의 지그가 불필요하다. 즉, 제 1부재를 고정한 후 LED 소자와 본딩부재(25)를 와이어 본딩 할 수 있다.
그리고 상기 제 1,2부재(27a)(27b)가 분리된 경우 본딩부재(25)와 연결되며 제 2부재측으로 연장되는 제 1리드핀(24a)의 외주면이 피복처리되거나 절연부재가 삽입되어 있으므로 제 2부재(27b)와의 절연특성을 향상시킬 수 있으며 절연에 따른 비용을 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 램프 모듈이 장착된 램프 조립체를 도시한 분리사시도,
도 2는 도 1에 도시된 LED 램프 모듈의 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 LED 램프 모듈의 다른 실시예를 나타내 보인 사시도,
도 4는 LED 램프 모듈의 단면도,
도 5는 LED 모듈의 다른 실시예를 나타내 보인 분리 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 LED 램프 모듈의 단면도.

Claims (5)

  1. 외주면에 각각 LED 소자가 장착된 복수의 고정면을 가지는 본체와,
    상기 본체의 상면에 본체와 절연되도록 설치되며 본체와 절연된 리드핀에 의해 지지되는 본딩부재와, 상기 본딩부재와 상기 고정면에 설치된 LED 소자를 연결하는 본딩와이어와,
    상기 본체와 결합되어 상기 본딩부재와 LED 소자를 감싸는 캡을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 LED 램프 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체의 고정면 하부측 외주면에 나사부가 형성되고, 상기 캡과 나사부가 나사 결합된 것을 특징으로 하는 LED 램프 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본체의 하부측에 방열부재가 설치된 것을 특징으로 하는 LED 램프 모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 본체가 두 개의 부재로 분리되고, 상기 본딩부재와 본딩와이어에 의해 와이어 본딩되는 상기 고정면을 가지는 제 1부재와,
    상기 제 1부재와 결합수단에 의해 결합되며 제 1부재보다 상대적으로 직경이 큰 제 2부재를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 LED 램프 모듈.
  5. 외주면에 각각 LED 소자가 장착된 복수의 고정면을 가지는 본체와, 상기 본체의 상면에 본체와 절연되도록 설치되며 본체와 절연된 리드핀에 의해 지지되는 본딩부재와, 상기 본딩부재와 상기 고정면에 설치된 LED 소자를 연결하는 본딩와이어를 구비하여 된 LED 모듈과;
    상기 본체의 하부에 나사 결합되는 방열부재와,
    상기 방열부재와 결합되어 상기 LED 모듈을 지지하는 소켓과,
    상기 소캣과 또는 방열부재와 결합되어 상기 엘이디 모듈을 감싸는 램프캡을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 LED 램프 조립체.
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