KR20090114680A

KR20090114680A - Ｌｅｄ 모듈 및 ｌｅｄ 모듈을 사용하여 조립된 ｌｅｄ램프

Info

Publication number: KR20090114680A
Application number: KR1020080040443A
Authority: KR
Inventors: 박내규
Original assignee: 박내규
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-11-04

Abstract

개시된 내용은 LED의 방열을 용이하게 함으로써 수명 연장이 극대화되고 기능 저하의 문제가 없는 LED 모듈 및 LED 모듈을 사용하여 조립된 LED 램프에 관한 것이다.

지지 부재는 다각 기둥 형상을 갖고 내주면 전체 및 외주면 일부에 복수개의 방열핀을 구비하고 있다. 지지 부재의 외주면 및 일단부에는 복수개의 PCB가 열전도성 접착제에 의해 부착되어 있다. PCB의 배선 패턴에는 복수개의 LED 칩이 솔더링되어 있다. 이렇게 구성된 광원부는 본체의 일측에 결합되어 있다. 본체는 LED 칩에 전기적으로 접속되는 커넥션부를 구비하고 있다. 본체의 타측에는 소켓이 결합되어 있다. 소켓은 본체의 커넥션부와 전기적으로 접속하고 있다. 본체에는 광원부의 외측으로 투명 보호구가 결합되어 있다. LED 칩의 상면에는 실리콘이 반구형으로 도포되어 있다. LED 칩의 외측에는 투명재질의 볼록 렌즈가 제공되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, LED 칩을 사용하여 램프를 구성함으로써, 기존 광원에 가까운 조도를 가지면서 LED 특성에 의해 수명 연장이 극대화되고 기능 저하의 문제가 없는 조명을 실현할 수 있다.

LED, PCB, 방열, 램프

Description

ＬＥＤ 모듈 및 ＬＥＤ 모듈을 사용하여 조립된 ＬＥＤ 램프{LED MODULE AND LED LAMP MADE OF THE SAME}

본 발명은 LED의 방열을 용이하게 함으로써 수명 연장이 극대화되고 기능 저하의 문제가 없는 LED 모듈 및 LED 모듈을 사용하여 조립된 LED 램프에 관한 것이다.

LED(Light Emitting Diode)는 전압을 인가하면 자체 발광하는 소자로서, 방출하는 빛의 색깔은 반도체칩 구성원소의 배합에 따라 파장을 만들며, 이러한 빛의 파장이 빛의 색깔을 결정한다.

LED는 수명이 길고 친환경적이고 응답속도가 빠르다는 등의 장점이 있어서 조명용 또는 LCD 백라이트(Back Light)에 장착되어 사용되고 있다.

LED는 일반 백열 전구에 비하여 소비전력은 1/5밖에 안 되며, 반응 시간은 백만배나 빠르며 수명은 반영구적으로서, 정밀 반도체 장비검사 기구, 자동차 계기판 등의 전자 표시판, 전광판, 산업 기계 표시 및 각종 교통 안전 신호 및 조명 기구에 이르기까지 각종분야에서 사용되고 있다.

첨부 도면 중, 도 6에는 종래 기술에 따른 LED 램프가 나타나 있다.

도 6을 참조하면, LED 램프로서, 예컨대 이미 제조된 형광등 조명 기구에 그 형광등 대신에 복수의 발광 다이오드를 부착하여 사용하는 형광등형 LED 램프가 개시되어 있다(일본 특허 공개 제2004-303614호). 이러한 종래 기술에 있어서의 형광등형 LED 램프는 도시한 바와 같이, 한 장의 기판(94) 상에 복수의 발광 다이오드(93)를 배치한 구성이 일반적이다. 기판(94)은 통상 유리 에폭시 수지 기판이 이용되고, 상면에는 점등 회로를 구성하는 도전 패턴이 인쇄에 의해 형성되어 있다. 각 발광 다이오드(93)는 리드(93a)를 갖고 있고, 이 리드(93a)를 기판(94)에 설치된 리드 삽입 통과 구멍(94a)에 삽입 관통하여, 땜납(93b)에 의해 고정함으로써 기판(94)에 실장되어 있다.

그러나, 이러한 종래 기술에 따른 형광등형 LED 램프에 있어서는, 손상된 발광 다이오드를 취출하는데 시간이 걸려 용이하지 않고, 발광 다이오드를 교체할 때에는 기구마다 교환해야 하기 때문에 비용이 높아지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 LED의 방열을 용이하게 함으로써 수명 연장이 극대화되고 기능 저하의 문제가 없는 LED 모듈 및 LED 모듈을 사용하여 조립된 LED 램프를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LED 모듈은,

방열을 위해 일면에 복수개의 방열핀을 구비한 방열판;

방열판의 타면에 열전도성 접착제에 의해 부착되고, 배선 패턴을 구비한 PCB;

PCB의 배선 패턴에 전기적으로 접속되도록 솔더링된 복수개의 LED 칩을 포함하고 있다.

바람직하게는, 방열핀은 방열판의 일면에 요철형태로 형성되어 일정 간격마다 제공된 돌기이다.

본 발명에 따른 LED 램프는,

다각 기둥 형상을 갖고 방열을 위해 내주면 전체 및 외주면 일부에 복수개의 방열핀을 구비한 지지 부재, 지지 부재의 외주면 및 일단부에 열전도성 접착제에 의해 부착되고 배선 패턴을 구비한 복수개의 PCB, 및 PCB의 배선 패턴에 전기적으로 접속되도록 솔더링된 복수개의 LED 칩을 포함하는 광원부;

LED 칩에 전기적으로 접속되는 복수개의 단자 전극이 제공된 커넥션부를 구 비하는 본체; 및

본체의 커넥션부와 전기적으로 접속하는 한 쌍의 출력 단자를 갖는 소켓을 포함하고 있다.

바람직하게는, 광원부를 외측에서 보호하도록 본체에 결합되는 캡형의 투명 보호구를 더 구비하고 있다.

바람직하게는, 방열핀은 지지 부재의 내주면 및 외주면에 요철형태로 형성되어 일정 간격마다 제공된 기둥이다.

바람직하게는, LED 칩의 방사각을 확대하기 위해 그 상면에 실리콘이 반구형으로 도포되어 있다.

바람직하게는, LED 칩의 외측을 덮는 투명재질의 볼록 렌즈가 더 제공되어 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부 도면 중, 도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 LED 램프에 적용된 상태의 LED 모듈이 나타나 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 LED 램프의 광원부가 나타나 있으며, 도 5에는 본 발명에 따른 LED 램프가 나타나 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 지지 부재(80)의 외주면에는 열전도성 접착제(70)에 의해 PCB(50,60)가 부착되어 있다. 열전도성 접착제는 PCB(50,60)로부터 발열되는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있어서 부품의 특성 변화를 최소화한다. 지지 부재(80)는 방열을 위해 내주면에 복수개의 방열핀(82)을 구비하고 있다. PCB는 연성회로기판 즉, FPCB (Flexible Printed Circuts Board)이고, 배선 패턴(52,62)을 구비하고 있으며, 절연막(54,64)을 갖고 있다. 배선 패턴(52,62)으로는 구리, 금, 은 등이 사용될 수 있다. PCB(50,60) 상에는 복수개의 LED 칩(10)이 솔더(40)에 의해 열 융착방법으로 고정되어서, 배선 패턴(52,62)에 전기적으로 접속되어 있다. 이렇게 구성하면, 필요에 따라 PCB(50,60)에 열을 가하여 솔더(40)를 녹임으로써 LED 칩(10)의 분리를 용이하게 할 수 있다. LED 칩(10)의 상면에는 LED의 방사각을 확대하기 위해 실리콘(20)이 반구형으로 도포되어 있다. 그리고, 그 위에는 LED 칩(10)의 외측을 덮도록 투명재질로 사출된 볼록 렌즈(30)가 장착되어 있다.

본 발명의 일 예에 따른 LED 모듈은 직사각형 PCB(50) 상에 복수개의 LED 칩(10)을 배치함으로써 이루어지며, 본 발명의 다른 예에 따른 LED 모듈은 원형 PCB(60) 상에 복수개의 LED 칩(10)을 배치함으로써 이루어져 있다. 각 LED 모듈은 지지 부재(80)의 외주면과 일단부에 대응하는 형상으로 제공된 것이다(도 4 참조).

한편, 도시하지 않았으나, LED 모듈은 방열판 상에 PCB(50,60)를 부착하고 PCB(50) 상에 복수개의 LED 칩(10)을 배치함으로써 이루어질 수 있다. 그리하여, 자체적으로 방열 구조를 가진 LED 모듈이 제공될 수 있다. 이때, 방열핀은 방열판 의 일면에 요철형태로 형성되어 일정 간격마다 돌기로 제공될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, LED 램프는 발광부(100), 투명 보호구(110), 본체(120), 및 소켓(130)을 포함하고 있다. 발광부(100)는 팔각 기둥 형상을 갖는 지지 부재(80)의 외주면 및 일단부에 LED 모듈을 배치하여 이루어진다. 즉, 지지 부재(80)의 외주면에는 도 2에 도시된 직사각형 LED 모듈이 부착되고, 지지 부재(80)의 일단부에는 도 3에 도시된 원형 LED 모듈이 부착된다. 지지 부재(80)의 일단부에 부착되는 LED 모듈은 필요에 따라 지지 부재(80)의 형상에 대응하여 육각, 팔각 등의 형태로 구성될 수 있다. 지지 부재(80)의 내주면 전체 및 외주면 일부에는 요철형태로 복수개의 방열핀(82)이 형성되어 있다. 이 방열핀(82)은 일정 간격마다 제공된 기둥형태를 가진다.

광원부(100)의 타단부는 본체(120)에 결합되어 있는데, 본체(120)의 일측에는 LED 모듈의 LED 칩(10)에 전기적으로 접속되는 복수개의 단자 전극이 제공된 커넥션부를 구비하고 있다. 그리고, 본체(120)의 일측에는 광원부(100)를 외측에서 보호하도록 캡형의 투명 보호구(110)가 결합되어 있다. 본체(120)의 타측에는 본체(120)의 커넥션부와 전기적으로 접속되는 소켓(130)이 결합되어 있다.

이렇게 구성된 LED 모듈 및 LED 램프는 복수개의 LED가 방사하는 빛이 일정구간에서 서로 중첩됨으로써 전체적으로 고른 빛을 방사하는 특성을 지니게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 지지 부재(80)의 다각 기둥 구조는 기존 광원에 가깝게 광원을 만들 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 지지 부재(80)의 다각 기둥 구조 및 방열핀(82) 구조 를 채용하면, 별도의 방열판을 제작할 필요가 없다. 즉, 이러한 구조에 따르면 복수개의 LED 칩(10)에 의해 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있다. 또한, 이러한 구조에 따르면 조립 및 수리 점검시 간단하고 용이한 조립과 분해 작업에 의해서도 2차 방열이 가능하다.

이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

도 1은 본 발명에 따른 LED 램프에 적용된 상태의 LED 모듈의 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 일 예에 따른 LED 모듈을 나타낸 평면도,

도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 LED 모듈을 나타낸 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 LED 램프의 광원부를 나타낸 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 LED 램프를 나타낸 사시도, 및

도 6은 종래기술에 따른 LED 램프의 구조를 나타낸 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : LED 칩 20 : 실리콘

30 : 볼록 렌즈 40 : 솔더

50, 60 : PCB 52, 62 : 배선 패턴

54, 64 : 절연막 70 : 열전도성 접착제

80 : 지지 부재 82 : 방열핀

100 : 광원부 110 : 투명 보호구

120 : 본체 130 : 소켓

Claims

방열을 위해 일면에 복수개의 방열핀을 구비한 방열판;

상기 방열판의 타면에 열전도성 접착제(70)에 의해 부착되고, 배선 패턴(52,62)을 구비한 PCB(50,60);

상기 PCB(50,90)의 배선 패턴(52,62)에 전기적으로 접속되도록 솔더링된 복수개의 LED 칩(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 방열핀은 상기 방열판의 일면에 요철형태로 형성되어 일정 간격마다 제공된 돌기인 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 LED 칩(10)의 방사각을 확대하기 위해 그 상면에 실리콘(20)이 반구형으로 도포된 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
제 3 항에 있어서, 상기 LED 칩(10)의 외측을 덮는 투명재질의 볼록 렌즈(30)가 더 제공된 것을 특징으로 하는 LED 모듈.
다각 기둥 형상을 갖고 방열을 위해 내주면 전체 및 외주면 일부에 복수개의 방열핀(82)을 구비한 지지 부재(80), 상기 지지 부재(80)의 외주면 및 일단부에 열 전도성 접착제(70)에 의해 부착되고 배선 패턴(52,62)을 구비한 복수개의 PCB(50,60), 및 상기 PCB(50,60)의 배선 패턴(52,62)에 전기적으로 접속되도록 솔더링된 복수개의 LED 칩(10)을 포함하는 광원부(100);

상기 LED 칩(10)에 전기적으로 접속되는 복수개의 단자 전극이 제공된 커넥션부를 구비하는 본체(120); 및

상기 본체의 상기 커넥션부와 전기적으로 접속하는 한 쌍의 출력 단자를 갖는 소켓(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
제 5 항에 있어서, 상기 광원부(100)를 외측에서 보호하도록 상기 본체(120)에 결합되는 캡형의 투명 보호구(110)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
제 5 항에 있어서, 상기 방열핀(82)은 상기 지지 부재(80)의 내주면 및 외주면에 요철형태로 형성되어 일정 간격마다 제공된 기둥인 것을 특징으로 하는 LED 램프.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 LED 칩(10)의 방사각을 확대하기 위해 그 상면에 실리콘(20)이 반구형으로 도포된 것을 특징으로 하는 LED 램프.
제 8 항에 있어서, 상기 LED 칩(10)의 외측을 덮는 투명재질의 볼록 렌즈(30)가 더 제공된 것을 특징으로 하는 LED 램프.