KR20110001430A - 엘이디 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로서, 높은 조도를 필요로 하는 야외의 골프장 작업현장 등과 같은 곳에서 사용하는 조명을 LED를 사용할 경우 전력이 적게 소모되는 장점이 있으나 조명장치가 커지고 열에 취약한 LED의 특성상 발열에 따른 손상 우려가 높은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로;

상면에는 일정 넓이로 LED조명이 삽입될 수 있도록 그 외곽 테두리를 따라 상방향으로 돌출되는 돌출턱을 구비하는 LED 장착부가 형성되는 금속재질의 기판과;

상기 LED 장착부의 외측으로 각각 대응하는 면에 음극과 양극의 전원을 공급하는 제1 및 제2 전극부와;

상기 LED 장착부의 상면에 격자형식으로 배열되어 상기 기판의 상면과 은이 함유된 수지를 이용한 접착층에 의하여 접착되는 다수의 LED 소자와;

상기 다수의 LED 소자 상호간 또 상기 제1 및 제2 전극부와 인접한 LED 소자를 연결하되, 상기 제1 및 제2 전극부의 사이에 일정 수의 LED 소자를 한 묶음으로 병렬로 연결되도록 하는 골드와이어와;

상기 LED 소자와 골드와이어의 상면을 덮어 보호하는 에폭시 코팅층으로 구성된 LED 패키지를 포함함을 특징으로 하는 LED 조명장치에 관한 것이다.

LED, 조명

Description

엘이디 조명장치{The lighting fixture that using LED}

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 높은 조도를 필요로 하는 야외의 골프장 작업현장 등과 같은 곳에서 사용하는 조명을 LED를 사용할 경우 전력이 적게 소모되는 장점이 있으나 조명장치가 커지고 열에 취약한 LED의 특성상 발열에 따른 손상 우려가 높은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 LED 조명장치에 관한 것이다.

다양한 조명장치 중에서 높은 조도를 필요로 하는 대형 조명장치는 야외에서 야간에 경기장 또는 특정 장소를 밝히기 위한 것들이 대표적인 것으로 주로 경기장, 야간 작업현장 등에 많이 사용된다.

이러한 조명장치는 최근에 발열량이 비교적 적으면서도 높은 조도를 가지고 전력의 소모가 적은 LED를 이용하려는 시도가 갈수록 증가하고 있다.

하지만 LED는 발열량이 적다는 점이 큰 장점이기도 하지만 반대로 열에 상당히 취약하다는 모순적인 단점을 가지고 있어서 적은 발열량이 장점이 되기 보다는 높은 조도와 적은 전력의 소모가 주 장점이 되고 있다.

LED의 발열에 따른 문제점 때문에 기존의 조명장치와 비교하여 그 크기가 대 폭 축소시킬 수 있음에도 불구하고 방열을 위한 장치의 구성으로 큰 이득을 얻지 못한다는 것이 시급한 해결과제이다.

도 6은 종래 LED를 이용한 조명장치를 나타낸 정면도로서, 본원과 대비되는 구성으로는 종래의 조명장치(7)에는 수개의 LED램프(8)가 정면에 장착한 것으로 이루어진다.

즉 대부분의 조명장치는 하나하나의 LED램프(8)를 장착하되 그 수에 따라서 조도가 높아지는 것으로 일 예로 1W의 램프 36개를 조립함으로서 36W의 조명장치를 제작하는 방식이었다.

하지만 이러한 방식의 경우 단위 LED램프(8)를 다수를 배치 조립해야하기에 그 제작이 어려우며 이에 따른 조명장치가 커지고 특히 LED램프(8)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있는 구조를 장착하는데 큰 어려움이 있었던 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 보다 적은 부피에서 고효율을 얻을 수 있는 LED를 이용한 조명장치를 개발하는 것이다.

또한 LED에서 발생되는열을 효과적으로 방열할 수 있도록 하는 LED를 이용한 조명장치를 개발하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상면에는 일정 넓이로 LED조명이 삽입될 수 있도록 그 외곽 테두리를 따라 상방향으로 돌출되는 돌출턱을 구비하는 LED 장착부가 형성되는 금속재질의 기판과;

상기 LED 장착부의 외측으로 각각 대응하는 면에 음극과 양극의 전원을 공급하는 제1 및 제2 전극부와;

상기 LED 장착부의 상면에 격자형식으로 배열되어 상기 기판의 상면과 은이 함유된 수지를 이용한 접착층에 의하여 접착되는 다수의 LED 소자와;

상기 다수의 LED 소자 상호간 또 상기 제1 및 제2 전극부와 인접한 LED 소자를 연결하되, 상기 제1 및 제2 전극부의 사이에 일정 수의 LED 소자를 한 묶음으로 병렬로 연결되도록 하는 골드와이어와;

상기 LED 소자와 골드와이어의 상면을 덮어 보호하는 에폭시 코팅층으로 구성된 LED 패키지를 포함함을 특징으로 한다.

아울러, 상기 기판의 상기 LED 장착부 상면에는 상기 LED 소자가 접착되는 부분만 금속 재질의 상면이 노출되고, 나머지 부분은 절연코팅층이 추가로 형성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 LED 조명장치에서 발광되는 LED 부분을 다수의 LED를 조합한 하나의 패키지 형식으로 제작하여 제작이 용이하면서 제작된 조명장치의 크기가 대폭 축소되는 효과가 있다.

또한, LED에서 발생하는 열이 열전도율이 높은 은이 포함된 수지층을 통과 금속판을 통하여 쉽게 방열되도록 함으로서 열에 취약한 단점을 극복 내구성을 증가시키는 효과가 있다.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 다른 단면도로서, 상면에는 일정 넓이로 LED조명이 삽입될 수 있도록 그 외곽 테두리를 따라 상방향으로 돌출되는 돌출턱(11)을 구비하는 LED 장착부(12)가 형성되는 금속재질의 기판(1)과;

상기 LED 장착부(12)의 외측으로 각각 대응하는 면에 음극과 양극의 전원을 공급하는 제1 및 제2 전극부(2, 3)와;

상기 LED 장착부(2, 3)의 상면에 격자형식으로 배열되어 상기 기판(1)의 상면과 은이 함유된 수지를 이용한 접착층(41)에 의하여 접착되는 다수의 LED 소자(4)와;

상기 다수의 LED 소자(4) 상호간 또 상기 제1 및 제2 전극부(2, 3)와 인접한 LED 소자(4)를 연결하되, 상기 제1 및 제2 전극부(2, 3)의 사이에 일정 수의 LED 소자(4)를 한 묶음으로 병렬로 연결되도록 하는 골드와이어(5)와;

상기 LED 소자(4)와 골드와이어(5)의 상면을 덮어 보호하는 에폭시 코팅층(6)으로 구성된 LED 패키지(100)를 포함함을 특징으로 하는 LED 조명장치를 나타내었다.

이때 방열핀(9)과 같은 구성은 기존에도 이미 공지되었으며 특히 조명기구 분야에 널리 사용되던 부분이기에 자세한 언급은 생략하기로 하겠다.

본원의 가장 큰 특징은 종래에는 하나의 LED소자로 이루어진 발광체를 다수 장착하도록 구성되었으나 본원의 경우 다수의 LED 소자(4)를 제작전에 배열하여 다수의 LED 소자(4)로 이루어진 하나의 발광체를 구성함에 있다.

이러한 하나의 발광체를 이루는 LED 패키지(100)를 구성함에 있어, 효과적이고 균등한 전원이 각각의 LED 소자(4)에 공급하기 위하여 상기 도면에서와 같이 LED 소자(4)과 골드와이어(5)이 반복적으로 연결되어 길게 연장되는 하나의 묶음을 일 단위로 각각의 묶음이 병열로 전원에 연결되도록 하였다.

또한 본원은 효과적인 방열을 위하여 기판(1)을 금속 재질로 제작하고 LED 소자(4)의 열이 효과적으로 상기 기판(1)에 열전달 될 수 있도록 상기 LED 소자(4)를 부착시키는 재질을 열전도율이 우수한 은을 포함하는 수지 계열로 접착하도록 하였다.

이때 상기 기판(1)은 별도의 방열수단과 연결됨은 당연한 실시 예일 것이다.

또한 본 발명에서는 상기 기판(1)의 상기 LED 장착부(12) 상면에는 상기 LED 소자(4)가 접착되는 부분만 금속 재질의 상면이 노출되고, 나머지 부분은 절연코팅층(13)이 추가로 형성되는 실시 예를 제시하였다.

이는 상기 골드와이어(5)와 기판(1)의 사이에서는 전기적인 접속이 이루어지는 것을 차단하기 위한 것이다.

즉 열전도율이 우수한 금속의 경우 대부분 통전성을 가지고있기에 상기 기판(1)과 골드와이어(5)가 전기적으로 접속되면 장치의 작동이 이루어지지 않는 등 정상적인 작동을 기대할 수 없다.

따라서 상기 골드와이어(5)의 절연을 위하여 형성한 것이다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제작과정을 나타낸 개념도로서, 먼저 기판(1)의 LED 장착부(12)에는 제1 및 제2 전극부(2, 3)가 형성되어 있을 때 그 상면에 LED 소자(4)를 하나씩 격자의 형태로 배열하여 은 파우더를 일정량 함유된 수지로 접합하도록 한다.

이때 상기 LED 소자(4)가 접착되는 부분을 제외하고는 절연코팅층(13)을 형 성함이 바람직하다.

이후 인접한 상기 LED 소자(4) 상호간 또한 상기 제1 및 제2 전극부(2, 3)와 인접한 LED 소자(4)를 골드와이어(5)를 이용하여 전기적으로 연결하여 전원을 공급하 ㄹ경우 발광할 수 있는 상태를 만든다.

마지막으로는 상기 LED 소자(4)의 상면을 포함하여 상기 LED 장착부(12) 전체에 걸쳐 에폭시를 이용하여 보호층을 형성함으로 제작이 완료된다.

상기 에폭시 코팅층(6)의 경우 내부의 LED 소자(4)를 외부의 언지, 수분 등으로 부터 보호하도록 하기 위하여 형성한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분사시도

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 평면도

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 다른 단면도

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제작과정을 나타낸 개념도

도 6은 종래 LED를 이용한 조명장치를 나타낸 정면도

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판

11 : 돌출턱 12 : LED 장착부

13 : 절연 코팅층

2 : 제1 전극부

3 : 제2 전극부

4 : LED 소자

41 : 접착층

5 : 골드와이어

6 : 에폭시 코팅층

7 : 조명장치

8 : LED 램프

9 : 방열핀

100 : LED 패키지

Claims (2)

1. 상면에는 일정 넓이로 LED조명이 삽입될 수 있도록 그 외곽 테두리를 따라 상방향으로 돌출되는 돌출턱(11)을 구비하는 LED 장착부(12)가 형성되는 금속재질의 기판(1)과;

   상기 LED 장착부(12)의 외측으로 각각 대응하는 면에 음극과 양극의 전원을 공급하는 제1 및 제2 전극부(2, 3)와;

   상기 LED 장착부(2, 3)의 상면에 격자형식으로 배열되어 상기 기판(1)의 상면과 은이 함유된 수지를 이용한 접착층(41)에 의하여 접착되는 다수의 LED 소자(4)와;

   상기 다수의 LED 소자(4) 상호간 또 상기 제1 및 제2 전극부(2, 3)와 인접한 LED 소자(4)를 연결하되, 상기 제1 및 제2 전극부(2, 3)의 사이에 일정 수의 LED 소자(4)를 한 묶음으로 병렬로 연결되도록 하는 골드와이어(5)와;

   상기 LED 소자(4)와 골드와이어(5)의 상면을 덮어 보호하는 에폭시 코팅층(6)으로 구성된 LED 패키지(100)를 포함함을 특징으로 하는 LED 조명장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 기판(1)의 상기 LED 장착부(12) 상면에는 상기 LED 소자(4)가 접착되는 부분만 금속 재질의 상면이 노출되고, 나머지 부분은 절연코팅층(13)이 추가로 형성됨을 특징으로 하는 LED 조명장치.

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