KR20110009501A - 빛 확산층이 형성되는 엘이디 모듈 - Google Patents

빛 확산층이 형성되는 엘이디 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈에 관한 것으로, 빛 확산층이 형성되어 LED 빛의 확산성능을 향상시키는 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈에 관한 것이다. 양측에 난반사 확산층(11)이 구비되며, 중앙부 상단에는 ∪형상의 삽입구(13)가 형성되는 방열확산판(10)과; 상기 ∪형상의 삽입구(13)에는 PCB기판(21)이 억지끼움 방식으로 결합되며, 상기 PCB기판(21) 상부면에는 방수 수지층(22)이 형성되고, 상기 방수 수지층(22) 상부면 양단에는 전원공급을 위한 입출력 컨넥트(24)가 구비되며, 상기 입출력 컨넥트(24) 사이에는 LED(23)가 길이방향으로 구비되는 발광부(20)와; 상기 방열확산판(10)을 덮개(41)가 구비되는 프레임(40)에 고정시키기 위하여 방열확산판(10) 저면에 길이방향으로 구비되는 양면테이프(30)로 구성된다. 따라서, 본 발명은 LED를 조명용 광원부재로 사용함에 있어, 적은 LED 수량으로도 빛이 난반사될 수 있도록 LED 주변에 거울역할을 할 수 있도록 빛의 각도를 분산시키는 각도층으로부터 빛을 분산시켜 다른 난반사층과 빛이 2차적으로 분산되어 발광표면에 균일하게 분포되도록 하는 효과가 있다.
Figure P1020090066930
방열확산판, 빛 확산층, 발광부, LED, 양면테이프

Description

빛 확산층이 형성되는 엘이디 모듈{LED Module}
본 발명은 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 빛 확산층이 형성되어 LED 빛의 확산성능을 향상시키는 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 LED(Lighe Emitting Diode)는 백열등, 형광등 등 재래식 조명과 달리 전기에너지를 빛 에너지로 전환하는 효율이 높아 최고 90%까지 에너지를 절감할 수 있는 것으로, LED를 이용한 사용은 조명이나 간판, 전광판 등 많은 분야에서 사용되고 있다.
특허등록번호 제10-0866586호(명칭 : 엘이디를 이용한 형광등)에서는 도 1과 같이, 반구형상의 베이스 양단에서 내향하여 절곡형성된 연장부를 포함하는 본체(710); 상기 본체(710)의 베이스 내측에 길이방향을 따라 형성되며, 방열면적을 넓혀 방열효율을 높이는 방열 날개부(720); 상기 베이스 연장부에 얹혀지는 플레이트(731) 및 플레이트(731) 양측에 연결된 수용돌기(732)를 포함하는 고정부(730); 상기 고정부(730)의 수용돌기(732) 사이에 안착되며, 다수의 LED가 실장된 PCB기판으로 이루어진 LED모듈(740); 상기 본체(710)를 덮고 반구형상으로 이루어지며, 상 부 중심보다 양측부 두께가 상대적으로 얇게 형성되어, 양측부로 방사되는 빛의 투과량을 높여 LED모듈(740)에서 조사되는 빛의 지향각을 확장시키는 캡(750); 상기 본체(710) 상단부에 삽입부(711)가 형성되며, 상기 캡(750) 하단부에 상기 삽입부(711)에 결합되는 대응삽입부(751)가 형성되어, 탄성으로 탈착됨으로써 본체(710)와 캡(750)의 결합 및 분리용이성을 보장하는 탈착수단; 상기 본체(710)와 캡(750) 결합 후 양단을 고정결합하는 고정커버(760)로 구성된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 LED 형광등 및 LED BAR 형태는 삽입되는 LED의 빛 또는 휘도만으로 빛을 표현하다보니, 많은 수량의 LED가 소모될수 밖에 없으며, 그로인한 발열 등으로 방열판의 무게가 무거워져 낙하 현상이 발생되고 있고, 더욱이 많은 수량의 LED광원을 사용했음에도 불구하고 빛의 밝기는 균일하지 않고 LED가 많은 부분은 오히려 너무 밝게 되며, LED가 없는 부분은 밝기가 떨어지는 그림자 현상이 일어나기 때문에 상기와 같은 그림자를 없애기 위해 더욱더 근접하여 LED를 접목시켜야 하므로, 많은 수량의 LED를 사용하게 되어 LED발열량이 많아져 LED의 장점을 살리지 못하고 있는 실정이다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 LED를 조명용 광원부재로 사용함에 있어, 적은 LED 수량으로도 빛이 난반사될 수 있도록 LED 주변에 거울역할을 하여 빛의 각도를 분산시키는 각도층으로부터 빛을 분산시켜 다른 난반사층과 빛이 2차적으로 분산되어 발광표면에 균일하게 분포되도록 하는 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적으로는 LED로부터 발생된 열이 상기 난반사 기능이 있는 방열확산판으로 전달되어 열을 분산시키도록 하여 열로 인한 LED 수명을 장기화할 수 있도록 하며, 습기나 물기에 의한 불량을 없애기 위해 LED가 조립된 PCB기판 상단부에 수지를 충진시켜 습기에 의한 우려를 미연에 방지하여 불량을 방지하게 된다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는 양측에 난반사 확산층이 구비되며, 중앙부 상단에는 ∪형상의 삽입구가 형성되는 방열확산판과; 상기 ∪형상의 삽입구에는 PCB기판이 억지끼움 방식으로 결합되며, 상기 PCB기판 상부면에는 방수 수지층이 형성되고, 상기 방수 수지층 상부면 양단에는 전원공급을 위한 입출력 컨넥트가 구비되며, 상기 입출력 컨넥트 사이에는 LED가 길이방향으로 구비되는 발광부와; 상기 방열확산판을 덮개가 구비되는 프레임에 고정시키기 위하여 방열확산판 저면에 길이방향으로 구비되는 양면테이프로 구성된다.
본 발명의 다른 특징으로서, 상기 난반사 확산층은 삽입구 내측에서 외측으로 갈수록 각도가 점점 낮아지도록 경사각을 이루며, 길이방향으로는 반원형상이 돌출되어 층을 이루도록 일단에서 타단으로 연장된다.
본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 난반사 확산층은 외측단에서 내측단 삽입구까지 약 35 ~ 55°의 각도를 이룬다.
본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 난반사 확산층에는 전면에서 배면으로 관통공이 형성되어, LED로부터 방출되는 열을 방열시키되, 상기 관통공의 상부면은 삽입구 내측에서 외측으로 갈수록 각도가 점점 낮아지도록 경사각을 이루는 직사각형 형태로 이루어진다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 LED를 조명용 광원부재로 사용함에 있어, 적은 LED 수량으로도 빛이 난반사될 수 있도록 LED 주변에 거울역할을 하여 빛의 각도를 분산시키는 각도층으로부터 빛을 분산시켜 다른 난반사층과 빛이 2차적으로 분산되어 발광표면에 균일하게 분포되도록 하는 효과가 있다.
또한, LED로부터 발생된 열이 상기 난반사 기능이 있는 방열확산판으로 전달되어 열을 분산시키도록 하여 열로 인한 LED 수명을 장기화할 수 있도록 하며, 습기나 물기에 의한 불량을 없애기 위해 LED가 조립된 PCB기판 상단부에 수지를 충진시켜 습기에 의한 우려를 미연에 방지하여 불량을 방지하는 효과가 있다.
도 2는 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 사시도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 분해도이고, 도 4는 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 측면도이고, 도 6은 상기 도 5의 A부분을 확대하는 확대도이고, 도 7은 본 발명에 따른 방열확산판의 열전도 방향을 나타낸 참고도이고, 도 8은 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 제1실시예이고, 도 9는 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 제2실시예이다.
이하, 도면을 참고로 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
도 2와 도 3은 본 발명의 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 사시도 및 분해도로서, 방열확산판(10)과 발광부(20) 및 프레임(40)에 상기 방열확산판(10)을 고정시키기 위한 양면테이프(30)로 구성된다.
상기 방열확산판(10)은 양측에 난반사 확산층(11)이 삽입구(13)를 기준으로 서로 대칭되도록 구비되며, 중앙부 상단에는 ∪형상의 삽입구(13)가 형성되되, 상기 난반사 확산층(11)은 삽입구(13) 내측에서 외측으로 갈수록 각도가 점점 낮아지도록 경사각을 이루는 것으로, 상기 난반사 확산층(11)은 외측단에서 내측단 삽입구(13)까지 약 35 ~ 55°의 각도를 이루며, 길이방향으로는 반원형상이 돌출되어 층을 이루도록 일단에서 타단으로 연장된다.
또한, 상기 난반사 확산층(11)에는 전면에서 배면으로 관통공(12)이 형성되어, LED(23)로부터 방출되는 열을 방열시키되, 상기 관통공(12)의 상부면은 삽입구(13) 내측에서 외측으로 갈수록 각도가 점점 낮아지도록 경사각을 이루는 직사각형 형태로 이루어진다.
상기 발광부(20)는 ∪형상의 삽입구(13)에 PCB기판(21)이 억지끼움 방식으로 결합되며, 상기 PCB기판(21) 상부면에는 방수 수지층(22)이 형성되고, 상기 방수 수지층(22) 상부면 양단에는 전원공급을 위한 입출력 컨넥트(24)가 구비되며, 상기 입출력 컨넥트(24) 사이에는 LED(23)가 길이방향으로 구비된다.
상기 발광부(20)의 구성은 먼저, PCB기판(21)상에 LED(23)와 입출력 컨넥트(24)를 납땜한 후 상기 ∪형상의 삽입구(13)에 PCB기판(21)을 삽입시킨 다음 방수제를 충진함에 있어 도 5와 같이, 방수 수지층(22)이 난반사 확산층(11) 내측 높이와 일치되도록 형성시키게 된다.
상기 양면테이프(30)는 하기의 도 8과 같이, 방열확산판(10)을 덮개(41)가 구비되는 프레임(40)에 고정시키기 위하여 방열확산판(10) 저면에 길이방향으로 구비된다.
도 4와 도 5는 본 발명의 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 평면도 및 측면도로서, 방수 수지층(22) 양단에 입출력 컨넥트(24)가 구비되며, 상기 양단의 입출력 컨넥트(24) 내측에는 다수의 LED(23)가 일정 간격으로 형성됨을 알 수 있고, 방열확산판(10)의 삽입구(13)에는 상부에 방수 수지층(22)이 형성되는 PCB기판(21)이 억지끼움 방식으로 결합되지만, 결합력을 향상시키기 위하여 필요에 따라 접착부재를 선택적으로 사용할 수 있다.
도 6은 상기 도 5의 A부분을 확대하는 확대도로서, 상기 LED(23)에서 발광되는 빛은 길이방향으로 반원형상이 돌출되어 층을 이루도록 형성되는 난반사 확산층(11)에 부딪히는 즉, 상기 LED(23) 주변에 거울역할을 하도록 빛의 각도를 분산 시키는 난반사 확산층(11)을 이용하여 빛을 분산시켜 다른 난반사 확산층(11)과의 빛이 2차적으로 분산되어 발광표면에 균일하게 빛이 분포되도록 한다.
도 7은 본 발명에 따른 방열확산판의 열전도 방향을 나타낸 참고도로서, 상기 LED(23)에서 발생되는 열은 PCB기판(21) 양측으로 이동되면서 방열확산판(10)의 관통공(12) 내부 또는 상기 관통공(12) 외측의 난반사 확산층(11)으로 발열되는 열전도 방향을 나타내고 있다.
도 8은 본 발명의 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 제1실시예로서, 빛이 투과되도록 덮개(41)가 구비되는 프레임(40)에 고정시키기 위하여 방열확산판(10) 저면에 길이방향으로 구비되는 양면테이프(30)를 부착시키게 되며, 필요에 따라 볼트 등의 체결수단을 선택적으로 사용하여 LED 모듈의 체결력을 높이게 된다.
상기 도 8은 간판 프레임(40)에 사용되는 실시예를 나타내는데, 도면과 같이 본 발명의 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈을 사용할 경우, 프레임(40) 측면의 두께(t)를 최소한 50mm까지 축소시켜도 발광면에 그림자 현상이 생기지 않는 장점이 있지만, 종래 도 1과 같은 방식의 LED를 이용한 형광등을 사용할 경우에는 많은 제품을 사용하더라도 측면의 두께를 100mm이상 두껍게 하지 않을 경우에는 캡에 의해 그림자 현상이 발생되게 된다.
상기 도 8에서는 3개의 LED 모듈을 프레임(40)에 사용한 실시예를 도시하였지만, 1개 또는 사용되는 목적에 따라 여러개의 LED 모듈을 사용할 수 있으며, 도 9에서는 상기 LED 모듈의 제2실시예를 나타내는데, 플레이트(50)에 다수의 LED 모듈을 부착시킨 다음, 일측에 구비되는 안정기(51)와 연결선(52)으로 연결하여 비교 적 부피가 큰 대형 LED 간판이나 광고판에 사용되는 예를 보여주고 있다.
따라서, 본 발명은 기존 LED 모듈을 형광등 교체용도로서 응용한 경우에 발생하는 그림자 발생 즉, 밝은 부분과 어두운 부분의 격차를 없앨 수 있으며, LED(23)를 조명용 광원부재로 사용함에 있어, 적은 LED(23) 수량으로도 빛이 난반사될 수 있도록 LED(23) 주변에 거울역할을 하여 빛의 각도를 분산시키는 각도층으로부터 빛을 분산시켜 다른 난반사 확산층(11)과 빛이 2차적으로 분산되어 발광표면에 균일하게 분포되도록 하고, 상기 LED로(23)부터 발생된 열이 상기 난반사 기능이 있는 방열확산판(10)으로 전달되어 열을 분산시키도록 하여 열로 인한 LED(23) 수명을 장기화할 수 있도록 하며, 습기나 물기에 의한 불량을 없애기 위해 LED(23)가 조립된 PCB기판(21) 상단부에 수지를 충진시켜 습기에 의한 우려를 미연에 방지하게 된다.
본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 LED를 이용한 형광등을 나타내는 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 분해도.
도 4는 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 측면도.
도 6은 상기 도 5의 A부분을 확대하는 확대도.
도 7은 본 발명에 따른 방열확산판의 열전도 방향을 나타낸 참고도.
도 8은 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 제1실시예.
도 9는 본 발명에 따른 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈의 제2실시예.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 방열확산판 11 : 난반사 확산층
12 : 관통공 13 : 삽입구
20 : 발광부 21 : PCB기판
22 : 방수 수지층 23 : LED
24 : 입출력 컨넥트 30 : 양면테이프
40 : 프레임 41 : 덮개
50 : 플레이트 51 : 안정기
52 : 연결선

Claims (4)

  1. LED 모듈에 있어서,
    양측에 난반사 확산층(11)이 구비되며, 중앙부 상단에는 ∪형상의 삽입구(13)가 형성되는 방열확산판(10)과;
    상기 ∪형상의 삽입구(13)에는 PCB기판(21)이 억지끼움 방식으로 결합되며, 상기 PCB기판(21) 상부면에는 방수 수지층(22)이 형성되고, 상기 방수 수지층(22) 상부면 양단에는 전원공급을 위한 입출력 컨넥트(24)가 구비되며, 상기 입출력 컨넥트(24) 사이에는 LED(23)가 길이방향으로 구비되는 발광부(20)와;
    상기 방열확산판(10)을 덮개(41)가 구비되는 프레임(40)에 고정시키기 위하여 방열확산판(10) 저면에 길이방향으로 구비되는 양면테이프(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 난반사 확산층(11)은 삽입구(13) 내측에서 외측으로 갈수록 각도가 점점 낮아지도록 경사각을 이루며, 길이방향으로는 반원형상이 돌출되어 층을 이루도록 일단에서 타단으로 연장되는 것을 특징으로 하는 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 난반사 확산층(11)은 외측단에서 내측단 삽입구(13)까지 약 35 ~ 55°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 난반사 확산층(11)에는 전면에서 배면으로 관통공(12)이 형성되어, LED(23)로부터 방출되는 열을 방열시키되, 상기 관통공(12)의 상부면은 삽입구(13) 내측에서 외측으로 갈수록 각도가 점점 낮아지도록 경사각을 이루는 직사각형 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 빛 확산층이 형성되는 LED 모듈.
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