KR20110113544A - 조명구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조명구조에 관한 것이다. 주로 조명소켓 발열 모듈의 내부에 형광파우더 또는 렌즈를 갖지 않는 발광다이오드 베어웨이퍼인 발광다이오드 웨이퍼가 설치되며, 조명소켓 발열 모듈의 발광다이오드 웨이퍼의 상부에, 내벽이 형광 도포층이 균일하게 도포 된 램프쉐이드를 씌우고, 상기 발광다이오드 웨이퍼와 형광 도포층 사이에 공간을 형성하여, 상기 형광 도포층이 발광다이오드 웨이퍼로부터 발광 되는 광을 흡수하여 백색광을 발광하도록 한다. 이에 의해 종래의 발광다이오드 웨이퍼 상의 형광파우더가 광효과를 감쇠시키는 문제를 방지하고 양품생산율 및 경제적 효율을 개선할 수 있다.

Description

조명구조{LIGHTING STRUCTURE}
본 발명은 조명구조에 관한 것으로, 특히, 발광다이오드의 베어웨이퍼와 형광파우더를 접촉시키지 않는 방식으로 만들어진 조명구조체의 디자인에 관한 것이다.
발광다이오드(LED)는 매우 광범위하게 이용되고 있으며, 그 이용은 점점 다원화되어 가고 있다. 현재 사용되는 조명의 LED 기본 구조는 다음과 같다. 도 3은 사용되는 구조의 제1유형을 나타낸다. 주로, 상부로부터 외장체(outer package)의 내부에 웨이퍼를 설치하고, 상기 웨이퍼의 표면에 기본 콜로이드(일반적으로, 실리콘 겔), 형광파우더, 활성제 등을 함유한 형광 혼합접착제가 도포 되어 있다. 상기 형광 혼합접착제는 상기 외장체의 상부에 도포 되어 웨이퍼와 직접 또는 간접적으로 접촉되므로, 웨이퍼가 발광할 때, 상기 광선이 보호렌즈를 투과하여 보호렌즈 내의 형광파우더와 작용해 다른 색을 형성한다.
도 4는 종래 이용되는 구조의 제2유형으로서, 상기 구조와 구별되는 점은 먼저 형광파우더를 웨이퍼에 코팅한 다음 형광 혼합접착제를 가함으로써 형광파우더를 웨이퍼에 더 가깝게 하는 것이다. 도 5는 종래 이용되는 구조의 제3유형으로서, 주로 형광파우더를 형광 혼합접착제의 상부 층에 도포하여 웨이퍼에서 발광하는 광이 형광파우더를 통과하면서 백색광을 발광하도록 한다.
고출력LED(예를 들어, 조명용 LED)는 방출하는 발열량이 매우 높으므로 웨이퍼에서 방출된 열이 형광 혼합접착제에 직접 전달되어 상기 기본 콜로이드(일반적으로 실리콘 겔), 형광파우더, 활성제가 장시간 동안 고열하에 노출되게 되고, 형광파우더가 LED에서 생성되는 열에 의해 쉽게 변질되는 동시에 광감쇠현상이 발생하며, 장기간 사용할 경우, 형광 혼합접착제가 파손될 수 있다. 이는 종래 사용되는 LED에서 가장 흔히 나타나는 결함이다.
또한, 상기 고출력LED의 고열이 형광 혼합접착제 및 형광파우더에 영향을 끼치는 것을 감소시키기 위해서는 내열성 형광파우더 및 콜로이드를 연구개발하는 것이 필수적이나 이는 LED원가 상승을 야기할 것이다. 이것이 종래 사용되는 LED 구조의 또 다른 결함이다.
뿐만 아니라, LED를 웨이퍼에 장착한 후 형광파우더를 함유한 혼합접착제를 웨이퍼에 도포하여 일체로 결합하기 때문에 형광파우더가 형광 혼합접착제의 내부에 균일하게 분포되지 못한다. 또한, 응고시 드래프트 현상이 발생하여 형광파우더 도포 후 다시 광학테스트를 해야하며, 광포화도 편차가 발생하거나 칼라 왜곡 현상이 발생하면 양호한 외장체를 웨이퍼와 함께 버려야 하기 때문에 양품생산율을 높일 수 없고, 비용을 효과적으로 제어할 수 없다. 이 또한 종래 구조가 갖는 결함이다.
본 발명의 주요목적은 조명소켓 발열 모듈 내부에 설치된 형광파우더나 렌즈를 구비하지 않는 베어웨이퍼인 발광다이오드 웨이퍼와, 조명소켓 발열 모듈의 발광다이오드 웨이퍼의 상부에 내벽에 균일하게 도포 된 형광 도포층을 구비하며 상기 발광다이오드 웨이퍼와 상기 형광 도포층 사이에 충분한 공간을 마련하여 상기 형광 도포층이 상기 발광다이오드 웨이퍼에서 조사되는 광선을 흡수하여 백색광을 방출하도록 하는 램프쉐이드를 포함하는 조명구조를 제공하는 데에 있다. 이에 의해 발광다이오드 웨이퍼에서 발생하는 고열이 형광파우더에 직접 전달되지 않도록 함으로써 수명이 연장하고, 양품생산율을 제고하면서도 원가를 절감할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 조명소켓 발열 모듈 및 램프쉐이드를 포함한다. 상기 조명소켓 발열모듈은 일단에 회로기판이 설치되고, 상기 회로기판에 적어도 하나의 고출력 발광다이오드 웨이퍼가 설치되며, 상기 발광다이오드 웨이퍼는 베어웨이퍼이다.
상기 조명소켓 발열 모듈의 발광웨이퍼의 상부에 설치되고, 내벽에 균일하게 도포 된 형광 도포층을 구비하며, 상기 발광다이오드 웨이퍼와 상기 형광 도포층 사이에 충분한 공간을 마련하여 상기 형광 도포층이 상기 발광다이오드 웨이퍼에서 조사되는 광선을 흡수하여 백색광을 방출하도록 한다.
이에 의해, 발광다이오드 웨이퍼에서 발생하는 고열이 형광파우더 및 렌즈에 직접 전달되지 못하고 먼저 공간에 의해 차단된 후 다시 복사되어 램프쉐이드에 도달하게 됨으로써 형광파우더가 고열에 의해 파손되는 것을 방지하고, 동시에 형광 도포층 테스트에서 불량품으로 판명나더라도 램프쉐이드만 직접 교환하면 되므로 매우 편리하고, 형광파우더의 원료를 내열재료를 사용하지 않아도 되므로 비용이 절감되는 등의 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예의 구조 분해도.
도 2는 본 발명의 실시예의 조립 단면도.
도 3은 종래 제1유형의 조명구조 내의 LED구조도.
도 4는 종래 제2유형의 조명구조 내의 LED구조도.
도 5는 종래 제2유형의 조명구조 내의 LED구조도.
도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명은 일단에 회로기판(20)이 설치되고, 상기 회로기판(20)상에 적어도 하나의 고출력 발광다이오드 웨이퍼(30)가 설치되는 조명소켓 발열 모듈(10)을 포함한다. 상기 발광다이오드 웨이퍼(30)는 2가지 실시방식이 있다. 제1방식은 단순히 유색광을 내뿜는 발광다이오드(LED) 베어웨이퍼로서, 형광파우더, 보호렌즈를 구비하지 않는 베어웨이퍼로 청색광, 적색광, 녹색광 중의 하나일 수 있다. 상기 발광다이오드 웨이퍼(30)의 제2방식은 고출력 자외선(UV)을 내뿜을 수 있는 베어웨이퍼이다.
상술한 조명소켓 발열 모듈(10)은 일체로 형성되며, 단순한 조명소켓에 발열 모듈을 추가 설치하여 대신할 수 있으며, 본 발명의 특징에 영향 주지 않는다.
조명소켓 발열 모듈(10)은 상기 발광다이오드 웨이퍼(30)에서 발생되는 열을 흡수하여 전달하고, 또 소산 시키는 작용을 한다.
램프쉐이드(40)는 조명소켓 발열 모듈(10)의 발광다이오드 웨이퍼(30)의 상부에 씌워지며, 상기 램프쉐이드(40)는 임의의 램프형식일 수 있다. 또한, 상기 램프쉐이드(40)의 내벽에는 형광 도포층(50)이 균일하게 도포 되어 있고, 발광다이오드 웨이퍼(30)와 형광 도포층(50) 사이에 충분한 공간(41)이 형성되어 있기 때문에, 형광 도포층(50)이 고열에 직접 타는 것을 방지할 수 있다. 이는 종래의(도 3, 4, 5) 발광다이오드 웨이퍼에 형광파우더를 직접 도포하는 것에 비해 명확한 차이가 있으며, 본 발명의 장점은 이하에 설명하기로 한다.
상기 램프쉐이드(40)의 내벽에 도포 된 형광 도포층(50)은 발광다이오드 웨이퍼(30)와 상응한다. 예를 들어, 발광다이오드 웨이퍼(30)가 청색광을 발광하면 상기 형광 도포층(50)은 황색 형광파우더의 렌즈로서 효과적으로 백색광을 발광할 수 있다. 이와 같이, 발광다이오드 웨이퍼(30)가 녹색광 또는 적색광 또는 자외선을 발사하면 형광 도포층(50)도 대응하게 설치할 수 있다. 그러나 상기 발광다이오드 웨이퍼(30)와 형광 도포층(50)(즉: 형광파우더)사이의 재료의 배치는 종래의 기술을 이용하여 본 발명에 적용될 수 있으며, 본 발명의 실시 가능성도 증명할 수 있으므로 상기 재료의 배치는 본 발명의 특징이 아니다. 그러므로 설명을 생략한다.
도 1 및 도 2에 의하면, 고출력 발광다이오드 웨이퍼(30)가 강렬한 원색 광을 발광할 때, 램프쉐이드(40)의 내벽을 향해 균일하게 발산할 수 있으며, 이러한 공간(41)은 램프쉐이드(40)의 내벽에 도포 된 형광 도포층(50)이 직접 빛에 타는 것을 방지할 수 있어 수명이 길어진다.
상기 램프쉐이드(40) 내부의 발광다이오드 웨이퍼(30)를 덮는 공간(41) 내는 진공상태이거나 불활성 기체 또는 기타 희박한 공기가 채워질 수 있으며, 모두 효과적으로 사용가능하다. 이렇듯 본 발명은 매우 광범위하게 사용된다.
램프쉐이드(40)는 본 발명의 도면에 개시되어 있는 구형 이외에도 기타 타원형, 반구형 또는 긴 파이프형(예를 들어 형광등 방전관의 형상) 등의 경우에 동일한 원리로 사용할 수 있다. 이 또한 본 발명의 특징이다.
본 발명에서는 고출력 발광다이오드 웨이퍼(30)와 형광 도포층(50)이 직접 접촉하지 않도록 상당 간격 떨어져 있도록 설치하였기 때문에 상술한 바와 같이 고온에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 형광 도포층(50)은 온도에 적합한 재료를 적절하게 선택하여 사용하면 되므로 비용을 절약할 수 있다. 이는 본 발명의 또 다른 장점이다.
또한, 본 발명의 고출력 발광다이오드 웨이퍼(30) 또는 형광 도포층(50) 중의 어느 하나가 손상되면 각각 교체할 수 있어 재료를 절약할 수 있다. 이는 본 발명의 또 다른 장점이다.
10 : 조명소켓 발열 모듈 20 : 회로기판
30 : 발광다이오드 웨이퍼 40 : 램프쉐이드
41 : 웨이퍼와 형광 도포층 사이 공간
50 : 도포층

Claims (5)

  1. 일단에 회로기판이 설치되고, 상기 회로기판에 적어도 하나의 고출력 발광다이오드 웨이퍼가 설치되며, 상기 발광다이오드 웨이퍼는 베어웨이퍼인 조명소켓 발열 모듈과;
    상기 조명소켓 발열 모듈의 발광웨이퍼의 상부에 설치되고, 내벽에 균일하게 도포 된 형광 도포층을 구비하며, 상기 발광다이오드 웨이퍼와 상기 형광 도포층 사이에 충분한 공간을 마련하여 상기 형광 도포층이 상기 발광다이오드 웨이퍼에서 조사되는 광선을 흡수하여 백색광을 방출하도록 하는 램프쉐이드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광다이오드 웨이퍼와 상기 램프쉐이드 사이의 공간이 진공상태인 것을 특징으로 하는 조명구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발광다이오드 웨이퍼와 램프쉐이드 사이의 공간에 기체가 채워져 있는 것을 특징으로 하는 조명구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 램프쉐이드는 구형, 반구형, 타원형 중 하나인 것을 특징으로 하는 조명구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 램프쉐이드는 긴 파이프형인 것을 특징으로 하는 조명구조.
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