KR20120070885A - 발광 소자의 방열 시스템 - Google Patents

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KR20120070885A
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Abstract

발광 소자에서 발생되는 열을 방출하는 발광 소자의 방열 시스템에 관한 것으로, 기판과, 기판의 하부면에 배치되는 광원과, 기판의 상부면에 배치되는 히트 싱크와, 히트 싱크와 마주보도록 배치되고 히트 싱크로부터 방출되는 열에 의한 공기의 대류에 의해 회전되는 냉각 팬을 갖는 방열부를 포함할 수 있다.

Description

발광 소자의 방열 시스템{heat dissipating system of light emitting device}
실시예는 발광 소자에서 발생되는 열을 방출하는 발광 소자의 방열 시스템에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
실시예는 발광 소자에서 발생되는 열에 의한 공기의 대류 현상을 이용하여 냉각 팬을 구동함으로써, 냉각 팬의 구동을 위한 전원 인가 없이도 열을 방출시킬 수 있는 발광 소자의 방열 시스템을 제공한다.
실시예는 기판과, 기판의 하부면에 배치되는 광원과, 기판의 상부면에 배치되는 히트 싱크와, 히트 싱크와 마주보도록 배치되고 히트 싱크로부터 방출되는 열에 의한 공기의 대류에 의해 회전되는 냉각 팬을 갖는 방열부를 포함할 수 있다.
여기서, 방열부는, 히트 싱크로부터 방출되는 열에 의한 공기의 대류에 의해 회전되는 냉각 팬과, 중심 영역이 오픈되고 오픈된 중심 영역에 냉각 팬을 위치시켜 냉각 팬의 주변을 감싸는 하우징과, 냉각 팬의 중심에 연결되어 냉각 팬과 함께 회전하는 회전축과, 회전축과 하우징에 연결되어 회전축을 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
이어, 하우징은 히트 싱크의 표면에 접촉되거나 또는 히트 싱크의 표면으로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수도 있다.
또한, 하우징의 오픈된 중심영역의 면적과 냉각 팬의 면적 비율은 약 10:2 - 10:6일 수 있다.
다음, 방열부는 방열부의 중심부가 히트 싱크의 주변부와 인접하고, 방열부의 주변부가 히트 싱크의 중심부와 인접하도록 배치될 수 있다.
그리고, 방열부의 전체 면적은 히트 싱크의 전체 면적보다 더 작을 수 있다.
이어, 방열부는 히트 싱크에 일부 중첩되거나, 또는 완전 중첩될 수도 있다.
또한, 방열부의 냉각 팬은 적어도 하나 이상이고 일정 간격을 갖도록 배치될 수 있다.
실시예는 발광 소자에서 발생되는 열에 의한 공기의 대류 현상을 이용하여 냉각 팬이 구동되기 때문에, 냉각 팬의 구동을 위한 전원 인가 없이도, 냉각 팬을 자동 구동시켜 발광 소자의 열을 방출시킬 수 있다.
따라서, 방열 시스템을 갖는 백라이트 유닛의 전체적인 소비 전력을 크게 낮출 수 있다.
또한, 실시예는 방열 시스템의 구동을 위한 추가 전원 장치가 필요하지 않으므로, 전체적인 무게 및 두께가 줄어들어 백라이트 유닛의 경량화에 적합한 기술이다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자의 방열 시스템을 보여주는 단면도
도 2a 및 도 2b는 도 1의 방열부를 상세히 보여주는 도면
도 3a 및 도 3b는 히트 싱크 상부에 배치되는 방열부를 보여주는 도면
도 4는 방열부의 오픈 영역 면적과 냉각 팬의 면적을 비교한 도면
도 5a 내지 도 5c는 방열부의 위치를 보여주는 도면
도 6은 방열부의 크기를 보여주는 도면
도 7a 및 도 7b는 도 6의 방열부가 히트 싱크에 중첩되는 것을 보여주는 도면
도 8a 및 도 8b는 다수의 광원을 갖는 발광 소자에 적용되는 방열부를 보여주는 도면
이하 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
일반적으로 발광 다이오드와 같은 발광 소자는 구동시, 발광 면적에 비례하여 많은 열을 발생하기 때문에, 열적 스트레스로 인하여 소자의 특성이 열화되어 고장의 원인이 되고 있다.
따라서, 본 실시예에서는, 발광 소자의 방열을 위하여, 2가지의 방열 수단을 이용할 수 있다.
첫 번째 방열 수단은 수동형 히트 싱크로서, 금속 방열판을 이용하는 것이고, 두 번째 방열 수단은 능동형 히트 싱크로서, 냉각 팬을 이용하는 것이다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자의 방열 시스템을 보여주는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방열 시스템은 기판(200), 광원(100), 히트 싱크(300)를 포함하고, 추가로 냉각 팬(400)을 갖는 방열부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 기판(200)은 적어도 하나의 광원(100)이 실장될 수 있으며, 전원을 공급하는 어댑터(미도시)와 광원(100)을 연결하기 위한 전극 패턴(미도시)이 형성되어 있을 수 있다.
또한, 기판(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC) 또는 실리콘(Si) 등으로 이루어는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있으며, 필름 형태로 형성될 수도 있다.
그리고, 광원(100)은 기판(200)의 하부면에 배치되고, 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 칩 또는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩이 구비된 발광 다이오드 패키지 중 하나일 수 있다.
이때, 광원(100)은 기판(200)의 하부면 위에 하나만 배치될 수도 있고, 다수개가 일정 간격을 갖도록 배치될 수도 있다.
이어, 히트 싱크(300)는 기판의 상부면에 배치되어 광원(100)에서 발생된 열을 방출한다.
여기서, 히트 싱크(300)는 일정 간격을 갖는 다수의 방열 핀들로 이루어지므로, 방열 면적을 최대로 넓힐 수 있어 광원(100)의 열을 쉽게 외부로 방출할 수 있다.
다음, 방열부는 히트 싱크(300)와 마주보도록 배치되어, 히트 싱크(300)로부터 방출되는 열을 외부로 추출하기 위한 것으로, 히트 싱크(300)로부터 방출되는 열에 의한 공기의 대류에 의해 회전되는 냉각 팬(400)을 포함한다.
즉, 방열부의 냉각 팬(400)은 전원의 인가 없이, 히트 싱크(300)로부터 방출되는 열에 의한 공기의 대류에 의해 회전되는 팬으로서, 냉각 팬(400)의 회전이 외부의 차가운 공기를 히트 싱크(300) 내로 유입시키고 다시 뜨거운 공기를 외부로 유출시킴으로써, 발광 소자의 열을 방출시킬 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 방열부를 상세히 보여주는 도면으로서, 도 2a는 방열부의 평면도이고, 도 2b는 방열부의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 방열부는 냉각 팬(400), 하우징(480), 회전축(420), 지지부(440, 460)를 포함할 수 있다.
여기서, 냉각 팬(400)은 히트 싱크(300)로부터 방출되는 열에 의한 공기의 대류에 의해 회전될 수 있다.
즉, 냉각 팬(400)은 전기로 구동되는 모터와 같은 구동장치에 의해서 구동되지 않고, 하부에서 발생하는 방출 열에 의한 공기의 대류에 의해서만 자동 구동될 수 있다.
따라서, 냉각 팬(400)은 전기적 연결 장치 및 구동장치 등에 연결되지 않으므로, 추가적인 연결선을 가지지 않는다.
그리고, 냉각 팬(400)은 공기의 대류에 의해서만 회전되므로, 히트 싱크(300)로부터 방출되는 열의 양이 많아져 공기의 흐름이 더 빨라지면, 냉각 팬(400)의 회전 속도가 더 증가할 수 있다.
이어, 냉각 팬(400)의 회전 속도가 증가하면, 외부의 공기 유입 및 열의 방출량이 증가하여 히트 싱크의 온도를 더 빨리 낮출 수 있다.
이와 같이, 냉각 팬(400)은 히트 싱크(300)로부터 방출되는 열에 의한 공기의 이동속도에 따라, 회전 속도가 가변될 수 있다.
또한, 냉각 팬(400)에 의한 열의 방출량은 냉각 팬(400)의 날개 개수에 따라서도 달라질 수 있다.
예를 들면, 냉각 팬(400)의 날개 개수가 너무 많으면, 냉각 팬(400)의 날개가 차지하는 면적이 열의 방출을 차단하는 역 효과가 나타날 수 있으므로, 원할한 열 방출을 위해서는 적절한 개수의 날개를 갖도록 설계하는 것이 중요하다.
따라서, 방열부의 냉각 팬(400)은 날개의 개수, 날개의 크기, 공기의 이동 속도 등의 조건을 고려하여 설계되어야 한다.
본 실시예에서는 2 - 5개의 날개를 포함하는 냉각 팬(400)을 사용하는 것이 바람직하다.
그 이유는 앞서 설명한 바와 같이, 날개가 2개 이하이거나 또는 5개 이상인 경우, 냉각 팬(400)의 날개가 차지하는 면적이 열의 방출을 차단할 수 있기 때문이다.
그러므로, 원할한 열 방출을 위하여, 냉각 팬(400)의 각 날개의 면적은 서로 다르게 설계할 수도 있고, 서로 동일하게 설계할 수도 있다.
다음, 하우징(480)은 중심 영역이 오픈되어 있는 구조로서, 상/하부가 관통되는 오픈영역(500)을 가지고 있다.
그리고, 하우징(480)의 오픈된 중심 영역에는 냉각 팬(400)이 위치하고, 하우징(480)은 냉각 팬(400)의 주변을 감싸도록 배치될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에서는 하우징(480)의 형상이 사각형이지만, 원형, 타원형, 다각형 등일 수 있다.
또한, 하우징(480)의 중심영역에 형성되는 오픈영역(500)은 그 형상이 하우징(480)의 형상과 동일할 수도 있지만, 서로 다를 수도 있다.
이어, 하우징(480)은 냉각 팬(400)에 접촉되지 않도록 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다.
다음, 회전축(420)은 냉각 팬(400)의 중심에 연결되어 냉각 팬(400)과 함께 회전하고, 지지부(440, 460)는 회전축(420)과 하우징(480)에 연결되어, 회전축(420)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 지지부(440, 460)는 도 2a와 같이 제 1 지지대(440)와 제 2 지지대(460)를 포함할 수 있는데, 도 2b와 같이 경우에 따라서는 하나의 지지대만을 사용할 수도 있다.
이때, 제 1 지지대(440)는 회전축(420)의 상부와 하우징(480)에 연결되어, 회전축(420)의 상부를 지지하는 역할을 수행하고, 제 2 지지대(460)는 회전축(420)의 하부와 하우징(480)에 연결되어, 회전축(420)의 하부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이, 구성되는 방열부는 히트 싱크(300)에 접촉되도록 배치될 수도 있고, 히트 싱크(300)로부터 일정 간격 떨어져 배치될 수도 있다.
그 이유는 방열부와 히트 싱크 사이의 간격에 따라서, 열의 방출량이 달라지기 때문이다.
도 3a 및 도 3b는 히트 싱크 상부에 배치되는 방열부를 보여주는 도면으로서, 도 3a는 히트 싱크에 접촉되는 방열부를 보여주는 도면이고, 도 3b는 히트 싱크로부터 일정 간격을 떨어져 배치되는 방열부를 보여주는 도면이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 히트 싱크(300)와 방열부가 접촉되도록 배치되는 경우, 방열부의 하우징(480)은 히트 싱크(300)의 표면에 접촉될 수 있다.
그리고, 하우징(480) 내에는 냉각 팬(400)이 회전축(420)에 연결되어 배치되며, 하우징(480)은 외부의 케이스에 연결되어 고정되도록 고정부(600)에 의해 고정될 수 있다.
다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 히트 싱크(300)와 방열부가 떨어져 배치되는 경우, 방열부의 하우징(480)은 히트 싱크(300)의 표면으로부터 일정 간격 d1 만큼 떨어져 배치되는데, 하우징(480)과 히트 싱크(300) 사이의 간격 d1은 약 2mm 이하인 것이 바람직하다.
그 이유는 하우징(480)과 히트 싱크(300) 사이의 간격 d1은 약 2mm 이하일 때, 열의 방출량이 가장 많기 때문이다.
즉, 방열부에 의한 열의 방출량이 많아질수록 발광 소자의 온도는 낮아질 수 있다.
하기 표 1은 방열부의 위치에 따른 발광 소자의 온도를 측정한 것으로, 발광 소자에 인가되는 전력은 약 28.8mW로 하고, 외기 온도는 약 25도이며, 냉각 팬의 면적과 오픈영역의 면적이 10:4인 환경 조건에서 실험하였다.
방열부와 히트 싱크 사이의 간격 (mm) 발광 소자의 최고 온도 (℃)
0 75.5
1mm 80.7
2mm 82.2
3mm 87.1
상기 표 1과 같이, 방열부와 히트 싱크가 접촉된 경우에는 발광 소자의 온도가 가장 낮게 나타나며, 방열부가 히트 싱크로부터 멀어질수록 발광 소자의 온도가 높아지는 것을 알 수 있다.
따라서, 방열부와 히트 싱크 사이의 간격이 약 2mm 이하인 것이 바람직하다.
그 이유는 상기 표 1과 같이, 방열부와 히트 싱크 사이의 간격이 약 2mm 이상일 경우, 발광 소자의 온도가, 방열부가 없을 때의 발광 소자 온도와 차이가 없거나 오히려 더 높아질 수도 있기 때문이다.
방열부와 히트 싱크 사이의 간격이 약 2mm 이상일 경우, 방열부의 냉각 팬의 구동이 원할하지 않아 냉각 팬이 차지하는 면적이 저항으로 작용하여, 열의 방출이 원할하지 않아 발광 소자의 온도는 더 상승할 수가 있다.
그러므로, 본 실시예는 방열부와 히트 싱크 사이의 간격을 약 2mm 이하로 유지함으로써, 발광 소자의 온도를 낮출 수 있다.
이와 같이, 방열부와 히트 싱크 사이의 간격에 따라, 발광 소자의 온도가 달라질 수도 있지만, 방열부의 오픈 영역을 차지하는 냉각 팬(400)의 크기에 따라서도 발광 소자의 온도에 영향을 미칠 수가 있다.
도 4는 방열부의 오픈 영역 면적과 냉각 팬의 면적을 비교한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(480)의 오픈영역의 면적 S2와, 오픈영역의 면적 S2를 차지하는 냉각 팬(400)의 면적 S1에 따라, 열의 방출량이 달라질 수 있다.
하기 표 2는 하우징(480)의 오픈영역의 면적 S2와, 오픈영역의 면적 S2를 차지하는 냉각 팬(400)의 면적 S1에 따른 발광 소자의 온도를 측정한 것으로, 발광 소자에 인가되는 전력은 약 28.8mW로 하고, 외기 온도는 약 25도이며, 하우징과 방열부가 접촉되도록 배치된 환경 조건에서 실험하였다.
오픈영역의 면적 S2 (%) 냉각 팬의 면적 S1 (%) 발광 소자의 최고 온도 (℃)
100 80 79.8
100 60 76.1
100 40 75.5
100 20 77.0
100 10 78.6
상기 표 2와 같이, 하우징(480)의 오픈영역의 면적 S2과 냉각 팬(400)의 면적 S1의 비율이 10:4인 경우에 발광 소자의 온도가 가장 낮았으며, 이를 기준으로 냉각 팬(400)의 면적 S1이 크거나 작아지면서 발광 소자의 온도가 증가함을 알 수 있다.
따라서, 바람직하게는 하우징(480)의 오픈영역의 면적 S2과 냉각 팬(400)의 면적 S1의 비율이 10:2 - 10:6인 것이 좋다.
그 이유는 냉각 팬의 면적이 너무 작으면, 열 방출을 위한 냉각 팬의 역할이 무의미하며, 냉각 팬의 면적이 너무 크면, 열 방출을 차단하는 역효과가 나타날 수 있기 때문이다.
이와 같이, 본 실시예는 냉각 팬의 면적에 따라 열 방출량이 달라지지만, 방열부의 위치에 따라서도 달라질 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 방열부의 위치를 보여주는 도면으로서, 도 5a는 방열부가 광원이 배치된 히트 싱크의 중앙영역에 위치하는 도면이고, 도 5b 및 도 5c는 방열부가 히트 싱크의 가장자리영역에 위치하는 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 방열부의 회전축(420)이 광원(100)이 배치된 히트 싱크(300)의 중앙부인 제 1 영역에 위치할 수 있고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 방열부의 회전축(420)이 히트 싱크(300)의 좌측 가장자리인 제 2 영역에 위치할 수 있으며, 도 5c에 도시된 바와 같이, 방열부의 회전축(420)이 히트 싱크(300)의 우측 가장자리인 제 3 영역에 위치할 수도 있다.
여기서, 방열부의 회전축(420)이 히트 싱크(300)의 중심 영역보다는 히트 싱크(300)의 가장자리 영역에 위치하는 것이 더 열 방출량이 증가할 수 있다.
그 이유는 방열부가 히트 싱크에 완전 중첩되도록 배치되는 경우, 방열부의 면적으로 인하여 열의 방출을 일부 차단할 수 있지만, 방열부가 히트 싱크에 일부 중첩되도록 배치되는 경우, 히트 싱크가 외부에 노출되는 면적이 많아 냉각팬을 통한 능동형 방열 구조와 히트싱크를 통한 수동형 방열 구조를 동시에 구현함으로써, 열의 방출이 더 원할할 수 있기 때문이다.
따라서, 방열부는 히트 싱크의 중심 영역에 위치하는 것 보다는 히트 싱크의 가장자리 영역에 위치하는 것이 바람직하다.
하기 표 3은 방열부의 위치에 따른 발광 소자의 온도를 측정한 것으로, 발광 소자에 인가되는 전력은 약 28.8mW로 하고, 외기 온도는 약 25도이며, 하우징과 방열부가 약 2mm 떨어져 배치된 환경 조건에서 실험하였다.
냉각 팬의 위치 X 냉각 팬의 위치 Y 발광 소자의 최고 온도(℃)
0 0 82.7
0 2 81.8
0 -2 81.7
2 0 81.9
2 2 80.4
2 -2 80.5
-2 0 81.7
-2 2 80.4
-2 -2 80.5
상기 표 3과 같이, 방열부가 히트 싱크의 가장 자리 영역에 위치하는 경우, 발광 소자의 온도가 가장 낮은 것을 알 수 있다.
따라서, 방열부는 히트 싱크의 중심 영역보다는 히트 싱크의 가장자리 영역에 배치되도록 설계하는 것이 공기의 흐름을 원할하게 하여 열의 방출 효율이 더 좋을 수 있다.
즉, 방열부는 방열부의 중심부가 히트 싱크의 주변부와 인접하고, 방열부의 일측의 주변부가 히트 싱크의 중심부와 인접하도록 배치하는 것이 바람직하다.
도 6은 방열부의 크기를 보여주는 도면으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 방열부의 전체 면적은 히트 싱크(300)의 전체 면적 S3 보다 더 작을 수도 있다.
그 이유는 히트 싱크(300)가 외부에 노출되는 면적이 많아 냉각팬(400)을 통한 능동형 방열 구조와 히트싱크(300)를 통한 수동형 방열 구조를 동시에 구현함으로써, 열의 방출이 더 원할할 수 있기 때문이다.
그리고, 방열부는 히트 싱크(300)에 일부 중첩되거나, 또는 완전 중첩될 수도 있다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 방열부가 히트 싱크에 중첩되는 것을 보여주는 도면으로서, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 방열부는 히트 싱크(300)와 완전 중첩됨과 동시에, 방열부의 일측면이 히트 싱크(300)의 일측면과 인접하도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 방열부가 히트싱크(300)와 완전 중첩됨과 동시에, 방열부의 일측면이 히트싱크(300)의 일측면에 인접되면, 방열효과는 극대화될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 다수의 광원을 갖는 발광 소자에 적용되는 방열부를 보여주는 도면으로서, 도 8a는 1개의 냉각 팬이 배치된 도면이고, 도 8b는 다수개의 냉각 팬이 배치된 도면이다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 방열부의 냉각 팬(400)은 하나 또는 다수개가 히트 싱크(300) 위에 배치될 수 있다.
여기서, 다수개의 냉각 팬(400)은 일정 간격을 갖도록 하우징(480) 내에 배치될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는 발광 소자에서 발생되는 열에 의한 공기의 대류 현상을 이용하여 냉각 팬이 구동되기 때문에, 냉각 팬의 구동을 위한 전원 인가 없이도, 냉각 팬을 자동 구동시켜 발광 소자의 열을 방출시킬 수 있다.
따라서, 방열 시스템을 갖는 백라이트 유닛의 전체적인 소비 전력을 크게 낮출 수 있다.
또한, 실시예는 방열 시스템의 구동을 위한 추가 전원 장치가 필요하지 않으므로, 전체적인 무게 및 두께가 줄어들어 백라이트 유닛의 경량화에 적합한 기술이다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 기판;
    상기 기판의 하부면에 배치되는 광원;
    상기 기판의 상부면에 배치되는 히트 싱크; 그리고,
    상기 히트 싱크와 마주보도록 배치되고, 상기 히트 싱크로부터 방출되는 열에 의한 공기의 대류에 의해 회전되는 냉각 팬을 갖는 방열부를 포함하는 발광 소자의 방열 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 적어도 하나 이상이고, 상기 기판의 하부면 위에 배치되는 발광 소자의 방열 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 히트 싱크는 일정 간격을 갖는 다수의 방열 핀을 포함하는 발광 소자의 방열 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각 팬은 2 - 5개의 날개를 포함하는 발광 소자의 방열 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부는,
    상기 히트 싱크로부터 방출되는 열에 의한 공기의 대류에 의해 회전되는 냉각 팬;
    중심 영역이 오픈되고, 상기 오픈된 중심 영역에 상기 냉각 팬을 위치시켜 상기 냉각 팬의 주변을 감싸는 하우징;
    상기 냉각 팬의 중심에 연결되어 상기 냉각 팬과 함께 회전하는 회전축; 그리고,
    상기 회전축과 하우징에 연결되어, 상기 회전축을 지지하는 지지부를 포함하는 발광 소자의 방열 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 지지부는,
    상기 회전축의 상부와 상기 하우징에 연결되어, 상기 회전축의 상부를 지지하는 제 1 지지대를 포함하는 방열 소자의 방열 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 지지부는,
    상기 회전축의 하부와 상기 하우징에 연결되어, 상기 회전축의 하부를 지지하는 제 2 지지대를 포함하는 발광 소자의 방열 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 히트 싱크의 표면에 접촉되는 발광 소자의 방열 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 히트 싱크의 표면으로부터 일정 간격 떨어져 배치되는 발광 소자의 방열 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하우징과 상기 히트 싱크 사이의 간격은 2mm 이하인 발광 소자의 방열 시스템.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 하우징의 오픈된 중심영역의 면적과 상기 냉각 팬의 면적 비율은 10:2 - 10:6인 발광 소자의 방열 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부는 상기 방열부의 중심부가 상기 히트 싱크의 주변부와 인접하고, 상기 방열부의 주변부가 상기 히트 싱크의 중심부와 인접하도록 배치되는 발광 소자의 방열 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부의 전체 면적은 상기 히트 싱크의 전체 면적보다 더 작은 발광 소자의 방열 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부는 상기 히트 싱크에 일부 중첩되거나, 또는 완전 중첩되도록 배치되는 발광 소자의 방열 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부는 상기 히트 싱크와 중첩되고, 상기 방열부의 일측면이 상기 히트 싱크의 일측면과 인접하도록 배치되는 발광 소자의 방열 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부의 냉각 팬은 적어도 하나 이상인 발광 소자의 방열 시스템.
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