KR20130040070A - 전방향 발광소자 램프 - Google Patents

전방향 발광소자 램프 Download PDF

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KR20130040070A
KR20130040070A KR1020110104830A KR20110104830A KR20130040070A KR 20130040070 A KR20130040070 A KR 20130040070A KR 1020110104830 A KR1020110104830 A KR 1020110104830A KR 20110104830 A KR20110104830 A KR 20110104830A KR 20130040070 A KR20130040070 A KR 20130040070A
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reflector
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김성진
송병관
지용근
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삼성전자주식회사
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Abstract

전방향 발광소자 램프가 개시된다. 개시된 발광소자 램프는, 복수의 수직면을 구비한 다각 기둥 하우징과, 상기 수직면에 각각 배치되며, 적어도 하나의 발광소자를 포함하는 복수의 발광소자 모듈과, 상기 하우징 상부에서 상기 하우징의 내측에 결합되는 인쇄회로기판과, 상기 하우징의 상부에 결합되어 상기 발광소자로부터 발광된 광을 반사시키는 리플렉터와, 상기 인쇄회로기판과 결합되어 상기 인쇄회로기판으로부터 상기 발광소자 모듈로 전기를 연결하는 터미널을 구비한다.
상기 터미널은 상기 리플렉터에 인서트되어 상기 리플렉터와 일체형으로 형성된다.

Description

전방향 발광소자 램프{Omni-directional light emitting lamp}
본 발명의 실시예는 광의 조명 범위가 넓은 전방향 발광소자 램프에 관한 것이다.
전구로는 백열 전구나 형광등이 많이 사용되는데, 백열 전구나 형광등을 대체하는 것으로 발광소자 램프가 개발되고 있다.
발광소자를 이용한 램프는 빛이 360도 모든 방향으로 방출되지 않고 한정된 범위에서 방출되기 때문에, 백열 전구와는 광 방출 특성이 크게 차이가 난다. 예를 들어, 발광다이오드(LED) 전구는 수직방향으로 가장 많은 빛이 방출되고, 수직방향으로부터 각도가 커짐에 따라 빛의 방출량이 감소하면서 수평방향 부근에서는 빛의 방출량이 거의 없어진다.
이와 같이, 발광소자 램프의 방출각이 작기 때문에, 발광소자 램프를 조명 장치에 사용했을 경우, 사용자들에게 이미 익숙해진 기존의 빛 분포나 조명감과는 크게 달라질 수 있다. 이는 발광소자 램프의 보급에 장애 요소가 될 수 있다.
발광소자 램프의 광 방출 특성을 개선하기 위해 램프의 커버를 확산 커버로 구비하기도 하지만 확산 커버만으로는 광 배출 특성을 개선하는데 한계가 있다.
전방향 발광소자 램프는 복수의 발광소자를 사용하여 광 방출을 360 방향으로 배출되게 하는 램프이다. 그러나, 전방향 램프를 제작하는데 부품이 많이 들고, 조립이 복잡하여 생산성이 낮은 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예는 전방향 발광소자 램프를 제공한다.
본 발명의 실시예는 부품수가 적고, 생산성이 향상된 전방향 발광소자 램프를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프는: 복수의 수직면을 구비한 다각 기둥 하우징;
상기 수직면에 각각 배치되며, 적어도 하나의 발광소자를 포함하는 복수의 발광소자 모듈;
상기 하우징 상부에서 상기 하우징의 내측에 결합되는 인쇄회로기판;
상기 하우징의 상부에 결합되어 상기 발광소자로부터 발광된 광을 반사시키는 리플렉터; 및
상기 인쇄회로기판과 결합되어 상기 인쇄회로기판으로부터 상기 발광소자 모듈로 전기를 연결하는 터미널;을 구비한다.
상기 터미널은 상기 리플렉터에 인서트된 발광소자 램프.
상기 터미널은 상기 인쇄회로기판과 연결되는 제1단부와 상기 발광소자 모듈과 연결되는 제2단부를 구비할 수 있다.
상기 발광소자 모듈은 상기 제2단부와 연결되는 전극패드를 더 구비할 수 있다.
상기 인쇄회로기판에는 상기 제1단부와 결합되는 제1홀을 구비하며, 상기 제1단부가 상기 제1홀에 결합시 상기 제1단부는 상기 인쇄회로기판에 형성된 배선을 통해서 전원공급부와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 리플렉터는 상기 하우징의 상부와 결합되는 결합부를 더 구비하며,
상기 결합부는 상기 터미널이 인서트되며 아래로 향하는 빈 공간이 형성된 장착부와, 상기 하우징의 상부에 형성된 수납부재와 결합되는 형태로 형성된 결합부재를 구비하며, 상기 장착부는 상기 하우징의 해당 부분에 장착되면서, 상기 제1단자가 상기 제1홀에 연결되고, 상기 제2단자가 상기 전극패드에 연결될 수 있다.
상기 결합부재는 돌출된 형상을 가지며, 상기 수납부재는 상기 결합부재를 수용하는 오목한 형상을 포함할 수 있다.
상기 하우징의 하부 둘레에 결합된 히트싱크를 더 포함할 수 있다.
상기 리플렉터는 상기 발광소자로부터 발광된 광을 반사시키는 반사부를 포함할 수 있다.
상기 반사부는 상기 발광소자를 마주보는 방향으로 바깥쪽으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 반사부는 상기 복수의 발광소자 모듈에 대응되게 복수의 반사부를 구비할 수 있다.
상기 리플렉터는 한 몸체로 형성될 수 있다.
상기 발광소자는 발광 다이오드일 수 있다.
상기 리플렉터는 발포 PET(polyethylene terephthalate)계 재료, 고반사 백색 폴리프로필렌 및 백색 폴리카보네이트 수지를 포함하는 그룹 중 선택된 적어도 하나를 포함하는 백색 고반사 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프는 리플렉터를 하우징의 상부에 조립과 동시에 전원공급부로부터의 파워가 발광소자 모듈로 공급될 수 있게 연결된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프는 리플렉터 및 하우징 각각이 일체형으로 형성되며, 발광소자 모듈과 인쇄회로기판 사이의 결합 부품수가 줄어들어 생산 원가가 감소되며, 조립 생산성이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프의 정면도이다.
도 2는 발광소자 램프의 일부 분해 사시도이며, 도 3은 발광소자 램프이 일부 사시도이다.
도 3은 도 2의 일부 결합도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 램프의 리플렉터의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프의 리플렉터의 일부 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 편의를 위하여 과장되어 있을 수 있다. 이하에서 "상" 또는 "위"라는 용어는 어떤 층 위에 직접 접촉되어 배치된 경우뿐만 아니라 접촉되지 않고 떨어져 위에 배치되는 경우, 다른 층을 사이에 두고 위에 배치되는 경우 등을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프(100)의 정면도이다. 전방향 발광소자 램프(100)는 발광부(20)와, 발광부(20)를 덮는 커버(70)를 포함할 수 있다. 발광부(20)의 하부에는 발광부(20)로부터 발생된 열을 방열하기 위한 히트 싱크(80)가 구비될 수 있다. 히트 싱크(80)의 하부에는 소켓부(90)가 구비될 수 있다.
도 2는 발광소자 램프(100)의 일부 분해 사시도이며, 도 3은 발광소자 램프(100)이 일부 사시도이다. 도 3은 도 2의 일부 결합도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 발광부(20)는 하우징(10)과, 하우징(10)의 상부에 결합된 리플렉터(30)와, 하우징(10)의 수직면(11)에 결합된 복수의 발광소자 모듈(15)을 포함할 수 있다. 하우징(10)은 하나의 몸체로 일체형으로 형성될 수 있다. 하우징(10)의 상부는 예를 들어, 기둥 형상을 가지며, 기둥 형상의 하우징(10)의 상부에 리플렉터(30)가 결합될 수 있다. 하우징(10)의 상부는 다각 기둥 형상을 가질 수 있다. 하우징(10)이 단일 몸체로 형성되고, 그 구조가 단순하므로 생산 수율이 증대될 수 있다. 본 실시예에서는 하우징(10)의 상부는 육각기둥 형상이며, 히트싱크(80) 내부로 연장된 하우징(10)의 하부는 원기둥 형상일 수 있다.
발광소자 모듈(15)은 빛을 방출하는 적어도 하나의 발광소자(17)를 포함할 수 있다. 발광소자 모듈(15)은 하우징(10)의 수직면(11)에 나사결합될 수 있다. 하우징(10)이 다각 기둥 형상을 가지는 경우 다각 기둥 형상의 복수 개의 수직면(11)에 각각 발광소자 모듈(15)이 결합될 수 있다. 발광소자 모듈(15)은 기판(16)과, 기판(16)에 마련된 적어도 하나의 발광소자(17)를 포함할 수 있다. 기판(16)은 예를 들어 절연기판 위에 배선 패턴(미도시)이 형성되어 있는 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다.
각 기판(16) 상에서 상부에는 두개의 전극패드(27b)가 형성되어 있다. 이 전극패드(27b)는 기판(16) 상의 발광소자(17)에 전기를 공급하기 위한 것이며, 후술된다.
발광소자(17)는 예를 들어 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기적인 신호를 빛으로 변환시키는 반도체 발광소자일 수 있다. 발광소자(17)는 예를 들어 LED(Light Emitting Diode)일 수 있으며, 백색광을 방출할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예는 이에 한정되는 것은 아니며, 발광소자(17)가 다양한 색상의 조명을 위해 적색, 황색 등의 빛을 조사할 수 있다. 발광소자(17)가 복수 개 구비된 경우, 복수 개의 발광소자(17)가 기판(16)에 가로 방향 또는 세로 방향으로 일렬로 배열될 수 있다. 또는, 복수 개의 발광소자(17)가 n×m (n,m은 자연수) 어레이 형태로 배열될 수 있다.
리플렉터(30)는 하우징(10)의 상부에 형성된 개구부에 결합될 수 있다. 리플렉터(30)는 하우징(10)에 결합될 수 있는 결합부(31)와, 발광소자(17)로부터 나온 광을 반사시키는 반사부(35)를 포함할 수 있다. 결합부(31)는 하우징(10)에 결합될 수 있도록 하우징(10)의 개구부에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(10)이 각기둥 형상을 가질 때, 결합부(31)도 각기둥 형상을 가질 수 있다.
반사부(35)는 발광소자(17)로부터의 광을 반사시켜 광의 방출량을 집중하기 위한 것으로, 발광소자(17)를 마주보는 방향으로 바깥쪽으로 경사지게 형성될 수 있다. 따라서, 반사부(35)로 이루어진 부분이 결합부(31)보다 넓게 퍼진 형상을 가질 수 있다. 또한, 반사부(35)는 각 발광소자 모듈(15)에 대응되게 형성될 수 있다. 즉, 반사부(35)는 발광소자 모듈(15)을 향해 절곡되고, 발광소자 모듈(15)의 개수만큼 구비될 수 있다. 한편, 리플렉터(30)는 하나의 몸체로 형성될 수 있다. 이와 같이 리플렉터(30)가 하나의 몸체로 형성됨으로써 발광소자 램프의 부품수를 줄일 수 있다.
리플렉터(30)는 발광소자(17)로부터 일측면(도 3에서 위쪽)으로 나오는 광을 반사시켜 방출되는 광을 집중시킬 수 있도록 고반사 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 리플렉터(30)는 발포 PET(polyethylene terephthalate)계 재료, 고반사 백색 폴리프로필렌 및 백색 폴리카보네이트 수지 중에서 적어도 하나를 포함하는 백색 고반사 재료로 형성될 수 있다.
리플렉터(30)에는 터미널(60)이 인서트되어 있다. 터미널(60)은 리플렉터(30)를 형성하는 물질의 사출시 인서트된다. 즉, 리플렉터(30)는 인서트 사출로 성형된 부재이다.
하우징(10)의 상부에서 내측으로 미도시된 돌출부가 있으며, 인쇄회로기판(40)이 돌출부 위에 안착된다. 도 3에서 보듯이 인쇄회로기판(40)은 리플렉터(30)의 바닥을 가린다. 인쇄회로기판(40)은 절연 기판 위에 배선 패턴이 형성된 기판이다. 인쇄회로기판(40)에는 각 발광소자 모듈(15)에 전기를 공급하기 위한 제1홀들(41)이 형성되어 있다.
인쇄회로기판(40)에는 하나의 개구부(42)가 형성되어 있다. 개구부(42)는 커넥터(43)로 덮힌다. 커넥터(43)의 하부에는 터미널(44)가 형성되어 있으며, 전원공급부로부터 연장되어서 하우징(10)의 상부로 배치된 미도시된 전극패드와 터미널(44)가 제2홀(64)을 통해서 연결되어서, 전원공급부로부터의 전기를 인쇄회로기판(40)으로 공급한다.
전원공급부는 하우징(10) 내측에 배치되며, 하우징(10)의 하부의 둘레에 히트싱크(80)가 결합될 수 있다. 히트싱크(80)는 발광소자 모듈(15)과 전원공급부에서 발생되는 열을 방출시키기 위한 것으로 방열 효율이 좋은 재질로 형성될 수 있다. 히트싱크(80)는 효율적인 방열을 위하여, 예를 들어 알루미늄과 같은 열전도성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있지만, 금속 이외에도 열전도성이 우수한 수지 재료로 이루어질 수도 있다. 하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 히트싱크(80)는 방열 면적을 넓히기 위해 히트싱크(80) 둘레에 방열 핀들(82)이 소정 간격으로 배열된 형태로 구성될 수 있다. 방열 핀들(82)은 예를 들어 세로 방향으로 길게 배치될 수 있다.
한편, 커버(70)는 발광소자 모듈(15)로부터 방출되는 광이 투과되는 재질로 형성될 수 있다. 또한, 광이 확산될 수 있도록 커버(70)는 예를 들어, 백색의 확산 코팅이 내벽에 형성되어 있는 유리 커버 또는 확산제가 혼입 분산되어 있는 플라스틱 커버일 수 있다. 따라서, 발광부(20)로부터 나온 광은 커버(70)를 통해 확산되어 넓은 범위의 방출각을 가지고 조명할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자 램프(100)의 리플렉터(30)의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프(100)의 리플렉터(30)의 일부 단면도이다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 리플렉터(30)에는 각 발광소자 모듈(15)의 전극패드(18)와 인쇄회로기판(40)의 배선을 연결하는 터미널(60)이 형성되어 있다. 터미널(60)은 리플렉터(30)에 인서트되어서 양단이 노출된다. 터미널(60)은 인쇄회로기판(40)과 연결되는 제1단부(61)와 발광소자 모듈(15)의 전극패드(18)와 연결되는 제2단부(62)를 가진다.
리플렉터(30)의 결합부(31)는 하우징(10)의 각 수직면(11)과 대응되게 하나의 장착부(32)와 하나의 결합부재(33)가 형성되어 있다. 장착부(32)에는 터미널(60)이 인서트되며, 터미널(60)의 제1단자(61) 및 제2단자(62) 사이의 절곡부가 배치된 장착부(32)에는 아래로 향하는 속이 빈 공간이 형성되어 있다. 하우징(10)의 상부에는 이 속이 빈 공간 속으로 결합되는 오목부(13)이 형성되어 있다.
장착부(32)의 옆에는 결합부재(33)가 아래로 돌출되어 형성되어 있다.
하우징(10)의 상부에는 결합부재(33)가 결합되는 오목한 형상을 포함하는 수납부재(14)가 형성되어 있다. 수납부재(14)에 결합부재(33)가 인입되어서 리플렉터(30)가 하우징(10)의 상부에 결합된다. 발광소자 모듈(15)을 하우징의 수직면(11)에 결합하고, 인쇄회로기판(40)을 돌출부 위에 안착한 상태에서 리플렉터(30)를 하우징(10)에 결합시 결합부재(33)가 수납부재(14)에 결합되며, 절곡부에는 하우징(10)의 상부에 형성된 오목부(13)가 들어가면서 리플렉터(30)는 하우징(10)에 결합된다. 이때, 터미널(60)의 제1단자(61)는 인쇄회로기판(40)의 제1홀(41)에 결합되며, 제2단자(62)는 전극패드(18)와 연결된다.
상기 실시예에서는 결합부재(33)가 돌출된 형상을 상기 결합부재는 돌출된 형상을 가지며, 수납부재(14)는 결합부재(33)가 끼어지는 오목한 형상을 포함하나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 수납부재(14) 가 돌출된 형상을 상기 결합부재는 돌출된 형상을 가지며, 결합부재(33)는 수납부재(14)가 끼어지는 오목한 형상을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전방향 발광소자 램프는 리플렉터(30)의 조립과 동시에 전원공급부로부터의 파워가 발광소자 모듈(15)로 공급될 수 있게 연결된다. 특히, 리플렉터(30)가 하나의 부재로 되어 있으며, 별도의 결합수단 없이 용이하게 하우징(10)에 결합된다.
하우징(10)은 일체형 구조로 되어 있으며, 리플렉터(30)도 일체형 구조로 형성될 수 있다. 결과로서, 발광소자 램프의 부품수를 줄일 수 있고, 생산성을 높일 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
100: 발광소자 램프, 10: 하우징
15: 발광소자 모듈 16: 기판
17: 발광소자 18: 전극패드
20: 발광부 30: 리플렉터
40: 인쇄회로기판 43: 커넥터
60: 터미널 61, 62: 단자
80: 히트 싱크 82: 방열핀

Claims (14)

  1. 복수의 수직면을 구비한 다각 기둥 하우징;
    상기 수직면에 각각 배치되며, 적어도 하나의 발광소자를 포함하는 복수의 발광소자 모듈;
    상기 하우징 상부에서 상기 하우징의 내측에 결합되는 인쇄회로기판;
    상기 하우징의 상부에 결합되어 상기 발광소자로부터 발광된 광을 반사시키는 리플렉터; 및
    상기 인쇄회로기판과 결합되어 상기 인쇄회로기판으로부터 상기 발광소자 모듈로 전기를 연결하는 터미널;을 구비하는 전방향 발광소자 램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터미널은 상기 리플렉터에 인서트되어 상기 리플렉터와 일체형으로 형성된 발광소자 램프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 터미널은 상기 인쇄회로기판과 연결되는 제1단부와 상기 발광소자 모듈과 연결되는 제2단부를 구비한 발광소자 램프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 발광소자 모듈은 상기 제2단부와 연결되는 전극패드를 구비한 발광소자 램프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판에는 상기 제1단부와 결합되는 제1홀을 구비하며, 상기 제1단부가 상기 제1홀에 결합시 상기 제1단부는 상기 인쇄회로기판에 형성된 배선을 통해서 전원공급부와 전기적으로 연결되는 발광소자 램프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 리플렉터는 상기 하우징의 상부와 결합되는 결합부를 더 구비하며,
    상기 결합부는 상기 터미널이 인서트되며 아래로 향하는 빈 공간이 형성된 장착부와, 상기 하우징의 상부에 형성된 수납부재와 결합되는 형태로 형성된 결합부재를 구비하며, 상기 장착부는 상기 하우징의 해당 부분에 장착되면서, 상기 제1단자가 상기 제1홀에 연결되고, 상기 제2단자가 상기 전극패드에 연결되는 발광소자 램프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 결합부재는 돌출된 형상을 가지며, 상기 수납부재는 상기 결합부재를 수용하는 오목한 형상을 포함하는 발광소자 램프.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 하부 둘레에 결합된 히트싱크를 더 포함하는 발광소자 램프.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 리플렉터는 상기 발광소자로부터 발광된 광을 반사시키는 반사부를 포함하는 발광소자 램프.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광소자를 마주보는 방향으로 바깥쪽으로 경사지게 형성된 발광소자 램프.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 복수의 발광소자 모듈에 대응되게 복수의 반사부를 구비되는 발광소자 램프.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 리플렉터는 한 몸체로 형성된 발광소자 램프.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자는 LED인 발광소자 램프.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 리플렉터는 발포 PET(polyethylene terephthalate)계 재료, 고반사 백색 폴리프로필렌 및 백색 폴리카보네이트 수지를 포함하는 그룹 중 선택된 적어도 하나를 포함하는 백색 고반사 재료로 형성된 발광소자 램프.
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