KR20140023339A - 조명 기구로서 ｌｅｄ를 포함하는 ｌｅｄ 램프 및 유리 또는 플라스틱 램프쉐이드 - Google Patents

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알렉산더 돈
롤란드 레나이스
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세람테크 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 조명 기구로서 적어도 하나의 LED(3)와, 세라믹 베이스(1)와, 베이스(1) 상에 배열되어 있으며 LED들(3)을 수용하기 위한 지지면(2a)을 갖는 세라믹 지지체(2)를 포함하며, 지지체(2) 상에 고정되어 있으며 지지면(2a) 위에 놓인 광투과성 램프쉐이드(5)와, LED들(3)이 납땜되도록 및 선택적으로는 대응하는 회로(7)를 제공하도록 지지면(2a) 상에 배열되어 있으며 회로 보드를 형성하는 소결된 금속화 영역들을 더 포함하는 LED 램프(10)에 관한 것이다. LED들에 의해 방출된 광이 간단한 수단들에 의해 영향을 받아 가이드되도록 하기 위해, 램프쉐이드(5)는 쿠폴라, 돔 또는 보닛 설계를 가지며, 유리 또는 플라스틱으로 이루어진다.

Description

조명 기구로서 ＬＥＤ를 포함하는 ＬＥＤ 램프 및 유리 또는 플라스틱 램프쉐이드{LED LAMP COMPRISING AN LED AS THE LUMINAIRE AND A GLASS OR PLASTIC LAMPSHADE}
본 발명은 청구항 1의 전문에 따른 LED 램프에 관한 것이다.
선공개되지 않은 DE 10 2010 047 030 A1에는, 조명 기구로서 적어도 하나의 LED를 갖는 LED 램프가 기술되어 있다. 램프는 세라믹 베이스와, 베이스 상에 배열되어 있으며 LED들을 수용하기 위한 지지면을 갖는 세라믹 지지체로 이루어진다. 이에 대해, 회로 보드를 형성하는 소결된 금속화 영역들이 지지면 상에 배열되어 있다. 금속화 영역들은 LED들 상에, 선택적으로는 관련 회로와 함께 납땜하는 기능을 한다. 금속화 영역들이 소결된다는 사실로 인해, LED들로부터 지지체의 세라믹으로의 매우 양호한 방열성이 보증된다. LED들이 배열되어 있는 지지체의 지지면은 반투명 램프쉐이드로 커버되어 있다.
본 발명의 목적은 청구항 1의 전문에 따른 LED 램프를, LED들의 방출된 광이 간단한 수단들에 의해 영향을 받아 가이드될 수 있는 방식으로 개선하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은, 램프쉐이드가 쿠폴라(cupola), 돔(dome) 또는 보닛(bonnet)과 같이 형성되며, 유리 또는 플라스틱으로 이루어진다는 점에서 달성된다. 이러한 쿠폴라, 돔 또는 보닛은 간단한 수단들에 의해 LED들에 의해 발생된(produced) 광에 영향을 주어 가이드하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 지지체 부근의 램프쉐이드의 영역은 원통 형상으로 형성되어 있으며, 이 영역들은 구 형상의 커버로 일체로 트랜지션된다. 이를 통해, 구 형상의 커버는 LED들로부터 약간 더 멀리 떨어져, 포커스가 외측으로 이동된다.
바람직하게는, 램프쉐이드의 내면은, LED들의 방출된 광의 색상을 변경하는 광―활성층을 구비하고 있다. 이를 통해, 임의의 원하는 색상이 설정될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 지지체의 지지면은 볼록 또는 오목 형상으로 형성되어 있어, 방출된 광이 산란되거나 뭉쳐진다.
일 실시형태에 있어서, 베이스 및 지지체는 일체로 형성되어 있어, LED들로부터 금속화 영역들을 통해 베이스 및 지지체의 세라믹으로의 열 수송이 향상된다.
또 다른 실시형태에 있어서, 베이스 및 지지체는 2개의 부품으로서 형성되어 있으며, 지지체는 베이스의 세라믹과 동일하거나 그보다 우수한 열 전도율을 갖는 세라믹으로 이루어지고, 지지체는 열 전도성 방식으로 베이스에 접속되어 있다. 따라서, 지지체의 세라믹이 베이스의 세라믹과 다르게 선택될 수 있다. 베이스에 대한 지지체의 열 전도성 접속을 통해, 방열될 열이 베이스에 도달한다. 베이스는 자신의 외면 상에 냉각 리브들을 포함할 수 있다.
방열성을 개선하기 위해, 지지체는 높은 열 전도성의 질화 알루미늄 AlN으로 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 베이스는 산화 알루미늄 또는 질화 알루미늄으로 이루어진다. 보다 간략한 실시형태에 있어서, 지지체 및 베이스는 산화 알루미늄으로 이루어진다.
바람직하게는, 전기적 접속선들은 베이스 내의 캐비티를 통해 지지체에 이르게 공급되며, 거기에서 회로 보드를 형성하는 소결된 금속화 영역들에 전기적으로 접속되어 있거나, LED들에 직접 접속되어 있다. 이러한 방식으로, 접속선들이 베이스에 보호되게 배열되어 있다.
베이스의 전방 하측 상에, E27과 같은 소켓 또는 GU10과 같은 플러그가 배열될 수 있다. 이는 실장을 용이하게 한다.
본 발명은 4개의 도면들을 참조하여 이하 더 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 램프(10)의 일 실시형태를 도시한다. 램프(10)는 일체 주조(monobloc) 또는 일체의 세라믹 베이스 지지부(6)로 이루어지며, 이는 동시에, 소켓 또는 베이스(1) 그리고, 필요한 전기/전자 회로(7)를 포함하는 LED들(3)의 지지체(2)이기도 하다. 지지체(2)의 표면은 LED들이 배열되어 있는 지지면(2a)을 형성한다. 세라믹 베이스 지지부(6; 예컨대 산화 알루미늄 또는 질화 알루미늄으로 이루어짐)는 통상적인 소켓(9; 도 3의 전구 소켓 참조) 또는 E27과 같은 소켓, 또는 플러그인 소켓 또는 GU10과 같은 플러그(4; 도 2 또는 도 4 참조)일 수 있다. 여기에서부터, 전기적 접속선들(8)이 상측을 향해 LED들(3)에 이르게 공급된다. 베이스 지지부(6)는 또한, 베이스(1)와, 베이스(1) 상에 배열되며 LED들(3)과 선택적으로는 회로(7)가 배열되어 있는 지지면(2a)을 갖는 지지체(2)를 포함하는 2개의 부품으로서 설계될 수 있다.
램프체가 일체의 세라믹 베이스 지지부(6)로 이루어진 도 1에 도시된 LED 램프(10)의 실시형태에 있어서, LED들(3) 및 회로(7)가 제공(apply)되어 있는 지지체(2)의 지지면(2a)은 평면 또는 플랫으로 형성되어 있다.
일체의 세라믹 베이스 지지부(6)는 또한 중공일 수 있다. 필요한 경우, 임의의 LED들(3)용 드라이버들이 캐비티에 수용될 수 있다. 베이스(1)의 외측 상에는, 냉각 리브들이 배열될 수 있다.
본 경우에서는 유리 쿠폴라 또는 유리 돔 또는 유리 보닛인 램프쉐이드(5)는, 지지면(2a)을 갖는 지지체(2) 위에 놓이며, 바람직하게는 납땜 또는 접착에 의해 고정되어 있다. 지지체(2)는 또한 세라믹 LED 플랫폼으로서 기술되어 있다. 이러한 램프쉐이드(5) 또는 유리 돔은, 한편으로는 LED들(3)을 보호하고, 광을 가이드할 수 있으며(예컨대, 광추(light cone)를 확장), 필요한 경우 또한 그 위에 제공된 광활성 재료들 또는 층들에 의해 광의 색상을 변경할 수 있어, 그에 따라 보다 바람직한(pleasant) 광의 색조를 생성할 수 있다(형광관들의 원리).
지지체(2) 부근의 램프쉐이드(5)의 영역(5c)은, 바람직하게는 도 1 ― 도 4에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 형성되어 있으며, 이 영역(5c)은 구 형상의 커버(5a)로 일체로 트랜지션된다.
램프쉐이드(5)의 내면(5b)은, 바람직하게는 LED들(3)의 방출된 광의 색상을 변경하는 광활성층을 구비하고 있다.
본 발명의 중요한 특징은 베이스 지지부(2)가 회로 보드로서 구성되어 있다는 점이다. 이는 소결된 금속화 영역들이 지지체(2)의 지지면(2a) 상에 제공된다는 점에서 달성된다. 이에 대해, 이러한 내용이 기술되어 있는 WO 2007107601 A2를 참조한다. LED들(3) 및 회로(7)는 이들 금속화 영역들 상에 직접 납땜될 수 있다. 다른 것들 중 이것의 장점은, 높은 열 전도율로 인해, LED들(3)에 의해 발생된 열이 지지체(2)의 세라믹으로 직접 방열된다는 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 대안적인 실시형태들을 도시하는 것으로, 이는 지지체(2)의 지지면(2a)이 볼록 형상(도 2) 또는 오목 형상(도 3)으로 형성되어 있다는 점에서 도 1에 따른 실시형태와 상이하다. 이를 통해, 방출된 광이 산란되거나 뭉쳐진다. 도 2는 GU10 플러그(4)를 도시하고, 도 3은 E27과 같은 소켓(9)을 도시한다. 이 점을 제외하고, 도 2 및 도 3에 따른 실시형태들은 도 1에 따른 실시형태와 동일하다.
세라믹 베이스 지지부(1)의 상단(upper end)은, 즉 LED들(3) 및 회로(7)용 지지체(2)의 지지면(2a)은 플랫(도 1) 또는 굴곡(볼록 형상, 도 2) 또는 오목 형상(도 3)의 지지체(2)로서 형성될 수 있으며, 이는 바람직하게는 여기에서 Ag 또는 AgPt와 같은 통상의 후막 금속화 상에 납땜될 수 있는 (하나 또는 둘 이상의) LED들(3)을 위해 외측이 둥글게 되어 있다. 게다가, 후막 기술을 이용하여 인쇄되거나 SMT 레지스터들로서 납땜되는 직렬 레지스터들용 공간도 또한 있다. LED들(3) 및 회로(7)를 수용하기 위한, 지지면(2a)을 갖는 지지체(2)는 또한 열 전도성 방식으로 베이스(1)에 접속되어 있는 디스크 형상의 일체의 컴포넌트로서 형성될 수 있다(도 4 참조). 이후, 이 지지체(2)는 바람직하게는 지지 디스크이고, 예컨대 보다 우수한 열 전도율을 위해 AlN과 같은 보다 고가의 세라믹 재료로 제조(produce)될 수 있는 반면, 베이스(1)는 Al2O3와 같은 저가의 세라믹으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 지지체(2)의 열 전도율은 베이스(1)의 열 전도율보다 높아진다. 도 4는 예로서 GU10 플러그(4)를 도시한다.
적절한 전도 경로 구조들(지지면(2a) 상의 소결된 금속화들) 상에, 특정 LED들(3)은 또한 빌딩의 220―230V AC 그리드에 직접 접속될 수 있다. 이 때문에, 더 이상 드라이버들을 필요로 하지 않으며; 양(both) 진폭들(+/-)로 다이오드들 또는 LED들(3)이 점등된다. 물론, 다른 LED들(3), 이 경우 회로로서 드라이버들을 갖는 다른 LED들(3) 또한 설치될 수 있다.
도 1과 관련하여 이미 기술한 바와 같이, 램프쉐이드(5) 또는 유리 쿠폴라(유리 돔)는 세라믹 LED 플랫폼 또는 지지체(2) 위에 놓이며, 납땜 또는 접착에 의해 지지체 상에 고정되어 있다. 이 램프쉐이드(5)는, 한편으로는, LED들(3)을 보호하고, 광을 가이드할 수 있으며(예컨대, 광추를 확장), 필요한 경우 그 위에 제공된 광활성 재료들 또는 층들에 의해 광의 색상을 또한 변경할 수 있어, 그에 따라 보다 바람직한 광의 색조를 생성할 수 있다(형광관들의 원리).
지지면(2a)을 갖는 지지체(2)와, 일체의 베이스 지지부(6; 도 1, 도 2, 도 3) 또는 별개의 컴포넌트들(도 4)로서의 베이스(1)는 주로 특수 세라믹 냉각체를 나타낸다. 지지면들(2a) 상의 소결된 금속화들을 통해, 회로 보드는 LED들(3)과 회로(7)의 지지부인 것으로 규정된다. 세라믹 재료들의 선택으로 인해, 매우 높은 열 전도율이 얻어질 수 있어, 본 발명에 따른 램프는, 한편으로는 간단한 방식으로 제조될 수 있으며, 다른 한편으로는 LED들에 의해 발생된 열이 방열되기 때문에 긴 사용 기간을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 램프의 모든 변형예들에 대한 대안적인 실시형태에 있어서, 램프쉐이드(5)는, 유리 대신, 예컨대, 낮은 광 출력의 희생으로 변환층 없이 자외선이나 청색과 같은 광의 색상을 필터링하는 특수 반투명 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 일반적으로 우수한 투과성의 코팅 유리들로, 원치 않는 광 색상들이 유사한 총 광 출력을 얻는 동안 변환될 수 있다.
모두(both) 세라믹으로 이루어진 별도의 지지체(2) 및 별도의 베이스(1)를 포함하는 실시형태에 있어서, 베이스(1)는 또한 중공으로 형성될 수 있다. 캐비티 내에, 필요한 경우, 임의의 LED들(3)용 드라이버들이 수용될 수 있다. 베이스(1)의 외측 상에, 냉각 리브들이 배열될 수 있다. 마찬가지로, 필요한 경우, 임의의 LED들(3)용 드라이버들을 수용하도록, 일체 또는 일체 주조의 베이스 지지부(6)가 중공으로 형성될 수 있다.

Claims (10)

  1. LED 램프(10)로서,
    조명 기구로서 적어도 하나의 LED(3)와, 세라믹 베이스(1)와, 상기 베이스(1) 상에 배열되어 있으며 LED들(3)을 수용하기 위한 지지면(2a)을 갖는 세라믹 지지체(2)를 포함하고, 상기 지지체(2) 상에 고정되어 있으며 상기 지지면(2a) 위에 놓인 반투명 램프쉐이드(5)와, LED들(3) 상에서의 납땜을 목적으로 및 선택적으로는 관련 회로(7)의 제공을 위해 상기 지지면(2a) 상에 배열되어 있으며 회로 보드를 형성하는 소결된 금속화 영역들을 더 포함하고,
    상기 램프쉐이드(5)는 쿠폴라, 돔 또는 보닛과 같이 형성되며, 유리 또는 플라스틱으로 이루어지는, LED 램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체(2) 부근의 상기 램프쉐이드(5)의 영역(5c)은 원통 형상으로 형성되어 있으며, 상기 영역은 구 형상의 커버(5a)로 일체로 트랜지션되는, LED 램프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 램프쉐이드(5)의 내면(5b)은, 상기 LED들(3)의 방출된 광의 색상을 변경하는 광―활성층을 구비하고 있는, LED 램프.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(2)의 상기 지지면(2a)은 볼록 또는 오목 형상으로 형성되어 있는, LED 램프.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스(1) 및 상기 지지체(2)는 하나의 부품으로서 형성되어 있는, LED 램프.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스(1) 및 상기 지지체(2)는 2개의 부품들로서 형성되어 있으며, 상기 지지체(2)는 상기 베이스(1)의 세라믹과 동일하거나 그보다 우수한 열 전도율을 갖는 세라믹으로 이루어지고, 상기 지지체(2)는 열 전도성 방식으로 상기 베이스(1)에 접속되어 있는, LED 램프.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(2)는 높은 열 전도성의 질화 알루미늄 AlN으로 이루어지는, LED 램프.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스(1)는 산화 알루미늄 또는 질화 알루미늄으로 이루어지는, LED 램프.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적 접속선들(8)은 상기 베이스(1) 내의 캐비티를 통해 상기 지지체(2)에 이르게 공급되며, 거기에서 회로 보드를 형성하는 상기 소결된 금속화 영역들에 전기적으로 접속되어 있거나, 상기 LED들(3)에 직접 접속되어 있는, LED 램프.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스(1)의 전방 하측 상에, E27과 같은 소켓(9) 또는 GU10과 같은 플러그(4)가 배열되어 있는, LED 램프.
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