KR20160081637A - 기판 장착형 led 광원 장치 - Google Patents

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Abstract

LED를 광원으로 사용하는 LED 광원 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 소켓을 사용하지 않고 기판 자체를 이용하여 기계적인 결합과 전기적인 접속이 가능하도록 하는 기판 장착형 LED 광원 장치에 관하여 개시한다.
본 발명은 광원인 LED가 실장된 기판; 상기 기판의 일측 또는 양측에 형성된 절곡부; 프레임에 형성되며 상기 절곡부가 삽입되는 장착보스; 및 상기 절곡부와 상기 프레임에 각각 형성되어 상기 절곡부가 상기 장착보스에 삽입될 때 서로 접속되도록 형성되는 제1접속수단과 제2접속수단을; 포함하는 기판 장착형 LED 광원 장치를 제공한다.

Description

기판 장착형 LED 광원 장치{BOARD MOUNTING TYPE LED LIGHTING DEVICE }
본 발명은 LED를 광원으로 사용하는 LED 광원 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 소켓을 사용하지 않고 기판 자체를 이용하여 기계적인 결합과 전기적인 접속이 가능하도록 하는 기판 장착형 LED 광원 장치에 관한 것이다.
발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 크기가 작고 소비전력 대비 휘도가 높으며, 사용수명이 길고, 제조비용도 저렴하다는 여러 가지 장점이 있어 기존의 전구를 대체하는 조명 수단이나 표시 수단 등으로 사용되고 있다.
발광다이오드는 발광 특성에 따라 적외선을 발광하는 적외선 발광다이오드, 가시광을 발광하는 가시광 발광다이오드, 및 자외선을 발광하는 자외선 발광다이오드 등으로 구분될 수 있다.
자외선은, 파장대별로 UVA, UVB, UVC로 나뉘는데, 비교적 파장이 긴 UVA는 인체에 큰 해를 끼치지 않는 반면, UVC의 경우에는 인체에 해를 끼칠 수 있기 때문에 더 신중히 사용되어야 한다. UVC의 경우에는 DNA나 RNA를 가진 세균을 제거할 수 있는 효과가 있음이 확인된 후, 다양한 분야에서 저렴하고 사용이 간편하며 효율이 높은 살균 장치로 이용되고 있다.
이 외에도 자외선은, 가정용 냉장고, 창고형 냉장고, 차량 탑재 냉장고, 김치 냉장고, 컵 살균기, 신발 탈취기, 포충기 등의 제품에 설치되어 세균과 냄새를 제거하거나 벌레를 유인하는 용도로 이용되고 있다.
즉 자외선 광원은 살균, 소독 등의 의료 목적, 조사된 자외선의 변화를 이용한 분석 목적, 자외선 경화의 산업용 목적, 자외선 태닝의 미용목적, 포충, 위폐검사 등의 다양한 목적으로 사용되고 있다.
이러한 자외선 광원으로 사용되는 전통적인 자외선 광원 램프는 수은 램프(mercury lamp), 엑시머 램프(excimer lamp), 중수소 램프(deuterium lamp) 등이 있었다. 하지만 이러한 종래의 램프들은 모두 전력소모와 발열이 심하고, 수명이 짧으며, 내부에 충진되는 유독가스로 인해 환경이 오염된다는 문제가 있었다.
상술한 종래의 자외선 광원 램프들이 가지고 있는 문제를 해결하기 위해 근자에는 자외선 발광 다이오드가 각광을 받아오고 있다. 이에 따라 많은 종래의 형광등 형태의 자외선 광원 램프들이 자외선 발광 다이오드를 가진 램프로 교체되어오고 있다.
종래의 자외선 광원 장치들은 소위 형광등 형상을 가지는 UV 램프인데, UV 이는 양쪽에 소켓이 설치된 구조를 가지고 있다. 이러한 구조에 근거하여, 업계에서는 종래의 UV 램프를 자외선 발광다이오드로 교체해가는 과정에서 자외선 발광다이오드 램프를 종래의 UV 램프와 동일한 모양으로 제조하고 있었다.
즉 종래의 소켓 구조를 바꾸지 않으면서 램프만 발광다이오드 램프로 교체하는 과정에서, 자외선 발광다이오드 패키지를 종래의 형광등 형태에 대입시키는 방식으로 교체가 이루어지고 있었다.
하지만 호환성을 감안하더라도 굳이 자외선 발광다이오드 램프를 종래의 형광등 형태와 동일하게 제조할 필요는 없다. 즉 종래의 자외선 램프가 형광등 형태인 것은 그 형태가 자외선 발광 원리에 적합한 것이기 때문이고, 그 결과 양쪽에 소켓이 형성된 것인데, 굳이 종래의 램프와는 전혀 다른 발광 원리를 갖는 자외선 발광다이오드를 사용하면서까지 종래의 소켓 구조를 그대로 따라갈 필요는 없다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 별도의 소켓 없이 제품의 프레임에 직접 장착될 수 있는 기판 장착형 LED 모듈 및 LED 광원 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 광원인 LED가 실장된 기판; 상기 기판의 일측 또는 양측에 형성된 절곡부; 프레임에 형성되며 상기 절곡부가 삽입되는 장착보스; 및 상기 절곡부와 상기 프레임에 각각 형성되어 상기 절곡부가 상기 장착보스에 삽입될 때 서로 접속되도록 형성되는 제1접속수단과 제2접속수단을; 포함하는 기판 장착형 LED 광원 장치를 제공한다.
상기 절곡부는 상기 기판이 절곡되어 형성되거나, 별도로 부착되어 형성될 수 있다.
상기 제1접속수단과 상기 제2접속수단은 접속핀과 접속커넥터로 형성되거나, 접속단자와 접속단자에 탄성적으로 접촉하는 탄성핀으로 형성될 수 있다.
본 발명은 다른 실시형태로, 광원인 LED가 실장된 평판 형상의 기판; 상기 기판에서 돌출 형성된 제1접속수단; 및 상기 기판이 장착되는 프레임 상에 형성되며 상기 제1접속수단과 접속되는 제2접속수단;을 포함하는 기판 장착형 LED 광원 장치를 제공한다.
상기 제1접속수단과 상기 제2접속수단은 접속핀과 접속커넥터로 형성될 수 있다.
본 발명은 또 다른 실시형태로, 광원인 LED가 실장된 평판 형상을 가지며 요입부를 구비하는 기판; 상기 요입부에 형성되는 제1접속수단; 상기 요입부가 삽입되도록 프레임에서 돌출형성된 장착부; 및 상기 장착부에 형성되어 상기 제1접속수단과 접속되는 제2접속수단;을 포함하는 기판 장착형 LED 광원 장치를 제공한다.
상기 제1접속수단과 상기 제2접속수단은 접속핀과 접속커넥터로 형성되거나, 접속단자와 접속단자에 탄성적으로 접촉하는 탄성핀으로 형성될 수 있다.
본 발명은 LED가 실장된 기판이 별도의 램프형 베이스를 구비하지 않고, 직접 광원 장치의 프레임에 장착될 수 있는 구조의 기판 장착형 LED 모듈과 광원 장치를 제공하여, LED 모듈과 광원 장치의 제조 원가를 절감시키는 효과를 가져온다.
또한, 본 발명에 따른 LED 광원 장치는 LED 모듈의 양면이 대기중으로 노출된 형태가 되어 LED 구동시 발생하는 열을 원활하게 방출할 수 있는 효과를 가져온다.
아울러, 본 발명에 따른 LED 광원 장치는 LED 모듈을 프레임에 기구적으로 고정시키는 것으로 전기적으로도 접속될 수 있는 구조를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈과 이를 포함하는 광원 장치를 나타낸 분리사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈이 장착된 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈과 이를 포함하는 광원 장치를 나타낸 분리사시도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈이 장착된 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈과 이를 포함하는 광원 장치를 나타낸 분리사시도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈이 장착된 상태를 나타낸 사시도임.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 광원인 LED가 실장된 기판을 램프 형태로 제조하는 것이 아니라, 기판 형태로 프레임에 장착할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
다시 말해, 광원인 LED가 실장된 기판을 모듈화하여 이를 직접 광원 장치에 장착할 수 있도록 하되, 간편하게 구조적인 연결과 전기적인 접속이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
[제1실시예]
본 발명의 제1실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈 및 LED 광원 장치는 LED 모듈을 ㄷ자 형상으로 형성하여 프레임에 장착될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈과 이를 포함하는 광원 장치를 나타낸 분리사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈이 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제1실예에 따른 기판 장착형 LED 모듈(100)은 광원인 LED(110)가 실장된 기판(120)과, 상기 기판(120)의 양측에 형성된 절곡부(122)와, 상기 절곡부(122)에 형성되는 제1접속수단(130)을 포함한다.
또한 이러한 기판 장착형 LED 모듈이 장착되는 광원 장치는 장치의 외관을 이루거나 장치의 구조적 강도를 제공하는 프레임(200)과, 상기 프레임(200)에 형성되며 LED 모듈(100)의 절곡부(122)가 삽입되는 장착보스(220)와, 상기 장착보스(220)에 형성되는 제2접속수단(230)을 포함한다.
장착보스(220)에는 상기 절곡부(122)가 끼움결합되는 삽입공(222)이 형성되어 있다.
LED 모듈(100)에 형성되는 제1접속수단(130)과, 프레임에 형성되는 제2접속수단(230)이 서로 결합되어 전기적 접속이 이루어지도록 하는 것이다.
제1실시예의 경우 LED 모듈(100)과 프레임(200)의 기구적인 결합은 절곡부(122)가 장착보스(220)에 삽입됨으로써 이루어지고, 전기적인 연결은 각각에 형성된 접속수단들(130,140)이 서로 접속되며 이루어지도록 한 것이다.
이 때, 절곡부(122)를 장착보스(220)에 끼울 때 접속수단들(130,140)이 동시에 결합될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위해서, 상기 접속수단들(130,140)은 절곡부(122)가 결합되는 방향과 동일한 방향으로 서로 끼워지도록 구성하는 것이 바람직하며, 접속수단들(130,230) 접속핀과 접속커넥터로 구성하거나, 암커넥터와 수커넥터 등으로 구성할 수 있다.
도시한 실시예의 경우 제1접속수단(130)으로 접속핀이 적용되고, 제2접속수단(230)으로 커넥터가 적용되었으나, 반대로 제1접속수단으로 커넥터가 적용되고 제2접속수단으로 접속핀이 적용될 수도 있다.
아울러 후술할 제3실시예에서와 같이, 제1접속수단으로 절곡부(122) 상에 접속 단자부가 형성되고, 제2접속수단으로 삽입공(222) 내에 탄성핀이 형성될 수도 있다.
기판(120)에서 절곡 형성된 절곡부(122)는 기판(120)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어 기판(120)을 금속재질로 형성하는 경우 기판(120) 자체를 절곡하여 절곡부를 형성할 수 있다.
물론, 절곡부(122)를 별도로 형성하여 기판(120)에 부착할 수도 있다. ㄱ자 형태의 브래킷이나 사출물을 기판(120)에 부착하여 절곡부를 형성할 수도 있다.
이러한 LED 광원 장치는 기판(120)이 프레임(200)으로부터 이격된 상태로 고정되므로, 기판(120)의 양면이 대기에 노출되어 LED 구동시 발생하는 열을 원활하게 방출할 수 있는 효과도 가져온다.
도시한 실시예의 경우 기판(120)의 양측에 모두 절곡부가 형성된 형태를 나타낸 것이나, 기판의 크기가 작은 경우 등에 있어서는 일측에만 절곡부를 구비할 수도 있다.
[제2실시예]
본 발명의 제2실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈 및 LED 광원 장치는 LED 모듈에서 돌출형성되는 제1접속부가 프레임에 형성된 제2접속부에 결합하는 것으로 기구적인 연결과 전기적인 접속이 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈과 이를 포함하는 광원 장치를 나타낸 분리사시도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈이 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제2실예에 따른 기판 장착형 LED 모듈(300)은 광원인 LED(310)가 실장된 기판(320)과, 상기 기판(320)에서 돌출 형성된 제1접속수단(330)을 포함한다.
또한 이러한 기판 장착형 LED 모듈(300)이 장착되는 광원 장치는 장치의 외관을 이루거나 장치의 구조적 강도를 제공하는 프레임(400)과, 상기 프레임(400)에 형성되며 상기 제1접속수단(330)과 접속되는 제2접속수단(430)을 포함한다.
제2실시예는 기계적인 연결과 전기적인 연결이 접속수단들(330,430) 간의 결합으로 이루어질 수 있도록 한 것이다. 이는 제1실시예에 비하여 작은 크기를 가지는 경우 혹은 LED 광원 장치가 외부 충격 등을 받을 우려가 적은 경우에 적용될 수 있다.
도면에서는 제1접속수단(330)으로 커넥터가 적용되고, 제2접속수단(430)으로 접속핀이 적용된 것이나, 제1실시예와 마찬가지로 제1접속수단(330)으로 접속핀을 적용하고, 제2접속수단으로 커넥터를 적용할 수 있으며, 암커넥터와 수커넥터 등으로 구성할 수도 있다.
제2실시예의 경우에도 기판(320)이 프레임(200)으로부터 접속수단의 높이만큼 이격된 상태로 고정되므로, 기판(320)의 양면이 대기에 노출되어 LED 구동시 발생하는 열을 원활하게 방출할 수 있다.
도시한 실시예의 경우 접속수단들(330,430)이 기판의 양측에 형성되어 있으나, 일측에만 형성되거나 중앙부에 형성될 수도 있다.
[제3실시예]
본 발명의 제3실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈 및 LED 광원 장치는 LED 모듈에 요입부를 형성하고, 상기 요입부가 프레임에 슬라이딩 방식으로 결합되며 기구적인 연결과 전기적인 접속이 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈과 이를 포함하는 광원 장치를 나타낸 분리사시도이고, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 장착형 LED 모듈이 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제3실예에 따른 기판 장착형 LED 모듈(500)은 광원인 LED(510)가 실장된 기판(520)과, 상기 기판(520)의 요입부(522)에 형성되는 제1접속수단(530)을 포함한다.
요입부(522)는 기판(520)의 다른 부분에 비하여 폭이 좁게 절개된 부분이다.
제3실시예의 LED 광원 장치의 프레임(600)에는 돌출 형성된 장착부(620)가 구비된다. 상기 장착부(620)에는 상기 요입부(522)가 삽입되는 접속홈(622)이 형성되며, 상기 접속홈(622)에 상기 제1접속수단(530)과 접속되는 제2접속수단(630)이 구비된다.
접속홈(622)은 도시된 바와 같이 프레임(600)면에서 일정높이 이격된 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 접속홈(622)에 장착되는 LED 모듈(500)의 양면으로 원활하게 방열이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
이 때 요입부(522)의 폭과 장착부(620)의 폭의 서로 대응하도록 형성되는 것이 바람직하다. 요입부(522)의 폭과 장착부(620)의 폭이 서로 대응하면 요입부(522)의 양측면이 장착부(620)의 외측을 감싸며 LED 모듈(500)이 보다 정확한 위치에 결합될 수 있게 된다.
도시한 실시예의 경우 제1접속수단(530)으로 단자부가 형성되고, 제2접속수단(630)으로 상기 단자부에 탄성적으로 접촉하는 탄성핀을 예시적으로 나타내었으나, 앞선 실시예들과 같이 제1접속수단(530)과 제2접속수단(540)으로 접속핀과 커넥터를 적용하거나, 암수 커넥터를 적용할 수도 있다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 300, 500 : LED 모듈
110, 310, 510 : LED
120, 320, 520 : 기판
130, 330, 530 : 제1접속수단
122 : 절곡부
522 : 요홈
200, 400, 600 : 프레임
230, 430, 630 : 제2접속수단
220 : 장착보스
620 : 장착부

Claims (8)

  1. 광원인 LED가 실장된 기판;
    상기 기판의 일측 또는 양측에 형성된 절곡부;
    프레임에 형성되며 상기 절곡부가 삽입되는 장착보스; 및
    상기 절곡부와 상기 프레임에 각각 형성되어 상기 절곡부가 상기 장착보스에 삽입될 때 서로 접속되도록 형성되는 제1접속수단과 제2접속수단을; 포함하는 기판 장착형 LED 광원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절곡부는 상기 기판이 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 장착형 LED 광원 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1접속수단과 상기 제2접속수단은 접속핀과 접속커넥터 또는 암커넥터와 수커넥터인 것을 특징으로 하는 기판 장착형 LED 광원 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1접속수단은 접속단자이고, 상기 제2접속수단은 상기 접속단자에 탄성적으로 접촉하는 탄성핀인 것을 특징으로 하는 기판 장착형 LED 광원 장치.
  5. 광원인 LED가 실장된 평판 형상의 기판;
    상기 기판에서 돌출 형성된 제1접속수단; 및
    상기 기판이 장착되는 프레임 상에 형성되며 상기 제1접속수단과 접속되는 제2접속수단;을 포함하는 기판 장착형 LED 광원 장치.
  6. 광원인 LED가 실장된 평판 형상을 가지며 요입부를 구비하는 기판;
    상기 요입부에 형성되는 제1접속수단;
    상기 요입부가 삽입되도록 프레임에서 돌출형성된 장착부; 및
    상기 장착부에 형성되어 상기 제1접속수단과 접속되는 제2접속수단;을 포함하는 기판 장착형 LED 광원 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제1접속수단과 상기 제2접속수단은 접속핀과 접속커넥터 또는 암커넥터와 수커넥터인 것을 특징으로 하는 기판 장착형 LED 광원 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1접속수단은 접속단자이고, 상기 제2접속수단은 상기 접속단자에 탄성적으로 접촉하는 탄성핀인 것을 특징으로 하는 기판 장착형 LED 광원 장치.
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