KR20170122604A - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 Download PDF

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KR20170122604A
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김진욱
박인수
전지환
윤여준
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 조명 모듈에 관한 것이다. 실시 예에 개시된 조명 모듈은, 내부에 케이블 구멍을 갖는 방열체 및 상기 방열체 하부에 복수의 방열 핀을 포함하는 방열 판; 오픈 영역을 갖고 상기 방열 판 상에 배치된 방수 프레임; 상기 방열 판 상에 배치되며 상기 방수 프레임의 오픈 영역 내에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 복수의 발광소자를 갖는 발광 모듈; 및 상기 발광 소자 위에 배치된 렌즈부를 갖고 상기 인쇄회로기판 위에 배치된 렌즈 커버를 포함하며, 상기 방열 판은 알루미늄 재질을 포함하며, 상기 복수의 방열 핀의 너비는 상기 방열 판의 너비와 동일한 너비를 포함한다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHT EMITTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS HAVING THEREOF}
실시 예는 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED(Light Emitting Diode)를 사용한 조명 장치는 점등되면 고열이 발생된다. 상기 LED로부터 발생된 열에 의해 램프 실이 가열되어 램프 및 이를 지원하는 각종 부품의 수명을 떨어뜨리는 결과를 낳는다. 특히, 발광다이오드를 이용하여 다양한 종류의 조명등을 제작하는 경우에는 발광다이오드에서 발생하는 열을 효율적으로 방열하기 위해 방열 구조를 개선할 필요성이 매우 크다. 예컨대, 가로등, 터널등 및 보안등과 같은 조명등의 경우, 램프가 과열되면 고장을 방지하기 위해 일정한 온도 이상에서 조명을 끄는 방식으로 제어하기도 하지만, 조명이 꺼지는 상황이 발생하는 것 자체가 조명의 기능을 발휘하지 못하는 것이므로 문제이다.
또한, 기존의 조명등은 LED를 사용하는 경우에도 기존의 수은등(mercury lamp)이나 나트륨등을 사용한 조명등에서 볼 수 있듯이 둥근 형상으로 전체를 덮는 글로브를 설치함으로써, 방열이 어렵고, 설치 장소에서 필요한 광학적 특성 예컨대, 배광 특성, 조도 및 균일도를 고려하지 않고 일률적으로 설계되는 단점이 있었다. 이에 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 LED 조명 장치를 개발할 필요성이 대두되고 있다.
또한, 조명등과 같이 노출된 상태에서 사용되는 기기의 경우 방수가 잘 안될 경우 누전에 의한 사고가 발생할 우려도 있어서, 악조건에서 사용되어도 누수가 발생할 염려가 없는 안전한 LED 조명 장치를 개발할 필요성이 크다.
실시 예는 발광 모듈 아래에 새로운 방열 구조를 갖는 방열 판을 제공한다.
실시 예는 복수의 방열 핀을 갖는 방열 판이 동일한 너비를 갖는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 복수의 방열 판 내의 케이블 구멍이 배치된 케이블 지지부를 일정한 두께로 제공한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열 판의 방열 핀의 두께를 얇게 제공하여, 방열 효율을 개선할 수 있는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열 판의 일부 체결 구멍의 위치에 두께를 얇게 제공한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 이중 방수 구조를 갖는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 케이블을 몰딩하는 몰딩부를 갖는 이중 방수 구조를 배치한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 이중 방수 구조에 의해 케이블에 대한 인장력을 높여줄 수 있는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 모듈 아래에 방열 판을 배치하고, 상기 방열 판 아래에 복수의 방열 핀을 배치한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열 판과 인쇄회로기판 사이에 방열 패드를 배치하여 방열 효율을 개선한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 모듈의 둘레에 방수 프레임을 배치하여, 발광 모듈로 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있도록 한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방수 프레임 아래에 방수 돌기를 구비하여, 방열 판과 렌즈 커버 사이의 외측 영역을 가압시켜 주어, 인쇄회로기판으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 방열 판의 양측에 가이드 벽을 갖는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 상기의 조명 모듈을 복수로 배열한 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 개시된 조명 모듈은, 내부에 케이블 구멍을 갖는 방열체 및 상기 방열체 하부에 복수의 방열 핀을 포함하는 방열 판; 오픈 영역을 갖고 상기 방열 판 상에 배치된 방수 프레임; 상기 방열 판 상에 배치되며 상기 방수 프레임의 오픈 영역 내에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 복수의 발광소자를 갖는 발광 모듈; 및 상기 발광 소자 위에 배치된 렌즈부를 갖고 상기 인쇄회로기판 위에 배치된 렌즈 커버를 포함하며, 상기 방열 판은 알루미늄 재질을 포함하며, 상기 복수의 방열 핀의 너비는 상기 방열 판의 너비와 동일한 너비를 포함한다.
실시 예는 방열 핀과 방열 판의 너비를 동일하게 제공하여, 방열 면적을 극대화할 수 있다.
실시 예는 방열 판을 애노다이징처리함으로써, 열 전도율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 방열 판 내에 케이블에 인접한 영역의 체결 구멍이 하부로 노출되지 않도록 하여, 케이블 구멍에 인접한 영역에서의 방수 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 케이블을 이중 방수부재를 배치하여, 케이블의 방수 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 방열 판에 결합된 케이블의 인장력을 높여줄 수 있다.
실시 예는 방열 판의 양측에 가이드 벽을 배치하여, 렌즈 커버의 결합을 가이드할 수 있다.
실시 예는 발광 모듈과 방열 판 사이의 방열 패드를 압착시켜 주어, 열 전달 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 렌즈 커버의 하부에 복수의 돌기를 인쇄회로기판의 구멍으로 결합시켜 줌으로써, 인쇄회로기판의 위치를 고정시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 모듈의 둘레에 배치된 방열 프레임이 렌즈 커버와 방열 판 사이에 탄성력을 갖고 배치되므로, 수분이 침투하는 것을 억제할 수 있다.
실시 예는 조명 모듈 및 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 결합 사시도이다.
도 3은 도 2의 조명 모듈의 A-A측 단면도이다.
도 4는 도 3의 조명 모듈의 부분 확대도이다.
도 5는 도 3의 조명 모듈의 부분 확대도이다.
도 6은 도 2의 조명 모듈의 B-B측 단면도이다.
도 7은 도 2의 조명 모듈의 C-C측 단면도이다.
도 8은 도 2의 조명 모듈의 부분 확대도이다.
도 9는 실시 예에 따른 조명 모듈의 방열 판의 사시도이다.
도 10은 도 9의 방열 판의 평면도이다.
도 11은 도 9의 방열 판의 제1측면도이다.
도 12는 도 9의 방열 판의 정면도이다.
도 13은 도 12의 방열 판의 부분 확대도이다.
도 14는 도 9의 방열 판의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 실시 예에 따른 조명 모듈의 케이블 방수부재를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 케이블 방수부재와 몰딩 부재의 분해 사시도이다.
도 17은 도 4에서 케이블 방수부재와 몰딩 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 도 1의 방수 프레임을 나타낸 사시도이다.
도 19는 도 18의 D-D측 단면도이다.
도 20은 도 18의 방수 프레임의 배면 사시도이다.
도 21은 도 1에서 방열 판 상에 방수 프레임의 결합 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 도 1의 방열 패드를 나타낸 도면이다.
도 23은 도 1의 발광 모듈의 인쇄회로기판을 나타낸 평면도이다.
도 24는 도 1의 렌즈 커버를 나타낸 평면도이다.
도 25는 도 24의 렌즈 커버의 배면도이다.
도 26은 도 2에서 방열 판 상에 렌즈 커버의 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 실시 예에 따른 조명 모듈의 방열 판의 다른 예이다.
도 28은 도 27의 방열 판의 방열 핀의 상세 구성도이다.
도 29는 도 28의 방열 판의 방열 핀의 다른 예이다.
도 30은 실시 예에 따른 조명 모듈의 발광 소자를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시 예에 따른 방열 구조를 갖는 조명 모듈 또는 조명 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 후술되는 용어들은 본 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 한편, 본 명세서에서 사용되는 "조명 모듈 또는 조명 장치"이라는 용어는 실외에 사용되는 조명으로 가로등, 각종 램프, 전광판, 전조등과 유사한 기기를 통칭하는 용어로 사용되는 것임을 미리 밝혀둔다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 조명 모듈의 결합 사시도이며, 도 3은 도 2의 조명 모듈의 A-A측 단면도이고, 도 4는 도 3의 조명 모듈의 부분 확대도이며, 도 5는 도 3의 조명 모듈의 부분 확대도이고, 도 6은 도 2의 조명 모듈의 B-B측 단면도이며, 도 7은 도 2의 조명 모듈의 C-C측 단면도이고, 도 8은 도 2의 조명 모듈의 부분 확대도이며, 도 9는 실시 예에 따른 조명 모듈의 방열 판의 사시도이고, 도 10은 도 9의 방열 판의 평면도이며, 도 11은 도 9의 방열 판의 제1측면도이고, 도 12는 도 9의 방열 판의 정면도이며, 도 13은 도 12의 방열 판의 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 조명 모듈(100)은 방열 판(110), 상기 방열 판(110)의 상부 둘레에 배치된 방수 프레임(140), 상기 방열 판(110) 상에 인쇄회로기판(171) 및 발광소자(173)를 갖는 발광 모듈(170), 및 상기 발광 모듈(170) 위에 배치된 렌즈 커버(190)를 포함할 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 상기 방열 판(110)과 상기 인쇄회로기판(171) 사이에 배치된 방열 패드(160)를 포함할 수 있다.
상기 조명 모듈(100)은 케이블 구멍(115)을 갖고 상기 방열 판(110)의 일부에 결합된 케이블 방수부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 방열 판(110)은 금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 방열 판(110)은 금속 재질 예컨대, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 상기 알루미늄 합금인 경우, 상기 알루미늄과 Si, Mg, Zn, Bi, Sn 금속 중 선택된 적어도 하나를 포함하는 합금으로 형성될 수 있다. 상기 알루미늄 합금은 알루미늄의 함량이 다른 금속의 함량보다 많을 수 있다. 실시 예에 따른 방열 판(110)은 알루미늄의 함량이 80% 이상 예컨대, 90% 이상인 합금으로 형성될 수 있어, 고 순도의 알루미늄 금속으로 인한 열 전도율을 개선시켜 줄 수 있다. 실시 예에 따른 방열 판(110)의 열 전도율은 140W/mK 이상 예컨대, 150W/mK 이상일 수 있다. 실시 예에 따른 방열 판(110)은 알루미늄의 함량이 90% 이상인 금속을 이용하여 압출 방식으로 제조될 수 있다. 방열 핀(113)을 갖는 방열 판(110)이 압출 방식으로 제조됨으로써, 동일 사이즈에 비해 무게를 줄여줄 수 있고, 방열 표 면적은 증가될 수 있다. 다른 예로서, 상기 방열 판(110)은 다른 금속 예컨대, Si, Mg, Zn, Bi, Sn 중 적어도 하나로 압출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 1, 도 9 내지 도 12와 같이, 상기 방열 판(110)은 방열체(111), 상기 방열체(111)의 외측에 상 방향으로 돌출된 복수의 가이드 벽(11,12), 상기 방열체(111)로부터 하 방향으로 돌출된 복수의 방열 핀(113), 상기 방열체(111) 상에 상기 발광 모듈(170)이 수납되는 수납 영역(112), 및 상기 방열체(111)의 외곽부에 배치된 복수의 케이스 체결부(118,119)를 포함한다.
상기 방열 판(110)은 수납 영역(112)를 포함하며, 상기 수납 영역(112)은 복수의 가이드 벽(11,12) 사이의 영역일 수 있다. 상기 수납 영역(112)에는 상기 방수 프레임(140), 방수 패드(160), 발광 모듈(170) 및 렌즈 커버(190)가 배치될 수 있다. 상기 방열 판(110)의 수납 영역(112)에는 방수 프레임(140) 및 방열 패드(160)가 접촉될 수 있다. 상기 수납 영역(112)의 바닥은 평탄한 면으로 배치될 수 있다. 상기 방열 판(110)의 수납 영역(112)의 바닥은 평탄한 면으로 형성됨으로써, 상기 방열 패드(160)의 하면과 면 접촉될 수 있다. 이에 따라 방열 패드(160)로부터 전도된 열은 방열체(111)를 통해 방열 핀(113)으로 방열될 수 있다.
상기 수납 영역(112)에는 체결 구멍(21,23)이 배치되며, 상기 체결 구멍(21,23) 중 제1체결 구멍(21)은 복수개가 외측을 따라 배열되며, 도 1, 도 3 및 도 5와 같이 제1체결 수단(109)을 통해 방수 프레임(140) 및 렌즈 커버(190)이 체결될 수 있다. 여기서, 상기 방수 프레임(140) 및 렌즈 커버(190)의 외측에는 상기 제1체결 구멍(21)에 대응되는 다수의 구멍(42,99)이 배치될 수 있다. 상기 체결 구멍(21,23) 중 제2체결 구멍(23)은 상기 수납 영역(112)의 센터 측에 배치될 수 있고, 적어도 하나가 배치될 수 있으며, 도 1, 도 4 및 도 6과 같이, 제2체결 수단(108)을 통해 방열 패드(160) 및 발광 모듈(170)의 인쇄회로기판(171)이 체결될 수 있다. 여기서, 상기 방열 패드(160) 및 발광 모듈(170)에는 상기 제2체결 구멍(23)에 대응되는 다수의 구멍(163,79)이 배치될 수 있다. 실시 예에 따른 체결 수단(108,109)은 나사 또는 리벳과 같은 체결 부재를 포함할 수 있다.
상기 수납 영역(112)의 소정 영역 예컨대, 센터 영역에는 케이블 구멍(115)이 배치될 수 있고, 상기 케이블 구멍(115)을 통해 케이블(101)이 케이블 방수부재(130)와 함께 삽입되며 고정될 수 있다.
도 3, 도 7 및 도 9와 같이, 상기 복수의 가이드 벽(11,12)은 상기 방열 판(110)의 상면으로부터 상 방향으로 돌출될 수 있으며, 상기 방열체(111)의 길이 방향(X축 방향) 양측에 서로 이격된 제1, 2가이드 벽(11,12)을 포함할 수 있다. 상기 제1,2가이드 벽(11,12)은 상기 방수 프레임(140) 및 상기 렌즈 커버(190)가 틸트되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제1,2가이드 벽(11,12)은 상기 방수 프레임(140) 및 상기 렌즈 커버(190)의 길이 방향의 양 외측을 가이드할 수 있도록, 도 10과 같이 상기 렌즈 커버(190)의 제1축 방향의 길이보다 큰 간격(X2)으로 이격될 수 있다. 도 12와 같이, 상기 제1,2가이드 벽(11,12)의 높이(T2)는 상기 렌즈 커버(190)의 상면 높이와 동일하거나, 상기 렌즈 커버(10의 상면 높이를 기준으로 ±1mm 이내에 배치될 수 있다. 상기 가이드 벽(11,12)의 두께(T4)는 3mm 이하 예컨대, 2.5mm±0.5mm의 범위로 형성될 수 있다. 상기 가이드 벽(11,12)의 두께(T4)는 방열 핀(113)의 두께 이상으로 형성되어, 외부 가이드 벽으로 기능할 수 있다.
도 10 및 도 11과 같이, 상기 제1,2가이드 벽(11,12)의 길이는 상기 방열 판(110)의 제2축 방향(Y)의 길이(Y1)와 동일한 길이를 가질 수 있다. 이러한 제1,2가이드 벽(11,12)의 외 측면은 상기 방열체(111)의 외 측면과 동일 수직 면 상에 배치될 수 있다. 이는 상기 방열 판(110)이 압출 방식으로 제조됨으로써, 상기 제1,2가이드 벽(11,12)이 일정한 두께를 갖고 상기 방열체(111)과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 상기 제1,2가이드 벽(11,12)의 외 측면은 상기 방열 핀(113)의 외 측면과 동일 수직 면 상에 배치될 수 있다. 이러한 제1,2가이드 벽(11,12)이 상기 방열체(111)의 외 측면까지 연장되어 배치되므로, 제1,2케이스 체결부(118,119)와 수납 영역(112) 사이의 영역을 분리시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 복수의 케이스 체결부(118,119)는 상기 제1가이드 벽(11)의 외측에 배치된 제1케이스 체결부(118) 및 상기 제2가이드 벽(12)의 외측에 배치된 제2케이스 체결부(119)를 포함한다. 상기 제1,2케이스 체결부(118,119)는 상기 방열 판(110)의 상면과 동일한 수평 면으로 배치되거나, 상기 방열 판(110)의 상면 높이보다 낮거나 높게 배치될 수 있다. 상기 케이스 체결부(118,119)의 제2축 방향의 길이는 상기 방열 판(110)의 너비 및 상기 가이드 벽(11,12)의 길이와 동일한 길이를 가질 수 있다.
도 9와 같이, 상기 방열 판(110)은 제1축 방향(X)의 길이(X1)가 제2축 방향(Y)의 너비(Y1)보다 길게 형성될 수 있다. 상기 제1축 방향(X)은 길이 방향으로서, 제2축 방향(Y)과 직교하는 방향이 될 수 있다. 상기 방열 판(110)의 길이(X1)는 너비(Y1)의 2배 이상이 될 수 있으며, 예컨대 상기 길이(X1)는 너비(Y1)의 2배 내지 4배 범위로 길게 형성될 수 있다. 상기 길이(X1)는 130mm 이상 예컨대, 140mm 내지 200mm의 범위를 가질 수 있으며, 상기 방열 판(110)의 전체 높이는 30mm 이상 예컨대, 33mm 내지 50mm의 범위를 가질 수 있다. 이러한 방열 판(110)의 사이즈는 어플리케이션에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 방열 핀(113)은 예컨대 도 9 및 도 12와 같이, 복수개가 스트라이프(stripe) 형상으로 배열될 수 있다. 상기 방열 핀(113) 각각은 너비 방향 또는 제2축 방향의 두께가 동일하게 제공될 수 있다. 상기 방열 핀(113)의 길이는 상기 방열 판(110)의 너비와 동일할 수 있다. 이는 상기 방열판(110)이 압출 방식으로 제조함으로써, 상기 각 방열 핀(111)에서의 너비 방향의 두께 즉, 제2축 방향의 두께가 동일할 수 있고, 상기 방열 핀(111)의 길이가 방열 판(110)의 너비와 동일하게 제공될 수 있다. 상기 복수의 방열 핀(113)은 상기 방열 판(110) 예컨대, 상기 방열체(111)로부터 수직 방향으로 소정의 간격(D1)을 갖고 배열될 수 있다. 이러한 복수의 방열 핀(113) 간의 간격(D1)은 일정한 간격이거나 불규칙한 간격으로 배열되거나, 소정 영역(C5)에서 불규칙한 간격 또는 다른 간격으로 배열될 수 있다. 상기 방열 핀(113)의 두께(B1)는 2.5mm 이하 예컨대, 2.2mm±0.3mm의 범위로 형성될 수 있으며, 상기 범위보다 얇은 경우 방열 핀(113)의 강도가 감소되거나 방열 면적이 줄어들 수 있으며, 상기 범위보다 두꺼운 경우 방열 효율이 저하될 수 있다. 상기 방열 핀(113)의 두께(B1)는 상기 방열체(111)에 인접한 영역의 두께가 가장 두껍고, 상기 방열체(111)로부터 멀어질수록 점차 얇아질 수 있다. 이에 따라 방열 핀(113)이 방열체(111)로부터 멀어질수록 공기의 유로가 더 커질 수 있다. 다른 예로서, 상기 방열 핀(113)의 두께(B1)는 하단까지 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 방열 핀(113)의 개수는 복수개가 제1축 방향으로 8개 이상 예컨대, 8 내지 20개 이하로 배열될 수 있으며, 예컨대 8개 내지 15개로 배열될 수 있으며, 상기 방열 판(110)의 길이에 따라 달라질 수 있다. 상기 방열 핀(113)은 제2축 방향(Y)의 길이(Y2) 또는 너비가 상기 방열 판(110)의 제2축 방향(Y)의 너비(Y1)와 동일할 수 있다. 이에 따라 방열 핀(113)의 방열 면적을 극대화할 수 있다.
여기서, 도 10, 도 12 및 도 13와 같이, 방열체(111)의 제1두께(T1)는 제1체결 구멍(21) 및 제2체결 구멍(23)이 형성된 영역에 따라 다를 수 있다. 상기 방열체(111)의 제1두께(T1)는 강성 확보 및 방열 면적을 위해 3mm±0.3mm의 범위로 형성될 수 있다. 상기 방열체(111)의 영역에서 상기 제1체결 구멍(21)이 배치되는 영역은 방열 핀(113)과 수직 방향으로 오버랩되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 상기 방열체(111)는 두께가 다른 제1내지 제4영역(C1,C2,C3,C4)을 포함할 수 있다. 상기 제1,2,3영역(C1,C2,C3)은 상기 제1체결 구멍(21)의 일부가 배치된 영역이며, 상기 제1두께(T1)보다 얇은 두께(도 11의 T11)로 형성된다. 상기 제1,2,3영역(C1,C2,C3)에서는 제1체결 구멍(21)을 통해 체결되는 제1체결 수단(도 1의 109)의 하단이 상기 방열체(111)의 하면으로 노출될 수 있다. 이는 제1체결 수단(109)이 체결되는 영역의 두께(T11)가 제1두께(T1)인 경우 상기 방열체(111)의 하면 간의 간격을 충분히 확보되지 못하여, 방열체(111)의 하면이 파손될 수 있는 문제가 있다. 실시 예는 방열체(111)의 영역 중에서 제1,2,3영역(C1,C2,C3)의 두께(T11)는 제1체결 수단(109)이 노출되거나 관통되는 두께로 제공하여, 방열체(111)의 파손을 방지할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1,2,3영역(C1,C2,C3) 중에서 적어도 하나 또는 모두는 제1두께(T1)보다 두껍게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 방열 핀(113)과 방열체(111) 사이의 경계 영역은 곡면 또는/및 각진 면일 수 있으며, 예컨대 도 13과 같이, 상기 방열체(111)의 제3영역(C3) 아래에 배치된 방열 핀(113)과 방열 체(111)의 하면 사이의 경계 영역은 곡면(R1)이거나 각진 면(R2)으로 배치될 수 있다.
상기 방열체(111)의 영역 중에서 제4영역(C4)은 케이블 삽입부(117)의 영역으로서, 소정 너비를 갖고 배치되고 방열체(111) 내에서 가장 두꺼운 두께(T3)를 가지게 된다. 상기 제3영역(C3)의 두께(T3)는 6mm±0.6mm의 범위로 형성되어, 케이블(101)이나 케이블 방수부재(130)의 결합시 파손되는 것을 방지할 수 있다. 상기 케이블 삽입부(117)의 두께(T3)는 EH 4 및 도 9와 같이, 상기 제1 및 제2체결 구멍(21,23)의 깊이보다 소정 갭(Tm) 더 크게 배치되어, 상기 제2체결 수단(108)의 하부(180A)가 케이블 삽입부(117)를 관통되지 않을 수 있다. 상기 제1,2,3,4영역(C1,C2,C3,C4)은 도 9와 같이 탑뷰에서 볼 때, 방열체(111)의 너비(Y1)와 같은 너비로 넓게 형성되므로, 각 영역(C1,C2,C3,C4)의 두께가 제2축 방향(Y)을 따라 일정한 두께를 제공될 수 있다.
도 1, 도 12 및 도 13과 같이, 상기 제3,4영역(C3,C4)과 오버랩되는 방열 핀(113)의 간격(D2,D4)은 다른 영역의 간격(D1)보다는 넓게 배치될 수 있다. 또한 제4영역(C4) 아래의 방열 핀(113)의 간격(D4)은 가장 넓은 간격으로 배치되어, 케이블(101)의 삽입 공간을 제공할 수 있다.
상기 방열체(111)의 제4영역(C4) 아래에 배치된, 방열 핀(113)의 상단은 케이블 삽입부(117)로부터 돌출되므로, 다른 영역의 두께(B1)와 동일하거나 얇은 두께(B3,B4)를 가질 수 있다. 또한 상기 방열체(111)의 제4영역(C4) 아래에는 케이블 삽입을 위해 적어도 하나 또는 2개 이상의 방열 핀(113)이 배치될 수 있으며, 2개 이상의 방열 핀(113) 중에서 케이블 삽입부(117)의 센터 영역에 배치된 핀은 더 얇은 두께(B4<B3)로 형성될 수 있다. 또한 상기 케이블 삽입부(117)에 연결된 방열 핀(113)의 높이(A11)는 다른 영역의 핀 높이(A1,A12)보다 작을 수 있다.
여기서, 상기 방열 핀(113)의 높이(A1)는 30mm±3mm의 범위로 배치되어, 방열 표면적을 증가시켜 주고 방열 판(110) 상의 열 저항을 낮추어 주어, 발광 소자(173)의 접합 온도(Tj,Ts)를 낮추어 줄 수 있다.
도 14와 같이, 실시 예에 따른 방열 판(110)은 표면에 절연층(113B)이 배치될 수 있으며, 상기 절연층(113)은 상기 방열 판(110)의 전 표면에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 절연층(113B)은 방열 판(110)의 방열 핀(113)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 방열 핀(113)의 절연층(113B)은 전기적으로 절연시켜 줌으로써, 방열 판(110) 또는/및 방열 핀(113)에 의한 전기적인 간섭을 차단할 수 있다. 상기 절연층(113B)은 방열 효율의 저하를 방지하기 위해, 상기 방열 판(110)의 재질과 동일한 금속을 갖는 금속 화합물 예컨대, 알루미늄을 갖는 재질 또는 알루미늄 화합물로 형성될 수 있다. 상기 절연층(113B)은 알루미늄 재질의 방열 판인 경우, 예컨대 Al2O3를 포함할 수 있다. 상기 절연층(113B)은 상기 방열 판(110)의 표면 또는/및 상기 방열 핀(113)의 표면에 대해 아노다이징(anodizing) 처리에 의해 형성될 수 있으며, 10㎛ 이하의 두께 예컨대, 5㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 방열 판(110)의 절연층(113B)은 방열체(111) 및 방열 핀(113)의 표면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 절연층(113B)은 방열 판(110)의 표면을 절연시켜 주되, 열 전도율이 상기 방열 판(110)과 동일하거나 유사한 열 전도율을 갖고 있어, 상기 방열 판(110)에 대한 전기적 안정성을 확보하고 고 방열 특성을 가질 수 있다. 상기 방열 핀(113)의 모서리 부분은 커팅된 면(S3)가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 케이스 체결부(118,119)는 서로 반대측 제1 및 2가이드 벽(11,12)의 외측에 상기 제1 및 제2가이드 벽(11,12)의 상단으로부터 낮게 단차진 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2케이스 체결부(118,119)는 도 12와 같이, 상기 제1,2가이드 벽(11,12)로부터 외측으로 소정 너비(X3)를 가질 수 있고, 상기 너비(X3)는 상기 방열 핀(113)의 너비(D1)보다는 크게 배치될 수 있다. 상기 제1,2케이스 체결부(118,119)는 상기 방열체(111)의 서로 반대 측면으로부터 돌출된다. 상기 케이스 체결부(118,119)에는 제3체결 구멍(18,19)이 각각 배치되어, 케이스와 체결될 수 있다. 상기 케이스 체결부(118,119)의 상면은 상기 수납 영역(112)의 상면과 수평한 평면으로 배치될 수 있다.
도 1, 도 15 내지 도 17과 같이, 케이블 방수부재(130)는 상기 방열체(111)의 수납 영역(112)의 케이블 구멍(115)에 결합될 수 있다. 상기 케이블 구멍(115)은 단차진 걸림 구조를 갖고 하부 구멍(115A)을 구비하며, 케이블 방수부재(130)의 삽입을 가이드하게 된다. 도 10 및 도 17과 같이, 케이블 구멍(115)의 상부 너비(G1)는 하부 구멍(115A)의 너비(G2)보다는 클 수 있다.
상기 케이블 방수부재(130)는 내부에 케이블(101)을 갖는 몰딩부(135)를 포함하며, 상기 케이블(101)에는 복수의 전선(101A)이 외피에 의해 피복되거나 튜브 내에 배치될 수 있다. 상기 외피나 튜브는 플라스틱 재질 예컨대, 폴리염화비닐(PVC) 재질을 포함할 수 있다. 상기 몰딩부(135)는 상기 케이블(101)과 일체로 형성됨으로써, 케이블 방수부재(130)에 결합되면 상기 케이블(101)의 인장력을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 몰딩부(135)의 상부에 노출된 전선(101A)에는 제1커넥터(107)가 연결될 수 있다.
구체적으로, 상기 케이블 방수부재(130)는 내부에 삽입 홈(30) 및 하부에 패킹부(130A)를 구비하며, 상기 삽입 홈(30) 내에는 구멍(30B)이 배치되고 외측 둘레에 회전 방지 홈(30A)이 배치된다. 상기 몰딩부(135)은 외측에 회전 방지 돌기(135A)가 배치되며 하 방향으로 연장된 하부(136)가 형성된다. 도 17과 같이, 케이블 방수부재(130)의 패킹부(130A)의 너비(G3)는 케이블 구멍(115)의 하부 구멍(115A)의 너비(G2)보다는 좁게 배치되며, 상기 몰딩부(135)의 하부(136)의 너비(G5)는 상기 삽입 홈(30)의 구멍(30B)의 하부 너비(G4)보다는 좁을 수 있다.
상기 케이블 방수부재(130)의 삽입 홈(30) 내의 구멍(30B)을 통해 상기 몰딩부(135)의 하부(136)가 삽입되어 패킹부(130A) 내에 배치되고 도 15와 같이 하 방향으로 인출시켜 결합할 수 있다. 이때, 상기 몰딩부(135)는 상기 케이블 방수부재(130)의 삽입 홈(30) 내에 배치되고, 상기 회전 방지 돌기(135A)는 회전 방지 홈(30A)에 결합되어, 상기 몰딩부(135)가 케이블 방수부재(130) 내에서 회전되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 몰딩부(135)는 하부(136) 보다 넓은 너비 또는 직경을 갖고 있어, 상기 삽입 홈(30) 내에 삽입되면, 상기 삽입 홈(30)은 구멍(30B)와의 단차진 구조에 의해 상기 몰딩부(135)가 하 방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 케이블(101)이 인장력이 강화될 수 있다.
상기 케이블 방수부재(130)는 외부 표면에 방수 리브(31,33)를 구비할 수 있다. 상기 방수 리브(31,33)는 케이블 방수부재(130) 및 패킹부(130A)의 외측 표면에 배치되어, 상기 케이블 구멍(105)에 삽입될 때, 상기 케이블 구멍(105)의 표면으로 탄성 반발력을 갖고 결합될 수 있다. 상기 방수 리브(31,33)는 서로 다른 외경을 갖고 외측 방향으로 돌출된 링 형상을 가질 수 있으며, 상기 케이블 방수부재(130) 및 패킹부(130A)로부터 돌출되어 케이블 구멍(105)의 표면에 밀착 접촉될 수 있다. 이에 따라 케이블 구멍(105)을 통한 외부의 습기 침투를 방지할 수 있다. 상기 방수 리브(31,33)는 상기 케이블 방수부재(130) 및 패킹부(130A)의 외측 둘레를 따라 복수개가 링 형상을 갖고 서로 다른 외격을 갖고 서로이격되므로, 방수 특성을 극대화할 수 있다. 상기 몰딩부(135)는 실리콘과 같은 수지 재질을 포함하며, 상기 케이블 방수부재(130)는 실리콘 또는 고무 재질로 형성될 수 있다. 이러한 케이블 방수부재(130)는 몰딩부(135) 내에 케이블(101)이 갖고, 이중 방수 구조로 제공될 수 있다.
또한 상기 케이블 방수부재(130)는 상기 구멍(30B)의 표면에 내부 리브(35)가 형성되며, 상기 내부 리브(35)는 상기 몰딩부(135)의 하부(136)의 둘레에 소정 탄성 반발력을 갖고 결합될 수 있다. 이에 따라 상기 케이블 방수부재(130)는 내부에서 몰딩부(135)의 하부(136)에 밀착됨으로써, 상기 몰딩부(135)이 하부(136)과의 계면을 통해 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 몰딩부(135)의 하부(136)과 상기 케이블 방수부재(130) 사이의 별도의 접착제를 사용하지 않을 수 있어, 상기 몰딩부(135)의 착탈이 용이할 수 있다. 또한 몰딩부(135)가 하부(136)보다 넓게 배치됨으로써, 케이블(101)을 하부에서 잡아당길 때의 인장력을 강화시켜 줄 수 있고, 수분의 침투 경로를 길게 제공할 수 있다.
도 17을 참조하면, 상기 방수 리브(31,33) 및 내부 리브(35)는 반구형 형상을 갖고 1mm±0.15mm의 범위의 두께(E1)로 형성되어, 가압될 때 방수를 위한 접촉면적을 제공할 수 있다. 상기 방수 리브(31,33) 및 내부 리브(35)의 가압되는 영역(E2,E6)이 상기 리브(31,33,35)의 높이(E2+E3, or E6+E7)의 1/2 이하로 될 수 있다. 여기서, 상기 케이블 구멍(105)과 상기 케이블 방수부재(130) 간의 간격(E3)은 0.8mm 이하 예컨대, 0.5mm±0.05mm의 범위로 배치되어, 케이블 구멍(115,115A) 내에서의 방수 리브(31,33)의 탄성 반발력이 감소되는 것을 방지할 수 있다. 상기 케이블 방수부재(130) 및 몰딩부(135)의 탑뷰 형상은 원 형상이거나, 타원 형상 또는 다각형 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 삽입 홈(30)의 깊이(E5)는 상기 몰딩부(135)의 두께로서, 2mm±0.2mm의 범위로 배치되어, 상기 몰딩부(135)가 삽입 홈(30)으로부터 수직 상 방향으로의 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 상기 케이블 방수부재(130) 및 몰딩부(135)는 상기 방열체(111)의 상면보다 더 낮게 예컨대, 소정 깊이(E4)로 낮게 배치되어, 상기 케이블 방수부재(130) 및 몰딩부(135)에 의해 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)이 들뜨는 것을 방지할 수 있다. 상기 깊이(E4)는 상기 삽입 홈(30)의 깊이(E5)보다 작은 값으로서, 1mm±0.1mm의 범위일 수 있다. 상기 깊이(E4)가 상기 범위보다 작은 경우 열 팽창에 의해 상기 케이블 방수부재(130) 및 몰딩부(135)가 돌출될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 몰딩부(135)의 두께가 얇아질 수 있어, 몰딩부(135)의 지지력이 저하될 수 있다.
상기 케이블 방수부재(130)의 패킹부(130A) 및 몰딩부(135)의 하부(136)는 상기 방열체(111)의 하부에 노출될 수 있다. 여기서, 상기 패킹부(130A)의 하부 리브(33A)는 케이블 삽입부(117)의 하단에 걸려, 케이블 방수부재(130)의 상 방향으로의 유동을 방지할 수 있다.
도 1과 같이, 상기 방수 프레임(140)은 상기 방열 판(110)의 상부 둘레에 결합될 수 있다. 상기 방수 프레임(140)은 상기 제1가이드 벽(11)와 제2가이드 벽(12) 사이의 영역(112)에 결합될 수 있다. 상기 방수 프레임(140)은 방열 판(110)과 렌즈 커버(190) 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 도 17과 같이 상기 케이블 구멍(115) 상에는 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)이 오버랩되게 배치될 수 있고, 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)의 커넥터 구멍(162,172)이 대응될 수 있다. 이러한 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)의 커넥터 구멍(162,172)을 통해 케이블(101)의 전선(101A)이 인출될 수 있다.
도 1, 도 18 및 도 19와 같이, 상기 방수 프레임(140)은 방열 판(110) 상에 결합될 수 있다. 상기 방수 프레임(140)은 내부에 오픈 영역(141)을 포함할 수 있다. 상기 오픈 영역(141)은 상기 방열 패드(160)의 크기 이상의 면적을 갖는다. 상기 방열 패드(160)는 상기 오픈 영역(141)을 통해 삽입될 수 있다.
도 18과 같이, 상기 방수 프레임(140)은 오픈 영역(141)의 센터 방향으로 돌출된 복수의 볼록부(41A)와, 상기 볼록부(41A)의 외측에 오목한 오목부(41B)를 포함한다. 상기 볼록부(41A) 및 오목부(41B)는 상기 방열 패드(160)의 외곽선 및 상기 인쇄회로기판(171)의 외곽선을 따라 배치될 수 있다. 여기서, 상기 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)은 상기 오픈 영역(141)을 통해 방열 판(110)의 수납 영역(112)에 배치된다.
도 1, 도 18 및 도 19와 같이, 상기 방수 프레임(140)은 방수 돌기(145,146)를 포함할 수 있다. 상기 방수 돌기(145,146)는 방수 프레임(140)의 외측 둘레를 따라 배치될 수 있다. 상기 방수 돌기(145,146)는 상기 방수 프레임(140)으로부터 상기 렌즈 커버(190)의 하면 방향으로 돌출된 제1방수 돌기(145)와, 상기 방열 판(110)의 상면 방향으로 돌출된 제2방수 돌기(146)를 포함한다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 서로 반대측 방향으로 돌출된다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이러한 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)가 수직 방향으로 오버랩되게 배치되므로, 방수 효과는 극대화될 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146) 각각은 개수에 따라 단일 방수 구조 또는 이중 방수 구조로 형성될 수 있으며, 예컨대 2개 또는 3개 이상인 경우 이중 방수 구조일 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146) 중 적어도 하나 또는 모두는 상기 제1가이드 리브(11)의 둘레를 따라 연속적인 링 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 상기 렌즈 커버(19)의 하면과 상기 방열 판(110)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 제1 및 제2방수 돌기(145,146)는 렌즈 커버(190)가 체결되면, 상기 렌즈 커버(190)와 상기 방열 판(110) 사이의 계면에 탄성력과 반발력을 주어, 방수를 효과적으로 수행할 수 있다.
상기 방수 프레임(140)은 외측 둘레에 복수의 커버 체결부(142)를 포함한다. 상기 커버 체결부(142)는 체결 수단의 체결을 위한 체결 구멍(42)이 배치될 수 있다. 상기 렌즈 커버(170)는 외측에 커버 체결부(194)를 배치하고 상기 커버 체결부(194)에 체결 구멍(99)이 배치된다. 상기 방수 프레임(140)의 체결 구멍(42) 및 상기 렌즈 커버(170)의 체결 구멍(99)은 방열 판(110)의 제1체결 구멍(21)에 대응되게 배치될 수 있다.
상기 방열 판(110) 상에 방열패드(160) 및 발광 모듈(170)과 상기 방수 프레임(140) 및 렌즈 커버(190)이 배치되면, 제1체결 수단(109)에 의해 렌즈커버(190)의 체결 구멍(99) 및 상기 방수 프레임(140)의 체결 구멍(42)을 통해 방열 판(110)의 제1체결 구멍(21)에 체결하게 된다. 이에 따라 상기 방수 프레임(140) 및 렌즈 커버(190)이 상기 방열 판(110) 상에 밀착된 상태로 체결된다. 상기 방수 프레임(140)은 상기 방수 프레임(140)과 상기 방열 판(110) 사이의 계면을 통해 수분이 침투하는 것을 억제할 수 있다. 또한 상기 방수 프레임(140)의 상면 및 하면에 배치된 제 1 및 제2방수 돌기(145,146)에 의해 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있다.
여기서, 도 21과 같이 상기 방수 프레임(140)의 외측은 방열 판(110)의 외측으로부터 소정 간격(F2)으로 이격 예컨대, 0.3mm 이상으로서, 0.5mm 내지 0.9mm의 범위로 이격되어, 상기 방수 프레임(140)의 오차로 인해 방열 판(110)의 외측으로 돌출되는 것을 방지할 수 있다. 될 수 있다. 상기 방수 프레임(140)은 상기 방열 판(110)의 가이드 벽(11,12)으로부터 비 접촉되게 배치될 수 있다.
상기 방수 프레임(140)은 양측에 가이드 리브(147,148)를 포함하며, 상기 가이드 리브(147,148)은 서로 대면하는 제1,2가이드 리브(147,148)를 포함한다. 상기 제1가이드 리브(147)는 오픈 영역(141)의 일측에 배치되며, 제2가이드 리브(147)은 오픈 영역(141)의 타측에 배치된다. 상기 제1,2가이드 리브(147,148)은 방수 프레임(140)의 길이 방향으로 긴 길이(D21)로 배치되어, 도 1의 렌즈 커버(190)의 양측을 커버하며 결합을 가이드하게 된다. 상기 제1,2가이드 리브(147,148)의 길이(D21)는 방열 패드(160)의 길이보다 길거나 상기 방열 패드(160)의 길이와 같게 배치될 수 있다. 상기 제1,2가이드 리브(147,148) 간의 간격(D22)은 상기 렌즈 커버(190)의 너비보다 넓게 배치될 수 있다. 이러한 제1,2가이드 리브(147,148)은 상기 방열 판(110)의 제1,2가이드 벽(11,12)와 함께 렌즈 커버(190)의 외측을 가이드할 수 있다. 상기 제1,2가이드 리브(147,148)의 높이(F1)은 상기 렌즈 커버(190)의 상면 높이와 동일하거나 다를 수 있다.
도 1 및 도 22와 같이, 상기 방열 패드(160)는 상기 방열 판(110)과 상기 인쇄회로기판(171) 사이에 배치된다. 상기 방열 패드(160)는 상기 방열 판(110)의 수납 영역(112)에 배치된다. 상기 방열 패드(160)는 수지 재질 예컨대, 실리콘 재질을 포함할 수 있다. 상기 방열 패드(160)는 압착이 가능한 탄성 재질이므로, 압착시 상기 인쇄회로기판(171)과의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라 상기 인쇄회로기판(171)으로부터 전도된 열을 균일하게 전도받아 방열 판(110)으로 전도할 수 있다. 상기 방열 패드(160)의 두께는 상기 인쇄회로기판(171)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 상기 방열 패드(160)의 하면은 상기 인쇄회로기판(171)의 하면 면적과 동일한 면적을 갖거나, 상기 인쇄회로기판(171)의 하면 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 상기 방열 패드(160)에는 커넥터 구멍(162) 및 체결 구멍(163)이 배치될 수 있으며, 상기 커넥터 구멍(162)에는 상기 케이블(101)에 연결된 제1커넥터(107) 및 전선(101A)이 삽입될 수 있다. 상기 케이블(101)의 외측 단부에는 다른 커넥터(107A)가 연결될 수 있다.
상기 방열 패드(160)는 외측 둘레에 복수의 레세스(61,62,63,64)를 포함하며, 상기 복수의 리세스(61,62,63,64)는 상기 방열 패드(160)의 외곽부보다 센터 방향으로 오목하게 함몰되며, 상기 방수 프레임(140)의 볼록부(41A)에 대응되어 결합될 수 있다.
도 1 및 도 23과 같이, 발광 모듈(170)은 인쇄회로기판(171)과 하나 또는 복수의 발광소자(173)를 포함한다. 상기 인쇄회로기판(171)은 수지 재질 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함하며, 예컨대 방열을 위해 메탈 코어 PCB로 제공될 수 있으며, 상기 메탈 코어 PCB는 상부에 회로 패턴층, 하부에 금속층, 상기 금속층과 회로 패턴층 사이에 절연층이 배치된다. 상기 금속층의 두께를 인쇄회로기판(171)의 두께의 70% 이상으로 형성하여, 방열 효율을 개선하게 된다. 상기 인쇄회로기판(171) 내에는 AC 모듈을 구비할 수 있으며, AC 전원 또는 DC 전원 모드에 선택적으로 사용할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(171)은 상기 렌즈 커버(190)와 상기 방열 패드(160) 사이에 배치된다. 상기 인쇄회로기판(171)은 상기 렌즈 커버(190)와 상기 방열 패드(160) 사이에 접촉된다. 상기 인쇄회로기판(171)의 외곽부 둘레에는 복수의 리세스(71,72,73,74)를 포함한다. 상기 복수의 리세스(71,72,73,74)는 상기 인쇄회로기판(171)의 외곽부보다 센터 방향으로 오목하게 함몰되며, 상기 방수 프레임(140)의 볼록부(41A)에 대응되어 결합될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(171)에는 제1커넥터(175)가 결합될 수 있다. 상기 제1커넥터(175)는 상기 인쇄회로기판(171)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 예컨대, 상기 제1커넥터(175)는 상기 인쇄회로기판(171) 내의 커넥터 구멍(172)에 관통되고 상기 인쇄회로기판(171)의 상면에서 회로 패턴과 연결될 수 있다. 상기 제2커넥터(175)는 상기 제1커넥터(107)과 결합되어, 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(171)의 센터 영역에는 체결 구멍(79)을 포함할 수 있다. 제2체결 수단(108)은 상기 인쇄회로기판(171)의 체결 구멍(79) 및 방열 패드(160)의 체결 구멍(163)을 통해 방열 판(11)에 체결될 수 있다. 이에 따라 인쇄회로기판(171)의 센터측 유동은 방지될 수 있고, 방열 패드(160)와의 접촉 면적은 개선될 수 있다. 상기 제2체결 수단(108)은 단일 개로서, 최소 개수로 인쇄회로기판(171)을 고정시켜 줄 수 있다. 여기서, 도 22 및 도 23과 같이, 상기 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)에는 서로 대응되는 복수의 유동 방지 구멍(68,78)이 배치되며, 상기 유동 방지 구멍(68,78)에는 렌즈 커버(190)의 하 방향으로 돌출된 유동 방지 돌기(도 5의 98)이 끼워 결합될 수 있다. 이에 따라 렌즈커버(190)의 유동 방지 돌기(도 5의 98)는 상기 유동 방지 구멍(68,78)에 결합되어, 렌즈 커버(190)의 체결 전 인쇄회로기판(171) 및 방열 패드(160)가 유동되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 인쇄회로기판(171)의 소정 리세스(72)에는 돌기(72A)가 배치되고, 상기 돌기(72A)는 도 20의 방수 프레임(140)의 볼록부(41A)들 중 어느 하나에 배치된 홈(44)에 결합될 수 있다. 이러한 인쇄회로기판(171)은 돌기(72A)가 방수 프레임(140)의 홈(42)에 결합되므로, 결합시 또는 결합 후 유동이 억제될 수 있다. 또한 상기 방수 프레임(140) 내에 결합되는 다른 모듈 타입의 인쇄회로기판이 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 발광소자(173)는 하나 이상 예컨대, 복수개가 도트 형태로 배열될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(173)는 1열 이상 예컨대, 2열 이상으로 배열될 수 있다. 여기서, 상기 발광 소자(173)의 각각의 열은 상기 방열 판(110)의 길이 방향(X)이 될 수 있다. 상기 발광소자(173)는 발광 칩이 패키징된 패키지로서, 광학 렌즈를 구비할 수도 있다. 상기 발광 칩은 청색, 적색, 녹색, UV 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 발광소자(173)는 백색, 청색, 적색, 녹색 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 예컨대 조명을 위해 백색 광이 발광될 수 있다. 상기 발광소자(173)의 열과 열 사이의 간격은 각 열 내의 발광소자(173) 간의 간격보다 넓을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 22 및 도 23과 같이, 상기 방열 패드(160) 및 인쇄회로기판(171)의 외측 모서리 부분은 커팅 면(S1,S2)가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 1, 도 2, 도 24 및 도 25와 같이, 상기 렌즈 커버(190)는 복수의 렌즈부(191)를 포함할 수 있다. 상기 각 렌즈부(191)는 상기 각 발광소자(173) 위를 각각 커버하거나, 2개 이상의 발광 소자(173)를 커버하는 형태로 배치될 수 있다.
상기 각 렌즈부(191)는 반구 형상을 포함할 수 있다. 상기 각 렌즈부(191)는 제1축 방향(X)의 길이가 제2축 방향(Y)의 너비보다 길게 형성되어, 광의 지향각 분포를 다르게 제공할 수 있다. 상기 렌즈부(191)는 도 27 내지 도 29와 같이, 하부의 리세스(191A)를 구비하며, 상기 리세스(191A)는 도 8와 같이 길이 방향으로는 대칭 형상을 갖고, 도 6과 같이 너비 방향으로는 비 대칭 형상을 가질 수 있다. 이러한 리세스(191A)에 의해 너비 방향으로의 배광 분포를 조절할 수 있다.
상기 렌즈 커버(190)는 투명한 수지 재질 예컨대, 실리콘 또는 에폭시와 같은 재질이거나, 유리 또는 PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphtha late) 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 렌즈부(191)는 상기 렌즈 커버(190)와 동일한 물질로 일체로 형성되거나, 다른 물질로 형성될 수 있다. 다른 물질인 경우, 상기 렌즈부(191)는 투명한 수지 재질로 형성되고, 상기 렌즈 커버(190)는 반사 재질을 포함할 수 있다.
상기 렌즈 커버(190)의 둘레에는 커버 체결부(194)가 배치되며, 상기 커버 체결부(194)에는 체결 구멍(99)이 배치될 수 있다. 제1체결 수단(109)은 상기 방수 프레임(140)의 체결 구멍(42)과, 방열 판(110)의 제1체결 구멍(21)을 통해 체결될 수 있다. 도 24와 같이, 상기 렌즈 커버(190)의 커버 체결부(194)들 중 어느 하나의 모서리 부분(S4)은 다른 형상 예컨대, 커팅된 면을 제공하여, 렌즈 커버(190)의 결합 방향성을 제시하거나 식별 마크로 사용될 수 있다.
도 1, 도 24 및 도 25와 같이, 상기 렌즈 커버(190)는 제1수납부(192) 및 제2수납부(193)를 포함하며, 상기 제1수납부(192)는 상기 인쇄회로기판(171)의 제1커넥터(175)를 위해 돌출되며, 상기 제2수납부(193)는 상기 인쇄회로기판(171)에 체결되는 제2체결 수단(108)을 위해 돌출된다. 상기 제1 및 제2수납부(192,193)는 서로 다른 높이로 돌출될 수 있고, 서로 이격되거나 연결될 수 있다. 상기 제1수납부(192)는 하부에 커넥터 수납 공간(192A)를 구비하며, 상기 제2수납부(193)는 하부에 제2체결 수단(108)을 위한 수납 공간(193A)을 구비할 수 있다.
실시 예에 따른 방열 판(110)의 수납 영역(112)에 방열 패드(160) 및 발광 모듈(170)을 적층한 후 제2체결 수단(108)으로 상기 발광 모듈(170)을 체결할 수 있다. 상기 수납 영역(112)의 둘레에는 방수 프레임(140)이 결합되고 상기 발광 모듈(170) 및 상기 방수 프레임(140) 상에는 렌즈 커버(190)가 결합되고, 제1체결 수단(109)은 상기 렌즈 커버(190)를 방열 판(110)에 체결하게 된다. 이에 따라 도 2와 같은 조명 모듈(100)로 결합될 수 있다. 도 26과 같이, 상기 렌즈 커버(190)의 모서리측 커버 체결부(194)는 상기 방수 프레임(140)의 가이드 리브(147,148)와 방열 판(110)의 제1,2가이드 벽(11,12) 사이에 배치될 수 있다. 상기 커버 체결부(194)는 렌즈 커버(190)의 두께보다는 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 이에 따라 커버 체결부(194)에 제1체결 수단(109)이 체결되면, 방수 프레임(140)의 커버 체결부(142)를 효과적으로 가압할 수 있다. 이러한 조명 모듈(100)은 발광 모듈(170)로 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 조명 모듈(100)은 실외의 조명 장치에 장착될 수 있으며, 습기에 취약한 부분을 개선시켜 제공할 수 있다.
도 1 및 도 25와 같이, 상기 렌즈 커버(190)의 하면에는 소정 길이를 갖는 하부 리브(90) 및 토트(dot) 형상을 갖는 복수의 유동 방지 돌기(98)을 포함할 수 있다. 상기 하부 리브(90)는 상기 렌즈 커버(190)의 하면으로부터 상기 인쇄회로기판(171)의 상면 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 하부 리브(90)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 하부 리브(90)들은 인쇄회로기판(171)을 방열 판(110) 방향으로 가압하기 위한 부재로서, 상기 렌즈 커버(190)와 동일한 탄성 재질로 형성될 수 있다. 상기 하부 리브(90)는 상기 렌즈부(191)의 리세스(191A)의 외측 둘레를 커버하도록 배치되어, 상기 인쇄회로기판(171)의 각 발광 소자(173)의 둘레를 밀봉할 수 있다.
상기 하부 리브(90)는 렌즈 커버(190)의 체결 시 상기 인쇄회로기판(171)의 전 영역을 방열 판(110) 방향으로 가압하여, 방열패드(160)에 밀착시켜 줄 수 있다. 이에 따라 인쇄회로기판(171)과 방열 패드(160)의 접촉 면적은 증가될 수 있으며, 습기 침투는 방지될 수 있다. 여기서, 상기 복수의 유동 방지 돌기(98) 각각은 토트 형상이며, 다각형 형태 예컨대 삼각형 형태로 배치되어 인쇄회로기판(171) 및 방열 패드(160)의 유동을 방지할 수 있다.
도 27 내지 도 29를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 모듈의 방열 판의 다른 예이다.
도 27 및 도 28과 같이, 상기 방열 판(110)의 방열 핀(113)에는 요철 구조(S3,S4)가 배치되며, 상기 요철 구조(S3,S4)는 상기 방열 핀(113)의 높이 방향으로 교대로 배치되며, 상기 방열 핀(113)의 너비 방향으로 상기 방열체(111)와 동일한 너비로 배치될 수 있다. 이러한 방열 판(110)의 방열 면적은 증대될 수 있다.
도 29와 같이, 상기 방열 판(110)이 절연층(113C)을 갖는 경우, 상기 절연층(113C)은 요철 구조(S3,S4)의 철부(S3) 및 표면에 배치될 수 있다. 상기 방열 핀(113)의 두께는 일정한 두께를 가질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
실시 예에 따른 조명 모듈(100)은 단위 모듈로 정의될 수 있다. 이러한 단위 모듈은 2개 이상 배열할 수 있다. 예컨대, 2개 이상의 단위 모듈을 너비 방향(Y) 또는 길이 방향(X)으로 배열하면 서로 접촉되거나 이격될 수 있다. 상기 조명 모듈(100)을 너비 방향으로 각각 밀착시켜 배열하고 제1 및 제2케이스 체결부(118,119)를 통해 케이스(미도시)에 체결될 수 있다. 또한 복수의 조명 모듈(100)들을 갖는 조명 장치는 공간 활용이 용이할 수 있고, 조명 장치 내에서의 배광 분포를 개선시켜 줄 수 있다. 실시 예에 따른 조명 장치는 가로등, 터널등, 보안등과 같은 조명등에 적용되거나, 실내등 또는 실외등으로 적용될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 30은 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 30을 참조하면, 발광 소자(200)는 기판(201), 상기 기판(201) 상에 배치된 발광 칩(202), 상기 발광 칩(202) 위에 배치된 형광 필름(290), 상기 발광 칩(202) 및 형광 필름(290)의 둘레에 배치된 반사 부재(250), 및 상기 기판(201) 상에 비구면 형상의 렌즈 영역(261)을 갖는 광학 렌즈(260)를 포함한다.
상기 기판(201)은 몸체(210), 상기 몸체(210)의 상면에 배치된 복수의 리드 전극(221,231)을 포함한다. 상기 몸체(210)는 절연 재질을 포함하며, 예컨대 세라믹 소재를 포함한다. 상기 세라믹 소재는 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함한다. 상기 몸체(210)의 재질은 금속 화합물 예컨대, Al2O3, 또는 AlN일 수 있으며, 바람직하게는 질화알루미늄(AlN) 또는 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있으며, 또는 열 전도도가 140 W/mK 이상인 금속 산화물을 포함할 수 있다. 상기 몸체(210)는 다른 예로서, 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(210)는 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 몸체(210) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(210)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(201)의 몸체(210) 위에 배치된 복수의 리드 전극(221,231)은 예컨대, 제1리드 전극(221) 및 제2리드 전극(231)을 포함한다. 상기 제1리드 전극(221)과 상기 제2리드 전극(231)은 전기적으로 분리되며 상기 발광 칩(202)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 발광 칩(202)은 제2리드 전극(231) 위에 접착제(201)로 접착되어 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제1리드 전극(221)과 와이어(203)로 연결될 수 있다. 상기 제2리드 전극(231)의 상면 면적은 상기 제1리드 전극(221)의 상면 면적보다 크게 배치되어, 발광 칩(202)으로부터 발생된 열을 방열하거나 몸체(210)로 전도해 줄 수 있다. 여기서, 상기 접착제(201)는 상기 발광 칩(202)과 상기 제2리드 전극(231) 사이를 전기적으로 연결해 주는 전도성 재질일 수 있다. 상기 발광 칩(202)은 기판(201)의 상면의 센터 영역에 배치되며, 상기 제3리드 전극(231)은 상기 몸체(210)의 상면의 센터 영역에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 전극(221)과 상기 제2리드 전극(231)의 측면은 상기 몸체(210)의 측면으로부터 이격되어, 상기 몸체(210)의 상면의 에지부를 노출시켜 줄 수 있다. 상기 에지부는 상기 제1 및 제2리드 전극(221,231)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
상기 제1리드 전극(221)과 제2리드 전극(231) 사이의 간극부(214)에는 상기 몸체(210)의 상면이 노출되며, 상기 제1리드 전극(221)과 상기 제2리드 전극(231)이 전기적으로 분리된다.
상기 기판(201)은 상기 몸체(210)의 내에 복수의 연결 전극(229,239), 상기 몸체(210) 아래에 복수의 리드 프레임(283,285)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 연결 전극(229,239)은 상기 제1리드 전극(221)에 연결된 적어도 하나의 제1연결 전극(229), 상기 제2리드 전극(231)에 연결된 적어도 하나의 제2연결 전극(239)을 포함하며, 상기 복수의 리드 프레임(283,285)은 상기 제1연결 전극(229)에 연결된 제1리드 프레임(283), 상기 제2연결 전극(239)에 연결된 제2리드 프레임(285)을 포함할 수 있다. 상기 제1연결 전극(229)은 상기 제1리드 전극(221)과 상기 제1리드 프레임(283)을 서로 연결해 주며, 상기 제2연결 전극(239)은 상기 제2리드 전극(231)과 상기 제2리드 프레임(285)을 서로 연결해 준다.
상기 제1리드 전극(221), 제2리드 전극(231), 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 복수의 금속을 포함할 수 있으며, 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 전극(221,231)의 표면에는 은(Ag) 또는 알루미늄(Ag)이 형성되어, 입사되는 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1리드 프레임(283)과 제2리드 프레임(285)에는 금(Au)층이 형성되어, 습기에 의한 부식을 방지할 수 있고, 전기적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1연결 전극(229)과 상기 제2연결 전극(239)은 상기 제1리드 전극(221)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(201)은 하부에 방열 프레임(281)을 구비할 수 있다. 상기 방열 프레임(281)은 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있으며, 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 상기 방열 프레임(281)은 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)과 전기적으로 분리될 수 있다. 상기 방열 프레임(281)은 상기 발광 칩(202)과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 방열 프레임(281)은 상기 제1리드 프레임(283)과 제2리드 프레임(285) 사이에 배치되어 상기 발광 칩(202)으로부터 발생된 열을 전도할 수 있다.
상기 발광 칩(202)은 상기 제1리드 전극(221)과 제2리드 전극(231) 중 적어도 하나의 위에 배치될 수 있으며, 예컨대 제2리드 전극(231) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광 칩(202)은 전도성 재질의 접착제(201)에 의해 제2리드 전극(231)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(202)은 제1리드 전극(221)과 제2리드 전극(231) 상에 플립 칩 형태로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(202)은 광원으로서, 자외선부터 가시광선까지의 파장 대역 중에서 선택적으로 발광하게 된다. 상기 발광 칩(202)은 UV LED 칩, 그린 LED 칩, 블록 LED 칩, 레드 LED 칩을 포함한다. 이러한 발광 칩(202)은 수평형 칩 또는 수직형 칩에 따라 두께가 달라질 수 있으며, 실시 예는 수직형 칩일 수 있다. 상기 수직형 칩의 두께는 상기 발광 칩(202)의 사이즈에 따라 달라질 수 있으며, 예컨대 대면적의 칩 예컨대 각 변의 길이가 1mm 이상인 칩은 상기 범위의 두께를 벗어날 경우, 방열 효율의 개선이 미미하거나 칩이 휘어지는 문제가 있다. 상기 발광 칩(202)은 탑뷰 형상이 다각형 형상 예컨대, 정 사각형 또는 직사각형 형상일 수 있다. 상기 발광 칩(202)은 탑뷰 형상이 원 형상 또는 다른 다각형 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 전극(221) 위에는 보호 칩(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 보호 칩은 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 보호 칩은 상기 발광 칩(202)을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
상기 발광 칩(202) 상에는 형광 필름(290)이 배치될 수 있다. 상기 형광 필름(290)은 상기 발광 칩(202)의 상면 면적보다 큰 면적 즉, 하면 면적을 가질 수 있다. 상기 형광 필름(290)은 상기 발광 칩(202)으로부터 방출된 일부 광을 흡수하여 다른 파장의 광으로 파장 변환하게 된다. 상기 형광 필름(290)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질에 형광체가 첨가되며, 상기 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들면, Eu, Ce 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 질화물계 형광체·산질화물계 형광체·사이어론계 형광체, Eu 등의 란타노이드계, Mn 등의 천이금속계의 원소에 의해 주로 활성화되는 알칼리 토류 할로겐 아파타이트 형광체, 알칼리 토류 금속 붕산 할로겐 형광체, 알칼리 토류 금속 알루민산염 형광체, 알칼리 토류 규산염, 알칼리 토류 황화물, 알칼리 토류 티오갈레이트, 알칼리 토류 질화규소, 게르마늄산염, 또는, Ce 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 희토류 알루민산염, 희토류 규산염 또는 Eu 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 유기 및 유기 착체 등으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기의 형광체를 사용할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 상기 형광 필름(290)으로부터 방출된 광과 상기 발광 칩(202)으로부터 방출된 광은 백색 광으로 혼합될 수 있다. 상기 백색 광은 웜 화이트(Warm white), 쿨 화이트(Cool white) 또는 뉴트럴 화이트(Neutral white) 중 적어도 하나의 색 온도를 가질 수 있다. 상기 형광 필름(290)은 필름 형태로 제공되므로, 상면 및 하면이 수평한 평면으로 제공될 수 있다.
상기 반사 부재(250)는 상기 발광 칩(202)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(250)는 수지 재질 내에 금속 산화물이 첨가된다. 상기 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시를 포함하며, 상기 금속 산화물은 수지 재질보다 굴절률이 높은 물질로서, 예컨대 Al2O3, TIO2 또는 SiO2 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 금속 산화물은 상기 반사 부재(250) 내에 5wt% 이상 예컨대, 5~30wt% 범위로 형성된다. 상기 반사 부재(250)는 상기 발광 칩(202)으로부터 방출된 광에 대해 90% 이상의 반사율을 가질 수 있다. 상기 반사 부재(250)는 상기 형광 필름(290)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(250)는 상기 발광 칩(202)의 측면과 상기 형광 필름(290)의 측면에 접촉될 수 있다.
상기 반사 부재(250)의 상단은 상기 형광 필름(290)의 상면과 같거나 상면보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 상기 반사 부재(250)는 상기 형광 필름(290)의 측면으로 방출된 광에 대해서 반사해 주게 된다. 상기 반사 부재(250)는 상기 발광 칩(202)의 둘레에 디스펜싱되면 모세관 현상에 의해 상기 형광 필름(290)의 측면까지 연장될 수 있다. 이에 따라 상기 반사 부재(250)와 상기 발광 칩(202)과 형광 필름(290) 사이의 영역에 공극이 형성되지 않을 수 있어, 상기 반사 부재(250)와 상기 발광 칩(202)과 형광 필름(290) 사이의 영역에 대한 접착력을 강화시켜 줄 수 있다.
상기 반사 부재(250)는 상기 제2리드 전극(231)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(250)의 일부(253)는 상기 제1리드 전극(221)과 제2리드 전극(231) 사이의 간극부(214)에 배치될 수 있다. 상기 간극부(214)에 배치된 반사 부재(250)의 일부(253)는 몸체(210) 상면에 접촉되므로, 상기 간극부(214)를 통해 침투하는 습기를 차단할 수 있다. 상기 간극부(214)에 배치된 반사 부재(250)의 일부(253)는 상기 반사 부재(250)의 외곽선보다 상기 기판(201)의 측면에 더 인접하게 연장될 수 있다. 상기 반사 부재(250)의 표면은 곡면을 제공할 수 있으며, 상기 곡면은 표면으로 입사되는 광을 재 반사시켜 줄 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)는 기판(201) 상에 비구면 렌즈 형상을 포함할 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)는 발광 칩(202) 및 형광 필름(290) 상에 비구면 렌즈 형상으로 배치될 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)는 상기 형광 필름(290)의 상면에 접촉되고 상기 반사 부재(250)의 상면으로 연장될 수 있다 상기 광학 렌즈(260)는 상기 반사 부재(250)의 둘레에 배치된 상기 제1리드 전극(221) 및 상기 제2리드 전극(231)의 상면과 몸체(210)의 상면으로 연장될 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 광학 렌즈(260)는 유리 재질로 형성되거나, 투명한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)는 렌즈영역(261) 및 버퍼부(265)를 포함하며, 상기 렌즈영역(261)은 상기 발광 칩(202) 및 형광 필름(290) 상에 배치되며, 비구면 렌즈 형상을 포함한다. 상기 렌즈영역(261)은 중심부가 위로 볼록하게 돌출되며 상기 중심부의 주변이 완만한 곡면을 가질 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)의 렌즈영역(261)은 비구면 렌즈로 제공됨으로써, 입사되는 광을 반사하는 전 반사면으로 제공될 수 있다. 이에 따라 광학 렌즈(260)는 광속이 개선될 수 있고, 링(ring) 형상과 같은 현상이 발생되는 것을 방지하여 색 분리 현상이 개선될 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)의 버퍼부(265)는 상기 발광 칩(202)의 둘레에 배치되며, 플랫한 상면을 가질 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)의 버퍼부(265)는 상기 발광 칩(202)의 둘레에서 상기 제1 및 제2리드 전극(221,231)의 외측으로 연장될 수 있다. 상기 버퍼부(265)는 상기 몸체(210)의 제1 및 제2리드 전극(221,231)이 형성되지 않는 영역에서 상기 몸체(210)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 버퍼부(265)의 외 측면은 상기 몸체(210)의 측면과 동일한 수직 면으로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 버퍼부(265)는 상기 몸체(210)의 외측 에지를 따라 형성될 수 있어, 습기 침투를 방지할 수 있다.
이상에서 실시예 들에 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.
11,12: 가이드 벽
100: 조명 모듈
101: 케이블
101A: 전선
110: 방열 판
111: 방열체
113: 방열 핀
117: 케이블 삽입부
130: 케이블 방수부재
135: 몰딩부
140: 방수 프레임
160: 방열 패드
170: 발광 모듈
171: 인쇄회로기판
173: 발광 소자
190: 렌즈 커버
191: 렌즈부

Claims (17)

  1. 내부에 케이블 구멍을 갖는 방열체 및 상기 방열체 하부에 복수의 방열 핀을 포함하는 방열 판;
    오픈 영역을 갖고 상기 방열 판 상에 배치된 방수 프레임;
    상기 방열 판 상에 배치되며 상기 방수 프레임의 오픈 영역 내에 배치된 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 복수의 발광소자를 갖는 발광 모듈; 및
    상기 발광 소자 위에 배치된 렌즈부를 갖고 상기 인쇄회로기판 위에 배치된 렌즈 커버를 포함하며,
    상기 방열 판은 알루미늄 재질을 포함하며,
    상기 복수의 방열 핀의 너비는 상기 방열 판의 너비와 동일한 너비를 갖는 조명 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열 판의 표면 및 상기 방열 핀의 표면 중 적어도 하나에는 절연층이 배치되며,
    상기 절연층은 상기 방열 판의 금속을 갖는 조명 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방열 판은 상부에 상기 렌즈 커버의 길이 방향 양측에 배치된 제1,2가이드 벽을 포함하는 조명 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 방열 판은 알루미늄의 함량이 90% 이상인 조명 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 방열 핀의 두께는 상기 방열체로부터 멀어질수록 점차 얇아지는 조명 모듈.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방열 핀은 표면에 요철 구조가 배치되는 조명 모듈.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 케이블 구멍은 상부보다 좁은 너비를 갖는 하부 구멍을 포함하며,
    상기 케이블 구멍에는 케이블의 외측에 이중 방수 구조를 갖는 케이블 방수부재가 결합되는 조명 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 케이블 방수부재의 상면은 상기 방열 판의 상면보다 낮게 배치되는 조명 모듈.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열 판은 하부에 상기 케이블 구멍이 배치된 케이블 삽입부를 포함하며,
    상기 케이블 삽입부의 두께는 상기 방열 판의 방열 체의 다른 영역의 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 조명 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 케이블 삽입부는 상기 방열 판의 너비 방향으로 일정한 두께를 갖는 조명 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 방열체는 상기 인쇄회로기판을 고정하기 위한 제1체결 구멍과, 상기 렌즈 커버 및 방수 프레임이 체결되는 복수의 제2체결 구멍을 포함하며,
    상기 복수의 제1체결 구멍 중 적어도 하나는 케이블 삽입부 상에 배치되며,
    상기 방열체의 영역 중에서 상기 케이블 삽입부 이외의 영역에 상기 제1체결 구멍이 배치된 영역의 두께는 상기 방열체의 두께보다 얇게 배치되는 조명 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1체결 구멍에 체결된 체결 수단을 포함하며,
    상기 케이블 삽입부의 두께는 상기 제1체결 구멍의 깊이보다 더 크게 배치되는 조명 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1체결 구멍은 상기 케이블 구멍에 인접하며 상기 케이블 삽입부 상에 배치되는 조명 모듈.
  14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 방열 핀은 상기 방열 체의 외측 면과 동일 수평 면 상에 배치되고, 상기 방열체의 길이 방향으로 배열되는 조명 모듈.
  15. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판과 상기 방열 판 사이에 배치된 방열 패드를 포함하며,
    상기 인쇄회로 기판 및 상기 방열 패드는 상기 케이블 구멍 상에 배치되며, 상기 케이블 구멍에 대응되는 커넥터 구멍을 갖는 조명 모듈.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 방수 프레임은 상기 렌즈 커버의 너비 방향 양측에 대응된 제1,2가이드 리브를 포함하는 조명 모듈.
  17. 제1항 내지 제5항의 조명 모듈이 복수개 배열된 조명 장치.
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KR102523306B1 (ko) * 2022-09-22 2023-04-20 사단법인 장애인한빛 방열성이 향상된 led조명장치

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