WO2018182367A1 - 엠아이디 기술을 적용한 엘이디 램프 - Google Patents

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WO2018182367A1
WO2018182367A1 PCT/KR2018/003793 KR2018003793W WO2018182367A1 WO 2018182367 A1 WO2018182367 A1 WO 2018182367A1 KR 2018003793 W KR2018003793 W KR 2018003793W WO 2018182367 A1 WO2018182367 A1 WO 2018182367A1
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light source
housing
joint part
trace
led lamp
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PCT/KR2018/003793
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English (en)
French (fr)
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최정식
고현종
정태경
이주성
김상기
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몰렉스 엘엘씨
최정식
고현종
정태경
이주성
김상기
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    • B60Q2400/20—Multi-color single source or LED matrix, e.g. yellow blinker and red brake lamp generated by single lamp

Definitions

  • the present invention relates to an LED lamp, and more particularly to an LED lamp for vehicle lighting to which the MID technology is applied.
  • the light emitting diode device (hereinafter referred to as 'LED') has a junction structure of a P-type and an N-type semiconductor, and is a photoelectric device in which light energy is emitted by a combination of electrons and holes when a voltage is applied. LEDs have a lower power consumption, better brightness, and longer life than general halogen lamps, and are replacing halogen lamps with light sources of various lighting devices. In addition, in recent years, the development of the white light LED is rapidly expanding its application, and is widely used as a light source of a vehicle lamp as well as indoor lighting or portable lighting devices.
  • a lamp used in a vehicle is mainly used as a lighting function for viewing an object, a signal / warning function for notifying other vehicles or other road users of the driving state of the vehicle, and a decorative function for decorating the vehicle.
  • Typical lamps for lighting functions are ceiling lamps inside a vehicle or license plate lamps outside.
  • a conventional LED lamp includes a substrate 10, a heat conductive cover 20, a diffusion tube 30, and a pair of lead wires 40.
  • the substrate 10 is mounted with a plurality of devices including the LED 11, a predetermined circuit for driving the LED 11 is printed, and is supported by being seated on the top of the thermal conductive cover 20.
  • the heat conducting cover 20 is divided into an upper body 21 for seating the substrate 10 and a lower body 22 for exposing to the outside while guiding the lead wire 40.
  • the diffusion tube 30 forms a hemispherical shape and is fastened to the top of the heat conduction cover 20 to protect the LEDs 11 and to eliminate spot phenomenon.
  • the pair of lead wires 40 have an upper end connected to a lower surface of the substrate 10 and protrude to the outside through the pair of wire through holes 23 of the heat conductive cover 20, and the lower ends are bent to opposite sides. It is inserted into the wire seating groove 24 of the heat conductive cover 20.
  • the LED lamp of the above configuration is fastened to the lamp socket (not shown), the pair of lead wires 40 exposed to the outside is electrically connected to the external power source is turned on.
  • the LED lamp has the effect of reducing the power consumption and heat generation, and extend the life of the lamp by replacing the existing halogen lamp.
  • the LED lamp must be provided with a lead wire 40 to be electrically connected to an external lamp socket, the lead wire 40 must be electrically connected to the LED 11 through the substrate 10. Therefore, the conventional LED lamp has a problem in that the number of parts constituting the lamp module increases the manufacturing cost, and the manufacturing process according to the assembly of each component is complicated.
  • the LED lamp has to be processed into shapes for accommodating the lead wire 40, such as the wire through hole 23 and the wire seating groove 24, in the heat conductive cover 20. Therefore, the conventional LED lamp is extremely limited in the design freedom of the heat conduction cover 20 constituting the body of the lamp, there are many restrictions to be applied to the lamp socket of various structures.
  • the LED lamp is configured to emit light only in a specific direction has the disadvantage that the lamp itself can not control the light emitting direction. That is, the conventional LED lamp has to adjust the direction of the lamp socket in a state that the LED lamp is fastened to the lamp socket in order to adjust the direction of the light irradiated from the lamp.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, by applying the MID technology to the conventional LED lamp, eliminating the configuration of the lead wire and the substrate, to simplify the structure and assembly process to reduce the manufacturing cost, production efficiency It is an object of the present invention to provide an LED lamp that can improve.
  • an object of the present invention is to provide an LED lamp that can be applied to lamp sockets of various structures by improving the design freedom of the housing constituting the main body of the LED lamp.
  • an object of the present invention is to provide an LED lamp which can emit light in various directions according to the user's selection by adjusting the light emitting direction in the LED lamp itself.
  • the first housing comprising a light source receiving portion having a light source mounting surface protruding inward, and a first joint portion extending below the light source receiving portion;
  • a second housing including a second joint part having a fastening structure corresponding to the first joint part and a socket fastening part having a fastening rib extending downward from the second joint part to enable the first joint part to be tiltable;
  • a light source mounting pad formed on a surface of the light source mounting surface to mount a light source;
  • a socket connection pad formed on a surface of the fastening rib and connected to the socket electrode;
  • a light source unit seated on the light source mounting pad of the light source seating surface;
  • a first trace connected to the light source mounting pad and formed on a surface of the first joint part;
  • a second trace connected to the socket connection pad and formed on a surface of the second joint part to be in contact with the first trace by coupling the first joint part and the second joint part.
  • the socket connection pad, the first trace, and the second trace are formed on the surface of each housing by a MID process using a conductive metal, wherein the first trace and the second trace are the first joint portion and the second joint.
  • the contact is maintained with respect to the negative tilting operation.
  • the first joint part and the second joint part according to an embodiment of the present invention are characterized in that they are fastened in a ball joint structure composed of balls and hollow hemispheres corresponding to each other.
  • the first joint part and the second joint part may include a sliding protrusion formed on one surface in contact with each other, a sliding groove formed on another surface, and a fixing groove formed on the sliding groove. And to guide the tilting direction and angle of the housing.
  • the first joint part and the second joint part may be fastened in a hinge structure by being composed of a pair of first hinge plates and a second hinge plate corresponding to each other.
  • the first hinge plate has a plurality of engaging grooves are formed at the lower end
  • the second hinge plate is provided with an elastic locking ball
  • the locking ball is elastically inserted into the locking groove tilting angle of the first housing It is characterized in that it is configured to be fixed.
  • first trace and the second trace on one side is formed to the locking groove and the locking ball is electrically connected through the contact of the locking ball and the locking groove, the specific position that the locking ball is in elastic contact
  • the light source unit is configured to be turned on while varying electrical characteristics according to the locking groove of the.
  • the light source unit may include an LED package, and the LED package may be surface mounted on the light source mounting pad.
  • the first housing may be composed of a plastic injection molded product of a high heat resistance resin, and may include a heat dissipation coating layer coated with a heat conductive resin on a surface thereof.
  • the light source accommodating part may include a reflector formed on an inner surface of the light source accommodating part, and the reflector may be made of the same material as the light source mounting pad.
  • LED lamp of the present invention by using the MID technology to form a thin film electrode directly on the surface of the housing, the lead wire is removed, which has the effect of simplifying the structure and assembly process, can reduce the manufacturing cost and improve the production efficiency Effect.
  • the LED lamp of the present invention the various elements including the LED package is mounted directly on the housing surface, to simplify the structure and assembly process by removing the substrate for mounting them.
  • the LED lamp of the present invention can be applied to various types of lamp sockets, since the housing constituting the main body is free from the lead wire and the substrate, thereby improving design freedom.
  • the present invention can be applied to the tilting structure to the housing itself constituting the main body of the LED lamp, it is possible to design a lamp that can adjust the light emission direction in the LED lamp.
  • FIG. 1 is an exploded view showing a license plate LED lamp according to the prior art.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the license plate LED lamp of FIG.
  • FIG 3 is a perspective view showing an LED lamp according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded view illustrating the LED lamp of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a first housing that is an essential part of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a bottom view of the first housing, which is an essential part of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a bottom view of the first housing, which is an essential part of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a second housing that is an essential part of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a second housing that is an essential part of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a front view illustrating a tilting operation of the LED lamp of FIG. 3.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating another example of the first housing that is the main part of FIG. 3.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating another example of the first housing that is the main part of FIG. 3.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an LED lamp according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exploded view illustrating the LED lamp of FIG. 10.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the LED lamp of FIG. 10.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an example of a trace of the LED lamp of FIG. 10.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of another example of a trace for the LED lamp of FIG.
  • FIG. 15 is a front view illustrating a tilting operation of the LED lamp of FIG. 10.
  • LED lamp according to an embodiment of the present invention is formed directly on the surface of the housing electrode is the main body by the MID process, the housing is configured to be tilted structure to adjust the light emission direction from the head of the LED lamp.
  • the LED lamp of the present invention will be described in detail according to each embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an LED lamp according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an exploded view showing the LED lamp of Figure 3
  • the LED lamp according to the first embodiment of the present invention is a light source module seated on the first housing 100, the second housing 200 is fastened to the lower portion of the first housing, the first housing 300, a diffusion cover 400 sealing the upper opening of the first housing, and a surface electrode 500 formed on the surfaces of the first housing and the second housing.
  • the first housing 100 is configured to form an upper body of the LED lamp, the upper part of which receives the light source module 300 and the lower part is fastened to the second housing 200.
  • the first housing 100 for this purpose is the upper light source receiving portion 110 for accommodating the light source module 300 and the lower first to be tilted in a predetermined angle and direction while being engaged with the second housing 200. It is composed of a joint portion (120).
  • the light source accommodating part 110 forms a hollow cup shape and provides a light source seating surface 111 therein, and the light source seating surface 111 protrudes inward from an inner wall surface of the light source accommodating part 110.
  • the light source seating surface 111 is provided with a pair of light source mounting pads 510 that are electrically separated to supply power to the light source module 300.
  • the light source accommodating part 110 has a heat dissipation hole 113 through which a lower end thereof is formed while the inside thereof is separated into a plurality of spaces by the reinforcing rib 112.
  • the heat dissipation hole 113 communicates the internal space of the light source accommodating part 110 to the outside so that the heat generated from the light source module 300 is quickly discharged to the outside.
  • the heat dissipation hole 113 may form a honeycomb structure separated by a plurality of reinforcing ribs 112.
  • the light source accommodating part 110 may further include a plurality of heat dissipating ribs protruding outward so that heat absorbed from the light source module 300 may be quickly released to the outside through the housing surface.
  • the light source accommodating part 110 has a plurality of fastening grooves 114 for fastening the diffusion cover 400 to the upper edge, and guides the fastening of the light source module 300 to the upper inner wall and distinguishes the polarity.
  • Guide protrusions 115 may be formed.
  • the first joint part 120 extends from the center of the light source accommodating part 110 to the lower end with a ball shape and is integrally formed.
  • the ball-shaped first joint part 120 allows the first housing 100 to tilt the second housing 200 at a predetermined vertical inclination angle with respect to the fixed axis.
  • the second housing 200 is configured to fasten the first housing 100 to provide a tilting function and to be fastened to an external lamp socket (not shown). It is divided into a second joint portion 220 of the upper portion that combines the 210 and the first joint portion 120.
  • the socket fastening part 210 is a pillar-shaped central axis 211 extending downward from the center of the second joint part 220 and a fastening rib 212 protruding to both sides of the central axis 211. Can be configured. Each fastening rib 212 is formed with a pair of socket connection pads 520 for receiving power from the lamp socket.
  • the socket fastening portion 210 includes an overinsertion prevention protrusion 213 protruding from the end of the central axis 211, and the overinsertion prevention protrusion 213 is used to overinsert when the LED lamp is inserted into the lamp socket. prevent.
  • the socket fastening portion 210 includes a release preventing catch portion 214 in which the surface of the fastening rib 212 is recessed or protrudes, and the release preventing catch portion 214 is a state in which an LED lamp is fastened to the lamp socket. In order not to be easily separated from the lamp socket by vibration, etc., it is combined with the lamp socket of the protruding or recessed shape to improve the reliability of the electrode contact.
  • the second joint part 220 forms a hollow hemispherical shape in which the first joint part 120 can be accommodated.
  • the inner diameter of the second joint part 220 corresponds to the outer diameter of the first joint part 120 and is assembled while wrapping at least 1 ⁇ 2 or more of the first joint part 120 so that the first joint part 120 is not easily separated. do.
  • the first joint 120 and the second joint part 220 form a ball joint fastening structure, and the first housing 100 having the first joint part 120 is the second joint part 220. It is possible to tilt the second housing 200 having a fixed shaft.
  • first joint part 120 and the second joint part 220 form a ball or hemispherical ball joint structure corresponding to each other, and the first joint part 120 forms a hemispherical shape and the second joint part ( 220 may form a ball shape.
  • Tilting guides such as a sliding protrusion 121, a sliding groove 221, and a fixing groove 222 for controlling the tilting direction and the inclination angle are formed on the outer surface of the first joint part 120 and the inner surface of the second joint part 220. Means can be formed. As the sliding protrusion 121 is slid along the sliding groove 221, the first housing 100 can be easily tilted, and the fixed groove (in the process of sliding the sliding protrusion 121 along the sliding groove 221) 222 may be seated and the tilting state may be fixed.
  • the first housing 100 and the second housing 200 of the above configuration may be manufactured by injection molding using a plastic resin.
  • the first housing 100 and the second housing 200 may be made of a resin having a high thermal conductivity so that heat generated from the light source module 300 may be quickly released.
  • the heat dissipation resin layer using a high thermal conductivity resin may be further coated on the surfaces of the first housing 100 and the second housing 200 for heat dissipation.
  • the heat dissipating resin layer is coated on the surfaces of the housings 100 and 200 and the surface electrode 500 to have a predetermined thickness, and absorbs heat from each of the housings 100 and 200 and the surface electrode 500 to release them to the outside.
  • the light source module 300 forms a module in which a plurality of LED packages 320 are mounted on the substrate 310 as a light source of the LED lamp.
  • the LED package 320 may be composed of a plurality of LED elements emitting light of different colors, and the substrate 310 may be formed of a flat PCB or FPCB.
  • a circuit pattern is printed on the substrate 310, and various elements for controlling driving of the LED package 320 together with the LED package 320 are mounted on the circuit pattern.
  • a guide groove 315 corresponding to the guide protrusion 115 of the light source accommodating part 110 is formed in the substrate 310.
  • the light source module 300 is assembled to the first housing 100 while being seated on the light source seating surface 111 through the upper opening of the light source receiving unit 110, wherein the light source module 300 is a light source seating surface ( It is electrically connected to the light source mounting pad 510 formed at 111.
  • the first housing 100 is preferably made of a high heat-resistant material that can withstand a reflow process for mounting the substrate.
  • the diffusion cover 400 is coupled to the light source accommodating part 110 of the first housing 100 to seal the opening of the light source accommodating part 110 while forming a hollow semi-spherical or cylindrical shape with an open bottom.
  • a fastening protrusion 404 corresponding to the fastening groove 114 of the light source accommodating part 110 is formed at an edge of the lower end of the diffusion cover 400 to be detachably assembled to the light source accommodating part 110.
  • the diffusion cover 400 provides a light mixing space therein to allow the light emitted from the LED package 320 to be sufficiently mixed in the space, thereby minimizing the spot phenomenon of light emitted through the diffusion cover 400. can do.
  • the diffusion cover 400 may be formed of a resin of a transparent or translucent material to which a light diffusing agent is added.
  • the surface electrode 500 is a lead electrode for supplying power to the light source module 300 along the surfaces of the first housing 100 and the second housing 200.
  • the conductive metal of the thin film is formed in each housing ( It is composed of electrodes formed directly on the surface of the 100, 200, the surface electrode is formed using a MID (Molded Interconnection Device) technology.
  • MID technology is a technology for creating a circuit by generating a pattern on the surface or the inside of the plastic injection molding, it is possible to make a three-dimensional electrical component.
  • various molded plastic moldings have been introduced using MID technology to form direct circuits on three-dimensional injection molded products.
  • Laser direct structuring (LDS) and laser masking (LDAT) can be applied to give conductive patterns to plastic injection molded products.
  • Modat Laser direct structuring
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • various kinds of MID techniques may be applied as a method of applying a conductive pattern to the present invention.
  • the surface electrode 500 may include a pair of light source mounting pads 510 formed on the surface of the light source seating surface 111 of the light source accommodating part 110 and the fastening ribs 212 of the socket fastening part 210.
  • the light source mounting pad 510 supplies power to the light source module 300 mounted on the light source seating surface 111, and the socket connection pad 520 contacts the electrode of the lamp socket to receive power from the lamp socket. .
  • the first trace 511 and the second trace 521 are in contact with each other by a combination of the first joint part 120 and the second joint part 220, and the light source mounting pad 510 and the socket connection pad 520. ) Is electrically connected. Accordingly, the surface electrode 500 uses the light source mounting pad of the first housing 100 through the second trace 521 and the first trace 511 to supply power supplied from the socket connection pad 520 of the second housing 200. In operation 510, the light source module 300 is turned on.
  • the first trace 511 and the second trace 521 are formed on the outer surface of each housing or the surface of the via hole penetrating the housing, and connect the light source mounting pad 510 and the socket connection pad 520.
  • the first trace 511 and the second trace 521 may have a predetermined area or length so that the contact can be maintained even when the first joint part 120 is tilted about the second joint part 220. It is formed to have. Therefore, the first housing 100 and the second housing 200 are electrically connected to each other regardless of the tilting direction or angle of the first housing 100.
  • FIG 8 is a front view illustrating a tilting operation of the LED lamp according to the first embodiment of the present invention.
  • the first housing 100 is moved back and forth or fixed to the second housing 200 while maintaining an electrical connection with the second housing 200 It may be tilted in each direction including a left and right direction.
  • the first housing 100 and the second housing 200 are coupled by a ball joint, and an electrode electrically connecting the first housing 100 and the second housing 200 to the surface using MID technology.
  • Fig. 9 is a perspective view showing another example of the first housing which is the main part of the LED lamp according to the first embodiment of the present invention.
  • the first housing 100 according to another embodiment of the present invention is configured such that the LED package 320 is mounted directly on the light source seating surface 111.
  • the light source accommodating part 110 provides a light source seating surface 111 in an inner space, and a pair of light source mounting pads 510 are formed on the light source seating surface 111.
  • the LED package 320 is directly mounted to the surface mount pad 510 on the light source mounting surface 111.
  • various control elements for driving the LED package 320 may be surface-mounted on separate circuits formed by the traces 511 and 521 on the other side of the first housing 100 or the second housing 200, It may be provided in an external lamp socket.
  • the first housing 100 In order for the LED package 320 to be directly surface mounted on the first housing 100, the first housing 100 must be made of a high heat resistant material that can withstand the reflow process sufficiently.
  • the first housing 100 may be a polyetherimide (PEI), polyphthalamide (PPA), liquid crystal polymer (LCP) or polyamide (PA) -based resin, and may withstand high temperatures of about 280 ° C. or more. It is preferable to consist of resin.
  • a separate substrate such as a printed circuit board (PCB) or an FPCB is not required.
  • the LED package 320 may be mounted on the light source mounting pad 510 using a conductive adhesive in addition to the surface mounting process, in which case the first housing 100 may be made of a general plastic injection molding rather than high heat resistance. .
  • the light source accommodating part 110 may further include a reflector 530 formed on an inner surface thereof.
  • the reflector 530 blocks the light emitted from the LED package 320 from being absorbed by the surface of the light source accommodating part 110, and reflects the light in the light source accommodating part 110 to improve the brightness of the LED lamp.
  • the reflector 530 may be coated with a resin mixed with a light reflector on an inner surface of the light source accommodating part 110, and may be made of the same material as the light source mounting pad 510. Since the conductive metal constituting the light source mounting pad 510 generally exhibits excellent light reflectivity, when the reflector 530 is made of the same material as the light source mounting pad 510, together with the light source mounting pad 510 through a MID process. It can be formed, there is an advantage that a separate process for forming the reflector 530 is not added. In this case, the reflectors 530 are preferably formed in a wide area of the inner surface of the light source accommodating part 110 while being separated into a pair.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an LED lamp according to a second embodiment of the present invention
  • Figures 11 and 12 are exploded views showing the LED lamp of Figure 10 and a cross-sectional view in the II-II direction
  • Figures 13 and 14 are Figure 10 It is sectional drawing of the III-III direction which shows the surface electrode for the LED lamp.
  • the LED lamp according to the second embodiment of the present invention includes a first housing 100, a second housing 200 fastened to a lower portion of the first housing, and an upper portion of the first housing.
  • the light source module 300 is mounted to the diffusion cover 400 for sealing the upper opening of the first housing and the surface electrode 500 formed in the first housing and the second housing.
  • the first housing 100 is configured to form the upper body of the LED lamp, the upper part receives the light source module 300 and the lower part is fastened to the second housing 200.
  • the first housing 100 for this purpose is coupled to the light source receiving unit 110 and the second housing 200 of the upper for accommodating the light source module 300 and the first joint of the lower part to be tilted in a predetermined angle and direction.
  • Division 120 is divided.
  • the light source accommodating part 110 may have the same configuration as the light source accommodating part 110 constituting the LED lamp of the first embodiment.
  • the first joint part 120 protrudes downward from the center of the light source accommodating part 110 and has an end portion of the first hinge plate 123 having a semicircular curved surface.
  • the first hinge plate 123 is coupled to the second hinge plate 223 of the second joint part 220, which will be described later, so that the first housing 100 may move the second housing 200 in the front and rear direction with a fixed axis. Allow tilting at an angle of inclination.
  • the second housing 200 is configured to be coupled to the first housing 100 to impart a tilting function and to be fastened to an external lamp socket. It consists of a second joint portion 220 of the upper portion that couples the first joint portion 120.
  • the socket fastening portion 210 is a protrusion rib 212 protruding from both sides of the central axis 211 of the columnar shape extending downward from the center of the second joint portion 220, the socket of the first embodiment It may be the same configuration as the fastening portion 210.
  • the second joint part 220 includes a second hinge plate 223 corresponding to the first hinge plate 123 of the first joint part 120.
  • the second hinge plate 223 is formed in a pair disposed on both sides of the first hinge plate 123, the first hinge plate 123 and the second hinge plate 223 is a hinge hole of each hinge plate ( Hinge shaft 130 penetrating through the 124, 224 is coupled to the tilting central axis.
  • the first joint part 120 and the second joint part 220 are coupled to each other in a hinged structure so that the first housing 100 having the first joint part 120 has the second joint part 220. 2
  • the housing 200 can be tilted about its axis.
  • first joint part 120 and the second joint part 220 form a hinge coupling structure corresponding to each other, and the first hinge plate 123 of the first joint part 120 is the second joint part 220. It may be disposed on both sides of the second hinge plate 223 of the.
  • the first joint part 120 and the second joint part 220 are provided with means for controlling the tilting angle of the first housing 100.
  • a plurality of locking grooves 125 having a predetermined interval are formed on a bottom surface of the first hinge plate 123 of the first joint part 120, and the second joint part 220 is formed.
  • a locking ball 225 protrudes from the center of the second hinge plate 223 and is inserted into the locking groove 125.
  • the engaging ball 225 is sliding in elastic contact with the bottom surface of the first hinge plate 123 by the elastic body 226 disposed in the inner space 215 of the central shaft 211 of the socket fastening portion 210.
  • the elastic member is elastically inserted into the locking groove 125 at a specific position according to the tilting angle of the first housing 100 to maintain the tilting angle of the first housing 100.
  • the light source module 300 forms a module in which a plurality of LED packages 320 are mounted on the substrate 310 as a light source of the LED lamp, and is disposed in the light source accommodating part 110 of the first housing 100. It may be the same configuration as the light source module 300 of the embodiment.
  • the diffusion cover 400 is coupled to the light source accommodating part 110 of the first housing 100 to diffuse the light emitted from the LED package 320 and may have the same configuration as the diffusion cover 400 of the first embodiment. have.
  • the surface electrode 500 includes a pair of light source mounting pads 510 formed on the surface of the light source seating surface 111 of the light source accommodating part 110, and surfaces of the fastening ribs 212 of the socket fastening part 210. As long as it is formed on the surface of the pair of socket connection pads 520, the pair of first traces 511 formed on the surface of the first joint part 120, and the second joint part 220 formed on the surface of the first joint part 120. A second pair of traces 521.
  • the light source mounting pad 510 and the socket connection pad 520 are electrically connected to each other by contacting the first trace 511 and the second trace 521 when the first housing 100 and the second housing 200 are hinged to each other. Is connected.
  • the first trace 511 is connected to the light source mounting pad 510 and is connected to the light source mounting pad 510.
  • the first hinge plate of the first joint part 120 is formed along the surface of the first housing 100. It is formed to the outer surface of 123.
  • the second trace 521 is connected to the socket connection pad 520 and is formed to the inner surface of the second hinge plate 223 of the second joint part 220 along the surface of the second housing 200.
  • the first trace 511 and the second trace 521 having the above-described configuration may be connected to the outer surface of the first hinge plate 123 when the first joint part 120 and the second joint part 220 are hinged to each other.
  • the inner surface of the second hinge plate 223 is contacted and electrically connected, and the electrical contact may be maintained even when the first housing 100 is tilted.
  • the first trace 511 is connected to the light source mounting pad 510 and the first hinge plate of the first joint part 120 along the surface of the first housing 100. It is formed to the outer surface of the 123, in particular, the first trace 511 on one side extends to each engaging groove 125 of the first hinge plate 123.
  • the second trace 521 is connected to the socket connection pad 520 and is formed to the inner surface of the second hinge plate 223 of the second joint part 220 along the surface of the second housing 200. The second trace 521 of one side extends through the via hole to the locking ball 225.
  • the first trace 511 and the second trace 521 having the above-described configuration may be connected to the first trace 511 of one side when the first joint part 120 and the second joint part 220 are hinged to each other.
  • the second trace 521 is electrically connected according to the contact between the locking groove 125 and the locking ball 225, and the first trace 511 and the second trace 521 of the other side are connected to the first hinge plate 123. In accordance with the contact of the outer surface and the inner surface of the second hinge plate 223 is electrically connected.
  • the first trace 511 formed in each of the engaging grooves 125 of the first joint part 120 is different from the elements connected by the controller (not shown), so that the tilting angle of the first housing 100.
  • the LED lamp may be configured to be lit while varying electrical characteristics, such as brightness and color, depending on the position of the catching groove 125 to which the catching ball 225 contacts.
  • the first housing 100 is fixed shaft to the second housing 200 while maintaining an electrical connection in the hinge coupling with the second housing 200 It can be tilted in the front and rear or left and right directions.
  • the LED lamp of the present invention is formed directly on the housing using the MID technology for the electrical connection, it is possible to remove a large number of components constituting the LED lamp, and adhere to the shape or assembly structure of the lead electrode
  • the shape of the socket fastening part fastened to the light source accommodating part and the lamp socket to which the light source module is assembled may be easily and variously modified.
  • the LED lamp of the present invention is configured such that the housing constituting the main body can be tilted, and thus the irradiation direction of the LED lamp can be adjusted even if the tilting structure is not provided in the lamp socket.
  • Reference Signs List 100 first housing, 110: light source accommodating part, 111: light source seating surface, 120: first joint part, 123: first hinge plate, 125: locking groove, 200: second housing, 210: saw fastening part, 211 : Central axis, 212: fastening rib, 213: over-insertion prevention protrusion, 220: second joint part, 223: second hinge plate, 225: locking ball, 226: elastic body, 300: light source module, 310: substrate 320: LED Package, 400: diffusion cover, 500: surface electrode, 510: light source mounting pad, 511: first trace, 520: socket connection pad, 521: second trace

Abstract

본 발명은 MID 기술을 적용한 차량 조명용 LED 램프에 관한 것으로, 내측으로 돌출되는 광원 안착면을 갖는 광원 수용부와, 광원 수용부의 하측으로 연장되는 제1 조인트부로 이루어지는 제1 하우징; 제1 조인트부가 틸팅 가능하도록 제1 조인트부에 대응하는 체결 구조를 갖는 제2 조인트부와, 제2 조인트부의 하측으로 연장되는 체결 리브를 갖는 소켓 체결부로 이루어지는 제2 하우징; 광원 안착면의 표면에 형성되어 광원이 실장되는 광원 실장 패드; 체결 리브의 표면에 형성되어 소켓 전극에 접속되는 소켓 접속 패드; 광원 안착면의 광원 실장 패드에 안착되는 광원부; 광원 실장 패드에 연결되면서 제1 조인트부의 표면에 형성되는 제1 트레이스; 및 소켓 접속 패드에 연결되면서 제2 조인트부의 표면에 형성되어 제1 조인트부와 제2 조인트부의 체결로 제1 트레이스와 접촉되는 제2 트레이스;를 포함하고, 광원 실장 패드, 소켓 접속 패드, 제1 트레이스 및 제2 트레이스는 전도성 금속을 이용한 MID 공정으로 각 하우징의 표면에 형성되며, 제1 트레이스와 제2 트레이스는 제1 조인트부와 제2 조인트부의 틸팅 동작에 대하여 접촉이 유지된다.

Description

엠아이디 기술을 적용한 엘이디 램프
본 발명은 LED 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 MID 기술을 적용한 차량 조명용 LED 램프에 관한 것이다.
발광다이오드 소자(이하, 'LED'라 함)는 P형과 N형 반도체의 접합구조를 가지며, 전압이 인가되면 전자와 정공의 결합으로 빛에너지가 방출되는 광전 소자이다. LED는 일반 할로겐 램프에 비하여 전력 소비가 적고, 밝기가 우수하며, 수명이 길어 각종 조명장치의 광원으로 할로겐 램프를 대체하고 있다. 또한, 최근에는 백색광의 LED가 개발되면서 그 적용분야가 급격히 확대되고 있으며, 실내 조명등이나 휴대용 조명장치뿐만 아니라 차량용 램프의 광원으로도 널리 사용되고 있다.
일반적으로 차량에 사용되는 램프는 대상물을 보기 위한 조명기능과, 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호/경고기능 및 차량을 꾸미기 위한 장식기능 등으로 주로 사용되고 있다. 조명기능을 위한 램프로는 차량 내부의 천장 조명램프나 외부의 번호판 조명램프가 대표적이다.
도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 차량용 LED 램프를 나타낸 분해 사시도와 Ⅰ-Ⅰ 방향의 결합 단면도로서, 자동차 번호판 조명에 사용되는 LED 램프를 도시하였다. 도시된 바와 같이 종래의 LED 램프는 기판(10), 열전도 커버(20), 확산 튜브(30) 및 한 쌍의 리드 와이어(40)를 포함한다.
상기 기판(10)은 LED(11)를 포함하는 다수의 소자들이 실장되고, LED(11)를 구동시키기 위한 소정의 회로가 인쇄되며, 열전도 커버(20)의 상단에 안착되어 지지된다. 상기 열전도 커버(20)는 기판(10)을 안착시키는 상단 몸체(21)와 리드 와이어(40)를 가이드 하면서 외부로 노출시키는 하단 몸체(22)로 구분된다. 상기 확산 튜브(30)는 반구형을 이루며, 열전도 커버(20)의 상단에 체결되어 LED(11)를 보호하고 스팟(spot) 현상을 해소한다. 한 쌍의 상기 리드 와이어(40)는 상단이 기판(10)의 하면에 연결되고 열전도 커버(20)의 한 쌍의 와이어 관통홀(23)을 통하여 외부로 돌출되며, 하단은 서로 반대편으로 벤딩되면서 열전도 커버(20)의 와이어 안착홈(24)에 삽입된다.
상기와 같은 구성의 LED 램프는 램프 소켓(미도시)에 체결되면서 외부로 노출된 한 쌍의 리드 와이어(40)가 외부 전원과 전기적으로 접속되어 점등이 이루어진다. 특히, 상기 LED 램프는 기존의 할로겐 램프를 대체함으로써, 전력 소모와 열 발생을 줄이고, 램프의 수명을 연장하는 효과를 나타낸다.
그러나 상기 LED 램프는 외부의 램프 소켓에 전기적으로 접속되기 위하여 리드 와이어(40)가 반드시 구비되어야 하고, 상기 리드 와이어(40)는 기판(10)을 통하여 LED(11)에 전기적으로 연결되어야 한다. 따라서 종래의 LED 램프는 램프 모듈을 구성하는 부품 수가 많아 제조 비용이 증가하고, 각 부품들의 조립에 따른 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.
또한, 상기 LED 램프는 열전도 커버(20)에 와이어 관통홀(23)과 와이어 안착홈(24)과 같이 리드 와이어(40)를 수용하기 위한 형상들이 가공되어야 한다. 따라서 종래의 LED 램프는 램프의 몸체를 구성하는 열전도 커버(20)의 설계 자유도가 극히 제한적이고, 다양한 구조의 램프 소켓에 적용되기 위해서는 많은 제약이 따르고 있다.
또한, 상기 LED 램프는 특정 방향으로만 빛을 출사하도록 구성되어 램프 자체에서 빛의 출사 방향을 조절하지 못하는 단점이 있다. 즉, 종래의 LED 램프는 램프에서 조사되는 빛의 방향을 조절하기 위해서 LED 램프가 램프 소켓에 체결된 상태에서 램프 소켓의 방향을 조절해야 한다.
[선행기술문헌]
한국공개특허공보 제10-2012-0075012호(2012.07.06. 출원공개, 자동차 번호판 엘이디 램프)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 종래의 LED 램프에 MID 기술을 적용하여 리드 와이어와 기판의 구성을 생략함으로써, 구조 및 조립 공정을 단순화시켜 제조 비용을 절감하고, 생산 효율을 향상시킬 수 있는 LED 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 램프의 본체를 구성하는 하우징의 설계 자유도를 향상시켜 다양한 구조의 램프 소켓에 적용될 수 있는 LED 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 램프 자체에서 빛의 출사 방향을 조절하여 사용자의 선택에 따라 다양한 방향으로 빛이 출사될 수 있는 LED 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 램프는, 내측으로 돌출되는 광원 안착면을 갖는 광원 수용부와, 상기 광원 수용부의 하측으로 연장되는 제1 조인트부로 이루어지는 제1 하우징; 상기 제1 조인트부가 틸팅 가능하도록 상기 제1 조인트부에 대응하는 체결 구조를 갖는 제2 조인트부와, 상기 제2 조인트부의 하측으로 연장되는 체결 리브를 갖는 소켓 체결부로 이루어지는 제2 하우징; 상기 광원 안착면의 표면에 형성되어 광원이 실장되는 광원 실장 패드; 상기 체결 리브의 표면에 형성되어 소켓 전극에 접속되는 소켓 접속 패드; 상기 광원 안착면의 상기 광원 실장 패드에 안착되는 광원부; 상기 광원 실장 패드에 연결되면서 상기 제1 조인트부의 표면에 형성되는 제1 트레이스; 및 상기 소켓 접속 패드에 연결되면서 상기 제2 조인트부의 표면에 형성되어 상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부의 체결로 상기 제1 트레이스와 접촉되는 제2 트레이스;를 포함하고, 상기 광원 실장 패드, 상기 소켓 접속 패드, 상기 제1 트레이스 및 상기 제2 트레이스는 전도성 금속을 이용한 MID 공정으로 각 하우징의 표면에 형성되며, 상기 제1 트레이스와 상기 제2 트레이스는 상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부의 틸팅 동작에 대하여 접촉이 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부는, 서로 대응하는 볼(ball)과 중공의 반구로 이루어지는 볼 조인트 구조로 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부는, 서로 접촉하는 어느 일 면에 형성되는 슬라이딩 돌기와, 어느 타 면에 형성되는 슬라이딩 홈 및 상기 슬라이딩 홈에 형성되는 고정 홈을 구비하여, 상기 제1 하우징의 틸팅 방향과 각도를 가이드 하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부는, 서로 대응하는 한 쌍의 제1 힌지판과 제2 힌지판으로 구성되어 힌지 구조로 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 힌지판은 하단부에 다수의 걸림홈이 형성되고, 상기 제2 힌지판은 탄성의 걸림볼을 구비하여, 상기 걸림볼이 상기 걸림홈에 탄성 삽입되어 상기 제1 하우징의 틸팅 각도가 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 일 측의 상기 제1 트레이스와 상기 제2 트레이스는 상기 걸림홈 및 상기 걸림볼까지 형성되어 상기 걸림볼과 상기 걸림홈의 접촉을 통하여 전기적으로 연결되고, 상기 걸림볼이 탄성 접촉되는 특정 위치의 상기 걸림홈에 따라 상기 광원부가 전기적 특성을 달리하면서 점등되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 광원부는 LED 패키지를 포함하고, 상기 LED 패키지는 상기 광원 실장 패드에 표면실장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 하우징은, 고내열성 수지의 플라스틱 사출물로 구성될 수 있고, 표면에 열전도성 수지가 코팅되는 방열 코팅층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 광원 수용부는, 내부 표면에 형성되는 리플렉터;를 포함하고, 상기 리플렉터는 상기 광원 실장 패드와 동일한 물질로 구성될 수 있다.
본 발명의 LED 램프는 MID 기술을 이용하여 하우징 표면에 직접 박막의 전극을 형성함으로써, 리드 와이어가 제거되어 구조와 조립 공정을 단순화하는 효과를 나타내고, 제조 비용을 절감하며 생산 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명의 LED 램프는 LED 패키지를 포함하는 각종 소자들이 하우징 표면에 직접 실장되어, 이들을 실장하기 위한 기판을 제거하여 구조와 조립 공정을 단순화한다.
또한, 본 발명의 LED 램프는 본체를 구성하는 하우징이 리드 와이어와 기판에 구애받지 않아 설계 자유도가 향상됨으로써, 다양한 종류의 램프 소켓에 적용될 수 있는 램프 설계가 가능하다.
또한, 본 발명은 LED 램프의 본체를 구성하는 하우징 자체에 틸팅 구조가 적용될 수 있어, LED 램프에서 빛의 출사 방향을 조절할 수 있는 램프 설계가 가능하다.
도 1은 종래의 기술에 따른 자동차 번호판 LED 램프를 나타낸 분해도이다.
도 2는 도 1의 자동차 번호판 LED 램프를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 LED 램프를 나타낸 분해도이다.
도 5는 도 3의 주요부인 제1 하우징을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 3의 주요부인 제1 하우징을 나타낸 저면도이다.
도 7은 도 3의 주요부인 제2 하우징을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 3의 LED 램프의 틸팅 동작을 나타낸 정면도이다.
도 9는 도 3의 주요부인 제1 하우징의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10의 LED 램프를 나타낸 분해도이다.
도 12는 도 10의 LED 램프를 나타낸 단면도이다.
도 13은 도 10의 LED 램프에 대한 트레이스의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 14는 도 10의 LED 램프에 대한 트레이스의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 15는 도 10의 LED 램프의 틸팅 동작을 나타낸 정면도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 본 발명의 설명에 있어서, 제1, 제2, 상, 하, 전, 후, 좌, 우 등과 같은 표현은 서로 상대적인 순서나 위치, 방향 등을 나타내는 것으로 그 사전적 의미에 한정되지 않는다 할 것이다. 또한, 본 발명에서 설명하는 LED 램프는 외부의 램프 소켓에 체결되어 램프 소켓으로부터 전원을 공급받는 조명 모듈의 헤드부를 말한다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 램프는 전극이 본체를 구성하는 하우징의 표면에 MID 공정으로 직접 형성되고, 하우징은 틸팅 구조를 이루어 LED 램프의 헤드부에서 빛의 출사 방향 조절이 가능하도록 구성된다. 이하에서는 각 실시예에 따라 본 발명의 LED 램프를 상세히 살펴본다.
[제1 실시예]
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 LED 램프를 나타낸 분해도이며, 도 5 및 도 6은 도 3의 주요부인 제1 하우징을 나타낸 평면도와 저면도이고, 도 7은 도 3의 주요부인 제2 하우징을 나타낸 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프는 제1 하우징(100), 제1 하우징의 하부에 체결되는 제2 하우징(200), 제1 하우징의 상부에 안착되는 광원 모듈(300), 제1 하우징의 상부 개구부를 밀폐하는 확산 커버(400) 및 제1 하우징 및 제2 하우징의 표면에 형성되는 표면 전극(500)을 포함한다.
구체적으로 살펴보면, 상기 제1 하우징(100)은 LED 램프의 상부 본체를 형성하는 구성으로, 상부는 광원 모듈(300)을 수용하고 하부는 제2 하우징(200)에 체결된다. 이를 위한 제1 하우징(100)은 광원 모듈(300)을 수용하기 위한 상부의 광원 수용부(110)와, 제2 하우징(200)과 체결되면서 소정의 각도와 방향으로 틸팅되기 위한 하부의 제1 조인트부(120)로 구성된다.
상기 광원 수용부(110)는 중공의 컵 형상을 이루면서 내부에는 광원 안착면(111)을 제공하고, 광원 안착면(111)은 광원 수용부(110)의 내벽면에서 내측으로 돌출되어 형성된다. 상기 광원 안착면(111)에는 광원 모듈(300)에 전원을 공급하기 위하여 전기적으로 분리되는 한 쌍의 광원 실장 패드(510)가 형성된다.
또한, 광원 수용부(110)는 내부가 보강 리브(112)에 의하여 다수의 공간으로 분리되면서 하단부가 관통되는 방열공(113)이 형성된다. 방열공(113)은 광원 수용부(110)의 내부 공간을 외부로 연통시켜 광원 모듈(300)에서 발생되는 열이 외부로 신속히 방출되도록 한다. 상기 방열공(113)은 다수의 보강 리브(112)에 의하여 분리되는 벌집 구조를 이룰 수 있다. 광원 수용부(110)는 광원 모듈(300)로부터 흡수되는 열이 하우징 표면을 통하여 외부로 신속히 방출될 수 있도록 외측으로 돌출되는 다수의 방열 리브를 더 구비할 수 있다.
또한, 광원 수용부(110)는 상단 가장자리에 확산 커버(400)가 체결되기 위한 다수의 체결 홈(114)이 형성되고, 상단 내벽에 광원 모듈(300)의 체결을 가이드하고 극성을 구분하기 위한 가이드 돌기(115)가 형성될 수 있다.
상기 제1 조인트부(120)는 단부가 볼(ball) 형상을 이루면서 광원 수용부(110)의 중심부에서 하단으로 연장되어 일체로 형성된다. 볼 형상의 제1 조인트부(120)는 제1 하우징(100)이 제2 하우징(200)을 고정축으로 소정의 수직 경사각으로 틸팅되도록 한다.
상기 제2 하우징(200)은 제1 하우징(100)을 체결시켜 틸팅 기능을 부여함과 동시에 외부의 램프 소켓(미도시)에 체결되기 위한 구성으로, 램프 소켓에 체결되는 하부의 소켓 체결부(210)와 제1 조인트부(120)를 결합시키는 상부의 제2 조인트부(220)로 구분된다.
상기 소켓 체결부(210)는 제2 조인트부(220)의 중심부에서 하측으로 연장 형성되는 기둥 형상의 중심축(211)과, 중심축(211)의 양 측으로 돌출 형성되는 체결 리브(212)로 구성될 수 있다. 각 체결 리브(212)에는 램프 소켓으로부터 전원을 공급받기 위한 한 쌍의 소켓 접속 패드(520)가 형성된다.
또한, 소켓 체결부(210)는 중심축(211) 끝단이 돌출되는 과삽입 방지 돌부(213)를 구비하고, 상기 과삽입 방지 돌부(213)는 LED 램프가 램프 소켓에 삽입될 때 과삽입을 방지한다. 또한, 소켓 체결부(210)는 체결 리브(212)의 표면이 함몰되거나 돌출되는 이탈 방지 걸림부(214)를 구비하고, 상기 이탈 방지 걸림부(214)는 LED 램프가 램프 소켓에 체결된 상태에서 진동 등에 의하여 램프 소켓으로부터 쉽게 이탈되지 않도록 하며, 돌출 또는 함몰되는 형상의 램프 소켓과 형합되어 전극 접촉의 신뢰성을 향상시킨다.
상기 제2 조인트부(220)는 제1 조인트부(120)가 수용될 수 있는 중공의 반구 형상을 이룬다. 제2 조인트부(220)의 내경은 제1 조인트부(120)의 외경에 대응하며, 제1 조인트부(120)가 쉽게 분리되지 않도록 적어도 제1 조인트부(120)의 ½ 이상을 감싸면서 조립된다. 상기 제1 조인트(120)와 제2 조인트부(220)는 볼 조인트(ball joint) 체결 구조를 이루며, 제1 조인트부(120)를 갖는 제1 하우징(100)이 제2 조인트부(220)를 갖는 제2 하우징(200)을 고정축으로 틸팅이 가능하게 된다. 이때, 제1 조인트부(120)와 제2 조인트부(220)는 서로 대응하는 볼 또는 반구 형상의 볼 조인트 구조를 이루는 것으로, 제1 조인트부(120)가 반구 형상을 이루고 제2 조인트부(220)가 볼 형상을 이룰 수도 있을 것이다.
상기 제1 조인트부(120)의 외면과 제2 조인트부(220)의 내면에는 틸팅 방향과 경사각을 제어하기 위한 슬라이딩 돌기(121), 슬라이딩 홈(221) 및 고정 홈(222)과 같은 틸팅 가이드 수단들이 형성될 수 있다. 상기 슬라이딩 돌기(121)가 슬라이딩 홈(221)을 따라 슬라이딩 되면서 제1 하우징(100)이 쉽게 틸팅될 수 있고, 상기 슬라이딩 돌기(121)가 슬라이딩 홈(221)을 따라 슬라이딩되는 과정에서 고정 홈(222)에 안착되어 틸팅 상태가 고정될 수 있다.
상기와 같은 구성의 제1 하우징(100)과 제2 하우징(200)은 플라스틱 수지를 이용한 사출 성형으로 제조될 수 있다. 이때, 제1 하우징(100)과 제2 하우징(200)은 광원 모듈(300)에서 발생되는 열이 신속히 방출될 수 있도록 열전도성이 높은 소재의 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 방열을 위하여 제1 하우징(100)과 제2 하우징(200)의 표면에는 고열전도성의 수지를 이용한 방열 수지층이 더 코팅될 수 있다. 상기 방열 수지층은 각 하우징(100, 200)과 표면 전극(500)의 표면에 소정의 두께로 코팅되며, 각 하우징(100, 200) 및 표면 전극(500)의 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 기능을 한다.
상기 광원 모듈(300)은 LED 램프의 광원으로 다수의 LED 패키지(320)가 기판(310)에 실장되는 모듈을 형성한다. LED 패키지(320)는 서로 다른 색상의 빛을 발하는 다수의 LED 소자로 구성될 수 있으며, 기판(310)은 평판형의 PCB 또는 FPCB로 구성될 수 있다. 상기 기판(310)에는 회로 패턴이 인쇄되고, 상기 회로 패턴 상에 LED 패키지(320)와 함께 LED 패키지(320)의 구동을 제어하는 다양한 소자들이 실장된다. 기판(310)에는 광원 수용부(110)의 가이드 돌기(115)에 대응하는 가이드 홈(315)이 형성된다.
또한, 광원 모듈(300)은 광원 수용부(110)의 상부 개구부를 통하여 광원 안착면(111)에 안착되면서 제1 하우징(100)에 조립되며, 이때, 광원 모듈(300)은 광원 안착면(111)에 형성된 광원 실장 패드(510)에 전기적으로 연결된다. 상기 제1 하우징(100)은 기판 안착을 위한 리플로우(reflow) 공정에 충분히 견딜 수 있는 고내열성 소재로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 확산 커버(400)는 하부가 개방된 중공의 반구 또는 통 형상을 이루면서 광원 수용부(110)의 개구부를 밀폐하도록 제1 하우징(100)의 광원 수용부(110)와 결합된다. 확산 커버(400)의 하단부 가장자리에는 광원 수용부(110)의 체결 홈(114)에 대응하는 체결 돌기(404)가 형성되어 광원 수용부(110)에 착탈 가능하게 조립된다. 이러한 확산 커버(400)는 내부에 광 믹싱 공간을 제공하여 LED 패키지(320)에서 출사되는 빛이 상기 공간에서 충분히 믹싱되도록 함으로써, 확산 커버(400)를 통과하여 출사되는 빛의 스팟 현상을 최소로 할 수 있다. 상기 확산 커버(400)는 광 확산제가 첨가된 투명 또는 반투명 재질의 수지로 구성될 수 있다.
상기 표면 전극(500)은 제1 하우징(100)과 제2 하우징(200)의 표면을 따라 광원 모듈(300)에 전원을 공급하기 위한 리드 전극으로, 본 발명에서는 박막의 도전성 금속이 각 하우징(100, 200)의 표면에 직접 형성된 전극으로 구성되며, 표면 전극의 형성은 MID(Molded Interconnection Device) 기술이 이용된다.
일반적으로 MID 기술은 플라스틱 사출물의 표면 또는 내측에 패턴을 생성하여 회로를 구현하는 기술로서, 3차원의 전기 부품을 만드는 것이 가능하다. 최근에는 MID 기술을 이용하여 입체 구조의 사출물에 직접 회로를 형성한 다양한 용도의 플라스틱 성형품이 소개되고 있으며, 플라스틱 사출품에 도전성 패턴을 부여하는 방법으로는 Laser Direct Structuring(LDS), Laser Masking(LDAT/Modat), Physical Vapor Deposition(PVD) 등의 공정으로 사출품 표면에 금속화가 가능한 패턴을 형성한 후, 무전해 또는 전해 도금을 이용하여 박막의 도전성 패턴을 형성한다. 본 발명에 적용되는 도전성 패턴을 부여하는 방법으로는 상기 방법들 외에도 다양한 종류의 MID 기술이 적용될 수 있다.
상기 표면 전극(500)은, 광원 수용부(110)의 광원 안착면(111)의 표면에 형성되는 한 쌍의 광원 실장 패드(510)와, 소켓 체결부(210)의 체결 리브(212)의 표면에 형성되는 한 쌍의 소켓 접속 패드(520)와, 제1 조인트부(120)의 표면에 형성되는 한 쌍의 제1 트레이스(511, Trace)와, 제2 조인트부(220)의 표면에 형성되는 한 쌍의 제2 트레이스(521)로 구성된다.
상기 광원 실장 패드(510)는 광원 안착면(111)에 실장되는 광원 모듈(300)에 전원을 공급하고, 상기 소켓 접속 패드(520)는 램프 소켓의 전극에 접촉되어 램프 소켓으로부터 전원을 공급받는다. 또한, 상기 제1 트레이스(511)와 제2 트레이스(521)는 제1 조인트부(120)와 제2 조인트부(220)의 결합으로 접촉되면서 상기 광원 실장 패드(510)와 소켓 접속 패드(520)를 전기적으로 연결한다. 따라서 표면 전극(500)은 제2 하우징(200)의 소켓 접속 패드(520)에서 공급되는 전원을 제2 트레이스(521)와 제1 트레이스(511)를 통하여 제1 하우징(100)의 광원 실장 패드(510)로 전달하여, 광원 모듈(300)을 점등시킨다.
상기 제1 트레이스(511)와 제2 트레이스(521)는 각 하우징의 외부 표면 또는 하우징을 관통하는 비아 홀의 표면에 형성되면서 광원 실장 패드(510)와 소켓 접속 패드(520)를 연결한다. 또한, 제1 트레이스(511)와 제2 트레이스(521)는 제1 조인트부(120)가 제2 조인트부(220)를 축으로 틸팅되는 경우에도 접촉이 유지될 수 있도록 소정의 면적이나 길이를 갖도록 형성된다. 따라서 제1 하우징(100)과 제2 하우징(200)은 제1 하우징(100)의 틸팅 방향이나 각도와 무관하게 전기적 연결이 유지된다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프의 틸팅 동작을 나타낸 정면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프에서, 제1 하우징(100)은 제2 하우징(200)과 전기적인 연결을 유지하면서 제2 하우징(200)을 고정축으로 전후 또는 좌우 방향을 포함하는 각 방향으로 틸팅될 수 있다. 이러한 틸팅 동작은 제1 하우징(100)과 제2 하우징(200)이 볼 조인트로 결합되고, 제1 하우징(100)과 제2 하우징(200) 사이를 전기적으로 연결하는 전극이 MID 기술을 이용한 표면 전극 구조로 형성됨으로써, 리드 와이어와 같은 기구적인 연결 수단이 제거될 수 있어 이들에 의한 간섭이나 제한을 받지 않기 때문에 가능한 것이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 램프의 주요부인 제1 하우징의 다른 예를 나타낸 사시도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 하우징(100)은 LED 패키지(320)가 광원 안착면(111)에 직접 실장되도록 구성된다.
도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 광원 수용부(110)는 내부 공간에 광원 안착면(111)을 제공하고, 광원 안착면(111)에는 한 쌍의 광원 실장 패드(510)가 형성된다. 상기 광원 안착면(111) 상의 광원 실장 패드(510)에는 LED 패키지(320)가 직접 표면실장으로 안착된다. 이때, LED 패키지(320)를 구동시키기 위한 각종 제어 소자들은 제1 하우징(100) 또는 제2 하우징(200)의 타 측면에서 트레이스들(511, 521)이 형성하는 별도의 회로부에 표면실장되거나, 외부의 램프 소켓에 구비될 수 있다.
LED 패키지(320)가 제1 하우징(100)에 직접 표면실장되기 위하여 상기 제1 하우징(100)은 리플로우 공정에 충분히 견딜 수 있는 고내열성 소재로 구성되어야 한다. 일 예로, 상기 제1 하우징(100)은 PEI(Polyetherimide), PPA(Polyphthalamide), LCP(Liquid Crystal Polymer) 또는 PA(Polyamide) 계열의 수지가 이용될 수 있으며, 대략 280℃ 이상의 고온에도 견딜 수 있는 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 제1 하우징(100)의 표면에 LED 패키지(320)가 직접 실장됨으로써, 회로가 인쇄된 PCB 또는 FPCB와 같은 별도의 기판이 요구되지 않는 장점이 있다.
상기 LED 패키지(320)는 표면실장 공정 외에도 전도성 접착제를 이용하여 광원 실장 패드(510)에 실장될 수 있으며, 이 경우 제1 하우징(100)은 고내열성이 아닌 일반 플라스틱 사출물로 구성될 수 있을 것이다.
그리고 상기 광원 수용부(110)는 내면에 형성되는 리플렉터(530, Reflector)를 더 포함할 수 있다. 리플렉터(530)는 LED 패키지(320)에서 출사된 빛이 광원 수용부(110)의 표면에 흡수되는 것을 차단하고, 광원 수용부(110) 내의 빛을 반사시켜 LED 램프의 휘도를 향상시킨다.
이러한 리플렉터(530)는 광 반사체가 혼합된 수지가 광원 수용부(110)의 내면에 코팅될 수 있으며, 광원 실장 패드(510)와 동일한 물질로 구성될 수도 있다. 광원 실장 패드(510)를 구성하는 전도성 금속은 통상 우수한 광 반사성을 나타내므로, 리플렉터(530)가 광원 실장 패드(510)와 동일한 물질로 구성되는 경우 MID 공정을 통하여 광원 실장 패드(510)와 함께 형성될 수 있어, 리플렉터(530)의 형성을 위한 별도의 공정이 추가되지 않는 장점이 있다. 이때, 리플렉터(530)는 한 쌍으로 분리되면서 가능한 광원 수용부(110)의 내면의 넓은 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
[제2 실시예]
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프를 나타낸 사시도이고, 도 11 및 도 12는 도 10의 LED 램프를 나타낸 분해도와 Ⅱ-Ⅱ 방향의 단면도이며, 도 13 및 도 14는 도 10의 LED 램프에 대한 표면 전극을 나타낸 Ⅲ-Ⅲ 방향의 단면도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프는 제1 하우징(100), 제1 하우징의 하부에 체결되는 제2 하우징(200), 제1 하우징의 상부에 안착되는 광원 모듈(300), 제1 하우징의 상부 개구부를 밀폐하는 확산 커버(400) 및 제1 하우징 및 제2 하우징에 형성되는 표면 전극(500)을 포함한다.
상기 제1 하우징(100)은 LED 램프의 상부 본체를 형성하는 구성으로, 상부는 광원 모듈(300)을 수용하고 하부는 제2 하우징(200)에 체결된다. 이를 위한 제1 하우징(100)은 광원 모듈(300)을 수용하기 위한 상부의 광원 수용부(110)와 제2 하우징(200)에 체결되면서 소정의 각도와 방향으로 틸팅되기 위한 하부의 제1 조인트부(120)로 구분된다.
상기 광원 수용부(110)는 제1 실시예의 LED 램프를 구성하는 광원 수용부(110)와 동일한 구성일 수 있다.
상기 제1 조인트부(120)는 광원 수용부(110)의 중앙부에서 하측으로 돌출 연장되고, 단부는 반원형의 곡면을 갖는 제1 힌지판(123)으로 구성된다. 제1 힌지판(123)은 후술하는 제2 조인트부(220)의 제2 힌지판(223)과 결합되어 제1 하우징(100)이 제2 하우징(200)을 고정축으로 전후 방향으로 소정의 경사각으로 틸팅되도록 한다.
상기 제2 하우징(200)은 제1 하우징(100)을 결합시켜 틸팅 기능을 부여함과 동시에 외부의 램프 소켓에 체결되기 위한 구성으로, 램프 소켓에 체결되는 하부의 소켓 체결부(210)와 제1 조인트부(120)를 결합시키는 상부의 제2 조인트부(220)로 구성된다.
상기 소켓 체결부(210)는 제2 조인트부(220)의 중심부에서 하측으로 연장 형성되는 기둥 형상의 중심축(211) 양 측에 체결 리브(212)가 돌출 형성되는 것으로, 제1 실시예의 소켓 체결부(210)와 동일한 구성일 수 있다.
상기 제2 조인트부(220)는 제1 조인트부(120)의 제1 힌지판(123)에 대응하는 제2 힌지판(223)으로 구성된다. 상기 제2 힌지판(223)은 제1 힌지판(123)의 양 측에 배치되는 한 쌍을 이루며, 제1 힌지판(123)과 제2 힌지판(223)은 각 힌지판의 힌지홀(124, 224)을 관통하는 힌지축(130)을 틸팅 중심축으로 결합된다. 이와 같이 제1 조인트부(120)와 제2 조인트부(220)가 힌지 구조로 결합되어, 제1 조인트부(120)를 갖는 제1 하우징(100)이 제2 조인트부(220)를 갖는 제2 하우징(200)을 축으로 틸팅이 가능하게 된다. 이때, 제1 조인트부(120)와 제2 조인트부(220)는 서로 대응하는 힌지 결합 구조를 이루며, 제1 조인트부(120)의 제1 힌지판(123)이 제2 조인트부(220)의 제2 힌지판(223)의 양 측에 배치될 수도 있다.
제1 조인트부(120) 및 제2 조인트부(220)는 제1 하우징(100)의 틸팅 경사각을 제어하기 위한 수단을 구비한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 조인트부(120)의 제1 힌지판(123)의 저면에는 소정의 간격을 이루는 다수의 걸림홈(125)이 형성되고, 제2 조인트부(220)의 제2 힌지판(223)의 중앙에는 걸림볼(225)이 돌출되어 상기 걸림홈(125)에 삽입된다. 이때, 걸림볼(225)은 소켓 체결부(210)의 중심축(211)의 내부 공간(215)에 배치된 탄성체(226)에 의하여 상기 제1 힌지판(123)의 저면에 탄성 접촉되면서 슬라이딩되고, 제1 하우징(100)의 틸팅 각도에 따라 특정 위치의 상기 걸림홈(125)에 탄성 삽입되어 제1 하우징(100)의 틸팅각을 유지시킨다.
상기 광원 모듈(300)은 LED 램프의 광원으로 다수의 LED 패키지(320)가 기판(310)에 실장되는 모듈을 형성하여 제1 하우징(100)의 광원 수용부(110)에 배치되며, 제1 실시예의 광원 모듈(300)과 동일한 구성일 수 있다.
상기 확산 커버(400)는 제1 하우징(100)의 광원 수용부(110)와 결합되어 LED 패키지(320)에서 출사되는 빛을 확산시키며, 제1 실시예의 확산 커버(400)와 동일한 구성일 수 있다.
상기 표면 전극(500)은 광원 수용부(110)의 광원 안착면(111)의 표면에 형성되는 한 쌍의 광원 실장 패드(510)와, 소켓 체결부(210)의 체결 리브(212)의 표면에 형성되는 한 쌍의 소켓 접속 패드(520)와, 제1 조인트부(120)의 표면에 형성되는 한 쌍의 제1 트레이스(511)와, 제2 조인트부(220)의 표면에 형성되는 한 쌍의 제2 트레이스(521)로 구성된다. 광원 실장 패드(510)와 소켓 접속 패드(520)는 제1 하우징(100)과 제2 하우징(200)이 힌지 결합될 때, 제1 트레이스(511)와 제2 트레이스(521)가 접촉되면서 전기적으로 연결된다.
구체적으로 살펴보면, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 제1 트레이스(511)는 광원 실장 패드(510)와 연결되면서 제1 하우징(100)의 표면을 따라 제1 조인트부(120)의 제1 힌지판(123)의 외면까지 형성된다. 상기 제2 트레이스(521)는 소켓 접속 패드(520)와 연결되면서 제2 하우징(200)의 표면을 따라 제2 조인트부(220)의 제2 힌지판(223)의 내면까지 형성된다.
상기와 같은 구성의 제1 트레이스(511)와 제2 트레이스(521)는 제1 조인트부(120)와 제2 조인트부(220)가 힌지 결합될 때, 제1 힌지판(123)의 외면과 제2 힌지판(223)의 내면이 접촉되어 전기적으로 연결되고, 제1 하우징(100)이 틸팅되더라도 상기 전기적 접촉이 유지될 수 있다.
또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제1 트레이스(511)는 광원 실장 패드(510)와 연결되면서 제1 하우징(100)의 표면을 따라 제1 조인트부(120)의 제1 힌지판(123)의 외면까지 형성되고, 특히, 일 측의 제1 트레이스(511)는 제1 힌지판(123)의 각 걸림홈(125)까지 연장 형성된다. 상기 제2 트레이스(521)는 소켓 접속 패드(520)와 연결되면서 제2 하우징(200)의 표면을 따라 제2 조인트부(220)의 제2 힌지판(223)의 내면까지 형성되고, 특히, 일 측의 제2 트레이스(521)는 비아 홀을 관통하여 걸림볼(225)까지 연장 형성된다.
상기와 같은 구성의 제1 트레이스(511)와 제2 트레이스(521)는 제1 조인트부(120)와 제2 조인트부(220)가 힌지 결합될 때, 일 측의 제1 트레이스(511)와 제2 트레이스(521)가 걸림홈(125)과 걸림볼(225)의 접촉에 따라 전기적으로 연결되고, 타 측의 제1 트레이스(511)와 제2 트레이스(521)가 제1 힌지판(123)의 외면과 제2 힌지판(223)의 내면의 접촉에 따라 전기적으로 연결된다. 이때, 제1 조인트부(120)의 각 걸림홈(125)에 형성되는 제1 트레이스(511)는 제어부(미도시)에 의하여 연결되는 소자를 달리하여 제1 하우징(100)의 틸팅 각도 즉, 걸림볼(225)이 접촉되는 걸림홈(125)의 위치에 따라 LED 램프가 밝기, 색상 등과 같은 전기적 특성을 달리하면서 점등되도록 구성될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프의 틸팅 동작을 나타낸 정면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 램프에서, 제1 하우징(100)은 제2 하우징(200)과 힌지 결합으로 전기적인 연결을 유지하면서 제2 하우징(200)을 고정축으로 전후 또는 좌우 방향으로 틸팅될 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명의 LED 램프는 전기적 연결을 위한 전극이 MID 기술을 이용하여 하우징에 직접 형성됨으로써, LED 램프를 구성하는 다수의 부품을 제거할 수 있고, 리드 전극의 형상이나 조립 구조에 구애받지 않아 광원 모듈이 조립되는 광원 수용부와 램프 소켓에 체결되는 소켓 체결부의 형상을 쉽고 다양하게 변형할 수 있다. 또한, 본 발명의 LED 램프는 본체를 구성하는 하우징이 틸팅 가능하도록 구성됨으로써, 램프 소켓에 틸팅 구조가 마련되지 않더라도 LED 램프의 조사 방향을 조절할 수 있는 효과를 나타낸다. 이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
[부호의 설명]
100: 제1 하우징, 110: 광원 수용부, 111: 광원 안착면, 120: 제1 조인트부, 123: 제1 힌지판, 125: 걸림홈, 200: 제2 하우징, 210: 소쳇 체결부, 211: 중심축, 212: 체결 리브, 213: 과삽입 방지 돌부, 220: 제2 조인트부, 223: 제2 힌지판, 225: 걸림볼, 226: 탄성체, 300: 광원 모듈, 310: 기판320: LED 패키지, 400: 확산 커버, 500: 표면 전극, 510: 광원 실장 패드, 511: 제1 트레이스, 520: 소켓 접속 패드, 521: 제2 트레이스

Claims (11)

  1. 내측으로 돌출되는 광원 안착면을 갖는 광원 수용부와, 상기 광원 수용부의 하측으로 연장되는 제1 조인트부로 이루어지는 제1 하우징;
    상기 제1 조인트부가 틸팅 가능하도록 상기 제1 조인트부에 대응하는 체결 구조를 갖는 제2 조인트부와, 상기 제2 조인트부의 하측으로 연장되는 체결 리브를 갖는 소켓 체결부로 이루어지는 제2 하우징;
    상기 광원 안착면의 표면에 형성되어 광원이 실장되는 광원 실장 패드;
    상기 체결 리브의 표면에 형성되어 소켓 전극에 접속되는 소켓 접속 패드;
    상기 광원 안착면의 상기 광원 실장 패드에 안착되는 광원부;
    상기 광원 실장 패드에 연결되면서 상기 제1 조인트부의 표면에 형성되는 제1 트레이스; 및
    상기 소켓 접속 패드에 연결되면서 상기 제2 조인트부의 표면에 형성되어 상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부의 체결로 상기 제1 트레이스와 접촉되는 제2 트레이스;를 포함하고,
    상기 광원 실장 패드, 상기 소켓 접속 패드, 상기 제1 트레이스 및 상기 제2 트레이스는 전도성 금속을 이용한 MID 공정으로 각 하우징의 표면에 형성되고,
    상기 제1 트레이스와 상기 제2 트레이스는 상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부의 틸팅 동작에 대하여 접촉이 유지되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부는,
    서로 대응하는 볼(ball)과 중공의 반구로 이루어지는 볼 조인트 구조로 체결되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부는,
    서로 접촉하는 어느 일 면에 형성되는 슬라이딩 돌기와, 어느 타 면에 형성되는 슬라이딩 홈 및 상기 슬라이딩 홈에 형성되는 고정 홈을 구비하여, 상기 제1 하우징의 틸팅 방향과 각도를 가이드 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부는, 서로 대응하는 한 쌍의 제1 힌지판과 제2 힌지판으로 구성되어 힌지 구조로 체결되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 힌지판은 하단부에 다수의 걸림홈이 형성되고,
    상기 제2 힌지판은 탄성의 걸림볼을 구비하여,
    상기 걸림볼이 상기 걸림홈에 탄성 삽입되어 상기 제1 하우징의 틸팅 각도가 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  6. 제5항에 있어서,
    일 측의 상기 제1 트레이스와 상기 제2 트레이스는 상기 걸림홈 및 상기 걸림볼까지 형성되어 상기 걸림볼과 상기 걸림홈의 접촉을 통하여 전기적으로 연결되고,
    상기 걸림볼이 탄성 접촉되는 특정 위치의 상기 걸림홈에 따라 상기 광원부가 전기적 특성을 달리하면서 점등되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원부는 LED 패키지를 포함하고,
    상기 LED 패키지는 상기 광원 실장 패드에 표면실장되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 하우징은, 고내열성 수지의 플라스틱 사출물로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 하우징은, 표면에 열전도성 수지가 코팅되는 방열 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원 수용부는, 내부 표면에 형성되는 리플렉터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리플렉터는 상기 광원 실장 패드와 동일한 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
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