KR101191566B1

KR101191566B1 - 엘이디 조명기기

Info

Publication number: KR101191566B1
Application number: KR1020100095533A
Authority: KR
Inventors: 진성호
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-10-15
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: KR20120033812A

Abstract

엘이디 조명기기를 제공한다.
본 발명은 복수의 엘이디가 실장되고 인접하는 한쌍의 모듈기판 : 상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 각 단부에 실장된 엘이디가 배치되도록 개구된 제1,2절개부를 양측에 각각 구비하여 상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 단부 상부면에 배치되는 본체판 ; 상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 각 단부에 형성된 제1,2연결패드와 각각 대응하여 접속되도록 상기 본체판의 양단부에 구비되고, 상기 본체판에 형성된 연결회로를 매개로 전기적으로 연결되는 제1,2접속단자 ;를 포함한다.

Description

엘이디 조명기기{LED Illumination Equipment}

본 발명은 엘이디 조명기기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 서로 인접하는 모듈기판을 전기적으로 연결하는 작업을 단선불량의 염려없이 간편하고 신속하게 수행할 수 있고, 모듈기판에 실장된 복수개 엘이디간의 간격을 전체적으로 동일하게 유지할 수 있어 명암차이없이 균일한 광휘도를 얻을 수 있는 엘이디 조명기기에 관한 것이다.

일반적으로 발광다이오드인 엘이디(LED : Light Emitting Diode)는 기존의 형광등, 백열등과 같은 조명원에 비하여 소형이고, 수명이 길뿐만 아니라 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력소모가 적어 에너지효율이 높고, 높은 광휘도를 가지며, 빠른 응답특성을 갖는다. 이에 따라, 이러한 엘이디를 조명원으로 하는 조명기기가 다양한 형태로 개발되고 있다.

또한, 엘이디를 조명원으로 하는 조명기기는 각종 환경규제 및 기후변화협약에 대응하는 미래 친환경적인 측면에서 백열등, 형광등과는 달리 필라멘트, 수은을 전혀 사용하지 않아 안전하고, 유해물질 사용제한이 없으며, 전자제품 회수의무가 없으며 이산화탄소 배출제한이 없어 친환경 미래산업으로 조명산업에서의 중요성이 점차 커지고 있는 실정이다.

한편, 이러한 엘이디를 구비하는 조명 기기는 모듈기판상에 소형의 발광조명원인 엘이디를 길이방향으로 일정간격을 두고 복수개 어레이하는 구조로 구비된다.

도 5는 일반적인 엘이디 조명기기에서의 모듈기판 연결구조를 도시한 평면도로서, 종래의 엘이디 조명기기(1)는 전원인가시 빛을 발생하는 복수개의 엘이디(20)를 일정간격을 두고 실장한 모듈기판(10,10')과, 상기 엘이디(20)의 발광시 발생하는 열을 외부로 방출하도록 열전도성이 우수한 알루미늄과 같은 금속소재로 이루어지고, 상기 모듈기판(10,10')이 탑재되는 탑재면을 구비하는 하우징(30)을 포함한다.

여기서, 상기 하우징의 개방된 상부는 엘이디를 외부환경으로부터 보호하도록 투명한 커버(미도시)가 조립될 수 있다.

이러한 엘이디 조명기기(1)의 전체길이가 모듈기판(10,10')의 길이보다 길게 설계되는 경우, 상기 모듈기판(10,10')은 길이방향으로 연속하여 배열한 상태에서 기판단부에 형성된 한쌍의 연결패드(22,22)사이를 도전성 와이어(40)를 매개로 전기적으로 연결하였다.

그러나, 상기 연결패드(22,22)에 도전성 와이어(40)의 양단부를 각각 수작업으로 납땜하는 작업이 번거롭고, 작업시간이 과다하게 소요되어 작업생산성을 저하시킴은 물론, 도전성 와이어(40)의 연결작업 후 외부 충격에 의해서 와이어의 단선이 발생할 수 있어 조명기기의 제품신뢰성을 저하시키는 요인으로 작용하였다.

이에 따라, 종래에는 모듈기판(10,10')의 단부사이에 연결패드(22,22)와 전기적으로 연결되는 커넥터(미도시)를 매개로 모듈기판을 길이방향으로 서로 연결하면서 상기 각 모듈기판의 엘이디에 전원을 공급하는 방법이 알려져 있다.

그러나, 이러한 커넥터를 이용한 모듈기판의 연결구조에서는 모듈기판사이에 배치되는 커넥터에 의해서 기판의 단부에 실장된 엘이디(20,20)간의 간격이 인접하는 다른 엘이디간의 간격보다 넓어지면서 엘이디의 간격이 불균일해지기 때문에 모듈기판의 연결부위에서의 광휘도와 모듈기판에서의 광휘도가 서로 달라지게 되어 조명기기의 제품성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 서로 인접하는 모듈기판을 전기적으로 연결하는 작업을 단선불량의 염려없이 간편하고 신속하게 수행할 수 있고, 모듈기판에 실장된 복수개 엘이디간의 간격을 전체적으로 동일하게 유지할 수 있어 명암 차이없이 균일한 광휘도를 얻을 수 있는 엘이디 조명기기를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 복수의 엘이디가 실장되고 인접하는 한쌍의 모듈기판 : 상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 각 단부에 실장된 엘이디가 배치되도록 개구된 제1,2절개부를 양측에 각각 구비하여 상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 단부 상부면에 배치되는 본체판 ; 상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 각 단부에 형성된 제1,2연결패드와 각각 대응하여 접속되도록 상기 본체판의 양단부에 구비되고, 상기 본체판에 형성된 연결회로를 매개로 전기적으로 연결되는 제1,2접속단자 ;를 포함하는 엘이디 조명기기를 제공한다.

바람직하게, 상기 엘이디와 대응하는 제1,2절개부의 각 내부면은 일정각도로 경사진 경사면으로 구비된다.

바람직하게, 상기 제1,2접속단자는 상기 본체판의 양단부에 각각 형성되는 비아홀과, 상기 비아홀의 상,하단과 연결되도록 본체판의 상,하부면에 형성되는 상,하부패드 및 상기 비아홀에 충진되어 제1,2연결패드와 솔더링되는 도전성 솔더를 포함한다.

바람직하게, 상기 본체판에 실장되는 수동소자 또는 능동소자 중 어느 하나의 전자부품을 포함한다.

바람직하게, 상기 연결회로는 상기 본체판의 표면에 패턴인쇄되거나 상기 본체판의 내부에 형성되는 도전라인으로 구비된다.

바람직하게, 상기 모듈기판은 하우징상에 구비된다.

바람직하게, 상기 제1,2절개부간의 간격은 실장된 엘이디간의 간격과 동일하다.

본 발명에 의하면, 인접하는 한쌍의 모듈기판의 각 단부에 실장된 엘이디가 배치되도록 개구된 제1,2절개부를 본체판의 양측에 각각 구비하고, 인접하는 한쌍의 모듈기판의 각 단부에 형성된 제1,2연결패드와 각각 대응하여 접속되는 제1,2접속단자를 본체판의 양단부에 각각 구비함으로써 서로 인접하는 모듈기판을 길이방향으로 연결함과 동시에 전기적으로 연결하는 작업을 간편하고 신속하게 수행할 수 있기 때문에 하우징의 탑재면에 적어도 2개 이상 구비되는 모듈기판을 연속하여 연결하는 작업의 생산성을 향상시킬 수 있는 한편, 종래의 단선사고와 같은 제품불량을 방지하여 제품수율을 높일 수 있다.

또한, 인접하는 한쌍의 모듈기판의 단부를 맞대기 이음한 상태에서 본체판을 매개로 연속하여 연결함으로써 연속배치되는 모듈기판에 실장된 엘이디간의 간격을 하우징의 길이방향으로 전체적으로 동일하게 유지할 수 있기 때문에 조명기기의 명암차이를 방지하여 조명기기의 제품신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명기기를 도시한 종단면도이다.
도 5는 일반적인 엘이디 조명기기에서의 모듈기판 연결구조를 도시한 평면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부된 도면을 따라 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 조명기기(100)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본체판(101)과, 제1,2접속단자(105,105')를 포함하며, 이러한 엘이디 조명기기(100)는 적어도 하나의 엘이디(20)가 일정간격을 두고 실장되는 복수개의 모듈기판(10,10')과, 하우징(30)을 포함한다. 상기 하우징(30)은 히트싱크 역활을 하도록 열전도성이 우수한 알루미늄과 같은 금속소재 및 방열성 플라스틱과 같은 절연성 소재로 이루어질 수 있다.

상기 본체판(101)은 상기 하우징(30)의 상부면인 탑재면에 서로 인접하여 길이방향으로 접하도록 탑재되는 한쌍의 모듈기판(10,10')의 단부 상부면에 적층배치되는 대략 직육면체상의 판부재로 이루어진다.

이러한 본체판(101)의 좌우양단부에는 서로 인접하여 대응하는 한쌍의 모듈기판(10,10)의 각 단부에 실장된 엘이디(20)가 걸림없이 배치되도록 외측으로 개구된 제1절개부(103)와 제2절개부(103')를 양측에 각각 구비한다.

이에 따라, 상기 인접하는 한쌍의 모듈기판(10,10')간의 경계부위는 단부 상부면에 배치되는 본체판(101)에 의해서 덮어져 가려지고, 상기 모듈기판(10,10')의 각 단부에 실장된 엘이디(20,20)는 외측으로 개방되도록 절개된 제1,2절개부(103,103')마다 배치되는 것이다.

여기서, 상기 제1,2 절개부(103,103')에 각각 배치된 엘이디(20,20')간의 간격(W1)은 모듈기판(10,10')상에 실장된 엘이디(20,20')간의 간격(W2)과 실질적으로 동일하거나 좁게 되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 모듈기판(10,10')에 각각 실장된 엘이디(20,20')는 전체적으로 균일한 간격을 형성함으로써 엘이디의 발광시 발생하는 빛을 균일하게 조사하는 한편, 모듈기판간의 연결부위에서의 광휘도와 모듈기판에서의 광휘도 차이에 의한 조명불량을 사전에 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 엘이디(20,20')와 대응하는 제1,2절개부(103,103')의 각 내부면은 상기 엘이디(20,20')의 발광시 발생하는 빛의 간섭을 최소화할 수 있도록 일정각도로 경사진 경사면으로 구비되는 것이 바람직하다. 더욱이, 상기 제1,2절개부(103,103')의 각 내부면은 상기 엘이디(20,20')의 발광시 발생하는 빛의 흡수를 최소화하도록 모듈기판의 표면재질과 동일하게 구성할 수 있다.

그리고, 상기 본체판(101)은 방열성 접착시트(35)를 매개로 하여 상기 모듈기판(10,10')이 하우징(30)의 탑재면에 접착되어 고정설치되는 것과 마찬가지로 방열성 접착시트 또는 접착제를 매개로 하여 서로 마주하여 접하는 모듈기판(10,10')의 단부 상부면에 접착되어 고정설치될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 제1,2접속단자(105,105')와 제1,2연결패드(22,22')간의 솔더링에 기인하는 접착력에 의해서 고정설치할 수도 있다.

또한, 상기 본체판(101)은 저항, 코일과 같은 수동소자 또는 구동회로칩과 같은 능동소자 중 어느 하나의 전자부품(109)이 적어도 하나 이상 탑재되거나 임베디드 될 수 있는 인쇄회로기판, 세라믹 기판 및 메탈 기판 중 어느 하나로 구비될 수도 있다.

상기 제1,2접속단자(105,105')는 서로 인접하는 한 쌍의 모듈기판(10,10')의 각 단부에 형성된 제1,2연결패드(22,22')와 각각 대응접속되어 전기적으로 연결되도록 상기 본체판(101)의 양단부에 각각 구비되는 단자부이다.

이러한 제1접속단자(105)와 제2접속단자(105')는 상기 본체판(101)에 구비되는 연결회로(107)를 매개로 하여 전기적으로 연결됨으로써 서로 인접하는 모듈기판(10,10')은 상기 제1,2접속단자(105,105')와 제1,2연결패드(22,22')간의 접속에 의해서 서로 전기적으로 연결되어 전원인가시 각 모듈기판(10,10')에 실장된 각각 엘이디(20)를 동시에 발광시킬 수 있는 것이다.

여기서, 상기 제1,2접속단자(105,105')는 도 4에 도시한 바와 같이,상기 본체판(101)의 양단부에 각각 형성되는 비아홀(105a)과, 상기 비아홀(105a)의 상,하단과 연결되도록 본체판(101)의 상,하부면에 형성되는 상,하부패드(105b,105c) 및 상기 비아홀(105a)에 충진되어 제1,2연결패드(22,22')와 솔더링되는 도전성 솔더(105d)를 포함한다.

그리고, 상기 연결회로(107)는 상기 본체판(101)의 표면에 패턴인쇄되는 노출형 도전라인으로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 본체판(101)의 내부에 형성되는 매입형 도전라인으로도 구비될 수 있다.

한편, 서로 인접하는 모듈기판을 서로 전기적으로 연결하는 작업은 상기 하우징(30)의 탑재면에 접착시트(35)를 매개로 하여 상기 서로 인접하는 모듈기판(10,10')의 단부가 맞대어진 상태에서 이루어지며, 상기 본체판(101)에 의해서 모듈기판(10,10')의 단부가 맞대어진 부위에서 발생하는 틈새가 외부노출되지 않도록 덮어지면서 길이방향으로 어레이된 모듈기판(10,10')을 일체로 연결하는 것이다.

즉, 상기 하우징(30)의 탑재면에 접착시트(35)를 매개로 하여 길이방향으로 모듈기판(10,10')을 탑재하여 접착하여 고정하고, 상기 서로 인접하는 모듈기판(10,10')의 각 단부사이의 경계역역을 덮도록 양단부에 제1,2절개부(103,103')와 제1,2접속단자(105,105')를 구비하는 본체판(101)을 배치한다.

이러한 경우, 상기 제1,2절개부(103,103')에는 발광조명원인 엘이디가 정위치되어 각각 배치되고, 상기 제1,2접속단자(105,105')의 하부단은 상기 모듈기판(10,10')의 단부에 형성되어 외부노출되는 제1,2연결패드(22,22')와 일대일 대응되도록 배치된다.

연속하여, 상기 제1,2접속단자(105,105')를 형성하는 비아홀(105a)을 통하여 도전성 솔더(105d)를 충진하게 되면, 상기 본체판(101)의 제1,2접속단자(105,105')와 상기 모듈기판(10,10')의 제1,2연결패드(22,22')는 서로 전기적으로 접속되고, 상기 제1접속단자(105)와 제2접속단자(105')는 본체판(101)의 연결회로(107)와 서로 전기적으로 연결되어 일련의 전기회로를 형성하기 때문에, 전원인가시 서로 인접하는 모듈기판(10,10')에 탑재된 엘이디(20,20')는 동시에 발광되어 조명기기의 조명기능을 수행하게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

10,10' : 모듈기판 20,20' : 엘이디
22,22' : 제1,2연결패드 30 : 하우징
101 : 본체판 103,103' : 제1,2절개부
105,105' : 제1,2 접속단자 105a : 비아홀
105b,105c : 상,하부패드 105d : 도전성 솔더
107 : 연결회로 109 : 전자부품

Claims

복수의 엘이디가 실장되고 인접하는 한쌍의 모듈기판 :
상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 각 단부에 실장된 엘이디가 배치되도록 개구된 제1,2절개부를 양측에 각각 구비하여 상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 단부 상부면에 배치되는 본체판 ;
상기 인접하는 한쌍의 모듈기판의 각 단부에 형성된 제1,2연결패드와 각각 대응하여 접속되도록 상기 본체판의 양단부에 구비되고, 상기 본체판에 형성된 연결회로를 매개로 전기적으로 연결되는 제1,2접속단자 ;를 포함하는 엘이디 조명기기.
제1항에 있어서,
상기 엘이디와 대응하는 제1,2절개부의 각 내부면은 일정각도로 경사진 경사면으로 구비됨을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.
제1항에 있어서,
상기 제1,2접속단자는 상기 본체판의 양단부에 각각 형성되는 비아홀과, 상기 비아홀의 상,하단과 연결되도록 본체판의 상,하부면에 형성되는 상,하부패드 및 상기 비아홀에 충진되어 제1,2연결패드와 솔더링되는 도전성 솔더를 포함함을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.
제1항에 있어서,
상기 본체판에 실장되는 수동소자 또는 능동소자 중 어느 하나의 전자부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.
제1항에 있어서,
상기 연결회로는 상기 본체판의 표면에 패턴인쇄되거나 상기 본체판의 내부에 형성되는 도전라인으로 구비됨을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.
제1항에 있어서,
상기 모듈기판은 하우징상에 구비되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.
제1항에 있어서,
상기 제1,2절개부간의 간격은 실장된 엘이디간의 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기기.