KR101125196B1 - 엘이디 조명등 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디에 일정한 전류를 공급하여 균등하고 정확한 광을 발생시키고 전류의 손실 및 열의 발생을 최소화할 수 있고, 부품간의 상호 견고한 접착을 이룰 수 있으며, 원하는 색상의 광을 제공받을 수 있는 엘이디 조명등 및 그 제조방법을 제공한다.
그 엘이디 조명등은 조명장치 또는 조명등기구에 고정되도록 각각의 코너에 고정공(12)이 형성되고, 열의 방출을 위해 알루미늄으로 형성되며, 장방형으로 형성되는 본체(10); 라인형태로 형성되는 회로부(22)와 함께 상기 본체(10)의 표면에 인쇄되는 기판부재(20); 상기 기판부재(20)의 회로부(22)에 전원 및 신호를 공급하도록 상기 회로부(22)의 선단에 연결되는 전원라인(30); 상기 기판부재(20)에 형성된 회로부(22)의 각각의 회로라인에 전기적으로 연결된 복수의 엘이디(42)로 이루어진 엘이디군(40); 상기 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)에 일정하게 전류를 공급하기 위해 기판부재(20)의 회로부(22)에 연결되도록 상기 본체(10)에 고정 설치되는 정전류 장치(50); 상기 엘이디군(40)의 전체 엘이디(42)를 보호하고 상기 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42) 및 기판부재(20)의 회로부(22)에서 발생되는 열을 외부로 방출시키도록, 원형의 알루미늄으로 형성되는 프레임(60); 및 상기 프레임(60)을 본체(10)에 견고하게 고정시키고 상기 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)를 외부로부터 보호하도록 상기 프레임(60)의 내측 및 하부면에 도포되는 투명 보호부재(70)로 구성된다.

Description

엘이디 조명등 및 그 제조방법{LED Illumination Lamp and Method for Manufacturing Thereof}

본 발명은 다양하게 설치되어 조명을 제공하기 위한 엘이디 조명등 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘이디에 일정한 전류를 공급하여 균등하고 정확한 광을 발생시키고 전류의 손실 및 열의 발생을 최소화할 수 있고, 부품간의 상호 견고한 접착을 이룰 수 있으며, 원하는 색상의 조명을 제공받을 수 있는 엘이디 조명등 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 야간 또는 실내에서 광을 제공하거나 물체를 조명하기 위해 다양한 종류의 조명등이 이용되고 있다. 이 같은 조명등은 전원을 공급받아 전기에너지를 광에너지로 변환시켜 광을 제공하거나 물체를 조사하는 것으로서, 대체로 백열전구 또는 형광등을 사용하는 것이 일반적이다.

최근에는 고가임에도 불구하고 전력소모 적고 다양한 색 연출을 행할 수 있다는 장점으로 인해 엘이디(LED : Light Emitting Diode)를 이용한 조명등이 제안되어 널리 사용되고 있다.

이와 같은 엘이디 조명등은 조명 대상 또는 조명지역에 설치되어 해당 조명대상 또는 지역에 소정의 엘이디 광을 조사하거나 투사하여 해당 대상물을 조명하거여 시각성을 향상시키거나 경관적 효과를 향상시키는 기능을 하고 있다.

그러나 이와 같은 대부분의 엘이디 조명등은 전원 공급부 또는 콘트롤러로부터 엘이디까지의 거리가 불규칙함은 물론 그 길이가 상대적으로 길어 전류를 균일하게 제공할 수 없으므로 균등하고 정확한 조도의 광을 제공할 수 없고, 또한 엘이디에서 필연적으로 발생되는 열은 시간이 경과함에 따라 더 과도하게 발생되며 이와 같은 열의 증가에 따라 전류가 과도하게 공급되어 전류가 과도하게 소모되며 또한 이에 비례하게 더욱 과도하게 열이 발생되어 단락 또는 고장을 초래하는 문제점이 있다.

또한, 부품 상호간의 견고한 접착을 이룰 수 없어 전체적인 제품성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상술한 문제점들을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 엘이디에 전류를 일정하게 공급하여 항상 일정한 조도 및 색상의 광을 제공할 수 있는 엘이디 조명등을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 엘이디에서 발생되는 열을 최소화할 수 있고 전류의 소모를 최소화할 수 있으며 고장을 방지할 수 있는 엘이디 조명등을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부품 상호간의 견고한 접착을 이룰 수 있고 엘이디의 완전한 방수 및 보호를 이룰 수 있어 제품성 및 신뢰성이 향상된 엘이디 조명등 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 조명장치 또는 조명등기구에 설치되어 조명을 제공하기 위한 엘이디 조명등에 있어서, 상기 조명장치 또는 조명등기구에 고정되도록 각각의 코너에 고정공이 형성되고, 열의 방출을 위해 알루미늄으로 형성되며, 장방형으로 형성되는 본체; 라인형태로 형성되는 회로부와 함께 상기 본체의 표면에 인쇄되는 기판부재; 상기 기판부재의 회로부에 전원 및 신호를 공급하도록 상기 회로부의 선단에 연결되는 전원라인; 상기 기판부재에 형성된 회로부의 각각의 회로라인에 전기적으로 연결된 복수의 엘이디로 이루어진 엘이디군; 상기 엘이디군의 각각의 엘이디에 일정하게 전류를 공급하기 위해 기판부재의 회로부에 연결되도록 상기 본체에 고정 설치되는 정전류 장치; 상기 엘이디군의 전체 엘이디를 보호하고 상기 엘이디군의 각각의 엘이디 및 기판부재의 회로부에서 발생되는 열을 외부로 방출시키도록, 원형의 알루미늄으로 형성되는 프레임; 및 상기 프레임을 본체에 견고하게 고정시키고 상기 엘이디군의 각각의 엘이디를 외부로부터 보호하도록 상기 프레임의 내측 및 하부면에 도포되는 투명 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 문제점들은, 평탄한 알루미늄 플레이트를 이용하여 소정의 크기로 절단하고 각각의 코너에 고정공을 천공하여 본체를 준비하는 단계; 상기 본체의 표면을 매끄럽게 처리한 후 그 본체의 표면부에 회로부를 포함한 기판부재를 인쇄하는 단계; 상기 기판부재에 형성된 회로부의 선단에 전원라인을 연결하는 단계; 상기 기판부재에 형성된 회로부의 해당위치에 복수의 엘이디를 표면 실장방식으로 배설하여 엘이디군을 실장하는 단계; 상기 본체에 도포된 기판부재의 회로부에 연결된 전원라인 근처의 회로부에 정전류 장치를 설치하는 단계; 상기 본체에 설치된 엘이디군의 주변에 그 엘이디군의 각각의 엘이디 전체를 포위하도록 원형의 프레임을 배치하는 단계; 및 동시에, 상기 프레임의 내측에 에폭시와 실리콘의 혼합물을 도포하여 보호부재를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등 제조방법에 의해 해결될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의한 엘이디 조명등 및 그 제조방법에 의하면, 본 발명은 정전류 수단을 조명등 자체에 일체화시켜 항상 균일한 전류를 엘이디에 공급함으로써 항상 일정한 조도 및 색상의 광을 제공할 수 있고, 과도한 열의 발생이 방지될 뿐 아니라 이로 인해 과도하게 전류가 소모되는 것을 방지할 수 있으므로 단락 및 고장을 방지할 수 있으며, 전체적으로 견고하고 콤팩트하게 형성되어 완전한 방수 및 보호를 이룰 수 있어 제품성 및 신뢰성이 향상되는 현저한 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명등을 보여주는 분해사시도.
도 2는 도 1의 엘이디 조명등을 보여주는 사시도.
도 3은 도 2의 선Ⅲ-Ⅲ에 따른 확대 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 회로도.
도 5 내지 7은 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 제조공정을 보여주는 공정도.

이하, 본 발명에 의한 엘이디 조명등 및 그 제조방법을 첨부도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 조명등을 보여주는 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 엘이디 조명등을 보여주는 사시도이며, 도 3은 도 2의 선Ⅲ-Ⅲ에 따른 확대 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 회로도이며, 도 5는 본 발명에 따른 엘이디 조명등의 제조공정을 보여주는 공정도이다.

먼저, 도 1 내지 도 4에 있어서, 본 발명에 따른 엘이디 조명등은 기본적으로 전체적인 외관을 형성하며 해당 조명장치 또는 조명기구에 고정되도록 형성된 본체(10)를 구비한다.

그 본체(10)는 후술되는 엘이디로부터 발생되는 열의 방출을 용이하게 하도록 알루미늄으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 그 본체(10)의 각각의 코너에는 조명기구(미도시)에 볼트와 같은 고정수단에 의해 해제 가능하게 고정될 수 있도록 고정공(12)이 천공 형성된다.

본체(10)의 표면에는 기판부재(20)가 도포된다. 그 기판부재(20)는 표면 인쇄 방식으로 본체(10)의 표면 전체에 형성된다.

또한, 그 기판부재(20)에는 후술되는 엘이디에 전원 및 신호를 공급할 수 있도록 라인형태로 형성된 회로부(22)가 인쇄 또는 형성되어 있다.

물론, 그 기판부재(20)에는 전원 및 신호를 회로부(22)에 공급하기 위해 콘트롤러(미도시) 또는 전원에 연결된 전원라인(30)이 전기적으로 연결되어 있다.

그 기판부재(20)에는 하나 이상의 엘이디(42)로 형성된 엘이디군(40)이 배치된다. 각각의 엘이디(42)는 기판부재(20)에 형성된 각각의 회로부(22)에 전기적으로 연결되며, 그 회로부(22)로부터 공급되는 전기 또는 신호에 따라 소정의 색상의 광을 발산하게 되는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 엘이디 조명등에 의하면, 본체(10)의 일측에는 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)에 일정하게 전류를 공급하기 위한 정전류 장치(50)가 설치된다.

보다 상세히 설명하면, 그 정전류 장치(50)는 본체(10)에 도포된 기판부재(20)의 회로부(22)에 연결된 전원라인(30)으로부터 공급되는 전류를 일정하게 유지하여 각각의 회로부(22)를 통해 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)에 일정한 전류를 공급할 수 있도록 그 전원라인(30)이 연결된 회로부(22)에 설치되는 것이 바람직하다. 그 정전류 장치(50)는 정전류 IC 또는 정전류 칩으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본체(10)에 설치된 엘이디군(40)의 주변에는 그 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)를 보호하도록 프레임(60)이 고정된다. 그 프레임(60)은 엘이디군(40)의 전체 엘이디(42)를 보호할 수 있도록 원형으로 형성되며, 또한 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42) 및 기판부재(20)의 회로부(22)에서 발생되는 열을 외부로 방사시켜 방출시킬 수 있도록 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 프레임(60)을 본체(10)에 견고하게 고정시킴은 물론 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)를 외부로부터 완전하게 보호할 수 있도록, 프레임(60)의 내측 및 그 프레임(60)의 하부면에는 보호부재(70)가 도포된다.

그 보호부재(70)는 에폭시 와 실리콘의 혼합물로 이루어지며 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)로부터 발생되는 빛이 용이하게 투과할 수 있도록 투명하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 그 보호부재(70)의 에폭시와 실리콘의 혼합비는 강성 및 연성을 지닐 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 동절기에는 보호부재(70)가 동결로 인한 균열 또는 파열이 방지되도록 충분한 강성을 제공하는 반면, 프레임(60)의 접착에 필요한 접착력 및 연성을 제공할 수 있도록 에폭시와 실리콘의 혼합 중량비는 87 ~ 91 : 13 ~ 9로 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, 에폭시의 중량비가 87 이하이면 강성은 유지되지만 연성 및 접착력의 저하를 초래하는 반면, 91 이상이면 연성 및 접착성은 유지되지만 강성이 약해 겨울철 동파가 초래될 수 있다. 가장 바람직한 에폭시와 실리콘의 혼합비는 89 : 11이다.

한편, 프레임(60)의 견고한 접착 및 엘이디군(40)의 안정적이고 투명한 기능성을 확보하기 위해, 에폭시를 100중량부로 할 때 10 내지 15 중량부의 실리콘, 7 내지 8중량부의 경탄, 5 내지 7중량부의 복합안정제, 4 내지 4중량부의 동절기용

연성보조제, 1.5 내지 3중량부의 하절기용 연성보조제, 1 내지 2 중량부의 접착안정제, 0.4 내지 0.7중량부의 코팅제, 0.6 내지 0.8중량부의 충격보강제를 혼합하여 이용하는 것이 바람직하다. 여기서 각각의 구성성분은 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)로부터 발생되는 광의 투과성을 위해 모두 투명한 것이 바람직하다.

선택적으로, 프레임(60) 내측에 도포된 보호부재(70)의 표면에는 그 보호부재(70)를 통과한 광이 적정 색상으로 방출되어 소정의 색 연출을 제공할 수 있도록 색상부재(80)가 도포될 수 있다.

그 색상부재(80)는 사용자 또는 제조업자가 원하는 색상을 선택할 수 있으며, 일반적으로 액상 실리콘 또는 에폭시에 소정의 색료 또는 안료를 혼합한 후 건 등을 이용하여 프레임(60)내의 보호부재(70)의 표면에 도포하여 건조시킴으로써 설치할 수 있다.

또한, 그 색상부재(80)는 조명등의 설치 후에도 사용자가 임의로 색상을 변경하거나 색 연출을 변화시킬 수 있도록 보호부재(70) 및 프레임(60)에 완전 고착되지 않고 제거 가능하도록 도포되어 접착되는 실리콘 또는 에폭시로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 엘이디 조명등을 제조하는 방법에 대해 도 5 내지 7과 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 작업자는 평탄한 알루미늄 플레이트를 이용하여 소정의 크기로 절단하고 각각의 코너에 고정공(12)을 천공하여 본체(10)를 준비한다(S100). 여기서 각각의 고정공(12)은 드릴 또는 천공기를 이용하여 형성할 수 있다.

다음으로, 본체(10)의 표면을 매끄럽게 처리한 후 그 본체(10)의 표면부에 회로부(22)를 포함한 기판부재(20)를 인쇄한다(S110).

이후, 그 기판부재(20)에 형성된 회로부(22)의 선단에 전원라인(30)을 연결한다(S120).

그리고 기판부재(20)에 형성된 회로부(22)의 해당위치에 복수의 엘이디(42)를 표면 실장방식으로 배설하여 엘이디군(40)을 실장한다(S130).

다음으로, 본체(10)에 도포된 기판부재(20)의 회로부(22)에 연결된 전원라인(30) 근처의 회로부(22)에 정전류 장치(50)를 설치한다(S140).

이후, 본체(10)에 설치된 엘이디군(40)의 주변에 그 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42) 전체를 포위하도록 원형의 프레임(60)을 배치한다(S150). 여기서. 프레임(60)은 보호부재(70)의 도포와 동시에 이루어질 수 있다.

동시에, 프레임(60)의 내측에 에폭시와 실리콘의 혼합물을 도포하여 보호부재(70)를 형성한다(S160). 여기서, 혼합물은 에폭시와 실리콘이 89 : 11의 혼합비로 이루어진 혼합물인 것이 바람직하며, 건 또는 도포장치에 의해 도포가 이루어질 수 있다.

이후, 보호부재(70)가 완전히 건조되면 그 보호부재(70)상에 소정의 색상을 갖는 색상부재(80)를 도포하여 엘이디 조명등을 완성한다(S170). 여기서, 색상부재(80)는 사용자가 사용 중 임의로 그 색상을 변경할 수 있도록 보호부재(70)에 완전 고착되지 않고 제거가능하게 도포되는 것이 바람직하다.

이와 같이 제조된 엘이디 조명등을 등기구 또는 색 연출을 위한 장치에 설치하여 작동시키면, 정전류 장치에 의해 엘이디에 일정하게 전류가 공급됨으로써, 엘이디는 소정의 광을 일정하게 발산하게 되는 것이다.

그리고 엘이디에 일정한 전류공급으로 인해 엘이디에 열이 과도하게 발생되지 않으며, 특히 엘이디의 열의 발생 및 그 증가로 인한 점진적인 전류의 공급을 방지할 수 있어 엘이디의 과열로 인한 고장 또는 단락이 회피되어 고장을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 엘이디에서 발생되는 열은 알루미늄으로 형성된 본체 및 알루미늄으로 형성된 프레임에 의해 용이하게 발산되어, 별도의 방열 핀이 없이도 효과적인 열의 방출을 일루 수 있는 것이다.

또, 엘이디가 보호부재에 의해 외부로부터 보호됨은 물론 프레임이 본체에 견고하게 장착됨은 물론 각각의 엘이디가 프레임에 의해 보호됨으로써, 각각의 구성부품 상호간이 콤팩트하고 안정적으로 유지 및 보호될 수 있는 것이다.

또한, 색상부재에 의해 엘이디로부터 발산되는 광을 이용하여 색 연출을 할 수 있음은 물론, 그 색상부재를 임의로 교체할 수 있어 다양성 및 적용성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이상에서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술 분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

10: 본체 20: 기판부재
30: 전원라인 40: 엘이디군
50: 정전류 장치 60: 프레임
70: 보호부재 80: 색상부재

Claims (7)

1. 조명장치 또는 조명등기구에 설치되어 조명을 제공하기 위한 엘이디 조명등에 있어서,
   상기 조명장치 또는 조명등기구에 고정되도록 각각의 코너에 고정공(12)이 형성되고, 열의 방출을 위해 알루미늄으로 형성되며, 장방형으로 형성되는 본체(10); 라인형태로 형성되는 회로부(22)와 함께 상기 본체(10)의 표면에 인쇄되는 기판부재(20); 상기 기판부재(20)의 회로부(22)에 전원 및 신호를 공급하도록 상기 회로부(22)의 선단에 연결되는 전원라인(30); 상기 기판부재(20)에 형성된 회로부(22)의 각각의 회로라인에 전기적으로 연결된 복수의 엘이디(42)로 이루어진 엘이디군(40); 상기 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)에 일정하게 전류를 공급하기 위해 기판부재(20)의 회로부(22)에 연결되도록 상기 본체(10)에 고정 설치되는 정전류 장치(50); 상기 엘이디군(40)의 전체 엘이디(42)를 보호하고 상기 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42) 및 기판부재(20)의 회로부(22)에서 발생되는 열을 외부로 방출시키도록, 원형의 알루미늄으로 형성되는 프레임(60); 및 상기 프레임(60)을 본체(10)에 견고하게 고정시키고 상기 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42)를 외부로부터 보호하도록 상기 프레임(60)의 내측 및 하부면에 도포되는 투명 보호부재(70)를 포함하고:
   상기 정전류 장치(50)는 정전류 IC 또는 정전류 칩으로 형성되고; 상기 보호부재(70)는 강성 및 연성을 동시에 지니도록 에폭시와 실리콘의 투명 혼합물로 형성되며:
   상기 보호부재(70)의 에폭시와 실리콘의 혼합 중량비는 87 ~ 91 : 13 ~ 9로 설정되는 것을 특징으로 하고:
   상기 보호부재(70)는 에폭시를 100중량부로 할 때 10 내지 15 중량부의 실리콘, 7 내지 8중량부의 경탄, 5 내지 7중량부의 복합안정제, 4 내지 4중량부의 동절기용 연성보조제, 1.5 내지 3중량부의 하절기용 연성보조제, 1 내지 2 중량부의 접착안정제, 0.4 내지 0.7중량부의 코팅제, 0.6 내지 0.8중량부의 충격보강제로 구성되며:
   상기 프레임(60) 내측에 도포된 보호부재(70)의 표면에는 상기 보호부재(70)를 통과한 광이 색 연출을 제공하도록 안료 또는 색료가 혼합된 실리콘 또는 에폭시로 형성되는 색상부재(80)를 더 포함하며; 상기 색상부재(80)는 조명등의 설치 후에도 교체할 수 있도록 상기 보호부재(70) 및 프레임(60)에 제거 가능하게 도포되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 따른 엘이디 조명등 제조방법에 있어서,
   평탄한 알루미늄 플레이트를 이용하여 소정의 크기로 절단하고 각각의 코너에 고정공(12)을 천공하여 본체(10)를 준비하는 단계(S100);
   상기 본체(10)의 표면을 매끄럽게 처리한 후 그 본체(10)의 표면부에 회로부(22)를 포함한 기판부재(20)를 인쇄하는 단계(S110);
   상기 기판부재(20)에 형성된 회로부(22)의 선단에 전원라인(30)을 연결하는 단계(S120);
   상기 기판부재(20)에 형성된 회로부(22)의 해당위치에 복수의 엘이디(42)를 표면 실장방식으로 배설하여 엘이디군(40)을 실장하는 단계(S130);
   상기 본체(10)에 도포된 기판부재(20)의 회로부(22)에 연결된 전원라인(30) 근처의 회로부(22)에 정전류 장치(50)를 설치하는 단계(S140);
   상기 본체(10)에 설치된 엘이디군(40)의 주변에 그 엘이디군(40)의 각각의 엘이디(42) 전체를 포위하도록 원형의 프레임(60)을 배치하는 단계(S150);
   동시에, 상기 프레임(60)의 내측에 에폭시와 실리콘의 혼합물을 도포하여 보호부재(70)를 형성하는 단계(S160); 및
   상기 보호부재(70)가 완전히 건조되면 상기 보호부재(70)상에 소정의 색상을 갖는 색상부재(80)를 도포하는 단계(S170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등 제조방법.
7. 삭제

Images