KR102259873B1

KR102259873B1 - Led 조명장치용 기판, 그를 가지는 led 조명장치

Info

Publication number: KR102259873B1
Application number: KR1020200118644A
Authority: KR
Inventors: 현상우
Original assignee: 주식회사 희망나누기
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2021-06-14

Abstract

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED소자가 상면에 설치되어 발광하는 LED 조명장치용 기판 및 LED 조명장치에 관한 것이다.
본 발명은, 상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)으로서, LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(111, 112, 113)과, 상기 전기인가패턴(110)와 전기적으로 분리되며 상기 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되고, 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달물질(410)이 채워지는 열전달공(210)이 상하로 관통형성된 전기 절연재질의 절연층(200)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판을 개시한다.

Description

LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치 {Board for LED lighting apparatus and LED lighting apparatus having the same}

본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED소자가 상면에 설치되어 발광하는 LED 조명장치용 기판 및 LED 조명장치에 관한 것이다.

LED (Light Emitting Diode)는 저전력 소비, 높은 발광 효율, 반영구적 수명, 빠른 응답속도, 환경 친화적인 특성으로 인해 조명기술분야에서 각광을 받고 있다.

다만, LED는 전력을 열로 소비하는 특성을 가지고 있어, LED 기기에서 전력을 높이 인가할수록 기기에서 많은 열이 발생하는 문제점이 있었다.

LED에서 발생하는 열로 인하여 LED의 발광 효율이 떨어지게 되며, 신뢰성에도 영향을 미쳐 접합온도가 오르면서 소자의 수명이 감소하는 문제가 발생한다.

즉, LED 구동 시 발생하는 열은 효율적으로 방출될 필요가 있으며, 이는 LED 성능에서 매우 중요한 사안이다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방출함으로써 LED소자의 수명 및 에너지 효율이 극대화한 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)으로서, LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 상기 전기인가패턴(110)와 전기적으로 분리되며 상기 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되고, 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달물질(410)이 채워지는 열전달공(210)이 상하로 관통형성된 전기 절연재질의 절연층(200)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판을 개시한다.

상기 방열패턴(120)은, 상기 열전달공(210)에 대응되는 위치에 상기 열전달공(210)와 동일하거나 작은 크기의 관통공(121)이 형성되며, 상기 관통공(121)은, 상기 열전달물질(410)이 채워질 수 있다.

상기 열전달물질(410)은, 상기 열전달공(210)에 채워질 때, 기판의 저면 중 적어도 일부에 함께 도포될 수 있다.

상기 열전달물질(410)은, 은(Ag) 일수 있다.

상기 열전달물질(410)은, 상기 열전달공(210)에 삽입되는 핀부재일 수 있다.

상기 구리패턴층(100)은, 상기 절연층(200)에 구리판이 부착된 상태에서 에칭에 의하여 상기 전기인가패턴(110) 및 상기 방열패턴(120)이 형성될 수 있다.

상기 절연층(200)의 저면에 결합되어 휘어짐을 방지하는 하나 이상의 보강층(300)을 추가로 포함할 수 있다.

상기 보강층(300)은, FR-4 또는 구리 재질을 가질 수 있다.

상기 보강층(300)은, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되는 절연재질의 제1보강층(310)과, 상기 제1보강층(310)의 저면에 결합되는 구리재질의 제2보강층(320)을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 LED 조명장치용 기판(10)에 형성된 구리패턴층(100)에 실장되는 하나 이상의 LED소자(20)와; 상기 기판(10)의 저면에 결합되어 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 LED 조명장치는, 상기 기판(10) 및 상기 방열부재(30) 사이에, 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 계면층(400)이 형성될 수 있다.

상기 계면층(400)은, 상기 열전달물질(410)과 동일 재질을 가질 수 있다.

상기 계면층(400)은, 상기 열전달물질(410)이 상기 열전달공(210)에 채워질 때 상기 기판(10)의 저면에 도포되어 형성될 수 있다.

본 발명은 또한 상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)과; 상기 기판(10)의 저면에 결합되어 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)를 포함하며, 상기 기판(10) 및 상기 방열부재(30) 사이에는, 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 계면층(400)이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치를 개시한다.

상기 LED 조명장치용 기판(10)은, LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 상기 전기인가패턴(110)와 전기적으로 분리되며 상기 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 전기 절연재질의 절연층(200)과; 상기 절연층(200의 저면에 결합되는 알루미늄 재질의 보강층(300)을 포함할 수 있다.

상기 절연층(200) 및 상기 보강층(300)은, 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달물질(410)이 채워지는 열전달공(210)이 상하로 관통형성될 수 있다.

상기 열전달물질(410)은, 상기 계면층(400)과 동일 재질을 가질 수 있다.

상기 계면층(400)은, 방열조성물로서, 표면개질된 탄소나노튜브, 세라믹, 합금, 고분자수지 및 분산제를 포함하며, 상기 탄소나노튜브는 하기 화학식 1로 표시되는 치환기, 하기 화학식 2로 표시되는 치환기, 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기 또는 하기 화학식 4로 표시되는 치환기로 표면이 개질될 수 있다.

{상기 화학식 1 내지 화학식 4에서,

1) R은 -COOH, -B(OH)₂, -OH, -NH₂ 또는 -SH이며,

2) n은 0 내지 20의 정수이고,

3) x 및 y는 서로 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,

4) R'은 -COOH, -CONH₂ 또는 -CONH(CH₂)₁₇CH₃이다.}

상기 탄소나노튜브(Carbon Nnotube; CNT)는 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube) 또는 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube)임.

본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치는, LED소자에 형성된 방열부와의 열교환을 높여 LED소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방출함으로써, LED소자의 수명 및 에너지 효율이 극대화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치는, LED소자에 형성된 방열부와의 열교환을 높여 LED소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방출함으로써, 뛰어난 방열효과로 LED소자 등 전자부품의 수명을 연장하고 신뢰성을 얻을 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치는, LED소자에 형성된 방열부와의 열교환을 높여 LED소자에서 발생되는 열을 효과적으로 방출함에 있어서, 전기적 절연 성질을 가지며 열도성이 높은 재질의 방열용 조성물을 이용하여 제조가 간단하며, 방열효과가 높은 이점이 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판의 일예를 보여주는 평면도이다.
도 2는, 도 1에서 A 부분을 확대한 확대도이다.
도 3a는, 도 2에서 B-B방향의 단면도이다.
도 3b는, 도 3a에 도시된 구조의 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 4a는, 도 1에서 C-C방향의 단면도이다.
도 4b는, 도 4a에 도시된 구조의 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 4c는, 도 4a에 도시된 구조의 다른 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 5는, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판을 포함하는 LED조명장치의 일예를 보여주는 일부 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판, 그를 가지는 LED 조명장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 핵심특징은, 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되어 조명기능을 수행하는 LED 조명장치에 관한 것으로서, 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 종래의 PCB를 대체하는 신개념의 LED 조명장치용 기판을 제공함에 있다.

여기서 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판이 적용되는 LED 조명장치는, LED 소자의 발광을 이용하여 조명기능을 수행하는 장치로서, 사용환경 및 용도에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

일 예로서, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판이 적용되는 LED 조명장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판(10)과, 기판(10)에 설치되는 하나 이상의 LED 소자(20)와, 기판(10)의 저면에 결합되어 LED 소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)로 구성될 수 있다.

상기 LED 소자(20)는 외부의 전원공급에 의하여 발광하는 반도체소자로서, 청색, 적색, 녹색 등의 단색 광을 발광하거나 적색, 녹색, 청색의 삼색 광의 LED 소자 등이 사용될 수 있다.

그리고 상기 LED 소자(20)의 종류, 설치개수 및 배치패턴 등은 LED 조명장치의 용도, 기능 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다.

한편, 상기 LED 소자(20)는 양극(21) 및 음극(22)의 전극과 LED소자에서 발생한 열을 방출하는 방열부(23)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 방열부(23)는 히트파이프(heat pipe), 히트 슬러그(heat slug) 등 다양한 종류를 가질 수 있으며, 용도에 따라 파이프형, 플랫형, 루프형, 로드형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.

상기 방열부재(30)는, 기판(10)의 저면에 결합되어 LED 소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 구성으로서, LED소자(20)에서 발생되는 열을 방출할 수 있는 재질이라면 어떠한 재질도 가능하며 알루미늄, 알루미늄합금 등의 재질을 가질 수 있다.

한편, 상기 방열부재(30)는, 기판(10)이 나사 등에 의하여 고정결합되고 나머지 부분에서 방열효과를 높이기 위하여 다수의 방열핀(fin)들이 형성될 수 있다.

또한, 상기 방열부재(30)는, 기판(10)이 결합되는 결합판 및 결합판에 결합되어 방열을 극대화하는 방열블록을 포함할 수 있다.

여기서 상기 방열블록은, 히트싱크, 방열핀 등 다양한 구성이 가능하며, 공냉식, 수냉식 등 다양한 냉각방식을 가질 수 있다.

상기 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에는, LED소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 계면층(400)이 형성될 수 있다.

상기 계면층(400)은, 전기절연 재질을 가지며, 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에 형성되어 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에서 전기적 절연기능을 수행할 수 있으며, 열전도성 열계면재료(Thermal Interface Material,TIM)로서 방열효과를 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 계면층(400)은, 후술하는 열전달물질(410)과 동일 재질을 가질 수 있으며, 더 나아가 계면층(400)은, 열전달물질(410)이 열전달공(210)에 채워질 때 기판(10)의 저면에 도포되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 계면층(400)은, 본 발명의 다른 측면에 따른 방열용 조성물이 사용될 수 있다.

한편 상기 계면층(400)은, 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에 전기절연을 요하지 않는 경우 은과 같이 전기전도 재질의 물질이 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 하나 이상의 LED 소자(20)가 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

특히 상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판으로서, 이하 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 LED 조명장치용 기판(10)은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)으로서, LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(111, 112, 113)과, 전기인가패턴(110)와 전기적으로 분리되며 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 구리패턴층(100)의 저면에 결합되고, 방열패턴(120)의 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달물질(410)이 채워지는 열전달공(210)이 상하로 관통형성된 전기 절연재질의 절연층(200)을 포함할 수 있다.

상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 일반적으로 배선회로면수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등 다양하게 구성될 수 있다.

또한 상기 기판(10)은, 용도에 따라 고형화(Rigid)된 형태, 유연하게 휘는(Flexible) 형태 또는 두가지를 조합한(Rigid-Flexible) 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 기판(10)는, 상면의 보호를 위해 표면코팅이 될 수 있다.

한편, 상기 구리패턴층(100)은, 전기인가패턴(110)과 방열패턴(120)을 포함하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

상기 구리패턴층(100)은 구리재질을 가질 수 있으며, 이때 산소의 함량을 0.1%미만으로 줄여 열전도도 및 전기전도도가 우수한 무산소동이 이용될 수 있다.

상기 구리패턴층(100)이 구리로 형성되지 않을 경우, 금속과 같이 전기전도성이 있는 금,은 등의 재료로 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 구리패턴층(100)은 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.2T의 두께를 가질 수 있다.

상기 전기인가패턴(110)은, LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 구성으로서, 서로 다른 극성을 가지며 전원이 인가되는 제1전기인가패턴(111,112)과 상기 제1전기인가패턴(111,112)에 대응하여 양단부에 서로 다른 극성을 가지며, 양 단부에 서로 다른 LED소자(20)가 설치되는 복수의 제2전기인가패턴(113)을 포함한다.

상기 전기인가패턴(110)은, LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 구성으로서, 회로구성에 따라 다양한 패턴을 가질 수 있다.

상기 제1전기인가패턴(111,112)는, 서로 다른 극성을 가지며 전원이 인가되는는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

상기 제1전기인가패턴(111,112)는, SMPS와 같이 외부전원과 연결되어 LED 소자(20)로 전원을 공급하거나, 충전배터리로 구성되어 일정시간 동안 외부전원의 공급없이 LED 소자(20)로 전원을 공급할 수 있다.

또한, 상기 제1전기인가패턴(111,112)는 LED소자(20)에 전원을 공급하기 용이한 위치에 설치되면 다양한 위치에 설치 가능하다.

한편, 상기 제1전기인가패턴(111,112)에 LED소자(20)가 직접 연결될 수도 있으나, 복수의 LED소자(20) 사이에 제2전기인가패턴(113)을 형성함으로써 간접 연결될 수 있다.

상기 제2전기인가패턴(113)은, 상기 제1전기인가패턴(111,112)에 대응하여 양단부에 서로 다른 극성을 가지며, 양단부에 서로 다른 LED소자(20)가 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예를 들어, 상기 제2전기인가패턴(113)은, 양단부에 서로 다른 LED소자(20)가 설치되도록 이웃한 LED소자(20)들 사이에 형성될 수 있다.

이때, 상기 제2전기인가패턴(113)은, 이웃한 LED소자(20)들 사이에 형성되어 LED소자(20)들을 전기적으로 연결하는 역할을 하므로, 양단부에 서로 다른 극성을 가지게 된다.

또한, 상기 제2전기인가패턴(113)은, 다양한 패턴형상을 가질 수 있으며 외부전원 또는 충전배터리가 연결되지 않는 구성이나 필요에 따라 선택적으로 연결될 수도 있다.

한편, 상기 제2전기인가패턴(113)은 복수개로 이루어질 수 있으며, LED 소자(20)에 전원을 공급하기 용이한 위치에 설치되면 다양한 위치에 설치 가능하다.

상기 방열패턴(120)은, 상기 전기인가패턴(110)와 전기적으로 분리되며 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 구성으로서, 도 2내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 전기인가패턴(111,112,113)사이에 공간(S)를 가지고 이웃하여 형성된다.

상기 방열패턴(120)은, 상기 전기인가패턴(111,112,113)과 전기적으로 분리되어 전기가 흐르지 않는 구성으로, 상기 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 전달받은 열을 후술하는 열전달공(210)에 전달하는 역할을 수행한다.

이때, 상기 전기인가패턴(110)과 전기적으로 분리되도록 하기 위하여 상기 전기인가패턴(111,112,113)사이에 공간(S)를 형성할 수 있다.

상기 공간(S)은 제작과정에 따라 다양하게 형성될 수 있으며 일 예로 상기 절연층(200)에 구리판이 부착된 상태에서 에칭에 의하여 형성될 수 있으며, 또 다른예로 상기 전기인가패턴(110) 및 상기 방열패턴(120)이 미리 형성된 후 상기 공간(S)을 갖도록 배치되어 형성 될수 있다.

또한, 상기 공간(S)에 절연기능이 있는 물질이 채워질 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 방열패턴(120)은 다양한 패턴형상을 가질 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 전기인가패턴(110)을 둘러싸며 형성될 수 있으며 보다 효과적인 방열을 위해 표면적이 넓은 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 절연층(200)은 구리패턴층(100)의 저면에 결합되고, 방열패턴(120)의 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달물질(410)이 채워지는 열전달공(210)이 상하로 관통형성된 전기 절연재질의 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

상기 절연층(200)은, 전기가 흐르지 않으며 열전도성질을 가지고 있는 물질이라면 폴리프로필렌수지 등 어떠한 물질도 가능하며, 일반적으로 고분자 수지조성물이 유리 섬유에 함침된 구조의 프리프레그(Prepreg)가 많이 사용되고 있다.

예를 들어, 고분자 수지조성물은 페놀수지 또는 에폭시수지일 수 있으며, 에폭시수지와 유리섬유가 결합된 수지인 Prepreg.P.P가 이용될 수 있다.

또한, 상기 절연층(200)은, 절연접착제 또는 절연시트 등 사용자의 필요에 따라 고체 및 액체 등 다양한 상태를 가질 수 있으며, 필요에 따라 후술하는 방열용조성물이 사용될 수 있다.

상기 절연층(200)은 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.1T의 두께를 가질 수 있다.

한편, LED소자(20)의 방열부(23)로부터 방출되어 상기 방열패턴(120)으로 전달된 열은 다시 방열부재(30)로 전달되어 외부로 방출되어야 한다.

이에 종래에는 방열부(23)와 상기 방열부재(30)가 연결되어 열이 전달되도록 하였으나, 열방출통로의 면적 및 갯수의 한계로 인하여 열전달의 병목현상이 발생하여 열전도효율이 낮은 문제점이 있었다.

이에 본 발명은, 상기 절연층(200)에 복수개의 열전달공(210)이 상하로 관통형성되도록 구성하여 LED소자(20)에서 발생한 열이 방열부재(30)로 효과적으로 전달될 수 있도록 하였다.

구체적으로, 상기 열전달공(210)은, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(200)에 상하로 관통형성되어 방열패턴(120)의 열을 하측으로 전달할 수 있게 하는 구성으로서, 방열패턴(120)에 모아진 열의 방출통로 역할을 함으로써 열전도효율을 상승시킨 이점이 있다.

보다 구체적으로, 상기 열전달공(210)은, 방열패턴(120)과 방열부재(30)사이에 형성되어 상기 방열패턴(120)이 전달받은 열을 상기 방열부재(30)로 전달하는 구성으로서, 내부에 열전달물질(410)이 채워짐으로써 열이 전달될 수 있도록 한다.

이때, 상기 열전달공(210)은 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있으며, 열전도효율을 향상시키기 위하여 표면적이 넓은 형상 및 크기를 가짐이 바람직하다.

상기 열전달공(210)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 절연층(200)에 복수개 형성될 수 있으며, 상기 기판(10)에 다양한 실시예로서 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 열전달공(210)은, 절연층(200)뿐만 아니라 도4a에 도시된 바와 같이, 후술하는 보강층(300)까지 관통하거나, 도4b에 도시된 바와 같이, 구리패턴층(100)에 상기 열전달공(210)과 동일하거나 작은 크기로 형성된 관통공(121)이 형성될 수 있으며, 도 4c에 도시된 바와 같이, 기판(10)전체를 관통하여 형성되는 등 다양하게 형성될 수 있다.

한편, 상기 열전달공(210)의 내부를 채우는 열전달물질(410)는 금속 예를 들어 구리,은,알루미늄이 될 수 있으며, 후술하는 방열용 조성물 등 다양한 재료가 이용될 수 있다.

여기서, 상기 관통공(121)의 내부에도 열전달물질(410)이 채워질 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 열전달물질(410)은 상기 열전달공(210)의 내부에 채워질 때, 기판(10)의 저면 중 적어도 일부에 함께 도포될 수 있다.

즉, 상기 열전달물질(410)은 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 기판(10)과 방열부재(30) 사이에 도포되어, 기판(10)과 방열부재(30) 사이에 존재하는 미세한 틈을 메우는 역할을 함으로써 방열효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 열전달물질(410)이 기판(10)의 저면에 도포되는 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 열전달물질(410)이 상부로 돌출되어 보강층(300) 및 절연층(200)을 관통하여 상기 방열패턴(120)과 연결되게 함으로써 상기 방열패턴(120)과 상기 방열부재(30)를 간편하게 연결할 수 있다는 장점이 있다.

여기서, 상기 열전달물질(410)이 돌출된 부분에는 은나노코팅이 될 수 있다.

한편, 상기 열전달물질(410)은, 상기 열전달공(210)에 삽입되는 핀부재일 수 있다.

이때, 상기 핀부재의 재질은 열전도가 가능한 물질이라면 어떠한 물질이던지 가능하나 열전도율이 높은 금속, 예를 들어 금, 은, 구리 등일 수 있으며, 세라믹계열의 물질로서 BN, ALN+BN등일 수도 있다.

또한, 상기 핀부재는 은나노코팅이 될 수 있다.

한편, 상기 기판(10)은, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되어 휘어짐을 방지하는 하나 이상의 보강층(300)을 포함할 수 있다.

상기 보강층(300)은, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되어 휘어짐을 방지하는 구성으로서, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되는 절연재질의 제1보강층(310)과, 상기 제1보강층(310)의 저면에 결합되는 구리재질의 제2보강층(320)을 포함할 수 있다.

상기 보강층(300)은 다양한 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.1T의 두께를 가질 수 있다.

또한, 상기 제1보강층(310)은, 절연재질을 가질 수 있으며, FR-4등이 사용될 수 있으며, 상기 제2보강층(320)은, 전기가 흐르는 금속 예를 들어, 구리, 은 등이 사용될 수 있다.

한편, 상기 기술한 LED 조명장치용 기판(10)은, 상기 LED 조명장치용 기판(10)에 형성된 구리패턴층(100)에 실장되는 하나 이상의 LED소자(20)와;

상기 기판(10)의 저면에 결합되어 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)를 포함하여 형성될 수 있다.

한편, LED조명장치용 기판 및 LED조명장치는 상기 기술한 방열효과를 더욱 뛰어나게 하기 위하여 이하와 같은 방열용 조성물을 포함할 수 있다.

상기 방열용조성물은 표면개질된 탄소나노튜브, 세라믹, 합금, 고분자수지 및 분산제를 포함하며, 상기 탄소나노튜브는 하기 화학식 1로 표시되는 치환기, 하기 화학식 2로 표시되는 치환기, 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기 또는 하기 화학식 4로 표시되는 치환기로 표면이 개질된 것을 특징으로 한다.

{상기 화학식 1 내지 화학식 4에서,

1) R은 -COOH, -B(OH)₂, -OH, -NH₂ 또는 -SH이며,

2) n은 0 내지 20의 정수이고,

3) x 및 y는 서로 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,

4) R'은 -COOH, -CONH₂ 또는 -CONH(CH₂)₁₇CH₃이다.}

상기 탄소나노튜브(Carbon Nnotube; CNT)는 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube) 또는 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube)일 수 있다.

또한 본 발명에서는, 세라믹을 함께 사용함으로써 열전도도 및 절연성을 높여 방열 성능을 더욱 향상시켰다. 상기 세라믹은 질화붕소(boron nitride; BN), 질화알루미늄(aluminum nitride; AlN), 산화알루미늄(aluminum oxide; Al₂O₃), 실리콘카바이드(silicon carbide; SiC), 산화베릴륨(beryllium oxide; BeO), 산화마그네슘(magnesium oxide; MgO) 및 질화규소(silicon nitride; Si₃N₄)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 질화붕소일 수 있고, 상기 질화붕소는 질화붕소 나노입자, 질화붕소 나노메시, 질화붕소 나노튜브, 질화붕소 나노시트 또는 질화붕소 에어로겔 형태일 수 있다.

질화붕소는 고온에서의 안정성, 강한 경도, 산에 뛰어난 내식성, 약 5.5 eV의 넓은 밴드갭(band gap), 높은 전기절연성을 가질 뿐만 아니라 흑연과 유사한 층상구조를 가지고 있으며, 층방향으로 300W/mK 이상의 높은 열전도성을 가져 절연 충전재, 방열타일, 내화물 등 구조용 세라믹스뿐만 아니라 고휘도 LED 등 다량의 열을 발산하는 전자소자의 방열기판 및 열전도 소재로 활용된다. 질화붕소나노튜브(Boron Nitride Nanotube; BNNT)는 탄소나노튜브와 유사한 육각의 격자구조로 연결된 관 형태이며, 탄소나노튜브의 탄소 위치에 보론과 질소 원자들이 교대로 결합하여 구성된다. BNNT는 CNT와 유사한 열전도도, 기계적 특성 등을 갖는 반면 전기적으로 금속성을 띠지 않으며, B-N 결합에서 붕소 및 질소의 전기음성도 차이로 인해 부분적인 이온성질을 가져 ~5-6 eV의 밴드갭을 가지기 때문에 전기적으로 절연성을 갖는다. 이 외에도 BNNT는 높은 화학적 안정성과 더불어 열안정성, 압전성, 높은 열중성자 흡수율 등 다양하고 독특한 특성을 가짐이 입증되었다.

상기 합금은 Ag, Al, Cu, Au, Mg, Cr, Ni, W, Zn, Mo, Ti, Co, In, Fe 및 Mn으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 Cu-Al 또는 Cu-Al-Zn 합금일 수 있다. 상기 합금을 함께 사용함으로써 더욱 우수한 열전도도를 가질 수 있다.

상기 Cu-Al 합금은 Cu(구리) 20 내지 54 질량% 및 Al(알루미늄) 46 내지 80 질량%를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 Cu-Al-Zn 합금은 Cu(구리) 45 내지 55 질량%, Al(알루미늄) 40 내지 50 질량% 및 Zn(아연) 3 내지 6 질량%를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 고분자수지는 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 우레아 수지, 아크릴 수지 및 알키드 수지로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 방열용 조성물의 용도에 따라 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 방열용 조성물이 인쇄회로기판의 절연층으로 사용될 경우 바람직하게는 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지, 우레아 수지 또는 이들의 조합일 수 있으며, 인쇄회로기판의 표면 코팅용일 경우 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 우레아 수지, 알키드 수지 또는 이들의 조합일 수 있고, 이때 고분자수지는 바인더 역할을 하여 접착력을 향상시킨다. 또한, 상기 방열용 조성물이 인쇄회로기판의 시트로 사용될 경우 바람직하게는 페놀 수지, 에폭시 수지 또는 이들의 조합일 수 있다.

또한 써멀그리스(thermal grease), 써멀페이스트(thermal paste), 써멀 컴파운드(thermal compound)라고 불리우는 열전도성 그리스를 제공할 경우, 상기 고분자수지는 실리콘 수지 또는 오일을 베이스로 하며, 실리콘계 수지/오일에는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 또는 폴리메틸페닐실록산(polymethylphenylsiloxane)으로 하는 것이 바람직하다. 열전도성 접착제를 제공할 경우 아크릴계, 우레탄계열, 에폭시계열, 러버계열 등의 다양한 접착성 수지와 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 수지를 예로 들면 하기와 같으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 페놀 수지를 예로 들면, 페놀계, 자이록계, 비스페놀 A형계 또는 레조시놀계 수지 등일 수 있으며, 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노블락형 에폭시 수지, 알킬페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리글리시딜 이소시아네이트 에폭시 수지 또는 비환식 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 폴리에스테르 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리글리콜산(PGA), 폴리유산(PLA), 폴리(3-하이드록시부티레이트)(PHB), 폴리((3-하이드록시부티레이트)-co-(3-하이드록시발레레이트))(PHBV), 폴리((3-하이드록시부티레이트)-co-(3-하이드록시헥사노에이트))(PHBH), 폴리((3-하이드록시부티레이트)-co-(4-하이드록시부티레이트))(P3/4HB), 폴리부틸렌석시네이트(PBS), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등을 예로 들 수 있다. 폴리이미드 수지로는 BPDA-PDA(3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실릭 디언하이드라이드-p-페닐렌디아민) 폴리이미드 또는 PMDA-ODA(3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실릭 디언하이드라이드-4,4'-옥시디아닐린) 폴리이미드를 예로 들 수 있으며, 폴리우레탄 수지로는 폴리에스테르폴리올 또는 폴리옥시테트라메틸렌폴리올을 예로 들 수 있다. 멜라민 수지로는 모노메티올멜라민, 다이메티올멜라민, 트리메티올 멜라민, 테트라메티올멜라민, 펜타메티올멜라민, 헥사메티올멜라민 등이 있으며, 실리콘 수지로는 폴리메틸하이드로실록산, 폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산을 예로 들 수 있다. 우레아 수지로는 폴리우레아, 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있으며, 알키드 수지로는 2염기산과 2가 알코올의 축합물 또는 불건성 유지방산으로 변성한 것인 불전화성 알키드 수지, 2염기산과 3가 이상의 알코올의 축합물인 전화성 알키드 수지 등을 사용할 수 있다.

상기 분산제는 triton-x, 셀룰로오스계 분산제 또는 폴리비닐계 분산제일 수 있다. 상기 셀룰로오스계 분산제로는 알킬 히드록시프로필 셀룰로오스 에테르, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 및 히드록시에틸셀룰로오스를 예로 들 수 있으며, 상기 폴리비닐계 분산제는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜 및 폴리비닐부티랄을 예로 들 수 있다.

상기 방열용 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 탄소나노튜브 8 내지 25 중량부, 상기 세라믹 10 내지 30 중량부, 상기 합금 5 내지 15 중량부, 상기 고분자수지 20 내지 40 중량부 및 상기 분산제 7 내지 22 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어날 경우, 열전도도, 전기저항성, 부착력, 점성, 코팅층의 균일성 등의 특성이 저하될 수 있다.

또한 상기 방열용 조성물은 용매 및 경화제를 추가로 더 포함할 수 있으며, 상기 용매는 균일한 분산성을 위한 것으로, 물, 알콜계 용매, 케톤계 용매, 아민계 용매, 에스테르계 용매, 아미드계 용매, 할로겐화 탄화수소계 용매, 에테르계 용매 및 퓨란계 용매로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 상기 경화제는 방열도료 조성물의 신속한 경화를 위해 첨가하는 것으로, 아민계 경화제, 이미다졸계 경화제 또는 산무수물계 경화제에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 상기 아민계 경화제로는 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸 테트라아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌아민, 디메틸아미노에탄올 등이 있으며, 상기 이미다졸계 경화제로는 이미다졸, 이소이미다졸, 2-메틸이미다졸, 부틸이미다졸, 2-헵타데센일-4-메틸이미다졸, 2-운데센일이미다졸, 1-비닐-2-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-프로필-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸 등을 포함한다. 또한, 산무수물계 경화제로는 프탈릭 무수물, 말레익 무수물, 트리멜리틱 무수물, 파이로멜리틱 무수물, 헥사하이드로프탈릭 무수물, 테트라하이드로프탈릭 무수물, 메틸나딕 무수물, 나딕 무수물, 또는 메틸헥사하이드로프탈릭 무수물 등을 예로 들 수 있다.

또한, 상기 방열용 조성물은 인쇄회로기판의 인쇄회로기판의 절연층, 인쇄회로기판의 표면 코팅용 또는 인쇄회로기판의 시트로서 사용될 수 있다.

상기 방열용 조성물이 인쇄회로기판의 절연층으로 사용될 경우 기판 위에 물리적 또는 화학적 표면처리를 통해 기판 표면에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 물리적 표면처리로는 샌드블라스트, 드라이아이스블라스트, 비드블라스트, 숏트블라스트, 그라인딩 등을 예로 들 수 있으며, 소재 표면에 미세 요철을 형성하고 비표면적을 넓혀 기판과의 접착력이 향상되며, 경도, 내구성이 증가한다. 단, 기판의 두께가 얇을 경우 소재가 변형되거나 파괴될 수 있어 주의해야한다.

상기 화학적 표면처리로는 탈지, 에칭, 화성처리, 양극산화피막, PEO(Plasma electrolytic oxidation), MAO(microarc oxidation), 크로메이트, 인산염피막, 방전처리(플라즈마) 등이 있으며, 기판이 금속인 경우 사용되고, 마찬가지로 기판과의 접착력이 향상되며 절연성, 방열성, 내식성도 향상되는 장점이 있지만 처리비용은 물리적 표면처리에 비해 대체로 고가이다.

상기 방열용 조성물이 기판의 표면에 코팅될 시 방열용 조성물을 기재에 코팅시키는 공지된 방법을 선택하여 사용할 수 있고, 이에 대한 비제한적인 예로써 스프레이, 딥 코팅, 실크 스크린, 롤 코팅, 침적 코팅 또는 스핀 코팅 등의 방법으로 도포하여 제조할 수 있다. 또한 도포 후 상온 건조, 열풍 건조, 오븐 건조 등에 의해 건조될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.

제조예 1. 탄소나노튜브 표면 개질

탄소나노튜브의 표면 개질은 하기 반응식에 의해 이루어진다.

먼저, 탄소나노튜브 파우더를 3:1 부피비율의 황산과 질산의 혼합용액에 첨가하여 2시간 동안 상온에서 초음파 처리하여 분산시킨 후 온도를 실온으로 냉각시켰다. 이후 여과하면서 다량의 증류수로 세척하여 여과되는 용액의 pH가 중성이 될 때까지 세척한 후 건조시켰다.

1-1) 상기 화학식 1에서 R이 NH ₂ 인 경우

1,4-phenylene diamine (0.01 mol)을 0.22 M HCl 수용액 20 ㎖에 녹인 후 ice bath에서 NaNO₂ (0.011 mol) 20 ㎖를 천천히 첨가하면서 교반시켰다. 이후 sodium tetrafluoroborate (0.01 M)를 첨가하고 반응이 완료된 후 건조시켜 디아조늄염을 얻었다. 상기 디아조늄염 2 g, K₂S₂O₈ 0.08 g, 상기 건조된 탄소나노튜브 0.4 g, 증류수 320 ㎖를 혼합하여 질소를 주입하며 85℃에서 12시간 동안 교반시킨 후 건조시켜 표면이 개질된 탄소나노튜브를 얻었다.

1-2) 상기 화학식 1에서 R이 COOH인 경우

4-aminobenzoic acid (0.01 mol)를 0.22 M HCl 수용액 20 ㎖에 녹인 후 ice bath에서 NaNO₂ (0.011 mol) 20 ㎖를 천천히 첨가하면서 교반시켰다. 이후 sodium tetrafluoroborate (0.01 M)를 첨가하고 반응이 완료된 후 건조시켜 디아조늄염을 얻었다. 상기 디아조늄염 2 g, Azobisisobutyronitrile0.3 g, 상기 건조된 탄소나노튜브 0.4 g, acetonitrile 80 ㎖를 혼합하여 질소를 주입하며 60℃에서 7시간 동안 교반시킨 후 건조시켜 표면이 개질된 탄소나노튜브를 얻었다.

상기 화학식 2로 표시되는 치환기, 상기 화학식 3으로 표시되는 치환기 및 상기 화학식 4로 표시되는 치환기로 표면개질된 탄소나노튜브는 시그마알드리치에서 구매하여 사용하였다.

한국등록특허 10-1856665호에 기재된 평가방법에 따라 상기 표면개질된 탄소나노튜브의 표면이 성공적으로 개질되었음을 확인하였으며, 표면개질된 탄소나노튜브와 세라믹 및 합금이 수지와 함께 고르게 분산되어 조성물의 분산성 및 안정성이 우수함을 확인하였다. 표면개질되지 않은 탄소나노튜브에서 관찰할 수 없던 합금 및 세라믹의 분산력이 발생한 것으로 보아, 표면개질에 의해 도입된 아민 또는 카르복실산들과 합금 및 세라믹이 약한 수소결합 또는 킬레이팅이 형성되어 고르게 분산시키는 현상이 발생된 것으로 볼 수 있다.

실시예 1. 방열용 조성물 제조

상기 화학식 1(R = -COOH)로 표면개질된 탄소나노튜브 15 중량부, 세라믹(질화붕소) 20 중량부, 합금(Cu-Al-Zn 합금) 7 중량부, 고분자수지(비스페놀A형 에폭시 수지) 27 중량부, 용매(메틸에틸케톤:톨루엔 1:1(v/v)) 21 중량부를 넣고 혼합하여 3시간 동안 교반한 후 분산제(Triton X-100) 8 중량부와 아민계 경화제(폴리프로필렌글리콜디아민) 2 중량부를 첨가하여 2시간 동안 교반하였다.

실시예 2. 방열용 조성물 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 2로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

실시예 3. 방열용 조성물 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 3으로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

실시예 4. 방열용 조성물 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 4(R' = -COOH)로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

실시예 5. 방열용 조성물 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 4(R' = -CONH₂)로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

실시예 6. 방열용 조성물 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 4(R' = -CONH(CH₂)₁₇CH₃)로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

비교예 1

표면개질된 탄소나노튜브 대신 표면이 개질되지 않은 일반 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

비교예 2

세라믹을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

비교예 3

합금을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

시험예 1. 방열 성능 평가

구리 기판에 상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 3에 따른 방열용 조성물을 20~30 ㎛ 두께로 코팅한 후 코팅된 기판 위에 LED를 실장하고 thermocouple을 부착하여 시간 경과에 따른 온도 변화를 측정하였다. 전력은 20W를 공급하였으며, 결과를 하기 표 1 및 도 2에 나타내었다.

	경과 시간에 따른 온도(℃)
	0분	10분	30분	1시간	4시간
실시예 1	35.2	44.5	46.8	48.3	51.4
실시예 2	35.2	46.7	49.7	52.2	54.8
실시예 3	35.1	40.6	43.9	45.0	46.9
실시예 4	35.2	43.8	46.5	49.1	51.2
실시예 5	35.1	43.0	47.1	48.9	51.0
실시예 6	35.2	44.1	47.1	47.8	49.2
비교예 1	35.2	54.2	57.1	63.2	69.5
비교예 2	35.2	55.6	58.6	62.8	72.0
비교예 3	35.1	54.7	57.9	60.9	68.4

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 6은 4시간 경과 후 평균 온도가 50.8℃인 반면, 비교예 1 내지 3의 경우 평균 70℃의 높은 온도를 나타냄에 따라 실시예가 비교예에 비해 온도 변화가 낮음을 알 수 있으며, 이에 따라 방열 성능이 우수함을 확인하였다. 그 중 실시예 3이 46.9℃로 가장 우수한 결과를 나타내었다. 실시예 1 내지 6과 비교예 1을 비교해 보면, 실시예 1 내지 6은 개질된 탄소나노튜브를 사용한 것이고, 비교예 1은 개질되지 않은 탄소나노튜브를 사용한 것으로, 실시예 1 내지 6의 경우 탄소나노튜브의 표면을 개질함으로써 개질되지 않은 탄소나노튜브에 비해 분산력이 향상되어 코팅 조성물 내 탄소나노튜브가 고르게 분산됨에 따라 우수한 성능을 나타내는 것으로 생각된다. 한편, 비교예 2 및 비교예 3은 세라믹 또는 합금이 미첨가 된 것으로, 탄소나노튜브, 세라믹 및 합금이 모두 포함된 실시예 1 내지 6에 비해 낮은 방열 특성을 보이는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 탄소나노튜브, 세라믹 및 합금을 함께 사용함으로써 시너지 효과를 나타내어 더욱 우수한 방열 성능을 갖는 것을 확인할 수 있다.

시험예 2. 열 방사 효율 평가

가로, 세로, 높이가 각각 35 mm×35 mm×1.5 mm인 구리 기판에 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3에 따른 방열용 조성물을 20~30 ㎛ 두께로 코팅한 후 코팅된 기판을 가로, 세로, 높이 각각 32 ㎝×30 ㎝×30 ㎝인 아크릴 챔버 중앙에 위치시킨 후 챔버 내부의 온도와 구리 기판의 온도를 25±0.2℃가 되도록 조절하였다. 이후 구리 기판에 열원으로 가로, 세로 각각 20 ㎜×20 ㎜의 LED를 TIM(열전도성 테이프: 1W/mk)을 사용하여 붙여 시험 시편을 제조하였다. 제조된 시편의 열원에 2.1W(DC 3.9V, 0.53A)의 입력전력을 인가하여 열을 발생시키고, 90분 유지한 후 구리 기판 정중앙의 상부 5 cm 지점의 온도를 측정하여 열방사율을 평가하였다. 열방사율은 방열 코팅층이 구비되지 않은 기재에 대해 동일조건에서 측정한 온도를 기준으로 하여 하기 하기 식 1에 따라서 계산하였다.

[식 1]

열 방사 효율(%)={(구리 기판 정중앙 상부 5 cm 지점의 온도(℃)/미코팅 구리 기판 정중앙 상부 5 cm 지점의 온도(℃))-1}×100(%)

	열 방사 효율(%)
실시예 1	92.6
실시예 2	88.7
실시예 3	96.5
실시예 4	93.0
실시예 5	93.0
실시예 6	93.2
비교예 1	61.8
비교예 2	68.4
비교예 3	72.2

상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 6은 우수한 열 방사 효율을 보임을 확인할 수 있으며, 반면 비교예 1 내지 3은 실시예에 비해 열 방사 효율이 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 실시예들 중 실시예 3이 96.5%로 가장 높은 열 방사 효율을 보임에 따라 상기 시험예 1의 결과와 유사함을 알 수 있다. 이로써 탄소나노튜브의 표면개질 여부, 세라믹과 합금의 첨가 여부에 따라 열 방사 효율이 달라지는 것을 알 수 있으며, 본 발명의 방열용 조성물은 우수한 열 방사 효율을 가져 인쇄회로기판의 방열 성능에 우수한 효과를 발휘할 수 있음을 확인하였다.

시험예 3. 절연 성능 평가

구리 기판에 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3에 따른 방열용 조성물을 20~30 ㎛ 두께로 코팅한 후 저항값 측정을 수행하였다.

	저항값(Ω/sq.)
실시예 1	6.4×10¹²
실시예 2	2.1×10¹³
실시예 3	8.1×10¹²
실시예 4	5.9×10¹²
실시예 5	6.3×10¹²
실시예 6	6.2×10¹²
비교예 1	2.5×10⁹
비교예 2	1.8×10⁷
비교예 3	7.2×10⁹

상기 표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 6의 전기저항값은 비교예들에 비해 훨씬 우수한 것을 확인할 수 있다. 반면 비교예 1 내지 3의 경우 실시예들에 비해 낮은 전기저항값을 나타내며, 그 중 비교예 2는 절연 성능이 뛰어난 질화붕소가 함유되지 않아 다른 비교예들에 비해 더 낮은 저항값을 나타내는 것으로 사료된다.

시험예 4. 접착성 평가

상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 3에 따른 부착성을 시험하기 위해 강판에 가로 및 세로를 5 ㎜ 간격으로 선을 그어 총 100개의 정사각형을 만든 후에 시료를 20~30 ㎛ 두께로 도포한 후 테이프를 박리시켜 남아있는 정사각형의 개수로 부착성을 평가하였다. 박리가 되지 않았을 경우 부착성을 우수로, 5% 미만 박리되었을 때 양호, 5% 이상 박리되었을 때 불량으로 평가기준을 정하였다.

	접착성
실시예 1	우수
실시예 2	우수
실시예 3	우수
실시예 4	우수
실시예 5	우수
실시예 6	우수
비교예 1	불량
비교예 2	양호
비교예 3	양호

상기 표 4에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 6은 테이프 박리 후에도 코팅층이 벗겨지지 않아 접착성이 매우 우수하였으며, 비교예 2 및 3은 비교적 양호한 접착성을 보였다. 그러나 비교예 1은 접착성이 불량하였는데, 이는 개질되지 않은 탄소나노튜브를 사용함으로써 분산성이 저하된 것에 기인하는 것으로 사료된다. 반면 실시예 1 내지 6, 비교예 2 및 3은 표면개질된 탄소나노튜브로 인해 우수한 접착성을 보였다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 방열용 조성물은 우수한 방열성, 열 방사성, 전기저항성, 접착성의 성능을 가지는 것을 확인하였으며, 이로써 인쇄회로기판의 표면에 코팅하여 방열 코팅층을 형성할 시 뛰어난 방열 및 절연 성능을 가짐을 예상할 수 있다. 또한, 이를 절연층으로 이용함으로써 방열 성능이 우수한 인쇄회로기판을 얻을 수 있다. 이에 착안하여, 본 발명에서는, 상기 방열용 조성물을 인쇄회로기판의 시트로 사용하여 기판 자체에 우수한 방열 성능을 갖는 인쇄회로기판을 제조하였다.

실시예 7. 방열용 조성물을 시트로 포함하는 인쇄회로기판 제조

상기 화학식 1(R = -COOH)로 표면개질된 탄소나노튜브 12 중량부, 세라믹(질화붕소) 18 중량부, 합금(Cu-Al-Zn 합금) 10 중량부, 분산제(Triton X-100) 10 중량부, 용매(메틸에틸케톤:톨루엔 1:1(v/v)) 12 중량부를 넣고 혼합하여 3시간 동안 교반한 후 에폭시 수지 35 중량부와 아민계 경화제(폴리프로필렌글리콜디아민) 2 중량부를 혼합 및 교반하여 반경화상태로 시트화한 후 이를 핫 프레스 가공을 통해 성형함으로써 기판을 제조하였다.

실시예 8. 방열용 조성물을 시트로 포함하는 인쇄회로기판 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 2로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 제조하였다.

실시예 9. 방열용 조성물을 시트로 포함하는 인쇄회로기판 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 3으로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 제조하였다.

실시예 10. 방열용 조성물을 시트로 포함하는 인쇄회로기판 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 4(R' = -COOH)로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 제조하였다.

실시예 11. 방열용 조성물을 시트로 포함하는 인쇄회로기판 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 4(R' = -CONH₂)로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 제조하였다.

실시예 12. 방열용 조성물을 시트로 포함하는 인쇄회로기판 제조

상기 화학식 1로 표면개질된 탄소나노튜브 대신 상기 화학식 4(R' = -CONH(CH₂)₁₇CH₃)로 표면개질된 탄소나노튜브를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 제조하였다.

시험예 5. 인쇄회로기판의 방열 성능 평가

상기 실시예 7 내지 12에서 제조된 인쇄회로기판을 LED 조명장치에 적용했을 때의 방열 특성을 평가하였다. 즉, 인쇄회로기판을 10 ㎝×10 ㎝×3 ㎜로 제작한 상태에서 DC 10.2V, 0.684A를 인가했을 때 시간에 따라 온도 변화를 나타낸 것이다. 또한, 기존에 사용되는 메탈 PCB(알루미늄)를 비교예 4로 사용하였다.

시간(min)	실시예 7	실시예 8	실시예 9	실시예 10	실시예 11	실시예 12	비교예 4
0	18.6	18.5	18.5	18.4	18.5	18.4	18.5
5	24.9	28.1	22.5	25.0	25.4	25.0	38.2
10	36.5	42.6	36.2	39.8	37.5	37.2	53.7
30	46.5	52.7	44.8	48.4	46.3	46.5	60.9
60	51.9	55.2	50.0	53.2	52.7	52.6	68.4
90	52.6	56.1	51.1	54.6	53.4	53.9	70.2
150	53.7	56.9	51.9	55.1	54.5	54.2	74.2
200	54.9	57.7	52.6	55.2	55.3	55.0	79
300	55.5	58.8	52.7	55.8	55.7	55.5	79.4

상기 표 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 방열용 조성물로 제조된 인쇄회로기판의 경우 종래 사용되는 메탈 PCB인 알루미늄판에 비해 방열 성능이 우수함을 알 수 있다. 실시예 7 내지 12 모두 월등히 우수한 성능을 보였으며, 그 중 실시예 9가 52.7℃로 방열 효과가 가장 우수하였다. 이에 따라 종래 메탈 PCB를 대신하여 더욱 향상된 방열능을 갖는 인쇄회로기판 소재로 사용될 수 있을 것이다.

종합해 볼 때, 본 발명에 따른 방열용 조성물은 열전도성 및 절연성이 우수하고, 부착성이 좋아 인쇄회로기판의 방열을 위한 표면 코팅용으로 사용될 수 있으며, 기판과 회로층 사이의 절연층으로 사용되어 인쇄회로기판의 방열 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 인쇄회로기판의 시트로 사용되어 기판 자체에 방열 성능을 부여할 수도 있으며, 이에 따라 우수한 방열 성능을 갖는 인쇄회로기판을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 인쇄회로기판을 예를 들어 설명했지만 인쇄회로기판뿐만 아니라 다양한 전기·전자제품에 적용하여 사용할 수 있으며, 예로, LED 등의 성능 및 수명 향상에 기여할 수 있다.

한편, 상기 방열용 조성물은 본 발명의 LED 조명장치에 다양하게 이용될 수 있다.

예를 들어, 상기 방열용 조성물은, 우수한 열 전도 효과를 가지고 있는 바 기판(10)의 절연층(200)으로 사용될 수 있다.

또한, 상기 방열용 조성물은, 우수한 절연효과를 가지고 있으며, 분산성, 용액안정성 및 접착성이 우수하여 기판(10)의 저면에 도포되어 계면층(400)의 재료로 사용될수 있다.

또한, 상기 방열용 조성물은, 전자파 차폐효과 및 우수한 방열성능을 가지는 바 LED조명장치용 기판(10)에 표면코팅용으로 이용될 수 있다.

특히, 상기 방열용 조성물은 뛰어난 열전도효과, 절연효과 및 분산성을 가지고 있으므로 열전달물질(410)로 이용되어 열전달공(210) 또는 관통공(121)의 내부에 채워질 수 있다.

즉, 상기 방열용 조성물이 열전달공(210) 또는 관통공(121)의 내부에 채워지는 경우, 상기 방열용 조성물을 가루형태로 상기 열전달공(210) 또는 관통공(121)의 내부에 채워넣고, 소결과정을 통해 상기 방열용 조성물을 경화시킬 수 있으므로 신속하고 간편하게 열전달공(210) 또는 관통공(121)에 열전도물질을 채워넣을 수 있는 이점이 있다.

한편 상기와 같은 조성을 가지는 방열용 조성물은, 열전달효과를 극대화한바, 도 1 내지 5에 도시된 구성을 가지는 LED 조명장치용 기판이외의 종래의 LED 조명장치용 기판에도 적용될 수 있음은 물론이다.

예로서, 본 발명에 따른 LED 조명장치는, 상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)과; 기판(10)의 저면에 결합되어 LED소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)를 포함할 수 있다.

그리고 상기 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에는, LED소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 계면층(400)이 형성됨을 특징으로 한다.

상기 LED 조명장치용 기판(10)은, 상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 구성으로서, 상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치될 수 있는 기판이면 모두 가능하다.

예로서, 상기 LED 조명장치용 기판(10)은, LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 전기인가패턴(110)와 전기적으로 분리되며 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과; 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 전기 절연재질의 절연층(200)과; 절연층(200의 저면에 결합되는 알루미늄 재질의 보강층(300)을 포함할 수 있다.

상기 구리패턴층(100)은, 앞서 설명한 구리패턴층(100)과 동일하거나 유사한바 자세한 설명은 생략한다. 다만, 상기 구리패턴층(100)은, 후술하는 얇은 막의 절연층(200)의 표면에 실크스크린 등의 인쇄방식에 의하여 형성될 수 있다.

상기 절연층(200)은, 앞서 설명한 및 절연층(200)와 동일하거나 유사한바 자세한 설명은 생략한다.

다만, 상기 절연층(200)은, 구리패턴층(100)을 절연할 수 있는 최소한의 두께를 가질 수 있다.

한편 앞서 설명한 도 1 내지 도 5를 들어 설명한 LED 조명장치용 기판(10)의 구조와 유사하게, 절연층(200) 및 보강층(300)은, LED소자(20)에서 발생된 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달물질(410)이 채워지는 열전달공(210)이 상하로 관통형성될 수 있다.

상기 열전달공(210)은, 앞서 설명한 바와 같이, LED소자(20)에서 발생된 열을 하측으로 전달할 수 있도록 절연층(200) 및 보강층(300)에 관통형성되며 열전달물질(410)이 채워지는 관통공으로서 앞서 설명한 구리패턴층(100)과 연결되도록 형성됨이 바람직하다.

여기서 상기 열전달공(210)은, 구리패턴층(100)까지 관통하여 형성될 수 있음은 물론이다.

그리고 상기 열전달물질(410)은, 상기 계면층(400)과 동일 재질을 가질 수 있다.

상기 계면층(400)은, 상기 열전달물질(410)이 열전달공(210)에 채워질 때 기판(10)의 저면에 계면층(400)으로서 도포되어 형성될 수 있다.

상기 보강층(300)은, 절연층(200)의 표면에 형성되며, 절연층(200의 저면에 결합되며 알루미늄 재질을 가지는 구성으로서 열방출효과를 고려하여 0.5T, 1.0T, 1.5T 등 다양한 두께를 가질 수 있다.

한편 상기 계면층(400)은, 기판(10) 및 방열부재(30) 사이에 충진되어 LED소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 물질로서, 앞서 설명한 조성의 방열조성물로 형성될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 기판 20 : LED 소자
30 : 방열부재

Claims

상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)으로서,
LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 상기 전기인가패턴(110)와 전기적으로 분리되며 상기 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과;
상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되고, 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달물질(410)이 채워지는 열전달공(210)이 상하로 관통형성된 전기 절연재질의 절연층(200)을 포함하며,
상기 전기인가패턴(110) 및 상기 방열패턴(120)은, 구리판이 에칭에 의하여 형성되며,
상기 전기인가패턴(110)은, 서로 다른 극성을 가지는 전원이 인가되는 제1전기인가패턴(111,112)들과 상기 제1전기인가패턴(111,112)에 대응하여 양단부에 서로 다른 LED소자(20)가 설치되는 복수의 제2전기인가패턴(113)들을 포함하며,
상기 방열패턴(120)은, 상기 전기인가패턴(110)을 둘러싸도록 형성되며,
상기 절연층(200)은, 방열용 조성물을 포함하며,
상기 방열용 조성물은, 표면개질된 탄소나노튜브, 세라믹, 합금, 고분자수지 및 분산제를 포함하는 방열용 조성물로서,
상기 탄소나노튜브는 하기 화학식 1로 표시되는 치환기, 하기 화학식 2로 표시되는 치환기, 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기 또는 하기 화학식 4로 표시되는 치환기로 표면이 개질되어 있고,
상기 합금은 Cu(구리) 45 내지 55 질량%, Al(알루미늄) 40 내지 50 질량% 및 Zn(아연) 3 내지 6 질량%를 포함하는 Cu-Al-Zn 합금이며,
상기 방열용 조성물 100 중량부에 대하여 상기 탄소나노튜브 8 내지 25 중량부, 상기 세라믹 10 내지 30 중량부, 상기 합금 5 내지 15 중량부, 상기 고분자수지 20 내지 40 중량부 및 상기 분산제 7 내지 22 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.

{상기 화학식 1 내지 화학식 4에서,
1) R은 -COOH, -B(OH)₂, -OH, -NH₂ 또는 -SH이며,
2) n은 0 내지 20의 정수이고,
3) x 및 y는 서로 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,
4) R'은 -COOH, -CONH₂ 또는 -CONH(CH₂)₁₇CH₃이다.}
청구항 1에 있어서,
상기 방열패턴(120)은, 상기 열전달공(210)에 대응되는 위치에 상기 열전달공(210)와 동일하거나 작은 크기의 관통공(121)이 형성되며,
상기 관통공(121)은, 상기 열전달물질(410)이 채워진 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 열전달물질(410)은,
상기 열전달공(210)에 채워질 때, 기판의 저면 중 적어도 일부에 함께 도포되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 열전달물질(410)은, 은인 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판
청구항 1에 있어서,
상기 열전달물질(410)은, 상기 열전달공(210)에 삽입되는 핀부재인 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 구리패턴층(100)은,
상기 절연층(200)에 상기 구리판이 부착된 상태에서 에칭에 의하여 상기 전기인가패턴(110) 및 상기 방열패턴(120)이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
청구항 1에 있어서,
상기 절연층(200)의 저면에 결합되어 휘어짐을 방지하는 하나 이상의 보강층(300)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
청구항 7에 있어서,
상기 보강층(300)은, FR-4 또는 구리 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
청구항 7에 있어서,
상기 보강층(300)은, 상기 절연층(200)의 저면에 결합되는 절연재질의 제1보강층(310)과, 상기 제1보강층(310)의 저면에 결합되는 구리재질의 제2보강층(320)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치용 기판.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 따른 LED 조명장치용 기판(10)과;
상기 LED 조명장치용 기판(10)에 형성된 구리패턴층(100)에 실장되는 하나 이상의 LED소자(20)와;
상기 기판(10)의 저면에 결합되어 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
청구항 10에 있어서,
상기 기판(10) 및 상기 방열부재(30) 사이에는, 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 계면층(400)이 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
청구항 11에 있어서,
상기 계면층(400)은, 상기 열전달물질(410)과 동일 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
청구항 11에 있어서
상기 계면층(400)은, 상기 열전달물질(410)이 상기 열전달공(210)에 채워질 때 상기 기판(10)의 저면에 도포되어 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
상면에 하나 이상의 LED소자(20)가 설치되는 LED 조명장치용 기판(10)과;
상기 기판(10)의 저면에 결합되어 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(30)를 포함하며,
상기 기판(10) 및 상기 방열부재(30) 사이에는, 상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 전달하면서 전기절연 재질의 계면층(400)이 형성되며,
상기 계면층(400)은, 방열용 조성물을 포함하며,
상기 방열용 조성물은, 표면개질된 탄소나노튜브, 세라믹, 합금, 고분자수지 및 분산제를 포함하는 방열용 조성물로서,
상기 탄소나노튜브는 하기 화학식 1로 표시되는 치환기, 하기 화학식 2로 표시되는 치환기, 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기 또는 하기 화학식 4로 표시되는 치환기로 표면이 개질되어 있고,
상기 합금은 Cu(구리) 45 내지 55 질량%, Al(알루미늄) 40 내지 50 질량% 및 Zn(아연) 3 내지 6 질량%를 포함하는 Cu-Al-Zn 합금이며,
상기 방열용 조성물 100 중량부에 대하여 상기 탄소나노튜브 8 내지 25 중량부, 상기 세라믹 10 내지 30 중량부, 상기 합금 5 내지 15 중량부, 상기 고분자수지 20 내지 40 중량부 및 상기 분산제 7 내지 22 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.

{상기 화학식 1 내지 화학식 4에서,
1) R은 -COOH, -B(OH)₂, -OH, -NH₂ 또는 -SH이며,
2) n은 0 내지 20의 정수이고,
3) x 및 y는 서로 독립적으로 1 내지 10의 정수이며,
4) R'은 -COOH, -CONH₂ 또는 -CONH(CH₂)₁₇CH₃이다.}
청구항 14에 있어서,
상기 LED 조명장치용 기판(10)은,
LED소자(20)의 양극(21) 및 음극(22) 각각에 전기적으로 연결되는 전기인가패턴(110)과, 상기 전기인가패턴(110)와 전기적으로 분리되며 상기 LED소자(20)의 방열부(23)로부터 열을 전달받는 방열패턴(120)을 포함하는 구리패턴층(100)과;
상기 구리패턴층(100)의 저면에 결합되는 전기 절연재질의 절연층(200)과;
상기 절연층(200의 저면에 결합되는 알루미늄 재질의 보강층(300)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
청구항 15에 있어서,
상기 절연층(200) 및 상기 보강층(300)은,
상기 LED소자(20)에서 발생된 열을 하측으로 전달할 수 있도록 열전달물질(410)이 채워지는 열전달공(210)이 상하로 관통형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
청구항 16에 있어서,
상기 열전달물질(410)은, 상기 계면층(400)과 동일 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
청구항 17에 있어서,
상기 계면층(400)은, 상기 열전달물질(410)이 상기 열전달공(210)에 채워질 때 상기 기판(10)의 저면에 도포되어 형성된 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
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