KR20100012170A - Ｌｅｄ 조명장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로, LED 칩이 장착되며, 상기 LED 칩을 보호하는 충진제가 도포된 LED 패키지 모듈; 및 상기 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 LED 패키지 모듈을 상호 연결하는 구성회로를 가지는 플레이트;를 포함하는 LED 조명장치를 제공한다.
LED, 패키지, 발광다이오드, 철도차량, 냉장고
Description
본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 LED 칩이 장착된 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고 상기 LED 패키지 모듈을 상호 연결하는 구성회로를 가지는 플레이트를 포함하는 LED 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고나 철도차량에 장착되는 조명장치의 광원으로는 필라멘트를 이용하는 전구형 램프 또는 형광램프 등이 사용되고 있다.
상기 형광램프는 수은을 사용하여 자외선 방출과 상기 방출된 자외선과 형광물질이 반응하여 가시광선을 방출하면서 우리가 필요로 하는 조명을 얻게 된다.
따라서 상기 형광램프는 종래에 다양한 분야의 조명용도로 많이 사용되었으나, 인체에 유해한 수은이 사용됨으로써 환경규제의 대상이 되고 장시간 사용시 납과 수은반응에 의한 아밀감의 생성되어 전극부 주변에 흑화 현상이 발생되었다.
또한, 구조상 가시광으로 변환되는 에너지 효율이 25%밖에 되지 않을 뿐더러 램프의 수명 또한 짧아 연속가동시 6개월에서 13개월에 수시로 교체하여야 하는 번 거로움이 있었다.
따라서 이와 같은 종래의 전구형 램프 또는 형광램프가 갖는 문제점을 개선하기 위해 LED를 이용한 조명장치의 등장이 가시화되고 있다.
상기 LED는 일반적으로 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체 발광소자이며, GaAs, GaN 광반도체로 이루어진 PN 접합 다이오드(junction diode)로 전기에너지를 빛에너지로 바꾸어 주는 것이다.
이러한 LED로부터 나오는 빛의 영역은 레드(630nm~700nm)로부터 블루-바이올렛(400nm)까지로 블루, 그린 및 화이트까지도 포함하고 있으며, 상기 LED는 백열전구와 형광등과 같은 기존의 광원에 비해 저전력소비, 고효율, 장시간 동작 수명 등의 장점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 칩이 장착된 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고 상기 LED 패키지 모듈을 상호 연결하는 구성회로를 가지는 플레이트를 포함하는 LED 조명장치를 제작함으로써, 기존의 형광등과 대비하여 발열수명이 길고 발열량 및 전력소모가 적은 LED 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 패키지 모듈을 상호 연결하는 정전압 IC 회로를 구성된 바 타입의 플레이트를 포함하는 냉장고용 LED 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 패키지 모듈을 상호 연결하는 정전류 IC 회로를 구성된 바 타입의 플레이트를 포함하는 철도차량용 LED 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LED 조명장치는 LED 칩이 장착되며, 상기 LED 칩을 보호하는 충진제가 도포된 LED 패키지 모듈; 및 상기 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 LED 패키지 모듈을 상호 연결하는 구성회로를 가지는 플레이트;를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 LED 칩은 AlGalnN계 청색 소자일 수 있다.
또한, 상기 충진제는 옐로우 형광체가 더 혼합될 수 있다.
또한, 상기 LED 패키지에 제너 다이오드가 장착될 수 있다.
또한, 상기 LED 패키지의 LED 칩과 LED 칩 사이의 거리는 3mm 내지 50mm 로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 플레이트는 메탈 기판, FR-4, CEM-3 및 CTI-600 재질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 플레이트의 두께는 상기 LED가 받는 하중과 열발생에 따른 상기 플레이트의 휨발생을 방지하기 위하여 O.5mm 이상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 LED 패키지 및 상기 플레이트 표면에 방수제 또는 방습제가 도포될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉장고용 LED 조명장치는 LED 칩이 장착되며, 상기 LED 칩을 보호하는 충진제가 도포된 LED 패키지 모듈 및 상기 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 패키지 모듈을 상호 연결하는 정전압 IC 회로를 구성된 바 타입의 플레이트;를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 LED 패키지 및 상기 플레이트 표면에 방수제가 도포될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 철도차량용 LED 조명장치는 LED 칩이 장착되며, 상기 LED 칩을 보호하는 충진제가 도포된 LED 패키지 모듈 및 상기 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 패키지 모듈을 상호 연결하는 정전류 IC 회로를 구성된 바 타입의 플레이트;를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 LED 패키지 및 상기 플레이트 표면에 방수제가 도포될 수 있다.
이상에서, 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 LED 조명장치는 LED 칩이 장착된 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고 상기 LED 패키지 모듈을 상호 연결하는 구성회로를 가지는 플레이트를 포함하는 LED 조명장치를 제작함으로써, 기존의 형광등과 대비하여 발열수명이 길고 발열량 및 전력소모가 적어 전력소비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 상기 냉장고용 LED 조명장치는 정전압 IC 회로로 구성되어 항상 일정한 전압 공급이 가능하여 주변 영향을 적게 받으면서 안정된 전압을 공급하는 효과가 있다.
또한, 상기 철도차량용 LED 조명장치는 정전류 IC 회로로 구성되어 항상 일정한 전류 공급 및 전류값의 제어가 가능하여 소비전력 등을 조절할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 LED 조명장치에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예가 도시된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명장치의 구조를 설명하기 위한 단면 도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명장치(100)는 크게 LED 칩(115)이 장착된 LED 패키지 모듈(110) 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 LED 패키지 모듈(110)을 상호 연결하는 구성회로를 가지는 플레이트(120)를 포함하여 이루어진다.
상기 LED 조명장치(100)는 AlGalnN계 청색 소자로 이루어진 LED 칩(115)과 상기 LED 칩을 보호하는 충진제(117)가 도포되어 있다.
이때, 상기 충진제(117)에는 옐로우 형광체가 더 혼합되는데 상기 옐로우 형광체를 상기 LED 칩(115)으로부터의 가시광을 흡수하도록 배치시켜, 상기 옐로우 형광체의 형광과 상기 LED 칩(115)의 광을 조합하여 백색광으로 형성시킨다.
상기 백색광은 자연광에 가까운 빛을 발하므로, 빛의 렌더링 현상이 거의 없어 시인성 및 안전성이 높다.
그리고, 상기 LED 패키지 모듈(110)에는 정전기에 의한 방전을 의미하는 ESD(electro static discharge)를 보호하기 위한 제너 다이오드(도면미도시)가 구비될 수 있다.
상기 제너 다이오드는 상기 LED 패키지 모듈(110)의 임의지점에 부착되어 상기 구성 회로와 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 LED 패키지 모듈(110) 상에는 상기 LED 칩(115)에서 발생되는 광을 높은 효율로 발산하기 위한 렌즈(도면미도시)가 결합될 수도 있다.
그리고, 상기 플레이트(120)는 원형에서부터 사각형을 포함한 다양한 형태로 구성될 수 있으나, 상기 LED 패키지 모듈(110)을 손쉽게 배열이 가능한 바(bar) 형태로 제작되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 플레이트(120)는 상기 조명장치의 부착위치에 따라 바 형태의 플레이트가 서로 연결되어"┌ " "┐" "┼" 등의 다양한 형태로 구성으로 제작될 수 있다.
그리고, 상기 플레이트(120)는 메탈 인쇄회로기판, FR-4(유리포 에폭시), CEM-3(유리기제 에폭시) 및 CTI-600(Comparative Tracking Index) 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있는데 이 중 FR-4를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 FR-4는 에폭시 레진이 포함된 유리섬유가 여러겹 쌓여 있는 구조를 가지며, 전기적 특성과 수치안정성 및 내열성이 우수하여 전기적, 물리적 필요를 모두 충족시켜 대부분의 제품에 적용되고 있는 재질이다.
그리고, 상기 플레이트(120) 일면에 배열되는 상기 LED 조명장치(110)의 상기LED 칩(115)과 LED 칩(115) 사이의 거리는 3mm 내지 50mm 로 이루어지는 것이 바람직하다.
만약, 상기 LED 칩(115)과 LED 칩(115) 사이가 50mm 이상일 경우 암부 현상이 발생되어 별도의 확산판을 적용하여도 암부가 시인되어 조명으로서의 역할을 기대하기 어렵게 된다.
또한, 상기 플레이트(120)의 크기는 상기 LED 패키지 모듈(110)보다 최소 10% 이상 큰 면적을 가지도록 제작되는 것이 바람직하다.
이는 상기 플레이트(120)가 상기 LED 패키지 모듈(110)과 동일한 사이즈거나 작거나 할 경우에 표면 실장이 이루어지지 않는 등 상기 LED 칩(115)이 발광하는데 있어서 제약적인 요소가 많아지기 때문이다.
또한, 상기 플레이트(120)의 두께는 상기 LED 패키지 모듈(110)이 받는 하중과 열발생에 따른 상기 플레이트(120)의 휨 발생 등을 감안할 때 최소 0.5mm 이상 되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 플레이트(120)에 구성되며 상기 LED 패키지 모듈(110)을 상호 연결하는 상기 구성회로는 직렬 또는 병렬로 2개 이상 연결된 정전압 IC 회로 또는 정전류 IC 회로로 구성될 수 있다.
냉장고용
LED
조명장치
다음으로, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 모듈을 이용한 냉장고용 LED 조명장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 모듈을 이용한 냉장고용 LED 조명장치에 적용된 회로도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 LED 조명장치(100)는 앞서 설명한 도 1과 같은 구성의 LED 조명장치(100)로 LED 패키지 모듈(110) 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 패키지 모듈(110)을 상호 연결하는 정전압 IC 회로를 구성된 바 타입의 플레이트(120)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 도 2 및 도 3에 도시한 구성요소 중 도 1에서 도시한 구성요소와 동일한 기능을 하는 것은 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 이하에서는 중복되는 설명은 생략한다.
상기 냉장고용 LED 조명장치(100)는 냉장고 후방의 전면 또는 상부에 장착어 냉장고 내부를 전체적으로 조명될 수 있도록 한다.
이때, 상기 냉장고용 LED 조명장치(100)는 냉장고 다른 부분에도 다양하게 장착될 수 있다.
그리고, 상기 LED 패키지 모듈(110)에는 지향각이 90°이상 광도 5cd 이상의 고휘도를 갖는 LED 칩(115)이 장착되며, 상기 냉장고용 LED 조명장치(100)에 장착되는 상기 LED 패키지 모듈(110) 개수에 따라 적용분야가 가정용 냉장고 또는 상업용 냉장고로 나눠진다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 LED 조명장치(100)에 적용된 회로로써, 상기 LED 칩(115) 8개를 사용하는 3직, 2직 3병렬로 구성된 도면을 도시하였으나, 상기 냉장고용 LED 조명장치(100)는 필요에 따라 다양하게 회로를 구성할 수 있다.
이때, 인가된 전압은 12V 이고, 전류값은 180mA으로 전원의 입력단은 와이어 또는 커넥터를 사용하였으며, 저항이나 바리스터는 상기 LED 패키지 모듈(110)이 다른 부품에 간섭을 주는 것을 방지하기 위하여 상기 LED 패키지 모듈(110)과 일직선상에 놓는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 플레이트(120)에 구성된 회로는 정전압 IC 회로 구성되어 항상 일정한 전압 공급이 가능하여 주변 영향을 적게 받으면서 안정된 전압을 공급하여 준다.
따라서, 상기 정잔압 IC 회로는 입력전압변동,부하전류변동,온도습도변화등 에 전압변동이 없기 때문에 식품의 신선도나 변질을 방지할 수 있어 상기 냉장고용 LED 조명장치(100)의 구성 회로로 바람직하다.
철도차량용
LED
조명장치
다음으로, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 모듈을 이용한 냉장고용 LED 조명장치에 적용된 회로도이다.
상기 철도차량용 LED 조명장치(100)는 앞서 설명한 도 1과 같은 구성의 LED 조명장치(100)로 LED 패키지 모듈(110) 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 패키지 모듈(110)을 상호 연결하는 정전류 IC 회로를 구성된 바 타입의 플레이트(120)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 도 4에 도시한 구성요소 중 도 1에서 도시한 구성요소와 동일한 기능을 하는 것은 동일한 도면 부호를 사용하였으며, 이하에서는 중복되는 설명은 생략한다.
상기 철도차량용 LED 조명장치(100)는 철도차량 또는 전동차의 실내 조명에 사용되며, 상기 LED 패키지 모듈(110)에는 지향각이 120°이상 광도 5cd 이상의 고휘도를 갖는 LED 칩(115)이 장착된다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 LED 조명장치(100)에 적용된 회로로써, 상기 LED 칩(115) 18개를 사용하는 6직 3병렬로 구성된 도면을 도시하였으나, 상기 철도차량용 LED 조명장치(100)는 필요에 따라 다양하게 회로를 구성할 수 있다.
이때, 상기에 인가된 전압은 24V 이고, 전류값은 135mA으로 전원의 입력단은 와이어 또는 커넥터를 사용하였다.
이와 같이 상기 플레이트(120)에 구성된 회로는 정전류 IC 회로 구성되어 필요한 양만큼의 전류만 공급할 수 있어 전류값의 제어가 가능하여 소비전력 등을 조절할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 상기 정전류 IC는 상기 LED 패키지 모듈(110)의 고장률을 낮추고 성능을 안정적으로 유지시켜 상기 철도차량용 LED 조명장치(100)의 구성 회로로 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명장치(100)는 LED 칩(115)이 장착된 LED 패키지 모듈(110) 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고 상기 LED 패키지 모듈(110)을 상호 연결하는 회로를 가지는 플레이트(120)를 포함하는 LED 조명장치(100)를 제작함으로써, 기존의 형광등과 대비하여 발열수명이 길고 발열량 및 전력소모가 적어 전력소비를 절감할 수 있는 효과가 있는 LED 조명장치(100)를 제공한다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음 의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 모듈의 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 모듈을 이용한 냉장고용 LED 조명장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 모듈을 이용한 냉장고용 LED 조명장치에 적용된 회로도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지 모듈을 이용한 냉장고용 LED 조명장치에 적용된 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : LED 조명장치 110 : LED 패키지 모듈
115 : LED 117 : 충진제
120 : 플레이트
Claims (12)
- LED 칩이 장착되며, 상기 LED 칩을 보호하는 충진제가 도포된 LED 패키지 모듈; 및상기 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 LED 패키지 모듈을 상호 연결하는 구성회로를 가지는 플레이트;를 포함하는 LED 조명 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 LED 칩은 AlGalnN계 청색 소자인 LED 조명 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 충진제는 옐로우 형광체가 더 혼합되는 LED 조명 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 LED 패키지에 제너 다이오드가 장착되는 LED 조명 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 LED 패키지의 LED 칩과 LED 칩 사이의 거리는 3mm 내지 50mm 로 이루어지는 LED 조명 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 플레이트는 메탈 기판, FR-4, CEM-3 및 CTI-600 재질 중 어느 하나로 이루어지는 LED 조명 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 플레이트의 두께는 상기 LED가 받는 하중과 열발생에 따른 상기 플레이트의 휨발생을 방지하기 위하여 O.5mm 이상으로 이루어지는 LED 패키지 모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 LED 패키지 및 상기 플레이트 표면에 방수제 또는 방습제가 도포되는 LED 패키지 모듈.
- LED 칩이 장착되며, 상기 LED 칩을 보호하는 충진제가 도포된 LED 패키지 모듈 및 상기 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 패키지 모듈을 상호 연결하는 정전압 IC 회로를 구성된 바 타입의 플레이트;를 포함하는 냉장고용 LED 조명장치.
- 제 9항에 있어서,상기 LED 패키지 및 상기 플레이트 표면에 방수제가 도포되는 냉장고용 LED 조명장치.
- LED 칩이 장착되며, 상기 LED 칩을 보호하는 충진제가 도포된 LED 패키지 모듈 및 상기 LED 패키지 모듈 다수개가 일면에 등간격으로 배열되고, 상기 패키지 모듈을 상호 연결하는 정전류 IC 회로를 구성된 바 타입의 플레이트;를 포함하는 철도차량용 LED 조명장치.
- 제 11항에 있어서,상기 LED 패키지 및 상기 플레이트 표면에 방습제가 도포되는 철도차량용 LED 조명장치.
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-
2008
- 2008-07-28 KR KR1020080073418A patent/KR20100012170A/ko not_active Application Discontinuation
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