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KR101301719B1 - Ｌｅｄ 램프용 전극모듈 - Google Patents

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KR101301719B1
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South Korea
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electrode
line
lines
electrode pattern
parallel
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KR1020130008194A
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최원희
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주식회사 트루스타
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Publication date
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Abstract

본 발명은 단위체가 반복 형성된 전극 원판을 용도에 맞게 절단하여 전극 패턴으로 사용할 수 있는 LED램프용 전극모듈에 관한 것으로, LED소자가 수용되는 장착공이 형성된 비전도성 재질의 프레임과, 상기 프레임과 일체로 결합하고 상기 장착공에 수용된 LED소자에 전원을 공급하는 전도성 재질의 전극패턴을 포함하되, 상기 전극패턴은, 양측에 나란히 배치된 제1,2 병렬라인과, 상기 제1,2 병렬라인들 사이에 배치된 몸체부와, 상기 몸체부의 상부와 하부에 나란히 배치되며, 상기 몸체부와 구간별로 수직 단락부를 통해 연결되고, 양측이 각각 상기 제1,2 병렬라인과 급전라인으로 연결되는 상,하부 라인을 포함하는 단위체가 반복해서 나란히 형성되고, 서로 이웃하는 몸체부에 연결된 상부라인과 하부라인의 양측이 제1,2 직렬라인을 통해 서로 연결된 전극 원판을 소정의 형태로 절단하여 구성된다.

Description

ＬＥＤ 램프용 전극모듈{electrode module for LED lamp}
본 발명은 LED램프용 전극모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단위체가 반복 형성된 전극 원판을 용도에 맞게 절단하여 다양한 구조의 전극 패턴으로 활용할 수 있는 LED램프용 전극모듈에 관한 것이다.
일반적으로, LED는 다이오드의 일종으로 순방향으로 전압을 가했을 때 전자기유도에 의한 전자의 이동 시 전자가 가지는 에너지가 빛 에너지와 열에너지로 발생하게 되고 이때, 이 두 가지는 서로 반비례의 상관관계를 형성하고 있어 LED의 내부에서 발생된 열을 얼마나 빠르게 제거하느냐에 따라 광자의 발생을 증가시킬 수 있게 된다. LED 광원은 대략 25-55°C 정도의 활성 온도를 유지할 때 광 출력과 광 효율이 극대화되는 특성을 가지고 있다. 또한 LED의 내구성을 유지시킬 수가 있다. 즉 적당한 전자의 활성에 필요한 열 이외에는 광자발생을 감소시키고, 열로 인한 과도한 전류량은 원자구조의 결합력을 떨어뜨려 종국에는 LED가 파괴된다. 이러한 발열문제는 대부분 조명으로 사용키 위한 고휘도 고전력량의 LED 광원을 제작할 때 발생되며 LED에서 발생하여 전자 활성에 필요한 열 이외에 발생되는 열을 신속하게 배출할 수 있게 설계 하여야 할 필요가 있다. 대부분의 LED광원 회사들은 이러한 문제를 해결하기 위한 패키지 설계를 진행하고 있으며 이렇게 제작된 고와트 LED광원을 파워LED라고 통칭한다. 일반적으로 LED 광원은 PCB 상에 LED 칩이나 패키지가 탑재되어 이루어진다. 이러한 종래 LED 광원은 PCB의 얇은 동박 회로층을 통해 전류가 LED 칩의 플러스(+) 전극으로 입력되고 LED 칩을 거쳐 마이너스(-) 전극으로 출력되어 발광이 이루어지게 된다. 이때 PCB의 얇은 동박 회로층의 한계상 통전성을 증가시킬 수 없어, LED 칩과 회로에서 발생하는 전류저항과 칩에서 광자가 발생할 때 동시에 발생하는 열을 PCB하부의 절연층을 통해 방열판에 전달하여 방출하는 간접적인 방열 방법을 취하기 때문에, 발생하는 열에 비해 방열이 효과적으로 이루어지지 못해 고광력의 LED 광원을 구현하는데 그 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기 전도성 및 열전도성이 우수한 금속을 가공하여 히트싱크(heat sink)로 제작하고 이 히트싱크를 LED소자에 전원을 공급하는 전극으로 이용함으로써 LED 소자에서 발생하는 열을 히트싱크를 통하여 직접 배출하여 방열 특성을 향상시키는 동시에 광원의 안정화를 이루어 고광력, 고출력을 가능하도록 하는 LED램프용 전극모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED램프용 전극모듈은 LED소자가 수용되는 장착공이 형성된 비전도성 재질의 프레임과, 상기 프레임과 일체로 결합하고 상기 장착공에 수용된 LED소자에 전원을 공급하는 전도성 재질의 전극패턴을 포함하되, 상기 전극패턴은, 양측에 나란히 배치된 제1,2 병렬라인과, 상기 제1,2 병렬라인들 사이에 배치된 몸체부와, 상기 몸체부의 상부와 하부에 나란히 배치되며, 상기 몸체부와 구간별로 수직 단락부를 통해 연결되고, 양측이 각각 상기 제1,2 병렬라인과 급전라인으로 연결되는 상,하부 라인을 포함하는 단위체가 반복해서 나란히 형성되고, 서로 이웃하는 몸체부에 연결된 상부라인과 하부라인의 양측이 제1,2 직렬라인을 통해 서로 연결된 전극 원판을 소정의 형태로 절단하여 구성된다.
본 발명에 따른 LED램프용 전극모듈은, LED소자를 실장하는 전극부분의 표면적을 극대화하여 열적 저항을 최소화하고 도선에 흐르는 전자의 흐름을 극대화 할 수 있으며 LED에서 전극 표면에 발생하는 표면저항에 최대한 대응할 수 있도록 하여 전압강하를 최소화 할 수 있다.
아울러, 극대화된 전극으로 인해 저항이 극소화된 거대 열 전달 통로 및 전기흐름 통로를 확보 할 수 있게 되고, 전극의 표면적이 커지면서 LED와 전극간의 열평형이 빨리 진행될 수 있다. 따라서, LED 활성층의 온도가 급격히 상승하는 문제점을 해결할 수 있으며 LED의 저항이 안정되어 전류가 안정화 되고, 컨버터 설계 시 정전류에 의한 구동을 쉽게 구현할 수 있다.
또, LED 활성층에서 전자와 정공의 결합률을 높일 수 있어 LED의 효율이 증가하며 방열기능의 향상으로 LED의 온도가 신속히 낮아질 수 있다.
특히, 전극 패턴을 둥글게 말거나 휠 수 있기 때문에 가공성이 용이하고, 다양한 출력의 전극 패턴을 제공할 수 있으며, 직렬 또는 병렬의 회로구성에 있어 별도의 배선이나 PCB가 필요 하지 않고 동시에 납땜공정도 없이 모듈의 회로 구성을 할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 원판과 프레임이 결합된 상태를 보인 사시도,
도 2는 도 1의 전극 원판을 발췌하여 보인 사시도,
도 3은 도 1의 프레임을 발췌하여 보인 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 병렬 연결용 전극 모듈을 보인 사시도,
도 5는 상기 도 4의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직렬 연결용 전극 모듈을 보인 사시도,
도 7은 상기 도 6의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단독 사용을 위한 전극 모듈을 보인 사시도,
도 9는 상기 도 8의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 병렬 연결된 전극 모듈을 보인 사시도,
도 11은 상기 도10의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직렬 연결된 전극 모듈을 보인 사시도,
도 13은 상기 도 12의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 원판과 프레임이 결합된 상태를 보인 사시도이다. 본 발명에 따른 LED램프용 전극모듈은 LED소자(1)가 수용되는 장착공(210)이 형성된 비전도성 재질의 프레임(200)과, 상기 프레임(200)과 일체로 결합하고 상기 장착공(210)에 수용된 LED소자(1)에 전원을 공급하는 전도성 재질의 전극 패턴(100)을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전극패턴(100)은, 양측에 나란히 배치된 제1,2 병렬라인(101,102)과, 상기 제1,2 병렬라인(101,102)들 사이에 배치된 몸체부(110)와, 상기 몸체부(110)의 상부와 하부에 나란히 배치되며, 상기 몸체부(110)와 구간별로 수직 단락부(103)를 통해 연결되고, 양측이 각각 상기 제1,2 병렬라인(101,102)과 급전라인(140)으로 연결되는 상,하부 라인(120,130)을 포함하는 단위체(110)가 반복해서 나란히 형성되고, 서로 이웃하는 몸체부(110)에 연결된 상부라인(120)과 하부라인(130)의 양측이 제1,2 직렬라인(105,106)을 통해 서로 연결된 전도성 재질의 전극 원판(10)을 소정의 형태로 절단하여 구성된다. 상기 전극 원판(10)은 전도성 재질로 이루어지되, 휨가공(bending processing)이 가능한 재질로 구비됨이 바람직하다.
도 2는 도 1의 전극 원판을 발췌하여 보인 사시도이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 상부라인(120)의 일측은 상기 제1 병렬라인(101)과 제1,2 급전라인(141,142)으로 연결되고, 타측은 상기 제2 병렬라인(102)과 제3 급전라인(143)으로 연결되며, 상기 하부라인(130)의 일측은 상기 제1 병렬라인(101)과 제4 급전라인(144)으로 연결되고, 타측은 상기 제2 병렬라인(102)과 제5,6 급전라인(145,146)으로 연결된다.
상기 각각의 급전라인(140)의 제거되는 형태에 따라 전극패턴(100)을 병렬 또는 직렬 연결용으로 형성할 수 있고, 단독 사용을 위한 전극 패턴으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 병렬라인(101,102) 또는 직렬라인(105,106)의 제거되는 형태에 따라 복수의 단위체(11)가 병렬 연결된 전극패턴 또는 직렬 연결된 전극패턴을 형성할 수 있다. 상기 각각의 경우에 대해서는 후술하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 몸체부(110)는, 길이방향으로 복수의 몸체영역(111,112,113)이 상호 이격하도록 연달아 형성되고, 각각의 몸체영역(111,112,113)들은 통전 및 단전이 용이하도록 수평 단락부(104)로 연결된다. 상기와 같이 몸체부(110)가 복수의 몸체영역(111,112,113)으로 구획될 경우, 몸체부(110)의 분리가 용이하게 이루어질 수 있어 가공이 용이하고 방열성능을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 수평 단락부(104)는 상기한 수직 단락부(103)와 직교할 수 있다.
상기 수직 단락부(103)와 수평 단락부(104)가 제거될 경우, 상기 몸체영역(111,112,113)은 서로 분리된 구조를 취하고, 상부라인(120) 및 하부라인(130)과도 분리된다. 이때, LED소자(1)는 상기 프레임(200)의 장착공(210)을 통해 와이어 본딩(wire-bonding)방식으로 상기 전극패턴(100)에 실장된다. 이때, LED소자(1)와 전극패턴(100)을 연결하는 한 쌍의 와이어(2)는 각각 상부라인(120)과 LED소자(1) 그리고 몸체영역(111)과 LED소자(1)를 연결할 수 있다. 또한, 상기와 같은 방법으로 LED소자(1)와 몸체영역(111,112)을 연결하거나, LED소자(1)와 몸체영역(112,113)을 연결할 수 있으며, 하부라인(120)과 LED소자(1) 그리고 몸체영역(113)과 LED소자(1)를 연결할 수 있다. 따라서, LED소자(1)가 상부라인(120) 및 하부라인(130)과 연결되면서 통전이 이루어진다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 몸체부(110)는 방열을 위한 복수의 방열구(114)가 타공 형성될 수 있다. 상기와 같이 몸체부(110)에 방열구(114)가 형성될 경우 전극패턴(100)의 전체적인 질량을 감소시킬 뿐 아니라, 원료 절감의 효과를 기대할 수 있고, 외부 공기와 접하는 몸체부(110)의 표면적이 넓어짐에 따라 우수한 방열성능을 확보할 수 있도록 해준다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1,2 병렬라인(101,102)과, 상,하부라인(120,130)과, 제1,2 직렬라인(105,106)에는 복수의 체결구(107)가 타공 형성된다. 상기 체결구(107)는 추후, 상기 프레임(200)과 전극패턴(100)을 연결하거나, 프레임(200)과 전극패턴(100)을 전등 프레임 또는 기판 등에 고정할 때 나사 등이 끼워질 수 있도록 쓰일 수 있고, 외부 전선을 상기 전극 패턴(100)과 연결하기 위한 용도로 쓰일 수 있다.
도 3은 도 1의 프레임을 발췌하여 보인 사시도이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 프레임(200)은, LED소자(1)가 수용되는 장착공(210)이 구간별로 형성되고, 상기 장착공(210)들 사이에는 상기 몸체부(110)가 외부로 노출되도록 타공된 슬릿(220)을 형성한다. 상기 장착공(210)은 하나의 프레임(200) 당 적어도 2개 이상 형성될 수 있다. 만약 상기 장착공(210)이 3개 이상 형성될 경우에는 각각의 장착공(210)은 등간격으로 형성될 수 있다. 한편 상기 슬릿(220)은 전극 패턴(100)의 몸체부(110)가 외부로 노출될 수 있도록 몸체부(110)의 위치와 대응하도록 상기 장착공(210)들 사이에 타공 형성되며, 결과적으로 몸체부(110)를 외부로 노출시켜 외부 공기와 접하면서 방열이 이루어 지도록 작용한다. 만약 상기 몸체부(110)가 복수의 몸체영역(111,112,113)으로 이루어질 경우, 상기 슬릿(220)은 각 몸체영역(111,112,113)의 위치와 대응하여 형성됨이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 프레임(200)은 상기 전극패턴(100)에 형성된 체결구(107)와 대응되는 위치에 연결구(230)를 타공 형성한다. 상기 연결구(230)가 상기 체결구(107)와 대응되는 위치에 타공될 경우, 상기 프레임(200)과 전극패턴(100)이 결합되면, 상기 연결구(230)와 체결구(107)의 중심이 일치하게 된다. 따라서, 일치된 연결구(230)와 체결구(107)에 나사 등을 끼워서 상기 프레임(200)과 전극패턴(100)을 연결하거나, 프레임(200)과 전극패턴(100)을 전등 프레임 또는 기판 등에 고정할 수 있고, 외부 전선을 상기 전극 패턴(100)과 연결할 수도 있다.
또한, 상기 프레임(200)은 전극패턴(100)의 상기 몸체부(110)와 상,하부 라인(120,130)을 연결하는 수직 단락부(103) 및 몸체영역(111,112,113)들을 연결하는 수평 단락부(104)가 형성된 위치와 대응하는 위치에 단락홀(240)을 타공 형성할 수 있다. 이 단락홀(240)은 추후 수직 단락부(103) 또는 수평 단락부(104)를 제거할 때 펀칭 등의 가공을 위한 통로로 활용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 프레임(200)은 수지재질로 구성되고, 상기 전극패턴(100)과 프레임(200)은 인서트 사출(insert injection) 성형 방식으로 결합된다. 따라서, 상기 프레임(200)의 제작 과정에서 전극패턴(100)과 프레임(200)을 일체화하여 생산할 수 있다. 이 밖에도 상기 전극패턴(100)과 프레임(200)은 조립방식으로 고정될 수 있음은 물론, 접착방식으로 고정될 수도 있다.
상기와 같이 구성된 전극모듈의 제조방법을 간단히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 전도성 재질의 판을 프레스, 펀칭, 에칭 등의 가공을 통해 전극원판(10)을 형성한다. 이후, 인서트 몰딩 공정을 통해 프레임(200)을 사출함과 동시에 전극원판(10)과 프레임(200)을 결합 시킨다. 이후, 상기 전극 원판(10)의 도금 작업이 선택적으로 진행될 수 있다. 상기와 같이 형성된 전극 원판(10)은 펀칭 등의 가공을 통해 각각의 급전라인(140)과, 상기 병렬라인(101,102) 또는 직렬라인(105,106) 및 수직 단락부(103)와 수평 단락부(104)을 제거하여 다양한 구조의 전극패턴(100)으로 완성될 수 있다. 이후, 상기 프레임(200)의 장착공(210)을 통해 상기 전극패턴(100)에 LED소자(1)를 와이어 본딩(wire-bonding)한다.
이하, 상기와 같은 전극 원판(10)을 절단하여 형성되는 전극패턴(100)을 다양한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 병렬 연결용 전극 모듈을 보인 사시도이고, 도 5는 상기 도 4의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도이다. 도시한 바와 같이 상기 전극패턴(100)은 상기 몸체부(110)의 길이 방향으로 연결되는 병렬 연결용이며, 상기 전극원판(10)을 단위체(11) 별로 절단하되, 상기 제1,2 병렬라인(101,102)과, 제2,5급전라인(142,145) 및 제1,2 직렬라인(105,106)을 제거하고, 상기 수직 단락부(103)와 수평 단락부(104)를 제거하여 형성된다.
이때, 전극패턴(100)의 일측에는 제1,4급전라인(141,144)이 남게 되고, 타측에는 제3,6급전라인(143,146)이 남게 된다. 즉, 상부라인(120)의 양단에는 제1,4급전라인(141,144)이, 하부라인(130)의 양단에는 제3,6급전라인(143,146) 형성되고, 상부라인(120)이 (+)극으로 형성될 경우, 하부라인(130)은 (-)극으로 형성되고, 상부라인(120)이 (-)극으로 형성될 경우, 하부라인(130)은 (+)극으로 형성되며, 상기 제1급전라인(141)과 제3급전라인(143)을 연결하고, 제4급전라인(144)과 제6급전라인(146)을 연결하여 전극패턴(100)끼리 병렬 연결이 가능하다. 한편, 상기 전극패턴(100)에 실장된 LED소자(1)는 와이어 본딩을 통해 상부라인(120)과 몸체영역(111), 몸체영역(111)과 몸체영역(112), 몸체영역(112)과 몸체영역(113) 또는 몸체영역(113)과 하부라인(120)에 연결되면서 통전이 이루어지고, LED소자(1)의 발광이 이뤄진다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직렬 연결용 전극 모듈을 보인 사시도이고, 도 7은 상기 도 6의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도이다. 도시한 바와 같이 상기 전극패턴(100)은 상기 몸체부(110)의 길이 방향으로 연결되는 직렬 연결용이며, 상기 전극원판(10)을 단위체(11) 별로 절단하되, 상기 제1,2 병렬라인(101,102)과, 제1,3,4,6 급전라인(141,143,144,146) 및 제1,2 직렬라인(105,106)을 제거하고, 상기 수직 단락부(103)와 수평 단락부(104)를 제거하여 형성된다.
이때, 전극패턴(100)의 일측에는 제2급전라인(142)이 남게 되고, 타측에는 제5급전라인(145)이 남게 된다. 즉, 상부라인(120)의 일단에는 제2급전라인(142)이, 하부라인(130)의 타단에는 제5급전라인(145) 형성되고, 상부라인(120)이 (+)극으로 형성될 경우, 하부라인(130)은 (-)극으로 형성되고, 상부라인(120)이 (-)극으로 형성될 경우, 하부라인(130)은 (+)극으로 형성되며, 상기 제2급전라인(142)과 제5급전라인(145)을 연결하여 전극패턴(100)끼리 직렬 연결이 가능하다. 한편, 상기 전극패턴(100)에 실장된 LED소자(1)는 와이어 본딩을 통해 상부라인(120)과 몸체영역(111), 몸체영역(111)과 몸체영역(112), 몸체영역(112)과 몸체영역(113) 또는 몸체영역(113)과 하부라인(120)에 연결되면서 통전이 이루어지고, LED소자(1)의 발광이 이뤄진다
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 급전라인(141)과 제6 급전라인(146) 또는 제3 급전라인(143)과 제4 급전라인(144)과 연결된 제1,2 병렬라인(101,102)의 일부를 상기 급전라인(141,143,144,146)의 상방으로 절곡하여 소켓(147)을 형성하고, 상기 제2 급전라인(142) 또는 제5 급전라인(145)과 연결된 제1,2 병렬라인(101,102)의 일부를 상기 급전라인(142,145)의 상방으로 절곡하여 소켓(148)을 형성한다.
상기 소켓(147,148)은 상기 급전라인(140)의 단부에 연결된 제1,2 병렬라인(101,102)을 상기 급전라인(140)과 ‘T’자형을 이루도록 절단하고, 상기 급전라인(140)과 수직하도록 상부로 1차 절곡하고, 급전라인(140)과 나란하도록 내측으로 2차 절곡된 형태를 취할 수 있다. 따라서, 소켓(147,148)이 형성되지 않은 급전라인을 소켓(147,148)에 끼워 전극패턴(100)끼리 체결이 용이하게 이뤄질 수 있다.
도 5에 도시한 병렬 연결용 전극패턴(100)의 경우, 전극패턴(110)의 일측에 형성된 제1,4급전라인(141,144) 또는 타측에 형성된 제3,6급전라인(143,146)에만 소켓(147)을 형성하거나, 서로 어긋나는 위치의 급전라인에만 소켓(147)이 형성됨이 바람직하다. 일례로, 제1급전라인(141)과 제6급전라인(146)에만 소켓(147)을 형성하여, 소켓(147)이 형성되지 않은 제3급전라인(143)을 다른 전극패턴(100)의 제1급전라인(141)에 형성된 소켓(147)에 끼우고 소켓(147)이 형성되지 않은 제4급전라인(144)을 또 다른 전극 전극 패턴(100)의 제6급전라인(146)에 형성된 소켓(147)에 끼워 복수의 전극패턴(100)을 연결할 수 있다.
한편, 도 7에 도시한 직렬 연결용 전극패턴(100)의 경우, 전극패턴(110)의 일측에 형성된 제2 급전라인(142) 또는 타측에 형성된 제5급전라인(145)에만 소켓(148)을 형성하여, 소켓(148)이 형성되지 않은 제2 급전라인(142)을 다른 전극패턴(100)의 제5급전라인(145)에 형성된 소켓(148)에 끼워 복수의 전극패턴(100)을 연결할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단독 사용을 위한 전극 모듈을 보인 사시도이고, 도 9는 상기 도 8의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도이다. 도시한 바와 같이 상기 전극패턴(100)은 단일 사용을 위해 상기 전극 원판(10)을 단위체(11) 별로 절단하되, 상기 제1,2 병렬라인(101,102)과, 제1,2 직렬라인(105,106)과, 모든 급전라인(140) 및 상기 수직 단락부(103)와 수평 단락부(104)를 제거하여 형성된다. 즉, 모든 급전라인(140)이 제거되고, 상부라인(120), 하부라인(130) 및 몸체부(110)만 남게 된다. 이때, 상부라인(120)이 (+)극으로 형성될 경우, 하부라인(130)은 (-)극으로 형성되고, 상부라인(120)이 (-)극으로 형성될 경우, 하부라인(130)은 (+)극으로 형성된다. 상기 상,하부 라인(120,130)의 양단에 전선 등을 연결하여 전류를 공급받을 수 있는데, 전선을 배치한 상태에서 상기 연결구(230)와 체결구(107)를 나사 등으로 고정하여 외부 전선을 상기 전극 패턴(100)과 도통하는 방식으로 연결할 수 있다. 한편, 상기 전극패턴(100)에 실장된 LED소자(1)는 와이어 본딩을 통해 상부라인(120)과 몸체영역(111), 몸체영역(111)과 몸체영역(112), 몸체영역(112)과 몸체영역(113) 또는 몸체영역(113)과 하부라인(120)에 연결되면서 통전이 이루어지고, LED소자(1)의 발광이 이뤄진다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 병렬 연결된 전극 모듈을 보인 사시도이고, 도 11은 상기 도10의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도이다. 도시한 바와 같이 상기 전극패턴(100)은, 상기 제1,2 병렬라인(101,102)을 통해 나란하게 연결된 복수의 단위체(11)로 이루어진 병렬용 전극패턴으로서, 상기 제1,3,4,6 급전라인(141,143,144,146)과 제1,2 직렬라인(105,106) 및 상기 수직 단락부(103)와 수평 단락부(104)를 제거하여 형성된다. 따라서, 모든 상부라인(120)은 제1 병렬라인(101)에만 연결되고, 모든 하부라인(130)은 제2 병렬라인(102)에만 연결된다.
이때, 상기 전극패턴(100)에 실장된 LED소자(1)는 와이어 본딩을 통해 상부라인(120)과 몸체영역(111), 몸체영역(111)과 몸체영역(112), 몸체영역(112)과 몸체영역(113) 또는 몸체영역(113)과 하부라인(120)에 연결되고, 상기 제1병렬라인(101)과 제2병렬라인(102)에 서로 다른 극의 전류를 흐르게 하여 최종적으로 전극패턴(100)에 실장된 LED소자(1)가 발광할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직렬 연결된 전극 모듈을 보인 사시도이고, 도 13은 상기 도 12의 전극패턴을 발췌하여 보인 사시도이다. 도시한 바와 같이 상기 전극패턴(100)은, 상기 제1,2 직렬라인(105,106)을 통해 나란하게 연결된 복수의 단위체(11)로 이루어진 직렬용 전극패턴으로서, 상기 제1,2 병렬라인(101,102)과, 모든 급전라인(140) 및 상기 수직 단락부(103)과 수평 단락부(104)를 제거하여 형성된다. 이때, 상기 전극패턴(100)에 실장된 LED소자(1)는 와이어 본딩을 통해 상부라인(120)과 몸체영역(111), 몸체영역(111)과 몸체영역(112), 몸체영역(112)과 몸체영역(113) 또는 몸체영역(113)과 하부라인(120)에 연결되고, 단위체(11)가 복수 배치된 전극 패턴(100) 중, 최상단에 배치된 전극패턴(100)의 상부라인(120)과 최하단에 배치된 전극패턴(100)의 하부라인(130)에 서로 다른 극의 전류를 흐르게 하여 최종적으로 전극패턴(100)에 실장된 LED소자(1)가 발광할 수 있다.
상기와 같은 본 발명 LED램프용 전극모듈에 따르면, LED소자를 실장하는 전극부분의 표면적을 극대화하여 저항을 최소화 하여 도선에 흐르는 전자의 흐름을 극대화 할 수 있고, LED에서 전극 표면에 발생하는 표면저항에 최대한 대응할 수 있도록 하여 전압강하를 최소화 할 수 있다. 한편, 전극 모듈을 둥글게 말거나 휠 수 있기 때문에 가공성이 용이하고, 다양한 출력의 전극 패턴을 제공할 수 있으며, 직렬 또는 병렬의 회로구성에 있어 별도의 배선이나 PCB가 필요 하지 않고 동시에 납땜공정도 없이 모듈의 회로 구성을 할 수 있는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : LED소자 10 : 전극 원판
11 : 단위체 100 : 전극 패턴
101 : 제1 병렬라인 102 : 제2 병렬라인
103 : 수직 단락부 104 : 수평 단락부
105 : 제1 직렬라인 106 : 제2 직렬라인
107 : 체결구 110 : 몸체부
111,112,113 : 몸체영역 114 : 방열구
120 : 상부라인 130 : 하부라인
140 : 급전라인 141 : 제1 급전라인
142 : 제2 급전라인 143 : 제3 급전라인
144 : 제4 급전라인 145 : 제5 급전라인
146 : 제6 급전라인 147, 148 : 소켓
200 : 프레임 210 : 장착공
220 : 슬릿 230 : 연결구

Claims (15)

  1. LED소자가 수용되는 장착공이 형성된 비전도성 재질의 프레임과, 상기 프레임과 일체로 결합하고 상기 장착공에 수용된 LED소자에 전원을 공급하는 전도성 재질의 전극패턴을 포함하는 LED램프용 전극모듈에 있어서,
    상기 전극패턴은, 양측에 나란히 배치된 제1,2 병렬라인과, 상기 제1,2 병렬라인들 사이에 배치된 몸체부와, 상기 몸체부의 상부와 하부에 나란히 배치되며, 상기 몸체부와 구간별로 수직 단락부를 통해 연결되고, 양측이 각각 상기 제1,2 병렬라인과 급전라인으로 연결되는 상,하부 라인을 포함하는 단위체가 반복해서 나란히 형성되고, 서로 이웃하는 몸체부에 연결된 상부라인과 하부라인의 양측이 제1,2 직렬라인을 통해 서로 연결된 전극원판을 소정의 형태로 절단하여 구성되고,
    상기 프레임은, LED소자가 수용되는 장착공이 복수 형성되고, 상기 장착공들 사이에는 상기 몸체부가 외부로 노출되도록 타공된 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상부라인의 일측은 상기 제1 병렬라인과 제1,2 급전라인으로 연결되고, 타측은 상기 제2 병렬라인과 제3 급전라인으로 연결되며, 상기 하부라인의 일측은 상기 제1 병렬라인과 제4 급전라인으로 연결되고, 타측은 상기 제2 병렬라인과 제5,6 급전라인으로 연결된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 몸체부는, 길이방향으로 복수의 몸체영역이 상호 이격하도록 연달아 형성되고, 각각의 몸체영역들끼리는 통전 및 단전이 용이하도록 수평 단락부로 연결된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부는 방열을 위한 복수의 방열구가 구비된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1,2 병렬라인과 상,하부라인 또는 제1,2 직렬라인에는 복수의 체결구가 타공 형성된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 전극패턴은, 상기 몸체부의 길이 방향으로 연결되는 병렬 연결용이며, 상기 전극원판을 단위체 별로 절단하되, 상기 제1,2 병렬라인과, 제2,5급전라인 및 제1,2 직렬라인을 제거하고, 상기 수직 단락부와 수평단락부를 제거하여 형성된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 전극패턴은, 상기 몸체부의 길이 방향으로 연결되는 직렬 연결용이며, 상기 전극원판을 단위체 별로 절단하되, 상기 제1,2 병렬라인과, 제1,3,4,6 급전라인 및 제1,2 직렬라인을 제거하고, 상기 수직 단락부와 수평단락부를 제거하여 형성된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 급전라인과 제6 급전라인 또는 제3 급전라인과 제4 급전라인과 연결된 제1,2 병렬라인의 일부를 상기 급전라인의 상방으로 절곡시켜 소켓을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제2 급전라인 또는 제5 급전라인과 연결된 제1,2 병렬라인의 일부를 상기 급전라인의 상방으로 절곡하여 소켓을 형성하는 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 전극패턴은, 단일 사용을 위해 상기 전극원판을 단위체 별로 절단하되, 상기 제1,2 병렬라인과, 제1,2 직렬라인과, 모든 급전라인 및 상기 수직 단락부와 수평단락부를 제거하여 형성된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  11. 제 3항에 있어서,
    상기 전극패턴은, 상기 제1,2 병렬라인을 통해 나란하게 연결된 복수의 단위체로 이루어진 병렬용 전극패턴으로서, 상기 제1,3,4,6 급전라인과 제1,2 직렬라인 및 상기 수직 단락부와 수평단락부를 제거하여 형성된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  12. 제 3항에 있어서,
    상기 전극패턴은, 상기 제1,2 직렬라인을 통해 나란하게 연결된 복수의 단위체로 이루어진 직렬용 전극패턴으로서, 상기 제1,2 병렬라인과, 모든 급전라인 및 상기 수직 단락부와 수평단락부를 제거하여 형성된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  13. 삭제
  14. 제 5항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 전극패턴에 형성된 체결구와 대응되는 위치에 연결구를 타공 형성한 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임은, 수지재질로 구성되고, 상기 전극패턴과 프레임은 인서트 사출(insert injection) 성형 방식으로 결합된 것을 특징으로 하는 LED램프용 전극모듈.
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