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LED 방열기술의 국내특허 출원동향 원문보기

조명·전기설비 = The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.29 no.1, 2015년, pp.19 - 22  

윤찬주 (특허법인 네이트)

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문제 정의

  • 이에 본 고찰에서는 LED 조명의 방열기술과 관련된 국내 특허출원의 동향을 간단히 살펴보고자 한다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LED 조명의 구성 요소는 무엇인가? LED 조명은 LED 패키지, LED 패키지가 장착되는 보드, LED 패키지 및 보드를 둘러싸는 기구물로 이루어진다. LED 패키지는 전류의 흐름에 따른 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 생성하는 부분이며, 보드(PCB)는 LED 패키지를 지지하면서 외부의 전원을 LED 패키지에 전달하는 부분이며, 기구물은 LED 패키지 및 보드를 보호하면서 LED 조명의 광학적 특성 및 전기적 특성을 안정적으로 유지해 주는 부분이다.
LED 패키지 및 보드를 둘러싸는 기구물에서의 방열기술에는 무엇이 있는가? 마지막으로 LED 패키지 및 보드를 둘러싸는 기구물에서의 방열기술을 들 수 있는데, 냉각방식에 따라 팬을 이용한 강제대류 방식, 그림 4의 히트싱크(heat sink)를 이용한 자연대류 방식, 열전소자를 이용한 TEC(thermal electric cooler) 방식, 히트 파이프(heat pipe)를 이용한 전도 방식 등이 있다. 현재까지는 열전도성과 내구성이 높은 세라믹 등을 이용한 전도 방식을 많이 채택하고 있는 추세이다.
LED 조명의 내부에서 발생된 열을 외부로 얼마나 잘 방출시키는가가 LED 조명의 수명과 효율 향상의 중요한 변수가 되는 이유는? 이와 같이 LED 조명은 반도체 소자인 칩에 전류를 흘려서 빛이 생성되는 구조로 되어 있는데, LED 조명의 에너지 변환 비율은 통상적으로 빛과 복사 에너지를 제외한 열이 50% 내지 80%이며, 그 결과 에너지 중 열로 방출되는 비율이 상대적으로 높다. 그러므로 LED 조명의 내부에서 발생된 열을 외부로 얼마나 잘 방출시키는가가 LED 조명의 수명과 효율 향상의 중요한 변수가 된다.
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