KR100923653B1

KR100923653B1 - 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈

Info

Publication number: KR100923653B1
Application number: KR20090041035A
Authority: KR
Inventors: 김재을
Original assignee: 주식회사 대한전광
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2009-10-28

Abstract

본 발명은 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈에 관한 것으로, 구체적으로는 칩 LED와 보호 필름을 확실하게 밀착시키고, 보호 필름과 그릴의 변형을 방지하여 칩 LED 방사광의 난반사를 줄일 수 있는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈에 관한 것이다.

본 발명에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈은, 전면에 복수의 칩 LED가 구성되는 인쇄회로기판을 포함하는 칩 LED 모듈에 있어서, 상기 복수의 칩 LED와 끼움결합될 수 있도록 상기 칩 LED 위치에 대응하여 형성되는 복수의 그릴홈을 가지고 상기 인쇄회로기판의 전면에 결합되는 그릴; 상기 그릴과 칩 LED의 전면에 접착제에 의해 부착되는 판형상의 보호 필름; 및 상기 칩 LED의 상측에 돌출되어 상기 칩 LED로의 직사광선을 차단할 수 있도록 상기 복수의 그릴홈 각각의 상측에 결합되는 차광수단을 포함할 수 있다.

LED, 모듈, 그릴, 자외선, 습기

Description

변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈{CHIP LED MODULE WITH GRILL FOR PREVENTING DEFORMATION}

본 발명은 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화면을 디스플레이하기 위하여 전광판에 사용되는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈에 관한 것이다.

현대에는 디스플레이 수단으로서 대형화면의 수요가 점점 늘고있다. 현재 많은 대형화면의 표현수단으로써 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 사용하고 있으며, 이는 종래의 수단에 비해 대형화가 용이하고, 전기 에너지의 소모가 적으며, 적은 보수비용으로 긴 수명을 가지기 때문이다. 현재 LED를 이용한 대형화면은 경기장의 전광판, 옥외광고, 옥내광고, 공공표지판, 및 정보표시판 등의 여러 곳에 사용되고 있으며, 그 구성방법 또한 다양하다.

전광판의 디스플레이부는 다수의 패널로, 각 패널은 다수의 모듈로, 그리고, 각 모듈은 각각 개별적인 색상의 빛을 방사하는 다수의 픽셀로 이루어지며, 픽셀 각각에 장착되는 발광소자는 LED 램프 혹은 칩 LED 소자가 주로 사용된다. 대표적으로 LED 패널을 블록식으로 규격화하여, 마치 벽돌을 쌓는 식으로 각 블록을 결합 하여 대형화면을 구성하기도 하며, 화면 크기에 따라 설치되는 프레임 구조물에 각각의 LED 패널 장치를 부착하는 방법도 있다.

이러한 LED를 사용하는 전광판은 전구형 LED를 사용하여 구현하는 것과 칩 LED를 사용하여 구현하는 것이 있다. 전구형 LED를 사용하여 대형 전광판을 구현하는 경우, LED를 기판에 설치하는 공정과, 제어용 회로 기판을 제조하는 공정이 분리된다. 일반적으로 전구형 LED를 기판에 설치하는 공정은 자동삽입기를 사용하여 수행되며, 인쇄회로기판(PCB : printed circuit board)에 일반적인 전자 소자를 설치하여 제어용 회로 기판을 제조하는 공정은 SMT 장비를 사용하여 수행된다. 상술한 바와 같이 전구형 LED로 구성된 전광판의 경우, 2개의 공정이 필요하므로 제조 비용이 증대될 뿐만 아니라, SMT 장비를 사용하는 공정에 비해, 자동삽입기를 사용하는 공정이 속도가 현격히 떨어져 제조 속도가 느린 문제점이 있다.

반면, 칩 LED를 사용하여 대형 전광판을 구현하는 경우, 칩 LED는 회로기판의 제조 공정에 따른 설치가 가능하다. 따라서, 인쇄회로기판의 전광판 동작을 위한 일반적인 전자 소자의 설치 공정에 칩 LED를 설치함으로써, 전광판의 제조 속도 및 제조 비용을 크게 절감할 수 있었다. 그러나, 이러한 칩 LED의 경우 자외선 및 습기에 취약하기 때문에 실외용 전광판으로 사용하기 부적절한 단점이 있다.

도1은 종래 기술에 따른 칩 LED 모듈의 분해 사시도로서, 칩 LED 모듈(10)은 인쇄회로기판(20), 인쇄회로기판(20)의 전면에 부착되어 있는 칩 LED(21), 인쇄회로기판(20)의 전면에 결합되어 칩 LED(21) 각각을 둘러싸는 보호막(30), 보호막(30)의 전면에 결합되며 햇빛을 차단하기 위한 차광수단(41)이 형성되어 있 는 그릴(40), 인쇄회로기판(20)의 후면에 부착되어 인쇄회로기판(20)에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열판(50) 및 방열판(50)의 후면에 부착되어 칩 LED 모듈(10)을 구동하기 위한 전자소자판(51)으로 구성되어 있다.

인쇄회로기판(20)은 칩 LED(21)가 구동되기 위한 배선이 형성되고, 각 화소에 해당하는 위치에 복수의 칩 LED(21)가 부착된다. 보호막(30)은 인쇄회로기판(20)의 전면에 결합되고, 인쇄회로기판(20)에 부착되어 있는 복수의 칩 LED(21)와 대응하는 위치마다 복수의 캡(31)을 형성하여 보호막(30)이 인쇄회로기판(20)에 결합될 때, 캡(31)은 칩 LED(21)를 둘러싼다. 보호막(30)은 칩 LED(21)가 부착된 인쇄회로기판(20)에 결합됨으로써, 자외선으로부터 칩 LED(21)를 보호하며, 우천 시 빗물로부터 인쇄회로기판(20) 및 칩 LED(21)를 보호한다. 그릴(40)은 인쇄회로기판(20)에 결합되어 있는 보호막(30)의 전면에 결합되며, 복수의 캡(31)이 끼워져 결합되기 위한 복수의 홈(42)이 형성되어 있다. 또한, 복수의 홈(42) 각각의 상측에는 차광수단(41)이 형성되어 있어, 칩 LED(21)로 조사되는 햇빛을 차단한다. 방열판(50)은 인쇄회로기판(20)의 후면에 부착되어 인쇄회로기판(20)에서 발생하는 열을 방출하는 역할을 수행하며, 방열판(50)의 후면에는, 일측에 전자소자(52)들이 형성되어 칩 LED 모듈(10)을 구동시키기 위한 전자소자판(51)이 부착된다.

종래 기술에 따른 칩 LED 모듈(10)은, 보호막(30)과 칩 LED(21)가 서로 완전 밀착하지 못하여 칩 LED(21)의 발광에 의해 나타나는 이미지가 왜곡되어 난반사를 일으키는 문제점이 있다. 또한, 칩 LED(21) 구동 시 칩 LED(21)에서 발생하는 고열 로 인하여 보호막(30)이 변형되고, 보호막(30)과 그릴(40)이 열팽창률의 차이로 인하여 서로 뒤틀리고 변형을 일으켜 칩 LED(21) 방사광의 난반사를 일으키는 단점이 있다. 또한, 그릴(40)과 차광수단(41)이 일체로 형성되어 변형이 더욱 커지는 문제점이 있다.

본 발명은 칩 LED와 보호 필름을 밀착 구성함으로써, 칩 LED 방사광의 난반사를 방지할 수 있는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈을 제공하는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 보호 필름과 그릴의 변형을 최소화 함으로써, 칩 LED 방사광의 난반사를 방지할 수 있는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈을 제공하는 데에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈은, 전면에 복수의 칩 LED가 구성되는 인쇄회로기판을 포함하는 칩 LED 모듈에 있어서, 상기 복수의 칩 LED와 끼움결합될 수 있도록 상기 칩 LED 위치에 대응하여 형성되는 복수의 그릴홈을 가지고 상기 인쇄회로기판의 전면에 결합되는 그릴; 상기 칩 LED 위 치에 대응하여 형성되는 복수의 보조 그릴홈을 가지고 상기 그릴의 전면에 결합되는 보조 그릴; 상기 그릴과 상기 보조 그릴의 사이에 위치하고, 상기 그릴과 칩 LED의 전면에 접착제에 의해 부착되는 판형상의 보호 필름; 및 상기 칩 LED의 상측에 돌출되어 상기 칩 LED로의 직사광선을 차단할 수 있도록 상기 복수의 보조 그릴홈 각각의 상측에 결합되는 차광수단을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 칩 LED는 상기 그릴홈에 결합될 때, 상기 그릴의 전면으로부터 소정 높이로 돌출되어 상기 보호 필름이 상기 칩 LED와 확실하게 밀착 접착될 수 있다.

바람직하게는, 상기 그릴의 전면으로부터 돌출되는 상기 칩 LED의 높이는 0.05mm 내지 0.3mm일 수 있다.

바람직하게는, 상기 보호필름은 표면에 자외선차단재료가 코팅될 수 있다.

바람직하게는, 상기 보호필름은 자외선차단재료로 이루어질 수 있다.

본 발명의 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈에 따르면, 칩 LED와 확실한 밀착이 가능한 보호 필름을 사용함므로써 칩 LED 방사광의 난반사를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈에 따르면, 일체로 형성되지 않은 그릴, 차광수단 및 내 변형성이 강한 보호 필름을 사용함으로써 그릴과 보호 필름의 변형을 최소화 할 수 있고, 이에 따라 칩 LED 방사광의 난반사 방지가 가능한 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈의 분해 사시도, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈의 변형 방지 그릴의 분해 사시도, 및 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈의 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈은 인쇄회로기판(100), 칩 LED(110), 보호필름(300), 그릴(200), 및 보호방열판(400)을 포함한다.

인쇄회로기판(100)의 후면에는 칩 LED(110)를 구동시키기 위한 전자소자와 전원 공급 단자가 구성되고, 각각의 화소에 해당하는 위치에 복수의 칩 LED(110)가 부착되는데, 일실시예에 따르면, 칩 LED(110)는 납땜에 의해 인쇄회로기판(100)에 부착되는 것이 바람직하다.

그릴(200)에는 복수의 칩 LED(110)가 끼움 결합되기 위하여, 복수의 칩 LED(110)에 대응하는 위치에 복수의 그릴홈(201)이 형성된다. 각각의 칩 LED(110)는 그릴홈(201)을 관통하여 그릴(200)에 결합되는데, 칩 LED(110)는 그릴(200) 전면의 표면으로부터 0.05 내지 0.3mm의 소정 높이로 돌출되어 결합되며, 일실시예에 따르면, 칩 LED(110)의 돌출 높이는 0.1mm인 것이 바람직하다.

보호 필름(300)은 그릴(200)의 전면과 칩 LED(110)에 접착제에 의하여 접착되고, 그릴(200)의 전체 영역을 덮을 수 있는 크기로 일체로 형성되며, 보호 필름(300)의 재질은 투명하고, 접착력이 좋으며, 열에 강한 플렉서블(flexible)한 재질이면서, 칩 LED(110)의 발광에 의해 나타나는 이미지가 왜곡되어 보이지 않도록 광학적 특성에 의한 편차가 충분히 작은 재질이면 어느 것이나 무관하고, 일실시예에 따르면, 보호 필름(300)의 재질은 폴리에스테르일 수 있다. 또한, 일실시예에 따르면 보호필름(300)은 표면에 자외선 차단 재료를 코팅하여 제작할 수 있고, 다른 실시예에 따르면 보호필름(300) 자체를 자외선 차단 재료로 제작할 수 있다.

그릴홈(201) 각각의 상측에는, 보호 필름(300)의 전면으로부터 결합수단에 의하여 차광수단(220)이 결합되는데, 일실시예에 따르면, 결합수단은 그릴(200)에 형성되는 그릴 관통공(202)과 차광수단(220)의 후면에 형성되는 결합공(221) 간의 나사 결합일 수 있다. 또한, 그릴(200)의 재질은 열변형에 강하고 강도 및 내구성이 우수한 재질이면 어느 것이나 무관하며, 일실시예에 따르면, 폴리카보네이트일 수 있다. 또한, 차광수단(220)은 무게를 줄여 경량화하는 것이 좋은데, 일실시예에 따르면, 내부에 중공이 형성되는 관의 형상일 수 있다.

보호방열판(400)은 인쇄회로기판(100)의 후면에 부착되어 인쇄회로기판(100)을 보호하고, 인쇄회로기판(100)에서 발생하는 열을 방출하는 역할을 수행하며, 열방출 성능을 높이기 위하여 인쇄회로기판(100) 후면의 전자소자에 밀착 구성되는데, 인쇄회로기판(100) 후면의 전원 공급 단자가 통과할 수 있도록 단자공(401)이 형성된다.

방열판(400)의 재질은 열전도도가 우수하여 인쇄회로기판(100)에서 발생되는 열을 효과적으로 분산 및 방출시키며, 무게가 가벼워 경량화가 가능한 재질이면 어느 것이나 무관하며, 일실시예에 따르면, 방열판(400)의 재질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것이 바람직하다.

한편, 도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈의 분해 사시도이며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈은 차광수단(220)과 보호필름(300)의 사이에 보조 그릴(210)을 추가로 구성할 수 있다.

보조 그릴(210)에는 복수의 칩 LED(110)에 대응하는 위치에 복수의 보조 그릴홈(211)이 형성된다. 복수의 보조 그릴홈(211) 각각의 상측에는 차광수단(220)이 결합수단에 의하여 결합되는데, 결합수단은 보조 그릴(210)에 형성되는 보조 그릴 관통공(212)과 차광수단(220)의 후면에 형성되는 결합공(221) 간의 나사 결합일 수 있다. 또한, 보조 그릴(210)의 재질은 열변형에 강하고 강도 및 내구성이 우수한 재질이면 어느 것이나 무관하며, 일실시예에 따르면, 폴리카보네이트일 수 있다. 한편, 그릴(200)과 보조 그릴(210)은 결합수단에 의하여 결합되는데, 일실시예에 따르면, 결합수단은 그릴(200)에 형성되는 그릴 결합공(203)과 보조 그릴(210)에 형성되는 보조 그릴 결합공(213) 간의 나사 결합일 수 있으며, 보조 그릴(210)의 두께는 칩 LED(110)의 시야각을 넓히기 위하여, 적절한 사용 강도를 만족할 수 있는 범위 내에서 가능한한 얇은 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈은, 그릴(200) 전면에 플렉서블한 보호 필름(300)이 접착되고, 특히 칩 LED(110)가 그릴(200)로부터 소정 높이로 돌출함으로써 칩 LED(110)와 보호 필름(300)의 밀착성이 대단히 뛰어나다. 따라서, 칩 LED(110)와 보호 필름(300) 사이에 공간이 생기는 경우에 발생할 수 있는 칩 LED(110) 방사광의 난반사를 방지할 수 있다. 더하여, 자외선으로부터 칩 LED(110)를 보호하며, 우천 시의 빗물 또는 기타 습기로부터 인쇄회로기판(100) 및 칩 LED(110)를 보호할 수 있다.

또한, 방수 및 자외선 차단 수단으로서 보호 필름(300)을 사용하고, 그릴(200), 보조 그릴(210) 및 차광수단(220)이 일체가 아니라 상호 결합되어 구성된다. 따라서, 칩 LED(110)의 고열에 의한 보호 필름(300), 그릴(200), 보조 그릴(210) 및 차광수단(220) 각각의 자체 변형, 그리고 보호 필름(300), 그릴(200), 보조 그릴(210) 및 차광수단(220)의 열팽창률 차이로 인하여 발생하는 상호 간섭에 의한 변형이 매우 적고, 이에 따라 칩 LED(110)와 보호 필름(300) 간의 밀착을 유지할 수 있으므로 칩 LED(110) 방사광의 난반사를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈은, 필름을 제단하여 보호 필름(300)을 제작하고, 접착제를 이용하여 그릴(200)에 접착함으로써 제조 방법이 매우 간단하고, 이에 따라 제조 시간 및 제조 비용 측면에서 유리한 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

도1은 종래 기술에 따른 칩 LED 모듈의 분해 사시도,

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈의 분해 사시도,

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈의 차광수단 및 그릴의 분해 사시도,

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈의 사시도, 및

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈의 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

100: 인쇄회로기판 110: 칩 LED

200: 그릴 210: 보조 그릴

220: 차광수단 300: 보호 필름

400: 보호방열판

Claims

전면에 복수의 칩 LED가 구성되는 인쇄회로기판을 포함하는 칩 LED 모듈에 있어서,

상기 복수의 칩 LED와 끼움결합될 수 있도록 상기 칩 LED 위치에 대응하여 형성되는 복수의 그릴홈을 가지고 상기 인쇄회로기판의 전면에 결합되는 그릴;

상기 그릴과 칩 LED의 전면에 접착제에 의해 부착되는 판형상의 보호 필름; 및

상기 칩 LED의 상측에 돌출되어 상기 칩 LED로의 직사광선을 차단할 수 있도록 상기 복수의 그릴홈 각각의 상측에 결합되는 차광수단

을 포함하고,

상기 보호 필름의 일부 혹은 전부에 자외선차단 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈.
전면에 복수의 칩 LED가 구성되는 인쇄회로기판을 포함하는 칩 LED 모듈에 있어서,

상기 복수의 칩 LED와 끼움결합될 수 있도록 상기 칩 LED 위치에 대응하여 형성되는 복수의 그릴홈을 가지고 상기 인쇄회로기판의 전면에 결합되는 그릴;

상기 칩 LED 위치에 대응하여 형성되는 복수의 보조 그릴홈을 가지고 상기 그릴의 전면에 결합되는 보조 그릴;

상기 그릴과 상기 보조 그릴의 사이에 위치하고, 상기 그릴과 칩 LED의 전면에 접착제에 의해 부착되는 판형상의 보호 필름; 및

상기 칩 LED의 상측에 돌출되어 상기 칩 LED로의 직사광선을 차단할 수 있도록 상기 복수의 보조 그릴홈 각각의 상측에 결합되는 차광수단

을 포함하고,

상기 보호 필름의 일부 혹은 전부에 자외선차단 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 칩 LED는 상기 그릴홈에 결합될 때, 상기 그릴의 전면으로부터 소정 높이로 돌출되어 상기 보호 필름이 상기 칩 LED와 확실하게 밀착 접착될 수 있는 것을 특징으로 하는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈.
제3항에 있어서,

상기 그릴의 전면으로부터 돌출되는 상기 칩 LED의 높이는 0.05mm 내지 0.3mm인 것을 특징으로 하는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈.
제4항에 있어서,

상기 보호필름은 표면에 자외선차단재료가 코팅되는 것을 특징으로 하는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈.
제4항에 있어서,

상기 보호필름은 자외선차단재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변형 방지 그릴을 가지는 칩 엘이디 모듈.