KR100940131B1 - 채널문자시스템 - Google Patents

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KR100940131B1
KR100940131B1 KR1020037015346A KR20037015346A KR100940131B1 KR 100940131 B1 KR100940131 B1 KR 100940131B1 KR 1020037015346 A KR1020037015346 A KR 1020037015346A KR 20037015346 A KR20037015346 A KR 20037015346A KR 100940131 B1 KR100940131 B1 KR 100940131B1
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페트로스키제임스티
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젤코어 엘엘씨
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Abstract

본 발명에 의한 조사빛표시장치는 병렬전도체(112,114) 사이를 일정거리 유지하는 절연피복 내에 포함된 제1 및 제2병렬전도체(112,114)를 포함하는 신축성 전원코드(100)를 포함한다. 다수의 LED장치(102)는 코드와 연결된다. 각 LED장치(102)는 제1 병력전도체(114)와 전기적으로 연결되는 LED양극(130p)과 제2 병력전도체(114)와 전기적으로 연결되는 LED음극(130N)을 갖는 LED 전극(104)를 포함한다. 스텐실(92)은 슬릿(SLEETED) 형상이고, 상기 전기코드(100)은 상기 스텐실(92)에 구비된다. 전원(210,220)은 전원코드(100)의 제1 및 제2병렬전도체(112,114)와 연결되는 상기 스텐실(92)과 떨어져 구비된다. 상기전원(210,220)은 병렬전도체(112,114)에 의해 LED장치(102)에 전원을 전달한다.
LED, 전도체, 전원코드, 절연, 전극

Description

채널문자시스템{A CHANNEL LETTER SYSTEM}
본원 출원은 2001. 5. 25 출원한 미국특허 출원번호 제09/866,581호를 우선권 주장하여 출원한 것이다.
채널문자는 문자를 도안하여 문자형상을 만드는 것으로 상업적인 문구를 만드는 분야에서 널리 알려져 있다. 일반적으로 채널문자는 문자형상을 도안할 수 있는 플라스틱 또는 금속으로 형성된다. 금속 채널 슬라이딩은 페인팅한 알루미늄으로 형성하거나 내장 및 외장 표면에 마무리하여 문자 뒤에 부착시키거나 문자뒤에 붙이고 문자에 깊이를 주어 형성하는 것이다. 빛을 조사하는 발광설비는 네오튜브와 마운팅브라켓을 사용할 수 있고 문자뒤에 붙여진다. 일반적으로 컬러, 반투명 플라스틱 문자면은 채널 전면 끝단부에 붙혀진다.
상술한 바와 같이, 네온발광은 전형적으로 채널문자 시스템으로 만들어진다. 상기 네온시스템은 매우 깨지기 쉽고 제작, 운반, 또는 준비과정에서 파손되거나 실패하는 경우가 종종 있다. 또한, 네온시스템은 튜브 냉의 네온가스를 여자하기 위한 전기를 매우 높은 전압을 이용하고 있다(약 4,000에서 5,000볼트). 고전압의 이용은 감전사와 화재에 의한 빌딩피해와 관련이 있다. 반도체 발광은 상술한 문제를 극복할 수 있고, 채널문자에 이용될 수 있다.
종래 채널문자 장치는, LED 발광이 전면을 투광하도록 채널문자의 뒤에 LED를 부착하였다. 상기 LED는 규칙적인 간격으로 구비되고(예.. 2인치) 소켓에 장착된다. 상기 소켓은 슈퍼 플럭스(피란하,PIRANHA) 패키지를 변형한 플레스-핏(PRESS-FIT)으로 설계되었다. 상기 피란하의 리드프레임은 상기 소켓에 적합하게 약 90도 만곡된다. 상기 LED 를 위한 연결은 절연변위(IDC)와 유사하다. 상기 소켓은 검은색과 빨강색의 와이어로 두개의 IDC 위치를 가지고 있다. 상기 시스템은 병렬로 LED를 모두 사용하며 두개로 구성된 전원공급장치(제1(120VAC TO 24VDC)와 제2(24VDC TO ~2.3VDC))를 구비하고 기본와이어 연결을 갖는다.
또 하나의 종래 채널문자 장치는 LED 가 채널문자의 측면에 부착된다. 상기 채널문자 배경의 발산 표면은 일정한 형식으로 제공된다. 각 모듈은 직렬로 연결된 소정의 LED의 갯수를 가지고 있다. 더욱이 모든 모듈은 병렬회로내에서 직렬연결방식이다. 상기 LED는 히트싱크(HEAT SINKING)를 목적으로 알루미늄판에 놓여져 있다.
또 다른 종래 LED 채널문자 장치는 종래 네온시스템의 단점을 극복하였으나 다른 단점이 발생했다. 예를 들면, 종래 LED 채널문자 시스템은 제한된 환경에서만 제공될 수 있다. 특히 상기 LED는 곡선형상으로 구성하기 쉽지 않다. 또한 상기 LED는 또 다른 빛을 사용하기 위해 이동이 쉽지 않다.
본 발명은 상술한 종래 장치 및 그 이상 것들의 단점을 극복하기 위한 개선된 장치 및 방법을 제안하는 것이다.
<발명의 요약>
본 발명의 특허청구범위 제49항에 기재된 발명은, 채널문자시스템(80)에 있어서, 상기 채널문자시스템(80)은, 채널문자하우징(94)과; 및 상기 채널문자하우징의 벽에 고정되며 채널문자의 형상에 따라 신축가능한 신축성 LED라이트엔진(90)을 포함하며,
상기 신축성 LED라이트엔진(90)은, 양극과 음극으로 분리된 전도체(56a,56b,112,114)가 형성된 절연피복(115)을 포함하는 신축성 전원코드(100)와; 상기 전원코드(100)에 결합되는 연결부(54,108)가 구비되고 상기 연결부(54,108)에 장착되는 LED양극(130P)과 LED음극(130N)을 포함하는 LED장치(102);를 포함하며,
상기 연결부(54,108)는 전원코드(100)에 LED장치(102)를 고정함과 동시에 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)을 통해 LED양극(130P)과 LED음극(130N)을 전도체(56a,56b,112,114)에 연결하고, 상기 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)은 전도체(56a,56b,112,114)와 접촉하도록 절연피복(115)을 관통하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 의한 장점은 종래 시스템과 비교하여 감소된 수를 갖는 채널문자를 제공한다.
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본 발명에 의한 다른 장점은 LED 를 병렬연결하여 고장난 LED 가 동일한 전기 회로상의 다른 LED의 성능에 나쁜 영향을 주는 것을 감소하는 것이다.
본 발명에 의한 또 다른 장점은 채널문자로부터 이격된 전원공급장치를 구비하고 있기 때문에 보다 긴밀한 결합을 이루어 비바람의 영향을 덜 받는 것이다.
본 발명에 의한 또 다른 장점은 신축 LED라이트엔진에서 납땜 연결을 피할 수 있다.
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본 발명에 의한 또 다른 장점은 개별화된 방법으로 만들어진 채널문자의 모든 부분 또는 일부분을 허용하는 모듈러 성질을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
본 발명에 의한 여러가지 장점 및 효과는 발명의 상세한 설명에서 통상의 지식을 가진자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.
<발명의 상세한 설명>
도1에 도시된 바와 같이, LED라이트엔진(10)은 신축적이고 전기적으로 절연피복(14)에 둘러싸인 신축적인 전기케이블(12)을 포함한다. 더욱 상세하게는 상기 전도체는 다수의 병렬 전도체(16)를 포함하고 상기 절연피복(14)에 의해 전기적으로 절연된 것이다. 바람직하게는 상기 절연피복(14)은 고무, PVC, 실리콘 또는 EPDM 을 포함하지만 다른 재료 역시 사용될 수 있음은 당연할 것이다.
바람직하게는, 상기 전기케이블(12)은 두개의 전도체(16a,16b)를 포함한다. 그리고 각 전도체(16a,16b)는 14 게이지 정도의 크기가 바람직 할 것이다. 부가하여 상기 각 전도체(16a,16b)는 고정되고 다수의 소선(18,STRAND)을 포함한다.
상기 LED라이트엔진(10)은 LED(20)를 포함하고, 전기적으로 전도체(16)와 접촉하고 절연피복(14)과 결합된다. 도2를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 LED(20)는 다수의 전극(22a,22b,22c,22d)을 포함한다(한쪽 또는 두쪽의 전극(22)). 한쪽의 전극(22a,22b)이 필요하지만, 부가적으로 전극(22c,22d)은 전도체에 마운트된 LED(20)의 안정성을 위해 제공된다. 또한, 상기 부가적인 전극(22a,22b,22c,22d)은 열을 방출하는 수단으로 제공되고, 따라서 그 전류를 허용하는 LED(20) 전원을 위해 사용될 수 있다. 각 쌍의 전극(22a,22b,22c,22d)은 - 전원과 연결된 제1 전극(22a,22d)을 포함하고, + 전원과 연결된 제2 전극(22b,22c)을 포함한다. 상기 LED(20)는 일반적으로 양극와 음극를 갖는 두개의 터미널 장치이다. 바람직한 실시예에서, 제1 전극(22a,22d)은 LED(20)의 양극와 일치하고 전도체(16a)에 직접적으로 전기적으로 연결되며, 제2 전극(22b,22c)은 LED(20)의 음극와 일치하고 전도체(16b)에 직접적으로 전기적으로 연결된다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 상기 LED(20)는 절연피복(14)을 통해 전극(22a,22b,22c,22d)을 통과하여 기계적으로 전기케이블(12)에 조여진다. 또한, 피복(14)을 통과한 후에 전극(22a,22b,22c,22d)은 각 전도체(16)와 접촉한다. 상기 전극(22a,22b,22c,22d)의 웨지형 팁(wedge-shaped needle tips)은 전극(22a,22b,22c,22d)과 전도체(16) 사이에 전기적 접촉을 형성하도록 각 전도체(16a,16b)의 소선(strand) 사이를 통과한다.
바람직하게, 상기 LED(20)는 전기케이블(12)이 평평하게 되었을 때 전도체(16)에 의해 조여진다(전도체(16a,16b)가 공통적으로 수평면상에 있을 때).
선택적으로, 상기 전기케이블(12)은 상기 절연피복(14) 내의 두 개의 딥(24a,24b,dip)을 포함한다. 상기 두개의 딥(24a,24b)은 각 전도체(16a,16b) 상부에 구비된다. 상기 LED(20)는 상기 전기케이블(12)에 조여지기 전에, 상기 전극(22a,22b,22c,22d)은 딥(24a,24b)에 구비되고, 따라서 전도체(16a,16b)는 정렬된다. 이 때 딥(24)에서 정렬된 후에, 상기 전극(22a,22b,22c,22d)은 절연피복(14)을 통과하고 전도체(16)로 삽입된다.
도3 및 도4 에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서는 도시된 연결부(54)를 통해 전도체에 LED(50)를 결합하는 라이트엔진(40)을 포함한다. 상기 연결부(54)는 제1연결부 및 제2연결부(54a,54b)을 포함한다. 상기 LED(50)는 두개의 제1연결부 및 제2연결부(54a,54b)이 같이 조여지기 전에(스냅 또는 클램프에 의한 조임) 제1연결부 내에 조여진다. 바람직한 실시예에서와 같이, 케이블(52)은 신축적이고, 다수의 전도체(두개의 전도체, 56a,56b) 및 상기 전도체(56a,56b)와 분리된 절연피복을 포함한다. 또한 상기 전도체(56a,56b)는 선택적으로 고정되고 소선(strand,58)을 포함한다.
또한, 결합홀(60)은 조이기 위한 수단(스크류, 나사, 볼트 등)이 벽 또는 지지수단에 연결부를 조이기 위해 삽입되도록 제2연결부(54b)에 형성된다. 예컨대, 상기 연결부(54)는 채널문자 하우징의 벽에 조여진다(도7 참조).
상기 제2연결부(54b)는 다수의 전기접촉부(62)를 포함하고, 상기 제1연결부 및 제2연결부(54a,54b)이 스냅되고 전기적으로 LED(50)와 접촉한다. 이하 기술하는 바와 같이 상기 접촉부(62)는 제1연결부 및 제2연결부(54a,54b)을 따라 케이블(52)의 연결부(54)를 기계적으로 조이기 위해 사용된다. 다수의 접촉부(62) 한 쌍은 전기적으로 각각 연결된다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 접촉부(62a,62c)는, 접촉부(62b,62d)가 서로 접촉될 때에 서로 연결되는 것이다. 바람직한 실시예에서 보는 바와 같이, 상기 연결은 직접 접촉이 되는 것으로, 즉 접촉부(62a,62c)는 전기적으로 연결되는 것이고, 접촉부(62b,62d)도 전기적으로 연결되는 것이다.
상기 접촉부(62a,62c)는, 다른 접촉부(62b,62d)가 전기적으로 - 전원과 연결되어 있을 때, + 전원과 연결된다. 이러한 방법으로, 상기 LED(50)의 양극는, LED(50)의 음극가 직접 - 전원과 접촉할 때, 직접 + 전원과 접촉하는 것이다. 상기 접촉부(62a,62c)는 전기가 통하지 않게 접촉부(62b,62d)와 분리된다. 상기 전기접촉부(62)는 V 형상이고, 각 V 형상의 공간에 전도체(56a,56b)를 수용하는 크기이다. 보다 상세하게는 V 형상의 접촉부(62) 팁은 가느다란 형상이고 전도체(56a,56b) 주위에 절연피복을 제거(피어싱)하기 위해 형성된다.
단지 두개의 접촉부(62a,62b 또는 62c,62d)가 필요하지만, 상기 연결부(54)는 바람직하게 연결부(54)와 케이블(52) 사이에 기계적인 연결의 안정성을 더하기 위해 두쌍의 접촉부(62)를 포함한다.
상기 절연피복을 관통한 후에, 상기 전도체(56a,56b)는 전기접촉부(62)의 V 형상의 공간으로 통과된다. 상기 전도체(56a,56b)가 V 형상으로 통과됨에 따라 상기 전도체(56) 내의 소선(strand)이 V형 딥에서 움직이지 않게 고정된다. 이러한 방법으로 조여진 전기접촉부는 전도체(56)와 각 전기접촉부(62) 사이에서 형성된다. 부가하여 상기 소선(strand)은 전도체형상의 변화, 예를 들면 타원형으로 변화되는 것과 같이 납작하게 된다. 또한 상기 소선(strand)이 납작하게 변화함에 따라 각 전도체(56a,56b)의 전체크기(원주 등)가 "불안정한" 세개의 소선(strand) 연결부 사이즈와 같이 감소됨에 따라 상기 소선(strand) 공간은 감소된다.
또한, 상기 연결부(54)는 케이블(52)이 말단에 구비될 때 상기 전도체에 결합된다(전도체(56a,56b)가 수평면 상부의 수평평면에 병렬하게 된다).
실시예에서는 각 전기케이블(12,52) 상에 LED(20,도1) 및 LED(50,도3)와 각 전기케이블(12,52) 상에 다수의 LED(20,도1) 및 LED연결부(54,도3)가 도시되어 라이트엔진(10,40)이 각 LED스트립을 형성하는 것을 알 수 있을 것이다. 부가하여 상기 각 LED 라이트 스트립(10,40)의 전기케이블(12,52) 상의 LED(20,도1)와 상기 LED연결부(54,도3)는 각각으로부터 약 2인치 정도 떨어져 있다. 상기 LED(20)과 상기 LED연결부(54) 사이에는 공간이 구비된다.
부가하여 다수의 LED(20)가 상기 전기케이블(12,도1)에 조여진다면 그리고 평평한 위치에 구비된다면, 상기 전기케이블(12)은 제1 방향 내에서 신축적으로 이용될 수 있다. 그러나 상기 연결부(54)가 케이블(52, 도3)에 조여지고 말단에 구비된다면, 상기 케이블(52)은 제2 방향 내에서 신축적 이용될 수 있다.
도5 및 도6에 도시되는 바와 같이, 접합 연결부(70)는 전기적으로 다수의 신축 케이블(72,74)과 서로 연결된다. 상기 연결부(54, 도3 도시)와 같이, 상기 접합 연결부(70)는 제1이음부(70a), 제2이음부(70b)를 포함한다. 바람직하게는 상기 제1이음부(70a)와 제2이음부(70b)는 서로 미끄러지게 결합된다. 부가하여 상기 제1이음부(70a)와 제2이음부(70b)는 서로의 위치 사이에서 슬라이드된다(열림위치 및 닫힘위치). 상기 닫힘위치에서, 상기 제1이음부(70a)와 제2이음부(70b)는 상기 잠금탭(71)에 의해 함께 조여지고 결합탭(73)과 결합한다. 도6에서 잠금탭(71)과 결합탭(73)이 부가적으로 구비될 수 있음을 알 수 있다. 부가하여 도3의 케이블(52) 및 연결부(54)와 같이 도5 및 도6의 접합 연결부(70)는 케이블(72,74)이 말단에 구비될 때, 케이블(72,74)에 바람직하게 조여진다. 또한, 접합 연결부(70)는 다수의 전기접촉부(76)를 포함하며 V 형상이고, 도4에 도시된 접촉부(62)와 유사한 기능을 한다. 상기 닫힘위치에서, 상기 잠금탭(71)은 케이블(72,74)이 V 형상의 접촉부(76) 내에 조여지는 것과 같이 결합탭(73)에 의해 조여진다.
상기 케이블(72,74)은 서로 병렬이고 말단에 구비된다. 이 때, 상기 접합 연결부(70)는 케이블(72,74)의 양쪽 주변에 조여진다. 이러한 방법으로 각각의 제1전도체(72a,74a)는 서로 조여지고 유사하게 각 제2전도체(72b,74b) 역시 서로 조여진다.
도시된 도7을 참조하여 설명하면, 채널문자시스템(80)은 LED(82)를 포함하고 본 발명에 의한 신축성 전기케이블(84)에 전기적으로 연결된다. 상기 LED(82)는 도1에 도시된 바와 같이 전기케이블(84)에 직접 연결되거나 도3에 도시된 바와 같이 연결부(54)에 의하여 전기케이블(84)에 연결된다. 부가하여 접합 연결부(70)는 전 전기케이블(84) 및 부가적인 전기케이블(86)과 연결하는 것을 도시한다.
도8 내지 16에 도시된 바와 같이, 빛조사표시장치 또는 채널문자(88)에 의한 다른 바람직한 실시예가 제시된다. 도8에 도시된 바와 같이, 신축적인 라이트엔진(90)은 대문자 "E" 의 형상으로 형성된 스텐실(92)에 마운트되고, 문자 "E"가 되도록 하우징과 결합되고 곡선인 라이트엔진(90)에 의해 발생되는 빛을 통과하도록 배열된 적어도 투광표면(96)을 포함한다. 상기 스텐실(92)은 하우징(94) 내에 배열하기 위한 형상이 된다.
도8에 도시된 바와 같이 그리고 도9에 도시된 바와 같이, 신축적인 라이트엔진(90)은 다수의 LED장치(102)가 이격되어 구비되는 절연된 신축 전기코드(100)를 포함한다. 각 LED장치(102)는 연결부(108)의 제1영역(106)에 구비된 리드프레임을 갖는 LED(104)를 포함한다. 상기 연결부(108)는 코드(100)에 클램프되는 제2영역을 포함한다. 상기 제2영역(110)은 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 스냅형 연결부를 포함하고 코드(100)의 병렬전도체(112,114)을 갖는 LED(104)와 연결된다. 도9에 도시된 바와 같이, 상기 병렬전도체(112,114)는 코드(100)의 절연피복(115)에 의해 효과적으로 일정거리 유지하고, 클램프 연결부(108)는 코드(100)를 따라 구비된다.
상기 LED장치(102)는 2인치 정도 공간을 갖으며 전원코드(100)를 따라 분리되고 상기 LED장치(102) 사이에 중간 전원코드부분은 채널문자형상 또는 다른 선택된 패턴을 정의하도록 도8에 도시된 것과 같이 라이트엔진(90)에 의해 형성된 문자"E"와 같이 만곡될 수 있다.
도8 내지 도16 의 바람직한 실시예에서, 코드(100)의 절연피복(115) 내의 두개의 병렬전도체(112,114)는 두 개의 병렬전도체(112,114)를 포함하는 공간영역에 형성되는 전원코드 평면을 정의한다. 상기 전원코드(100)는 로컬 전원코드 평면에서 나온 방향으로 만곡될 수 있고, 전원코드의 방향은 전원코드(100)의 만곡에 따라 변화한다. 상기 전원코드는 로컬 전원코드 평면에서 만곡되지 않는데, 이것은 벤딩이 로컬전원코드 평면 내에서 신축적으로 구비되고, 상기 병렬전도체(112,114)의 축을 따라 신장되기 때문이다. 그러므로, 상기 전원코드(100)는 상기 스텐실(92) 패턴으로 라이트엔진(90)을 형성하는 스텐실 평면 내에서 만곡될 수 있는 것이다.
상기 전원코드는 선택된 문자 형상으로 만곡되고 상기 스텐실(92)은 상기 로컬 전원코드 평면에 수직으로 구비된다. 상기 LED장치(102)는, 상기 LED(104)에 의해 만들어진 광원이 로컬 전원코드 평면에 병렬방향이 되도록, 구비된다. 즉 스텐실(92)의 평면에 수직이 되도록 구비되어, LED장치(102)가 스텐실(92)과 떨어진 방향에서 광원을 형성하도록 구비된다.
제2영역(110)은, 스냅연결을 하는 동안 코드(100)의 절연피복(115)을 관통하는 접촉부(62, 도3 및 도4에 도시)를 이용하여 이전에 기술된 방법으로 병렬전도체(112,114)와 LED의 전기적인 연결을 달성하는 연결을 이용한다. 또한, 제2영역(110)은, 코드(100)로부터 연결부(108)의 언스냅핑(UN-SNAPPING)으로 분리할 수 있는 연결을 형성한다. 상기와 같은 분리는 절연피복(115)이 제거되는 작은 입구로부터 이루어 지지만, 병렬연결에서 LED장치(102)와 교차하는 변위는 일반적으로 판매되는 LED를 위한 적절한 전압 보다 낮은 전압이 될 수 있다.
도9 및 도10에 도시되는 바와 같이, 부가적으로 각 연결부(108)는 상기 스텐실(92)에서 조여지도록 조임나사(118)와 같이 구비되는 조임부(116)를 포함한다. 도시된 실시예에서와 같이, 상기 조임부(116)는 조임나사(118)를 수용하는 개구부(120)를 포함하고 통상적인 관통스크류가 구비된다. 상기 조임나사(118)는 개구부(120)를 통과하고 스텐실(92) 내에 배열된 다수의 개구부(122)와 결합된다.
도9를 참조하여 설명하면, 상기 전원코드(100)는 스냅-온 접합연결부(124)를 이용하여 접합되는 두개의 길이를 갖는 전원코드(1001,1002)를 포함하며, 도14를 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 상기 접합 연결부는 하나의 연속적인 전도체를 형성하기 위한 두개의 전원코드(1001,1002)의 전도체를 포함하고, 또 다른 연속적인 전도체를 형성하기 위해 두개의 전원코드(1001,1002)를 전기적으로 연결한다. 상기 결합된 병렬전도체(112,114)는 절연코팅 또는 절연피복(115)에 의해 또 다른 것으로부터 분리된다. 부가하여 도9는 동일한 형태의 스냅-온 클램프가 연결부(108)의 제2영역(110)에 사용된 것을 이용한 코드(100)와 연결하는 전원연결부(126)를 도시한다. 통상적으로 상기 전원연결부(126)는 전원코드연결부의 프롱과 연결되게 구비된다(미도시). 전원연결부(126)가 곡선의 LED 광원의 말단에 가까이 연결된 것이 도시되는데, 이것은 광원의 병렬전기 형태로 인해 전원연결부(126)가 LED장치(102) 사이에 포함되는 광원을 따라 효과적으로 배열되는 것임을 알 수 있다. 사실 만곡된 라이트엔진(90)으로 전원연결부를 클램프하기 위한 선택은 빛조사표시장치의 배열과 전원의 위치에 따라 결정되는 것이 바람직하다(도16 참조). 선택적으로, 상기 전원연결부는 접합 연결부로 또는 LED연결부로 결합될 수 있다.
도11 및 도12를 참조해서 통상적인 LED장치(102)의 조립이 기술된다. 상기 LED(104)는 전극(130)을 포함하고 특히 두개의 LED양극(130P)은 전기적으로 + 터미널 또는 LED(104)의 양극와 전기적으로 연결되고 두개의 LED음극(130N)은 - 터미널 또는 LED(104)의 음극와 전기적으로 연결된다(도11 및 도12의 블록으로부터의 하나).
바람직하게 상기 LED(104)는 캡슐형 반도체칩 또는 다른 전기발광요소인 빛투광부(132)를 포함한다. 상기 빛투광부(132)는 선택적으로 렌즈 또는 다른 선택된 빛-굴절형상으로 형성된다. 부가하여 상기 빛투광부(132)는 선택적으로 인광성재료, 빛깔요소 또는 LED의 스펙트럼을 변화하거나 조정할 수 있는 요소를 포함한다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자는, 상기 LED(104)가 P4(PIRANHA) LED 패키지와 같이 상업적으로 이용할 수 있는 LED 패키지와 유사하다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
상기 제1영역(106)은 상기 연결부(108)로부터 마주하는 라이트-에미트 표면(빛투광부(132)를 갖는 표면)을 갖는 상기 LED(104) 및 상기 소켓에 삽입된 LED 전극(130)을 수용하는 소켓을 을 포함한다. 상기 연결부(108)는 LED 마운트 또는 소켓을 제공하는 제1영역을 구비하는 제1 부분과, 클램핑 또는 스냅핑 형태로 제1 부분과 연결하는 제2 부분을 포함한다. 상기 제2영역(110)은 클램프, 기계적인 스냅연결 또는 전원코드의 부분에 대한 두개 연결부(140,142)의 연결에 의해 정의된 것을 포함한다.
도11 및 도12에 도시된 바와 같이, 제1연결부(140)은 +와 - 전도성 절연-피어싱(PIERCING)팁을 포함하거나 상기 연결부(108)의 제1연결부(140)의 개구부 또는 슬롯 내에 고정되는 방법으로 구비된 프롱(144P,144N)을 포함한다. 각 프롱(144)은 평면이고, + 또는 - 프롱(144P,144N)과 일치하는 LED의 +와 - 터미널(양극와 음극)전기 접촉에 영향을 주는 대응(+ 또는 -) LED 전극(130)을 수용하는 슬롯(146)을 포함한다. 상기 슬롯(146)에 LED 전극(130)을 수용하는 것을 압축적이고 납땜단계를 포함하지 않는 것이다. 따라서, LED(104)는 고장난 LED(104)의 제거를 용이할 수 있게 제1연결부(140)의 제1영역(106)으로부터 선택적으로 분리할 수 있게 된다.
상기 연결부(108)의 제1연결부(140)의 조립에서 제1연결부(140)에 삽입하는 프롱(144P,144N)과, 상기 LED 전극(130)이 전기접촉에 영향을 주는 프롱(144)의 슬롯(146)으로 적합하게 맞추어지도록 제1영역의 소켓으로 삽입하는 LED(104)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 제1연결부(140)는 몰딩된 플라스틱 몸체 또는 다른 전기 절연물질이고, 상기 프롱(144)은 얇은 금속으로 형성되거나 평면의 전기 전도성 재료이고, 상기 LED(104)는 일반적으로 알려진 프리-패키지, 예를 들면 에폭시 또는 다른 캡슐형으로 P4(piranha) 패키지된 전기발광성 반도체 요소로 형성된 것이다. 상기 연결 LED장치(102)의 큰 장점은 납땜단계를 포함하지 않는 것임을 알 수 있다.
도11 내지 도13을 참조하면, 각 프롱(144)은, 제1연결부 및 제2연결부(140,142)가, 절연피복(115)을 구멍낸 프롱(144)의 말단과 병렬전도체(112,114)의 접촉사이에 구비된 전원코드(100)와 클램프되거나 스냅되었을 때와 같이 제1연결부(140)가 제2연결부(142)로 연장한 "V" 분기절연부를 포함한다. 상기 분기절연부(148)는 전원코드의 각 병렬전도체(112,114)를 수용하는 크기의 갭(150)으로 정의된다. 도13에 도시된 바와 같이, 각 병렬전도체(112,114)는 두개의 연결부(140,142)가 전원코드에 대하여 스냅되거나 클램프될 때, 프롱(144P,144N)의 하나인 갭(150)으로 압축되게 압착되는 멀티-소선(strand) 전도체이다. 상기 압축은 바람직하게는 파손 또는 상기 병렬전도체(112,114)의 각 소선(strand)을 부러뜨리는 것이 아니고, 프롱(144P,144N)과 각 병렬전도체(112,114) 사이에 신뢰할 만한 전기적 접촉을 의미하는 것이다.
상기 전원코드(100)에 대한 상기 제1연결부 및 제2연결부(140,142)의 스냅 접속은 전원코드(100)에 LED장치(102)의 기계적인 연결 및 전원을 공급하는 병렬전도체(112,114)의 프롱(144P,144N)에 의한 LED(104)의 + 및 - 터미널(양극 및 음극)의 동시 전기접속에 영향을 준다. 상기 전기접속은 보조 전기부품, 즉 저항 또는 그와 같은 부품을 포함하지 않고 납땜을 포함하지 않는다. 따라서 LED장치(102)는 장치고장율을 감소하는 채널문자에서의 필요한 몇가지 부품만을 포함한다. 선택된 전원 상태 또는 다른 전기작동을 수행하기 위한 연결부(108)의 저항 또는 회로부품은 포함되는 것이 당연할 것이다.
바람직하게는, 상기 병렬전도체(112,114), 프롱(144P,144N) 및 LED 전극(130)은 전기접속인터페이스에서 갈바닉 부식(GALVANIC CORROSION)을 감소하기 위한 유사금속으로 형성되거나 인터페이스에서 갈바닉 부식(GALVANIC CORROSION)을 감소하는 전도성 코팅으로 코팅된다. 바람직한 실시예에서 상기 병렬전도체(112,114), 프롱(144P,144N) 및 LED 전극(130)은 동일한 형태의 전도성 코팅으로 코팅되어, 접촉표면에 갈바닉 부식(GALVANIC CORROSION)이 최소화되도록 한다. 특히, 고파워 LED장치(102)에서 부적합한 구성을 한 접촉면을 갖는 실시예는 일반적으로 접촉면에 이롭지 않은 갈바닉 부식(GALVANIC CORROSION)이 일어난다.
도10 및 도11을 참조하면, 도10의 조이는 위치에서 보여지는 바와 같이, 전원코드(100)에 제1연결부 및 제2연결부(140,142)를 함께 스냅되게 제2연결부(142)의 홈(156)을 갖는 클립(154)을 포함한다. 물론 다른 조임 메카니즘이 이용될 수 있다.
도9 및 도14를 부가적으로 참조하면, 상기 접합연결부(124)는 전원코드(1001,1002)와 함께 접합되는 전원코드(1001,1002)에 접합연결부(124)를 같은 종류끼리 접속한다. 상기 접합연결부(124)는 세개 연결부분(160,162,164)을 포함하고, 플라스틱 몰딩 또는 다른 절연재료로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 부분(162)은 + 및 - 두배의 절연-피어싱(PIERCING)팁을 포함하는 중간부분이거나 또는 상기 LED장치(102)의 제1연결부(140)으로 프롱(144P,144N)을 삽입하는 유사한 방식으로 연결부분(162)의 슬롯(168P,168N)으로 삽입하는 프롱(166P,166N)을 포함한다. 상기 프롱(166P,166N)은 바람직하게 상기 LED장치(102)의 프롱(144P,144N)을 갖는 분기형상의 전도요소말단(1501,1502,1503,1504)을 포함하고, 멀티-소선(strand) 병렬전도체(112,114)를 압착하는 크기이다.
도9 및 도14에 도시된 바와 같이, 상기 접합연결부 (124)의 연결부분(160,162)은 전원코드(1002)로 기계적으로 스냅된다. 상기 스냅핑은, 프롱말단(1501,1502)이 상기 전원코드(1002)의 병렬전도체(112,114)와 함께 연결하고 상기 절연피복(115)를 피어싱하는 원인이 된다. 상기 스냅핑접속은 상기 전원코드(1002)에 대하여 연결부분(160,162)을 조이기 위한 연결부분(160)의 홈(172)을 갖는 연결부분(162)의 클립(170) 결합을 포함한다. 또한, 상기 접합연결부(124)의 연결부분(162,164)은 절연피복(115)을 피어싱하고 각각의 전원코드(1001)의 병렬전도체(112,114)와 접속하는 프롱말단(1503,1504)을 갖는 전원코드(1001)와 기계적으로 스냅한다. 상기 스냅핑 컨넥션은 전원코드(1001)에 대하여 연결부분(162,164)을 조이기 위하여 상기 연결부부분(164)의 홈(176)을 갖는 연결부분(162)의 결합클립(174)을 포함한다. 따라서, 상기 프롱(166p)은 전원코드(1001,1002)의 제1병렬전도체(112) 사이에 전기적 연결을 제공하며, 상기 프롱(166N)은 접합연결부(124)에 의한 전원코드(1001,1002)와의 연결 동안에 전원코드를 연결하는 전원코드(1001,1002)의 제2병렬전도체(114) 사이의 전기적 연결을 제공한다.
도8 및 도9에 도시되고, 부가하여 도15에 도시된 바와 같이, 실시예의 빛조사표시의 컨덕션은 효과적인 모듈러로서 선택적으로 제조자 및 소비자 사이에 분할될 수 있다. 바람직한 실시예에서, LED(104)는 LED장치(102)를 형성하기 위해 연결부(108)에 구비되고, 상기 LED장치(102)는 제조된 신축적인 라이트엔진(90)을 형성하기 위해 공장에서 전원코드(100)에 스냅된다. 도15에 도시된 스텐실보드(180)는 프리폼된 개구부(122)를 포함하고, "E" 형상의 스텐실(92)을 형성하기 위해 재단된 스텐실보드(130)과 같이 선택된 문자 하우징(94)을 매치하는 결합사이트에서 재단될 수 있다. 적합한 길이의 신축적인 라이트엔진(90)은 컷오프되고 선택된 프리폼 개구부(122)를 이용한 조임나사(118)와 연결부(108)의 조임부(116)를 이용한 스텐실(92)에 부착된다. 상기 접합연결부(124)는 적합하게 이용되고, 상기 전원연결부(126)은 선택된 지점에서 코드(100)로 스냅된다. 선택적으로 프리폼 개구부(122)는 생략될 수 있고, 조임나사(118)는 조일수 있는 스텐실 재료로 치환될 수 있다. 예를 들어 치환 조임나사는 스텐실 재료를 관통하고 결합할 수 있는 가느다란 팁을 갖는 나무 스크류가 될 수 있다.
상술한 결합공정의 다양한 변화에서, 상기 LED(104)는 연결부(108)에 구비되지만, LED장치(102)는 전원코드(100)를 따라 선택된 위치에서 전원코드(100)에 스냅된다. 상기 결합은 더욱 노동자의 주의가 필요하며, 코드(100)는 LED장치(102)의 선택과 공간에 따라 신축성 값을 제공한다. 상기 모듈러 시스템은 통상의 멀티-컬러 신축성 라이트엔진(90)을 만드는 LED(104)의 컬러를 선택하는 소비자를 만족시킬 수 있다.
또 다른 변화에서, 상기 연결부(108)는 도1 및 도2의 이전에 기술된 바람직한 실시예에서와 유사하게 생략되고, LED 전극(130P,130N)은 직접적으로 코드(100)에 부착된다. 상기 어떠한 결합/조립공정은 존재하는 채널문자를 리트로-피팅하기 위해 적합하다. 상기 형성된 스텐실(92)은 루트가 되는 라이트엔진(90)을 허용하거나 장애물을 허용하거나 존재하는 채널문자 내에 교차-멤버와 같은 특징을 허용한다.
이어서 도8 내지 도15를 참조하고 부가적으로 도16을 참조하면, "TEXT" 를 표시하는 채널문자(200)가 도시된다. 상기 채널문자부분 "TE" 는 두개의 전원출력 라인(212,214)를 포함하는 제1전원공급장치(210)에 의해 전원이 전달된다. 상기 채널문자부분 "XT" 은 두개의 전원출력 라인(222,224)를 포함하는 제2 전원공급장치(220)에 의해 전원이 전달된다.
상기 각 전원공급장치(210,220)는 빛이 조사되는 채널문자 "TEXT"로부터 떨어져 구비되는데, 예를 들면 빌딩의 내부에 채널문자의 LED 광원을 운용하기 위한 적합한 전원을 위해 빌딩전원(미국 120V A.C, 유럽 220V A.C)을 변환하기 위한 조건 전기장치를 포함한다. 상기 병렬전기 접속은 라이트엔진(90) 내에서 이용되고, 상기 출력전원은 하나의 LED 구동전압과 일치하는 낮은 전압이고, 따라서 낮은 전원전압 공급이 이용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 전원공급장치(210,220)는 제한이 5암페어이고 30볼트 출력전원을 갖는 클래스2의 전원공급장치이다. 클래스2 전원공급장치는 낮은 전압과 전류를 생산하기 때문에 상대적으로 안전하고, 출력라인(212,214,222,224)은 일반적으로 안전도관에 구비되는 전기코드에 의해 요구되지 않는다.
물론, 각 전원공급장치는 다른 갯수의 전원출력 라인을 포함하는데, 예를 들면 하나, 세개 또는 그 이상의 전원 출력 라인을 포함한다. 각 전원출력 라인은 선택할 수 있는 전기 출력전원을 공급하는데, 예를 들면 미터기(226)에 의해 모니터 되는 바와 같이 출력전원을 공급한다. 바람직한 실시예에서 각 전원출력 라인으로 전달되는 전원은 각 노브(228)를 이용하여 제어할 수 있거나 또는 다른 제어입력에의해 제어될 수 있다. 상기 문자의 빛강도 균형을 인정하는 것은 문자 "T", "E", "X" ALC "T"에 의한 표시 "TEXT" 를 일정한 밝기로 얻기 위해서이다.
도16은 접합 연결부(230)의 이용을 도시한 것으로, 도14의 접합연결부(124)와 같이 "X" 채널문자의 상부 및 하부 전기케이블(232,234)을 연결한 것이다. 상기 접합은 각 두개의 상부와 하부전기케이블(232,234)의 중간에 배열되는 것이 도시된다. 상기 접합 연결부는 전원코드 배열에서 보다 큰 신축성을 제공하도록 전원코드의 길이를 따라 접속될 수 있는 것을 알 수 있다.
이상, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
본 발명은 다양한 구성요소 및 상기 구성요소들의 배열과, 다양한 단계 및 단계의 배열로 이루어진다. 도면은 바람직한 실시예를 도시하는 것을 목적으로 하고 있으나 본 발명의 기술적 사상을 한정하지는 않는다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 LED라이트엔진을 도시한 것이고,
도2는 도1 에 도시한 LED 의 사시도를 도시한 것이고,
도3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 라이트엔진 내의 LED연결부를 분해한 사시도이고,
도4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 연결부의 단면도이고,
도5는 본 발명에 의한 접합의 연결부를 도시한 것이고,
도6은 도5에 도시된 접합 연결부의 분해한 사시도이고,
도7은 본 발명에 의한 채널문자시스템 내에 이용된 본 발명의 접합 연결부와 라이트엔진을 도시한 것이고,
도8은 본 발명에 의한 중간 스텐실을 결합하는 채널문자시스템의 적합한 실시예의 분해사시도이고,
도9는 도8의 LED라이트엔진의 일부 및 LED라이트엔진에 스텐실의 일부를 마운트한 것을 도시한 사시도이고,
도10은 본 발명에 의한 스냅-온 연결부를 포함하는 도9의 LED장치를 분해한 사시도이고,
도11은 도10의 LED장치를 분해한 사시도이고,
도12는 도10 및 도11에 도시된 연결부의 절연-피어싱(PIERCING)팁 및 상기 부재와 LED 전극의 결합을 도시한 것이고(연결부몸체는 도12에 도시되지 않음),
도13은 본 발명에 의한 전원코드의 전도체와 절연-피어싱(PIERCING)팁의 연결을 도시한 것이고,
도14는 도9에 도시된 스냅-온 접합 연결부의 분해사시도이고,
도15는 도8에 도시된 스텐실 형상으로 형성하기 위해 적합한 원형 스텐실의 사시도이고,
도16은 본 발명에 의한 독립적이고 조정가능한 전원공급장치의 출력을 적절하게 배열한 채널문자를 도시한 것이다.
[도면부호의 간단한 설명]
10,40,90 ... LED라이트엔진 12,52,72,74,84,86 ... 전기케이블
14, 115 ... 절연피복 16,16a,16b ... 전도체
18,58 ... 소선 20,50,82,104 ... LED 22a,22b,22c,22d ... 전극 24,24a,24b ... 딥 54,54a,54b ... 연결부,제1연결부,제2연결부
56,56a,56b ... 전도체
62,62a,62b,62c,62d ... 접촉부 70 ... 접합 연결부
70a, 70b ... 제1이음부, 제2이음부 71,154 ... 잠금탭
73 ... 결합탭 76,76a,76b ... 전기접촉부
72a,74a ... 제1전도체 72b,74b ... 제2전도체
80 ... 채널문자시스템 88 ... 채널문자
92 ... 스텐실 94 ... 하우징
96 ... 투광표면 102 ... LED장치 112 ... 제1병렬전도체 114 ... 제2병렬전도체 130,130P,130N... LED전극,LED양극,LED음극
132 ... 빛투광부
100,1001,1002 ... 전원코드 106 ... 제1영역
108 ... 연결부 110 ... 제2영역
116 ... 조임부 118 ... 조임나사 120,122 ... 개구부 124 ... 접합연결부 126 ... 전원연결부 140 ... 제1연결부 142 ... 제2연결부 146 ... 슬롯
144,144P,144N...프롱 166P,166N... + 프롱, - 프롱
148,148P,148N ... 분기절연부 150 ... 갭
1501,1502,1503,1504... 전도요소말단 160,162,164 ... 연결부분
156,172,176 ... 홈 168P,168N ... 슬롯
170,172 ... 클립 180 ... 스텐실보드 200 ... 채널문자 210, 220 ... 전원공급장치
212,214,222,224 ... 출력라인 226 ... 미터기
228 ... 노브 230 ... 접합 연결부
232,234 ... 상부전기케이블, 하부 전기케이블

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  49. 채널문자시스템(80)에 있어서,
    상기 채널문자시스템(80)은, 채널문자하우징(94)과; 및 상기 채널문자하우징의 벽에 고정되며 채널문자의 형상에 따라 신축가능한 신축성 LED라이트엔진(90)을 포함하며,
    상기 신축성 LED라이트엔진(90)은,
    양극과 음극으로 분리된 전도체(56a,56b,112,114)가 형성된 절연피복(115)을 포함하는 신축성 전원코드(100)와; 상기 전원코드(100)에 결합되는 연결부(54,108)가 구비되고 상기 연결부(54,108)에 장착되는 LED양극(130P)과 LED음극(130N)을 포함하는 LED장치(102);를 포함하며,
    상기 연결부(54,108)는 전원코드(100)에 LED장치(102)를 고정함과 동시에 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)을 통해 LED양극(130P)과 LED음극(130N)을 전도체(56a,56b,112,114)에 연결하고, 상기 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)은 전도체(56a,56b,112,114)와 접촉하도록 절연피복(115)을 관통하는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  50. 제49항에 있어서,
    상기 연결부(54,108)는, LED(50,104)를 수용하는 제1영역(106)과; 상기 신축성 전원코드(100)에 연결부를 고정하는 제2영역(110); 및 상기 연결부(54,108)를 스텐실(92)에 고정하기 위한 조임부(116);를 포함하되,
    상기 제2영역(110)은 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)을 전도체(112,114)와 일직선으로 정렬하고,
    상기 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)은, 상기 제2영역(110)이 전도체(112,114)와 접촉하여 고정될 때, 절연피복(115)을 관통(displace)하는 절연-피어싱(PIERCING)팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  51. 제49항에 있어서,
    각 연결부(54,108)는 LED(50,104)를 수용하는 제1영역(106)을 포함하는 제1연결부(140)와; 제2영역(110)을 한정하는 제1연결부(140)와 결합하는 제2연결부(142)를 포함하고,
    상기 제1연결부(140)와 제2연결부(142)는 전원코드(100)에 연결부(54,58)를 고정하도록 구비된 전원코드(100)와 스냅(sanp)하며,
    상기 스냅(snap)은, 상기 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)이 절연피복(115)을 관통하고 전도체(112,114)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  52. 제49항에 있어서,
    상기 전원코드(100)는 제1 및 제2 전원코드(1001,1002)를 포함하며,
    상기 신축성 LED라이트엔진(90)은 제1 및 제2 전원코드(1001,1002)를 연결하는 접합연결부(124)를 포함하고, 상기 접합연결부(124)는 전도체(112,114)와 접촉하는 제1 및 제2 전원코드(1001,1002)의 절연피복(115)을 관통하는 + 프롱(166P)과 - 프롱(166N)을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  53. 제49항에 있어서,
    상기 연결부(54,108)는 LED양극(130P)과 LED음극(130N)을 수용하는 LED 소켓을 포함하고, 상기 LED 소켓은 LED(50,104)를 지지하며, 상기 LED양극(130P)과 LED음극(130N)을 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)에 연결하는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  54. 제53항에 있어서,
    상기 연결부(54,108)는 전원코드(100)를 클램프하는 제1연결부(140)와 제2연결부(142)를 포함하고 상기 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)은 전도체(56a,56b,112,114)와 접촉하도록 절연피복(115)을 관통하는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  55. 제53항에 있어서,
    상기 LED양극(130P)과 LED음극(130N)과 상기 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)은 동일한 전도성 재료인 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  56. 제53항에 있어서,
    상기 LED양극(130P)과 LED음극(130N)과 상기 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)의 연결은 납땜(conductive solder) 연결을 제외한 연결인 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  57. 제49항에 있어서,
    문자 또는 심볼로 도안되는 스텐실(92)을 부가하여 포함하고, 상기 전원코드(100)는 상기 문자 또는 심볼을 발광하도록 상기 스텐실(92)에 구비되는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  58. 제57항에 있어서,
    상기 스텐실(92)은 연결부(108)가 고정되도록 조임부(116)를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
  59. 제49항에 있어서,
    상기 + 프롱(144P) 및 - 프롱(144N)는 전도체(112,114)를 수용하는 분기절연부(148)를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널문자시스템(80).
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