KR100949305B1 - 연성 투명 전광 장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 전체가 연성으로 설치를 원하는 장소의 특성에 구애됨이 없이 다양하게 설치 및 설치 후 취급과 유지 보수 등 관리를 간편하게 하면서, 특히 투명의 회로기판 상에 도트 매트릭스 구조를 갖는 다수의 발광다이오드를 장착시킨 상태로 점멸시키면서 정지 또는 동영상을 양면에 표시할 수 있어 그 활용 범위가 매우 넓은 연성 투명 전광 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 다수 장착된 LED가 점멸하면서 다양한 색상의 문자나 그래픽을 정지 또는 움직이는 상태로 제공하는 전광판과; 상기 전광판의 각 LED에 전원을 공급 또는 차단시키면서 점멸을 제어하는 제어부;로 이루어지는 전광 장치에 있어서, 상기 전광판은 상기 각 LED에 전원을 공급하기 위한 회로 패턴이 형성된 연성 재질이면서 투명한 회로기판과, 상기 회로기판 양 측을 투명의 연성 재질로 소정 두께를 형성하게 코팅하는 회로기판 코팅재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 투명 전광 장치를 제공한다.

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Description

연성 투명 전광 장치 {The flexible transparent light emitting apparatus}

이 발명은 전광 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전체가 연성으로 장소에 구애됨이 없이 설치 및 관리할 수 있으면서 투명의 회로 기판 상에 도트 매트릭스 구조를 갖는 다수의 발광다이오드를 점멸시키면서 정지 또는 동영상을 양면에서 볼 수 있게 하는 연성 투명 전광 장치에 관한 것이다.

건물 내외에 설치되어 상점이나 음식점 등의 상품이나 영업 또는 공공 기관의 정책이나 행사를 알리기 위해 그 내용을 디스플레이 하는 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode, 이하 "LED"라 함)를 사용한 전광 장치가 널리 설치 운영되고 있다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 종래 LED 전광 장치(10)는, 다수 장착된 LED가 점멸하면서 다양한 색상의 문자나 그래픽을 정지 또는 움직이는 상태로 제공하는 전광판과, 상기 전광판의 각 LED에 전원을 공급 또는 차단시키면서 점멸을 제어하는 제어부로 이루어져, 상기 제어부의 제어에 의해 디스플레이로 사용하는 전체 면적에 LED를 일정한 형태로 배치하고 여기서 발광되는 점 형태의 빛을 조절할 수 있게 함으로써 연출의 폭이 매우 넓어 간판에서부터 미적 감각이 부가된 인테리 어까지 널리 사용되어 다양한 색상의 문자나 그래픽을 정지 또는 움직이는 상태로 제공할 수 있다.

그러나 종래 LED 전광판은 전선이나 흑막 처리 등을 위해 뒷면을 덮는 커버와 같은 별도의 구조물들이 필요하므로 어느 일 측면에서만 정지 또는 움직이는 상태의 문자나 그래픽을 제공할 수 있을 뿐이어서 그 효과가 반감될 수 있다.

또한 종래 전광판이 설치된 상태에서 외부의 충격으로부터 보호를 받기 위해서는 상기 커버를 포함한 구조물 자체가 견고하여야 때문에 그에 따른 두께나 무게도 커지고, 이로부터 전체적으로 딱딱한 재질의 특성상 표면이 둥글거나 매끄럽지 못한 벽면에 설치할 때 설치 자체의 어려움이 있으며, 특히 작은 공간에 설치할 때 커진 두께나 무게에 따라 설치 자체도 어려울 뿐만 아니라 전달하고자 하는 내용을 충분하게 표현하기에는 제한적이어서 설치한 목적에 맞는 효과를 얻는 데는 한계가 있고, 또한 설치 후에도 취급 및 유지 보수 등 관리에 어려움이 있게 된다.

이로부터 이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전체가 연성으로 설치를 원하는 장소의 특성에 구애됨이 없이 다양하게 설치 및 설치 후 취급과 유지 보수 등 관리를 간편하게 하면서, 특히 투명의 회로기판 상에 매트릭스 구조를 갖는 다수의 발광다이오드를 장착시킨 상태로 점멸시키면서 정지 또는 동영상을 양면에 표시할 수 있어 그 활용 범위가 매우 넓은 연성 투명 전광 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 다수 장착된 LED가 점멸하면서 다양한 색상의 문자나 그래픽을 정지 또는 움직이는 상태로 제공하는 전광판과; 상기 전광판의 각 LED에 전원을 공급 또는 차단시키면서 점멸을 제어하는 제어부;로 이루어지는 전광 장치에 있어서, 상기 전광판은 상기 각 LED에 전원을 공급하기 위한 회로 패턴이 형성된 연성 재질이면서 투명한 회로기판과, 상기 회로기판 양 측을 투명의 연성 재질로 소정 두께를 형성하게 코팅하는 회로기판 코팅재를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 투명 전광 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 회로기판은 매트리스 배선의 회로 패턴으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 회로기판 코팅재는 투명의 연성 재질의 실리콘, 우레탄 또는 폴리카보네이트에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

상기의 구성을 갖는 이 발명의 연성 투명 전광 장치에 의하면, 다수의 LED가 장착된 연성 재질의 투명 회로기판 양 측을 투명의 연성 재질의 회로기판 코팅재로 소정 두께를 형성하게 코팅 처리함으로써, 연성 재질에 의해 전체적으로 구부러지는 특성을 가져 표면 상태나 장소에 구애됨이 없이 자유자재로 변형시키면서 설치할 수 있을 뿐만 아니라 설치 후에도 취급과 유지 보수 등 관리가 간편하게 할 수 있으며, 또한 투명 재질에 의해 양 측면에서 정지 또는 움직이는 상태의 문자나 그래픽을 볼 수 있어 그 활용 범위에 제한이 적어질 뿐만 아니라 자체 특성상 소비 전력이 적고 수명이 반영구적인 다수의 LED로부터 디스플레이 하고자 하는 내용을 충분히 표현하면서 노출시킬 수 있는 효과도 있게 된다.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치에서 연성 재질의 투명 회로기판을 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 연성 재질의 투명 회로기판 양면 전체를 투명의 연성 재질인 실리콘으로 코팅 처리한 것을 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.

이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치(100)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 투명 연성 전광판(110)과 상기 투명 연성 전광판(110)을 제어하여 정지 또는 동영상을 구현하게 하는 제어 보드(120)로 구성된다.

상기 투명 연성 전광판(110)은, 다수의 LED 발광 소자(113)에 전원을 공급하기 위한 도트 매트릭스 배선 회로 패턴(112)이 형성된 연성 재질이면서 투명한 투명 연성 회로기판(111)과, 상기 투명 연성 회로기판(111) 양 측을 투명의 연성 재질로 소정 두께를 형성하게 코팅하는 투명 연성 실리콘 회로기판 코팅재(114)로 구성하여, 투명한 연성 재질에 의해 전체적으로 구부러지면서 양 측면에서 정지 또는 움직이는 상태의 문자나 그래픽을 볼 수 있어 그 활용 범위에 제한이 적어지는 것은 물론 새로운 시도를 통해 더 넓힐 수 있도록 한다.

상기 투명 연성 회로기판(111)은, 예를 들면 PET 와 같은 연성 재질이면서 투명한 대략 사각 형태의 판 위에 다수의 LED 발광 소자(113)에 전원을 공급하기 위한 도트 매트릭스 배선 회로 패턴(112)이 형성되며, 상기 다수의 LED 발광 소자(113)가 상기 도트 매트릭스 배선 회로 패턴(112)을 통해 전원이 공급되면서 발광하도록 한다.

이를 위해, 상기 투명 연성 회로기판(111)을 제작하는데 있어서, 먼저 투명하고 연성인 PET 재질에 금속판에 아르곤 등의 불활성 원소를 부딪쳐서 금속 분자를 쫓아낸 후 표면에 막을 부착하는 기술인 스퍼터링 공법으로 동 입자를 PET에 고르게 분포시킨 후 다시 동 도금하여 얇은 PET 필름 두께를 더 두껍게 하여 PET 재질의 회로기판 원판을 제작한다.

다음으로 상기와 같이 제작된 PET 재질의 회로기판 원판을 일반적인 단면의 피씨비 공법을 이용하여 노광, 부식, 인쇄를 거친 후 이를 다시 금도금하여 도트 매트릭스 배선 회로 패턴을 갖는 회로기판을 제작한다.

그리고 상기와 같이 제작된 도트 매트릭스 배선 회로 패턴을 갖는 회로기판에 예를 들면 SMD(Surface Mount Device) 타입의 장비를 사용하여 칩 형태의 LED 발광 소자를 인서트한 후 오븐기에 넣어 납땜을 하는데, 이때 PET의 재질이 견디는 온도가 약 200℃ 이하이므로 140℃에서 녹는 저온 크림 솔더를 사용하면서 상기 투명 연성 회로기판(111)의 제작을 완성한다.

특히 칩 형태의 LED 발광 소자를 인서트한 후 납땜하는 방법에는, 상기의 오븐기를 이용하는 방법뿐만 아니라 각각의 점들을 인두로 직접 땜납하는 방법으로도 제작이 가능하다. 이 경우, 인두로 직접 땜납하는 방법은 별도의 장비를 제작하여 대량생산에 맞는 장비로 제작하여야 한다.

상기 도트 매트릭스 배선 회로 패턴(112)은, 상기 LED 발광 소자(113)를 도트 매트릭스 형태로 배치하여 각 LED 발광 소자(113)가 문자나 그래픽 표현을 위한 하나의 화소(Pixel)로의 기능을 수행하게 하며, 도트 피치 간격을 줄이면 보다 많은 LED 발광 소자(113)를 넣을 수 있어 전체 해상도를 높여 주게 된다.

상기 LED 발광 소자(113)는, 상기 투명 연성 회로기판(111)에 형성된 회로 패턴 상에 도트 매트릭스 구조로 배치되어 전원을 공급받으면서 상기 투명 연성 전광판(110)의 다양한 문자나 그래픽을 디스플레이하기 위한 광원으로 사용되며, 이 발명의 실시 예에서는 SMD 타입의 칩을 사용하여 탑재하면서 투명도를 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 LED 발광 소자(113)는, 2핀 단색 LED 뿐만 아니라 각 전극 단자가 투명전극을 통해 전원과 연결되는 상태에 따라 R, G, B로 색을 발광하면서 다양한 형태의 문자 또는 그래픽으로 표현할 수 있는 4핀 3칩 풀(Full) 컬러 LED 발광 소자도 사용된다.

상기 투명 연성 실리콘 회로기판 코팅재(114)는, 이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치(110)의 설치 목적이나 위치 등을 고려하고 상기 투명 연성 전광판(110)의 전체적인 형태를 잡아주기 위해 예를 들면 대략 사각 형태의 판 형상을 가지는 연성이면서 투명한 실리콘을 적용하여 소정 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하지만, 판유리의 250, 아크릴의 30배 이상의 강도를 지니고 있어 각종 안전사 고로부터 인명과 재산을 보호해 주며, 자연스럽게 휠 수 있어 다양한 형태와 용도로 사용할 수 있고, 비중이 유리의 1/2 이하이므로 구조물 설치비가 절약될 뿐 아니라 다루기가 쉬울 뿐만 아니라 가시광선 투과율이 높아 판유리 같이 아주 투명한 폴리카보네이트(Poly Carbonate) 또는 열에너지를 이용하여 경화가 되고, UV 코팅의 단점인 투명칼라 외 현존하는 모든 칼라로 피도면을 코팅할 수 있는 우레탄(Urethane) 재질의 코팅을 통해 판 형상을 갖는 것도 적용 가능하고, 투명 연성 재질인 특성을 갖는 재질이어도 무방하다.

상기 투명 연성 실리콘 회로기판 코팅재(114)로 상기 LED 발광 소자(113)가 탑재된 투명 연성 회로기판(111)을 코팅하는 방법으로는, 예를 들면 딥핑 용기 안에 보드를 통째로 넣으면 되므로 코팅시간이 빠르고 간편한 레이어를 두껍게 만드는 딥(Dip) 코팅과, 코팅의 두께를 쉽게 조절할 수 있으며 코팅 시간이 빠른 스프레이 코팅이 있다.

그리고 상기 투명 연성 전광판(110)에서 상기 투명 연질 회로기판(111)의 도트 매트릭스 배선 회로패턴(112) 상에 LED 발광 소자(113)를 탑재시켜 연결 접속하고 외부 양측을 실리콘과 같이 투명도가 좋으면서 연성 재질로 소정 두께를 형성하게 접합 코팅한 후, 상기 도트 매트릭스 배선 회로패턴(112)의 종횡 단자를 통해 상기 LED 발광 소자(113)의 발광을 제어할 수 있는 제어 보드(120)를 연결한다.

상기 제어 보드(120)는, 접속 커넥터(도면에 도시하지 않음)를 통해 간편하게 연결 접속하는데, 이 경우 상기 투명 연질 회로기판(111)의 연성에 의해 자유자재로 구부리면서 설치 및 사용할 수 있다.

이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치(100)는, 상기 제어 보드(120)의 제어 신호에 따라 상기 투명 연질 전광판(110)의 각 LED 발광 소자(113)로 전원을 공급 또는 차단되면서 다양한 문자 또는 그래픽을 표현한다.

도 5a 및 도 5b는 이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치의 설치 예를 도시한 것이다.

먼저 도 5a에서는 시설물의 표면 형태가 평편하지 않은 곡면에 이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치(100)를 설치한 예로서, 디스플레이 부분을 자유자재로 구부릴 수가 있어 특별한 시공 없이 접착제 등을 사용하여 기존 시설물에 단순히 덧붙이는 형태로 설치 및 사용이 가능하므로 광고 등 디스플레이의 대상과 범위를 간편하게 획기적으로 넓힐 수 있게 된다.

특히, 외부 충격에 의한 파손을 방지하거나 비 또는 눈의 침투를 차단하여 방수되는 특성을 가지므로 건물 외부의 시설물에도 별다른 제한 없이 설치 및 관리가 용이할 수 있으며, 또한 독자적으로 혹은 이미 장식이 되어있는 기존 시설물의 경우에도 해당 시설물과 조화를 이루게 설치 및 사용할 수 있어 디스플레이 부분에서의 적용은 더욱 다양하게 될 수 있다.

다음으로 도 5b에서는 시설물을 원래 목적한 용도로 사용할 수 있도록 이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치(100)를 설치한 예로서, 디스플레이 부분이 투명하므로 양 측면에서 정지 또는 움직이는 상태의 문자나 그래픽을 볼 수 있어 독자적으로 또는 기존 시설물과 조화를 이루면서 그 활용 범위와 효과를 획기적으로 넓힐 수 있게 된다.

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.

도 1은 건물 등에 설치되는 일반적인 LED 전광 장치를 도시한 것이고,

도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치에서 연성 재질의 투명 회로기판을 도시한 것이고,

도 3은 도 2의 연성 재질의 투명 회로기판 양면 전체를 투명의 연성 재질인 실리콘으로 코팅 처리한 것을 도시한 것이고,

도 4는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이고,

도 5a 및 도 5b는 이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치의 설치 예를 도시한 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 종래 LED 전광 장치

100 : 이 발명의 실시 예에 따른 연성 투명 전광 장치

110 : 투명 연성 전광판

111 : 투명 연성 회로기판

112 : 매트릭스 배선 회로패턴

113 : LED 발광 소자

114 : 투명 연성 실리콘 회로기판 코팅재

120 : 제어 보드

Claims (3)

1. 다수 장착된 LED가 점멸하면서 다양한 색상의 문자나 그래픽을 정지 또는 움직이는 상태로 제공하는 전광판과;

   상기 전광판의 각 LED에 전원을 공급 또는 차단시키면서 점멸을 제어하는 제어부;로 이루어지는 전광 장치에 있어서,

   상기 전광판은,

   상기 각 LED에 전원을 공급하기 위한 회로 패턴이 형성된 연성 재질이면서 투명한 회로기판과,

   상기 회로기판 양 측을 투명의 연성 재질로 소정 두께를 형성하게 코팅하는 회로기판 코팅재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 투명 전광 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회로기판은, 매트리스 배선의 회로 패턴인 것을 특징으로 하는 연성 투명 전광 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 회로기판 코팅재는, 투명의 연성 재질의 실리콘, 우레탄 또는 폴리카보네이트에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연성 투명 전광 장치.

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