KR101088363B1

KR101088363B1 - 픽셀모듈, 이를 구비한 전광판 및 도로용 정보표시장치

Info

Publication number: KR101088363B1
Application number: KR1020110066205A
Authority: KR
Inventors: 이석기; 정준화; 문재필; 김철용
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2011-12-01

Abstract

픽셀모듈, 이를 구비한 전광판 및 도로용 정보표시장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 장방형의 모듈기판과, 모듈기판 일면의 일측 장변을 따라 등간격으로 실장된 복수의 발광소자와, 모듈기판 일면의 타측 장변의 양단부에 각각 설치된 한 쌍의 제1 커넥터와, 모듈기판의 타면 및 발광소자를 커버하는 투광성 하측커버와, 모듈기판의 일면을 커버하며 하측커버와 결합된 상측커버를 포함하는 픽셀모듈, 이를 구비한 전광판 및 도로용 정보표시장치가 제공될 수 있다.

Description

픽셀모듈, 이를 구비한 전광판 및 도로용 정보표시장치{PIXEL MODULE, VARIABLE MESSAGE SIGNBOARD AND INFORMATION DISPLAYING APPARATUS FOR ROAD HAVING THE SAME}

본 발명은 픽셀모듈, 이를 구비한 전광판 및 도로용 정보표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열성능이 향상되고 바람에 대한 저항이 감소된 픽셀모듈, 이를 구비한 전광판 및 도로용 정보표시장치에 관한 것이다.

칩 발광다이오드(이하, LED로 칭함)와 같은 발광소자에 관한 기술이 발전됨에 따라 현재 다수 대상에게 새로운 소식, 안내 및 교통상황 등의 정보를 전달하기 위하여 문자 및 화상을 표현할 수 있는 대형의 옥외용 전광판이 널리 사용되고 있다. 특히 도로에는 현재의 교통상황 및 방향안내 등의 정보를 제공하기 위한 도로용 정보표시장치가 설치되어 사용되고 있다.

그런데, 이러한 전광판 또는 도로용 정보표시장치에는 다수의 발광소자가 배열되어 화소의 역할을 하는데, 다수의 발광소자 중 일부분이 고장일 경우 전광판 전체를 교체하거나 수리해야 하는 경우가 많았다. 따라서, 전광판의 유지 및 보수에 많은 시간 및 노력이 소요되는 경우가 있었다.

그리고, 옥외용으로 사용되는 전광판은 전반적으로 패널 형상을 가지므로, 전광판이 설치된 지역에 강한 바람에 불게 되면 바람에 의한 힘이 강하게 작용되어, 흔들리거나 파손되는 경우 등이 발생될 수 있었다.

또한, 발광소자로서 고휘도의 칩 발광다이오드 등을 사용할 경우에는 발광소자에서 발생되는 열이 전광판 내부에 축적되어 각종 전자소자가 열화 될 우려가 있었다.

국내공개특허 제10-2011-0061738호(2011.06.10. 공개) 국내공개특허 제10-2011-0061739호(2011.06.10. 공개)

본 발명의 실시예는 전광판에 가해지는 바람에 의한 힘을 최소화하고, 발열소자에서 발생되는 열이 내부에 축적되지 않고 용이하게 방열되도록 하며, 일부의 발광소자가 고장일 경우 교체를 용이하게 할 수 있도록 하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 장방형의 모듈기판과, 상기 모듈기판 일면의 일측 장변을 따라 등간격으로 실장된 복수의 발광소자와, 상기 모듈기판 일면의 타측 장변의 양단부에 각각 설치된 한 쌍의 제1 커넥터와, 상기 모듈기판의 타면 및 상기 발광소자를 커버하는 투광성 하측커버와, 상기 모듈기판의 일면을 커버하며 상기 하측커버와 결합된 상측커버를 포함하는 픽셀모듈이 제공될 수 있다.

상기 하측커버의 상기 발광소자를 커버하는 부분에는 상기 발광소자가 발하는 빛의 방향을 조절하는 렌즈부가 형성될 수 있다.

상기 상측커버 중 상기 하측커버의 렌즈부와 인접한 부분은 상기 하측커버보다 돌출되어 일광이 상기 렌즈부에 직접 도달되지 않도록 차단하는 차광부가 형성될 수 있다. 이때, 상기 차광부 중 상기 발광소자를 향한 면에는 상기 발광소자가 발하는 빛을 반사하는 반사면이 형성될 수 있다.

상기 상측커버 중 상기 발광소자를 향한 면에는 상기 발광소자가 발하는 빛을 상기 렌즈부 방향으로 반사시키는 집광면이 돌출 형성될 수 있다.

상기 발광소자는 칩 LED일 수 있다.

상기 모듈기판은 메탈인쇄회로기판일 수 있다.

상기 상측커버는 열의 양도체를 소재로 하여 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 장방형 테두리 형상의 메인프레임과, 상기 메인프레임 내의 중간 부분에 간격이 형성되도록 상기 메인프레임 내의 양측 가장자리 부분에 각각 고정된 한 쌍의 베이스 플레이트와, 상기 한 쌍의 베이스 플레이트에 각각 결합되어 상기 메인프레임 내의 양측 가장자리 부분에 수용된 한 쌍의 회로기판과, 상기 한 쌍의 회로기판의 일면에 일렬 등간격으로 각각 실장된 복수의 제2 커넥터와, 상술한 바와 같은 픽셀모듈을 복수 개 포함하고, 복수의 상기 픽셀모듈의 제1 커넥터는 상기 제2 커넥터에 분리 가능하게 결합되어 복수의 상기 픽셀모듈이 등간격으로 나란하게 배열된 것을 특징으로 하는, 픽셀모듈을 구비한 전광판이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 도로에 인접한 지면에 설치된 지주와, 상기 지주에 의해 상기 도로의 상측에 고정되고 상술한 바와 같은 픽셀모듈을 구비한 전광판을 포함하는, 픽셀모듈을 구비한 도로용 정보표시장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예는 전광판의 정보를 표시하는 데에 사용되는 복수의 발광소자를 부분별로 모듈화 한 픽셀모듈을 형성하고 픽셀모듈들이 등간격을 배치되도록 하되 그 사이에는 통풍공간이 형성되도록 함으로써 전광판에 가해지는 바람에 의한 힘을 최소화 할 수 있다.

그리고, 복수의 픽셀모듈을 전광판에 각각 분리 가능하게 결합되도록 함으로써 발광소자에 부분적으로 고장이 발생되면, 고장이 발생된 부분만을 교체할 수 있도록 함으로써 전광판을 용이하게 유지 및 보수할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 도로용 정보표시장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 전광판의 분해사시도
도 3은 도 2에 도시된 픽셀모듈을 구비한 전광판의 정면도.
도 4는 도 3에 표시된 Ⅳ-Ⅳ직선에 따른 단면도.
도 5는 도 4에 A로 표시된 부분의 확대도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 도로용 정보표시장치가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 도로용 정보표시장치(1)에는 지지대(3), 지주(4), 암(5) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 전광판(10)이 포함될 수 있다.

지지대(3)는 지주(4)를 견고하게 지지하는 부분으로, 도로(2)와 인접한 위치에 설치될 수 있다. 따라서, 지주(4)는 지지대(3)에 의해 도로에 인접한 지면에 설치될 수 있다.

지주(4)에는 암(5)이 설치될 수 있고, 픽셀모듈을 구비한 전광판(10)은 암(5)에 의해 도로(2)의 상측에 고정될 수 있다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 전광판이 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 전광판(10)에는 픽셀모듈(100), 제1 회로기판(210), 제2 회로기판(220), 제1 베이스 플레이트(310), 제2 베이스 플레이트(320) 및 메인프레임(400)이 포함될 수 있다.

메인프레임(400)은 장방형의 테두리 형상을 가질 수 있다. 따라서, 메인프레임(400) 내의 중간 부분은 개방된 형상일 수 있따.

메인프레임(400) 내의 중간 부분에는 제1 베이스 플레이트(310) 및 제2 베이스 플레이트(320)가 고정될 수 있다. 이때, 제1 베이스 플레이트(310) 및 제2 베이스 플레이트(320)는 서로의 사이에 간격이 형성되도록 메인프레임(400) 내의 양측 가장자리 부분에 각각 고정될 수 있다.

제1 베이스 플레이트(310) 및 제2 베이스 플레이트(320)에는 제1 회로기판(210) 및 제2 회로기판(220)이 각각 결합될 수 있다.

여기서, 제1 회로기판(210)의 일면에는 도시된 바와 같이 제2 커넥터(211)가 등간격을 형성하며 일렬로 실장될 수 있고, 제2 회로기판(220)의 일면에도 제2 커넥터(221)가 등간격을 형성하며 일렬로 실장될 수 있다. 이때, 제1 회로기판(210)에 실장된 제2 커넥터(211)의 수 및 제2 회로기판(220)에 실장된 제2 커넥터(221)의 수는 동일하다.

제1 베이스 플레이트(310)에는 복수의 지지대(311)가 돌출 형성될 수 있고, 지지대(311)의 상단부에는 체결부재(315)가 결합되는 체결공(313)이 형성될 수 있다. 그리고, 제1 회로기판(210)에는 체결부재(315)가 관통하는 통공(213)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1 회로기판(210)은 통공(213)을 관통하여 체결공(313)에 체결되는 체결부재(315)에 의하여 제1 베이스 플레이트(310)에 결합될 수 있다.

마찬가지로, 제2 베이스 플레이트(320)에도 복수의 지지대(321)가 돌출 형성될 수 있고, 지지대(321)의 상단부에는 체결공(323)이 형성될 수 있으며, 제2 회로기판(220)에는 통공(223)이 형성될 수 있다. 제2 회로기판(220)은 통공(223)을 관통하여 체결공(323)에 체결되는 체결부재(325)에 의하여 제2 베이스 플레이트(320)에 결합될 수 있다.

여기서, 제1 회로기판(210) 및 제2 회로기판(220)이 제1 베이스 플레이트(310) 및 제2 베이스 플레이트(320)에 각각 결합되면, 제1 회로기판(210) 및 제2 회로기판(220)은 메인 프레임(400) 내의 양측 가장자리 부분에 수용될 수 있다.

도시된 바와 같이, 제1 베이스 플레이트(310) 및 제2 베이스 플레이트(320)에 각각 결합된 제1 회로기판(210) 및 제2 회로기판(220) 사이에는 간격이 형성될 수 있다. 이 간격을 통하여 바람이 통과될 수 있으므로, 이 간격은 통풍공간(410)으로 지칭할 수 있다.

픽셀모듈(100)에는 상측커버(110) 및 하측커버(130)가 포함될 수 있다.

픽셀모듈(100)에는 한 쌍의 제1 커넥터(도 5의 170)가 더 포함될 수 있는데, 이 한 쌍의 제1 커넥터(도 5의 170)는 제2 커넥터(211, 221)에 각각 분리 가능하게 결합될 수 있다.

참고로, 픽셀모듈(100)의 구체적인 구조에 대해서는 아래에서 도 5를 참조하여 설명한다.

도 2에는 픽셀모듈을 구비한 전광판(10)의 구체적인 구조를 나타내기 위하여 편의상 하나의 픽셀모듈(100)만 도시하였으나, 픽셀모듈을 구비한 전광판(10)에는 제2 커넥터(211)의 수와 상응하는 수의 픽셀모듈(100)이 포함될 수 있으며, 이러한 복수의 픽셀모듈(100)은 제1 커넥터(도 5의 170) 및 제2 커넥터(211, 221)의 결합에 의해 제1 회로기판(210) 및 제2 회로기판(220) 상에 등간격으로 서로 나란하게 배열될 수 있다.

도 3에는 도 2에 도시된 픽셀모듈을 구비한 전광판의 정면도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 제1 회로기판(210) 및 제2 회로기판(220) 상에 복수의 픽셀모듈(100)이 등간격으로 나란하게 배열되어 있다.

이때, 복수의 픽셀모듈(100) 사이에는 도 2를 참조하여 설명한 통풍공간(410)이 형성되므로, 바람이 불 경우 통풍공간(410)을 통하여 기류가 원활이 통과할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 전광판(10)은 바람에 의해 가해지는 힘을 감소시킬 수 있다.

한편, 픽셀모듈(100)에는 등간격으로 배열된 복수의 발광소자(160)가 포함될 수 있다. 발광소자(160)에 대해서는 아래에서 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4에는 도 3에 표시된 Ⅳ-Ⅳ직선에 따른 단면도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 메인프레임(400) 내에 고정된 제1 베이스 플레이트(310)에는 제1 회로기판(210)이 결합되고, 제1 회로기판(210)에는 복수의 픽셀모듈(100)이 등간격을 형성하며 결합될 수 있다.

도 5에는 도 4에 A로 표시된 부분의 확대도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈(100)에는 상측커버(110), 하측커버(130), 모듈기판(150), 발광소자(160) 및 제1 커넥터(170)가 포함될 수 있다.

모듈기판(150)은 단변에 비하여 장변이 긴 장방형을 가질 수 있다.

발광소자(160)는 모듈기판(150)의 일면 상에 일측 장변을 따라 등간격으로 실장될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광소자(160)는 일정한 간격을 형성하며 일렬로 배열될 수 있다. 여기서, 발광소자(160)로는 소형이면서 고휘도를 낼 수 있는 칩 LED가 사용될 수 있다.

제1 커넥터(170)는 모듈기판(150)의 일면의 타측 장변의 양단부에 각각 설치될 수 있다. 이때, 제1 커넥터(170)는 도 2에 도시된 제2 커넥터(도 2의 211, 221) 사이의 거리에 상응하는 위치에 각각 설치될 수 있다. 즉, 하나의 모듈기판(150)에는 한 쌍의 제1 커넥터(170)가 설치될 수 있다.

참고로, 제1 커넥터(170) 및 제2 커넥터(도 2의 211, 221) 중 한 쪽은 수 커넥터(male connector)이고, 다른 한 쪽은 이에 상응하는 암 커넥터(female connector)일 수 있다.

하측커버(130)는 모듈기판(150)의 타면 및 발광소자(160)를 커버할 수 있다. 이때, 하측커버(130)에는 도시된 바와 같이 모듈기판(150)의 타면을 커버하는 하측커버 본체(131) 및 발광소자(160)를 감싸는 형상의 렌즈부(133)가 형성될 수 있다.

하측커버(130)는 유리 또는 아크릴과 같이 투광성이 높은 재질로 제조될 수 있으며, 렌즈부(133)는 발광소자가 발하는 빛의 방향을 조절할 수 있다. 참고로, 렌즈부(133)는 도 1에 도시된 바와 같이 픽셀모듈을 구비한 전광판(10)이 도로(2) 상에 설치되었을 때, 도로(2)를 운행하는 차량의 운전자가 발광소자(160)에서 발하는 빛을 용이하게 식별할 수 있는 각도로 빛을 굴절시킬 수 있다.

상측커버(110)는 모듈기판(150)의 일면을 커버하며, 하측커버(130)와 결합될 수 있다. 이때, 상측커버(110) 및 하측커버(130)는 빗물 등의 수분이 모듈기판(150)에 접촉되지 않도록 수밀이 되도록 결합될 수 있다.

상측커버(110)에는 상측커버 본체(111)가 포함될 수 있고, 상측커버 본체(111)에는 반사면(113), 차광부(115) 및 집광면(117)이 형성될 수 있다.

차광부(115)는 상측커버(110) 중 렌즈부(133)와 인접한 부분이 하측커버(130)보다 돌출되도록 형성된 부분으로, 일광이 렌즈부(133)에 직접 도달되지 않도록 차단할 수 있다.

이때, 차광부(115)의 일면은 반사된 일광이 인접한 픽셀모듈(100)의 렌즈부(133)로 도달되지 않도록 광반사율이 낮게 형성될 수 있다. 즉, 차광부(115)의 일면은 표면조도가 높게 형성되거나, 무광 흑색 도료 등을 도포하여 일광의 반사가 최소화 되도록 할 수 있다.

상측커버 본체(111) 중 발광소자(160)를 향한 면에는 도시된 바와 같이 집광면(117)이 돌출 형성될 수 있다. 집광면(117)은 발광소자(160)가 발하는 빛을 렌즈부(133) 방향으로 반사시켜서 광도를 향상시키기 위한 것이다.

또한, 차광부(115)의 타면에는 발광소자(160)에서 발한 빛을 반사시키는 반사면(113)이 형성될 수 있다. 반사면(113) 또한 발광소자(160)가 발하는 빛을 최대한 유효한 방향으로 향하도록 하여 광도를 향상시키기 위한 것이다.

반사면(113) 및 집광면(117)은 광반사율이 높아지도록 경면가공을 하거나, 도시되지 않은 광반사필름을 부착하는 등의 방법으로 형성할 수 있다.

한편, 발광소자(160)가 빛을 발하는 과정에서 열이 발생될 수 있는데, 이러한 열이 상측커버(110) 및 하측커버(130) 내에 형성된 공간에 축적되면, 발광소자(160) 및 모듈기판(150)에 실장된 다른 부품(도시되지 않음)의 열화를 초래하여 그 수명이 단축될 수도 있다.

이를 방지하기 위하여, 모듈기판(150)으로는 열전도율이 높은 메탈인쇄회로기판(metal printed circuit board)이 사용될 수 있으며, 상측커버(110) 또한 열전도성이 높은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등을 소재로 하여 제조될 수 있다.

이럴 경우, 발광소자(160)에서 발생된 열은 모듈기판(150) 및 상측커버(110)를 통하여 전도되어 픽셀모듈(100) 외부로 발산될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 픽셀모듈(100) 사이에 형성된 통풍공간(410)을 통하여 이동하는 기류에 의해 방열효과가 더 증가될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀모듈을 구비한 전광판(10)은, 픽셀모듈(100)에 포함된 발광소자(160) 중 일부가 고장일 경우, 해당되는 픽셀모듈(100)만을 교체할 수 있으므로, 유지 및 보수에 소요되는 시간 및 노력을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 보수에 소요되는 자재 또한 절약할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 픽셀모듈, 이를 구비한 전광판 및 도로용 정보표시장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 픽셀모듈을 구비한 도로용 정보표시장치
10: 픽셀모듈을 구비한 전광판 100: 픽셀모듈
110: 상측커버 113: 반사면
115: 차광부 130: 하측커버
133: 렌즈부 150: 모듈기판
160: 발광소자 170: 제1 커넥터
210: 제1 회로기판 220: 제2 회로기판
211, 221: 제2 커넥터 310: 제1 베이스 플레이트
320: 제2 베이스 플레이트 400: 메인프레임
410: 통풍공간

Claims

장방형의 모듈기판;
상기 모듈기판 일면의 일측 장변을 따라 등간격으로 실장된 복수의 발광소자;
상기 모듈기판 일면의 타측 장변의 양단부에 각각 설치된 한 쌍의 제1 커넥터;
상기 모듈기판의 타면 및 상기 발광소자를 커버하는 투광성 하측커버; 및
상기 모듈기판의 일면을 커버하며, 상기 하측커버와 결합된 상측커버를 포함하는 픽셀모듈.
제1항에 있어서,
상기 하측커버의 상기 발광소자를 커버하는 부분에는 상기 발광소자가 발하는 빛의 방향을 조절하는 렌즈부가 형성된 것을 특징으로 하는 픽셀모듈.
제2항에 있어서,
상기 상측커버 중 상기 하측커버의 렌즈부와 인접한 부분은 상기 하측커버보다 돌출되어 일광이 상기 렌즈부에 직접 도달되지 않도록 차단하는 차광부가 형성된 것을 특징으로 하는 픽셀모듈.
제2항에 있어서,
상기 상측커버 중 상기 발광소자를 향한 면에는 상기 발광소자가 발하는 빛을 상기 렌즈부 방향으로 반사시키는 집광면이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 픽셀모듈.
제3항에 있어서,
상기 차광부 중 상기 발광소자를 향한 면에는 상기 발광소자가 발하는 빛을 반사하는 반사면이 형성된 것을 특징으로 하는 픽셀모듈.
제1항에 있어서,
상기 발광소자는 칩 LED인 것을 특징으로 하는 픽셀모듈.
제1항에 있어서,
상기 모듈기판은 메탈인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 픽셀모듈.
제1항에 있어서,
상기 상측커버는 열의 양도체를 소재로 하여 제조된 것을 특징으로 하는 픽셀모듈.
장방형 테두리 형상의 메인프레임;
상기 메인프레임 내의 중간 부분에 간격이 형성되도록 상기 메인프레임 내의 양측 가장자리 부분에 각각 고정된 한 쌍의 베이스 플레이트;
상기 한 쌍의 베이스 플레이트에 각각 결합되어 상기 메인프레임 내의 양측 가장자리 부분에 수용된 한 쌍의 회로기판;
상기 한 쌍의 회로기판의 일면에 일렬 등간격으로 각각 실장된 복수의 제2 커넥터; 및
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 픽셀모듈을 복수 개 포함하고,
복수의 상기 픽셀모듈의 제1 커넥터는 상기 제2 커넥터에 분리 가능하게 결합되어 복수의 상기 픽셀모듈이 등간격으로 나란하게 배열된 것을 특징으로 하는, 픽셀모듈을 구비한 전광판.
도로에 인접한 지면에 설치된 지주; 및
상기 지주에 의해 상기 도로의 상측에 고정되고 제9항에 따른 픽셀모듈을 구비한 전광판을 포함하는, 픽셀모듈을 구비한 도로용 정보표시장치.