KR101089780B1

KR101089780B1 - 면 발광장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101089780B1
Application number: KR1020090066876A
Authority: KR
Inventors: 박영구; 배정호
Original assignee: 배정호; (주)넥손
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-12-07
Also published as: JP2011526004A; US8436534B2; WO2011010775A1; US20120313515A1; JP5036906B2; AU2009350213A1; KR20110010152A

Abstract

본 발명은 확산층에 상대적으로 비중이 가벼운 반투명의 폴리프로필렌 수지입자 또는 투명의 아크릴 수지입자 등으로 이루어진 난반사 입자를 포함시킨 면 발광장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 면 발광장치는 일정 형상의 형틀; 상기 형틀의 내면에 도포되는 반사 페인트를 포함하여 LED의 빛을 반사시키는 반사층; 상기 형틀의 내부에서 전원 공급을 통하여 빛을 발하는 LED; 상기 형틀내에서 상기 LED가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키는 다수의 난반사 입자들을 포함하여 LED 광을 확산시키는 확산층; 및 상기 확산층의 상부에 배치되는 광투과성 수지층을 포함하여 전면을 매끈하게 형성하는 마감층;을 포함하여 LED로부터 발산된 광을 난반사 입자들을 통해서 확산시켜 방출시키는 구조이다.

본 발명에 의하면 전체적으로 광고물의 중량을 적어도 10 ~ 20% 경량화시킬 수 있고, LED로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어나서 전면에서 균일한 조도의 빛을 발산시킬 수 있다. 뿐만 아니라 구조가 간단하고 제작공정이 쉬워서 면 발광장치의 제조 단가를 대폭 낮출 수 있는 우수한 효과가 얻어진다.

난반사 입자, 면 발광장치, LED, 확산층, 마감층

Description

면 발광장치 및 그 제조방법{SURFACE LIGHT EMITTING APPARATUS AND THE MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 LED를 이용한 면 발광장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 형틀의 중간에 들어가는 확산층에 상대적으로 비중이 가벼운 난반사 입자를 충전시켜 전체적으로 구조물의 경량화를 이룰 수 있고, LED로부터 빛이 입사되는 경우, 빛의 일부는 난반사 입자를 투과시키며, 나머지는 입자의 표면을 따라 난반사시킴으로써 LED로부터 조사된 빛을 더욱 균일하게 확산시켜 전면에서 균일한 조도로 면발광시키도록 된 면 발광장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 실내/외 광고물이나 간판 등에 사용되고 구조가 간단하여 설치하기가 간편하며 전기 소비량이 적고 내구성이 좋으며 LED의 빛이 면발광되도록 하여 야간은 물론 주간에도 뚜렷한 광고 효과를 얻을 수 있도록 된 면 발광장치가 개발되어 있다.

도 1에는 이와 같은 종래의 면 발광장치(1)가 단면으로 도시되어 있다.

이와 같은 종래의 면 발광장치(1)는 간판이나 광고물의 글씨 또는 모양의 형틀(10)을 제조하고, 이 형틀(10)의 내면에 소정 두께로 반사제(12)를 도포하며, 이 반사제(12)의 내부에 상기 형틀(10)을 따라서 크기나 모양에 관계없는 다수의 LED(20)를 상방, 하방 또는 측방향으로 1∼5㎝ 간격으로 배선을 따라 전기적으로 통할 수 있도록 배치한 다음, 이를 투명한 1차 에폭시 수지(30)와 색상을 갖는 2차 에폭시 수지(40)로 고정시킨 구조이다.

그리고 이러한 면 발광장치(1)를 벽체(50)에 볼트(52) 고정을 통하여 부착하고, 이 LED(20)에 접속된 배선(60)의 일측 끝단을 형틀(10) 밖으로 인출한 다음, 상기 배선(60)에 전원공급장치(70)를 통해 전원을 공급함으로써 전면에서 면발광되게 하여 광고물로서의 역할을 효과적으로 수행 할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 면 발광장치(1)는 1차 에폭시 수지 및 2차 에폭시 수지(40) 자체의 무게가 큰 것이어서 벽면(50)에 설치시 광고물의 사이즈 한계가 있다.

즉 종래의 면 발광장치(1)는 광고물 고정을 위한 볼트(52)를 포함하는 체결장치가 상대적으로 무거운 광고물을 견고히 지지하기 위해서는 상당 공간이 필요하고, 나아가 복잡한 구조, 즉 하중을 원만히 지지할 수 있는 크기가 크고 복잡한 구조로 제조되어야 하는 문제점이 있었다.

한편, 이와는 다른 종래의 면 발광장치로는 대한민국 등록특허 제2002-0365307호의 "실/내외 광고장치 및 그의 제조방법"이 제안되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 면 발광장치는 형틀의 내부에 0.5∼5㎜ 이내의 높이로 1차 투명 에폭시를 도포하고, 그 위에 다수의 LED를 전기적으로 통할 수 있도록 배치시킨 다음, 2차 투명 에폭시, 또는 광분 산재가 혼합된 투명 에폭시를 상기 다수의 LED가 묻히도록 도포한 후, 그 상면에 반투명 형광 안료와 광분산재가 혼합된 3차 에폭시를 도포한 구조이다.

따라서 이와 같은 종래의 면 발광장치는 LED로부터 발산되는 빛의 균일한 확산을 위한 별도의 확산층, 즉 광분산재가 포함된 2차 투명 에폭시를 구비해야만 하고, 전체적으로 에폭시를 1차, 2차, 3차에 걸쳐 충진해야만 하는 구조이다. 따라서 이와 같은 종래의 구조 역시 고중량일 뿐만 아니라, 그 제조 공정이 아주 복잡하여 제작비용이 고가(高價)인 문제점도 있었다.

따라서, 당업계에서는 종래의 면 발광장치(1)에 비하여 무게를 경량화시킴과 동시에, 제작 공정 또한 간소화되어 제조 단가를 대폭 낮출 수 있는 새로운 개념의 면 발광장치의 개발이 요구되어져 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 전체적으로 중량을 경량화시킴으로써 설치를 위한 체결장치가 소규모여도 되고, LED로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어나서 적은 확산층의 규모로도 전면에서 균일한 조도의 빛을 발산하여 광고효과가 뛰어나며, 전체적으로 광고물의 슬림화를 실현할 수 있는 면 발광장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 그 제작공정이 간소화되고, 쉽게 제작이 가능하여 제조 단가를 대폭 낮출 수 있음으로써 제품 경쟁력이 우수한 면 발광장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, LED를 광원으로 하여 전면에서 면 발광시키기 위한 장치에 있어서, 일정 형상의 형틀; 상기 형틀의 내면에 도포되는 반사 페인트를 포함하여 LED의 빛을 반사시키는 반사층; 상기 형틀의 내부에서 전원 공급을 통하여 빛을 발하는 LED; 상기 형틀내에서 상기 LED가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키는 다수의 난반사 입자들을 포함하여 LED 광을 확산시키는 확산층; 및 상기 확산층의 상부에 배치되는 광투과성 수지층을 포함하여 전면을 매끈하게 형성하는 마감층;을 포함하여 LED로부터 발산된 광을 난반사 입자들을 통해서 확산시켜 방출시키고, 상기 LED가 내부에 묻힐 정도로 형틀내에 충전되며 난반사 입자들의 사이 공간에는 광투과성 수지가 난반사 입자 높이로 충전되어 일체로 형성되며, 상기 난반사 입자들은 직경 크기가 1 ~ 10mm 사이의 원형 입자이고, 광투과성 수지보다 비중이 작은 면 발광장치를 제공한다. 따라서 본 발명은 전체적으로 중량을 경량화킬 수 있고, LED로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어나며, 광고물의 광고효과가 뛰어나게 된다. 또한 난반사 입자들이 확산층을 경량화시키고, LED로부터 발산된 광을 더욱 균일한 조도로 확산시키게 된다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 확산층은 난반사 입자들이 반투명의 폴리프로필렌 수지입자 등으로 이루어진 것이다. 이를 통하여 확산층을 경량화시켜 전체적으로 광고물의 무게를 크게 줄일 수 있고, LED로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어나게 된다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 확산층은 난반사 입자들이 투명의 아크릴 수지입자로 이루어진 것이다. 따라서 확산층을 경량화시켜 전체적으로 광고물의 무게를 크게 줄일 수 있고, LED로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어나게 된다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 마감층은 그 상부면이 형틀의 상단 높이에 일치하도록 형틀내에 배치되고, 그 하부면은 확산층의 상부면에 일체로 형성된 광투과성 수지인 것이다. 이와 같은 마감층을 통하여 전면을 매끈하게 형성하고 광고물의 외관을 미려하게 할 수 있다.

삭제

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 광투과성 수지는 에폭시 수지로 이루어진 것이다. 이를 통하여 성능이 우수하면서 저가로 면 발광장치를 제작할 수 있게 된다. 또한 이와 같은 에폭시 수지는 빛투과 성능이 우수하고, 자외선에 의한 황변현상 또는 크랙현상이 적으며, 열에 의한 수축현상이 적어서 바람직한 물성을 갖는 것이다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 LED는 형틀내에서 그 발광면이 상향, 하향 또는 측방향으로 향하여 배치되고, 리드선이 외부의 전기배선에 전기적으로 연결된 것이다. 따라서 LED를 다양한 형태로 배치할 수 있고, LED의 배치 구조와는 무관하게 확산층을 통하여 광을 균일하게 확산시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, LED를 광원으로 하여 전면에서 발광시키는 면 발광장치의 제조방법에 있어서, 광고물의 글씨 또는 모양의 형틀을 제작하는 단계; 상기 형틀의 내면에 반사제를 도포하여 반사층을 형성하는 단계; 상기 형틀의 내부에 LED를 설치하고 배선을 따라 전기적으로 통할 수 있도록 안착시키는 단계; 상기 형틀내에서 상기 LED 외측에 다수의 난반사 입자들을 충전하여 LED가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키는 확산층을 형성하는 단계; 및 상기 확산층의 상부에 광투과성 열경화 수지층을 형성시켜 전면을 매끈하게 형성하는 마감층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 확산층을 형성하는 단계는 직경 크기가 1 ~ 10mm 사이의 원형 입자로 이루어진 반투명 폴리프로필렌 수지입자의 난반사 입자들을 상기 LED가 내부에 묻힐 정도로 형틀내에 충전하고, 난반사 입자들의 사이 공간에는 광투과성 수지를 난반사 입자 높이로 주입한 다음, 가열 경화시켜 고정하는 면 발광장치의 제조방법을 제공한다. 따라서 본 발명은 그 제작공정이 간소화되고, 쉽게 제작이 가능하여 제조 단가를 대폭 낮출 수 있음으로써 제품 경쟁력이 우수한 면 발광장치를 제작할 수 있다. 또한 본 발명은 전체적으로 경량화되어 광고물의 무게를 크게 줄일 수 있고, LED로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어난 확산층을 형성할 수 있게 된다.

삭제

그리고, 상기 난반사 입자는 반투명 폴리프로필렌 수지입자 또는 투명 아크릴 수지입자 등으로 구성할 수 있는데, 투명 또는 반투명으로 이루어져 LED로부터 발산된 광을 확산시킬 수 있는 수지로 이루어진 난반사 입자를 모두 포함하는 개념 으로 해석되어야 할 것이다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 마감층을 형성하는 단계는 광투과성 수지를 확산층의 상부에서 형틀의 상단 높이에 일치하도록 도포하고, 가열경화시켜 형성한 것이다. 이를 통하여 본 발명은 전면을 매끈하게 형성하고 광고물의 외관을 미려하게 할 수 있는 마감층을 형성한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 마감층을 형성하는 단계는 광투과성 수지를 상기 확산층과 형틀의 상단 높이 사이에 일치하는 크기로 형틀 외부에서 가열경화시켜 형성한 다음, 상기 형틀내에 끼워서 확산층의 상부에 끼워 고정시킨 것이다. 따라서 본 발명은 전면을 매끈하게 형성하고 광고물의 외관을 미려하게 할 수 있는 마감층을 형성한다.

본 발명에 의하면 확산층에는 광투과성 수지보다 비중이 작은 1 ~ 10mm 사이의 난반사 입자들이 포함되어 있기 때문에 전체적으로 중량을 적어도 10 ~ 20% 경량화시킬 수 있다. 따라서 광고물의 설치를 위한 체결장치가 소규모로 이루어지는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면 확산층에 포함된 난반사 입자들은 LED가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키게 됨으로써 LED로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어나서 적은 확산층의 규모로도 전면에서 균일한 조도의 빛을 발산할 수 있다. 따라서 광고물이 보다 선명하게 보이게 되어 광고효과가 더욱 뛰어나며, 전체적으로 광고물의 슬림화를 실현할 수 있게 된다.

뿐만 아니라 본 발명에 의하면 LED의 외측에 난반사 입자들을 포함한 확산층과, 그 외측의 마감층을 구비하여 제작되는 간단한 구조를 갖춤으로써 그 제작공정이 간소화되고, 쉽게 제작이 가능하여 제조 단가를 대폭 낮출 수 있음으로써 제품 경쟁력이 우수한 효과가 얻어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 면 발광장치(100)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 일정 형상의 형틀(110)을 갖는다. 이와 같은 형틀(110)은 광고물의 글씨 또는 모양을 구현하며 그 단면은 예를 들면 "ㄷ"형의 구조로 이루어진 것이다.

이와 같은 형틀(110)의 내면는 반사층(120)이 형성되는게 이와 같은 반사층(120)은 유광 반사 페인트와 같은 반사제를 도포하여 형성된 것으로서, 이후에 설명되는 LED(130)의 빛을 반사시키게 된다.

그리고 상기 형틀(110)의 내부에서 전원 공급을 통하여 빛을 발하는 LED(130)를 구비하는데, 이와 같은 LED(130)는 일정 간격으로 다수개가 상기 형틀(110)의 내부에서 형틀(110)을 따라서 장착될 수 있으며, 그 리드선(132)에는 전기 배선(140)이 연결되어 외부로부터 전원을 공급받으면 발광하게 된다.

도 2b는 SMD(Surface Mount Devices) 타입의 LED를 형틀(110)의 내부에 장착할 수 있음을 도시하는 도면으로서, 여기서 LED라 함은 광의의 개념으로서 모든 종류의 LED를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이와 같은 LED(130)는 형틀(110)내에서 그 발광면이 상향으로 배치되거나, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 하향 또는 측방향으로 향하여 배치될 수 있다. 따라서 이와 같이 LED(130)를 광고물의 형태에 따라서 다양한 형태로 배치할 수 있게 된다.

또한 상기 형틀(110) 내에는 상기 LED(130)가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키는 다수의 난반사 입자(155)들을 포함하여 LED(130) 광을 확산시키는 확산층(150)이 형성된다.

이와 같은 확산층(150)에 구비된 난반사 입자(155)들은 예를 들면 반투명의 폴리프로필렌 수지입자 또는 투명의 아크릴 수지입자 등으로 이루어지고, 상기 LED(130)가 내부에 묻힐 정도로 형틀(110)내에 충전되며, 형틀(110)의 상단모서리(112)로부터 대략 2 ~ 3mm의 하부까지 충전되며, 이러한 난반사 입자(155)들의 사이 공간에는 광투과성 수지(157)가 난반사 입자(155) 높이로 충전되어 이들 난반사 입자(155)들을 서로 일체화시키고 형틀(110)의 내부에 고착되도록 하는 것이다.

그리고 이와 같은 난반사 입자(155)들은 그 직경(d) 크기가 1 ~ 10mm 사이의 원형 입자이고, 광투과성 수지(157)보다 비중이 작은 것이다. 따라서 난반사 입자(155)들은 가벼운 비중으로 인하여 확산층(150)을 경량화시키고, LED(130)로부터 발산된 광의 일부를 투과시키고, 나머지 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키게 됨으로써 더욱 균일한 조도로 확산시킬 수 있게 된다.

이와 같은 확산층(150)은 그 내부에 위치된 LED(130)들의 발광면이 상향, 하향 또는 측방향으로 향하여 어느 방향으로 배치되어도 LED(130)의 배치 구조와는 무관하게 난반사 입자(155)들을 통하여 광을 균일하게 확산시킬 수 있는 것이다.

또한 상기 확산층(150)의 상부에는 마감층(170)이 형성되는데, 이와 같은 마감층(170)은 광투과성 수지층(172)을 포함하여 전면을 매끈하게 형성하는 구조이다. 이와 같은 마감층(170)은 그 상부면이 형틀(110)의 상단 높이에 일치하도록 형틀(110)내에 배치되고, 그 하부면은 확산층(150)의 상부면에 일체로 형성된 구조이다.

이와 같이 상기 확산층(150)과 마감층(170)에 사용되는 상기 광투과성 수지(157)(172)는 에폭시 수지로 이루어지는데, 이를 통하여 광투과 성능이 우수하면서 자외선에 의한 황변현상 또는 크랙현상이 적고, 열에 의한 수축현상이 적어서 바람직한 물성을 갖추면서 저가로 안정된 구조의 면 발광장치(100)를 제작할 수 있게 된다. 또한 이와 같은 광투과성 수지(157)(172)는 원하는 색상을 에폭시 수지에 혼합하여 외부에 원하는 색상을 발광시킬 수도 있음은 물론이다.

이하, 본 발명에 따른 면 발광장치를 제작하는 방법(200)에 대해서 도 4 내지 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 면 발광장치의 제조방법(200)은, 도 4에 전체적으로 도시된 바와 같이, 먼저 광고물의 글씨 또는 모양의 형틀(110)을 제작하는 단계(S10)가 이루어진다. 이와 같은 형틀(110)은 도 5a에 도시된 바와 같이, "ㄷ"형의 단면으로 광고물의 글씨 또는 모양을 따라서 다양한 형태로 굴곡가공된다.

그리고 다음으로는 상기 형틀(110)의 내면에 반사제를 도포하여 반사층(120)을 형성하는 단계(S20)가 이루어진다. 이와 같은 반사층(120)은 유광 반사 페인트 와 같은 반사제를 도포하고 경화시킨 것으로서, 도 5b에 도시된 바와같이 형틀(110)의 내면에 도포되며, LED(130)의 광들을 외부로 전반사시킨다.

또한 이와 같이 반사층(120)을 형성한 다음에는 상기 형틀(110)의 내부에 LED(130)를 설치하고 배선(140)을 따라 전기적으로 통할 수 있도록 안착시키는 단계(S30)가 이루어진다.

이와 같은 LED(130)를 안착시키는 단계(S30)는 상기 형틀(110)의 내부에 형틀(110)을 따라서 다수개의 LED(130)를 장착시킬 수 있으며, 그 리드선(132)에는 전기 배선(140)을 연결하여 외부로부터 전원을 공급받도록 전기적으로 연결시킨다.

이때 상기 LED(130)는 형틀(110)내에서 광고물의 형태에 따라서 다양한 형태로, 즉 도 5c에 도시된 바와 같이, 발광면이 상향으로 배치되거나, 또는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 발광면이 하향 또는 측방향으로 향하여 배치될 수 있다.

그리고 다음으로는 상기 형틀(110)내에서 상기 LED(130) 외측에 다수의 난반사 입자(155)들을 충전하여 LED(130)가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키는 확산층(150)을 형성하는 단계(S40)가 이루어진다.

상기 확산층(150)을 형성하는 단계(S40)는 직경(d) 크기가 1 ~ 10mm 사이의 원형 입자로 이루어진 반투명 폴리프로필렌 수지입자나 또는 투명 아크릴 수지입자 등으로 이루어진 난반사 입자(155)들을 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 LED(130)가 내부에 묻힐 정도로 형틀(110)내에 충전하고, 난반사 입자(155)들의 사이 공간 에는 광투과성 수지(157)를 난반사 입자(155) 높이로 주입한 다음, 가열 경화시켜 고정하는 것이다.

이때 난반사 입자(155)들은 형틀(110)의 상단모서리(112)로부터 대략 2 ~ 3mm의 하부까지 충전되며, 그 사이의 공간으로 충전되는 광투과성 수지(157)는 45℃ ~ 50℃의 열을 6시간정도 받아서 열경화된다.

상기 난반사 입자(155)의 크기는 직경(d) 1mm ~ 10mm로 이루어지는데, 직경(d)이 1mm이하일 경우, 알갱이 자체가 비중이 작기 때문에 부유성을 가져 광투과성 수지(157)인 에폭시 주입시 뜨는 현상이 발생하여 정확한 높이 조절이 힘들어서 바람직하지 않다. 그리고 입자 직경(d)이 10mm 이상일 경우에는 알갱이 간의 접면이 너무 커서 난반사가 원활하지 않아 균일한 빛의 조사가 어렵다.

이와 같은 본 발명은 확산층(150)에 포함되는 난반사 입자(155)들을 통하여 전체적으로 경량화되어 광고물의 무게를 크게 줄일 수 있고, LED(130)로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어난 확산층(150)을 형성할 수 있게 된다.

이와 같이 상기 확산층(150)을 형성하게 되면 확산층(150)은 난반사 입자(155)들과 광투과성 수지(157)인 에폭시로 형성되는데, 그 표면은 난반사 입자(155)로 인하여 울퉁불퉁하게 형성되며, 그러한 표면을 마감처리하기 위하여 그 위에 마감층(170)을 형성하여 전면을 매끈하게 형성하는 단계(S50)가 이루어진다.

상기 마감층(170)을 형성하는 단계(S50)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 에폭시 수지를 포함하는 광투과성 수지(172)를 확산층(150)의 상부에서 형틀(110)의 상단 높이에 일치하도록 도포하고, 가열경화시켜 형성할 수 있다.

즉 확산층(150)의 상부에서 형틀(110) 상단의 높이까지 도포하고, 이를 가열경화시켜서 전면을 매끈하게 형성하며, 광고물의 외관을 미려하게 할 수 있다.

그리고 상기 마감층(170)을 형성하는 단계(S50)는 다르게는 광투과성 수지(172)를 상기 확산층(150)과 형틀(110)의 상단 모서리(112) 사이에 일치하는 크기로 형틀(110)의 외부에서 가열경화시켜 형성한 다음, 이를 상기 형틀(110)내에 끼워서 확산층(150)의 상부에 고정시킬수도 있다.

즉 상기 마감층(170)은 형틀(110)과는 별도로 외부에서 제작되고, 그 전면이 형틀(110)의 상단 높이에 일치하도록 끼워 고정됨으로써 전면을 매끈하게 형성하여 광고물의 외관을 미려하게 형성할 수 있다. 이때 외부에서 제작된 마감층(170)의 테두리에는 접착제(미 도시)를 도포하여 형틀(110)에 접착시킬 수도 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명은 LED(130)를 에워싸는 확산층(150) 내에 광투과성 수지(157)보다 비중이 작은 1 ~ 10mm 사이의 난반사 입자(155)들이 다수 포함되어 있기 때문에 전체적으로 광고물의 중량을 적어도 10 ~ 20% 경량화시킬 수 있어서 쉽게 벽체(50)에 고정이 가능하다.

뿐만 아니라, 확산층(150)에 포함된 난반사 입자(155)들은 LED(130)가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 입자들의 접면을 따라서 난반사시키게 됨으로써 LED(130)로부터 발산된 광의 확산효과가 뛰어나서 적은 확산층(150)의 규모로도 전면에서 균일한 조도의 빛을 발산할 수 있다. 따라서 야간에는 광고물을 보다 선명하게 보이게 하여 광고효과가 더욱 뛰어나며, 전체적으로 광고물의 슬림화를 실현할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 LED(130)의 외측에 난반사 입자(155)들을 포함한 확산층(150)을 일체로 형성하고, 그 외측의 마감층(170)을 형성하여 제작되는 간단한 구조를 갖춤으로써 그 제작공정이 간소화되고, 쉽게 제작이 가능하여 제조 단가를 대폭 낮출 수 있음으로써 제품 경쟁력이 우수하게 된다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 면 발광장치를 도시한 종단면도이다.

도 2a 및 도2b는 본 발명에 따라서 확산층에 난반사 입자들을 포함한 면 발광장치를 도시한 종단면도이다.

도 3a는 본 발명에 따른 면 발광장치에서 LED의 발광면이 하부측으로 향한 구조를 도시한 종단면도이다.

도 3b는 본 발명에 따른 면 발광장치에서 LED의 발광면이 측방으로 향한 구조를 도시한 종단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 면 발광장치의 제조방법을 단계적으로 도시한 플로우 챠트이다.

도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명에 따른 면 발광장치의 제조방법을 단계적으로 도시한 공정 설명도로서, 형틀 내부에 LED를 안착시키는 과정을 차례로 도시한 것이다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 면 발광장치의 제조방법을 단계적으로 도시한 공정 설명도로서, 확산층과 마감층을 형성하는 과정을 차례로 도시한 것이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1..... 종래의 면 발광장치 10..... 형틀

12.... 반사제 20..... LED

30.... 1차 에폭시 수지 40..... 2차 에폭시 수지

50.... 벽체 52..... 볼트

60.... 배선 70..... 전원공급장치

100... 본 발명에 따른 면 발광장치

110... 형틀 120.... 반사층

130.... LED 132.... 리드선

140.... 배선 150.... 확산층

155.... 난반사 입자 157.... 광투과성 수지

157, 172.... 광투과성 수지 170.... 마감층

d.... 난반사 입자 직경

S10.... 형틀을 제작하는 단계

S20.... 반사층을 형성하는 단계

S30.... LED를 안착시키는 단계

S40.... 난반사 입자들을 포함하는 확산층을 형성하는 단계

S50.... 마감층을 형성하는 단계

Claims

LED를 광원으로 하여 전면에서 면 발광시키기 위한 장치에 있어서,

일정 형상의 형틀(110);

상기 형틀(110)의 내면에 도포되는 반사 페인트를 포함하여 LED(130)의 빛을 반사시키는 반사층(120);

상기 형틀(110)의 내부에서 전원 공급을 통하여 빛을 발하는 LED(130);

상기 형틀(110)내에서 상기 LED(130)가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키는 다수의 난반사 입자(155)들을 포함하여 LED(130) 광을 확산시키는 확산층(150); 및

상기 확산층(150)의 상부에 배치되는 광투과성 수지층을 포함하여 전면을 매끈하게 형성하는 마감층(170);을 포함하고,

상기 확산층(150)은 LED(130)가 내부에 묻힐 정도로 형틀(110) 내에 충전되며 난반사 입자(155)들의 사이 공간에는 광투과성 수지(157)가 난반사 입자(155) 높이로 충전되어 일체로 형성되는 한편, 상기 난반사 입자(155)들은 직경(d) 크기가 1 ~ 10mm 사이의 원형 입자이고, 광투과성 수지(157) 보다 비중이 작게 형성되며, 상기 LED(130)로부터 발산된 광을 난반사 입자(155)들을 통해서 확산시켜 방출시키는 것임을 특징으로 하는 면 발광장치(100).
제1항에 있어서, 상기 확산층(150)은 난반사 입자(155)들이 반투명의 폴리프로필렌 수지입자로 이루어진 것임을 특징으로 하는 면 발광장치(100).
제1항에 있어서, 상기 확산층(150)은 난반사 입자(155)들이 투명의 아크릴 수지입자로 이루어진 것임을 특징으로 하는 면 발광장치(100).
제1항에 있어서, 상기 마감층(170)은 그 상부면이 형틀(110)의 상단 높이에 일치하도록 형틀(110)내에 배치되고, 그 하부면은 확산층(150)의 상부면에 일체로 형성된 광투과성 수지(172)인 것임을 특징으로 하는 면 발광장치(100).
삭제
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 광투과성 수지(157)(172)는 에폭시 수지로 이루어진 것임을 특징으로 하는 면 발광장치(100).
제1항에 있어서, 상기 LED(130)는 형틀(110)내에서 그 발광면이 상향, 하향 또는 측방향으로 향하여 배치되고, 리드선(132)이 외부의 전기배선(140)에 전기적으로 연결된 것임을 특징으로 하는 면 발광장치(100).
LED를 광원으로 하여 전면에서 발광시키는 면 발광장치의 제조방법에 있어서,

광고물의 글씨 또는 모양의 형틀(110)을 제작하는 단계(S10);

상기 형틀(110)의 내면에 반사제를 도포하여 반사층(120)을 형성하는 단계(S20);

상기 형틀(110)의 내부에 LED(130)를 설치하고 배선(140)을 따라 전기적으로 통할 수 있도록 안착시키는 단계(S30);

상기 형틀(110)내에서 상기 LED(130) 외측에 다수의 난반사 입자(155)들을 충전하여 LED(130)가 발산한 광의 일부를 투과시키고, 일부는 서로 접한 접면을 따라서 난반사시키는 확산층(150)을 형성하는 단계(S40); 및

상기 확산층(150)의 상부에 광투과성 열경화 수지층172)을 형성시켜 전면을 매끈하게 형성하는 마감층(170)을 형성하는 단계(S50);를 포함하고,

상기 확산층(150)을 형성하는 단계(S40)는 직경(d) 크기가 1 ~ 10mm 사이의 원형 입자로 이루어진 난반사 입자(155)들을 상기 LED(130)가 내부에 묻힐 정도로 형틀(110) 내에 충전하고, 난반사 입자(155)들의 사이 공간에는 광투과성 수지(157)를 난반사 입자(155) 높이로 주입한 다음, 가열 경화시켜 고정하는 것임을 특징으로 하는 면 발광장치의 제조방법(200).
삭제
제8항에 있어서, 상기 난반사 입자(155)는 반투명 폴리프로필렌 수지입자 또는 투명 아크릴 수지입자인 것임을 특징으로 하는 면 발광장치의 제조방법(200).
제8항에 있어서, 상기 마감층(170)을 형성하는 단계(S50)는 광투과성 수지(172)를 확산층(150)의 상부에서 형틀(110)의 상단 높이에 일치하도록 도포하고, 가열경화시켜 형성한 것임을 특징으로 하는 면 발광장치의 제조방법(200).
제8항에 있어서, 상기 마감층(170)을 형성하는 단계(S50)는 광투과성 수지(172)를 상기 확산층(150)과 형틀(110)의 상단 모서리(112) 사이에 일치하는 크기로 형틀(110) 외부에서 가열경화시켜 형성한 다음, 상기 형틀(110)내에 끼워서 확산층(150)의 상부에 끼워 고정시킨 것임을 특징으로 하는 면 발광장치의 제조방법(200).