KR101207808B1 - 발광다이오드 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 발광다이오드 디스플레이 장치는 발광다이오드, 회로기판, 단자 핀 및 캡으로 이루어진 발광다이오드 유닛과, 일측에 발광다이오드 유닛이 체결되고, 전선의 일측이 노출된 상태에서 삽입될 수 있도록 길이 방향으로 전선 삽입홀이 형성된 복수개의 결합 바와, 복수개의 결합 바를 평행하게 배열하여 고정하는 결합 바 연결부재를 포함하고, 발광다이오드 유닛의 캡에 형성된 제1돌기와 결합 바에 형성된 제2돌기에 의하여 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되면 단자 핀과 전선이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

발광다이오드 디스플레이 장치{Light emitting diode display device}

본 발명은 발광다이오드 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발광다이오드를 특정 형태로 배열하여 글자나 기호를 표시할 수 있는 발광다이오드 디스플레이 장치에 관한 것이다.

광고판은 건물의 외벽이나 길가에 설치하여 특정 상품이나 서비스의 내용을 일반인에게 홍보하고 광고하기 위한 수단이다. 근래에는 상업 활동의 형태가 복잡해지고 경쟁이 심화됨에 따라 광고판의 형태도 다양해지고 있다. 광고판은 설치되는 장소에 따라 옥상간판, 벽면간판, 돌출간판, 입간판 등과 같이 다양한 종류로 구분될 수 있다. 광고판이 야간에 시인성을 확보하기 위해서는 별도의 조명장치를 구비하는 것이 바람직한데, 광고의 내용이 인쇄된 필름의 후방에 형광등과 같은 조명을 설치하는 방법 등이 이용되고 있다. 최근에는 조명부 자체로 글자나 기호를 구현하는 방법 등이 이용되고 있는데, 발광다이오드를 이용하여 광고판을 구성하는 경우도 그 중 하나이다.

발광다이오드를 이용한 종래의 광고판은 글자나 기호의 형태에 맞추어 기판을 형성하고 기판에 적당한 간격으로 발광다이오드를 결합시키는 형태로 구성되었다. 한국등록실용신안 제394340호는 광고 판넬의 상부에 설치되게 되며 단부의 끝이 절곡부를 형성하며 내부에는 다수의 타공이 형성된 거치대와 상기 거치대의 후방에 생고무판이 부착되고 후방에 후방보수용 커버가 결착핀으로 고정된 스텐레스틀과, 상기 거치대의 후방으로 장착되어 전방으로 엘이디램프가 돌출되게 삽입되고 후방으로 커넥터가 연결되는 다수의 엘이디절편으로 구성되는 광고판에 대한 기술을 개시하고 있다. 그러나 상기 선행기술에서는 광고판에서 글자나 기호를 구현하기 위하여 글자나 기호의 형태를 따라 타공이 형성된 거치대를 제조하여야 하므로, 다양한 형태의 광고 문구나 기호를 구현하기 위하여 각각의 글자나 기호의 형태에 따라 거치대를 제조하여야 한다. 이러한 종래의 발광다이오드 광고판은 개개의 광고내용에 따라 서로 다른 형태로 거치대를 제조하게 되므로 광고판의 제조비용이 증가하게 되는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 다품종 소량 제조되는 광고판의 특징에 맞추어 광고판의 내용을 다양하게 표현할 수 있으면서도 통일화된 제조공정에 의하여 제조비용을 절감할 수 있는 새로운 구조의 광고판 제조기술 개발에 대한 필요성이 크다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광다이오드의 형성 위치를 용이하게 조절하여 조립할 수 있고, 광고판의 글자나 기호가 돌출되어 발광다이오드가 오프된 상태에서도 시인성 및 심미성이 우수한 발광다이오드 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 발광다이오드, 회로기판, 단자 핀 및 캡으로 이루어진 발광다이오드 유닛과, 일측에 발광다이오드 유닛이 체결되고, 전선의 일측이 노출된 상태에서 삽입될 수 있도록 길이 방향으로 전선 삽입홀이 형성된 복수개의 결합 바와, 복수개의 결합 바를 평행하게 배열하여 고정하는 결합 바 연결부재를 포함하고, 발광다이오드 유닛의 캡에 형성된 제1돌기와 결합 바에 형성된 제2돌기에 의하여 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되면 단자 핀과 전선이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단자 핀은 끝단이 뾰족하고, 전선은 내부 도선과 피복으로 이루어져 있으며, 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되면 단자 핀의 끝단이 전선의 피복을 통과하여 내부 도선과 접촉함으로써 단자 핀과 전선이 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단자 핀은 탄성부재를 구비하여 길이방향으로 탄성을 가지고, 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되면 단자 핀의 끝단이 일정 압력으로 전선의 외면에 힘을 가하면서 접촉하여 단자 핀과 전선이 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 발광다이오드 디스플레이 장치는 아래의 효과를 가진다.

1. 발광다이오드 디스플레이 장치는 발광다이오드 유닛이 결합 바에 탈부착이 가능하도록 결합될 수 있고, 결합위치를 자유롭게 조절할 수 있으므로 광고내용에 따라 다양한 형태로 표시내용을 변경할 수 있다.

2. 발광다이오드 유닛의 회로기판은 브리지 정류기와 발광다이오드의 색상 별로 상이한 순방향 인가 전압을 동일하게 유지시키도록 하는 저항을 구비하고 있으므로, 극성의 구분없이 발광다이오드 유닛을 결합 바에 결합시킬 수 있고, 적색, 녹색, 청색 및 백색 발광다이오드를 병렬로 연결하는 경우에도 모든 색의 발광다이오드가 동시에 발광할 수 있다.

3. 결합 바에 삽입된 전선은 일측이 노출된 상태로 전선 삽입홀에 결합되고, 외부에 피복이 있는 상태이므로 공기 노출에 의한 산화를 방지할 수 있다.

4. 결합 바의 양 방향에서 발광다이오드 유닛이 결합될 수 있으므로 광고판의 전면과 후면 모두에 광고내용을 표시할 수 있다.

5. 결합 바는 소정의 간격으로 이격되어 결합 바 연결부재에 결합되므로 외부 설치 시에 바람의 저항에 의한 파손 위험이 적다.

6. 발광다이오드 유닛은 캡을 구비하고 있으므로 외부에서 물이 회로기판으로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 발광다이오드에서 발생된 빛을 확산시켜 광원으로 인식되는 면적을 증가시키므로 글자나 기호의 시인성을 높일 수 있으며, 돌출된 캡에 의하여 발광다이오드가 오프된 상태에서도 광고내용이 쉽게 인지될 수 있도록 하여 광고판의 시인성과 심미성이 향상되었다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치의 발광다이오드 유닛을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치의 회로구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치의 결합 바를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따라 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되는 과정을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따라 결합 바에 삽입된 전선을 전기적으로 연결하는 과정을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치에서 결합 바 연결부재에 의하여 복수개의 결합 바가 결합된 형태를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 구현예에 따라 결합 바의 상부와 하부에 상부커버 및 하부커버를 고정하는 방법을 도시한 것이다.
도 9와 도 10은 본 발명의 일 구현예에 따라 발광다이오드 디스플레이 장치에 점멸 효과를 부여하기 위하여 마이크로콘트롤러 유닛과 통신회로 스위치 회로를 추가한 경우의 회로 구성을 도시한 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 발광다이오드 디스플레이 장치는 발광다이오드, 회로기판, 단자 핀 및 캡으로 이루어진 발광다이오드 유닛과, 일측에 발광다이오드 유닛이 체결되고, 전선의 일측이 노출된 상태에서 삽입될 수 있도록 길이 방향으로 전선 삽입홀이 형성된 복수개의 결합 바와, 복수개의 결합 바를 평행하게 배열하여 고정하는 결합 바 연결부재를 포함하고, 발광다이오드 유닛의 캡에 형성된 제1돌기와 결합 바에 형성된 제2돌기에 의하여 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되면 단자 핀과 전선이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 발광다이오드 디스플레이 장치(100)은 발광다이오드 유닛(101), 결합 바(102), 결합 바 연결부재(103), 상부커버(104) 및 하부커버(105)를 포함한다. 발광다이오드 유닛(101)은 결합 바(102)의 특정 위치에 결합되고, 복수개의 결합 바(102)는 서로 평행하게 배열된 상태로 결합 바 연결부재(103)에 의하여 고정된다. 발광다이오드 디스플레이 장치(100)에서 구현하고자 하는 글자나 기호는 발광다이오드 유닛(101)의 결합위치에 의하여 결정될 수 있다. 즉, 발광다이오드 유닛(101)이 결합 바(102)에 결합되는 위치에 따라 표시되는 화소의 세로방향 위치를 결정할 수 있고, 발광다이오드 유닛(101)이 결합되는 복수개의 결합 바(102) 중 하나를 선택함으로써 화소의 세로방향 위치를 결정할 수 있다. 다만, 개개의 발광다이오드 유닛이 연결되어 구현되는 글자나 기호의 심미적인 효과를 위해서는 화소의 가로방향 간격과 세로방향 간격을 동일하게 유지하는 것이 바람직한데, 결합 바(102)에 체결되는 발광다이오드 유닛(101)의 위치를 조절하여 화소의 세로방향 간격을 결합 바(102)의 피치(pitch)와 일치시키면 용이하게 이를 구현할 수 있다. 도면에서는 결합 바(102)가 세로방향으로 배열되고 결합 바 연결부재(103)가 가로방향으로 결합 바(102)를 지지하고 있지만, 결합 바(102)가 가로방향으로 배열되고 결합 바 연결부재(103)가 세로방향으로 결합 바(102)를 지지하는 것도 가능하다. 상부커버(104)와 하부커버(105)는 결합 바(102) 및/또는 결합 바 연결부재(103)에 결합되어 발광다이오드 디스플레이 장치의 전체적인 내구성을 향상시키는 기능을 하고, 특히 상부커버(104)는 상부에서 빗물 등이 침투하는 것을 방지하는 기능을 함께 수행할 수 있다.

본 발명의 발광다이오드 디스플레이 장치는 발광다이오드 유닛의 위치를 조절하여 글자나 기호를 자유롭게 표현할 수 있는 것을 특징으로 한다. 글자나 기호를 표시하기 위하여 발광다이오드 유닛의 결합위치를 결정하는 것은 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면 발광다이오드 유닛을 결합 바에 일정한 간격으로 배치시키고 이러한 간격과 동일하게 결합 바의 피치를 결정하면, 발광다이오드 유닛의 가로방향 간격과 세로방향 간격이 동일해지는데, 종래에 널리 이용되던 16ㅧ16 매트릭스 형태의 발광다이오드 모듈에서 글자나 기호를 표현하기 위한 화소의 점멸 위치를 본 발명의 발광다이오드 디스플레이 장치에 적용하면 동일한 형태의 글자나 기호가 표시될 수 있다. 이러한 방법은 결합 바 사이의 피치로 결정되는 화소 사이의 간격과, 결합 바의 길이와 개수로 결정되는 화소의 개수를 초기 값으로 설정하고, 특정 글자나 기호를 표시하기 위한 화소의 위치를 결정할 수 있는 프로그램에 의하여 수행될 수도 있다. 특정 글자나 기호를 표시하기 위한 화소 위치의 결정방법은 관련된 기술 분야에서 널리 알려진 공지의 방법이 적용될 수 있다.

특정 글자나 기호를 표시하기 위한 발광다이오드 유닛의 체결작업을 효율적으로 수행하기 위해서 결합 바에 길이방향으로 스케일 바를 형성하고, 결합 바 또는 결합 바 연결부재에 결합 바의 번호를 표시할 수 있다. 이 경우에는 화소의 형성 위치가 결합 바의 번호 및 스케일 바 상의 길이로 표현될 수 있으므로 숙련된 작업자가 아니더라도 발광다이오드 유닛을 적당한 위치에 용이하게 체결시킬 수 있다. 또 다른 방법은 표현하고자 하는 발광다이오드 유닛의 결합위치를 스티커 형태로 출력하여 결합 바에 접착시키고 표시된 위치에 발광다이오드 유닛을 체결시키는 것이다.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치의 발광다이오드 유닛을 도시한 것이다.

도 2의 (a)를 참조하면, 발광다이오드 유닛(200)은 발광다이오드(201), 회로기판(202), 단자 핀(203) 및 캡(204)을 포함한다. 발광다이오드(201)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색 발광다이오드일 수 있다. 회로기판(202)은 인쇄회로기판의 형태로 제조될 수 있고, 브리지 정류회로 및/또는 순방향 인가 전압조절 저항을 구비할 수 있는데, 이 경우에는 발광다이오드의 단자와 단자 핀(203) 사이에 브리지 정류회로 및/또는 순방향 인가 전압조절 저항이 연결될 수 있다. 도 2에서는 브리지 정류회로 및 순방향 인가 전압조절 저항의 도시를 생략하였지만, 회로기판(202)이 브리지 정류회로 및/또는 순방향 인가 전압조절 저항을 구비한 경우에는 발광다이오드의 단자는 회로기판(202) 상의 브리지 정류회로 또는 순방향 인가 전압조절 저항에 연결될 수 있고, 단자 핀(203)도 회로기판(202) 상의 브리지 정류회로 또는 순방향 인가 전압조절 저항에 연결될 수 있다. 상기 브리지 정류회로와 순방향 인가 전압조절 저항의 연결방법과 기능에 대해서는 도 3을 이용하여 설명하기로 한다.

캡(204)은 발광다이오드의 상부 및 측부를 커버하고 있는데, 발광다이오드 또는 회로기판으로 외부의 물이 침투하는 것을 방지하고, 발광다이오드에서 발생된 광을 확산시켜 광원으로 인식되는 면적을 증가시킴으로써 광고판의 시인성을 향상시킨다. 캡(204)의 또 다른 기능은 주간에 발광다이오드(201)가 오프(off)된 상태에서도 글자나 기호가 광고판에서 시인성을 가지고 노출되도록 하는 것이다. 캡(204)은 회로기판(202)에서 일정 높이를 가지고 형성되므로 결합 바에 결합된 후에 전방으로 돌출되어 글자나 기호를 표시하게 된다. 캡(204)의 색을 다양하게 하고 결합 바의 색과 대비되는 색으로 선택하면 글자나 기호의 시인성을 향상시킬 수 있고, 캡의 돌출된 형상으로 인하여 시인성이 더욱 향상되면서 심미적 효과까지 얻을 수 있다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 회로기판(202)은 캡(204)의 내부에 형성된 홈(도면부호 미표시)에 삽입되어 결합될 수 있다. 이때, 캡(204)의 내부에 형성된 홈을 서로 마주보는 2방향의 내벽에만 형성하고 홈 방향으로 회로기판(202)을 밀어 넣으면, 탄성에 의하여 홈 사이의 간격이 벌어지면서 회로기판(202)이 캡의 내부에 안착될 수 있다. 다만, 회로기판(202)과 캡(204)의 체결은 상기와 같은 방법 외에도 접착제를 이용하는 등의 방법으로 다양하게 이루어질 수 있다. 캡(204)의 또 다른 기능은 발광다이오드 유닛(200)이 결합 바(미도시)에 체결될 때, 단자 핀(203)과 전선(미도시)의 얼라인(align)이 자동으로 이루어지도록 하는 것이다. 캡(204)의 하부에는 일정 길이로 연장된 가이드 부(204a)가 형성되어 있으므로 가이드 부(204a)가 결합 바에 체결되면서 단자 핀(203)이 전선의 위치를 찾아가도록 가이드한다. 캡(204)의 회로기판(202) 위로 돌출된 부분은 사방과 상부가 막힌 구조인 것이 바람직하고, 가이드 부(204a)는 결합 바에 체결될 수 있도록 마주보는 양 방향에만 형성되는 것이 바람직하다.

도 2의 (b)를 참조하면, 단자 핀(203)은 회로기판(202)을 관통하여 결합되고, 회로기판(202)의 상부로 돌출된 부분에 발광다이오드(201)의 단자가 결합된다. 이때, 회로기판에 브리지 정류회로와 순방향 인가 전압조절 저항이 포함된 경우에는 발광다이오드(201)의 단자와 단자 핀(203) 사이에 브리지 정류회로와 순방향 인가 전압조절 저항이 연결될 수 있다. 도면에서는 발광다이오드의 단자, 브리지 정류회로 및 순방향 인가 전압조절 저항의 도시를 생략하였다. 단자 핀(203)은 끝단이 뾰족한 형태이거나, 길이 방향으로 탄성을 가지는 지그 핀(jig pin) 타입으로 이루어질 수 있다. 이에 대한 설명은 아래에서 도 5를 이용하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치의 회로구성을 도시한 것이다. 도 3의 (a)를 참조하면, 발광다이오드 디스플레이 장치의 회로는 발광다이오드(301), 저항(302), 브리지 정류기(303), 가변저항(304) 및 전원부(305)로 이루어질 수 있다. 발광다이오드(301)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색 발광다이오드로 이루어질 수 있는데, 발광색 별로 서로 다른 발광물질을 이용하고 있으므로 서로 다른 색의 발광다이오드는 서로 다른 순방향 인가 전압(Vf)을 가지고 있다. 저항(302)은 서로 다른 수치의 순방향 인가 전압(Vf)을 가지는 발광다이오드들이 발광다이오드 유닛 상태에서 동일한 수치의 순방향 인가 전압을 가지도록 한다. 만약 서로 다른 수치의 순방향 인가 전압(Vf)을 가지는 발광다이오드들이 병렬로 연결되어 있다면, 가장 낮은 수치의 순방향 인가 전압(Vf)을 가지는 발광다이오드 쪽으로 전류가 집중되게 되어 다른 발광다이오드들은 발광하기 어려워진다. 본 발명에서는 결합 바에 형성된 전선에 복수개의 발광다이오드 유닛들이 병렬로 연결될 수 있으므로 발광다이오드 유닛들의 순방향 인가 전압(Vf)을 동일하게 유지시켜야 하는 것이다. 브리지 정류기(303)는 교류 또는 직류 상태로 공급되는 전원을 일정한 극성으로 변환하여 공급하는 기능을 하는 정류회로를 구비하고 있다. 도 3의 (b)를 참조하면, 교류전원이 회로의 왼쪽에서 공급되고 브리지 형태로 연결된 다이오드들을 거쳐 오른쪽의 출력단자로 출력된다. 위쪽에 도시된 회로와 아래쪽에 도시된 회로는 교류전원에서 서로 다른 극성으로 전원이 입력되는 과정을 도시한 것인데, 위쪽과 아래쪽 모두 동일한 극성의 출력이 이루어짐을 알 수 있다. 브리지 정류기에 교류가 아닌 직류가 공급되는 경우에도 입력 극성에 상관없이 동일한 극성의 직류가 출력된다. 따라서, 본 발명에서는 발광다이오드 유닛의 결합단자를 어떠한 방향으로 결합 바에 체결시키던지 발광다이오드에는 일정한 극성의 전기가 공급되므로 발광할 수 있고, 체결 극성에 따른 오작동이 일어나지 않는다. 도면에서 점선으로 영역을 표시한 부분(303)이 발광다이오드 유닛에 포함되는 회로의 구성인데, 저항(302)과 브리지 정류기(303)는 발광다이오드 유닛의 회로기판 상에 구현되는 것이 바람직하며, 저항(302)과 브리지 정류기(303)의 연결위치는 서로 바뀌어도 무방하다. 가변저항(304)은 발광다이오드 유닛으로 공급되는 전압의 세기를 조절함으로써 발광다이오드들의 전체적인 휘도를 조절하기 위함이다. 가변저항(304)의 연결위치는 전원부(305)와 브리지 정류기(303) 사이(브리지 정류기와 저항의 위치가 바뀌는 경우에는 전원부와 저항 사이가 될 수 있다)로 형성되는 것이 바람직하고, 결합 바, 결합 바 연결부재 또는 전원장치에 결합되어 제조될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치의 결합 바를 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 결합 바(400)는 몰딩 바(401), 전선 삽입홀(402), 전선 연결홀(403) 및 전선(404)을 포함한다. 몰딩 바(401)의 단면은 좌우가 대칭되도록 이루어져 양 방향에서 발광다이오드 유닛(미도시)이 체결될 수 있다. 몰딩 바(401)에는 길이 방향으로 전선 삽입홀(402)이 형성되어 있고, 전선 삽입홀(402)에는 전선(404)이 삽입되어 있다. 전선 삽입홀(402)은 발광다이오드 유닛이 결합되는 방향으로 일측이 개방되어 있어서, 전선(404)의 일측이 노출되어 발광다이오드 유닛의 단자 핀이 결합될 수 있도록 구성된다. 전선 삽입홀(402)과 전선(404)은 양 쪽에 한 쌍이 형성되어 있는데, 한 쌍의 전선(404)에 발광다이오드의 양극 및 음극 단자가 연결되게 하기 위함이다. 전선 연결홀(403)에는 볼트(미도시)가 체결되고, 그 사이에 양 쪽에 형성된 전선 중 동일한 극성을 가지는 전선을 함께 연결하게 된다. 전선 연결홀(403)은 이웃한 결합 바에 삽입된 전선을 전기적으로 연결시키는 기능도 함께 수행하는데, 이는 도 6 및 도 7을 이용하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 5의 (a)는 본 발명의 일 구현예에 따라 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되는 과정을 도시한 것이다. 발광다이오드 유닛과 결합 바의 체결은 결합 바의 양 쪽으로 발광다이오드 유닛을 밀어 넣음으로써 이루어진다. 도 5의 (a)를 참조하면, 몰딩 바(401)의 단부에는 제2돌기(401a)가 형성되어 있고, 캡(204)의 내부 면에는 제1돌기(204a)가 형성되어 있으며, 캡(204)이 탄성을 가지고 벌어지면서 몰딩 바(401)에 결합될 수 있도록 대응하는 제1돌기(204a)와 제2돌기(401a)에는 반대되는 방향으로 경사면이 형성되어 있다. 따라서 발광다이오드 유닛을 결합 바의 양쪽에서 밀어 넣으면 제1돌기(204a)와 제2돌기(401a)가 경사면에서 미끄러지면서 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결된다. 제1돌기(204a)와 제2돌기(401a)가 서로 맞물리면서 체결되면, 제1돌기(204a)와 제2돌기(401a)의 수직한 면이 서로 접촉하여 발광다이오드 유닛을 당겨도 결합 바에서 쉽게 이탈하지 않게 되어 견고하게 체결될 수 있다. 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되는 과정에서 회로기판(202)에 고정된 단자 핀(203)과 전선 삽입홀(402)에 삽입된 전선(404)이 전기적으로 연결된다. 캡(204)의 가이드 부(204a)는 몰딩 바(401)와 체결되는 방향으로 일정 길이를 가지면서 연장되어 있다. 따라서 가이드 부(204a)가 몰딩 바(401)에 체결되는 과정에서 단자 핀(도면부호 미표시)은 전선(404)의 위치를 찾아가면서 전기적 접촉이 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 발광다이오드 유닛이 결합 바(400)의 양측에서 체결될 수 있으므로 발광다이오드 디스플레이 장치의 양 방향에서 독립적으로 글자나 기호를 표시할 수 있다. 발광다이오드 유닛과 결합하는 한 쌍의 전선은 서로 다른 극성의 전원을 공급받게 되는데, 공급되는 전원은 가변저항이나 펄스폭변조기(pulse width modulation, PWM) 등과 같은 전압조절장치를 거쳐 전압이 조절됨으로써 발광다이오드의 휘도를 조절할 수 있게 된다. 또한, 한 쌍의 전선에 인가되는 전원이 교류인 경우에도 브리지 정류기를 거치면서 일정한 극성의 전원이 발광다이오드로 공급되므로 발광다이오드가 발광하는데 문제가 없다.

도 5의 (b)는 본 발명의 일 구현예에 따라 끝단이 뾰족한 단자 핀이 전선과 전기적으로 연결된 구조를 도시한 것이다. 도 5의 (b)를 참조하면, 단자 핀(203)의 끝단은 뾰족한 침 모양으로 이루어지고, 전선은 내부 도선(404b)과 피복(404a)으로 이루어진다. 단자 핀(203)에 힘을 가해서 전선 방향으로 밀어주면, 단자 핀(203)의 뾰족한 끝단이 피복(404a)을 뚫고 들어가서 내부 도선(404b)에 박히게 된다. 이때, 내부 도선(404b)은 직경이 작은 구리선이 피복 안에서 다발을 이루고 있는 구조인 것이 바람직한데, 단자 핀(203)의 끝단이 내부 도선(404b)에 박히기 쉽게 하기 위함이다.

도 5의 (c)는 본 발명의 다른 구현예에 따라 길이 방향으로 탄성을 가지는 단자 핀이 전선과 전기적으로 연결된 구조를 도시한 것이다. 도 5의 (c)를 참조하면, 전선(404b)은 피복이 없는 구조로 이루어지고, 단자 핀(203')은 길이 방향으로 탄성을 가지도록 구성된다. 단자 핀이 길이 방향으로 탄성을 가지도록 하는 것은 여러 가지 방법에 의하여 구현이 가능한데, 그 중 하나가 도면에서 도식적으로 표현한 지그 핀이다. 지그 핀은 접촉부(203a), 탄성부재(203b), 지지부(203c) 및 외부커버(203d)로 이루어진다. 접촉부(203a)는 전선(404b)과 접촉하여 전기적 연결을 이루는 부분이다. 접촉부(203a)와 전선 간의 접촉면적을 확보하여 접촉저항을 줄이기 위하여 접촉부(203a)의 끝단 면적이 증가되도록 구성되는 것이 바람직하다. 지지부(203c)는 탄성부재(203b)가 탄성을 가질 수 있도록 탄성부재(203b)의 일단을 지지하는 기능을 하고, 접촉부(203a)와 지지부(203c) 사이에 탄성부재(203b)가 삽입되어 접촉부(203a)가 탄성을 가지고 길이 방향으로 이동할 수 있도록 한다. 외부커버(203d)는 접촉부(203a)의 길이방향 이동을 가이드한다. 도면에서는 도시되지 않았지만, 접촉부(203a)의 외면에 홈을 형성하고 외부커버(203d)의 내면에 돌기를 형성하여 접촉부(203a)가 이탈되지 않도록 지지할 수 있다. 발광다이오드 유닛이 결합 바와 체결되면, 탄성부재에 의하여 접촉부가 일정한 힘으로 전선과 접촉하게 되므로 접촉 부위에서의 저항을 감소시키게 된다. 다만, 이러한 구조에서는 전선에 피복이 형성되어 있지 않기 때문에 몰딩 바(401)의 재질을 고분자 수지와 같이 절연성 재료로 선택하거나, 알루미늄과 같은 금속 재료에 절연성 코팅을 한 상태로 이용하여야 한다.

도 6은 본 발명의 일 구현예에 따라 결합 바에 삽입된 전선을 전기적으로 연결하는 과정을 도시한 것이다. 도 6을 참조하면, 전선(404)은 연결단자(405)의 일측에 삽입되어 결합되고, 볼트(406)를 연결단자(405) 및 몰딩 바(401)에 형성된 연결홀(403)에 통과시켜 체결함으로써 전선(404)이 고정된다. 이때, 동일한 극성을 가지는 전선은 하나의 연결단자(405)에 함께 연결시켜서 서로 전기적으로 연결될 수 있게 한다. 이와 같이 동일한 극성의 전선을 연결하여 몰딩 바(401)의 상측에 고정시키면 복잡하게 뒤엉킬 수 있는 전선의 처리가 말끔하게 이루어질 수 있고, 이웃한 결합 바 간의 전선 연결이 단순해진다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 몰딩 바의 상부에서 전선 간의 전기적 연결이 이루어진 경우에는 몰딩 바의 하부에서는 전선 간의 전기적 연결이 필요 없다. 따라서, 몰딩 바의 하부에서는 전선이 전선 삽입홀에 삽입되어 외부로 노출되지 않는 상태를 유지하면 몰딩 바의 하단에서는 전선이 노출되지 않은 깔끔한 처리가 이루어질 수 있다. 이웃한 결합 바 간의 전선 연결에 대해서는 도 7을 이용하여 보다 자세히 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치에서 결합 바 연결부재에 의하여 결합 바가 연결된 형태를 도시한 것이다. 도 7의 (a)를 참조하면, 복수개의 결합 바(400)들이 제1결합 바 연결부재(500)에 의하여 서로 연결되어 있다. 이때, 제1결합 바 연결부재의 상부면과 볼트 사이에 연결단자가 삽입되어 조여짐으로써 전선이 전기적으로 연결될 수 있다. 제1결합 바 연결부재(500)는 결합 바(400)들을 서로 연결시켜 평행하게 배열된 상태에서 고정되도록 하는 기능과, 결합 바(400)들에 형성된 동일한 극성의 전선들을 전기적으로 연결시켜주는 기능을 동시에 수행한다. 동일한 극성의 전선은 전원부(또는 가변저항이 연결된 전원부)에서 동일한 전압을 인가받게 되고, 이에 의하여 발광다이오드 디스플레이 장치에 형성된 발광다이오드 유닛은 모두 병렬로 연결된 상태가 된다. 제1결합 바 연결부재(500)는 일정 정도의 강성을 지닌 판상의 금속물질로 이루어질 수 있고, 휨 변형을 최소화하기 위하여 ㄷ(디귿)자의 단면을 가질 수 있다. 제1결합 바 연결부재(500)는 결합 바(400)에 결합되기 위하여 나사 구멍을 구비할 수 있고, 나사(도면부호 미표시)가 나사 구멍을 통과하여 전선 및 결합 바의 상측과 결합됨으로써 물리적 위치의 고정과 전기적 연결이 동시에 이루어질 수 있다. 제1결합 바 연결부재(500)는 도면에서와 같이 2개의 나사 구멍을 구비하여 하나의 제1결합 바 연결부재에 2개의 결합 바가 결합되도록 할 수 있고, 복수개의 제1결합 바 연결부재를 이용하여 원하는 개수만큼의 결합 바를 고정하여 발광다이오드 디스플레이 장치를 구성할 수 있다. 또한, 제1결합 바 연결부재에 3개 이상의 나사 구멍을 형성하여 3개 이상의 결합 바가 동시에 고정되도록 할 수도 있다. 제1결합 바 연결부재는 결합 바의 상측에만 결합시킬 수도 있고, 상측과 하측에 모두 결합시킬 수도 있다. 상측과 하측 모두에 결합시킨 경우에는 2개의 제1결합 바 연결부재를 통하여 전류가 흐르게 되므로 전기 저항을 감소시킬 수 있다. 다만, 제1결합 바 연결부재의 두께 등을 조절하여 전기 저항을 충분히 감소시킨 경우에는 결합 바의 상측에만 제1결합 바 연결부재를 결합시키고 하측에는 결합 바 간의 물리적 결합만을 견고하게 하기 위한 제2결합 바 연결부재를 결합시키는 것이 가능하다.

도 7의 (b)를 참조하면, 복수개의 결합 바(400)들이 제2결합 바 연결부재(600)에 의하여 서로 연결되어 있는데, 제2결합 바 연결부재는 일체형으로 제조되어 발광다이오드 결합 바(400)의 하측에 결합된다. 이때, '일체형'이라는 의미는 서로 다른 극성의 전선을 별개로 연결하던 도 6의 (a)의 제1결합 바 연결부재와는 다르게 일체형으로 제조된 제2결합 바 연결부재가 결합 바에 결합된다는 의미이다. 제2결합 바 연결부재(600)는 절연물질로 이루어질 수 있다. 제2결합 바 연결부재(600)가 전기전도성 물질로 이루어지는 경우에도 제2결합 바 연결부재(600)가 결합되는 결합 바의 전선 연결홀에 전선을 연결하지 않은 상태이면 전선 간의 단락이 발생하지 않게 한다. 제2결합 바 연결부재(600)는 극성별로 분리된 제1결합 바 연결부재(500)보다 넓은 폭으로 형성할 수 있으므로 평행하게 배열된 복수개의 결합 바들을 보다 견고하게 결합시킬 수 있는 장점을 가진다.

도 8은 본 발명의 일 구현예에 따라 결합 바의 상부와 하부에 상부커버 및 하부커버를 고정하는 방법을 도시한 것이다. 상부커버와 하부커버(700)는 결합 바의 상부와 하부에 결합되어 제1결합 바 연결부재 및 제2결합 바 연결부재에 의하여 결합되어 있는 결합 바를 보다 견고하게 고정하고, 상부커버의 경우에는 발광다이오드 디스플레이 장치의 상부로 이물질이나 빗물들이 침투하는 것을 방지한다. 특히 하부커버가 적용되는 경우에는 제2결합 바 연결부재의 설치가 생략되어도 무방할 것이다. 도 8의 (a)를 참조하면, 상부커버 또는 하부커버(700)가 몰딩 바(401)에 결합되기 위해서는 몰딩 바(401)에 상부커버 또는 하부커버를 고정시키기 위한 커버 연결홀(407)이 형성되는 것이 바람직하다. 커버 연결홀(407)은 몰딩 바(407)의 상부와 하부에 형성될 수 있다. 도면에서는 커버 연결홀(407)이 몰딩 바(407)의 폭 방향 중앙부에 2개 형성되어 있지만, 커버 연결홀의 형성 위치는 이에 제한되지 않는다. 상부커버와 하부커버(700)는 평행하게 배열되어 연결된 결합 바의 끝단을 따라 일정한 길이를 가지는 형태로 구성되며, 도면에서와 같이 2개의 수직판이 수평판에 의하여 결합된 H형의 단면을 가질 수 있다. 수평판에는 삽입홀이 형성되어서, 수평판의 삽입홀과 커버 연결홀에 볼트(408)를 삽입시켜 상부커버와 하부커버(700)를 몰딩 바(401)의 상부와 하부에 각각 결합시킬 수 있다. 수직판에는 수평판의 아래쪽으로 수평방향으로 돌출된 돌출부가 형성될 수 있는데, 이는 상부커버와 결합 바 사이에 공간을 확보하여 전선 등을 처리하기 위함이다. 도 8의 (b)를 참조하면, 상부커버(700a)와 하부커버(700b)는 볼트(408a, 408b)로 체결되어 각각 몰딩 바(401)의 상부와 하부에 결합된다. 상부커버(700a)와 하부커버(700b)는 동일한 구조로 이루어져 있으나 몰딩 바(401)에 결합될 때 결합 위치가 뒤바뀐다. 즉, 상부커버(700a)가 몰딩 바(401)의 상부에 결합될 때는 돌출부가 아래 방향으로 위치하도록 하여 돌출부와 몰딩 바(401)에 걸쳐진 상태에서 볼트(408a)를 상부의 커버 연결홀(407)에 체결하여 결합하게 되고, 하부커버(700b)가 몰딩 바(401)의 하부에 결합될 때도 돌출부가 아래 방향으로 위치하도록 하고 볼트(408b)를 하부의 전선 연결홀(403)에 체결하여 결합한다. 하부커버와 몰딩 바의 결합에 이용되는 볼트(408b)는 전선 연결홀(403) 또는 커버 연결홀(407) 중 어느 하나에 체결되거나 모두에 체결되어도 무방하다. 다만, 결합 바의 하부로 전선 등을 처리할 수도 있는데, 이때는 상부커버와 하버커버의 위 아래의 위치가 반대로 체결할 수도 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 개개의 결합 바 또는 복수개의 군으로 묶여진 결합 바들에 마이크로콘트롤러 유닛(microcontroller unit, MCU)과 통신회로 스위치 회로를 추가하여 발광다이오드 디스플레이 장치의 화면 전체에 점멸 효과를 부여할 수 있다. 이와 같이 화면 전체에 점멸효과를 부여하게 되면, 화면의 좌측에서 우측으로, 우측에서 좌측으로 또는 중앙부에서 좌우측으로 발광다이오드들을 순차적으로 점멸시켜 가면서 다양한 조명효과를 얻을 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 구현예에 따라 발광다이오드 디스플레이 장치에 점멸 효과를 부여하기 위하여 개개의 결합 바에 마이크로콘트롤러 유닛과 통신회로 스위치 회로를 추가한 경우의 회로 구성을 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 메인 콘트롤러는 마이크로콘트롤러 유닛, 통신회로 및 모드 셀렉터로 이루어지고, 서브 콘트롤러는 마이크로콘트롤러 유닛, 통신회로, 아이디 설정, 트랜지스터 회로로 이루어진다. 메인 콘트롤러에서는, 모드 셀렉터에서 점멸 패턴이 결정되고, 마이크로콘트롤러 유닛에서 신호가 처리되어 통신회로를 통하여 각 서브 콘트롤러로 신호가 전달된다. 서브 콘트롤러에서는, 통신회로가 메인 콘트롤러의 신호를 입력받아서 마이크로콘트롤러 유닛으로 전달하고, 아이디 설정에서는 특정 결합 바 모듈에 전달되어야 할 신호를 선택하며, 트랜지스터 회로가 스위치를 온-오프시키면서 결합 바 모듈에 신호를 인가한다. 이와 같이 결합 바에 점멸 효과 장치가 구비된 경우에는 이웃한 결합 바의 전선 연결이 단순히 제1결합 바 연결부재에 의하여 이루어지는 것이 아니고, 메인 콘트롤러에서 전달된 신호가 결합 바에 구비된 서브 콘트롤러를 거쳐 개개의 결합 바의 전선에 전달되게 된다.

도 10은 본 발명의 일 구현예에 따라 발광다이오드 디스플레이 장치에 점멸 효과를 부여하기 위하여 복수개의 군으로 묶인 결합 바에 마이크로콘트롤러 유닛과 통신회로 스위치 회로를 추가한 경우의 회로 구성을 도시한 것이다. 결합 바는 복수개의 군으로 분류되고, 하나의 군에는 복수개의 결합 바가 묶여 하나의 서브 콘트롤러에서 신호를 인가받는다. 도 10을 참조하면, 메인 콘트롤러에서 각 서브 콘트롤러로 신호를 전달하고, 신호를 전달받은 서브 콘트롤러들은 각각의 아이디 설정으로 선택된 신호를 트랜지스터 회로를 거쳐 결합 바 모듈에 전달한다. 도 9와의 차이점은 하나의 서브 콘트롤러에서 복수개의 결합 바 모듈을 구동한다는 점이다. 이러한 구성은 많은 개수의 결합 바로 발광다이오드 디스플레이 장치가 구성된 경우에 유리하고, 하나의 군으로 묶인 결합 바에 체결된 발광다이오드들은 동시에 온-오프 구동된다.

지금까지 본 발명의 일 구현예에 따라 본 발명을 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 이러한 구현예에 한정되지 않으며, 상세한 설명에 기재된 내용이나 도면은 본 발명을 설명하기 위한 것으로 이로 인하여 본 발명의 권리범위가 제한되지 않으며, 오직 청구범위에 기재된 사항에 의하여 권리범위가 해석되어야 할 것이다.

100: 발광다이오드 디스플레이 장치 101: 발광다이오드 유닛
102: 결합 바 103: 결합 바 연결부재
104: 상부커버 105: 하부커버
200: 발광다이오드 유닛 201: 발광다이오드
202: 회로기판 203: 단자 핀
204: 캡 204a: 제1돌기
301: 발광다이오드 302: 저항 303: 브리지 정류기 304: 가변저항 305: 전원부 400: 결합 바 401: 몰딩 바 401a: 제2돌기
402: 전선 삽입홀 403: 전선 연결홀 404: 전선 405: 연결단자
406: 볼트 407: 커버 연결홀
500: 제1결합 바 연결부재 600: 제2결합바 연결부재 700a: 상부커버 700b: 하부커버

Claims (3)

1. 발광다이오드를 탈부착하여 그 형성 위치를 조절함으로써 복수개의 발광다이오드로 특정 글씨, 기호, 숫자 등을 외부로 표시할 수 있는 발광다이오드 디스플레이 장치에 있어서,
   발광다이오드, 상기 발광다이오드가 연결되는 회로기판, 상기 회로기판에서 연장되는 단자 핀 및 상기 발광다이오드의 상부와 측부를 커버하여 발광다이오드에서 생성된 광을 분산시키는 캡으로 이루어진 발광다이오드 유닛;
   일측에 상기 발광다이오드 유닛이 탈부착 가능하도록 체결될 수 있고, 상기 발광다이오드 유닛에 전원을 공급할 수 있는 전선이 길이 방향으로 삽입될 수 있는 전선 삽입홀이 형성되어 있는 복수개의 결합 바; 및
   상기 복수개의 결합 바의 끝단을 연결하여 복수개의 결합 바를 일정한 간격으로 평행하게 고정하는 결합 바 연결부재;를 포함하고,
   상기 발광다이오드 유닛의 캡에 형성된 제1돌기와 결합 바에 형성된 제2돌기에 의하여 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되면 발광다이오드 유닛의 단자 핀과 전선 삽입홀에 삽입된 전선이 전기적으로 연결되고, 상기 전선 삽입홀은 발광다이오드 유닛이 결합될 수 있도록 일측이 길이 방향으로 개방되어 있어서 발광다이오드 유닛이 체결되는 결합 바와 결합 바 상의 체결 위치를 선택함으로써 발광다이오드 유닛에 의하여 표시되는 글씨, 기호, 숫자 등을 표시할 수 있으며,
   상기 단자 핀은 끝단이 뾰족하고, 전선은 내부 도선과 피복으로 이루어져 있으며, 발광다이오드 유닛과 결합 바가 체결되면 단자 핀의 끝단이 전선의 피복을 통과하여 내부 도선과 접촉함으로써 단자 핀과 전선이 전기적으로 연결되고,
   상기 복수개의 결합 바의 상단과 하단에는 외부에서 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위한 상부커버와 하부커버가 각각 설치되며,
   상기 발광다이오드 유닛의 회로기판에는 브리지 정류기 및 순방향 인가 전압조절 저항이 구비된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 디스플레이 장치.
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