KR101222094B1 - 태양전지모듈을 이용한 ｌｅｄ 정보표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

태양전지모듈을 이용한 ｌｅｄ 정보표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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polyurethane layer
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류윤균
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Abstract

본 발명은 태양전지모듈을 사용함으로써 외부 전원이 필요 없으며, 구조가 단순하여 제작이 쉬운 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 투명 폴리우레탄으로 이루어진 플레이트, 상기 플레이트의 내부에 설치되어 다수의 태양전지셀로 이루어진 태양전지층 및 상기 플레이트의 내부에 설치되되, 상기 태양전지층의 상부에 배치되며, 다수의 LED로 이루어진 LED층을 포함하여 구성되며, 금형을 준비하는 단계, 금형의 상부에 1차로 투명 폴리우레탄층을 형성하는 1차 폴리우레탄층 형성 단계, 형성된 투명 폴리우레탄층 상부에 다수의 태양전지셀을 설치하는 태양전지층 형성 단계, 상기 다수의 태양전지셀이 덮이도록 2차로 투명 폴리우레탄층을 형성하는 2차 폴리우레탄층 형성 단계, 2차로 형성된 투명 폴리우레탄층의 상부에 다수의 LED를 원하는 문자, 숫자, 모양으로 배치하는 LED층 형성 단계, 다수의 LED가 덮이도록 3차로 투명 폴리우레탄층을 형성하는 3차 폴리우레탄층 형성 단계 및 금형을 분리하는 단계로 이루어지는 방법으로 제작된다.

Description

태양전지모듈을 이용한 ＬＥＤ 정보표시장치 및 그 제조방법{LED SIGN POWERED BY SOLAR CELLS AND MANUFACTURING METHOD USING IT}
본 발명은 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED 하측에 태양전지모듈을 형성하여 자체 태양광발전을 통해 LED를 점등하도록 한 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
근래에 광고판과 같이 정보를 표시하는 장치에 LED를 이용한 다양한 기술이 적용되어 사용되고 있다.
하지만, 상기와 같은 종래의 LED를 이용한 정보표시장치에는 LED의 점등을 위해 별도로 외부 전원을 연결하여야 하므로 설치에 제약이 있는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 최근 태양광발전수단을 이용하여 LED를 점등시키는 기술이 개발된 바가 있으나(그 대표적인 예로 특허공개공보 제10-2010-0073215호가 있음), 장치가 복잡하여 제작이 어렵고 고장 발생이 많아 유지에 많은 비용이 소모되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개공보 제 10-2010-0073215호(2010.7.1.공개)
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 태양전지모듈을 사용함으로써 외부 전원이 필요없는 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 구조가 단순하고 제작이 쉬운 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 경량(輕量)이고, 외부의 충격에 강한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 표면의 불균일, 내부의 기포 발생과 같은 문제점을 해결하여 뛰어난 표면조도를 가지며 결함이 없어서 상품성이 우수한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 평면 뿐만 아니라 곡면 등과 같이 다양한 형태로 제작이 가능하며, 다양한 분야에 적용가능한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기존의 태양전지모듈을 그대로 활용하면서 그 상부에 LED 정보표시수단을 간단한 공법으로 견고하게 장착할 수 있도록 한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명인 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치는,
폴리우레탄으로 이루어진 플레이트,
상기 플레이트의 내부에 설치되어 다수의 태양전지셀로 이루어진 태양전지층 및
상기 플레이트의 내부에 설치되되, 상기 태양전지층의 상부에 배치되며, 다수의 LED로 이루어진 LED층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 태양전지셀의 상면에는 투명 재질의 자가복원도료 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 플레이트의 상면에는 자가복원도료 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법으로서,
금형을 준비하는 단계,
금형의 상부에 1차로 투명 또는 불투명 폴리우레탄층을 형성하는 1차 폴리우레탄층 형성 단계,
형성된 폴리우레탄층 상부에 다수의 태양전지셀을 설치하는 태양전지층 형성 단계,
상기 다수의 태양전지셀이 덮이도록 2차로 투명 폴리우레탄층을 형성하는 2차 폴리우레탄층 형성 단계,
2차 형성된 투명 폴리우레탄층의 상부에 다수의 LED를 원하는 문자, 숫자, 모양으로 배치하는 LED층 형성 단계,
다수의 LED가 덮이도록 3차로 투명 폴리우레탄층을 형성하는 3차 폴리우레탄층 형성 단계 및
금형을 분리하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 금형을 준비하는 단계에서는 건조기에 금형을 투입하여 예열작업을 수행하되, 금형은 55~65℃으로 예열하며,
상기 1차 폴리우레탄층을 형성하는 단계에서 금형 내로 주입되는 액상의 폴리우레탄은 40~60℃로 유지하며, 또한 금형 내로 토출되는 폴리우레탄액의 토출속도는 0.05~0.1gram/sec로 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 3차 폴리우레탄층을 형성한 단계 이후에는 형성된 3차 폴리우레탄층 상부 표면을 사포로 연마하고, 연마된 3차 폴리우레탄층 상부 표면에 폴리우레탄을 스프레이 방식으로 도포한 후 80℃ 정도의 건조기에서 1~2시간 건조시키는 폴리우레탄 추가코팅층 형성 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 3차 폴리우레탄층을 형성한 단계 이후에는 형성된 3차 폴리우레탄층 상부 표면을 고운 사포로 연마하고, 연마된 3차 폴리우레탄층 상부 표면에 자가복원도료를 스프레이 방식으로 도포하고 건조하는 자가복원도료 코팅막 형성 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명인 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치는
백 시트(Back sheet), 하부 EVA층, 태양전지셀층, 상부 EVA층 및 강화유리의 순으로 적층되어 제작된 태양전지모듈 및
상기 태양전지모듈의 강화유리 상부에 형성되는 LED층이 내부에 구비되는 투명한 폴리우레탄 재질의 LED 폴리우레탄층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 LED 폴리우레탄층의 상면에는 자가복원도료 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법으로서,
백 시트(Back sheet), 하부 EVA층, 태양전지셀층, 상부 EVA층 및 강화유리의 순으로 적층되어 제작된 태양전지모듈을 준비하여 금형에 장착하는 단계,
준비된 태양전지모듈의 상면에 투명의 폴리우레탄을 도포하여 하부폴리우레탄층을 형성하는 하부폴리우레탄층 형성 단계,
상기 하부폴리우레탄층의 상면에 다수의 LED를 원하는 문자, 숫자, 모양으로 배치하는 LED층 형성 단계,
다수의 LED가 덮이도록 추가로 투명의 폴리우레탄을 도포하여 상부폴리우레탄층을 형성하는 상부폴리우레탄층 형성 단계 및
금형을 분리하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 상부폴리우레탄층 형성 단계 이후에는 형성된 상부폴리우레탄층 상부 표면을 사포로 연마하고, 그 위에 폴리우레탄을 스프레이 방식으로 도포한 후 80℃ 정도의 건조기에서 1~2시간 건조시키는 폴리우레탄 추가코팅층 형성 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상부폴리우레탄층 형성 단계 이후에는 형성된 상부폴리우레탄층 상부 표면을 고운 사포로 연마하고, 연마된 상부폴리우레탄층 상부 표면에 자가복원도료를 스프레이 방식으로 도포하고 건조하는 자가복원도료 코팅막 형성 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 플레이트의 단면은 곡선인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 태양전지모듈 및 LED 폴리우레탄층의 단면은 곡선인 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치 및 그 제조방법은,
첫째, 태양전지모듈을 사용함으로써 외부 전원이 필요 없으므로 설치 장소에 제약이 없고 이동 중에도 사용이 가능하고,
둘째, 구조가 단순하여 제작 및 유지보수가 쉬우며,
셋째, 다양한 분야에 응용이 가능하며,
특히, LED 빛의 조합으로 자음과 모음별 또는 글자별로 다양한 색깔과 밝기의 구현이 가능하며, 제어기능의 부가를 통해 각 글자별 밝기를 조절하여 메시지 전달효과, 광고효과를 극대화 할 수 있으며,
넷째, 경량이고, 외부의 충격에 강하며, 대형으로의 제작이 용이하며,
다섯째, 표면의 불균일, 내부의 기포 발생과 같은 문제점을 해결하여 뛰어난 표면조도(表面粗度)를 가지며 결함이 없어서 상품성이 우수하며,
여섯째, 기존의 태양전지모듈을 그대로 활용하면서 그 상부에 LED 정보표시수단을 간단한 공법으로 견고하게 장착할 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 발명은 성형방식으로 제조되어 방수성이 뛰어나며, 야외 설치시 강도가 높아 대기온도 및 습도가 85℃ 이하, 85% 이하의 모든 조건에서 사용이 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 강화유리를 사용한 일반적인 태양전지모듈을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법을 도시한 순서도이다.
본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 바람직한 제 1 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치를 도시한 평면도이며, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치는, 다수의 태양전지셀(1)이 일정한 간격으로 서로 이격되어 배치된 태양전지층이 설치되고, 그 상부에 다수의 LED(2)가 배치되어 문자, 숫자, 모양 등을 나타내는 LED층이 배치되며, 이와 같이 배치된 태양전지층과 LED층을 투명한 재질 또는 투명과 불투명한 재질(상부는 투명, 하부는 불투명한 재질이 사용)이 함께 사용된 플레이트(3)가 감싸도록 하여 구성된다.
여기서, 상기 플레이트(3)는 폴리우레탄으로 제작되고, 사용자가 원하는 크기로 제작되되 사각형의 판 형태로 제작되는 것이 바람직하며, 태양전지셀(1)과 전기적으로 연결되어 태양전지셀(1)에서 생산된 전기 에너지를 저장하는 축전지와, 축전지로부터 LED(2)로 공급되는 전력을 조정 및 제어하는 제어부를 구비하는 일정한 크기의 단일 모듈로 제작되어 필요시 여러 개의 모듈을 조립하여 사용함으로써 사용분야나 크기에 있어서 다양화를 꾀할 수 있도록 한다.
그리고, 태양전지셀(1)의 상면에는 투명 재질의 자가복원도료 코팅막이 형성된다.
여기서, 자가복원도료 코팅막은 시중에 유통중인 스크래치 자가복원도료를 태양전지셀(1)에 미리 도포함으로써 형성되는데, 이와 같이 자가복원도료를 도포함으로써, 태양전지셀(1)의 강도를 보강하여 제조공정상에서 발생되는 플레이트(3)의 휨 변형에 대한 강성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제조공정상에서 나타나는 태양전지셀(1)과 폴리우레탄 사이에 형성되는 기포의 발생을 현저히 줄일 수 있게 되는 것이다.
그리고 플레이트(3)의 상면에는 자가복원도료 코팅막이 형성되는데, 여기서, 자가복원도료 코팅막은 시중에 유통중인 스크래치 자가복원도료를 스프레이 방식으로 플레이트(3)의 상면에 도포하게 됨으로써, 제작과정 중이나 사용 중에 발생되는 표면 스크래치를 제거하게 된다.
자가복원도료 코팅막을 형성하기 전에 자가복원도료의 효과를 높이기 위해 플레이트(3) 상면의 표면 거칠기를 샌딩(Sanding)과 폴리싱(Polishing)을 통해 일정 범위 내로 조정함이 바람직하다.
이와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치는 태양전지모듈을 사용함으로써 외부 전원이 필요 없으므로 설치 장소에 제약이 없고 이동 중에도 사용이 가능하며, 환경친화적이며, 구조가 단순하여 제작 및 유지보수가 쉬우며, 다양한 분야에 응용이 가능하게 된다.
특히, 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치는 건물 등의 외벽을 이루는 강화유리창을 대신하여 사용됨으로써, 기존의 부피가 크고 무게가 많이 나가는 광고판 등을 대신하여 광고 등의 정보 전달이 가능한 장치임에 특징이 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제조방법에 대해 도면을 참고하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법을 도시한 순서도이다.
먼저, 본 발명은 금형을 준비하는 단계를 구비한다(S1).
이 단계에서는 건조기에 금형을 투입하여 예열작업을 수행하는데, 이때 액상의 폴리우레탄의 주입시 일어나는 기포 발생을 최소화하기 위해 금형은 55~65℃로 예열하는 것이 바람직하다.
또한, 이 단계에서는 준비된 금형의 상면에 이형제를 도포하는 작업이 포함될 수 있으며, 필요에 따라 이형제의 도포 작업이 생략될 수 있다.
여기서, 금형으로는 무게가 가볍고 수축률이 뛰어난 재질의 금속이 사용되는데, 이에 적합한 것으로는 알루미늄, 두랄루민 등이 있다.
이와 같이 금속의 수축률이 뛰어난 재료를 사용함으로써 온도차에 의한 분리를 용이하게 하고, 제작시 금형 무게가 가벼워 제품을 손쉽게 만들 수 있게 된다.
상기 이형제로는 금속과 폴리우레탄을 용이하게 분리하는데 적합한 것으로 알려진 재료를 사용한다.
한편, 이형제를 도포하는 대신에 금형의 내면에 테프론 시트를 부착하는 과정을 구비할 수 있는데, 이 테프론 시트를 금형 내부 표면에 부착함으로써 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 하면의 표면거칠기를 낮출 수 있고, 특히 별도의 이형제를 사용하지 않더라도 금형과 제품의 분리를 용이하게 할 수 있으므로, 제품 제작시 매번 이형제를 도포하는 작업을 수행할 필요가 없어 공정이 간단해지는 효과도 가지게 되는 것이다.
다음으로, 본 발명은 이형제가 도포된 금형의 상면에 1차로 투명 또는 불투명의 폴리우레탄을 도포하고 경화시켜 1차 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 구비한다(S2).
이때, 금형 내로 주입되는 액상의 폴리우레탄은 40~60℃로 유지하여 점도가 5000cps(centipoise) 이하가 되도록 함으로써 발열반응이 지연되거나 과도하게 촉진되는 것을 방지함이 바람직하며, 또한 금형 내로 토출되는 폴리우레탄액의 토출속도는 0.05~0.1gram/sec로 함이 바람직한데, 이는 0.1gram/sec를 초과할 경우 토출액에 기포발생이 현저히 증대되고, 0.05gram/sec 미만인 경우 작업성이 떨어지고 자기경화가 발생되는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
다음으로, 형성된 1차 폴리우레탄층의 상부에 다수의 태양전지셀(1)을 일정한 간격으로 배치하는 단계를 구비한다(S3).
이때 전기적인 배선작업도 함께 이루어지게 되며, 태양전지셀(1)의 상면에는 투명 재질의 자가복원도료 코팅막이 형성될 수 있다.
다음으로, 다수의 태양전지셀(1)이 모두 배치되면, 2차로 투명의 폴리우레탄을 도포하고 경화하여 2차 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 구비한다(S4).
다음으로, 형성된 2차 폴리우레탄층의 상부에 다수의 LED(2)를 원하는 문자, 숫자, 모양으로 배치하는 단계를 구비한다(S5).
이때 전기적인 배선작업도 함께 이루어지게 된다.
이후, 다수의 LED(2)가 모두 배치되면, 3차로 투명의 폴리우레탄을 도포하고 경화하여 3차 폴리우레탄층을 형성하는 단계를 구비한다(S6).
마지막으로 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치를 금형으로부터 분리하여 완성한다(S7).
상기의 2차 폴리우레탄층을 형성하는 단계(S4) 및 3차 폴리우레탄층을 형성하는 단계(S6)에서는 폴리우레탄의 주입 및 유동과정에서 다량의 기포가 발생하게 되는데, 이 기포는 제품완성시에 미관상 좋지 않을 뿐만 아니라 외기에 따라 반복적으로 수축 및 팽창을 함으로써 크랙 발생의 원인이 되고 있다.
따라서, 상기의 2차 폴리우레탄층을 형성하는 단계(S4) 및 3차 폴리우레탄층을 형성하는 단계(S6) 각각의 이후에는, 기포를 제거하기 위해, 태양전지셀(1) 주위의 폴리우레탄 또는 LED(2) 주위의 폴리우레탄을 열풍기나 토치를 이용하여 부분적으로 가열함으로써 태양전지셀(1) 주위 폴리우레탄에 형성된 기포를 외부로 이동 배출시켜 제거하는 기포 제거 과정이 더 구비될 수 있다.
이 과정에서는 기포의 발생 위치와 수를 고려하여 기포 제거작업이 필요한 부분에만 국부적으로 열풍기나 토치로 가열하도록 함이 바람직하다.
또한, 상기의 2차 폴리우레탄층을 형성하는 단계(S4) 및 3차 폴리우레탄층을 형성하는 단계(S6)에서, 폴리우레탄 도포시에 금형의 온도는 55~65℃를 유지하고, 상온 경화과정을 10분 이상 유지하며, 도포되는 폴리우레탄층의 두께를 1.5mm 이하로 함으로써, 폴리우레탄의 발열반응으로 인한 표면에 나타나는 물결무늬모양이나 기포 형성을 최소화 하도록 함이 바람직하다.
또한, 3차 폴리우레탄층을 형성한 단계(S6) 이후에는 형성된 3차 폴리우레탄층 상부 표면을 고운 사포로 연마하고, 그 위에 폴리우레탄을 스프레이 방식으로 도포한 후 80℃ 정도의 건조기에서 1~2시간 건조시키는 폴리우레탄 추가코팅층 형성 단계가 더 구비될 수 있으며, 이는 완성된 제품의 상면의 스크래치를 방지하고 투과율을 향상시키기 위한 것이다.
또는, 3차 폴리우레탄층을 형성한 단계(S6) 이후에는 형성된 3차 폴리우레탄층 상부 표면을 고운 사포로 연마하고, 연마된 3차 폴리우레탄층 상부 표면에 자가복원도료를 스프레이 방식으로 도포하고 건조하는 자가복원도료 코팅막 형성 단계가 더 구비된다.
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 강화유리를 사용한 일반적인 태양전지모듈을 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 바람직한 제 2 실시예에서는 기존에 사용중인 일반적인 태양전지모듈을 그대로 활용하여 LED 정보표시장치를 구성하는 것이다.
일반의 태양전지모듈은 백 시트(Back sheet,4), 하부 EVA층(5), 태양전지셀층, 상부 EVA층(6) 및 강화유리(7)의 순으로 적층이 이루어진다.
본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제 2 실시예에서는 상기한 바와 같이 이루어진 태양전지모듈의 상부, 즉 강화유리(7) 상부에 투명한 폴리우레탄 재질의 LED 폴리우레탄층(8)이 구비된다.
여기서, 상기 LED 폴리우레탄층(8)의 내부에는 LED층이 구비된다.
물론, 상기 LED 폴리우레탄층(8) 내에서는 내부에 설치된 LED(2)를 연결하는 전기적인 배선이 함께 구비된다.
그리고 상기 LED 폴리우레탄층(8)의 상면에는 자가복원도료 코팅막이 형성되는데, 여기서, 자가복원도료 코팅막은 시중에 유통중인 스크래치 자가복원도료를 스프레이 방식으로 상기 LED 폴리우레탄층(8)의 상면에 도포하게 됨으로써, 제작과정 중이나 사용 중에 발생되는 표면 스크래치를 제거하게 된다.
자가복원도료 코팅막을 형성하기 전에 자가복원도료의 효과를 높이기 위해 상기 LED 폴리우레탄층(8) 상면의 표면 거칠기를 샌딩(Sanding)과 폴리싱(Polishing)을 통해 일정 범위 내로 조정함이 바람직하다.
이와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제 2 실시예에서는 기존에 설치 내지 제작된 태양전지모듈을 그대로 사용하면서도 LED 정보 표시수단을 구비하여 광고와 같이 필요한 정보를 표시하는 용도로 응용될 수 있는 이점이 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법에 대해 도면을 참고하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법을 도시한 순서도이다.
먼저, 기존의 강화유리(7)로 이루어진 태양전지모듈을 준비하여 금형에 장착하는 준비 및 금형 장착 단계(S1')를 구비한다.
그리고, 준비된 태양전지모듈의 상면에 투명의 폴리우레탄을 도포하여 하부폴리우레탄층을 형성하는 하부폴리우레탄층 형성 단계(S2')를 구비한다.
그리고, 상기 하부폴리우레탄층의 상면에 LED(2)를 원하는 문자, 숫자, 모양으로 배치하는 LED층 형성 단계(S3')를 구비한다.
그리고, 다수의 LED(2)가 덮이도록 추가로 투명의 폴리우레탄을 도포하여 상부폴리우레탄층을 형성하는 상부폴리우레탄층 형성 단계(S4')를 구비한다.
마지막으로, 금형을 분리하는 단계(S5')를 구비한다.
또한, 상부폴리우레탄층 형성 단계(S4') 이후에는 형성된 상부폴리우레탄층 상부 표면을 고운 사포로 연마하고, 그 위에 폴리우레탄을 스프레이 방식으로 도포한 후 80℃ 정도의 건조기에서 1~2시간 건조시키는 폴리우레탄 추가코팅층 형성 단계가 더 구비될 수 있으며, 이는 완성된 제품 상면의 스크래치를 방지하고 투과율을 향상시키기 위한 것이다.
또는, 상부폴리우레탄층 형성 단계(S4') 이후에는 형성된 상부폴리우레탄층 상부 표면을 고운 사포로 연마하고, 연마된 상부폴리우레탄층 상부 표면에 자가복원도료를 스프레이 방식으로 도포하고 건조하는 자가복원도료 코팅막 형성 단계가 더 구비된다.
본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 응용례로서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 태양전지층과 LED층을 내부에 구비된 플레이트(3)의 단면을 곡선 형태로 형성함으로써, 다양한 형상이나 모양에 적용할 수도 있다.
이에 더하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치에서 사용되는 기존의 평면 형태로 제작된 태양전지모듈을 대신하여 휘어져 곡선의 형태를 취하는 태양전지모듈을 사용하고, 곡면으로 이루어진 태양전지모듈 표면에 LED층이 내부에 구비되는 투명한 LED 폴리우레탄층(8)이 형성되도록 할 수도 있다.
이때, 상기 LED 폴리우레탄층의 단면은 곡선 형태를 가지게 된다.
그리고 본 발명에 따른 태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치에서는 LED 빛의 조합으로 자음과 모음별 또는 글자별로 다양한 색깔과 밝기의 구현이 가능하며, 제어장치를 부가하여 제어기능을 가짐으로써 각 글자별 밝기를 조절하여 메시지 전달효과, 광고효과를 극대화하도록 구성된다.
1: 태양전지셀 2: LED
3: 플레이트 4: 백 시트
5: 하부 EVA층 6: 상부 EVA층
7: 강화유리 8: LED 폴리우레탄층

Claims (14)

  1. 폴리우레탄으로 이루어진 플레이트,
    상기 플레이트의 내부에 설치되어 다수의 태양전지셀로 이루어진 태양전지층 및
    상기 플레이트의 내부에 설치되되, 상기 태양전지층의 상부에 배치되며, 다수의 LED로 이루어진 LED층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양전지셀의 상면에는 투명 재질의 자가복원도료 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 플레이트의 상면에는 자가복원도료 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치
  4. 금형을 준비하는 단계,
    금형의 상부에 1차로 투명 또는 불투명 폴리우레탄층을 형성하는 1차 폴리우레탄층 형성 단계,
    형성된 폴리우레탄층 상부에 다수의 태양전지셀을 설치하는 태양전지층 형성 단계,
    상기 다수의 태양전지셀이 덮이도록 2차로 투명 폴리우레탄층을 형성하는 2차 폴리우레탄층 형성 단계,
    2차 형성된 투명 폴리우레탄층의 상부에 다수의 LED를 원하는 문자, 숫자, 모양으로 배치하는 LED층 형성 단계,
    다수의 LED가 덮이도록 3차로 투명 폴리우레탄층을 형성하는 3차 폴리우레탄층 형성 단계 및
    금형을 분리하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 금형을 준비하는 단계에서는 건조기에 금형을 투입하여 예열작업을 수행하되, 금형은 55~65℃로 예열하며,
    상기 1차 폴리우레탄층을 형성하는 단계에서 금형 내로 주입되는 액상의 폴리우레탄은 40~60℃로 유지하며, 또한 금형 내로 토출되는 폴리우레탄액의 토출속도는 0.05~0.1gram/sec로 하는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 3차 폴리우레탄층을 형성한 단계 이후에는 형성된 3차 폴리우레탄층 상부 표면을 사포로 연마하고, 연마된 3차 폴리우레탄층 상부 표면에 폴리우레탄을 스프레이 방식으로 도포한 후 80℃ 정도의 건조기에서 1~2시간 건조시키는 폴리우레탄 추가코팅층 형성 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 3차 폴리우레탄층을 형성한 단계 이후에는 형성된 3차 폴리우레탄층 상부 표면을 사포로 연마하고, 연마된 3차 폴리우레탄층 상부 표면에 자가복원도료를 스프레이 방식으로 도포하고 건조하는 자가복원도료 코팅막 형성 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법
  8. 백 시트(Back sheet), 하부 EVA층, 태양전지셀층, 상부 EVA층 및 강화유리의 순으로 적층되어 제작된 태양전지모듈 및
    상기 태양전지모듈의 강화유리 상부에 형성되는 LED층이 내부에 구비되는 투명한 폴리우레탄 재질의 LED 폴리우레탄층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 LED 폴리우레탄층의 상면에는 자가복원도료 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치
  10. 백 시트(Back sheet), 하부 EVA층, 태양전지셀층, 상부 EVA층 및 강화유리의 순으로 적층되어 제작된 태양전지모듈을 준비하여 금형에 장착하는 단계,
    준비된 태양전지모듈의 상면에 투명의 폴리우레탄을 도포하여 하부폴리우레탄층을 형성하는 하부폴리우레탄층 형성 단계,
    상기 하부폴리우레탄층의 상면에 다수의 LED를 원하는 문자, 숫자, 모양으로 배치하는 LED층 형성 단계,
    다수의 LED가 덮이도록 추가로 투명의 폴리우레탄을 도포하여 상부폴리우레탄층을 형성하는 상부폴리우레탄층 형성 단계 및
    금형을 분리하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 상부폴리우레탄층 형성 단계 이후에는 형성된 상부폴리우레탄층 상부 표면을 사포로 연마하고, 그 위에 폴리우레탄을 스프레이 방식으로 도포한 후 80℃ 정도의 건조기에서 1~2시간 건조시키는 폴리우레탄 추가코팅층 형성 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법
  12. 청구항 10에 있어서,
    상부폴리우레탄층 형성 단계 이후에는 형성된 상부폴리우레탄층 상부 표면을 사포로 연마하고, 연마된 상부폴리우레탄층 상부 표면에 자가복원도료를 스프레이 방식으로 도포하고 건조하는 자가복원도료 코팅막 형성 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치의 제조방법
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 플레이트의 단면은 곡선인 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 태양전지모듈 및 LED 폴리우레탄층의 단면은 곡선인 것을 특징으로 하는
    태양전지모듈을 이용한 LED 정보표시장치
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