KR101524704B1

KR101524704B1 - Ｌｅｄ 표지판 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101524704B1
Application number: KR1020140145317A
Authority: KR
Inventors: 김철용
Original assignee: 주식회사 래도
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2015-06-01

Abstract

본 발명은 전면에 복수의 LED가 일정 패턴으로 배열된 PCB; 상기 PCB의 전면에 장착되고, 상기 LED들이 복수의 그룹으로 나뉘도록 복수의 구획 공간을 갖고, 상기 구획 공간에는 실리콘이 충진되는 중간 틀; 및 상기 중간 틀의 전면에 장착되고, 상기 LED들의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 LED들과 대응되는 수의 관통공들을 구비한 상판을 포함하는 LED 표지판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 별도의 금형을 제작할 필요가 없어 제조 비용을 줄일 수 있으며, 부품의 수를 줄여 LED 표지판을 콤팩트하게 구성할 수 있다.

Description

ＬＥＤ 표지판 및 이의 제조 방법{LED sign board and Method of Manufacturing the same}

본 발명은 LED 표지판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 금형을 제작할 필요가 없어 제조 비용을 줄일 수 있으며, 콤팩트한 구성의 LED 표지판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 도로에는 차량 운전자에게 차량의 제한 속도, 가변도로 등의 정보를 안내하는 표지판이 설치된다. 또한, 운동장이나 지하철 내부와 같이 다수의 보행자가 이용하는 공간에도 보행자에게 출입구의 위치나 방향 등의 정보를 안내하는 표지판이 설치된다. 최근에, 이러한 표지판들은 에너지 효율이 월등하고 수명이 반영구적인 LED를 주로 발광 수단으로 이용한다.

도 1은 종래의 LED 표지판의 일 예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 LED 표지판을 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 1 및 2를 참조하면, 종래의 LED 표지판은 다른 부품들의 설치 공간을 제공하고 다른 부품들을 지지하는 베이스(10), 베이스(10)에 설치되는 PCB(20), 상판(렌즈판; 30), 실링 부재(60) 및 차광판(40)을 포함한다.

베이스(10)는 배면 측에는 데이터선이 연결될 수 있는 방열 구멍(11)을 구비하고, 전면 측은 부품 설치를 위해 개방되어 있다. 그리고, 베이스(10)의 배면 측에는 LED(21)의 방열을 위한 소정의 방열 공간(13)이 구비되고, 베이스(10)의 배면 외측에는 LED 표지판의 운반/교체시 손잡이 역할을 하며 LED 표지판을 다른 구조물에 설치하기 위한 브라켓(12)이 부착된다. 또한, 베이스(10)의 배면 테두리 부분에는 고무 실링(70)이 설치되어 베이스(10)의 배면 테두리 부분을 밀봉하고, 고무 실링(70) 내부에는 다른 구조물과의 결합을 위한 나사(미도시)가 설치되어 있다.

PCB(20), 즉 인쇄회로기판은 베이스(10)의 전면에 장착되고, 배면에 복수의 집적 회로(22)를 구비하며, 전면에 복수의 LED(21)를 구비한다. PCB(20)는 베이스(10)의 전면에 너트 등의 체결 수단을 통해 장착된다.

상판(30)은 PCB(20)의 전면에 장착되고, PCB(20)에 구비된 LED(21)의 수와 대응되는 수의 렌즈(33)를 구비한다. 이 렌즈들(33)은 LED(21)에서 발생된 빛을 모으는 역할을 한다.

실링 부재(60)는 고무 또는 실리콘 소재이고, 상판(30)의 측면에 끼워져 베이스(10)와 상판(30) 사이의 공간을 밀봉한다. 따라서, 베이스(10)와 상판(30) 사이에 설치된 PCB(20)는 실링 부재(60)에 의해 방수가 된다.

차광판(40)은 서로 일정간격 이격되어 배열된 복수의 차광 날개들(41)을 구비하여, 외부로부터 LED(21) 측으로 유입되는 빛을 차단한다. 그리고, 차광 날개들(41) 사이에는 LED(21)의 빛이 투과될 수 있도록 관통공(42)이 형성되고, 관통공(42) 이외의 면에는 비투과성 재질이 처리될 수 있다. 이러한 차광판(40)은 LED(21)로부터 발생된 빛이 외부의 빛과 간섭되어 시인성이 저하되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이러한 종래의 LED 표지판은 상판(30)의 측면에 실링 부재(60)가 설치되어 PCB(20)가 방수성을 갖게 된다.

그러나, 종래의 LED 표지판은 제작하고자 하는 표지판의 종류에 대응하는 베이스(10)를 구비해야 하고, 이 베이스(10), 상판, 즉 렌즈판(30), 차광판(40) 및 실링 부재(60)는 별도의 금형을 통해 제작되어야 한다. 이에 따라, LED 표지판의 종류, 즉 용도나 크기에 따라 별도로 금형들을 제작해야 하므로, LED 표지판의 제조 비용이 커진다. 또한, 베이스(10)의 후방에 형성된 방열 공간에 의해 LED 표지판의 부피가 커진다는 단점이 있다.

더욱이, 종래의 LED 표지판은 PCB(20)와 상판(30)의 측면을 통해 수분이 침투하는 것을 방지하기 위해, 베이스(10) 그리고 PCB(20)와 상판(30) 사이에는 별도의 실리콘 패킹(60)이 설치되어야 한다. 따라서, 종래의 LED 표지판은 방수 처리를 위해 많은 수의 부품이 필요하였다.

1. 대한민국공개특허공보 제10-2008-0072154호(2008년 8월 6일)

2. 대한민국등록특허공보 제10-0973415호(2010년 7월 26일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 별도의 금형을 제작할 필요가 없어 제조 비용을 줄일 수 있으며, 콤팩트한 구성의 LED 표지판 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판은 전면에 복수의 LED가 일정 패턴으로 배열된 PCB; 상기 PCB의 전면에 장착되고, 상기 LED들이 복수의 그룹으로 나뉘도록 복수의 구획 공간을 갖고, 상기 구획 공간에는 실리콘이 충진되는 중간 틀; 및 상기 중간 틀의 전면에 장착되고, 상기 LED들의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 LED들과 대응되는 수의 관통공들을 구비한 상판을 포함한다.

바람직하게는, 상기 PCB의 전면에는 상기 LED들과 간섭하지 않도록 복수의 집적 회로가 배열되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 PCB와 상기 중간 틀은 동일한 소재로 성형되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 PCB와 상기 중간 틀의 소재는 엔지니어링 플라스틱 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 중간 틀은 전자 부품이 실장되지 않은 PCB를 프레스 가공하여 상기 PCB와 상기 상판 사이를 지지하는 보강 리브 및 상기 구획 공간들이 형성되도록 성형한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구획 공간에 충진되는 실리콘은 상기 LED보다는 낮고 상기 집적 회로보다는 높게 충진되어, 상기 집적 회로를 밀폐시키고 상기 LED의 일부를 노출시키는 높이를 갖는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 중간 틀의 높이는 상기 LED의 높이 이하이고 상기 집적 회로의 높이를 초과하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 PCB와 상기 중간 틀은 접착제에 의해 결합되고, 상기 중간 틀과 상기 상판은 상기 중간 틀에 충진된 실리콘을 경화시켜 결합되는 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게는, 상기 PCB, 중간 틀 및 상판은 볼트에 의해 함께 체결되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 PCB는 배면의 외측 단부에 신호 연결 잭을 구비하고, 상기 신호 연결 잭은 상기 중간 틀과 동일한 소재의 테두리부를 구비하고, 상기 테두리부는 상기 신호 연결 잭에 신호 연결선이 연결된 후 실리콘으로 밀폐되는 것을 특징으로 한다.

부가적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 표지판은, 상기 상판의 전면에 상기 상판과 일체로 성형되는 복수의 경사판들을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 표지판은, 상기 상판의 전면에 장착되는 차광판을 더 포함하고, 상기 차광판은 복수의 경사판들을 구비하고, 상기 차광판은 상기 상판과는 별도로 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 외부로부터 상기 LED로 유입되는 빛을 난반사시키기 위해, 상기 상판은 전면에 소정 패턴의 격자무늬 돌기를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 LED 표지판의 제조 방법은, PCB의 전면에 복수의 LED 및 복수의 집적 회로를 포함하는 전자 부품을 실장하는 단계; 전자 부품이 실장되지 않은 PCB를 프레스 가공하여 구획 공간들 및 보강 리브를 구비한 중간 틀을 형성하는 단계; 상기 PCB의 전면에 상기 중간 틀을 결합한 후, 상기 중간 틀의 구획 공간들에 실리콘을 충진하는 단계; 및 복수의 관통공을 구비한 상판을 상기 중간 틀의 전면에 결합하고, 일정시간 동안 상기 실리콘을 경화시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 상판의 전면에 복수의 경사판을 구비한 차광판을 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

대안적으로, 상기 상판은 전면에 복수의 경사판이 일체로 성형된 것을 특징으로 한다.

대안적으로, 상기 상판은 소정 패턴의 격자 무늬 돌기들이 일체로 성형된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 실리콘을 충진하는 단계는, 상기 실리콘이 상기 LED보다는 낮고 상기 집적 회로보다는 높게 충진하여, 상기 LED의 일부가 노출되고 상기 집적 회로가 밀폐되도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 표지판의 제조 방법.

본 발명에 따르면, PCB와 중간 틀이 동일한 소재로 성형되기 때문에, 중간 틀을 만들기 위해 별도의 성형 공정을 수행할 필요가 없고, 또한 중간 틀을 만들기 위한 별도의 제조 금형이 필요 없으며, 따라서 LED 표지판의 구성이 간단하고 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 중간 틀이 LED 표지판의 테두리 부분을 형성하고, 중간 틀의 구획 공간들에 실리콘이 충진되기 때문에, 방수에 필요한 부품의 수를 줄여 LED 표지판을 콤팩트하게 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 난연 재료로 LED 표지판을 구성하여 화재 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 무게가 매우 가벼운 PCB 소재로 LED 표지판을 구성함으로써, 저 중량 구조물의 설계가 가능하다.

도 1은 종래의 LED 표지판의 일 예를 나타낸 분해 사시도,
도 2는 도 1의 LDE 표지판을 개략적으로 나타낸 측단면도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판을 나타낸 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판을 개략적으로 나타낸 측단면도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 표지판을 나타낸 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 표지판을 개략적으로 나타낸 측단면도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 표지판을 나타낸 분해 사시도,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 표지판을 개략적으로 나타낸 측단면도,
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판의 또 다른 예를 도시한 측단면도,
도 10은 본 발명에 따른 LED 표지판의 제조 방법을 나타낸 플로우차트.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LED 표지판의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판을 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판을 개략적으로 나타낸 측단면도이다. 도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판은 PCB(100), 중간 틀(200) 및 상판(300)을 포함한다.

PCB(100), 즉 인쇄회로기판(printed circuit board)은 전면에 기 설정된 패턴으로 서로 일정간격 이격되어 배열된 복수의 LED(110)를 구비한다. 여기서, PCB(100)는 범용 플라스틱으로 성형될 수 있다. 그러나, PCB(100)는 내열성 및 고강도를 갖는 엔지니어링 플라스틱(engineering plastics) 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱(super engineering plastics)으로 성형되는 것이 바람직하다.

중간 틀(200)은 PCB(100)의 전면에 장착되고, PCB(100)의 전면에 구비된 LED들(110)이 복수의 그룹으로 나뉘도록 복수의 구획 공간들(210)을 갖는다. 이 구획 공간들(210)은 동일한 크기로 구획되거나, 도 3에 도시된 것처럼, 서로 다른 크기를 갖도록 구획될 수 있다. 그리고, 중간 틀(200)의 구획된 공간들(210)에는 실리콘(250)이 충진되고, 이 실리콘(250)은 일정시간 경화되어 PCB(100)의 전면 및 LED들(110)의 측부를 밀폐한다. 여기서, 중간 틀(200)은 전술한 PCB(100)의 재질과 동일한 소재로 성형된다.

상판(300)은 중간 틀(200)의 전면에 장착되고, LED들(110)과 대응되는 수의 관통공들(310)을 구비한다. 상판(300)이 중간 틀(200)에 장착되면, LED들(110)의 적어도 일부가, 즉 LED들(110)의 전방 단부가 관통공(310)을 통과하여 외부로 노출된다.

이와 같이, PCB(100)와 상판(300) 사이에 장착된 중간 틀(200)에 의해 PCB(100)와 상판(300)이 서로 결합되므로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판은 도 1 및 2에서 설명한 종래의 LED 표지판의 베이스(10)를 생략하여 제조될 수 있다. 따라서, 종래보다 더욱 콤팩트한 LED 표지판을 제조할 수 있다.

또한, PCB(100)와 중간 틀(200)이 동일한 소재로 성형되기 때문에, 중간 틀(200)을 만들기 위해 별도의 성형 공정을 수행할 필요없이, 부품이 실장되지 않은 PCB를, 예를 들면 프레스 가공하여 중간 틀(200)을 만들 수 있다. 이에 따라, 중간 틀(200)을 만들기 위한 별도의 제조 금형이 필요 없고, 따라서 LED 표지판의 부품 구성을 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있다. 또한, 중간 틀(200)을 PCB(100)와 동일한 경량 소재로 성형하기 때문에, 본 발명에 따른 LED 표지판의 저 중량 설계가 가능하다. 더욱이, PCB(100)와 중간 틀(200)을 동일한 소재로 성형함으로써, 열팽창 계수가 같아져 열에 의해 표지판이 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

더욱이, 중간 틀(200)이 LED 표지판의 테두리 부분을 형성하고, 중간 틀(200)의 구획 공간들(210)에 실리콘(250)이 충진되기 때문에, 도 1 및 2에서 설명한 종래의 LED 표지판의 실리콘 패킹(60)을 생략할 수 있다. 따라서, LED 표지판을 구성하는 부품의 수를 줄일 수 있다.

한편, 중간 틀(200)은 프레스 가공에 의해 복수의 보강 리브들(220)을 구비하고, 이 보강 리브들(220)에 의해 복수의 구획 공간들(210)이 형성된다. 이 보강 리브들(220)은 PCB(100)와 상판(300) 사이에서 PCB(100)와 상판(300)을 지지하여 표지판 제조시 PCB(100)와 상판(300) 사이가 휘어지거나 변형되지 않도록 보강하는 역할을 한다.

전술한 PCB(100)와 중간 틀(200)은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 염화비닐수지(PVC) 등의 범용 플라스틱으로 제조될 수 있다. 그러나, 이러한 범용 플라스틱은 내열성이 80℃ 이하이므로, LED로부터 발생하는 열에 의해 주변 부품의 변형 및 손상을 초래할 수 있다.

그러므로, PCB(100)와 중간 틀(200)은 강도와 내열성을 갖는 엔지니어링 플라스틱으로 성형되는 것이 바람직하다. 이러한 엔지니어링 플라스틱으로는 내열성, 고강성, 내충격성을 갖는 폴리아미드(나일론)(PA), 난연성 및 전기적 특성을 갖는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 내마모성, 내마찰성 내화학성을 갖는 폴리아세탈(POM), 내충격성, 투명성을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 광확산성, 내열성을 갖는 폴리카보네이트(PC), 내열성, 치수 안정성, 내약품성을 갖는 페놀 수지(PF), 내열성, 전기 절연성, 내수성을 갖는 에폭시 수지(EP)가 사용될 수 있다.

더 바람직하게는, PCB(100)와 중간 틀(200)은 고강도와 고내열성을 갖는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로 성형될 수 있다. 이러한 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로는 고내열성, 고강도, 치수 안정성을 갖는 폴리페닐렌설파이드(PPS), 내화학성, 고내열성, 내마모성을 갖는 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 내화학성, 내열성, 내염성을 갖는 폴리설폰(PSU)이 사용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 중간 틀(200)은 PCB(100)에 실장된 LED(110)들의 높이보다 낮게 형성된다. 이에 따라, PCB(100)에 중간 틀(200)이 장착되고 중간 틀(200)의 구획 공간들(210)에 실리콘(250)이 충진되면, 충진된 실리콘(250) 위로 LED(110)의 일부가 노출된다. 즉, 실리콘(250)은 중간 틀(200)의 구획 공간들(210)에 충진되어 PCB(100)의 전면 그리고 LED들(110)의 측면을 밀폐한다. 따라서, 실리콘(250) 외부로 노출된 LED들(110)의 단부가 상판(300)의 관통공(310)에 끼워져 외부로 빛을 조사할 수 있다.

또한, 중간 틀(200)의 구획 공간들(210)에 충진된 실리콘(250)은 난연성 및 방수성을 갖기 때문에, PCB(100)에 실장된 전자 부품들이 열에 의해 변형 및 손상되거나 화재가 발생하는 것을 방지하고 전자 부품들에 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.

바람직하게는, PCB(100)는 전면에 집적 회로(IC)(120) 등의 전자 부품들이 LED(110)들과 간섭하지 않도록 실장되고, 배면에는 전자 부품들이 실장되지 않는다(단, 후술되는 신호 연결 잭(130)은 PCB(100)의 배면에 구비된다). 따라서, 중간 틀(200)에 실리콘(250)이 충진되면, 집적 회로(120)를 포함한 전자 부품들은 실리콘(250)에 의해 밀폐되어 방수될 수 있다. 또한, 중간 틀(200)에 형성된 구획 공간들(210)은 중간 틀(200)에 충진되는 실리콘이 뭉치지 않고 고르게 퍼질 수 있게 하는 역할을 한다. 즉, 구획 공간들(210)의 크기 및 배열은 구획 공간들(210)에 충진되는 실리콘이 고르게 퍼질 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다.

이때, 중간 틀(200)의 높이는 LED(110)와 같거나 LED(110)보다 낮게 형성된다. 또한, 중간 틀(200)의 높이는 집적 회로(120)의 높이를 초과하도록 형성된다. 이에 따라, 중간 틀(200)의 구획 공간에 충진되는 실리콘은 LED(110)보다는 낮고 집적 회로(120)보다는 높게 충진될 수 있다. 이러한 구성에 의해 집적 회로(120)는 실리콘(110)에 의해 밀폐되어 방수되고, LED(110)는 일부가 노출되어 외부로 빛을 조사할 수 있다.

한편, PCB(100)와 중간 틀(200)은 접착제를 통해 결합될 수 있고, 중간 틀(200)과 상판(300)은 별도의 접착제를 사용하지 않고 중간 틀(200)에 충진된 실리콘(250)을 통해 결합될 수 있다. 즉, LED 표지판을 제조할 때, 중간 틀(200)에 충진된 실리콘(250)을 일정시간 경화시켜 중간 틀(200)과 상판(300)을 결합시킬 수 있다.

대안적으로, PCB(100), 중간 틀(200) 및 상판(300)은 추가적으로 볼트(미도시)에 의해 함께 체결될 수 있다. 이러한 볼트는 중간 틀(200)에 실리콘(250)을 충진 및 경화시킬 때, PCB(100), 중간 틀(200) 및 상판(300) 사이의 벌어짐을 방지하고, 또한 추후 LED 표지판의 유지 및 보수 시에 PCB(100), 중간 틀(200) 및 상판(300)의 해체를 용이하게 한다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판은 PCB(100)의 배면에 구비된 신호 연결 잭(130)을 더 포함한다. 신호 연결 잭(130)은 PCB(100)의 배면의 외측 단부에, 구체적으로는 PCB(100)의 배면의 양측 단부에 각각 구비된다. 이 신호 연결 잭(130)은 복수의 LED 표지판들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 하나의 LED 표지판을 구성할 수 있게 한다.

여기서, 신호 연결 잭(130)의 외부에는 신호 연결 잭(130)을 둘러싸는 테두리부(140)가 구비된다. 그리고, 신호 연결 잭(130)에 신호 연결 선(150)이 연결된 후, 테두리부(140)의 내부에는 실리콘(250)이 충진된다. 따라서, 신호 연결 잭(130) 역시 실리콘(250)에 의해 밀폐되어 방수가 이루어진다.

또한, 테두리부(140)는 전술한 중간 틀(200)과 동일한 소재로 형성된다. 즉, 테두리부(140)는 중간 틀(200) 또는 PCB(100)를 형성하고 남은 소재를 이용하여 만들 수 있다. 따라서, 테두리부(140)를 만들기 위해 별도의 금형이 필요 없다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 표지판을 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 표지판을 개략적으로 나타낸 측단면도이다. 도 5 및 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 표지판은 PCB(100), 중간 틀(200), 상판(300') 및 복수의 경사판(410')을 포함한다. 경사판들(410')은 상판(300')의 전면에 서로 일정 간격으로 배치되고, 소정의 각도로 경사진 배치를 가지며, LED(110)로부터 발생된 빛이 외부의 빛과 간섭되어 시인성이 저하되는 것을 방지한다.

여기서, 경사판들(410')은 상판(300')의 전면에 일체로 사출 성형되어 제조된다. 따라서, 경사판(410)을 만들기 위한 별도의 제조 금형을 필요로 하지 않는다.

대안적으로, 전술한 경사판들(410)은 상판(300)과는 별도로 제조될 수 있다. 이러한 대안적인 예가 도 7 및 8에 도시된다. 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 표지판을 나타낸 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 표지판을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.

도 7 및 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 표지판은 전술한 제1 실시예와 동일한 PCB(100), 중간 틀(200), 상판(300)을 포함하고, 여기에 차광판(400)을 더 포함한다. 그리고, 차광판(400)은 복수의 경사판들(410)을 구비한다. 즉, 경사판들(410)은 상판(300)과는 별도로 제조된 차광판(400)에 배치된다.

한편, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 표지판의 또 다른 예를 도시한 측단면도로서, LED 표지판은 전술한 차광판(400) 대신에 상판(300)에 소정 패턴으로 형성된 격자 무늬의 돌기들(320)을 구비할 수 있다. 이 격자 무늬의 돌기들(320)은 외부로부터 LED 표지판으로 조사되는 빛을 외부로 난반사시켜 LED(110) 측으로 유입되는 빛을 간섭시킴으로써, LED(110)의 시인성을 높일 수 있다. 물론, 난반사를 위한 격자 무늬 돌기들(320)은 전술한 제2 실시예 및 제3 실시예의 LED 표지판에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 LED 표지판의 제조 방법을 나타낸 플로우차트로서, 도 3 내지 9를 참조하여 본 발명에 따른 LED 표지판의 제조 방법을 설명한다.

먼저, PCB(100)에 LED(110), 집적 회로(120) 등의 전자 부품들을 실장한다(S100). 이때, LED(110)와 집적 회로(120) 등의 전자 부품들을 모두 PCB(100)의 전면에 실장한다. 그리고, 전자 부품들이 실장되지 않은 PCB, 즉 부품 실장을 위한 가공이 수행되지 않은 PCB를 프레스 가공하여 보강 리브들(220)에 의해 소정의 구획 공간들(210)이 형성되도록 중간 틀(200)을 만든다(S200). 이때, 중간 틀(200)의 높이는 LED(110)와 같거나 LED(110)보다 낮게 그리고 집적 회로(120)의 높이를 초과하도록 형성된다. 이어서, 중간 틀(200)의 배면 테두리 부분에 접착제를 도포한 후, 중간 틀(200)을 전자 부품들이 실장된 PCB(100)에 결합하고, 중간 틀(200)의 구획 공간들(210)에 실리콘(250)을 충진한다(S300). 이때, 중간 틀(200)의 구획 공간에 충진되는 실리콘은 LED(110)보다는 낮고 집적 회로(120)보다는 높게 충진된다. 이러한 구성에 의해 집적 회로(120)는 실리콘(110)에 의해 밀폐되어 방수되고, LED(110)는 일부가 노출되어 외부로 빛을 조사할 수 있다. 이어서, 복수의 관통공(310)을 구비한 상판(300)을 중간 틀(200)의 전면에 결합하고, 일정시간 동안 실리콘(250)을 경화시킨다(S400). 그러면, 중간 틀(200)과 상판(300)이 경화된 실리콘(250)에 의해 결합되고, LED들(110)은 관통공(310)을 통해 상판(300) 외부로 노출된다. 한편, PCB(100), 중간 틀(200) 및 상판(300)은 추가적으로 볼트(미도시)를 통해 한꺼번에 체결할 수 있다.

추가적으로, 복수의 경사판(410)을 구비한 차광판(400)을 상판(300)의 전면에 장착한다(S500).

대안적으로, 별도의 차광판(400) 대신에, 전면에 복수의 경사판(410)이 일체로 성형된 상판(300)을 사용하여 차광판을 구성할 수 있다. 또는, 별도의 차광판(4000) 대신에, 상판(300)의 전면에 소정 패턴의 격자 무늬 돌기들(320)이 일체로 형성될 수 있다.

이러한 공정들을 거쳐 제조된 LED 표지판은, PCB(100)와 상판(300) 사이에 장착된 중간 틀(200)에 의해 PCB(100)와 상판(300)이 서로 결합되므로, 도 1 및 2에서 설명한 종래의 LED 표지판의 베이스(10)를 생략하여 제조할 수 있다. 따라서, 종래보다 더욱 콤팩트한 LED 표지판을 제조할 수 있다.

또한, PCB(100)와 중간 틀(200)이 동일한 소재로 성형되기 때문에, 중간 틀(200)을 만들기 위해 별도의 성형 공정을 수행할 필요가 없고, 중간 틀(200)을 만들기 위한 별도의 제조 금형이 필요 없으며, 따라서 LED 표지판의 제조 비용을 줄일 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: PCB 110: LED
120: 집적 회로 130: 신호 연결 잭
140: 테두리부 150: 신호 연결 선
200: 중간 틀 220: 보강 리브
210: 구획 공간 250: 실리콘
300, 300': 상판 310, 310': 관통공
320: 돌기 400: 차광판
410, 410': 경사판

Claims

전면에 복수의 LED 및 복수의 집적회로가 서로 간섭하지 않도록 일정 패턴으로 배열된 PCB;
상기 PCB의 전면에 장착되고, 상기 LED들이 복수의 그룹으로 나뉘도록 복수의 구획 공간을 갖고, 상기 구획 공간에는 실리콘이 충진되는 중간 틀; 및
상기 중간 틀의 전면에 장착되고, 상기 LED들의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 LED들과 대응되는 수의 관통공들을 구비한 상판을 포함하고,
상기 구획 공간에 충진되는 실리콘은 상기 LED보다는 낮고 상기 집적 회로보다는 높게 충진되어, 상기 집적 회로를 밀폐시키고 상기 LED의 일부를 노출시키는 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
삭제
제1항에 있어서,
상기 PCB와 상기 중간 틀은 동일한 소재로 성형되는 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
제3항에 있어서,
상기 PCB와 상기 중간 틀의 소재는 엔지니어링 플라스틱 또는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱인 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
제1항에 있어서,
상기 중간 틀은 전자 부품이 실장되지 않은 PCB를 프레스 가공하여 상기 PCB와 상기 상판 사이를 지지하는 보강 리브 및 상기 구획 공간들이 형성되도록 성형한 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
삭제
제1항에 있어서,
상기 중간 틀의 높이는 상기 LED의 높이 이하이고 상기 집적 회로의 높이를 초과하는 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
제1항에 있어서,
상기 PCB와 상기 중간 틀은 접착제에 의해 결합되고, 상기 중간 틀과 상기 상판은 상기 중간 틀에 충진된 실리콘을 경화시켜 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
제1항에 있어서,
상기 PCB, 중간 틀 및 상판은 볼트에 의해 함께 체결되는 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
제1항에 있어서,
상기 PCB는 배면의 외측 단부에 신호 연결 잭을 구비하고, 상기 신호 연결 잭은 상기 중간 틀과 동일한 소재의 테두리부를 구비하고, 상기 테두리부는 상기 신호 연결 잭에 신호 연결선이 연결된 후 실리콘으로 밀폐되는 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
제1항에 있어서,
상기 상판은 전면에 상기 상판과 일체로 성형되는 복수의 경사판들을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
제1항에 있어서,
상기 상판의 전면에 장착되는 차광판을 더 포함하고, 상기 차광판은 복수의 경사판들을 구비하고, 상기 차광판은 상기 상판과는 별도로 성형되는 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
제1항에 있어서,
외부로부터 상기 LED로 유입되는 빛을 난반사시키기 위해, 상기 상판은 전면에 소정 패턴의 격자무늬 돌기를 구비한 것을 특징으로 하는 LED 표지판.
PCB의 전면에 복수의 LED 및 복수의 집적 회로를 포함하는 전자 부품을 실장하는 단계;
전자 부품이 실장되지 않은 PCB를 프레스 가공하여 구획 공간들 및 보강 리브를 구비한 중간 틀을 형성하는 단계;
상기 PCB의 전면에 상기 중간 틀을 결합한 후, 상기 중간 틀의 구획 공간들에, 상기 LED보다는 낮고 상기 집적 회로보다는 높게 실리콘을 충진하여, 상기 LED의 일부가 노출되고 상기 집적 회로가 밀폐되도록 하는 단계; 및
복수의 관통공을 구비한 상판을 상기 중간 틀의 전면에 결합하고, 일정시간 동안 상기 실리콘을 경화시키는 단계를 포함하는 LED 표지판의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 상판의 전면에 복수의 경사판을 구비한 차광판을 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 표지판의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 상판은 전면에 복수의 경사판이 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 LED 표지판의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 상판은 소정 패턴의 격자 무늬 돌기들이 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 LED 표지판의 제조 방법.
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