KR101624101B1 - 투명 p c b 기반의 플렉시블 l e d 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치는, 플렉시블 재질로 이루어져, 제 1 면과 이의 대향 면인 제 2 면을 구비한 투명재; 상기 투명재의 제 1면에 적층되는 것으로, 전도체로 이루어진 전극을 데이터선과 전원선으로 패턴 처리한 제 1 패턴부; 상기 투명재의 제 2면에 적층되는 것으로, 전도체로 이루어진 전극을 패턴 처리하여 데이터선과 전원선으로 형성한 제 2 패턴부; 상기 제 1 패턴부에 실장되어 전기적으로 연결 처리된 LED 칩; 투명 재질로 이루어져, 상기 LED 칩을 몰딩 처리한 몰드; 점착 성분을 구비하여, 상기 몰드 간 외측 공백을 충진한 점착층; 상기 제 2 패턴부에 적층되는 절연층; 상기 투명재에 관통 형성된 것으로, 상기 제 1 패턴부와 제 2 패턴부를 전기적으로 연결하는 비어 홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치에 의하면, COB 타입의 투명 플렉시블 LED 디스플레이 장치의 고유 특성을 살리면서 대형 사이즈로 제작할 수 있는 활용성을 가지고, 양면 회로 구조로 제조 공정의 편의성을 살리되 입체적 설계를 도모할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.

Description

투명 P C B 기반의 플렉시블 L E D 디스플레이 장치{FLEXIBLE LED DISPLAY DEVICE BASED ON TRANSPARENT PCB}

본 발명은 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 칩 온 보드(COB)형 LED 칩을 투명 플렉시블 인쇄회로기판(PCB)에 효율적으로 배치한 구조를 제공하여 곧바로 각각의 디스플레이 픽셀 지역과 대상에 투명성을 보존하면서 부착의 편의성을 제공할 뿐 아니라, 내구성 보장 및 제작공정의 효율성을 촉진함은 물론 사용의 범용성/편의성을 추구하는 동시에 가격과 중량의 획기적 절감을 실현한 COB LED 투명 연성의 구조를 모두 만족하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

디스플레이 장치로서 LED를 실장하거나 회로로 구현하는 방법과 구조는 현재 상당히 많은 방법이 존재하고 있는바, 이 중 하나로서 경성 인쇄회로기판 위에 LED 패키지를 실장 처리하는 SMD(표면실장소자 : Surface Mount Device) 타입이 널리 이용되었다.

하지만 이러한 기술은 제품의 안정성과 내구성은 담보할 수 있으나, 부피가 크고 중량이 많이 나갈 뿐 아니라 가격이 고가인 것에 비하여 적용범위가 그리 넓지 않고 방열 기능이 떨어진다는 단점이 존재하였다.

현재 투명 기판, 플렉시블 기판에 대한 많은 연구가 이루어져 이에 대한 다양한 기술들이 게시되고 있고 SMD 와 다른 COB(Chip On Board) 방식으로 보다 간편한 구조에 의하여 LED를 실장 처리하는 기술과 이의 어플리케이션 역시 다양하게 공개된 상태이다.

국내 공개 특허 제 10-2011-0011044호는 플렉시블 LED 조명 모듈 및 평판 디스플레이 장치에 관한 것으로, 플렉시블 인쇄 회로 기판의 상부에 형성되는 다수의 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드의 상부에 적층되는 연결용 전극 및, 상기 다수의 연결용 전극의 상부에 형성되며, 전기적 패턴을 구현하는 투명전극과, 상기 투명전극의 상부에 형성되며, 상기 투명전극과 전기적으로 연결되는 플렉시블 필름을 포함함으로써, 휴대성을 강조한 특징이 있다고 게시되어 있다.

그런데 이 기술에 따르면, 기판회로의 전도체를 투명전도체인 ITO를 기준으로 하고 있어 제품의 가격이 고가이며, ITO회로만으로는 전류량을 크게 올릴 수 없어 기판의 크기 및 발광 다이오드의 수량에 제한을 받을 수밖에 없어 소형 엘이디 디스플레이에 적합한 구조로 그 용도가 제한된다.

또한 이 기술은 투명 플렉시블 기판을 PC, PVC, PET를 사용함으로 되어 있으나, 이와 같은 필름은 그 내열특성이 COB 공정의 섭씨 100 내지 160도의 1 내지 3시간의 공정온도를 견디지 못하는 내열특성을 가지고 있는바, 제품의 생산에 있어서 휨, 비틀림, 변색, 수축 등의 다양한 불량요인으로 인해 제품양산이 불가능하다는 단점이 있고, 더 나아가 발광 다이오드 상에 전극을 적층하여 기판과 전극 사이에 발광 다이오드가 형성되어 있어 전극이 외부로 노출되어 외력에 취약하다는 구조적 불안정성을 가지면서도 이를 해결하기 위한 마땅한 수단을 제시하지 못하고 있는 상황이다.

상기 언급한 바와 같이 투명 플렉시블 기판이 상용화되어 LED 디스플레이 장치 역시 휴대성과 설치의 편의성을 보장받으면서 보다 다양한 산업 용도로 확장될 수 있는 분위기가 조성된 것은 사실이나, 실제 투명 플렉시블 LED 디스플레이 장치를 상용화하는데 해결해야 하는 문제는 적지 않다.

예를 들어, STD가 아닌 COB 타입 또는 COF(Chip On Flexible board) 기반으로 LED 디스플레이 장치를 대형 사이즈로서 제작할 때 공정의 편의성을 보장하기 위한 다이렉트 칩 본딩(bonding)을 위한 회로의 구조, 가볍고 휴대가 간편해서 설치의 편의성을 보장받으면서 설치 장소에서의 탈착의 편의성을 도모할 수 있는 구조, 투명 기판에서 투명성을 보장하기 위한 최소/입체적 회로 설계 구조 등을 개선할 수 있는 세부 연구가 필요하다.

따라서, 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 신규하고 진보한 투명 플렉시블 LED 디스플레이 장치를 제안할 필요성이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, COB 타입의 LED 디스플레이 장치를 투명/플렉시블 성질을 보유하도록 설계하되 양면 회로 구조를 가져 제작 공정의 편의성과 내구성을 보장하면서 유리창이나 기타 다양한 장소에서 반복적으로 편리하게 사용될 수 있는 LED 디스플레이 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 R/G/B LED 소자를 COB 설계 기반으로 모듈 처리하되 각각의 소자를 개별 제어하여 다양한 조명 연출을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 회로의 양면 활용으로서 공정의 편의성을 도모하고 회로 패턴의 입체적 설계를 도모하도록 하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 LED 칩을 캡슐 처리하는 몰드와 점착층에 대한 편의적 물리적 구조를 제시하여 내구성 보장은 물론 부착성과 활용성을 강화한 것이다.

본 발명의 추가 목적은 몰드와 점착층 사이에 버퍼를 구비하여 안정적인 완충 역할을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 양면 회로를 위한 비어 홀의 안정적 설계 구조로 회로의 안정성과 패턴 처리의 편의성을 보장하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 LED 광의 선명성을 보장할 수 있는 구조를 추가로 제시하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치는, 플렉시블 재질로 이루어져, 제 1 면과 이의 대향 면인 제 2 면을 구비한 투명재; 상기 투명재의 제 1면에 적층되는 것으로, 전도체로 이루어진 전극을 데이터선과 전원선으로 패턴 처리한 제 1 패턴부; 상기 투명재의 제 2면에 적층되는 것으로, 전도체로 이루어진 전극을 패턴 처리하여 데이터선과 전원선으로 형성한 제 2 패턴부; 상기 제 1 패턴부에 실장되어 전기적으로 연결 처리된 LED 칩; 투명 재질로 이루어져, 상기 LED 칩을 몰딩 처리한 몰드; 점착 성분을 구비하여, 상기 몰드 간 외측 공백을 충진한 점착층; 상기 제 2 패턴부에 적층되는 절연층; 상기 투명재에 관통 형성된 것으로, 상기 제 1 패턴부와 제 2 패턴부를 전기적으로 연결하는 비어 홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LED 칩은, 복수의 RGB 소자가 조합된 LED 모듈로 이루어지되, 상기 각각의 RGB 소자가 서로 다른 상기 데이터선에 각각 연결됨으로 개별 제어 가능한 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 몰드는, 상기 LED 칩과 와이어를 덮되 외측 면이 편평하게 연장되고, 상기 점착층은, 상기 몰드의 높이와 동일 높이로 편평하게 연장된 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 LED 칩 주변의 상기 점착층, 절연층 중 적어도 어느 하나의 부위에는, 특정 색상으로 이루어진 컬러 매트릭스가 추가로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치에 의하면,

1) COB 타입의 투명 플렉시블 LED 디스플레이 장치의 고유 특성을 살리면서 대형 사이즈로 제작할 수 있는 활용성을 가지고,

2) 양면 회로 구조로 제조 공정 및 패턴 설계의 편의성을 살리되 투명성을 보장하면서 입체적 설계로 인한 공간 활용성을 도모할 수 있는 환경을 제공하며,

3) 별다른 하우징이나 케이스 없이 곧바로 설치 장소에 설치할 수 있는 부착성과 설치 및 휴대의 간편함을 극대화하였을 뿐 아니라,

4) 플렉시블 성질에서 기인할 수 있는 파손 및 전기적 단락에 대한 내구성을 보장함과 동시에,

5) 양면 회로 설계의 전기적 패턴 연결 관계의 용이성과 안정성을 추구할 수 있고,

6) LED 광이 보다 선명해지고 광원 분별력을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 외관을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 LED 배치 구조를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 양면 회로 배치의 일례를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 LED 배치 구조를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 변형 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 LED 칩 주변의 다양한 부위에 컬러 매트릭스가 추가 적층된 구조를 도시한 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 외관을 도시한 개념도이다.

도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 디스플레이 장치는 투명하면서 연성의 재질로 이루진 기판 상에 LED 칩(1)을 배치한 것으로서, 이와 같은 투명성, 연성(플렉시블 성질)에 의하여 일반적인 조명 장치의 하우징/케이스에 탑재할 필요 없이 자유로운 굴곡성과 유연성을 가지며 자체적인 조명 장치로서의 기능을 발현할 수 있다는 특성을 제공한다.

특히, 후술하겠지만 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 표면에서 제공하는 점착 성질에 의하여 유리창이나 기타 조명이 설치될 수 있는 다양한 설치 대상에 용이하게 접착하여 다양한 산업 용도로 활용될 수 있을 뿐 아니라 휴대 및 운반의 편의성도 제공할 수 있다.

본 발명의 디스플레이 장치는 LED 칩(1)을 투명 플렉시블 기판에 배치하여 제공되는바, 이 때 LED는 칩 온 보드(chip on board : COB) 타입으로 배치/실장되는 것이 가능하다.

COB LED 는 복수의 LED 칩을 1개의 모듈로서 패키지 처리하거나 직접 기판에 다이 본딩(die bonding)하여 조명을 위한 여러 부품을 하나의 기판 상에서 일체화함으로써 SMD(Surface Mount Device) LED에 비하여 소형화를 추구하면서도 우수한 방열 효과 제공 및 대형 사이즈로 제작이 용이한 특성을 구비하는바, 본 발명의 디스플레이 장치 역시 다수의 LED 칩을 하나의 다이 또는 모듈로 집약하여 기판에 일체화함으로써 COB 타입 LED 특유의 특성을 겸비할 수 있다.

즉, 본 발명의 디스플레이 장치는 기판의 크기와 전류량을 크게 하고 이에 따라 발광 다이오드의 수량을 늘릴 수 있는 구리 기반의 회로기판을 사용함으로써 가격의 절감과 대형화를 가능케 하는 특성을 제공할 수 있다.

더불어 본 발명의 디스플레이 장치의 일 측에 구비된 제어부(IC 칩 등)와 LED가 전기적으로 연결되어 LED 점멸/패턴 제어는 물론, LED를 이용한 다양한 조명 패턴을 구현할 수 있고, 별도의 전원부와 연결되어 전원을 공급받을 수 있는 것은 물론이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 LED 배치 구조를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 양면 회로 배치의 일례를 도시한 평면도이다.

도 2를 보아 알 수 있듯이, 투명재(10)는 투명성을 가지면서 플렉시블(flexible)한 재질로 이루어진 필름 형태로 이루어져, 본 발명에서 베이스 프레임의 역할을 수행한다.

이러한 투명재(10)는 두께는 상관이 없으나 LED 발열에 따른 내구성을 만족할 수준을 요하는바, PEN, PA, PI, PEET등의 고 내열특성 고 투명 필름을 사용함으로써 양산성과 내구성을 충분히 갖추어 제작과 동시에 판매가 신속히 가능하다는 장점을 제공하도록 한다.

패턴부(20)는 LED 칩(1)과 제어부를 전기적으로 연결하기 위하여 전도체로 이루어진 전극을 패턴 처리한 것, 즉 데이터선(23)과 전원선(24)을 형성하여 PCB 로서의 역할을 구현하는 것이다.

이 패턴부(20)는 본 발명의 디스플레이 장치가 양면 회로 기반으로 이루어져 있다는 특성에 따라 상기 투명재(10)의 제 1면(11)과 제 2면(12) 동시에 형성이 된다. 여기서, 예를 들어 투명재(10)의 상면이 제 1면(11)인 경우 하면이 제 2면(12)이라 이해할 수 있고, 이를 근거로 투명재(10)의 제 1 면(11)에 형성된 패턴부를 제 1 패턴부(21), 투명재(10)의 제 2 면(12)에 형성된 패턴부를 제 2 패턴부(22)로 명명할 수 있다.

이와 같은 패턴부(20)는 구리 및 투명전극물질(ITO)와 같은 전도성 물질로 제작이 되어 투명재(10)에 접착 또는 도포되는 방식으로 적층 형성되며, 투명재(10)와 패턴부(20) 사이에 본딩 시트(bonding sheet)를 추가로 구비하여 양자를 적층 형성하는 것이 가능하다. 이 때, 본딩 시트는 접착 성질을 제공하면서 투명으로서 변색이 없음과 동시에 열경화성 성질을 가질 수 있고, 더 나아가 본딩 시트는 별도의 접착 성분 없이 열전도성 잉크를 사용할 수도 있다.

LED 칩(1)은 제 1 패턴부(21)의 일 측에 COB 설계 방식, 즉 직접 제 1 패턴부(21)에 본딩하는 방법으로 실장되는 것으로, 제 1 패턴부(21)의 일 측에서 연장된 와이어(30)와 본딩 처리됨으로써 결과적으로 패턴부(20)와 전기적으로 연결된다. 다만, LED 칩(1)을 패턴부(20)와 전기적으로 연결하는 방식은 이에 한정되는 것이 아니라 COB 설계 구조와 방식에 따라 LED 칩(1)이 복수 개로 이루어진 LED 모듈에 연결된 별도의 와이어/연결선 등에 의하여 연결될 수도 있다.

와이어의 경우, 기존의 엘이디 와이어 본딩은 골드 와이어 본딩을 사용하는 것이 일반적이었으나, 본 발명에서는 연성회로기판에 열적 영향을 주지 않고 공정을 진행할 수 있는 WEDGE BONDING을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 웨지 본딩은 골드 본딩에 비해서 전체적으로 7%정도의 휘도가 낮은 특성이 있으나, 본 발명이 사용되는 어플리케이션의 특성에 있어서, 휘도의 차이는 큰 이슈가 되지 않고, 빛의 균일성을 중요시하기 때문에 웨지 본딩을 사용하는 고유 특징을 제공한다.

도 3을 보아 알 수 있듯이, 이러한 LED 칩(1)은 R,G,B 또는 R1,G,B,R2와 같이 복수의 LED 소자가 COB 설계 구조에 따라 LED 다이 또는 LED 모듈(2) 형태로 배치될 수 있다.

특히 도 3을 보면, 데이터선(23)이 LED 칩(1) 각각에 연결이 되어 있는 구조를 제공하는데, 이로 인해 하나의 LED 모듈(2)에서도 이를 세부 구성하는 LED 칩(1) 각각을 개별 제어할 수 있어, COB 타입에 의한 LED 모듈의 장점을 살리면서도 다양한 조명 연출 및 효과를 발휘할 수 있다는 특성을 구현한다.

다시 도 2를 참조하면, 투명재(10)의 제 1면(11) 측인 LED 칩(1)의 상부 주변에는 몰드(40)가 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 이러한 몰드(40)는 LED 칩(1) 및 와이어(30)를 보호하는 기본 역할(encapsulation)을 제공하는 것으로, LED 칩(1)과 와이어(30)를 덮을 수 있는 체적과 구조로 이루어져 있다.

이러한 몰드(40)는 에폭시 계열을 주로 사용하였으나 투명성과 연성을 확보하기 위하여 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 몰드(40)는 내부에 스페이스(space)를 구비하도록 구조 변형을 통하여 렌즈와 같은 역할을 제공할 수 있을 뿐 아니라 형광체를 투입하여 백색광 발현 역할을 수행할 수도 있다.

특히 본 발명의 몰드(40)는 도 2를 보아 알 수 있듯이 LED 칩(1)에서 일정 거리 이격 돌출되어 있되 외측 표면이 편평한 구조로 이루어져 있는바, 다시 말해 본 발명의 디스플레이 장치가 부착/설치될 대상(주로 일정 표면이 편평한 면적으로 이루어진 경우가 많음)에서 설치의 편의성을 담보할 뿐 아니라 LED 광 발현의 왜곡을 최소화하는 역할을 제공한다.

LED 칩(1) 및 몰드(40)가 없는 투명재의 제 1 면(11) 측, 다시 말해 몰드(40)가 사이 공간에는 점착층(50)이 구비된다.

점착층(50)은 필름 또는 잉크 타입으로 도포 또는 적층 형성이 가능한 것으로, 이 역시 투명 성질을 가진 재질에서 선택이 될 수 있으며, 특히 상기 몰드(40)와 동일 높이로 이루어져 본 발명의 디스플레이 장치의 편평한 구조를 담보하여 유격이나 불필요한 단턱 없이 설치 대상/장소에서 밀착하여 우수한 부착성을 구현할 수 있는 특성을 제공한다.

이와 같은 플랫(flat)한 구조에 의하여, 본 발명의 디스플레이 장치는 무게가 상대적으로 가볍고 플렉시블하기 때문에 유리, 벽면과 같은 다양한 설치 대상에 브라켓이나 별다른 고정 수단 없이도 편리하게 부착하여 곧바로 조명 기능을 제공하도록 하는 특성을 보장한다.

더불어, 점착층(50)은 패턴부(20)가 외부로 노출되어 산화되거나 전류가 누전되는 현상을 방지하는 역할을 겸비한다.

반면, 투명재(10)의 제 2 면(12) 측에 형성된 제 2 패턴부(22) 상에는 역시 일정 높이로 돌출되되 외측 면이 편평하게 적층 형성된 절연층(60)이 형성되어 공지의 전열 성질 및 제 2 패턴부(22)의 산화 내지 누전 방지 역할을 발현하고, 이 절연층(60)의 외측 표면에 점착제 또는 접착 시트를 추가적으로 도포/적층하여 본 발명의 디스플레이 장치가 투명재(10)의 제 1,2 면(11,12) 측 양 방향으로 조명 설치 대상에 용이하게 부착될 수 있는 기반을 제공할 수도 있다.

상기 잠시 언급하였지만, 본 발명의 디스플레이 장치는 다이렉트 칩 본딩을 수행하는 제작 공정의 편의성과 전기적 단락이 발생하는 문제를 방지하면서 안정성을 보장하기 위하여 양면 회로 구조를 제시한다.

이를 위하여, 제 1,2 패턴부(21,22)는 투명재(10)를 관통하여 형성된 복수의 비어 홀(via hole)(15)에 의해 전기적으로 연결이 가능하다. 즉, 비어 홀(15)은 제 1,2 패턴부(21,22)의 데이터선(23)이나 전원선(24)의 연장선이 상호 연결될 수 있는 통로 역할을 제공한다.

도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 LED 배치 구조를 도시한 평면도이다.

도 4는 본 발명의 양면 회로를 통하여 예시적으로 설계된 패턴 배치 구조로서, 점선으로 표시된 선(패턴)은 투명재(10)의 제 2 면(12)에 배치되었다는 것을 알기 쉽게 예시한 것이다.

예를 들어, 투명재(10)를 기준으로 제 1 면(11) 측의 제 1 패턴부(21)는 주로 전원선(24)을 가로(수평)로 배열하고, 제 2 면(12) 측의 제 2 패턴부(22)는 주로 데이터선(23)을 세로(수직) 배열하는 구조 배치가 가능하여 패턴 상호 간의 단락을 방지할 수 있고, 이외에 패턴 설계를 함에 있어서 다양한 입체 구조를 도출할 수 있고 이로 인해 회로 공간 활용의 극대화를 추구할 수 있다.

이로 인하여, 특히 플렉시블 기판에서 쉽게 발생할 수 있는 패턴 간의 단락이 발생하는 장애를 줄일 수 있을 뿐 아니라 집중 회로 배치가 아닌 분산 배치에 따라 디스플레이 장치의 투명성을 더욱 보장할 수 있으면서 공정의 편의성을 담보할 수 있는 다양한 특성을 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 변형 실시예를 도시한 단면도이다.

도 5(a)는 몰드(40)의 외주 면, 특히 몰드(40)의 측면 둘레를 덮는 버퍼(70)를 추가적으로 구비한 예를 도시하였다.

본 발명의 버퍼(buffer)(70)는 일정 두께로서 몰드(40)의 측면 부위 둘레를 감싸되 몰드(40) 및 점착층(50)과 동일 높이로 이루어진 구조로서, 특히 몰드(40)의 탄성계수에 비하여 더 작은 탄성계수를 가진 재질로 이루어진다.

즉 몰드(40)에 비하여 탄성이 높아 외력에 의해 탄력적으로 신축하는 쿠션 역할을 제공함과 동시에 점착층(50)과 몰드(40) 사이에서 양자의 접합을 도모하는 매개 역할을 수행하여, 플렉시블 성질을 가진 본 발명의 디스플레이 장치를 휘거나 구부렸을 때 LED 칩(1)/LED 모듈(2) 부위에 불필요한 외력이 편중되는 것을 방지할 뿐 아니라 점착 매개체로서의 역할을 제공하여 몰드(40)와 점착층(50) 사이가 들뜨는 문제를 방지하도록 한다.

도 5(b)는 비어 홀(15)의 변형 실시예로서, 비어 홀(15)과 투명재(10)의 제 1,2 면(11,12)의 경계 부위 각각에서 발생되는 모서리 부위를 깎아 라운딩지게 챔퍼(chamfer) 처리한 라운딩 챔퍼부(16)를 추가로 구비한다.

이러한 라운딩 챔퍼부(16)는 본 발명의 디스플레이 장치 제작 공정에서 비어 홀(15)의 관통 공정 이후 별도의 가공 공정으로서 발현되는 구조로서, 이로 인해 제 1,2 패턴부(21,22)를 관통하는 데이터선(23), 전원선(24)의 연결성을 촉진함과 동시에 제 1,2 패턴부(21,22)를 형성하기에 편리한 작용을 수행할 수 있다.

도 6은 LED 칩 주변의 다양한 부위에 컬러 매트릭스가 추가 적층된 구조를 도시한 단면도이다.

도 6을 보아 알 수 있듯이, LED 칩(1) 주변 부위의 제 1면(11) 상의 점착층(50), 제 2 면(12)상의 절연층(60), 비어 홀(15)의 내주 면이나 그 주변 관통홀 중 적어도 어느 하나에는 컬러 매트릭스(80)가 추가로 적층되어 있다.

본 발명의 컬러 매트릭스(colored matrix)(80)는 유색, 즉 LED 광을 투과하는 것이 아니라 반사 또는 흡수하는 색상으로 이루어진 상태에서 폐곡선 형상의 띠 형태 또는 특정 면적을 차지하는 블록/조각/필름/절편 형태로 이루어진 일종의 레이어(layer)를 의미한다.

즉 컬러 매트릭스(80)는 특정 색상을 인쇄하거나 복수 개의 도트의 조합 내지 덧칠, 별도 제작한 다양한 재질로 이루어진 층을 부착하는 등의 방법으로 특정 컬러를 포함한 구조로 이루어질 수 있으며 그 재질 역시 특정 재질에 한정되지 않는다.

도 6(a)는 컬러 매트릭스(80)가 점착층(50)에 적층되어 있는 것을 도시하였고, 도 6(b)는 절연층(60)에 적층된 상태를 도시하였으며, 도 6(c)는 점착층(50)과 절연층(60) 동시에 형성된 것을 도시하였고, 도 6(d)는 비어 홀(15)의 내주 면이나 투명재(10)의 상면에서 하면으로 관통된 홀, 즉 관통 홀의 내주 면에 형성된 상태를 도시하고 있다.

이와 같이 컬러 매트릭스(80)는 LED 칩(1) 주변의 다양한 부위에 형성될 수 있는바 특히 LED 광을 인접광과 분리할 수 있는 위치에 형성되는 것이 적합하고, 본 발명의 특성에 따라 투명성을 크게 저해하지 않는 범위에서 소형 사이즈, 예를 들어 도 6(a)의 부분 확대 평면도로서 도시된 바와 같이 LED 칩(1) 주변을 둘러싼 폐곡선 형태나 구조로 제작되는 것이 바람직하다.

이러한 컬러 매트릭스(80)는 LED 칩(1)에서 발산한 광이 보다 선명해지도록 하는 기능 및 이로 인해 결과적으로 광원 분별력을 제공하는 역할을 수행한다.

이러한 컬러 매트릭스(80)는 상기 언급한 바와 같이 투명 색상을 제외한 색상, 즉 광 반사 및 광 흡수 성질을 가진 다양한 색상으로 적용되는 것이 가능하나, 블랙(black) 색상으로 이루어져 다른 색상에 비하여 광원 차단 및 광 분산 역할을 더욱 강화하는 것이 보다 바람직하다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

1: LED 칩 2: LED 모듈
10 : 투명재 11: 제 1 면
12: 제 2 면 15: 비어 홀
16: 라운딩 챔퍼부 20: 패턴부
21: 제 1 패턴부 22: 제 2 패턴부
23: 데이터선 24: 전원선
30: 와이어 40: 몰드
50: 점착층 60: 절연층
70: 버퍼 80: 컬러 매트릭스

Claims (7)

1. 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치로서,
   플렉시블 재질로 이루어져, 제 1 면과 이의 대향 면인 제 2 면을 구비한 투명재;
   상기 투명재의 제 1면에 적층되는 것으로, 전도체로 이루어진 전극을 데이터선과 전원선으로 패턴 처리한 제 1 패턴부;
   상기 투명재의 제 2면에 적층되는 것으로, 전도체로 이루어진 전극을 패턴 처리하여 데이터선과 전원선으로 형성한 제 2 패턴부;
   상기 제 1 패턴부에 실장되어 전기적으로 연결 처리된 LED 칩;
   투명 재질로 이루어져 상기 LED 칩을 몰딩 처리한 것으로, 상기 LED 칩과 와이어를 덮되 외측 면이 편평하게 연장된 몰드;
   점착 성분을 구비하여 상기 몰드 간 외측 공백을 충진한 것으로, 상기 몰드의 높이와 동일 높이로 편평하게 연장된 점착층;
   상기 제 2 패턴부에 적층되는 절연층;
   상기 투명재에 관통 형성된 것으로, 상기 제 1 패턴부와 제 2 패턴부를 전기적으로 연결하는 비어 홀;
   상기 몰드의 측면 둘레를 따라 상기 몰드의 측면을 덮는 것으로, 상기 몰드보다 탄성계수가 낮은 재질로 상기 몰드와 동일 높이를 가지도록 형성된 버퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 LED 칩은,
   복수의 RGB 소자가 조합된 LED 모듈로 이루어지되,
   각각의 상기 RGB 소자가 서로 다른 상기 데이터선에 각각 연결됨으로 개별 제어 가능한 것을 특징으로 하는, 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 패턴부의 데이터선 및 전원선 중 어느 하나는 일 방향으로 연장된 제 1 패턴으로 이루어지고,
   상기 제 2 패턴부의 데이터선 및 전원선 중 어느 하나는 상기 제 1 패턴에 수직하여 연장된 제 2 패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 비어 홀과 상기 제 1,2 패턴부의 경계 부위에는,
   라운딩지도록 상기 경계 부위를 깎아 챔퍼(chamfer) 처리한 라운딩 챔퍼부가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는, 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 LED 칩 주변의 상기 점착층, 절연층 중 적어도 어느 하나의 부위에는,
   특정 색상으로 이루어진 컬러 매트릭스가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는, 투명 PCB 기반의 플렉시블 LED 디스플레이 장치.
   
   
   
   
   
   
   

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