KR101947660B1

KR101947660B1 - 신축성 led 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR101947660B1
Application number: KR1020170040766A
Authority: KR
Inventors: 권영준
Original assignee: 주식회사 코쿤디자인
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2019-02-13
Also published as: KR20180110879A

Abstract

본 발명에 따른 신축성 LED 디스플레이 장치는, 신축성 재질로 이루어진 라인구조로 연장된 상태에서 일정 간격마다 복수의 단자가 배치된 배선을 포함하는 플렉서블 기판과, 상기 단자에 대응되도록 복수의 관통홈이 형성된 상태에서 상기 플렉서블 기판의 상면에 적층된 베이스판과, 상기 관통홈에 삽입 고정되어 상기 단자와 전기적으로 연결되는 복수의 LED모듈과, 광 투과성 및 신축성 재질로 이루어져 상기 베이스판의 상면을 덮는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

신축성 LED 디스플레이 장치{Stretchable LED Display Apparatus}

본 발명은 신축성 LED 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 원하는 외형으로 설계 및 제작이 가능하면서 신축성이 뛰어나 의복, 광고 배너 등의 부착 대상에 편리하게 부착가능하고 나아가 휘거나 구부러뜨리는 등 다양한 곡면형상으로 성형이 가능한 신축성 LED 디스플레이 장치에 관한 것이다.

의복이란 현대사회에서 인간적인 삶을 영위하기 위하여 필수적인 것이다. 의복은 외부로부터 몸을 보호하고, 체온을 일정하게 유지하도록 도움을 준다. 의복은 몸을 가리고, 몸을 보호하는 실용적인 기능을 수행하여 왔다.

그리고, 의복은 염색 기술의 발전 등으로 다양한 색채를 가지게 되었으며, 섬유 가공 기술의 발전 등으로 다양한 디자인을 가지게 됨으로써 의복은 자기 표현의 한 수단으로 자리하게 되었다.

엔터테인먼트 산업에서 다양한 연예인들은 자신만의 개성을 나타낼 수 있는 다양한 의복을 착용하여 자신의 스타성을 더욱 돋보이게 하고 있다. 예를 들어, 가수의 콘서트에는 가수의 스타성에 매료된 수만 명의 관중이 몰리기도 한다. 과거에 가수의 팬클럽들은 가수 별로 다른 색상의 풍선을 통하여, 자신이 해당 가수의 팬임을 나타내었다.

또한, 스포츠 산업에서는 팀 유니폼을 착용하여 운동 경기에서 팀원을 구분하고, 나아가 팀 유니폼을 팬들에게 판매하여, 팀과 팬의 유대감을 다지고 있다. 이때, 팬들은 자신이 좋아하는 선수의 유니폼을 착용함으로써, 자신이 좋아하는 선수를 응원할 수 있고, 해당 선수와 유대감을 느낄 수 있다. 팀의 응원단은 팀의 유니폼으로 의상을 정하기도 한다.

또한, 웨어러블 디바이스에 대한 관심도가 높아져, 스마트 의류에 관련한 기술도 발전하고 있다. 특히나 한국은 이미 전 세계 디지털 사이니지 시장의 19%를 점유할 정도로 디스플레이와 유무선 네트워크의 강점을 바탕으로 글로벌 시장을 선도하고 있다. 동시에 최근 다양한 분야로 활용폭이 넓혀지고 있는 곡면 디스플레이 및 플렉서블 디스플레이 또한 다양한 휴대용 형태의 가전이나 소형 가전 등을 통해 발전되고 있다.

그러나, 현재 출시되고 있는 스마트 의류는 기존의 디스플레이를 의복에 장착하여 활용하는 수준에 머물러있다. 이러한 경우 실제 의복을 착용하는 착용자의 입장에서는 착용감이 만족스럽지 못할 수밖에 없는데, 따라서 일반 섬유처럼 휘어지거나 늘어날 수 있으며 또한 자를 수 있어야 한다. 따라서, 실제 소비자들은 개인 혹은 단체의 유니크한 개성을 표현할 수 있으면서도 동시에 다양한 용도로서 활용 가능한 스마트 의복에 대한 수요가 있을 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다음의 기술이 공개되어 있다.

먼저 국내 공개특허 제 2016-0084281호“디스플레이 기능을 제공하는 의복”은 디스플레이 기능을 제공하는 의복과 이를 제어하기 위한 사용자 단말 및 서버에 관한 것이다. 이러한 의복은 단순히 디스플레이장치를 의복의 일 측에 장착한 것에 불과하기 때문에 일상생활에 착용하거나 큰 움직임이 필요한 경우의 착용면에서 다소 문제가 있다는 단점을 갖는다.

다음으로 국내 공개특허 제 2016-0013914호 “옷에 비디오를 디스플레이하기 위한 직물-인캡슐레이트된 광 어레이 및 시스템”은 옷에서 사용하기에 적절한, 유연성이고, 직물-인캡슐레이트된 광 어레이로서, 이 광 어레이는 유연성 인쇄 회로 기판(PCB)상에 배치된 발광 다이오드(LED) 어레이이다. 유연성 PCB는 실질적으로 사인파형 금속 접촉 트레이스를 포함하고, LED는 구부러지는 예상된 방향으로 스트레스를 최소화하기 위해 미리 선택된 각도로 접촉 트레이스를 따라 부착된다. 또한, PCB는 확대된 금속 접촉 패드 및 벗겨짐을 방지하기 위한 커버레이 구성도 포함할 수 있다. 광 어레이는 패러데이의 새장을 형성하기 위하여, 전도성 직물로 제조될 수 있는 주머니 내에 포함될 수 있다. 또한, 단어, 이미지 및 비디오를 실시간으로 광 어레이로 전송하기 위한 로컬 및 광역 컨트롤러를 사용하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 위와 같은 광 어레이는 유연성 재질로 구성된다고 하더라도 그 형태가 어느 정도 고정되어있으며, 따라서 의복에 장착하는 경우 착용자가 불편함을 느끼기 마련이라 이것 역시도 의복을 착용하고 다양한 활동을 하는 데에는 다소 문제가 있다는 단점을 갖는다.

상기에서는 의복에 국한하여 설명하였으나, 상술한 LED 디스플레이 장치는 의복 뿐 아니라 신축성을 가진 광고 배너, 커튼, 카페트와 같은 직물 등의 부착 대상에도 부착이 가능한 것은 물론이다.

따라서 원하는 외형으로 설계 가능하면서 신축성이 뛰어남과 동시에 방수 기능의 강화와 같은 내구성을 담보할 뿐 아니라 의복, 광고 배너 등의 부착 대상에 부착가능하고 나아가 휘거나 구부러뜨리는 등 다양한 곡면형상으로 성형이 가능한 신규하고 진보한 신축성 LED 디스플레이 장치를 개발할 필요성이 대두된다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 의류, 광고 배너와 같은 신축성 부착 대상에 장착되어 부착 대상과 함께 수축 및 연장되거나 접힐 수 있는 LED 디스플레이 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 LED 디스플레이 장치의 내부에서 신축과정에도 LED모듈의 위치가 고정될 수 있는 다양한 고정수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 LED 디스플레이 장치가 신축을 견딜 수 있을 뿐만 아니라 충분한 밀폐구성을 통해 방수 또한 가능토록 하는 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이러한 LED 디스플레이 장치를 다양한 형태로 잘라 활용할 수 있는 구성을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 신축성 LED 디스플레이 장치는, 신축성 재질로 이루어진 라인구조로 연장된 상태에서 일정 간격마다 복수의 단자가 배치된 배선을 포함하는 플렉서블 기판과, 상기 단자에 대응되도록 복수의 관통홈이 형성된 상태에서 상기 플렉서블 기판의 상면에 적층된 베이스판과, 상기 관통홈에 삽입 고정되어 상기 단자와 전기적으로 연결되는 복수의 LED모듈과, 광 투과성 및 신축성 재질로 이루어져 상기 베이스판의 상면을 덮는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 배선은, 일정 간격마다 다단의 절곡부위를 구비한 길이연장부를 적어도 하나 포함하여, 상기 길이연장부를 통해 상기 배선의 길이 연장이 가능한 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 커버는, 상기 LED모듈과 대응되는 형태로 함입된 복수의 함입부가 더 형성되어, 상기 관통홈의 상측으로 돌출된 상기 LED모듈의 적어도 일부가 상기 함입부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 관통홈의 측면 하부에는, 상기 관통홈을 향한 방향으로 돌출된 단차부가 형성되어, 상기 단차부를 기준으로 상부에 위치한 상부 개구부와 하부에 위치한 하부 개구부가 형성되며, 상기 LED모듈은, 상기 하부 개구부를 향해 연장되어 상기 단자와 전기적으로 접촉하는 접속단자가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LED모듈과 상기 관통홈 사이에는, 홈이격공간이 형성되고, 상기 홈이격공간에는, 상기 베이스판의 신축에 따른 충격을 흡수하도록 탄성재질의 버퍼가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 신축성 LED 디스플레이 장치에 의하면,

1) 의류 등과 같은 장착 대상에 장착되어 내구성을 가지면서 수축 및 연장되거나 접힐 수 있고,

2) 신축과정에도 LED모듈의 위치가 고정될 수 있는 다양한 고정수단을 제공할 수 있을 뿐만 아니라,

3) LED 디스플레이 장치가 신축을 견딜 수 있을 뿐만 아니라 충분한 밀폐구성을 통해 방수가 가능하며,

4) 나아가 이러한 LED 디스플레이 장치를 다양한 형태로 잘라 활용할 수 있다는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 신축성 LED 디스플레이 장치가 의류에 장착된 실시예를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 플렉서블 기판의 연장구조를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 함입홈 구성의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 함입홈에 버퍼가 적용된 일 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 함입홈에 소켓구성을 적용한 일 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 배선에 벤딩부를 적용한 일 실시예를 도시한 정면도 및 확대도.

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 발명의 신축성 LED 디스플레이 장치가 의류에 장착된 실시예를 도시한 사시도이다.

도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 디스플레이 장치(20)는, 도 1에 도시된 의류(10)와 같은 장착 대상에 장착될 수 있다.

여기서 장착 대상이라 함은 본 발명의 디스플레이 장치(20)가 장착, 접착, 부착될 수 있는 대상을 의미하는 것으로서, 도 1에 따른 의류는 물론 광고 배너, 커튼, 블라인드 등의 직물을 비롯하여 일정한 신축성을 가진 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

이와 같이 장착 대상은 다양한 재질로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서는 장착 대상을 의류로 예시하여 설명한다.

의류(10)의 경우 신축성이 있는 원단으로 구성된 것으로서, 상의, 하의, 내의, 겉옷과 같이 사람의 몸에 걸칠 수 있는 기본 의복뿐만 아니라 장갑이나 양말, 모자와 같이 특수 목적의 의복과 같은 개념을 포함할 수 있다. 다만, 본 설명에서는 설명의 편의를 위해 일 예시로서 반팔 티셔츠를 기준으로 설명하고 도면으로 도시하였으며, 따라서 본 발명의 이와 같은 기술적 사상은 이러한 설명의 내용과 도면에 도시된 사항에 한정되지 않음은 물론이다.

본 발명의 LED 디스플레이 장치(20)는 도 1의 의류와 같은 장착 대상에 장착되는 것으로서, LED모듈(300)의 발광을 통해 시각적인 정보를 제공할 수 있는 기능을 제공한다.

이러한 본 발명의 LED 디스플레이 장치(20)는 크게 플렉서블 기판(100), 베이스판(200), LED모듈(300), 커버(400)의 4단 구성으로 구성되며, 이들이 순차적으로 적층되는 형태로 결합된다.

LED 디스플레이 장치(20)의 각 구성을 좀 더 상세하게 설명하면, 먼저 플렉서블 기판(100)은 의류(10)에 장착되어 전원공급 및 신호제어를 수행하는 기판으로서, 의류(10)의 특성 상 말리거나 구겨지는 등의 상황에서 동일하게 말리거나 구겨질 수 있는(다양한 형태를 갖출 수 있는) 성질을 갖추도록, 신축성 있는 재질(예를 들면 나일론 필름 기판 등과 같은)로 구성되는 배선(110)과, 이 배선(110)에 일정한 간격마다 복수의 단자(120)가 배치되어 복수의 LED모듈(300)을 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

다음으로 베이스판(200)은 표면을 관통하는 복수의 관통홈(210)이 형성된 것으로서, 플렉서블 기판(100)보다 큰 신축성을 갖는 재질(예를 들면 탄성 실리콘 등과 같은)로 구성되어 플렉서블 기판(100)의 상면에 안착되는 것이다. 여기서 관통홈(210)은 단자(120)가 노출될 수 있도록 각 단자(120)와 대응되는 위치에 형성되어야 할 것이다.

다음으로 LED모듈(300)은 발광장치인 LED가 적어도 하나 이상 부착된 모듈로서, 용도에 따라 내부에 단색 LED만을 구성하는 경우나, R/G/B 3색 LED를 모두 구성하여 활용하는 경우가 선택될 수 있다. 이 LED모듈(300)은 관통홈(210)에 삽입되며, LED모듈(300)의 하단부가 앞서 플렉서블 기판(100)에 위치한 단자(120)에 닿아 전기적으로 연결됨으로써 LED모듈(300)의 발광이 제어될 수 있도록 한다.

마지막으로 베이스판(200)의 상면을 덮는 커버(400)가 더 포함되는데, 이 커버(400)는 베이스판(200)으로부터 LED모듈(300)이 이탈되지 않도록 하는 역할을 할 뿐만 아니라, LED모듈(300)에 직접 충격이 가해지거나 습기가 침투하는 것을 방어하는 역할을 한다. 다만, 이 커버(400)는 최 외측에 위치하기 때문에 다른 나머지 구성들과 대비하여 신축성이 가장 큰 재질로 구성되어야 할 것이며, 나아가 빛을 투과할 수 있는 재질로 구성되어 LED모듈(300)에서 방출되는 빛이 용이하게 커버(400)를 투과해 외측으로 방출될 수 있도록 해야한다. 또한, 커버(400)의 목적은 LED모듈(300)의 보호가 가장 우선적이기 때문에, LED모듈(300)의 상부와 대응되는 형태로 함입된 복수의 함입부(410)가 표면에 형성되어 LED 디스플레이 장치(20)가 휘어지는 순간에도 LED모듈(300)을 제 자리에 위치시킬 수 있도록 하는 구성이라 하겠다.

도 2는 본 발명의 플렉서블 기판의 연장구조를 나타낸 정면도이다.

여기서 배선(110)의 경우, 임의의 LED모듈(300)과 이 LED모듈(300)과 이웃한 다른 LED모듈(300)의 사이에서 길이가 연장될 수 있도록 일정 간격마다 다단의 절곡부위를 구비한 길이연장부(111)가 더 포함될 수 있다. 이 길이연장부(111)는 LED 디스플레이 장치(20)가 휘어지는 경우 다단의 절곡부위가 펼쳐지면서 일정한 길이만큼 배선(110)이 연장될 수 있도록 하는 구성이며, 필요에 따라 길이연장부(111)를 둘 이상(일반 선형 배선(110) > 길이연장부(111) > 일반 선형 배선(110) > 길이연장부(111) > 일반 선형 배선(110)) 배치하여 보다 길게 연장될 수 있는 구성을 갖출 수도 있음은 물론이다.

또한 관통홈(210)의 경우에는 육각형 형태로 관통되도록 구성되는 것이 바람직한데, 이 육각형형태가 연속적으로 배치되면 허니콤구조를 형성할 수 있으며, 이는 자연에서 벌이 벌집을 구성할 때 채용하는 구조이다. 이 허니콤구조는 자연에서 존재하는 구조 중 가장 적은 재료로 가장 튼튼한 구조를 형성할 수 있는 방법으로 알려져 있으며, 따라서, 관통홈(210)을 육각형 형태로 관통하여 형성하는 경우, 가장 적은 재료로 가장 높은 내구성을 갖는 구조체를 형성할 수 있게 된다.

이러한 기본 구성을 통해 신축성이 있는 LED 디스플레이 장치(20)를 형성할 수 있으며, 해당 LED 디스플레이 장치(20)를 의류(10)에 장착될 수 있는바, 이 때 장착 방법은 별도의 슬롯을 구비하거나 박음질을 통해 장착할 수 있고 더 나아가 다양한 접착수단을 통한 접착 방법이 적용될 수 있는 것은 물론이다.

이제 관통홈(210)의 내부 구성에 다양한 실시예를 적용하여 유연하게 플렉서블한 이동에 대응될 수 있는 구성을 살펴보도록 하겠다.

도 3은 본 발명의 함입홈 구성의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 함입홈에 버퍼가 적용된 일 실시예를 도시한 단면도이다.

관통홈(210)의 측면 하부에는 관통홈(210)을 향해 돌출된 단차부(211)가 더 형성되며, 이 단차부(211)를 기준으로 상측에는 상부 개구부가, 하측에는 하부 개구부가 위치하게 될 수 있다. 이 단차부(211)로 인해 LED모듈(300)이 삽입될 때 하부가 걸리게 된다는 단점이 있는 반면, 베이스판(200)이 늘어나거나 휘어버리더라도 이 단차부(211)를 통해 LED모듈(300)을 지속적으로 지지할 수 있다는 장점이 있다. 다만, 단차부(211)로 인해 LED모듈(300)의 하부가 단자(120)와 이격되기 때문에, 이를 전기적으로 연결하기 위해, LED모듈(300)의 하부에는 단차부(211)와 대응되는 형태로 돌출되어 단자(120)와 전기적으로 접촉하는 접속단자(310)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 접속단자(310)의 구성을 통해 관통홈(210)과 단차부(211)를 모두 결합에 활용할 수 있으며, 나아가 베이스판(200)의 늘어남이나 휨에도 대응할 수 있는 구성이라 하겠다.

이 때, 단차부(211)로 인해 단차부(211)의 내주면이 형성하는 직경보다 접속단자(310)의 직경이 좁아 접속단자(310)와 단차부(211) 사이에 단차이격공간(321)이 형성된다. 이 단차이격공간(321)에도 베이스판(200)의 늘어남이나 휨에도 대응할 수 있는 구성으로서, 탄성 재질로 구성되되, 내부가 관통되어 일 측이 접속단자(310)의 측면 일 측에 밀착되는 원뿔대형상의 보조지지체(320)를 더 포함할 수 있다. 즉, 이 보조지지체(320)는 하부의 직경이 상부의 직경보다 넓은 상협하광(上狹下廣)한 원뿔대 형상으로 구성되되, 좁은 직경을 갖는 상부가 접속단자(310)의 측면 일 측에 밀착되고, 넓은 직경을 갖는 하부는 접속단자(310)의 단부와 일정 간격 이격되는데, 이에 따라 베이스판(200)이 늘어나는 경우높이가 낮아지면서 관통홈(210)이 넓어지게 된다. 이 탄성지지수단의 하부가 압력을 받으면서 탄성에 의해 넓어져 결론적으로 베이스판(200)의 늘어나거나 휘는 경우에도 LED모듈(300)이 관통홈(210)의 중앙부위에서 이동하지 않도록 하는 고정역할을 수행할 수 있다.

더 나아가, 베이스판(200)이 늘어나거나 휘는 경우, 관통홈(210)과 LED모듈(300)의 사이에 필연적으로 공간이 발생한다. 이 공간자체는 베이스판(200)의 형태가 원상 복귀하는 경우 다시 줄어들게 되지만 공간이 늘어나버리는 경우, LED모듈(300)이 원래의 위치에 정상적으로 고정되지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 LED모듈(300)과 관통홈(210)의 사이에 형성된 홈이격공간(331)에 베이스판(200)의 신축에 따른 충격을 흡수할 수 있는 탄성재질의 버퍼(330)를 더 포함시켜 구성할 수 있다.

다만, 버퍼(330)가 삽입되더라도 단지 이러한 버퍼(330)의 끼움으로는 버퍼(330)가 존재하지 않을 때 보다 버퍼(330)가 존재할 때 LED모듈(300)의 이동범위가 약간 줄어드는 수준이기 때문에, 많은 효과를 볼 수 없다, 따라서, 버퍼(330)도 베이스판(200)의 신축과 대응되어 신축할 수 있는 구성이 필요하다.

이를 위해서 버퍼(330)의 단면을 살펴보면, 버퍼(330)는 네 개의 모서리를 갖는 직사각형 형태로 구성되되, 일 모서리로부터 대각선방향으로 가로질러 위치한 모서리까지 연장된 절개선(332)을 통해 좌우로 분할하여 형성할 수 있다. 따라서, 평상시에는 직사각형의 형태를 갖다가, 베이스판(200)이 신장되는 경우, 절개선(332)을 따라 상하로 이동되면서 버퍼(330) 또한 신장될 수 있으며, 반대의 경우도 마찬가지로 절개선(332)을 따라 상하로 이동되면서 버퍼(330) 또한 수축할 수 있다. 다만, 버퍼(330)의 신장 및 수축 시 절개선(332)이 형성된 모서리부위가 날카롭기 때문에 다른 주변부재를 긁거나 파손시킬 위험이 있으므로, 이 절개선(332)이 형성된 모서리부분은 챔퍼 처리하여 상하로 이동되더라도 날카로운 면이 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 베이스판(200)에서 관통홈(210)마다 삽입될 수 있는 별도의 구성을 살펴보도록 한다. 이 구성은 LED 디스플레이 모듈에서 LED모듈(300)을 고정시키는 역할을 하는데, 신축성을 지니고 있어 플렉서블 기판(100)과 마찬가지로 다양한 형태로 휘거나 접힐 수 있다. 다만, 이렇게 휘거나 접힐 때에는 분명 베이스판(200)에서 휘거나 접힌 부위의 주변이 늘어나게 된다. 베이스판(200)의 수축이 지속되면, 베이스판(200)에 형성된 관통홈(210) 또한 늘어나게 되어 관통홈(210)에 삽입된 LED모듈(300)이 쉽게 관통홈(210)으로부터 이탈될 수 있는 위험성이 존재한다.

따라서, 이러한 위험성을 줄이기 위해서는 관통홈(210)에 소켓 역할을 할 수 있는 별도의 수단이 더 포함되는 것이 좋은데, 실질적으로 LED모듈(300)과 영향을 미치는 관통홈(210)의 내부 측면을 추가로 덮어 늘어남에 따른 스트레스 영향을 최소화 시킬 수 있는 다음의 구성이 더 포함될 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명의 함입홈에 소켓구성을 적용한 일 실시예를 도시한 단면도이다.

먼저, LED모듈(300)과 관통홈(210)의 사이에는 홈이격공간(331)이 형성되는데, 이 홈이격공간(331)에 삽입되는 것으로서, LED모듈(300)의 측면에 밀착된 상태로 LED모듈(300)의 높이방향을 따라 연장되다가 상부가 베이스의 상면 일부까지 절곡 연장되어 안착되는 안착부(511)를 포함하는 제1 케이싱(510)과, 제1 케이싱(510) 및 관통홈(210)의 측면과 밀착되어 높이방향으로 연장된 제2 케이싱(520)의 구성을 더 포함하는 것이다.

즉, 이 소켓의 전체적인 형태는 제1 케이싱(510)과 제2 케이싱(520)의 두 겹으로 이루어진 것으로서, 두 개의 케이싱이 겹쳐진 상태로 적층된다. 이로 인해 결론적으로는 LED모듈(300)과 관통홈(210) 사이에 총 두 개의 겹으로 구성된 완충구성을 통해 플렉서블 구성에 대한 스트레스 영향을 최소화 시키게 된다.

여기에 더하여, 베이스판(200)과 커버(400) 사이에 위치하는 것으로서, 관통홈(210)과 대응되는 부위가 관통된 관통부를 포함하고, 나아가 관통부의 측벽 하부 둘레를 따라 내측으로 돌출 형성된 걸림턱(531)이 더 포함되는 케이스보드(530)의 구성을 더 포함할 수 있다.

이 경우에도 앞선 구성과 유사하게 LED모듈(300)과 관통홈(210)의 사이에는, 홈이격공간(331)이 형성되고, 홈이격공간(331)에는, LED모듈(300)의 측면에 밀착된 상태로 LED모듈(300)의 높이방향을 따라 연장되다가 상부가 걸림턱(531)의 상면 일부까지 절곡 연장되어 안착되는 안착부(511)를 포함하는 제1 케이싱(510)과, 제1 케이싱(510) 및 관통홈(210)의 측면과 밀착되어 걸림턱(531)의 일 측까지 높이방향으로 연장되는 제2 케이싱(520)의 구성이 더 포함될 수 있다.

이러한 구성은 케이스보드(530)와 서브 케이스보드(530) 구성을 통해 마치 퍼즐과 같은 형태로 물리적인 고정을 형성하는 것으로서, 이러한 고정을 통해 베이스판(200)의 신축과 상관없이 LED모듈(300)을 더욱 강력하게 보호할 수 있다는 장점을 추가로 가질 수 있다.

다만, 걸림턱(531)의 연장 길이가 안착부(511)의 돌출길이보다 짧도록 형성됨으로써 안착부(511)의 연장 끝단과 관통부의 측벽 사이에 끼움 홈이 더 마련될 수 있는데, 이 끼움홈(532)을 커버(400)와 연계하여 구성할 수 있다.

즉, 커버(400)에는 이 끼움 홈과 대응되도록 하방으로 돌출된 복수개의 끼움돌기(420)가 더 형성되도록 구성하여 끼움돌기(420)가 끼움 홈에 삽입되도록 함으로써 커버(400)가 케이싱과 연계하여 단단한 고정구성을 갖출 수 있도록 한 것이다. 이러한 구성은 베이스판(200)이 늘어나거나 휘었을 때, 기존의 방식처럼 단순히 커버(400)가 베이스판(200)에 적층된 경우, 둘 간의 결합이 쉽게 떨어져버릴 수 있다는 단점이 있으나, 상기한 구성을 통해 커버(400)를 구성하게 되면, 오히려 베이스판(200)이 늘어나거나 휘었을 때 케이싱은 영향이 없거나 더 단단하게 결속됨으로서 더욱 커버(400)가 단단하게 고정될 수 있다는 장점 또한 가질 수 있게 된다.

더욱 나아가 이 끼움홈(532)과 끼움돌기(420)를 통해 커버(400)와 LED모듈(300) 및 베이스판(200) 사이에 형성된 공간을 진공 처리할 수도 있는데, 이 경우 베이스판(200)이 늘어나거나 휘더라도 진공을 통해 커버(400)가 이탈되지 않도록 하는 보조적인 역할을 하며, 동시에 진공으로 인해 LED모듈(300)을 원래의 형태로 고정시킴으로써 LED모듈(300)이 뒤틀리는 것을 방지하는 역할을 할 수 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 배선에 벤딩부를 적용한 일 실시예를 도시한 정면도 및 확대도이다.

여기서 더 나아가, 이 LED 디스플레이 장치(20)는 플렉서블한 성질 이외에도 사용자가 임의의 형태로 잘라내어 사용할 수도 있도록 구성될 수 있다. 여기서 사용자가 잘라낼 수 있는 범위는 가장 바람직하게는 관통홈(210)과 관통홈(210)의 사이를 의미하되, LED모듈(300)의 생존을 고려하지 않는 다면, LED모듈(300)을 관통하는 형태로 자르더라도 문제는 없다. 다만, 이러한 구성의 경우, 기본적으로 가장 베이스가 되는 플렉서블 기판(100)이 중앙에서 잘리더라도 LED모듈(300)에 전원을 공급하고 발광을 제어할 수 있는 구성을 갖추어야 한다.

플렉서블 기판(100)에서 배선(110)의 경우, 일반적으로‘ㄹ’이 연속되는 형태로 배열되는 구조를 갖는다. 이러한 구조는 플렉서블한 성질에 대응되어 좌우상하의 4방향과 연계되어 늘어나거나 접히기에 용이한 구성이기 때문이다.

다만, 이러한 ‘ㄹ’형태의 구성은 바로 이 LED 디스플레이 장치(20)를 잘라낼 때에 문제점이 발생한다. 모든 회로가 결국 직렬로 연결되어 있기 때문에, 연결부위 중 일부가 잘리게 되면, 그 뒤에 위치한 모든 회로가 정지하게 되는 구성을 가지기 때문이다. 이러한 점을 해결하기 위해 단일‘ㄹ’형태가 아닌 ‘ㄹ’‘S’와 같이 다양한 방향으로 접속방향을 변경할 수 있으며, 더 나아가 직렬 연결되는 구성을 줄이고 병렬 연결되는 구성을 늘리게 되면 일부 회로가 단선되더라도 다른 회로에 영향을 적게 주는 구성을 갖추게 된다. 도면에 나타난 형태는 이 ‘ㄹ’형태를 더욱 라운드지게 형성한 일 실시예로서, 이러한 형태 뿐 아니라 다양한 형태로 벤딩부(112)를 형성할 수도 있다.

다만, 이러한 ‘ㄹ’형태의 구성을 더욱 심화시켜 내구성을 높일 수 있는 형태로 플렉서블 기판(100)을 형성할 수 있는데, 이에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 배선(110)에는, 라운딩지게 절곡되는 벤딩부(112)를 복수개 포함하도록 구성될 수 있다. 이것은 마치 화로의 불판 등에 사용되는 무늬와 같이 ‘ㄹ’형태를 라운드지게 말은 형태 등의 다양한 형상을 가질 수 있으며, 안정적이면서도 튼튼한 구조를 가질 뿐만 아니라, 직렬연결임에도 불과하고 겉부분을 잘라내는 것이 안쪽부분에 전혀 영향을 미치지 않기 때문에 사용자가 임의로 LED 디스플레이 장치(20)를 잘라내더라도 그 구성 그대로 구동이 가능하다는 장점을 갖는다.

다만, 여기서 진행방향이 꺾여 반대쪽으로 바뀌는 벤딩처리가 된 부위의 내측에는 아무래도 꺾이거나 늘어나는 경우 상당한 스트레스가 가해질 수 있다. 따라서, 벤딩부(112)에서 벤딩 처리된 부위의 내측은 다음과 같은 구성을 갖도록 한다.

벤딩 처리가 시작되는 내측 부위 각각의 제1 변곡점(131)으로부터 제1 곡률반경으로 연장된 제1 라운드연장부(133)와, 제1 라운드연장부(133)의 단부인 각각의 제2 변곡점(132)으로부터 제1 곡률반경보다 작은 곡률반경으로 연장된 제2 라운드연장부(134)를 포함하는 것이다. 이 때, 제1 및 제2 라운드연장부(134)가 형성된 부위인 벤딩 처리가 된 부위는 다른 플렉서블 기판(100)보다 넓은 폭을 갖도록 하여 스트레스에 의해 휘거나 늘어난 상태로 유지되는 것 또는 끊어지는 현상을 방지할 수 있게 된다.

즉, 제1 라운드연장부(133)를 통해 서서히 벤딩 처리되다가 벤딩 처리된 부위의 가장 내측이자 제1 라운드연장부(133)보다 곡률반경이 작은 제2 라운드연장부(134)를 통해 확실하게 플렉서블 기판(100)을 꺾어줄 수 있으며, 나아가 제2 라운드연장부(134)가 제1 라운드연장부(133)에 의해 둘러싸여있기 때문에 꺾인 상태의 플렉서블 기판(100)이 다시 펼쳐진 상태로 돌아가지 않고, 동시에 상하로 더욱 휘어지도록 힘을 받더라도 제1 라운드연장부(133) 및 제2 라운드연장부(134)간의 곡률반경차이로 인한 틈을 활용할 수 있어 보다 안정적으로 플렉서블 구조를 구성할 수 있게 되는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 신축성 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.

10: 의류 20: LED 디스플레이 장치
100: 플렉서블 기판 110: 배선
111: 길이연장부 112: 벤딩부
120: 단자 131: 제1 변곡점
132: 제2 변곡점 133: 제1 라운드연장부
134: 제2 라운드연장부 200: 베이스판
210: 관통홈 211: 단차부
300: LED모듈 310: 접속단자
320: 보조지지체 321: 단차이격공간
330: 버퍼 331: 층이격공간
332: 절개선 400: 커버
410: 함입부 420: 끼움돌기
510: 제1 케이싱 511: 안착부
520: 제2 케이싱 530: 케이스보드
531: 걸림턱 532: 끼움홈

Claims

신축성 재질에 장착되는 LED 디스플레이 장치로서,
신축성 재질로 이루어진 라인구조로 연장된 상태에서 일정 간격마다 복수의 단자가 배치된 배선을 포함하는 플렉서블 기판;
상기 단자에 대응되도록 복수의 관통홈이 형성된 상태에서 상기 플렉서블 기판의 상면에 적층된 베이스판;
상기 관통홈에 삽입 고정되어 상기 단자와 전기적으로 연결되는 복수의 LED모듈;
광 투과성 및 신축성 재질로 이루어져 상기 베이스판의 상면을 덮는 커버;를 포함하되,
상기 LED모듈과 상기 관통홈 사이에는, 홈이격공간이 형성되고,
상기 홈이격공간에는,
상기 베이스판의 신축에 따른 충격을 흡수하도록 탄성재질의 버퍼가 포함되는 것을 특징으로 하는, 신축성 LED 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,
상기 배선은,
일정 간격마다 다단의 절곡부위를 구비한 길이연장부를 적어도 하나 포함하여,
상기 길이연장부를 통해 상기 배선의 길이 연장이 가능한 것을 특징으로 하는, 신축성 LED 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,
상기 관통홈의 측면 하부에는,
상기 관통홈의 내측을 향한 방향으로 돌출된 단차부가 형성되어, 상기 단차부를 기준으로 상부에 위치한 상부 개구부와 하부에 위치한 하부 개구부가 형성되며,
상기 LED모듈은,
상기 하부 개구부를 향해 연장되어 상기 단자와 전기적으로 접촉하는 접속단자가 더 형성되는 것을 특징으로 하는, 신축성 LED 디스플레이 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 버퍼의 종단면은,
네 개의 모서리를 갖는 직사각형 형태로 구성되되,
일 모서리로부터 대각선방향으로 가로질러 위치한 모서리까지 연장된 절개선을 통해 좌우로 분할 형성되고,
상기 절개선이 형성된 모서리는 챔퍼 처리된 것을 특징으로 하는, 신축성 LED 디스플레이 장치.
제 3항에 있어서,
상기 접속단자의 직경은,
상기 단차부의 내주면이 형성하는 직경보다 작아 상기 접속단자와 상기 단차부의 사이에 단차이격공간이 형성되고,
상기 단차이격공간에는,
탄성 재질로 이루어진 것으로서, 하부의 직경이 상부의 직경보다 넓은 상협하광(上狹下廣)의 형태를 갖되, 내부가 관통된 원뿔대 형상의 보조지지체가 내장되는 것을 특징으로 하는, 신축성 LED 디스플레이 장치.
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삭제
제 1항에 있어서,
상기 배선은,
라운딩지게 절곡되는 벤딩부를 복수 개 포함하되,
상기 벤딩부는,
벤딩처리가 시작되는 내측 부위 각각의 제1 변곡점으로부터 제1 곡률반경으로 연장된 제1 라운드연장부와,
상기 제1 라운드연장부의 단부인 각각의 제2 변곡점으로부터 상기 제1 곡률반경보다 작은 곡률반경으로 연장된 제2 라운드연장부를 포함하며,
상기 벤딩부에서 상기 제1 및 제2 라운드연장부가 형성된 부위의 폭이 다른 부위의 폭 보다 넓은 것을 특징으로 하는, 신축성 LED 디스플레이 장치.