KR102027416B1 - Led 투명 전광판용 필름기판을 이용한 led 투명 전광판 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름 표면상에 메트릭스 형태로 행과 열을 이루어 LED 발광 소자가 형성되는 LED 투명 전광판용 필름기판의 제작에 있어 노출된 구리 회로 패턴으로서의 전원선을 접속단자들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열의 일방향 배선 구조로 형성하여 전체 발광 면적에서 LED 발광 소자와 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선과 전원선으로 된 배선의 점유율을 줄이면서도 투과성을 대폭 향상시킨 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름 표면상에 메트릭스 형태로 행과 열을 이루어 LED 발광 소자가 형성되는 LED 투명 전광판용 필름기판의 제작에 있어 노출된 구리 회로 패턴으로서의 전원선을 접속단자들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열의 일방향 배선 구조로 형성하여 전체 발광 면적에서 LED 발광 소자와 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선과 전원선으로 된 배선의 점유율을 줄이면서도 투과성을 대폭 향상시킨 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
건물 내외에 설치되어 상점이나 음식점 등의 상품이나 영업 또는 공공 기관의 정책이나 행사를 알리기 위해 그 내용을 디스플레이 하는 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode, 이하 "LED"라 함)를 사용한 전광 장치가 널리 설치 운영되고 있다.
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 종래 LED 전광 장치(100')는, 다수 장착된 LED가 점멸하면서 다양한 색상의 문자나 그래픽을 정지 또는 움직이는 상태로 제공하는 전광판과, 상기 전광판의 각 LED에 전원을 공급 또는 차단시키면서 점멸을 제어하는 제어부로 이루어져, 상기 제어부의 제어에 의해 디스플레이로 사용하는 전체 면적에 LED를 일정한 형태로 배치하고 여기서 발광되는 점 형태의 빛을 조절할 수 있게 함으로써 연출의 폭이 매우 넓어 간판에서부터 미적 감각이 부가된 인테리어까지 널리 사용되어 다양한 색상의 문자나 그래픽을 정지 또는 움직이는 상태로 제공할 수 있다.
그러나 종래 LED 전광판은 전선이나 흑막 처리 등을 위해 뒷면을 덮는 커버와 같은 별도의 구조물들이 필요하므로 어느 일 측면에서만 정지 또는 움직이는 상태의 문자나 그래픽을 제공할 수 있을 뿐이어서 그 효과가 반감될 수 있다.
또한 종래 전광판이 설치된 상태에서 외부의 충격으로부터 보호를 받기 위해서는 상기 커버를 포함한 구조물 자체가 견고하여야 때문에 그에 따른 두께나 무게도 커지고, 이로부터 전체적으로 딱딱한 재질의 특성상 표면이 둥글거나 매끄럽지 못한 벽면에 설치할 때 설치 자체의 어려움이 있으며, 특히 작은 공간에 설치할 때 커진 두께나 무게에 따라 설치 자체도 어려울 뿐만 아니라 전달하고자 하는 내용을 충분하게 표현하기에는 제한적이어서 설치한 목적에 맞는 효과를 얻는 데는 한계가 있고, 또한 설치 후에도 취급 및 유지 보수 등 관리에 어려움이 있게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 전체가 연성으로 설치를 원하는 장소의 특성에 구애됨이 없이 다양하게 설치 및 설치 후 취급과 유지 보수 등 관리를 간편하게 하면서, 특히 투명의 회로기판 상에 매트릭스 구조를 갖는 다수의 발광다이오드를 장착시킨 상태로 점멸시키면서 정지 또는 동영상을 표시할 수 있어 그 활용 범위가 매우 넓은 LED 투명 전광장치가 개시된다.
상기와 같은 연성의 LED 투명전광장치는 빛 투과성을 확보하기 위하여 전극배선을 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), FTO(fluorine doped tin oxide), ATO(antimony tin oxide), 액상폴리머(전도성 고분자 화합물) 등과 같은 투명한 재질로 배선 전극을 형성하거나, 투명전광판의 전극배선으로 활용하지 못하였던 금속 등의 재질을 적용할 수 있도록 단순한 면형태의 박막에서 벗어난 메탈 메쉬형 전극배선 패턴이 제안되고 있다.
그러나, 상기와 같은 ITO 혹은 메탈메쉬 패턴을 메트릭스 구조의 배선을 통한 투명 전극을 형성하는 경우에는, 단위 면적당 화소수 증가시 면저항이 증가하는 문제가 있을 뿐만 아니라, 배선의 점유율이 높아 투과성 확보에 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 필름 표면상에 메트릭스 형태로 행과 열을 이루어 LED 발광 소자가 형성되는 LED 투명 전광판용 필름기판의 제작에 있어 노출된 구리 회로 패턴으로서의 전원선을 접속단자들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열의 일방향 배선 구조로 형성하여 전체 발광 면적에서 LED 발광 소자와 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선과 전원선으로 된 배선의 점유율을 줄이면서도 투과성을 대폭 향상시킨 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 10∼25um 두께의 노출된 구리 회로 패턴으로 신호선과 전원선을 형성함으로써, 종래의 ITO 등과 같은 투명 전극이나 메쉬형 전극의 경우 단위 면적당 화소수 증가시 한계 발생할 수 밖에 없으나, 회로 Cu 패튼을 노출시키고 두께를 10~25um까지 증가시켜 면저항(1옴 이하)을 최소화 할 수 있는 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전원선이 노출된 구리 회로 패턴으로서, 상기 접속단자들(10)이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열(+, -)로 일방향 배선 구조로 형성되어 전체 발광 면적에서 LED 발광 소자와 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선과 전원선으로 된 배선의 점유율이 10%~40% 를 유지하면서 투과성은 60%~90% 확보할 수 있는 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 노출된 구리 회로 패턴 등을 커넥터 일체형으로 제작되어 제어보드에 접속되어 필름 연성에 의해 자유자재로 구부리면서 설치되어 정지 또는 동영상을 구현할 수 있는 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 신호선과 별도로 접속단자들간에 백업신호선으로 연결되도록 하여, 신호선이 단락되는 등 불량이 발생하여도 연속되는 다른 접속단자가 백업신호선을 통해 디지털 신호가 끊기지 않고 안정적으로 전송되도록 하여, LED 투명 전광판의 운용 안정성을 향상시킬 수 있는 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조에 있어 LED 투명 전광판용 필름기판의 후면에 고정체로서의 유리 등의 투명판의 접착시 사용되는 OCA 테이프 등과 같은 접착 테이프에서 발생되는 기포의 발생을 완전 제거할 수 있는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치에 의하여 제품의 구조상 필름 전후면 코팅 등의 기능이 필요 없는 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판은, 필름 표면상에 메트릭스 형태로 행과 열을 이루어 다수개 형성되며, LED 발광 소자가 SMT 공정에 의해 솔더링되는 복수개의 패드로 이루어지는 접속 단자; 상기 접속단자들간에 연결되어 디지털 신호가 전송되도록 배선되는 신호선; 및 상기 각 접속단자와 연결되어 전원을 공급하도록 배선되는 전원선을 포함하여 이루어지되, 상기 전원선은 상기 접속단자들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열로 배치형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 전원선 및 상기 신호선은 동도금을 통해 노출된 구리 회로 패턴이며, 두께가 10∼25um인 것이 바람직하다.
또한, 상기 LED 발광 소자와 상기 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선과 전원선은 전체 발광 면적에서 배선의 점유율이 10%~40%이며, 투과성은 60%~90%인 것이 바람직하다.
또한, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판 상에 형성되는 제 1 접속단자의 특정 패드와, 상기 제 1 접속단자와 인접하여 후방에 배치되는 제 2 접속단자의 특정 패드간에 연결되어 상기 제 1 접속단자로 전달되는 디지털 신호가 상기 제 2 접속단자로 전달되는 백업신호선이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 접속단자에 형성되는 복수개의 패드는 상기 접속단자들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열로 배치형성되되, 상기 신호선은 상기 양측으로 이격배치되는 패드간에 이루는 간격의 중심선상에 전후방향으로 형성되며, 상기 백업신호선은 상기 신호선과 이격되어 상기 제 1 접속단자의 일측 열에 해당되는 패드의 중심에서 상기 제 2 접속단자의 일측 열에 해당되는 패드의 중심으로 일직선상으로 연결됨이 바람직하다.
또한, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판은 다수의 신호선 및 전원선이 외부로 연장된 커넥터 일체형으로 제작되어 외부의 제어보드에 전기적으로 접속됨이 바람직하다.
또한, 상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법은, 상술한 LED 투명 전광판용 필름기판을 준비하는 단계; 상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 후면에 접착 테이프를 개재하여 제 1 투명판을 부착하는 단계; 상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 전면에 롤러를 이용하여 상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 후면에 부착된 상기 접착 테이프 및 제 1 투명판을 완전 밀착하되, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 전면에 매트릭스 형태로 돌출된 다수의 LED 발광 소자와 동일 평면을 이루도록 커버하는 엘이디 발광 소자 보호 가이드를 끼워 밀착하는 단계; 및 상기 엘이디 발광 소자 보호 가이드를 제거하고 상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 전면에 제 2 투명판을 부착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 매트릭스 형태로 돌출된 다수의 상기 LED 발광 소자와 동일 평면을 이루도록 커버하는 상기 엘이디 발광 소자 보호 가이드는 그 두께가 상기 LED 발광 소자의 두께가 동일하며, 다수의 상기 LED 발광 소자가 끼워지도록 매트릭스 형태로 행과 열을 이루는 다수의 LED 발광 소자 삽입홀을 구비함이 바람직하다.
또한, 상기 접착 테이프는 OCA(Optical Clear Adhesive) 테이프이며, 상기 제 1 및 제 2 투명판은 유리, 폴리카보네이트, 또는 아크릴 소재인 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 LED 투명 전광판용 필름기판 및 이를 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법에 따르면, 필름 표면상에 메트릭스 형태로 행과 열을 이루어 LED 발광 소자가 형성되는 LED 투명 전광판용 필름기판의 제작에 있어 노출된 구리 회로 패턴으로서의 전원선을 접속단자들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열의 일방향 배선 구조로 형성하여 전체 발광 면적에서 LED 발광 소자와 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선과 전원선으로 된 배선의 점유율을 줄이면서도 투과성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또람, 노출된 구리 회로 패턴으로 신호선과 전원선을 형성함으로써, 종래의 ITO 등과 같은 투명 전극이나 메쉬형 전극의 경우 단위 면적당 화소수 증가시 한계 발생할 수 밖에 없으나, 회로 Cu 패튼을 노출시키고 두께를 10~25um까지 증가시켜 면저항(1옴 이하)을 최소화 할 수 있는 장점도 있다.
또한, 전원선이 노출된 구리 회로 패턴으로서, 상기 접속단자들(10)이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열의 일방향 배선 구조로 형성되어 전체 발광 면적에서 LED 발광 소자와 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선과 전원선으로 된 배선의 점유율이 10%~40% 를 유지하면서 투과성은 60%~90% 확보할 수 있는 장점도 있다.
또한, 노출된 구리 회로 패턴 등을 커넥터 일체형으로 제작되어 제어보드에 접속되어 필름 연성에 의해 자유자재로 구부리면서 설치되어 정지 또는 동영상을 구현할 수 있는 효과도 있다.
또한, LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조에 있어 LED 투명 전광판용 필름기판의 후면에 고정체로서의 유리 등의 투명판의 접착시 사용되는 OCA 테이프 등과 같은 접착 테이프에서 발생되는 기포의 발생을 완전 제거할 수 있는 효과도 있다.
또한, 신호선과 별도로 접속단자들간에 백업신호선으로 연결되도록 하여, 신호선이 단락되는 등 불량이 발생하여도 연속되는 다른 접속단자가 백업신호선을 통해 디지털 신호가 끊기지 않고 안정적으로 전송되도록 하여, LED 투명 전광판의 운용 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 구조를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 제조 공정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 접속 단자, 신호선, 및 전원선을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판이 커넥터 일체형으로 형성되는 예를 나타내는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 접속 단자, 신호선, 및 전원선을 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 구조를 나타내는 도면들이다.
도 7은 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 8은 종래 LED 전광 장치가 설치된 일예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 제조 공정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 접속 단자, 신호선, 및 전원선을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판이 커넥터 일체형으로 형성되는 예를 나타내는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 접속 단자, 신호선, 및 전원선을 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 구조를 나타내는 도면들이다.
도 7은 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 8은 종래 LED 전광 장치가 설치된 일예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 구조를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 제조 공정을 나타내는 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 접속 단자, 신호선, 및 전원선을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판이 커넥터 일체형으로 형성되는 예를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판(100)은, 필름(10) 표면상에 메트릭스 형태로 행과 열을 이루어 다수개 형성되며, LED 발광 소자(20)가 SMT 공정에 의해 솔더링되는 복수개의 패드로 이루어지는 접속 단자(30); 상기 접속단자들(10)간에 연결되어 디지털 신호가 전송되도록 배선되는 신호선(40); 및 상기 각 접속단자(30)와 연결되어 전원을 공급하도록 배선되는 전원선(50)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 본 발명의 특징은 상기 전원선(50)은 노출된 구리 회로 패턴으로서, 상기 접속단자들(10)이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열(+, -)로 배치형성되어 배선 점유율을 줄이고 투과율을 최대한 확보하는 것이다.
본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판(100)은 실제 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 신호선(40) 및 전원선(50)이 외부로 연장된 커넥터 일체형 단자로 제작되어 외부의 제어보드(미도시)에 전기적으로 접속되어 필름 연성에 의해 자유자재로 구부리면서 설치되어 정지 또는 동영상을 구현할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 투명하고 연성인 PET 재질(PS, Pi 또는 PEN 재질 등 가능)에 금속판에 아르곤 등의 불활성 원소를 부딪쳐서 금속 분자를 쫓아낸 후 표면에 막을 부착하는 기술인 스퍼터링 공법으로 동입자를 필름(10)의 표면에 고르게 분포시킨 후 다시 동 도금(10∼25um)하여 얇은 PET 필름 두께를 더 두껍게 하여 PET 재질의 회로기판 원판을 제작한다.
다음으로 상기와 같이 제작된 PET 재질의 회로기판 원판인 필름을 일반적인 단면의 피씨비 공법을 이용하여 노광, 현상, 인쇄를 거친 후 이를 다시 주석 도금하여 도트 매트릭스 배선 회로 패턴(접속 단자(30), 신호선(40), 및 전원선(50)) 등을 갖는 필름 기판을 제작한다.
그리고 상기와 같이 제작된 도트 매트릭스 배선 회로 패턴을 갖는 회로기판에 예를 들면 SMT 공정을 사용하여 칩 형태의 LED 발광 소자(20)를 인서트한 후 오븐기에 넣어 납땜을 하여 최종적으로 LED 투명 전광판용 필름기판(100)을 제작한다.
상기 LED 발광 소자(20)는, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)에 형성된 복수개의 패드로 이루어지는 접속 단자(30)에 도트 매트릭스 구조로 배치되어 전원을 공급받으면서 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 다양한 문자나 그래픽을 디스플레이하기 위한 광원으로 사용되며, 이 발명의 실시 예에서는 SMD 타입의 칩을 사용하여 탑재하면서 투명도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 LED 발광 소자(20)는, 2핀 단색 LED 뿐만 아니라 각 접속 단자(30)가 노출된 구리 전원선(50)을 통해 전원과 연결되는 상태에 따라 R, G, B로 색을 발광하면서 다양한 형태의 문자 또는 그래픽으로 표현할 수 있는 4핀 3칩 풀(Full) 컬러 LED 발광 소자도 사용될 수 있다.
상기 접속단자(30)는, 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이, LED 발광 소자(20)가 SMT 공정에 의해 솔더링되도록 복수개의 패드로 이루어지며, 각각 필름(PET, 10)의 상부면에 전후방향으로 일렬을 이루도록 복수개 형성되며, 이러한 접속단자(30)에는 노출된 구리 회로 패턴으로 된 신호선(40)과 전원선(50)이 각각 연결된다.
더욱 자세히 설명하자면, 본 발명에 따른 연성회로기판은 6개의 패드로 이루어지는 6핀 형태의 접속단자(30)가 필름 (10)상에 형성되는데, 이러한 복수개의 패드는 접속단자(30)들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열로 배치형성된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 접속단자(30)의 우측 상단을 기준으로 시계방향을 따라 제 1 패드(31), 제 2 패드(32), 제 3 패드(33), 제 4 패드(34), 제 5 패드(35) 및 제 6 패드(36)가 6핀 형태로 배치되며, 각각의 패드는 일정간격 이격 배치된다. 이와 같이 6개의 패드로 이루어지는 제 1 접속단자(30a)의 후방에는 제 1 접속단자(30a)의 패드배치와 동일한 제 2 접속단자(30b)가 인접하여 배치되며, 각 패드들에는 신호선(40)과 전원선(50)이 연결되어 외부의 제어보드(미도시)를 통해 디지털 신호가 신호선(40)을 통해 전송되거나, 공급되는 전원이 전원선(50)을 따라 접속단자(30)측으로 공급되도록 한다.
이러한 신호선(40)은 전후로 인접하여 배치되는 제 1, 제 2 접속단자(30a, 30b)를 연결시켜 디지털 신호가 연속하여 전송되도록 하는데, 본 발명에 따른 신호선(40)은 2열로 배치되어 좌우양측으로 이격되는 패드간 대략 대각선상에서 형성되도록 한다.
즉, 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 신호선(40)의 일단이 제 1 접속단자(30a)의 제 4 패드(34)의 일측면에 연결되어 제 2 접속단자(30b)를 향하여 대략 대각 방향의 후방으로 연장되며, 신호선(40)의 타단이 제 2 접속단자(30b)의 제 1 패드(31')에 연결되도록 한다. 그리고 전원선(50)은 접속단자들의 양측에 전후 길이방향을 따라 형성되며, 접속단자(30)의 제 2 패드(32) 및 제 5 패드(35)가 전원선(50)과 연결되도록 하여 접속단자(30)측으로 전원이 공급되도록 한다.
한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 접속단자(30)는, 도 3 및 도 4a에 도시된 6핀 형태의 패드가 아니라, LED 발광 소자(20)가 SMT 공정에 의해 솔더링되도록 4개의 패드로 이루어지는 4핀 형태로 이루어지지만, 역시 각각 필름(PET, 10)의 상부면에 전후방향으로 일렬을 이루도록 복수개 형성되며, 이러한 접속단자(30)에는 노출된 구리 회로 패턴으로 된 신호선(40)과 전원선(50)이 각각 연결된다.
상기 신호선(40)과 전원선(50)은 실제로 도 2의 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 제조 공정에서 10∼25um 두께의 동도금을 수행하여 노출된 구리(Cu) 회로 패턴으로 형성된다.
이와 같이 10∼25um 두께의 노출된 구리 회로 패턴으로 신호선(40)과 전원선(50)을 형성함으로써, 종래의 ITO(indium tin oxide) 등과 같은 투명 전극이나 메쉬형 전극의 경우 단위 면적당 화소수 증가시 한계 발생할 수 밖에 없으나, 회로 Cu 패튼을 노출시키고 두께를 10~25um까지 증가시켜 면저항(1옴 이하)을 최소화 할 수 있다.
더욱이, 종래의 ITO(indium tin oxide) 등과 같은 투명 전극이나 메쉬형 전극과 달리, 상기 전원선(50)이 노출된 구리 회로 패턴으로서, 상기 접속단자들(10)이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열(+, -)로 일방향 배선 구조로 형성되어 전체 발광 면적에서 LED 발광 소자(20)와 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선(40)과 전원선(50)으로 된 배선의 점유율이 10%~40% 를 유지하면서 투과성은 60%~90% 확보할 수 있게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판의 접속 단자, 신호선, 및 전원선을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 패드(31)와 제 6 패드(36)간의 이루는 간격의 절반에 해당되는 중심선(C)상으로 전후방향을 따라 신호선(40)이 연결되며, 도면의 일예에서는 신호선(40)의 일단이 제 1 접속단자(30a)의 제 4 패드(34)의 일측면에 연결되어 중심선(C)을 향하여 연결되어 중심선(C)상에서 제 2 접속단자(30b)를 향하여 후방으로 연장되며, 신호선(40)의 타단이 제 2 접속단자(30b)의 제 3 패드(33')에 연결되도록 한다.
그리고 전원선(50)은 접속단자들의 양측에 전후 길이방향을 따라 형성되며, 접속단자(30)의 제 2 패드(32) 및 제 5 패드(35)가 전원선(50)과 연결되도록 하여, 접속단자(30)측으로 전원이 공급되도록 한다.
특히, 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판에는 접속단자(30)들로 디지털 신호가 전달되는 신호선(40) 이외 별도의 백업신호선(60)을 더 형성시켜 신호선(40)을 통해 신호가 전달되지 않더라도, 백업신호선(60)을 통해 디지털 신호가 연속하여 안정적으로 전달되도록 한다.
아울러, 본 발명에 따른 연성회로기판에서는 이러한 백업신호선(60)을 신호선(40)과 인접하여 형성시키지 않고, 상호간섭이 이루어지지 않도록 거리를 두고 배치시키도록 한다.
즉, 이러한 백업신호선(60)은 도 5에서와 같이 일단이 제 1 접속단자(30a)의 일측 열, 즉 우측열의 최하단에 배치되는 제 3 패드(33)의 중심에 연결되고, 후방으로 연장되어 제 2 접속단자(30b)의 일측 열, 즉 우측열의 최상단에 배치되는 제 1 패드(31')의 중심을 향하여 일직선으로 연결되도록 한다.
이러한 본 발명에서는 백업신호선(60)과 신호선(40)과의 거리가 최대한 이격되도록 기판에 형성시켜, PET 재질로 이루어진 연성회로기판의 유동에 의해 배선들이 상호간섭되지 않도록 SMT 작업공정에서의 공차를 최대한 확보하도록 한다.
여기서, 미설명의 부호 S는 절연층으로서, 절연층(S)이 형성된 상태에서 LED 발광 소자가 SMT 공정에 의해 패드상에 솔더링될 수 있다. 이러한 절연층의 형성은 LED 설치를 위한 납이 신호선에 터치되어 쇼트가 발생되지 않도록 하여, 생산되는 연성회로기판의 불량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 구조를 나타내는 도면들이고, 도 7은 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법은, 상술한 도 1 내지 도 5에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판(100)을 준비하는 단계; 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 후면에 OCA(Optical Clear Adhesive) 테이프 등과 같은 접착 테이프(110)을 개재하여 제 1 투명판(120)을 부착하는 단계; 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면에 롤러(150)를 이용하여 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 후면에 부착된 상기 접착 테이프(110) 및 제 1 투명판(120)을 완전 밀착하되, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면에 매트릭스 형태로 돌출된 다수의 LED 발광 소자(20)와 동일 평면을 이루도록 커버하는 엘이디 발광 소자 보호 가이드(130)를 끼워 밀착하는 단계; 및 상기 엘이디 발광 소자 보호 가이드(130)를 제거하고 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면에 제 2 투명판(140)을 부착하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)을 준비하는 단계에서는 상술한 도 1 내지 도 5의 설명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판(100)을 제작하여 준비하는 것으로 상술한 바와 같이 동일하므로 부연 설명은 생략하기로 한다.
이어서, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 후면에 접착 테이프(110)를 개재하여 제 1 투명판(120)을 부착하는 단계에서는, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 후면 보호 및 지지층(고정체)으로서의 제 1 투명판(120)을 OCA(Optical Clear Adhesive) 테이프 등과 같은 접착 테이프(110)을 개재하여 접착 및 부착 형성하게 된다.
여기서, 상기 고정체인 제 1 투명판(120)의 유리, 폴리카보네이트, 또는 아크릴 등의 투명 소재를 이용할 수 있다.
계속하여 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면에 롤러(150)를 이용하여 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 후면에 부착된 상기 접착 테이프(110) 및 제 1 투명판(120)을 완전 밀착하는 단계에서는. 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면에 매트릭스 형태로 돌출된 다수의 LED 발광 소자(20)와 동일 평면을 이루도록 커버하는 엘이디 발광 소자 보호 가이드(130)를 끼워 밀착한 후에, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면에 롤러(150)를 이용하여 동일 평면을 이루는 엘이디 발광 소자 보호 가이드(130) 및 다수의 LED 발광 소자(20)의 상면을 가압함으로써, 완전 밀착되어 OCA(Optical Clear Adhesive) 테이프 등과 같은 접착 테이프(110)에 발생된 기포를 완전 제거할 수 있다.
이때, 매트릭스 형태로 돌출된 다수의 LED 발광 소자(20)와 동일 평면을 이루도록 커버하는 엘이디 발광 소자 보호 가이드(130)는 두께가 LED 발광 소자(20)의 두께가 실질적으로 거의 동일하며, 다수의 LED 발광 소자(20)가 끼워지도록 매트릭스 형태로 행과 열을 이루는 다수의 LED 발광 소자 삽입홀(131)을 구비한다.
이어서, 상기 엘이디 발광 소자 보호 가이드(130)를 제거하고 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면에 제 2 투명판(140)을 부착하는 단계에서는, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면으로부터 상기 엘이디 발광 소자 보호 가이드(130)를 제거한 후에, 최종적으로 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 다양한 문자나 그래픽을 디스플레이하기 위한 전방 투시판으로서의 제 2 투명판(140)을 상기 LED 투명 전광판용 필름기판(100)의 전면에 체결 수단(미도시)을 통해 부착하여 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치를 완성하게 된다.
이러한 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치에 의하여 제품의 구조상 필름 전후면 코팅 등의 기능이 필요 없게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.
그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 본 발명에 따른 LED 투명 전광판용 필름기판
10: 필름
20: LED 발광 소자
30: 접속 단자
30a: 제 1 접속 단자
30b: 제 2 접속 단자
31∼36, 31'∼36': 제 1 내지 제 6 패드
40: 신호선
50: 전원선
60: 백업신호선
110: 접착 테이프
120: 제 1 투명판
130: 엘이디 발광 소자 보호 가이드
131: 다수의 LED 발광 소자 삽입홀
140: 제 2 투명판
150: 롤러
10: 필름
20: LED 발광 소자
30: 접속 단자
30a: 제 1 접속 단자
30b: 제 2 접속 단자
31∼36, 31'∼36': 제 1 내지 제 6 패드
40: 신호선
50: 전원선
60: 백업신호선
110: 접착 테이프
120: 제 1 투명판
130: 엘이디 발광 소자 보호 가이드
131: 다수의 LED 발광 소자 삽입홀
140: 제 2 투명판
150: 롤러
Claims (10)
- 필름 표면상에 메트릭스 형태로 행과 열을 이루어 다수개 형성되며, LED 발광 소자가 SMT 공정에 의해 솔더링되는 복수개의 패드로 이루어지는 접속 단자, 상기 접속단자들간에 연결되어 디지털 신호가 전송되도록 배선되는 신호선, 및 상기 각 접속단자와 연결되어 전원을 공급하도록 배선되는 전원선을 포함하여 이루어지는 LED 투명 전광판용 필름기판을 준비하는 단계;
상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 후면에 접착 테이프를 개재하여 제 1 투명판을 부착하는 단계;
상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 전면에 롤러를 이용하여 상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 후면에 부착된 상기 접착 테이프 및 제 1 투명판을 완전 밀착하되, 상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 전면에 매트릭스 형태로 돌출된 다수의 LED 발광 소자와 동일 평면을 이루도록 커버하는 엘이디 발광 소자 보호 가이드를 끼워 밀착하는 단계; 및
상기 엘이디 발광 소자 보호 가이드를 제거하고 상기 LED 투명 전광판용 필름기판의 전면에 제 2 투명판을 부착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 전원선 및 상기 신호선은 동도금을 통해 노출된 구리 회로 패턴이며, 두께가 10∼25um인 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 LED 발광 소자와 상기 노출된 구리 회로 패턴으로서의 신호선과 전원선은 전체 발광 면적에서 배선의 점유율이 10%~40%이며, 투과성은 60%~90%인 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 접속 단자는 4 개 또는 6 개의 패드로 이루어지는 4핀 또는 6핀 형태인 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 LED 투명 전광판용 필름기판 상에 형성되는 제 1 접속단자의 특정 패드와, 상기 제 1 접속단자와 인접하여 후방에 배치되는 제 2 접속단자의 특정 패드간에 연결되어 상기 제 1 접속단자로 전달되는 디지털 신호가 상기 제 2 접속단자로 전달되는 백업신호선이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 접속단자에 형성되는 복수개의 패드는 상기 접속단자들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열로 배치형성되되,
상기 신호선은 상기 양측으로 이격배치되는 패드간에 이루는 간격의 중심선상에 전후방향으로 형성되며,
상기 백업신호선은 상기 신호선과 이격되어 상기 제 1 접속단자의 일측 열에 해당되는 패드의 중심에서 상기 제 2 접속단자의 일측 열에 해당되는 패드의 중심으로 일직선상으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 LED 투명 전광판용 필름기판은 다수의 신호선 및 전원선이 외부로 연장된 커넥터 일체형으로 제작되어 외부의 제어보드에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 전원선은 상기 접속단자들이 배치되는 길이방향을 따라 양측으로 이격되어 2열로 배치형성되는 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
매트릭스 형태로 돌출된 다수의 상기 LED 발광 소자와 동일 평면을 이루도록 커버하는 상기 엘이디 발광 소자 보호 가이드는 그 두께가 상기 LED 발광 소자의 두께가 동일하며, 다수의 상기 LED 발광 소자가 끼워지도록 매트릭스 형태로 행과 열을 이루는 다수의 LED 발광 소자 삽입홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 접착 테이프는 OCA(Optical Clear Adhesive) 테이프이며, 상기 제 1 및 제 2 투명판은 유리, 폴리카보네이트, 또는 아크릴 소재인 것을 특징으로 하는 LED 투명 전광판용 필름기판을 이용한 LED 투명 전광판 장치의 제조 방법.
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