KR102045939B1

KR102045939B1 - 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법 및 플렉시블 조명 패널

Info

Publication number: KR102045939B1
Application number: KR1020180012631A
Authority: KR
Inventors: 송인실
Original assignee: 주식회사 테디코리아
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2019-11-18
Also published as: KR20190093250A

Abstract

본 발명은 두께가 얇은 필름을 이용하여 렌즈필름으로 프레스 성형으로 제작함에 따라 공정을 단순화하여 대량생산이 가능하고, 돔형 렌즈부에 코팅액이 코팅된 렌즈필름을 통해 LED의 눈부심을 방지함과 아울러 광 확산 효과를 더욱 높일 수 있는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법 및 플렉시블 조명 패널에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법은, 박판형 회로기판의 일측면에 실장된 복수의 LED에 각각 대응하는 돔형 렌즈부가 일체로 형성되어 상기 박판형 회로기판의 일측면을 전체적으로 커버하도록 형성된 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법으로서, 평판형의 필름을 준비하는 준비단계; 상기 필름을 예열하는 예열단계; 상기 필름의 일면에 돔형 렌즈부가 형성되도록 프레스 성형하는 성형단계; 상기 필름을 냉각시키는 냉각단계; 상기 돔형 렌즈부의 상면에 코팅액을 코팅시키는 코팅단계; 및 상기 코팅액을 경화시키는 경화단계;를 포함하여 구성된다.

Description

플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법 및 플렉시블 조명 패널{MANUFACTURING METHOD OF LENS FILM FOR FLEXIBLE ILLUMINATION PANEL AND FLEXIBLE ILLUMINATION PANEL HAVING THE SAME}

본 발명은 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법 및 플렉시블 조명 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 두께가 얇은 필름을 이용하여 렌즈필름으로 프레스 성형으로 제작함에 따라 공정을 단순화하여 대량생산이 가능하고, 돔형 렌즈부에 코팅액이 코팅된 렌즈필름을 통해 LED의 눈부심을 방지함과 아울러 광 확산 효과를 더욱 높일 수 있는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법 및 플렉시블 조명 패널에 관한 것이다.

빛이 충분하지 않은 장소에서의 촬영이나, 색다른 분위기의 연출을 위해 영화나 영상분야에서는 조명이 널리 사용되고 있고, 이러한 조명은 그 사용 용도에 따라 다양한 종류 및 형태로 제공되고 있다.

일예로서, 사진, 동영상 촬영을 위해 야외 또는 스튜디오에서 사용되고 있는 조명장치로서, 형광 램프(fluorescent lamp), 할로겐 램프(halogen lamp), 방전 램프(discharge lamp), 메탈 핼라이드 램프(metal halide lamp) 등으로 이뤄진 조명장치가 사용되고 있다.

이러한 조명장치는 지지대와 상기 지지대의 상부에 설치된 평평한 하우징을 기본 구성으로 하며, 평평한 하우징 내에는 단수 또는 복수의 램프가 설치되며, 램프의 빛을 개방된 방향으로 모아서 조사할 수 있도록 하우징의 선단에 집광판이 설치될 수도 있다.

그러나, 일반적인 조명장치에 사용되는 램프는 대다수가 200W 내지 2kW의 고전력 소모용 제품이고, 그 수명 또한 3,000 내지 9,000시간 정도밖에 가지지 못할 뿐만 아니라, 방송 및 사진 촬영 중에는 램프의 상태에 따른 연출이 크게 차이가 난다.

따라서, 조명장치에 사용되는 램프는 사용시간이 남은 상태라도 일정시간 사용 시 색 온도가 변할 수 있기 때문에 램프의 교환주기를 램프의 기준 사용시간보다 더욱 짧게 할 수밖에 없는 경우가 많고, 이에 따라 램프교환비용이 높아질 수 있다.

그리고, 상기 할로겐 램프를 사용하는 조명장치는 사용 시 빛과 함께 강한 복사열이 발생하기 때문에, 방송촬영이나 사진촬영 중 피사체의 피부가 손상될 수 있고, 강한 열로 인해 조명장치가 오작동 되거나 파손될 수도 있다.

이와 같이, 할로겐 램프를 사용하는 조명장치는 전술한 문제를 예방하기 위한 공조시설을 별도로 동반해야 하는 불편함이 있기 때문에, 이러한 불편함을 해소하고자 전력효율이 높고 발열이 작은 삼파장램프를 이용하는 조명장치가 개발되었다.

그러나, 방송 및 사진 촬영용 조명장치는 20,000lm(lumen) 이상의 전광속을 필요로 하지만, 상기 삼파장램프는 이 전광속을 만족시키지 못하는 문제점이 있다.

아울러, 최근에는 고효율의 엘이디(Light Emitted Diode : LED)를 이용한 조명장치가 개발되었다. 이러한 LED를 이용한 조명장치는 기존 조명장치의 절반의 에너지 소비율과 10배 이상의 수명을 가질 수 있어 매우 효율적이고 경제적이다.

도 1은 종래의 LED 조명장치의 사진으로서, 상기 LED 조명장치는 지지대와 상기 지지대의 상부에 설치된 견고하고 평평한 하우징을 기본 구성으로 하며, 평평한 하우징 내에는 인쇄회로기판이 설치되고, 상기 인쇄회로기판 상부에는 다수개의 LED 모듈이 설치되며, 상기 인쇄회로기판 및 LED 모듈이 외기에 노출되지 않도록 하우징의 선단에는 투광패널이 설치되어 구성된다.

그러나, 상술한 바와 같은 LED 조명장치는 대체로 고정된 사각형 형태로 형성되고, 높은 수준의 전광속을 유지해야 하기 때문에 수십 개의 램프나 수백 개의 LED 모듈이 설치됨으로써 전체적인 큰 외형을 가지게 된다.

따라서 운반 시에 탑차 등의 적재공간이 넓은 차량을 사용해야 하는 불편함이 발생되고, 또한, 전술한 조명장치는 외형이 고정되어 있기 때문에 확장이 쉽지 않으며, 높은 수준의 밝기를 제공하기 위해서는 여러 개를 함께 사용해야 하는 문제가 발생된다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 플렉시블 기판을 이용한 LED 조명장치가 개시된 바 있으나, 플렉시블 기판이 고가이기 때문에 완제품이 LED 조명장치의 가격을 상승시키는 요인으로 작용하는 단점이 있다.

또한, 기존의 LED 조명장치는 LED의 광이 그대로 조사됨에 따라 사용자가 눈부심으로 인한 불편함이 있었다.

등록특허 제10-1627186호(등록일자 2016년05월30일)

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 두께가 얇은 필름을 이용하여 렌즈필름으로 프레스 성형으로 제작함에 따라 공정을 단순화하여 대량생산이 가능하고, 돔형 렌즈부에 코팅액이 코팅된 렌즈필름을 통해 LED의 눈부심을 방지함과 아울러 광 확산 효과를 더욱 높일 수 있는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법 및 플렉시블 조명 패널을 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법은, 박판형 회로기판의 일측면에 실장된 복수의 LED에 각각 대응하는 돔형 렌즈부가 일체로 형성되어 상기 박판형 회로기판의 일측면을 전체적으로 커버하도록 형성된 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법으로서, 평판형의 필름을 준비하는 준비단계; 상기 필름을 예열하는 예열단계; 상기 필름의 일면에 돔형 렌즈부가 형성되도록 프레스 성형하는 성형단계; 상기 필름을 냉각시키는 냉각단계; 상기 돔형 렌즈부의 상면에 코팅액을 코팅시키는 코팅단계; 및 상기 코팅액을 경화시키는 경화단계;를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 필름은, 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재질로 이루어지고, 두께가 0.05mm 내지 0.6mm 일 수 있다.

바람직하게, 상기 예열단계에서, 상기 필름의 예열 온도는 90℃ 내지 240℃ 이고, 예열 시간은 60초 내지 600초 일 수 있다.

바람직하게, 상기 성형단계에서, 상기 필름은 프레스 장비에서 프레스 방식으로 성형이 이루어지고, 성형 시 상기 프레스 장비의 프레스 금형 온도는 25℃ 내지 100℃ 이고, 성형 시간은 10초 내지 100초 일 수 있다.

바람직하게, 상기 냉각단계에서, 상기 필름은 프레스 장비에서 압착된 상태에서 냉각이 이루어지고, 냉각 시 상기 프레스 장비의 프레스 금형 온도는 25℃ 내지 50℃ 이고, 냉각 시간은 10초 내지 100초 일 수 있다.

바람직하게, 상기 코팅단계는, 상기 돔형 렌즈부에 대응하는 노출홀이 형성된 마스킹 지그를 상기 필름에 적층시킨 후 상기 돔형 렌즈부에 상기 코팅액을 스프레이 방식 또는 롤러 방식으로 코팅할 수 있다.

바람직하게, 상기 마스킹 지그의 상면은 상기 필름에 적층된 상태에서 상기 돔형 렌즈부의 상면과 동일한 높이를 갖도록 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 코팅액은, 실리콘, 에폭시, 우레탄 중 어느 하나를 포함하여 구성된 베이스 물질과 알루미늄, 은, 금, 백색도료 중 어느 하나를 포함하여 구성된 반사 물질이 혼합될 수 있다.

바람직하게, 상기 백색도료는 440nm 내지 900nm 의 파장을 갖는 광을 반사시키도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 성형단계에서, 상기 돔형 렌즈부의 성형 시 상기 돔형 렌즈부의 사이에 반사돌기부를 동시에 성형할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플렉시블 조명 패널은, 적어도 일측면에 회로패턴이 구비된 박판형 회로기판; 상기 박판형 회로기판의 일측면에 실장되는 복수의 LED; 상기 박판형 회로기판의 타측면에 구비되어 상기 박판형 회로기판의 파손을 방지하는 형상유지부; 및 상기 박판형 회로기판의 일측면을 전체적으로 커버하도록 구성되고, 상기 복수의 LED에 각각 대응하는 돔형 렌즈부를 포함하며, 전술한 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법으로 제조된 렌즈필름;을 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 박판형 회로기판은, FR-1(FLAME RETARDANT-1), FR-2(FLAME RETARDANT-2), FR-3(FLAME RETARDANT-3), FR-4(FLAME RETARDANT-4), CEM-1(composite epoxy material-1), CEM-3(composite epoxy material-3), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PCT(polycyclohexylene terephthallate) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 박판형 회로기판의 타측면에 구비되어 상기 박판형 회로기판의 파손을 방지하는 형상유지부;를 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 두께가 얇은 필름을 이용하여 렌즈필름으로 프레스 성형으로 제작함에 따라 공정을 단순화하여 대량생산이 가능하고, 돔형 렌즈부에 코팅액이 코팅된 렌즈필름을 통해 LED의 눈부심을 방지함과 아울러 광 확산 효과를 더욱 높일 수 있다.

또한, 렌즈필름에 구비된 반사돌기부를 통해 조명 패널과 이격되어 구비되는 확산판 또는 확산천을 투과하지 못하고 LED 측으로 다시 되돌아오는 광이 반사돌기부에 의해 광범위하게 확산될 수 있는 이점이 있다.

또한, 더욱이 렌즈필름에 포함된 확산제에 의해 확산 효과를 극대화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 LED 조명장치의 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법의 순서를 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널의 전면부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널의 후면부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널을 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널을 구성하는 형상유지부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널을 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널을 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널이 조명박스에 장착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널을 도시한 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법은, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같은 플렉시블 조명 패널을 구성하는 박판형 회로기판의 일측면에 실장된 복수의 LED에 각각 대응하는 돔형 렌즈부가 일체로 형성되어 상기 박판형 회로기판의 일측면을 전체적으로 커버하도록 형성된 렌즈필름의 제조방법에 관한 것이다.

본 실시예의 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 준비단계(S10), 예열단계(S20), 성형단계(S30), 냉각단계(S40), 코팅단계(S50), 경화단계(S60)를 포함하여 구성된다.

먼저, 준비단계(S10)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 준비단계(S10)는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름(300)을 제조하기 위한 평판형의 필름을 준비하는 단계이다.

상기 필름은 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 재질로 이루어지고, 두께가 0.05mm 내지 0.6mm 인 것이 바람직하다.

상기 필름의 두께가 0.05mm 보다 얇은 경우에는 예열단계(S20) 또는 성형단계(S30)에서 변형이 발생할 수 있고, 또한, 돔형 렌즈부를 성형한 후 변형이 쉽게 발생하여 광의 조사가 균일하지 않게 되는 단점이 있으며, 두께가 0.6mm 보다 두꺼운 경우에는 유연한 특징을 갖기가 어려울 뿐만 아니라 프레스로 성형하기가 어렵고, 예열단계(S20)에서의 예열온도가 높아지고 예열시간이 오래 소요되는 단점이 있다.

다음으로, 예열단계(S20)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 예열단계(S20)는 상기 준비단계(S10)에서 준비된 필름을 예열하는 단계로서, 후술하게될 성형단계(S30)에서 성형이 원할하게 이루어지도록 미리 예열하는 단계이다.

상기 예열단계(S20)에서는 오븐 등과 같은 예열장치를 통해 예열이 이루어질 수 있으며, 이때, 상기 필름의 예열 온도는 90℃ 내지 240℃ 이고, 예열 시간은 60초 내지 600초 인 것이 바람직하다.

상기 필름의 예열 온도가 90℃ 미만인 경우에는 필름이 충분히 예열되지 않고 딱딱한 상태가 그대로 유지되어 성형단계(S30)에서 성형이 양호하기 이루어지지 않고 찌그러짐 또는 크랙이 발생하는 단점이 있고, 상기 필름의 예열 온도가 240℃ 초과인 경우에는 온도가 너무 높아서 필름이 녹아서 성형이 어려운 단점이 있다.

한편, 예열 시간이 60초 미만인 경우에는 필름이 충분히 예열되지 않고 딱딱한 상태가 그대로 유지되어 성형단계(S30)에서 성형이 양호하게 이루어지지 않고 찌그러짐 또는 크랙이 발생하는 단점이 있고, 예열 시간이 600초 초과인 경우에는 과도한 시간으로 인하여 수율이 떨어지는 단점이 있다.

다음으로, 성형단계(S30)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 성형단계(S30)는 상기 예열단계(S20)에서 예열된 필름의 일면에 돔형 렌즈부와 반사돌기부가 돌출되어 성형될 수 있도록 프레스 장치로 성형하는 단계이다.

예를 들어, 프레스 장치의 하부금형 위에 예열된 필름을 올려놓은 상태에서, 프레스 장치의 상부금형으로 하부금형에 놓인 필름을 가압하여 돔형 렌즈부와 반사돌기부가 돌출되어 성형되도록 할 수 있다.

한편, 상기 성형단계(S30)에서, 상기 필름은 프레스 장비에서 프레스 방식으로 성형이 이루어지고, 성형 시 상기 프레스 장비의 프레스 금형 온도는 25℃ 내지 100℃ 이고, 성형 시간은 10초 내지 100초 인 것이 바람직하다.

상기 프레스 장치의 금형 온도가 25℃ 미만인 경우에는 미성형 단점이 있고, 상기 프레스 장치의 금형 온도가 100℃ 초과인 경우에는 curl이 생기는 단점이 있다.

한편, 상기 프레스 장치를 이용한 성형 시간이 10초 미만인 경우에는 미성형의 단점이 있고, 상기 프레스 장치를 이용한 성형 시간이 100초 초과인 경우에는 생산수량이 적은 단점이 있다.

다음으로, 냉각단계(S40)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 냉각단계(S40)는 상기 성형단계(S30)를 통해 돔형 렌즈부와 반사돌기부가 일면에 성형된 필름을 냉각하는 단계이다.

예를 들어, 상기 냉각단계(S40)에서, 상기 필름은 프레스 장비에 의해 성형이 된 상태, 즉, 하부금형에 상부금형이 압착된 상태에서 냉각이 이루어지고, 냉각 시 상기 프레스 장비의 프레스 금형 온도는 25℃ 내지 50℃ 이고, 냉각 시간은 10초 내지 100초 인 것이 바람직하다. 상기 프레스 장비의 프레스 금형 온도는 금형의 내부를 순환하는 냉각수 라인을 통해 냉각수를 순환시킴에 따라 온도를 조절할 수 있다.

상기 프레스 장치의 금형 온도가 25℃ 미만인 경우에는 크랙이생길수있는 단점이 있고, 상기 프레스 장치의 금형 온도가 50℃ 초과인 경우에는 상기 프레스 장체에 의해 성형된 필름을 배출 시 미성형이 발생하는 문제점이 있다.

한편, 상기 프레스 장치를 이용한 성형 시간이 10초 미만인 경우에는 필름에 크랙이 발생하는 문제점이 있고, 상기 프레스 장치를 이용한 성형 시간이100초 초과인 경우에는 생산수량이 적은 단점이 있다.

다음으로, 코팅단계(S50)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 코팅단계(S50)는 필름에 형성된 돔형 렌즈부의 상면에 코팅액을 코팅시키는 단계이다.

전술한, 준비단계(S10), 예열단계(S20), 성형단계(S30), 냉각단계(S40)를 거치면 평판형의 필름의 일측면에는 돔형 렌즈부와 반사돌기부가 돌출되어 성형되며, 돌출되어 형성된 돔형 렌즈부의 상면에만 코팅액을 코팅시키게 된다.

이를 위하여, 상기 돔형 렌즈부에 대응하는 노출홀이 형성되고 소정의 두께를 갖도록 형성된 평판형의 마스킹 지그를 상기 필름의 돔형 렌즈부에 맞춰 적층시킨 상태에서, 상기 돔형 렌즈부에 상기 코팅액을 코팅시킬 수 있다.

상기 돔형 렌즈부에 코팅액을 코팅시키는 방식으로는, 스프레이 방식, 롤러 방식 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.

특히, 롤러 방식으로 상기 돔형 렌즈부에 코팅액을 코팅시키기 위하여, 상기 마스킹 지그의 상면은 상기 필름에 적층된 상태에서 상기 돔형 렌즈부의 상면과 동일한 높이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 코팅액은, 실리콘, 에폭시, 우레탄 중 어느 하나를 포함하여 구성된 베이스 물질과 알루미늄, 은, 금, 백색도료 중 어느 하나를 포함하여 구성된 반사 물질이 혼합되어 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 베이스 물질에 알루미늄, 은 금 등의 금속 성분을 혼합하여 빛이 반사될 수 있도록 하거나, 상기 베이스 물질에백색도료 성분을 혼합하여 빛이 산란되면서 통과하도록 하여 부심이 줄어들 수 있도록 할 수 있다.

특히, 상기 백색도료는 눈부심이 효과적으로 줄어들 수 있도록, 440nm 내지 900nm 의 파장을 갖는 광을 반사할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베이스 물질과 상기 반사 물질의 혼합 비율은, 상기 베이스 물질이 50% 내지 99%가 혼합되고, 상기 반사 물질이 1% 내지 50%가 혼합되도록 조절할 수 있다.

상기 베이스 물질과 상기 반사 물질의 혼합 비율을 조절함에 따라 점도를 조절할 수 있다.

다음으로, 경화단계(S60)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 경화단계(S60)는 상기 코팅액을 경화시키는 단계로서, 60℃ 내지 150℃ 의 온도에서 경화가 이루어질 수 있다.

경화 온도가 60℃ 미만인 경우에는 미경화 단점이 있고, 경화 온도가 150℃ 초과인 경우에는 코팅액 황변현상의 문제점이 생긴다.

상술한 바와 같이, 준비단계(S10), 예열단계(S20), 성형단계(S30), 냉각단계(S40), 코팅단계(S50), 경화단계(S60)를 통해 본 실시예의 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름(300)을 제조할 수 있으며, 이하에서는 본 실시예의 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름(300)이 구비된 플렉시블 조명 패널(A)에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널(A)은, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 적어도 일측면에 회로패턴(P)이 구비된 박판형 회로기판(100), 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면에 실장되는 복수의 LED(L), 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면에 구비되어 상기 박판형 회로기판(100)의 파손을 방지하는 형상유지부(200) 및 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면을 전체적으로 커버하도록 구성되고 상기 복수의 LED(L)에 각각 대응하는 돔형 렌즈부(310)와 상기 돔형 렌즈부(310)의 사이에 형성된 반사돌기부(320)를 포함하는 렌즈필름(300)을 포함하여 구성되며, 방열층(400), 섬유층(500), 마감부재(600) 및 제어부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 상기 박판형 회로기판(100), 형상유지부(200) 및 렌즈필름(300)의 형성관계에 대하여 설명하도록 한다.

상기 박판형 회로기판(100)은 복수의 LED(L)가 일측면에 실장되는 기판으로서, 경질의 FR-1(FLAME RETARDANT-1), FR-2(FLAME RETARDANT-2), FR-3(FLAME RETARDANT-3), FR-4(FLAME RETARDANT-4), CEM-1(composite epoxy material-1), CEM-3(composite epoxy material-3), 연질의 PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PCT(polycyclohexylene terephthallate) 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 재질로 형성될 수도 있음은 물론이다.

일예로, 경질의 FR-4(FLAME RETARDANT-4) 재질로 구성된 일반적인 PCB와 같은 회로기판은 두께가 0.8㎜ 내지 1.6㎜ 정도로서 휨이 거의 발생하지 않게 되지만, 본 실시예의 박판형 회로기판(100)은 두께를 얇게 형성하여 연질 회로기판과 유사 또는 대등한 정도의 연성을 갖도록 구성된다.

한편, 경질의 박판형 회로기판(100)은 0.05㎜ 내지 0.5㎜의 두께(d1)로 형성될 수 있으며, 상기 경질의 박판형 회로기판(100)의 두께가 0.05㎜ 미만으로 형성되면 LED(L)의 실장이나 제작이 사실상 어려운 문제점이 있고, 상기 박판형 회로기판(100)의 두께가 0.5㎜ 초과하여 형성되면 연질 회로기판과 유사 또는 대등한 정도의 연성을 갖지 못하는 문제점이 있으며, 바람직하게, 상기 박판형 회로기판(100)은 FR-4(FLAME RETARDANT-4) 재질로 형성되어 0.3㎜ 정도의 두께는 갖도록 형성되는 것이 좋다.

상기 형상유지부(200)는 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면에 구비되어 상기 박판형 회로기판(100)의 파손을 방지하는 부분이다.

상술한 바와 같이 경질 소재로 이뤄진 박판형 회로기판(100)은 어느 정도의 범위까지는 휨이 발생하더라도 깨지지 않지만, 이러한 범위를 벗어나 반복적으로 휨이 발생하면 파손이나 크랙 등이 발생할 수 있기 때문에, 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면에 형상유지부(200)를 형성하여 박판형 회로기판(100)이 파손되거나 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기 형상유지부(200)는 금속 재질(예를 들어, 구리)로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 50㎛ 내지 500㎛의 두께(d2)로 형성될 수 있고, 형상유지부(200)의 두께가 50㎛ 미만으로 형성되면 박판형 회로기판(100)의 파손이나 크랙 등을 방지하기가 어렵고, 형상유지부(200)의 두께가 500㎛ 초과하여 형성되면 박판형 회로기판(100)의 연질 특성을 저해하는 요인으로 작용하여 연질 효과를 떨어뜨리는 문제점이 있다.

한편, 상기 형상유지부(200)는 도 6의 (b1)에 도시된 바와 같이, 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면 전체에 형성되거나, 도 6의 (b2)에 도시된 바와 같이, 상기 회로패턴(P)이 형성된 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면 패턴 영역에 대향되는 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면 대향 영역을 제외한 나머지 면에 형성되거나, 도 6의 (b3)에 도시된 바와 같이, 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면에 격자형 배열로 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 6의 (b1)에 도시된 바와 같이, 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면 전체에 형상유지부(200)가 형성되도록 한 경우에는 전체적인 형성 두께를 얇게 할 수 있다.

한편, 도 6의 (b2)에 도시된 바와 같이, 상기 회로패턴(P)이 형성된 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면 패턴 영역에 대향되는 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면 대향 영역을 제외한 나머지 면에 형상유지부(200)가 형성될 수 있는데, 이는, 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면에 형성된 회로패턴(P, 예를 들어, 구리로 형성됨)이 소정의 두께(d3)로 형성됨에 따라 박판형 회로기판(100)의 파손이나 크랙 등을 방지하도록 기능할 수 있기 때문에 상기 회로패턴(P)을 제외한 부분에만 형상유지부(200)를 형성하여 재료를 절감할 수 있게 된다.

한편, 도 6의 (b3)에 도시된 바와 같이, 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면에 격자형 배열로 형성되도록 한 경우에는 도 6의 (b1)에 도시된 경우보다 좀 더 두께를 두껍게 하여 형성되는 것이 바람직하며, 격자 형태로만 형상유지부(200)가 형성되므로 재료의 절감효과가 크다.

상기 렌즈필름(300)은 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면을 전체적으로 커버하도록 구성되며, 상기 복수의 LED(L)에 각각 대응하는 돔형 렌즈부(310)와 상기 돔형 렌즈부(310)의 사이에 형성된 반사돌기부(320)를 포함하여 형성되고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돔형 렌주부(310)의 상부에는 코팅액이 코팅된다.

한편, 상기 렌즈필름(300)은 난연 폴리카보네이트 소재로 이뤄지며, 0.1㎜ 내지 0.5㎜의 두께로 형성되어 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면에 부착되는 형태로 구성될 수 있다.

따라서, 상기 렌즈필름(300) 상기 형상유지부(200)와 마찬가지로 상기 박판형 회로기판(100)의 파손을 방지할 수 있음은 물론, 상기 돔형 렌즈부(310)에 의해 각 LED(L)에서 방출되는 광의 광각을 넓게 할 수 있다.

상기 돔형 렌즈부(310)는 V자형 홈의 형태로 형성된 경우에 대해 예시하였지만, 역원뿔형, 볼론렌즈형 등 다양한 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.

특히, 상기 돔형 렌즈부(310)의 상부에 코팅된 코팅액에 의해, 빛이 산란되어 확산되거나 반사되도록 하여 LED의 직진성으로 인한 눈부심을 방지할 수 있다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 내측면이 반사재질로 구성된 조명 박스(B)가 구비될 수 있으며, 본 발명의 일실시예에 따른 경질기판을 이용한 플렉시블 조명 패널(A)이 조명 박스(B) 내에 장착된 경우에, 조명 패널(A)과 이격되어 구비되는 확산판 또는 확산천 등의 확산부재(D)를 통해 방출되지 않고 조명 패널(A) 측으로 되돌아오는 광이 반사돌기부(320)에 의해 재반사되어 조명 박스를 통해 방출되는 광 확산 범위(β)가 반사돌기부(320)가 없는 경우의 광 확산 범위(α)보다 더욱 넓어질 수 있다.

한편, 상기 렌즈필름(300)은 확산제를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 돔형 렌즈부(310)를 통해 방출되는 광의 확산 효과를 더욱 높일 수 있다.

그리고, 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면과 상기 렌즈필름(300)의 사이에는 상기 회로패턴(P)의 노출을 방지함과 함께 상기 LED(L)의 광을 전방으로 반사시키기 위한 박판의 반사필름(미도시)이 구비될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된, 상기 박판형 회로기판(100)의 일측면에는 렌즈필름(300)이 구비되어 상기 박판형 회로기판(100)의 깨짐을 방지하고, 상기 박판형 회로기판(100)의 타측면에는 형상유지부(200)가 구비되어 상기 박판형 회로기판(100)의 깨짐을 방지함에 따라 저가의 박판형 회로기판(100)을 사용하여 고가의 연질 회로기판과 유사 또는 대등한 정도의 연성을 갖도록 구성하여 상대적으로 저렴한 가격으로 플렉시블 조명 패널(A)을 구성할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 방열층(400)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 방열층(400)은 상기 형상유지부(200)의 외측면에 적층되어 상기 복수의 LED(L)에서 발생되는 열의 방출이 원활하도록 하는 기능을 하며, 예를 들어, 상기 방열층(400)은 구리 또는 알루미늄 재질로 이뤄진 그물 구조 또는 벌집 구조의 판상 구조로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 방열층(400)이 판상 형태의 그물 구조 또는 벌집 구조로 형성됨에 따라 방열 면적을 높일 수 있음은 물론 관통 부분을 통해 LED(L)의 열이 자연 방출되는 효과를 누릴 수 있어 방열이 원활하게 일어날 수 있게 된다.

다음으로, 상기 섬유층(500)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 섬유층(500)은 상기 방열층(400)의 외측면에 적층되는 부분으로서, 예를 들어, 제1섬유층(510)과 제2섬유층(520)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1섬유층(510)과 제2섬유층(520) 중 어느 하나 또는 둘 다는 방염 처리 또는 방수 처리될 수 있으며, 이를 통해 열에 강한 특성과 방수성을 부여할 수 있다.

한편, 상기 제2섬유층(520)의 외측면에는 상기 복수의 LED(L)에 전원을 공급하기 위한 전원공급용 전극(520a), 상기 전원공급용 전극(520a)에 연결된 전원공급용 케이블(520c), 상기 전원공급용 전극(520a)에 연결된 전원공급용 케이블(520c)의 일부를 고정지지하는 케이블 고정구(520b)가 구비될 수 있다.

상기 케이블 고정구(520b)에 의해 전원공급용 케이블(520c)의 당김에 의해 상기 전원공급용 케이블(520c)의 단부가 전원공급용 전극(520a)에서 탈락되는 현상을 방지할 수 있다.

다음으로, 상기 마감부재(600)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 마감부재(600)는 상기 박판형 회로기판(100), 렌즈필름(300), 방열층(400), 섬유층(500)의 테두리를 전체적으로 감싸는 천 재질의 마감 테이핑 부재(610)와, 각 코너부를 보호하는 금속 재질의 마감 브라켓(620)을 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 상기 박판형 회로기판(100), 렌즈필름(300), 방열층(400), 섬유층(500)의 각 코너부는 라운드 형상 또는 모따기 처리된 형상으로 형성되며, 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 형상에 의해 박음질실(S)의 박음질처리를 쉽고 빠르게 할 수 있게 된다.

한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 마감부재(600)에는 이웃하는 플렉시블 조명 패널(A1, A2)을 상호 연결하기 위한 연결수단을 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 연결수단은 지퍼(A1-700, A2-700)로 구성될 수 있으며, 일측의 플렉시블 조명 패널(A1)의 마감부재(600)에 구비된 지퍼(A1-700)와 타측의 플렉시블 조명 패널(A2)의 마감부재(600)에 구비된 지퍼(A2-700)를 서로 연결하여 복수의 플렉시블 조명 패널(A1, A2)을 상호 연결할 수 있다.

또한, 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 연결수단은 똑딱단추(A3-700, A4-700)로 구성될 수 있으며, 일측의 플렉시블 조명 패널(A3)의 마감부재(600)에 구비된 똑딱단추(A3-700)와 타측의 플렉시블 조명 패널(A4)의 마감부재(600)에 구비된 지퍼(A4-700)를 서로 연결하여 복수의 플렉시블 조명 패널(A3, A4)을 상호 연결할 수 있다.

상술한 바와 같은 연결수단은 통해 복수의 플렉시블 조명 패널(A)을 서로 연결하여 넓은 면적의 광을 제공할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 제어부에 대하여 설명하도록 한다.

상기 제어부(미도시)는 본 실시예의 플렉시블 조명 패널(A)에 내장되거나 별도의 케이블을 통해 본 실시예의 플렉시블 조명 패널(A)과 연결되도록 구성될 수 있다.

상기 제어부는 상기 2500K 내지 3500K의 색온도를 갖는 제1그룹의 LED(L1)와 4500K 내지 6500K의 색온도를 갖는 제2그룹의 LED(L2)의 색온도를 각각 조절하여 제어하고, 이를 통해 상기 2500K 내지 3500K의 색온도를 갖는 제1그룹의 LED(L1)와 4500K 내지 6500K의 색온도를 갖는 제2그룹의 LED(L2)의 색 혼합에 의해 다양한 색온도를 구현할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제어부는 단계조절모듈과 미세조절모듈을 포함하여 구성될 수 있으며, 예를 들어, 3000K의 색온도를 갖는 제1그룹의 LED(L1)과 5000K의 색온도를 갖는 제2그룹의 LED(L2)로 구성된 경우에, 상기 단계조절모듈은 아래와 같은 단계로 색온도를 제어할 수 있다.

1단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 100% + 제2그룹의 LED(L2) 0%

2단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 90% + 제2그룹의 LED(L2) 10%

3단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 80% + 제2그룹의 LED(L2) 20%

4단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 70% + 제2그룹의 LED(L2) 30%

5단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 60% + 제2그룹의 LED(L2) 40%

6단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 50% + 제2그룹의 LED(L2) 50%

7단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 40% + 제2그룹의 LED(L2) 60%

8단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 30% + 제2그룹의 LED(L2) 70%

9단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 20% + 제2그룹의 LED(L2) 80%

10단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 10% + 제2그룹의 LED(L2) 90%

11단계: 제1그룹의 LED(L1) 밝기 0% + 제2그룹의 LED(L2) 110%

상기 미세조절모듈은, 예를 들어, 4단계(제1그룹의 LED(L1) 밝기 70% + 제2그룹의 LED(L2) 30%)로 조절된 상태에서, 상기 제1그룹의 LED(L1)에 공급되는 전류를 조절하여 밝기가 70% 내외로 조절되도록 하거나 상기 제2그룹의 LED(L2)에 공급되는 전류를 조절하여 밝기가 30% 내외로 조절되도록 하여 미세한 색온도 조절이 가능하도록 한다.

한편, 상기 복수의 LED(L)가 RGB LED로 구성된 경우에는, 상기 제어부는 상기 복수의 RGB LED의 색상과 온오프를 제어할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 본 실시예의 플렉시블 조명 패널(A)을 통해 다양한 글씨, 도형 등을 정지 또는 동적인 형태로 다양한 색상으로 구현할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 플렉시블 조명 패널을 도시한 도면으로서, 상기 박판형 회로기판(100') 상에는 LED(L') 이외에도 LED(L')의 구동을 위한 다양한 소자(S)가 구비될 수 있으며, 상기 렌즈필름(300')은 상기 박판형 회로기판(100')의 일측면을 전체적으로 커버하도록 구성되되, 상기 복수의 LED(L')에 각각 대응하는 돔형 렌즈부(310')와 상기 돔형 렌즈부(310')의 사이에 형성된 반사돌기부(320') 이외에도 상기 소자(S)가 형성된 위치에 대응하여 소자커버부(330')가 형성될 수도 있음은 물론이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

100:박판형 회로기판
200:형상유지부
300:렌즈필름
L:LED

Claims

박판형 회로기판의 일측면에 실장된 복수의 LED에 각각 대응하는 돔형 렌즈부가 일체로 형성되어 상기 박판형 회로기판의 일측면을 전체적으로 커버하도록 형성된 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법으로서,
평판형의 필름을 준비하는 준비단계;
상기 필름을 예열하는 예열단계;
상기 필름의 일면에 상기 복수의 LED에 각각 대응하는 돔형 렌즈부가 형성되도록 프레스 성형하는 성형단계;
상기 필름을 냉각시키는 냉각단계;
상기 복수의 LED에 각각 대응하는 돔형 렌즈부의 상면에만 상기 복수의 LED의 빛이 산란되어 확산되거나 반사시키기 위한 코팅액을 코팅시키는 코팅단계; 및
상기 코팅액을 경화시키는 경화단계;를 포함하여 구성되며,
상기 코팅단계는,
상기 돔형 렌즈부에 대응하는 노출홀이 형성된 마스킹 지그를 상기 필름에 적층시킨 후 상기 돔형 렌즈부에만 상기 코팅액을 스프레이 방식 또는 롤러 방식으로 코팅하도록 구성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 필름은,
폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 폴리이미드 재질로 이루어지고, 두께가 0.05mm 내지 0.6mm 인 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 예열단계에서,
상기 필름의 예열 온도는 90℃ 내지 240℃ 이고, 예열 시간은 60초 내지 600초 인 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 성형단계에서,
상기 필름은 프레스 장비에서 프레스 방식으로 성형이 이루어지고, 성형 시 상기 프레스 장비의 프레스 금형 온도는 25℃ 내지 100℃ 이고, 성형 시간은 10초 내지 100초 인 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 냉각단계에서,
상기 필름은 프레스 장비에서 압착된 상태에서 냉각이 이루어지고, 냉각 시 상기 프레스 장비의 프레스 금형 온도는 25℃ 내지 50℃ 이고, 냉각 시간은 10초 내지 100초 인 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 마스킹 지그의 상면은 상기 필름에 적층된 상태에서 상기 돔형 렌즈부의 상면과 동일한 높이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 코팅액은,
실리콘, 에폭시, 우레탄 중 어느 하나를 포함하여 구성된 베이스 물질과 알루미늄, 은, 금, 백색도료 중 어느 하나를 포함하여 구성된 반사 물질이 혼합된 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 백색도료는 440nm 내지 900nm 의 파장을 갖는 광을 반사시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 성형단계에서,
상기 돔형 렌즈부의 성형 시 상기 돔형 렌즈부의 사이에 반사돌기부를 동시에 성형하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법.
적어도 일측면에 회로패턴이 구비된 박판형 회로기판;
상기 박판형 회로기판의 일측면에 실장되는 복수의 LED;
상기 박판형 회로기판의 타측면에 구비되어 상기 박판형 회로기판의 파손을 방지하는 형상유지부;
상기 박판형 회로기판의 일측면을 전체적으로 커버하도록 구성되고, 상기 복수의 LED에 각각 대응하는 돔형 렌즈부를 포함하며, 제1항에 기재된 플렉시블 조명 패널용 렌즈필름의 제조방법으로 제조된 렌즈필름;을 포함하여 구성된 플렉시블 조명 패널.
제11항에 있어서,
상기 박판형 회로기판은,
FR-1(FLAME RETARDANT-1), FR-2(FLAME RETARDANT-2), FR-3(FLAME RETARDANT-3), FR-4(FLAME RETARDANT-4), CEM-1(composite epoxy material-1), CEM-3(composite epoxy material-3), PI(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PCT(polycyclohexylene terephthallate) 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널.
제11항에 있어서,
상기 박판형 회로기판의 타측면에 구비되어 상기 박판형 회로기판의 파손을 방지하는 형상유지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 조명 패널.