KR102396332B1 - Led 디스플레이용 미세간격 코팅부재 및 이를 이용한 코팅방법 - Google Patents

Led 디스플레이용 미세간격 코팅부재 및 이를 이용한 코팅방법 Download PDF

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Abstract

LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재 및 이를 이용한 코팅방법이 개시된다. 개시된 코팅부재는 인쇄회로기판에 배열된 다수의 LED 소자 사이로 배치되는 몸체부; 및 상기 다수의 LED 소자가 삽입되는 다수의 구멍;을 포함하며, 상기 몸체부는 용융 시 유동에 의해 각 LED 소자 사이의 공간을 메우도록 상기 인쇄회로기판에 코팅되는 것을 특징으로 한다.

Description

LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재 및 이를 이용한 코팅방법{FINE INTERVAL COATING MEMBER FOR LED DISPALY AND COATING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 코팅부재 및 이를 이용한 코팅방법에 관한 것으로, 특히 미세한 간격으로 배열된 LED 소자와 인쇄회로기판 간 접합 부분을 코팅하기 위한 LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재 및 이를 이용한 코팅방법에 관한 것이다.
LED 디스플레이는 RGB각각의 빛을 내는 LED 소자를 격자로 배치하거나 R,G,B 소자를 하나의 패키지에 넣은 패키지를 격자로 배치하여 LED 디스플레이 면을 생성한다. 그리고 LED 디스플레이는 LED 소자를 타일처럼 연결해 큰 크기의 LED 캐비닛을 생성하고 이를 다시 타일처럼 연결하여 큰 크기의 멀티 디스플레이를 생성한다. 이러한 멀티 디스플레이는 야외 광고판 등에서 사용할 수 있어야 하므로, 정전기 방지와 방수 처리를 위해 전면부에 내전압 방지 및 방수 코팅을 하거나 보호필름을 부착한다.
그런데, 종래 기술은 LED 디스플레이 코팅 시 화면 왜곡 방지 등의 이유로 인 해 LED 소자 간의 갭(gap) 등 원하는 부분만 코팅하고자 하는 요구가 있었으나, LED 소자 간의 간격이 미세하게 이루어질 경우, 종래 기술인 디스펜싱 처리를 통한 코팅이나 테이핑 등의 방법은 대부분 LED 디스플레이의 전면을 덮는 기술이므로 부분 코팅은 할 수 없었다.
또한, 종래에는 미 코팅된 상태로 인쇄회로기판과 LED 소자 간의 접합 부분이 화면에 노출된 LED 디스플레이를 사용했으므로, 내전압 방지 및 방수 등에서 취약하였다. 이를 보완한 것이 화면 전면부 디스펜싱 코팅 방법이다. 즉, 실리콘, 에폭시 등을 액상형태로 도포한 후, 열 또는 자외선으로 경화한 것인데 이러한 방법을 사용하면 LED 소자의 발광부 표면에도 코팅 면이 형성되어 의도하지 않는 광학적 부작용이 발생하는 문제가 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 종래의 LED 디스플레이 코팅 처리로는 코팅하기 어려운 형상 및 부분적으로 원하는 부분에만 선택적으로 코팅할 수 있는 LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재 및 이를 이용한 코팅방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 인쇄회로기판에 배열된 다수의 LED 사이로 배치되는 몸체부; 및 상기 다수의 LED가 삽입되는 다수의 구멍;을 포함하며, 상기 몸체부는 용융 시 유동에 의해 각 LED 사이의 공간을 메우도록 상기 인쇄회로기판에 코팅되는 코팅부재를 제공한다.
상기 몸체부는 상기 다수의 LED 사이에 형성된 공간에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 몸체부는 다수의 행 부분과 상기 다수의 행 부분을 가로지르는 다수의 열 부분을 포함할 수 있다.
상기 각 행 부분의 폭과 상기 각 열 부분의 폭은 서로 인접한 LED 사이의 간격과 같거나 작은 폭을 갖는 것이 바람직하다. 상기 각 행 부분의 높이와 상기 각 열 부분의 높이는 LED의 높이와 같거나 작은 높이를 갖는 것이 바람직하다.
상기 몸체부는 메시(mesh) 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 몸체부는 플렉서블하게 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 몸체부는 상온보다 높은 미리 설정된 온도에서 용융되고, 상온에서 경화되는 재질로 이루어질 수 있다. 따라서 상기 몸체부는 열 가소성 수지로 이루어질 수 있다.
상기 몸체부는 용제에 의해 용융되고, 상기 용제에 의해 용융된 후 상온에서 경화되는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 인쇄회로기판에 배열된 다수의 LED 사이에 형성된 공간에 대응하는 형상으로이루어진 플렉서블한 몸체부; 및 상기 다수의 LED가 삽입되는 다수의 구멍;을 포함하며, 상기 몸체부는 인쇄회로기판의 일면에 대응하는 형상으로 변형되어 결합되고, 미리 설정된 온도의 열에 의해 용융되어 각 LED의 측면과 상기 인쇄회로기판의 일면에 밀착된 후 상온에서 경화되는 코팅부재를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 디스플레이의 코팅되어야 할 부분에 대응하는 형상으로 코팅부재를 형성하는 단계; 상기 코팅부재를 상기 디스플레이에 결합하는 단계; 상기 디스플레이에 구비된 각 LED 사이를 메우도록 상기 코팅부재를 용융하는 단계; 및 상기 코팅부재를 상기 디스플레이에 고정되도록 상기 코팅부재를 냉각시켜 경화하는 단계;를 포함하는 디스플레이 전면부의 코팅방법을 제공할 수 있다.
상기 코팅부재를 제공하는 단계에서 상기 코팅부재를 메쉬(mesh) 형상으로 형성할 수 있다.
상기 코팅부재는 금형을 통해 성형되는 공정, 3차원 프린터를 통해 형성되는 공정, 및 레이저 커팅 처리에 의해 형성되는 공정 중 어느 하나의 공정을 통해 형성될 수 있다.
상기 디스플레이에 결합하는 단계에서, 상기 다수의 LED는 상기 코팅부재의 다수의 구멍에 각각 삽입되는 것이 바람직하다.
상기 코팅부재 용융단계에서, 상기 코팅부재는 미리 설정된 온도로 토출되는 열풍에 미리 설정된 시간 동안 노출되는 것이 바람직하다.
상기 코팅부재 용융단계에서, 상기 코팅부재가 결합된 디스플레이를 용융 챔버에 장입하여 상기 코팅부재가 미리 설정된 온도로 발산되는 열기에 노출되는 것이 바람직하다.
상기 코팅부재 용융단계에서, 상기 코팅부재를 용융하기 위한 용제를 상기 코팅부재에 도포할 수 있다.
상기 코팅부재 용융단계에서, 상기 코팅부재는 유동성을 가짐에 따라 다수의 LED와 상기 인쇄회로기판 간 접합 부분에 밀착하여 코팅될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재와인쇄회로기판에 매트릭스로 배열된 복수의 LED가 실장된 LED 디스플레이를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 표시된 Ⅲ 부분을 나타낸 확대도이다.
도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 행 부재의 다른 단면의 예를 각각 나타낸 도면들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재를 사용하여 LED 디스플레이에 코팅하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 LED 디스플레이의 일면에 미세간격 코팅부재를 결합한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 6에 표시된 Ⅷ 부분을 나타낸 확대도이다.
도 9는 열풍기에 의해 LED 디스플레이의 전면에 끼움 결합된 미세간격 코팅부재를 가열하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 내부에 복수의 챔버가 형성된 캐비닛 형태의 히터기 내부에 복수의 LED 디스플레이의 전면에 끼움 결합된 미세간격 코팅부재를 가열하는 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 미세간격 코팅부재가 각 LED 사이에 코팅된 상태를 나타낸 일부 확대 사시도이다.
도 12는 도 11의 LED 디스플레이에 미세간격 코팅부재가 코팅된 상태를 보여주는 평면 사진이다.
도 13은 미세간격 코팅부재가 코팅된 LED 디스플레이를 다른 LED 디스플레이와 결합하여 멀티 디스플레이 장치를 제작하는 도면이다.
도 14는 멀티 디스플레이 장치에서 서로 인접한 LED 디스플레이에 미세간격 코팅을 위한 미세간격 코팅부재의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 15 내지 도 17은 도 14에 도시된 미세간격 코팅부재를 이용하여 서로 인접한 LED 디스플레이에 코팅하는 과정을 순차적으로 나타낸 도면들이다.
도 18은 커브드(curved) LED 디스플레이에 미세간격 코팅부재를 적용한 예를 나타낸 분리사시도이다.
도 19 및 도 20은 도 18에 도시된 커브드 LED 디스플레이에 미세간격 코팅부재를 결합한 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 도 19에 도시된 미세간격 코팅부재가 각 LED 사이에 코팅된 상태를 도면이다.
도 21은 반구형 LED 디스플레이에 미세간격 코팅부재를 적용한 예를 나타낸 분리사시도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이용 코팅부재와, 이 코팅부재를 사용하여 인쇄회로기판에 미세한 간격으로 배열된 각 LED 사이의 공간을 코팅하는 코팅방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재의 구조를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재와인쇄회로기판에 매트릭스로 배열된 복수의 LED가 실장된 LED 디스플레이를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 1에 표시된 Ⅲ 부분을 나타낸 확대도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 코팅부재(10)는 인쇄회로기판(31)에 다수의 LED 소자(32)가 매트릭스(matrix) 배열된 LED 디스플레이(30)에 결합되도록 대략 그물코를 갖는 메시(mesh) 형상으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 코팅부재(10)는 일정한 간격을 두고 평행하게 배치되는 다수의 행 부재(13)와, 행 부재(13)에 교차하며 동시에 일정한 간격을 두고 평행하게 배치되는 다수의 열 부재(15)를 포함하는 몸체부(11)를 포함할 수 있다. 이 경우, 코팅부재(10)는 서로 가로지르도록 형성된 다수의 행 부재(13) 및 다수의 열 부재(15)에 의해 형성되는 다수의 홀(15)을 포함할 수 있다. 코팅부재(10)를 LED 디스플레이(30)에 결합하는 경우, 각 홀(15)에는 LED 디스플레이(30)의 각 LED 소자(32)가 삽입된다.
몸체부(11)는 각 LED 소자(32) 사이에 형성된 공간(33,35)에 대응하는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 몸체부(11)는 각 LED 소자(32) 사이의 미세 간격을 이루는 공간에 의해 그 형상이 결정될 수 있다. 즉, 도 2를 참조하면, 인쇄회로기판(31)의 일면에 실장된 다수의 LED 소자(32)는 매트릭스 배열로 이루어짐에 따라 각 LED 소자(32) 사이의 공간(33,35)이 일정한 간격을 두고 서로 교차하는 열과 행의 메시 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, LED 사이의 간격(D)은 약 0.5㎜ 정도의 미세한 폭일 수 있다. 따라서, 몸체부(11)는 각 LED 소자(32) 사이의 공간(33,35)에 대응하는 형상으로 이루어지도록 다수의 행 부재(13) 및 다수의 열 부재(15)로 이루어진다.
이와 같이 몸체부(11)는 그 형상에 제한이 없으며, 다만 LED 디스플레이(30)의 다수의 LED 소자(32)의 배열에 따라 형성되는 각 LED 소자(32) 사이의 공간이 이루는 형상에 의해 결정된다.
몸체부(11)의 각 행 부재(13) 간의 간격은 LED 소자(32)의 세로 폭(W1)에 대응할 수 있고, 각 열 부재(15) 간의 간격은 LED 소자(32)의 가로 폭(W2)에 대응할 수 있다. 도 2에 도시된 LED 소자(32)는 대략 정방형으로 이루어지므로 세로 폭(W1)과 가로 폭(W2)이 동일하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 몸체부(11)의 각 행 부재(13) 및 각 열 부재(15)는 동일한 폭으로 이루어질 수 있다. 이하에서는 도 3에 도시된 행 부재(13)의 단면을 통해 행 부재의 구조를 구체적으로 설명한다.
도 3은 참조하면, 행 부재(13)는 각 LED 소자(32) 사이의 공간(33, 도 2 참조)으로 삽입될 수 있도록 행 부재(13)의 폭(W3)은 각 LED 소자(32) 사이의 간격(D)과 같거나 작게 형성될 수 있다.
또한, 행 부재(13)의 높이(H3)는 LED 소자(32)의 높이(H1)와 같거나 작게 형성될 수 있다. 이 경우, 행 부재(13)의 높이(H3)는 LED 소자(32)의 높이(H1) 보다 다소 작게 형성되는 것이 바람직하다(예를 들어, LED의 높이(H1)가 0.6㎜라면 행 부재(13)의 높이(H3)는 0.4㎜~0.5㎜ 가 적절하다). 이는 코팅부재(10)가 각 LED 소자(32) 사이 공간(33,35)를 코팅하기 위해 용융 공정을 거치 때, 각 행 부재(13)가 녹으면서 LED 소자(32)의 발광면(32b)을 덮지 않도록 하기 위함이다.
행 부재(13)는 단면이 도 3과 같이 대략 8각형으로 이루어진다. 행 부재(13)의 하단(13a)은 인쇄회로기판(31)의 일면(31a)에 안착될 수 있으며, 행 부재(13)의 좌측단(13b) 및 우측단(13c)은 서로 인접한 LED 소자(32)의 측면(32a)과 마주하거나 접할 수 있다. 만약 행 부재(13)의 높이(H3)가 LED 소자(32)의 높이와 같게 설정될 경우, 행 부재(13)의 하단 양측에 경사면(13d,13e)을 형성하고 상단 양측에 경사면(13f,13g)을 형성하여 전체적인 행 부재(13)의 부피를 줄여 행 부재(13)가 용융된 후 상온에서 냉각되면 LED 소자(32)의 높이(H1)보다 낮게 형성될 수 있다(도 11 참조).
이와 같은 행 부재(13)의 단면은 8각형에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 행 부재의 다른 단면의 예를 각각 나타낸 도면들이다.
도 4를 참조하면, 행 부재(13')은 단면이 대략 직사각형을 이루며 하단 양측 및 상단 양측에 각각 소정 곡률을 갖도록 라운딩부(13d',13e',13f',13g')가 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 행 부재(13')는 그 폭(W4)과 높이(W4)가 전술한 도 3에 도시된 행 부재(13)의 폭(W3)과 높이(H3)와 동일하게 설정될 수 있다.
도 5를 참조하면, 행 부재(13'')는 단면이 대략 직사각형을 이루며 하단 양측 및 상단 양측에 전술한 도 4의 행 부재(13')의 라운딩부(13d',13e',13f',13g')보다 더 큰 곡률로 이루어진 라운딩부(13d'',13e'',13f'',13g'')를 형성할 수 있다. 이 경우, 행 부재(13'')의 단면은 장축의 길이가 상하 방향으로 배치되는 타원으로 형성되는 것도 물론 가능하다. 도 5에 도시된 행 부재(13'')는 그 폭(W5)과 높이(W5)가 전술한 도 3에 도시된 행 부재(13)의 폭(W3)과 높이(H3)와 동일하게 설정될 수 있다.
한편, 코팅부재(10)는 전술한 바와 같이 용융 공정을 거칠 때 쉽게 녹을 수 있도록 미리 설정된 온도의 열을 가하면 고체에서 액체로 상변화되고, 이 상태에서 상온에두면 액체에서 고체로 다시 상변화되는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 코팅부재(10)는 전술한 재질의 특성을 만족할 수 있는 열가소성 수지로 이루어질 수 있다.
또한, 코팅부재(10)는 플렉서블하게 형성될 수 있다. 이에 따라 LED 디스플레이(30)가 입체적으로 형성되는 경우 즉, 인쇄회로기판(31)이 평면으로 형성되지 않고 3차원적으로 굴곡을 가지도록 형성되는 경우, 코팅부재(10)는 인쇄회로기판(31)에 대응하는 형상으로 변형될 수 있어 LED 디스플레이에 손쉽게 결합될 수 있다. 이와 같이 LED 디스플레이(30)가 입체적으로 형성되는 경우에 대해서는 후술한다.
이하, 도 6 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재를 사용하여 LED 디스플레이의 각 LED 사이의 미세간격에 코팅하는 과정을 순차적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이용 미세간격 코팅부재를 사용하여 LED 디스플레이에 코팅하는 과정을 나타내는 흐름도이고, 도 7은 LED 디스플레이의 일면에 미세간격 코팅부재를 결합한 상태를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 6에 표시된 Ⅷ 부분을 나타낸 확대도이고, 도 9는 열풍기에 의해 LED 디스플레이의 전면에 끼움 결합된 미세간격 코팅부재를 가열하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 10은 내부에 복수의 챔버가 형성된 캐비닛 형태의 히터기 내부에 복수의 LED 디스플레이의 전면에 끼움 결합된 미세간격 코팅부재를 가열하는 다른 예를 나타낸 도면이고, 도 11은 미세간격 코팅부재가 각 LED 사이에 코팅된 상태를 나타낸 일부 확대 사시도이고, 도 12는 도 11의 LED 디스플레이에 미세간격 코팅부재가 코팅된 상태를 보여주는 평면 사진이다.
먼저, 도 1 및 도 6을 참조하면, 코팅부재(10)는 평판 형태인 인쇄회로기판(31)에 매트릭스 배열된 각 LED 소자(32) 사이의 공간(33,35, 도 2 참조)에 대응하는 형상 예를 들면 메시 형상으로 제작된다(S1).
이 경우, 코팅부재(10)는 통상의 금형을 통해 성형처리되는 공정을 통해 제작될 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않고 3차원 프린터를 통해 형성되거나, 통상의 레이저 커팅 공정을 통해 형성될 수도 있다. 레이저 커팅 공정에 의해 코팅부재(10)를 형성하는 경우, 미리 평판 형상의 모재를 미리 준비하는 것이 바람직하며 이 경우 모재의 두께는 LED 소자(32)의 높이와 같거나 작게 형성하는 것이 바람직하다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 코팅부재(10)를 LED 디스플레이(30)에 결합한다(S2). 이 경우, 코팅부재(10)의 몸체부(11)를 이루는 다수의 행 부재(13) 및 다수의 열 부재(15)는 각 LED 소자(32) 사이의 공간(33,35)에 삽입되며, 이에 따라 다수의 LED 소자(32)는 각각 대응하는 몸체부(11)의 다수의 홀(17)에 삽입된다.
도 9를 참조하면, 코팅부재(10)를 LED 디스플레이(30)에 결합시킨 상태에서, 미리 설정된 온도의 열을 가하여 코팅부재(10)를 용융시킨다(S3).
코팅부재(10)를 용융시키기 위해, 코팅부재(10)가 LED 디스플레이(30)를 미리 설정된 시간동안 열풍기(60)의 토출구(61)를 통해 열기에 노출시킨다.
이와 같이 코팅부재(10)를 용융할 때 열풍기(60)를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 도 10과 같이 고온 챔버(70)에 장입하여 코팅부재(10)를 용융시키는 것도 물론 가능하다. 이 경우, 고온 챔버(70)는 한 번에 다수의 LED 디스플레이(30)에 코팅이 가능하도록 격벽(73)에 의해 구분된 다수의 공간(71)을 구비할 수 있으며, 개구는 도어(75)에 의해 개폐될 수 있다. 이때, 고온 챔버(70)는 구비된 히터(미도시)에서 발산되는 열기가 각 공간(71)으로 균일하게 전달되도록 하는 것이 바람직하다.
이 경우 코팅부재(10)는 열풍기(60)나 고온 챔버(70)에서 가해지는 열기로 인해 인쇄회로기판(31) 및 LED 소자(32)가 영향을 받지 않는 정도의 온도에서 용융될 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 코팅부재(10)는 열가소성 수지(폴리아미드(polyamides), TPU(Thermoplastic Polyurethane) 등)로 이루어질 수 있다.
또한, 코팅부재(10)는 전술한 바와 같이 열풍기(60)나 고온 챔버(70)를 통해 가열됨에 따라 용융될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고, 용제(solvent)를 사용하여 코팅부재(10)를 용융시키는 것도 물론 가능하다. 이 경우, 용제는 코팅부재(10) 외에 인쇄회로기판(31) 및 LED 소자(32)에 영향을 주지 않는 성분으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기와 같이 코팅부재(10)가 용융되면서 자연스럽게 다수의 LED 소자(32)의 측면(32a)과 인쇄회로기판(31)의 일면(31a)에 완전히 밀착하게 됨에 따라, 각 LED 소자(32)와 인쇄회로기판(31)을 정밀하게 코팅하게 된다. 따라서, 본 발명의 코팅방법을 통해 LED 디스플레이(30)에 코팅 처리되면 안정적인 정전기 방지 및 방수 구조를 확보할 수 있다.
그 후, 용융된 코팅부재(10)를 상온에서 냉각하여 경화시킨다(S4). 경화된 코팅부재(10)는 다수의 LED 소자(32)의 측면(32a)과 인쇄회로기판(31)의 일면(31a)에 완전히 밀착하게 된 상태로 코팅된다.
도 11과 같이 행 부재(13) 및 열 부재(15)의 높이가 LED 소자(32)의 높이보다 낮은 높이로 형성됨에 따라, 코팅부재(10)가 코팅을 원하지 않는 부분 즉, LED 소자(32)의 발광면(32b)을 덮거나 가리지 않게 된다. 또한, 도 12를 참조하면, 코팅부재(10)가 LED 디스플레이(30)의 각 LED 소자(32)의 측면(32b)에 완전 밀착된 상태로 코팅 처리된 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅부재(10) 및 코팅방법을 사용하게 되면 미세한 간격으로 배열되 LED 사이의 공간에 정밀하게 코팅 처리될 수 있어, 제품의 불량률을 현저히 낮출 수 있다.
상기에서 예를 든 코팅방법은 LED 디스플레이(30) 일면의 전체에 대하여 코팅 처리한 것을 설명하였지만, 이에 제한되지 않고, 원하는 부분에만 코팅 처리하는 것도 물론 가능하다. 이 경우, 코팅부재(10)는 원하는 코팅 부분에 대응하는 크기로 형성하여 사용하는 것이 바람직하다.
도 13은 미세간격 코팅부재가 코팅된 LED 디스플레이를 다른 LED 디스플레이와 결합하여 멀티 디스플레이 장치를 제작하는 도면이다.
도 13을 참고하면, 코팅부재(10)를 사용하여 코팅 처리된 LED 디스플레이(30a,30b)는 캐비닛(110)의 일측에 다수를 연결하여 멀티 디스플레이(100)를 제작할 수 있다.
도 14 내지 도 17을 참조하여 캐비닛(110)에 설치된 서로 인접한 LED 디스플레이들(30a,30b)에 대하여 동시에 코팅 처리하는 방법을 설명한다. 이 경우 서로 인접한 LED 디스플레이들(30a)은 일부분만 코팅 처리되고 나머지 부분은 코팅 처리되지 않은 부분이 있다고 가정한다.
도 14는 멀티 디스플레이 장치에서 서로 인접한 LED 디스플레이에 미세간격 코팅을 위한 미세간격 코팅부재의 다른 예를 나타낸 사시도이고, 도 15 내지 도 17은 도 14에 도시된 미세간격 코팅부재를 이용하여 서로 인접한 LED 디스플레이에 코팅하는 과정을 순차적으로 나타낸 도면들이다.
도 14를 참조하면, 코팅부재(210)는 단일 열 부재(215) 만으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 코팅부재(210)는 도 15와 같이 서로 인접한 LED 디스플레이(30a,30b)의 에지 부분(30c,30d)이 각각 실장된 LED 소자(L1,L2) 보다 더 돌출됨에 따라 LED 디스플레이(30a,30b)를 연결하면 LED 디스플레이(30a,30b)의 LED 소자(L1,L2) 사이에는 공간(38)에 대응하도록 형성된다.
이와 같이 코팅부재(210)는 전술한 코팅부재(10)와 같이 반드시 행 부재(13)와, 열 부재(15)와, 이들(13,15)에 의해 형성된 홀(17)을 모두 포함하도록 형성될 필요는 없으며, 코팅하고자 하는 부분의 형상에 대응하는 형상으로 이루어지면 어떤 형상이든 가능하다.
LED 디스플레이(30a,30b)는 에지 부분(30c,30d)을 제외한 나머지 부분은 전술한 메시 형상의 코팅부재(10)를 통해 이미 코팅처리된 상태이다.
이러한 LED 디스플레이(30a,30b) 사이의 공간(38)을 코팅하기 위해서, 도 16과 같이 코팅부재(210)를 상기 공간(38)에 삽입한다.
이어서, 소정의 열풍기 등을 이용하여 코팅부재(210)를 미리 설정된 온도로 가열하여 용융시킨다. 이때, 이미 LED 디스플레이(30a,30b)에 코팅 완료된 코팅부재(10)가 다시 용융되지 않도록 단열 재질의 차단막(231,233)을 이용하여 코팅부재(10) 열기에 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
도 17을 참조하면, 코팅부재(210)가 용융된 후, 상온에서 냉각시키면 소정 시간 후, 코팅부재(210)는 자연스럽게 LED 디스플레이(30a,30b) 사이의 공간(38)에 코팅될 수 있다. 따라서, 코팅부재(210)를 통해 본 발명의 코팅방법으로 코팅하는 경우 LED 디스플레이(30a,30b) 간 안정적인 코팅 처리가 이루어지며, 견고한 정전기 방지 및 방수 구조를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 코팅부재는 플렉서블하게 형성될 수 있으므로, 3차원의 소정의 굴곡을 가지는 LED 디스플레이에도 정밀한 코팅 처리가 가능하다. 이에 대하여 도 18 내지 도 21을 참조하여 설명한다.
도 18은 커브드(curved) LED 디스플레이에 미세간격 코팅부재를 적용한 예를 나타낸 분리사시도이고, 도 19 및 도 20은 도 18에 도시된 커브드 LED 디스플레이에 미세간격 코팅부재를 결합한 상태를 나타내는 도면이고, 도 20은 도 19에 도시된 미세간격 코팅부재가 각 LED 사이에 코팅된 상태를 도면이고, 도 21은 반구형 LED 디스플레이에 미세간격 코팅부재를 적용한 예를 나타낸 분리사시도이다.
도 18을 참조하면, LED 디스플레이(330)는 소정 곡률을 갖는 커브드(curved) LED 디스플레이다. 코팅부재(310)는 플렉서블하게 이루어짐에 따라, 도 19와 같이 LED 디스플레이(330)의 형상에 대응하도록 자연스럽게 변형되면서 각 LED 소자(332) 사이의 공간(333,335)에 삽입될 수 있다.
이와 같이 코팅부재(310)가 LED 디스플레이(330)에 결합되면 용융 및 냉각 과정을 거쳐, 도 20과 같이 각 LED 소자(332)와 인쇄회로기판(331) 간 접합 부분에 완전히 밀착된 상태로 코팅될 수 있다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 코팅부재(410)는 대략 반구형상으로 이루어진 인쇄회로기판(331)을 갖는 LED 디스플레이(430)에 코팅하는 것도 가능하다. 이는 전술한 바와 같이 코팅부재(410)가 플렉서블하게 이루어지므로, LED 디스플레이(430)에 코팅부재(410)를 결합할 때 LED 디스플레이(430)의 형상에 대응하도록 변형할 수 있기 때문이다. 도 20에서 미설명부호 332는 LED 소자이다.
또한, 전술한 본 발명의 코팅부재(10,210,310,410)는 코팅 대상인 LED 디스플레이가 다양한 3차원 형상의 다양한 굴곡이 형성된 경우나, 코팅되는 부분의 깊이가 상이한 경우에도 우수한 품질로 코팅 처리될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10: 코팅부재 11: 몸체부
13: 행 부재 15: 열 부재
17: 홀 30: LED 디스플레이
31; 인쇄회로기판 32: LED 소자
33,35: LED 소자 사이의 공간

Claims (20)

  1. 인쇄회로기판에 배열된 다수의 LED 소자 사이로 배치되는 몸체부; 및
    상기 다수의 LED 소자가 삽입되는 다수의 구멍;을 포함하며,
    상기 몸체부는 용융 시 유동에 의해 각 LED 소자 사이의 공간을 메우도록 상기 인쇄회로기판에 코팅되고,
    상기 몸체부의 높이는, 상기 LED 소자의 높이와 같거나 작고, 상기 몸체부가 용융되면 상기 LED 소자의 높이보다 작게 변화하는 코팅부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는 상기 다수의 LED 소자 사이에 형성된 공간에 대응하는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는 다수의 행 부분과 상기 다수의 행 부분을 가로지르는 다수의 열 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 행 부분의 폭과 상기 각 열 부분의 폭은 서로 인접한 LED 소자 사이의 간격과 같거나 작은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 각 행 부분의 높이와 상기 각 열 부분의 높이는 LED 소자의 높이와 같거나 작은 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는 메시(mesh) 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는 플렉서블하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는 상온보다 높은 미리 설정된 온도에서 용융되고, 상온에서 경화되는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 몸체부는 열 가소성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는 용제에 의해 용융되고, 상기 용제에 의해 용융된 후 상온에서 경화되는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅부재.
  11. 인쇄회로기판에 배열된 다수의 LED 소자 사이에 형성된 공간에 대응하는 형상으로이루어진 플렉서블한 몸체부; 및
    상기 다수의 LED 소자가 삽입되는 다수의 구멍;을 포함하며,
    상기 몸체부는 인쇄회로기판의 일면에 대응하는 형상으로 변형되어 결합되고, 미리 설정된 온도의 열에 의해 용융되어 각 LED 소자의 측면과 상기 인쇄회로기판의 일면에 밀착된 후 상온에서 경화되고,
    상기 몸체부의 높이는, 상기 LED 소자의 높이와 같거나 작고, 상기 몸체부가 용융되면 상기 LED 소자의 높이보다 작게 변화하는 코팅부재.
  12. 디스플레이의 코팅되어야 할 부분에 대응하는 형상으로 코팅부재를 형성하는 단계;
    상기 코팅부재를 상기 디스플레이에 결합하는 단계;
    상기 디스플레이에 구비된 각 LED 소자 사이를 메우도록 상기 코팅부재를 용융하는 단계; 및
    상기 코팅부재를 상기 디스플레이에 고정되도록 상기 코팅부재를 냉각시켜 경화하는 단계;를 포함하고,
    상기 코팅부재의 높이는, 상기 LED 소자의 높이와 같거나 작고, 상기 코팅부재가 용융되면 상기 LED 소자의 높이보다 작게 변화하는 디스플레이 전면부의 코팅방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 코팅부재를 제공하는 단계에서 상기 코팅부재를 메쉬(mesh) 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 코팅부재는 금형을 통해 성형되는 공정, 3차원 프린터를 통해 형성되는 공정, 및 레이저 커팅 처리에 의해 형성되는 공정 중 어느 하나의 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 코팅방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이에 결합하는 단계에서, 상기 다수의 LED 소자는 상기 코팅부재의 다수의 구멍에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 코팅방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 코팅부재 용융단계에서, 상기 코팅부재는 미리 설정된 온도로 토출되는 열풍에 미리 설정된 시간 동안 노출되는 것을 특징으로 하는 코팅방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 코팅부재 용융단계에서, 상기 코팅부재가 결합된 디스플레이를 용융 챔버에 장입하여 상기 코팅부재가 미리 설정된 온도로 발산되는 열기에 노출되는 것을 특징으로 하는 코팅방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 코팅부재 용융단계에서, 상기 코팅부재를 용융하기 위한 용제를 상기 코팅부재에 도포하는 것을 특징으로 하는 코팅방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이는, 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판에 배열된 다수의 LED 소자를 포함하고,
    상기 코팅부재 용융단계에서, 상기 코팅부재는 유동성을 가짐에 따라 상기 다수의 LED 소자와 상기 인쇄회로기판 간 접합 부분에 밀착하여 코팅되는 것을 특징으로 하는 코팅방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 코팅부재는 열가소성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅방법.
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