KR20040106272A - 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치의 그 제조방법에 관한 것으로, 엘시디(LCD)나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)등의 디스플레이 장치에 사용되는 투명전극(200)을 유리판이나 아크릴등의 제 1 투명패널(100)상에 도포(coating)하는 단계, 상기 도포된 투명전극(200)을 화학적 에칭이나 물리적 분할 방식으로 복수개의 면으로 분할하는 면분할 단계, 상기 면분할 단계에서 형성된 각각의 분할면이 사용자가 원하는 전기적 회로 패턴을 형성하도록 면분할 선(300)을 형성하는 단계, 상기 면 분할된 투명전극(200)의 분할면 상에 전도성 접착제(500)를 이용하여 조명용인 엘이디(400)의 전극(401)을 부착하는 단계, 상기 제 1 투명패널(100)상에 도포된 투명전극(200)으로 형성된 회로패턴위에 부착된 엘이디의 보호와 엘이디(400)로부터 발광되는 빛을 난반사시켜 발광효과를 증대시킬 수 있도록 제 1투명패널(100)과 동일한 크기와 모양을 갖는 제 2투명패널(101)을 얹고 모서리 3면을 테이핑 처리등의 방법으로 막은 다음 나머지 1면을 통하여 밀봉재(700)를 충진시켜 제 1투명패널(100)과 제2 투명패널(101)을 부착 고정시키는 단계를 포함하여 구성되는 것이다.
Description
본 발명은 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 투명전극을 면분할 방식으로 분할하여 회로패턴을 형성하고 전원을 공급하여 투명한 상태의 내부에서 엘이디가 발광되도록 하는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유리창이나 간판, 조명, 혹은 사인물에서 사용되는 네온관이나 형광등. 백열등, 혹은 콜드 케소드와 같은 여러 종류의 조명장치들이 공지되어 사용 중에 있다.
예를 들어, 형광등을 이용한 조명장치는 주택의 조명용이나 간판에 사용되어진다. 그러나 수명이 짧고 간판 등에서는 많은 개수의 형광등이 들어가야 하는이유로 전력 소모가 많을 뿐더러 유지 보수가 어렵고 또한 소형화가 어려운 문제점이 있었다.
또 네온관이나 콜드 케소드 같은 조명장치를 이용한 간판이나 사인물들이 널리 사용되고 있다. 그러나 이와 같은 조명장치들은 고압의 전원을 사용하여 전력소모가 많을 뿐 아니라 감전의 위험이 있으며 소형으로 제작하여 유리창 등에 걸어 놓을 경우 광고면 후면의 전선과 일부분(문자나 그림을 형상화한 경우)의 흑막처리로 보기에 깔끔하지 못하고 그 만큼 주목성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한 백열등이나 할로겐 램프,혹은 3파장 램프 같은 종류를 이용하여 조명기기 즉 스탠드와 같은 조명기기들을 제작하여 사용되고 있다. 그러나 램프 자체의 크기나 형상이 전체 조명장치의 외형에 영향을 주어 디자인의 제약이 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 저전력으로 구동되며 수명이 길어지게 되고, 유지보수가 간단하게 되는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 광고재질의 특성에 따라 제품의 디자인을 자유롭게 형성 할 수 있고, 엘이디의 발광특성을 이용하여 투명하고 선명도가 높은 발광효과를 구현하는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그 제조방법을 제공하는것을 그 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 투명전극에 대한 개념도
도 2는 본 발명에 의한 투명전극에 회로패턴을 구성하기 위한 면 분할 선을 나타낸 개념도
도 3은 본 발명에 의한 투명전극의 회로 패턴 위에 엘이디를 부착하는 공정도
도 4는 본 발명에 의한 엘이디 조명장치 및 조립방법을 설명하기위한 구성도
도 5a~5D는 본 발명의 구체적 실시예를 구현한 예시도로서,
도 5a는 엘이디가 병렬로 부착된 상태를 도시한 개략도
도 5b는 엘이디가 직,병렬 구조로 부착된 상태를 도시한 개략도
도 5c는 엘이디로 ㄱ자를 병렬 구조로 형성한 개념도
도 5d는 엘이디로 ㄱ자를 직렬 구조로 형성한 개념도
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서 조명장치의 다양한 외부 형태에 대한 개념도
도 7은 본 발명의 실제 제작예를 도시한 참고도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 제 1 투명패널 101: 제 2 투명패널
200 : 투명전극 201 : 면분할된 투명전극
300 : 회로 패턴을 이루는 면분할 선
400 : 엘이디(LED) 401 : 엘이디 전극(LED Electrode)
500 : 전도성 접착제 600 : 전원 공급용 전도성 테이프
700 : 충진제
상기와 같은 본 발명의 목적은, 엘시디(LCD)나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)등의 디스플레이 장치에 사용되는 투명전극(200)을 유리판이나 아크릴등의 제 1 투명패널(100)상에 도포(coating)하는 단계, 상기 도포된 투명전극(200)을 화학적 에칭이나 물리적 분할 방식으로 복수개의 면으로 분할하는 면분할 단계, 상기 면분할 단계에서 형성된 각각의 분할면이 사용자가 원하는 전기적 회로 패턴을 형성하도록 면분할 선(300)을 형성하는 단계, 상기 면 분할된 투명전극(200)의 분할면 상에 전도성 접착제(500)를 이용하여 조명용인 엘이디(400)의 전극(401)을 부착하는 단계, 상기 제 1 투명패널(100)상에 도포된 투명전극(200)으로 형성된 회로패턴위에 부착된 엘이디의 보호와 엘이디(400)로부터 발광되는 빛을 난반사시켜 발광효과를 증대시킬 수 있도록 제 1투명패널(100)과 동일한 크기와 모양을 갖는 제 2투명패널(101)을 얹고 모서리 3면을 테이핑 처리등의 방법으로 막은 다음 나머지 1면을 통하여 밀봉재(700)를 충진시켜 제 1투명패널(100)과 제2 투명패널(101)을 부착 고정시키는 단계를 포함하는 방법으로써 구현할 수 있다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치는, 유리판이나 아크릴등의 투명성 재질로 구성되는 제 1 투명패널(100)과, 상기 제 1 투명패널(100) 상에 전도성 코팅물질을 도포(coating)하는 투명전극(200)과, 상기 투명전극(200)을 복수개로 분할하여 생성되는 회로패턴인 면 분할선(300)과, 상기 면 분할선(300)의 양측에 위치하는 상기 투명전극(200) 상에 접착되는 전도성 접착제(500)와, 상기 전도성 접착제(500)을 매개로 하여 상기 투명전극(200)에 접착되는 엘이디(Light Emitting Diode)와, 상기 투명전극(200)의 상부에 충진되는 투명성 충진재(700) 및, 상기 충진재(700)의 상부에 부착 설치되는 제 2 투명패널(101)을 포함하여 구성함으로써 달성할 수 있다.
이때, 상기 투명전극(200)에 도포하는 전도성 코팅물질은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 또는 액상 폴리머 중 어느 하나 인 것이 바람직하다.
또, 상기 투명전극(200)상에 2개 또는 그 이상의 복수개의 전원공급용 전도성 테이프(600)가 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 면 분할선(300)을 통해 구성되는 엘이디(400)는, 병렬구조로 형성되거나, 직렬구조로 형성되거나, 직·병렬구조로 형성되는 것 중의 어느 하나의 구성 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다.
(실시예)
이하, 본 발명의 구성 및 그 제조방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1은 본 발명에 의한 투명전극에 대한 개념도이고, 도 2는 본 발명에 의한 투명전극에 회로패턴을 구성하기 위한 면 분할 선을 나타낸 개념도이다. 또 도 3은 본 발명에 의한 투명전극의 회로 패턴 위에 엘이디를 부착하는 공정도이고, 도 4는 본 발명에 의한 엘이디 조명장치 및 조립방법을 설명하기위한 구성도이다.
도 1에서 부호 100은 제 1 투명패널로서, 예를 들면 유리, 아크릴등의 투명재질로 된 것이다. 또 부호 200은 투명전극을 도시하고 있으며, 도 2에서 부호 201은 투명전극을 면 분할 한 분할 면으로, 에칭 혹은 물리적인 분할(예를 들어, 칼을 이용한 발췌방식 등)을 통해 분할 면을 형성한다. 또 부호 300은 회로 패턴을 형성하는 면 분할선을 도시하고, 부호 600은 전원 공급용의 전도성 테이프를 도시한다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 우선 투명 재질의 유리 혹은 아크릴 등의 패널(100)위에 투명전극(200)으로 전도성 코팅물질인 타겟(ITO,IZO, 액상 폴리머 등)을 코팅한다.
상기 투명전극(200)의 코팅 면은 전기저항이 단위면적(제곱인치)당 저항이 100[??] 이하인 값을 가지며, 엘이디(400)발광에 충분한 전류가 흐르게 된다. 또한 상기 투명전극(200)은 코팅 후에도 선명도 높은 투명도를 유지하기 때문에 판 자체로서 투명도를 유지한다.
다음, 도 2를 참조하면, 상기 도 1에서 코팅된 투명전극(200)을 화학적 에칭이나 물리적 분할 방식(예를 들면, 칼질 등)을 이용하여 표시할 문자나 그림에 대한 회로 패턴을 형성한다. 이렇게 함으로써 상기 투명전극(200)은 면 분할면(201)으로 되어 나뉘게 되고 회로 패턴을 형성하는 면 분할선(300)이 형성된다.
이때 상기 면 분할선(300)은 각 분할면(201)을 전기적으로 완벽히 분할하며 그 면 분할선(300)의 폭은 수 십 미크론 이하로 육안식별이 어렵게 형성된다. 이렇게 하여, 원하는 회로 패턴이 상기 투명전극(200)상에 형성된다.
다음으로 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 투명전극(200)상에 형성된 회로 패턴 위에 엘이디(400)를 부착하는 공정이 진행된다.
먼저, 상기 도 2에서 형성된 회로 패턴위에 조명용의 엘이디(400)를 부착하게 된다. 다음으로, 상기 투명전극(200)과 상기 엘이디(400)의 전극(401)사이에 전도성 접착제(500)를 미량 도포 후 가열하여 엘이디(400)를 부착한다. 또한 상기 투명전극(200)의 전면에서 고른 전압분포를 나타내도록 전도성 테이프(600)를 필요한 면에 점착시키게 된다. 이렇게 하여 구성된 조명장치에 엘이디(400)의 극성을 고려하여 직류전원을 인가하면 엘이디(400)는 발광하게 되는 것이다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하면서, 본 발명에 의한 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그 제조방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그 제조방법은 다음과 같다.
먼저, 엘시디(LCD)나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)등의 디스플레이 장치에 사용되는 투명전극(200)을 유리판이나 아크릴등의 제 1 투명패널(100)상에 도포(coating)하는 단계, 이 도포된 투명전극(200)을 화학적 에칭이나 물리적 분할 방식(예를 들어, 칼질 등)으로 복수개의 면으로 분할하는 면분할 단계, 상기 면분할단계에서 형성된 각각의 분할면이 사용자가 원하는 전기적 회로 패턴을 형성토록 면분할 선(300)을 형성하는 단계, 상기 분할된 투명전극(200)의 분할면 상에 전도성 접착제(500)를 이용하여 조명용인 엘이디(400)의 전극(401)을 부착하는 단계,상기 엘이디(400)의 손상방지를 위해 상기 제 1 투명패널(100)상에 도포된 투명전극(200)으로 형성된 회로패턴위에 부착된 엘이디의 보호와 엘이디(400)로부터 발광되는 빛을 난반사시켜 발광효과를 증대시킬 루 있도록 제 1투명패널(100)과 동일한 크기와 모양을 갖는 제 2투명패널(101)을 얹고 모서리 3면을 테이핑 처리등의 방법으로 막은 다음 나머지 1면을 통하여 밀봉재(700)를 충진시켜 제 1투명패널(100)과 제2 투명패널(101)을 부착 고정시키는 단계를 포함하여 구성된다.
상술한 바와 같은 방법으로 구성되는 본 발명에 의한 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치의 구성 및 그 작용은 아래와 같다.
즉, 엘시디( LCD )나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)등의 디스플레이 장치에 사용되는 투명전극(200)을 유리판이나 아크릴등 제 1 투명패널(100)에 코팅하고, 이 코팅된 투명전극(200)을 화학적 에칭이나 물리적 칼질 등으로 면 분할한다. 이때 각각의 분할면이 원하는 전기적 회로 패턴을 형성토록 하고, 엘이디의 전극과 분할된 투명전극(200)에 실버 페이스트와 같은 전도성 접착제(500)를 이용하여 부착시켜 전원을 공급하면, 투명한 유리상태의 면에서 엘이디 불빛이 조사된다. 여기에서 부착된 엘이디의 보호를 위해 또 한장의 투명유리판, 혹은 제 2 투명패널(101)을 투명 실리콘 등 투명한 재질의 밀봉재를 충진시켜 부착시키는 것으로 본 발명에 의한 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치는 구성 및 작용된다.
특히, 도 3에서 도시하고 있는 바, 엘이디(400)의 발광 단계가 완성되면 엘이디(400)의 보호와 발광효과를 높이기 위하여 제 2 투명패널(101)을 얹고 모서리로 형성되는 3면을 테이핑처리나 기타의 방법으로 막은 다음, 투명 실리콘등으로이루어진 투명재질의 충진제(700)로 충진하여 상기 제 2 투명패널(101)과 엘이디(400)가 부착된 상기 제 1 투명패널(100)을 부착하여 마감처리 하면 본 조명장치가 구성되게 되는 것이다.
이렇게 하면 상기 면 분할되어 형성된 회로패턴을 통해 육안으로는 거의 식별되지 않게 되고, 상기의 투명전극(200)과 제 1 및 제 2 투명패널(100, 101), 및 투명 충진제(700) 내부 엘이디(400)의 발광으로 조명장치가 구현될 수 있어, 일견 전선이 없는 상태에서 엘이디가 점등되는 효과를 갖게 되고, 사용자의 호기심을 자극하여 보다 높은 광고 효과를 얻을 수 있다는 산업상의 효과도 기대할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 투명한 상태로 형성된 조명장치를 통하여 엘이디가 발광하는 성질을 이용하여 문자나 그림을 표시할 수 있음은 물론, 그 빛을 이용한 조명장치를 다양한 디자인으로 만들 수 있는 미적인 효과를 가지게 되는 것이며, 또한 LED를 구동하기 위한 전원으로는 DC 48볼트[V] 이하의 낮은 전압과 1암페어[A] 미만의 낮은 전류로 구동되므로 전력소비를 크게 줄일 수 있고, 부수적으로 작업 및 사용시에는 감전사고와 같은 안전 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한 대량생산을 통해 차세대 조명으로 주목받고 있는 엘이디의 수요처를 확대하여 관련산업에 기여할 수 있는 효과가 있고, 각종 사인물( 예: 비상 유도등)에 사용하는 경우 가독성 및 주목성이 뛰어나 매우 높은 집중효과를 얻을 수 있으며, 투명한 상태로 구성되기 때문에 배면 투시가 가능하므로 실내외 동시 광고효과를 발휘 할 수 있으며, 디자인이 다양하게 형성될 수 있으므로 가구나 기타 산업용재로 표준화 시킬 경우 신소재의 개발효과가 가능 한 것이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 다양한 구현 예를 도 5a 내지 도 5d를 참조하면서 설명하기로 한다.
도 5a~5D는 본 발명의 구체적 실시예를 구현한 예시도로서, 도 5a는 엘이디가 병렬로 부착된 상태를 도시한 개략도이고, 도 5b는 엘이디가 직,병렬 구조로 부착된 상태를 도시한 개략도이고, 도 5c는 엘이디로 ㄱ자를 병렬 구조로 형성한 개념도이고, 도 5d는 엘이디로 ㄱ자를 직렬 구조로 형성한 개념도를 각각 도시한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 조명장치는 사용자의 선택이나 설치 장치별 특성에 좇아 다양한 형태로 구성할 수 있음은 물론이다. 특히, 전도성 테이프(600)를 적용함으로써, 투명전극(200)의 전면에서 고른 전압분포를 나타낼 수 있도록 하는 구성적 특징을 갖는다.
또 도 6은 본 발명의 다른 실시형태로서 조명장치의 다양한 외부 형태에 대한 개념도를 도시한 것이다. 또한 본 발명의 실제 사용예를 나타내기 위해, 본 출원인이 시험제작한 설치물을 도 7에서 보이고 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 기초로 설명되었으나 이는 예시에 불과하며 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 응용한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그 제조방법에 의하면, 저전력으로 구동되며 수명이 길어지게 되고, 유지보수가 간단하게 되는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치 및 그 제조방법을 제공하게 된다.
또한 조명장치의 디자인을 자유롭게 형성 할 수 있고, 엘이디의 발광특성을 이용하여 투명하고 선명도가 높은 발광효과를 구현하는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치를 제공할 수 있다.
Claims (5)
- 엘시디(LCD)나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)등의 디스플레이 장치에 사용되는 투명전극(200)을 유리판이나 아크릴등의 제 1 투명패널(100)상에 도포(coating)하는 단계,상기 도포된 투명전극(200)을 화학적 에칭이나 물리적 분할 방식으로 복수개의 면으로 분할하는 면분할 단계,상기 면분할 단계에서 형성된 각각의 분할면이 사용자가 원하는 전기적 회로 패턴을 형성하도록 면분할 선을 형성하는 단계,상기 면 분할된 투명전극(200)의 분할면 상에 전도성 접착제(500)를 이용하여 조명용인 엘이디(400)의 전극(401)을 부착하는 단계,상기 제 1 투명패널(100)상에 도포된 투명전극(200)의 상부에 투명한 재질의 밀봉재(700)를 제 1 투명패널(100)과 제 2 투명패널(101)의 사이에 충진시켜 두 패널을 상호 부착시키는 단계를 포함하여 구성되는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치의 그 제조방법.
- 청구항 1항의 제조방법에 의해 제조되는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치에 있어서,유리판이나 아크릴등의 투명성 재질로 구성되는 제 1 투명패널(100)과,상기 제 1 투명패널(100) 상에 전도성 코팅물질을 도포(coating)하는 투명전극(200)과,상기 투명전극(200)을 복수개로 분할하여 생성되는 회로패턴인 면 분할선(300)과,상기 면 분할선(300)의 양측에 위치하는 상기 투명전극(200) 상에 접착되는 전도성 접착제(500)와,상기 전도성 접착제(500)을 매개로 하여 상기 투명전극(200)에 접착되는 엘이디(Light Emitting Display)와,상기 투명전극(200)의 상부에 충진되는 투명성 충진재(700) 및,상기 충진재(700)의 상부에 부착설치되는 제 2 투명패널(101)을 포함하여 구성되는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치.
- 제 2항에 있어서,상기 투명전극(200)이 도포하는 전도성 코팅물질은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 또는 액상 폴리머 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치.
- 제 2항에 있어서,상기 투명전극(200)상에 2개 또는 그 이상의 복수개의 전원공급용 전도성 테이프(600)가 부착되는 것을 특징으로 하는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치.
- 제 2항에 있어서,상기 면 분할선(300)을 통해 구성되는 엘이디(400)는, 병렬구조로 형성되거나, 직렬구조로 형성되거나, 직·병렬구조로 형성되는 것 중의 어느 하나의 구성 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 투명전극과 투명패널을 이용한 엘이디 조명장치.
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