KR200427643Y1 - 다층 인쇄회로기판을 사용한 양방향 투시형 발광다이오드전광판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다층 인쇄회로 기판을 사용한 양방향 투시형 발광다이오드 전광판에 관한 것으로 다층 인쇄회로 기판의 절연 베이스층 상,하면에 발광 다이오드를 구동시킬 동박 패턴을 구성한 후 이 패턴이 형성된 창살형 부위 만을 남기고 절연 베이스층을 제거하여 발광다이오드의 화소수에 상당하는 다수개의 방형(사각형) 공간부를 형성하고 이 공간부 내측의 한 모서리 부위에 돌기부를 돌출시켜 상부 동박단자를 형성시킨 후 이 상부 동박단자와 하부 동박 패턴을 도전성 통과공 (through hole)으로 관통 연결시킨 상태에서 상부 동박단자와 상부 동박 패턴 사이에 양방향 발광다이오드를 부착 접속시킴으로써 상기의 공간부를 통해 전광판의 전 후면으로 발광다이오드의 빛이 발산되며 동시에 여분의 공간부를 통하여 전후방 시야의 투시성을 확보 할 수 있도록 구성된 것이다.

인쇄회로 기판(PCB). 발광다이오드(LED). 동박 패턴. 전광판. 투시율. 개구율. 매트릭스(MATRIX)회로. 애노드(ANODE). 캐소드(CATHODE). 통과공(THROUGH HOLE). 다층 연성 회로기판(MULTY LAYER FLEXIBLE PCB).

Description

다층 인쇄회로기판을 사용한 양방향 투시형 발광다이오드 전광판{Bi-directional Perspective LED Electronic Bulletin Board Using Multi-Layer Printed Circuit Board}

도 1은 본 고안의 일실시 예에 따른 다층 인쇄회로 기판의 요부 발췌 평면도,

도 2는 도 1의 저면도,

도 3은 도 1과 도 2의 표시 부분 D 에 대한 확대 세부 도면,

도 3에는 본 고안의 일실시예에 따라 다층 인쇄회로 기판의 공간부에 발광 다이오드가 부착된 상태의 구성을 상세하게 도시하였음.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 절연 베이스층 2 : 공간부

3 : 상부 동박 패턴 4 : 하부 동박 패턴

5 : 통과공 (THROUGH HOLE) 6 : 돌기부

7 : 양방향 발광 다이오드 8 : 상부 동박 단자

10 : 다층 인쇄회로 기판

본 고안은 기존 전광판의 인쇄 회로기판을 개량하여 전광판의 전,후면 양측에서 경고나 안내 문구. 그림. 동영상 등을 볼 수 있도록 함과 동시에 전광판의 기판 자체를 통한 투시성을 확보 할 수 있도록 한 다층 인쇄 회로기판을 사용한 양방향 투시형 발광다이오드 전광판에 관한 것이다.

종래에 사용되고 있는 전광판은 발광 다이오드(LED)를 지지하고 있는 인쇄 회로기판(PCB)을 구성하는 절연 베이스층의 재료로서 경성 기판용으로는 페놀 수지, 글라스 에폭시 수지, 세라믹, 알미늄 등이 있고, 연성 재질로서는 폴리미드(POLYMIDE) 수지가 개발되어 있다. 동박층과 절연 베이스층,절연 베이스층과 절연 베이스층을 적층 시키는 재료로는 주로 에폭시 계열의 열접착성 시트를 사용하고 있는바 상기의 모든 원자재가 불투명한 소재로 되어있으며 투명성을 확보하기에는 기술적으로 지극히 어려운 실정이다. 기판 자체가 투명하지 않은 기존 방식의 전광판을 차량이나 상가 등의 유리창에 설치했을 경우 전광판 자체에 의해 시야가 차단되므로 내부나 외부로 부터의 투시성이 확보되지 않아 차량 운행의 안전과 보안 문제, 특히 큰 면적의 전광판인 경우에는 전광판 뒤편의 상황 인식에 많은 지장을 초래한다.

또한, 본 출원인이 선 등록한 실용신안등록 제 0389014와 제 0390419에 투명전광판을 통하여 시야를 확보하기 위한 것이 기재되어 있는바, 이론적으로는 타당성이 명확하지만 현시점에서의 각종 절연 베이스층 소재와 인쇄 회로기판 제작 기술로서는 만족할만한 투시율과 경제성을 확보하기에 미흡했으며 단시간 내에 해결하기는 어려운 실정이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 다층 인쇄 회로기판의 절연베이스 층에서 상.하부 동박 패턴이 형성된 부분을 제외한 부분을 제거하여 발광 다이오드 1화소당 1개씩의 방형 공간부를 형성하고 , 이 사각형의 공간부 한 모서리 부분에 돌기부를 돌출시켜 그 상면에 상부 동박 단자를 구성하고 이 상부 동박 단자와 하부 동박 패턴을 도전성 통과공으로 관통 연결시킨 상태에서 상부 동박 단자와 상부 동박 패턴간에 양방향 발광 다이오드를 부착시킴으로써 상기 다수개의 방형 공간부를 통해 발광 다이오드의 빛이 양방향으로 방출 될 수 있으며 동시에 전광판의 전후면 양측으로의 투시성을 확보 할 수 있도록 한 양방향 투시형 발광 다이오드 전광판을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본고안의 일 실시 예에 따른 것으로 한층의 절연 베이스층 (1)과 상부 동박 패턴 (3)과 하부 동박 패턴 (4)으로 구성된 양면 인쇄 회로기판의 요부 발췌 평면도이고, 도2는 도1의 저면도이고, 도3은 도1과 도2의 표시 부분 D 에 대한 세부 확대 도면으로서 도3-A 는 평면도이고 도3-B 는 도3-A 의 B섹션 단면도이고 도3-C 는 도3-A의 C섹션 단면도이다.

본 고안은 다층 인쇄회로 기판을 구비한 공지의 발광 다이오드 전광판에 있어서, 다층 인쇄회로 기판 (10)의 절연 베이스층 (1)에 종횡으로 나열되어 관통된 다수개의 방형 공간부 (2)가 형성되고, 각각의 공간부 사이에 남아있는 창살 부분의 상면과 하면에는 세로 방향과 가로 방향으로 통과 전류량에 적절한 폭의 상부 동박 패턴 (3) [예: 발광 다이오드의 캐소드측]과 하부 동박 패턴 (4) [예: 애노드측]이 형성되며 상기 사각형 공간부 (2)의 일측 모서리에 절연 베이스층 (1)의 돌기부 (6)를 형성하고 그 상면에 상부 동박 단자 (8) [예: 애노드측]를 구비하고 이 상부 동박 단자 (8)와 하부 동박 패턴 (4)은 도전성 통과공 (5)으로 연결 되며 상부 동박 단자(8)와 상부 동박 패턴 (3) 사이의 공간부 (2) 상에 양방향 발광 다이오드(7)가 부착되어 접속 된 것을 특징으로 하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안은 도시는 하지 않았지만, 통상의 발광 다이오드 전광판과 같이 매트릭스 방식의 전자제어 회로에 의해 구동되며, 이 매트릭스 회로는 상기의 상부 동박 패턴 (3)과 하부 동박 패턴 (4)에 의해서 종횡으로 구성되며 상기 절연 베이스층 (1)은 물리적 강도, 열전도성, 절연성, 난연성, 통과공 (5)의 도금성, 납땜 내열성, 사용 시의 내열성 등을 고려하여 유연성이 필요 없는 용도에는 판형으로 성형된 글라스 에폭시 수지의 적층 기판을 사용하고 유연성이 필요한 경우에는 폴리미드 수지의 적층 연성 인쇄 회로기판을 사용하는 것이 바람직하다.

본 고안은 다층 인쇄회로 기판 (10)의 돌기부 (6) 상면에 구성된 상부 동박단자 (8)와 절연 베이스층 (1)상면에 구성된 상부 동박 패턴 (3)간에 양방향 발광 다이오드 (7)를 접속 연결시키며 이 발광 다이오드는 절연 베이스층 (1)이 제거된 공간부 (2)의 일측 모서리에 위치하게 되므로 앞뒤 양방향을 향하여 발광 다이오드의 광속이 발산 될 수 있어 전광판의 전후방 양측에서 전광판에 표출된 정보를 인지 할 수 있는 것이다.

또한 상기 다층 인쇄회로 기판 (10)의 절연 베이스층 (1)에 상부 동박 패턴 (3)과 하부 동박 패턴 (4)이 없는 부분에 종횡으로 나열되어 관통된 다수개의 방형 공간부 (2)가 형성되어 있어 이를 통해 다층 인쇄회로 기판 (10)의 면적 대비 투시율을 확보 할 수 있으므로 전광판의 전 후면 측에서의 투시성이 확보 된다.
상기의 공간부 (2)는 외주 면의 한 모서리 부분에 돌기부 (6)가 내측으로 돌출된 구조로서 펀칭이나 라우팅, 레이저 컷팅 등의 절단 수단을 사용하여 제작된다.
공간부 (2)형상은 개구율을 최대로 함과 동시에 발광 소자와 동박 패턴에 가장 가깝게 인접시켜서 공간부 (2)를 통한 기류에 의한 공냉효과를 높이기 위하여 사각형으로 한다.

본 고안에서 예시한 구성은 설명의 편의상 단색 양방향 발광 다이오드 (7)를 사용하여 1층의 절연 베이스층과 상하 2층의 동박 패턴층의 구조로 기술되었으나 다중 칼라의 발광 다이오드를 사용 할 경우에는 절연 베이스층과 동박 패턴층의 적층 수, 패턴의 수, 통과공 수, 동박 단자의 수가 증가되지만 기본적인 구조와 제작 방식은 동일하게 이루어지는 것이다.

도면과 명세서에 기재된 내용은 본 고안의 예시적인 설명으로서, 이는 단지 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 다층 인쇄회로 기판에 상하부 동박 패턴과 돌기부를 제외한 전부분이 불투명한 절연 베이스 층을 제거시킨 다수개의 공간부로 형성되어 있으므로 이공간부를 통해 앞이나 뒤로부터의 투시성이 확보되며 동시에 전광판에 표현된 정보를 앞 뒤 양방향으로 표출시킬 수 있다.
사용 예에 따라 대표적인 효용성을 살펴보면
1. 차량의 유리나 상가 등의 유리창에 설치 할 경우 내부에서 외부로의 시야가 확보되므로 차량 운전의 안전성에 문제가 없으며 외부의 상태를 인지하는데 지장을 주지 않는다. 또한 외부로부터 내부를 들여다 볼 때, 큰면적의 전광판을 설치했을 경우에도, 전광판에 의해 시야가 차단되지 않으므로 외부에서 내부 상황을 인식 할 수 있으며, 내부가 안보임에 따른 보안상의 문제도 방지된다.
2. 차량 유리의 내 외부. 차량의 지붕 위. 상가 등의 유리창. 관공서 은행 등의 대기인수 번호판 등에 사용할 경우 한 장의 전광판만으로 앞뒤 양쪽에서 판독할 수 있으며, 문자의 경우에는 뒤쪽에서 볼 때 문자가 역전되어 보이는 현상이 있으나 짧은 문구는 판독에 큰 문제가 되지 않으며, 차량이나 실내의 경우는 운전석의 룸 미러나 벽의 거울을 통해서 재역전되어 바로 보이므로 운전 중에도 표출된 메세이지를 쉽게 모니터링 할 수 있다. 전광판의 메모리에 정보를 입력시킬 때에도 내부에서 상태를 확인하면서 조작할 수 있고, 외부뿐 아니라 내부 쪽으로도 광고, 안내, 경고, 장식 효과 등을 표출하며, 현재 계시되고 있는 메세이지의 상태를 확인, 감시하는 등의 유용성을 제공한다.
3. 큰 사무실이나 넓은 공간에서 사용 할 경우 전체의 중앙에 설치하면 카렌다 시계나 안내, 경고 등의 정보를 전광판의 앞뒤 양방향에서 관망 할 수 있으므로 한쪽 벽면에 설치한 경우에 비해 2배의 가시거리를 확보 할 수 있다.
4. 차량의 지붕이나 옥외에 설치 할 경우 전광판 면적의 대부분을 차지하는 다수개의 공간부를 통해 기류가 통과되므로 풍압에 의한 공기 저항을 대폭 저감시킬 수 있으므로 전광판 자체의 중량과 지지체의 강도 사양을 현저하게 낮출 수 있어 안전성이나 경제성에 있어서 유리하다.
5. 적층 연성 인쇄 회로기판을 채용한 경우는 가볍고 얇으며 굴곡성이 있는 필름형이기 때문에 설치 장소와 조건 (예: 곡면 등)에 지장을 받지 않고 간단히 탈,부착 시킬 수 있다.
6. 전광판의 주 발열원인 발광소자와 동박패턴에 바로 인접하여 공간부가 형성되어 있으므로 이 공간부를 통한 기류의 공냉효과에 의해 별도의 방열판이 필요 없으며 원활한 방열효과에 의해서 온도 상승이 낮아지므로 동박 패턴의 폭을 줄일 수 있어 공간부의 면적이 늘어남에 따라 투시율을 개선 할 수 있다.

Claims (1)

1. 다층 인쇄회로 기판을 구비한 공지의 발광 다이오드 전광판에 있어서 상기 다층 인쇄회로 기판 (10)은 전광판의 사용 목적이나 설치 조건에 따라서 경성의 판형 혹은 연성의 필름형을 사용하며, 이 다층 인쇄 회로 기판 (10)의 절연 베이스층 (1)에 발광 다이오드의 화소수에 상당하는 다수개의 방형 공간부 (2)를 종횡으로 평면 구성하고 각각의 공간부 (2)사이에 창살형으로 남아있는 절연 베이스층 (1)상 하면에 X. Y 매트릭스 방식의 발광 다이오드 구동회로로 사용할 상부 동박 패턴 (3)과 하부 동박 패턴 (4)을 직교형으로 구비하며, 방형 공간부 내부의 일측 모서리에 절연 베이스층 (1)이 연장되어 돌출된 돌기부 (6)를 남겨둔 상태로 공간부 (2) 내측의 절연 베이스층을 제거하고, 이 돌기부 (6) 상에 발광 다이오드의 한쪽 단자로 사용할 상부 동박 단자 (8)를 구비하여 이 상부 동박 단자와 하부 동박 패턴 (4)을 도전성 통과공 (5)을 통하여 관통 연결시키며,

   상기의 상부 동박 단자 (8)와 상부 동박 패턴 (3)상에 양방향 발광 다이오드 (7)의 양 단자가 부착 연결 되어져서 이 발광 다이오드의 발광부가 사각형 공간부 (2)의 일측편에 위치하며, 다중 칼라의 발광을 구현하기 위해서 상기의 2단자 단색 발광 다이오드 용 구조에서 동박층과 절연베이스 층의 적층 수, 동박 패턴 수, 통과공 수, 동박 단자 수를 늘려 줌에 따라 다단자의 다중칼라 양방향 발광 다이오드를 구동시키는 것을 특징으로 하여 구성되는 다층 인쇄회로 기판을 사용한 양방향 투시형 발광 다이오드 전광판.

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