KR20060097858A - 간판 조명용 ｌｅｄ 모듈 - Google Patents

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(주)롬스페이스
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Abstract

본 발명은 간판 조명용 LED 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 전원 공급시 발광기능을 수행하는 LED(110)와, 최소 하나 이상의 LED(110)가 일 방향으로 장착된 인쇄회로기판(120)과, 상기 인쇄회로기판(120)에 연결되어 LED(110)에 동작 전원 및 제어신호를 인가하는 케이블(130)로 구성된 간판 조명용 LED 모듈에 있어서, 상기 LED 모듈은 하우징이 없으며, 인쇄회로기판(120) 주위에 에폭시수지(140)가 소정의 두께로 몰딩처리 되어 있는 것을 특징 한다.
본 발명 간판 조명용 LED 모듈의 제조 방법은, 인쇄회로기판(120)의 주위를 에폭시수지(140)로 몰딩처리 하기 위한 성형틀 제작단계(S310)와, 상기에서 제작된 성형틀(200)의 오목홈부(210)에 인쇄회로기판(120)을 안착하는 인쇄회로기판 안착단계(S320)와, 인쇄회로기판(120)이 안착된 성형틀(200)의 오목홈부(210)에 상온 액체 상태의 몰딩용 에폭시수지(140)를 채워 넣는 몰딩용 에폭시수지 충진단계(S330)와, 에폭시수지(140)가 충진되어 있는 성형틀(200)에 열을 가하여 에폭시수지(140)를 경화시키는 몰딩용 에폭시수지 경화단계(S340)와, 경화된 에폭시수지(140)를 성형틀(200)에서 분리하는 LED 모듈 분리단계(S350)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
LED, LED 모듈, 에폭시수지, 컴파운드수지, 몰딩

Description

간판 조명용 ＬＥＤ 모듈 및 그 제조방법 {LED module and its manufacturing method}
도 1은 종래 기술에 의한 간판용 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이며,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 간판 조명용 LED 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 간판 조명용 LED 모듈의 제조방법을 개략적으로 도시한 흐름도이며,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형틀에 인쇄회로기판을 안착하는 단계를 개략적으로 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 2-몰딩 기법에 의한 간판 조명용 LED 모듈의 제조방법을 개략적으로 도시한 흐름도이며,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 2-몰딩 기법에 의한 간판 조명용 LED 모듈을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : LED 모듈 110 : LED
120 : 인쇄회로기판 130 : 케이블
140 : 에폭시수지 150 : 컴파운드수지
160 : 하우징 170 : 실리콘수지
180 : 고정수단 200 : 성형틀
210 : 오목홈부
본 발명은 간판 조명용 LED 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 LED가 일 방향으로 장착되어 발광하도록 구성된 인쇄회로기판을 모듈화한 것으로 종래 기술에 의한 LED 모듈의 하우징을 제거한 간판 조명용 LED 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 LED(Light emitting diode : 발광다이오드, 이하 LED라 한다.)는 다른 광원에 비해 소형이고, 수명이 길며, 소비전력이 적게 들고, 효율이 좋은 장점이 있다.
상기와 같은 LED는 여러 분야에 적용되어 이용되고 있는데, 이러한 LED는 광고물의 발광소자로 이용되기도 한다.
일반적으로 상품 판매를 위한 광고 및 필요한 정보를 제공하는 실내외 광고용 간판은 광고의 효과를 극대화하고 상황에 맞는 안내를 적절하게 제공하기 위해 사람들의 시각을 유도하는 많은 방법들이 사용되고 있다.
상기에서 옥외나 실내에 설치되는 광고용 간판은 주간 뿐 아니라 야간에도 광고효과를 제공하기 위해 형광등이나, 백열전구, 또는 네온등과 같은 발광소자를 이용하여 광고용 간판을 설치하였다. 그러나 상기와 같은 형광등이나, 백열전구, 또는 네온등은 수명과 소비전력등의 문제로 유지비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 광고용 간판의 발광소자로 LED를 이용한 기술이 제안되었다.
LED를 이용한 광고 방법중 하나로 아크릴 소재의 간판 내부에 LED를 이용한 발광체를 설치하여 간판에 발광효과를 제공하는 것으로 LED 모듈이 제안된 바 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 간판용 LED 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래기술에 의한 LED 모듈은 다수의 LED(110)가 장착된 인쇄회로기판(120)과, 상기 인쇄회로기판(120)을 담고있는 하우징(160)으로 구성된다.
상기에서 인쇄회로기판(120)과 하우징(160)은 고정수단(180)에 의해 서로 고정된 구조를 갖으며 하우징(160) 내부는 몰딩처리를 위해 실리콘수지(170)를 충진한다.
그러나, 상기의 종래기술에서 몰딩재료로 사용되는 실리콘수지(170)는 시간이 흐르면 그 색상이 혼탁하게 변색되며, 갈라지는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 보완하고자 하우징(160) 내부에 사용되는 몰딩재료로 에폭 시수지(140)에 대한 사용이 제안되었다.
상기에서 에폭시수지(140)는 경화되면 그 자체만으로도 단단해져서 내부에 실장되어 있는 인쇄회로기판(120)을 보호하며 하우징(160)의 역할을 대신할 수 있게 되었다. 즉, 에폭시수지(140)를 몰딩 재료로 사용하는 LED 모듈(100)에 있어서 하우징(160)은 이미 그 기능을 상실한 불필요한 구성 요소로 남아있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다수의 LED를 인쇄회로기판에 장착한 LED 모듈을 제공함에 있어서 상기 LED 모듈은 하우징이 없이 인쇄회로기판 주위를 에폭시수지로 몰딩 처리한 간판 조명용 LED 모듈을 제공하여 제조 공정을 간소화하고, 제조비용을 절감한 LED 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전원 공급시 발광기능을 수행하는 LED와, 최소 하나 이상의 LED가 일 방향으로 장착된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 연결되어 LED에 동작 전원 및 제어신호를 인가하는 케이블로 구성된 간판 조명용 LED 모듈에 있어서, 상기 LED 모듈은 하우징이 없으며, 인쇄회로기판 주위에 에폭시수지가 소정의 두께로 몰딩처리 되어 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 인쇄회로기판 주위를 몰딩처리 함에 있어서, 배선이 연결되어 있는 인쇄회로기판의 저면부에는 컴파운드수지에 의해 몰딩처리 하며, LED가 장착된 상면부에는 에폭시수지에 의해 몰딩처리 되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 간판 조명용 LED 모듈의 제조 방법은, 인쇄회로기판의 주위를 에폭시수지로 몰딩처리 하기 위한 성형틀 제작단계와, 상기에서 제작된 성형틀의 오목홈부에 인쇄회로기판을 안착하는 인쇄회로기판 안착단계와, 인쇄회로기판이 안착된 성형틀의 오목홈부에 상온 액체 상태의 몰딩용 에폭시수지를 채워 넣는 몰딩용 에폭시수지 충진단계와, 에폭시수지가 충진되어 있는 성형틀에 열을 가하여 에폭시수지를 경화시키는 몰딩용 에폭시수지 경화단계와, 경화된 에폭시수지를 성형틀에서 분리하는 LED 모듈 분리단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 성형틀의 오목홈부에 인쇄회로기판을 안착하는 인쇄회로기판 안착단계 이후에, 인쇄회로기판 저면부의 배선부위를 몰딩하는 몰딩용 컴파운드수지 충진단계와, 몰딩용 컴파운드수지가 충진되어 있는 성형틀에 열을 가하여 몰딩용 컴파운드수지를 경화시키는 몰딩용 컴파운드수지 경화단계를 더 포함하는 2-몰딩 기법에 의한 제조과정을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 간판 조명용 LED 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 의한 LED 모듈(100)은 전원 공급시 발광기능을 수행하는 LED(Light Emitting Diode)(110)와, 상기 LED(110)가 최소 하나 이상 장착되어 있는 인쇄회로기판(120)과, 상기 인쇄회로기판(120)에 연결되어 동작 전원 및 제어신호를 인가하는 케이블(130)과, 상기 인쇄회로기판(120)에 소정의 두께로 몰딩처리 되어있는 몰딩용 에폭시수지(140)를 포함하여 구성된다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 간판 조명용 LED 모듈의 제조방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 의한 LED 모듈(100)의 제조 방법은 성형틀 제작단계(S310)와, 인쇄회로기판 안착단계(S320)와, 몰딩용 에폭시수지 충진단계(S330)와, 몰딩용 에폭시수지 경화단계(S340)와, LED 모듈 분리단계(S350)의 순서로 이루어진다.
상기에서 성형틀 제작단계(S310)는, 인쇄회로기판(120)의 주위를 에폭시수지(140)로 몰딩처리 하기 위한 성형틀(200)을 제작하는 것으로, 상기의 성형틀(200)을 통해 LED 모듈(100)의 외형이 만들어진다. 상기의 성형틀(200)은 특정 형상에 국한되지 않으며, 후에 LED 모듈(100)과 성형틀(200)의 분리가 용이하도록 성형틀(200)은 고무재질로 제작된다.
상기에서 인쇄회로기판 안착단계(S320)는, 제작된 성형틀(200)의 오목홈부(210)에 적어도 한 개 이상의 LED(110)가 장착된 인쇄회로기판(120)을 안착하는 단 계이다. 바람직하게, 성형틀(200)에 인쇄회로기판(120)을 안착함에 있어서 인쇄회로기판(120)에 장착된 LED(110)가 상단부를 향하도록 안착하나 제작하고자 하는 LED 모듈(100)의 외형에 따라 인쇄회로기판(120)에 장착된 LED(110)가 하단부를 향하도록 인쇄회로기판(120)이 안착 되어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형틀(200)에 인쇄회로기판(120)을 안착하는 단계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
상기에서 몰딩용 에폭시수지 충진단계(S330)는, 인쇄회로기판(120)이 안착된 성형틀(200)의 오목홈부(210)에 상온 액체 상태의 몰딩용 에폭시수지(140)를 채워 넣는 단계이다. 이때, 액체 상태의 몰딩용 에폭시수지(140)는 정량을 토출하여 주입하는 기계장비를 이용하거나, 수작업으로 각각의 성형틀(200)에 주입하는 방법이 있다.
상기에서 몰딩용 에폭시수지 경화단계(S340)는, 오목홈부(210)에 에폭시수지(140)가 충진되어 있는 성형틀(200)에 열을 가하여 에폭시수지(140)를 경화시키는 단계이다. 실시예로 에폭시수지(140)가 충진되어 있는 성형틀(200)을 오븐에 넣고 약 80°정도의 온도에서 30분정도 가열하였을때 에폭시수지(140)가 경화되는 효과를 얻었으나, 제품의 성질에 따라 가열하는 온도와 시간은 특정 수치에 한정하지 않는다.
상기에서 LED 모듈 분리단계(S350)는, 상기 몰딩용 에폭시수지 경화단계(S340)를 통해 경화된 성형틀(200) 속의 에폭시수지(140)를 오븐에서 꺼내어 성형틀과 분리하는 단계이다.
이상에서 설명한 본 발명의 제 1실시예는 1-몰딩 기법에 의한 간판 조명용 LED 모듈에 관한 설명이였다. 즉, LED 모듈(100)의 몰딩 처리시 하나의 몰딩 재료를 이용해 인쇄회로기판(120) 주위를 덮는 것이다.
그러나, LED 모듈(100)의 몰딩 처리시 인쇄회로기판(120)의 저면부와 상면부에 각각 다른 몰딩 재료를 이용하여 몰딩처리 하는 2-몰딩 기법에 의한 LED 모듈(100)이 제안될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 2-몰딩 기법에 의한 간판 조명용 LED 모듈의 제조방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 2-몰딩 기법에 의한 간판 조명용 LED 모듈의 제조방법은 성형틀 제작단계(S310)와, 인쇄회로기판 안착단계(S320)와, 몰딩용 컴파운드수지 충진단계(S322)와, 몰딩용 컴파운드수지 경화단계(S324)와, 몰딩용 에폭시수지 충진단계(S330)와, 몰딩용 에폭시수지 경화단계(S340)와, LED 모듈 분리단계(S350)의 순서로 이루어진다.
즉, 본 발명의 제 1실시예에 따른 LED 모듈 제조 방법에서 에폭시수지 몰딩 작업에 앞서 컴파운드수지의 몰딩 작업이 추가된 것이다.
이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 LED 모듈의 제조 방법의 설명에 있어서, 제 1실시예와 중복되는 과정을 생략하기로 한다.
성형틀(200)에 인쇄회로기판(120)을 안착함에 있어서 인쇄회로기판(120)의 배선이 연결된 저면부가 하향 위치하도록 성형틀(200) 내부에 안착되며(S320), 후 에 상온에서 액체상태의 몰딩용 컴파운드수지(150)를 충진하는 단계를 거친다 (S322). 이때, 몰딩용 컴파운드수지(150)는 성형틀(200) 내부 전체를 충진하지 않으며 인쇄회로기판(200) 저면부의 배선부위가 몰딩되도록 충진한다.
상기 몰딩용 컴파운드수지 충진단계(S322)에서 충진된 컴파운드 수지는 오븐속에서 설정된 소정의 온도와 시간에 따라 가열 경화시킨다.
상기의 과정을 통해 몰딩용 컴파운드수지(150)가 경화되면, 상온 액체 상태의 몰딩용 에폭시수지(140)를 성형틀(200)에 충진하는 단계(S330)부터 이하, 제 1실시예와 동일하게 진행된다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 2-몰딩 기법에 의한 간판 조명용 LED 모듈을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판(120)의 상면부에는 에폭시수지(140)로 몰딩처리 하였으며, 인쇄회로기판(120)의 저면부에는 좀 더 절연성이 높은 컴파운드수지(150)로 몰딩처리 하는 2-몰딩 기법이 적용되었음을 알 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 간판 조명용 LED 모듈에 의하면 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 인쇄회로기판 주위를 에폭시수지로 몰딩처리하고 LED 모듈의 하우징을 제거 함으로써 하우징을 제조하면서 소요 되었던 제조 비용을 절감한 효과가 있다.
둘째, 하우징과 인쇄회로기판을 고정수단으로 고정한 후 하우징 내부에 실리콘수지를 채워넣으며 인쇄회로기판을 보호하고자 했던 이중 작업으로 인한 제조 공정을 간소화한 효과도 있다.
셋째, 인쇄회로기판에 장착된 LED를 에폭시수지로 몰딩처리 함으로써 LED의 광원에 면발광 효과를 제공하는 효과도 있다.
넷째, 인쇄회로기판의 몰딩처리 함에 있어서 전기 배선이 연결되는 저면부에는 컴파운드수지에 의한 몰딩처리를 함으로써 전기 절연효과를 높였다.

Claims (4)

  1. 전원 공급시 발광기능을 수행하는 LED(110)와,
    최소 하나 이상의 LED(110)가 일 방향으로 장착된 인쇄회로기판(120)과,
    상기 인쇄회로기판(120)에 연결되어 LED(110)에 동작 전원 및 제어신호를 인가하는 케이블(130)로 구성된 간판 조명용 LED 모듈에 있어서,
    상기 LED 모듈은 하우징이 없으며, 인쇄회로기판(120) 주위에 에폭시수지(140)가 소정의 두께로 몰딩처리 되어 있는 것을 특징으로 하는 간판 조명용 LED 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(120) 주위를 몰딩처리 함에 있어서,
    배선이 연결되어 있는 인쇄회로기판(120)의 저면부에는 컴파운드수지(150)에 의해 몰딩처리 하며, LED(110)가 장착된 상면부에는 에폭시수지(140)에 의해 몰딩처리 되어 있는 것을 특징으로 하는 간판 조명용 LED 모듈.
  3. 간판 조명용 LED 모듈의 제조 방법에 있어서,
    인쇄회로기판(120)의 주위를 에폭시수지(140)로 몰딩처리 하기 위한 성형틀 제작단계(S310)와,
    상기에서 제작된 성형틀(200)의 오목홈부(210)에 인쇄회로기판(120)을 안착하는 인쇄회로기판 안착단계(S320)와,
    인쇄회로기판(120)이 안착된 성형틀(200)의 오목홈부(210)에 상온 액체 상태의 몰딩용 에폭시수지(140)를 채워 넣는 몰딩용 에폭시수지 충진단계(S330)와,
    에폭시수지(140)가 충진되어 있는 성형틀(200)에 열을 가하여 에폭시수지(140)를 경화시키는 몰딩용 에폭시수지 경화단계(S340)와,
    경화된 에폭시수지(140)를 성형틀(200)에서 분리하는 LED 모듈 분리단계(S350)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 간판 조명용 LED 모듈의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    성형틀(200)의 오목홈부(210)에 인쇄회로기판(120)을 안착하는 인쇄회로기판 안착단계(S320) 이후에,
    인쇄회로기판(200) 저면부의 배선부위를 몰딩하는 몰딩용 컴파운드수지 충진단계(S322)와,
    몰딩용 컴파운드수지(150)가 충진되어 있는 성형틀(200)에 열을 가하여 몰딩용 컴파운드수지(150)를 경화시키는 몰딩용 컴파운드수지 경화단계(S324)를 더 포함하여 이루어지는 2-몰딩 기법에 의한 간판 조명용 LED 모듈의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100786361B1 (ko) * 2007-04-13 2007-12-14 (주)회동미디어 광확산 에폭시 엘이디 면 발광 채널의 제조방법
KR100834534B1 (ko) * 2008-03-13 2008-06-02 주식회사 누리플랜 이미지구현용 엘이디 조명장치의 제조방법
KR100853397B1 (ko) * 2008-03-13 2008-08-21 주식회사 누리플랜 이미지구현용 엘이디 조명장치

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