KR20090008362U - 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실외에 설치되는 간판의 글자나 도형을 발광시키기 위하여 사용하는 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈을 개시한다.

본 고안은 완벽한 방수 성능을 제공하면서도 휘도가 저하되지 않도록 하기 위하여 발광다이오드와 발광다이오드에 전력을 공급하는 전선이 조립된 PCB와, 발광다이오드의 발광을 위한 투명창이 형성된 열가소성합성수지로 된 케이스로 구성되어 투명창을 통해 발광다이오드의 빛이 발산할 수 있도록 케이스에 전술한 PCB를 삽입하고, 케이스의 내부 및 PCB가 방수되도록 실리콘으로 마감하고, 전선을 고정하며, 마감한 실리콘이 굳기 전에 전술한 케이스로부터 PCB의 이탈을 방지하는 열가소성합성수지로 된 커버가 케이스에 마감된 실리콘 위에 덮어 끼워지도록 구성 하여서 된 것이다.

본 고안은 실리콘에 의하여 밀봉된 케이스에 발광다이오드 및 PCB가 내장되어 있는 상태이므로, 발광다이오드는 투명한 케이스를 통하여 외부로 빛을 발광시키게 되며, 발광 모듈 주변의 수분은 밀봉된 케이스의 내부로 전혀 침투할 수 없게 되어 완벽한 방수 성능을 확보하게 되는 것이다.

이에 따라, 본 고안은 수분의 침투로 인한 부식이나 단락 등의 고장 원인이 해소되어 그 수명이 다하도록 장구하게 사용할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

뿐만 아니라, 이러한 본 고안은 케이스와 발광다이오드 사이를 실리콘으로 완전히 밀봉한 상태로 제작되는 것이므로, 오염 물질이 침투되거나, 내부에서의 오 염물질로 인한 오염가능성을 완전히 차단함으로써, 휘도 저하를 방지하여 우수한 성능을 유지할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

아울러 케이스에 마감된 실리콘이 굳기 전에 커버로 덮어 발광 모듈의 제작을 완성하므로 실리콘이 굳히기 위한 건조 작업이나 설비가 필요하지 않으며 외부로 돌출된 전선의 위치가 고정되어 생산 시간이 단축되고, 불량률이 낮아지며, 일정한 규격의 발광 모듈을 대량 생산할 수 있는 장점이 있다.

발광다이오드 간판 발광모듈

Description

방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈{Exterior Signboard Light Emitting Module having Waterproof Function}

본 고안은 방수기능을 갖는 발광 모듈에 관한 것으로, 특히 실외에 설치되는 간판의 글자나 도형을 발광시키기 위하여 사용하는 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 일반적인 간판은 평면적 단조로움이나 가시성이 저조하다는 취약점이 있으며, 이러한 취약점을 극복하기 위하여 네온 방전 시 발생되는 특유의 색감으로 입체적인 모양의 표현이 가능하고 시인성이 우수하도록 한 네온사인 간판이 활용되고 있다.

그러나 이는 사람이 보행하는 인도나 차량이 운행하는 차도 위에 설치되는 것이며, 고전압 장치들을 사용하는 것이므로, 그 설치 허가가 쉽지 않고, 그 시설 및 유지, 보수비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있는 것이다.

그러므로 근래에는 금속이나 합성수지로 된 모양틀을 간판에 접착시키고, 이 러한 모양틀 내부에 발광모듈을 넣은 후 비닐원단이나 아크릴판을 접착시켜 밀봉함으로써, 간판위에서 글자나 도형이 발광될 수 있도록 함으로써, 입체감과 시인성을 향상시킬 수 있도록 한 형태의 발광 간판이 보급되었다.

특히, 최근에 사용되는 모양틀 내부에 설치되는 발광모듈의 예를 대한민국 특허등록 제 769712호(발명의 명칭; 간판용 발광다이오드 모듈과 그 제조장치 및 그 제조방법; 이하 '인용발명'이라 함)에 의하여 살펴 볼 수 있다.

이러한 인용발명에 의하여 제조된 발광모듈의 적용 예를 도 1로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 인용발명에 의한 발광 모듈(4)은 직렬로 된 배선(1)으로 연결된 것이며, 모양틀(2)의 내부 공간(3)에 넣어 설치하여서 된 것이다. 아울러, 이러한 발광 모듈(4)의 외관을 도 2로 도시하였다. 이러한 발광 모듈(4)은 기존의 형광램프를 이용하는 경우보다 월등히 효율이 높아 절전 효과가 크고, 발열량이 매우 적으므로 과열로 인한 사고가 예방되는 것일 뿐만 아니라, 그 수명이 장구하고 발광 모듈(4)의 설치 개수를 증감시킴에 따라 적절한 조도를 얻을 수 있는 것이어서 날로 그 보급이 확대되어 가고 있는 실정이다.

반면에 이러한 간판에 접착된 모양틀(2)은 외기에 노출되어 강설, 강우 및 강풍을 맞게 되고, 심한 기온 편차에 의한 수축, 팽창의 반복 등 여러 요인에 의하여 방수 처리가 어려우며, 이에 따라 그 내부의 발광 모듈(4)이 침수되는 경우가 발생한다.

이러한 발광 모듈(4)에 사용되는 발광다이오드(5) 유니트의 구조는 도 3의 단면도로 보인 바와 같이, 하우징(8)을 갖는 발광다이오드(5)와, 수개의 전자 부품 이 설치된 PCB(6) 그리고 이들을 둘러싸고 있는 외층(7)으로 된 것이다.

이러한 발광다이오드(5)는 경도가 높은 세라믹, 에폭시 등의 봉지 재료로 된 하우징(8)을 구비하며, 이를 PCB(6)에 설치하고, 전체를 상하 캐비티를 갖는 금형위에 놓고 폴리에틸렌수지 등 열가소성수지로 밀봉되도록 사출하여서 된 것이다.

그러므로 이는 일견하여 인용발명의 효과 부분에 기재된 바와 같이 발광다이오드(5)와, PCB(6)가 열가소성 수지에 의하여 완전히 감싸여지게 몰딩 되기 때문에 방수기능이 완벽하게 이루어질 것으로 기대되는 것이나, 실제로는 이러한 발광다이오드(5)의 하우징(8), 외층(7), PCB(6)의 재질이 상이하여 장기간 온도편차가 심한 외기에 노출되는 경우 이들 간에 미세한 틈이 벌어지게 된다. 뿐만 아니라, 발광다이오드(5)가 작동과정에서 열을 발생하였다가 전원 차단으로 냉각되면 그 내부의 압력이 급격히 낮아지면서 외부의 수분을 내부로 흡인하게 되는 현상까지 발생하여 전술한 미세한 틈으로 수분이 침투하게 되고, 그 결과 침수된 발광 모듈(4)은 내부 회로가 단락되거나 부식되어 고장을 일으키거나 누전을 발생시키는 심각한 문제점이 있는 것이다.

본 고안의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 완벽한 방수 성능을 제공하면서도 휘도가 저하되지 않도록 한 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈을 제공함에 있다.

본 고안은 이러한 목적을 달성하기 위하여 발광다이오드와 발광다이오드에 전력을 공급하는 전선이 조립된 PCB와, 발광다이오드의 발광을 위한 투명창이 형성된 열가소성합성수지로 된 케이스로 구성되어 투명창을 통해 발광다이오드의 빛이 발산할 수 있도록 케이스에 전술한 PCB를 삽입하고, 케이스의 내부 및 PCB가 방수되도록 실리콘으로 마감하고, 전선을 고정하며, 마감한 실리콘이 굳기 전에 전술한 케이스로부터 PCB의 이탈을 방지하는 열가소성합성수지로 된 커버가 케이스에 마감된 실리콘 위에 덮어 끼워지도록 구성 하여서 된 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈을 제안한다.

이와 같이 하여 본 고안은 실리콘에 의하여 밀봉된 케이스에 발광다이오드 및 PCB가 내장되어 있는 상태이므로, 발광다이오드는 투명한 케이스를 통하여 외부로 빛을 발광시키게 되며, 발광 모듈 주변의 수분은 밀봉된 케이스의 내부로 전혀 침투할 수 없게 되어 완벽한 방수 성능을 확보하게 되는 것이다.

이에 따라, 본 고안은 수분의 침투로 인한 부식이나 단락 등의 고장 원인이 해소되어 그 수명이 다하도록 장구하게 사용할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

뿐만 아니라, 이러한 본 고안은 케이스와 발광다이오드 사이를 실리콘으로 완전히 밀봉한 상태로 제작되는 것이므로, 오염 물질이 침투되거나, 내부에서의 오염물질로 인한 오염가능성을 완전히 차단함으로써, 휘도 저하를 방지하여 우수한 성능을 유지할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

아울러 케이스에 마감된 실리콘이 굳기 전에 커버로 덮어 발광 모듈의 제작을 완성하므로 실리콘이 굳히기 위한 건조 작업이나 설비가 필요하지 않으며 외부로 돌출된 전선의 위치가 고정되어 생산 시간이 단축되고, 불량률이 낮아지며, 일정한 규격의 발광 모듈을 대량 생산할 수 있는 장점이 있다.

이러한 본 고안에 의한 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈을 도 4로 도시하였다. 이와 같은 본 고안에 의한 발광 모듈을 제조하기 위하여, 본 고안은 도 5a와 도 5b에서 볼 수 있는 바와 같이, 복수개의 발광다이오드(10)를 발광에 필요한 전선(20) 같은 여타 부품과 함께 PCB(30)에 조립하고, 발광다이오드(10)의 빛이 잘 투과하는 투명창(41)이 형성된 열가소성합성수지로 된 투명한 케이스(40)에 PCB(30)를 끼워 조립하되 케이스(40)의 투명창(41)을 통해 발광다이오드(10)의 빛이 발산할 수 있도록 발광다이오드(10)가 조립된 PCB(30)의 상면을 투명창(41)이 형성된 쪽으로 하여 조립하며, 케이스(40)의 내부 및 PCB(30)가 방수되도록 케이스(40)의 내부와 PCB(30)의 후면을 도 5a에서처럼 실리콘(50)으로 마감한 후 실리콘(50)이 굳기 전에 마감한 실리콘(50)과 PCB(30)가 케이스(40)의 외부로 이탈되지 않도록 하며 외부로 노출된 전선(20)을 케이스(40)에 고정 시키는 커버(60)를 도 5b에서 보는 바와 같이 케이스(40)에 덮어 끼운 것이다.

이러한 본 고안에 의한 발광모듈은 발광다이오드(10)가 조립된 PCB(30)의 전 체를 케이스(40)의 내부에 삽입하여 외부의 먼지 및 이물질로부터 발광다이오드(10)와 PCB(30)를 보호하며 빈틈없이 실리콘(50)으로 마감함으로 방수는 물론, 다른 오염 물질의 침투를 완전히 차단하여 누전 및 오염으로 인한 발광다이오드(10)의 휘도 저하를 방지할 수 있는 것이다.

이와 같은 발광모듈의 각 구성 요소를 더욱 상세하게 설명하면 도 6에서 보는 바와 같이, 전술한 케이스(40)는 상면에 발광다이오드(10)의 빛의 발광을 위한 투명창(41)과 발광다이오드(10)가 조립된 PCB(30)의 면으로 실리콘(50) 등의 이물질이 들어가지 못하도록 막는 차단막(42)이 PCB(30)의 둘래가 인접되는 케이스(40) 내부면에 형성되며 발광다이오드(10) 및 발광에 필요한 여타 부품과 PCB(30)를 외부의 충격과 오염 요소들로부터 보호하는 기능을 한다. 여기에서 전술한 투명창(41)은 발광다이오드(10)가 위치하는 케이스(40)의 전면에 원형 또는 다각형으로 형성된 것에 한정되지 않으며 발광다이오드(10)의 빛이 케이스(40)를 통해 발산되는 부분을 지칭하는 것이다.

전술한 PCB(30)는 상면에 발광다이오드(10)와 발광에 필요한 여타 부품과 이러한 발광다이오드(10)와 부품들에 전원을 공급하는 전선(20)이 조립된 것이며, 전술한 커버(60)는 케이스(40)의 후면에 덮어 끼울 수 있는 크기와 형태로 된 것이어서 전선(20)을 고정하며, 마감한 실리콘(50)이 굳기 전에 전술한 케이스(40)로부터 PCB(30)의 이탈을 방지하여 실리콘(50) 건조 과정과 시간을 절약 할 수 있다. 이러한 본 고안에 의한 발광모듈의 구조는 도 7과 도 8을 통해 알 수 있다.

아울러 케이스(40)의 양단과 케이스(40) 내부의 차단막(42)과 커버(60)의 양 단에 전선(20)의 이탈을 방지하는 전선이탈방지홈(70) 형성할 수 있고, 도 9로 보인 바와 같이, 케이스(40)의 내부면에 발광다이오드(10)의 산란하는 빛을 전방으로 향하도록 반사시키는 열가소성합성수지에 은막으로 도금 처리한 반사경(80)을 끼워 추가로 구성할 수 있다.

또한 이러한 본 고안에 의한 발광모듈은 도 4 내지 도 9로 보인 바와 같이, 발광다이오드(10)를 두 줄로 배치된 형태로만 제작되는 것이 아니라, 도 10에서 보는 바와 같이 한 줄로 나란히 배치하는 등의 다양한 형태로 된 발광 모듈에 고루 적용할 수 있고, PCB(30)에 조립된 발광다이오드(10)의 개수에 한정되지 않는다.

이와 같이 하여서 된 본 고안은 PCB(30)에 연결된 배선에 전원을 공급하면 PCB(30)에 조립된 복수개의 발광다이오드(10)가 점등되면서 도 1로 보인 바와 같은 모양틀(2)의 내부 공간(3)에서 발광되어 내부 공간(3)을 덮고 있는 유색 시트나 유색 아크릴을 통과하여 외부로 빛이 발산됨으로써 도 1의 경우와 같은 "W"의 모양을 표현하게 되는 것인바, 이때 본 고안에서는 발광다이오드(10)에서 발광되는 빛이 투명 재질로 된 케이스(40)를 통과하여 외부로 발광되는 것이어서 별다른 휘도 저하 없이 충분한 휘도로 발광할 수 있게 된다.

아울러, 본 고안에서는 PCB(30)의 상면을 덮어씌우는 케이스(40)는 발광다이오드(10)의 열이 높지 않으므로 재질의 연화등 물성적인 문제가 발생되지 않아 PCB(30)의 발광다이오드(10)에 밀착되도록 설치할 수 있으므로 내, 외부의 먼지나 이물질이 발광다이오드(10)를 오염시키지 않도록 할 수 있게 되므로, 높은 휘도 를 그대로 유지할 수 있게 되는 것이고, 종전의 것과 같이 수시로 닦아 내야 하는 번거로움이 해소되는 것이다.

도 1은 종래의 간판에 부착되는 모양틀에 발광모듈이 설치된 상태를 보이는 설명도.

도 2는 종래의 인용고안에 의한 발광모듈의 외관을 보인 사시도.

도 3은 종래의 인용고안에 의한 발광모듈의 구조를 보인 종단면도.

도 4는 본 고안에 의한 발광모듈의 외관을 보인 사시도.

도 5a는 본 고안에 의한 발광모듈의 케이스에 PCB와 실리콘을 넣는 조립도.

도 5b는 본 고안에 의한 발광모듈의 케이스에 PCB를 넣고 실리콘으로 방수한 후 커버를 닫는 조립도.

도 6은 본 고안에 의한 발광모듈의 구조를 보인 분리 사시도.

도 7은 본 고안에 의한 발광모듈의 구조를 보인 종단면도.

도 8은 본 고안에 의한 발광모듈의 구조를 보인 횡단면도.

도 9는 본 고안에 의한 발광모듈에 반사경을 추가 구성한 구조를 보인 종단면도.

도 10은 다른 실시예에 의한 발광모듈의 외관을 보인 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:발광다이오드 20:전선 30:PCB

40:케이스 41:투명창 42:차단막

50:실리콘 60:커버 70:전선이탈방지홈

80:반사경

Claims (4)

1. 발광다이오드와 발광다이오드에 전력을 공급하는 전선이 조립된 PCB와, 발광다이오드의 발광을 위한 투명창이 형성된 열가소성합성수지로 된 케이스로 구성되어 투명창을 통해 발광다이오드의 빛이 발산할 수 있도록 케이스에 전술한 PCB를 삽입하고, 케이스의 내부 및 PCB가 방수되도록 실리콘으로 마감됨을 특징으로 하는 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   전술한 전선을 고정하며, 마감한 실리콘이 굳기 전에 전술한 케이스로부터 PCB의 이탈을 방지하는 열가소성합성수지로 된 커버가 케이스에 마감된 실리콘 위에 덮어 끼워지도록 구성됨을 특징으로 하는 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈.
3. 제 1항에 있어서,

   전술한 케이스는 발광다이오드가 조립된 PCB의 면으로 실리콘 등의 이물질이 들어가지 못하도록 막는 차단막이 PCB의 둘래가 인접되는 케이스 내부면에 형성됨을 특징으로 하는 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈.
4. 제 2항 또는 3항에 있어서,

   전술한 케이스의 양단과 케이스 내부의 차단막과 커버의 양단에 전선을 잡아주는 전선이탈방지홈을 형성함을 특징으로 하는 방수기능을 갖는 실외 간판용 발광 모듈.

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