KR20130103648A - 엘이디 모듈 및 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디 모듈 및 구동방법에 관한 것으로서, 엘이디 모듈은 문자 또는 이미지를 표시할 수 있는 전광판이나 조명 등에 이용할 수 있는 것으로서 모듈화하여 생산성과 설치 작업 등이 용이하며, 두께 또는 크기를 매우 슬림하게 제작할 수 있고, 관리 및 운영비용을 최소화할 수 있다.
본 발명의 엘이디 모듈은 자석을 응용하여 모듈의 탈부착이 용이할 뿐만 아니라 엘이디에 공급되는 전류도 간단한 구조로 이루어진다.

Description

엘이디 모듈 및 구동방법{ LED module and driving method thereof }

본 발명은 문자 또는 이미지를 표시할 수 있는 전광판이나 조명, 유도등, 표지 등에 이용할 수 있는 것으로서 모듈화하여 생산성과 설치 작업 등이 용이하며 관리를 최소화할 수 있고, 각 모듈에 제어신호를 수신할 수 있는 통신기능을 갖추면 외부 컴퓨터 등의 프로그램에 따라 동작하도록 할 수 있다.

종래 LED 등을 이용한 조명이나 전광판을 보면 LED 등의 발광소자를 직접 조명이나 전광판에 장착하여 사용하기도 하지만 생산성과 작업이 용이하도록 모듈화하여 발광소자를 작은 모듈에 장착하고 모듈의 일단에는 전기 공급을 하는 케이블과 컨넥터를 부착하거나 기구적으로 탈부착할 수 있는 구조를 갖추기도 한다.

그런데 종래 모듈에는 전기를 공급하는 케이블을 연결하는 작업이 필요하거나 전기를 공급하는 컨넥터 사용으로 컨넥터 높이 이상으로 모듈이 커질 뿐 아니라 모듈이 빠지지 않도록 장착할 수 있는 기구적인 구성이 필요하다. 물론 모듈을 부착하는 바닥이나 지지대의 두께도 컨넥터 높이 이상으로 두꺼워져야 한다.

그리고 모듈이 장착되어 있는 경우 중간의 모듈을 탈착하는데 어려움이 있다. 그리고 모듈에서 소비전류가 클수록 전류를 공급하는 컨넥터의 굵기나 크기가 커질 수 있다.

그리고 모듈의 탈부착이 불편하고 AS 등의 관리비용이 증가할 수 있다.

종래 특허 등록번호(10-0781903) 엘이디 모듈을 이용한 조명 장치에서는 자석을 이용하지만 모듈에 장착된 자석이 직접 바닥이나 지지대에 부착되기 때문에 모듈의 탈착시에는 부착되려는 자석의 힘과 같은 힘을 주어 떼어야 하고, 모듈에는 전류를 제공받는 케이블을 사용하는 특징이 있는데, 이처럼 케이블을 사용하는 경우에는 별도의 케이블 작업을 필요로 하기 때문에 사용이 불편하다.

그리고 종래 공개특허공보 제10-2012-0006859호(2012.01.19.)조립형 발광 블록장치, 공개특허공보 제10-2007-0001294호(2007.01.04.)전기 장치의 접속단자 구조 및 이를 이용한 전기 구조물, 일본 공개특허공보 특개평11-266076호 (1999.09.28.)는 모듈 내의 자석의 사용 효율이 많아야 자석이 발휘할 수 있는 효율의 절반에 미치지 않을 뿐만 아니라 전류를 전달하는 단자마다 자석을 사용해야 하기 때문에 발광소자 하나 만을 동작시키기 위하여 자석의 사용량이 최소 2개가 있어야 한다. 또한 공개특허공보 제10-2012-0006859호(2012.01.19.)조립형 발광 블록장치는 모듈을 올려놓는 바닥 또는 지지대에도 자석이 필요한 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래 모듈에 전기를 공급하는 컨넥터 사용으로 인해 컨넥터의 높이 이상으로 모듈이 커질 뿐만 아니라 모듈에서 소비하는 전류가 클수록 전류를 공급하는 컨넥터의 굵기나 크기가 더 커질 수 있다. 그리고 모듈 부착시 케이블 작업의 불편을 개선할 필요가 있다.

각 모듈을 간단히 탈부착할 수 있는 기구적인 구성이 필요하고, 모듈이 중간에 장착되어 있는 경우 중간의 모듈을 탈착하는데 어려움이 있고, AS 등의 관리 및 제작비용의 개선이 필요하다.

본 발명은 LED 모듈 및 구동방법에 관한 것으로서, LED 모듈을 올려놓는 바닥에는 전기를 공급할 수 있도록 DC의 + 와 - 또는 AC 전압을 공급되도록 강자성체의 2 줄로 제공하고, LED 모듈에는 전류를 공급받고 부착하는데 이용하는 강자성체를 이용하여 필요한 전류의 크기에 따라 바닥에 접촉하는 강자성체의 접촉 면을 크게 할 수 있고 탈부착을 용이하게 할 수 있다. 상기 LED 모듈의 전류 공급과 부착을 바닥에 있는 강자성체를 통해 이루어지는 특징이 있다.

또한 LED 모듈의 전류 공급과 부착의 역할을 나누어 제작할 수도 있다. 즉, 바닥은 도전체, 절연체, 강자성체의 지지대로 이루어지고, 도전체가 올려진 절연체는 지지대 위에 놓이게 된다. 그럼 LED 모듈은 강자성체의 지지대에 부착되면서 전류 공급은 상기 절연체 위의 도전체를 통해 공급받을 수 있다.

LED 모듈 내부에는 강자성체 옆에 자석을 배치하여 강자성체를 통해 자석의 자속을 크게 모을 수 있어서 부착력을 크게 할 수 있고 자석의 사용량을 줄일 수 있다. 그리고 자석과 강자성체의 결합 여부에 따라 모듈을 바닥과 탈부착이 용이하게 할 수 있는데 자석과 강자성체를 떼어놓으면 자속이 작아져서 모듈이 바닥과의 부착력이 감소한다. 이렇게 하는 것은 모듈이 중간에 장착되어 있는 경우 모듈을 탈착하는데 용이한 장점이 있다.

이와 같이 슬림한 구조의 간단한 구성으로 전류를 공급할 수 있어서 고장 등의 관리 및 유지 비용을 줄일 수 있고, 각 모듈에는 개별적으로 제어할 수 있는 통신기능을 갖춰 문자나 이미지를 표시할 수 있다.

본 발명은 문자 또는 이미지를 표시할 수 있는 전광판이나 조명 등에 이용할 수 있는 것으로서 모듈화하여 생산성과 설치 작업 등이 용이하며, 두께 또는 크기를 매우 슬림하게 제작할 수 있고, 관리 및 운영비용을 최소화할 수 있다.

또한 모듈 내의 자석의 사용 효율을 극대화할 수 있어서 하나의 모듈에는 자석을 하나만 사용할 수 있는 효과가 있다.

그리고 LED에서 발생하는 열을 강자성체를 통해 방열시켜 주는 효과를 얻을 수 있고 강자성체와 자석의 결합에 의해 자석의 힘을 최대로 이용할 수 있다.

또한, 각 모듈에 제어신호를 수신할 수 있는 통신기능을 갖춰 외부 컴퓨터 등의 프로그램에 따라 동작하도록 할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 위한 회로도이고,
도 1b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 위한 회로도이고,
도 1c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 위한 회로도이고,
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도이고,
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 도 2a를 옆면에서 보는 단면도이고,
도 2c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도이고,
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도이고,
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 도 3a를 옆면에서 보는 단면도이고,
도 3c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도이고,
도 3d는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 도 3c를 옆면에서 보는 단면도이고,
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도이고,
도 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도이고,
도 4c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도이고,
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도이고,
도 5b는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 도 5a의 옆면에서 보는 단면도이고,
도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 자석의 이동을 설명하기 위해 윗면에서 보는 단면도이고,
도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 도 6a를 옆면에서 보는 단면도이고,
도 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 도 6a의 평면도이고,
도 6d는 본 발명의 실시 예에 따른 도 6a의 측면도이고,
도 7a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈을 부착하고 전류를 공급하기 위한 바닥의 평면도이고,
도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 도 7a의 측면도이고,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 좌표를 설명하기 도면이고,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 제어하기 위한 흐름도이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 제어하기 위한 흐름도이고,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도이고,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도이고,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 모듈 및 구동방법은, 다양한 실시 예로 설명할 수 있지만 크게 몇 가지로 구분한다면,

모듈의 LED 등의 발광소자를 위한 회로도의 설명,

모듈의 자석배치를 다양하게 설명하기 위한 도면의 설명,

모듈의 탈부착을 위한 자석의 이동 설명,

전광판이나 조명 등의 이용시 각 모듈의 제어를 위한 좌표의 설명,

모듈의 발광소자를 제어하기 위한 흐름도로 구분하여 설명할 수 있다.

상기 설명하는 발광소자에는 다양한 제품이 있고 그 중에서 LED(또는 엘이디)를 포함하는데, 본 발명에서는 LED(또는 엘이디)라고 사용하더라도 발광소자를 의미하는 것이지 LED(또는 엘이디) 만을 한정하는 것은 아니다. 계속하여 각 부분에 대해 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 위한 회로도로서, 모듈의 발광소자를 구동하기 위한 회로도인데 다이오드(D), 저항(R), 발광소자(LED) 로 구성할 수 있다. 다이오드(D)는 모듈의 부착시 방향을 반대로 하는 경우에 전류 공급이 반대로 되는 것을 막기 위하여 사용할 수 있고, 저항(R)은 발광소자(LED)를 구동하기 위한 전류를 조정하거나 제한하기 위하여 사용한다.

도 1b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 위한 회로도로서, 모듈의 발광소자를 구동하기 위한 회로도인데 브리지다이오드(Bridge), 저항(R), 발광소자(LED) 로 구성할 수 있다. 브리지다이오드(Bridge)는 모듈의 부착시 방향을 반대로 하는 경우에도 전류 공급을 정상적으로 해주기 위한 것으로서 모듈을 장착하기 용이하다, 저항(R)은 발광소자(LED)를 구동하기 위한 전류를 조정하거나 제한하기 위하여 사용한다.

도 1c는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 위한 회로도로서, 모듈의 발광소자를 다양한 방법으로 구동하기 위한 회로도인데 소형의 CPU(CPU), 저항(R), 발광소자(LED), 트랜지스터()로 구성할 수 있다.

CPU(CPU)는 외부의 제어신호를 통신으로 수신하여 발광소자(LED)를 다양하게 제어할 수 있는데, CPU(CPU)는 소형의 원칩 마이컴으로서 메모리와 시리얼통신 기능이 포함되어야 하고, 데이터 버스는 8bit 정도면 충분할 수 있다. 최근에 판매되는 원칩 마이컴은 하나의 패키지로 다양한 크기의 데이터버스에 통신포트, ADC, 클럭, 메모리 등의 다양한 기능을 갖추고 있어서 필요한 조건에 맞게 선택할 수 있다.

CPU(CPU)는 외부에서 전원을 공급받고 COMM(통신포트)을 통해 제어신호를 수신하여 트랜지스터()를 통하여 발광소자(LED)를 제어할 수 있다. 발광소자(LED)와 연결된 저항(R)은 발광소자(LED)의 전류를 조정하거나 제한하기 위하여 사용한다.

이상에서 설명하는 발광소자(LED)와 트랜지스터() 등의 구성은 도면에 하나를 그렸지만 필요에 따라 다양하게 변경내지 추가할 수 있다. 물론 트랜지스터()를 사용하는 대신에 FET 소자를 사용할 수도 있고 CPU 의 출력포트 중의 한 포트를 사용할 수도 있다.

도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도로서, 모듈(21), 자석(22), 강자성체(23) 2개, 절연체(24) 2개로 구성된다.

상기 모듈(21)은 케이스로서 플라스틱 등의 소재로 제작할 수 있다.

상기 강자성체(23)란 자석에 잘 달라붙는 성질을 갖는 물질을 말하며 철, 코발트, 니켈 및 그 합금이 대표적으로서 어느 하나를 한정하지 않는다. 강자성체(23)는 자석(22)과 잘 조화되는 재질을 사용하는 것이 바람직하고 부식이 되지 않는 재질을 사용하거나 부식되지 않도록 코팅처리 등이 되어 있는 것이 바람직하다.

자석(22)은 영구자석을 사용하는 것이 바람직한데, 강자성체(23)와 결합하여 모듈(21)을 바닥에 붙이도록 한다. 상기 바닥에 대한 것은 아래의 도 7a에 설명하고 있다. 강자성체(23)는 자석(22)에서 나오는 자기력선이나 자속을 모아서 자석(22)의 효율을 극대화할 수 있고, 모듈(21)의 발광소자를 구동하기 위한 전류를 공급하는데 이용된다.

절연체(24)는 강자성체(23)가 전류를 공급받을 때 자석(22)을 통해 강자성체(23) 끼리 전기적으로 서로 단락(short) 되는 것을 막기 위한 것이다. 또한 플라스틱으로 모듈(21) 제작시 강자성체(23)와 자석(22) 사이에 얇게 플라스틱으로 벽을 세워 놓는 것도 바람직한데 이런 경우 절연체(24)가 필요하지 않다. 또한 절연용의 비닐을 이용하여 강자성체(23) 또는 자석(22)를 감싸도 좋다.

도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 도 2a를 옆면에서 보는 단면도로서, 옆면에서의 모듈(21), 자석(22), 강자성체(23) 2개, 절연체(24) 2개의 배치를 보여 준다.

강자성체(23)는 모듈(21)의 밖으로 약간 나오게 장착하여 바닥에 접촉되어 전류를 공급받을 수 있다. 그리고 자석(22)의 자기력선이나 자속을 모아서 바닥에 부착하는 힘을 높일 수 있다.

도 2c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도로서, 모듈(21), 2 개의 자석(22), 4 개의 강자성체(23), 4 개의 절연체(24)로 구성된다.

이것을 도 2a 와 비교하여 2 개의 자석(22)을 사용함으로 조금 큰 크기의 모듈(21)을 사용할 수 있도록 할 수 있다. 2 개의 자석(22)을 사용하기 때문에 각 자석(22) 마다 강자성체(23) 2개, 절연체(24) 2개가 필요하다.

도 3a는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도로서, 모듈(31), 자석(32)으로 보여 주는데 도 2와 비교하여 자석(32)의 다른 배치를 보여 준다.

모듈(31)은 케이스로서 플라스틱 등의 소재로 제작할 수 있고, 자석(32)으로 영구자석을 사용할 수 있다.

도 3b는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 도 3a를 옆면에서 보는 단면도로서, 모듈(31), 자석(32), 강자성체(33), 절연체(34)의 배치를 보여 준다.

모듈(31)은 케이스로서 플라스틱 등의 소재로 제작할 수 있고, 강자성체(33)는 철 등의 자석(32)에 잘 붙는 재질을 사용하는 것이 바람직하고 부식이 되지 않는 재질을 사용하거나 부식이 되지 않도록 코팅처리 등이 되어야 한다.

자석(32)은 영구자석을 사용하는 것이 바람직한데, 강자성체(33)와 결합하여 모듈(31)을 바닥에 붙이도록 한다. 강자성체(33)는 자석(32)에서 나오는 자기력선이나 자속을 모아서 자석(32)의 효율을 극대화할 수 있고, 모듈(31)의 발광소자를 구동하기 위한 전류를 공급하는데 이용된다.

절연체(34)는 강자성체(33)가 전류를 공급받을 때 자석(32)을 통해 강자성체(33) 끼리 전기적으로 서로 단락(short) 되는 것을 막기 위한 것이다. 또한 플라스틱으로 모듈(31) 제작시 강자성체(33)와 자석(32) 사이에 얇은 차단벽을 세워 놓는 것도 바람직한데 이런 경우 절연체(34)가 필요하지 않다.

도 3c는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도로서, 모듈(31), 자석(32) 2개를 보여 준다.

이것을 도 3a 와 비교하여 2 개의 자석(32)을 사용함으로 조금 큰 크기의 모듈(31)을 사용할 수 있도록 할 수 있다.

도 3d는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 도 3c를 옆면에서 보는 단면도로서, 모듈(31), 자석(32) 2개, 강자성체(33) 2개, 절연체(34) 2개로 구성된다.

이것을 도 3a 와 비교하여 2 개의 자석(32)을 사용함으로 조금 큰 크기의 모듈(31)을 사용할 수 있도록 할 수 있는데 구성은 자석(32), 2 개의 강자성체(33), 2 개의 절연체(34) 구성이 필요하다. 각 자석(32)은 강자성체(33)를 통해 전류 공급과 부착력을 독립적으로 구성하는 특징이 있다.

도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도로서, 모듈(41), 자석(42), 강자성체(43), 발광소자(44), 절연체(45)의 배치를 보여 준다.

모듈(41)은 케이스로서 플라스틱 등의 소재로 제작할 수 있고, 강자성체(43)는 철 등의 자석(42)에 잘 붙는 재질을 사용하는 것이 바람직하고 부식이 되지 않는 재질을 사용하거나 부식이 되지 않도록 코팅처리 등이 되어야 한다.

자석(42)은 영구자석을 사용하는 것이 바람직한데, 강자성체(43)와 결합하여 모듈(41)을 바닥에 붙이도록 할 수 있다. 강자성체(43)는 자석(42)에서 나오는 자기력선이나 자속을 모아서 자석(42)의 효율을 극대화할 수 있고, 모듈(41)의 발광소자(44)를 구동하기 위한 전류를 공급하는데 이용된다.

도 4a에 보이는 것과 같이 상기 설명하는 바닥은 가장 아래 강자성체(43)가 놓여있고 위에는 절연체(45)와 다른 강자성체(43)로 구성된다. 절연체(45)는 절연체(45) 위의 강자성체(43)를 지지하고 전기적으로 서로 단락(short) 되는 것을 막도록 한다.

맨 아래 강자성체(43)는 전체적으로 구조물을 안정적으로 지탱하기 위한 목적으로서 절연체(45) 위에 다른 강자성체(43)를 같이 사용하는 경우에는 알루미늄 또는 다른 소재, 플라스틱 등을 사용하는 것도 바람직하다. 절연체(45)의 위에 놓인 강자성체(43)는 자석(42)과 잘 부착할 수 있는 소재를 사용하여 모듈(41)을 부착하도록 하는데 이용하고 모듈에 전류를 공급할 수 있도록 좌우의 강자성체(43)에 전류가 공급되도록 연결되도록 한다.

그리고 모듈(41)의 위쪽에는 발광소자(44)가 부착되어서 전류를 공급하면 빛을 낼 수 있도록 한다.

모듈(41)에 부착하는 강자성체(43)는 자석(42)과의 사이에 모듈(41)의 일부분으로서 얇은 두께의 벽을 두어 양쪽의 강자성체(43)가 자석(42)을 통해 전기적으로 서로 단락(short) 되는 것을 막고자 한다.

도 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도로서, 도 4a와 유사하지만 차이는 모듈(41)에 옆면에 있는 강자성체(43)의 아래 모양이 다른데, 바닥의 강자성체(43)와 접촉하는 크기를 키워서 바닥의 강자성체(43)와 부착력을 키우거나 전기 저항이 작아지게 하는데 이용할 수 있다.

도 4c는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도로서, 도 4a와 유사하지만 차이는 모듈(41)에 있는 강자성체(43)의 배치가 바깥에 드러나지 않도록 외측에서 안쪽 방향으로 이동시키고 외측에는 모듈(41)을 확장하여 외부의 미관을 좋게 할 수 있다. 또한 이런 디자인은 미관을 좋게 하고 모듈(41)의 강자성체(43)의 표면 손상이나 부식을 줄일 수 있다.

도 5a는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 모듈의 자석배치를 윗면에서 보는 단면도로서, 모듈(51) 2개로 구성되는데 각각은 모듈(51), 자석(52), 강자성체(53), 전극(54) 2개로 구성된 배치를 보여 준다.

한 모듈(51)의 구성에서 모듈(51)은 케이스로서 플라스틱 등의 소재로 제작할 수 있고, 강자성체(53)는 철 등의 자석(52)에 잘 붙는 재질을 사용하는 것이 바람직하고 부식이 되지 않는 재질을 사용하거나 부식이 되지 않도록 코팅처리 등이 되어야 한다.

자석(52)은 영구자석을 사용하는 것이 바람직한데, 강자성체(53)와 결합하여 모듈(51)을 바닥에 붙이도록 한다. 강자성체(53)는 자석(52)에서 나오는 자기력선이나 자속을 모아서 자석(52)의 효율을 극대화할 수 있고, 모듈(51)의 발광소자를 구동하기 위한 전류를 공급하는데 이용된다. 강자성체(53)와 자석(52) 사이에는 모듈(51) 제작시 얇게 차단벽을 세워 놓아 직접 접촉하진 않는다.

다른 모듈(51)의 구성도 상기 설명한 것과 동일하다. 한 모듈(51)의 강자성체(53)를 통해 전원의 한 선을 공급받고 바닥에 부착할 수 있는데 다른 모듈(51)과 접촉하여 부착력을 배가할 수 있고 전원의 다른 한 선을 공급받는 구조인데 2 개의 모듈(51)이 맞대므로 인해 온전한 전류를 공급받을 수 있다.

그리고 모듈(51)에는 전극(54)이 2개 있어서 모듈(51)끼리 접촉할 때 2 개의 전극(54)도 각각 접촉되어 전원을 공유할 수 있다. 이런 이유는 한 모듈(51)이 전원의 한 선만 공급받기 때문에 전원의 다른 선은 이 전극(54)을 통해 공급받을 수 있다.

상기 한 모듈(51)의 자석(52)은 한쪽 극성이 강자성체(53)를 통해 바닥에 부착되고 다른 쪽 극성은 다른 모듈(51)의 자석(52)의 극성과 부착되도록 한다. 그러므로 자기력선 또는 자속은 한 모듈(51)의 자석(52)과 강자성체(53)에서 시작하여 다른 모듈(51)의 자석(52)과 강자성체(53)를 통해 바닥을 거쳐 흐르게 된다.

도 5b는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 도 5a의 옆면에서 보는 단면도로서, 2 개의 모듈(51)이 있는데 각각의 모듈(51)에는 자석(52), 강자성체(53), 전극(54)의 배치를 보여 준다.

강자성체(53)는 모듈(51)의 밖으로 약간 나오게 장착하여 바닥에 접촉되어 전류를 공급받을 수 있다. 그리고 자석(52)의 자기력선이나 자속을 모아서 바닥에 부착하는 힘을 높일 수 있다.

2 개의 모듈(51)은 자석(52)의 한 면으로 접촉하기 때문에 맞대고 있는 전극(54)도 같이 접촉하게 되어 전원을 서로 공유할 수 있다.

도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 자석의 이동을 설명하기 위해 윗면에서 보는 단면도로서, 모듈(61), 자석(62), 강자성체(63)를 보여 주는데 자석(62)과 강자성체(63)의 작용을 설명하기 위한 것이다.

도 6a의 화살표로 나뉜 좌우의 모듈(61)은 왼쪽의 모듈(61)과 오른쪽 모듈(61)의 차이는 모듈(61) 내에서 자석(62)의 위치가 다름을 알 수 있다. 왼쪽 모듈(61)에서 자석(62)이 강자성체(63)와 가까이 마주하고 있으면 자기력선이나 자속을 모아서 바닥과의 부착력을 크게할 수 있으나 오른쪽 모듈(61)과 같이 자석(62)이 강자성체(63)와 멀리 떨어져 있으면 자기력선이나 자속이 모이지 않아서 모듈(61)이 바닥과 부착력이 작아져 쉽게 빼낼 수 있다.

따라서 많은 모듈(61)을 바닥에 붙여 놓았을 때 중간의 모듈(61)을 빼내기 쉬울 뿐 아니라 부착할 때에도 용이하게 할 수 있는데 간단히 자석(62)을 이동하여 해결할 수 있다.

도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 도 6a를 옆면에서 보는 단면도로서, 모듈(61), 자석(62), 부착구멍(64)을 보여 주는데 모듈(61) 내부의 자석(62)의 이동 방법을 설명하기 위한 것이다.

도 6b의 화살표로 나뉜 좌우의 모듈(61)은 왼쪽의 모듈(61)과 오른쪽 모듈(61)의 차이는 모듈(61) 내에서 자석(62)이 이동하는 것을 설명한다.

자석(62)의 이동은 모듈(61) 윗면의 부착구멍(64)을 통해 막대기 등을 사용하여 자석(62)을 밀어서 이동할 수 있다. 따라서 한쪽의 부착구멍(64)을 통해 자석(62)을 밀어낼 수 있으므로 한쪽의 부착구멍(64)은 모듈(61)의 부착력을 크게 하고 다른 쪽의 부착구멍(64)은 모듈(61)의 부착력을 작아지게 할 수 있다.

따라서 모듈(61)의 부착력이 작아지는 것은 자석(62)이 강자성체와 멀리 떨어져 있는 상태로 자기력선이나 자속이 모이지 않아서 모듈(61)이 바닥과의 부착력이 작아져서 쉽게 빼낼 수 있다.

도 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 도 6a의 평면도로서, 도 6a의 윗면에서 보이는 외관으로서 모듈(61)의 좌우에 부착구멍(64)이 존재하는 것을 보여 준다. 부착구멍(64)의 모양은 원형이나 타원형, 사각형 등을 사용할 수 있는데 이중 어느 하나를 한정하진 않는다. 모듈은 부착구멍(64)을 통해 모듈(61)의 부착력을 조정하여 바닥에 부착할 수 있다.

도 6d는 본 발명의 실시 예에 따른 도 6a의 측면도로서, 도 6a의 옆면에서 보이는 외관으로서 모듈(61)을 보여 준다.

상기 도 6에서 설명한 것과 같이 모듈(61) 내의 자석(62)을 이동시켜주기만 하면 되기 때문에 자석(62)을 레버가 있는 이동함(미도시) 같은 것에 올려놓고 레버의 조작에 따라 이동시켜 줄 수도 있다.

도 7a는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈을 부착하고 전류를 공급하기 위한 바닥의 평면도로서, 상기 설명한 모듈을 부착하는데 이용하는 바닥을 설명하기 위한 것으로서 바닥의 윗면을 보이는 도면인데 바닥은 지지대(71), 절연체(72), 강자성체(73)로 구성된다. 지지대(71)는 모듈을 부착하고 지지하기 위한 것으로 금속이나 플라스틱 등을 사용할 수 있고, 절연체(72)는 강자성체(73) 끼리 전기적으로 서로 단락(short) 되는 것은 막기 위한 것이다. 그리고 강자성체(73)는 상기 설명한 자석에 반응하여 모듈을 부착하고 모듈에 전류를 공급하기 위한 것이다. 도 7a에 보면 강자성체(73)는 2개씩 하나의 절연체(72)에 부착되어 있고 이들 절연체(72)는 지지대(71)에 올려지게 된다.

도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 도 7a의 측면도로서, 바닥은 지지대(71), 절연체(72), 강자성체(73)로 구성된다. 절연체(72)는 강자성체(73) 끼리 전기적으로 서로 단락(short) 되는 것은 막기 위한 것으로 강자성체(73)는 2개씩 하나의 절연체(72)에 부착되어 있고 이들 절연체(72)는 지지대(71)에 올려지게 된다.

상기 도 7a 와 7b에는 LED 모듈의 전류 공급과 부착을 바닥에 있는 강자성체(73)를 통해 이루어지는 것을 설명하고 있다. 그러나 LED 모듈의 전류 공급과 부착의 역할을 나누어 제작할 수도 있다. 즉, 바닥에는 도전체가 올려진 절연체를 강자성체의 지지대 위에 올려놓게 된다. 그럼 LED 모듈은 강자성체의 지지대에 부착되면서 전류 공급은 상기 도전체를 통해 공급받도록 제작할 수도 있다.

상기 도전체가 올려진 절연체는 일반적으로 사용되는 두께가 얇은 PCB(인쇄회로기판)를 사용할 수 있고 연성PCB(연성인쇄회로기판: Flexible PCB)를 사용하는 것도 바람직하다. 연성PCB를 사용하는 경우 더욱 얇게 제작할 수 있는 이점이 있고 양면테이프를 사용하면 필요한 위치에 붙이기 용이하다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 좌표를 설명하기 도면으로서, 바닥에 수십개의 모듈이 부착되어 있을 경우 모듈 모두를 일시에 켜거나 끄지 않고 문자나 이미지를 표시하고자 할 때 각 모듈의 어드레스로 사용할 좌표를 지정하는 방법을 설명하고자 한다. 도 8에는 하나의 실시 예를 설명하는 것으로 좌측 상단을 좌표 0,0 을 기준으로 설명하고 있다. 그리고 우측 상단에는 좌표가 x,0 이고 좌측 하단에는 좌표가 0,y 가 되고 우측하단에는 좌표가 x,y 가 된다.

따라서 프로그램에서 임의의 어느 하나의 모듈을 제어하기 위해서 해당 모듈의 좌표를 제어할 수 있는 값을 전송하면 해당 좌표의 모듈만 동작하도록 할 수 있다. 물론 모든 모듈은 제어 신호를 수신하게 되지만 내부 설정된 좌표와 동일한 신호일 경우에만 동작하게 된다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 제어하기 위한 흐름도로서, 도 9에 도시된 바와 같이 모듈에는 CPU가 있고 통신수단을 포함하고 있어서 외부 프로그램 등에 의해 동작신호를 수신하여 동작하는 것을 보여준다.

모듈은 내부에 있는 CPU 에서 시작하는 단계(S900)와 CPU 에서 시리얼통신을 수신하는지 판단하는 단계(S901), 시리얼통신이 있으면 데이터수신을 하는 단계(S902), 데이터수신이 끝인지 판단하여 통신을 종료하는 단계(S903)로 하여 동작신호를 수신하게 된다.

동작신호를 수신한 모듈은 동작신호 중에서 좌표값을 추출하여 내부에 설정되었거나 또는 메모리에 있는 좌표값과 비교하는 단계(S904)를 거쳐 좌표값이 일치한다면 LED 등의 발광소자를 키고 끌지를 판단하게 된다(S905). 단계 S905 에서는 발광소자를 키도록 하는 신호라면 단계 S906 에서 발광소자를 ON 하게 되고, 발광소자를 끄도록 하는 신호인 경우에는 단계 S907 에서 발광소자를 OFF 하게 된다.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈의 발광소자를 제어하기 위한 흐름도로서, 도 10에 도시된 바와 같이 모듈에는 CPU가 있고 통신수단을 포함하고 있어서 외부 프로그램 등에 의해 동작신호를 수신하여 동작하는 것을 보여준다.

모듈은 내부에 있는 CPU 에서 시작하는 단계(S1000)와 CPU 에서 시리얼통신을 수신하는지 판단하는 단계(S1001), 시리얼통신이 있으면 데이터수신을 하는 단계(S1002), 데이터수신이 끝인지 판단하여 통신을 종료하는 단계(S1003)로 하여 동작신호를 수신하게 된다.

동작신호를 수신한 모듈은 동작신호 중에서 좌표값을 추출하여 내부에 설정되었거나 또는 메모리에 있는 좌표값과 비교하는 단계(S1004)를 거쳐 좌표값이 일치한다면 LED 등의 발광소자를 동작신호에 따라 제어하게 된다.

단계 S1005 에서는 발광소자 중에서 적색 빛을 내는 발광소자를 제어하기 위한 것으로 적색 빛을 조절할 수가 있다.

단계 S1006 에서는 발광소자 중에서 녹색 빛을 내는 발광소자를 제어하기 위한 것으로 녹색 빛을 조절할 수가 있다.

단계 S1007 에서는 발광소자 중에서 청색 빛을 내는 발광소자를 제어하기 위한 것으로 청색 빛을 조절할 수가 있다.

이들 적녹청의 빛을 임의로 제어할 수 있기 때문에 모듈에서 발광하는 빛의 색을 다양하게 표현할 수가 있다.

상기 도 9에서 사용하는 시리얼통신 값은 x, y, on/off 와 같이 사용할 수 있고, 상기 도 10에서는 x, y, r, g, b 와 같이 사용할 수 있다. 여기 설명하는 x, y 는 모듈을 지정하는 좌표 값이고, on/off 는 해당 모듈의 on 또는 off 설정하기 위한 것이고 r(적색), g(녹색), b(청색)는 해당 모듈이 표시할 색상 값이다.

이처럼 해당 모듈을 제어하기 위해서 해당 모듈은 전광판에 부착하기 전이나 부착 후에 삭제 명령 전까지 좌표값을 내부에 기억하고 있어야 한다. 특히 CPU 에는 작은 플래시메모리가 내장되어 있으므로 전원이 공급되지 않더라도 좌표값은 지워지지 않도록 할 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도로서, 모듈(1101), 자석(1103, 1108), 강자성체(1102), 발광소자(1105), 절연체(1106), 도전체(1107)의 배치를 보여 준다. 그리고 모듈(1101)을 부착하는 바닥의 구성으로서 전류를 제공하는 도전체(1104), 절연체(1109), 모듈을 부착하는 강자성체(1110)로 이루어진다.

모듈(1101)은 케이스로서 플라스틱 등의 소재로 제작할 수 있고, 강자성체(1102)는 철 등의 자석(1103, 1108)에 잘 붙는 재질을 사용하는 것이 바람직하고 부식이 되지 않는 재질을 사용하거나 부식이 되지 않도록 코팅처리 등이 되어야 한다.

자석(1103, 1108)은 영구자석을 사용하는 것이 바람직한데, 강자성체(1102)와 결합하여 모듈(1101)을 바닥에 붙이도록 할 수 있고 모듈(1101)의 발광소자(1105)를 구동하기 위한 전류를 공급하는데 이용된다. 강자성체(1102)는 자석(1103, 1108)에서 나오는 자기력선이나 자속을 모아서 자석(1103, 1108)의 효율을 극대화할 수 있다.

도 11에 보이는 것과 같이 상기 설명하는 바닥은 가장 아래 강자성체(1110)가 놓여있고 위에는 절연체(1109)와 다른 도전체(1104)로 구성된다. 절연체(1109)는 절연체(1109) 위의 강자성체(1104)를 지지하고 전기적으로 서로 단락(short) 되는 것을 막도록 한다.

그리고 모듈(1101)의 위쪽에는 발광소자(1105)가 부착되어서 전류를 공급하면 빛을 낼 수 있도록 한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도로서, 모듈(1201), 자석(1203, 1208), 강자성체(1202), 발광소자(1205), 절연체(1206), 도전체(1207)의 배치를 보여 준다. 그리고 모듈(1201)을 부착하는 바닥의 구성으로서 전류를 제공하는 도전체(1204), 절연체(1209), 모듈을 부착하는 강자성체(1210)로 이루어진다.

도 12는 도 11과 유사함으로 차이점 위주로 설명하면, 도 11에서는 자석(1108)과 강자성체(1102) 사이에 절연체(1106)와 도전체(1107)가 있지만 도 12에는 자석(1208)과 강자성체(1202) 사이는 물론이고 자석(1203)과 강자성체(1202) 사이에도 절연체(1206)와 도전체(1207)가 있는 구조이다. 상기 절연체(1206)와 도전체(1207)는 자석(1203)과 자석(1208)의 각각에 설치되는 방식이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모듈의 옆면에서 보는 단면도로서, 모듈(1301), 자석(1303), 강자성체(1302), 발광소자(1305), 절연체(1306), 도전체(1307)의 배치를 보여 준다. 그리고 모듈(1301)을 부착하는 바닥의 구성으로서 전류를 제공하는 도전체(1304), 절연체(1308), 모듈을 부착하는 강자성체(1309)로 이루어진다.

모듈(1301)은 케이스로서 플라스틱 등의 소재로 제작할 수 있고, 강자성체(1302)는 철 등의 자석(1303)에 잘 붙는 재질을 사용하는 것이 바람직하고 부식이 되지 않는 재질을 사용하거나 부식이 되지 않도록 코팅처리 등이 되어야 한다.

자석(1303)은 영구자석을 사용하는 것이 바람직한데, 강자성체(1302)와 결합하여 모듈(1301)을 바닥에 붙이도록 할 수 있고, 자석(1303)과 강자성체(1302)는 모듈(1301)의 발광소자(1305)를 구동하기 위한 전류를 공급하는데 이용된다. 강자성체(1302)는 자석(1303)에서 나오는 자기력선이나 자속을 모아서 모듈(1301)을 바닥에 부착하도록 하면서 전류를 발광소자(1305)에 전달할 수 있다.

도 13에 보이는 것과 같이 상기 설명하는 바닥은 가장 아래 강자성체(1309)가 놓여있고 위에는 절연체(1308)와 다른 도전체(1304)로 구성된다. 절연체(1308)는 절연체(1308) 위의 강자성체(1304)를 지지하고 전기적으로 서로 단락(short) 되는 것을 막도록 한다.

그리고 모듈(1301)의 위쪽에는 발광소자(1305)가 부착되어서 전류를 공급하면 빛을 낼 수 있도록 한다.

이와 같이 자석과 강자성체를 조합하여 자석의 부착력을 높이며 작은 자석으로 큰 힘을 얻을 수 있고 모듈을 슬림하게 제작할 수 있다.

또한 강자성체를 이용함으로 전류를 공급하는 컨넥터를 따로 사용하지 않아도 되어 고장이 적어지며 접촉면을 크게 할 수 있어서 필요시 큰 전류를 공급할 수 있다. 그리고 LED 또는 LED 를 놓는 PCB 를 강자성체와 접촉시키면 LED에서 발생하는 열을 강자성체를 통해 방열시켜 줄 수 있어서 LED 의 수명을 향상시킬 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될것이다.

D : 다이오드 R : 저항 LED : 발광소자
Bridge : 브리지다이오드 CPU : CPU
21, 31, 41, 51, 61, 1101, 1201, 1301 : 모듈
22, 32, 42, 52, 62, 1103, 1108, 1203, 1208, 1303 : 자석
23, 33, 43, 53, 63, 73, 1102, 1110, 1202, 1210, 1302, 1309 : 강자성체
24, 34, 45, 54, 72, 1106, 1109, 1206, 1209, 1306, 1308 : 절연체
44, 1105, 1205, 1305 : 발광소자
1104, 1107, 1204, 1207, 1304, 1307 : 도전체
54 : 전극 64 : 부착구멍 71 : 지지대

Claims (9)

1. 모듈을 구성하는데 있어서,
   빛을 점등하는 발광소자;
   상기 발광소자로 전류를 공급하고, 자석으로부터 자기력선 또는 자속을 받아 바닥 또는 지지대에 탈부착할 수 있는 강자성체; 및
   상기 강자성체 사이에 배치되어, 상기 강자성체에 자기력선 또는 자속을 제공하는 상기 자석;
   상기 자석과 상기 강자성체 사이에 전기적으로 단락(short)되는 것을 방지하는 절연체;
   를 포함하여 구성되는, 엘이디 모듈.
2. 모듈을 구성하는데 있어서,
   빛을 점등하는 발광소자;
   상기 발광소자로 전류를 공급하고, 바닥 또는 지지대에 탈부착할 수 있는 자석;
   상기 발광소자로 전류를 공급하고, 바닥 또는 지지대에 상기 자석과 반대편 극으로 탈부착할 수 있는 제2 자석;
   상기 자석과 제2 자석에서 바닥 또는 지지대에 접촉되는 극의 반대편 극에 접촉하면서 상기 자석과 제2 자석 사이에 자기력선 또는 자속을 전달하는 강자성체;
   상기 자석 또는 제2 자석과 상기 강자성체 사이에 전기적으로 단락(short)되는 것을 방지하는 절연체;
   를 포함하여 구성되는, 엘이디 모듈
3. 모듈을 구성하는데 있어서,
   빛을 점등하는 발광소자;
   상기 발광소자로 전류를 공급하고, 바닥 또는 지지대에 탈부착할 수 있는 자석;
   상기 발광소자로 전류를 공급하고, 상기 자석의 바닥 또는 지지대에 접촉되는 극의 반대편 극에 접촉하면서 상기 자석의 자기력선 또는 자속을 받아서 바닥 또는 지지대에 탈부착할 수 있는 강자성체;
   상기 자석과 상기 강자성체가 사이에 전기적으로 단락(short)되는 것을 방지하는 절연체;
   를 포함하여 구성되는, 엘이디 모듈
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 자석 또는 제2 자석의 극에 접촉하며 자석을 통과하는 전류를 발광소자로 전달하는 도전체를 더 포함하는, 엘이디 모듈.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 자석 또는 강자성체는 바닥 또는 지지대에 탈부착하지 않고 상기 모듈의 옆면에 장착되어 다른 모듈과 접촉하는 것을 특징으로 하는 엘이디 모듈.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   제어신호를 수신하는 통신수단 또는 CPU 를 더 포함하는, 엘이디 모듈.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 모듈 상에 상기 자석을 포위하는 위치에 배치되어, 상기 강자성체와 상기 자석을 상호 결합하거나, 상기 강자성체와 상기 자석 간을 서로 분리하기 위한 부착구멍을 더 포함하는, 엘이디 모듈.
8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   구현된 엘이디 모듈로 전류를 공급하고, 상호 이격되어 배치되는 복수의 강자성체;
   상기 복수의 강자성체 하면에 배치되어, 상기 복수의 강자성체가 서로 단락(short)되는 것을 방지하는 절연체; 및
   상기 절연체 하면에 배치되어, 상기 절연체를 받쳐주는 지지대
   를 포함하는, 엘이디 모듈을 위한 바닥.
9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   구현된 엘이디 모듈에 전류를 공급하고, 패턴이 형성된 연성인쇄회로기판 (Flexible Printed Circuit Board; FPCB); 및
   상기 연성인쇄회로기판 하면에 배치되어, 상기 엘이디 모듈을 부착하는 강자성체의 지지대
   를 포함하는, 엘이디 모듈을 위한 바닥.

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