KR20170085848A

KR20170085848A - 플렉서블 led 전광판 모듈

Info

Publication number: KR20170085848A
Application number: KR1020160005496A
Authority: KR
Inventors: 천정인; 이도형; 이홍규; 박병훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2017-07-25

Abstract

본 발명은, 투명 연성 기판; 일 방향을 따라 연속되게 배치되는 형상을 구비하고, 상기 투명 연성 기판의 양면에 각각 형성되는 제1 및 제2 금속 패턴; 상기 제1 및 제2 금속 패턴 중 적어도 어느 하나에 접촉되는 복수개의 LED(light emitting diode); 및 상기 투명 연성 기판을 관통하여 상기 각 LED와 상기 제1 및 제2 금속 패턴을 연결하는 비아(via)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 금속 패턴은, 상기 투명 연성 기판을 사이에 두고 서로 교차되는 방향으로 형성되고, 상기 각 LED에 전기적 신호를 전달하여 상기 LED들로 이루어진 집합체를 발광시켜 일정한 문자나 형상을 구현하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈에 관한 것이다.

Description

플렉서블 LED 전광판 모듈{FLEXIBLE ELECTRONIC DISPLAY MODULE HAVING LED}

본 발명은 유연한 특성을 가지며, LED를 포함하는 전광판 모듈에 관한 것이다.

전광판 모듈은 복수개의 발광 수단을 일정한 형태로 배열하고, 전원을 공급받아 발광 수단을 발광시켜 문자나 영상 등을 시각적으로 나타내는 역할을 하는 것으로, 전광판을 구성하는데 사용되는 부품이다. 전광판 모듈은 건물의 외벽이나 내부에 설치되어 문자, 도형, 이미지, 동영상 등을 시각적으로 구현할 수 있으므로, 정보를 제공하거나 광고 수단으로 사용될 수 있다. 발광 수단은 LED(light emitting diode), LD(laser diode) 등의 부재로 이루어질 수 있으며, 최근에는 전력 소모가 낮으면서도 높은 밝기의 구현이 가능한 LED가 많이 사용되고 있다.

종래의 경우, 다수의 LED를 매트릭스 형태로 인쇄 회로기판(PCB)에 실장한 전광판 모듈을 전광판 케이스에 설치하는 구조로 인해 두께와 부피가 증가하게 되므로, 전광판을 설치함에 있어 공간적인 제약을 받게 된다. 또한, 건물 등의 유리창에 설치하는 경우에는 건물의 유리를 가리게 되므로 채광 및 조망에 영향을 주며, 미관상 좋지 않아 주로 건물의 외벽에 설치되므로 설치 비용이 많이 필요한 문제점이 있다. 또한, 설치된 전광판을 다른 것으로 교체하는 것도 어렵다.

이에, 유리창의 안쪽에서 탈부착이 가능하여 설치 비용이 저렴하면서 건물의 유리창에 설치되더라도 조망 및 채광에 영향을 주지 않으며, 건물의 외관도 해치지 않을 수 있는 전광판 모듈에 대한 필요성이 요구된다.

본 발명의 일 목적은, 유연한 특성을 구비하여 곡면에도 부착될 수 있는 전광판 모듈의 구조를 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 투명 연성 기판의 양면에 금속 패턴을 형성함으로써 상대적으로 높은 해상도가 구현될 수 있는 전광판 모듈의 구조를 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 투명 연성 기판에 일정한 패턴을 가지는 금속 패턴을 형성함으로써 개구율이 높은 전광판 모듈의 구조를 제안하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 건물의 유리창에 부착되더라도 조망이나 외관을 해치지 않도록 투명한 특성을 가지며, 탈부착이 용이한 전광판 모듈의 구조를 제안하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 LED 전광판 모듈은, 투명 연성 기판; 일 방향을 따라 연속되게 배치되는 형상을 구비하고, 상기 투명 연성 기판의 양면에 각각 형성되는 제1 및 제2 금속 패턴; 상기 제1 및 제2 금속 패턴 중 적어도 어느 하나에 접촉되는 복수개의 LED(light emitting diode); 및 상기 투명 연성 기판을 관통하여 상기 각 LED와 상기 제1 및 제2 금속 패턴을 연결하는 비아(via)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 금속 패턴은, 상기 투명 연성 기판을 사이에 두고 서로 교차되는 방향으로 형성되고, 상기 각 LED에 전기적 신호를 전달하여 상기 LED들로 이루어진 집합체를 발광시켜 일정한 문자나 형상을 구현한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 금속 패턴은, 메쉬(mesh)를 가지는 패턴으로 이루어지고, 상기 패턴은 인접한 패턴과 적어도 하나 이상의 모서리를 공유하며 연속하게 배열된다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 패턴은, 사각형으로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 패턴은, 육각형으로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 금속 패턴은, 상기 투명 연성 기판의 어느 일면의 가로 방향을 따라 형성되고, 상기 제2 금속 패턴은, 상기 투명 연성 기판의 다른 일면의 세로 방향을 따라 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 금속 패턴의 적어도 하나는 구리(Cu)로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 각 LED의 배면에는 적어도 하나 이상의 전극이 형성되고, 상기 각 전극은, 상기 제1 및 제2 금속 패턴의 일 측에 접촉되어 전기적인 신호를 공급받을 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 각 LED를 감싸도록 상기 투명 연성 기판 위에 적층되는 충진재를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 투명 연성 기판을 사이에 두고 상기 충진재와 마주보도록, 상기 LED가 부착되지 않는 상기 투명 연성 기판의 일 면에 형성되어 상기 제1 또는 제2 금속 패턴의 외부 노출을 제한하는 보호 필름을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 충진재 위에 형성되어 상기 전광판 모듈을 지지하고, 유연한 특성을 가지는 초박형 유리판을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 투명 플레이트의 표면으로부터 탈부착이 가능하도록, 상기 초박형 유리판 위에 형성되는 접착 필름을 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 투명 연성 기판을 포함하는 각 구성을 포함하여 유연한 특성을 가질 수 있으므로, 휘어진 곡면에도 부착될 수 있다.

또한, 투명 연성 기판의 양면에 형성되는 금속 패턴과 접촉하는 LED를 보다 밀도있게 위치시킬 수 있어 해상도를 높일 수 있다.

또한, 메쉬(mesh)를 가지는 패턴을 연속하게 배열함으로써 전광판 모듈의 개구율을 높일 수 있다.

또한, 접착 필름을 통해 건물의 유리창 등에 탈부착이 가능하며, 투명한 특성으로 인해 조망이나 외관에 영향을 미치지 않을 수 있다.

도 1은 LED 전광판 모듈의 개념도.
도 2는 LED 전광판 모듈의 구성을 보여주는 사시도.
도 3은 도 2의 LED 전광판 모듈을 A-A' 선을 따라 자른 단면도.
도 4는 투명 연성 기판에 형성되는 금속 패턴과 LED의 하부에 형성되는 전극을 나타내는 도면.
도 5는 육각형의 일정한 패턴이 배열되는 금속 패턴의 형상을 나타내는 도면.
도 6은 육각형의 일정한 패턴을 가지면서, 도 5와는 다른 배열을 가지는 금속 패턴의 형상을 나타내는 도면.
도 7은 사각형의 일정한 패턴이 배열되는 금속 패턴의 형상을 나타내는 도면.
도 8은 사각형의 일정한 패턴을 가지면서, 도 7과는 다른 배열을 가지는 금속 패턴의 형상을 나타내는 도면.
도 9는 LED 전광판 모듈의 실 모형을 보여주는 사진.

이하, 본 발명에 관련된 LED 전광판 모듈에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.도 1은 본 발명인 LED 전광판 모듈(100) 개념도를 나타낸다.

LED 전광판 모듈(100)은 LED(140)가 전원을 공급받아 발광하는 성질을 이용하는 것으로, 복수개의 LED(140)를 배열한 후 이를 발광시켜 문자나 영상 등을 출력하여 광고를 하거나 이를 통해 시각적으로 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다. LED 전광판 모듈(100)은 이러한 기능을 하는 것으로, 전광판을 구성하는데 사용된다.

최근에는 전광판을 구현함에 있어서 소비 전력이 낮으면서 밝은 장점이 있는 LED(140)를 사용하는 것이 일반적이다. LED(light emitting diode)란, 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자를 의미하는 것으로, 사용되는 재료에 따라 자외선 영역에서 가시광선, 적외선 영역까지 발광색을 가지는 소자를 의미한다.

LED(140)는 극성을 가지므로, 캐소드(cathod, 음극)에서 애노드(anode, 양극)로 전압을 가하는 경우 발광하게 되는데, LED(140)는 일정 전압 이하에서는 전압을 높이더라도 전류가 흐르지 않으나, 일정 전압 이상에서는 전류가 흐르게 되면 전류량에 비례하는 세기의 빛이 발생하게 된다. LED(140)는 구조가 비교적 간단하면서 그 비용도 저렴하므로 최근에 많이 사용된다.

도 1에서 보듯이, LED 전광판 모듈(100)은 투명 연성 기판(110)과 투명 연성 기판(110)의 양면에 형성되는 금속 패턴(120a, 120b)을 포함한다. 투명 연성 기판(110)의 어느 일면에는 제1 금속 패턴(120a)이 형성되고, 다른 일면에는 제2 금속 패턴(120b)이 형성된다. 또한, 복수개의 LED(140)는 투명 연성 기판(110)에 형성되는 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)의 적어도 어느 하나와 접하도록 설치되어 전원부(미도시)로부터 공급되는 전기적 신호를 전달받아 LED(140) 집합체를 발광시키게 된다.

도 1에서 투명 연성 기판(110)의 상면에 형성되는 제1 금속 패턴(120a)은 실선으로 나타내었고, 투명 연성 기판(110)의 하부면에 형성되는 제2 금속 패턴(120b)은 점선으로 나타내었다. 제1 금속 패턴(120a)은 투명 연성 기판(110)의 상면(上面)에 형성되는 것으로, 투명 연성 기판(110)의 세로 방향을 따라 나란하게 배치된다. 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)의 하면(下面)에 형성되는 것으로 투명 연성 기판(110)의 가로 방향을 따라 나란하게 배치된다.

즉, 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)을 기준으로 각각 투명 연성 기판(110)의 상면 및 하면에 형성되는 것으로, 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)은 서로 교차하는 방향을 가진다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐이고, 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)이 각각 형성되는 투명 연성 기판(110)의 상면 및 하면, 가로 또는 세로 방향을 따라 배치되는 조합은 다양하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 금속 패턴(120a)은 투명 연성 기판(110)의 하면에서 가로 방향을 따라 형성되고, 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)의 상면에서 세로 방향을 따라 형성되는 것도 가능하다.

LED(140)의 하면에 위치되는 전극(141)을 통해 각각의 LED(140)는 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)과 전기적으로 연결되고, LED(140)의 하면에 위치되는 각 전극(141)은 양극 또는 음극의 역할을 하게 된다. 여기서, 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)을 서로 교차되는 방향으로 형성시키게 되면, 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)에 흐르는 전류를 제어함으로써, 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)을 따라 흐르는 전류가 서로 교차되는 곳에 위치되는 LED(140)만을 발광시킬 수 있다.

즉, 제어부(미도시)를 통해, 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)을 따라 흐르는 전류를 제어하여 LED 전광판 모듈(100)에 포함되는 각 LED(140)의 발광을 조절할 수 있으므로, 글자나 영상을 나타내어 시각적인 정보를 제공할 수 있게 된다.

도 2는 LED 전광판 모듈(100)을 나타내는 사시도를 나타내고, 도 3은 LED 전광판 모듈(100)의 구조를 볼 수 있도록, 도 2의 LED 전광판 모듈(100)을 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.

도 2와 도 3에서 보듯이, LED 전광판 모듈(100)은, 보호 필름(160), 투명 연성 기판(110), 투명 충진재(150), 초박형 유리판(170), 접착 필름(180)이 차례대로 적층되고, 투명 연성 기판(110)의 상면과 하면에는 각각 금속 패턴(120a, 120b)이 형성된다. 투명 연성 기판(110)의 상면에는 금속 패턴(120a, 120b)과 전기적으로 연결되는 LED(140)가 위치된다. 이와 같은 구조를 가지는 LED 전광판 모듈(100)이 연속하게 배열됨으로써 LED(140)를 포함하는 전광판을 구현할 수 있다.

이하, LED 전광판 모듈(100)의 각 구성에 대해 살펴본다.

LED 전광판 모듈(100)은 투명 연성 기판(110), 금속 패턴(120a, 120b), LED(140), 비아(130), 충진재(150), 보호 필름(160), 초박형 유리판(170) 및 접착 필름(180)을 포함한다.

투명 연성 기판(110)은 투과율이 80% 이상이고, 투명한 성질을 가지며, 플렉서블(flexible)한 특성을 가진다. 투명 연성 기판(110)의 상면과 하면에는 설치된 복수개의 LED(140)에 전원을 공급하기 위하여 일정한 패턴을 가지는 금속 패턴(120a, 120b)이 형성된다. 금속 패턴(120a, 120b)은 매트릭스 형태로 이루어질 수 있다.

투명 연성 기판(110)의 일 면에 형성되는 제1 금속 패턴(120a)은 LED(140)의 하부에 위치되는 전극(141)과 연결되고, 다른 일면에 형성되는 제2 금속 패턴(120b)은 LED(140)의 하부에 위치되는 전극(141)과 비아(130)를 통해 전기적으로 연결된다. 이와 같은 방식으로 LED(140)는 실장(mounting)된다. 여기서, 투명 연성 기판(110)의 일 면은 투명 연성 기판(110)의 상면을 의미하고, 다른 일 면 혹은 타면은 투명 연성 기판(110)의 하면을 의미할 수 있다.

LED(140)의 결합은 연결 부재(143)를 통해 이루어질 수 있다. 연결 부재(143)는 납(Pb)을 의미할 수 있다.

투명 연성 기판(110)은 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리아미드이미드(polyamide-imide), PET(polyethylene terephthalate)등의 재료로 형성될 수 있다. 폴리이미드(PI)는 범용 엔지니어링 플라스틱으로 구분되는 고분자 유기화합물이고, 폴리아미드이미드는 열경화성이거나 또는 열가소성인 비결정질의 고분자화합물로 특수 엔지니어링 플라스틱이며, PET는 열가소성 플라스틱을 의미한다.

투명 연성 기판(110)은 얇은 폴리이미드 필름(PI-film)에 구리(Cu)가 라미네이팅된 구조를 가져 유연한 특성을 가지며, 유리창에 부착되더라도 미관을 해치지 않도록 투명하다. 투명 연성 기판(110)의 상면과 하면에는 구리로 이루어지는 금속 패턴(120a, 120b)이 형성될 수 있다.

금속 패턴(120a, 120b)은 금속으로 이루어져 전기적 신호를 소자에 전달하는 역할을 하는 것으로, 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)을 포함한다. 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)의 양면에 각각 형성되는 것으로, 일 방향을 따라 연속되게 배치되는 형상을 가진다. 예를 들어, 제1 금속 패턴(120a)은 투명 연성 기판(110)의 상면(上面)에 형성되고, 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)의 하면(下面)에 형성될 수 있다.

제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)을 사이에 두고 서로 교차되는 방향으로 형성된다. 도 1에서 살펴본 바와 같이, 제1 금속 패턴(120a)은 투명 연성 기판(110)의 상면에 세로 방향을 따라 나란하게 배치되고, 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)의 하면에 투명 연성 기판(110)의 가로 방향을 따라 나란하게 배치되어, 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)은 서로 교차하는 방향을 가진다. 이에 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)은 전기적인 신호를 전원부(미도시)로부터 공급받아, 각 LED(140)에 전기적 신호를 전달하여 LED(140)들로 이루어진 집합체를 발광시켜 일정한 문자나 형상을 구현시킬 수 있게 된다.

도 4에서 금속 패턴(120a, 120b)의 모습을 살펴보면, 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)은, 개구율을 높일 수 있도록 메쉬(mesh)를 가지는 패턴(121)으로 이루어지고, 서로 인접한 각 패턴은 적어도 하나 이상의 모서리(121a)를 공유하면서 연속되게 배열된다. 개구율이란, 화면 면적과 구동이 되어 정보 표시가 가능한 면적의 비율을 의미하는데, LED 전광판 모듈(100)이 유리등에 부착될 때, 금속 패턴(120a, 120b)에 의해 가려지는 부분이 커질수록 투명도는 낮아지고 개구율도 낮아지게 된다. 본 발명에서 각 금속 패턴(120a, 120b)은 메쉬(mesh)를 구비한 형상이 연속하게 배치되도록 구성되어 개구율을 높일 수 있다.

LED(140)(light emitting diode)는 투명 연성 기판(110)의 상면에 위치되는 것으로, 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b) 중 적어도 어느 하나와 접촉하고, 각 LED(140)의 배면에 형성되는 적어도 하나 이상의 전극(141)은 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)과 연결되어 전기적인 신호를 전달받아 발광하게 된다.

플렉서블 LED 전광판 모듈(100)의 각 LED(140)는 문자나 영상을 구현하기 위한 하나의 픽셀로의 기능을 수행한다. LED(140)는 단색을 구현하도록 하부에 두 개의 전극(141)을 가지거나, RGB로 이루어지는 색을 구현하도록 하부에 네 개의 전극(141)을 가질 수 있다. 본 발명에서의 LED(140)는 일반적인 LED의 구조를 가지는 것으로 다양한 형상을 가질 수 있으며, 도 2와 도 3에 도시된 LED(140)는 하나의 예일 뿐이다.

LED(140)가 네 개의 전극(141)을 가지는 경우, RGB로 이루어지는 색상을 표현할 수 있으며, 상대적으로 높은 해상도를 구현할 수 있다. 다만, 이 경우, 투명 연성 기판(110)에 형성되는 금속 패턴(120a, 120b)은 보다 촘촘하게 형성되어야 하므로 개구율이 낮아지는 문제점이 생기게 된다. 본 발명은 투명 연성 기판(110)의 양면에 금속 패턴(120a, 120b)을 형성하는 방법을 통해 상기와 같은 문제점을 방지할 수 있다.

LED(140) 하부에 형성되는 전극(141)은, 도 3에서 보는 바와 같이, 투명 연성 기판(110)의 상면에 위치되는 제1 금속 패턴(120a)과는 직접 연결되고, 투명 연성 기판(110)의 하면에 위치되는 제2 금속 패턴(120b)과는 비아(via)(130)를 통해 전기적으로 연결되므로, 전원으로부터 공급되는 전기적 신호에 의해 LED(140)를 발광시킬 수 있다.

투명 연성 기판(110)의 하면에 형성되는 제2 금속 패턴(120b)은 LED(140)의 하부에 위치되는 전극(141)과 비아(via)(130)를 통해서 전기적으로 연결되는데, 비아(via)(130)는 인쇄 회로 기판(PCB)의 상하면에 형성되는 금속 패턴(120a, 120b)을 연결하기 위한 목적으로 천공하는 방식으로 이루어지고, 비아홀(via-hole)이라고도 한다. 도 3에서 보듯이, 투명 연성 기판(110)의 하면에 형성되는 제2 금속 패턴(120b)은 LED(140)의 전극(141)과 직접적으로 접촉되지 못하므로, 투명 연성 기판(110)을 관통하는 비아(130)에 의해 제2 금속 패턴(120b)과 LED(140)의 전극(141)은 전기적으로 연결될 수 있다.

도 2와 도 3에서 보듯이, 충진재(150)는 LED(140)를 감싸도록 투명 연성 기판(110) 위에 적층된다. 충진재(150)는 투명한 광학 점착제로 이루어지고, 투명 연성 기판(110)과 초박형 유리판(170) 사이에서 충진되어 빛의 반사를 최소화한다. 또한, 외부 충격에 대해 LED(140)를 보호하고, 투명 연성 기판(110)과 초박형 유리판(170)이 서로 이탈되지 않도록 고정하는 역할을 한다. 충진재(150)는 투명 연성 기판(110) 위에 적층되어 LED(140)를 둘러싸게 된다. 충진재(150)는 아크릴 수지 등으로 이루어질 수 있다.

보호 필름(160)은 투명 연성 기판(110)을 사이에 두고 충진재(150)와 마주보도록 배치되는 것으로, LED(140)가 부착되지 않는 상기 투명 연성 기판(110)의 일 면에 형성된다. 보호 필름(160)은 도 3과 같이, 투명 연성 기판(110)의 하면에 형성되는데, 보호 필름(160)은 투명 연성 기판(110)에 형성되는 금속 패턴(120a, 120b)의 외부 노출을 제한하는 역할을 한다. 보호 필름(160)은 투명한 성질을 가지는 것으로 유리나 합성 수지등으로 이루어질 수 있다.

초박형 유리판(170)은 충진재(150) 위에 결합되어 전광판 모듈을 지지하는 역할을 한다. 초박형 유리판(170)은 유연한 특성을 가진다. 초박형 유리판(170)은 수 mm 이하의 두께를 가지는 투명한 유리로 이루어져 유연한 특성을 가지므로, 곡면에 전광판 모듈이 설치될 수 있도록 한다. 초박형 유리판(170)은 일반적으로 유리를 가공함으로써 얻을 수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니고, 플라스틱이나 수지등으로 형성되는 것도 가능할 것이다.

접착 필름(180)은 투명 플레이트의 표면에서 탈부착이 가능하도록, 초박형 유리판(170) 위에 형성된다. 투명 플레이트란, LED 전광판 모듈(100)을 설치하기 위해 부착되는 건물의 유리창 등을 의미하는 것으로, 접착 필름(180)과 밀착되어 고정된다. LED 전광판 모듈(100)은 유리창 등에 탈부착이 가능하여 그 설치가 용이한 특성을 있다. 접착 필름(180)은 유리창 등에 고정될 수 있는 점착층을 가진다. 접착 필름(180)은 투명한 성질을 가지는 합성 수지로 이루어질 수 있다.

도 4는 투명 연성 기판(110)에 형성되는 일정한 형상들로 이루어지는 금속 패턴(120a, 120b)의 모습과 LED(140)의 하부에 형성되는 전극(141)을 보여준다.

투명 연성 기판(110)의 상면과 하면에는 상기 설명한 바와 같이, 각각 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)이 형성된다. 도 4에서는 투명 연성 기판(110)의 상면에 세로 방향을 따라 형성되는 제1 금속 패턴(120a)은 실선으로, 투명 연성 기판(110)의 하면에 가로 방향을 따라 형성되는 제2 금속 패턴(120b)은 점선으로 도시하였다.

도 4를 보면, 투명 연성 기판(110)의 상하면에 일정한 패턴이 연속하게 배열됨으로써 금속 패턴(120a, 120b)을 형성하는 것을 알 수 있다. 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)은 메쉬(mesh)를 가지는 패턴이 인접한 패턴과 적어도 하나 이상의 모서리(121a)를 공유하면서 연속되게 배열된다. 도 4는 육각형의 형상을 가지고 연속하게 배열되는 금속 패턴(120a, 120b)을 나타낸다.

LED(140)의 하부에 위치되는 각각의 전극(141)은, 투명 연성 기판(110)의 상면에 위치되는 제1 금속 패턴(120a) 및 하면에 위치되는 제2 금속 패턴(120b)과 각각 전기적으로 연결되어 있음을 알 수 있다. 도 4는 두 개의 전극(141)을 가지는 LED(140)를 대상으로 하는 것으로, 상기 두 개의 전극(141)과 연결되도록 LED(140)가 위치된다.

제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)을 살펴보면, 제1 금속 패턴(120a)은 투명 연성 기판(110)의 상면에 형성되는 것으로, 육각형의 패턴(121)들이 복수개의 모서리(121a)를 공유하면서 연속하게 배열되어 있다. 제1 금속 패턴(120a)은 투명 연성 기판(110)의 세로 방향을 따라 형성된다. 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)의 하면에 형성되는 것으로, 육각형의 패턴(121)들이 복수개의 모서리(121a)를 공유하면서 연속하게 배열되어 있다. 제2 금속 패턴(120b)은 투명 연성 기판(110)의 가로 방향을 따라 형성된다.

투명 연성 기판(110)을 위에서 바라보았을 때, 제1 금속 패턴(120a)과 제2 금속 패턴(120b)은 서로 교차되는 부분이 생기게 되는데, 일정한 패턴이 연속하게 배열되는 이들 금속 패턴(120a, 120b)을 서로 겹쳐지게 하여 LED 전광판 모듈(100)의 투명성을 확보하도록 구성된다.

도 4에서 보듯이, LED 전광판 모듈(100)은, 전극(141)의 방향을 나타내는 전극 방향 지시부(142)를 더 포함할 수 있다. 전극 방향 지시부(142)는 전극(141)의 양극 또는 음극을 표시하는 역할을 한다.

도 5 내지 도 8은 제1 및 제2 금속 패턴(120b)의 형상을 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6은 육각형의 일정한 패턴이 배열되는 금속 패턴(120a, 120b)의 형상을 나타내는 것으로, 육각형의 패턴은 이웃한 패턴과 모서리(121a)를 공유하면서 일 방향을 따라 연속하게 배열된다. 서로 인접한 패턴 간에는 모서리(121a)를 공유하는데, 전원부로부터 전원이 공급되는 경우, 각 패턴을 따라 전류가 이동하게 되므로 LED(140)를 발광시킬 수 있다.

도 5의 패턴은 서로 이웃하는 육각형의 패턴이 두 개 내지 세 개를 가지므로, 인접하는 육각형의 패턴 간에 적어도 하나 이상의 모서리(121a)를 공유한다. 도 5와는 다르게, 도 6의 패턴은 서로 이웃하는 육각형의 패턴을 하나만 가지므로, 인접하는 육각형의 패턴 간에는 하나의 모서리(121a)만을 공유하면서 일 방향을 따라 배열되게 된다. 즉, 도 5는 도 6에 비해 투명 연성 기판(110)에 형성되어야 하는 금속 패턴(120a, 120b)이 많으므로, 투명성이 낮아질 수 있으나, 도 6에 비해 도 5의 금속 패턴(120a, 120b)은 이웃하는 패턴간에 더욱 복합적인 방법으로 연결되어 있으므로, 하나의 패턴에 문제가 생겨 전류가 흐르지 못하더라도, 연결된 다른 패턴을 거쳐 전류가 흐를 수 있으므로 안정적인 연결이 가능한 장점을 가진다. 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b) 중 적어도 하나는 구리(Cu)로 형성될 수 있으며, 전기 전도성이 좋은 다른 금속으로 이루어지는 것도 가능할 것이다.

도 7 및 도 8은 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b)의 또 다른 형상을 나타내는 것으로, 사각형의 일정한 패턴이 배열되어 형성되는 금속 패턴(120a, 120b)을 나타낸다. 사각형의 패턴은 이웃한 패턴 간에 적어도 하나의 모서리(121a)를 공유하면서 일 방향을 따라 연속하게 배치된다. 금속 패턴(120a, 120b)은 패턴 간에 공유되는 모서리(121a)를 가지므로, 패턴들을 따라 전류가 이동하여 LED(140)를 발광시킬 수 있게 된다.

도 7은 투명 연성 기판(110)에 형성되어야 하는 금속 패턴(120a, 120b)의 밀도가 높아지게 되므로 개구율이 낮아질 수 있으나, 도 8에 비해 도 7의 금속 패턴(120a, 120b)은 각 패턴간에 더 복합적으로 연결되는 구조를 가지므로, 하나의 패턴에 문제가 발생하더라도 연결된 다른 패턴을 우회하여 전류가 흐를 수 있게 된다. 제1 금속 패턴(120a) 및 제2 금속 패턴(120b) 중 적어도 하나는 구리(Cu)로 형성될 수 있으며, 전기 전도성이 좋은 다른 금속으로 이루어지는 것도 가능할 것이다.

도 9는 LED 전광판 모듈(100)의 실 모형을 보여주는 사진이다. 도 9에서 보는 바와 같이, 도 2와 같은 구조를 가지는 LED 전광판 모듈(100)은, 투명 연성 기판(110)의 양면에 금속 패턴(120a, 120b)이 형성되고, 각 LED(140)의 하면에 이들과 접촉되는 전극(141)이 위치되어 각 LED(140)를 발광시킬 수 있다. 이에, 각 LED(140)가 이루는 집합체의 발광을 통해 글자나 영상을 형성시킬 수 있다. LED 전광판 모듈(100)은 플렉서블하고 투명한 특성을 가진다. 또한, 건물의 유리창 등에 쉽게 탈부착이 가능하므로, 이를 활용하여 건물의 유리창에 부착되더라도 조망이나 시야를 방해하지 않을 수 있게 된다.

이상에서 설명한 LED 전광판 모듈은 위에서 설명된 실시예들의 구성에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록, 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100: LED 전광판 모듈 110: 투명 연성 기판
120a: 제1 금속 패턴 120b: 제2 금속 패턴
130: 비아 140: LED
150: 충진재 160: 보호필름
170: 초박형 유리판 180: 접착 필름

Claims

투명 연성 기판;
일 방향을 따라 연속되게 배치되는 형상을 구비하고, 상기 투명 연성 기판의 양면에 각각 형성되는 제1 및 제2 금속 패턴;
상기 제1 및 제2 금속 패턴 중 적어도 어느 하나에 접촉되는 복수개의 LED(light emitting diode); 및
상기 투명 연성 기판을 관통하여 상기 각 LED와 상기 제1 및 제2 금속 패턴을 연결하는 비아(via)를 포함하고,
상기 제1 및 제2 금속 패턴은,
상기 투명 연성 기판을 사이에 두고 서로 교차되는 방향으로 형성되고, 상기 각 LED에 전기적 신호를 전달하여 상기 LED들로 이루어진 집합체를 발광시켜 일정한 문자나 형상을 구현하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 금속 패턴은,
메쉬(mesh)를 가지는 패턴으로 이루어지고, 상기 패턴은 인접한 패턴과 적어도 하나 이상의 모서리를 공유하며 연속하게 배열되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제2항에 있어서,
상기 패턴은, 사각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제2항에 있어서,
상기 패턴은, 육각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속 패턴은, 상기 투명 연성 기판의 어느 일면의 가로 방향을 따라 형성되고,
상기 제2 금속 패턴은, 상기 투명 연성 기판의 다른 일면의 세로 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 금속 패턴 중 적어도 하나는 구리(Cu)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제1항에 있어서,
상기 각 LED의 배면에는 적어도 하나 이상의 전극이 형성되고,
상기 각 전극은,
상기 제1 및 제2 금속 패턴의 일 측에 접촉되어 전기적인 신호를 전달받는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제1항에 있어서,
상기 각 LED를 감싸도록, 상기 투명 연성 기판 위에 적층되는 충진재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제8항에 있어서,
상기 투명 연성 기판을 사이에 두고 상기 충진재와 마주보도록, 상기 LED가 부착되지 않는 상기 투명 연성 기판의 일 면에 형성되어 상기 제1 또는 제2 금속 패턴의 외부 노출을 제한하는 보호 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제8항에 있어서,
상기 충진재 위에 형성되어 상기 전광판 모듈을 지지하고, 유연한 특성을 가지는 초박형 유리판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.
제10항에 있어서,
투명 플레이트의 표면으로부터 탈부착이 가능하도록, 상기 초박형 유리판 위에 형성되는 접착 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 LED 전광판 모듈.