KR20220092196A - 투명 기판을 이용한 ｌｅｄ 발광보드, 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드, 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 투명기판의 일측면에 도전성 금속 필름을 접착하고 에칭 처리를 통해 전극 패턴을 형성하며, 투명기판의 홈에 삽입된 LED 소자와 전극 패턴을 전기적으로 연결하도록 구성됨으로써, 도전성이 우수한 금속 소재의 전극 패턴을 이용하여 발광보드에 설치되는 복수의 LED 소자의 집적도를 높이고 발광보드의 해상도를 높일 수 있도록 구성된 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드, 그 제조방법이 개시된다.

Description

투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드, 그 제조방법 {LED light-emitting board using transparent substrate, manufacturing method thereof}

본 발명은 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드, 그 제조방법에 관한 것으로서, 투명기판의 일측면에 도전성 금속 필름을 접착하고 에칭 처리를 통해 전극 패턴을 형성하며, 투명기판에 홈을 형성하고 그 홈에 삽입된 LED 소자와 전극 패턴을 전기적으로 연결하도록 구성됨으로써, 도전성이 우수한 금속 소재의 전극 패턴을 이용하여 발광보드에 설치되는 복수의 LED 소자의 집적도를 높이고 발광보드의 해상도를 높일 수 있도록 구성된 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드, 그 제조방법에 관한 것이다.

현대의 옥내·외 광고판은 형광등, 백열등 등을 이용한 간접 조명에 의한 광고판과, 네온사인, 발광소자 등을 이용한 직접 조명에 의한 광고판으로 크게 구분될 수 있다.

최근에는 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 한다.)를 이용한 전광판이 많이 이용되고 있다.

LED는 발열량과 소비전력이 적으며, 시인성, 휘도 등이 우수하고, 작은 크기로 제작할 수 있는 장점이 있다.

LED 발광보드에 관한 종래기술의 일예로, 본 발명자에 의해 제안된 대한민국 등록특허 10-1480961(2015년01월05일 등록)은 투명 플라스틱 소재 ＬＥＤ 발광보드 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 투명한 플라스틱 소재의 기판에 도전성 잉크를 인쇄하여 전극 패턴을 형성하고, 도전성 에폭시를 통해 상기 전극 패턴과 LED 발광소자가 전기적으로 연결되도록 구성된다.

그런데 상기 종래기술은 미감과 생산성이 향상되는 장점이 있었지만, 예를 들어 은(Ag) 성분이 포함된 도전성 잉크를 스크린 인쇄 방식으로 인쇄하여 전극 패턴을 형성하는 방식이므로, 전극 패턴 소재의 도전 특성에 따른 한계점을 갖고 있었다.

즉, 은(Ag) 성분이 포함된 도전성 잉크는 일반적으로 100% 순수 실버 페이스트가 아닌 80~95%의 실버 페이스트와 5~20% 접착 바인더로 구성되는데, 이렇게 접착 바인더를 포함한 도전성 잉크는 일정한 정도의 전기 저항을 갖게 된다. 이렇게 전기 저항이 큰 경우 하나의 발광보드에 많은 LED를 삽입할 수 없게 되고, 이로 인해 LED 발광보드를 광고판과 같은 디스플레이 용도로 사용하고자 하는 경우 디스플레이의 해상도를 높이지 못하는 한계점이 있었다.

종래기술의 또다른 일예로, 본 발명자에 의해 제안된 대한민국 등록특허 10-1847100(2018년04월03일 등록)은 UV 임프린팅 기술을 이용한 투명 발광장치 제조 방법 및 그에 따라 제조되는 투명 발광장치에 관한 것으로서, 금형을 이용한 UV 임프린팅 기술을 통해 일체형의 회로 패턴을 신속히 각인한 후 상기 회로 패턴에 도전성 물질을 충진하여 메탈메쉬 형태의 전기적 회로를 형성하는 구성을 제안하였다.

그런데 상기 종래기술은 대면적의 고해상도 투명 발광장치를 제조하는 장점이 있었지만, 서로 다른 형상/크기의 발광보드 제작을 위해 서로 다른 회로 패턴 형성을 해야 하며, 이를 위해 금형을 개별 제작해야 하므로 제작 비용이 높아지고,소재 생산의 난이도가 높아서 소재의 가격이 비싸다는 한계점을 갖고 있었다.

종래기술의 또다른 일예로, 대한민국 공개특허 10-2018-0012544(2018년02월06일 공개)는 고해상도 투명 발광장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 투명 회로가 형성되되 홈이 형성된 제1투명 기판; 홈을 포함하고, 상기 홈을 제외한 부분에 투명 회로가 형성된 제2투명 기판; 상기 제1투명 기판에 형성된 홈에 부착되고, 투명 전극을 포함하는 LED 칩;을 포함하고, 상기 투명 전극 중 하나의 전극은 상기 제1투명 기판에 솔더링(soldering)되고, 다른 하나의 전극은 상기 제2투명 기판의 홈에 솔더링(soldering)되는 구성을 제안하였다.

그런데 상기 종래기술은 LED 칩의 투명 전극 중 하나의 전극은 제1투명 기판에 솔더링(soldering) 되고 다른 하나의 전극은 제2투명 기판의 홈에 솔더링 되는 구성이므로, 제1투명 기판의 투명 회로와 제2투명 기판의 투명 회로가 정확한 위치에서 만나도록 합지 작업이 이뤄져야 하는 점에서 제조 양산성이 떨어지고, 합지 과정에서 미세 기포 발생, 들뜸이 발생할 수 있다는 한계점이 있었다.

또한, 상기 종래기술은 제1투명 기판과 제2투명 기판의 두께 또는 소재 등에 차이가 있는 경우, LED 칩을 투명 회로에 연결하는 과정에서 발생하는 고온 조건(100 ℃ 이상의 솔더링 온도) 또는 현장 설치 후 사용과정에서 태양광의 직사광에 의해 발생하는 고온 조건(100 ℃ 이상의 직사광 온도)에 의해, 제1투명 기판과 제2투명 기판의 열변형 차에 의한 휨 발생 등의 불량 요인이 내재되는 한계점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-1480961(2015년01월05일 등록) 대한민국 등록특허 10-1847100(2018년04월03일 등록) 대한민국 공개특허 10-2018-0012544(2018년02월06일 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 투명기판의 일측면에 도전성 금속 필름을 접착하고 에칭 처리를 통해 전극 패턴을 형성하며, 투명기판에 홈을 형성하고 그 홈에 삽입된 LED 소자와 전극 패턴을 전기적으로 연결하도록 구성됨으로써, 도전성이 우수한 금속 소재의 전극 패턴을 이용하여 발광보드에 설치되는 복수의 LED 소자의 집적도를 높이고 발광보드의 해상도를 높일 수 있도록 구성된 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드, 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 투명기판을 준비하는 단계; 상기 투명기판의 일측면에 투명한 접착제를 이용하여 도전성 금속 필름을 접착하는 단계; 접착된 도전성 금속 필름에 전극 패턴 형성을 위한 마스킹을 하고 에칭 처리하여 전극 패턴을 형성하는 단계; 상기 에칭 처리에 의해 도전성 금속 필름이 제거된 부분 중 적어도 일부에 투명한 잉크층을 형성하는 단계; 상기 투명기판의 일측면에 복수의 LED 소자 삽입용 홈을 형성하는 단계; LED 발광면이 상기 투명기판의 타측면을 향하면서 홈의 내측을 향하도록 각각의 LED 소자 삽입용 홈에 LED 소자를 삽입 설치하는 단계; 및 상기 전극 패턴과 상기 LED 소자를 전기적으로 연결하는 단계;를 포함하여 구성된 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법이 개시된다.

바람직하게, 상기 투명기판은 플라스틱 소재 또는 유리 소재 중의 어느 하나로 구성된다.

바람직하게, 상기 투명기판은 폴리카보네이트(polycarbonate) 소재 또는 폴리카보네이트 기반의 합지 소재로 구성된다.

바람직하게, 상기 도전성 금속 필름은, Cu 필름, Ni 필름, Cu-Ni 합금 필름 및 Al 필름 중의 어느 하나이다.

바람직하게, 상기 도전성 금속 필름의 접착면은 옥사이드 처리한다.

바람직하게, 상기 투명한 접착제는 투명한 UV(ultraviolet) 접착제이다.

바람직하게, 상기 투명한 잉크층은 투명 UV 잉크를 이용하여 형성한다.

바람직하게, 상기 전극 패턴과 상기 LED 소자는 실버에폭시 또는 저온솔더크림을 이용하여 전기적으로 연결한다.

바람직하게, 상기 투명한 잉크층은, 상기 LED 소자 삽입용 홈이 형성되는 부분 및 상기 LED 소자와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분을 제외한 나머지 영역을 커버하도록 형성한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 일측면에 복수의 LED 소자 삽입용 홈이 형성된 투명기판; 상기 투명기판의 일측면에 투명한 접착제를 이용하여 접착된 도전성 금속 필름에 기초하여 형성된 전극 패턴; 상기 투명기판의 일측면에 형성되며, 적어도 상기 전극 패턴이 형성되지 않은 영역의 일부를 커버하도록 형성된 투명한 잉크층; 및 LED 발광면이 상기 투명기판의 타측면을 향하면서 홈의 내측을 향하도록 각각의 LED 소자 삽입용 홈에 삽입 설치되며, 상기 전극 패턴과 전기적으로 연결된 LED 소자;를 포함하여 구성된 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드가 개시된다.

바람직하게, 상기 전극 패턴은, 상기 투명기판의 일측면에 투명한 접착제를 이용하여 접착된 도전성 금속 필름이 에칭 처리되어 형성된 것이다.

바람직하게, 상기 투명한 잉크층은, 상기 LED 소자 삽입용 홈이 형성되는 부분 및 상기 LED 소자와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분을 제외한 나머지 영역을 커버하도록 형성된다.

이와 같은 본 발명은, 도전성이 우수한 금속 소재의 전극 패턴을 이용하여 발광보드에 설치되는 복수의 LED 소자의 집적도를 높이고 발광보드의 해상도를 높이는 장점이 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 ＬＥＤ 발광보드 제조방법을 설명하기 위한 모식도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ＬＥＤ 발광보드의 평면 모식도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 ＬＥＤ 발광보드의 시제품 사진,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 투명한 잉크층을 형성하여 광 투과성을 향상시킨 상태를 설명하기 위한 시험품 사진이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.

본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 ＬＥＤ 발광보드 제조방법을 설명하기 위한 모식도이다.

먼저, 투명기판(10)을 준비한다.

상기 투명기판(10)은 플라스틱 소재 또는 유리 소재 중의 어느 하나로 구성될 수 있으며, 가공성을 감안할 때는 플라스틱 소재가 더욱 좋다.

바람직하게, 상기 투명기판(10)은 플라스틱 소재로 이뤄진 기판으로서, 예를 들어, 아크릴(acrylic), PC(poly carbonate), PET(poly ethylene terephthalate) 등 다양한 소재가 선택될 수 있으며, 모재 기판을 소정 크기로 절단함에 따라 형성될 수 있다. 특히, 상기 투명기판(10)은 가공성, 광 투과 특성, 열변형 특성 등을 고려하여 폴리카보네이트(polycarbonate) 소재로 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

변형예로서, 상기 투명기판(10)은 폴리카보네이트 기반의 합지 소재로 구성될 수 있다. 합지 소재는 폴리카보네이트 기판에 다른 플라스틱 기판이 합지된 것으로서, 바람직한 일예로 폴리카보네이트 기판과 아크릴 기판이 합지된 것일 수 있다. 바람직한 일예로, 합지 소재 기판의 두께는 폴리카보네이트 기판 두께:아크릴 기판 두께가 8:2 정도의 비율이 되도록 구성될 수 있다.

일예로, 상기 투명기판(10)은 발광보드로서의 사용성과 LED 소자(50)의 설치 측면을 고려하여 1.2~1.5 mm 정도의 두께로 형성되는 것이 좋다.

다음으로, 상기 투명기판(10)의 일측면(10a)에 투명한 접착제(20)를 이용하여 도전성 금속 필름(30)을 접착한다. (도 1a의 a)

바람직한 일예로, 상기 도전성 금속 필름(30)은, Cu(구리) 필름, Ni(니켈) 필름, Cu-Ni 합금 필름 및 Al(알루미늄) 필름 중의 어느 하나일 수 있으며, 특히 Cu 필름을 사용하는 것이 좋다.

바람직하게, 상기 도전성 금속 필름(30)의 접착면은 옥사이드 처리한다. 옥사이드 처리는 화학적 처리를 통해 필름 표면을 엠보싱 처리하는 것이다.

Cu 필름과 같은 도전성 금속 필름(30)의 표면이 매끈한 상태에서는 투명기판(10), 특히 플라스틱 소재의 투명기판(10)에 접착이 용이하게 이뤄지지 않을 수 있다. 이를 감안하여, 도전성 금속 필름(30)의 접착면을 옥사이드 처리하여 엠보싱 면을 형성하면 접착력 형성에 유리하다.

상기 도전성 금속 필름(30)은 너무 얇으면 전극 패턴(32)의 전기 저항이 높고 너무 두꺼우면 에칭이 곤란하므로, 6~18 ㎛ 정도의 두께로 형성되는 것이 좋다.

바람직하게, 상기 투명한 접착제(20)는 투명한 UV(ultraviolet) 접착제를 사용한다. 투명한 UV 접착제는 도포 후 UV 조사에 의해 경화되는 투명 접착제이다.

상기 투명한 접착제(20)층은 특별히 조건의 제한은 없으나 3~4 ㎛ 정도의 두께로 형성될 수 있다.

일예로, 투명한 접착제(20)는 액상 접착제로서 디스펜서를 이용하여 상기 투명기판(10)의 일측면(10a)에 골고루 도포되며, 그 상측에 도전성 금속 필름(30)을 합지한 상태에서 상측 및 하측의 고무롤러로 가압하는 방식으로 도전성 금속 필름(30)을 부착한다. 투명한 접착제(20)로서 투명한 UV 접착제를 사용하는 경우 UV 조사에 의해 경화한다.

다음으로, 접착된 도전성 금속 필름(30)에 전극 패턴(32) 형성을 위한 마스킹을 하고 에칭 처리하여 전극 패턴(32)을 형성한다. (도 1a의 b)

마스킹 방식은 통상적으로 드라이 필름 방식과 PR(photoresist) 방식이 있으며, 본 실시예에서는 정밀한 수치 조건에 적용이 가능한 PR(photoresist) 방식을 사용하는 것이 좋으며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.

에칭 처리 과정은 다음과 같이 이뤄질 수 있다. 우선 PR(photoresist)로 에칭이 되지 않아야 하는 부분을 마스킹한 후 에칭 약품을 뿌리거나 또는 에칭 약품속으로 투입한다. 마스킹 처리된 이외의 영역에 해당하는 도전성 금속 필름(30) 부분을 에칭 약품이 에칭하여 회로를 구성하는 전극 패턴(32)이 남게 된다.

다음으로, 상기 에칭 처리에 의해 도전성 금속 필름(30)이 제거된 부분(30c) 중 적어도 일부에 투명한 잉크층(40)을 형성한다.

바람직하게, 상기 투명한 잉크층(40)은, 후술하는 LED 소자 삽입용 홈(12)이 형성되는 부분 및 LED 소자(50)와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분(32a)을 제외한 나머지 영역(40a,40b)을 커버하도록 형성하는 것이 좋다.

도 1b에 예시된 영역 40a은 LED 소자(50)와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분(32a)을 제외한 나머지 전극 패턴(32, 회로선을 구성하는 패턴)을 커버하는 영역에 해당하며, 영역 40b는 전극 패턴(32)들간의 사이 공간 영역에 해당한다.

바람직하게, 상기 투명한 잉크층(40)은 투명 UV 잉크(예, 실크스크린용 투명 UV 잉크)를 이용하여 형성한다. (도 1a의 c)

상기와 같은 에칭 처리에 의해 도전성 금속 필름(30)이 제거된 부분(30c)에는 투명한 접착제(20)층만 잔류하는 상태가 되는데, 이러한 영역은 접착 과정에서 발생한 굴곡면으로 인해 빛의 굴절이 발생하여 광 투과율이 매우 낮아지는 헤이즈(haze) 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 에칭 처리에 의해 도전성 금속 필름(30)이 제거된 부분(30c)의 빛의 굴절이 생기는 굴곡면에 액상의 투명 UV 잉크를 도포하여 굴곡면을 없애주면 양호한 광 투과율을 가질 수 있다.

LED 소자(50)와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분(32a)을 제외한 나머지 전극 패턴(32)을 커버하는 영역(40a)은 장기간 사용에 의해 대기 중에 노출 시에 산화에 의한 열화의 위험성이 있으므로, 투명한 잉크층(40)을 이 부분까지 커버하는 것이 좋다.

LED 소자(50)와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분(32a)은 후술하는 바와 같이 실버에폭시(62) 또는 저온솔더크림(64)을 이용하여 전극 패턴(32)과 LED 소자(50)의 전극을 전기적으로 연결해야 하므로, 투명한 잉크층(40)을 이 부분에 형성할 필요는 없다.

LED 소자 삽입용 홈(12)의 내부면도 투명한 접착제(20)층이 잔류하는 부분이 아니므로 투명한 잉크층(40)을 이 부분에 형성할 필요는 없다.

일예로, 투명 잉크는 잉크 도포 패턴이 형성된 실크스크린을 이용하여 도포될 수 있다. 투명 잉크로서 투명 UV 잉크를 사용하는 경우, 도포 이후 UV 조사에 의해 경화한다.

상기와 같은 투명한 잉크층(40)의 커버 영역을 얻기 위해, 실크스크린은, LED 소자 삽입용 홈(12)이 형성되는 부분 및 LED 소자(50)와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분(32a)에는 투명 잉크가 도포되지 않고, 나머지 영역(40a,40b)에는 투명 잉크가 도포되도록 잉크 도포 패턴이 형성된다.

다음으로, 상기 투명기판(10)의 일측면(10a)에 복수의 LED 소자 삽입용 홈(12)을 형성한다. 일예로, LED 소자 삽입용 홈(12)은 CNC 가공기 등과 같은 기계장치를 이용하여 기계가공방식으로 형성될 수 있다. 바람직하게 LED 소자 삽입용 홈(12)은 LED 소자(50)의 외측 모형을 기준으로 홈을 형성하는데, 실제 크기보다 +0.02 ~ 0.05mm 정도 크게 형성하는 것이 좋다. (도 1b의 d)

다음으로, LED 발광면(50a)이 상기 투명기판(10)의 타측면(10b)을 향하면서 홈의 내측을 향하도록 각각의 LED 소자 삽입용 홈(12)에 LED 소자(50)를 삽입 설치한다. 바람직하게, LED 소자(50)는 투명 접착제를 통해 LED 소자 삽입용 홈(12) 내에 접착 고정될 수 있다. (도 1b의 e)

상기 투명기판(10)의 타측면(10b)은 ＬＥＤ 발광보드의 발광 표시가 이뤄지는 전면부로 이해될 수 있다.

일예로, 본 실시예의 LED 소자(50)는 소형 칩 형태의 공지의 LED 소자가 사용될 수 있으며, 상부에 LED 발광면(50a)이 형성되고, 그 반대 측면에 양/음전극이 형성된 형태를 갖는다.

상기와 같은 삽입 방향으로 LED 소자(50)가 삽입됨으로써, LED 소자(50)를 LED 소자 삽입용 홈(12)에 삽입 및 접착하는 공정만으로도 LED 발광면(50a)이 투명기판(10)의 전면부를 향하면서 LED 소자 삽입용 홈(12) 내에 수납된 형태를 갖게 된다.

또한, 이러한 구성을 통해, 투명기판(10)에 격자형으로 배치된 복수의 LED 소자(50)가 전극 패턴(32)을 통해 직류전원을 공급받으면서 미리 설정된 제어 로직에 따라 다양한 형태로 발광할 때 투명기판(100)의 전면부에서 바라보는 사용자에게 다양한 디스플레이 시각 효과를 줄 수 있다.

다음으로, 상기 전극 패턴(32)과 상기 LED 소자(50)를 전기적으로 연결한다. (도 1b의 f)

바람직하게, 상기 전극 패턴(32)과 상기 LED 소자(50)는 실버에폭시(62) 또는 저온솔더크림(64)을 이용하여 전기적으로 연결한다.

일예로, 실버에폭시(62)는 디스펜서를 이용하여 도포하여 상기 전극 패턴(32)과 상기 LED 소자(50)를 전기적으로 연결할 수 있다. 디스펜서는 액상의 물질을 일정량으로 도포하는 공지의 장비이다.

일예로, 저온솔더크림(64)은 메탈 마스크를 이용한 실크프린팅 방식으로 도포하여 상기 전극 패턴(32)과 상기 LED 소자(50)를 전기적으로 연결할 수 있다.

한편, 본 실시예에서 전기적 연결을 위해 사용하는 실버에폭시(62)는 상온 경화도 가능하지만 경화 시간을 빠르게 하기 위해 100℃ 이상의 고온 조건에서 경화를 할 수도 있다. 또한 저온솔더크림(64)은 140℃ 이상의 고온 조건에서 솔더링이 가능하다. 본 실시예의 Cu 필름과 같은 도전성 금속 필름(30)은 고온 조건에서 열변형이 발생하더라도 상온 복귀 시에 다시 원상 복원이 가능하므로 열변형에 의한 휨이 잔류하는 등의 문제가 없다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ＬＥＤ 발광보드의 평면 모식도이다.

본 실시예의 ＬＥＤ 발광보드는 투명기판(10), 전극 패턴(32), 투명한 잉크층(40) 및 적어도 하나의 LED 소자(50)를 포함한다.

상기 투명기판(10)은 일측면(10a)에 복수의 LED 소자 삽입용 홈(12)이 형성된다.

상기 전극 패턴(32)은 상기 투명기판(10)의 일측면(10a)에 투명한 접착제(20)를 이용하여 접착된 도전성 금속 필름(30)에 기초하여 형성된다.

바람직하게, 상기 전극 패턴(32)은 상기 투명기판(10)의 일측면(10a)에 투명한 접착제(20)를 이용하여 접착된 도전성 금속 필름(30)이 에칭 처리되어 형성될 수 있다.

상기 투명한 잉크층(40)은 상기 투명기판(10)의 일측면(10a)에 형성되며, 적어도 상기 전극 패턴(32)이 형성되지 않은 영역(12,40b)의 일부(40b)를 커버하도록 형성된다.

상기 LED 소자(50)는, LED 발광면(50a)이 상기 투명기판(10)의 타측면(10b)을 향하면서 홈의 내측을 향하도록 각각의 LED 소자 삽입용 홈(12)에 삽입 설치되며, 상기 전극 패턴(32)과 전기적으로 연결된다.

바람직하게, 상기 투명한 잉크층(40)은, 상기 LED 소자 삽입용 홈(12)이 형성되는 부분 및 LED 소자(50)와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분(32a)을 제외한 나머지 영역(40a,40b)을 커버하도록 형성한다.

영역 40a는 투명한 잉크층(40)이 반드시 형성될 필요는 없지만 전극 패턴(32)의 산화 방지를 위해 투명한 잉크층(40)이 형성되는 것이 바람직하며, 영역 40b는 에칭 후에 투명 기판(10) 상에 잔류하는 투명한 접착제(20)층에 의한 헤이즈(haze) 현상을 방지하기 위해 형성될 필요가 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 ＬＥＤ 발광보드의 시제품 사진이다.

도 3에 예시된 것처럼 뒷 배경이 투과 상태로 보이는 투명 ＬＥＤ 발광보드에 LED 소자(50)가 격자형으로 설치되어 디스플레이 형태로 발광되는 상태를 확인할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 투명한 잉크층을 형성하여 광 투과성을 향상시킨 상태를 설명하기 위한 시험품 사진이다.

도 4의 A1 영역은 에칭 처리에 의해 도전성 금속 필름(30)이 제거된 부분(30c)이며, A2 영역은 에칭 처리에 의해 도전성 금속 필름(30)이 제거된 부분(30c)에 투명한 잉크층(40)을 형성한 부분이다.

도 4를 통해 확인되는 바와 같이, A1 영역은 에칭 처리에 의해 도전성 금속 필름(30)이 제거되고 투명한 접착제(20)층이 잔류하는 상태이므로, 빛의 굴절이 발생하여 광 투과율이 매우 낮아지는 헤이즈(haze) 현상이 발생한 것을 알 수 있다. 이로 인해 A1 영역에서는 보드 아래에 배치된 글자가 잘 보이지 않는다.

그러나, A2 영역은 빛의 굴절이 생기는 굴곡면에 액상의 투명 UV 잉크를 도포하여 굴곡면이 없어진 상태이므로, 양호한 광 투과율을 갖게 되며 보드 아래에 배치된 글자가 잘 보이는 것을 확인할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

10: 투명기판
12: LED 소자 삽입용 홈
20: 투명한 접착제
30: 도전성 금속 필름
32: 전극 패턴
40: 투명한 잉크층
50: LED 소자
62: 실버에폭시
64: 저온솔더크림

Claims (12)

1. 투명기판을 준비하는 단계;
   상기 투명기판의 일측면에 투명한 접착제를 이용하여 도전성 금속 필름을 접착하는 단계;
   접착된 도전성 금속 필름에 전극 패턴 형성을 위한 마스킹을 하고 에칭 처리하여 전극 패턴을 형성하는 단계;
   상기 에칭 처리에 의해 도전성 금속 필름이 제거된 부분 중 적어도 일부에 투명한 잉크층을 형성하는 단계;
   상기 투명기판의 일측면에 복수의 LED 소자 삽입용 홈을 형성하는 단계;
   LED 발광면이 상기 투명기판의 타측면을 향하면서 홈의 내측을 향하도록 각각의 LED 소자 삽입용 홈에 LED 소자를 삽입 설치하는 단계; 및
   상기 전극 패턴과 상기 LED 소자를 전기적으로 연결하는 단계;를 포함하여 구성된 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 투명기판은 플라스틱 소재 또는 유리 소재 중의 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 투명기판은 폴리카보네이트(polycarbonate) 소재 또는 폴리카보네이트 기반의 합지 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 금속 필름은,
   Cu 필름, Ni 필름, Cu-Ni 합금 필름 및 Al 필름 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 금속 필름의 접착면은 옥사이드 처리하는 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 투명한 접착제는 투명한 UV(ultraviolet) 접착제인 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 투명한 잉크층은 투명 UV 잉크를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 전극 패턴과 상기 LED 소자는 실버에폭시 또는 저온솔더크림을 이용하여 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 투명한 잉크층은, 상기 LED 소자 삽입용 홈이 형성되는 부분 및 상기 LED 소자와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분을 제외한 나머지 영역을 커버하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드 제조방법.
   
10. 일측면에 복수의 LED 소자 삽입용 홈이 형성된 투명기판;
    상기 투명기판의 일측면에 투명한 접착제를 이용하여 접착된 도전성 금속 필름에 기초하여 형성된 전극 패턴;
    상기 투명기판의 일측면에 형성되며, 적어도 상기 전극 패턴이 형성되지 않은 영역의 일부를 커버하도록 형성된 투명한 잉크층; 및
    LED 발광면이 상기 투명기판의 타측면을 향하면서 홈의 내측을 향하도록 각각의 LED 소자 삽입용 홈에 삽입 설치되며, 상기 전극 패턴과 전기적으로 연결된 LED 소자;를 포함하여 구성된 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 전극 패턴은,
    상기 투명기판의 일측면에 투명한 접착제를 이용하여 접착된 도전성 금속 필름이 에칭 처리되어 형성된 것임을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 투명한 잉크층은, 상기 LED 소자 삽입용 홈이 형성되는 부분 및 상기 LED 소자와 전기적으로 직접 연결되는 전극 패턴 부분을 제외한 나머지 영역을 커버하도록 형성된 것을 특징으로 하는 투명 기판을 이용한 ＬＥＤ 발광보드.

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