KR20240009662A - Led디스플레이의 제조방법 - Google Patents

Led디스플레이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, LED디스플레이의 기판을 형성하는 단계; LED디스플레이의 기판의 일면에 커버층(4)을 도포하는 단계; 커버층을 투명하게 가공하는 단계; 및 커버층을 건조시키는 단계를 포함하는 LED디스플레이의 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 기포가 제거되고 평탄화된 커버층을 포함하고, 건물의 실내에서 유리면에 부착이 가능한 LED디스플레이가 제조될 수 있다.

Description

LED디스플레이의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING LED DISPLAY}
본 발명은 LED디스플레이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투명한 LED디스플레이의 제조방법에 관한 것이다.
LED디스플레이는 제어를 통해 발광다이오드를 발광하게 하는 디스플레이로서, 발광 효율이 높고, 수명이 길며, 안전하고 신뢰할 수 있으며, 환경보호, 에너지절약 등의 특징을 가지고 있기 때문에, 옥외광고, 자막, 무대배경효과 등의 분야에 널리 응용된다.
필름 타입의 LED디스플레이는 플렉서블디스플레이(flexible display)의 일종으로, 용도에 따라 휘거나 조합하여 다른 형상으로 구성될 수 있는 LED디스플레이로, 경량, 모듈화, 투명성 등의 특징을 가지고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 LED디스플레이의 예시도이다.
도 1을 참조하면, 연성회로기판(FPCB)(7')을 통해 LED디스플레이(100')의 발광유닛(3') 및 PCB(4')가 전기적으로 연결되도록 구성된다. 따라서 FPCB(7')와 PCB(4')의 결합 시 접촉불량으로 인해, 전체 또는 부분적으로 동작하지 않는 LED가 나타나는 등의 문제점이 지적된다.
본 발명과 관련된 기술로서, 대한민국 공개특허공보에 개시된, 투명 발광다이오드 필름은, 투명 기재 필름, 투명 전극층, 발광다이오드, 제어회로기판 및 접착층을 포함하는 구성을 개시하나, 제어회로기판이 도 1의 종래의 기술과 같이 투명 전극층의 엣지부 상에 배치되게 구성되어 있어서 종래 기술의 문제점을 그대로 가지고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2019-0135257호 (2019.12.06 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 평탄하고 투명한 커버층을 형성하는 LED디스플레이의 제조방법을 제공하는 것이다.
FPCB와 PCB의 접촉불량 문제를 해결할 수 있는 LED디스플레이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 복수의 LED디스플레이모듈을 이용하여 대형 디스플레이를 구성하는 경우 PCB를 적절히 배치시켜, 기술적 및 시각적으로 투명성 제한이 최소화될 수 있는 LED디스플레이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, PCB가 투명층에 일체화되고, 투명층에 견고하게 결합될 수 있는 LED디스플레이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이의 제조방법은, LED디스플레이의 기판(7)을 형성하는 단계; LED디스플레이의 기판(7)의 일면에 커버층(4)을 도포하는 단계; 커버층(4)을 투명하게 가공하는 단계; 및 커버층(4)을 건조시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, LED디스플레이의 기판(7)을 형성하는 단계가 베이스층(1)의 일면에 회로층(2)을 형성하는 단계; 및 회로층(2)에 LED발광장치(3) 및 제어회로기판(5)을 연결하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 회로층(2)에 LED발광장치(3) 및 제어회로기판(5)을 연결하는 단계가 회로층(2)에 상기 LED발광장치(3)를 전기적으로 연결하는 단계; 및 제어회로기판(5)을 상기 회로층(2)에 전기적으로 그리고 상기 베이스층(1)에 물리적으로 연결하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 제어회로기판(5)을 상기 회로층(2)에 전기적으로 그리고 상기 베이스층(1)에 물리적으로 연결하는 단계가 일단이 상기 제어회로기판(5)에 결합된 전도성결합핀(6)을 상기 베이스층(1)에 형성된 홀(hole)(11)에 체결시키는 단계; 및 전도성결합핀(6)의 타단을 상기 회로층(2)의 단자에 전기적으로 연결함과 동시에 상기 베이스층(1)에 고정시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 제어회로기판(5)이 전도성결합핀(6)의 타단이 상기 베이스층(1)의 상기 일면 위로 돌출된 상태에서 솔더링을 통해 상기 베이스층(1)에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 전도성결합핀(6)을 상기 베이스층(1)에 형성된 홀(11)에 체결시키는 단계가 4개의 에지(edges) 중에서 하나의 에지가 서로 중첩되게, 상기 전도성결합핀(6)이 결합된 상기 제어회로기판(5)의 일면 전체가 상기 베이스층(1)의 타면의 일부에 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, LED디스플레이의 기판(7)의 일면에 커버층(4)을 도포하는 단계가 회로층(2) 및 상기 LED발광장치(3)를 덮도록 상기 베이스층(1)의 일면에 상기 커버층(4)을 도포하는 것을 특징으로 한다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 커버층(4)을 투명하게 가공하는 단계가 플레이트의 상기 커버층(4)을 포함한 상기 기판(7)이 안착된 플레이트의 바이브레이션 작동을 통해 상기 커버층(4)을 평탄화하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 커버층(4)을 투명하게 가공하는 단계가 진공로 내에서 상기 커버층(4)에 포함된 기포를 제거하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 건조된 상기 커버층(4)의 일면에 보호필름을 부착하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 베이스층(1)이 투명하고, 유연한 제1소재로 구성되고, 커버층(4)은 투명하고 유연한 제2소재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, LED디스플레이의 제조방법은, 베이스층(1)의 일면에 회로층(2)을 형성하는 단계가 금속나노와이어, 투명전도성산화물, 금속메쉬, 카본나노튜브 및 그래핀으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 전극 재료로 회로패턴(circuit pattern)을 형성하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, 제어회로기판을 일체로 포함하는 LED디스플레이가 제조될 수 있다.
또한, LED디스플레이의 커버층에서 발생된 기포가 제거될 수 있다.
또한, 기존의 2중의 회로패턴과 비교하여 회로패턴을 단일층으로 구성할 수 있어서 경제성이 높아질 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 LED디스플레이의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이의 분해 상태의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이의 결합 상태의 예시도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회로층의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어회로기판의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전도성결합핀의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 다른 LED디슬레이의 제조방법의 흐름도이다.
도 9는 커버층을 도포하는 단계를 묘사한 예시도이다.
도 10은 커버층의 기포를 제거하는 단계를 묘사한 예시도이다.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이의 분해 상태의 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 에에 따른 LED디스플레이(100)는 복수의 층(1, 2, 4, 5)이 결합하여 구성될 수 있다. 각 층에 제1면(일면)과 제2면(타면)이 형성되고, LED디스플레이(100)가 발광하는 방향을 기준으로 발광면을 제1면으로, 반대면을 제2면으로 정하기로한다.
LED디스플레이(100)는, 베이스층(base layer)(1), 회로층(circuit layer)(2), 커버층(cover layer)(4) 및 제어회로기판(5)을 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 회로층(2)에 LED발광장치(3)가 전기적으로 연결될 수 있다.
베이스층(1)은, 제1면이 회로층(2)의 제2면과 결합하고, 제2면의 일부 영역이 제어회로기판(5)의 제1면과 결합하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이의 결합 상태의 예시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 회로층(2)은, 제2면이 베이스층(10)의 제1면과 결합하고, 제1면은 커버층(4)의 제2면과 결합하도록 구성될 수 있다. 회로층(2)은 전기적으로 연결된 도선(20) 및 LED발광장치(3)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도선(20)은, 회로층(2)과 베이스층(1)이 결합하는 영역에서, 홀(11)에 대응하는 위치에 단자(21)를 포함하도록 구성될 수 있다. 단자(21)는 도선(20)과 제어회로기판(5)을 전기적으로 연결할 수 있다.
커버층(4)은, 제2면이 회로층(2)의 제1면과 결합하고, 제1면은 보호층(미도시)과 결합하도록 구성될 수 있다. 즉 커버층(4)은 LED발광장치(3), 회로층(2)을 덮도록 베이스층(1)의 제1면에 결합될 수 있다.
커버층(4)의 제1면은 부착면으로서 복수의 LED디스플레이(100)를 이용하여 하나의 LED디스플레이를 구성할 경우, 투명한 벽, 예를 들어 유리창 등에 부착되는 부착면에 해당한다. 베이스층(1)의 제2면이 부착면에 해당하는 종래 기술에 따른 LED디스플레이모듈과 비교하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이(100)의 부착면은 커버층(4)의 제1면에 해당한다. 따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이(100)는 발광면에 해당하는 제1면이 외부를 항하도록, 건물의 실내에서 유리창의 내면에 부착될 수 있다.
제어회로기판(5)은 베이스층(1)의 제2면과 결합하도록 구성될 수 있다. 종래의 기술에 따르면 제어회로기판이 회로층이 결합된 베이스층과 별도로 FPC를 통해 전기적으로 연결된 구조였으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이(100)는, 제어회로기판(5)이 베이스층(1)의 제2면의 일부 영역과 결합하는 것을 특징으로 한다.
제어회로기판(5)은 회로층(2)에 전기적으로 연결되어 LED발광장치(3)의 점등, 꺼짐 및 밝기를 제어하도록 구성될 수 있다.
베이스층(1)의 일부 영역, 예를 들어 제2면에 결합된 제어회로기판(5)과 중첩되는 영역에 복수의 홀(11)이 형성될 수 있다. 홀(11)은 베이스층(1)의 제1면과 제2면을 관통하게 형성될 수 있다. LED발광장치(3)의 수와 관련하여 적정 수의 홀(11)이 형성될 수 있다.
제어회로기판(5)은, 제1면이 베이스층(1)의 제2면의 일부 영역과 결합하도록 구성될 수 있다. 제어회로기판(5)의 4개의 에지 중에서 어느 하나의 에지와 베이스층(1)의 4개의 에지 중에서 어느 하나의 에지가 일치하도록 결합할 수 있다.
제어회로기판(5)은, 베이스층(1)과 결합 시, 홀(11)에 대응하는 위치에서 전도성결합핀(conductive bonding pin)(6)을 포함하도록 구성될 수 있다. 전도성결합핀(6)의 일단, 예를 들어 하단은 제어회로기판(5)의 제1면에 형성된 패드와 전기적 및 물리적으로 결합하고, 전도성결합핀(6)의 타단, 예를 들어 상단은 홀(11)을 통과하여 단자(21)와 전기적으로 연결되고, 베이스층(1)의 제1면과는 물리적으로 결합될 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회로층의 예시도이다.
도 4를 참조하면, 베이스층(1)에 형성된 회로층(2)이 묘사되어 있다. 회로층(2)은 베이스층(1)의 제1면에 형성되고, 회로층(2)은 각종 도선(20), 예를 들어 전력선, 접지선 및 신호선을 포함할 수 있다.
회로층(2)의 일부 영역은 제어회로기판(5)과 중첩될 수 있으며, 중첩된 영역에 단자(21)가 형성될 수 있다. LED발광장치(3)는 전체 회로층(2)에 분포할 수 있다. 단자(21)와 중첩되는 베이스층(1)에 홀(11)이 형성될 수 있다.
LED발광장치(3)는 회로층(2)과 전기적으로 연결되게 베이스층(1) 상에 설치될 수 있다. LED발광장치(3)의 단자핀은 회로층(2)과 전기적으로 연결된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어회로기판의 예시도이다.
도 5를 참조하면, 제어회로기판(5)은, 베이스층(1)에 형성된 홀(11)에 끼워지는 복수의 전도성결합핀(6)을 포함할 수 있다. 각 전도성결합핀(6)의 하단은 제어회로기판(5) 상의 패드와 전기적 및 물리적으로 결합하고, 상단은 홀(11)을 통과하고, 도 4에 묘사된 각종 단자(22, 23, 34) 중에서 어느 하나와 전기적으로 결합할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전도성결합핀의 예시도이다.
도 6을 참조하면, LED디스플레이(100)의 단면이 묘사되어 있다. 전도성결합핀(6)의 하단은 제어회로기판(5) 상의 패드(41)와 전기적 및 물리적으로 결합한다. 그리고 솔더링을 통해 전도성결합핀(6)의 상단과 도선(20)의 단자(21)가 연결되고, 이를 통해 LED발광장치(3)와 제어회로기판(5)을 전기적으로 연결하여 LED발광장치(3)를 제어회로기판(5)을 통해 제어할 수 있도록 한다. 예를 들어 제어회로기판(5)은 LED발광장치(3)의 점등과 꺼짐의 전환 및 발광 밝기를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시 예에서, 전도성접합핀(6)의 높이가 베이스층(1)의 두께보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 전도성접합핀(6)이 베이스층(1)을 상회하여 전도성접합핀(6)과 회로층(2)의 전기적 연결이 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 전도성결합핀(6)은 도 5과 같이 하단의 원판에 원기둥이 결합된 모양일 수 있다. 따라서 홀(11)은 원형의 관통 구멍일 수 있다.
전도성결합핀(6)은 도체, 예를 들어 구리 또는 구리합금에 전도성이 높은 금속, 예를 들어 Au가 도금된 리벳 모양의 핀일 수 있다. 전도성결합핀(6)의 하단은 제어회로기판(5)의 제1면에, 접합수단, 예를 들어 솔더링을 통해 접합 및 고정될 수 있다.
회로층(2)은 도선(20)을 포함하고, 도선(20)에는 단자(21)가 포함될 수 있다. 전도성결합핀(6)은 단자(21)와 제어회로기판(5)을 전기적으로 연결할 수 있다. 그리고 단자(21)는 전원연결단자(22), 접지연결단자(23) 및 신호연결단자(24)를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 제어회로기판(5)이 하부에 배치되고, 제어회로기판(5)의 탑면, 즉 제1면에 베이스층(1)이 결합하고, 베이스층(1)의 탑면, 즉 제1면에 회로층(2)이 결합하고, 단자를 통해 회로층(2)과 LED발광장치(3)가 전기적으로 연결되고, 회로층(2) 및 LED발광장치(3)를 덮도록 베이스층(1) 상에 커버층(4)이 결합된다. 제어회로기판(5) 상에 결합된 전도성결합핀(6)은, 베이스층(1)에 형성된 홀(11)을 통해 회로층(2)에 포함된 단자(21)와 제어회로기판(5)을 전기적으로 연결시키고, 제어회로기판(5)과 베이스층(1)을 물리적으로 결합시킨다.
도 4를 다시 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에서 회로층(2)은 도선(20)을 포함하고, 도선(20)은 단자(21)를 포함하고, 단자(21)는 전원연결단자(22), 접지연결단자(23) 및 신호연결단자(24)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 LED발광장치(3)는, LED칩 및 LED칩의 제어를 위해 설치된 드라이버IC를 포함할 수 있다. LED칩은 단자핀을 포함하고 드라이버IC는 LED칩의 대응하는 입력핀을 전기적으로 연결하고, 단자핀을 통해 전기신호를 입력시킨다.
제어회로기판(5)은 드라이버IC에 제어신호를 전송하여 LED칩을 제어할 수 있는데, 예를 들어, LED칩의 회색음영, 색온도 등을 제어할 수 있다. 또한, 회로층(2)의 도선(20)은 드라이버IC 및 LED칩을 제어회로기판(5)에 전기적으로 연결하여 드라이버IC, LED칩에 전력을 공급한다.
본 발명의 일 실시 예에서, LED발광장치(3)의 단자핀은, 전력 수신을 위한 전원핀, 접지를 위한 접지핀, 제어신호 수신을 위한 신호핀을 포함하고, 전원연결단자(22)는 전원핀과 연결되고, 접지연결단자(23)는 접지핀과 연결되고, 신호연결단자(24)는 신호핀과 연결되고, 드라이버IC는 제어회로기판(5)에서 송신한 제어신호를 수신하고, 드라이버IC는 신호핀을 통해 수신된 제어신호를 기반으로 LED칩을 제어한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 각 LED발광장치(3)는 적색모듈, 녹색모듈 및 청색모듈을 포함하도록 구성될 수 있다. 드라이버IC는 제어회로기판(5)에서 수신한 제어신호를 이용하여, 적색모듈, 녹색모듈 청색모듈의 발광 비율을 조절하여 LED디스플레이(100)에서 해당 LED칩이 구현하는 RGB픽셀의 색을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 베이스층(1)은 투명하고 유연한 제1소재로 구현될 수 있다. 제1소재는 LED디스플레이(100)가 설치된 면의 전경과 뒷배경 사이의 가시성을 확보할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시 예에서, LED디스플레이(100)는 LED발광장치(3) 및 회로층(2)을 보호하기 위해 회로층(2)의 제1면과 결합하는 커버층(4)을 더 포함하도록 구성될 수 있다. 커버층(4)은 투명하고 유연한 제2소재, 예를 들어 실리콘 고무(silicone rubber)를 이용하여 구현될 수 있다. 그 밖에 실리콘 고무를 대체할 수 있는 합성 고무 계열의 물질이 제2소재로 이용될 수 있다.
커버층(4)은 방수, 방진을 통해 회로층(2) 및 LED발광장치(3)를 보호하고, 디스플레이 시공 시에 유리면 등과 결합하는 부착면으로 작용할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 베이스층(1)은 투명하고 유연한 제1소재를 이용하여 구현되고, 커버층(4)도 마찬가지로 투명하고 유연한 제2소재를 이용하여 구현될 수 있다. 따라서 LED발광장치(3)는 투명하고 유연한 제1소재의 커버층(4)을 통해 발광할 수 있고, 베이스층(1), 회로층(2) 및 커버층(4)을 통해 커버층(4)의 제1면과 베이스층(1)의 제2면 사이에서 가시성이 확보될 수 있다.
베이스층(1)은, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 소재의 필름 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 커버층(4)은 제2소재로서 변형폴리우레탄을 이용하여 구현될 수 있다. 다른 실시 예에서, 커버층(4)은 제2소재로서 변성수지를 이용하여 구현될 수 있다. 그 밖의 투명하고 유연한 제2소재가 커버층(4) 구현에 이용될 수 있다.
커버층(4)의 제1면은 접착 성질이 있어서, 발광면으로서 LED디스플레이(100)를 부착하기 위한 접합면으로 활용될 수 있다. 즉 LED디스플레이(100)의 커버층(4)의 제1면이, 외벽이 통유리로 형성된 건물의 실내에서 통유리의 내측면에 접합됨으로써 LED디스플레이(100)가 대형스크린을 구성하는 디스플레이모듈로 활용될 수 있다. 이 경우 따로 접착수단 없이도 LED디스플레이(100)는 유리면에 견고하게 부착될 수 있다. 커버층(4)의 접착력을 보존하기 위해 커버층(4)의 제1면에는 제거 가능한 보호필름이 부착될 수 있다.
제어회로기판(5)은, 회로 및 회로에 의해 연결된 전기소자, 예를 들어 저항, 인덕터, 커패시터, 및 전자소자, 예를 들어 반도체IC를 포함할 수 있으며, 전기소자 및 전자소자를 이용하여 LED발광장치(3)의 제어, 예들 들어 점등, 소등 및 밝기 제어에 필요한 신호를 발생시킬 수 있다.
회로층(2)은, 금속나노와이어, 투명전도성산화물, 금속메쉬, 카본나노튜브 및 그래핀으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 전극 재료로 형성된 회로패턴(circuit pattern)을 포함하도록 구성될 수 있다. 따라서 회로층(2)에 포함된 전력선, 접지선 및 신호선은 발광을 간섭하지 않도록 최대한 얇게, 그 대신에 신호 및 전력 전송에 필요한 기준 저항 값을 갖도록 복수의 가닥으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 베이스층(1)에는 복수의 홀(11)이 형성되고, 회로층(2)의 도선(20)은 홀(11)까지 확장된 단자(21)를 포함하고, 제어회로기판(5)은, 제1면에 회로층(2)이 결합된 베이스층(1)의 제2면에 설치되고, 베이스층(1)에 형성된 홀(11)과 대응하는 위치에서 전도성결합핀(6)이 제어회로기판(5)에 설치되고, 전도성결합핀(6)은 홀(11)과 통해 대응하는 단자(21)와 전기적 연결을 통해 제어회로기판(5)과 회로층(2)의 안정적인 전기적 연결이 구현될 수 있으며 나아가 LED발광장치(3)와 제어회로기판(5)의 안정적인 전기적 연결이 구현될 수 있다.
이와 함께 제어회로기판(5)이 베이스층(1)의 제2면에 안정적으로 고정될 수 있어 LED디스플레이(100)의 투명성에 영향을 주지 않으며, 복수의 LED디스플레이(100)를 투명한 소재, 예를 들어 건물의 실내에서 유리창, 유리벽 등에 부착시킴으로써 기존의 건물 외벽에 설치해야 했던 대형스크린이 대체될 수 있다.
또한, 제어회로기판(5)과 베이스층(1)이 일체화되어 있어 공간을 적게 차지하며, 제어회로기판에 따로 FPCB를 연결할 필요가 없기 때문에 전기적 연결이 간결하고, 제작과정이 더욱 간소해 질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 다른 LED디슬레이의 제조방법의 흐름도이다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED디스플레이의 제조방법(S100)은, LED디스플레이의 기판(7) 형성(S110), LED디스플레이의 기판(7)의 일면에 커버층(2) 도포(S120), 커버층(2)을 투명하게 가공(S130), 커버층(2)을 건조(S140), 및 커버층(2)의 일면에 보호필름(8) 부착(S150)을 포함하도록 구성될 수 있다.
LED디스플레이의 기판(2)을 형성하는 단계(S110)는, 베이스층(1)의 일면에 회로층(2)을 형성하는 단계(S111) 및 회로층(2)에 LED발광장치(3) 및 제어회로기판(5)을 연결하는 단계(S113)를 포함하도록 구성될 수 있다.
회로층(2)에 LED발광장치(3) 및 제어회로기판(5)을 연결하는 단계(S113)는, 회로층(2)에 LED발광장치(3)를 전기적으로 연결하는 단계(S114) 및 제어회로기판(5)을 회로층(2)에 전기적으로 그리고 베이스층(1)에 물리적으로 연결하는 단계(S115)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 베이스층(1)의 일면에 회로층(2)이, 타면에 제어회로기판(5)이 형성된 기판(7)이 묘사되어 있다.
회로층(2)은 도선(20)을 포함하고, 도선(20)은 각종 단자(21)를 포함한다. 회로층(2)의 단자(21)는 도전성결합핀(6)을 통해 제어회로기판(5) 상의 패드와 전기적으로 연결될 수 있다.
제어회로기판(5)의 패드는 도전성결합핀(6)과 전기적으로 결합하고, 도전성결합핀(6)은 베이스층(1)에 난 홀(11)을 통과하여 단자(21)와 접촉한 상태에서 솔더링(42)으로 마무리됨으로써, 제어회로기판(5)은 회로층(2)과 전기적으로 연결되고, 베이스층(1)과 물리적으로 결합될 수 있다. 즉 제어회로기판(5)을 회로층(2)에 전기적으로 그리고 베이스층(1)에 물리적으로 연결하는 단계는, 일단이 제어회로기판(5)에 결합된 전도성결합핀(6)을 베이스층(1)에 형성된 홀(hole)(11)에 체결시키는 단계 및 전도성결합핀(6)의 타단을 회로층(2)의 단자에 전기적으로 연결함과 동시에 베이스층(1)에 고정시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 6을 다시 참조하면, 제어회로기판(5)은, 전도성결합핀(6)의 타단이 베이스층(1)의 일면 위로 돌출된 상태에서 솔더링을 통해 베이스층(1)에 고정되는 것을 특징으로 한다.
도 2를 참조하면, 전도성결합핀(6)을 베이스층(1)에 형성된 홀(11)에 체결시키는 단계는, 4개의 에지(edges) 중에서 하나의 에지가 서로 중첩되게, 전도성결합핀(6)이 결합된 제어회로기판(5)의 일면 전체가 베이스층(1)의 타면의 일부에 체결되는 것을 특징으로 한다. 이러한 결합 형태는 도 2의 A에 잘 묘사되어 있다.
도 9는 커버층을 도포하는 단계를 묘사한 예시도이다.
도 9를 참조하면, LED디스플레이의 기판(7)의 일면에 커버층(4)을 도포하는 단계(S120)는, 회로층(2) 및 LED발광장치(3)를 덮도록 베이스층(1)의 일면에 커버층(4)을 도포하는 것을 특징으로 한다. 사출기(50)에서 커버층(2)의 소재인 유연하고 투명한 제2소재, 예를 들어 실리콘 고무가 사출될 수 있다.
도 9를 참조하면, 커버층(4)을 투명하게 가공하는 단계(S130)는, 플레이트의 커버층(4)을 포함한 기판(7)이 안착된 플레이트(40)의 바이브레이션 작동을 통해 커버층(4)을 평탄화하는 단계(S131)를 포함하도록 구성될 수 있다. 커버층(2)의 두께가 일정하지 않을 경우 굴절에 의하여 투명성이 저해될 수 있다. 따라서 평탄화 작업은 투명 가공 과정에 포함될 수 있다.
제어회로기판(5)이 결합된 베이스층(1)의 저면을 평평하게 하기 위해 지그(30) 상에 기판이 안착될 수 있다. 그리고 지그(30)는 플레이트(40) 상에 안착되고, 플레이트의 바이브레이션을 통해 커버층(4)을 구성하는 실리콘 고무의 평탄화가 진행된다.
도 10은 커버층의 기포를 제거하는 단계를 묘사한 예시도이다.
도 10을 참조하면, 커버층(4)을 투명하게 가공하는 단계는, 진공로 내에서 커버층(4)에 포함된 기포를 제거하는 단계(S132)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 커버층(2)은 투명하고 유연한 제2소재로 구성될 수 있는데, 제2소재로서 실리콘 고무가 사용될 경우 사출기(50)를 통해 배출된 실리콘콘러버가 베이스층(1) 상의 회로층(2) 및 LED발광장치(3)를 덮을 시, 실리콘 고무 내부에 기포가 포함될 수 있어서, 기포가 포함된 체로 건조가 이루어질 경우, 투명성이 저해될 수 있다. 따라서, 커버층(2)이 도포된 기판(7)을 진공로(60) 내에 안치시켜 기포가 제거시킬 수 있다.
커버층(2)의 기포가 제거된 기판(7)은 건조 단계(S140)를 거쳐, 커버층(2)의 일면에 보호필름(8)이 부착될 수 있다. 커버층(1)의 일면은 접착면으로서 옥내 디스플레이 시공 시, 보호필름(8)이 제거되면 접합면으로 활용될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 평탄하고 투명한 커버층을 형성하는 LED디스플레이의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 제어회로기판이 베이스층에 일체로 견고하게 결합하여 배선 불량이 방지될 수 있다.
또한, 제어회로기판이 결합된 반대면에서 디스플레이 발광면이 형성됨으로써 복수의 LED디스플레이가 모듈로 구성된 대형 디스플레이 설계가 용이하다.
또한, 기존의 더블층과 비교하여 회로패턴을 단일층으로 구성할 수 있어서 경제성이 높아질 수 있다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
100: LED디스플레이
1: 베이스층
2: 회로층
3: LED발광장치
4: 커버층
5: 제어회로기판
6: 전도성결합핀
7: 기판
8: 보호필름
11: 홀
20: 도선
21: 단자
30: 지그
40: 플레이트
50: 사출기
60: 진공로

Claims (12)

  1. LED디스플레이의 기판(7)을 형성하는 단계;
    상기 LED디스플레이의 기판(7)의 일면에 커버층(4)을 도포하는 단계;
    상기 커버층(4)을 투명하게 가공하는 단계; 및
    상기 커버층(4)을 건조시키는 단계를 포함하도록 구성되는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 LED디스플레이의 기판(7)을 형성하는 단계는,
    베이스층(1)의 일면에 회로층(2)을 형성하는 단계; 및
    상기 회로층(2)에 LED발광장치(3) 및 제어회로기판(5)을 연결하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 회로층(2)에 LED발광장치(3) 및 제어회로기판(5)을 연결하는 단계는,
    상기 회로층(2)에 상기 LED발광장치(3)를 전기적으로 연결하는 단계; 및
    상기 제어회로기판(5)을 상기 회로층(2)에 전기적으로 그리고 상기 베이스층(1)에 물리적으로 연결하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제어회로기판(5)을 상기 회로층(2)에 전기적으로 그리고 상기 베이스층(1)에 물리적으로 연결하는 단계는,
    일단이 상기 제어회로기판(5)에 결합된 전도성결합핀(6)을 상기 베이스층(1)에 형성된 홀(hole)(11)에 체결시키는 단계; 및
    상기 전도성결합핀(6)의 타단을 상기 회로층(2)의 단자에 전기적으로 연결함과 동시에 상기 베이스층(1)에 고정시키는 단계를 포함하도록 구성되는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제어회로기판(5)은,
    상기 전도성결합핀(6)의 타단이 상기 베이스층(1)의 상기 일면 위로 돌출된 상태에서 솔더링을 통해 상기 베이스층(1)에 고정되는 것을 특징으로 하는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 전도성결합핀(6)을 상기 베이스층(1)에 형성된 홀(11)에 체결시키는 단계는,
    4개의 에지(edges) 중에서 하나의 에지가 서로 중첩되게, 상기 전도성결합핀(6)이 결합된 상기 제어회로기판(5)의 일면 전체가 상기 베이스층(1)의 타면의 일부에 체결되는 것을 특징으로 하는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 LED디스플레이의 기판(7)의 일면에 커버층(4)을 도포하는 단계는,
    상기 회로층(2) 및 상기 LED발광장치(3)를 덮도록 상기 베이스층(1)의 일면에 상기 커버층(4)을 도포하는 것을 특징으로 하는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 커버층(4)을 투명하게 가공하는 단계는,
    플레이트의 상기 커버층(4)을 포함한 상기 기판(7)이 안착된 플레이트의 바이브레이션 작동을 통해 상기 커버층(4)을 평탄화하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 커버층(4)을 투명하게 가공하는 단계는,
    진공로 내에서 상기 커버층(4)에 포함된 기포를 제거하는 단계를 더 포함하도록 구성되는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    건조된 상기 커버층(4)의 일면에 보호필름을 부착하는 단계를 더 포함하도록 구성되는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스층(1)은,
    투명하고, 유연한 제1소재로 구성되고,
    상기 커버층(4)은 투명하고 유연한 제2소재로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    LED디스플레이의 제조방법.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스층(1)의 일면에 회로층(2)을 형성하는 단계는,
    금속나노와이어, 투명전도성산화물, 금속메쉬, 카본나노튜브 및 그래핀으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 전극 재료로 회로패턴(circuit pattern)을 형성하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    LED디스플레이의 제조방법.
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