KR100877847B1 - 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 칩 발광다이오드에서 방사 형태로 방출되는 빛을 고르게 잡아 모아주어, 방출되는 빛을 보는 사람에게 눈의 피로를 줄여주면서 가독성도 높게 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 칩 발광다이오드 보호판이, 일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 볼록하게 돌출시킨 볼록 돌출부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고, 상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 볼록 돌출부가 형성된 일 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자 등을 표시하는 장치를 제공한다.

이로부터 이 발명의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 의하면, 개개의 발광다이오드와 대응하는 위치마다 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 이러한 홈에 의해 형성된 원형 부분을 볼록하게 또는 오목하게 형성시킴으로써, 방사되는 발광다이오드의 빛을 한 곳으로 모을 수 있어 빛의 경로를 최대한 집중하여 가독성을 높이면서도 보는 사람에게 눈의 피로도 대폭적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치{The apparatus for displaying a image or character using chip LED}

도 1 은 종래 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치를 도시한 것이고,

도 2 는 도 1 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치의 배치 상태를 단면으로 도시한 것이고,

도 3 은 도 1 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에서 빛이 방사형으로 퍼지면서 방출되는 것을 도시한 것이고,

도 4 는 도 1 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치로부터 빛이 방사되는 형태를 도시한 것이고,

도 5 는 이 발명의 한 실시 예에 따른 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치를 도시한 것이고,

도 6 은 도 5 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치의 배치 상태를 단면으로 도시한 것이고,

도 7 은 도 5 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에서 빛이 직선형으로 모아져 방출되는 것을 도시한 것이고,

도 8 은 도 5 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치로부터 빛이 방사되는 형태를 도시한 것이고,

도 9 내지 도 11 은 이 발명의 다른 실시 예에 따른 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치의 배치 상태를 단면으로 도시한 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 종래 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치

11 : 칩 발광다이오드 보호판

12, 120 : 칩 발광다이오드

100 : 이 발명의 실시 예에 따른 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치

110, 210 : 칩 발광다이오드 보호판

111 : 볼록 돌출부

112, 212 : 홈

211 : 오목 요입부

이 발명은 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칩 발광다이오드에서 방사되는 빛을 고르게 잡아 외부로 방출시키는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 발광다이오드(Light Emitting Diode : 이하 "LED"라고 함)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜 신호를 보내고 받는데 사용되는 반도체의 일종으로, 이러한 LED는 외부로부터의 이물질 접촉을 방지하여 칩의 내구성을 높이고 LED 자체의 색깔을 부여하기 위해 합성수지를 이용하여 칩 주위에 일정 모양의 몰딩 구조를 형성한 캡을 통해 빛을 사방으로 방사시키는 특성을 가지면서, 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기 등 각종 전자제품의 표시나 신호등 및 전광판의 광원으로 널리 사용된다.

한편, 정보 통신 기기의 소형화, 슬림화 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서 등도 더욱 소형화되고 있으며 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : 이하 "PCB"라고 함)에 직접 장착하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device : 이하 "SMT"라고 함)형으로 만들어지고 있다.

이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED도 다수 개를 집적하여 제조하는 SMD 형의 칩 발광다이오드로 개발되어, 종래의 단순한 점등 램프를 대체하여 다양한 칼라를 내는 점등표시기, 문자표시기 및 영상표시기로 사용된다.

이러한 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에서는, 도 1 및 도 2 에 도시되어 있는 바와 같이, 다수 개의 LED가 PCB에 탑재된 칩 발광다이오드(12)와, 상기 칩 발광다이오드(12) 위에 일정 간격을 두고 외부의 충격으로부터 칩 발광다이오드(12)를 보호하는 투명 또는 반투명으로 빛의 투과가 양호한, 예를 들면 아크릴 재질의 칩 발광다이오드 보호판(11)이 배치되어, 특정 장소에 고정된 상태 또는 휴대 이동하면서 컴퓨터에서 제작 또는 편집된 숫자, 문자, 이미지를 입력받아 디스플레이 하게 된다.

상기 칩 발광다이오드(12)는, PCB 상에 다수 개의 LED가 전기적인 접속을 위해 일체로 연결되고 균일한 발광을 위하여 일정한 패턴으로 배열되어 있는 상태로서, 전원을 가하면 구동표시제어부(도시하지 않음)를 통해 미리 입력된 이미지나 문자가 표시되도록 발광한다.

상기 칩 발광다이오드(12)에서 방사 형태로 방출되는 빛은, 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 칩 발광다이오드 보호판(11)을 통해 투과되면서 외부로 방사된다.

이 경우, 단순하게 칩 발광다이오드(12)의 노출을 일부 가리거나 외부 충격으로부터 보호하기 위해 아크릴 재질의 칩 발광다이오드 보호판(11)이 칩 발광다이오드(12) 앞에 위치 할 뿐이었다.

따라서, 칩 발광다이오드(12)에서 전원을 공급받아 방사 형태로 방출하는 빛은 보호판(11)을 그대로 통과하여, 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이, 굴절률에 따라 다소의 차이는 있지만 보는 사람의 눈에 난반사 형태로 받아들여져 눈에 피로도를 증가시킬 뿐 아니라 가독성도 떨어뜨린다.

즉, 보호판(11)은 칩 발광다이오드(12)에서 나온 빛을 투과시키는데 발광다이오드에서 발광하는 빛은 방사되므로 가장자리 부분으로 빛이 진행하는 경우 산란되어 난반사되므로, 표시하고자 하는 숫자, 문자 또는 도형의 가장자리가 번지게 되어 선명도가 대폭 떨어져 가독성이 나쁘게 되며 보는 사람의 눈의 피로도 한층 더해지게 되는 것이다.

이로부터, 이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 칩 발광다이오드에서 방사 형태로 방출되는 빛을 고르게 잡아 모아주어, 방출되는 빛을 보는 사람에게 눈의 피로를 줄여주면서 가독성도 높게 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 있어서, 상기 칩 발광다이오드 보호판이, 일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 볼록하게 돌출시킨 볼록 돌출부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고, 상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 볼록 돌출부가 형성된 일 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치를 제공한다.

또한 상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 있어서, 상기 칩 발광다이오드 보호판이, 일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 볼록하게 돌출시킨 볼록 돌출부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고, 상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 볼록 돌출부가 형성되지 않은 타 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치를 제공한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 있어서, 상기 칩 발광다이오드 보호판이, 일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 오목하게 요입시킨 오목 요입부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고, 상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 오목 요입부가 형성된 일 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치를 제공한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 있어서, 상기 칩 발광다이오드 보호판이, 일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 오목하게 요입시킨 오목 요입부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고, 상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 오목 요입부가 형성되지 않은 타 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치를 제공한다.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5 는 이 발명의 한 실시 예에 따른 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치를 도시한 것이고, 도 6 은 도 5 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치의 배치 상태를 단면으로 도시한 것이고, 도 7 은 도 5 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에서 빛이 직선형으로 모아져 방출되는 것을 도시한 것이고, 도 8 은 도 5 의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치로부터 빛이 방사되는 형태를 도시한 것이다.

이 발명의 한 실시 예에 따른 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치(100)는, 위에서 설명한 바와 같이, 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 것은 종래와 동일하다.

다만, 이 발명의 한 실시 예에서는 상기 칩 발광다이오드 보호판(110)에, 상기 칩 발광다이오드(120)와 마주 하는 면상의 개개의 발광다이오드와 대응하는 위치마다 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 홈(112)을 형성하고, 상기 홈(112)에 의해 형성된 원형 부분을 볼록하게 돌출시킨 볼록 돌출부(111)를 형성한다.

상기 홈(112)은, 칩 발광다이오드(120)와 마주하면서 위치하여 상기 칩 발광다이오드(120)에서 방사되면서 방출되는 빛이 맺히도록 하여 난반사를 시각적으로 고르게 잡아주어 눈에 피로를 줄여주면서 가독성도 높이게 한다.

여기서, 음각의 홈 모양을 그래픽화, 패턴화시키게되면 시각적 효과와 재미를 아울러 부여할 수 있으며 가독성까지 확대시킬 수 있다.

또한, 상기 볼록 돌출부(111)는, 볼록 렌즈를 응용한 것으로 마치 렌즈가 부착되어 빛을 모아주어 빛의 밝기와 세기를 높여 주는 효과와 같이, 칩 발광다이오드(120)에서 방출되는 빛이 투과되면서 모아지고 밝기도 증가한다.

따라서, 종래 칩 발광다이오드의 노출을 가리거나 보호를 위해 칩 발광다이오드의 전면부에 위치한 보호판의 홈과 볼록 돌출부에 의해, 칩 발광다이오드로부터 방사형으로 방출되는 빛을 그대로 통과하여 보는 사람의 눈에 난반사 형태로 받 아들여져 눈에 피로도를 증가시킬 뿐 아니라 가독성도 떨어뜨렸던 것을 해결해 주고 있다.

이 발명의 한 실시 예에 따른 표시장치는, 컴퓨터에서 사용자가 직접 제작하거나 편집한 것을 다운받아 출력하는 다양한 그림과 문자를 소형 고휘도 LED 매트릭스를 통해 루프, 싱글, 스윙 사인의 다양한 패턴으로 신체의 일부분에 부착하거나 소지하면서 디스플레이하고, 감정, 의사, 정보를 표현하고자 하는 것을 처리하면서도 강력한 시각적 효과로 전달하는 휴대용 전광판으로 활용되어질 수 있다.

또한, 교통시설물에 적용시키면 운전자들의 눈의 피로를 줄여 편안한 운전에 도움을 줄 수도 있으며, 이외의 다양한 분야에서 폭넓게 활용되어질 것으로 예측된다.

도 9 내지 도 11 은 이 발명의 다른 실시 예에 따른 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치의 배치 상태를 단면으로 도시한 것이다.

이 발명의 한 실시 예에서는, 홈(112)과 볼록 돌출부(111)을 형성하고 있는 보호판(110)이 칩 발광다이오드(120)의 개개의 발광다이오드와 마주하게 배치되어 있는데, 상기 볼록 돌출부(111)를 이루는 렌즈와 같은 형태 및 칩 발광다이오드(120)와의 배치 상태를 다양하게 변경하여도, 위에서 설명하고 있는 바와 같은, 보는 사람에게 눈의 피로를 줄여주면서 가독성도 높일 수 있다.

즉, 도 9 에 도시되어 있는 바와 같이, 보호판(110')의 볼록 돌출부(111')를 칩 발광다이오드(120)와 마주하지 않게 배치함으로써, 빛을 최초로 받아들여 볼록 나온 부분으로 모아 다시 방출시켜 빛의 집결이 볼록한 부분 전체에 맺혀 가독성을 증가시켜 주게 할 수 있다.

또한, 도 10 및 도 11 에 도시되어 있는 바와 같이, 오목 렌즈의 효과를 이용하여 빛을 고르게 멀리까지 보낼 수 있도록 하기 위해, 보호판(110, 110')의 볼록 돌출부(111, 111')를 칩 발광다이오드(120)와 마주하거나 마주하지 않게 배치하던 것을, 보호판(210, 210')의 오목 요입부(211, 211')를 칩 발광다이오드(120)와 마주하거나 마주하지 않게 배치할 수도 있다.

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 이 발명의 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 의하면, 개개의 발광다이오드와 대응하는 위치마다 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 이러한 홈에 의해 형성된 원형 부분을 볼록하게 또는 오목하게 형성시킴으로써, 방사되는 발광다이오드의 빛을 한 곳으로 모을 수 있어 빛의 경로를 최대한 집중하여 가독성을 높이면서도 보는 사람에게 눈의 피로도 대폭적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 있어서,

   상기 칩 발광다이오드 보호판은,

   일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 볼록하게 돌출시킨 볼록 돌출부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고,

   상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 볼록 돌출부가 형성된 일 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치.
2. 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 있어서,

   상기 칩 발광다이오드 보호판은,

   일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 볼록하게 돌출시킨 볼록 돌출부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고,

   상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 볼록 돌출부가 형성되지 않은 타 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치.
3. 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 있어서,

   상기 칩 발광다이오드 보호판은,

   일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 오목하게 요입시킨 오목 요입부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고,

   상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 오목 요입부가 형성된 일 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치.
4. 제작 또는 편집된 이미지나 문자를 디스플레이하는, 다수 개의 발광다이오드가 하나의 기판 상에 배열 접속된 칩 발광다이오드와, 상기 칩 발광다이오드의 상부에 일정 간격을 두고 배치되어, 상기 칩 발광다이오드를 외부에서 가해지는 충격으로부터 보호하면서 발광되는 빛을 외부로 투과시키는 칩 발광다이오드 보호판으로 이루어지는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치에 있어서,

   상기 칩 발광다이오드 보호판은,

   일 면상에, 원형이 되도록 그 주변을 일정 깊이로 음각하여 형성된 홈과, 상기 홈에 의해 형성된 원형 부분을 오목하게 요입시킨 오목 요입부를, 개개의 상기 발광다이오드와 대응하는 위치마다 형성하고,

   상기 칩 발광다이오드를, 상기 홈과 오목 요입부가 형성되지 않은 타 면상과 마주하게 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 발광다이오드로 이미지나 문자를 표시하는 장치.

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