KR101478745B1 - 도로 표지판용 백라이트 장치 - Google Patents

도로 표지판용 백라이트 장치 Download PDF

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KR101478745B1
KR101478745B1 KR20130127010A KR20130127010A KR101478745B1 KR 101478745 B1 KR101478745 B1 KR 101478745B1 KR 20130127010 A KR20130127010 A KR 20130127010A KR 20130127010 A KR20130127010 A KR 20130127010A KR 101478745 B1 KR101478745 B1 KR 101478745B1
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신홍주
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주식회사 현도산업
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Abstract

본 발명은 도로 표지판용 백라이트 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치는, 상면에 기 설정된 각도의 반사홈이 형성되고, 하면에 수용홈이 형성되는 도광판과, 복수의 LED 칩으로 형성되어 상기 수용홈에 수용되며, 상기 도광판을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역의 측면을 둘러싸면서 빛을 조사하는 LED 조명부와, 상기 도광판의 하부에 형성되어 상기 LED 조명부의 빛을 상기 도광판으로 반사시키는 반사층을 포함한다.
이에 따라, LED를 이용하여 기호와 문자 등을 표시하는 도로 표지판에서 분할된 도광판 영역에 따라 이웃하는 LED 조명의 빛을 차단함으로써 빛의 간섭없이 서로 다른 색상을 출력할 수 있다.

Description

도로 표지판용 백라이트 장치{ROAD SIGN TYPE BACK LIGHTING APPARATUS}
본 발명은 도로 표지판용 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED를 이용한 도로 표지판에 관한 기술이 개시된다.
도로 표지판은 길안내, 위험상황 표시 등 각종 도로의 정보를 간략하게 기호, 숫자, 문자로 표시하는 표지판이다. 도로 표지판은 관계 법령에 의해 그 설치 기준 등이 법규화되어 있다. 그러나, 일반적인 도로 표지판은 야외에 노출됨에 따라 표식이 부식되거나 오염되어 표지판의 기능을 다하지 못하는 경우가 있으며, 크게는 교통사고로 이어지기도 한다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 도로 표지판에 표시된 기호, 숫자, 문자 등에 형광 물질을 도포하거나, LED를 배열하여 운전자의 시안성을 좋게 하려는 노력이 있었다. 종래의 기술 중 대한민국 등록특허 제10-1302606호(2013. 09. 02 공고)는 "엘이디 표시부 및 조명부를 구비한 교통표지판"에 관한 것으로, 계절 및 지역 별로 일출 및 일몰시간을 설정하여 LED 표시부 또는 LED 조명부의 점등과 소등을 자동으로 제어할 수 있는 것을 기술적 특징으로 합니다.
그러나 상기 기술은 도로 표지판의 기호, 문자를 LED를 배열시켜 형성하는 것으로, LED 배열된 밀도가 높지 않으면 운전자가 제대로 식별하기 어렵다는 문제점이 있으며, 일부 LED가 고장하는 경우 이를 교체하는데 번거롭다는 문제점이 있다. 이에 본 발명자는 LED의 교체가 쉽고 시안성을 증대시킬 수 있으며, 분할된 영역마다 서로 다른 색상의 빛을 출력할 수 있는 기술을 연구하게 되었다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적인 과제는 LED를 이용하여 기호와 문자 등을 표시하는 도로 표지판에서 빛의 간섭없이 서로 다른 색상을 출력하도록 하는 도로 표지판용 백라이트 장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치는, 상면에 기 설정된 각도의 반사홈이 형성되고, 하면에 수용홈이 형성되는 도광판과, 복수의 LED 칩으로 형성되어 상기 수용홈에 수용되며, 상기 도광판을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역의 측면을 둘러싸면서 빛을 조사하는 LED 조명부와, 상기 도광판의 하부에 형성되어 상기 LED 조명부의 빛을 상기 도광판으로 반사시키는 반사층을 포함한다.
또한, 상기 수용홈에 수용되어 상기 LED 조명부의 빛을 차단하는 조명 차단부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도광판의 상부에 위치하여 외부의 빛을 반사하는 반사 코팅층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도광판과 이웃하여 형성되는 반사경을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 LED 조명부는 백색 LED, 알지비(RGB) LED 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
이에 따라, LED를 이용하여 기호와 문자 등을 표시하는 도로 표지판에서 분할된 도광판 영역에 따라 이웃하는 LED 조명의 빛을 차단함으로써 빛의 간섭없이 서로 다른 색상을 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치의 사시도,
도 2a는 도 1에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치의 분해 단면도,
도 2b는 도 1에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치에서 빛의 이동을 설명하기 위한 예시도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치의 단면도,
도 4는 도 1 및 도 3에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치에서 복수의 LED 조명부를 이용하는 경우를 설명하기 위한 예시도,
도 5는 도 1 및 도 3에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치에서 도광판에 형성된 홈에 따른 사인 표시를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치(100)는 도광판(110), LED 조명부(120) 및 반사층(130)을 포함한다.
도광판(110)은 일정한 두께를 갖는 평판 부재로서, 투명한 아크릴, PMMA(Polymethylmethacrylate), 플라스틱 또는 유리 등을 이용할 수 있다. 이 경우, 도광판(110)은 후술하는 LED 조명부(120)의 빛이 전체적으로 분포될 수 있도록 균일한 휘도분포를 가지도록 기 설정된 굴절률을 가지는 물질로 형성될 수 있다.
또한, 도광판(110)은 복수의 영역으로 분할될 수 있다. 이 경우, LED 조명부(120)에 의해 도광판(110)의 영역이 복수로 나누어질 수 있다. 예를 들어, 도로 표지판의 경우 사각형의 표지판 안에 원형 또는 삼각형 등의 표지 부분을 서로 다른 영역으로 분할하여 형성할 수 있다. 이는 LED 조명부(120)에 의해 서로 다른 조명이 조사됨에 따라 각 영역이 서로 다른 색상으로 표시될 수 있다.
또한, 도광판(110)의 상면에는 기 설정된 각도의 반사홈(111)이 형성될 수 있다. 반사홈(111)은 도광판(110)의 측면으로부터 조사되는 빛을 기 설정된 각도롤 반사시키게 된다. 이 경우, 반사홈(111)은 프리즘과 같은 역할을 하여 빛을 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 도광판(110) 중 반사홈(111) 영역에서 빛이 굴절됨에 따라 도광판(110)에 사인이 표시된 영역이 도드라져 보이는 효과를 얻을 수 있다.
예를 들어, 도광판(110)에 형성되는 반사홈(111)은 봉 형태의 몸체와, 몸체의 외주면을 동으로 도금시킨 동도금층과, 동도금층의 상면에 위치하는 세라믹층으로 이루어진 압연장치를 이용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 세라믹층은 동도금층의 상면에 스프레이, 전사, 인쇄 방법 중 어느 하나의 방법으로 코팅될 수 있다. 세라믹층은 동도금층 위에 코팅 후 380 ~ 450℃로 1차 열처리 되고, 1차 열처리 후 세라믹층에 도광판(110)에 새겨넣을 무늬를 새겨넣고, 세라믹층에 무늬를 새겨넣은 후 세라믹층을 780 ~ 1000℃로 2차 열처리하는 방법으로 경화시킬 수 있다. 이와 같은 방법으로 세라믹층은 견고히 설치될 수 있다. 세라믹층에 무늬를 새겨넣는 방법은 바이트 또는 레이저를 사용할 수 있다.
또한, 도광판(110)의 하면에는 수용홈(113)이 형성될 수 있다. 수용홈(113)은 후술하는 LED 조명부(120) 또는 조명 차단부(150)가 수용되는 영역이다. 수용홈(113)은 도광판(110)을 복수의 영역으로 분할하여 LED 조명부(120)가 각 분할된 영역에 서로 다른 빛을 조사하도록 한다. 예를 들어, 도로 표지판의 경우 사각형의 표지판 안에 원형 또는 삼각형 등의 표지 부분을 서로 다른 영역으로 분할하기 위해 복수의 수용홈(113)이 형성될 수 있다.
LED 조명부(120)는 복수의 LED 칩으로 형성되어 도광판(110)의 분할된 각 영역인 수용홈(113)에 수용되어 서로 다른 색상의 빛을 조사한다. LED 조명부(120)는 도광판(110)의 측면을 둘러싸면서 해당 영역의 도광판(110)에 빛을 조사한다. LED 조명부(120)는 플렉서블 PCB 기판에 백색 LED, 알지비(RGB) LED 중 적어도 하나가 형성될 수 있다. 이 경우, 백색 LED, 알지비 LED가 순차적으로 반복되어 형성될 수 있다. 또한, 복수의 LED 칩은 투명 봉지재가 형성될 수 있다.
예를 들어, LED 조명부(120)는 도광판(110)의 측면에 일자형으로 배열되는 LED 어셈블리가 형성될 수 있다. 또한, 수용홈(113)이 원형으로 형성된 경우에는 원형의 LED 어셈블리를 이용하거나, 분할된 도광판(110) 영역이 삼각형인 경우에는 삼각형의 LED 어셈블리를 이용할 수도 있다. 즉, 분할된 도광판(110) 영역에 따라 LED 어셈블리 형태가 달라질 수 있다. 또한, LED 조명부(120)는 도광판(110)의 측면에 틈이 없이 위치하거나, 기 설정된 간격으로 이격되어 형성되는 것도 가능하다.
반사층(130)은 도광판(110)의 밑면에 형성되어 LED 조명부(120)의 빛을 도광판(110)으로 반사시킨다. 반사층(130)은 얇은 막 형태로 도광판(110)의 적어도 일 면을 덮도록 형성된다. 반사층(130)은 LED 조명부에서 조사된 빛을 도광판(110) 상면으로 출력하기 위해 하면 또는 측면에 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치(100)는 반사 코팅층(140)을 더 포함할 수 있다. 반사 코팅층(140)은 도광판(110)의 상부에 위치하여 외부의 빛을 반사한다. 반사 코팅층(140)은 고휘도의 성분으로 접착제를 이용하여 도광판(110)의 상면에 부착될 수 있다. 이 경우, 도광판(110)의 분할된 복수의 영역에 따라 서로 다른 색상의 반사 코팅층(140)이 형성될 수 있다.
반사 코팅층(140)은 하부에 있는 도광판(110)으로부터 전달되는 빛 중 일부를 출력하며, 외부의 차량의 전조등에 의한 빛을 반사시키는 역할도 한다. 즉, 내부로부터의 빛은 일정 부분 투과시키고, 외부로부터의 빛은 일정 부분 반사시켜 가시성을 높이게 된다. 이는 도로 표지판에 사용시 기호, 문자 등을 식별할 수 있도록 배열하기 위함이다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치(100)는 조명 차단부(150)를 더 포함할 수 있다. 조명 차단부(150)는 얇은 막으로 형성되어 도광판(110)의 분할된 영역인 수용홈(113)에 수용되어 LED 조명부(120)의 빛을 차단한다. 조명 차단부(150)는 분할된 도광판(110) 사이에 고정 또는 착탈식으로 형성될 수 있다. 또한, LED 조명부(120)의 LED 어레이 뒷면에 형성되는 것도 가능하다. 이에 따라, 일 측에서 조사되는 LED 빛을 차단함으로써 도광판(110) 내 복수의 분할된 영역 내에 다양한 색상의 빛을 표시할 수 있다.
도 2a는 도 1에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치의 분해 단면도이고, 도 2b는 도 1에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치에서 빛의 이동을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치(100)는 도광판(110), LED 조명부(120), 반사층(130), 반사 코팅층(140) 및 조명 차단부(150)를 포함하며, 이 중 LED 조명부(120)는 제1 조명(121)과 제2 조명(122)과 같은 복수의 조명을 포함할 수 있다.
LED 조명부(120) 중 제1 조명(121)은 도광판(110)의 양 측면에 형성되어 빛을 도광판(110)의 바깥쪽 영역(A)으로 조사하는 조명이다. 제2 조명(122)은 도광판(110)의 중앙 영역(B)에 형성되어 도광판(110)의 분할된 중앙 영역(A)에 빛을 조사하는 조명이다. 이 경우, 제1 조명(121)은 도광판(110)의 바깥쪽 영역(A)을 둘러싸고, 제2 조명(122)은 도광판(110)의 중앙 영역(B)을 둘러싸면서 형성될 수 있다.
조명 차단부(150)는 제2 조명(122)의 일 측면에 형성되어 수용홈(113)에 수용될 수 있다. 즉, 제1 조명(121)으로부터 조사된 빛이 도광판(110)을 통해 중앙 영역(B)에 있는 도광판(110)으로 전달되는 것을 차단하기 위하여 빛을 차단한다. 이 경우, 조명 차단부(150)는 제2 조명(122)에 기판의 하면에 도포되거나, 별도의 띠 형태로 형성되는 것도 가능하다.
도 2b를 참조하면, LED 조명부(120)의 제1 조명(121) 및 제2 조명(122)에서 도광판(110)에 빛을 조사하는 것을 나타낸다. 이 경우, 제1 조명(121)으로부터 조사된 빛은 내측의 도광판(110)을 통해 중앙으로 전달된다. 또한, 제2 조명(122)으로부터 조사된 빛은 내측의 도광판(110)을 통해 중앙으로 전달된다. 그러나, 제1 조명(121)으로부터 전달된 빛은 제2 조명(122)부의 일 측에 형성된 조명 차단부(150)에 의해 도광판(110)의 중앙 영역까지는 도달하지 못하게 된다. 즉, 중앙으로 전달되지 못한 제1 조명(121)의 빛은 반사홈(111)을 통해 외부로 전달될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치(300)는, 도광판(310), LED 조명부(320), 반사층(330), 반사 코팅층(340) 및 조명 차단부(350)를 포함한다. 이 중, 도광판(310), LED 조명부(320), 반사층(330) 및 반사 코팅층(340)은 도 2a 및 도 2b와 실질적으로 동일한 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도광판(310)은 복수의 영역이 서로 이격되어 형성될 수 있다. 각 분할된 영역의 도광판(310) 상면에는 반사홈(311)이 형성된다. LED 조명부(320)는 이 격된 도광판(310) 사이에 위치하게 된다.
조명 차단부(350)는 LED 조명부(320)의 복수의 도광판(310) 사이에 형성될 수 있다. 조명 차단부(350)는 '⊥' 형태 또는 '└' 형태로 형성될 수 있다. 조명 차단부(350)는 제1 조명(321)으로부터 조사되는 빛을 차단하고 중앙으로 전달되는 것을 차단한다. 이 경우, 조명 차단부(350)는 LED 조명부(320)의 제2 조명(322)과 함께 분할된 도광판(310) 사이에 끼워질 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 조명(321)으로부터 조사되는 빛은 조명 차단부(350)에 의해 제2 조명(322)과 간섭을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 도 1 및 도 3에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치에서 복수의 LED 조명부를 이용하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 도로 표지판용 백라이트 장치(400)를 속도 제한 표지판에 사용하는 경우를 예로 나타낸 것이다. 도광판(410)은 제1 영역(①), 제2 영역(②) 및 제3 영역(③)으로 분할될 수 있다. 예를 들어, 도광판(410)의 제1 영역(①)의 양 측에는 백색을 출력하는 제1 조명(421)이 형성되어 빛을 조사한다. 도광판(110)의 제2 영역(②)에는 원형으로 형성되어 빨간색을 출력하는 제2 조명(422)이 형성되어 빛을 조사한다. 도광판(410)의 제3 영역(③)에는 원형으로 형성되어 노란색을 출력하는 제3 조명(423)이 형성되어 빛을 조사한다. 이 경우, 숫자 부분에는 검은색 계열의 반사 코팅이 형성되어 속도 제한을 나타내는 표시를 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치(400)는 반사경(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 도 4에서 제3 영역(③)을 반사경으로 대체하는 경우, 중앙에 반사경이 형성된 도로 표지판을 형성할 수 있다. 구체적으로, 도광판(410)의 내부에는 원형의 반사경홈(도시하지 않음)이 형성되고, 반사경홈에 반사경이 삽입될 수 있다. 도광판(410)에는 앞서 설명한 바와 같이 LED를 이용한 조명을 이용하여 커브길 등에 설치시 야간에도 쉽게 식별할 수 있다. 이 경우, 반사경의 외측에는 조명 차단부(450)가 형성되어 반사경쪽으로 조명이 전달되어 운전자의 시야를 흐리게 하지 않도록 할 수 있다.
도 5는 도 1 및 도 3에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치에서 도광판에 형성된 홈에 따른 사인 표시를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 도로 표지판용 백라이트 장치(500)의 도광판(510)에 형성된 반사홈(511)에 의해 기호나 문자 등이 돋보이게 할 수 있다. 예를 들어, 도광판(510)의 측면으로부터 입사된 빛이 반사홈(511)에 의해 빛이 굴절되면서 프리즘 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 반사홈(511)은 도광판(510)을 통해 표시되는 기호 또는 문자 등의 외곽선을 형성하게 된다. 도광판(510)의 상면에 반사 코팅부에 의해 도광판(510)에 입사된 빛 중 일부는 외부로 출력되지 못하게 되고, 반사홈(511)으로 빛이 출력됨에 따라 상대적으로 밝은 빛이 출력될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로 표지판용 백라이트 장치는, LED를 이용하여 기호와 문자 등을 표시하는 도로 표지판에서 분할된 도광판 영역에 따라 이웃하는 LED 조명의 빛을 차단함으로써 빛의 간섭없이 서로 다른 색상을 출력할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
100 : 도로 표지판용 백라이트 장치 110 : 도광판
111 : 반사홈 113 : 수용홈
120 : LED 조명부 121 : 제1 조명
122 : 제2 조명 130 : 반사층
140 : 반사 코팅층 150 : 조명 차단부
300 : 도로 표지판용 백라이트 장치 310 : 도광판
311 : 반사홈 320 : LED 조명부
321 : 제1 조명 322 : 제2 조명
330 : 반사층 340 : 반사 코팅층
350 : 조명 차단부
400 : 도로 표지판용 백라이트 장치 410 : 도광판
421 : 제1 조명 422 : 제2 조명
423 : 제3 조명
500 : 도로 표지판용 백라이트 장치 510 : 도광판
511 : 반사홈 540 : 반사 코팅층

Claims (5)

  1. 상면에 기 설정된 각도의 반사홈이 형성되고, 하면에 수용홈이 형성되는 도광판;
    복수의 LED 칩으로 형성되어 상기 수용홈에 수용되며, 상기 도광판을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역의 측면을 둘러싸면서 빛을 조사하는 LED 조명부;
    상기 도광판의 하부에 형성되어 상기 LED 조명부의 빛을 상기 도광판으로 반사시키는 반사층; 및
    상기 수용홈에 수용되어 상기 LED 조명부의 빛을 차단하는 조명 차단부를 포함하는 도로 표지판용 백라이트 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 상부에 위치하여 외부의 빛을 반사하는 반사 코팅층을 더 포함하는 도로 표지판용 백라이트 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 LED 조명부는,
    백색 LED, 알지비(RGB) LED 중 적어도 하나로 구성되는 도로 표지판용 백라이트 장치.
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