KR20070113341A - 고휘도 발광 표지판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원과 가까운 부분과 멀리 있는 부분 사이의 휘도 차이의 발생을 방지할 수 있는 한편, 전체적으로 균일한 휘도를 가지는 고휘도 발광 표지판에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판은, 가장자리를 따라서 제공되는 측벽을 가지며, 내측 바닥에 반사판이 제공되는 표지판 본체와; 상기 본체의 측벽을 따라서 상기 반사판 상에 배치되는 ㄷ자 형상의 단면을 가지는 케이싱의 내측에 제공되고, 다수의 발광 다이오드들이 일정 간격으로 내측을 향하여 돌출되도록 제공되는 하나 이상의 가요성 기판과; 상기 발광 다이오드들 및 경사판을 매립하도록 상기 케이싱에 제공되는 투명 에폭시 수지층과; 상기 발광 다이오드 및 상기 반사판으로부터의 빛을 고휘도로 외부로 발산시키기 위하여 상기 케이싱 내에 형성된 공간에 배치되며, 발광 다이오드들로부터 멀어질수록 조밀하게 형성되는 패턴 홈이 형성되는 도광판, 및 표시 시트를 구비하는 백라이트 모듈을 포함한다.

표지판, 발광 다이오드, 백라이트 모듈, 도광판, 가요성 띠

Description

고휘도 발광 표지판{Bright light emitting signboard}

도 1은 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판의 분해 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 백라이트 모듈의 구조를 도시하기 위한 개략 단면도.

도 4a 및 도 4b는 표지판이 비교적 큰 면적을 가지는 경우에 기판 및 발광 다이오드들의 배열 상태를 개략적으로 도시한 도면.

도 5a 및 도 5b는 백라이트 모듈에 제공되는 도광판의 패턴을 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판이 도로 표시 시트에 적용된 상태를 도시한 도면.

도 7은 도 4b의 선 Ⅶ-Ⅶ을 따라서 취한 단면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 고휘도 발광 표지판 2 : 본체

3 : 본체 측벽 4, 4a : 가요성 기판

5a : 반사판 5a : 경사판

6, 6a : 발광 다이오드 7 : 투명 에폭시 수지층

8 : 백라이트 모듈 9 : 도광판

10 : 확산 시트 11 : 하부 프리즘

12 : 상부 프리즘 13 : 표시 시트

14 : 태양 전지 15 : 패턴 홈

16 : 투명판 17 : 몰딩

18 : 케이싱

본 발명은 고휘도 발광 표지판에 관한 것이고, 보다 상세하게는 고휘도 발광 다이오드를 이용하여 야간에도 용이하게 식별될 수 있는 한편 보다 간단하게 조될 수 있는 도로 표지판이나 간판과 같은 고휘도 발광 표지판에 관한 것이다.

일반적으로, 도로 표지판은 이정표로서 운전자 또는 보행자에게 안전 운행 및 정확한 도로 정보들을 제공하기 위하여 도로의 각 지점에 제공되고, 상점의 간판은 상점의 상호, 연락처 등과 같은 상점 정보를 고객들에게 제공한다. 특히, 야간에 도로의 식별이나 상호의 식별을 위해 도로 표지판의 경우에, 그 내용이 운전자 또는 보행자들이 용이하게 식별될 수 있도록 반사판 상에 각종 기호 및 문자 등이 형광 도료로 표시되며, 간판의 경우에 형광등과 같은 조명 수단이 내부에 제공되어 야간에 점등됨으로써 주위가 어두운 야간에 용이하게 식별될 수 있도록 구성된다.

한편, 대한민국 등록특허 10-433716호에는, 표지판에 천공된 안내표시나 방 향 표시의 시인성을 높여서 야간에도 표지판의 내용을 용이하게 식별할 수 있도록, 표면에 다양한 모양의 문자나 도형으로 된 도로의 안내표시나 방향표시를 레이저로 커팅 천공한 절개홈이 형성되고 투명 아크릴판이 중첩된 소정 크기의 고정판 전면에 투명 필름위에 형광물질을 입힌 고휘도의 전계발광시트를 점착하고, 고정판 후면에는 회로기판에 다수 개의 발광다이오드들이 고정되고, 빛 확산 물질이 첨가된 에폭시 수지재의 엘이디 셀로 구성된 엘이디 디스플레이부와, 태양열을 집열하여 전기를 얻어내는 태양 전지부, 태양전지부로부터 얻어지는 전기 에너지를 충전하는 충전 회로부, 전기 에너지를 저장하는 축전지부, 엘이디 셀의 점멸발광을제어하는 컨트롤 회로부, 조도 센서부로 구성되는 도로 표지판이 개시되어 있다

그러나, 상기된 바와 같은 종래의 도로 표지판은 그 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 엘이디 디스플레이 셀을 포함하는 다수의 패널들이 서로 중첩되는 구성을 가지므로, 그 구조가 비교적 복잡하고 엘이디 디스플레이 셀로부터 발산된 빛이 다수의 패널을 통과하는 것에 의해 휘도가 저하되어, 표지판에 제공되는 정보를 원거리에서 정확하게 인식할 수 없다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 실용신안등록 제20-0392915호에 개시된 바와 같은 “고휘도 발광 표지판”을 제안하였다.

이 발명은, 표지판 본체는 내측 바닥에 반사판이 제공되며, 본체의 측벽을 따라서 본체의 형상으로 띠 형상의 가요성 기판이 제공된다. 가요성 기판에는 다수의 발광 다이오드들이 표지판 본체의 중심을 향하여 가요성 기판으로부터 돌출되도록 일정 간격으로 제공된다. 발광 다이오드들은 투명 에폭시 수지층에 의해 매립되 며, 투명 에폭시 수지층은 다이오드들을 매립할 때 가요성 기판의 폭만큼 본체에 제공된다. 발광 다이오드 및 반사판으로부터의 빛을 고휘도로 외부로 발산시키기 위하여 투명 에폭시 수지층 상에 백라이트 모듈이 제공되고, 문자 및 도형의 형태의 정보가 표시되는 표시판이 백라이트 모듈 상에 제공된다.

그러나, 상기된 바와 같은 등록 고안은 실제 제작하였을 때, 표지판의 크기가 작은 경우에 문제가 없었으나, 그 크기가 큰 경우에, 광원으로부터 멀리 떨어져 있는 중앙 부분과 광원으로부터 가까운 주변 사이에 휘도의 차이가 발생하여 중앙 부분이 다소 어둡다는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 광원과 가까운 부분과 멀리 있는 부분 사이의 휘도 차이의 발생을 방지할 수 있는 한편, 전체적으로 균일한 휘도를 가지는 고휘도 발광 표지판을 제공하는데 있다.

상기된 바와 같은 목적은, 가장자리를 따라서 제공되는 측벽을 가지며, 내측 바닥에 반사판이 제공되는 표지판 본체와; 상기 본체의 측벽을 따라서 상기 반사판 상에 배치되는 ㄷ자 형상의 단면을 가지는 케이싱의 내측에 제공되고, 다수의 발광 다이오드들이 일정 간격으로 내측을 향하여 돌출되도록 제공되는 하나 이상의 가요성 기판과; 상기 발광 다이오드들 및 경사판을 매립하도록 상기 케이싱에 제공되는 투명 에폭시 수지층과; 상기 발광 다이오드 및 상기 반사판으로부터의 빛을 고휘도로 외부로 발산시키기 위하여 상기 케이싱 내에 형성된 공간에 배치되며, 발광 다 이오드들로부터 멀어질수록 조밀하게 형성되는 패턴 홈이 형성되는 도광판, 및 표시 시트를 구비하는 백라이트 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판에 의해 달성될 수 있다.

상기에서, 가요성 기판을 수용하도록 반사판 상에 설치되고 외측면이 반사판으로 이루어진 경사판을 추가로 포함할 수도 있다.

상기 백라이트 모듈은 상기 도광판 상에 제공되어 상기 도광판으로부터 빛을 확산시키기 위한 확산 필름, 상기 확산 필름을 통과한 빛을 굴절시킴으로써, 빛을 상기 표시 시트로부터 직각 방향으로 발산시키기 위한 하부 및 상부 프리즘을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판(1)은 외주면 가장자리를 따라서 측벽(3)이 형성되는 판형상의 표지판 본체(2)를 포함한다. 본체(2)는 경량이며 일정 강도를 가지도록 알루미늄재로 만들어지고, 표지판(1)의 기능에 따라서 원형, 삼각형 또는 사각형으로 만들어진다. 본체(2)의 내측 바닥에는 반사판(5)이 제공되고, 이러한 반사판(5)은 본체(2)의 바닥면에 형성된 거울면 또는 본체(2)의 바닥면에 부착되는 반사 시트일 수 있다.

본 발명에 따라서, ㄷ자 형상의 단면을 가지는 케이싱(18)이 본체(2)의 측 벽(3)을 따라서 반사판(5) 상에 배치되고, FR 4와 같은 가요성 기판(4)이 케이싱(18)의 내측에 배치된다. 케이싱(18)은 예시의 목적을 위하여 상부 및 하부 부분의 폭이 크게 도시되었으나, 실제로는 작은 폭을 가지도록 만들어진다. 이러한 가요성 기판(4)은 그 자체가 가지는 가요성 성질에 의해 원형, 사각 및 삼각 형상의 표지판의 내측 측벽(3)을 따라서 용이하게 설치될 수 있다.

발광 다이오드, 예를 백색 발광 다이오드(6)들이 본체(2)의 중심을 향하여 돌출되도록 본체(2)의 측벽(3)을 따라서 가요성 기판(4)의 내측면에 일정 간격으로 제공된다. 가요성 기판(4)이 ㄷ자 형상의 단면을 가지는 케이싱(18) 내에 설치되기 때문에, 가요성 기판(4)에 설치되는 발광 다이오드(6)들은 케이싱(18)에 의해 수용되는 형태를 취한다. 이러한 발광 다이오드(6)들은 예를 들어 12V의 전압을 가지는 교류 전원 또는 태양 전지를 이용한 직류 전원에 의해 점등될 수 있다. 가요성 기판(4)은 투명 에폭시 수지층(7)이 케이싱(18) 내에 제공되는 것에 의하여 케이싱(18)에 고정될 수 있다. 투명 에폭시 수지층(7)이 가요성 기판(4)의 폭만큼 케이싱(18) 내에 제공되는 것에 의하여, 가요성 기판(4)은 투명 에폭시 수지층(7)에 매립된다.

한편, 상기된 바와 같이, 케이싱(18)의 공간에 에폭시 수지층(7)이 매립되기 전에, 발광 다이오드(6)로부터 발광하는 빛을 고휘도로 발광시키기 위한 백라이트 모듈(8)이 케이싱(18)에 의해 형성된 원형의 공간에 배치된다. 백라이트 모듈(8)이 케이싱(18)에 의해 형성된 원형의 공간에 배치되었을 때, 가요성 기판(4)의 폭만큼 투명 에폭시 수지층(7)이 도 1에 도시된 바와 같이 케이싱(18)과 백라이트 모듈(8) 사이의 공간에 채워짐으로써, 가요성 기판(4) 및 백라이트 모듈(8)이 투명 에폭시 수지층(7)에 의해 본체(1) 및 케이싱(18)에 견고하게 고정될 수 있어, 가요성 기판(4), 발광 다이오드(6) 및 백라이트 모듈(8)들이 유동 또는 외부의 충격으로부터 손상되는 것이 방지될 수 있다.

백라이트 모듈(8)은 도 2에 도시된 바와 같이 표지판(1)의 측벽(3)에 제공되는 발광 다이오드(6)로부터 제공되는 빛을 산란시켜 외부로 인도하는 기능을 하는 도광판(9), 도광판(9) 상에 제공되는 확산 필름(10), 하부 및 상부 프리즘(11,12), 도로 및 상호와 같은 정보를 나타내기 위한 문자 및 도형의 형상을 하는 형광 반사 시트로 만들어지고 상부 프리즘(12) 상에 부착되는 표시 시트(13)를 포함한다. 도광판(9)은 널리 공지된 바와 같이 발광 다이오드(6)로부터 발광하는 빛을 바깥쪽, 즉 표시 시트(13)을 향하여 대략 18 내지 20ㅀ의 각도로 인도한다. 이 때, 발광 다이오드(6)로부터 발광하는 빛뿐만 아니라 본체(2)의 바닥에 제공되는 반사판(5)으로부터 반사된 빛 또한 도광판(9)에 의해 상기의 각도로 상부로 인도된다.

본 발명에 따라서, 도광판(9)에는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 광원, 즉 발광 다이오드(6)로부터 멀어질수록 보다 조밀한 폭을 가지는 원형, 삼각형 또는 사각형의 패턴 홈(15)이 형성된다. 이와 같이 표지판(1)의 가장자리, 즉 측벽(3)에 제공되는 발광 다이오드(6)로부터 중앙 부분을 향하여 보다 좁은 폭을 가지는 패턴 홈(15)이 형성되기 때문에, 발광 다이오드(6)로부터 멀리 위치된 중앙 부분의 휘도 또한 발광 다이오드(6)와 인접한 가장자리 부분의 휘도와 동일한 휘도를 가질 수 있다. 이와 같은 도광판(9)에 형성되는 패턴 홈(15)은 인쇄, 사출, V- 커팅 또는 레이저 스캔 방식에 의해 적절하게 만들어진다. 상술한 바와 같은 패턴 홈(15)의 형상은 표지판(1)의 형상과 유사한 형상을 가진다.

상기된 바와 같은 패턴 홈(15)을 가지는 도광판(9)에 의하여, 발광 다이오드(6)로부터 발광되는 한편 반사판(5)으로부터 반사된 빛은 대략 18 내지 20ㅀ의 각도로 외부로 인도되고, 도광판(9) 상에 제공되는 확산 필름(10)의 난반사 기능에 의해 50ㅀ의 각도로 편향되고, 하부 및 상부 프리즘(11,12)을 통과하는 동안 대략 90ㅀ의 각도로 굴절된다.

그러므로, 빛이 상부 프리즘(13) 상에 부착되는 표시 시트(13)로부터 외부로 발산될 때, 표시 시트(13)의 표면으로부터 직각의 각도로 발산된다. 한편, 확산 필름(10)은 도광판(9)에 확산 기능을 추가함으로써 생략될 수도 있다. 상기된 바와 같은 백라이트 모듈(8)은 케이싱(18)과의 사이의 틈새에 투명 에폭시 수지가 메워지는 것에 의하여 본체(2) 내에 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 상기된 바와 같은 발광 다이오드(6)들로부터 발산되는 빛은 대략 50㎝를 초과하는 거리에 위치된 부분을 조사하는 것은 한계가 있기 때문에, 따라서, 표지판의 크기가 비교적 큰 경우에, 발광 다이오드(6)들로부터 발산되는 빛이 표시 시트(13)를 균일하게 조사하도록 도 4b에 도시된 바와 같이 표지판을 다수의 구획으로 분할하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 구획에 표지판(1)의 측벽(3)보다 작은 폭을 가지는 가요성 기판(4a)들이 일정 거리, 즉 기판(4a)들이 50㎝의 거리마다 경사판(5a) 상에 직립하도록 배치되어, 표지판(1)을 전체적으로 균일하게 조사할 수 있도록 한다.

이 때, 측벽(3)에 제공된 기판(4)에 설치된 발광 다이오드(6)로부터 발산되는 빛이 기판(4a)에 의해 차광되는 것을 방지하기 위하여, 발광 다이오드(6a)들은 소정의 각도로 경사진 경사판(5a)이 설치된다. 경사판(5a)은 외측면이 반사판으로 이루어져서, 인접한 발광 다이오드로부터 발산된 빛을 외측으로 반사하여, 부분적으로 어두운 부분이 발생하지 않는다.

또한, 경사판(5a)은 그 길이에 있어서 그 안에 설치되는 발광 다이오드(6a)로부터 발산되는 빛 또한 외부로 발산될 수 있도록 결정되는 것에 의하여, 측벽(3)에 설치된 또는 인접하여 설치된 발광 다이오드(6,6a)들 뿐만 아니라, 경사판(5a)의 내측에 설치된 발광 다이오드(6a)로부터의 빛이 외부로 발산되므로, 표지판(1)이 전체적으로 고휘도로 유지될 수 있다.

가요성 기판(4,4a)들은 대략 0.3㎜ 이하의 두께를 가짐으로써, 표지판(1)의 중간 부분에 위치되는 기판(4a)들이 외부에서 가능한 보이지 않도록 하는 것이 바람직하다. 그러므로, 비교적 큰 면적을 가지는 표지판의 경우에도, 표지판(1)의 표시 부분이 부분적으로 어두운 부분이 없이 전체적으로 균일한 휘도로서 표시될 수 있어, 운전자나 고객들이 정보를 정확하게 인식할 수 있다

상기된 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판(1)은 도로 및 상호와 같은 정보를 나타내기 위한 문자 및 도형이 형광 반사 시트에 의해 만들어지기 때문에, 주간의 경우에는 종래의 표지판과 같이 표시 시트(13)에 제공되는 정보가 식별될 수 있으며, 야간의 경우에, 발광 다이오드(6)들이 발광하는 것에 의하여 표시 시트(13)에 제공되는 정보가 식별될 수 있다.

한편, 상기된 바와 같이, 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판(1)에 있어서 광원으로 사용되는 발광 다이오드(6)들은 전력선으로부터 전원이 직접 공급되거나 또는 태양 전지에 의해 전력이 축전된 축전지로부터 전원이 공급될 수 있다. 이러한 전력의 공급 선택은 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판이 어느 장소에서 어떠한 용도로 사용되는 가에 따라서 결정될 수 있다.

예를 들어, 도심의 상점의 간판으로 사용되거나 또는 도로 표지판으로 사용되는 경우에, 스위치의 온오프 작동에 의해 전원이 공급 및 차단될 수 있도록 전력선으로부터 전원이 직접 공급되는 방식을 취할 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 고속도로처럼 작업자의 접근이 용이하지 않은 장소에 설치되는 도로 표지판으로 사용되는 경우에 태양 전지(14), 축전지, 조도 센서 등을 이용하여 발광 다이오드(6)들이 주위의 조도에 따라서 자동적으로 점, 소등될 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 전원 공급 방식은 널리 공지되어 있기 때문에, 설명의 명료성을 위하여 본 명세서에서는 생략된다.

한편, 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판(1)은 우천 시에 빗물이 표지판 내로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 표시 시트(13) 위에 투명 아크릴 또는 넥산과 같은 투명판(16)이 제공되며, 측벽(3)과 투명판(16)의 가장자리 사이의 틈새는 에폭시 수지와 같은 몰딩(17)에 의하여 밀봉된다. 따라서, 이러한 몰딩(17)에 의하여 우천시에 빗물 등이 측벽(3)과 투명판(16)의 가장자리 사이의 틈새를 통하여 표지판(1)의 내부로 침투하는 것이 방지될 뿐만 아니라, 먼지와 같은 이물질이 표지판(1) 내부로 침투하는 것을 방지하여, 표지판(1)의 내구성이 향상될 수 있다.

상기된 바와 같이, 본 발명에 따른 고휘도 발광 표지판에 의하면, 도광판에 형성되는 패턴 홈과, 내측 가요성 기판에 제공되는 경사 반사판에 의하여 광원과 가까운 부분과 멀리 있는 부분 사이의 휘도 차이의 발생을 방지할 수 있는 한편, 전체적으로 균일한 휘도를 가질 수 있다.

한편, 본 발명은 도면에서 도로 표지판을 예를 들어 설명하였지만, 상점의 간판이나 안내 표지판 등, 다양하게 분야에서 야간에 조명을 이용하여 문자나 정보등을 표시하도록 사용될 수 있음은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 가장자리를 따라서 제공되는 측벽을 가지며, 내측 바닥에 반사판이 제공되는 표지판 본체와;

   상기 본체의 측벽을 따라서 상기 반사판 상에 배치되는 ㄷ자 형상의 단면을 가지는 케이싱의 내측에 제공되고, 다수의 발광 다이오드들이 일정 간격으로 내측을 향하여 돌출되도록 제공되는 하나 이상의 가요성 기판과;

   상기 발광 다이오드들 및 경사판을 매립하도록 상기 케이싱에 제공되는 투명 에폭시 수지층과;

   상기 발광 다이오드 및 상기 반사판으로부터의 빛을 고휘도로 외부로 발산시키기 위하여 상기 케이싱 내에 형성된 공간에 배치되며, 발광 다이오드들로부터 멀어질수록 조밀하게 형성되는 패턴 홈이 형성되는 도광판, 및 표시 시트를 구비하는 백라이트 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 고휘도 발광 표지판.
2. 제 1 항에 있어서, 가요성 기판을 수용하도록 반사판 상에 설치되고 외측면이 반사판으로 이루어진 경사판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고휘도 발광 표지판.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 백라이트 모듈은 상기 도광판 상에 제공되어 상기 도광판으로부터 빛을 확산시키기 위한 확산 필름, 상기 확산 필름을 통과한 빛을 굴절시킴으로써, 빛을 상기 표시 시트로 직각 방향으로 발산시키기 위한 하부 및 상부 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 고휘도 발광 표지판.

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