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KR102105806B1 - 태양광을 이용한 시트지형 led 조명장치 및 그 제조방법 - Google Patents

태양광을 이용한 시트지형 led 조명장치 및 그 제조방법 Download PDF

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KR102105806B1
KR102105806B1 KR1020200016759A KR20200016759A KR102105806B1 KR 102105806 B1 KR102105806 B1 KR 102105806B1 KR 1020200016759 A KR1020200016759 A KR 1020200016759A KR 20200016759 A KR20200016759 A KR 20200016759A KR 102105806 B1 KR102105806 B1 KR 102105806B1
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power
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led lighting
sunlight
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김종하
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김종하
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Abstract

본 발명은 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 발전을 통해 생산된 전력과 상용 전력 중 어느 하나 또는 이를 동시에 사용함으로써 전력원을 하이브리드 형태로 사용 가능하다. 또한, 시트지가 자체적으로 조명기능을 수행하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 도전성 잉크를 정량 토출하는 기술을 사용하여 발광수단인 LED 패키지를 시트지에 실장하여 시트지 자체적으로 조명기능을 수행함으로써 추가적인 조명장치의 설치를 없앨 수 있고, LED 조명을 컨트롤 하고. 조도감지센서와 동작감지센서를 부착하여 시트지의 기능적 품질 향상이 가능하며 전력손실을 최소화 하여 비용 절감 및 환경오염 문제점을 개선할 수 있는 장점이 있다.
그리고 본 발명은 태양광 발전을 통해 생성된 전력과 상용 전력 중 어느 하나 또는 이를 동시에 사용함으로써 전력원을 하이브리드 형태로 사용하고 전력을 지능형으로 조절하여 전력 생산 및 사용에 대한 비용의 문제점을 개선할 수 있는 장점이 있다.

Description

태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제조방법 {LED Lighting Apparatus and Method of Manufacturing the Same}
본 발명은 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 발전을 통해 생산된 전력과 상용 전력 중 어느 하나 또는 이를 동시에 사용함으로써 전력원을 하이브리드 형태로 사용 가능하며. 조도감지기와 동작 감지기가 부착되어 일조 시간이후에 자동으로 점등이 된다. 또한, 시트지가 자체적으로 조명기능을 수행하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 건물 내외부에 정보의 전달 및 디자인 목적으로 UV프린트출력물, 실사출력물 등 제조공정이 간단하고 비교적 단가가 저렴한 다양한 시트지 설치가 많이 이뤄지고 있다.
하지만 UV프린트출력물, 실사출력물 등 기존 제품들은 시야 확보가 가능한 낮에는 건물 내외부에 노출될 수 있고 별도의 조명장치 없이 정보의 전달 및 디자인의 목적을 수행할 수 있으나 시야 확보가 어려운 야간에는 조명장치 없이는 상기 목적을 수행할 수 없기에 대한민국 공개특허공보 공개번로 제10-2016-0006572 에 따른 다기능 시트지와 같이 기능성을 부가한 기술들이 개시되어 있다.
상기 공개특허 제10-2016-0006572호에 따른 다기능 시트지는 도1 에 도시된 바와 같이 면상의 종이재와 비닐지로 형성된 시트지(L), 다수의 기모가 형성되어 있고 내부 중심에 전기도선(2)이 배치되는 섬유사(21), 발광다이오드, 자가발전장치, 정전기 발생장치로 구성된다.
전술한 공개특허 제10-2016-0006572호에 따른 다기능 시트지는 실내장식에 효과를 얻을 수 있으나 이하와 같이 다양한 문제점을 가지고 있다.
먼저, 전술한 다기능 시트지는 정전기발생장치로 인위적으로 정전기를 유발하여 미세먼지가 다기능 시트지에 흡착되도록 구성됨으로서 시간의 경과에 따라 시트지 표면의 선명도가 떨어져 표시 하고자 하는 정보의 전달 및 디자인의 목적을 다하는데 저해요인이 되는 단점이 있다.
그리고 전술한 다기능 시트지는 전기도선을 다수의 기모가 형성되어 있는 섬유사로 제작되어야 하므로 발생되는 공정의 증가, 이로 인한 제조비용의 증가가 된다는 단점을 가지고 있다.
또한 전기도선의 도선사는 10내지 500마이크로미터(㎛) 범위의 직경으로 형성된 다수 가닥의 선사로 구성됨으로서 전기도선의 저항값이나 전기도선의 두께의 변화에 대한 한계점을 가지고 있다.
그리고 섬유사를 원하는 형태로 부착하기 위해 다수개의 핀을 사용하여 원하는 형태로 고정하고 형상유지물을 추가하여야하므로 제조 시간 증가와 이로 인한 비용증가 되는 단점이 있다.
이외에도 한번 제작된 제품의 경우 전기도선이 단락 또는 손상되었을 경우 수리가 불가능 하여 재작업을 하여야 하는 단점이 있다.
공개특허 제10-2016-0006572(출원번호 : 1020140086789) 등록특허 10-0779703
본 발명은 상기내용에 착안하여 제안된 것으로 시트지 위에 도전성 잉크를 정량 토출하는 기술 을 사용하여 시트지에 통전회로를 공정이 간단하면서도 수리가 용이하며, 원하는 형태로 형성하고 발광수단인 LED 패키지를 시트지의 표면 또는 내부에 도전성 접착제를 활용하여 실장하고 시트지 자체적으로 조명기능을 수행함으로써 야간에도 시트지 자체의 목적인 정보의 전달 및 디자인의 기능을 할 수 있도록 한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 시트지 일면에 태양전지판을 배치하여 태양광 발전을 통해 생성된 전력과 상용 전력 중 어느 하나 또는 이를 동시에 사용함으로써 전력 원을 하이브리드 형태로 사용하여 에너지 효율을 극대화 할수 있는 시트지형 LED 조명장치 및 그 제조방법를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 조도감지센서와 동작감센서를 부착하고 태양전기와 상용전기 그리고 시트지의 조명을 위한 전력을 지능형으로 조절하여 전력 사용 효율을 높이고 고정비용을 절약할수 있도록 한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제조방법를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제조방법은 면상으로 형성된 시트지; 및 상기 시트지의 표면 또는 내부에 배치되는 통전회로; 시트지 표면 또는 내부에 배치되는 통전회로와 LED 패키지를 연결하고 LED 패키지를 고정하기 위한 도전성 접착제: 상기 시트지의 통전회로와 전기적으로 접속되어 상기시트지의 표면 또는 내부에 다수 개의 LED 패키지로 구성된 LED 패키지 어레이; LED패키지를 제어하는 컨트롤러: UV 프린트 또는 잉크젯프린트로 형성된 실사출력등의 디자인부: 전력원을 하이브리드 형태로 사용하기위한 태양전지판; 공급전력을 효율적으로 절감하기 위한 조도감지센서와 동작감지센서를 부착하여 태양전기와 상용전기 그리고 시트지의 조명을 위한 전력을 지능형으로 조절하여 특정이미지로 변환과 연출을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다
상기 시트지의 소재는 투명한 PET(Poly Ethylene terephthalate 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름, PI(Polyimide, 폴리이마이드) 필름, PE(Poly Ethylene 폴리에틸렌) 필름, PEN(PE(Poly Ethylene Naphthalene) 필름이나 아크릴(Acrylic) 또는 유리 등 실온 300도 이하 에서 변형이 일어나지 않는 어떠한 소재도 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 시트지는 신축성이 있어 창문이나 곡면에 부착시 시트지가 늘어나는 것을 사용할 수도 있다.
상기 통전회로는 도전성 나노입자 또는 미크롬 크기의 도전성입자로 형성된 금속잉크로 구리입자, 그래핀입자, 탄소입자, 은입자가 포함된 도전성잉크 중에서 선택되는 어느 하나의 도전성잉크가 선택되어 상기 시트지의 표면 또는 내부에 일체로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 도전성잉크는 상기 시트지에 접착이 용이하게 하기 위한 바인더가 첨가되어 상기 시트지의 표면 또는 내부에 원하는 형태로 정량 토출하므로서 상기 시트지와 일체로 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 통전회로는 첨가제에 따라 80 ~ 150℃온도로 소결하는 것과 상온에서 자연 소결되는 것, 그리고 일정한온도 이상에서 경화하는 것의 도전성 잉크를 적용할 수 있다.
상기 통전회로는 RGB 패키지를 구동하기 위한 다층 레이어 구성을 할 수 있으며, 이를 위해 상기 시트지에 타공을 하여 상기 시트지 윗면과 아랫면에 상기 통전회로를 만들고 상기 시트지의 타공된 공간 사이에 도전성 잉크를 토출하여 연결함으로서 통전하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 통전회로의 다층 레이어 구성을 위해 통전회로 위에 비도전성 물질을 정량토출로 도포하여 통전을 막은 후 비도전성 물질위에 도전성 잉크로 통전회로를 구성하고 필요한 부분만 하위의 통전회로와 상부의 통전회로를 연결하도록 구성하므로 다층 레이어를 구성할 수 있고 필요에 의해 두 가지를 같이 구성할수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 통전회로는 전원공급을 하기 위한 전원부가 더 구비될 수 있다.
그리고 전원부는 상용전기의 전력과 태양전지판에서 생산하는 전력을 저장하였다가 필요시 전력을 사용할 수 있도록 충전지 현태의 2차전지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통전회로는 상기 LED패키지 어레이 앞단에 전극(DC +,-)의 극성을 없애기 위하여 브릿지 다이오드를 더 구비할 수 있다.
상기 통전회로는 방수, 방습을 위해 에폭시 또는 UV 레진을 이용하여 상기 통전회로위에 방수층을 도포할 수 있고 별도의 얇고 투명한 시트지를 이용해 코팅을 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 도전성 접착제는 에폭시계열, 실리콘계열, 탄소계열을 사용할 수 있으며 면 저항값은 4 X 10-4 오옴(Ω) 이상의 제품을 사용하며, LED 패키지의 리드 프레임이 놓여지는 위치와 외부전원과 도전성 잉크의 연결을 위한 동판의 위치, 등 각종 부품의 위치에 도포하며, 통전과 부품의 고정을 하기 위한 목적으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 패키지 어레이는 상기 시트지의 통전회로와 전기적으로 접속되어 상기시트지의 표면 또는 내부에 다수 개의 백색, 청색, 적색, 녹색, RGB 중 어느 한 가지 또는 복합적으로 구성하여 여러 가지 색상의 LED 광원을 만들 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 패키지 어레이는 각각의 LED 패키지를 제어하기 위하여 드라이브 IC를 추가로 구성하여 연결 하고 이를 통해 여러 가지 연출을 할 수도 있다.
상기 LED 패키지 어레이는 드라이브IC를 제어하기 위한 LED 컨트롤러를 더 구비하여 연결 할 수도 있다.
상기 디자인부는 UV프린트, 잉크젯프린트를 사용하여 형성하며, 상기 시트지의 표면 또는 내부에 통전회로가 형성되기 전의 공정에서 디자인을 형성할수도 있으며, LED 패키지 어레이가 형성된 이후 공정에서 디자인부를 형성할 수도 있다.
상기 디자인부는 색상이 완비된 시트를 별도의 추가적인 출력작업 없이 특정 모양이나 형태로 컷팅하여 사용할 수도 있다.
상기 태양전지판은 유기태양전지를 상기 시트지 일측에 배치하여 태양광 발전을 통해 생성된 전력과 상용 전력 중 어느 하나 또는 이를 동시에 사용함으로써 전력원을 하이브리드 형태로 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 태양전지판에 사용되는 태양광 패널의 크기는 상기 시트지형 LED 조명장치의 주변 환경 정보 및 통전회로와 다수개의 LED 패키지가 필요한 전력량 등에 따라 달라질 수 있다.
상기 조도감지 센서는 상기 시트지 일측에 연결하여 조도의 양을 감지 하고 일조시간에는 상기 태양전지판이 자가발전을 할 수 있도록 신호를 주고 일몰시간에는 상기 LED 패키지 어레이에 전력을 공급할수 있도록 신호를 주며, 조도에 따라 LED패키지 어레이에 전력을 조절하고 통제 하여 전력손실을 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 동작감지센선는 상기 시트지 일측에 연결하여 사람 또는 자동차와 같은 사물의 움직임을 감지 하는 것으로 평상시에는 상기 LED 패키지 어레이 또는 LED 컨트롤러에 신호를 인가하여, 상기 LED 패키지 어레이의 전력을 최소로 공급 하고 있다가 사람 또는 자동차와 같은 사물의 움직임을 감지하여 LED 컨트롤러에 신호를 인가하고, LED컨트롤러는 상기 LED 패키지 어레이의 전력 조절하므로서 상기 시트지에서 표현되는 정보 및 디자인의 시인력을 좋게 하고, 상기 LED 패키지 어레이에 태양전기와 상용전기의 전력을 지능형으로 조절하여 특정이미지로 변환과 연출을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 제조 방법은 시트지 몸체형성 단계; 상기 시트지의 표면 또는 내부에 통전 회로를 형성하는 단계; 상기 시트지에 형성된 통전회로와 전기적으로 접속되어 상기시트지의 표면 또는 내부에 다수 개의 LED 패키지로 구성된 LED 어레이 형성단계; UV 프린트 또는 잉크젯프린트로 형성된 실사출력등의 디자인부 형성단계; 상기 시트지 일측에 태양전지판을 연결하는 단계; 상기 시트지 일측에 컨트롤러, 지능형으로 전력을 조절하기위해 조도 감지시센서, 동작 감지센서를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치 및 그 제조방법은 기존의 실사출력이나 UV프린트 방식의 시트지에서는 볼 수 없었던 LED 조명을 함께 구비함으로서 주간뿐만 아니라 야간과 어두운 곳에서도 시트지 자체의 목적인 정보의 전달 및 디자인의 기능을 할 수 있고, 다양한 연출을 제작해 창문에 부착 함으로 저렴한 비용으로 기존의 간판을 대체할 수 있다.
뿐만 아니라 통전회로를 일정하지 않은 곳에서도 요구되는 저항 값에 따라 도전성 잉크를 정량토출로 원하는 두께와 폭을 조절하여 만들 수 있고, 도전성 접착제를 이용해 LED를 부착하므로 섬유사를 별도로 만드는 공정과 현상유지를 위한 형상유지부재와 이를 위한 작업공정이 현저히 줄어 들어 생산원가가 절감되므로 가격경쟁력이 향상되는 이점이 있다.
그리고 본 발명은 태양광 발전을 통해 생성된 전력과 상용 전력 중 어느 하나 또는 이를 동시에 사용함으로써 전력원을 하이브리드 형태로 사용하여 전력 생산 및 사용에 대한 비용절감과 친환경 대체에너지 사용으로 환경오염의 문제점을 개선할 수 있는 장점이 있다.
그리고 동작감지 센서를 통해 지능형으로 전력의 손실을 최소화 할 수 있어 경제적 손실을 줄일수 있다.
도 1은 종래 기술을 설명하기 위한 도면,
도 2은 본 발명의 실시 예에 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치를 도시한 도면.
도 3는 도 2에 도시된 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 구조를 설명한 단면도.
도 4은 도 2에 도시된 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 통전회로를 구성한 실시 예에 따른 도면.
도 5는 도 4의 실시 예에 LED 팩키지를 부착한 실시 예에 다른 도면.
도 6은 도 2에 도시된 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 다층 레이어 형성방법을 설명하기위한 도면.
도 7은 본 발명의 도 2 실시 예에 따른 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 전원부 구성에 관한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 또 다른 제작방법을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 전체 구성을 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치(도2)는 시트지(100),
LED 패키지(200)등과 같은 소자의 점등에 필요한 전원을 공급하기 위한 다수의 통전회로(300), 통전회로(300)를 구성하기 위한 도전성 잉크(300(a)), 점등을 위한 LED 패키지(200), LED 패키지(200)를 고정시키기 위한 도전성 접착제(400), 통전회로에 전원을 공급하기 위한 전원부(500), 이미지를 표현하기 위한 컬러 또는 단색 잉크로 구성된 디자인부(600), 전력을 하이브리드 형태로 쓰기 위한 태양전지판(700), 다수개의 LED 패키지(200)를 제어하기 위한 드라이브 IC(h), 드라이브 IC(h) 또는 다수개의 LED 패키지(200)를 직접 제어하기 위한 컨트롤러(800)를, 일몰이후 자동으로 점등하기 위한 조도감지센서(900), 전력소비를 최소화하기 위한 동작감지 센서(1000)로 구성되어 있다.
시트지(100)의 소재는 투명한 PET(Poly Ethylene terephthalate 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름, PI(Polyimide, 폴리이마이드) 필름, PE(Poly Ethylene 폴리에틸렌) 필름, PEN(PE(Poly Ethylene Naphthalene) 필름이나 아크릴(Acrylic) 또는 유리 등 실온 300도 이하 에서 변형이 일어나지 않거나 신축성이 있는 소재도 사용할 수 있다.
상기 시트지(100) 위에 정량토출을 위한 디스펜서를 사용하여 상기 시트지 위에 원하는 형태의 형상으로 통전회로(300)를 그린다.
이때 발광을 목적으로 하는 LED 패키지(200)의 부착위치 및 +,- 극성을 없애기 위한 브릿지 다이오드(g)의 위치, 전원부(500)의 패턴까지 순차적으로 정량 토출하여 통전회로(300)를 형성하는 한다.
상기 통전회로(300)는 도전성 잉크(300(a))로 구성되어 있으며 도전성 잉크(300(a))는 전기 전도도가 우수한 파라듐(Pd, Palladium)이나 알루미늄(Al), 크롬(Cr, Chromium), 구리(Cu), 은 (Ag), 니크롬(NiCr, Nichrome) 또는 티타늄(Ti, Titanium)을 사용하거나 적어도 이들 중 하나 이상의 조합으로 이루어져 있다.
그리고 상기 통전회로(300)중 LED 패키지(20)나 브릿지 다이오드(g)와 같은 전자 부품이 실장 될 위치에 부품에 있는 리드프레임(c)이 놓여질 위치 위에 정량토출을 위한 디스펜서를 사용하여 도전성 접착제(400)를 도트 형태로 토출하여 부품이 고정되도록 한다.
그리고 도전성 접착제(400)는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 특성에 따라 LED 패키지 어레이와 기타 부품을 부착하고 도전성 접착제(400)를 도포하는 공정의 순서를 바꿀수도 있다.
이때 도전성 접착제(400)는 상온에서 10분 이내에 소결이나 건조, 경화가 되지 않는 소재를 사용하여 부품이 부착되기 전에 고정되지 않아야 한다.
그리고 상기 통전회로(300)가 구성된 시트지 위에 필요한 LED 패키지(200) 및 전자 부품을 pick and place 또는 수작업으로 실장하여 LED 패키지 어레이를 형성하고, 상온에서 건조, 경화 하거나 또는 130℃온도에서 10분간 소결, 경화하여 통전이 되고, 저항값이 최소가 되도록 한다. 이때 소결, 경화 하는 시간과 온도는 도전성 접착제(400)와 도전성 잉크(300(a))의 물성 특징에 따라 달리 할 수도 있다
또한 도6 에 도시화 된 것과 같이 상기 통전회로(300)의 다층 레이어 구성을 위해 상기 시트지에 타공을 하여 상기 시트지 윗면과 아랫면에 상기 통전회로(300)를 만들고 상기 시트지(100)의 타공(b)된 공간 사이에 도전성 잉크(300(a))를 토출하여 연결함으로서 통전할 수 있다.
또한 상기 통전회로(300)의 다층 레이어 구성을 위해 통전회로(300) 위에 비도전성 물질(d)을 정량토출로 도포하여 통전을 막은 후 비도전성 물질(d)위에 도전성 잉크(300(a))로 통전회로를 구성하고 필요한 부분만 하위의 통전회로(300)와 상부의 통전회로(300)를 연결 하도록 구성 하므로 다층 레이어를 구성할 수 있다.
상기 시트지(100)는 상기통전회로(300)의 방수, 방습을 위해 에폭시 또는 UV 레진을 이용하여 상기 통전회로위에 방수층(f)을 도포할 수 있으며, 완성된 상기 시트지(100)위에 필름으로 코팅을 할 수도 있다.
이때 작업공정을 변경하여 도8 에 도시화 된 것 같이 상기 시트지(100)에 상기통전회로(300)을 형성하고 LED 패키지 어레이를 형성한 상기 시트지(100)위에 별도의 시트지(100-1)를 접착하여 제품을 제작 할 수도 있다. 또한 상기 시트지(100-1)위에 상기 통전회로, LED패키지 어레이 전원 구성 등을 먼저 형성하고 방수, 방습을 위해 에폭시, UV 시트 등의 물질로 방수층을 형성 할 수도있다.
예컨대 상기 시트지(100)과 상기 시트지(100-1)이 모두 투명인 소재로 구성될 수도 있다.
상기 시트지(100-1)은 UV 프린트 또는 잉크젯프린트로 형성된 실사출력등의 디자인부를 형성한 것이다.
전원부(500)는 상용전원(c), 태양전지판(700)의 전기를 야간에 사용하기 위한 충전 배터리(e), 그리고 태양전지판(700)로 구성되어진다. 여기서 세부구성은 통상적인 구성과 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 디자인부(600)는 이미지를 표현하기 위한 컬러 또는 단색 잉크를 사용 하여 실사 출력기, UV프린트로 원하는 형상을 형상화 한다.
상기 UV 프린트는 액체 상태인 UV 잉크의 자외선에 의한 화학반응성질을 이용하여 자외선 빛이 조사됨으로써 순간고착, 경화되는 인쇄방식으로 연질, 경질 소재에 고화질의 이미지 묘사 및 표현이 가능하고 외부의 자외선, 빛에 의한 탈색, 습도 등에 의한 변형과 같은 환경에 대해 내구성이 강하고 특히 유기화합물 등의 유해물질이 발생되지 않는 무취, 무독성 친환경 실사출력물이다.
UV 출력은 시트지, 필름, 천 등은 물론 두께 50mm 이하 평판 또는 롤 형태의 유리, 아크릴, 포맥스, 폼보드, 플라스틱, 타일, 철판, 목재, 산업용 자재 등을 비롯한 모든 인테리어 소재에도 실사출력이 가능하다.
그리고 상기 시트지의 일측에 자가 발전을 하여 전력원을 하이브리드 형태로 사용하기위한 태양전지판(700)을 연결한다. 이때 태양전지판(700)은 여러 종류의 태양전지를 사용할 수 있으나 유기태양전지 중에서 염료감응형 태양전지를 부착하는 것이 바람직하다.
태양전지판(700)은 솔라 셀(Solar Cell)이라고도 하며, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 여러 태양전지를 직, 병렬로 연결하여 전력을 생산하는 장치이다. 상기 태양전지판(700)은 반도체의 pn접합이나 쇼트기 접촉에 반도체의 에너지갭 이상의 에너지를 가진 빛이 비춰지면 전자/정공쌍이 생성되고, 이 전자와 정공이 접합부분의 전계에 의하여 분리되어 외부회로에 전류로 흐르게 되는 광전효과를 이용한다. 상기 태양전지판(700)에 사용되는 태양광 패널의 크기는 상기 시트지형 LED 조명장치의 주변 환경 정보 및 통전회로(300)와 다수개의 LED 패키지(200)가 필요한 전력량 등에 따라 달라질 수 있다.
그리고 상기 시트지(100)의 통전회로(300)와 컨트롤러(800)를 연결한다.
그리고 상기 시트지(100)의 통전회로(300)와 조도감지센서(900)를 연결한다.
그리고 기 시트지(100)의 통전회로(300)와 동작감지센서(1000)를 연결한다.
100 : 시트지
100-1 : 디자인부가 형성된 시트지
200 : 엘이디 패키지
300 : 통전회로
300(a) : 도전성 나노잉크
400 : 도전성 접착제
500 : 전원부
600 : 디자인부
700 : 태양광전지판
800 : 컨트롤러
900 : 조도감지센서
1000 : 동작감지센서
(b) : 타공
(c) : 리드프레임
(d) : 비도전성물질
(e) : 충전지
(f) : 방수층
(g) : 브릿지다이오드
(h) : 드라이브 IC

Claims (12)

  1. 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치에 있어서,
    면상으로 형성된 시트지; 및 상기 시트지의 내부에 도전성 나노입자 또는 미크롬 크기의 도전성입자로 형성된 금속잉크로 구리입자, 그래핀입자, 탄소입자, 은입자가 포함된 도전성잉크 중 하나 이상의 도전성잉크가 선택되어 디스펜서를 이용하여 배치되는 통전회로; 시트지 내부에 배치되는 통전회로와 LED 패키지를 연결하고 LED 패키지를 고정하기 위한 도전성 접착제; 상기 시트지의 통전회로와 전기적으로 접속되어 상기시트지의 내부에 다수 개의 LED 패키지로 구성된 LED 패키지 어레이; LED패키지를 제어하는 컨트롤러; UV 프린트, 시트컷팅, 잉크젯프린트, 실사출력중 하나 이상의 방법으로 형성된 디자인부; 전력원을 하이브리드 형태로 사용하기위한 태양전지판;을 포함하고 조도감지센서와 동작감지센서를 부착하여 전력을 지능형으로 조절하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 통전회로는 정량 토출되는 디스펜서를 이용하여 통전회로의 폭과 높이를 조절하여 상기 시트지의 표면 또는 내부에 일체로 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 통전회로는 전원을 공급하기위한 전원부와 상기 LED패키지 어레이 앞단에 전극(DC +,-)의 극성을 없애기 위하여 브릿지 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 통전회로는 비도전성물질 또는 타공을 이용하여 다층레이어를 형성 하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    도전성 접착제는 에폭시계열, 실리콘계열, 탄소계열중에 하나로 만들어진 물질이며 면 저항값은 4 X 10-4 오옴(Ω) 이상을 사용하고, LED 패키지의 리드 프레임이 놓여지는 위치와 외부전원과 통전회로의 연결을 위한 동판의 위치에 도포되며, 통전과 부품의 고정을 하기 위한 목적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 LED 패키지 어레이는 백색, 청색, 적색, 녹색, RGB LED 패키지 중 어느 한가지 또는 복합적으로 구성하여 여러 가지 색상의 LED 광원을 만들 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 드라이브 IC를 추가로 구성하여 연결 하거나 상기 컨트롤러 자체만으로 LED 패키지를 제어 하여 여러가지 색상이나 연출을 만들 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 태양전지판은 상기 시트지 일측에 형성 되어 2차 전지를 통해 상기 통전회로와 연결되고 이를 통해 생성된 전력과 상용 전력 중 어느 하나 또는 이를 동시에 사용하여 전력원을 하이브리드 형태로 사용하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치
  9. 제 1항에 있어서,
    조도감지센서와 동작감지센서를 더 부착하여 스스로 전력공급을 조절하는 지능형으로 전력 손실을 최소화 할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치.
  10. 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 제조 방법에 있어서,
    시트지 몸체형성 단계; 상기 시트지의 내부에 도전성 나노입자 또는 미크롬 크기의 도전성입자로 형성된 금속잉크로 구리입자, 그래핀입자, 탄소입자, 은입자가 포함된 도전성잉크 중 하나이상의 도전성잉크가 선택되어 디스펜서를 이용해 통전 회로를 형성하는 단계; 상기 시트지에 형성된 통전회로와 전기적으로 접속되어 상기시트지의 표면 또는 내부에 다수 개의 LED 패키지로 구성된 LED 어레이 형성단계; UV 프린트, 시트컷팅, 잉크젯프린트, 실사출력중 하나 이상의 방법으로 형성하는 디자인부 형성단계; 상기 시트지 일측에 태양전지판을 연결하는 단계; 전력을 지능형으로 조절하기 위해 상기 시트지 외부에 컨트롤러, 조도 감지센서, 동작 감지센서를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 제조 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 통전 회로를 형성하는 단계는 정량토출을 위한 디스펜서를 사용하여 도전성 잉크와 도전성 접착제를 도포하여 통전회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 제조 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 통전 회로를 형성하는 단계는 다층 레이어를 형성하여 LED 패키지를 제어하고 이미지를 연출하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 시트지형 LED 조명장치의 제조 방법.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030085471A (ko) * 2002-03-28 2003-11-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그 제조 방법, 전기 광학 장치, 액정 표시장치, 전자 기기
JP2006337885A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Matsumoto:Kk 発電手段を備えたｌｅｄ式看板
KR20070093045A (ko) * 2004-09-10 2007-09-17 스팍스, 인크. 광 디스플레이를 갖는 기판
KR100779703B1 (ko) 2006-11-13 2007-12-03 (주)휴먼라이텍 엘이디동영상 광고용 간판을 이용한 광고시스템 및 광고방법
KR20110003792A (ko) * 2009-07-06 2011-01-13 주식회사 디지아이 칼라 인쇄회로기판의 제조방법
KR20160006572A (ko) 2014-07-09 2016-01-19 주식회사 광세로 다기능 시트지

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030085471A (ko) * 2002-03-28 2003-11-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그 제조 방법, 전기 광학 장치, 액정 표시장치, 전자 기기
KR20070093045A (ko) * 2004-09-10 2007-09-17 스팍스, 인크. 광 디스플레이를 갖는 기판
JP2006337885A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Matsumoto:Kk 発電手段を備えたｌｅｄ式看板
KR100779703B1 (ko) 2006-11-13 2007-12-03 (주)휴먼라이텍 엘이디동영상 광고용 간판을 이용한 광고시스템 및 광고방법
KR20110003792A (ko) * 2009-07-06 2011-01-13 주식회사 디지아이 칼라 인쇄회로기판의 제조방법
KR20160006572A (ko) 2014-07-09 2016-01-19 주식회사 광세로 다기능 시트지

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