KR101026109B1 - 발광다이오드 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시품질 및 광 공급효율을 향상시킬 수 있는 발광다이오드 디스플레이 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치는 일정한 간격을 갖고 매트릭스 형태로 배열되어 광을 발광하는 다수의 발광다이오드와, 상기 다수의 발광다이오드를 실장하는 인쇄회로보드와, 상기 다수의 발광다이오드 중 이웃하는 발광다이오드간의 경계를 구분함과 아울러 각 발광다이오드를 감싸면서 상부로 돌출되는 다수의 발광다이오드 하우징과, 상기 각 발광다이오드의 상부에 일대일 대응되게 상기 발광다이오드 하우징 상에 구성되어 상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 균일하게 출사하는 광확산판과, 상기 인쇄회로보드 및 상기 발광다이오드 하우징을 수납하는 서포트 패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

LED 하우징, 반사면, 서포트 패널

Description

발광다이오드 디스플레이 장치{LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 발광다이오드를 이용한 디스플레이장치에 관한 것으로 특히, 표시품질 및 광 공급효율을 향상시킬 수 있는 발광다이오드 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 상점이나 회사, 각종 기관 등에서 그 상호나 판매상품 등을 광고하기 위한 방법으로 간판이 많이 사용되고 있다. 이러한 간판은 별도의 발광 부재가 내장된 형태로 제작되어 야간에 식별력을 높이는데 사용되기도 한다.

이때 사용되는 발광 부재는 네온 사인이나 형광등이 많이 사용되는데, 그 중 네온사인은 휘도가 높아 식별효율이 좋은 장점은 있으나, 파손의 우려가 클 뿐만 아니라 전력소비가 많고 자체 발열이 심해 안전사고의 우려가 있다. 그리고, 형광등은 간판 내에 설치되어 파손의 우려는 적으나, 휘도가 낮고 사용수명이 길지 않은 단점이 있다.

최근에는 상대적으로 수명이 전기소비량이 적고 사용수명이 길며 관리가 용이한 발광다이오드(light emitting diode : 이하 "LED"라 함)를 발광부재로 사용하는 LED를 이용한 디스플레이장치가 많이 이용되고 있다. 이러한, LED를 이용한 디 스플레이장치는 프레임 내부에 공간부를 형성하고 공간부의 바닥에 LED가 배치되는 구조를 갖도록 형성되어 필요한 문자나 글자 또는 칼라영상을 표현할 수 있게 된다. 한편, 영상으로 콘트롤 하여 LED를 운영하는 시스템을 통틀어 이미지 엘이디 라이팅 시스템(image LED Lighting System) 이라고도 한다.

그러나, 종래 LED를 이용한 디스플레이장치는 이미지를 구현하는 경우 LED 소자의 형태가 나타나는 등 표시품질이 저하되는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 복수의 LED 소자로부터 출사되는 광이 난반사 됨에 따라 디스플레이면 방향으로 광 공급효율이 낮은 문제가 발생 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 특히, 표시품질 및 광공급효율을 향상시킬 수 있는 발광다이오드 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치는 일정한 간격을 갖고 매트릭스 형태로 배열되어 광을 발광하는 다수의 발광다이오드와, 상기 다수의 발광다이오드를 실장하는 인쇄회로보드와, 상기 다수의 발광다이오드 중 이웃하는 발광다이오드간의 경계를 구분함과 아울러 각 발광다이오드를 감싸고 상부로 돌출되면서 상부로 갈수록 공간이 넓어지는 사각형의 컵 형상을 갖는 다수의 발광다이오드 하우징을 2행×2열로 묶어 이루어진 다수의 발광다이오드 하우징군과, 상기 각 발광다이오드와 일대일 대응되게 구성되고, 상기 각 발광다이오드로부터 발광된 광을 균일하게 출사하기 위해 상기 각 발광다이오드 하우징과 접합되는 다수의 광확산판과, 상기 인쇄회로보드 및 상기 다수의 발광다이오드 하우징군을 수납하는 서포트 패널과, 상기 서포트 패널을 수납하고 상기 각 발광다이오드로부터 발생된 열을 외부로 방열하는 케이스를 포함하여 구성되고, 상기 발광다이오드 하우징군의 중심부에 상기 인쇄회로보드와 체결되도록 체결부가 구비되고, 상기 체결부는 상기 인쇄회로보드를 관통하여 상기 서포트 패널의 배면에서 볼트 너트 방식에 의해 체결되어 상기 서포트 패널에 상기 인쇄회로보드와 발광다이오드 하우징군을 고정하고, 상기 서포트 패널을 수납한 케이스를 적어도 두 개 이상 연결시켜 대화면을 구현하는 것을 특징으로 한다.

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상기 발광다이오드 하우징의 내부 벽면은 반사물질이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 실시 예에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치는 사용자가 광확산판을 통해 투영되는 이미지를 보게 됨에 따라 LED의 형태를 거의 느끼지 않게 되는 등 표시품질이 향상된다. 뿐만 아니라, 각각의 구성들은 서로 분리가 용이함에 따라 유지 보수를 위한 개폐가 용이하다. 더 나아가서, LED, LED의 공간을 확보할 수 있는 하나의 LED 하우징 및 서브 광확산판이 일대일 대응으로 위치함에 따라 이웃하는 LED 간의 빛의 간섭을 방지할 수 있다. 그리고, LED 하우징에 내측면에 아크릴·브티젠·스틸렌·코폴리머(Acrylonitrile-butadiene-styrene Resin)로 이루어지는 반사경을 형성함에 따라 LED로부터 출사되는 광이 효과적으로 모아지게 됨으로써 광 공급효율이 향상될 수 있게 된다.

이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 발광다이오드 디 스플레이 장치를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a 및 도 1b는 LED 디스플레이 장치(100)의 측면도 및 사시도이고, 도 2는 도 1b의 LED 디스플레이 장치(100)의 분해 사시도이다.

도 1a, 1b 및 도 2를 참조하면, LED 디스플레이 장치는 광확산판(12)들이 매트릭스 형태로 배열된 구조로 형성되어 LED(32)로부터 공급되는 광을 균일하게 출사시키는 광확산부(10), 이웃하는 LED(32)들 간의 경계를 구분함과 아울러 각 LED(32)를 감싸면서 상부로 돌출되는 다수의 LED 하우징(22)들로 구성되는 LED 하우징 유닛(20), 다수의 LED(32)들이 매트릭스 형태로 실장된 인쇄회로보드(printed circuit board: PCB)(30), PCB(30) 및 LED 하우징 유닛(20)이 수납되는 서포트 패널(40), 서포트 패널(40)이 수납되며 LED(32)들로부터 발생되는 열을 외부로 방열시키는 케이스(50)를 포함한다.

각각의 구성들을 좀더 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

PCB(30)에는 복수의 LED(32)들이 매트릭스 형태로 실장되어 있고, PCB(30)를 관통하는 다수의 제1 홀(34)들이 형성되어 있다.

LED 하우징 유닛(20)은 PCB(30) 상에 실장되어 있는 LED(32)와 일대일로 대응될 수 있는 LED 하우징(22)들이 매트릭스 형태로 배열될 구조를 갖는다. 그리고, LED 하우징 유닛(20)은 이웃하는 LED 하우징(22)을 2행 2열로 묶은 LED 하우징군(25)들이 매트릭스 형태로 배열될 구조로 구분된다.

이하, 도 4a 내지 도 4c는 도 3의 LED 하우징 유닛(20)에서 하나의 LED 하우징군(25)만을 분리하여 도시한 측면도(도 4a), 평면도(도 4b) 및 배면도(도 4c)를 나타내고 있다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, LED 하우징(22)은 광확산부(10) 방향으로 갈수록 공간이 점차 넓어지는 사각형의 컵 형상을 갖도록 형성되며 LED 하우징(22)의 4개의 내부 벽면에는 아크릴·브티젠·스틸렌·코폴리머(Acrylonitrile-butadiene-styrene Resin: 이하, "ABS" 라 한다)로 이루어진 반사면(24)이 코팅되어 있다. 또는 LED 하우징(22)의 벽면 자체가 반사기능을 갖는 물질로 형성될 수도 있다.

각 LED 하우징군(25)의 중심부에는 제1 체결부(26)가 마련되어 있다. 그리고, 제1 체결부(26)에는 제1 체결부(26)를 관통하는 관통홀(37)이 마련되어 있다. 이러한, 제1 체결부(26)의 관통홀(37)은 LED 하우징군(25)과 PCB(30)를 결합시키는 경우 PCB(30)에 마련되어 있는 제1 홀(34)의 위치와 정합되고, 볼트(미도시)를 이용하여 관통홀(37)과 제1 홀(34)을 체결시킨다. 이에 따라, 각각의 LED(32)는 LED 하우징(22)의 내부 공간의 중앙에 위치할 수 있게 됨으로써 LED 하우징(22)에 의해 보호된다. 그리고, 각각의 LED(32)로부터 출사되는 광은 반사면(24)을 통해 반사되어 광확산판(12) 방향으로 공급된다. 이에 따라, LED(32)로부터 출사되는 광이 효과적으로 모아지게 됨으로써 광 공급효율이 향상될 수 있게 된다.

서포트 패널(40)은 사각 프레임 형태로 형성되며 내부 공간이 마련되어 있고, 서포트 패널(40)의 저면에는 다수의 제2 홀(42)이 형성되어 있다. 서포트 패널(40)의 제2 홀(42)은 PCB(30)의 제1 홀(34) 및 LED 하우징군(25)의 제1 체결부(26)의 관통홀(37)과 정합된다. 그리고, 볼트를 제1 체결부(26)의 관통홀(37), 제1 홀(34) 및 제2 홀(42)을 경유시킴에 따라 서포트 패널(40)의 내부 공간에 PCB(30) 및 LED 하우징 유닛(20)이 고정 및 수납될 수 있게 된다. 즉, LED 하우징군(25), PCB(30) 및 서포트 패널(40)은 볼트 너트 방식에 의해 체결되게 된다. 여기서, 볼트는 서프트 패널(40)의 배면에서 LED 하우징 유닛(20) 방향으로 진입하여 LED 하우징군(25), PCB(30) 및 서포트 패널(40)을 결합시킨다.

케이스(50)에는 서포트 패널(40)이 수납된다. 이를 위해 서포트 패널(40)의 내부 저면에는 케이스(50) 방향으로 돌출되는 스크류(44)가 마련되어 있고 케이스(50)의 내부에는 스크류 삽입홈(52)들이 마련되어 있다. 이에 따라, 서포트 패널(40)을 케이스(50)에 수납시키기 위한 조립 공정에서 서포트 패널(40)의 스크류(44)와 스크류 삽입홈(52)을 체결시킨다.

그리고, 케이스(50)의 벽면에는 알루미늄(Al) 등의 도전성 금속으로 이루어지는 방열판(70)이 형성되어 있다. 방열판(70)은 LED(32)로부터 발생되는 열을 외부로 방열시키는 방열기능을 갖는다. 또한, 방열판(70)은 LED 자체 열 뿐만 아니라 전원공급장치의 발열을 고려하여 설계된다.

한편, 본 발명의 실시예에서 방열판(70)을 추가로 삽입하는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 케이스(50)를 알루미늄(Al) 등의 도전성 금속으로 형성하여 케이스(50) 자체를 방열판으로 사용할 수 있다.

광확산부(10)는 LED 하우징(22)과 중첩되는 광확산판(12)들이 매트릭스 형태로 배열된 구조를 갖고 이웃하는 광확산판(12)을 구분시키는 불투명처리부(14)가 구비된다. 여기서 불투명처리부(14)는 이웃하는 광확산판(12)으로 LED(32)로부터 발광된 빛이 유입되는 것을 차단하기 위해 불투명 물질 등으로 코팅되거나 부착되어 있다.

광확산판(12)은 LED(32)로부터 출사되는 광을 균일하게 확산시키는 역할을 하고, 불투명처리부(14)는 이웃하는 광확산판(12) 간의 간섭을 방지하는 역할을 한다. 이러한, 광확산부(10)는 LED 하우징 유닛(20)과 접합된다. 여기서, 광확산부(10)는 접착제 등을 통해 LED 하우징 유닛(20)과 접착될 수도 있고 후크 방식의 체결방식을 통해 체결될 수도 있다.

이와 같은 구조를 가지는 LED 디스플레이 장치(100)는 실내 및 실외에서 사용가능하고 풀 컬러구현이 가능하다. 그리고, 사용자는 광확산판(12)을 통해 투영되는 이미지를 보게 됨에 따라 LED(32)들의 형태를 거의 느끼지 않게 됨에 따라 표시품질을 향상시킬 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 각각의 구성들은 서로 분리가 용이함에 따라 유지 보수를 위한 개폐가 용이하다. 더 나아가서, LED(32), LED 하우징(22) 및 광확산판(12)이 일대일 대응으로 위치함에 따라 이웃하는 LED(32) 간의 빛이 간섭되지 않게 됨에 따라 광효율을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 발광다이오드 디스플레이 장치는 사용자의 필요에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 서포트 패널(40)을 수납한 케이스(50)를 적어도 1개 이상 연결시켜 대화면을 구현할 수 있다. 여기서, 각각의 케이스(50)들은 블라켓 등 공지의 어떠한 체결 수단을 통해 연결될 수 있다.

그리고, 본발명에서의 발광다이오드 디스플레이 장치는 디스플레이 기능 뿐만 아니라 조명의 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 본발명에서의 발광다이오드 디스플레이 장치는 빛의 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 보는 사람들의 시각적인 자극을 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.

상술한 구성 및 작용 효과를 갖는 발광다이오드 디스플레이 장치의 각각의 구성들의 조립순서는 PCB(30), LED 하우징 유닛(20) 및 서포트 패널(40)을 볼트 너트 방식에 의해 결합시키고, 서포트 패널(40)과 케이스를 체결시킨다. 그리고, 광확산부(10)는 LED 하우징 유닛(20)과 접착방식 또는 후크방식 중 어느 하나에 의해 결합된다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 발광다이오드 디스플레이 장치를 나타내는 정면도 및 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따란 발광다이오드 디스플레이 패널의 사시도이다.

도 3a 내지 도 3c는 발광다이오드 하우징을 나타내는 측면도(도 3a), 평면도(도 3b) 및 배면도(도 3c)이다.

도 4는 서포트 패널이 수납된 케이스들을 연결하여 대화면을 구현하는 발광다이오드 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명＊

10 : 광확산부 12 : 광확산판

20 : LED 하우징 유닛 22 : LED 하우징

25 : LED 하우징군 37 : 관통홀

30 : 인쇄회로보드 32 : LED

40 : 서포트 패널 34 : 제1 홀

42 : 제2 홀 44 : 스크류

50 : 케이스 52 : 스크류 삽입 홈

24 : 반사면

Claims (7)

1. 일정한 간격을 갖고 매트릭스 형태로 배열되어 광을 발광하는 다수의 발광다이오드와,

   상기 다수의 발광다이오드를 실장하는 인쇄회로보드와,

   상기 다수의 발광다이오드 중 이웃하는 발광다이오드간의 경계를 구분함과 아울러 각 발광다이오드를 감싸고 상부로 돌출되면서 상부로 갈수록 공간이 넓어지는 사각형의 컵 형상을 갖는 다수의 발광다이오드 하우징을 2행×2열로 묶어 이루어진 다수의 발광다이오드 하우징군과,

   상기 각 발광다이오드와 일대일 대응되게 구성되고, 상기 각 발광다이오드로부터 발광된 광을 균일하게 출사하기 위해 상기 각 발광다이오드 하우징과 접합되는 다수의 광확산판과,

   상기 인쇄회로보드 및 상기 다수의 발광다이오드 하우징군을 수납하는 서포트 패널과,

   상기 서포트 패널을 수납하고 상기 각 발광다이오드로부터 발생된 열을 외부로 방열하는 케이스를 포함하여 구성되고,

   상기 발광다이오드 하우징군의 중심부에 상기 인쇄회로보드와 체결되도록 체결부가 구비되고, 상기 체결부는 상기 인쇄회로보드를 관통하여 상기 서포트 패널의 배면에서 볼트 너트 방식에 의해 체결되어 상기 서포트 패널에 상기 인쇄회로보드와 발광다이오드 하우징군을 고정하고,

   상기 서포트 패널을 수납한 케이스를 적어도 두 개 이상 연결시켜 대화면을 구현하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 디스플레이 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광다이오드 하우징의 내부 벽면은 반사물질이 코팅되어 있는 것을 특 징으로 하는 발광다이오드 디스플레이 장치.
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5. 삭제
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