KR101880895B1 - 디스플레이 모듈용 캐리어 및 상기 캐리어를 구비한 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 모듈(2)의 수용 및/또는 고정 수단(21), 공기 유입 개구(3) 및 적어도 하나의 공기 유출 개구(8)를 포함하는 디스플레이 모듈(2), 특히 LED 디스플레이 모듈용 캐리어에 관한 것이며, 상기 개구들은 디스플레이 모듈(2)을 냉각시키기 위해 냉각 공기가 흐를 수 있는 공기 채널(13)에 의해 서로 연결되고, 상기 캐리어(1)는 중앙의 공기 유입 개구(3)를 포함하고, 상기 공기 유입 개구는 공기 채널(13)을 통해, 캐리어(1)의 상이한 지점에 배치된 적어도 2개의 공기 유출 개구(8)와 연결되고, 상기 공기 채널들(13)은 캐리어(1)에 제공된 리브들(10) 사이에 형성된다. 본 발명은 또한 상기 캐리어를 구비한 디스플레이 장치 및 상기 캐리어에 의해 지지되는 디스플레이 모듈에 관한 것이다.

Description

디스플레이 모듈용 캐리어 및 상기 캐리어를 구비한 디스플레이 장치{CARRIER FOR A DISPLAY MODULE AND DISPLAY APPARATUS HAVING SUCH A CARRIER}

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 디스플레이 모듈용 캐리어에 관한 것이다. 캐리어는 디스플레이 모듈의 수용 및/또는 고정 수단, 공기 유입 개구 및 적어도 하나의 공기 유출 개구를 포함한다. 상기 2개의 개구들은 디스플레이 모듈의 냉각을 위해 냉각 공기가 흐를 수 있는 공기 채널에 의해 서로 연결된다. 또한, 본 발명은 상기 캐리어 및 상기 캐리어에 의해 지지되는 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

상기 방식의 캐리어는 예컨대 LED-백라이트 디스플레이로서 구현될 수 있는 LED 디스플레이 모듈에 사용된다. LED(Light Emitting Diode)는 긴 수명, 더 작은 크기, 및 광으로 전기 에너지의 변환시 양호한 효율을 갖는다. 또한, LED는 충격 및 진동에 대해 민감하지 않으며, 이는 특히 자동차 분야에 사용시 큰 장점이다.

그럼에도 불구하고, LED에서 계속 커지는 출력 증가 및 이에 따라 나타나는 큰 전력 소비로 인해, LED의 과열 및 이에 따른 기능 저하 또는 심지어 파괴를 막기 위해, 손실로서 나타나는 폐열이 방출되어야 한다. 디스플레이 모듈의 디스플레이 패널들은 열에 민감하다. 열의 작용에 의해 그 디스플레이 특성이 변화될 수 있고 수명이 단축될 수 있다.

디스플레이 모듈의 작동시 생기는 손실 열을 방출하기 위해, 여러 가지 구성들이 공지되어 있다. 통상, LED-소자들의 폐열은 금속 히트 싱크로 방출된다. 디스플레이 모듈에서 LED에 생긴 열을 직접 디스플레이 하우징을 통해 방출하는 것이 공지되어 있다. 대개 강 또는 알루미늄 시트로 이루어진 디스플레이 하우징은 이 경우 히트 싱크로서 사용된다.

또한, 열을 소위 히트 파이프를 통해 외부 히트 싱크로 방출하는 것이 공지되어 있다.

US 2004/0100769 A1에는 광 밸브용 냉각 장치가 공지되어 있다. 예컨대 프로젝터 및 모니터에 이미지 생성을 위한 전기적으로 제어 가능한 회절 격자로서 사용될 수 있는 광 밸브는 여기서 캐리어 프레임에 의해 인쇄 회로 기판의 한 면에 고정된다. 인쇄 회로 기판의 다른 면 상에는 베이스 플레이트를 가진 냉각 장치가 제공되고, 광 밸브의 손실 열을 흡수하기 위해 상기 베이스 플레이트로부터 돌출부가 인쇄 회로 기판 내의 개구를 통해 광 밸브로 연장된다. 냉각 장치의 베이스 플레이트의 후면 상에 서로 평행하게 배치된 다수의 냉각 리브들이 제공되고, 상기 냉각 리브들은 팬을 둘러싼다. 상기 팬에 의해, 열의 방출을 위해 냉각 리브를 스쳐 지나는 공기 흐름이 형성된다.

전술한 방식의 디스플레이 모듈용 캐리어는 JP-2003173147 A에 공지되어 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈은 하우징 내에 수용되고, 상기 하우징은 그런 점에서 캐리어로서 작용한다. 하우징은 공기 유입 개구 및 공기 유출 개구를 포함하고, 상기 개구들을 통해, 디스플레이의 냉각을 위한 그리고 하우징을 통해 열을 방출하기 위한 공기 흐름이 안내될 수 있다. 이 경우, 하우징 내의 공기 흐름은 인쇄 회로 기판과 디스플레이 모듈의 후면 상에 제공된 보강 리브 사이에 형성된 공기 채널을 통해 안내된다.

본 발명의 과제는 간단한 구성에서 더 큰 디스플레이 모듈의 효율적이고 균일한 냉각을 가능하게 하는 디스플레이 모듈용 캐리어를 제공하는 것이다. 또한, 긴 수명을 가진, 디스플레이 모듈을 구비한 디스플레이 장치가 제공되어야 한다.

상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른 디스플레이 모듈용 캐리어에 의해 달성된다. 또한, 상기 과제는 청구항 제 10 항의 특징들을 가진 디스플레이 장치에 의해 달성된다.

본 발명에 기초가 되는 사상은 캐리어가 중앙의 공기 유입 개구 및 적어도 2개의 공기 유출 개구를 포함하고, 상기 공기 유출 개구들은 캐리어의 상이한 지점에 배치되며, 상기 공기 유입 개구는 캐리어에 제공된 리브들 사이에 형성된 공기 채널을 통해 상기 공기 유출 개구와 연결되는 것이다.

본 발명의 중요한 기본 사상은 유입 개구를 통해 공급된 공기 흐름이 분할되어 다수의 유출 개구로 분배되는 것이다. 이로 인해, 큰 면적의 디스플레이 모듈이 균일하며 특히 효과적으로 냉각될 수 있다. 단일 공기 흐름만이 중앙의 공기 유입 개구를 통해 공급되면 되기 때문에, 냉각은 냉각 공기를 큰 면적에 공급할 때보다 더 경제적으로 달성될 수 있다.

또한, 열 방출을 위해 추가의 부품, 예컨대 히트 파이프가 필요 없기 때문에, 복잡함 및 비용이 적다.

전체적으로, 구조적으로 특히 간단한 방식으로 본 발명에 따른 캐리어 내로 삽입되는 디스플레이 모듈의 고-효율적인 냉각이 달성된다.

또한, 중앙의 공기 공급은 필요한 조립 공간의 감소를 허용하며, 이는 자동차 분야에서 추가의 중요한 장점이다.

중앙의 공기 유입 개구가 공기 채널들을 통해 다수의 공기 유출 개구와 연결되는 것이 특히 바람직하며, 상기 공기 유출 개구들은 캐리어의 상부 면에 그리고 적어도 캐리어의 2개의 반대편에 놓인 면에 배치된다. 추가로, 캐리어의 하부 면에도 추가의 공기 유출 개구가 제공될 수 있다. 이로 인해, 수용될 디스플레이의 면에 걸쳐 냉각 공기의 매우 양호한 분배가 달성될 수 있다.

바람직하게 적어도 개별 공기 유출 개구들은 공기 유출 개구를 통해 흐르는 공기 흐름이 수용될 디스플레이 모듈에 대해 평행하게 놓인 평면에서 흐르도록 캐리어에 배치된다. 이로 인해, 유출 개구의 영역에서 공기 흐름의 방향 전환이 방지되고, 이는 적은 손실 및 소음 없는 작동을 가진 유동 기술적으로 양호한 형태를 허용한다.

또한, 단일의, 중앙의 공기 유입 개구가 제공되고, 상기 공기 유입 개구가 캐리어의 하부 영역에서 중앙에 배치되는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 바람직하게는 공기 유입 개구가 직사각형 횡단면을 갖는다.

공기 유입 개구는 공급된 공기 흐름이 수용될 디스플레이 모듈의 평면에 대해 수직으로 흐르도록 캐리어에 배치되는 것이 바람직하다.

특히 바람직한 실시예에 따라, 리브들이 연장하고, 상기 리브들은 그들 사이에 냉각 공기용 공기 채널들을 공기 유입 개구의 중심점과 관련해서 적어도 대략 방사방향으로 형성한다. 이로 인해, 냉각 공기 채널들이 팬형으로 점상 공기 유입부로부터 외부로 연장되고, 이는 중앙의 공기 유입부로부터 수용될 디스플레이 모듈의 전체 면에 걸쳐 냉각 공기의 매우 균일한 분배를 가능하게 한다.

또한, 냉각 리브의 방사 방향 배치는 캐리어의 강성 및 그에 따라 캐리어를 구비한 디스플레이 장치의 안정성을 현저히 높이고, 이는 소위 Mura-형성에 긍정적으로 작용한다(광학 에러 또는 디스플레이 상의 이미지 에러, 특히 디스플레이 패널 내에 불균일하게 분포된 액정 층으로 인한 이미지 에러를 영어로 Mura-현상이라 함). 특히, 높은 이미지 품질로 인해 점점 더 많이 사용되는 IPS-디스플레이(IPS = In-Plane-Switching)에서, 디스플레이의 토션은 디스플레이 상에 소위 블랙-Mura 형성, 즉 어두운 표시에서 밝은 구름 같은 영역을 야기한다. 이러한 간섭은 캐리어의 더 강한 구조에 의해 효과적으로 줄어들 수 있으며, 이는 리브의 방사 방향 배치의 추가 장점이다.

리브들이 수용될 디스플레이 모듈을 향한 캐리어의 전방 면 상에 배치됨으로써, 냉각 공기가 직접 디스플레이 모듈의 후면을 따라 흐를 수 있는 것이 특히 바람직하다. 보완적으로 적어도 대략 수직으로 연장하는 냉각 리브들이 수용될 디스플레이 모듈로부터 떨어진 캐리어의 후면 상에 제공되면, 캐래어의 추가 냉각을 야기하는 강제 대류가 야기될 수 있다. 더 낮은 열 부하에서, 예컨대 낮은 주변 온도에서 및/또는 예컨대 밤에 흐려지는 디스플레이에서, 강제 대류를 통한 상기 냉각이 충분하면, 팬에 의해 야기되는 액티브 냉각이 스로틀링될 수 있거나 또는 차단될 수 있다. 이로 인해, 팬에 의한 소음 및 팬의 전력 소비가 최소화된다.

바람직하게 캐리어는 경금속 합금, 특히 마그네슘 합금으로 이루어진다. 적은 비질량으로 인해, 본 발명에 따른 캐리어를 구비한 디스플레이 장치의 총 중량이 특히 작게 유지될 수 있다. 또한, 마그네슘은 양호한 열 전도성 및 양호한 전기 전도성을 가지며, 이는 디스플레이 장치의 전자기 적합성(EMC) 및 냉각에 긍정적으로 작용한다.

디스플레이의 이미지 표시에서의 에러, 특히 Mura 형성은 수용될 디스플레이 모듈과 접촉하는 캐리어의 접촉면이 절삭 가공, 바람직하게는 밀링됨으로써 방지되거나 줄어들 수 있다. 이로 인해, 높은 표면 품질을 가진 매우 정확하고 평평한 면이 얻어질 수 있고, 상기 면은 캐리어와의 나사 결합시 디스플레이 모듈의 가능한 변형을 줄이고 동시에 디스플레이와 캐리어 사이의 낮은 열 전달 저항 및 그에 따라 양호한 열 방출을 허용한다.

본 발명은 또한 전술한 방식의 캐리어와 상기 캐리어에 의해 지지되는 디스플레이 모듈을 포함하는 디스플레이 장치, 특히 자동차용 디스플레이 장치에 관한 것이다. 캐리어의 구성에 의해 달성되는 디스플레이 모듈의 효율적이고 균일한 냉각으로 인해, 과열에 의한 디스플레이 모듈의 패널 및 광원, 특히 LED의 기능 저하 또는 파괴가 방지되거나 또는 적어도 줄어들기 때문에, 디스플레이 장치의 수명이 길어진다.

바람직하게는 디스플레이 모듈이 스크루에 의해 캐리어에 고정되고, 이는 디스플레이 장치의 전체 강성을 현저히 높이므로 디스플레이의 이미지 품질 또는 가능한 Mura 형성에 긍정적으로 작용한다.

바람직하게는 캐리어 및 이것에 접촉하는 디스플레이 모듈의 후방 벽이 동일한 또는 적어도 매우 유사한 재료로 제조되기 때문에, 상이한 열 팽창으로 인한 부품들 사이의 기계적 응력이 방지되고, 이는 마찬가지로 이미지 품질에 긍정적으로 작용할 수 있다.

전기 신호를 디스플레이 패널로 전송하는 바람직하게는 가요성 인쇄 회로 기판(FPC = Flexible Printed Circuit)이 디스플레이 모듈의 후면에 고정, 특히 접착되는 것이 특히 바람직하다. 이로 인해, 예컨대 인장 하중에 의해 야기될 수 있는 인쇄 회로 기판 또는 FPC의 기계적 하중 및 그에 따라 디스플레이 패널의 기계적 하중 및 그에 따라 나타나는 예컨대 Mura 형성에 의한 이미지 열화가 방지될 수 있다. 동시에, 상기 고정에 의해, FPC의 위치가 변함으로써 FPC가 디스플레이 장치 내에서 냉각 공기 순환을 방해하는 것이 방지된다.

인쇄 회로 기판 또는 FPC에 대한 자리를 충분히 형성하기 위해, 디스플레이 모듈의 후면 및/또는 상기 디스플레이 모듈을 향한 리브들이 인쇄 회로 기판 또는 FPC의 영역에 홈을 가질 수 있다. 따라서, 캐리어의 리브와의 접촉에 의한 인쇄 회로의 손상이 방지될 수 있다.

이하, 본 발명이 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 캐리어의 사시도.
도 2는 도 1의 캐리어의 정면도.
도 3은 도 1 캐리어의 배면도.
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 사시도.
도 5는 도 4의 디스플레이 장치의 분해도.

도 1 내지 도 3은 도 5에 도시된 디스플레이 모듈(2)이 수용될 수 있는 본 발명에 따른 캐리어(1)의 실시예를 도시한다. 캐리어(1)는 단일의, 중앙의 공기 유입 개구(3)를 포함하고, 상기 개구는 여기서 직사각형 횡단면을 가지며 캐리어(1)의 우측면(4)과 좌측면(5) 사이의 중앙에 그리고 하부면(6) 근방에 배치된다. 공기 유입 개구(3)는 캐리어(1)의 메인 연장 평면에 놓이며, 상기 메인 연장 평면은 도 2 및 도 3의 도면 평면에 대해 평행하게 놓이므로 공기 유입 개구(3)를 통해 흐르는 공기 흐름은 수용될 디스플레이 모듈(2)의 평면에 대해 수직으로 연장한다.

캐리어(1)의 상부면(7) 및 우측면 및 좌측면(4, 5)에 다수의 공기 유출 개구(8)가 배치되고, 상기 공기 유출 개구를 통해, 각각 수용될 디스플레이 모듈(2)에 대해 평행하게 놓인 평면 내의 캐리어(1)의 상이한 지점에서 개구(3)를 통해 유입되는 공기 흐름의 일부가 흐른다.

이를 위해, 수용될 디스플레이 모듈(2)을 향한 캐리어(1)의 전방 면(9) 상에 다수의 냉각 리브들(10)이 형성되고, 상기 냉각 리브들은 공기 유입 개구(3)의 중심 점으로부터 방사방향 외부로 연장된다. 캐리어(1)와 일체형으로 제조된 냉각 리브들(10)은 이들 사이에서 그리고 캐리어(1)의 베이스 면(11)과 수용될 디스플레이 모듈(2)의 후방 벽(12) 사이에서 다수의 공기 채널(13)을 형성하고, 상기 공기 채널을 통해, 각각 공급된 공기 흐름의 일부가 흐르며, 이는 도 2의 화살표 14로 표시된다. 공기 채널들(13)은 팬형 배치에서 수용될 디스플레이 모듈(2)의 전체 면을 커버하고, 이는 디스플레이 모듈(2)의 매우 균일하고 효과적인 냉각을 허용한다.

또한, 수용될 디스플레이 모듈(2)로부터 떨어진 캐리어(1)의 후면(15) 상에 서로 평행하게 배치된 그리고 수직으로 연장하는 냉각 리브들(16)이 제공되고, 상기 냉각 리브들은 추가로 강제 대류에 의한 캐리어(1)의 수동 냉각을 일으키며, 이는 도 3에 화살표 17로 표시된다.

도 4에는 자동차용 디스플레이 장치(18)가 도시되며, 이 장치에서는 LED-백 라이트로 실시되는 디스플레이 모듈(2)이 캐리어(1) 내에 수용된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(18)는 또한 캐리어(1)의 후면(15) 상에 배치된 인쇄 회로 기판(19)을 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판은 후방 커버(20)에 의해 커버된다.

디스플레이 모듈(2)은 스크루에 의해 캐리어(1)에 고정되고, 디스플레이 모듈(2)과 접촉하는 캐리어(1)의 접촉면(21)은 이미지 표시에서의 에러, 특히 Mura-형성을 가능한 줄이거나 또는 완전히 방지하기 위해 높은 표면 질을 얻도록 밀링된다.

디스플레이 모듈(2)의 후방 벽(12) 상에서 스트립형 상부 영역 내에 인쇄 회로 기판(18)과 전기 접속된, 여기에 상세히 도시되지 않은 가요성 인쇄 회로 기판(FPC)이 접착되고, 상기 기판을 통해 이미지 생성을 위한 신호들이 디스플레이 모듈(2)의 패널로 전송된다. 냉각 리브들(10)에 의한 가요성 인쇄 회로 기판의 손상을 방지하기 위해, 상기 냉각 리브들은 가요성 인쇄 회로 기판의 영역에서 작은 홈(22)으로 실시된다.

1 캐리어
2 디스플레이 모듈
3 공기 유입 개구
8 공기 유출 개구
12 후면
13 공기 채널
16 냉각 리브

Claims (15)

1. 디스플레이 모듈(2)용 캐리어(1)로서, 디스플레이 모듈(2)을 수용 및/또는 고정하기 위한 수단(21), 공기 유입 개구(3) 및 적어도 하나의 공기 유출 개구(8)를 포함하고, 상기 개구들은 상기 디스플레이 모듈(2)의 냉각을 위해 냉각 공기가 흐를 수 있는 공기 채널(13)들에 의해 서로 연결되는, 디스플레이 모듈용 캐리어에 있어서,
   상기 캐리어(1)는 중앙의 공기 유입 개구(3)를 포함하고, 상기 공기 유입 개구는 상기 공기 채널(13)들을 통해, 상기 캐리어(1)의 상이한 지점들에 배치된 적어도 2개의 공기 유출 개구(8)들에 연결되고, 상기 공기 채널(13)들은 상기 캐리어(1)에 제공된 리브(10)들 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙의 공기 유입 개구(3)가 상기 공기 채널(13)들을 통해 다수의 공기 유출 개구(8)들과 연결되고, 상기 공기 유출 개구들은 상기 캐리어(1)의 상부면(7)에 그리고 상기 캐리어(1)의 2개의 반대편에 놓인 면들(4, 5)에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공기 유출 개구(8)들은 공기 유출 개구(8)를 통해 흐르는 공기 흐름이 수용될 디스플레이 모듈(2)에 대해 평행한 평면 내에서 흐르도록 상기 캐리어(1)에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 단일의, 중앙의 공기 유입 개구(3)만이 상기 캐리어(1)의 하부 영역에서 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 공기 유입 개구(3)는 상기 공기 유입 개구를 통한 공기 흐름이 상기 수용될 디스플레이 모듈(2)의 평면에 대해 수직이 되도록 상기 캐리어(1)에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 리브(10)들은 상기 공기 유입 개구(3)의 중심점과 관련해서 적어도 방사 방향으로 연장하므로, 상기 공기 채널(13)들은 상기 공기 유입 개구(3)로부터 외부로 팬형으로 연장되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 리브(10)들은 상기 수용될 디스플레이 모듈(2)을 향한 상기 캐리어(1)의 전방 면(9) 상에 배치되고, 상기 수용될 디스플레이 모듈(2)로부터 떨어진 상기 캐리어(1)의 후면(15) 상에 적어도 수직으로 연장하는 추가의 냉각 리브(16)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캐리어가 경금속 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수용될 디스플레이 모듈(2)과 접촉하는 접촉 면(21)들은 절삭 가공되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
10. 디스플레이 장치(18)에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 캐리어(1) 및 상기 캐리어에 의해 지지되는 디스플레이 모듈(2)을 포함하고, 상기 디스플레이 모듈은 상기 캐리어(1)에 고정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 가요성 인쇄 회로 기판이 상기 디스플레이 모듈(2)의 후면(12)에 고정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈(2)의 상기 후면(12) 및/또는 상기 디스플레이 모듈(2)을 향한 상기 리브들(10)은 상기 인쇄 회로 기판의 영역에 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
    
13. 제 4 항에 있어서, 상기 중앙의 공기 유입 개구(3)는 직사각형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
14. 제 8 항에 있어서, 상기 캐리어는 마그네슘 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈용 캐리어.
15. 제11항에 있어서, 상기 가요성 인쇄 회로 기판이 상기 디스플레이 모듈(2)의 후면(12)에 접착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
    
    

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