KR102081928B1

KR102081928B1 - 디지털 사이니지

Info

Publication number: KR102081928B1
Application number: KR1020130045175A
Authority: KR
Inventors: 윤동희; 진인재; 김동준; 한성욱; 이지용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2020-02-26
Also published as: CN104125754A; US10433462B2; US20180084674A1; KR20140126912A; EP2797394A2; CN104125754B; US20140321055A1; EP2797394B1; EP2797394A3; US9861007B2

Abstract

디스플레이 패널; 일면에 상기 디스플레이 패널이 위치하고, 밀폐된 내부공간을 구비한 함체; 상기 함체의 일측에 구비되며 외부 공기가 유입/유출되는 개구부를 포함하는 냉각부; 일측은 함체의 내부공간 구비되어 상기 디스플레이 배면에 결합하며 타측은 상기 냉각부에 위치하고 내부에 유체가 이동하며 열을 이동시키는 히트 파이프; 및 상기 히트파이프의 배면에 결합하며 상기 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 구동회로기판을 포함하는 디지털 사이니지는 함체 내부의 열기를 외부의 공기가 함체 내부에 유입시키지 않고도 효과적으로 방열시킬 수 있어, 내구성을 높일 수 있다.

Description

디지털 사이니지{DIGITAL SIGNAGE}

본 발명은 디스플레이 패널 및 구동회로기판에서 발생하는 열을 효과적으로 배출시킬 수 있는 슬림한 디자인의 디지털 사이니지에 관한 것이다.

최근 옥외 광고용 간판이나 포스터와 같이 하드웨어 매체가 아닌 디스플레이 패널을 통해 각종 콘텐츠와 메시지를 제공하는 디지털 사이니지가 이용되고 있다. 최근 LCD나 LED등을 기반으로 하는 지능형 디지털 영상장치의 급속한 발전으로 디지털 사이니지의 수요가 증가하고 있다.

다만, 디스플레이 패널의 사이즈가 커짐에 따라 디스플레이 패널 및 구동회로기판에서 발생하는 열이 커지는 문제가 발생하고, 옥외 광고라는 특성상 고온 다습한 환경에서도 정상적으로 작동해야 하기 때문에 디스플레이 패널 및 회로부에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 디지털 사이니지가 요구되고 있다.
따라서, 방열구조를 포함하는 화상패널이 미국 공개공보2010/0142149에 개시되어 있다.
다만, 디지털 사이니지의 경우 실외에 설치 시에 먼지와 모래 등 각종 이물질이 들어가 디지털 사이니지의 내구성을 저하시키는 문제가 있다.

본 발명은 디스플레이 패널 및 회로부에서 발생하는 열을 효과적으로 배출 시킬 수 있으며 슬림한 디자인의 디지털 사이니지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

디스플레이 패널; 일면에 상기 디스플레이 패널이 위치하고, 밀폐된 내부공간을 구비한 함체; 상기 함체의 일측에 구비되며 외부 공기가 유입/유출되는 개구부를 포함하는 냉각부; 일측은 함체의 내부공간 구비되어 상기 디스플레이 배면에 결합하며 타측은 상기 냉각부에 위치하고 내부에 유체가 이동하며 열을 이동시키는 히트 파이프; 및 상기 히트파이프의 배면에 결합하며 상기 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 구동회로기판을 포함하는 디지털 사이니지를 제공한다.

상기 히트파이프 타측에 결합하여 상기 냉각부를 통과하는 공기와 접촉면적을 넓히는 방열부재을 더 포함할 수 있다.

상기 방열부재는 일면이 상기 히트파이프에 접촉하는 흡열부와; 상기 흡열부의 타면으로부터 돌출된 복수개의 방열핀를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 방열핀은 판형이며, 길이방향에 수직한 방향으로 이격되어 배치되고, 외부공기를 유입시켜 상기 방열핀의 사이로 공기가 흐르도록 공기의 흐름을 제어하는 냉각팬을 더 포함할 수 있다.

상기 방열부재는 알루미늄, 구리, 금 또는 은 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 냉각부는 외부 공기를 유입시켜 상기 히트파이프와 열교환 후에 배출되도록 상기 냉각부의 공기 흐름을 제어하는 냉각팬이 더 구비할 수 있다.

상기 냉각부는 상기 함체의 상부에 위치하고 상기 함체보다 배면방향으로 돌출되며, 상기 개구부는 상기 냉각부의 상기 돌출된 부분의 하부 및 상기 냉각부의 상부에 형성될 수 있다.

상기 냉각부는 상기 함체의 상부에 위치하고 상기 히트파이프는 상하방향으로 긴 판형상의 파이프를 이용할 수 있다.

상기 히트파이프의 내부에 채워진 유체는 휘발성 액체를 이용할 수 있다.

상기 냉각부에 위치하는 히트 파이프의 타단 표면적을 확장시킬 수 있다.

상기 히트파이프의 타단은 상기 냉각부로 유입된 공기가 관통하는 복수개의 냉각홀을 포함할 수 있다.

상기 히트파이프는 내부에 서로 연통되는 세부 유로를 더 포함할 수 있다.

상기 히트파이프는 복수개가 배치되고 일단 또는 타단 중 적어도 일측은 서로 연통될 수 있다.

상기 히트 파이프는 상기 구동회로기판에 실장된 집적회로(IC)에 상응하는 위치에서 상기 구동회로기판과 접촉시되도록 배치할 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 함체 내부의 열기를 외부의 공기가 함체 내부에 유입시키지 않고도 효과적으로 방열시킬 수 있어, 내구성을 높일 수 있다.

또한, 복잡한 유로를 이용하지 않고 냉각부를 상부에 위치시킴으로써, 함체의 두께를 얇게 구현할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 사이니지의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 사이니지의 내부를 도시한 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 사이니지의 측 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 사이니지의 내부를 도시한 배면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 사이니지의 측 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 사이니지의 내부를 도시한 배면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 사이니지의 측 단면도이다.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 사이니지(100)의 외관 사시도로서, 전면에 디스플레이 패널(120)이 배치되고 내부에 각종 부품이 위치하는 공간이 형성된 함체(110) 및 함체(110)의 일측에 구비된 냉각부(115)가 도시되어 있다.

디지털 사이니지(100)의 경우 실외에 설치 시에 먼지와 모래 등 각종 이물질이 들어가 디지털 사이니지(100)의 내구성을 저하시키기 때문에 본 발명의 디지털 사이니지(100)는 함체(110) 내부에 외부 공기가 유입되지 못하도록 함체(110) 내부를 밀폐한다.

냉각부(115)는 함체(110)의 일측에 구비되며 함체와 달리 외부 공기가 유입/유출되는 개구부를 구비한다. 냉각부(115)의 위치는 함체의 측면에 위치할 수 도 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이 함체(110)의 상부에 위치시 함체(110) 내부의 열기가 상부로 이동하므로 방열효과가 더 높게 나타난다.

함체 내부에서 발생한 열을 냉각부에서 외부공기를 유동시켜 방출하는 것이 본 발명의 특징이며, 함체 내부의 열을 냉각부로 전달하기 위해 히트파이프(130, 도 2)를 이용한다. 보다 구체적인 내용은 이하 도면을 참조하며 더 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1의 A-A' 단면도로서, 함체(110)와 냉각부(115)의 배면 부분을 제거하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 사이니지(100)의 내부를 도시한 배면도이고, 도 3은 도 1의 B-B' 측단면도이다.

밀폐된 함체(110)의 내부에는 디스플레이 패널(120)과 구동회로기판(150)이 위치한다. 디스플레이 패널(120)은 함체(110)의 전면에 끼우거나, 도 3에 도시된 바와 같이 밀폐된 함체(110) 내부에 디스플레이 패널(120)을 구비하고, 전면에 투명한 전면 글래스를 통해 디스플레이 패널(120)의 화면에 전면에 노출되도록 배치할 수도 있다.

디스플레이 패널(120)은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(120)도 밝은 환경에서도 시인성 확보를 위해 높은 휘도를 구현하고, 크기가 대형화됨에 따라 발생하는 열이 일반적인 디스플레이 장치에 비해 매우 크다. 과열되는 경우 디스플레이 패널(120)의 화질에도 영향이 있는 바, 디스플레이 패널(120)에서 방출되는 열을 방열시킬 필요가 있다.

한편, 디스플레이 패널(120)의 화면을 제어하는 구동회로기판(150)은 각종 회로소자들을 구비하며 화상 구현을 위한 전압신호를 인가하고 전원을 공급하게 된다. 이러한 구동회로기판(150)은 디스플레이 패널(120)과 전기적으로 연결되어 구동신호를 전달하며, 디스플레이 패널(120)과의 전기적 연결을 위해 케이블(cable)이나 연성회로기판(Flexible printed circuit)와 같은 휘어질 수 있는 소재가 이용될 수 있다.

구동회로기판(150)의 회로소자(151)들 중에는 IPM(intelligent power module)소자와 같이 전력소모가 큰 소자가 구비될 수 있으며, 작동시 다량의 열이 발생하게 된다. 구동시 열이 다량으로 발생하는 회로소자가 과열되면 작동이 멈출 수 있으므로 회로소자(151)에서 발생한는 열을 효과적으로 방출할 필요가 있다.

본 실시예에서는 외부의 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 함체(110) 내부를 밀폐시킴으로써, 함체(110) 내부의 고온의 공기를 직접 외부로 방출시킬 수 없기 때문에 간접적인 방법으로 냉각부(115)로 열을 전달하기 위해 히트파이프(130)를 이용한다.

히트파이프(130)는 열 전도도가 높은 금속재질로 이루어진 밀폐된 파이프로서, 파이프 내부에서 유동하는 유체가 채워져있다. 일측에서 열을 흡수하고 히트 파이프에 채워진 유체의 대류현상을 이용하여 열을 전달하여 타측에서 열을 방출한다.

히트파이프(130)의 형상은 제한되지 않으나, 본 실시예에서는 디스플레이 패널(120) 및 구동회로기판(150)과의 열교환을 위해 넓은 직사각형 형상의 파이프를 이용한다. 직사각형의 히트파이프(130) 일면에는 디스플레이 패널(120)이 접촉하고 타면에는 구동회로기판(150)이 접촉한다.

열이 가장 많이 발생하는 부분이 히트파이프(130)와 접촉되도록 구동회로기판(150)을 배치할 수 있다. 구동회로기판(150)의 집적회로(IC)에서 열이 주로 발생하므로 집적회로가 실장된 부분이 히트파이프(130)와 접하도록 배치할 수 있다.

본 실시예에서는 히트파이프(130)의 개수가 2개인 것으로 도시되어 있으나, 크기나 성능을 고려하여 2개 이상 이용할 수 있다. 또한, 히트파이프(130)의 내측은 하나의 공간으로 형성할 수도 있고, 적은 양의 유체가 열을 받으면 바로 기화하여 상부로 이동할 수 있도록 내부를 가는 유로로 나눌 수 있다.

유체는 구동회로기판(150) 및 디스플레이 패널(120)에 의해 가열되는 함체 내부의 온도에서 상태가 기체상태로 변화하고 온도가 그보다 낮아지면 식어서 액체로 변화하는 휘발성 액체를 이용할 수 있다. 끓는 점이 40도에서 70도 정도의 휘발성 액체를 이용할 수 있다.

히트파이프(130) 내부의 유체가 일측(도면상으로는 하측)에서 디스플레이 패널(120)과 구동회로기판(150)으로부터 열을 흡수하여, 타측(도면상으로는 상측)으로 이동한다. 특히 유체의 경우 열을 흡수하면 부피가 커지기 때문에 상부로 이동하게 되는 바, 히트파이프(130) 내부에서 상부에 위치하는 냉각부(115) 쪽으로 이동한다.

히트파이프(130) 자체의 소재를 구리(Cu)나 은(Ag)과 같이 열전도도가 높은 소재를 이용하면, 디스플레이 패널(120)과 구동회로기판(150)의 열을 쉽게 흡수할 뿐만 아니라 전도현상을 통해 타측으로 열을 전달할 수 있어, 방열효율이 높아진다.

타측방향으로 이동한 열은 냉각부(115)로 유입된 외부 공기에 의해 냉각된다. 외부공기의 원활한 유입/유출을 위해 냉각부(115)는 냉각팬(160)을 더 구비할 수 있다. 냉각팬(160)은 제1 개구부(111)에 서 제2 개구부(112)로 공기의 이동을 촉진하고, 제1 개구부(111)와 제2 개구부(112) 사이에 히트파이프(130)의 타측이 위치한다.

개구부(111, 112)의 위치는 상기 방열부재(140)의 방열핀(141) 배치에 따라 적절한 위치에 형성할 수 있으며, 본 실시예에서는 상부에 공기가 유입되는 제1 개구부(111)를 형성하고 냉각부(115)의 배면에 부분적으로 돌출시켜 하측방향으로 형성된 제2 개구부(112)를 통해 열을 흡수한 공기를 배출시킨다. 제2 개구부(112)가 배면 또는 측면 방향으로 배출하는 경우 디지털 사이니지(100) 근처에 위치하는 사람에 직접적으로 바람이 닿게 되므로 하측 방향으로 배출하는 것이 바람직하다.

히트파이프(130)의 열을 보다 효율적으로 배출시키기 위해 히트파이프(130)의 타측에 방열부재(140)를 더 구비할 수 있다. 방열부재(140)는 열전도도가 높은 구리, 은, 금 및 알루미늄 등의 소재를 이용하여 표면적을 넓혀 냉각부(115)를 관통하는 공기와 접촉면적을 넓힌 것을 특징으로 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예의 냉각부(115)재는 히트파이프(130)의 타측과 접하여 히트파이프(130)를 통해 전달된 함체(110) 내부의 열을 흡수하는 흡열부(142)와, 이를 외부 공기와 접촉시켜 방출시키는 방열핀(141)으로 구성될 수 있다.

방열핀(141)은 접촉면적을 넓히기 위해 소정 간격 이격하여 복수개 구비할 수 있으며, 이때 이격된 방열핀(141) 사이로 공기가 이동할 수 있도록 냉각팬(160)을 냉각부(115) 내부에 배치할 수 있다. 본 실시예에서 방열핀(141)은 배면 방향으로 돌출되어 있어 상부에서 하부 방향으로 공기가 이동하며 방열핀(141)을 통해 열을 배출할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예로서, 도 4는 내부 배면도이고, 도 5는 측단면도이다. 도 2 및 도 3의 실시예와 달리 방열핀(141)의 배치가 상면을 향해 돌출되어 있고, 냉각팬(160)은 전면에서 배면 방향으로 공기가 흐르도록 배치된다.

방열부재(140)의 흡열부(142)와 접촉면적을 위해 히트파이프(130)의 타측 부분의 형상은 수평방향으로 넓게 변경될 수 있다. 또한, 복수 개의 히트파이프(130)를 이용하는 경우 타측 부분이 연통되어 순환될 수도 있다. 도면상으로 도시되지 않았으나, 함체(110)에 위치하는 일측 부분도 히트파이프(130)간에 연통되어 부분적으로 유체가 교환될 수도 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 6는 내부 배면도이고, 도 7는 측단면도이다. 도 6 및 도 7은 별도의 방열부재(140)를 이용하지 않고 히트파이프(130)의 타단 부분(138)의 표면적을 넓혀 열이 쉽게 배출되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

냉각부(115)를 관통하는 외부 공기와 접촉면적을 넓히기 위해 복수 개의 냉각홀(139)을 형성할 수 있다. 히트파이프(130)의 냉각홀(139)을 외부 공기가 통과하면서 히트파이프(130)를 통해 전달된 함체(110) 내부의 열이 방출될 수 있다.

히트파이프 타측(138)의 공기와의 접촉 면적을 넓히기 위해서는 작은 냉각홀(139)을 많이 포함하는 것이 바람직하나, 냉각홀(139)이 너무 작으면 냉각부(115)의 공기 흐름에 문제가 있고, 히트파이프(130) 내부의 유체 순환이 어려울 수 있으므로 유체의 성질 등을 고려하여 크기를 결정한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 함체(110) 내부의 열기를 외부의 공기가 함체(110) 내부에 유입시키지 않고도 효과적으로 방열 시킬 수 있어, 내구성을 높일 수 있다.

또한, 복잡한 유로를 이용하지 않고 냉각부(115)를 상부에 위치시킴으로써, 함체(110)의 두께를 얇게 구현할 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 디지털 사이니지 110: 함체
115: 냉각부 120: 디스플레이 패널
130: 히트파이프 140: 방열부재
141: 방열핀 142: 흡열부
150: 구동회로기판 160: 냉각팬

Claims

디스플레이 패널;
일면에 상기 디스플레이 패널이 위치하고, 밀폐된 내부공간을 구비한 함체;
상기 함체의 상측에 구비되는 냉각부;
상기 냉각부의 상부에 위치하며 외부공기가 유입되는 제1 개구부;
상기 냉각부의 하부에 위치하고 상기 유입된 외부공기를 배출하는 제2 개구부;
수직방향으로 연장되며, 일측은 상기 함체의 내부공간 위치하고 상기 디스플레이 배면에 결합하며 타측은 상기 냉각부에 위치하고 내부에 유체가 이동하며 열을 이동시키는 히트파이프;
일면이 상기 히트파이프의 타측과 접촉하는 흡열부;
상기 흡열부의 타면에서 연장되어 돌출되며 수평방향으로 이격 배치되는 복수개의 방열핀;
상기 복수개의 방열핀과 열교환이 이루어지도록 상기 외부공기를 상기 제1 개구부로 흡입하여 상기 제2 개구부로 방출하며, 수평방향으로 각각 이격 배치되는 복수개의 냉각팬; 및
상기 히트파이프의 배면에 결합하며 상기 디스플레이 패널의 구동을 제어하는 구동회로기판을 포함하고,
상기 히트파이프의 수평단면은 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 포함하는 직사각형 형상이고,
상기 장변 중 하나는 상기 디스플레이 패널과 접하고 상기 장변 중 다른 하나는 상기 구동회로기판과 접하는 것을 특징으로 하는 디지털 사이니지.
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제1항에 있어서,
상기 냉각부는 상기 함체의 상부에 위치하고 상기 함체보다 배면방향으로 돌출되며
상기 제2 개구부는 상기 냉각부의 상기 돌출된 부분의 하부에 형성된 것을 특징으로 하는 디지털 사이니지.
삭제
제1항에 있어서,
상기 히트파이프의 내부에 채워진 유체는 휘발성 액체인 것을 특징으로 하는 디지털 사이니지.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 히트파이프는 내부에 서로 연통되는 세부 유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 사이니지.
제1항에 있어서,
상기 히트파이프는 복수개가 배치되고 일단 또는 타단 중 적어도 일측은 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 디지털 사이니지.
제1항에 있어서,
상기 히트파이프는
상기 구동회로기판에 실장된 집적회로(IC)에 상응하는 위치에서 상기 구동회로기판과 접촉하는 것을 특징으로 하는 디지털 사이니지.