KR102366305B1 - 디스플레이 장치용 다기능 보드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치용 다기능 보드에 관한 것으로서, 인쇄회로기판;과, 상기 인쇄회로기판의 상부에 위치하는 커넥터;와, 상기 커넥터의 아래에 위치하는 와이파이 모듈;과, 상기 커넥터의 아래에 위치하는 센서부; 및 상기 센서부의 옆에 위치하는 와이파이 안테나를 포함한다.
본 발명의 디스플레이 장치용 다기능 보드를 적용하면, 디스플레이 장치를 단독으로 이용하여 무선 환경을 구축하고 유선 연결을 제거할 수 있어 종래보다 무선 환경이 단순하고 간결해진다.

Description

디스플레이 장치용 다기능 보드{MULTI-FUNCTION BOARD FOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은 디스플레이 장치용 다기능 보드에 한 것으로서, 좀 더 상세히는 티브이를 비롯한 각종 모니터 장치에 구비되는 다기능 보드(Multi-Function Board)에 독자적인 와이파이 기능을 부가함으로써 다가오는 5G 환경에 대응하고 한정된 공간에서의 복잡한 무선 환경을 단순하게 개선할 수 있는 디스플레이 장치용 다기능 보드에 관한 것이다.

현대사회의 생활 환경은 수많은 통신 신호에 둘러싸여 있으며, 통신이 없는 환경에서 살아간다는 것은 생각하기 힘들다. 가정이나 사무공간에서 티브이를 시청하거나 컴퓨터를 통해 인터넷 환경에 접속하는 것은 물론 스마트 기기를 통해 이동 중에도 수시로 인터넷을 이용하며, 자동차나 철도와 같은 고속 이동환경에서도 통신 환경에 접속함으로써 편리하게 생활할 수 있는 것이 발전된 현대사회에서의 생활 모습이다.

통신 환경은 유선통신과 무선통신이 혼재되어 있는데, 무선통신의 편리함을 추구하는 경향이 높아지고 사물인터넷(IoT)이 점점 보급됨에 따라 무선통신의 비중은 날이갈수록 커지고 있다. 도 1은 가정을 예로 들어 현재의 일반적인 통신 환경을 보여준다.

그런데, 도 1을 보면, 가정 내에서 무선 환경을 만들기 위해서는 티브이에 셋톱 박스를 연결하여 1차적으로 유선으로 인터넷에 접속하고, 셋톱 박스에 무선 공유기(Wireless AP)를 다시 유선으로 연결함으로써 무선 환경을 구축하고 있으며, 이런 유무선이 혼합된 형태가 현재의 보편화된 방식이다.

그런데, 방식은 유선 통신이 통신 환경의 가장 앞에 구축되어야 하기 때문에 티브이의 공간 배치를 변경하기에는 제약이 따르거나 번거로운 이동 작업이 필요하게 된다. 또한 티브이와 셋톱 박스, 무선 공유기를 유선으로 연결하기 때문에 노출된 통신 케이블로 인해 인테리어적인 측면에서 좋지 않고, 먼지가 쌓였을 때 청소하기도 불편하고 위생적인 면에서도 좋지 않은 영향을 미친다.

따라서, 좀 더 편리하고 단순하게 무선 환경을 구축할 수 있는 새로운 시스템을 개발할 필요성이 있다.

한국공개실용신안 제20-2014-0002028호 (2014.04.07 공개)

본 발명은 티브이나 모니터와 같은 디스플레이 장치 하나만으로 무선 환경을 구축할 수 있도록 하는 디스플레이 장치용 다기능 보드를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 디스플레이 장치용 다기능 보드에 관한 것으로서, 인쇄회로기판;과, 상기 인쇄회로기판의 상부에 위치하는 커넥터;와, 상기 커넥터의 아래에 위치하는 와이파이 모듈;과, 상기 커넥터의 아래에 위치하는 센서부; 및 상기 센서부의 옆에 위치하는 와이파이 안테나를 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 센서부는 컬러 센서와 적외선 센서를 포함하고, 상기 와이파이 모듈의 아래에 위치할 수 있다.

그리고, 상기 커넥터는 핀 커넥터이고, 상기 인쇄회로기판이 수직방향으로 장착되도록 접속 포트가 위쪽을 바라보도록 배치될 수 있다.

그리고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 커넥터가 장착되는 제1 폭을 가지는 제1 영역과, 상기 와이파이 모듈과 센서부가 상하로 장착되는 제2 폭을 가지는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 폭은 제2 폭보다 더 크고, 이에 따라 상기 와이파이 모듈과 센서부의 양옆으로 모서리 영역이 형성될 수 있다.

이러한 실시형태에서, 상기 와이파이 안테나는 상기 모서리 영역에 배치되는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 와이파이 안테나는, 어느 한쪽의 모서리 영역에 배치되는 제1 와이파이 안테나와, 다른 한쪽의 모서리 영역에 배치되는 제2 와이파이 안테나를 포함할 수 있고, 예를 들어 상기 제1 와이파이 안테나는 2.4㎓ 대역 안테나이고, 상기 제2 와이파이 안테나는 5㎓ 대역 안테나일 수 있다.

한편, 본 발명은 위와 같은 구성을 가진 디스플레이 장치용 다기능 보드를 포함하는 디스플레이 장치로서, 상기 디스플레이 장치용 다기능 보드는 상기 디스플레이 장치의 하단에서 수직방향으로 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

상기와 같은 구성은 가진 본 발명의 디스플레이 장치용 다기능 보드는, 디스플레이 장치를 단독으로 이용하여 무선 환경을 구축할 수 있도록 하여 유선 연결을 제거함으로써 종래보다 무선 환경이 단순하고 간결해진다.

또한, 본 발명은 디스플레이 장치용 다기능 보드에 무선 와이파이 기능을 부가하였으며, 디스플레이 장치용 다기능 보드는 그 크기가 작고 디스플레이 장치의 메인 보드와 별도로 설계 및 장착되며, 외부에서 분리·장착하기 쉬워 유지·보수 측면에서도 유리하다.

그리고, 본 발명의 디스플레이 장치용 다기능 보드는 갈수록 박형으로 개발되는 디스플레이 장치에 장착하기에 적합한 슬림한 사이즈를 가지고 있으며, 안테나의 위치를 최적으로 설계함으로써 양호한 와이파이 통신 품질을 확보할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 셋톱 박스를 이용한 무선 환경의 일례를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따라 디스플레이 장치를 단독으로 이용하여 무선 환경을 구축하는 일례를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치용 다기능 보드의 평면 구성을 도시한 도면.
도 4는 도 3의 디스플레이 장치용 다기능 보드의 측면을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 디스플레이 장치용 다기능 보드를 디스플레이 장치에 장착하는 구조를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명은 가정이나 사무공간 등의 일정 공간에 무선 환경을 더욱 단순하고 효율적으로 구축할 수 있는 방안의 모색에서 출발하였으며, 종래 유선 통신이 통신 환경의 가장 앞에 구축되어야 한다는 제한에서 벗어나도록 유선 통신의 개재를 원천적으로 배제하는 것이 필수적이다.

현재의 무선 환경은 점차 5G 환경으로 가속화되고 있으며, 머지 않은 미래에는 28㎓ 대역의 초고속 저지연 통신이 상용화될 것이다. 이런 점에서 티브이나 모니터 등의 디스플레이 장치 자체가 초고속 5G 통신이 가능해져 셋톱 박스가 불필요해질 것으로 충분히 예측된다.

따라서, 초고속 무선 통신이 가능한 디스플레이 장치를 상정한다면 디스플레이 장치에 무선 와이파이 기능을 탑재하는 것이 바람직한 방향으로 볼 수 있고, 그렇지 않더라도 디스플레이 장치에 무선 와이파이 기능이 구비된다면 셋톱 박스와 무선 공유기를 유선으로 연결하는 구성을 제거할 수 있기에 현재로서도 유용한 해결책이 될 것이다. 도 2는 디스플레이 장치를 단독으로 이용하여 무선 환경을 구축하는 일례를 도시한 도면으로서, 유선 연결이 사라짐으로써 종래보다 무선 환경이 단순하고 간결해진다.

다음으로, 디스플레이 장치에 무선 와이파이 기능을 탑재한다고 했을 때, 양호한 와이파이 통신의 품질을 확보하면서 기존 제품 또는 현재 개발되는 제품에 대해서도 범용적으로 적용할 수 있도록 구성하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 갈수록 박형으로 개발되는 디스플레이 장치에 장착하기에 적합한 구조를 가질 필요도 있다.

위와 같은 제반 환경을 고려한 결과로서, 본 발명은 와이파이 모듈(300)과 와이파이 안테나(500)를 포함하는 디스플레이 장치용 다기능 보드(10)(이하, "다기능 보드"라 약칭함)를 제공한다.

다기능 보드(10)는 컬러 센서(410), 적외선 센서(420) 등을 구비한 인쇄회로기판(100)을 의미한다. 컬러 센서(410)는 외부 조도나 색 온도를 감지하여 디스플레이 영상의 품질을 보정하기 위해 적용되며, 적외선 센서(420)는 리모컨이나 스마트 기기와의 적외선 통신을 위해 사용된다.

다기능 보드(10)는 그 크기가 작고 디스플레이 장치(1000)의 메인 보드와 별도로 설계 및 장착되며, 외부에서 분리·장착하기 쉬워 유지·보수 측면에서도 유리한 점이 많다. 본 발명은 이러한 점을 고려하여, 특히 다기능 보드(10)에 무선 와이파이 기능을 부가하는 것이다.

나아가 다기능 보드(10)는 컬러 센서(410), 적외선 센서(420)를 포함하고 있기에 외부의 빛을 감지하고 적외선 통신을 하기 위해서 그 일부가 디스플레이 장치(1000)의 외부에 노출되는 부품이다. 따라서, 다기능 보드(10)는 무선 와이파이 통신의 양호한 품질을 확보하기에도 적절한 구성이라 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 다기능 보드(10)의 평면 구성을 도시한 도면이며, 이를 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다기능 보드(10)는 인쇄회로기판(100)과, 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에 위치하는 커넥터(200)와, 상기 커넥터(200)의 아래에 위치하는 와이파이 모듈(300)과, 상기 커넥터(200)의 아래에 위치하는 센서부(400), 그리고 상기 센서부(400)의 옆에 위치하는 와이파이 안테나(500)를 포함한다.

인쇄회로기판(100)은 커넥터(200)와 와이파이 모듈(300)을 포함하는 각종 전기전자 소자를 실장한다. 본 발명에서 인쇄회로기판(100)은 전체적으로 "T" 자 형태를 이루고 있는데, 이에 대해서는 이어지는 해당 단락에서 상세히 설명한다.

커넥터(200)는 다기능 보드(10)를 디스플레이 장치(1000)의 메인 보드(미도시)에 대해 전기적으로 연결하는 부품이다. 본 발명의 일 실시형태에서, 커넥터(200)는 핀 커넥터(200)로 구성되며, 핀 커넥터(200)는 인쇄회로기판(100)이 디스플레이 장치(1000)에 대해 수직방향으로 장착되도록 그 접속 포트(210)가 위쪽을 바라보도록 배치되어 있다. 핀 커넥터(200)의 접속 포트(210) 방향을 위쪽으로 향하도록 함에 따라 다기능 보드(10)는 그 두께가 약 10㎜ 정도의 슬림한 사이즈로 제작될 수 있게 된다(도 4 및 도 5 참조). 이로써 본 발명의 다기능 보드(10)는 점차로 박형화되는 디스플레이 장치(1000)에 용이하게 적용할 수 있는 향상된 설계상의 자유도를 가지게 된다.

와이파이 모듈(300)은 무선 와이파이 신호를 발생, 수신하는 모듈이다. 와이파이 모듈(300)을 구비함에 따라, 본 발명의 다기능 보드(10)는 무선 공유기의 역할을 담당할 수 있다. 즉, 본 발명의 다기능 보드(10)는 무선 AP(Access Point) 모드나 또는 리피터(무선확장) 모드의 종래 무선 공유기가 수행했던 역할을 전적으로 대신할 수 있다.

센서부(400)는 종래의 다기능 보드(10)에도 구비되어 있는 컬러 센서(410)와 적외선 센서(420)(Rx, Tx)를 포함하고, 외부에 노출될 수 있도록 와이파이 모듈(300) 아래의 인쇄회로기판(100) 하부에 위치한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 인쇄회로기판(100)은, 커넥터(200)가 장착되는 제1 폭(W1)을 가지는 제1 영역(110)과, 와이파이 모듈(300)과 센서부(400)가 상하로 장착되는 제2 폭(W2)을 가지는 제2 영역(120)을 포함하고, 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)보다 더 큰 "T" 자 형태를 이루고 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(100)은 와이파이 모듈(300)과 센서부(400)의 양옆으로 모서리가 형성된다.

와이파이 안테나(500)는 센서부(400)와 마찬가지로 원활한 통신을 위해 외부에 그 일부라도 노출되어 있는 것이 바람직하고, 이를 고려하여 와이파이 안테나(500)는 센서부(400)의 옆(인쇄회로기판의 하부)에 위치한다.

특히, 인쇄회로기판(100)이 "T" 자 형태를 이루고 있는 실시형태에서는, 와이파이 안테나(500)는 인쇄회로기판(100)의 모서리 영역(130)에 배치되는 것이 바람직할 수 있다. 모서리 영역(130)만큼 인쇄회로기판(100)이 제거된 영역에 와이파이 안테나(500)가 배치됨으로써 와이파이 안테나(500)가 직접적으로 노출되는 면적이 증가하고, 또한 주변 소자로부터의 전기적 교란을 받을 가능성도 줄어들어 안테나의 수신률이 개선되는 효과를 얻을 수 있기 때문이다.

한편, 안테나 수신률을 고려할 때, 와이파이 안테나(500)는 인쇄회로기판(100)의 양쪽 모서리 영역(130)에 각각 하나씩 배치할 수 있다. 그리고, 센서부(400)와 와이파이 안테나(500)는 인쇄회로기판(100)의 제2 영역(120)에 배치되어 그 일부가 외부로 노출되므로, 커버(600)로 둘러싸서 미관을 유지하는 것이 바람직하다. 커버(600)는 광(전파) 투과성의 재질로 만들어져 무선 통신과 센서 감지를 방해하지 않는다.

그리고, 와이파이 모듈(300)은 2.4㎓ 대역과 5㎓ 대역의 듀얼 밴드 기능을 구비할 수 있다. 이럴 경우, 와이파이 안테나(500)는, 어느 한쪽의 모서리 영역(130)에 배치되는 제1 와이파이 안테나(510)와, 다른 한쪽의 모서리 영역(130)에 배치되는 제2 와이파이 안테나(520)를 포함할 수 있고, 제1 와이파이 안테나(510)는 2.4㎓ 대역 안테나이고, 제2 와이파이 안테나(520)는 5㎓ 대역 안테나일 수 있다.

한편, 본 발명의 다기능 보드(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 핀 커넥터(200)의 접속 포트(210) 방향을 위쪽으로 향하도록 함으로써 그 두께는 약 10㎜ 정도의 박형으로 제조될 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 것처럼, 박형의 디스플레이 장치(1000)에 대해 그 하단에서 수직방향으로 장착될 수 있다. 이로써, 센서부(400)와 와이파이 안테나(500)는 디스플레이 장치(1000)의 외부에 노출된다. 또한, 디스플레이 장치(1000)의 하단에 장착하는 구조이기에 유지·보수의 측면에서도 편리함을 제공한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 디스플레이 장치용 다기능 보드
100: 인쇄회로기판 110: 제1 영역
120: 제2 영역 130: 모서리 영역
200: 커넥터 210: 접속 포트
300: 와이파이 모듈 400: 센서부
410: 컬러 센서 420: 적외선 센서
500: 와이파이 안테나 510: 제1 와이파이 안테나와,
520: 제2 와이파이 안테나
1000: 디스플레이 장치
W1: 제1 폭 W2: 제2 폭

Claims (8)

1. 디스플레이 장치용 다기능 보드로서,
   인쇄회로기판;
   상기 인쇄회로기판의 상부에 위치하는 커넥터;
   상기 커넥터의 아래에 위치하는 와이파이 모듈;
   상기 커넥터의 아래에 위치하는 센서부; 및
   상기 센서부의 옆에 위치하는 와이파이 안테나;
   를 포함하고,
   상기 인쇄회로기판은, 상기 커넥터가 장착되는 제1 폭을 가지는 제1 영역과, 상기 와이파이 모듈과 센서부가 상하로 장착되는 제2 폭을 가지는 제2 영역을 포함하되 상기 제1 폭은 제2 폭보다 더 크고, 이에 따라 상기 와이파이 모듈과 센서부의 양옆으로 모서리 영역이 형성되며,
   상기 와이파이 안테나는 상기 모서리 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 다기능 보드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서부는 컬러 센서와 적외선 센서를 포함하고, 상기 와이파이 모듈의 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 다기능 보드.
3. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터는 핀 커넥터이고, 상기 인쇄회로기판이 수직방향으로 장착되도록 접속 포트가 위쪽을 바라보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 다기능 보드.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 와이파이 안테나는,
   어느 한쪽의 모서리 영역에 배치되는 제1 와이파이 안테나와,
   다른 한쪽의 모서리 영역에 배치되는 제2 와이파이 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 다기능 보드.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 와이파이 안테나는 2.4㎓ 대역 안테나이고, 상기 제2 와이파이 안테나는 5㎓ 대역 안테나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 다기능 보드.
8. 제1항 내지 제3항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 디스플레이 장치용 다기능 보드를 포함하는 디스플레이 장치로서,
   상기 디스플레이 장치용 다기능 보드는 상기 디스플레이 장치의 하단에서 수직방향으로 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.

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