KR102370525B1 - 엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 엘이디 디스플레이 장치 - Google Patents

엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 엘이디 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 이를 이용한 엘이디 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는, 소정 수의 엘이디모듈을 포함하는 제1 엘이디모듈부와 소정 수의 엘이디모듈을 포함하는 제2 엘이디모듈부와, 상기 제1 엘이디모듈부 및 제2 엘이디모듈부에 포함된 각각의 엘이디모듈에 제어 데이터를 제공하기 위해 상기 엘이디모듈들을 직렬로 연결하는 데이터라인(DATA)과, 상기 제1 엘이디모듈부에 구동전압을 제공하기 위한 전원공급라인(VCC1) 및 상기 제2 엘이디모듈부에 구동전압을 공급하기 위한 전원공급라인(VCC2)을 포함하는 엘이디실장라인과; 상기 엘이디실장라인의 제1 엘이디모듈부에 제어 데이터 및 구동전원을 공급하는 제1 구동제어부와, 상기 제2 엘이디모듈부에 구동전압을 공급하는 제2 구동제어부를 포함하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 이를 이용한 엘이디 디스플레이 장치가 제시된다.

Description

엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 엘이디 디스플레이 장치{LED display panel and LED display apparatus}
본 발명은 엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 엘이디 디스플레이 장치에 관한 것이다. 더 상세하게는 광고 및 홍보용 디지털 사이니지 등에 사용하는 대형화되는 엘이디 발광소자를 이용한 디스플레이 패널에서 상기 엘이디모듈에 전원 및 제어데이터를 공급하는 구성 드라이버 IC 등이 포함된 제어모듈부를 상기 엘이디 디스플레이 패널의 배면에 표면실장(SMD) 공정으로 실장된 다수개의 전도성 핀에 전기적으로 결합시켜 기판상에의 엘이디모듈의 배치의 자유도를 높이고 전체 사이즈를 줄일 수 있고, 전원공급 등을 위한 엘이디 접속라인에 다수개의 엘이디모듈이 직렬로 실장되는 구조에서, 상기 엘이디 접속라인의 일측에서 직류전원을 공급함으로써 발생되는 다수개 실장된 엘이디모듈이 발광하는 광의 색온도의 균일성하지 않게 되는 문제를 해결하여 대형화된 엘이디 디스플레이 패널에서도 엘이디모듈의 광의 색온도가 균일하게 유지하도록 하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 이를 이용한 엘이디 디스플레이 장치가 제시된다.
광고 또는 홍보용 디지털 사이니지 중, 특히 플렉시블한 투명 기판에 다수개의 엘이디모듈이 실장된 소정 사이즈의 엘이디 디스플레이 장치가 사용되고 있다. 상기 엘이디 디스플레이 장치는 플렉시블하고 투명한 소정의 폭과 길이를 갖는 필름형 기판에, 필름형 기판의 길이 방향으로 전원공급라인(VCC), 데이터인아웃라인(DATA) 및 접지라인(GND)을 포함하는 엘이디 접속라인들을 소정의 간격을 갖고 다수 배치되도록 형성하고 상기 엘이디 접속라인들과 전기적으로 접속되도록 다수의 엘이디모듈을 직렬로 연결하고 상기 엘이디 접속라인들의 일측에서 전원, 데이터를 공급하는 구동제어부가 전기적으로 결합된 구성이 주로 사용되고 있다.
이 경우 엘이디 접속라인에 직렬로 접속되는 엘이디모듈의 수가 많아짐에 따라 전원공급을 위해 연뎔되는 케이블의 길이가 길어지게 되면, 가는 케이블로 인하여 흐르는 전류가 커지고 전압강하가 일어나게 되므로 구동제어부로부터 멀어질수록 엘이디모듈의 휘도 또는 색온도가 균일하지 않게 되는 문제가 있다. 이와 같은 엘이디 디스플레이 장치에서의 전압강하를 해결하고자 하는 발명이 다수 공개되어 있다.
대한민국 공개특허번호 제10-2020-0137556호(공개일: 2020년12월09일)의 전압강하 현상을 최소화한 박형 LED 디스플레이 장치의 제조 방법의 발명이 공개되어 있다.
상기 공개발명은, 교류 전압 상태의 전원을 직류 전압으로 승압하는 변압 파트를 구비한 상태에서 케이블을 매개로 디스플레이 패널에 전원을 공급하는 전원 공급부; 복수의 LED 소자와, 상기 전원 공급부의 승압된 전압을 직류 전압으로 강압하여 구동 드라이브 모듈로 전달하는 컨버터와, 상기 LED의 점멸을 위한 데이터 및 상기 컨버터에서 공급된 전원을 상기 LED 소자로 전달하는 구동 드라이브 모듈로 이루어진 구동부를 구비한 디스플레이 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하고, 또한, 상기 변압 파트는, 상기 LED 소자의 개수 및 상기 케이블 길이의 고저에 따라 전원을 차등적으로 변압 처리하는 것을 특징으로 하고, 더불어, 상기 구동부는, 상기 전원 공급부와 연동된 상태에서 상기 LED 소자의 개수 및 케이블의 길이 별로 소비되는 전원을 학습하여 소비 전원 데이터를 생성하는 컨트롤러;를 추가로 포함하고, 상기 변압 파트는, 상기 소비 전원 데이터의 수치의 고저에 따라 전원을 차등적으로 변압 처리하는 것을 특징으로 하는 발명입니다.
상기 공개발명은 교류-직류 변압파트를 구비하고 LED 소자의 갯수 및 케이블의 길이 별로 전원을 차등적으로 변압 처리하는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나 이와 같은 변압파트를 구비하여 소비 전원 데이터의 수치의 고저에 따라 전원을 차등적으로 변압 처리하기 때문에, 소비 전원 데이터를 수신하여 분석한 후 차등 변압을 수행하여야 함으로, 엘이디를 활용한 대형 디지털 사이니지와 같은 엘이디 디스플레이 장치에 적용할 경우 실시간 전압강하에 따른 제어에 한계가 있어 균일한 발광에 불안정한 문제가 있다.
또한, 대한민국 공개특허번호 제10-2016-0001498호(공개일: 2016년01월06일)의 전압강하에 따른 그룹단위의 병렬 구동이 가능한 LED 구동장치의 발명이 공개되어 있다.
상기 공개발명은, 다수의 발광 다이오드(LED)가 직렬 연결되어 이루어진 LED 그룹들을 구동전압이 충분하고 안정적일 때는 상호 직렬로 연결하여 구동하지만, 구동전압이 강하되어 직렬로 연결된 LED 그룹들을 모두 도통시키기 부족할 경우에는 강하된 구동전압을 각 LED 그룹별로 공급하여 다수의 LED 그룹들이 병렬 연결된 것처럼 구동할 수 있게 함으로써, 외부에서 공급되는 전압이 낮아질 경우에도 발광 다이오드로 이루어진 LED 조명등의 안정적인 점등상태를 유지할 수 있게 한 전압 강하에 따른 그룹단위의 병렬 구동이 가능한 LED 구동장치에 관한 발명이다.
상기 공개발명은 직렬로 연결되는 LED모듈들을 그룹으로 묶어 병렬로 스위칭하도록 구현하고, 전압강하의 상태에 따라서 직렬과 병렬로 스위칭한다는 구성으로써, 전압강하 상태를 감시하여 스위칭하여야 하므로, 엘이디를 활용한 대형 디지털 사이니지와 같은 엘이디 디스플레이 장치에 적용할 경우 실시간 전압강하에 따른 제어에 한계가 있어 균일한 발광에 불안정한 문제가 있다.
따라서, 엘이디를 활용한 디지털 사이니지와 같은 엘이디 디스플레이 장치에서 실시간 전압강하의 감시 및 분석 그리고 스위칭과 같은 부가적인 회로나 동작이 필요 없이, 간단한 구성으로 항상 전압강하에 안정적으로 대처할 수 있는 발명이 요망된다.
대한민국 공개특허번호 제10-2020-0137556호(공개일: 2020년12월09일) 대한민국 공개특허번호 제10-2016-0001498호(공개일: 2016년01월06일)
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 엘이디를 활용한 디지털 사이니지와 같은 엘이디 디스플레이 장치에서 실시간 전압강하의 감시 및 분석 그리고 스위칭과 같은 부가적인 회로나 동작이 필요 없이, 간단한 구성으로 항상 전압강하에 안정적으로 대처할 수 있는 엘이디 디스플레이 패널 모듈 및 엘이디 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명의 제1 관점으로, 소정의 폭과 길이를 갖고, 표면의 중앙 부위에서 폭 방향으로 설정된 기준 위치를 중심으로 구분된 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 기판과; 상기 기판의 일측에서 타측으로 상기 제1 영역과 제2 영역에 걸쳐 위치하도록 형성되고 엘이디모듈에의 제어 데이터의 인아웃을 위한 데이터라인과, 상기 기판의 제1 영역의 일측에서 상기 기준위치까지 형성되고 상기 엘이디모듈에 구동전원을 공급하기 위한 전원라인 및 접지를 위한 접지라인을 포함하는 제1 엘이디 접속라인과, 상기 기판의 제2 영역의 타측에서 상기 기준위치까지 형성되고 상기 엘이디모듈에 구동전원을 공급하기 위한 전원라인 및 접지를 위한 접지라인을 포함하는 제2 엘이디 접속라인과, 상기 데이터라인 및 제1 엘이디 접속라인에 소정의 간격을 갖고 전기적으로 접속되어 실장된 복수 개의 엘이디모듈을 포함하는 제1 엘이디모듈부와, 상기 데이터라인 및 제2 엘이디 접속라인에 소정의 간격을 갖고 전기적으로 접속되어 실장된 복수 개의 엘이디모듈을 포함하는 제2 엘이디모듈부를 포함하는 엘이디실장라인이 상기 기판의 폭 방향으로 소정의 간격을 갖고 복수 개가 배열된 엘이디모듈어레이부와; 상기 기판의 제1 영역에 대응하는 이면의 일측에서 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 데이터라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제1 엘이디모듈부 및 제2 엘이디모듈부에 제어 데이터를 제공함과 동시에, 각각의 제1 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제1 엘이디모듈부에 구동전원을 공급하는 제1 구동제어부와; 상기 기판의 제2 영역에 대응하는 이면의 일측에서 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 제2 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제2 엘이디모듈부에 구동전원을 공급하는 제1 구동제어부를 포함하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈이 제시된다.
또한, 본 발명의 제2 관점으로 상기 제1 관점의 발명에서, 상기 기판의 제1 영역에 대응하는 이면이고 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 데이터라인 및 각각의 제1 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되도록 표면실장(SMD) 공정을 통하여 복수개가 실장되고 하방으로 소정 길이의 핀 형상을 갖는 제1 전도성 핀과; 상기 기판의 제2 영역에 대응하는 이면이고 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 제2 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되도록 표면실장(SMD) 공정을 통하여 복수개가 실장되고 하방으로 소정 길이의 핀 형상을 갖는 제2 전도성 핀을 더 포함하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈이 제시된다.
또한, 본 발명의 제3 관점으로 상기 제2 관점의 발명에서, 상기 제1 구동제어부 및 제2 구동제어부는, 상기 복수 개의 제1 전도성 핀(제2 전도성 핀)의 위치에 대응하는 접촉 홀을 통하여 상기 제1 전도성 핀(제2 전도성 핀)과 전기적으로 결합되는 엘이디 PCB 기판부와 제어부 PCB 기판부, 및 상기 엘이디 PCB 기판부 및 제어부 PCB 기판부를 내부에 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈이 제시된다.
또한, 본 발명의 제4 관점으로, 상기 제1 관점 내지 제3 관점 중 어느 하나의 엘이디 디스플레이 패널 모듈이 적어도 하나로 이루어지거나 또는 2개 이상이 결합된 엘이디 디스플레이 장치가 제시된다.
본 발명에 의하면, 엘이디를 활용한 디지털 사이니지와 같은 엘이디 디스플레이 장치에서 실시간 전압강하의 감시 및 분석 그리고 스위칭과 같은 부가적인 회로나 동작이 필요 없이, 간단한 구성으로 항상 전압강하에 안정적으로 대처할 수 있는 엘이디 디스플레이 패널 모듈을 구현할 수 있고, 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 복수 개를 결합하여 대화면의 디지털 사이니지와 같은 엘이디 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 표면의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 이면의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 구동제어부의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 구동제어부의 분해사시도이다.
도 6은 도 1의 A-A 단면의 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈과 일반 엘이디 디스플레이 패널의 비교 예에 관한 사진이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예의 설명에서 사용하는 용어와 관련하여, '엘이디" 또는 "LED(Light Emitting Diode)'는 단일의 '엘이디칩' 또는 구동 드라이버 IC, RGB 엘이디칩이 하나의 모듈을 이루어 구성된 '엘이디모듈'과 갗은 의미로 사용될 수 있다.
또한, '엘이디 디스플레이 패널' 또는 '엘이디 디스플레이 어레이' 또는 '엘이디모듈어레이'는 대화면의 엘이디 디스플레이 장치의 일부 구성요소로서, 다수의 '엘이디 디스플레이 패널' 또는 '엘이디 디스플레이 어레이' 또는 엘이디모듈어레이'가 조합되어 하나의 '엘이디 디스플레이 장치'를 구성하는 것으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 '엘이디 디스플레이 패널 모듈'은 '엘이디 디스플레이 패널' 또는 '엘이디 디스플레이 어레이' 또는 엘이디모듈어레이'와 이들을 구동시키기 위해 전원 및 제어데이터를 공급하기 위해 결합되는 '구동제어부'가 조합된 구성으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 사용하는 용어 및 표현은 그 자체보다는 그 내용에 더 큰 의미가 있음은 당연한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈(1)은, 소정의 폭과 길이를 갖고, 표면의 중앙 부위에서 폭 방향으로 설정된 기준 위치를 중심으로 구분된 제1 영역(2)과 제2 영역(3)을 포함하는 기판(100)과; 상기 기판(100)의 일측에서 타측으로 상기 제1 영역(2)과 제2 영역(3)에 걸쳐 위치하도록 형성되고 엘이디모듈에의 제어 데이터의 인아웃을 위한 데이터라인과, 상기 기판의 제1 영역의 일측에서 상기 기준위치까지 형성되고 상기 엘이디모듈에 구동전원을 공급하기 위한 전원공급라인 및 접지를 위한 접지라인을 포함하는 제1 엘이디 접속라인과, 상기 기판의 제2 영역의 타측에서 상기 기준위치까지 형성되고 상기 엘이디모듈에 구동전원을 공급하기 위한 전원공급라인 및 접지를 위한 접지라인을 포함하는 제2 엘이디 접속라인과, 상기 데이터라인 및 제1 엘이디 접속라인에 소정의 간격을 갖고 전기적으로 접속되어 실장된 복수 개의 엘이디모듈을 포함하는 제1 엘이디모듈부와, 상기 데이터라인 및 제2 엘이디 접속라인에 소정의 간격을 갖고 전기적으로 접속되어 실장된 복수 개의 엘이디모듈을 포함하는 제2 엘이디모듈부를 포함하는 제1 엘이디실장라인(200A) 및 제2 엘이디실장라인(200B)이 상기 기판(100)의 폭 방향으로 소정의 간격을 갖고 복수 개가 배열된 엘이디모듈어레이부(200)와; 상기 기판(100)의 제1 영역(2)에 대응하는 이면의 일측에서 상기 엘이디모듈어레이부(200)의 각각의 데이터라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제1 엘이디모듈부 및 제2 엘이디모듈부에 제어 데이터를 제공함과 동시에, 각각의 제1 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제1 엘이디모듈부에 구동전원을 공급하는 제1 구동제어부(500A)와; 상기 기판(100)의 제2 영역(3)에 대응하는 이면의 일측에서 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 제2 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제2 엘이디모듈부에 구동전원을 공급하는 제2 구동제어부(500B)를 포함하는 구성이다.
도 2는 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 표면의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 표면(110)은, 소정의 폭과 길이를 갖고, 표면의 중앙 부위에서 폭 방향으로 설정된 기준 위치를 중심으로 구분된 제1 영역(2)과 제2 영역(3)을 포함하는 기판(100)과; 상기 기판(100)의 일측에서 타측으로 상기 제1 영역(2)과 제2 영역(3)에 걸쳐 위치하도록 형성되고 엘이디모듈에의 제어 데이터의 인아웃을 위한 데이터라인(DATA)과, 상기 기판(100)의 제1 영역(2)의 일측에서 상기 기준위치까지 형성되고 상기 엘이디모듈에 구동전원을 공급하기 위한 전원공급라인(VCC1) 및 접지를 위한 접지라인(GND1)을 포함하는 제1 엘이디 접속라인(210A)과, 상기 기판(100)의 제2 영역(3)의 타측에서 상기 기준위치까지 형성되고 상기 엘이디모듈에 구동전원을 공급하기 위한 전원공급라인(VCC2) 및 접지를 위한 접지라인(GND2)을 포함하는 제2 엘이디 접속라인(210B)과, 상기 데이터라인(DATA) 및 제1 엘이디 접속라인(201A)에 소정의 간격을 갖고 전기적으로 접속되어 실장된 복수 개의 엘이디모듈을 포함하는 제1 엘이디모듈부(220A)와, 상기 데이터라인(DATA) 및 제2 엘이디 접속라인(210B)에 소정의 간격을 갖고 전기적으로 접속되어 실장된 복수 개의 엘이디모듈을 포함하는 제2 엘이디모듈부(220B)를 포함하는 제1 엘이디실장라인(200A) 및 제2 엘이디실장라인(200B)이 상기 기판(100)의 폭 방향으로 소정의 간격을 갖고 복수 개가 배열된 엘이디모듈어레이부(200)를 포함하는 구성이다.
상기 데이터라인(DATA)은 상기 기판(100)의 제1 영역(2)의 일측에서 상기 제2 영역(3)의 일측까지 연장되어 형성되어 있고, 상기 제1 엘이디모듈부(220A)와 제2 엘이디모듈부(220B)에 직렬로 연결되어 있어 상기 제1 영역(2)의 일측에서 제공하는 제어데이터를 상기 제1 및 제2 엘이디모듈부(220A)(220B)모두에게 공급되는 구성으로 할 수 있다.
상기 제1 엘이디모듈부(220A)는 제1 엘이디 접속라인(210A)에 직렬로 연결되어 있어 상기 제1 영역(2)의 일측에서 상기 제1 엘이디 접속라인(210A)을 통해 공급되는 구동전원(VCC1)이 상기 제1 엘이디모듈부(220A)에만 공급되는 구성이고, 상기 제2 엘이디모듈부(220B)는 제2 엘이디 접속라인(210B)에 직렬로 연결되어 있어 상기 제2 영역(3)의 일측에서 상기 제2 엘이디 접속라인(210B)을 통해 공급되는 구동전원(VCC2)이 상기 제2 엘이디모듈부(220B)에만 공급되는 구성으로 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 이면의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 3에 도시한 바와 같이 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 이면(120)은, 상기 기판(100)의 제1 영역(2)에 대응하는 이면이고 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 데이터라인(DATA) 및 각각의 제1 엘이디 접속라인(210A)의 단부와 전기적으로 접속되도록 표면실장(SMD) 공정을 통하여 복수개가 실장되고 하방으로 소정 길이의 핀형상을 갖는 제1 전도성 핀(300A)과; 상기 기판(100)의 제2 영역(3)에 대응하는 이면이고 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 제2 엘이디 접속라인(210B)의 단부와 전기적으로 접속되도록 표면실장(SMD) 공정을 통하여 복수개가 실장되고 하방으로 소정 길이의 핀 형상을 갖는 제2 전도성 핀(300B)을 포함하는 구성이다.
상기 제1 전도성 핀(300A)은 제1 엘이디모듈부(220A)에 구동전원(VCC1)을 공급하기 위해 제1 구동제어부(500A)와 접속되는 제1 핀(301A)과 접지(GND2)를 위한 제2 핀(302A)과, 제1 엘이디모듈부(220A) 및 제2 엘이디모듈부(220B)의 데이터(DATA) 인아웃을 위한 제3 핀(303)의 3개의 핀들이 상기 기판(100)의 폭방향으로 반복적으로 실장된 구성이다.
상기 제2 전도성 핀(300B)은 제2 엘이디모듈부(220B)에 구동전원(VCC2)을 공급하기 위해 제2 구동제어부(500B)와 접속되는 제1 핀(302B)과 접지(GND2)를 위한 제2 핀(302B)의 2개의 핀들이 상기 기판(100)의 폭 방향으로 반복적으로 실장된 구성이다.
상기 제1 전도성 핀(300A)의 기판(100) 이면(120)에의 실장은, 상기 기판(100)에 형성된 데이터라인(DATA) 및 제1 엘이디 접속라인(210A)의 전원공급라인(VCC1) 및 접지라인(GND1)의 단부에서 상기 기판(100)을 관통하는 각각의 홀을 예를 들면 니들펀칭으로 형성시키고, 상기 기판(100)의 관통홀에 각각 대응하는 위치의 이면(120)에 스크린 프린터로 셋팅된 패턴의 땜납(solder)을 인쇄한다. 이 때 상기 기판(100)의 각각의 관통홀에 땜납이 홀러들어가 충진되어 상기 기판(100)의 표면상에 형성된 상기 데이터라인(DATA), 전원공급라인(VCC1) 및 접지라인(GND1)과 상기 이면의 인쇄된 패턴의 땜납은 상기 관통홀에 각각 충진된 땜납에 의해서 전기적으로 접속된다. 이어서 상기 기판(100) 이면(120)에 형성된 땜납 패턴에 전도성 핀(301A)(302A)(303)을 각각 위치시키고 상기 땜납을 굳게 함으로써 상기 기판(100)의 표면에 형성된 데이터라인(DATA) 및 제1 엘이디 접속라인(210A)의 각각의 라인에 전기적으로 접속된 이면의 제1 전도성 핀(300A)들이 실장된다.
이와 같이, 단 한번의 표면실장(SMD) 공정으로 기판(100)의 이면에 데이터라인(DATA) 및 각각의 제1 엘이디 접속라인들(210A)과 접속되는 제1 전도성 핀(300A)을 실장시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 전도성 핀(300B)의 기판(100) 이면(120)에의 실장은, 상기 기판(100)에 형성된 제2 엘이디 접속라인(210B)의 전원공급라인(VCC2) 및 접지라인(GND2)의 단부에서 상기 기판(100)을 관통하는 각각의 홀을 예를 들면 니들펀칭으로 형성시키고, 상기 기판(100)의 관통홀에 각각 대응하는 위치의 이면(120)에 스크린 프린터로 셋팅된 패턴의 땜납(solder)을 인쇄한다. 이 때 상기 기판(100)의 각각의 관통홀에 땜납이 홀러들어가 충진되어 상기 기판(100)의 표면상에 형성된 상기 전원공급라인(VCC2) 및 접지라인(GND2)과 상기 이면의 인쇄된 패턴의 땜납은 상기 관통홀에 각각 충진된 땜납에 의해서 전기적으로 접속된다. 이어서 상기 기판(100) 이면(120)에 형성된 땜납 패턴에 제2 전도성 핀(301B)(302B)을 각각 위치시키고 상기 땜납을 굳게 함으로써 상기 기판(100)의 표면에 형성된 제2 엘이디 접속라인(210B)의 각각의 라인에 전기적으로 접속된 이면의 제2 전도성 핀(300B)들이 실장된다.
이와 같이, 단 한번의 표면실장(SMD) 공정으로 기판(100)의 이면에 각각의 제2 엘이디 접속라인들(210B)과 접속되는 제2 전도성 핀(300B)을 실장시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 구동제어부의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 구동제어부는, 기판(100)의 제1 영역(2)의 이면에 실장된 제1 전도성 핀(300A)들과 결합되는 제1 구동제어부(500A)와 제2 영역(3)의 이면에 실장된 제2 전도성 핀(300B)들과 결합되는 제2 구동제어부(500)A를 포함하는 구성이지만, 동일한 구성으로 할 수 있으므로 여기서는 통칭하여 구동제어부(500)로 하여 설명하기로 한다.
상기 기판(100) 또는 엘이디모듈어레이(200)의 폭과 대응하는 길이와 소정의 폭과 높이를 갖는 직육면체 형상을 갖고, 상면을 이루고 다수의 접촉홀이 형성된 엘이디 PCB 기판부(510)와, 내부에 수용되고 상기 엘이디 PCB 기판부(510)에 대응하는 길이를 갖는 제어부 PCB 기판부(520)와, 상기 엘이디 PCB 기판부(510)를 상면으로 하고 상기 제어부 PCB 기판부(520)를 내부에 수용되도록 하는 하우징(530)을 포함하는 구성이다.
또한, 상기 구동제어부(500)의 일측 단부에는 상기 엘이디 PCB 기판(510) 및 제어부 PCB 기판과 전기적으로 접속된 데이터 및 전원단자가 설치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 구동제어부의 분해사시도이다.
도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 구동제어부(500)의 상기 엘이디 PCB 기판부(510)는, 상기 기판(100)의 이면(120)에 형성된 다수의 전도성 핀(300)이 삽입되어 상기 엘이디 PCB 기판(511) 및 제어부 PCB 기판(521)과 상기 전도성 핀을 통하여 상기 엘이디 접속라인에 전원공급 및 제어 데이터를 공급을 할 수 있도록 하는 다수의 접촉홀(512)이 형성되어 있다.
상기 엘이디 PCB 기판부(510)에 형성된 다수의 접촉홀(512)은, 상기 기판(100) 이면(120)의 전도성 핀(300A)(300B)이 삽입되어 전기적으로 접촉되고, 상기 전도성 핀(300A)(300B)이 삽입된 상태에서 상기 접촉홀(512)로부터 상기 전도성 핀(300A)(300B)이 쉽게 이탈되지 않도록 하는 수단을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부 PCB 기판부(520)는, 전원 및 데이터 처리를 위한 제어부 PCB 기판(521)과, 일측 단부에 설치되어 외부로부터의 데이터 수신 및 전원공급을 받기 위한 데이터 및 전원단자(522)가 상기 제어부 PCB 기판(521)과 전기적으로 연결되어 설치된 구성이다.
상기 구동제어부(500)의 구성은 다양한 실시예 중 일부에 불과하다. 상기 기판(100)의 이면(120)에 형성된 전도성 핀(300A)(300B)에 삽탈될 수 있고, 엘이디 모듈들의 전원공급 및 제어를 위한 수단을 갖는 다양한 구조의 실시예를 포함할 수 있다.
도 6은 도 1의 본 발명의 실시예의 A-A 단면의 개략적인 구성도이다.
도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈(1)은, 기판(100)의 제1 영역(2)의 표면 일측에서 길이 방향으로 중앙의 기준위치까지 식각 처리되어 전도성 소재로 형성된 제1 엘이디 접속라인(210A)과; 상기 제1 엘이디 접속라인(210A)에 접속되도록 소정의 간격을 갖고 표면실장(SMD) 공정을 이용하여 상기 제 엘이디 접속라인(210A)에 대하여 직렬로 배치 실장된 복수 개의 엘이디칩 또는 엘이디모듈을 포함하는 제1 엘이디모듈부(220A)와; 기판(100)의 제2 영역(3)의 표면 일측에서 길이 방향으로 중앙의 기준위치까지 식각 처리되어 전도성 소재로 형성된 제2 엘이디 접속라인(210B)과; 상기 제2 엘이디 접속라인(210B)에 접속되도록 소정의 간격을 갖고 표면실장(SMD) 공정을 이용하여 상기 제2 엘이디 접속라인(210B)에 대하여 직렬로 배치 실장된 복수 개의 엘이디칩 또는 엘이디모듈을 포함하는 제2 엘이디모듈부(220B)와; 상기 기판(100)의 제1 영역(2) 이면의 일측에서 데이터라인(DATA) 및 제1 엘이디 접속라인(210A)의 각 라인의 단부와 전기적으로 접속되도록 표면실장(SMD) 공정으로 실장된 복수의 제1 전도성 핀(300A)과; 상기 기판(100)의 제2 영역(3) 이면의 일측에서 상기 제2 엘이디 접속라인(210B)의 각 라인의 단부와 전기적으로 접속되도록 표면실장(SMD) 공정으로 실장된 복수의 제2 전도성 핀(300B)과; 상기 복수의 제1 전도성 핀(300A)과 전기적으로 접속되도록 결합되는 제1 구동제어부(500A) 및 상기 복수의 제2 전도성 핀(300B)과 전기적으로 접속되도록 결합되는 제2 구동제어부(500B)를 포함하는 구성이다.
또한, 상기 제1 전도성 핀(300A)이 데이터라인(DATA) 및 제1 엘이디 접속라인(210A)의 전원공급라인(VCC1) 및 접지라인(GND1)과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 전도성 핀(300B)이 상기 제2 엘이디 접속라인(210B)의 전원공급라인(VCC2) 및 접지라인(GND2)과 전기적으로 접속되도록 기판(100)의 이면(120)에 실장되는 구성과, 상기 제1 전도성 핀(300A)과 제1 구동제어부(500A), 제2 전도성 핀(300B)과 제 구동제어부(500B)의 결합 구성은(도 6의 부분 확대도), 여기서 제1 구동제어부(500A)와 제2 구동제어부(500B)의 구성을 동일하게 할 수 있으므로, 제1 구동제어부(500A)와 공통적으로 적용되는 구성을 설명하기로 한다. 기판(100)의 표면에 전도성의 제1 엘이디 접속라인(210A)을 식각에 의해 형성시키고 상기 제1 엘이디 접속라인(210A)상에 표면실장(SMD) 공정으로 제 엘이디모듈부(220A)를 실장시키고, 상기 기판(100)의 표면에 제1 엘이디 접속라인(210A)을 형성할 때 상기 기판(100)의 이면에 상기 제1 엘이디 접속라인(210A)과 접촉되도록 예를 들면 땜납과 같은 소재를 이용하여 식각에 의해 전도성의 실장부재(400)를 형성한 후, 상기 전도성 핀(300)의 돌출핀(320)이 하방으로 향하도록 핀베이스부(310)를 상기 전도성의 실장부재(400)에 표면실장(SMD) 공정으로 실장시킨다.
상기 제1 제어부모듈(500A)의 엘이디 PCB 기판(511)에 형성된 접촉홀(512)에 상기 기판(100) 이면에 실장된 돌출핀(320)을 삽입시키면, 상기 전도성 핀(300)에 의해 상기 제1 엘이디 접속라인(210A)과 상기 제1 구동제어부(500A)의 하우징(530) 내에 수용된 엘이디 PCB 기판(511)과 제어부 PCB 기판(521)이 전기적으로 접속되면서 상기 기판(100) 상의 데이터라인(DATA), 각각의 제1 엘이디 접속라인(210A)과 제1 구동제어부(500A)가 전기적으로 결합되어, 하나의 엘이디 디스플레이 패널 모듈(1)의 조립이 완성된다.
도 7은 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈과 일반 엘이디 디스플레이 패널의 비교 예에 관한 사진이다.
도 7(A)는 일반 엘이디 디스플레이 패널의 구동시 발광되는 예를 나타낸 것이다. 도 7(A)와 같이 소정의 폭과 길이를 갖고 복수개의 엘이디모듈이 직렬로 연결된 엘이디모듈라인이 대수 배열된 엘이디 디스플레이 패널은 전원을 공급하는 측과 가까운 부분의 엘이디모듈과 먼곳의 엘이디모듈의 휘도 또는 색온도가 균일하지 않은 것을 알 수 있다.
도 7(A)에서 알 수 있듯이 다수의 엘이디모듈을 직렬로 연결하여 전원을 공급하는 구조에서는 엘이디모듈을 연결하는 케이블이 가늘어서 케이블을 흐르는 전류가 커져서 전원으로부터 먼 곳일 수록 전압강하가 나타난다.
도 7(B)는 본 발명의 실시예의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 구동시의 엘이디모듈의 발광특성을 나타낸 것이다. 기판의 일측에서 타측까지 제어 데이터를 공급하고, 기판의 일측에서 전압강하가 발생하지 않을 거리의 케이블 길이까지 제1 구동전압을 인가하고, 기판의 타측에서 전압강하가 발생하지 않을 거리의 케이블 길이까지 제2 구동전압을 인가하는 구성에서, 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 전체 엘이디모듈의 휘도 및 색온도가 균일하게 유지됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 해당하는 구성의 엘이디 디스플레이 패널 모듈의 2개 또는 2개 이상을 결합하여 대화면의 엘이디 디스플레이 장치를 구성할 수 있고, 이 경우에도 본 발명의 효과는 단위 엘이디 디스플레이 패널 모듈과 다르지 않다.
이상에서 성명한 본 발명의 실시예는 다양한 실시예의 일부에 지나지 않는다. 본 발명의 엘이디 디스플레이 패널 모듈에서 기판의 일측에서 타측까지 데이터라인(DATA)을 형성하고, 기판의 일측에서 소정 위치까지 전원공급 및 접지라인을 포함하는 제1 엘이디 접속라인을 형성하고, 기판의 타측에서 소정의 위치까지 전원공급 및 접지라인을 포함하는 제2 엘이디 접속라인을 형성하고, 상기 데이터라인(DATA) 및 제1 엘이디 접속라인에의 인아웃 제어 데이터 및 구동전압의 공급을 위한 제1 구동제어부를 기판의 일측 이면에 구비하고, 상기 제2 엘이디 접속라인에의 구동전압의 공급을 위한 제2 구동제어부를 기판의 타측 이면에 구비하여, 다수개의 엘이디모듈이 직렬 연결된 상태에서 전압강하로 인한 휘도 및 색온도의 불균일 현상을 제거하기 위한 기술적 사상에 포함하는 다양한 실시예가 본 발명의 보호범위에 포함되는 것은 당연하다.
100: 기판
200: 엘이디모듈어레이부
200A: 제1 엘이디실장라인
200B: 제2 엘이디실장라인
210A: 제1 엘이디 접속라인
210B: 제2 엘이디 접속라인
220A: 제1 엘이디모듈부
220B: 제2 엘이디모듈부
300A: 제1 전도성 핀
300B: 제2 전도성 핀
400: 실장부재
500A: 제1 구동제어부
500B: 제2 구동제어부

Claims (10)

  1. 소정의 폭과 길이를 갖고, 표면의 중앙 부위에서 폭 방향으로 설정된 기준 위치를 중심으로 구분된 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 기판과, 상기 기판의 제1 영역에서 길이 방향으로 형성된 제1 엘이디실장라인과 상기 기판의 제2 영역에서 상기 제1 엘이디실장라인과 대응하도록 길이 방향으로 형성된 제2 엘이디실장라인이 상기 기판의 폭방향으로 소정의 간격을 갖고 각각 복수 개가 형성된 상기 기판 표면의 엘이디모듈어레이부를 포함하고;
    상기 제1 엘이디실장라인은, 상기 기판의 일측에서 타측으로 상기 제1 영역과 제2 영역에 걸쳐 이어져 형성되고 엘이디모듈에 제어 데이터 공급을 위한 데이터라인(DATA)과, 상기 기판의 제1 영역의 일측에서 상기 기준위치까지 형성되고 상기 엘이디모듈에 구동전원을 공급하기 위한 전원라인(VCC1) 및 접지를 위한 접지라인(GND1)을 포함하는 제1 엘이디 접속라인과, 상기 데이터라인(DATA) 및 제1 엘이디 접속라인에 소정의 간격을 갖고 전기적으로 접속되어 실장된 복수 개의 엘이디모듈을 포함하는 제1 엘이디모듈부를 포함하고;
    상기 제2 엘이디실장라인은, 상기 데이터라인(DATA)과, 상기 기판의 제2 영역의 일측에서 상기 기준위치까지 형성되고 상기 엘이디모듈에 구동전원을 공급하기 위한 전원라인(VCC2) 및 접지를 위한 접지라인(GND2)을 포함하는 제2 엘이디 접속라인과, 상기 데이터라인(DATA) 및 제2 엘이디 접속라인에 소정의 간격을 갖고 전기적으로 접속되어 실장된 복수 개의 엘이디모듈을 포함하는 제2 엘이디모듈부를 포함하고;

    상기 기판의 제1 영역에 대응하는 이면이고 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 데이터라인(DATA) 및 각각의 제1 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되도록 표면실장(SMD) 공정을 통하여 복수개가 실장되고 하방으로 소정 길이의 핀형상을 갖는 제1 전도성 핀과; 상기 기판의 제2 영역에 대응하는 이면이고 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 제2 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되도록 표면실장(SMD) 공정을 통하여 복수개가 실장되고 하방으로 소정 길이의 핀 형상을 갖는 제2 전도성 핀을 포함하고;
    상기 제1 전도성 핀은 제1 엘이디모듈부에 구동전원(VCC1)을 공급하기 위한 제1 핀과 접지(GND2)를 위한 제2 핀과, 상기 제1 엘이디모듈부 및 제2 엘이디모듈부의 데이터(DATA) 인아웃을 위한 제3 핀의 3개의 핀들이 표면실장(SMD) 공정으로 상기 기판의 폭 방향으로 반복적으로 실장되어 있고,
    상기 제2 전도성 핀은 제2 엘이디모듈부에 구동전원(VCC2)을 공급하기 위한 제1 핀과 접지(GND2)를 위한 제2 핀의 2개의 핀들이 표면실장(SMD) 공정으로 상기 기판의 폭방향으로 반복적으로 실장된 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전도성 핀의 기판 이면에의 실장은, 상기 기판에 형성된 데이터라인(DATA) 및 제1 엘이디 접속라인의 전원공급라인(VCC1) 및 접지라인(GND1)의 단부에서 상기 기판을 관통하는 각각의 홀을 형성시키고, 상기 기판의 관통홀에 각각 대응하는 위치의 이면에 셋팅된 패턴의 땜납(solder)을 인쇄하여 상기 기판의 각각의 관통홀에 땜납이 홀러들어가 충진되어 상기 기판의 표면상에 형성된 상기 데이터라인(DATA), 전원공급라인(VCC1) 및 접지라인(GND1)과 상기 이면의 인쇄된 패턴의 땜납이 상기 관통홀에 각각 충진된 땜납에 의해서 전기적으로 접속되도록 하고, 상기 기판 이면에 형성된 땜납 패턴에 각각의 제1 전도성 핀을 각각 위치시키고 상기 땜납을 굳혀서 실장시키는 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 전도성 핀의 기판 이면에의 실장은, 상기 기판에 형성된 제2 엘이디 접속라인의 전원공급라인(VCC2) 및 접지라인(GND2)의 단부에서 상기 기판을 관통하는 각각의 홀을 형성시키고, 상기 기판의 관통홀에 각각 대응하는 위치의 이면에 셋팅된 패턴의 땜납(solder)을 인쇄하여 상기 기판의 각각의 관통홀에 땜납이 홀러들어가 충진되어 상기 기판의 표면상에 형성된 상기 전원공급라인(VCC2) 및 접지라인(GND2)과 상기 이면의 인쇄된 패턴의 땜납이 상기 관통홀에 각각 충진된 땜납에 의해서 전기적으로 접속되도록 하고, 상기 기판 이면에 형성된 땜납 패턴에 각각의 제2 전도성 핀을 각각 위치시키고 상기 땜납을 굳혀서 실장시키는 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판의 제1 영역에 대응하는 이면의 일측에서 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 데이터라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제1 엘이디모듈부 및 제2 엘이디모듈부에 제어 데이터를 제공함과 동시에, 각각의 제1 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제1 엘이디모듈부에 구동전원을 공급하는 제1 구동제어부와; 상기 기판의 제2 영역에 대응하는 이면의 일측에서 상기 엘이디모듈어레이부의 각각의 제2 엘이디 접속라인의 단부와 전기적으로 접속되어 상기 제2 엘이디모듈부에 구동전원을 공급하는 제2 구동제어부를 더 포함하는 엘이디 디스플레이 패널 모듈.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 기재된 엘이디 디스플레이 패널 모듈 2개의 결합 또는 2개 이상의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘이디 디스플레이 장치.
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