KR102372768B1 - 조립 및 열 방출 효율이 향상되는 led 디스플레이 모듈 - Google Patents

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Abstract

조립 및 열 방출 효율이 향상되는 LED 디스플레이 모듈이 게시된다. 본 발명의 LED 디스플레이 모듈은 윗면에 다수개의 디스플레이 타일들이 장착되는 모듈 PCB를 구비하며, 상기 다수개의 디스플레이 타일들 각각은 다수개의 디스플레이 유닛들이 장착되는 타일 PCB를 구비한다. 상기 다수개의 디스플레이 유닛들 각각은 윗면에 다수개의 LED 소자들이 설치되며, 아랫면에 상기 다수개의 LED 소자들을 제어하는 드라이버 IC가 설치되는 유닛 PCB를 구비한다. 이때, 상기 타일 PCB에는 상기 다수개의 디스플레이 유닛들 각각에 할당되는 다수개의 유닛 장착 영역들이 설정된다. 그리고, 상기 타일 PCB의 상기 유닛 장착 영역들 각각에는 상기 타일 PCB의 일부분이 제거되어 형성되는 IC 장착 공간으로서, 대응하는 상기 디스플레이 유닛의 상기 드라이버 IC가 삽입되어 장착될 수 있는 상기 IC 장착 공간이 형성된다.

Description

조립 및 열 방출 효율이 향상되는 LED 디스플레이 모듈{LED DISPLAY MODULE FOR IMPROVING ASSEMBLY EFFICIENCY AND HEAT RELEASE EFFICIENCY}
본 발명은 LED 디스플레이 모듈에 관한 것으로서, 특히, 조립 및 열 방출 효율이 향상되는 디스플레이 모듈에 관한 것이다.
LED 디스플레이 모듈은 LED 전광판, LED 광고판 등과 같은 다양한 디스플레이 장치에 사용되고 있다. 이러한 LED 디스플레이 모듈은, 제작과 유지 보수의 편의를 위해, 모듈 PCB의 위면에 다수개의 디스플레이 타일들을 배열하여 구성되며, 또한, 각각의 디스플레이 타일은 타일 PCB의 윗면에 다수개의 디스플레이 유닛들을 배열하여 구성된다.
그리고, 각각의 디스플레이 유닛은 유닛 PCB의 윗면에는 다수개의 LED 소자들이 배열되며, 유닛 PCB의 아랫면에 상기 다수개의 LED 소자들의 발광을 제어하는 드라이버 IC가 배치된다. 이와 같이, 유닛 PCB의 아랫면에 드라이버 IC가 배치됨으로써, 디스플레이 유닛의 크기가 최소화될 수 있다.
한편, 상기 드라이버 IC는 일정한 두께를 가진다. 이에 따라, 기존의 LED 디스플레이 모듈의 경우, 상기 디스플레이 유닛의 유닛 PCB의 패드(pad)와 상기 타일 PCB의 패드(pad) 사이의 본딩(bonding)은 상대적으로 복잡한 방법으로 수행된다.
도 1은 기존의 LED 디스플레이 모듈에서의 유닛 PCB와 타일 PCB가 본딩된 단면을 나타내는 도면이다. 기존의 LED 디스플레이 모듈의 경우, 도 1에 도시되는 바와 같이, 상기 디스플레이 유닛(10)의 유닛 PCB(11)의 패드(pad)(UPAD)와 상기 타일 PCB(21)의 패드(pad)(TPAD) 사이의 본딩(bonding)을 위해, 상대적으로 복잡한 방식인 볼(20)을 이용한 볼본딩(ball bonding) 방식이 채택된다.
그 결과, 기존의 LED 디스플레이 모듈의 경우, 조립 효율이 크게 저하된다. 뿐만 아니라, 상기 드라이버 IC(13)의 동작 중에 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 어렵다.
본 발명의 목적은 디스플레이 유닛의 유닛 PCB의 패드(pad)와 타일 PCB의 패드(pad) 사이의 납땜 본딩(bonding)이 가능하여, 조립 효율이 개선되며, 또한, 드라이버 IC의 동작 열을 효과적으로 방출하는 LED 디스플레이 모듈을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 LED 디스플레이 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 LED 디스플레이 모듈은 윗면에 다수개의 디스플레이 타일들이 장착되는 모듈 PCB를 구비하며, 상기 다수개의 디스플레이 타일들 각각은 다수개의 디스플레이 유닛들이 장착되는 타일 PCB를 구비한다. 상기 다수개의 디스플레이 유닛들 각각은 윗면에 다수개의 LED 소자들이 설치되며, 아랫면에 상기 다수개의 LED 소자들을 제어하는 드라이버 IC가 설치되는 유닛 PCB를 구비한다. 이때, 상기 타일 PCB에는 상기 다수개의 디스플레이 유닛들 각각에 할당되는 다수개의 유닛 장착 영역들이 설정된다. 그리고, 상기 타일 PCB의 상기 유닛 장착 영역들 각각에는 상기 타일 PCB의 일부분이 제거되어 형성되는 IC 장착 공간으로서, 대응하는 상기 디스플레이 유닛의 상기 드라이버 IC가 삽입되어 장착될 수 있는 상기 IC 장착 공간이 형성된다.
상기와 같은 구성의 본 발명의 LED 디스플레이 모듈에 의하면, 디스플레이 유닛의 유닛 PCB의 패드(pad)와 타일 PCB의 패드(pad) 사이의 납땜 본딩(bonding)이 가능하여, 조립 효율이 개선된다. 그리고, 상기 모듈 PCB(100)로부터 상기 디스플레이 타일이 용이하게 탈착될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 LED 디스플레이 모듈에 의하면, 상기 드라이버 IC의 동작에 의해 발생되는 열이 보다 효율적으로 배출될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 기존의 LED 디스플레이 모듈에서의 유닛 PCB와 타일 PCB가 본딩된 단면을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 모듈을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 타일 PCB를 보다 자세히 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 LED 디스플레이 모듈에서의 유닛 PCB와 타일 PCB가 본딩된 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2의 LED 디스플레이 모듈에서의 유닛 PCB와 타일 PCB/및 타일 PCB와 모듈 PCB가 본딩된 단면을 나타내는 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
그리고, 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. 그리고, 도면에서 여러 층(또는 막) 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께 및 폭을 확대하거나 축소하여 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 디스플레이 모듈을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 LED 디스플레이 모듈은 모듈 PCB(100)를 구비한다.
상기 모듈 PCB(100)은 윗면에 다수개의 디스플레이 타일(200)들이 장착된다. 도 2에서는, 설명의 간략화를 위하여, 대표적으로 1개의 디스플레이 타일(200)이 도시된다.
그리고, 다수개의 디스플레이 타일(200)들 각각은 다수개의 디스플레이 유닛(300)들이 장착되는 타일 PCB(210)를 구비한다. 도 2에서는, 설명의 간략화를 위하여, 대표적으로 1개의 디스플레이 유닛(300)이 도시된다.
그리고, 상기 다수개의 디스플레이 유닛(300)들 각각은 윗면에 다수개의 LED 소자(ULED)들이 설치되며, 아랫면에 상기 다수개의 LED 소자(ULED)들을 제어하는 드라이버 IC(DIC)가 설치된다.
이때, 상기 다수개의 LED 소자(ULED)들 각각은 자신의 내부에 포함되는 다이오드(미도시)에 흐르는 전류의 휘도로 발광된다. 이러한 다수개의 LED 소자(ULED)들 각각의 구성 및 동작은 당업자에게는 자명하므로, 본 명세서에서는, 그에 대한 구체적인 기술은 생략된다.
그리고, 아래면에 설치된 상기 드라이버 IC(DIC)가 윗면에 설치되는 상기 다수개의 LED 소자(ULED)들을 제어하는 구조는 다양한 방법으로 구현될 수 있으며, 또한 자명하다. 그러므로, 본 명세서에서는, 그에 대한 구체적인 기술은 생략된다.
도 3은 도 2의 타일 PCB(210)를 보다 자세히 설명하기 위한 도면으로, 평면을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 상기 타일 PCB(210)에는 다수개의 유닛 장착 영역(UAREA)들이 설정된다.
여기서, 상기 다수개의 유닛 장착 영역(UAREA)들은 가상의 선(도 3에서는 이점 쇄선)으로 구분될 수 있다. 도 3에서는 설명의 간략화를 위하여, 3 x 4개의유닛 장착 영역(UAREA)들이 대표적으로 도시된다.
그리고, 상기 유닛 장착 영역(UAREA)들 각각에는 IC 장착 공간(SPIC)이 형성된다. 상기 IC 장착 공간(SPIC)은 상기 타일 PCB(210)의 일부분이 제거되어 형성되며, 바람직하기로는, 상기 타일 PCB(210)의 윗면에서 아랫면으로 관통하여 형성된다.
이와 같은 타일 PCB(210)는 평평한 형태에서 PCB에서 상기 IC 장착 공간(SPIC)이 절삭되어 형성될 수 있다. 또는, 상기 타일 PCB(210)은 금형을 통하여 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 타일 PCB(210)의 다수개의 유닛 장착 영역(UAREA)들 각각에는 타일 프레임(TFRAM)이 형성된다. 이때, 상기 타일 프레임(TFRAM)은 절삭된 상기 IC 장착 공간(SPIC)을 제외한 상기 타일 PCB(210)의 다른 일부분이다.
그리고, 상기 타일 PCB(210)의 다수개의 유닛 장착 영역(UAREA)들 각각의 타일 프레임(TFRAM)에는, 대응하는 상기 디스플레이 유닛(300)을 본딩하기 위한 타일 패드(TPAD)들이 형성된다.
상기와 같은 본 발명의 LED 디스플레이 모듈의 타일 PCB(210)에서는, 상기 도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 IC 장착 공간(SPIC)에 대응하는 상기 디스플레이 유닛(ULED)의 상기 드라이버 IC(DIC)가 삽입되어 장착될 수 있다. 그러므로, 상기 드라이버 IC(DIC)가 어느 정도의 두께를 가진다 하더라도, 상기 유닛 PCB(310)의 유닛 패드(UPAD)와 상기 타일 PCB(210)의 타일 패드(TPAD)는 밀착된다.
이에 따라, 상기 타일 프레임(TFRM)에 형성된 상기 타일 패드(TPAD)와 상기 유닛 PCB(310)에 형성된 유닛 패드(UPAD)의 본딩은, 상대적으로 복잡한 볼 본딩 방식이 아니라, 상대적으로 간단한 납땜 방식으로 수행될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 LED 디스플레이 모듈의 타일 PCB(210)에 의하면, 타일 PCB(210) 상에 상기 다수개의 디스플레이 유닛(300)을 조립하는 효율이 현저히 개선된다.
또한, 상기 드라이버 IC(DIC)의 동작에 의해 발생되는 열은 상기 IC 장착 공간(SPIC)으로 배출된다.
즉, 본 발명의 LED 디스플레이 모듈의 타일 PCB(210)에 의하면, 상기 드라이버 IC(DIC)의 동작에 의한 열의 방출이 매우 효과적이다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 모듈 PCB(100)에는, 상기 다수개의 디스플레이 타일(200)들 각각에 할당되는 타일 장착 영역(TAREA)들이 설정된다.
이때, 상기 타일 장착 영역(TAREA)들에는 푸싱 공간(SPPS)이 형성된다. 상기 푸싱 공간(SPPS)은 상기 모듈 PCB(100)의 일부분이 제거되어 형성되며, 상기 모듈 PCB(100)의 윗면에서 아랫면으로 관통하여 형성된다.
이와 같은 모듈 PCB(100)은 평평한 형태의 PCB에서 상기 푸싱 공간(SPPS)이 절삭되어 형성될 수 있으며, 또한, 금형을 통하여 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 모듈 PCB(100)의 다수개의 타일 장착 영역(TAREA)들 각각에는 모듈 프레임(MFRAM)이 형성된다. 이때, 상기 모듈 프레임(MFRAM)은 절삭된 상기 푸싱 공간(SPPS)을 제외된 상기 모듈 PCB(100)의 다른 일부분이다.
그리고, 상기 모듈 PCB(100)의 다수개의 타일 장착 영역(TAREA)들 각각의 모듈 프레임(MFRAM)에는, 대응하는 상기 디스플레이 타일(200)을 결착하기 위한 소켓(SKT)들이 형성된다. 이러한 소켓(SKT)을 이용하여, 상기 디스플레이 타일(200)들은 상기 모듈 PCB(100)에 소켓(SKT)에 결착된다.
상기와 같은 본 발명의 LED 디스플레이 모듈의 모듈 PCB(100)에서는, 보수 등과 같이 필요한 경우에, 상기 푸싱 공간(SPPS)을 통하여 손가락 등으로 결착된 상기 디스플레이 타일(200)을 푸싱(pushing)하여 모듈 PCB(100)로부터 탈착할 수 있게 된다.
그러므로, 본 발명의 LED 디스플레이 모듈의 타일 PCB(210)에 의하면, 보수 등을 위하여, 상기 디스플레이 타일(200)이 모듈 PCB(100)로부터 용이하게 탈착될 수 있다.
또한, 도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 푸싱 공간(SPPS)으로, 상기 타일 PCB(210)의 상기 IC 장착 공간(SPIC)으로 배출되는 상기 드라이버 IC(DIC)의 동작에 의해 발생되는 열이 보다 효율적으로 배출될 수 있으며, 소켓으로 인해 타일(210)과 모듈(100) 사이에 형성된 공간에 의해 네 방향의 측면을 통해 인접한 타일들과 공간이 연결되어 열이 배출되는 효율이 더욱 향상된다.
결과적으로, 본 발명의 LED 디스플레이 모듈에 의하면, 디스플레이 유닛(300)의 유닛 PCB(310)의 패드(pad)와 타일 PCB의 패드(pad) 사이의 납땜 본딩(bonding)이 가능하여, 조립 효율이 개선된다.
그리고, 본 발명의 LED 디스플레이 모듈에 의하면, 상기 모듈 PCB(100)로부터 상기 디스플레이 타일(200)이 용이하게 탈착될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 LED 디스플레이 모듈에 의하면, 상기 드라이버 IC(DIC)의 동작에 의해 발생되는 열이 보다 효율적으로 배출될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. LED 디스플레이 모듈에 있어서,
    윗면에 다수개의 디스플레이 타일들이 장착되는 모듈 PCB를 구비하며,
    상기 다수개의 디스플레이 타일들 각각은
    다수개의 디스플레이 유닛들이 장착되는 타일 PCB를 구비하며,
    상기 다수개의 디스플레이 유닛들 각각은
    윗면에 다수개의 LED 소자들이 설치되며, 아랫면에 상기 다수개의 LED 소자들을 제어하는 드라이버 IC가 설치되는 유닛 PCB를 구비하며,
    상기 타일 PCB에는
    상기 다수개의 디스플레이 유닛들 각각에 할당되는 다수개의 유닛 장착 영역들이 설정되며,
    상기 타일 PCB의 상기 유닛 장착 영역들 각각에는
    상기 타일 PCB의 일부분이 제거되어 형성되는 IC 장착 공간으로서, 대응하는 상기 디스플레이 유닛의 상기 드라이버 IC가 삽입되어 장착될 수 있는 상기 IC 장착 공간을 형성되며,
    상기 타일 PCB의 상기 유닛 장착 영역들 각각의 상기 IC 장착 공간은
    상기 타일 PCB의 윗면에서 아랫면으로 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 타일 PCB의 상기 유닛 장착 영역들 각각은
    상기 IC 장착 공간에서 배제되는 상기 타일 PCB의 다른 일부분인 타일 프레임으로서, 대응하는 상기 디스플레이 유닛을 본딩하기 위한 타일 패드들이 형성되는 상기 타일 프레임을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 모듈 PCB에는
    상기 다수개의 디스플레이 타일들 각각에 할당되는 타일 장착 영역들이 설정되며,
    상기 모듈 PCB의 상기 타일 장착 영역들 각각에는
    상기 모듈 PCB의 일부분이 제거되어 형성되는 푸싱 공간으로서, 상기 모듈 PCB의 윗면에서 아랫면으로 관통하여 형성되는 상기 푸싱 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 모듈 PCB의 상기 타일 장착 영역들 각각은
    상기 푸싱 공간에서 배제되는 상기 모듈 PCB의 다른 일부분인 모듈 프레임을 구비하며,
    상기 모듈 PCB의 상기 타일 장착 영역들 각각의 상기 모듈 프레임에는
    대응하는 디스플레이 타일을 결착하기 위한 소켓이 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 디스플레이 모듈.
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