KR102570539B1 - 표시 모듈 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 표시 모듈은, 복수의 발광 패널이 M행 및 N열(M>1,N>1)을 갖고 배열된 패널 어셈블리; 상기 패널 어셈블리의 제1면에 결합된 캐비닛; 및 상기 캐비닛의 각 코너 영역에 결합되며 상기 패널 어셈블리의 코너 영역에 대응되는 복수의 방열 프레임을 포함하며, 상기 발광 패널 각각은 회로 기판 및 상기 회로 기판 상에 복수의 발광 다이오드를 갖는 픽셀 영역을 포함하며, 상기 캐비닛은 상기 복수의 방열 프레임의 일부에 결합된 복수의 결합부를 포함한다.

Description

표시 모듈 및 이를 구비한 표시 장치{DISPLAY MODULE AND DISPLAY APPARATUS}
실시 예는 표시 모듈에 관한 것이다.
실시 예는 표시 모듈을 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
실시 예는 발광 다이오드를 이용한 표시 모듈 및 표시 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류가 인가되면 광을 방출하는 반도체 소자 중 하나이다. 발광 다이오드는 저 전압으로 고효율의 광을 방출할 수 있어 에너지 절감 효과가 뛰어나다. 최근, 발광 다이오드의 휘도 문제가 크게 개선되어, 액정표시장치의 라이트 유닛(light Unit), 전광판, 표시기, 가전 제품 등과 같은 각종 기기에 적용되고 있다.
공공장소의 광고나, 화면표시에 있어서, 대형화면의 수요가 점점 늘고 있으며, 대형화면의 표시수단으로 발광 다이오드(LED)를 사용하고 있다. 이는 종래의 액정 발광 패널을 이용한 표시수단에 비해 대형화가 용이하고, 전기 에너지의 소모가 적으며, 적은 유지보수비용으로 긴 수명을 가지기 때문이다. 최근 발광 다이오드(LED)를 이용한 대형 표시수단은 TV, 모니터, 경기장용 전광판, 옥외광고, 옥내광고, 공공표지판, 및 정보표시판 등의 여러 곳에 사용되고 있으며, 그 구성방법 또한 다양하다.
실시 예는 발광 다이오드가 배열된 발광 패널을 지지하는 캐비닛(Cabinet)을 갖는 표시 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 다이오드가 배열된 발광 패널의 코너(corner)들의 후방에 방열 프레임이 배치된 캐비닛을 갖는 표시 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 패널의 후방에 수지 재질의 캐비닛에 일체로 결합된 방열 프레임을 갖는 표시 모듈을 제공한다.
실시 예는 복수의 표시 모듈의 매트릭스 형태로 배열하고 각각의 표시 모듈의 방열 프레임이 서로 접촉될 수 있도록 한 표시 장치를 제공한다.
실시 예는 발광 패널의 후방 캐비닛의 외측을 따라 복수의 자석이 배치된 표시 모듈 및 이를 구비한 표시 장치를 제공한다.
실시 예는 복수의 표시 모듈의 측면들 중 서로 대면하는 측면들이 비 접촉되며 복수의 자석 및 방열 프레임들이 접촉되는 표시 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 표시 모듈은, 복수의 발광 패널이 M행 및 N열(M>1,N>1)을 갖고 배열된 패널 어셈블리; 상기 패널 어셈블리의 제1면에 결합된 캐비닛; 및 상기 캐비닛의 각 코너 영역에 결합되며 상기 패널 어셈블리의 코너 영역에 대응되는 복수의 방열 프레임을 포함하며, 상기 발광 패널 각각은 회로 기판 및 상기 회로 기판 상에 복수의 발광 다이오드를 갖는 픽셀 영역을 포함하며, 상기 캐비닛은 상기 복수의 방열 프레임의 일부에 결합된 복수의 결합부를 포함한다.
실시 예에 따른 표시 장치는, 수평 및 수직 방향으로 배열된 복수의 표시 모듈; 및 상기 복수의 표시 모듈의 센터 영역에 상기 복수의 표시 모듈을 고정하는 고정 판을 포함하며, 상기 복수의 표시 모듈 각각은, 복수의 발광 패널이 M행 및 N열(M>1,N>1)을 갖고 배열된 패널 어셈블리; 상기 패널 어셈블리의 제1면에 결합된 캐비닛; 및 상기 캐비닛의 각 코너 영역에 결합되며 상기 패널 어셈블리의 코너 영역에 대응되는 복수의 방열 프레임을 포함하며, 상기 발광 패널 각각은 회로 기판 및 상기 회로 기판 상에 복수의 발광 다이오드를 갖는 픽셀 영역을 포함하며, 상기 캐비닛은 상기 복수의 방열 프레임의 일부에 결합된 복수의 결합부를 포함하며, 상기 캐비닛의 측벽을 따라 배치된 복수의 자석을 포함하며, 상기 복수의 표시 모듈들 중 수직 또는 수평 방향으로 대응되는 캐비닛의 자석들이 서로 접촉된다.
실시 예는 캐비닛에 방열 프레임을 구비함으로써, 표시 모듈의 두께를 줄여줄 수 있다.
실시 예는 캐비닛에 방열 프레임을 구비함으로써, 표시 모듈의 무게를 줄여줄 수 있다.
실시 예는 캐비닛과 발광 패널의 회로 기판 사이에 전원 보드가 수납되도록 함으로써, 전원 보드에 의한 표시 모듈의 두께 증가를 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 패널의 방열이 개선될 수 있다.
실시 예는 복수의 발광 패널을 갖는 표시 장치의 방열이 개선될 수 있다.
실시 예는 복수의 표시 모듈의 조립이 용이한 효과가 있다.
도 1은 실시 예에 따른 표시 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 모듈의 결합 사시도이다.
도 3은 도 2의 표시 모듈의 정면도이다.
도 4는 도 2의 표시 모듈의 A-A측 단면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 표시 모듈의 발광 패널의 예이다.
도 6은 실시 예에 따른 표시 모듈의 캐비닛의 배면을 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 표시 모듈의 캐비닛 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 캐비닛의 부분 확대도이다.
도 9는 도 6의 표시 모듈의 캐비닛의 방열 프레임을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 캐비닛 및 방열 프레임의 B-B측 단면도이다.
도 11은 도 9의 캐비닛 및 방열 프레임의 C-C측 단면도이다.
도 12는 도 9의 캐비닛 및 방열 프레임의 D-D측 단면도이다.
도 13은 실시 예에 따른 표시 장치의 표시 모듈의 결합 전 상태이다.
도 14는 실시 예에 따른 표시 장치의 배면도이다.
도 15는 실시 예에 따른 표시 장치에서 센터 측 표시 모듈들의 결합 구조를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 16은 실시 예에 따른 표시 장치에서 사이드 측 표시 모듈들의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 실시 예에 따른 표시 모듈의 방열 프레임의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 18 내지 도 20은 실시 예에 따른 표시 모듈의 방열 프레임의 다른 예이다.
도 21 내지 도 24는 실시 예에 따른 표시 모듈의 방열 프레임들의 스트레스를 비교한 도면이다.
도 25는 실시 예에 따른 표시 모듈에서 캐비닛의 후면 리브(rib) 형태에 따른 등가응력을 비교하기 위한 도면이다.
도 26은 실시 예에 따른 표시 모듈에서 발광 패널에서의 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 27은 실시 예에 따른 표시 모듈에서 드라이버 IC들에 의한 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 28은 실시 예에 따른 표시 모듈에서 열에 의한 발광 패널의 회로 기판의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 29는 실시 예에 따른 표시 모듈의 캐비닛의 재질에 따른 발광 패널에서의 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 30은 실시 예에 따른 표시 모듈의 캐비닛의 재질에 따른 드라이버 IC에서의 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 31은 실시 예에 따른 표시 모듈의 발광 다이오드 및 드라이버 IC에서의 온도 분포를 비교한 도면이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
실시 예의 설명에 있어서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
실시 예에 따른 표시 모듈 및 표시 장치에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 실시 예에 따른 표시 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 표시 모듈의 결합 사시도이며, 도 3은 도 2의 표시 모듈의 정면도이고, 도 4는 도 2의 표시 모듈의 A-A측 단면도이며, 도 5는 실시 예에 따른 표시 모듈의 발광 패널의 예이고, 도 6은 실시 예에 따른 표시 모듈의 캐비닛의 배면을 나타낸 도면이고, 도 7은 실시 예에 따른 표시 모듈의 캐비닛 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 7의 캐비닛의 부분 확대도이고, 도 9는 도 6의 표시 모듈의 캐비닛의 방열 프레임을 나타낸 도면이며, 도 10은 도 9의 캐비닛 및 방열 프레임의 B-B측 단면도이고, 도 11은 도 9의 캐비닛 및 방열 프레임의 C-C측 단면도이며, 도 12는 도 9의 캐비닛 및 방열 프레임의 D-D측 단면도이다.
본 명세서에서 언급된 발광 소자는 발광 다이오드(LED)를 포함하며, 상기 발광 다이오드는 단일 피크 파장을 발광하거나, 복수의 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 LED 칩으로 이루어지거나, LED 칩 상에 형광체층을 구비하거나, LED 칩이 패키징된 발광 다이오드 패키지 중에서 선택적으로 이용할 수 있다. 상기 형광체층은 LED 칩으로부터 방출된 광에 의해 여기되어 한 컬러 이상의 피크 파장을 발광할 수 있다. 실시 예에 따른 발광 다이오드는 반도체 적층 구조에 의해 구현될 수 있는 소자 예컨대, 제너 다이오드 또는 FET와 같은 소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예를 용이하게 설명하도록 LED 및 이에 부가되는 구성을 갖는 소자를 발광 소자로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 모듈(100)은 발광 소자들이 배열된 복수의 발광 패널(111,112,113,114)을 갖는 패널 어셈블리(110), 및 상기 발광 패널(111,112,113,114)의 제1면에 결합되며 상기 발광 패널(111,112,113,114)를 지지 및 방열하는 캐비닛(130)을 포함한다. 실시 예에 따른 캐비닛(130)의 배면에는 상기 발광 패널(111,112,113,114)의 전원 공급을 위한 전원보드(173) 및 제어를 위한 제어 보드(175)가 배치될 수 있다. 상기 캐비닛(130)의 제1측 예컨대, 후방에는 상기 전원 보드(173) 및 제어 보드(175)를 보호하기 위한 보호 커버(cover)(170)가 결합될 수 있다.
상기 캐비닛(130)은 패널 어셈블리(panel assembly)(110)의 제1면에 배치되며, 상기 패널 어셈블리(110)는 복수의 발광 패널(111,112,113,114)을 포함한다. 상기 복수의 발광 패널(111,112,113,114) 각각은 서로 동일한 사이즈를 가질 수 있다. 상기 패널 어셈블리(110)는 M행N열(M>1, N>1, M+N≥2) 개의 발광 패널(111,112,113,114) 예컨대, 2행2열 또는 그 이상의 배열을 포함할 수 있다. 도 3과 같이, 상기 발광 패널(111,112,113,114) 각각은 가로와 세로의 길이(X3,Y3)가 서로 다를 수 있으며, 예컨대 가로 길이(X3)가 세로 길이(Y3)보다 길 수 있다. 상기 발광 패널(111,112,113,114) 각각의 가로 길이(X3)는 세로 길이(Y3)의 1.5배 이상 예컨대, 1.5배 내지 2배 사이의 범위로 화면 비율을 제공할 수 있다. 상기 패널 어셈블리(110)의 가로 길이(X2)는 480mm 이상이고, 세로 길이(Y2)는 250mm이상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 복수의 발광 패널(111,112,113,114) 중 적어도 하나는 사이즈가 다를 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 패널(111,112,113,114) 각각은 다각형 형상을 포함하며, 예컨대 직사각형 형상 또는 정사각형 형상이거나 사각 이상의 다각형 형상으로 구현될 수 있으며, 이러한 형상에 따라 발광 패널들의 길이들은 변경될 수 있다.
여기서, 상기 캐비닛(130)의 가로 길이(도 6의 X1)는 상기 패널 어셈블리(110)의 가로 길이(X2)와 동일할 수 있으며, 세로 길이(도 6의 Y1)는 상기 패널 어셈블리(110)의 세로 길이(Y3)와 동일할 수 있다. 다른 예로서, 상기 캐비닛(130)의 가로 및 세로 길이(X1,Y1)는 상기 패널 어셈블리(110)의 가로 및 세로 길이(X2,Y2)와 다를 수 있으며, 예컨대 상기 패널 어셈블리(110)의 크기가 상기 캐비닛(130)의 크기보다 더 클 수 있다. 이에 따라 캐비닛(130)이 패널 어셈블리(110)의 전면으로 노출되는 것을 차단할 수 있다.
상기 복수의 발광 패널(111,112,113,114)은 상기 캐비닛(130) 상에서 서로 동일한 평면 상에 배열되거나, 서로 다른 평면 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 발광 패널(111,112,113,114)들은 수평한 평면 상에 배치되거나, 적어도 하나는 수평한 평면으로부터 틸트(tilt)되어 배치될 수 있다.
상기 패널 어셈블리(110)의 각 발광 패널(111,112,113,114)은 발광 소자의 서브 픽셀(pixel)을 갖는 단위 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열되며, 상기 단위 픽셀은 서로 다른 컬러 예컨대, 적어도 삼색 컬러를 발광하는 발광 다이오드들로 구현하거나, 서로 동일한 컬러를 발광하는 발광 다이오드를 이용하여 구현할 수 있다. 상기 단위 픽셀의 발광 소자는 청색, 녹색 및 적색의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광 패널(111,112,113,114)은 도 5와 같이, 회로 기판(1), 상기 회로 기판(1) 상에 배치된 복수의 발광 소자(2A,2B,2C)를 포함하는 픽셀 영역(2), 상기 회로 기판(1) 상에 배치된 투광층(3)을 포함한다. 상기 회로 기판(1)은 단층 또는 다층의 리지드(rigid) 기판이거나 연성 기판일 수 있다. 상기 회로 기판(1)은 예컨대, 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코어(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판을 포함할 수 있다. 상기 회로 기판(1)은 전극 패턴을 갖는 필름을 포함할 수 있으며, 예컨대 PI(폴리 이미드) 필름, PET(폴리에틸렌텔레프탈레이트) 필름, EVA(에틸렌비닐아세테이트)필름, PEN(폴리에틸렌나프탈레이트) 필름, TAC(트라아세틸셀룰로오스)필름, PAI(폴리아마이드-이미드), PEEK(폴리에테리-에테르-케톤), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 수지 필름(PE, PP, PET) 등을 포함할 수 있다.
상기 회로 기판(1) 상에는 회로 패턴이 배치될 수 있으며, 상기 회로 패턴은 복수의 발광 소자(2A,2B,2C)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로 기판(1) 상에는 블랙 매트릭스(Black matrix)층(미도시)이 배치될 수 있으며, 상기 블랙 매트릭스층은 상기 회로 기판(1) 상에서 명암 대비 율은 개선될 줄 수 있다. 상기 블록 매트릭스층은 상기 픽셀 영역(2)들 사이에 배치되어 명암 대비 율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 블랙 매트릭스층의 재질은 예컨대 카본 블랙(carbon black), 그라파이트(Graphite) 또는 폴리 피롤(poly pyrrole)로 구현될 수 있다. 상기 블랙 매트릭스 재질의 표면에는 요철 패턴과 같은 러프니스(roughness)가 형성되어, 광의 확산성을 제어할 수 있다.
상기 회로 기판(1)의 두께는 100㎛ 이상 예컨대, 100㎛ 내지 500㎛ 범위 예컨대, 100㎛ 내지 400㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 회로 기판(1)의 두께가 상기 범위보다 두꺼우면 비아 전극(미도시)의 가공시 어려움이 존재하며, 상기 범위보다 얇은 경우 핸들링(handling)하는데 어려움이 있고 크랙(crack)이나 스크래치(scratch) 문제가 발생될 수 있다. 이러한 회로 기판(1)이 상기한 두께로 제공됨으로써, 상기 발광 소자(2A,2B,2C)를 지지하며 방열 효율의 저하를 방지할 수 있다.
상기 발광 소자(2A,2B,2C)는 복수의 서브 픽셀로서 단위 픽셀 영역(2)으로 구현되며, 상기 픽셀 영역(2)은 청색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 적색 LED 칩을 포함하거나, 상기 복수의 청색 LED 칩과 녹색 형광체층 및 적색 형광체층 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 II족-VI족 화합물 반도체 및 III족-V족 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 AlInGaN, InGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs 등의 계열의 반도체를 이용하여 제조된 반도체 발광소자를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 n형 반도체층, p형 반도체층, 및 활성층을 포함할 수 있으며, 상기 활성층은 InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs와 같은 페어로 구현될 수 있다. 상기 발광 다이오드는 수평형 칩 구조, 수직형 칩 구조, 플립 칩 구조 또는 비아 전극을 갖는 구조 중 적어도 하나로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 소자(2A,2B,2C) 상에는 투광층(3)이 배치되며, 상기 투광층(3)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질을 포함한다. 상기 투광층(3)은 상기 발광 소자(2A,2B,2C)를 덮을 수 있으며, 상기 회로 기판(1)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 투광층(3)은 광을 투과시키고 상기 회로 기판(1)의 상면을 통해 침투하는 습기를 차단할 수 있다.
상기 투광층(3) 상에는 보호층(4)이 배치될 수 있으며, 상기 보호층(4)은 상기 투광층(3)의 표면을 보호하게 된다. 상기 보호층(4)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 재질로 형성될 수 있어, 입사되는 광을 투과시켜 줄 수 있다. 상기 보호층(4)의 일부는 상기 회로 기판(1)의 에지 부분에 접촉될 수 있으며, 이에 따라 회로 기판(1)의 측면을 통한 습기 침투를 억제할 수 있다.
상기 회로 기판(1), 상기 투광층(3) 및 상기 보호층(4) 각각의 상면 면적은 상기 각 발광 패널(111,112,113,114)의 상면 면적과 동일할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 각 발광 패널(111,112,113,114)은 단위 픽셀의 서브 픽셀들이 발광 다이오드로 구현됨으로써, 픽셀들 간의 피치를 최소화할 수 있다. 예를 들면, 상기 발광 패널(111,112,113,114)을 SD(Standard Definition)급 해상도(760480), HD(High definition)급 해상도(1180720), FHD(Full HD)급 해상도(19201080), UH(Ultra HD)급 해상도(34802160), 또는 UHD급 이상의 해상도(예: 4K(K=1000), 8K 등)으로 구현할 수 있다. 이러한 발광 패널(111,112,113,114)을 LED를 갖는 픽셀로 구현함으로써, 전력 소비가 낮아지며 낮은 유지 비용으로 긴 수명으로 제공될 수 있고, 고 휘도의 자발광 디스플레이로 제공될 수 있다.
상기 각 발광 패널(111,112,113,114)의 후면에는 복수의 체결 부재(19)가 배치될 수 있으며, 상기 체결 부재(19)는 상기 각 발광 패널(111,112,113,114)의 후면 예컨대, 회로 기판(1)의 후면에 본딩 물질로 접합될 수 있다. 상기 체결 부재(19)는 상기 회로 기판(1)의 후면에 접합된 너트(nut)를 포함할 수 있다. 상기 체결 부재(19)를 회로 기판(1)의 후면에 본딩해 줌으로써, 회로 기판(1) 내에 체결을 위한 부재를 형성하지 않아도 되어, 회로 기판(1)의 두께를 박형으로 제공할 수 있다. 또한 회로 기판(1)의 상면에서 체결 부재를 제거할 수 있다. 상기 너트는 금속 재질로 구현하여, 발광 패널(111,112,113,114)을 캐비닛(130)에 안정적으로 고정시켜 줄 수 있고 열 전달 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 체결 부재(19)는 후크(hook) 구조의 홈이거나 돌기 구조일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 회로 기판(1)의 후면에는 복수의 드라이버 IC(5)가 배열될 수 있으며, 상기 드라이버 IC(5)는 상기 발광 소자(2A,2B,2C)의 구동 및 전류를 제어할 수 있다.
도 2 및 도 4와 같이, 상기 캐비닛(130)의 전면부에는 패널 어셈블리(110) 예컨대, 복수의 발광 패널(111,112,113,114)이 배치된다. 상기 캐비닛(130)의 전면부에 상기 복수의 발광 패널(111,112,113,114)이 배치되며, 체결 수단(191)으로 상기 캐비닛(130) 내의 체결 구멍(192)과 상기 발광 패널(111,112,113,114)의 체결 부재(19)를 체결함으로써, 상기 캐비닛(130)에 발광 패널(111,112,113,114)에 고정시켜 줄 수 있다.
상기 캐비닛(130)은 상기 복수의 발광 패널(111,112,113,114)의 후방에 결합되고 상기 복수의 패널 패널(111,112,113,114)을 지지함으로써, 방열 특성이 높고 열에 의한 변형이 적은 재질로 형성될 수 있다. 상기 캐비닛(130)은 수지 재질 또는 플라스틱 예컨대, 내열 플라스틱, 강화 플라스틱 또는 열 전도성 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 캐비닛(130)은 수지 재질 예컨대, 폴리카보네이트(PC: Polycarbonate)을 포함할 수 있어, 내열성을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 캐비닛(130)은 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, PETP), 폴리 플로필렌(PP), 스틸렌 수지, 및 열 가소성 플라스틱(FRTP) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7과 같이, 상기 캐비닛(130)에는 복수의 케이블 구멍(132)이 배치될 수 있으며, 상기 케이블 구멍(132)을 통해 케이블(미도시)이 삽입될 수 있고, 발광 패널(111,112,113,114) 및 드라이버 IC(5)가 노출될 수 있다. 상기 케이블 구멍(132) 간의 수평한 간격(B1)은 전원 보드(173)의 너비(B2)보다 크게 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비닛(130)에는 방열 구멍(133)이 배치될 수 있으며, 상기 방열 구멍(133)은 상기 패널 어셈블리(110)의 센터 영역에 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 방열 구멍(133) 각각은 세로 길이가 가로 길이보다 더 긴 형상으로 배치되므로, 수직 방향으로의 방열이 용이할 수 있다. 상기 방열 구멍(133)은 상부의 제1,2발광 패널(111,112,113,114)의 코너 영역에 배치된 개수보다는 하부의 제3,4발광 패널(111,112,113,114)의 코너 영역에 배치된 개수가 더 많을 수 있어, 상/하부 발광 패널(111,112,113,114) 간의 열 이동에 따른 방열을 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 방열 구멍(133)의 크기는 위치에 따라 다를 수 있으며, 예컨대 상부 및 하부 열에 배치된 구멍의 크기보다 센터 열에 배치된 구멍의 크기가 더 크게 배치될 수 있다. 상기 방열 구멍(133)의 크기는 상기 패널 어셈블리(110)의 센터 영역에 대응되는 영역에 배치된 구멍의 크기를 다른 영역의 구멍의 크기보다 크게 배치하여, 열이 집중되는 것을 줄여줄 수 있다.
도 7 및 도 8과 같이, 상기 캐비닛(130)의 전면부에는 복수의 전면 리브(rib)(31,32,33,34)가 배치되며, 상기 복수의 전면 리브(31,32,33,34)는 수직하게 배치된 제1리브(31,34), 및 수평하게 배치된 제2리브(32,33)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 2리브(31,32,33,34)는 서로 교차될 수 있다. 상기 제1 및 제2리브(31,32,33,34)는 상기 캐비닛(130)의 에지 영역과 내부 영역에 배치될 수 있으며, 상기 내부 영역에 배치된 제1리브(34)는 복수개가 수직 방향으로 평행하게 배열되며, 내부 영역에 배치된 제2리브(33)는 복수개가 수평 방향으로 평행하게 배열된다. 상기 내부 영역에서 복수의 제1리브(34) 간의 간격(C2)은 복수의 제2리브(33) 간의 간격(C4)과 동일하거나 다를 수 있으며, 상기 캐비닛(130)의 센터 영역에서 각각 교차될 수 있다. 상기 캐비닛(130)의 에지 영역에 배치된 제1,2리브(31,32)는 측벽(40A,40B,40C,40D)과의 간격이 상기 내부 영역에 배치된 제1,2리브(33,34)들 간의 간격(C2,C4)보다 좁게 배치될 수 있다. 상기 캐비닛(130)의 전면부에 제1,2리브(31,32,33,34)에 의해 에지 영역 및 내부 영역에서의 변형에 대한 스트레스를 줄일 수 있다. 상기 내/외 영역의 제1리브(31,34) 간의 간격(C1)은 내/외부 영역의 제2리브(32,33) 간의 간격(C3)보다 클 수 있다.
상기 캐비닛(130)의 내부 영역에 배치된 제1,2리브(33,34)들 사이에는 브리지 리브(33A)가 배치되어, 상기 제1리브(33)들을 서로 연결해 주거나, 제2리브(34)들을 서로 연결해 줄 수 있다. 상기 브리지 리브(33A)는 도 4에 도시된, 패널 어셈블리(110)의 체결 부재(19)가 결합되는 리브(33,34)들과 연결될 수 있다. 상기 제1,2리브(31,32,33,34)의 소정 부분에는 상기 발광 패널(111,112,113,114)의 체결 부재(도 4의 19)가 삽입되는 삽입 홈(36A)을 갖는 가이드 리브(36)가 배치되며, 상기 가이드 리브(36)는 상기 발광 패널 방향으로 돌출되고 내부 삽입 홈(36A)에 상기 체결 부재(도 4의 19)가 삽입되어 결합될 수 있다. 상기 삽입 홈(36A) 내에는 체결 구멍(192)이 배치되어, 체결 수단(191)을 통해 상기 체결 부재(도 4의 19)에 체결될 수 있다. 상기 삽입 홈(36A) 및 체결 구멍(192)은 상기 발광 패널(111,112,113,114)의 체결 부재(도 4의 19)와 대응되는 위치에 각각 배치될 수 있으며, 상기 제1,2리브(31,32,33,34)의 선 상 또는 이에 인접한 영역에 각각 형성되어, 강성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 6과 같이, 상기 캐비닛(130)의 후면부는 플랫한 영역(131)이 배치되며, 상기 플랫한 영역(131)에는 방열 판(171) 및 제어 보드(175)가 결합되고, 상기 방열 판(171)의 후방에 전원 보드(173)가 결합될 수 있다. 상기 방열 판(171)은 상기 패널 어셈블리(110)의 회로 기판(1) 및 전원 보드(173)을 통해 전도되는 열을 방열할 수 있다. 상기 방열 판(171)은 복수의 돌출부(171A)를 구비하며, 상기 복수의 돌출부(171A)는 상기 발광 패널(111,112,113,114) 방향으로 돌출되며 수직 방향으로 복수개가 배치되어, 상기 캐비닛(130)의 방열 구멍(133)과 선택적으로 오버랩될 수 있다. 여기서, 상기 제어보드 (175) 및 전원 보드(173)는 전기적인 보호를 위해, 갭 부재(195)가 배치될 수 있다. 상기 갭 부재(195)는 상기 제어 보드(175)와 상기 방열 판(171) 사이의 영역과, 상기 전원 보드(173)과 상기 캐비닛(130) 사이에 배치될 수 있다. 이후, 체결 수단(191)을 이용하여 상기 전원 보드(173) 및 제어 보드(175)를 캐비닛(130)에 체결할 수 있다.
도 6과 같이 상기 캐비닛(130)의 후면부에는 다수의 후면 리브(41,42)가 배치될 수 있다. 상기 다수의 후면 리브(41,42)는 백(back) 리브로서, 수평한 복수의 제3리브(41), 및 수직한 복수의 제4리브(42)가 배치된다. 상기 제3리브(41)들 중 센터 영역(B3)에 배치된 리브(R5)들은 이의 외측에 배치된 리브들의 밀도나 간격보다 좁게 배치되어, 캐비닛(130)의 수평한 방향으로의 뒤틀림을 방지할 수 있다. 상기 제3,4리브(41,42)는 캐비닛(130)의 후방 측벽(40A,40B,40C,40D)에 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 제3리브(41) 중 상/하 측벽(40B,40D)에 인접한 영역 예컨대, 상기 방열 프레임(141,142,143,144)들에 수평 방향으로 오버랩되거나 상기 방열 프레임(141,142,143,144)들 사이에 배치된 리브(R2)들은 적어도 2개 이상의 리브들이 배치되어, 캐비닛(130)의 수평 방향으로의 뒤틀림을 방지할 수 있다. 상기 리브(R2)는 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 영역(A2)과 수평 방향으로 오버랩될 수 있다.
상기 제4리브(42) 중 좌/우 측벽(40A,40C)에 인접한 영역 예컨대, 상기 방열 프레임(141,142,143,144)들에 수직 방향으로 오버랩되거나 상기 방열 프레임(141,142,143,144)들 사이에 배치된 리브(R1)들은 적어도 2개 이상이 배치되어, 캐비닛(130)의 수직 방향으로의 강성을 보강할 수 있다. 상기 리브(R1)는 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 영역(A1)과 수직 방향으로 오버랩되어, 수직 방향으로의 뒤틀림 방지 및 스트레스를 보강할 수 있다.
여기서, 상기 캐비닛(130)의 후면 리브(41,42)의 밀도는 전면 리브(31,32,33,34)의 밀도보다 높게 배치되어, 상기 후면 리브(41,42)를 통해 캐비닛(130)의 수직 방향의 하중을 보강할 수 있다.
실시 예에 따른 캐비닛(130)은 방열 프레임(141,142,143,144)을 포함하며, 상기 방열 프레임(141,142,143,144)은 복수의 방열 프레임(141,142,143,144)이 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 방열 프레임(141,142,143,144)은 캐비닛(130)의 각 코너 영역에 배치된 제1 내지 제4방열 프레임(141,142,143,144)을 포함하며, 상기 제1 내지 제4방열 프레임(141,142,143,144)은 탑뷰 형상이 다각형 형상 예컨대, 사각형 형상을 포함한다. 상기 방열 프레임(141,142,143,144)은 상기 패널 어셈블리(110)의 후방 코너 영역에 대응되고 상기 각 발광 패널(111,112,113,114)의 어느 한 코너와 결합될 수 있다.
상기 방열 프레임(141,142,143,144)은 상기 캐비닛(130)에 일체로 결합될 수 있다. 상기 캐비닛(130)은 상기 방열 프레임(141,142,143,144)과 결합된 결합부(50)를 포함하며, 상기 결합부(50)는 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 일부 예컨대, 후면부와 결합될 수 있다. 상기 결합부(50)는 각 방열 프레임(141,142,143,144)의 서로 다른 두 측면부에 결합될 수 있다.
상기 제1 내지 제4방열 프레임(141,142,143,144)의 외 측면이 상기 캐비닛(130)의 측벽(40A,40B,40C,40D)보다 더 외측으로 돌출될 수 있다. 여기서, 상기 캐비닛(130)의 가로 길이(X1)는 제1,2방열 프레임(141,142)의 외 측면 간의 간격이며, 세로 길이(Y1)는 제1,3방열 프레임(141,143) 간의 외측 간의 간격일 수 있다.
도 8 내지 도 12와 같이, 상기 방열 프레임(141,142,143,144) 각각은 외측 둘레의 측벽 프레임(60)과, 상기 측벽 프레임(60)의 전면부 및 후면부에 리세스(60A,60B)를 구비할 수 있다. 상기 측벽 프레임(60)에는 복수의 체결 구멍(69)을 포함할 수 있다.
도 1, 도 7 및 도 8과 같이, 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 전면부는 제1리세스(60A) 및 복수의 구멍(H1,H2)이 배치되며, 상기 제1리세스(60A)는 측벽 프레임(60)으로부터 소정 깊이(도 11의 E3)를 갖고 배치될 수 있으며, 발광 패널(111,112,113,114)과 대응될 수 있다. 상기 구멍(H1,H2) 중 외측 구멍(H1)은 발광 패널(111,112,113,114)의 체결 부재(도 4의 19)와 결합되며, 내측 구멍(H2)은 캐비닛(130)에 인접한 구멍으로서, 하나 또는 복수로 배치될 있고, 도 9와 같이 캐비닛(130)의 일부가 결합될 수 있다. 상기 내측 구멍(H2)은 도 9와 같이, 복수 개 중 적어도 하나가 캐비닛(130)의 결합부(50) 내에 배치될 수 있고, 나머지는 결합부(50)와 접촉되거나 오픈되게 배치될 수 있다. 상기 방열 프레임(141,142,143,144)은 별도의 리브없이 형성될 수 있고, 도 8과 같이 상기 캐비닛(130)의 전면 바닥보다 돌출될 수 있다.
도 6 및 도 9와 같이, 상기 방열 프레임(141,142,143,144)은 후면부에 제2리세스(60B)가 배치되며, 상기 제2리세스(60B)에는 복수의 체결 리브(62), 상기 체결 리브(62) 각각과 상기 측벽 프레임(60) 사이에 연결된 다중 리브(61), 및 상기 체결 리브(62)와 인접한 체결 리브(62) 간을 연결하는 연결 리브(67)를 포함한다.
상기 제2리세스(60B)는 측벽 프레임(60)으로부터 소정 깊이(도 11의 E4)로 배치될 수 있으며, 도 11과 같이 상기 제2리세스(60B)는 깊이(E4)가 상기 제1리세스(60A)의 깊이(E3)보다 깊게 배치되고, 상기 캐비닛(130)의 결합부(50)와의 결합력을 강화시켜 줄 수 있다.
상기 체결 리브(62)는 상기 제2리세스(60B)에 복수개가 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 체결 리브(62)들을 연결한 형상은 다각형 형상으로 배치 예컨대, 마름모 형상, 사각형 형상, 오각형 형상, 사다리꼴 형상으로 배치될 수 있다. 상기 복수의 체결 리브(62) 중 인접한 체결 리브들은 대각선 방향으로 배치되고 인접하지 않는 체결 리브들은 수직 선 또는 수평 선 상에 배치될 수 있다. 상기 체결 리브(62)는 보스(Boss)로 기능할 수 있다. 실시 예는 복수의 체결 리브(62)가 마름모 형상으로 제공하며, 상기 마름모 형상으로 배치된 경우 수직 방향의 하중에 대한 스트레스를 분산시켜 줄 수 있다. 상기 각 체결 리브(62)의 형상은 기둥 형상 예컨대, 원 기둥 형상 또는 다각 기둥 형상을 포함할 수 있으며, 내부에 체결 홈(62A)을 구비할 수 있다. 상기 체결 홈(62A)은 외부 벽이나 케이스에 체결 수단으로 고정될 수 있다.
상기 다중 리브(61)는 상기 각 체결 리브(62)와 이에 인접한 상기 측벽 프레임(60) 사이에 복수로 배치될 수 있다. 상기 각 체결 리브(62)에 연결된 다중 리브(61)는 측벽 프레임(60)으로 갈수록 점차 넓은 간격으로 이격될 수 있다. 상기 다중 리브(61)는 체결 리브(62) 및 측벽 프레임(60)에 연결된 부분이 서로 분리되어, 외부로부터 전달되는 힘을 분산시켜 줄 수 있다. 상기 다중 리브(61)의 최대 간격은 상기 체결 리브(62)의 최대 너비보다 더 크게 배치될 수 있어, 보다 큰 면적 또는 보다 큰 영역을 갖는 다중 리브(161)를 통해 가해지는 힘이 상기 체결 리브(62)로 집중되고 분산될 수 있다. 상기 다중 리브(61)는 2개 이상 예컨대, 3개 또는 그 이상이 각 체결 리브(62)에 연결될 수 있고, 상기 체결 리브(62)들 사이의 연결 리브(67)에 비해 2배 이상의 개수를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1방열 프레임(141)에서 다중 리브(61)의 전체 개수는 상기 연결 리브(67)의 전체 개수의 3배 이상 예컨대, 3.5배 이상의 개수를 가질 수 있다.
상기 체결 리브(62)들 사이의 연결 리브(67)는 사선 방향에 배치된 체결 리브(62)들을 서로 연결해 주며, 브리지 리브일 수 있다. 상기 연결 리브(67)는 서로 다른 체결 리브(62)들을 연결해 주며, 체결 리브(62)로 전달된 외부 스트레스를 다른 체결 리브(62)로 분산시켜 전달하게 된다. 다른 예로서, 수평 또는 수직 방향에 배열된 체결 리브(62)들을 연결해 주는 수평 또는/및 수직한 연결 리브(67)를 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 다중 리브(61)와 상기 연결 리브(67)는 상기 체결 리브(62)와 측벽 프레임(60) 사이, 상기 체결 리브(62)들을 연결해 주는 리브로 기능할 수 있다. 상기 체결 리브(62), 연결 리브(67)의 배면 면적 합은 상기 방열 프레임(141,142,143,144) 각각의 배면의 면적의 40% 이하 예컨대, 20% 내지 30%의 범위로 배치될 수 있으며, 상기 범위를 초과하면 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 무게가 무거워질 수 있고, 상기 범위보다 작으면 리브(61,62,67)들의 하중에 대한 분산 효율 및 방열 효율이 저하될 수 있다. 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 배면 면적은 2000mm2 이상 예컨대, 2100mm2 이상일 수 있으며, 상기 케비닛130)의 사이즈에 따라 달라질 수 있다.
상기 복수개의 방열 프레임(141,142,143,144)의 배면 면적의 전체 합은 상기 캐비닛(130)의 배면 면적의 합의 10% 이하 예컨대, 4% 내지 8% 범위로 배치될 수 있다. 상기 복수 개의 방열 프레임(141,142,143,144)의 배면 합이 상기 범위를 초과하면, 복수의 표시 모듈(100)을 적층할 때 전체 무게를 증가시키는 요인이 될 수 있고, 상기 범위보다 적으면 방열 효율 및 지지 효율이 저하될 수 있다.
실시 예에 따른 방열 프레임(141,142,143,144)의 재질은 금속 재질 예컨대, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 이러한 방열 프레임(141,142,143,144)은 열 전도 특성이 높고 사출 후 캐비닛(130)과의 결합력이 좋고 강성을 갖는 금속 또는 합금을 사용할 수 있다. 상기 방열 프레임(141,142,143,144)은 다른 예로서, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 철(Fe) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 포함할 수 있다. 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 바닥 두께는 0.5mm 이상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
실시 예는 캐비닛(130)에 방열 프레임(141,142,143,144)을 일체로 형성함으로써, 금속 재질로 형성된 캐비닛(130)에 의한 무게를 증가로 인한 문제 예컨대, 단위 모듈의 무게 증가, 세트 전체의 무게 증가, 별도의 보조 프레임을 이용하거나, 고 비용인 문제들이 있다. 실시 예는 캐비닛(130)의 적어도 코너 부분에 배치된 방열 프레임(141,142,143,144)에 의해, 단위 모듈의 무게나 세트 전체의 문제가 감소될 수 있고, 별도의 보조 프레임을 이용하지 않을 수 있고 비용을 줄일 수 있다. 또한 방열 프레임(141,142,143,144)과 사출됨으로써, 캐비닛(130)의 두께를 줄여줄 수 있다. 이에 따라 캐비닛(130)의 결합부(50)는 방열 프레임(141,142,143,144)의 상/하/좌/우 방향으로의 유동을 차단할 수 있다.
이하, 제1방열 프레임(141)과 캐비닛(130)의 결합부(50)의 구조에 대해 상세하게 설명하기로 하며, 제2 내지 제4방열 프레임(142,143,144)는 제1방열 프레임(141)의 결합 구조를 참조하기로 한다.
도 9 및 도 10과 같이 상기 제1방열 프레임(141)에서 측벽 프레임(60)에는 내부에 적어도 하나의 결합 구멍(69) 예컨대, 복수의 결합 구멍(69)이 배치될 수 있고, 상기 복수의 결합 구멍(69)을 통해 상기 결합부(50)의 사출시 유입될 수 있다. 또한 상기 복수의 결합 구멍(69)을 통해 결합부(50)가 결합됨으로써, 상/하/좌/우 방향으로 제1방열 프레임(141)의 표면들과 캐비닛(130)이 결합될 수 있다. 여기서, 상기 제1방열 프레임(141)의 외 측면은 상기 결합부(50)의 측면보다 소정 간격(E1) 더 외측에 배치될 수 있어, 표시 모듈의 조립시 방열 프레임들의 외 측면들의 접촉 면적을 확보할 수 있다.
도 9 및 도 11과 같이, 상기 캐비닛(130)의 결합부(50)는 제1방열 프레임(141)의 측벽 프레임(60)의 내측 영역(64)과, 다수의 지지 리브(61)와 결합될 수 있다. 상기 결합부(50)는 상기 체결 리브(62) 중 어느 하나에 접촉되거나 이격될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 9 및 도 12와 같이, 상기 캐비닛(130)의 결합부(50)는 상기 제1방열 프레임(141)의 측벽 프레임(60)의 내측 접촉부(64)를 기준으로 외측에 배치된 영역과 내측에 배치된 영역을 포함하며, 상기 결합부(50)는 상기 접촉부(64)의 내측 영역의 너비(D5) 또는 면적이 외측 영역의 너비(D1) 또는 면적보다 클 수 있다(D5>D1). 예컨대, 상기 내측 영역의 너비(D5)는 외측 영역의 너비(D1)보다 2배 이상 크게 배치되어, 상기 제1방열 프레임(141)은 상기 결합부(50)의 내부와의 접촉 면적이 증가될 수 있고, 접착력을 강화시켜 줄 수 있다.
여기서, 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 측벽 프레임(60)의 두께(D2)는 1.6mm±0.4mm의 범위를 포함하며, 상기 측벽 프레임(60) 중 상기 캐비닛(130)의 결합부(50)와 결합되는 접촉부(64)는 적어도 2측면일 수 있다. 상기 측벽 프레임(60) 및 접촉부(64)의 두께(D2)는 상기 외측 영역의 너비(D1)와 같거나 1.6mm±0.4mm의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 캐비닛(130)의 결합부(50)의 일부(50A)는 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 결합 구멍(69) 중 적어도 하나와 결합될 수 있다. 상기 결합 구멍(69)의 높이(D4)는 제출 시의 용액의 유입을 용이하도록 도 11의 제2리세스(60B)의 깊이(E4)의 1/2이상일 수 있으며, 삼차원 구조를 통해 결합될 수 있다.
상기 캐비닛(130)의 결합부(50)는 상기 제1방열 프레임(141)의 측벽 프레임(60)보다 소정 두께(D4)로 돌출되어, 상기 측벽 프레임(60)의 접촉부(64)가 후 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 상기 두께(D4)는 상기 측벽 프레임(60)의 두께(D2)와 같거나 더 두껍게 배치되어, 측벽 프레임(60)의 유동에 따른 파손을 방지할 수 있다.
이는 방열 프레임(141,142,143,144)의 적어도 2개의 측벽 프레임의 접촉부(64)를 캐비닛(130)의 결합부(50)와 일체로 결합시켜 줄 수 있고, 상기 결합부(50)의 내측 영역이 더 넓은 면적으로 상기 측벽 프레임(60)의 접촉부(64)와 결합됨으로써, 상기 제1방열 프레임(141)을 캐비닛(130)에 결합시켜 줄 수 있다.
도 1, 도 6 및 도 9를 참조하면, 상기 표시 모듈(100)의 테두리를 따라 복수의 수납부(38)가 배치될 수 있으며, 상기 복수의 수납부(38)는 상기 캐비닛(130)의 테두리를 따라 소정 간격으로 배열되며 관통된 구멍으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 수납부(38)에는 자석(151)이 배치될 수 있고, 상기 자석(151)은 상기 수납부(38)에 각각 배치될 수 있다. 상기 수납부(38)는 전면 또는/및 후면을 통해 자석(151)을 삽입하고, 측면부의 가이드 홀을 통해 상기 자석(151)의 일부가 돌출될 수 있다. 이러한 자석(151)의 측 방향의 이탈을 방지할 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 표시 모듈을 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이며, 도 14는 도 13의 표시 모듈들이 조립된 표시 장치의 배면도이고, 도 15는 도 13의 표시 장치의 측면 일부를 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 표시 장치는 복수의 표시 모듈(100,101,102,103)가 서로 조립될 수 있다. 상기 복수의 표시 모듈(100,101,102,103)는 적어도 2개 이상이 수평 방향 또는/및 수직 방향으로 밀착 배치될 수 있다. 상기 복수의 표시 모듈(100,101,102,103)은 외측 둘레에 배치된 자석(151) 간이 서로 부착될 수 있어, 인접한 측면에 배치된 표시 모듈들(100,101,102,103)은 밀착되어, 표시 장치로 조립될 수 있다.
상기 표시 모듈들(100,101,102,103)의 자석(151)이 밀착될 때, 상기 인접한 표시 모듈(100,101,102,103)의 방열 프레임(141,142,143,144)의 측벽 프레임들은 수직 방향 또는/수평 방향으로 서로 접촉될 수 있다. 이때 상기 각 표시 모듈(100,101,102,103)의 캐비닛(130)들은 비 접촉 예컨대, 소정 간격(G2)으로 이격될 수 있다. 상기 표시 장치에서 각 표시 모듈(100,101,102,103)의 방열 프레임(141,142,143,144)들은 수직 방향으로 전달되는 하중을 받쳐주고, 상기 캐비닛(130)의 전면 리브(도 7의 31,33,33,34) 및 후면 리브(도 6의 41,42)들이 상기 방열 프레임(141,142,143,144) 사이의 영역을 지지할 수 있다.
도 15 및 도 16과 같이, 상기 복수의 표시 모듈(100,101,102,103)이 조립되면, 고정 판(155)을 이용하여 상기 복수의 표시 모듈들(100,101,102,103)의 코너 영역들을 조립하게 된다. 즉, 상기 복수의 표시 모듈(100,101,102,103)의 코너에 배치된 방열 프레임(141,142,143,144)들에 형성된 체결 리브(도 9의 62)에 상기 고정 판(155)의 체결 구멍을 통해 체결 수단(191)으로 체결할 수 있다. 상기 체결 수단(191)은 나사이거나 리벳을 포함할 수 있다. 상기 고정 판(155)은 금속 재질이거나 플라스틱 재질일 수 있으며, 바닥 뷰 형상이 다각형 형상 또는 원 형상을 가질 수 있다. 상기 표시 장치는 표시 모듈을 2행 및 2열 또는 그 이상을 구비할 수 있다.
상기 고정 판(155)은 센터 영역은 원 형상 또는 다각형 형상으로 오픈된 구멍(155B)이 배치되며, 상기 구멍(155B)을 통해 노출된 복수의 표시 모듈의 정렬을 확인하거나, 노출된 발광 패널(111,112,113,114)들의 코너들이 정렬되는 것을 확인할 수 있다. 실시 예는 표시 장치에서 표시 모듈이 수직 방향으로 2개 이상 배열될 때, 수직 방향으로 전달되는 하중에 대해, 상기 방열 프레임(141,142,143,144)의 내부 리브(161,162,167)들과 캐비닛(130)이 리브들이 분산시켜 줄 수 있다.
도 17과 같이, 실시 예에 따른 제1방열 프레임(141)은 수직 방향으로 외부 하중(F1)이 가중될 때, 측벽 프레임(60)으로 받고 다중 리브(61), 체결 리브(62) 및 연결 리브(67)을 통해 분산된 힘(F2)이 하부로 전달될 수 있다.
도 18은 실시 예에 따른 방열 프레임의 제1변형 예로서, 방열 프레임(140A)의 후면 리세스(60B) 내에 복수의 체결 리브(62)를 배치하고, 다른 서브 리브를 구비하지 않는 경우이다 상기 복수의 체결 리브(62)는 측벽 프레임(60)과 이격됨으로써, 수직한 하중을 받쳐줄 수 없는 문제가 있다.
도 19는 방열 프레임의 제2변형 예로서, 방열 프레임(140B)의 후방 리세스(60B) 내에 복수의 체결 리브(62)에 연결되는 서브 리브(61A,67A)들을 구비하게 된다. 상기 서브 리브들(61A,67A)은 측벽 프레임(60)과 상기 체결 리브(62)를 연결하거나 체결 리브(62)에 수평 및 수직 방향으로 단일 구조로 연결된다. 이러한 서브 리브(61A,67A)들은 수평 및 수직 방향으로 배열되어 있어, 측벽 프레임(60)을 통해 전달되는 하중을 분산시키는 능력이 저하될 수 있다.
도 20은 방열 프레임의 제3변형 예로서, 방열 프레임(140C)의 후방 리세스(60B) 내에 복수의 체결 리브(62)를 연결하는 서브 리브(61A,67A)들이 배치된다. 상기 서브 리브들(61A,67A)은 측벽 프레임(60)과 체결 리브(62) 사이에 단일 구조 리브만 배치됨으로써, 분산 능력이나 하중을 받쳐주는 힘이 저하될 수 있다.
실시 예는 도 17과 같이, 방열 프레임(141,142,143,144)의 측벽 프레임(60)과 체결 리브(62) 사이에 다중 리브(61)들을 배치함으로써, 다중 리브들(61)에 의해 체결 리브(62)에 전달되는 하중을 분산시켜 줄 수 있다.
표 1은 실시 예와 변형 예1,2,3의 등가 응력, 안전 계수, 및 변형 율을 비교한 표이다.
재료의 인장강도(MPa) 재료의 항복강도(MPa) Von-Mises stress(Mpa) 안전 계수 변형율(m)
변형 예1 207 110 7.096 35.3 0.00825
변형 예2 4.774 15.5 0.0022
변형 예3 4.804 23.0 0.00205
실시 예 3.115 22.9 0.000631
실시 예 및 변형 예1,2,3은 재료가 동일하므로, 인정 강도 및 항복 강도는 동일하며, 등가 응력(Von-Mises stress)이 리브 구조에 따라 낮게 즉, 실시 예의 등가 응력이 가장 낮고 변형 2,3이 그 다음으로 낮음을 알 수 있다. 또한 안전 계수 및 변형 율을 보면, 실시 예가 50% 이상으로 낮음을 알 수 있다. 이에 따라 실시 예와 같은 구조에서는 표시 장치 내에서 하중에 따른 변형이 최소화될 수 있고, 안정 계수를 낮추고 변형율을 줄일 수 있고 캐비닛(130)의 사이즈 축소 및 무게를 감소시켜 줄 수 있다.
도 21 내지 도 24는 실시 예 및 변형 예1,2,3의 방열 프레임의 스트레스 분포를 나타낸 도면이다.
도 21과 같이, 실시 예의 방열 프레임의 스트레스 분포는 변형 예1,2,3의 방열 프레임의 스트레스 분포에 비해 낮게 나타남을 알 수 있다.
도 25는 실시 예에 따른 방열 프레임을 갖는 캐비닛(130)에서의 후면 리브의 형태에 따른 등가 응력을 나타낸 도면이다.
도 25의 (A)와 같이 캐비닛(130)의 후면에 방열 프레임(141,142,143,144) 사이에 수직한 리브가 없는 경우(변형 예4), 실시 예(B)에 비해 등가 응력이 3% 정도 낮게 나타남을 알 수 있다. 상기 변형 예4는 등가 응력이 1,984Kpa 정도이고, 실시 예의 등가 응력은 1,937Kpa로 나타난다. 여기서, 하중은 5kg으로 설정하였다.
도 26 내지 도 28은 실시 예에 따른 표시 모듈의 온도 분포를 나타낸 도면이다. 도 26 내지 도 28은 도 1에서 방열 판이 없는 구조일 때의 온도 분포를 나타낸 것이다. 도 26은 발광 패널의 LED로부터 발생된 온도 분포를 나타낸 것으로, 표시 모듈의 중심 예컨대, 패널 어셈블리의 중심부로 갈수록 높게 나타남을 알 수 있다. 도 27은 발광 패널의 드라이버 IC로부터 발생된 온도 분포를 나타낸 것으로, 표시 모듈의 중심 예컨대, 패널 어셈블리의 중심부로 갈수록 높게 나타남을 알 수 있다. 도 28은 상기한 온도 분포에 의해 발광 패널의 회로 기판의 변형 량이 발생될 수 있고, 이러한 변형 량은 방열 프레임의 체결 구멍에 마진을 두어 해결하거나, 도 1과 같이 방열 판을 더 배치하여 온도 분포의 차이를 줄일 수 있다.
도 29 및 도 30은 실시 예에 따른 캐비닛의 재질을 열 전도성 재질로 변경한 경우, LED의 온도 분포와 드라이버 IC의 온도 분포를 나타낸 것이며, 각각 온도가 낮아짐을 알 수 있다.
도 31은 실시 예에 따른 캐비닛의 열 전달 계수에 따른 LED 패널과 드라이버 IC의 온도 분포를 비교한 그래프이다.
도 31과 같이, 캐비닛의 재질의 열 전달 계수를 20W/mK,10W/mK, 5W/mK로 변경한 경우, 열 전달 계수에 비례하여 발광 패널과 드라이버 IC의 온도 분포가 증가함을 알 수 있다. 실시 예에 따른 캐비닛의 재질은 열 전달 계수를 5W/mK 이상인 재질로 제공할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 회로 기판
2: 픽셀 영역
2A,2B,2C: 발광 소자
3: 투광층
4: 보호층
31,32,33,34,41,42: 리브
60: 측벽 프레임
60A,60B: 리세스
61: 다중 리브
62: 체결 리브
67: 연결 리브
100,101,102,103: 표시 모듈
111: 패널 어셈블리
111,112,113,114: 발광 패널
130: 캐비닛
141,142,143,144: 방열 프레임
151: 자석
171: 방열 판
173: 전원 보드
165: 제어 보드
170: 보호 커버

Claims (13)

  1. 캐비닛;
    상기 캐비닛의 전면부에 배치된 발광 패널; 및
    상기 캐비닛의 후면부의 센터 영역에 결합된 방열판을 포함하며,
    상기 캐비닛은 상기 전면부 및 후면부 중 적어도 하나에 서로 교차하게 배치된 복수의 리브를 포함하며,
    상기 발광 패널은 상기 캐비닛의 전면부에 배치된 회로 기판, 상기 회로 기판의 전면에 복수의 발광소자, 및 상기 복수의 발광소자를 덮는 투명한 수지 재질의 투광층을 포함하며,
    상기 캐비닛은 코너에 방열 프레임 및 상기 방열 프레임이 결합된 결합부를 포함하며,
    상기 캐비닛은 테두리 내측을 따라 배치된 복수의 수납부 및 상기 복수의 수납부에 각각 배치된 복수의 자석을 포함하는, 표시 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 패널은 상기 캐비닛의 전면부에 복수개가 행 방향 및 열 방향 중 적어도 한 방향으로 배열되는, 표시 모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 캐비닛의 각 코너에 배치되며,
    상기 방열 프레임은 복수개가 상기 캐비닛의 코너 각각의 결합부에 결합되는, 표시 모듈.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수개의 방열 프레임 각각은 상기 발광 패널의 어느 한 코너와 결합되는, 표시 모듈.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 자석 중 적어도 하나는 인접한 방열 프레임 사이에 각각 배치되는, 표시 모듈.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열 프레임은 외측 둘레의 측벽 프레임, 상기 측벽 프레임을 따라 배치된 복수의 결합 구멍, 상기 측벽 프레임의 전면부에 제1 리세스 및 후면부에 제2 리세스를 포함하는, 표시 모듈.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 캐비닛의 결합부는 상기 측벽 프레임의 제2 리세스 및 상기 복수의 결합 구멍의 일부에 결합되는 표시 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방열 프레임은 상기 제2 리세스에 배치된 복수의 체결 리브, 및 상기 복수의 체결 리브 사이를 연결하는 연결 리브를 포함하며,
    상기 복수의 체결 리브 중 적어도 하나는 상기 발광 패널과 체결 수단에 의해 체결되는 표시 모듈.
  9. 제3 항 또는 제4 항에 있어서, 상기 복수의 방열 프레임의 배면 면적의 합은 상기 캐비닛의 배면 면적의 합의 10% 이하인 표시 모듈.
  10. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열 프레임의 외 측면은 상기 캐비닛의 측벽보다 더 외측에 배치되는 표시 모듈.
  11. 행 방향 및 열 방향 중 적어도 한 방향으로 배열된 복수의 표시 모듈; 및
    상기 복수의 표시 모듈을 고정하는 고정 판을 포함하며,
    상기 복수의 표시 모듈 각각은,
    캐비닛;
    상기 캐비닛의 전면부에 배치된 발광 패널; 및
    상기 캐비닛의 후면부의 센터 영역에 결합된 방열판을 포함하며,
    상기 캐비닛은 상기 전면부 및 후면부 중 적어도 하나에 서로 교차하게 배치된 복수의 리브를 포함하며,
    상기 발광 패널은 상기 캐비닛의 전면부에 배치된 회로 기판, 상기 회로 기판의 전면에 복수의 발광소자, 및 상기 복수의 발광소자를 덮는 투명한 수지 재질의 투광층을 포함하며,
    상기 캐비닛은 코너에 방열 프레임 및 상기 방열 프레임이 결합된 결합부를 포함하며,
    상기 캐비닛은 테두리 내측을 따라 배치된 복수의 수납부 및 상기 복수의 수납부에 각각 배치된 복수의 자석을 포함하며,
    인접한 표시 모듈들의 상기 캐비닛 내의 자석들은 서로 접촉되는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인접한 표시 모듈들의 캐비닛은 서로 비 접촉되며,
    상기 인접한 표시 모듈들의 방열 프레임은 서로 접촉되는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 방열 프레임은 외측 둘레의 측벽 프레임, 상기 측벽 프레임을 따라 배치된 복수의 결합 구멍, 상기 측벽 프레임의 전면부에 제1 리세스 및 후면부에 복수의 체결 리브를 갖는 제2 리세스를 포함하며,
    상기 복수의 체결 리브 중 적어도 하나는 상기 발광 패널과 체결 수단에 의해 체결되는 표시 장치.

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