KR20220139503A

KR20220139503A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20220139503A
Application number: KR1020210045381A
Authority: KR
Inventors: 정의준; 최장운; 박우성; 기나영; 김윤진
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사; 숙명여자대학교산학협력단
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2022-10-17
Also published as: CN115209678A; US20220330462A1

Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널의 배면에 위치하는 섀시, 상기 섀시 위에 위치하는 제어 회로 기판, 상기 제어 회로 기판 위에 위치하는 쉴드 케이스, 그리고 상기 섀시 위에 위치하며 상기 쉴드 케이스에 인접하는 팬을 포함한다. 상기 쉴드 케이스는 상기 제어 회로 기판과 제3 방향으로 이격되어 있는 주요부 및 상기 주요부의 양측으로부터 상기 섀시를 향하여 연장하는 측면부를 포함하고, 상기 제어 회로 기판을 향하는 상기 주요부의 내면에 복수의 딤플이 형성되어 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로, 개선된 냉각 성능을 가진 쉴드 케이스를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

발광 표시 장치, 액정 표시 장치 같은 표시 장치는 영상을 표시하는 화면을 제공하는 표시 패널을 포함할 수 있다. 표시 장치는 또한 표시 패널을 구동하기 위한 구동 소자, 전원 소자 등을 포함할 수 있다. 구동 소자, 전원 소자 등에서는 열이 발생하는데, 이러한 발열 소자들을 효과적으로 냉각하지 않으면 성능이 저하되거나 손상될 수 있다.

실시예들은 발열 소자들에 대해 냉각 성능이 개선된 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 딤플은 상기 내면으로부터 오목할 수 있고 비대칭 형상을 가질 수 있다.

상기 딤플의 직경에 대한 깊이의 비가 0.1 이상일 수 있다.

상기 쉴드 케이스는 상기 측면부에 형성된 개구를 포함할 수 있고, 상기 개구는 상기 개구가 상기 측면부를 관통하는 방향인 제2 방향으로 상기 복수의 딤플과 중첩하지 않을 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 제어 회로 기판 위에 위치하는 신호 제어부를 더 포함할 수 있고, 상기 복수의 딤플은 상기 신호 제어부의 적어도 일부와 중첩하지 않을 수 있다.

상기 쉴드 케이스는 인접하는 딤플들 사이에 위치하며 상기 내면으로부터 상기 제3 방향으로 상기 제어 회로 기판을 향하여 돌출하는 리브를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 딤플과 상기 리브는 중첩하지 않을 수 있다.

상기 리브는 제2 방향과 제1 각을 이루는 방향으로 연장하는 제1 부분 및 상기 제2 방향과 제2 각을 이루는 방향으로 연장하는 제2 부분을 포함할 수 있고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 이루는 각이 60° 내지 120°일 수 있다.

상기 리브와 이에 인접하는 딤플의 중심 간의 거리는 인접하는 딤플들의 중심들을 상기 제2 방향으로 지나는 직선들 간의 거리와 동일할 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 표시 패널과 연결된 연성 회로막, 상기 연성 회로막과 연결된 소스 회로 기판, 그리고 상기 소스 회로 기판과 상기 제어 회로 기판을 연결하는 케이블을 더 포함할 수 있다. 상기 소스 회로 기판은 상기 표시 패널과 상기 섀시 사이에 위치할 수 있고, 상기 섀시는 상기 표시 패널과 상기 제어 회로 기판 사이에 위치할 수 있고, 상기 케이블은 상기 섀시에 형성된 구멍을 통해 상기 소스 회로 기판과 상기 제어 회로 기판을 연결할 수 있다.

일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널 위에 위치하는 섀시, 상기 섀시 위에 위치하며 신호 제어부가 실장된 인쇄 기판 조립체, 그리고 상기 제어 회로 기판을 덮으며 복수의 딤플이 형성된 쉴드 케이스를 포함한다. 상기 딤플은 상기 쉴드 케이스의 내면으로부터 오목하고 비대칭 형상이다.

상기 표시 장치는 상기 쉴드 케이스에 인접하게 위치하며 상기 인쇄 기판 조립체와 상기 쉴드 케이스에 의해 한정되는 공간으로 기류를 제공하는 팬을 더 포함할 수 있다. 상기 딤플의 가장 깊은 지점이 상기 딤플의 원호의 중심보다 상기 팬으로부터 멀리 위치할 수 있다.

상기 딤플의 직경에 대한 깊이의 비가 0.1 이상일 수 있다.

상기 쉴드 케이스는 상기 복수의 딤플이 형성된 주요부, 상기 주요부로부터 상기 인쇄 기판 조립체 쪽으로 연장하는 측면부, 그리고 상기 측면부에 형성된 개구를 포함할 수 있다, 상기 개구는 상기 개구가 상기 측면부를 관통하는 방향으로 상기 복수의 딤플과 중첩하지 않을 수 있다.

상기 복수의 딤플은 상기 신호 제어부와 중첩할 수 있다.

상기 쉴드 케이스는 인접하는 딤플들 사이에 위치하며 상기 내면으로부터 상기 제어 회로 기판을 향하여 돌출하는 리브를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 딤플과 상기 리브는 중첩하지 않을 수 있다.

상기 리브는 V자형을 포함하는 평면 형상을 가질 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 표시 패널과 연결된 연성 회로막, 상기 연성 회로막과 연결된 소스 회로 기판, 그리고 상기 소스 회로 기판과 상기 인쇄 기판 조립체를 연결하는 케이블을 더 포함할 수 있다. 상기 소스 회로 기판은 상기 표시 패널과 상기 섀시 사이에 위치할 수 있고, 상기 섀시는 상기 표시 패널과 상기 인쇄 기판 조립체 사이에 위치할 수 있고, 상기 케이블은 상기 섀시에 형성된 구멍을 통해 상기 소스 회로 기판과 상기 인쇄 기판 조립체를 연결할 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 연성 회로막 위에 위치하며 상기 표시 패널에 데이터 전압을 인가하는 소스 구동부를 더 포함할 수 있고, 상기 신호 제어부는 상기 소스 구동부에 영상 데이터 및 제어 신호를 제공할 수 있다.

실시예들에 따르면, 표시 장치의 쉴드 케이스에 비대칭형 딤플들을 형성함으로써 회로 기판에 실장된 발열 소자들에 대해 냉각 효과를 개선할 수 있다. 또한, 실시예들에 따르면, 명세서 전반에 걸쳐 인식될 수 있는 유리한 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 배면을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 다른 표시 장치에서 쉴드 케이스 부근을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 쉴드 케이스의 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 쉴드 케이스에서 딤플들이 형성된 영역의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 쉴드 케이스를 좀 더 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 쉴드 케이스에서 하나의 딤플의 평면도 및 단면도이다.
도 8, 도 9 및 도 10은 각각 딤플 형성 시 효과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 딤플과 리브의 조합을 포함하는 일 실시예에 따른 쉴드 케이스에서 딤플과 리브가 형성된 영역의 단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 쉴드 케이스에서 딤플과 리브의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 13은 리브, 딤플, 그리고 리브 및 딤플이 형성된 경우 냉각 효과를 나타내는 도면이다.
도 14는 비교예에 따른 쉴드 케이스를 적용 시 냉각 효과를 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 쉴드 케이스를 적용 시 냉각 효과를 나타내는 도면이다.

첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었다.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 구성이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 구성이 다른 구성 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 구성이 없는 것을 뜻한다.

명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서에서, "연결"된다는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 경우, 물리적으로 연결되는 경우나 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 위치나 기능에 따라 상이한 명칭으로 지칭되었으나 실질적으로 일체인 각 부분이 서로 연결되는 경우를 포함할 수 있다.

도면에서, 방향을 나타내는데 부호 "x", "y" 및 "z"가 사용되고, 여기서 "x"는 제1 방향이고, "y"는 제1 방향과 수직인 제2 방향이고, "z"는 제1 방향 및 제2 방향과 수직인 제3 방향이다. 제1 방향(x), 제2 방향(y) 및 제3 방향(z)은 각각 표시 장치의 가로 방향, 세로 방향 및 두께 방향에 대응할 수 있다.

명세서에서 특별한 언급이 없으면 "중첩"은 평면도에서 중첩을 의미하고, 제3 방향(z)으로 중첩을 의미한다.

도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1을 참고하면, 표시 장치는 표시 패널(10) 및 표시 패널(10)을 구동하기 위한 구동 소자들을 포함할 수 있다.

표시 패널(10)은 영상이 표시되는 화면을 제공할 수 있다. 표시 패널(10)은 기판 및 그 위에 배치된 화소들을 포함할 수 있다. 화소들은 행렬로 배열될 수 있고, 화소들의 조합에 의해 영상을 표시할 수 있다. 화소들은 발광 다이오드 같은 발광 소자들로 구현될 수 있고, 발광 소자들에는 트랜지스터, 커패시터 등을 포함하는 화소 회로부들이 연결될 수 있다. 표시 패널(10)은 기판 위에, 화소 회로부들이 위치하는 화소 회로층, 발광 소자들이 위치하는 발광 소자층, 그리고 발광 소자층을 덮은 봉지층을 포함할 수 있다.

구동 소자들은 표시 패널(10)을 구동하기 위한 각종 신호를 생성 및/또는 처리할 수 있다. 구동 소자들은 스캔 구동부(도시되지 않음), 소스 구동부(20) 및 신호 제어부(30)를 포함할 수 있다. 스캔 구동부는 화소 회로부에 스캔 신호를 인가할 수 있고, 소스 구동부(20)는 화소 회로부에 데이터 전압을 인가할 수 있다. 신호 제어부(30)는 영상 신호 및 제어 신호를 수신하여, 스캔 구동부 및 소스 구동부(20)를 제어하는 신호를 포함하는 제어 신호들과 영상 데이터를 생성할 수 있다. 신호 제어부(30)는 스캔 제어 신호를 스캔 구동부에 제공할 수 있고, 소스 제어 신호 및 영상 데이터를 소스 구동부(20)에 제공할 수 있다. 스캔 구동부는 표시 패널(10)의 가장자리에 집적되어 있을 수 있다. 소스 구동부(20) 및 신호 제어부(30)는 집적회로(IC) 칩 형태로 제공될 수 있다 (이하, IC 칩을 IC라고도 한다). 스캔 구동부, 소스 구동부 및 신호 제어부는 각각 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 제어부로 불릴 수 있다.

표시 장치는 표시 패널(10)에 연결된 인쇄 회로막(PF)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로막(PF)은 연성 인쇄 회로 기판으로 불릴 수 있다. 인쇄 회로막(PF)은 이방성 도전막을 통해 표시 패널(10)에 접합될 수 있다. 소스 구동부(20)는 인쇄 회로막(PF) 위에 위치할 수 있다.

표시 장치는 소스 회로 기판(SB) 및 제어 회로 기판(CB)을 포함할 수 있다. 소스 회로 기판(SB)에는 인쇄 회로막(PF)이 연결될 수 있다. 소스 회로 기판(SB)은 케이블(CA)을 통해 제어 회로 기판(CB)에 연결될 수 있다. 소스 회로 기판(SB)은 플렉서블할 수 있지만, 플렉서블 하지 않을 수 있다. 케이블(CA)은 플랫 플렉서블 케이블(flat flexible cable, FFC)일 수 있다.

표시 장치는 세트 커버(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 도 1에 도시된 표시 장치의 구성요소들은 세트 커버 내에 위치할 수 있다. 세트 커버 내에서, 인쇄 회로막(PF)은 벤딩되어, 소스 회로 기판(SB)과 제어 회로 기판(CB)은 표시 패널(10)의 배면에 위치할 수 있다. 이에 따라 모니터, 텔레비전 등에 적용되는 표시 장치의 베젤을 줄일 수 있다.

제어 회로 기판(CB)에는 신호 제어부(30)가 위치할 수 있다. 신호 제어부(30) 등이 실장된 제어 회로 기판(CB)을 인쇄 기판 조립체(printed board assembly)(PBA)로 부를 수 있다. 제어 회로 기판(CB)에는 신호 제어부(30) 외에도 PMIC(power management integrated circuit)이 실장될 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 배면을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 3은 일 실시예에 다른 표시 장치에서 쉴드 케이스 부근을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 표시 패널(10)의 배면에 섀시(chassis)(40)가 위치할 수 있다. 섀시(40)는 표시 패널(10)을 보호하고, 표시 장치를 구성하는 여러 부품을 고정하는 지지판 역할을 할 수 있다. 섀시(40)는 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있고, 예컨대 스테인리스 강으로 이루어질 수 있다. 섀시(40)는 바텀 섀시(bottom chassis), 백 섀시(back chassis) 등으로 불릴 수 있다.

도 1을 교차 참고하면, 소스 회로 기판(SB)은 표시 패널(10)과 섀시(40) 사이에 위치할 수 있고, 섀시(40)는 표시 패널(10)과 제어 회로 기판(CB) 사이에 위치할 수 있다. 제어 회로 기판(CB)은 쉴드 케이스(50)에 의해 덮여 있다. 따라서 표시 패널(10)의 배면 위로 소스 회로 기판(SB), 섀시(40), 제어 회로 기판(CB) 및 쉴드 케이스(50)가 순차적으로 위치할 수 있다. 소스 회로 기판(SB)과 제어 회로 기판(CB)을 케이블(CA)로 연결할 수 있도록, 섀시(40)는 케이블(CA) 또는 케이블(CA)의 커넥터가 관통할 수 있는 구멍(430)을 포함할 수 있다. 구멍(430)은 표시 패널(10)과 섀시(40) 사이에 위치하는 소스 회로 기판(SB)과 중첩할 수 있다. 도 2 및 도 3에는 케이블(CA) 및/또는 소스 회로 기판(SB)이 도시되어 있지 않지만, 케이블(CA) 및 소스 회로 기판(SB)의 배치는 도 1을 참고하여 명확하게 이해될 수 있다.

쉴드 케이스(50)는 인쇄 기판 조립체(PBA)를 보호하고, EMI를 차폐할 수 있다. 쉴드 케이스(50)는 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있으며, 예컨대, 스테인리스 강, 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 제어 회로 기판(CB) 및 쉴드 케이스(50)는 나사 같은 고정 수단에 의해 섀시(40)에 고정될 수 있다. 쉴드 케이스(50)의 일측에는 쉴드 케이스(50) 쪽으로 송풍하는 팬(fan)(60)이 위치할 수 있다 (도 2 참고).

쉴드 케이스(50)는 전체적으로 대략 "ㄷ"자로 꺾여 있는 형상일 수 있다. 쉴드 케이스(50)는 주요부(510) 및 측면부(520)를 포함할 수 있다. 주요부(510)는 사각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 주요부(510)는 제어 회로 기판(CB)과 제3 방향(z)으로 소정의 간격을 두고 제어 회로 기판(CB)과 나란할 수 있다. 주요부(510)는 제어 회로 기판(CB)에 실장된 신호 제어부(30)와 제3 방향(z)으로 이격될 수 있다. 측면부(520)는 주요부(510)의 양측으로부터 상기 섀시(40)를 향하여 대략 제3 방향(z)으로 연장할 수 있다. 이에 따라 쉴드 케이스(50)는 터널과 같은 형상을 가질 수 있다. 쉴드 케이스(50)는 측면부(520)로부터 대략 제2 방향(y)으로 연장하는 날개부(530)를 더 포함할 수 있다. 쉴드 케이스(50)를 고정하기 위한 나사는 예컨대 날개부(530)를 관통하여 섀시(40)에 고정될 수 있다. 제어 회로 기판(CB)은 쉴드 케이스(50) 내에 또는 일부가 쉴드 케이스(50)와 중첩하게 위치할 수 있다.

주요부(510)의 적어도 일부에는 딤플들(dimples)(DP)이 형성되어 있다. 딤플들(DP)은 주요부(510)의 내면(즉, 제어 회로 기판(CB)을 향하는 면)으로부터 오목하게 형성될 수 있다. 내면의 반대 면인 주요부(510)의 외면은 딤플(DP)에 대응하는 영역이 볼록하게 형성될 수 있다. 즉, 딤플(DP)은 주요부(510)의 내면에 볼 때 오목하고 주요부(510)의 외면에서 볼 때 볼록하게 형성될 수 있다. 딤플들(DP)로 인하여, 주요부(510), 특히 주요부(510)의 내면은 매끄럽지 않고 울퉁불퉁하게 형성된 부분을 포함할 수 있다. 딤플들(DP)에 의해 쉴드 케이스(50) 내부는 냉각 유로를 형성할 수 있는데, 딤플들(DP)은 난류를 발생시켜 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

딤플들(DP)이 형성된 영역은 주요부(510)의 전체 면적에서 약 90% 이하, 약 70% 이하, 약 50% 이하, 또는 약 30% 이하일 수 있다. 딤플들(DP)은 인쇄 기판 조립체(PBA)에서 신호 제어부(30), PMIC 등과 같이 발열이 높은 소자들이 위치하는 영역에 형성될 수 있다. 즉, 딤플들(DP)은 인쇄 기판 조립체(PBA)에서 발열이 높은 소자들과 중첩하게 위치할 수 있다.

측면부(520)에는 개구(540)가 형성될 수 있다. 개구(540)는 쉴드 케이스(50) 내부의 제어 회로 기판(CB)과 쉴드 케이스(50) 외부의 구성요소들 간의 연결한 위한 연결 수단을 위해 제공될 수 있다. 예컨대, 케이블(CA)은 개구(540)를 통해 쉴드 케이스(50) 내부의 제어 회로 기판(CB)과 연결될 수 있다. 개구(540)는 제2 방향(y)으로 딤플들(DP)과 중첩하지 않게 위치할 수 있다.

딤플들(DP)이 형성된 주요부(510)와 개구(540)가 형성된 측면부(520)를 가진 쉴드 케이스(50)는 예컨대, 소정의 두께를 가진 금속판을 프레스 가공하여 형성될 수 있다. 쉴드 케이스(50)는 약 0.5㎜ 이상의 두께, 예컨대, 약 0.8㎜ 내지 약 1.0㎜의 두께를 가질 수 있다.

도 4는 일 실시예에 쉴드 케이스의 평면도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 쉴드 케이스에서 딤플들이 형성된 영역의 단면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 쉴드 케이스를 좀 더 확대하여 도시한 단면도이고, 도 7은 도 5에 도시된 쉴드 케이스에서 하나의 딤플의 평면도 및 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 표시 장치는 쉴드 케이스(50)의 일측에, 쉴드 케이스(50)에 인접하게 배치된 팬(60)을 포함할 수 있다. 팬(60)은 쉴드 케이스(50)와 인쇄 기판 조립체(PBA)에 의해 한정되는 공간으로 기류를 제공(송풍)할 수 있다. 인쇄 기판 조립체(PBA)는 쉴드 케이스(50)에 의해 덮여 있으므로, 팬(60)에 의해 발생한 기류는 쉴드 케이스(50)와 인쇄 기판 조립체(PBA) 사이를 통과하면서 인쇄 기판 조립체(PBA)를 냉각시킬 수 있다. 예컨대, 기류는 발열 소자인 신호 제어부(30)의 상면 및/또는 측면과 쉴드 케이스(50) 사이의 공간을 통과하면서 신호 제어부(30)를 냉각시킬 수 있다. 따라서 쉴드 케이스(50)와 팬(60)은 표시 장치에서 인쇄 기판 조립체(PBA)를 위한 냉각 시스템을 구성할 수 있다.

쉴드 케이스(50)의 주요부(510)에 형성된 딤플들(DP)로 인해, 팬(60)에 의해 제공된 기류는 난류를 형성한다. 딤플들(DP)에 의한 난류 유동 효과로 인해 냉각 성능이 향상될 수 있다. 냉각 성능은 특히 딤플들(DP)과 중첩하는 영역에서 향상될 수 있다. 따라서 딤플들(DP)은 신호 제어부(30), PMIC와 같이 발열이 높은 소자들과 중첩하게 위치할 수 있다. 딤플들(DP)이 형성되는 영역이 증가할수록 난류가 발생하는 영역이 증가한다. 난류가 증가할수록 내부 압력이 증가하여 팬의 효율이 감소할 수 있다. 따라서 딤플들(DP)을 주요부(510) 전체 영역에 걸쳐 형성할 수 있지만, 냉각이 필요한 소자들과 중첩하는 영역에만 딤플들(DP)을 형성하는 것이 유리할 수 있다. 딤플(DP)은 평면도에서 원형이지만, 이에 제한되지 않으며, 예컨대 타원형일 수 있다.

전술한 바와 같이, 측면부(520)에 형성된 개구(540)는 개구(540)가 측면부(520)를 관통하는 방향인 제2 방향(y)으로 딤플들(DP)과 중첩하지 않게 위치할 수 있다. 만약, 개구(540)와 딤플들(DP)과 중첩하면, 기류가 딤플들(DP)을 지나기 전에 개구(540)를 통해 빠져나갈 수 있으므로 충분한 난류 유동 효과를 얻기 어려울 수 있다.

도 6 및 도 7을 참고하여 쉴드 케이스(50)의 주요부(510)에 형성된 딤플(DP)에 대해 좀 더 상세하게 설명한다. 딤플(DP)은 주요부(510)의 내면으로부터 오목하게 형성될 수 있다. 딤플(DP)이 형성된 영역에서 주요부(510)의 외면은 볼록할 수 있다. 주요부(510)에서 딤플(DP)이 형성된 영역의 두께와 형성되지 않은 영역의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다. 딤플(DP)은 평면도에서 직경(D)을 가진 원형일 수 있고, 주요부(510)의 내면으로부터 깊이(H)를 가지도록 형성될 수 있다. 딤플들(DP)은 직경(D) 대 인접 딤플(DP) 간의 간격(d)의 비(D:d)가 약 2:1 이도록 배치될 수 있다.

딤플(DP)은 비대칭(asymmetric) 형상일 수 있다. 여기서 비대칭 형상이란 단면도에서 딤플(DP)의 가장 깊은 지점(P)이 원호의 중심(C)에서 한쪽으로 치우친 것을 나타낸다. 딤플(DP)에서 원호의 중심(C)(평면도에서는 원의 중심)과 가장 깊은 지점(P) 간의 거리를 비대칭 거리(A)라고 한다. 딤플(DP)에서 가장 깊은 지점(P)은 원호의 중심(C)보다 팬(60)으로부터 멀리 위치할 수 있다.

딤플(DP)에서, 직경(D)에 대한 깊이(H)의 비(H/D)는 약 0.1 이상일 수 있다. 직경(D)에 대한 깊이(H)의 비(H/D)가 0.1 보다 작으면 딤플(DP)에 의한 방열 성능 개선 효과가 미미할 수 있다. 딤플(DP)에서, 직경(D)에 대한 비대칭 거리(A)의 비(A/D)는 약 0.25일 수 있다. 예컨대, 깊이(H)가 0.1㎜이고, 직경(D)이 1.0㎜이고, 비대칭 거리(A)가 0.25㎜일 수 있다. 다른 예로, 깊이(H)가 0.2㎜이고, 직경(D)이 2.0㎜이고, 비대칭 거리(A)가 0.5㎜일 수 있다.

딤플(DP)의 깊이(H)는 약 0.1㎜ 내지 약 0.2㎜일 수 있다. 깊이(H)가 깊을수록 방열 성능 개선에 유리할 수 있으나, 비대칭 형상이면서 약 0.2㎜ 이상의 깊이(H) 또는 0.2 이상의 직경(D)에 대한 깊이(H의 비(H/D)를 가진 딤플(DP)은 프레스 금형의 제작 한계로 인해 가공이 어려울 수 있다.

한편, 인쇄 기판 조립체(PBA)에도 딤플들이 형성될 수 있다. 예컨대, 신호 제어부(30)를 구성하는 집적회로 칩의 표면에 딤플들이 형성될 수 있다. 섀시(40)의 표면에도 딤플들이 형성될 수 있다.

도 8, 도 9 및 도 10은 각각 딤플 형성 시 효과를 나타내는 그래프이다.

도 8을 참고하면, 좌측 그림은 딤플이 없는 핀들(fins) 사이를 통과하는 기류를 나타내고, 우측 그림은 딤플이 형성된 핀들 사이를 통과하는 기류를 나타낸다. 딤플이 형성되면, 딤플에 의한 압력 차이로 인해 난류(turbulence)가 발생함을 알 수 있다.

도 9를 참고하면, 좌측 그림은 대칭형 딤플이 형성된 경우 기류를 나타내고, 우측 그림은 비대칭형 딤플이 형성된 경우의 기류를 나타낸다. 대칭형 딤플의 경우 난류가 딤플 내에 갇히지만, 비대칭형 딤플의 경우 난류가 딤플 내에 갇히지 않는다.

도 10을 참고하면, 대칭형 딤플과 비대칭형 딤플에서 표면 마찰계수 및 너셀 수(Nusselt number)를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 대칭형 딤플에서보다 비대칭형 딤플에서 너셀 수 비율이 증가하므로, 비대칭형 딤플에서 대류 열전달이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다. 대류 열전달이 증가하면 쉴드 케이스(50) 내부의 온도가 더 낮아질 수 있다. 따라서 비대칭형 딤플들(DP)이 형성된 쉴드 케이스(50)는 대칭형 딤플들이 형성된 쉴드 케이스보다 제어 회로 기판(CB)에 실장된 신호 제어부(30), PMIC 등의 온도를 더욱 낮출 수 있다.

도 11은 딤플과 리브의 조합을 포함하는 일 실시예에 따른 쉴드 케이스에서 딤플 및 리브가 형성된 영역의 단면도이고, 도 12는 일 실시예에 따른 쉴드 케이스에서 딤플과 리브의 배치를 나타내는 평면도이다.

도 11 및 도 12를 참고하면, 쉴드 케이스(50)는 딤플(DP)과 함께 리브(rib)(RB)를 포함할 수 있다. 리브(RB)는 딤플(DP) 사이에 딤플(DP)과 중첩하지 않게 위치할 수 있다. 리브(RB)는 주요부(510)의 내면에 부착되거나, 주요부(510)와 일체로 형성될 수 있다. 리브(RB)는 주요부(510)의 내면으로부터 제3 방향으로 제어 회로 기판(CB)을 향하여 돌출되게 위치하거나 형성될 수 있다. 리브(RB)의 두께(t)는 딤플(DP)의 깊이(H)와 동일하거나 그보다 클 수 있다. 예컨대, 리브(RB)는 약 0.1㎜ 내지 약 1.0㎜의 두께(t)를 가질 수 있다. 리브(RB)는 딤플들(DP) 사이를 가로질러 대략 제2 방향(y) 또는 제2 방향(y)에 대해 경사진 방향으로 연장할 수 있다. 리브(RB)는 기류의 유동 저항을 증가시켜 난류를 발생시킬 수 있다. 따라서 리브(RB)가 형성되면 딤플(DP)만 형성된 경우보다 난류를 증가시킬 수 있다.

도 12를 참고하면, 리브(RB)는 딤플들(DP) 사이를 가로질러 대략 V자형으로 형성될 수 있다. 예컨대, 리브(RB)는 제2 방향(y)과 제1 각(α)을 이루는 방향으로 연장하는 제1 부분(RBa)과 제2 각(β)을 이루는 방향으로 연장하는 제2 부분(RBb)을 포함할 수 있다. 제1 각(α) 및 제2 각(β)은 각각 약 30° 내지 약 60°일 수 있다. 제1 부분(RBa)과 제2 부분(RBb)이 이루는 각은 약 60° 내지 약 120°일 수 있다. 예컨대, 제1 각(α) 및 제2 각(β)은 각각 약 45°일 수 있고, 이 경우 제1 부분(RBa)과 제2 부분(RBb)이 이루는 각은 약 90°일 수 있다. 제1 부분(RBa)과 제2 부분(RBb)이 만나는 리브(RB)의 꼭짓점은 대략 기류 방향과 나란한 제1 방향(x)을 향할 수 있다.

인접하는 딤플들(DP)의 중심들을 제2 방향(y)으로 지나는 직선들 간의 거리(a1)는 제1 방향(x)으로 지나는 직선들 간의 거리(a2)와 동일할 수 있다. 리브(RB)와 이에 인접하는 딤플(DP)의 중심 간의 거리(a3)는 거리(a1)와 동일할 수 있다. 이와 같이 리브(RB)를 형성하고 배치하면 난류 유동 효과를 극대화할 수 있다.

이와 같이 리브(RB)는 V자형 또는 V자형을 포함하는 평면 형상을 가질 수 있다. 하나의 리브(RB)가 도시되어 있으나, 리브(RB)는 제1 방향(x)을 따라 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 리브(RB)는 제2 방향으로 연속적으로 또는 불연속적으로 배치될 수 있고, V자형 외의 다른 형상(예컨대, W자형, U자형, Z자형 등)으로 형성될 수도 있다.

도 13은 리브, 딤플, 그리고 리브 및 딤플이 형성된 경우 난류 정도를 나타내는 도면이다.

도 13을 참고하면, 우측 도면은 리브가 형성된 구조에서 난류를 나타내고, 중간 도면은 딤플이 형성된 구조에서 난류를 나타내고, 좌측 도면은 리브 및 딤플이 형성된 구조에서 난류를 나타낸다. 구조 내부에서 기류의 방향은 우측 도면에 화살표로 나타내었다. 도면에서 청색에서 적색으로 갈수록 난류가 증가하는 것을 의미한다. 도시된 바와 같이, 난류는 리브만 형성되거나 딤플만 형성되어도 발생하지만, 딤플과 리브가 함께 형성되면 난류를 극대화함을 알 수 있다.

도 14는 비교예에 따른 쉴드 케이스를 적용 시 냉각 효과를 나타내는 도면이고, 도 15는 일 실시예에 따른 쉴드 케이스를 적용 시 냉각 효과를 나타내는 도면이다.

도 14는 딤플이 형성되지 않은 쉴드 케이스를 인쇄 기판 조립체(PBA)에 적용하고 팬(60)을 가동시킨 상태에서 측정한 표시 패널의 표면의 온도 분포를 나타낸다. 도 15는 비대칭 형상의 딤플(DP)이 형성된 쉴드 케이스(50)를 인쇄 기판 조립체(PBA)에 적용하고 팬(60)을 가동시킨 상태에서 측정한 표시 패널의 표면의 온도 분포를 나타낸다. 도 14를 참고하면, 비교예에 따른 쉴드 케이스 적용 시 최대 온도가 81.6℃로 나타났다. 도 15를 참고하면, 일 실시예에 따른 쉴드 케이스 적용 시 최대 온도가 79,9℃로 나타났다. 단지 비대칭 딤플(DP)을 형성한 것으로 약 1.7℃의 냉각 효과를 얻을 수 있었다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 표시 패널 20: 소스 구동부
30: 신호 제어부 40: 섀시
430: 구멍 50: 쉴드 커버
510: 주요부 520: 측면부
530: 날개부 540: 개구
60: 팬 CA: 케이블
CB: 제어 회로 기판 DP: 딤플
PBA: 인쇄 기판 조립체 PF: 인쇄 회로막
RB; 리브 SB: 소스 회로 기판

Claims

표시 패널,
상기 표시 패널의 배면에 위치하는 섀시,
상기 섀시 위에 위치하는 제어 회로 기판,
상기 제어 회로 기판 위에 위치하는 쉴드 케이스, 그리고
상기 섀시 위에 위치하며 상기 쉴드 케이스에 인접하는 팬
을 포함하며,
상기 쉴드 케이스는 상기 제어 회로 기판과 제3 방향으로 이격되어 있는 주요부 및 상기 주요부의 양측으로부터 상기 섀시를 향하여 연장하는 측면부를 포함하고,
상기 제어 회로 기판을 향하는 상기 주요부의 내면에 복수의 딤플이 형성되어 있는 표시 장치.
제1항에서,
상기 딤플은 상기 내면으로부터 오목하고 비대칭 형상을 가진 표시 장치.
제2항에서,
상기 딤플의 직경에 대한 깊이의 비가 0.1 이상인 표시 장치.
제1항에서,
상기 쉴드 케이스는 상기 측면부에 형성된 개구를 포함하고, 상기 개구는 상기 개구가 상기 측면부를 관통하는 방향인 제2 방향으로 상기 복수의 딤플과 중첩하지 않는 표시 장치.
제1항에서,
상기 제어 회로 기판 위에 위치하는 신호 제어부를 더 포함하며,
상기 복수의 딤플은 상기 신호 제어부의 적어도 일부와 중첩하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 쉴드 케이스는 인접하는 딤플들 사이에 위치하며 상기 내면으로부터 상기 제3 방향으로 상기 제어 회로 기판을 향하여 돌출하는 리브를 더 포함하는 표시 장치.
제6항에서,
상기 복수의 딤플과 상기 리브는 중첩하지 않는 표시 장치.
제6항에서,
상기 리브는 제2 방향과 제1 각을 이루는 방향으로 연장하는 제1 부분 및 상기 제2 방향과 제2 각을 이루는 방향으로 연장하는 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 이루는 각이 60° 내지 120°인 표시 장치.
제8항에서,
상기 리브와 이에 인접하는 딤플의 중심 간의 거리는 인접하는 딤플들의 중심들을 상기 제2 방향으로 지나는 직선들 간의 거리와 동일한 표시 장치.
제1항에서,
상기 표시 패널과 연결된 연성 회로막,
상기 연성 회로막과 연결된 소스 회로 기판, 그리고
상기 소스 회로 기판과 상기 제어 회로 기판을 연결하는 케이블
을 더 포함하며,
상기 소스 회로 기판은 상기 표시 패널과 상기 섀시 사이에 위치하고,
상기 섀시는 상기 표시 패널과 상기 제어 회로 기판 사이에 위치하고,
상기 케이블은 상기 섀시에 형성된 구멍을 통해 상기 소스 회로 기판과 상기 제어 회로 기판을 연결하는 표시 장치.
표시 패널,
상기 표시 패널 위에 위치하는 섀시,
상기 섀시 위에 위치하며 신호 제어부가 실장된 인쇄 기판 조립체, 그리고
상기 제어 회로 기판을 덮으며 복수의 딤플이 형성된 쉴드 케이스
를 포함하며,
상기 딤플은 상기 쉴드 케이스의 내면으로부터 오목하고 비대칭 형상인 표시 장치.
제11항에서,
상기 쉴드 케이스에 인접하여 위치하며 상기 인쇄 기판 조립체와 상기 쉴드 케이스에 의해 한정되는 공간으로 기류를 제공하는 팬을 더 포함하며,
상기 딤플의 가장 깊은 지점이 상기 딤플의 원호의 중심보다 상기 팬으로부터 멀리 위치하는 표시 장치.
제11항에서,
상기 딤플의 직경에 대한 깊이의 비가 0.1 이상인 표시 장치.
제11항에서,
상기 쉴드 케이스는 상기 복수의 딤플이 형성된 주요부, 상기 주요부로부터 상기 인쇄 기판 조립체 쪽으로 연장하는 측면부, 그리고 상기 측면부에 형성된 개구를 포함하고,
상기 개구는 상기 측면부의 두께 방향으로 상기 복수의 딤플과 중첩하지 않는 표시 장치.
제11항에서,
상기 복수의 딤플은 상기 신호 제어부의 적어도 일부와 중첩하는 표시 장치.
제11항에서,
상기 쉴드 케이스는 인접하는 딤플들 사이에 위치하며 상기 내면으로부터 상기 제어 회로 기판을 향하여 돌출하는 리브를 더 포함하는 표시 장치.
제16항에서,
상기 복수의 딤플과 상기 리브는 중첩하지 않는 표시 장치.
제16항에서,
상기 리브는 V자형을 포함하는 평면 형상을 가진 표시 장치.
제11항에서,
상기 표시 패널과 연결된 연성 회로막,
상기 연성 회로막과 연결된 소스 회로 기판, 그리고
상기 소스 회로 기판과 상기 인쇄 기판 조립체를 연결하는 케이블
을 더 포함하며,
상기 소스 회로 기판은 상기 표시 패널과 상기 섀시 사이에 위치하고,
상기 섀시는 상기 표시 패널과 상기 인쇄 기판 조립체 사이에 위치하고,
상기 케이블은 상기 섀시에 형성된 구멍을 통해 상기 소스 회로 기판과 상기 인쇄 기판 조립체를 연결하는 표시 장치.
제19항에서,
상기 연성 회로막 위에 위치하며 상기 표시 패널에 데이터 전압을 인가하는 소스 구동부를 더 포함하고,
상기 신호 제어부는 상기 소스 구동부에 영상 데이터 및 제어 신호를 제공하는 표시 장치.