WO2023140410A1 - 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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WO2023140410A1
WO2023140410A1 PCT/KR2022/001196 KR2022001196W WO2023140410A1 WO 2023140410 A1 WO2023140410 A1 WO 2023140410A1 KR 2022001196 W KR2022001196 W KR 2022001196W WO 2023140410 A1 WO2023140410 A1 WO 2023140410A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display device
module
display
module holder
rear surface
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/001196
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
서대우
김중년
한병욱
오태경
박상돈
박상태
한지훈
김기태
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to PCT/KR2022/001196 priority Critical patent/WO2023140410A1/ko
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/03—Covers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to a display device considering a heat dissipation structure.
  • the display device includes a display that outputs an image, and various types of display devices are being released according to the size of the display. Particularly, in recent years, as the thickness of the display is reduced and manufactured using various materials, more various types of display devices are appearing.
  • display devices such as portable display devices, display devices used indoors, and display devices used outdoors.
  • portable display a thin and lightweight display with high resolution is used to output various images on a small screen.
  • a representative example of a large display is digital signage, and it is a communication tool that can induce marketing, advertising, training effects, and customer experience of companies. It is a display device that provides specific information as well as broadcast programs in public places such as airports, hotels, hospitals, and subway stations.
  • An LED display apparatus using a light emitting diode has excellent brightness and color characteristics compared to display devices of other types (e.g., LCD type), and is widely used as indoor/outdoor billboards, indoor/outdoor information boards, electric signboards in stadiums, or indoor/outdoor backdrops.
  • LED light emitting diode
  • LCD type liquid crystal display
  • a large screen can be implemented using a small LED panel, which reduces the manufacturing cost of the display device, and has the advantage of being easy to disassemble and assemble when temporary installation or location and arrangement need to be changed.
  • a display device installed outdoors must have relatively high luminance for sufficient outdoor visibility, and since it may be left as it is at a high temperature outside, a structure capable of efficiently dissipating heat generated from driving the display is required.
  • An object of the present invention is to provide a display device that implements efficient heat dissipation of heat generated from the display module and the control unit, which is the above problem.
  • a display module that outputs an image
  • a module holder located on the rear surface of the display module and including a heat dissipation fin protruding in the rear direction
  • a controller located on the rear surface of the module holder
  • a module cover that covers the control unit and is coupled to the rear surface of the module holder
  • a thermal interface material disposed between the module holder and the display module.
  • the display module may include a drive IC located on a rear surface, and the thermal interface material may be disposed at a position corresponding to the drive IC.
  • the module holder may include a cable hole through which a connector connecting the drive IC of the display module and the control unit passes, and the thermal interface material may be disposed at a position that does not overlap with the cable hole.
  • the front surface of the module holder may have a higher emissivity than the rear surface.
  • the front surface of the module holder may have an emissivity of 0.8 or more and a rear surface of the module holder may have an emissivity of 0.2 or less.
  • the module holder may include at least one of aluminum or magnesium.
  • the module holder may include an electromagnetic interference shielding (EMI) material.
  • EMI electromagnetic interference shielding
  • An air gap or an insulating material may be interposed between the controller and the module holder.
  • the module cover may include a plurality of vent holes formed on left and right side surfaces and an upper and lower surface of the rear surface.
  • the heat dissipation fin may be disposed outside the module holder.
  • the module cover may include a side frame positioned around the control unit and a back cover covering a rear surface of the control unit, and the side frame may be disposed not to overlap with the heat dissipation fin.
  • a plurality of display panels may be arranged in a lattice shape.
  • the display panel may mount an LED device on the front surface.
  • heat dissipation efficiency may be increased by configuring the module holder on the rear surface of the display as a heat sink.
  • heat dissipation efficiency may be increased by forming vent holes for heat dissipation in the back cover and the side frame.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a display device related to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of a conventional display device.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional display device.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a rear view illustrating a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing temperature distribution of front surfaces of the display devices of FIGS. 4 and 7 .
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a display device 100 related to the present invention.
  • the display device 100 may include a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, a cooling unit 160, a memory 170, a control unit 180, and a power supply unit 190.
  • the components shown in FIG. 1A are not essential to implement the display device 100, so the display device 100 described herein may have more or fewer components than the components listed above.
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules that enable wireless communication between the display device 100 and a wireless communication system, between the display device 100 and another display device 100, or between the display device 100 and an external server. Also, the wireless communication unit 110 may include one or more modules that connect the display device 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of a mobile communication module, a wireless Internet module, and a short-distance communication module.
  • the input unit 120 may include a camera 121 or video input unit for inputting a video signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, or a user input unit 123 for receiving information from a user (e.g., a touch key, a mechanical key, etc.). Voice data or image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
  • the user input unit may include a touch sensor located on the front of the display 151, and the touch sensor may be disposed on the entire front of the display 151. However, if the size of the display is large, the touch sensor may be placed on a part of the display in consideration of the reach range of the user's hand.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information within the display device 100, surrounding environment information surrounding the display device 100, and user information.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor, an illumination sensor, a touch sensor, an RGB sensor, an infrared sensor, a fingerprint sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor (eg, a camera (see 121)), a microphone (refer to 122), a battery gauge, and an environment sensor (eg, It may include at least one of a barometer, a hygrometer, a thermometer, a radiation detection sensor, a heat detection sensor, a gas detection sensor, etc.), a chemical sensor (eg, an electronic nose, a healthcare sensor, a biometric sensor, etc.).
  • the display device 100 disclosed in this specification may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is for generating an output related to sight, hearing or touch, and may include at least one of a display unit 151 and a sound output unit 152.
  • the display unit 151 may implement a touch screen by forming a mutual layer structure or integrally with the touch sensor. Such a touch screen may function as a user input unit 123 providing an input interface between the display device 100 and the user and provide an output interface between the display device 100 and the user.
  • the cooling unit 160 refers to a component discharging internal heat of the display device 100, and may include a heat pipe or a cooling fin, and a circulation fan and vent holes 241 and 242 that promote internal air circulation.
  • the display device 100 installed for the purpose of exhibition and advertisement drives for a long time and outputs a high-brightness so that it can be easily seen from the outside. Therefore, since the heat generated from the display 151 and the controller 180 can affect each part of the display device 100 and cause a failure, a heat dissipation structure for discharging internal heat is very important.
  • heat dissipation is implemented in various ways. In the heat dissipation process, it can be divided into air-cooling or water-cooling depending on the object to which heat transfer is performed. In the case of the air-cooling, the heat dissipation efficiency can be increased by maximizing the surface area using a heat dissipation fin 222, etc. In the case of the water-cooling, the heat dissipation efficiency can be increased by guiding the path and sealing of the heat transfer material using a structure such as a heat pipe.
  • These heat dissipation cooling methods may be used alone, or two or more may be used in combination as needed.
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the display device 100 .
  • the memory 170 may store a plurality of application programs (application programs or applications) driven in the display device 100 , data for operation of the display device 100 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from an external server through wireless communication. In addition, at least some of these application programs may exist on the display device 100 from the time of shipment for basic functions of the display device 100 (eg, incoming call, outgoing function, message reception, and outgoing function). Meanwhile, the application program may be stored in the memory 170, installed on the display device 100, and driven by the control unit 180 to perform an operation (or function) of the display device 100.
  • the controller 180 controls general operations of the display device 100 in addition to operations related to the application program.
  • the control unit 180 may provide or process appropriate information or functions to the user by processing signals, data, information, etc. input or output through the components described above or by running an application program stored in the memory 170.
  • controller 180 may control at least some of the components in order to drive an application program stored in the memory 170 . Furthermore, the controller 180 may combine and operate at least two or more of the components included in the display device 100 to drive the application program.
  • the power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 and supplies power to each component included in the display device 100 .
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the above components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of the display device 100 according to various embodiments described below. Also, the operation, control, or control method of the display device 100 may be implemented on the display device 100 by driving at least one application program stored in the memory 170 .
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of display modules 210 are arranged in a lattice shape, and a large screen display device 100 may be implemented.
  • the display module 210 may include components such as a drive IC 212 responsible for driving the display panel 211 and a fastening bracket for fixing the display module 210 in addition to the display panel 211 that outputs images.
  • LED panel Light Emitting Diode, LED
  • LED Light Emitting Diode
  • the display panel applicable to the present invention is not limited to the LED panel, and an organic light emitting diode (OLED), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED), or a liquid crystal display (LCD).
  • OLED organic light emitting diode
  • PDP plasma display panel
  • FED field emission display
  • LCD liquid crystal display
  • the display panel 211 may include a plurality of pixels R, G, and B.
  • a plurality of pixels R, G, and B may be formed in each region where a plurality of data lines and a plurality of gate lines intersect.
  • the plurality of pixels R, G, and B may be arranged or arranged in a matrix form.
  • the plurality of pixels R, G, and B may include a red ('R') sub-pixel, a green ('G') sub-pixel, and a blue ('B') sub-pixel.
  • the plurality of pixels R, G, and B may further include a white ('W') sub-pixel.
  • the side of the display panel 211 that displays images may be referred to as the front or front side.
  • a side on which an image cannot be observed may be referred to as a rear side or a rear side.
  • the display panel 211 outputs an image, and the display panel 211 arranged in a lattice form can be combined with the front surface of the module holder 220 located on the rear surface to maintain the lattice-shaped arrangement.
  • the drive IC 212 located on the back of the display panel 211 is responsible for driving each display panel 211 .
  • the module holder 220 may include a sidewall portion having a predetermined thickness in the front-rear direction of the display device on its outer circumferential surface.
  • a control unit 250 providing a synchronized signal to each drive IC 212 so that the plurality of display panels 211 can be driven like a single display may be located on the rear surface of the module holder 220 .
  • the control unit 250 located on the back of the module holder 220 divides the image information received through the communication unit according to the number and arrangement of the combined display panels, and transmits it to the drive IC 212 of each display panel 211 to drive each display panel 211.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a conventional display device 100
  • FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of the conventional display device 100.
  • a plurality of holes 21 are formed in the display 10 arranged in a lattice form and the module holder 20 located on the rear surface thereof. Heat generated from the panel may move toward the rear surface of the module holder 20 through the plurality of holes 21 . However, since the number of holes 41 formed in the back cover 40 is small, the heat transferred from the display 10 is not emitted to the outside and may be stagnant between the back cover 40 and the module holder 20 .
  • the front surface of the display device 100 may come into contact with a portion exposed to the user, and a high screen temperature causes thermal discomfort and a risk of low-temperature burns to the user.
  • the present invention proposes a heat dissipation structure capable of effectively discharging heat from the display module 210 .
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the display device 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a rear view of the display device 100 according to an embodiment of the present invention
  • 7 is a cross-sectional view showing a display device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a thermal interface material is provided on the rear surface of the display panel 211 located on the front side, so that heat generated from the display panel 211 can be quickly transferred to the rear surface.
  • the thermal interface material 215 is a material having high thermal conductivity and may have, for example, a thermal conductivity of 0.5 to 200 W/mK.
  • the thermal interface material 215 may use a material with low hardness (Shore hardness of about 0 to 80). If the hardness is low, it is deformed according to the irregularities of the drive IC 212 when attached to the rear surface of the display panel 211, and can adhere to the rear surface of the display panel 211 and the drive IC 212.
  • the thermal interface material 215 contacts the module holder 220 located on the rear surface of the display module 210, and the heat of the display panel 211 passes through the thermal interface material 215. It can be directly transferred to the module holder 220.
  • a member having high thermal conductivity such as a heat pipe or a vapor chamber may be interposed.
  • the module holder 220 serves as a heat sink and may be made of aluminum, magnesium, or an aluminum alloy or magnesium alloy containing the same, which is a lightweight and highly thermally conductive material.
  • the front surface of the module holder 220 may be surface treated to have a high emissivity of 0.8 or more in order to increase the heat absorption rate from the thermal interface material 215 .
  • a material having a high thermal conductivity transferred through the thermal interface material 215 may diffuse along the module holder 220, and may further include a heat dissipation fin 222 that expands a surface area to dissipate heat from the module holder 220.
  • the heat dissipation fins 222 are exposed in the direction of the rear surface of the display device 100, and as shown in FIG. 6, the module covers 230 and 240 covering the rear surface of the module holder 220 may be formed at a position where the heat dissipation fins 222 are not present so as not to cover the heat dissipation fins 222.
  • the heat dissipation fin 222 may be formed around the rear surface of the module holder 220 .
  • the connection connector or the like connected to the control unit 250 needs to be located at the end of the display device 100, the end of the module holder 220 may include a part where the heat dissipation fin 222 is partially omitted.
  • the number of holes formed in the module holder 220 can be minimized so that heat does not move in the front direction from the controller 250 located on the rear surface of the module holder 220.
  • the heat transfer efficiency to the module holder 220 through the thermal interface material 215 may be further increased.
  • the module holder 220 made of a solid metal material can obtain an effect of electromagnetic interference shielding (EMI) between the drive IC 212 on the front side and the control unit 250 on the rear side, and can improve the performance of the display device 100.
  • EMI electromagnetic interference shielding
  • the movement of the heat of the display panel 211 is limited to the space between the back cover 240 and the module holder 220, and as shown in FIG. 7, it is diffused along the surface direction of the module holder 220 and can be discharged from the heat radiation fins 222.
  • An air gap 252 may be formed between the controller 250 and the module holder 220 as shown in FIG. 7 so that heat is not transferred from the controller 250 located on the rear surface of the module holder 220.
  • a thermal interface material 55 is disposed between the module holder 220 and the controller 250 in order to discharge heat from the controller 250 through the module holder 220, but there is a problem in that heat is transferred in the front direction.
  • the heat of the controller 250 is prevented from being transferred to the module holder 220 by disposing an air gap 252 or an insulating material between the module holder 220 and the controller 250 so that the heat of the controller 250 does not move in the front direction.
  • the thermal conductivity of the air gap 252 is 0.025 W/mK, and a material having a lower thermal conductivity than this may be used as the heat insulator.
  • a surface treatment may be additionally performed on the rear surface of the module holder 220 to have low emissivity.
  • Heat generated from the controller 250 may be prevented from moving toward the front of the display device 100 through surface treatment such as heat insulation coating on the rear surface of the module holder 220 .
  • the rear face of the surface-treated module holder 220 has a low emissivity of 0.2 or less, and may rather reflect heat from the controller 250.
  • the module covers 230 and 240 coupled to the rear surface of the module holder 220 cover the control unit 250 and form the rear surface of the display device 100 .
  • the side frame 230 may be disposed except where the heat dissipation fins 222 are disposed, and may have a frame shape with an opening formed in the middle so that the control unit 250 may be disposed.
  • It includes a portion that partially extends toward the end of the display device 100, and a fastening member fastened to the connector and the installation bracket may be disposed on the protruding portion.
  • the back cover 240 covers the controller 250 and covers the central open portion of the side frame 230 .
  • the back cover 240 of the present invention may include a plurality of vent holes 241 and 242 .
  • vent holes 241 and 242 are formed in a greater number than in the conventional configuration and are formed not only on the rear surface but also on the side of the module cover 230 and 240 to increase heat dissipation efficiency according to air flow in the vertical direction and air flow in the horizontal direction.
  • cooling through forced convection is also possible by installing a fan inside the back cover 240 to increase convection efficiency.
  • vent holes 241 and 242 heat generated in the control unit 250 may be discharged without stagnation between the back cover 240 and the module holder 220 .
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a front surface temperature distribution of the display device 100 of FIGS. 4 and 7 .
  • (a) is the temperature distribution measured by the conventional display device 100 and
  • (b) is the temperature distribution measured by the improved display device 100 of the present invention.
  • the temperature of the upper part is relatively higher than the temperature of the lower part.
  • the heat of the display panel 211 located on the front cannot be quickly discharged, the highest temperature exceeds 60°C and a difference of about 20°C or more from the low temperature area occurs.
  • the display device 100 of the present invention does not have a large difference in temperature distribution (about 11 ° C) and the maximum temperature is 51.1 ° C, which is 9.7 ° C lower than that of the conventional display device 100.
  • the temperature of the display panel 211 can be prevented from rising by preventing heat generated in the controller 250 from being directly transmitted to the display panel 211.
  • the module holder 220 on the rear side of the display module 210 may be configured as a heat sink to increase heat dissipation efficiency.
  • vent holes 241 and 242 for heat dissipation in the back cover 240 and the side frame 230 heat dissipation efficiency may be increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

영상을 출력하는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈의 배면에 위치하며 배면방향에 돌출된 방열핀을 포함하는 모듈홀더; 상기 모듈홀더의 배면에 위치하는 제어부; 상기 제어부를 커버하며 상기 모듈홀더 배면에 결합하는 모듈커버; 및 상기 모듈홀더와 상기 디스플레이 모듈 사이에 위치하는 열계면 물질을 포함하는 디스플레이 디바이스는 디스플레이 배면의 모듈홀더를 히트싱크로 구성하여 방열효율을 높일 수 있다.

Description

디스플레이 디바이스
본 발명은 방열 구조를 고려한 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
디스플레이 디바이스는 영상을 출력하는 디스플레이를 포함하며, 디스플레이의 크기에 따라 다양한 형태의 디스플레이 디바이스가 출시되고 있다. 특히 최근에는 디스플레이의 두께가 얇아지고 다양한 소재를 이용하여 제조함으로써, 보다 다양한 형태의 디스플레이 디바이스가 등장하고 있다.
휴대 가능한 형태의 디스플레이 디바이스, 실내에서 사용하는 디스플레이 디바이스 및 실외에서 사용하는 디스플레이 디바이스 등 그 종류가 다양하다. 휴대용 디스플레이 경우 크기가 작으며 작은 화면에서 다양한 영상을 출력하기 위해 고해상도의 얇고 가벼운 형태의 디스플레이가 이용된다.
실내용의 경우 디스플레이 기술이 개발됨에 따라 과거에 비해 크기가 커지고 얇아지고 있다. 플렉서블한 형태의 디스플레이가 개발되면서 곡선의 디스플레이 디바이스나 롤러블 디스플레이도 개발되고 있다.
최근 옥외 광고용 간판이나 포스터와 같이 하드웨어 매체가 아닌 디스플레이 디바이스를 통해 각종 콘텐츠와 메시지를 제공하는 디스플레이 디바이스가 이용되고 있다. 최근 LED 및 OLED등을 기반으로 하는 지능형 디지털 영상장치의 급속한 발전으로 대형 디스플레이 디바이스에 대한 니즈가 있다.
대형 디스플레이의 대표적인 예로 디지털 사이니지(Digital Signage)를 들 수 있으며, 기업들의 마케팅, 광고, 트레이닝 효과, 및 고객 경험을 유도할 수 있는 커뮤티케이션 툴(communication tool)로 공항, 호텔, 병원, 지하철역 등의 공공 장소에서 방송 프로그램뿐만 아니라 특정 정보를 제공하는 디스플레이 디바이스이다.
발광 소자(Light emitting diode, LED)를 이용하는 엘이디 디스플레이 디바이스(LED display apparatus)는 다른 타입(예를 들어, LCD 타입)의 디스플레이 디바이스와 비교하여 밝기 및 컬러 특성이 우수하여 실내/실외 광고판, 실내/실외 안내판, 경기장의 전광판 또는 실내/실외 배경 화면(backdrop)으로 많이 사용된다. 또한, 발광 소자를 이용하여 M x N(M, N 은 자연수)인 매트릭스 형태로 LED패널을 배치하여 크기의 확장이 쉽다.
작은 LED패널을 이용하여 대형화면을 구현할 수 있어 디스플레이 디바이스의 제조비용이 절감되고, 임시로 설치하거나 필요에 따라 위치 및 배열을 변경해야 하는 경우 분해 및 조립이 용이하다는 장점이 있다.
다만, 실외에 설치하는 디스플레이 디바이스는 충분한 야외 시인성을 위해 상대적으로 휘도가 높아야 하며, 외부의 높은 온도에 그대로 방치될 가능성이 있으므로 디스플레이 구동에 발생하는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 구조가 필요하다.
본 발명은 전술한 문제인 디스플레이 모듈 및 제어부에서 발생하는 열의 효율적인 방열을 구현한 디스플레이 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
영상을 출력하는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈의 배면에 위치하며 배면방향에 돌출된 방열핀을 포함하는 모듈홀더; 상기 모듈홀더의 배면에 위치하는 제어부; 상기 제어부를 커버하며 상기 모듈홀더 배면에 결합하는 모듈커버; 및 상기 모듈홀더와 상기 디스플레이 모듈 사이에 위치하는 열계면 물질을 포함하는 디스플레이 디바이스를 제공한다.
상기 디스플레이 모듈은 배면에 위치하는 드라이브 IC를 포함하고, 상기 열계면 물질은 상기 드라이브 IC에 상응하는 위치에 배치될 수 있다.
상기 모듈홀더는 상기 디스플레이 모듈의 드라이브 IC와 상기 제어부 사이를 연결하는 커넥터가 통과하는 케이블홀을 포함하고, 상기 열계면 물질은 상기 케이블홀과 중첩되지 않는 위치에 배치될 수 있다.
상기 모듈홀더는 전면이 배면보다 방사율이 클 수 있다.
상기 모듈홀더의 전면의 방사율은 0.8이상이고 배면의 방사율은 0.2이하를 가질 수 있다.
상기 모듈홀더는 알루미늄 또는 마그네슘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 모듈홀더는 전자기 차폐 (Electromagnetic interference shielding, EMI) 물질을 포함할 수 있다.
상기 제어부와 상기 모듈홀더 사이는 에어갭 또는 단열재가 개재될 수 있다.
상기 모듈커버는 배면 좌우 측면 및 상하면에 형성된 복수개의 벤트홀을 포함할 수 있다.
상기 방열핀은 상기 모듈홀더의 외곽에 배치될 수 있다.
상기 모듈커버는 상기 제어부의 둘레에 위치하는 사이드 프레임과 상기 제어부의 배면을 커버하는 백커버를 포함하고, 상기 사이드 프레임은 상기 방열핀과 중첩되지 않게 배치될 수 있다.
상기 디스플레이 모듈은 복수개의 디스플레이 패널이 격자형으로 배치될 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 LED소자를 전면에 실장할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 제어부에서 발생한 열이 직접 디스플레이 패널 방향으로 전달되는 것을 방지하여 디스플레이 패널의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 디스플레이 배면의 모듈홀더를 히트싱크로 구성하여 방열효율을 높일 수 있다.
또한, 백커버 및 사이드 프레임에 방열을 위한 벤트홀을 형성하여 방열효율을 높일 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 디스플레이 디바이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 디바이스를 도시한 사시도이다.
도 3은 종래의 디스플레이 디바이스의 분해사시도이다.
도 4는 종래의 디스플레이 디바이스의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스를 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스를 도시한 배면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 8은 도4 및 도 7의 디스플레이 디바이스의 전면 온도 분포를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 디스플레이 디바이스(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
상기 디스플레이 디바이스(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 냉각부(160)메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 디스플레이 디바이스(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 디스플레이 디바이스(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 디스플레이 디바이스(100)와 무선 통신 시스템 사이, 디스플레이 디바이스(100)와 다른 디스플레이 디바이스(100) 사이, 또는 디스플레이 디바이스(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 디스플레이 디바이스(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
사용자 입력부로서 디스플레이(151) 전면에 위치하는 터치센서를 포함할 수 있으며, 터치센서는 디스플레이(151) 전면 전체에 배치될 수도 있으나, 디스플레이의 크기가 큰 경우 사용자의 손이 닿는 범위를 고려하여 디스플레이의 일부에 터치센서가 배치될 수 있다.
센싱부(140)는 디스플레이 디바이스(100) 내 정보, 디스플레이 디바이스(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 디스플레이 디바이스(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 디스플레이 디바이스(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 디스플레이 디바이스(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
냉각부(160)는 디스플레이 디바이스(100)의 내부의 열을 배출하는 구성을 의미하며, 히트파이프나 냉각핀, 및 내부의 공기순환을 촉진하는 순환팬, 벤트홀(241, 242) 등이 모두 포함될 수 있다.
전시 광고를 목적으로 설치되는 디스플레이 디바이스(100)는 장시간 구동하며, 외부에서 잘 보이도록 고휘도록 출력한다. 따라서, 디스플레이(151) 및 제어부(180)에서 발생하는 열이 디스플레이 디바이스(100)의 각 부품에 영향을 주어 고장 등의 원인이 될 수 있는 바, 내부의 열을 배출하는 방열구조가 매우 중요하다.
디스플레이 디바이스(100)에 있어서 방열은 다양한 방식으로 구현된다. 방열 과정에서 열전달을 수행하는 대상에 따라 공랭식 또는 수냉식으로 나누어 질 수 있으며, 공랭식의 경우 방열핀(222) 등을 이용하여 표면적을 최대한으로 하여 방열 효율을 높일 수 있고, 수냉식과 같은 경우 히트 파이프 등의 구조를 이용하여 열전달 수행 물질의 경로 및 밀폐 등을 가이드 하여 방열 효율을 높일 수 있다.
이러한 방열 냉각 방식은 단독으로 사용될 수도 있으며, 필요에 따라 두 개 이상 복합적으로 사용될 수 있다.
또한, 메모리(170)는 디스플레이 디바이스(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 디스플레이 디바이스(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 디스플레이 디바이스(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 디스플레이 디바이스(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 디스플레이 디바이스(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 디스플레이 디바이스(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 디스플레이 디바이스(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 디스플레이 디바이스(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 디스플레이 디바이스(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 디스플레이 디바이스(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 디바이스(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 디바이스(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 디스플레이 디바이스(100) 상에서 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 디바이스(100)를 도시한 사시도이다. 복수개의 디스플레이 모듈(210)이 격자형으로 배치되며 대화면의 디스플레이 디바이스(100)를 구현할 수 있다.
디스플레이 모듈(210)은 영상을 출력하는 디스플레이 패널(211) 이외에 디스플레이 패널(211)의 구동을 담당하는 드라이브 IC(212), 디스플레이 모듈(210)을 고정하기 위한 체결브라켓 등의 구성을 포함할 수 있다.
이하에서는, 디스플레이 패널(211)에 대해 LED 패널(Light Emitting Diode, LED)을 일례로 들어 설명하지만, 본 발명에 적용할 수 있는 디스플레이 패널이 LED 패널에 한정되는 것은 아니고, 유기 표시 패널(Organic Light Emitting Diode, OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전계 방출 표시 패널(Field Emission Display, FED), 액정 패널(Liquid Crystal Display, LCD)인 것도 가능하다.
디스플레이 패널(211)은 복수 개의 픽셀들(R,G,B)을 포함할 수 있다. 복수 개의 픽셀들(R,G,B)은 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되는 영역마다 형성될 수 있다. 복수 개의 픽셀들(R,G,B)은 매트릭스 형태로 배치 또는 배열될 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 픽셀들(R,G,B)은 적색(Red, 이하 'R') 서브 픽셀, 녹색(Green, 'G') 서브 픽셀 및 청색(Blue, 'B') 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 복수 개의 픽셀들(R,G,B)은 화이트(White, 이하 'W') 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(211)은 화상을 표시하는 쪽을 전방 또는 전면이라 할 수 있다. 디스플레이 패널(211)은 화상을 표시할 때, 화상을 관측할 수 없는 쪽을 후방 또는 후면이라 할 수 있다.
디스플레이 패널(211)은 화상을 출력하고 격자로 배치한 디스플레이 패널(211)은 배면에 위치하는 모듈홀더(220)의 전면에 결합하여 격자형태의 배치를 유지할 수 있다.
디스플레이 패널(211) 후면에 위치하는 드라이브 IC(212)는 각 디스플레이 패널(211)의 구동을 담당한다. 드라이브 IC(212)에 의한 디스플레이 패널(211)과의 갭을 커버하기 위해 모듈홀더(220)는 외주면에 디스플레이 디바이스의 전후 방향으로 소정이 두께를 가지는 측벽부를 포함할 수 있다.
복수개의 디스플레이 패널(211)이 하나의 디스플레이처럼 구동할 수 있도록 각 드라이브 IC(212)에 동기화된 신호를 제공하는 제어부(250)는 모듈홀더(220)의 배면에 위치할 수 있다. 모듈홀더(220)의 배면에 위치하는 제어부(250)는 통신부 등을 통해 수신한 영상정보를 결합된 디스플레이 패널의 개수 및 배열에 따라 분할하고 이를 각 디스플레이 패널(211)의 드라이브 IC(212) 전송하여 각 디스플레이 패널(211)을 구동할 수 있다.
제어부(250)를 커버하며 디스플레이 디바이스(100)의 배면 외관을 형성하기 위해 모듈커버(230, 240)를 포함할 수 있으며, 모듈커버(230, 240)는 측방향을 커버하는 사이드 프레임(230)과 배면을 구성하는 백커버(240)로 구성될 수 있다.
도 3은 종래의 디스플레이 디바이스(100)의 분해사시도이고, 도 4는 종래의 디스플레이 디바이스(100)의 종단면도이다.
종래의 주 광원이 후면에 위치하는 디스플레이 모듈(210)는 화면부인 전면에 열이 집중되지 않으나 자발광 LED소자를 이용하는 LED패널은 LED소자에서 열이 발생하여 디스플레이(10) 전면에 열이 집중된다. 또한, 디스플레이(10) 전면은 직접적으로 열을 방열하는 구조가 없어 열이 효율적으로 방출되지 않는 문제가 있다.
격자형으로 배치된 디스플레이(10)와 그 배면에 위치하는 모듈홀더(20)는 복수개의 홀(21)이 형성되어 있다. 복수개의 홀(21)을 통해 패널에서 발생한 열이 모듈홀더(20)의 배면 방향으로 이동할 수 있다. 다만, 백커버(40)에 형성된 홀(41)의 개수가 적어 디스플레이(10)에서 전달된 열이 외부로 방출되지 않고 백커버(40)와 모듈홀더(20) 사이에 정체될 수 있다.
또한, 모듈홀더(20)의 배면에 위치하는 메인기판(Main board)과 전원공급부(PSU: Power Supply Unit)에서 발생한 열이 전면 방향으로 전달되어 화면의 온도를 더 증가시킬 수 있다.
디스플레이 디바이스(100)의 전면은 사용자에게 노출되는 부분으로 접촉할 수 있으며 높은 화면온도는 사용자에게 열적 불편함과 저온 화상의 위험을 일으키게 된다.
이에 본 발명은 디스플레이 모듈(210)의 열을 효과적으로 배출할 수 있는 방열구조를 제안한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스(100)를 도시한 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스(100)를 도시한 배면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 디바이스(100)를 도시한 단면도이다.
전면에 위치하는 디스플레이 패널(211)의 배면에 열계면물질(Thermal interface material, TIM)을 구비하여 디스플레이 패널(211)에서 발생한 열을 배면 방향으로 빠르게 전달할 수 있다.
열계면 물질(215)은 열전도도가 높은 물질로 예를 들어 0.5~200W/mK의 열전도도를 가질 수 있다. 열계면 물질(215)은 경도가 낮은 소재(쇼어경도 약 0~80)를 이용할 수 있으며 경도가 약하면 디스플레이 패널(211)의 배면에 부착 시 드라이브 IC(212)의 요철에 따라 변형되며 디스플레이 패널(211) 및 드라이브 IC(212)의 배면에 밀착될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 열계면 물질(215)은 디스플레이 모듈(210) 배면에 위치하는 모듈홀더(220)와 접촉하며 디스플레이 패널(211)의 열은 열계면 물질(215)을 통해 직접 모듈홀더(220)로 전달 될 수 있다.
열계면 물질(215) 이외에도 히트파이프나 vapor chamber와 같은 열전도율이 높은 부재를 개재할 수 있다.
모듈홀더(220)는 히트싱크로서 역할을 하며 경량의 고열전도 소재인 알루미늄, 마그네슘 또는 이를 포함하는 알루미늄합금이나 마그네슘 합금으로 구성할 수 있다.
모듈홀더(220)의 전면은 열계면 물질(215)로부터 열흡수율을 높이기 위해 전면의 방사율(emissivity)이 0.8이상의 고방사율을 가지도록 표면처리할 수 있다.
열전도 율이 높이 열계면 물질(215)을 통해 전달된 물질은 모듈홀더(220)를 따라 확산될 수 있으며, 모듈홀더(220)의 열을 배출하기 위해 표면적을 확장하는 방열핀(222)을 더 포함할 수 있다. 방열핀(222)은 디스플레이 디바이스(100)의 배면 방향으로 노출되며, 도 6에 도시된 바와 같이 모듈홀더(220)의 배면을 커버하는 모듈커버(230, 240)는 방열핀(222)을 커버하지 않도록 방열핀(222)이 없는 위치에 형성할 수 있다.
방열핀(222)은 도 5에 도시된 바와 같이 모듈홀더(220)의 배면 둘레에 형성될 수 있다. 다만, 제어부(250)와 연결된 연결 커넥터 등은 디스플레이 디바이스(100)의 단부에 위치할 필요가 있어, 모듈홀더(220)의 단부에 부분적으로 방열핀(222)이 생략된 부분을 포함할 수 있다.
전술한 종래의 기술과 같이 모듈홀더(220)의 배면에 위치하는 제어부(250)로부터 열이 전면 방향으로 이동하지 않도록 가능한 모듈홀더(220)에 형성된 홀의 개수를 최소로할 수 있다.
즉 디스플레이 패널(211)의 드라이브 IC(212)와 제어부(250)를 연결하기 위한 케이블이 통과하는 케이블홀을 제외하고 개구부를 형성하지 않아 모듈홀더(220) 배면의 열이 전면 방향으로 전달되는 것을 최소화 할 수 있다.
케이블홀과 열계면 물질(215)이 중첩되지 않도록 배치하여 열계면 물질(215)을 통해 모듈홀더(220)로 열이 전달되는 효율을 더 높일 수 있다.
또한, 이러한 솔리한 금속재질의 모듈홀더(220)는 전면의 드라이브 IC(212)와 배면의 제어부(250) 사이의 전자파 차폐(Electromagnetic interference shielding, EMI)하는 효과를 얻을 수 있으며, 디스플레이 디바이스(100)의 성능을 제고할 수 있다.
디스플레이 패널(211)의 열은 백커버(240)와 모듈홀더(220) 사이의 공간으로 이동은 제한되고 도 7에 도시된 바와 같이 모듈홀더(220)의 면방향을 따라 확산되며 방열핀(222)에서 배출될 수 있다.
모듈홀더(220)의 배면에 위치하는 제어부(250)로부터 열이 전달되지 않도록 도 7에 도시된 바와 같이 제어부(250)와 모듈홀더(220) 사이에 에어갭(252)을 형성하도록 배치할 수 있다. 도 4의 종래의 디스플레이 디바이스(100)는 제어부(250)의 열을 모듈홀더(220)를 통해 배출하기 위해 모듈홀더(220)와 제어부(250) 사이에 열계면 물질(55)을 배치하였으나, 이로 인하여 전면 방향으로 열이 전달되는 문제가 있었다.
이에 본 발명은 제어부(250)의 열은 전면방향으로 이동하지 못하도록 모듈홀더(220)와 제어부(250) 사이에 에어갭(252) 또는 단열재를 배치하여 제어부(250)의 열을 모듈홀더(220)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 에어갭(252)의 열전도도는 0.025W/mK로 단열재는 이보다 더 낮은 열전도도를 가지는 소재를 이용할 수 있다.
단열재 또는 에어갭(252)이 있더라도 소량의 열이 모듈홀더(220)로 전달될 수 있으므로 모듈홀더(220)의 배면에 추가적으로 저방사율을 가지도록 표면처리를 할 수 있다.
모듈홀더(220) 배면의 단열코팅 등 표면처리를 통해 제어부(250)로부터 발생한 열이 디스플레이 디바이스(100)의 전면방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있다. 표면처리된 모듈홀더(220)의 배면 방사율은 0.2이하의 저방사율을 가지며 제어부(250)의 열을 오히려 반사할 수 있다.
모듈홀더(220)의 배면에 결합하는 모듈커버(230, 240)는 제어부(250)를 커버하고 디스플레이 디바이스(100)의 배면 외관을 형성한다. 사이드 프레임(230)은 방열핀(222)이 배치된 곳을 제외하여 배치하고 제어부(250)가 배치될 수 있도록 가운데 개구부가 형성된 액자형상을 가질 수 잇다.
부분적으로 디스플레이 디바이스(100)의 단부 방향으로 연장된 부분을 포함하며 돌출된 부분에 커넥터 및 설치브라켓과 체결하는 체결부재를 배치할 수 있다.
백커버(240)는 제어부(250)를 커버하며 사이드 프레임(230)의 가운데 개방된 부분을 커버한다. 본 발명의 백커버(240)는 도 6에 도시된 바와 같이 복수개의 벤트홀(241, 242)을 포함할 수 있다.
벤트홀(241, 242)은 종래의 구성보다 더 많은 개수를 형성하고 배면뿐만 아니라 모듈커버(230, 240)의 측방향에도 형성하여 상하방향의 공깋르름 및 수평방향의 공기흐름에 따른 방열효율을 높일 수 있다.
필요한 경우 대류효율을 높이기 위해 백커버(240) 내측에 팬을 설치하여 강제 대류를 통한 냉각도 가능하다.
벤트홀(241, 242)을 통해 제어부(250)에서 발생하는 열이 백커버(240)와 모듈홀더(220) 사이에 정체되지 않고 배출될 수 있다.
도 8은 도 4 및 도 7의 디스플레이 디바이스(100)의 전면 온도 분포를 도시한 도면이다. (a)는 종래의 디스플레이 디바이스(100)에서 측정한 온도분포이고 (b)는 본 발명의 개선된 디스플레이 디바이스(100)에서 측정한 온도분포이다.
실온 25°C에서 밝기 600unit으로 전체 화이트로 출력시 측정한 결과이다.
뜨거운 공기는 상부로 이동하며 대류를 이용하여 방열하는 종래의 구조는 상대적으로 상부의 온도가 하부의 온도보다 높게 나타난다. 또한 전면에 위치하는 디스플레이 패널(211)의 열을 빠르게 배출하지 못하여 최고 온도가 60°C를 초과하고 저온구역과 약 20°C 이상 차이가 발생한다.
한편, 본 발멸의 디스플레이 디바이스(100)는 온도분포의 차이가 크지 않고(약 11°C) 최고온도도 51.1°C로 기존의 디스플레이 디바이스(100)에 비해 9.7°C 낮게 측정된 것을 확인할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 제어부(250)에서 발생한 열이 직접 디스플레이 패널(211) 방향으로 전달되는 것을 방지하여 디스플레이 패널(211)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.
디스플레이 모듈(210) 배면의 모듈홀더(220)를 히트싱크로 구성하여 방열효율을 높일 수 있다.
또한, 백커버(240) 및 사이드 프레임(230)에 방열을 위한 벤트홀(241, 242)을 형성하여 방열효율을 높일 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명하다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (13)

  1. 영상을 출력하는 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈의 배면에 위치하며 배면방향에 돌출된 방열핀을 포함하는 모듈홀더;
    상기 모듈홀더의 배면에 위치하는 제어부;
    상기 제어부를 커버하며 상기 모듈홀더의 배면에 결합하는 모듈커버; 및
    상기 모듈홀더와 상기 디스플레이 모듈 사이에 위치하는 열계면 물질을 포함하는 디스플레이 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은 배면에 위치하는 드라이브 IC를 포함하고,
    상기 열계면 물질은 상기 드라이브 IC에 상응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모듈홀더는
    상기 디스플레이 모듈의 드라이브 IC와 상기 제어부 사이를 연결하는 커넥터가 통과하는 케이블홀을 포함하고,
    상기 열계면 물질은 상기 케이블홀과 중첩되지 않는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모듈홀더는
    전면이 배면보다 방사율이 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모듈홀더의 전면의 방사율은 0.8이상이고 배면의 방사율은 0.2이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모듈홀더는
    알루미늄 또는 마그네슘 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모듈홀더는 전자기 차폐 (Electromagnetic interference shielding, EMI) 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부와 상기 모듈홀더 사이는 에어갭 또는 단열재가 개재된 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모듈커버는 배면 좌우 측면 및 상하면에 형성된 복수개의 벤트홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 모듈홀더의 외곽에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모듈커버는
    상기 제어부의 둘레에 위치하는 사이드 프레임과
    상기 제어부의 배면을 커버하는 백커버를 포함하고,
    상기 사이드 프레임은 상기 방열핀과 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은 복수개의 디스플레이 패널이 격자형으로 배치된 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 LED소자를 전면에 실장한 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
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