설계된 한계 및 열 관리를 고려한 맞춤형 LED 디스플레이 화면

주요 내용

LED 모듈 두께를 2mm 이하로 만드는 것은 가능하지만 기계적 강성, 열 확산 및 드라이버 효율을 단일 시스템으로 처리해야 합니다.
가장 안전한 레시피는 COB/IMD 또는 미세 피치 SMD, 흑연 또는 구리 열 확산, 고η 드라이버, 딱딱한 기판(주로 유리 또는 금속)에 접착된 열 전도성 접착제를 결합하는 것입니다.
실제 밝기는 실험실 니트 수치가 아닌 열 천장 관리(콘텐츠 APL, 일별 디밍, 구역별 캡)를 통해 결정됩니다.
툴링을 커밋하기 전에 전력 밀도 계산, 유한 차이 열 검사, 카메라 지원 보정 파이프라인(새로 고침, 감마, 화이트 포인트)으로 검증합니다.

“≤2mm”의 실제 의미

“두께”는 마운팅 표면 위의 모든 레이어의 스택 높이를 의미합니다: LED/캡슐 + 마스크/옵틱 + 보호 탑코트 + 접착제 + FPC/PCB. 예외(마운트 후크, 커넥터)는 도면에 명시적으로 지정해야 합니다. 일반적인 스택의 목표는 다음과 같습니다:

이미터 + 캡슐화: 0.35~0.7mm(COB/IMD 또는 SMD1515/1010)
FPC 또는 초박형 PCB: 0.10-0.30mm(구리가 포함된 폴리이미드)
열/구조용 접착제: 0.10-0.25mm(갭 필링, 1-3W/m-K)
마스크/옵티컬 레이어/탑코트: 0.05-0.20mm(무광택, 마이크로 배플)
총 목표: 1.6-1.9 mm 공차를 남겨두고 로컬 피크로부터 보호하기 위한 명목상 값입니다.

황금률: 광학 스택이 얇아지면, 뻣뻣함과 열 확산이 증가해야 합니다. 를 사용하여 뒤틀림과 핫스팟을 억제합니다.

초박형 모듈을 위한 아키텍처 옵션

FPC(플렉스 PCB)의 COB/IMD

장점: 가장 낮은 Z 높이, 뛰어난 픽셀 채우기, 납땜 접합부 수 감소, 견고한 터치감.
단점: 열은 측면으로 이동해야 하며, FPC만으로는 너무 적합하지 않으므로 뒷면 유리/금속이 필요합니다.

초박형 PCB의 미세 피치 SMD

장점: 성숙한 생태계; 교체 가능한 쓰레기통.
단점: Z 높이가 약간 높고, 관절이 많으며, 반짝임을 피하기 위해 신중한 마스크 디자인이 필요합니다.

LED 필름 화면

장점: 자연 ≤2mm 빌드하고, 곡선을 따르고, 유리에 라미네이트합니다(유리가 방열판이 됩니다).
단점: 더 거친 피치, 더 낮은 채우기, 다른 콘텐츠 규칙(매크로 이미지, 고대비 블록).

서브스트레이트 / 후원자

화학 강화 유리(1-2mm): 뛰어난 평탄도, 광학적 선명도, 스크래치 저항성, 고η 접착제로 접착할 경우 강력한 열 스프레더.
알루미늄/마그네슘 시트(0.5-1.0mm): 가볍고, 좋은 κ(전도도), 형성하기 쉬움, 단열이 필요함.
흑연 호일(PGS 0.05-0.1mm): 뛰어난 평면 내 열 확산, 유리/금속과 결합하여 강성을 높입니다.
CFRP(탄소 섬유) 스킨: 매우 뻣뻣하고 얇은, 전도성은 레이업에 따라 달라짐; EMC를 지켜보세요.

전력 밀도, 단순한 니트가 아닌

2mm 이하 모듈의 주요 제약 조건은 가장 뜨거운 픽셀 클러스터에서의 온도 상승(ΔT)입니다.

타겟

긴 수명을 위해 접합부 온도를 85~95°C 이하로 유지하세요(LED 공급업체별로 정확함).
실내의 자유 공기에서 ΔT ≤ 25~30°C를 최악의 APL로 설계합니다.
유리 라미네이트 빌드에서는 유리 덩어리를 싱크대로 활용하면 ΔT가 20~40%까지 떨어질 수 있습니다.

시사점

벤치에서 1000cd/m²로 통과하는 모듈이 단열 벽에 접착되면 스로틀이 발생할 수 있습니다. 최종 경계 조건에 대한 엔지니어링.

실제로 작동하는 열 트릭

먼저 펼친 다음 가라앉히기

이미터 아래에 PGS 흑연을 추가하여 열이 공기와 만나기 전에 측면으로 확산되도록 합니다.
1-3W/m-K 접착제로 유리 또는 얇은 알루미늄에 접착하고, κ가 0.5 미만인 거품 테이프는 피합니다.

호스트를 방열판으로 사용

켜짐 유리, 전체 면적 라미네이션(에어 갭 없음)은 창을 패시브 싱크로 전환합니다.
금속 파사드에서는 얇은 유전체 + 알루미늄 백퍼가 강력한 열 경로를 만듭니다.

모드별 밝기 제한

구역별 상한선으로 낮/밤/야간 프로필을 정의할 수 있으며, 매장은 실험실 최대값이 거의 필요하지 않습니다.
CMS에서 APL 제한을 적용합니다(예: 전체 흰색을 85-90%로 클램프).

운전자 효율성 및 스캔

높은 정전류 드라이버를 선택하고 스캔 비율을 조정하여 리플, 깜박임, 발열의 균형을 맞춥니다.
≥3840Hz 이상의 새로 고침은 낮은 듀티 사이클에서 밴딩을 줄여주므로 다음과 같이 실행할 수 있습니다. cooler 카메라 아티팩트 없이.

보온을 돕는 광학 스택

무광택 마이크로 배플 마스크를 선호하면 무차별적인 니트 없이도 눈부심을 줄일 수 있습니다.
저철분 커버 유리 (사용하는 경우) 색상을 중립적으로 유지하고 열을 가두는 두꺼운 디퓨저는 피하세요.

협력하는 콘텐츠

매크로 이미지, 단색 필드, 부드러운 그라데이션을 사용하고, 높은 비율의 흰색 배경은 피하세요.
투명/필름의 경우 밤에 어두운 팔레트를 사용하면 APL을 낮추고 투명도를 강조할 수 있습니다.

기계

초박형 모듈은 본질적으로 유연성이 뛰어나 이음새가 보일 때까지 사용할 수 있습니다. 계획:

굽힘 강성: EI는 두께에 따라 증가하며, 두께를 절반으로 줄이면 강성이 8배 감소합니다. 딱딱한 받침대(유리/금속)와 짧은 스팬으로 카운터합니다.
CTE 불일치: FPC ↔ 유리/금속. 전단을 견디는 엘라스토머 접착제를 선택하고, 단단한 핀보다는 슬롯 홀을 사용합니다.
평탄도 사양: ≤ 모듈 전체에 걸쳐 0.3-0.5mm 이하 - 그 이상이면 이음새가 스페큘러 하이라이트를 잡습니다.
프론트 서비스: 자석과 마이크로 래치는 하드웨어 두께를 최소화하고, 풀오프 힘을 정의하여 접착제가 박리되지 않도록 합니다.

2mm 이하의 광학 마감

캡슐화: 연무가 적고 자외선 안정성이 있으며 연필 경도가 2H 이상인 실리콘 또는 에폭시 실리콘으로 공공장소에 설치해야 합니다.
마스크: 매우 미세한 세포벽(저광택 검정색)을 사용하여 미세한 불균일성을 숨기고, 모아레를 유발할 수 있는 주기적인 텍스처는 피합니다.
얼룩 방지 탑코트: 플루오로폴리머 클리어 코팅은 두께를 늘리지 않고도 쉽게 청소할 수 있습니다.
투명성 옵션: 필름/투명 빌드의 경우 개방 영역과 인지 해상도를 관리하고 그에 따라 콘텐츠를 정렬합니다.

전기 및 제어 고려 사항

전원 토폴로지: 저전압/고전류로 분배 - FPC에 더 넓은 구리 타설을 조심스럽게 사용하고 커넥터를 눈에 띄지 않게 보관합니다.
EMC: 초박형 스택은 더 쉽게 방사되며, 리턴 경로를 단단히 유지하고, 필요한 경우 차폐 필름을 추가하고, 방사/전도 방출을 조기에 검증할 수 있습니다.
보정: 주간/야간 공장 및 현장 LUT 제공, 감마 ~2.2(소매점) 또는 2.4(어두운 로비)로 잠급니다.
모니터링: 온보드 NTC 온도 센서를 사용하면 CMS가 스로틀링 전에 제한을 적용할 수 있습니다.

최소한의 두께로 신뢰성 및 안전성 확보

LED 수명: 접합부 온도를 낮게 유지하고, 낮과 밤에 25°C 이상의 열 순환을 피하세요.
Ingress: ≤2mm 이하 스택은 일반적으로 IP30-IP41이며, 더 높은 침투를 위해서는 컨포멀 코팅 또는 개스킷 커버를 사용합니다.
Impact: 지정 IK 레벨 공공장소에 있는 경우 강화유리 지지대는 신중하게 사용하세요.
표준: IEC/UL 62368-1, EMC(EN 55032/35), RoHS/REACH에 대한 계획.
청소: 무알콜 세정제, 극세사만 사용, 유지보수 카드 발행.

지속 가능한 디밍 전략

모듈을 일광 센서 및 스무딩 윈도우(3~5초)와 페어링하여 “숨쉬기”를 방지합니다.”
야간 팔레트(어두운 배경, 따뜻한 흰색)를 사용하여 전력과 눈부심을 줄이세요.
투명/필름 빌드의 경우 높은 APL 없이 높은 대비를 유지하여 쇼핑객이 눈부심을 느끼지 않고 투명하게 볼 수 있도록 합니다.

프로토타이핑 및 유효성 검사 체크리스트

기계
전체 라미네이션 후 평탄도 ≤ 0.5mm
☐ 최종 기판의 박리/전단 접착 테스트
대중에게 공개되는 경우 드롭/충격

열
최대 콘텐츠에서 IR 캡처 ΔT 맵 아카이빙
3가지 주변 온도(15/25/35°C)에서 사양 대비 정션 추정값 비교
알람/캡 로직으로 CMS에 NTC 피드 제공

광학
감마/화이트 포인트 보정(D65 기준선)
30/60fps, 일반 셔터로 카메라 테스트 ☐ 카메라 테스트
미세 패턴에 대한 모아레 평가

전기/전자
☐ 사전 인증 시 실시/방사선 스캔
☐ ESD 처리 계획; 지상 경로 확인

설계된 한계와 열 관리를 고려한 맞춤형 LED 디스플레이 화면