KR100836488B1 - 휴대용 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시장치에 구비되는 광원의 주변온도가 집중적으로 상승하는 것을 방지할 수 있도록 한 휴대용 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 휴대용 표시장치는 액정 표시패널과, 상기 액정 표시패널로 광을 공급하기 위한 광원이 포함된 백라이트 어셈블리와, 상기 백라이트 어셈블리에 포함되어 상기 액정 표시패널 및 상기 광원을 수납함과 아울러 상기 광원의 적어도 두 측면들을 감싸도록 형성된 몰드 프레임을 포함하며, 상기 광원의 측면들을 감싸는 몰드 프레임의 적어도 일영역에는 적어도 하나의 개구부가 형성됨을 특징으로 한다.

Description

휴대용 표시장치{Portable Display Device}
도 1은 일반적인 휴대용 표시장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 A 부분의 결합 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액정 표시패널 및 백라이트 어셈블리와 이들을 수납하는 바텀섀시의 B-B' 선에 따른 결합 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 표시장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 C 부분의 결합 사시도이다.
도 6은 발광 다이오드를 둘러싸는 몰드 프레임에 형성된 개구부 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 액정 표시패널 및 백라이트 어셈블리와 이들을 수납하는 바텀섀시의 D-D' 선에 따른 결합 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
4, 104: 액정 표시패널 10, 110: 광학 시트
12, 112: 발광 다이오드 16, 116: 몰드 프레임
18, 118: 도광판 20, 120: 반사판
22, 122: 바텀 섀시 24, 26, 124, 126: 인쇄회로기판
30, 130: 발광 표시패널 117: 몰드 프레임의 개구부
본 발명은 액정 표시장치를 구비한 휴대용 표시장치에 관한 것으로, 특히 액정 표시장치에 구비되는 광원의 주변온도가 집중적으로 상승하는 것을 방지할 수 있도록 한 휴대용 표시장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마표시패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display, LED) 등이 있다.
여기서, 액정 표시장치는 소형화, 경량화 및 저전력 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 음극선관의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목받아 왔고, 현재는 핸드폰 및 PDA(Portable digital assistor) 등의 휴대용 기기 뿐만 아니라 중대형 제품인 모니터 및 TV 등에도 장착되고 있다.
도 1은 일반적인 휴대용 표시장치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 1에서는 핸드폰 등에 사용되며 적어도 하나의 액정표시장치가 장착된 듀얼(Dual) 표시장치를 도시하였다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 A 부분의 결합 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 액정 표시패널 및 백라이트 어셈블리와 이들을 수납하는 바텀섀시의 B-B' 선에 따른 결합 단면도이다. 편의상, 도 2에서 발광 다이오드 기판은 도시되지 않았다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 휴대용 표시장치(60)는 액정 표시패널(4), 백라이트 어셈블리(50), 바텀 섀시(22), 제1 및 제2 인쇄회로기판(24, 26) 및 발광 표시패널(30)을 구비한다.
액정 표시패널(4)은 제1 표시패널로써, 소정의 화상을 표시한다. 이를 위해, 액정 표시패널(4)은 제1 기판(4a), 제2 기판(4b) 및 이들 사이에 주입되는 액정(미도시)을 구비한다.
제2 기판(4b)은 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)(미도시)를 포함한다. 여기서, TFT의 소스 전극은 데이터선에 접속되고, 게이트 전극은 주사선에 연결된다. 그리고, TFT의 드레인 전극은 도전성 재질로 투명한 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 화소전극과 접속된다. 이와 같은 TFT는 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선으로부터 공급되는 데이터 신호를 화소전극으로 공급한다.
이를 위해, 제2 기판(4b)의 일측에는 집적회로(6)가 삽입되고, 이 집적회로(6)로부터 데이터 신호 및 주사신호가 공급된다. 그리고, 집적회로(6)의 주위에 는 보호층(8)이 도포된다.
제1 기판(4a)은 제2 기판(4b)과 대향되게 배치된다. 이와 같은 제1 기판(4a)의 전면에는 ITO로 이루어진 공통전극이 도포된다. 공통전극에는 소정의 전압이 인가되고, 이에 따라 공통전극과 화소전극 사이에는 소정의 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 제1 기판(4a) 및 제2 기판(4b) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고, 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화상을 표시한다.
한편, 도시되지는 않았지만 액정 표시패널(4)의 상하부에는 상하부 편광판들이 더 구비된다.
백라이트 어셈블리(50)는 발광 다이오드들(12), 발광 다이오드 기판(14), 도광판(18), 반사판(20), 광학 시트들(10) 및 몰드 프레임(16)을 구비한다.
발광 다이오드들(12)은 발광 다이오드 기판(14)에 칩의 형태로 실장되어, 발광 다이오드 기판(14)으로부터의 구동신호에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성한다. 즉, 발광 다이오드들(12)은 액정 표시패널(4) 및 백라이트 어셈블리(50)를 포함하여 구성되는 액정 표시장치의 광원으로서의 기능을 수행한다.
발광 다이오드 기판(14)은 제1 인쇄회로기판(24)과 접속되며, 제1 인쇄회로기판(24)으로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 발광 다이오드들(12)로 구동신호를 공급한다. 이와 같은 발광 다이오드 기판(14)에는 적어도 하나의 회로부품, 예를 들어, 발광 다이오드들(12)로 구동신호를 공급하는 회로부품(13)이 더 실장될 수도 있다.
도광판(18)은 발광 다이오드들(12)로부터 공급되는 광을 액정 표시패널(4) 로 공급한다. 즉, 도광판(18)은 자신의 측면에서 공급된 광을 자신의 상부에 위치된 액정 표시패널(4)로 공급한다. 여기서, 빛샘방지 및 핫-스팟(hot-spot) 발생 방지를 위하여 도광판(18)의 측면 두께는 발광 다이오드(12)의 측면 두께보다 크거나 동일하게 설정된다. 이에 따라, 도광판(18)의 두께는 백라이트 어셈블리(50)에 포함되는 광학 시트들(10) 등의 구성 요소에 비해 일반적으로 크게 설정된다.
반사판(20)은 도광판(18)의 배면에 위치되어 도광판(18)으로부터 입사되는 광을 도광판(18)으로 재공급한다. 즉, 반사판(20)은 자신에게 입사되는 광을 도광판(18)으로 재공급함으로써 광 효율을 향상시키게 된다.
광학 시트들(10)은 도광판(18)으로부터 공급된 광의 휘도 등을 향상시켜 액정 표시패널(4)로 공급한다.
몰드 프레임(16)에는 발광 다이오드(12)를 실장한 발광 다이오드 기판(14)이 수납 고정되며, 액정 표시패널(4) 및 백라이트 어셈블리(50)가 고정 지지된다.
바텀 섀시(22)는 몰드 프레임(16)의 하부에서 몰드 프레임(16)에 고정된다. 이때, 바텀 섀시(22)의 일부에는 제2 표시패널인 발광 표시패널(30)이 삽입될 수 있도록 개구부가 형성된다.
제2 인쇄회로기판(26)은 도시되지 않은 휴대폰 측 구동회로로부터 구동신호를 공급받는다. 이를 위해, 제2 인쇄회로기판(26)은 휴대폰 커넥터(28)를 구비한다. 휴대폰 커넥터(28)는 휴대폰 측 구동회로에 부착된 또 다른 커넥터에 합체 고정되어 휴대폰 측 구동회로로부터 구동신호를 공급받는다. 구동신호를 공급받은 제2 인쇄회로기판(26)은 자신에게 공급된 구동신호에 대응하여 다양한 제어신호들을 생성한다.
제1 인쇄회로기판(24)은 제2 인쇄회로기판(26)에 형성된 제1 패드부(38)를 통하여 제2 인쇄회로기판(26)과 접속된다. 그리고, 제1 인쇄회로기판(24)은 도시되지 않은 가요성 인쇄회로기판에 의하여 액정 표시패널(4)의 집적회로(6) 및 발광 다이오드 기판(14)과 접속된다. 집적회로(6) 및 발광 다이오드 기판(14)과 접속된 제1 인쇄회로기판(24)은 제2 인쇄회로기판(26)으로부터 공급되는 제어신호들에 대응하여 집적회로(6) 및 발광 다이오드 기판(14)을 구동시킨다.
발광 표시패널(30)은 제2 표시패널로써, 제1 기판(30a) 및 제2 기판(30b)을 구비한다. 제1 기판(30a)에는 매트릭스 형태로 유기 발광 다이오드들(미도시)이 배치된다. 유기 발광 다이오드들은 자신에게 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 이와 같은 발광 표시패널(30)은 가요성 인쇄회로기판(32)의 제2 패드부(36)에 의하여 제2 인쇄회로기판(26)과 접속된다. 여기서, 가요성 인쇄회로기판(32)에는 집적회로(34)가 실장되고, 이 집적회로(34)는 제2 인쇄회로기판(26)으로부터 공급되는 제어신호들에 대응하여 발광 표시패널(30)에서 소정의 화상이 표시되도록 한다.
전술한 일반적인 휴대용 표시장치(60)에 있어서, 액정 표시장치의 광원으로 작용하는 발광 다이오드(12)가 발광할 때 발생되는 열로 인하여 액정 표시패널(4) 및 집적회로(6) 등이 오작동할 수 있다.
특히, 일반적인 휴대용 표시장치(60)는 도 2에 도시된 바와 같이, 빛샘방지를 위하여 발광 다이오드(12)의 측면들 중 도광판(18)과 인접하는 측면을 제외한 측면들을 몰드 프레임(16)이 둘러싸도록 설계된다.
하지만, 이와 같이 설계되는 경우 발광 다이오드(12)에서 발생한 열이 제대로 순환하지 못하여 발광 다이오드(12) 주변의 온도가 지속적으로 고온상태를 유지하게 된다.
이와 같은 발광 다이오드(12)와 인접한 영역에는 도 3에 도시된 바와 같이 액정 표시패널(4)과 액정 표시패널(4)의 집적회로(6) 등이 위치하게 되는데, 액정 표시패널(4)이 부분적으로 가열되어 액정 표시패널(4)과 이들 사이에 주입된 액정 및 집적회로(6)에 포함된 소자들이 발광 다이오드(12) 주변의 고온으로 인하여 열화될 수 있다. 또한, 도 3에는 도시되지 않았지만, 발광 다이오드 기판(14)에 도 1에 도시된 적어도 하나의 회로부품(13)이 실장되는 경우, 이와 같은 회로부품(13) 또한 고온으로 인하여 열화될 수 있다.
따라서, 액정 표시장치의 광원으로 작용하는 발광 다이오드(12)에서 발생되는 열을 분산시켜 발광 다이오드(12)의 주변온도가 집중적으로 상승하는 것을 방지하는 방안을 모색할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정 표시장치에 구비되는 발광 다이오드와 같은 광원의 주변온도가 집중적으로 상승하는 것을 방지하기 위하여 광원 주위의 공기를 순환시킬 수 있도록 한 휴대용 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액정 표시패널과, 상기 액정 표시패널로 광을 공급하기 위한 광원이 포함된 백라이트 어셈블리와, 상기 백라이트 어셈블리에 포함되어 상기 액정 표시패널 및 상기 광원을 수납함과 아울러 상기 광원의 적어도 두 측면들을 감싸도록 형성된 몰드 프레임을 포함하며, 상기 광원의 측면들을 감싸는 몰드 프레임의 적어도 일영역에는 적어도 하나의 개구부가 형성됨을 특징으로 하는 휴대용 표시장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 개구부는 상기 몰드 프레임을 관통하는 관의 형태로 형성된다. 상기 개구부의 단면은 원형이다. 상기 백라이트 어셈블리는 상기 광원의 일측에 위치하여 상기 광원으로부터 공급되는 광을 상기 액정 표시패널로 공급하는 도광판을 더 포함한다. 상기 몰드 프레임은 상기 광원의 측면들 중 상기 도광판과 인접한 측면을 제외한 나머지 측면들을 모두 감싸도록 형성된다. 상기 광원은 발광 다이오드인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 4 내지 도 7을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 표시장치를 나타내는 분해 사시도이다. 도 4에서는 핸드폰 등에 사용되며, 적어도 하나의 액정표시장치가 장착된 듀얼 표시장치를 도시하였으나, 이는 하나의 실시예로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 도 5는 도 4에 도시된 C 부분의 결합 사시도이다. 편의상, 도 5에서 발광 다이오드 기판은 도시되지 않았다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 표시장치(160)는 액정 표시패널(104), 백라이트 어셈블리(150), 바텀 섀시(122), 제1 및 제2 인쇄회로기판(124, 126) 및 발광 표시패널(130)을 구비한다.
액정 표시패널(104)은 제1 표시패널로써, 소정의 화상을 표시한다. 이를 위해, 액정 표시패널(104)은 제1 기판(104a), 제2 기판(104b) 및 이들 사이에 주입되는 액정(미도시)을 구비한다.
제2 기판(104b)은 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)(미도시)를 포함한다. 여기서, TFT의 소스 전극은 데이터선에 접속되고, 게이트 전극은 주사선에 연결된다. 그리고, TFT의 드레인 전극은 도전성 재질로 투명한 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 화소전극과 접속된다. 이와 같은 TFT는 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선으로부터 공급되는 데이터 신호를 화소전극으로 공급한다.
이를 위해, 제2 기판(104b)의 일측에는 집적회로(106)가 삽입되고, 이 집적회로(106)로부터 데이터 신호 및 주사신호가 공급된다. 그리고, 집적회로(106)의 주위에는 보호층(108)이 도포된다.
제1 기판(104a)은 제2 기판(104b)과 대향되게 배치된다. 이와 같은 제1 기판(104a)의 전면에는 ITO로 이루어진 공통전극이 도포된다. 공통전극에는 소정의 전압이 인가되고, 이에 따라 공통전극과 화소전극 사이에는 소정의 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 제1 기판(104a) 및 제2 기판(104b) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고, 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화상을 표시한다.
한편, 도시되지는 않았지만 액정 표시패널(104)의 상하부에는 상하부 편광판들이 더 구비된다.
백라이트 어셈블리(150)는 액정 표시패널(104)로 광을 공급하기 위한 광원을 포함한다. 보다 구체적으로, 백라이트 어셈블리(150)는 발광 다이오드들(112), 발광 다이오드 기판(114), 도광판(118), 반사판(120), 광학 시트들(110) 및 몰드 프레임(116)을 구비한다.
발광 다이오드들(112)은 발광 다이오드 기판(114)에 칩의 형태로 실장되어, 발광 다이오드 기판(114)으로부터의 구동신호에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성한다. 즉, 발광 다이오드들(112)은 액정 표시패널(104) 및 백라이트 어셈블리(150)를 포함하여 구성되는 액정 표시장치의 광원으로서의 기능을 수행한다.
발광 다이오드 기판(114)은 제1 인쇄회로기판(124)과 접속되며, 제1 인쇄회로기판(124)으로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 발광 다이오드들(112)로 구동신호를 공급한다. 이와 같은 발광 다이오드 기판(114)에는 적어도 하나의 회로부품, 예를 들어, 발광 다이오드들(112)로 구동신호를 공급하는 회로부품(113)이 더 실장될 수도 있다.
도광판(118)은 발광 다이오드들(112)의 일측에 위치하여 발광 다이오드 들(112)로부터 공급되는 광을 액정 표시패널(104)로 공급한다. 즉, 도광판(118)은 자신의 측면에서 공급된 광을 자신의 상부에 위치된 액정 표시패널(104)로 공급한다. 여기서, 빛샘방지 및 핫-스팟(hot-spot) 발생 방지를 위하여 도광판(118)의 측면 두께는 발광 다이오드(112)의 측면 두께보다 크거나 동일하게 설정된다. 이에 따라, 도광판(118)의 두께는 백라이트 어셈블리(150)에 포함되는 광학 시트들(110) 등의 구성 요소에 비해 일반적으로 크게 설정된다.
반사판(120)은 도광판(118)의 배면에 위치되어 도광판(118)으로부터 입사되는 광을 도광판(118)으로 재공급한다. 즉, 반사판(120)은 자신에게 입사되는 광을 도광판(18)으로 재공급함으로써 광 효율을 향상시키게 된다.
광학 시트들(110)은 도광판(118)으로부터 공급된 광의 휘도 등을 향상시켜 액정 표시패널(104)로 공급한다.
몰드 프레임(116)은 액정 표시패널(104)과 백라이트 어셈블리(150)를 수납한다. 보다 구체적으로, 몰드 프레임(116)에는 액정 표시패널(104)과, 광원인 발광 다이오드(114)를 실장한 발광 다이오드 기판(114)과, 도광판(118), 반사판(120) 및 광학시트들(110) 등이 수납된다.
바텀 섀시(122)는 몰드 프레임(116)의 하부에서 몰드 프레임(116)에 고정되어 액정 표시패널(104) 및 백라이트 어셈블리(150)를 수납한다. 이때, 바텀 섀시(122)의 일부에는 제2 표시패널인 발광 표시패널(130)이 삽입될 수 있도록 개구부가 형성된다.
제2 인쇄회로기판(126)은 도시되지 않은 휴대폰 측 구동회로로부터 구동신호 를 공급받는다. 이를 위해, 제2 인쇄회로기판(126)은 휴대폰 커넥터(128)를 구비한다. 휴대폰 커넥터(128)는 휴대폰 측 구동회로에 부착된 또 다른 커넥터에 합체 고정되어 휴대폰 측 구동회로로부터 구동신호를 공급받는다. 구동신호를 공급받은 제2 인쇄회로기판(126)은 자신에게 공급된 구동신호에 대응하여 다양한 제어신호들을 생성한다.
제1 인쇄회로기판(124)은 제2 인쇄회로기판(126)에 형성된 제1 패드부(138)를 통하여 제2 인쇄회로기판(126)과 접속된다. 그리고, 제1 인쇄회로기판(124)은 도시되지 않은 가요성 인쇄회로기판에 의하여 액정 표시패널(104)의 집적회로(106) 및 발광 다이오드 기판(114)과 접속된다. 집적회로(106) 및 발광 다이오드 기판(114)과 접속된 제1 인쇄회로기판(124)은 제2 인쇄회로기판(126)으로부터 공급되는 제어신호들에 대응하여 집적회로(106) 및 발광 다이오드 기판(114)을 구동시킨다.
발광 표시패널(130)은 제2 표시패널로써, 제1 기판(130a) 및 제2 기판(130b)을 구비한다. 제1 기판(130a)에는 매트릭스 형태로 유기 발광 다이오드들(미도시)이 배치된다. 유기 발광 다이오드들은 자신에게 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 이와 같은 발광 표시패널(130)은 가요성 인쇄회로기판(132)의 제2 패드부(136)에 의하여 제2 인쇄회로기판(126)과 접속된다. 여기서, 가요성 인쇄회로기판(132)에는 집적회로(134)가 실장되고, 이 집적회로(134)는 제2 인쇄회로기판(126)으로부터 공급되는 제어신호들에 대응하여 발광 표시패널(130)에서 소정의 화상이 표시되도록 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 표시장치(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 빛샘방지를 위하여 발광 다이오드(112)의 적어도 두 측면들, 보다 바람직하게는 발광 다이오드(112)의 측면들 중 도광판(118)과 인접하는 측면을 제외한 나머지 측면들은 몰드 프레임(116)에 의하여 둘러싸이도록 설계된다.
단, 본 발명에서, 발광 다이오드(112)의 측면을 감싸는 몰드 프레임(116)의 적어도 일영역에는 적어도 하나의 개구부(117)가 형성된다. 예를 들어, 발광 다이오드(112)의 측면을 감싸는 몰드 프레임(116)의 적어도 일영역에는 각각 네 개의 개구부(117)가 형성될 수 있다.
이와 같은 개구부(117)는 발광 다이오드(112)가 발광할 때 발생하는 열에 의하여 가열된 공기를 순환시켜 열을 분산시킴으로써 발광 다이오드(112) 주변부의 온도가 집중적으로 상승하는 것을 방지하기 위한 것으로, 몰드 프레임(116)을 관통하는 관의 형태로 형성된다. 예를 들어, 개구부(117)는 단면이 원형인 관으로 형성될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에서 개구부(117)의 단면은 원형으로 도시되었지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 개구부(117)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구부(117)의 단면은 사각형상으로 형성될 수도 있다. 편의상, 이하에서는 개구부(117)의 단면이 원형인 경우를 가정하기로 한다.
도 6은 발광 다이오드를 둘러싸는 몰드 프레임에 형성된 개구부 형상의 일례를 나타내는 도면이다. 이하에서는 도 5 및 도 6을 결부하여 공기의 순환에 의하여 열이 분산되는 원리를 상술하기로 한다.
도 6을 참조하면, 발광 다이오드(112)를 둘러싸는 몰드 프레임(116)의 적어도 일영역에 형성된 개구부(117)는 단면이 원형인 관의 형태로 형성된다. 이와 같은 개구부(117)를 통해 발광 다이오드(112)에 의해 발생한 열이 분산된다.
보다 구체적으로, 발광 다이오드(112)가 발광함과 동시에 발생되는 열에 의하여 발광 다이오드(112) 주변의 공기가 가열되면 가열된 공기의 밀도가 낮아져 자연대류가 일어나게 된다.
이와 같은 대류에 의한 열전달률 Q1은 수학식 1과 같다.
Figure 112006082126762-pat00001
여기서, Ts는 표면온도를 나타내는 것으로 본 실시예에서는 발광 다이오드(112)의 표면온도를 의미한다. 그리고, T∞는 표면에서 충분히 멀리 떨어진 유체의 온도이다. 본 실시예에서, T∞는 발광 다이오드(112) 및 이를 둘러싸는 몰드 프레임(116) 사이 공간의 외부 공간의 공기 온도, 즉, 개구부(117)를 중심으로, 발광 다이오드(112) 및 이를 둘러싸는 몰드 프레임(116) 사이 공간의 반대편 공간의 공기 온도를 의미한다.
또한, As는 개구부(117)의 표면적, 즉 관의 형태로 형성된 개구부(117)의 관내 표면적을 의미한다. 원형 단면의 직경이 D 이고, 그 길이가 L 인 개구부(117)의 표면적 As는 수학식 2와 같다.
Figure 112006082126762-pat00002
그리고, h는 대류 열전달계수를 의미하는 것으로, 수학식 3에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112006082126762-pat00003
수학식 3에 의하면, 대류 열전달계수 h는 개구부(117)의 원형 단면 직경(D)에 반비례하고 누셀트 수(Nu)에 비례하는데, 여기서, 누셀트(Nusselt) 수(Nu)는 흐름의 경계층에서 온도 마당과 열전달 세기 사이의 관계를 특징짓는 무차원 수로 정의되며, 유체(즉, 공기)와 고체(즉, 개구부의 관벽) 사이에서 열을 주고받은 비율을 나타내는 무차원 수이다.
이와 같은 자연대류의 누셀트 수(Nu)는 수학식 4와 같이 계산할 수 있다.
Figure 112006082126762-pat00004
수학식 4에서, Pr은 프란틀(Prandtl) 수를 의미하는 것으로 프란틀 수(Pr)는 운동량 확산계수와 열확산계수의 비로써, 속도경계층과 운동경계층에서의 확산에 의한 운동량과 에너지 수송의 상대적 유효도의 척도이다.
그리고, RaD는 유체층 속에서 열대류가 일어나는가의 여부를 결정하기 위하여 J.레일리가 도입한 무차원수인 레일리(Rayleigh) 수를 의미하는 것이다. 이와 같은 레일리 수(RaD)는 수학식 5에 의해 얻을 수 있다.
Figure 112006082126762-pat00005
수학식 5에서, g는 중력가속도를 의미하고, β는 체적팽창계수를 나타내는 것으로 이상기체에서 β는 1/T과 같다. 또한, v는 유체(즉, 공기)의 동점성계수이다.
전술한 수학식 1 내지 수학식 5에서 L과 D를 제외한 나머지 변수들은 소정의 상태 하에서는 실질적으로는 상수 값을 가진다.
따라서, 대류 열전달률 Q1은 개구부(117)의 형상 예를 들어, 개구부(117)의 단면 형상이 원인 관의 형태인 경우, 원형 단면의 직경(D)과 개구부의 길이(L)와, 개구부(117)의 갯수에 의하여 조절할 수 있게 된다.
이에 의하여, 본 발명에서는 소정 조건 하에서 원하는 대류 열전달률 Q1을 개구부(117)의 형상과 크기 및 그 갯수에 의하여 조절할 수 있게 된다.
한편, 대류에 의한 열전달 외에도 복사에 의한 열전달도 동시에 일어나는데 복사에 의한 열전달률도 개구부(117)의 표면적 As에 비례하므로 개구부(117)의 형상과 크기 및 그 갯수에 의하여 조절할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 원하는 대류 열전달률 Q1 및 복사 열전달률에 부합되도록 몰드 프레임에 적어도 하나의 개구부(117)를 형성함으로써, 발광 다이오드(112)의 주변온도가 집중적으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면 발광 다이오드(112)를 감싸는 몰드 프레임(116)에 형성된 적어도 하나의 개구부(117)를 구비함으로써, 발광 다이오드(112)에서 발생되는 열을 분산시켜 발광 다이오드(112)와 인접하게 위치된 소자들의 열화를 방지할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이 발광 다이오드(112)와 인접한 영역에는 액정 표시패널(104)과 액정 표시패널(104)의 집적회로(106) 등이 위치하게 되는데, 이와 같이 발광 다이오드(112)에 의해 발생되는 열을 분산시킴으로써 발광 다이오드(112)의 주변온도가 집중적으로 상승하는 것이 방지함으로써, 액정 표시패널(104)이 부분적으로 가열되어 액정 표시패널(104), 특히 이들 사이에 주입된 액정 및 집적회로(106)에 포함된 소자들이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 7에는 도시되지 않았지만, 발광 다이오드 기판(114)에 도 4에 도시된 적어도 하나의 회로부품(113)이 실장되는 경우, 이와 같은 회로부품(113) 또한 고온으로 인한 열화로부터 보호된다.
한편, 본 발명에서는 개구부(117)의 단면 형상이 원인 경우를 가정하여 설명하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 개구부(117)의 단면 형상이 굳이 원 형태가 아니더라도 개구부(117)의 관내 표면적을 구할 수 있기 때문에 원하는 대류 열전달률 Q1 및 복사 열전달률에 부합되도록 몰드 프레임에 다양한 형상 의 개구부(117)를 형성할 수 있다. 이에 의하여, 발광 다이오드(112)의 주변온도가 집중적으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 휴대용 표시장치에 따르면, 액정 표시장치를 구비한 휴대용 표시장치에서 광원의 측면들을 둘러싸는 몰드 프레임에 적어도 하나의 개구부를 형성함으로써, 광원이 발광할 때 발생하는 열에 의해 가열된 공기를 순환시켜 열을 분산시킬 수 있다.
이에 의하여, 광원 주변부의 온도가 집중적으로 상승하는 것이 방지된다. 따라서, 광원과 인접한 영역에 위치된 소자들, 예를 들어, 액정 표시패널 및 그 집적회로와, 광원이 실장된 기판에 포함된 회로부품들이 열화하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 액정 표시패널;
    상기 액정 표시패널로 광을 공급하기 위한 광원이 포함된 백라이트 어셈블리; 및
    상기 백라이트 어셈블리에 포함되어 상기 액정 표시패널 및 상기 광원을 수납함과 아울러 상기 광원의 적어도 두 측면들을 감싸도록 형성된 몰드 프레임을 포함하며,
    상기 광원의 측면들을 감싸는 몰드 프레임의 적어도 일영역에는, 상기 광원에 의해 가열된 공기가 대류에 의해 열을 방출할 수 있도록 상기 광원을 향하는 일면으로부터 반대면까지 상기 몰드 프레임을 관통하는 하나 이상의 개구부가 형성됨을 특징으로 하는 휴대용 표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 개구부의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 휴대용 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 백라이트 어셈블리는 상기 광원의 일측에 위치하여 상기 광원으로부터 공급되는 광을 상기 액정 표시패널로 공급하는 도광판을 더 포함하는 휴대용 표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 몰드 프레임은 상기 광원의 측면들 중 상기 도광판과 인접한 측면을 제외한 나머지 측면들을 모두 감싸도록 형성된 휴대용 표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광원은 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 휴대용 표시장치.
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