KR101025543B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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이상훈
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Abstract

실시예는, 복수 개의 광원이 구비된 광원 어레이; 상기 광원 어레이의 일측면에 구비된 도광판; 상기 광원 어레이 및 상기 도광판을 지지하는 프레임; 및 상기 광원 어레이에서 방출된 빛의 진행방향과 나란한 방향으로 구비된 복수 개의 방열 부재를 포함하여 이루어지고, 여기서, 중앙부에 구비된 상기 방열 부재의 면적이 주변부에 구비된 상기 방열 부재의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Backlight unit and display unit including the same}
실시예는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백라이트 유닛의 방열 구조에 관한 것이다.
최근 수요가 급증하고 있는 액정 표시장치(Liquid crystal display)는 TFT(Thin film transistor) 기판과 컬러필터 기판 사이에 주입된 액정을 이용하여, 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치이다.
그리고, 액정 표시장치는 자체 발광 능력이 없기 때문에, 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 백라이트 유닛이 필요하다.
종래의 백라이트 유닛의 광원으로는, 막대 형상을 갖는 냉음극선관 방식 램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 또는 도트 형상을 갖는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)가 주로 사용되었다.
그러나, 냉음극선관 방식 램프는 휘도가 높고 수명이 길며, 백열등에 비하여 발열량이 매우 작은 장점이 있으나, 휘도 균일성이 취약하다. 따라서, 발광 다이오드를 광원으로 하는 백라이트가 널리 사용되고 있다.
발광 다이오드는, 도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광소자이며, 적색, 녹색, 청색, 백색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하다.
그러나, 상술한 종래의 발광 다이오드 백라이트는 다음과 같은 문제점이 있다.
발광 다이오드 백라이트는 발광 다이오드 소자의 광특성상 소모된 에너지의 20% 정도만 빛으로 변환하고 나머지 80% 는 열로 변환되어, 백라이트 유닛의 내부 온도를 상승시키며 또한 백라이트 유닛의 온도 상승은 백라이트 전체의 성능을 저하시킬 수 있다.
즉, 발광 다이오드 백라이트 유닛은 일정시간 사용시 발열에 의해 그 효율이 저하되며 장기간 사용시에는 결국 발열량이 증대되어 수명을 단축시키는 문제점이 있다.
따라서, 발광 다이오드 백라이트는 장기간의 사용 및 과도한 발열량으로 인한 수명의 단축을 방지하기 위하여, 방열 구조가 필요하다. 특히, 고출력 발광 다이오드 백라이트 유닛은 좁은 공간에 발광 다이오드 소자가 집적되므로 급격히 증가하는 접합부의 온도를 효과적으로 낮추어야 하다.
에지 타입의 발광 다이오드 백라이트는 프레임 상의 4개의 변 중 일부의 변에만 발광 다이오드 소자가 구비되므로, 발광 다이오드 소자에서 방출되는 열의 분포는 백라이트의 중앙에 집중될 수 있다.
따라서, 백라이트의 에지보다 중앙에 보다 효율적인 구조의 방열 구조가 필요하며, 방열 구조가 제대로 구비되지 못하면 백라이트 중앙 부분의 이상 가열 및 프레임의 휨과 이에 따른 백라이트 또는 디스플레이 장치의 오작동으로 이어질 수 있다.
실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실시예의 목적은 발광 다이오드 소자로부터 방출된 열을 효율적으로 제거하는 구조의 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
실시예의 다른 목적은, 백라이트에서 중앙에 집중된 열을 방출하여 프레임의 휨과 이에 따른 백라이트 및/또는 디스플레이 장치의 오작동을 방지하는 것이다.
실시예는 복수 개의 광원이 구비된 광원 어레이; 상기 광원 어레이의 일측면에 구비된 도광판; 상기 광원 어레이 및 상기 도광판을 지지하는 프레임; 및 상기 광원 어레이에서 방출된 빛의 진행방향과 나란한 방향으로 구비된 복수 개의 방열 부재를 포함하여 이루어지고, 여기서, 중앙부에 구비된 상기 방열 부재의 면적이 주변부에 구비된 상기 방열 부재의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛를 제공한다.
다른 실시예는 프레임 내에 광원이 고정된 인쇄회로기판과, 상기 광원의 일측면에 구비된 도광판과, 상기 광원에서 방출된 빛의 진행방향과 나란한 방향으로 구비된 복수 개의 방열 부재가 구비되고, 중앙부에 구비된 상기 방열 부재의 면적이 주변부에 구비된 상기 방열 부재의 면적보다 큰 백라이트 유닛; 상기 백라이트에서 투사된 빛을 패널로 투사하는 광학 부재; 및 상기 광학 부재 상에 구비된 패널을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제공한다.
여기서, 상기 방열 부재는 히트 파이프일 수 있다.
그리고, 상기 광원 어레이는 백라이트의 서로 대향하는 면에 각각 구비되고, 상기 방열 부재는 서로 대칭인 2개의 그룹으로 그룹핑될 수 있다.
그리고, 상기 방열 부재의 면적은 상기 방열 부재의 폭일 수 있다.
그리고, 상기 방열 부재의 면적은 상기 방열 부재의 길이일 수 있다.
그리고, 상기 방열 부재는, 상기 광원에 인접한 변으로부터 상기 광원에서 떨어진 변으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다.
그리고, 상기 사다리꼴은 상기 중앙부로부터 상기 주변부로 갈수록 폭과 길이 중 적어도 하나가 작아질 수 있다.
그리고, 상기 방열 부재의 면적은 중앙부로부터 가장 자리로 갈수록 점점 줄어들 수 있다.
그리고, 상기 광원은 발광 다이오드(Light emitting diode)인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
또한, 상기 디스플레이 장치는, 상기 패널의 전면에 구비되고, 적색과 청색 및 녹색 중 어느 하나의 빛을 선택적으로 투과하는 컬러필터를 더 포함할 수 있다.
상술한 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 백라이트의 프레임 상에 구비된 방열 파이프가 중앙부로부터 외곽으로 갈수록 폭이 좁아져서, 백라이트 중앙부에 집중된 열을 효율적으로 방출할 수 있다.
둘째, 백라이트에서 중앙부에서 주변부로 갈수록 방열 부재의 폭, 길이 및 면적 중 적어도 하나를 달리하여, 백라이트의 중앙부에 집중된 열을 방출하여 프레임의 휨과 이에 따른 백라이트 및/또는 디스플레이 장치의 오작동을 방지할 수 있다.
도 1은 발광 다이오드 소자의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 2a 내지 도 5는 백라이트 유닛의 일실시예들을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛이 구비된 디스플레이 장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 그리고, 종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 발광 다이오드 소자의 일실시예를 나타낸 도면이고, 도 2a 및 2b는 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일실시예를 나타낸 도면이다. 이하에서, 도 1 및 도 2a 및 2b를 참조하여 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일실시예를 설명한다.
도시된 바와 같이 백라이트 유닛(200)은 프레임(210) 상에 광원(100)과 방열 부재(heat pipe, 220)가 구비되어 있다. 여기서, 프레임(200)은 강도가 우수한 금속으로 이루어질 수 있고, 일 예로 내부식성이 우수한 스테인레스(stainless)로 이루어질 수 있다.
그리고, 백라이트 유닛의 슬림(slim)화 추세에 따라, 프레임(210)의 두께는 0.1 내지 0.2 밀리미터를 사용할 수 있다. 또한, 상기 프레임(210)의 크기는 백라이트 유닛이 사용될 액정 표시 소자 등 디스플레이 장치의 화면 크기에 따라 달라질 수 있다. 다만, 디스플레이 장치의 화면을 고려하면 프레임(210)은 직사각형 형상으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 프레임(100) 상에는 지지 부재가 결합되어, 광원 등에 의한 하중을 지탱할 수도 있다.
여기서, 광원(100)은 발광 다이오드 소자를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 발광 다이오드 소자는 적색, 녹색, 청색, 백색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있고, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하여 백라이트의 광원으로 선호된다.
도 1에 도시된 바와 같이 발광 다이오드 패키지(100)는 패키지 몸체(20) 상에 발광 다이오드 소자(14)가 구비되어 있고, 상기 패키지 몸체(18) 형성된 제 1,2 전극(11,12)와 상기 발광 다이오드 소자(14)가 전기적으로 연결되어 있다.
여기서, 상기 발광 다이오드 소자(14)는 접합층(16)을 통하여 상기 패키지 몸체(20) 상에 고정될 수 있고, 도시되지는 않았으나 방열 패드가 구비되어 상기 발광 다이오드 소자(14)에서 방출되는 열의 흡수, 방출을 할 수 있다.
상기 패키지 몸체(20)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(100)의 주위에 경사면이 형성되어 광추출 효율을 높일 수 있다.
여기서, 상기 발광 다이오드 소자(14)는 도시된 와이어 본딩(15) 방식 외에 플립 칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 상기 제 1,2 전극(11,12)와 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 제 1 전극층(11) 및 제 2 전극층(12)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제 1 전극층(11) 및 제 2 전극층(12)은 상기 발광 소자(100)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
충진재(18)는 상기 발광 소자(100)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 충진재(18)에는 형광체가 포함되어 상기 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
또한, 렌즈(17)가 형성되는데, 상기 렌즈(17)는 상기 충진재(17) 상에 구비되거나, 상기 충진재(17)를 포위하거나, 패키지 몸체(20) 상에 형성될 수 있으며, 상기 패키지 몸체(20)를 덮을 수도 있다. 상기 렌즈(17)는 상기 발광 다이오드 소자(14)에서 방출된 빛의 진로를 변경할 수 있는데, 상기 렌즈(17)는 생략될 수 있다.
상술한 구조의 프레임의 한 쪽 끝에 광원 어레이가 구비되어 있고, 상기 광원 어레이는 복수 개의 발광 다이오드 패키지(100)가 인쇄 회로 기판(Printed circuit board) 상에 고정된 것일 수 있으며, 아래의 실시예들에서도 동일하다.
이때, 발광 다이오드 백라이트는, 발광 다이오드 소자에서 방출되는 열의 분포는 백라이트의 중앙부에 집중될 수 있다. 따라서, 아래와 같이 프레임(210)의 중앙부에 구비된 방열 부재(220)의 면적이 더 큰 구조로 형성한다. 즉, 5개의 방열 부재 L11, L12, L13, L14 및 L15 중 중앙부에 구비된 L13의 면적이 가장 크다.
여기서, 중앙부라 함은 프레임(210)의 가로 또는 세로 방향에서 가운데 부근의 위치를 뜻하고, 가장 자리 부근을 주변부라 한다.
여기서, 방열 부재(220)의 일실시예로 히트 파이프(heat pipe)가 사용될 수 있는데, 파이프 형상의 도전성 물질에 열전도성이 뛰어나 매질이 채워질 수 있다.
여기서, 방열 부재(220)는 방열 효과의 극대화를 위하여, 상기 발광 다이오드 패키지(100)가 고정된 인쇄 회로 기판과 접촉하게 형성될 수도 있다. 또한, 상기 방열 부재(220)의 끝 부근의 프레임(210) 상에는 홀(hole)이 형성되어, 백라이트 유닛 내의 열을 백라이트 외부로 방출하게 할 수도 있다. 이때, 상기 방열 부재(220)의 끝은, 발광 다이오드 패키지(100)와 먼 방향임은 당연하다.
즉, 방열 부재(220)는 광원(100)에서 방출되어 직진하는 빛의 방향과 나란하게 형성되며, 프레임(210)의 중앙부에서 주변부로 갈수록 방열 부재(220)의 면적이 더 작아진다.
여기서, 방열 부재(220)의 면적은 폭으로 결정된다. 즉, 방열 부재(220)는 프레임(210)의 중앙부에 구비된 것이 가장 폭이 넓고, 프레임(210)의 주변부로 갈수록 폭이 점점 좁아진다.
또한, 프레임(210)의 중앙부로부터의 거리에 비례하여 주변부 방향으로 갈수록 방열 부재(220)의 폭이 줄어들게 형성될 수도 있다.
구체적으로, 5개의 방열 부재 L11, L12, L13, L14 및 L15는 동일한 길이 내지 높이(h1)을 갖으나, 서로 다른 폭 W11, W12, W13, W14 및 W15을 갖고 중앙부에 구비된 방열 부재의 폭 W13이 가장 넓고 외곽에 구비된 방열 부재의 폭 W11 및 W15가 가장 좁다.
이때, 최외각에 구비된 방열 부재의 폭인 W11은 중앙부에 구비된 방열 부재의 폭 W13의 1/3~2/3의 범위일 수 있다. 만일, 1/3 미만이면 주변부의 열방출에 충분하지 않고, 2/3 이상이면 중앙부의 방열 부재를 두껍게 형성한 효과가 미약할 수 있다.
도 2a에서 7개의 광원(100)과 5개의 방열 부재(220)가 도시되어 있으나, 실제로 더 많은 개수의 광원(100)과 방열 부재(220)가 구비될 수 있다.
그리고, 방열 부재(220)는 열전도율이 우수한 물질로 이루어지는 것이 바람직한데, Al(알루미늄) 또는 Cu(구리)와 같은 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 비용을 고려하지 않는다면 Au(금), Ag(은)를 사용할 수 있다.
도 2b에 도시된 실시예는 기본적으로 도 2a에 도시된 실시예와 상이하나, 프레임(210)의 서로 대향하는 2개의 면에 발광 다이오드 패키지(100) 어레이가 구비된 점이 상이하다.
도 3a는 백라이트 유닛의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예는, 상술한 실시예와 기본적으로 동일하나, 복수 개의 방열 부재(230)가 각각 길이를 달리하는 점에서 상이하다.
즉, 본 실시예에서, 발광 다이오드 백라이트의 프레임(210)의 중앙부에 구비된 방열 부재(230)의 크기가 더 큰 구조로 형성되고, 방열 부재의 크기는 파이프의 길이로 결정된다.
따라서, 방열 부재(230)는 프레임(210)의 중앙부에 구비된 것이 가장 길이가 길고, 프레임(210)의 외곽으로 갈수록 길이가 짧아진다. 또한, 프레임(210)의 중앙부로부터의 거리에 비례하여 주변부 즉, 에지(edge) 방향으로 갈수록 방열 부재(230)의 길이가 점점 짧아지게 형성될 수도 있다.
구체적으로, 5개의 방열 부재 L21, L22, L23, L24 및 L25는 모두 동일한 폭(W21, W22, W23, W24 및 W25)을 갖지만, 서로 다른 높이(길이) h11, h12, h13, h14 및 h15를 갖고 중앙부에 구비된 방열 부재의 길이 h13의 길이가 가장 길고 외곽에 구비된 방열 부재의 길이 h11 및 h15의 길이가 가장 짧다.
이때, 최외각에 구비된 방열 부재의 길이인 h11은 중앙부에 구비된 방열 부재의 길이 h13의 1/3~2/3의 범위일 수 있다. 만일, 1/3 미만이면 주변부의 열방출에 충분하지 않고, 2/3 이상이면 중앙부의 방열 부재를 두껍게 형성한 효과가 미약할 수 있다.
도 3b에 도시된 실시예는 도 3a에 도시된 실시예의 동일하나, 방열 부재(230)가 서로 대칭인 2개의 그룹으로 그룹핑된다. 여기서, L21, L22, L23, L24 및 L25으로 이루어지는 그룹과 L21, L22, L23, L24 및 L25으로 이루어지는 그룹은 프레임(210)을 상하로 1/2 등분한 가상의 선에 대하여 서로 대칭 형상이다.
또한, 도 2a와 도 2b 및 도 3a에 도시된 실시예들에서는, 방열 부재는 중앙부에 구비된 백라이트에 대하여 좌우가 서로 동일한 면적을 갖는 대칭형 구조를 이룰 수 있다.
상술한 실시예를 결합하면, 프레임(210)의 중앙부로부터의 거리에 비례하여 주변부로 갈수록 방열 부재의 길이가 짧아지고, 폭도 좁아지게 형성할 수도 있다.
상술한 실시예들에서는 모두 프레임의 중앙부에 구비된 방열 부재의 면적이 가장 넓다. 즉, 열전도량은 아래의 수학식 1에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112010028578117-pat00001
여기서, 열류량 Q는, 접촉하는 물질의 길이(L)에 반비례하고, 물질의 온도차(ΔT)에 비례한다. 따라서, 열류량을 늘리려면 방열 부재의 열전도율(k)를 증가시키거나, 물질의 길이를 늘려야 하는데, 본 실시예에서는 방열 부재의 면적을 증가시켜 접촉 길이/면적을 늘린 것이다.
또한, 동일한 크기/형상의 방열 부재를 프레임의 중앙부에는 조밀하게 구비하고, 주변부로 갈수록 덜 조밀하게 구비할 수도 있을 것이다.
도 4a 및 4b는 백라이트 유닛의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예는 상술한 실시예와 기본적으로 동일하나, 복수 개의 방열 부재(240, L31, L32, L33, L34 및 L35)가 사다리꼴로 구비되어 있다. 즉, 각각의 사다리꼴 형상의 방열 부재(240)는 광원(100)과 가까운 변의 폭(W31)이 더 넓고, 광원(100)과 멀리 떨어진 변의 폭(W32)이 더 좁다.
즉, 광원(100)과 더 가까운 위치의 열분포가 더 많으므로 도 4와 같이 방열 부재(240)을 구비할 수도 있다.
도 4b는 따른 백라이트 유닛의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
본 실시예는 상술한 실시예와 기본적으로 동일하나, 복수 개의 방열 부재(250, L41, L42, L43, L44 및 L45)가 사다리꼴로 구비되어 있다. 여기서, 각각의 사다리꼴 형상의 방열 부재(250)는 중앙부에 구비된 방열 부재(L43)의 면적이 가장 넓고, 외곽에 구비된 방열 부재(L41 및 L45)의 면적이 가장 좁다.
또한, 각각의 방열 부재는 광원에 인접한 부분의 폭(W41, W42, W43, W44 및 W45)이 넓고, 광원과 반대 방향의 폭(W41? W42? W43? W44? 및 W45?으로 갈수록 좁아지는 형상이다.
또한, 각각의 방열 부재의 길이(높이)는 h41, h42, h43, h44 및 h45를 갖고 중앙부에 구비된 방열 부재의 길이 h43의 길이가 가장 길고 외곽에 구비된 방열 부재의 길이 h41 및 h45의 길이가 가장 짧을 수 있다.
상술한 실시예들에서, 방열 부재 하나의 길이는 프레임의 짧은 방향의 길이의 1/3 이상이어야 충분한 열 방출 효과를 기대할 수 있으며, 프레임의 짧은 방향의 길이의 2/3 이하이면 충분하다.
그리고, 상기 방열 부재들은 백라이트 유닛의 초박화를 고려하면 5 밀리미터 이하의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5에 도시된 실시예는 방열 부재(260)이 짝수 개 구비되어 있다. 즉, 상술한 실시예들에서 프레임(210)의 정중앙에 구비된 하나의 방열 부재의 면적이 가장 크나, 본 실시예에서는 짝수 개의의 방열 부재(260)가 구비되어, 중앙부의 2개의 방열 부재(260)의 면적이 동일하게 가장 크다.
도 6은 백라이트 유닛이 구비된 디스플레이 장치의 일실시예를 나타낸 도면이다. 이하에서, 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 백라이트 유닛이 구비된 디스플레이 장치의 일실시예를 설명한다.
먼저, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 백라이트 유닛과 확산판(300)과 액정 표시 장치(400)를 포함하여 이루어지고, 컬러 필터(500)를 포함할 수 도 있다.
먼저, 백라이트 유닛은 상술한 바와 같다. 도시된 바와 같이 프레임의 적어도 1면에 발광 다이오드 패키지(100) 어레이가 구비되어 있다.
여기서, 발광 다이오드 소자는 기판 상에 p형 반도체층, 활성층 및 n형 반도체층을 포함한 질화물 반도체가 형성되어 이루어진다.
그리고, 발광 다이오드 소자의 n 전극과 p 전극은 와이어에 의해 마운트 리드와 인너 리드 각각에 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 발광 다이오드 소자는 투명 수지에 형광물질이 혼합된 형광층에 의해 덮여져 있다.
그리고, 상기 발광 다이오드에서 출사된 빛은 컵 모양의 구조물에 의하여 직진성을 확보할 수 있다.
상술한 백라이트 유닛은 반사판(250)과 도광판(260)을 포함할 수 있다. 도광판(260)은 발광 다이오드 패키지(100)에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 그리고, 반사판(250)은 상기 도광판 하부로 반사되어 손실되는 빛을 도광판 내로 전반사시키는 기능을 한다.
그리고, 백라이트의 프레임 상에는 방열 부재가 구비되는데, 프레임의 중앙부에 구비된 상기 방열 부재의 크기가 주변부에 구비된 상기 방열 부재의 크기보다 큰 것이 바람직하다.
여기서, 상기 방열 부재의 크기는 상기 방열 부재의 폭, 길이 및 면적 중 어느 하나로 판단될 수 있다. 또한, 상기 방열 부재는 상기 광원에 인접한 변으로부터 상기 광원에서 떨어진 변으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상일 수 있다.
그리고, 상기 프레임과 상기 방열 부재의 체결 구조 역시 상술한 바와 같다.
그리고, 확산판(300) 등의 렌즈는 도광판의 상부에 구비되어 도광판에서 출사되는 빛을 소정 각도로 확산시킨다.
그리고, 상기 확산판(300)의 전면에는 액정 표시 장치(310)가 구비된다. 여기서, 액정 표시 장치(310) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있음은 당연하다.
액정 표시 장치는, 유리 기판 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리기판에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
디스플레이 장치에 사용되는 액정 표시 장치는, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.
구체적인 액정 표시 장치의 구성은 종래와 동일하므로 생략한다.
그리고, 상기 액정 표시 장치(310)의 전면에는 컬러 필터(320)가 구비될 수 있다. 여기서, 컬러 필터(320)는 상기 액정 표시 장치(310)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
상술한 본 실시예에 따른 디스플레이 장치에서, 백라이트의 주변부보다 중앙부에서의 방열 부재가 길이/폭/면적 등이 더 큰 구조로 형성되어, 프레임의 중앙부에 집중된 열을 효율적으로 방출할 수 있고, 백라이트의 이상 가열 및 프레임의 휨과 이에 따른 백라이트 또는 디스플레이 장치의 오작동을 예방할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11 : 제 1 전극 12 : 제 2 전극
14 : 발광 다이오드 소자 15 : 와이어
16 : 접합층 17 : 렌즈
18 : 충진재 20 : 패키지 몸체
100 : 발광 다이오드 패키지 200 : 백라이트 유닛
210 : 프레임
220, 230, 240, 250, 260 : 방열 부재
250 : 반사판 260 : 도광판
270 : 체결부 300 : 확산판
310 : 액정 표시 장치 320 : 컬러 필터

Claims (12)

  1. 복수 개의 광원을 포함하는 광원 어레이;
    상기 광원 어레이의 일측면에 배치된 도광판;
    상기 광원 어레이 및 상기 도광판을 지지하는 프레임; 및
    상기 광원 어레이에서 방출된 빛의 진행방향에 배치된 복수 개의 방열 부재를 포함하고,
    중앙부에 구비된 상기 방열 부재의 면적이 주변부에 구비된 상기 방열 부재의 면적보다 큰 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 부재는 히트 파이프인 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원 어레이는 상기 프레임의 서로 대향하는 2개의 면에 각각 배치되고, 상기 방열 부재는 서로 대칭인 2개의 그룹으로 그룹핑되는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙부에 배치된 상기 방열 부재의 폭이 상기 주변부에 배치된 상기 방열 부재의 폭보다 큰 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙부에 배치된 상기 방열 부재의 길이가 상기 주변부에 배치된 상기 방열 부재의 길이보다 긴 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 방열 부재는,
    상기 광원에 인접한 변으로부터 상기 광원에서 떨어진 변으로 갈수록 폭이 좁아지는 사다리꼴 형상인 백라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 사다리꼴은,
    상기 중앙부로부터 상기 주변부로 갈수록 폭과 길이 중 적어도 하나가 작아지는 백라이트 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 방열 부재의 면적은,
    중앙부로부터 가장 자리로 갈수록 점점 줄어드는 것을 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 발광 다이오드(Light emitting diode)인 백라이트 유닛.
  10. 프레임 내에 광원이 배치된 인쇄회로기판과, 상기 광원의 일측면에 배치된 도광판과, 상기 광원에서 방출된 빛의 진행방향에 배치된 복수 개의 방열 부재를 포함하고, 중앙부에 배치된 상기 방열 부재의 면적이 주변부에 배치된 상기 방열 부재의 면적보다 큰 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛에서 방출된 빛을 패널로 방출하는 광학 부재; 및
    상기 광학 부재 위에 구비된 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 중앙부에 배치된 방열 부재의 폭이 상기 주변부에 배치된 상기 방열 부재의 폭보다 큰 디스플레이 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 패널의 전면에 배치되고, 적색과 청색 및 녹색 중 어느 하나의 빛을 선택적으로 투과하는 컬러필터를 더 포함하는 디스플레이 장치.
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