KR101059576B1 - LED Board and Lighting Unit for Lighting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조명 유닛에 관한 것으로, 특히 엘이디(LED)에 의해 발생되는 열을 효율적으로 확산시켜 방열하고자 하는 기술에 관련된 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting unit, and more particularly, to a technique for efficiently dissipating heat generated by LEDs.
본 발명에 따른 조명 유닛은 케이싱과, 케이싱 상에 놓이는 적어도 1의 메탈 PCB와, 메탈 PCB 상에 나란히 배열되어 전기적인 구동신호를 공급받아 발광하는 다수의 엘이디(LED)들과, 메탈 PCB에 접하되, 다수 엘이디들의 배열 위치를 제외하여 접하는 그라파이트 시트를 포함한다. 이 같이 본 발명에 따른 조명 유닛은 열전도도가 높으며, 가격이 저렴하고, 유연성을 가져 밀착도가 높은 그라파이트 시트를 채용함에 의해, 엘이디(LED)에 의해 발생되는 열을 보다 능률적으로 확산시켜 방열시킬 수 있으며, 발열체인 엘이디(LED)에 붙어있는 구조를 띠므로 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.The lighting unit according to the present invention includes a casing, at least one metal PCB placed on the casing, a plurality of LEDs arranged side by side on the metal PCB to receive an electric drive signal, and emit light to the metal PCB. However, it includes a graphite sheet in contact with each other except the arrangement position of the plurality of LEDs. As described above, the lighting unit according to the present invention has a high thermal conductivity, is inexpensive, and has flexibility to adopt a graphite sheet having high adhesion, so that heat generated by LEDs can be more efficiently diffused and radiated. In addition, since the structure is attached to the LED (LED) which is a heating element, heat dissipation efficiency can be further increased.
엘이디(LED), 방열, 그라파이트. LED, heat dissipation, graphite.
Description
도 1은 조명 유닛의 평면도.1 is a plan view of a lighting unit;
도 2a, 2b는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 A-A´단면도.2A and 2B are cross-sectional views taken along line A-A 'of FIG. 1 in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3은 일 실시예에 따른 도 1에 적용된 그라파이트 시트를 도시한 도면.3 illustrates a graphite sheet applied to FIG. 1 according to an embodiment.
도 4 및 도 5는 본 발명의 또다른 실시예들에 따른 도 1의 A-A´단면도.4 and 5 are sectional views taken along line A-A 'of still another embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7은 본 발명의 서로 다른 실시예들에 따른 백라이트 유닛의 구조 예시도.6 and 7 are views illustrating a structure of a backlight unit according to different embodiments of the present invention.
도 8 내지 도 21은 본 발명의 또다른 실시예들에 따른 도 1의 A-A´단면도.8 to 21 are cross-sectional views taken along line A-A 'of still another embodiment of the present invention.
도 22는 금속 망상체의 다양한 구조 예시도.22 illustrates various structures of a metal network.
도 23은 내부에 금속 망상체를 포함하는 그라파이트 시트를 도시한 도면.FIG. 23 is a view showing a graphite sheet including a metal network therein; FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 케이싱 200 : 메탈 PCB100: casing 200: metal PCB
300 : 엘이디 400 : 그라파이트 시트300: LED 400: graphite sheet
500 : 갭패드 600 : 반사층500: gap pad 600: reflective layer
700 : 베이스용 그라파이트 시트700: graphite sheet for the base
800 : 하부 그라파이트 시트800: lower graphite sheet
본 발명은 조명 유닛에 관한 것으로, 특히 엘이디(LED)에 의해 발생되는 열을 효율적으로 확산시켜 방열하고자 하는 기술에 관련된 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting unit, and more particularly, to a technique for efficiently dissipating heat generated by LEDs.
디지털 및 미디어 기기의 디스플레이 중에는 CRT, PDP, LCD, 유기 EL 등 여러가지가 있지만, TFT-LCD가 가장 핵심적인 디스플레이 종류의 하나로 급부상되고 있다. TFT-LCD는 크게 3개의 유닛(unit)으로 나뉠 수 있다. 첫째는 기판과 기판 사이에 액정이 주입된 패널이고, 둘째는 패널을 구동시키기 위한 드라이버 LSI 및 각종 회로 소자가 부착된 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)이다. 그리고 액정이라는 표현에서 알 수 있듯이 TFT-LCD는 자체적으로 발광을 할 수 없기 때문에 외부의 광원이 필수적이다. 따라서 셋째로 광원을 제공하는 백라이트(Backlight)를 포함한 샷시(Chassis) 구조물로 나뉜다. 이하 본 발명과 관련된 백라이트 유닛에 대해 살펴보기로 한다.There are various displays of digital and media devices such as CRT, PDP, LCD, organic EL, etc., but TFT-LCD is emerging as one of the most important display types. TFT-LCDs can be largely divided into three units. The first is a panel in which liquid crystal is injected between the substrate and the second, and the second is a printed circuit board (PCB) to which a driver LSI and various circuit elements are attached to drive the panel. And as can be seen in the expression of liquid crystal, since the TFT-LCD can not emit light by itself, an external light source is essential. Therefore, it is divided into a chassis structure including a backlight that provides a light source. Hereinafter, a backlight unit related to the present invention will be described.
백라이트 유닛에 사용되는 광원은 형광램프, LED 램프 등이 있다. 형광램프로는 특히 냉음극 형광램프(CCFL : Cole Cathode Flourscent Lamp)가 백라이트 유닛의 광원으로 대표적이었으며, 최근에는 색 재현성, 광효율, 고수명, 저전력소모, 경량, 박형화 등의 장점을 갖는 LED 램프가 백라이트 유닛의 광원으로 채용되고 있다. 그러나 백라이트 유닛의 LED 램프는 형광램프보다 높은 온도가 발생한다는 큰 단점이 있다. LED 램프 1개당 소모 전력은 약 1W 정도이고, 1W의 소모 전력에서 열로 발생되는 비율이 70% 이상 된다. 통상 30인치 TFT-LCD의 백라이트 유닛에 사용되는 LED 램프의 갯수는 약 200개에 달하며, 이로 인해 발생되는 열은 약 140W 정도가 된다. 여기서 발생된 열은 백라이트 유닛 내부의 온도를 상승시켜, 백라이트 유닛을 구성하는 각종 부품들에게 영향을 주게 된다. 이로 인해 제품의 변형을 초래할 수도 있고, 열의 상승기류로 인해 백라이트 유닛의 상하 온도 차가 발생되어 응력을 초래할 수도 있으며, 이러한 문제로 인해 결국 백라이트 기능을 상실한 지경에 이르게 될 수도 있다.Light sources used in the backlight unit include fluorescent lamps, LED lamps and the like. Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL: Cole Cathode Flourscent Lamp) is a typical light source of the backlight unit. It is adopted as a light source of the backlight unit. However, the LED lamp of the backlight unit has a big disadvantage that a higher temperature than the fluorescent lamp. The power consumption per LED lamp is about 1W, and more than 70% of heat is generated at 1W power consumption. Typically, the number of LED lamps used in the backlight unit of a 30-inch TFT-LCD is about 200, and the heat generated is about 140W. The heat generated here increases the temperature inside the backlight unit, affecting various components constituting the backlight unit. This may cause deformation of the product, heat upstream of the backlight unit may cause a difference in the vertical temperature of the backlight unit may cause stress, and this problem may lead to the loss of the backlight function.
따라서 광원으로 LED 램프가 채택된 백라이트 유닛에 있어, 백라이트 유닛의 내부에서 발생된 열을 효과적으로 처리하여 내부의 온도를 낮추고, 내부 온도 편차를 줄일 수 있는 방안이 필요하다. 일반적으로 전자 제품이나 통신장비 등에 사용되고 있는 냉각은 히트싱크나, 히프파이프, 팬 등을 사용하여 열 문제를 해결하고 있는 경우가 많다. 백라이트 유닛의 냉각에서는 일반적으로 전자제품이나 통신장비 등에 적용되고 있는 히트싱크를 이용하여 냉각장치를 사용하게 되면, 히트싱크의 구조상 그 냉각장치의 부피가 커진다. 따라서 슬림화가 요구되는 백라이트 유닛에는 채용하기가 부적절하기 때문에, 보통 히트파이프 등 열 전달 매체를 이용하여 모듈화된 냉각장치를 많이 채용하고 있다. 그러나 히트파이프를 사용하면 원가가 상당히 높아지고, 그 부피 또한 슬림화를 만족시키기에는 그리 바람직하지 않다.Therefore, in a backlight unit employing an LED lamp as a light source, there is a need for a method of effectively treating heat generated inside the backlight unit to lower the internal temperature and reduce an internal temperature deviation. Cooling, which is generally used in electronic products and communication equipment, often solves heat problems by using heat sinks, bottom pipes, and fans. In the cooling of the backlight unit, when a cooling device is used using a heat sink generally applied to electronic products or communication equipment, the volume of the cooling device increases due to the structure of the heat sink. Therefore, since it is inappropriate to adopt a backlight unit that requires slimming, many cooling devices that are modularized using heat transfer media such as heat pipes are usually employed. However, the use of heatpipes results in significantly higher costs, and their volume is also undesirable to satisfy slimming.
한편, '어드밴스드 에너지 테크놀로지 인코포레이티드'라는 출원인에 의해 2004년 10월 14일자 국내 특허 출원되어 2005년 4월 20일자 공개된 공개번호 제 2005-36789 호에는 디스플레이 장치에서 발생하는 열을 효율적으로 확산시켜 방열토록 하기 위해 그라파이트(Graphate) 시트를 사용하는 기술이 개시되어 있다. 그라파이트 시트는 면방향으로 열전달에 효율적인 이방성 특성을 가지는 것으로, 이 같은 특성이 슬림화를 요구하는 디스플레이 장치에서 발생하는 열을 확산시키기에 적합하다는 점을 이용한 것이다. 그러나 종래 기술은 플라즈마 디스플레이 장치(PDP : Plasma Display Panel)와 같이 자발광이 가능한 발광형 디스플레이 장치에 그라파이트 시트를 적용하여 방열을 하는 기술로 한정되어 있다. 구체적으로 종래 기술은 발광형 디스플레이 장치의 배면을 향하는 방전 셀 부분의 표면 영역보다 더 큰 표면 영역을 가지며, 박리된 그라파이트의 압축 입자로 이루어진 하나 이상의 시트를 포함하는 발광형 디스플레이 장치로 한정하고 있다.Meanwhile, Korean Patent Application No. 2005-36789, filed on October 14, 2004 and published on April 20, 2005, by an applicant named 'Advanced Energy Technology Incorporated' discloses efficient heat generation from a display device. A technique of using a graphite sheet to diffuse and radiate heat is disclosed. Graphite sheets have anisotropic properties that are effective for heat transfer in the plane direction, and utilize the fact that such properties are suitable for diffusing heat generated in display devices requiring slimming. However, the prior art is limited to a technique of applying heat to the heat dissipation by applying a graphite sheet to a light emitting display device capable of self-emission such as a plasma display panel (PDP). Specifically, the prior art is limited to the light emitting display device having a surface area larger than the surface area of the discharge cell portion facing the back of the light emitting display device and including one or more sheets of compressed particles of exfoliated graphite.
이에 반해 본 출원인은 자발광을 할 수 없는 TFT-LCD와 같이 조명을 필요로 하는 디스플레이 장치의 방열 문제에 초점을 맞춘 것이다. 종래 TFT-LCD와 같은 디스플레이 장치에는 냉음극 형광램프(CCFL)가 광원으로 주로 사용되어 방열의 문제가 없었으나, LED 램프로 대체되면서 상술한 바와 같은 방열 문제가 필수화되었다. 따라서 본 출원인은 자발광을 할 수 없는 TFT-LCD와 같은 디스플레이 장치는 물론 조명등이나 광고판 등 LED를 이용한 다양한 조명 수단에서의 방열 문제를 해결하기 위해 그라파이트 시트를 적용하는 기술적 방안을 모색하게 되었다.On the other hand, the applicant has focused on the heat dissipation problem of a display device that requires illumination, such as a TFT-LCD that cannot emit light. In the conventional display device such as TFT-LCD, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is mainly used as a light source, so there is no problem of heat dissipation. However, as the LED lamp is replaced, the heat dissipation problem as described above becomes essential. Accordingly, the present applicant has sought a technical method of applying a graphite sheet to solve a heat dissipation problem in a display device such as a TFT-LCD which cannot emit light, as well as various lighting means using LEDs such as a lamp or an advertisement board.
본 발명은 이러한 배경에서 도출된 것으로, 새로운 방열 수단을 추가하여 방열 효율을 높일 수 있는 조명 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is derived from this background, it is an object to provide a lighting unit that can increase the heat radiation efficiency by adding a new heat radiation means.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 조명 유닛은 케이싱과, 케이싱 상에 놓이는 적어도 1의 메탈 PCB와, 메탈 PCB 상에 나란히 배열되어 전기적인 구동신호를 공급받아 발광하는 다수의 엘이디(LED)들과, 메탈 PCB에 접하되, 다수 엘이디들의 배열 위치를 제외하여 접하는 그라파이트 시트를 포함한다.Lighting unit according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a casing, at least one metal PCB placed on the casing, a plurality of LEDs are arranged side by side on the metal PCB to receive an electric drive signal to emit light (LEDs) and a graphite sheet in contact with the metal PCB, except for the arrangement position of the plurality of LEDs.
이 같이 본 발명에 따른 조명 유닛은 열전도도가 높으며, 가격이 저렴하고, 유연성을 가져 밀착도가 높은 그라파이트 시트를 채용함에 의해, 엘이디(LED)에 의해 발생되는 열을 보다 능률적으로 확산시켜 방열시킬 수 있으며, 발열체인 엘이디(LED)에 붙어있는 구조를 띠므로 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.As described above, the lighting unit according to the present invention has a high thermal conductivity, is inexpensive, and has flexibility to adopt a graphite sheet having high adhesion, so that heat generated by LEDs can be more efficiently diffused and radiated. In addition, since the structure is attached to the LED (LED) which is a heating element, heat dissipation efficiency can be further increased.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 유닛의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 다수의 어레이 바(Array Bar)들이 케이싱(100)의 바텀 샷시(bottom chassis) 바닥면에 접합된다. 그리고 각 어레이 바(Array Bar) 상에는 다수의 엘이디(300) 소자들이 나란히 배열되어 있음을 알 수 있다. 또한 어레이 바(Array Bar) 각각은 점프 와이어(Jump Wire)를 통해 전기적으로 연결된다. 그리고 케이싱(100)과 어레이 바(Array Bar)들은 볼트-너트에 고정 결합(도 1의 동그라미 부분)될 수 있다. 그리고 평면도 상에서는 본 발명에 따른 특징적인 양상이 드러나 있지 않으나, 각 어레이 바(Array Bar) 상에는 발열체인 엘이디(300)로부터 발생되는 열을 효율적으로 처리하기 위한 그라파이트 시트가 적층된다. 이에 대해서는 이하 도면을 참조하여 후술하기로 한다.1 is a plan view of a lighting unit according to an embodiment of the present invention. As shown, a plurality of array bars are bonded to the bottom chassis bottom surface of the
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 A-A´단면도이다. 도시된 바와 같이, 조명 유닛은 케이싱(100)과, 케이싱(100) 상에 놓이는 적어도 1의 메탈 PCB(200)와, 메탈 PCB(200) 상에 나란히 배열되어 전기적인 구동신호를 공급받아 발광하는 다수의 엘이디(300)들과, 메탈 PCB(200)에 접하되, 다수 엘이디들의 배열 위치를 제외하여 접하는 그라파이트 시트(400)를 포함한다.2A and 2B are cross-sectional views taken along line A-A 'of FIG. 1 in accordance with an embodiment of the present invention. As shown, the lighting unit is arranged side by side on the
케이싱(100)의 바텀 샷시 상에는 어레이 바(Array Bar)인 적어도 1의 메탈 PCB(200)가 놓여 있다. 케이싱(100)과 메탈 PCB(200)는 볼트-너트를 이용하여 접합될 수 있다. 그리고 메탈 PCB(200) 상에는 다수의 엘이디(300)들이 나란히 배열되어 전기적인 구동신호를 공급받아 발광한다. 엘이디(300)에서 발생되는 열을 확산시켜 방열하는 데 도움이 되도록, 메탈 PCB(200)에 사용되는 재료는 메탈 중에서는 그나마 높은 열전도도를 갖는 AL판, 규소강판, 아연도금강판이 이용되는 것이 바람직하다. At least one metal PCB 200, which is an array bar, is disposed on the bottom chassis of the
그라파이트 시트(Graphite sheet)(100)는 첨가물을 전혀 사용하지 않은 정제된 천연 인상흑연을 산처리 및 고온처리하여 가공된 순수흑연 제품으로, 내열성, 내약품성 등 흑연만의 독특한 특성을 지녀 유연성(flexible) 및 압축 복원력이 뛰어나다. 알려진 바와 같이 그라파이트 시트(100)는 카본이 층 구조를 이룬 것으로, 각 층 면 방향의 분자는 공유결합에 의해 강고하게 결합되어 면 방향으로 열을 잘 확산(220W/mk ~ 370W/mk 범위의 높은 열전도도를 가짐)시키는 이방성 특성을 가진다. Graphite sheet (100) is a pure graphite product processed by acid treatment and high temperature treatment of purified natural impression graphite without any additives, and has the unique characteristics of graphite such as heat resistance and chemical resistance. ) And excellent compressive resilience. As is known, the
이러한 특성을 가지는 그라파이트 시트(Graphite sheet)(100)가 도 2a에서와 같이 메탈 PCB 둘레(200)에 접하거나, 도 2b에서와 같이 메탈 PCB(200) 상부에 적층된다. 단 엘이디(300)로부터 조사되는 빛이 차단되지 않도록, 그라파이트 시트(400)에는 엘이디(300)들의 배열 위치에 대응하는 위치에 홀(hole)이 형성되며, 홀(hole)이 형성된 그라파이트 시트의 일 예가 도 3에 도시되어 있다. 이 같은 구조의 가장 큰 특징은 메탈 PCB(200)에 배열된 다수의 엘이디(300)들과 밀접하게 그라파이트 시트(400)가 위치하였다는 점이다. 유연한 특성상 밀착도가 높은 그라파이트 시트(400)는 엘이디(300)로부터 발생되는 열을 확산시켜 방열 효율을 높일 수 있다. 나아가 그라파이트 시트(400)는 도 4에서와 같이 일체화되어 방열 효율을 더욱 높일 수도 있다.A
추가적으로 조명 유닛은 도 5에 도시된 바와 같이 갭패드(500)를 더 포함할 수 있다. 케이싱(100)과 메탈 PCB(200)는 금속과 금속 간의 접합이므로, 밀착도가 떨어진다. 따라서 밀착도를 개선하기 위하여 고무 재질의 갭패드(500)를 하나 이상 케이싱(100)과 메탈 PCB(200) 사이에 둠으로써, 밀착도를 높일 수 있다. 이에 따라 엘이디(300)로부터 발생되어 하부로 전달되는 열을 확산시키는 데 도움을 줄 수 있다.Additionally, the lighting unit may further include a
본 발명의 추가적인 양상에 따라 조명 유닛은 반사층(600)을 더 포함한다. 도 6 및 도 7에 도시된 백라이트 유닛의 구조 예시도에서와 같이 반사층(600)은 그 라파이트 시트(400) 상에 코팅된다. 그리고 그 역할은 엘이디(300)로부터 LCD 패널(910)로 조사된 빛 중 일부가 프리즘 시트(Prism Sheet)(920)/확산 시트(Diffuser Sheet)(930)/도광판(Light Guide Panel)(940)/반사 시트(Reflector Sheet)(950) 측으로부터 반사된 빛을 재반사시켜 휘도를 증가시키고자 하는 것이다. 이 같이 본 발명에 따른 반사층(600)을 포함한 조명 유닛은 예를 들어 평판 표시 패널용에 채택될 경우, 도광판/확산 시트 등 엘이디(300)에서 조사된 빛을 LCD 패널()로 전달하고자 하는 구성으로부터 전달되지 못하고 반사된 빛을 재반사시켜 휘도, 즉 디스플레이 밝기를 증가시킬 수 있다. 또한 도시되어 있지는 않으나, 상술한 바와 같이 케이싱(100)과 메탈 PCB(200) 사이에 갭패드(500)를 둠으로써 밀착도를 개선시킬 수 있다.According to a further aspect of the invention the lighting unit further comprises a
도 8 및 도 9는 본 발명의 또다른 실시예들에 따른 도 1의 A-A´단면도이다. 도시된 바와 같이, 조명 유닛은 케이싱(100)과 다수의 메탈 PCB(200)들 사이에 접하는 일체로 형성된 베이스용 그라파이트 시트(700)를 더 포함한다. 베이스용 그라파이트 시트(700) 또한 상술한 그라파이트 시트(400)처럼 방열을 위한 것으로, 엘이디(300)로부터 발생되어 메탈 PCB(200)를 통해 전달되는 열을 효율적으로 확산시키고자 함이다. 베이스용 그라파이트 시트(700)의 유연한(flexible) 특성상 케이싱(100)의 바텀 샷시(bottom chassis)와의 사이에 고무 패드와 같은 중간체 없이 직접적으로 접하더라도 우수한 밀봉 효과를 제공한다. 다시 말해 그라파이트 소재는 금속에 비해 유연한 특성을 가지므로 케이싱(100)과 베이스용 그라파이트 시트(700), 메탈 PCB(200)와 베이스용 그라파이트 시트(700) 간에는 갭패드(GAP Pad)가 필요치 않다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 밀착도를 개선하기 위해 갭패드(GAP Pad)가 추가될 수 있음은 물론이다. 이 같이 본 발명에 따른 조명 유닛은 베이스용 그라파이트 시트(700)의 추가에 따라 방열 효율을 더욱 높일 수 있다. 8 and 9 are cross-sectional views taken along line A-A 'of still another embodiment of the present invention. As shown, the lighting unit further includes an integrally formed
도 10 및 도 11은 본 발명의 또다른 실시예들에 따른 도 1의 A-A´단면도이다. 도시된 바와 같이, 조명 유닛은 케이싱(100) 하부에 접하는 하부 그라파이트 시트(800)를 더 포함한다. 하부 그라파이트 시트(800) 또한 방열을 위한 것으로, 엘이디(300)로부터 발생되어 메탈 PCB(200) 및 케이싱(100)을 통해 전달되는 열을 효율적으로 확산시키고자 함이다. 하부 그라파이트 시트(800)의 유연한 특성상 케이싱(100) 하부면과의 사이에 고무 패드와 같은 중간체 없이 직접적으로 접하더라도 우수한 밀봉 효과를 제공한다. 다시 말해 그라파이트 소재는 금속에 비해 유연한 특성을 가지므로 케이싱(100)과 하부 그라파이트 시트(800) 간에는 갭패드(PAD Pad)가 필요치 않다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 밀착도를 개선하기 위해 갭패드(GAP Pad)가 추가될 수 있음은 물론이다. 그리고 도시되어 있지는 않으나, 메탈 PCB(200)와 케이싱(100) 사이에는 밀착도 개선을 위해 갭패드(GAP Pad)가 추가될 수 있다. 이 같이 본 발명에 따른 조명 유닛은 하부 그라파이트 시트(800)의 추가에 따라 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.10 and 11 are sectional views taken along line A-A 'of still another embodiment of the present invention. As shown, the lighting unit further includes a
도 12 내지 도 21은 본 발명의 또다른 실시예들에 따른 도 1의 A-A´단면도이다. 도시된 바와 같이, 그라파이트 시트(400), 베이스용 그라파이트 시트(700), 하부 그라파이트 시트(800)는 케이싱(100)에서의 위치마다 두께가 다름을 알 수 있 다. 두께가 두꺼운 쪽은 케이싱(100)의 상부 쪽이고, 두께가 얇은 쪽은 케이싱(100)의 하부 쪽을 나타낸다. 이 같이 두께를 달리한 이유는 온도 편차의 발생을 막기 위함이다. 어떠한 조명 유닛이라 할지라도 상부온도가 하부온도에 비해 높게 분포되기 마련인데, 이것은 어떤 공간 내에 있어 높은 열은 공간의 상부로 모이고 낮은 열은 공간의 하부로 모이는 열의 대류현상 때문이다. 따라서 도 12 내지 도 21에서와 같이 두께를 달리한 것이다. 이 같이 두께를 다르게 함으로써 조명 유닛 내 온도 분포 차이를 최소화시켜 응력 초래에 의한 손상을 방지할 수 있다. 12 to 21 are cross-sectional views taken along line A-A 'of still another embodiment of the present invention. As shown, the
참고로 도 14 내지 도 17에서는 케이싱(100)의 바텀 샷시 형태를 경사지거나 계단 모양으로 한 것을 볼 수 있다. 이는 케이싱(100)의 바탐 샷시 형태를 곧게 한 상태에서 베이스용 그라파이트 시트(700)의 두께를 달리하게 되면, 엘이디(300)들의 높이 차이로 인해 휘도 편차가 발생하기 때문이다. 따라서 휘도 편차의 발생을 방지하기 위해 케이싱(100)의 바텀 샷시를 경사지게 하거나, 계단 형태로 한 것이다. 그러나 이 같은 형태에 한정되는 것은 아니며, 엘이디(300)의 높이를 일정하게 할 수 있는 형태면 족하다.For reference, in FIGS. 14 to 17, the bottom sash shape of the
또 다른 실시예에 있어서, 밀도를 다르게 할 수도 있다. 즉, 두께를 두껍게 하는 대신 밀도를 높이고, 두께를 얇게 하는 대신 밀도를 낮추는 것이다. 이 같이 밀도를 다르게 하는 것은 그라파이트 시트의 압축 정도를 달리하는 것으로 달성될 수 있다. 밀도를 높이기 위해서는 그라파이트 섬유 자체가 좀 더 조밀해지도록 압축 정도를 높이면 되고, 밀도를 낮추기 위해서는 압축 정도를 낮추면 된다. 이 같이 밀도를 다르게 함으로써 조명 유닛 내 온도 분포 차이를 최소화시켜 응력 초래 에 의한 손상을 방지할 수 있다.In another embodiment, the density may be varied. In other words, instead of making the thickness thicker, the density is increased, and instead of making the thickness thinner, the density is lowered. This different density can be achieved by varying the degree of compression of the graphite sheet. To increase the density, increase the degree of compression to make the graphite fiber itself more compact, and to decrease the density, decrease the degree of compression. By varying the density, the difference in temperature distribution in the lighting unit can be minimized to prevent damage caused by stress.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 베이스용 그라파이트 시트(700), 하부 그라파이트 시트(800)는 그 내부에 금속 망상체(450)를 포함할 수 있다. 도 22에서와 같이 금속 망상체(450)는 금속선을 엮기 가공하여 만들어진 그물 모양의 시트 형상일 수 있고, 금속판에 다수개의 홀(hole)을 뚫어 만들어진 모양의 시트 형상일 수 있으며, 금속판 상하부에 다수개의 요철이 형성된 모양의 시트 형상일 수 있다. 그리고 금속 망상체(450)의 재료로는 구리, 스테인레스, 백금, 알루미늄, 티탄, 니켈 등 높은 열전도율을 가지는 것이 바람직하다. 이 같은 금속 망상체(450)는 유연성이 우수하므로 베이스용 그라파이트 시트(700)나 하부 그라파이트 시트(800) 내에 포함되더라도 유연성을 떨어뜨리지 않는다. 금속 망상체(150)를 그라파이트 시트 내부에 포함시키는 제조 방식은 바람직하게 도 23에서와 같이 그라파이트 시트 사이에 금속 망상체를 두고 압연 방식으로 이루어질 수 있다. According to an additional aspect of the present invention, the
그라파이트 소재로 이루어진 시트 내부에 금속 망상체(450)를 두는 이유는 시트의 이방성 특성을 바꾸어 방열 효과를 더욱 높이기 위함이다. 이방성 특성을 가지는 그라파이트 시트는 엘이디(300)로부터 발생된 열을 면 방향으로는 잘 확산시키나 두께 방향으로는 잘 확산시키지 못하므로, 바람직하게 그라파이트 시트 내에 금속 망상체(450)를 두어 그 특성을 등방성으로 바꾸는 것이다. 이에 따라 베이스용 그라파이트 시트(700), 하부 그라파이트 시트(800)는 면 방향뿐만 아니라 두께 방향으로도 열을 잘 확산시킬 수 있게 되어, 방열 효과를 더욱 높이는 장점을 제공한다. 이 같은 그라파이트 시트 자체는 공지된 기술적 구성이므로 상세한 설 명은 생략한다.The reason for placing the
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상술한 바와 같이 본 발명은 열전도도가 높으며, 가격이 저렴하고, 유연성을 가져 밀착도가 높은 그라파이트 시트를 채용함에 의해, 엘이디(LED)에 의해 발생되는 열을 보다 능률적으로 확산시켜 방열시킬 수 있으며, 발열체인 엘이디(LED)에 붙어있는 구조를 띠므로 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, by adopting a graphite sheet having high thermal conductivity, low cost, and flexibility, high adhesion, heat generated by LEDs can be more efficiently diffused and radiated. Since it has a structure attached to the LED (heating element), the heat dissipation efficiency can be further increased.
또한 본 발명은 케이싱 바텀 샷시의 상하부에도 그라파이트 시트를 채용함으로써 더욱 더 효과적으로 열을 확산시켜 방열할 수 있다.In addition, in the present invention, by employing a graphite sheet in the upper and lower portions of the casing bottom chassis, heat can be more effectively diffused and radiated.
또한 본 발명은 엘이디(LED)에서 조사되어 도광판, 확산 시트 등 빛을 LCD 패널로 전달하고자 하는 구성으로부터 반사된 빛을 재반사시켜 휘도, 즉 디스플레 이 밝기를 증가시킬 수 있다.In addition, the present invention can increase the brightness, that is, display brightness by re-reflecting the light reflected from the configuration that is irradiated from the LED (LED) to transmit the light, such as a light guide plate, a diffusion sheet to the LCD panel.
또한 본 발명은 조명 유닛 내 온도 분포 차이를 최소화시킬 수 있으며, 이에 따라 응력 초래에 의한 손상을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can minimize the difference in temperature distribution in the lighting unit, thereby preventing damage caused by stress.
또한 본 발명에 따른 그라파이트 시트는 면 방향뿐만 아니라 두께 방향으로도 열을 잘 확산시킬 수 있게 되어, 방열 효과를 더욱 높이는 장점을 제공한다.In addition, the graphite sheet according to the present invention is able to diffuse heat well in the thickness direction as well as the surface direction, thereby providing an advantage of further increasing the heat dissipation effect.
한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어 본 발명에 따른 조명용 엘이디 기판 및 조명 유닛은 평판 패널용 백라이트 뿐만 아니라, 조명등이나 광고판 등 다양한 LED를 이용한 조명 수단에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.On the other hand, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. For example, the LED board and the lighting unit for lighting according to the present invention can be applied not only to a backlight for a flat panel but also to a lighting means using various LEDs such as a lighting lamp or a billboard. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
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