KR101290664B1 - LED Backlight Unit using Thermoelectric device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED에서 발생되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 다수개의 LED가 회로 기판에 배치된 광원부, 광원부에서 빛을 조사받아 빛을 확장시키는 도광판, 도광판과 광원부를 둘러싸며 외부로부터 보호하는 하우징, 및 광원부의 회로기판과 하우징 사이에 개재되며 광원부의 열을 흡수하여 하우징으로 방출하는 열전도부를 포함하여 구성되며, 열전도부는 열전소자로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면 방열판을 이용하여 광원부의 열을 1차적으로 방출하고, 2차적으로 열전도부를 통해 방열판의 열을 하우징으로 방출시킬 수 있으므로 광원인 LED에 보다 큰 전력을 공급할 수 있으며, LED의 효율을 극대화할 수 있다The present invention relates to an LED backlight unit, and more particularly, to an LED backlight unit using a thermoelectric element capable of effectively dissipating heat generated from an LED.
To this end, the present invention provides a light source unit in which a plurality of LEDs are disposed on a circuit board, a light guide plate that extends light by being irradiated with light from the light source unit, a housing surrounding the light guide plate and the light source unit, and interposed between the circuit board and the housing of the light source unit. And a heat conduction unit which absorbs heat from the light source unit and emits the heat to the housing, wherein the heat conduction unit is composed of a thermoelectric element.
According to this, heat can be radiated from the light source unit primarily, and heat can be radiated from the heat sink to the housing through the heat conduction unit. Therefore, it is possible to supply more power to the light source LED and to maximize the efficiency of the LED. Can

Description

열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛{LED Backlight Unit using Thermoelectric device}LED backlight unit using thermoelectric device {LED Backlight Unit using Thermoelectric device}

본 발명은 엘이디 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED에서 발생되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛에 관한 것이다. The present invention relates to an LED backlight unit, and more particularly, to an LED backlight unit using a thermoelectric element capable of effectively dissipating heat generated from an LED.

전자기기 산업이 발전함에 따라 소형이며 에너지 소비율이 적은 각종 표시장치들이 개발되고 있으며 이를 이용한 영상기기, 컴퓨터, 이동통신 단말기 등이 개발되고 있는 추세이다. 이러한 추세를 반영하여 등장한 LCD(액정표시장치, Liquid Crystal Display)는 현재 모니터와 이동통신 단말기 등의 표시장치로 각광받고 있다.As the electronics industry develops, various display devices are being developed that are small and have low energy consumption, and imaging devices, computers, and mobile communication terminals using the same are being developed. LCD (Liquid Crystal Display), which has appeared in response to this trend, is currently in the spotlight as a display device such as a monitor and a mobile communication terminal.

상술한 LCD는 자발적으로 빛을 발생시키지 않기 때문에 통상 LCD 판넬의 뒷면에 빛을 발생시키는 광원과 도광판으로 구성되는 백라이트(Backlight)를 구비하는 것이 일반적이다. 여기서 백라이트는 백색의 빛을 발생시킴으로써 LCD 판넬에 의해 구현되는 영상의 색이 실제 색에 가깝게 재현될 수 있게 한다.Since the LCD described above does not spontaneously generate light, it is common to have a backlight composed of a light source and a light guide plate that generate light on the back of the LCD panel. Here, the backlight generates white light so that the color of the image implemented by the LCD panel can be reproduced close to the actual color.

이러한 백라이트은 광원(光源)의 종류에 따라 다양하게 분류될 수 있으며, 현재 주로 이용되는 광원들로는 CCFL(냉음극형광램프, Cold Cathode Fluorescent Lamp)이나 EEFL(외부전극형광램프, External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 등을 들 수 있다. These backlights can be classified into various types according to the type of light source, and currently used light sources are CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL (External Electrode Fluorescent Lamp), LED (Light Emitting Diode) etc. are mentioned.

이중 LED는 다른 광원들에 비해 소형이고, 수명이 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 에너지 효율이 높음과 동시에 낮은 동작전압을 갖는다는 장점이 있다. 반면에 LED에서 발생되는 고열은 LED의 효율과 수명, 그리고 각종 부품에 영향을 미친다는 문제점도 안고 있다. 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Dual LEDs have advantages in that they are smaller, longer in life, and have higher energy efficiency and lower operating voltage than other light sources. On the other hand, the high temperature generated by LEDs also affects the efficiency, lifespan, and components of LEDs. This will be described in more detail as follows.

도 1은 종래 기술에 따른 엘이디 백라이트 유닛을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A’에 따른 부분 단면도이며, 도 3은 도 1의 B에 따른 엘이디 광원부를 나타내는 도면이다. 1 is a perspective view illustrating an LED backlight unit according to the prior art, FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing an LED light source unit according to B of FIG. 1.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 엘이디 백라이트 유닛(10)은 광원부(30), 방열판(13), 도광판(16), 및 케이스(50)를 포함하여 구성된다1 to 3, the conventional LED backlight unit 10 includes a light source unit 30, a heat sink 13, a light guide plate 16, and a case 50.

광원부(30)는 일면에 배치된 다수개의 LED(11)가 배치된 회로 기판(12)으로 구성되며, 방열판(13)은 회로 기판(12)의 타면에 부착되며 열을 빠르게 전달할 수 있는 금속 재질로 이루어진다. The light source unit 30 includes a circuit board 12 on which a plurality of LEDs 11 are disposed on one surface, and the heat sink 13 is attached to the other surface of the circuit board 12 and is a metal material capable of transferring heat quickly. Is made of.

도광판(16)은 LCD판넬(도시되지 않음)과 유사한 크기의 평판형이며, 투명 아크릴로 형성되는 것이 일반적이다. 도광판(16)은 광원부(30)의 LED(11)가 인접하도록 배치되어 광원인 LED(11)로부터 조사되는 빛을 수용하여 그 상면 전체로 빛을 분산시키는 역할을 한다. The light guide plate 16 is a flat plate-type similar in size to an LCD panel (not shown), and is generally formed of transparent acrylic. The light guide plate 16 is disposed such that the LEDs 11 of the light source unit 30 are adjacent to receive light emitted from the LEDs 11, which are light sources, and serve to disperse the light over the entire upper surface thereof.

케이스(50)는 확산판(15)과 하우징(14)을 포함한다. 확산판(15)은 도광판(16)과 동일한 형상의 평판형이며, 도광판(16)의 상면에 배치된다. 확산판(15)은 도광판(16)을 통과한 빛을 외부로 균일하게 조사하는 역할을 한다. 하우징(14)은 광원부(30)와 도광판(16)을 둘러싸도록 형성되며, 외부로부터 광원부(30)와 도광판(16)을 보호하는 역할을 한다. The case 50 includes a diffusion plate 15 and a housing 14. The diffusion plate 15 has a flat plate shape having the same shape as the light guide plate 16 and is disposed on an upper surface of the light guide plate 16. The diffuser plate 15 serves to uniformly irradiate the light passing through the light guide plate 16 to the outside. The housing 14 is formed to surround the light source unit 30 and the light guide plate 16, and serves to protect the light source unit 30 and the light guide plate 16 from the outside.

이와 같이 구성되는 종래의 엘이디 백라이트 유닛(10)은 LED(11)로부터 발생되는 열이 방열판(13)을 통해 하우징(14)으로 전달된다. 그러나 이러한 종래의 방식은 LED(11)에 보다 높은 전력을 인가하는 경우, LED(11)에서 발생되는 열이 효과적으로 방사되지 않아 허용 온도인 60℃를 훨씬 초과하게 된다. In the conventional LED backlight unit 10 configured as described above, heat generated from the LED 11 is transferred to the housing 14 through the heat sink 13. However, this conventional method, when higher power is applied to the LED 11, the heat generated from the LED 11 is not effectively radiated, far exceeding the allowable temperature of 60 ℃.

이에 따라 종래의 경우, LED에 낮은 전력만을 공급해야 하는 문제가 있다. 예를 들어 최고 1W의 전력으로 작동할 수 있는 LED의 경우, 1W의 전력을 인가하게 되면 매우 높은 고열이 방출되기 때문에, 실제적으로는 약 0.1 W의 전력을 인가하여 사용하고 있는 실정이다.Accordingly, in the conventional case, there is a problem that only low power is supplied to the LED. For example, an LED capable of operating at a power of up to 1W, since a very high heat is emitted when 1W of power is applied, is actually used by applying about 0.1W of power.

이러한 이유로, LED 광원에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 방법이 요구되고 있다. For this reason, there is a need for a method capable of effectively dissipating heat generated from an LED light source.

따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, LED 광원으로부터 발생되는 열을 백라이트 유닛의 외부로 효과적으로 방출시킬 수 있는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛을 제공하고자 한다Accordingly, the present invention is to solve the above problems, to provide an LED backlight unit using a thermoelectric element that can effectively emit heat generated from the LED light source to the outside of the backlight unit.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 있는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛은 다수개의 LED가 회로 기판에 배치된 광원부, 광원부에서 빛을 조사받아 빛을 확장시키는 도광판, 도광판과 광원부를 둘러싸며 외부로부터 보호하는 하우징, 및 광원부의 회로기판과 하우징 사이에 개재되며 광원부의 열을 흡수하여 하우징으로 방출하는 열전도부를 포함하여 구성되며, 열전도부는 열전소자로 구성되는 것을 특징으로 한다. LED backlight unit using a thermoelectric element according to the present invention for achieving the object as described above surrounds a light guide plate, a light guide plate for extending the light by irradiating light from the light source unit, a plurality of LEDs are disposed on a circuit board And a housing to be protected from the outside, and a heat conduction portion interposed between the circuit board and the housing of the light source unit and absorbing heat from the light source unit to be emitted to the housing, wherein the heat conducting unit is composed of a thermoelectric element.

본 발명에 따르면, 방열판과 열전소자를 통해 LED 광원으로부터 발생되는 열을 백라이트 유닛의 외부로 효과적으로 방출시킬 수 있으므로, 광원인 LED에 보다 큰 전력을 공급할 수 있다. 이에 따라 LED의 효율을 극대화할 수 있다는 이점을 갖는다. According to the present invention, since the heat generated from the LED light source through the heat sink and the thermoelectric element can be effectively discharged to the outside of the backlight unit, it is possible to supply more power to the LED which is the light source. This has the advantage of maximizing the efficiency of the LED.

도 1은 종래 기술에 따른 엘이디 백라이트 유닛을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 A-A’에 따른 부분 단면도.
도 3은 도 1의 B에 따른 엘이디 광원부를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 백라이트 유닛의 부분 단면도.
도 5는 도 4의 B-B’에 다른 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원부의 후면을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 다른 백라이트 유닛의 온도 분포를 비교하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 도면. 1 is a perspective view showing an LED backlight unit according to the prior art.
2 is a partial cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1;
3 is a view showing the LED light source according to B of FIG.
4 is a partial cross-sectional view of the LED backlight unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 4.
Figure 6 is a view showing the back of the LED light source unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for comparing the temperature distribution of the backlight unit according to the embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
9 to 11 are diagrams illustrating a backlight unit according to another embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 백라이트 유닛은 기본적으로 LED 백라이트 유닛을 의미한다. Meanwhile, in describing the present invention, the backlight unit basically means an LED backlight unit.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 백라이트 유닛의 부분 단면도이고, 도 5는 도 4의 B-B’에 다른 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 광원부의 후면을 나타내는 도면이다. 4 is a partial cross-sectional view of the LED backlight unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view different from BB ′ of FIG. 4, and FIG. 6 is a view showing a rear surface of the LED light source unit according to the embodiment of the present invention. to be.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 엘이디 백라이트 유닛(100)은 광원부(130), 방열부(140), 도광판(160), 및 케이스(150)를 포함하여 구성된다4 to 6, the LED backlight unit 100 according to the present exemplary embodiment includes a light source unit 130, a heat radiating unit 140, a light guide plate 160, and a case 150.

광원부(130)는 광원인 LED(111; Light Emitting Diode)와, 일면에 다수개의 LED(111)가 배치되는 회로 기판(112)을 포함하여 구성된다. LED(111)는 회로 기판(112)에 단열(單列) 또는 복열(複列)로 장착되며, 회로 기판(112)은 내부에 외부의 전원(도시되지 않음)과 LED(111)를 전기적으로 연결하는 회로를 포함한다. 본 실시예에 따른 회로 기판(112)은 PCB 기판, 필름 기판, 유연성 기판 등 다양한 기판이 이용될 수 있으며, 회로 기판(112)의 재질은 열전도성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. The light source unit 130 includes a light emitting diode (LED), which is a light source, and a circuit board 112 on which a plurality of LEDs 111 are disposed. The LED 111 is mounted on the circuit board 112 by heat insulation or double row, and the circuit board 112 electrically connects an external power source (not shown) to the LED 111 therein. It includes a circuit. The circuit board 112 according to the present embodiment may use various substrates such as a PCB substrate, a film substrate, a flexible substrate, and the material of the circuit board 112 is preferably made of a material having high thermal conductivity.

방열부(140)는 방열판(113)과 열전도부(120), 및 단열재(121)를 포함하여 구성된다. The heat dissipation unit 140 includes a heat dissipation plate 113, a heat conduction unit 120, and a heat insulating material 121.

방열판(113)은 회로 기판(112)과 유사한 크기의 평판형으로 형성되며, 회로기판(112)의 타면에 부착된다. 방열판(113)은 회로 기판(112)의 열을 후술되는 열전도부(120)에 전달하는 역할을 하며, 이를 위해 열을 빠르게 전도할 수 있는 알루미늄(Al) 재질로 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며 회로 기판(112)의 열을 빠르게 전도할 수 있는 재질이라면 다양하게 이용될 수 있다. The heat sink 113 is formed in a flat plate shape having a size similar to that of the circuit board 112 and is attached to the other surface of the circuit board 112. The heat sink 113 serves to transfer the heat of the circuit board 112 to the heat conduction unit 120, which will be described later, and is formed of an aluminum (Al) material that can conduct heat quickly. However, the present invention is not limited thereto and may be variously used as long as the material can quickly conduct heat of the circuit board 112.

또한 본 실시예에 따른 방열판(113)은 후술되는 열전도부(120)가 부착되지 않는 위치에 다수개의 관통홀(118)이 형성된다. 관통홀(118)은 열을 효과적으로 배출하기 위한 것으로, 도 6에서는 열전도부(120) 사이마다 다수개의 관통홀(118)이 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 크기와 개수로 형성될 수 있다. In addition, in the heat dissipation plate 113 according to the present embodiment, a plurality of through holes 118 are formed at positions where the heat conduction unit 120 to be described later is not attached. The through hole 118 is for effectively discharging heat, but in FIG. 6, a case in which a plurality of through holes 118 are formed between the heat conducting parts 120 is illustrated as an example, but is not limited thereto and is formed in various sizes and numbers. Can be.

열전도부(120)는 방열판(113)의 열을 하우징(114)으로 방출하기 위한 것으로, 구체적으로는 열전소자(TED;Thermo-Electric Device)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에 따른 열전소자는 전기전도 방식이 다른 비스무트·텔루륨 등의 반도체를 사용하는 펠티에(Peltier) 소자로, 전류 방향에 따라 흡열·발열의 전환이 가능하고, 전류량에 따라 흡열·발열량이 조절되므로, 효율성 높은 흡열·발열 작용을 한다. 그러나 이에 한정되지 않으며 흡열 및 발열이 가능한 열전소자라면 다양하게 이용될 수 있다. The thermal conductive part 120 is for dissipating heat from the heat sink 113 to the housing 114, and specifically, includes a thermo-electric device (TED). The thermoelectric element according to the present embodiment is a Peltier element using a semiconductor such as bismuth or tellurium having different electric conduction methods, and is capable of switching endotherm and heat generation according to the current direction, and endothermic and heat generation amount depending on the amount of current. As it is regulated, it has an efficient endothermic and exothermic effect. However, the present invention is not limited thereto, and any thermoelectric device capable of absorbing heat and generating heat may be used in various ways.

본 실시예에 따른 열전도부(120)는 다수 개가 방열판(113)과 후술되는 케이스(150)의 하우징(114) 사이에 개재된다. 이러한 열전도부(120)는 흡열 작용을 하는 일면이 방열판(113)에 접하고, 발열 작용을 하는 타면이 하우징(114)에 접하도록 형성된다. 따라서 열전도부(120)는 방열판(113)으로부터 열을 흡수하고 케이스(150)의 하우징(114)으로 열을 방출하게 된다. A plurality of heat conductive parts 120 according to the present embodiment are interposed between the heat sink 113 and the housing 114 of the case 150 to be described later. The heat conductive part 120 is formed such that one surface having an endothermic action is in contact with the heat sink 113, and the other surface having an exothermic action is in contact with the housing 114. Therefore, the heat conduction unit 120 absorbs heat from the heat sink 113 and emits heat to the housing 114 of the case 150.

단열재(121)는 열전도부(120)에 의해 형성되는 방열판(113)과 하우징(114) 사이의 공간에 채워지며, 하우징(114)의 열이 방열판(113)에 전달되는 것을 방지한다. 이러한 단열재(121)에 의해, 열은 방열판(113)에서 열전도부(120)를 통해 하우징(114)으로만 방출되고, 하우징(114)의 열은 방열판(113)으로 전달되지 않게 된다. The heat insulator 121 is filled in the space between the heat dissipation plate 113 and the housing 114 formed by the heat conduction unit 120, and prevents heat of the housing 114 from being transferred to the heat dissipation plate 113. By the heat insulator 121, heat is only released from the heat dissipating plate 113 to the housing 114 through the heat conducting unit 120, and the heat of the housing 114 is not transmitted to the heat dissipating plate 113.

도광판(160)은 LCD 판넬(도시되지 않음)과 유사한 크기의 평판형이며, 투명 아크릴로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도광판(160)은 광원부(130)의 LED(111)가 인접하도록 배치되어 광원인 LED(111)로부터 조사되는 빛을 수용하여 그 상면 전체로 빛을 분산시키는 역할을 한다. The light guide plate 160 may be a flat panel having a size similar to that of an LCD panel (not shown), and may be formed of transparent acrylic, but is not limited thereto. The light guide plate 160 is disposed so that the LEDs 111 of the light source unit 130 are adjacent to receive light emitted from the LEDs 111, which are light sources, and serve to disperse the light over the entire upper surface thereof.

케이스(150)는 확산판(115)과 하우징(114)을 포함한다. 확산판(115)은 도광판(160)과 동일한 형상의 평판형이며, 도광판(160)의 상면에 배치된다. 확산판(115)은 도광판(160)을 통과한 빛을 외부로 균일하게 조사하는 역할을 한다. 하우징(114)은 광원부(130)와 도광판(160)을 둘러싸도록 형성되며, 외부로부터 광원부(130)와 도광판(160)을 보호하는 역할을 한다. The case 150 includes a diffusion plate 115 and a housing 114. The diffusion plate 115 is a flat plate having the same shape as the light guide plate 160 and is disposed on an upper surface of the light guide plate 160. The diffuser plate 115 serves to uniformly irradiate light passing through the light guide plate 160 to the outside. The housing 114 is formed to surround the light source unit 130 and the light guide plate 160, and serves to protect the light source unit 130 and the light guide plate 160 from the outside.

한편, 도시되어 있지는 않지만, 도광판(160)의 하면에 빛이 도광판(160)의 상면으로만 조사되도록 반사막을 형성할 수 있으며, 하우징(114)을 반사막으로 이용하는 것도 가능하다. Although not shown, a reflective film may be formed on the bottom surface of the light guide plate 160 so that light is irradiated only to the top surface of the light guide plate 160, and the housing 114 may be used as the reflective film.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 엘이디 백라이트 유닛(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the LED backlight unit 100 according to the present embodiment configured as described above are as follows.

백라이트 점등 시, 광원인 LED(111)에서 고온의 열이 발생되고, 이 열은 1차적으로 회로 기판(112)을 통해 방열판(113)으로 전달된다. 방열판(113)에 전달된 열은 방열판(113) 내에서 균일하게 확산된다. 그리고 방열판(113)에 확산된 열은 다시 2차적으로 열전도부(120) 즉, 열전소자를 통해 하우징(114)으로 전달된다. 여기서 열전도부(120)는 펠티에 효과를 통해 방열판(113)의 열을 흡수하고, 하우징(114)으로 열을 방출하게 된다. When the backlight is turned on, high temperature heat is generated from the LED 111, which is a light source, and the heat is primarily transmitted to the heat sink 113 through the circuit board 112. Heat transmitted to the heat sink 113 is uniformly diffused in the heat sink 113. The heat diffused on the heat sink 113 is secondarily transferred to the housing 114 through the heat conduction unit 120, that is, the thermoelectric element. Here, the heat conduction unit 120 absorbs heat from the heat sink 113 through the Peltier effect and emits heat to the housing 114.

이처럼 본 발명에 따른 열전도부(120)를 통해 열을 외부로 방출하는 경우, 열의 전도를 이용하는 방식이 아닌, 열을 강제적으로 흡수하고 강제적으로 발열하는 방식을 이용하게 되며, 이를 통해 LED(111)의 온도를 강제적으로 낮출 수 있다. As such, when the heat is discharged to the outside through the heat conducting unit 120 according to the present invention, a method of forcibly absorbing heat and forcibly generating heat is used, rather than a method of using heat conduction. Can be forced to lower the temperature.

또한, 본 발명에 따른 열전도부(120)를 이용하는 경우, 열이 흡수되는 광원부(130)의 온도는 하우징(114)의 온도보다 낮은 온도를 유지하게 된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 다른 백라이트 유닛의 온도 분포를 비교하기 위한 도면으로, LED(111)에 입력되는 전력이 0.1~0.5W인 경우에 대한 온도 변화를 나타낸다. 여기서 T1과 ’은 광원부(30, 130)의 온도, T2과 ’는 방열부(13, 140)의 온도, T3과 ’는 하우징(14, 114)의 온도를 나타낸다. In addition, when using the heat conducting unit 120 according to the present invention, the temperature of the light source 130 is absorbed heat is maintained to be lower than the temperature of the housing 114. 7 is a view for comparing the temperature distribution of the backlight unit according to the embodiment of the present invention, and shows the temperature change when the power input to the LED 111 is 0.1 to 0.5W. Herein, T 1 and ′ represent the temperature of the light source units 30 and 130, T 2 and ′ represent the temperature of the heat radiating units 13 and 140, and T 3 and ′ represent the temperatures of the housings 14 and 114.

이를 참조하면, 열의 전도를 이용하는 종래 기술의 경우 온도가 가장 높은 부분은 T1, 즉 광원부(30)이고 입력 전력에 따라서 최고 100℃까지 증가한다. 그리고 열이 전도되는 순서를 따라 T1 > T2 > T3 의 온도 분포를 보인다. 그러나 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100)은 열전소자가 발열하며 열을 방출하는 ’, 즉 하우징(114)의 온도가 가장 높으며, ’ > ’ > ’ 의 온도 분포를 보인다. 또한, 광원부(30, 130)의 온도인 T1과 ’을 비교할 때, 종래의 경우 광원부(30)의 온도(T1)가 0.5W에서 100℃ 이상의 온도를 나타내었지만, 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100)은 광원부(130)의 온도(’)가 0.5W에서 60℃ 이하로 나타났다. 따라서 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100)은 LED(111)에 높은 전력을 인가하더라도 정상적으로 사용이 가능하므로 LED(111)를 최대한 효율적으로 활용할 수 있다. Referring to this, in the prior art using heat conduction, the portion having the highest temperature is T 1 , that is, the light source unit 30 and increases up to 100 ° C. according to the input power. And the temperature distribution shows T 1 > T 2 > T 3 in the order of conducting heat. However, in the backlight unit 100 according to the present invention, the thermoelectric element generates heat and emits heat, that is, the temperature of the housing 114 is the highest, and shows a temperature distribution of '>'>'. In addition, when comparing the temperature T 1 and ′ of the light source units 30 and 130, in the conventional case, the temperature T 1 of the light source unit 30 exhibited a temperature of 0.5 ° C. or more to 100 ° C. or more, but according to the present invention, the backlight unit The reference numeral 100 indicates that the temperature (') of the light source unit 130 is 60 ° C. or less at 0.5W. Therefore, since the backlight unit 100 according to the present invention can be used normally even when high power is applied to the LED 111, the LED 111 can be utilized as efficiently as possible.

한편, 본 실시예에서는 회로 기판(112) 상에 다수개의 LED(111)가 배치되는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되지 않으며, LED(111)가 배치되는 위치의 회로 기판(112)에 구멍을 형성하여 LED(111)의 하면이 직접 방열판(113)에 접촉하도록 구성하는 것도 가능하다. Meanwhile, in the present exemplary embodiment, a case in which a plurality of LEDs 111 are disposed on the circuit board 112 is illustrated as an example, but is not limited thereto. It is also possible to form so that the lower surface of the LED 111 is in direct contact with the heat sink 113.

또한, 회로 기판(112)이 충분한 두께의 열전도성 소재로 이루어지는 경우, 회로 기판(112)이 방열판(113)의 역할을 대신할 수 있다. 따라서 이러한 경우는 방열판(113)을 생략하고, 회로 기판(112)의 타면에 열전도부(120)가 부착되도록 구성할 수도 있다 In addition, when the circuit board 112 is made of a thermally conductive material having a sufficient thickness, the circuit board 112 may take the role of the heat sink 113. Therefore, in this case, the heat sink 113 may be omitted, and the heat conduction unit 120 may be attached to the other surface of the circuit board 112.

이상에서 설명한 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 에지 라이팅(edge-lighting) 방식으로, 백라이트 유닛(100)의 측면에 광원부(130)가 설치되고, 도광판(160)의 측면으로 광원을 조사하는 방식이다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. In the backlight unit 100 according to the exemplary embodiment described above, the light source unit 130 is installed at the side of the backlight unit 100 in an edge-lighting manner, and the light source unit 130 irradiates the light source to the side of the light guide plate 160. That's the way. However, the present invention is not limited thereto.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 8를 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)은 전술한 도 1의 실시예와 매우 유사한 구조로 이루어지며, 광원부(130) 및 방열부(140)와 하우징(114)의 체결 위치에서 차이를 갖는다. 따라서, 전술한 실시예와 중복되는 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하며 광원부(130) 및 방열부(140)와 하우징(114)의 체결 위치에 대해 중점적으로 설명하기로 한다. 또한, 전술한 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 동일한 기능을 수행하는 구성요소들에 있어서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. Referring to FIG. 8, the backlight unit 200 according to the present exemplary embodiment has a structure very similar to that of the above-described embodiment of FIG. 1, and a coupling position between the light source unit 130, the heat dissipation unit 140, and the housing 114. Has a difference. Therefore, the description of the same parts overlapping with the above-described embodiment will be omitted and the focusing positions of the light source unit 130 and the heat dissipating unit 140 and the housing 114 will be described. In addition, the same reference numerals are used for the same components as the above-described embodiment, and detailed descriptions of components that perform the same function will be omitted.

도 8을 참조하면, 본 실시예는 광원부(130)가 하우징(114)의 바닥면에 부착되어 있으며, 이에 따라 광원부(130)의 빛이 확산판(115) 전체에 직접 조사되므로 빛을 백라이트 유닛(100) 전체로 전달하기 위한 도광판(160)은 생략된다. 여기서, a)의 도면은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛으로, 단열판이 하우징(14)의 바닥면에 직접 부착되어 있어 열의 전도를 통해 열을 방출하게 된다. 그러나 b)에 도시된 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)은 전술된 실시예와 마찬가지로 방열판(113)과 열전도부(120) 및 단열재(121)로 구성되는 방열부(140)가 포함된다. 따라서 광원부(130)로부터 발생되는 열은 방열판(113)과 열전도부(120)를 통해 하우징(114)으로 방출되므로, 전술된 실시예와 동일한 효과를 볼 수 있다. 이처럼 본 발명은 광원부(130)가 백라이트 유닛(100)의 측면이나 하면 어느 곳에 부착되더라도 용이하게 적용될 수 있다. Referring to FIG. 8, in the present embodiment, the light source unit 130 is attached to the bottom surface of the housing 114. Accordingly, the light of the light source unit 130 is directly irradiated on the entire diffuser plate 115 so that light is emitted from the backlight unit. The light guide plate 160 for transmitting to the entirety of 100 is omitted. Here, the drawing of a) is a backlight unit according to the prior art, the heat insulation plate is attached directly to the bottom surface of the housing 14 to emit heat through the conduction of heat. However, the backlight unit 200 according to the present embodiment illustrated in b) includes the heat dissipation unit 140 including the heat dissipation plate 113, the heat conduction unit 120, and the heat insulator 121, as in the above-described embodiment. Therefore, since the heat generated from the light source unit 130 is discharged to the housing 114 through the heat sink 113 and the heat conducting unit 120, the same effect as in the above-described embodiment can be seen. As described above, the present invention can be easily applied to the light source unit 130 even if the light source unit 130 is attached to the side surface or the lower surface of the backlight unit 100.

또한, 본 발명은 광원부(130)의 형태에 따라 다양한 응용이 가능하다. In addition, the present invention may be various applications depending on the shape of the light source unit 130.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 도면이다. 9 to 11 are diagrams illustrating a backlight unit according to another embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(300)은 2개의 광원부(130)를 포함하며, 방열판(113)은 단면이 ‘ㄷ’ 형태로 형성된다. 그리고 방열판(113)의 마주보는 양면에 각각 광원부(130)가 부착된다. 또한 열전도부(120)는 적어도 하나가 구비되며, 방열판(113)의 어느 한 면에 부착될 수 있다. 구체적으로 도 9는 열전도부(120)가 방열판(113)의 중간 측면에 부착되는 경우를 예로 들고 있으며, 도 10은 열전도부(120)가 방열판(113)의 마주보는 양 면 중 한 면에 부착되는 경우를 예로 들고 있다. 또한, 도 11은 두 개의 열전도부(120)가 방열판(113)의 마주보는 양 면에 각각 부착되는 경우를 예로 들고 있다. Referring to this, the backlight unit 300 according to the present exemplary embodiment includes two light source units 130, and the heat sink 113 has a cross-section of a 'c' shape. The light source 130 is attached to both surfaces of the heat sink 113 facing each other. In addition, at least one thermally conductive portion 120 may be attached to one surface of the heat sink 113. Specifically, FIG. 9 illustrates a case in which the heat conductive part 120 is attached to the middle side of the heat sink 113, and FIG. 10 is attached to one side of both sides of the heat conductive part 120 facing the heat sink 113. For example, 11 illustrates a case in which two heat conductive parts 120 are attached to opposite surfaces of the heat sink 113, respectively.

이처럼 본 실시예에 따른 광원부(130)와 방열판(113) 및 열전도부(120)는 광원부(130)의 열이 방열판(113)과 열전도부(120)를 통해 하우징(114)으로 방출되는 구조라면 다양한 개수와 형태로 형성될 수 있다. As such, the light source unit 130, the heat sink 113, and the heat conduction unit 120 according to the present embodiment have a structure in which heat of the light source unit 130 is released to the housing 114 through the heat sink 113 and the heat conduction unit 120. It can be formed in various numbers and shapes.

또한, 도 11의 경우, 방열판(113)과 인접한 위치의 하우징(114)에 공기 구멍(119)이 형성되며, 이 공기 구멍(119)을 통해 외부 공기가 하우징(114)의 내부로 유입 및 유출된다. 따라서 이처럼 하우징(114)에 공기 구멍(119)을 형성하는 경우, 부가적으로 광원부(130)의 열을 방출하는 효과가 있다. In addition, in FIG. 11, an air hole 119 is formed in the housing 114 adjacent to the heat sink 113, and outside air flows into and out of the housing 114 through the air hole 119. do. Therefore, when the air hole 119 is formed in the housing 114 as described above, there is an effect of additionally dissipating heat of the light source unit 130.

또한, 도 9 내지 도 11에 도시된 백라이트 유닛(300)은 조명에 삽입되는 백라이트 유닛(300)을 예로 들고 있다. 따라서 확산판을 도시되지 않았으며 하우징(114)이 일부만 형성된 것으로 도시하였다. 그러나 이에 한정되지 않는다. In addition, the backlight unit 300 illustrated in FIGS. 9 to 11 takes the backlight unit 300 inserted into the illumination as an example. Accordingly, the diffusion plate is not shown and only a portion of the housing 114 is formed. However, the present invention is not limited thereto.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 방열판을 이용하여 각 광원부의 열을 1차적으로 방출하고, 2차적으로 열전도부를 통해 방열판의 열을 하우징으로 방출시킬 수 있다. 따라서 광원인 LED에 보다 큰 전력을 공급할 수 있으므로 LED의 효율을 극대화할 수 있다는 이점을 갖는다. The backlight unit according to the present invention configured as described above may primarily emit heat of each light source unit by using a heat sink, and may secondarily release heat of the heat sink to the housing through the heat conduction unit. Therefore, it is possible to supply more power to the LED as a light source has the advantage of maximizing the efficiency of the LED.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

예를 들면, 본 발명의 실시예에서는 광원부가 백라이트의 어느 한쪽 측면에만 형성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 다수의 측면에 형성되는 등 백라이트 유닛을 통해 빛을 외부로 조사할 수 있다면 다양한 위치에 다양한 개수로 형성될 수 있다. For example, in the exemplary embodiment of the present invention, a case in which the light source unit is formed only on one side of the backlight has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto. It can be formed in various numbers at various locations.

또한, 본 발명에서는 LED 광원에 대해 구체적인 예를 들었지만, LED 광원이 아니더라도 고온의 열을 방출하는 다양한 광원들에 대해 다양하게 적용될 수 있다.In addition, although the present invention has been given a specific example for the LED light source, it can be variously applied to various light sources that emit high temperature heat even if the LED light source.

10, 100, 200, 300 : 백라이트 유닛(Backlight unit)
11, 111 : LED
12, 112 : 회로 기판
13, 113 : 방열판
14, 114 : 하우징
15, 115 : 확산판
16, 160 : 도광판
118 : 관통홀
119 : 공기 구멍
120 : 열전도부
121 : 단열재
30, 130 : 광원부
140 : 방열부
50, 150 : 케이스10, 100, 200, 300: Backlight unit
11, 111: LED
12, 112: circuit board
13, 113: heat sink
14, 114: housing
15, 115: diffuser plate
16, 160: Light guide plate
118: Through hole
119: air hole
120: heat conduction unit
121: insulation
30, 130: light source
140: heat dissipation unit
50, 150: Case

Claims (7)

다수개의 LED가 회로 기판의 일면에 배치된 광원부;
상기 광원부를 둘러싸며 외부로부터 보호하는 하우징;
상기 회로 기판의 타면에 부착되어 상기 광원부의 열을 흡수하는 방열판;
상기 방열판과 상기 하우징 사이에 개재되며, 상기 방열판의 열을 흡수하여 상기 하우징으로 방출하는 다수 개의 열전소자; 를 포함하고,
상기 방열판은 상기 다수 개의 열전소자가 부착된 영역에서 이격된 영역에 다수 개의 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛.A light source unit in which a plurality of LEDs are disposed on one surface of a circuit board;
A housing surrounding the light source unit and protected from the outside;
A heat sink attached to the other surface of the circuit board to absorb heat of the light source unit;
A plurality of thermoelectric elements interposed between the heat sink and the housing to absorb heat from the heat sink and discharge the heat to the housing; Lt; / RTI >
The heat dissipation unit of the LED backlight unit using a thermoelectric element, characterized in that a plurality of through-holes are formed in a region spaced apart from the region to which the plurality of thermoelectric elements are attached. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 방열판과 상기 하우징 사이에 개재되며, 상기 다수 개의 열전소자에 의해 형성되는 상기 방열판과 상기 하우징 사이의 공간을 채우는 단열재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛.The method of claim 1,
An insulating material interposed between the heat sink and the housing and filling a space between the heat sink and the housing formed by the plurality of thermoelectric elements;
LED backlight unit using a thermoelectric element characterized in that it further comprises. 제1항에 있어서,
상기 광원부에서 빛을 조사받아 빛을 분산시키는 도광판;을 더 포함하며,
상기 광원부, 상기 방열판 및 상기 다수 개의 열전소자는 상기 도광판의 측면부와 상기 하우징이 형성하는 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛.The method of claim 1,
And a light guide plate configured to disperse light by being irradiated with light from the light source unit.
The light source unit, the heat sink and the plurality of thermoelectric elements LED backlight unit using a thermoelectric element, characterized in that installed in the space formed by the side portion of the light guide plate and the housing. 제4항에 있어서,
상기 다수 개의 열전소자는 상기 하우징의 바닥면 또는 내측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛.5. The method of claim 4,
The plurality of thermoelectric elements of the LED backlight unit using a thermoelectric element, characterized in that installed on the bottom surface or the inner surface of the housing. 제5항에 있어서,
상기 하우징은 상기 다수 개의 열전소자가 부착된 영역에서 이격된 상기 방열판과 인접한 쪽에 공기 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛.The method of claim 5,
The housing is an LED backlight unit using a thermoelectric element, characterized in that the air hole is formed on the side adjacent to the heat sink spaced apart from the region where the plurality of thermoelectric elements are attached. 제1항에 있어서,
상기 광원부에서 빛을 조사받아 빛을 확산시키는 확산판;을 더 포함하며,
상기 광원부는 상기 확산판과 마주보는 상기 하우징의 바닥면에 설치되며, 상기 광원부와 상기 하우징 사이에는 상기 방열판과 상기 열전소자가 개재되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 엘이디 백라이트 유닛.The method of claim 1,
Further comprising: a diffuser plate for diffusing light by being irradiated with light from the light source unit,
The light source unit is installed on the bottom surface of the housing facing the diffusion plate, the LED backlight unit using a thermoelectric element, characterized in that the heat sink and the thermoelectric element is interposed between the light source unit and the housing.
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