KR101402625B1

KR101402625B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR101402625B1
Application number: KR1020070047229A
Authority: KR
Inventors: 김성기
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2014-06-09
Also published as: KR20080101044A

Abstract

본 발명은, 액정표시장치에 관한 것으로서, 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 마련되어 상기 액정표시패널을 향해 광을 조사하는 백라이트유닛과; 상기 백라이트유닛의 배면에 마련되어 상기 액정표시패널 및 상기 백라이트유닛 중 적어도 어느 하나를 구동하는 회로부와; 내부에 상변화 물질(PCM: Phase Change Material)을 포함하고 상기 회로부에 접촉되어 상기 회로부로부터 발생된 열을 흡수하는 적어도 하나의 흡열파우치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 액정표시장치의 내부부품들로부터 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도,

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡열파우치의 결합방법을 나타낸 확대사시도,

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡열파우치의 결합방법을 나타낸 확대사시도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 흡열파우치의 단면도,

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡열파우치의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 액정표시장치 110 : 케이싱

111 : 전방케이싱 112 : 후방케이싱

120 : 액정표시패널 130 : 백라이트유닛

131 : 섀시 140 : 회로부

150 : 흡열파우치 151 : 상변화 물질

152 : 흡열피막 153 : 결합부

154 : 열전도성 베이스 기재 155 : 흡열캡슐

160 : 흡열파우치 지지브래킷 161 : 이탈방지부

본 발명은, 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치의 내부부품들로부터 발생되는 열을 냉각시키는 구조를 개선한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는, 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판, 그리고 양 기판 사이에 주입되어 있는 액정을 포함하는 액정표시패널을 가지고 있다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다.

액정표시패널과 백라이트 유닛은 섀시 내에 수용되어 있다. 이외에 액정표시장치는 액정표시패널의 구동을 위한 회로기판과 구동칩을 더 포함할 수도 있다.

액정표시장치가 가동될 때에 회로기판과 구동칩으로부터는 많은 열이 발생되는데, 종래의 액정표시장치는 케이싱에 공기흡입구 및 공기배출구와 같은 다수의 구멍(vent)을 형성하여 자연대류나 팬(fan) 등을 이용한 강제대류 방식으로 회로기판과 구동칩으로부터 발생되는 열을 냉각시킨다.

그러나, 이러한 종래의 액정표시장치는 케이싱의 내부에서 대류되는 공기의 낮은 열전달 특성과 강제대류에 따른 후류로 인해 회로기판과 구동칩으로부터 발생되는 열이 효과적으로 냉각되지 못할 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 케이싱에 공기흡입구 및 공기배출구와 같은 다수의 구멍을 형성해야 하기 때문에 케이싱을 사출성형시 제작공정과 비용이 늘어날 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 케이싱 내부의 공기를 대류시키지 않고 회로기판과 구동칩으로부터 발생되는 열을 직접 흡수함으로써 회로기판과 구동칩으로부터 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 공기흡입구 및 공기배출구와 같은 구멍이 케이싱에 형성되지 않도록 함으로써 케이싱의 사출성형시 제작공정과 비용을 줄일 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 액정표시장치에 있어서, 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 마련되어 상기 액정표시패널을 향해 광을 조사하는 백라이트유닛과; 상기 백라이트유닛의 배면에 마련되어 상기 액정표시패널 및 상기 백라이트유닛 중 적어도 어느 하나를 구동하는 회로부와; 내부에 상변화 물질(PCM: Phase Change Material)을 포함하고 상기 회로부에 접촉되어 상기 회로부로부터 발생된 열을 흡수하는 적어도 하나의 흡열파우치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의하여 달성된다.

여기서, 전방케이싱과; 상기 전방케이싱에 결합되어 상기 전방케이싱과 함께 상기 액정표시패널, 상기 백라이트유닛, 상기 회로부 및 상기 흡열파우치를 내부에 수용하는 후방케이싱과; 상기 백라이트유닛의 배면을 이루며 상기 회로부가 결합되 는 섀시와; 상기 회로부에 인접되게 상기 섀시에 마련되어 상기 흡열파우치가 상기 회로부에 접촉된 상태를 지지하는 흡열파우치 지지브래킷을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 흡열파우치는 상기 후방케이싱과 상기 회로부 사이에 마련되어 일면은 상기 회로부에 접촉되고 타면은 상기 후방케이싱에 접촉된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 흡열파우치는 상기 상변화 물질을 감싸며 열전도성 및 전기절연성을 갖는 흡열피막을 포함할 수 있다.

한편, 상기 흡열파우치는, 열전도성 베이스 기재와, 상기 상변화 물질이 내부에 충진되어 상기 열전도성 베이스 기재 내에 혼입된 복수의 흡열캡슐을 포함할 수도 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 액정표시장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(110)과, 액정표시패널(120)과, 백라이트유닛(130)과, 회로부(140)와, 흡열파우치(150)를 포함한다.

케이싱(110)은, 액정표시패널(120)의 전면에 마련되어 액정표시장치(100)의 전방영역의 외관을 형성하는 전방케이싱(111)과, 전방케이싱(111)에 결합되어 액정표시패널(120), 백라이트유닛(130), 회로부(140) 및 흡열파우치(150)를 전방케이싱(111)과 함께 내부에 수용하는 후방케이싱(112)을 포함한다.

액정표시패널(120)은 박막트랜지스터 기판, 박막트랜지스터 기판과 서로 대향하여 결합되는 컬러필터 기판 및 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다.

백라이트유닛(130)은 액정표시패널(120)의 배면에 마련되어 액정표시패널(120)을 향해 광을 조사한다. 본 발명의 일실시예로서, 백라이트유닛(130)의 배면은 회로부(140)가 결합되는 섀시(131)로 이뤄지며, 백라이트유닛(130)은 도광판과, 광원부와, 반사시트와, 역프리즘시트와, 보호시트를 포함할 수 있다.

회로부(140)는 백라이트유닛(130)의 배면에 마련되어 액정표시패널(120) 및 백라이트유닛(130) 중 적어도 어느 하나를 구동한다. 즉, 본 발명의 일실예로서, 회로부(140)는 섀시(131)에 결합된 것이 바람직하다.

흡열파우치(150)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회로부(140)로부터 발생된 열을 직접 흡수하도록 내부에 상변화 물질(PCM: Phase Change Material)(151)을 포함하며 회로부(140)에 접촉된 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예로서 흡열파우치(150)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 얇은 시트(sheet)의 형태로 마련되어 접착제 등에 의한 면접착을 통해 각 회로부(140)에 각각 결합된 것이 바람직하다.

상변화 물질(151)은 주위의 온도가 상변화 물질(151)이 기억하고 있는 온도보다 높아지면, 고체에서 액체로 상(相)이 변화되면서 주변의 열을 빼앗아 주위의 온도를 낮추는 물질로서, 이러한 상변화 물질(151)은 크게 상대적으로 밀도가 낮고 잠열량이 작으며 부식성 및 부피팽창이 작은 유기물 상변화 물질과 상대적으로 밀도가 높고 잠열량이 크며 부식성 및 부피팽창이 큰 무기물 상변화 물질로 구분된다.

유기물 상변화 물질로는 탄소수 13개 내지 30개를 갖는 파라핀계 탄화수소(n-Tetradecane) 물질 등의 일반 유기물질들을 이용할 수 있으며, 무기물 상변화 물질로는 MgCl2·6H2O, Al2(SO4)3·10H2O 등의 무기수화물과 그의 용융염 등을 이용할 수 있다.

따라서, 다양한 종류의 회로부(140)로부터 발생되는 열을 흡수할 수 있도록 상변화되는 기억온도에 따라 상변화 물질(151)의 구성성분을 달리하여 흡열파우치(150)를 마련할 수 있는데, 본 발명의 일실시예로서는 상변화 물질(151)의 기억온도를 50℃~60℃로 설정하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 회로부(140)로부터 발생되는 열을 흡열파우치(150)에 의해 직접 흡수함으로써 회로부(140)로부터 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예로서 흡열파우치(150)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상변화 물질(151)을 감싸며 열전도성 및 전기절연성을 갖는 흡열피막(152)을 포함하는 것이 바람직하며, 후방케이싱(112)과 회로부(140) 사이에 마련되어 일면은 회로부(140)에 접촉되고 타면은 후방케이싱(112)에 접촉된 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예로서 흡열피막(152)은 금속류나 전도성 플라스틱 또는 탄소판 등으로 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 회로부(140)로부터 발생된 열은 회로부(140)에 면접착된 흡열파우치(150)의 흡열피막(152)을 통해 상변화 물질(151)로 직접 전달되어 상변화 물질(151)을 상변화시키고, 상변화되는 상변화 물질(151)은 회로부(140)로부터 발생된 열을 직접 흡수할 수 있다. 또한, 상변화 물질(151)로 흡수되지 못한 일부 열은 다시 흡열피막(152)을 통해 흡열파우치(150)의 타면에 접촉된 후방케이싱(112)으로 전달되어 외부로 방출될 수도 있다.

본 발명의 일실시예로서, 흡열파우치(150)가 회로부(140)에 면접착된 것으로 설명하지만, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 흡열파우치(150)가 회로부(140)에 접촉된 상태를 지지하도록 회로부(140)의 네 모서리에 인접된 섀시(131)에 흡열파우치 지지브래킷(160)을 마련하여 흡열파우치(150)가 소정의 두께를 가질 경우 흡열파우치(150)를 흡열파우치 지지브래킷(160)에 끼워 넣어 흡열파우치(150)를 회로부(140)에 접촉시킬 수도 있다.

흡열파우치 지지브래킷(160)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 판면일부가 절곡되며 판상의 형태로 마련되어 흡열파우치(150)의 네 모서리 중 어느 하나가 회로부(140)로부터 이격된 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(161)를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 흡열파우치(150)는 흡열파우치(150)의 테두리부위가 소정의 폭을 갖도록 흡열피막(152)의 외주연 일부가 압착된 결합부(153)를 더 포함할 수도 있다. 이에 따라, 흡열파우치(150)의 네 모서리 영역이 섀시(131)에 스크류 등으로 결합됨으로써 흡열파우치(150)를 회로부(140)에 용이하게 접촉시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예로서 흡열파우치(150)는, 상변화 물질(151)과, 상변화 물질(151)을 감싼 흡열피막(152)을 포함하는 것으로 설명하지만, 본 발명의 또 다른 실시예로서 흡열파우치(150)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 열전도성 베이스 기 재(154)와, 상변화 물질(151)이 내부에 충진되어 열전도성 베이스 기재(154) 내에 혼입된 복수의 흡열캡슐(155)과, 흡열캡슐(155) 및 흡열캡슐(155)이 혼입된 열전도성 베이스 기재(154)를 감싼 흡열피막(152)을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 상변화 물질(151)이 액체로 전이되는 과정에서 발생되는 손실 등을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 흡열캡슐(155)은 실리콘 베이스에 폴리머와 같은 보호막으로 코팅된 마이크로캡슐을 포함하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 회로부(140)에 접촉되며 내부에 상변화 물질(151)을 갖는 흡열파우치(150)에 의해 케이싱(110) 내부의 공기를 대류시키지 않고 회로기판과 구동칩으로부터 발생되는 열을 직접 흡수함으로써 공기흡입구 및 공기배출구와 같은 구멍이 케이싱(110)에 형성되지 않도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 흡열파우치(150)는 액정표시장치뿐만 아니라 LED(Light Emitting Diode) 백라이트유닛을 사용하는 디스플레이장치에도 적용될 수 있다.

이러한 구성에 의해, 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치(100)의 조립과정을 도 1 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 액정표시패널(120)의 배면에 백라이트유닛(130)을 결합하고, 섀시(131)가 백라이트유닛(130)의 배면을 이루도록 섀시(131)를 마련한다.

다음에, 흡열피막(152)의 내부에 상변화 물질(151)이 충진된 흡열파우치(150)를 얇은 시트의 형태로 마련한다.

그리고, 섀시(131)에 회로부(140)를 결합하고, 회로부(140)에 흡열파우치(150)를 면 접착시키며, 액정표시패널(120), 백라이트유닛(130), 회로부(140) 및 흡열파우치(150)가 케이싱(110)의 내부에 수용되도록 배치하여 전방케이싱(111)과 후방케이싱(112)을 상호 결합한다.

이에, 본 발명에 따르면, 회로부(140)에 접촉된 흡열파우치(150)에 의해 케이싱(110) 내부의 공기를 대류시키지 않고 회로기판과 구동칩으로부터 발생되는 열을 직접 흡수할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 케이싱 내부의 공기를 대류시키지 않고 회로기판과 구동칩으로부터 발생되는 열을 직접 흡수함으로써 회로기판과 구동칩으로부터 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

또한, 공기흡입구 및 공기배출구와 같은 구멍이 케이싱에 형성되지 않도록 함으로써 케이싱의 사출성형시 제작공정과 비용을 줄일 수 있으며, 케이싱의 외부로부터 침입되는 이물질의 유입을 방지할 수 있고, 액정표시장치의 외관품질을 개선 할 수 있다.

Claims

액정표시장치에 있어서,

전방케이싱과;

액정표시패널과;

상기 액정표시패널의 배면에 마련되어 상기 액정표시패널을 향해 광을 조사하는 백라이트유닛과;

상기 백라이트유닛의 배면에 마련되어 상기 액정표시패널 및 상기 백라이트유닛 중 적어도 어느 하나를 구동하는 회로부와;

내부에 상변화 물질(PCM: Phase Change Material)을 포함하고 상기 회로부에 접촉되어 상기 회로부로부터 발생된 열을 흡수하는 적어도 하나의 흡열파우치와;

상기 전방케이싱에 결합되어 상기 전방케이싱과 함께 상기 액정표시패널, 상기 백라이트유닛, 상기 회로부 및 상기 흡열파우치를 내부에 수용하는 후방케이싱을 포함하고,

상기 흡열파우치는, 상기 상변화 물질을 감싸며 열전도성 및 전기절연성을 갖는 흡열피막을 포함하고, 상기 후방케이싱과 상기 회로부 사이에 마련되어 일면은 상기 회로부에 접촉되고 타면은 상기 후방케이싱에 접촉되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 백라이트유닛의 배면을 이루며 상기 회로부가 결합되는 섀시와;

상기 회로부에 인접되게 상기 섀시에 마련되어 상기 흡열파우치가 상기 회로부에 접촉된 상태를 지지하는 흡열파우치 지지브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 흡열파우치는,

열전도성 베이스 기재와,

상기 상변화 물질이 내부에 충진되어 상기 열전도성 베이스 기재 내에 혼입된 복수의 흡열캡슐을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.