KR20050112900A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터의 방열 성능을 향상시키기에 알맞은 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백라이트 유닛은 일방향으로 배열된 복수개의 발광램프들과; 상기 발광램프를 하부에서 지지하는 하부 지지부와; 상기 하부 지지부의 배면 양측에 각각 배치된 인버터 PCB와; 상기 인버터 PCB 상에 수직방향으로 배치된 복수개의 변압기(transformer)들과; 상기 변압기를 포함한 상기 인버터 PCB 상부를 커버하고 있는 커버 쉴드와; 상기 변압기들과 상기 커버 쉴드의 사이에 부착된 열전도성 방열 패드를 포함함을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 백라이트 유닛에 대한 것으로, 특히 인버터의 방열 성능을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 액정표시장치는 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 반드시 필요하다.
일반적으로, 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 원통형의 형광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지 방식과 직하 방식으로 구분된다.
먼저, 에지 방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.
이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지 방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
한편, 직하 방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한, 직하 방식은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
하지만, 직하 방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지 방식의 액정표시장치보다 직하방식의 액정표시장치에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.
상기에서 에지 방식과 직하 방식의 액정표시장치의 광원으로는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등을 사용할 수 있다.
이하, CCFL을 사용한 직하 방식의 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 CCFL을 사용한 직하 방식의 백라이트 유닛의 사시도이고, 도 2는 도 1의 발광 램프 및 커넥터에 연결된 전원인입선을 나타낸 도면이다.
종래의 직하 방식의 백라이트 유닛은, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 발광 램프(1)들과, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3)와, 상기 발광 램프(1)와 액정 패널(도시하지 않음) 사이에 배치된 광 산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.
상기 광 산란수단(5a,5b,5c)은 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate) 등이 배치된다.
상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 발광 램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 최대한 좋게 하기 위함이다.
상기 발광 램프(1)는 도 2에 도시한 바와 같이 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로 구성되어 있고, 관(Tube) 내부의 양단에 전극(2, 2a)이 배치되어 상기 전극(2, 2a)에 전원이 인가되면 발광하고, 상기 발광 램프(1)의 양단은 도 1과 같이, 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.
상기 발광 램프의 양쪽 전극(2, 2a)에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선(9,9a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(9,9a)은 별도의 커넥터(11)에 연결되어 구동회로와 접속되는데, 각 발광 램프(1)마다 별도의 커넥터(11)가 필요하다.
즉, 도 2와 같이, 발광 램프의 한쪽 전극(2)에 연결된 전원 인입선(9)과 다른쪽 전극(2a)에 연결된 전원 인입선(9a)이 하나의 커넥터(11)에 연결되며, 전원 인입선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터(11)와 연결된다.
그러나 이와 같은 종래 액정표시소자용 백 라이트 유닛은 커넥터가 발광 램프의 전원 인입선과 연결되어 구동회로와 접속되는데 이러한 커넥터는 발광 램프마다 개별적으로 필요하므로 배선이 복잡하고, 백라이트 유닛의 두께를 감소시킬 목적으로 전원 인입선을 구부려서 커넥터와 연결하기 때문에 작업상의 능률이 저하될 뿐만 아니라, 이를 위한 별도의 작업이 요구되므로 공정 시간이 증가하여 생산성이 저하된다.
뿐만 아니라, 전극과 커넥터의 연결을 위해서는 반드시 외곽 케이스를 관통하는 홀을 뚫고, 발광 램프의 양쪽 전극이 외곽 케이스의 외부로 노출되도록 상기 홀에 발광 램프의 양쪽 전극을 끼워 넣어야 하기 때문에 작업의 효율성이 떨어지고 발광 램프의 유지 및 보수가 어렵다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 3a와 도 3b는 CCFL을 구비한 백라이트 유닛의 배면을 나타낸 개략도이고, 도 4a와 도 4b는 CCFL을 구비한 백라이트 유닛의 일측 배면을 나타낸 사진이며, 도 5는 도 3a와 도 3b의 Ⅰ-Ⅰ' 선상을 자른 구조 단면도이다.
상기와 같이 냉음극관 형광램프를 구비한 백라이트 유닛은, 도 3a와 도 3b, 도 4a와 도 4b 및 도 5에 도시한 바와 같이, 발광 램프 양단의 전극들에 전원을 인가시키기 위해서, 하부 지지부(30) 배면 양측에 수직 구조를 갖도록 인버터들이 배치되어 있다. 도 3a에서는 하부 지지부(30) 배면 일측에 수직으로 구비된 제 1, 제 2 인버터 PCB(31a, 31b) 및 배면 타측에 수직으로 구비된 제 3, 제 4 인버터 PCB(31c,31d)와, 상기 제 1 내지 제 4 인버터 PCB(31a, 31b, 31c, 31d)상에 높이 방향으로 순차 배열된 복수개의 변압기(32)들과, 그 외부의 인버터 PCB 상에 분포된 각종 인버터 소자(33)들로 구성된 인버터들이 배치된 것을 나타내었다.
일반적으로 냉음극관 형광램프를 구비한 백라이트 유닛에서는 변압기 1개에 1개의 발광 램프를 연결시켜서 구동시킨다.
상기 하부 지지부(30) 배면에 배치된 인버터는 발광 램프 구동을 위해 전류, 전압을 만들어 주는 것으로, 직류를 교류로 바꿔주는 역할을 한다. 상기와 같은 동작을 할 때 인버터를 구성하는 부품중 변압기(transformer)(32)가 가장 많은 열을 발산하게 된다.
그리고 도 3a와 도 3b에서와 같이, 상기 인버터들을 외부 충격으로부터 보호하기 위해서 인버터들을 커버(cover)하도록 하부 지지부(30) 배면 양측에 커버 쉴드(cover shield)(34)들이 각각 씌워져 있다.
이때 커버 쉴드(34)들은 판형의 금속재질로 구성되어 있으며, 각 인버터 PCB 상부에 형성된 변압기(32)들과 대략 2mm ~ 5mm의 갭(gap)을 갖도록 형성되어 있다.
한편, 상기 커버 쉴드(34)가 변압기(32)를 구비한 인버터를 덮고 있기 때문에, 상기 변압기(32)로부터 발생된 열이 외부로 전달되는데 어려움이 있다. 이와 같은 문제를 보완하기 위해서 종래에는 변압기(32) 상측의 커버 쉴드(34)에 복수개의 벤드홀(vent hole)(35)들을 형성하였다.
그러나, 이와 같은 벤트홀(35)의 크기는 한정될 수밖에 없기 때문에 외부 공기와의 완전 접촉이 불가능하다. 즉, 인버터의 변압기(32)로부터 발생된 열을 외부 공기와 직접 접촉시켜 자연 대류 열전달을 활성화하는데는 한계가 있다.
또한, 상기와 같이 변압기(32)와 커버 쉴드(34)는 절연을 유지하기 위해 일정 갭(gap)을 갖도록 규격화되어 있으므로, 열전도가 우수한 금속성 재질인 커버 쉴드(34)로의 전도에 의한 열전달을 방해하여 방열 성능을 저하시키는 문제를 발생시킨다.
상기와 같이 인버터의 방열 성능이 저하되면 인버터에 열적 부하가 상승하게 되어 발광 램프의 관전류가 상승하게 되는 문제 및 인버터 소자들이 정격온도 이상으로 상승되어 인버터의 동작 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 인버터의 방열 성능을 향상시키기에 알맞은 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 일방향으로 배열된 복수개의 발광램프들과; 상기 발광램프를 하부에서 지지하는 하부 지지부와; 상기 하부 지지부의 배면 양측에 각각 배치된 인버터 PCB와; 상기 인버터 PCB 상에 수직방향으로 배치된 복수개의 변압기(transformer)들과; 상기 변압기를 포함한 상기 인버터 PCB 상부를 커버하고 있는 커버 쉴드와; 상기 변압기들과 상기 커버 쉴드의 사이에 부착된 열전도성 방열 패드를 포함함을 특징으로 한다.
상기 발광램프는 냉음극관 형광램프 또는 외부전극 형광램프로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 발광램프를 냉음극관 형광램프로 구성할 경우, 상기 변압기와 상기 발광 램프는 일대일 대응 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 방열 패드는 상기 각 변압기 상부에 형성되거나 2개 이상의 변압기 상부에 형성되는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 커버 쉴드는 판형의 금속재질로 구성되어 있음을 특징으로 한다.
상기 방열 패드는 두께가 1mm이하이고, 1W/mK 이상의 열전도를 갖는 물질로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 변압기의 상부를 제외한 상기 커버 쉴드의 좌측 또는/및 우측, 옆면 및 정면에 복수개의 벤트홀(vent hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 벤트홀은 자연 대류 상승 유동 방향으로 길게 형성됨을 특징으로 한다.
상기 커버 쉴드는 Al 합금과 같은 고열전도 재질을 사용하여 구성시킴을 특징으로 한다.
상기 커버 쉴드는 표면에 표면처리를 하는 것을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 표면처리는 커버 쉴드 표면에 부식막(anodizing)을 형성하거나 어두운 색의 스프레이를 뿌려서 형성함을 특징으로 한다.
상기 발광램프가 외부전극 형광램프(EEFL)로 구성되어 있을 경우, 2개 이상의 상기 발광램프가 1개의 변압기에 연결되어 구성됨을 특징으로 한다.
상기 발광램프가 외부전극 형광램프로 구성되어 있을 경우, 상기 인버터 PCB는 상기 하부 지지부의 아래쪽 배면 양측에 구비됨을 특징으로 한다.
상기 인버터 PCB 상부에 복수개의 인버터 소자들이 더 구비됨을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 냉음극관 형광램프를 구비한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대하여 설명하기로 한다.
도 6a와 도 6b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 배면을 나타낸 개략도이고, 도 7은 도 6b의 백라이트 유닛의 일측 배면에 장착된 커버 쉴드를 나타낸 사시도이며, 도 8은 도 도 6a와 6b의 Ⅱ-Ⅱ' 선상을 자른 구조 단면도이다.
그리고 도 9는 도 8의 열 전달 형태를 나타낸 모형도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 도 1 및 도 2에 도시된 백라이트 유닛과 같이, 복수개의 발광램프와 와곽 케이스와 광산란 수단과 반사판을 구비하고 있다.
즉, 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프들과, 상기 발광 램프들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(이하, 하부 지지부로 설명함.)와, 상기 발광 램프와 액정 패널 사이에 배치된 광 산란수단과, 상기 하부 지지부의 상부 내면에 발광 램프에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 배치된 반사판을 구비하고 있다.
상기 광 산란수단은 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate) 등으로 구성된다.
그리고 상기 발광 램프는 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로 구성되어 있고, 관(Tube) 내부의 양단에 제 1, 제 2 전극이 배치되어 상기 제 1, 제 2 전극에 전원이 인가되면 발광하고, 상기 발광 램프의 양단은 하부 지지부의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.
그리고 상기 발광 램프의 양쪽 전극에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선이 연결되고, 상기 전원 인입선은 별도의 커넥터에 연결되어 구동회로와 접속되는데, 각 발광 램프마다 별도의 커넥터가 필요하다.
즉, 발광 램프의 한쪽 전극에 연결된 전원 인입선과 다른쪽 전극에 연결된 전원 인입선이 하나의 커넥터에 연결되며, 전원 인입선 중 어느 하나는 하부 지지부의 배면 하부로 구부려져서 커넥터와 연결된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 상기와 같은 구성외에도 도 6a, 도 6b, 도 7, 도 8에 도시된 바와 같이, 발광 램프 양단의 전극들에 구동 전압을 인가시키기 위해서 하부 지지부(60) 배면 양측에 수직 구조를 갖도록 인버터들이 배치되어 있는데, 도 6a에서는 하부 지지부(60) 배면 일측에 수직으로 구비된 제 1, 제 2 인버터 PCB(61a, 61b) 및 배면 타측에 수직으로 구비된 제 3, 제 4 인버터 PCB(61c,61d)와, 상기 제 1 내지 제 4 인버터 PCB(61a, 61b, 61c, 61d)상에 높이 방향으로 순차 배열된 복수개의 변압기(62)들과, 그 외부의 인버터 PCB 상에 분포된 각종 인버터 소자(63)들로 구성된 인버터들이 배치된 것을 나타내었다.
일반적으로 발광 램프가 냉음극관 형광램프로 구성되어 있을 경우 변압기 1개에 1개의 발광 램프를 연결시켜서 구동시킨다. 즉, 변압기와 발광 램프는 일대일 대응 연결된다.
그리고, 상기 각 인버터 PCB 상부의 변압기(62)에 대응되는 상부에는 열전도성의 방열 패드(65)들이 구비되어 있다. 이때 방열 패드(65)들은 각각의 변압기(62) 상부에 형성될 수도 있고, 2개 이상의 변압기(62)를 묶어서 그 상부 각각에 형성될 수도 있다. 이때 방열 패드(65)는 열전도는 최대이고, 전자기적 간섭은 최소화시킬 수 있는 물질을 사용한다.
그리고 상기 인버터들을 외부 충격으로부터 보호하기 위해서 인버터들을 커버(cover)할 수 있도록 하부 지지부(60) 배면 양측에 커버 쉴드(64)들이 각각 씌워져 있다.
이때 커버 쉴드(64)들은 판형의 금속재질로 구성되어 있으며, 각 인버터 PCB 상부에 형성된 변압기(62)들 상부의 방열 패드(65)와 접촉되어 있다.
상기 하부 지지부(60) 배면에 배치된 인버터는 발광 램프 구동을 위해 전류, 전압을 만들어 주는 것으로, 직류를 교류로 바꿔주는 역할을 한다. 상기와 같은 동작을 할 때 인버터를 구성하는 부품중 변압기(transformer)(62)가 가장 많은 열을 발산하게 된다.
한편, 상기 커버 쉴드(64)가 변압기(62)를 구비한 인버터를 덮고 있기 때문에, 상기 변압기(62)로부터 발생된 열이 외부로 전달되는데 어려움이 있다.
이와 같은 문제를 보완하기 위해서 본 발명에서는 상기와 같이 변압기(62)와 커버 쉴드(64)를 열전도 및 절연성이 있는 방열 패드(65)에 의해 밀착시켜서 구성하였다. 이때 방열 패드(65)는 두께가 1mm이하이고 1W/mK 이상의 열전도를 갖는 물질로 구성한다.
이때, 변압기(62)의 상부에는 별도의 벤트홀(vent hole)을 형성시키지 않고, 변압기(62)의 상부를 제외한 커버 쉴드(64) 좌측 또는/및 우측, 옆면 및 정면에 복수개의 벤트홀(66)을 형성시킨다. 이때 벤트홀(66)은 자연 대류 상승 유동 방향으로 길게 형성하여 변압기 외부의 인버터 소자들의 방열 효율을 높인다.
상기 구성을 갖는 백라이트 유닛은 도 9에 도시된 바와 같이, 변압기(62)와 커버 쉴드(64)의 사이에 방열 패드(65)가 밀착되어 있으므로, 고발열 영역인 변압기(62)는 방열 패드(65)를 통한 전도에 의해 열을 고열전도도 재질인 커버 쉴드(64)로 이동시킨다.
그리고 커버 쉴드(64)로 이동된 열은 커버 쉴드(64)의 넓은 면적을 통해 효율적으로 확산되어 최종적으로 상승 유동에 의한 자연 대류와 외부 공기와의 복사 열전달에 의해 외부로 배출되어 방열 성능이 극대화된다.
그리고 나머지 영역에서는 유동 저항이 최소화되도록 넓고 크게 그리고 상승 유동 방향으로 긴 형상을 갖도록 형성된 벤트홀(66)을 통해 외부 공기의 찬 공기가 쉽게 유입 및 배출되고 인버터의 모든 부분과 직접 접촉할 수 있으므로 인버터 전체의 온도는 급격하게 저감시킬 수 있다.
상기에서 커버 쉴드(64)는 Al 합금과 같은 고열전도 재질을 사용하거나, 커버 쉴드(64) 표면에 표면처리를 하여 사용할 수도 있다. 이와 같이 표면 처리를 하면 방사율을 높여서 방열 성능을 상승시킬 수 있다. 상기에서 표면처리는 커버 쉴드(64) 표면에 부식막(anodizing)을 형성하거나 어두운 색의 스프레이를 뿌려서 형성할 수 있다.
다음에 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 10a와 도 10b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 배면을 나타낸 개략도이고, 도 11은 도 10a와 도 10b의 Ⅲ-Ⅲ' 선상을 자른 구조 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예는 발광 램프를 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp:EEFL)를 사용할 경우로써, 외부전극 형광램프를 사용할 경우, 2개 이상의 램프를 한 개의 변압기에 연결하여 구성시킬 수 있다.
이에 의해서, 하부 지지부(100)의 아래쪽 배면 양측에 제 1, 제 2 인버터 PCB(101a,101b)를 구비시키고, 상기 제 1, 제 2 인버터 PCB(101a,101b) 상부에 각각 변압기(102)와 인버터 소자(103)들을 구비시켰다.
또한, 상기 제 1, 제 2 인버터 PCB(101a,101b)의 변압기(102)에 대응되는 상부에 방열 패드(104)를 구비시켰고, 상기 방열 패드(104)와 밀착되도록 제 1, 제 2 인버터 PCB(101a,101b) 상부에 커버 쉴드(105)를 씌웠다.
이때 커버 쉴드(105)에는 변압기(102)를 제외한 상,하부 및 측면과 정면에 벤트홀(106)이 형성되어 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 방열 패드(104) 및 커버 쉴드(105)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방열 패드 및 커버 쉴드와 그 재질 및 특성이 동일하다.
이하, 변압기와 커버 쉴드를 이격시켜서 형성한 종래 기술과, 변압기와 커버 쉴드의 사이에 방열 패드를 밀착 형성한 본 발명의 변압기 및 인버터 소자의 동일 조건에서의 최고온도를 측정한 데이터를 비교 설명하면 다음과 같다.
먼저, 종래에 따른 변압기 및 인버터 소자의 최고 온도는 각각 67.8℃와 52.6℃로 측정되었는데 비해서, 본 발명에 따른 변압기와 인버터 소자의 최고 온도는 52.5℃와 49.1℃로 측정되었다.
결과적으로, 본 발명은 종래보다 변압기의 최고 온도가 약 15℃정도 감소되었고, 인버터 소자의 최고 온도는 3.5℃정도 감소되었음을 알 수 있다.
상기의 실험 데이터에서와 같이, 본 발명과 같이 변압기와 커버 쉴드 사이에 방열 패드를 밀착 형성시키면 인버터의 변압기에서 발생된 열을 효율적으로 외부로 방열시켜서 인버터의 온도를 저감 시킬 수 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
상기와 같은 본 발명의 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 변압기와 커버 쉴드의 사이에 열전도성 방열 패드를 밀착 형성시키면, 변압기에 의한 인버터의 온도 상승을 저감시킬 수 있고 이에 따라서 인버터의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 변압기 상부의 커버 쉴드에 벤트홀을 형성시키지 않아도 되기 때문에 제조 단가를 낮출 수 있다.
셋째, 변압기와 커버 쉴드의 사이에 방열 패드를 밀착 형성함으로써, 백라이트 전체 두께를 줄일 수 있다.
넷째, 인버터 온도 저감에 따른 백라이트 유닛의 방열 효율을 증가시켜서 백라이트 유닛의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 직하형 백라이트 유닛의 사시도
도 2는 종래의 발광 램프 및 커넥터에 연결된 전원인입선을 나타낸 도면
도 3a와 도 3b는 CCFL을 구비한 백라이트 유닛의 배면을 나타낸 개략도
도 4a와 도 4b는 CCFL을 구비한 백라이트 유닛의 일측 배면을 나타낸 사진
도 5는 도 3a와 도 3b의 Ⅰ-Ⅰ' 선상을 자른 구조 단면도
도 6a와 도 6b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 배면을 나타낸 개략도
도 7은 도 6b의 백라이트 유닛의 일측 배면에 장착된 커버쉴드를 나타낸 사시도
도 8은 도 도 6a와 6b의 Ⅱ-Ⅱ' 선상을 자른 구조 단면도
도 9는 도 8의 열 전달 형태를 나타낸 모형도
도 10a와 도 10b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 배면을 나타낸 개략도
도 11은 도 10a와 도 10b의 Ⅲ-Ⅲ' 선상을 자른 구조 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
60, 100 : 하부 지지부 61a, 101a : 제 1 인버터 PCB
61b, 101b : 제 2 인버터 PCB 61c, 61d : 제 3, 제 4 인버터 PCB
62, 102 : 변압기 63, 103 : 인버터 소자
64, 105 : 커버 쉴드 65, 104 : 방열 패드
66, 106 : 벤트홀

Claims (15)

  1. 일방향으로 배열된 복수개의 발광램프들과;
    상기 발광램프를 하부에서 지지하는 하부 지지부와;
    상기 하부 지지부의 배면 양측에 각각 배치된 인버터 PCB와;
    상기 인버터 PCB 상에 수직방향으로 배치된 복수개의 변압기(transformer)들과;
    상기 변압기를 포함한 상기 인버터 PCB 상부를 커버하고 있는 커버 쉴드와;
    상기 변압기들과 상기 커버 쉴드의 사이에 부착된 열전도성 방열 패드를 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광램프는 냉음극관 형광램프 또는 외부전극 형광램프로 구성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광램프를 냉음극관 형광램프로 구성할 경우, 상기 변압기와 상기 발광 램프는 일대일 대응 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 패드는 상기 각 변압기 상부에 형성되거나 2개 이상의 변압기 상부에 형성되는 것을 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 쉴드는 판형의 금속재질로 구성되어 있음을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 패드는 두께가 1mm이하이고, 1W/mK 이상의 열전도를 갖는 물질로 구성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 변압기의 상부를 제외한 상기 커버 쉴드의 좌측 또는/및 우측, 옆면 및 정면에 복수개의 벤트홀(vent hole)이 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 벤트홀은 자연 대류 상승 유동 방향으로 길게 형성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 쉴드는 Al 합금과 같은 고열전도 재질을 사용하여 구성시킴을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 쉴드는 표면에 표면처리를 하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 표면처리는 커버 쉴드 표면에 부식막(anodizing)을 형성하거나 어두운 색의 스프레이를 뿌려서 형성함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광램프가 외부전극 형광램프(EEFL)로 구성되어 있을 경우, 2개 이상의 상기 발광램프가 1개의 변압기에 연결되어 구성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광램프가 외부전극 형광램프로 구성되어 있을 경우, 상기 인버터 PCB는 상기 하부 지지부의 아래쪽 배면 양측에 구비됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 인버터 PCB 상부에 복수개의 인버터 소자들이 더 구비됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광램프 상측에는 광산란 수단이 더 구비됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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