KR20060109079A - 열전도부재 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 열전도부재와 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 화상이 형성되는 액정패널과; 상기 액정패널의 후방에 배치된 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 마련되어 상기 액정패널에 광을 공급하는 엘이디 유닛과; 상기 액정패널과 상기 도광판과 상기 엘이디 유닛을 수용하는 바텀샤시와; 상기 바텀샤시의 외측면에 상기 엘이디 유닛과 대면하는 영역으로부터 상기 엘이디 유닛으로부터 이격되는 영역을 걸쳐 마련되며, 상기 바텀샤시의 열전도률보다 크게 마련된 열전도부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 가볍고 슬림하며, 냉각이 효율적으로 이루어지는 액정표시장치가 제공된다.

Description

열전도부재 및 이를 포함하는 액정표시장치{HEAT CONDUNCTION MEMBER AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열전도부재를 포함하는 액정표시장치를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이고,
도 3은 도 2의 엘이디 유닛에서 발생된 열이 방출되는 원리를 설명하기 위한 확대도이고,
도 4는 도 1의 열전도부재를 도시한 사시도이고,
도 5 내지 도 7는 본 발명의 제2실시예 내지 제4실시예에 따른 열전도부재를 도시한 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 액정표시장치 100 : 액정패널
310 : 도광판 360 : 엘이디 유닛
500 : 바텀샤시 510 : 저면부
521, 522, 523, 524 : 측면부 600 : 열전도부재
601 : 접착층 602 : 열전도부
610, 620 : 제1전도부 630 : 제2전도부
631 : 직선부 632 : 사선부
본 발명은, 열전도부재 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가볍고 슬림하며 냉각이 효율적으로 구현될 수 있는 열전도부재 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판, 양 기판 사이에 주입된 액정으로 이루어진 액정패널을 갖는다. 액정표시장치는 액정패널이 비발광소자이기 때문에 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 더 포함하여 이루어진다. 이 때, 백라이트 유닛에서 조사된 광은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다. 액정패널과 백라이트 유닛은 샤시 내에 수용되어 있다.
이러한 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다.
여기서, 에지형의 백라이트 유닛은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 또는 휴대 단말기의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용된다. 이러한 백라이트 유닛은 액정패널의 후방에 배치된 도광판과, 도광판의 배면에 마련된 반사시트와, 도광판의 적어도 일측변을 따라 배치되어 액정패널에 광을 공급하는 램프유닛과, 도광판의 상부에 배치되어 도광판에 의해 안내된 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류를 포함하여 이루어진다.
램프유닛으로는EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 등이 사용된다.
이러한 구성에 의하여, 램프유닛으로부터 출사된 광은 도광판에 의해 면광원 형태로 변화되어 액정패널로 입사될 수 있다.
그런데, 이러한 종래의 액정표시장치 중 특히 엘이디(LED)가 적용된 액정표시장치에 있어서는, 냉음극형광램프(CCFL)나 외부전극형광램프(EEFL) 등의 다른 광원에 비해 열이 많이 발생한다. 이에, 열을 적절히 방출시키지 않으면 도광판이나 광학시트류에 움 현상이 발생하여 휘도가 저하되고 칼라 시프트(color shift) 현상이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 엘이디로부터 발생한 열을 방출시키기 위하여 방열핀, 히트 파이프, 히트 싱크 등을 사용하나, 이에 의해 액정표시장치가 무겁고 두꺼워지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 가볍고 슬림하며 냉각이 효율적으로 구현될 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 화상이 형성되는 액정패널과; 상기 액정패널의 후방에 배치된 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 마련되어 상기 액정패널에 광을 공급하는 엘이디 유닛과; 상기 액정패널과 상기 도광판과 상기 엘이디 유닛을 수용하는 바텀샤시와; 상기 바텀샤시의 외측면에 상기 엘이디 유닛과 대면하는 영역으로부터 상기 엘이디 유닛으로부터 이격되는 영역을 걸쳐 마련되며, 열전도률이 상기 바텀샤시보다 더 큰 열전도부재에 의해 달성된다.
여기서, 상기 열전도부재의 열전도률은 바텀샤시의 열전도률 보다 90 W/mK이상 큰 것이 바람직하다.
상기 열전도부재의 열전도률은 220W/mK 이상인 것이 바람직하다.
상기 바텀샤시의 열전도률은 130W/mK 이하인 것이 바람직하다.
상기 바텀샤시는 사각 형상으로 마련되며, 저면부와 상기 저면부의 연부로부터 상향 절곡된 측면부를 포함하고, 상기 열전도부재는 상기 측면부와 결합하는 제1전도부와, 상기 저면부와 결합하는 제2전도부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 엘이디 유닛은 상기 도광판의 마주보는 양측변에 배치되고, 상기 제1전도부는 상기 엘이디 유닛과 대응되는 한 쌍으로 마련된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제2전도부는 직선부와, 상기 직선부의 사선방향으로 마련된 사선부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1전도부의 두께는 상기 제2전도부의 두께보다 크게 마련될 수도 있다.
이 때, 상기 열도전부재는 몰드 제작되는 것이 바람직하다.
상기 열전도부재는 상기 바텀샤시의 배면 전면에 도포될 수도 있다.
상기 바텀샤시와 상기 열전도부재 사이에 위치하는 접착층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 열전도부재는 흑연을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.
상기 목적은, 본 발명에 따라 제1전도부와, 상기 제1전도부로부터 절곡 형성된 제2전도부를 가지며, 열전도율이 220 W/mK 이상인 것이 바람직하다.
상기 제1전도부 및 상기 제2전도부는 판상으로 마련되고, 대략 "ㄷ" 자로 일체 형성된 것이 바람직하다.
상기 제2전도부는 직선부와, 상기 직선부의 사선방향으로 마련된 사선부를 포함할 수도 있다.
상기 제1전도부의 두께는 상기 제2전도부의 두께보다 크게 마련될 수도 있다.
여기서, 상기 열전도부재는 흑연을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)는 화상이 형성되는 액정패널(100)과, 액정패널(100)의 후방에 배치되어 액정패널(100)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(300)과, 액정패널(100) 및 백라이트 유닛(300)의 상부 및 하부에 각각 배치되어 액정패널(100) 및 백라이트 유닛(300)을 수용하는 탑샤시(400) 및 바텀샤시(500)를 포함한다. 이 때, 바텀샤시(500)의 외측면에는 열전도부재(600)가 마련되어 있다.
액정패널(100)은 박막트랜지스터 기판(110), 컬러필터 기판(120), 양 기판(110, 120) 사이에 주입된 액정(미도시)을 포함하여 이루어진다.
백라이트 유닛(300)은 액정패널(100)의 후방에 배치된 도광판(310)과, 도광판(310)의 후방에 배치되어 엘이디 유닛(360)으로부터 출사된 광 중에서 액정패널(100)의 반대방향으로 누설되는 광을 다시 도광판(310)으로 반사시키는 반사시트(350)와, 도광판(310)의 적어도 일측변을 따라 배치되어 액정패널(100)에 광을 공급하는 엘이디 유닛(360)과, 도광판(310)의 상부에 배치되어 도광판(310)에 의해 안내된 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류(370)를 포함하여 이루어진다.
도광판(310)은 거의 사각판 형상으로 마련되며, 엘이디 유닛(360)과 대향하게 마련되어 엘이디 유닛(360)으로부터 출사된 광이 입사되는 입사면(311)과, 입사면(311)과 소정 각도를 이루며 반사시트(350)와 대향하는 반사면(312)과, 액정패널(100)과 대면하여 액정패널(100)로 광이 출사되는 출사면(313)을 포함한다.
엘이디 유닛(360)은 도광판(310)의 양측 입사면(311)과 나란하게 배치되며, 복수의 엘이디부(362)와, 복수의 엘이디부(362)에 전기적 신호를 인가하는 기판(361)을 갖는다.
각 엘이디부(362)는 사각 형태로 마련되며, 그 내부에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)칩과 실리콘 등을 포함한 도광부가 마련되어 도광판(310)을 향해 백색광을 발산한다.
기판(361)과 후술할 바텀샤시(500)의 측면부(521, 522) 사이에는 갭패드(gap pad, 380)가 마련되어 있다. 갭패드(380)는 열전달률이 높은 물질로 이루어진 얇은 판으로서 두께는 대략 0.5mm 정도일 수 있다. 갭패드(380)에 의해 기판(361)과 바텀샤시(500)가 서로 밀착되므로 엘이디 유닛(360)으로부터 발생한 열이 용이하게 전달될 수 있다.
여기서, 엘이디 유닛(360)은 엘이디부(362)가 각각 따로 적색(R), 녹색(G), 청색(B)광을 발산하고, 발산된 각 광이 혼합되어 도광판(310)으로 입사되는 것일 수도 있다.
광학시트류(370)는 구슬 모양의 코팅층이 형성되어 도광판(310)으로부터의 광을 확산시키는 확산 필름(371)과, 확산 필름(371)의 상부에 마련되어 액정패널(100) 판면의 수직방향으로 광을 집광시키는 프리즘 필름(372)과, 액정패널(100)과 프리즘 필름(372)사이에 마련되어 액정패널(100)을 보호하는 보호 필름(373)을 포함한다.
확산 필름(371)은 2장 또는 3장을 겹쳐서 사용할 수 있다.
프리즘 필름(372)은 정프리즘 필름과 역프리즘 필름으로 통상 2장이 사용되며, 각 프리즘 필름에 형성된 마이크로 프리즘은 소정 각도를 이루고 있다. 이에, 확산 필름(371)으로부터 입사된 광은 대부분 액정패널(100)에 수직하게 진행되어 휘도가 균일하게 형성된다.
바텀샤시(500)는 사각 형상으로 마련되며, 저면부(510)와 저면부(510)의 네측연부로부터 상향 절곡된 측면부(521, 522, 523, 524)를 포함한다. 이에, 바텀샤시(500)는 탑샤시(400)와 결합되어 그 내부에 백라이트 유닛(300)을 수용한다. 이 때, 바텀샤시(500)의 외측면에는 바텀샤시(500) 내부에 수용된 엘이디 유닛(360)으로부터 발생된 열을 방출시키기 위한 열전도부재(600)가 결합되어 있다. 여기서, 바텀샤시(500)는 일반적으로 알루미늄 재질로 제작되며, 이 때 알루미늄의 열전달률은 130 W/mK 정도이다. 이 때, 바텀샤시(500)는 이에 한정되지 않고 열전도부재(600)보다 열전달률이 작은 것이라면 어느 것이라도 무방하다.
열전도부재(600)는 바텀샤시(500)의 외측면에 엘이디 유닛(360)과 대면하는 영역으로부터 엘이디 유닛(360)으로부터 이격되는 영역을 걸쳐 마련되어 있다. 이 때, 열전도부재(600)는 바텀샤시(500)와의 열전도률 차이가 90 W/mK 이상으로 마련된다. 이에, 엘이디 유닛(360)에서 바텀샤시(500)로 전도된 열은 열전도부재(600)에 의해 보다 신속히 외기와 열교환될 수 있다. 열전도부재(600)의 열전도률은 220 W/mK 이상인 것이 바람직하며, 이 때 바텀샤시(500)의 열전도률은 130 W/mK 이하인 것이 바람직하다.
또한, 열전도부재(600)는 흑연을 포함하여 이루어진 것이 바람직하며, 구리(Cu)등과 같은 금속재질에 비해 무게 또는 비용이 저감될 수 있다.
제1실시예에서의 열전도부재(600)는 필름 타입으로 마련되며, 열전도부(602)와, 바텀샤시(500)와 대향하는 면에 마련된 접착층(601)을 포함하여 이루어진다. 이에, 접착층(601)에 의해 열전도부(602)와 바텀샤시(500)가 용이하게 결합되므로 조립성 및 생산성이 향상될 수 있다. 여기서, 열전도부재(600)는 바텀샤시(500)의 배면 전면에 도포될 수도 있으며, 이에 접착층(601)에 의해 열전도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 열전도부재(600)는 대략 "ㄷ"자 형상으로 마련되며, 바텀샤시(500)의 상 ㅇ하부 측면부(521, 522)와 결합되는 한 쌍의 제1전도부(610, 620)와, 바텀샤시(500)의 저면부(510) 외측면과 결합되는 제2전도부(630)를 포함한다. 여기서, 열전도부재(600)는 바텀샤시(500)의 상 ㅇ하부 측면부(521, 522) 및 저면부(510) 외측면 전체에 연속적으로 결합되는 것이 바람직하나, 바텀샤시(500) 에 결합공(미도시) 등의 불연속부가 있는 경우에는 이와 대응하여 불연속부가 마련될 수도 있음은 물론이다.
제1전도부(610, 620)는 판상으로 형성되며, 엘이디 유닛(360)과 대응하여 한 쌍으로 마련된다. 이에, 각 엘이디 유닛(360)으로부터 발생된 열은 바텀샤시(500)를 거쳐 제1전도부(610, 620)로 전달된 후 제2전도부(630)로 전달되면서 액정표시장치(1)의 외부로 열이 방출될 수 있다(도 3참조). 이 때, 제1전도부(610, 620)의 두께(d1)는 제2전도부(630)의 두께(d2)보다 크게 마련될 수도 있다. 즉, 엘이디 유닛(360)과 근접한 제1전도부(610, 620)의 두께(d1)를 제2전도부(630)의 두께(d2)보다 두껍게 마련함으로써 열전달이 효과적으로 이루어지고, 제2전도부(630)의 두께(d2)를 감소시킴으로써 원가가 절감될 수 있다.
제2전도부(630)는 판상으로 형성되며, 바텀샤시(500)의 저면부(510) 외측면에 결합된다.
여기서, 열전도부재(600)는 필름 타입으로 마련되어 작업자가 직접 "ㄷ"자 형상으로 바텀샤시(500)에 부착해야 하나, 열전도부재(600)를 "ㄷ"자 형상으로 몰드 제작하여 작업성을 향상시킬 수도 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 열전도부재를 도시한 사시도이다. 제1실시예의 열전도부재(600)는 대략 "ㄷ"자 형상으로 마련된 반면, 제2실시예의 열전도부재(2600)는 대략 "ㄱ"자 형상으로 마련된 점에서 차이가 있다. 즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 열전도부재(2600)는 바텀샤시(500)의 일측면부에 결합되는 제1전 도부(2610, 2620)와 바텀샤시(500)의 저면부(510)에 결합되는 제2전도부(2630)를 포함한다. 이러한 열전도부재(2600)는 엘이디 유닛(360)이 도광판(310)의 일측변에만 위치한 경우에 유용할 것이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 열전도부재를 도시한 사시도이다. 제1실시예의 열전도부재(600)의 제2전도부(630)는 판상으로 마련되어 바텀샤시(500)의 배면 전면을 덮도록 마련되어 있으나, 제3실시예의 열전도부재(3600)의 제2전도부(3630)는 바텀샤시(500)의 배면 일부영역을 덮도록 마련된 점이 차이가 있다. 이에, 제1실시예에 비해 원가 절감 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 제3실시예의 열전도부재(3600)는 제1전도부(3610, 3620)의 판면 가로방향으로 연장되는 직선부(3631)와, 제1전도부(3610, 3620)의 판면 사선방향으로 연장되는 사선부(3632)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 제1전도부(3610, 3620)의 두께(d1)는 제2전도부(3630)의 두께(d2)보다 크게 마련될 수도 있다. 즉, 엘이디 유닛(360)과 근접한 제1전도부(3610, 3620)의 두께(d1)를 제2전도부(3630)의 두께(d2)보다 두껍게 마련함으로써 열전달이 효과적으로 이루어지고, 제2전도부(3630)의 두께(d2)를 감소시킴으로써 원가가 절감될 수 있다.
직선부(3631)는 바텀샤시(500)의 중앙영역을 향하도록 마련되고, 사선부(3632)는 한 쌍의 엘이디 유닛(360)과 이웃하는 변을 향해 마련되어 있다. 이에, 액정표시장치(1)의 내부열은 엘이디 유닛(360)이 위치하는 바텀샤시(500)의 상 ㅇ 하부측에서 중앙영역 또는 양측부로 이동함으로써 액정표시장치(1)의 외부로 방출될 수 있다. 여기서, 제2전도부(3630)의 형상은 이에 한정되지 않고 제1전도부(3610, 3620)로부터 전달된 열을 효율적으로 방출시킬 수 있는 범위 내에서 변화될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 열전도부재(4600)는 대략 "ㄱ"자 형상으로 마련될 수도 있음은 물론이다. 즉, 본 발명의 제4실시예에 따른 열전도부재(4600)는 바텀샤시(500)의 일측면부에 결합되는 제1전도부(4610, 4620)와 바텀샤시(500)의 저면부(510)에 결합되는 제2전도부(4630)를 포함한다. 이러한 열전도부재(4600)는 엘이디 유닛(360)이 도광판(310)의 일측변에만 위치한 경우에 유용할 것이다.
전술한 실시예에서는, 제1전도부와 제2전도부가 일체로 제작되었으나, 각각 따로 분리 제작될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 제1전도부와 제2전도부가 동일 재질로 마련될 수도 있으나, 각각 다른 재질로 마련될 수도 있음은 물론이다. 이 때, 엘이디 유닛과 대향하는 제1전도부의 열전달률이 제2전도부보다 큰 것이 바람직할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가볍고 슬림하며 냉각이 효율적으로 구현될 수 있는 열전도부재 및 이를 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (17)

  1. 화상이 형성되는 액정패널과;
    상기 액정패널의 후방에 배치된 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 마련되어 상기 액정패널에 광을 공급하는 엘이디 유닛과;
    상기 액정패널과 상기 도광판과 상기 엘이디 유닛을 수용하는 바텀샤시와;
    상기 바텀샤시의 외측면에 상기 엘이디 유닛과 대면하는 영역으로부터 상기 엘이디 유닛으로부터 이격되는 영역을 걸쳐 마련되며, 열전도률이 상기 바텀샤시보다 더 큰 열전도부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열전도부재의 열전도률은 바텀샤시의 열전도률 보다 90 W/mK이상 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열전도부재의 열전도률은 220W/mK 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바텀샤시의 열전도률은 130W/mK 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바텀샤시는 사각 형상으로 마련되며, 저면부와 상기 저면부의 연부로부터 상향 절곡된 측면부를 포함하고,
    상기 열전도부재는 상기 측면부와 결합하는 제1전도부와, 상기 저면부와 결합하는 제2전도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 엘이디 유닛은 상기 도광판의 마주보는 양측변에 배치되고, 상기 제1전도부는 상기 엘이디 유닛과 대응되게 한 쌍으로 마련된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2전도부는 직선부와, 상기 직선부의 사선방향으로 마련된 사선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1전도부의 두께는 상기 제2전도부의 두께보다 크게 마련된 것을 특징 으로 하는 액정표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 열도전부재는 몰드 제작된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열전도부재는 상기 바텀샤시의 배면 전면에 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 바텀샤시와 상기 열전도부재 사이에 위치하는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 열전도부재는 흑연을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제1전도부와, 상기 제1전도부로부터 절곡 형성된 제2전도부를 가지며, 열전도율이 220 W/mK 이상인 것을 특징으로 하는 열전도부재.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1전도부 및 상기 제2전도부는 판상으로 마련되고, 대략 "ㄷ" 자로 일체 형성된 것을 특징으로 하는 열전도부재.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2전도부는 직선부와, 상기 직선부의 사선방향으로 마련된 사선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도부재.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 제1전도부의 두께는 상기 제2전도부의 두께보다 크게 마련된 것을 특징으로 하는 열전도부재.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 열전도부재는 흑연을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열전도부재.
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