KR20080041865A - 백라이트 유닛용 엘이디 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 백라이트 유닛용 엘이디 모듈은 LED램프가 설치되는 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판이 삽입되어 고정되며, 상기 LED램프에서 인쇄회로기판을 통해 전도된 열을 직접 전도하여 방열시키는 고정부재를 포함한다.

백라이트 유닛, 엘이디 모듈, 고정부재

Description

백라이트 유닛용 엘이디 모듈{LED MODULE FOR BACKLIGHT UNIT}

도 1은 종래의 백라이트 유닛의 인쇄회로기판을 보인 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛을 보인 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛을 보인 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 엘이디 모듈 10: LED램프

20: 인쇄회로기판 30: 고정부재

31: 고정 홈 40: 방열부재

본 발명은 백라이트 유닛용 엘이디 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는 백라이트 유닛에 설치되어 LED램프가 설치되는 인쇄회로기판을 고정하면서 LED램프에서 발생되는 열을 신속히 방열시킬 수 있도록 한 백라이트 유닛용 엘이디 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 TFT-LCD는 자체적으로 발광할 수 없어 별도의 발광을 위한 외부의 광원을 필요로 하고 있다. 이때 광원을 제공하는 장치가 백라이트 유닛이며, 백 라이트 유닛에 사용되는 광원으로는 냉음극형광램프(CCFL), 외부전극형광램프(EEFL), 면광원(FFL), 발광다이오드(LED) 등이 사용된다.

여기서 LED램프는 고 수명이면서 저 전력소모라는 장점이 있고, 친환경적이면서 박형화가 가능하기 때문에 점차 사용빈도가 높아지고 있으나 광 효율이 20~30%로 낮고, 열로 소비되는 소모전력 비율이 70%가량 된다.

이때 발생된 열을 방열시키지 못하면 LED램프에 인가되는 전압 변화 및 인덕턴스 값의 변화율이 심하여 LED램프가 불안정해지고, 수명이 현저하게 줄어든다.

이러한 이유로 백라이트 유닛용 LED모듈은 도 1에 도시한 바와 같이 LED램프(1)가 설치되는 인쇄회로기판(2)의 이면에 평판형 히트파이프(3)를 일체화 시키되 상기 인쇄회로기판(2)과 히트파이프(3)사이에 절연을 위한 절연물(4)이 설치되어 LED램프(1)에서의 발열을 히트파이프(3)를 통해 방열시키고 있다.

그런데 종래의 LED모듈은 LED램프(1)의 발열을 인쇄회로기판(2)과 열 교환 되고, 인쇄회로기판(2)은 절연물(4)과 열 교환 되며, 절연물(4)은 히트파이프(3)에 열 교환됨으로서 그 열 교환 과정이 매우 복잡하고, 특히 인쇄회로기판(2)과 절연물(3)에 의한 온도저항으로 방열효율이 매우 떨어지는 단점이 있다.

또한, 인쇄회로기판(2)을 열전도율이 높은 금속재로 마련하여 인쇄회로기판(2)위에 LED램프(1)를 설치하는 방법이 사용될 수 있으나, 이 방법은 금속의 원가 등에 의해 제품의 가격을 상승시키는 단점이 있다.

또한, FR4재질의 일반적인 인쇄회로기판(2)을 사용하여 GRAPHITE 등의 열확산판 위에 설치하는 방법이 제시되고 있으나, 이는 FR4 재질 자체가 갖는 낮은 열 전도도 특성 때문에 열 방출이 현저하게 저하되는 단점이 있다.

따라서 LED램프의 전압변화 및 인덕턴스 값의 변화가 커 LED램프 및 LED 모듈이 불안정해지고, 그에 따라 평균 10만 시간의 고 수명을 갖는 LED램프의 수명이 급격하게 떨어지게 되어, TFT-LCD제품의 신뢰가 저하되므로 LED 램프와 LED램프가 설치되는 LED모듈의 방열 효율을 높이는 것이 필요하다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 인쇄회로기판을 고정함과 동시에 LED램프에서 발생된 열을 신속히 전도하여 방열 효율을 향상시킬 수 있도록 한 백라이트 유닛용 엘이디 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 LED램프의 파손 및 고장 시에 손쉽게 교체 및 수리할 수 있도록 하는 백라이트 유닛용 엘이디 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 유닛용 엘이디 모듈은 LED램프가 설치되는 인쇄회로기판 및, 상기 인쇄회로기판이 삽입되어 고정되며, 상기 LED램프에서 인쇄회로기판을 통해 전도된 열을 직접 전도하여 방열시키는 고정부재를 포함한다.

여기서 상기 엘이디는 인쇄회로기판의 상부에 설치되고, 상기 고정부재는 상기 인쇄회로기판의 하부에 밀착되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 고정부재는 상기 인쇄회로기판의 삽입을 가이드 하며, 상기 인 쇄회로기판의 양측을 고정할 수 있도록 고정 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정부재는 열전도율이 높은 알루미늄, 구리 및 그 합금 중에 선택된 재질로 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 인쇄회로기판은 수리의 편의성을 향상시키기 위해 복수개로 마련되며, 각각의 인쇄회로기판은 상기 LED램프가 각각 설치되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛을 보인 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛을 보인 단면도이다.

도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 백라이트 유닛용 엘이디 모듈(100)은 LED램프(10)와 인쇄회로기판(20), 고정부재(30)로 구성된다.

인쇄회로기판(20)은 일면에 LED램프(10)가 설치되며, 균일하게 조사될 수 있도록 다수개가 마련된다. 그리고 인쇄회로기판(20)은 LED램프(10)의 교체가 용이하도록 적어도 둘 이상으로 마련되는 것이 바람직하며, 각각의 인쇄회로기판(20)에는 적어도 하나 이상의 LED램프(10)가 설치된다.

인쇄회로기판(20)은 인쇄회로기판(20)을 고정하는 고정부재(30)가 마련된다. 여기서 고정부재(30)는 소정의 길이를 갖도록 마련되며, 인쇄회로기판(20)의 일면 에 밀착될 수 있게 판상으로 마련된다.

그리고 인쇄회로기판(20)을 감싸는 형태가 될 수 있게 폭 방향의 양단을 두께방향으로 연장하여 "ㄷ"자 형태를 갖도록 마련된다. 또한, 중앙에 길이방향으로 홈을 형성하여 상기 인쇄회로기판(20)을 감싸도록 형성할 수 있다.

따라서 인쇄회로기판(20)은 LED램프(10)가 설치되는 면의 반대편인 이면이 접하도록 설치된다.

LED램프(10)가 설치되는 인쇄회로기판(20)이 다수개로 마련될 경우 각각을 고정하기 위해 고정부재(30)의 양측에는 고정 홈(31)이 형성된다. 여기서 고정 홈(31)은 고정부재(30)의 내측방향에 형성되며, 인쇄회로기판(20)의 가장자리가 삽입될 수 있도록 마련된다.

따라서 인쇄회로기판(20)은 고정부재(30)의 양측고정 홈(31)에 끼워질 수 있는 크기로 마련되며, 복수개의 인쇄회로기판(20)의 크기는 동일하게 마련된다. 또한, 인쇄회로기판(20)은 양측 고정 홈(31)에 의해 형성된 단턱에 의해 걸려 이탈이 방지되는 상태가 된다.

그리고 고정부재(30)는 열전도도가 우수한 재질이면 그 재질에 무방하나, 적용 가능성 등을 고려하여 열전도도가 우수한 구리 또는 알루미늄 등으로 마련되는 것이 좋다.

따라서 고정부재(30)는 LED램프(10)에서 발생된 열을 신속히 방열시킨다. 그리고 고정부재에서의 신속한 방열로 PCB의 열적변형(즉, 휨 또는 팽창 등)을 방지하게 된다.

또한, 하부에 방열을 목적으로 하는 방열부재(40)를 별도로 설치하여 방열부재(40)로 전도시키는 기능을 수행할 수 있다.

여기서 방열부재(40)는 고정부재(30)의 하부에 부가적으로 설치될 수 있는 것으로 고정부재(30)에 접하게 설치되어 전도된 열을 방열시키는 기능을 수행하며, 전도된 열이 신속히 방열될 수 있게 다수의 방열 핀이 형성될 수 있다.

그리고 방열부재(40)는 고정부재(30)에 밀착될 수 있도록 열전도 물질이 그 사이에 도포될 수 있고 접착제를 열전도 물질이 첨가된 재질을 사용할 수 있다. 그리고 방열부재(40)는 고정부재(30)에 볼트에 의해 고정될 수 있다.

이하 본 발명의 백라이트 유닛용 엘이디 모듈(100)의 작용을 도 2 내지 도 3을 참고하여 설명한다.

먼저 LED램프(10)에 전원이 공급되어 LED램프(10)가 점등되면, 점등과 동시에 열이 발생된다. 이때 발생된 열의 일부는 인쇄회로기판(20)으로 전도되고, 일부는 복사되어 고정부재(30)로 전도된다. 또한, 인쇄회로기판(20)에 전도된 열도 고정부재(30)로 전도된다.

전도된 열은 인쇄회로기판(20)을 감싸는 형태로 설치된 고정부재(30)로 전도되고, 전도된 열은 방열부재(40)로 전도되어 공기와 열 교환된다. 이때 공기와 열 교환으로 고정부재(30)는 냉각된다.

따라서 고정부재(30)는 인쇄회로기판(20)을 감싸는 형태로 고정함과 동시에 LED램프(10)에서 발생된 열을 방열시키거나, 방열부재(40)로 전도시킴으로서 방열에 따른 효율을 높일 수 있다.

이후, LED램프(10) 또는 회로의 단선 파손 등이 이유로 오류가 발생되면 이를 교체하게 된다. 따라서 오류가 발생된 인쇄회로기판(20)을 제거하거나 교체하기 위해 고정 홈(31)에 삽입된 인쇄회로기판(20)을 분리시킨다. 따라서 LED램프(10) 및 회로의 파손된 경우 오류가 발생된 인쇄회로기판(20)만을 교체하면 되므로 에러를 손쉽게 해소할 수 있다.

이상에서 본 발명의 백라이트 유닛용 엘이디 모듈에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이다.

상술한 바와 같이 인쇄회로기판을 감싸는 형태로 고정할 수 있게 함과 동시에 LED램프에서 발생된 열을 방열부재로 신속히 전도되도록 고정부재를 마련함으로서 인쇄회로기판을 견고하게 고정함과 동시에 LED램프의 수명이 연장되어 제품의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

그리고 제품의 인쇄회로기판을 복수개로 마련함으로서 각각의 단위 인쇄회로기판 중 어느 하나에 오류가 발생되더라도 손쉽게 교체할 수 있어 유지보수의 편의성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 고정부재에서의 신속한 방열로 PCB의 열적변형(즉, 휨 또는 팽창 등) 을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. LED램프가 설치되는 인쇄회로기판; 및

   상기 인쇄회로기판이 삽입되어 고정되며, 상기 LED램프에서 인쇄회로기판을 통해 전도된 열을 직접 전도하여 방열시키는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 엘이디 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 엘이디는 인쇄회로기판의 상부에 설치되고, 상기 고정부재는 상기 인쇄회로기판의 하부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 엘이디 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 고정부재는 상기 인쇄회로기판의 삽입을 가이드 하며, 상기 인쇄회로기판의 양측을 고정할 수 있도록 고정 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 엘이디 모듈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 고정부재는 열전도율인 높은 알루미늄, 구리 및 그 합금 중에 선택된 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 엘이디 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 인쇄회로기판은 수리의 편의성을 향상시키기 위해 복수개로 마련되며, 각각의 인쇄회로기판은 상기 LED램프가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 엘이디 모듈.

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