KR20110016295A

KR20110016295A - Ｌｃｄ 장치의 동작온도 조절장치

Info

Publication number: KR20110016295A
Application number: KR1020090073925A
Authority: KR
Inventors: 은석기
Original assignee: (주)이젤
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2011-02-17

Abstract

LCD 장치의 동작온도 조절장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 LCD 장치의 동작온도 조절장치는 케이스 내부의 온도가 적정 수준 이상으로 올라갔을 때 이를 낮춰주기 위한 고온조절부와, 반대로 케이스 내부의 온도가 적정 수준 이하로 내려갔을 때 이를 올려주기 위한 저온조절부 및 상기 고온조절부와 저온조절부의 동작을 제어하는 제어부로 구성된다. 이와 더불어 고온조절부 주위의 온도를 감지하는 제1 온도센서와, 저온조절부 주위의 온도를 감지하는 제2 온도센서와, 제어부의 제어에 의해 고온조절부와 상기 저온조절부 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 릴레이를 포함한다.

LCD 장치, 동작온도, 온도조절, 열전소자, 히터, 제어부

Description

ＬＣＤ 장치의 동작온도 조절장치{Apparatus for controlling the operation temperature of LCD device}

본 발명은 LCD 장치의 동작온도 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이스 내부의 온도가 적정 수준 이상으로 올라갔을 때 이를 낮춰주기 위한 고온조절부와, 반대로 케이스 내부의 온도가 적정 수준 이하로 내려갔을 때 이를 올려주기 위한 저온조절부 및 상기 고온조절부와 저온조절부의 동작을 제어하는 제어부와, 고온조절부 주위의 온도를 감지하는 제1 온도센서와, 저온조절부 주위의 온도를 감지하는 제2 온도센서와, 제어부의 제어에 의해 고온조절부와 상기 저온조절부 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 릴레이를 포함하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치에 관한 것이다.

액정표시장치(이하 "LCD 장치"라 함)는 액정의 전기적 특성 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 디스플레이하는 장치를 말한다. LCD 장치는 음극선관(cathode ray tube; CRT) 등에 비하여 부피가 매우 작고 무게가 가볍다는 장점을 갖기 때문 에 휴대용 컴퓨터, 통신 기기, 액정 텔레비전, 야외 광고판, 산업용 기기 및 우주 항공 산업 등에 널리 사용되고 있다.

LCD 장치는 액정패널을 제어하는 구동회로부 및 액정패널에 광을 공급하는 백라이트유닛을 포함한다. 구동회로부는 제1 기판에 배치된 화소전극(pixel electrode)과 제2 기판에 배치된 공통전극(common electrode)을 제어한다. 화소전극은 해상도에 대응하여 다수 개로 이루어지고, 공통전극은 화소전극과 대향하며 1개로 이루어진다. 각 화소전극에는 서로 다른 레벨을 갖는 화소전압(pixel voltage)을 인가하기 위해 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 연결되고, 공통전극에는 동일한 레벨의 레퍼런스 전압(reference voltage)이 인가된다. 화소전극 및 공통전극은 도전성을 갖는 투명한 물질로 이루어진다.

백라이트유닛에서 공급되는 빛은 화소전극, 액정 및 공통전극을 순차적으로 통과한다. 이때, 액정을 통과한 영상의 표시 품질은 후면 광원, 즉 백라이트유닛의 휘도 및 휘도 균일성에 의하여 크게 좌우된다. 일반적으로 휘도 및 휘도 균일성이 높을수록 표시 품질은 양호해진다.

종래 LCD 장치의 백라이트유닛은 막대 형상을 갖는 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 또는 도트 형상을 갖는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)가 주로 사용되었다. 냉음극 형광 램프는 휘도가 높고 수명이 길며, 백열등에 비하여 발열량이 매우 작은 장점이 있다. 한편, 발광 다이오드는 가격이 비싸지만 소비전력이 작고 휘도가 높은 장점이 있다. 그러나 냉음극 형광 램프 또는 발광 다이오드는 휘도 균일성이 취약하다. 따라서, 냉음극 형광 램프 또는 발광 다이오드를 광원으로 갖는 후면 광원은 휘도 균일성을 증가시키기 위해 도광판(light guide panel; LGP), 확산 부재(diffusion member) 및 프리즘 시트(prism sheet) 등과 같은 광학 부재(optical member)를 필요로 한다. 이로 인해 냉음극 형광 램프 또는 발광 다이오드를 사용하는 LCD 장치는 광학 부재에 의한 부피 및 무게가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.

한편 LCD 장치용 백라이트유닛으로서 면광원인 평판형 형광 램프(flat fluorescent lamp; FFL)가 제안된 바 있다. 도 1 및 도 2는 백라이트유닛으로서 면광원(10)을 채용한 LCD 장치의 주요 구성요소를 도시한다. 액정패널(12)의 후방으로는 광학 부재(11)를 사이에 두고 면광원(10)이 배치되고, 전면과 후면에는 각각 케이스(20,22)가 결합되어 하나의 시스템을 구성한다. 면광원에는 구동부(13)로부터 방전 전압이 인가되어 방전을 통해 전방의 액정 패널에 가시광을 전달한다.

이러한 LCD 장치에 있어서 백라이트유닛의 방열 문제는 장치의 표시 품질 및 수명 측면에서 매우 심각하다. 특히 면광원은 방전에 따른 발열이 심하고, 액정패널과 면광원 사이의 간격이 매우 좁으며, 각각의 부품들은 박형의 디스플레이를 구현하기 위하여 도 3에 도시한 바와 같이 상호 밀착되어 결합되기 때문에 백라이트유닛의 방열 문제는 더욱 중요하다. 더욱이 근래에 들어서는 LCD 장치가 실내에서 사용되는 각종 가전제품의 범위를 벗어나 야외에 설치되는 광고판이나 각종 정보를 제시하는 디스플레이 용도로서 사용되는 경향이 증가되고 있다. 이처럼 LCD 장치의 설치환경이 계절과 날씨의 변화에 그대로 노출되는 상황에서는, 혹서기의 무더운 기온에서의 방열문제는 더욱 심각해지고, 더불어 동절기의 혹한에서는 LCD 장치의 작동온도가 영하로 떨어짐으로써 그 성능을 보장하기 어려운 문제까지도 발생하게 된다.

이와 같이 LCD 장치의 사용용도와 설치장소가 다양해짐에 따라 주변환경에 민감한 전자제품인 LCD 장치가 가혹한 자연환경에 그대로 노출됨으로써 LCD 장치의 성능을 보장할 수 있는 적정 작동온도가 유지되기 어렵다는 문제가 해결되어야 할 과제로 크게 대두되고 있다. 그러나 아직까지는 이에 대한 효과적인 대안이 제시되고 있지 않은 실정이다.

현재 LCD 장치는 그 용도가 다양해짐에 따라 설치되는 장소 또한 실내는 물론 야외로까지 확대되고 있다. 이와 같이 LCD 장치를 둘러싼 주변환경은 예전에 비해 점점 가혹해지고 있는데, 이는 초기의 LCD 장치가 예상했던 동작온도의 범위를 벗어나게 하여 LCD 장치의 정상적인 동작을 곤란하게 하고, 심지어는 LCD 장치의 수명마저 단축시키는 문제를 야기시킨다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, LCD 장치를 감싸는 케이스 내부의 온도가 적정 수준 이상으로 올라갔을 때 이를 낮춰주기 위한 고온조절부와, 반대로 케이스 내부의 온도가 적정 수준 이하로 내려갔을 때 이를 올려주기 위한 저온조절부 및 상기 고온조절부와 저온조절부의 동작을 제어하는 제어부와, 고온조절부 주위의 온도를 감지하는 제1 온도센서와, 저온조절부 주위의 온도를 감지하는 제2 온도센서와, 제어부의 제어에 의해 고온조절부와 상기 저온조절부 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 릴레이를 포함하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 액정패널과, 상기 액정패널의 후방에 배치되는 백라이트유닛과, 상기 백라이트유닛의 후방에 배치되는 구동회로부와, 상기 액정패널과 상기 백라이 트유닛 및 상기 구동회로부를 감싸는 케이스를 포함하는 LCD 장치의 동작온도를 조절하는 장치에 관한 것으로서, 상기 케이스의 내면에 부착되되 흡열부가 상기 케이스 내부를 향하도록 배치된 열전소자와, 상기 케이스의 외면 중 상기 열전소자가 부착된 위치에 대응하는 위치에 부착된 흡열패드와, 상기 흡열패드의 상방에 배치된 방열부와, 상기 흡열패드와 상기 방열부를 연결하는 적어도 하나 이상의 밀폐된 열전달튜브와, 상기 열전달튜브의 내부공간 중 일부를 채우는 열전달유체로 이루어진 방열유닛 및 상기 방열부를 냉각시키는 냉각팬을 포함하는 고온조절부;와, 상기 고온조절부 주위의 온도를 감지하는 제1 온도센서;와, 상기 케이스 내부의 공기를 가열하는 히터 및 상기 히터에 의하여 가열된 공기를 상기 케이스의 내부로 송풍하는 순환팬을 포함하는 저온조절부;와, 상기 저온조절부 주위의 온도를 감지하는 제2 온도센서;와, 상기 고온조절부와 상기 저온조절부 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 릴레이;와, 상기 제1 온도센서에 의하여 감지된 상기 고온조절부의 온도가 사전에 설정된 제1 상한온도와 제1 하한온도 사이에 있도록 상기 열전소자와 냉각팬의 구동을 제어하고, 상기 제2 온도센서에 의하여 감지된 상기 저온조절부의 온도가 사전에 설정된 제2 상한온도와 제2 하한온도 사이에 있도록 상기 히터와 순환팬의 구동을 제어하며, 상기 제1 온도센서 또는 제2 온도센서에 의하여 감지된 온도가 상기 제1 상한온도 이상일 경우에는 상기 고온조절부를 구동하되 상기 제2 하한온도 이하일 경우에는 상기 저온조절부를 구동하도록 상기 릴레이를 제어하는 제어부; 및 상기 고온조절부, 제1 온도센서, 저온조절부, 제2 온도센서, 릴레이 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함한다.

한편 본 발명은 상기 히터에 근접한 지점의 공기 온도를 감지하는 제3 온도센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 제3 온도센서에 의하여 감지된 온도가 사전에 설정된 온도 이상의 과열 상태라고 판단되면 상기 제어부가 상기 저온조절부의 구동을 중지시키게 된다.

그리고 상기 흡열패드와 상기 케이스 외면 사이의 계면에 열전도그리스가 도포되는 것이 바람직하다.

상기 열전달튜브는 상기 흡열패드와 상기 방열부 각각의 내부까지 연장될 수 있다.

또한 상기 방열부의 표면에는 다수의 방열핀이 구비될 수 있는데, 특히 상기 방열부와 방열핀은 다수의 금속 박판을 상하로 이격되게 적층하고 상기 금속 박판에 관통형성된 구멍에 상기 열전달튜브가 끼워넣어짐으로써 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

여기에서 상기 열전달유체는 물 또는 알코올인 것이 바람직하다.

그리고 상기 흡열패드와 상기 방열부가 연직방향을 따라 배치된 것이 유리하다.

한편 본 발명의 실시예에서 상기 제1 상한온도는 40±3℃의 범위 중의 어느 값이고, 상기 제1 하한온도는 30±3℃의 범위 중의 어느 값인 것이 바람직하다.

그리고 상기 제2 상한온도는 10±3℃의 범위 중의 어느 값이고, 상기 제2 하한온도는 0±3℃의 범위 중의 어느 값인 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 LCD 장치의 동작온도 조절장치는 LCD 장치를 감싸는 케이스 내부의 온도 조건에 따라 이를 냉각시키는 고온조절부와 가열시키는 저온조절부를 선택적으로 구동함으로써, 온도에 민감한 LCD 장치의 정상적인 동작을 가능케한다는 장점이 있다.

특히 본 발명은 야외의 광고판이나 정보제시용 디스플레이로 사용되는 LCD 장치에 사용될 경우 그 효용성이 극대화된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 LCD 장치의 냉각시스템의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서 당업자가라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.

한편 본 발명의 일실시예를 설명하며 사용된 전후, 좌우, 상하, 가로, 세로 등의 상대적인 위치를 정의하는 용어는 첨부된 도면을 기준으로 한다. 다만 이러한 상대적인 위치의 정의는 발명의 본질적인 부분에는 변경이 없이 이와 동등한 배치로 변경될 수도 있음을 유념해야 한다.

아울러 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능 또는 형상을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LCD 장치의 동작온도 조절장치의 구성을 대략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 적용된 방열유닛을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LCD 장치의 동작온도 조절장치의 동작흐름을 도시한 순서도이다.

도시한 바와 같이 LCD 장치는 액정패널과, 상기 액정패널의 후방에 배치되는 백라이트유닛과, 상기 백라이트유닛의 후방에 배치되는 구동회로부와, 상기 액정패널과 상기 백라이트유닛 및 상기 구동회로부를 감싸는 케이스(110)를 포함한다.

그리고 이와 같은 LCD 장치의 동작온도 조절장치(100)인 발명은 크게 케이스(110) 내부의 온도가 적정 수준 이상으로 올라갔을 때 이를 낮춰주기 위한 고온조절부(120)와, 반대로 케이스(110) 내부의 온도가 적정 수준 이하로 내려갔을 때 이를 올려주기 위한 저온조절부(160) 및 상기 고온조절부(120)와 저온조절부(160)의 동작을 제어하는 제어부(200)로 구성된다. 이와 더불어 고온조절부(120) 주위의 온도를 감지하는 제1 온도센서(150)와, 저온조절부(160) 주위의 온도를 감지하는 제2 온도센서(170)와, 제어부(200)의 제어에 의해 고온조절부(120)와 상기 저온조절부(160) 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 릴레이(190)가 구비된다.

먼저 고온조절부(120)의 구성을 살펴보면, 상기 고온조절부(120)는 케이스(110)의 내면에 부착되되 흡열부가 상기 케이스(110) 내부를 향하도록 배치된 열전소자(131)와, 상기 케이스(110)의 외면 중 상기 열전소자(131)가 부착된 위치에 대응하는 위치에 부착된 흡열패드(132)와, 상기 흡열패드(132)의 상방에 배치된 방열부(133)와, 상기 흡열패드(132)와 상기 방열부(133)를 연결하는 적어도 하나 이상의 밀폐된 열전달튜브(135)와, 상기 열전달튜브(135)의 내부공간 중 일부를 채우는 열전달유체(136)로 이루어진 방열유닛(130) 및 상기 방열부(133)를 냉각시키는 냉각팬(140)을 포함한다. 이때 흡열패드(132)의 "상방"이란, 연직방향을 기준으로 하여 흡열패드(132)보다 방열부(133)가 위에 있음을 의미하는 것이다.

상기 흡열패드(132)는 직류전원을 공급받으면 일면의 흡열부에서 주위의 열을 흡수한 후 반대면의 발열부로 열을 방출하는 전자소자이다. 본 발명의 열전소자(131)는 흡열부가 케이스(110)의 내부를 향하도록 배치되어 있어 케이스(110) 내부의 열을 흡수하며, 발열부를 통하여 방출되는 열은 케이스(110)를 경계로 하여 맞대어 있는 흡열패드(132)로 전달된다. 그리고 흡열패드(132)로 전달된 열은 열전달튜브(135)와의 열전도를 통하여 열전달튜브(135) 내에 충진된 열전달유체(136)로 이동한다. 열을 전달받아 가열된 열전달유체(136)는 밀도의 감소로 인하여 상승하게 되고, 상승된 열전달유체(136)는 열전달튜브(135)로 연결된 방열부(133) 쪽으로 흘러가 상기 방열부(133)로 열을 전달한다. 그 후 방열부(133)는 외기로 열을 발산하고, 방열부(133)에게 열을 뺏긴 열전달유체(136)는 그 밀도가 감소하여 다시 흡 열패드(132) 쪽으로 하강한다. 이때 방열부(133)를 통한 열의 발산, 다시 말하면 열전달유체(136)의 냉각을 촉진하기 위하여, 상기 방열부(133)의 아래쪽에는 냉각팬(140)이 설치된다.

상기 열전달유체(136)는 기체와 액체 모두 가능하지만, 액체를 열전달유체(136)로 사용하면 기화과정에서 일어나는 밀도의 대폭적인 감소로 인해 방열부(133)로 상승하는 열전달유체(136)의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있고, 또한 상변화에 수반되는 잠열을 이용할 수 있다는 점에서 더욱 유리하다. 본 발명의 실시예에서 상기 열전달유체(136)는 물 또는 알코올을 사용하였으며, 이때 액상의 열전달유체(136)가 상변화할 때 일어나는 부피의 대폭적인 증가를 고려하여 열전달튜브(135)의 내부공간 중 일부를 점유하도록 물 또는 알코올의 용량을 적절히 선정하는 것이 필요하다.

한편 상기 방열유닛(130)을 통하여 LCD 장치 내부에서 발생된 열을 보다 효과적으로 외기로 방출하기 위하여 몇가지 추가적인 구성이 본 발명의 실시예에 포함될 수 있다.

첫째는 열전소자(131)와 흡열패드(132) 사이의 열전도를 촉진하기 위하여 흡열패드(132)와 케이스(110) 외면 사이의 계면에 열전도그리스(137)가 도포될 수 있다. 이를 통하여 케이스(110)를 매개로 하는 열전소자(131)의 방열부(133)와 흡열패드(132) 사이의 열전도가 보다 활발히 일어나게 된다.

둘째는 열전달튜브(135)와 흡열패드(132), 그리고 열전달튜브(135)와 방열 부(133) 사이의 열전달량을 증가시키는 것이다. 이를 위하여 열전달튜브(135)를 각각 흡열패드(132)와 방열부(133)의 내부까지 연장시킴으로써 열전달 면적을 증가시킬 수 있다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이, 열전달튜브(135)의 갯수를 복수로 함으로써 열전달 면적을 증가시킬 수도 있다.

셋째는 방열부(133)에서의 열의 발산량을 늘리기 위하여, 상기 방열부(133)의 표면에 다수의 방열핀(134)을 형성함으로써 열전달 면적을 증가시키는 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 방열부(133)와 방열핀(134)은 일체로 형성되는데, 특히 도 4에 도시된 것과 같이 다수의 금속 박판을 상하로 이격되게 적층하고 상기 금속 박판에 관통형성된 구멍에 열전달튜브(135)를 끼워넣는 구조를 가진다면 방열 면적을 극대화할 수 있다는 장점이 있다.

넷째는 열전달유체(136)의 상하 흐름을 촉진시킴으로써 열전달 효율을 증가시키는 것이다. 이는 흡열패드(132)와 방열부(133)를 연직방향을 따라 수직하게 배치시켜 방열부(133)에서 냉각된 열전달유체(136)가 중력에 의하여 보다 빨리 흡열패드(132) 쪽으로 이동할 수 있도록 함으로써 달성될 수 있다.

다음으로 저온조절부(160)의 구성을 설명하면, 상기 저온조절부(160)는 케이스(110) 내부의 공기를 가열하는 히터(161)와 상기 히터(161)에 의하여 가열된 공기를 케이스(110)의 내부로 송풍하는 순환팬(162)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 상기 히터(161)는 전기히터(161)를 사용한다.

상기와 같은 구성을 가진 고온조절부(120)와 저온조절부(160)는 제어부(200)의 작동에 의하여 선택적으로 구동된다. 상기 제어부(200)는 고온조절부(120)의 작동을 제어하여 케이스(110) 내부의 온도가 사전에 설정된 제1 상한온도와 제1 하한온도 사이에 있도록, 그리고 저온조절부(160)의 작동을 제어하여 케이스(110) 내부의 온도가 사전에 설정된 제2 상한온도와 제2 하한온도 사이에 있도록 LCD 장치의 구동온도를 조절한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 제1 상한온도는 40±3℃의 범위 중의 어느 값으로, 상기 제1 하한온도는 30±3℃의 범위 중의 어느 값으로, 상기 제2 상한온도는 10±3℃의 범위 중의 어느 값으로, 그리고 상기 제2 하한온도는 0±3℃의 범위 중의 어느 값으로 설정된다.

상기 제어부(200)가 고온조절부(120) 또는 저온조절부(160)의 구동여부를 판단하기 위해서는 케이스(110) 내부의 온도정보를 입력받아야 하는데, 이를 위하여 고온조절부(120) 주위의 온도를 감지하는 제1 온도센서(150)와 저온조절부(160) 주위의 온도를 감지하는 제2 온도센서(170)가 각각 구비된다. 이에 따라 상기 제어부(200)는 상기 제1 온도센서(150) 또는 제2 온도센서(170)에 의하여 감지된 온도가 상기 제1 상한온도 이상일 경우(예를 들어, 40℃ 이상인 경우)에는 상기 고온조절부(120)를 구동하여 케이스(110) 내부의 공기를 냉각하고, 고온조절부(120)의 구동에 의하여 케이스(110) 내부의 온도가 제1 하한온도 이하로 내려간 경우(예를 들어, 30℃ 이하인 경우)에는 고온조절부(120)의 작동을 정지시킨다. 이와 유사하게 케이스(110) 내부의 온도가 제2 하한온도 이하(예를 들어, 0℃ 이하인 경우)라고 판단되면 저온조절부(160)를 구동하고, 제2 상한온도 이상(예를 들어, 10℃ 이상인 경우)으로 올라가면 저온조절부(160)를 구동을 정지시킨다. 상기 제어부(200)가 제어하는 고온조절부(120)와 저온조절부(160) 중의 구성요소가 구체적으로는 각각 열전소자(131)와 냉각팬(140), 그리고 히터(161)와 순환팬(162)이라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

한편 고온조절부(120)의 작동은 여름철과 같이 LCD 장치의 주변온도가 높은 때에 케이스(110) 내부의 공기를 냉각시키고, 저온조절부(160)의 작동은 겨울철과 같이 LCD 장치의 주변온도가 낮은 때에 케이스(110) 내부의 공기를 가열시키는 것이므로, 고온조절부(120)와 저온조절부(160)는 어느 하나만이 선택적으로 작동된다. 이를 위하여 본 발명은 고온조절부(120)와 저온조절부(160) 중 어느 하나만이 선택적으로 구동되도록 회로를 연결하는 릴레이(190)를 포함하며, 상기 릴레이(190)의 동작은 제어부(200)에 의하여 제어된다.

여기에서 한 가지 추가하여 설명할 부분은, 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면 제1 온도센서(150)는 고온조절부(120)의 회로와 연동하여 구동되고, 제2 온도센서(170)는 저온조절부(160)의 회로와 연동하여 구동되기 때문에, 릴레이(190)의 접점상태에 따라 제1 온도센서(150) 또는 제2 온도센서(170) 중 어느 하나만 작동이 가능하다는 것이다. 이 때문에 제어부(200)는 제1 온도센서(150) "또는" 제2 온도센서(170)에 의하여 감지된 온도가 제1 상한온도 이상인지 아니면 제2 하한온도 이하인지를 판단하게 되고, 그 결과에 따라 고온조절부(120) 또는 저온조절부(160) 중 어느 하나를 선택적으로 구동되도록 릴레이(190)를 제어하게 된다.

상기 고온조절부(120), 제1 온도센서(150), 저온조절부(160), 제2 온도센서(170), 릴레이(190) 및 제어부(200)는 전원공급부(210)에 의하여 전원을 공급받는다. 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에는 전원공급부(210)가 두 개로 구성되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

한편 본 발명은 상기 히터(161)에 근접한 지점의 공기 온도를 감지하는 제3 온도센서(180)를 더 포함할 수 있는데, 이는 히터(161)의 과열 여부를 판단하기 위한 것이다. 제어부(200)는 제3 온도센서(180)에 의하여 감지된 온도가 사전에 설정된 온도 이상이라고 판단되면 저온조절부(160)의 구동을 즉각적으로 중지시킨다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 LCD 장치의 동작온도 조절장치(100)의 작용 및 효과를 첨부된 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

먼저 LCD 장치의 전원이 인가되면, 제어부(200)는 제1 온도센서(150) 또는 제2 온도센서(170)에 의하여 감지된 케이스(110) 내부의 온도가 제1 상한온도 이상인지 아니면 제2 하한온도 이하인지를 판단한다. 만일 감지된 온도가 제1 상한온도와 제2 하한온도 사이에 있다면, 이는 LCD 장치의 동작온도가 적정범위에 있는 것이므로 고온조절부(120)가 저온조절부(160)의 구동이 일어나지 않는다.

제어부(200)에 의하여 제1 온도센서(150) 또는 제2 온도센서(170)에 의하여 감지된 케이스(110) 내부의 온도가 제1 상한온도 이상이라고 판단되면, 고온조절 부(120)의 구동, 보다 구체적으로는 열전소자(131)와 냉각팬(140)의 구동을 개시한다. 이때 릴레이(190)의 접점이 저온조절부(160)의 회로를 연결시키는 접점으로 되어 있다면, 상기 제어부(200)는 릴레이(190)를 제어하여 그 접점을 고온조절부(120)의 회로를 연결시키는 접점으로 변경한다.

고온조절부(120)의 구동에 의하여 케이스(110) 내부의 온도는 하강되는데, 제1 온도센서(150)를 통하여 그 온도는 주기적으로 모니터링된다. 만일 케이스(110) 내부의 온도가 제1 하한온도 이하로 내려간 것으로 나타나면, 제어부(200)는 고온조절부(120)의 구동을 중지한다. 이와 같은 동작은 케이스(110) 내부의 온도가 제1 상한온도와 제1 하한온도 사이를 유지하도록 계속적으로 반복된다.

반대로 제어부(200)에 의하여 제1 온도센서(150) 또는 제2 온도센서(170)에 의하여 감지된 케이스(110) 내부의 온도가 제2 하한온도 이하라고 판단되면, 저온조절부(160)의 구동, 보다 구체적으로는 히터(161)와 순환팬(162)의 구동을 개시한다. 위의 경우와 마찬가지로 제어부(200)는 릴레이(190)의 접점이 저온조절부(160)의 회로를 연결시키는 접점인 상태를 유지하거나 또는 저온조절부(160)의 회로를 연결시키는 접점으로 변경한다.

저온조절부(160)의 구동에 의하여 상승되는 케이스(110) 내부의 온도는 제2 온도센서(170)를 통하여 주기적으로 모니터링된다. 만일 케이스(110) 내부의 온도가 제2 상한온도 이상으로 올라간 것으로 나타나면, 제어부(200)는 저온조절부(160)의 구동을 중지한다. 이와 같은 동작은 케이스(110) 내부의 온도가 제2 상 한온도와 제2 하한온도 사이를 유지하도록 계속적으로 반복된다. 도 5에는 생략되어 있지만, 히터(161)에 근접한 지점의 공기 온도를 감지하는 제3 온도센서(180)가 더 포함되었다면, 상기 제어부(200)는 제3 온도센서(180)에 의하여 감지된 온도 역시 주기적으로 모니터링한다. 만일 제3 온도센서(180)에 의하여 감지된 온도가 사전에 설정된 온도 이상의 과열 상태라고 판단되면, 제어부(200)는 저온조절부(160)의 구동을 즉각적으로 중지시킨다. 물론 어느 정도의 시간이 경과되어 제3 온도센서(180)에 감지된 온도가 설정값 이하로 내려가면, 비상정지 상태는 해제되어 저온조절부(160)의 구동이 가능해진다.

상기와 같이 본 발명은 LCD 장치의 동작온도, 즉 케이스(110) 내부 공기의 온도를 고온조절부(120)와 저온조절부(160)의 선택적인 구동에 따라 적절한 범위로 조절할 수 있다. 이에 따라 LCD 장치의 표시 품질 및 수명 향상에 직접적으로 기여할 수 있으며, 특히 야외에 설치되어 계절과 날씨의 변화에 그대로 노출되는 LCD 장치의 동작온도를 효과적으로 조절함으로써 LCD 장치의 성능을 충분히 보장할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이 다.

도 1은 종래에 따른 LCD 장치의 주요 구성을 도시한 전개 사시도.

도 2는 종래에 따른 LCD 장치의 주요 구성을 도시한 측면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LCD 장치의 동작온도 조절장치의 구성을 대략적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 일실시예에 적용된 방열유닛을 도시한 사시도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LCD 장치의 동작온도 조절장치의 동작흐름을 도시한 순서도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : LCD 장치의 동작온도 조절장치

110 : 케이스 120 : 고온조절부

130 : 방열유닛 131 : 열전소자

132 : 흡열패드 133 : 방열부

134 : 방열핀 135 : 열전달튜브

136 : 열전달유체 137 : 열전도그리스

140 : 냉각팬 150 : 제1 온도센서

160 : 저온조절부 161 : 히터

162 : 순환팬 170 : 제2 온도센서

180 : 제3 온도센서 190 : 릴레이

200 : 제어부 210 : 전원공급부

Claims

액정패널과, 상기 액정패널의 후방에 배치되는 백라이트유닛과, 상기 백라이트유닛의 후방에 배치되는 구동회로부와, 상기 액정패널과 상기 백라이트유닛 및 상기 구동회로부를 감싸는 케이스를 포함하는 LCD 장치의 동작온도를 조절하는 장치에 있어서,

상기 케이스의 내면에 부착되되 흡열부가 상기 케이스 내부를 향하도록 배치된 열전소자와, 상기 케이스의 외면 중 상기 열전소자가 부착된 위치에 대응하는 위치에 부착된 흡열패드와, 상기 흡열패드의 상방에 배치된 방열부와, 상기 흡열패드와 상기 방열부를 연결하는 적어도 하나 이상의 밀폐된 열전달튜브와, 상기 열전달튜브의 내부공간 중 일부를 채우는 열전달유체로 이루어진 방열유닛 및 상기 방열부를 냉각시키는 냉각팬을 포함하는 고온조절부;

상기 고온조절부 주위의 온도를 감지하는 제1 온도센서;

상기 케이스 내부의 공기를 가열하는 히터 및 상기 히터에 의하여 가열된 공기를 상기 케이스의 내부로 송풍하는 순환팬을 포함하는 저온조절부;

상기 저온조절부 주위의 온도를 감지하는 제2 온도센서;

상기 고온조절부와 상기 저온조절부 중 어느 하나를 선택적으로 구동시키는 릴레이;

상기 제1 온도센서에 의하여 감지된 상기 고온조절부의 온도가 사전에 설정된 제1 상한온도와 제1 하한온도 사이에 있도록 상기 열전소자와 냉각팬의 구동을 제어하고, 상기 제2 온도센서에 의하여 감지된 상기 저온조절부의 온도가 사전에 설정된 제2 상한온도와 제2 하한온도 사이에 있도록 상기 히터와 순환팬의 구동을 제어하며, 상기 제1 온도센서 또는 제2 온도센서에 의하여 감지된 온도가 상기 제1 상한온도 이상일 경우에는 상기 고온조절부를 구동하되 상기 제2 하한온도 이하일 경우에는 상기 저온조절부를 구동하도록 상기 릴레이를 제어하는 제어부; 및

상기 고온조절부, 제1 온도센서, 저온조절부, 제2 온도센서, 릴레이 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 1에 있어서,

상기 히터에 근접한 지점의 공기 온도를 감지하는 제3 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 2에 있어서,

상기 제3 온도센서에 의하여 감지된 온도가 사전에 설정된 온도 이상의 과열 상태라고 판단되면, 상기 제어부가 상기 저온조절부의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 1에 있어서,

상기 흡열패드와 상기 케이스 외면 사이의 계면에 열전도그리스가 도포된 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 1에 있어서,

상기 열전달튜브는 상기 흡열패드와 상기 방열부 각각의 내부까지 연장된 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 1에 있어서,

상기 방열부의 표면에는 다수의 방열핀이 구비된 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 6에 있어서,

상기 방열부와 방열핀은 다수의 금속 박판을 상하로 이격되게 적층하고 상기 금속 박판에 관통형성된 구멍에 상기 열전달튜브가 끼워넣어짐으로써 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 냉각시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 열전달유체는 물 또는 알코올인 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 1에 있어서,

상기 흡열패드와 상기 방열부가 연직방향을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 상한온도는 40±3℃의 범위 중의 어느 값이고, 상기 제1 하한온도는 30±3℃의 범위 중의 어느 값인 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 상한온도는 10±3℃의 범위 중의 어느 값이고, 상기 제2 하한온도 는 0±3℃의 범위 중의 어느 값인 것을 특징으로 하는 LCD 장치의 동작온도 조절장치.