KR20120007269A - 에지형 백라이트 유닛 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에지형 백라이트 유닛 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 에지형 백라이트 유닛은 빛을 조사하는 광원들; 상기 광원들을 실장하고, 상기 광원들을 구동하기 위한 전기적인 신호를 상기 광원들에 공급하는 인쇄회로보드; 상기 인쇄회로보드와 접촉하여 상기 인쇄회로보드를 방열시키는 금속 방열판; 및 상기 인쇄회로보드와 상기 금속 방열판 사이에 형성된 열경화제를 포함한다. 본 발명의 목적은 열경화제를 이용하여 방열 특성을 개선한 에지형 백라이트 유닛과 그 제조방법을 제공함에 있다.

Description

에지형 백라이트 유닛 및 그 제조방법{EDGE TYPE BACKLIGHT UNIT AND FABRICATING METHOD THEREOF}
본 발명은 에지형 백라이트 유닛 및 그 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 광범위하게 이용되고 있다. 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.
액정표시장치는 비디오 데이터를 표시하는 액정표시패널과, 이 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛(Back Light Unit)을 포함한다. 액정표시패널과 백라이트 유닛은 적층된 상태로 조립되어 액정모듈로 구현된다. 액정모듈은 액정표시패널과 백라이트 유닛을 고정하기 위한 가이드/케이스 부재와, 액정표시패널의 구동회로 보드를 더 포함한다. 액정모듈 내에는 액정표시패널과 백라이트 유닛 사이의 공간부에 해당하는 패널 갭(panel gap)과, 백라이트 유닛 내에 램프가 수용된 백라이트 유닛 공동부(BLU cavity) 등의 공동부들이 존재한다.
백라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 대별된다. 직하형 백라이트 유닛은 액정표시패널의 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다.
도 1은 열전달물질(Thermal Interface Material, 이하 'TIM'이라 칭함)을 이용한 에지형 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다. 에지형 백라이트 유닛은 도광판(Light Guide Panel)(4)의 측면에 대향되도록 광원(1)이 배치되고 액정표시패널(10)과 도광판(4) 사이에 다수의 광학 시트들(6)이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛은 광원(1)이 도광판(4)의 일측에 빛을 조사하고, 도광판(4)이 선광원 또는 점광원을 면광원으로 변환하여 빛을 화면 전체로 확산시킨다.
최근에 백라이트 유닛의 광원(1)으로 고효율, 고휘도, 저소비 전력 등의 장점을 갖는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 "LED"라 함)가 각광을 받고 있다. 하지만, LED는 온도가 높을수록 효율과 수명이 낮아지는 단점이 있다. 따라서, LED에는 각종 방열 설계가 적용되고 있다.
도 1에서, 메탈 PCB(Metal Printed Circuit Board)(2)와 커버 보텀(7)은 TIM(3)에 의해 접착된다. 여기서, 메탈 PCB(2)와 TIM(3)이 완전한 면접촉을 이루어야 방열 특성을 높일 수 있으나, TIM(3)의 부착이 수작업으로 진행되므로 부착의 균일도가 떨어져 메탈 PCB(2)와 커버 보텀(7) 사이에 공극이 존재하는 문제가 있다.
도 2는 스크류(11)를 이용하여 커버 보텀(7)과 장착되는 메탈 PCB(2)를 나타내는 평면도이다. 도 2와 같이, 스크류(11)를 이용하여 메탈 PCB(2)와 커버 보텀(7)을 체결하는 경우, 스크류(11)가 체결되는 부분(a)과 스크류(11)가 체결되지 않는 부분(b)의 면접촉이 균일하지 않은 문제가 있다.
결국, 메탈 PCB(2)와 커버 보텀(7)을 TIM(3)을 이용하여 부착하는 방법은 메탈 PCB(2)와 TIM(3)의 면접촉이 균일하지 않고, 메탈 PCB(2)와 커버 보텀(7)을 스크류(11)를 이용하여 체결하는 방법은 메탈 PCB(2)와 커버 보텀(7)의 면접촉이 균일하지 않다. 따라서, 두 방법 모두 열을 효과적으로 방출시키지 못한다는 문제점이 존재한다.
본 발명의 목적은 열경화제를 이용하여 방열 특성을 개선한 에지형 백라이트 유닛과 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 에지형 백라이트 유닛은 빛을 조사하는 광원들; 상기 광원들을 실장하고, 상기 광원들을 구동하기 위한 전기적인 신호를 상기 광원들에 공급하는 인쇄회로보드; 상기 인쇄회로보드와 접촉하여 상기 인쇄회로보드를 방열시키는 금속 방열판; 및 상기 인쇄회로보드와 상기 금속 방열판 사이에 형성된 열경화제를 포함한다.
본 발명의 에지형 백라이트 유닛의 제조방법은 금속 방열판을 세워서 지그에 고정하는 단계; 상기 금속 방열판의 도포영역 내에 액체 상태의 열경화제를 도포하는 단계; 상기 열경화제 위에 광원들이 실장된 인쇄회로보드를 안착하는 단계; 상기 열경화제와 상기 인쇄회로보드에 열을 가하여 상기 열경화제와 상기 인쇄회로보드를 접착하는 단계; 및 상기 금속 방열판을 상기 지그로부터 분리하여 커버 보텀에 부착하는 단계를 포함한다.
본 발명은 금속 방열판에 열경화제를 평탄하게 도포하고 그 위에 메탈 PCB를 접착한다. 그 결과, 본 발명은 메탈 PCB와 열경화제가 균일하게 면접촉하여 열을 효과적으로 방출할 수 있다. 또한, 본 발명은 메탈 PCB의 양측면이 방열 특성이 높은 금속 방열판과 접촉한다. 그 결과, 본 발명은 메탈 PCB의 열을 더욱 효과적으로 방출할 수 있다. 또한, 본 발명은 광원의 열화를 방지하여 광원의 수명을 늘릴 수 있으며, 열로 인한 도광판 및 광학 시트들의 변형을 줄일 수 있다.
도 1은 열전달물질을 이용한 에지형 백라이트 유닛을 포함한 액정모듈을 나타내는 단면도이다.
도 2는 스크류를 이용하여 커버 보텀과 장착되는 메탈 PCB를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛을 포함한 액정모듈을 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 금속 방열판의 제1 내지 제3 실시예를 보여주는 사시도들이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 열경화제가 도포된 금속 방열판을 나타내는 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛의 제조방법을 나타내는 단면도들이다.
도 8은 TIM을 이용한 에지형 백라이트 유닛과 열경화제를 이용한 에지형 백라이트 유닛의 온도를 비교한 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛을 포함한 액정모듈을 나타내는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 액정모듈은 표시패널(111), 도시하지 않은 표시패널(111)의 구동회로 보드, 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 지지하는 가이드 및 케이스 부재를 구비한다. 가이드 및 케이스 부재는 가이드 패널(Guide Panel)(109), 케이스 탑(Case Top)(110), 커버 보텀(Cover Bottom)(108) 등을 포함한다.
표시패널(111)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(111)의 하부 유리기판(111b)에는 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차된다. 데이터라인들과 게이트라인들의 교차 구조에 의해 표시패널(111)에는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 또한, 표시패널(111)의 하부 유리기판(111b)에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀의 화소전극, 및 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등이 형성된다. 액정셀들은 데이터라인들을 통해 화소전극에 공급되는 데이터전압과, 공통전극에 공급되는 공통전압의 전위차에 의해 발생되는 전계에 의해 구동되어 표시패널(111)에서 투과되는 광양을 조정한다.
표시패널(111)의 상부 유리기판(111a) 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판(111a) 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판(111b) 상에 형성된다. 표시패널(111)의 상부 유리기판(111a)과 하부 유리기판(111b) 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
도시하지 않은 표시패널(111)의 구동회로 보드는 게이트 구동부, 데이터 구동부, 및 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 데이터 구동부는 클럭신호를 샘플링하기 위한 쉬프트 레지스터, 디지털 비디오 데이터(RGB)를 일시저장하기 위한 레지스터, 쉬프트 레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터를 1 라인분씩 저장하고 저장된 1 라인분의 데이터를 동시에 출력하기 위한 래치, 래치로부터의 디지털 데이터값에 대응하여 감마기준전압의 참조하에 정극성/부극성의 감마전압을 선택하기 위한 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 감마전압에 의해 변환된 아날로그 데이터가 공급되는 데이터라인을 선택하기 위한 멀티플렉서 및 멀티플렉서와 데이터라인 사이에 접속된 출력버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 데이터 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 데이터 구동부는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치하고, 이 래치된 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 감마보상전압을 이용하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압으로 변환한 후 데이터라인들에 공급한다.
게이트 구동부는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 게이트 구동부는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 대략 1 수평기간의 펄스폭을 가지는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 출력하여 게이트라인들에 공급한다.
타이밍 콘트롤러는 외부 비디오 소스가 실장된 시스템 보드로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)을 입력받아 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부에 공급한다. 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)은 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블신호(DE), 도트 클럭신호(DCLK) 등을 포함한다. 타이밍 콘트롤러는 시스템 보드로부터의 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)에 기초하여 데이터 구동부와 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(DDC, GDC)을 발생한다. 타이밍 콘트롤러는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 입력 영상 신호의 프레임들 사이에 보간 프레임을 삽입하고 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 게이트 타이밍 제어신호(GDC)를 체배하여 60×N(N은 2 이상의 양의 정수)Hz의 프레임 주파수로 데이터 구동부와 게이트 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
에지형 백라이트 유닛은 광원(101), 메탈 PCB(102), 열경화제(103), 금속 방열판(104), 도광판(105), 반사시트(Reflector sheet)(106) 및 광학 시트들(107) 등을 구비한다.
에지형 백라이트 유닛은 광원(101)으로부터의 빛을 도광판(105)과 광학 시트들(107)을 통해 균일한 면광원으로 변환하여 표시패널(111)에 빛을 조사한다. 광원(101)은 도광판(105)의 적어도 하나 이상의 측면들에 대응하여 도광판(105)의 측면에 빛을 조사한다. 도광판(105) 아래에 배치된 반사시트(106)는 도광판(105)으로부터 아래로 향하는 빛을 도광판 쪽으로 반사시킨다. 광학 시트들(107)은 1 매 이상의 프리즘 시트와 1 매 이상의 확산시트를 포함하여 도광판(105)으로부터 입사되는 빛을 확산하고 표시패널(111)의 광입사면에 대하여 실질적으로 수직인 각도로 빛의 진행경로를 굴절시킨다. 광학 시트들(107)은 DBEF(dual brightness enhancement film)를 포함할 수도 있다.
광원(101)은 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)와 같은 점광원들을 포함한다. 광원(101)은 메탈 PCB(102)를 통해 광원 구동부로부터 전기적인 신호를 받아 점등 및 소등된다. 따라서, 메탈 PCB(102)에는 광원(101)과 광원 구동부를 전기적으로 연결하기 위한 회로가 형성된다. 메탈 PCB(102)는 방열에 유리하도록 알루미늄으로 제작될 수 있다.
열경화제(103)는 금속 방열판(104)에 도포되어 광원(101) 및 메탈 PCB(102)로부터 발생한 열을 방출한다. 열경화제(103)는 열경화성 고분자 유기물을 주성분으로 한다. 열경화성 고분자 물질에는 열전달률을 높일 수 있는 열전달 물질, 예를 들면, 산화알루미늄(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(ALN), 산화베릴륨(BeO), 질화실리콘(Si3N4), 산화바륨(BaO), 사파이어, 및 LCP(Liquid Crystal Polymer) 중 적어도 하나 이상의 물질들이 적정량으로 첨가된다.
열경화제(103)는 방열 효과를 높이기 위해 금속 방열판(104)에 평탄하게 도포된다. 열경화제(103)를 도포한 후에, 열경화제(103) 위에는 메탈 PCB(102)가 안착된다. 열경화제(103)의 도포에 대한 자세한 설명은 도 7a 내지 도 7c를 결부하여 후술한다. 또한, 열경화제(103)의 방열 효과에 대한 자세한 설명은 도 8을 결부하여 후술한다.
금속 방열판(104)은 메탈 PCB(102)의 하부와 측면을 감싸도록 형성된다. 금속 방열판(104)은 광원(101) 및 메탈 PCB(102)로부터의 열을 외부로 원활히 방출할 수 있도록 높은 열 전도율을 가지는 재료를 포함한다. 따라서, 금속 방열판(104)은 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 등의 알루미늄계 금속판으로 제작될 수 있으며, 알루미늄계 금속판에는 열전달을 촉진시키기 위한 고전도율 소재가 코팅될 수 있다. 또한, 금속 방열판(104)은 구리를 이용하여 제작될 수도 있다. 금속 방열판(104)의 형태에 대한 자세한 설명은 도 4a 내지 도 5b를 결부하여 후술한다.
가이드 패널(109)은 폴리카보네이트(polycabonate) 등의 합성수지 내에 유리섬유가 혼입된 사각 프레임, 플라스틱 등으로 제작되거나, 스테인리스 스틸(Steel Use Stainless, SUS)로 제작될 수 있다. 가이드 패널(109)은 적층된 표시패널(111)의 상면 가장자리와 측면을 감싸고, 백라이트 유닛의 측면을 감싼다. 가이드 패널(109)은 표시패널(111)을 아래에서 지지하고, 표시패널(111)과 광학 시트(107)들 사이의 간격을 일정하게 유지시킨다.
케이스 탑(110)은 전기아연도금강판(EGI), 스테인리스 스틸(SUS) 등으로 제작되어 가이드 패널(109)의 상면 및 측면을 감싸는 구조를 가진다. 케이스 탑(110)은 가이드 패널(109) 및 커버 보텀(108) 중 적어도 어느 하나에 후크나 스크류로 고정된다.
커버 보텀(108)은 사각 프레임의 금속으로 제작되어 백라이트 유닛의 측면과 저면을 감싼다. 커버 보텀(108)은 고강도 강판으로 제작되며, 예를 들어 전기아연도금강판(EGI), 스테인레스(SUS), 갈바륨(SGLC), 알루미늄도금강판(일명 ALCOSTA), 주석도금강판(SPTE) 등으로 제작될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 금속 방열판의 제1 내지 제3 실시예를 보여주는 사시도들이다. 도 4a 내지 도 4c는 금속 방열판(104)의 제1 내지 제3 실시예에 불과하며, 금속 방열판(104)이 상기 실시예들에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다.
도 4a를 참조하여 금속 방열판(104)의 제1 실시예를 설명하면 다음과 같다. 측벽부(104b)는 본체부(104a)의 일측 끝단으로부터 수직으로 절곡된다. 댐부(104c)는 측벽부(104b)의 끝단으로부터 수직으로 절곡되어 본체부(104a)와 평행을 이룬다. 측벽부(104b)의 길이는 본체부(104a)의 길이보다 작다. 본체부(104a), 측벽부(104b), 및 댐부(104c)로 둘러싸인 오목한 도포영역(104d)은 열경화제(103)가 도포되는 영역이다.
도 4b를 참조하여 금속 방열판(104)의 제2 실시예를 설명하면 다음과 같다. 제1 코너부(104e)는 본체부(104a)의 일측 끝단으로부터 0도보다 크고 90도보다 작은 경사각으로 절곡된다. 측벽부(104b)는 제1 코너부(104e)로부터 상기 경사각으로 절곡되어 본체부(104a)와 수직을 이룬다. 제2 코너부(104f)는 측벽부(104b)로부터 상기 경사각으로 절곡된다. 댐부(104c)는 제2 코너부(104f)로부터 상기 경사각으로 절곡되어 본체부(104a)와 평행을 이룬다. 측벽부(104b)의 길이는 본체부(104a)의 길이보다 작다. 본체부(104a), 측벽부(104b), 댐부(104c), 제1 코너부(104e), 제2 코너부(104f)로부터 만들어진 오목한 도포영역(104d)은 열경화제(103)가 도포되는 영역이다.
도 4c를 참조하여 금속 방열판(104)의 제3 실시예를 설명하면 다음과 같다. 측벽부(104b)는 본체부(104a)로부터 둥글게 만곡된다. 댐부(104c)는 측벽부(104b)의 끝단으로부터 둥글게 만곡되어 본체부(104a)와 평행을 이룬다. 측벽부(104b)의 길이는 본체부(104a)의 길이보다 작다. 본체부(104a), 측벽부(104b), 및 댐부(104c)로부터 만들어진 오목한 도포영역(104d)은 열경화제(103)가 도포되는 영역이다.
상기 제1 내지 제3 실시예에서, 댐부(104c)의 길이는 본체부(104a)의 길이보다 작게 만들어질 수 있다. 또한, 댐부(104c)의 두께를 증가시킴으로써 방열에 더 도움을 받을 수 있다.
이하에서, 금속 방열판(104)은 도 4a의 제1 실시예를 기준으로 설명한다. 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 열경화제(103)가 도포된 금속 방열판(104)을 나타내는 단면도들이다. 도 5a를 참조하면, 열경화제(103)가 도포영역(104d)에서 댐부(104c)의 높이(h1)까지 도포된다. 메탈 PCB(102)는 도포된 열경화제(103) 위에 접착되며, 메탈 PCB(102)의 일측면은 금속 방열판(104)의 본체부(104a)와 접촉되고, 메탈 PCB(102)의 저면은 열경화제(103)와 접촉된다.
도 5b를 참조하면, 열경화제(103)가 도포영역(104d)에서 댐부(104c)의 높이(h1)보다 작은 높이(h2)로 도포된다. 여기서, 열경화제의 도포 높이(h2)는 0보다 크고 댐부(104c)의 높이(h1)보다 작게 설정될 수 있다. 메탈 PCB(102)는 도포된 열경화제(103) 위에 접착되며, 메탈 PCB(102)의 양측면은 금속 방열판(104)의 본체부(104a), 및 댐부(104c)와 접촉되고, 메탈 PCB(102)의 저면은 열경화제(103)와 접촉된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛의 제조방법을 나타내는 흐름도이며, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛의 제조방법을 나타내는 단면도들이다. 본 발명의 에지형 백라이트 유닛의 제조방법은 도 7a 내지 도 7c를 결부하여 설명한다.
본 발명의 에지형 백라이트 유닛은 금속 방열판(104)에 열경화제(103)를 도포하고, 도포된 열경화제(103) 위에 메탈 PCB(102)를 접착한다. 이를 위해, 먼저 금속 방열판(104)이 세워져서 지그(Jig)(112)에 고정된다. 액체 상태의 열경화제(103)를 금속 방열판(104)의 본체부(104a), 측벽부(104b), 및 댐부(104c)로부터 만들어진 오목한 도포영역(104d)에 용이하게 도포하기 위하여, 금속 방열판(104)은 도 7a와 같이 세워져서 지그(112)에 고정된다. (S101)
금속 방열판(104)이 지그(112)에 고정되었다면, 액체 상태의 열경화제(103)를 도포한다. 열경화제(103)의 도포는 디스펜서(113)를 이용한다. 디스펜서(113)는 미리 결정된 도포량만큼의 열경화제(103)를 금속 방열판(104)의 오목한 도포영역(104d)에 도포한다. 금속 방열판(104)의 형태 및 도포영역(104d)에 대하여는 도 4a 내지 도 5b를 결부하여 이미 설명하였다. (S102)
금속 방열판(104)에 열경화제(103)가 도포된 후, 메탈 PCB(102)가 액체 상태의 열경화제(103) 위에 안착된다. 메탈 PCB(102)가 액체 상태의 열경화제(103) 위에 안착되면, 열을 가하여 메탈 PCB(102)와 열경화제(103)를 접착한다. 접착된 메탈 PCB(102)와 열경화제(103)는 균일한 면접촉을 이루게 되므로, 방열 특성이 현저히 개선된다. 본 제조방법에 의한 열경화제(103)의 방열 효과에 대한 자세한 설명은 도 8을 결부하여 후술한다. (S103, S104)
메탈 PCB(102)와 열경화제(103)가 접착된 후, 금속 방열판(104)은 지그(112)로부터 분리된다. 분리된 금속 방열판(104)은 커버 보텀(108)에 부착되며, 본 발명의 백라이트 유닛은 위와 같이 완성된 커버 보텀(108)에 도광판(105), 반사시트(106), 및 광학시트들(107) 등을 더 조립함으로써 완성된다. (S105)
도 8은 TIM을 이용한 에지형 백라이트 유닛과 열경화제를 이용한 에지형 백라이트 유닛의 온도를 비교한 그래프이다. 도 8을 참조하면, TIM을 이용한 에지형 백라이트 유닛과 열경화제를 이용한 에지형 백라이트 유닛 각각의 광원(101), 메탈 PCB(102), 금속 방열판(104)의 온도가 나타나 있다. 광원(101), 메탈 PCB(102), 금속 방열판(104) 각각 세 군데에서 온도를 측정하였다.
먼저 TIM을 이용한 에지형 백라이트 유닛의 경우, 광원(101)의 첫 번째 지점(LED PKG_A)은 대략 65℃, 두 번째 지점(LED PKG_B)은 대략 67℃, 세 번째 지점(LED PKG_C)은 대략 68℃이다. 메탈 PCB(102)의 첫 번째 지점(PCB_A)은 대략 61℃, 두 번째 지점(PCB_B)은 대략 62℃, 세 번째 지점(PCB_C)은 대략 63℃이다. 금속 방열판(104)의 첫 번째 지점(Bracket_A)은 대략 55℃, 두 번째 지점(Bracket_B)은 대략 55℃, 세 번째 지점(Bracket_C)은 대략 55℃이다.
열경화제(103)를 이용한 에지형 백라이트 유닛의 경우, 광원(101)의 첫 번째 지점(LED PKG_A)은 대략 52℃, 두 번째 지점(LED PKG_B)은 대략 57℃, 세 번째 지점(LED PKG_C)은 대략 61℃이다. 메탈 PCB(102)의 첫 번째 지점(PCB_A)은 대략 51℃, 두 번째 지점(PCB_B)은 대략 54℃, 세 번째 지점(PCB_C)은 대략 59℃이다. 금속 방열판(104)의 첫 번째 지점(Bracket_A)은 대략 50℃, 두 번째 지점(Bracket_B)은 대략 48℃, 세 번째 지점(Bracket_C)은 대략 50℃이다.
TIM을 이용한 에지형 백라이트 유닛의 경우, 광원(101)의 온도 평균값은 66.2℃, 메탈 PCB(102)의 온도 평균값은 61.8℃, 금속 방열판(104)의 온도 평균값은 54.7℃이다. 열경화제(103)를 이용한 에지형 백라이트 유닛의 경우, 광원(101)의 온도 평균값은 57.2℃, 메탈 PCB(102)의 온도 평균값은 55.2℃, 금속 방열판(104)의 온도 평균값은 49.2℃이다. 따라서, TIM을 이용한 에지형 백라이트 유닛보다 열경화제(103)를 이용한 에지형 백라이트 유닛의 경우, 광원(101)의 온도는 평균적으로 8.97℃, 메탈 PCB(102)의 온도는 평균적으로 6.57℃, 금속 방열판(104)은 평균적으로 5.43℃ 하강하여 방열이 효과적으로 이루어지고 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1, 101: 광원 2, 102: 메탈 PCB
3: TIM 4, 105: 도광판
5, 106: 반사시트 6, 107: 광학 시트들
7, 108: 커버 보텀 8, 109: 가이드 패널
9, 110: 케이스 탑 10, 111: 표시패널
11: 스크류 103: 열경화제
104: 금속 방열판 104a: 본체부
104b: 측벽부 104c: 댐부
104d: 도포영역 112: 지그
113: 디스펜서

Claims (16)

  1. 빛을 조사하는 광원들;
    상기 광원들을 실장하고, 상기 광원들을 구동하기 위한 전기적인 신호를 상기 광원들에 공급하는 인쇄회로보드;
    상기 인쇄회로보드와 접촉하여 상기 인쇄회로보드를 방열시키는 금속 방열판; 및
    상기 인쇄회로보드와 상기 금속 방열판 사이에 형성된 열경화제를 포함하는 에지형 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로보드의 일측면은 상기 금속 방열판과 접촉되며, 상기 인쇄회로보드의 저면은 상기 열경화제와 접촉되는 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로보드의 양측면은 상기 금속 방열판과 접촉되며, 상기 인쇄회로보드의 저면은 상기 열경화제와 접촉되는 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원들로부터의 빛을 면광원으로 변환하여 표시패널의 표시면에 균일하게 조사하는 도광판;
    상기 도광판 아래에 배치된 반사시트;
    상기 도광판과 상기 표시패널 사이에 배치된 적어도 하나 이상의 광학 시트; 및
    상기 금속 방열판, 상기 도광판, 및 상기 반사시트의 측면들과 저면을 덮는 커버 보텀을 더 포함하는 에지형 백라이트 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 방열판은,
    상기 커버 보텀 상에 수평으로 배치되는 본체부, 상기 본체부의 일측 끝단으로부터 수직으로 절곡된 측벽부, 상기 측벽부로부터 수직으로 절곡되어 상기 본체부와 나란하게 중첩되는 댐부를 포함하고,
    상기 본체부, 상기 측벽부 및 상기 댐부 사이의 공간에 상기 열경화제가 삽입되는 도포영역이 마련된 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 방열판은,
    상기 커버 보텀 상에 수평으로 배치되는 본체부, 상기 본체부의 일측 끝단으로부터 0도보다 크고 90도보다 작은 경사각으로 절곡된 제1 코너부, 상기 코너부로부터 상기 경사각으로 절곡되어 상기 본체부와 수직을 이루는 측벽부, 상기 측벽부로부터 상기 경사각으로 절곡된 제2 코너부, 상기 제2 코너부로부터 상기 경사각으로 절곡되어 상기 본체부와 나란하게 중첩되는 댐부를 포함하고,
    상기 본체부, 상기 제1 코너부, 상기 측벽부, 상기 제2 코너부, 및 상기 댐부 사이의 공간에 상기 열경화제가 삽입되는 도포영역이 마련된 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 방열판은,
    상기 커버 보텀 상에 수평으로 배치되는 본체부, 상기 본체부의 일측 끝단으로부터 둥글게 만곡된 측벽부, 상기 측벽부로부터 둥글게 만곡되어 상기 본체부와 나란하게 중첩되는 댐부를 포함하고,
    상기 본체부, 상기 측벽부 및 상기 댐부 사이의 공간에 상기 열경화제가 삽입되는 도포영역이 마련된 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항에 있어서,
    상기 댐부의 길이는 상기 본체부의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛.
  9. 금속 방열판을 세워서 지그에 고정하는 단계;
    상기 금속 방열판의 도포영역 내에 액체 상태의 열경화제를 도포하는 단계;
    상기 열경화제 위에 광원들이 실장된 인쇄회로보드를 안착하는 단계;
    상기 열경화제와 상기 인쇄회로보드에 열을 가하여 상기 열경화제와 상기 인쇄회로보드를 접착하는 단계; 및
    상기 금속 방열판을 상기 지그로부터 분리하여 커버 보텀에 부착하는 단계를 포함하는 에지형 백라이트 유닛의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 열경화제 위에 인쇄회로보드를 안착하는 단계는,
    상기 인쇄회로보드의 일측면은 상기 금속 방열판과 접촉되고, 상기 인쇄회로보드의 저면은 상기 열경화제와 접촉되도록 상기 인쇄회로보드를 안착하는 단계인 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 열경화제 위에 인쇄회로보드를 안착하는 단계는,
    상기 인쇄회로보드의 양측면은 상기 금속 방열판과 접촉되고, 상기 인쇄회로보드의 저면은 상기 열경화제와 접촉되도록 상기 인쇄회로보드를 안착하는 단계인 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛의 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속 방열판의 오목한 도포영역 내에 액체 상태의 열경화제를 도포하는 단계는,
    디스펜서를 이용하여 상기 열경화제를 도포하는 단계인 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛의 제조방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속 방열판은,
    상기 커버 보텀 상에 수평으로 배치되는 본체부, 상기 본체부의 일측 끝단으로부터 수직으로 절곡된 측벽부, 상기 측벽부로부터 수직으로 절곡되어 상기 본체부와 나란한 댐부를 포함하고,
    상기 본체부, 상기 측벽부 및 상기 댐부 사이의 공간에 상기 열경화제가 삽입되는 도포영역이 마련된 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛의 제조방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속 방열판은,
    상기 커버 보텀 상에 수평으로 배치되는 본체부, 상기 본체부의 일측 끝단으로부터 0도보다 크고 90도보다 작은 경사각으로 절곡된 제1 코너부, 상기 코너부로부터 상기 경사각으로 절곡되어 상기 본체부와 수직을 이루는 측벽부, 상기 측벽부로부터 상기 경사각으로 절곡된 제2 코너부, 상기 제2 코너부로부터 상기 경사각으로 절곡되어 상기 본체부와 나란한 댐부를 포함하고,
    상기 본체부, 상기 제1 코너부, 상기 측벽부, 상기 제2 코너부, 및 상기 댐부 사이의 공간에 상기 열경화제가 삽입되는 도포영역이 마련된 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛의 제조방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속 방열판은,
    상기 커버 보텀 상에 수평으로 배치되는 본체부, 상기 본체부의 일측 끝단으로부터 둥글게 만곡된 측벽부, 상기 측벽부로부터 둥글게 만곡되어 상기 본체부와 나란한 댐부를 포함하고,
    상기 본체부, 상기 측벽부 및 상기 댐부 사이의 공간에 상기 열경화제가 삽입되는 도포영역이 마련된 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛의 제조방법.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항에 있어서,
    상기 댐부의 길이는 상기 본체부의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛의 제조방법.
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