KR20120057859A

KR20120057859A - Ｌｃｄ 백라이트 유닛

Info

Publication number: KR20120057859A
Application number: KR1020100119388A
Authority: KR
Inventors: 장명기; 장은석
Original assignee: 주식회사 이아이라이팅
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-06-07

Abstract

본 발명은 LCD 백라이트 유닛에 관한 것으로, 빛을 발산하는 발광유닛과; 상기 발광유닛에 맞닿는 결합면을 형성하고, 상기 발광유닛에 맞닿는 결합면을 형성하고, 상기 결합면에 직각되게 형성되는 방열 접촉면을 형성하며, 상기 결합면과 결합면 타단에는 결합홈과 결합턱으로 이루어진 결합부를 형성한 방열핀을 다수 결합하여 모듈화시켜 형성된 히트싱크;로 이루어져 있어, 얇은 알루미늄으로 이루어진 방열핀을 적층구조로 결합하여 히트싱크를 제작하기 때문에 방열면적을 넓힘으로써 방열 효율성을 향상시킬 수 있고, 각각의 방열핀을 간단하게 결합하여 히트싱크를 모듈화시켜 조립을 하기 때문에 제작시 조립의 용이성을 향상시킬 수 있으며, 발광유닛과 히트싱크를 열전도성 접착제를 이용해 결합하여 전체적인 중량을 줄이면서 조립과정이 간단한 LCD 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

ＬＣＤ 백라이트 유닛{LCD backlight unit}

본 발명은 LCD 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 얇은 알루미늄으로 이루어진 방열핀을 적층구조로 결합하여 히트싱크를 제작하기 때문에 방열면적을 넓힘으로써 방열 효율성을 향상시킬 수 있고, 각각의 방열핀을 간단하게 결합하여 히트싱크를 모듈화시켜 조립을 하기 때문에 제작시 조립의 용이성을 향상시킬 수 있으며, 발광유닛과 히트싱크를 열전도성 접착제를 이용해 결합하여 전체적인 중량을 줄이면서 조립과정이 간단한 LCD 백라이트 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기적인 신호를 빛으로 변화시키는 LED는 다른 발광체에 비해 수명이 길고, 구동 전압이 낮으며, 소비 전력이 적다는 장점이 있다. 또한, 응답속도 및 내충격성이 우수할 뿐만 아니라 소형 경량화가 가능하다는 장점도 가지고 있다.

이러한 LED는 휴대폰 등 휴대용 전자기기의 광원으로 사용될 뿐만 아니라 최근에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)의 백라이트 유닛(Back Light Unit, BLU) 및 조명의 광원 등으로 사용되고 있다.

한편, 상기와 같은 LED 백라이트 유닛에는 LED의 발광시 발생하는 발열을 방열하기 위해 히트싱크를 사용하는 것이 일반적이다.

하지만, 종래의 일반적인 LED 백라이트 유닛에 이용하고 있는 히트싱크의 경우 주물생산을 통해 제작하기 때문에 공기와 접촉하는 방열핀 사이 간격을 촘촘히 형성할 수 없어 방열 효율성이 저하될 뿐만 아니라, 히트싱크의 중량이 무거워져 LED 백라이트 유닛의 전체적인 중량을 증가시키는 요인으로 지적되곤 하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 LCD 백라이트 유닛은 빛을 발산하는 발광유닛과; 상기 발광유닛에 맞닿는 결합면을 형성하고, 상기 발광유닛에 맞닿는 결합면을 형성하고, 상기 결합면에 직각되게 형성되는 방열 접촉면을 형성하며, 상기 결합면과 결합면 타단에는 결합홈과 결합턱으로 이루어진 결합부를 형성한 방열핀을 다수 결합하여 모듈화시켜 형성된 히트싱크;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 LCD 백라이트 유닛에서 상기 발광유닛은, 메인 플레이트와; 상기 메인 플레이트의 후면에 결합하는 후면 플레이트와; 상기 메인 플레이트의 전면에 결합하는 가이드 판넬과; 상기 메인 플레이트와 후면 플레이트 사이에 결합하는 LED 보드와; 상기 메인 플레이트와 LED 보드 사이에 결합하여 LED 보드에서 발광되는 광의 누설을 방지하고 유효한 방향으로 광을 유도하는 리플렉터와; 상기 LED 보드에서 발생하는 발열을 후면 플레이트로 전도하기 위한 방열패드와; 상기 메인 플레이트와 가이드 판넬 사이에 형성되며, LED 보드에서 발생하는 점광원 형태의 광을 면광원 형태로 확산시키는 디퓨져 플레이트와; 상기 메인 플레이트와 디퓨져 플레이트 사이에 형성되며, LED 보드로 부터 발광되는 광을 굴절 및 집광, 리사이클링시켜 휘도를 향상시키기 위한 광시트;로 이루어진 발광유닛;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 LCD 백라이트 유닛에서의 히트싱크는 알루미늄으로 이루어져 있으며, 히트싱크에 형성된 방열핀의 결합면 타단과 좌, 우측면은 공기가 순환할 수 있도록 개방되어 있고, 상기 결합면의 타단에는 결합면과 같은 방향으로 돌출된 돌출턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 LCD 백라이트 유닛에 형성된 히트싱크의 방열핀은 적층구조로 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 LCD 백라이트 유닛의 발광유닛과 히트싱크는 비스페놀 A계 액상 에폭시 수지가 주성분인 열전도성 접착제로 결합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 LCD 백라이트 유닛은 얇은 알루미늄으로 이루어진 방열핀을 적층구조로 결합하여 히트싱크를 제작하기 때문에 방열면적을 넓힘으로써 방열 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 각각의 방열핀을 간단하게 결합하여 히트싱크를 모듈화시켜 조립을 하기 때문에 제작시 조립의 용이성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 발광유닛과 히트싱크를 열전도성 접착제를 이용해 결합하여 전체적인 중량을 줄이면서 조립과정이 간단한 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 LCD 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 히트싱크를 도시한 분해 사시도.
도 3은 도 2의 결합사시도.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도 1에서 도시된 바와 같이 발광유닛(10)이 구성된다.

상기 발광유닛(10)은 다수의 구성요소로 이루어지게 되는데, 우선 전체적인 틀을 형성하기 위한 메인 플레이트(11)가 형성된다.

상기 메인 플레이트(11)는 내측이 중공형태로 되어 있으며, 다른 구성요소들의 수납 및 결합할 수 있는 구조로 이루어져 있다.

다음으로, 후면 플레이트(12)는 상기 메인 플레이트(11)의 후면에 결합하도록 구성된다.

다음으로, 가이드 판넬(13)은 상기 메인 플레이트(11)의 전면에 결합하도록 구성된다.

여기서, 상기 후면 플레이트(12)와 가이드 판넬(13)은 메인 플레이트(11)에 결합시 볼트와 같은 통상의 결합수단(도면에 미도시)을 통해 결합이 이루어지게 된다.

다음으로, LED 보드(14)는 상기 메인 플레이트(11)와 후면 플레이트(12) 사이에 결합하도록 구성된다.

이러한, LED 보드(14)는 내측에 다수의 LED가 구성되어 있음은 당연한 것이다.

특히, 상기 LED 보드(14)는 LED가 형성된 면이 메인 플레이트(11)가 형성된 면을 향하도록 구성되어, 메인 플레이트(11) 내측의 중공형태 부분으로 광을 발산할 수 있도록 구성된다.

다음으로, 리플렉터(15)는 상기 메인 플레이트(11)와 LED 보드(14) 사이에 형성되어 있다.

이러한, 리플렉터(15)는 LED 보드(14)의 LED에서 발산하는 광의 누설을 방지하면서 광이 유효한 방향으로 유도될 수 있도록 구성된다.

다음으로, 방열패드(16)는 상기 LED 보드(14)와 후면 플레이트(12) 사이에 형성되어 LED 보드(14)에 포함되어 있는 LED(도면에 미도시)에서 광의 발산시 발생하는 발열을 방열할 수 있도록 구성된다.

이러한, 방열패드(16)는 아크릴계열의 접착제에 세라믹 파티클이 채워져 있는 재질을 이용함이 바람직하다.

다음으로, 디퓨져 플레이트(17)는 상기 메인 플레이트(11)와 가이드 판넬(13) 사이에 형성되어 있다.

상기 디퓨져 플레이트(17)는 LED 보드(14)의 LED에서 발광하는 점 형태의 광을 면광원 형태로 확신시키기 위해 구성된다.

다음으로, 광시트(18)는 메인 플레이트(11)와 가이드 판넬(13) 사이에 형성되어 있으며, LED 보드(14)의 LED에서 발광하는 광을 굴절 및 집광, 리사이클링시켜 휘도를 향상시킬 수 있도록 구성된다.

한편, 도 1에서와 같이 상기 발광유닛(10)의 후면에 부착하여 LED 보드(14)의 LED에서 발열되는 열을 방열할 수 있는 히트싱크(30)가 열전도성이 높은 알루미늄 재질의 방열핀(20)을 다수 결합하여 구성된다.

이러한, 방열핀(20)은 도 2 내지 도 3에서와 같이 발광유닛(10)의 후면 플레이트(12)에 맞닿는 결합면(21)을 형성하고 있고, 상기 결합면과 직각으로 절곡된 방열 접촉면(22)을 형성하고 있다.

또한, 상기 결합면(21)과 결합면(21)의 타단에는 결합홈(23)과 결합턱(24)으로 구성된 결합부(25)가 구성되어 있다.

특히, 상기 방열핀(20)은 방열 접촉면(22) 중 결합면(21)이 형성되지 않은 부분은 모두 개방된 상태로 구성되어 있으며, 결합면(21)의 타단에는 돌출턱(26)이 더 형성되어 있다.

그리고 본 발명에서의 히트싱크(30)는 다수의 방열핀(20)이 적층구조로 결합되어 있다.

즉, 어느 하나의 방열핀(20a)에 형성된 결합홈(23a)에 적층구조로 배치되는 어느 하나의 방열핀(20b)의 결합턱(24b)이 결합할 수 있도록 구성된다.

여기서, 상기 방열핀(20)의 결합부(25)에 형성된 결합턱(24)은 결합홈(23)의 하측에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 발광유닛(10)과 히트싱크(30)를 결합할 수 있는 열전도성 접착제(40)가 구성된다.

상기 열전도성 접착제(40)는 주성분이 비스페놀 A계 액상 에폭시 수지로 이루어져 있으며, 상기 성분에 가속기와 경화를 촉진시키는 촉진제를 혼합한 것을 이용한다.

이러한, 열전도성 접착제(40)는 열전도성이 우수해 발광유닛(10)에서 발생하는 발열을 히트싱크(30)에 전달해 방열이 원활히 이루어질 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 LCD 백라이트 유닛의 바람직한 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 LCD 백라이트 유닛(50)의 발광유닛(10)을 조립한다.

상기 발광유닛(10)의 조립은 메인 플레이트(11)와 후면 플레이트(12) 및 가이드 판넬(13) 사이에 LED 보드(14) 리플렉터(15), 방열패드(16), 디퓨져 플레이트(17) 및 광시트(18)를 순차적으로 삽입시킨 후 통상의 볼트와 같은 결합수단을 이용하여 결합시켜 완성이 된다.

한편, 상기 발광유닛(10)의 조립과정과 동시에 히트싱크(30)를 조립한다.

조립과정은 히트싱크(30)를 구성하고 있는 다수의 방열핀(20)을 순차적으로 적층한 후 어느 하나의 방열핀(20a)에 형성된 결합부(25a)의 결합홈(23a)에 어느 하나의 방열핀(20b)에 형성된 결합부(25b)의 결합턱(24b)을 결합시켜서 완성이 된다.

이때에, 상기 방열핀(20) 중 상측에 있는 방열핀(20b)을 하측에 배치되어 있는 방열핀(20a)에 결합하는 방법은 상측의 방열핀(20b)을 하측에 배치된 방열핀(20a)과 위치가 일치하도록 배치한 상태에서 상측의 방열핀(20b)에 힘을 가한다.

그러면, 상측의 방열핀(20b)에 형성되어 있는 결합부(25b)의 결합턱(24b)이 하측에 배치되어 있는 방열핀(20a)의 결합부(25a)에 형성된 결합홈(23a)으로 슬라이딩되어 결합이 완료된다.

즉, 원터치식 슬라이딩 방식으로 결합이 이루어져 작업의 용이성에 따른 작업의 효율성을 향상시킬 수 있게 작용하게 되는 것이다.

특히, 상기 히트싱크(30)는 발광유닛(10)의 가로, 세로의 크기에 따라 방열핀(20)의 개수를 확정하여 모듈화시켜서 조립하도록 한다.

한편, 상기와 같이 모듈화된 히트싱크(30)는 발광유닛(10)의 후면 플레이트(12)에 열전도성 접착제(40)를 이용하여 결합한다.

상기 열전도성 접착제(40)는 에폭시계열로서 발광유닛(10)의 후면 플레이트(12)에 도포 후 히트싱크(30)를 붙이는 간단한 방식을 통해 제작의 작업시간을 단축할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 조립이 완료된 본 발명의 LCD 백라이트 유닛(50)의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 LCD 백라이트 유닛(50)에 통상의 전원을 인가하게 되면, 발광유닛(10)의 LED 보드(14)에 형성된 LED가 발광하게 된다.

그러면, 상기 발광된 광은 발광 유닛(10)에 형성된 리플렉터(15)에 의해 광의 손실을 최소화 하면서 유효한 방향으로 광을 유도하게 된다.

한편, 상기와 같이 리플렉터(15)에 의해 유도된 광은 디퓨져 플레이트(17)를 통과하게 되면서 면광원 형태로 빛이 발산된다.

즉, 통상의 LED 보드(14)는 크기가 작은 칩형태로 구성되어 있어, 광 발산시 LED가 위치한 부분은 광의 휘도가 높고 LED가 형성되지 않은 부분에서는 빛의 휘도가 작아지면서 점형태의 광원을 발산하게 된다.

이러한, 점형태의 광원은 화질 및 색상에 영향을 미치게 되기 때문에 상기와 같은 디퓨져 플레이트(17)를 통해 전체면에 고르게 빛이 확산될 수 있도록 하는 것이 중요하다.

또한,, 상기 디퓨져 플레이트(17)를 통과한 광은 광시트(18)를 통과하면서 굴절 및 집광, 리사이클링을 통해 휘도를 향상시킬 수 있도록 작용하게 된다.

한편, 상기 발광유닛(10)의 LED 보드(14)의 LED에서 광이 발산하게 되면서 발열이 발생하게 된다.

본 발명에서는 이러한 발열을 외부로 용이하게 방열시키고자 LED 보드(14)의 후면에 결합된 아크릴계의 방열패드(16)에 의해 LED 보드(14)에서 발생하는 발열이 후면 플레이트(12)로 전도될 수 있도록 작용하게 된다.

한편, 상기 방열패드(6) 및 후면 플레이트(12)를 통해 전도된 발열은 히트싱크(30)를 통해 외부로 방출된다.

즉, 상기 후면 플레이트(12)에 결합되어 있는 히트싱크(30)는 열전도율이 높은 알루미늄 재질로서 외부에 노출된 상태로 구성되어 있기 때문에, 후면 플레이트(12)를 통해 전달받은 열이 공기와의 접촉을 통해 용이하게 방열될 수 있도록 작용하게 되는 것이다.

특히, 본 발명에서의 히트싱크(30)는 얇은 판 형태로 이루어진 방열핀(20)이 다수 결합된 상태로 구성되어 있다.

즉, 각각의 방열핀(20) 사이의 간격을 최소화시켜, 다시 말해 공기와 접촉하는 방열핀(20)을 한정된 공간에서 다수 설치할 수 있기 때문에 방열 면적의 증가에 따른 방열효과를 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명에서의 히트싱크(30)는 방열핀(20)의 구성이 발광유닛(10)의 후면 플레이트(12)와 결합하는 결합면(21)을 제외한 나머지 부분을 모두 개방된 상태로 구성되어 있다.

이는, 통상적인 LCD 백라이트 유닛(50)에는 도면에 도시하지 않았지만 방열의 효율성을 높이기 위해 팬을 설치하게 되는데, 이때에, 상기 히트싱크(30)와 같이 공기의 흐름을 방해하지 않도록 공간을 개방해 놓게 되면 강제 대류시 효율성을 향상시키는 작용을 하기 때문이다.

특히, 본 발명에서의 히트싱크(30)에 형성된 방열핀(20) 중 결합면(21)이 형성된 타단에는 돌출턱(26)이 형성되어 있다.

이는, 방열핀(20)이 연장되는 방향의 길이가 길어질수록 외부의 충격에 의해 휘어지는 현상이 발생하기 때문에 이를 방지하고자 설치되어 있다.

이러한, 돌출턱(26)은 방열핀(20)의 길이에 따라 형성하지 않거나 또는 1개소 또는 1개소 이상으로 설치하여 방열핀(20)의 다수 결합된 히트싱크(30)의 파손율을 줄일 수 있도록 작용하게 된다.

한편, 본 발명에서는 상기 발광유닛(10)과 히트싱크(30)를 결합하는데 열전도성 접착제(40)를 사용하여 열전도가 원활히 이루어지면서 제작시간 단축 및 전체 중량 줄여 향상된 품질의 제품을 제공할 수 있도록 작용하게 된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 명세서의 특허청구범위를 벗어나지 않는 한도에서 다양한 형태로 변경하여 실시 가능함을 명시한다.

10 : 발광유닛
11 : 메인 플레이트 12 : 후면 플레이트 13 : 가이드 판넬
14 : LED 보드 15 : 리플렉터 16 : 방열패드 17 : 디퓨져 플레이트
18 : 광시트
30 : 히트싱크
20 : 방열핀
21 : 결합면 22 : 방열 접촉면 23 : 결합홈 24 : 결합턱 25 : 결합부
26 : 돌출턱
40 : 전도성 접착제
50 : LCD 백라이트 유닛

Claims

빛을 발산하는 발광유닛(10);
상기 발광유닛(10)에 맞닿는 결합면(21)을 형성하고, 상기 결합면(21)에 직각되게 형성되는 방열 접촉면(22)을 형성하며, 상기 결합면(21)과 결합면(21) 타단에는 결합홈(23)과 결합턱(24)으로 이루어진 결합부(25)를 형성한 방열핀(20)을 다수 결합하여 모듈화시켜 형성된 히트싱크(30);로 이루어진 것에 특징이 있는 LCD 백라이트 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 발광유닛(10)은,
메인 플레이트(11);
상기 메인 플레이트(11)의 후면에 결합하는 후면 플레이트(12);
상기 메인 플레이트(11)의 전면에 결합하는 가이드 판넬(13);
상기 메인 플레이트(11)와 후면 플레이트(12) 사이에 결합하는 LED 보드(14);
상기 메인 플레이트(11)와 LED 보드(14) 사이에 결합하여 LED 보드(14)에서 발광되는 광의 누설을 방지하고 유효한 방향으로 광을 유도하는 리플렉터(15);
상기 LED 보드(14)에서 발생하는 발열을 후면 플레이트(12)로 전도하기 위한 방열패드(16);
상기 메인 플레이트(11)와 가이드 판넬(13) 사이에 형성되며, LED 보드(14)에서 발생하는 점광원 형태의 광을 면광원 형태로 확산시키는 디퓨져 플레이트(17);
상기 메인 플레이트(11)와 디퓨져 플레이트(17) 사이에 형성되며, LED 보드(14)로부터 발광되는 광을 굴절 및 집광, 리사이클링시켜 휘도를 향상시키기 위한 광시트(18);로 이루어진 발광유닛;으로 이루어진 것에 특징이 있는 LCD 백라이트 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 히트싱크(30)는 알루미늄으로 이루어져 있으며, 히트싱크(30)에 형성된 방열핀(20)의 결합면(21) 타단과 좌, 우측면은 공기가 순환할 수 있도록 개방되어 있고, 상기 결합면(21)의 타단에는 결합면(21)과 같은 방향으로 돌출된 돌출턱(26)이 형성되어 있는 것에 특징이 있는 LCD 백라이트 유닛.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 히트싱크(30)의 방열핀(20)은 적층구조로 결합되어 있는 것에 특징이 있는 LCD 백라이트 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 발광유닛(10)과 히트싱크(300는 비스페놀 A계 액상 에폭시 수지가 주성분인 열전도성 접착제(40)로 결합하는 것에 특징이 있는 LCD 백라이트 유닛.