KR20150066316A - 헤드업 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20150066316A
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Abstract

본 발명의 헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD) 장치는 고휘도 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 광원으로 사용하여 차량의 정면유리에 각종 차량 주행정보를 표시하는 헤드업 디스플레이 장치에 있어, 발광 다이오드 하우징의 일측 하부에 방열을 위한 다수의 홀을 구성하여 발광 다이오드에서 발생한 열을 하부 방열 팬(fan) 유닛 쪽으로 배출하도록 함으로써 방열 효과를 향상시키기 위한 것으로, 영상을 출력하는 액정패널; 상기 액정패널의 배면에 위치하여 상기 액정패널을 수납하는 가이드 몰드; 상기 액정패널의 하부에 배치되어 상기 액정패널에 빛을 공급하는 다수의 발광 다이오드; 상기 다수의 발광 다이오드가 실장된 발광 다이오드 인쇄회로기판; 상기 가이드 몰드 하부에 위치하여 상기 가이드 몰드와 결합하며, 그 하부에 상기 발광 다이오드 인쇄회로기판이 체결되는 발광 다이오드 하우징; 및 상기 발광 다이오드 하우징 하부에 위치하여 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 외부로 방출하는 방열 팬 유닛을 포함하며, 상기 발광 다이오드 하우징의 적어도 일측 하부에 다수의 홀을 구성하여 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 하부 방열 팬 유닛 쪽으로 배출하는 것을 특징으로 한다.

Description

헤드업 디스플레이 장치{HEAD UP DISPLAY DEVICE}
본 발명은 헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고휘도 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 광원으로 사용한 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 차량 운전자의 편의와 안전을 위해 차량 주행정보나 주변상황 정보를 효과적으로 운전자에게 전달해주는 매체로 개발중인 여러 시스템이 있는데, 그 중 헤드업 디스플레이 장치가 주요 관심사가 되고 있다.
헤드업 디스플레이 장치는 차량이나 항공기 주행 중 운전자 정면, 즉 운전자의 주시야 선(main sight lines)을 벗어나지 않는 범위에서 차량 주행정보나 기타 정보를 제공하는 시스템이다.
초창기의 헤드업 디스플레이 장치는 항공기, 특히 전투기에 부착되어 비행 주행시 비행사에게 비행 정보 제공의 목적으로 개발되었다.
이 원리가 차량에 부합되어 개발하게 된 것이 차량용 헤드업 디스플레이 장치인 것이다.
상기 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 운전자가 주시하는 차량의 전면유리에 차량 주행정보나 주변상황 정보, 예를 들어 차량속도, 분당 회전수(Revolutions Per Minute; RPM), 연료 잔량(殘量) 등을 표시함으로써 운전 중 운전자의 시선 이동을 최소화할 수 있게 하는 장치이다. 이로써 운전자는 도로로부터 눈을 떼지 않고도 중요한 차량 주행정보 등을 신속하게 인지함으로써 안전운행을 할 수 있게 된다.
일반적으로, 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 발광 다이오드를 광원으로 사용하게 되는데, 주간(daytime)에서의 시인성을 위해 고휘도(~ 100만 nit)의 발광 다이오드를 사용함에 따라 발광 다이오드에서 발생하는 열의 방열이 주요한 이슈가 되고 있다.
즉, 발광 다이오드는 온도가 올라가면 발광 효율이 떨어지게 되는 문제가 있다. 적색, 녹색, 청색 또는 백색 발광 다이오드에 따라 다소의 차이가 있으나 발광 다이오드의 온도가 신뢰성 온도를 넘어서는 경우에 20% 정도의 밝기 저하가 발생할 수 있다. 또한, 고온에서의 발광 다이오드 사용은 발광 다이오드 수명에도 영향을 끼친다. 일 예로, 적색 발광 다이오드의 경우 90℃ 이상, 녹색 발광 다이오드의 경우 115℃이상, 청색 발광 다이오드의 경우는 135℃ 이상에서 사용될 경우 평균 수명을 유지할 수 없게 된다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 고휘도 발광 다이오드를 광원으로 사용하면서도 우수한 방열 특성을 가진 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는데 목적이 있다.
기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치는 영상을 출력하는 액정패널; 상기 액정패널의 배면에 위치하여 상기 액정패널을 수납하는 가이드 몰드; 상기 액정패널의 하부에 배치되어 상기 액정패널에 빛을 공급하는 다수의 발광 다이오드; 상기 다수의 발광 다이오드가 실장된 발광 다이오드 인쇄회로기판; 상기 가이드 몰드 하부에 위치하여 상기 가이드 몰드와 결합하며, 그 하부에 상기 발광 다이오드 인쇄회로기판이 체결되는 발광 다이오드 하우징; 및 상기 발광 다이오드 하우징 하부에 위치하여 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 외부로 방출하는 방열 팬 유닛을 포함하며, 상기 발광 다이오드 하우징의 적어도 일측 하부에 다수의 홀을 구성하여 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 하부 방열 팬 유닛 쪽으로 배출하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발광 다이오드는 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 또는 백색 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 하우징은 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
상기 발광 다이오드 하우징은 일정 높이를 가진 사각 프레임 형태를 가질 수 있다.
상기 발광 다이오드 하우징의 상면에는 상기 가이드 몰드가 결합되기 위한 단턱이 형성되어 있는 한편, 상기 발광 다이오드 하우징의 하면에는 상기 방열 팬 유닛이 결합되기 위한 단턱이 형성되어 있을 수 있다.
상기 다수의 홀이 형성된 상기 발광 다이오드 하우징의 하부에는 일정 공간이 형성되도록 상기 발광 다이오드 인쇄회로기판이 체결되게 되며, 이 공간을 통해 상기 발광 다이오드에서 발생한 열이 하부의 방열 팬 유닛 쪽으로 이동할 수 있다.
상기 다수의 홀은 상기 발광 다이오드 하우징의 하부 내측에 창살 형태로 형성되어 있을 수 있다.
상기 다수의 홀은 상기 발광 다이오드 하우징의 하부 내측으로 경사지게 형성되어 있을 수 있다.
상기 다수의 홀은 상기 발광 다이오드 하우징의 하부 내측으로 90°의 각도를 가지도록 꺾이게 형성되어 있을 수 있다.
상기 다수의 홀은 상기 발광 다이오드 하우징의 하부 내측으로 굴곡지게 형성되며, 그 굴곡진 형상은 원호(圓弧)나 타원의 호를 구성할 수 있다.
상기 다수의 홀은 그 상단부가 직선이나 곡선의 형태를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치는 고휘도 발광 다이오드를 광원으로 사용하여 차량의 정면유리에 각종 차량 주행정보를 표시하는 헤드업 디스플레이 장치에 있어, 발광 다이오드 하우징의 일측 하부에 방열을 위한 다수의 홀을 구성하여 발광 다이오드에서 발생한 열을 하부 방열 팬(fan)쪽으로 배출하도록 함으로써 방열 효과를 향상할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치를 차량에 구성한 예를 개략적으로 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치에 있어, 발광 다이오드 하우징의 구조를 예를 들어 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 발광 다이오드 하우징의 구성 일부를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구성 일부를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치에 있어, 발광 다이오드 하우징의 다른 예를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 방열 특성을 비교예의 헤드업 디스플레이 장치와 비교하여 나타내는 열 화상 이미지.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치를 차량에 구성한 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(100)는 차량의 대시보드(dashboard)(미도시)에 설치될 수 있으며, 상기 헤드업 디스플레이 장치(100)에서 출력된 영상은 차량의 전면(前面)에 설치된 전면유리(400)에 표시되게 된다.
이때, 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(100)가 상기 대시보드 상에 설치되는 것으로 가정하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(100)는 차량의 대시보드, 계기판(instrument panel), 변속 기어 등의 내부에 내장된(built-in) 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)를 이용한 헤드업 디스플레이 장치(100)의 경우, 상부에 소정의 광학계(200)와 컴바이너(combiner)(300)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 광학계(200)와 컴바이너(300)의 설치 순서는 바뀔 수 있으며, 이들 중 어느 하나의 구성 또는 이들 구성 모두를 생략할 수도 있다.
상기 광학계(200)는 상기 헤드업 디스플레이 장치(100)에서 출력된 영상을 확대 및 반사시켜 허상을 생성한다.
상기 컴바이너(300)는 상기 광학계(200)에서 생성된 허상을 투영시켜 운전자의 주시야 선 안에서 차량 주행정보 등을 나타내는 가상 이미지를 형성한다.
이에 따라 차량의 전면유리(400) 상에 상기 가상 이미지가 표시될 수 있다.
이러한 헤드업 디스플레이 장치(100)는 각종 차량 주행정보 등을 차량의 전면유리(400)에 표시함에 따라 운전자가 대시보드에 설치된 계기판을 직접 보지 않고서도 차량의 주행정보를 확인할 수 있게 된다.
따라서, 운전자의 불필요한 시선 이동을 방지하고, 그 결과 운전자로 하여금 주행에 필요한 곳만 주시하면서 안전 운행할 수 있도록 유도한다.
이상에서 설명된 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐져서 구성되거나, 하나의 구성요소가 2개 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있음을 유념해야 한다.
이하, 상기 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치 자체에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
상기 도면들을 참조하면, 액정표시장치를 이용한 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(100)는 크게 영상을 출력하는 액정패널(110)과 상기 액정패널(110)의 배면에 설치되어 상기 액정패널(110)의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트 유닛(130), 그리고 상기 액정패널(110)을 수납하는 한편 상기 백라이트 유닛(130)과 결합되는 가이드 몰드(guide mold)(120)로 이루어져 있다.
상기 액정패널(110)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 상기 백라이트 유닛(140)으로부터 방출된 빛을 이용하여 차량의 주행정보에 대한 영상을 출력하며, 이를 위해 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부(115)가 구비된다.
이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터(color filter) 기판과 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이의 셀갭 내에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.
상기 컬러필터 기판은 적(red), 녹(green) 및 청(blue)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스, 그리고 상기 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.
또한, 상기 어레이 기판은 종횡으로 배열되어 다수의 화소를 정의하는 다수의 게이트라인과 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 박막 트랜지스터 및 상기 화소 내에 형성된 화소전극으로 이루어져 있다. 이때, 인-플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 방식의 액정패널(110)의 경우에는 상기 컬러필터 기판 대신에 상기 어레이 기판에 공통전극을 형성하게 된다.
이와 같이 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널(110)에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다.
따라서, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
이때, 상기 액정패널(110)은 자체적으로 발광하지 못하고 외부에서 들어오는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 상기 액정패널(110)에 빛을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 유닛(130)이 요구된다.
상기 백라이트 유닛(130)은 상기 액정패널(110)에 빛을 조사하기 위한 다수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)(131)와 상기 다수의 발광 다이오드(131)가 실장된 발광 다이오드 인쇄회로기판(132), 그리고 상기 가이드 몰드(120) 하부에 위치하여 상기 가이드 몰드(120)와 결합하며, 그 하부에 상기 발광 다이오드 인쇄회로기판(132)이 체결되는 발광 다이오드 하우징(housing)(133)으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 발광 다이오드(131)는 상기 헤드업 디스플레이 장치(100)의 광원으로, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 또는 백색 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 여기에서 사용되는 발광 다이오드(131)의 개수 및 종류는 상기 헤드업 디스플레이 장치(100)의 구성에 따라 변경될 수 있다.
상기 발광 다이오드(131)는 주간에서의 시인성을 위해 고휘도(~ 100만 nit)의 발광 다이오드를 사용할 수 있으며, 이때 전술한 바와 같이 상기 발광 다이오드(131)에서 발생하는 열의 방열이 주요한 이슈가 되고 있다.
이를 위해 상기 발광 다이오드 하우징(133)은 효율적인 방열을 위해 알루미늄 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 발광 다이오드 하우징(133) 하부에는 상기 발광 다이오드(131)에서 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 방열 팬(fan) 유닛(150)이 설치되어 있다.
상기 방열 팬 유닛(150)은 공기를 순환시켜서 헤드업 디스플레이 장치(100)의 내부 온도를 낮추게 된다. 일 예로, 상기 방열 팬 유닛(150)은 상기 헤드업 디스플레이 장치(100)의 내부 공기를 외부 혹은 차량 밖으로 배출시킬 수 있다.
상기 방열 팬 유닛(150)에 구비된 냉각용 팬(미도시)의 개수, 크기 및 유입 또는 유출되는 공기의 방향은 상기 헤드업 디스플레이 장치(100)의 사용 환경에 따라 변경될 수 있다.
도시하지 않았지만, 상기 냉각용 팬은 모터부 및 팬부로 구성될 수 있으며, 일 예로 상기 냉각용 팬은 제어부로부터 냉각신호가 출력되면 구동되어 헤드업 디스플레이 장치(100)의 과열현상을 미연에 방지하게 된다.
다만, 현재와 같은 발광 다이오드 하우징(133)의 밀착 조립 구조에서는 상기 발광 다이오드(131)에서 발생한 열이 외부로 충분히 방출되지 못하고 상기 발광 다이오드 하우징(133)의 벽면을 타고 상부로 이동하게 된다. 또한, 상기 발광 다이오드 하우징(133)에 갇힌 열은 대류 현상에 의해 온도를 지속적으로 상승(~ 100℃)시키게 하며, 이는 발광 다이오드(131)의 열화 현상을 일으키게 한다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(100)는 상기 발광 다이오드 하우징(133)의 일측 하부에 방열을 위한 다수의 홀(135)을 구성하여 발광 다이오드(131)에서 발생한 열을 하부 방열 팬 유닛(150) 쪽으로 배출하도록 함으로써 방열 효과를 향상시키는 것을 특징으로 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치에 있어, 발광 다이오드 하우징의 구조를 예를 들어 나타내는 사시도로써, 발광 다이오드 하우징을 하부에서 바라본 도면을 나타내고 있다.
이때, 상기 도 4a는 발광 다이오드 하우징의 양측 하부에 방열을 위한 다수의 홀을 구성한 경우를 나타내고 있으며, 상기 도 4b는 발광 다이오드 하우징의 일측 하부에 방열을 위한 다수의 홀을 구성한 경우를 예를 들어 나타내고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 상기 발광 다이오드 하우징의 적어도 일측 하부에 방열을 위한 다수의 홀을 구성할 수 있다.
그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 발광 다이오드 하우징의 구성 일부를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 구성 일부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
상기 도면들을 참조하면, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(130)은 액정패널에 빛을 조사하기 위한 다수의 발광 다이오드(131)와 상기 다수의 발광 다이오드(131)가 실장된 발광 다이오드 인쇄회로기판(132), 그리고 가이드 몰드 하부에 위치하여 상기 가이드 몰드와 결합하며, 그 하부에 상기 발광 다이오드 인쇄회로기판(132)이 체결되는 발광 다이오드 하우징(133)으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 발광 다이오드 하우징(133)은 일정 높이(H)를 가진 사각 프레임 형태를 가질 수 있으며, 상기 발광 다이오드 하우징(133)의 상면에는 상기 가이드 몰드가 결합되기 위한 소정의 단턱이 형성되어 있는 한편, 상기 발광 다이오드 하우징(133)의 하면에는 방열 팬 유닛(150)이 결합되기 위한 단턱이 형성되어 있다.
그리고, 상기 발광 다이오드 하우징(133)의 적어도 일측 하부에는 방열을 위한 다수의 홀(135)이 구성되어 상기 발광 다이오드(131)에서 발생한 열이 하부 방열 팬 유닛(150) 쪽으로 배출되게 된다.
일 예로, 상기 다수의 홀(135)은 상기 발광 다이오드 하우징(133)의 하부 내측에 창살 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 다수의 홀(135)이 형성된 상기 발광 다이오드 하우징(133)의 하부에는 일정 공간(136)이 형성되도록 상기 발광 다이오드 인쇄회로기판(132)이 체결되게 되며, 이 공간(136)을 통해 발광 다이오드(131)에서 발생한 열이 하부의 방열 팬 유닛(150) 쪽으로 이동하게 된다.
이러한 창살 형태의 다수의 홀(135)은 열이 지나가는 패스(path)의 표면적을 실질적으로 증가시키는 효과를 가져오기 때문에 냉각 효과를 상승시키게 한다.
이때, 상기 도면들은 상기 다수의 홀(135)이 발광 다이오드 하우징(133)의 하부 내측으로 경사지게 형성된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치에 있어, 발광 다이오드 하우징의 다른 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
상기 도 7a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 하우징(133')은 다수의 홀(135')이 상기 발광 다이오드 하우징(133')의 하부 내측으로 약 90°의 각도를 가지도록 꺾이게 형성될 수 있다.
또한, 상기 도 7b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 하우징(133")은 다수의 홀(135")이 상기 발광 다이오드 하우징(133")의 하부 내측으로 굴곡지게 형성될 수 있으며, 일 예로 그 굴곡진 형상은 원호(圓弧)나 타원의 호를 구성할 수도 있다.
그리고, 상기 도 7c를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 하우징(133'")은 다수의 홀(135'")의 상단부가 직선이 아닌 곡선의 형태를 가지도록 상기 발광 다이오드 하우징(133'")의 하부 내측에 형성될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 방열 특성을 비교예의 헤드업 디스플레이 장치와 비교하여 나타내는 열 화상 이미지이다.
이때, 상기 도 8a 및 도 8b는 발광 다이오드 하우징의 재질로 알루미늄을 사용하는 한편, 발광 다이오드에 80mA의 전류가 흐르는 경우의 방열 특성을 보여주고 있다.
상기 도 8a를 참조하면, 홀이 형성되지 않은 비교예의 헤드업 디스플레이 장치의 경우 발광 다이오드로부터 발생한 열이 내부 대류로 인해 온도를 지속적으로 상승시키며, 이로 인해 발광 다이오드의 열화현상이 발생하게 된다. 이 때의 헤드업 디스플레이 장치의 최대온도는 220℃로 측정이 되었다.
이에 비해 상기 도 8b를 참조하면, 다수의 홀을 형성한 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 경우에는 다수의 홀을 통해 내부 공기 및 열이 방출됨에 따라 방열 특성이 개선되었음을 알 수 있다. 이 때의 본 발명의 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 최대온도는 158℃로 측정이 되어 헤드업 디스플레이 장치의 온도가 저하되었음을 알 수 있었다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
100 : 헤드업 디스플레이 장치 110 : 액정패널
120 : 가이드 몰드 130 : 백라이트 유닛
131 : 발광 다이오드 132 : 발광 다이오드 인쇄회로기판
133,133',133",133'" : 발광 다이오드 하우징
135,135',135",135'" : 홀 150 : 방열 팬 유닛

Claims (11)

  1. 영상을 출력하는 액정패널;
    상기 액정패널의 배면에 위치하여 상기 액정패널을 수납하는 가이드 몰드;
    상기 액정패널의 하부에 배치되어 상기 액정패널에 빛을 공급하는 다수의 발광 다이오드;
    상기 다수의 발광 다이오드가 실장된 발광 다이오드 인쇄회로기판;
    상기 가이드 몰드 하부에 위치하여 상기 가이드 몰드와 결합하며, 그 하부에 상기 발광 다이오드 인쇄회로기판이 체결되는 발광 다이오드 하우징; 및
    상기 발광 다이오드 하우징 하부에 위치하여 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 외부로 방출하는 방열 팬 유닛을 포함하며,
    상기 발광 다이오드 하우징의 적어도 일측 하부에 다수의 홀을 구성하여 상기 발광 다이오드에서 발생한 열을 하부 방열 팬 유닛 쪽으로 배출하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 또는 백색 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 다이오드 하우징은 알루미늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 다이오드 하우징은 일정 높이를 가진 사각 프레임 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 다이오드 하우징의 상면에는 상기 가이드 몰드가 결합되기 위한 단턱이 형성되어 있는 한편, 상기 발광 다이오드 하우징의 하면에는 상기 방열 팬 유닛이 결합되기 위한 단턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 홀이 형성된 상기 발광 다이오드 하우징의 하부에는 일정 공간이 형성되도록 상기 발광 다이오드 인쇄회로기판이 체결되게 되며, 이 공간을 통해 상기 발광 다이오드에서 발생한 열이 하부의 방열 팬 유닛 쪽으로 이동하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 홀은 상기 발광 다이오드 하우징의 하부 내측에 창살 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 홀은 상기 발광 다이오드 하우징의 하부 내측으로 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 홀은 상기 발광 다이오드 하우징의 하부 내측으로 90°의 각도를 가지도록 꺾이게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 홀은 상기 발광 다이오드 하우징의 하부 내측으로 굴곡지게 형성되며, 그 굴곡진 형상은 원호(圓弧)나 타원의 호를 구성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 홀은 그 상단부가 직선이나 곡선의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
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