KR20190130085A - 유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치 - Google Patents

유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치 Download PDF

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Abstract

백라이트 유닛이 개시된다. 상기 백라이트 유닛은 도광판; 상기 도광판의 측면에 대향하도록 배치되고, 상기 도광판의 측면의 길이방향을 따라 배열되는 복수의 엘이디를 포함하며, 상기 엘이디가 상기 도광판의 측면을 향해 발광하는 광원; 상기 도광판 및 광원을 수용하고, 상기 복수의 엘이디의 배열 방향에 평행하게 배치되어 상기 광원을 커버하고 내부에는 유체가 이동하는 유체통로가 구비되는 광원커버부를 포함하는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치{BACKLIGHT UNIT HAVING HEAT RADIATOR STRUCTURE USING FLUID AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 표시장치, 즉 액정 디스플레이(LCD)는 자체로 빛을 내지 못하기 때문에 액정 디스플레이 뒤쪽에 빛을 비춰야만 액정 디스플레이에 나타난 화면을 볼 수 있다. 이때 액정 디스플레이 뒤쪽에 고정시키는 광원을 백라이트 유닛(Back Light Units, BLU)이라고 한다.
액정 디스플레이의 백라이트 유닛은 에지방식(Edge Type)과 직하방식(Direct Type)으로 구분할 수 있다. 에지방식은 백라이트 유닛(BLU) 한쪽 면에 LED를 배열하는 방식으로, 빛의 균일도를 높이기 위해 도광판을 필요로 한다. 직하방식은 LED가 후광 커버 상단에 직접 배열되는 방식으로 광학 필름과 함께 사용되어 빛의 균일도가 좋고 과열 문제도 피할 수 있다.
이러한 종류의 백라이트 유닛은 LED에서 발산하는 열을 배출하기 위해 팬에 의해 공기를 순환시키는 공랭식 냉각 유닛을 사용하였다. 그러나, 이와 같은 공랭식 냉각 유닛은 냉각 효율이 낮을 뿐만 아니라, 팬에 의한 소음이 증가하는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 백라이트 유닛의 주요 부품인 LED 및 도광판, 확산판 등의 영구적인 열적 손상을 초래하게 된다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광원이 배치되는 영역을 따라 이동하여 순환하는 유체를 통한 효율적인 방열이 이루어질 수 있도록 한 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판; 상기 도광판의 측면에 대향하도록 배치되고, 상기 도광판의 측면의 길이방향을 따라 배열되는 복수의 엘이디를 포함하며, 상기 엘이디가 상기 도광판의 측면을 향해 발광하는 광원; 상기 도광판 및 광원을 수용하고, 상기 복수의 엘이디의 배열 방향에 평행하게 배치되어 상기 광원을 커버하고 내부에는 유체가 이동하는 유체통로가 구비되는 광원커버부를 포함하는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로, 상기 유체통로에 연결되는 유체순환수단을 더 포함하고, 상기 유체순환수단은, 상기 유체통로의 입구부 및 출구부에 연결되는 유체순환관; 상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 유체를 상기 유체통로 및 유체순환관에 순환시키기 위해 구동되는 유체순환펌프; 및 상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 유체통로의 출구부로부터 배출된 유체와 열교환하는 열교환기를 포함할 수 있다.
이러한 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치는, 상기 제1 실시예의 백라이트 유닛; 상기 도광판의 위로 배치되는 적어도 하나의 광학시트; 및 상기 적어도 하나의 광학시트 위로 배치되어 영상 및 이미지를 디스플레이하는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 확산판; 상기 확산판의 이면에 상기 확산판의 종방향 및 횡방향을 따라 배열되는 다수의 엘이디를 포함하고, 상기 엘이디가 상기 확산판의 이면을 향해 발광하는 광원; 및 상기 확산판 및 광원을 수용하고, 상기 광원을 커버하는 광원커버부 및 유체를 수용하는 내부공간을 갖고 상기 내부공간으로 수용되는 유체가 상기 광원커버부를 덮도록 상기 광원커버부의 이면에 배치되는 유체수용부를 포함하는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로, 상기 유체수용부는, 상기 엘이디의 종방향 배열 또는 횡방향 배열에 평행하도록 상기 유체수용부 일측의 제1 측면부로부터 일정 길이 연장된 제1 격벽; 및 상기 제1 측면부에 평행하는 제2 측면부로부터 일정 길이 연장되고 상기 제1 격벽과 일정 간격 이격되게 배치되는 제2 격벽을 포함하고, 상기 제1 격벽 및 제2 격벽은 교번하여 일방향으로 배열되어 상기 유체수용부의 내부공간에 지그재그 형태의 유로를 형성한다.
일 실시예로, 상기 제1 격벽 및 제2 격벽은 상기 엘이디 배열 간격과 동일하게 배치되어 상기 엘이디 배열의 아래에 위치하고, 상기 제1 격벽 및 제2 격벽의 두께는 상기 엘이디의 폭보다 작고, 상기 제1 격벽 및 제2 격벽의 높이 방향의 단부는 상기 광원커버부 및 유체수용부에 면접할 수 있다.
이러한 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛이 구비되는 표시장치는, 상기 제2 실시예의 백라이트 유닛; 상기 확산판의 위로 배치되는 적어도 하나의 광학시트; 및 상기 적어도 하나의 광학시트 위로 배치되어 영상 및 이미지를 디스플레이하는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 백라이트 유닛은 아래와 같은 이점이 있다.
제1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 이용하면, 광원이 배치된 영역을 따라 이동하여 순환하는 유체를 통한 효율적인 방열이 이루어질 수 있고, 효율적인 방열이 이루어지므로 광원의 엘이디에서 발생되는 열로 인한 광원의 손상 및 화재를 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 효율적인 방열이 가능해지므로 필요시 고전류를 사용한 고휘도를 구현하는 것이 가능하여, 직사광선에서의 표시장치의 화면 시인성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이러한 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치는 표시장치의 백라이트를 제공하는 광원의 발열에 의한 표시장치의 발열이 감소되고, 백라이트 유닛의 효율적인 방열 구조를 구비하므로 표시장치의 액정표시패널로 제공되는 백라이트의 안정적인 휘도가 확보되어 표시장치의 화질 저하 현상을 방지하거나 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
제2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 이용하면, 종방향 및 횡방향으로 배열되는 다수의 엘이디 전체를 균일하게 냉각시킬 수 있으며, 다수의 엘이디의 전체로부터 발생된 열을 효율적으로 방출시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 다수의 엘이디에서 발생된 열을 유로를 따라 이동하는 유체로 빠르게 전달하여 방열이 빠르게 이루어질 수 있는 이점이 있다. 또한, 제1 격판 및 제2 격판이 다수의 엘이디의 배열의 아래에 위치하여 다수의 엘이디를 지지하는 구조를 갖게 되므로 외부 충격에 의해 다수의 엘이디에 압력이 가해지더라도 다수의 엘이디에 전달되는 충격에 대해 완충 작용하여서 다수의 엘이디 및 커버부재의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이러한 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치는 표시장치의 백라이트를 제공하는 광원의 발열에 의한 표시장치의 발열이 감소되고, 백라이트 유닛의 효율적인 방열 구조를 구비하므로 표시장치의 액정표시패널로 제공되는 백라이트의 안정적인 휘도가 확보되어 표시장치의 화질 저하 현상을 방지하거나 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광원커버부를 생략하여 유체수용부의 내부모습을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 4의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 도 1의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판(110), 광원(120) 및 커버부재(130)를 포함한다.
도광판(110)은 도광판(110)의 측면, 즉 도광판(110)의 가장자리로부터 입사되는 빛을 도광판(110)의 사각의 넓은 면을 향해 균일하게 분포시킨다.
광원(120)은 도광판(110)에 빛이 입사되도록 한다. 광원(120)은 상기 도광판(110)의 일측 측면의 길이에 대응하는 길이를 갖는 회로기판(121) 및 상기 회로기판(121) 상에 구비되어 상기 도광판(110)의 측면의 길이방향을 따라 배열되는 복수의 엘이디(122)를 포함한다. 이러한 광원(120)은 도광판(110)의 일측 측면에 대향하도록 배치되어 복수의 엘이디(122)가 도광판(110)의 측면을 향해 발광한다.
커버부재(130)는 도광판(110) 및 광원(120)을 수용하여 도광판(110)의 일면 및 광원(120)을 커버한다. 커버부재(130)는 광원커버부(131)를 포함한다. 광원커버부(131)는 광원(120)의 복수의 엘이디(122) 배열 방향에 평행하게 배치되어 광원(120)을 커버한다. 이때, 광원커버부(131)의 안쪽면은 광원(120)의 회로기판(121)의 이면에 면접한다. 광원커버부(131)의 내부에는 유체가 이동하는 유체통로(132)가 구비된다. 유체통로(132)는 광원커버부(131)의 길이방향으로 따라 연장되며 광원(120)의 아래에 위치된다. 유체통로(132)는 유체가 유입되는 입구부(132a) 및 입구부(132a)를 통해 유입된 유체가 유체통로(132)를 따라 이동하여 배출되는 출구부(132b)를 포함한다.
여기서, 상기 유체는 물 또는 부동액일 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 유체통로(132)에 연결되는 유체순환수단(140)을 더 포함한다.
유체순환수단(140)은 유체순환관(141), 유체순환펌프(142) 및 열교환기(143)를 포함한다.
유체순환관(141)은 유체통로(132)의 입구부(132a) 및 출구부(132b)에 연결된다. 일 예로, 유체순환관(141)은 커버부재(130)의 가장자리를 따라 연장될 수 있다. 유체순환관(141)이 유체통로(132)의 입구부(132a) 및 출구부(132b)에 연결되는 형태에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 유체통로(132)의 입구부(132a)로부터 외측으로 돌출된 제1 결합부(133) 및 유체통로(132)의 출구부(132b)로부터 외측으로 돌출된 제2 결합부(134)를 구비하여 제1 결합부(133) 및 제2 결합부(134)에 유체순환관(141)을 연결할 수 있다. 제1 결합부(133) 및 제2 결합부(134)의 외면은 나사산 가공된 형태일 수 있고, 이러한 경우 유체순환관(141)의 양측 끝단부는 제1 결합부(133) 및 제2 결합부(134)에 나사결합될 수 있다.
유체순환펌프(142)는 유체순환관(141) 상에 설치되어 유체를 유체통로(132) 및 유체순환관(141)에 순환시킨다.
열교환기(143)는 유체순환관(141) 상에 설치되어 유체통로(132)의 출구부(132b)로부터 배출된 유체와 열교환하여 출구부(132b)로부터 배출된 유체를 냉각시킨다.
일 예로, 이러한 유체순환수단(140)은 커버부재(130)의 이면에 배치될 수 있다.
이하에서는 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛에서 광원(120)의 다수의 엘이디(122)의 발광에 의해 발생되는 열이 방출되는 과정을 설명한다.
광원(120)의 다수의 엘이디(122)는 도광판(110)의 측면을 향해 발광되며, 이 과정에서 유체는 커버부재(130)의 유체통로(132) 및 유체순환수단(140)의 유체순환관(141)을 순환한다.
다수의 엘이디(122)가 발광하여 발생되는 열은 회로기판(121)으로 전달되며, 회로기판(121)에 전달된 열은 회로기판(121)과 면접하고 있는 광원커버부(131)로 전달된다. 이때, 광원커버부(131)의 내부의 유체통로(132)에는 유체가 이동하고 있으므로 광원커버부(131)로 전달된 열은 유체로 전달된다.
유체통로(132)를 이동하는 유체로 열이 전달됨에 따라 유체통로(132) 내의 유체는 온도가 상승하고, 온도가 상승한 유체는 유체통로(132)의 출구부(132b)를 통해 유체통로(132)로부터 배출되어 유체순환관(141)의 내부로 유입되고, 유체순환관(141)의 내부로 유입된 온도가 상승한 유체는 열교환기(143) 방향으로 이동하여 열교환기(143)에서 열교환되어 냉각된다. 냉각된 유체는 다시 유체순환관(141)을 통해 유체통로(132) 방향으로 이동하여 유체통로(132)의 입구부(132a)를 통해 유체통로(132)의 내부로 유입되며, 유체통로(132)의 내부로 유입된 유체에는 다시 광원(120)으로부터 전달되는 열이 전달된다.
이러한 과정이 반복되면서 광원(120)에서 발생되는 열은 유체가 유체통로(132)를 이동하면서 유체를 통해 방열되며, 다수의 엘이디(122)가 냉각된다.
이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 이용하면 광원(120)이 배치된 영역을 따라 이동하여 순환하는 유체를 통한 효율적인 방열이 이루어질 수 있고, 효율적인 방열이 이루어지므로 광원의 엘이디에서 발생되는 열로 인한 광원의 손상 및 화재를 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 효율적인 방열이 가능해지므로 필요시 고전류를 사용한 고휘도를 구현하는 것이 가능하여, 직사광선에서의 표시장치의 화면 시인성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 영상 및 이미지를 표시하는 표시장치에 이용되며, 이러한 경우, 도시하지는 않았지만, 액정표시패널의 아래에 배치되는 적어도 하나의 광학시트의 배면에 도광판(110)이 위치하도록 배치될 수 있다.
이러한 표시장치는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛이 적용됨에 따라 표시장치의 백라이트를 제공하는 광원의 발열에 의한 표시장치의 발열이 감소되고, 백라이트 유닛의 효율적인 방열 구조를 구비하므로 표시장치의 액정표시패널로 제공되는 백라이트의 안정적인 휘도가 확보되어 표시장치의 화질 저하 현상을 방지하거나 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
제2 실시예
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 광원커버부를 생략하여 유체수용부의 내부모습을 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 4의 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 확산판(210), 광원(220) 및 커버부재(230)를 포함한다.
확산판(210)은 확산판(210)의 배면으로부터 입사되는 빛을 확산판(210)의 전체로 확산시킨다.
광원(220)은 확산판(210)의 이면에 확산판(210)의 종방향 및 횡방향을 따라 배열되는 다수의 엘이디(222)를 포함하고, 상기 엘이디(222)가 확산판(210)의 이면을 향해 발광한다. 일 예로, 광원(220)은 반사판(221) 상에 다수의 엘이디(222)가 서로 전기적으로 연결되어 배열되는 형태로 구비될 수 있다.
커버부재(230)는 확산판(210) 및 광원(220)을 수용하여 광원(220)을 커버한다. 커버부재(230)는 광원커버부(231) 및 유체수용부(232)를 포함한다.
광원커버부(231)는 확산판(210) 및 광원(220)의 반사판(221)에 대응하는 형상으로 구비된다. 즉, 광원커버부(231)는 사각판 형태일 수 있다. 이러한 광원커버부(231)는 광원(220)을 수용하여 광원(220)의 반사판(221)의 이면, 즉 다수의 엘이디(222)가 배열된 면의 반대면과 면접한다.
유체수용부(232)는 광원커버부(231)의 면적과 동일한 면적으로 구비된다. 유체수용부(232)는 유체를 수용하는 내부공간을 갖고, 내부공간으로 수용되는 유체가 광원커버부(231)를 덮도록 광원커버부(231)의 이면에 배치된다.
또한, 유체수용부(232)는 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)을 포함한다.
제1 격벽(2321)은 다수의 엘이디(222)의 종방향 배열 또는 횡방향 배열에 평행하도록 유체수용부(232) 일측의 제1 측면부로부터 일정 길이 연장된다. 일 예로, 제1 격벽(2321)은 제1 측면부(232c)로부터 일정 길이 연장되어 다수의 엘이디(222)의 횡방향 배열에 평행하게 배치될 수 있다.
제2 격벽(2322)은 유체수용부(232)의 제1 측면부(232c)에 평행하는 제2 측면부(232d)로부터 일정 길이 연장되어 제1 격벽(2321)과 평행하게 구비된다. 제2 격벽(2322)은 제1 격벽(2321)과 일정 간격 이격되게 배치되며 다수의 엘이디(222)의 횡방향 배열에 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 교번하여 일방향, 즉 다수의 엘이디(222)의 종방향 배열을 따라 교번하여 배열되며, 이에 의해 유체수용부(232)의 내부공간에 지그재그 형태의 유로(2323)를 형성한다. 이때, 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 다수의 엘이디(222)의 횡방향 배열 간격과 동일하게 배치되어 다수의 엘이디(222) 배열의 아래에 위치하며, 이러한 구조에 의해 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 다수의 엘이디(222)를 지지하는 형태를 갖게 된다.
또한, 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 엘이디(222)의 폭 이하의 두께를 가지며, 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)의 높이 방향의 단부는 광원커버부(231) 및 유체수용부에 면접한다. 일 예로, 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 엘이디(222)의 폭보다 작은 두께를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 유체수용부(232)에 연결되는 유체순환수단(240)을 더 포함할 수 있다.
유체순환수단(240)은 유체순환관(241), 유체순환펌프(242) 및 열교환기(243)를 포함한다. 유체순환수단(240)은 유체순환관(241)이 상기 유로(2323)의 시작지점에 위치하는 입구부(232a) 및 유로(2323)의 끝지점에 위치하는 출구부(232b)에 연결되는 것을 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 유체순환수단(140)과 동일하므로 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛에서 광원(220)의 다수의 엘이디(222)의 발광에 의해 발생되는 열이 방출되는 과정을 설명한다.
광원(220)의 다수의 엘이디(222)는 확산판(210)의 이면을 향해 발광되며, 이 과정에서 유체는 커버부재(230)의 유체수용부(232)의 내부공간의 유로(2323) 및 유체순환관(241)을 순환한다.
다수의 엘이디(222)가 발광하여 발생되는 열은 반사판(221)으로 전달되며, 반사판(221)에 전달된 열은 반사판(221)과 면접하고 있는 광원커버부(231)로 전달되고, 광원커버부(231)로 전달된 열은 광원커버부(231) 및 유체수용부(232)에 면접하여 있는 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)으로 전달된다. 이때, 광원커버부(231)의 이면에 배치된 유체수용부(232)의 입구부(232a)로부터 출구부(232b)를 향해 유로(2323)를 따라 유체가 이동하고 있고, 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 이동하는 유체와 접촉하게 되므로 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)으로 전달된 열은 유로(2323)를 따라 이동하는 유체로 전달된다.
유체수용부(232) 내부공간에 형성된 유로(2323)를 따라 이동하는 유체로 열이 전달됨에 따라 유로(2323) 내의 유체는 온도가 상승하고, 온도가 상승한 유체는 유체는 유로(2323)의 출구부(232b)를 통해 유로(2323)로부터 배출되어 유체순환관(241)의 내부로 유입되고, 유체순환관(241)의 내부로 유입된 온도가 상승한 유체는 열교환기(243) 방향으로 이동하여 열교환기(243)에서 열교환되어 냉각된다. 냉각된 유체는 다시 유체순환관(241)을 통해 유체수용부(232) 방향으로 이동하여 유체수용부(232)의 입구부(232a)를 통해 유체수용부(232)의 내부공간으로 유입되며, 유체수용부(232)의 내부공간으로 유입된 유체는 다시 유로(2323)를 따라 이동하면서 광원(220)으로부터 전달되는 열이 전달된다.
이러한 과정이 반복되면서 광원(220)에서 발생되는 열은 유체가 유체수용부(232)의 내부공간의 유로(2323)를 따라 이동하면서 유체를 통해 방열되며, 다수의 엘이디(222)가 냉각된다.
이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원(220)이 배치된 영역을 따라 이동하여 순환하는 유체를 통한 효율적인 방열이 이루어질 수 있다. 즉, 종방향 및 횡방향으로 배열되는 다수의 엘이디(222)의 배열 구조에서 다수의 엘이디(222)의 종방향 또는 횡방향 배열에 평행하게 유로(2323)를 형성하고, 유로(2323)를 따라 이동하는 유체가 다수의 엘이디(222)의 배열 방향에 평행하게 이동하는 유체 순환 구조를 이루고 있으므로 종방향 및 횡방향으로 배열되는 다수의 엘이디(222) 전체를 균일하게 냉각시킬 수 있으며, 다수의 엘이디(222)의 전체로부터 발생된 열을 효율적으로 방출시킬 수 있다.
또한, 유로(2323)를 형성하는 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 다수의 엘이디(222)의 배열의 아래에 위치하고, 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 광원(220)의 다수의 엘이디(222)가 배열된 반사판(221)에 면접하는 광원커버부(231) 및 유체수용부(232)의 내면에 면접하여 있고, 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)은 유체에 접하게되므로 다수의 엘이디(222)에서 발생된 열을 유로(2323)를 따라 이동하는 유체로 빠르게 전달하여 방열이 빠르게 이루어질 수 있는 이점이 있다.
또한, 제1 격벽(2321) 및 제2 격벽(2322)이 다수의 엘이디(222)의 배열의 아래에 위치하여 다수의 엘이디(222)를 지지하는 구조를 갖게 되므로 외부 충격에 의해 다수의 엘이디(222)에 압력이 가해지더라도 다수의 엘이디(222)에 전달되는 충격에 대해 완충 작용하여서 다수의 엘이디(222) 및 커버부재(230)의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.
한편, 이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 영상 및 이미지를 표시하는 표시장치에 이용되며, 이러한 경우, 도시하지는 않았지만, 액정표시패널의 아래에 배치되는 적어도 하나의 광학시트의 배면에 확산판(210)이 위치하도록 배치될 수 있다.
이러한 표시장치는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛이 적용됨에 따라 표시장치의 백라이트를 제공하는 광원의 발열에 의한 표시장치의 발열이 감소되고, 백라이트 유닛의 효율적인 방열 구조를 구비하므로 표시장치의 액정표시패널로 제공되는 백라이트의 안정적인 휘도가 확보되어 표시장치의 화질 저하 현상을 방지하거나 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 측면에 대향하도록 배치되고, 상기 도광판의 측면의 길이방향을 따라 배열되는 복수의 엘이디를 포함하며, 상기 엘이디가 상기 도광판의 측면을 향해 발광하는 광원;
    상기 도광판 및 광원을 수용하고, 상기 복수의 엘이디의 배열 방향에 평행하게 배치되어 상기 광원을 커버하고 내부에는 유체가 이동하는 유체통로가 구비되는 광원커버부를 포함하는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체통로에 연결되는 유체순환수단을 더 포함하고,
    상기 유체순환수단은,
    상기 유체통로의 입구부 및 출구부에 연결되는 유체순환관;
    상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 유체를 상기 유체통로 및 유체순환관에 순환시키기 위해 구동되는 유체순환펌프; 및
    상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 유체통로의 출구부로부터 배출된 유체와 열교환하는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  3. 도광판, 상기 도광판의 측면에 대향하도록 배치되고 상기 도광판의 측면의 길이방향을 따라 배열되는 복수의 엘이디를 포함하며 상기 엘이디가 상기 도광판의 측면을 향해 발광하는 광원, 및 상기 도광판 및 광원을 수용하고 상기 복수의 엘이디의 배열 방향에 평행하게 배치되어 상기 광원을 커버하고 내부에는 유체가 이동하는 유체통로가 구비되는 광원커버부를 포함하는 커버부재를 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 도광판의 위로 배치되는 적어도 하나의 광학시트; 및
    상기 적어도 하나의 광학시트 위로 배치되어 영상 및 이미지를 디스플레이하는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 유체통로에 연결되는 유체순환수단을 더 포함하고,
    상기 유체순환수단은,
    상기 유체통로의 입구부 및 출구부에 연결되는 유체순환관;
    상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 유체를 상기 유체통로 및 유체순환관에 순환시키기 위해 구동되는 유체순환펌프; 및
    상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 유체통로의 출구부로부터 배출된 유체와 열교환하는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치.
  5. 확산판;
    상기 확산판의 이면에 상기 확산판의 종방향 및 횡방향을 따라 배열되는 다수의 엘이디를 포함하고, 상기 엘이디가 상기 확산판의 이면을 향해 발광하는 광원; 및
    상기 확산판 및 광원을 수용하고, 상기 광원을 커버하는 광원커버부 및 유체를 수용하는 내부공간을 갖고 상기 내부공간으로 수용되는 유체가 상기 광원커버부를 덮도록 상기 광원커버부의 이면에 배치되는 유체수용부를 포함하는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유체수용부는,
    상기 엘이디의 종방향 배열 또는 횡방향 배열에 평행하도록 상기 유체수용부 일측의 제1 측면부로부터 일정 길이 연장된 제1 격벽; 및
    상기 제1 측면부에 평행하는 제2 측면부로부터 일정 길이 연장되고 상기 제1 격벽과 일정 간격 이격되게 배치되는 제2 격벽을 포함하고,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽은 교번하여 일방향으로 배열되어 상기 유체수용부의 내부공간에 지그재그 형태의 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽은 상기 엘이디 배열 간격과 동일하게 배치되어 상기 엘이디 배열의 아래에 위치하고,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽의 두께는 상기 엘이디의 폭보다 작고,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽의 높이 방향의 단부는 상기 광원커버부 및 유체수용부에 면접하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유체수용부에 연결되는 유체순환수단을 더 포함하고,
    상기 유체순환수단은,
    상기 유로의 시작지점에 위치하는 입구부 및 상기 유로의 끝지점에 위치하는출구부에 연결되는 유체순환관;
    상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 유체를 상기 유체통로 및 유체순환관에 순환시키기 위해 구동되는 유체순환펌프; 및
    상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 출구부로부터 배출된 유체와 열교환하는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  9. 확산판, 상기 확산판의 이면에 상기 확산판의 종방향 및 횡방향을 따라 배열된 다수의 엘이디를 포함하고 상기 엘이디가 상기 확산판의 이면을 향해 발광하는 광원, 및 상기 확산판 및 광원을 수용하고 상기 광원을 커버하는 광원커버부 및 유체를 수용하는 내부공간을 갖고 상기 내부공간으로 수용되는 유체가 상기 광원커버부를 덮도록 상기 광원커버부의 이면에 배치되는 유체수용부를 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 확산판의 위로 배치되는 적어도 하나의 광학시트; 및
    상기 적어도 하나의 광학시트 위로 배치되어 영상 및 이미지를 디스플레이하는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유체수용부는,
    상기 엘이디의 종방향 배열 또는 횡방향 배열에 평행하도록 상기 유체수용부 일측의 제1 측면부로부터 일정 길이 연장된 제1 격벽; 및
    상기 제1 측면부에 평행하는 제2 측면부로부터 일정 길이 연장되고 상기 제1 격벽과 일정 간격 이격되게 배치되는 제2 격벽을 포함하고,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽은 교번하여 일방향으로 배열되어 상기 유체수용부의 내부공간에 지그재그 형태의 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽은 상기 엘이디 배열 간격과 동일하게 배치되어 상기 엘이디 배열의 아래에 위치하고,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽의 두께는 상기 엘이디의 폭보다 작고,
    상기 제1 격벽 및 제2 격벽의 높이 방향의 단부는 상기 광원커버부 및 유체수용부에 면접하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유체수용부에 연결되는 유체순환수단을 더 포함하고,
    상기 유체순환수단은,
    상기 유로의 시작지점에 위치하는 입구부 및 상기 유로의 끝지점에 위치하는출구부에 연결되는 유체순환관;
    상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 유체를 상기 유체통로 및 유체순환관에 순환시키기 위해 구동되는 유체순환펌프; 및
    상기 유체순환관 상에 설치되어 상기 출구부로부터 배출된 유체와 열교환하는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유체를 이용한 방열 구조를 갖는 백라이트 유닛을 구비하는 표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230003747A (ko) * 2021-06-30 2023-01-06 주식회사 엠알케이 냉각 채널을 이용한 백라이트 냉각 장치

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