WO2013180329A1 - Lcd 백라이트 유닛 - Google Patents

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WO2013180329A1
WO2013180329A1 PCT/KR2012/004374 KR2012004374W WO2013180329A1 WO 2013180329 A1 WO2013180329 A1 WO 2013180329A1 KR 2012004374 W KR2012004374 W KR 2012004374W WO 2013180329 A1 WO2013180329 A1 WO 2013180329A1
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coupling
plate
heat dissipation
heat
light
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PCT/KR2012/004374
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English (en)
French (fr)
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장명기
장은석
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주식회사 이아이라이팅
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133628—Illuminating devices with cooling means

Definitions

  • the present invention relates to an LCD backlight unit, and more particularly, to produce a heat sink by combining heat dissipation fins made of thin aluminum in a laminated structure, thereby increasing heat dissipation area to improve heat dissipation efficiency, and simplifying each heat dissipation fin. It is possible to improve the ease of assembly during manufacturing because it is assembled by modularizing the heat sink, and relates to an LCD backlight unit with a simple assembly process while reducing the overall weight by combining the light emitting unit and the heat sink using a thermally conductive adhesive. .
  • an LED that converts an electrical signal into light using characteristics of a compound semiconductor has advantages such as longer life, lower driving voltage, and lower power consumption than other light emitters. In addition, it has the advantages of excellent response speed and impact resistance as well as small size and light weight.
  • the LED is not only used as a light source of a portable electronic device such as a mobile phone but also recently used as a back light unit (BLU) and a light source of illumination of a liquid crystal display (LCD).
  • BLU back light unit
  • LCD liquid crystal display
  • the heat sink used in the conventional LED backlight unit is manufactured through casting production, the gap between the heat sink fins in contact with air cannot be formed tightly, and the heat sink efficiency is lowered, and the heat sink is heavy. Used to increase the overall weight of the LED backlight unit.
  • LCD backlight unit of the present invention for solving the above problems a plurality of heat radiation fins including a light emitting unit for emitting light, a bonding portion disposed on the rear of the light emitting unit and a heat dissipating portion bent to form a predetermined angle with the bonding portion
  • the dog includes heat sinks coupled in up and down directions.
  • At least one coupling plate having a coupling hole is formed at an upper portion of the junction portion, and an insertion groove is formed at the lower portion of the junction portion so as to fit the coupling plate of the lower heat dissipation fin, and the radiating portion protrudes toward the insertion groove.
  • Coupling protrusions are fitted to the insertion holes of the upper heat radiation fins.
  • a coupling part including an rib protruding upward from the heat dissipation part, a coupling plate provided at an upper portion of the rib and having a coupling hole, and an insertion groove formed at a lower portion of the rib to open the coupling plate of the lower heat dissipation fin.
  • the heat dissipation part may be formed to protrude in the direction of the insertion groove, and may include a coupling protrusion fitted to the insertion groove of the upper heat dissipation fin.
  • the coupling plate may be formed bent in the direction of the heat radiation fins.
  • the light emitting unit and the main plate A rear plate coupled to the rear of the main plate and a guide panel coupled to the front of the main plate; An LED board coupled between the main plate and the back plate, a reflector coupled between the main plate and the LED board to prevent leakage of light emitted from the LED board and induces light in an effective direction, and generates heat generated from the LED board.
  • the diffuser plate for diffusing the light of the point light source form the LED board in the form of a surface light source, and is formed between the main plate and the diffuser plate And a light sheet for improving brightness by refracting, condensing, and recycling light emitted from the LED board.
  • the heat sink of the LCD backlight unit is made of aluminum, and the other end of the mating surface and the left and right sides of the heat dissipation fin formed on the heat sink are open to circulate air, and the other end of the mating surface is in the same direction as the mating surface.
  • a protruding protrusion jaw may be formed.
  • the light emitting unit and the heat sink of the LCD backlight unit may be combined with a thermally conductive adhesive mainly composed of a bisphenol A-based liquid epoxy resin.
  • LCD backlight unit of the present invention for solving the above problems a plurality of heat radiation fins including a light emitting unit for emitting light, a bonding portion disposed on the rear of the light emitting unit and a heat dissipating portion bent to form a predetermined angle with the bonding portion
  • the dog includes heat sinks coupled in up and down directions.
  • At least one coupling plate having a coupling hole is formed at an upper portion of the junction portion, and an insertion groove is formed at the lower portion of the junction portion so as to fit the coupling plate of the lower heat dissipation fin, and the radiating portion protrudes toward the insertion groove.
  • Coupling protrusions are fitted to the insertion holes of the upper heat radiation fins.
  • a coupling part including an rib protruding upward from the heat dissipation part, a coupling plate provided at an upper portion of the rib and having a coupling hole, and an insertion groove formed at a lower portion of the rib to open the coupling plate of the lower heat dissipation fin.
  • the heat dissipation part may be formed to protrude in the direction of the insertion groove, and may include a coupling protrusion fitted to the insertion groove of the upper heat dissipation fin.
  • the coupling plate may be formed bent in the direction of the heat radiation fins.
  • the light emitting unit and the main plate A rear plate coupled to the rear of the main plate and a guide panel coupled to the front of the main plate; An LED board coupled between the main plate and the back plate, a reflector coupled between the main plate and the LED board to prevent leakage of light emitted from the LED board and induces light in an effective direction, and generates heat generated from the LED board.
  • the diffuser plate for diffusing the light of the point light source form the LED board in the form of a surface light source, and is formed between the main plate and the diffuser plate And a light sheet for improving brightness by refracting, condensing, and recycling light emitted from the LED board.
  • the heat sink of the LCD backlight unit is made of aluminum, and the other end of the mating surface and the left and right sides of the heat dissipation fin formed on the heat sink are open to circulate air, and the other end of the mating surface is in the same direction as the mating surface.
  • a protruding protrusion jaw may be formed.
  • the light emitting unit and the heat sink of the LCD backlight unit may be combined with a thermally conductive adhesive mainly composed of a bisphenol A-based liquid epoxy resin.
  • the heat sink is manufactured by combining heat dissipation fins made of thin aluminum in a stacked structure, heat dissipation efficiency can be improved by increasing the heat dissipation area.
  • the heat sink is modularized by simply combining the respective heat radiation fins, the assembly can be easily improved during fabrication.
  • the assembly process is simple while reducing the overall weight by combining the light emitting unit and the heat sink using a heat conductive adhesive.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an LCD backlight unit according to the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing a heat sink according to the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the combination of FIG.
  • the light emitting unit 10 is configured.
  • the light emitting unit 10 is composed of a plurality of components, first, the main plate 11 is formed to form the overall frame.
  • the main plate 11 has a hollow inside, and has a structure that can accommodate and combine other components.
  • the rear plate 12 is configured to couple to the rear of the main plate 11.
  • the guide panel 13 is configured to couple to the front surface of the main plate 11.
  • the rear plate 12 and the guide panel 13 are coupled through a conventional coupling means (not shown in the figure) such as bolts when coupled to the main plate 11.
  • the LED board 14 is configured to couple between the main plate 11 and the back plate 12.
  • the LED board 14 has a plurality of LEDs formed therein.
  • the LED board 14 is configured such that the surface on which the LED is formed faces the surface on which the main plate 11 is formed, and is configured to emit light to a hollow portion inside the main plate 11.
  • the reflector 15 is formed between the main plate 11 and the LED board 14.
  • the reflector 15 is configured to allow light to be guided in an effective direction while preventing leakage of light emitted from the LEDs of the LED board 14.
  • the heat dissipation pad 16 is formed between the LED board 14 and the back plate 12 to dissipate heat generated when light is emitted from the LED (not shown) included in the LED board 14. Configured to do so.
  • the heat dissipation pad 16 is preferably made of a material in which ceramic particles are filled in an acrylic adhesive.
  • a diffuser plate 17 is formed between the main plate 11 and the guide panel 13.
  • the diffuser plate 17 is configured to assure the point-shaped light emitted from the LED of the LED board 14 in the form of a surface light source.
  • the light sheet 18 is formed between the main plate 11 and the guide panel 13, so that the light emitted from the LED of the LED board 14 can be refracted, condensed, and recycled to improve brightness. It is composed.
  • the heat sink 30 attached to the rear surface of the light emitting unit 10 to dissipate heat generated from the LED of the LED board 14 has a high thermal conductivity aluminum radiating fin 20. ) Is composed of a plurality of combinations.
  • the heat dissipation fin 20 includes a junction portion 21 and a heat dissipation portion 22.
  • the bonding portion 21 is formed in a plate shape having a predetermined area and is bonded to the rear plate 21 of the light emitting unit 10 in various ways.
  • the heat dissipation part 22 is also formed in a plate shape having a predetermined area and is bent to form a predetermined angle with the junction part 21.
  • heat generated in the light emitting unit 10 is primarily transmitted to the junction 21. A portion of the transferred heat is radiated through the junction part 21, and the remaining part is transferred to the radiator 22 to radiate heat through the radiator 22.
  • One or more coupling plates 21a are provided on the junction 21.
  • the coupling plate 21a is provided with a coupling hole 21b into which the coupling protrusion 22a to be described later is inserted.
  • an insertion groove 21c is formed at a lower portion of the coupling plate 21a of the junction portion 21 so as to have a width through which the coupling plate 21a can be fitted.
  • a coupling protrusion 22a protrudes from the heat dissipation part 22 toward the insertion groove 21c.
  • the heat dissipation module 30 in the present embodiment includes a plurality of heat dissipation fins 20, and each heat dissipation fin 20 is stacked in an up and down direction.
  • the upper and lower heat dissipation fins 20 are stacked while the coupling plate 21a of the lower heat dissipation fins 20 is fitted into the insertion groove 21c of the upper heat dissipation fins 20.
  • the coupling protrusion 22a of the lower heat dissipation fin 20 is coupled to the coupling plate 21a at the same time as the insertion plate 21a of the coupling plate 21a is inserted into the insertion groove 21c. It fits in the hole 21b.
  • the coupling protrusion 22a and the coupling hole 21b may be formed in various forms that can firmly couple the upper and lower radiating fins 20.
  • the pair of engaging projections 22a in the present embodiment are provided spaced apart from the left and right by a predetermined distance.
  • the coupling hole 21b has a width in the left and right directions which is equal to or smaller than the spaced distance of the pair of coupling protrusions 22a. Therefore, the pair of coupling protrusions 22a are fitted into the coupling holes 21b to fix the upper and lower heat dissipation fins 20.
  • the coupling plate 21a may be formed to be bent in the direction of the heat dissipation part 22. Accordingly, the coupling hole 21b is also formed on the inner side than the surface formed by the bonding portion 21. Therefore, even if the length of the coupling protrusion 22a inserted into the coupling hole 21b is short, it can be fitted to the coupling hole 21b. As a result, when the coupling protrusion 22a is long, breakage or safety accident during work may be prevented.
  • the heat dissipation part 22 is formed with a coupling part 23 similar to the coupling plate 21a and the insertion groove 21c formed in the junction part 21 described above, and the coupling part 23 is a rib 23a and a coupling part.
  • the plate 23b and the insertion groove 23d are included.
  • the rib 23a protrudes upward from the heat dissipation part 22.
  • the coupling plate 23b is formed in the upper part of the rib 23a.
  • the insertion plate 23c is formed in the coupling plate 23b.
  • the lower portion of the rib 23a is formed with an insertion groove 23d having an opening formed so that the coupling plate 23b of the lower heat dissipation fin 20 can be fitted therein.
  • the heat dissipating portion 22 is provided with a coupling protrusion 22a protruding in the direction of the insertion groove 23d and fitted into the insertion hole 23c.
  • each configuration of the coupling portion 23 and the coupling of the coupling portion 23 of the upper and lower radiating fins 20 is the same as the coupling of the insertion groove 21b and the coupling plate 21a of the bonding portion 21 described above. The description below will be omitted.
  • the coupling part 23 may be formed at various positions for effective stacking of the heat dissipation fins 20.
  • the coupling part 23 is formed at a position opposite to the coupling plate 21a and the insertion groove 21c of the joint part 21. do.
  • the heat dissipation fins 20 are configured in a state in which all of the heat dissipation heat dissipation parts 22 in which the junction part 21 is not formed are opened, and protrude in a part of the heat dissipation part 22 opposite to the junction part 21 of the heat dissipation part 22.
  • the jaw 26 is further formed.
  • a plurality of heat dissipation fins 20 are coupled in a stacked structure.
  • a heat conductive adhesive 40 capable of coupling the light emitting unit 10 and the heat sink 30 is configured.
  • the thermally conductive adhesive 40 is composed of a bisphenol A-based liquid epoxy resin whose main component is a mixture of an accelerator and an accelerator for promoting hardening.
  • the thermally conductive adhesive 40 is excellent in thermal conductivity and is configured to transfer heat generated in the light emitting unit 10 to the heat sink 30 so that heat dissipation can be performed smoothly.
  • the light emitting unit 10 of the LCD backlight unit 50 of the present invention is assembled.
  • the light emitting unit 10 is assembled between the LED board 14 reflector 15, the heat dissipation pad 16, the diffuser plate 17 between the main plate 11, the rear plate 12, and the guide panel 13. After inserting the optical sheet 18 in sequence, it is completed by using a coupling means such as a conventional bolt is completed.
  • the heat sink 30 is assembled at the same time as the assembly process of the light emitting unit 10.
  • the assembly process sequentially stacks a plurality of heat dissipation fins 20 constituting the heat sink 30. Specifically, the coupling plates 21a and 23b of the lower radiation fin 20 are inserted into the insertion grooves 21c and 23d formed in the upper radiation fin 20. At the same time, the coupling protrusions 22a are fitted into the coupling holes 21b and 23c, respectively.
  • the combination is made in a one-touch manner is to act to improve the efficiency of the operation according to the ease of operation.
  • the lower radiating fin 20 and the upper radiating fin 20 can be more firmly coupled to the insertion grooves 21c and 23d, the coupling plates 21a and 23b, and the coupling holes 21b and 23c and the coupling protrusion 22a. Can be.
  • the heat sink 30 determines the number of the heat radiation fins 20 according to the horizontal and vertical sizes of the light emitting unit 10 to be modularized and assembled.
  • the modular heat sink 30 is coupled to the rear plate 12 of the light emitting unit 10 using a thermally conductive adhesive 40.
  • the thermally conductive adhesive 40 can shorten the work time of manufacturing through a simple method of attaching the heat sink 30 after application to the back plate 12 of the light emitting unit 10 as an epoxy series.
  • the LED formed on the LED board 14 of the light emitting unit 10 emits light.
  • the emitted light is guided in the effective direction while minimizing the loss of light by the reflector 15 formed in the light emitting unit 10.
  • the light guided by the reflector 15 as described above passes through the diffuser plate 17, the light is emitted in the form of a surface light source.
  • the conventional LED board 14 is configured in the form of a small chip, so that the portion where the LED is located at the time of light divergence has a high luminance of light, and in the portion where the LED is not formed, the luminance of the light is reduced and a point-shaped light source is used. Will diverge.
  • the point light source affects image quality and color, it is important to spread the light evenly over the entire surface through the diffuser plate 17 as described above.
  • the light passing through the diffuser plate 17 acts to improve the brightness through refraction, condensing, and recycling while passing through the light sheet 18.
  • the heat generated from the LED board 14 is conducted to the rear plate 12 by the acrylic heat radiation pad 16 coupled to the rear of the LED board 14 to easily heat the heat to the outside. To work.
  • the heat generated through the heat radiating pad 6 and the back plate 12 is discharged to the outside through the heat sink 30.
  • the heat sink 30 coupled to the rear plate 12 is made of aluminum having high thermal conductivity and exposed to the outside, the heat received through the rear plate 12 is in contact with air. It will act to be easily radiated through.
  • the heat sink 30 in the present invention is configured in a state in which a plurality of heat radiation fins 20 formed in a thin plate shape are coupled.
  • the heat sink 30 in the present invention is configured in a state in which the heat sink fin 20 is configured to open all other parts except the coupling surface 21 for coupling with the rear plate 12 of the light emitting unit 10. have.
  • a typical LCD backlight unit 50 is provided with a fan to increase the efficiency of heat dissipation.
  • the space is opened so as not to disturb the flow of air, such as the heat sink 30. When released, it increases the efficiency of forced convection.
  • the protrusion jaw 26 is formed on the heat dissipation fin 20 formed on the heat sink 30 according to the present invention. This is a phenomenon in which the heat dissipation fin 20 is bent by an external impact as the length of the heat dissipation fin 20 extends. Because this happens, it is installed to prevent this.
  • the projection jaw (26) is not formed according to the length of the heat radiation fin 20, or installed in one or more than one place acts to reduce the breakage rate of the plurality of heat sinks 30 coupled to the heat radiation fin (20) Done.
  • the thermally conductive adhesive 40 to combine the light emitting unit 10 and the heat sink 30, the heat conduction is made smoothly to reduce the production time and reduce the overall weight to provide a product of improved quality It will work.

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Abstract

본 발명의 LCD 백라이트 유닛은 빛을 발산하는 발광유닛, 상기 발광유닛의 후면에 배치되는 접합부 및 상기 접합부와 일정각도를 형성하도록 절곡 형성되는 방열부를 포함하는 방열핀이 복수 개가 상, 하 방향으로 결합된 히트싱크를 포함한다. 그리고 상기 접합부의 상부에는 결합홀이 형성된 하나 이상의 결합판이 구비되고, 상기 접합부의 하부에는 하부 방열핀의 결합판이 끼워지도록 개구 형성된 삽입홈이 형성된다. 또한, 상기 방열부에는 상기 삽입홈 방향으로 돌출 형성되어, 상부 방열핀의 상기 삽입홀에 끼워지는 결합돌기가 구비된다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 07.06.2012]　LCD 백라이트 유닛
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 발광유닛, 상기 발광유닛의 후면에 배치되는 접합부 및 상기 접합부와 일정각도를 형성하도록 절곡 형성되는 방열부를 포함하는 방열핀이 복수 개가 상, 하 방향으로 결합된 히트싱크를 포함한다.
그리고 상기 접합부의 상부에는 결합홀이 형성된 하나 이상의 결합판이 구비되고, 상기 접합부의 하부에는 하부 방열핀의 결합판이 끼워지도록 개구 형성된 삽입홈이 형성되며, 상기 방열부에는 상기 삽입홈 방향으로 돌출 형성되어, 상부 방열핀의 상기 삽입홀에 끼워지는 결합돌기가 구비된다.
그리고 방열부에 상향 돌출 형성된 리브, 상기 리브의 상부에 구비되고 결합홀이 형성된 결합판 및 상기 리브의 하부에는 하부 방열핀의 상기 결합판이 끼워지도록 개구 형성된 삽입홈을 포함하는 결합부를 더 포함하고, 상기 방열부에는 상기 삽입홈 방향으로 돌출 형성되어, 상부 방열핀의 상기 삽입홈에 끼워지는 결합돌기가 구비될 수 있다.
또한, 상기 결합판은 상기 방열핀의 방향으로 절곡 형성될 수 있다.
한편, 발광유닛은 메인 플레이트와; 상기 메인 플레이트의 후면에 결합하는 후면 플레이트, 상기 메인 플레이트의 전면에 결합하는 가이드 판넬과; 상기 메인 플레이트와 후면 플레이트 사이에 결합하는 LED 보드, 상기 메인 플레이트와 LED 보드 사이에 결합하여 LED 보드에서 발광되는 광의 누설을 방지하고 유효한 방향으로 광을 유도하는 리플렉터, 상기 LED 보드에서 발생하는 발열을 후면 플레이트로 전도하기 위한 방열패드, 상기 메인 플레이트와 가이드 판넬 사이에 형성되며, LED 보드에서 발생하는 점광원 형태의 광을 면광원 형태로 확산시키는 디퓨져 플레이트, 상기 메인 플레이트와 디퓨져 플레이트 사이에 형성되며, LED 보드로 부터 발광되는 광을 굴절 및 집광, 리사이클링시켜 휘도를 향상시키기 위한 광시트를 포함한다.
그리고 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 형성될 수 있다.
그리고 LCD 백라이트 유닛의 발광유닛과 히트싱크는 비스페놀 A계 액상 에폭시 수지가 주성분인 열전도성 접착제로 결합될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 LCD 백라이트 유닛은 빛을 발산하는 발광유닛, 상기 발광유닛의 후면에 배치되는 접합부 및 상기 접합부와 일정각도를 형성하도록 절곡 형성되는 방열부를 포함하는 방열핀이 복수 개가 상, 하 방향으로 결합된 히트싱크를 포함한다.
그리고 상기 접합부의 상부에는 결합홀이 형성된 하나 이상의 결합판이 구비되고, 상기 접합부의 하부에는 하부 방열핀의 결합판이 끼워지도록 개구 형성된 삽입홈이 형성되며, 상기 방열부에는 상기 삽입홈 방향으로 돌출 형성되어, 상부 방열핀의 상기 삽입홀에 끼워지는 결합돌기가 구비된다.
그리고 방열부에 상향 돌출 형성된 리브, 상기 리브의 상부에 구비되고 결합홀이 형성된 결합판 및 상기 리브의 하부에는 하부 방열핀의 상기 결합판이 끼워지도록 개구 형성된 삽입홈을 포함하는 결합부를 더 포함하고, 상기 방열부에는 상기 삽입홈 방향으로 돌출 형성되어, 상부 방열핀의 상기 삽입홈에 끼워지는 결합돌기가 구비될 수 있다.
또한, 상기 결합판은 상기 방열핀의 방향으로 절곡 형성될 수 있다.
한편, 발광유닛은 메인 플레이트와; 상기 메인 플레이트의 후면에 결합하는 후면 플레이트, 상기 메인 플레이트의 전면에 결합하는 가이드 판넬과; 상기 메인 플레이트와 후면 플레이트 사이에 결합하는 LED 보드, 상기 메인 플레이트와 LED 보드 사이에 결합하여 LED 보드에서 발광되는 광의 누설을 방지하고 유효한 방향으로 광을 유도하는 리플렉터, 상기 LED 보드에서 발생하는 발열을 후면 플레이트로 전도하기 위한 방열패드, 상기 메인 플레이트와 가이드 판넬 사이에 형성되며, LED 보드에서 발생하는 점광원 형태의 광을 면광원 형태로 확산시키는 디퓨져 플레이트, 상기 메인 플레이트와 디퓨져 플레이트 사이에 형성되며, LED 보드로 부터 발광되는 광을 굴절 및 집광, 리사이클링시켜 휘도를 향상시키기 위한 광시트를 포함한다.
그리고 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 형성될 수 있다.
그리고 LCD 백라이트 유닛의 발광유닛과 히트싱크는 비스페놀 A계 액상 에폭시 수지가 주성분인 열전도성 접착제로 결합될 수 있다.
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.
방열핀(20)은 접합부(21) 및 방열부(22)를 포함한다.
접합부(21)는 일정 면적을 가지는 플레이트 형상으로 형성되고, 발광유닛(10)의 후면 플레이트(21)에 다양한 방식으로 접합된다. 방열부(22) 역시 일정 면적을 가지는 플레이트 형상으로 형성되고, 접합부(21)와 일정 각도를 형성하도록 절곡 형성된다.
따라서 발광유닛(10)에서 발생한 열은 1차적으로 접합부(21)로 전달이 된다. 그리고 전달된 열의 일부는 접합부(21)를 통하여 방열되고, 나머지는 방열부(22)로 전달되어 방열부(22)를 통하여 방열된다.
접합부(21)의 상부에는 하나 이상의 결합판(21a)이 구비된다. 그리고 결합판(21a)에는 후술하는 결합돌기(22a)가 삽입될 수 있는 결합홀(21b)이 형성된다. 그리고 접합부(21)의 결합판(21a)의 하부에는 결합판(21a)이 끼워질 수 있는 폭으로 개구 형성된 삽입홈(21c)이 형성된다. 그리고 방열부(22)에는 상기 삽입홈(21c) 방향으로 결합돌기(22a)가 돌출 형성된다.
구체적으로 본 실시예에서의 방열모듈(30)은 복수 개의 방열핀(20)을 포함하고, 각 방열핀(20)은 상, 하 방향으로 적층이 된다. 그리고 하부 방열핀(20)의 결합판(21a)는 상부 방열핀(20)의 삽입홈(21c)에 끼워지면서 상, 하 방열핀(20)이 적층되게 된다.
그리고 상, 하 방열핀(20)의 적층을 보다 견고히 하기 위하여 결합판(21a)의 삽입홈(21c)으로의 삽입과 동시에 하부 방열핀(20)의 결합돌기(22a)가 결합판(21a)의 결합홀(21b)에 끼워지게 된다.
한편, 결합돌기(22a) 및 결합홀(21b)은 상, 하 방열핀(20)의 결합을 견고히 할 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로 본 실시예에서의 한 쌍의 결합돌기(22a)가 좌, 우 일정거리 이격되어 구비된다. 그리고 결합홀(21b)은 한 쌍의 결합돌기(22a)의 이격된 거리보다 같거나 작은 좌, 우 방향 폭을 가진다. 따라서 한 쌍의 결합돌기(22a)는 결합홀(21b)에 끼워지면서 상, 하 방열핀(20)을 고정하게 된다.
그리고 결합판(21a)은 방열부(22)의 방향으로 절곡 형성될 수 있다. 이에 따라 결합홀(21b) 역시 접합부(21)가 형성하는 면보다 내측에 형성되게 된다. 따라서 결합홀(21b)에 삽입되는 결합돌기(22a)의 길이를 짧게 형성하더라도 결합홀(21b)에 끼울 수 있게 된다. 결국 결합돌기(22a)가 긴 경우 발생할 수 있는 파손 또는 작업과정에서의 안전사고 등을 방지할 수 있다.
방열부(22)에는 상기 설명한 접합부(21)에 형성된 결합판(21a) 및 삽입홈(21c)과 유사한 형태의 결합부(23)가 형성되고, 결합부(23)는 리브(23a), 결합판(23b) 및 삽입홈(23d)를 포함한다.
구체적으로 리브(23a)는 방열부(22)에 상향 돌출 형성된다. 그리고 리브(23a)의 상부에는 결합판(23b)가 형성된다. 그리고 결합판(23b)에는 삽입홀(23c)가 형성된다. 또한 리브(23a)의 하부에는 하부 방열핀(20)의 결합판(23b)이 끼워지도록 개구 형성된 삽입홈(23d)이 형성된다.
그리고 방열부(22)에는 삽입홈(23d) 방향으로 돌출 형성되어, 삽입홀(23c)에 끼워지는 결합돌기(22a)가 구비된다.
한편, 결합부(23)의 각 구성 및 상, 하 방열핀(20)의 결합부(23)의 결합은 상기 설명한 접합부(21)의 삽입홈(21b) 및 결합판(21a)의 결합과 동일한 바 이하 설명을 생략한다.
그리고 결합부(23)는 방열핀(20)의 효과적인 적층을 위하여 다양한 위치에 형성될 수 있고, 본 실시예에서는 접합부(21)의 결합판(21a) 및 삽입홈(21c)와 대향되는 위치에 형성된다.
특히, 상기 방열핀(20)은 방열 방열부(22) 중 접합부(21)가 형성되지 않은 부분은 모두 개방된 상태로 구성되어 있으며, 방열부(22)의 접합부(21)와 대향되는 부분에는 돌출턱(26)이 더 형성되어 있다.
그리고 본 발명에서의 히트싱크(30)는 다수의 방열핀(20)이 적층구조로 결합되어 있다.
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 적층한다. 구체적으로 상부 방열핀(20)에 형성된 삽입홈(21c, 23d)로 하부 방열핀(20)의 결합판(21a, 23b)이 삽입된다. 이와 동시에 결합홀(21b, 23c)에 결합돌기(22a)가 각각 끼워진다.
즉, 원터치 방식으로 결합이 이루어져 작업의 용이성에 따른 작업의 효율성을 향상시킬 수 있게 작용하게 되는 것이다. 나아가 삽입홈(21c, 23d) 및 결합판(21a, 23b) 그리고 결합홀(21b, 23c) 및 결합돌기(22a)의 2중으로 하부 방열핀(20) 및 상부 방열핀(20)을 보다 견고하게 결합시킬 수 있다.
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)에는 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.

Claims (6)

  1. 빛을 발산하는 발광유닛;
    상기 발광유닛의 후면에 배치되는 접합부 및 상기 접합부와 일정각도를 형성하도록 절곡 형성되는 방열부를 포함하는 방열핀이 복수 개가 상, 하 방향으로 결합된 히트싱크를 포함하고,
    상기 접합부의 상부에는 결합홀이 형성된 하나 이상의 결합판이 구비되고, 상기 접합부의 하부에는 하부 방열핀의 결합판이 끼워지도록 개구 형성된 삽입홈이 형성되며,
    상기 방열부에는 상기 삽입홈 방향으로 돌출 형성되어, 상부 방열핀의 상기 삽입홀에 끼워지는 결합돌기가 구비된 LCD 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    방열부에 상향 돌출 형성된 리브, 상기 리브의 상부에 구비되고 결합홀이 형성된 결합판 및 상기 리브의 하부에는 하부 방열핀의 상기 결합판이 끼워지도록 개구 형성된 삽입홈을 포함하는 결합부를 더 포함하고,
    상기 방열부에는 상기 삽입홈 방향으로 돌출 형성되어, 상부 방열핀의 상기 삽입홀에 끼워지는 결합돌기가 구비된 LCD백라이트 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 결합판은 상기 방열핀의 방향으로 절곡 형성되는 LCD백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발광유닛은,
    메인 플레이트;
    상기 메인 플레이트의 후면에 결합하는 후면 플레이트;
    상기 메인 플레이트의 전면에 결합하는 가이드 판넬;
    상기 메인 플레이트와 후면 플레이트 사이에 결합하는 LED 보드;
    상기 메인 플레이트와 LED 보드 사이에 결합하여 LED 보드에서 발광되는 광의 누설을 방지하고 유효한 방향으로 광을 유도하는 리플렉터;
    상기 LED 보드(14)에서 발생하는 발열을 후면 플레이트로 전도하기 위한 방열패드;
    상기 메인 플레이트와 가이드 판넬 사이에 형성되며, LED 보드에서 발생하는 점광원 형태의 광을 면광원 형태로 확산시키는 디퓨져 플레이트;
    상기 메인 플레이트와 디퓨져 플레이트 사이에 형성되며, LED 보드로부터 발광되는 광을 굴절 및 집광, 리사이클링시켜 휘도를 향상시키기 위한 광시트;로 이루어진 발광유닛;으로 이루어진 것에 특징이 있는 LCD 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 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 것에 특징이 있는 LCD 백라이트 유닛.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 발광유닛과 히트싱크는 비스페놀 A계 액상 에폭시 수지가 주성분인 열전도성 접착제로 결합하는 것에 특징이 있는 LCD 백라이트 유닛.
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