KR20110105284A - 광원장착패널 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20110105284A
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남동진
정인수
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주식회사 에이치앤에스솔루션
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 상기 백라이트 유닛은, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 액정을 구비한 디스플레이 장치 내에 장착되어 광원의 빛을 상기 액정에 인도하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 액정 측에 형성된 일면과, 상기 일면의 반대쪽에 형성된 타면이 구비된 하부샤시; 및 상기 하부샤시와 결합하고, 상기 디스플레이 장치의 내측을 향하는 일면과 상기 디스플레이 장치의 외측을 향하는 타면이 구비되는 광원장착패널을 포함하되, 상기 광원장착패널은 상기 하부샤시 일면에 결합되는 결합부와, 상기 결합부로부터 절곡 형성되며 상기 광원이 장착된 발광부를 포함하고, 상기 광원장착패널의 상기 발광부의 타면 및 상기 하부샤시의 타면에 방열처리부가 구비된 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 사용함으로써, 광원의 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라, 상기 백라이트 유닛이 장착된 디스플레이 장치의 내구성 및 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

광원장착패널 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{LIGHT INSTALLED PANNEL AND BACK LIGHT UNIT THEREWITH}
본 발명은 광원장착패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광원에서 조사되는 빛으로 인한 열이 원활하게 방출되는 광원장착패널에 관한 것이다.
컴퓨터나 텔레비전 등에 화상을 형성하는 디스플레이 장치로 액정표시패널이 많이 사용되고 있다. 일반적으로 액정표시패널은 그 배면에 백라이트 유닛을 가지며, 백라이트 유닛은 액정표시패널의 배면에서 액정표시패널로 광을 발생한다. 이러한 백라이트 유닛에 사용되는 광원에서는 빛을 발산하면서 열에너지가 방출되었기 때문에 이러한 광원이 장착되는 광원장착패널에서의 열에너지 방출이 원활히 진행되어야만 광원으로부터 전달받은 빛의 휘도를 더욱 밝게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 조도를 고르게 유지할 수 있다.
일반적으로, 상기 백라이트 유닛은 광원에서 발생되는 열을 제거하여 온도를 균일화 하기 위하여 히트파이프가 구비되어 있고, 상기 히트파이프는 자연대류에 의해 냉각되는 구조이다. 그러나 자연대류만을 의존할 경우, 열이 전달될 수 있는 범위가 제한되어 광원인 LED간의 온도차이가 발생한다는 문제점이 발생하였다.
종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 냉각배관과 연통되어 열을 수수하는 라디에이터 사이에 열전달유체를 순환시키는 순환펌프나, 냉각팬이 구비된 백라이트 유닛을 디스플레이 장치에 장착하였다. 그러나 이러한 순환펌프를 백라이트 유닛에 구비할 경우, 냉각팬 또는 순환펌프를 작동시킬 때 팬의 회전 구동을 담당하는 모터 또는 펌핑 장치로 인하여 백라이트 유닛에서 소음이 발생한다는 문제점이 발생하였다. 더욱이 근본적으로 열이 발생하는 광원의 열을 효과적으로 배출할 수 없었다. 즉, 상기 냉각장치는 백라이트 유닛만 냉각시킬 뿐, 광원이 장착된 광원장착패널에서는 열이 직접적으로 배출되지 않기 때문에 광원의 수명이 짧아질 수 밖에 없었고, 광원장착패널에서 백라이트 유닛에 전달된 열만 디스플레이 장치 외부로 배출된다는 문제점이 발생하였다. 뿐만 아니라, 히트파이프나 냉각팬, 순환펌프 등이 디스플레이 장치에 포함되어 있기 때문에, 디스플레이 장치의 두께를 얇게 제조할 수 없었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는, 광원의 열을 직접 배출할 수 있는 광원장착패널을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는, 별도의 냉각장치를 구비하지 않으면서 방열이 원활한 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여, 디스플레이 장치의 하부 샤시에 결합되는 광원장착패널에 있어서,
상기 하부샤시에 결합되며, 상기 디스플레이 장치의 내측을 향하는 일면과 상기 디스플레이 장치의 외측을 향하는 타면을 포함하는 결합부;
광원이 장착되고, 상기 결합부로부터 절곡 형성되며 상기 디스플레이 장치의 내측을 향하는 일면과 상기 디스플레이 장치의 외측을 향하는 타면을 포함하는 발광부; 및
상기 발광부의 타면에 형성된 방열처리부를 포함하는 광원장착패널을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 두번째 과제를 해결하기 위하여, 액정을 구비한 디스플레이 장치 내에 장착되어 광원의 빛을 상기 액정에 인도하는 백라이트 유닛에 있어서,
제1항에 따른 광원장착패널; 및
상기 액정 측에 형성된 일면과, 상기 일면의 반대쪽에 형성된 타면이 구비된 하부샤시를 포함하되,
상기 광원장착패널의 상기 결합부의 타면이 상기 하부샤시의 일면에 결합되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또, 액정을 구비한 디스플레이 장치 내에 장착되어 광원의 빛을 상기 액정에 인도하는 백라이트 유닛에 있어서,
상기 광원장착패널; 및
상기 액정 측에 형성된 일면과, 상기 일면의 반대쪽에 형성된 타면이 구비된 하부샤시;를 포함하되,
상기 광원장착패널의 상기 결합부의 일면이 상기 하부샤시의 타면에 결합되고,
상기 광원장착패널의 상기 결합부의 타면에 방열처리부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
이때, 상기 하부샤시의 타면에 상기 방열처리부가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광원장착패널은 상기 결합부의 일단에 요홈이 형성되고, 상기 요홈에 상기 하부샤시가 삽입장착될 수 있다.
또, 상기 광원장착패널은 상기 하부샤시의 길이방향 양 변 및 폭방향 양 변에 결합되거나, 상기 하부샤시의 길이방향 양 변 또는 한 변에 결합될 수 있다.
또한, 상기 방열처리부는 방열제를 도포하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 방열제는 바인더 수지와 충전제를 포함하는 실록산계 방열 수지조성물인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 실록산계 방열 수지 조성물의 상기 바인더 수지는 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (a) 5 내지 75 중량부의 pH는 1.5 내지 10의 범위인 수성 콜로이드 실리카 또는 알콜성 콜로이드 실리카; (b) 0.1 내지 50 중량부의 하기 화학식 (1)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; 및 (c) 10 내지 60 중량부의 하기 화학식 (2)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물을 포함하고,
상기 충전제는 상기 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (d) 1 내지 300 중량부의 열전도성 금속 또는 탄소 화합물; (e) 0.1 내지 10 중량부의 하기 화학식 (3)으로 표시되는 금속 알콕사이드, 금속염, 금속착화합물, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; (f) 10 내지 50 중량부의 C1 -12 케톤 또는 디케톤을 포함하는 것이 바람직하다.
R1 aSi(OR2)4-a ----- (1)
R3 bSi(OR4)4-b ----- (2)
R5M(OR6)3-c 또는 R5 cM(OR7)3-c ----- (3)
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 -6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화알킬기, 알릴기 및 방향족기 중에서 선택되고,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 비닐기, 페닐기, 할로겐기, 니트로기, 니트릴기, 아미노기, 아크릴기, 에폭시기, 머캡토기, 아미드기 중에서 선택된 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 C1 -6의 알킬기, 사이클로알킬기, 알케닐기, 사이클로알케닐기, 할로겐화알킬기, 아릴기, 방향족기 중에서 선택되며,
R5은 C1 -6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화 알킬기 및 알릴기 중에서 선택되며, R6 및 R7 은 각각 독립적으로 C1 -6 알킬기이고, M은 금속원자 중에서 선택되며,
a는 0 내지 3의 정수이며, b는 1 내지 3의 정수이며, c는 0 내지 3의 정수임.
또한, 상기 방열제는,
상기 실록산계 방열 수지 조성물의 상기 바인더 수지가 에폭시폴리머인 것이 바람직하다.
또, 상기 방열제는 10㎛ 내지 120㎛ 두께로 피복되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방열처리부는 아노다이징(anodizing) 처리하여 형성될 수 있다.
또, 상기 광원은 ＬＥＤ인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광원에서 배출되는 열이 바로 외부로 배출되기 때문에 광원의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 광원의 내구성이 증가하고, 상기 광원장착패널을 장착한 디스플레이 장치의 각종 필름이 열변형되는 것을 방지할 수 있어 디스플레이 장치의 화질이 개선되며, 별도의 냉각 장치가 필요 없기 때문에 디스플레이 장치를 소형화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원장착패널의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이다
도 3은 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 및 일 비교예에 따른 백라이트 유닛이 장착된 디스플레이 장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 백라이트 유닛과 비교예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 광원장착패널은, 하부샤시에 결합되어 휘도를 증가하는 시트 측으로 상기 광원의 빛이 발산되도록 한다. 일반적으로 광원이 빛을 발산하는 방향에 따라 디스플레이 장치를 직하형 디스플레이 장치와 에지형 디스플레이 장치로 나눌 수 있는데, 상기 광원장착패널이 장착된 디스플레이 장치는, 상기 광원이 상기 하부샤시의 가장자리에 위치하기 때문에 에지형 디스플레이 장치라고 한다.
본 발명에 따른 광원장착패널이 결합되는 하부샤시 형상은 장방형(長方形)의 시트이다. 이때, 상기 하부샤시의 길이방향 양 변 및 폭 방향 양변에 상기 광원장착패널이 모두 구비될 경우, 이를 4 에지 백라이트 유닛이라고 한다. 또한, 상기 하부샤시의 길이방향 양 변에 상기 광원장착패널이 구비될 경우, 이를 2 에지 백라이트 유닛이라 하고, 상기 하부샤시의 길이방향 한 변에만 상기 광원장착패널이 구비될 경우, 이를 1 에지 백라이트 유닛이라고 한다. 이와 같이 상기 광원장착패널은 백라이트 유닛이 장착되는 디스플레이 장치에서 목적하는 빛의 강도에 따라 상기 백라이트 유닛을, 4 에지 백라이트 유닛, 2 에지 백라이트 유닛, 또는 1 에지 백라이트 유닛으로 선택하여 상기 디스플레이 장치 내에 장착할 수 있다.
일반적으로 백라이트 유닛에는 휘도를 증가하는 시트가 포함된다. 예를 들면, 휘도를 증가시키기 위하여 도광판, 확산판, 및 프리즘 판이 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 하부샤시에 차례로 적층되는 구조로 형성될 수 있다. 상기 도광판은 광원장착패널에 장착되어 있는 광원으로부터 전달받은 빛을 액정 전체 면에 균일하게 전달할 수 있다. 또한, 상기 확산판은, 상기 도광판에 의해 균일하게 전달된 빛을 면에 따라 확산시켜 화면 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 하고, 상기 프리즘판은, 상기 확산판으로부터 전달받은 빛의 휘도를 높이는 역할을 한다. 이러한 휘도 증가용 시트는 열에 약하기 때문에, 상기 백라이트 유닛이 장착된 디스플레이 장치의 내부 온도가 광원에 의해 상승하게 되면, 상기 휘도 증가용 시트들이 열에 의해 변형이 발생할 수 있고, 이로 인하여 액정 화면에 얼룩현상이 발생하여 화질이 저하될 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 광원장착패널 및 백라이트 유닛의 발열성능을 향상시키고, 이로 인하여 본 발명에 따른 광원장착패널 및 백라이트 유닛이 장착된 디스플레이 장치의 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원장착패널의 사시도가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 광원장착패널(24)은, 디스플레이 장치의 하부샤시에 결합되는 광원장착패널에 있어서,
상기 하부샤시에 결합되며, 상기 디스플레이 장치의 내측을 향하는 일면(24a2)과 상기 디스플레이 장치의 외측을 향하는 타면(24b2)을 포함하는 결합부;
광원(22)이 장착되고, 상기 결합부로부터 절곡 형성되며 상기 디스플레이 장치의 내측을 향하는 일면(24a1)과 상기 디스플레이 장치의 외측을 향하는 타면(24b1)을 포함하는 발광부; 및
상기 발광부의 타면(24b1)에 형성된 방열처리부(30)를 포함한다. 상기 방열처리부(30)를 상기 발광부의 타면(24b1)에 형성함으로써, 본 발명에 따른 광원장착패널은, 상기 광원의 열이 쉽게 배출될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 광원의 수명을 높일 수 있고, 상기 열이 하부샤시에 전달되는 것을 최소화할 수 있기 때문에, 디스플레이 장치 내의 열을 빠르게 배출할 수 있어서, 상기 광원장착패널을 장착한 디스플레이 장치의 내구성을 높일 수 있다.
도 2에는 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명의 일 실시예 및 일 비교예에 따른 백라이트 유닛이 장착된 디스플레이 장치의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 액정을 구비한 디스플레이 장치 내에 장착되어 광원의 빛을 상기 액정에 인도하는 백라이트 유닛에 있어서,
상기 광원장착패널(124); 및
상기 액정 측에 형성된 일면(126a)과, 상기 일면의(126a) 반대쪽에 형성된 타면(126b)이 구비된 하부샤시(126);를 포함하되,
상기 광원장착패널(124)의 상기 결합부의 일면(124a2)이 상기 하부샤시(126)의 타면(126b)에 결합되고,
상기 광원장착패널(124)의 상기 결합부의 타면(124b2)에 방열처리부(130)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 액정을 구비한 디스플레이 장치 내에 장착되어 광원의 빛을 상기 액정에 인도하는 백라이트 유닛에 있어서,
상기 광원장착패널; 및
상기 액정 측에 형성된 일면(226a), 상기 일면(226a)의 반대쪽에 형성된 타면(226b)이 구비된 하부샤시(226)를 포함하되,
상기 광원장착패널(224)의 상기 결합부의 타면(224b2) 상기 하부샤시 일면(226a)에 결합되고,
상기 하부샤시의 타면(226b)에 방열처리부(230)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 광원장착패널(124, 224)에 형성되는 방열처리부(130, 230)는, 상기 광원장착패널(124, 224)의 결합부의 타면(124b2, 224b2)이 상기 하부샤시(126, 226)와 접하는지 여부에 따라 그 형성 위치가 달라진다. 즉, 도 2a에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛(100)과 같이, 상기 광원장착패널(124)의 결합부의 타면(124b2)이 상기 하부샤시(126)와 접하지 않을 경우, 상기 광원장착패널 타면(124b) 전체에 걸쳐 상기 방열처리부(130)가 형성된다. 또한, 도 2b에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛과 같이, 상기 광원장착패널의 결합부의 타면(224b2)이 상기 하부샤시(226)와 접할 경우, 상기 방열처리부(230)가 상기 광원장착패널(224)의 발광부의 타면(224b1)에 형성된다. 여기서 상기 백라이트 유닛(200)의 하부샤시 타면(226b)에는, 도 2b와 같이 방열처리부(230)가 형성되는 것이 상기 백라이트 유닛(200)의 발열 성능을 높이는 데에 더욱 효과적이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛(100, 200)의 광원장착패널(124, 224)은 상기 광원(122, 222)에서 발산되는 열을 상기 디스플레이 장치의 외부로 원활히 배출하기 위해 상기와 같이 방열처리부(130, 230)의 위치를 달리하는 것이다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 상기 광원장착패널(124)의 결합부의 타면(124b2)이 디스플레이 장치 내에서 최외측에 구비되어 있기 때문에 상기 광원장착패널(124)의 방열이 원활하여, 상기 하부샤시의 타면(126b)에 방열처리부(130)를 구비하지 않아도 방열성능이 크게 저하되지 않는다. 다만, 더욱 원활한 방열을 위해서 상기 하부샤시의 타면(126b)에 상기 방열처리부(130)를 더 구비할 수도 있다. 반면에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)은 상기 광원장착패널의 결합부의 타면(224b2)이 상기 하부샤시(226)와 접하고 있기 때문에, 상기 하부샤시(226)가 디스플레이 장치 내에서 최외측에 위치하게 된다. 따라서, 상기 하부샤시(226)의 타면(226b)에 방열처리부(230)를 더 구비하는 것이 상기 백라이트 유닛(200)의 방열성능을 높이는 데 더욱 효과적이다.
여기서, 미설명 부호 124a1 및 224a1는 각각 백라이트 유닛(100, 200)의 발광부의 일면을 지칭하고, 124a2, 224a2은 각각 백라이트 유닛(100, 200)의 결합부의 일면을 지칭한다.
상기 백라이트 유닛(100, 200)은 방열제를 도포하여 상기 방열처리부(130, 230)를 형성하거나, 아노다이징 처리를 하여 상기 방열처리부(130, 230)를 형성할 수 있다.
먼저, 상기 방열처리부(130, 230)는 방열제를 도포하여 형성될 수 있다.
여기서, 상기 방열제는 바인더 수지와 충전제를 포함하는 실록산계 방열 수지조성물일 수 있다. 상기 방열제는, 실험예에서 사용되는 A물질로서, 상기 실록산계 방열 수지 조성물의 상기 바인더 수지는 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (a) 5 내지 75 중량부의 pH는 1.5 내지 10의 범위인 수성 콜로이드 실리카 또는 알콜성 콜로이드 실리카; (b) 0.1 내지 50 중량부의 하기 화학식 (1)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; 및 (c) 10 내지 60 중량부의 하기 화학식 (2)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물을 포함하고,
상기 충전제는 상기 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (d) 1 내지 300 중량부의 열전도성 금속 또는 탄소 화합물; (e) 0.1 내지 10 중량부의 하기 화학식 (3)으로 표시되는 금속 알콕사이드, 금속염, 금속착화합물, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; (f) 10 내지 50 중량부의 C1 -12 케톤 또는 디케톤을 포함하는 것이 바람직하다.
R1 aSi(OR2)4-a ----- (1)
R3 bSi(OR4)4-b ----- (2)
R5M(OR6)3-c 또는 R5 cM(OR7)3-c ----- (3)
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 -6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화알킬기, 알릴기 및 방향족기 중에서 선택되고,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 비닐기, 페닐기, 할로겐기, 니트로기, 니트릴기, 아미노기, 아크릴기, 에폭시기, 머캡토기, 아미드기 중에서 선택된 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 C1 -6의 알킬기, 사이클로알킬기, 알케닐기, 사이클로알케닐기, 할로겐화알킬기, 아릴기, 방향족기 중에서 선택되며,
R5은 C1 -6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화 알킬기 및 알릴기 중에서 선택되며, R6 및 R7 은 각각 독립적으로 C1 -6 알킬기이고, M은 금속원자 중에서 선택되며,
a는 0 내지 3의 정수이며, b는 1 내지 3의 정수이며, c는 0 내지 3의 정수임.
또한, 상기 방열제는 실험예에서 사용되는 B물질로서, 상기 실록산계 방열 수지 조성물의 상기 바인더 수지가 에폭시폴리머인 것이 바람직하다.
상기와 같이 방열제를 도포하여 방열처리부(130, 230)를 형성할 경우, 상기 방열제의 입체적 장애로 인하여 상기 방열처리부(130, 230)에는, 직경이 마이크론 이하인 수많은 개방형 기공(open pore)이 형성된다.
상기 방열처리부(130, 230)에 많은 기공이 형성되어 있는 경우, 그 기공을 통하여 수분, 또는 공기, 이산화탄소와 같은 가스류의 통과가 용이해지며, 접촉 면적이 증가되어, 열의 복사, 자연대류 효과가 극대화된다. 예를 들어, 라디에이터의 경우, 얇은 핀을 많이 세울수록 열의 복사 및 자연대류가 잘 되어 주변이 잘 더워지는 것을 비교하여 보면 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100, 200)의 방열처리부(130, 230)에 도포되는 실록산계 방열 수지 조성물은 내부의 열을 최대한 외부로 방출할 수 있는 수많은 서브 마이크론 또는 마이크론 수준의 방열핀을 형성한 것과 같은 효과를 얻는다고 볼 수 있다.
이때, 상기 방열제는 10㎛ 내지 120㎛ 두께로 피복되는 것이 바람직하다. 상기 방열제가 10㎛ 미만의 두께로 도포될 경우, 상기 방열제의 방열특성을 발휘하기 어렵고, 120㎛를 초과하여 도포될 경우, 불필요하게 많은 양의 방열제가 상기 방열처리부(130, 230)에 피복되어 초기 제조비용이 증가할 수 있다. 따라서, 상기 방열제는 10㎛ 내지 120㎛ 두께로 상기 방열처리부(130, 230)에 도포되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방열처리부(130, 230)는 방열제를 도포하는 것 외에도 아노다이징(anodizing) 처리하여 형성될 수 있다. 여기서 아노다이징이란, 상기 방열처리부(130, 230)를 양극으로 하여 상기 방열처리부(130, 230)에 전기화학적으로 산화피막을 만들어 화학적, 물리적으로 안정되도록 하는 것이다. 이와 같이 처리한 아노다이징 피막 역시 다공질이기 때문에, 방열면적이 증가하여 방열 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다고 볼 수 있다.
이때, 상기 아노다이징 피막을 원하는 위치에만 형성하도록 아노다이징 처리가 불필요한 곳에는 내산성이 있는 특수테이프를 마스킹 처리한 뒤 광원장착패널을 아노다이징 처리한다. 이후, 상기 특수테이프를 제거하면, 방열처리부 형성위치에만 아노다이징 피막이 형성되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛(100, 200)의 광원장착패널(124, 224)과 하부샤시(126, 226)가 결합하는 방법은 세 가지로 분류할 수 있다. 먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 광원장착패널(124)의 결합부 일단에 요홈(h)이 형성되고, 상기 하부샤시(126)가 상기 요홈(h)에 삽입장착될 수 있다. 이때 상기 방열처리부(130)는 상기 광원장착패널(124)의 타면(124b) 전체에 형성되는 것이 바람직하다. 다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 광원장착패널의 결합부의 일면(124a2)에 상기 하부샤시(126)가 결합될 수 있다. 이때, 상기 방열처리부(130)도 상기 광원장착패널(124)의 타면(124b) 전체에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 두 경우에는 상기 하부샤시(126)의 타면(126b)에 방열처리부(130)를 더 구비할 수도 있지만, 도 3a 및 도 3b와 같이 상기 하부샤시(126)의 타면(126b)에 방열처리부(130)를 구비하지 않아도 무방하다.
마지막으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 광원장착패널(224)의 결합부의 타면(224b2) 상기 하부샤시 일면(226a)과 접하도록 결합할 수 있다. 이때 상기 하부샤시의 타면(226b)에는 방열부(230)가 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 광원장착패널(224)의 결합부의 타면(224b2)이 상기 하부샤시의 일면(226a)과 접하면서, 상기 결합부의 발열성능이 저하될 수 있기 때문에, 이를 보강하기 위해서 상기 하부샤시의 타면(226b)에 상기 방열처리부(230)를 더 구비하는 것이다.
상기 백라이트 유닛이 그 방열처리부를 상기와 같이 구비하는 이유는, 상기 백라이트 유닛이 장착된 디스플레이 장치(D)의 내구성 및 화질의 향상을 위함이다. 동일한 백라이트 유닛을 장착한 디스플레이 장치(D, D')가 있다고 할 때, 도 4a에는 본 발명의 일실시예와 같이, 상기 광원장착패널(224)의 발광부의 타면(224b1)과 하부샤시(226) 타면(226b)에 방열처리부(230)를 구비한 백라이트 유닛(200)이 상기 디스플레이 장치(D)에 장착된다. 또한, 도 4b에는 광원장착패널(24')의 일면(24a') 및 타면(24b')과 하부샤시(26')의 일면(26a') 및 타면(26b') 전체에 걸쳐 방열처리부(30')가 구비된 백라이트 유닛이 디스플레이 장치(D')에 장착되어 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛은, 액정(LCD)의 반대 방향, 즉 상기 디스플레이 장치(D)의 외부방향으로만 방열처리부(230)가 형성되어 있기 때문에, 상기 광원(222)에 의해 발생된 열이 디스플레이 장치(D)의 외부방향으로만 방출되는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 백라이트 유닛을 디스플레이 장치(D) 장치에 장착할 경우, 상기 광원(222)에 의한 열이 휘도 강화 시트와 같이 열에 민감한 필름(f)에 공급되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 도 4b와 같이 광원장착패널의 타면(24b')과 하부샤시의 타면(26b') 뿐만 아니라 광원장착패널의 일면(24a')과 하부샤시의 일면(26a')에도 방열처리부(30')가 형성된 경우, 상기 광원장착패널의 일면(24a')과 하부샤시의 일면(26a')은 디스플레이 장치(D')의 내부를 향하고 있기 때문에, 광원(22')에 의한 열이 상기 디스플레이 장치(D')의 내부에도 공급된다. 상기 디스플레이 장치(D') 내부에 쌓인 열은, 외부로 배출되지 못하고 그 내부 온도를 상승시키게 되어 상기 디스플레이 장치(D') 내에 위치한 필름(f')에 열변형이 발생하게 된다. 이와 같이 상기 디스플레이 장치(D') 내부의 온도가 높아지게 되면, 상기 필름(f')에 변형이 생겨 화질이 저하될 뿐만 아니라, 광원(22') 및 필름(f')을 포함한 상기 디스플레이 장치(D') 전체의 내구성이 저하되기 때문에, 본 발명의 백라이트 유닛과 같이 광원장착패널(224) 및 하부샤시(226)의 타면(224b, 226b)에만 방열처리부(230)를 구비해야만 디스플레이 장치(D) 전체의 내구성뿐만 아니라, 상기 백라이트 유닛의 내구성도 높일 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명은 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도 5에는 본 발명의 여러가지 실시예에 따른 백라이트 유닛과 비교예에 따른 백라이트 유닛의 단면도가 도시되어 있다.
도 5a에는 실시예 1에 해당하는 백라이트 유닛이 도시되어 있고, 도 5b에는 실시예 2에 해당하는 백라이트 유닛이 도시되어 있으며, 도 5c에는 실시예 3에 해당하는 백라이트 유닛이 도시되어 있다. 또한, 도 5d에는 비교예 1에 해당하는 백라이트 유닛이 도시되어 있고, 도 5e에는 비교예 2에 해당하는 백라이트 유닛이 도시되어 있으며, 도 5f에는 비교예 3에 해당하는 백라이트 유닛이 도시되어 있다.
상기 실시예 1 및 실시예 2에는 상기 광원장착패널(124)의 결합부의 타면(124b2)이 상기 하부샤시(126)와 접하지 않는 백라이트 유닛(100)이 사용되었다. 상기 실시예 1은 상기 방열처리부(130)를 상기 광원장착패널(124)의 타면(124b)에 형성하였고, 상기 실시예 2는 상기 방열처리부(130)를 상기 광원장착패널(124)의 타면(124b)과 하부샤시 타면(126b)에 형성하였다. 또한 상기 실시예 3은 상기 광원장착패널(224)의 결합부의 타면(224b2)이 상기 하부샤시(126)와 접하는 백라이트 유닛(200)을 사용하였고, 상기 방열처리부(230)가 광원장착패널(224)의 발광부의 타면(224b1) 및 하부샤시(226) 타면(226b)에 형성되어 있다.
비교예 1 및 비교예 2로는 방열처리부(30, 30')가 광원장착패널(24, 24') 및 하부샤시(26, 26') 전체에 걸쳐 형성되어 있는 백라이트 유닛을 사용하였고, 비교예 3으로는 방열처리부가 형성되지 않은 백라이트 유닛을 사용하였다.
실시예 1
상기 백라이트 유닛(100)의 광원장착패널(124) 타면(124b)에 방열처리부(130)가 형성되도록 하였다. 상기 방열처리부(130)는 세 가지 유형으로 형성되었다.
첫째로, 상기 방열처리부(130) 위치에 A물질을 도포하여 방열처리부를 형성하였다. 둘째로, 상기 방열처리부(130) 위치에 B물질을 도포하여 방열처리부를 형성하였다. 셋째로, 상기 방열처리부(130) 위치를 아노다이징 처리하였다.
A물질로 사용되는 실록산계 방열수지 조성물에 사용되는 바인더 수지를 제조하기 위하여 3-메타아크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란 250g, 테트라에톡시실란 100g 및 메탄올 146g을 플라스크에 넣고 교반하였다. 상기 혼합물에 티타늄 이소프로폭사이드 7.3g을 첨가한 다음, 맑은 용액이 될 때까지 재차 교반하였다. 상기 교반된 혼합물을 25℃로 냉각하면서 pH 2.5의 염산 수용액 80g을 적가한 다음 수 시간동안 반응시켰다. 그 다음, 콜로이드 실리카 200g을 첨가하고 수 시간 동안 숙성시켜 바인더 수지를 제조하였다.
상기 바인더 수지에 충전제로서 2~5 ㎛ 크기의 알루미나 파우더 300g, 1~2㎛ 크기의 산화아연 200g, 1~2 ㎛ 크기의 질화보론 100g, 1~2㎛ 크기의 질화알루미늄 50g, 4~7㎛ 크기의 그라파이트 10g을 넣어 고속 분산시킨 후 24시간 숙성시켰다.
또한, B물질로 사용되는 실록산계 방열수지 조성물은 바인더 수지로 에폭시폴리머를 사용하였으며, 기재에 도포 후 150℃에서 1시간 경화한 것을 제외하고는 위의 A물질 제조방법에 기재된 방법과 동일하게 제조하였다.
실시예 2
상기 백라이트 유닛(100)의 광원장착패널(124) 타면(124b)과 하부샤시(126)의 타면(126b)에 방열처리부(130)가 형성된다는 것을 제외하고는 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 방열처리부(130)가 형성되었다.
실시예 3
상기 광원장착패널(224)의 발광부의 타면(224b1) 및 하부샤시(226)의 타면(226b)에 방열처리부(230)가 형성되어 있다는 것을 제외하고는 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 방열처리부(230)가 형성되었다.
비교예 1
광원장착패널(24)의 일면(24a)과 타면(24b) 및 하부샤시(26)의 일면(26a)과 타면(26b) 전체에 걸쳐 방열처리부(30)가 형성되어 있다는 것을 제외하고는 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 방열처리부(30)가 형성되었다.
비교예 2
광원장착패널(24')의 일면(24a')과 타면(24b') 및 하부샤시(26')의 일면(26a')과 타면(26b') 전체에 걸쳐 방열처리부(30')가 형성되어 있다는 것을 제외하고는 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 방열처리부(30')가 형성되었다.
비교예 3
방열처리부가 형성되지 않은 백라이트 유닛을 사용하였다.
실험예 : 방열 성능 비교 평가
상기 실시예 및 비교예에서 형성된 방열처리부의 방열 성능을 시험한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
표면처리방법 광원 온도

실시예 1
 A 물질 42.2℃
B 물질 44.1℃
아노다이징 처리 45.7℃

실시예 2
 A 물질 41.5℃
B 물질 43.3℃
아노다이징 처리 44.3℃

실시예 3
 A 물질 40.6℃
B 물질 42.1℃
아노다이징 처리 43.2℃

비교예 1
 A 물질 54.2℃
B 물질 53.9℃
아노다이징 처리 53℃

비교예 2
 A 물질 54.3℃
B 물질 53.2℃
아노다이징 처리 52.1℃
비교예 3 × 53.2℃
각 백라이트 유닛의 방열 성능 평가는 다음과 같다
1) 광원 온도
같은 수의 광원을 장착한 동일한 크기의 백라이트 유닛을 디스플레이 장치에 장착하여 동일 에너지로 광원을 가동한 후, 약 1시간 경과 뒤에 상기 광원의 온도를 측정하여 각 샘플 간 광원 온도를 평가하였다. 상기 광원의 온도가 낮을수록 동일 조건에서 방열 성능이 더 좋다는 의미가 된다.
상기 실시예 및 실험예를 통해, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 방열 성능이 매우 뛰어나다는 것과, 이로 인하여 광원의 내구성이 향상되고, 디스플레이 장치 내부의 온도를 낮출 수 있어, 디스플레이 장치 화질의 개선 효과가 향상된다는 사실을 확인할 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
100, 200: 백라이트 유닛 122, 222: 광원
24, 124, 224: 광원장착패널 24a, 124a, 224a: 광원장착패널 일면
24a1 , 124a1, 224a1: 발광부의 일면 24a2 , 124a2, 224a2: 결합부의 일면
24b, 124b, 224b: 광원장착패널 타면 24b1, 124b1, 224b1: 발광부의 타면
24b2, 124b2, 224b2: 결합부의 타면 26, 126, 226: 하부샤시
26a, 126a, 226a: 하부샤시 일면 26b, 126b, 226b: 하부샤시 타면
30, 130, 230: 방열처리부 D: 디스플레이 장치
h: 요홈 LCD: 액정

Claims (14)

  1. 디스플레이 장치의 하부 샤시에 결합되는 광원장착패널에 있어서,
    상기 하부샤시에 결합되며, 상기 디스플레이 장치의 내측을 향하는 일면과 상기 디스플레이 장치의 외측을 향하는 타면을 포함하는 결합부;
    광원이 장착되고, 상기 결합부로부터 절곡 형성되며 상기 디스플레이 장치의 내측을 향하는 일면과 상기 디스플레이 장치의 외측을 향하는 타면을 포함하는 발광부; 및
    상기 발광부의 타면에 형성된 방열처리부를 포함하는 광원장착패널.
  2. 액정을 구비한 디스플레이 장치 내에 장착되어 광원의 빛을 상기 액정에 인도하는 백라이트 유닛에 있어서,
    제1항에 따른 광원장착패널; 및
    상기 액정 측에 형성된 일면과, 상기 일면의 반대쪽에 형성된 타면이 구비된 하부샤시를 포함하되,
    상기 광원장착패널의 상기 결합부의 타면이 상기 하부샤시의 일면에 결합되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 액정을 구비한 디스플레이 장치 내에 장착되어 광원의 빛을 상기 액정에 인도하는 백라이트 유닛에 있어서,
    제1항에 따른 광원장착패널; 및
    상기 액정 측에 형성된 일면과, 상기 일면의 반대쪽에 형성된 타면이 구비된 하부샤시;를 포함하되,
    상기 광원장착패널의 상기 결합부의 일면이 상기 하부샤시의 타면에 결합되고,
    상기 광원장착패널의 상기 결합부의 타면에 방열처리부가 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제2항 또는 3항에 있어서,
    상기 하부샤시의 타면에 상기 방열처리부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 결합부의 일단에 요홈이 형성되고, 상기 요홈에 상기 하부샤시가 삽입장착되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원장착패널은 상기 하부샤시의 길이방향 양 변 및 폭방향 양 변에 결합된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원장착패널은 상기 하부샤시의 길이방향 양 변 또는 한 변에 결합된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열처리부는 방열제를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 방열제는 바인더 수지와 충전제를 포함하는 실록산계 방열 수지조성물인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방열제는,
    상기 실록산계 방열 수지 조성물의 상기 바인더 수지는 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (a) 5 내지 75 중량부의 pH는 1.5 내지 10의 범위인 수성 콜로이드 실리카 또는 알콜성 콜로이드 실리카; (b) 0.1 내지 50 중량부의 하기 화학식 (1)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; 및 (c) 10 내지 60 중량부의 하기 화학식 (2)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물을 포함하고,
    상기 충전제는 상기 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (d) 1 내지 300 중량부의 열전도성 금속 또는 탄소 화합물; (e) 0.1 내지 10 중량부의 하기 화학식 (3)으로 표시되는 금속 알콕사이드, 금속염, 금속착화합물, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; (f) 10 내지 50 중량부의 C1 -12 케톤 또는 디케톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛:
    R1 aSi(OR2)4-a ----- (1)
    R3 bSi(OR4)4-b ----- (2)
    R5M(OR6)3-c 또는 R5 cM(OR7)3-c ----- (3)
    상기 식에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 -6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화알킬기, 알릴기 및 방향족기 중에서 선택되고,
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 비닐기, 페닐기, 할로겐기, 니트로기, 니트릴기, 아미노기, 아크릴기, 에폭시기, 머캡토기, 아미드기 중에서 선택된 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 C1 -6의 알킬기, 사이클로알킬기, 알케닐기, 사이클로알케닐기, 할로겐화알킬기, 아릴기, 방향족기 중에서 선택되며,
    R5은 C1 -6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화 알킬기 및 알릴기 중에서 선택되며, R6 및 R7 은 각각 독립적으로 C1 -6 알킬기이고, M은 금속원자 중에서 선택되며,
    a는 0 내지 3의 정수이며, b는 1 내지 3의 정수이며, c는 0 내지 3의 정수임.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 실록산계 방열 수지 조성물의 상기 바인더 수지가 에폭시폴리머인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 방열제는 10㎛ 내지 120㎛ 두께로 피복된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열처리부는 아노다이징(anodizing) 처리하여 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 ＬＥＤ인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160131955A (ko) * 2015-05-06 2016-11-16 주식회사 아모그린텍 디스플레이 장치용 방열유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP2020518020A (ja) * 2017-04-28 2020-06-18 深▲せん▼市華星光電技術有限公司Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｃｈｉｎａ Ｓｔａｒ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 液晶テレビ用放熱システム及び液晶テレビ

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