KR100771110B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 다수개의 발광 다이오드, 상기 다수개의 발광 다이오드가 실장되는 기판, 상기 발광 다이오드의 주변 영역에 구비된 반사 시트 및 상기 반사 시트 하면에 구비된 열전도 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 발광 다이오드를 광원으로 하는 백라이트 유닛의 방열 면적을 극대화하여 효율적으로 열방출함으로써, 제품의 동작 신뢰성을 향상시키고 제품 변형을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 백라이트 유닛의 두께를 감소시킬 수 있고, 제조 공정을 단순화하여 공정 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

발광 다이오드, LED, 백라이트, 액정 표시 장치, 열전도 시트

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 {Backlight Unit and Liquid Crystal Display having the same}

도 1은 발광 다이오드를 액정 표시 장치의 백라이트 광원으로 사용하는 경우를 도시한 평면도.

도 2는 종래 백라이트 유닛을 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 다른 예를 도시한 단면도.

도 6은 제 1 실시예를 포함하는 백라이트 유닛의 구조를 설명하기 위한 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 제 2 실시예를 도시한 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 제 3 실시예를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 케이스 20 : 기판

30 : 발광 다이오드 40 : 반사 시트

50 : 열전도 시트 60 : 확산 시트

70 : 프리즘 시트 80 : 보호 시트

본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드(LED)를 광원으로 하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

정보 및 통신 산업의 발달에 따라 휴대용 정보처리기기 및 이동통신 단말기의 고성능화가 지속적으로 요구됨에 따라 시스템의 각종 부품의 고성능 및 고급화가 계속적으로 요구되고 있다. 노트북과 같은 중대형 단말기의 모니터에 일반적으로 적용되는 액정 표시 장치(LCD; Liquid Crystal Display)는 그 후면에 백색 백라이트의 광원을 필요로 한다. 일반적으로 이러한 백라이트 광원으로 냉음극형광램프(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 사용하는 경우, 높은 휘도를 갖는 균일한 백색광을 구현하는 등 많은 장점을 갖고 있으나 향후 수은 규제에 따른 CCFL 사용 불가로 인해 지속적인 사용에 어려움이 예상된다. 따라서 CCFL을 대체할 수 있는 백라이트 광원의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 발광 소자를 이용한 백라이트 광원이 CCFL을 대체하기 위한 광원으로 각광받고 있다.

발광 다이오드(light emission diode; LED)는 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들고 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭하며, 소비 전력이 적고 수명이 길며, 협소한 공간에 설치 가능하고, 또한 진동에 강한 특성을 제공함에 따라 각종 정보처리 및 통신 기기의 부품으로의 이용이 늘어나고 있다. 이와 같은 발광 다이오드는 고수명, 저전력 소모, 친환경적, 박형화의 장점을 갖는 반면, 광효율이 상기 냉음극 형광램프에 비해 20 내지 30% 정도 낮은 단점을 갖고 있다.

도 1은 발광 다이오드를 액정 표시 장치의 백라이트 광원으로 사용하는 경우를 도시한 평면도이다.

도면을 참조하면, 다수개의 발광 다이오드(120)가 정렬되어 기판(110) 상에 실장되고, 이는 백라이트 유닛 케이스(100)에 장착된다. 상기 액정 표시 장치에 백색 광원을 제공하기 위하여, 도시한 바와 같이 적색(120a), 녹색(120b), 청색(120c) 발광 다이오드를 인접하게 위치시켜 반복 정렬할 수 있다. 또는 다수개의 청색 발광 다이오드를 정렬한 후 별도의 형광체층을 배치하여, 청색 발광 다이오드에서 발광한 청색광을 형광체에 의하여 백색광으로 변환한 다음 이를 백색 광원으로 제공하기도 한다.

이와 같이 액정 표시 장치의 백라이트 광원으로 다수개의 발광 다이오드가 사용되는데, 일반적으로 30인치 TFT-LCD의 백라이트 유닛에 약 200개 정도의 발광 다이오드가 사용된다. 하나의 발광 다이오드의 소모 전력이 1W라 할 때, 1W의 소모 전력에서 열로 발생되는 비율이 70% 이상이며, 이에 따라 상기 백라이트 유닛에 140W 정도의 열이 발생된다. 발생된 열은 백라이트 내부의 온도를 상승시켜, 전자 회로 등의 동작 신뢰성을 저하시킬 수 있고, 내부 온도차에 의한 부품이나 케이스에 열응력이 발생되어 제품의 변형을 초래할 수도 있다. 현재 TFT-LCD 등의 평판형 디스플레이 시장은 화면의 대형화 추세이기 때문에, 백라이트 유닛 또한 앞으로 대 형화될 것이다. 이에 따라 백라이트 유닛에 사용되는 발광 다이오드 개수도 증가하고, 발열량 또한 이에 비례하여 증가할 것이다.

이에 발광 다이오드를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛의 발생되는 열을 방출시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.

도 2는 방열 효율을 높이기 위한 종래 백라이트 유닛을 도시한 단면도로, 백라이트 유닛은 다수개의 발광 다이오드(3)와, 상기 발광 다이오드(3)가 실장되는 기판(2), 상기 기판(2) 상부에 상기 발광 다이오드(3)가 형성된 부분을 제외하는 영역에 형성된 반사 시트(4)를 포함한다. 또한, 상기 기판(2)이 장착되는 케이스(1)와, 상기 케이스(1) 하부에 형성된 방열핀(5)을 포함한다. 상기 방열핀(5)은 상기 발광 다이오드(3)에서 발생되는 열을 외부로 방출시킨다. 그러나 이와 같은 종래 백라이트 유닛은 실제 열방출이 일어나는 발광 다이오드(3)에서 방열핀(5)까지 열전도되는 면적이 한정되어 있기 때문에 효율적이지 못하다. 또한 기판(1) 아래의 방열핀(5) 길이만큼 두께가 증가하여 크기가 커지고, 방열핀(5)을 따로 부착해야 하므로 공정이 번거로운 단점이 있다. 또한 방열을 촉진하기 위하여 대용량 냉각팬을 장착하기도 하나, 이 역시 크기가 커지고 공정이 번거로우며, 큰 소음이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 등록실용 제0401354호에는 발열 광소자인 LED를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치의 방열 구조에 있어서, 판형 히트파이프와 히트싱크가 결합된 방열성능이 우수한 냉각모듈을 제공하고 있다. 또다른 종래기술로 대한민국 등록실용 제0399741호는 평판형 히트파이프 일체형 LED 회로기판 을 이용하여 발열소자인 LED에서 발생한 열을 전달, 확산시켜 신속하게 외부로 방출시키는 방열체가 구비된 백라이트 유닛의 방열 구조에 대해 개시되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 백라이트 유닛은 실제 열방출이 일어나는 발광 다이오드에서 방열 장치까지 열전도되는 면적이 작기 때문에, 효율적인 방열이 일어나지 않는다. 또한 부수적인 방열 장치의 제조에 따라 제조 공정이 복잡해지거나 별도의 공정을 추가하여야 하는 번거로움이 있으며, 공정 시간 및 비용이 증대하는 단점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발광 다이오드를 광원으로 하는 백라이트 유닛의 방열 면적을 극대화하여 효율적으로 열방출함으로써, 제품의 동작 신뢰성을 향상시키고 제품 변형을 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 발광 다이오드를 광원으로 하는 백라이트 유닛에 있어서, 두께를 감소시킬 수 있고, 제조 공정을 단순화하여 공정 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 일 실시형태는 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 다수개의 발광 다이오드, 상기 다수개의 발광 다이오드가 실장되는 기판, 상기 발광 다이오드의 주변 영역에 구비된 반사 시트 및 상기 반사 시트 하면에 구비된 열전도 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.

본 발명에 따른 다른 실시형태는 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 다수개의 발광 다이오드, 상기 다수개의 발광 다이오드가 실장되는 기판, 상기 기판 아래에 위치되는 반사 시트 및 상기 반사 시트 하면에 구비된 열전도 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.

상기 열전도 시트는 상기 반사 시트와 합체될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 또다른 실시형태는 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 다수개의 발광 다이오드, 상기 다수개의 발광 다이오드가 실장되는 기판, 상기 발광 다이오드의 주변 영역에 구비된 반사 시트 및 상기 기판 하면에 구비된 열전도 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.

상기 열전도 시트는 알루미늄, 구리, 은 또는 탄소 나노 튜브(CNT)를 포함할 수 있고, 상기 기판은 금속심 인쇄회로기판(MCPCB)일 수 있다.

또한 상기 발광 다이오드의 상부에 위치하여 상기 발광 다이오드로부터 입사되는 광을 분산시키기 위한 확산 시트, 상기 확산 시트의 상부에 위치하여 광을 확산 및 집광시키기 위한 프리즘 시트 및 상기 프리즘 시트의 상부에 위치하여 상기 프리즘 시트를 보호하는 보호 시트를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상술한 백라이트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드를 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 발광 다이오드는 메탈 슬러그(32)와, 상기 메탈 슬러그(32)에 형성된 절연막(34)과, 상기 절연막(34) 상에 실장된 리드(35)와 발광 다이오드 칩(31)을 포함한다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩(31)을 리드(35)와 전기적으로 연결하는 와이어(36)와, 상기 메탈 슬러그(32)의 외측면을 둘러싸는 하우징(33)과, 상기 발광 다이오드 칩(31)과 와이어(36) 및 리드(35)의 일부를 봉지하는 몰딩부(37)를 포함한다.

상기 메탈 슬러그(32)는 발광 다이오드 칩(31)에서 발생되는 열을 흡수하는 것으로, 그 측면에는 외주연을 따라 홈이 형성되어 그 외부에 몰딩되는 하우징(33)이 메탈 슬러그(32)에 견고하게 고정되도록 한다. 이러한 메탈 슬러그(32)의 전체적인 형상은 도시한 바에 한정되지 않고, 사각기둥, 원기둥, 타원기둥 등 다양한 형상일 수 있다.

상기 메탈 슬러그(32) 상부에 형성된 절연막(34)은 메탈 슬러그(32)와 절연막(34) 상에 형성되는 리드(35)가 모두 금속 재질로 전도성을 갖기 때문에 이들을 전기적으로 절연시키기 위한 것이다.

상기 하우징(33)은 상기 발광 다이오드 칩(31)과, 상기 리드(35)와, 발광 다이오드 칩(31)을 전기적으로 연결하는 와이어(36)를 보호하기 위한 것으로, 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 몰딩하여 형성된다. 또한, 상기 발광 다이오드 칩(31)과 와이어(36) 및 리드(35)의 일부를 봉지하는 몰딩부를 더 포함한다.

발광 다이오드는 상기 발광 다이오드 칩(31)의 상부에 발광 다이오드 칩(31)으로부터 방출된 광을 흡수하여 파장을 변화시키는 소정의 형광체(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 집광 효율을 증대하거나 방사각을 넓히기 위한 렌즈(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

상술한 바는 메탈 슬러그에 발광 다이오드 칩이 실장된 발광 다이오드에 대해 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 구조의 발광 다이오드를 사용할 수 있으며, 예를 들어 램프형 발광 다이오드를 사용할 수도 있다.

이러한 발광 다이오드는 도시한 바와 같이 기판(20) 상에 실장되며, 실장되는 면에 회로 패턴이 형성되어 외부 전원이 회로 패턴을 통해 상기 발광 다이오드 칩(31)으로 전달될 수 있도록 구성된다. 본 실시예는 상기 기판(20)으로 금속심 인쇄회로기판(Metal core printed circuit board, MCPCB)을 사용한다. 상기 금속심 인쇄회로기판은 내부에 통전성이 좋은 구리 재질의 금속 코어가 구비되고, 이는 회로 패턴의 형성과 동시에 기판(20) 상에 실장되는 발광 다이오드 칩(31)에서 발생되는 열을 외부로 전달하여 방출하는 역할을 할 수 있다.

도 1을 참조하여 앞서 언급한 바와 같이, 백라이트 유닛에의 적용을 위해 상기 기판 상에 다수개의 발광 다이오드가 정렬되어 실장된다. 백색광을 제공하기 위 해 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드를 인접하게 배치시켜 이를 반복 정렬할 수 있다. 또한 청색 발광 다이오드 칩과 황색 형광체를 이용한 백색 발광 다이오드를 배치할 수도 있으며, 다수개의 청색 발광 다이오드를 정렬한 후 별도의 형광체층을 배치하여 청색 발광 소자에서 발광한 청색광을 형광체에 의하여 백색광으로 변환한 다음 이를 백색 광원으로 제공하기도 한다.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예를 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 백라이트 유닛은 발광 다이오드(30)와, 상기 발광 다이오드(30)가 실장되는 기판(20)과, 상기 기판(20) 상부에 상기 발광 다이오드(30)가 형성된 부분을 제외하는 영역에 형성된 반사 시트(40)와, 상기 반사 시트(40)의 하면에 형성된 열전도 시트(50)를 포함한다. 또한, 상기 기판(20)이 장착되는 케이스(10)를 포함한다.

도면은 백라이트 유닛의 일부를 도시한 단면도로 하나의 발광 다이오드를 도시하였으나, 상기 발광 다이오드(30)는 기판(20) 상에 다수개가 정렬되어 실장된다.

상기 발광 다이오드(30)는 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드를 포함하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 적색, 녹색 또는 청색 발광 다이오드일 수 있다. 또한, 청색 발광 다이오드 칩과 황색 형광체를 포함하는 백색 발광하는 발광 다이오드일 수 있으며, 별도의 형광체층을 포함하는 백라이트 유닛에 있어서는 청색 발광 다이오드일 수도 있다.

상기 발광 다이오드(30)는 기판(20) 상에 실장되고, 상기 기판(20)으로는 금 속심 인쇄회로기판(MCPCB)을 사용한다. 상기 금속심 인쇄회로기판은 내부에 통전성이 좋은 구리 재질의 금속 코어가 구비되고, 이는 회로 패턴의 형성과 동시에 기판(20) 상에 실장되는 발광 다이오드(30)에서 발생되는 열을 외부로 전달하여 방출하는 역할을 할 수 있다.

상기 발광 다이오드(30)가 실장되는 기판(20)은 백라이트 유닛 케이스(10)에 장착되며, 하나의 기판(20) 뿐 아니라 복수개의 기판(20)이 장착될 수도 있다. 예를 들어, 공정 편의에 따라 또는 원하는 목적에 따라 다수개의 발광 다이오드(30)가 일렬로 정렬된 기판(20)을 복수개 구비하여 하나의 케이스(10) 내에 장착할 수도 있다. 상기 케이스(15)는 도 5에 도시한 바와 같이 기판(20)이 장착될 영역이 오목형성되어 이에 상기 기판(20)이 장착될 수도 있다.

상기 케이스(10)는 백라이트 유닛의 구조를 지지하는 역할과 동시에 발광 다이오드에서 발생된 열을 확산시키는 방열 역할을 할 수 있다. 이를 위해 상기 케이스(10)는 열전도성이 우수한 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 본 실시예는 알루미늄을 사용한다.

상기 반사 시트(40)는 기판(10) 상부에 상기 발광 다이오드(30)가 형성된 부분을 제외하는 영역, 즉 상기 발광 다이오드(30)의 주변 영역에 형성된다. 반사 시트(40)는 상기 발광 다이오드(30)로부터 발생되어 기판(10) 쪽으로 진행하는 광을 출사면 방향으로 반사시킴으로써, 광의 손실을 줄이는 역할을 한다.

상기 반사 시트(40)의 하면에는 열전도성이 우수한 열전도 시트(50)가 형성된다. 열전도 시트(50)는 발광 다이오드(30)로부터의 열을 효과적으로 방출하기 위 한 것으로, 넓은 방열 면적을 확보하여 단위면적당 열량을 감소시키며 균등하게 방열되도록 한다.

상기 열전도 시트(50)는 알루미늄, 구리, 은 등과 같은 열전도율이 높은 물질을 포함하며, 탄소 나노 튜브(CNT)와 같은 물질을 사용할 수도 있다. 이는 열전도율이 높은 물질을 수지에 혼합하여 상기 반사 시트(40)의 하면에 도포하여 경화시켜 제조하거나, 또한 별도의 시트를 형성하여 상기 반사 시트(40)의 하면에 접착시켜 제조할 수 있다. 상기 열전도 시트(50)의 제조는 이에 한정되지 않고 다양한 방법을 이용할 수 있다. 이와 같이 반사 시트(40)의 하면에 열전도 시트(50)를 형성한 후, 기존의 공정에 그대로 적용할 수 있다.

상기 열전도 시트(50)는 발광 다이오드(30)가 형성된 부분을 제외한 전체면에 걸쳐 형성되기 때문에, 인접한 발광 다이오드(30)에서 발생된 열을 직접 전달받아 상기 열전도 시트(50)의 넓은 면적을 통해 방출할 수 있는 장점이 있다. 즉, 넓은 방열 면적을 확보함으로써, 단위면적당 열량을 감소시키며 균등하게 방열되도록 한다. 따라서 발광 다이오드(30)의 한정된 방열 면적으로 인해 열방출이 용이하지 않았던 종래에 비해, 본 실시예는 열전도성이 우수한 열전도 시트(50)를 사용하여 보다 효과적으로 열을 방출할 수 있다.

본 발명은 기존에 형성되는 반사 시트(40)의 하면에 상기 열전도 시트(50)를 형성한 후, 즉 반사 시트(40)와 열전도 시트(50)를 합체한 후 기존 공정을 그대로 응용할 수 있기 때문에, 별도로 새로운 공정이 추가되거나 복잡해지는 번거로움이 없으며, 제조 공정이 단순한 이점이 있다.

또한 종래 외부에 방열핀 또는 냉각팬과 같은 별도의 방열 수단을 구비하는 경우에 비해, 본 발명의 백라이트 유닛은 내부에, 즉 반사 시트(40)의 하면에 단지 열전도 시트(50)를 형성함으로써 열방출을 용이하게 할 수 있으므로 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상술한 제 1 실시예의 발광 다이오드(30)의 상부에 확산 시트(60), 프리즘 시트(70), 보호 시트(80)를 더 포함한다. 그 상부에 액정 패널이 설치되어, 백라이트 유닛으로부터 광을 받아 색상 및 화상을 표현할 수 있게 된다.

확산 시트(60)는 상기 발광 다이오드(30)로부터 입사되는 광을 분산시킴으로써, 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하고 발광 다이오드(30)에서 발광된 광이 균일한 분포를 갖도록 한다. 상기 확산 시트(60)는 상기 발광 다이오드(30)와 소정 간격을 사이에 두고 배치되며, 상기 발광 다이오드(30)와 상기 확산 시트(60) 사이에 도광판을 더 포함할 수도 있다.

프리즘 시트(70)는 상기 확산 시트(60) 상에 구비되어, 확산 시트(60)로부터 확산된 광을 액정 패널 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다.

보호 시트(80)는 상기 프리즘 시트(70) 상에 구비되어, 상기 프리즘 시트(70)를 보호하고 시야각을 증가시키는 역할을 한다.

본 실시예의 백라이트 유닛은 반사 시트의 하면에 열전도 시트를 형성한 예에 대해 설명하고 있으나, 본 발명의 기술적 요지는 상기 상술한 실시예에 한정되지 않고 여러 가지 수정과 변형이 가능하며, 다양하게 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 제 2 실시예를 도시한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 백라이트 유닛은 발광 다이오드(30)와, 상기 발광 다이오드(30)가 실장되는 기판(20)과, 상기 기판(20) 상부에 상기 발광 다이오드(30)가 형성된 부분을 제외하는 영역에 형성된 반사 시트(40)와, 상기 기판(20)의 하면에 형성된 열전도 시트(50)를 포함한다. 또한, 상기 기판(20)이 장착되는 케이스(10)를 포함한다. 이는 상기 제 1 실시예의 구성과 거의 동일하며, 단지 상기 열전도 시트(50)가 상기 기판(20)과 상기 케이스(10)의 접하는 면에 형성된다. 이에 대해 중복되는 구체적 설명은 생략한다.

본 실시예는 기판(20)과 케이스(10) 사이에 열전도 시트(50)가 형성되어, 발광 다이오드(30)에서 발생된 열을 상기 열전도 시트(50)를 통해 방출할 수 있다. 즉, 기판(20)과 케이스(10) 사이에 형성된 열전도 시트(50)를 통해 넓은 방열 면적을 확보함으로써, 단위면적당 열량을 감소시키며 균등하게 방열되도록 한다. 그리하여 발광 다이오드(30)의 한정된 방열 면적의 종래에 비해, 상기 열전도 시트(50)로 인한 방열 면적의 확대로 보다 효과적으로 열을 방출할 수 있다.

본 실시예는 기존에 형성되는 기판(20)의 하면 또는 케이스(10)의 상면에 상기 열전도 시트(50)를 형성한 후, 즉 반사 시트(40)와 열전도 시트(50)를 합체한 후 기존 공정을 그대로 응용할 수 있기 때문에, 별도로 새로운 공정이 추가되거나 복잡해지는 번거로움이 없으며, 제조 공정이 단순한 이점이 있다.

또한 본 발명의 백라이트 유닛은 내부에, 즉 기판(20)과 케이스(10) 사이에 단지 열전도 시트(50)를 형성함으로써 열방출을 용이하게 할 수 있으므로 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 8은 본 발명에 따른 제 3 실시예를 도시한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 백라이트 유닛은 발광 다이오드(30)와, 상기 발광 다이오드(30)가 실장되는 기판(20)과, 상기 기판(20)이 장착되는 케이스(10), 상기 기판(20)과 케이스(10) 사이의 전체면에 형성된 반사 시트(40) 및 열전도 시트(50)를 포함한다. 이는 다수개의 기판(20)이 상기 케이스(10) 상에 장착되는 경우에 바람직하며, 상기 반사 시트(40)는 상기 발광 다이오드(30)로부터 발생되어 하부 방향으로 진행하는 광을 출사면 방향으로 반사시킴으로써, 광의 손실을 줄이는 역할을 한다. 이는 상기 제 1 및 제 2 실시예의 구성과 거의 동일하며, 단지 상기 반사 시트(40) 및 열전도 시트(50)가 상기 기판(20)의 아래에 형성된다. 이에 대해 중복되는 구체적 설명은 생략한다.

본 실시예는 기판(20)의 아래에 형성된 반사 시트(40)의 하면에 열전도 시트(50)가 형성되어, 발광 다이오드(30)에서 발생된 열을 상기 열전도 시트(50)를 통해 방출할 수 있다. 즉, 기판(20)과 케이스(10) 사이에 형성된 열전도 시트(50)를 통해 넓은 방열 면적을 확보함으로써, 단위면적당 열량을 감소시키며 균등하게 방열되도록 한다. 그리하여 발광 다이오드(30)의 한정된 방열 면적의 종래에 비해, 상기 열전도 시트(50)로 인한 방열 면적의 확대로 보다 효과적으로 열을 방출할 수 있다.

본 발명은 기존에 형성되는 반사 시트(40)의 하면에 상기 열전도 시트(50)를 형성한 후, 즉 반사 시트(40)와 열전도 시트(50)를 합체한 후 기존에 형성되는 기 판(20)의 아래, 즉 기판(20)의 하면 또는 케이스(10)의 상면에 형성하기 때문에, 별도로 새로운 공정이 추가되거나 복잡해지는 번거로움이 없으며, 제조 공정이 단순한 이점이 있다.

또한 본 발명의 백라이트 유닛은 내부에, 즉 기판(20)과 케이스(10) 사이에 단지 열전도 시트(50)를 형성함으로써 열방출을 용이하게 할 수 있으므로 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.

상기 열전도 시트(50)를 케이스(10)의 하면에 형성할 수도 있다. 상기 케이스(10)의 하면에 형성된 열전도 시트(50)를 통해 넓은 방열 면적을 확보함으로써, 균등하게 방열시켜 효과적으로 열을 방출할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예는 서로 조합되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 열방출을 촉진하기 위해 상기 열전도 시트는 발광 다이오드의 주변 영역에 형성된 반사 시트의 하면에 형성됨과 동시에 기판과 케이스의 사이 또는 케이스의 하면에 형성될 수 있다.

도 6에 도시한 바와 같은 백라이트 유닛의 구조는 상기 제 1 실시예를 포함하고 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 제 2 실시예 또는 제 3 실시예를 포함할 수 있으며, 이외에도 본 발명의 범주에 해당하는 다양한 백라이트 유닛을 형성할 수 있다.

또한 상술한 백라이트 유닛은 직하 방식에 따른 백라이트 유닛을 설명하고 있으나, 이는 단지 설명을 위한 예시일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니며, 에지 방식 또는 그 이외의 방식에 따른 백라이트 유닛에도 적용 가능하다.

이와 같이 본 발명은 열전도성이 우수한 열전도 시트를 이용함으로써 넓은 방열 면적을 확보하여 열방출을 용이하게 하고 제조 공정을 단순하게 하는데 그 기술적 특징이 있으며, 방열 효과를 더욱 극대화하기 위해 백라이트 유닛은 방열핀 또는 냉각팬 등과 같은 외부 방열 장치를 더 구비할 수도 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 발광 다이오드를 광원으로 하는 백라이트 유닛의 방열 면적을 극대화하여 효율적으로 열방출함으로써, 제품의 동작 신뢰성을 향상시키고 제품 변형을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 백라이트 유닛의 두께를 감소시킬 수 있고, 제조 공정을 단순화하여 공정 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에 있어서,

   다수개의 발광 다이오드;

   상기 다수개의 발광 다이오드가 실장되는 기판;

   상기 기판 아래에 위치되는 반사 시트; 및

   상기 반사 시트 하면에 구비된 열전도 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 열전도 시트는 상기 반사 시트와 합체되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
4. 삭제
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 열전도 시트는 알루미늄, 구리, 은 또는 탄소 나노 튜브(CNT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 기판은 금속심 인쇄회로기판(MCPCB)인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
7. 청구항 2에 있어서,

   상기 발광 다이오드의 상부에 위치하여 상기 발광 다이오드로부터 입사되는 광을 분산시키기 위한 확산 시트;

   상기 확산 시트의 상부에 위치하여 광을 확산 및 집광시키기 위한 프리즘 시트; 및

   상기 프리즘 시트의 상부에 위치하여 상기 프리즘 시트를 보호하는 보호 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
8. 청구항 2에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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