KR100751318B1 - 판재의 접합 방법, 판재 접합 구조 및 이를 구비한 디스플레이 모듈 - Google Patents

판재의 접합 방법, 판재 접합 구조 및 이를 구비한 디스플레이 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 결합되는 판재의 두께가 두꺼운 경우에도 소성 변형이 원하는 형상으로 이루어져 필요한 체결력을 확보하기 용이한 판재 결합 방법 및 구조를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 상기와 같은 판재 결합 방법 및 구조를 적용하여 제작이 용이하고 결합 강도가 유지되며, 부재간의 간섭을 예방할 수 있는 디스플레이 모듈을 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는, 복수개의 판재를 서로 적어도 일부가 겹치도록 배치하는 단계(a); 상기 판재의 겹친 부분에 엠보싱부를 형성하는 단계(b); 및 상기 엠보싱부의 돌출 방향과 반대 방향으로 상기 엠보싱부의 내측에 상기 엠보싱부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 체결 절곡부를 형성하는 단계(c)를 포함하는 판재의 접합 방법을 제공한다. 또한, 본 발명에서는 복수 개의 판재가 서로 겹친 부분에 형성된 엠보싱부; 및 상기 엠보싱부의 돌출 방향과 반대 방향으로 상기 엠보싱부의 내측에 형성되고, 상기 엠보싱부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 체결 절곡부를 포함하는 판재의 접합 구조와, 이를 구비한 디스플레이 모듈을 제공한다.

Description

판재의 접합 방법, 판재 접합 구조 및 이를 구비한 디스플레이 모듈{Method and structure for joining plates, and display module equipped with the same}
도 1은 디스플레이 모듈의 일례를 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 II-II 선에 따른 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 종래의 판재 결합 방법을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 판재 결합 구조를 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 판재 결합 구조의 외관을 보여주는 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 새시 11: 새시 베이스
12: 보강부재 40: 구동회로기판
50: 디스플레이 패널 80, 100: 판재 결합 구조
101: 엠보싱부 102: 체결 절곡부
103: 압입부 104; 돌출부
본 발명은 판재 결합 방법 및 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판재의 소성 변형을 이용하여 판재간에 서로 결합되도록 하는 판재 결합 방법 및 구조에 관한 것이다.
도 1에는 평판 디스플레이 장치 중 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 모듈의 일례를 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 디스플레이 모듈은, 디스플레이 패널(50), 상기 디스플레이 패널(50)을 구동하는 회로들로 이루어진 소정 개수의 구동회로기판(40) 및 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들을 지지하는 새시(10)를 포함한다.
상기 디스플레이 패널(50)은 전면 기판(51)과 후면 기판(52)이 접합되어 만들어지고, 상기 구동회로기판(40)들과 연결케이블(20)에 의해 전기적으로 연결되어 있다.
상기 새시(10)는, 전면에 상기 디스플레이 패널(50)이 지지되고 배면에는 구동회로기판이 지지되므로 충분한 강성을 가져야 한다. 한편, 상기 새시(10)는 플라즈마 디스플레이 장치 전체의 중량이 너무 커지지 않도록 얇게 제작되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 종래에는 도 1에 도시된 것과 같이, 얇은 새시 베이스(11)로 디스플레이 패널(50)과 구동회로기판을 모두 지지하기 위해서 새시 베이스(11)에 보강부재(12)가 추가로 결합된 새시를 사용하였다. 상기 새시 베이스(11)는 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들을 지지하는 기능 외에도, 상기 디스플레이 패널(50)과 상기 구동회로기판(40)들에 연결된 회로의 그라운드로서의 역할과, 상기 디스플레이 패널(50)에서 작동 중에 발생하는 열을 외부로 방출하여 상기 디스플레이 패널(50)을 냉각하는 기능을 수행한다. 상기 연결케이블(20)은 소위 TCP(Tape Carrier Package)라고 불리는 연결케이블로서, 이 연결케이블(20)에는 다수의 도선들이 연결케이블(20)의 길이방향으로 연장되어 있으며, 그 도선들의 적어도 일부는 연결케이블(20) 상에 장착된 집적회로칩(21)을 경유한다. 상기 집적회로칩(21)은 상기 보강부재(12) 위에 고정되고, 상기 보강부재(12) 위에는 상기 연결케이블(20)들과 상기 집적회로칩(21)을 상기 보강부재(12)에 고정하고 보호하는 커버플레이트(60)가 결합된다.
도 2에는 도 1의 II-II 선에 따른 단면도가 도시되어 있고, 도 3a 내지 도 3c에는 도 2에 도시된 III 부분의 판재 결합 구조를 형성하는 방법을 보여주는 도면이 순차적으로 도시되어 있다.
도 2 및 도 3a 내지 도 3c에 도시된 것과 같이, 상기 새시 베이스(11)와 상기 보강부재(12)는 양 부재가 겹친 부분에서 상기 부재들을 소성 변형시켜 양 부재가 서로 결합되도록 한다. 즉, 판재를 겹치도록 배치한 상태에서 판재의 양측에서 소정의 형상을 가지는 공부를 사용하여 큰 압축력을 작용하여 상기 판재의 겹친 부분에 소정의 형상으로 소성 변형이 생기도록 한다. 판재 결합 구조에서의 체결력은, 아래에 놓인 판재가 결합 부분의 상부에서 좌우로 돌출 변형된 볼록한 부분과, 이에 대응하여 위에 놓인 판재가 결합 부분의 하부에서 내측으로 압입된 오목한 부분이 서로 접하여 형성하는 형상 결합에 의해 발생된다.
앞서 언급한 구동회로기판이나 디스플레이 패널의 중량은 모듈 크기에 따라 30kg 내지 100kg 정도가 된다. 그러나 종래의 결합 구조에서는, 상기 새시 베이스 (11)보다 강성이 크게 요구되는 상기 보강부재(12)의 두께가 두꺼워서 소성변형이 원하는 만큼 일어나기 어려웠고, 이에 따라 결합 부분의 결합력이 약해져서 상기 구동회로기판과 디스플레이 모듈의 중량을 지지하지 못하게 되거나 결합 부분이 변형되는 문제점이 생겼다. 이에 이러한 문제점을 해결할 수 있는 개선된 판재 체결 구조 및 판재 체결 방법을 개발할 필요성이 크게 대두되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 결합되는 판재의 두께가 두꺼운 경우에도 소성 변형이 원하는 형상으로 이루어져 필요한 체결력을 확보하기 용이한 판재 결합 방법 및 구조를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 상기와 같은 판재 결합 방법 및 구조를 적용하여 제작이 용이하고 결합 강도가 유지되며, 부재간의 간섭을 예방할 수 있는 디스플레이 모듈을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 복수개의 판재를 서로 적어도 일부가 겹치도록 배치하는 단계(a); 상기 판재의 겹친 부분에 엠보싱부를 형성하는 단계(b); 및 상기 엠보싱부의 돌출 방향과 반대 방향으로 상기 엠보싱부의 내측에 상기 엠보싱부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 체결 절곡부를 형성하는 단계(c)를 포함하는 판재의 접합 방법을 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 엠보싱부를 형성하는 단계(b)가 완료되기 전에 상기 체결 절곡부를 형성하는 단계(c)가 시작되는 것이 바람직하다.
또한 상기와 같은 본 발명의 목적은, 복수 개의 판재가 서로 겹친 부분에 형성된 엠보싱부; 및 상기 엠보싱부의 돌출 방향과 반대 방향으로 상기 엠보싱부의 내측에 형성되고, 상기 엠보싱부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 체결 절곡부를 포함하는 판재의 접합 구조를 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 엠보싱부의 오목부의 깊이는 상기 체결 절곡부의 볼록부의 높이와 같거나 더 크고, 상기 엠보싱부 또는 상기 체결 절곡부는 판재 상에서의 평면 형상이 실질적으로 원형인 것이 바람직하다.
또한 상기와 같은 본 발명의 목적은, 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로 소자들이 배치된 구동회로기판; 상기 디스플레이 패널과 상기 구동회로기판을 지지하는 새시 베이스; 및 상기 새시 베이스의 강성을 보강하기 위해 상기 새시 베이스에 가로질러 배치되는 보강부재를 포함하고, 상기 새시 베이스와 상기 보강부재는 각각 판재로 이루어지며, 상기 새시 베이스와 상기 보강부재가 서로 겹친 부분에 일측으로 돌출되도록 형성된 엠보싱부; 및 상기 엠보싱부의 돌출 방향과 반대 방향으로 상기 엠보싱부의 내측에 형성되고, 상기 엠보싱부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 체결 절곡부가 형성되어 서로 연결되는 디스플레이 모듈을 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 엠보싱부의 오목부의 깊이는 상기 체결 절곡부의 볼록부의 높이와 같거나 더 크고, 상기 엠보싱부 또는 상기 체결 절곡부는 판재 상에서의 평면 형상이 실질적으로 원형인 것이 바람직하다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 종래기술에서 설명한 부재와 동일한 부재에 대해서는, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서도 동일한 부재번호를 사용한다.
도 4에는 본 발명에 따른 판재 결합 구조를 보여주는 단면도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 판재 결합 구조는 엠보싱부(101) 및 체결 절곡부(102)를 포함한다.
상기 엠보싱부(101)는 복수개의 판재가 서로 소정 부분 이상 겹친 부분에서 상기 판재들이 변형되어 이루어지고, 상기 판재 상에서 소정 횡단면적(A)을 가지는 실질적으로 원형인 평면 형상을 가지도록 판재로부터 돌출되도록 형성된다.
상기 체결 절곡부(102)는 상기 엠보싱부(101)의 곡률과 반대 방향으로 돌출되고, 상기 엠보싱부(101)의 횡단면적(A)보다 작은 횡단면적(B)을 가지며, 상기 엠보싱부(101)의 내측에 형성된다. 상기 체결 절곡부(102)의 단면을 살펴보면, 결합되는 판재간의 상하방향으로의 결합력을 만드는 부분은, 상측에 놓인 제1 판재 중 가운데에서 바깥쪽으로 변형된 돌출부(104)와, 하측에 놓인 제2 판재 중 바깥쪽에서 가운데로 변형된 압입부(103)와의 경계 부분이다. 즉, 판재의 상하방향으로는 상기 돌출부와 상기 압입부의 형상에 의해 결합력이 발생한다.
상기 엠보싱부(101)의 오목부의 깊이(h2)는 상기 체결 절곡부(102)의 볼록부의 높이(h1)와 같거나 더 크게 형성되어, 도면에 도시된 2겹의 판재 중 아래 측에 위치한 판재의 저면에 다른 평판 부재가 배치될 때 서로 간섭을 일으키지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 엠보싱부(101) 및 체결 절곡부(102)는 다음과 같은 방법으로 형성된다.
먼저, 복수개의 판재를 서로 소정 부분 이상 겹치도록 배치한다. 그 다음, 상기 판재의 겹친 부분의 상부와 하부에 상기 엠보싱부(101)의 외곽형상에 대응하는 공구를 설치하고 압축력을 가하여 엠보싱부(101)를 형성한다. 그리고, 상기 체결 절곡부(102)의 외곽 형상에 대응하는 공구를 각각 설치하고 상하 방향으로 압축력을 가하여 상기 엠보싱부(101)가 형성된 자리에 체결 절곡부(102)를 형성한다. 이와 같이, 상기 엠보싱부(101)를 형성하고 상기 체결 절곡부(102)를 형성하는 경우, 결합되는 판재의 두께가 두꺼운 경우에도 상기 체결 절곡부(102)에서의 돌출부(104)와 압입부(103)가 측방향으로 필요한 만큼 변형되어 형성될 수 있다. 한편, 이러한 공정은 상기 엠보싱부(101)를 형성하는 공정이 완료되기 전에 상기 체결 절곡부(102)를 형성하는 공정을 시작하도록 변화될 수도 있고, 이 경우에도 위와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
한편, 지금까지 설명한 본 발명에 따른 판재 결합 방법 및 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 디스플레이 모듈에 있어서의 새시 베이스(11)와 보강부재(12)의 결합에 사용되는 경우, 그 결합력 향상, 제작 공정의 편리함, 전기적 안정성 등의 효과를 얻을 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 디스플레이 모듈과 같은 경우, 상기 새시 베이스(11)의 중량을 줄이기 위해 얇은 판재를 사용하고, 대신에 상기 새시 베이스(11)의 약해진 강성을 보완하기 위해 보강부재(12)를 사용한다. 상기 보강부재(12)의 두께는 통 상 새시 베이스(11)의 두께보다 더 두껍게 선택된다. 이 경우, 본 발명에 따른 판재 체결 방법 및 구조를 적용하면 원하는 결합력을 확보할 수 있다.
또한, 판재를 결합하기 위해 리벳이나 스크루 등을 사용하는 경우에는 판재에 관통공을 형성하여야 하지만, 본 발명에 따른 판재 결합 방법 및 구조를 적용하는 경우, 판재를 관통할 필요가 없고, 스크루를 회전시키는 작업이 필요하지 한기 때문에 제작 공정이 간편해지고, 공정 시간이 단축된다. 또한, 판재를 관통하거나 스크루로 체결하는 경우, 판재에서 금속 조각이 방생하게 되는데, 이는 상기 새시 베이스(11)의 후면에 부착되는 구동회로기판(40)의 회로에 쇼트를 발생시킬 위험성을 내포하게 된다. 따라서, 본 발명에 의한 판재 결합 방법 및 구조를 적용하는 경우, 디스플레이 모듈의 제작을 전기적으로 안정하게 수행할 수 있다.
도 5에는 본 발명에 따른 판재 결합 구조의 외관을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 판재 결합 구조(80)는 엠보싱부와 체결 절곡부를 포함한다. 도면에서 겹치게 설치된 판재들로부터 상방향으로 융기된 형상은 엠보싱부를 나타내고, 상기 엠보싱부의 중앙에 함몰된 부분은 체결 절곡부를 나타낸다. 상기 엠보싱부와 상기 체결 절곡부는 모두 원형의 평면 형상을 가지고, 판재와 평행한 평면상에서 양자는 서로 동심원이 된다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면 판재를 간이한 공정으로 빠르게 원하는 크기의 결합력을 갖도록 결합할 수 있다.
또한, 결합할 판재의 두께가 두꺼운 경우에도 체결력을 확보할 수 있는 원하는 형상으로 용이하게 가공할 수 있다.
또한, 이를 디스플레이 모듈에 적용하는 경우, 결합력이 크게 향상되고 제작 공정이 간편해지며, 구동회로기판의 회로에 이상을 발생시킬 수 있는 금속 조각이 형성되는 것을 피할 수 있어 전기적인 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 복수개의 판재를 서로 적어도 일부가 겹치도록 배치하는 단계(a);
    상기 판재의 겹친 부분에 엠보싱부를 형성하는 단계(b); 및
    상기 엠보싱부의 돌출 방향과 반대 방향으로 상기 엠보싱부의 내측에 상기 엠보싱부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 체결 절곡부를 형성하는 단계(c)를 포함하는 판재의 접합 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엠보싱부를 형성하는 단계(b)가 완료되기 전에 상기 체결 절곡부를 형 성하는 단계(c)가 시작되는 것을 특징으로 하는 판재의 접합 방법.
  3. 복수 개의 판재가 서로 겹친 부분에 형성된 엠보싱부; 및
    상기 엠보싱부의 돌출 방향과 반대 방향으로 상기 엠보싱부의 내측에 형성되고, 상기 엠보싱부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 체결 절곡부를 포함하는 판재의 접합 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 엠보싱부의 오목부의 깊이는 상기 체결 절곡부의 볼록부의 높이와 같거나 더 큰 것을 특징으로 하는 판재의 접합 구조.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 엠보싱부 또는 상기 체결 절곡부는 판재 상에서의 평면 형상의 외곽이 원형인 것을 특징으로 하는 판재의 접합 구조.
  6. 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널을 구동하는 구동회로 소자들이 배치된 구동회로기판;
    상기 디스플레이 패널과 상기 구동회로기판을 지지하는 새시 베이스; 및
    상기 새시 베이스의 강성을 보강하기 위해 상기 새시 베이스에 가로질러 배치되는 보강부재를 포함하고,
    상기 새시 베이스와 상기 보강부재는 각각 판재로 이루어지며,
    상기 새시 베이스와 상기 보강부재가 서로 겹친 부분에 일측으로 돌출되도록 형성된 엠보싱부; 및
    상기 엠보싱부의 돌출 방향과 반대 방향으로 상기 엠보싱부의 내측에 형성되고, 상기 엠보싱부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 체결 절곡부가 형성되어 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 엠보싱부의 오목부의 깊이는 상기 체결 절곡부의 볼록부의 높이와 같거나 더 큰 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 엠보싱부 또는 상기 체결 절곡부는 판재 상에서의 평면 형상이 원형인 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 패널인 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈.
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