KR101869100B1 - 가이드패널 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 가이드패널은 제 1 프레임과 제 2 프레임의 접합면을 복수의 사다리꼴 모양으로 형성함으로써 가이드패널의 측부가 휘어지는 현상을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기 가이드패널의 구성은 사각테 형상을 가지며, 광을 흡수하는 재질로 형성된 제 1 프레임; 및 사각테 형상을 가지고, 상기 제 1 프레임의 내측면에 접합되며, 광을 반사하는 재질로 형성된 제 2 프레임;을 포함하며, 상기 제 1 프레임과 제 2 프레임의 접합면은 복수의 사다리꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가이드패널 및 이를 포함하는 액정표시장치{Guide Panel and Liquid Crystal Display having thereof}
본 발명의 실시예들은 가이드패널 및 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가이드패널의 휨을 방지하여, 향상된 제품 양산성을 확보하기 위한 가이드패널 및 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 들어 급속한 발전을 거듭하고 있는 반도체 산업의 기술 개발에 의하여 액정표시장치는 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 강력해진 제품들이 생산되고 있다. 상기 액정표시장치는 소형화, 경량화, 저 전력 소비화 등의 장점을 갖고 있어 CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.
상기 액정표시장치는 크게 액정패널, 가이드패널, 백라이트 유닛, 구동회로부, 탑커버와 커버 바텀으로 나뉜다.
상기 액정패널은 하면에서 광을 받아 화상을 구현하는 역할을 하며 백라이트 유닛은 상기 액정패널에 광을 공급하는 역할을 한다. 이때, 상기 백라이트 유닛(미도시)은 광을 공급하는 LED와 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB), 도광판, 반사시트, 다수의 광학시트로 구성된다. 그리고 상기 가이드패널은 액정패널 배면의 가장자리에서 상기 액정패널을 지지하고 액정패널의 측면을 가이드하여 액정패널을 고정하며, 탑커버는 액정패널의 전면의 테두리를 커버하며, 탑 커버는 백라이트 유닛을 수납하고 커버 바텀은 백라이트 유닛의 배면을 커버하는 역할을 한다.
이때, 상기 가이드패널은 금속재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있는 것으로서 중심이 개구된 형상으로 형성될 수 있다. 이하, 도 1을 통하여 가이드패널의 구조에 대해 상세히 알아본다.
도 1은 종래기술에 따르는 가이드패널의 사시도이다.
상기 가이드 패널은 제 1 프레임(31) 및 제 2 프레임(32)의 접합으로 구성된다.
상기 제 1 프레임(31)과 제 2 프레임(32)은 사각테 형태로 형성된다. 이때, 검은색 수지로 형성되는 제 1 프레임(31)은 액정표시장치모듈의 외곽을 지지하며, 흰색 수지로 형성되는 제 2 프레임(32)은 단차지게 형성되어 높이가 낮은 영역이 액정패널의 가장자리를 지지한다. 이러한 형태를 보다 용이하게 구현하기 위해, 상기 가이드패널(30)은 통상적으로 가이드 패널은 사출형성(Injection Molding)방식으로 제작될 수 있다.
전술한 사출형성 방식은 가이드 패널의 외형을 본뜬 금형을 준비하고 적어도 상/하 2개의 코어 사이에 플라스틱 수지계열의 원재료를 주입하여 금형대로 가이드 패널을 제작하는 방식이다. 가이드 패널의 제조시에는, 먼저 검은색의 수지를 이용하여 가이드 패널의 제 1 프레임(31)을 형성하고, 형성된 제 1 프레임(31)의 내측으로 흰색의 수지를 이용하여 제 2 프레임(32)을 형성하여 제 1 프레임(31)의 내측면에 제 2 프레임(32)을 접합시킨다. 그러나, 가이드 패널은 일자형으로 그 두께가 작기 때문에, 외부에서 충격이 인가되는 등의 기타 요인에 의해, 제 1 프레임(31) 및 제 2 프레임(32)이 손쉽게 분리되는 문제가 발생할 수 있다.
그리하여, 상기 제 1 프레임(31)과 제 2 프레임(32)의 접합면적을 더욱 넓혀 접합력이 향상되도록 가이드패널(30)을 제작하게 되었다.
도 2는 종래기술에 따르는 지그재그 접합 구조의 가이드패널(30)의 평면도이다.
상기 가이드패널(30)의 제 2 프레임(32)과 제 1 프레임(31)의 접합면은 사각형의 요철 형상 (凹凸)이 지그재그로 배치되어 있는 형상을 가질 수 있다. 이때, 도 1에 도시된 가이드패널(30)의 접합면은 직선 구조로 되어 있는 데에 반해 도 2에 도시된 지그재그 접합 구조의 가이드패널(30)의 접합면은 요철 형상의 테두리가 되므로 도 1의 가이드패널(30)보다 접합면적이 더욱 넓다. 따라서, 도 1의 가이드패널(30)보다 제 1 프레임(31)과 제 2 프레임(32)의 접합력을 더욱 향상시킬 수 있다.
그러나, 이와 같은 지그재그 접합 구조의 가이드패널(30)은 가이드패널(30)의 일부가 휘어지는 현상이 발생할 수 있었다.
도 3a는 지그재그 접합 구조의 가이드패널의 측면 사진이다.
상기 사진에서 빨간색 타원 안에 있는 가이드패널을 유의해서 살펴보면, 사각테 형상의 가이드패널의 측부가 바닥면으로부터 상부로 떠 있으며, 상기 바닥면에는 그림자가 비춰져있다. 따라서, 상기 타원 내의 측부는 다른 측부에 비하여 휘어져있다는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 요철 형상은 사각 형상으로서 각각의 모서리가 90°의 각도를 가지기 때문에 상기 모서리 영역까지 빈틈없는 가이드패널을 형성하기 위해 고도의 사출압으로 수지를 금형 내부에 사출한다.
한편, 금형 사출 장치는 스프루(sprue)라는 수지(resin) 주입 통로를 이용하여 수지를 주입하며 캐비티 내에서 수지를 고화시켜 제품을 형성하는데, 사출압이 너무 크게 되는 경우, 캐비티 내 뿐만 아니라 스프루 영역까지 수지가 고화되어 금형 사출 장치로부터 이형된 제품이 아래 사진과 같은 불량으로 나타날 수 있었다.
도 3b는 스프루 밀림 현상을 나타낸 사진이다.
상기 사진에서 상부로 돌출된 부분은 수지가 주입되는 스프루 영역이다. 즉, 전술한 바와 같이 이형된 제품이 사출 금형 내의 목표된 규격으로 제작되지 않고 목표된 규격에서 스프루 영역까지 연장되어 형성된 모양을 가질 수 있다.
따라서, 지그재그 접합 구조의 가이드패널은 접합력을 향상시킬 수 있다는 장점은 있으나, 전술한 바와 같은 불량이 발생할 수 있어, 양산성이 좋지 않다는 문제점을 가지고 있었다.
따라서 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예들은 제 1 프레임과 제 2 프레임이 접합하는 면의 요철 형상을 사다리꼴 형상으로 하여, 접합면에서 잔류응력(residual stress) 발생 가능 포인트를 줄임으로써, 휨 발생 없는 가이드패널을 제작하고자 하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명을 실시하기 위한 구체적 내용 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 가이드패널은 사각테 형상을 가지며, 광을 흡수하는 재질로 형성된 제 1 프레임; 및 사각테 형상을 가지고, 상기 제 1 프레임의 내측면에 접합되며, 광을 반사하는 재질로 형성된 제 2 프레임;을 포함하며, 상기 제 1 프레임과 제 2 프레임의 접합면은 복수의 사다리꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 접합면은 복수의 사다리꼴 형상이 핑거링된 모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사다리꼴 형상에서 상기 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변은 상기 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변에 대해 기울기를 가진 마주보는 두 변보다 길이가 긴 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사다리꼴 형상에서 상기 마주보는 두 변이 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변에 대해 기울어진 각도는 90°보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 프레임은 검은색 수지로 형성되며, 제 2 프레임은 흰색 수지로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임은 이중사출에 의해 형성되고 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접합면의 상기 가이드패널 두께 방향 형상이 절곡되어, 상기 제 1 프레임과 제 2 프레임이 상기 가이드패널의 두께 방향으로 서로 2 개의 면 이상에서 접촉하여 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접합면의 절곡된 형상이 "ㄱ" 또는 "ㄴ" 모양인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 액정표시장치는 전면에 화상을 표시하는 액정패널; 상기 액정패널의 가장자리를 지지하며, 검은색 수지로 형성된 제 1 프레임과 상기 제 1 프레임의 내측면에 접합되며 흰색 수지로 형성된 제 2 프레임으로 구성되는 가이드패널; 상기 액정패널의 배면에서 상부로 광을 출사하는 백라이트 유닛; 및 상기 백라이트 유닛을 수납하고, 상기 가이드패널과 체결되는 바텀 커버;를 포함하며, 상기 제 1 프레임과 제 2 프레임의 접합면은 복수의 사다리꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 접합면은 복수의 사다리꼴 형상이 핑거링된 모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사다리꼴 형상에서 상기 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변은 상기 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변에 대해 기울기를 가진 마주보는 두 변보다 길이가 긴 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접합면의 상기 가이드패널 두께 방향 형상이 절곡되어, 상기 제 1 프레임과 제 2 프레임이 상기 가이드패널의 두께 방향으로 서로 2 개의 면 이상에서 접촉하여 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접합면의 절곡된 형상이 "ㄱ" 또는 "ㄴ" 모양인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 가이드패널 및 액정표시장치는,
제 1 프레임과 제 2 프레임의 접합면을 사다리꼴 형상으로 하여 가이드패널 구조에서 잔류응력(residual stress) 발생 포인트를 줄임으로써 가이드패널의 휨을 방지하고 그 밖의 불량을 제거할 수 있다. 따라서, 가이드패널의 불량을 줄임으로써 제품 양산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 프레임과 제 2 프레임이 접합하는 면의 단면을 절곡된 형태로 하여 접합면적을 더욱 늘림으로써 제 1 프레임과 제 2 프레임의 접합력을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따르는 직선 접합 구조의 가이드패널의 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따르는 지그재그 접합 구조의 가이드패널의 평면도이다.
도 3a는 지그재그 접합 구조의 가이드패널의 측면 사진이다.
도 3b는 스프루 밀림 현상을 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 액정표시장치의 분해사시도이다.
도 5a는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널의 평면도이다.
도 5b는 도 5a에서 C1을 절단한 단면도이다.
도 5c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드패널의 접합면을 확대한 평면도이다.
도 5d는 사출형성에 있어서 분자 배향방향 차이를 나타내기 위한 개략도이다
도 6a는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널의 평면 사진이다.
도 6b는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널의 측면 사진이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 사이즈를 설명하기 위한 표이다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 가이드패널의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따르는 가이드패널 및 액정표시장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 도면의 구성요소들은 설명의 편의를 위해 확대 또는 축소되어 도시되어 있을 수 있음이 고려되어야 한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 액정표시장치의 분해사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 화상이 표시되는 액정패널(110)과, 액정패널(110)의 일측에 연결되어 액정패널(110)을 구동하는 구동 회로부(117)와, 액정패널(110)의 배면에 배치되어 액정패널(110)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(120)으로 구성된다.
상기 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층(미도시)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT) 기판(111) 및 컬러필터 기판(113)을 포함한다.
이때, 상기 두 기판(111, 113)의 상, 하부 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 각각 부착될 수 있다.
또한 이 같은 액정패널(110)은 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프 케리어 패키지(tape carrier package : TCP)같은 연결부재(116)를 매개로 회로기판(117)이 연결되며, 상기 회로기판(117)은 모듈화 과정에서 가이드패널(130)의 측면 내지는 커버 바텀(140) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다. 또는, 상기 회로기판(117)은 칩 온 글래스(Chip On Glass : COG)형태로 액정패널(110)의 상부 측면에 내장되는 형태가 될 수도 있다.
상기 액정패널(110)에 스캔 전달되는 게이트 구동회로(미도시)의 온/오프 신호에 의해 각 게이트라인(미도시) 별로 선택된 박막트랜지스터(미도시)가 온(on)되면 데이터 구동회로(미도시)의 신호전압이 데이터라인(미도시)을 통해서 해당 화소전극(미도시)으로 전달되고, 이때, 상기 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시) 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 각 화소마다 투과율이 달라진 광이 액정층을 지나가게된다. 상기 액정층을 거친 광은 상기 컬러필터 기판(113)을 통해 다수의 색상으로 여과되며, 상기 다수의 색상이 조합되어 화상으로 표현될 수 있다.
한편, 상기 백라이트 유닛(120)은 상기 액정패널(110)의 배면에 위치하는 것으로서, 액정패널(110)의 배면에 형성되어 광을 확산 및 집광하는 광학시트(125)와, 광학시트(125)의 배면에 위치하는 도광판(124)과, 도광판(124)의 배면에 마련되어 있는 반사시트(123), 도광판(124)의 적어도 일측을 따라 마련되어 광을 방출하는 LED 어셈블리(121), LED 어셈블리(121)를 실장하는 LED 하우징(122)을 포함한다.
상기 액정패널(110)의 배면에 평행하게 배치된 광학시트(125)는 순차적으로 아래에서부터 적층된 확산시트(미도시), 프리즘시트(미도시) 및 보호시트(미도시)를 포함한다. 확산시트는 LED 어셈블리(121)로부터의 광을 확산시켜 액정패널(110)로 공급하는 역할을 한다. 그리고 프리즘시트는 확산시트를 통과한 광이 수직하게 진행될 수 있도록 하여 휘도를 향상시키며 보호시트는 먼지나 긁힘에 민감한 확산시트 및 프리즘시트를 보호한다.
상기 광학시트(125)의 하부에는 도광판(124)이 배치되는데, 상기 도광판(124)은 LED 어셈블리(121)에서 유입되는 점광원을 내부에서 전반사, 난반사, 확산 등을 통해 면광원으로 변환한다. 상기 면광원은 도광판(124)의 상부와 하부로 출사될 수 있다.
상기 도광판(124)은 웨지형 도광판(124)이될 수 있으며, 상기 웨지형 도광판(124)은 주로 소형 LCD 모듈의 구성요소로서 사용된다. 상기 웨지형 도광판(124)은 다수의 광학시트(125)를 적재할 공간을 마련하기 위해, LED 어셈블리와 인접한 입광부(124a)를 다른 영역보다 높도록 단차를 형성하고 단차가 낮은 다른 영역에 상기 다수의 광학시트(125)를 적재함으로써 제품을 슬림화할 수 있다는 장점이 있다.
이러한 도광판(124)은 주로 PMMA(polymethyl metacrylate), PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), PEN(polyethylene naphthalate) 중 어느 하나로 형성 될 수 있다.
그리고 상기 도광판(124)의 하부에는 반사시트(123)가 배치된다. 상기 반사시트(123)는 도광판(124)에서 하부로 출사된 광을 다시 상부로 반사시켜, 광손실을 줄이는 역할을 한다. 상기 반사시트(123)는 PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate)와 같은 소재 등으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 도광판(124)의 적어도 일 측면에는 LED 어셈블리(121)가 배치될 수 있다. 상기 LED 어셈블리(121)는 LED(121a)와 인쇄회로기판(121b)를 포함한다.
상기 LED(121a)는 광을 출사하는 소자로서, 상기 LED(121a)는 청색, 적색, 녹색 등 단색광을 발광하는 소형 칩을 실장하고 있다. 따라서, 상기 LED(121a)는 동일한 파장을 발광하는 LED(121a)들이 복수개가 배치되어 단색광을 발광하거나, 청색, 녹색, 적색 파장을 모두 포함하는 LED(121a)를 조합하여 백색광을 발광할 수도 있다.
이때, 상기 LED(121a)는 몰드프레임에 소형칩이 내장되는 구조로 된 LED(121a) 패키지 형태가 될 수도 있다. 그리고 상기 LED(121a)는 복수개가 일정간격 이격하여 형성될 수도 있다.
상기 인쇄회로기판(121b)은 LED(121a)에 전기적 신호를 인가하는 것으로서 인쇄회로기판(121b)의 전면에 LED(121a)를 장착한다. 이때, 상기 인쇄회로기판(121b)은 전면에 LED(121a)를 구동하기 위한 배선이 형성되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(121b)의 후면은 상기 LED(121a)에서 발하는 열을 외부로 방출시키기 위해 열전달율이 우수한 알루미늄(Al)을 주재료로 하여 만들질 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 LED 어셈블리(121)의 후면에서 상기 LED 어셈블리(121)를 장착하며 LED 어셈블리(121)의 열을 외부로 방출하기 위해 LED 하우징(미도시)이 배치될 수 있다.
상기 반사시트(123)는 상기 도광판(124)의 배면에 배치되는 것으로서, 상기 도광판(124)에서 하부로 출사된 광을 상부로 반사시켜, 백라이트 유닛(120)의 광손실을 줄이는 역할을 한다.
그리고, 상기 액정패널(110)의 가장자리를 두르며, 액정패널(110)의 배면에서 액정패널(110)을 지지하고 보호하는 가이드패널(130)이 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)의 사이에 배치되며, 상기 반사시트(123), LED 어셈블리(121), 도광판(124), 다수의 광학시트(125)를 수납하고 보호하는 커버 바텀(140)이 반사시트(123)의 배면에 배치될 수 있다. 이때, 상기 커버 바텀(140)과 가이드패널(130)이 서로 체결될 수 있으며, 액정패널(110)의 상부에 탑 커버(미도시)가 배치되어, 커버 바텀(140) 및 가이드패널(130)과 결합될 수도 있다.
여기서 상기 가이드패널(130)은 제 1 프레임(131)과 제 2 프레임(132)으로 구성되며, 제 1 프레임(131)은 외측에, 제 2 프레임(132)은 내측에 배치되어 제 1 프레임(131)의 내측면과 제 2 프레임(132)의 외측면이 서로 접합될 수 있다.
이러한 가이드패널은 이중사출방식으로 형성될 수 있다. 상기 이중사출방식은 하나의 부품에 두 가지 수지(또는, 색상이 다른 수지)를 적용하여 사출하는 방식으로 사출성형기에 2개의 금형을 일체로 설치하고, 먼저 1차 금형에 사출성형 한 후 1차 성형품을 2차 성형할 수 있도록 금형을 180도 회전시켜 2차 금형의 캐비티와 1차 성형품 공간에 2차 수지를 사출하는 방식이다. 즉, 상기 가이드패널은 먼저 1차 금형에 제 1 프레임(131)을 형성하기 위한 수지를 유입하여 고화시킨 다음 금형을 180도 회전시켜 2차금형의 캐비티와 제 1 프레임(131) 공간에 제 2 프레임(132)을 형성하기 위한 수지를 유입하여 제 1 프레임(131)의 내측면에 제 2 프레임(132)의 외측면이 접합되도록 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널의 구성에 대하여 좀 더 상세하게 살펴본다.
도 5a는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널의 평면도이며, 도 5b는 도 5a에서 C1을 절단한 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널(130)은 제 1 프레임(131)과 제 2 프레임(132)으로 구성되며, 제 1 프레임(131)은 광을 흡수하기 위한 색의 수지(resin)로 형성될 수 있으며, 제 2 프레임(132)은 광을 반사하기 위한 색의 수지로 형성될 수 있다. 바람직하게, 제 1 프레임(131)은 검은색 수지, 제 2 프레임(132)은 흰색 수지로 형성될 수 있다.
이때, 상기 제 1 프레임(131)은 액정표시장치가 조립된 경우, 상기 가이드패널(130)의 외부로 새어나가는 광을 흡수하여, 빛샘에 의한 미관이 깨어지지 않도록하며, 상기 제 2 프레임(132)은 백라이트 유닛의 도광판 및 광원에서 상기 가이드패널(130)로 향하는 광을 반사시켜, 액정표시장치 자체의 광 손실을 줄이는 역할을 한다.
한편, 상기 제 1 프레임(131) 및 제 2 프레임(132) 모두 중심이 개구된 형태의 사각테 모양으로 형성될 수 있으며, 제 2 프레임(132)은 상기 액정패널을 지지하는 지지부(132b)와 액정패널의 측면을 가이드하고 보호하는 가이드부(132a)로 구성될 수 있다.
이때, 도 5b를 참조하면, 상기 지지부(132b)는 가이드부(132a)의 일 영역에서 돌출 형성되며, 가이드부(132a)가 지지부(132b)보다 높이가 더 높을 수 있다.
그리고 상기 가이드패널(130)은 상기 사각테 내측면에서 지지부(132b)의 일 측면에 복수의 돌출부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부는 백라이트 유닛에서 LED 어셈블리가 배치되는 영역과 대응하는 영역으로서, LED가 목표된 위치에 배열되도록 상기 LED 어셈블리와 체결되거나 LED 어셈블리의 상단에 배치되어, LED 어셈블리를 정렬시키는 역할을 한다.
한편, 상기 제 1 프레임(131)과 제 2 프레임(132)의 접합면(F)은 이웃하는 복수의 사다리꼴 형상 모양으로 형성될 수 있다.
상기 사다리꼴 형상의 배열은 이웃하는 사다리꼴 형상이 서로 반대방향을 바라보며 배치가 엇갈리면서 핑거링되는 형태가 될 수 있다.
상기 핑거링되는 형태를 통해 접합면적을 넓힐 수 있으며, 사다리꼴 형상 형태의 배열을 통해 종래기술의 요철 형상이 지그재그로 접합된 구조와 거의 동등한 접합면(F)적을 형성할 수 있으므로, 지그재그 접합 구조의 종래기술과 동등한 접합력을 유지할 수 있다.
그리고 가이드패널(130)에서 마주보는 측면의 사다리꼴 형상의 배열은 서로 대칭이 될 수 있다.
여기서, 도 5c와 도 5d를 통해 상기 사다리꼴 형상을 더욱 상세하게 살펴본다. 도 5c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드패널의 접합면을 확대한 평면도이며 도 5d는 사출형성에 있어서 분자 배향방향 차이를 나타내기 위한 개략도이다.
상기 사다리꼴 형상은 네 개의 변으로 이루어진 사다리꼴이 아닌 사다리꼴에서 평행한 두 변 중 가장 긴 변이 생략된 모양으로서 굴곡된 선분의 모양이 될 수 있다. 이때, 상기 사다리꼴 형상은 장변(長邊)(F1)과 상기 장변(F1)에 대해 소정의 기울기를 가지며 서로 마주보는 두 변(F2)으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 장변(F1)은 제 1 프레임(131)의 외측면과 평행할 수 있으며, 상기 마주보는 두 변(F2)보다 길이가 길 수 있다. 이러한 이유는 제 1 프레임(131)과 제 2 프레임(132)은 각각의 측면에서 접합되기 때문에 상기 제 1 프레임(131)과 제 2 프레임(132)의 측면방향 면적이 더욱 넓은 경우 접합력이 향상되기 때문이다.
그리고 상기 장변(F1)에 대한 마주보는 두 변(F2)의 기울어진 각도 θ는 90°이상이 될 수 있다.
여기서 θ가 90°이상이 되는 이유를 설명하기 전에 종래기술에서 어떻게 휘어짐 현상이 나타는지부터 먼저 설명해본다.
도 2에서 검토한 지그재그 접합구조의 종래기술에서 휘어짐 현상이 발생하는 이유는 가이드패널(130)의 접합면(F) 형상에 기인한 재료의 수축률 차이에 따른 잔류응력(residual stress)때문이다. 잔류응력이란 비균일변형으로 인해 소재가 변형된 후 외력이 모두 제거된 상태에서도 소재에 남아 있는 응력을 말한다.
이때, 상기 수축률 차이는 수지가 유입된 금형면의 온도차이 또는 금형 내에 유입되는 수지의 배향방향 차이 때문에 발생할 수 있다.
여기서 상기 재료의 배향방향이란 수지를 금형의 내부에 사출할때, 금형의 내부에서 수지의 흐름과 캐비티 벽면에서 수지의 흐름에 차이가 생겨 전단력(Shear Stress)이 작용하고 상기 전단력에 의해 수지의 분자가 전단력이 작용하는 방향으로 나란히 배열하게 되는 분자의 배열방향을 말한다.
도 5d를 참조하여 상세히 설명하면, 사출기로부터 수지가 캐비티(C)의 내부로 유입될 때, 캐비티(C) 벽면 영역(A)은 금형의 벽면부터 냉각이 이루어지므로 분자의 배향이 길어지게 되고 캐비티(C) 내부 중앙 영역(B)은 수지의 흐름이 빨라 분자 배향이 짧아지게 된다. 이때, 상기 캐비티(C) 벽면 영역(A)과 캐비티(C) 내부의 중앙 영역(B)은 분자의 배향에 차이가 발생하게 된다. 상기 수지의 분자가 냉각과정에서 배향이 완화되어 원래의 상태로 되돌아가려고 할 때 성형품의 수축이 일어날 수 있다.
그러므로 상기 배향방향의 분포는 금형 내부로 수지가 유입되는 방향에 대해 금형의 굴곡부분이 큰 각도차이를 가지는 경우, 상기 금형의 굴곡부분을 따라 유입되는 수지의 흐름 속도와 캐비티(C) 내부 중앙 영역(B)의 수지의 흐름속도차이가 현저하게 되므로 분자의 배향차이가 크게 나타날 수 있다. 따라서, 금형의 굴곡부분의 각도가 큰 영역에서는 수지의 수축률의 차이가 커지게 되고 상기 굴곡부분의 모양에 따라 형성된 성형품에는 잔류응력이 발생할 수 있다. 따라서, 종래기술인 지그재그 접합 구조의 경우 접합면(F)의 형상이 수직으로 굴곡되어 있어, 휘어짐이 발생하기가 쉬웠다.
그러나 본 발명의 제 1 실시예는 상기 사다리꼴에서 마주보는 두 변(F2)의 기울어진 각도 θ를 90°보다 크게 하여 수지의 사출방향에 대하여 상기 사다리꼴에 대응하는 금형의 굴곡부분을 완만하게 함으로써 제 1 프레임(131) 및 제 2 프레임(132)에서 잔류응력이 발생할 수 있는 포인트를 제거할 수 있다. 이에 따라 휘어짐이 없는 가이드패널(130)이 제작될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널의 평면 사진이며 도 6b는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널의 측면 사진이다.
도 6a를 참조하면, 사각테 형상의 가이드패널은 제 1 프레임과 제 2 프레임을 포함하고 상기 두 프레임의 접합면이 사다리꼴 형상이 되는 것을 확인할 수 있다.
그리고 도 6b를 참조하면, 도 3a와 달리 본 발명의 제 1 실시예는 측면이 휘어짐이 없는 균일한 가이드패널로 제작될 수 있음을 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널의 규격을 설명해본다. 도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 규격을 설명하기 위한 표이다.
도 7의 표는 도 5a에 나타난 가이드패널의 외측 사이즈와 내측 사이즈, 두께를 설명하기 위한 수치를 나타낸 것이다.
a1~a4는 가이드패널의 외측사이즈를 나타내는 것이며, b1~b4는 가이드패널의 내측 사이즈를 나타내는 것이고, c1~c3는 가이드패널의 두께 측정지점을 나타내기 위한 것이다.
a1과 a2는 마주보는 단변의 외측 길이로서 명목값이 54.52mm으로 동일하게 측정되었으며, 평균값은 각각 54.53mm과 54.54mm로 거의 동일하게 측정되었다. 그리고 a3와 a4은 마주보는 장변의 외측 길이로서 명목값이 96.86mm로 동일하며, 평균값이 96.88mm와 96.87mm로 거의 동일하게 측정되었다.
b1과 b2는 마주보는 단변의 내측 길이로서 명목값이 54.22mm으로 동일하게 측정되었으며, 평균값은 각각 54.25mm과 54.26mm로 거의 동일하게 측정되었다. 그리고 b3와 b4은 마주보는 장변의 내측 길이로서 명목값이 95.96mm로 동일하며, 평균값이 95.98mm와 95.99mm로 거의 동일하게 측정되었다.
한편, c1~c3는 장변의 두께를 일정간격마다 측정한 것으로서 명목값이 0.755mm로 모두 동일하고 평균은 0.76mm 또는 0.77mm로 측정되어 거의 동일하게 측정되었다.
이상으로 검토한 상기 가이드패널의 사이즈는 서로 마주보는 변의 길이는 모두 동일하게 측정되었으며, 한 변에서 두께 또한 동일하게 측정되었다. 따라서, 제 1 실시예의 가이드패널은 휘어짐이 없는 균일한 제품으로 제작될 수 있음을 알 수 있다. 그리고 공정능력지수란 어떤 특정 조건하에서의 공정이 관리(안정)상태에 있을 때 공정이 만들어 낼 수 있는 품질에 대한 달성능력을 말하는데 이것은 CPK로서 그 수치를 나타낼 수 있다.
상기 표에서 명목값, 표준편차, 평균값을 이용하여 구한 공정능력지수(CPK)가 1.05내지 1.53까지의 범위에서 각 위치마다 유사한 공정능력지수가 측정된 것으로 보아 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가이드패널은 안정적인 공정능력을 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 가이드패널에 대하여 설명한다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 가이드패널의 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르는 가이드패널(230)은 제 1 프레임(231)과 제 2 프레임(232)의 접합면이 절곡되는 형상을 가지는데, 상기 접합면의 가이드패널(230) 두께 방향 형상이 절곡되어 도 5b의 모양과 같이 제 1 프레임(231)과 제 2 프레임(232)이 1개의 면에 접촉되는 것이 아니라 서로 2개의 면 이상에서 접촉하여 접합되는 것을 특징으로 한다.
도 8a를 참조하면, 제 1 프레임(231)과 제 2 프레임(232)의 접합면의 가이드패널(230) 두께 방향 형상은 "ㄴ"모양으로 절곡될 수 있다. 이때, 제 1 프레임(231)의 절곡된 내측면에 제 2 프레임(232)의 절곡된 외측면이 접합될 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(232)의 지지부(232b)의 하면과 가이드부(232a)의 측면 즉, 총 2개의 면이 제 1 프레임(231)의 내측면과 접촉하여 접합될 수 있다.
한편, 도 8b를 참조하면, 상기 접합면의 가이드패널(230) 두께 방향형상은 "ㄱ"모양과 "ㄴ"모양이 연결된 절곡 형상이 될 수 있다. 여기서 제 1 프레임(231)은 "ㅗ"모양으로 절곡되어 형성될 수 있으며, 제 2 프레임(232)은 "ㄱ"모양으로 절곡되어 형성될 수 있다. 이때, 제 1 프레임(231)의 절곡된 내측면에 제 2 프레임(232)의 절곡된 외측면이 접합될 수 있다. 그리고 도 8a와 달리 제 2 프레임(232)의 외측면의 하단에 돌출부(232c)가 제 1 프레임(231)의 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 프레임(231)과 제 2 프레임(232)이 접합되는 면은 제 2 프레임(232)의 가이드부(232a)의 측면, 상기 돌출부(232c)의 상면, 상기 돌출부(232c)의 측면 즉, 총 3개의 면이 될 수 있다.
이와 같이 제 1 프레임(231)과 제 2 프레임(232)의 접합면의 가이드패널(230) 두께 방향 형상을 절곡 형성함으로써 2개의 면 이상에서 제 1 프레임(231)과 제 2 프레임(232)이 접촉하도록 하여 접합면적을 제 1 실시예보다 더욱 넓힐 수 있다. 따라서, 제 1 실시예보다 더욱 향상된 접합효과를 거둘 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예는 접합효과를 향상시키는 효과가 있으므로, 접합면의 형상이 제 1 실시예처럼 사다리꼴이 아니라 다른 다양한 다각형 및 곡선, 직선이 되는 경우라도 본 발명의 일 실시예로 포함한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 액정표시장치 110 : 액정패널
120 : 백라이트 유닛 130, 230 : 가이드패널
131, 231 : 제 1 프레임 132, 232 : 제 2 프레임
132a, 232a : 가이드부 132b, 232b : 지지부

Claims (13)

  1. 사각테 형상을 가지며, 광을 흡수하는 재질로 형성된 제 1 프레임; 및
    사각테 형상을 가지고, 상기 제 1 프레임에 접합되며, 광을 반사하는 재질로 형성된 제 2 프레임;을 포함하며,
    상기 제 1 프레임의 내측면과 상기 제 2 프레임의 외측면이 서로 접합되어 있되, 상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임의 접합면은 복수의 사다리꼴 형상으로 형성되고,
    상기 사다리꼴 형상에서 상기 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변은 상기 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변에 대해 기울기를 가진 마주보는 두 변보다 길이가 긴 것을 특징으로 하는 가이드패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접합면은 복수의 사다리꼴 형상이 핑거링된 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드패널.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사다리꼴 형상에서 상기 마주보는 두 변이 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변에 대해 기울어진 각도는 90°보다 큰 것을 특징으로 하는 가이드패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임은 검은색 수지로 형성되며, 제 2 프레임은 흰색 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임은 이중사출에 의해 형성되고 접합되는 것을 특징으로 하는 가이드패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접합면의 상기 가이드패널 두께 방향 형상이 절곡되어, 상기 제 1 프레임과 제 2 프레임이 상기 가이드패널의 두께 방향으로 서로 2 개의 면 이상에서 접촉하여 접합되는 것을 특징으로 하는 가이드패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접합면의 절곡된 형상이 "ㄱ" 또는 "ㄴ" 모양인 것을 특징으로 하는 가이드패널.
  9. 전면에 화상을 표시하는 액정패널;
    상기 액정패널의 가장자리를 지지하며, 검은색 수지로 형성된 제 1 프레임과 상기 제 1 프레임에 접합되며 흰색 수지로 형성된 제 2 프레임으로 구성되는 가이드패널;
    상기 액정패널의 배면에서 상부로 광을 출사하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛을 수납하고, 상기 가이드패널과 체결되는 바텀 커버;를 포함하며,
    상기 제 1 프레임의 내측면과 상기 제 2 프레임의 외측면이 서로 접합되어 있되, 상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임의 접합면은 복수의 사다리꼴 형상으로 형성되고,
    상기 사다리꼴 형상에서 상기 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변은 상기 제 1 프레임의 외측면과 평행한 변에 대해 기울기를 가진 마주보는 두 변보다 길이가 긴 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 접합면은 복수의 사다리꼴 형상이 핑거링된 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 접합면의 상기 가이드패널 두께 방향 형상이 절곡되어, 상기 제 1 프레임과 제 2 프레임이 상기 가이드패널의 두께 방향으로 서로 2 개의 면 이상에서 접촉하여 접합되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 접합면의 절곡된 형상이 "ㄱ" 또는 "ㄴ" 모양인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.














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