KR20020009330A - 충격시 변형을 방지하는 섀시를 갖는 엘씨디 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TFT LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)에 관한 것으로, 더 상세히는 충격하중에 따라 변형되지 않도록 개선된 섀시를 갖는 LCD 모듈에 관한 것이다. LCD 모듈의 크기가 대형화되면서 충격력이 가해질 때 상부 섀시의 장방향 측면은 도광판(light guiding plate)의 자중에 의해 충격력이 작용하여 좌굴 변형(buckling deformation)이 발생하여 LCD의 성능에 악영향을 준다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 상부 섀시의 측면에 도광판의 자중이 작용할 때 굽힘력에 대하여 유연성을 가져 충격 에너지를 일순간 흡수할 수 있도록 측면에 변형방지부를 형성하였다. 본 발명의 변형방지부를 갖는 구조를 LCD 모듈 제조에 적용하면, 제품의 슬림(slim)화, 조립 효율의 향상, 원가 절감, 생산성 향상 및 제품력 향상에 기여할 것이다.

Description

충격시 변형을 방지하는 섀시를 갖는 엘씨디 모듈{LCD MODULE HAVING CHASSIS PREVENTING DEFORMATION AT BEING EXPOSED TO IMPACT}

본 발명은 TFT LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)에 관한 것으로, 더 상세히는 낙하 등 외부의 충격력에 대하여 변형을 방지할 수 있는 수단을 갖는 LCD 모듈에 관한 것이다.

LCD는 전기장에 따라 광 투과율이 조절되는 액정 물질(liquid crystal)을 사용하는 표시 장치를 가리킨다. LCD는 전기장에 따라 광 투과율이 감소되는 부분을 하나의 단위로 사용하는데, 이 단위는 패널의 극소부이므로 LCD의 성능 특성은 전기장을 얼마나 세밀하게 제어할 수 있는가에 따라 영향을 받는다. 한편 LCD는 외력(external force)에 매우 민감하게 반응을 한다. 이러한 외력은 완성품의 형태로 소비자가 사용중 그 작동 환경에서 발생하기도 하지만, 때로는 LCD 모듈을 수납하는 섀시(chassis)의 정적 변형으로부터 작용하기도 한다. LCD 모듈과 섀시는 조립성을 위해 조립되는 부위에는 일정한 틈새(assembly tolerance)를 갖도록 제작되며, 조립될 때 나사 등의 체결요소로 조여지므로 상대적으로 강도가 약한 LCD 패널이 일정량의 변형이 생기게 된다. 이러한 변형은 LCD 모듈의 성능에 악영향을 주는데 이를 "뉴튼 링(Newton rings)"현상이라고 한다. 조립시 틈새로 인한 이러한 문제를 해결하기 위하여 미합중국 특허 제 5,594,574호(Lara 외 1인)는 다축 유동 마운트(multi-axis floating mount)를 이용하여 변형없이 LCD 모듈을 섀시에 장착하는 장치를 게재하고 있다. 이와 같이 조립시 발생하는 LCD 모듈의 변형이 있는 한편 LCD 모듈이 장착된 전자 제품이 사용중 낙하 등으로 충격(impacting force)을 받을 수 있다. 특히 휴대용 컴퓨터와 같이 쉽게 이동 가능한 전자 제품은 그러한 낙하 사고에 노출될 개연성이 많을 것이다. 그래서 LCD 모듈을 생산할 때 일차적으로 이러한 충격력에 대하여 어느 정도 강성을 가지도록 설계하고 생산 후에는 이를 테스트하여 점검하는 것이 보통이다. 그런데, 근래에는 LCD 모듈의 크기가 대형화(24인치)되면서 기존의 섀시 구조로는 증가한 자중에 의한 충격력을 견디지 못하게 되어 길이방향의 측면에 좌굴(buckling) 변형이 발생한다. 도 1은 충격시험에서 LCD 모듈의 상부 섀시가 낙하 시험에서 도광판(light guiding plate)의 자중에 의한 충격력으로 변형되는 형상을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상부 섀시의 상하측면이 압축력에 의해 좌굴 변형(buckling deformation)되어 주름(14)이 생기는 현상을 나타내고 있다. 이와 같은 현상은 대형화된 LCD 모듈에서 잘 나타나며, 특히 상부 섀시의 네 변 중 길이 방향의 측면에서 더욱 잘 발생한다. 이러한 상부 섀시의 변형은 일차적으로 변형으로 인한 다른 구성요소와의 결합 불량, 빛의 누설, 빛의 균일성 불량 등을 유발할 수 있다. 특히 상술한 바와 같이 LCD 패널은 외력에 매우 민감하기 때문에 충격에 의한 상부 섀시의 변형을 예방하는 것이 필수적인 과제인 것이다.

이와 같은 상부 섀시의 길이 방향 측면의 변형을 방지하기 위하여 종래에는 상하측면 중앙부에 보강재를 사용하거나 긴 변의 중앙부에 나사 등으로 체결할 수 있는 구조를 형성하는 방법을 사용하였다. 그러나 이와 같이 나사 등의 보강용 구성 요소를 추가할 경우에는 단면이 복잡하게 되며, 보강재를 사용할 경우에는 제조원가가 상승하는 다른 문제가 발생한다. 그리고 이와 같은 두 가지 방법 모두 LCD 모듈의 두께를 증가시켜 LCD 모듈을 장착한 전자 제품의 구매력을 떨어뜨릴 수 있어 그 악영향이 심각하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 LCD 모듈이 충격에 노출되어 상부 섀시의 길이 방향 측면이 압축력에 의해 변형되는 문제를 해결하는데 그 목적이 있다.

도 1은 충격력에 의해 변형된 종래 상부 섀시를 도시한 사시도;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예인 LCD 모듈의 사시도;

도 3은 도 2에 도시한 LCD 모듈의 3-3' 단면을 절단한 단면도; 및

도 4는 상부 섀시의 변형 방지용 홈을 나타내기 위해 하부에서 본 상부 섀시의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: LCD 모듈(liquid crystal display module)

2: LCD 패널(LCD panel) 3: 상부 섀시(top chassis)

4: 상면(upper surface) 5: 관통홀(penetrating hole)

6: 하부 섀시(bottom chassis) 7: 도광판(light guiding plate)

8: 리플렉터(reflector) 9: 램프(lamp)

10: 디퓨져(diffuser) 11: 홈(groove)

12, 13: 상부 섀시의 측면 14: 변형부(deformed portion)

15: 결합 훅(chassis hook) 16: 결합 홈(chassis hole)

a: 충격력의 작용 방향(direction of impacting force)

본 발명은 상부 섀시의 측면에 홈을 다수 형성하여 전술한 목적을 달성하고자 한다.

본 발명의 충격시 변형을 방지하는 섀시를 갖는 LCD 모듈은 종래 LCD 모듈과 같이 상부 섀시와 하부 섀시 및 섀시로 형성된 수납공간에 배치되는 LCD 패널과 백 라이트 어셈블리로 구성된다. 백 라이트 어셈블리(back light assembly)는 LCD 패널의 후면에 배치되어 LCD 패널에 빛을 조사하는 역할을 하며, 도광판(light guiding plate)와 리플렉터(reflector) 및 램프(lamp)로 구성된다. 특히 근래에는 LCD 모듈의 크기가 커져 그에 따라 도광판의 크기도 함께 증가하고 있다. 한편, LCD 모듈 전체 무게의 약 46 % 를 도광판이 차지한다. 본 발명의 특징은 낙하 등의 사고로 도광판의 무게에 의한 충격력을 상부 섀시의 측면이 버틸 수 있도록 그 중앙부에 일정 형상의 홈들을 형성한다는데 있다. 이러한 홈은 측면이 압축응력에 대항하던 종래의 구조와는 달리 유연하게 탄성한도 내에서 변형되었다가 원래 형상으로 되돌아 갈 수 있도록 한 것이다. 즉 자중의 충격력이 상부 섀시의 상하측면에작용할 때, 마치 스프링과 같이 그 충격 에너지를 흡수하도록 하는 것이다. 이러한 원리는 탄성체에 의한 충격 흡수의 그것과 같다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예인 LCD 모듈의 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시한 LCD 모듈의 3-3' 단면을 절단한 단면도이고, 도 4는 상부 섀시의 변형 방지용 홈을 나타내기 위해 하부에서 본 상부 섀시의 사시도이다. 그리고 도 2 내지 도 4에서 동일한 구성요소에 대해서는 같은 참조 부호를 사용하였다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 LCD 모듈은 상부 섀시(top chassis)(3), 하부 섀시(bottom chassis)(6)로 구성된 섀시 또는 프레임(frame) 내부에 LCD 패널(panel)(2) 및 백 라이트 어셈블리가 탑재된다. 도 3을 참조하여 LCD 모듈(1)의 내부를 살펴보면 크게 구동부와 지지부로 나눌 수 있다. 즉 구동부는 LCD 패널(2)와 백 라이트 어셈블리가 해당되며, 이런 구동부를 지지하는 다수의 섀시들로 구성된다. 백 라이트 어셈블리는 리플렉터(reflector)(8), 도광판(light guiding plate)(7) 및 디퓨져(diffuser)(10)로 구성되며, LCD 패널(panel)(2)의 후면에서 빛을 조사하는 역할을 한다. 상부 섀시(3)의 단면은 기역자 형태로 상면(upper surface)(4)과 측면(side surface)(12,13)을 갖는다. 측면은 상대적으로 긴 장방향 측면(long side surface)(12)과 단방향 측면(short side surface)(13)으로 구분할 수 있다. 섀시는 상부 섀시(3)와 하부 섀시(6)의 측면에 각각 형성된 결합 홈(chassis hole)(15)과 결합 훅(chassis hook)(16)에 의해 고정된다. 상면(4)에는 LCD 패널이 노출되도록 그 중앙부에 직사각형의 관통홀(penetrating hole)(5)이 형성되어 있다. 구동부의 수납공간은 하부 섀시(6)에 의해 형성되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 상부 섀시(3)의 측면(12,13)과 상면(4)에 지지 또는 결합되며, 패널 수납부와 백 라이트 수납부가 형성되어 있다. 하부 섀시(6)의 기능을 나누어 다수의 프레임을 추가하여 유기적으로 결합하는 구조를 사용할 수도 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 LCD 모듈(1)에서는 상부 섀시(3)의 장방향 측면(12)에 I자형 홈이 중앙부에 2개 형성되어 있는 것을 보여주고 있다. 이러한 홈의 형상과 개수는 도 2에 도시한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 형성면 또한 장방향 측면(12)에만 설치되는 것이 아니라 단방향 측면(13)에도 형성될 수 있다.

도 4은 도 3에 도시된 변형방지부를 갖는 LCD 모듈(1)의 구성요소인 상부 섀시(3)를 배면에서 도시한 사시도이다. 특히 변형방지부의 일시예인 홈(groove)의 형상과 그 배치 위치를 나타내고 있다. 또 충격력이 "a" 방향으로 작용하였을 때 유연하게 움직여 변형(deformation)하지 않는 것을 점선으로 표시하고 있다.

도 4에 도시한 바와 같이 홈은 상부 섀시(3)의 상하측면(12)에 그 중앙에 I 자형으로 두 개를 형성한다. 이것은 특정한 사양에 대하여 구속되는 것이 아니다. 즉 이러한 홈의 형성은 상부 섀시의 측면이 충격력에 대하여 유연성(flexibility)을 가지도록 하는 변형방지부의 한 예이며, 상부 섀시의 사양과 재질에 따라 또는 도광판의 무게에 따라 최적의 모양과 개수를 정할 수 있을 것이다. 그러므로 도 3에 도시한 바와 같이 I 자형 홈 2개로 한정할 것은 아니다. 한편 본 발명은 상부섀시(3)의 측면에 변형방지부를 형성함으로써 상부 섀시(3)와 하부 섀시(6)의 결합을 용이하게 하는 잇점이 있다. 보통 하부 섀시(6)는 상부 섀시(3)에 가압하여 결합되는데, 이 때 본 발명의 상부 섀시는 유연한 특성을 가지므로 작은 힘으로도 용이하게 조립 및 분해 작업이 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 종래에 사용했던 보강재와 함께 적용될 수 있을 것이다. 즉 상부 섀시의 측면(12,13)의 중앙부를 보강재질을 덧붙여서 강도를 보강하고 이와 함께 그 중앙부에 홈을 구성하여 충격에 대한 탄력성을 보강하는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

본 발명의 변형방지부를 구비한 섀시를 티에프티 엘씨디 모듈 제조에 적용하면, 상부 섀시의 상하측면의 강도 보강을 위하여 복잡한 형상이나 보강재료가 별도로 필요하지 않으므로 제품의 슬림(slim)화를 이룰 수 있다. 그리고 따로 복잡한 형상을 필요로 하지 않으므로 조립성이 향상되고, 보강재료를 사용하지 않으므로 제조 원가 상승의 한 원인을 제거할 수 있게 된다. 그리고, 상부 섀시의 유연성이 향상되어 섀시의 조립과 분해 작업이 용이하게 된다. 따라서, 본 발명은 원가 절감, 생산성 향상, 제품력 향상에 기여하여 LCD 모듈을 탑재하는 전자 제품의 경쟁력을 향상시킬 것이다.

Claims (6)

1. LCD 패널과 백 라이트 어셈블리 및 이들을 수납하는 섀시를 구비한 LCD 모듈에 있어서:

   상기 섀시는, 상기 LCD 패널의 전면이 노출되게 수납하는 상부 섀시와;

   상기 상부 섀시와 결합하여 수납공간을 형성하는 하부 섀시를 구비하되,

   상기 상부 섀시는 적어도 일측면에 형성되어 상기 LCD 모듈의 충격시 발생하는 변형을 방지하기 위한 변형방지부를 구비한 것을 특징으로 하는 LCD 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 변형방지부는 상기 상부 섀시에 서로 마주보는 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 LCD 모듈.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 변형방지부는 상기 상부 섀시의 장방향 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 LCD 모듈.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 변형방지부는 적어도 1개의 홈으로 이루어진 것을 특징으로 하는 LCD 모듈.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 홈은 I자형인 것을 특징으로 하는 LCD 모듈.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 홈은 상기 측면의 중앙부에 형성된 것을 특징으로 하는 LCD 모듈.