KR20120052666A - 바텀 샤시, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

바텀 샤시, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 Download PDF

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KR20120052666A
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Abstract

바텀 샤시, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 바텀 샤시는, 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti), 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo) 및 96 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된다.

Description

바텀 샤시, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{Bottom chassis, method for fabricating the same, and liquid crystal display including the same}
본 발명은 바텀 샤시, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우수한 기계적 열적 특성 확보가 가능한 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된 바텀 샤시, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전기 소비량이 적고 가볍고 얇으면서 해상도가 높은 이점으로 인하여 많은 장치의 디스플레이 장치로 사용되고 있다.
액정 표시 장치는 두 장의 표시판과 그 사이에 개재된 액정층으로 구성되어 영상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널로 광을 조사하는 백 라이트 유닛과, 액정 패널 및 백 라이트 유닛의 하부에 위치하여 이들을 수납하는 바텀 샤시를 포함하여 이루어진다. 여기서, 바텀 샤시는 수납 역할 외에도 광원으로부터 발생되는 열을 방출하는 역할, 접지 역할, 전자파 차폐 역할 등을 수행하기도 한다.
최근 액정 표시 장치의 경량화 및 슬림화 경향에 따라, 바텀 샤시의 두께를 얇게 하면서도 바텀 샤시에 요구되는 기계적 특성 및 열적 특성을 만족시킬 수 있는 합금재의 개발이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 우수한 기계적 열적 특성 확보가 가능한 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된 바텀 샤시, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바텀 샤시는, 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti), 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo) 및 96 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 바텀 샤시는, 0.6 내지 1.2mm의 두께, 110~120MPa의 항복 강도, 185~205MPa의 인장 강도, 18~22%의 연신율, 160~180의 열 전달 계수를 갖는 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바텀 샤시의 제조 방법은, 알루미늄 합금재를 제공하고, 상기 알루미늄 합금재에 대하여 압하율이 50% 이상이 되도록 압연 처리를 수행하고, 상기 압연 처리된 알루미늄 합금재에 대하여 적어도 13시간 동안 소둔 처리를 수행하여 알루미늄 합금판을 제조하는 단계; 및 상기 알루미늄 합금판을 가공하여 바텀 샤시를 제조하는 단계를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 영상을 표시하는 액정 패널; 상기 액정 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및 상기 액정 패널과 상기 백라이트 유닛을 수납하기 위한 바텀 샤시를 포함하고, 상기 바텀 샤시는, 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti), 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo) 및 96 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바텀 샤시의 바닥부를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 알루미늄 합금판의 기계적 특성을 나타내기 위한 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치(100)는 액정 패널(110), 백 라이트 유닛(120), 바텀 샤시(130) 및 탑 샤시(140)를 포함한다.
액정 패널(110)은 영상을 표시하는 역할을 하며, 본 명세서에서는 도시하지 않았으나 두 장의 표시판 사이에 액정층이 개재된 구조를 갖는다. 두 장의 표시판 중 한장은 액정을 조절하며 화면을 구성하는 최소 단위인 화소를 제어하기 위한 박막 트랜지스터(Thin Film Transister: TFT)가 형성된 표시판이고, 다른 한장은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색 화소를 유리 기판 위에 코팅한 것으로 영상을 구현하는 컬러 필터(Color Filter)가 형성된 표시판이다.
백 라이트 유닛(120)은 액정 패널(110)의 후면에서 액정 패널(110)로 광을 제공한다. 본 명세서에서는 도시하지 않았으나 백 라이트 유닛(120)은 광원, 반사판, 도광판이나 확산판과 같은 광학 플레이트, 기타 여러 광학시트 등을 포함한다.
바텀 샤시(130)는 액정 패널(110) 및 백 라이트 유닛(120)의 하부에 배치되어 이들을 수납한다. 이러한 수납 공간을 제공하기 위하여 바텀 샤시(130)는 바닥부(132) 및 측부(134)로 이루어진다. 바텀 샤시(130)의 바닥부(132)는 액정 패널(110) 및 백라이트 유닛(120)과 마주보는 부분이고, 측부(134)는 바닥부(132)로부터 액정 패널(110)을 향하여 수직으로 세워진 부분으로써 네 개의 면으로 이루어진다.
탑 샤시(140)는 액자 형상을 가지며, 바텀 샤시(130)와 결합하여 액정 패널(110)의 유효 디스플레이 영역을 정의한다.
위와 같은 바텀 샤시(130)는 소정 합금으로 이루어지는 판(이하, 합금판)을 가공하여 제조될 수 있다.
나아가, 바텀 샤시(130)의 바닥부(132)에는 다양한 형상의 엠보싱(embossing) 구조(미도시됨)나 딥 드로잉(deep drawing) 구조(미도시됨)가 형성될 수 있다. 엠보싱 구조나 딥 드로잉 구조는 액정 표시 장치(100)를 필요한 외부 장치와 결합시키기 위하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 엠보싱 구조는, 액정 표시 장치(100)를 여러가지 기판이나 오디오 세트 등과 결합시키기 위하여 체결부로서의 역할을 할 수 있다. 또한, 예를 들어, 딥 디로잉 구조는 액정 표시 장치(100)가 소정 구동 장치와 결합하는 경우에 백 라이트 유닛(120)의 광원을 구동하기 위한 연결 전선이 통과하는 통로 역할을 할 수 있다. 이러한 딥 드로잉 구조는, 나아가 바텀 샤시(130)의 비틀림 강성을 강화하는 역할을 할 수 있다. 이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상기 엠보싱 구조나 딥 드로잉 구조는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 바텀 샤시(130)의 바닥부(132)는 도 2의 사진과 같은 형상을 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바텀 샤시의 바닥부를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 바텀 샤시(130)의 바닥부(132)는 도광판 등과 같은 광학 플레이트가 안착되는 일면(1322)을 포함한다. 이러한 바닥부(132)에는 상기 일면(1322)에서 일면(1322)과 반대편에 위치하는 타면을 향하여 돌출되거나 또는 상기 타면에서 상기 일면(1322)을 향하여 돌출되는 엠보싱 구조(1324)가 형성될 수 있다. 또는, 바닥부(132)에는 상기 일면(1322)에서 일면(1322)과 반대편에 위치하는 타면을 향하여 돌출되거나 또는 상기 타면에서 상기 일면(1322)을 향하여 돌출되면서 평면 상에서 길게 형성된 딥 드로잉 구조(1326)가 형성될 수 있다.
그러나, 본 발명의 바텀 샤시(130)의 바닥부(132)가 도 2에 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 바텀 샤시(130)의 바닥부(132)는 백라이트 유닛(120)을 수납하면서 필요한 외부 장치와의 체결에 적절하도록 다양한 형상을 가질 수 있다.
이상으로 설명한 바텀 샤시(130)는 다음과 같은 조건을 만족하여야 한다.
우선, 액정 표시 장치(100)의 경량화 및 슬림화를 만족시키기 위하여, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 두께가 얇아야 한다. 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 두께가 얇은 경우, 경량화 및 슬림화가 가능함은 물론 재료 사용의 감소로 원가 절감 효과가 있다.
아울러, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은 두께 감소에도 불구하고 요구되는 기계적 특성 예컨대, 요구되는 항복 강도나 인장 강도, 연신율 등을 만족시킬 수 있어야 한다.
나아가, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은 백라이트 유닛(120)의 광원으로부터 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있도록 요구되는 열적 특성 예컨대, 요구되는 열 전달 계수를 만족시킬 수 있어야 한다.
본 발명에서는 바텀 샤시(130)를 제조하기에 적절한 합금판의 두께, 항복 강도, 인장 강도, 연신율, 및 열 전달 계수의 적절한 수치 범위를 제시하고자 한다. 나아가, 상기 제시된 수치 범위를 만족시킬 수 있는 합금판 및 그 제조 방법을 제안하고자 한다.
우선, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은 아래와 같은 두께, 항복 강도, 인장 강도, 연신율, 및 열 전달 계수를 갖는 것이 바람직하다.
바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은 0.6 내지 1.2mm 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 나아가, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 두께는 1mm 또는 그 이하인 것이 더 바람직하다. 합금판의 두께가 1mm 이하인 경우 종래에 비하여 액정 표시 장치의 경량화 및 슬림화가 가능하고, 원가 절감이 가능하다.
또한, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은 110~120MPa 범위의 항복 강도를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 항복 강도는 약 115MPa일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 바텀 샤시(130)에서 도광판 등의 광학 플레이트가 안착되는 일면(1322)은 항복 강도와 밀접한 관련이 있다. 항복 강도는 소성 변형이 시작되는 시점으로서, 항복 강도가 요구되는 수치보다 낮으면 바텀 샤시(130)의 일면(1322)의 소성 변형으로 인하여 광학 플레이트가 일면(1322) 상에 용이하게 안착될 수 없고, 결국 액정 표시 장치의 품질 안정성이 저하되기 때문이다. 따라서, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 항복 강도는 위에서 설명한 바와 같이 110~120MPa 범위의 값을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은 185~205MPa 범위의 인장 강도를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 인장 강도는 약 195MPa일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 바텀 샤시(130)에 형성된 딥 드로잉 구조(1326)는 인장 강도와 밀접한 관련이 있다. 인장 강도가 요구되는 수치보다 낮으면 바텀 샤시(130)의 딥 드로잉 구조(1326)가 열에 의해 비틀리는 현상이 발생하게 되고, 결국 액정 표시 장치의 품질 안정성이 저하되기 때문이다. 따라서, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 인장 강도는 위에서 설명한 바와 같이 185~205MPa 범위의 값을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은 18~22% 범위의 연신율을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 연신율은 약 22%일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 바텀 샤시(130)에 형성된 엠보싱 구조(1324)는 연신율과 밀접한 관련이 있다. 연신율이 요구되는 수치를 만족시키지 못한다면 성형성이 낮아서 바텀 샤시(130)의 엠보싱 구조(1324)를 형성하는 것 자체가 어렵기 때문이다. 따라서, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 연신율은 위에서 설명한 바와 같이 18~22% 범위의 값을 갖는 것이 바람직하다.
나아가, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은 160~180의 열 전달 계수를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판의 연 전달 계수는 170일 수 있다. 합금판이 위와 같은 범위의 열 전달 계수를 갖는 경우 종래에 비하여 광원으로부터 발생되는 열의 방출이 용이하다.
바텀 샤시(130)를 이루는 합금판이 위에서 설명한 것과 같은 두께, 항복 강도, 인장 강도, 연신율, 및 열 전달 계수를 갖기 위해서, 합금판은 아래와 같은 조성을 갖는 알루미늄 합금으로 이루어진다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바텀 샤시(130)는 아래와 같은 조성을 갖는 알루미늄 합금판을 이용하여 제조되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바텀 샤시(130)를 이루는 합금판은, 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti) 및 96 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금판일 수 있다. 나아가 이 알루미늄 합금판은 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo)을 더 포함할 수도 있다. 망간(Mn)은 열전달 효율을 향상하기 위한 역할을 할 수 있다. 마그네슘(Mg)은 강도를 강화하는 역할을 할 수 있다. 티타늄(Ti)은 연신율을 증가시키는 역할을 할 수 있다. 나아가, 몰리브덴(Mo)은 강도를 강화하는 역할을 위하여 더 추가될 수 있다. 이와 같은 합금판은, 일례로서, 0.1~0.3 중량%의 실리콘(Si), 0.4~0.6 중량%의 철(Fe), 0.1~0.2 중량%의 구리(Cu), 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.03 중량% 미만의 크롬(Cr), 0.05 중량% 미만의 아연(Zn), 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti) 및 잔부 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금판일 수 있다.
상기 알루미늄 합금판의 제조 방법에 대하여 설명하면 아래와 같다.
우선, 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti) 및 96 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금재를 제공한다. 예컨대, 0.1~0.3 중량%의 실리콘(Si), 0.4~0.6 중량%의 철(Fe), 0.1~0.2 중량%의 구리(Cu), 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.03 중량% 미만의 크롬(Cr), 0.05 중량% 미만의 아연(Zn), 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti) 및 잔부 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금재를 제공한다. 이때, 알루미늄 합금재의 두께는 예컨대 2.85mm 정도일 수 있다.
이어서, 원하는 두께의 알루미늄 합금판을 확보하기 위하여 상기 알루미늄 합금재에 대하여 압연 처리를 수행한다. 즉, 압연 처리는 알루미늄 합금판이 0.6 내지 1.2mm의 두께를 갖도록, 더 바람직하게는 약 1mm의 두께를 갖도록 수행된다. 이러한 조건을 만족시키기 위하여, 본 압연 처리는 냉간 압연으로 수행될 수 있으며, 압하율이 50% 이상이 되도록 수행될 수 있다. 압하율이란, 압연 처리 전 알루미늄 합금재의 두께 대비 압연 처리된 알루미늄 합금판의 두께의 비를 나타낸다. 전술한 바와 같이, 알루미늄 합금재는 2.85mm 정도의 두께를 가질 수 있기 때문에 원하는 알루미늄 합금판 두께를 확보하기 위해서 압하율은 50% 또는 그 이상이 되어야 한다. 일반적으로 압연시의 압하율은 30 내지 40% 수준이나, 본 실시예에서와 같이 합금재의 두께가 3mm 이하인 경우에는 소정 부하를 더 가하면 압하율을 50%이상까지 증가시킬 수 있다. 이와 같이 압연시의 압하율을 50% 이상으로 증가시키면 항복 강도 및/또는 인장 강도가 증가하여 본 발명에서 요구하는 항복 강도 및/또는 인장 강도 특성을 만족시킬 수 있다.
이어서, 압연 처리된 알루미늄 합금재에 대하여 소둔 처리를 수행한다. 소둔 처리란, 소정 금속이나 유리를 열처리한 후 이를 식히는 공정을 나타낸다. 본 소둔 처리는 13시간 이상 수행될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 본 실시예에서는 압연 처리된 알루미늄 합금재를 400~420℃의 온도에서 약 7시간 또는 그 이상 동안 열처리한다. 이와 같은 열처리 후, 5시간 정도 또는 그 이상의 로냉(Furnace Cooling)이 수행될 수 있다. 즉, 압연 처리된 알루미늄 합금재를 열처리 한 후, 이를 가열하지 않은 로(furnace)에 5시간 정도 또는 그 이상 방치하여 자연적으로 열이 감소하도록 한다. 이와 같이 소둔 처리를 수행하는 경우, 강한 압하율, 예컨대, 50% 이상의 압하율에 따르는 강도 강화를 유지하면서 본 발명에서 요구하는 연신율 특성을 만족시킬 수 있어 성형성을 증가시킬 수 있다.
위와 같은 과정을 순차적으로 수행한 결과 본 발명의 바텀 샤시(130) 제조에 이용되는 알루미늄 합금판이 제조될 수 있다.
나아가, 만약 제조된 알루미늄 합금판이 목표 항복 강도를 갖지 않는다면, 상기 소둔 처리 수행 후 알루미늄 합금판이 목표 항복 강도를 갖도록 텐션 레벨링을 추가적으로 수행할 수도 있다. 그러나, 본 단계는 생략 가능하다.
이상으로 설명한 상기 알루미늄 합금판은 0.6 내지 1.2mm의 두께, 110~120MPa의 항복 강도, 185~205MPa의 인장 강도, 18~22%의 연신율, 및 160~180의 열 전달 계수를 가질 수 있다. 이는 아래의 실험예에 의하여 뒷받침된다.
실험예
본 실험예의 알루미늄 합금판은, 0.203 중량%의 실리콘(Si), 0.502 중량%의 철(Fe), 0.151 중량%의 구리(Cu), 1.0 중량%의 망간(Mn), 1.208 중량%의 마그네슘(Mg), 0.019 중량%의 크롬(Cr), 0.039 중량%의 아연(Zn), 0.001 중량% 미만의 몰리브덴(Mo), 0.02 중량%의 티타늄(Ti) 및 잔부 알루미늄을 포함하며, 약 1mm의 두께를 갖도록 제조되었다.
상기 본 실험예의 알루미늄 합금판은 다음과 같은 방법에 의하여 제조되었다.
즉, 0.203 중량%의 실리콘(Si), 0.502 중량%의 철(Fe), 0.151 중량%의 구리(Cu), 1.0 중량%의 망간(Mn), 1.208 중량%의 마그네슘(Mg), 0.019 중량%의 크롬(Cr), 0.039 중량%의 아연(Zn), 0.001 중량% 미만의 몰리브덴(Mo), 0.02 중량%의 티타늄(Ti) 및 잔부 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금재를 생산하였다.
이어서, 상기 알루미늄 합금재에 대하여 냉간 압연을 수행함으로써 약 1mm의 두께를 갖게 하였다. 이때, 냉간 압연은 압하율이 50% 이상인 상태에서 수행되었다.
이어서, 소둔 처리를 수행하되, 약 13시간 동안 수행하였다. 보다 구체적으로, 410℃의 온도에서 7시간 열처리 한 후, 5시간 동안 로냉을 수행하였다.
이어서, 알루미늄 합금판의 항복 강도가 110~120MPa의 범위가 되도록 텐션 레벨링을 수행하였다.
이러한 본 실험예의 알루미늄 합금판을 제조한 후, 이의 기계적 특성을 측정하였으며 이 결과는 도 3에 잘 나타나 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 알루미늄 합금판의 기계적 특성을 나타내기 위한 그래프로서, 구체적으로 종래 기술에 따라 제조된 바텀 샤시용 합금판과의 비교를 위하여 종래 기술에 따른 경우의 응력-변형률 곡선(Stress - strain - curve) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 경우의 응력-변형률 곡선을 나타내고 있다.
도 3을 참조하면, 종래 기술에 따라 제조된 바텀 샤시용 합금판의 응력-변형률 곡선(비교예 참조)에 비하여 상기 실험예에 따라 제조된 알루미늄 합금판의 응력-변형률 곡선(실험예 참조)이 전체적으로 상향 이동하였음을 알 수 있다.
따라서, 본 실험예의 알루미늄 합금판은 종래의 바텀 샤시용 합금판에 비하여 항복 강도(YS 참조)가 30% 정도 증가하였고(① 참조), 인장 강도(TS 참조)가 17% 정도 증가하였고(② 참조), 연신율은 3~4% 정도 감소하였음(③ 참조)을 알 수 있다.
구체적으로, 본 실험예의 알루미늄 합금판은 1mm의 두께를 가지면서 약 115MPa의 항복 강도와, 195MPa의 인장 강도와 약 20%의 연신율을 갖는 것으로 측정되었다. 또한, 본 실험예의 알루미늄 합금판의 열 전달 계수는 약 170정도로 측정되었다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금판은 바텀 샤시(130)를 제조하기에 적절한 두께, 항복 강도, 인장 강도, 연신율, 및 열 전달 계수를 가짐을 알 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법에 의하면, 바텀 샤시에 요구되는 두께, 기계적 특성 및 열적 특성을 모두 만족시킬 수 있기 때문에 결국 액정 표시 장치의 품질 향상을 도모할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 액정 표시 장치 110: 액정 패널
120: 백 라이트 유닛 130: 바텀 샤시
140: 탑 샤시

Claims (16)

  1. 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti), 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo) 및 96 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된 바텀 샤시.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금판은, 0.1~0.3 중량%의 실리콘(Si), 0.4~0.6 중량%의 철(Fe), 0.1~0.2 중량%의 구리(Cu), 0.03 중량% 미만의 크롬(Cr), 0.05 중량% 미만의 아연(Zn)을 더 포함하는 바텀 샤시.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금판은, 0.6 내지 1.2mm의 두께, 110~120MPa의 항복 강도, 185~205MPa의 인장 강도, 18~22%의 연신율, 160~180의 열 전달 계수를 갖는 바텀 샤시.
  4. 0.6 내지 1.2mm의 두께, 110~120MPa의 항복 강도, 185~205MPa의 인장 강도, 18~22%의 연신율, 160~180의 열 전달 계수를 갖는 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된 바텀 샤시.
  5. 알루미늄 합금재를 제공하고, 상기 알루미늄 합금재에 대하여 압하율이 50% 이상이 되도록 압연 처리를 수행하고, 상기 압연 처리된 알루미늄 합금재에 대하여 적어도 13시간 동안 소둔 처리를 수행하여 알루미늄 합금판을 제조하는 단계; 및
    상기 알루미늄 합금판을 가공하여 바텀 샤시를 제조하는 단계를 포함하는 바텀 샤시의 제조 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금판은, 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti), 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo) 및 96 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 바텀 샤시의 제조 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금판은, 0.1~0.3 중량%의 실리콘(Si), 0.4~0.6 중량%의 철(Fe), 0.1~0.2 중량%의 구리(Cu), 0.03 중량% 미만의 크롬(Cr), 0.05 중량% 미만의 아연(Zn)을 더 포함하는 바텀 샤시의 제조 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 압연 처리는, 상기 알루미늄 합금판이 0.6 내지 1.2mm의 두께를 갖도록 수행되는 바텀 샤시의 제조 방법.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 압연 처리는, 냉간 압연으로 수행되는 바텀 샤시의 제조 방법.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 소둔 처리는, 상기 압연 처리된 알루미늄 합금재를 적어도 7시간 동안 열처리한 후, 적어도 5시간 동안 로냉을 수행하는 단계를 포함하는 바텀 샤시의 제조 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 열처리는 400 내지 420℃의 온도 범위에서 수행되는 바텀 샤시의 제조 방법.
  12. 제5 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금판을 제조하는 단계는,
    상기 소둔 처리 수행 단계 후에, 상기 알루미늄 합금판이 소정 목표 항복 강도를 갖도록 텐션 레벨링을 수행하는 단계를 더 포함하는 바텀 샤시의 제조 방법.
  13. 제5 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금판은, 0.6 내지 1.2mm의 두께, 110~120MPa의 항복 강도, 185~205MPa의 인장 강도, 18~22%의 연신율, 160~180의 열 전달 계수를 갖는 바텀 샤시의 제조 방법.
  14. 영상을 표시하는 액정 패널;
    상기 액정 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛; 및
    상기 액정 패널과 상기 백라이트 유닛을 수납하기 위한 바텀 샤시를 포함하고,
    상기 바텀 샤시는, 0.5~1.5 중량%의 망간(Mn), 0.8~1.5 중량%의 마그네슘(Mg), 0.01~0.03 중량%의 티타늄(Ti), 0.02 중량% 미만의 몰리브덴(Mo) 및 96 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 알루미늄 합금판을 이용하여 제조된 액정 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금판은, 0.1~0.3 중량%의 실리콘(Si), 0.4~0.6 중량%의 철(Fe), 0.1~0.2 중량%의 구리(Cu), 0.03 중량% 미만의 크롬(Cr), 0.05 중량% 미만의 아연(Zn)을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금판은, 0.6 내지 1.2mm의 두께, 110~120MPa의 항복 강도, 185~205MPa의 인장 강도, 18~22%의 연신율, 160~180의 열 전달 계수를 갖는 액정 표시 장치.
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