KR20000051213A - 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 특정 두께 이상의 도광판을 제작할 경우, 이중사출성형을 통해 제작함으로써, 도광판의 외형적인 변형이 최소화되어 도광판의 신뢰성이 향상된다.

또한, 사출성형을 통해 도광판을 제작함으로, 도광판의 형상을 보다 자유롭게 할 수 있으며, 절단 및 연마 과정이 최소화됨으로써 절단 및 연마 과정에 의해 발생되는 제품의 불량을 최소화할 수 있다.

Description

도광판 및 이를 이용한 액정표시장치{light guide panel and liquid crystal display device for using the same}

본 발명은 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중사출성형을 통해 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.

이러한, CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화 및 저소비전력의 장점을 갖고 있는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로써의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.

이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화면에 표시하는 수광성 소자이기 때문에 엘시디(LCD) 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉, 백라이트 어셈블리가 요구된다.

백라이트 어셈블리는 크게 수납공간이 형성된 몰드프레임(mold frame), 수납공간의 일측에 설치되어 광을 발산하는 램프 어셈블리(lamp assembly), 램프 어셈블리를 지지하는 백커버(back cover), 수납공간의 기저면에 설치되어 광을 반사하는 반사판, 반사판의 상부에 설치되어 광을 안내하는 도광판, 도광판의 상부에 설치되어 도광판으로부터의 광을 확산하고 집광하는 시트들로 구성된다.

램프 어셈블리는 광을 발생시키는 램프, 램프의 광이 도광판의 측면으로 조사되도록 일측을 개구하여 램프의 외주면을 커버하는 램프반사판, 램프의 양단부에 설치되어 커버내에 끼워져 램프를 고정하는 홀더로 구성된다.

이러한 구성을 갖는 백라이트 어셈블리가 모니터용 액정표시장치에 설치될 경우, 일반적인 액정표시장치에 사용되는 도광판에 비해 사용환경에 따른 고휘도 달성을 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 소정 두께, 예를 들어, 6~8mm 정도의 두께를 갖는 도광판(10)이 백라이트 어셈블리에 요구된다.

이러한 6~8mm 두께를 갖는 도광판(10)은 사출 성형 공정을 통하여 제작되는데, 일정 두께 이상의 도광판을 제작할 경우, 아크릴 재질 특성상 사출 성형 완료후에는 도광판이 외형적으로 변형되어 도광판의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 6~8mm 두께의 도광판을 압출성형으로 제작할 경우, 도광판을 적정 크기로 형성하기 위해 절단, 연마 등의 기계적인 가공이 실시되어 제품의 불량 발생이 야기되고, 이에 따라 도광판의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.

또한, 압출성형 후에 해당 백라이트 어셈블리의 레이아웃에 적용될 수 있도록 적정 형상으로 성형하기 위하여 기계적인 가공이 이루지는데, 도광판은 충격에 약한 아크릴 재질로 이루어져 있기 때문에 복잡한 형상을 구현하는데 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 도광판이 제조에 따른 제품의 신뢰성을 향상시키는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기계적인 가공을 최소화하여 제품의 불량 발생을 줄일 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 도광판의 형상을 안정적으로 쉽게 구현할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

도 1은 종래의 기술에 의한 도광판을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 기술에 따른 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 기술에 따른 실시예에 의한 도광판을 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명의 기술에 따른 다른 실시예에 의한 도광판을 나타낸 사시도.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ를 나타낸 단면도.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 도광판이 소정 두께의 제 1 도광판과 제 1 도광판과 면접촉으로 상호 융착되어 이루어질 수 있도록 한다.

이때, 제 2 도광판은 사출성형에 의해 제 1 도광판 위에 적층되거나, 인서트사출에 의해 제 1 도광판의 외면을 감쌀 수 있다.

이러한 도광판을 이용한 액정표시장치는 수납공간을 갖는 몰드 프레임, 수납공간의 일측에 설치되어 광을 발생하는 램프 어셈블리, 수납공간에 수납되어 램프 어셈블리로부터의 광을 가이드하고, 소정 두께의 제 1 도광판과 제 1 도광판과 면접촉으로 상호융착되어 이루어지는 도광판, 도광판의 저면에 위치하여 도광판의 저면으로 투과되는 광을 반사하는 반사시트, 도광판의 상면에 위치하여 도광판으로부터의 광을 확산 및 집광하는 시트들, 시트들의 상부에 위치하여 데이터를 디스플레이하는 엘시디 패널, 엘시디 패널의 가장자리와 몰드 프레임의 측면을 일체로 커버하는 탑샤시를 포함할 수 있도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술에 따른 실시예에 의한 도광판 및 이 도광판을 적용한 액정표시장치를 살펴보면 다음과 같다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 수납공간을 갖는 몰드 프레임(12)을 구비한다.

몰드 프레임(12)의 수납공간의 일측에는 광을 발생하는 램프 어셈블리(14)가 설치되며, 램프 어셈블리(14)가 측면에 위치하도록 몰드 프레임(12)의 수납공간에 도광판(16)이 수납되어 램프 어셈블리(14)로부터의 광을 가이드한다.

또한, 도광판(16)의 저면에는 반사시트(18)가 위치하여 도광판(16)의 저면으로 투과되는 광을 반사하고, 도광판(16)의 상면에는 도광판(16)으로부터의 광을 확산 및 집광하는 시트들(20)이 위치하며, 시트들(20)의 상부에는 엘시디 패널(22)이 위치하여 데이터를 디스플레이한다. 그리고, 엘시디 패널(22)의 가장자리와 몰드 프레임(12)의 측면을 탑샤시(24)가 일체로 커버하여 몰드 프레임(12)에 고정된다.

여기서, 도 3을 참조하면, 도광판(16)은 고휘도를 얻기 위하여 선택된 두께, 예를 들어, 6mm 정도의 두께를 갖는 얇은 플레이트 형상으로 이루어진다.

본 발명에 따르면, 도광판(16)은 2층으로 분할되어 상호 면접촉으로 융착 형성되어 이루어지는 구조를 갖고 있으며, 각 층을 이루는 상부도광판(26)과 하부도광판(28)은 각각 선택된 두께, 예를 들어, 3mm 정도의 두께를 갖는다.

본 실시예에서는 특정 두께와 층 수에 대해서 언급하지만, 공정조건에 따라 다르게 변형될 수 있다.

여기서, 사출성형을 통해 이루어지는 본 실시예의 도광판의 제조 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 사출성형에 필요한 아크릴 재질의 성형물을 호퍼(hopper; 도시되지 않음))에 저장한 후, 호퍼로부터 아크릴 재질의 성형물을 가열실린더(도시되지 않음)로 공급하여 용융한다.

이어서, 가열실린더에서 용융된 아크릴 재질의 성형물이 플런지(도시되지 않음)의 가압 구동에 의해 노즐 방향으로 흘러 들어가서, 금형(도시되지 않음)의 게이트를 통해 금형의 캐비티내에 충진된다.

충진된 아크릴 재질의 성형물은 상대적으로 차가운 금형의 캐비티내에서 냉각되어 고체상태로 굳어져 3mm 정도의 얇은 플레이트형상의 성형품으로 이루어진다.

이후, 이젝트 핀에 의해 성형품이 이젝팅되어 하부도광판(28)으로 이루어진다.

이렇게, 일차적으로 제조 완료된 하부도광판(28)을 다시 하부도광판(28)의 형상과 대응되는 다른 금형의 캐비티내에 수납한 다음, 상기에서 언급한 단계를 반복하여 실시한다.

이때, 하부도광판(28)을 수납한 다른 금형의 캐비티 내부는 사출성형 공간을 갖는다.

그러면, 금형내에 수납된 하부도광판(28)의 상부면에 이차적으로 아크릴 재질의 성형물이 위치하여 다른 금형의 캐비티 내부에 충진되어 하부도광판(28)의 형상과 대응되게 얇은 플레이트형상의 성형품인 상부도광판(26)이 형성된다.

이때, 이차 사출 성형에 의해 성형되는 상부도광판(26)은 다른 금형의 캐비티내에 충진되어 냉각되면서 캐비티내에 수납된 하부도광판(26)의 표면에 직접적으로 부착되어 형성된다.

이차 사출 성형이 완료되면, 이젝트 핀에 의해 최종 성형품이 이젝팅되어 적층된 도광판(16)이 완성된다.

종래에는 도광판을 제작할 경우, 일정 두께 이상의 도광판을 한번에 사출성형하여 제작 완료된 도광판은 아크릴 재질 특성상 수축 작용이 발생되어 도광판의 평탄도 저하로 인해 제품의 신뢰성이 저하되었지만, 본 발명에서는 3mm 정도의 두께를 갖는 하부도광판(28)을 사출 성형을 통해 일차적으로 제작한 다음, 하부도광판(28)을 다시 다른 금형의 캐비티에 수납한 후, 다시 이차 사출 성형을 통해 3mm 정도의 두께를 갖는 상부도광판(26)을 하부도광판(28)의 표면에 부착 형성함으로써, 수축작용이 인해 발생되는 도광판의 외형 변화에 따라 도광판의 평탄도가 저하되어 제품의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이는 2~3mm 정도의 두께를 갖는 도광판을 사출성형할 경우에 가장 안정적으로 도광판 제작이 이루어지는 것을 이용한 것으로, 일차적으로 하부도광판(28)을 안정적으로 제작한 다음, 다시 이차적으로 기 제작된 하부도광판(28)에 대해 이중사출성형을 진행하여 상부도광판(26)을 제작함으로써, 최종적으로 6mm 정도의 두께를 갖는 안정적인 도광판(16)이 제작 완료된다.

즉, 6mm 두께를 갖는 도광판을 이중사출성형하여 제작함으로써, 도광판의 제작이 최상의 상태에서 이루어지기 때문에 도광판의 외형변화가 최소화됨에 따라 제품의 신뢰성이 향상된다.

또한, 종래에 도광판의 제조에 적용된 압출성형은 그 특징상 여러 부분에서 절단, 연마 등의 기계적인 가공이 실시되어 제품의 불량이 야기되었지만, 이에 비해 본 발명의 도광판 제조에 적용되는 사출성형은 그 특징상 절단, 연마 등이 최소화된다.

또한, 종래에는 압출성형 후에 백라이트 어셈블리의 레이아웃에 적용될 수 있도록 도광판은 기계적인 가공을 통해 적정 형상으로 형성되지만, 충격에 약한 아크릴 재질로 이루어져 있기 때문에 복작한 형성을 구현하는데 어려웠다, 하지만, 본 발명에서는 일정 형상을 갖는 금형의 캐비티내에 아크릴 재질이 충진되어 도광판이 제작되기 때문에 도광판의 복잡한 형상을 구현하는데 보다 용이하다.

한편, 이러한 도광판의 구조는 여러 가지로 변형 가능한 바, 이에 대한 도광판의 다른 실시예를 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 도광판(30)은 일차적으로 기 제작된 내부도광판(32)과 인서트 타입용 내부도광판(32)의 외면을 감싸는 외부도광판(34)으로 이루어진다.

이러한 도광판(30)의 제작은 상기 실시예에서 언급한 바와 같이, 내부도광판(32)을 일차 사출 성형하여 제작한 다음, 내부도광판(32)을 금형의 캐비티내에 수납한 후, 이차 사출 성형을 통하여 내부도광판(32)에 대한 인서트 타입용 외부도광판(34)을 제작함으로써 이루어지는 것이 상기 실시예와 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예의 효과 또한 상기 실시예에서 언급한 효과와 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에서는 상기에서 언급한 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있으며, 이렇게 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 특정 두께 이상의 도광판을 이중사출성형을 통해 제작하여 도광판의 외형적인 변형을 최소화함으로써, 도광판의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 사출성형을 통해 도광판을 제작함으로, 도광판의 형상을 보다 자유롭게 할 수 있으며, 절단 및 연마 과정이 최소화됨으로써 절단 및 연마 과정을 통해 발생되는 제품의 불량 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 액정표시장치의 광발생부에 적용되어 광을 가이드하며, 소정 두께의 제 1 도광판과 상기 제 1 도광판과 면접촉으로 상호융착되는 제 2 도광판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 도광판은 사출성형에 의해 상기 제 1 도광판 위에 적층되는 것을 특징으로 하는 도광판.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 도광판은 인서트사출에 의해 상기 제 1 도광판의 외면을 감싸는 것을 특징으로 하는 도광판.
4. 수납공간을 갖는 몰드 프레임;

   상기 수납공간의 일측에 설치되어 광을 발생하는 램프 어셈블리;

   상기 수납공간에 수납되어 상기 램프 어셈블리로부터의 광을 가이드하고, 소정 두께의 제 1 도광판과 상기 제 1 도광판과 면접촉으로 상호융착되는 제 2 도광판으로 이루어지는 도광판;

   상기 도광판의 저면에 위치하여 상기 도광판의 저면으로 투과되는 광을 반사하는 반사시트.

   상기 도광판의 상면에 위치하여 상기 도광판으로부터의 광을 확산 및 집광하는 시트들;

   상기 시트들의 상부에 위치하여 데이터를 디스플레이하는 엘시디 패널;

   상기 엘시디 패널의 가장자리와 상기 몰드 프레임의 측면을 일체로 커버하는 탑샤시를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.