기구설계 실무자를 위한 블로그

안녕하십니까 윔지의 설계하는 사람입니다.


TV에 대해 궁금해하시는 분들을 위해 몇가지 포스팅을 하려고 합니다.


오늘은 TV를 개발하기 전에 TV에 대한 기초를 먼저 알고가는 시간으로....

TV를 개발하기 위해서는 TV의 기본적인 구조나 주요 부품이 어떤게 있는지 알고 가면 좋겠지요?


TV의 종류는 어떻게 분류가 될까요?  ※OLED TV 이전으로 분류합니다. OLED는 따로 다루는 것으로...

 

 일단 몇가지 미리 알고 가죠!


미리 알고 가야하는 부분 1)
 - TV는 오픈셀(Open Cell) 또는 패널(Panel)이라고 부르는 화면부에 영상 신호를 보내어 영화나 방송등을 볼 수 있습니다.

   단 오픈셀은 스스로 광원을 낼 수가 없습니다.

 

미리 알고 가야하는 부분 2)
 - 오픈셀은 광원을 보내어 주지 않으면 검정색 화면으로 밖에 보이지 않습니다.

   따라서 보통 2가지 방식의 광원으로 화면을 밝게 만들어 영상을 볼 수 있습니다.

 

미리 알고 가야하는 부분 3)
 - 주요 부품은
 ①화면을 볼 수 있게 하는 Open Cell
 ②광원을 만들어 내는 LED
 ③광원을 확산 또는 고르게 분포시켜 화면을 밝기를 고르게하는 Sheet(시트)와 LGP(도광판)또는 Diffuser Plate(확산 플레이트)

    ※LGP는 E-LED, Diffuser Plate 는 D-LED에 사용됩니다.
 ④영상 신호를 보내는 영상 보드 (AD board)
 ⑤전원을 연결하는 SMPS(요즘은 영상보드와 일체형으로 되어 있는 경우가 많습니다.)
 ⑥소리를 보내는 Speaker

 

미리 알고 가야하는 부분 4)
 - TV구조는 최초에는 LCM에 케이스를 덮는 방식으로 오픈셀과 광학 파츠로 이루어진 LCM(일명 모듈)에 케이스를 조립하는 것이 일반적이었으나

지금은 TV케이스에 오픈셀과 광학을 직접 조립하는 것으로 부품 수를 줄이고 외관 디자인에도 보다 자유로울 수 있는 일명 일체형 TV가 일반적입니다.

 

아래는 LCM TV 구조

 

 

아래는 일체형 TV 구조

일체형 구조의 주요 개선점 : LCM(모듈)을 구성하는 파츠 중 top frame(chassis)를 외관 Front cover와 일체화, bottom chassis를 외관 Back cover와 일체화 함으로써 대형 부품을 2가지를 줄임. 비용을 줄이는 반면 기구 설계에 대해서는 상당히 개선을 시켜 지금 생산되는 TV가 거의 일체형 방식으로 생산하고 있습니다.

 

위의 4가지에 대해 미리 알고 이해하셔야 TV개발 할 때 수월하게 진행 할 수 있습니다.

 

이제 TV개발에 대해 시작합니다.

 

위에 말씀드린대로 광원은 2가지 방식으로 나뉩니다.


 Edge LED :
줄여서 E-LED라고 보통 말합니다. TV의테두리 부분에 기다란 LED 바를 적용한 방식으로 TV두께가 보통 5~15mm정도 되면 엣지 LED 방식이라고 보시면 됩니다.
최초에는 TV의 좌/우/상/하 4개 테두리에 모두 들어갔으나 단가 절감 및 광학 개선을 통해 지금은 좌 또는 우측의 테두리 한변에 적용되는 단변형과 아래측 테두리에 길게 적용되는 장변형이 많이 생산됩니다.

테두리의 광원을 고르게 전달해주기 위해 두께 2.0mm~3.0mm의 LGP(도광판)이 적용됩니다.(요즘은 3mm는 잘 사용하지 않습니다. 2.0mm와 2.5mm가 많이 사용됩니다.)

 

 Direct LED
줄여서 D-LED 또는 직하 LED라고 부릅니다. TV의 화면부 아래에 특수(광원을 방사형으로 분포시키는)한 Lens가 장착된 LED를 아래 사진처럼 바닥에 배치하여 광원을 보내는 방식입니다.
이 방식은 광원의 거리가 멀 수록 광원 분포 효율이 좋은 것으로 그렇기 때문에 TV 두께가 두꺼워지는 것이 단점입니다.
지금은 Lens 개발이 많이 이루어져 광원 두께를 12mm~15mm까지 줄일 수 있습니다. 이전에 35mm~40mm까지 였던걸 감안하면 아주 많이 얇아졌습니다.

LGP는 적용되지 않으며 오히려 빛의 집중을 잘 확산 시켜주기 위해 두께 1.2~1.8mm의 Diffuser Plate(확산플레이트)가 적용됩니다.

 

 

두가지 방식의 장, 단점을 비교하면,
 E-LED는 재료비가 높은 반면 제품의 두께를 얇게 할 수 있고 LGP(도광판)를 통해 광원이 골고루 분포됩니다.

 하지만 LED발열이 D-LED보다 높아 방열 재료와 구조를 감안해야 합니다.


 D-LED는 재료비가 낮은 반면 제품의 두께가 두껍고 코너부에 광원이 잘 분포되지 않아 코너부가 어두운것이 단점입니다.

 하지만 광학거리를 많이 줄였기 때문에 제품두께가 계속 얇아지고(20mm이내) 있습니다. 요즘에는 D-LED생산이 좀 더 많습니다.

 

오늘은 TV의 기초와 기본 구조, 그리고 LED에 따른 TV분류에 대해 설명을 드렸습니다.

위의 내용은 TV에 대해 이해하기 위한 것으로 현재 개발되는 TV의 구조와 광원등은 조금 다를 수 있습니다.

포스팅을 하면서 조금씩 현재 개발되는 구조와 이슈가 되는 디자인등을 다루도록 하겠습니다.

 

문의사항은 이메일이나 댓글로 남겨주시면 회신드리겠습니다.

 

감사합니다.

 

광학기구 설계
국내도서
저자 : 폴 요더 주니어(Paul R. Yoder Junior) / 장인배역
출판 : 씨아이알 2017.06.30
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