KR102367486B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커버 글라스의 관통홀을 통하여 연결된 정전기 배출유닛을 구비함으로써 보다 간단한 구조로 정전기를 외부로 유도하여 방전시킬 수 있고, 또한 커버 글라스와 디스플레이 패널 사이에 형성된 에어갭에 정전기 배출유닛이 배치됨으로써 에어갭을 최소화하고, 이러한 에어갭을 통해 커버 글라스가 변형되면서 황변 형상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치{Display Device}

본 발명은 정전기 테스트 과정에서 커버 글라스 상에 발생된 정전기를 외부로 방전시킬 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 디스플레이(또는, 표시장치(display device))는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.

디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출 디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라즈마 디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정 표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다.

이렇게 다양한 디스플레이들 중에서 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 기존의 브라운관에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 브라운관에 비해 작을 뿐만 아니라 방열량도 작기 때문에 디스플레이장치로서 각광받고 있다.

이러한 액정표시장치는 액정의 하부에 광원을 두고, 액정에 전기장을 인가하여 액정의 배열을 제어함으로써 광원에서 발생된 빛의 투과율을 조절하는 방식으로 화상을 구현하는 표시 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 전자 장비에 적용된다. 특히, 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 커버 글라스(1) 하부에 액정패널(2)이 배치되고, 액정패널(2) 하부에는 백라이트 유닛(3)이 배치되고, 액정패널(2) 또는 백라이트 유닛(3)을 수납하거나 지지하는 커버바텀(4)을 포함하고 있다.

그러나 이러한 액정표시장치를 제조하는 과정에서 정전기에 대한 테스트를 진행하는데, 이때 정전기를 방전시키는 구조가 취약하여 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에서 방전되지 못한 정전기에 의해 커버 글라스 인쇄 박리가 발생하는 문제점이 제기되고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 커버 글라스를 관통하는 관통홀과 연결되는 정전기 배출유닛을 구비하여 커버 글라스 상에 발생된 정전기를 커버바텀 외부로 유도하여 방전시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 정전기 배출유닛을 통하여 커버 글라스와 디스플레이 패널 사이에 발생하는 갭을 최소화함으로써 커버 글라스의 변형으로 인해 발생하는 황변 현상을 저감시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 커버 글라스의 관통홀을 통하여 연결된 정전기 배출유닛을 구비함으로써 정전기를 외부로 유도하여 방전시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 커버 글라스와 디스플레이 패널 사이에 형성된 에어갭에 정전기 배출유닛이 배치됨으로써 에어갭을 최소화하고, 이러한 에어갭을 통해 커버 글라스가 변형되는 것을 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 디스플레이 장치에 따르면

첫째, 정전기 배출유닛을 통하여 커버 글라스에 정전기가 발생하는 경우 이를 용이하게 외부로 방전할 수 있고,

둘째, 커버 글라스에 형성된 관통홀과, 연성회로기판을 이용할 수 있기 때문에 추가적인 조립공정이나 비용이 증가하지 않으며,

셋째, 정전기 배출유닛의 지지부가 커버 글라스의 배면 지지 위치를 확장시킴으로써 커버 글라스의 변형을 방지하고, 이에 따른 황변 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 디스플레이 장치의 일 단면을 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 디스플레이 장치의 커버 글라스 인쇄층이 박리된 상태를 도시하는 참고도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일 부를 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 디스플레이 장치의 메탈링을 부분적으로 도시하는 분리사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일 부를 도시하는 단면도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 디스플레이 장치의 메탈링을 부분적으로 도시하는 분리사시도이다.

본 발명에 따른 디스플레이 장치는 커버 글라스(110)와 디스플레이 패널이 구비되는 액정표시장치(LCD)와 유기발광표시장치(OLED)에 모두 적용이 가능하며, 이하에서는 액정표시장치를 일 예로써 설명하며, 이에 따라 디스플레이 패널은 액정패널로 지칭한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 커버 글라스(110)와, 액정패널(120)과, 광학용 접착층(111)과, 백라이트 유닛(130)과, 커버바텀(140)과, 정전기 배출유닛을 포함한다.

먼저 커버 글라스(110)는 상면에 보호필름(미도시)이 구비될 수 있다. 또한 커버 글라스(110)는 터치패널(미도시)을 구비할 수 있다. 이러한 터치패널은 표면에 가해지는 압력에 반응하는 센서 줄을 촘촘하게 설치해 압력이 가해질 경우 위치를 좌표로 알아내는 감압식과, 커버 글라스(110) 표면에 전하를 충전하고 그 둘레에 센서들을 설치한 후 접촉 시에 전하가 상실된 정도를 감지해 접촉이 이루어진 곳을 파악하는 정전식으로 적용될 수 있다. 물론 커버 글라스(110)가 생략될 수도 있다.

또한 디스플레이 패널인 액정패널(120)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(121)과, 어레이 기판(122) 및 컬러필터 기판(121)과 어레이 기판(122) 사이의 셀 갭에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다. 물론 컬러필터 기판(121)과 어레이 기판(122)이 합착된 액정패널(120)에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 액정층에 전계를 인가하며, 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 화소전극에 인가되는 데이터 신호의 전압을 제어하게 되면, 액정층의 액정은 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.

이때, 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비된다.

즉, 어레이 기판(122)에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 형성되어 있으며, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.

박막 트랜지스터는 게이트라인에 연결된 게이트전극과, 데이터라인에 연결된 소오스전극 및 화소전극에 연결된 드레인전극으로 구성된다.

컬러필터 기판(121)은 적과, 녹 및 청(RGB)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와, 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스, 그리고 컬러필터와 블랙매트릭스 위에 형성된 오버코트층으로 이루어질 수 있다.

컬러필터 기판(121)과 어레이 기판(122)의 외측에는 각각 편광판이 부착되며, 이때 하부 편광판은 백라이트 유닛(130)을 경유한 빛을 어레이 기판(122) 방향으로 편광 시키며, 상부 편광판은 액정패널(120)을 경유한 빛을 편광 시킨다.

그리고 액정패널(120)의 상부에는 광학용 접착층(111)이 구비된다. 여기서 광학용 접착층(111)은 OCA(optical clear adhesive) 또는 OCR(optical clear resin) 등의 투명한 접착수지로 이루어져, 액정패널(120)로부터 방출되는 빛을 투과시키며 휘도를 증대시킨다.

또한 백라이트 유닛(130)은 액정패널(120) 하부에 배치되는 도광판(131)과, 도광판(131) 일 측에 배치되어 빛을 발생시키는 복수개의 광원이 구비된 엘이디 모듈과, 도광판(131)의 배면에 구비된 반사판을 포함한다. 여기서 백라이트 유닛(130)의 엘이디 모듈은 도광판(131)의 일 측에 배치된다.

도광판(131)의 상면에는 도광판(131)으로부터 출사되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(120)에 조사하는 다수의 광학시트들이 구비된다. 물론 본 발명이 전술한 백라이트 유닛(130)의 구조에 한정되는 것은 아니며, 어떠한 구조의 백라이트 유닛(130)이라도 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)에 적용될 수 있다.

도광판(131)은 광원으로부터 빛을 제공받고, 이 빛을 액정패널(120) 방향으로 안내한다. 도광판(131)은 PMMA나 PC의 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.

반사판은 커버바텀(140)과 도광판(131)의 배면 사이에 위치한다. 반사판은 광원으로부터 출사된 빛 및 도광판(131)으로부터 반사된 빛을 액정패널(120) 방향으로 반사한다. 광원에서 출사된 빛은 투명한 재질의 도광판(131) 측면으로 입사되고, 도광판(131)의 배면에 배치된 반사판은 도광판(131)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(131) 상면의 광학시트들 방향으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 휘도의 균일도를 향상시킨다.

이때, 광학시트들은 확산시트와 프리즘시트를 포함하며, DBEF와 같은 휘도 강화 필름 및 보호시트(미도시)가 추가될 수 있다. 광학시트들은 도광판(131)의 상면과 액정패널(120)의 배면 사이에 구비될 수 있다. 이와 같은 구조의 백라이트 유닛(130)은 커버바텀(140)의 내부에 수납된다.

커버바텀(140)은 백라이트 유닛(130)을 내부에 수납하여 보호하고, 또한 백라이트 유닛의 방열 기능을 수행할 수 있다. 그리고 커버바텀(140) 배면에는 백 커버(150)가 구비될 수 있다.

물론, 유기발광표시장치(미도시)로 적용되는 경우에는 커버 글라스(110) 하부에 자체 발광소자인 OLED 패널이 배치되고, OLED 패널 배면에 커버바텀(140)과 백 커버(150)가 배치될 수 있다.

커버 글라스(110) 상에는 커버 글라스(110)의 두께 방향으로 관통하는 관통홀(112)이 형성된다. 이러한 관통홀(112)은 예컨대 모바일폰의 수신 스피커나 송신 마이크가 위치하는 송수신 스피커 홀이나, 커버 글라스(110)의 전면에 배치되는 전면 카메라 홀, 카메라 플래시 홀, 지문 인식센서 홀, 심박 센서 홀, 또는 물리 버튼이 위치하는 홀 등이 해당될 수 있으며, 이뿐만 아니라 커버 글라스(110)를 관통한 홀은 크기에 관계없이 모두 적용이 가능하다.

이러한 관통홀(112)이 형성된 커버 글라스(110) 내부에는 커버 글라스(110) 상면에 발생된 정전기를 외부로 전달하여 방전을 유도하는 정전기 배출유닛(160)이 구비된다. 따라서 관통홀(112)를 통해 정전기 배출유닛(160)의 적용이 용이하고, 간단한 구조를 통해 용이하게 정전기를 배출할 수 있는 효과가 있다.

정전기 배출유닛(160)은 메탈링(161)과, 지지부(164)와, 전달부(167)와 방전 테이프(168)를 포함한다.

먼저 메탈링(161)은 커버 글라스(110)의 관통홀(112) 내주면에 결합된다. 관통홀(112)은 기본적으로 커버 글라스(110) 상에 형성되면서 설정된 기능, 예컨대 수신 스피커 장착과 같은 기능을 수행하기 위해서 형성되기 때문에 관통홀(112)의 내부에는 설정된 기능을 수행하기 위한 공간을 제공하면서 관통홀(112)의 내주면을 따라서 메탈링(161)이 구비된다. 메탈링(161)은 정전기를 유도하기 위해서 메탈 재질로 적용되는 것이 바람직하나, 정전기를 유도할 수 있는 도전성 재질이라면 이에 한정되지 않는다.

도 4에 도시된 바와 같이, 메탈링(161)은 제1레이어(162)와, 제2레이어(163)를 포함한다. 메탈링(161)은 관통홀(112)의 형상에 대응하도록 원형 또는 타원형이나 길이방향으로 긴 장공 형상으로 형성된다. 이때 제1레이어(162)는 앞서 언급한 설정된 기능을 수행할 수 있도록 중심 부분이 비어있는 도넛 형상의 구조를 가진다. 그리고 제2레이어(163)는 이러한 제1레이어(162)의 비어있는 중심 부분을 커버할 수 있도록 메쉬 구조로 형성된다. 제1레이어(162)와 제2레이어(163)는 관통홀(112)의 내부 구조에 따라서 복수의 층으로 적층된다. 또한 관통홀(112)의 높이에 따라서 여러 층의 제1레이어(162)와 제2레이어(163)가 교번으로 또는 선택적으로 복수번 적층될 수 있다. 예컨대, 수신 스피커의 위치에서는 제2레이어(163)가 커버 글라스(110)의 상면에 인접하게 배치되고, 제2레이어(163) 하측에 제1레이어(162)가 배치된다. 물론 카메라 홀이나 플래시 홀과 같이 관통홀(112) 내부에서 설정된 기능을 수행하는 구성의 간섭이 없어야 하는 경우에는 제1레이어(162)만 하나 또는 복수개가 적층되도록 구비될 수 있다.

그리고 지지부(164)는 도전 테이프(165)와 도전성 몰드(166)를 포함한다. 도전 테이프(165)는 메탈링(161)의 하부와 접촉하도록 커버 글라스(110) 배면에 부착된다. 물론 설정된 기능을 위한 구성에 따라서 일부 부착영역이 조정될 수 있다. 도전 테이프(165)는 메탈링(161)으로부터 정전기를 전달받아서 도전성 몰드(166)로 전달한다.

도전성 몰드(166) 역시 도전 테이프(165)로부터 정전기를 전달받아서 전달부(167)로 전달한다. 이때 도전성 몰드(166)는 커버 글라스(110)의 배면과 액정패널(120)의 상면 사이에 위치하는데 커버 글라스(110)의 배면과 액정패널(120)의 상면 사이에 형성된 에어갭(Air-Gap)을 최소화하는 기능을 수반한다. 보다 상세하게는 액정패널(120)의 어레이 기판(122) 상의 패드부 상면과 커버 글라스(110) 배면 사이의 에어갭을 최소화시킨다. 이를 통하여 빈 공간으로 유지되던 에어갭이 최소화되면서 커버 글라스(110)를 추가적으로 지지할 수 있기 때문에 커버 글라스(110)의 변형을 감소시킬 수 있고, 커버 글라스(110)의 변형에 따른 황변 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 따라서 도전설 몰드(166)의 높이는 이러한 에어갭의 높이에 대응하도록 형성된다.

또한 전달부(167)는 메탈링(161)이나 지지부(164)의 배치 위치에 따라서 별도의 연성회로기판으로 구비될 수도 있고, 메탈링(161)이나 지지부(164)의 위치가 입광부에 인접한 위치에 있다면 액정패널(120)에 연결된 연성회로기판(FPCB)이 동일한 기능을 수행할 수 있다. 즉 액정패널(120)의 어레이 기판(122) 상면에 마련된 패드부에는 연성회로기판(FPCB)이 연결되는데, 이때 이 위치에 대응하는 관통홀(112)이 있다면 별도의 연성회로기판을 추가하지 않고도 액정패널(120)의 연성회로기판(FPCB)을 이용하여 간단하게 정전기를 전달할 수 있는 것이다.

그리고 방전 테이프(168)는 연성회로기판이 연장되는 커버바텀(140)의 배면에 부착된다. 따라서 연성회로기판으로 전달된 정전기는 방전 테이프(168)를 통하여 커버바텀(140)에 전달되면서 방전이 이루어질 수 있다. 또한 방전 테이프(168)가 고정되면서 연성회로기판을 동시에 고정할 수 있는 기능을 수반한다.

이때 커버바텀(140) 배면에 백 커버(150)가 구비되는 경우, 방전 테이프(168)가 양면 테이프로 마련되면서 커버바텀(140)과 백 커버(150)에 동시에 부착된다. 그리고 방전 테이프(168)는 커버바텀(140)과 백 커버(150)에 동시에 정전기를 전달하면서 방전을 유도하여 보다 원활한 정전기 배출구조를 구현할 수 있다.

따라서 본 발명의 디스플레이 장치에 따르면 정전기 배출유닛(160)을 통하여 커버 글라스(110)에 정전기가 발생하는 경우 이를 용이하게 외부로 방전할 수 있고, 커버 글라스(110)에 형성된 관통홀(112)과, 연성회로기판을 이용할 수 있기 때문에 추가적인 조립공정이나 비용이 증가하지 않으며, 정전기 배출유닛의 지지부(164)가 커버 글라스(110)의 배면 지지 위치를 확장시킴으로써 커버 글라스(110)의 변형을 방지하고, 이에 따른 황변 현상을 최소화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용효과에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형된 예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 할 것이다.

100 : 디스플레이 장치
110 : 커버 글라스
120 : 액정패널
130 : 백라이트 유닛
140 : 커버바텀

Claims (8)

1. 커버 글라스;
   상기 커버 글라스 배면에 배치되는 디스플레이 패널;
   상기 커버 글라스와 디스플레이 패널 사이에 개재되는 광학용 접착층;
   상기 디스플레이 패널을 커버하도록 배면에 결합되는 커버바텀;
   상기 커버 글라스를 관통하도록 결합되어 상기 커버 글라스 상면에 발생된 정전기를 상기 커버바텀으로 전달하여 외부로 방전을 유도하는 정전기 배출유닛;
   을 포함하는 디스플레이 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 정전기 배출유닛은,
   상기 커버 글라스에 형성된 관통홀 내주면에 결합되는 메탈링과,
   상기 커버 글라스 배면에서 상기 메탈링의 단부와 접촉하는 지지부와,
   상기 지지부로부터 연결되어 상기 커버바텀의 배면으로 연장되는 전달부와,
   상기 커버바텀의 배면에 부착되어 상기 전달부로부터 전달된 정전기를 상기 커버바텀으로 전달하는 방전 테이프를 포함하는 디스플레이 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 메탈링은,
   상기 커버 글라스의 상면에 인접하게 배치되고 내측에 장공이 형성된 제1레이어와,
   상기 제1레이어 하부에 배치되어 나란히 적층되며, 메쉬 구조로 구비되는 제2레이어를 포함하는 디스플레이 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1레이어와 제2레이어는 상기 커버 글라스의 관통홀 높이에 대응하여 교번으로 복수번 적층되는 디스플레이 장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 지지부는,
   상기 메탈링의 하부에 접촉하도록 상기 커버 글라스 배면에 부착되는 도전테이프와,
   상기 도전 테이프 하측에서 디스플레이 패널의 상면 사이에 빈 공간을 채워주는 도전성 몰드를 포함하는 디스플레이 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 전달부는,
   상기 도전성 몰드와 방전 테이프를 연결하되, 디스플레이 패널의 전원을 공급하는 연성회로기판으로 연결되는 디스플레이 장치.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 커버바텀의 외부를 커버하는 백 커버를 더 포함하고,
   상기 방전 테이프는 상기 커버바텀의 배면과 동시에 상기 백 커버의 내부 저면에 부착되는 디스플레이 장치.
8. 청구항 2에 있어서,
   상기 메탈링이 결합되는 관통홀은,
   커버 글라스 상에 구비되는 송수신 스피커 홀, 전면 카메라 홀, 지문 인식센서 홀, 물리 버튼 홀, 카메라 플래시 홀, 심박 센서 홀 중 선택된 어느 하나 또는 복수개에 적용되는 디스플레이 장치.

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