KR102618751B1 - 백 플레이트 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

백 플레이트 및 이를 포함하는 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 백 플레이트는 중공 유리섬유를 포함하는 중간층과, 각각이 탄소섬유를 포함하고 상기 중간층의 일측 및 타측에 부착되는 하부 표면층 및 상부 표면층을 포함하고, 이에 의해 경량, 박형, 고강성의 특성을 갖는다.
또한, 본 발명은, 백 플레이트를 포함하여 손상이 최소화되는 경량, 박형의 표시장치를 제공할 수 있다.

Description

백 플레이트 및 이를 포함하는 표시장치{Backplate and Display device including the same}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경량, 박형 및 고강성 특성을 갖는 백 플레이트와 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting display device: OELD) 등과 같은 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
액정표시장치는, 액정분자를 포함하는 액정층을 사이에 두고 합착된 상부 기판과 하부 기판을 포함하는 액정 패널을 필수 구성 요소로 포함하며, 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전계에 의해 액정층이 구동되어 영상을 표시한다.
액정표시장치는 액정패널 하부에 위치하는 백라이트 유닛을 필요로 하며, 백라이트 유닛을 보호하고 액정패널을 지지하기 위한 백 플레이트(바텀 프레임)가 요구된다.
한편, 유기발광표시장치는, 유기발광층을 사이에 두고 마주하는 양극과 음극을 포함하는 발광다이오드를 필수 구성 요소로 포함하며, 양극과 음극 각각으로부터 주입된 정공과 전자가 유기발광층에서 결합하여 발광함으로써, 영상을 표시하게 된다.
유기발광표시장치는 발광다이오드패널의 기판 휨 현상을 방지하고 발광다이오드 패널을 보호 및 지지하기 위하여 발광다이오드패널의 배면(비표시면)을 덮는 백 플레이트를 필요로 한다.
이와 같은 백 플레이트는 백라이트 유닛 및/또는 발광다이오드패널의 보호를 위해 고강성 특성이 요구되고 표시장치의 경량화 및 슬림화를 위해 경량 및 박형 특성 역시 요구된다.
종래 백 플레이트로는 전기아연도금강판(electrically galvanized steel sheet, EGI) 또는 샌드위치 구조의 ACM (alumina composite material)이 이용되고 있는데, 이와 같은 물질로 이루어지는 백 플레이트의 경우 경량, 박형 및 고강성 특성에서 한계를 보인다.
본 발명은, 백 플레이트의 무게, 두께 및 강성 문제를 해결하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명에서는, 본 발명의 백 플레이트는 중공 유리섬유를 포함하는 중간층과, 각각이 탄소섬유를 포함하고 상기 중간층의 일측 및 타측에 부착되는 하부 표면층 및 상부 표면층을 포함하는 백 플레이트가 제공된다.
또한, 본 발명은 백 플레이트가 표시패널의 비표시면 측에 위치하는 표시장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 백 플레이트는 중공 유리섬유층(hollow glass fiber layer)과 중공 유리섬유층의 양 측에 부착되는 탄소섬유 표면층(carbon fiber skin layer)을 포함하며 경량, 박형 및 고강성 특성을 갖는다.
즉, 비중이 낮은 중공 유리섬유층에 의해 백 플레이트의 경량 및 박형 특성이 확보되고 비강도가 높은 탄소섬유 표면층에 의해 백 플레이트의 고강성 특성이 확보된다.
따라서, 백 플레이트를 포함하는 표시장치의 손상을 방지하면서 무게 및 두께를 줄일 수 있다.
또한, 상부 탄소섬유 표면층이 하부 탄소섬유 표면층보다 얇은 두께를 가져 백 플레이트의 두께가 유지 또는 감소되면서 백라이트 유닛 및/또는 표시패널을 효율적으로 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 백 플레이트의 개략적인 단면도이다.
도 3은 중공 유리섬유강화플라스틱의 함량에 따른 강성 테스트 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4는 유기섬유강화플라스틱을 이용한 백 플레이트에 대한 강성 테스트 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 발광다이오드표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명은, 중공 유리섬유를 포함하는 중간층과, 각각이 탄소섬유를 포함하고 상기 중간층의 일측 및 타측에 부착되는 하부 표면층 및 상부 표면층을 포함하는 백 플레이트를 제공한다.
본 발명의 백 플레이트에 있어서, 상기 중간층은 레진을 더 포함하고, 상기 레진과 상기 중공 유리섬유의 부피비는 1:1~1.5이다.
본 발명의 백 플레이트에 있어서, 상기 중공 유리섬유는 중공 유리섬유강화플라스틱이다.
본 발명의 백 플레이트에 있어서, 상기 탄소섬유는 탄소섬유강화플라스틱이다.
본 발명의 백 플레이트는 1.9g/cm3 이하의 밀도와 20KNm/g 이상의 비강성을 갖는다.
본 발명의 백 플레이트에 있어서, 상기 중간층은 제 1 두께를 갖고, 상기 하부 표면층 및 상기 상부 표면층 각각은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 제 2 및 제 3 두께를 갖는다.
다른 관점에서, 본 발명은, 표시면과 상기 비표시면의 반대면인 비표시면을 구비한 표시패널과, 상기 표시패널의 비표시면에 배치되는 전술한 백 플레이트를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 중간층은 제 1 두께를 갖고, 상기 하부 표면층 및 상기 상부 표면층 각각은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 제 2 및 제 3 두께를 갖는다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 상부 표면층은 상기 표시패널과 상기 중간층 사이에 위치하고, 상기 제 2 두께는 상기 제 3 두께보다 크다.
본 발명의 표시장치에 있어서, 상기 표시패널은 액정표시장치이고, 상기 표시패널과 상기 백 플레이트 사이에는 광원을 포함하는 백라이트 유닛이 위치한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 백 플레이트의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시장치(100)는 표시패널(110)과 표시패널(110) 일측에 위치하는 백 플레이트(120)를 포함한다.
표시패널(110)의 일면을 통해 영상이 표시되고, 백 플레이트(120)은 표시패널(110)의 타면, 즉 비표시면 측에 위치한다. 예를 들어, 표시패널(110)은 발광다이오드를 포함하는 발광다이오드패널 또는 액정층을 포함하는 액정패널일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백 플레이트(120)는 중공 유리섬유(hollow glass fiber)를 포함하는 중간층(130)과, 각각이 탄소섬유(carbon fiber)를 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)을 포함한다. 즉, 중간층(130)은 하부 표면층(140)과 상부 표면층(150) 사이에 위치한다.
중간층(130)은 중공 유리섬유와 레진의 혼합물로 이루어진다. 예를 들어, 중공 유리섬유는 중공 유리섬유강화플라스틱(glass fiber reinforced plastic, GFRP)일 수 있고, 레진은 에폭시(epoxy) 레진일 수 있다. 중공 유리섬유의 부피비는 레진의 부피비와 같거나 이보다 크다. 예를 들어, 레진과 중공 유리섬유의 부피비는 1:1~1.5일 수 있다.
중공 유리섬유는 매우 낮은 비중을 가지며, 이에 따라 중공 유리섬유를 포함하는 중간층(130)에 의해 백 플레이트(120)의 경량화가 가능하다.
하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150) 각각은 탄소섬유와 레진의 혼합물로 이루어진다. 예를 들어, 탄소섬유는 탄소섬유강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)일 수 있고, 레진은 에폭시 레진일 수 있다.
탄소섬유는 비교적 낮은 비중을 가지면서 매우 높은 비강성을 갖는다. 전술한 바와 같이, 중간층(130)이 중공 유리섬유강화플라스틱을 포함하는 경우 백 플레이트(120)의 강성이 다소 저하될 수 있는데, 높은 비강성을 갖는 탄소섬유를 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)이 중간층(130)을 피복하도록 형성됨으로써, 백 플레이트(120)의 강성을 보완할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 초경량 특성의 중공 유리섬유를 포함하는 중간층(130)을 고강도 특성의 탄소섬유를 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)이 피복하도록 함으로써, 경량, 고강성의 백 플레이트(120)가 제공된다. 또한, 백 플레이트(120)의 박형화가 가능하다.
백 플레이트(120)가 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150) 없이 중공 유리섬유강화플라스틱을 포함하는 중간층(130)만을 포함하는 경우, 백 플레이트(120)는 평탄한 표면을 제공할 수 없다. 따라서, 중간층(130)만을 포함하는 백 플레이트(120)는 표시장치(100)에 이용되기 어렵다.
한편, 백 플레이트(120)가 중간층(130) 없이 탄소섬유강화플라스틱으로 이루어지는 경우, 높은 비중에 의해 경량, 박형의 백 플레이트(120)를 제공할 수 없다.
본 발명의 백 플레이트(120)에 있어서, 중간층(130)은 제 1 두께(t1)를 갖고, 상부 표면층(150) 및 하부 표면층(140) 각각은 제 1 두께(t1)와 같거나 이보다 작은 제 2 및 제 3 두께(t2, t3)를 갖는다. 예를 들어, 중간층(130)의 제 1 두께(t1)은 0.2~0.4mm일 수 있고, 상부 표면층(140) 및 하부 표면층(150) 각각의 제 2 및 제 3 두께(t3)는 0.1~0.3mm일 수 있다.
하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)의 두께가 증가하면 백 플레이트(120)의 무게가 증가하기 때문에, 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)은 중간층(130)과 같거나 작은 두께를 갖는다.
한편, 표시패널(110)에 인접한 상부 표면층(150)의 제 2 두께(t2)보다 하부 표면층(140)의 제 3 두께(t3)가 클 수 있다. 즉, 하부 표면층(140)이 표시장치(100)의 최외각에서 외부로 노출되기 때문에, 하부 표면층(140)의 두께를 증가시켜 강성을 높임으로써 표시장치(100)의 손상을 최소화할 수 있다.
백 플레이트의 제조
에폭시 레진과 중공 유리섬유강화플라스틱의 부피비를 변경하면서 중간층을 형성하여 비중 및 강성을 측정하여 아래 표1에 기재하였고, 강성 평가 결과를 도 3에 도시하였다.
표1에서 보여지는 바와 같이, 에폭시 레진의 부피비가 증가하면 밀도가 낮아져 경량 백 플레이트를 얻을 수 있다. 그러나, 강성(또는 비강성)이 너무 낮기 때문에 백 플레이트로 이용될 수 없다. 한편, 에폭시 레진의 부피비가 감소하면 에폭시 레진이 유리섬유강화플라스틱 내로 충분히 침윤되지 못하여 균일한 강성을 갖는 백 플레이트를 얻을 수 없다. 특히 에폭시 레진의 부피비가 40% 미만에서 강성 균일도가 크게 저하된다.
밀도와 강성 특성을 고려할 때, 유리섬유강화플라스틱의 부피비는 에폭시 레진의 부피비와 같거나 크고, 레진의 부피비는 40%이상일 수 있다. 즉, 백 플레이트(120)의 중간층(130)을 이루는 레진과 중공 유리섬유의 부피비는 1:1~1.5일 수 있다.
본 발명의 백 플레이트(120)는 1.9g/cm3 이하의 밀도와 20KNm/g이상의 비강성(또는 비강도)을 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 백 플레이트(120)는 1.6g/cm3 이하의 밀도와 22KNm/g 이상의 비강성을 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 백 플레이트(120)는 1.5g/cm3 이하의 밀도와 30KNm/g 이상의 비강성을 가질 수 있다.
한편, 중공 유리섬유강화플라스틱의 밀도는 약 1.4g/cm3이고 비강성은 약 7.4 KNm/g이며, 탄소섬유강화플라스틱의 비중은 약 1.55g/cm3이고 비강성은 약 38 KNm/g인데, 본 발명에서는 중공 유리섬유강화플라스틱을 포함하는 중간층(130)과 각각이 탄소섬유강화플라스틱을 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)이 백 플레이트(120)를 구성함으로써, 백 플레이트(120)의 밀도는 저밀도 특성의 중공 유리섬유강화플라스틱에 크게 의존하고 비강성은 고비강성 특성의 탄소섬유강화플라스틱에 의존하게 된다.
즉, 본 발명의 백 플레이트(120)는 트레이드-오프(trade-off) 관계일 수 있는 밀도 및 비강성 특성이 모두 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 표1 및 도 3에서 보여지는 바와 같이, 샘플1의 백 플레이트는 가장 우수한 강도 특성을 보였고, 샘플2의 백 플레이트는 샘플1의 백 플레이트에 비해 낮은 밀도를 가지면서 5% 이내의 강성 감소 결과를 보였다.
즉, 백 플레이트(120)의 중간층(130)을 이루는 레진(R)과 중공 유리섬유(F)의 부피비는 1:1~1.5일 수 있고, 밀도와 강성 특성을 고려하면 그 부피비는 1:1.2~1.5인 것이 바람직하다.
전기아연도금강판(EGI)으로 이루어지는 백 플레이트(샘플5), ACM을 포함하는 샌드위치 구조 백 플레이트(샘플6), 비중공 유리섬유강화플라스틱으로 이루어지는 백 플레이트(샘플7) 및 본 발명에 따른 백 플레이트(샘플1)의 비중, 강성 및 비강도 측정 결과를 표2에 기재하였고, 샘플7의 백 플레이트와 본 발명의 백 플레이트(샘플1)에 대한 강성 측정 결과를 도 4에 도시하였다.
표2에서 보여지는 바와 같이, 전기아연도금강판(EGI)으로 이루어지는 백 플레이트(샘플5)는 매우 높은 강성을 가지나 밀도가 너무 높기 때문에 경량 백 플레이트를 제공할 수 없다. 또한, ACM을 포함하는 샌드위치 구조 백 플레이트(샘플6)는 비중이 감소하지만 낮은 비강성 특성을 갖는다.
또한, 표2 및 도 4에서 보여지는 바와 같이 비중공 유리섬유강화플라스틱으로 이루어지는 백 플레이트(샘플7)의 경우 밀도와 비강성 특성이 나빠 표시장치용 백 플레이트로 이용되기 어렵다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 백 플레이트(120)는 중공 유리섬유, 보다 바람직하게는 중공 유리섬유강화플라스틱과 레진을 포함하는 중간층(130)과, 중간층(130)의 양면에 각각 부착되고 탄소섬유, 보다 바람직하게는 탄소섬유강화플라스틱과 레진을 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)을 포함하며, 낮은 밀도(즉, 비중)와 높은 비강성을 갖는다. 따라서, 본 발명에서는, 경량, 박형, 고강성의 백 플레이트(120)가 제공된다.
도 5는 본 발명에 따른 발광다이오드표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광표시장치는 발광다이오드표시장치(100)일 수 있다.
발광다이오드표시장치(100)는 표시패널인 발광다이오드패널(110)과, 발광다이오드패널(110)의 배면을 덮는 백 플레이트(120)를 포함한다.
발광다이오드패널(110)은 기판(210)과, 기판(210) 상 또는 상부에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)와, 박막트랜지스터(Tr) 상부에 위치하고 박막트랜지스터(Tr)에 연결되는 발광다이오드(D)와, 발광다이오드(D)를 덮는 인캡슐레이션 필름(270)을 포함한다.
기판(210)은 유리 기판 또는 플렉서블 특성을 갖는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(210)은 폴리이미드 기판일 수 있다.
기판(210) 상 또는 상부에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자로 이용될 수 있다.
도시하지 않았으나, 기판(210) 상에는 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선 중 어느 하나와 평행하게 이격되어 연장되는 파워 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자, 파워 배선 및 스위칭 소자의 일 전극에 연결되는 스토리지 캐패시터가 더 형성될 수 있다.
박막트랜지스터(Tr)는 스위칭 소자에 연결되며, 반도체층(220)과, 게이트 전극(230)과, 소스 전극(240)과 드레인 전극(242)을 포함한다.
반도체층(220)은 기판(210) 상에 형성되며, 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. 도시하지 않았으나, 반도체층(220)과 기판(210) 사이에는 버퍼층이 형성될 수도 있다.
반도체층(220) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(222)이 기판(210) 전면에 형성된다. 게이트 절연막(222)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(222) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(230)이 반도체층(220)의 중앙에 대응하여 형성된다. 게이트 전극(230)은 스위칭 소자(미도시)에 연결된다.
게이트 전극(230) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(232)이 기판(210) 전면에 형성된다. 층간 절연막(232)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
층간 절연막(232)은 반도체층(220)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(234, 236)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(234, 236)은 게이트 전극(230)의 양측에 게이트 전극(230)과 이격되어 위치한다.
층간 절연막(232) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(240)과 드레인 전극(242)이 형성된다.
소스 전극(240)과 드레인 전극(242)은 게이트 전극(230)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제 1 및 제 2 콘택홀(234, 236)을 통해 반도체층(220)의 양측과 접촉한다. 소스 전극(240)은 파워 배선(미도시)에 연결된다.
반도체층(220)과, 게이트전극(230), 소스 전극(240), 드레인 전극(242)은 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층(220)의 상부에 게이트 전극(230), 소스 전극(240) 및 드레인 전극(242)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
한편, 스위칭 소자(미도시)는 박막트랜지스터(Tr)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(242)을 노출하는 드레인 콘택홀(252)을 갖는 보호층(250)이 구동 박막트랜지스터(Td)를 덮으며 형성된다.
보호층(250) 상에는 드레인 콘택홀(252)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(242)에 연결되는 제 1 전극(260)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다.
제 1 전극(260)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(260)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO). 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)또는 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 발광다이오드표시장치(100)는 상부 발광 방식(top-emission type)이며, 제 1 전극(260) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
보호층(250) 상에는 제 1 전극(260)의 가장자리를 덮는 뱅크층(266)이 형성된다. 뱅크층(266)은 화소영역에 대응하여 제 1 전극(260)의 중심을 노출시킨다.
제 1 전극(260) 상에는 발광층(262)이 형성된다. 후술하는 바와 같이, 발광층(262)은 적층되는 하나의 발광부를 포함할 수 있다. 이와 달리, 발광층(262)은 둘 이상의 발광부를 포함하며 이에 따라 발광다이오드(D)는 탠던 구조를 가질 수 있다.
발광층(262)은 유기 발광물질을 포함하거나 양자점(quantum dot)과 같은 무기 발광물질을 포함할 수 있다.
발광층(262)이 형성된 기판(210) 상부로 제 2 전극(264)이 형성된다. 제 2 전극(264)은 표시영역(AA)의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(264)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
제 1 전극(260), 발광층(262) 및 제 2 전극(264)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
제 2 전극(264) 상에는, 외부 수분이 발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(encapsulation film, 270)이 형성된다.
예를 들어, 인캡슐레이션 필름(270)은 제 1 무기층(272)과, 유기층(274)과, 제 2 무기층(276)이 순차 적층된 삼중층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 인캡슐레이션 필름(270) 대신에 단일층의 인캡슐레이션 기판 또는 플레이트가 이용될 수도 있다.
또한, 인캡슐레이션 필름(270) 상에는 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판(280)이 부착될 수 있다. 예를 들어 편광판(280)은 원 편광판일 수 있고 생략 가능하다.
본 발명의 발광다이오드표시장치(100)는 발광다이오드(D)로부터의 빛이 인캡슐레이션 필름(270)과 편광판(280)을 통해 발광다이오드표시장치(100)의 일면, 즉 전면(前面)을 통해 영상이 표시되고, 발광다이오드표시장치(100)의 타면, 즉 배면에는 백 플레이트(120)가 구비된다.
발광다이오드표시장치(100)는 백 플레이트(120)에 의해 보호되고 지지된다.
도 2를 참조하면, 백 플레이트(120)는 중공 유리섬유를 포함하는 중간층(130)과, 각각이 탄소섬유를 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)을 포함한다. 즉, 중간층(130)은 하부 표면층(140)과 상부 표면층(150) 사이에 위치하고, 상부 표면층(150)은 중간층(130)과 표시패널(110) 사이에 위치한다.
중간층(130)은 제 1 두께(t1)를 갖고, 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150) 각각은 제 1 두께(t1)와 같거나 이보다 작은 제 2 및 제 3 두께(t2, t3)를 갖는다. 한편, 최외각에 위치하는 하부 표면층(140)의 제 2 두께(t2)가 표시패널(110)에 인접한 상부 표면층(150)의 제 3 두께(t3)보다 크게 구성될 수 있고, 이에 의해 발광다이오드표시장치(100)의 손상을 더 줄일 수 있다.
예를 들어, 중공 유리섬유는 중공 유리섬유강화플라스틱(glass fiber reinforced plastic, GFRP)일 수 있고, 탄소섬유는 탄소섬유강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)일 수 있다.
백 플레이트(120)는 중공 유리섬유, 보다 바람직하게는 중공 유리섬유강화플라스틱과 레진을 포함하는 중간층(130)과, 중간층(130)의 양면에 각각 부착되고 탄소섬유, 보다 바람직하게는 탄소섬유강화플라스틱과 레진을 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)을 포함하며, 낮은 밀도(즉, 비중)와 높은 비강성을 갖는다. 따라서, 본 발명은 외부 충격 또는 스트레스에 의한 손상이 방지되는 경량, 박형의 발광다이오드표시장치(100)가 제공된다.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광표시장치는 액정표시장치(100)일 수 있다.
액정표시장치(100)는 표시패널인 액정패널(110)과, 액정패널(110)의 배면을 덮는 백 플레이트(120)를 포함한다.
액정패널(110)은 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(310, 350)과, 제 1 및 제 2 기판(310, 350) 사이에 위치하는 액정층(360)을 포함한다.
제 1 및 제 2 기판(310, 350)은 유리 기판 또는 플렉서블 특성을 갖는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 기판(310, 350)은 폴리이미드 기판일 수 있다.
제 1 기판(310) 상 또는 상부에 박막트랜지스터(Tr)가 위치한다. 박막트랜지스터(Tr)는 스위칭 소자로 이용될 수 있다.
제 1 기판(310) 상 또는 상부에 게이트 전극(320)이 위치한다. 한편, 제 1 기판(310)과 게이트 전극(320) 사이에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수도 있다. 또한, 제 1 기판(310) 상에는 게이트 전극(320)에 연결되고 제 1 방향으로 연장되는 게이트 배선(미도시)이 형성된다.
게이트 전극(320)과 게이트 배선을 덮으며 게이트 절연막(322)이 형성된다. 게이트 절연막(322)은 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(322) 상에는 반도체층(326)이 게이트 전극(320)에 대응하여 형성된다. 반도체층(326)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 반도체층(326)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
반도체층(326) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(330)과 드레인 전극(332)이 형성된다. 또한, 소스 전극(330)과 연결되고 제 2 방향으로 연장되는 데이터 배선(미도시)이 형성된다. 데이터 배선은 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의한다.
게이트 전극(320), 반도체층(326), 소스 전극(330) 및 드레인 전극(332)은 박막트랜지스터(Tr)를 구성한다.
박막트랜지스터(Tr) 상에는, 드레인 전극(332)을 노출하는 드레인 콘택홀(336)을 갖는 보호층(334)이 형성된다.
보호층(334) 상에는, 드레인 콘택홀(336)을 통해 드레인 전극(332)에 연결되는 화소 전극(340)과, 화소 전극(340)과 교대로 배열되는 공통 전극(342)이 형성된다.
제 2 기판(350) 상에는 박막트랜지스터(Tr), 게이트 배선, 데이터 배선 등 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(352)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(354)이 형성된다. 도시하지 않았으나, 제 2 기판(350)과 블랙매트릭스(352) 및 컬러필터층(354) 사이에는 버퍼층이 형성될 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 기판(310, 350)은 액정층(360)을 사이에 두고 합착되며, 화소 전극(340)과 공통 전극(342) 사이에서 발생되는 전계에 의해 액정층(360)의 액정분자(362)가 구동된다.
한편, 공통전극(342)은 제 2 기판(350) 상에 형성되어 화소전극(340)과 수직 전계가 형성되고 이에 의해 액정층(360)의 액정분자(362)가 구동될 수도 있다.
도시하지 않았으나, 액정층(360)과 접하여 제 1 및 제 2 기판(310, 350) 각각의 상부에는 배향막이 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 기판(310, 350) 각각의 외측에는 서로 수직한 광투과축(또는 광흡수축)을 갖는 제 1 및 제 2 편광판(370, 372)이 위치한다.
액정패널(110)의 하부에는 백라이트 유닛(390)이 위치한다. 백라이트 유닛(110)은 광원(382)을 포함하며 액정패널(110)로 빛을 공급한다.
백라이트 유닛(110)은 액정패널(110) 하부에 위치하는 도광판(380)과, 도광판(380) 하부에 위치하는 반사판(384)와 도광판(380)과 액정패널(110) 사이에 위치하는 광학시트(386)을 더 포함하고, 광원(382)은 도광판(380)의 일측에 위치할 수 있다.
이때, 광원(382)으로부터의 빛은 도광판(380)과 광학시트(386)을 통해 액정패널(110)에 공급되고, 반사판(384)에 의해 광 효율이 향상될 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(390)의 광원(382)은 도광판(380) 없이 액정패널(110)의 하부에 위치할 수도 있다.
백라이트 유닛(390)의 배면을 덮으며 백 플레이트(120)이 위치하고, 백라이트 유닛(390) 및/또는 액정패널(110)은 백 플레이트(120)에 의해 보호 및 지지된다.
예를 들어, 백 플레이트(120)는 수평면과 수평면의 가장자리에서 상측으로 돌출된 네 측면(수직면)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 백 플레이트(120)는 중공 유리섬유를 포함하는 중간층(130)과, 각각이 탄소섬유를 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)을 포함한다. 즉, 중간층(130)은 하부 표면층(140)과 상부 표면층(150) 사이에 위치하고, 상부 표면층(150)은 중간층(130)과 표시패널(110) 사이에 위치한다.
중간층(130)은 제 1 두께(t1)를 갖고, 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150) 각각은 제 1 두께(t1)와 같거나 이보다 작은 제 2 및 제 3 두께(t2, t3)를 갖는다. 한편, 최외각에 위치하는 하부 표면층(140)의 제 2 두께(t2)가 표시패널(110)에 인접한 상부 표면층(150)의 제 3 두께(t3)보다 크게 구성될 수 있고, 이에 의해 액정표시장치(100)의 손상을 더 줄일 수 있다.
예를 들어, 중공 유리섬유는 중공 유리섬유강화플라스틱(glass fiber reinforced plastic, GFRP)일 수 있고, 탄소섬유는 탄소섬유강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)일 수 있다.
백 플레이트(120)는 중공 유리섬유, 보다 바람직하게는 중공 유리섬유강화플라스틱과 레진을 포함하는 중간층(130)과, 중간층(130)의 양면에 각각 부착되고 탄소섬유, 보다 바람직하게는 탄소섬유강화플라스틱과 레진을 포함하는 하부 표면층(140) 및 상부 표면층(150)을 포함하며, 낮은 밀도(즉, 비중)와 높은 비강성을 갖는다. 따라서, 본 발명은 외부 충격 또는 스트레스에 의한 손상이 방지되는 경량, 박형의 액정표시장치(100)가 제공된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시장치 110: 표시패널
120: 백 플레이트 130: 중간층
140: 하부 표면층 150: 상부 표면층

Claims (11)

  1. 중공 유리섬유를 포함하는 중간층과;
    각각이 탄소섬유를 포함하고 상기 중간층의 일측 및 타측에 부착되는 하부 표면층 및 상부 표면층을 포함하며,
    상기 중간층은 레진을 더 포함하고, 상기 레진과 상기 중공 유리섬유의 부피비는 1:1.2~1.5인 백 플레이트.

  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중공 유리섬유는 중공 유리섬유강화플라스틱인 백 플레이트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소섬유는 탄소섬유강화플라스틱인 백 플레이트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 플레이트는 1.9g/cm3 이하의 밀도와 20KNm/g 이상의 비강성을 갖는 백 플레이트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간층은 제 1 두께를 갖고, 상기 하부 표면층 및 상기 상부 표면층 각각은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 제 2 및 제 3 두께를 갖는 백 플레이트.
  7. 표시면과 상기 표시면의 반대면인 비표시면을 구비한 표시패널과;
    중공 유리섬유를 포함하는 중간층과; 각각이 탄소섬유를 포함하고 상기 중간층의 일측 및 타측에 부착되는 하부 표면층 및 상부 표면층을 포함하고, 상기 표시패널의 비표시면에 배치되는 백 플레이트를 포함하고,
    상기 중간층, 상기 하부 표면층, 상기 상부 표면층은 각각 제 1 두께, 제 2 두께, 제 3 두께를 가지며, 상기 상부 표면층은 상기 표시패널과 상기 중간층 사이에 위치하고, 상기 제 2 두께는 상기 제 3 두께보다 큰 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 두께 각각은 상기 제 1 두께와 같거나 이보다 작은 표시장치.

  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시패널은 액정표시장치이고, 상기 표시패널과 상기 백 플레이트 사이에는 광원을 포함하는 백라이트 유닛이 위치하는 표시장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 중간층은 레진을 더 포함하고, 상기 레진과 상기 중공 유리섬유의 부피비는 1:1.2~1.5인 표시장치.
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