KR20090113635A - 표시장치 - Google Patents

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KR20090113635A
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성시덕
조주완
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삼성전자주식회사
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Abstract

자체 발광형 표시소자를 갖는 표시장치에서, 전원 입력부는 베이스 기판의 상면 주변영역에 형성된다. 자체 발광형 표시소자는 전원 입력부를 통해 전달된 전원신호에 의해 발광한다. 전원신호는 표시소자의 제1 전극에 인가되는 구동전원 및 제2 전극에 인가되는 공통전원을 포함할 수 있다. 전원 전달 부재는 전원 입력부에 연결된다. 열확산 부재는 베이스 기판의 하면에 배치된다. 열확산 부재에는 전원 전달 부재가 위치하는 가이드홈이 형성된다. 따라서, 표시소자의 열화가 방지되고, 표시장치의 조립성 및 강성이 향상된다.
유기, 발광소자, 방열, 인쇄회로필름, 조립

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자체 발광형 표시소자를 갖는 표시장치의 온도 제어 및 조립 구조에 관한 것이다.
최근 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 경량화 및 박형화에 따라 표시장치도 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(cathode ray tube, CRT)이 평판표시장치로 대체되고 있다.
평판 표시장치에는 액정 표시장치(liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시장치(field emission display, FED), 유기 발광 표시장치(organic light emitting diode display), 플라즈마 표시장치(plasma display panel, PDP) 등이 있다.
유기 발광 표시장치는 유기 발광 소자(organic light emitting element)와 이를 구동하는 구동 트랜지스터 및 구동 트랜지스터에 데이터 전압을 인가하는 스위칭 트랜지스터 등을 포함한다. 트랜지스터는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)의 형태로 만들어진다.
유기 발광소자는 구동 트랜지스터를 통해 구동전류를 인가 받아 발광한다. 따라서 유기 발광소자는 발광하면서 열을 발생시킨다. 유기 발광 표시장치가 대형화되는 추세에 따라 표시장치에 인가되는 구동전류의 세기도 증가하며 발열량도 증가한다. 따라서 유기 발광소자로부터 발생된 열을 신속히 처리하는 것이 주요한 기술적 이슈가 되고 있다.
유기 발광소자에서 또는 전원 배선들이 집적되는 접속패드에서 발생된 열이 정체되면, 표시패널의 특정 부분의 온도가 다른 부분보다 높은 열점이 발생된다. 이로 인해. 유기 발광소자가 열화되어 표시패널의 수명이 단축되며, 표시화질이 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하는 것으로, 본 발명은 불균일한 온도로 인한 손상이 방지되고, 조립성 및 강성이 향상된 표시장치를 제공한다.
상기한 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는 표시패널, 전원 전달 부재 및 열확산 부재를 포함한다.
표시패널은 베이스 기판, 전원 입력부, 표시소자 및 전원 신호선을 포함한다. 전원 입력부는 베이스 기판의 상면 주변영역에 형성된다. 표시소자는 전원 입력부를 통해 전달된 전원신호에 의해 발광한다. 전원 신호선은 전원 입력부와 표시소자를 전기적으로 연결한다.
전원 전달 부재는 전원 입력부에 연결되어 전원 입력부에 전원신호를 전달한다.
열확산 부재는 베이스 기판의 상면과 대향하는 베이스 기판의 하면에 배치된다. 열확산 부재에는 전원 전달 부재가 위치하는 가이드홈이 형성된다.
일 실시예에서, 열확산 부재는 하면에 배치된 제1 면 및 제1 면과 대향하며 가이드홈이 형성된 제2 면을 포함할 수 있다. 가이드홈의 깊이는 열확산 부재의 두께보다 작다. 가이드홈의 깊이는 전원 전달 부재의 두께보다 크다. 가이드홈은 전원 전달 부재가 배치되는 형상에 대응하는 형상으로 형성되며, 열확산 부재의 측면으로 개구될 수 있다.
열확산 부재는 흑연판을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 열확산 부재는 금속판을 포함할 수 있다. 표시장치는 하면과 열확산 부재의 제1 면의 사이에 개재된 접착층을 더 포함할 수 있다.
표시장치는 수납틀을 더 포함할 수 있다. 수납틀은 열확산 부재의 제2 면에 접하며 표시패널, 전원 전달 부재 및 열확산 부재를 수납한다.
실시예들에서, 표시소자는 제1 전극, 제2 전극 및 유기 발광층을 포함할 수 있다. 전원신호는 구동전원 및 공통전원을 포함할 수 있다. 제1 전극에는 구동전원이 인가된다. 제2 전극에는 공통전원이 인가된다. 유기 발광층은 제1 전극과 제2 전극의 사이에 개재되어 제1 전극과 제2 전극 사이에 흐르는 전류에 의해 발광한다.
전원 신호선은 구동 전원선 및 공통 전원선을 포함할 수 있다. 구동 전원선 은 구동전원을 제1 전극에 전달한다. 공통 전원선은 구동 전원선과 교차하게 배치되며, 공통전원을 제2 전극에 전달한다.
전원 전달부재는 구동전원을 전달하는 적어도 하나의 구동전원 전달부재 및 공통전원을 전달하는 적어도 하나의 공통전원 전달부재를 포함할 수 있다.
가이드홈은 제1 홈 및 제2 홈을 포함할 수 있다. 구동전원 전달부재는 제1 홈에 위치한다. 공통전원 전달부재는 제2 홈에 위치한다.
전원 입력부는 제1 접속패드 및 제2 접속패드를 포함할 수 있다. 제1 접속패드는 베이스 기판 상면의 상측 주변영역으로 연장된 구동 전원선과 구동전원 전달부재를 연결한다. 제2 접속패드는 베이스 기판 상면의 좌측 또는 우측 주변영역으로 연장된 공통 전원선과 공통전원 전달부재를 연결한다. 구동전원 전달부재는 열확산 부재의 상측 측면으로 개구된 제1 홈을 통해 인출되어 제1 접속패드에 연결된다. 공통전원 전달부재는 열확산 부재의 좌측 또는 우측 측면으로 개구된 제2 홈을 통해 인출되어 제2 접속패드에 연결된다.
표시패널은 구동 신호선 및 구동소자를 더 포함할 수 있다. 구동 신호선은 구동전원을 제어하는 구동신호를 전달한다. 구동소자는 구동 신호선 및 구동 전원선에 각각 연결되어 구동신호에 따라 구동전원을 제1 전극에 전달한다.
표시장치는 구동모듈을 더 포함할 수 있다. 구동모듈은 구동기판 및 연결 인쇄회로필름을 포함할 수 있다. 구동기판은 구동신호를 출력한다. 연결 인쇄회로필름은 구동기판과 베이스 기판 상면의 주변영역으로 연장된 구동 신호선을 연결한다.
구동전원 전달부재 및 공통전원 전달부재는 구동기판에 형성된 커넥터들에 각각 결합되며, 구동기판을 통해 구동전원 및 공통전원을 각각 전달받을 수 있다.
구동 신호선은 데이터선 및 게이트선을 포함한다. 데이터선은 구동 전원선과 나란하게 형성될 수 있고, 데이터 신호를 전달한다. 게이트선은 공통 전원선과 나란하게 형성될 수 있고, 게이트 신호를 전달한다.
구동소자는 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터를 포함할 수 있다. 스위칭 박막트랜지스터는 데이터선에 연결된 소스 전극과, 게이트선에 연결된 게이트 전극과, 데이터 신호가 출력되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 구동 박막트랜지스터는 드레인 전극에 연결된 제어단자와, 구동 전원선에 연결된 입력단자와, 제1 전극에 연결된 출력단자를 포함할 수 있다.
구동모듈은 게이트 구동부를 더 포함할 수 있다. 게이트 구동부는 좌측 및 또는 우측 주변영역으로 연장된 게이트선에 연결되어, 게이트선에 게이트 신호를 출력한다.
표시패널은 표시판을 더 포함할 수 있다. 표시판은 베이스 기판과 대향하여 결합되어 표시소자들을 커버한다. 표시판에는 유기 발광층으로부터 출사된 광을 기초로 정보가 표시된다.
상기한 표시장치에 의하면, 열확산 부재의 열확산 작용으로 인해, 표시패널의 위치에 따라 온도의 균일성이 향상되어 열점으로 인한 손상이 방지된다. 또한, 전원 전달 부재는 열확산 부재의 가이드홈에 삽입되므로 표시장치의 두께가 감소된 다. 또한, 열확산 부재로 인해 외부 충격에 대한 표시패널의 강성이 향상된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정 하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
표시장치
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 표시장치의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치(100)는 표시패널(5), 전원 전달 부재(50) 및 열확산 부재(70)를 포함한다.
표시패널(5)은 전원 전달 부재(50)로부터 전원신호를 인가 받아 정보를 표시한다. 표시패널(5)은 베이스 기판(10), 전원 입력부(21), 표시소자 및 전원 신호선을 포함한다.
베이스 기판(10)은 유리기판일 수 있다. 베이스 기판(10)의 상면에는 표시영역 및 주변영역이 정의된다. 주변영역은 표시영역의 테두리에 대응된다. 베이스 기 판(10)은 사각 플레이트 형상을 갖는다. 따라서 베이스 기판(10)은 서로 대향하는 장변들 및 서로 대향하는 단변들을 더 포함한다. 상기 장변들에 대응하는 주변영역들을 각각 상측 주변영역(12) 및 하측 주변영역(14)으로 정의한다. 상기 단변들에 대응하는 주변영역들을 각각 좌측 주변영역(16) 및 우측 주변영역(18)으로 정의한다.
전원 입력부(21)는 주변영역에 형성된다. 전원 입력부(21)는 제1 접속패드(23) 및 제2 접속패드(25)를 포함할 수 있다. 제1 접속패드(23)는 상측 주변영역(12)에 복수 개가 형성될 수 있다. 제2 접속패드(25)는 좌측 또는 우측 주변영역들(16, 18)에 복수 개가 각각 형성될 수 있다. 제1 접속패드(23) 및 제2 접속패드(25)에는 외부로부터 전원신호가 인가된다.
전원신호는 제1 접속패드(23)에 인가되는 구동전원 및 제2 접속패드(25)에 인가되는 공통전원을 포함할 수 있다.
표시장치(100)는 수납틀(80)을 더 포함할 수 있다.
수납틀(80)은 표시패널(5), 전원 전달 부재(50) 및 열확산 부재(70)를 수납한다. 수납틀(80)은 방열을 위해 금속재질로 이루어질 수 있다. 수납틀(80)은 바닥판(81) 및 측벽(83)을 포함할 수 있다. 바닥판(81)은 대략 표시패널(5)에 대응하는 직사각형 형상을 갖는다. 복수의 측벽(83)들은 바닥판(81)의 에지들로부터 연장되며, 일부의 측벽(83)은 표시패널(5), 전원 전달 부재(50) 및 열확산 부재(70)를 수납하기 용이하도록 절개되어 있다.
도 3은 도 2에 도시된 표시장치의 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 한 화 소에 대한 등가 회로도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전원 신호선(31)은 상기 구동전원(Vdd)을 전달하는 구동 전원선(32) 및 상기 공통전원(Vcom)을 전달하는 공통 전원선(34)을 포함할 수 있다.
복수의 구동 전원선(32)들은 대략 상하 방향(이하, 열방향(x)으로 칭함)으로 뻗어 있으며, 서로 이격되며 거의 평행하게 배치된다. 구동 전원선(32)들의 단부는 상측 주변영역(12)으로 연장되어 도 1에 도시된 제1 접속패드(23)에 연결된다. 구동 전원선(32)은 표시소자(30)와 제1 접속패드(23)를 전기적으로 연결한다. 복수의 공통 전원선(34)들은 대략 좌우 방향(이하, 행방향(y)으로 칭함)으로 뻗어 있으며, 서로 이격되며 거의 평행하게 배치된다. 공통 전원선(34)들의 단부는 좌측 또는 우측 주변영역들(16, 18)로 연장되어 도 1에 도시된 제2 접속패드(25)에 연결된다. 공통 전원선(34)은 표시소자(30)와 제2 접속패드(25)를 전기적으로 연결한다.
표시패널(5)은 구동 신호선(35) 및 구동소자(40)를 더 포함할 수 있다. 즉 표시패널(5)은 구동 신호선(35) 및 구동소자(40)가 생략된 패시브 타입으로 구동되거나, 구동 신호선(35) 및 구동소자(40)를 각 화소마다 포함하여 액티브 타입으로 구동될 수 있다.
구동소자(40)는 구동 신호선(35)을 통해 구동신호를 인가 받는다. 구동소자(40)는 구동신호에 따라 표시소자(30)에 인가되는 구동전원(Vdd)을 제어한다. 구동신호는 주사 신호 및 데이터 전압을 포함할 수 있다. 구동 신호선(35)은 주사 신호가 전달되는 게이트선(36) 및 데이터 전압이 전달되는 데이터선(38)을 포함할 수 있다.
복수의 게이트선(36)들은 대략 공통 전원선(34)과 나란하게, 즉 행방향(y)으로 뻗어 있으며, 서로가 일정 간격 이격되며 거의 서로 평행하다. 복수의 데이터선(38)들 대략 구동 전원선(32)과 나란하게, 즉 열방향(x)으로 뻗어 있으며, 서로가 일정 간격 이격되며 거의 서로 평행하다.
도 5는 도 4에 도시된 표시소자 및 구동소자의 단면의 한 예를 도시하는 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 구동소자(40)는 베이스 기판(10)의 상면에 형성된다. 구동소자(40)는 스위칭 트랜지스터(Qs) 및 구동 트랜지스터(Qd)를 포함할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Qs) 및 구동 트랜지스터(Qd)는 박막트랜지스터 형태로 형성된다.
스위칭 트랜지스터(Qs)는 데이터선(38)에 연결된 소스 전극과, 게이트선(36)에 연결된 게이트 전극과, 상기 데이터 신호가 출력되는 드레인 전극을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(Qd)는 스위칭 트랜지스터(Qs)의 드레인 전극에 연결된 제어단자(41)와, 구동 전원선(32)에 연결된 입력단자(43)와, 표시소자(30)에 구동전원(Vdd)을 출력하는 출력단자(45)를 포함할 수 있다.
축전기(Cst)는 스위칭 트랜지스터(Qs)의 드레인 전극과 구동 전원선(32)에 연결되어, 스위칭 트랜지스터(Qs)로부터 데이터 전압을 충전하여 일정 시간 동안 유지한다.
표시소자(30)는 구동소자(40)를 덮는 보호막(47) 상에 형성될 수 있다. 표시소자(30)는 제1 전극(33), 제2 전극(37) 및 유기 발광층(39)을 포함할 수 있다.
제1 전극(33)은 구동 트랜지스터(Qd)의 출력단자(45)에 연결되어 데이터 전압에 따라 조절된 구동전원(Vdd)을 인가 받는다.
제2 전극(37)은 제1 전극(33)의 상부에 마주보게 배치된다. 제2 전극(37)은 공통 전원선(34)에 연결되어 공통전원(Vcom)을 인가 받는다. 유기 발광층(39) 제1 전극(33)과 제2 전극(37)의 사이에 배치된다.
유기 발광층(39)은 보호막(47) 상에 형성된 격벽 패턴(48)이 정의하는 화소영역에 배치된다. 유기 발광층(39)은 각 화소별로 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질을 포함하거나, 백색을 발광하는 유기물질을 포함한다. 유기 발광층(39)은 제1 전극(33)과 제2 전극(37) 사이에 흐르는 전류에 크기에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 화상을 표시한다.
한편, 유기 발광층(39)은 광을 출사하면서 상당한 양의 열을 발생시킨다. 상기 열은 후술될 열확산 부재(70)로 인해 용이하게 외부로 방출 및 확산될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 전원 전달 부재(50)는 외부로부터 인가된 상기 전원신호, 즉 구동전원(Vdd) 및 공통전원(Vcom)을 표시패널(5)에 인가한다. 전원 전달 부재(50)는 플렉시블한 프린트 서키트 필름(flexible printed circuit film) 타입으로 형성될 수 있다. 전원 전달 부재(50)는 구동전원 전달부재(51) 및 공통전원 전달부재(55)를 포함할 수 있다.
구동전원 전달부재(51)의 입력단에는 외부로부터 구동전원(Vdd)이 인가된다. 구동전원 전달부재(51)의 출력단은 상측 주변영역(12)에 형성된 제1 접속패드(23)에 연결된다. 복수의 구동 전원선(32)들은 복수의 제1 접속패드(23)들에 의해 그룹핑되며, 각 제1 접속패드(23)에는 복수의 구동전원 전달 부재(51)들의 출력단이 각각 연결된다.
공통전원 전달부재(55)의 입력단에는 외부로부터 공통전원(Vcom)이 인가된다. 공통전원 전달부재(55)의 출력단은 좌측 또는 우측 주변영역들(16, 18)에 형성된 제2 접속패드(25)에 연결된다. 공통전원(Vcom)은 위치에 따라 차이가 발생되지 않도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 좌측 및 우측 주변영역(18)을 통해 모두 공급되는 것이 바람직하다.
한편, 제1 접속패드(23) 및 그 주변부와, 제2 접속패드(25) 및 그 주변부에는 구동 전원선(32)들 및 공통 전원선(34)들이 밀집되어 다른 부분보다 열이 더 많이 발생한다. 이로 인해 제1 접속패드(23) 및 제2 접속패드(25)의 주변부에 열이 정체되어 다른 부분보다 온도가 높게 유지되는 열점이 발생할 수 있다. 이 경우, 제1 접속패드(23) 및 제2 접속패드(25)의 주변부의 표시소자(30)가 열화되기 쉽고, 수명이 단축된다. 따라서 표시화질이 저하될 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 열확산 부재의 배면을 도시하는 사시도이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 열확산 부재(70)는 베이스 기판(10)의 하면에 배치된다. 열확산 부재(70)는 표시패널(5)로부터 발생된 열을 두께 방향으로 방출시킨다. 또한 열확산 부재(70)는 두께 방향에 수직한 수평 방향으로 열을 확산시킨다.
따라서 표시패널(5)의 특정 위치에서 열전달이 정체되지 않으며, 표시패널(5) 전체적으로 온도의 균일성이 향상된다. 그 결과 표시패널(5)의 온도도 하강될 수 있다. 따라서 표시소자(30)의 열화가 방지된다.
또한, 열확산 부재(70)는 외부 충격으로부터 베이스 기판(10)을 보호한다. 따라서 열확산 부재(70)는 표시장치(100)의 강성을 향상시킨다.
열확산 부재(70)는 열전도율이 우수한 흑연판 또는 알루미늄 또는 구리와 같은 금속 재질로 이루어진 금속판을 포함할 수 있다.
흑연판은 두께 방향으로는 통상적인 방열시트와 비슷하게 5 내지 10 W/mK의 열전도율을 갖지만, 상기 수평 방향으로는 거의 100 내지 400 W/mK의 열전도율을 갖는다. 즉 흑연판은 수평방향 열전도율이 매우 커서 전술된 열점의 발생을 억제시키는 데 유리하다.
알루미늄판은 대략 220 W/mK, 구리판은 대략 380 W/mK의 등방성 열전도율을 갖는다. 따라서 알루미늄판 및 구리판과 같은 열확산 부재(70)는 방열 및 열확산에 모두 효과적이다.
열확산 부재(70)는 베이스 기판(10)의 하면에 배치되는 제1 면(71) 및 상기 제1 면(71)과 대향하는 제2 면(73)을 포함할 수 있다. 표시장치(100)의 두께를 감소시키고 콤팩트한 조립을 위해 제2 면(73)에는 가이드홈(72)이 형성된다. 금형을 이용하여 흑연판 또는 금속판에 가이드홈(72)을 용이하게 형성할 수 있다.
전원 전달 부재(50)는 가이드홈(72)에 수용되어 가이드된다. 가이드홈(72)은 전원 전달 부재(50)의 형상에 대응하는 형상으로 열확산 부재(70)의 제2 면(73) 에 패터닝될 수 있다. 따라서 가이드홈(72)의 패턴은 전원 전달 부재(50)의 형상이 다양하게 변경되는 것에 대응하여 변경될 수 있다.
가이드홈(72)은 열확산 부재(70)의 측면으로 개구되어 있다. 가이드홈(72)의 깊이는 열확산 부재(70)의 두께보다 작다. 즉, 열확산 부재(70)는 가이드홈(72)으로 인해 두께 방향으로 개구되지 않는다. 따라서 열확산이 잘된다. 가이드홈(72)은 전원 전달부재의 두께 이상인 것이 바람직하다. 따라서 전원 전달 부재(50)는 가이드홈(72)에 완전히 수용될 수 있다.
가이드홈(72)은 제1 홈(74) 및 제2 홈(76)을 포함할 수 있다. 구동전원 전달부재(51)는 열확산 부재(70)의 상측 측면으로 개구된 제1 홈(74)을 통해 인출되어 제1 접속패드(23)에 연결된다. 공통전원 전달부재(55)는 열확산 부재(70)의 좌측 또는 우측 측면으로 개구된 제2 홈(76)을 통해 인출되어 제2 접속패드(25)에 연결된다.
도 7은 도 2에 도시된 표시장치를 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 수납틀(80)의 바닥판(81)에는 열확산 부재(70) 및 표시패널(5)이 순차로 적층되어 수납된다.
표시장치(100)는 접착층(78)을 더 포함할 수 있다. 접착층(78)은 베이스 기판(10)의 하면과 열확산 부재(70)의 제1 면(71)의 사이에 개재된다. 이와 다르게, 열확산 부재(70)는 베이스 기판(10)의 하면에 열확산 물질이 도포되어 형성될 수도 있다.
전원 전달 부재(50)는 전술한 바와 같이 열확산 부재(70)에 형성된 가이드 홈(72)에 완전히 수용된다. 따라서 전원 전달 부재(50)는 바닥판(81)과 열확산 부재(70)의 제2 면(73)의 접촉을 방해하지 않는다.
따라서 열확산 부재(70)의 제2 면(73)은 바닥판(81)에 밀착되며, 열확산 부재(70)로부터 수납틀(80)로 방열이 효과적으로 이루어진다. 또한, 전원 전달 부재(50)의 두께만큼의 공간이 절약되어 표시장치(100)의 두께가 감소된다.
표시패널(5)은 표시판(60)을 더 포함할 수 있다. 표시판(60)은 유리기판일 수 있다. 표시판(60)은 베이스 기판(10)과 대향하여 결합되어 표시소자(30)들을 커버한다. 주변영역에 대응하는 베이스 기판(10)과 표시판(60)의 사이에는 실링 부재가 배치될 수 있다. 표시판(60)에는 유기 발광층(39)으로부터 출사된 광을 기초로 정보가 표시된다.
도 8은 도 2에 도시된 표시패널의 정면을 나타내는 평면도이다.
도 2, 도 3 및 도 8을 참조하면, 표시장치(100)는 구동모듈(90)을 더 포함할 수 있다. 구동모듈(90)은 구동전원(Vdd)을 제어하는 상기 구동신호를 표시패널(5)에 전달한다. 구동모듈(90)은 구동기판(91) 및 데이터 연결 인쇄회로필름(93)을 포함할 수 있다.
구동기판(91)은 하측 주변영역(14)에 대응하게 배치될 수 있다. 구동기판(91)은 신호 제어부(92)를 포함할 수 있다. 신호 제어부(92)는 외부로부터 원시 영상신호(IS) 및 타이밍 신호(TS)가 수신하여 상기 구동신호를 제어하는 제1 및 제2 제어신호들(CONT1, CONT2)과 보정된 영상신호(DAT)를 출력한다.
데이터 연결 인쇄회로필름(93)은 구동기판(91)과 하측 주변영역(14)으로 연 장된 데이터선(38)을 연결한다.
구동모듈(90)은 데이터 연결 인쇄회로필름(93) 상에 TCP(tape carrier package)의 형태로 배치된 데이터 구동부(94)를 더 포함할 수 있다. 데이터 구동부(94)는 데이터 연결 인쇄회로필름(93)을 통해 상기 제1 제어신호(CONT1)와 영상신호(DAT)를 인가 받아 상기 데이터 전압을 데이터선(38)에 인가한다.
구동모듈(90)은 게이트 구동부(96) 게이트 연결 인쇄회로필름(95)을 더 포함할 수 있다.
게이트 연결 인쇄회로필름(printed circuit film)(95)은 좌측 또는 우측 주변영역들(16, 18)로 연장된 게이트선(36)에 연결된다.
게이트 구동부(96)는 게이트 연결 인쇄회로필름(95) 상에 TCP(tape carrier package)의 형태로 실장되며, 게이트 연결 인쇄회로필름(95)을 통해 상기 제2 제어신호(CONT2)를 인가 받아 게이트선(36)에 주사 신호를 출력한다.
전술한 것과 다르게, 게이트 구동부(96) 및 데이터 구동부(94)는 집적 회로 칩의 형태로 하측 주변영역(14), 좌측 또는 우측 주변영역들(16, 18)에 직접 장착되거나, 집적될 수도 있다. 또는 데이터 구동부(94) 및 신호 제어부(92)는 하나의 칩에 집적될 수도 있다.
도 9는 도 8에 도시된 표시패널의 배면을 나타내는 평면도이다.
도 9를 참조하면, 전원 전달 부재(50)는 구동기판(91)에 연결되어 구동기판(91)을 통해 상기 전원신호를 전달받을 수 있다. 이를 위하여 구동기판(91)의 하면 또는 측면에는 복수의 커넥터(98)들이 형성될 수 있다.
복수의 구동전원 전달부재(51)의 입력단들은 상기 커넥터(98)들에 연결된다. 각 구동전원 전달부재(51)는 열확산 부재(70)의 대략 가운데 영역에 형성된 각 제1 홈(74)에 수용 및 가이드된다. 구동전원 전달부재(51)는 복수의 가지들로 분기되며 상기 가지들의 단부에 형성된 출력단은 열확산 부재(70)의 상측 측면을 따라 연장되어 도 8에 도시된 표시패널(5)의 제1 접속패드(23)에 연결된다.
복수의 공통전원 전달부재(55)의 입력단들은 다른 커넥터(98)들에 연결된다. 각 공통전원 전달부재(55)는 열확산 부재(70)의 좌측 및 우측 가장자리에 형성된 각 제2 홈(76)에 수용 및 가이드된다. 공통전원 전달부재(55)는 복수의 가지들로 분기되며 상기 가지들의 단부에 형성된 출력단은 열확산 부재(70)의 좌측 및 우측 측면을 따라 연장되어 도 8에 도시된 표시패널(5)의 제2 접속패드(25)에 연결된다.
데이터 연결 인쇄회로필름(93), 구동전원 전달부재(51) 및 공통전원 전달부재(55)는 수납틀(80)의 측면(83)의 외측으로 인출될 수 있고, 구동기판(91)은 수납틀(80)의 바닥판(81)의 배면에 배치될 수 있다.
온도 분포 측정
도 1 내지 도 8에서 설명된 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)를 제작하였고, 비교 실험을 위하여 열확산 부재(70)를 포함하지 않는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 8에서 설명된 표시장치(100)와 실질적으로 동일한 열확산 부재(70)를 갖지 않은 표시장치를 제작하였다.
표시장치(100)와 상기 열확산 부재(70)를 갖지 않은 표시장치는 대략 14.1인 치의 사이즈의 표시패널(5)을 포함한다. 표시장치(100)와 상기 열확산 부재(70)를 갖지 않은 표시장치를 풀화이트(full white)로 약 2시간 정도 구동한 후에 표시패널(5)의 표시화면의 복수의 지점들에서 온도분포를 측정하였다.
온도를 측정하는 위치는, 도 8에 도시된 것과 같이, 표시화면을 5행 6열의 매티릭스를 이루는 측정 영역들로 분할하고 각 측정 영역의 최고 온도를 측정하였다.
도 10은 열확산 부재를 갖지 않은 표시장치의 표시패널의 온도 분포를 도시한 그래프이다.
도 10에서 가로축에 표시된 숫자는 표시패널(5) 상의 행방향(y)으로의 위치, 즉 열 번호를 표시하며, 좌측에서 우측으로 1부터 6까지 번호가 부여되었다.
세로축은 상기 5행 6열의 매티릭스를 이루는 측정 영역들의 최고 온도 ℃(degree)를 표시한다. 표시패널(5) 상의 열방향(x)으로의 위치, 즉 행 번호는 그래프 옆에 박스 안에 표시되어 있고, 표시패널(5)의 상측으로부터 하측으로 1부터 5까지 번호가 부여되었다. 상기 1 부터 5까지의 상기 행 번호에 대응하는 마름모, 네모, 세모 등의 식별 표시가 그래프에 표시되어 있다.
표시화면에서 1행 영역은 표시패널(5)의 제1 접속패드(23)가 형성된 상측 주변영역(12)에 근접하며, 5행 영역은 데이터 연결 인쇄회로필름(93)이 연결되는 하측 주변영역(14)에 근접한다. 또한, 1열 영역은 제2 접속패드(25) 및 게이트 연결 인쇄회로필름(95)이 배치된 좌측 주변영역(16)에 근접하고, 6열 영역은 제2 접속패드(25)가 배치된 우측 주변영역(18)에 근접한다.
도 10을 참조하면, 표시패널(5)의 배면에 열확산 부재(70)를 생략하는 경우, 표시패널(5)의 온도 편차가 매우 큰 것을 알 수 있다.
동일한 열에서는 대략 표시화면의 중앙으로 이동할수록, 즉 3행에 근접할수록 온도가 상승함을 알 수 있다. 열이 동일할 때 행에 따라 최소 온도와 최대 온도의 차이는 대략 10도 내지 20도 정도임을 알 수 있다.
동일한 행에서는 표시패널(5)의 좌측 및 우측 주변영역들(16, 18)에 근접할수록, 즉 1열 및 6열에 근접할수록 온도가 증가함을 알 수 있다. 행이 동일할 때 열에 따라 최소 온도와 최대 온도의 차이는 대략 5도 내지 40도 정도임을 알 수 있다.
표시화면에서 3행 1열의 위치에서 온도가 최고가 되어 대략 79도임을 알 수 있다. 또한, 1행 6열의 위치에서 온도가 최저가 되어 35도 내지 37도임을 알 수 있다. 따라서 온도 편차는 대략 42도 내지 44도로 매우 큰 것을 확인할 수 있다.
표시패널(5)의 특정부분이 79도 정도의 고온으로 상승되면 표시소자(30)가 열화되기 쉽고, 화질이 저하된다. 또한 온도 편차가 전술한 바와 같이 크면 표시패널(5)의 불균일한 열팽창으로 인해 전원 신호선(31), 구동 신호선(35)과 같은 금속 재질의 배선들이 박리될 수 있으며, 표시패널(5)의 수명이 크게 단축된다.
도 11은 도 8에 도시된 표시패널의 온도 분포를 도시한 그래프이다.
도 11을 참조하면, 본 발명에서와 같이, 표시패널(5)의 배면에 열확산 부재(70)를 포함하는 경우에는, 열확산 부재(70)로 인해 표시패널(5)의 온도 편차가 크게 감소된 것을 확인할 수 있다.
도 11에서, 표시패널(5)의 온도가 가장 낮은 곳은 대략 가운데 영역 및 6열 영역으로 대략 45도 내지 46도임을 알 수 있다. 가운데 영역은 제1 접속패드(23) 및 제2 접속패드(25)로부터 다른 부분 보다 더 멀리 떨어져 있어서 상대적으로 온도가 더 낮게 된 것을 알 수 있다.
또한 6열 영역은 제2 접속패드(25)와는 근접하지만 1열 영역과 달리 게이트 구동부(96)의 발열로 인한 영향이 없어서 온도가 비교적 낮은 것을 알 수 있다.
표시패널(5)의 1열 영역, 1행 영역 및 5행 영역은 대략 48도 내지 50도임을 알 수 있다. 따라서 표시패널(5)의 온도 차이는 2도 내지 5도 정도임을 확인할 수 있다.
즉, 열확산 부재(70)로 인해 표시패널(5)의 온도 편차가 도 10에서 설명한 열확산 부재(70)를 갖지 않은 표시장치(100)보다 크게 감소된 것을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 의하면, 표시패널의 위치에 따라 온도의 균일성이 향상되어 열점으로 인한 손상이 방지된다. 또한, 전원 전달 부재는 열확산 부재에 형성된 가이드홈에 완전히 수용되므로 표시장치의 두께가 감소된다. 또한, 열확산 부재는 표시패널의 강성을 향상시킨다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 자체 발광형 표시패널의 온도제어 및 상기 표시패널을 갖는 표시장치의 콤팩트한 조립에 유용하게 적용될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시장치의 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 5는 도 4에 도시된 표시소자 및 구동소자의 단면의 한 예를 도시하는 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 열확산 부재의 배면을 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 2에 도시된 표시장치를 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 표시패널의 정면을 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 표시패널의 배면을 나타내는 평면도이다.
도 10은 열확산 부재를 포함하지 않은 표시패널의 온도 분포를 도시한 그래프이다.
도 11은 도 8에 도시된 표시패널의 온도 분포를 도시한 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
5 : 표시패널 10 : 베이스 기판
12, 14, 16, 18 : 주변영역 21 : 전원 입력부
23 : 제1 접속패드 25 : 제2 접속패드
30 : 표시소자 31 : 전원 신호선
32 ; 구동 전원선 33 : 제1 전극
34 : 공통 전원선 35 : 구동 신호선
36 : 게이트선 37 : 제2 전극
38 : 데이터선 39 : 유기 발광층
40 : 구동소자 Qs : 스위칭 트랜지스터
Qd : 구동 트랜지스터 x : 열방향
y : 행방향 50 : 전원 전달 부재
51 : 구동전원 전달부재 55 : 공통전원 전달부재
60 : 표시판 70 : 열확산 부재
72 : 가이드홈 74 : 제1 홈
76 : 제2 홈 80 : 수납틀
90 : 구동모듈 91 : 구동기판
93 : 데이터 연결 인쇄회로필름 95 : 게이트 연결 인쇄회로필름

Claims (22)

  1. 베이스 기판과, 상기 베이스 기판 상면의 주변영역에 형성된 전원 입력부와, 상기 전원 입력부를 통해 전달된 전원신호에 의해 발광하는 표시소자와, 상기 전원 입력부와 상기 표시소자를 전기적으로 연결하는 전원 신호선을 포함하는 표시패널;
    상기 전원 입력부에 연결되어 상기 전원 입력부에 상기 전원신호를 전달하는 전원 전달 부재; 및
    상기 상면과 대향하는 상기 베이스 기판의 하면에 배치되며, 상기 전원 전달 부재가 위치하는 가이드홈이 형성된 열확산 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열확산 부재는
    상기 하면에 배치된 제1 면; 및
    상기 제1 면과 대향하며 상기 가이드홈이 형성된 제2 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가이드홈의 깊이는 상기 열확산 부재의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가이드홈의 깊이는 상기 전원 전달부재의 두께이상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가이드홈은 상기 전원 전달부재가 배치되는 형상에 대응하는 형상으로 형성되며, 상기 열확산 부재의 측면으로 개구된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 열확산 부재는 흑연판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 열확산 부재는 금속판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 하면과 상기 제1 면의 사이에 개재된 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 제2 면에 접하며 상기 표시패널, 전원 전달부재 및 열확산 부재를 수납하는 수납틀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전원신호는 구동전원 및 공통전원을 포함하며, 상기 표시소자는 상기 구동전원이 인가되는 제1 전극;
    상기 제1 전극과 마주보며 상기 공통전원이 인가되는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 제2 전극의 사이에 개재되어 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 흐르는 전류에 의해 발광하는 유기 발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전원 신호선은
    상기 구동전원을 상기 제1 전극에 전달하는 구동 전원선; 및
    상기 구동 전원선과 교차하게 배치되며, 상기 공통전원을 상기 제2 전극에 전달하는 공통 전원선을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전원 전달부재는
    상기 구동전원을 전달하는 적어도 하나의 구동전원 전달부재; 및
    상기 공통전원을 전달하는 적어도 하나의 공통전원 전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가이드홈은
    상기 구동전원 전달부재가 위치하는 제1 홈; 및
    상기 공통전원 전달부재가 위치하는 제2 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전원 입력부는
    상기 베이스 기판 상면의 상측 또는 하측 주변영역으로 연장된 상기 구동 전원선과 상기 구동전원 전달부재를 연결시키는 제1 접속패드; 및
    상기 베이스 기판 상면의 좌측 또는 우측 주변영역으로 연장된 상기 공통 전원선과 상기 공통전원 전달부재를 연결시키는 제2 접속패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 구동전원 전달부재는 상기 열확산 부재의 상측 측면으로 개구된 상기 제1 홈을 통해 인출되어 상기 제1 접속패드에 연결되고, 상기 공통전원 전달부재는 상기 열확산 부재의 좌측 또는 우측 측면으로 개구된 상기 제2 홈을 통해 인출되어 상기 제2 접속패드에 연결된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 표시패널은
    상기 구동전원을 제어하는 구동신호를 전달하는 구동 신호선; 및
    상기 구동 신호선 및 상기 구동 전원선에 각각 연결되어 상기 구동신호에 따라 상기 구동전원을 상기 제1 전극에 전달하는 구동소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 구동신호를 출력하는 구동기판; 및
    상기 구동기판과 상기 베이스 기판의 상면의 주변영역으로 연장된 상기 구동 신호선을 연결시키는 연결 인쇄회로필름을 포함하는 구동모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 구동전원 전달부재 및 상기 공통전원 전달부재는 상기 구동기판에 형성된 커넥터들에 각각 결합되며, 상기 구동기판을 통해 상기 구동전원 및 상기 공통전원을 각각 전달받는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 구동 신호선은
    상기 구동 전원선과 나란하게 형성되며, 데이터 신호를 전달하는 데이터선; 및
    상기 공통 전원선과 나란하게 형성되며 주사 신호를 전달하는 게이트선을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 구동소자는
    상기 데이터선에 연결된 소스 전극과, 상기 게이트선에 연결된 게이트 전극과, 상기 데이터 신호가 출력되는 드레인 전극을 포함하는 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 드레인 전극에 연결된 제어단자와, 상기 구동 전원선에 연결된 입력단자와, 상기 제1 전극에 연결된 출력단자를 포함하는 구동 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 구동모듈은 상기 베이스 기판의 좌측 또는 우측 주변영역으로 연장된 상기 게이트선에 연결되어 상기 게이트선에 상기 주사 신호를 출력하는 게이트 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제10항에 있어서, 상기 표시패널은 상기 베이스 기판과 대향하여 결합되어 상기 표시소자들을 커버하며, 상기 유기 발광층으로부터 출사된 광을 기초로 정보가 표시되는 표시판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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