KR20200020407A - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 영상을 표시하는 표시모듈과; 상기 표시모듈의 배면을 지지하고 첨단복합재료로 이루어지는 커버버텀과; 연성물질로 이루어지고, 상기 표시모듈 및 상기 커버버텀의 측면을 둘러싸고, 상기 커버버텀과 후크방식으로 체결되는 미들캐비닛을 포함하는 표시장치를 제공한다.

Description

표시장치 {Display Device}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히, 연성물질의 미들캐비닛을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
최근, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)가 널리 개발되어 다양한 분야에 적용되고 있다.
평판표시장치 중에서, 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD device)는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하여 구동되는 소자로서, 배열에 방향성을 갖는 액정분자에 전기장을 인가하여 배열 방향을 제어하여 투과율을 조절한다.
그리고, 유기발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED) 표시장치는 발광다이오드의 전자 주입 전극인 음극과 정공 주입 전극인 양극 사이에 형성된 발광층에 전하를 주입하여 전자와 정공의 결합에 의해 여기자가 형성된 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다.
이러한 평판표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과 표시패널을 지지하고 수납하는 다수의 프레임을 포함하는데, 다수의 프레임은 표시패널의 외관을 형성하면서 표시패널을 보호해야 하므로 일정 이상의 강성을 가져야 한다.
그런데, 강성을 확보하기 위하여 다수의 프레임을 금속물질로 형성할 경우, 프레임의 디자인을 변경하는 것이 불가능한 문제가 있다.
또한, 다수의 프레임의 체결 시 접촉에 의하여 다수의 프레임이 손상되는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 미들캐비닛을 연성물질로 구성함으로써, 외관의 디자인이 용이하게 변경되는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 연성물질의 미들캐비닛과 첨단복합재료의 커버버텀을 후크방식으로 체결함으로써, 미들캐비닛 및 커버버텀의 체결이 용이해지고 미들캐비닛 및 커버버텀의 손상이 방지되는 표시장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은, 영상을 표시하는 표시모듈과; 상기 표시모듈의 배면을 지지하고 첨단복합재료로 이루어지는 커버버텀과; 연성물질로 이루어지고, 상기 표시모듈 및 상기 커버버텀의 측면을 둘러싸고, 상기 커버버텀과 후크방식으로 체결되는 미들캐비닛을 포함하는 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 커버버텀은, 제1스킨층과; 상기 제1스킨층 상부의 코어층과; 상기 코어층 상부의 제2스킨층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버버텀 단부에서, 상기 코어층은 부분적으로 제거되어, 상기 제1 및 제2스킨층과 상기 코어층은 홈을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 제2스킨층의 단부는 하방으로 절곡되어 제1후크부를 구성할 수 있다.
또한, 상기 미들캐비닛은, 상기 커버버텀 및 상기 표시모듈의 측면에 대응되는 수직부와; 상기 수직부에 연결되고 상기 커버버텀의 홈에 삽입되는 수평부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 수평부의 단부는 상방으로 절곡되어 제2후크부를 구성할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2후크부는 서로 후크방식으로 결합될 수 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2스킨층은 제2스택은 각각 알루미늄으로 이루어지고, 상기 코어층은, 탄소 섬유, 탄화규소 섬유, 아라미드 섬유, 보론 섬유 중 하나와 에폭시 수지, 폴리이미드 수지 중 하나의 조합으로 이루어지고, 상기 미들캐비닛은 실리콘(silicone)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 표시모듈은, 표시패널과; 상기 표시패널에 연결되는 연성인쇄회로와;
상기 연성인쇄회로에 장착되는 집적회로와; 상기 연성인쇄회로에 연결되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 표시패널은 접착부를 통하여 상기 커버버텀에 결합되고, 상기 인쇄회로기판은 접착층을 통하여 상기 표시패널에 부착되고, 상기 집적회로는 패드를 통하여 상기 접착층에 부착되고, 상기 집적회로에 대응되는 상기 연성인쇄회로의 배면과 상기 커버버텀 사이에는 방열층이 배치될 수 있다.
본 발명은, 미들캐비닛을 연성물질로 구성함으로써, 외관의 디자인이 용이하게 변경되는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 연성물질의 미들캐비닛과 첨단복합재료의 커버버텀을 후크방식으로 체결함으로써, 미들캐비닛 및 커버버텀의 체결이 용이해지고 미들캐비닛 및 커버버텀의 손상이 방지되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 절단선 III-III에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 표시패널을 도시한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 절단선 III-III에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 3에서는 유기발광 다이오드 표시장치를 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 액정표시장치에 본 발명의 미들캐비닛 및 커버버텀을 적용할 수도 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(110)는, 커버버텀(cover bottom)(120), 미들캐비닛(middle cabinet)(130), 표시모듈(140)을 포함한다.
커버버텀(120)은, 직사각형 판(plate) 형상을 갖고, 표시모듈(140)의 배면을 지지하는데, 강성 및 방열특성 확보를 위하여 첨단복합재료(advanced composite material: ACM)로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 커버버텀(120)은, 제1스킨층(122), 코어층(124), 제2스킨층(126)을 포함하는데, 제1 및 제2스킨층(122, 126)은 각각 알루미늄(Al)과 같은 금속물질로 이루어지고, 코어층(124)은 탄소 섬유, 탄화규소 섬유, 아라미드 섬유(aramid fiber), 보론 섬유와 같은 섬유와 에폭시 수지(epoxy resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin)와 같은 내열성 수지의 조합으로 이루어질 수 있다.
커버버텀(120)의 단부에서는 코어층(124)이 부분적으로 제거되어 제1 및 제2스킨층(122, 126)과 코어층(124)이 홈(groove)을 형성하고, 표시모듈(140)에 가깝게 배치되는 제2스킨층(126)의 단부는 하방으로 절곡되어 제1후크부(126a)를 구성한다.
미들캐비닛(130)은, 사각링 형상을 갖고, 커버버텀(120) 및 표시모듈(140)의 측면을 둘러싸면서 커버버텀(120)에 체결되는데, 용이한 체결 및 분리와 다양한 색상 및 디자인을 실리콘(silicone)과 같은 연성물질로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 미들캐비닛(130)은, 커버버텀(120) 및 표시모듈(140)의 측면에 대응되는 수직부(132)와, 수직부(132)에 연결되고 커버버텀(120)의 단부의 홈에 삽입되는 수평부(134)를 포함하는데, 수평부(134)의 단부는 상방으로 절곡되어 제2후크부(134a)를 구성한다.
커버버텀(120)의 제1후크부(126a)와 미들캐비닛(130)의 제2후크부(134a)는 서로 후크방식으로 결합되는데, 예를 들어 미들캐비닛(130)을 커버버텀(120) 둘레에 배치한 후 미들캐비닛(130)을 안쪽으로 눌러서 커버버텀(120)에 체결할 수 있으며, 미들캐비닛(130)의 일부를 커버버텀(120)으로부터 분리한 후 나머지 부분을 연속적으로 커버버텀(120)으로부터 분리할 수 있다.
표시모듈(140)은, 표시패널(142), 연성인쇄회로(flexible printed circuit: FPC)(144), 집적회로(integrated circuit: IC)(146), 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB)(148)을 포함한다.
인쇄회로기판(148)은, 다수의 타이밍신호 및 영상신호를 이용하여 다수의 제어신호 및 영상데이터를 생성하고, 연성인쇄회로(144)를 통하여 생성된 다수의 제어신호 및 영상데이터를 집적회로(146)에 전달한다.
집적회로(146)는, 연성인쇄회로(144)에 장착되고, 다수의 제어신호 및 영상데이터를 이용하여 게이트신호 및 데이터신호를 생성하고, 연성인쇄회로(144)를 통하여 생성된 게이트신호 및 데이터신호를 표시패널(142)에 전달한다.
표시패널(142)은 게이트신호 및 데이터신호를 이용하여 영상을 표시한다.
표시패널(142)은 양면 테이프와 같은 접착부(150)를 통하여 커버버텀(120)에 결합되는데, 접착부(150)는 표시패널(142)의 가장자리부 전체 또는 일부에 배치된다.
인쇄회로기판(148)은 테이프와 같은 접착층(154)을 통하여 표시패널(142)에 부착되고, 집적회로(146)는 패드(152)를 통하여 접착층(154)에 부착된다.
그리고, 집적회로(146)에 대응되는 연성인쇄회로(144)의 배면과 커버버텀(120)의 제2스킨층(126) 사이에는 알루미늄 시트(aluminum sheet)와 같은 방열층(156)이 배치되어, 집적회로(146)에서 발생하는 열을 커버버텀(120)을 통하여 방출한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 표시패널을 도시한 단면도인데, 표시패널이 유기발광 다이오드 표시패널인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 표시패널(142)은 기판(201) 및 인캡기판(202)을 포함한다.
구체적으로, 기판(201) 상의 화소영역(P)에는 반도체층(204)이 배치되는데, 반도체층(204)은, 순수 실리콘으로 이루어지고 채널을 이루는 중앙부의 액티브영역(204a)과, 액티브영역(204a) 양 측면으로 불순물이 도핑된 실리콘으로 이루어지는 소스영역(204b) 및 드레인영역(204c)을 포함한다.
반도체층(204) 상부의 기판(201) 전면에는 게이트절연층(205)이 배치된다.
반도체층(204)의 액티브영역(204a)에 대응되는 게이트절연층(205) 상부에는 게이트전극(207)이 배치되고, 도시하지는 않았지만 게이트전극(207)에 연결되는 게이트배선이 게이트절연층(205) 상부에 배치된다.
게이트전극(207)과 게이트배선(미도시) 상부의 기판(201) 전면에는 제1층간절연층(206a)이 배치되는데, 제1층간절연층(206a)과 게이트절연층(205)은 액티브영역(104a) 양 측면에 위치한 소스영역(204b) 및 드레인영역(204c)을 각각 노출시키는 제1 및 제2반도체층 콘택홀(209)을 갖는다.
제1 및 제2반도체층 콘택홀(209)을 포함하는 제1층간절연층(206a) 상부에는 서로 이격하며 제1 및 제2반도체층 콘택홀(209)을 통해 노출된 소스영역(208b) 및 드레인영역(204c)과 각각 접촉하는 소스전극(208a) 및 드레인전극(208b)이 배치된다.
그리고, 소스전극(208a) 및 드레인전극(208b)과 두 전극(208a, 208b) 사이로 노출된 제1층간절연층(206a) 상부에는 드레인전극(208b)을 노출시키는 드레인콘택홀(212)을 갖는 제2층간절연층(206b)이 배치된다.
이때, 소스전극(208a) 및 드레인전극(208b)과 이들 전극(208a, 208b)과 접촉하는 소스영역(204b) 및 드레인영역(204c)을 포함하는 반도체층(204)과 반도체층(204) 상부에 형성된 게이트절연층(205) 및 게이트전극(207)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 구성한다.
도시하지는 않았지만, 제1층간절연층(206a) 상부에는 게이트배선과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선이 형성되고, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조를 갖는 스위칭 박막트랜지스터가 구동 박막트랜지스터(DTr)에 연결된다.
도 4에서는 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터(DTr)가 반도체층(204)이 폴리 실리콘으로 이루어지는 코플라나(co-planar) 타입을 갖는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터(DTr)가 순수 및 불순물의 비정질 실리콘으로 이루어진 바텀 케이트(bottom gate) 타입을 가질 수도 있다.
제2층간절연막(206b) 상부의 화상을 표시하는 영역에는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(208b)과 연결되고 상대적으로 높은 일함수 값을 갖는 물질로 이루어지는 제1전극(211)이 배치된다.
제1전극(211)은 각 화소영역(P) 별로 배치되는데, 인접 화소영역(P)의 제1전극(211) 사이에는 뱅크층(219)이 배치된다.
즉, 뱅크(219)를 각 화소영역(P) 별 경계부로 하여 제1전극(211)이 화소영역(P) 별로 분리된 구조로 배치된다.
그리고 제1전극(211)의 상부에는 유기발광층(213)이 배치된다.
여기서, 유기발광층(213)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer: HIL), 정공수송층(hole transport layer: HTL), 발광층(emitting material layer: EML), 전자수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자주입층(electron injection layer: EIL)의 다중층으로 구성될 수도 있다.
이러한 유기발광층(213)은 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 표현하게 되는데, 각 화소영역(P)마다 적(R), 녹(G), 청(B)색을 발광하는 별도의 유기물질(213a, 213b, 213c)을 패터닝 하여 사용할 수 있다.
그리고, 유기발광층(213)의 상부의 기판(201) 전면에는 제2전극(215)이 배치된다.
제1전극(211), 유기발광층(213) 및 제2전극(215)은 발광다이오드(E)를 구성하는데, 제1전극(211)은 양극(anode) 및 음극(cathode) 중 하나이고, 제2전극(215)은 양극 및 음극 중 다른 하나일 수 있다.
이때, 제2전극(215)은, 이중층 구조를 가질 수 있으며, 상대적으로 낮은 일함수를 갖는 금속 물질을 상대적으로 얇게 증착한 반투명 금속 물질층과 반투명 금속막 상부의 상대적으로 두꺼운 투명 도전성 물질층을 포함할 수 있으며, 이 경우 표시패널(142)은 유기발광층(213)에서 발광된 빛이 제2전극(215)을 통하여 방출되는 상부 발광방식(top emission type)으로 구동될 수 있다.
또한, 제2전극(215)이 불투명 금속층으로 이루어져, 표시패널(142)은 유기발광층(213)에서 발광된 빛이 제1전극(211)을 통하여 방출되는 하부 발광방식(bottom emission type)으로 구동될 수도 있다.
이러한 표시패널(142)은 선택된 색 신호에 따라 제1전극(211)과 제2전극(215)으로 소정의 전압이 인가되면, 제1전극(211)으로부터 주입된 정공과 제2전극(215)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(213)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 빛이 발생되어 가시광선의 형태로 방출된다.
이때, 발광된 빛은 투명한 제2전극(215) 또는 제1전극(211)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 표시패널(142)은 임의의 영상을 구현하게 된다.
그리고, 이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E) 상부에는 인캡기판(202)이 구비되며, 기판(201)과 인캡기판(202)은 접착특성을 갖는 접착필름(203)을 통해 서로 이격되어 합착되며, 이를 통해 표시패널(142)은 인캡슐레이션(encapsulation)된다.
이때, 접착필름(203)은 외부 습기가 발광다이오드(E) 내부로 침투되는 것을 방지하여 기판(201) 상에 형성된 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)를 보호하는 막으로, 발광다이오드(E)를 에워싸며 기판(201) 상에 형성된다.
접착필름(203)은 OCA(Optically Cleared Adhesive), 열 경화성 레진 또는 열 경화성 봉지재 중 선택된 하나로 형성되어, 기판(201) 상의 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E)를 밀봉시키게 된다.
한편, 기판(201)과 인캡기판(202)은 유리, 플라스틱 등을 재료로 하여 형성할 수 있다.
여기서, 기판(201)과 인캡기판(202)을 금속호일(metal foil)로 형성할 경우, 5 ~ 100㎛의 두께를 갖도록 형성할 수 있어, 기판(201)과 인캡기판(202)을 유리 또는 압연방식으로 형성하는 경우에 비해 얇은 두께로 형성할 수 있어서, 표시패널(142)의 전체적인 두께를 줄일 수 있다. 또한, 표시패널(142)의 두께를 줄임에도 불구하고 표시패널(142) 자체의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이러한 표시패널(142)을 포함하는 표시모듈(140)은 미들캐비닛(130) 및 커버버텀(120)을 통해 최종적으로 모듈화된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(110)에서는, 실리콘과 같은 연성물질로 미들캐비닛(130)을 형성하고, 미들캐비닛(130)을 손쉽게 교체함으로써, 표시장치(110)의 외관의 디자인 및 색상을 용이하게 변경할 수 있다.
그리고, 실리콘과 같은 연성물질의 미들캐비닛(130)을 첨단복합재료의 커버버텀(120)에 후크(hook)방식으로 체결함으로써, 미들캐비닛(130) 및 커버버텀(120)을 용이하게 체결하고 미들캐비닛(130) 및 커버버텀(120)의 손상을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 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.
110: 표시장치 120: 커버버텀
130: 미들캐비닛 140: 표시모듈
142: 표시패널 144: 연성인쇄회로
146: 집적회로 148: 인쇄회로기판

Claims (9)

  1. 영상을 표시하는 표시모듈과;
    상기 표시모듈의 배면을 지지하고 첨단복합재료로 이루어지는 커버버텀과;
    연성물질로 이루어지고, 상기 표시모듈 및 상기 커버버텀의 측면을 둘러싸고, 상기 커버버텀과 후크방식으로 체결되는 미들캐비닛
    을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버버텀은,
    제1스킨층과;
    상기 제1스킨층 상부의 코어층과;
    상기 코어층 상부의 제2스킨층
    을 포함하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버버텀 단부에서, 상기 코어층은 부분적으로 제거되어, 상기 제1 및 제2스킨층과 상기 코어층은 홈을 형성하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2스킨층의 단부는 하방으로 절곡되어 제1후크부를 구성하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 미들캐비닛은,
    상기 커버버텀 및 상기 표시모듈의 측면에 대응되는 수직부와;
    상기 수직부에 연결되고 상기 커버버텀의 홈에 삽입되는 수평부
    를 포함하는 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수평부의 단부는 상방으로 절곡되어 제2후크부를 구성하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2후크부는 서로 후크방식으로 결합되는 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2스킨층은 제2스택은 각각 알루미늄으로 이루어지고,
    상기 코어층은, 탄소 섬유, 탄화규소 섬유, 아라미드 섬유, 보론 섬유 중 하나와 에폭시 수지, 폴리이미드 수지 중 하나의 조합으로 이루어지고,
    상기 미들캐비닛은 실리콘(silicone)으로 이루어지는 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시모듈은,
    표시패널과;
    상기 표시패널에 연결되는 연성인쇄회로와;
    상기 연성인쇄회로에 장착되는 집적회로와;
    상기 연성인쇄회로에 연결되는 인쇄회로기판
    을 포함하고,
    상기 표시패널은 접착부를 통하여 상기 커버버텀에 결합되고,
    상기 인쇄회로기판은 접착층을 통하여 상기 표시패널에 부착되고,
    상기 집적회로는 패드를 통하여 상기 접착층에 부착되고,
    상기 집적회로에 대응되는 상기 연성인쇄회로의 배면과 상기 커버버텀 사이에는 방열층이 배치되는 표시장치.
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