KR102123074B1 - 표시장치 - Google Patents

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KR102123074B1
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Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 패드부가 노출된 표시패널; 및 상기 표시패널의 측면을 감싸는 몰드 프레임을 포함한다. 상기 몰드 프레임은 상기 패드부의 양측과 대향하는 돌출부; 및 상기 돌출부와 이웃하고 상기 패드부의 양측과 대향하는 홈을 포함한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 네로우 베젤을 구현하기 위한 얇은 몰드 프레임을 포함한 표시장치에 관한 것이다.
평판 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED)와 같은 전계발광 표시장치(Electroluminescence Display, ELD), 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display, EPD) 등이 있다.
평판 표시장치의 제조사들은 네로우 베젤(Narrow bezel)을 구현하기 위한 다양한 시도를 하고 있다. 네로우 베젤 기술은 표시패널의 가장자리에서 영상이 표시되지 않는 베젤(bezel)을 줄여 같은 크기의 표시패널에서 영상이 표시되는 유효 화면의 크기를 상대적으로 크게 할 수 있다. 네로우 베젤을 구현하기 위하여, 표시패널을 에워 싸는 몰드 프레임(Mold frame)의 두께가 얇아지고 있다. 그런데, 몰드 프레임을 얇게 할수록 외부의 충격으로부터 표시패널에 가해지는 충격이 커지기 때문에 표시패널의 기판이 손상되기 쉽다. 따라서, 네로우 베젤을 구현하기 위하여 몰드 프레임을 얇게 제작할 때 그 몰드 프레임으로 표시패널을 적절히 보호할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명은 몰드 프레임의 두께를 줄여 네로우 베젤을 구현하고 그 몰드 프레임을 이용하여 표시패널을 적절히 보호할 수 있는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 표시장치는 패드부가 노출된 표시패널; 및 상기 표시패널의 측면을 감싸는 몰드 프레임을 포함한다. 상기 몰드 프레임은 상기 패드부의 양측과 대향하는 돌출부; 및 상기 돌출부와 이웃하고 상기 패드부의 양측과 대향하는 홈을 포함한다.
본 발명은 몰드 프레임의 두께를 최소화하고 표시패널에서 충격에 취약한 패드부의 양측까지 몰드 프레임의 돌출부를 연장하여 패드부를 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 표시장치의 네로우 베젤을 구현하고 그 몰드 프레임을 이용하여 표시패널을 적절히 보호할 수 있다.
도 1은 두꺼운 몰드 프레임에 홈을 형성한 예를 보여 주는 사시도이다.
도 2는 몰드 프레임의 두께를 줄인 예를 보여 주는 예를 보여 주는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 표시패널의 패드부 근방을 확대하여 보여 주는 도면이다.
도 4는 도 3과 같은 몰드 프레임의 모서리에 외부 충격이 가해질 때 몰드 프레임과 표시패널의 기판이 꺽이는 상황을 보여 주는 도면이다.
도 5는 도 4와 같은 외부 충격에 의해 표시패널의 패드부가 손상되는 예를 보여 주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 사시도이다.
도 7은 도 6에서 표시패널의 패드부 근방을 확대하여 보여 주는 도면이다.
도 8은 도 6과 같은 몰드 프레임의 모서리에 외부 충격이 가해지는 상황을 보여 주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 액정표시장치의 일부분을 보여 주는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 액정표시장치를 보여 주는 분해 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1을 참조하면, 표시장치는 표시패널과, 표시패널의 측면을 감싸는 몰드 프레임(20)을 포함한다.
표시패널은 밀봉제(sealant)로 합착된 제1 및 제2 기판(11, 12)을 포함한다. 표시패널은 입력 영상이 표시되는 액티브 영역(Active Area)을 포함한다. 제1 기판은 유리, 플라스틱 등의 소재로 제작된 투명 기판이다. 제2 기판은 유리, 플라스틱, 금속 등의 소재로 제작된 기판이다. 제1 기판에는 컬러 필터 어레이가 형성될 수 있다. 제2 기판에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함) 어레이가 형성될 수 있다. TFT 어레이는 데이터 라인들, 데이터 라인들과 직교하는 게이트 라인들(또는 스캔 라인들), 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차부에 형성된 TFT, 및 TFT에 연결된 픽셀 전극 등을 포함한다. 표시패널 위에는 터치 스크린이 형성된 터치 패널이 배치될 수 있다.
드라이브 집적회로(Integrated Circuit 이하, "IC"라 함)(13)와 연성 회로 기판(14)은 제2 기판(12)의 패드부(12a) 상에 접착될 수 있다. 터치 패널은 패드부(12a) 위까지 연장될 수 있다. 패드부(12a)는 제1 기판(11)과 중첩되지 않는 제2 기판의 일부분으로서 드라이브 IC(13)의 단자들과 접촉되도록 노출된다.
패드부(12a)는 데이터 라인들과 연결된 데이터 패드들, 게이트 라인들과 연결된 게이트 패드들, 및 터치 패널의 배선들과 연결된 터치 패드들이 형성된다. 패드부(12a)에는 드라이브 IC(13)와 연성 회로 기판(14)을 연결하는 배선들이 형성된다. 연성 회로 기판(14)은 플렉서블 프린트 서킷(Flexible Print Circuit, 이하 "FPC"라 함) 일 수 있다. 드라이브 IC(13)는 표시패널의 픽셀들을 구동하기 위한 데이터 전압과 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 출력한다. 데이터 전압은 데이터 라인에 공급된다. 게이트 펄스는 데이터 전압에 동기되어 게이트 라인들에 공급된다.
몰드 프레임(20)은 PC(Poly Carbonate)와 같은 플라스틱 원료를 사출 성형하는 방법으로 제작된다. 몰드 프레임(20)은 표시패널의 제1 및 제2 기판(11, 12)의 측면을 감싸는 사각 액자 형태로 제작된다. 액정표시장치의 경우에, 몰드 프레임(20)은 백라이트 유닛(Back Light Unit, BLU)과, 그 위에 배치된 표시패널의 측면을 감싸는 형태로 제작될 수 있다.
몰드 프레임(20)의 모서리에는 홈(21)이 형성될 수 있다. 홈(21)은 몰드 프레임(20)을 통해 외부 충격이 표시패널의 모서리에 가해질 때 외부 충격을 흡수하고 표시패널의 모서리가 도피될 수 있는 공간을 마련하여 표시패널의 기판 손상을 방지한다.
몰드 프레임(20)의 두께는 홈(21)으로 인하여 모서리 부분에서 얇아지고, 몰드 프레임(20)의 높이는 모서리 부분과 그렇지 않은 부분에서 동일하다. 몰드 프레임(20)의 모서리에서 음각 형태로 측벽이 형성되기 위해서는 몰드 프레임(20)의 두께가 두꺼워야 한다.
네로우 베젤을 구현하기 위하여, 몰드 프레임(20)의 두께를 줄이면, 몰드 프레임은 도 2 및 도 3과 같은 형태로 제작될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 몰드 프레임(30)은 얇은 두께로 제작되고, 표시패널의 모서리에 외부 충격이 가해질 때 표시패널의 모서리가 도피할 수 있도록 홈(31)이 마련되어 있다. 몰드 프레임(30)이 얇기 때문에 홈(31)을 마련하기 위하여 홈(31)의 위치에서 몰드 프레임(30)의 일부가 완전히 제거된다.
몰드 프레임(30)은 표시패널의 측면을 덮는 다수의 돌출부들(32)이 형성되고, 돌출부들(32) 사이에 오목한 홈(31)이 형성된다. 몰드 프레임(30)의 두께(t)는 홈(31)의 위치와 돌출부(32)의 위치에서 동일하다. 몰드 프레임(30)의 높이(h)는 홈(31)의 위치보다 돌출부(32)의 위치에서 더 높아진다. 따라서, 몰드 프레임(30)의 상단은 요철 형태를 갖는다.
표시패널의 제1 기판(11) 상에는 터치 패널(40)이 접착될 수 있다. 터치 패널(11)은 패드부(12a) 위까지 연장될 수 있다. 터치 패널(40)에는 터치 전후에 용량(capacitance)의 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 정전 용량 방식의 터치 센서들이 형성될 수 있다.
제1 및 제2 기판(11, 12)이 합착된 부분은 두껍고 강성이 크다. 이에 비하여, 한 장의 기판(12)만 있는 패드부(12a)는 얇기 때문에 외부 충격에 더 취약하다. 몰드 프레임(30)의 두께가 얇아지면, 도 4와 같이 표시패널의 모서리 부분에 외부 충격이 가해질 때 패드부(12a)가 꺾여 손상될 수 있다. 유리 기판을 채용한 액정표시장치에 대한 외부 충격 실험 결과, 도 5와 같이 유기 기판의 패드부(12a)에서 크랙(crack)이 발생되는 것이 확인되었다. 몰드 프레임(30)을 얇게 제작할 때 표시패널의 패드부(12a)에 가해지는 충격과 패드부(12a)가 꺾이는 현상을 방지하기 위하여 패드부(12a) 상에 도시하지 않은 갭 필링 테이프(Gap filling Tape)를 접착하는 방법이 있다. 갭 필링 테이프는 패드부(12a)와 터치 패널(40) 사이의 갭(Gap)을 채워 패드부(12a)에 가해지는 충격을 흡수하고 패드부(12a)가 구부러지는 것을 억제한다. 그런데 이 방법은 갭 필링 테이프를 접착하는 공정 수가 추가되고 부품 비용을 증가시킨다.
본원 발명자들은 몰드 프레임(30)을 얇게 제작할 때 심각해지는 표시패널의 패드부 손상을 방지하기 위하여, 도 6 내지 도 8과 같이 몰드 프레임(30)의 돌출부(33)를 표시패널의 패드부(12a) 쪽으로 더 연장하였다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널, 표시패널 위에 배치된 터치 패널(40), 표시패널의 측면을 감싸는 몰드 프레임(30)을 포함한다.
표시패널은 액정표시장치(LCD), 유기발광 표시장치(OLED Display), 전기영동 표시장치(EPD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 평판 표시장치의 표시패널로 제작된다. 표시패널은 밀봉제로 합착된 제1 및 제2 기판(11, 12)을 포함한다. 표시패널은 입력 영상이 표시되는 액티브 영역(Active Area)을 포함한다. 제1 기판은 유리, 플라스틱 등의 소재로 제작된 투명 기판이다. 제2 기판은 유리, 플라스틱, 금속 등의 소재로 제작된 기판이다. 제1 기판에는 컬러 필터 어레이가 형성될 수 있다. 제2 기판에는 TFT 어레이가 형성될 수 있다. TFT 어레이는 데이터 라인들, 데이터 라인들과 직교하는 게이트 라인들(또는 스캔 라인들), 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차부에 형성된 TFT, 및 TFT에 연결된 픽셀 전극 등을 포함한다. 표시패널 위에는 터치 스크린이 형성된 터치 패널이 배치될 수 있다.
드라이브 IC(13)와 연성 회로 기판(14)은 제2 기판(12)의 패드부(12a) 상에 접착될 수 있다. 패드부(12a)에는 제1 기판(11)이 없는 노출면으로서 데이터 라인들과 연결된 데이터 패드들, 게이트 라인들과 연결된 게이트 패드들, 및 터치 패널의 배선들과 연결된 터치 패드들이 형성된다. 패드부(12a)에는 드라이브 IC(13)와 연성 회로 기판(14)을 연결하는 배선들이 형성된다.
몰드 프레임(30)은 표시패널의 제1 및 제2 기판(11, 12)의 측면을 감싸는 사각 액자 형태로 제작된다. 액정표시장치의 경우에, 몰드 프레임(30)은 도 9 및 도 10과 같이 백라이트 유닛(BLU)과, 그 위에 배치된 표시패널의 측면을 감싸는 형태로 제작될 수 있다.
몰드 프레임(30)은 표시장치의 네로부 베젤을 구현하기 위하여 얇은 두께로 제작된다. 몰드 프레임(30)의 모서리에는 상단 일부가 제거되어 홈(34)이 형성된다. 홈(34)은 연장된 돌출부(33)와 이웃하고 패드부(12a)의 양측과 대향한다. 홈(34)은 몰드 프레임(30)을 통해 외부 충격이 표시패널의 모서리에 가해질 때 외부 충격을 흡수하고 표시패널의 모서리가 도피될 수 있는 공간을 마련하여 표시패널의 기판 손상을 방지한다.
몰드 프레임(30)은 표시패널의 측면을 덮는 다수의 돌출부들(32, 33)이 형성되고, 돌출부들(32, 33) 사이에 오목한 홈(34)이 형성된다. 몰드 프레임(30)의 두께(t)는 홈(34)의 위치와 돌출부(32, 33)의 위치에서 동일하다. 몰드 프레임(30)의 높이(h)는 홈(34)의 위치보다 돌출부(32, 33)의 위치에서 더 높아진다. 따라서, 몰드 프레임(30)의 상단은 요철 형태를 갖는다.
돌출부(33)는 표시패널에서 외부 충격에 가장 취약한 패드부(12a) 까지 연장된다. 이렇게 연장된 돌출부(33)는 패드부(12a)의 폭(W) 대비 50% 이상 90% 이하의 길이로 패드부(12a)의 양측과 대향한다. 연장된 돌출부(33)는 도 8과 같이 표시패널이 수납된 몰드 프레임(30)의 모서리에 외부 충격이 가해질 때 기판(12) 보다 돌출부(33)에 먼저 접촉되어 패드부(12a)에서 표시패널의 기판(12)이 과도하게 구부러지는 것을 억제하여 패드부(12a)에서 기판의 손상을 방지한다. 연장된 돌출부(33)에 이웃한 홈(34)의 폭은 패드부(12a)의 폭(W) 대비 10%~50%로 설정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 액정표시장치의 일부분을 보여 주는 사시도이다. 도 10은 본 발명의 액정표시장치를 보여 주는 분해 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치는 표시패널, 백라이트 유닛이 몰드 프레임(30) 내에 조립된 액정모듈(Liquid Crystal Module, LCM)을 포함한다. 도 9 및 도10에서 백라이트 광원과, 드라이브 IC에 연결된 연성 회로 기판은 생략되었다.
백라이트 유닛은 표시패널 아래에서 몰드 프레임(30) 내에 배치되어 표시패널의 화면 전체에 빛을 균일하게 조사한다. 백라이트 유닛은 광원, 도광판(51), 광학 시트들(52), 반사판(53) 등을 포함한다.
광원은 LED(Light Emitting Diode)나 형광 램프로 구현될 수 있다. 도광판(51)은 광원으로부터의 빛을 넓은 출사면을 통해 광학시트 쪽으로 투과시킴으로써 점광원 또는 선광원을 면광원으로 변환한다. 광학 시트들(52)은 도광판(51) 위에 배치되어 도광판(51)으로부터의 빛을 확산하고 표시패널의 입사면에 수직인 각도로 빛을 굴절시켜 표시패널에 입사되는 빛의 균일도를 높인다. 이를 위하여 광학 시트들(52)은 한 매 이상의 확산 시트와, 한 매 이상의 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 반사판(53)은 도광판(51)의 아래에 배치되어 도광판(51)으로부터의 빛을 반사시킨다.
몰드 프레임(32)은 전술한 바와 같이 연장된 돌출부(33)와, 표시패널의 기판 모서리가 도피되는 공간을 확보하는 홈(34)을 포함한다.
도 9 및 도 10에 도시된 액정모듈은 박형화와 네로우 베젤을 구현하기 위하여 금속 소재의 탑 케이스와 보텀 커버 없이 몰드 프레임(32) 내에서 표시패널과 백라이트 유닛이 조립된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
11 : 표시패널의 제1 기판 12 : 표시패널의 제2 기판
12a : 패드부 20, 30 : 몰드 프레임
32, 33 : 연장된 돌출부 31, 34 : 홈
40 : 터치 패널

Claims (4)

  1. 연성 회로 기판과 접착될 패드부를 가지는 표시패널; 및
    상기 표시패널의 측면을 감싸는 몰드 프레임;을 포함하고,
    상기 몰드 프레임은,
    상기 표시패널의 일 측면과, 상기 표시패널의 일 측면과 대향하는 타 측면들을 덮는 돌출부들과, 상기 돌출부들 사이에 존재하는 홈들을 포함하고,
    상기 홈들은 이웃한 상기 돌출부들 사이에서 상기 표시패널의 일 측면과 타 측면 각각을 노출하고,
    상기 홈들은 적어도 제1 및 제2 홈을 포함하고,
    상기 제1 홈은, 상기 패드부가 위치하는 상기 표시패널의 일 측면을 노출하고,
    상기 제2 홈은, 상기 패드부가 위치하는 상기 표시패널의 타 측면을 노출하고,
    상기 돌출부들은 적어도 제1 및 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 제1 돌출부는, 상기 패드부가 위치하는 표시패널의 일 측면을 덮고,
    상기 제2 돌출부는, 상기 패드부가 위치하는 상기 표시패널의 타 측면을 덮는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    표시패널 상에 배치된 터치 패널을 더 포함하고,
    상기 터치 패널은 상기 패드부 위까지 연장되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 홈 각각이 상기 패드부의 폭 대비 50% 이상 90% 이하의 길이로 상기 패드부가 위치하는 상기 표시패널의 일 측면 및 타 측면을 덮고,
    상기 제1 및 제2 홈 각각이 상기 패드부의 폭의 10%~50%를 노출시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시패널 아래에서 상기 몰드 프레임 내에 배치되는 백라이트 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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