KR102408905B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 패널의 RGB 픽셀의 나란히 배치되는 패턴 구조에서, 서로 인접한 서브픽셀끼리 서로 다른 색상이 배치되는 패턴으로 개선함으로써 엣지 영역에서의 레인보우 얼룩 발생을 최소화할 수 있고, 또한 커버 글라스의 엣지 영역에만 또는 엣지 영역과 평면 영역에 동일하게 개선된 픽셀 패턴을 적용할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치{Display Device}

본 발명은 적어도 일 측이 곡면으로 이루어진 커버 글라스에서 레인보우 얼룩이 발생하는 것을 방지할수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 디스플레이 장치(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, 요즘 일부 엣지 영역이 곡면으로 이루어지는 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 곡면 커버 글라스(1) 하부에 액정패널(2)이 배치되고, 액정패널(2) 하부에는 백라이트 유닛(3)이 배치되며, 액정패널(2) 또는 백라이트 유닛(3)을 수납하거나 지지하는 별도의 커버를 포함하고 있다. 또한 액정표시장치의 액정패널(2)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3)로 이루어진 픽셀(P1, P2, P3)들이 설정된 패턴으로 배치되어 이들의 조합을 통하여 다양한 컬러를 구현하게 된다.

그러나, 이러한 액정표시장치는 곡면으로 이루어지는 엣지 영역에서 컬러필터의 각 픽셀의 패턴이 곡면을 통해 굴절되면서 광의 진행경로가 바뀌게 되고, 이로 인하여 레인보우 얼룩(Rainbow Mura) 이 발생하는 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 커버 글라스의 곡면에 해당하는 엣지 영역에서 광의 굴절이 발생하더라도 레인보우 얼룩이 저감될 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 디스플레이 패널의 픽셀 패턴을 개선하여 커버 글라스의 엣지 영역이나 평면 영역에서 레인보우 얼룩 현상이 최소화되고, 광이 섞이면서 출광될 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 디스플레이 패널의 RGB 픽셀의 나란히 배치되는 패턴 구조에서, 서로 인접한 서브픽셀끼리 서로 다른 색상이 배치되는 패턴으로 개선함으로써 엣지 영역에서의 레인보우 얼룩 발생을 최소화할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 커버 글라스의 엣지 영역에만 또는 엣지 영역과 평면 영역에 동일하게 개선된 픽셀 패턴을 적용할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 디스플레이 장치에 따르면

첫째, 적어도 일 부분이 곡면으로 이루어진 다양한 디스플레이 장치에 용이하게 적용이 가능하고,

둘째, 특히 엣지 영역에서 곡면에 의해 굴절된 광이 얼룩으로 표시되는 것을 방지할 수 있으며,

셋째, 엣지 영역에서의 얼룩을 방지함으로써 영상 표시 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 커버 글라스의 일부가 곡면으로 이루어진 디스플레이 장치의 일부 단면을 도시하는 부분 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 마련된 픽셀 패턴을 도시하는 참고도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 마련된 픽셀 패턴을 부분적으로 도시하는 참고도이다.
도 4 내지 도 6은 도 3에 나타낸 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 마련된 각각의 픽셀 패턴을 도시하는 참고도이다.

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 디스플레이 패널에 마련된 픽셀 패턴을 부분적으로 도시하는 참고도이고, 도 4 내지 도 6은 도 3에 나타낸 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 마련된 각각의 픽셀 패턴을 도시하는 참고도이다.

본 발명에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 패널은 액정패널과 백라이트 유닛이 구비되는 액정표시장치(LCD)와, 유기발광표시장치(OLED)에 모두 적용이 가능하며, 이하에서는 액정표시장치를 일 예로써 설명하며, 디스플레이 패널은 액정패널로 지칭한다. 물론 유기발광표시장치에 적용되는 경우 디스플레이 패널은 OLED 패널로 적용될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 커버 글라스(110)와, 디스플레이 패널(이하, 액정패널(120))과, 광학용 접착층(111)과, 백라이트 유닛(130)을 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. 여기서 커버 글라스(110)는 적어도 일 측면이 곡면으로 이루어지는 형상으로, 양 측면이 곡면으로 형성될 수도 있다.

여기서 커버 글라스의 표면이 평면으로 이루어진 부분을 평면 영역으로 정의하고, 평면 영역의 단부에서 곡면으로 이루어진 부분을 엣지 영역으로 정의한다. 물론 곡면 부분이 단지 엣지 영역에만 국한되는 것은 아니지만, 본 발명의 실시예에서는 적어도 일 측 단부가 곡면으로 이루어진 것을 일 예로 설명하기 때문에 곡면 부분을 엣지 영역으로 칭한다.

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 적어도 세 개의 서브픽셀이 구비된 복수의 픽셀이 배치된 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 커버 글라스(110) 방향으로 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 증대시키는 기능을 수반한다.

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 도광판(131)의 배면에 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(미도시)의 내부에 수납된다. 물론 커버바텀은 생략될 수 있고, 다른 커버구조로 대체될 수 있다.

커버바텀은 백라이트 유닛(130)을 내부에 수납하여 보호하고, 또한 백라이트 유닛의 방열 기능을 수행할 수 있다. 그리고 커버바텀 배면에는 백 커버가 구비될 수 있다.

물론, 유기발광표시장치(미도시)로 적용되는 경우에는 커버 글라스(110) 하부에 자체 발광소자인 OLED 패널이 배치되고, OLED 패널 배면에 커버바텀과 백 커버가 배치될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 커버 글라스(110)는 길이방향인 제1방향(D1)을 따라서 평면 영역(PA)과, 제1방향(D1)과 수직방향인 제2방향(D2)을 따라서 평면 영역으로부터 휘어진 곡면으로 형성된 엣지 영역(CA)을 포함한다. 도 3에서는 커버 글라스(110)의 일 측에만 엣지 영역(CA)이 구비된 것을 일 예로 설명하며, 커버 글라스(110)의 타 측에도 엣지 영역(CA)이 구비될 수 있고, 각 모서리가 모두 곡면으로 형성된 엣지 영역이 될 수도 있다.

커버 글라스(110)의 배면에는 광학용 접착층으로 합착되는 액정패널(120)이 구비된다. 이때 액정패널(120)에는 RGB 색상의 서브픽셀(SP)이 구비되는 복수개의 픽셀 패턴(PP)이 마련된다. 물론 서브픽셀은 셋 이상의 다양한 색상으로 이루어질 수 있다.

여기서 도 4에 도시된 픽셀 패턴은 제2방향(D2)을 따라서 곡면으로 형성된 엣지 영역에서 레인보우 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 제1방향(D1)을 따라서 서로 이웃하는 서브픽셀에 서로 다른 색상의 서브픽셀이 배치된다.

즉, 제1방향(D1)을 따라서 나란히 동일 색상의 서브픽셀이 배치되면, 예컨대 도 2에서와 같이 제1픽셀(P1)의 제1서브픽셀(SP1)이 레드 색상이고, 제2픽셀(P2)의 제1서브픽셀(SP1)이 레드 색상으로 동일 색상의 서브픽셀이 나란히 배치되면, 제2방향(D2)으로 휘어진 엣지 영역에서 레인보우 얼룩이 발생한다.

이를 방지하기 위해서 도 4의 단위 픽셀(3*3)과 같이, 제1픽셀(P1)의 제1서브픽셀(SP1)이 레드 색상이고, 제2픽셀(P2)의 제1서브픽셀(SP1)은 블루 색상이며, 제3픽셀(P3)의 제1서브픽셀(SP1)은 그린 색상으로 배치된다. 마찬가지로, 제1픽셀(P1)의 제2서브픽셀(SP2)은 그린, 제2픽셀(P2)의 제2서브픽셀(SP2)은 레드, 제3픽셀(P3)의 제2서브픽셀(SP2)은 블루로 배치되고, 제1픽셀(P1)의 제3서브픽셀(SP3)은 블루, 제2픽셀(P2)의 제3서브픽셀(SP3)은 그린, 제3픽셀(P3)의 제3서브픽셀(SP3)은 레드로 배치된다.

그러면 각 픽셀마다 동일 색상의 서브픽셀들은 서로 대각선 또는 사선방향으로 배치된다. 따라서 적어도 엣지 영역에서 각 픽셀의 광이 출광 과정에서 굴절되면서 경로가 변경되기 때문에, 레인보우 얼룩의 발생이 최소화될 수 있고, 이에 따른 화질 개선이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

이러한 사선 방향의 픽셀 패턴(PP)은 엣지 영역(CA)뿐만 아니라 평면 영역(PA)에도 같은 패턴으로 배치될 수 있으며, 부분적으로 엣지 영역(CA)에만 적용될 수도 있다.

그리고 도 5와 같이, WRGB 색상의 서브픽셀이 각 픽셀에 구비된 픽셀 패턴을 도시한다.

도 5의 픽셀 패턴(4*4)은 기본적으로 도 4에 도시된 RGB 색상의 서브픽셀로 구성된 픽셀 패턴과 유사하며, 단지 화이트(W) 색상이 추가되면서 사선 방향으로의 픽셀 패턴을 각 픽셀 별로 네 가지의 서브픽셀이 배치된다. 도 5의 픽셀 패턴 역시 설정된 단위 픽셀에 대해서 동일한 서브픽셀의 색상 비율을 유지하고, 화이트 색상의 서브픽셀이 추가되면서 보다 밝고, 선명한 영상 품질을 제공할 수 있다.

또한 도 6에 도시된 픽셀 패턴은 제2방향(D2)을 따라서 나란하게 동일 색상의 서브픽셀들(SP1, SP2, SP3)이 배치된다. 이 경우 커버 글라스의 곡면이 제2방향(D2)을 따라서 휘어지는 형상을 가지기 때문에 도 6의 픽셀 패턴에 대해서 레인보우 얼룩이 발생하지 않게 된다. 반대로, 커버 글라스의 곡면이 제1방향을 따라서 휘어지는 형상인 경우에는 도 2의 픽셀 패턴으로 배치되는 것이 바람직하다.

즉 엣지 영역(CA)에서 곡면이 휘어지는 방향과 수직방향으로 동일 색상의 서브픽셀들이 나란하게 배치되면 레인보우 얼룩이 발생하기 때문에 곡면이 휘어지는 방향과 평행한 방향으로 동일 색상의 서브픽셀들이 나란히 배치되어야 한다. 물론 엣지 영역에서 곡면이 휘어지는 방향과 사선 방향으로 배치되는 픽셀 패턴은 커버 글라스 상에서 엣지 영역의 휘어지는 방향에 관계 없이 적용이 가능한 장점이 있다.

그리고, 벤더블 또는 폴더블 디스플레이 장치의 경우에도 접히는 방향을 따라서 나란하게 또는 접히는 방향과 사선 방향으로 동일 색상의 서브 픽셀들이 배치될 수 있다.

따라서 본 발명의 디스플레이 장치에 따르면 적어도 일 부분이 곡면으로 이루어진 다양한 디스플레이 장치에 용이하게 적용이 가능하고, 특히 엣지 영역에서 곡면에 의해 굴절된 광이 얼룩으로 표시되는 것을 방지할 수 있으며, 엣지 영역에서의 얼룩을 방지함으로써 영상 표시 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 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

Claims (5)

1. 제1방향으로 나란히 위치하는 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;
   상기 디스플레이 패널 상에 위치하고, 평면으로 이루어지는 평면 영역과, 상기 제1방향과 수직방향인 제2방향을 따라서 상기 평면 영역으로부터 휘어진 곡면으로 형성되는 엣지 영역을 구비하는 커버 글라스; 및
   상기 커버 글라스와 디스플레이 패널 사이를 합착하는 광학용 접착층을 포함하고,
   각 픽셀은 서로 다른 색상을 가진 적어도 세 개의 서브 픽셀을 구비하며,
   각 픽셀의 서브 픽셀들은 상기 제2방향으로 나란히 배치되되,
   상기 엣지 영역과 중첩하는 상기 디스플레이 패널의 일부 영역 내에 위치하는 각 픽셀의 서브 픽셀들은 상기 제1방향으로 인접한 픽셀의 서브 픽셀들과 서로 다른 색상으로 배치되는 디스플레이 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   각 서브 픽셀은 상기 제1방향과 제2방향 사이의 사선방향으로 인접한 서브 픽셀과 동일 색상을 갖는 디스플레이 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   각 픽셀은 백색의 서브 픽셀을 더 포함하는 디스플레이 장치.
5. 청구항 1, 3 및 4 중 어느 한 청구항에 있어서,
   상기 평면 영역과 중첩하는 상기 디스플레이 패널의 일부 영역 내에 위치하는 서브 픽셀들의 배치는 상기 엣지 영역과 중첩하는 상기 디스플레이 패널의 일부 영역 내에 위치하는 서브 픽셀들의 배치와 동일한 디스플레이 장치.

Images