KR20120093009A - 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 패널 중 카메라와 대응되는 부분에 투과홀이 형성되어 있는 비표시영역까지 액정을 주입시킨, 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 상부기판과 하부기판 사이에 액정이 충전된 상태로 밀봉되는 패널을 포함하는 디스플레이 유닛; 및 상기 디스플레이 유닛을 지지하기 위한 가이드 프레임을 포함하고, 상기 가이드 프레임은, 상기 패널의 측면을 가이드하기 위한 가이드 측벽; 및 상기 패널을 지지하기 위한 패널 지지부를 포함하며, 상기 패널 지지부 중 제1 패널 지지부에는 카메라가 부착되는 카메라 수납부가 형성되어 있고, 상기 상부기판 중 상기 제1 패널 지지부에 안착되는 제1비표시영역에 형성된 블랙매트릭스에는 상기 카메라로 빛이 투과될 수 있도록 투과홀이 형성되어 있으며, 상기 액정은 상기 패널의 표시영역과 상기 제1비표시영역에 충전되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히, 카메라가 내장되어 있는 보더리스 타입의 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 형태의 디스플레이 장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Fied Emission Display Device), 발광 표시 장치(Light Emitting Display Device) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 장점에서 액정 표시 장치가 각광을 받고 있다.

최근에는, 평판 디스플레이 장치들의 기술적인 면의 연구개발과 더불어 수요자들에 보다 어필할 수 있는 제품의 디자인적인 면에서 연구개발의 필요성이 특히 부각되고 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치의 두께를 최소화(슬림화)하는 노력이 꾸준히 진행되고 있고, 수요자의 미적 감각에 호소하여 구매를 자극할 수 있는 미감이 증진된 디자인에 대한 요구가 점차로 증진되고 있다.

그러나, 현재까지 진행되어 온 디스플레이 장치의 슬림화 또는 미감 증진을 위한 디자인 개발은 종전의 디스플레이 장치를 구성하는 구성요소를 그대로 채용하면서 그 구성요소의 구조를 변경하는 방식으로 진행되어 왔고, 그에 따라 디스플레이 장치의 슬림화나 새로운 디자인을 개발함에 있어서 어느 정도 한계가 있다.

예를 들어, 액정표시장치의 경우에 있어서, 종래에는 패널과 백 라이트 유닛을 수용하기 위해서, 하부 케이스와 상부 케이스가 필수적으로 사용되었고, 또한, 노트북, 모니터, 모바일 기기 또는 텔레비전 등으로 제품화하기 위해서 별도의 전면 세트 커버와 후면 세트 커버가 추가적으로 사용되었다.

이와 같이, 하부 케이스와 상부 케이스, 및 이에 더하여 제품의 전면 및 후면 세트 커버가 필수적으로 사용됨으로 인해서 액정표시장치의 두께를 줄이거나 디자인을 변경하는데 한계가 있었다. 특히, 상부 케이스 및 전면 세트 커버는 액정 디스플레이 패널의 상면 가장자리를 필수적으로 덮게 되므로, 그로 인해서 액정표시장치의 두께가 두꺼워질 수밖에 없고, 또한 액정표시장치의 테두리 폭이 증가되고 테두리 부분의 단차로 인하여 다양하고 혁신적인 디자인을 고안하는데 장애가 되고 있다.

또한, 최근에는 화상 채팅, 화상 회의 등을 위한 카메라가 내장된 노트북이 제품으로 출시되고 있다. 이에 따라, 카메라의 설치를 위한 별도의 공간이 필요함으로써 노트북 화면의 테두리 폭이 더욱 증가되고 테두리 부분의 단차로 인하여 다양하고 혁신적인 디자인을 고안하는데 장애가 되고 있다.

한편, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로서, 디스플레이 장치의 평면에 단차가 없는 다양한 형태의 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이러한 디스플레이 장치 중 특히 패널의 하단에 카메라가 장착되어 있는 경우, 패널의 상부기판 상에 증착되어 있는 블랙매트릭스 중 카메라와 대응되는 위치에는 투과홀이 형성되어 있어서, 디스플레이 장치 외부의 빛이 블랙매트릭스의 영향을 받지 않고 카메라로 유입되도록 하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 기술에서는, 투과홀 주변의 블랙매트릭스와 하부기판 사이에 빈공간이 형성됨으로써, 외압에 의해 상부기판이 눌려지는 경우, 투과홀 주변으로 함몰현상이 발생되며, 따라서, 투과홀과 인접되어 있는 표시영역에 무라가 발생하는 문제점이 발생하고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패널 중 카메라와 대응되는 부분에 투과홀이 형성되어 있는 비표시영역까지 액정을 주입시킨, 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패널의 표시영역과, 패널 중 카메라와 대응되는 부분에 투과홀이 형성되어 있는 비표시영역 사이에 씰이 형성되어 있으며, 표시영역에만 액정이 충전되어 있는, 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패널 중 카메라와 대응되는 부분에 투과홀이 형성되어 있는 비표시영역에, 상부기판의 함몰을 방지하기 위한 컬럼스페이서가 형성되어 있는, 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 상부기판과 하부기판 사이에 액정이 충전된 상태로 밀봉되는 패널을 포함하는 디스플레이 유닛; 및 상기 디스플레이 유닛을 지지하기 위한 가이드 프레임을 포함하고, 상기 가이드 프레임은, 상기 패널의 측면을 가이드하기 위한 가이드 측벽; 및 상기 패널을 지지하기 위한 패널 지지부를 포함하며, 상기 패널 지지부 중 제1 패널 지지부에는 카메라가 부착되는 카메라 수납부가 형성되어 있고, 상기 상부기판 중 상기 제1 패널 지지부에 안착되는 제1비표시영역에 형성된 블랙매트릭스에는 상기 카메라로 빛이 투과될 수 있도록 투과홀이 형성되어 있으며, 상기 액정은 상기 패널의 표시영역과 상기 제1비표시영역에 충전되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 디스플레이 장치는, 상부기판과 하부기판 사이에 액정이 충전된 상태로 밀봉되는 패널을 포함하는 디스플레이 유닛; 및 상기 디스플레이 유닛을 지지하기 위한 가이드 프레임을 포함하고, 상기 가이드 프레임은, 상기 패널의 측면을 가이드하기 위한 가이드 측벽; 및 상기 패널을 지지하기 위한 패널 지지부를 포함하며, 상기 패널 지지부 중 제1 패널 지지부에는 카메라가 부착되는 카메라 수납부가 형성되어 있고, 상기 상부기판 중 상기 제1 패널 지지부에 안착되는 제1비표시영역에 형성된 블랙매트릭스에는 상기 카메라로 빛이 투과될 수 있도록 투과홀이 형성되어 있고, 상기 패널의 표시영역과 상기 제1비표시영역 사이에는 제1씰이 형성되어 있으며, 상기 액정은 상기 표시영역에만 충전되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 본 발명은 패널 중 카메라와 대응되는 부분에 투과홀이 형성되어 있는 비표시영역까지 액정을 주입시키거나, 또는, 패널 중 카메라와 대응되는 부분에 투과홀이 형성되어 있는 비표시영역에, 상부기판의 함몰을 방지하기 위한 컬럼스페이서를 형성시킴으로써, 투과홀 주변의 상부기판의 함몰을 방지하여, 표시영역의 무라 발생을 방지할 수 있다는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 장치가 적용되는 노트북의 일예시도.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 저면을 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 장치가 적용되는 노트북의 일예시도이다.

본 발명에 따른 디스플레이 장치(10)는, 노트북과 같은 소형 단말기에 장착되어 이용되는 것으로서, 특히, 소형 단말기를 이용하는 사용자의 영상을 수집할 수 있는 카메라(400)가 패널 하부에 내장되어 있다는 특징을 가지고 있다.

또한, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(10)는 보더리스(Borderless)를 구현하기 위해 외관을 형성하는 평면이 단차없이 평면으로 형성되어 있다는 특징을 가지고 있다.

즉, 상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 소형 단말기인 노트북의 모니터로 기능할 수 있다. 한편, 이러한 모니터는 세트 커버(100)가 디스플레이 장치(10)를 감싸고 있는 형태로 구성되며, 세트 커버(100)와 디스플레이 장치의 평면에는 단차가 없다는 특징을 가지고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도로서, 도 1에 도시된 A'-A의 절단면을 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 디스플레이 장치(10)는, 상기한 바와 같은 소형 단말기에 장착되어 영상을 출력하는 모니터를 형성하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 가이드 프레임(200) 및 디스플레이 유닛(300)을 포함하여 구성되며, 세트 커버(100)에 장착되어 고정된다. 또한, 세트 커버(100)와 가이드 프레임(200) 사이 또는 가이드 프레임과 디스플레이 유닛의 패널(310) 사이에는 카메라(400)가 장착된다. 즉, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(10)는 세트 커버(100)에 의해 커버된 상태로 소형 단말기의 모니터를 형성할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 디스플레이 장치(10)는 세트 커버(100)를 포함하는 것일 수도 있으나, 이하에서는 세트 커버를 제외한 것을 일예로 하여 본 발명이 설명된다. 즉, 세트 커버(100)는 디스플레이 장치의 외관을 커버하는 것으로서, 실질적으로는 노트북의 모니터와 같이 단말기의 외관을 형성하는 것으로 볼 수 있다.

우선, 세트 커버(100)는 사각틀 형태로 형성되어 가이드 프레임(200)을 지지함과 아울러 가이드 프레임(200)의 측면을 감쌈으로써 디스플레이 장치(10)를 커버하는 역할을 한다.

여기서, 세트 커버(100)는 플라스틱 재질 또는 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 세트 플레이트(101) 및 세트 측벽(102)을 포함하여 구성된다.

세트 플레이트(101)는 평판 형태로써 제품화된 디스플레이 장치의 저면 커버 역할을 한다.

세트 측벽(102)은 세트 플레이트(101)로부터 수직하게 절곡되어 수납 공간을 형성한다. 이러한, 세트 측벽(102)은 이하에서 설명될 가이드 프레임(200)의 측면을 감싸도록 형성되어 디스플레이 장치의 측면 커버 역할을 한다.

다음으로, 가이드 프레임(200)은 디스플레이 유닛(300)을 지지하는 기능을 수행하는 것으로서, 세트 커버(100)에 마련되는 수납 공간에 수납된다. 이러한 가이드 프레임(200)은 가이드 측벽(202), 패널 지지부(204) 및 하단 지지부(206)를 포함하고 있으며, 특히, 패널 지지부 중 카메라가 장착되는 부분에는 카메라홀(208)이 형성되어 있다.

가이드 측벽(202)은 세트 커버(100)의 세트 측벽(102)과 나란하도록 수직하게 형성되며, 사각 프레임 형상으로 형성되어, 디스플레이 유닛(300)의 측면을 감싼다. 여기서, 가이드 측벽(202)의 상부면은 디스플레이 유닛(300)의 측면을 감싸되 디스플레이 유닛(300)의 상부 가장자리 부분과 중첩되지 않도록 외부에 노출되어 디스플레이 유닛(300)의 테두리를 형성한다.

패널 지지부(204)는 가이드 측벽(202)으로부터 세트 측벽(102)과 반대되는 방향으로 돌출되어 디스플레이 유닛(300) 중 특히 패널(301)을 지지한다. 즉, 패널 지지부는 사각 프레임 형상의 가이드 측벽(202)의 네 모서리에 모두 형성되어 패널을 지지한다.

패널 지지부(204)는 다시 제1 패널 지지부(204a), 제2패널 지지부(204b), 제3패널 지지부, 제4패널 지지부로 구분될 수 있다.

여기서, 제1 패널 지지부(204a)는 도 2에 도시된 바와 같이, 패널 지지부 중 카메라가 배치되는 부분을 말한다. 또한, 제2 패널 지지부(204b)는 제1 패널 지지부(204a)의 반대 측면을 말한다. 즉, 제1 패널 지지부와 제2 패널 지지부는 사각 프레임 형상의 가이드 측벽(202)의 네 개의 측벽 중 서로 마주보는 측벽에 각각 형성되어 있다. 또한, 제3 패널 지지부(미도시)와 제4 패널 지지부(미도시)는 사각 프레임 형상의 가이드 측벽의 나머지 두 개의 측벽에 각각 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 패널 지지부 중 특히, 카메라(400)가 배치되는 제1 패널 지지부(204a)에는 카메라(400)의 렌즈가 패널(310)을 통해 외부로 노출될 수 있도록 카메라홀(208)이 형성되어 있다.

한편, 도 2에는 제1 패널 지지부(204a)의 하단에 카메라가 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 제1 패널 지지부와 패널 사이에 카메라가 배치될 수도 있으며, 이 경우, 제1 패널 지지부의 형상은 '∪'자 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도 2에서는 제1 패널 지지부가 '∩'자 형태로 형성되어 있어서, 제1 패널 지지부의 하단에 카메라가 놓여지고 제1 패널 지지부에는 카메라홀이 형성되어 있으나, 제1 패널 지지부가 '∪'자 형태로 형성된 경우에는 카메라가 제1 패널 지지부와 패널 사이에 배치되며, 제1 패널 지지부에는 별도의 카메라홀이 형성되지 않는다.

여기서, 카메라가 배치될 수 있도록 제1 패널 지지부의 상단 또는 하단에 형성된 공간은 카메라 수납부(500)라 한다. 즉, 카메라 수납부(500)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 패널 지지부와 세트 플레이트(101) 사이에 형성될 수도 있으며, 제1 패널 지지부와 패널(310) 사이에 형성될 수도 있다.

즉, 패널 지지부(204)는 패널(310)을 지지하는 한편, 카메라(400)를 수납하기 위해, 가이드 측벽(202)으로부터 돌출되어 다양한 형태로 형성될 수 있다.

하단 지지부(206)는 패널 지지부의 하단 또는 가이드 측벽의 하단으로부터 세트 측벽(102)과 반대되는 방향으로 돌출되어, 패널 지지부의 하단에 형성되어 있으며, 반사판(307), 도광판(308), 광학필름부(309) 및 광원(350) 등을 지지하는 기능을 수행한다.

즉, 하단 지지부(206)는 패널 지지부(204)의 하단에 형성되어 상기한 바와 같은 구성요소들을 지지하기 위한 것으로서, 카메라가 수납되는 제1 패널 지지부(204a)로부터 돌출된 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 패널 지지부의 끝단 하부에서 세트 측벽과 반대되는 방향으로 돌출되어 있으며, 그 외에는 패널 지지부의 하단에서 가이드 측벽(202)으로부터 세트 측벽(102)과 반대되는 방향으로 돌출되어 있다.

또한, 도면으로 도시되어 있지는 않지만, 카메라가 배치되는 제1 패널 지지부에는 카메라 수납부의 좌우측으로 카메라 수납부와 유사한 형태의 공간이 더 형성될 수도 있으며, 상기 공간에는 노트북에 사용되는 안테나 또는 안테나 와이어 등이 배치될 수 있다.

마지막으로, 디스플레이 유닛(300)은 패널(301), 편광판(311, 312), 광학필름부(309), 도광판(308), 반사판(307) 및 광원(350)을 포함하여 구성될 수 있다.

패널(301)은 상부기판(301a) 및 하부기판(301b)이 접합되어 구성되는 것으로서, 각종 소자들이 형성되어 있는 표시영역과 표시영역의 외곽에 형성된 비표시영역으로 구분된다. 여기서, 비표시영역은 다시 제1 비표시영역, 제2 비표시영역, 제3 비표시영역 및 제4 비표시영역으로 구분될 수 있다. 제1 비표시영역은 제1 패널 지지부(204a)에 안착되는 부분이고, 제2 비표시영역은 제2 패널 지지부(204b)에 안착되는 부분이며, 제3 비표시영역과 제4 비표시영역은 각각 제3 패널 지지부와 제4 패널 지지부에 안착되는 부분이다.

상기한 바와 같은 패널(301)은 상부기판과 하부기판 사이에 주입되는 액정을 하판에 인가되는 전압을 이용하여 구동시킴으로써, 광원(350)으로부터 방출된 빛의 투과량에 따라 영상을 출력하는 것으로서, 다양한 형태로 구성될 수 있다.

광원(350)은 패널에 빛을 공급하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 광원이 이용될 수 있으나, 최근에는 발광다이오드(LED)를 이용하여 구성되고 있다.

도광판(308)는 광원으로부터 출사된 빛을 확산 및 반사시켜 패널 방향으로 유도하는 기능을 수행한다. 즉, 도광판은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 광원(350)이 측면에 형성되어 있는 측광형 디스플레이 장치에 구비되어, 광원으로부터 출사된 빛을 패널 방향으로 반사시키는 기능을 수행한다.

광학필름부(309)는 도광판(308)을 통과한 빛을 확산시키거나 또는 도광판을 통과한 빛이 액정패널에 수직하게 입사될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 확산시트(diffuser sheet), 프리즘시트(prism sheet) 등을 포함하여 다양하게 형성될 수 있다.

반사시트(307)는 도광판의 저면에 구비되어, 광원으로부터 출사된 빛을 패널 방향으로 반사시키는 기능을 수행한다. 즉, 광원으로부터 출사되어 도광판으로 유입된 빛은 도광판에 형성되어 있는 패턴 등에 의해 굴절되어 패널 방향으로 반사되지만, 반사되지 않고 도광판의 저면을 통해 외부로 유출되는 빛도 있을 수 있는바, 반사시트는 이러한 빛을 다시 반사시켜 패널 방향으로 유도하는 기능을 수행한다.

편광필름(Polarizing Film)(311, 312)은, 액정을 포함하여 형성되는 패널의 평면 또는 저면에 부착되는 것으로서, 패널에 인가되는 전압의 온/오프(On/Off)에 따라 원하는 방향 성분의 빛만 통과시키는 기능을 한다.

한편, 본 발명은 디스플레이 유닛 중 특히, 패널의 구조에 특징이 있는 것으로서, 이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 세부 구성이 설명된다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 단면도로서, 도 2에 도시된 D 부분을 상세하게 나타낸 것이다.

즉, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 단면도로서, 특히, 패널의 단면을 세부적으로 나타낸 예시도이다.

우선, 패널은 상부기판(301a), 하부기판(301b) 및 상부기판과 하부기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되어 있다.

하부기판은 구동소자 어레이(Array)기판으로서, 도면에 구체적으로 도시되어 있지는 않았지만, 하부기판에는 복수의 화소(pixel)가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)와 같은 구동소자(driving device)가 형성되어 있다.

상부기판은 컬러필터(Color Filter)기판으로서, 칼라를 구현하기 위한 칼라필터층이 형성되어 있다.

또한, 하부기판 및 상부기판에는 각각 화소전극 및 공통전극(common electrode)이 형성되어 있으며 액정층의 액정분자를 배향하기 위한 배향막(alignment layer)이 도포되어 있다.

하부기판 및 상부기판은 기판의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 합착되며, 하부기판 및 상부기판 사이에 형성된 스페이서(spacer)에 의해 일정한 셀갭(cell gap)이 유지된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 패널은 하부기판에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.

한편, 상기와 같이 구성된 패널 중, 하부기판은 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이기판 공정에 의해서 형성되고, 상부기판은 칼라필터를 형성하는 칼라필터기판 공정에 의해서 형성된다.

구동소자 어레이기판 공정은 하부기판상에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Data Line)을 형성하고, 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터(thin film transistor)를 형성한 후, 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성함으로써 이루어진다.

칼라필터기판 공정은 상부기판에 블랙매트릭스를 형성한 후, 그 상부에 칼라필터를 형성한 다음, 공통전극을 형성함으로써 이루어진다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이 장치에 적용되는 패널의 상부기판에는 상기한 바와 같이 블랙매트릭스(301a)가 도포되어 있는바, 이러한 블랙매트릭스는 패널의 제1비표시영역에도 형성되어 있으며, 제1비표시영역에 형성되어 있는 블랙매트릭스에는 카메라와 대응되는 위치에 투과홀(301g)이 형성되어 있다. 이러한 투과홀은 칼라필터기판 공정 중 식각 공정에 의해 형성될 수 있다. 즉, 상부기판(301a) 상에 블랙매트릭스(301k), 컬러필터(미도시) 및 공통전극(301c)이 증착된 후, 마스크에 의한 식각 공정에 의해 투과홀(301g)을 형성한다. 이때, 투과홀은 블랙매트릭스가, 컬러필터 또는 공통전극 등과 함께 식각되어 형성된다.

또한, 상부기판의 공통전극 또는 평탄층에는 상부기판과 하부기판의 셀갭을 일정하기 유지시키기 위한 스페이서가 형성된다. 스페이서로는 컬럼스페이서(column spacer)가 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 컬럼스페이서는 패널 전체에 걸쳐 동일한 밀도로 원하는 위치에 형성될 수 있다는 특징을 가지고 있다. 즉, 원하는 위치에 컬럼스페이서가 형성됨에 따라 상부기판과 하부기판의 셀갭이 일정하게 유지되어, 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 하부기판에는 컬럼스페이서와 대응되는 돌기가 형성될 수 있다. 이러한 돌기는 컬럼스페이서가 기판에 접촉할 때 눌림불량 등을 방지하는 기능을 수행한다.

상기한 바와 같이, 상부기판에서 증착되어 형성되는 컬럼스페이서는 직접 하부기판에 접촉되어 상부기판과 하부기판의 셀갭을 유지시킬 수도 있으며, 돌기와 접촉하여 셀갭을 유지시킬 수도 있다.

즉, 컬럼스페이서가 형성된 상부기판과, 하부기판의 합착에 의해 패널이 형성된다.

마지막 공정으로, 패널의 가장자리는 씰(Seal)(301f)에 의해 밀봉되며, 밀봉된 상태에서 씰주입구를 통해 씰액정이 액정층으로 주입된 후, 최종적으로 씰주입구를 밀봉시킴으로써, 패널이 완성된다.

이때, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 액정이 제1비표시영역까지 형성된다는 특징을 가지고 있다.

즉, 본 발명은 제1비표시영역(301d)의 액정층에까지 액정을 주입함으로써, 제1비표시영역에 형성되어 있는 투과홀(301g) 주변의 함몰 현상을 방지하고 있다는 특징을 가지고 있다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 단면도로서, 도 2에 도시된 D 부분을 상세하게 나타낸 것이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 장치는, 제1실시예와 비교해 볼 때, 패널 내부의 구성이 상이하다는 점을 제외하고는 제1실시예와 동일한 구조로 구성되어 있는바, 이하에서 제1실시예의 설명과 중복되는 내용은 생략되거나 간단히 설명된다.

즉, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 단면도로서, 특히, 패널의 단면을 세부적으로 나타낸 예시도이다.

우선, 패널은 상부기판(301a), 하부기판(301b) 및 상부기판과 하부기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되어 있다.

하부기판(301b)의 구성 및 제조 방법은 제1실시예의 하부기판의 구성 및 제조방법과 동일한다.

상부기판(301a)의 구성은 제1실시예와 비교해 볼 때, 제1비표시영역에(301d)도 컬럼스페이서(301h)가 형성되어 있다는 특징을 가지고 있다. 즉, 본 발명의 제2실시예는 제1비표시영역의 블랙매트릭스(301k)에 투과홀(301g)이 형성되어 있으며, 투과홀을 경계로 그 양쪽 주변에는 컬럼스페이서(301h)가 형성되어 있다.

이를 위해 상부기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 순차적으로 증착된 후, 상기한 바와 같은 공정에 의해 제1비표시영역의 블랙매트릭스에 투과홀이 형성되며, 그 이후에 컬럼스페이서가 투과홀 주변에 형성된다.

마지막 공정으로, 표시영역의 가장자리는 제1씰(Seal)(301e)에 의해 밀봉되며, 밀봉된 상태에서 씰주입구를 통해 씰액정이 액정층으로 주입된 후, 최종적으로 씰주입구를 밀봉시킴으로써, 패널이 완성된다.

여기서 제1씰(301e)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1비표시영역과 표시영역을 경계로 형성되어 있다. 즉, 제1실시예에서는 제1비표시영역과 표시영역 사이에 씰이 형성되지 않은 상태에서 제1비표시영역에도 액정이 충전되었으나, 제2실시예에서는 제1비표시영역과 표시영역 사이에 제1씰이 형성되는 한편, 제1씰에 의해 밀봉되는 표시영역에만 액정이 주입된다.

또한, 제1비표시영역의 가장자리는 제2씰(Seal)(301f)에 의해 밀봉되며, 제2씰에 의해 상부기판과 하부기판이 셀갭을 유지하게 된다.

한편, 상부기판의 제작 과정에서, 제1비표시영역에 형성된 투과홀 주변에는 상기한 바와 같이 적어도 하나의 컬럼스페이서가 형성되어 있는바, 제1씰과 제2씰에 의해 밀봉되는 제1비표시영역에는 도 3에 도시된 바와 같이 컬럼스페이서가 형성되어 있다.

여기서, 컬럼스페이서(301h)는 상기한 바와 같이 상부기판의 제작 과정을 통해 형성되는 것으로서, 제1비표시영역(301d)에는 표시영역의 하부기판에 형성되어 있는 각종 패턴들이 형성되어 있지 않기 때문에, 컬럼스페이서와 하부기판에 일정간격이 형성된 것으로 도시되어 있다.

즉, 표시영역에 형성되는 컬럼스페이서는, 하부기판에 형성되어 있는 화소들을 구성하는 패턴층들의 높이를 고려하여 그 높이가 계산되어 증착되는 것으로서, 제1비표시영역의 컬럼스페이서 역시, 표시영역의 컬럼스페이서와 함께 상부기판 상에 형성되기 때문에, 하부기판에 화소를 형성하기 위한 패턴이 형성되어 있지 않은 제1비표시영역에서는 하부기판과 일정간격을 갖고 떨어져 있는 형상으로 형성된다. 그러나, 제1비표시영역에 형성되는 컬럼스페이서는 표시영역의 컬럼스페이서와는 별도의 공정을 통해 제작될 수 있으며, 이 경우, 상부기판과 하부기판 사이의 셀갭을 고려한 높이로 형성되어, 하부기판에 접촉되도록 형성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 제1비표시영역에는 화소를 형성하는 각종 패턴들을 형성시키지 않는 이유는, 제1비표시영역을 지지하는 제1 패널 지지부에 형성된 안테나 수납부에 수납되는 안테나의 기능을 향상시키기 위한 것이다.

즉, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제1 패널 지지부에는 상기한 바와 같이 카메라 수납부뿐만 아니라, 카메라 수납부의 좌우 양쪽 측면에 안테나 수납부가 형성되어 안테나가 수납될 수 있다. 따라서, 안테나가 수납되는 경우에는 하부기판의 화소를 형성하는 각종 금속성분 패턴들에 의해 안테나의 성능이 저하되는 것을 방지하기 위해, 제1비표시영역의 하부기판에는 표시영역에서와 같은 패턴들이 형성되지 않는다.

또한, 표시영역에서와 같은 패턴들이 하부기판에 형성되는 경우, 카메라로의 빛투과를 위해 하부기판의 패턴들에도 별도의 투과홀이 형성되어져야 하는바, 본 발명은 제1비표시영역에는 하부기판을 형성하는 패턴들을 형성시키지 않고 있다. 하부기판의 제작 공정상, 제1비표시영역에도 표시영역과 동일한 패턴들이 형성된다면, 제1비표시영역에 형성된 패턴들은 식각 공정을 통해 제거될 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이 비표시영역에 형성되어 있는 컬럼스페이서(301h)들은 하부기판과 일정한 간격을 갖게 되지만, 실제로 그 갭(gap)은 0.77㎛ 정도로서, 무시할 수준에 해당된다.

따라서, 제1비표시영역의 투과홀 부분의 패널이 외부의 압력에 의해 눌려지더라도, 컬럼스페이서에 의해 블랙매트릭스의 함몰이 방지될 수 있으며, 따라서, 상부기판의 함몰 역시 방지될 수 있다. 이로인해, 표시영역 중 제1비표시영역과 인접되어 있는 부분에는 무라와 같은 현상들이 발생되지 않는다.

도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 저면을 나타낸 평면도로서, (a)는 본 발명의 제1실시예와 제2실시예의 경우에 실제로 보이는 저면의 형상을 나타낸 것이다. 또한, (b)는 패널 지지부(204)와 하단 지지부에 안착되어 있는 패널을 투시하여 나타낸 것으로서, 특히, 제2실시예에 따라 제작된 디스플레이 장치의 패널 내부에 형성된 제1씰(301e)과 제2씰(301f)을 나타내고 있다.

본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 디스플레이 장치의 저면은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 외곽이 가이드 프레임(200)에 의해 감싸여져 있다.

한편, 가이드 프레임(200)은 상기한 바와 같이 세트 커버(100)의 세트 측벽(102)과 나란하도록 수직하게 형성되며, 사각 프레임 형상으로 형성되어, 디스플레이 유닛(300)의 측면을 감싸고 있는 가이드 측벽(202)으로 구성되어 있으나, 이러한 가이드 측벽은 도 6의 (a)에서 보이는 면의 반대 방향으로 돌출되어 있기 때문에 도면상에 도시되어 있지는 않다.

패널 지지부(204)는 가이드 측벽으로부터 세트 커버와 반대 방향으로 돌출되어 패널을 지지하기 위한 것으로서, 특히, 카메라가 배치되는 카메라 수납부(500)가 형성되어 있는 제1 패널 지지부(500)에는 카메라홀(208)이 형성되어 있다.

즉, 제1 패널 지지부(204a)의 중앙부분에는 카메라가 수납될 수 있는 카메라 수납부(500)가 형성되어 있으며, 카메라 수납부가 형성되어 있는 제1 패널 지지부에는 카메라홀(208)이 형성되어 있어서, 외부로부터 편광필름의 제1외곽부 및 패널과 카메라홀(208)을 통해 유입된 빛이 카메라로 유입될 수 있다.

하단 지지부(206)는 패널 지지부와 단차를 갖는 상태로 형성되어 패널 하단에 배치되는 도광판, 광원, 반사판, 광학필름부 등을 지지한다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 반사판(307)이 최하단에 배치되기 때문에, (a)에서는 하단 지지부(206)에 반사판(307)이 안착되어 있는 상태로 도시되어 있다.

한편, 상기에서는 디스플레이 유닛이 도광판과 광원 등을 포함하는 액정표시장치인 것으로 하여 본 발명에 따른 디스플레이 장치가 설명되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 디스플레이 유닛은, 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 방출 표시 장치, 발광 표시 장치 등으로 구성될 수 있다.

또한, 도 6의 (b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이 장치의 저면을 나타낸 것으로서, 상기한 바와 같이, (a)에 도시된 도면에서 패널 지지부(204)와 하부 지지부(206)에 지지되어 있는 패널을 투시도로 나타낸 것이다. 따라서, 제2실시예에 적용되는 패널의 내부에 형성되어 있는 제1비표시영역의 투과홀(301g)과, 제1씰(301e) 및 제2씰(301f)이 도시되어 있다.

즉, 제2씰은 패널의 최외곽에 형성되는 것으로서, 패널 전체의 최외곽에 형성되어 있으며, 제1씰은 패널의 제1비표시영역(301d)과 표시영역을 경계로 형성되어 있다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 단면도로서, 도 2에 도시된 D 부분을 상세하게 나타낸 것이다.

본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이 장치는, 패널의 표시영역과 제1비표시영역을 분리시키기 위한 제1씰(301e)이 형성되어 있고 제1비표시영역에는 액정이 충전되어 있지 않다는 점을 제외하고는 제1실시예와 동일한 구조로 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 디스플레이 장치는, 제1비표시영역에 컬럼스페이서가 형성되어 있지 않다는 점을 제외하고는 제2실시예와 동일한 구조로 구성되어 있다. 따라서, 이하에서 제1실시예 또는 제2실시예의 설명과 중복되는 내용은 생략되거나 간단히 설명된다. 또한, 도 6의 (a) 및 (b)는 가이드 패널의 구조가 상이할 뿐 그 기능이 동일한 것이다.

우선, 도 6의 (a)는 제1실시예와 비교해 볼 때, 제1비표시영역(301d)과 표시영역이 제1씰(301e)로 밀봉되어 있으며, 제1씰과 제2씰(301f)에 의해 밀봉되는 제1비표시영역(301d)에는 액정이 충전되어 있지 않다는 특징을 가지고 있다.

또한, 제2실시예와 비교해 볼 때, 제1비표시영역에 컬럼스페이서가 형성되어 있지 않다는 특징을 가지고 있다.

다음으로, 도 6의 (b)는 (a)에 도시된 본 발명과 비교해 볼 때, 카메라 수납부가 형성되는 제1 패널 지지부의 구조가 다르다는 점을 제외하고는 (a)에 도시된 제3실시예와 동일한 구조 및 기능을 수행하고 있다.

즉, 상기에서 도 2를 참조하여 제1실시예를 설명하면서 언급된 바와 같이, 제1 패널 지지부(204a)는 '∩'자 형태로 형성되거나, '∪'자 형태로 형성될 수 있는바, 도 6의 (a)는 '∩'자 형태로 형성되어 있는 제1패널 지지부를 나타내고 있으며, 도 6의 (b)는 '∪'자 형태로 형성되어 있는 제1패널 지지부를 나타내고 있다.

한편, 본 발명의 제3실시예는, 제1패널 지지부와의 접촉에 의한 패널에서의 리플(Ripple) 현상을 방지하기 위한 것이다.

즉, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 제3실시예는, 제1실시예에서와 같이 패널이 제1비표시영역까지 주입되는 경우, 패널 하단에 배치되는 가이드 프레임과의 간섭에 의해 발생될 수 있는 리플(Ripple)을 방지하기 위한 것이다.

부연하여 설명하면, 본 발명의 제3실시예는, 상부기판에 증착되어 있는 블랙매트릭스 중, 카메라와 대응되는 부분에 형성된 투과홀 주변을 포함하는 비표시영역을, 제1씰(301h)를 통해 격리시키는 한편, 비표시영역(301d)에는 액정을 주입하지 않음으로써, 패널 하단에서 패널을 지지하고 있는 제1 패널 지지부에 의해, 패널에 리플이 발생되는 현상을 방지할 수 있다는 효과를 제공한다.

상기와 같은 기능은 제1 패널 지지부가 (b)와 같이, '∪'자 형태로 형성되는 경우에, 그 효과가 극대화될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 디스플레이 장치 100 : 세트 커버
200 : 가이드 프레임 300 : 디스플레이 유닛
600 : 카메라 700 : 카메라 수납부

Claims (10)

1. 상부기판과 하부기판 사이에 액정이 충전된 상태로 밀봉되는 패널을 포함하는 디스플레이 유닛; 및 상기 디스플레이 유닛을 지지하기 위한 가이드 프레임을 포함하고,
   상기 가이드 프레임은, 상기 패널의 측면을 가이드하기 위한 가이드 측벽; 및 상기 패널을 지지하기 위한 패널 지지부를 포함하며,
   상기 패널 지지부 중 제1 패널 지지부에는 카메라가 부착되는 카메라 수납부가 형성되어 있고, 상기 상부기판 중 상기 제1 패널 지지부에 안착되는 제1비표시영역에 형성된 블랙매트릭스에는 상기 카메라로 빛이 투과될 수 있도록 투과홀이 형성되어 있으며, 상기 액정은 상기 패널의 표시영역과 상기 제1비표시영역에 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 블랙매트릭스에는 공통전극이 형성되어 있으며, 상기 투과홀은 상기 블랙매트릭스와 상기 공통전극이 함께 식각되어 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1비표시영역의 외곽에는 상기 상부기판과 하부기판을 밀봉시키기 위한 씰이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 패널 지지부에는 상기 투과홀과 대응되는 카메라홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
5. 상부기판과 하부기판 사이에 액정이 충전된 상태로 밀봉되는 패널을 포함하는 디스플레이 유닛; 및 상기 디스플레이 유닛을 지지하기 위한 가이드 프레임을 포함하고,
   상기 가이드 프레임은, 상기 패널의 측면을 가이드하기 위한 가이드 측벽; 및 상기 패널을 지지하기 위한 패널 지지부를 포함하며,
   상기 패널 지지부 중 제1 패널 지지부에는 카메라가 부착되는 카메라 수납부가 형성되어 있고, 상기 상부기판 중 상기 제1 패널 지지부에 안착되는 제1비표시영역에 형성된 블랙매트릭스에는 상기 카메라로 빛이 투과될 수 있도록 투과홀이 형성되어 있고, 상기 패널의 표시영역과 상기 제1비표시영역 사이에는 제1씰이 형성되어 있으며, 상기 액정은 상기 표시영역에만 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제1비표시영역의 외곽에는 제2씰이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제1 패널 지지부는,
   '∪'자 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 제1 패널 지지부는,
   '∩'자 형태로 형성되어 있으며, 상기 제1 패널 지지부에는 상기 투과홀과 대응되는 카메라홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 제1비표시영역 중 상기 투과홀 주변에는 적어도 하나 이상의 컬럼스페이서가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 컬럼스페이서는 상기 상부기판의 표시영역에 형성되는 컬럼스페이서들과 동일한 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.

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