KR20140035613A

KR20140035613A - 디스플레이패널 및 이를 포함하는 디스플레이장치

Info

Publication number: KR20140035613A
Application number: KR1020120102037A
Authority: KR
Inventors: 노정동; 장효재
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-03-24
Also published as: US9196223B2; US20140078027A1; EP2708942B1; EP2708942A1; CN103676372A; CN103676372B

Abstract

본 발명은 디스플레이패널 및 이를 포함하는 디스플레이장치에 관한 것으로서, 디스플레이패널은, 평판 형태의 기판과; 상기 기판에 대하여 마련되며, 전기적인 구동에 의해 광을 출력하는 광출력층과; 매트릭스 형태로 배열되어 마련되어 상기 광출력층을 구동하기 위한 구동신호에 의해 스위칭되는 복수의 스위치소자를 포함하며, 상기 복수의 스위치소자로 상기 구동신호를 전송하기 위한 복수의 라인이 마련되는 반도체층을 포함하며, 상기 복수의 라인 각각은, 소정 폭을 가지고 연장되어 마련되며, 상기 라인의 길이 방향에 있어서 중앙부에서의 폭은 상기 라인의 길이 방향에 있어서 어느 하나의 단부에서의 폭보다 두껍다.
이에 의하여, 화면이 커지더라도 화질의 열화를 최소화할 수 있다.

Description

디스플레이패널 및 이를 포함하는 디스플레이장치{DISPLAY PANEL AND DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}

본 발명은 디스플레이패널, 이를 포함하는 디스플레이장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동신호를 전송하기 위한 라인을 포함하는 디스플레이패널, 이를 포함하는 디스플레이장치에 관한 것이다.

TV, 모니터와 같은 디스플레이장치는, LCD, OLED 등과 같은 방식의 디스플레이패널을 가진다. 이러한 디스플레이패널의 면적이 넓어질수록 제조공정도 중요하지만, 그 특성을 유지하는 기술도 필요하다. 예컨대, 21:9 의 가로 세로 비의 넓은(wide) 화면을 가지는 디스플레이패널의 경우 주사선인 게이트라인의 길이가 16:9의 비를 가진 디스플레이패널과 대비하여 30% 이상 증가하게 된다. 이 경우 게이트 라인의 저항이 커짐에 따라 신호의 왜곡현상이 커져 화질이 열화되는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 화면이 커지더라도 화질의 열화를 최소화할 수 있는 디스플레이패널, 이를 포함하는 디스플레이장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은, 디스플레이패널에 있어서, 평판 형태의 기판과; 상기 기판에 대하여 마련되며, 전기적인 구동에 의해 광을 출력하는 광출력층과; 매트릭스 형태로 배열되어 마련되어 상기 광출력층을 구동하기 위한 구동신호에 의해 스위칭되는 복수의 스위치소자를 포함하며, 상기 복수의 스위치소자로 상기 구동신호를 전송하기 위한 복수의 라인이 마련되는 반도체층을 포함하며, 상기 복수의 라인 각각은, 소정 폭을 가지고 연장되어 마련되며, 상기 라인의 길이 방향에 있어서 중앙부에서의 폭은 상기 라인의 길이 방향에 있어서 어느 하나의 단부에서의 폭보다 두꺼운 디스플레이패널에 의해서 달성될 수 있다.

상기 각 라인의 폭은, 상기 라인의 길이 방향에 있어서 어느 하나의 단부로부터 상기 중앙부까지 점차적으로 증가할 수 있다.

상기 구동신호는 상기 복수의 스위치소자의 게이트에 인가되는 게이트신호를 포함하고, 상기 복수의 라인은 상기 게이트신호를 전송하기 위한 복수의 게이트라인을 포함할 수 있다.

상기 광출력층은 액정층을 포함할 수 있다.

상기 광출력층은 유기EL(electroluminescence)층을 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 목적은, 디스플레이장치에 있어서, 영상신호를 처리하는 영상처리부와; 상기 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이패널을 포함하는 디스플레이부를 포함하며, 상기 디스플레이패널은, 평판 형태의 기판과; 상기 기판에 대하여 마련되며, 전기적인 구동에 의해 광을 출력하는 광출력층과; 매트릭스 형태로 배열되어 마련되어 상기 광출력층을 구동하기 위한 구동신호에 의해 스위칭되는 복수의 스위치소자를 포함하며, 상기 복수의 스위치소자로 상기 구동신호를 전송하기 위한 복수의 라인이 마련되는 반도체층을 포함하며, 상기 복수의 라인 각각은, 소정 폭을 가지고 연장되어 마련되며, 상기 라인의 길이 방향에 있어서 중앙부에서의 폭은 상기 라인의 길이 방향에 있어서 어느 하나의 단부에서의 폭보다 두꺼운 디스플레이장치에 의해서도 달성될 수 있다.

상기 광출력층은 액정층을 포함할 수 있다.

상기 디스플레이부는, 광을 공급하는 광원부와; 상기 광원부로부터 공급된 광이 상기 디스플레이패널에 조사되도록 가이드하는 도광판을 더 포함할 수 있다.

상기 도광판의 패턴은 상기 라인의 중앙부와, 단부 간의 폭 차에 의한 광 투과 편차가 보상되도록 마련될 수 있다.

상기 영상처리부는 상기 라인의 중앙부와, 단부 간의 폭 차에 의한 광 투과 편차가 보상되도록 영상의 대응하는 부분의 밝기 조정이 이루어진 상기 영상신호를 출력할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 화면이 커지더라도 화질의 열화를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이패널의 구조를 도시하며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체층의 등가회로를 도시하며,
도 4는 본 발명의 관련 기술로서의 게이트라인을 도시하며,
도 5는 본 발명의 관련 기술로서 게이트신호의 왜곡을 도시하며,
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 게이트라인을 도시하며,
도 7은 본 발명의 일실시예 의한 디스플레이부의 단면을 도시하며,
도 8은 본 발명의 일실시예 의한 도광판을 디스플레이패널 측에서 바라본 평면도이며,
도 9는 본 발명의 일실시예 의한 디스플레이부의 위치 별 픽셀 영역의 크기, 도광판의 출력휘도 및 전체 투과율을 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치의 구성을 도시한 블록도이다. 디스플레이장치(1)는 TV, 모니터 등으로 구현되며, 수신부(11), 영상처리부(12), 디스플레이부(13), 사용자입력부(14) 및 제어부(15)를 포함할 수 있다. 수신부(11)는 영상신호를 수신한다. 수신부(11)는 TV방송신호 등의 방송신호 송신장치(도시안됨)로부터 방송신호를 영상신호로서 수신하거나, DVD플레이어, BD플레이어 등의 영상기기로부터 영상신호를 수신하거나, PC로부터 영상신호를 수신하거나, 스마트폰, 스마트패드 등의 모바일기기로부터 영상신호를 수신하거나, 인터넷 등의 네트워크를 통해 영상신호를 수신하거나, USB저장매체와 같은 저장매체에 저장된 영상컨텐츠를 영상신호로서 입력할 수 있다.

영상처리부(12)는 수신부(11)에 의해 수신되는 영상신호를 처리하여 영상이 표시될 수 있도록 한다. 디스플레이부(13)는 영상처리부(12)에 의해 처리된 영상신호에 기초하여 영상을 표시한다. 디스플레이부(13)가 영상을 표시하는 방식에는 제한이 없으나, LCD, OLED 등의 방식을 포함한다. 디스플레이부(13)는 표시 방식에 따른 특성을 가지는 디스플레이패널(131)을 포함하며, 이에 대하여는 후술한다.

사용자입력부(14)는 사용자의 입력을 수신하며, 리모컨으로부터 사용자의 입력을 포함하는 리모컨신호를 수신하는 리모컨수신부, 사용자의 직접 입력을 위한 조작 버튼 혹은 터치패널 등을 포함할 수 있다.

제어부(15)는 디스플레이장치(1)의 전반적인 제어를 수행하며, 디스플레이부(13)에 영상이 표시되도록 영상처리부(12)를 제어를 수행한다. 디스플레이장치(1)는, 제어부(15)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 플래시메모리, 하드디스크 등의 비휘발성의 메모리(도시 안됨)를 더 포함한다. 제어부(15)의 동작에 필요한 프로그램은, OS, 어플리케이션 프로그램 등을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이패널(131)의 구조를 도시한다. 디스플레이패널(131)은 기판(21)과, 반도체층(22)과, 광출력층(23)을 포함한다. 기판(21)은 예컨대, 실리콘 재질의 평판 형태를 가지며, 반도체층(22)과, 광출력층(23)이 그 위에 적층된다. 광출력층(23)은 반도체층(22)에 의해 인가되는 전기적인 구동신호의 제어에 따라 광을 출력한다. 광출력층(23)은 디스플레이부(13)의 표시 방식에 따라 결정된다. 예컨대, 광출력층(23)은 LCD방식인 경우 액정층 혹은 OLED방식인 경우 유기EL층으로 구현될 수 있다. 액정층은 광원부(도 7의 72 참조)로부터 광을 선택적으로 투과시킴으로써 광을 출력한다. 유기EL층은 인가되는 신호에 따라 발광함으로써 광을 출력한다.

반도체층(22)은 디스플레이부(13)의 표시하는 영상의 복수의 픽셀에 대응하여 매트릭스 형태로 배열되며, 구동신호를 입력 받아 광출력층(23)을 구동한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 반도체층(22)의 등가회로를 도시한다. 반도체층(22)은 각 픽셀(31)에 대응하여 마련되는 것으로서, 광출력층(23)의 구동을 위한 구동신호에 따라 스위칭되는 복수의 스위칭소자(32)를 포함한다. 스위칭소자(32)는 TFT(Thin Film Transitor)로 구현될 수 있다.

또한, 반도체층(22)에는 광출력층(23)의 구동을 위한 구동신호의 전송을 위한 복수의 라인(Gn, Gn+1,... 및 Dn, Dn+1, ...)을 포함한다, 구동신호는 게이트신호 및 데이터신호를 포함하며, 복수의 라인(Gn, Gn+1,... 및 Dn, Dn+1, ...)은 게이트신호의 전송을 위한 게이트라인(Gn, Gn+1,...) 및 데이터신호의 전송을 위한 데이터라인(Dn, Dn+1, ...)을 포함한다. 디스플레이패널(131)은 영상신호에 따라 복수의 라인(Gn, Gn+1,... 및 Dn, Dn+1, ...)으로 구동신호를 출력하는 구동회로(도시 안됨)를 더 포함한다.

도시되지는 않으나, 디스플레이패널(131)은 광출력층(23)에서 출력되는 광의 색상을 결정하는 컬러필터, 출력되는 광을 편광시키는 편광층 등을 더 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 관련 기술로서의 게이트라인을 도시한다. 반도체층(41)의 게이트라인(42)은 소정 폭을 가지며 반도체층(41)의 전체면에 걸쳐 연장되어 마련된다. 게이트라인(42)은 양쪽 단을 통해 구동회로로부터 구동신호인 게이트신호(43)를 입력 받는다. 도 4에 도시된 게이트라인(42)은 길이 방향을 따라 그 폭이 일정한 경우이다.

그런데, 게이트라인(42)의 폭이 일정한 경우, 게이트라인(42) 자체의 저항때문에 그 길이가 길어질수록 구동신호에 영향을 준다. 도 5는 본 발명의 관련 기술로서 게이트신호의 왜곡을 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 게이트신호는 게이트라인(52)의 단부(53)로부터 중앙부(54)를 향하여 전송되면서 점차적으로 게이트라인(52)의 저항의 영향을 받기 때문에, 그 파형(55, 56 및 57)은 갈수록 왜곡이 심해진다. 게이트라인(52)이 왜곡되면 위치에 따라 충전율의 차이가 발생하여 화질의 열화가 발생하게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 게이트라인을 도시한다. 본 발명의 일실시예에 의한 게이트라인(62)은 게이트라인(62)의 길이 방향을 따라 단부(63)로부터 중앙부(64)로 갈수록 그 폭이 커진다. 즉, 게이트라인(62)의 단부(63)에 대응하는 위치에서의 폭(a), 그 중앙부(64)에 대응하는 위치에서의 폭(c), 그리고 단부(63)와, 중앙부(64)의 사이에 위치에서의 폭(b)은 a<b<c의 관계가 성립한다. 게이트라인(62)의 폭이 커지면 저항이 작아지므로, 게이트라인(62)을 흐르는 게이트신호에 대한 영향이 작아지기 때문에, 게이트신호의 파형(65)의 왜곡이 최소화될 수 있다. 게이트라인(62)의 폭의 조정 정도는 게이트신호의 파형(65)의 왜곡을 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 게이트라인(62)의 단부(63) 쪽의 폭을 중앙부(64) 쪽의 폭의 30~50% 정도로 정할 수 있다.

한편, 도 6을 다시 참조하면, 게이트라인(62)의 폭이 변화되면, 그 영향으로 픽셀 영역(66 내지 68)의 크기도 변화될 수 있다. 본 실시예에서의 픽셀 영역(66 내지 68)은 반도체층(41)을 통해 광이 투과될 수 영역을 말한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 게이트라인(62)의 단부(63)로부터 중앙부(64)로 갈수록 픽셀 영역(66 내지 68)의 크기는 점차적으로 감소한다. 이에 의해, 게이트라인(62)의 단부(63)로부터 중앙부(64)로 갈수록 반도체층(41)을 통해 광이 투과되는 정도가 점차적으로 낮아질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기와 설명한 바와 같은, 게이트라인(62)의 위치에 따른 반도체층(41)의 광 투과 정도의 편차를 보상한다. 도 7은 본 발명의 일실시예 의한 디스플레이부(13)의 단면을 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이부(13)는 광원부(72)와, 도광판(73)을 더 포함한다. 광원부(72)는 디스플레이패널(131)로 광을 공급한다. 광원부(72)는 형광램프, LED 등으로 구현될 수 있으며, 도광판(73)의 측면에 마련될 수 있다. 도광판(73)은 광원부(72)로부터의 광이 디스플레이패널(131)로 전달되도록 가이드한다. 도광판(73)은 디스플레이패널(131)에 광이 골고루 전달되도록 광원부(72)로부터의 광을 굴절시키는 소정 패턴을 구비한다. 도광판(73)의 패턴은 도광판(73)의 저면(76)에 마련될 수 있으며, 에칭, 도트 등 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 도광판(73)의 패턴은 도 6에서 설명한 픽셀 영역(66 내지 68)의 크기 감소로 인한 광 투과 정도 감소를 보완하도록 마련된다. 즉, 도광판(73)의 패턴은 게이트라인(62)의 단부(63)에 대응하는 영역(74)로부터 게이트라인(62)의 중앙부(64)에 대응하는 영역(75)으로 갈수록 도광판(73)의 출력휘도가 증가하도록 마련된다. 도 8은 도광판(81)을 디스플레이패널(131) 측에서 바라본 평면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 도광판(81)의 출력휘도는 게이트라인(62)의 단부(63)에 대응하는 영역(84)로부터 게이트라인(62)의 중앙부(64)에 대응하는 영역(85)으로 갈수록 증가된다.

이와 같이, 도광판(73)의 패턴 조정에 의해, 디스플레이부(131)의 전체 투과율은 디스플레이부(131)의 위치에 관계없이 일정하게 된다. 도 9는 디스플레이부(131)의 위치 별 픽셀 영역의 크기, 도광판의 출력휘도 및 전체 투과율을 나타내는 그래프이다. 도 9의 그래프에서, 참조부호 A, B 및 C는, 도 6에 도시된 바와 같은 게이트라인(62)에서의 세 군데(a, b 및 c 참조)에 각각 대응하는 위치를 나타낸다. 도 9의 그래프를 참조하면, 위치 A에서 위치 C로 갈수록, 즉, 게이트라인(62)의 단부(63)에서 중앙부(64)로 갈수록, 픽셀 영역(66 내지 68)의 크기는 점차 감소하고(부호 91 참조), 도광판(72)의 출력휘도는 점차 커진다(부호 92 참조). 그러나, 픽셀 영역(66 내지 68)의 크기 감소에 의한 광 투과 정도의 감소는 도광판(72)의 출력휘도의 증가에 의해 서로 상쇄되어, 디스플레이부(131)의 전체 투과율(93)은 그 위치에 관계없이 일정하게 된다.

다른 실시예로서, 라인의 폭의 조정은 게이트라인 뿐만 아니라 데이터라인의 경우에도 그 폭이 조정될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 픽셀 영역(66 내지 68)의 크기 감소에 의한 광 투과 정도의 감소는, 도광판 이외에도, 영상처리부(12)가 영상의 위치 별로 휘도를 조정함으로써 보상되도록 할 수도 있다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

1: 디스플레이장치
11: 수신부
12: 영상처리부
13: 디스플레이부
131: 디스플레이패널
14: 사용자입력부
15: 제어부

Claims

디스플레이패널에 있어서,
평판 형태의 기판과;
상기 기판에 대하여 마련되며, 전기적인 구동에 의해 광을 출력하는 광출력층과;
매트릭스 형태로 배열되어 마련되어 상기 광출력층을 구동하기 위한 구동신호에 의해 스위칭되는 복수의 스위치소자를 포함하며, 상기 복수의 스위치소자로 상기 구동신호를 전송하기 위한 복수의 라인이 마련되는 반도체층을 포함하며,
상기 복수의 라인 각각은, 소정 폭을 가지고 연장되어 마련되며, 상기 라인의 길이 방향에 있어서 중앙부에서의 폭은 상기 라인의 길이 방향에 있어서 어느 하나의 단부에서의 폭보다 두꺼운 디스플레이패널.
제1항에 있어서,
상기 각 라인의 폭은, 상기 라인의 길이 방향에 있어서 어느 하나의 단부로부터 상기 중앙부까지 점차적으로 증가하는 디스플레이패널.
제1항에 있어서,
상기 구동신호는 상기 복수의 스위치소자의 게이트에 인가되는 게이트신호를 포함하고,
상기 복수의 라인은 상기 게이트신호를 전송하기 위한 복수의 게이트라인을 포함하는 디스플레이패널.
제1항에 있어서,
상기 광출력층은 액정층을 포함하는 디스플레이패널.
제1항에 있어서,
상기 광출력층은 유기EL(electroluminescence)층을 포함하는 디스플레이패널.
디스플레이장치에 있어서,
영상신호를 처리하는 영상처리부와;
상기 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이패널을 포함하는 디스플레이부를 포함하며,
상기 디스플레이패널은,
평판 형태의 기판과;
상기 기판에 대하여 마련되며, 전기적인 구동에 의해 광을 출력하는 광출력층과;
매트릭스 형태로 배열되어 마련되어 상기 광출력층을 구동하기 위한 구동신호에 의해 스위칭되는 복수의 스위치소자를 포함하며, 상기 복수의 스위치소자로 상기 구동신호를 전송하기 위한 복수의 라인이 마련되는 반도체층을 포함하며,
상기 복수의 라인 각각은, 소정 폭을 가지고 연장되어 마련되며, 상기 라인의 길이 방향에 있어서 중앙부에서의 폭은 상기 라인의 길이 방향에 있어서 어느 하나의 단부에서의 폭보다 두꺼운 디스플레이장치.
제6항에 있어서,
상기 각 라인의 폭은, 상기 라인의 길이 방향에 있어서 어느 하나의 단부로부터 상기 중앙부까지 점차적으로 증가하는 디스플레이장치.
제6항에 있어서,
상기 구동신호는 상기 복수의 스위치소자의 게이트에 인가되는 게이트신호를 포함하고,
상기 복수의 라인은 상기 게이트신호를 전송하기 위한 복수의 게이트라인을 포함하는 디스플레이장치.
제6항에 있어서,
상기 광출력층은 액정층을 포함하는 디스플레이장치.
제9항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
광을 공급하는 광원부와;
상기 광원부로부터 공급된 광이 상기 디스플레이패널에 조사되도록 가이드하는 도광판을 더 포함하는 디스플레이장치.
제10항에 있어서,
상기 도광판의 패턴은 상기 라인의 중앙부와, 단부 간의 폭 차에 의한 광 투과 편차가 보상되도록 마련되는 디스플레이장치.
제10항에 있어서,
상기 영상처리부는 상기 라인의 중앙부와, 단부 간의 폭 차에 의한 광 투과 편차가 보상되도록 영상의 대응하는 부분의 밝기 조정이 이루어진 상기 영상신호를 출력하는 디스플레이장치.
제6항에 있어서,
상기 광출력층은 유기EL(electroluminescence)층을 포함하는 디스플레이장치.