KR20160124311A - 곡면 표시 장치 - Google Patents

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KR20160124311A
KR20160124311A KR1020150053978A KR20150053978A KR20160124311A KR 20160124311 A KR20160124311 A KR 20160124311A KR 1020150053978 A KR1020150053978 A KR 1020150053978A KR 20150053978 A KR20150053978 A KR 20150053978A KR 20160124311 A KR20160124311 A KR 20160124311A
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신재구
김민구
안성식
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

곡면표시장치는 표시패널, 지지부재, 및 스페이서를 포함한다. 상기 표시패널은 휘어진 형상을 갖고, 상기 표시패널에는 휘어진 변을 따라 제1 구간, 제2 구간 및 제3 구간이 순차적으로 정의된다. 상기 지지부재는 상기 표시패널과 결합되어 상기 표시패널의 휘어진 형상을 지지하고, 상기 스페이서는 상기 표시패널 및 상기 지지부재 사이에 배치된다. 상기 표시패널은 상기 제2 구간에서 제1 방향을 따라 제1 곡률 반경으로 휘어진(curved) 형상을 갖는다. 상기 표시패널은 상기 제1 및 제3 구간들 각각에서 플랫(flat)한 형상 및 상기 제1 곡률 반경과 보다 큰 제2 곡률 반경으로 휘어진 형상 중 적어도 어느 하나를 갖는다. 상기 스페이서는 상기 제1 내지 제3 구간들 중 상기 제2 구간에 대응하여 위치한다.

Description

곡면 표시 장치{CURVED DISPLAY DEVICE}
본 발명은 곡면표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡면의 표시 영역을 갖는 곡면표시장치에 관한 것이다.
평판표시장치는 티브이, 모니터, 노트북 및 휴대폰 등 다양한 정보 처리 장치들에 영상을 표시하는 용도로 사용되고 있다. 최근에는 휘어진 형상을 갖는 곡면표시장치가 개발되고 있는데, 상기 곡면표시장치는 곡면의 형상을 갖는 표시 영역을 제공하여 사용자에게 입체감, 몰입감 및 임장감이 향상된 영상을 제공할 수 있다.
본 발명의 목적은 표시 품질이 향상된 곡면표시장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 곡면표시장치는 표시패널, 지지부재, 및 스페이서를 포함한다.
상기 표시패널은 휘어진 형상을 갖고, 상기 표시패널에는 휘어진 변을 따라 제1 구간, 제2 구간 및 제3 구간이 순차적으로 정의된다. 상기 지지부재는 상기 표시패널과 결합되어 상기 표시패널의 휘어진 형상을 지지하고, 상기 스페이서는 상기 표시패널 및 상기 지지부재 사이에 배치된다.
상기 표시패널은 상기 제2 구간에서 제1 방향을 따라 제1 곡률 반경으로 휘어진(curved) 형상을 갖는다.
상기 표시패널은 상기 제1 및 제3 구간들 각각에서 플랫(flat)한 형상 및 상기 제1 곡률 반경과 보다 큰 제2 곡률 반경으로 휘어진 형상 중 적어도 어느 하나를 갖는다.
상기 스페이서는 상기 제1 내지 제3 구간들 중 상기 제2 구간에 대응하여 위치한다.
본 발명에 따른 곡면표시장치에 있어서, 스페이서에 의해 표시패널의 일부 및 지지부재 간에 빈 공간이 정의될 수 있다. 따라서, 상기 표시패널의 상기 일부는 플랫한 형상을 유지할 수 있고, 상기 표시 패널의 상기 일부에 가해지는 스트레스가 저감되어 상기 스트레스에 의해 상기 표시 패널에 발생되는 빛샘을 최소화시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면표시장치의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 곡면표시장치의 평면도이다.
도 2는 도 1a에 도시된 곡면표시장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 표시패널, 지지부재 및 커버부재 간의 결합 관계를 도시하는 도면이다.
도 4a는 도 3에 도시된 표시패널의 측면도이다.
도 4b는 도 3에 도시된 II-II`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c들은 도 4b에 도시된 스페이서의 두께의 크기에 따라 표시 영역에 표시되는 빛샘의 정도를 표시한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면표시장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면표시장치(602)의 표시패널, 지지부재, 스페이서 및 커버부재 간의 결합 관계를 나타내는 사시도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 `제1`, `제2` 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 `위에` 또는 `상에` 있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면표시장치의 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 곡면표시장치의 평면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 곡면표시장치(600)는 제1 방향(DR1)을 따라 부분적으로 곡면의 형상을 갖는 표시 영역(DA)을 제공한다. 보다 상세하게는, 이 실시예에서는 상기 표시 영역(DA)의 장변을 따라 상기 표시 영역(DA)에 제1 구간(S1), 제2 구간(S2) 및 제3 구간(S3)이 순차적으로 정의되고, 상기 제2 구간(S2)에 대응하는 상기 표시 영역(DA)은 곡면의 형상을 갖고, 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3) 각각에 대응하는 상기 표시 영역(DA)은 평면의 형상을 갖는다.
이 실시예에서는, 상기 표시 영역(DA)은 시청자의 시청 시점(VP)을 기준으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 표시 영역(DA)은 상기 시청 시점(VP)을 기준으로 볼록한 형상을 가질 수도 있다.
이 실시예에서는, 상기 곡면표시장치(600)는 표시 패널(520), 수납부재(580) 및 커버부재(510)를 포함한다.
이 실시예에서는, 상기 표시패널(520)은 액정표시패널일 수 있고, 상기 표시 패널(520)은 상기 백라이트 어셈블리(500)로부터 광을 제공받아 영상을 표시한다. 또한, 이 실시예에서와 같이, 상기 표시패널(520)이 상기 액정표시패널인 경우에, 상기 곡면표시장치(600)는 상기 수납부재(580)의 내부에 수납되어 상기 표시패널(520) 측으로 광을 출력하는 백라이트 어셈블리(도 2의 500)를 더 포함할 수 있다.
이 실시예에서는 상기 표시 영역(DA)의 형상과 대응되도록 상기 표시패널(520)은 상기 제1 방향(DR1)을 따라 부분적으로 휘어진 형상을 가질 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 표시패널(520)의 장변(E1)을 따라 상기 제1 내지 제3 구간들(S1, S2, S3)이 정의될 때, 상기 제2 구간(S2)에 대응하여 상기 표시패널(520)은 상기 제1 방향(DR1)을 따라 제1 곡률 반경으로 휘어진(curved) 형상을 갖는다. 또한, 상기 표시 패널(520)은 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3)에 대응하여 플랫(flat)한 형상 및 상기 제1 곡률 반경보다 큰 곡률 반경으로 휘어진 형상 중 적어도 하나를 가질 수 있다.
이 실시예에서 상기 제2 구간(S2)에서 상기 표시패널(520)의 상기 장변(E1)은 상기 제1 곡률 반경으로 휘어진 곡선의 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3)에서 상기 표시패널(520)의 상기 장변(E1)은 직선 및 상기 제2 곡률 반경으로 휘어진 곡선 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 표시패널(520)의 단변(E2)은 상기 제1 방향(DR1)과 실질적으로 직교하는 제2 방향(DR2)의 직선의 형상을 가질 수 있다.
상기 수납부재(580)는 상기 표시패널(520)을 수납한다. 또한, 상기 커버부재(510)는 상기 표시패널(520)을 수납한 상기 수납부재(580)와 결합되고, 상기 커버부재(510)는 상기 표시영역(DA)에 대응하여 개구된 형상을 가져 상기 표시패널(520)의 에지들을 커버한다.
이하, 상기 곡면표시장치(600)가 갖는 구성 요소들에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1a에 도시된 곡면표시장치(600)의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 곡면표시장치(600)는 표시패널(520), 백라이트 어셈블리(500), 수납부재(580), 지지부재(530), 커버부재(510) 및 스페이서(550)를 포함한다.
상기 표시 패널(520)은 제1 방향(DR1)을 따라 부분적으로 휘어진 형상을 갖는다. 상기 표시패널(520)은 제1 기판(521), 제2 기판(522) 및 액정층(LC)을 포함하고, 상기 액정층(LC)은 상기 제1 및 제2 기판들(521, 522) 사이에 개재된다.
이 실시예에서는, 상기 제1 기판(521) 및 상기 제2 기판(522) 각각은 투광성을 갖는 베이스 기판을 포함할 수 있고, 상기 베이스 기판은 글라스 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제1 기판(521)은 다수의 화소들을 포함할 수 있고, 상기 다수의 화소들 각각은 화소 전극 및 상기 화소 전극 측으로 제공되는 구동 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터(미도시)를 포함할 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제2 기판(522)은 공통 전극(미도시) 및 컬러필터(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 공통 전극은 상기 다수의 화소 전극들과 함께 상기 액정층(LC)에 작용하는 전계를 형성하고, 상기 컬러필터는 상기 백라이트 어셈블리(500)로부터 출력되는 광을 컬러광을 필터링한다.
이 실시예에서는 상기 제1 기판(521) 및 상기 제2 기판(522) 각각은 상술한 구성 요소들을 포함할 수 있으나, 본 발명이 상기 구성 요소들의 구조 및 기능에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는, 상기 제2 기판(522)이 상기 컬러 필터를 포함하지 않고, 그 대신에 상기 제1 기판(521)이 상기 컬러 필터를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 기판들(521, 522) 각각은 상기 액정층(LC)의 액정 분자들 각각을 프리-틸트(pre-tilt)시키는 배향막을 더 포함할 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(500)는 상기 수납부재(580)에 수납되어 상기 표시패널(520) 측으로 광을 출력한다. 이 실시예에서, 상기 곡면표시장치(600)에 적용될 수 있는 상기 백라이트 어셈블리(500)의 구조들 중 하나를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
이 실시예에서는 상기 백라이트 어셈블리(500)는 발광 유닛(LS) 및 반사판(400)을 포함한다. 상기 발광 유닛(LS)은 상기 수납부재(580)의 바닥부(585) 위에 배치되고, 상기 발광 유닛(LS)은 다수의 회로 기판들(SUB) 및 상기 다수의 회로 기판들(SUB)에 실장되는 다수의 광원들(LSU)을 포함한다.
이 실시예에서는, 상기 다수의 회로 기판들(SUB) 각각은 상기 제1 방향(DR1)과 수직인 제2 방향(DR2)으로 연장되고, 상기 다수의 회로 기판들(SUB)은 상기 바닥부(585) 상에서 상기 제1 방향(DR1)으로 배열된다.
상기 광원들(LSU)은 상기 다수의 회로 기판들(SUB) 위에 실장되고, 상기 광원들(LSU)은 상기 다수의 회로 기판들(SUB)로부터 전원을 제공받아 광을 발생시킨다. 이 실시예에서는, 상기 다수의 광원들(LSU) 각각은 상부 발광형(top emission type)의 발광 다이오드일 수 있고, 이에 따라 상기 다수의 광원들(LSU) 각각의 발광면은 상기 표시패널(520)을 향할 수 있다.
상기 반사판(400)에는 다수의 홀들(H)이 정의되고, 상기 다수의 광원들(LSU)은 상기 다수의 홀들(H)과 일대일 대응하여 상기 다수의 홀들(H)에 수용될 수 있다. 따라서, 상기 표시패널(520)로부터 멀어지는 방향으로 진행하는 광은 상기 반사판(400)에서 반사되고, 상기 반사된 광은 상기 표시패널(520) 측으로 제공될 수 있다.
이 실시예에서는 상기 백라이트 어셈블리(500)는 다른 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 백라이트 어셈블리(500)는 상기 반사판(400) 및 상기 표시패널(520) 사이에 배치되어 상기 발광 유닛(LS)으로부터 발광된 광의 경로를 제어하는 다수의 광학시트들을 더 포함할 수 있고, 상기 다수의 광학 시트들은 확산시트(미도시) 및 프리즘 시트(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 수납부재(580)는 상기 바닥부(585) 및 상기 바닥부(585)로부터 연장된 다수의 측벽들(581)을 포함하고, 상기 수납부재(580)에 상기 백라이트 어셈블리(500)가 수납되는 수납공간이 정의된다. 이 실시예에서는, 상기 표시패널(520)의 휘어진 형상에 대응되도록 상기 수납부재(580)의 상기 바닥부(585)가 휘어진 형상을 가질 수 있고, 상기 수납부재(580)의 상기 측벽들(581) 중 상기 표시패널(520)의 장변과 나란한 측벽들이 상기 제1 방향(DR1)을 따라 부분적으로 휘어진 형상을 가질 수 있다.
상기 지지부재(530)는 상기 표시패널(520)의 에지부(525)를 따라 연장되어 상기 수납부재(580)의 상기 측벽들(581)과 결합된다. 또한, 상기 지지부재(530)는 상기 표시패널(520)과 결합되어 상기 표시패널(520)의 상기 에지부(525)를 지지한다.
상기 커버부재(510)는 상기 표시패널(520)의 상기 에지부(525)를 커버하고, 상기 커버부재(510)는 상기 지지부재(530)와 결합된다. 그 결과. 상기 커버부재(510)는 상기 지지부재(530)와 함께 상기 표시패널(520)의 상기 에지부(525)를 지지한다. 이 실시예에서는 상기 커버부재(510)는 상기 에지부(525)의 상부면과 접촉될 수 있고, 상기 지지부재(530)는 상기 에지부(525)의 하부면과 접촉될 수 있다. 따라서, 상기 커버부재(510) 및 상기 지지부재(530)에 의해 상기 표시패널(520)의 굴곡진 형상 및 플랫한 형상이 유지될 수 있다.
상기 스페이서(550)는 상기 표시 패널(520) 및 상기 지지부재(530) 사이에 배치되고, 상기 스페이서(550)는 상기 표시패널(520) 및 상기 지지부재(530) 간의 갭(gap)을 유지한다. 상기 스페이서(550)의 구조 및 기능에 대해서 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 도 2에 도시된 표시패널, 지지부재 및 커버부재 간의 결합 관계를 도시하는 도면이고, 도 4a는 도 3에 도시된 표시패널의 측면도이고, 도 4b는 도 3에 도시된 II-II`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 표시패널(520)의 장변(E1) 및 단변(E2)이 정의되고, 이 실시예에서는 상기 장변(E1)은 제1 방향(DR1)을 따라 부분적으로 휘어지고, 상기 단변(E2)은 상기 제1 방향(DR1)과 수직인 제2 방향(DR2)을 따라 연장된다.
상기 장변(E1)이 부분적으로 휘어짐에 따라 상기 표시패널(520)은 휘어진 부분 및 플랫한 부분을 포함할 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 표시패널(520)에 상기 장변(E1)을 따라 제1 구간(S1), 제2 구간(S2) 및 제3 구간(S3)이 순차적으로 정의되고, 스페이서(550)는 상기 제1 내지 제3 구간들(S1, S2, S3) 중 상기 제2 구간(S2)에 대응하여 위치한다. 따라서, 상기 표시패널(520)의 상기 제2 구간(S2)에 대응하는 부분 및 상기 지지부재(530) 사이에는 상기 스페이서(550)가 위치하고, 상기 표시패널(520)의 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3) 각각에 대응하는 부분 및 상기 지지부재(530) 사이에는 빈 공간(VC)이 정의된다.
상기 제2 구간(S2)에서는 상기 스페이서(550) 및 상기 지지부재(530)에 의해 상기 표시패널(520)의 휘어진 형상이 유지된다. 보다 상세하게는, 상기 표시패널(520)이 상기 지지부재(530)와 결합되기 이전에는 상기 표시패널(520)은 전체 구간들에 대응하여 플랫한 형상을 갖는다. 하지만, 상기 표시패널(520)이 상기 스페이서(550)를 사이에 두고 상기 지지부재(530)과 결합된 이후에는, 상기 제2 구간(S2)에서 상기 표시패널(520)이 상기 스페이서(550)와 접촉되어 상기 지지부재(530)에 의해 지지되는 힘으로 상기 표시패널(520)은 휘어진 형상을 가질 수 있다.
반면에, 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3)에서는 상기 표시패널(520)은 상기 빈공간(VC)을 사이에 두고 상기 지지부재(530)와 이격되므로, 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3)에 대응하여 상기 지지부재(530)가 상기 표시패널(520)을 지지하는 힘이 해제된다. 그 결과, 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3)에서 상기 표시패널(520)은 플랫해지도록 펴질 수 있다.
따라서, 상기 표시패널(520)은 상기 제1 구간(S1)에 대응하는 제1 플랫부(P1), 상기 제2 구간(S2)에 대응하는 굴곡부(P2) 및 상기 제3 구간(S3)에 대응하는 제2 플랫부(P3)를 포함하고, 상기 굴곡부(P2)는 제1 곡률 반경으로 휘어진 형상을 갖고, 상기 제1 및 제2 플랫부들(P1, P3) 각각은 플랫한 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 장변(E1)은 상기 제1 구간(S1)에서 제1 직선(SL1)으로 정의되고, 상기 장변(E1)은 상기 제3 구간(S3)에서 제2 직선(SL2)으로 정의되고, 상기 장변(E1)은 상기 제2 구간(S2)에서 곡선(MCL)으로 정의될 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3) 각각에서 상기 표시 패널(520)은 플랫한 형상을 가질 수 있다. 하지만, 다른 실시예에서는 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3) 각각에서 상기 표시 패널(520)은 플랫한 형상 및 상기 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경으로 휘어진 형상 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 직선(SL1)으로부터 연장된 제1 가상선(LN1)이 정의되고, 상기 제2 직선(SL2)으로부터 연장된 제2 가상선(LN3)이 정의되고, 상기 곡선(MCL)으로부터 연장된 가상 곡선(LN2)이 정의될 때, 상기 제1 및 제2 가상선들(LN1, LN3) 각각은 직선이고, 상기 가상 곡선(LN2)은 곡선이다.
이 실시예에서는 상기 곡선(MCL)은 제1 포인트(PT1)에서 상기 제1 직선(SL1)과 만나고, 상기 곡선(MCL)은 제2 포인트(PT2)에서 상기 제2 직선(SL2)과 만난다. 이 경우에, 상기 제1 직선(SL1)은 상기 제1 포인트(PT1) 상에서 정의된 상기 곡선(MCL) 및 상기 가상 곡선(LN2)의 접선 상에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제2 직선(SL2)은 상기 제2 포인트(PT2) 상에서 정의된 상기 곡선(MCL) 및 상기 가상 곡선(LN2)의 접선 상에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예와 달리, 측면상에서 상기 제1 및 제2 직선들(SL1, SL2) 각각이 상기 곡선(MCL) 및 상기 가상 곡선(LN2)과 꺽인 형상으로 연결되는 경우에, 상기 제1 및 제2 직선들(SL1, SL2) 각각이 상기 곡선(MCL)과 연결된 위치에 대응하여 상기 표시패널(520)에 스트레스가 집중될 수 있다. 하지만, 이 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 직선들(SL1, SL2) 각각이 상기 곡선(MCL) 및 상기 가상 곡선(LN2)과 상기 접선의 형상으로 연결되므로, 상기 제1 및 제2 포인트들(PT1, PT2)의 위치에 대응하는 상기 표시패널(520)에 스트레스가 국부적으로 가해지는 것이 방지될 수 있다.
이 실시예에서는 상기 제1 플랫부(P1)는 상기 굴곡부(P2)를 사이에 두고 상기 제2 플랫부(P3)와 대칭인 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 제1 구간(S1)의 제1 길이는 상기 제3 구간(L3)의 제3 길이(L3)와 실질적으로 동일할 수 있다.
이 실시예에서 상기 표시패널(520)이 상기 제1 및 제2 플랫부들(P1, P3)을 갖는 이유는 다음과 같다. 본 발명의 실시예와 달리, 상기 표시패널(520)의 전체가 소정의 곡률 반경으로 일률적으로 휘어지는 경우에, 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3)에 대응하는 상기 표시패널(520)의 에지부들(525-1, 525-2)에 스트레스가 집중될 수 있다. 이 경우에, 백라이트 어셈블리(도 2의 500)로부터 출력된 광이 제1 및 제2 기판들(521, 522)이 갖는 글라스기판들과 같은 베이스 기판들을 투과하는 동안에, 상기 광이 진행하는 방향에 따라 굴절률이 상이해져 상기 광에 대한 위상차(retardation)가 발생될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 기판들(521, 522)이 갖는 상기 베이스 기판들은 상기 광에 대해 비광학적 특성을 갖는 것이 바람직하나, 상기 스트레스에 의해 상기 위상차가 발생될 수 있다. 그 결과, 상기 표시패널(520)의 상기 표시영역(도 1a의 DA)의 전체에 걸쳐 동일한 휘도가 표시되도록 상기 표시패널(520)이 구동되더라도, 상기 표시영역에서 상기 에지부들(525)에 인접한 영역에서 표시되는 휘도는 그 주변의 휘도와 상이할 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시예와 같이, 상기 표시패널(520)이 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3)에서 상기 제1 및 제2 플랫부들(P1, P3)을 포함하는 경우에, 상기 제1 및 제3 플랫부들(P1, P3)에 의해 상기 에지부들(525)에 가해지는 스트레스가 감소될 수 있다. 따라서, 상기 에지부들(525)을 투과하는 광에 대한 상기 위상차가 발생되는 것이 방지될 수 있고, 그 결과 상기 위상차에 의해 상기 표시영역에서 휘도가 불균일해지는 것이 최소화될 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 표시영역(DA)에서 휘도가 불균일해지는 것이 최소화되기 위해서는 상기 제1 내지 제3 구간들(S1, S2, S3)에서 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3) 각각이 차지하는 비율이 설정되는 것이 필요할 수 있다. 상기 비율이 최적화되는 경우에, 상기 에지부들(525)에 집중되는 상기 스트레스의 강도가 최소화되어 상기 표시영역에서 휘도가 불균일해지는 것이 방지될 수 있다.
측면상에서 상기 제1 내지 제3 길이들(L1, L2, L3)의 합의 절반에 대한 상기 제1 및 제3 길이들(L1, L3) 각각의 길이의 비를 비 지지 구간간 비율로 정의하는 경우에, 이 실시예에서는 상기 비 지지 구간 비율은 3% 내지 30%일 수 있다.
본 발명의 실시예와 달리, 상기 비 지지구간 비율이 3% 미만인 경우에, 앞서 상술한 상기 제1 및 제2 플랫부들(P1, P3)에 의해 상기 표시패널(520)에 가해지는 스트레스가 저감되는 효과가 미약할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예와 달리, 상기 비 지지 구간 비율이 30%를 초과하는 경우에 상기 표시패널(520)에 가해지는 스트레스가 저감되는 효과가 충분히 발생될 수 있으나, 상기 표시 패널(520)에서 상기 제1 및 제2 플랫부들(P1, P3) 대비 상기 굴곡부(P2)의 비율이 작아져 상기 표시 패널(520)에서 시청자를 위한 최적의 곡면의 구현이 용이하지 않을 수 있다.
아래 표 1은 상기 비 지지 구간 비율의 크기에 따라 상기 표시 패널(520)에 가해지는 전단응력(shear stress)의 최대값을 나타낸다. 참고로, 상기 표시 패널(520)의 크기는 48인치로, 상기 표시패널(520)의 장변의 길이는 약 1054mm이다.

구분
 비 지지구간 비율(%)
0% 4.74% 9.49%
 18.90% 28.46%
표시패널에 가해지는 전단응력
(shear stress)의 최대값(MPa)		 34.9
 11.7 8.3 7.9 7.5
상기 표 1을 참조하면, 상기 비 지지구간 비율이 0%인 경우, 즉 상기 표시 패널(520)을 지지하는 스페이서(550)가 생략되어 상기 제1 내지 제3 구간들(S1, S2, S3)에서 일정한 곡률 반경으로 휘어진 경우에, 상기 표시패널(520)에 가해지는 전단응력의 최대값은 34.9MPa이다.
하지만, 앞서 설명한 본 발명의 실시예와 같이, 상기 비 지지구간 비율이 4.74%인 경우에, 상기 표시패널(520)에 가해지는 전단응력의 최대값은 11.7MPa이다. 또한, 상기 비 지지구간 비율의 크기가 4.74%를 초과하여 더 증가될수록 상기 표시패널(520)에 가해지는 전단응력의 최대값은 감소된다.
반면에, 상기 비 지지구간 비율의 크기가 3%미만인 경우에, 상기 표시패널(520)에 가해지는 전단 응력의 최대값은 약 15MPa를 초과할 수 있다. 따라서, 상기 비 지지구간 비율을 약 3% 내지 약 30% 범위로 조절하여, 상기 표시 패널(520)에 가해지는 상기 전단 응력의 크기를 최소화시켜 상기 표시 패널(520)의 표시 영역에서 휘도가 불균일해지는 것을 용이하게 방지할 수 있다. 이 실시예에서는, 상기 표시 패널(520)은 커버부재(510), 지지부재(530) 및 스페이서(550)와 결합되어 그 형상이 유지될 수 있다.
이 실시예에서는 상기 지지부재(530)는 제1 지지부(530-1), 제2 지지부(530-2), 제3 지지부(530-3) 및 제4 지지부(530-4)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 지지부들(530-1, 530-2) 각각은 상기 표시패널(520)의 장변(E1)과 나란한 에지부(525)를 지지하고, 상기 제3 및 제4 지지부들(530-3, 530-4) 각각은 상기 표시패널(520)의 단변(E2)과 나란한 에지부(525)를 지지한다.
상기 지지부재(530)가 상술한 구조를 갖는 경우에, 상기 표시패널(520)의 상기 단변(E2)의 형상과 대응되도록 상기 제3 및 제4 지지부들(530-3, 530-4) 각각은 상기 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 반면에, 상기 표시패널(520)의 상기 장변(E1)의 형상과 대응되도록 상기 제1 및 제2 지지부들(530-1, 530-2) 각각은 상기 제1 방향(DR1)을 따라 휘어진 형상을 가질 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제1 및 제2 지지부들(530-1, 530-2) 각각은 상기 제1 방향(DR1)을 따라 일정한 곡률 반경으로 휘어진 형상을 가질 수 있다. 이 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 지지부들(530-1, 530-2) 각각이 휘어진 곡률 반경은, 실질적으로, 상기 표시 패널(520)의 제2 구간(S2)에 대응하는 부분이 휘어진 곡률 반경과 동일할 수 있다.
상기 커버부재(510)는 제1 커버부(510-1), 제2 커버부(510-2), 제3 커버부(510-3) 및 제4 커버부(510-4)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 커버부들(510-1, 510-2) 각각은 상기 표시패널(520)의 상기 장변(E1)에 대응하는 에지부(525)를 커버하고, 상기 제3 및 제4 커버부들(510-3, 510-4) 각각은 상기 표시패널(520)의 상기 단변(E2)에 대응하는 에지부(525)를 커버한다.
상기 표시패널(520)의 상기 단변(E2)의 형상과 대응되도록 상기 제3 및 제4 커버부들(510-3, 510-4) 각각은 상기 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 반면에, 상기 표시패널(520)의 상기 장변(E1)의 형상과 대응되도록 상기 제1 및 제2 커버부들(510-1, 510-2) 각각은 상기 제1 방향(DR1)을 따라 휘어진 형상을 가질 수 있다.
이 실시예에서는 상기 제1 및 제2 커버부들(510-1, 510-2) 각각이 휘어진 곡률 반경은, 실질적으로, 상기 표시 패널(520)의 제2 구간(S2)에 대응하는 부분이 휘어진 곡률 반경과 동일할 수 있다.
상기 스페이서(550)는 상기 표시 패널(520) 및 상기 지지부재(530) 사이에 배치된다. 또한, 상기 스페이서(550)는 상기 제1 내지 제3 구간들(S1, S2, S3) 중 상기 제2 구간(S2)에 대응하여 위치하고, 상기 스페이서(550)는 상기 표시패널(520)의 상기 에지부(525)를 따라 연장된다.
이 실시예에서, 평면상에서 상기 스페이서(550)는 선형의 형상을 가질 수 있고, 상기 스페이서(550)는 상기 제1 및 제2 지지부들(530-1, 530-2) 각각의 위에 제공될 수 있다. 또한, 상기 스페이서(550)는 상기 지지부재(530) 및 상기 표시패널(520)과 접촉되므로, 상기 스페이서(550)의 두께가 동일하다고 가정하면, 상기 스페이서(550)는 상기 제1 방향(DR1)을 따라 휘어진 형상을 가질 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 스페이서(550)는 투광성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 스페이서(550)는 아크릴 수지와 같은 투광성을 갖는 플라스틱을 포함할 수 있다.
한편, 측면상에서 상기 표시패널(520)의 서로 마주하는 두 개의 에지부들을 연결하는 제3 가상선(LN4)을 정의되고, 측면상에서 상기 표시패널(520)의 중앙에서 상기 제3 가상선(LN4)까지의 깊이(DP)가 정의된다. 이 경우에, 이 실시예에서는 상기 스페이서(550)의 두께(도 4b의 T1)는 상기 깊이(DP)의 1% 내지 10%일 수 있다.
상기 스페이서(550)의 두께에서 상기 깊이(DP)의 비를 깊이 비율로 정의하면, 본 발명의 실시예와 달리, 상기 깊이 비율이 1%미만인 경우에 상기 표시패널(520)에 가해지는 스트레스가 저감되는 효과가 미약할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예와 달리, 상기 깊이 비율이 10%를 초과하는 경우에, 상기 표시 패널(520)에 가해지는 스트레스가 저감되는 효과가 충분히 발생될 수 있으나, 상기 표시 패널(520)에서 시청자를 위한 최적의 곡면의 구현이 용이하지 않을 수 있다.
도 5a 내지 도 5c들은 도 4b에 도시된 스페이서의 두께(T1)의 크기에 따라 표시 영역에 표시되는 빛샘의 정도를 표시한 도면들이다. 참고로, 표시 패널의 표시 영역의 크기는 약 55인치로, 상기 표시 영역의 장변의 길이는 약 1210mm이다.
도 4a, 도 4b 및 도 5a를 참조하면, 상기 스페이서(550)의 상기 두께(T1)가 약 0.85mm일 때, 상기 표시 영역(DA)에 나타나는 무라 지수(mura index)는 약 5.01이고, 상기 표시 패널의 제1 및 제3 구간들(S1, S3) 각각의 길이는 50mm이다. 상기 무라 지수는 상기 표시 패널(520)에 가해지는 스트레스에 의해 상기 표시 영역(DA)에 발생되는 빛샘의 정도를 지수화 한 것으로, 상기 무라 지수가 클수록 상기 빛샘이 발현된 면적의 크기가 크거나, 상기 빛샘이 시인성이 클 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(520)의 크기가 약 55인치이고, 상기 표시 패널(520)의 곡률 반경이 약 2500mm인 경우에, 상기 깊이(DP)의 길이는 71.7mm일 수 있다. 따라서, 상기 두께(T1)가 약 0.85mm인 경우에, 앞서 도 4a를 참조하여 정의된 깊이 비율은 1.19%일 수 있다.
본 발명의 실시예와 달리, 표시 패널(520)을 지지하는 스페이서(550)가 생략되어 상기 표시 패널(520)이 상기 제1 내지 제3 구간들(S1, S2, S3)에서 일정한 곡률로 휘어진 경우에, 상기 표시 패널(520)에서 나타나는 상기 무라 지수는 약 6.2일 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예와 같이, 상기 표시 패널(520)을 지지하는 스페이서(550)가 적용되는 경우에, 상기 무라지수가 저감되는 효과가 발생될 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 5b를 참조하면, 상기 스페이서(550)의 상기 두께(T1)가 약 1.95mm일 때, 상기 표시 패널의 제1 및 제3 구간들(S1, S3) 각각의 길이는 50mm이고, 상기 표시 영역(DA)에 나타나는 상기 무라 지수(mura index)는 약 3.78이다.
또한, 상기 표시 패널(520)의 상기 깊이(DP)의 길이는 71.7mm이므로, 상기 두께(T1)가 약 1.95mm인 경우에, 앞서 도 4a를 참조하여 정의된 깊이 비율은 2.72%일 수 있다.
도 4a, 도 4b 및 도 5C를 참조하면, 상기 스페이서(550)의 상기 두께(T1)가 약 3.80mm일 때, 상기 표시 영역(DA)에 나타나는 상기 무라 지수(mura index)는 약 2.70이다. 또한, 상기 표시 패널(520)의 상기 깊이(DP)의 길이는 71.7mm이므로, 상기 두께(T1)가 약 3.80mm인 경우에, 앞서 도 4a를 참조하여 정의된 깊이 비율은 5.30%일 수 있다.
도 5a 내지 도 5c들에서 나타난 결과들을 종합하면, 상기 비 지지구간 비율을 약 1% 내지 약 10% 범위로 조절하여, 상기 표시 패널(520)에 가해지는 상기 전단 응력의 크기를 최소화시켜 상기 표시 패널(520)의 표시 영역에서 휘도가 불균일해지는 것이 방지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면표시장치(601)의 단면도이다. 도 6을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 3 및 도 4b에 도시된 실시예에서는 표시패널(도 3의 520)은 제1 및 제3 구간들(도 3의 S1, S3) 각각에서는 플랫한 형상을 갖고, 제2 구간(도 3의 S2)에서는 굴곡진 형상을 갖는다. 이에 반해 도 6에 도시된 실시예에 따른 표시패널(520-1)은 제1 구간(S1) 및 제3 구간(미도시) 각각에서는 보조 굴곡부(P2-1)를 갖고, 제2 구간(S2)에서는 굴곡부(P2)를 갖는다.
이 실시예에서는, 상기 굴곡부(P2)가 제1 곡률 반경으로 휘어진 것으로 정의하면, 상기 보조 굴곡부(P2-1)는 상기 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경으로 휘어질 수 있고, 상기 제2 곡률 반경은 상기 제1 곡률 반경보다 클 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 곡률 반경은 1미터 내지 10미터일 수 있고, 상기 제2 곡률 반경은 상기 제1 곡률 반경의 5배 내지 100,000배일 수 있다.
앞서 설명된 실시예와 같이, 이 실시예에서는 상기 표시패널(520-1)의 상기 제2 구간(S2)에 대응하는 부분 및 상기 지지부재(530) 사이에는 상기 스페이서(550)가 위치하고, 상기 표시패널(520)의 상기 제1 구간(S1) 및 상기 제3 구간(S3) 각각에 대응하는 부분 및 상기 지지부재(530) 사이에는 빈 공간(VC)이 정의된다.
이 실시예에서는, 상기 제1 구간(S1) 및 상기 제3 구간에 대응하여 상기 지지부재(530)가 상기 표시패널(520-1)을 지지하는 힘이 해제된다. 따라서, 상기 제1 및 제3 구간들(S1, S3) 각각에서 상기 표시패널(520-1)이 휘어진 정도는 상기 제2 구간(S2)에서 상기 표시패널(520-1)이 휘어진 정도보다 작을 수 있다. 이 경우에, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 표시패널(520-1)의 에지부에 가해지는 스트레스에 의해 상기 표시패널(520-1)에 발생되는 빛샘의 휘도가 최소화될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면표시장치(602)의 표시패널, 지지부재, 스페이서 및 커버부재 간의 결합 관계를 나타내는 사시도이다. 도 7을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 3에 도시된 실시예에서는 스페이서(도 3의 550)는 표시패널(520)의 에지부(525)를 따라 연장된 선형의 형상을 갖고, 상기 스페이서는 제1 방향(DR1)을 따라 휘어진 형상을 가질 수 있다.
이에 반해, 도 7에 도시된 실시예에서는 상기 스페이서(551)는 상기 다수의 스페이서부(SP)를 포함한다. 상기 다수의 스페이서부(SP)는 서로 이격되며, 상기 다수의 스페이서부(SP)는 표시패널(520)의 에지부(525)를 따라 배열될 수 있다.
상기 스페이서(551)가 상기 다수의 스페이서부(SP)를 포함하는 경우에, 상기 스페이서(551)를 제조하는 데 소요되는 비용이 절감될 수 있다. 또한, 상기 스페이서(551) 및 상기 표시패널(520) 간에 접촉되는 영역들이 분산될 수 있고, 이에 따라 상기 표시패널(520)에 국부적으로 압력이 가해지는 것이 방지될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
600: 곡면표시장치 510: 커버부재
520: 표시패널 530: 지지부재
580: 수납부재 S1: 제1 구간
S2: 제2 구간 S3: 제3 구간
P1: 제1 플랫부 P2: 굴곡부
P3: 제2 플랫부 550: 스페이서

Claims (18)

  1. 휘어진 형상을 갖고, 휘어진 변을 따라 제1 구간, 제2 구간 및 제3 구간이 순차적으로 정의된 표시패널;
    상기 표시패널과 결합되어 상기 표시패널의 휘어진 형상을 지지하는 지지부재; 및
    상기 제1 내지 제3 구간들 중 상기 제2 구간에 대응하여 위치하고, 상기 표시패널 및 상기 지지부재 사이에 배치되는 스페이서를 포함하고,
    상기 표시패널은 상기 제2 구간에서 제1 방향을 따라 제1 곡률 반경으로 휘어진(curved) 형상을 갖고,
    상기 표시패널은 상기 제1 및 제3 구간들 각각에서 플랫(flat)한 형상 및 상기 제1 곡률 반경과 보다 큰 제2 곡률 반경으로 휘어진 형상 중 적어도 어느 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 곡면 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 표시패널의 상기 제2 구간에 대응하는 부분 및 상기 지지부재 사이에는 상기 스페이서가 위치하고, 상기 표시패널의 상기 제1 및 제3 구간들 각각에 대응하는 부분 및 상기 지지부재 사이에는 빈 공간이 정의된 것을 특징으로 하는 곡면 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 표시 패널의 에지부를 따라 연장된 것을 특징으로 하는 곡면 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 평면상에서 상기 스페이서는 선형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 곡면 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 제1 방향을 따라 휘어진 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 스페이서는 다수로 제공되고, 상기 다수의 스페이서는 상기 표시 패널의 에지부를 따라 배열된 것을 특징으로 하는 곡면 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 구간들의 길이의 합의 절반에서 상기 제1 및 제3 구간들 각각의 길이의 비는 3% 내지 30%인 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 측면상에서 상기 표시 패널의 서로 마주하는 두 개의 에지부들을 연결한 가상선이 정의되고, 측면상에서 상기 표시패널의 중앙에서 상기 가상선까지의 깊이가 정의되고, 상기 스페이서의 두께는 상기 깊이의 1% 내지 10%인 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 구간들은 상기 표시패널의 장변을 따라 상기 표시패널에 순차적으로 정의된 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 구간에서 상기 장변의 적어도 일부분은 제1 직선의 형상을 갖고, 상기 제2 구간에서 상기 장변은 상기 제1 곡률 반경으로 휘어진 곡선의 형상을 갖고, 상기 제3 구간에서 상기 장변의 적어도 일부분은 제2 직선의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 표시패널은,
    상기 제2 구간에 위치하여 상기 제1 방향을 따라 휘어진 굴곡부; 및
    상기 제1 구간에 위치하여 상기 굴곡부의 일 측에 위치하고, 플랫한 형상을 갖는 제1 플랫부; 및
    상기 제3 구간에 위치하여 상기 굴곡부의 타 측에 위치하고, 플랫한 형상을 갖는 제2 플랫부를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제1 플랫부는 상기 굴곡부를 사이에 두고 상기 제2 플랫부와 대칭인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 표시패널은,
    상기 제1 및 제3 구간들 각각에 위치하고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 곡률 반경보다 큰 제2 곡률 반경으로 휘어진 보조 굴곡부; 및
    상기 제2 구간에 위치하고, 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 곡률 반경으로 휘어진 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 표시패널은 서로 대향하여 결합된 두 개의 글라스 기판들 및 상기 두 개의 글라스 기판들 사이에 배치된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 지지부재는,
    상기 표시패널의 상기 장변을 따라 연장되어 상기 표시패널의 적어도 하나의 에지를 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 제1 곡률 반경으로 휘어진 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 표시패널에서 영상이 표시되는 표시 영역과 대응하는 부분이 개구되어 상기 표시패널을 커버하는 커버 부재를 포함하고,
    상기 커버부재는,
    상기 제1 곡률 반경으로 휘어져 상기 표시패널의 상기 장변을 따라 연장되고, 상기 표시 패널의 적어도 하나의 에지를 커버하는 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 투광성을 갖는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 표시패널 및 상기 지지부재와 접촉된 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.

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