KR20210019799A - 표시장치 - Google Patents

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KR20210019799A
KR20210019799A KR1020190098873A KR20190098873A KR20210019799A KR 20210019799 A KR20210019799 A KR 20210019799A KR 1020190098873 A KR1020190098873 A KR 1020190098873A KR 20190098873 A KR20190098873 A KR 20190098873A KR 20210019799 A KR20210019799 A KR 20210019799A
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임희승
조은애
강승모
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 경량 및 박형을 구현하면서도 강성 및 방열성능이 보다 향상된 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 백커버에 이너 헤밍된 일정 높이를 갖는 측면부를 구비하고, 디스플레이패널과 백커버의 수평부 사이로 에어갭영역이 정의되도록 하는 것이다.
이를 통해, 표시장치는 경량 및 박형을 구현할 수 있으며, 또한 강성이 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 이너플레이트 삭제를 통해 공정의 효율성 또한 향상시키는 효과가 있으며, 구동회로부로부터 발생되는 고온의 열에 의해 디스플레이패널의 국부적인 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

표시장치{Display device}
본 발명은 경량 및 박형을 구현하면서도 강성이 보다 향상된 표시장치에 관한 것이다.
유기발광소자(organic light emitting diode : OLED)는 정공주입전극과 유기발광층 및 전자주입전극으로 구성되며, 유기발광층 내부에 전자와 정공이 결합하여 생성된 여기자(exciton)가 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질때 발생하는 에너지에 의해 발광이 이루어진다.
이러한 원리로 OLED는 자발광 특성을 가지며, 액정표시장치와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않아 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, OLED는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타내므로 휴대용 전자 기기의 차세대 표시장치로 여겨지고 있다.
일반적으로 OLED는 내부에 유기발광층들을 포함하는 OLED패널과, OLED패널과 결합되어 OLED패널을 지지하는 백커버를 포함한다.
한편, OLED패널과 백커버 사이로는 OLED의 강성을 보강하고자 이너플레이트(Inner Plate)를 더욱 위치시키게 되는데, 이는 최근 요구되어지고 있는 경량 및 박형의 표시장치를 구현하는데 어려움을 가져오게 되며, 또한 제품 단가의 상승을 불러오게 되며, 별도의 공정을 필요로 하게 됨에 따라 공정의 효율성을 낮추는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강성이 향상된 표시장치를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한 경량 및 박형의 표시장치를 제공하는 것을 제 2 목적으로 하며, 또한 공정의 효율성을 향상시키는 것을 제 3 목적으로 한다.
전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 수평부와, 상기 수평부로부터 상향 절곡되는 외측측면과, 상기 수평부와 일정간격 이격되며 상기 외측측면으로부터 연장되는 수평연장부를 포함하는 측면부를 포함하는 백커버와, 상기 수평연장부에 의해 배면 가장자리가 지지되어, 상기 수평부로부터 일정간격 이격되어 위치하는 디스플레이패널을 포함하며, 상기 수평부와 상기 디스플레이패널 사이로는 에어갭영역이 정의되는 표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 측면부의 높이는 5.5mm ~ 9mm이며, 상기 에어갭영역의 높이는 2.5mm ~ 6.5mm 이며, 상기 측면부는 상기 디스플레이패널로부터 0.5mm ~ 0.9mm 돌출되는 드롭마진(drop margin)을 포함하며, 상기 측면부와 상기 디스플레이패널 사이로는 0.1 ~ 0.5mm의 보더갭(border gap)을 포함한다.
그리고, 상기 외측측면으로부터 상기 외측측면의 높이의 1/2의 높이를 갖도록 이너 헤밍된 내측측면을 포함하며, 상기 수평연장부는 상기 내측측면으로부터 수직 절곡되며, 상기 외측측면과 상기 수평부는 90°~ 120°의 경사를 이룬다.
또한, 상기 측면부는 상기 외측측면으로부터 다수번 절곡되어, 끝단이 다수번 아웃 헤밍(outer hemming)되거나, 다수번 이너 헤밍(inner hemming)되는 헤밍부를 포함하며, 상기 측면부는 상기 외측측면으로부터 다수번 절곡되어, 내부로 수납공간을 정의한다.
또한, 상기 수납공간 내부로 보강프레임이 위치하며, 상기 수평부와 상기 수평연장부 사이로 보강프레임이 위치한다.
여기서, 상기 백커버의 적어도 하나의 모서리영역에는 모서리프레임이 위치하며, 상기 모서리프레임은 외주면을 따라 상기 백커버의 상기 모서리영역을 이루는 두 측면부의 수평연장부가 각각 안착되는 제 1 단턱이 구비되어, 상기 모서리프레임은 상기 수평연장부와 조립 및 체결된다.
또한, 상기 백커버의 적어도 일 가장자리를 따라서는 보강프레임이 위치하며, 상기 보강프레임의 길이방향의 일 끝단에는 돌출단이 구비되며, 상기 모서리프레임의 일단에는 상기 보강프레임의 돌출단이 안착되어 조립 및 체결되며, 상기 보강프레임의 길이방향을 따라서는 상기 수평연장부가 안착되는 제 2 단턱이 구비되어, 상기 보강프레임은 상기 수평연장부와 조립 및 체결된다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 백커버에 이너 헤밍된 일정 높이를 갖는 측면부를 구비하고, 디스플레이패널과 백커버의 수평부 사이로 에어갭영역이 정의되도록 함으로써, 표시장치는 경량 및 박형을 구현할 수 있으며, 또한 강성이 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 이너플레이트 삭제를 통해 공정의 효율성 또한 향상시키는 효과가 있으며, 구동회로부로부터 발생되는 고온의 열에 의해 디스플레이패널의 국부적인 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 1b는 도 1a의 모듈화된 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 1c는 도 1b의 A영역을 확대 도시한 확대도.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 백커버를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2b는 백커버의 일 가장자리를 개략적으로 도시한 단면 사시도.
도 3a는 도 1의 모듈화된 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3b는 도 3a의 A영역을 확대 도시한 확대도.
도 3c ~ 3d는 도 3a의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4a ~ 4g는 본 발명의 실시예에 따른 모듈화된 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 5a는 도 2a의 D영역을 확대 도시한 확대도.
도 5b는 도 5a의 백커버의 모서리에 모서리프레임과 보강프레임이 조립 및 체결된 모습을 개략적으로 도시한 사시도.
도 5c는 모서리프레임을 개략적으로 도시한 사시도.
도 5d는 보강프레임을 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백커버를 포함하는 표시장치의 자중처짐을 비교 측정한 실험결과 그래프.
도 7a ~ 7b는 표시장치의 배면 구동회로부의 과전류 인가 시 디스플레이패널 전면부에서의 온도를 측정한 실험결과.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 백커버에 내측프레임이 더욱 포함된 모습을 개략적으로 도시한 사시도.
도 8b는 백커버의 배면으로 외측프레임이 더욱 포함된 모습을 개략적으로 도시한 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 표시장치(100)는 크게 화상을 구현하기 위한 디스플레이패널(110)과, 디스플레이패널(110)을 지지하기 위한 백커버(130)를 포함한다.
여기서, 설명의 편의를 위해 도면상의 방향을 정의하면, 디스플레이패널(110)의 표시면이 전방을 향한다는 전제 하에 디스플레이패널(110)의 후방으로는 백커버(130)가 위치한다.
그리고 디스플레이패널(110)의 전면으로는 디스플레이패널(110)을 보호하기 위한 커버윈도우(140)가 더욱 위치한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 백커버(130)가 얇은 금속재로 이루어지며, 디스플레이패널(110)과 백커버(130) 사이로 별도의 이너플레이트(미도시)가 구비되지 않더라도 강성이 보다 향상되게 되는데, 이는 백커버(130)에 일정 높이를 갖는 측면부(133)를 구비하고, 또한 에어갭영역(air gap area : B, 도 3a 참조)되도록 하기 때문이다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 경량 및 박형을 구현할 수 있으며, 또한 강성 또한 보다 향상되게 된다.
또한, 이너플레이트(미도시) 삭제를 통해 공정의 효율성 또한 향상시키게 된다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 백커버를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2b는 백커버의 일 가장자리를 개략적으로 도시한 단면 사시도이다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 백커버(130)는 일정한 두께의 판(plate) 형상의 수평부(131)와 수평부(131)의 가장자리를 따라 상향 절곡된 측면부(133)를 포함하는데, 측면부(133)는 수평부(131)의 가장자리로부터 상향 절곡된 외측측면(133a)과, 외측측면(133a)으로부터 이너 헤밍(inner hemming)된 내측측면(133b) 그리고 내측측면(133b)으로부터 수직 절곡되어 수평부(131)의 내면과 대향되는 수평연장부(133c)를 포함한다.
이러한 측면부(133)는 백커버(130)의 네 가장자리를 따라 모두 구비될 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니며, 구동회로부(미도시) 등의 배치 설계에 따라서 백커버(130)의 네 가장자리 중 적어도 세 가장자리에만 형성될 수도 있다.
이러한 백커버(130)는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나의 금속재로 이루어지거나, 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 구성될 수 있는데, 합금재로는 강성이 높고 상대적으로 저렴한 전기아연도금강판(Electrolytically Galvanized Steel Sheet ; EGI)으로 구비될 수 있다.
여기서, 도 2b를 살펴보면 외측측면(133a)으로부터 이너 헤밍되는 내측측면(133b)은 외측측면(133a)의 높이(h1)의 약 1/2에 해당하는 높이(h2)를 갖도록 형성하는 것이 바람직한데, 이를 통해 내측측면(133b)으로부터 수직 절곡되어 수평부(131)의 내면과 대향되는 수평연장부(133c)는 수평부(131)로부터 일정간격(D1), 외측측면(133a)의 높이(h1)의 약 1/2에 해당하는 만큼 이격되어 위치하게 된다.
이러한 백커버(130)는 이너 헤밍되어 외측측면(133a)과 내측측면(133b)으로 이루어지는 측면부(133)를 통해 강성이 향상되게 되며, 특히 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 외측측면(133a)과 내측측면(133b)으로 이루어지는 측면부(133)의 높이(h1)가 5.5mm ~ 9mm로 이루어져, 백커버(130)의 강성이 보다 향상되게 된다.
즉, 이너 헤밍되어 외측측면(133a)과 내측측면(133b)으로 이루어지는 측면부(133)의 높이(h1)가 높으면 높을수록 백커버(130)의 강성은 보다 향상되게 되는데, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)는 백커버(130)의 측면부(133)의 높이(h1)를 5.5mm ~ 9mm로 이루어지도록 함으로써, 백커버(130)의 강성을 보다 향상시키게 되는 것이다.
여기서, 백커버(130)의 측면부(133)의 높이(h1)가 5.5mm 이하로 형성하는 경우 측면부(133)가 이너 헤밍되더라도 백커버(130)의 강성에는 영향을 미치지 못해 백커버(130)의 강성이 약해지게 되며, 백커버(130)의 측면부(133)의 높이(h1)를 9mm 이상으로 형성하는 경우에는 최근 요구되어지고 있는 박형의 표시장치(도 1의 100)를 구현하기 어려워지게 된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 1의 100)의 백커버(130)는 약 0.5 ~ 0.8T의 얇은 두께를 갖는 금속재로 이루어지도록 하여도, 가장자리를 따라 외측측면(133a)과 내측측면(133b)으로 이루어지는 측면부(133)가 5.5mm ~ 9mm의 높이(h1)를 갖도록 형성함으로써 강성, 특히 휨 강성이 향상될 수 있게 되는 것이다.
이를 통해 최근 요구되어지고 있는 박형의 표시장치(도 1의 100)를 제공할 수 있으면서도 표시장치(도 1의 100) 전체의 강도를 증가시킬 수 있는 것이다.
또는 동일한 강도 조건 하에서는 백커버(130)의 두께를 감소시킬 수도 있다.
도 3a는 도 1의 모듈화된 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3b는 도 3a의 A영역을 확대 도시한 확대도이다.
그리고 도 3c ~ 3d는 도 3a의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 백커버(130)의 측면부(133)의 수평연장부(133c) 상부로 접착패드(143)를 통해 디스플레이패널(110)의 배면 가장자리가 지지되어 고정된다.
여기서, 화상을 구현하는 디스플레이패널(110)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes : OLED) 중의 하나로 이루어질 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 디스플레이패널(110)로 최근 차세대 표시장치로 각광받고 있는 OLED패널을 일 예로 설명하도록 하겠다.
OLED패널은 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하며, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다.
특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.
이러한 OLED패널은 구동 박막트랜지스터와 발광다이오드가 형성된 기판이 인캡기판에 의해 인캡슐레이션(encapsulation)된다.
자세히 살펴보기에 앞서, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이패널(110)인 OLED패널은 발광된 광의 투과방향에 따라 상부 발광방식(top emission type)과 하부 발광방식(bottom emission type)으로 나뉘게 되는데, 이하 본 발명에서는 하부 발광방식을 일예로 설명하도록 하겠다.
그리고 설명의 편의를 위하여 각 화소영역(P)은 발광다이오드(E)가 구비되어 실질적으로 화상이 구현되는 발광영역(EA)과, 발광영역(EA)의 가장자리를 따라 위치하며 구동 박막트랜지스터(DTr)가 형성되는 스위칭영역(TrA)을 포함하는 비발광영역(NEA)으로 정의한다.
이러한 OLED패널의 기판(101) 상의 각 화소영역(P)의 비발광영역(NEA) 내에 위치하는 스위칭영역(TrA) 상에 반도체층(113)이 위치하는데, 반도체층(113)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역(113a) 그리고 액티브영역(113a) 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인영역(113b, 113c)으로 구성된다.
반도체층(113) 상부에는 게이트절연막(115)이 위치하며, 게이트절연막(115) 상부에는 반도체층(113)의 액티브영역(113a)에 대응하여 게이트전극(117)과 도면에 나타내지 않았지만 일방향으로 연장하는 게이트배선(미도시)이 구비된다.
또한, 게이트전극(117)과 게이트배선(미도시)을 포함하는 상부에는 제 1 층간절연막(116a)이 위치하며, 이때 제 1 층간절연막(116a)과 그 하부의 게이트절연막(115)은 액티브영역(113a) 양측면에 위치한 소스 및 드레인영역(113b, 113c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(119)이 구비된다.
다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(119)을 포함하는 제 1 층간절연막(116a) 상부에는 서로 이격하며 제 1, 2 반도체층 콘택홀(119)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(113b, 113c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인전극(118a, 118b)이 구비되어 있다.
그리고, 소스 및 드레인전극(118a, 118b)과 두 전극(118a, 118b) 사이로 노출된 제 1 층간절연막(116a) 상부에 제 2 층간절연막(116b)이 위치한다.
이때, 소스 및 드레인전극(118a, 118b)과 이들 전극(118a, 118b)과 접촉하는 소스 및 드레인영역(113b, 113c)을 포함하는 반도체층(113)과 반도체층(113) 상부에 위치하는 게이트절연막(115) 및 게이트전극(117)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 이루게 된다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만 게이트배선(미도시)과 교차하여 각각의 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(미도시)이 위치하며, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다.
여기서, 스위칭 박막트랜지스터(미도시) 및 구동 박막트랜지스터(DTr)는 반도체층(113)의 종류에 따라 비결정 실리콘 박막트랜지스터(a-Si TFT), 다결정 실리콘 박막트랜지스터(p-Si TFT), 단결정 실리콘 박막트랜지스터(c-Si TFT), 및 산화물 박막트랜지스터(oxide TFT) 등으로 구분할 수 있으며, 도면에서는 반도체층(113)이 탑 게이트(top gate) 타입을 예로써 보이고 있으나, 이의 변형예로써 순수 및 불순물의 비정질실리콘으로 이루어진 보텀 게이트(bottom gate) 타입으로 구비될 수도 있다.
그리고 각 화소영역(P)의 발광영역(EA)에 대응하는 제 2 층간절연층(116b) 상부에는 파장 변환층(121)이 위치한다.
이러한 파장 변환층(121)은 발광다이오드(E)로부터 기판(111) 쪽으로 방출되는 백색광 중 화소영역(P)에 설정된 색상의 파장만을 투과시키는 컬러필터를 포함한다.
여기서 파장 변환층(121)은 적색(red), 녹색(green), 또는 청색(blue)의 파장만을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 OLED패널의 디스플레이패널(110)에서, 하나의 단위 화소는 인접한 적색, 녹색, 청색 화소영역(P)으로 구성될 수 있으며, 이 경우 적색 화소영역에 마련된 파장 변환층(121)은 적색 컬러필터, 녹색 화소영역에 마련된 파장 변환층(121)은 녹색 컬러필터, 및 청색 화소영역에 마련된 파장 변환층(121)은 청색 컬러필터를 각각 포함할 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 실시예에 따른 OLED패널에서, 하나의 단위 화소는 파장 변환층(121)이 형성되지 않은 백색 화소영역을 더 포함할 수 있다.
그리고 다른 예에 따른 파장 변환층(121)은 발광다이오드(E)로부터 방출되는 백색광에 따라 재발광하여 각 화소영역(P)에 설정된 색상의 광을 방출하는 크기를 갖는 양자점을 포함할 수 있다. 여기서, 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs 및 SbTe로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 적색 화소영역의 파장 변환층(121)은 CdSe 또는 InP의 양자점, 녹색 화소영역의 파장 변환층(121)은 CdZnSeS의 양자점, 및 청색 화소영역의 파장 변환층(121)은 ZnSe의 양자점을 각각 포함할 수 있다. 이와 같이, 파장 변환층(121)이 양자점을 포함하는 OLED패널은 높은 색재현율을 가질 수 있다.
또 다른 예에 따른 파장 변환층(121)은 양자점을 함유하는 컬러필터로 이루어질 수도 있다.
또 다른 예에서는 파장 변환층(121)을 생략하고, 발광다이오드(E)로부터 각 화소영역(P) 별로 적색광, 녹색광, 청색광이 직접 발광되도록 할 수도 있다.
이러한 파장 편환층(121) 상부에는 제 2 층간절연막(116b)과 함께 드레인전극(118b)을 노출하는 드레인콘택홀(PH)을 갖는 오버코트층(116c)이 위치하며, 오버코팅층(116c) 상부로는 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인전극(118b)과 연결되며 예를 들어 일함수 값이 비교적 높은 물질로 발광다이오드(E)의 양극(anode)을 이루는 제 1 전극(123)이 위치한다.
제 1 전극(123)은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 금속 산화물, ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 혼합물, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube; CNT), 그래핀(graphene), 은 나노와이어(silver nano wire) 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 제 1 전극(123)은 각 화소영역(P) 별로 위치하는데, 각 화소영역(P) 별로 위치하는 제 1 전극(123) 사이에는 뱅크(bank : 126)가 위치한다. 즉, 제 1 전극(123)은 뱅크(126)를 각 화소영역(P) 별 경계부로 하여 화소영역(P) 별로 분리된 구조를 갖게 된다.
그리고 제 1 전극(123)의 상부에는 유기발광층(125)이 위치하는데, 유기발광층(125)은 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transport layer), 발광층(emitting material layer), 전자수송층(electron transport layer) 및 전자주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.
유기발광층(125)의 상부로는 전면에 음극(cathode)을 이루는 제 2 전극(127)이 위치한다.
여기서, 유기발광층(125)은 화소영역(P)들에 공통적으로 형성되는 공통층으로 이루어질 수 있으며, 백색광을 발광하는 백색발광층일 수 있다.
또는 유기발광층(125)은 각 화소영역(P) 별로 분리되어 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 유기발광층(125)이 각 화소영역(P) 별로 분리되어 형성되는 경우, 각 유기발광층(125)은 각 화소영역(P) 별로 서로 다른 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
그리고 제 2 전극(127)은 일함수 값이 비교적 작은 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 제 2 전극(127)은 이중층 구조로, 일함수가 낮은 금속 물질인 Ag 등으로 이루어지는 제 1 금속과 Mg 등으로 이루어지는 제 2 금속이 일정 비율로 구성된 합금의 단일층 또는 이들의 다수 층으로 구성될 수 있다.
이러한 제 2 전극(127)은 화소영역(P)들에 공통적으로 형성되는 공통층으로 이루어질 수 있다.
이때, 제 1 전극(123)과 유기발광층(125) 그리고 제 2 전극(127)은 발광다이오드(E)를 이루게 된다.
이러한 OLED패널로 이루어지는 디스플레이패널(110)은 선택된 신호에 따라 제 1 전극(123)과 제 2 전극(127)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(123)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(127)으로부터 제공된 전자가 유기발광층(125)으로 수송되어 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이 될 때 광이 발생되어 가시광선의 형태로 방출된다.
이때, 발광된 광은 투명한 제 1 전극(123)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 디스플레이패널(110)은 임의의 화상을 구현하게 된다.
그리고, 이러한 구동 박막트랜지스터(DTr)와 발광다이오드(E) 상부에는 얇은 박막필름 형태인 인캡기판(112)을 위치시킨 후, 발광다이오드(E)와 인캡기판(112) 사이로 투명하며 접착 특성을 갖는 유기 또는 무기 절연물질로 이루어지는 페이스 씰(미도시)을 개재하여 인캡기판(112)과 기판(111)을 합착함으로써, 디스플레이패널(110)은 인캡슐레이션(encapsulation)된다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 OLED패널로 이루어지는 디스플레이패널(110)의 광이 투과되는 기판(111)의 외면으로 디스플레이패널(110)을 보호하기 위한 커버윈도우(140)가 위치한다.
커버윈도우(140)는 디스플레이패널(110)의 사이즈보다 큰 사이즈로 이루어져, 디스플레이패널(110)의 외측으로 커버윈도우(140)가 돌출되는데, 돌출된 커버윈도우(140)의 배면과 디스플레이패널(110)의 측면 사이로는 액상점착제(141)가 위치하여, 커버윈도우(140)를 디스플레이패널(110)에 부착 및 고정시키게 된다.
이때, 커버윈도우(140) 외에도 사람의 손이나 별도의 터치수단을 이용하여 정보를 입력할 수 있는 터치패널(미도시)이 더욱 위치할 수도 있다.
이와 같이, 커버윈도우(140)가 부착된 디스플레이패널(110)의 배면, 보다 정확하게는 인캡기판(112)의 외면으로는 백커버(130)가 위치하여 디스플레이패널(110)은 백커버(130)에 의해 지지된다.
백커버(130)는 판(plate) 형상의 수평부(131)와, 수평부(131)의 가장자리를 따라 상향 절곡된 측면부(133)를 포함하는데, 측면부(133)는 수평부(131)의 가장자리로부터 상향 절곡된 외측측면(133a)과, 외측측면(133a)으로부터 이너 헤밍(inner hemming)된 내측측면(133b) 그리고 내측측면(133b)으로부터 수직 절곡되어 수평부(131)의 내면과 대향되는 수평연장부(133c)를 포함한다.
측면부(133)는 디스플레이패널(110)의 측면을 차폐하여 표시장치(100)의 가장자리부 외관을 형성하게 된다.
이러한 백커버(130)의 수평연장부(133c) 상부로 접착특성을 갖는 접착패드(143)를 통해 디스플레이패널(110)의 배면 가장자리가 지지되어 고정되는데, 이때, 수평연장부(133c)는 수평부(131)로부터 일정간격, 외측측면(133a)의 높이(h1)의 약 1/2에 해당하는 만큼 이격되어 위치하게 된다.
따라서, 수평연장부(133c) 상부로 배면 가장자리가 지지되어 안착되는 디스플레이패널(110)은 내측측면(133b)에 의해 가장자리가 둘러지게 되는데, 즉, 백커버(130) 상에는 내측측벽(133b)에 의해 디스플레이패널(110)이 위치하는 공간이 한정될 수 있고, 디스플레이패널(110)의 가장자리 부분이 파손 등으로부터 보호될 수 있다.
그리고, 디스플레이패널(110)의 배면과 백커버(130)의 수평부(131) 사이로는 에어갭영역(air gap area : B)이 확보되게 된다.
따라서 백커버(130)는 수평부(131)와 디스플레이패널(110) 사이로 정의되는 에어갭영역(B)에 의해서 단면2차 모멘트(second moments of the area)가 증가됨에 따라, 이를 통해서도 강성이 보다 향상되게 된다.
여기서, 단면2차 모멘트란 소재에 휨의 힘이 작용하였을 때, 소재의 굽혀지기 어려움 혹은 굽혀지기 쉬움을 나타내는 것으로, 예컨대, 작용하는 힘의 방향에 대하여 큰 단면2차모멘트를 가진 형상의 소재는 굽힘에 강함을 의미하게 된다.
따라서, 백커버(130)의 단면 2차 모멘트는 백커버(130)의 강성과 비례하게 되는데, 백커버(130)의 측면부(133)가 일정 높이(h1)를 갖도록 형성됨에 따라 수평부(131)와 디스플레이패널(110) 사이로 정의되는 에어갭영역(B)이 백커버(130)의 단면적에 포함되게 되므로, 백커버(130)의 단면 2차 모멘트는 증가하게 되고, 이를 통해 백커버(130)의 강성 또한 향상되게 되는 것이다.
여기서, 디스플레이패널(110)과 백커버(130)의 수평부(131) 사이로 정의되는 에어갭영역(B)은 2.5mm ~ 6.5mm의 높이(D2)를 가질 수 있는데, 이러한 에어갭영역(B)은 백커버(130)의 강성을 향상시키는 역할 외에도 백커버(130)의 수평부(131) 배면으로 실장되는 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열이 디스플레이패널(110)로 전달되는 것을 방지할 수 있게 된다.
백커버(130)의 수평부(131) 배면으로 실장되는 구동회로부(미도시)로부터 고온의 열이 디스플레이패널(110)로 전달되는 경우, 디스플레이패널(110)에 국부적인 손상이 가해질 수 있게 되나, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 백커버(130)의 수평부(131)와 디스플레이패널(110) 사이로 약 2.5mm ~ 6.5mm의 높이(D2)의 에어갭영역(B)이 정의됨에 따라, 백커버(130)의 수평부(131)의 배면으로 실장되는 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열은 디스플레이패널(110)로 전달되지 않게 된다.
따라서, 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열에 의해 디스플레이패널(110)의 국부적인 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 수평연장부(133c)는 디스플레이패널(110)의 배면 가장자리를 지지하여 에어갭영역(B)을 정의하는 역할 외에도, 수평연장부(133c)의 탄성변형에 의한 상하 충격 흡수 기능을 하게 된다.
즉, 표시장치(100)에서 상하 방향으로 하중 또는 충격이 발생하는 경우, 수평연장부(133c)는 탄성변형에 의해 표시장치(100)의 상하 방향을 가해지는 하중 또는 충격을 흡수하는 댐퍼 기능을 하게 된다.
따라서, 표시장치(100)에 가해지는 하중 또는 충격이 디스플레이패널(110)로 전달되는 것을 방지하게 됨에 따라, 표시장치(100)의 상하 방향으로 인가되는 하중 또는 충격에 따른 디스플레이패널(110)의 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 측면부(133)가 백커버(130)의 수평연장부(133c) 상에 배면 가장자리가 지지되어 안착되는 디스플레이패널(110) 보다 돌출되어 형성되도록 하는데, 측면부(133)는 디스플레이패널(110)로부터 0.5mm ~ 0.9mm 더욱 돌출되도록 하는 것이 바람직하다.
이는 드롭마진(drop margin : DM)으로써, 백커버(130)의 측면부(133)를 디스플레이패널(110) 보다 돌출되게 형성함으로써, 강성에 취약한 디스플레이패널(110)의 가장자리를 백커버(130)의 측면부(133)가 보호하는 역할을 하게 되며, 디자인적인 측면에서도 매우 좋은 미관을 형성하게 된다.
여기서, 드롭마진(DM)이 0.5mm 이하로 형성되는 경우, 디스플레이패널(110)의 가장자리를 보호하기 어려워지게 되며, 또한 드롭마진(DM)이 0.9mm 이상으로 형성되게 되면, 디스플레이패널(110)로부터 구현되는 화상의 시야각이 좁아지게 될 수 있다.
따라서, 드롭마진(DM)은 디스플레이패널(110)의 가장자리를 보호할 수 있으면서도, 디스플레이패널(110)로부터 구현되는 화상의 시야각에 영향을 미치지 않는 0.5mm ~ 0.9mm를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 수평부(131)와 수평부(131)로부터 상향 절곡되는 외측측면(133a)이 다양한 경사(α)로 절곡될 수 있는데, 수평부(131)와 외측측면(133a)이 이루는 경사(α)는 90°~ 120°를 이루도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 외측측면(133a)을 수평부(131)에 대하여 수직 방향으로 절곡되도록 함으로써 백커버(130)의 강성을 보다 향상시킬 수 있으나, 이너 헤밍된 측면부(133)를 형성하기 위한 공정의 편의성을 위하여 수평부(131)와 외측측면(133a)이 90°~ 120°의 경사(α)를 이루도록 하는 것이 바람직하다.
수평부(131)와 외측측면(133a)이 90°이하의 경사(α)를 갖도록 형성되도록 하는 경우, 백커버(130)에 의한 표시장치(100)의 베젤영역이 넓어지게 되며, 수평부(131)와 외측측면(133a)이 120° 이상의 경사(α)를 가지며 형성되도록 하는 경우에는 백커버(130)의 강성이 약해질 수 있다.
따라서, 수평부(131)와 외측측면(133a)이 이루는 경사(α)는 90°~ 120°내에서 표시장치(100)의 전체 형상이나 백커버(130)에 결합되는 디스플레이패널(110)의 형상 등을 고려하여 적절히 선택되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 측면부(133)의 수평연장부(133c) 상에 부착 및 고정되는 디스플레이패널(110)과 측면부(133) 사이로는 디스플레이패널(110)의 팽창 또는 조립의 편의성 등을 고려하여 일정한 간극인 보더갭(border gap : BG)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 표시장치(100)의 동작 중에 디스플레이패널(110)은 발생되는 열 또는 외부 습도 등에 의하여 일정한 팽창 및 수축하여 부피가 변화하며, 그 부피 변화를 수용하기 위하여 보더갭(BG)이 일정 이상 확보되어야 한다.
보더갭(BG)은 0.1 ~ 0.5mm로 이루어지도록 하는 것이 바람직한데, 보더갭(BG)이 0.5mm 이상으로 형성되는 경우에는 보더갭(BG)이 외관상 시인될 수 있어, 제품 외관상 좋지 않은 영향을 줄 수 있으며, 또한 보더갭(BG)으로 표시장치(100) 내부로 수분 또는 이물질이 투입될 수 있다.
따라서, 이물질 투입으로 인하여 표시불량이 발생될 가능성이 있고, 보더갭(BG)을 통해 수분이 침투하는 경우 표시장치(100) 내부의 회로 또는 디스플레이패널(110) 내부에서 쇼트(Short) 등의 전기적인 불량이 발생될 가능성이 있다.
여기서, 도 3c에 도시한 바와 같이 수평부(131)와 수평연장부(133c) 사이로 보강프레임(150)을 더욱 위치시킬 수 있는데, 보강프레임은 백커버의 측면부의 길이방향에 대응하는 바(bar) 형상으로 이루어지며, 이러한 보강프레임(150)은 몰드 재질로 이루어질 수 있으며 또는 금속재질로도 이루어질 수 있다.
이와 같이, 수평부(131)와 수평연장부(133c) 사이로 보강프레임(150)을 더욱 위치시킴으로써 백커버(130)의 강성을 보다 향상시킬 수 있다.
여기서, 보강프레임(150)은 도시한 바와 같이, 내부로 중공부를 갖도록 형성될 수도 있으며, 또는 보강프레임(150) 내부가 모두 채워진 구조로도 이루어질 수 있다.
또는 도 3d에 도시한 바와 같이 보강프레임(150)이 다수의 절곡부를 갖도록 형성될 수도 있는데, 보강프레임(150)은 백커버(130)의 측면부(133)의 길이방향에 대응하는 바(bar) 형상으로 이루어지며, 외측 가장자리를 따라서는 제 1 단턱(151)이 구비된다.
제 1 단턱(151)의 높이(H1)는 백커버(130)의 수평연장부(133c)의 두께(w)에 대응하여, 제 1 단턱(151) 상부로 백커버(130)의 수평연장부(133c)가 안착되어 지지되도록 함으로써, 백커버(130)의 강성을 보다 향상시킬 수 있다.
그리고, 보강프레임(150)의 상면(153)이 수평연장부(133c)와 동일 평면을 이루도록 함으로써, 보강프레임(150)의 상면(153)으로 접착패드(미도시)를 통해 디스플레이패널(110)의 배면 일부가 지지되도록 할 수 있다.
이를 통해 디스플레이패널(110)의 처짐이 발생하는 것을 최소화할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 얇은 금속재로 이루어지며, 디스플레이패널(110)과 백커버(130) 사이로 별도의 이너플레이트(미도시)가 구비되지 않더라도 강성이 보다 향상되게 되는데, 이는 백커버(130)에 이너 헤밍된 일정 높이를 갖는 측면부(133)를 구비하고, 디스플레이패널(110)과 백커버(130)의 수평부(131) 사이로 에어갭영역(B)이 정의되도록 하기 때문이다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(100)는 경량 및 박형을 구현할 수 있으며, 또한 강성 또한 보다 향상되게 된다.
또한, 이너플레이트(미도시) 삭제를 통해 공정의 효율성 또한 향상시키게 된다.
또한, 에어갭영역(B)을 통해 백커버(130)의 수평부(131) 배면으로 실장되는 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열이 디스플레이패널(110)로 전달되는 것을 방지할 수 있어, 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열에 의해 디스플레이패널(110)의 국부적인 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 디스플레이패널(110)의 배면 가장자리를 지지하는 수평연장부(133c)에 의해 표시장치(100)의 상하 방향으로 인가되는 하중 또는 충격에 따른 디스플레이패널(110)의 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 측면부(133)를 디스플레이패널(110) 보다 돌출되도록 하여 드롭마진(DM)을 형성함으로써, 강성에 취약한 디스플레이패널(110)의 가장자리를 보호하는 동시에 표시장치(100)의 디자인적인 측면 또한 향상시킬 수 있다.
또한, 디스플레이패널(110)과 백커버(130)의 측면부(133) 사이로 보더갭(BG)을 형성함으로써, 디스플레이패널(110)의 팽창 또는 조립의 편의성 등을 고려할 수 있다.
도 4a ~ 4g는 본 발명의 실시예에 따른 모듈화된 표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도로, 백커버의 다양한 측면부의 형상을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4a와 도 4b에 도시한 바와 같이, 백커버(130)는 외측측면(133a)이 수평부(131)로부터 수직으로 상향 절곡되도록 하여, 수평부(131)와 외측측면(133a)이 이루는 경사(α)가 90°를 이루도록 형성할 수 있다.
이때, 도 4a는 측면부(133)를 내측측면(133b)을 외측측면(133a)으로 수직하게 절곡시킨 상태에서 상부로부터 내측측면(133b)을 찍어 누르는 방식으로 이너 헤밍된 내측측면(133b)과, 내측측면(133b)으로부터 수직 절곡되는 수평연장부(133c)를 동시에 형성할 수 있다.
그리고 도 4b는 측면부(133)를 외측측면(133a)으로부터 내측측면(133b)을 하향 절곡되도록 밴딩함으로써 이너 헤밍된 내측측면(133b)을 형성하게 되며, 내측측면(133b)을 형성하고 난 뒤 내측측면(133b)으로부터 수직 절곡되도록 다시 밴딩하여 수평연장부(133c)를 형성할 수 있다.
이러한 측면부(133) 모두 디스플레이패널(110)과 드롭마진(DM)과 보더갭(BG)을 갖도록 형성된다.
도 4c와 4 d에 도시한 바와 같이, 백커버(130)의 측면부(133)는 다수의 헤밍부(135d)를 더욱 포함할 수 있는데, 즉, 도 4c에 도시한 백커버(130)의 측면부(133)는 수평부(131)로부터 상향 수직 절곡되는 제 1 절곡부(135a)와, 제 1 절곡부(135a)로부터 수평부(131)와 대면되지 않도록 외측으로 수직 절곡되는 제 2 절곡부(135b) 그리고 제 2 절곡부(135b)로부터 상향 수직 절곡되는 제 3 절곡부(135c)와, 제 3 절곡부(135c)로부터 외측으로 다수번 아웃 헤밍(outer hemming)된 헤밍부(135d)를 포함한다.
이때, 디스플레이패널(110)은 제 2 절곡부(135b) 상부로 접착패드(143)를 통해 디스플레이패널(110)의 배면 가장자리가 지지되어 고정되며, 제 3 절곡부(135c)가 디스플레이패널(110)의 가장자리를 둘러 보호하게 된다.
또한, 도 4d에 도시한 바와 같이, 백커버(130)의 측면부(133)는 수평부(131)로부터 상향 수직 절곡되는 제 1 절곡부(135a)와, 제 1 절곡부(135a)로부터 수평부(131)와 대면되지 않도록 외측으로 수직 절곡되는 제 2 절곡부(135b) 그리고 제 2 절곡부(135b)로부터 상향 수직 절곡된 제 3 절곡부(135c)와, 제 3 절곡부(135c)로부터 제 2 절곡부(135b)를 향해 다수번 이너 헤밍된 헤밍부(135d)를 포함한다.
이때, 디스플레이패널(110)은 제 2 절곡부(135b) 상부로 접착패드(143)를 통해 디스플레이패널(110)의 배면 가장자리가 지지되어 고정되며, 헤밍부(135d)가 디스플레이패널(110)의 가장자리를 둘러 보호하게 된다.
이러한 측면부(133) 모두 디스플레이패널(110)과 드롭마진(DM)과 보더갭(BG)을 갖도록 형성된다.
또한, 도 4e 와 도 4f에 도시한 바와 같이, 백커버(130)의 측면부(133)는 내부로 수납공간(C)이 형성되도록 백커버(130)의 측면부(133)를 다수번 절곡하여 형성할 수 있는데, 도 4e에 도시한 바와 같이 측면부(133)는 수평부(131)로부터 상향 수직 절곡되는 제 1 절곡부(135a)와, 제 1 절곡부(135a)로부터 수평부(131)와 대면되지 않도록 외측으로 수직 절곡되는 제 2 절곡부(135b) 그리고 제 2 절곡부(135b)로부터 상향 수직 절곡되는 제 3 절곡부(135c), 제 3 절곡부(135c)로부터 외측으로 수직 절곡되는 제 4 절곡부(135d), 제 4 절곡부(135d)로부터 하향 수직 절곡되는 제 5 절곡부(135e), 제 5 절곡부(135e)로부터 제 2 및 제 4 절곡부(135b, 135d)와 대면되도록 수직 절곡되는 제 6 절곡부(135f)를 포함할 수 있다.
이때, 디스플레이패널(110)은 제 2 절곡부(135b) 상부로 접착패드(143)를 통해 디스플레이패널(110)의 배면 가장자리가 지지되어 고정되며, 제 3 절곡부(135c)가 디스플레이패널(110)의 가장자리를 둘러 보호하게 된다.
또는 도 4f에 도시한 바와 같이 측면부(133)는 수평부(131)로부터 상향 수직 절곡된 제 1 절곡부(135a)와 제 1 절곡부(135a)로부터 수직 절곡되어 수평부(131)와 대향되는 제 2 절곡부(135b), 제 2 절곡부(135b)로부터 하향 수직 절곡되는 제 3 절곡부(135c)와, 제 3 절곡부(135c)로부터 제 1 절곡부(135a)의 반대측 방향으로 수직 절곡되어 수평부(131)와 대향되는 제 4 절곡부(135d) 그리고 제 4 절곡부(135d)로부터 하향 수직 절곡되는 제 5 절곡부(135e)를 포함할 수 있다.
이때, 디스플레이패널(110)은 제 4 절곡부(135d) 상부로 접착패드(143)를 통해 디스플레이패널(110)의 배면 가장자리가 지지되어 고정되며, 제 3 절곡부(135c)가 디스플레이패널(110)의 가장자리를 둘러 보호하게 된다.
여기서, 도 4g에 도시한 바와 같이 측면부(133)에 구비되는 수납공간(C)으로 보강프레임(150)을 더욱 위치시킬 수 있는데, 보강프레임(150)은 몰드 재질로 이루어질 수 있으며 또는 금속재질로도 이루어질 수 있다.
이와 같이, 측면부(133)의 내부로 정의되는 수납공간(C)에 보강프레임(150)을 더욱 위치시킴으로써 백커버(130)의 강성을 보다 향상시킬 수 있다.
여기서, 보강프레임(150)은 도시한 바와 같이, 내부로 중공부를 갖도록 형성될 수도 있으며, 또는 보강프레임(150) 내부가 모두 채워진 구조로도 이루어질 수 있다.
도 5a는 도 2a의 D영역을 확대 도시한 확대도이며, 도 5b는 도 5a의 백커버의 모서리에 모서리프레임과 보강프레임이 조립 및 체결된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
그리고 도 5c는 모서리프레임을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 5d는 보강프레임을 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 수평부(131)의 가장자리를 따라 형성되는 측면부(133)가 외측측면(133a)과 외측측면(133a)으로부터 이너 헤밍된 내측측면(133b) 그리고 내측측면(133b)으로부터 수직 절곡되는 수평연장부(133c)로 이루어지도록 함으로써, 백커버(130)의 강성을 향상시키게 되는데, 이때 도 5a에 도시한 바와 같이, 백커버(130) 제조공정의 편의성을 위하여 백커버(130)의 모서리영역에서는 수평연장부(133c)가 제거되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 도 5b에 도시한 바와 같이, 백커버(130)의 모서리영역에 모서리프레임(160)을 더욱 위치시켜 백커버(130)의 모서리영역에서도 백커버(130)의 강성이 향상되도록 할 수 있다.
도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 모서리프레임(160)을 개략적으로 도시한 사시도로 도시한 바와 같이, 모서리프레임(160)은 통상적인 한글 자음의 기억("ㄱ") 자 형태로 이루어지는데, 하부로 위치하는 베이스프레임(161)과 베이스프레임(161) 상부로 위치하며, 베이스프레임(161)보다 작은 사이즈를 가져 베이스프레임(161)에 제 2 내지 제 5 단턱(165a, 165b, 165c, 165d)을 형성하는 연결프레임(163)을 포함한다.
즉, 모서리프레임(160)은 연결프레임(163)의 사이즈가 베이스프레임(161)의 사이즈 보다 작아, 베이스프레임(161)과 연결프레임(163)의 각 내주면(161a, 163a)이 서로 일치하여 형성되는데, 이를 통해 연결프레임(163)의 서로 직교하는 외주면(163b)을 따라 하부로 노출되는 베이스프레임(161)은 제 2 및 제 3 단턱(165a, 165b)을 이루게 되며, 연결프레임(163)의 내주면(163b)과 외주면(163a)을 연결하는 측면(163c)을 따라 하부로 위치하는 베이스프레임(161)은 제 4 및 제 5 단턱(165c, 165d)을 이루게 된다.
여기서, 베이스프레임(161)의 높이(H2)는 백커버(130)의 수평부(131)로부터 이격되어 위치하는 수평연장부(133c) 사이의 일정간격(도 3a의 D1)에 대응하며, 연결프레임의 높이(H3)는 수평연장부의 두께(도 3a의 w)에 대응한다.
이러한 모서리프레임(160)은 제 2 단턱(165a)에 백커버(130)의 제 1 측면부(133-1)의 제 1 수평연장부(133c-1)가 안착되며, 제 3 단턱(165b)에는 백커버(130)의 제 2 측면부(133-2)의 제 2 수평부(133c-2)가 안착되어, 모서리프레임(160)과 백커버(130)의 제 1 및 제 2 측면부(133-1, 133-2)는 서로 조립 및 체결된다.
이때, 도시하지는 않았지만 모서리프레임(160)과 백커버(130)의 제 1 및 제 2 수평연장부(133c-1, 133c-2)에는 각각 스크류홀과 탭홀 등이 구비되어, 모서리프레임(160)과 백커버(130)의 측면부(133-1, 133-2)는 서로 스크류 체결될 수 있으며, 이의 체결구조는 다양하게 구성될 수 있다.
이러한 모서리프레임(160)은 몰드 재질로 이루어질 수 있으며 또는 금속재질로도 이루어질 수 있다.
이러한 모서리프레임(160)의 제 4 및 제 5 단턱(165c, 165d)에는 각각 보강프레임(150)이 조립 및 체결될 수 있는데, 도 5d를 살펴보면, 보강프레임(150)은 백커버(130)의 측면부(133-1, 133-2)의 길이방향에 대응하는 바(bar) 형상으로 이루어지며, 외측 가장자리를 따라서는 제 1 단턱(151)이 구비되며, 길이방향의 일 끝단에는 돌출단(155)이 구비된다.
제 1 단턱(151)의 높이(H1)는 백커버(130)의 수평연장부(133c)의 두께(도 3a의 w)에 대응하며, 돌출단(155)의 폭(d2)은 모서리프레임(160)의 제 4 단턱(165c)의 폭(d1)에 대응하여, 보강프레임(150)의 돌출단(155)이 모서리프레임(160)의 제 4 단턱(165c)과 맞물려 조립 및 체결되면, 제 1 단턱(151)은 모서리프레임(160)의 제 2 단턱(165a)으로부터 연장되어 형성되게 된다.
따라서, 제 1 단턱(151) 상에 백커버(130)의 제 1 측면부(133-1)의 제 1 수평연장부(133c-1)가 안착되어, 보강프레임(150)과 백커버(130)의 제 1 측면부(133-a)는 서로 조립 및 체결된다.
즉, 보강프레임(150)은 모서리프레임(160)과 보강프레임(150)의 돌출단(155)과 모서리프레임(160)의 제 4 단턱(165c)으로 통해 서로 조립 및 체결되며, 또한 제 1 단턱(151)을 통해 백커버(130)의 측면부(133-1)와 서로 조립 및 체결되는 것이다.
이때, 도시하지는 않았지만 모서리프레임(160)의 제 4 단턱(165c)과 보강프레임(150)의 돌출단(155)에는 각각 스크류홀과 탭 홀 등이 구비될 수 있으며, 또한, 제 1 단턱(151)과 백커버(130)의 제 1 수평연장부(133c-1)에는 각각 스크류홀과 탭홀 등이 구비되어, 보강프레임(150)과 모서리프레임(160) 그리고 보강프레임(150)과 백커버(130)의 제 1 측면부(133-1)는 서로 스크류 체결될 수 있으며, 이의 체결구조는 다양하게 구성될 수 있다.
이러한 보강프레임(150) 역시 몰드 재질로 이루어질 수 있으며 또는 금속재질로도 이루어질 수 있다.
또한, 보강프레임(150)은 모서리프레임(160)의 제 5 단턱(165d)과 백커버(130)의 제 2 수평연장부(133-2)와도 조립 체결된다.
이때, 보강프레임(150)에는 제 1 단턱(151)이 생략되고, 보강프레임(150)이 모서리프레임(160)과만 연결된 상태로 도 3c에 도시한 바와 같이 백커버(130)의 수평부(131)와 수평연장부(133c) 사이로 위치할 수도 있다.
또한, 도 4g에 도시한 바와 같이 보강프레임(150)이 측면부(133)에 의해 정의되는 수납공간(C) 내에만 위치하도록 할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 모서리영역에 수평연장부(133c)를 형성하지 않아, 백커버(130) 제조 공정의 효율성을 향상시키면서도, 모서리영역에 모서리프레임(160)을 더욱 위치시킴으로써, 백커버(130)의 모서리영역에서도 백커버(130)의 강성이 향상되도록 할 수 있다.
특히, 백커버(130)의 강성을 보다 향상시키기 위한 보강프레임(150)이 모서리영역에 위치하는 모서리프레임(160)과 조립 및 체결되도록 할 수 있어, 보강프레임(150)과 모서리프레임(160)의 체결력에 대응하여 백커버(130)의 강성을 보다 향상시킬 수도 있다.
한편 지금까지의 설명 및 도면에서는 모서리프레임(160)이 백커버(130)의 일 모서리영역에만 위치함을 설명 및 도시하였으나, 모서리프레임(160)은 백커버(130)의 네 모서리영역에 모두 위치할 수 있으며, 보강프레임(150) 또한 백커버(130)의 네 가장자리에 모두 위치할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만 백커버(130)의 수평부(131) 상에는 바(bar) 형상의 적어도 하나의 센터프레임(미도시)이 더욱 위치할 수 있는데, 센터프레임(미도시) 상부로는 접착패드(도 4g의 143)를 통해 디스플레이패널(도 4g의 110)의 배면이 지지되어 안착될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백커버를 포함하는 표시장치의 자중처짐을 비교 측정한 실험결과 그래프이다.
살펴보기 앞서, Sample 1은 일반적인 백커버를 포함하는 표시장치로써, EGI로 이루어지는 백커버가 0.6T의 두께를 가지며, 백커버의 측면부의 높이가 7.2mm 로 이루어진다.
Sample 2는 EGI로 이루어지며 0.8T의 두께를 가지는 백커버의 측면부의 높이를 7.9mm로 이루어지도록 하였으며, Sample 3은 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)로, 측면부(133-1, 133-2)가 외측측면(133a)과 외측측면(133a)으로부터 이너 헤밍된 내측측면(133b) 그리고 내측측면(133b)에 수직 절곡된 수평연장부(133c-1, 133c-2)를 포함한다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 EGI로 이루어지며 0.8T의 두께를 갖는다.
그리고 Sample 4는 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)의 수평연장부(133c-1, 133c-2)와 수평부(131) 사이로 보강프레임(150)이 더욱 위치한다.
도 6의 그래프 참조하여, 먼저 Sample 1과 Sample 2를 비교하여 살펴보면, 동일한 재질로 이루어지며, 동일한 두께를 갖는 백커버의 측면부의 높이를 높이는 구성만으로도 표시장치의 자중처임이 현저하게 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
이를 통해 백커버의 측면부의 높이를 높임으로써, 백커버의 강성이 향상됨을 확인할 수 있다.
그리고, Sample 2와 Sample 3을 비교하면, 측면부를 동일한 높이로 형성하더라도, 측면부(133-1, 133-2)를 외측측면(133a)과, 이너 헤밍된 내측측면(133b) 그리고 수평연장부(133c-1, 133c-2)로 이루어지는 함으로써, 표시장치(도 4g의 100)의 자중처임이 감소되는 것을 확인할 수 있다.
이를 통해서, 본 발명의 실시예에 따라, 백커버(130)의 측면부(133-1, 133-2)를 외측측면(133a)과 외측측면(133a)으로부터 이너 헤밍된 내측측면(133b) 그리고 내측측면(133b)에 수직 절곡된 수평연장부(133c-1, 133c-2)를 포함하도록 함으로써, 백커버(130)의 강성이 보다 향상됨을 확인할 수 있게 된다.
또한, Sample 4를 살펴보면, 백커버(130)의 측면부(133-1, 133-2)에 보강프레임(150)을 더욱 위치심으로써, 백커버(130)의 강성이 보다 향상되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 이너 헤밍된 일정 높이를 갖는 측면부(133-1, 133-2)를 구비함으로써, 백커버(130)가 얇은 금속재로 이루어지며, 디스플레이패널(도 4g의 110)과 백커버(130) 사이로 별도의 이너플레이트(미도시)가 구비되지 않더라도 강성이 보다 향상되는 것이다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 4g의 100)는 경량 및 박형을 구현할 수 있으며, 또한 강성 또한 보다 향상되게 된다.
도 7a ~ 7b는 표시장치의 배면 구동회로부의 과전류 인가 시 디스플레이패널 전면부에서의 온도를 측정한 실험결과이다.
도 7a는 일반적인 표시장치의 백커버의 수평부 배면으로 위치하는 구동회로부로 과전류를 인가하여 디스플레이패널 전면부에서의 온도를 측정한 실험결과로, 디스플레이패널의 전면부에서 온도가 최대 61.8℃로 측정되는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 도 7b의 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 백커버(130)의 수평부(131) 배면으로 위치하는 구동회로부(미도시)에 과전류를 인가하여도 디스플레이패널(도 4g의 110) 전면부에서 측정되는 온도는 최대 56.2℃로, 일반적인 표시장치에 비해 온도가 약 5.6℃ 낮게 측정되는 것을 확인 할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 백커버(130)의 수평부(131)와 디스플레이패널(도 4g의 110) 사이로 2.5mm ~ 6.5mm의 높이(도 3d의 D2)를 갖는 에어갭영역(도 4g의 B)을 형성함으로써, 백커버(130)의 수평부(131) 배면에 위치하는 구동회로부(미도시)로터 발생되는 고온의 열이 디스플레이패널(도 4g의 110)로 전달되는 것을 최소화할 수 있는 것이다.
따라서, 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열에 의해 디스플레이패널(도 4g의 110)의 국부적인 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
특히, 도 7a를 살펴보면 온도 편차가 25.3℃로 매우 크게 형성되는 것을 확인할 수 있는데, 온도 편차가 클 경우 육안으로 색차가 시인될 수 있어 화상불량을 야기하게 된다.
이에 반해 도 7b의 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 4g의 100)는 온도 편차가 4.6℃로 매우 낮은 것을 확인할 수 있다.
이는 곧, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 4g의 100)는 백커버(130)의 수평부(131)와 디스플레이패널(도 4g의 110) 사이로 형성되는 에어갭영역(도 4g의 B)에 의해, 백커버(130)의 수평부(131)의 배면으로 위치하는 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열이 고르게 방열되었음을 의미한다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 백커버에 내측프레임이 더욱 포함된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 8b는 백커버의 배면으로 외측프레임이 더욱 포함된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8a에 도시한 바와 같이 백커버(130)의 판(plate) 형상의 수평부(131)의 내면에는 수평부(131)의 길이방향을 따라 내측프레임(170)이 더욱 위치할 수 있으며, 도 8b에 도시한 바와 같이 백커버(130)의 판(plate) 형상의 수평부(131)의 배면에는 수평부(131)의 길이방향을 따라 외측프레임(180)이 더욱 위치할 수 있다.
여기서, 내측프레임(170) 및 외측프레임(180)은 모두 수평부(131)의 길이방향에 대응하는 바(bar) 형상으로 이루어지는데, 보다 정확하게는 수평부(131)와 대면하는 프레임부(171, 181)와, 프레임부(171, 181)의 길이방향을 따라 하향 수직 절곡되어 서로 마주보는 한쌍의 측면프레임부(173, 183)로 이루어질 수 있다.
그리고, 각 측면프레임부(173, 183)에는 수직 절곡되어 수평부(131)와 밀착되는 고정프레임(175, 185)이 구비되어, 내측프레임(170) 및 외측프레임(180)은 고정프레임(175, 185)이 수평부(131)와 밀착된 상태로 스크류 체결될 수 있으며, 이의 체결구조는 다양하게 구성될 수 있다.
여기서, 도면상으로는 프레임부(171, 181)와 한쌍의 측면프레임부(173, 183) 사이는 중공부를 갖도록 형성될 수도 있으며, 또는 내부가 모두 채워진 구조로도 이루어질 수 있다.
이러한 내측프레임(170) 및 외측프레임(180)은 백커버(130)의 수평부(131)의 내면 및 배면에 각각 위치하거나 또는 적어도 하나가 위치하여, 얇은 금속재로 이루어지는 백커버(130)의 강성을 보다 향상시키는 역할을 하게 된다.
이때, 내측프레임(170)의 한쌍의 측면프레임부(173)의 높이(h3)는 에어갭영역(도 4g의 B)의 높이(도 3a의 D2)에 대응되도록 형성하여, 백커버(130)의 측면부(133)에 배면 가장자리가 지지되어 안착되는 디스플레이패널(도 4g의 110)의 배면 일부가 더욱 지지되도록 하여, 디스플레이패널(도 4g의 110)의 처짐이 발생하는 것을 보다 최소화 되도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 얇은 금속재로 이루어지며, 디스플레이패널(도 4g의 110)과 백커버(130) 사이로 별도의 이너플레이트(미도시)가 구비되지 않더라도 강성이 보다 향상되게 되는데, 이는 백커버(130)에 이너 헤밍된 일정 높이를 갖는 측면부(133-1, 133-2)를 구비하고, 디스플레이패널(도 4g의 110)과 백커버(130)의 수평부(131) 사이로 에어갭영역(도 4g의 B)이 정의되도록 하기 때문이다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치(도 4g의 100)는 경량 및 박형을 구현할 수 있으며, 또한 강성 또한 보다 향상되게 된다.
또한, 이너플레이트(미도시) 삭제를 통해 공정의 효율성 또한 향상시키게 된다.
또한, 에어갭영역(도 4g의 B)을 통해 백커버(130)의 수평부(131) 배면으로 실장되는 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열이 디스플레이패널(도 4g의 110)로 전달되는 것을 방지할 수 있어, 구동회로부(미도시)로부터 발생되는 고온의 열에 의해 디스플레이패널(도 4g의 110)의 국부적인 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 디스플레이패널(도 4g의 110)의 배면 가장자리를 지지하는 수평연장부(133c-1, 133c-2)에 의해 표시장치(도 4g의 100)의 상하 방향으로 인가되는 하중 또는 충격에 따른 디스플레이패널(도 4g의 110)의 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 측면부(133-1, 133-2)를 디스플레이패널(도 4g의 110) 보다 돌출되도록 하여 드롭마진(도 4g의 DM)을 형성함으로써, 강성에 취약한 디스플레이패널(도 4g의 110)의 가장자리를 보호하는 동시에 표시장치(도 4g의 100)의 디자인적인 측면 또한 향상시킬 수 있다.
또한, 디스플레이패널(도 4g의 110)과 백커버(130)의 측면부(133-1, 133-2) 사이로 보더갭(도 4g의 BG)을 형성함으로써, 디스플레이패널(도 4g의 110)의 팽창 또는 조립의 편의성 등을 고려할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 백커버(130)는 그 용어에 한정되는 것은 아니고, 플레이트 버텀(Plate Bottom), 커버버텀(Cover Bottom), 베이스 프레임(Base Frame), 메탈 프레임(Metal Frame), 메탈 샤시(Metal Chassis), 샤시 베이스(Chassis Base), m-샤시 등 다른 표현으로 사용될 수 있으며, 디스플레이패널(도 4g의 110)을 지지하는 지지체로서 표시장치(도 4g의 100)의 배면에 배치되는 모든 형태의 프레임 또는 판상 구조물을 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
100 : 표시장치
110 : 디스플레이패널(112 : 인캡기판)
140 : 커버윈도우(141 : 액상점착제, 143 : 접착패드)
130 : 백커버(131 : 수평부, 133 : 측면부(133a : 외측측면, 133b : 내측측면, 133c : 수평연장부))

Claims (13)

  1. 수평부와, 상기 수평부로부터 상향 절곡되는 외측측면과, 상기 수평부와 일정간격 이격되며 상기 외측측면으로부터 연장되는 수평연장부를 포함하는 측면부를 포함하는 백커버와;
    상기 수평연장부에 의해 배면 가장자리가 지지되어, 상기 수평부로부터 일정간격 이격되어 위치하는 디스플레이패널
    을 포함하며, 상기 수평부와 상기 디스플레이패널 사이로는 에어갭영역이 정의되는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측면부의 높이는 5.5mm ~ 9mm이며, 상기 에어갭영역의 높이는 2.5mm ~ 6.5mm 인 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측면부는 상기 디스플레이패널로부터 0.5mm ~ 0.9mm 돌출되는 드롭마진(drop margin)을 포함하며, 상기 측면부와 상기 디스플레이패널 사이로는 0.1 ~ 0.5mm의 보더갭(border gap)을 포함하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 외측측면으로부터 상기 외측측면의 높이의 1/2의 높이를 갖도록 이너 헤밍된 내측측면을 포함하며, 상기 수평연장부는 상기 내측측면으로부터 수직 절곡되는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 외측측면과 상기 수평부는 90°~ 120°의 경사를 이루는 표시장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 측면부는 상기 외측측면으로부터 다수번 절곡되어, 끝단이 다수번 아웃 헤밍(outer hemming)되거나, 다수번 이너 헤밍(inner hemming)되는 헤밍부를 포함하는 표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 측면부는 상기 외측측면으로부터 다수번 절곡되어, 내부로 수납공간을 정의하는 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수납공간 내부로 보강프레임이 위치하는 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평부와 상기 수평연장부 사이로 보강프레임이 위치하는 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 백커버의 적어도 하나의 모서리영역에는 모서리프레임이 위치하는 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 모서리프레임은 외주면을 따라 상기 백커버의 상기 모서리영역을 이루는 두 측면부의 수평연장부가 각각 안착되는 제 1 단턱이 구비되어, 상기 모서리프레임은 상기 수평연장부와 조립 및 체결되는 표시장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 백커버의 적어도 일 가장자리를 따라서는 보강프레임이 위치하며, 상기 보강프레임의 길이방향의 일 끝단에는 돌출단이 구비되며,
    상기 모서리프레임의 일단에는 상기 보강프레임의 돌출단이 안착되어 조립 및 체결되는 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 보강프레임의 길이방향을 따라서는 상기 수평연장부가 안착되는 제 2 단턱이 구비되어, 상기 보강프레임은 상기 수평연장부와 조립 및 체결되는 표시장치.
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