KR102173356B1 - 곡면표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡면표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 곡면표시장치는 곡면패널, 상기 곡면패널과 분리된 인쇄회로기판 및 상기 곡면패널 및 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 다수의 연성필름;을 포함하고, 상기 연성필름은 상기 곡면패널의 가장자리로 갈수록 길이가 길게 형성된다

Description

곡면표시장치{Display Panel having the Curved Panel}

본 발명은 곡면표시장치에 관한 것이다.

표시장치 분야는 부피가 큰 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)을 대체하는, 얇고 가벼우며 대면적이 가능한 평판 표시장치(Flat Panel Display Device: FPD)로 급속히 변화해 왔다. 평판 표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED), 그리고 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등이 있다.

평판표시장치는 패널과 패널을 지지하면서 덮는 케이스탑(case top)을 포함하는데, 패널과 케이스탑 사이의 간격 사이로 빛샘 현상이 발생하는 문제점이 생기기도 한다. 특히, 인위적으로 패널의 형상을 휘게 형성한 곡면패널을 이용한 곡면표시장치에서는 빛샘 문제가 더욱 두드러지고 있다. 이는 패널이 휘어진 형상으로 인해서 국부적으로 스트레스(stress)가 발생하는 것에 기인한다.

본 발명은 곡면표시장치에서 국부적인 스트레스로 인해서 빛샘 현상이 발생하는 것을 개선하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 곡면표시장치는 곡면패널, 상기 곡면패널과 분리된 인쇄회로기판 및 상기 곡면패널 및 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 다수의 연성필름;을 포함하고, 상기 연성필름은 상기 곡면패널의 가장자리로 갈수록 길이가 길게 형성된다.

본 발명은 곡면패널의 곡률에 따라서 COF와 같은 연성필름의 길이를 가변하여, 연성필름들 간의 스트레스 차이를 줄여서 곡면패널에 가해지는 스트레스의 편차를 감소시킨다. 이에 따라서, 곡면패널에 국부적으로 균열이 발생하거나 곡면패널의 왜곡되는 것을 방지한다.

도 1은 본 발명에 의한 곡면표시장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 곡면표시장치의 정면도.
도 3은 곡률반경을 설명하는 도면.
도 4는 COF의 길이를 설정하는 기준을 설명하는 도면.
도 5 내지 도 10은 COF의 실시 예들을 나타내는 도면들.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시 예의 곡면패널은 액정패널로 설명되고 있지만, 본 발명은 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 디스플레이장치에도 적용될 수 있음은 자명하다.

도 1은 본 발명에 의한 액정표시장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 표시영역에서 바라본 액정표시장치의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 액정표시장치는 곡면패널(10), 인쇄회로기판(20) 및 칩 온 필름(Chip-On Film)(100)을 포함한다.

곡면패널(10)은 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들이 형성된 픽셀 어레이를 포함하여 입력 영상 데이터를 표시한다. 픽셀 어레이는 하부 기판에 형성된 TFT 어레이, 상부 기판에 형성된 컬러필터 어레이, 및 하부 기판과 상부 기판 사이에 형성된 액정셀들(Clc)을 포함한다. TFT 어레이에는 데이터라인들(11), 데이터라인들(11)과 교차되는 게이트라인들(또는 스캔 라인들, 12), 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부마다 형성된 TFT들, TFT에 접속된 화소전극(1), 스토리지 커패시터(Cst) 등이 형성된다. 컬러필터 어레이에는 블랙매트릭스와 컬러필터를 포함한 컬러필터 어레이가 형성된다. 공통전극(2)은 하부 기판이나 상부 기판에 형성될 수 있다. 액정셀들(Clc)은 데이터전압이 공급되는 화소전극(1)과, 공통전압(Vcom)이 공급되는 공통전극(2) 사이의 전계에 의해 구동된다. 곡면패널(10)의 상부 기판과 하부 기판 상에는 광축이 직교하는 편광판이 부착되고, 액정층과 접하는 계면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 곡면패널(10)의 상부 기판과 하부 기판 사이에는 액정층의 셀갭(Cell gap)을 유지하기 위한 스페이서(spacer)가 배치된다.

제1 및 제2 인쇄회로기판(20-1,20-2)에는 타이밍 콘트롤러(미도시) 및 파워모듈(미도시)이 실장된다.

타이밍 콘트롤러는 외부의 호스트 시스템로부터 디지털 비디오 데이터를 입력받고, 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(CLK) 등의 타이밍 신호를 입력받는다.

타이밍 콘트롤러는 디지털 비디오 데이터를 소스 드라이브 IC(110)에 전송한다. 타이밍 콘트롤러는 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE, CLK)를 이용하여 소스 드라이브 IC들(24)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 타이밍 제어신호와, 게이트 구동회로(미도시)의 레벨 시프터와 시프트 레지스터의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(ST, GCLK, MCLK)을 발생한다.

파워모듈은 호스트 시스템으로부터 공급되는 입력 전압이 UVLO 레벨 이상일 때, 동작하기 시작하고, 소정의 시간이 지연된 후부터 출력을 발생한다. 파워모듈의 출력은 VGH, VGL, VCC, VDD, HVDD, RST 등을 포함한다.

제1 내지 제3 칩 온 필름(100-1,100-2,100-3)은 곡면패널(10)과 제1 인쇄회로기판(20-1)을 연결하고, 제4 내지 제6 칩 온 필름(100-4,100-5,100-6)은 곡면패널(10)과 제2 인쇄회로기판(20-2)을 연결한다. 각각의 칩 온 필름(100)에는 소스 드라이브 IC(110)가 실장된다. 게이트 구동회로는 게이트 드라이버 IC의 형태로 칩 온 필름(100)에 실장되거나, 별도로 형성될 수 있다. 또는 게이트 구동회로는 GIP타입으로 인쇄회로기판(20)에 형성되는 레벨쉬프터(미도시)와 곡면패널(10)에 형성되는 쉬프트레지스터(미도시)를 포함할 수 있다.

제1 내지 제3 칩 온 필름(100-1,100-2,100-3)은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 칩 온 필름(100-1,100-2,100-3)은 곡면패널(10)의 중심에서 가장자리로 갈수록 길이가 길게 형성된다. 즉, 제1 내지 제3 칩 온 필름(100-1,100-2,100-3) 중에서 제1 칩 온 필름(100-1)의 길이가 가장 길고, 제3 칩 온 필름(100-3)의 길이가 가장 짧게 형성된다.

그리고, 제1 내지 제3 칩 온 필름(100-1,100-2,100-3)의 길이는 곡면패널(10)의 곡률각도에 비례하여 설정될 수 있다.

도 3은 곡면패널(10)의 곡률각도(φ)를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에서 패널 가상수평길이(x)는 곡면패널(10)이 평평한 상태라고 가정하였을 때의 길이를 나타낸다. 패널 수평길이(y)는 곡면패널(10)의 수평길이를 나타낸다. 곡률반경(R)은 원호인 곡면패널(10)의 원의 중심과 곡면패널(10) 간의 간격이고, 편향길이(Deflection length;D)는 곡면패널(10)이 편향된 길이이다. 그리고 곡률각도(φ)는 패널 가상수평길이(x)와 곡면패널(10)의 중심과 끝점을 잇는 선분 간의 각도이다.

도 4는 제1 인쇄회로기판(20-1)이 곡면패널(10)의 수평면과 형성하는 각도 및 제1 내지 제3 칩 온 필름(100-1,100-2,100-3)의 길이를 나타내고 있다. 이때 곡면패널(10)의 수평면은 곡면패널(10)을 표시영역인 정면에서 바라봤을 때의 상부 수평선에 해당한다.

도 4를 참조하면, 제1 인쇄회로기판(20-1)은 곡면패널(10)의 수평면과 곡률각도(φ)의 사잇각을 형성하도록 기울어진 형태로 이루어진다. 그리고 제1 내지 제3 칩 온 필름(100-1,100-2,100-3)의 길이는 제1 인쇄회로기판(20-1)과 곡면패널(10)의 길이에 대응하도록 설정된다.

이를 살펴보면 다음과 같다.

제1 인쇄회로기판(20-1)의 하부면의 연장선(ℓ)이 곡면패널(10)의 상부 수평선과 접하는 접점을 'O'라고 할 때, 연장선(ℓ)과 곡면패널(10)의 상부 수평선의 각도는 곡률각도(φ)가 된다. 따라서, 제1 칩 온 필름(100-1)이 형성될 위치와 접점(O) 간의 거리를 'd'라고 할 때, 제1 칩 온 필름(100-1)의 길이(ℓ)와 'd'와의 관계는 다음의 (식1)과 같다.

ℓ/d = tan(φ) ------- (식1)

따라서, 제1 칩 온 필름(100-1)의 길이(v)는 d×tan(φ) 로 구할 수 있다.

이러한 방법으로 제1 내지 제3 칩 온 필름(100-1,100-2,100-3)의 길이를 구할 수 있고, 마찬가지로 제4 내지 제5 칩 온 필름(100-4,100-5,100-6)의 길이는 제2 인쇄회로기판(20-2)과의 거리 관계를 이용하여 구할 수 있다.

칩 온 필름(100)은 연성필름을 이용하여 제작되지만 외력에 의해서 지속적으로 하중을 받을 경우에 파손이 발생하거나, 내부에 형성되는 배선패턴의 손상을 유발할 수 있다. 또한, 칩 온 필름(100)에 가해지는 스트레스가 인해서 곡면패널(10)에 가해져서 곡면패널(10)의 크랙을 유도할 수 있다.

도 5 내지 도 10은 칩 온 필름(100)의 유연성을 높여서 외력에 의한 스트레스를 줄일 수 있는 실시 예들을 도시하고 있다.

칩 온 필름(100)에는 유연성을 높이기 위한 슬릿(slit)이 형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 수직슬릿(121)은 칩 온 필름(100)에서 소스 드라이브 IC(110)의 상부에 수직으로 하나 이상이 형성될 수 있다. 도 6에서와 같이, 수평슬릿(122)은 소스 드라이브 IC(110)의 상부에서 가로 방향으로 형성될 수 있다. 또는 도 7에서와 같이, 수평슬릿(123)은 소스 드라이브 IC(100)의 측면과 경계면 사이에서 형성되거나, 도 8에서와 같이 대각선슬릿(124)은 칩 온 필름(100)의 상부 가장자리에서 내측 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

유연성을 높이기 위한 다른 방안으로 칩 온 필름(100)은 측면에서 내측방향으로 움푹 파인 형태로 형성될 수 있다.

도 9에서와 같이, 칩 온 필름(100)은 측면이 직각으로 움푹 파인 형태로 이루어질 수 있다. 또는 도 10에서와 같이, 칩 온 필름(100)은 경사지게 움푹 파인 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 이와 같이 칩 온 필름(100)은 측면에서 일부가 내측으로 움푹 파이기 때문에 양 끝단의 폭보다 중심부의 폭이 좁게 형성되는 형태로 이루어진다.

본 발명의 실시 예는 칩 온 필름에 대해서 설명하고 있지만, 본 발명의 기술적 사상은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package;TCP) 또는 이와 유사한 연성필름에 적용될 수도 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 곡면패널 20 : 인쇄회로기판
30 : COF 110 : 소스 드라이버 IC

Claims (5)

1. 곡면패널;
   상기 곡면패널과 분리된 인쇄회로기판; 및
   상기 곡면패널 및 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 다수의 연성필름;을 포함하고,
   상기 연성필름은 상기 곡면패널 상에서 상기 연성필름이 형성되는 위치에 대응하여 설정되는 길이를 가지며, 상기 곡면패널의 가장자리로 갈수록 길이가 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인쇄회로기판은
   상기 곡면패널의 좌측 상단에 배치되어서 상기 곡면패널의 좌측방향으로 갈수록 상기 곡면패널과 간격이 멀어지는 제1 인쇄회로기판; 및
   상기 곡면패널의 우측 상단에 배치되어서 상기 곡면패널의 우측방향으로 갈수록 상기 곡면패널과 간격이 멀어지는 제2 인쇄회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 인쇄회로기판과 상기 곡면패널의 사잇각 및 상기 제2 인쇄회로기판과 상기 곡면패널의 사잇각은 상기 곡면패널 곡률각도로 설정되는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 연성필름은 수평슬릿, 수직슬릿, 대각선슬릿 중에서 어느 하나 이상이 형성되는 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 연성필름은 양측면 중에서 적어도 어느 한 측면이 내측으로 움푹 파인 형태인 것을 특징으로 하는 곡면표시장치.

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