KR102522946B1

KR102522946B1 - 두루마리형 연성표시장치

Info

Publication number: KR102522946B1
Application number: KR1020150140012A
Authority: KR
Inventors: 박재욱; 김봉철; 김재현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2015-10-05
Publication date: 2023-04-18
Also published as: KR20170040864A

Abstract

본 발명에 의한 두루마리형 연성표시장치는 표시 패널, 소스 기판, 패널 롤러부, 및 탄성 부재를 포함한다. 소스 기판은 표시 패널을 구동하기 위한 구동부가 전면(前面)에 실장되고, 전면의 일측에 표시 패널이 접합된다. 패널 롤러부는 표시 패널과 소스 기판이 감겨진다. 탄성 부재는 소스 기판의 배면(背面)에 부착된다.

Description

두루마리형 연성표시장치{ROLLABLE FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 두루마리형 연성표시장치에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.

앞서 설명한 표시장치 중 유기전계발광표시장치에는 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 구동부가 포함된다. 구동부에는 표시 패널에 스캔신호(또는 게이트신호)를 공급하는 스캔 구동부 및 표시 패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.

유기전계발광표시장치는 연성을 부여할 수 있기 때문에 표시 패널을 구부리거나 곡면을 갖게 할 수 있음은 물론 표시 패널을 두루마리 형태로 말았다가 펴는 등 형태의 변형이 가능하다. 이로 인하여, 최근에는 유기전계발광표시장치의 표시 패널과 더불어 이를 수납하는 기구 구조물을 다양한 형태로 설계하고자 하는 시도가 증가하고 있다.

본 발명은 표시 패널 및 소스 기판을 패널 롤러부의 외주면을 따라 롤링시키는 경우, 표시 패널의 에지부에 의해 소스 기판 상에 형성된 연결 배선이 눌림으로써 발생하는 배선 결함을 개선한 두루마리형 연성표시장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 두루마리형 연성 표시장치는 표시 패널, 소스 기판, 구동부, 탄성 부재, 및 패널 롤러부를 포함한다. 소스 기판은 표시패널의 일측에 접합되어 전기적으로 연결된다. 구동부는 소스 기판의 전면(前面)에 실장되어 표시패널에 신호를 제공한다. 탄성 부재는 소스 기판의 배면(背面)에 부착된다. 패널 롤러부는 원형(원통형)으로 형성되며, 표시패널 및 소스 기판은 패널 롤러부의 외주면을 따라 롤링(Rolling)될 수 있다.

본 발명은 표시 패널을 두루마리 형태로 말았다가 펴는 등 형태의 변형시, 표시 패널과 연결되는 소스 기판 상에 형성된 연결 배선에 크랙(Crack) 또는 손상(Damage)이 발생하는 것을 방지한 두루마리형 연성표시장치를 제공할 수 있다.

본 발명은 반복되는 롤링 동작 시에 발생할 수 있는 연결 배선의 과도한 눌림 현상을 방지할 수 있고, 이에 따라 배선 결함이 개선된 두루마리형 연성표시장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 서브 픽셀의 개략적인 회로 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서브 픽셀의 구성 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 평면 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 단면 예시도이다.
도 6은 제1기판의 식각 예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 제1기판과 제2기판의 합착 예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 모듈화된 표시 패널을 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 두루마리형 연성표시장치를 도면이다.
도 10은 표시 패널과 패널 롤러부를 나타낸 사시도이다.
도 11 내지 도 13은 두루마리형 연성표시장치의 문제점을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 두루마리형 연성표시장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 의한 두루마리형 연성표시장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 유기전계발광표시장치를 일례로 두루마리형 연성표시장치를 구현하는 예를 실시예로 설명한다. 그러나 두루마리형 연성표시장치를 구현할 수 있는 표시 패널은 이에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 서브 픽셀의 개략적인 회로 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서브 픽셀의 구성 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치에는 영상 처리부(110), 타이밍 제어부(120), 데이터 구동부(140), 스캔 구동부(130) 및 표시 패널(150)이 포함된다.

영상 처리부(110)는 외부로부터 공급된 데이터신호(DATA)와 더불어 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 출력한다. 영상 처리부(110)는 데이터 인에이블 신호(DE) 외에도 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭신호 중 하나 이상을 출력할 수 있으나 이 신호들은 설명의 편의상 생략 도시한다.

타이밍 제어부(120)는 영상 처리부(110)로부터 데이터 인에이블 신호(DE) 또는 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭신호 등을 포함하는 구동신호와 더불어 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 타이밍 제어부(120)는 구동신호에 기초하여 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 출력한다.

데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍 제어부(120)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하여 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다. 데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1 ~ DLn)을 통해 데이터신호(DATA)를 출력한다. 데이터 구동부(140)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성될 수 있다.

스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트시키면서 스캔신호를 출력한다. 스캔 구동부(130)는 스캔라인들(GL1 ~ GLm)을 통해 스캔신호를 출력한다. 스캔 구동부(130)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되거나 표시 패널(150)에 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 형성된다.

표시 패널(150)은 데이터 구동부(140) 및 스캔 구동부(130)로부터 공급된 데이터신호(DATA) 및 스캔신호에 대응하여 영상을 표시한다. 표시 패널(150)은 영상을 표시할 수 있도록 동작하는 서브 픽셀들(SP)을 포함한다.

서브 픽셀은 구조에 따라 전면발광(Top-Emission) 방식, 배면발광(Bottom-Emission) 방식 또는 양면발광(Dual-Emission) 방식으로 형성된다. 서브 픽셀들(SP)은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하거나 백색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함한다. 서브 픽셀들(SP)은 발광 특성에 따라 하나 이상 다른 발광 면적을 가질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 서브 픽셀에는 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터(Cst), 보상회로(CC) 및 유기 발광다이오드(OLED)가 포함된다.

스위칭 트랜지스터(SW)는 제1스캔라인(GL1)을 통해 공급된 스캔신호에 응답하여 제1데이터라인(DL1)을 통해 공급되는 데이터신호가 커패시터(Cst)에 데이터전압으로 저장되도록 스위칭 동작한다. 구동 트랜지스터(DR)는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 따라 제1전원라인(EVDD)과 제2전원라인(EVSS) 사이로 구동 전류가 흐르도록 동작한다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DR)에 의해 형성된 구동 전류에 따라 빛을 발광하도록 동작한다.

보상회로(CC)는 구동 트랜지스터(DR)의 문턱전압 등을 보상하기 위해 서브 픽셀 내에 추가된 회로이다. 보상회로(CC)는 하나 이상의 트랜지스터로 구성된다. 보상회로(CC)의 구성은 보상 방법에 따라 매우 다양한바 이에 대한 예시를 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 보상회로(CC)에는 센싱 트랜지스터(ST)와 센싱라인(VREF)이 포함된다. 센싱 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DR)의 소스라인과 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극 사이(이하 센싱노드)에 접속된다. 센싱 트랜지스터(ST)는 센싱라인(VREF)을 통해 전달되는 초기화전압(또는 센싱전압)을 센싱노드에 공급하거나 센싱노드의 전압 또는 전류를 센싱할 수 있도록 동작한다.

스위칭 트랜지스터(SW)는 제1데이터라인(DL1)에 제1전극이 연결되고, 구동 트랜지스터(DR)의 게이트전극에 제2전극이 연결된다. 구동 트랜지스터(DR)는 제1전원라인(EVDD)에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DR)의 게이트전극에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DR)의 제2전극에 애노드전극이 연결되고 제2전원라인(EVSS)에 캐소드전극이 연결된다. 센싱 트랜지스터(ST)는 센싱라인(VREF)에 제1전극이 연결되고 센싱노드인 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 참고로, 제1전극과 제2전극은 트랜지스터의 타입에 따라 소스전극과 드레인전극 또는 드레인전극과 소스전극으로 정의된다.

센싱 트랜지스터(ST)의 동작 시간은 보상 알고리즘(또는 보상 회로의 구성)에 따라 스위칭 트랜지스터(SW)와 유사/동일하거나 다를 수 있다. 일례로, 스위칭 트랜지스터(SW)는 제1a스캔라인(GL1a)에 게이트전극이 연결되고, 센싱 트랜지스터(ST)는 제1b스캔라인(GL1b)에 게이트전극이 연결될 수 있다. 다른 예로, 스위칭 트랜지스터(SW)의 게이트전극에 연결된 제1a스캔라인(GL1a)과 센싱 트랜지스터(ST)의 게이트전극에 연결된 제1b스캔라인(GL1b)은 공통으로 공유하도록 연결될 수 있다.

센싱라인(VREF)은 데이터 구동부에 연결될 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부는 실시간, 영상의 비표시기간 또는 N 프레임(N은 1 이상 정수) 기간 동안 서브 픽셀의 센싱노드를 센싱하고 센싱결과에 따른 보상 구동을 할 수 있게 된다. 한편, 스위칭 트랜지스터(SW)와 센싱 트랜지스터(ST)는 동일한 시간에 턴온될 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부의 시분할 방식에 의거 센싱라인(VREF)을 통한 센싱 동작과 데이터신호를 출력하는 데이터 출력 동작은 상호 분리(구분) 된다.

이 밖에, 센싱결과에 따른 보상 대상은 디지털 형태의 데이터신호, 아날로그 형태의 데이터신호 또는 감마전압 등이 될 수 있다. 그리고 센싱결과를 기반으로 보상신호(또는 보상전압) 등을 생성하는 보상 회로는 데이터 구동부의 내부, 타이밍 제어부의 내부 또는 별도의 회로로 구현될 수 있다.

기타, 도 3에서는 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터(Cst), 유기 발광다이오드(OLED), 센싱 트랜지스터(ST)를 포함하는 3T(Transistor)1C(Capacitor) 구조의 서브 픽셀을 일례로 설명한다. 하지만, 보상회로(CC)가 추가된 경우 서브 픽셀은 3T2C, 4T2C, 5T1C, 6T2C 등으로 구성될 수도 있다.

앞서 설명된 유기전계발광표시장치는 백라이트유닛이 필요 없기 때문에 액정표시장치 대비 표시 패널의 두께를 얇게 제작할 수 있는 특징이 있다. 또한, 유기전계발광표시장치는 두께가 얇은 만큼 연성을 부여할 수 있기 때문에 표시 패널을 구부리거나 곡면을 갖게 할 수 있음은 물론 표시 패널을 두루마리 형태로 말았다가 펴는 등 형태의 변형이 가능하다. 이로 인하여, 최근에는 유기전계발광표시장치의 표시 패널과 더불어 이를 수납하는 기구 구조물을 다양한 형태로 설계하고자 하는 시도가 증가하고 있다.

이하, 두루마리형 연성표시장치를 구현하기 위해 두루마리 형태로 말았다가 필 수 있는 표시 패널의 구조를 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 평면 예시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 단면 예시도이며, 도 6은 제1기판의 식각 예를 나타낸 단면도이고, 도 7은 제1기판과 제2기판의 합착 예를 나타낸 단면도이며, 도 8은 모듈화된 표시 패널을 나타낸 평면도이다.

도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널(150)에는 제1기판(GLS), 다수의 픽셀(P)로 이루어진 표시영역(AA)을 갖는 중간층(IL) 및 제2기판(MS)이 포함된다.

중간층(IL)은 표시영역(AA)을 구성하는 다수의 픽셀(P)과 더불어 접착층(ADL)을 갖는다. 다수의 펙셀(P)은 적색(R), 백색(W), 청색(B) 및 녹색(G)을 발광하는 서브 픽셀들로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 접착층(ADL)은 제1기판(GLS)과 제2기판(MS) 간의 합착을 도모하고 제1기판(GLS)과 제2기판(MS) 사이에 위치하는 중간층(IL)을 밀봉하는 접착재료로 이루어진다.

제1기판(GLS)은 유리나 수지로 이루어진다. 제1기판(GLS)의 두께는 0.01mm ~ 0.2mm로 선택될 수 있다. 실험결과, 제1기판(GLS)의 두께가 0.01mm ~ 0.1mm와 같이 얇으면 수지가 아닌 유리로 이루어지더라도 두루마리 형태로 말았다가 필 수 있는 형태의 변형이 매우 용이한 것으로 나타났다.

제1기판(GLS)은 식각영역(식각부)(GLS1)과 비식각영역(비식각부)(GLS2)을 갖는다. 비식각영역(GLS2)은 외부 기판과 연결을 위한 패드부가 형성되는 영역에 형성된다. 비식각영역(GLS2)은 가로방향이 긴 직사각형 형태이다. 비식각영역(GLS2)은 외부 기판과 연결되는 영역의 강성을 높이기 위해 마련된다. 때문에, 비식각영역(GLS2)은 제1기판(GLS)의 전체 면적의 1% ~ 2%만 차지하는 것이 바람직하다. 또한, 식각영역(GLS1) 대비 높은 강성을 유지해야 하는바 비식각영역(GLS2)의 두께(t2)는 0.5mm ~ 0.7mm로 선택되는 것이 바람직하다.

비식각영역(GLS2)을 제외한 나머지는 모두 식각(에칭) 공정 등에 의해 제거되어 식각영역(GLS1)이 된다. 식각영역(GLS1)은 표시 패널(150)을 두루마리 형태로 말았다가 필 때 제1기판(GLS)이 받을 수 있는 장력 스트레스(Tensile Stress)의 발생을 완화하기 위해 마련된다. 때문에, 식각영역(GLS1)의 두께(t1)는 0.01mm ~ 0.1mm로 선택되는 것이 바람직하다.

제2기판(MS)은 금속으로 이루어진다. 제2기판(MS)의 두께는 0.01mm~0.2mm로 선택될 수 있다. 제2기판(MS)은 표시 패널(150)을 두루마리 형태로 말았다가 필 때 제1기판(GLS)이 받을 수 있는 장력 스트레스(Tensile Stress)를 흡수, 분산 및 완화하는 역할을 한다. 실험결과, 제2기판(MS)의 두께가 0.01mm ~ 0.2mm와 같이 얇으면 표시 패널(150)을 두루마리 형태로 말았다가 필 때 제1기판(GLS)이 받을 수 있는 장력 스트레스(Tensile Stress)를 효율적으로 흡수, 분산 및 완화할 수 있는 것으로 나타났다.

제2기판(MS)은 금속 재료로 이루어지므로 제1기판(GLS) 대비 충격에 강한 저항성을 갖는다. 때문에, 제2기판(MS)은 제1기판(GLS)보다 크게 제작될 수 있다. 즉, 제2기판(MS)은 제1기판(GLS) 대비 외곽으로 돌출된 돌출영역(GP)을 가질 수 있으며 이는 하나 또는 그 이상 마련된다. 그리고 제2기판(MS)의 돌출영역(GP)은 제1기판(GLS)이 받을 수 있는 모서리 충격 등의 약한 부위를 보호하는 역할을 효과적으로 할 수 있게 된다.

한편, 표시 패널(150)은 타이밍 제어부(120), 데이터 구동부(140), 스캔 구동부(130) 등(영상 처리부나 전원 공급부 등은 미도시함)과 전기적으로 연결 및 접속되어 도 8과 같이 모듈화된다.

스캔 구동부(130)는 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 표시 패널(150) 상에 형성되고, 데이터 구동부(140)는 소스 기판(145)에 실장되고, 타이밍 제어부(120) 등은 콘트롤 기판(125)에 실장된다.

표시 패널(150)을 두루마리 형태로 하기 위해 표시 영역(AA)의 좌측, 우측 또는 좌우측에 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 스캔 구동부(130)를 형성하는 것이 바람직할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 데이터 구동부(140)는 연성회로기판으로 이루어진 소스 기판(145)에 실장되는 반면 타이밍 제어부(120) 등은 인쇄회로기판으로 이루어진 콘트롤 기판(125)에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고 소스 기판(145)과 콘트롤 기판(125)은 케이블(123)에 의해 커넥터 방식으로 접속될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

이하, 두루마리형 연성표시장치를 구현하기 위한 기구 구조물의 구조를 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 두루마리형 연성표시장치를 도면이고, 도 10은 표시 패널과 패널 롤러부를 나타낸 사시도이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 두루마리형 연성표시장치에는 모듈화된 표시 패널(150)(이하 표시 패널로 약기함), 패널 롤러부(160) 및 수납부(170)가 포함된다.

패널 롤러부(160)는 원형으로 이루어진다. 패널 롤러부(160)는 표시 패널(150)을 자신의 외주면에 원형 등으로 말았다가 필 수 있는 기구 구조를 제공한다. 패널 롤러부(160)는 수납부(170)에 수납된다.

수납부(170)는 표시 패널(150)과 패널 롤러부(160)를 수납한다. 수납부(170)의 내부에는 패널 롤러부(160)를 전동식으로 회전시키기 위한 구동장치 예컨대 모터, 기어 및 전원 등이 포함될 수 있다. 때문에, 수납부(170)는 구동장치의 구성이나 디자인에 따라 원형, 타원형, 사각형, 직사각형 또는 다각형으로 설계될 수 있다.

표시 패널(150)은 구동장치의 회전 방향에 따라 수납부(170)의 외부로 나오거나 수납부(170)의 내부로 들어간다. 예컨대, 구동장치가 r1 방향으로 회전하면 패널 롤러부(160)는 표시 패널(150)을 풀게 된다. 이 경우, 표시 패널(150)은 y2 방향으로 이동하게 되므로 수납부(170)의 외부로 나오게 된다. 반대로, 구동장치가 r2 방향으로 회전하면 패널 롤러부(160)는 표시 패널(150)을 말게 된다. 이 경우, 표시 패널(150)은 y1 방향으로 이동하게 되므로 수납부(170)의 내부로 들어가게 된다.

이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여 두루마리형 연성표시장치의 문제점을 설명한다. 도 11 내지 도 13은 두루마리형 연성표시장치의 문제점을 설명하기 위한 도면들이다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 패널 롤러부(160)는 원형(원통형)으로 설계된다. 패널 롤러부(160)의 내부에는 타이밍 제어부(120) 등이 실장된 콘트롤 기판(125)이 설치된다. 패널 롤러부(160)의 외부에는 표시패널(150)과 데이터 구동부(140) 등이 실장된 소스 기판(145)이 설치된다. 표시패널(150)은 식각 영역(GLS1) 및 비식각영역(GLS2)을 갖는 제1기판(GLS)을 포함한다. 표시패널(150)과 소스 기판(145)의 배면 상에는 보조 시트(190)가 구비될 수 있다. 보조 시트(190)는 표시패널(150)의 배면에 부착될 수 있다. 보조시트(190)는 표시패널(150)을 두루마리 형태로 말 때, 일부 영역에서 발생할 수 있는 기구적 스트레스를 완화하는 역할을 한다.

비식각영역(GLS2)의 배면에는 패드(PD)들이 형성된다. 패드(PD)들은 소스 기판(145)에 구비된 단자(DD)들과 서로 접합되어 전기적으로 연결된다. 소스 기판(145) 상에 실장된 데이터 구동부(140)는 스위칭 동작을 통해 제어부로부터의 신호를 제1기판(GLS)에 전달한다. 이를 위하여, 소스 기판(145) 상에는 구동 신호를 전달하기 위한 전송 경로가 형성된다. 전송 경로는 데이터 구동부(140)와 단자(DD)들을 연결시키는 연결 배선(DL)들을 포함한다.

표시패널(150) 및 소스 기판(145)은 패널 롤러부(160)의 외주면을 따라 롤링(Rolling)될 수 있다. 표시패널(150) 및 소스 기판(145)을 말거나 펴는 과정이 일정 횟수 이상 반복되는 경우, 연결 배선(DL)에 크랙이 발생하거나 손상이 발생할 확률이 높아진다. 즉, 반복된 롤링 동작이 수행되는 경우, 표시패널(150)과 소스 기판(145)이 맞닿는 영역(LDA)에서 표시패널(150)의 에지(edge)부(EDG)에 의해 연결 배선(DL)이 눌리는 현상이 발생한다. 제1기판(GLS)과 소스 기판(145)이 제1 방향(R1)으로 롤링되는 경우, 표시패널(150)의 에지부(EDG)는 접합면(JA)을 기준으로 제2 방향(R2)으로 이동하여 소스 기판(145) 상에 구비된 연결 배선(DD)을 가압한다. 이러한 눌림이 반복되는 경우, 연결 배선(DL)이 오픈(open)되는 배선 결함(line defect)이 발생할 수 있다. 배선 결함에 의해 화질 불량 등의 문제점이 발생할 수 있으며, 이에 따라 제품 신뢰성 및 제품 수율이 저하될 수 있다. 에지부(EDG)는 패드(PD)들이 위치하는 영역의 외측 끝단을 의미한다.

이하, 도 14 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 두루마리형 연성표시장치를 설명한다.

도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 두루마리형 연성표시장치를 설명하기 위한 도면들이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 두루마리형 연성 표시장치는 표시패널(150), 표시패널(150)에 연결된 소스 기판(145), 소스 기판(145)의 전면(前面)에 실장되어 상기 표시패널(150)에 신호를 제공하는 구동부(140), 표시패널(150) 및 소스 기판(145)이 감겨지는 패널 롤러부(160)를 포함한다.

패널 롤러부(160)는 원형(원통형)으로 설계된다. 패널 롤러부(160)의 내부에는 타이밍 제어부(120) 등이 실장된 콘트롤 기판(125)이 설치 및 고정된다. 패널 롤러부(160)의 외부에는 표시패널(150)과 데이터 구동부(140) 등이 실장된 소스 기판(145)이 설치된다.

패널 롤러부(160)의 외주면을 따라 롤링 되는 소스 기판(145)의 배면(背面)에는 탄성 부재(200)가 구비된다. 탄성 부재(200)는 소정의 탄성력(혹은, 복원력)을 갖는다. 소스 기판(145)은 그 배면에 탄성 부재(200)가 부착됨으로써 롤링 시 일정한 곡률을 유지할 수 있다. 다시 말해, 소스 기판(145)이 롤링되는 경우에도, 과도한 외력이 작용하지 않는 한 소스 기판(145)이 일정 곡률 반경 이하로 구부러지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 표시패널(150)과 소스 기판(145)의 롤링 시, 소스 기판(145) 상에 형성된 연결 배선(DL)의 눌림 현상을 최소화할 수 있다.

구체적으로, 도 15를 더 참조하면 소스 기판(145)의 롤링 시 소스 기판(145)의 곡률 반경(R1, R2)이 작을수록 연결 배선(DL)들은 표시패널(150)의 에지부(EDG)에 의해 더욱 강하게 눌리게 된다. 도 15의 (a)는 소스 기판(145)이 곡률 반경(R1)이 작은 경우의 일 예를 도시한 것이고, 도 15의 (b)는 소스 기판(145)이 곡률 반경(R2)이 (a)에 비해 큰 경우의 일 예를 도시한 것이다.

따라서, 연결 배선(DL)들에 결함이 발생하는 것을 방지하기 위해서는, 소스 기판(145)이 일정 곡률 반경 이하로 롤링되는 것을 방지할 필요가 있다. 이를 위하여 본 발명은 패널 롤러부(160)의 외주면을 따라 롤링되는 소스 기판(145)의 배면에 탄성 부재(200)를 부착한다. 탄성 부재(200)는 소정의 탄성력을 가짐으로써, 과도한 외력이 작용하지 않는 한 롤링 시에도 소스 기판(145)이 일정 곡률 반경 이하로 구부러지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 탄성 부재(200)는 외부 환경 및 다른 구조체로부터의 마찰이나 충격 등을 흡수하는 역할을 할 수 있다.

도 16을 더 참조하면, 탄성 부재(200)는 소스 기판(145)을 사이에 두고 표시패널(150)의 일측과 중첩되도록 구비되어, 표시패널(150)의 일측 배면에 부착될 수 있다. 즉, 탄성 부재(200)는 표시패널(150)의 배면에도 위치할 수 있도록, 소스 기판(145)의 배면에 부착되되 더 연장되어 표시패널(150)의 배면에도 부착될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(200) 일단은 제2기판(MS)의 배면에 부착되고, 타단은 소스 기판(145)의 배면에 부착될 수 있다. 탄성 부재(200)가 부착되는 표시패널(150)의 면적 및 소스 기판(145)의 면적은, 롤링되는 곡률 반경 및 탄성 부재(200)의 재료 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.

표시패널(150)과 소스 기판(145)은 TAB(Tape Automated Bonding)과 같은 방식으로 접합되어 전기적으로 연결된다. 다만, 반복된 롤링 동작이 수행되거나 외력이 작용하는 경우, 표시패널(150)과 소스 기판(145)이 서로 분리되는 접촉 불량이 발생할 수 있다. 본 발명은 표시패널(150)과 소스 기판(145)에 부착된 탄성 부재(200)를 구비함으로써, 반복되는 롤링 동작 시에도 표시패널(150)과 소스 기판(145)이 분리되지 않도록 서로 고정시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 표시패널(150)과 소스 기판(145)의 분리에 의한 접촉 불량을 방지한 두루마리형 연성표시장치를 제공할 수 있다.

탄성 부재(200)가 소스 기판(145)의 배면에만 위치하는 경우 소스 기판(145)이 일정 곡률 반경 이하로 구부러지는 것을 방지할 수는 있으나, 롤링 시 소스 기판(145)과는 별도로 표시패널(150)이 과도하게 꺾임으로써 발생할 수 있는 연결 배선(DL)의 눌림 현상을 방지하기는 어렵다. 본 발명은 탄성력을 갖는 탄성 부재(200)를 소스 기판(145)의 배면과 표시패널(150)의 배면에 연장하여 위치시킴으로써, 표시패널(150)이 과도하게 꺾이는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 롤링 시 표시패널(150)의 에지부(EDG)에 의해 연결 배선(DL)이 눌림에 따라 발생할 수 있는 불량을 개선한 두루마리형 연성표시장치를 제공할 수 있다.

탄성 부재(200)는 양면 테이프일 수 있다. 롤링 시 기구적 스트레스를 완화시키기 위한 보조 시트(190)는, 양면 테이프를 사이에 두고 소스 기판(145)의 배면과 대향하여 배치될 수 있다. 이때, 보조 시트(190)는 전술한 바와 같이 표시패널(150)의 배면에 부착되지 않고 양면 테이프에 부착되어 고정될 수 있다.

도 17 및 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 의한 두루마리형 연성표시장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 17을 참조하면, 표시패널(150)은 중간층(IL, 도 5)을 사이에 두고 대향 배치된 제1기판(GLS)과 제2기판(MS)을 포함한다. 제1기판(GLS)은 소스 기판(145)의 일단과 접합된다. 제1기판(GLS)은 소스 기판(145)과 인접하는 제1기판(GLS)의 에지부(EDG)에 구비된 모따기면(152)을 더 포함할 수 있다. 모따기면(152)은 롤링 시 소스 기판(145)과 맞닿는 에지부(EDG)에만 형성될 수 있고, 소스 기판(145)과 맞닿는 에지부(EDG)는 물론 소스 기판(145)과 맞닿지 않는 에지부(EDG)에도 모두 형성될 수도 있다. 모따기면은(152)은 도시한 바와 같이 평면 형상을 가질 수 있고, 곡면 형상을 가질 수도 있다.

본 발명은 제1기판(GLS)의 에지부(EDG)에 모따기면(152)을 구비함으로써, 날카로운 제1기판(GLS)의 에지부(EDG)가 소스 기판(145)의 연결 배선(DL)에 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 제1기판(GLS)의 에지부(EDG)에 모따기면(152)을 형성함에 따라 에지부(EDG) 소정의 면적이 제거된다. 이에 따라, 종래에 비해 롤링 시 표시패널(150)의 에지부(EDG)가 소스 기판(145) 상의 연결 배선을 누르는 정도를 최소화할 수 있다. 본 발명은 표시패널(150)과 소스 기판(145) 롤링 시, 눌림에 의한 연결 배선(DL)의 손상 문제를 방지할 수 있다.

도 18을 더 참조하면, 표시패널(150)은 중간층(IL, 도 5)을 사이에 두고 대향 배치된 제1기판(GLS)과 제2기판(MS)을 포함한다. 제1기판(GLS)은 소스 기판(145)의 일단과 접합된다. 본 발명은, 제1기판(GLS)의 에지부(EDG)가 소스 기판(145)의 연결 배선(DL)에 직접 접촉하여 소스 기판(145) 상에 구비된 연결 배선(DL)을 과도하게 가압하는 것을 방지하고, 롤링 동작의 반복에 의한 마찰 등을 개선하기 위해, 완충 부재(210)를 더 포함할 수 있다. 완충 부재(210)는 표시패널(150)과 소스 기판(145)의 롤링 시 서로 맞닿는 제1기판(GLS)의 에지부(EDG)와 소스 기판(145) 사이에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도시한 바와 같이 제1기판(GLS)의 에지부(EDG)에 모따기면(152)이 구비되고, 모따기면(152)과 소스 기판(145) 사이에 완충 부재(210)가 구비될 수 있다.

완충 부재(210)는 충격을 흡수할 수 있는 물질이라면 모두 포함될 수 있다. 완충 부재(210)는 연성의 경화제일 수 있다. 일 예로, 완충 부재(210)는 UV 경화제인 터피(Tuffy)일 수 있다. 터피는 제1기판(GLS)과 소스 기판(145) 사이에 배치되어 제1기판(GLS)과 소스 기판(145) 간의 마찰이나 충격 등을 완화 시킬 수 있고, 방습제로서 기능하여 외부로부터 제1기판(GLS)으로 유입될 수 있는 수분을 차단하는 역할을 할 수 있다.

본 발명에 의한 두루마리형 연성표시장치는, 방습제(212)를 더 포함할 수 있다. 방습제(212)는 제1기판(GLS)의 패드(PD)들이 형성된 영역으로부터 제1기판(GLS) 내부로 유입될 수 있는 수분을 차단할 수 있다. 이를 위하여, 방습제(212)는 제1기판(GLS)의 배면과 소스 기판(145)의 일측 끝단 사이의 접촉부에 형성될 수 있다. 필요에 따라서, 방습제(212)는 제1기판(GLS)의 배면과 소스 기판(145) 사이의 상기 접촉부를 덮되, 제1기판(GLS)의 배면 내측까지 연장 배치될 수도 있다. 방습제(212)는 터피일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 의한 두루마리형 연성표시장치는, 도시하지는 않았으나 소스 기판(145)의 전면(前面)에 구비되는 코팅층을 더 포함할 수 있다. 코팅층은 단자(DD)들이 형성되는 영역을 제외하고 소스 기판(145) 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 코팅층은 에폭시(epoxy)계, 및 실리콘(silicon)계 중 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 코팅층은 롤링 시 서로 접촉되는 제1기판(GLS)의 에지부(EDG)와 소스 기판(145) 사이에 구비되어, 반복되는 롤링 동작 시 소스 기판(145) 상의 연결 배선(DL)에 작용하는 충격 및 마찰을 흡수하는 역할을 한다.

본 발명에 의한 두루마리형 연성표시장치에서는, 반복되는 롤링 동작 시 소스 기판(145) 상의 연결 배선(DL)에 작용하는 충격 및 마찰에 의해 연결 배선(DL)이 오픈되는 불량을 방지 하기 위해 배선의 두께를 상향 조정하여 강성화할 수 있다. 아울러, 롤링에 따른 배선 결함을 방지하기 위해 연결 배선(DL)은 유연한 재질의 것으로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 연결 배선(DL)들은 나노 와이어(metal nano wire), 메탈 메시(metal mesh), 탄소나노튜브(CNT) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

120: 타이밍 제어부 125: 콘트롤 기판
140: 데이터 구동부 145: 소스 기판
150: 표시 패널 GLS: 제1기판
MS: 제2기판 GLS1: 식각영역
GLS2: 비식각영역 EDG: 에지부
152: 모따기면 200: 탄성 부재
210: 완충 부재

Claims

표시 패널;
상기 표시 패널을 구동하기 위한 구동부가 전면(前面)에 실장되고 상기 전면의 일측에 상기 표시 패널이 접합된 소스 기판;
상기 표시 패널과 상기 소스 기판이 감겨지는 패널 롤러부; 및
상기 소스 기판의 배면(背面)에 부착된 탄성 부재를 포함하고,
상기 패널 롤러부 내부에 설치되며 상기 소스 기판과 접속되는 콘트롤 기판을 더 포함하고,
상기 표시 패널은 제1 영역과 제2 영역을 갖는 제1 기판을 포함하고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역보다 두꺼우며 상기 소스 기판과 연결되는 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성 부재는,
상기 소스 기판을 사이에 두고 상기 표시 패널의 일측과 중첩되며, 상기 표시 패널의 일측 배면에 부착되는 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성 부재는 양면 테이프인 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 기판은,
상기 소스 기판과 인접하는 상기 제1 기판의 에지부에 구비된 모따기면을 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 소스 기판과 인접하는 상기 제1 기판의 에지부에 구비된 완충 부재를 더 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 소스 기판의 전면에 구비된 코팅층을 더 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널은 제2 기판을 더 포함하고,
상기 탄성 부재의 일단은 상기 제2 기판의 배면에 부착되고 타단은 상기 소스 기판의 배면에 부착되는 두루마리형 연성표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 기판은 금속으로 이루어지는 두루마리형 연성표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 기판은 상기 제1 기판 대비 외곽으로 돌출된 돌출영역을 가지는 두루마리형 연성표시장치.