KR102375085B1

KR102375085B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR102375085B1
Application number: KR1020150061132A
Authority: KR
Inventors: 이주석; 이정헌; 김연준; 장미; 최경민
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2022-03-17
Also published as: KR20160129947A; US9877384B2; US20160324014A1

Abstract

플렉시블 표시 패널, 상기 플렉시블 표시 패널의 일단과 연결되며, 상기 플렉시블 표시 패널이 권취되는 지그, 상기 지그가 수납되며, 외주면에 상기 플렉시블 표시 패널이 권취되는 제 1 하우징, 및 상기 제 1 하우징이 수납되는 제 2 하우징을 포함하며, 상기 지그 및 상기 제 1 하우징은 서로 다른 방향으로 회전하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤러블(rollable) 표시 장치에 관한 것이다.

롤러블 표시 장치는 플렉시블(Flexible) 표시 패널을 하우징 내에 권취(rolling)하여 보관했다가 필요시 전개(unrolling)하여 사용할 수 있는 표시 장치로서, 휴대가 용이하면서도 플렉시블 표시 패널의 크기에 비해 표시 장치의 부피를 작게 구현할 수 있기 때문에 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.

다만, 플렉시블 표시 패널이 하우징 내에서 일방향으로만 지속적으로 힘(stress)을 받기 때문에 장시간 보관하면, 플렉시블 표시 패널의 형태가 변형될 수 있다. 이로 인해, 플렉시블 표시 패널이 전개되었을 때 평평(flat)하게 유지되기 어렵다.

이에 본 발명에서는 플렉시블 표시 패널이 하우징 내에서 일방향으로만 지속적으로 힘을 받는 것을 방지함으로써, 플렉시블 표시 패널이 전개되었을 때 평평하게 유지시킬 수 있는 롤러블 표시 장치를 제공하고자 한다.

상기 제 1 하우징은 단면이 원형, 타원형, 및 반원형 중 어느 하나인 단턱부를 가질 수 있다.

상기 제 1 하우징의 단턱부에 배치된 보호 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 보호 부재는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리나프탈렌테레프탈레이트(PEN), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 실리콘 수지, 불소 수지 및 변성 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 지그는 모터 또는 토션 스프링을 이용하여 회전될 수 있다.

상기 제 1 하우징은 모터 또는 토션 스프링을 이용하여 회전될 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 상기 플렉시블 표시 패널과 상기 지그를 연결하는 와이어를 더 포함할 수 있다.

상기 와이어는 판 스프링, 나선형 스프링, 및 코일 스프링으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 지그의 외주면에 형성된 제 1 기어, 상기 제 1 하우징의 내주면에 형성된 제 2 기어, 및 상기 제 1 기어 및 상기 제 2 기어 사이에 배치되며, 상기 제 1 기어 및 상기 제 2 기어에 회전력을 제공하는 구동 기어를 포함할 수 있다.

상기 구동 기어는 모터 또는 토션 스프링을 이용하여 회전될 수 있다.

상기 지그는 상기 제 1 하우징 내부에 회전 가능하게 고정될 수 있다.

상기 제 1 하우징은 상기 제 2 하우징 내부에 회전 가능하게 고정될 수 있다.

상기 제 1 하우징은 상기 플렉시블 표시 패널이 출입되는 제 1 출입구를 가질 수 있다.

상기 제 2 하우징은 상기 플렉시블 표시 패널이 출입되는 제 2 출입구를 가질 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 플렉시블 표시 패널의 타단과 연결된 손잡이를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 표시 장치는 플렉시블 표시 패널이 하우징 내에서 일방향으로만 지속적으로 힘을 받는 것을 방지함으로써, 플렉시블 표시 패널의 변형을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 표시 장치는 플렉시블 표시 패널이 하우징 내에서 일방향으로만 지속적으로 힘을 받는 것을 방지함으로써, 플렉시블 표시 패널의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 권취되어 수납된 단면을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 전개된 단면을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 전개되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 권취되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 제 1 하우징의 단턱부를 개략적으로 나타낸 단면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 제 1 하우징의 단턱부를 개략적으로 나타낸 단면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 지그 및 제 1 하우징의 일부를 개략적으로 나타낸 부분 투시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 지그 및 제 1 하우징의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11 및 도 12은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 전개되는 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 12의 "A"영역을 확대한 부분 확대도이다.
도 14은 도 13의 I-Ⅱ을 따라 절단한 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 권취되어 수납된 단면을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 전개된 단면을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 플렉시블 표시 패널(100), 플렉시블 표시 패널(100)의 일단과 연결되며, 외주면에 플렉시블 표시 패널(100)이 권취되거나 권출되는 지그(400), 플렉시블 표시 패널(100)의 타단과 연결된 손잡이(500), 내부에 지그(400)가 수납되며, 외주면에 플렉시블 표시 패널(100)이 권취되거나 권출되는 제 1 하우징(600), 및 내부에 제 1 하우징(600)이 수납되는 제 2 하우징(700)을 포함한다.

플렉시블 표시 패널(100)은 지그(400)의 외주면을 따라 제 1 방향으로 권취(rolling)될 수 있으며, 제 1 하우징(600)의 외주면을 따라 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 권취될 수 있다. 또한, 플렉시블 표시 패널(100)은 지그(400)의 외주면을 따라 제 2 방향으로 권출(unrolling)될 수 있으며, 제 1 하우징(600)의 외주면을 따라 제 1 방향으로 권출될 수 있다.

플렉시블 표시 패널(100)은 유연성을 갖는 플라스틱 재질의 유기 발광 표시 패널 또는 액정 표시 패널일 수 있다. 플렉시블 표시 패널(100)의 보다 자세한 구성은 후술한다.

플렉시블 표시 패널(100)의 일단은 지그(400)에 연결되며, 타단은 손잡이(500)에 연결된다.

지그(400)는 모터를 이용하여 능동적으로 회전 운동하거나, 토션 스프링 또는 와이어 등을 이용하여 수동적으로 회전 운동할 수 있다. 예를 들어, 플렉시블 표시 패널(100)은 와이어(410)을 통하여 지그(400)에 연결될 수 있다. 와이어(410)는 권출된 플렉시블 표시 패널(100)이 다시 지그(400)에 권취될 수 있도록 탄성 복원력을 제공할 수 있다. 와이어(410)는 판 스프링, 나선형 스프링, 및 코일 스프링으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

손잡이(500)는 권취된 플렉시블 표시 장치(100)를 외부로 권출될 수 있도록 당기는 힘을 제공할 수 있다. 손잡이(500)는 사용자(user)가 직접 손으로 당기거나 모터 등을 이용하여 자동으로 당겨질 수 있다.

제 1 하우징(600)은 내부에 지그(400), 및 지그(400)에 권취된 플렉시블 표시 패널(100)의 일부를 수납하며, 외주면에 플렉시블 표시 패널(100)의 나머지 일부를 권취할 수 있다. 또한, 제 1 하우징(600)은 플렉시블 표시 패널(100)이 출입되는 제 1 출입구(600h)를 갖는다.

도면에는 도시되지 않았지만, 지그(400)는 제 1 하우징(600)에 회전 가능하게 고정될 수 있다. 제 1 하우징(600)은 원통형으로 형성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태를 가질 수 있다.

제 1 하우징(600)은 모터를 이용하여 능동적으로 회전 운동하거나, 토션 스프링 또는 와이어 등을 이용하여 수동적으로 회전 운동할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 플렉시블 표시 패널(100)이 권취되거나 권출될 때, 지그(400) 및 제 1 하우징(600)이 서로 다른 방향으로 회전 운동한다.

제 2 하우징(700) 내부에 제 1 하우징(600), 및 제 1 하우징(600)에 권취된 플렉시블 표시 패널(100)을 수납한다. 또한, 제 2 하우징(700)은 플렉시블 표시 패널(100)이 출입되는 제 2 출입구(700h)를 갖는다.

손잡이(500)는 제 2 하우징(700)의 제 2 출입구(700h)에 결합됨으로써, 플렉시블 표시 패널(100)이 제 2 하우징(700) 내부로 완전히 감겨 들어가지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 플렉시블 표시 패널(100) 상에 배치된 보호 필름(미도시)을 더 포함할 수 있다. 보호 필름(미도시)은 플렉시블 표시 장치(100)가 지그(400) 및 제 1 하우징(600)에 권취되거나 권출될 때, 플렉시블 표시 장치(100)가 서로 접촉되는 것을 방지함으로써, 플렉시블 표시 패널(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

보호 필름(미도시)은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리나프탈렌테레프탈레이트(PEN), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 실리콘 수지, 불소 수지 및 변성 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이외에도 일반적으로 사용되는 보호 필름 재료는 본 발명에 제한 없이 사용될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 전개되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 사용자가 손잡이(500)를 당기면 제 1 하우징(600)이 제 1 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전하면서 플렉시블 표시 패널(100)이 전개된다.

이어서, 지그(400)가 제 2 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전하면서 플렉시블 표시 패널(100)이 전개된다. 플렉시블 표시 패널(100)이 완전히 전개되면, 와이어(410)는 최대한 늘어나 탄성 복원력을 저장한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 지그(400) 및 제 1 하우징(600)에 권취된 플렉시블 표시 패널(100)은 모터 등을 이용하여 지그(400) 및 제 1 하우징(600)이 회전 운동함으로써 능동적으로 전개될 수도 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 권취되는 과정을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 사용자가 손잡이(500)를 더 이상 당기지 않는 경우, 와이어(410)의 탄성 복원력에 의해 지그(400)가 제 1 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전하면서 플렉시블 표시 패널(100)이 권취된다.

이어서, 제 1 하우징(600)이 제 2 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전하면서 플렉시블 표시 패널(100)이 권취된다. 제 1 하우징(600)은 토션 스프링 등을 이용하여 회전 운동하거나, 지그(400)로부터 회전력을 전달받아 회전 운동할 수 있다. 이와 관련한 보다 자세한 내용은 후술한다.

본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 지그(400)가 회전한 후, 제 1 하우징(600)이 회전하면서 플렉시블 표시 패널(100)이 권취되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 지그(400) 및 제 1 하우징(600)은 동시에 회전하면서 플렉시블 표시 패널이 권취될 수도 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널(100)은 지그(400) 및 제 1 하우징(600)이 모터 등을 이용하여 회전 운동함으로써 능동적으로 권취될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 제 1 하우징의 단턱부를 개략적으로 나타낸 단면 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 제 1 하우징의 단턱부를 개략적으로 나타낸 단면 사시도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 제 1 하우징(600)은 내부에 공간을 갖는 원통형으로 형성될 수 있으며, 플렉시블 표시 패널(100)이 출입될 수 있는 출입구(600h)를 갖는다. 또한, 제 1 하우징(600)은 출입구(600h)의 가장자리를 따라 형성된 단턱부(610)를 포함한다.

단턱부(610)는 단면이 원형, 타원형(도 7 참조), 및 반원형(도 8 참조) 중 어느 하나일 수 있다. 제 1 하우징은 단턱부(610)를 감싸게 배치된 보호 부재(620)을 더 포함할 수 있다. 보호 부재(미도시)은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리나프탈렌테레프탈레이트(PEN), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 실리콘 수지, 불소 수지 및 변성 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이외에도 일반적으로 사용되는 보호 부재 본 발명에 제한 없이 사용될 수 있다.

제 1 하우징(600)은 플렉시블 표시 패널(100)과 접촉하는 출입구(600h)의 가장자리를 따라 라운드진 형상으로 형성된 단턱부(610), 및 단턱부(610)를 감싸게 배치된 보호 부재(620) 등을 포함함으로써, 제 1 하우징(600)에 의해 플렉시블 표시 패널(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 지그 및 제 1 하우징의 일부를 개략적으로 나타낸 부분 투시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 지그 및 제 1 하우징의 일부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 외주면의 일단에 제 1 기어(450)가 형성된 지그(400), 내주면의 일단에 제 2 기어(650)가 형성된 제 1 하우징(600), 및 제 1 기어(450)와 제 2 기어(650) 사이에 배치되어, 제 1 기어(450)와 제 2 기어(650)에 회전력을 제공하는 구동 기어(800)을 포함할 수 있다.

구동 기어(800)는 모터 또는 토션 스프링 등을 이용하여 회전력을 제공할 수있다. 예를 들어, 모터를 이용하여 구동 기어(800)를 제 1 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전시키면, 구동 기어(800)의 회전에 의해 제 1 기어(450)는 제 1 방향과 반대인 제 2 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전하고, 제 2 기어(650)는 제 1 방향으로 회전한다. 여기서, 제 1 방향이 반시계 방향이고, 제 2 방향이 시계 방향일 수도 있다. 이와 같이, 지그(400)와 제 1 하우징(600)이 서로 다른 방향으로 회전 운동한다.

본 발명에 따른 표시 장치는 플렉시블 표시 패널이 지그 및 제 1 하우징에 의해 서로 다른 방향으로 권취되거나 권출됨에 따라, 플렉시블 표시 패널이 일방향으로만 지속적으로 힘을 받는 것을 방지함으로써, 플렉시블 표시 패널의 변형을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 표시 장치는 플렉시블 표시 패널이 지그 및 제 1 하우징에 의해 서로 다른 방향으로 권취되거나 권출됨에 따라, 플렉시블 표시 패널이 일방향으로만 지속적으로 힘을 받는 것을 방지함으로써, 플렉시블 표시 패널의 손상을 방지할 수 있다.

도 11 및 도 12은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 플렉시블 표시 패널이 전개되는 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 13은 도 12의 "A"영역을 확대한 부분 확대도이고, 도 14은 도 13의 I-Ⅱ을 따라 절단한 단면도이다.

도 11 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 표시 패널(100)은 플렉시블 기판(110) 상에 배치된 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전소자(30), 및 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(40)를 포함한다.

플렉시블 기판(110)은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 폴리이미드(PI)는 내열성이 뛰어나 고온 공정을 거쳐야 하는 플렉시블 기판(110)의 소재로 적합하다.

플렉시블 기판(110)은 5㎛ 내지 200㎛의 두께를 가질 수 있다. 플렉시블 기판(110)이 5㎛ 미만의 두께를 가지면, 플렉시블 기판(110)이 구동 회로부(120) 및 표시 소자부(130)를 안정적으로 지지하기 어렵다. 반면, 플렉시블 기판(110)이 200㎛이상의 두께를 가지면 유연성이 저하될 수 있다. 또한, 플렉시블 기판(110)은 3ppm/℃ ~ 10ppm/℃ 의 열팽창계수(CTE)를 가질 수 있다.

플렉시블 기판(110) 상에 버퍼층(120)이 배치된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 이루어질 수 있다. 일례로, 버퍼층(120)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘옥시나이트라이드(SiOxNy) 중 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층(120)은 반드시 필요한 것은 아니며, 플렉시블 기판(110)의 종류 및 공정 조건 등을 고려하여 생략될 수도 있다.

버퍼층(120) 상에 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)이 배치된다. 스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132)은 다결정 규소막, 비정질 규소막, 및 IGZO(Indium-Galuim-Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide)와 같은 산화물 반도체 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 19에 도시된 구동 반도체층(132)이 다결정 규소막으로 형성되는 경우, 구동 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(135)과, 채널 영역(135)의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역(136) 및 드레인 영역(137)을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B₂H₆이 사용된다. 이러한 불순물은 박막트랜지스터의 종류에 따라 달라진다. 본 발명의 일실시예에서 구동 박막트랜지스터(20)로 P형 불순물을 사용한 PMOS 구조의 박막트랜지스터가 사용되었으나, 구동 박막트랜지스터(20)가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 구동 박막트랜지스터(20)로 NMOS 구조 또는 CMOS 구조의 박막트랜지스터도 모두 사용될 수 있다.

스위칭 반도체층(131) 및 구동 반도체층(132) 상에 게이트 절연막(140)이 배치된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(TetraEthylOrthoSilicate, TEOS), 질화 규소(SiNx) 및 산화 규소(SiO₂) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 게이트 절연막(140)은 40nm의 두께를 갖는 질화규소막과 80nm의 두께를 갖는 테트라에톡시실란막이 차례로 적층된 이중막 구조를 가질 수 있다.

게이트 절연막(140) 상에 게이트 전극(152, 155)을 포함하는 게이트 배선이 배치된다. 게이트 배선은 게이트 라인(151), 제 1 축전판(158) 및 그 밖의 배선을 더 포함한다. 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132)의 적어도 일부, 특히 채널 영역(135)과 중첩되도록 배치된다. 게이트 전극(152, 155)은 반도체층(131, 132) 형성과정에서 반도체층(131, 132)의 소스 영역(136)과 드레인 영역(137)에 불순물이 도핑될 때 채널 영역(135)에 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 한다.

게이트 전극(152, 155)과 제 1 축전판(158)은 동일한 층에 배치되며, 실질적으로 동일한 금속으로 만들어진다. 게이트 전극(152, 155)과 제 1 축전판(158)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

게이트 절연막(140) 상에 게이트 전극(152, 155)을 덮는 층간 절연막(160)이 배치된다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 또는 테트라에톡시실란(TEOS) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

층간 절연막(160)상에 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)을 포함하는 데이터 배선이 배치된다. 데이터 배선은 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제 2 축전판(178) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 소스 전극(173, 176) 및 드레인 전극(174, 177)은 게이트 절연막(140) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍을 통하여 반도체층(131, 132)의 소스 영역(136) 및 드레인 영역(137)과 각각 연결된다.

층간 절연막(160)상에 배치된 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 소스 전극(173, 176), 드레인 전극(174, 177), 및 제 2 축전판(178)을 덮는 평탄화막(180)이 배치된다. 평탄화막(180)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자(40)의 발광 효율을 높이기 위해, 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 평탄화막(180)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(polyphenylenethers resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 중 하나 이상의 물질로 만들어질 수 있다.

이와 같이, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173) 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함하며, 구동 박막트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다. 박막 트랜지스터(10, 20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야의 전문가가 용이하게 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다. 또한, 축전 소자(30)는 층간 절연막(160)을 사이에 두고 배치된 제 1 축전판(158)과 제 2 축전판(178)을 포함한다.

이 때, 절연층(160)은 유전체가 될 수 있으며, 축전 소자(30)에 축적된 전하와 제 1 축전판(158)과 제 2 축전판(178) 사이의 전압에 의해 축전 용량이 결정된다.

스위칭 박막트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며, 제 1 축전판(158)과 연결된다.

구동 박막트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(40)를 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 제 1 축전판(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 제 2 축전판(178)은 각각 공통 전원 라인(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 컨택홀을 통해 유기 발광 소자(210)의 화소 전극(211)과 연결된다.

이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(30)에 저장되고, 축전 소자(30)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(40)로 흘러 유기 발광 소자(40)가 발광하게 된다.

유기 발광 소자(40)는 화소 전극(210)과, 화소 전극(210) 상에 배치된 발광층(230), 및 유기 발광층(230) 상에 형성된 공통 전극(240)을 포함한다. 화소 전극(210)은 각 화소 영역마다 하나 이상씩 배치될 수 있다.

평탄화막(180)상에 유기 발광 소자(40)의 화소 전극(210)이 배치된다. 화소 전극(210)은 평탄화막(180)에 형성된 컨택홀(181)을 통하여 드레인 전극(177)과 연결된다.

평탄화막(180)상에 화소 전극(210)의 적어도 일부를 드러내어 화소 영역을 정의하는 화소정의막(220)이 배치된다. 화소정의막(220)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질 수 있다.

화소 영역 내의 화소 전극(210)상에 발광층(230)이 배치되고, 화소정의막(220) 및 발광층(230) 상에 공통 전극(240)이 배치된다. 발광층(230)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어진다. 화소전극(210)과 발광층(230) 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer, HIL) 및 정공 수송층(Hole Transporting Layer, HTL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있고, 발광층(230)과 공통 전극(240) 사이에 전자 수송층(Electron Transporting Layer, ETL) 및 전자 주입층(Electron Injection Layer, EIL) 중 적어도 하나가 더 배치될 수 있다.

화소 전극(210) 및 공통 전극(240)은 투과형 전극, 반투과형 전극 및 반사형 전극 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

투과형 전극 형성을 위하여 투명 도전성 산화물(TCO; Transparent Conductive Oxide)이 사용될 수 있다. 투명한 도전성 산화물(TCO)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 안티몬 주석 산화물(ATO), 알루미늄 아연 산화물(AZO), 산화 아연(ZnO), 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

반투과형 전극 및 반사형 전극 형성을 위하여 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 금속 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 이때, 반투과형 전극과 반사형 전극은 두께로 결정된다. 일반적으로, 반투과형 전극은 약 200nm 이하의 두께를 가지며, 반사형 전극은 300nm 이상의 두께를 가진다. 반투과형 전극은 두께가 얇아질수록 빛의 투과율이 높아지지만 저항이 커지고, 두께가 두꺼워질수록 빛의 투과율이 낮아진다.

또한, 반투과형 및 반사형 전극은 금속 또는 금속의 합금으로 된 금속층과 금속층상에 적층된 투명 도전성 산화물(TCO)층을 포함하는 다층구조로 형성될 수 있다.

박막 봉지층(300) 형성 전 유기 발광 소자(40)를 보호하고, 아울러 박막 봉지층(300) 형성 과정에서 유기 발광 소자(40)가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 공통 전극(240) 상에 캐핑층(capping layer; 250)을 배치 한다. 캐핑층(250)은 단일층 또는 2개 이상의 층으로 형성될 수도 있으며, 수분 또는 산소 차단 특성을 가질 수 있다. 물론, 캐핑층(250)은 생략 가능하고, 캐핑층(250) 대신 박막 봉지층(300)의 유기막(320)이 배치될 수도 있다.

캐핑층(250) 상에 박막 봉지층(300)이 형성된다. 박막 봉지층(300)은 적어도 하나 이상의 무기막(310) 및 적어도 하나 이상의 유기막(320)을 포함한다. 또한, 박막 봉지층(300)은 무기막(310)과 유기막(320)이 교호적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이때, 무기막(310)이 최하부에 배치된다. 박막 봉지층(300)은 10㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 무기막(310)과 유기막(320)의 개수는 도시한 예에 한정되지 않는다.

무기막(310)은 알루미늄 산화물 또는 실리콘 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유기막(320)은 에폭시, 아크릴레이트, 및 우레탄아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기막(310)은 플렉시블 표시 패널(100)을 향한 수분과 산소의 침투를 억제하는 기능을 하고, 유기막(320)은 무기막(310)의 내부 스트레스를 완화시키거나 무기막(310)의 미세 크랙 및 핀홀 등을 채우는 기능을 한다.

박막 봉지층(300) 상에는 터치 스크린 패널(미도시)이 더 구비될 수 있다. 터치 스크린 패널에 의해 터치 입력의 존재 및 위치를 탐지할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스타일러스 펜(또는 사용자의 손가락) 등을 사용하여 터치 스크린 패널을 사용할 수 있다. 터치 스크린 패널은 투명한 성질을 갖는 재료로 구성될 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 플렉시블 표시 패널 400: 지그
500: 손잡이 600: 제 1 하우징
700: 제 2 하우징

Claims

플렉시블 표시 패널;
상기 플렉시블 표시 패널의 일단과 연결되며, 상기 플렉시블 표시 패널이 권취되는 지그;
상기 지그가 수납되며, 외주면에 상기 플렉시블 표시 패널이 권취되는 제 1 하우징; 및
상기 제 1 하우징이 수납되는 제 2 하우징;을 포함하며,
상기 지그 및 상기 제 1 하우징은 서로 다른 방향으로 회전하고,
상기 플렉시블 표시 패널이 권취 또는 권출될 때, 상기 제 1 하우징 내측에서 상기 플렉시블 표시 패널의 회전방향은 상기 제 2 하우징 내측에서 상기 플렉시블 표시 패널의 회전방향과 반대방향인 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 하우징은 단면이 원형, 타원형, 및 반원형 중 어느 하나인 단턱부를 갖는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 하우징의 단턱부에 배치된 보호 부재를 더 포함하는 표시 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 보호 부재는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리나프탈렌테레프탈레이트(PEN), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리이미드(PI), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 실리콘 수지, 불소 수지 및 변성 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 지그는 모터 또는 토션 스프링을 이용하여 회전하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 하우징은 모터 또는 토션 스프링을 이용하여 회전하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 상기 플렉시블 표시 패널과 상기 지그를 연결하는 와이어를 더 포함하는 표시 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 와이어는 판 스프링, 나선형 스프링, 및 코일 스프링으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 지그의 외주면에 형성된 제 1 기어;
상기 제 1 하우징의 내주면에 형성된 제 2 기어; 및
상기 제 1 기어 및 상기 제 2 기어 사이에 배치되며, 상기 제 1 기어 및 상기 제 2 기어에 회전력을 제공하는 구동 기어;를 포함하는 표시 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 구동 기어는 모터 또는 토션 스프링을 이용하여 회전하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 지그는 상기 제 1 하우징 내부에 회전 가능하게 고정된 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 하우징은 상기 제 2 하우징 내부에 회전 가능하게 고정된 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 하우징은 상기 플렉시블 표시 패널이 출입되는 제 1 출입구를 갖는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 하우징은 상기 플렉시블 표시 패널이 출입되는 제 2 출입구를 갖는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 플렉시블 표시 패널의 타단과 연결된 손잡이를 더 포함하는 표시 장치.