KR102389384B1 - 폴더블 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴더블 디스플레이 장치에 있어서 제품의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 교차하는 복수의 신호선으로 화소가 정의되는 표시패널을 포함하되, 화소의 경계선이 폴딩라인과 일치하도록 하고, 폴딩라인을 가로지르는 신호선을 폴딩라인과 교차되는 지점에서 오픈하고, 신호가 표시패널의 양측변으로부터 각각 입력되도록 함으로써, 폴딩라인에서 신호선이 단선되는 문제점을 감소시키는 효과를 가져온다.

Description

폴더블 디스플레이 장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 폴더블 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 응력이 집중되는 폴딩라인 부분의 손상을 감소시킬 수 있는 구조를 가지는 폴더블 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근에는 다양한 에플리케이션에 활용 가능한 구부렸다가 펴거나 또는 접었다가 펼 수 있는 폴더블 디스플레이 장치에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

폴더블 디스플레이 장치는 평판 디스플레이 패널을 연결하는 형태로 구현하거나, 디스플레이 패널 자체가 가요성을 가지는 플렉시블 디스플레이 패널(Flexible diplay panel)을 이용하여 구현할 수 있다.

플렉시블 디스플레이 중에서 유기발광표시장치는 스스로 광을 발산하는 유기발광다이오드를 이용함으로써 응답속도가 빠르고, 발광효율, 휘도 및 시야각 등에서 큰 장점을 가지고 있다.

유기발광표시장치의 각 화소는 유기발광다이오드와, 이를 구동시키기 위한 구동 트랜지스터 및 스토리지 캐퍼시터 등이 각종 신호선들과 연결된 구조를 갖는다.

가요성을 가지는 기판상에 화소를 형성하면 유기발광표시장치가 가요성을 가지게 되므로, 디스플레이 장치를 접거나 구부릴 수 있게 되므로 플렉시블한 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.

그런데, 폴더블 디스플레이 장치는 접히도록 설정된 폴딩라인이 사용환경에서 반복적으로 폴딩과 언폴딩을 겪게 되므로, 응력이 폴딩라인에 집중되어 폴딩라인에 형성된 신호선이나 구동소자가 폴딩과 언폴딩 동작의 반복에 의하여 손상될 가능성이 매우 높다.

예를 들어 디스플레이 패널의 중심에 수직방향으로 폴딩라인이 설정되고, 수평방향의 신호선에 좌측으로부터 신호가 입력되는 경우, 수평방향의 신호선이 폴딩라인에서 단선되면 폴딩라인 우측에 위치하는 화소들에 신호가 전달되지 못하는 치명적인 손상이 발생된다.

본 발명의 목적은 폴딩 언폴딩 동작에 따라 폴딩라인에 응력이 집중되는 폴더블 디스플레이 장치에 있어서, 폴딩라인을 가로지르는 신호선의 단선에 따른 손상을 감소시킬 수 있는 구조를 제공하여 폴더블 디스플레이 장치의 사용환경에 대한 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 폴딩라인 부분의 화소들이 다른 부분의 화소들과 동일한 밀도로 배치되도록 함으로써 디스플레이 장치 동작시에 폴딩라인이 시인되지 않도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 폴딩라인 부분의 유연성을 향상시킬 수 있는 구조를 제공하여 폴딩시 곡률 반경을 감소시킴으로써 폴더블 디스플레이 장치의 상품성을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는, 교차하는 복수의 신호선으로 화소가 정의되며, 화소의 경계선이 폴딩라인과 일치하는 표시패널을 포함하며, 상기 폴딩라인을 가로지르는 방향으로 배치된 신호선은 상기 폴딩라인과 교차되는 지점에서 오픈되어 상기 신호선이 폴딩라인을 통과하지 않는 구조를 제공하여, 폴딩라인 부분의 신호선에서 응력이 집중되어 발생하는 손상을 감소시키는 효과를 가져온다.

이 때, 상기 폴딩라인에서 오픈된 신호선은 상기 표시패널의 양측변으로부터 신호가 각각 입력되도록 하여, 폴딩라인 부분에서 신호선 손상되더라도 발생하더라도 그로 인하여 손상되는 화소를 최소화할 수 있는 구조를 제공한다.

보다 구체적으로, 본 발명은 데이터 라인과 게이트 라인이 서로 교차하게 배치되어 다수의 화소가 정의되며, 상기 데이터 라인과 나란하게 배치된 구동전압 라인 및 기준전압 라인을 포함하고, 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 센싱 라인을 포함하는 표시패널과, 상기 표시패널의 내부에 상기 데이터 라인과 나란하게 설정된 폴딩 라인을 포함하며, 상기 폴딩라인과 교차하는 상기 게이트 라인 및 상기 센싱 라인은 상기 폴딩라인과 교차되는 부분이 오픈된 구조를 제공하여, 폴딩 동작의 반복에 의하여 폴딩라인을 가로지르도록 배치되는 게이트 라인과 센싱 라인이 손상되는 것을 감소시킬 수 있다.

상기 폴딩라인과 교차되는 부분이 오픈된 상기 게이트 라인과 상기 센싱 라인은 상기 표시패널의 양측변으로부터 신호가 각각 입력되도록하여, 폴딩라인 양측의 표시영역의 모든 화소에 게이트 라인의 신호와 센싱 라인의 신호가 입력되도록 하는 효과를 가져온다.

이를 위하여, 상기 게이트 라인과, 상기 센싱 라인으로 신호를 공급하기 위한 게이트 구동부가 상기 표시패널의 양측에 각각 구비될 수 있으며, 상기 게이트 구동부는 상기 표시패널에 내장될 수 있다. 게이트 구동부를 양측에 구비하여 폴딩라인에서 오픈된 게이트 라인과 센싱 라인에 신호를 모두 공급할 수 있고, 또한 게이트 구동부를 표시패널에 내장함으로써 양측 베젤의 폭을 감소시킬 수 있다.

다른 실시 형태로, 데이터 라인과 게이트 라인이 서로 교차하게 배치되어 다수의 화소가 정의되며, 상기 데이터 라인과 나란하게 배치된 구동전압 라인 및 기준전압 라인을 포함하고, 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 센싱 라인을 포함하는 표시패널과, 상기 표시패널의 내부에 상기 게이트 라인과 나란하게 설정된 폴딩 라인;을 포함하는 폴더블 디스플레이 장치에서, 상기 폴딩라인과 교차되는 방향으로 배치된 상기 데이터 라인과, 상기 구동전압 라인과 상기 기준전압 라인은 상기 폴딩라인과 교차되는 부분이 오픈된 구조를 제공한다.

이러한 구조는 폴딩라인과 교차되는 방향으로 배치되는 데이터 라인, 구동전압 라인, 기준전압 라인이 폴딩라인 부분에서 단선됨으로 인하여 손상되는 문제점을 감소시킨다.

이 때, 상기 폴딩라인과 교차되는 부분이 오픈된 상기 데이터 라인과, 상기 구동전압 라인과 상기 기준전압 라인은 상기 표시패널의 양측변으로부터 신호가 각각 입력되도록하여, 폴딩라인 양측의 표시영역의 모든 화소에 데이터 라인의 신호와 구동전압과 기준접압이 입력되도록 하는 효과를 가져온다.

한편, 상기 데이터 라인과, 상기 구동전압 라인과, 상기 기준전압 라인으로 신호를 공급하기 위한 데이터 구동부가 상기 표시패널의 양측에 각각 구비될 수 있고, 상기 데이터 구동부는 상기 표시패널에 내장될 수 있다. 데이터 구동부를 양측에 구비하여 폴딩라인에서 오픈된 데이터 라인과 구동전압 라인과 기준전압 라인에 신호를 모두 공급할 수 있고, 또한 데이터 구동부를 표시패널에 내장함으로써 양측 베젤의 폭을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치에 있어서 상기 폴딩라인은 화소간의 경계선과 일치하는 것이 바람직하고, 상기 폴딩라인을 사이에 두고 인접한 화소 사이에는 신호선이 배치되지 않는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 응력이 집중되는 폴딩라인 부분에서 화소와 신호선의 손상을 감소시키기 위한 것이다.

한편, 화소는 발광소자와, 상기 발광소자를 구동하는 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 발광소자와 상기 박막트랜지스터 사이의 패시베이션 층은 표면이 평탄화된 유기 고분자 층인 것이 바람직하다. 패비베이션 층을 평탄화에 유리한 유기 고분자 층으로 구성하여 폴딩부의 유연성을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명은 사용 환경에서 반복적으로 폴딩 동작과 언폴딩 동작이 이루어지는 폴더블 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시키기 위한 것으로, 신호선이 폴딩라인을 통과하지 않도록 함으로써 폴딩 동작의 반복으로 인한 신호선의 손상을 감소시키는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩라인 부분의 화소 밀도에 변화를 주지 않고, 폴딩라인 부분 화소의 손상을 방지할 수 있는 구조를 제공한다. 이를 위해서 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩라인이 화소간의 경계선에 위치하도록 하는 것으로 폴딩라인에 근접한 화소가 폴딩 언폴딩 동작시에 받게되는 응력을 감소시키는 구조를 제공한다. 결과적으로, 폴딩라인 부분의 화소와 다른 부분의 화소가 균일한 밀도로 배치하면서 폴딩라인 부분의 화소의 손상을 방지할 수 있는 효과를 가져온다.

아울러, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩라인 부분의 유연성을 향상시킬 수 있어, 폴더블 디스플레이 장치를 완전히 폴딩한 상태에서의 폴딩부분의 곡률반경을 감소시킬 수 있고, 이로부터 폴더블 디스플레이 장치가 접힌 상태에서 보다 컴팩트한 크기를 가질 수 있는 효과를 가져온다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타낸 도면으로, 폴딩라인 부분을 중심으로 한 화소의 배치구조를 설명하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 발광표시장치의 화소의 배치구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 화소구조를 나타낸 등가 회로도이다.
도 4는 일반적인 폴더블 디스플레이 장치의 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 폴딩라인을 중심으로 한 화소의 단면구조를 나타낸 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 다양한 실시예를 설명한다.

이하에서 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 본 발명에서 ~ 상에 있다라고 함은 어떠한 부분이 다른 부분과 접촉한 상태로 바로 위에 있다를 의미할 뿐만 아니라 어떠한 부분이 다른 부분과 비접촉한 상태이거나 제3의 부분이 중간에 더 형성되어 있는 상태로 다른 부분의 위에 있다를 의미할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치를 나타낸 도면으로, 폴딩라인 부분의 화소의 배치구조를 설명하기 위한 것이다.

폴더블 디스플레이 장치(10)는 폴딩라인(FL)을 구비하여, 디스플레이 장치(10)를 접거나 펼칠 수 있도록 한 것이다.

폴더블 디스플레이 장치(10)의 상품성을 향상시키기 위해서 요구되는 주요 품질로는 다음과 같은 것들이 있다.

첫 번째로, 폴더블 디스플레이 장치에서 접히는 영역인 폴딩부가 반복 사용에 의하여 손상 되지 않아야 한다.

두 번째로, 접혀지는 영역인 폴딩부가 화상의 구현시에 육안으로 식별되지 않아야 한다. 바꿔 말하면 접혀지는 영역인 폴딩부가 접혀지지 않는 다른 부분들과 동일한 품질의 화질을 제공해야 한다.

세 번째로, 폴딩부가 가능한 작은 곡률 반경을 가지고 접혀질 수 있어야 한다. 접혀진 상태에서 폴딩부의 곡률반경이 커지면 접은 상태에서 폴더블 디스플레이 장치의 두께가 두꺼워지게 되므로 폴더블 디스플레이 장치의 휴대성이 저하되기 때문이다.

한편, 폴더블 디스플레이 패널은 폴딩 라인(FL)을 따라 접혀질 수 있다. 그런데 실질적으로 디스플레이 패널이 접혀짐에 있어서는 특정선에서 접히는 것이 아니라 일정 곡률을 가지고 접혀지게 되므로, 접힐때 휘어지는 부분이 일정 영역이 된다. 이하에서 휘어짐을 겪게 되는 영역을 폴딩부로 칭하고, 폴딩부의 중심선을 폴딩라인(FL)으로 칭한다.

도 1에서 우측의 확대도는 폴딩라인(FL) 부분의 화소를 확대하여 나타낸 평면도이다.

하나의 화소는 복수개의 서브 픽셀을 포함할 수 있으며, 각 서브 픽셀은 발광소자(LED)를 구비할 수 있다. 이 때 발광소자로는 유기발광다이오드(OLED) 또는 무기발광다이오드가 적용될 수 있다.

도시한 실시예의 경우 하나의 화소가 3개의 서브 픽셀로 구성되는 것으로, 도면에는 총 4개의 화소, 서브 픽셀의 개수로는 12개가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩 라인(FL)이 화소의 경계선과 일치하도록 한 것을 특징으로 한다. 폴딩 라인(FL)은 폴딩 및 언폴딩시 가장 많은 응력의 변화를 겪게 되는 부분으로, 특정부분이 폴딩동작 및 언폴딩 동작으로 인해서 받게되는 응력의 크기는 폴딩 라인(FL)과의 간격이 멀어질수록 작아지게 된다. 따라서, 화소의 경계선과 폴딩 라인(FL)을 일치시키면 폴딩 라인(FL)에 인접한 화소들이 받는 응력을 최소로 할 수 있다. 폴딩 라인(FL)의 일측의 화소로 치우치게 되면, 폴딩 라인(FL)에 근접한 화소에 더 큰 응력이 인가된다.

본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩라인(FL)을 화소의 경계선과 일치시킴으로써, 화소를 구성하는 발광소자들이 폴딩 동작시에 받게 되는 응력을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩라인(FL)을 가로지르는 신호선이 반복적인 폴딩 동작에 의하여 단선되는 문제점을 해결하기 위하여, 폴딩라인(FL)을 가로지르는 방향으로 형성된 신호선을 폴딩라인(FL)의 양측으로 분할 형성하는 것을 특징으로 한다.

신호선이 폴딩라인(FL)과 교차하면 폴딩동작의 반복으로 인하여 신호선이 폴딩라인(FL) 부분에서 단선될 가능성이 매우 높아진다. 본 발명은 폴딩라인(FL)을 가로지르는 방향으로 배치된 신호선이 폴딩라인(FL)을 통과하지 않도록 폴딩라인(FL)에서 오픈되고, 폴딩라인(FL)을 중심으로 양측에 배치된 신호선으로 입력되는 신호가 양측변에서 각각 입력되는 구조를 제공한다. 이러한 구조는 신호선이 폴딩라인(FL)에서 오픈(Open) 되어 있으므로 폴딩 동작시에 신호선에 응력이 집중되지 않게 되고, 또한 폴딩라인(FL) 양측의 화소에 모두 신호가 공급될 수 있다. 따라서, 폴딩라인(FL)을 가로지르는 단일의 신호선을 배치하는 구조에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.

여기서 폴딩라인(FL)에서 오픈되어 있다는 의미는, 폴딩라인(FL) 부분에 신호선이 연결되어 있지 않다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 오픈과 단선은 다른 의미로 사용된다. 단선은 연결되어 있던 신호선이 끊어지는 것이고, 오픈은 처음부터 신호선이 연결되어 있지 않은 것이다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광표시장치(10)의 표시패널에 정의된 각 화소는, 데이터 라인(DL), 구동전압 라인(VL) 및 기준전압 라인(RL)을 포함하는 3개의 수직신호라인과, 게이트 라인(GL1) 및 센싱 라인(GL2)을 포함하는 2개의 수평신호라인을 필요로 한다.

본 실시예는 도시한 바와 같이 폴딩라인(FL)이 수직방향으로 배치되므로, 수평신호라인(GL1,GL2)이 폴딩라인(FL)과 교차하는 방향의 신호선이 된다. 따라서, 폴딩라인(FL)에서 수평신호라인(GL1,GL2)을 오픈하고, 신호가 오픈된 수평신호라인(GL1,GL2)의 양측변에서 각각 입력되도록 한다.

또한, 폴딩라인(FL)과 나란하게 배치되는 수직신호라인(DL,VL,RL)을 배치함에 있어서도, 가능한 폴딩라인(FL)과 최대한 이격 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 수직신호라인(DL,VL,RL)은 폴딩라인(FL)과 나란하게 배치되어 있으므로, 신호라인의 특정 위치에 응력이 집중되어 특정 위치에서 단선이 발생하는 것은 아니지만, 신호라인 전체에 걸쳐서 반복적으로 가해지는 응력으로 인하여 수직신호라인(DL,VL,RL)이 임의의 위치에서 손상될 수 있기 때문이다.

특히, 폴딩 동작시에 응력이 가장 크게 작용하는 폴딩라인(FL)에 바로 인접한 서브 픽셀들 사이에는 수직신호라인(DL,VL,RL)을 배치하지 않는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 화소 배치구조를 나타낸 도면이다.

제2실시예는 게이트 라인(GL1)과 센싱 라인(GL2)이 수직방향으로 배치되고, 데이터 라인(DL), 구동전압 라인(VL) 및 기준전압 라인(RL)이 수평방향으로 배치된 실시예를 나타낸 것이다.

이 경우 폴딩라인(FL)과 교차하는 방향으로 배치되는 데이터 라인(DL), 구동전압 라인(VL) 및 기준전압 라인(RL)을 폴딩라인(FL)에서 오픈하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 화소구조를 나타낸 등가 회로도이다.

도 3을 참조하면, 발광표시장치의 표시패널에 정의된 각 화소는, 유기발광다이오드(OLED)와, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2) 및 제3 노드(N3)를 갖는 구동 트랜지스터(DR TFT)와, 센스 라인(GL2)을 통해 공급되는 센스신호(SENSE)에 의해 제어되며 기준전압 라인(Reference Voltage Line)(REF)과 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제1 노드(N1) 사이에 연결된 센스 트랜지스터(Sense TFT)와, 게이트 라인(GL1)을 통해 공급되는 스캔신호(SCAN)에 의해 제어되며 데이터 라인(DL)과 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제2 노드(N2) 사이에 연결된 제2 트랜지스터(Scan TFT)와, 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결되는 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor)(Cstg) 등을 포함한다.

각 화소 내 구동 트랜지스터(DR TFT)는, 구동전압 라인(VL)에서 공급되는 구동전압(EVDD)을 인가 받고 제2 트랜지스터(Scan TFT)를 통해 인가된 제2 노드(N2)의 전압(데이터 전압)에 의해 제어되어 발광다이오드(OLED)를 구동시키는 트랜지스터이다.

이러한 구동 트랜지스터(DR TFT)는, 제1노드(N1), 제2노드(N2), 제3노드(N3)를 가지고 있으며, 제1노드(N1)는 제1트랜지스터(Sense TFT)와 연결되고, 제2노드(N2)는 제2 트랜지스터(Scan TFT)와 연결되며, 제3노드(N3)는 구동전압(EVDD)을 공급받는다.

여기서, 일 예로, 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제1노드는 소스 노드(Source Node; ‘소스 전극'이라고도 함)이고, 제2노드는 게이트 노드(Gate Node; ‘게이트 전극'이라고도 함)이며, 제3노드(N3)는 드레인 노드(Drain Node;‘드레인 전극'이라고도 함)일 수 있다. 회로 구현 방식 또는 회로 상태에 따라, 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3)가 각각은 드레인 노드와 소스 노드일 수도 있다.

또한, 제1 트랜지스터(Sense TFT)는, 센스 라인(GL1)에서 공급되는 센스신호(SENSE)에 의해 제어되며, 기준전압(EVDD)을 공급하는 기준전압 라인(RL) 또는 기준전압 라인(RL)에 연결되는 연결패턴(CP)과 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제1노드(N1) 사이에 연결되어 센싱 모드에 관여하는 트랜지스터로서,“센서 트랜지스터(Sensor Transistor)”라고도 한다.

또한, 제2 트랜지스터(Scan TFT)는 게이트 라인(GL2)에서 공급되는 스캔신호(SCAN)에 의해 제어되며 해당 데이터라인(DL)과 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제2노드(N2) 사이에 연결되어 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제2 노드(N2)에 인가할 데이터전압을 스위칭하는 트랜지스터로서, 스위칭 트랜지스터(Switching Transistor)”라고도 한다.

또한, 스토리지 캐패시터(Cstg)는 구동 트랜지스터(DR TFT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결되어, 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시켜 주는 역할을 할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 표시패널에 정의된 각 화소는, 3개의 트랜지스터(DR TFT, Sense TFT, Scan TFT)와 1개의 캐패시터(Cstg)로 이루어진 3T(Transistor)1C(Capacitor) 화소구조를 갖는다.

도시한 바와 같이, 각 화소는 유기발광다이오드(OLED)를 발광시키기 위한 구동모드인 발광 모드와, 각 화소의 구동 트랜지스터(DR TFT)의 특성치로서 문턱전압(Vth: Threshold Voltage)과 이동도(Mobility)를 보상해주기 위한 센싱 모드 중 하나로 동작할 수 있다.

도 4는 일반적인 폴더블 디스플레이 장치의 시스템을 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 일반적인 폴더블 디스플레이 장치(100)는 다수의 데이터 라인(DL)과, 다수의 센스 라인(GL1)과, 다수의 게이트 라인(GL2)이 구비되는 표시패널(110)과, 표시패널(110)에서 일 방향으로 형성된 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 구동부(120)와, 표시패널에 데이터 라인(DL)과 교차되는 방향으로 형성된 센스 라인(GL1)을 통해 센스신호(Sense signal)을 공급하고, 게이트 라인(GL2)를 통해 스캔신호(Scan signal)을 공급하는 게이트 구동부(130)와, 데이터 구동부(120)와 게이트 구동부(130)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(150)와, 각 화소로 공통전압인 기준전압(EVDD)을 공급하기 위한 기준전압공급부(미도시)를 포함한다.

폴더블 디스플레이 장치(100)의 폴딩라인(FL)이 데이터 라인(DL)과 나란하게 배치되면, 폴딩라인(FL)이 센스 라인(GL1)과 게이트 라인(GL2)을 가로지르게 된다.

이러한 배치구조에 있어서, 센스 라인(GL1)과 게이트 라인 (GL1,GL2)은 일측변(도시한 실시예의 경우 좌측)의 게이트 구동부(130)로부터 신호를 입력받게 되므로, 폴딩라인(FL)에서 단선이 발생하게 되는 경우, 폴딩라인(FL)의 타측(도시한 실시예의 경우 우측)에 위치하는 단선된 게이트 라인은 게이트 구동부(130)로부터 신호를 입력받지 못하게 된다.

또한, 폴딩라인(FL)이 게이트 라인들(GL1,GL2)과 나란하게 배치되는 경우에는 데이터 라인(DL)에서 동일한 문제가 발생하게 된다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 시스템 구성을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(200)는 다수의 데이터 라인(DL)과, 다수의 센스 라인(GL1)과, 다수의 게이트(GL2) 라인이 구비되는 표시패널(210)과, 표시패널(210)에서 일 방향으로 형성된 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 구동부(220)와, 표시패널(210)의 양측변에서 센스 라인과 게이트 라인(GL2)을 통해 센스신호(Sense signal)와 스캔신호(Scan signal)를 공급하는 게이트 구동부(230,232)와, 데이터 구동부(220)와 게이트 구동부(230,232)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(250)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 폴더블 발광표시 장치(200)는 폴딩라인(FL)이 센스 라인(GL1)과 게이트 라인(GL2)을 가로지르게 배치된 형태로, 센스 라인(GL1)과 게이트 라인(GL2)이 폴딩라인(FL)에서 오픈된 것을 특징으로 한다.

이 때, 폴딩라인(FL) 좌측에 위치하는 센스 라인(GL1)과 게이트 라인(GL2)은 표시패널(210)의 좌측변에 배치된 제1게이트 구동부(230)로부터 신호를 입력받고, 폴딩라인(FL) 우측에 위치하는 센스 라인(GL1)과 게이트 라인(GL2)은 표시패널(210)의 우측변에 배치된 제2게이트 구동부(232)로부터 신호를 입력 받는다.

또한, 제1 게이트 구동부(230) 및 제2 게이트 구동부(232)는, 다수의 게이트 구동 집적회로를 포함할 수 있는데, 이러한 다수의 게이트 구동 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(210)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(210)에 형성될 수도 있다. 또한, 표시패널(210)에 집적화될 수도 있다.

따라서, 폴딩라인(FL)에서 센스 라인(GL1)과 게이트 라인(GL2)이 오픈되어 있지만 모든 화소에 신호가 공급될 수 있으며, 폴딩라인(FL)이 이미 오픈되어 있기 때문에 폴딩동작의 반복으로 인해 발생되는 폴딩라인(FL)을 가로지르는 배선의 단선문제를 감소시킬 수 있다.

도 5의 경우 하나의 타이밍컨트롤러(250)를 통해, 데이터 구동부(220)와, 제1게이트 구동부(230)와, 제2게이트 구동부(232)가 연결된 형태를 나타내 것이고, 도 6의 경우 제1게이트 구동부(230)와 데이터 구동부(220)를 연결하는 타이밍컨트롤러(250)와, 제2게이트 구동부(232)와 데이터 구동부(220)를 연결하는 타이밍컨트롤러(250)를 각각 구비한 형태를 나타낸 것이다.

도 7의 실시예는 폴딩라인(FL)이 데이터 라인(DL)과 교차하는 형태를 나타낸 것이다.

도시한 바와 같이, 폴딩라인(FL)이 데이터 라인(DL)을 가로지르도록 배치되는 경우에는, 데이터 라인(DL)을 폴딩라인(FL) 부분에서 오픈하고, 데이터 구동부(320, 322)를 양측변에 각각 배치할 수 있다.

데이터 구동부(320, 322)의 경우에도, 앞선 실시예들의 게이트 구동부들과 마찬가지로, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(310)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(310)에 형성될 수도 있다. 또한, 표시패널(310)에 집적화될 수도 있다.

도 8은 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 폴딩라인 부분의 단면구조를 나타낸 것이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 발광표시장치는 구동 박막 트랜지스터와 발광다이오드(LED)가 형성된 제 1 기판(S1)과, 인캡슐레이션을 위한 제 2 기판(S2)을 포함한다.

여기서, 제 1 기판(S1) 상에는 반도체층(Ac)(활성층(Active layer)이라고도 한다)이 형성되는데, 반도체층(Ac)은 실리콘으로 이루어지며 그 중앙부는 채널을 이루는 액티브영역 그리고 액티브영역 양측면으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역으로 구성된다.

이러한 반도체층(Ac) 상부로는 게이트절연막(GI)이 형성되어 있다.

게이트절연막(GI) 상부로는 반도체층(Ac)에 대응하여 게이트전극(Ge)과 일방향으로 연장하는 게이트 라인(제1게이트 라인)이 형성되어 있다.

또한, 게이트전극(Ge)과 게이트 라인(미도시) 상부 전면에 층간절연막(Ld)이 형성되어 있으며, 이때 층간절연막(Ld)과 그 하부의 게이트절연막(GI)은 반도체층(Ac)의 액티브영역 양측면에 위치한 소스(데이터) 및 드레인영역을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀을 구비한다.

다음으로, 제 1, 2 반도체층 콘택홀을 포함하는 층간절연막(Ld) 상부로는 서로 이격하며 제1, 2 반도체층 콘택홀을 통해 노출된 소스 및 드레인영역과 각각 접촉하는 데이터 전극(De) 및 드레인 전극(SD)이 형성되어 있다.

그리고, 데이터 전극(De) 및 드레인전극(SD)과 이들을 노출시키는 층간절연막(Ld) 상부로 드레인전극(SD)을 노출시키는 드레인콘택홀을 갖는 패시베이션층(Pa)이 형성되어 있다.

이때, 데이터 전극(De) 및 드레인 전극(SD)과 이들 전극(De,SD)과 접촉하는 소스 및 드레인영역을 포함하는 반도체층(Ac)과 반도체층(Ac) 상부에 형성된 게이트절연막(GI) 및 게이트전극(Ge)이 구동 박막트랜지스터를 구성하게 된다.

한편, 구동 박막트랜지스터는 도면에서는 폴리실리콘 반도체층을 포함하여 탑 게이트(top gate) 타입을 예로써 보이고 있으며, 이의 변형예로써 순수 및 불순물의 비정질실리콘으로 이루어진 보텀 케이트(bottom gate) 타입으로 형성될 수도 있다.

또한, 패시베이션층(Pa) 상부에 배치되어 실질적으로 화상을 표시하는 영역에는 발광다이오드(LED)와, 발광다이오드(LED)를 구동하기 위한 제 1 전극(An) 및 제 2 전극(Ca)이 발광다이오드(LED)를 사이에 두고 적층되어 있다.

제 1 전극(An)은 구동 박막트랜지스터의 드레인전극(SD)과 연결된다.

이와 같은 경우에, 제 1 전극(An)은 양극(anode) 전극의 역할을 하도록 일함수 값이 비교적 큰 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로서 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 제 2 전극(Ca)은 음극(cathode) 전극의 역할을 하도록 불투명한 도전성물질로 이루어질 수 있다.

제 2 전극(Ca)은 일함수 값이 비교적 낮은 금속물질인 예를 들면 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 알루미늄 마그네슘 합금(AlMg) 중에서 선택된 하나의 물질로 형성하는 것이 바람직하다.

이에 따라 발광다이오드(LED)에서 발광된 빛은 제 1 전극(An) 방향으로 방출되는 하부 발광방식으로 구동된다.

그리고, 각 화소영역 별로 형성된 제 1 전극(An) 사이에는 뱅크(Ba)가 위치한다.

즉, 뱅크(Ba)는 제 1 기판(S1) 전체적으로 격자 구조의 매트릭스 타입으로 형성되어, 뱅크(Ba)를 각 화소영역별 경계부로 하여 제 1 전극(An)이 화소영역별로 분리된 구조로 형성되어 있다.

본 발명은 이러한 폴더블 디스프레이 장치의 단면구조에 있어서, 화소간의 경계와 폴딩라인(FL)이 일치하도록 하는 것을 특징으로 한다.

폴딩라인(FL) 부분의 단면구조는 제1기판(Bl)과 제2기판(EL)의 사이에, 버퍼층(Bu)과, 게이트절연막(GI)과, 층간절역막(Ld)과, 패시베이션층(Pa)과, 뱅크(Ba)만이 적층된 상태가 된다. 다시말해 폴딩라인(FL)에는 전극이 배치되지 않는다.

이러한 구조에 있어서, 폴딩라인(FL) 부분의 유연성(Flexibility)을 향상시키기 위해서, 패시베이션층(Pa)은 유기 고분자층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 패시베이션층(Pa)은 유기 고분자층 또는 무기 고분자층으로 이루어질 수 있으나, 유기 고분자층이 무기 고분자층에 비하여 표면 평탄화에 있어서 유리하고, 표면의 평탄도 확보가 유연성 확보에 있어서 유리하기 때문이다.

다시말해, 패시베이션층(Pa)을 표면이 평탄화된 유기 고분자층으로 구성하여, 폴딩라인(FL) 부분의 유연성을 향상시킬 수 있다. 폴딩라인(FL) 부분의 유연성이 향상되면 폴딩부의 곡률반경을 보다 작게할 수 있어서 폴더블 디스플레이 장치의 상품성을 향상시킬 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩라인을 화소의 경계와 일치시키고, 폴딩라인을 가로지르는 방향의 신호선을 폴딩라인 부분에서 오픈 시킴으로, 폴딩 언폴딩 동작이 반복되는 사용환경에서의 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과를 가져온다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.

10 : 폴더블 디스플레이 장치
FL : 폴딩라인
DL : 데이터 라인
GL1 : 센싱 라인
GL2 : 게이트 라인
VL : 구동전압 라인
RL : 기준전압 라인
DR TFT : 구동 트랜지스터
Sense TFT : 제1트랜지스터
Scan TFT : 제2트랜지스터
Cstg : 스토리지 캐퍼시터
100, 200 : 폴더블 디스플레이 장치
110, 210 : 표시패널
120, 220, 222 : 데이터 구동부
130, 230, 232 : 게이트 구동부
150 : 타이밍 컨트롤러
S1 : 제1기판
S2 : 제2기판
Bu : 버퍼층
Ac : 반도체층
GI : 게이트 절연막
Ge : 게이트 전극
Ld : 층간절연막
De : 데이터 전극
Se : 드레인 전극
Pa : 패시베이션층
Ba : 뱅크
An : 제1전극
Ca : 제2전극
LED : 발광다이오드

Claims (17)

1. 교차하는 복수의 신호선으로 정의되는 복수의 화소를 포함하는 표시부를 포함하고, 상기 표시부 내에서 상기 복수의 화소들 사이의 적어도 하나의 경계는 폴딩라인과 일치하는 표시패널을 포함하며,
   상기 폴딩라인을 가로지르는 방향으로 배치된 신호선은 상기 폴딩라인과 교차되는 지점에서 오픈되어 상기 신호선이 상기 폴딩라인을 통과하지 않는 폴더블 디스플레이 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 폴딩라인에서 오픈된 신호선은 상기 표시패널의 양측변으로부터 신호가 각각 입력되는 폴더블 디스플레이 장치.
   
3. 데이터 라인과 게이트 라인이 서로 교차하게 배치되어 다수의 화소가 정의되며, 상기 데이터 라인과 나란하게 배치된 구동전압 라인 및 기준전압 라인을 포함하고, 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 센싱 라인을 포함하는 표시패널; 및
   상기 표시패널 상에 상기 데이터 라인과 나란하게 설정된 폴딩 라인;을 포함하며,
   상기 폴딩라인과 교차되는 방향으로 배치된 상기 게이트 라인 및 상기 센싱 라인은 상기 폴딩라인과 교차되는 부분이 오픈된 폴더블 디스플레이 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 폴딩라인과 교차되는 부분이 오픈된 상기 게이트 라인과 상기 센싱 라인은 상기 표시패널의 양측변으로부터 신호가 각각 입력되는 폴더블 디스플레이 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 게이트 라인과, 상기 센싱 라인으로 신호를 공급하기 위한 게이트 구동부가 상기 표시패널의 양측에 각각 구비된 폴더블 디스플레이 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 데이터 라인에 신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함하고,
   상기 데이터 구동부는 상기 표시패널에 내장된 폴더블 디스플레이 장치.
   
7. 데이터 라인과 게이트 라인이 서로 교차하게 배치되어 다수의 화소가 정의되며, 상기 데이터 라인과 나란하게 배치된 구동전압 라인 및 기준전압 라인을 포함하고, 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 센싱 라인을 포함하는 표시패널; 및
   상기 표시패널의 내부에 상기 게이트 라인과 나란하게 설정된 폴딩 라인;을 포함하며,
   상기 폴딩라인과 교차되는 방향으로 배치된 상기 데이터 라인과, 상기 구동전압 라인과 상기 기준전압 라인은 상기 폴딩라인과 교차되는 부분이 오픈된 폴더블 디스플레이 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 폴딩라인과 교차되는 부분이 오픈된 상기 데이터 라인과, 상기 구동전압 라인과 상기 기준전압 라인은 상기 표시패널의 양측변으로부터 신호가 각각 입력되는 폴더블 디스플레이 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 데이터 라인과, 상기 구동전압 라인과, 상기 기준전압 라인으로 신호를 공급하기 위한 데이터 구동부가 상기 표시패널의 양측에 각각 구비된 폴더블 디스플레이 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는 상기 표시패널에 내장된 폴더블 디스플레이 장치.
    
    
11. 제 3 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 폴딩라인은 화소간의 경계선과 일치하는 폴더블 디스플레이 장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 폴딩라인을 사이에 두고 인접한 화소 사이에는 신호선이 배치되지 않은 폴더블 디스플레이 장치.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 화소는 발광소자와, 상기 발광소자를 구동하는 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 발광소자와 상기 박막트랜지스터 사이의 패시베이션 층은 표면이 평탄화된 유기 고분자 층인 폴더블 디스플레이 장치.
14. 복수의 화소를 포함하는 표시패널;
    서로 인접한 화소들간의 사이를 지나는 폴딩라인; 및
    상기 폴딩라인을 가로지르는 방향으로 배치되는 복수의 신호선; 을 포함하고,
    상기 폴딩라인에 인접한 화소들과, 상기 폴딩라인에 인접하지 않은 화소들은 동일한 밀도로 배치되며,
    상기 신호선은 상기 폴딩라인과 교차되는 지점에서 오픈되어 상기 신호선이 상기 폴딩라인을 통과하지 않는 폴더블 디스플레이 장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 폴딩라인에서 오픈된 신호선은 상기 표시패널의 양측변으로부터 신호가 각각 입력되는 폴더블 디스플레이 장치.
    
16. 제14항에 있어서,
    상기 폴딩라인을 사이에 두고 인접한 화소들 사이에는 신호선이 배치되지 않는 폴더블 디스플레이 장치.
    
17. 제14항에 있어서,
    상기 신호선은 게이트 라인 및 센싱 라인을 포함하거나, 데이터 라인을 포함하는 폴더블 디스플레이 장치.

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