KR20190013001A

KR20190013001A - 두루마리형 연성표시장치

Info

Publication number: KR20190013001A
Application number: KR1020170096876A
Authority: KR
Inventors: 김정훈; 김봉철
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-02-11
Also published as: DE102018118372A1; US10701821B2; US20190037716A1; CN109326216B; JP6612938B2; TW201910878A; TWI686643B; CN109326216A; KR102332710B1; JP2019028461A

Abstract

본 발명은 두루마리형 연성표시장치에 관한 것으로, 탄성제공부를 구비하여 두루마리형 연성표시장치의 풀림과 감김 동작을 구동하는 구동모터부를 소형화할 수 있도록 한 것이다.
본 발명에 따른 두루마리형 연성표시장치는 영상을 표시하는 표시 패널이 구동모터부의 구동력에 의하여 패널 롤러에 감겨 올라가거나 풀려 내려갈 수 있도록 하되, 표시 패널이 감겨 올라갈 때 탄성제공부의 탄성력이 제공될 수 있도록 함으로써 구동모터부를 소형화할 수 있는 구조를 제공한다.

Description

두루마리형 연성표시장치{Rollable display device}

본 발명은 연성디스플레이를 이용한 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 피는 등 형태의 변형이 가능하다. 이로 인하여, 최근에는 유기전계발광 표시장치의 표시 패널과 더불어 이를 수납하는 기구 구조물을 다양한 형태로 설계하고자 하는 시도가 증가하고 있다.

본 발명의 목적은 구동모터를 이용하여 연성표시장치가 풀려 내려오거나 말려 올라갈 수 있도록 하는 연성표시장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 연성표시장치에 탄성 제공부를 구비하여 보다 작은 사이즈의 구동 모터를 적용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 두루마리형 연성표시장치는 영상을 표시하는 표시 패널이 구동모터부의 구동력에 의하여 패널 롤러에 감겨 올라가거나 풀려 내려갈 수 있도록 한 것으로, 표시 패널이 감겨 올라갈 때 탄성력을 제공하는 탄성제공부를 포함하여, 구동모터부를 소형화할 수 있는 구조를 제공한다.

이 때, 탄성제공부는 토션 스프링 또는 압축스프링을 포함할 수 있으며, 토션 스프링 또는 압축스프링은 표시 패널이 하강하도록 패널 롤러가 회전할 때 탄성력이 저장되고, 저장된 탄성력은 표시 패널이 상승하는 방향으로 제공된다.

구동모터부와 탄성제공부는 패널 롤러의 양측에 배치되고, 패널 롤러의 중앙부에는 표시 패널의 회로기판이 배치된다.

그리고, 회로기판에 연결되는 배선은 탄성제공부를 통과하여 외부로 인출될 수 있다.

본 발명에 따른 두루마리형 연성표시장치는 구동모터를 이용하여 표시 패널이 풀려져 내려오거나 감겨져 올라갈 수 있도록 함으로써, 두루마리형 연성표시장치의 사용 편의성을 향상시키는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 두루마리형 연성표시장치는 탄성 제공부를 구비하여 표시 패널을 감아 올릴 때 탄성 제공부의 탄성력을 이용함으로써, 보다 작은 사이즈(용량, 크기)의 구동모터를 적용할 수 있도록 하는 효과를 가져온다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 블록도.
도 2는 서브 픽셀의 개략적인 회로 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서브 픽셀의 구성 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 평면 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 단면 예시도.
도 6은 제1기판의 식각 예를 나타낸 단면도.
도 7은 제1기판과 제2기판의 합착 예를 나타낸 단면도.
도 8은 모듈화된 표시 패널을 나타낸 평면도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 두루마리형 연성표시장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 탄성제공부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성제공부의 구조를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 두루마리형 연성표시장치의 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

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 형성될 수 있다.

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 형성될 수 있다.

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 포함할 수 있다. 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 유사하거나 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 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 피는 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 픽셀(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 5% ~ 10%만 차지하는 것이 바람직하다. 또한, 식각영역(GLS1) 대비 높은 강성을 유지해야 하는바 비식각영역(GLS2)의 두께(t2)는 0.1mm ~ 0.2mm로 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 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 두루마리형 연성표시장치를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 두루마리형 연성표시장치(200)는 영상을 표시하는 표시 패널(P)과, 표시 패널(P)을 풀어 내리거나 감아 올리는 동작을 수행하는 기구부를 포함한다.

상기 기구부는 표시 패널(P)이 고정되는 패널 롤러(220)와, 상기 패널 롤러가 회전 가능하게 고정되는 고정 프레임(210)과, 상기 패널 롤러(220)를 상기 고정 프레임에 대하여 회전시키는 구동력을 제공하는 구동모터부(230)와, 상기 패널 롤러(220)를 감아 올리는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성 제공부(240)를 포함한다.

표시 패널(P)의 하단에는 하중바(250)가 구비된다. 상기 하중바(250)는 표시 패널의 하단을 편평하게 유지시켜 주며, 표시 패널(P)이 원활하게 하강할 수 있도록 하중을 부여하는 역할을 수행한다.

상기 하중바(250)는 금속재질, 합성수지 재질, 천연 재질 중의 하나의 재질로 이루어지거나, 이들이 복합적으로 사용될 수 있다.

예를 들면, 금속 재질과 합성 수지 재질이 다층을 적층된 형태로 구성될 수도 있고, 금속 재질과 자연 목재 또는 석재 등이 적층된 형태로 구성될 수도 있다.

하중바(250)는 접착제 또는 점착제로 표시 패널(P)에 부착되거나 체결 수단으로 체결될 수도 있다.

패널 롤러(220)를 양방향으로 회전시키는 역할을 수행한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 패널 롤러(220)를 시계방향으로 회전시키면 표시 패널(P)이 풀려 내려가게 되고(Roll down), 도 9에 도시된 바와 같이 패널 롤러(220)를 반시계 방향으로 회전시키면 표시 패널(P)이 감겨 올라가게 된다(Roll up).

도 10에 도시된 바와 같이, 표시 패널(P)이 풀려 내려가는 경우에는 표시 패널(P)의 중량과 하중바(250)의 중량이 하강하는 방향으로 작용하기 때문에 구동모터부(230)에 많은 동력이 소요되지 않는다.

그러나, 도 9에 도시된 바와 같이, 표시 패널(P)을 감아 올리는 경우에는 표시 패널(P)의 중량과 하중바(250)의 중량을 구동모터부(230)의 구동력으로 끌어 올려야 한다.

따라서, 구동모터부(230)의 사양은 표시 패널(P)을 감아 올리는 경우에 맞추어 선택된다.

그런데, 표시 패널(P)의 크기가 큰 대면적인 경우에는 표시 패널(P)의 중량과 하중바(250)의 중량의 증가하기 때문에 요구되는 사양을 만족하는 구동모터부(230)의 크기와 전력 소모가 증가하게 된다.

본 발명은 표시 패널(P)을 감아 올리는 힘을 구동모터부(230)의 구동력과 함께 탄성 제공부(240)에 저장되는 탄성력을 이용하도록 함으로써, 구동모터부(230)를 소형화할 수 있도록 한 것이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 표시 패널(P)이 하강하게 되면 탄성 제공부(240)에 탄성력이 저장되고, 도 9에 도시한 바와 같이 표시 패널(P)을 상승시킬 때 탄성 제공부(240)에 저장된 탄성력이 표시 패널을 감아 올리는 방향으로 패널 롤러(220)에 작용할 수 있도록 한 것이다.

다시 말해, 탄성 제공부(240)는 패널 롤러(220)가 표시 패널(P)을 하강시키는 방향으로 회전할 때 탄성력이 저장되어, 패널 롤러(220)가 표시 패널(P)을 상승시키는 방향으로 회전하도록 탄성력을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 구동모터부(230)와 탄성 제공부(240)를 패널 롤러(220)의 양측 내부에 배치한다.

이러한 구조는 전체 두루마리형 연성표시장치의 크기를 감소시킬 수 있으며, 외관 품질을 향상할 수 있는 효과를 가져온다.

또한, 표시 패널(P)을 감아 올리는 경우 패널 롤러(220)의 양측에서 회전력이 작용하게 되므로, 표시 패널(P)이 패널 롤러(220)에 보다 균일하게 감겨질 수 있도록 하는 효과를 가져온다.

도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 탄성제공부의 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 탄성제공부는 토션 스프링(242)을 포함한다.

토션 스프링(242)은 비틀림 토크를 탄성력으로 저장하는 역할을 수행한다. 따라서 비교적 단순한 구조를 통하여 탄성력을 저장할 수 있으며, 토션 스프링(242)의 비틀림 정도를 조절하여 저장되는 탄성력의 크기를 조절할 수 있는 효과를 가져온다.

토션 스프링(242)의 일측이 고정 프레임(210)에 고정되고, 타측이 패널 롤러(220)에 고정된다.

패널 롤러(220)가 회전하면, 토션 스프링(242)에 비틀림 토크가 인가되어, 토션 스프링(242)에 탄성력이 저장된다.

표시 패널(P)이 하강하는 방향으로 패널 롤러(220)가 회전할 때, 토션 스프링(242)에 탄성력이 저장된다. 토션 스프링(242)에 저장된 탄성력은 표시 패널(P)이 상승하는 방향으로 패널 롤러(220)를 회전시키도록 작용한다.

따라서, 구동모터부(230)의 구동력과 함께 토션 스프링(242)에 저장된 탄성력이 표시 패널(P)를 감아 올리는 방향으로 작용하게 되므로, 상대적으로 작은 용량의 구동모터부(230)를 적용할 수 있게 된다.

또한, 구동모터부(230)의 회전량을 감지하는 센서부(235)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 센서부(235)는 패널 롤러(220) 또는 구동모터부(230)의 회전 각도량을 감지하는 역할을 수행한다. 센서부(235)에서 감지된 회전량에 의하여 구동모터부(230)의 동작과 정지를 제어할 수 있다.

한편 고정 프레임은 패널 롤러(220)의 양측에 결합되는 양측판(212,214)을 구비한다.

도시한 실시예의 경우 패널 롤러(220)의 좌측에 구동모터부(230)과 배치되고, 패널 롤러(220)의 우측에 탄성제공부가 배치된 것이다. 좌측판(212)은 구동모터부(230)와 연결되고, 우측판(214)은 탄성제공부에 연결된다.

이 때, 우측판(214)에는 패널 롤러(220)의 내부로 삽입되는 중공 고정축(215)을 구비할 수 있다. 그리고, 토션 스프링(242)은 중공 고정축(215)의 외부와 패널 롤러(220)의 내부 사이 공간에 배치된다. 토션 스프링(242)의 일측은 중공 고정축(215)에 고정되고, 토션 스프링(242)의 타측은 패널 롤러(220)에 고정된다.

한편 중공 고정축(215)은 우측판(214)에 대하여 회전이 가능하며, 특정 위치에서 고정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 중공 고정축(215)이 제자리에서 회전하면 토션 스프링(242)에 비틀림이 작용하게 된다.

이러한 구조는 중공 고정축(215)을 우측판(214)에 대하여 회전시키는 것으로, 토션 스프링(242)에 저장되는 탄성력을 조절할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 구동모터부(230)와 탄성제공부의 사이에는 표시 패널(P)의 회로기판(PCB)이 배치될 수 있다. 여기서 회로기판(PCB)은 앞서 설명한 콘트롤 기판(125)일 수 있다.

표시 패널(P)의 회로기판(PCB)에 연결되는 배선은 상기 중공 고정축(215)의 내부를 통과하여 패널 롤러(220)의 외부로 인출될 수 있다.

표시 패널(P)에 신호를 전송하거나, 전원을 공급하기 위한 배선이 연결되어야 하는데, 이러한 배선이 패널 롤러의 내부를 관통하여 외부로 인출될 수 있도록 함으로써, 배선의 내구성을 확보하고 제품의 신뢰성을 향상할 수 있는 효과를 가져온다.

이 때, 배선은 표시 패널(P)이 중간 지점에 있을 때 꼬이지 않은 상태를 유지하도록 하여, 완전히 감겨지거나 완전히 풀렸을 때 배선의 꼬임을 감소시키는 것이 바람직하다.

예를 들어, 패널 롤러(220)가 3회전하면 표시 패널(P)이 완전히 하강하고, 반대 방향으로 3회전하면 표시 패널(P)이 완전히 권취되는 구조인 경우라면, 표시 패널이 1.5회전 한 위치에서 배선이 중립 상태(꼬이지 않은 상태)가 되도록 연결하는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 패널 롤러(220)가 완전히 권취된 상태에서 배선이 1.5회전 꼬인 상태가 되고, 패널 롤러(220)가 완전히 풀려진 상태에서는 배선이 반대 방향으로 1.5회전 꼬인 상태가 된다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성제공부의 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 탄성제공부는 압축 스프링을 이용하여 탄성력을 저장하는 구조를 제공한다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성제공부는 고정 프레임의 우측판(214)에 고정되는 스프링 하우징(216)과, 상기 스프링 하우징(216)의 내부에 배치되는 압축 스프링(260)과, 상기 스프링 하우징(216)에 대하여 축방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 압축판(264)과, 상기 압축판(264)에 결합된 스크류축(262)과, 패널 롤러(220)에 고정되며 상기 스크류축(262)과 나사 결합되는 볼스크류(224)를 포함한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 패널 롤러(220)가 표시 패널(P)을 하강하는 방향으로 회전하게 되면, 볼스크류(224)가 스크류축(262)에 대하여 회전하게 되므로, 압축판(264)이 우측으로 이동하며 압축 스프링(260)을 압축하게 된다.

반대로, 도 13에 도시된 바와 같이, 패널 롤러(220)가 표시 패널(P)을 감아 올리는 방향으로 회전하게 되면, 볼스크류(224)가 스크류축(262)에 대하여 반대 방향으로 회전하게 되므로, 압축판(264)이 좌측으로 이동하게 되는데, 이 때 압축 스프링(260)이 저장된 탄성 복원력이 패널 롤러(220)의 회전 방향과 같은 방향으로 작용하게 된다.

한편, 도시한 도면에서는 스크류축(262)의 직경이 작게 도시되어 있으나, 스크류축(262)의 외경을 크게 하여, 스크류축(262)의 내부에 중공을 형성할 수 있다.

스크류축(262)을 중공으로 형성하면, 제1실시예에서 설명한 바와 같이 표시 패널의 회로기판(PCB)에 연결되는 배선이 스크류축(262)을 관통하여 외부로 인출되도록 할 수 있다.

압축 스프링(260)을 이용하여 탄성 제공부를 구성하면, 토션 스프링에 이용하는 경우에 비하여 구성이 다소 복잡하나, 압축 스프링의 경우 압축 신장에 따른 외경의 변화가 적어 보다 안정적인 동작이 가능한 장점을 가진다.

110: 영상 처리부 120: 타이밍 제어부
123: 케이블 125: 콘트롤 기판
130: 스캔 구동부 140: 데이터 구동부
145: 소스 기판 150: 표시 패널
200: 두루마리형 연성표시장치 P: 표시 패널
210: 고정 프레임 212: 좌측판
214: 우측판 215: 중공 고정축
216: 스프링 하우징 220: 패널 롤러
224: 볼스크류 230: 구동모터부
235: 센서부 240: 탄성 제공부
242: 토션 스프링 250: 하중바
260: 압축 스프링 262: 스크류축
264: 압축판

Claims

영상을 표시하는 표시 패널;
상기 표시 패널이 고정되는 패널 롤러;
상기 패널 롤러가 회전 가능하게 고정되는 고정 프레임;
상기 패널 롤러를 상기 고정 프레임에 대하여 회전시키는 구동모터부; 및
상기 패널 롤러를 감아 올리는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성 제공부;를 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동모터부와 상기 탄성 제공부는 상기 패널 롤러의 양측에 각각 배치된 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널의 하단에 구비되는 하중 바를 더 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서.
상기 탄성 제공부는
상기 표시 패널이 상기 패널 롤러에 풀리는 방향으로 회전함에 따라 탄성력이 저장되고,
상기 표시 패널이 상기 패널 롤러에 감기는 방향으로 회전할 때 탄성력을 제공하는 두루마리형 연성표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 탄성 제공부는 토션 스프링을 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 탄성 제공부는
상기 고정 프레임에 연결되는 중공 고정축;과
일측이 상기 중공 고정축에 고정되고, 타측이 상기 패널 롤러에 고정되는 토션 스프링;을 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 중공 고정축의 고정상태를 조절하여 상기 토션 스프링의 장력 조절이 가능한 두루마리형 연성표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 패널 롤러의 중앙부에 상기 표시 패널의 회로기판이 배치되고,
상기 표시 패널의 배선이 상기 탄성 제공부 측으로 인출된 두루마리형 연성표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 탄성 제공부는
압축 스프링을 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
제 9 항에 있어서,
상기 탄성 제공부는
상기 고정 프레임에 고정되는 스프링 하우징과,
상기 스프링 하우징의 내부에 구비되는 압축 스프링과,
상기 스프링 하우징에 대하여 축방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 압축판과,
상기 압축판에 결합된 스크류축과,
상기 패널 롤러의 고정되며, 상기 스크류축에 나사 결합되는 볼스크류를 포함하는 두루마리형 연성표시장치.
제 10 항에 있어서,
상기 스크류축은 내부에 배선이 통과할 수 있는 중공 형태인 두루마리형 연성표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 패널 롤러의 회전 각도를 검출하는 센서부를 더 포함하는 두루마리형 연성표시장치.