KR20200080020A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 실시예는 확장형 표시장치에 관한 것으로서, 기본 표시패널과, 백커버에 대하여 슬라이딩 이동 가능한 슬라이딩 프레임과, 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 롤링 모듈의 외부로 확장될 수 있는 롤러블 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공함으로써, 와이드 영상 출력시 사용자의 선택에 따라서 롤러블 표시패널을 확장시킬 수 있는 표시장치를 제공한다.
Description
본 발명은 표시장치, 보다 구체적으로는 롤러블(Rollable) 표시패널을 확장시킬 수 있는 확장형 표시장치에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 증대되고 있다.
평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 연구되고 있다.
이러한 표시장치 중 액정 표시장치(LCD)는 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판과, 컬러필터 및/또는 블랙매트릭스 등을 구비한 상부기판과, 그 사이에 형성되는 액정물질층을 포함하여 구성되며, 화소 영역의 양 전극 사이에 인가되는 전계에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.
한편, 최근 표시장치로서 각광받고 있는 유기발광표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용함으로써 응답속도가 빠르고, 발광효율, 휘도 및 시야각 등이 크다는 장점이 있다.
이와 같은 유기발광 표시장치는 자발광(Self-Light Emitting) 소자를 이용함으로써, 비발광 소자를 사용하는 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량, 박형이 가능하다. 또한, 유기발광 표시장치는 액정표시장치에 비해 시야각 및 대조비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하다. 이와 더불어, 유기발광 표시장치는 직류저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓으며, 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다.
특히, 이러한 유기발광 표시장치에 사용되는 유기발광 표시패널에서는 플렉서블(flexible) 소재인 플라스틱, 박형 유리, 금속 등과 같이 가요성(flexibility)이 있는 재료를 사용하여, 휘어져도 화상 표시가 가능하게 제조될 수 있으며, 이러한 표시패널을 이용한 플렉서블 표시장치가 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.
플렉시블 표시장치는 다양한 디자인 구현이 가능하고 휴대성과 내구성에 장점이 있다. 플렉시블 표시장치는 벤더블(bendable) 디스플레이, 폴더블(folderable) 디스플레이, 롤러블(rollable) 디스플레이 등 다양한 형태의 표시장치로 구현될 수 있다.
이러한 플렉시블 표시장치는 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일 기기뿐만 아니라 TV, 자동차 디스플레이, 웨어러블 기기 등에 적용될 수 있고 그 응용 분야가 확대되고 있다.
특히, 일정한 힘을 가하여 말 수 있는, 롤러블 표시장치는 표시 패널을 감을 수 있고, 필요한 경우 펴서 사용할 수 있어서 편리하다.
한편, 현재의 TV 등과 같은 표시장치는 가로대 세로의 비율이 4:3또는 16:9로 고정되어 있어서, 와이드 스크린 영상물과 같이 가로 방향으로 넓은 동영상을 표시하기 위해서는 표시장치의 상부 일부를 블랙으로 처리하여야 하며, 이에 따라 가시 영역이 불필요하게 감소되는 문제가 있었다.
따라서, 극장의 와이드 스크린 등의 효과를 나타내기 위하여 필요한 경우 사용자의 선택에 따라 일정한 방향으로 확장될 수 있는 표시장치 개발이 필요하다.
이에 본 실시에에서는 롤러블 표시패널을 이용한 확장형 표시장치 구조를 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 롤러블 표시패널을 확장시켜 일정 방향으로의 가시 영역을 확장시킬 수 있는 확장형 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기본 표시패널 이외에, 모터, 기어부 및 슬라이딩 프레임부 구조를 이용하여 롤러블 표시패널을 기본 표시패널에 대하여 확장할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 기본 표시패널과, 백커버에 대하여 슬라이딩 이동 가능한 슬라이딩 프레임과, 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 롤링 모듈의 외부로 확장될 수 있는 롤러블 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공함으로써, 와이드 영상 출력시 사용자의 선택에 따라서 롤러블 표시패널을 확장시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 실시예에 의한 표시장치는, 기본 표시패널과, 기본 표시패널 후방을 지지하는 백커버와, 상기 백커버에 대하여 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 프레임과, 상기 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동을 구동하는 구동부와, 상기 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동에 따라 확장되는 롤러블 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.
더 구체적으로, 상기 백커버에 고정되고 롤러블 표시패널을 내부에 권취하는 롤링 모듈을 더 포함하며, 상기 백커버는 상하측에 일방향으로 연장되는 바텀 레일부를 포함하고, 상기 슬라이딩 프레임은 상기 바텀 레일부에 레일 결합되는 탑레일부와 측면기어부 및 배면기어부를 포함하며, 상기 구동부는 상기 슬라이딩 프레임의 측면기어부와 기어결합되어 슬라이딩 프레임을 상기 백커버의 바텀 레일부에 대하여 슬라이딩 이동시키며, 상기 롤러블 표시패널은 상기 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동에 따라 상기 롤링 모듈의 외부로 확장되거나 상기 롤링 모듈 내부로 후퇴될 수 있다.
또한, 상기 구동부는 백커버의 일측에 고정되는 모터와, 상기 모터축과 연결되는 웜샤프트와, 상기 웜샤프트와 결합되는 제1기어치가 형성된 웜휠기어와, 상기 웜휠기어의 회전에 따라 회전하며 상기 슬라이딩 프레임의 측면기어부와 기어 결합되는 제2기어치가 형성된 종동기어와, 상기 웜휠기어 및 종동기어 사이의 동력을 전달하는 벨트부를 포함할 수 있다.
한편, 다른 실시예의 구동부는 백커버의 일측에 고정되는 모터와, 상기 모터축과 연결되는 웜샤프트와, 상기 웜샤프트와 결합되는 제1기어치가 형성된 웜휠기어와, 상기 웜휠 기어 일측에 배치되는 구동풀리와, 상기 웜휠기어의 회전에 따라 회전하며 상기 슬라이딩 프레임의 측면기어부와 기어 결합되는 제2기어치가 형성된 종동기어와, 상기 종동기어의 일측에 배치되는 종동 풀리와, 상기 구동풀리 및 종동풀리 사이에 연결되는 벨트부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 롤링 모듈은 본체부와, 상기 롤러블 표시패널의 타측 가장자리를 지지하는 패널 홀더와, 상기 패널 홀더와 함께 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트 및 패널 홀더와 고정 결합되고 상기 슬라이딩 프레임의 상기 배면기어부와 기어결합되어 상기 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동에 따라 회전하는 롤링 기어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 롤링 모듈은 상기 본체부의 양측 단부에 결합되는 사이드 커버부를 더 포함하며, 상기 롤링 기어부의 일부는 상기 사이드 커버부 외부로 노출되어 상기 슬라이딩 프레임의 상기 배면기어부와 기어결합될 수 있다.
한편, 구동부, 상기 슬라이딩 프레임, 상기 롤링 모듈 및 상기 롤러블 표시패널이 상기 표시장치의 양측에 대칭으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 롤러블 표시패널의 일측 측면 가장자리와 결합되고, 상기 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 함께 이동하는 측면 프레임부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 롤러블 표시패널은 기판과, 상기 기판상에 형성된 다수의 박막 트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터 일측에 배치되는 양 전극층 사이에서 발광하는 유기발광소자층을 포함하는 발광 레이어, 및 발광레이어의 일측에 배치되는 인캡슐레이션 레이어를 포함하는 유기발광 표시패널일 수 있다.
이하 설명할 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 롤러블 표시패널을 기본 패널에 대하여 확장시켜 일정 방향으로의 가시 영역을 확장시킬 수 있는 확장형 표시장치를 제공할 수 있다
더 구체적으로는, 기본 표시패널 이외에, 모터, 기어부 및 슬라이딩 프레임부 구조를 이용하여 롤러블 표시패널을 기본 표시패널에 대하여 확장할 수 있는 확장형 표시장치를 제공할 수 있다.
또한, 기본 표시패널과, 백커버에 대하여 슬라이딩 이동 가능한 슬라이딩 프레임과, 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 롤링 모듈의 외부로 확장될 수 있는 롤러블 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공함으로써, 와이드 영상 출력시 사용자의 선택에 따라서 롤러블 표시패널을 확장시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 의한 표시장치 확장의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 실시에에 의한 확장형 표시장치의 전체 구조를 도시하는 배면도이다.
도 3은 본 실시예에 의한 확장형 표시장치의 제1사시도로서, 롤링 모듈이 백커버에 결합된 예를 도시한다.
도 4는 본 실시예에 의한 확장형 표시장치의 제2사시도로서, 롤링 모듈이 백커버로부터 분리된 예를 도시한다.
도 5는 본 실시예에 의한 표시장치에서, 백커버와 슬라이딩 프레임의 레일 결합 구조에 대하여 도시한다.
도 6은 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤링모듈과 롤러블 표시패널이 결합된 형태의 사시도이다.
도 7은 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤링모듈의 세부 구성을 도시하는 분해도이다.
도 8은 본 실시예에 의한 표시장치에서, 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동과, 그에 따른 롤링 모듈의 회전 구동의 원리를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 실시에에 의한 표시장치의 구동부의 세부 구성을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 본 실시예에 의한 표시장치의 구동부 배치에 대한 2가지 예를 도시한다.
도 11은 본 실시예에 의한 표시장치의 확장 전후 상태를 도시하는 정면도이다.
도 12는 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤러블 표시패널의 단면에 대한 일 예를 도시한다
도 2는 본 실시에에 의한 확장형 표시장치의 전체 구조를 도시하는 배면도이다.
도 3은 본 실시예에 의한 확장형 표시장치의 제1사시도로서, 롤링 모듈이 백커버에 결합된 예를 도시한다.
도 4는 본 실시예에 의한 확장형 표시장치의 제2사시도로서, 롤링 모듈이 백커버로부터 분리된 예를 도시한다.
도 5는 본 실시예에 의한 표시장치에서, 백커버와 슬라이딩 프레임의 레일 결합 구조에 대하여 도시한다.
도 6은 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤링모듈과 롤러블 표시패널이 결합된 형태의 사시도이다.
도 7은 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤링모듈의 세부 구성을 도시하는 분해도이다.
도 8은 본 실시예에 의한 표시장치에서, 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동과, 그에 따른 롤링 모듈의 회전 구동의 원리를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 실시에에 의한 표시장치의 구동부의 세부 구성을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 본 실시예에 의한 표시장치의 구동부 배치에 대한 2가지 예를 도시한다.
도 11은 본 실시예에 의한 표시장치의 확장 전후 상태를 도시하는 정면도이다.
도 12는 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤러블 표시패널의 단면에 대한 일 예를 도시한다
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 의한 표시장치 확장의 일 예를 도시한다.
도 1과 같이, 종래의 TV 등과 같은 개별 표시장치는 가로대 세로 비율이 4:3 또는 16:9 등과 같이 고정된 형태이며, 표시장치는 주위를 둘러싸는 고정형 베젤에 의하여 크기가 고정된 형태이다.
따라서, 영화 화면과 같이 약2.35:1의 와이드 스크린 영상물을 표현하는 등의 필요가 있는 경우에는 2개 이상의 개별 표시장치(12,14)를 가로로 연결하여 확장하는 방식을 사용할 수 있다.
이러한 확장 표시장치에서는 2개의 개별 표시장치의 베젤 영역에서 화면의 끊김이 발생하여 심리스(Seamless)한 영상 표현이 어렵다는 단점이 있었다.
또한, 가정 또는 업소의 표시장치에서는 이와 같이 2개 이상을 연결하여 사용하는 것이 현실적으로 불가능하며, 와이드 영상물 표현을 위하여 개별 표시장치의 상부 일부를 블랙으로 처리하여야 하는데, 이 경우 가시 영역이 불필요하게 감소되는 문제가 있었다.
한편, 최근 개발되고 있는 유기발광 표시장치에서는 백라이트 유닛이 필요하지 않는 자발광 발광소자를 사용하고, 표시패널을 구성하는 기판의 두께를 아주 작게하여 표시패널이 일정한 연성 특성(Flexibility)을 가지도록 제작할 수 있다.
이러한 플렉시블 표시패널 기술은 어느 정도 휘어지는 정도를 넘어서 일정한 힘을 부여하여 일정 부피 이상으로 말 수 있는 롤러블 표시패널도 개발되고 있다.
이에 본 명세서에서는 롤러블 표시패널을 이용한 확장형 표시장치 구조를 제안하고자 한다.
구체적으로, 본 실시에에서는, 기본 표시패널과, 백커버에 대하여 슬라이딩 이동 가능한 슬라이딩 프레임과, 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 롤링 모듈의 외부로 확장될 수 있는 롤러블 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공함으로써, 와이드 영상 출력시 사용자의 선택에 따라서 롤러블 표시패널을 확장시킬 수 있는 표시장치를 제공하고자 한다.
아래에서는 도 2 내지 도 11를 기초로, 본 발명의 여러 실시예에 의한 확장형 표시장치의 상세 구성에 대하여 설명한다.
도 2는 본 실시에에 의한 확장형 표시장치의 전체 구조를 도시하는 배면도이며, 도 3은 본 실시예에 의한 확장형 표시장치의 제1사시도로서, 롤링 모듈이 백커버에 결합된 예를 도시하며, 도 4는 본 실시예에 의한 확장형 표시장치의 제2사시도로서, 롤링 모듈이 백커버로부터 분리된 예를 도시한다.
도 5는 본 실시예에 의한 표시장치에서, 백커버와 슬라이딩 프레임의 레일 결합 구조에 대하여 도시한다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 확장형 표시장치는 크게, 기본 표시패널(10)과, 백커버(100)와, 백커버에 대하여 슬라이딩 이동 가능한 슬라이딩 프레임(300)과, 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동을 구동하는 기계 메커니즘인 구동부(200)와, 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 롤링 모듈의 외부로 확장될 수 있는 롤러블 표시패널(600)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 백커버(100)의 일측에 고정되고 롤러블 표시패널(600)을 내부에 권취하는 롤링 모듈(500)을 더 포함할 수 있으며, 이러한 롤링 모듈(500)은 슬라이딩 프레임(300)와 연동하여 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 권취된 롤러블 표시패널(600)을 외부로 노출시키거나 내부로 다시 감아서 권취하는 기능을 수행한다.
기본 표시패널(10)은 본 실시예에 의한 표시장치의 기본 영상 표시 영역, 즉 확장되기 전의 영상을 표시하는 표시패널로서, 액정 표시패널(LCD), 유기발광 표시패널(OLED) 등이 모두 가능하지만, 본 실시예에서는 별도의 백라이트 유닛이 필요없는 유기발광 표시패널(OLED)일 수 있다.
백커버(100)는 기본 표시패널(10)의 후방 전면을 지지하는 후방 지지구조로서, 상하 변에는 제1방향(가로방향)으로 연장되는 바텀 레일부(110)가 구비된다.
즉, 이러한 백커버(100)는 전체적으로 평판 구조의 판상 구조체로서, 상하 변의 일정 폭에는 1개 이상의 돌출 연장부로 구성되는 바텀 레일부(110)가 배치될 수 있다.
이러한 바텀 레일부(110)는 슬라이딩 프레임(300)의 탑 레일부(330)과 레일 결합됨으로써, 슬라이딩 프레임(300)이 백커버에 대하여 수평방향으로 슬라이딩 이동할 때 가이드 기능을 하는 레일 구조이다.
구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 백커버의 바텀 레일부(110)는 다수의 돌출 연장부(112)를 포함하며, 슬라이딩 프레임(300)에는 그 돌출 연장부(112)가 끼워지는 다수의 홈으로 구성된 탑 레일부(330)가 형성된다.
이러한 바텀 레일부(110)는 백커버(100)와 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 제작되어 백커버의 상부 변과 하부 변에 가로로 결합 고정될 수도 있다.
백커버(100)는 기본 표시패널(10)의 후방을 지지하면서 슬라이딩 프레임의 이동을 가이드하는 기능 이외에도, 후술할 바와 같이, 본 실시예에 의한 구동부(200)와 롤링 모듈(500)을 고정하는 지지체로 사용된다.
한편, 본 실시예에 의한 백커버(100)는 금속 또는 금속포함 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들면 전기 아연도금(Electrolytic Galvanized Iron; EGI), 용융아연도금강판, 갈바륨강판, 알루미늄 도금강판, 전기아연도금강판 등 강판소재에 폴리에스테르(Polyester) 수지를 도장하거나 라미 필름(Lami Film) 등을 부착한 컬러 강판 소재인 PCM(Pre-Coated Metal) 재료로 구성될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
특히, 백커버(100)와 바텀 레일부(110)를 일체로 형성하기 위하여, 백커버(100)는 강화 플라스틱 재료로 구성될 수도 있다.
본 명세서에서의 백커버(200)은 그 용어에 한정되는 것은 아니고, 플레이트 버텀(Plate Bottom), 커버버텀(Cover Bottom), 베이스 프레임(Base Frame), 메탈 프레임(Metal Frame), 메탈 샤시(Metal Chassis), 샤시 베이스(Chassis Base), m-샤시 등 다른 표현으로 사용될 수 있으며, 기본 표시패널을 지지하는 지지체로서 표시장치의 후방 기저부에 배치되는 모든 형태의 프레임 또는 판상 구조물을 포함하는 개념으로 이해되어야 할 것이다.
슬라이딩 프레임(300)은 전면에 탑 레일부(330)가 형성되고 그 탑레일부가 백커버(100)의 바텀 레일부(110)에 레일 결합되어 제1방향(수평방향)으로 슬라이딩 이동 가능한 바-타입(Bar-type)의 구조체로서, 표시장치의 상부 및 하부에 각각 1개씩 배치될 수 있다.
본 명세서에서는 편의상, 표시장치의 영상이 표시되는 방향을 전면, 그 대향면을 배면 또는 후면으로 표현하며, 전면 및 배면에 수직한 면을 측면 또는 측부로 표현한다.
이러한 슬라이딩 프레임(300)의 탑 레일부(330)에 대향하는 배면에는 배면기어부(310)가 형성되며, 표시장치의 내측으로 향하는 측면에는 측면 기어부(320)가 형성된다.
슬라이딩 프레임(300)의 측면 기어부(320)는 일정한 피치를 가지고 배치되는 다수의 기어치를 포함하며, 이러한 측면 기어부(320)는 구동부(200)를 구성하는 종동기어(240)와 기어 결합된다.
구동부(200)는 슬라이딩 프레임(300)의 측면기어부(320)와 기어결합되어 슬라이딩 프레임(300)을 백커버(100)의 바텀 레일부(110)에 대하여 수평방향으로 슬라이딩 이동시키기 위한 기계 구조이다.
구동부(200)는 웜-웜휠 및 벨트 구조의 회전력 전달 구조일 수 있다.
즉, 구동부(200)는 백커버(100)의 후방 일측에 고정되는 모터(210)와, 모터(210)의 모터축과 연결되는 웜샤프트(212)와, 웜샤트와 결합되는 제1기어치가 외주에 형성된 웜휠기어(220)와, 웜휠기어의 회전에 따라 회전하며 슬라이딩 프레임의 측면기어부와 기어 결합되는 제2기어치가 형성된 종동기어(240)와, 웜휠기어 및 종동기어 사이에 연결되어 동력을 전달하는 동력 전달부로서의 벨트부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
이 때, 모터(210)는 롤러블 표시패널의 확장 정도를 정밀하게 조절하기 위하여, 회전각 센서를 포함하는 스텝 모터인 것이 바람직하다.
모터(210)의 모터축은 웜샤프트(212)와 연결되며, 웜샤프트(212)의 외주에는 웜휠기어(220)의 제1기어치와 결합되는 웜기어가 형성되어 있다.
이러한 웜샤프트(212)는 모터축의 회전운동을 90도 방향으로 전환하여 웜휠기어(220)의 회전운동으로 변환하는 것으로서, 웜샤프트의 웜기어의 피치와, 웜휠기어(220)의 제1기어치 사이의 피치 및 웜휠기어의 반경에 따라 적절한 감속비가 결정된다.
한편, 종동기어(240)는 백커버의 일측에 축에 의하여 회전가능하게 고정되며, 종동기어(240)의 제2기어치는 전술한 슬라이딩 프레임(300)의 측면기어부(320)와 맞물리도록 배치된다.
벨트부(230)는 웜횔기어(220)와 종동기어(240) 사이에 배치되어 웜휠기어의 회전력을 종동기어로 전달하는 것으로서, 일반적인 타이밍 벨트가 사용될 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 웜휠기어(220) 및 종동기어(240)는 펨너트 등과 같은 축부재를 이용하여 백커버 배면의 특정 위치에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
구동부의 동작을 보면, 모터(210)의 회전에 따라 웜샤프트(212) 및 그에 웜기어 결합된 웜휠기어(220)가 회전하면, 벨트부(230)를 통하여 연결된 종동기어(240)가 회전하고, 종동기어(240)의 제2기어치가 슬라이딩 프레임(300)의 측면 기어부(320)를 직선방향으로 밀고, 결과적으로 슬라이딩 프레임(300)이 백커버의 바텀 레일부(110)에 대하여 수평방향으로 이동한다.
한편, 롤링 모듈(500)의 롤러블 표시패널(600)을 내부에 권취하고 있으며, 롤러브 표시패널의 권취 샤프트와 연결되어 같이 회전하는 롤링기어부(540)를 포함한다.
롤링 기어부(540)는 슬라이딩 프레임(300)의 배면 기어부(310)와 기어 결합되며, 슬라이딩 프레임(300)이 슬라이딩 이동하면 배면 기어부(310)가 롤링 기어부(540)를 회전시키고, 롤링 기어부(540)의 회전에 의하여 그에 결합된 롤러블 표시패널이 외부로 확장되거나 내부로 후퇴할 수 있다.
이러한 롤링 모듈(500)의 세부 구성 및 롤러블 표시패널(600)의 확장/후퇴 구조에 대해서는 도 6 내지 도 8을 기초로 아래에서 더 상세하게 설명한다.
롤러블 표시패널(600)는 롤링 모듈(500) 내부에 권취되어 수용되어 있으며, 슬라이딩 프레임(300)의 직선 이동에 연동하여 롤링 모듈의 외부로 확장되거나 상기 롤링 모듈 내부로 후퇴될 수 있다.
이러한 롤러블 표시패널(600)의 형태 및 세부 구성에 대해서는 도 12를 참고로 아래에서 더 상세하게 설명한다.
한편, 본 실시예에 의한 표시장치는 롤러블 표시패널(600)의 일측 측면 가장자리와 결합되고, 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 함께 수평으로 이동하는 측면 프레임부(400)를 더 포함할 수 있다.
또한, 측면 프레임부(400)와 롤러블 표시패널(600)의 결합을 위하여, 롤러블 표시패널(600)의 일측 가장자리와 결합되는 연결부재(610)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 연결부재(610)가 측면 프레임부(400)에 고정될 수 있다.
측면 프레임부(400)는 본 실시예에 의한 확장형 표시장치의 측면 지지부를 구성하는 바타입의 부재로서, 상하 슬라이딩 프레임(300)의 일단과 연결될 수 있다.
이상에서는 슬라이딩 프레임(300)과 측면 프레임(400)을 분리하여 설명하였으나, 경우에 따라서, 슬라이딩 프레임(300)과 측면 프레임(400)은 단일의 부재로 형성될 수 있다.
즉, 슬라이딩 프레임(300)과 측면 프레임(400)은 일측이 개방된 "ㄷ"자 형태의 3-변 프레임 형태로 구성될 수 있으며, 이 때 상하 변은 슬라이딩 프레임 기능을 하며, 측변은 측면 프레임부의 기능을 할 수 있다.
이와 같이, 측면 프레임부(400)는 슬라이딩 프레임(300) 및 롤러블 표시패널(500)의 일측 가장자리와 결합됨으로써, 슬라이딩 프레임(300)이 백커버에 대하여 제1방향(수평방향)으로 슬라이딩 이동할 때 롤러블 표시패널(500)의 일측 가장자리를 밀거나 당김으로써, 롤러블 표시패널(500)의 확장 및 후퇴를 지지한다.
롤러블 표시패널(600)의 일측 가장자리가 측면 프레임부(400) 내면에 형성된 홈에 압입 고정될 수 있다.
또는, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 롤러블 표시패널(600)의 일측 가장자리에 다수의 홈을 가지는 연결부재(610)가 더 구비되고, 연결부재(610)의 다수의 홈이 측면 프레임부(400)에 형성된 돌기부(미도시)에 끼워짐으로써, 롤러블 표시패널(600)이 측면 프레임부(400)에 강하게 결합될 수도 있을 것이다.
도 6은 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤링모듈과 롤러블 표시패널이 결합된 형태의 사시도이며, 도 7은 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤링모듈의 세부 구성을 도시하는 분해도이다.
본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤링 모듈(500)은 롤러블 표시패널(600)을 내부에 권취하여 백커버(100)의 일부에 고정되는 구조물이다.
구체적으로, 롤링 모듈(500)은 본체부(510)와, 롤러블 표시패널(600)의 타측 가장자리를 지지하는 패널 홀더(520)와, 패널 홀더와 함께 회전하는 샤프트(530)와, 샤프트(530) 및 패널 홀더(520)와 고정 결합되는 롤링 기어부(540) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본체부(510)의 양단에 결합되어 롤링 기어부(540) 등을 커버하는 사이드 커버부(560)를 더 포함할 수 있다.
롤링 기어부(540)는 원형 기어 형태로서, 슬라이딩 프레임(300)의 배면기어부(310)와 기어결합되는 기어치가 외주에 형성되어 있어서, 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동에 따라 회전한다.
롤링 모듈(500)의 본체부는 내부가 중공이고 일측이 절개된 C자 형 파이프 형상을 가지며, 내부에 패널홀더(520), 샤프트(530), 롤러블 표시패널(600) 등을 수용한다.
패널 홀더(520)은 길이방향으로 절개된 절개부를 일측에 형성된 C자형 중공 파이프 형태이며, 절개부에는 롤러블 표시패널(600)의 타측 가장자리를 고정한다.
즉, 롤러블 표시패널(600)의 양측 세로방향 가장자리 중 하나는 패널 홀더(520)의 절개부에 고정되고, 나머지 가장자리는 롤링 모듈(500) 외측으로 노출되어 측면 프레임부(400)에 고정된다.
한편, 패널 홀더(520) 내부에는 샤프트(530)가 수용되며, 샤프트 일단에는 샤프트(530)를 패널 홀더(520)에 연결하고 커버하는 부시(535)가 구비된다.
샤프트(530)는 롤링 모듈의 회전 중심 축을 이루며, 샤프트에 연결된 롤링 기어부(540)의 회전에 따라 회전하며, 샤프트가 회전함에 따라 그에 고정된 패널 홀더(520)도 같이 회전하고, 그에 따라 롤러블 표시패널(600)의 감김 및 풀림이 제어된다.
샤프트(530)의 일측에는 롤링 기어부(540)가 압입 고정되고, 샤프트(530)의 일단은 베어링(550)을 통해서 사이드 커버(560)에 회전 가능하게 지지된다.
사이드 커버(560)는 본체부(510)의 양측에 결합되어 롤링 모듈(500)의 양측 외관을 형성하며, 내부에 베어링 및 롤링 기어부(540)를 수용한다.
특히, 도 7의 하부에 도시된 바와 같이, 사이드 커버(560)의 일측에는 개구부가 형성되고, 그 개구부를 통해서 롤링 기어부(540)의 일부가 노출되는 구조를 가진다.
이렇게 개구부를 통하여 노출된 롤링 기어부(540)는 슬라이딩 프레임(300)의 배면기어부(310)와 기어 결합되고, 슬라이딩 프레임(300)의 슬라이딩 동작에 따라 회전하게 된다.
또한, 롤링 모듈(500)에는 백커버에 고정되기 위한 고정 탭과 같은 고정부재가 더 형성될 수 있다.
이와 같이, 롤링 모듈(500)은 내부에 롤러블 표시패널(600)을 수용하면서 백커버(100)의 후면에 고정되는 어셈블리이고, 슬라이딩 프레임(300)의 배면 기어부(310)와 기어 연결되는 롤링 기어부(540)를 더 포함함으로써, 슬라이딩 프레임(300)의 회전에 따라 롤러블 표시패널(600)의 풀림 및 감김을 가능하게 하는 구조물이다.
물론, 롤링 모듈은 동일한 기능을 수행하는 한, 상기와 다른 구조를 가질 수도 있을 것이며, 다른 용어로 표현될 수도 있을 것이다.
도 8은 본 실시예에 의한 표시장치에서, 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동과, 그에 따른 롤링 모듈의 회전 구동의 원리를 도시한다.
도 8과 같이, 롤링 모듈은 백커버의 일측에 세로 방향으로 배치되도록 고정되고, 롤링 모듈의 롤링 기어부(540)의 일부가 롤링 모듈의 사이드 커버(560) 외측으로 노출된다.
이 상태에서, 구동부에 포함되는 종동기어(240)가 회전하면, 그와 기어 결합된 슬라이딩 프레임의 측면 기어부(320)에 의하여 슬라이딩 프레임이 백커버(100)에 대하여 좌우로 직선 이동을 한다.
슬라이딩 프레임(300)의 좌우 직선 이동에 따라, 슬라이딩 프레임(300)의 배면기어부(310)에 맞물린 롤링 모듈의 롤링 기어(340)가 회전하게 되고, 그에 따라 롤링 모듈 내부의 샤프트(530) 및 패널 홀더(520)가 같이 회전한다.
그에 따라, 패널 홀더(520)에 말려 있는 롤러블 표시패널(600)이 회전하면서 풀리거나 감기게 된다.
이 때, 롤러블 표시패널(600)의 일측 가장자리는 슬라이딩 프레임(300) 또는 그에 고정되는 측면 프레임부(400)에 고정되어 있으므로, 샤프트(530) 및 패널 홀더(520)의 회전에 따라 풀리거나 감기면서 확장된 표시패널 부분을 구성하게 된다.
도 9a 및 도 9b는 본 실시에에 의한 표시장치의 구동부의 세부 구성을 도시한다.
본 실시예의 구동부(200)는 슬라이딩 프레임(300)이 백커버의 바텀 레일(110)에 대하여 슬라이딩 이동하는 것을 구동하는 어셈블리이다.
전술한 바와 같이, 구동부(200)는 백커버(100)의 후방 일측에 고정되는 모터(210)와, 모터(210)의 모터축과 연결되는 웜샤프트(212)와, 웜샤트와 결합되는 제1기어치가 외주에 형성된 웜휠기어(220)와, 웜휠기어의 회전에 따라 회전하며 슬라이딩 프레임의 측면기어부와 기어 결합되는 제2기어치가 형성된 종동기어(240)와, 웜휠기어 및 종동기어 사이에 연결되어 동력을 전달하는 동력 전달부로서의 벨트부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 9는 이러한 구동부에 포함되는 웜휠기어(220) 및 종동기어(240) 및 벨트부(230)의 세부 구조를 도시한다.
도 9a의 실시예에서는, 웜휠기어(220)와 종동기어(240)에 벨트부(230)를 연결하기 위하여 풀리(Pulley) 구조를 이용하는 예를 도시한다.
즉, 도 9a의 실시예에서는, 웜휠기어(220)가 웜샤트와 결합되는 제1기어치가 형성된 웜휠기어부(222)와 웜휠기어부 일측에 고정 배치되는 구동풀리(224)를 포함하고, 종동기어(240) 역시 슬라이딩 프레임의 측면기어부(320)와 기어 결합되는 제2기어치가 형성된 종동기어부(242)와 종동기어부(242) 일측에 고정되는 종동풀리(244)를 포함할 수 있다.
이러한 실시예에서는, 벨트부(230)가 구동풀리(224) 및 종동풀리(244) 에 연결되어, 웜휠기어(220)와 종동기어(240) 사이의 회전력 전달을 담당한다.
또한, 도 9b의 실시예에서는, 웜휠기어(220)의 원주부의 가운데에 벨트 고정홈(228)이 형성되고, 그 양측으로 웜휠기어부(226, 226')가 형성되는 구조를 가진다.
또한, 종동기어(240) 역시 원주부의 중앙에 형성되는 벨트 고정홈과 그 양측의 종동기어부를 포함하는 구조를 가지며, 벨트부(230)는 웜휠기어(220)의 벨트 고정홈(228)과 종동기어의 벨트 고정홈 사이에 결합되어, 양 기어 사이의 회전력을 전달한다.
이상과 같은 구동부(200)의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 소정의 제어신호에 따라 구동되어 슬라이딩 프레임(300)의 슬라이딩 동작을 수행할 수 있는 한 다른 기계적 구조를 포함할 수도 있을 것이다.
도 10a 및 도 10b는 본 실시예에 의한 표시장치의 구동부 배치에 대한 2가지 예를 도시한다.
한편, 본 실시예에 의한 확장형 표시장치에서는 롤러블 표시패널이 기본 표시패널의 양측으로 대칭으로 확장될 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 도 10a와 같이, 구동부, 슬라이딩 프레임, 롤링 모듈 및 롤러블 표시패널이 상기 표시장치의 좌우 양측에 대칭으로 배치되는 구조일 수 있다.
즉, 도 10a와 같이, 표시장치의 좌측에 제1구동부(200), 제1슬라이딩 프레임(300), 제1롤링모듈(500) 및 제1롤러블 표시패널(600)이 배치되고, 그와 대칭으로, 표시장치의 우측에는 제2구동부(200'), 제2슬라이딩 프레임(300'), 제2롤링모듈(500') 및 제2롤러블 표시패널(600')이 배치될 수 있다.
이 때, 제1구동부(200)의 제1구동모터(210)와 제2구동부(200')의 제2구동모터(210')가 동일한 제어신호로 제어됨으로써 좌우 양측으로 동일한 확장이 가능할 수도 있고, 2개의 구동부 중 하나만을 구동하거나 2개 구동부에 상이한 구동신호가 인가됨으로써 좌우 비대칭으로 확장될 수도 있을 것이다.
도 10b의 실시예에서는, 구동부의 구조를 단순화하기 위하여 1개의 단일 구동모터(211)를 이용할 수 있다.
즉, 단일 구동모터(211)의 양측으로 각각 제1웜샤프트(213)과 제2웜샤프트(213')가 연결됨으로써, 단일 구동모터(211)의 회전에 따라 2개의 웜샤프트가 동시에 회전하는 구조일 수 있다.
도 10b의 실시예에서는, 단일 구동모터(211)는 양측으로 모터축이 배치되는 동축 중공 모터일 수 있으며, 제1웜샤프트(213)과 제2웜샤프트(213')의 웜기어 방향이 서로 반대방향으로 형성되어야 할 것이다.
이러한 도 10b의 실시예는, 단일 구동모터(211)의 제어만으로 양측 표시패널 확장을 동시에 동작시킬 수 있는 점과, 모터 개수의 감소로 인하여 구조가 단순해지고 전력 소비가 감소될 수 있는 장점이 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 본 실시예에 의한 확장형 표시장치에서는, 상기 구동부에 포함된 모터(210)를 제어하기 위한 확장 제어 신호를 생성하여 모터를 제어하는 확장 구동부를 더 포함할 수 있다.
이러한 확장 구동부(미도시)는 본 실시예에 의한 확장형 표시장치의 데이터 구동부(D-IC) 또는 세트 PCB 내부에 구현될 수도 있으나, 그에 한정되는 것은 아니며, 별도의 제어 모듈로 구현될 수도 있을 것이다.
도 11은 본 실시예에 의한 표시장치의 확장 전후 상태를 도시하는 정면도이다.
도 11의 상부 도면은 비확장 상태이도, 도 11의 하부 도면을 최대 확장 상태를 도시한다.
비확장 상태에서는 기본 표시패널(10)만이 전면에 노출되어 있으며, 그 상태에서 사용자가 와이드 스크린 영상 등을 보기 위하여 표시장치 확장 명령을 인가할 수 있다.
그러면, 확장 구동부에 의하여 구동부의 모터가 회전하고, 전술한 원리에 따라서 측면 프레임부(400)가 좌우로 이동하고 그에 따라 롤러블 표시패널(600)이 좌우로 확장된다.
도 11의 하부 도면과 같이, 좌우 각각 확장될 수 있는 롤러블 표시패널의 길이는 기본 표시패널의 수평길이 H의 절반인 H/2보다 작다.
결과적으로, 본 실시예에 의한 확장형 표시장치가 최대로 확장되면 기본 표시패널의 수평길이 H의 2배 이하만큼의 수평 길이를 가지게 된다.
예를 들면, 기본 표시패널의 가로대 세로비가 1.33:1(즉, 4:3)인 경우, 본 실시예에 의한 확장 구조를 이용하면 최대 약2.6:1 정도까지 확장될 수 있어서, 2.35:1 정도의 일반 영화 화면을 충분히 구현할 수 있게 되는 것이다.
또한, 도시하지는 않았지만, 본 실시예에 의한 확장형 표시장치는 기본 표시패널(10)과 확장된 롤러블 표시패널(600)에 연속성 있는 영상을 출력하기 위한 영상제어부를 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 본 실시예에 의한 표시장치에 포함된 데이터 구동부(D-IC)를 이러한 영상제어부로 사용하되, 데이터 구동부(D-IC)는 전술한 확장 구동부로부터 롤러블 표시패널(600)의 확장 정도를 나타내는 정보를 입력받고, 그에 따라 기본 표시패널(10)과 확장된 롤러블 표시패널(600)의 데이터 라인을 결정할 수 있다.
데이터 구동부(D-IC)는 기본 표시패널(10)의 데이터 라인과 확장된 롤러블 표시패널(600)의 데이터 라인을 하나의 제어 단위로 설정하고 영상에 해당되는 데이터 신호를 인가함으로써, 확장된 표시장치에 연속성 있는 이미지를 출력할 수 있다.
도 12는 본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤러블 표시패널의 단면에 대한 일 예를 도시한다
본 실시예에 사용되는 롤러블 표시패널(600)은 플렉서블 유기발광 표시패널(Flexible Organic Light Emitting Display Panel), 플렉서블 전기영동 표시패널(Flexible Electrophoretic Display Panel), 플렉서블 액정 표시패널(Flexible Liquid Crystal Display Panel), 또는 플렉서블 전자습윤 표시패널(Flexible Electro-Wetting Display Panel) 등으로 구현될 수 있다.
이러한 롤러블 표시패널(600)은 적어도 하나의 표시 영역(active area, A/A)을 포함하고, 상기 표시 영역에는 픽셀(pixel)들의 어레이(array)가 배치된다. 하나 이상의 비표시 영역(inactive area, I/A)이 상기 표시 영역의 주위에 배치될 수 있다. 즉, 상기 비표시 영역은, 표시 영역의 하나 이상의 측면에 인접할 수 있다.
상기 표시 영역 내의 각 픽셀은 픽셀구동회로와 연관될 수 있다. 상기 픽셀구동회로는, 하나 이상의 스위칭 트랜지스터 및 하나 이상의 구동 트랜지스터를 포함할 수 있다. 각 픽셀구동회로는, 상기 비표시 영역에 위치한 게이트 드라이버, 데이터 드라이버 등과 통신하기 위해, 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 게이트 드라이버, 데이터 드라이버는 상기 비표시 영역에 TFT(thin film transistor)로 구현될 수 있다. 이러한 드라이버는 GIP(gate-in-panel)로 지칭될 수 있다. 또한, 데이터 드라이버 IC와 같은 몇몇 부품들은, 분리된 인쇄 회로 기판에 탑재되고, FPCB(flexible printed circuit board), COF(chip-on-film), TCP(tape-carrier-package) 등과 같은 회로 필름을 통하여 상기 비표시 영역에 배치된 연결 인터페이스(패드, 범프, 핀 등)와 결합될 수 있다. 상기 인쇄 회로(COF, PCB 등)는 본 실시에에 의한 표시장치의 배면에 위치될 수 있다.
도 12는 본 실시예에 사용되는 롤러블 표시패널(600)의 일 예로서 사용될 수 있는 유기발광 표시패널의 단면 구조를 도시한다.
본 실시예에 의한 표시장치에 사용되는 롤러블 표시패널(600)은 기판과, 상기 기판상에 형성된 다수의 박막 트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터 일측에 배치되는 양 전극층 사이에서 발광하는 유기발광소자층을 포함하는 발광 레이어, 및 발광레이어의 일측에 배치되는 인캡슐레이션 레이어를 포함하는 유기발광 표시패널일 수 있다.
도 12와 같이, 본 실시예에 의한 롤러블 유기발광 표시패널은 연성을 가지는 유연한 기판 상에 형성된 소자들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 유기발광 표시패널은 유연한 하부 기판(1110) 상에 박막트랜지스터(1102, 1104, 1106, 1108)와 유기발광 소자(1112, 1114, 1116)들의 어레이 및 각종 기능 층(layer)이 위치할 수 있다.
하부 기판(또는 어레이 기판)은 휘거나 말릴 수 있는 유리, 금속 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 플라스틱 기판인 경우, 폴리이미드 계열 또는 폴리 카보네이트 계열 물질이 사용될 수 있다.
박막트랜지스터는 하부 기판(1110) 상에 반도체층(1102), 게이트 절연막(1103), 게이트 전극(1104), 층간 절연막(1105), 소스 및 드레인 전극(1106, 1108)이 순차적으로 배치된 형태일 수 있다.
반도체층(1102)은 폴리 실리콘(p-Si)으로 만들어질 수 있으며, 이 경우 소정의 영역이 불순물로 도핑될 수도 있다. 또한, 반도체층(1102)은 아몰포스 실리콘(a-Si)으로 만들어질 수도 있고, 펜타센 등과 같은 다양한 유기 반도체 물질로 만들어질 수도 있다. 나아가 반도체층(1102)은 산화물(oxide)로 만들어질 수도 있다.
게이트 절연막(1103)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx) 등과 같은 절연성 무기물로 형성될 수 있으며, 이외에도 절연성 유기물 등으로 형성될 수도 있다. 게이트 전극(1104)은 다양한 도전성 물질, 예컨대, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 금(Au) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(1105)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx) 등과 같은 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 이외에도 절연성 유기물 등으로 형성될 수도 있다. 층간 절연막(1105)과 게이트 절연막(1103)의 선택적 제거로 소스 및 드레인 영역이 노출되는 컨택 홀(contact hole)이 형성될 수 있다.
소스 및 드레인 전극(1106, 1108)은 컨택 홀이 매립되도록 층간 절연막(1105) 상에 게이트 전극(1104)용 물질로 단일층 또는 다층의 형상으로 형성된다.
박막트랜지스터 상에 평탄막(1107)이 위치할 수 있다. 평탄막(1107)은 박막트랜지스터를 보호하고 평탄화시킨다. 평탄막(1107)은 다양한 형태로 구성될 수 있는데, BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴(Acryl) 등과 같은 유기 절연막, 또는 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx)와 같은 무기 절연막으로 형성될 수도 있고, 단층으로 형성되거나 이중 혹은 다중 층으로 구성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
유기발광 소자는 제1 전극(1112), 유기발광 층(1114), 제2 전극(1116)이 순차적으로 배치된 형태일 수 있다. 즉, 유기발광 소자는 보호막(1107) 상에 형성된 제1 전극(1112), 제1 전극(1112) 상에 위치한 유기발광 층(1114) 및 유기발광 층(1114) 상에 위치한 제2 전극(1116)으로 구성될 수 있다.
제1 전극(1112)은 컨택 홀을 통해 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극(1108)과 전기적으로 연결된다. 유기발광 표시장치가 상부 발광(top emission) 방식인 경우, 이러한 제1 전극(1112)은 반사율이 높은 불투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 제1 전극(112)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.
뱅크(1109)는 발광 영역을 제외한 나머지 영역에 형성된다. 이에 따라, 뱅크(1109)는 발광 영역과 대응되는 제1 전극(1112)을 노출시키는 뱅크 홀을 가진다. 뱅크(1109)는 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx)와 같은 무기 절연 물질 또는 BCB, 아크릴계 수지 또는 이미드계 수지와 같은 유기 절연물질로 만들어질 수 있다.
유기발광 층(1114)이 뱅크(1109)에 의해 노출된 제1 전극(1112) 상에 위치한다. 유기발광 층(1114)은 발광층, 전자주입층, 전자수송층, 정공수송층, 정공주입층 등을 포함할 수 있다. 유기발광 층(1114)은 하나의 빛을 발광하는 단일 발광층 구조일 수도 있고, 복수 개의 발광층으로 구성되어 백색 광을 발광하는 구조일 수도 있다.
제2 전극(1116)이 유기발광층(1114) 상에 위치한다. 유기발광 표시장치가 상부 발광(top emission) 방식인 경우, 제2 전극(1116)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Induim Zinc Oxide; IZO) 등과 같은 투명한 도전 물질로 형성됨으로써 유기발광 층(1114)에서 생성된 광을 제2 전극(1116) 상부로 방출시킨다.
보호 층(passivation layer, 1120)이 제2 전극(1116) 상에 위치한다. 이때, 보호 층(1120)은 유리, 금속, 산화 알루미늄(AlOx) 또는 실리콘(Si) 계열 물질로 이루어진 무기막으로 구성되거나, 또는 유기막과 무기막이 교대로 적층된 구조일 수도 있다. 보호 층(1120)은, 발광 재료와 전극 재료의 산화를 방지하기 위하여, 외부으로부터의 산소 및 수분 침투를 막는다. 유기발광 소자가 수분이나 산소에 노출되면, 발광 영역이 축소되는 화소 수축(pixel shrinkage) 현상이 나타나거나, 발광 영역 내 흑점(dark spot)이 생길 수 있다.
접착 층(1140)이 보호 층(1120) 상에 위치할 수 있다. 상기 접착 층(1140)은 밀봉 역할과 함께 하부 기판(1110)과 봉지 기판(1190)을 접착하는 역할을 한다.
봉지 기판(encapsulation plate, 1190)은 인캡슐레이션 레이어로서, 어레이 기판(1110)과 대향하여 유기발광층 상부에 배치된다. 구체적으로, 봉지 기판(1190)의 하면은 접착 층(1140)과 접한다. 봉지 기판(1190)은 유리, 폴리머(polymer), 금속 등과 같은 물질로 형성될 수 있고, 봉지 기판(1190)의 구성 물질은 유기발광 표시장치의 발광 방향에 따라 결정될 수도 있다.
접착 층(1140)은, 픽셀구동회로 및 유기발광소자(TFT/OLED)와 상부 봉지 기판(1190) 사이에 위치한다. 통상적으로 접착 층(1140)이 봉지 기판(1190)에 먼저 부착된 후, 접착 층(1140)이 픽셀구동회로 및 유기발광소자(TFT/OLED)를 마주보도록 하여 봉지 기판(1190)과 하부 기판(1110)이 합착된다. 상기 접착 층(1140)은 경화성 수지(resin) 및 기능성 첨가재의 혼합물로 구성될 수 있다. 예컨대, 접착 층(1140)는 경화성 수지와, 경화성 수지에 분산된 게터(getter) 및/또는 필러(filler)로 구성될 수 있다. 상기 경화성 수지는 에폭시(epoxy)계, 올레핀(olefin)계 등의 폴리머(polymer) 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 하부 기판(1110) 아래에는 하부 접착 층(1160)과 하부 봉지 층(1170)이 순차적으로 형성되어 있다. 하부 봉지 층(1170)은 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate; PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Ployethylene Terephthalate; PET), 폴리에틸렌 에테르프탈레이트 (polyethylene ether phthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate)에서 선택된 하나 이상의 유기 물질로 형성될 수 있다. 하부 봉지 층(1170)은 외부로부터 수분 또는 산소가 기판으로 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다.
하부 접착 층(1160)은 열 경화형 또는 자연 경화형의 접착제로 형성되며, 하부 기판(1110)과 하부 봉지 층(1170)을 접착시키는 역할을 한다. 예를 들어, 하부 접착 층(1160)은 OCA(Optical Cleared Adhesive) 등의 물질로 형성될 수 있다.
물론, 도 12는 본 실시예에 사용되는 롤러블 표시패널(600)의 하나의 예시에 불과하며, 본 발명의 동작에 맞도록 일정한 힘으로 권취되어 롤링 모듈(500) 내부에 수용되었다가, 권취가 풀리면서 외부로 노출될 수 있는 한 다른 형태의 플렉서블 표시패널이 사용될 수도 있을 것이다.
또한, 본 실시예에 의한 확장형 표시장치는, 상기 롤러블 표시패널의 확장을 위한 구동부(200) 및 롤링 모듈(500) 등이 장착되는 백커버(100)의 후면에 추가적인 세트 커버 등을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "표시장치"라는 용어는 표시패널과 표시패널을 구동하기 위한 구동부를 포함하는 유기발광 표시모듈(OLED Module)과 같은 협의의 표시장치는 물론, 그러한 OLED 모듈 등을 포함하는 완제품인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 스마트폰 또는 전자패드와 같은 모바일 전자장치 등과 같은 세트 전자 장치 또는 세트 장치까지도 포함하는 개념으로 사용한다.
즉, 본 명세서에서의 표시장치는 OLED 모듈과 같은 협의의 디스플레이 장치는 물론, 그를 포함하는 응용제품인 세트 장치까지 포함하는 의미로 사용한다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 롤러블 표시패널을 기본 패널에 대하여 확장시켜 일정 방향으로의 가시 영역을 확장시킬 수 있는 확장형 표시장치를 제공할 수 있다.
더 구체적으로는, 기본 표시패널 이외에, 모터, 기어부 및 슬라이딩 프레임부 구조를 이용하여 롤러블 표시패널을 기본 표시패널에 대하여 확장할 수 있는 확장형 표시장치를 제공하여, 표시되는 영상의 종류에 따라 사용자가 표시장치를 확장하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
이를 위하여, 기본 표시패널과, 백커버에 대하여 슬라이딩 이동 가능한 슬라이딩 프레임과, 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 롤링 모듈의 외부로 확장될 수 있는 롤러블 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공함으로써, 와이드 영상 출력시 사용자의 선택에 따라서 롤러블 표시패널을 확장시킬 수 있는 표시장치를 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 기본 표시패널
100 : 백커버
110 : 바텀 레일부 200 : 구동부
210 : 모터 212 : 웜샤프트
220 : 웜휠기어 230 : 벨트부
240 : 종동기어 300 : 슬라이딩 프레임
310 : 배면 기어부 320 : 측면 기어부
330 : 탑 레일부
400 : 측면 프레임부 500 : 롤링 모듈
520 : 패널 홀더 530 : 샤프트
540 : 롤링 기어부 560 : 사이드 커버
600 : 롤러블 표시패널
110 : 바텀 레일부 200 : 구동부
210 : 모터 212 : 웜샤프트
220 : 웜휠기어 230 : 벨트부
240 : 종동기어 300 : 슬라이딩 프레임
310 : 배면 기어부 320 : 측면 기어부
330 : 탑 레일부
400 : 측면 프레임부 500 : 롤링 모듈
520 : 패널 홀더 530 : 샤프트
540 : 롤링 기어부 560 : 사이드 커버
600 : 롤러블 표시패널
Claims (10)
- 기본 표시패널;
기본 표시패널 후방을 지지하는 백커버;
상기 백커버에 대하여 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 프레임;
상기 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동을 구동하는 구동부; 및,
상기 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동에 따라 확장되는 롤러블 표시패널;
을 포함하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 백커버는 상하측에 일방향으로 연장되는 바텀 레일부를 포함하고,
상기 슬라이딩 프레임은 상기 바텀 레일부에 레일 결합되는 탑레일부와 측면기어부 및 배면기어부를 포함하며,
상기 구동부는 상기 슬라이딩 프레임의 측면기어부와 기어결합되어 슬라이딩 프레임을 상기 백커버의 바텀 레일부에 대하여 슬라이딩 이동시키는 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 백커버에 고정되고 롤러블 표시패널을 내부에 권취하는 롤링 모듈을 더 포함하며,
상기 롤러블 표시패널은 상기 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동에 따라 상기 롤링 모듈의 외부로 확장되거나 상기 롤링 모듈 내부로 후퇴되는 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 구동부는 백커버의 일측에 고정되는 모터와, 상기 모터축과 연결되는 웜샤프트와, 상기 웜샤프트와 결합되는 제1기어치가 형성된 웜휠기어와, 상기 웜휠기어의 회전에 따라 회전하며 상기 슬라이딩 프레임의 측면기어부와 기어 결합되는 제2기어치가 형성된 종동기어와, 상기 웜휠기어 및 종동기어 사이의 동력을 전달하는 벨트부를 포함하는 표시장치. - 제2항에 있어서,
상기 구동부는 백커버의 일측에 고정되는 모터와, 상기 모터축과 연결되는 웜샤프트와, 상기 웜샤프트와 결합되는 제1기어치가 형성된 웜휠기어와, 상기 웜휠 기어 일측에 배치되는 구동풀리와, 상기 웜휠기어의 회전에 따라 회전하며 상기 슬라이딩 프레임의 측면기어부와 기어 결합되는 제2기어치가 형성된 종동기어와, 상기 종동기어의 일측에 배치되는 종동 풀리와, 상기 구동풀리 및 종동풀리 사이에 연결되는 벨트부를 포함하는 표시장치. - 제3항에 있어서,
상기 롤링 모듈은 본체부와, 상기 롤러블 표시패널의 타측 가장자리를 지지하는 패널 홀더와, 상기 패널 홀더와 함께 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트 및 패널 홀더와 고정 결합되고 상기 슬라이딩 프레임의 상기 배면기어부와 기어결합되어 상기 슬라이딩 프레임의 슬라이딩 이동에 따라 회전하는 롤링 기어부를 포함하는 표시장치. - 제6항에 있어서,
상기 롤링 모듈은 상기 본체부의 양측 단부에 결합되는 사이드 커버부를 더 포함하며, 상기 롤링 기어부의 일부는 상기 사이드 커버부 외부로 노출되어 상기 슬라이딩 프레임의 상기 배면기어부와 기어결합되는 표시장치. - 제3항에 있어서,
상기 구동부, 상기 슬라이딩 프레임, 상기 롤링 모듈 및 상기 롤러블 표시패널이 상기 표시장치의 양측에 대칭으로 배치되는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 롤러블 표시패널의 일측 측면 가장자리와 결합되고, 상기 슬라이딩 프레임의 이동에 따라 함께 이동하는 측면 프레임부를 더 포함하는 표시장치. - 제1항에 있어서,
상기 롤러블 표시패널은 기판과, 상기 기판상에 형성된 다수의 박막 트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터 일측에 배치되는 양 전극층 사이에서 발광하는 유기발광소자층을 포함하는 발광 레이어, 및 발광레이어의 일측에 배치되는 인캡슐레이션 레이어를 포함하는 유기발광 표시패널인 표시장치.
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