JP6437658B2 - フレキシブル表示装置及び電子デバイス - Google Patents

Description

本発明は、表示技術分野に属し、特に、フレキシブル表示装置及びそのフレキシブル表示装置を備える電子デバイスに関する。

現在、一般的な表示装置は、テレビ、コンピューター、及び携帯電話などに用いられるディスプレイスクリーンを含む。そのディスプレイスクリーンは、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、ＬＣＤ）、又は発光ダイオード（Light emitting diode、ＬＥＤ）ディスプレイなどであり得る。これらのディスプレイスクリーンは、一定の重量、厚み、及び体積を持ち、特定の場所に固定される必要がある。これに基づき、三次元ディスプレイ又はタッチディスプレイなどの応用は、ユーザに全く新しい感覚及び体験を与える。フレキシブル表示装置は、上記のような表示装置と異なり、軽量性、薄型性、可撓性などの特性による将来的な利用可能性の高いフレキシブルディスプレイスクリーンを主構成要素とする。ここで、フレキシブル表示装置の湾曲時の可撓性を如何に向上させるかが早急に解決すべき課題になっている。

本発明の目的は、従来技術におけるフレキシブル表示装置の湾曲時の可撓性を如何に向上させるかという課題を解決するために、可動ユニットにより上記フレキシブル表示装置の湾曲形状を調整するフレキシブル表示装置を提供することにある。

第１の態様において、本発明は、表示ユニットと支持機構とを備えるフレキシブル表示装置を提供する。表示ユニットは、表示のための第一表面及び上記第一表面に対向する第二表面を有する。支持機構は、複数の支持ユニット及び可動ユニットを含む。複数の支持ユニットは、上記表示ユニットの側縁方向に沿って間隔を置いて配置されるように上記第二表面に固定されており、各上記支持ユニットには、開口が互いに対向するように貫通する孔がそれぞれ設けられている。可動ユニットは、可撓性基材と、上記可撓性基材に固定接続される複数の剛性素子とを含み、上記剛性素子は上記孔内を貫通して、上記支持ユニットに対して移動可能である。ここで、上記可動ユニットと上記支持ユニットとの位置関係を調整することにより、表示装置の形状は可変である。

第２の態様において、本発明は、ハウジングと、ハウジングに対向して配置される表示装置とを含む電子デバイスをさらに提供する。上記表示装置は、表示ユニットと支持機構とを含む。表示ユニットは、表示のための第一表面及び上記第一表面に対向する第二表面を有する。支持機構は、複数の支持ユニット及び可動ユニットを含む。その複数の支持ユニットは、上記表示ユニットの側縁方向に沿って間隔を置いて配置されるように上記第二表面に固定されており、各上記支持ユニットには、開口が互いに対向するように貫通する孔がそれぞれ設けられている。その可動ユニットは、可撓性基材と、上記可撓性基材に固定接続される複数の剛性素子とを含み、上記剛性素子は上記孔内を貫通して、上記支持ユニットに対して移動可能である。上記可動ユニットと上記支持ユニットとの位置関係を調整することにより、表示装置の形状は可変である。

本発明は、本発明は、従来技術と比べて、可動ユニットは、上記孔内を貫通して上記支持ユニットに対して移動可能であるため、上記支持ユニットにおける上記可動ユニットの位置を調整することにより、表示ユニットの形状は可変であり、上記表示ユニットの湾曲度合いを変化させるという技術的効果を有する。

以下、本発明の実施形態に係る技術的構成をより明確に説明するために、本発明の実施形態又は従来技術の説明に使用される図面について簡単に説明する。以下に説明する図面は、本発明のいくつかの実施形態に過ぎず、これらの図面によって得られる他の図面は、当業者にとって可能であることは明らかであろう。
図１は、本発明の実施形態に係るフレキシブル表示装置が平板状態にある構造の概略図である。 図２は、図１におけるフレキシブル表示装置が湾曲変形の過程における状態にある構造の概略図である。 図３は、図１におけるフレキシブル表示装置が湾曲状態にある構造の概略図である。 図４は、図１における表示ユニット及び支持ユニットの構造の概略図である。 図５は、図１における可動ユニットが平板状態にある構造の概略図である。 図６は、図１における可動ユニットが湾曲状態にある構造の概略図である。 図７は、本発明の実施形態に係るフレキシブル表示装置が変形過程における状態にある構造の概略図である。 図８は、本発明の実施形態に係るフレキシブル表示装置が湾曲状態にあるときの構造の概略図である。 図９は、本発明の実施形態に係るフレキシブル表示装置が平板状態にあるときの構造の概略図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る電子デバイスの分解図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る電子デバイスが湾曲状態にある概略図である。 図１２は、本発明の実施形態に係る電子デバイスが平板状態にある概略図 である。 図１３は、本発明の実施形態に係る電子デバイスの構造ブロック図である。

以下、本発明の目的、技術的構想、及び長所をより明確にするため、図面及び実施形態を参照しながら、本発明をさらに詳細に説明する。以下の具体的な実施形態は、本発明を説明するためのものにすぎず、本発明を限定するものではないと理解されるべきである。

図１〜図４に示すように、本発明の実施形態に係るフレキシブル表示装置１は、表示のための第一表面１１０及び上記第一表面１１０に対向する第二表面１１２を有する表示ユニット１１と、複数の支持ユニット１４及び可動ユニット１６を含む支持機構１２とを備える。複数の上記支持ユニット１４は、上記表示ユニット１１の長手方向又は短手方向（すなわち、側縁方向）に沿って間隔を置いて配置されるように上記第二表面１１２に固定されており、各上記支持ユニット１４には、開口が互いに対向するように貫通する孔１４０がそれぞれ設けられている。可動ユニット１６は、上記孔１４０内を貫通して、上記支持ユニット１４に対して移動可能である。ここで、上記可動ユニット１６と上記支持ユニット１４との位置関係を調整することにより、フレキシブル表示装置１の形状は可変である。

本発明の実施形態に係るフレキシブル表示装置１は、可動ユニット１６が上記孔１４０内を貫通して上記支持ユニット１４に対して移動可能であり、上記支持ユニット１４における上記可動ユニット１６の位置を調整することにより表示ユニット１１の形状を変えることで、上記表示ユニット１１の湾曲度合いを変化させる。好ましくは、上記湾曲度合いは、湾曲弧状から平板状への変形又は平板状から湾曲弧状への変形であってもよく、他の任意の湾曲度の変化であってもよい。

本実施形態において、上記支持機構１２は、上記第二表面１１２に位置している。

本実施形態において、上記表示ユニット１１が上記支持ユニット１４に固定接続され、上記可動ユニット１６を調整することにより上記支持ユニット１４の変形を生じさせることで、上記表示ユニット１１の形状を変える。つまり、上記表示ユニット１１の湾曲又は通常の平面表示を実現する。また、上記表示ユニット１１が湾曲状態にあるときに、人体に装着され得る。

本実施形態において、上記表示ユニット１１は、例えばＯＬＥＤフレキシブルディスプレイスクリーンなどのフレキシブルディスプレイスクリーン、又はフレキシブルタッチディスプレイスクリーンである。

図３〜図６に示すように、本実施形態において、上記表示ユニット１１は、第一端部１１４と第二端部１１６とを有する。上記表示ユニット１１が湾曲状態にあるときに、上記第一端部１１４と上記第二端部１１６とは、互いに近接して、ひいては互いに接続される。上記表示ユニット１１が通常の平面表示状態にあるときに、上記第一端部１１４と上記第二端部１１６とは、上記表示ユニット１１の対向する２つの側縁となる。上記可動ユニット１６は、上記第一端部１１４に対応する第一端１６０と、上記第二端部１１６に接近する第二端１６２とを有する。上記第二端１６２の上記第二端部１１６に対する位置を調整することで、上記支持ユニット１４により上記表示ユニット１１の湾曲変形を生じさせる。

さらに、図１〜図３に示すように、上記可動ユニット１６は、上記表示ユニット１１に対向して設けられる可撓性材料からなる可撓性基材１６６と、上記表示ユニット１１の長手方向又は短手方向（すなわち、支持ユニット１４に平行する方向）に沿って間隔を置いて配置されるように上記可撓性基材１６６に固定接続される複数の剛性素子１６４とを含む。２つの隣接する支持ユニット１４間の距離は、その間隔方向における上記剛性素子１６４の幅よりも小さい。なお、上記剛性素子１６４は、上記支持ユニット１４に対応して、配置方向が上記支持ユニット１４の配置方向と同じであり、すなわち、同様に上記表示ユニット１１の長手方向又は短手方向に沿って間隔を置いて配置される。具体的に、図３に示すように、上記剛性素子１６４及び上記支持ユニット１４が上記表示ユニット１１の長手方向に沿って間隔を置いて配置されると、上記表示ユニット１１は、湾曲後に人体への装着に適用できる。上記剛性素子１６４及び上記支持ユニット１４が上記表示ユニット１１の短手方向に沿って間隔を置いて配置されると、上記表示ユニット１１は、湾曲後に占有空間を小さくすることができ、把持に便利である。

本実施形態において、上記可撓性基材１６６は、上記可動ユニット１６が一体に配置されるように、各上記剛性素子１６４の間に固定接続されている。他の実施形態において、上記可撓性基材１６６は、シート状に一体に設けられ、上記剛性素子１６４は、上記可撓性基材１６６に間隔を置いて固設されている。

図１〜図３及び図５、図６に示すように、上記可動ユニット１６は、駆動ユニット１６８をさらに含むことが好ましい。図１３に示すように、駆動ユニット１６８は、上記可撓性基材１６６の末端に設けられ、上記剛性素子１６４が上記支持ユニット１４に対して移動できるように、上記可撓性基材１６６を駆動するために用いられる。なお、上記駆動ユニット１６８は、上記可動ユニット１６の第二端１６２と接続されており、上記剛性素子１６４を上記孔１４０内に収容したり上記孔１４０から引き出したりできるように、上記第二端１６２を上記表示ユニット１１の第二端部１１６に対して移動させる。

さらに、図１、図３及び図８に示すように、上記剛性素子１６４がその対応する上記孔１４０内に収容されるときに、上記フレキシブル表示装置１の湾曲度合いは可変である。なお、上記可動ユニット１６の第二端１６２を引っ張ることにより、上記可動ユニット１６が上記支持ユニット１４に対して移動され、上記可撓性基材１６６を引っ張り続けると、上記剛性素子１６４が上記孔１４０内に完全に収容されるようになる。このようにして、上記表示ユニット１１は湾曲変形可能で、例えば、装着に適用するために平板状から湾曲弧状に変形する。

図３に示すように、上記可動ユニット１６は、一方の端部が上記表示ユニット１１の一方の端部に固定され、他方の端部が自由状態にある。上記可撓性基材１６６は、弾性伸縮性を有する。なお、上記可動ユニット１６は、第一端１６０が上記表示ユニット１１の第一端部１１４に固定され、第二端１６２が自由状態にある。駆動ユニット１６８による引張り力が上記第二端１６２に作用すると、上記可撓性基材１６６が弾性的に伸縮可能であるため、上記支持ユニット１４における上記可撓性基材１６６の長さが短縮されることで、上記支持ユニット１４により上記表示ユニット１１の湾曲変形を生じさせる。逆の場合に、上記表示ユニット１１は通常の平面表示状態を呈する。

図１、図２及び図８に示すように、上記可動ユニット１６は、両端がいずれも自由状態にあることが好ましい。なお、上記第一端１６０及び上記第二端１６２は、いずれも自由状態にある。上記駆動ユニット１６８により上記第一端１６０及び上記第二端１６２のいずれか一方を引っ張ると、上記可動ユニット１６が方向Ａに沿って上記支持ユニット１４内に平行移動することで、上記剛性素子１６４が上記孔１４０内に完全に収容されるようになる。このようにして、上記表示ユニット１１は湾曲変形可能で、例えば、装着に適用するために平板状から湾曲弧状に変形する。

さらに、図１、図２、図７及び図９に示すように、各上記剛性素子１６４の対向する両側が、当該剛性素子１６４に隣接する２つの上記支持ユニット１４の上記孔１４０内に収容されると、上記フレキシブル表示装置１の湾曲度合いは不変である。なお、上記可動ユニット１６の第二端１６２を引っ張ると、上記剛性素子１６４の対向する両側がそれぞれ、当該剛性素子１６４に隣接する２つの上記支持ユニット１４の上記孔１４０に収容される。すなわち、各上記剛性素子１６４がその隣接する２つの上記支持ユニット１４に搭載されるようになる。このようにして、上記表示ユニット１１の湾曲度合いが不変で、例えば、引っ張る前後に平板状態にある。

さらに、図３〜図６に示すように、２つの隣接する上記支持ユニット１４間の距離は、上記フレキシブル表示装置１の所望の湾曲曲率によって決定される。例えば、上記フレキシブル表示装置１の湾曲曲率について、中央部における曲率半径は、両端部における曲率半径よりも大きい。支持ユニット１４が上記表示ユニット１１に固定されるため、中央部における２つの隣接する上記支持ユニット１４間の距離は、両端部における２つの隣接する上記支持ユニット１４間の距離よりも短い。具体的に、曲率半径の大きい部分に対応する２つの隣接する支持ユニット１４間の距離は小さいが、曲率半径の小さい部分に対応する２つの隣接する支持ユニット１４間の距離は大きい。

図４に示すように、２つの隣接する上記支持ユニット１４間の距離は、上記表示ユニット１１の中央部から両端部に向かって大きくなるように設定されることが好ましい。なお、上記フレキシブル表示装置１の湾曲曲率は徐々に変化する、すなわち、中央部から両端部に向かって大きくなるので、対応する２つの隣接する上記支持ユニット１４間の距離が大きくなるように設定されることにより、湾曲の持続性及び信頼性を効果的に確保できる。

図３に示すように、必要に応じて、各上記支持ユニット１４と各上記剛性素子１６４とは互いに対応して設けられ、２つの隣接する上記支持ユニット１４間の距離は、対応する２つの隣接する上記剛性素子１６４間の距離と同じである。なお、上記表示ユニット１１が湾曲状態にあるときに、上記剛性素子１６４は、上記支持ユニット１４に対応して上記孔１４０内に完全に収容され、２つの隣接する上記支持ユニット１４間の距離は、対応する２つの隣接する上記剛性素子１６４間の距離と同じであり、上記表示ユニット１１の湾曲方向に沿って中央部から両端部に向かって大きくなる。

さらに、図３及び図４に示すように、上記複数の支持ユニット１４は、上記表示ユニット１１の対向する２つの側縁に沿って設けられる２つの第一支持ブロック１４２と、２つの上記第一支持ブロック１４２の間で長手方向又は短手方向における中間位置に配置される第二支持ブロック１４４とを少なくとも含む。なお、上記第一支持ブロック１４２は、上記第二支持ブロック１４４に対して対称に配置される。上記第一支持ブロック１４２及び上記第二支持ブロック１４４により上記可動ユニット１６の移動のための軌道を形成することで、上記表示ユニット１１の変形を容易にする。表示ユニット１１の両側にそれぞれ１つの第一支持ブロック１４２を設けて、表示ユニット１１の中間位置に１つの第二支持ブロック１４４を設けることにより、上記表示ユニット１１は湾曲変形の過程において破断や皺が生じにくいことを確保できるので、湾曲変形の持続性を確保できる。

図３及び図４に示すように、上記支持ユニット１４は、上記第一支持ブロック１４２と上記第二支持ブロック１４４との間に位置する少なくとも１つの第三支持ブロック１４６をさらに含むことが好ましい。上記第一支持ブロック１４２は上記第二支持ブロック１４４に対して対称に配置されるとともに、上記第三支持ブロック１４６は上記第二支持ブロック１４４に対して対称に配置される。また、表示ユニット１１の湾曲変形の持続性をさらに向上させるために、第一支持ブロック１４２と第二支持ブロック１４４との間には、少なくとも１つの第三支持ブロック１４６が設けられ、各支持ブロック間の距離は、前述した支持ユニット１４間の距離に関する説明に応じて設定される。必要に応じて、上記第一支持ブロック１４２と上記第三支持ブロック１４６間の距離は、上記第二支持ブロック１４４と上記第三支持ブロック１４６間の距離よりも大きい。

図１０に示すように、本発明の実施形態は、ハウジング４と、上記フレキシブル表示装置１とを含む電子デバイスをさらに提供する。上記ハウジング４と表示ユニット１１とは、対向するように配置されて収容キャビティを形成する。上記支持機構１２は、その収容キャビティ内に配置される。上記フレキシブル表示装置１は、上述した各実施形態におけるフレキシブル表示装置１と同様の構造及び接続関係を有し、かつ同様の作用及び效果を奏するため、ここで説明を省略する。

さらに、図１３に示すように、上記電子デバイスは、上記フレキシブル表示装置１と電気的に接続される制御手段２をさらに含むことが好ましい。ここで、上記制御手段２は、その制御手段２が生成した制御信号を上記フレキシブル表示装置１に伝送して、上記フレキシブル表示装置１を変形させる。なお、上記制御手段２は、上記駆動ユニット１６８のオンオフを制御する。上記制御手段２が生成した制御信号により上記駆動ユニット１６８をオンにし、上記駆動ユニット１６８により上記可動ユニット１６を支持ユニット１４に対して移動させることで、上記フレキシブル表示装置１を変形させる。すなわち、上記フレキシブル表示装置１を湾曲弧状から平板状に変形させるか、又は平板状から湾曲弧状に変形させる。

図１３に示すように、上記電子デバイスは、上記制御手段２と電気的に接続されるセンサ３をさらに含むことが好ましい。ここで、上記センサ３は、感知信号を生成して上記制御手段２に伝送する。上記制御手段２は、上記感知信号に応じて、対応する制御信号を上記フレキシブル表示装置１に伝送する。必要に応じて、上記センサ３は、タッチモジュール、撮像手段、又は圧力センサであってもよい。

図１３に示すように、例えば、上記電子デバイスが携帯電話である場合、当該電子デバイスに着信があるときに、ユーザが応答ボタンをタップすると、上記制御手段２が制御信号を生成して上記フレキシブル表示装置１に伝送し、さらに上記駆動ユニット１６８に伝送する。これにより、上記可動ユニット１６を上記支持ユニット１４に対して移動させるように、上記駆動ユニット１６８を駆動することで、上記表示ユニット１１を変形させる。すなわち、図１２に示すように電子デバイスを湾曲弧状から平板状に変形させ、ユーザが応答するのに便利である。逆の場合に、ユーザが拒否ボタンをタップすると、上記控装置が別の制御信号を生成して上記フレキシブル表示装置１に伝送し、さらに上記駆動ユニット１６８に伝送する。これにより、上記可動ユニット１６を上記支持ユニット１４に対して移動させるように上記駆動ユニット１６８を駆動することで、上記表示ユニット１１を変形させる。すなわち、図１１に示すように電子デバイスを平板状から湾曲弧状に変形させ、環状バンドを形成して装着に便利である。また、特定のセンシング領域に上記センサ３を設けることにより、電子デバイスが平板状で、かつ表示ユニット１１が下向きになる場合、上記タッチモジュールが触られたり、上記圧力センサが押されたり、撮像手段によって手の接近が検知されたりすると、上記センサ３は、電子デバイスを湾曲する必要があることを示す感知信号を生成する。上記制御手段２は、上記感知信号に応じて、上記フレキシブル表示装置１を上向きに湾曲させるように制御する。この時点で、手が電子デバイスに接近したので、湾曲状態の電子デバイスは、自動的に手に装着する。

上述した実施形態における電子デバイス１は、変形できない場合に平板状態になるが、これに限定されず、湾曲状態であってもよく、実際の必要性に応じて設定され得ると理解されるべきである。

上述したのは本発明の好ましい実施形態であり、本発明を限定するものではない。本発明の思想及び原則内にあるものであれば、いかなる修正、均等交換、改良等があっても、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (16)

1. フレキシブル表示装置であって、
   表示のための第一表面及び前記第一表面に対応する第二表面を有する表示ユニットと、複数の支持ユニット及び可動ユニットを含む支持機構とを備え、
   複数の前記支持機構は、前記表示ユニットの側縁方向に沿って間隔を置いて配置されるように前記第二表面に固定されており、各前記支持ユニットには、開口が互いに対向するように貫通する孔がそれぞれ設けられており、
   前記可動ユニットは、可撓性基材と、前記可撓性基材に固定接続される複数の剛性素子とを含み、前記剛性素子は前記孔内を貫通して、前記支持ユニットに対して移動可能であり、
   前記可動ユニットと前記支持ユニットとの位置関係を調整することにより、前記フレキシブル表示装置の形状は可変である、
   ことを特徴とするフレキシブル表示装置。
2. 前記可撓性基材は、前記表示ユニットに対向して設けられる弾性材料からなり、複数の前記剛性素子は、前記支持ユニットに平行する方向に沿って間隔を置いて配置され、
   隣接する前記支持ユニット間の距離は、その間隔方向における前記剛性素子の幅よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項１に記載のタッチ操作コンポーネント。
3. 前記可動ユニットは、駆動ユニットをさらに含み、
   前記駆動ユニットは、前記可撓性基材の末端に設けられ、前記剛性素子が前記支持ユニットに対して移動できるように、前記可撓性基材を駆動するために用いられる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル表示装置。
4. 各前記剛性素子がその対応する前記孔内に収容されるときに、前記フレキシブル表示装置の湾曲度合いが可変である、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のフレキシブル表示装置。
5. 前記可動ユニットは、一方の端部が前記表示ユニットの一方の端部に固定され、他方の端部が自由状態にあり、
   前記可撓性基材は、弾性伸縮性を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のフレキシブル表示装置。
6. 前記可動ユニットは、両端が自由状態にある、
   ことを特徴とする請求項４に記載のフレキシブル表示装置。
7. 各前記剛性素子の対向する両側が、隣接する２つの前記支持ユニットの前記孔内に収容されると、前記フレキシブル表示装置の湾曲度合いは不変である、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のフレキシブル表示装置。
8. ２つの隣接する前記支持ユニット間の距離は、前記表示ユニットの中央部から両端部に向かって大きくなるように設定される、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のフレキシブル表示装置。
9. 各前記支持ユニットと各前記剛性素子とは、互いに対応して設けられ、
   ２つの隣接する前記支持ユニット間の距離は、対応する２つの隣接する前記剛性素子間の距離と同じである、
   ことを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル表示装置。
10. 複数の前記支持ユニットは、前記表示ユニットの対向する２つの側縁に沿って設けられる２つの第一支持ブロックと、２つの前記第一支持ブロックの間で長手方向又は短手方向における中間位置に配置される第二支持ブロックと、を少なくとも含む、
    ことを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル表示装置。
11. 複数の前記支持ユニットは、別々に前記第二支持ブロックの両側に位置し且つ前記第一支持ブロックと前記第二支持ブロックとの間に位置する少なくとも２つの第三支持ブロックをさらに含み、前記第一支持ブロックは前記第二支持ブロックに対して対称に配置されるとともに、前記第三支持ブロックは前記第二支持ブロックに対して対称に配置される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブル表示装置。
12. 前記第一支持ブロックと前記第三支持ブロック間の距離は、前記第二支持ブロックと前記第三支持ブロック間の距離よりも大きい、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のフレキシブル表示装置。
13. ハウジングと、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のフレキシブル表示装置とを含み、
    前記ハウジングは、前記フレキシブル表示装置に対向して配置される、
    ことを特徴とする電子デバイス。
14. 前記フレキシブル表示装置と電気的に接続される制御手段をさらに含み、
    前記制御手段は、制御信号を生成して前記フレキシブル表示装置に伝送することにより、前記フレキシブル表示装置を変形させる、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の電子デバイス。
15. 前記制御手段と電気的に接続されるセンサをさらに含み、
    前記センサは、感知信号を生成して前記制御手段に伝送し、
    前記制御手段は、前記感知信号に応じて、対応する制御信号を前記フレキシブル表示装置に伝送する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の電子デバイス。
16. 前記センサは、タッチモジュール又は撮像手段である、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の電子デバイス。