JP7159020B2 - 表示装置、電子機器及びスライド部材 - Google Patents

表示装置、電子機器及びスライド部材 Download PDF

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Description

本発明は、折り畳み式の表示装置と、表示装置を備える電子機器、表示装置に用いられるスライド部材に関する。
表示装置として、折り畳み式の表示部を有し、表示部を折り畳むことで表示装置全体のサイズを小さくした収納状態と表示部を展開して表示面積を拡大した展開状態とを切り替えることによって、携帯性と閲覧性を両立させたものが知られている。
例えば、特許文献1には、ヒンジ部を備える支持体で複数の表示部を支持し、ヒンジ部を回転させることによって収納状態と展開状態とを切り換える電子機器が提案されている。特許文献1に記載された表示装置では、支持体と表示部をスライド可能とするスライド機構を設けることによってヒンジ部の回転に伴って表示部に生じる収差を補うことで、ヒンジ部の回転に起因する表示部の破損の発生を抑制している。また、特許文献1に記載された表示装置には、ヒンジ部の回転の繰り返しに対する耐久性を確保するために、ヒンジ部の回転可能な曲率半径を所定値に規制する曲げ規制機構が設けられている。
また、特許文献2には、ヒンジ部を回転させる開閉動作によって表示部の非使用状態と使用状態を切り換える電子機器が提案されている。特許文献2に記載された電子機器は、開閉動作に表示部を滑らかに追従させるための付勢機構(テンショナ部材)を備える。
特開2015-187725号公報 特開2005-114759号公報
上記先行技術文献に記載された機器は、収納状態と展開状態を切り替え或いは非使用状態と使用状態を切り替える構成に対する信頼性を確保するために、スライド機構や曲げ規制機構、付勢機構等の各種の機構を備えている。しかしながら、これらの各機構が独立して配置されているため、構造が複雑になってしまうという問題がある。
本発明は、信頼性が高く、携帯性と閲覧性を両立させた表示装置を簡易な構造で実現する技術を提供することを目的とする。
本発明に係る表示装置は、1の面を有する第1のパネルと、2の面を有する第2のパネルと、前記第1のパネルと前記第2のパネルを回転可能に連結する第1のヒンジと、前記第2の面と平行な第3の面を有し、前記第2のパネルに対して前記第1のヒンジの回転軸および前記第2の面の法線と直交する方向に移動可能に保持された第1のスライド部材と、表面が表示面であり、裏面が前記第1の面に保持される第1の平面部と、前記裏面が前記第3の面に保持される第2の平面部と、前記第1の平面部と前記第2の平面部を連結する可撓性を有する第1の連結部とを有するディスプレイと、を備え、前記第1のヒンジの回転角度に応じて前記ディスプレイは、前記第1の平面部と前記第2の平面部で前記表示面が同じ方向に向くように展開される展開状態と、前記第1の平面部と前記第2の平面部で前記表示面が逆向きとなるように折り畳まれる収納状態との間で遷移可能であり、前記第1のスライド部材は、平板を用いて形成され、且つ、矩形形状を有し、更に前記第1のスライド部材は、前記平板の一部が曲げられて形成され、前記第1の連結部の曲率半径を規制する円筒形状の曲げ規制部と、前記平板の一部が曲げられて形成され、前記第1のスライド部材を前記第1のヒンジの回転軸から離す方向へ前記第2のパネルに対して付勢する板ばねと、を有することを特徴とする。
本発明によれば、信頼性が高く、携帯性と閲覧性を両立させた表示装置を簡易な構造で実現することができる。
第1実施形態に係る表示装置を備える撮像装置の背面図及び断面図である。 表示装置の分解斜視図である。 図1(b)に示した矢視A-A断面図の部分拡大図である。 表示装置が備える第1のスライダの構造を説明する図である。 表示装置の全体構成を説明する図である。 表示装置の展開状態と収納状態との間での遷移を説明する図である。 表示装置の展開状態、中間状態及び収納状態での第1の回転軸近傍の拡大図である。 表示装置の中間状態での正面図及び断面図である。 表示装置の収納状態での正面図及び断面図である。 表示装置の収納状態での第2の回転軸近傍の拡大図である。 第2実施形態及び第3実施形態に係る表示装置の断面図である。 第4実施形態に係る表示装置の正面図及び断面図である。 図12の表示装置の展開状態、中間状態及び収納状態を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本発明に係る照明装置を備える電子機器として、撮像装置を取り上げることとするが、本発明はこれに限定されるものではない。
<第1実施形態>
図1(a)は、本発明の第1実施形態に係る表示装置100を備える撮像装置1の背面図であり、表示装置100を展開した状態(以下「展開状態」という)を示している。図1(b)は、図1(a)に示す矢視A-Aの断面図である。図2は、表示装置100の分解斜視図である。説明の便宜上、図1及び図2に示すように、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸を規定する。Z軸は、図1(a)に図示するように、表示装置100を撮像装置1が備える場合に、撮像装置1の光軸と平行な軸である。X軸は、Z軸を水平方向と平行にしたときに水平面内でZ軸と直交する軸である。Y軸は、Z軸を水平方向と平行にしたときに鉛直方向と平行な軸である。
なお、表示装置100単体では、表示装置100の厚み方向をZ軸とし、表示装置100の折り畳み方向(後述するディスプレイ104の長手方向)と平行な方向をY軸とし、Y軸およびZ軸と平行な方向(ディスプレイ104の短手方向)をX軸とする。すなわち、表示装置100をディスプレイ104の表示面に面して見た場合、表示装置100が収納状態、遷移状態、展開状態に適宜変形する際にディスプレイ104が移動する方向と平行な方向がY軸であり、Y軸及びZ軸と直交する方向がX軸である。
撮像装置1は、例えば、撮影レンズや撮像素子を備えるデジタルカメラであり、光軸方向にある被写体を撮影する本体部112を備える。なお、本体部112の構成については、本発明とは直接の関係がないため、説明を省略する。
表示装置100は、撮像装置1の本体部112の背面に装備されており、本体部112によって得られた被写体像等を表示する。詳細は後述するが、表示装置100は、図1に示す展開状態と、本体部112の背面側に収納された状態(図6(c)に示す状態であり、以下「収納状態」という)との間で遷移可能に構成されている。なお、前述の遷移状態とは、展開状態と収納状態との間の状態を指す称呼である。表示装置100は、第1のパネル101、第2のパネル102、第1のスライダ103(第1のスライド部材)、第3のパネル105、第2のスライダ106(第2のスライド部材)、第1の保持部材107及び第1のカバー110を有する。
第1のパネル101、第2のパネル102及び第3のパネル105はそれぞれ、ステンレス等の金属平板からなり、矩形形状を有する。第1のパネル101は、X軸と平行な一方の辺の両端にヒンジ部101aを備えており、X軸と平行な他方の辺の両端にヒンジ部101dを備えている。第2のパネル102は、X軸と平行な一方の辺の両端にヒンジ部102aを備えている。第3のパネル105は、X軸と平行な一方の辺の両端にヒンジ部105aを備えている。ヒンジ部101aとヒンジ部102aはX軸と平行な第1の回転軸AX0を中心に回転可能に連結されており、第1のパネル101と第2のパネル102は第1の回転軸AX0を中心に相対的に回転可能である。ヒンジ部101dとヒンジ部105aはX軸と平行な第2の回転軸AX1を中心に回転可能に連結されており、第1のパネル101と第3のパネル105は第2の回転軸AX1を中心に相対的に回転可能である。
第1のパネル101と第2のパネル102を連結するヒンジ部101aとヒンジ部102aを合わせて「第1のヒンジ」と定義する。また、第1のパネル101と第3のパネル105を連結するヒンジ部101dとヒンジ部105aを合わせて「第2のヒンジ」と定義する。第1のヒンジの回転角度θ1は、図1に示す展開状態において、θ1=0°、であると定義する。また、第3のパネル105を基準とした第1のパネル101の回転角度θ2は、図1に示す展開状態において、θ2=0°、であると定義する。
図3は、図1(b)に示した矢視A-A断面図の部分拡大図である。第1のパネル101の平坦な表裏面(展開状態においてZ軸と略直交する面)のうち一方を第1の面とし、第2のパネル102の平坦な表裏面(展開状態においてZ軸と略直交する面)のうち一方を第2の面とする。また、第3のパネル105の平坦な表裏面(展開状態においてZ軸と直交する面)のうち一方を第4の面とする。
θ1=θ2=0°となっている展開状態では、第1のパネル101の第1の面、第2のパネル102の第2の面及び第3のパネル105の第4の面はそれぞれ、Z軸の正方向に向いている。すなわち、展開状態では、第1の面、第2の面及び第4の面は、互いに平行で同じ方向に向いている。また、表示装置100が展開状態にあるときに限らず、収納状態にあるとき、及び、収納状態と展開状態との間で遷移する間において、第1の回転軸AX0は第1の面の法線及び第2の面の法線と略直交している。同様に、第2のヒンジの第2の回転軸AX1は、第1の面の法線及び第4の面の法線と略直交している。
第1のスライダ103は、ステンレス等の弾性を有する金属平板で形成されており、矩形形状を有する板状の部材である。図3に示すように、第1のスライダ103は、第2のパネル102の第2の面上に、後述するように、第2の面の法線及び第1の回転軸AX0と略直交する方向に移動可能に保持されている。なお、第1のスライダ103において、第2のパネル102の第2の面と略平行で、第2の面と対面する面の反対側の平坦な面を第3の面と定義する。
図4は、第1のスライダ103の構造を説明する図である。図4(a)は斜視図、図4(b)は正面図、図4(c)はX方向から見た側面図、図4(d)は裏面図、図4(e)はY方向から見た側面図である。図4(f)は図4(b)に示す矢視B-Bの断面図、図4(g)は図4(c)に示す領域Cの拡大図、図4(h)は図4(f)に示す領域Dの拡大図である。
第1のスライダ103のX方向の両端には摺動部103aが設けられている。第1のスライダ103のY方向の一端、且つ、第3の面の反対側の面には、軸AX2を中心とした半径Rの中空円筒形状の第1の芯部103b(曲げ規制部)がX軸に平行に設けられている。第1の芯部103bは、第3の面を形成している平板を曲げて形成されており、例えば、プレス加工の一種であるカール曲げによって形成することができる。
第1のスライダ103の平面部には、Y方向に一定の長さを有してZ軸の負方向(第3の面の反対側の面側、第2のパネル102の第2の面側)へ突出した複数のビード部103cが設けられている。換言すれば、第1のスライダ103の第3の面において、ビード部103cが形成されている部分は凹部となる。図4(h)に示すように、ビード部103cのY方向に直交する断面は略円弧形状を有している。ビード部103cは、第1のスライダ103の第3の面を形成している平板に絞り加工により形成されており、例えば、プレス加工の一種であるビード加工によって形成される。ビード部103cを形成して第1のスライダ103と第2のパネル102の第2の面との接触面積を小さくすることにより、第1のスライダ103が第2のパネル102に対してスライドする際の摩擦力を低減させることができる。
ディスプレイ104は、詳細は後述するが、タッチパネルとして構成されている。ディスプレイ104の一部は、第1のスライダ103の第3の面に固定されている。ディスプレイ104において第3の面に固定されている領域に対して指によるタッチ操作が行われた際に、第3の面に形成されている凹部(ビード部103cの凹面)がタッチ操作へ与える影響は小さいことが望ましい。具体的には、複数のビード部103cのX方向間隔は、指によるタッチ点の直径よりも狭いことが望ましい。そこで、第1のスライダ103では、複数のビード部103cのX方向間隔は、指によるタッチ点の直径よりも短い値、例えば、約10mm以下に設定されている。
第1のスライダ103においてY方向で第1の芯部103bの反対側となる端部には、Z軸の負方向(第3の面の反対側の面側)に略90度立ち曲げられた立ち曲げ部103dが設けられている。立ち曲げ部103dは、X方向の両側に延出する2つのばね部103e(付勢部)を有する。立ち曲げ部103dと同様にばね部103eもまた、第1のスライダ103において第3の面を形成している部分と一体をなす平板の曲げ加工により形成されている。つまり、第1のスライダ103は、第1の芯部103bと、立ち曲げ部103d(ばね部103eを含む)と、これらの間の平面部、1枚の金属平板を用いて一体に形成されている。ばね部103eの先端はY方向に弾性変形が可能であり、板ばねとして機能する。
第2のスライダ106は、第1のスライダ103と同様に、ステンレス等の弾性を有する金属平板で形成されており、矩形形状を有する板状の部材である。第2のスライダ106は、図3に示すように、第3のパネル105の第4の面上に、互いに平行となるように、且つ、後述するように第4の面と平行な方向に移動可能に、保持されている。なお、第4の面と平行であり、第2のスライダ106において第3のパネル105の第4の面と対面する面の反対側の平坦な面を第5の面と定義する。
第2のスライダ106は、第1のスライダ103が備える第1の芯部103bに対応する部位を備えていない点を除いて、第1のスライダ103と同様の構造を有する。つまり、第2のスライダ106のX方向の両端には摺動部106aが設けられている。また、第2のスライダ106の平面部には、Y方向に一定の長さを有してZ軸の負方向(第5の面の反対側の面側)へ突出した複数のビード部106cが設けられている。また、第2のスライダ106のY方向において第2の回転軸AX1が位置する一端の反対側の一端の中央には、Z軸の負方向(第5の面の反対側の面側)に略90度立ち曲げられた立ち曲げ部106dが設けられている。立ち曲げ部106dは、X方向の両側に延出する2つのばね部106e(付勢部)を有する。
2つの第1の保持部材107は、POM(ポリアセタール樹脂)等の摺動性の高い樹脂からなり、第2のパネル102の第2の面上にビス等で固定されている。同様に、2つの第2の保持部材108は、POM等の摺動性の高い樹脂からなり、第3のパネル105の第4の面上にビス等で固定されている。
図5は、表示装置100の全体構成を説明する図である。図5(a)は、表示装置100の正面図である。図5(b)は、図5(a)に示す矢視E-Eの断面図である。図5(c)は、図5(a)に示す矢視F-Fの断面図である。図5(d)は、図5(c)に示す領域Gの拡大図である。
第1のスライダ103の2箇所の摺動部103aはそれぞれ、X方向で対向する2つの第1の保持部材107と摺動可能に当接している。また、2つの摺動部103aの第3の面側はそれぞれ、第3の面の法線方向において2つの第1の保持部材107と摺動可能に当接している。第3の面の法線方向において第3の面の反対側に突出するビード部103cは、第2のパネル102の第2の面と摺動可能に当接している。したがって、第1のスライダ103は、第2の面の法線方向及びX方向での移動が規制されると共に、これらの各方向と直交するS方向では移動可能に、第2のパネル102に保持されている。なお、前述の通り、X方向は第1の回転軸AX0の軸方向と平行である。したがって、第1のスライダ103は、第1の回転軸AX0の軸方向及び第2の面の法線方向と直交するS方向に移動可能に、第2のパネル102の第2の面上に保持されている。
S方向は、図1や図5に示す展開状態ではY方向に平行な方向となる。展開状態において、ばね部103eの先端は、第2のパネル102のY方向の端面に当接し、Y方向に弾性変形することで、第2のパネル102に対して第1のスライダ103をS方向の逆方向へ付勢する。つまり、ばね部103eは、第1のスライダ103を第1のヒンジの第1の回転軸AX0から離れる方向へ付勢する。
第2のスライダ106は、第1のスライダ103と同様に、第3のパネル105及び第2の保持部材108に対して移動可能に保持されている。ここで、第3のパネル105の第4の面の法線方向において、第3のパネル105の第4の面の反対側の面は、ビス等で撮像装置1の本体部112に固定されている。そのため、表示装置100が収納状態(図6(c)参照)にあるか展開状態にあるかに関係なく、図1で撮像装置1について規定したX,Y,Z方向を第3のパネル105と第2のスライダ106を規定する方向として用いることができる。
第2のスライダ106の摺動部106aは、第2の保持部材108に対してX方向とZ方向とで摺動可能に当接している。また、第2のスライダ106のビード部106cは、第3のパネル105の第4の面と摺動可能に当接している。したがって、第2のスライダ106は、X方向とZ方向への移動が規制されると共に、Y方向と平行なT方向へ移動可能に、第3のパネル105に保持されている。第2のスライダ106のばね部106eの先端は、第3のパネル105のY方向の端面に当接してY方向に弾性変形することで、第3のパネル105に対して第2のスライダ106をT方向の逆方向へ付勢する。つまり、ばね部106eは、第2のスライダ106を第2のヒンジの第2の回転軸AX1から離れる方向へ付勢する。
ディスプレイ104は、矩形で薄いフィルム状の有機ELディスプレイ(有機ELパネル)であり、少なくとも一部は可撓性を有している。ディスプレイ104の表面は、表示内容を自在に変更可能な表示面である。表示面にはタッチパネルが内蔵されており、表示面に対して指等でタッチすることで各種の操作を行うことが可能となっている。タッチパネルとしては、例えば、静電容量式のものが用いられる。ディスプレイ104の裏面(表示面の逆側の面)は、3箇所において両面テープ109で各部材と固定されている。ディスプレイ104は、図1(a)に示すように、X軸に平行な境界線F1~F4によって仮想的な5つの部分に分けられる。境界線はY方向に順にF2,F1,F3.F4の順に設定されており、5つの部分をY方向に順に、第2の平面部104c、第1の連結部104b、第1の平面部104a、第2の連結部104d、第3の平面部104eと定義する。
第1の平面部104aは、その裏面において両面テープ109で第1のパネル101の第1の面上に固定されている。第2の平面部104cは、その裏面において両面テープ109で第1のスライダ103の第3の面上に固定されている。つまり、ディスプレイ104の第2の平面部104c及び第1のスライダ103は、第1のヒンジの第1の回転軸AX0の軸方向及び第2の面の法線方向と直交するS方向(図5参照)に移動可能に、第2のパネル102の第2の面上に保持されている。また、第3の平面部104eは、その裏面において両面テープ109で第2のスライダ106の第5の面上に固定されている。つまり、第3の平面部104e及び第2のスライダ106は、第2のヒンジの第2の回転軸AX1の軸方向及び第4の面の法線方向と直交するT方向(図5参照)に移動可能に、第3のパネル105の第4の面上に保持されている。
第1の連結部104bは、可撓性を有し、第1の平面部104aと第2の平面部104cを連結する。第2の連結部104dは、可撓性を有し、第1の平面部104aと第3の平面部104eを連結する。ディスプレイ104は、第1の連結部104bにおいてその裏面が第1の芯部103bにガイドされることによって屈曲可能であり、且つ、第1の芯部103bに対して離間可能となっている。第2の連結部104dは、第2のヒンジの回転に応じて、屈曲状態(図10参照)と平坦状態(図3参照)との間を遷移可能となっている。
展開状態の表示装置100では、第1のパネル101の第1の面、第2のパネル102の第2の面、第1のスライダ103の第3の面、第3のパネル105の第4の面及び第2のスライダ106の第5の面は、互いに重ならずに略平行となってZ軸の正方向を向く。その結果、ディスプレイ104は、展開状態においては、表示面がZ軸の正方向に向いて、一面表示となるように展開される。つまり、ディスプレイ104は、展開状態となる際に、第1の面と第3の面は、略平行で同じ方向を向くように展開される。
また、ディスプレイ104は展開状態では、第1のパネル101の第1の面、第1のスライダ103の第3の面及び第2のスライダ106の第5の面が同一平面上にある。そのため、第1の平面部104a、第2の平面部104c及び第3の平面部104eも同一平面上に展開される。更に、ディスプレイ104は展開状態では、第1の平面部104aと第2の平面部104cの間のY方向距離が、第1の連結部104bのY方向長さと一致する。また、第1の平面部104aと第3の平面部104eの間のY方向距離が第2の連結部104dのY方向長さと一致する。よって、表示装置100では、展開状態において、第1の平面部104a、第1の連結部104b、第2の平面部104c、第2の連結部104d及び第3の平面部104eは同一平面上に展開される。
第1のカバー110は、PC(ポリカーボネート樹脂)等の不透明な樹脂からなり、第2のパネル102の第2の面上にビス等で固定されている。第1のカバー110は、カバー部110aを有する。カバー部110aは、第2の平面部104c及び第1のスライダ103がS方向(図5参照)に移動した際に、第2の平面部104cのY方向端部を外観に露出させない役割を担っている。
第2のカバー111も、PC等の不透明な樹脂からなり、第3のパネル105の第4の面上にビス等で固定されている。第2のカバー111は、カバー部111aを有する。カバー部111aは、第3の平面部104e及び第2のスライダ106がT方向に移動した際に、第3の平面部104eのY方向端部を外観に露出させない役割を担っている。
次に、表示装置100の展開状態と収納状態との間での遷移、つまり、第1のヒンジ及び第2のヒンジの回転動作について説明する。図6は、表示装置100の展開状態と収納状態との間での遷移を説明する斜視図である。第1のパネル101の第1の面及びディスプレイ104の第1の平面部104aの表示面の法線方向をA方向、第1のスライダ103の第3の面及びディスプレイ104の第2の平面部104cの法線方向をC方向表示面の向きをC方向と規定する。また、第2のスライダ106の第5の面及びディスプレイ104の第3の平面部104eの法線方向をE方向と規定する。
図6(a)は、θ1=θ2=0°、の展開状態を示しており、A方向、C方向及びE方向は共にZ軸の正方向となっている。つまり、第1の面、第3の面及び第5の面が互いに平行で同じ方向を向くようにディスプレイ104が展開されており、Z方向(各面の法線方向)から見たときに第1の面、第3の面及び第5の面が重ならない状態が展開状態である。表示装置100が展開状態にあるとき、ディスプレイ104は、Z軸の正方向に向かって表示される表示面積が最大となり、表示される画像や文字情報の閲覧性の高い状態となる。
展開状態から第1のヒンジ及び第2のヒンジを回転させると、展開状態と収納状態との間の遷移状態に遷移する。図6(b)は、θ1=θ2=90°、の中間状態を示しており、A方向はY軸の正方向、C方向とE方向はZ軸の正方向となっている。なお、中間状態は、遷移状態の一態様である。ディスプレイ104は、第1の平面部104aと第2の平面部104cの間の第1の連結部104bが第1のヒンジの回転に伴って屈曲することにより、折り畳まれていく。また、ディスプレイ104は、第1の平面部104aと第3の平面部104eの間の第2の連結部104dが第2のヒンジの回転に伴って屈曲することにより、折り畳まれていく。第1の連結部104bはディスプレイ104の表示面を外側に折る、所謂、山折りとなり、第2の連結部104dはディスプレイ104の表示面を内側に折る、所謂、谷折りとなる。
図6(b)の中間状態から更に第1のヒンジ及び第2のヒンジを回転させと、図6(c)に示す、θ1=θ2=180°、の収納状態とすることができる。収納状態は、第1の面、第3の面及び第5の面が互いに平行であり、A方向はZ軸の負方向、C方向とE方向はZ軸の正方向となり、Z方向(各面の法線方向)から見たときに、第1の面、第3の面及び第5の面の大部分が重なっている状態である。つまり、収納状態においてディスプレイ104は、第1のパネル101の第1の面と第1のスライダ103の第3の面は、互いに平行でZ方向において逆向きとなるように、折り畳まれる。また、収納状態においてディスプレイ104は、第1のパネル101の第1の面と第2のスライダ106の第5の面は、互いに平行でZ方向において逆向きとなって対面するように、折り畳まれる。表示装置100を収納状態とすることにより、表示装置100をZ方向に投影したサイズを最小として、撮像装置1の携帯性を高めることができる。
このように、表示装置100は、第1のヒンジと第2のヒンジの回転によって収納状態と展開状態との間で遷移可能に構成されており、サイズの小さい収納状態と表示面積の大きい展開状態との切り替えによって携帯性と閲覧性の両立を可能としている。
図7(a)は、図1(b)に示す領域H(第1の回転軸AX0及びその近傍)の拡大図である。前述したように、第1の連結部104bは、その一端が境界線F1において第1のパネル101に固定され、他端が境界線F2において第1のスライダ103に固定されている。また、ばね部103eは、第2のパネル102に対して第1のスライダ103をS方向(図5(a)参照)の逆方向に付勢しているため、第1の連結部104bは境界線F1と境界線F2との間で平坦になる。したがって、θ1=θ2=0°の展開状態では、第1の平面部104a、第1の連結部104b及び第2の平面部104cにおいてディスプレイ104の表面である表示部が平坦な一面となることで、高い閲覧性を実現することができる。
図8(a)は、図6(b)に示す中間状態(θ1=θ2=90°)での表示装置100の正面図である。図8(b)は、図8(a)に示す矢視I-Iでの断面図である。図7(b)は、図8(b)に示す領域J(第1の回転軸AX0及びその近傍)の拡大図である。第1のスライダ103の第1の芯部103bは、図7(a),(b)からわかるように、表示装置100が展開状態から中間状態へ遷移するとS方向へ移動する。ここで、仮に第1のスライダ103がS方向へ移動しない場合について各部の符号に「´」を付して説明する。ディスプレイ104´は、境界線F1と境界線F2´で固定された第1の連結部104b´(破線で示す)において裏面を第1の芯部103b´(二点鎖線で示す)にガイドされて曲げられる。このとき、境界線F1、第1の芯部103b´及び境界線F2´に支持された第1の連結部104bの長さは、展開状態のときよりも長くなり、第1の連結部104b´には張力が発生する。
これに対して、本実施形態でも、ディスプレイ104は、境界線F1と境界線F2で固定された第1の連結部104bは第1の芯部103bにガイドされて曲げられる。その際、第1のスライダ103はS方向に移動可能に支持されているため、第1の連結部104bの張力によって第1のスライダ103がS方向に移動する。つまり、第1のスライダ103は、中間状態では展開状態と比較すると、第1のヒンジの第1の回転軸AX0へ近付く方向へ並進移動する。その結果、第1の連結部104bの長さは第1の連結部104b´と比較して短くなるため、第1の連結部104bに発生する張力を低減させることができる。このように、表示装置100が展開状態と中間状態との間で遷移する際に第1のスライダ103が移動してディスプレイ104に発生する張力を低減させることができることにより、高い信頼性と耐久性を得ることができる。
特に、表示装置100は、展開状態において第1の回転軸AX0と第1の芯部103bの軸AX2はZ方向で同一位置にあり、第1の回転軸AX0と軸AX2の距離をπR/2に設定することが望ましい。この場合、θ1が0°から90°へ変化した際に、第1のスライダ103はS方向にπR/2だけ移動することで、第1の連結部104bを展開状態と中間状態とで同じ長さとすることができる。
図9(a)は、図6(c)に示す収納状態(θ1=θ2=180°)での表示装置100の正面図である。図9(b)は、図9(a)に示す矢視K-Kでの断面図である。図7(c)は、図9(b)に示す領域L(第1の回転軸AX0及びその近傍)の拡大図である。第1のスライダ103の第1の芯部103bの図7(c)での位置は、図7(b)での位置からS方向の逆方向に移動している。図7(b)のθ1=θ2=90°の中間状態からθ1を更に大きくすると、第1の芯部103bはU字型に曲げられた第1の連結部104bに巻き込まれる。これと同時に、ディスプレイ104において境界線F1と境界線F2で固定された第1の連結部104bは、第1の芯部103bにガイドされて曲げられる。その結果、第1のスライダ103はS方向の逆方向に力を受け、S方向の逆方向に移動する。こうして第1のスライダ103が移動してディスプレイ104に発生する張力を低減させることにより、表示装置100の信頼性や耐久性を向上させることができる。特に、展開状態において、第1の回転軸AX0と軸AX2がZ方向で同一位置にあり、第1の回転軸AX0と軸AX2との間の距離がπR/2であるとき、展開状態と収納状態とで第1のスライダ103の位置が一致する。
前述の通り、図7(b)の中間状態と図7(c)の収納状態において、第1の連結部104bは、裏面を半径Rの第1の芯部103bにガイドされて曲げられる。したがって、第1の芯部103bは、表示装置100を展開状態と収納状態との間で遷移させる際に、第1の連結部104bの曲率半径をR以上の値に規制する。ここで、一般的に、有機ELからなるディスプレイ104を繰り返し曲げる際の曲率半径が小さいと、曲げ癖等の塑性変形が起き、また、封止が劣化して表示が乱れる等して、繰り返される曲げに対する耐久性が低下する。本実施形態では、第1の芯部103bによってディスプレイ104を曲げる際の曲率半径が一定値以上に保たれるため、曲げに対する耐久性の低下を抑制して信頼性を向上させることができる。
第1のスライダ103は、上述の通り、表示装置100が中間状態にあるときのディスプレイ104の張力を低減させる機能を有する。本実施形態では、第1のスライダ103に、第1の連結部104bを付勢してディスプレイ104を平坦化させるばね部103eと、ディスプレイ104の曲率半径を規制する第1の芯部103bを設けている。また、ばね部103eと第1の芯部103bは、金属平板で形成されている第1のスライダ103の一部を曲げ加工することで、第1のスライダ103の一部として形成されている。よって、信頼性の高い表示装置を簡易な構造で実現することが可能となっている。
図10は、図9(b)に示す領域M(第2の回転軸AX1及びその近傍)の拡大図である。ばね部103eは第3の面の逆側に向けて90度立ち曲げられた立ち曲げ部103dに設けられているため、ばね部103eが表示面よりZ軸の正方向に突出することはなく、よって、Z方向において表示装置100を薄型化することができる。また、ばね部103eは、第1のパネル101や第2の連結部104dに対してY軸の負方向に位置しており、Z方向から見て重なっておらず、図10中に破線で示す範囲M1内に位置している。したがって、ばね部103eが第1のパネル101や第2の連結部104dとZ方向で重なっている構成に比べて、Z方向において表示装置100を薄型化することができる。
以上の通り本実施形態によれば、携帯性と閲覧性を両立しながら、簡易な構造で信頼性の高い表示装置100を提供することができる。また、構造の簡易化により、表示装置100の小型化を実現することができる。
<第2実施形態>
第2実施形態では、第1実施形態に係る表示装置100の第1の変形例について説明する。図11(a)は、第2実施形態に係る表示装置200の断面図であり、折り畳まれた収納状態を示している。なお、表示装置200の構成要素や部位について、表示装置100の構成要素や部位と同等のものについては、同じ符号や名称を用いるものとする。
表示装置200のディスプレイ104は、境界線F5において第2の平面部104cと接続されて第2の平面部104cから延在する可撓性の屈曲部104fを有する。また、第2のパネル102には、第1の芯部103bの中心軸と略平行な中心軸を持つ円柱形状の第2の芯部102bが、屈曲部104fに対するガイド部として設けられている。屈曲部104fは、裏面を第2の芯部102bにガイドされて180°曲げられて、第2のパネル102の裏側に回り込んでいる。
ばね113(付勢部材)は、一端が第2のパネル102のばね掛け部102cに取り付けられ、他端が屈曲部104fの端部104gに取り付けられて配置され、第2のパネル102に対して屈曲部104fを図11(a)に示すU方向に付勢している。つまり、ばね113は、ディスプレイ104に引張力を与えている。第2の芯部102bと屈曲部104fとの間の摩擦係数は小さく、第1のスライダ103の移動に合わせて、屈曲部104fは第2の芯部102bに沿って移動可能となっている。
なお、第2の芯部102bは、軸AX2と略平行な中心軸を有する円筒形状のものであってもよい。また、第2の芯部102bを、第2のパネル102に対して回転可能に保持し、第1のスライダ103の移動に伴う屈曲部104fの移動に合わせて回転するように構成してもよい。
第1実施形態の表示装置100では、第1のスライダ103が移動した際の第2の平面部104cのY方向端部の露出を第1のカバー110で防いでいる。これに対して表示装置200では、屈曲部104fを曲げてディスプレイ104を第2のパネル102の裏側(第2の平面部104cの裏面)に回り込ませているため、第1のカバー110に相当する部材が不要となる。これにより、ディスプレイ104をZ軸の正方向から見たときのY方向の全面(図11(a)に示す範囲V)を表示面として使用することが可能となる。つまり、広い表示面積により高い閲覧性を得ることができる。
また、一般に有機ELディスプレイは、繰り返し曲げられて曲率半径が変化する箇所よりも、曲率半径の変化が小さい箇所の方が耐久性は高く、よって、曲率半径の変化の小さい箇所では設計上の最小曲率半径を小さくすることができる。表示装置200では、屈曲部104fの曲率半径を規制する第2の芯部102bの半径R3を、第1の連結部104bの曲率半径を規制する第1の芯部103bの半径Rよりも短くすることができる。これにより、表示装置200では収納状態において、第1の平面部104aと第2の平面部104cの間の空間に屈曲部104fを収納することができることで、薄型化を図ることができる。
表示装置200の第1のパネル101と第3のパネル105を連結する第2のヒンジは、収納状態での第1の平面部104aと第3の平面部104eの間隔d1が、第1の芯部103bの直径2×Rより長くなるように構成されている。つまり、図11(a)からわかるように、第2の連結部104dの半径R2は第1の連結部104bの半径Rより大きく、収納状態での第2の連結部104dの半径R2は、R2=(d1)/2、となるように各部の寸法が設定されている。すなわち、第2の連結部104dは表示面を内側に折る、所謂、谷折りであるため、第1の芯部103bのような曲率半径の規制部を設けると表示面が隠れてしまう。よって、第2の連結部104dには曲率半径の規制部を設けることはできない。また、ディスプレイ104の剛性が高い場合には、曲げられた際に曲率半径を維持することが困難である。これに対して、表示装置200では、第2の連結部104dの半径R2を大きく取っているため、ディスプレイ104の剛性が高い場合であっても曲率半径を維持しやすく、繰り返される曲げに対する耐久性の低下を抑制して、信頼性を向上させることができる。
<第3実施形態>
第2実施形態では、第2実施形態に係る表示装置200の変形例について説明する。図11(b)は、第3実施形態に係る表示装置300の断面図であり、折り畳まれた収納状態を示している。なお、表示装置300の構成要素や部位について、表示装置200の構成要素や部位と同等のものについては、同じ符号や名称を用いる。
表示装置300では、表示装置200と比較すると、境界線F4がY軸の正方向へずらされ、第2のスライダ106の境界線F4側の端にX方向と平行な回転軸の円筒形状の一部からなるガイド部106bが形成されている。また、表示装置300では、第1のパネル101と第3のパネル105を連結する第2のヒンジは、第1の平面部104aと第3の平面部104eの間隔d2が、表示装置200でのこれに対応する間隔d1より小さくなるように形成されている。結果として、表示装置300は、表示装置200と同様に、収納状態での第2の連結部104dの半径を、第1の連結部104bの半径Rより大きくなるように(具体的には、表示装置200と同じ半径R2となるように)、各部の寸法が設定されている。更に、表示装置300では、第1の平面部104aと第3の平面部104eを接近させると共に、第2の連結部104dの一部を本体部112側へ侵入させて収納することができるように本体部112に収納部を設けている。これにより、表示装置300のZ方向において幅Wを小さくして薄型化を図ることができる。
<第4実施形態>
第4実施形態では、第1実施形態に係る表示装置200の第2の変形例について説明する。図12(a)は、第4実施形態に係る表示装置400の正面図であり、展開状態を示している。図12(b)は、図12(a)に示す矢視N-Nの断面図である。なお、図12では、本体部112を不図示としている。表示装置400は、第1実施形態での表示装置100とは異なり、ヒンジ部が1箇所のみであり、ディスプレイ104は、所謂、2つ折りの構成となっている。したがって、表示装置400は、第2のヒンジ、第3のパネル105、第2のスライダ106、第2の保持部材108及び第2のカバー111を備えていない。一方、表示装置400では、第2のカバー111と同様の機能を果たす第3のカバー401が第1のパネル101に保持されている。第1のスライダ103の構成は、第1実施形態で説明した通りである。
図13は、表示装置400の展開状態と収納状態との間での遷移を説明する斜視図であり、図13(a)は展開状態を、図13(b)は中間状態を、図13(c)は収納状態をそれぞれ示している。本体部112は、第1のパネル101に対してX軸の負方向側に固定されている。第2のパネル102を第1の回転軸AX0を中心に回転させることで、θ1=0°の展開状態とθ1=180°の収納状態との間をθ1=90°の中間状態を経て遷移させることができる。このように表示装置400でも、簡易な構造で信頼性を高めると共に、携帯性と閲覧性を両立させることができる。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
例えば、本発明に係る表示装置は、撮像装置以外の各種の電子機器に適用することができる。一例として、スマートフォン等の携帯型通信端末、タブレット型PC端末、携帯型ゲーム機、DVDプレーヤ等の携帯型映像再生装置、プリンタやファクシミリ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、前述した実施形態では、表示装置の折り畳みと展開の方向が任意の1軸(Y軸)に平行な方向な場合についてのみに言及したが、これに限定されるものではない。例えば、1軸に対して平行な方向以外に表示装置を折り畳み、展開することが可能な構成であってもよい。
1 撮像装置
100,200,300,400 表示装置
101 第1のパネル
101a ヒンジ部
102 第2のパネル
102a ヒンジ部
103 第1のスライダ
103b 第1の芯部
103e ばね部
104 ディスプレイ
104a 第1の平面部
104b 第1の連結部
104c 第2の平面部
105 第3のパネル
106 第2のスライダ
112 本体部

Claims (17)

  1. 1の面を有する第1のパネルと、
    2の面を有する第2のパネルと、
    前記第1のパネルと前記第2のパネルを回転可能に連結する第1のヒンジと、
    前記第2の面と平行な第3の面を有し、前記第2のパネルに対して前記第1のヒンジの回転軸および前記第2の面の法線と直交する方向に移動可能に保持された第1のスライド部材と、
    表面が表示面であり、裏面が前記第1の面に保持される第1の平面部と、前記裏面が前記第3の面に保持される第2の平面部と、前記第1の平面部と前記第2の平面部を連結する可撓性を有する第1の連結部とを有するディスプレイと、を備え、
    前記第1のヒンジの回転角度に応じて前記ディスプレイは、前記第1の平面部と前記第2の平面部で前記表示面が同じ方向に向くように展開される展開状態と、前記第1の平面部と前記第2の平面部で前記表示面が逆向きとなるように折り畳まれる収納状態との間で遷移可能であり、
    前記第1のスライド部材は、平板を用いて形成され、且つ、矩形形状を有し、
    更に前記第1のスライド部材は、
    前記平板の一部が曲げられて形成され、前記第1の連結部の曲率半径を規制する円筒形状の曲げ規制部と、
    前記平板の一部が曲げられて形成され、前記第1のスライド部材を前記第1のヒンジの回転軸から離す方向へ前記第2のパネルに対して付勢する板ばねと、を有することを特徴とする表示装置。
  2. 前記第1のスライド部材の前記平板は、金属であることを特徴とする求項1に記載の表示装置。
  3. 前記板ばねは、前記第3の面の逆側に曲げられて形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 1の面を有する第1のパネルと、
    2の面を有する第2のパネルと、
    前記第1のパネルと前記第2のパネルを回転可能に連結する第1のヒンジと、
    前記第2の面と平行な第3の面を有し前記第2のパネルに対して、前記第1のヒンジの回転軸および前記第2の面の法線と直交する方向に移動可能に保持された第1のスライド部材と、
    表面が表示面であり、裏面が前記第1の面に保持される第1の平面部と、前記裏面が前記第3の面に保持される第2の平面部と、前記第1の平面部と前記第2の平面部を連結する可撓性を有する第1の連結部と、前記第2の平面部から延在する可撓性を有する屈曲部とを有するディスプレイと、
    前記ディスプレイに引張力を与える付勢部材と、を備え、
    前記第1のヒンジの回転角度に応じて前記ディスプレイは、前記第1の平面部と前記第2の平面部で前記表示面が同じ方向に向くように展開される展開状態と、前記第1の平面部と前記第2の平面部で前記表示面が逆向きとなるように折り畳まれる収納状態との間で遷移可能であり、
    前記第1のスライド部材は、平板を用いて形成され、且つ、矩形形状を有し、
    更に前記第1のスライド部材は、前記平板の一部を曲げて形成され、前記第1の連結部の曲率半径を規制する円筒形状の曲げ規制部を有し、
    前記第2のパネルは、前記屈曲部の端部が前記第2のパネルにおける前記第2の面の反対側の面へ回り込むように前記屈曲部をガイドするガイド部を有し、
    前記付勢部材は、一端が前記屈曲部の端部に取り付けられ、他端が前記第2のパネルに設けられたばね掛け部に取り付けられていることを特徴とする表示装置。
  5. 前記第1のスライド部材の前記平板は、金属であることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記ガイド部は、前記曲げ規制部の中心軸と略平行な中心軸を有する円柱形状または円筒形状を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の表示装置。
  7. 前記ガイド部は、第2のパネルに対して回転可能に保持され、前記第1のスライド部材の移動に伴う前記屈曲部の移動に合わせて回転することを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記第1のパネルと前記第2のパネルはそれぞれ矩形形状を有し、
    前記第1のヒンジは、前記第1のパネルの1つの辺と前記第2のパネルの1つの辺とを連結し、
    前記第1のヒンジの回転軸は、前記第1の面の法線および前記第2の面の法線と略直交する方向を軸方向とすることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 前記収納状態において前記第1の平面部と前記第2の平面部は山折りとなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の表示装置。
  10. 前記展開状態において前記第1の面と前記第3の面は同一平面上にあることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の表示装置。
  11. 前記展開状態において、前記第1のヒンジの回転軸と前記曲げ規制部の軸は、前記第1の面の法線と直交する仮想的な同一平面内にあり、且つ、前記曲げ規制部の半径をRとしたときに前記第1のヒンジの回転軸と前記曲げ規制部の軸との間の距離がπR/2であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の表示装置。
  12. 平坦な第4の面を有する第3のパネルと、
    前記第1のパネルと前記第3のパネルを回転可能に連結する第2のヒンジと、
    前記第4の面と平行な第5の面を有し、前記第3のパネルに対して前記第2のヒンジの回転軸および前記第4の面の法線と直交する方向に移動可能に保持された第2のスライド部材と、を備え、
    前記ディスプレイは、前記裏面が前記第4の面に保持される第3の平面部と、前記第1の平面部と前記第3の平面部を連結する可撓性を有する第2の連結部とを有し、
    前記第2のヒンジの回転角度に応じて前記ディスプレイは、前記展開状態では前記第1の平面部と前記第3の平面部で前記表示面が同じ方向に向くように展開され、前記収納状態では前記第1の平面部と前記第3の平面部で前記表示面が逆向きとなるように折り畳まれ、
    前記第2のスライド部材は、前記第2のスライド部材を前記第2のヒンジの回転軸から離す方向へ前記第3のパネルに対して付勢する付勢部を有し、
    前記収納状態では前記第1の平面部と前記第3の平面部とは谷折りとなり、前記第2の連結部の曲率半径は前記第1の連結部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の表示装置。
  13. 前記第3のパネルは矩形形状を有し、
    前記第2のヒンジは、前記第1のパネルの1つの辺と前記第3のパネルの1つの辺とを連結し、
    前記第2のヒンジの回転軸は第1のヒンジの回転軸と略平行であることを特徴とする請求項12に記載の表示装置。
  14. 前記第2のスライド部材は、金属平板で形成され、且つ、矩形形状を有し、
    前記第2のスライド部材に設けられた付勢部は、前記金属平板の一部を曲げて形成した板ばねであることを特徴とする請求項12又は13に記載の表示装置。
  15. 請求項1乃至14のいずれか1項に記載の表示装置と、
    前記表示装置を支持する本体部と、を備えることを特徴とする電子機器。
  16. 請求項12乃至14のいずれか1項に記載の表示装置と、
    前記第3のパネルが取り付けられる本体部と、を有する電子機器であって、
    前記表示装置が前記収納状態にあるときに、前記第1の平面部と前記第3の平面部との間隔は前記第1の連結部の曲率半径よりも小さく、
    前記第2の連結部を収納する収納部が前記本体部に設けられ、
    前記第2の連結部の曲率半径は前記第1の連結部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする電子機器。
  17. 平板で形成され、且つ、矩形形状を有するスライド部材であって、
    対向する2つの辺の一方において前記平板の一部を曲げることで形成された円筒形状の曲げ規制部と、
    前記2つの辺の他方において前記平板の一部を曲げて形成された板ばねと、を有し、
    前記スライド部材の裏面が板状のパネルの平坦な面と対向して前記平坦な面と直交し且つ前記2つの辺と直交する方向に移動可能に前記パネルに前記スライド部材が保持され、
    前記スライド部材の表面に可撓性を有するディスプレイが固定された状態で、前記曲げ規制部は前記曲げ規制部に沿って前記ディスプレイを曲げた際の前記ディスプレイの曲率半径を規制し、前記板ばねは前記スライド部材を前記曲げ規制部から離す方向へ前記パネルを付勢することを特徴とするスライド部材。
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