KR102068769B1 - 가변형 표시장치 및 이의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법 - Google Patents

가변형 표시장치 및 이의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평판형 모드와 곡면형 모드로 가변(variable)하여 사용할 수 있는 가변형 표시장치 및 이의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 디스플레이패널 배면으로 관절플레이트를 포함하는 백커버시스템을 장착하여, 선택적으로 평판형 모드와 곡면형 모드로 가변(variable)할 수 있는 가변형 표시장치를 제공하는 것이다.
이를 통해, 실외의 광장과 같은 개방된 공간 또는 공항, 터미널 등의 실내 광장에 설치되었을때, 많은 시청자들에게 구현되는 화상이 전달하는 뉴스, 광고 등의 내용을 전달하고자 할 경우에는 넓은 시야각을 구현할 수 있는 평판형 모드로 구현하여 동작하도록 하며, 사용자로 하여금 몰입도를 보다 향상시키고 화상이 보다 실감나도록 하여, 사용자가 편안함을 느끼게 하기 위해서는 곡면형 모드로 구현하여 동작하도록 할 수 있어, 사용자의 편의를 고려할 수 있다.

Description

가변형 표시장치 및 이의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법{Variable display device and method for driving a flat mode and curved mode the same}
본 발명은 평판형 모드와 곡면형 모드로 가변(variable)하여 사용할 수 있는 가변형 표시장치 및 이의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판형 표시장치(flat display device)가 개발되어 각광받고 있다.
이 같은 평판형 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED) 등을 들 수 있는데, 이들 평판형 표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이러한 평판형 표시장치는 고화질, 초박형, 경량화 및 시야각이 넓고 대면적화에 유리한 장점을 갖는다.
그리고 최근에는 사용자로 하여금 몰입도를 보다 향상시키게 되고 화상 또한 보다 실감나도록 하여, 사용자가 편안함까지 느끼게 되는 곡면형 표시장치(curved display device)가 차세대 표시장치로 급부상 중이다.
곡면형 표시장치는 시청자의 눈에서부터 화면 중심부와 측면까지의 각 거리가 동일해 화면 왜곡과 시야각 끝 부분이 흐려지는 외곽부 인지도 감소 현상이 최소화되며, 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다.
한편, 최근에는 넓은 시야각을 갖는 평판형 표시장치의 장점과 함께 몰입도 향상 및 편안함을 느끼게 하는 곡면형 표시장치의 장점을 모두 충족시킬 수 있는 가변형 표시장치에 대한 연구가 요구되어지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 평판형 표시장치와 곡면형 표시장치를 모두 구현할 수 있는 가변형 표시장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 디스플레이패널과; 상기 디스플레이패널 배면으로 장착되며, 힌지 회전이 가능한 다수개의 플레이트로 이루어지는 관절플레이트와; 상기 관절플레이트의 배면으로 장착되며, 상기 관절플레이트를 수직방향을 기준으로 회전시키는 구동시스템을 포함하며, 상기 디스플레이패널은 상기 관절플레이트와 상기 구동시스템에 의해 평면을 이루는 평판형 모드(flat mode)를 갖거나, 곡면을 이루는 곡면형 모드(curved mode)로 가변(variable)되는 가변형 표시장치를 제공한다.
이때, 상기 관절플레이트는 양측 가장자리부와 상기 양측 가장자리부 이외의 중앙부를 적어도 3등분한 제 1 내지 제 5 플레이트로 이루어지며, 상기 제 1 내지 제 5 플레이트는 각각 경첩브래킷을 통해 서로 연결되며, 상기 구동시스템은 상기 관절플레이트의 양측으로 각각 구비되며, 각각 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 모터부와, 일단이 상기 제 3 플레이트 고정되는 한쌍의 제 1 레버, 상기 한쌍의 제 1 레버의 타단과 샤프트베어링을 통해 일단이 연결되며, 타단은 상기 제 1 플레이트에 고정되는 한쌍의 제 2 레버 그리고 상기 제 1 및 제 2 레버의 연결부를 수직방향으로 이동시키는 구동부로 이루어진다.
그리고, 상기 모터부는 모터와, 모터의 회전축에 편심되도록 설치되는 편심캠과, 상기 편심캠과 볼베어링을 통해 연결되는 샤프트로 이루어지며, 상기 편심캠의 상부에는 제 1 및 제 2 스위치홈이 구비된 스위치캠이 위치하며, 상기 스위치캠의 양측에는 상기 제1 및 제 2 스위치홈에 대응되는 스위치가 구비된 제 1 및 제 2 모터스위치가 구비된다.
또한, 상기 편심캠은 반바퀴 회전하며, 상기 구동부는 상기 샤프트에 장착된 앵글베어링(angle bearing)과, 상기 앵글베어링 양측으로 위치하며 상기 관절플레이트 상에 고정된 한쌍의 베어링스토퍼(bearing stopper) 그리고 상기 샤프트의 끝단을 지지하는 샤프트고정블록으로 이루어지며, 상기 앵글베어링과 상기 샤프트고정블록 사이의 상기 샤프트에는 스프링이 감겨져 있다.
그리고, 상기 샤프트베어링에는 제 1 롤러가 장착되어 상기 앵글베어링은 상기 제 1 롤러와 접촉되는 일면이 경사면으로 이루어지며, 상기 샤프트베어링의 상기 제 1 롤러의 양측으로는 장착된 한쌍의 제 2 롤러와 접촉되는 상기 베어링스토퍼의 상기 앵글베어링의 상기 경사면과 마주보는 일면은 곡면으로 이루어진다.
또한 본 발명은 제 1 항의 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드를 구동하는 방법에 있어서, 상기 구동시스템을 통해 상기 다수의 관절플레이트를 중심부로부터 양측 가장자리를 향할수록 회전각도가 커지도록 회전하는 단계와; 상기 다수의 관절플레이트를 따라 상기 디스플레이패널이 곡면을 이루도록 휘어 곡면을 이루는 곡면형 모드를 구동하는 단계와; 상기 구동시스템을 통해 상기 다수의 관절플레이트를 일직선 상에 위치하도록 회전시키는 단계와; 상기 관절플레이트를 따라 상기 디스플레이패널이 평면을 이루도록 평판형 모드를 구동하는 단계를 포함하는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법을 제공한다.
이때, 상기 다수의 관절플레이트를 중심부로부터 양측 가장자리를 향할수록 회전각도가 커지도록 회전하는 단계에서, 상기 다수의 관절플레이트는 양측 가장자리부가 서로 마주보는 방향으로 회전하게 된다.
그리고, 본 발명은 디스플레이패널과, 상기 디스플레이패널 배면으로 장착되는 관절플레이트 그리고 상기 관절플레이트 배면으로 장착되는 구동시스템과, 상기 구동시스템은 모터, 상기 모터의 회전축에 편심되도록 설치되는 편심캠과, 상기 편심캠과 볼베어링을 통해 연결되는 샤프트, 일단이 상기 관절플레이트의 중앙부에 고정되는 한쌍의 제 1 레버, 상기 한쌍의 제 1 레버의 타단과 샤프트베어링을 통해 일단이 연결되며, 타단은 상기 관절플레이트의 가장자리에 고정되는 한쌍의 제 2 레버 그리고 상기 샤프트에 장착된 앵글베어링(angle bearing)과, 상기 앵글베어링 양측으로 위치하며 상기 관절플레이트 상에 고정된 한쌍의 베어링스토퍼(bearing stopper) 그리고 상기 샤프트의 끝단을 지지하는 샤프트고정블록으로 이루어지며, 상기 앵글베어링과 상기 샤프트고정블록 사이의 상기 샤프트에는 스프링이 감겨져 있는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법에 있어서, 상기 관절플레이트의 양측으로 구비되는 상기 모터를 각각 구동시켜, 상기 편심캠을 각각 일 방향으로 회전시키는 단계와; 상기 편심캠의 회전에 의해 상기 샤프트와 상기 앵글베어링이 전진하여, 상기 스프링을 탄성압축하는 단계와; 상기 샤프트베어링이 상기 수직방향으로 밀어 올라가는 단계와; 상기 샤프트베어링에 의해 상기 제 1 및 제 2 레버의 연결부가 함께 상기 수직방향으로 들어 올라가게 되는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 레버와 연결된 상기 관절플레이트의 제 1 내지 제 5 플레이트가 상기 구동시스템이 장착된 배면의 반대측 방향으로 중심부로부터 양측 가장자리를 향할수록 회전각도가 커지도록 회전시키는 단계와; 상기 관절플레이트를 따라 상기 디스플레이패널이 곡면을 이루도록 휘어, 곡면을 이루는 곡면형 모드를 구동하는 단계와; 상기 모터를 통해 상기 편심캠을 일방향으로 회전시켜, 상기 탄성압축되었던 스프링을 팽창복원하여 상기 샤프트가 후진하는 단계와; 상기 샤프트베어링을 하강하는 단계와; 상기 샤프트베어링에 의해 상기 제 1 및 제 2 레버의 연결부가 함께 하강하게 되는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 레버와 연결된 상기 관절플레이트의 상기 제 1 내지 제 5 플레이트가 일직선 상에 위치하도록 회전시키는 단계와; 상기 관절플레이트를 따라 상기 디스플레이패널이 평면을 이루는 평판형 모드를 구동하는 단계를 포함하는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법을 제공한다.
이때, 상기 샤프트베어링이 상기 수직방향으로 밀어 올라가는 단계는, 상기 샤프트베어링의 상기 제 1 롤러가 상기 앵글베어링의 경사면을 따라 수직방향으로 밀어 올라가는 동시에, 상기 샤프트베어링의 상기 제 2 롤러는 상기 베어링스토퍼의 곡면을 따라 상기 수직방향으로 밀어 올라가는 단계를 포함하며, 상기 샤프트베어링을 하강시키는 단계는, 상기 샤프트베어링의 상기 제 1 롤러가 상기 앵글베어링의 경사면을 따라 하강하는 동시에, 상기 샤프트베어링의 상기 제 2 롤러는 상기 베어링스토퍼의 곡면을 따라 함께 하강하는 단계를 포함한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 디스플레이패널 배면으로 관절플레이트를 포함하는 백커버시스템을 장착하여, 디스플레이패널이 선택적으로 평판형 모드와 곡면형 모드로 가변(variable)할 수 있는 가변형 표시장치를 제공함으로써, 이를 통해, 실외의 광장과 같은 개방된 공간 또는 공항, 터미널 등의 실내 광장에 설치되었을때, 많은 시청자들에게 구현되는 화상이 전달하는 뉴스, 광고 등의 내용을 전달하고자 할 경우에는 넓은 시야각을 구현할 수 있는 평판형 모드로 구현하여 동작하도록 하며, 사용자로 하여금 몰입도를 보다 향상시키고 화상이 보다 실감나도록 하여, 사용자가 편안함을 느끼게 하기 위해서는 곡면형 모드로 구현하여 동작하도록 할 수 있어, 사용자의 편의를 고려할 수 있는 효과가 있다.
도 1a ~ 1b는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 표시장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 표시장치의 배면을 개략적으로 도시한 사시도.
도 3은 백커버시스템을 개략적으로 도시한 사시도.
도 4a는 관절플레이트를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4b는 구동시스템을 개략적으로 도시한 사시도.
도 5a ~ 5b는 백커버시스템의 일측에 장착된 구동시스템을 개략적으로 도시한 사시도.
도 5c는 도 5b의 단면도.
도 5d는 곡면형 모드의 백커버시스템을 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 모터부를 개략적으로 도시한 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1a ~ 1b는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 표시장치를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 표시장치의 배면을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가변형 표시장치(100)는 크게 화상을 구현하기 위한 디스플레이패널(110)과, 디스플레이패널(110)을 수용하는 외장케이스(120)와, 외장케이스(120)의 하단부나 배면부에 연결되어 책상이나 벽면에 고정되도록 형성된 받침대(130)로 이루어진다.
이때, 디스플레이패널(110)의 전방으로는 디스플레이패널(110)을 보호하기 위한 커버글라스(미도시)가 위치할 수 있다.
여기서, 디스플레이패널(110)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes : OLED) 중의 하나로 이루어질 수 있는데, 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있는 플렉서블(flexible) 표시장치의 대표주자인 OLED를 사용하는 것이 바람직하다.
OLED는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하다.
그리고, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하며, 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 구성요소가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가지고 있다.
특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.
이러한 OLED로 이루어지는 디스플레이패널(110)은 제 1 기판과, 제 1 기판과 마주하는 제 2 기판으로 구성되며, 제 1 및 제 2 기판은 접착성을 갖는 보호층을 통해 서로 이격되어 합착된다.
도시하지는 않았지만 이를 좀더 자세히 살펴보면, 제 1 기판의 상부에는 각 화소영역 별로 구동 박막트랜지스터가 형성되어 있고, 각각의 구동 박막트랜지스터와 연결되는 제 1 전극과 제 1 전극의 상부에 특정한 색의 빛을 발광하는 유기발광층과, 유기발광층의 상부에는 제 2 전극이 구성된다.
유기발광층은 적, 녹, 청의 색을 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 각 화소마다 적, 녹, 청색을 발광하는 별도의 유기물질을 패턴하여 사용한다.
이들 제 1 및 제 2 전극과 그 사이에 형성된 유기발광층은 발광다이오드를 이루게 된다. 이때, 이러한 구조를 갖는 디스플레이패널(110)은 제 1 전극을 양극(anode)으로 제 2 전극을 음극(cathode)으로 구성하게 된다.
그리고, 디스플레이패널(110)에는 외광반사를 억제하기 위한 편광부재를 더 포함한다.
이러한 본 발명의 가변형 표시장치(100)는 도 1a에 도시한 바와 같이 화상이 구현되는 디스플레이패널(110)이 평평한 평판형으로 이루어지는 평판형 모드(flat mode)로 동작하도록 함으로써, 넓은 시야각을 갖게 되어 많은 시청자들에게 디스플레이패널(110)에서 구현되는 화상에 의한 뉴스, 광고 등의 내용을 전달하게 된다.
또는 본 발명의 가변형 표시장치(100)는 이와 반대로, 도 1b에 도시한 바와 같이, 화상이 구현되는 디스플레이패널(110)이 만곡(彎曲)된 곡면부를 갖는 곡면형 모드(curved mode)로 동작하도록 함으로써, 시청자로 하여금 몰입도를 보다 향상시키게 되고 화상 또한 보다 실감나도록 하여, 사용자가 편안함을 느끼게 할 수 있다.
즉, 본 발명의 가변형 표시장치(100)는 선택적으로 평판형 모드와 곡면형 모드로 가변(variable)할 수 있어, 사용자는 필요에 따라 평판형 모드와 곡면형 모드의 표시장치로 선택적으로 사용할 수 있다.
이는, 도 2에 도시한 바와 같이 디스플레이패널(110)의 배면에 장착되는 백커버시스템(backcover system : 200)에 의한 것으로, 본 발명의 가변형 표시장치(100)는 디스플레이패널(110) 배면에 장착되는 백커버시스템(200)에 의해 평판형 모드와 곡면형 모드로 동작하게 된다.
이에 대해 이하 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도 3은 백커버시스템을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 4a는 관절플레이트를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 4b는 구동시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도시한 바와 같이, 백커버시스템(200)은 크게 디스플레이패널(도 2의 110)의 배면에 밀착되어 디스플레이패널(도 2의 110)을 평판형 모드와 곡면형 모드로 가압하는 관절플레이트(joint plate : 210)와, 이러한 관절플레이트(210)에 장착되어 관절플레이트(210)를 소정각도 기울어지게 하는 구동시스템(220)으로 이루어진다.
여기서, 도 4a를 참조하여 관절플레이트(210)에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 관절플레이트(210)는 디스플레이패널(도 2의 110)에 대응되는 형태 및 사이즈로 이루어지며, 양측 가장자리부와, 그 외의 중앙부를 적어도 3등분하여 이루어지는 제 1 내지 제 5 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d, 210e)로 이루어진다.
제 1 내지 제 5 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d, 210e)는 서로 이웃하는 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d, 210e)와 경첩브래킷(213)을 통해 서로 연결되며, 경첩브래킷(213)은 내부에 핀과 스프링이 설치되어 힌지 회전이 가능하도록 결합된다.
따라서, 제 1 내지 제 5 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d, 210e)는 가운데의 제 3 플레이트(210c)의 수직방향을 기준으로 디스플레이패널(도 2의 110)을 향하는 방향으로 제 1 내지 제 5 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d, 210e)가 회전하게 되는데, 이때, 제 1 내지 제 5 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d, 210e)는 중심부로부터 양측 가장자리로 갈수록 회전각도가 커지도록 소정각도로 회전 가능하게 된다.
즉, 관절플레이트(210)는 전체적인 형상이 수직방향을 기준으로 좌우 가장자리부가 만곡(彎曲)된 형태를 갖게 된다. 이때, 관절플레이트(210)를 제 1 내지 제 5 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d, 210e)로 이루어지도록 함으로써, 정확한 곡률을 구현할 수 있다.
이러한 관절플레이트(210)의 배면으로 장착되는 구동시스템(220)은 도 4b에 도시한 바와 같이, 크게 모터부(230)와, 한쌍의 제 1 레버(241)와, 한쌍의 제 1 레버(241)와 샤프트베어링(245)을 통해 연결되는 한쌍의 제 2 레버(243) 그리고, 샤프트베어링(245)을 통해 제 1 및 제 2 레버(241, 243)의 연결부를 수직방향으로 이동시키는 구동부(250)로 이루어진다.
이러한 구동시스템(220)은 관절플레이트(210)의 가운데 즉, 제 3 플레이트(210c)를 기준으로 양측으로 구비되며, 일측에 적어도 1개 이상이 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 구동시스템(220) 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 먼저 모터부(230)는 회전력을 발생시키는 모터(motor : 231)와, 편심되게 회전되는 편심캠(偏心cam : 233) 그리고 편심캠(233)과 볼베어링(ball bearing : 235)을 통해 연결되어 편심캠(233)에 구름운동되어 전후진 가능하게 배치되는 샤프트(shaft : 237)로 이루어진다.
이러한 모터부(230)는 관절플레이트(210)의 중심부에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
한쌍의 제 1 레버(lever : 241)는 일단이 모터부(230)가 위치하는 관절플레이트(210)의 중심부에 고정되며, 타단은 샤프트베어링(shaft bearing : 245)을 통해 한쌍의 제 2 레버(243)와 연결된다.
한쌍의 제 2 레버(243)는 관절플레이트(210)의 가장자리부에 타단이 연결된다.
샤프트베어링(245)에는 제 1 롤러(245a)와, 제 1 롤러(245a)의 양측으로 구비되는 한쌍의 제 2 롤러(245b)가 장착되어 구비되는데, 샤프트베어링(245)이 위치하는 제 1 레버(241)와 제 2 레버(243)의 연결부에는 구동부(250)가 위치하게 된다.
구동부(250)는 모터부(230)의 샤프트(237)에 장착된 앵글베어링(angle bearing : 251)과, 앵글베어링(251) 양측으로 위치하며 관절플레이트(210) 상에 고정된 한쌍의 베어링스토퍼(bearing stopper : 253) 그리고 샤프트(237)의 끝단을 지지하는 샤프트고정블록(255)으로 구성되며, 앵글베어링(251)과 샤프트고정블록(255) 사이의 샤프트(237)에는 스프링(257, 도 5a 참조)이 감겨있다.
이때, 앵글베어링(251)은 샤프트베어링(245)의 제 1 롤러(245a)를 가압하여 수직방향으로 밀어 올리는 역할을 하게 되는데, 앵글베어링(251)은 제 1 롤러(245a)와 접촉되는 일면이 샤프트(237)가 전진하는 방향을 향해 일정한 기울기를 갖도록 경사면으로 이루어진다.
그리고, 한쌍의 베어링스토퍼(253)는 샤프트베어링(245)의 한쌍의 제 2 롤러(245b)와 대응되어 위치하며, 한쌍의 베어링스토퍼(253) 역시 한쌍의 제 2 롤러(245b)를 가압하여 수직방향으로 밀어 올리는 역할을 하게 된다.
이때, 한쌍의 베어링스토퍼(253)는 앵글베어링(251)의 경사면과 마주보는 일면이 곡면으로 이루어져, 제 2 롤러(245b)는 베어링스토퍼(253)의 곡면을 따라 수직방향으로 밀어 올라가게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 가변형 표시장치(도 2의 100)는 디스플레이패널(도 2의 110) 배면에 장착되는 백커버시스템(200)을 통해 평판형 모드와 곡면형 모드로 선택적으로 가변(variable)하여 사용할 수 있는 것이다.
여기서, 백커버시스템(200)을 통한 가변형 표시장치(도 2의 100)의 평판형 모드로부터 곡면형 모드로 가변(variable)하는 모습에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도 5a ~ 5c는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 표시장치의 평판형 모드로부터 곡면형 모드로 가변(variable)하는 모습을 개략적으로 도시한 도면으로, 설명의 편의를 위해 구동시스템을 중점으로 설명하도록 한다.
여기서, 도 5a ~ 5b는 백커버시스템의 일측에 장착된 구동시스템을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 5c는 도 5b의 단면도이며, 도 5d는 곡면형 모드의 백커버시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 모터부(230)는 관절플레이트(210)의 제 3 플레이트(210c)에 고정되어 있으며, 한쌍의 제 1 레버(241)는 일단이 모터부(230)가 위치하는 제 3 플레이트(210c)에 고정되며, 타단은 한쌍의 제 2 레버(243)의 일단과 샤프트베어링(245)을 통해 연결되며, 한쌍의 제 2 레버(243)의 타단은 제 1 플레이트(210a)에 고정되어 있다.
이때, 제 1 레버(241)와 제 2 레버(243)의 연결부는 제 2 플레이트(210b)의 중심부에 위치하여, 구동부(250)가 제 2 플레이트(210b)의 중심부에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 모터부(230)의 모터(231)를 구동시키면, 편심캠(233)이 일방향으로 반바퀴 회전하게 되고, 편심캠(233)의 회전에 의해 볼베어링(235)이 구름접촉하게 되면서 샤프트(237)를 모터(231)의 반대측 즉, 도면상으로 정의한 +Y축 방향으로 전진하게 된다.
샤프트(237)가 +Y축 방향으로 전진함으로써, 앵글베어링(251)과 샤프트고정블록(255) 사이에서 샤프트(237)에 감겨져 있던 스프링(257)이 탄성압축되게 된다.
그리면서 도 5b에 도시한 바와 같이 샤프트베어링(245)의 제 1 롤러(245a)가 앵글베어링(251)의 경사면에 의해 가압되어 수직방향 즉, 도면상으로 정의한 Z축 방향으로 밀어 올라가게 되며, 이와 동시에 샤프트베어링(245)의 제 2 롤러(245b) 또한 한쌍의 베어링스토퍼(253)의 곡면을 따라 Z축 방향으로 밀어 올라가게 된다.
따라서, 샤프트베어링(245) 전체가 Z축 방향으로 밀어 올라가게 됨으로써, 샤프트베어링(245)을 통해 일단이 서로 연결된 제 1 및 제 2 레버(241, 243)의 일단 또한 함께 Z축 방향으로 들여올려지게 된다.
이와 같이, 제 1 및 제 2 레버(241, 243)의 일단이 Z축 방향으로 들어올려짐에 따라, 제 2 레버(243)의 타단이 고정된 제 1 플레이트(210a)도 함께 들어 올려지게 되면서, 도 5c에 도시한 바와 같이 제 1 플레이트(210a)는 제 1 플레이트(210a)와 제 2 플레이트(210b) 사이의 경첩브래킷(도 4a의 213)을 통해 -Z축 방향을 향해 구부러져 소정각도 회전하게 된다.
이때, 제 1 플레이트(210a)가 제 2 레버(243)에 의해 많은 힘이 가해지게 되므로, 제 2 플레이트(210b)에 비해 회전각도가 커져, 제 1 내지 제 3 플레이트(210a, 210b, 210c)는 가장자리로 갈수록 전체적인 형상이 만곡된 형태를 갖게 된다.
그리고, 백커버시스템(200)의 타측에 장착된 구동시스템(220) 또한 위와 같이 구동하도록 함으로써, 도 5d에 도시한 바와 같이 백커버시스템(200)은 전체적으로 수직방향을 기준으로 만곡된 형태를 갖게 된다.
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이와 같이, 디스플레이패널(도 2의 110)의 배면에 장착된 백커버시스템(200)이 전체적으로 수직방향을 기준으로 중심부로부터 양측 가장자리를 향할수록 회전각도가 커지도록 회전시킴으로써, 플렉서블(flexible) 한 특성을 갖는 디스플레이패널(도 2의 110)은 백커버시스템(200)에 의해 수직방향을 기준으로 만곡된 곡면부를 이루는 곡면형 모드를 구현하게 된다.
이와 반대로, 곡면형 모드에서 평판형 모드로 가변(variable)하고자 할 경우에는, 모터부(230)의 모터(231)를 구동시키면, 편심캠(233)이 일방향으로 반바퀴 회전하게 되면서, 앵글베어링(251)과 샤프트고정블록(255) 사이에서 탄성압축되어 감겨져 있던 스프링(257)이 팽창복원되면서, 샤프트(237)는 모터(231)측 즉, 도면상으로 정의한 -Y축 방향으로 후진하게 된다.
샤프트(237)가 후진함으로써 앵글베어링(251) 또한 함께 후진하게 되고, 앵글베어링(251)의 경사면과 베어링스토퍼(253)의 곡면에 의해 가압되어 +Z축 방향으로 밀어 올라가있던 샤프트베어링(245)은 하강하게 된다.
따라서, 제 1 및 제 2 레버(241, 243) 또한 하강하게 되면서, -Z축 방향을 향해 구부러져 곡면을 이루도록 회전했던 제 1 플레이트(210a)는 원위치로 돌아오게 됨으로써, 제 1 내지 제 3 플레이트(210a, 210b, 210c)는 모두 일직선 상에 위치하도록 하여, 플렉서블(flexible) 한 특성을 갖는 디스플레이패널(도 2의 110)은 평평한 평면형 모드를 구현하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 가변형 표시장치(도 2의 100)는 디스플레이패널(도 2의 110) 배면으로 장착되는 백커버시스템(200)을 통해 디스플레이패널(도 2의 110)이 선택적으로 평면을 이루는 평판형 모드와 곡면을 이루는 곡면형 모드로 가변(variable)하여 사용할 수 있다.
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즉, 실외의 광장과 같은 개방된 공간 또는 공항, 터미널 등의 실내 광장에 설치되었어 많은 시청자들에게 구현되는 화상이 전달하는 뉴스, 광고 등의 내용을 전달하고자 할 경우에는 넓은 시야각을 구현할 수 있는 평판형 모드로 구현하여 동작하도록 하며, 사용자로 하여금 몰입도를 보다 향상시키고 화상이 보다 실감나도록 하여, 사용자가 편안함을 느끼게 하기 위해서는 곡면형 모드로 구현하여 동작하도록 하는 것이다.
따라서, 사용자는 하나의 본원발명의 가변형 표시장치(도 2의 100)를 통해 편의에 따라 선택적으로 평판형 모드와 곡면형 모드를 모두 구현하여 사용할 수 있는 것이다.
한편, 모터부(230)의 모터(231)는 일반적인 AC모터로 구비될 수 있으며, 회전축에 편심캠(233)이 편심되도록 설치된다.
따라서, 모터(231)의 반바퀴 회전으로 가변형 표시장치(도 2의 100)는 평판형 모드와 곡면형 모드로 가변(variable)할 수 있다.
이때, 본 발명의 가변형 표시장치(도 2의 100)가 평판형 모드와 곡면형 모드로 가변(variable)하는 과정에서, 진동과 소음이 거의 발생되지 않는다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 모터(231)의 회전축(232)에 편심캠(233)이 편심되도록 설치되며, 편심캠(233)의 상부에는 모터(231)의 오프(off)를 제어할 수 있는 제 1 및 제 2 스위치홈(234a, 234b)이 구비된 스위치캠(switch cam : 234)이 구비된다.
그리고, 스위치캠(234)의 양측에는 제 1 및 제 2 스위치홈(234a, 234b)에 대응하는 스위치(238c)가 구비된 제 1 및 제 2 모터스위치(238a, 238b)가 구비된다.
제 1 및 제 2 스위치홈(234a, 234b)은 서로 마주보도록 설치되어, 모터(231)의 회전에 의해 편심캠(233)이 회전하는 과정에서 스위치캠(234) 또한 함께 회전하게 되는데, 이때, 편심캠(233)과 스위치캠(234)이 반바퀴 회전하게 되면, 제 1 모터스위치(238a)의 스위치(238c)에 접촉되어 있던 스위치캠(234)의 제 1 스위치홈(234b)이 제 2 모터스위치(238b)의 스위치(238c)에 접촉하게 된다.
이때, 모터스위치(238a, 238b)로부터 오프(off) 신호가 모터(231)로 전달되어 모터(231)는 구동을 멈추게 된다.
이와 같이 본 발명의 가변형 표시장치(도 2의 100)는 모터(231)와 편심캠(233)이 반바퀴만 회전하게 됨으로써, 모터(231)와 편심캠(233)의 회전에 의한 진동과 소음의 거의 발생하지 않게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 가변형 표시장치(도 2의 100)는 디스플레이패널(도 2의 110) 배면으로 장착되는 백커버시스템(200)을 통해 디스플레이패널(도 2의 110)이 선택적으로 평면을 이루는 평판형 모드와 곡면을 이루는 곡면형 모드로 가변(variable)하여 사용할 수 있다.
이를 통해, 실외의 광장과 같은 개방된 공간 또는 공항, 터미널 등의 실내 광장에 설치되었어 많은 시청자들에게 구현되는 화상이 전달하는 뉴스, 광고 등의 내용을 전달하고자 할 경우에는 넓은 시야각을 구현할 수 있는 평판형 모드로 구현하여 동작하도록 하며, 사용자로 하여금 몰입도를 보다 향상시키고 화상이 보다 실감나도록 하여, 사용자가 편안함을 느끼게 하기 위해서는 곡면형 모드로 구현하여 동작하도록 할 수 있어, 사용자의 편의를 고려할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
100 : 가변형 표시장치
110 : 디스플레이패널
120 : 외장케이스
130 : 받침대
200 : 백커버시스템

Claims (13)

  1. 디스플레이패널과;
    상기 디스플레이패널 배면으로 장착되며, 힌지 회전이 가능한 다수개의 플레이트로 이루어지는 관절플레이트와;
    상기 관절플레이트의 배면으로 장착되며, 상기 관절플레이트를 수직방향을 기준으로 회전시키는 구동시스템
    을 포함하며, 상기 디스플레이패널은 상기 관절플레이트와 상기 구동시스템에 의해 평면을 이루는 평판형 모드(flat mode)를 갖거나, 곡면을 이루는 곡면형 모드(curved mode)로 가변(variable)되며,
    상기 구동시스템은 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 모터부를 포함하며,
    상기 모터부는 모터와, 모터의 회전축에 편심되도록 설치되는 편심캠과, 상기 편심캠과 볼베어링을 통해 연결되는 샤프트로 이루어지는 가변형 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관절플레이트는 양측 가장자리부와 상기 양측 가장자리부 이외의 중앙부를 적어도 3등분한 제 1 내지 제 5 플레이트로 이루어지며, 상기 제 1 내지 제 5 플레이트는 각각 경첩브래킷을 통해 서로 연결되는 가변형 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동시스템은 상기 관절플레이트의 양측으로 각각 구비되며, 상기 모터부는 상기 관절플레이트의 양측으로 각각 위치하며, 일단이 상기 제 3 플레이트 고정되는 한쌍의 제 1 레버, 상기 한쌍의 제 1 레버의 타단과 샤프트베어링을 통해 일단이 연결되며, 타단은 상기 제 1 플레이트에 고정되는 한쌍의 제 2 레버 그리고 상기 제 1 및 제 2 레버의 연결부를 수직방향으로 이동시키는 구동부로 이루어지는 가변형 표시장치.
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  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 편심캠의 상부에는 제 1 및 제 2 스위치홈이 구비된 스위치캠이 위치하며, 상기 스위치캠의 양측에는 상기 제1 및 제 2 스위치홈에 대응되는 스위치가 구비된 제 1 및 제 2 모터스위치가 구비되는 가변형 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 편심캠은 반바퀴 회전하는 가변형 표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 샤프트에 장착된 앵글베어링(angle bearing)과, 상기 앵글베어링 양측으로 위치하며 상기 관절플레이트 상에 고정된 한쌍의 베어링스토퍼(bearing stopper) 그리고 상기 샤프트의 끝단을 지지하는 샤프트고정블록으로 이루어지며, 상기 앵글베어링과 상기 샤프트고정블록 사이의 상기 샤프트에는 스프링이 감겨져 있는 가변형 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 샤프트베어링에는 제 1 롤러가 장착되어 상기 앵글베어링은 상기 제 1 롤러와 접촉되는 일면이 경사면으로 이루어지며, 상기 샤프트베어링의 상기 제 1 롤러의 양측으로는 장착된 한쌍의 제 2 롤러와 접촉되는 상기 베어링스토퍼의 상기 앵글베어링의 상기 경사면과 마주보는 일면은 곡면으로 이루어지는 가변형 표시장치.
  9. 제 1 항의 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 구동시스템을 통해 상기 다수의 관절플레이트를 중심부로부터 양측 가장자리를 향할수록 회전각도가 커지도록 회전하는 단계와;
    상기 다수의 관절플레이트를 따라 상기 디스플레이패널이 곡면을 이루도록 휘어 곡면을 이루는 곡면형 모드를 구동하는 단계와;
    상기 구동시스템을 통해 상기 다수의 관절플레이트를 일직선 상에 위치하도록 회전시키는 단계와;
    상기 관절플레이트를 따라 상기 디스플레이패널이 평면을 이루도록 평판형 모드를 구동하는 단계
    를 포함하는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수의 관절플레이트를 중심부로부터 양측 가장자리를 향할수록 회전각도가 커지도록 회전하는 단계에서,
    상기 다수의 관절플레이트는 양측 가장자리부가 서로 마주보는 방향으로 회전하게 되는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법.
  11. 디스플레이패널과, 상기 디스플레이패널 배면으로 장착되는 관절플레이트 그리고 상기 관절플레이트 배면으로 장착되는 구동시스템과, 상기 구동시스템은 모터, 상기 모터의 회전축에 편심되도록 설치되는 편심캠과, 상기 편심캠과 볼베어링을 통해 연결되는 샤프트, 일단이 상기 관절플레이트의 중앙부에 고정되는 한쌍의 제 1 레버, 상기 한쌍의 제 1 레버의 타단과 샤프트베어링을 통해 일단이 연결되며, 타단은 상기 관절플레이트의 가장자리에 고정되는 한쌍의 제 2 레버 그리고 상기 샤프트에 장착된 앵글베어링(angle bearing)과, 상기 앵글베어링 양측으로 위치하며 상기 관절플레이트 상에 고정된 한쌍의 베어링스토퍼(bearing stopper) 그리고 상기 샤프트의 끝단을 지지하는 샤프트고정블록으로 이루어지며, 상기 앵글베어링과 상기 샤프트고정블록 사이의 상기 샤프트에는 스프링이 감겨져 있는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법에 있어서,
    상기 관절플레이트의 양측으로 구비되는 상기 모터를 각각 구동시켜, 상기 편심캠을 각각 일 방향으로 회전시키는 단계와;
    상기 편심캠의 회전에 의해 상기 샤프트와 상기 앵글베어링이 전진하여, 상기 스프링을 탄성압축하는 단계와;
    상기 샤프트베어링이 수직방향으로 밀어 올라가는 단계와;
    상기 샤프트베어링에 의해 상기 제 1 및 제 2 레버의 연결부가 함께 상기 수직방향으로 들어 올라가게 되는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 레버와 연결된 상기 관절플레이트의 제 1 내지 제 5 플레이트가 상기 구동시스템이 장착된 배면의 반대측 방향으로 중심부로부터 양측 가장자리를 향할수록 회전각도가 커지도록 회전시키는 단계와;
    상기 관절플레이트를 따라 상기 디스플레이패널이 곡면을 이루도록 휘어, 곡면을 이루는 곡면형 모드를 구동하는 단계와;
    상기 모터를 통해 상기 편심캠을 일방향으로 회전시켜, 상기 탄성압축되었던 스프링을 팽창복원하여 상기 샤프트가 후진하는 단계와;
    상기 샤프트베어링을 하강하는 단계와;
    상기 샤프트베어링에 의해 상기 제 1 및 제 2 레버의 연결부가 함께 하강하게 되는 단계와;
    상기 제 1 및 제 2 레버와 연결된 상기 관절플레이트의 상기 제 1 내지 제 5 플레이트가 일직선 상에 위치하도록 회전시키는 단계와;
    상기 관절플레이트를 따라 상기 디스플레이패널이 평면을 이루는 평판형 모드를 구동하는 단계
    를 포함하는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 샤프트베어링이 상기 수직방향으로 밀어 올라가는 단계는,
    상기 샤프트베어링의 제 1 롤러가 상기 앵글베어링의 경사면을 따라 상기 수직방향으로 밀어 올라가는 동시에, 상기 샤프트베어링의 제 2 롤러는 상기 베어링스토퍼의 곡면을 따라 상기 수직방향으로 밀어 올라가는 단계를 포함하는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 샤프트베어링을 하강시키는 단계는,
    상기 샤프트베어링의 제 1 롤러가 상기 앵글베어링의 경사면을 따라 하강하는 동시에, 상기 샤프트베어링의 제 2 롤러는 상기 베어링스토퍼의 곡면을 따라 함께 하강하는 단계를 포함하는 가변형 표시장치의 평판형 모드 및 곡면형 모드 구동방법.
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