KR102279103B1 - 링크 힌지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴더블 디스플레이의 가변부의 길이가 일정하게 유지되는 링크 힌지 구조에 관한 것으로, 힌지에 체결되는 폴더블 디스플레이의 가변부가 180°로 완전히 펼쳐졌을 때와 0°로 완전히 접혔을 때 디스플레이 패널의 상면의 곡선 및 직선의 길이를 동일하게 유지할 수 있는 폴더블 힌지 구조를 제공하여 디스플레이 패널을 접거나 펼치는 동작을 반복하여도 상기 패널에 주름생성을 최소화할 수 있고, 디스플레이 패널에 가해지는 충격을 최소화하여 상기 디스플레이 패널의 수명을 증가시킬 수 있는 링크 힌지 구조를 제공할 수 있다.

Description

링크 힌지 구조{Link Hinge Structure}

본 발명은 폴더블 디스플레이의 가변부의 길이가 일정하게 유지되는 링크 힌지 구조에 관한 것이다.

디스플레이 기술이 발전하면서, 플렉시블(flexible) 디스플레이를 활용한 장치들이 개발되고 있다. 플렉시블 디스플레이는 사용자가 접어서 이용할 수 있어, 휴대성이 향상되고, 전자장치의 부피를 줄일 수 있다.

플렉시블 표시장치는 유기 전계 발광표시장치, 액정표시장치 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들면, 기존의 액정표시장치 및 유기 전계 발광표시장치에서, 유기 기판을 플라스틱 필름 등의 가요성 소재를 이용하거나 접히는 부분을 가요성 소재를 이용하여 구현할 수 있다.

플렉시블 표시장치가 기술이 발전함에 따라, 적용 분야들이 다양해지고 있다. 예를 들어 잡지, 교과서, 서적 및 만화와 같은 출판물을 대체할 수 있는 전자책 분야와 디스플레이를 접거나 말아서 휴대할 수 있는 초소형PC, 실시간 정보 확인이 가능한 스마트 카드 등 새로운 휴대용 IT 제품 분야에 플렉서블 표시 장치가 적용될 수 있다.

플렉시블 표시장치 중 폴더블 디스플레이 표시장치는 접히는 부분에 힌지(Hinge) 구조물을 체결하여 디스플레이 패널의 안정적인 폴더블 구조를 형성한다. 다만, 일반적으로 체결되는 힌지는 한 개의 축으로 회전하는 구조이므로 접히는 부분의 안쪽면과 바깥쪽면이 서로 다른 길이로 늘어나 바깥쪽면이 안쪽면에 비해 강한 인장력(tension)을 받게 되어 표시패널의 손생이 발생할 수 있다.

공개특허공보 제10-2019-0067401호(2019.06.17.)

이에, 본 발명은 힌지에 체결되는 폴더블 디스플레이의 가변부가 180°로 완전히 펼쳐진 경우에서부터 0°로 완전히 접히는 경우까지 연속적으로 디스플레이 패널의 상면의 가변부 곡선 및 직선의 길이를 동일하게 유지할 수 있는 링크 힌지 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 일측에 제2 궤적 장공홀이 형성된 메인바디; 상기 메인바디에 수용되어 상기 제2 궤적 장공홀을 통해 돌출되는 제2궤적 샤프트부를 구비한 T샤프트; 상기 메인바디의 일측과 결합되는 엔드커버; 및 상기 메인바디와 엔드커버 사이에서 상기 돌출된 T샤프트가 삽입되고, 상기 제2 궤적 장공홀의 궤적을 따라 이동하며 회전하는 구동레버;를 포함하는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 구동레버에 형성된 제1 궤적 돌기가 상기 엔드커버에 형성된 제1 궤적 장공홀에 삽입되고, 상기 구동레버는 제1 궤적 장골홀의 궤적과 제2 궤적 장공홀에 의한 궤적으로 이동하며 회전하는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 메인바디의 일측에 형성된 제3 궤적 돌기가 상기 구동레버에 제3궤적 장공홀에 삽입되고, 상기 구동레버는 제1 궤적 장골홀의 궤적, 제2 궤적 장공홀 및 제3 궤적 장공홀에 의한 궤적으로 이동하며 회전 하는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 돌출된 T샤프트는 상기 구동레버에 형성된 제2 궤적 샤프트 홀에 삽입되는 링크 힌지 구조를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 제1 면에 가이드 홈 및 플랜지부 가이드 장공홀이 형성된 메인바디; 상기 가이드 홈에 결합되고, 돌출된 T샤프트 홀이 형성된 링크레버가 포함되는 링크 회전 복합체; 및 링크레버 샤프트 및 제2 궤적 샤프트로 구성되는 T샤프트를 포함하고, 상기 링크레버 샤프트는 상기 T샤프트 홀에 삽입되고, 상기 제2 궤적 샤프트는 상기 메인바디 일측에 형성된 제2 궤적 장공홀에 삽입되고, 상기 링크 회전 복합체가 회전하면 상기 제2 궤적 샤프트가 상기 제2 궤적 장공홀을 따라 이동하며, 상기 링크레버는 플랜지부 가이드 장공홀을 따라 이동하는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 플랜지부 가이드 장공홀은 복수개 형성되고, 상기 링크레버는 상기 링크 회전 복합체에 복수개가 대칭되도록 포함되고, 상기 링크레버는 상기 링크 회전 복합체가 회전하면 각각 플랜지부 가이드 장공홀을 따라 이동하는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 링크 회전 복합체는 링크 회전판, 상기 링크 회전판에 배치되는 복수개의 링크레버 및 1개 이상의 피니언을 포함하고, 상기 복수개의 링크레버 일측면에는 랙기어가 형성되어 서로 마주보고, 상기 피니언은 상기 랙기어 사이에 구비되어 상기 복수개의 링크레버사이의 힘을 전달할 수 있는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 링크 회전판에는 가이드 면이 형성되고, 상기 복수개의 링크레버는 상기 가이드 면을 따라 동시에 운동하는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 링크 회전 복합체는 복수개의 가이드 핀을 더 포함하고,상기 복수개의 링크레버에는 가이드 핀 장공홀이 형성되고, 상기 가이드 핀은 상기 가이드핀 장공홀을 관통하며 링크레버를 가이드하는 링크 힌지 구조를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 일측면에 제1 프리스탑 홀이 형성된 메인바디; 제2 프리스탑 홀이 형성되고, 상기 메인바디와 결합되는 엔드커버; 상기 메인바디와 엔드커버 사이에 구비되는 헤드부가 형성되는 프리스탑 레버; 및 상기 헤드부의 일측과 타측에 돌기가 형성되어 상기 돌기는 제1 프리스탑 홀 및 상기 제2 프리스탑 홀에 삽입되고, 상기 헤드부에는 미리 정해진 각도마다 홈이 형성되고, 상기 엔드커버에는 상기 홈에 상응하는 구조가 형성되고, 상기 프리스탑 레버는 상기 프리스탑 샤프트를 중심으로 회전하고, 상기 미리 정해진 각도마다 상기 홈과 상기 홈에 상응하는 구조가 결합되어 회전을 멈출 수 있는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 돌기는 상기 헤드부를 관통하여 상기 제1 프리스탑 홀에서 상기 제2 프리스탑 홀까지 연결하는 프리스탑 샤프트인 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 미리 정해진 각도는 일정한 각도인 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 홈에는 경사가 형성되어 상기 홈에 상응하는 구조가 상기 경사를 타고 이동할 수 있는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 메인바디와 상기 헤드부 사이에서 상기 프리스탑 샤프트상에 1개 이상의 판스프링이 구비되고, 상기 판스프링의 압축에 의한 마찰력으로 상기 프리스탑 레버의 회전을 임의의 각도에서 멈출 수 있는 링크 힌지 구조를 제공한다.

또한, 상기 링크 힌지 구조는 구동레버, 케이스 고정 프레임 및 스토퍼 핀을 더 포함하고, 상기 구동레버는 상기 엔드커버와 메인바디 사이에서 회전하고, 상기 케이스 고정 프레임은 구동레버와 결합되어 회전하고, 일측에 프리스탑 궤적 장공홀이 형성되고, 상기 프리스탑 레버에는 마찰홀이 형성된 바디부가 형성되고, 상기 스토퍼 핀은 상기 마찰홀 및 프리스탑 궤적 장공홀을 관통하며 상기 마찰홀과의 마찰로 상기 구동레버 및 케이스 고정 프레임의 회전을 억제할 수 있는 링크 힌지 구조를 제공한다.

본 발명에 따른 링크 힌지 구조는 디스플레이 패널을 180°로 완전히 펼쳐지는 경우에서부터 0°로 완전히 접히는 경우까지 디스플레이 패널이 접히는 부분인 가변부의 호의 길이를 일정하게 유지할 수 있어 상기 디스플레이 패널을 접거나 펼치는 동작을 반복하여도 상기 패널 중심에 주름생성을 최소화할 수 있다.

또한, 디스플레이 패널의 가변부에 가해지는 충격을 최소화하여 사용가능한 수명이 증가할 수 있다.

또한, 디스플레이 패널이 사용자가 원하는 임의의 각도에서 회전이 멈춘 상태로 유지될 수 있어 사용의 편의성이 증가할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 궤도회전 부분의 분해도를 도시한 것이다.
도 2은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 링크 회전 부분의 분해도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 링크레버, 구동레버 및 T샤프트의 관계를 도시한 것이다.
도 4a는 링크 회전판 및 링크레버가 변형되는 하나의 실시예를 나타낸 것이다.
도 4b는 링크 회전판 및 링크레버가 변형되는 다른 하나의 실시예를 나타낸 것이다.
도 4c는 도 4a 및 도 4b를 A-A 방향으로 자른 경우의 단면도를 도시한 것이다.
도 5a는 힌지가 180°로 펼쳐진경우 T샤프트, 링크 레버의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.
도 5b는 힌지간의 각도가 150°인경우 T샤프트, 링크 레버의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.
도 5c는 힌지간의 각도가 120°로 펼쳐진경우 T샤프트, 링크 레버의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.
도 5d는 힌지간의 각도가 90°로 펼쳐진경우 T샤프트, 링크 레버의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.
도 5e는 힌지간의 각도가 60°로 펼쳐진경우 T샤프트, 링크 레버의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.
도 5f는 힌지간의 각도가 30°로 펼쳐진경우 T샤프트, 링크 레버의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.
도 5g는 힌지간의 각도가 0°로 접힌 경우 T샤프트, 링크 레버의 상대적인 위치를 나타낸 것이다.
도 6a는 메인바디 상부에 좌·우측 케이스 고정 프레임이 결합한 모습을 나타낸 것이다.
도 6b는 메인바디 상부에 좌·우측 케이스 고정 프레임이 결합한 모습을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 프리스탑 부의 분해도를 도시한 것이다.
도 8은 메인바디 상부에 좌·우측 케이스 고정 프레임이 결합한 링크 힌지 구조가 접히는 모습을 나타낸 것이다.
도 9는 링크 힌지 구조가 메인커버 양측에 결합하는 모습을 나타낸 것이다.
도 10은 메인커버 양측에 결합된 링크 힌지 구조가 접히는 방법을 나타낸 것이다.
도 11은 메인커버 양측에 결합된 링크 힌지 구조가 케이스내에 배치되어 디스플레이 패널이 결합하는 것을 나타낸 것이다.
도 12는 메인커버 양측에 결합된 링크 힌지 구조가 케이스내에 배치되어 디스플레이 패널이 결합하는 것을 나타낸 것이다.
도 13a 및 도 13b는 링크 힌지 구조와 결합된 디스플레이 패널이 완전히 접혔을 때 가변부의 곡선의 길이는 디스플레이 패널의 각도가 변화하더라도 일정하게 유지될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 14a 내지 도 14e는 제1궤적 장공홀에 삽입된 제1궤적 돌기의 제1궤적 장공홀에서의 움직임을 나타낸 것이다.
도 15a 내지 도15e는 제2궤적 장공홀에 삽입된 제2궤적 샤프트의 제2궤적 장공홀에서의 움직임을 나타낸 것이다.
도 16a 내지 도 16e는 제3궤적 장공홀에 제3궤적 돌기의 제3궤적 장공홀에서의 움직임을 나타낸 것이다.
도 17a 내지 도 17d는 프리스탑 궤적 장공홀을 이동하는 스토퍼 핀의 움직임을 나타낸 것이다.

이하 설명하는 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 17d에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 링크 힌지 구조의 구성이 도시되어 있다. 이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위해 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 링크 힌지 구조의 구성 중 궤도회전의 분해도를 도시한 것이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 링크 힌지 구조는 메인바디(160), T샤프트(150), 구동레버(170) 및 엔드커버(250)를 포함한다.

본 발명에서는 도면에 도시된 X축, Y축 및 Z축을 기준으로 방향을 설명한다.

상기 메인바디(160)에는 일측에 T샤프트(150)가 링크레버(130)의 T샤프트 홀(134)에 삽입되어 Y축 방향으로 직선운동 할 수 있는 플랜지부 가이드 장공홀(161), 측면에는 돌출된 제3궤적 돌기(162) 및 측면에 제2궤적 장공홀(163)이 형성될 수 있다. 상기 플랜지부 가이드 장공홀(161), 제3궤적 돌기(162) 및 제2궤적 장공홀(163)은 상기 메인바디(160)의 타측에도 점대칭되어 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 메인바디(160)에는 상기 구동레버(170)의 회전을 가이드할 수 있는 구성이 형성될 수 있다.

T샤프트(150)는 서로 직각을 이루는 제2궤적 샤프트(151) 및 링크레버 샤프트(152)로 구성될 수 있다. 링크레버(130)의 플랜지부(131)에 Z축 방향으로 삽입되어 메인바디(160)의 플랜지부 가이드 장공홀(161)에 안착된 T샤프트(150)의 제2궤적 샤프트(151)는 상기 제2궤적 장공홀(163)에 삽입되어 X축 방향으로 관통할 수 있다. 상기 제2궤적 샤프트(151) 및 링크레버 샤프트(152)의 결합은 T자 또는 L자의 구조로 형성될 수 있다. 상기 T샤프트(150)는 메인바디(160)의 일측 및 타측에 점대칭으로 배치될 수 있다.

상기 제2궤적 장공홀(163)의 폭은 상기 제2궤적 샤프트(151)의 지름정도의 길이를 가지고, 하방향으로 오목한 곡선 형태로 형성될 수 있고, 상기 제2궤적 샤프트(151)가 상기 제2궤적 장공홀(163)의 곡선을 타고 가이드 될 수 있다. 상기 T샤프트(150)의 링크레버 샤프트(152)는 플랜지부 T샤프트 홀(134)에 삽입된 상태로, 상기 플랜지부(131)가 직선 형태의 플랜지부 가이드 장공홀(161)을 슬라이드 하므로 링크레버 샤프트(152)는 상기 제2궤적 장공홀(163)에서 돌출된 길이를 일정하게 유지하며 슬라이드 될 수 있다. 상기 돌출된 길이를 일정하게 유지할 수 있어 구동레버(170)의 제2궤적 샤프트홀(171)에 안정적으로 삽입될 수 있다. 상기 T샤프트(150)가 제2궤적 장공홀(161)을 슬라이드 하면 상기 구동레버(170)는 제2궤적 장공홀(163)에 의한 궤적으로 이동하며 회전할 수 있다.

상기 구동레버(170)는 상기 메인바디(160)의 일측과 타측에 점대칭으로 배치될 수 있고, 제2궤적 샤프트 홀(171), 제3궤적 장공홀(172) 및 제1궤적 돌기(173)가 형성될 수 있다. 메인바디의 제3궤적 돌기(162)는 상기 제3궤적 장공홀(172)에 삽입될 수 있다. 상기 제2궤적 샤프트(151)가 제2궤적 장공홀(163)을 슬라이드 하는 동시에 제3궤적 돌기(162)가 상기 구동레버의 제3궤적 장공홀(172)을 슬라이드 하면 상기 구동레버(170)는 제2궤적 장공홀(163) 및 제3궤적 장공홀(172)에 의한 궤적으로 슬라이드 이동하며 회전할 수 있다. 이러한 구동레버(170)의 슬라이드 및 회전은 상기 구동레버(170) 상부에 체결되는 폴더블 디스플레이의 접히는 부위인 가변부의 곡선의 길이를 일정하게 유지될 수 있어 상기 가변부의 주름이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.

상기 구동레버(170)의 하부는 상기 메인바디(160)에 형성된 회전 가이드부에 대응되도록 곡면으로 형성되어 있어 메인바디(160)에 형성된 회전 가이드부를 슬라이드하며 회전할 수 있다.

상기 구동레버(170)의 상면에는 케이스 고정 프레임(280)에 끼워 결합할 수 있는 복수개의 결합돌기가 형성될 수 있다.

상기 제2궤적 샤프트 홀(171)은 T샤프트(150)의 제2궤적 샤프트(151)의 단부가 삽입되는 구멍으로 제2궤적 샤프트(151)의 단부가 삽입될 수 있는 정도의 지름으로 형성될 수 있다. 제2궤적 샤프트(151)는 제2궤적 장공홀(163)에서 슬라이드 되더라도 돌출된 길이를 일정하게 유지할 수 있어 상기 제2궤적 샤프트홀(171)에 안정적으로 삽입될 수 있다. 상기 삽입된 링크레버 샤프트(152)는 제2궤적 장공홀(163)을 슬라이드 하며 상기 구동레버(170)를 상기 제2궤적 장공홀에 따라 이동 및 회전시킬 수 있다.

제3궤적 장공홀(172)은 구동레버(170)에 형성된 장공홀로써, 상기 메인바디의 제3궤적 돌기(162)가 삽입되어 가이드 되는 곳으로, 제3궤적 돌기(162)의 지름 정도의 폭 및 하방향으로 오목한 곡선으로 형성될 수 있다. 메인바디(160)에 형성된 상기 제3궤적 돌기(162)의 단부는 고정되므로 제3궤적 장공홀(172)의 곡선을 따라 상기 구동레버(170)가 가이드 되어 슬라이드 이동 및 회전할 수 있다.

상기 제3궤적 돌기(162)는 상기 구동레버(170)의 전체 회전 궤적에 대한 중심으로, 구동레버(170)가 회전시 흔들림을 방지할 수 있다.

상기 제2궤적 샤프트(151)의 단부는 구동 레버(170)에 형성된 제2궤적 샤프트 홀(171)에 삽입될 수 있다. 제2궤적 샤프트(151)가 제2궤적 장공홀의 곡선을 따라 이동하면 상기 구동레버(170)가 제2궤적에 의한 궤적으로 이동하며 회전할 수 있다.

구동레버(170)의 제1궤적 돌기(173)는 엔드커버의 제1궤적 장공홀(251)에 삽입될 수 있다. 상기 제1궤적 장공홀은 제1궤적 돌기(173)의 지름 정도의 폭 및 하방향으로 오목한 곡선으로 형성될 수 있다. 제1궤적 돌기(173)는 상기 제1궤적 장공홀(251)의 곡선을 따라 가이드될 수 있고, 엔드커버(250)는 메인바디에 결합되어 고정되므로, 상기 구동레버(170)는 제1궤적 돌기(173)의 이동에 따라 가이드 되며 회전할 수 있다.

상기 구동레버(170)가 가이드 되며 회전하는 데에는 제1궤적 장공홀(251), 제2궤적 장공홀(163) 및 제3궤적 장공홀(162)의 궤적이 영향을 미칠 수 있다. 다만, 상기 궤적들은 모두 상이하게 형성되지만, 본 발명에 따른 링크 힌지 구조는 폴더블 디스플레이가 완전히 접힌 경우, 상기 접힌 부분인 가변부의 반경 길이를 R로 정하고, 이에 따라 제1궤적 장공홀(251), 제2궤적 장공홀(163) 및 제3궤적 장공홀(162)의 궤적을 설계한다. 따라서 상기 폴더블 디스플레이의 접힌 각도가 변화해도 상기 가변부의 곡선의 길이는 일정하게 유지될 수 있고, 디스플레이 패널이 이동함에 따라 구동레버(170)의 위치도 자연스럽게 결정될 수 있다.

도 2는 링크 힌지 구조에서 링크 회전에 관하여 분해도로 도시한 것이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 메인바디(160)의 제1 면에는 가이드 홈(164)이 형성될 수 있다. 상기 제1 면은 저면 또는 상면일 수 있다. 상기 가이드 홈(164)에 링크 회전 복합체가 결합되어 상기 가이드 홈(164)을 따라 회전할 수 있다. 상기 링크 회전 복합체는 링크 회전판(110)과 링크 회전판 커버(140) 사이에 복수개의 링크레버(130), 복수개의 가이드 핀(270) 및 1개 이상의 피니언(120)을 포함할 수 있다. 상기 링크 회전 복합체는 링크레버(130) 단부에 형성된 플랜지부(131)가 돌출되고, 상기 각각의 플랜지부(131)에는 T샤프트 홀(134)이 Z축 방향으로 형성되어 T샤프트의 링크레버 샤프트부(152)가 각각 삽입될 수 있다. 상기 복수개의 링크레버(130) 및 복수개의 가이드 핀(270)은 한쌍일 수 있다.

도 3은 링크레버, 구동레버 및 T샤프트의 결합 관계를 나타낸 것이다. 이를 참조하여 설명하면, 상기 메인바디(160)에 플랜지부 가이드 장공홀(161)이 점대칭되도록 복수개 형성될 수 있다. 상기 플랜지부 가이드 장공홀(161)은 상기 링크레버(130)의 돌출된 플랜지부(131)의 T샤프트 홀(134)에 링크레버 샤프트(152)가 삽입되면, 상기 플랜지부(131)가 Y축 방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있도록 가이드한다. 이때, T샤프트(150)의 제2궤적 샤프트부(151)는 제2궤적 장공홀을 따라 Z축으로 상하운동과 X축으로 직선운동을 동시에 하므로, 링크레버 샤프트부(152)는 플랜지부 가이드 장공홀(161)을 따라 Y축으로 직선운동을 하는 동시에 T샤프트 홀(134)을 Z축방향으로 상하로 움직일 수 있다. 상기 플랜지부 가이드 장공홀(161)은 링크레버(130)에 형성된 플랜지부(131)의 지름을 가이드 폭으로하고, Y축 방향의 직선 형태로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고 곡선 형태일 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 변형된 링크레버 및 링크회전판을 나타낸 것이다. 링크회전판(110)은 반드시 원형일 필요는 없고, 대칭적으로 위치하는 복수의 링크레버를 연결할 수 있다면 다양한 도형으로 형성될 수 있다. 이 경우 링크레버와 링크회전판은 링크결합을 통해 링크 회전판이 회전하면 상기 링크레버가 플랜지부 가이드 장공홀을 따라 직선으로 왕복운동 하도록 할 수 있다.

도 5a 내지 도 5g는 T샤프트 및 링크레버의 상대적인 위치를 나타낸 것이다. 이를 참조하여 설명하면, 상기 플랜지부(131)가 플랜지부 가이드 장공홀(161)을 따라 직선운동을 하면 링크 회전 복합체는 회전운동을 하고, 반대편에 구비된 링크레버의 플랜지부(131)가 상기 직선운동과 반대방향으로 직선운동을 할 수 있게 하여, 상기 링크 회전 복합체는 플랜지부(131)의 운동을 반대편의 플랜지부(131)에 전달하는 기능을 할 수 있다.

상기 T샤프트(150)의 제2궤적 샤프트부(151)는 제2궤적 장공홀(163)을 따라 Z축으로 상하로 움직이며 Y방향으로 직선 왕복운동을 할 수 있다. 이때, 상기 T샤프트(150)는 상기 T샤프트(150)의 링크레버 샤프트부(152)가 삽입된 플랜지부(131)를 직선 왕복운동시키며 링크 회전 복합체를 왕복 회전운동 시킬 수 있고, 반대편에 대칭되도록 구비된 플랜지부(131)를 반대로 직선 왕복운동시킬 수 있다. 반대편의 상기 플랜지부(131)에도 T샤프트(150)가 삽입되므로 반대편의 T샤프트(150)도 Z축으로 T샤프트 홀(134)을 상하로 움직이며 Y방향으로 직선 왕복운동 할 수 있다. 이와 같이 상기 링크 회전 복합체는 메인바디 일측에 구비된 T샤프트의 운동을 메인바디(160) 타측에 구비된 T샤프트에 전달할 수 있다. 이러한 링크 회전 복합체는 본 발명에 따른 링크 힌지 구조에 폴더블 디스플레이가 결합되는 경우 한쪽의 디스플레이 패널을 회전시키면 다른쪽 디스플레이 패널도 동일한 각도로 회전하게 하는 기능을 할 수 있다.

상기 링크 회전판(110)에는 상기 링크레버(130)의 직선운동을 가이드할 수 있는 가이드 면(111), 가이드 핀 홀(112), 피니언 홀(113) 및 상기 링크 회전판 커버(140)과 끼워지는 센터링 돌기(114)가 형성될 수 있다.

상기 링크레버(130)는 일측면에 랙기어(132)가 형성되고, 단부에 플랜지부(131)가 형성될 수 있다. 상기 플랜지부(131)에는 T샤프트 홀(134)이 Z축 방향으로 수직 형성되어 T샤프트(150)의 링크 레버 샤프트(152)가 삽입될 수 있다. 또한, 링크레버(130)에는 수직의 가이드 핀 장공홀(133)이 형성되어 가이드 핀(270)이 삽입되어 링크레버(130)의 직선 움직임을 가이드할 수 있다.

상기 링크레버(130)는 링크 회전판(110)에 복수개가 점대칭 되도록 구비되고, 상기 랙기어(132)가 서로 마주보도록 배치되며, 플랜지부(131)가 서로 반대 방향에 위치되도록 배치될 수 있다. 또한, 링크 회전판(110)의 가이드 면(110)과 일측면이 맞대어져 상기 링크 회전 복합체가 회전하면 각각의 링크레버(130)는 상기 가이드 면(110)을 따라 동시에 직선 왕복 운동할 수 있다.

상기 피니언(120) 기어는 2개의 링크레버(130)의 랙기어(132) 사이에 1개 이상 배치되어 어느 하나의 링크레버(130)가 한 방향으로 직선 운동하면 다른 하나의 링크레버(130)는 반대 방향으로 직선 운동하도록 힘을 전달해 줄 수 있다. 상기 복수의 피니언(120)의 상면과 하면 중심에는 회전축 돌기가 형성되고, 링크 회전판(110) 및 링크 회전판 커버(140)에 형성된 피니언 홀(113)에 삽입되어 상기 복수의 피니언(120)이 제자리에서 안정적으로 회전할 수 있도록 한다.

상기 가이드 핀(270)은 링크 레버(130)의 가이드 핀 장공홀(133)을 관통하여 링크 회전판(110) 및 링크 회전판 커버(140)에 형성된 가이드 핀 홀(112)에 삽입 고정될 수 있다. 상기 가이드 핀(270)은 가이드 핀 장공홀(133)을 관통하며 링크 레버(130)의 직선운동 범위를 상기 가이드 핀 장공홀의 길이 범위로 거리를 제한하며 직선운동 하도록 가이드할 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 프리스탑 부의 분해도를 도시한 것이다. 도 7을 참조하여 설명하면, 상기 메인바디(160)의 일측면에 제1 프리스탑 홀(164)이 형성될 수 있다. 상기 제1 프리스탑 홀(164)에는 프리스탑 샤프트(290)가 삽입될 수 있고, 상기 프리스탑 샤프트(290)에는 복수개의 판 스프링(260) 및 프리스탑 레버(180)가 관통되어 맞대어질 수 있다. 또한, 프리스탑 레버(180)의 헤드부(181)도 상기 프리스탑 샤프트(290)로 관통되어 엔드커버(250)와 메인바디(160) 사이에 배치될 수 있다.

상기 헤드부(181)의 일측과 타측에 돌기가 형성되어 상기 돌기는 제1 프리스탑 홀 및 상기 제2 프리스탑 홀에 삽입될 수 있다. 상기 돌기는 사이 헤드부(181)을 관통하여 상기 제1 프리스탑 홀에서 상기 제2 프리스탑 홀가지 연결하는 프리스탑 샤프트(290)일 수 있다.

상기 프리스탑 레버(180)는 상기 헤드부(181)를 관통하는 프리스탑 샤프트(290)를 회전축으로 회전할 수 있고, 상기 헤드부(181)은 상기 회전축을 중심으로 적어도 일부가 원형으로 형성되어 엔드커버(250)의 회전 가이드에 의해 슬라이드 되며 가이드 될 수 있다. 상기 헤드부(181)에서 엔드커버(250)와 마주보는 면에는 미리 정해진 각도마다 오목한 음각의 V홈(183)이 형성될 수 있다. 상기 미리 정해진 각도는 일정한 각도일 수 있고, 상기 일정한 각도는 90°일 수 있다. 상기 음각의 V홈(183)에는 경사가 형성되어 엔드커버(250)에 형성되고, 상기 V홈(183)에 상응하는 구조(253)가 상기 경사를 타고 이동할 수 있다. 상기 헤드부(181)에는 상기 음각의 V홈(183)과 음각의 V홈의 사이에 양각의 V홈(184)이 형성될 수 있다.

엔드커버(250)에는 제2 프리스탑 홀(252)이 형성되고, 상기 프리스탑 홀(252)을 중심으로 일정한 반경으로 원이 형성되며, 상기 원의 일부 둘레에는 상기 헤드부(181)가 회전할 수 있도록 회전 가이드가 형성될 수 있다. 상기 원에는 미리 정해진 각도마다 상기 헤드부(181)에 형성된 음각의 V홈에 상응하는 구조가 형성될 수 있다. 상기 미리 정해진 각도는 일정한 각도일 수 있고, 상기 일정한 각도는 90°일 수 있고, 상기 상응하는 구조는 양각의 V홈(253) 일 수 있다. 상기 제2 프리스탑 홀(252)에는 상기 프리스탑 샤프트(290)의 단부가 삽입될 수 있다. 상기 엔드커버(250)에는 상기 양각의 V홈과 양각의 V홈 사이에 음각의 V홈(254)이 형성될 수 있다.

상기 엔드커버(250)는 메인바디(160) 일측과 결합하여 고정되므로 프리스탑 레버(180)는 메인바디(160)과 엔드커버(250) 사이에서 헤드부(181)를 관통하는 프리스탑 샤프트(290)를 회전축으로 회전할 수 있다. 상기 프리스탑 레버(180)가 회전하면 미리 정해진 각도에서 엔드커버(250) 양각의 V홈(253)과 헤드부(181) 음각의 V홈(183)은 서로 상응하여 맞물릴 수 있다. 상기 미리 정해진 각도가 되면 상기 음각의 V홈과 양각의 V홈은 형성된 경사를 타고 내려가 상기 음각의 V홈과 양각의 V홈이 맞물리므로 상기 프리스탑 레버(180) 는 미리 정해진 각도에서 회전을 더 쉽게 멈추고 고정될 수 있다. 상기 미리 정해진 각도를 탈출하려면 상기 음각의 V홈(183)과 양각의 V홈(253)에 형성된 경사면을 타고 올라가야하고, 이때 프리스탑 샤프트(290)에 구비된 1개 이상의 판스프링(260)을 압축시켜야 하므로 더 큰 외력으로 상기 프리스탑 레버(180)을 회전시켜야 한다. 상기 미리 정해진 각도는 상기 프리스탑 레버(180)는 상면에 케이스 고정 프레임(280)이 결합되고, 상기 케이스 고정 프레임 상에 폴더블 디스플레이 패널이 부착되므로 상기 폴더블 디스플레이가 완전히 펼쳐진 180°일 때, 직각인 90°일 때 및 완전히 접힌 0°일 때의 디스플레이 각도를 의미할 수 있다.

또한, 엔드커버의 양각의 V홈(253)과 헤드부(181)의 음각의 V홈이 맞물리는 상기 미리 정해진 각도가 아닌 경우에는 상기 헤드부(181)와 메인바디(160)의 이격 거리가 최소가 되는 곳으로, 상기 메인바디(160)와 헤드부(181)사이에 구비된 1개 이상의 판스프링(260)이 최대로 압축이 될 수 있다. 상기 압축된 판스프링(260)은 상기 헤드부(181)를 엔드커버(250) 방향으로 밀어내므로 헤드부(181)의 양각의 V홈(184)과 엔드커버(250)의 양각의 V홈(254)사이에 마찰력을 증가시킨다. 따라서 상기 마찰력으로 인해 힌지가 회전하면서 상기 미리 정해진 각도가 아닌 경우에도 임의의 각도에서 회전을 멈추고 고정될 수 있게 된다. 이는 힌지 위에 폴더블 디스플레이가 부착되는 경우도 마찬가지이므로, 상기 0°, 90° 및 180°의 특정 각도에서는 헤드부의 음각의 V홈(183)과 엔드커버의 양각의 V홈(253)이 맞물리면서 고정이 될 수 있고, 상기 미리 정해진 각도 이외의 각도에서는 헤드부(180)와 엔드커버(250) 사이의 마찰력으로 고정이 될 수 있다.

상기 판스프링(260)은 중심을 향해 경사를 가지고, 이에 제한되는 것아니나 원형의 형상을 가지는 스프링일 수 있고, 프리스탑 샤프트(290)가 관통할 수 있는 관통홀이 형성될 수 있다. 상기 헤드부(181)와 메인바디(160) 사이에 1개 이상 구비되어 상기 헤드부(181)와 메인바디(160) 사이의 이격거리에 따라 프리스탑 레버(180)의 회전에 마찰력의 크기를 달리 부여할 수 있다.

케이스 고정 프레임(280)은 프리스탑 레버(180)의 상부에 위치하고, 구동레버(170)와 상부면에 형성된 결합돌기와 결합할 수 있다. 상기 케이스 고정 프레임(280)은 하부면에 서포트 플레이트가 형성될 수 있고, 상기 서포트 플레이트에는 프리스탑 궤적 장공홀이 형성될 수 있다. 스토퍼 핀(220)은 상기 프리스탑 레버(180)에 형성된 마찰판 홈을 관통하고, 상기 케이스 고정 프레임(280)의 일측면에 형성된 프리스탑 궤적 장공홀도 관통할 수 있다. 상기 스토퍼 핀(220)은 상기 마찰판 홈에는 끼워맞추며 삽입되고, 프리스탑 궤적 장공홀에는 궤적홀이 형성되어 있다. 상기 프리스탑 레버(180) 및 구동레버(170)는 회전을 회전을 하지만 서로 회전축이 다르다. 상기 궤적홀은 직선형태 또는 곡선형태일 수 있고, 직선형태인 경우 케이스 고정 프레임이 회전하는 경우 프리스탑 레버의 상면과 케이스 고정 프레임간의 회전축이 불일치하여 회전하는 동안 틈이 발생할 수 있다. 곡선형태인 경우에는 상기 곡선을 틈이 발생하지 않도록 곡선을 설계할 수 있다.

상기 스토퍼 핀(220)은 마찰판 홈에서 회전을 할 수 있으나 이동은 할 수 없다. 다만, 프리스탑 궤적 장공홀에서는 장공홀을 따라 슬라이드 하며 이동할 수 있다. 따라서 마찰판 내에서의 스토퍼 핀(220)이 회전하는 것을 방해하는 마찰은 케이스 고정 프레임이 펼쳐지거나 접히는 것을 방해할 수 있다. 이는 상기 케이스 고정 프레임 상에 부착되되는 디스플레이 패널이 접히거나 펼쳐지는 것을 억제하여 임의의 각도에서 디스플레이 패널이 고정되도록 할 수 있다.

도 8은 구동레버 및 프리스탑 레버 상면에 좌·우 케이스 고정 프레임이 결합하여 링크 힌지 구조가 접히는 방법을 나타낸 것이다. 상기 좌·우 케이프 고정 프레임간 이격거리가 완전히 펼쳐졌을 때와 완전히 접혔을 때 동일하지 않음을 알 수 있다.

도 9는 링크 힌지 구조가 메인커버 양측에 결합하는 모습을 나타낸 것이다. 메인커버에는 링크 힌지 구조의 수용부가 양측에 형성되어 있다.

도 10은 메인커버 양측에 결합된 링크 힌지 구조가 접히는 방법을 나타낸 것이다.

도 11 및 도 12는 메인커버 양측에 결합된 링크 힌지 구조가 케이스내에 배치되어 디스플레이 패널이 결합하는 것을 나타낸 것이다.

도 13a 및 도 13b는 링크 힌지 구조와 결합된 디스플레이 패널이 완전히 접혔을 때 가변부의 곡선의 길이는 디스플레이 패널의 각도가 변화하더라도 일정하게 유지될 수 있음을 나타낸 것이다. 이를 참조하여 설명하면, 디스플레이 패널이 완전히 접혀진 0°일 때의 반경에 대한 반원의 호의 길이를 계산 후, 계산된 호의 길이를 기준으로 상기 디스플레이 패널을 접거나 펼칠 때의 각도와 맞는 힌지의 궤적을 계산하고, 이를 통해 제1 궤적 장공홀, 제2궤적 장공홀 및 제3 궤적 장공홀을 설계하여 디스플레이 패널의 접힌 각도가 변화해도 구동레버(170)가 그에 대응되는 궤적으로 회전하여 상기의 호의 길이는 항상 일정하게 유지될 수 있도록 하였다. 이에 따라 디스플레이 패널을 반복적으로 펼치고 접더라도 길이 편차 발생이 최소화하여 디스플레이 패널에 충격이 최소화되고, 중심부에 주름 생성을 최소화할 수 있다.

도 14a 내지 도 14e는 제1 궤적 장공홀에 삽입된 제1궤적 돌기가 디스플레이 패널이 접힌 각도에 따라 상기 제1궤적을 이동하는 모습을 나타낸 것이고, 도 15a 내지 도15e는 제2 궤적 장공홀에 삽입된 T샤프트가 디스플레이 패널이 접힌 각도에 따라 상기 제2 궤적을 이동하는 모습을 나타낸 것이고, 도 16a 내지 도 16e는 제3 궤적 장공홀에 삽입된 제3 궤적 돌기가 디스플레이 패널이 접힌 각도에 따라 상기 제3 궤적을 이동하는 모습을 나타낸 것이다. 상기의 도면들을 참조하면, 폴더블 디스플레이 패널이 180°로 완전히 펼쳐진 경우에서 0°로 완전히 접힌 경우로 가변하면서 제1궤적 돌기 및 제2궤적 샤프트는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하나 제3궤적 돌기는 그와 반대로 움직이는 것을 알 수 있다. 이는 제3궤적 장공홀(172)이 실제로 궤적을 이동하며 회전하는 구동레버(170)에 형성되어 있게 때문이다.

또한, 180°로 완전히 펼쳐진 폴더블 디스플레이를 점점 접으면 처음 위치보다 상기 디스플레이의 중심면이 점점 하방향으로 이동하면서 접히는 것을 알 수 있다. 이러한 움직임은 본 발명의 링크 힌지 구조가 제1궤적 장공홀(251), 제2궤적 장공홀(163) 및 제3궤적 장공홀(162)을 설계하면서 대칭으로 위치하는 구동레버(170)가 회전하면서 점차 거리가 벌어지도록 하였고, 상기 디스플레이가 0°로 완전히 접혀 발생하는 최하면의 곡면을 지지할 수 있도록 엔드커버, 메인바디의 상면에 X축을 따라 곡면의 홈이 형성되어 있다. 이러한 구조로 인해 본 발명에 따른 링크 힌지 구조는 디스플레이 패널이 받는 충격을 최소화할 수 있다.

도면 17a 내지 도면 17d는 스토퍼 핀(220)이 디스플레이 패널의 펼치거나 접는 경우 상기 디스플레이 사이의 각도에 따라 프리스탑 궤적 장공홀을 따라 이동하는 모습을 나타낸 것이다. 상기 스토퍼 핀(220)은 프리스탑 레버의 바디부에서 위치는 고정되나 프리스탑 궤적 장공홀에서는 장공홀을 따라 움직이고 있음을 알 수 있다.

이상 실시예를 통해 본 기술을 설명하였으나, 본 기술은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 기술의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 기술에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

110 : 링크 회전판 120 : 피니언
130 : 링크레버 140 : 링크회전판 커버
150 : T샤프트 160 : 메인바디
170 : 구동레버 180 : 프리스탑 레버
250 : 엔드커버 260 : 판스프링
270 : 링크레버 가이드 핀 280 : 케이스 고정 프레임

Claims (15)

1. 일측에 제2 궤적 장공홀이 형성된 메인바디;
   상기 메인바디에 수용되어 상기 제2 궤적 장공홀을 통해 돌출되는 제2궤적 샤프트부를 구비한 T샤프트;
   상기 메인바디의 일측과 결합되는 엔드커버; 및
   상기 메인바디와 엔드커버 사이에서 상기 돌출된 T샤프트가 삽입되고, 상기 제2 궤적 장공홀의 궤적을 따라 이동하며 회전하는 구동레버;를 포함하고,
   상기 구동레버에 형성된 제1 궤적 돌기가 상기 엔드커버에 형성된 제1 궤적 장공홀에 삽입되고,
   상기 구동레버는 제1 궤적 장골홀의 궤적과 제2 궤적 장공홀에 의한 궤적으로 이동하며 회전하는 링크 힌지 구조.
2. 삭제
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 메인바디의 일측에 형성된 제3 궤적 돌기가 상기 구동레버에 제3궤적 장공홀에 삽입되고,
   상기 구동레버는 제1 궤적 장골홀의 궤적, 제2 궤적 장공홀 및 제3 궤적 장공홀에 의한 궤적으로 이동하며 회전 하는 링크 힌지 구조.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 돌출된 T샤프트는 상기 구동레버에 형성된 제2 궤적 샤프트 홀에 삽입되는 링크 힌지 구조.
5. 제1 면에 가이드 홈 및 플랜지부 가이드 장공홀이 형성된 메인바디;
   상기 가이드 홈에 결합되고, 돌출된 T샤프트 홀이 형성된 링크레버가 포함되는 링크 회전 복합체; 및
   링크레버 샤프트 및 제2 궤적 샤프트로 구성되는 T샤프트를 포함하고,
   상기 링크레버 샤프트는 상기 T샤프트 홀에 삽입되고,
   상기 제2 궤적 샤프트는 상기 메인바디 일측에 형성된 제2 궤적 장공홀에 삽입되고,
   상기 링크 회전 복합체가 회전하면 상기 제2 궤적 샤프트가 상기 제2 궤적 장공홀을 따라 이동하며, 상기 링크레버는 플랜지부 가이드 장공홀을 따라 이동하며,
   상기 플랜지부 가이드 장공홀은 복수개 형성되고,
   상기 링크레버는 상기 링크 회전 복합체에 복수개가 대칭되도록 포함되고,
   상기 링크레버는 상기 링크 회전 복합체가 회전하면 각각 플랜지부 가이드 장공홀을 따라 이동하는 링크 힌지 구조.
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 링크 회전 복합체는 링크 회전판, 상기 링크 회전판에 배치되는 복수개의 링크레버 및 1개 이상의 피니언을 포함하고,
   상기 복수개의 링크레버 일측면에는 랙기어가 형성되어 서로 마주보고,
   상기 피니언은 상기 랙기어 사이에 구비되어 상기 복수개의 링크레버사이의 힘을 전달할 수 있는 링크 힌지 구조.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 링크 회전판에는 가이드 면이 형성되고,
   상기 복수개의 링크레버는 상기 가이드 면을 따라 동시에 운동하는 링크 힌지 구조.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 링크 회전 복합체는 복수개의 가이드 핀을 더 포함하고,
   상기 복수개의 링크레버에는 가이드 핀 장공홀이 형성되고,
   상기 가이드 핀은 상기 가이드핀 장공홀을 관통하며 링크레버를 가이드하는 링크 힌지 구조.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제

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