KR102288846B1

KR102288846B1 - 접이식 표시 장치

Info

Publication number: KR102288846B1
Application number: KR1020150049136A
Authority: KR
Inventors: 정창용; 손지원
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2021-08-11
Also published as: KR20160120399A; US9980373B2; US20160302316A1

Abstract

지속 피로에 의한 불량 발생을 억제할 수 있는 접이식 표시 장치를 제공한다. 접이식 표시 장치는 휘어지는 표시 패널과, 표시 패널의 후방에 위치하며 펴고 접는 동작이 가능한 하우징과, 표시 패널과 하우징 사이에 설치되며 표시 패널을 슬라이딩시켜 표시 패널의 굽힘 영역을 변화시키는 슬라이딩부를 포함한다.

Description

접이식 표시 장치 {FOLDABLE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 접이식 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지속 피로에 의한 불량 발생을 억제할 수 있는 접이식 표시 장치에 관한 것이다.

최근 휘어지는 기판 상에 표시부를 형성한 가요성(flexible) 표시 패널이 개발되었으며, 가요성 표시 패널을 이용한 접이식 표시 장치도 연구 개발 중에 있다. 접이식 표시 장치는 가요성 표시 패널과 이를 지지하는 하우징으로 구성되며, 하우징은 주로 힌지 구조를 이용한다. 접이식 표시 장치는 화면을 구부리거나 전체 화면의 절반 또는 1/3 또는 1/4 등으로 접을 수 있는 것이 특징이다.

그런데 접이식 표시 장치에서는 화면을 접고 펴는 작동을 반복 할수록 굽힘 영역에 스트레스가 집중된다. 따라서 가요성 표시 패널을 구성하는 재료들의 변형율이 허용 한계치를 넘어 소성 변형이 일어나며, 영구 변형이 발생되어 굽힘 영역에서 표시 기능을 제대로 수행하기 어려워진다. 더욱이 통상의 접이식 표시 장치는 굽힘 영역이 고정되어 있으므로 지속 피로에 의한 불량이 빨리 발생할 수 있다.

본 발명은 굽힘 영역의 지속 피로에 의한 영구 변형을 최대로 억제하여 불량 발생을 최소화할 수 있는 접이식 표시 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치는 휘어지는 표시 패널과; 표시 패널의 후방에 위치하며, 펴고 접는 동작이 가능한 하우징과; 표시 패널과 하우징 사이에 설치되며, 표시 패널을 슬라이딩시켜 표시 패널의 굽힘 영역을 변화시키는 슬라이딩부를 포함한다.

하우징은 펼침 상태와 굽힘 상태를 감지하는 센서부를 포함할 수 있다. 접이식 표시 장치는 센서부 및 슬라이딩부와 전기적으로 연결되어 센서부의 감지 신호에 따라 슬라이딩부의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

센서부는 펼침 상태일 때 제1 신호를 발생할 수 있고, 굽힘 상태일 때 제2 신호를 발생할 수 있다. 슬라이딩부는 하우징의 굽힘 동작 시마다 표시 패널을 슬라이딩시킬 수 있다.

제어부는 센서부의 출력 신호가 제1 신호일 때, 표시 패널이 기준 위치에 놓이도록 슬라이딩부의 동작을 제어할 수 있고, 센서부의 출력 신호가 제2 신호일 때, 제2 신호를 카운트하여 홀수번째 굽힘 동작과 짝수번째 굽힘 동작을 구분할 수 있다.

제어부는 홀수번째 굽힘 동작 시 표시 패널이 기준 위치로부터 제1 방향을 따라 이동하도록 슬라이딩부의 동작을 제어할 수 있고, 짝수번째 굽힘 동작 시 표시 패널이 기준 위치로부터 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 이동하도록 슬라이딩부의 동작을 제어할 수 있다.

제1 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리는 제2 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리와 같을 수 있다. 제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리는 제2 신호의 누적 회수에 관계없이 일정할 수 있다. 다른 한편으로, 제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리는 제2 신호의 누적 회수 증가에 비례하여 점진적으로 커질 수 있다.

제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리(L)는 하기 조건 (1)과 조건 (2) 중 어느 하나를 만족할 수 있다.

L ≥ nπR --- (1)

L ≥ nLc --- (2)

여기서, n은 1 또는 1보다 큰 유리수이고, π는 원주율이며, R은 표시 패널에 허용되는 최소 곡률 반경을 나타내고, Lc는 굽힘 영역이 이루는 호(arc)의 길이를 나타낸다.

다른 한편으로, 센서부는 굽힘 상태일 때 제3 신호를 발생할 수 있고, 펼침 상태일 때 제4 신호를 발생할 수 있다. 슬라이딩부는 하우징의 펼침 동작 시마다 표시 패널을 슬라이딩시킬 수 있다. 제어부는 센서부의 출력 신호가 제4 신호일 때, 제4 신호를 카운트하여 홀수번째 펼침 동작과 짝수번째 펼침 동작을 구분할 수 있다.

제어부는 홀수번째 펼침 동작 시 표시 패널이 기준 위치로부터 제1 방향을 따라 이동하도록 슬라이딩부의 동작을 제어할 수 있고, 짝수번째 펼침 동작 시 표시 패널이 기준 위치로부터 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 이동하도록 슬라이딩부의 동작을 제어할 수 있다.

기준 위치로부터 제1 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리는 기준 위치로부터 제2 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리와 같을 수 있다.

기준 위치로부터 제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리는 제4 신호의 누적 회수에 관계없이 일정할 수 있다. 다른 한편으로, 기준 위치로부터 제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리는 제4 신호의 누적 회수 증가에 비례하여 점진적으로 커질 수 있다.

기준 위치로부터 제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널의 이동 거리는 하기 조건 (1)과 조건 (2) 중 어느 하나를 만족할 수 있다.

L ≥ nπR --- (1)

L ≥ nLc --- (2)

하우징은, 적어도 하나의 힌지축에 의해 결합되며 펼침 상태에서 측면이 서로 접하거나 상호 이격되는 제1 지지체와 제2 지지체를 포함할 수 있다. 센서부는 제1 지지체의 측면과 제2 지지체의 측면 중 적어도 한 측면에 설치될 수 있으며, 제1 지지체와 제2 지지체의 접촉 여부 또는 제1 지지체와 제2 지지체 사이의 거리를 감지하여 하우징의 펼침 상태와 굽힘 상태를 감지할 수 있다.

슬라이딩부는 표시 패널의 후면 가장자리에 고정되는 지지 프레임과, 지지 프레임에 결합되며 동력에 의해 지지 프레임을 슬라이딩시키는 구동부와, 하우징 위에 고정되며 지지 프레임의 슬라이딩을 가이드하는 가이드부를 포함할 수 있다. 구동부는 모터와, 모터의 회전 운동을 지지 프레임의 직선 운동으로 변환시키는 기계적 구조를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치는 휘어지는 표시 패널과; 표시 패널의 후방에 위치하며, 펴고 접는 동작이 가능한 하우징과; 표시 패널과 하우징 사이에 설치되며, 하우징의 굽힘 동작 시마다 또는 펼침 동작 시마다 표시 패널을 슬라이딩시키는 슬라이딩부를 포함한다. 표시 패널은 홀수번째 굽힘 시 휘어지는 제1 굽힘 영역과, 짝수번째 굽힘 시 휘어지는 제2 굽힘 영역을 포함한다.

제1 굽힘 영역과 제2 굽힘 영역은 서로 이격될 수 있다. 제1 굽힘 영역과 제2 굽힘 영역 사이의 거리는 하우징의 굽힘 동작 회수 또는 펼침 동작 회수가 늘어날수록 점진적으로 커질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 굽힘 동작 또는 펼침 동작이 발생할 때마다 표시 패널의 슬라이딩에 의해 표시 패널의 굽힘 영역이 바뀌므로 표시 패널의 특정 영역에 누적되는 스트레스를 완화시킬 수 있다. 따라서 본 실시예의 접이식 표시 장치는 표시 패널의 누적 피로를 완화시켜 누적 피로에 의한 표시 패널의 영구 변형과 이에 따른 불량 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치가 펼쳐진 상태를 나타낸 개략도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치가 접힌 상태를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 작동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 도 1과 도 2 및 도 3의 표시 패널을 나타낸 평면도로서, 도 2와 도 3의 표시 패널을 펼침 상태로 가정하여 나타내었다.
도 6은 도 2 및 도 3에 도시한 표시 패널의 부분 확대도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 다른 동작 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 개략 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 그리고 "~위에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타낸 것이므로, 본 발명은 도시한 바로 한정되지 않는다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 개략도이다. 도 1의 접이식 표시 장치는 펼쳐진 상태이고, 도 2와 도 3의 접이식 표시 장치는 반으로 접힌 상태이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예의 접이식 표시 장치(100)는 휘어짐이 가능한 표시 패널(10)과, 표시 패널(10)의 후방에 위치하는 하우징(20)과, 표시 패널(10)과 하우징(20) 사이에 설치되는 슬라이딩부(30)를 포함한다. 하우징(20)은 펴고 접는 동작이 가능하며, 슬라이딩부(30)는 굽힘(bending) 동작 시마다 표시 패널(10)을 슬라이딩시킨다.

표시 패널(10)은 플라스틱 필름과 같은 가요성 기판을 포함하고, 가요성 기판 위에 복수의 화소를 배치하여 이미지를 표시한다. 표시 패널(10)은 유기 발광 표시 패널, 액정 표시 패널, 및 전기 영동 표시 패널 중 어느 하나일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 경우, 가요성 기판 위에 화소 회로와 유기 발광 다이오드가 형성되며, 무기막과 유기막의 적층 구조로 이루어진 박막 봉지층이 유기 발광 다이오드를 덮어 밀봉할 수 있다.

표시 패널(10)은 터치 센서와 편광 필름 및 커버 윈도우를 더 포함할 수 있다. 터치 센서는 사용자의 터치 동작을 감지하는 기능을 하고, 편광 필름은 외광 반사를 억제하여 화면의 콘트라스트를 높이는 기능을 한다. 커버 윈도우는 표시 패널(10)의 이미지를 그대로 투과시키면서 외부 충격과 스크래치 등으로부터 표시 패널을 보호한다.

표시 패널(10)은 칩 온 필름(chip on film) 등과 같은 반도체 칩 패키지와, 인쇄 회로기판을 더 포함할 수 있다. 반도체 칩 패키지는 스캔 드라이버 또는 데이터 드라이버로 기능하는 구동 칩을 포함하며, 인쇄 회로기판은 구동 칩을 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다. 본 실시예에서 설명하는 '표시 패널(10)'은 표시를 위한 모든 부품들을 포함하는 표시 모듈의 의미를 포함할 수 있다.

하우징(20)은 표시 패널(10)을 지지하면서 펴고 접는 동작이 가능한 구조로 이루어진다. 예를 들어, 하우징(20)은 힌지 구조로 결합된 두 개의 지지체를 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 3에서는 하우징(20)이 제1 힌지축(21)을 가지는 제1 지지체(22)와, 제2 힌지축(23)을 가지는 제2 지지체(24)와, 제1 힌지축(21) 및 제2 힌지축(23)의 양단에 결합된 연결 부재(25)로 구성된 경우를 예로 들어 도시하였다.

하우징(20)의 구조는 도시한 예에 한정되지 않으며, 표시 패널(10)을 지지하면서 펴고 접는 동작이 가능한 구조이면 모두 적용 가능하다. 도 1에서 표시 패널(10)과 하우징(20)은 펼쳐져 있고, 도 2와 도 3에서 표시 패널(10)과 하우징(20)은 절반으로 접혀 있다. 표시 패널(10)은 펼쳐진 상태에서 이미지를 표시하고, 접힌 상태에서는 자동으로 전원이 꺼질 수 있다.

하우징(20)은 펼침 상태와 굽힘 상태를 감지하는 센서부(26)를 더 포함하며, 접이식 표시 장치(100)는 센서부(26)의 감지 신호에 따라 슬라이딩부(30)의 구동을 제어하는 제어부(40)를 더 포함한다. 슬라이딩부(30)는 굽힘 동작 시마다 표시 패널(10)을 하우징(20)의 굽힘 축과 교차하는 방향을 따라 슬라이딩시켜 표시 패널(10)의 굽힘 영역을 변화시킨다.

예를 들어, 제1 지지체(22)와 제2 지지체(24)는 펼쳐진 상태에서 측면이 서로 접하거나 일정한 거리를 두고 마주할 수 있다. 센서부(26)는 제1 지지체(22)의 측면과 제2 지지체(24)의 측면 중 적어도 한 측면에 설치될 수 있다.

제1 지지체(22)와 제2 지지체(24)가 펼쳐진 상태에서 측면이 서로 접하는 경우, 센서부(26)는 두 지지체(22, 24)의 접촉 여부를 감지할 수 있다. 센서부(26)는 제1 지지체(22)와 상기 제2 지지체(24)가 서로 접촉할 때 제1 신호를 발생할 수 있고, 제1 지지체(22)와 제2 지지체(24)가 분리될 때 제2 신호를 발생할 수 있다.

제1 지지체(22)와 제2 지지체(24)가 펼쳐진 상태에서 측면이 이격되는 경우, 센서부(26)는 제1 지지체(22)와 제2 지지체(24) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 센서부(26)는 감지된 거리가 미리 설정된 기준값 이하일 때 제1 신호를 발생할 수 있고, 감지된 거리가 기준값을 초과할 때 제2 신호를 발생할 수 있다. 제1 신호와 제2 신호 중 어느 하나는 온(on) 신호이고, 다른 하나는 오프(off) 신호일 수 있다.

슬라이딩부(30)는 하우징(20) 위에 설치되며, 표시 패널(10)의 후면을 지지한다. 슬라이딩부(30)는 제1 및 제2 힌지축(21, 23)과 교차하는 방향을 따라 표시 패널(10)을 왕복으로 슬라이딩시키는 구조로 이루어진다. 도 1을 기준으로 좌측을 향하는 표시 패널(10)의 이동 방향을 제1 방향으로 표시하였고, 우측을 향하는 표시 패널(10)의 이동 방향을 제2 방향으로 표시하였다.

슬라이딩부(30)에 의한 표시 패널(10)의 이동 방향과 이동 거리는 제어부(40)의 제어 신호에 따라 다양하게 조절된다. 슬라이딩부(30)의 구체적인 기구 구성에 대해서는 후술한다.

제어부(40)는 센서부(26)의 출력 신호에 따라 슬라이딩부(30)의 동작을 제어하여 표시 패널(10)의 위치를 변화시킨다. 구체적으로, 제어부(40)는 센서부(26)의 출력 신호가 제1 신호일 때, 표시 패널(10)이 기준 위치에 놓이도록 슬라이딩부(30)의 동작을 제어한다(도 1 참조). 그리고 제어부(40)는 센서부(26)의 출력 신호가 제2 신호일 때 제2 신호를 카운트하여 굽힘 회수를 기록할 수 있다.

제어부(40)가 제2 신호를 카운트함에 따라, 제어부(40)는 홀수번째 굽힘 동작과 짝수번째 굽힘 동작을 구분할 수 있다. 홀수번째 굽힘 동작이 발생할 때, 제어부(40)는 표시 패널(10)이 기준 위치로부터 제1 방향을 따라 이동하도록 슬라이딩부(30)의 동작을 제어할 수 있다(도 2 참조). 짝수번째 굽힘 동작이 발생할 때, 제어부(40)는 표시 패널(10)이 기준 위치로부터 제2 방향을 따라 이동하도록 슬라이딩부(30)의 동작을 제어할 수 있다(도 3 참조).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 작동 방법을 나타낸 순서도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 접이식 표시 장치(100)의 작동 방법은 센서부(26)가 제1 신호를 출력하는 제1 단계(S10)와, 슬라이딩부(30)의 작동으로 표시 패널(10)이 기준 위치에 위치하는 제2 단계(S20)와, 센서부(26)가 제2 신호를 출력하는 제3 단계(S30)와, 슬라이딩부(30)의 작동으로 표시 패널(10)이 기준 위치로부터 제1 방향을 따라 이동하는 제4 단계(S40)를 포함한다.

또한, 접이식 표시 장치(100)의 작동 방법은 센서부(26)가 제1 신호를 출력하는 제5 단계(S50)와, 슬라이딩부(30)의 작동으로 표시 패널(10)이 기준 위치로 복귀하는 제6 단계(S60)와, 센서부(26)가 제2 신호를 출력하는 제7 단계(S70)와, 슬라이딩부(30)의 작동으로 표시 패널(10)이 기준 위치로부터 제2 방향을 따라 이동하는 제8 단계(S80)를 포함한다.

제어부(40)는 제2 신호를 카운트하여 굽힘 회수를 기록하므로, 제4 단계(S40)에서 제어부(40)는 제3 단계(S30)의 제2 신호를 홀수번째 신호로 인식하여 슬라이딩부(30)에 제1 방향에 따른 이동 신호를 출력한다. 제8 단계(S80)에서 제어부(40)는 제7 단계(S70)의 제2 신호를 짝수번째 신호로 인식하여 슬라이딩부(30)에 제2 방향에 따른 이동 신호를 출력한다.

홀수번째 굽힘 동작 시 제1 방향에 따른 표시 패널(10)의 이동 거리와, 짝수번째 굽힘 동작 시 제2 방향에 따른 표시 패널(10)의 이동 거리는 같을 수 있다. 이러한 표시 패널(10)의 슬라이딩 동작에 의해, 홀수번째 굽힘 동작 시 표시 패널(10)의 굽힘 영역은 짝수번째 굽힘 동작 시 표시 패널(10)의 굽힘 영역과 다르다.

도 5는 도 1과 도 2 및 도 3의 표시 패널을 나타낸 평면도로서, 도 2와 도 3의 표시 패널을 펼침 상태로 가정하여 나타내었다.

도 5의 (a)를 참고하면, 하우징(20)이 펼쳐진 상태에서 표시 패널(10)은 기준 위치에 놓인다. 기준 위치는 표시 패널(10)의 중심선(C-C선)과 하우징(20)의 굽힘 축(B-B선)이 대략 일치하는 위치로 정의될 수 있다. 여기서, 하우징(20)의 굽힘 축(B-B선)은 대략 제1 힌지축(21)과 제2 힌지축(23) 사이에서 두 힌지축(21, 23)과 나란한 가상의 축을 의미한다.

도 5의 (b)를 참고하면, 홀수번째 굽힘 동작 시 표시 패널(10)은 제1 방향을 따라 슬라이딩하므로, 표시 패널(10)의 중심선(C-C선)은 하우징(20)의 굽힘 축(B-B선)으로부터 제1 방향을 따라 이격된다. 하우징(20)의 굽힘 축(B-B선)에 대응하여 표시 패널(10)의 굽힘 영역(제1 굽힘 영역)(BA10)이 형성되므로, 제1 굽힘 영역(BA10)은 표시 패널(10)의 중심선(C-C선)으로부터 제2 방향을 따라 치우친 곳에 형성된다.

도 5의 (c)를 참고하면, 짝수번째 굽힘 동작 시 표시 패널(10)은 제2 방향을 따라 슬라이딩하므로, 표시 패널(10)의 중심선(C-C선)은 하우징(20)의 굽힘 축(B-B선)으로부터 제2 방향을 따라 이격된다. 하우징(20)의 굽힘 축(B-B선)에 대응하여 표시 패널(10)의 굽힘 영역(제2 굽힘 영역)(BA20)이 형성되므로, 제2 굽힘 영역(B20)은 표시 패널(10)의 중심선(C-C선)으로부터 제1 방향을 따라 치우친 곳에 형성된다.

도 1과 도 5를 참고하면, 제어부(40)는 제1 굽힘 영역(BA10)과 제2 굽힘 영역(BA20)이 겹치지 않도록 제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널(10)의 이동 거리를 적절하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 기준 위치로부터 표시 패널(10)의 이동 거리는 제1 굽힘 영역(BA10) 및 제2 굽힘 영역(BA20)의 폭과 같거나 이보다 클 수 있다.

제1 및 제2 굽힘 영역(BA10, BA20)은 반원으로 형성되거나 반원 이외의 다른 곡선, 예를 들어 포물선 등으로 형성될 수 있다. 도 6은 도 2 및 도 3에 도시한 표시 패널의 부분 확대도이다.

도 6을 참고하면, 반원 모양으로 형성된 제1 및 제2 굽힘 영역(BA10, BA20)의 폭은 πR로 표현될 수 있다. 여기서, π는 원주율을 나타내고, R은 제1 및 제2 굽힘 영역(BA10, BA20)의 곡률 반경을 나타낸다. 반원 이외의 다른 모양으로 형성된 제1 및 제2 굽힘 영역(BA10, BA20)의 폭은 곡선의 길이(호(arc)의 길이)인 Lc로 표현될 수 있다.

제어부(40)는 제2 신호의 누적 회수(굽힘 동작이 반복되는 회수)에 관계없이 표시 패널(10)을 일정 거리로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 기준 위치로부터 표시 패널(10)의 이동 거리(L)는 제1 및 제2 굽힘 영역(BA10, BA20)의 폭(πR 또는 Lc)과 같거나 이보다 클 수 있다(L ≥πR 또는 L ≥ Lc).

다른 한편으로, 제어부(40)는 제2 신호의 누적 회수가 커짐에 따라 표시 패널(10)의 이동 거리를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 기준 위치로부터 표시 패널(10)의 이동 거리는 제2 신호의 누적 회수 증가에 따라 점진적으로 큰 값을 가질 수 있다. 이 경우, 표시 패널의 이동 거리(L)는 nπR 또는 nLc로 표현될 수 있다. 여기서, n은 누적 회수에 비례하여 큰 값을 가지는 비례 상수로서 2, 3, 4 등의 자연수이거나 1.1, 1.2, 1.3 등의 수를 포함하는 1보다 큰 유리수일 수 있다.

결론적으로, 기준 위치로부터 표시 패널(10)의 이동 거리(L)는 하기 조건 (1) 또는 조건 (2)를 만족할 수 있다.

L ≥ nπR --- (1)

여기서, n은 1 또는 1보다 큰 유리수이고, π는 원주율이며, R은 표시 패널(10)에 허용되는 최소 곡률 반경을 나타낸다. 표시 패널(10)에 허용되는 최소 곡률 반경이 작아질수록 표시 패널(10)의 이동 거리도 작아질 수 있다.

L ≥ nLc --- (2)

여기서, n은 1 또는 1보다 큰 유리수이고, Lc는 제1 및 제2 굽힘 영역(BA10, BA2)이 이루는 호의 길이를 나타낸다.

이와 같이 본 실시예에서는 표시 패널(10)의 슬라이딩 작동에 의해 굽힘 동작이 발생할 때마다 굽힘 영역이 바뀌므로, 굽힘에 의해 표시 패널(10)에 누적되는 스트레스를 크게 줄일 수 있다. 즉, 표시 패널(10)에서 굽힘에 의해 스트레스가 발생하는 영역은 넓어지지만 특정 부위에 누적되는 스트레스 양은 크게 감소한다.

따라서 본 실시예의 접이식 표시 장치(100)는 특정 부위의 누적 피로를 완화시켜 누적 피로에 의한 표시 패널(10)의 영구 변형과 이에 따른 불량 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

상기에서는 슬라이딩부(30)가 하우징(20)의 굽힘 동작 시마다 표시 패널(10)을 슬라이딩시키는 경우에 대해 설명하였으나, 반대로 슬라이딩부(30)는 하우징(20)의 펼침 동작 시마다 표시 패널(10)을 슬라이딩시킬 수도 있다. 도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 다른 동작 방법을 설명하기 위해 도시한 개략도이다.

도 7을 참고하면, 접이식 표시 장치(100)는 중앙이 절반으로 접힌 초기 상태를 가질 수 있다. 여기서, 초기 상태는 제품의 출시 직후 상태일 수 있다.

센서부(26)는 하우징(20)의 펼침 상태와 굽힘 상태를 감지하며, 제어부(40)는 센서부(26)의 감지 신호에 따라 슬라이딩부(30)의 구동을 제어한다. 예를 들어, 센서부(26)는 굽힘 상태일 때 제3 신호를 발생하고, 펼침 상태일 때 제4 신호를 발생할 수 있다. 그리고 제어부(40)는 센서부(26)의 출력 신호가 제4 신호일 때, 제4 신호를 카운트하여 홀수번째 펼침 동작과 짝수번째 펼침 동작을 구분할 수 있다.

도 8을 참고하면, 홀수번째 펼침 동작 시 제어부(40)는 표시 패널(10)이 기준 위치로부터 제1 방향을 따라 이동하도록 슬라이딩부(30)의 동작을 제어한다. 이때 기준 위치는 표시 패널(10)의 중심선(C)이 하우징(20)의 굽힘 축(B)과 일치하는 위치를 의미한다. 도 8에서 표시 패널(10)의 중심선(C)은 하우징(20)의 굽힘 축(B)으로부터 제1 방향을 따라 이격된다.

도 8의 접이식 표시 장치(100)는 하우징(20)의 굽힘 축(B)을 중심으로 반으로 접히며, 접힌 상태를 도 9에 도시하였다. 도 9를 참고하면, 하우징(20)의 굽힘 축(B-B)에 대응하여 표시 패널(10)의 굽힘 영역(제3 굽힘 영역)(BA30)이 형성되므로, 제3 굽힘 영역(BA30)은 표시 패널(10)의 중심선(C-C)으로부터 제2 방향을 따라 치우친 곳에 형성된다.

도 10을 참고하면, 짝수번째 펼침 동작 시 제어부(40)는 표시 패널(10)이 기준 위치로부터 제2 방향을 따라 이동하도록 슬라이딩부(30)의 동작을 제어한다. 이때 표시 패널(10)의 중심선(C)은 하우징(20)의 굽힘 축(B)으로부터 제2 방향을 따라 이격된다.

도 10의 접이식 표시 장치(100)는 하우징(20)의 굽힘 축(B)을 중심으로 반으로 접히며, 접힌 상태를 도 11에 도시하였다. 도 11을 참고하면, 하우징(20)의 굽힘 축(B-B)에 대응하여 표시 패널(20)의 굽힘 영역(제4 굽힘 영역)(BA40)이 형성되므로, 제4 굽힘 영역(BA40)은 표시 패널(10)의 중심선(C-C)으로부터 제1 방향을 따라 치우친 곳에 형성된다.

기준 위치로부터 제1 방향에 따른 표시 패널(10)의 이동 거리는 기준 위치로부터 제2 방향에 따른 표시 패널(10)의 이동 거리와 같을 수 있다. 기준 위치로부터 제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널(10)의 이동 거리는 제4 신호의 누적 회수에 관계없이 일정하거나, 제4 신호의 누적 회수 증가에 비례하여 점진적으로 커질 수 있다. 이때 기준 위치로부터 제1 방향 및 제2 방향에 따른 표시 패널(10)의 이동 거리는 전술한 조건 (1)과 조건 (2) 중 어느 하나를 만족할 수 있다.

다음으로, 슬라이딩부(30)의 상세 구조에 대해 설명한다. 아래에 설명하는 슬라이딩부(30)의 구성은 하나의 예시일 뿐이며, 후술하는 구조로 한정되지 않는다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 표시 장치의 개략 사시도이다.

도 1과 도 12를 참고하면, 슬라이딩부(30)는 하우징(20) 위에 배치되는 지지 프레임(31)과, 지지 프레임(31)에 결합되며 동력에 의해 지지 프레임(31)을 슬라이딩시키는 구동부(32)와, 하우징(20) 위에 고정되며 지지 프레임(31)의 이동을 가이드하는 가이드부(33)를 포함할 수 있다. 표시 패널(10)은 지지 프레임(31) 위에 고정된다.

지지 프레임(31)은 표시 패널(10)의 후면 가장자리와 접하여 표시 패널(10)을 지지한다. 지지 프레임(31)은 굽힘이 발생하는 부분과 굽힘이 발생하지 않은 부분을 서로 다른 재질로 형성할 수 있다.

예를 들어, 지지 프레임(31)은 굽힘이 발생하는 중앙 부분(제1 부분)(311)은 연성 물질로 형성하고, 굽힘이 발생하지 않는 나머지 부분(제2 부분)(312)은 단단한 강성 물질로 형성할 수 있다. 연성 물질은 고무 또는 유연한 플라스틱 등을 포함할 수 있고, 강성 물질은 금속 또는 단단한 플라스틱 등을 포함할 수 있다.

구동부(32)는 모터(321)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 지지 프레임을 슬라이딩시킨다. 예를 들어, 구동부(32)는 공지의 엘엠(LM, linear motion) 가이드 구조를 이용할 수 있으며, 지지 프레임(31)의 양측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 지지 프레임(31)의 양측에 강성 스틱(34)이 부착될 수 있고, 각각의 강성 스틱(34)이 엘엠 블록(322)에 고정될 수 있다.

엘엠 블록(322)은 나사축(323)에 의해 모터(321)와 결합되고, 모터(321) 구동에 의한 나사축(323)의 회전 운동은 엘엠 블록(322)의 직선 운동으로 변환된다. 엘엠 블록(322)은 엘엠 레일(324)을 따라 이동한다. 모터(321)의 회전 방향과 회전 수에 따라 엘엠 블록(322)의 이동 방향과 이동 거리를 제어할 수 있다.

두 개의 구동부(32)는 서로 연동하여 두 개의 모터(321)가 같은 회전 방향과 같은 회전 수를 갖도록 한다. 두 개의 구동부(32) 중 어느 하나는 표시 패널(10)에 당기는 힘을 가할 수 있고, 다른 하나는 미는 힘을 가할 수 있다. 구동부(32)는 전술한 구성으로 한정되지 않으며, 모터(321)의 회전 운동을 지지 프레임(31)의 직선 운동으로 변환시킬 수 있는 기계적 구성이면 모두 적용 가능하다.

한편, 표시 패널(10) 위에는 도시하지 않은 보호 커버가 장착될 수 있다. 보호 커버는 스크래칭, 눌림, 찍힘 등의 외부 충격으로부터 표시 패널(10)을 보호한다. 보호 커버는 표시 패널(10)과 같이 슬라이딩하거나, 표시 패널(10)의 슬라이딩과 무관하게 그 위치가 고정될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 접이식 표시 장치 10: 표시 패널
20: 하우징 21: 제1 힌지축
22: 제1 지지체 23: 제2 힌지축
24: 제2 지지체 25: 연결 부재
26: 센서부 30: 슬라이딩부
31: 지지 프레임 32: 구동부
33: 가이드부 40: 제어부

Claims

휘어지는 표시 패널;
상기 표시 패널의 후방에 위치하며, 펴고 접는 동작이 가능한 하우징; 및
상기 표시 패널과 상기 하우징 사이에 설치되며, 상기 표시 패널을 슬라이딩시켜 상기 표시 패널의 굽힘 영역을 변화시키는 슬라이딩부
를 포함하는 접이식 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 펼침 상태와 굽힘 상태를 감지하는 센서부를 포함하며,
상기 센서부 및 상기 슬라이딩부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부의 감지 신호에 따라 상기 슬라이딩부의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 접이식 표시 장치.
제2항에 있어서,
상기 센서부는 상기 펼침 상태일 때 제1 신호를 발생하고, 상기 굽힘 상태일 때 제2 신호를 발생하며,
상기 슬라이딩부는 상기 하우징의 굽힘 동작 시마다 상기 표시 패널을 슬라이딩시키는 접이식 표시 장치.
제3항에 있어서,
상기 제어부는 상기 센서부의 출력 신호가 상기 제1 신호일 때, 상기 표시 패널이 기준 위치에 놓이도록 상기 슬라이딩부의 동작을 제어하고, 상기 센서부의 출력 신호가 상기 제2 신호일 때, 상기 제2 신호를 카운트하여 홀수번째 굽힘 동작과 짝수번째 굽힘 동작을 구분하는 접이식 표시 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 홀수번째 굽힘 동작 시 상기 표시 패널이 상기 기준 위치로부터 제1 방향을 따라 이동하도록 상기 슬라이딩부의 동작을 제어하고, 상기 짝수번째 굽힘 동작 시 상기 표시 패널이 상기 기준 위치로부터 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 이동하도록 상기 슬라이딩부의 동작을 제어하는 접이식 표시 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리는 상기 제2 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리와 동일한 접이식 표시 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리는 상기 제2 신호의 누적 회수에 관계없이 일정한 접이식 표시 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리는 상기 제2 신호의 누적 회수 증가에 비례하여 점진적으로 커지는 접이식 표시 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리(L)는 하기 조건 (1)과 조건 (2) 중 어느 하나를 만족하는 접이식 표시 장치.
L ≥ nπR --- (1)
L ≥ nLc --- (2)
여기서, n은 1 또는 1보다 큰 유리수이고, π는 원주율이며, R은 상기 표시 패널에 허용되는 최소 곡률 반경을 나타내고, Lc는 상기 굽힘 영역이 이루는 호(arc)의 길이를 나타낸다.
제2항에 있어서,
상기 센서부는 상기 굽힘 상태일 때 제3 신호를 발생하고, 상기 펼침 상태일 때 제4 신호를 발생하며,
상기 슬라이딩부는 상기 하우징의 펼침 동작 시마다 상기 표시 패널을 슬라이딩시키는 접이식 표시 장치.
제10항에 있어서,
상기 제어부는 상기 센서부의 출력 신호가 상기 제4 신호일 때, 상기 제4 신호를 카운트하여 홀수번째 펼침 동작과 짝수번째 펼침 동작을 구분하는 접이식 표시 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 홀수번째 펼침 동작 시 상기 표시 패널이 기준 위치로부터 제1 방향을 따라 이동하도록 상기 슬라이딩부의 동작을 제어하고, 상기 짝수번째 펼침 동작 시 상기 표시 패널이 상기 기준 위치로부터 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향을 따라 이동하도록 상기 슬라이딩부의 동작을 제어하는 접이식 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 기준 위치로부터 상기 제1 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리는 상기 기준 위치로부터 상기 제2 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리와 동일한 접이식 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 기준 위치로부터 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리는 상기 제4 신호의 누적 회수에 관계없이 일정한 접이식 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 기준 위치로부터 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리는 상기 제4 신호의 누적 회수 증가에 비례하여 점진적으로 커지는 접이식 표시 장치.
제12항에 있어서,
상기 기준 위치로부터 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 따른 상기 표시 패널의 이동 거리(L)는 하기 조건 (1)과 조건 (2) 중 어느 하나를 만족하는 접이식 표시 장치.
L ≥ nπR --- (1)
L ≥ nLc --- (2)
여기서, n은 1 또는 1보다 큰 유리수이고, π는 원주율이며, R은 상기 표시 패널에 허용되는 최소 곡률 반경을 나타내고, Lc는 상기 굽힘 영역이 이루는 호(arc)의 길이를 나타낸다.
제2항에 있어서,
상기 하우징은, 적어도 하나의 힌지축에 의해 결합되며 상기 펼침 상태에서 측면이 서로 접하거나 상호 이격되는 제1 지지체와 제2 지지체를 포함하는 접이식 표시 장치.
제17항에 있어서,
상기 센서부는 상기 제1 지지체의 측면과 상기 제2 지지체의 측면 중 적어도 한 측면에 설치되며, 상기 제1 지지체와 상기 제2 지지체의 접촉 여부 또는 상기 제1 지지체와 상기 제2 지지체 사이의 거리를 감지하여 상기 하우징의 펼침 상태와 굽힘 상태를 감지하는 접이식 표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이딩부는,
상기 표시 패널의 후면 가장자리에 고정되는 지지 프레임;
상기 지지 프레임에 결합되며, 동력에 의해 지지 프레임을 슬라이딩시키는 구동부; 및
상기 하우징 위에 고정되며, 상기 지지 프레임의 슬라이딩을 가이드하는 가이드부
를 포함하는 접이식 표시 장치.
제19항에 있어서,
상기 구동부는 모터와, 상기 모터의 회전 운동을 상기 지지 프레임의 직선 운동으로 변환시키는 기계적 구조를 포함하는 접이식 표시 장치.
휘어지는 표시 패널;
상기 표시 패널의 후방에 위치하며, 펴고 접는 동작이 가능한 하우징; 및
상기 표시 패널과 상기 하우징 사이에 설치되며, 상기 표시 패널을 슬라이딩시키는 슬라이딩부
를 포함하고,
상기 표시 패널은 홀수번째 굽힘 시 휘어지는 제1 굽힘 영역과, 짝수번째 굽힘 시 휘어지는 제2 굽힘 영역을 포함하는 접이식 표시 장치.
제21항에 있어서,
상기 슬라이딩부는 상기 하우징의 굽힘 동작 시마다 또는 펼침 동작 시마다 상기 표시 패널을 슬라이딩시키는 접이식 표시 장치.
제22항에 있어서,
상기 굽힘 동작은 홀수번째 굽힘 동작과 짝수번째 굽힘 동작을 포함하며,
상기 슬라이딩부는 상기 홀수번째 굽힘 동작 시 상기 표시 패널을 기준 위치로부터 제1 방향으로 이동시키고, 상기 짝수번째 굽힘 동작 시 상기 표시 패널을 기준 위치로부터 제2 방향으로 이동시키는 접이식 표시 장치.
제22항에 있어서,
상기 펼침 동작은 홀수번째 펼침 동작과 짝수번째 펼침 동작을 포함하며,
상기 슬라이딩부는 상기 홀수번째 펼침 동작 시 상기 표시 패널을 기준 위치로부터 제1 방향으로 이동시키고, 상기 짝수번째 펼침 동작 시 상기 표시 패널을 기준 위치로부터 제2 방향으로 이동시키는 접이식 표시 장치.
제21항에 있어서,
상기 제1 굽힘 영역과 상기 제2 굽힘 영역은 서로 이격되는 접이식 표시 장치.
제25항에 있어서,
상기 제1 굽힘 영역과 상기 제2 굽힘 영역 사이의 거리는 상기 하우징의 굽힘 동작 회수 또는 펼침 동작 회수가 늘어날수록 점진적으로 커지는 접이식 표시 장치.