KR102447330B1

KR102447330B1 - 폴더블 표시장치

Info

Publication number: KR102447330B1
Application number: KR1020170171872A
Authority: KR
Inventors: 이정민; 황병하; 오경환; 오상훈; 이신석; 전승오; 윤영준
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2022-09-23
Also published as: KR20190071119A

Abstract

폴딩에 의해 발생하는 표면주름을 회복시켜 표면주름에 의한 화상 품위 불량을 개선할 수 있는 폴더블 표시장치에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 피니언 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 회전 운동에 의해, 랙 기어의 수평 왕복 운동을 제어하고, 랙 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 표시패널 및 커버부에 텐션을 가하여, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키게 된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 물리적인 텐션에 의해 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 펴주어 회복시킬 수 있게 되므로, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서의 표면주름에 의한 화상 품위 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

Description

폴더블 표시장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 폴더블 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴딩에 의해 발생하는 표면주름을 회복시킬 수 있는 폴더블 표시장치에 관한 것이다.

최근, 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 표시장치(display device)가 개발되어 각광받고 있다.

표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광 표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광 표시장치(organic light emitting Display device : OLED) 등을 들 수 있다.

이러한 평판형 표시장치는 박형화, 경량화 및 저소비 전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

한편, 이러한 평판형 표시장치는 제조 공정 중 발생하는 높은 열을 견딜 수 있도록 유리기판을 사용하므로 경량, 박형화 및 유연성을 부여하는데 한계가 있다.

따라서, 최근에는 유연성이 없는 유리 기판 대신에 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있는 플렉서블(flexible) 표시장치가 차세대 평판형 표시장치로 급부상 중에 있다.

플렉서블 표시장치는 유리 재질이 아닌 플라스틱 재질의 기판을 활용하여 깨지지 않으면서도 구부릴 수 있는 벤더블(bendable) 타입, 롤링이 가능한 롤러블(rollable) 타입, 접을 수 있는 폴더블(foldable) 타입 등으로 구분될 수 있다.

최근에는 초박형, 경량화 및 소형화와 함께 대면적화를 구현하기 위해, 접힌 상태로 휴대가 가능하고 펼쳐진 상태에서 화상을 표시할 수 있는 폴더블 표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 폴더블 표시장치는 모바일폰, 울트라 모바일 피씨(ultra mobile PC), 전자책, 전자신문과 같은 모바일 장치뿐만 아니라, TV, 모니터 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.

본 발명은 폴딩에 의해 발생하는 표면주름을 회복시켜 표면주름에 의한 화상 품위 불량을 개선할 수 있는 폴더블 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 메인 프레임의 하부에 배치되어, 힌지 부재에 의한 폴딩 시 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키기 위한 텐션 조절 유닛을 포함한다.

이때, 텐션 조절 유닛은 메인 프레임의 하부에 결합되어, 수평 왕복 운동하는 랙 기어와, 랙 기어와 맞물리도록 결합된 피니언 기어를 포함할 수 있다.

이 결과, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 피니언 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 회전 운동에 의해, 랙 기어의 수평 왕복 운동을 제어하고, 랙 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 표시패널 및 커버부에 텐션을 가하여, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 메인 프레임 상의 표시패널 및 커버부에 강한 텐션이 가해져 복수의 필름 및 OCA 필름 재질의 접착층으로 이루어진 표시패널 및 커버부를 물리적으로 우측 방향으로 당길 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 물리적인 텐션에 의해 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 펴주어 회복시킬 수 있게 되므로, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서의 표면주름에 의한 화상 품위 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치된 메인 프레임; 상기 메인 프레임 상에 배치되어, 화상을 표시하는 표시패널; 상기 표시패널 상에 배치되어, 상기 표시패널을 덮는 커버부; 상기 메인 프레임의 중앙 부분에 배치되어, 상기 메인 프레임, 표시패널 및 커버부를 폴딩 또는 언폴딩시키는 힌지 부재; 및 상기 메인 프레임의 하부에 배치되어, 상기 힌지 부재에 의한 폴딩 시 상기 힌지 부재에 대응하는 상기 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키기 위한 텐션 조절 유닛;을 포함한다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 표시장치는 피니언 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 회전 운동에 의해, 랙 기어의 수평 왕복 운동을 제어하고, 랙 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 표시패널 및 커버부에 텐션을 가하여, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키게 된다.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 메인 프레임 상의 표시패널 및 커버부에 강한 텐션이 가해져 복수의 필름 및 OCA 필름 재질의 접착층으로 이루어진 표시패널 및 커버부를 물리적으로 우측 방향으로 당길 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 물리적인 텐션에 의해 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 펴주어 회복시킬 수 있게 되므로, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서의 표면주름에 의한 화상 품위 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 메인 프레임과 표시패널 사이에 장착된 미들 프레임; 및 상기 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 힌지 부재에 대응하는 상기 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 측정하기 위한 표면주름 측정 유닛; 및 상기 하우징의 일측 가장자리에 배치된 자석 유닛;을 더 포함할 수 있다.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 표면주름 측정 유닛을 이용하여 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름의 발생 수준 별로 측정할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 표면주름 측정 유닛에 의해 측정된 측정 값을 토대로 텐션 조절 유닛을 이용하여 표면주름의 발생 수준별로 표면주름을 펴주는 텐션을 조절시키는 방식으로 표면주름을 회복시켜 표면주름에 의한 화질 품위 불량을 개선시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 피니언 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 회전 운동에 의해, 랙 기어의 수평 왕복 운동을 제어하고, 랙 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 표시패널 및 커버부에 텐션을 가하여, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키게 된다.

이 결과, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 메인 프레임 상의 표시패널 및 커버부에 강한 텐션이 가해져 복수의 필름 및 OCA 필름 재질의 접착층으로 이루어진 표시패널 및 커버 윈도우를 물리적으로 우측 방향으로 당길 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 물리적인 텐션에 의해 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 펴주어 회복시킬 수 있게 되므로, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서의 표면주름에 의한 화상 품위 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 표면주름 측정 유닛을 이용하여 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름의 발생 수준 별로 측정할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 표면주름 측정 유닛에 의해 측정된 측정 값을 토대로 텐션 조절 유닛을 이용하여 표면주름의 발생 수준별로 표면주름을 펴주는 텐션을 조절시키는 방식으로 표면주름을 회복시켜 표면주름에 의한 화질 품위 불량을 개선시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 폴딩 전 및 후 상태를 촬영하여 나타낸 사진.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 배면을 나타낸 결합 사시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 나타낸 단면도.
도 6은 도 5의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 7은 텐션 조절 유닛의 이동 거리별 표면주름 수준에 대한 측정 결과를 나타낸 그래프.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 폴더블 표시장치에 관하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치(100)는 화상을 표시하기 위한 표시패널(140)의 하부에 메인 프레임(120)이 위치하고, 메인 프레임(120)의 하부에는 메인 프레임(120) 및 표시패널(140)을 지지하는 하우징(110)이 배치된다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치(100)는 표시패널(140)을 보호하기 위해 표시패널(140)의 상부에 커버부(150)가 배치되고, 메인 프레임(120), 표시패널(140) 및 커버부(150)를 폴딩(folding) 또는 언폴딩(unfolding)시키는 힌지 부재(130)가 중앙 부분에 배치된다.

이때, 메인 프레임(120)은 하우징(110)의 내부 일면에 배치된 제1 메인 프레임(122)과, 하우징(110)의 내부 타면에 배치된 제2 메인 프레임(124)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치(100)는 제1 메인 프레임(122)이 배치되는 영역과, 제2 메인 프레임(124)이 배치되는 영역, 즉 2개의 영역으로 구분될 수 있다.

표시패널(140)은 하우징(110) 상부에 안착되는 메인 프레임(120) 상에 배치될 수 있다. 이러한 표시패널(140)이 배치되는 부분이 화상을 구현하는 표시 영역(AA)에 해당하게 된다.

이때, 표시패널(AA)은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광 표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display device : OLED) 중의 하나로 이루어질 수 있다.

도면으로 상세히 나타내지는 않았지만, 표시패널(140)은 적어도 하나의 기판과, 기판에 부착된 적어도 하나의 필름과, 기판과 필름 사이와, 적어도 하나 이상의 필름들 상호 간의 사이에 부착된 접착층을 포함할 수 있다.

여기서, 필름으로는 편광판, 광학시트, 터치 스크린 기판 등에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 접착층으로는 OCA(Optical Clear Adhesive) 필름이 이용될 수 있다.

커버부(150)는 외부 충격으로부터 표시패널(140)을 보호하며, 표시패널(140)로부터 출사되는 광을 투과시켜 표시 영역(AA)에서 영상이 외부로 보여지도록 한다. 이를 위해, 커버부(150)로는 폴리이미드(polyimide) 필름이 이용될 수 있다.

또한, 도면으로 도시하지는 않았지만, 표시패널(140) 및 커버부(150) 사이, 메인 프레임(120)과 표시패널(140) 사이에는 OCA(Optical Clear Adhesive) 필름 재질의 접착층이 각각 배치되어, 표시패널(140), 커버부(150) 및 메인 프레임(120) 상호 간을 서로 부착시키게 된다.

힌지 부재(130)는 메인 프레임(120)의 중앙 부분에 배치되어, 메인 프레임(120), 표시패널(140) 및 커버부(150)를 폴딩 또는 언폴딩시키게 된다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치(100)는 힌지 부재(130)에 의한 폴딩 시 다수의 필름 및 OCA 필름 재질의 접착층으로 이루어진 힌지 부재(130)에 대응하는 표시패널(140) 및 커버부(150)의 일 부분에서 다수의 필름 및 접착층의 변형에 의해 표면주름(surface wrinkle)이 불가피하게 발생하고 있다.

한편, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 폴딩 전 및 후 상태를 촬영하여 나타낸 사진으로, 이를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 이때, 도 3의 (a)는 폴딩 전 상태를 나타낸 사진이고, 도 3의 (b)는 폴딩 후 상태를 나타낸 사진이다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 경우, 폴딩 전 상태에서는 표시패널 및 커버부가 펼쳐진 상태로 유지되고 있으므로 표면주름이 발생하지 않는다.

다만, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 경우, 다수의 필름 및 OCA 필름 재질의 접착층으로 이루어진 표시패널 및 커버부가 힌지 부재에 의해 폴딩될 시, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에 배치되는 다수의 필름 및 접착층이 접히면서 변형이 발생하는데 기인하여 불가피하게 표면주름이 발생되고 있는 것을 확인할 수 있다.

이때, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 표면주름이 발생하게 되면, 폴딩 상태에서의 화상 구현시 표면주름이 투영되어 화상 품위를 저하시키게 된다.

이를 해결하기 위해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 메인 프레임의 하부에 배치되어, 힌지 부재에 의한 폴딩 시 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키기 위한 텐션 조절 유닛을 포함시킨 것을 특징으로 한다.

이에 대해서는 이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치의 배면을 나타낸 결합 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치(200)는 하우징(210), 메인 프레임(220), 표시패널(240), 커버부(250), 힌지 부재(230) 및 텐션 조절 유닛(260)을 포함한다.

하우징(210)은 표시패널(240)을 지지하는 역할을 한다. 최근, 경량 박형화 추세에 따라 표시패널(240)의 두께는 점점 얇아지고 있다. 따라서, 표시패널(240)의 배면으로 메인 프레임(220)과 더불어 하우징(210)이 배치되어, 표시패널(240)을 안정적으로 지지하게 된다. 이때, 하우징(210)의 재질로는 폴리우레탄(polyurethane, PU), 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU), 폴리디메틸아크릴아미드(polydimethylacrylamide, PDMA) 등을 포함하는 연질의 고분자가 이용될 수 있다. 또한, 하우징(210)의 재질로는 스테인레스 스틸(SUS)을 포함하는 금속 물질 또는 폴리메닐메타아크릴레이트(polymethyl metacrylate, PMMA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌(acrylonitirle-butadiene-styrene, ABS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 등을 포함하는 경질의 고분자 재질이 이용될 수도 있다.

메인 프레임(220)은 하우징(210)의 내부에 배치된다. 이러한 메인 프레임(220)은 하우징(210)의 내부에 배치되어, 표시패널(240)을 보호하는 역할을 한다. 이때, 메인 프레임(220)은 하우징(210)의 재질과 마찬가지로 연질 재질 또는 경질 재질이 이용될 수 있다. 일 예로, 하우징(210) 및 메인 프레임(220) 모두 금속 재질이 이용될 수 있다. 또한, 하우징(210)은 연질 재질이 이용되고, 메인 프레임(220)은 금속 재질 또는 경질 재질이 이용될 수 있다.

이러한 메인 프레임(220)은 하우징(210)의 내부 일면에 배치된 제1 메인 프레임(222)과, 하우징(210)의 내부 타면에 배치된 제2 메인 프레임(224)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치(200)는 제1 메인 프레임(222)이 배치되는 영역과, 제2 메인 프레임(224)이 배치되는 영역, 즉 2개의 영역으로 구분될 수 있다.

표시패널(240)은 메인 프레임(220) 상에 안착되어, 화상을 표시한다. 이러한 표시패널(240)이 안착되는 부분이 화상을 구현하는 표시 영역(AA)에 해당하게 된다.

이러한 표시패널(240)로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광 표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display device : OLED) 중의 하나로 이루어질 수 있다.

이 중, 표시패널(240)로는 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있는 플렉서블(flexible) 표시장치의 대표주자인 유기발광 표시장치, 보다 바람직하게는 터치 방식의 유기발광 표시장치를 이용하는 것이 보다 바람직하다.

이러한 유기발광 표시장치는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형화가 가능한 이점이 있다.

또한, 유기발광 표시장치는 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.

도면으로 상세히 나타내지는 않았지만, 표시패널(240)은 적어도 하나의 기판과, 기판에 부착된 적어도 하나의 필름과, 기판과 필름 사이와, 적어도 하나 이상의 필름들 상호 간의 사이에 부착된 접착층을 포함할 수 있다.

커버부(250)는 표시패널(240) 상에 배치되어, 표시패널(240)을 커버한다. 이러한 커버부(250)는 외부 충격으로부터 표시패널(240)을 보호하며, 표시패널(240)로부터 출사되는 광을 투과시켜 표시 영역(AA)에서 영상이 외부로 보여지도록 한다. 이를 위해, 커버부(250)로는 내충격성 및 광투과성이 우수한 폴리이미드(polyimide), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 사이클로올레핀 고분자(cycloolefin polymer, COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 등에서 선택된 어느 하나의 필름이 이용될 수 있다.

또한, 도면으로 도시하지는 않았지만, 표시패널(240) 및 커버부(250) 사이, 메인 프레임(220)과 표시패널(240) 사이에는 OCA(Optical Clear Adhesive) 필름 재질의 외부 접착층이 각각 배치되어, 표시패널(240), 커버부(250) 및 메인 프레임(220) 상호 간을 서로 부착시키게 된다.

힌지 부재(230)는 메인 프레임(220)의 중앙 부분에 배치되어, 메인 프레임(220), 표시패널(240) 및 커버부(250)를 폴딩(folding) 또는 언폴딩(unfolding)시킨다. 이러한 힌지 부재(230)에 의해, 메인 프레임(220), 표시패널(240) 및 커버부(250)의 폴딩 또는 언폴딩이 자유롭게 제어될 수 있게 된다.

텐션 조절 유닛(260)은 메인 프레임(220)의 하부에 배치되어, 힌지 부재(230)에 의한 폴딩 시 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240) 및 커버부(250)의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키는 역할을 한다.

여기서, 힌지 부재(230)에 의해 언폴딩된 후, 일정 시간이 경과하게 되면, 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240) 및 커버부(250)의 일 부분에서 발생되었던 표면주름은 자연히 없어지게 되므로, 언폴딩 시에는 텐션 조절 유닛(260)을 이용한 표면주름에 대한 회복을 실시할 필요가 없다.

이때, 텐션 조절 유닛(260)은 제1 및 제2 메인 프레임(222, 224)에 각각 배치되거나, 또는 어느 하나에만 배치될 수 있다. 따라서, 텐션 조절 유닛(260)은 제1 및 제2 메인 프레임(222, 224) 중 적어도 하나에 배치되어 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240) 및 커버부(250)의 일 부분에 발생하는 표면주름을 회복시키게 된다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치(200)는 미들 프레임(235), 표면주름 측정 유닛(270) 및 자석 유닛(280)을 더 포함할 수 있다.

미들 프레임(235)은 메인 프레임(220)과 표시패널(240) 사이에 배치되어, 표시패널(240)을 보호하는 역할을 한다. 이러한 미들 프레임(235)은 메임 프레임(220)과 표시패널(240) 사이에 배치되어 표시패널(240)에 가해질 수 있는 외부 충격으로부터 표시패널(240)을 보호하게 된다. 이를 위해, 미들 프레임(235)으로는 폴리우레탄(polyurethane, PU), 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU), 폴리디메틸아크릴아미드(polydimethylacrylamide, PDMA) 등을 포함하는 연질의 고분자 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

표면주름 측정 유닛(270)은 힌지 부재(230)에 의한 폴딩시, 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240) 및 커버부(250)의 일 부분에서의 표면주름을 측정하기 위해 장착된다.

이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치(200)는 표면주름 측정 유닛(270)을 이용하여 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240)과 커버부(250)의 일 부분에서 발생하는 표면주름의 발생 수준(표면주름의 평균 높이)별로 측정할 수 있게 된다. 이 결과, 표면주름 측정 유닛(270)에 의해 측정된 측정 값을 토대로 텐션 조절 유닛(270)을 이용하여 표면주름의 발생 수준별로 표면주름을 펴주는 텐션을 조절시키는 방식으로 표면주름을 회복시켜 표면주름에 의한 화질 품위 불량을 개선시킬 수 있게 된다.

이때, 표면주름 측정 유닛(270)은 힌지 부재(230)의 내부에 탑재될 수 있다. 이와 같이, 표면주름 측정 유닛(270)이 힌지 부재(230)의 내부에 탑재되므로, 폴딩 신뢰성에 영향을 미치지 않게 된다. 이러한 표면주름 측정 유닛(270)은 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240) 및 커버부(250)의 일 부분에서의 표면주름의 발생 수준을 직접 측정하는 것이 아니라, 표면주름의 변형으로 인한 압력을 간접적으로 측정하여 환산하는 방식으로 표면주름의 발생 수준을 측정하게 된다.

이와 달리, 도면으로 도시하지는 않았지만, 표면주름 측정 유닛(270)은 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240)에 직접 부착될 수 있다. 이 경우, 표면주름 측정 유닛(270)이 표시패널(240)에 직접 부착되어 사용되므로 힌지 부재(230)에 의한 폴딩 시 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240) 및 커버부(250)의 일 부분에서 발생하는 표면주름의 발생 수준을 직접 측정하는 것이 가능해질 수 있게 된다.

자석 유닛(280)은 하우징(210)의 일측 가장자리에 배치된다. 이러한 자석 유닛(280)은 힌지 부재(230)에 의한 폴딩 시 하우징(210)의 일측 가장자리를 하우징(210)의 타측 가장자리에 부착시키는 역할을 한다. 이에 따라, 흰지 부재(230)에 의한 폴딩으로 완벽하게 접힐 시, 자석 유닛(280)에 의해 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

한편, 도 6은 도 5의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도로, 도 5와 연계하여 설명하도록 한다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 텐션 조절 유닛(270)은 제2 메인 프레임(224)의 하부에 배치될 수 있다. 이러한 텐션 조절 유닛(270)은 제2 메인 프레임(224)의 하부에 결합되어, 수평 왕복 운동하는 랙 기어(262)와, 랙 기어(262)와 맞물리도록 결합된 피니언 기어(264)를 포함할 수 있다. 여기서, 피니언 기어(264)는 구동 모터로부터의 동력을 전달받아 회전 운동이 제어될 수 있게 된다.

이때, 도 5 및 도 6에서는 텐션 조절 유닛(260)으로 랙-피니언 기어를 이용한 것을 나타내었으나, 이는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 도면으로 도시하지는 않았지만, 텐션 조절 유닛(260)으로 리니어 스텝 모터를 적용하는 것도 가능하다.

이러한 텐션 조절 유닛(260)의 피니언 기어(264)는 힌지 부재(230)에 의한 폴딩시, 회전 운동에 의해 랙 기어(262)의 수평 왕복 운동을 제어한다. 또한, 텐션 조절 유닛(260)의 랙 기어(262)는 힌지 부재(230)에 의한 폴딩 시, 표시패널(240) 및 커버부(250)에 텐션을 가하여, 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240) 및 커버부(250)의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시킨다.

즉, 힌지 부재(230)에 의한 폴딩시, 피니언 기어(264)는 시계 방향으로 회전 운동하게 되고, 시계 방향으로의 회전 운동에 의해 피니언 기어(264)와 맞물리는 랙 기어(262)가 우측 방향으로 수평 운동하게 된다.

이 결과, 메인 프레임(220) 상의 표시패널(240) 및 커버부(250)에 강한 텐션이 가해져 복수의 필름 및 OCA 필름 재질의 접착층으로 이루어진 표시패널(240) 및 커버부(250)를 물리적으로 우측 방향으로 당길 수 있게 되며, 이러한 물리적인 텐션에 의해 힌지 부재(230)에 대응하는 표시패널(240) 및 커버부(250)의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 펴주어 회복시킬 수 있게 된다.

도 7은 텐션 조절 유닛의 이동 거리별 표면주름 수준에 대한 측정 결과를 나타낸 그래프이다. 이때, 도 7에서 (1)은 폴딩 상태에 해당하는 초기 위치에서의 표면주름 측정 결과이고, (2) ~ (5)는 폴딩 상태에서 텐션 조절 유닛을 이용하여 우측 방향으로 50㎛, 100㎛, 200㎛, 300㎛로 각각 이동했을 시의 표면주름 측정 결과이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 폴딩 시 초기 위치에서는 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분의 표면주름이 대략 0.08mm 이상으로 높게 측정되고 있는 것을 확인할 수 있다.

반면, 텐션 조절 유닛에 의해 우측 방향으로 이동하는 거리가 증가함에 따라 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분의 표면주름의 높이가 낮아지는 경향을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있으며, 특히 200㎛ 이상의 거리로 이동시킬 시에는 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분의 표면주름의 높이가 대략 0.04mm 이하로 상당히 낮아져 표면주름이 회복된 것을 확인할 수 있다.

위의 실험 결과를 토대로, 표면주름의 발생 수준별로 표면주름을 펴주는 텐션을 조절시키는 방식으로 표면주름을 회복시키는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.

전술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 피니언 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 회전 운동에 의해, 랙 기어의 수평 왕복 운동을 제어하고, 랙 기어가 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 표시패널 및 커버부에 텐션을 가하여, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키게 된다.

이 결과, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 메인 프레임 상의 표시패널 및 커버부에 강한 텐션이 가해져 복수의 필름 및 OCA 필름 재질의 접착층으로 이루어진 표시패널 및 커버 윈도우를 물리적으로 우측 방향으로 당길 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 물리적인 텐션에 의해 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 펴주어 회복시킬 수 있게 되므로, 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서의 표면주름에 의한 화상 품위 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 표면주름 측정 유닛을 이용하여 힌지 부재에 대응하는 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름의 발생 수준 별로 측정할 수 있게 된다.

이 결과, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폴더블 표시장치는 표면주름 측정 유닛에 의해 측정된 측정 값을 토대로 텐션 조절 유닛을 이용하여 표면주름의 발생 수준별로 표면주름을 펴주는 텐션을 조절시키는 방식으로 표면주름을 회복시켜 표면주름에 의한 화질 품위 불량을 개선시킬 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.

200 : 폴더블 표시장치 210 : 하우징
220 : 메인 프레임 222 : 제1 메인 프레임
224 : 제2 메인 프레임 230 : 힌지 부재
235 : 미들 프레임 240 : 표시패널
250 : 커버부 260 : 텐션 조절 유닛
262 : 랙 기어 264 : 피니언 기어
270 : 표면주름 측정 유닛 280 : 자석 유닛
AA : 표시 영역

Claims

하우징;
상기 하우징의 내부에 배치된 메인 프레임;
상기 메인 프레임 상에 안착되어, 화상을 표시하는 표시패널;
상기 표시패널 상에 배치되어, 상기 표시패널을 덮는 커버부;
상기 메인 프레임의 중앙 부분에 배치되어, 상기 메인 프레임, 표시패널 및 커버부를 폴딩 또는 언폴딩시키는 힌지 부재; 및
상기 메인 프레임의 하부에 배치되어, 상기 힌지 부재에 의한 폴딩 시 상기 힌지 부재에 대응하는 상기 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키기 위한 텐션 조절 유닛;을 포함하며,
상기 텐션 조절 유닛은 상기 메인 프레임의 하부에 결합되어, 수평 왕복 운동하는 랙 기어; 및 상기 랙 기어와 맞물리도록 결합된 피니언 기어;를 포함하는 폴더블 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 메인 프레임은
상기 하우징의 내부 일면에 배치된 제1 메인 프레임; 및
상기 하우징의 내부 타면에 배치된 제2 메인 프레임;
을 포함하는 폴더블 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 텐션 조절 유닛은
상기 제1 및 제2 메인 프레임 중 적어도 하나에 배치된 폴더블 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 표시패널은
적어도 하나의 기판;
상기 기판에 부착된 적어도 하나의 필름; 및
상기 기판과 필름 사이와, 상기 적어도 하나 이상의 필름들 상호 간의 사이에 부착된 접착층;
을 포함하는 폴더블 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 커버부는
폴리이미드(polyimide), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 사이클로올레핀 고분자(cycloolefin polymer, COP) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 중 선택된 어느 하나의 필름을 포함하는 폴더블 표시장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 피니언 기어는
상기 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 회전 운동에 의해, 상기 랙 기어의 수평 왕복 운동을 제어하는 폴더블 표시장치.
제7항에 있어서,
상기 랙 기어는
상기 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 상기 표시패널 및 상기 커버부에 텐션을 가하여, 상기 힌지 부재에 대응하는 상기 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 회복시키는 폴더블 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 메인 프레임과 표시패널 사이에 배치된 미들 프레임; 및
상기 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 상기 힌지 부재에 대응하는 상기 표시패널 및 커버부의 일 부분에서 발생하는 표면주름을 측정하기 위한 표면주름 측정 유닛; 및
상기 하우징의 일측 가장자리에 배치된 자석 유닛;
을 더 포함하는 폴더블 표시장치.
제9항에 있어서,
상기 자석 유닛은
상기 힌지 부재에 의한 폴딩 시, 상기 하우징의 일측 가장자리를 상기 하우징의 타측 가장자리에 부착시키는 폴더블 표시장치.
제9항에 있어서,
상기 표면주름 측정 유닛은
상기 힌지 부재의 내부에 탑재되는 폴더블 표시장치.
제9항에 있어서,
상기 표면주름 측정 유닛은
상기 표시패널의 폴딩되는 부분에 직접 부착된 폴더블 표시장치.