KR102542197B1 - 플렉서블 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉서블 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시 모듈과 플렉서블 표시 모듈을 지지하는 프레임 및 프레임과 상기 플렉서블 표시 모듈의 곡률부를 착탈 가능하게 결합하는 정렬결합부를 통해 장시간 사용에 따른 곡률부 결함을 최소화한 플렉서블 표시 장치에 대한 것이다.

Description

플렉서블 표시 장치{Flexible Display Device}
본 발명은 지그에 의해 고정되어 접히는 플렉서블(flexible) 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시 장치에 관한 것으로, 플렉서블 표시 패널이 접히는 부분은 지지 프레임과 착탈이 가능하게 고정된다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비 전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(Flat Panel Display)를 장착한 정보화 기기가 널리 사용되고 있다. 이 중 스마트 폰의 경우는 방송이나, 비디오를 시청하는 것이 편안하고, 게임을 하는데 적합하므로 많은 사용자가 넓은 화면을 갖는 스마트 폰을 선호하고 있어 화면이 대형화되는 추세이다.
그러나, 스마트 폰의 화면을 크게 하면 휴대성이 떨어지게 되므로 스마트 폰의 화면을 크게 하는 데는 한계가 있다. 따라서, 현재의 스마트 폰의 화면 크기에 만족하지 못하는 사용자들은 게임, 비디오 시청, 독서 등을 위해 태블릿 컴퓨터를 들고다니는 경우가 많다. 그러나 스마트 폰과 태블릿 컴퓨터를 모두 들고다니는 것은 휴대성이 좋지 않다는 문제점이 있다.
이러한 휴대성을 개선하기 위해, 접을 수 있는 스마트 폰과 같은 전자기기의 개발이 요구되어 왔다. 현재는 플렉서블 디스플레이 기술이 발전함에 따라, 접을 수 있는 전자기기의 개발이 가능하다. 본 발명은 이러한 플렉서블 표시 패널을 적용한 전자기기, 대표적으로 접을 수 있는 디스플레이부를 갖는 스마트 폰의 구조에 관한 것이다.
이에 본 발명은 접을 수 있는 플렉서블 표시 패널을 장착한 플렉서블 표시 장치의 폴딩 중심부에서 발생하는 굴곡 현상을 개선하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 플렉서블 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시 모듈, 플렉서블 표시 모듈을 지지하는 제 1 프레임과 제 2프레임 및 제 1 프레임 및 제 2 프레임과 플렉서블 표시 모듈을 결합하는 고정결합부 및 정렬결합부를 포함하고, 고정결합부는 제 1 프레임의 적어도 일부와 플렉서블 표시 모듈의 적어도 일부를 고정하는 제 1 고정결합부 및 제 2 프레임의 적어도 일부와 플렉서블 표시 모듈의 적어도 일부를 고정하는 제 2 고정결합부를 포함하고, 정렬결합부는 플렉서블 표시 모듈의 다른 일부에 고정된 제 1 정렬결합부 및 제 1 프레임의 다른 일부에 고정되고 제 1 정렬결합부와 착탈 가능한 제 2 정렬결합부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 정렬결합부는 제 2 프레임의 다른 일부에 고정된 제 3 정렬결합부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제 2 정렬결합부 및 제 3정렬결합부는 제 1 프레임과 제2 프레임 사이의 경계부에 인접하여 위치한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제 1 정렬결합부는 플렉서블 표시 모듈에 고정되고 자성을 갖는 패널 자성층을 포함하고, 제 2 정렬결합부는 제 1 프레임 상에 고정되고 자성을 갖는 제 1 프레임 자성층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 패널 자성층은 제 1 표면 극성을 갖는 제 1 패널 자성체를 포함하고, 제 1 프레임 자성층은 제 1 표면 극성과 다른 제 2 표면 극성을 갖는 제 1 프레임 자성체를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 패널 자성층은 제 1 패널 자성체와 인접하고 제 2 표면 극성을 갖는 제 2 패널 자성체를 더 포함하고, 제 1 프레임 자성층은 제 1 프레임 자성체와 인접하고 제 1 표면 극성을 가지며, 제 2 패널 자성체와 마주하는 제 2 프레임 자성체를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제 1 패널 자성체 및 제 2 패널 자성체는 제 1 프레임과 제 2 프레임의 경계부와 수직한 방향으로 교번하여 배치되고, 제 1 프레임 자성체 및 제 2 프레임 자성체는 제 1 프레임과 제 2 프레임의 경계부와 수직한 방향으로 교번하여 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제 1 패널 자성체 및 제 2 패널 자성체는 제 1 프레임과 제 2 프레임의 경계부 방향으로 교번하여 배치되고, 제 1 프레임 자성체 및 제 2 프레임 자성체는 제 1 프레임과 제 2 프레임의 경계부 방향으로 교번하여 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 결합부는 제 1 프레임의 다른 일부와 플렉서블 표시 모듈의 일부를 고정하는 제 1 고정결합부와 제 2 프레임의 다른 일부와 플렉서블 표시 모듈의 일부를 고정하는 제 2 고정결합부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 제 1 프레임과 제 2 프레임을 회동가능하게 결합하는 힌지부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 플렉서블 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시 모듈, 플렉서블 표시 모듈을 지지하는 제 1 프레임과 제 2 프레임 및 제 1 프레임 및 제 2 프레임과 플렉서블 표시 모듈을 결합하는 고정결합부 및 정전결합부를 포함하고, 고정결합부는 제 1 프레임의 적어도 일부와 플렉서블 표시 모듈의 적어도 일부를 고정하는 제 1 고정결합부 및 제 2 프레임의 적어도 일부와 플렉서블 표시 모듈의 적어도 일부를 고정하는 제 2 고정결합부를 포함하고, 정전결합부는 제 1 프레임의 적어도 일부와 플렉서블 표시 모듈의 적어도 일부를 착탈 가능하게 결합하는 제 1 정전결합부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제 1 정전결합부는 제 1 프레임 상에 고정된 정전 발생부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 플렉서블 표시 모듈에 고정된 정전기판을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 플렉서블 표시 모듈의 곡률을 센싱하는 곡률 센서를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 정전 발생부는 곡률 센서의 센싱값에 따라 정전력이 연동된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치는 제 1 프레임과 제 2 프레임을 회동가능하게 결합하는 힌지부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 플렉서블 표시 장치는 플렉서블 표시 패널이 평면 상태를 유지할 때 기판의 하부를 프레임과 결합하여 폴딩 중심부에 발생하는 굴곡 현상을 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 플렉서블 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 플렉서블 표시 패널의 굴곡 실험 결과이다.
도 4는 플렉서블 표시 모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 투시 평면도이다.
도 6은 도 5의 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시 모듈의 폴딩 동작 모식도이다.
도 8은 도 7의 폴딩 영역을 확대한 모식도이다.
도 9는 정렬결합부의 위치 정렬 원리의 모식도이다.
도 10은 정렬 결합부에 의해 위치가 정렬된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 평면도이다.
도 12는 도 11의 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 평면도이다.
도 14는 도 13의 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 평면도이다.
도 16은 도 15의 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 곡률 센서의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 평면도이다.
도 19는 도 18의 롤러블 표시 장치의 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1구성 요소가 제 2 또는 제 3구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 플렉서블 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 표시 장치(10)는 플렉서블 표시 모듈(100), 제 1 프레임(210), 제 2 프레임(220) 및 힌지부(300)를 포함할 수 있다.
플렉서블 표시 모듈(100)은 사용자의 명령을 터치 방식으로 수신할 수 있도록 정전식 또는 감압식 터치 입력이 가능한 터치스크린을 포함할 수 있다.
이와 같은 플렉서블 표시 모듈(100)은 평각(180도)으로 펼쳤을 때 화면에 이미지, 동영상, 문자 등과 같은 데이터를 출력할 수 있고, 힌지부(300)를 기준으로 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)을 마주하도록 중심부 영역이 휘어지면서 접힐 수 있다.
힌지부(300)에 대응하여 접히는 플렉서블 표시 모듈(100)의 중심부 영역은 접히는 동작에서 외부로부터 압력을 받지 않고 자연스러운 굴곡면을 형성할 수 있도록 기구 프레임에 의해 고정되지 않는 영역을 갖는다.
도 2는 종래 기술에 따른 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 플렉서블 표시 장치(10)는 플렉서블 표시 패널(110), 지지모듈(150), 제 1 프레임(210), 제 2 프레임(220), 힌지부(300), 제 1 고정결합부(410) 및 제 2 고정결합부(420)를 포함한다.
플렉서블 표시 패널(110)은 외부의 압력에 따라서 소정의 곡률로 휘어질 수 있다. 이를 위해 플렉서블 표시 패널(110)은 일반적으로 사용되는 유리 기판이 아닌 플라스틱 기판을 사용하고, 기판의 손상을 방지하기 위해서 기존의 제조 프로세서를 사용하지 않고 주로 저온 제조 프로세서를 사용한다.
플렉서블 표시 패널(110)은 예를 들어, 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 패널일 수 있다. 유기발광다이오드 패널은 연성의 기판상에 형성된 유기 발광층(미도시)과 유기 발광층을 보호하는 보호층(미도시)이 배치된 형태일 수 있다. 플렉서블 표시 패널(110)은 내부에 화소를 포함하고, 각 화소를 구동하는 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
플렉서블 표시 모듈(100)은 플렉서블 표시 패널(110)과 패널의 배면에 부착된 지지모듈(150)을 포함할 수 있다. 지지모듈(150)은 플렉서블 표시 패널(110)의 화면이 일정한 평면을 유지할 수 있도록 플렉서블 표시 패널(110)의 배면부를 지지한다. 지지모듈(150)의 구조는 도 4에서 보다 자세하게 설명한다.
제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)은 각각 플렉서블 표시 모듈(100) 또는 플렉서블 표시 패널(110)과 고정결합부(410,420)를 통해 결합될 수 있다. 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)은 플렉서블 표시 모듈(100)을 지지하며, 플렉서블 표시 패널(110)을 구동하는 구동부(미도시)가 프레임(210, 220) 상에 배치될 수 있다. 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)의 최외곽부와 플렉서블 표시 패널(110)의 최외곽부는 고정결합부(410,420)를 통해 직접 결합될 수도 있다.
제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)과 플렉서블 표시 모듈(100)을 결합하는 고정결합부(410, 420)는 감압 접착제(PSA, Pressure Sensitive Adhesive)를 포함할 수 있다. 감압 접착제(PSA)는 접착제를 접착면과 접착시키기 위한 접착제의 한 종류로서 압력에 의해서 견고하게 고정될 수 있다. 감압 접착제는 점성과 탄성이 우수하여 플렉서블 표시 패널(110)에 가해지는 압력을 분산하여 파손을 방지할 수 있다.
힌지부(300)는 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)과 각각 연결되고, 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)이 회동 가능하도록 연결하여 플렉서블 표시 모듈(100)이 평면으로 펼쳐지거나 책처럼 접혀질 수 있도록 한다. 플렉서블 표시 모듈(100)의 중앙부는 접히고 펴지는 동작에서 자유롭게 곡면을 형성할 수 있도록 제 1 프레임(210), 제 2 프레임(220) 및 힌지부(300) 중 어느 것과도 결합되거나 고정되지 않는 비접착 영역을 포함한다.
도 2에 도시된 것과 같이 플렉서블 표시 모듈(100)이 평면이 되게 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)이 서로 평각(180도)으로 완전하게 펴진 경우 플렉서블 표시 모듈(100)의 중심부에서 굴곡이 발생될 수 있다. 모듈 중심부의 굴곡은 플렉서블 표시 모듈(100)의 중심 영역의 배면부가 프레임에 의해 고정되지 않아 발생한다. 따라서, 제 1 및 제 2 프레임(210, 220)에 고정되지 않은 영역이 클수록 굴곡이 더 크게 발생할 수 있다.
도 3a 는 플렉서블 표시 패널의 굴곡 실험 결과이다.
도 3a의 그래프는 샘플 A, B 에 대해서 고온 다습한 환경에서 240시간 접힌 상태를 유지한 경우에 발생하는 굴곡 변형을 나타낸다. 도 3a의 샘플 A, B는 중심부의 비접착부 길이가 8mm인 플렉서블 표시 패널(110)이다. 플렉서블 표시 패널(110)의 중심부를 0mm로 기준 위치로 설정하고 좌측과 우측에 각각 4mm에 해당하는 영역으로 프레임과 접착되지 않은 비접착 영역을 설정한다. 실험 결과는 플렉서블 표시 패널(110)의 굴곡 변형이 최대 60um이상 발생한 것을 나타낸다. 이와 같이 플렉서블 표시 패널(110)의 중심부에서 발생하는 굴곡 변형으로 인해 중심부의 화면 시인성이 저하될 수 있다.
도 3b 는 플렉서블 표시 패널의 굴곡 실험 결과이다.
도 3b의 그래프는 도 3a와 동일한 실험 조건에서 동일한 조건의 샘플 A, B를 설정하고 중심부 비접착 영역의 길이를 4mm로 축소하여 실험한 결과를 보여준다.
도 3b를 참조하면, 패널의 중심부를 0mm 기준 위치로 설정한 비접착 영역이 좌측과 우측에 각각 2mm에 해당하는 플렉서블 표시 패널(110)에서 굴곡 변형은 최대 20um 정도 발생한다.
도 3a 및 도 3b의 실험 결과는 패널 중심부의 비접착 영역이 8mm에서 4mm로 축소됨에 따라 패널 중심부의 굴곡 변형도 40um정도 개선된 효과를 보여준다.
도 4는 플렉서블 표시 모듈의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 플렉서블 표시 모듈(100)은 플렉서블 표시 패널(110), 플렉서블 표시 패널(110)의 배면에 배치되는 지지모듈(150)로 구성된다. 지지모듈(150)은 광흡수층(151), 제 1 접착층(152), 충격 완충층(153), 제 2 접착층(154), 열전도층(155) 및 도전층(156)을 포함할 수 있다.
플렉서블 표시 패널(110)은 가요성의 기판 상에 형성된 발광층을 포함하는 유기발광 디스플레이일 수 있다. 플렉서블 표시 패널(110)은 다층 구조로 형성되며, 기판 상에 배치되는 박막트랜지스터(TFT) 및 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 유기발광소자(미도시)를 구비할 수 있다.
광흡수층(151)은 흑색의 흡광 재료를 포함하고, 플렉서블 표시 패널(110)의 배면에 배치된다. 광흡수층(151)은 플렉서블 표시 패널(110)의 발광면으로부터 입사된 후 반사되는 반사광을 흡수하여 플렉서블 표시 패널(110)의 화질을 향상시킬 수 있다.
충격 완충층(153)은 플렉서블 표시 패널(110)에 가해지는 가압력을 일부 흡수하여 플렉서블 표시 패널(110) 및 제 1 및 제 2 프레임(210, 220)의 파손을 방지할 수 있다. 충격 완충층(153)은 플렉서블 표시 패널(110)이 접히는 영역에서 패널의 변형에 따라 가해지는 응력의 일부를 흡수할 수 있다. 또한, 충격 완충층(153)은 플렉서블 표시 패널(110)과 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)을 합착하는 제조 공정 단계에서 기포 발생 없이 서로 합착될 수 있도록 한다. 충격 완충층(153)은 고무, 폴리 우레탄과 같은 비금속의 탄성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
제 1 접착층(152)은 광흡수층(151)과 충격 완층층(153)을 접착하여 고정할 수 있다. 제 1 접착층(152)은 감압 접착제를 포함할 수 있다.
열전도층(155)은 플렉서블 표시 패널(110)의 발광 화면에서 발생하는 국부 발열을 횡방향으로 전도하여 방출할 수 있다. 열전도층(155)은 금속 박막, 그라파이트 및 금속-그래핀 복합체와 같이 열전도성이 높은 재료로 구성될 수 있다. 열전도층(155)은 0.1 내지 10㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 두께가 0.1㎛ 미만인 경우, 열전도 효율이 미미할 수 있고, 두께가 10㎛를 초과하는 경우, 과도한 두께로 인한 제조원가가 상승하는 문제가 있다. 열전도층(155)에 사용되는 그라파이트는 탄소 입자의 배열 방향을 따라서 횡방향의 열전도 특성이 우수하여 플렉서블 표시 패널(110)의 국부 발열을 횡방향으로 전도하여 고온의 열에 의해 플렉서블 표시 패널(110)의 화소가 손상되는 것을 방지한다. 또한 플렉서블 표시 패널(110)의 배면에 위치하는 회로 소자(미도시)의 고온 발열이 플렉서블 표시 패널(110)로 국부적으로 전달되지 않도록 할 수도 있다.
제 2 접착층(154)은 충격 완충층(153)과 열전도층(155)을 접착할 수 있다.
도전층(156)은 구리(Cu)와 같은 도전성의 박막으로 구성된다. 도전층(156)은 외부에서 유입되는 정전기 방전(ESD)를 차폐하고, 그라운드 전위를 유지할 수 있도록 접지되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 투시 평면도이다.
도 6은 도 5의 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 플렉서블 표시 장치(10)는 플렉서블 표시 패널(110), 제 1 프레임(210), 제 2 프레임(220), 힌지부(300), 지지모듈(150), 고정결합부(410) 및 정렬결합부(500)를 포함한다.
제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)은 힌지부(300)를 통해 회동 가능하도록 결합될 수 있다. 힌지부(300)는 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)이 회동축을 기준으로 회전하면서 플렉서블 표시 패널(110)이 접히거나 펴질 수 있도록 한다. 플렉서블 표시 패널(110)이 접힌 상태에서 힌지부(300)와 중첩한 플렉서블 표시 패널(110)의 중심부는 접철 영역이 된다.
플렉서블 표시 패널(110)은 가요성의 디스플레이 패널로서 예를 들어, 유기발광다이오드(OLED:Organic Light Emitting Diode) 패널일 수 있다. 플렉서블 표시 패널(110)은 내부에 화소를 포함하고 각 화소를 구동하는 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
플렉서블 표시 모듈(100)은 플렉서블 표시 패널(110)과 플렉서블 표시 패널(110)의 배면에 부착되어 패널이 일정한 평면을 유지하도록 지지하는 지지모듈(150)을 포함할 수 있다.
제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)과 플렉서블 표시 모듈(100)은 고정결합부(410)와 정렬결합부(500)에 의해 서로 결합될 수 있다.
제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)과 플렉서블 표시 모듈(100)을 견고하게 결합하여 고정하는 고정결합부(410)는 플렉서블 표시 모듈(100)의 외측 영역에 주로 위치되고 외력에 의해 결합이 해제되지 않는 접착부재이거나 기구적 결합부재를 포함할 수 있다.
고정결합부(410)는 감압 접착제(PSA, Pressure Sensitive Adhesive)를 사용할 수 있다. 감압성 접착제는 천연 고무 접착제, 스티렌/부타디엔 라텍스계 접착제, ABA 블록 공중합체형 열가소성 고무(여기서, A는 열가소성 폴리스티렌 말단 블록이고 B는 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 폴리에틸렌 고무 또는 폴리부틸렌 고무의 중간 블록임), 부틸고무, 폴리이소부틸렌, 폴리아크릴레이트, 초산비닐/아크릴 에스테르 공중합체 등의 아크릴계 폴리머 접착제, 그리고 폴리비닐메틸에테르, 폴리비닐에틸에테르, 폴리비닐이소부틸에테르 등의 비닐 에테르계 폴리머 접착제 등을 포함할 수 있다.
반면, 정렬결합부(500)는 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)을 플렉서블 표시 모듈(100)과 착탈 가능하게 결합하여 약한 힘에 의해서도 결합이 해제될 수 있도록 한다.
정렬결합부(500)는 플렉서블 표시 모듈(100)에 고정된 제 1 정렬결합부(510)와 제 1 프레임(210)에 고정되고 제 1 정렬결합부(510)와 마주하여 착탈 가능하게 결합하는 제 2 정렬결합부(520) 및 제 2 프레임(220)에 고정되고 제 1 정렬결합부(510)와 마주하여 착탈 가능하게 결합하는 제 3 정렬결합부(530)를 포함할 수 있다.
제 2 정렬결합부(520)와 제 3 정렬결합부(530)는 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)의 경계부에 서로 인접하게 대향하도록 배치될 수 있다. 힌지부(300)에 의해 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)이 회동하는 경우 제 2 정렬결합부(520)와 제 3 정렬결합부(530)는 서로 이격되어 멀어질 수 있다.
제 1 정렬결합부(510), 제 2 정렬결합부(520) 및 제 3 정렬결합부(530)는 각각 복수의 자성체를 포함할 수 있다. 특히 대향하며 위치하는 제 1 정렬결합부(510) 및 제 2 정렬결합부(520)는 대향면에 서로 다른 표면 극성을 갖는 자성체를 포함할 수 있다. 또한 제 3 정렬결합부(530)도 제 1 정렬결합부(510)와의 대향면에서 제 1 정렬결합부(510)와 서로 다른 표면 극성을 갖는 자성체를 포함할 수 있다. 서로 마주하는 자성체 간에 형성된 인력(引力)을 통해 제 1 정렬결합부(510)와 제 2 정렬결합부(520)는 서로 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 마찬가지로 제 1 정렬결합부(510)와 제 3 정렬결합부(530)도 서로 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
도 5 및 도 8을 참조하면 플렉서블 표시 모듈(100)에 고정된 제 1 정렬결합부(510)는 플렉서블 표시 모듈(100)의 횡방향 및 종방향을 따라 매트릭스 형태로 교번하여 배치된 복수의 제 1 패널 자성체(511)와 제 2 패널 자성체(512)를 포함할 수 있다. 제 1 패널 자성체(511) 및 제 2 패널 자성체(512)는 박형의 자성체로 ‘N’극 및 ‘S’극의 표면 극성을 가질 수 있다. 자성체의 표면 극성은 프레임 자성체(521, 522)와 마주하는 패널 자성체(511, 512)의 면상에 형성된 자화 극성을 의미한다.
제 1 프레임(210)에 고정된 제 2 정렬결합부(520)는 제 1 프레임(210)에 매트릭스 형태로 교번하여 배치된 복수의 제 1 프레임 자성체(521) 및 제 2 프레임 자성체(522)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 프레임 자성체(521, 522)는 대향하는 제 1 및 제 2 패널 자성체(511, 512)와 서로 다른 표면 극성을 갖는다.
예를 들어, 제 1 및 제 2 패널 자성체(511, 512)와 제 1 및 제 2 프레임 자성체(521, 522)가 서로 다른 표면 극성인 경우, 제 1 패널 자성체(511)의 표면 극성이 ‘N’극일 때 제 1 패널 자성체(511)의 위치에 대응하는 제 1 프레임 자성체(521)의 표면 극성은 ‘S’극을 갖는다는 것을 의미한다. 따라서 서로 다른 표면 극성을 갖는 제 1 패널 자성체(511)와 제 1 프레임 자성체(521)의 사이에는 자력에 의한 인력(引力)이 작용할 수 있다.
제 2 프레임(220)에 고정된 제 3 정렬결합부(530)는 제 2 프레임(220)에 매트릭스 형태로 교차하는 복수의 제 3 프레임 자성체(531) 및 제 4 프레임 자성체(532)를 포함할 수 있다. 제 3 및 제 4 프레임 자성체(531, 532)는 대향하는 제 1 및 제 2 패널 자성체(511, 512)와 서로 다른 표면 극성을 갖는다. 또한, 제 3 프레임 자성체(531)와 제 4 프레임 자성체(532)는 각각 제 1 프레임 자성체(521)와 제 2 프레임 자성체(522)와 동일한 표면 극성을 가질 수 있다. 서로 다른 표면 극성을 갖는 제 1 패널 자성체(511)와 제 3 프레임 자성체(531)의 사이에는 자력에 의한 인력(引力)이 작용할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 플렉서블 표시 모듈(100)이 평면으로 펴진 상태에서 플렉서블 표시 모듈(100)의 제 1 정렬결합부(510)는 제 2 정렬결합부(520) 및 제 3 정렬결합부(530)과 각각 결합된다.
제 2 정렬결합부(520) 및 제 3 정렬결합부(530)는 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)의 경계부 영역에 배치되어 제 1 정렬결합부(510)와 평행하게 대향한다. 플렉서블 표시 모듈(100)의 곡면부에 형성된 정렬결합부(500)는 플렉서블 표시 모듈(100)이 완전히 펴진 상태에서 제 1 정렬결합부(510)와 제 2 정렬결합부(520) 및 제 1 정렬결합부(510)와 제 3 정렬결합부(530)의 결합을 통해 플렉서블 표시 모듈(100)에 중심부에서 굴곡이 발생하지 않도록 플렉서블 표시 모듈(100)의 중심부를 제 1 및 제 2 프레임(210, 220)에 고정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시 모듈의 폴딩 동작 모식도이다.
도 8은 도 7의 폴딩 영역을 확대한 모식도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 플렉서블 표시 모듈(100)이 접히는 경우, 플렉서블 표시 모듈(100)은 접히는 중심 영역에서 소정의 곡률을 가지고 변형된다. 반면, 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)은 힌지부(300)에 의해 회동되어 결합 각도는 변하지만, 프레임 자체가 강성을 갖는 금속이나 플라스틱으로 제조되어 프레임의 자체 형태는 변형되지 않는다.
도 7에 도시된 것과 같이 힌지부에 의해 제 1 프레임(210)이 회동되어 플렉서블 표시 모듈(100)이 곡률을 갖는 경우 제 1 정렬결합부(510)와 제 2 정렬결합부(520)는 일부 영역에서 결합이 해제될 수 있다. 또한, 제 1 정렬결합부(510)와 제 3 정렬결합부(530)도 일부 영역에서 결합이 해제될 수 있다.
플렉서블 표시 모듈(100)을 제 1 및 제 2 프레임(210, 220)과 전 영역에서 강하게 결합된 경우 플렉서블 표시 모듈(100)은 곡면부에서 강한 응력을 받을 수 있다. 반면, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시 모듈(100)은 곡률 형성 시에 제 1 및 제 2프레임(210, 220)의 결합이 해제됨으로써 응력을 받지않고 자연스러운 곡면을 형성할 수 있게 된다.
도 9는 정렬결합부의 위치 정렬 원리의 모식도이다.
도 10은 정렬결합부에 의해 위치가 정렬된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 9를 참조하면, 플렉서블 표시 모듈(100)이 접힌 상태에서 다시 펴지는 동안 정렬결합부(500)의 동작을 나타내는 모식도이다.
플렉서블 표시 모듈(100)에 위치하는 제 1 패널 자성체(511)와 제 2 패널 자성체(512)는 서로 다른 표면 극성을 가지고 교차되어 배치된다. 또한 제 2 프레임(220)에 위치하는 제 3 프레임 자성체(531)와 제 4 프레임 자성체(532)도 서로 다른 표면 극성을 가지며 서로 교차되어 배치된다.
플렉서블 표시 모듈(100)이 접힌 상태에서 다시 평면으로 복원될 때, 이격되어 있던 제 1 정렬결합부(510)와 제 3 정렬결합부(530)은 서로 근접하면서 지정된 위치로 안착될 수 있다. 만약, 플렉서블 표시 모듈(100)의 위치가 지정된 위치를 벗어나면, 제 1 정렬결합부(510)의 제 1 패널 자성체(511)와 제 3 정렬결합부(530)의 제 3 프레임 자성체(531)의 정렬 위치도 서로 어긋나게 된다. 이 경우, 제 1 패널 자성체(511)와 제 3 프레임 자성체(531)의 사이에는 자력에 의한 인력(引力)이 발생하게 된다. 또한, 제 3 프레임 자성체(531)와 제 2 패널 자성체(512)의 사이에는 같은 표면 극성에 의한 척력(斥力)이 발생한다. 플렉서블 표시 모듈(100)이 제 2 프레임(220) 상의 지정된 위치를 벗어나는 경우 제 1 정렬결합부(510)와 제 3 정렬결합부(530)의 사이에 형성된 인력과 척력에 의해 플렉서블 표시 모듈(100)이 지정된 위치에 자동적으로 정렬되어 안착될 수 있다.
도 10은 제 1 패널 자성체(511)가 제 1 프레임 자성체(521)에 대응하는 위치에 정렬되어 플렉서블 표시 모듈(100)이 지정된 정위치에 정렬된 상태를 나타낸다.
도시되지는 않았지만, 제 1 패널 자성체(511)와 제 2 패널 자성체(512)는 플렉서블 표시 패널(110)의 횡 방향 또는 종 방향을 따라 일렬 배치되어 스트라이프 형상으로 배치될 수 도 있다. 제 1 및 제 2 패널 자성체(511, 512) 및 제 3 및 제 4 프레임 자성체(531, 532)의 배치는 플렉서블 표시 모듈(100)의 곡면의 위치 및 힌지 구조에 따라 가변될 수 있음은 물론이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 평면도이다.
도 12는 도 11의 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 플렉서블 표시 모듈(100)은 외곽부에서 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)과 고정결합부(410)를 통해 결합된다. 플렉서블 표시 패널(110)의 배면에 위치하는 지지모듈(150)은 정렬결합부(500)를 통해 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)과 결합된다.
정렬결합부(500)는 플렉서블 표시 모듈(100)에 고정된 제 1 정렬결합부(510)와 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)에 위치하는 제 2 정렬결합부(520) 및 제 3 정렬결합부(530)으로 구성된다. 제 1 정렬결합부(510)는 플렉서블 표시 패널(110)의 횡방향 및 종방향을 매트릭스 형태로 교차하는 제 1 패널 자성체(511)와 제 2 패널 자성체(512)를 포함할 수 있다.
제 2 정렬결합부(520)는 제 1 정렬결합부(510)에 배치된 패널 자성체와 다른 표면 극성을 갖는 프레임 자성체로 구성된다. 또한 제 3 정렬결합부(530)는 제 1 정렬결합부(510)에 배치된 패널 자성체와 다른 표면 극성을 갖는 프레임 자성체로 구성된다.
도시되지는 않았지만 제 1 패널 자성체(511)와 제 2 패널 자성체(512)는 플렉서블 표시 패널(110)의 횡방향 또는 종방향을 따라 일렬 배치되는 스트라이프 형태로 배치될 수 도 있다. 패널 자성체의 배치는 플렉서블 표시 패널의 곡면의 배치 및 설계에 따라 가변될 수 있음은 물론이다. 또한, 평면 영역에서의 프레임 자성체 또는 패널 자성체의 일부는 반드시 자성체일 필요는 없다. 마주하는 영역에 자성체가 배치된 경우라면, 금속 재질의 평판 부재를 적용하여 일부 영역에서 자성체를 대체하는 것도 가능하다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 평면도이다.
도 14는 도 13의 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 플렉서블 표시 패널(110)의 중심부 굴곡 영역 이외의 영역에서 플렉서블 표시 모듈(100)은 고정결합부(410)를 통해 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)에 고정된다. 플렉서블 표시 모듈(100)의 굴곡부는 정렬결합부(500)를 통해 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)과 결합된다.
정렬결합부(500)는 플렉서블 표시 모듈(100)에 부착된 제 1 정렬결합부(510), 제 1 프레임(210)과 제 2 프레임(220)에 위치하는 제 2 정렬결합부(520) 및 제 3 정렬결합부(530)로 구성된다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 평면도이다.
도 16은 도 15의 플렉서블 표시 장치의 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 플렉서블 표시 패널(110)의 중심부 굴곡 영역 이외의 영역에서 플렉서블 표시 모듈(100)은 고정결합부(410)를 통해 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)에 고정된다. 플렉서블 표시 모듈(100)의 굴곡부는 정전결합부(600)를 통해 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220)과 결합될 수 있다.
정전결합부(600)는 제 1 프레임(210)에 배치된 제 1 정전 발생부(620)와 제 2 프레임에 배치된 제 2 정전 발생부(630) 및 플렉서블 표시 모듈(100)에 부착된 정전기판(610)을 포함할 수 있다.
정전 발생부(620, 630)는 정전기력을 이용하여 평면의 부재를 고정하는 장치이다. 프레임(210, 220) 상에 위치하는 정전 발생부(620, 630)는 표면에 전하를 하전하고, 정전기판(610)에 하전된 입자와 정전 발생부(620, 630)의 하전입자 사이에 발생되는 인력을 이용하여 플렉서블 표시 모듈(100)을 고정할 수 있다.
정전기판(610)은 정전 발생부(620, 630)에서 정전력에 의해 유전분극이 용이하게 발생될 수 있도록 고유전율의 재료를 포함할 수 있다. 일반적으로 사용될 수 있는 고유전율의 재료로는 실리콘(Si), 갈륨아세나이드(GaAs), 테프론, 폴리스틸렌, 세라믹 등이 있다.
제 1 정전 발생부(620) 및 제 2 정전 발생부(630)는 각각 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220) 상에 분리되어 배치될 수 있다. 또는 제 1 프레임(210) 및 제 2 프레임(220) 중 어느 한 프레임에 하나의 정전 발생부만이 배치될 수도 있다.
정전 발생부 구조 및 배치 개수와 배치 위치는 프레임(210, 220)의 형태 및 힌지부(300)의 구조에 따라 다양한 변형이 가능하다.
정전 발생부(620, 630)는 전력을 사용하여 동작하므로, 플렉서블 표시 장치(10)는 힌지부(300)에 내장된 곡률 센서(320)를 이용하여 정전 발생부(620, 630)의 정전력을 제어하거나 차단할 수도 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 곡률 센서의 사시도이다.
곡률 센서(320)는 힌지부(300)에 내장되어 힌지부(300)의 변위를 측정하는 것으로 플렉서블 표시 모듈(100)의 접힌 상태를 센싱할 수 있다. 곡률 센서(320)은 마그네틱 센서, 압력 센서, 근접 센서, 광검출 센서 등 다양한 센서를 적용할 수 있다.
도 17은 곡률 센서(320)에 적용된 마그네틱 센서의 원리를 도시하고 있다. 마그네틱 센서(330)는 힌지부(300)의 회전축에 연결되어 플렉서블 표시 모듈(100)의 접힘과 펴짐에 따라 회전하는 휠부(331)과 휠부(331)의 외측부에 위치하는 영구 자석으로 형성된 돌기(332)와 돌기(332)와 마주하여 위치하고 돌기(332)의 자력에 의해 위치가 변위되는 제 2 접점(333b), 제 2 접점(333b)과 대응하는 제 1 접점(333a)을 포함하는 센서 스위치(333) 및 센서 스위치(333)를 보호하고 센서 스위치(333)로부터 인출된 단자를 고정하는 하우징(334)으로 구성된다.
돌기(332)는 플렉서블 표시 모듈(100)이 완전히 펴진 상태에서 센서 스위치(333)와 마주하도록 휠부(331) 상에 위치한다. 센서 스위치(333)의 내부에 위치하는 제1 접점(333a)과 제 2 접점(333b)은 플렉서블 표시 모듈(100)이 접힌 상태에서는 서로 연결되지 않으나, 플렉서블 표시 패널(110)이 완전히 펴진 상태에서 돌기(332)의 자력에 의해 제 2 접점(333b)이 이동하여 제 1 접점(333a)과 접촉하면서 전기적으로 연결된다.
정전 발생부(620, 630)는 센서 스위치(333)가 쇼트(short)된 상태를 검출하여 정전력을 제어하여 플렉서블 표시 패널(110)을 프레임(210, 220) 상에 선택적으로 고정시킬 수 있다. 또한, 센서 스위치(333)가 오픈(open)된 상태이면 정전 발생부(620, 630)의 동작을 차단하여 플렉서블 표시 패널(110)을 프레임(210, 220)과 이격되도록 할 수도 있다.
도 17에서 예시한 마그네틱 센서(330)는 곡률 센서(320)의 하나의 예시에 불과하며, 다양한 스위치 구성을 통해 플렉서블 표시 모듈(100)의 접힘을 검출할 수 있음은 물론이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤러블 표시 장치의 평면도이다.
도 19는 도 18의 롤러블 표시 장치의 단면도이다.
도 18 및 19를 참조하면, 롤러블 표시 장치(1100)는 복수의 프레임(1210,1220)과 각 프레임을 서로 연결하는 복수의 힌지부(1300)를 포함하고, 복수의 프레임(1210,1220) 상에 위치하는 지지모듈(1150), 지지모듈(1150)과 상기 복수 프레임(1210,1220)을 각각 결합하는 고정 결합부(1410) 및 정렬결합부(1500)를 포함한다. 지지모듈(1150)에는 롤러블 표시 패널(1110)이 위치한다.
정렬결합부(1500)는 지지모듈(1150)에 결합된 제 1 정렬결합부(1510)와 프레임(1210, 1220)에 고정된 제 2 정렬결합부(1520)를 포함하고, 제 1 정렬결합부(1510) 및 제 2 정렬결합부(1520)는 마주하며 서로 다른 극성을 갖는 자성체로 구성된다.
롤러블 표시 장치(1100)가 완전히 펴진 상태에서 제 1 정렬결합부(1510)와 제 2 정렬결합부(1520)는 자력을 통해 결합될 수 있다. 또한, 도 19에 도시된 것과 같이 롤러블 표시 장치(1100)가 말린 상태에서 제 1 정렬결합부(1510)와 제 2 정렬결합부(1520)는 서로 이격되어 롤러블 표시 패널(1110)이 완만한 굴곡을 가질 수 있도록 한다.
도 18 및 도 19에 예시된 롤러블 표시 장치(1100)는 본 발명의 정렬결합부를 적용한 플렉서블 표시 장치의 하나의 실시예로서 도시된 구조 이외에도 다양한 플렉서블 장치에 응용하여 적용될 수 있다.
플렉서블 표시 장치 10
플렉서블 표시 모듈 100
지지모듈 150
제 1 프레임 210
제 2 프레임 220
힌지부 300
고정결합부 410
정렬결합부 500
제 1 정렬결합부 510
제 2 정렬결합부 520
정전 결합부 600

Claims (17)

  1. 플렉서블 표시 패널을 포함하는 플렉서블 표시 모듈;
    상기 플렉서블 표시 모듈을 지지하는 제 1 프레임과 제 2 프레임;
    상기 제 1 프레임 및 상기 제 2 프레임과 상기 플렉서블 표시 모듈을 결합하는 고정결합부 및 정렬결합부; 및
    상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임을 회동가능하게 결합하는 힌지부를 포함하고,
    상기 고정결합부는 상기 제 1 프레임의 적어도 일부와 상기 플렉서블 표시 모듈의 적어도 일부를 고정하는 제 1 고정결합부 및
    상기 제 2 프레임의 적어도 일부와 상기 플렉서블 표시 모듈의 적어도 일부를 고정하는 제 2 고정결합부를 포함하고,
    상기 정렬결합부는 상기 플렉서블 표시 모듈의 다른 일부에 고정된 제 1 정렬결합부 및
    상기 제 1 프레임의 다른 일부에 고정되고 상기 제 1 정렬결합부와 착탈 가능한 제 2 정렬결합부를 포함하고,
    상기 제 1 정렬결합부는 상기 플렉서블 표시 모듈에 고정되고 자성을 갖는 패널 자성층을 포함하고,
    상기 제 2 정렬결합부는 상기 제 1 프레임 상에 고정되고 자성을 갖는 제 1 프레임 자성층을 포함하고,
    상기 힌지부에 의해 회동시 상기 제 1 정렬결합부와 제 2 정렬결합부는 일부 영역에서 결합이 해제되는 플렉서블 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정렬결합부는 상기 제 2 프레임의 다른 일부에 고정된 제 3 정렬결합부를 더 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 정렬결합부 및 상기 제 3 정렬결합부는 상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임 사이의 경계부에 인접하여 위치하는 플렉서블 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널 자성층은 제 1 표면 극성을 갖는 제 1 패널 자성체를 포함하고,
    상기 제 1 프레임 자성층은 상기 제 1 표면 극성과 다른 제 2 표면 극성을 갖는 제 1 프레임 자성체를 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 패널 자성층은 상기 제 1 패널 자성체와 인접하고 상기 제 2 표면 극성을 갖는 제 2 패널 자성체를 더 포함하고,
    상기 제 1 프레임 자성층은 상기 제 1 프레임 자성체와 인접하고 상기 제 1 표면 극성을 가지며, 상기 제 2 패널 자성체와 마주하는 제 2 프레임 자성체를 더 포함하는 플렉서블 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 패널 자성체 및 상기 제 2 패널 자성체는 상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임의 경계부와 수직한 방향으로 교번하여 배치되고,
    상기 제 1 프레임 자성체 및 상기 제 2 프레임 자성체는 상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임의 경계부와 수직한 방향으로 교번하여 배치되는 플렉서블 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 패널 자성체 및 상기 제 2 패널 자성체는 상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임의 경계부 방향으로 교번하여 배치되고,
    상기 제 1 프레임 자성체 및 상기 제 2 프레임 자성체는 상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임의 경계부 방향으로 교번하여 배치되는 플렉서블 표시 장치.
  9. 삭제
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