KR102619250B1

KR102619250B1 - 폴더블 표시장치

Info

Publication number: KR102619250B1
Application number: KR1020160127132A
Authority: KR
Inventors: 김대윤; 이승희; 한미진
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2023-12-29
Also published as: KR20180036903A

Abstract

본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 연성 표시패널, 및 기구물을 포함한다. 연성 표시패널에는, 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역이 정의된다. 연성 표시패널은 평평하게 펴진 제1 상태와 제1 방향을 따라 연장된 중심축을 기준으로 구부러진 제2 상태를 갖는다. 기구물은 연성 표시패널의 아래에 배치되며, 힌지부를 통해 회전 가능하게 체결된 제1 바디 및 제2 바디를 포함한다. 제1 바디는 제1 평탄부, 및 제1 만곡부를 갖는다. 제1 평탄부는 연성 표시패널의 제1 영역을 지지한다. 제1 만곡부는 제1 평탄부로부터 연장되며 상부면이 곡면을 갖는다. 제2 바디는 제2 평탄부 및 제2 만곡부를 갖는다. 제2 평탄부는 연성 표시패널의 제2 영역을 지지한다. 제2 만곡부는 제2 평탄부로부터 연장되며 제1 및 제2 바디의 중앙을 가로지르는 중심선을 기준으로 제1 만곡부와 대칭된 형상을 갖는다.

Description

폴더블 표시장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 폴더블 표시장치에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.

그 중 유기발광 다이오드 표시장치는 자발광소자이기 때문에 백라이트가 필요한 액정표시장치에 비하여 소비전력이 낮고, 더 얇게 제작될 수 있다. 또한, 유기 발광 다이오드 표시장치는 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 장점이 있다. 유기 발광 다이오드 표시장치는 대화면 양산 기술 수준까지 공정 기술이 발전되어 액정표시장치와 경쟁하면서 시장을 확대하고 있다.

유기발광 다이오드 표시장치의 픽셀들은 자발광 소자인 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함한다. 유기발광 다이오드 표시장치는 발광재료의 종류, 발광방식, 발광구조, 구동방식 등에 따라 다양하게 나뉘어질 수 있다. 유기발광 다이오드 표시장치는 발광방식에 따라 형광발광, 인광발광으로 나뉠 수 있고, 발광구조에 따라 전면발광(Top Emission) 구조와 배면발광 (Bottom Emission) 구조로 나뉘어질 수 있다. 또한, 유기발광 다이오드 표시장치는 구동방식에 따라 PMOLED(Passive Matrix OLED)와 AMOLED(Active Matrix OLED)로 나뉘어질 수 있다.

최근, 플렉서블 표시장치가 상용화되었다. 플렉서블 표시장치는 플라스틱 OLED가 형성된 표시패널의 화면 상에 입력 영상을 재현할 수 있다. 플라스틱 OLED는 휘어질 수 있는 플라스틱 기판 상에 형성된다. 플렉서블 표시장치는 다양한 디자인 구현이 가능하고 휴대성과 내구성에 장점이 있다. 플렉서블 표시장치는 벤더블(Bendable) 표시장치, 폴더블(Folderable) 표시장치, 롤러블(Rollable) 표시장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이러한 플렉서블 표시장치는 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일 기기 뿐만 아니라 TV(Television), 자동차 디스플레이, 웨어러블 기기 등에 적용될 수 있고 그 응용 분야가 확대되고 있다.

본 발명의 목적은 연성 표시패널이 압축 또는 인장되지 않고 일정한 길이를 유지하면서 안정적인 폴딩 동작을 구현할 수 있는 폴더블 표시장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 연성 표시패널을 지지하는 제1 바디 및 제2 바디를 갖는 기구물을 구비함으로써, 연성 표시패널의 물리적 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 제1 바디와 제2 바디를 연결하는 힌지부를 구비함으로써, 연성 표시패널의 상태 변화에 대응하여 제1 바디와 제2 바디의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 제1 바디와 제2 바디는 힌지부를 통해 상호 연결됨으로써, 하나의 자유도를 가지고 정해진 궤적을 따라 이동되기 때문에, 연성 표시패널이 압축 또는 인장되지 않고 일정한 길이를 유지하면서 안정적인 outer folding 동작을 구현할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 제품 안정성 및 신뢰성을 확보한 폴더블 표시장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3는 도 1에 도시된 픽셀 내 회로 구성도의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 모듈화된 연성 표시패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 사용예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 내지 도 11은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 구조를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 의한 기구물의 동작 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14 내지 도 16은 가이드홈의 형상을 결정하기 위한 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 17 내지 도 19는 가이드홈의 형상을 결정하기 위한 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면들이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 서두에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal display, LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD), 양자점 표시장치(Quantum Dot display; QDD) 등의 표시장치 기반으로 구현될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 폴더블 표시장치가 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함) 소자를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 3는 도 1에 도시된 픽셀 내 회로 구성도의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4는 모듈화된 연성 표시패널의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 폴더블 표시장치(10)는 디스플레이 구동 회로, 연성 표시패널(100)을 포함한다.

디스플레이 구동 회로는 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(16)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 연성 표시패널(100)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(16)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 배선들(D1~Dm)에 공급된다. 게이트 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트 신호를 게이트 배선들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 연성 표시패널(100)의 픽셀들을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(16)는 호스트 시스템(19)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 데이터 구동회로(12)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 게이트 구동회로(14)를 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다.

호스트 시스템(19)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(19)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 연성 표시패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(19)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(16)로 전송한다.

연성 표시패널(100)의 픽셀 어레이를 포함하는 플라스틱 기판을 포함한다. 플라스틱 기판은 PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PAR(polyarylate), PSF(polysulfone), COC(ciclic-olefin copolymer) 등의 재질로 형성될 수 있다. 픽셀 어레이는 데이터 배선들(D1~Dm, m은 양의 정수)과 게이트 배선들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 자발광 소자인 OLED를 포함한다.

도 2를 더 참조하면, 연성 표시패널(100)에는 다수의 데이터 배선들(D)과, 다수의 게이트 배선들(G)이 교차되고, 이 교차영역마다 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀 각각은 OLED, OLED에 흐르는 전류량을 제어하는 구동 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT라 함)(DT), 구동 TFT(DT)의 게이트-소스간 전압을 셋팅하기 위한 프로그래밍부(SC)를 포함한다.

프로그래밍부(SC)는 적어도 하나 이상의 스위치 TFT와, 적어도 하나 이상의 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다. 스위치 TFT는 게이트 배선(G)으로부터의 게이트 신호에 응답하여 턴 온 됨으로써, 데이터 배선(D)으로부터의 데이터전압을 스토리지 커패시터의 일측 전극에 인가한다. 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터에 충전된 전압의 크기에 따라 OLED로 공급되는 전류량을 제어하여 OLED의 발광량을 조절한다. OLED의 발광량은 구동 TFT(DT)로부터 공급되는 전류량에 비례한다. 이러한 픽셀은 고전위 전압원(EVDD)과 저전위 전압원(EVSS)에 연결되어, 도시하지 않은 전원 발생부로부터 각각 고전위 전원 전압과 저전위 전원 전압을 공급받는다. 픽셀을 구성하는 TFT들은 p 타입으로 구현되거나 또는, n 타입으로 구현될 수 있다. 또한, 픽셀을 구성하는 TFT들의 반도체층은, 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 또는, 산화물을 포함할 수 있다. OLED는 애노드 전극(ANO), 캐소드 전극(CAT), 및 애노드 전극(ANO)과 캐소드 전극(CAT) 사이에 개재된 유기 화합물층을 포함한다. 애노드 전극(ANO)은 구동 TFT(DT)와 접속된다.

도 3를 더 참조하면, 픽셀은 6T (Transistor) 1C (Capacitor)로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명의 픽셀 구성이 6T 1C 구조에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 구동 TFT를 이용하여 OLED에 흐르는 전류를 조절하는 방식을 사용하는 모든 OLED 픽셀 구조를 포함할 수 있다.

이하, 픽셀에 포함된 TFT가 p 타입인 것을 예로 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, n 타입 등으로 형성될 수 있다. TFT는 타입에 따라 소스 전극과 드레인 전극의 위치가 다를 수 있는바 이하의 설명에서는 이를 제1 전극과 제2 전극으로 명명한다.

제1 TFT(T1)는 제1a 게이트 배선(GL1a)에 연결된 게이트 전극, 제1 데이터 배선(DL1)에 연결된 제1전극, 및 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 연결된 제2전극을 포함한다. 제1 TFT(T1)는 제1a 게이트 신호(SCAN1)에 응답하여 제1 데이터 배선(DL1)을 통해 공급되는 데이터 전압을 스토리지 커패시터(Cstg)에 전달하는 역할을 한다.

제2 TFT(T2)는 제1b 게이트 배선(GL1b)에 연결된 게이트 전극, 구동 TFT(DT)의 게이트 전극에 연결된 제1 전극, 및 구동 TFT(DT)의 제2 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제2 TFT(T2)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 구동 TFT(DT)의 게이트 전극과 소스전극 노드를 다이오드 커넥션 상태로 만들어 주는 역할을 한다.

제3 TFT(T3)는 제1c 게이트 배선(GL1c)에 연결된 게이트 전극, 기준 전압 배선(VREF)에 연결된 제1 전극, 및 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제3 TFT(T3)는 제1c 게이트 신호(EM)에 응답하여 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 기준 전압(Vref)(또는, 보상전압)을 공급하는 역할을 한다.

제4 TFT(T4)는 제1c 게이트 배선(GL1c)에 연결된 게이트 전극, 구동 TFT(DT)의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제4 TFT(T4)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 유기발광 다이오드(OLED)에 구동 전류를 전달하고, 이를 발광시키는 역할을 한다.

제5 TFT(T5)는 제1b 게이트 배선(GL1b)에 연결된 게이트 전극, 기준 전압 배선(VREF)에 연결된 제1 전극, 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제5 TFT(T5)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 기준 전압(Vref)을 공급하는 역할을 한다.

구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터(Cstg)의 타단에 연결된 게이트 전극, 제1 전원(또는, 고전위 전압원)(EVDD)에 연결된 제1 전극, 제4 TFT(T4)의 제1 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터(Cstg)로부터 공급된 데이터전압에 응답하여 턴 온 되며 유기발광 다이오드(OLED)에 공급할 구동 전류를 생성한다.

유기발광 다이오드(OLED)는 제4 TFT(T4)의 제2 전극에 연결된 애노드 전극, 및 제2 전원(또는, 저전위 전압원)(EVSS)에 연결된 캐소드 전극을 포함한다. 유기발광 다이오드(OLED)는 제4 TFT(T4)를 통해 전달된 구동 전류에 대응하여 빛을 발광한다.

도 4를 더 참조하면, 연성 표시패널(100)은 타이밍 컨트롤러(도 1의 16), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 등(호스트 시스템(도 1의 19) 및 전원 발생부 등은 미도시함)과 전기적으로 연결 및 접속되어 모듈화된다.

게이트 구동회로(14)는 GIP 방식으로 연성 표시패널(100)상에 형성될 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)을 용이하게 권취 및 권출 하기 위해 표시영역(AA)의 좌측, 우측 또는 좌우측 모두에 GIP(Gate In Panel) 방식으로 게이트 구동회로(14)를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.

데이터 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 "PCB"라 함)(20)은 제1 연결 부재(25)를 통해 연성 표시패널(100)과 전기적으로 연결된다. 제1 연결 부재(25)는 데이터 구동회로(12)가 실장된 COF(Chip On Film)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 연결 부재(25)는 TCP(Tape Carrier Package) 방식으로 구현되어 데이터 PCB(20)와 연성 표시패널(100)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.

데이터 PCB(20)는 제2 연결 부재(35)를 통해 콘트롤 보드(30)와 연결된다. 제2 연결 부재(35)는 복수 개일 수 있다. 콘트롤 보드(30)에는 타이밍 컨트롤러(16) 등이 실장된다. 제2 연결 부재(35)는 FFC(Flexible Flat Cable)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 콘트롤 보드(30)는 호스트 시스템(도 1의 19), 전원 발생부 등과 연결 케이블을 통해 연결될 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 사용예를 설명하기 위한 도면들이다.

도 5를 참조하면, 연성 표시패널(100)은 입력 영상이 구현되는 표시 영역을 포함한다. 사용자는 표시 영역을 통해 연성 표시패널(100)로부터 출력되는 정보를 인지할 수 있다. 연성 표시패널(100)의 상부면은 표시 영역이 정의된 연성 표시패널(100)의 일면을 의미한다. 반대로, 연성 표시패널(100)의 하부면은 사용자가 표시 영역을 인식할 수 없는, 연성 표시패널(100)의 상부면과 반대되는 일면을 의미한다.

연성 표시패널(100)은 폴딩(folding)될 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)에는, 소정의 연성이 부여되어, 접거나 펴는 동작이 용이하게 반복적으로 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 표시패널(100)은, 연성 표시패널(100)의 하부면 방향으로 폴딩된다. 이러한 폴딩 방식을 Outer folding 방식이라 정의한다.

도 6 내지 도 11은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 구조를 설명하기 위한 도면들이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 연성 표시패널(100) 및 연성 표시패널(100)을 지지하는 기구물(200)을 포함한다.

연성 표시패널(100)은 접히거나 펴져, 제1 상태(ST1) 및 제2 상태(ST2)를 유지할 수 있다. 제1 상태(ST1)는 연성 표시패널(100)이 펴진 상태를 의미한다. 제2 상태(ST2)는 연성 표시패널(100)이 접힌 상태를 의미한다. 제1 상태(ST1)에서 제2 상태(ST2)로의 상태 변화를 위해, 연성 표시패널(100)은 제1 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 연장되는 가상의 중심축(CX)을 기준으로 폴딩될 수 있다. 가상의 중심축(CX)은 회전 중심일 수 있다. 제1 방향은 연성 표시패널(100)의 폭 방향, 제2 방향(예를 들어, X축 방향)은 연성 표시패널(100)의 길이 방향, 제3 방향(예를 들어, Z축 방향)은 연성 표시패널(100)의 두께 방향으로 정의될 수 있다.

연성 표시패널(100)의 상태 변화는 사용자에 의해 직접적으로 제공되는 물리적인 외력에 의한 것일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 연성 표시패널(100)의 일단을 파지하고 이에 힘을 제공하여 연성 표시패널(100)의 상태 변화를 구현할 수 있다. 또는, 연성 표시패널(100)의 상태 변화는 기 설정된 특정 신호에 응답하여, 제어부를 통해 제어되는 것일 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)의 상태 변화는 선택된 구동 장치 및 구동 회로 등에 의해 제어될 수 있다.

본 발명에 의한 폴더블 표시장치는, outer folding 방식으로 구현되기 때문에, 연성 표시패널(100)이 상태 변화와 관계없이 외부에 노출된다. 즉, 제1 상태(ST1), 제2 상태(ST2), 및 상태 변화 계속 중에도, 사용자는 연성 표시패널(100)의 표시 영역을 인지할 수 있고, 선택적으로 필요한 정보를 제공받을 수 있다. 일 예로, 제1 상태(ST1)는 표시장치가 온(ON)되어, 입력 영상이 구현되는 상태일 수 있다. 제2 상태(ST2)는 표시장치가 오프(OFF)되어, 입력 영상이 구현되지 않는 상태일 수 있다.

연성 표시패널(100)의 온/오프를 포함한 다양한 이벤트는, 사용자 입력부 또는 센서등을 통해 공급받은 기 설정된 특정 신호에 응답하여, 제어부를 통해 제어될 수 있다. 사용자 입력부는 사용자의 손가락을 포함하는 도전체를 인식하는 터치 키(touch key), 혹은 물리적인 압력을 인식하는 푸쉬 키(push key 또는 mechanical key) 등을 포함할 수 있다. 센서는 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱할 수 있는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor) 등을 포함할 수 있다.

연성 표시패널(100)에는, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3)이 정의될 수 있다. 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 연성 표시패널(100)의 상태 변화와 관계없이 플랫한 상태를 유지하는 영역이다. 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은, 제3 영역(R3)을 사이에 두고 이격된다. 제3 영역(R3)은 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2) 사이에 정의되며, 연성 표시패널(100)의 상태 변화 시 폴딩되는 영역이다. 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)은, 제2 상태(ST2)에서 일정한 곡률을 갖는다.

제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3) 중 적어도 어느 하나는 다른 하나와 서로 다른 이벤트를 구현할 수 있다. 일 예로, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3) 중 적어도 어느 하나에 대응되는 표시 영역은, 다른 하나에 대응되는 표시 영역과 서로 다른 영상을 구현할 수 있다. 다른 예로, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3) 중 적어도 어느 하나에 대응되는 표시 영역은 ON 상태이고, 다른 하나에 대응되는 표시 영역은 OFF 상태일 수 있다.

기구물(200)은 제1 바디(BD1) 및 제2 바디(BD2)로 분할되어 연성 표시패널(100)을 지지한다. 기구물(200)은 연성 표시패널(100)의 하부면을 지지하며, 연성 표시패널(100)의 강성을 보강한다. 본 발명은 기구물(200)을 더 구비함으로써, 연성 표시패널(100)의 물리적 내구성을 향상시킬 수 있다. 기구물(200)은 가벼우면서, 높은 강도를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기구물(200)은 GFRP(Glass Fiber Reinforced plastics), CFRP(Carbon Fiber Reinforced plastics), 알루미늄, 플라스틱 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 기구물(200)의 크기 및 형상은 연성 표시패널(100)의 자유로운 변형을 구속, 제한하지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다.

제1 바디(BD1)는 제1 평탄부(FP1), 및 제1 평탄부(FP1)로부터 연장되는 제1 만곡부(CP1)를 포함한다. 제1 평탄부(FP1)는 평탄한 상부면과 평탄한 하부면을 갖는다. 제1 만곡부(CP1)는 만곡된 상부면과 평탄한 하부면을 갖는다. 따라서, 제1 바디(BD1)의 상부면은 제1 평탄부(FP1)에서 제1 만곡부(CP1)로 진행할수록 두께가 줄어든다. 제1 평탄부(FP1)의 단면 형상은 장방형 형상을 가질 수 있다. 제1 만곡부(CP1)의 단면 형상은 사분원(quadrant) 형상을 가질 수 있다.

제1 평탄부(FP1)는 연성 표시패널(100)의 제1 영역(R1)을 지지한다. 제1 평탄부(FP1)의 상부면은 연성 표시패널(100)의 제1 영역(R1)에 부착된다. 제1 평탄부(FP1)의 상부면과 연성 표시패널(100)이 고정되어, 제1 바디(BD1)와 연성 표시패널(100)의 상호 움직임이 구속, 제한된다.

제1 만곡부(CP1)는 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3) 중 일부를 지지한다. 제1 만곡부(CP1)의 상부면은 연성 표시패널(100)에 고정되지 않는다. 연성 표시패널(100)이 제1 상태(ST1)에 있는 경우, 제1 만곡부(CP1)의 상부면은 연성 표시패널(100)의 배면과 접촉되지 않는다. 연성 표시패널(100)이 제2 상태(ST2)에 있는 경우, 제1 만곡부(CP1)의 상부면은 연성 표시패널(100)의 배면에 접촉하여 이를 지지한다.

제2 바디(BD2)는 제2 평탄부(FP2), 및 제2 평탄부(FP2)로부터 연장되는 제2 만곡부(CP2)를 포함한다. 제2 평탄부(FP2)는 평탄한 상부면과 평탄한 하부면을 갖는다. 제2 만곡부(CP2)는 만곡된 상부면과 평탄한 하부면을 갖는다. 따라서, 제2 바디(BD2)의 상부면은 제2 평탄부(FP2)에서 제2 만곡부(CP2)로 진행할수록 두께가 줄어든다. 제2 평탄부(FP2)의 단면 형상은 장방형 형상을 가질 수 있다. 제2 만곡부(CP2)의 단면 형상은 사분원 형상을 가질 수 있다.

제2 평탄부(FP2)는 연성 표시패널(100)의 제2 영역(R2)을 지지한다. 제2 평탄부(FP2)의 상부면은 연성 표시패널(100)의 제2 영역(R2)에 부착된다. 제2 평탄부(FP2)의 상부면과 연성 표시패널(100)이 고정되어, 제2 바디(BD2)와 연성 표시패널(100)의 상호 움직임이 구속, 제한된다.

제2 만곡부(CP2)는 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3) 중 일부를 지지한다. 제2 만곡부(CP2)의 상부면은 연성 표시패널(100)에 고정되지 않는다. 연성 표시패널(100)이 제1 상태(ST1)에 있는 경우, 제2 만곡부(CP2)의 상부면은 연성 표시패널(100)의 배면과 접촉되지 않는다. 연성 표시패널(100)이 제2 상태(ST2)에 있는 경우, 제2 만곡부(CP2)의 상부면은 연성 표시패널(100)의 배면에 접촉하여 이를 지지한다.

제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)는 대칭될 수 있다. 특히, 제1 바디(BD1)의 제1 만곡부(CP1)와 제2 바디(BD2)의 제2 만곡부(CP2)는 대칭된다. 즉, 제1 만곡부(CP1)의 단면 형상과, 제2 만곡부(CP2)의 단면 형상은 가상의 중심선(CT)에 대하여 선대칭될 수 있다. 가상의 중심선(CT)은 제1 만곡부(CP1)와 제2 만곡부(CP2)의 중앙을 가로지르도록 제3 방향으로 연장된 직선일 수 있다.

연성 표시패널(100)이 제2 상태(ST2)에 있는 경우, 제1 바디(BD1)의 하부면과 제2 바디(BD2)의 하부면은 서로 맞닿으며, 제1 바디(BD1)의 상부면과 제2 바디(BD2)의 상부면은 연결된다. 이때, 제1 만곡부(CP1)의 상부면과 제2 만곡부(CP2)의 상부면이 서로 연결되어 반원호(semicircular arc)를 이룬다.

연성 표시패널(100)이 제1 상태(ST1)에 있는 경우, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)는 제2 방향을 따라 정렬되며, 서로 접촉되지 않도록 제2 방향으로 소정 간격(GAP) 이격된다. 이와 같이, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2) 사이에 소정의 이격 간격(GAP)을 둠으로써, 연성 표시패널(100)의 상태 변화 시 발생되는 연성 표시패널(100)의 길이 변화를 보상할 수 있다.

연성 표시패널(100)은 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)의 상부면을 덮는다. 제2 상태(ST2)에서, 연성 표시패널(100)의 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)은 펴진 상태를 유지하며, 연성 표시패널(100) 제3 영역(R3)은 구부러진 상태를 유지한다. 제2 상태(ST2)에서, 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)은 제1 만곡부(CP1)와 제2 만곡부(CP2)가 이루는 반원호의 외주연에 접촉되며, 제1 만곡부(CP1)와 제2 만곡부(CP2)에 의해 지지되어 일정한 곡률을 유지할 수 있다.

한편, 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 대응하여 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)의 간격을 안정적으로 유지하기 위한 구조물이 구비될 필요가 있다. 즉, 연성 표시패널(100)의 상태 변화 시, 연성 표시패널(100)이 인장되거나 압축되지 않고 일정한 길이를 유지하도록 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2) 사이의 간격을 안정적으로 유지할 필요가 있다. 이를 위하여, 본원 발명은 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2) 사이에 위치하는 힌지부(300)를 더 포함한다.

도 8 내지 도 11을 더 참조하면, 본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2) 사이에 연결된 적어도 하나의 힌지부(300)를 포함한다. 도면에는, 제1 방향을 따라 소정 간격 이격된 2개의 힌지부(300)가 배치된 경우를 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

힌지부(300)는 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2) 사이에 위치하여 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)를 연결한다. 힌지부(300)는, 제1 연결부(LP1), 제2 연결부(LP2), 제1 및 제2 연결부(LP2)에 체결되고 제1 및 제2 연결부(LP2)에 의해 움직임이 가이드되는 제1 링크(LN1) 및 제2 링크(LN2)를 포함한다.

제1 연결부(LP1)는 제1 바디(BD1)에 구비된다. 제1 연결부(LP1)는, 제1 바디(BD1)의 일부가 제2 방향을 따라 내측으로 일부 함몰된 형상을 가질 수 있다. 제1 연결부(LP1)는 제1 방향을 따라 소정 간격 이격되어, 서로 대향 배치된 제1-1 측벽(SW1_1)과 제1-2 측벽(SW1_2)을 포함한다. 제1-1 측벽(SW1_1)과 제1-2 측벽(SW1_2)에 의해 마련된 내부 공간에는, 제1 링크(LN1)의 일단 및 제2 링크(LN2)의 타단이 수용된다.

제1-1 측벽(SW1_1)은 제1-1 고정홈(PH1_1) 및 제1-1 가이드홈(PT1_1)을 포함한다. 제1-2 측벽(SW1_2)은 제1-2 고정홈(PH1_2) 및 제1-2 가이드홈(PT1_2)을 포함한다. 제1-1 고정홈(PH1_1)과 제1-2 고정홈(PH1_2)은 서로 대응되는 위치에 구비된다. 제1-1 고정홈(PH1_1)과 제1-2 고정홈(PH1_2)은 합동으로, 크기와 형상이 서로 동일할 수 있다. 제1-1 가이드홈(PT1_1)과 제1-2 가이드홈(PT1_2)은 서로 대응되는 위치에 구비된다. 제1-1 가이드홈(PT1_1)과 제1-2 가이드홈(PT1_2)은 합동으로, 크기와 형상이 서로 동일하여 서로 대응되는 궤적을 가질 수 있다.

제1 링크(LN1)의 일단은 제1 방향을 따라 연장되는 제1 핀(PN1)을 통해 제1 연결부(LP1)에 체결된다. 제1 링크(LN1)의 일단은 제1-1 관통홀(GH1_1)을 포함한다. 제1 핀(PN1)은 제1-1 관통홀(GH1_1)을 관통하여, 제1-1 고정홈(PH1_1) 및 제1-2 고정홈(PH1_2)에 체결된다. 즉, 제1 핀(PN1)의 일단은 제1-1 고정홈(PH1_1)에 체결되고, 제1 핀(PN1)의 타단은 제1-2 고정홈(PH1_2)에 체결된다. 제1 링크(LN1)의 일단은 제1 핀(PN1)에 회전 가능하게 체결된다. 제1 링크(LN1)의 일단은 제1 핀(PN1)을 회전축으로 하여 회전할 수 있다. 제1 링크(LN1)의 일단은 제1 핀(PN1)에 의해 회전 이외의 움직임이 구속된다. 달리 표현하면, 제1 바디(BD1)는 제1 핀(PN1)을 회전축으로하여 회전할 수 있다.

제2 링크(LN2)의 타단은 제1 방향을 따라 연장되는 제2 핀(PN2)을 통해 제1 연결부(LP1)에 체결된다. 제2 링크(LN2)의 타단은 제2-2 관통홀(GH2_2)을 포함한다. 제2 핀(PN2)은 제2-2 관통홀(GH2_2)을 관통하여, 제1-1 가이드홈(PT1_1) 및 제1-2 가이드홈(PT1_2)에 체결된다. 즉, 제2 핀(PN2)의 일단은 제1-1 가이드홈(PT1_1)에 체결되고, 제2 핀(PN2)의 타단은 제1-2 가이드홈(PT1_2)에 체결된다. 제2 링크(LN2)의 타단은 제2 핀(PN2)을 회전축으로 하여 회전할 수 있다. 제2 링크(LN2)의 타단은 제1-1 가이드홈(PT1_1)과 제1-2 가이드홈(PT1_2)의 궤적을 따라 가이드될 수 있다. 달리 표현하면, 제2 핀(PN2)은 제1-1 가이드홈(PT1_1)과 제1-2 가이드홈(PT1_2)의 궤적을 따라 가이드될 수 있다.

제2 연결부(LP2)는 제2 바디(BD2)에 구비된다. 제2 연결부(LP2)는, 제2 바디(BD2)의 일부가 제2 방향을 따라 내측으로 일부 함몰된 형상을 가질 수 있다. 제2 연결부(LP2)는 제1 방향을 따라 소정 간격 이격되어, 서로 대향 배치된 제2-1 측벽(SW2_1)과 제2-2 측벽(SW2_2)을 포함한다. 제2-1 측벽(SW2_1)과 제2-2 측벽(SW2_2)에 의해 마련된 내부 공간에는, 제2 링크(LN2)의 일단 및 제1 링크(LN1)의 타단이 수용된다.

제2-1 측벽(SW2_1)은 제2-1 고정홈(PH2_1) 및 제2-1 가이드홈(PT2_1)을 포함한다. 제2-2 측벽(SW2_2)은 제2-2 고정홈(PH2_2) 및 제2-2 가이드홈(PT2_2)을 포함한다. 제2-1 고정홈(PH2_1)과 제2-2 고정홈(PH2_2)은 서로 대응되는 위치에 구비된다. 제2-1 고정홈(PH2_1)과 제2-2 고정홈(PH2_2)은 합동으로, 크기와 형상이 서로 동일할 수 있다. 제2-1 가이드홈(PT2_1)과 제2-2 가이드홈(PT2_2)은 서로 대응되는 위치에 구비된다. 제2-1 가이드홈(PT2_1)과 제2-2 가이드홈(PT2_2)은 합동으로, 크기와 형상이 서로 동일하여 서로 대응되는 궤적을 가질 수 있다.

제1-1 가이드홈(PT1_1)과 제2-1 가이드홈(PT2_1)과 미러링(mirroring) 관계에 있다. 제1-2 가이드홈(PT1_2)과 제2-2 가이드홈(PT2_2)과 미러링 관계에 있다.

제2 링크(LN2)의 일단은 제1 방향을 따라 연장되는 제3 핀(PN3)을 통해 제2 연결부(LP2)에 체결된다. 제2 링크(LN2)의 일단은 제2-1 관통홀(GH2_1)을 포함한다. 제3 핀(PN3)은 제2-1 관통홀(GH2_1)을 관통하여, 제2-1 고정홈(PH2_1) 및 제2-2 고정홈(PH2_2)에 체결된다. 즉, 제3 핀(PN3)의 일단은 제2-1 고정홈(PH2_1)에 체결되고, 제3 핀(PN3)의 타단은 제2-2 고정홈(PH2_2)에 체결된다. 제2 링크(LN2)의 일단은 제3 핀(PN3)에 회전 가능하게 체결된다. 제2 링크(LN2)의 일단은 제3 핀(PN3)을 회전축으로 하여 회전할 수 있다. 제2 링크(LN2)의 일단은 제3 핀(PN3)에 의해 회전 이외의 움직임이 구속된다. 달리 표현하면, 제2 바디(BD2)는 제3 핀(PN3)을 회전축으로하여 회전할 수 있다.

제1 링크(LN1)의 타단은 제1 방향을 따라 연장되는 제4 핀(PN4)을 통해 제2 연결부(LP2)에 체결된다. 제1 링크(LN1)의 타단은 제1-2 관통홀(GH1_2)을 포함한다. 제4 핀(PN4)은 제1-2 관통홀(GH1_2)을 관통하여, 제2-1 가이드홈(PT2_1) 및 제2-2 가이드홈(PT2_2)에 체결된다. 즉, 제4 핀(PN4)의 일단은 제2-1 가이드홈(PT2_1)에 체결되고, 제4 핀(PN4)의 타단은 제2-2 가이드홈(PT2_2)에 체결된다. 제1 링크(LN1)의 타단은 제4 핀(PN4)을 회전축으로 하여 회전할 수 있다. 제1 링크(LN1)의 타단은 제2-1 가이드홈(PT2_1)과 제2-2 가이드홈(PT2_2)의 궤적을 따라 가이드될 수 있다. 달리 표현하면, 제4 핀(PN4)은 제2-1 가이드홈(PT2_1)과 제2-2 가이드홈(PT2_2)의 궤적을 따라 가이드될 수 있다.

제1 링크(LN1)와 제2 링크(LN2)는, 제1 연결부(LP1)와 제2 연결부(LP2) 사이에서 서로 교차한다. 제1 링크(LN1)는, 제1 링크(LN1)와 제2 링크(LN2)의 교차점(IN)에 형성된 제1 연결홀(LH1)을 포함한다. 제2 링크(LN2)는, 제1 링크(LN1)와 제2 링크(LN2)의 교차점(IN)에 형성된 제2 연결홀(LH2)을 포함한다. 제1 방향을 따라 연장되는 제5 핀(PN5)은 제1 연결홀(LH1)과 제2 연결홀(LH2)에 체결된다. 제1 링크(LN1)와 제2 링크(LN2)는 제5 핀(PN5)을 회전축으로 하여 회전할 수 있다.

제1 링크(LN1)는 제1-1 관통홀(GH1_1)과 제1 연결홀(LH1)을 연결하는 제1-1 부분(PTN1_1)과, 제1 연결홀(LH1)과 제1-2 관통홀(GH1_2)을 연결하는 제1-2 부분(PTN1_2)을 포함한다. 제1-1 부분(PTN1_1)과 제1-2 부분(PTN1_2)은 미리 설정된 길이를 가지며, 제1-1 부분(PTN1_1)과 제1-2 부분(PTN1_2)이 이루는 각도(α)는 미리 설정된 각도를 갖는다. 제2 링크(LN2)는 제2-1 관통홀(GH2_1)과 제2 연결홀(LH2)을 연결하는 제2-1 부분(PTN2_1)과, 제1 연결홀(LH1)과 제2-2 관통홀(GH2_2)을 연결하는 제2-2 부분(PTN2_2)을 포함한다. 제2-1 부분(PTN2_1)과 제2-2 부분(PTN2_2)은 미리 설정된 길이를 가지며, 제2-1 부분(PTN2_1)과 제2-2 부분(PTN2_2)이 이루는 각도(α)는 미리 설정된 각도를 갖는다.

제1 링크(LN1)의 제1-1 부분(PTN1_1) 및 제1-2 부분(PTN1_2)중 적어도 어느 하나는, 필요에 따라서 적어도 하나의 절곡부(WP)를 포함할 수 있다. 제2 링크(LN2)의 제2-1 부분(PTN2_1) 및 제2-2 부분(PTN2_2) 중 적어도 어느 하나는, 필요에 따라서 적어도 하나의 절곡부(WP)를 포함할 수 있다.

제1-1 측벽(SW1_1) 외부면에는, 제1 스토퍼(STP1)가 더 구비될 수 있다. 제1 스토퍼(STP1)는, 제1-1 고정홈(PH1_1) 및 제1-1 가이드홈(PT1_1)이 제1-1 측벽(SW1_1)을 관통하는 홀 형상을 갖는 경우, 제1-1 고정홈(PH1_1), 제1-1 가이드홈(PT1_1)을 통해 제1 핀(PN1)과 제2 핀(PN2)이 제1 연결부(LP1)의 외측으로 이탈되는 것을 방지한다. 제2-1 측벽(SW2_1) 외부면에는, 제2 스토퍼(STP2)가 더 구비될 수 있다. 제2 스토퍼(STP2)는, 제2-1 고정홈(PH2_1) 및 제2-1 가이드홈(PT2_1)이 제2-1 측벽(SW2_1)을 관통하는 홀 형상을 갖는 경우, 제2-1 고정홈(PH2_1), 제2-1 가이드홈(PT2_1)을 통해 제3 핀(PN3)과 제4 핀(PN4)이 제2 연결부(LP2)의 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.

도 12 및 도 13은 본 발명에 의한 기구물의 동작 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

도 12를 참조하면, 제1 상태(ST1)에서, 연성 표시패널(100)은 평평하게 펴진 상태를 유지한다. 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)는 제2 방향을 따라 정렬된다. 제1 링크(LN1)와 제2 링크(LN2)는 가상의 교차점(IN)에서 교차한다. 교차점(IN)은 연결홀(LH1, LH2)이 위치하는 영역과 대응된다.

제1 링크(LN1)의 일단은 제1 바디(BD1)에 위치하는 가상의 제1 고정점(F1)에 위치한다. 제1 고정점(F1)은 제1 링크(LN1)의 제1-1 관통홀(GH1_1)이 위치하는 영역 및 제1 고정홈이 위치하는 영역과 대응된다. 제2 링크(LN2)의 일단은 제2 바디(BD2)에 위치하는 가상의 제2 고정점(F2)에 위치한다. 제2 고정점(F2)은 제2 링크(LN2)의 제2-1 관통홀(GH2_1)이 위치하는 영역 및 제2 고정홈이 위치하는 영역과 대응된다.

제1 링크(LN1)의 타단은 제2 바디(BD2)에 위치하는 가상의 제1 추적점(T1)에 위치한다. 제1 추적점(T1)은 제1 링크(LN1)의 제1-2 관통홀(GH1_2)이 위치하는 영역과 대응된다. 제1 추적점(T1)은, 제2 가이드홈(PT2)의 궤적 상에 위치하며, 제1 상태(ST1)에서 궤적의 시작 지점에 위치할 수 있다. 제2 링크(LN2)의 타단은 제1 바디(BD1)에 위치하는 가상의 제2 추적점(T2)에 위치한다. 제2 추적점(T2)은 제2 링크(LN2)의 제2-2 관통홀(GH2_2)이 위치하는 영역과 대응된다. 제2 추적점(T2)은, 제1 가이드홈(PT1)의 궤적 상에 위치하며, 제1 상태(ST1)에서 궤적의 초기 지점에 위치할 수 있다.

도 13을 참조하면, 연성 표시패널(100)에 외력이 제공되는 경우, 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)은 구부러진다. 이에 대응하여, 제2 바디(BD2)는 제1 바디(BD1)의 하부면을 향하여 이동하며, 제2 상태(ST2)에서 제1 바디(BD1)의 하부면과 제2 바디(BD2)의 하부면은 접촉된다. 제2 상태(ST2)에서, 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)은 제1 바디(BD1)의 만곡부와 제2 바디(BD2)의 만곡부의 외주연에 접촉되어 일정한 곡률을 유지한다.

제1 링크(LN1)의 일단은 제 위치에서, 제1 핀(PN1)을 회전축으로 하여 회전하고, 제2 링크(LN2)의 일단은 제 위치에서 제3 핀(PN3)을 회전축으로 하여 회전한다. 제1 링크(LN1)와 제2 링크(LN2)는, 교차점(IN)에서 교차하며, 제5 핀(PN5)을 회전축으로 하여 회전한다.

제1 링크(LN1)의 타단은 제2 가이드홈(PT2)의 궤적을 따라 가이드된다. 제1 추적점(T1)은, 제2 가이드홈(PT2)의 궤적 상에 위치하며, 제2 상태(ST2)에서 궤적의 종료 지점에 위치할 수 있다. 제1 추적점(T1)은 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 대응하여 위치가 시프트되며, 시프트되는 제1 추적점(T1)의 궤적은 제2 가이드홈(PT2)의 궤적이 된다. 제2 링크(LN2)의 타단은 제1 가이드홈(PT1)의 궤적을 따라 가이드된다. 제2 추적점(T2)은, 제1 가이드홈(PT1)의 궤적 상에 위치하며, 제2 상태(ST2)에서 궤적의 종료 지점에 위치할 수 있다. 제2 추적점(T2)은 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 대응하여 위치가 시프트되며, 시프트되는 제2 추적점(T2)의 궤적은 제1 가이드홈(PT1)의 궤적이 된다.

본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 힌지부(300)를 구비함으로써, 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 대응하여 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)의 간격을 안정적으로 유지할 수 있다. 즉, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)는 힌지부(300)를 통해 상호 연결됨으로써, 하나의 자유도를 가지고 정해진 궤적을 따라 이동되기 때문에, 연성 표시패널(100)이 압축 또는 인장되지 않고 일정한 길이를 유지하면서 안정적인 outer folding 동작을 구현할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 제품 안정성 및 신뢰성을 확보한 폴더블 표시장치를 제공할 수 있다.

이하, 가이드홈의 형상을 결정하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.

<제1 실시예>

도 14 내지 도 16은 가이드홈의 형상을 결정하기 위한 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.

도 14를 참조하면, 먼저, 상태 변화 시 연성 표시패널(100)의 거동을 분석한다. 즉, 상태 변화 시 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)의 중심(이하, "연성 표시패널(100)의 중심"이라 함)이 위치하는 제1 궤적(TR1)을 추적한다. 제1 궤적(TR1)의 추적은, 연성 표시패널(100)이 평평한 상태에 있는 제1 상태(ST1)에서, 직선이 만곡부의 외주연을 따라 만곡된 제2 상태(ST2)까지 연속된다.

구체적으로, 제1 궤적(TR1)은 인볼루트 커브(involute curve)를 만족할 수 있다. 인볼루트 커브는 직선이 원 위를 구를 때 직선의 끝점이 그리는 궤적을 의미한다. 인볼루트 커브의 거동에 대해서는 잘 알려져 있는바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제1 실시예는, 만곡부의 외주연이 반지름 R1 값을 갖는 원호일 때, 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 대응하여, 연성 표시패널(100)의 중심이 인볼루트 커브를 만족하면서 거동할 때의 궤적을 제1 궤적(TR1)으로 정의할 수 있다. 자세하게는, 제1 궤적(TR1)은 연성 표시패널(100)의 중립면(neutral plane)이 인볼루트 커브를 만족하면서 거동할 때 그리는 궤적으로 정의될 수 있다.

이어서, 기 설정된 형상을 갖는 제1 링크(LN1)의 일단이 제1 바디(BD1)의 고정점(FRC)에 체결되었을 때, 제2 바디(BD2)에 위치하는 제1 링크(LN1)의 타단의 거동을 분석한다. 즉, 상태 변화 시 제2 바디(BD2)에서 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 제2 궤적(TR2)을 추적한다. 제1 링크(LN1)의 형상 및 제1 링크(LN1)의 일단이 체결되는 고정점(FRC)의 위치가 미리 설정되어 있기 때문에, 상태 변화 시 교차점(IN)의 위치를 결정함으로써, 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 추적점(TRC)을 도출할 수 있다.

도 15(a)를 참조하면, 제1 상태(ST1)에서, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)는 제2 방향을 따라 정렬된다. 제1 바디(BD1) 상에 위치하는 고정점(FRC)에는 제1 링크(LN1)의 일단이 체결되어 있다. 현 상태에서, 교차점(IN)을 제1 궤적(TR1) 상에 위치한 연성 표시패널(100)의 중심점(PC1)을 지나는 제1 접선(TL1) 상에 위치시키면 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 제2 바디(BD2) 상의 제1 추적점(TRC1)이 도출될 수 있다.

도 15(b)를 참조하면, 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 대응하여 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)의 위치는 시프트된다. 제1 바디(BD1) 상에 위치하는 고정점(FRC)에는 제1 링크(LN1)의 일단이 체결되어 있다. 현 상태에서, 교차점(IN)을 제1 궤적(TR1) 상에 위치한 연성 표시패널(100)의 중심점(PC2)을 지나는 제2 접선(TL2) 상에 위치시키면 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 제2 바디(BD2) 상의 제2 추적점(TRC2)이 도출될 수 있다.

도 15(c)를 참조하면, 제2 상태(ST2)에서, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)는 서로 포개져 제1 바디(BD1)의 하부면과 제2 바디(BD2)의 하부면이 접한다. 제1 바디(BD1) 상에 위치하는 고정점(FRC)에는 제1 링크(LN1)의 일단이 체결되어 있다. 현 상태에서, 교차점(IN)을 제1 궤적(TR1) 상에 위치한 연성 표시패널(100)의 중심점(PCn)을 지나는 제n 접선(TLn) 상에 위치시키면 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 제2 바디(BD2) 상의 제n 추적점(TRCn)이 도출될 수 있다.

도 15(d)를 참조하면, 제2 궤적(TR2)은 제1 내지 제n 추적점(TRC1, TRC2, TRCn)을 추적하여 결정된다. 제2 가이드홈(PT2)은 제2 궤적(TR2)을 따라 형성된다.

제1 바디(BD1) 상에 위치하는 고정점(FRC)에는 제1 링크(LN1)의 일단이 체결된다. 이때, 제1 링크(LN1)의 형상은 미리 설정되어 있으므로, 교차점(IN)을 제1 궤적(TR1) 상의 임의의 점을 지나는 접선 상에 위치시키면 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 제2 바디(BD2) 상의 추적점(TRC)이 도출될 수 있다. 이에 따라, 상태 변화에 따른 추적점(TRC)들을 추적하여 제2 궤적(TR2)을 결정할 수 있고, 제2 궤적(TR2)을 통해 제2 가이드홈(PT2)의 형상을 결정할 수 있다.

이어서, 도 16을 참조하면, 제2 바디(BD2) 상에 형성된 제2 가이드홈(PT2)을 미러링(mirroring)하여 제1 바디(BD1) 상에 제1 가이드홈(PT1)을 형성한다.

본 발명의 제1 실시예에 의한 폴더블 표시장치는, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)를 연결하는 제1 링크(LN1) 및 제2 링크(LN2)가 하나의 자유도를 가지고 정해진 궤적을 따라 이동되기 때문에, 연성 표시패널(100)이 압축 또는 인장되지 않고 일정한 길이를 유지하면서 안정적인 outer folding 동작을 구현할 수 있다.

<제2 실시예>

도 17 내지 도 19는 가이드홈의 형상을 결정하기 위한 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면들이다.

도 17을 참조하면, 먼저, 상태 변화 시 연성 표시패널(100)의 거동을 분석한다. 즉, 상태 변화 시 연성 표시패널(100)의 중심이 위치하는 제1 궤적(TR1)을 추적한다. 제1 궤적(TR1)의 추적은, 연성 표시패널(100)이 평평한 상태에 있는 제1 상태(ST1)에서, 직선이 만곡부의 외주연을 따라 만곡된 제2 상태(ST2)까지 연속된다. 본 발명의 제2 실시예는, 제1 실시예와는 달리 연성 표시패널(100)이 소정의 자체 강성을 가짐으로써 연성 표시패널(100)의 중심이 그리는 궤적이 인볼루트 커브를 만족하지 못하는 경우에, 가이드홈(PT1, PT2)을 형성하기 위한 방법을 개시한다.

구체적으로, 제1 궤적(TR1)은 서클 커브(circle curve)를 만족할 수 있다. 서클 커브는, 연성 표시패널(100)의 상태 변화 시, 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)이 임의의 중심점에 대하여 임의의 반지름을 갖는 원호 형상을 만족하도록 구부러지는 경우, 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)의 중심(PC)이 그리는 궤적을 의미한다.

구체적으로, 연성 표시패널(100)의 상태 변화 시, 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)은 임의의 중심점 (O)에 대하여 임의의 반지름 R2 값을 갖는 원호 형상을 갖도록 구부러질 수 있다. 원호의 시작점(IP)과 종료점(EP)의 길이 ℓ이 미리 설정되어 있기 때문에, 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 따라 가변되는 임의의 중심점(O) 및 반지름 R2를 갖는 원들이 도출될 수 있고, 원호의 길이가 ℓ 값을 가질 때의 중심각(θ)이 도출될 수 있다. 이를 바탕으로, 연성 표시패널(100)의 제3 영역(R3)의 시작점(IP)으로부터 θ/2 만큼 이동한 원호 상의 임의의 점의 위치가 도출될 수 있다. 서클 커브는 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 따라 도출된 임의의 점이 그리는 궤적으로 정의될 수 있다. 원호 상의 임의의 점은 연성 표시패널(100)의 중심에 대응된다.

본 발명의 제2 실시예는, 만곡부의 외주연이 반지름 R1 값을 갖는 원호일 때, 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 대응하여, 연성 표시패널(100)의 중심이 서클 커브를 만족하면서 거동할 때의 궤적을 제1 궤적(TR1)으로 정의할 수 있다. 자세하게는, 제1 궤적(TR1)은 연성 표시패널(100)의 중립면(neutral plane)이 서클 커브를 만족하면서 거동할 때 그리는 궤적으로 정의될 수 있다.

도 18(a)를 참조하면, 제1 상태(ST1)에서, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)는 제2 방향을 따라 정렬된다. 제1 바디(BD1) 상에 위치하는 고정점(FRC)에는 제1 링크(LN1)의 일단이 체결되어 있다. 현 상태에서, 교차점(IN)을 제1 궤적(TR1) 상에 위치한 연성 표시패널(100)의 중심점(PC1)을 지나는 제1 접선(TL1) 상에 위치시키면 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 제2 바디(BD2) 상의 제1 추적점(TRC1)이 도출될 수 있다.

도 18(b)를 참조하면, 연성 표시패널(100)의 상태 변화에 대응하여 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)의 위치는 시프트된다. 제1 바디(BD1) 상에 위치하는 고정점(FRC)에는 제1 링크(LN1)의 일단이 체결되어 있다. 현 상태에서, 교차점(IN)을 제1 궤적(TR1) 상에 위치한 연성 표시패널(100)의 중심점(PC2)을 지나는 제2 접선(TL2) 상에 위치시키면 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 제2 바디(BD2) 상의 제2 추적점(TRC2)이 도출될 수 있다.

도 18(c)를 참조하면, 제2 상태(ST2)에서, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)는 서로 포개져 제1 바디(BD1)의 하부면과 제2 바디(BD2)의 하부면이 접한다. 제1 바디(BD1) 상에 위치하는 고정점(FRC)에는 제1 링크(LN1)의 일단이 체결되어 있다. 현 상태에서, 교차점(IN)을 제1 궤적(TR1) 상에 위치한 연성 표시패널(100)의 중심점(PCn)을 지나는 제n 접선(TLn) 상에 위치시키면 제1 링크(LN1)의 타단이 위치하는 제2 바디(BD2) 상의 제n 추적점(TRCn)이 도출될 수 있다.

도 18(d)를 참조하면, 제2 궤적(TR2)은 제1 내지 제n 추적점(TRC1, TRC2, TRCn)을 추적하여 결정된다. 제2 가이드홈(PT2)은 제2 궤적(TR2)을 따라 형성된다.

이어서, 도 19를 참조하면, 제2 바디(BD2) 상에 형성된 제2 가이드홈(PT2)을 미러링(mirroring)하여 제1 바디(BD1) 상에 제1 가이드홈(PT1)을 형성한다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 폴더블 표시장치는, 제1 바디(BD1)와 제2 바디(BD2)를 연결하는 제1 링크(LN1) 및 제2 링크(LN2)가 고정된 자유도를 가지고 정해진 궤적을 따라 이동되기 때문에, 연성 표시패널(100)이 압축 또는 인장되지 않고 일정한 길이를 유지하면서 안정적인 outer folding 동작을 구현할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

R1 : 제1 영역 R2 : 제2 영역
R3 : 제3 영역 100 : 연성 표시패널
200 : 기구물 BD1 : 제1 바디
BD2 : 제2 바디 300 : 힌지부
LN1 : 제1 링크 LN2 : 제2 링크

Claims

제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역이 정의되며, 평평하게 펴진 제1 상태와 제1 방향을 따라 연장된 중심축을 기준으로 구부러진 제2 상태를 갖는 연성 표시패널; 및
상기 연성 표시패널의 아래에 배치되며, 힌지부를 통해 회전 가능하게 체결된 제1 바디 및 제2 바디를 갖는 기구물을 포함하고,
상기 제1 바디는,
상기 연성 표시패널의 제1 영역을 지지하는 제1 평탄부, 및 상기 제1 평탄부로부터 연장되며 상부면이 곡면을 갖는 제1 만곡부를 포함하고,
상기 제2 바디는,
상기 연성 표시패널의 제2 영역을 지지하는 제2 평탄부, 및 상기 제2 평탄부로부터 연장되며 상기 제1 및 제2 바디의 중앙을 가로지르는 중심선을 기준으로 상기 제1 만곡부와 대칭된 형상을 갖는 제2 만곡부를 포함하고,
상기 힌지부는,
상기 제1 바디가 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 내측으로 일부 함몰된 형상을 가지며, 상기 제1 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 대향 배치된 제1-1 측벽 및 제1-2 측벽을 갖는 제1 연결부;
상기 제2 바디가 상기 제2 방향을 따라 내측으로 일부 함몰된 형상을 가지며, 상기 제1 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 대향 배치된 제2-1 측벽 및 제2-2 측벽을 갖는 제2 연결부;
일단이 상기 제1 연결부에 수용되며, 타단이 상기 제2 연결부에 수용되는 제1 링크; 및 상기 제1 링크와 교차점에서 교차되며 상기 교차점에서 제1 링크와 회전 가능하게 체결되고, 일단이 상기 제2 연결부에 수용되며, 타단이 상기 제1 연결부에 수용되는 제2 링크를 포함하는 폴더블 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 상태에서, 상기 제1 바디와 제2 바디는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 정렬되며 상기 제2 바디와 소정 간격 이격 배치되고,
상기 제2 상태에서, 상기 제1 바디의 하부면과 상기 제2 바디의 하부면은 서로 맞닿으며, 상기 제1 만곡부의 상부면과 상기 제2 만곡부의 상부면은 서로 연결되는 폴더블 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 연성 표시패널의 제3 영역은,
상기 제1 상태에서, 상기 제1 및 제2 만곡부의 상부면과 이격되고,
상기 제2 상태에서, 상기 제1 및 제2 만곡부의 상부면과 접촉되어 상기 제1 및 제2 만곡부의 외주연이 이루는 반원호를 따라 만곡되는 폴더블 표시장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제1-1 측벽은, 제1-1 고정홈, 및 기 설정된 궤적을 갖는 제1-1 가이드홈을 포함하고,
상기 제1-2 측벽은, 상기 제1-1 고정홈과 합동인 제1-2 고정홈, 및 기 설정된 궤적을 갖는 상기 제1-1 가이드홈과 합동인 제1-2 가이드홈을 포함하며,
상기 제2-1 측벽은, 제2-1 고정홈, 및 기 설정된 궤적을 갖는 상기 제1-1 가이드홈과 상기 중심선을 기준으로 대칭된 제2-1 가이드홈을 포함하고,
상기 제2-2 측벽은, 상기 제2-1 고정홈과 합동인 제2-2 고정홈, 및 기 설정된 궤적을 갖는 상기 제2-1 가이드홈과 합동이고 상기 제1-2 가이드홈과 상기 중심선을 기준으로 대칭된 제2-2 가이드홈을 포함하며,
상기 제1 링크의 일단은, 상기 제1 링크의 일단을 상기 제1 방향으로 관통하는 제1 핀을 통해 상기 제1-1 고정홈과 상기 제1-2 고정홈에 회전 가능하게 체결되고,
상기 제1 링크의 타단은, 상기 제1 링크의 타단을 상기 제1 방향으로 관통하는 제4 핀을 통해 상기 제2-1 가이드홈과 상기 제2-2 가이드홈에 이동 가능하게 체결되며,
상기 제2 링크의 일단은, 상기 제2 링크의 일단을 상기 제1 방향으로 관통하는 제3 핀을 통해 상기 제2-1 고정홈과 상기 제2-2 고정홈에 회전 가능하게 체결되고,
상기 제2 링크의 타단은, 상기 제2 링크의 타단을 상기 제1 방향으로 관통하는 제2 핀을 통해 상기 제1-2 가이드홈과 상기 제1-2 가이드홈에 이동 가능하게 체결되며,
상기 제1 링크와 제2 링크는 상기 교차점을 제1 방향으로 관통하는 제5 핀을 통해 회전 가능하게 체결되는 폴더블 표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제2-1 가이드홈의 기 설정된 궤적은,
기 설정된 형상을 갖는 상기 제1 링크의 일단이 상기 제1 바디에 체결된 상태에서, 상기 교차점을 제1 궤적 상의 임의의 점을 지나는 접선 상에 위치시켰을 때, 상기 연성 표시패널의 상태 변화에 대응하여 시프트되는 상기 제2 링크의 타단이 상기 제2 바디 상에 그리는 제2 궤적을 따르며,
상기 제1 궤적은,
상기 연성 표시패널의 상태 변화 시, 상기 연성 표시패널의 제3 영역의 중심이 거동하는 궤적인 폴더블 표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 궤적은,
인볼루트 커브(involute curve)를 만족하는 폴더블 표시장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제1-1 가이드홈의 기 설정된 궤적은,
상기 제2-1 가이드홈의 기 설정된 궤적이 미러링(mirroring) 된 것인 폴더블 표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 궤적은,
서클 커브(circle curve)를 만족하며,
상기 서클 커브는,
상기 연성 표시패널의 상태 변화 시, 상기 연성 표시패널의 제3 영역이 임의의 중심점에 대하여 임의의 반지름을 갖는 원호 형상을 만족하도록 구부러질 때, 상기 연성 표시패널의 제3 영역의 중심이 그리는 궤적인 폴더블 표시장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제1-1 가이드홈의 기 설정된 궤적은,
상기 제2-1 가이드홈의 기 설정된 궤적이 미러링 된 것인 폴더블 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 만곡부 및 상기 제2 만곡부는,
사분원의 단면 형상을 갖는 폴더블 표시장치.