KR20150035232A

KR20150035232A - 착용형 기기

Info

Publication number: KR20150035232A
Application number: KR20130115545A
Authority: KR
Inventors: 서호성; 조필제; 허영우; 김시완
Original assignee: 삼성전자주식회사; 주식회사 세네카
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-06
Also published as: KR102014445B1; US20150089974A1; US9668550B2

Abstract

환형으로 접힌 상태와 펼쳐진 상태로 전환되는 착용형 기기가 개시된다. 착용형 기기는, 상단부와 상기 상단부보다 길이가 짧은 하단부를 구비하는 다수의 분절부재와, 상기 다수의 분절부재 각각에 대응되게 배치되며 상기 다수의 분절부재 각각을 그 양측에 위치되는 두 개의 분절부재와 상호 회동가능하게 연결하는 다수의 연결부재와, 상기 다수의 분절부재에 지지되어 상기 환형으로 접힌 상태로 전환되는 방향의 탄성력과 상기 펼쳐진 상태에 유지되는 유지력을 제공하는 쌍안정성 스프링과, 상기 다수의 분절부재의 상단부에 지지되는 플렉서블 디스플레이 소자;를 포함한다.

Description

착용형 기기{Wearable device}

환형으로 접힌 상태와 펼쳐진 상태로 전환가능한 착용형 기기가 개시된다.

통신 단말기, 게임기, 멀티미디어기기, 휴대형 컴퓨터, 촬영장치 등 휴대가 가능한 착용형 기기(이하, 모바일 기기)는 영상 정보를 표시하는 디스플레이 소자와 키패드 등의 입력수단을 구비한다. 모바일 기기는 휴대의 편의성을 위하여 보다 작은 크기로 접을 수 있는 접철 구조를 갖는 경우가 많다. 이러한 형태의 모바일 기기에서는 두 개의 몸체가 접철 구조에 의하여 연결된다. 종래의 디스플레이 소자는 접을 수 없는 구조이므로, 두 개의 몸체 중 어느 하나에 디스플레이 소자가 배치될 수 있다. 그러므로, 접철 구조의 모바일 기기에는 대면적의 디스플레이 소자를 적용하기가 어렵다.

근래에 들어 구부러질 수 있는 플렉서블 디스플레이 소자가 개발됨에 따라 환형으로 구부러진 상태 및 펼쳐진 상태로 전환가능하여 인체, 예를 들어 손목 등에 착용할 수 있는 착용형 기기에 플렉서블 디스플레이 소자를 적용하는 연구가 진행되고 있다.

플렉서블 디스플레이 소자를 안정적으로 지지할 수 있는 착용형 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

외관 품위를 향상시킬 수 있는 착용형 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 측면에 따른 착용형 기기는, 환형으로 접힌 상태와 펼쳐진 상태로 전환되는 착용형 기기로서, 상단부와, 상기 상단부보다 길이가 짧은 하단부를 구비하는 다수의 분절부재; 상기 다수의 분절부재 각각에 대응되게 배치되며, 상기 다수의 분절부재 각각을 그 양측에 위치되는 두 개의 분절부재와 상호 회동가능하게 연결하는 다수의 연결부재; 상기 다수의 분절부재에 지지되어 상기 환형으로 접힌 상태로 전환되는 방향의 탄성력과 상기 펼쳐진 상태에 유지되는 유지력을 제공하는 쌍안정성 스프링; 상기 다수의 분절부재의 상단부에 지지되는 플렉서블 디스플레이 소자;를 포함한다.

상기 다수의 분절부재 각각은 연결핀을 구비하며, 상기 다수의 연결부재 각각은, 상기 다수의 분절부재 중 대응되는 기준 분절부재의 연결핀이 삽입되는 중앙홀; 상기 기준 분절부재와 인접한 두 회동 분절부재의 연결핀이 각각 삽입되고, 상기 두 회동 분절부재가 그 하단부가 상기 기준 분절부재의 하단부에 대하여 접근/이격되는 방향으로 회동되도록 안내하는 제1, 제2가이드 슬롯;을 포함할 수 있다.

상기 제1, 제2가이드 슬롯은 그 중심이 상기 플렉서블 디스플레이 소자의 두께의 중립선 상에 위치되는 원호 형상일 수 있다.

상기 다수의 분절부재 각각은, 그 외표면으로부터 내측으로 단차지고 그 일측에 위치된 다른 분절부재와 중첩되도록 연장된 연장부; 상기 연장부의 반대쪽에 그 내표면으로부터 몰입되게 형성되며, 그 타측에 위치된 다른 분절부재로부터 연장된 연장부를 수용하는 몰입부;를 구비할 수 있다.

상기 다수의 분절부재 각각은, 상기 상단부와 상기 연결핀이 마련되고 상기 연결부재가 결합되는 상부 커버; 상기 하단부와, 상기 연장부와, 상기 몰입부를 구비하며, 상기 상부 커버에 결합되는 하부 커버;를 포함할 수 있다.

상기 쌍안정성 스프링의 일단부와 타단부 중 적어도 하나는 자유단일 수 있다.

상기 쌍안정성 스프링의 일단부와 타단부 중 적어도 하나는 대응되는 분절부재에 길이방향으로 유동될 수 있게 연결될 수 있다.

상기 쌍안정성 스프링은 상기 다수의 분절부재 중 어느 한 분절부재에 고정될 수 있다.

상기 다수의 분절부재에는 상기 쌍안정성 스프링이 통과되는 슬롯이 마련될 수 있다.

상기 슬롯은 상기 쌍안정성 스프링의 상면과 하면을 각각 지지하는 상측 지지부와 하측 지지부를 구비하며, 상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부 사이의 간격은 상기 다수의 분절부재의 배열방향으로 양단부가 중앙부보다 클 수 있다. 상기 하측 지지부는 상기 배열방향의 양단부로부터 상기 중앙부를 쪽으로 연장되며 상기 상측 지지부를 향하여 상향 경사진 경사지지부를 구비할 수 있다.

일 측면에 따른 착용형 기기는, 상호 회동가능하게 연결된 다수의 분절부재를 구비하며, 환형으로 접힌 상태와 펼쳐진 상태로 전환되는 몸체; 상기 몸체에 지지되는 플렉서블 디스플레이 소자; 상기 몸체에 상기 환형으로 접힌 상태로 전환되는 방향의 탄성력과 상기 펼쳐진 상태에 유지되는 유지력을 제공하는 쌍안정성 스프링; 상기 다수의 분절부재에 상기 쌍안정성 스프링이 통과되도록 마련되며, 상기 쌍안정성 스프링의 상면과 하면을 각각 지지하는 상측 지지부와 하측 지지부를 구비하는 슬롯;을 포함하며, 상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부 사이의 간격은 상기 다수의 분절부재의 배열방향으로 양단부가 중앙부보다 크다.

상기 하측 지지부는 상기 배열방향의 양단부로부터 상기 중앙부를 쪽으로 연장되며 상기 상측 지지부를 향하여 상향 경사진 경사지지부를 구비할 수 있다.

상기 다수의 분절부재 각각은, 상단부와, 상기 상단부보다 길이가 짧은 하단부를 구비하며, 상기 다수의 분절부재는 하단부끼리 접근/이격되는 방향으로 회동될 수 있다.

상기 다수의 분절부재 각각에 대응되게 배치되며, 상기 다수의 분절부재 각각을 그 양측에 위치되는 두 개의 분절부재와 상호 회동가능하게 연결하는 다수의 연결부재;를 더 구비하며, 상기 다수의 분절부재 각각은 연결핀을 구비하며, 상기 다수의 연결부재 각각은, 상기 다수의 분절부재 중 대응되는 기준 분절부재의 연결핀이 삽입되는 중앙홀; 상기 기준 분절부재와 인접한 두 회동 분절부재의 연결핀이 각각 삽입되고, 상기 두 회동 분절부재가 그 하단부가 상기 기준 분절부재의 하단부에 대하여 접근/이격되는 방향으로 회동되도록 안내하는 제1, 제2가이드 슬롯;을 포함할 수 있다.

상술한 착용형 기기의 실시예들에 따르면, 펼쳐진 상태와 환형으로 접힌 상태에서 플렉서블 디스플레이 소자를 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 쌍안정성 스프링의 탄성력에 의하여 환형으로 접힌 상태로 자연스럽게 전환이 가능하다.

또한, 외관의 틈새를 연장부와 몰입부를 이용하여 막음으로써 외관 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 착용형 기기의 일 실시예의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 착용형 기기의 일 실시예의 펼쳐진 상태의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 착용형 기기의 일 실시예의 접힌 상태의 측면도이다.
도 4는 몸체의 일 실시예의 펼쳐진 상태의 측면도이다.
도 5a는 몸체가 접힐 때에 분절부재와 연결부재의 연결관계의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5b는 몸체가 접힐 때에 분절부재와 연결부재의 연결관계의 비교예를 도시한 측면도이다.
도 6은 착용형 기기의 일 실시예의 분해사시도이다.
도 7은 도 6의 X-X' 단면도이다.
도 8은 분절부재의 일 예로서 상부커버와 하부커버의 결합관계를 도시한 저면 분해 사시도이다.
도 9a는 하부커버의 일 실시예의 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 평면도이다.
도 9c는 몸체가 완전히 펼쳐진 상태에서 도 9a의 Y-Y' 단면도이다.
도 9d는 몸체가 환형으로 접힌 상태에서 도 9a의 Y-Y' 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 쌍안정성 스프링이 펼쳐진 상태와 환형으로 구부러진 상태를 도시한 사시도이다.
도 10c는 쌍안정성 스프링과 몸체와의 결합관계의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 10d는 쌍안정성 스프링과 몸체와의 결합관계의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 11a는 관통 슬롯의 일 실시예로서 몸체가 펼쳐진 상태의 단면도다.
도 11b는 관통 슬롯의 일 실시예로서 몸체가 환형으로 접힌 상태의 단면도이다.
도 11c는 관통 슬롯의 비교예로서 몸체가 환형으로 접힌 상태의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 착용형 기기의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.

도 1은 착용형 기기의 일 실시예의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 착용형 기기의 일 실시예의 펼쳐진 상태의 측면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 착용형 기기의 일 실시예의 환형으로 접힌 상태의 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 착용형 기기는 환형으로 구부러진 상태와 펼쳐진 상태로 전환될 수 있는 몸체(1)와, 몸체(1)의 상면에 지지된 플렉서블 디스플레이 소자(2)를 구비한다. 착용형 기기는 통신 단말기, 게임기, 멀티미디어기기, 휴대형 컴퓨터, 촬영장치 등 휴대가 가능한 모바일 기기일 수 있다. 다만, 착용형 기기는 반드시 플렉서블 디스플레이 소자(2)를 구비하는 기기일 필요는 없다. 예를 들어 본 실시예의 착용형 기기는 몸체(1)에 지지되는 유연한 평판상의 부재를 구비하는 모든 기기에 적용될 수 있다.

플렉서블 디스플레이 소자(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 화상을 표시하는 플렉서블 디스플레이 패널(21)과, 플렉서블 디스플레이 패널(21)의 외측에 배치되는 투명 보호 패널(23)을 포함할 수 있다. 또한, 플렉서블 디스플레이 소자(2)는 입력 수단으로서의 터치 패널(22)을 더 포함할 수 있다. 터치 패널(22)은 투명 보호 패널(23)과 플렉서블 디스플레이 패널(21) 사이에 배치될 수 있다. 이외에도 플렉서블 디스플레이 소자(2)는 다양한 광학 패널 또는 광학 필름을 더 구비할 수 있다.

몸체(1)에는 접철식 기기의 용도에 따른 기능을 수행하는 프로세싱 유닛(미도시) 및 입출력 수단(미도시)들이 마련될 수 있다. 접철식 기기가 영상 및 음악을 감상할 수 있는 멀티미디어 단말기인 경우, 프로세싱 유닛은 영상/음향정보처리부를 포함할 수 있다. 접철식 기기가 통신 단말기인 경우 프로세싱 유닛은 통신 모듈을 포함할 수 있다. 입출력 수단은 영상/음향 입출력부 및 사용자 조작을 위한 조작부(미도시)를 포함할 수 있다. 조작부는 플렉서블 디스플레이 소자(2)에 통합된 터치 패널(22)에 의하여 구현될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 환형으로 접힐 수 있는데, 이때 몸체(1)는 플렉서블 디스플레이 소자(2)의 내측에서 플렉서블 디스플레이 소자(2)를 지지하며, 소정의 곡률을 가지는 환형으로 구부러진다. 환형으로 구부러짐으로써 착용형 기기는 도 3에 도시된 바와 같이 인체, 예를 들어 손목에 착용할 수 있다.

이와 같이 펼쳐진 상태와 환형으로 구부러진 상태로의 전환을 위하여, 몸체(1)는 상호 회동될 수 있게 연결된 다수의 분절부재(310)를 구비할 수 있다.

도 4는 몸체(1)의 일 실시예의 펼쳐진 상태의 측면도이다. 도 4를 참조하면, 몸체(1)는 길이 방향(L)으로 배열된 다수의 분절부재(310)와, 다수의 분절부재(310)를 순차로 회동가능하게 연결하는 다수의 연결부재(320)를 포함한다. 분절부재(310)는 상단부(311)와 하단부(312)를 구비한다. 상단부(311)에는 플렉서블 디스플레이 소자(2)가 지지된다. 상단부(311)와 하단부(312)는 각각 구부러지는 방향을 기준으로 하여 몸체(1)의 외측과 내측을 의미한다. 상단부(311)의 길이는 하단부(312)의 길이보다 짧다. 분절부재(310)는 상단부(311)와 하단부(312)를 연결하는 제1측단부(314)와 제2측단부(315)를 구비한다. 제1측단부(314)는 인접하는 다른 분절부재(310)의 제2측단부(315)와 대향된다. 제1측단부(314)는 인접하는 다른 분절부재(310)의 제2측단부(315)와 쐐기 모양을 형성한다. 다수의 분절부재(310)의 상단부(311)는 플렉서블 디스플레이 소자(2)를 지지하는 지지면(319)을 형성한다.

연결부재는 대응되는 분절부재(기준 분절부재)를 기준으로 하여 그 양쪽에 위치되는 두 개의 분절부재(회동 분절부재)를 기준 분절부재에 대하여 회동될 수 있게 연결한다. 이를 위하여, 기준 분절부재와 회동 분절부재에는 연결핀(313)이 마련된다. 연결부재(320)에는 기준 분절부재의 연결핀(313)이 삽입되는 중심홀(323)이 마련되며, 중심홀(323)의 양측에는 회동 분절부재의 연결핀(313)들이 삽입되는 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)이 마련된다. 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)은 기준 분절부재를 중심으로 하여 기준 분절부재의 양쪽에 위치되는 회동 분절부재의 하단부(312)가 기준 분절부재의 하단부(312)에 대하여 접근/이격되는 방향으로 회동되도록 회동 분절부재를 안내한다.

예를 들면, 연결부재(320-2)는 대응되는 기준 분절부재(310-2)를 기준으로 하여 그 양쪽에 위치되는 회동 분절부재(310-1)(310-3)를 기준 분절부재(310-2)에 대하여 회동될 수 있게 연결한다. 연결부재(320-2)의 중심홀(323)에는 기준 분절부재(310-2)의 연결핀(313)이 삽입된다. 연결부재(320-2)의 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)에는 각각 회동 분절부재(310-1)(310-3)의 연결핀(313)이 삽입된다. 제1가이드 슬롯(321)은 펼쳐진 상태에 대응되는 제1단부(321a)와 환형으로 접힌 상태에 대응되는 제2단부(321b)를 구비한다. 마찬가지로 제2가이드 슬롯(322)은 펼쳐진 상태에 대응되는 제1단부(322a)와 환형으로 접힌 상태에 대응되는 제2단부(322b)를 구비한다.

몸체(1)가 펼쳐진 상태와 접힌 상태에서 플렉서블 디스플레이 소자(2)는 다수의 분절부재(310)의 상단부(311)에 의하여 형성되는 지지면(319)에 지지된다. 몸체(1)가 펼쳐진 상태로 전환될 때에 플렉서블 디스플레이 소자(2)에 가해지는 스트레스가 최소화되도록 하기 위하여, 플렉서블 디스플레이 소자(2)의 두께의 중심부에 위치되는 중립선(neutral line)(도 4: 25)의 길이는 일정하게 유지되어야 한다. 이를 위하여, 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)은 그 중심이 중립선(25) 상에 위치되는 원호 형상일 수 있다. 몸체(1)가 환형으로 접힌 때의 중립선(25)의 길이가 펼쳐진 상태에서의 중립선(25)의 길이보다 길어지면 플렉서블 디스플레이 소자(2)에 인장력이 가해져서 플렉서블 디스플레이 소자(2)가 손상될 수 있다. 반대로 몸체(1)가 환형으로 접힌 때에 지지면(319)의 길이가 펼쳐진 상태에서의 지지면(319)의 길이보다 짧아지면 플렉서블 디스플레이 소자(2)가 지지면(319)으로부터 들뜨게 되며 불균일하게 구부러질 수 있다.

일 예로서, 기준 분절부재(310-2)를 기준으로 할 때에, 대응되는 연결부재(320-2)의 제1가이드 슬롯(321)은 중심이 분절부재(310-1)의 제2측단부(315)의 연장선과 중립선(25)과의 교점, 또는 분절부재(310-2)의 제1측단부(314)의 연장선과 중립선(25)과의 교점에 위치되는 원호상의 경로를 따라 연장된 형태일 수 있있다. 분절부재(310-1)의 제2측단부(315)의 연장선과 분절부재(310-2)의 제1측단부(314)의 연장선과 중립선(25)과 한 점에서 만나며, 연결부재(320-2)의 제1가이드 슬롯(321)은 이 교점을 중심으로 하는 원호상의 경로를 따라 연장된 형태일 수도 있다. 또한, 연결부재(320-2)의 제2가이드 슬롯(322)은 중심이 분절부재(310-2)의 제2측단부(315)의 연장선과 중립선(25)과의 교점, 또는 분절부재(310-3)의 제1측단부(314)의 연장선과 중립선(25)과의 교점에 위치되는 원호상의 경로를 따라 연장된 형태일 수 있다. 분절부재(310-2)의 제2측단부(315)의 연장선과 분절부재(310-3)의 제1측단부(314)의 연장선과 중립선(25)은 한 점에서 만나며, 연결부재(320-2)의 제2가이드 슬롯(322)은 이 교점을 중심으로 하는 원호상의 경로를 따라 연장된 형태일 수 있다. 이러한 구성에 의하면 몸체(1)가 접힌 상태와 펼쳐진 상태에서 플렉서블 디스플레이 소자(2)의 중립선(25)의 길이가 변하지 않을 수 있다.

가장 외측에 위치되는 분절부재(310-1)(310-n)에는 각각 하나씩의 인접되는 분절부재(310-2)(310-n-1)만이 존재하므로, 대응되는 연결부재(320-1)(310-n)는 각각 제2가이드 슬롯(322)과 제1가이드 슬롯(321)만을 구비할 수 있다. 다만, 제조에 있어서 부품의 종류를 줄이기 위하여 연결부재(320-1 ~ 320-7)를 모두 동일하게 제조할 수 있다. 이 경우, 연결부재(320-1)의 제2가이드 슬롯(322)과 분절부재(310-2)의 연결핀(313)만 연결하고, 연결부재(320-n)의 제1가이드 슬롯(321)과 분절부재(310-n-1)의 연결핀(313)만 연결하면 된다.

도 4에서는 연결부재(320-1 ~ 320-n)가 겹쳐져서 표시되어 있지만, 후술하는 도 8에 도시된 바와 같이 연결부재(320-1 ~ 320-n)는 폭방향(W)으로 지그재그 형태로 배치된다.

착용형 기기가 완전히 펼쳐진 상태에서는 도 4에 도시된 바와 같이 분절부재(310-1)(310-3)의 연결핀(313)이 각각 연결부재(320-2)의 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)의 제1단부(321a)(322a), 즉 중심홀(323)로부터 먼 단부에 위치된다. 이 상태에서 몸체(1)에 접힘 방향과 반대 방향으로 구부리려는 힘이 작용되더라도 연결핀(313)이 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)의 제1단부(321a)(322a)에 구속되어 있으므로, 몸체(1)는 구부러지지 않는다.

몸체(1)에 접힘 방향으로 구부러지는 외력이 작용되면, 분절부재(310-1 ~ 310-n)는 세 개씩 쌍을 이루어 가운데에 위치되는 기준 분절부재를 중심으로 하여 양측에 위치되는 두 개의 회동 분절부재가 기준 분절부재에 대응되는 연결부재의 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)을 따라 회동된다. 이때, 양측에 위치되는 두 개의 회동 분절부재의 연결핀(313)이 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)에 의하여 안내된다.

도 5a는 몸체(1)가 접힐 때에 분절부재(310-1 ~ 310-3)와 연결부재(320-2)의 연결관계의 일 예를 도시한 도면이다. 도 5b는 몸체(1)가 접힐 때에 분절부재(310-1 ~ 310-3)와 연결부재(320-2)의 연결관계의 비교예를 도시한 측면도이다.

도 5a를 참조하면, 기준 분절부재(310-2)의 양쪽에 위치되는 회동 분절부재(310-1)(310-3)는 연결부재(320-2)에 마련된 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)을 따라 회동된다. 회동 분절부재(310-1)(310-3)의 회동은 회동 분절부재(310-1)(310-3)의 연결핀(313)이 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)의 제2단부(321b)(322b)에 도달될 때까지 수행될 수 있다. 회동 분절부재(310-1)(310-3)의 연결핀(313)이 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)의 제2단부(321b)(322b)에 도달되면, 회동 분절부재(310-1)(310-3)는 더이상 회동되지 않는다.

이와 같은 구성에 의하여, 다수의 분절부재(310) 각각이 그 양측의 회동 분절부재의 회동의 기준이 되는 기준 분절부재로서 기능함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 몸체(1)는 환형으로 구부러진 상태가 될 수 있다.

분절부재(310-1)가 기준 분절부재로 기능하는 경우에 인접한 분절부재(310-2)는 연결부재(320-1)의 제2가이드 슬롯(322)에 의하여 원호 방향으로 회동되도록 안내되며, 분절부재(310-3)이 기준 분절부재로 기능하는 경우에는 양쪽에 위치되는 분절부재(310-2)(310-4)가 연결부재(320-3)의 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)에 의하여 원호 방향으로 회동되도록 안내된다.

만일, 모든 분절부재(310-1 ~ 310-n)가 기준 분절부재로서 기능하지 않는 경우, 즉 다수의 분절부재(310-1 ~ 310-n) 중 하나라도 기준 분절부재로서 기능하지 않는 경우에는, 도 5b에 도시된 바와 같이 중심에 위치되는 분절부재(310-2)를 기준으로 하여 양측에 위치되는 분절부재(310-1)(310-3)가 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)을 따라 회동되지 않고 평행이동될 수 있다. 그러면, 플렉스블 디스플레이 소자(2)를 지지하는 상단부(311)의 곡률이 불균일하게 되어 플렉스블 디스플레이 소자(2)가 부분적으로 큰 곡률로 구부러질 수 있으며, 이에 의하여 플렉서블 디스플레이 소자(2)가 손상될 수 있다.

본 실시예의 몸체(1)에 따르면, 분절부재(310-1 ~ 310-n) 각각이 기준 분절부재로서 기능한다. 그러므로, 분절부재(310-1 ~ 310-n)는 상호 구속되어 순차로 대응되는 연결부재(320)의 제1, 제2가이드 슬롯(321)(322)을 따라 순차로 회동된다. 따라서, 환형으로 구부러진 상태에서 다수의 분절부재(310)의 상단부(311)에 의하여 형성되는 지지면(319)이 균일한 곡률을 가지도록 할 수 있다.

도 6은 착용형 기기의 일 실시예의 분해사시도이다. 도 7은 도 6의 X-X' 단면도이다.

도 6을 참조하면, 착용형 기기는 몸체(1)와, 몸체(1)의 상면에 결합되는 플렉서블 디스플레이 소자(2), 및 몸체(1)를 가로질러 설치되는 쌍안정성 스프링(3)을 포함한다.

몸체(1)는 다수의 상부커버(100)와 이에 각각 대응되는 다수의 하부커버(200)를 구비한다. 다수의 상부커버(100)와 다수의 하부커버(200)는 상호 결합되어 도 4에 도시된 다수의 분절부재(310)를 형성한다. 예를 들어, 상부커버(100-1 ~100-n)와 하부커버(200-1 ~ 200-n)가 상호 결합되는 도 4에 도시된 분절부재(310-1 ~ 310-n)를 형성한다.

도 7을 참조하면, 하부커버(200)의 양측벽(201)에는 내측으로 돌출된 돌출핀(202)이 마련된다. 상부커버(100)에는 돌출핀(202)을 수용하는 오목부(101)가 마련된다. 하부커버(200)의 양측벽(201)을 외측으로 약간 벌리면서 돌출핀(202)을 오목부(101)에 밀어넣음으로써 상부커버(100)와 하부커버(200)를 결합할 수 있다. 도 7에 도시된 상부커버(100)와 하부커버(200)의 결합방법은 일 예이며, 이에 의하여 본발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도면으로 도시되지는 않았지만, 상부커버(100)와 하부커버(200)는 나사 등의 체결부재에 의하여 서로 결합될 수도 있다.

도 8은 상부커버(100)와 하부커버(200)의 결합관계를 도시한 저면 분해 사시도이다. 도 8에는 일 예로서 분절부재(310-2)(310-3)(310-4)에 대응되는 상부커버(100-2)(100-3)(100-4)와 하부커버(200-2)(200-3)(200-4)가 도시된다. 도 8을 참조하면, 상부커버(100-2)(100-3)(100-4)의 상단부(111)는 분절부재(310-2)(310-3)(310-4)의 상단부(311)에 대응된다. 하부커버(200-2)(200-3)(200-4)의 하단부(210)은 분절부재(310-2)(310-3)(310-4)의 하단부(312)에 대응된다. 또, 하부커버(200-2)(200-3)(200-4)의 제1, 제2측단부(211)(212)는 각각 분절부재(310-2)(310-3)(310-4)의 제1, 제2측단부(314)(315)에 대응된다.

연결부재(320-2)(320-3)(320-4)가 연결핀(313)에 의하여 상부커버(100-2)(100-3)(100-4)에 결합됨으로써 상호 회동가능한 분절부재(310-2)(310-3)(310-4)가 형성된다. 상부커버(100-2)(100-3)(100-4)에는 연결핀(313)이 삽입되는 삽입구(112)가 마련된다. 상부커버(100-2)(100-3)(100-4)에 대응되는 연결부재(320-2)(320-3)(320-4)가 각각 상부커버(100-2)(100-3)(100-4)의 배열방향과 직교하는 방향으로 배치된 상태에서 연결핀(313)을 삽입구(112)에 삽입함으로써 상부커버(100-2)(100-3)(100-4)와 연결부재(320-2)(320-3)(320-4)가 서로 결합된다.

다시 도 7을 참조하면, 연결핀(313)이 삽입구(112)에 깊숙히 삽입됨으로써 측벽(103)과 연결핀(313)의 단부와의 사이의 삽입부(112)의 공간이 하부커버(200)의 삽입돌기(202)를 수용하는 오목부(101)로서 사용될 수 있다. 이에 의하여, 상부커버(100)의 구조를 단순화할 수 있다.

분절부재(310-1 ~ 310-n)는 몸체(1)가 펼쳐진 상태 및 환형으로 구부러진 상태에서 착용형 기기의 내부가 외부로 노출되지 않는 형상을 가질 수 있다. 이를 위하여, 분절부재(310-1 ~ 310-n)는 길이방향(L)으로 일측에 위치되는 분절부재의 길이방향(L)의 일부(도 9a 내지 도 9d의 연장부(232))를 그 내측으로 수용될 수 있는 구조(도 9a 내지 도 9d의 몰입부(234))를 가진다. 일 예로서, 분절부재(310)를 형성하는 하부커버(200)에 전술한 구조가 형성될 수 있다.

도 9a는 하부커버(200)의 일 실시예의 사시도이다. 도 9b는 도 9a의 평면도이다. 도 9c는 몸체(1)가 완전히 펼쳐진 상태에서 도 9a의 Y-Y' 단면도이다. 도 9d는 몸체(1)가 환형으로 접힌 상태에서 도 9a의 Y-Y' 단면도이다.

도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 하부커버(200-1 ~ 200-n) 각각은 그 외표면(231)으로부터 내측으로 단차지고 길이방향(L)의 일측에 위치된 다른 하부커버와 중첩되도록 연장된 연장부(232)를 구비한다. 연장부(232)는 예를 들어 하부커버(200-1 ~ 200-n) 각각의 제2측단부(315)로부터 인접하는 다른 하부 커버의 제1측단부(314)를 향하여 연장될 수 있다. 또, 하부커버(200-1 ~ 200-n) 각각은 길이방향(L)으로 연장부(232)의 반대쪽, 즉 제1측단부(314) 쪽에 내표면(233)으로부터 몰입되게 형성되어, 길이방향(L)의 타측에 위치된 다른 하부커버의 연장부(232)가 수용되는 몰입부(234)가 마련된다. 이에 의하여 인접하는 두 하부커버 사이의 틈새가 연장부(232)에 의하여 가려질 수 있다.

하부커버(200-1 ~ 200-n)의 연장부(232)와 인접하는 다른 하부커버(200-1 ~ 200-n)의 몰입부(234)는 펼쳐진 상태 및 환형으로 구부러진 상태에서 길이방향(L)으로 적어도 일부가 서로 겹쳐진 상태로 유지된다. 예를 들어 도 9a 내지 도 9c에는 3개의 하부커버(200-2)(200-3)(200-4)가 도시되어 있다. 하부커버(200-2)(200-3)의 연장부(232)는 하부커버(200-3)(200-4)의 몰입부(234)에 위치된다. 몸체(1)가 완전히 펼쳐진 상태에서 연장부(232)와 몰입부(234)의 겹침 길이는 L1이다. 도 9d를 참조하면, 몸체(1)가 환형으로 접힌 상태에서 하부커버(200-2)(200-3)의 연장부(232)는 하부커버(200-3)(200-4)의 몰입부(234) 내에 위치되고, 그 겹침 길이는 L2로서 L1보다 크다. 상술한 바와 같이 펼쳐진 상태와 환형으로 접힌 상태에서 연장부(232)의 적어도 일부는 몰입부(234) 내에 위치되므로, 인접하는 하부커버(200) 사이에 틈새가 생기지 않는다. 따라서, 착용형 기기의 내부가 외부로 노출되지 않는다. 이와 같은 구성에 의하면, 착용형 기기의 외관 품위를 향상시킬 수 있으며, 이물질의 내부 혼입으로 인한 고장의 위험을 줄일 수 있다.

쌍안정성 스프링(3)은 몸체(1)를 가로질러 설치된다. 쌍안정성 스프링(3)은 펼쳐진 상태와 환형으로 구부러진 상태로 탄력적으로 전환이 가능한 스프링이다.

도 10a 및 도 10b는 각각 쌍안정성 스프링(3)이 펼쳐진 상태와 환형으로 구부러진 상태를 도시한 사시도이다. 도 10c는 쌍안정성 스프링(3)과 몸체(1)와의 결합관계의 일 예를 도시한 사시도이며, 도 10d는 쌍안정성 스프링(3)과 몸체(1)와의 결합관계의 다른 예를 도시한 사시도이다.

쌍안정성 스프링(3)은 다수의 분절부재(310)에 지지되어 몸체(1)가 환형으로 접힌 상태로 전환되는 방향의 탄성력과 몸체(1)가 펼쳐진 상태에 유지되는 유지력을 제공한다.

도 10a를 참조하면, 펼쳐진 상태에서 쌍안정성 스프링(3)의 폭방향의 단면은 아래쪽으로 완만하게 굴곡된 상태로 유지된다. 이 상태에서 쌍안정성 스프링(3)에 도 10a의 화살표시(A) 방향으로 폭방향의 단면의 굴곡 방향을 바꿀 정도의 힘이 가해지면, 쌍안정성 스프링(3)은 급격히 도 10b에 도시된 바와 같이 환형으로 구부러지게 된다. 이때 쌍안정성 스프링(3)의 폭방향의 단면은 평탄한 상태 또는 10a에 도시된 상태와 반대 방향으로 굴곡된 상태가 된다. 도 10b에 도시된 상태에서 쌍안정성 스프링(3)에 화살표시(B) 방향으로 힘을 가하여 서서히 펼치면, 폭방향의 단면의 굴곡 방향이 바뀌는 순간 급격히 펼쳐지면서 도 10a에 도시된 바와 같이 완전히 펼처진 상태로 전환된다.

쌍안정성 스프링(3)은 일단부(31)와 타단부(32)가 각각 분절부재(310-1)와 분절부재(310-n)에 연결된다. 본 실시예에서는 도 10c에 도시된 바와 같이 쌍안정성 스프링(3)은 일단부(31)와 타단부(32)는 각각 상부커버(100-1)와 상부커버(100-n)에 연결된다. 도 7에 도시된 바와 같이 상부커버(100)에는 쌍안정성 스프링(3)이 통과되는 관통 슬롯(102)이 마련될 수 있다. 쌍안정성 스프링(3)은 다수의 상부커버(100)의 관통 슬롯(102)을 통과하여 그 일단부(31)와 타단부(32)가 각각 상부커버(100-1)와 상부커버(100-n)에 연결될 수 있다. 이에 의하여 몸체(1)는 도 2에 도시된 펼쳐진 상태와 도 3에 도시된 환형으로 구부러진 상태로 전환이 가능하며, 그 상태에서 유지될 수 있다. 몸체(1)가 펼쳐질 때와 환형으로 접힐 때에 플렉서블 디스플레이 소자(2)의 중립선(25)의 길이는 변하지 않지만, 중립선(25)을 기준으로 하여 몸체(1)의 내측 및 외측의 길이는 변한다. 그러므로, 쌍안정성 스프링(3)의 일단부(31)와 타단부(32) 중 적어도 하나는 자유단이다. 또한, 쌍안정성 스프링(3)은 상부커버(100-1 ~ 100-n) 중 어느 하나에 고정될 수 있다. 쌍안정성 스프링(3)은 일단부(31)와 타단부(32) 중 적어도 하나에는 길이방향으로 절개된 유동슬롯(33)이 마련되며, 이 유동 슬롯(33)을 통하여 상부커버(100-1)와 상부커버(100-n)에 연결된다. 예를 들어, 도 10c를 참조하면, 상부커버(100-1)에는 쌍안정성 스프링(3)의 일단부(31)에 마련된 유동슬롯(33)에 삽입되는 삽입돌기(110)가 마련되고, 이 삽입돌기(110)에 체결부재(S)가 체결될 수 있다. 이 경우, 쌍안정성 스프링(3)의 타단부(32)는 상부커버(100-n)에 고정되지 않을 수 있으며, 나사 등의 체결부재에 의하여 상부커버(100-n)에 고정될 수도 있다.

물론, 상부커버(100-n)와 쌍안정성 스프링(3)의 타단부(32)와의 결합도 길이방향으로 유동가능한 결합일 수 있다. 예를 들어, 도면으로 도시되지는 않았지만, 상부커버(100-1)(100-n) 각각에 도 10c에 도시된 바와 같인 삽입돌기(110)이 마련되고 쌍안정성 스프링(3)의 일단부(31)와 타단부(32) 각각에 유동슬롯(33)이 마련되어, 유동슬롯(33)을 통하여 삽입돌기(110)에 나사(S)를 체결함으로써 쌍안정성 스프링(3)의 일단부(31)와 타단부(32)가 상부커버(100-1)(100-n)에 길이방향으로 유동될 수 있게 결합될 수 있다.

상술한 실시예에서는 쌍안정성 스프링(3)이 최외곽에 위치되는 상부커버(100-1)(100-n)에 결합되는 경우를 예로써 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 쌍안정성 스프링(3)의 일단부(31)와 타단부(32) 중 적어도 하나가 길이방향으로 유동가능한 한, 쌍안정성 스프링(3)은 다수의 상부커버(100) 중 하나에 결합되면 된다. 즉, 도 10d에 도시된 바와 같이, 쌍안정성 스프링(3)의 길이방향의 중앙부에는 관통공(34)이 마련되고, 이 관통공(34)을 통하여 예를 들어 상부커버(100-n/2)에 결합될 수도 있다.

도 11a는 관통 슬롯(102)의 일 실시예로서 몸체(1)가 펼쳐진 상태의 단면도이며, 도 11b는 관통 슬롯(102)의 일 실시예로서 몸체(1)가 환형으로 접힌 상태의 단면도이다. 도 11c는 관통 슬롯의 비교예로서 몸체(1)가 환형으로 접힌 상태의 단면도이다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 관통 슬롯(102)은 쌍안정성 스프링(3)의 상면(3a)과 하면(3b)을 각각 지지하는 상측 지지부(102-1)와 하측 지지부(102-2)를 구비한다. 상측 지지부(102-1)는 접힘 방향의 외측이며, 하측 지지부(102-2)는 접힘 방향의 내측이다. 상측 지지부(102-1)와 하측 지지부(102-2) 사이의 분절부재(310)의 배열방향, 즉 길이방향(L)을 따른 간격은 양단부가 중앙부보다 크다. 예를 들어 하측 지지부(102-2)는 분절부재(300)의 배열방향의 양단부로부터 중앙부를 향하여 연장되고 상측 지지부(102-1)를 향하여 상향 경사진 경사 지지부(102-2a)(102-2b)를 구비할 수 있다. 상측 지지부(102-1)와 하측 지지부(102-2) 사이의 간격이 일정하다면, 도 11c에 도시된 바와 같이 몸체(1)가 접힐 때 관통 슬롯(102)의 단부에서 쌍안정성 스프링(3)이 꺽이게 된다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 관통 슬롯(102)의 하측 지지부(102-2)에 중앙부로부터 양단부로 갈수록 상측 지지부(102-1)와의 간격이 커지는 경사 지지부(102-2a)(102-2b)이 마련되어 있기 때문에 쌍안정성 스프링(3)이 자연스럽게 원호 형상으로 구부러질 수 있다. 따라서, 쌍안정성 스프링(3)의 꺽임을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1...몸체 2...플렉서블 디스플레이 소자
3...쌍안정성 스프링 33...유동슬롯
100...상부커버 101...오목부
102...슬롯 102-1...상측지지부
102-2...하측 지지부 102-2a, 102-2b...경사지지부
110...삽입돌기 200...하부커버
232...연장부 234...몰입부
310...분절부재 313...연결핀
320...연결부재 321. 322...제1, 제2가이드슬롯
323...중심홀

Claims

환형으로 접힌 상태와 펼쳐진 상태로 전환되는 착용형 기기로서,
상단부와, 상기 상단부보다 길이가 짧은 하단부를 구비하는 다수의 분절부재;
상기 다수의 분절부재 각각에 대응되게 배치되며, 상기 다수의 분절부재 각각을 그 양측에 위치되는 두 개의 분절부재와 상호 회동가능하게 연결하는 다수의 연결부재;
상기 다수의 분절부재에 지지되어 상기 환형으로 접힌 상태로 전환되는 방향의 탄성력과 상기 펼쳐진 상태에 유지되는 유지력을 제공하는 쌍안정성 스프링;
상기 다수의 분절부재의 상단부에 지지되는 플렉서블 디스플레이 소자;를 포함하는 착용형 기기.
제1항에 있어서,
상기 다수의 분절부재 각각은 연결핀을 구비하며,
상기 다수의 연결부재 각각은,
상기 다수의 분절부재 중 대응되는 기준 분절부재의 연결핀이 삽입되는 중앙홀;
상기 기준 분절부재와 인접한 두 회동 분절부재의 연결핀이 각각 삽입되고, 상기 두 회동 분절부재가 그 하단부가 상기 기준 분절부재의 하단부에 대하여 접근/이격되는 방향으로 회동되도록 안내하는 제1, 제2가이드 슬롯;을 포함하는 착용형 기기.
제2항에 있어서,
상기 제1, 제2가이드 슬롯은 그 중심이 상기 플렉서블 디스플레이 소자의 두께의 중립선 상에 위치되는 원호 형상인 착용형 기기.
제2항에 있어서,
상기 다수의 분절부재 각각은,
그 외표면으로부터 내측으로 단차지고 그 일측에 위치된 다른 분절부재와 중첩되도록 연장된 연장부;
상기 연장부의 반대쪽에 그 내표면으로부터 몰입되게 형성되며, 그 타측에 위치된 다른 분절부재로부터 연장된 연장부를 수용하는 몰입부;를 구비하는 착용형 기기.
제4항에 있어서,
상기 다수의 분절부재 각각은,
상기 상단부와 상기 연결핀이 마련되고 상기 연결부재가 결합되는 상부 커버;
상기 하단부와, 상기 연장부와, 상기 몰입부를 구비하며, 상기 상부 커버에 결합되는 하부 커버;를 포함하는 착용형 기기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쌍안정성 스프링의 일단부와 타단부 중 적어도 하나는 자유단인 착용형 기기.
제6항에 있어서,
상기 쌍안정성 스프링의 일단부와 타단부 중 적어도 하나는 대응되는 분절부재에 길이방향으로 유동될 수 있게 연결되는 착용형 기기.
제6항에 있어서,
상기 쌍안정성 스프링은 상기 다수의 분절부재 중 어느 한 분절부재에 고정되는 착용형 기기.
제6항에 있어서,
상기 다수의 분절부재에는 상기 쌍안정성 스프링이 통과되는 슬롯이 마련된 착용형 기기.
제9항에 있어서,
상기 슬롯은 상기 쌍안정성 스프링의 상면과 하면을 각각 지지하는 상측 지지부와 하측 지지부를 구비하며,
상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부 사이의 간격은 상기 다수의 분절부재의 배열방향으로 양단부가 중앙부보다 큰 착용형 기기.
제10항에 있어서,
상기 하측 지지부는 상기 배열방향의 양단부로부터 상기 중앙부를 쪽으로 연장되며 상기 상측 지지부를 향하여 상향 경사진 경사지지부를 구비하는 착용형 기기.
상호 회동가능하게 연결된 다수의 분절부재를 구비하며, 환형으로 접힌 상태와 펼쳐진 상태로 전환되는 몸체;
상기 몸체에 지지되는 플렉서블 디스플레이 소자;
상기 몸체에 상기 환형으로 접힌 상태로 전환되는 방향의 탄성력과 상기 펼쳐진 상태에 유지되는 유지력을 제공하는 쌍안정성 스프링;
상기 다수의 분절부재에 상기 쌍안정성 스프링이 통과되도록 마련되며, 상기 쌍안정성 스프링의 상면과 하면을 각각 지지하는 상측 지지부와 하측 지지부를 구비하는 슬롯;을 포함하며,
상기 상측 지지부와 상기 하측 지지부 사이의 간격은 상기 다수의 분절부재의 배열방향으로 양단부가 중앙부보다 큰 착용형 기기.
제12항에 있어서,
상기 하측 지지부는 상기 배열방향의 양단부로부터 상기 중앙부를 쪽으로 연장되며 상기 상측 지지부를 향하여 상향 경사진 경사지지부를 구비하는 착용형 기기.
제13항에 있어서,상기 쌍안정성 스프링의 일단부와 타단부 중 적어도 하나는 자유단인 착용형 기기.
제14항에 있어서,
상기 다수의 분절부재 각각은, 상단부와, 상기 상단부보다 길이가 짧은 하단부를 구비하며,
상기 다수의 분절부재는 하단부끼리 접근/이격되는 방향으로 회동되는 착용형 기기.
제15항에 있어서,
상기 다수의 분절부재 각각에 대응되게 배치되며, 상기 다수의 분절부재 각각을 그 양측에 위치되는 두 개의 분절부재와 상호 회동가능하게 연결하는 다수의 연결부재;를 더 구비하며,
상기 다수의 분절부재 각각은 연결핀을 구비하며,
상기 다수의 연결부재 각각은,
상기 다수의 분절부재 중 대응되는 기준 분절부재의 연결핀이 삽입되는 중앙홀;
상기 기준 분절부재와 인접한 두 회동 분절부재의 연결핀이 각각 삽입되고, 상기 두 회동 분절부재가 그 하단부가 상기 기준 분절부재의 하단부에 대하여 접근/이격되는 방향으로 회동되도록 안내하는 제1, 제2가이드 슬롯;을 포함하는 착용형 기기.
제16항에 있어서,
상기 제1, 제2가이드 슬롯은 그 중심이 상기 플렉서블 디스플레이 소자의 두께의 중립선 상에 위치되는 원호 형상인 착용형 기기.
제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 분절부재 각각은,
그 외표면으로부터 내측으로 단차지고 그 일측에 위치된 다른 분절부재와 중첩되도록 연장된 연장부;
상기 연장부의 반대쪽에 그 내표면으로부터 몰입되게 형성되며, 그 타측에 위치된 다른 분절부재로부터 연장된 연장부를 수용하는 몰입부;를 구비하는 착용형 기기.