KR20160016512A

KR20160016512A - 플렉서블 커버부재

Info

Publication number: KR20160016512A
Application number: KR1020150000267A
Authority: KR
Inventors: 유수현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-01-02
Publication date: 2016-02-15

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 커버부재는, 제1 몸체, 제1 몸체와 연장되어 형성된 제2 몸체를 포함하고, 상기 제1 몸체 또는 제2 몸체가 일방향으로 폴딩되도록 상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체의 연결부상에 폴딩몸체가 형성되며, 상기 폴딩몸체는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 상기 폴딩방향에 수직한 방향과 평행한 적어도 하나 이상의 보강부재가 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 폴딩영역상의 커버부재의 피로도를 최소화 함과 동시에 폴딩영역을 포함한 전체 커버부재의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

플렉서블 커버부재{Flexible Cover member}

본 발명은 플렉서블 커버부재에 관한 것이다.

디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.

근래에는, 유기 발광 표시 장치와 같은 평판 디스플레이 장치는 패널을 쉽게 구부리고 펼 수 있는 플렉서블 형태로 개발되는 추세에 있고, 최근에는 휴대와 보관의 편의성을 위해 디스플레이 패널을 완전히 반으로 접어놓을 수 있도록 하는 폴딩 구조로의 개선까지 요구되고 있다.

이러한 폴딩 구조의 개선을 위해 대한민국 공개특허공보 제2004-0001376호에서는 이러한 폴딩 구조시의 문제점을 개선하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있다.

KR

2014-0001376

A

본 발명의 일측면은, 플렉서블한 커버부재를 통해, 플렉서블한 디스플레이를 적용한 다양한 제품에 적용하여, 보다 효과적으로 커버부재의 강성 및 폴딩되는 부분의 유연성을 확보하기 위한 플렉서블한 커버부재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 커버부재는,섬유강화플라스틱재질을 사용하며, 전체 디스플레이영역상에서 접히는 폴딩영역상에 접히는 방향과 수직방향의 보강재료를 적용함으로써 커버부재의 폴딩영역에 집중되는 응력을 효과적으로 완하시킬 수 있다.

또한, 폴딩영역을 보다 폴딩방향의 응력을 완화시키기도록 보강부재를 배치함과 더불어, 나머지 영역에는 하드코팅이나, 폴딩영역상에 형성된 보강부재와 교차되는 또 다른 보강부재를 함께 배치함으로써 전체적인 커버부재의 강성을 확보하여 커버부재 내구성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 폴딩영역을 포함한 전체 커버부재에 적용되는 섬유강화플라스틱의 두께, 보강부재가 적용될 수 있는 유리섬유 등의 가닥의 개수, 크기, 플라스틱(매트릭스)의 재료의 선택 및 굴절율의 조절을 통해 커버부재의 보호기능 뿐만 아니라, 투과도를 효과적으로 확보하여 적용되는 디바이스의 적용 어플리케이션을 확장할 수 있다.

플라스틱(매트릭스)에 포함되는 보강재료의 재잴이나 직경의 크기를 보다 효과적으로 한정함으로써 커버부재의 적용 범위를 효과적으로 확보할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커버부재의 폴딩된 측면도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전체 커버부재의 구조 평면도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 커버부재 평면도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커버부재 평면도
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커버부재 평면도
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 커버부재 평면도
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 커버부재 평면도
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 커버부재 평면도; 및
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 외장재부 평면도이다.

본 발명의 일실시예의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커버부재의 폴딩된 측면도, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전체 커버부재의 구조 평면도이다 .

본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 커버부재(10)는, 제1 몸체(11), 제1 몸체(11)와 연장되어 형성된 제2 몸체(12);를 포함하고, 상기 제1 몸체(11) 또는 제2 몸체(12)가 일방향으로 폴딩되도록 상기 제1 몸체(11)와 상기 제2 몸체(12)의 연결부상에 폴딩몸체(13)가 형성되며, 상기 폴딩몸체(13)는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 상기 폴딩방향에 수직한 방향과 평행한 적어도 하나 이상의 보강부재(21)가 형성된다.

여기서, 섬유강화플라스틱은 플라스틱을 매트릭스(20)로 하여 유리 섬유, 탄소 섬유, 알라미드 섬유 등으로 강화한 복합재료의 총칭으로, FRP(fiber reinforced plastic)가 약어이다. 보강재로는 유리 섬유·탄소 섬유 및 케블라(Kevlar：미국 뒤퐁사의 상품명)라고 하는 방향족 나일론 섬유가 사용되고, 매트릭스(20)에는 불포화 폴리에스테르와 에폭시 수지 등의 열경화성 수지 혹은 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지가 사용된다. 또 FRP는 좁은 의미에서 GFRP(유리섬유 강화 플라스틱)를 지칭하는 경우도 있다. 구체적으로, 매트릭스(20)는, 불포화 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌테레프탈렌(PBT: poly butylene terephthlalte), 사이클로 올레핀 폴리머(Cyclo olefin polymer), 사이클로 올레핀 코폴리머(Cyclo olefin copolymer), 폴리메타크릴산 메틸 (polymethylmethacrylate) 및 이들의 조합으로 형성 및 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 매트릭스(20)상에 유리 섬유, 탄소 섬유 등의 보강재료를 복합적으로 적용하여 만들어지는 것이다. 섬유강화플라스틱의 제조방법은 일반적인 주지의 방법을 선택 적용할 수 있는 것으로, 그 자세한 설명은 생략한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 다른 플렉서블 커버부재(10)는 전면에 디스플레이 영역이 형성될 수 있다. 커버부재(10)에 플렉서블 디스플레이등이 결합된 경우 제1 디스플레이영역(D1)과 제2 디스플레이영역(D2)로 구분될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 커버부재(10)는 플렉서블한 디스플레이 이외에도 다양한 전자부품 및 기재가 선택적으로 적용될 수 있다.

일반적인 커버부재(10)의 경우, 폴딩영역(FA)에서 접힙과 펴는 구조적인 활동의 반복으로 인해, 특정 폴딩영역(FA)에서의 응력이 집중하게 되고, 그렇게 됨으로써 외장부재의 파손이나, 내부 디스플레이장치와 같은 전자기재의 보호기능을 제대로 구현하기 어려운 다양한 문제점들이 있었다.

또한, 커버부재(10)는 폴딩영역(FA)에서의 자유로운 구조적인 자유도도 필요하지만, 전체적인 디스플레이장치를 보호하기 위한 외장부재로써의 강성을 동시에 확보해야 하는 양립 불가능한 두 가지의 기능을 함께 필요로 한다. 그러므로, 본 발명의 다양한 실시예는 외장부재의 유연성 및 강성을 동시에 확보함으로써, 다양한 폴딩구조를 갖는 디스플레이장치에 효과적으로 선택, 적용될 수 있다

본 발명의 제1 실시예에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 커버부재(10)를 이루는 제1 몸체(11) 및 제2 몸체(12)를 포함하고, 제1 몸체(11)와 제2 몸체(12)가 연결되며, 제1 방향인 폴딩방향으로 접히는 폴딩영역을 이루는 폴딩몸체(13)를 포함한다.

여기서 폴딩(folding)이라 함은, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블한 커버부재(10)가 폴딩영역(FA)을 중심으로 접혔다 펴지는 작동을 반복하는 작동의 모습을 나타내는 것으로, 본 명세서에서는 플렉서블한 커버부재(10)가 일방향으로 접히는 동작을 의미하는 것으로 정의한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 폴딩영역(FA)의 폴딩몸체(13)가 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 상술한 바와 같이, 유연한 내구성과 더불어 강성을 유지하기 위해 폴딩몸체(13)는 매트릭스(20)에 보강부재(21)가 포함된 섬유강화플라스틱으로 형성된다. 이때, 보강부재(21)는 폴딩방향 접히는 제1 몸체(11) 또는 제2 몸체(12)의 폴딩작동을 방해하지 않으면서, 폴딩몸체(13)의 강성을 유지하기 위해, 폴딩방향과 수직한 제2 방향의 선형형태의 보강부재(21)가 형성된다. 보강부재(21)가 폴딩몸체(13)상에 제2 방향으로 형성됨에 따라, 제1 몸체(11) 또는 제2 몸체(12)가 폴딩될 때 굽혀지는 폴딩영역(FA)상에서 보다 유연함을 유지함과 동시에, 보강부재(21)를 포함시켜 효과적으로 강성을 유지시켜 플렉서블 커버부재(10)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

보강부재(21)는 도시된 바와 같이, 선형형태로 이루어지는 것이 적절하며, 폴딩되는 방향성에 수직하게 적어도 하나 이상의 평행하게 연속 배치됨으로써, 폴딩시의 유연함을 동시에 유지시킬 수 있다.

본 발명의 제2 실시예는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(11), 제2 몸체(12) 및 폴딩몸체(13) 전체가 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 제1 몸체(11)와 제2 몸체(12)에도 상술한 제1 실시예와 동일한 보강부재(21)의 패턴이 형성된다. 제1 몸체(11)와 제2 몸체(12)에도 보강부재(21)를 형성시켜 전체적인 커버부재(10)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제3 실시예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 폴딩이 구현되는 폴딩몸체(13) 이외의 제1 몸체(11)와 제2 몸체(12)의 보강부재(21)가 폴딩방향인 제2 방향에 수직한 선형형태의 보강부재(21) 뿐만 아니라, 폴딩방향에 평행한 제1 방향의 선형형태 보강부재(21)를 동시 또는 선택적으로 적용시킴으로써, 전체적인 커버부재(10)의 강성을 유지시킬 수 있다.

여기서, 폴딩몸체(13)상에는 폴딩방향에 수직한 방향인 제2 방향으로 선형의 보강부재(21)로만 형성되도록 하여, 실질적인 제2 방향의 보강부재(21) 이외의 다른 방향의 보강부재는 제외할 수 있다. 뿐만 아니라, 폴딩몸체(13)상에 제2 방향의 보강부재(21)와 더불어, 폴딩방향인 제1 방향으로의 선형 보강부재(미도시)가 더 형성될 수 있다. 다만, 이 경우 제2 방향의 보강부재(21)가 제1 방향의 보강부재보다 더 큰 밀도로 형성된다. 즉, 예를 들면 제2 방향의 보강부재(21)보다 더 큰 폭의 이격거리를 두거나, 제2 방향의 보강부재(21)보다 더 얇은 선폭을 형성하도록 할 수 있다. 그러므로, 적절한 폴딩몸체(13)의 유연성을 유지하면서, 폴딩몸체(13) 전체에 효과적인 강성을 유지할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 제4 실시예는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(11) 및 제2 몸체(12)가 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 폴딩방향에 수직한 방향의 선형형태의 보강부재(21)를 포함하되, 제1 몸체(11) 및 제2 몸체(12)의 단위면적당 보강부재(21)의 밀도는 상기 폴딩몸체(13)의 단위면적당 보강부재(21)의 밀도보다 더 크게 형성된다. 제1 몸체(11)와 제2 몸체(12)는 폴딩영역(FA) 이외의 영역으로 폴딩시의 유연함을 반드시 유지시킬 필요성이 없으므로, 상대적으로 보다 높은 밀도의 보강부재(21)를 구현함으로써 커버부재(10)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 여기서, "밀도"라 함은 제1 몸체(11), 제2 몸체(12) 및 폴딩몸체(13)의 표면의 단위면적당 보강부재(21)가 차지하는 면적을 의미하는 것으로 정의된다. 보강부재(21)가 보다 많은 면적을 차지할 수 록 해당 부재의 강성은 더욱 높아지는 것이다.

본 발명의 제5 실시예는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(11) 또는 제2 몸체(12)는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 제1 몸체(11) 또는 제2 몸체(12)는 임의의 방향성을 갖는 선형형태의 보강부재(21)가 형성된다. 상술한 바와 같이, 제1 몸체(11) 및 제2 몸체(12)는 폴딩영역(FA) 이외의 영역이므로 다양한 형태의 강성을 유지시킬 수 있는 실시예를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(11) 및 제2 몸체(12)상에 하드코팅층(30)이 형성되고, 여기에 보강부재(21)가 형성될 수 있지만, 하드코팅층(30) 또는 보강부재(21) 중 어느 하나를 선택적으로 적용할 수 있음은 물론이다. 폴딩영역(FA)인 폴딩몸체(13)상에는 유연성을 유지시키기 위해 하드코팅층(30)을 형성하지 않고, 다만, 상술한 바와 같이, 폴딩방향에 수직인 제2 방향으로 보강부재(21)를 형성해 강성과 폴딩유연성을 동시에 유지시킬 수 있는 이점이 있다

본 발명의 제6 실시예는, 도 8에 도시된 바와 같이, 앞선, 도 4에 따른 제2 실시예의 제1 몸체(11) 및 제2 몸체(12)상에 하드코팅층(30)을 더 포함시킬 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 도 3 내지 도 6에 나타난 실시예에서도 제1 몸체(11) 및 제2 몸체(12)상에 보강부재(21)와 더불어 하드코팅층(30)을 더 포함시켜 커버부재(10)의 강성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

마지막으로 본 발명의 제7 실시예는, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 몸체(11), 제2 몸체(12) 및 폴딩몸체(13)는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 폴딩방향에 수평 및 수직한 방향으로 형성된 선형형태의 보강부재(21)를 포함하고, 폴딩방향에 수직한 방향(제2 방향)의 선형형태의 보강부재(21)는 상기 폴딩방향에 수평한 방향(제1 방향)의 선형형태의 보강부재(21)보다 탄성율(modulus)이 더 크도록 형성된다. 폴딩되는 방향으로 형성되는 보강부재(21)는 상대적으로 작은 탄성율을 갖게 됨으로써 보다 유연하게 커버부재(10)가 폴딩구동될 수 있다. 여기서, 탄성율이란 변형량에 대한 힘의 비율로 정의될 수 있으므로, 폴딩영역(FA)상에서 자연스러운 폴딩이 이루어지기 위해서는 큰 변형량에 대해서 상대적으로 힘의 비율은 작아져야 하므로 상기와 같은 관계를 이용하여 보강부재(21)를 배치 및 적용할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

커버부재: 10 제1 몸체: 11
제2 몸체: 12 폴딩몸체: 13
매트릭스: 20 보강부재: 21
하드코팅층: 30

Claims

제1 몸체; 및
제1 몸체와 연장되어 형성된 제2 몸체를 포함하고,
상기 제1 몸체 또는 제2 몸체가 일방향으로 폴딩되도록 상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체의 연결부상에 폴딩몸체가 형성되며,
상기 폴딩몸체는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 상기 폴딩방향에 수직한 방향과 평행한 적어도 하나 이상의 보강부재가 형성된 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 보강부재는 유리섬유 또는 탄소섬유를 포함하되, 직선형의 형태를 갖는 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 몸체 및 제2 몸체는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 폴딩방향에 수평 또는 수직한 방향으로 선형형태의 보강부재를 포함하는 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 몸체 및 제2 몸체는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 폴딩방향에 수직한 방향의 선형형태의 보강부재를 포함하되,
상기 제1 몸체 및 제2 몸체의 단위면적당 보강부재의 밀도는 상기 폴딩몸체의 단위면적당 보강부재의 밀도보다 더 크게 형성된 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 몸체 또는 제2 몸체는 섬유강화플라스틱으로 형성되고,
상기 제1 몸체 또는 제2 몸체는 임의의 방향성을 갖는 선형형태의 보강부재가 형성된 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 몸체 또는 제2 몸체는 섬유강화플라스틱으로 형성되고,
상기 제1 몸체 또는 제2 몸체상에 하드코팅이 더 형성된 플렉서블 커버부재.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 몸체 또는 제2 몸체는 임의의 방향성을 갖는 선형형태의 보강부재가 형성된 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 몸체, 제2 몸체 및 폴딩몸체는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 폴딩방향에 수평 및 수직한 방향으로 형성된 선형형태의 보강부재를 포함하고,
상기 폴딩방향에 수직한 방향의 선행형태의 보강부재는 상기 폴딩방향에 수평한 방향의 선형형태의 보강부재보다 탄성율(modulus)이 더 크도록 형성된 플렉서블 커버부재
청구항 1에 있어서,
상기 섬유강화플라스틱은 지지기재인 매트릭스상에 보강재료가 형성된 것으로,
상기 매트릭스는 불포화 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌테레프탈렌(PBT: poly butylene terephthlalte), 사이클로 올레핀 폴리머(Cyclo olefin polymer), 사이클로 올레핀 코폴리머(Cyclo olefin copolymer), 폴리메타크릴산 메틸 (polymethylmethacrylate) 및 이들의 조합으로 형성되며,
상기 보강재료는 글래스, basalt 또는 이들의 조합으로 형성된 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 폴딩몸체는 섬유강화플라스틱으로 형성되고, 폴딩방향에 수평 및 수직한 방향으로 형성된 선형형태의 보강부재를 포함하고,
상기 폴딩방향에 수직한 방향의 선행형태의 보강부재는 상기 폴딩방향에 수평한 방향의 선형형태의 보강부재보다 탄성율(modulus)이 더 크도록 형성된 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 폴딩몸체는 상기 폴딩방향에 수직한 방향과 평행한 방향으로만 적어도 하나 이상의 보강부재가 형성된 플렉서블 커버부재.
청구항 1에 있어서,
상기 폴딩몸체의 보강부재는,
상기 폴딩방향 및 상기 폴딩방향에 수직한 방향과 평행방향의 적어도 하나 이상의 보강부재로 형성되며,
상기 폴딩방향에 수직항 방향과 평행방향으로 형성된 보강부재의 밀도는 상기 폴딩방향으로 형성된 보강부재의 밀도보다 더 크게 형성된 플렉서블 커버부재.