KR20160112090A

KR20160112090A - 표시장치

Info

Publication number: KR20160112090A
Application number: KR1020150036974A
Authority: KR
Inventors: 이기섭
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2016-09-28
Also published as: KR102344282B1; US20160278222A1; US9697941B2

Abstract

표시장치는 표시패널, 표시패널을 수납하고, 일 방향을 축으로 표시패널을 접거나 펼치는 수납부재, 및 수납부재와 결합되고, 전류가 흐르면 자기화되는 자기력 생성 부재를 포함하고, 자기력 생성 부재는 표시패널이 펼쳐진 상태일 때 자기력을 생성한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 상세하게는 접을 수 있는 표시장치에 관한 것이다.

표시장치는 표시면에 다양한 이미지를 표시하여 사용자에게 정보를 제공한다. 최근 휘어지는 플렉서블 표시패널을 구비한 플렉서블 표시모듈이 개발되고 있다. 플렉서블 디스플레이는 평판 디스플레이와 달리, 종이처럼 접거나 말거나 휠 수 있다. 형상이 다양하게 변경될 수 있는 플렉서블 디스플레이는 기존의 화면 크기에 구애 받지 않고 휴대할 수 있어, 사용자 편의성이 향상된다.

따라서, 본 발명은 펼친 상태에서도 평평한 표시면이 제공되는 표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널, 상기 표시패널을 수납하고, 일 방향을 축으로 상기 표시패널을 접거나 펼치는 수납부재, 및 상기 수납부재와 결합되고, 전류가 흐르면 자기화되는(magnetized) 자기력 생성 부재를 포함하고, 상기 자기력 생성 부재는 상기 표시패널이 펼쳐진 상태일 때 자기력을 생성한다.

상기 자기력은 상기 표시패널을 밀어내는 척력일 수 있다.

상기 표시패널의 적어도 일부는 상기 자기력에 의해 지지될 수 있다.

상기 표시패널은 펼쳐진 상태에서 상기 폴딩축과 중첩하는 제1 영역, 상기 제1 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제2 영역 및 제3 영역으로 구분되고, 상기 제1 영역은 상기 표시패널이 접혀진 상태에서 형상이 변형되고, 상기 제1 영역은 상기 표시패널이 펼쳐진 상태에서 상기 자기력에 의해 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 동일한 평면을 정의할 수 있다.

상기 표시패널은 펼쳐진 상태에서 상기 폴딩축이 연장된 방향과 교차하는 방향을 따라 실질적으로 평평할 수 있다.

상기 자기력 생성 부재는 적어도 상기 제1 영역에 중첩하여 배치될 수 있다.

상기 자기력 생성 부재는 적어도 하나의 전자석(electromagnet)을 포함할 수 있다.

상기 표시패널이 펼쳐질 때 상기 전자석에 상기 전류가 인가되고, 상기 표시패널이 접힐 때 상기 전류가 차단될 수 있다.

상기 표시패널은, 베이스 층, 상기 베이스 층의 전면에 배치되고, 영상을 생성하는 화소층, 및 상기 베이스 층의 배면에 배치되고, 자성을 가진 자성층을 포함하고, 상기 자성층은 상기 제1 내지 제3 영역들 중 적어도 상기 제1 영역에 중첩할 수 있다.

상기 자성층은 자성 고무를 포함할 수 있다.

상기 자성층은 상기 자기력 생성 부재 중 상기 표시패널에 인접한 부분의 극성과 동일한 극성을 가질 수 있다.

상기 수납부재는, 상기 제2 영역에 중첩하는 제1 바디부, 상기 제3 영역에 중첩하는 제2 바디부, 및 상기 제1 영역에 중첩하고, 상기 제1 바디부와 상기 제2 바디부를 결합시키는 연결부를 포함할 수 있다.

상기 자기력 생성 부재는 상기 연결부와 결합할 수 있다.

상기 자기력 생성 부재는 복수로 구비되고, 상기 복수의 자기력 생성 부재는 상기 제1 바디부 중 상기 제1 영역에 중첩하는 영역 및 상기 제2 바디부 중 상기 제1 영역에 중첩하는 영역에 각각 배치될 수 있다.

기 표시패널이 펼쳐진 상태에서, 상기 표시패널과 상기 자기력 생성 부재 사이의 최소 거리는, 상기 표시패널이 접힌 상태에서, 상기 표시패널과 상기 자기력 생성 부재 사이의 최소 거리보다 클 수 있다.

본 발명에 따르면, 표시장치는 표시패널, 표시패널을 수납하고, 일 방향을 축으로 표시패널을 접거나 펼치는 수납부재, 및 수납부재와 결합되고, 전류가 흐르면 자기화되는 자기력 생성 부재를 포함한다.

자기력 생성 부재는 표시패널이 접힌 상태에서는 동작하지 않고, 표시패널이 펼쳐진 상태일 때 자기력을 생성한다. 생성된 자기력을 통해 표시패널은 자기력 생성부재로부터 지지된다.

본 발명에 따른 표시장치는 자기력을 이용하여 표시패널을 지지하므로, 표시패널과의 마찰 없이도 표시패널을 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 펼쳐진 상태에서만 표시패널을 지지하므로, 표시패널이 접힌 상태에서는 자기력 생성부재와 표시패널 사이에 어떠한 상호작용이 없어 표시패널은 접힌 상태에서도 안정적으로 수납부재 내부에 수납될 수 있다. 이에 따라, 접을 수 있는 표시장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 2a는 표시장치의 제1 사시도이다.
도 2b는 표시장치의 제2 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 표시장치를 간략히 도시한 측면도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면도이다.
도 5는 표시장치의 일부 구성들을 간략히 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 간략히 도시한 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 5의 표시장치를 간략히 도시한 측면도들이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 자기력 생성부재 중 일부를 도시한 도면이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제1 사시도이다.
도 9b는 도 9a에 도시된 표시장치의 제2 사시도이다.

이하, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DS)의 분해 사시도이다. 도 2a는 표시장치(DS)의 제1 사시도이고, 도 2b는 표시장치(DS)의 제2 사시도이다. 제1 사시도는 접힘(folding) 상태의 표시장치(DS)를 도시한 것이고, 제2 사시도는 펼침(un-folding) 상태의 표시장치(DS)를 도시한 것이다. 이하, 도 1 내지도 2b를 참조하여, 본 발명에 따른 표시장치(DS)를 살펴본다.

표시장치(DS)는 제1 방향(D1)으로 정의된 폴딩축(FX)을 따라 접히거나 펼쳐질 수 있다. 표시장치(DS)는 표시패널(100), 수납부재(200), 및 자기력 생성부재(300)를 포함한다.

표시패널(100)은 전기적 신호에 따라 영상을 표시한다. 표시패널(100)은 다양한 실시예를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시패널(100)은 액정 표시패널, 유기발광 표시패널, 전기영동 표시패널, 또는 전기습윤 표시패널일 수 있다.

본 실시예에서, 표시패널(100)은 유연하고, 박형화가 용이한 플렉서블 표시패널(flexible display panel)이 선택될 수 있다. 표시패널(100)은 전체적으로 곡면을 이루도록 휘어지거나 말려질 수 있다. 예를 들어, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이, 표시패널(100)은 접히거나 펼쳐질 수 있다.

표시패널(100)은 제1 영역(110), 제2 영역(120), 및 제3 영역(130)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(130)은 평면상에서 제2 영역(120)과 제3 영역(130) 사이에 정의된다. 제1 영역(110)은 폴딩축(FX)에 중첩한다.

제1 영역(110)은 표시장치(DS)가 접힘에 따라 표시패널(100) 중 접히거나 펼쳐지는 영역에 해당한다. 제1 영역(110)의 형상이 변형됨에 따라, 표시패널(100)이 접힐 수 있다.

제2 영역(120) 및 제3 영역(130)은 제2 방향(D2)으로 서로 이격된다. 제2 영역(120) 및 제3 영역(130)은 표시장치(DS)가 접히더라도 별도의 형상 변형이 일어나지 않는 영역에 해당한다. 이에 따라, 제2 영역(120) 및 제3 영역(130)은 표시장치(DS)가 접히더라도 평면 형상을 유지할 수 있다.

다만, 표시장치(DS)가 접힘에 따라, 제2 영역(120) 및 제3 영역(130) 중 적어도 어느 하나는 해당 위치가 변동될 수 있다. 예를 들어, 표시장치(DS)가 접힘에 따라, 제2 영역(120)은 제3 영역(130)의 상측(D3, 이하, 제3 방향)에 위치할 수 있다.

한편, 제1 영역(110)은 복수로 정의될 수 있다. 표시장치에 복수의 폴딩축이 정의된 경우, 표시패널은 폴딩축들에 대응되는 영역이 접히도록 복수의 제1 영역을 포함할 수 있다.

수납부재(200)는 표시패널(100)을 수납한다. 수납부재(200)는 폴딩축(FX)을 따라 접히거나 펼쳐질 수 있다. 수납부재(200)가 접히거나 펼쳐짐에 따라 표시패널(100)도 접히거나 펼쳐진다. 본 발명에 따른 표시장치(DS)의 형상은 실질적으로 수납부재(200)의 동작에 따라 결정될 수 있다.

수납부재(200)는 제1 바디부(210), 제2 바디부(220), 및 연결부(230)를 포함할 수 있다. 제1 바디부(210)는 제2 영역(120)에 중첩하고, 제2 바디부(220)는 제3 영역(130)에 중첩한다.

제1 바디부(210) 및 제2 바디부(220)는 각각 복수의 부분들로 구분될 수 있다. 예를 들어, 제1 바디부(210)는 평면 부분(211), 측면 부분(212), 및 커버 부분(213)으로 구분될 수 있다.

평면 부분(211)은 표시패널(100)의 제2 영역(120)과 중첩한다. 평면 부분(211)은 제2 영역(120)과 동일하거나, 제2 영역(120)보다 큰 면적을 가질 수 있다.

측면 부분(212)은 평면 부분(211)으로부터 제3 방향(D3)으로 절곡된 부분에 해당된다. 측면 부분(212)은 평면 부분(211)의 가장자리를 구성하는 4 개의 모서리들 중 서로 연결된 세 개의 모서리들과 연결된다. 이에 따라, 제1 바디부(210)는 하나의 모서리가 개방된 형상을 가질 수 있다.

커버 부분(213)은 측면 부분(212)으로부터 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 절곡된 부분에 해당한다. 커버 부분(213)은 평면 부분(211)과 평행을 이룬다. 커버 부분(213)은 표시패널(100)의 적어도 일부를 커버하고, 표시패널(100)이 수납부재(200)의 외측으로 탈출하는 것을 방지한다.

평면 부분(211), 측면 부분(212), 및 커버 부분(213)은 소정의 공간을 형성한다. 이와 동일하게 제2 바디부(220)도 소정의 공간을 형성하는 평면 부분(221), 측면 부분(222), 및 커버 부분(223)으로 구분될 수 있다. 이에 대해서는 제1 바디부(210)의 설명과 대응되는 바, 중복되는 설명은 생략한다.

연결부(230)는 제1 바디부(210)와 제2 바디부(220)를 결합시킨다. 연결부(230)는 제1 바디부(210)의 측면 부분(212)과 제2 바디부(220)의 측면 부분(222)에 각각 정의된 결합홀들(210-OP, 220-OP)을 통해 결합될 수 있다.

연결부(230)는 제1 바디부(210)와 제2 바디부(220)를 안정적으로 연결한다. 이와 동시에, 연결부(230)는 제1 바디부(210)와 제2 바디부(220)가 결합홀들(210-OP, 220-OP)을 축으로 각각 용이하게 동작할 수 있도록 지지한다. 이에 따라, 연결부(230)의 결합홀들(230-OP), 제1 바디부(210)와 제2 바디부(220)가 결합홀들(210-OP, 220-OP), 및 이를 연결하는 결합부재(BT)는 제1 바디부(210)와 제2 바디부(220)가 결합홀들(210-OP, 220-OP)을 중심으로 각각 회전이동이 가능하도록 결합된다.

제1 바디부(210)와 제2 바디부(220)는 서로 결합되어 소정의 내부 공간을 정의한다. 표시패널(100)은 수납부재(200)의 내부 공간에 안정적으로 수납된다. 제1 바디부(210와 제2 바디부(220)가 연결부(230)를 중심으로 동작함에 따라, 내부공간에 수용된 표시패널(100)이 접히거나 펼쳐진다.

자기력 생성부재(300)는 수납부재(200)에 배치된다. 자기력 생성부재(300)는 표시패널(100)의 제1 영역(110)과 중첩하는 영역에 배치될 수 있다.

예를 들어, 자기력 생성부재(300)는 연결부재(230)와 결합될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 자기력 생성부재(300)는 제1 영역(110)에 중첩한다면 수납부재(200)의 형상에 따라 다양한 영역에 배치될 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.

자기력 생성부재(300)는 표시장치(DS)가 펼쳐질 때 표시패널(100)을 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DS)는 자기력 생성부재(300)를 더 포함함으로써, 사용자에게 평평한(flat) 표시면을 제공할 수 있다. 이에 관한 상세한 설명은 후술한다.

도 3a 내지 도 3c는 도 1의 표시장치(DS)를 간략히 도시한 측면도들이다. 도 3a 내지 도 3c에는 표시장치(DS)의 동작에 따라 단면도들을 도시하였고, 용이한 설명을 위해 연결부(230) 중 제1 바디부(210) 및 제2 바디부(220)와 접촉하는 부분에 대해서는 점선으로 도시하였다. 한편, 도 1 내지 도 2b에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

도 3a 내지 도 3b에 도시된 것과 같이, 표시패널(100)은 수납부재(200)에 유동적으로 수납될 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 제2 영역(120, 도 1 참조)의 일단 및 제3 영역(130, 도 1 참조)의 일단 중 적어도 어느 하나는 수납부재(200)에 결합될 수 있다. 이때, 제1 영역(110)은 수납부재(200)에 결합되지 않을 수 있다.

이에 따라, 제1 영역(110)은 수납부재(200)의 내부 공간 내에서 유동적으로 움직일 수 있다. 표시패널(100)은 제1 영역(100)의 형상을 변형시키고, 수납부재(200)는 표시패널(100)의 형상변형이 용이하도록 충분한 공간을 제공함으로써, 제1 영역(100)에 가해지는 스트레스를 완화시킬 수 있다. 따라서, 표시장치(DS)가 접히거나 펼쳐짐에 따라 표시패널(100)의 제1 영역(110)에 가해지는 스트레스가 완화될 수 있다.

도 3a에 도시된 것과 같이, 표시장치(DS)가 접힐 때, 표시패널(100)은 수납부재(200)의 내부공간에 접힌 상태로 수납된다. 이때, 자기력 생성부재(300)는 턴-오프된 상태를 유지한다. 이에 따라, 표시패널(100)과 자기력 생성부재(300) 사이에는 특별한 상호 작용이 없으므로, 표시패널(100)과 자기력 생성부재(300)는 서로 접촉하거나 이격될 수 있다.

도 3b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DS)가 펼쳐지기 시작하면, 표시패널(100)도 서서히 펼쳐진다. 본 실시예에서는 제2 영역(120)의 일단 및 제3 영역(130)의 일단들이 수납부재(200)에 결합되고, 제1 영역(110)은 수납부재(200)에 비 결합된 상태이므로, 표시패널(100)은 제1 영역(110)이 하측으로 쳐진 형상을 가진다.

도 3c에 도시된 것과 같이, 표시장치(DS)가 완전히 펼쳐지면, 자기력 생성부재(300)가 턴-온 된다. 자기력 생성부재(300)는 전류가 흐르면 자기화되는(magnetized) 성질을 가진다.

자기력 생성부재(300)는 턴-온 되어 자기력(MF)을 생성한다. 자기력(magnetic force, MF)은 두 자극 사이에 작용하는 힘을 의미한다. 본 실시예에서, 자기력(MF)은 척력(repulsive force)을 의미한다.

자기력 생성부재(300)는 표시장치(DS)가 펼쳐진 상태에서 자기력(MF)을 이용하여 표시패널(100)을 지지한다. 자기력 생성부재(300)는 자기력(MF)을 이용함으로써, 표시패널(100)과 물리적으로 결합되지 않아도 표시패널(100)을 지지할 수 있다. 또한, 자기력 생성부재(300)는 표시패널(100)과 이격된 상태에서도 표시패널(100)을 지지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DS)는 표시패널(100)은 유동적으로 수납함으로써, 접거나 펼치는 동작에 따라 표시패널(100)에 인가되는 스트레스를 완화시킬 수 있다. 이에 따라, 표시패널(100)의 변형 또는 열화현상을 방지할 수 있다.

또한, 표시장치(DS)는 자기력 생성부재(300)를 포함함으로써, 표시패널(100)과 특별한 결합이 없어도 표시패널(100)을 안정적으로 지지할 수 있다. 자기력 생성부재(300)는 표시패널(100)이 펼쳐진 상태에서만 선택적으로 구동될 수 있으므로, 접힌 상태에서 표시패널(100)에 미치는 영향이 적다. 이에 따라, 표시장치(DS)는 접힌 상태에서 표시패널(100)을 안정적으로 수납할 수 있고, 펼친 상태에서 사용자에게 균일한 표시면을 제공할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(100)의 단면도이다. 도 5는 표시장치의 일부 구성들을 간략히 도시한 도면이다. 도 5에는 표시패널(100)과 자기력 생성부재(300)를 도시하였다. 한편, 도 1 내지 도 3c에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

도 4에 도시된 것과 같이, 표시패널(100)은 베이스층(BL), 소자층(EL), 및 자성층(ML)을 포함한다. 베이스층(BL)은 연성을 가진 다양한 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 베이스 층(BS)은 고분자 수지를 포함하는 플라스틱 재료, 유리 섬유, 또는 실리콘계 고무 등을 포함할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 기재한 것이고, 베이스층(BL)은 유연성 및 내구성이 확보될 수 있다면 다양한 물질로 구성될 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.

소자층(EL)은 베이스 층(BL)의 일측에 배치된다. 소자층(EL)은 복수의 박막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소자층(EL)은 화소층(PXL) 및 터치층(TCL)을 포함할 수 있다. 화소층(PXL)은 복수의 화소를 포함한다.

화소들은 전기적 신호를 수신하여 대응되는 이미지를 생성한다. 도시되지 않았으나, 화소들은 평면상에서 서로 이격되어 배열된다. 예를 들어, 화소들은 매트릭스 형상으로 배열될 수 있으나, 이는 예시적으로 기재한 것이고, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.

화소들 각각은 적어도 하나의 박막 트랜지스터와 표시소자를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터는 표시소자와 연결되어 표시소자를 턴-온 시키거나 턴-오프 시킨다. 표시소자는 전기적 신호에 따라 영상을 구현한다.

표시소자는 표시패널의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 표시소자는 액정 커패시터, 유기발광소자, 전기영동소자, 전기습윤소자를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.

터치층(TCL)은 화소층(PXL) 상에 배치될 수 있다. 터치층(TCL)은 외부 터치를 감지하여 이에 대응되는 터치신호를 생성한다. 터치신호는 표시패널(100)에 터치한 지점의 정보를 가진다.

한편, 도시되지 않았으나, 터치층(TCL)은 화소층(PXL)과 베이스 층(BL) 사이에 배치될 수도 있다. 본 발명에 따른 표시패널(100)은 다양한 실시예를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.

한편, 도시되지 않았으나, 화소층(PXL) 및 터치층(TCL) 사이에는 적어도 하나의 절연막이 더 배치될 수 있다. 또한, 터치층(TCL)은 화소층(PXL)과 베이스 층(BL) 사이에 배치될 수도 있다. 본 발명에 따른 표시패널(100)은 다양한 실시예를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.

자성층(ML)은 베이스 층(BL)의 타측에 배치된다. 자성층(ML)은 극성층(MGL) 및 절연층(INL)을 포함할 수 있다. 극성층(MGL)은 자기력을 형성하는 극성 중 어느 하나의 극성을 띨 수 있다.

본 발명에 따른 표시패널(100)은 자성층(ML)을 더 포함함으로써, 자기력 생성부재(300)로부터 지지될 수 있다. 극성층(MGL)이 형성하는 극성과 자기력 생성부재(300)가 형성하는 극성 사이에는 척력(repulsive force)이 작용하도록 극성층(MGL) 또는 자기력 생성부재(300)의 극성이 제어될 수 있다.

극성층(MGL)과 자기력 생성부재(300) 사이에 척력이 작용하도록 극성층(MGL)이 형성하는 극성은 자기력 생성부재(300)의 극성과 동일하게 제어된다. 구체적으로, 극성층(MGL)이 형성하는 극성은 자기력 생성부재(300)의 상측, 즉, 극성층(MGL)과 마주하는 부분에 정의되는 극성과 동일한 극성을 가질 수 있다.

절연층(INL)은 극성층(MGL)과 베이스 층(BL) 사이에 배치된다. 절연층(INL)은 극성층(MGL)을 다른 구성들로부터 절연시킨다. 표시패널(100)은 절연층(INL)을 더 포함함으로써 극성층(MGL)이 소자층(EL)에 자기적으로 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 베이스 층(BL)이 충분한 절연기능을 가지는 경우 절연층(INL)은 생략될 수 있다.

자성층(ML)은 적어도 제1 영역(110)에 중첩하도록 배치된다. 이에 따라, 자성층(ML)은 제1 영역(110)의 변형에 대응되도록 유연한 성질을 가진 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 자성층(ML)은 자성 고무와 같은 자성 폴리머를 포함할 수 있다.

본 실시예에서는, 제1 영역(110)에 대응되는 형상을 가진 자성층(ML)을 설명하였다. 한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 자성층(ML)은 제1 영역(110), 제2 영역(120), 및 제3 영역(130)에 모두 중첩하는 형상을 가질 수도 있으며, 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.

표시장치(DS)가 펼쳐지고, 자기력 생성부재(300)에 전류가 인가되면, 자기력 생성부재(300)는 자기력을 생성하면서 하나의 자석(magnet)과 같은 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 도 5에 도시된 것과 같이, 자기력 생성부재(300)는 자기력을 생성함에 따라 복수의 부분으로 구분될 수 있다.

예를 들어, 자기력 생성부재(300)는 표시패널(100)에 인접한 제1 부분(300a) 및 제1 부분에 대향하는 제2 부분(300b)으로 구분될 수 있다. 제1 부분(300a) 및 제2 부분(300b)은 서로 대향하는 극성을 띨 수 있다.

이때, 제1 부분(300a)은 표시패널(100)과 동일한 극성을 가질 수 있다. 예를 들어, 표시패널(100)이 N극(NP)을 띤다고 할 때, 자기력 생성부재(300) 중 표시패널(100)에 인접한 제1 부분(300a)은 N극(NP)을 띠고, 표시패널(100)로부터 멀리 떨어진 제2 부분(300b)은 S극(SP)을 띨 수 있다.

제1 부분(300a)이 표시패널(100)에 정의된 극성과 동일한 극성을 가지면 자기력 생성부재(300)와 표시패널(100) 사이에 척력이 생기게 된다. 표시패널(100)은 척력에 의해 자기력 생성부재(300) 상에 지지될 수 있다.

표시패널(100)과 자기력 생성부재(300) 사이에 자기력이 발생되지 않는 경우, 일반적인 표시패널(100-F)은 펼쳐진 상태에서 휘어지기 쉽다. 표시패널(100-F)과의 접촉을 통해 표시패널(100-F)을 지지하기 위한 별도의 지지부재가 없기 때문이다.

자기력 생성부재(300) 중 표시패널(100)을 향하는 부분에 자성층(MGL)이 띠는 극성과 동일한 극성인 N극(NP)이 정의되도록 자기력 생성부재(300)를 제어하면, N극(NP)을 띠는 표시패널(100)과 자기력 생성부재(300) 사이에 척력이 작용한다. 이에 따라, 표시패널(100)은 자기력 생성부재(300)로부터 이격되어 허공에 안정적으로 지지될 수 있다. 자기력 생성부재(300)는 표시패널(100)과의 접촉 없이도 표시패널(100)에 평평한(flat) 표시면을 정의할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DS-1)를 간략히 도시한 사시도이다. 도 7a 및 도 7b는 도 5의 표시장치(DS-1)를 간략히 도시한 측면도들이다.

도 6에는 용이한 설명을 위해 표시패널(100)을 생략하여 도시하였다. 도 7a 및 도 7b는 표시장치(DS-1)의 동작에 따른 수납부재(200-1) 및 표시패널(100)의 변화를 도시하였다. 이하, 도 1 내지 도 5에 도시된 구성들 중 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

도 6에 도시된 것과 같이, 연결부(230-1)는 제1 바디부(210-1)와 제2 바디부(220-1)의 상측에 결합될 수 있다. 예를 들어, 연결부(230-1)는 경첩(hinge)일 수 있다. 이때, 제1 바디부(210-1)와 제2 바디부(220-1)는 각각 연결부(230-1)에 고정 결합된다.

이에 따라, 제1 바디부(210-1)와 제2 바디부(220-1)는 연결부(230-1) 자체가 동작함에 따라 동작할 수 있다. 한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 본 발명의 일 실시예에 따른 수납부재는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 접거나 펼치는 동작이 가능하다면 어느 하나의 실시예에 한정되지 않는다.

자기력 생성부재(300)는 복수로 구비될 수 있다. 복수의 자기력 생성부재(300)는 제1 바디부(210-1)와 제2 바디부(220-1)에 각각 결합될 수 있다.

자기력 생성부재들(300) 각각은 제1 바디부(210-1) 중 제1 영역(110: 도 1 참조)에 중첩하는 영역 및 제2 바디부(220-1) 중 제1 영역(110)에 중첩하는 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 자기력 생성부재들(300)은 각각 표시패널(100)의 제1 영역(110)을 지지할 수 있다.

이때, 자기력 생성부재들(300)은 표시장치(DS-1)가 접힌 상태에서는 턴-오프 된다. 따라서, 표시장치(DS-1)가 접힌 상태에서는 자기력 생성부재들(300)과 표시패널(100) 사이에는 어떠한 상호작용이 발생하지 않는다.

이에 따라, 자기력 생성부재들(300)과 표시패널(100) 사이의 거리는 제한되지 않는다. 예를 들어, 자기력 생성부재들(300)과 표시패널(100)은 서로 접촉할 수도 있다. 이에 따라, 표시장치(DS-1)가 접힌 상태에서 측정된 자기력 생성부재들(300)과 표시패널(100) 사이의 거리는 제로(zero) 이상일 수 있다.

이와 달리, 자기력 생성부재들(300)은 표시장치(DS-1)가 펼쳐진 상태에서는 턴-온 될 수 있다. 이에 따라, 자기력 생성부재들(300)은 각각 자기화되고, 표시패널(100)의 자성층(ML: 도 4 참조)과의 관계에서 자기력이 발생한다. 표시패널(100)은 자기력(MF)에 의해 자기력 생성부재들(300) 상에 지지된다.

표시장치(DS-1)가 펼쳐진 상태에서 측정된 자기력 생성부재들(300)과 표시패널(100) 사이의 최소 이격 거리는 표시장치(DS-1)가 접힌 상태에서 측정된 자기력 생성부재들(300-1)과 표시패널(100) 사이의 최소 이격 거리보다 클 수 있다.

표시장치(DS-1)가 펼쳐지면 자기력 생성부재들(300)에 전류가 인가되어 자화되므로, 표시패널(100)과 자기력 생성부재들(300) 사이에는 척력이 작용한다. 이에 따라, 표시패널(100)은 자기력 생성부재들(300)로부터 멀어진다.

표시장치(DS-1)가 펼쳐진 상태에서 측정된 자기력 생성부재들(300-1)과 표시패널(100) 사이의 최소 이격 거리는 자기력 생성부재들(300-1)과 표시패널(100) 사이에 작용하는 자기력의 세기가 클수록 증가한다.

본 발명에 따른 표시장치(DS-1)은 자기력 생성부재들(300)의 자성의 세기 또는 자기력 생성부재들(300)에 인가되는 전류량을 조절함으로써, 표시장치(DS-1)가 펼쳐진 상태에서 측정된 자기력 생성부재들(300)과 표시패널(100) 사이의 최소 이격 거리를 제어할 수 있다.

이에 따라, 표시패널(100)은 펼쳐진 상태에서 실질적으로 평평한 표시면을 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 표시장치(DS-1)는 복수의 자기력 생성부재(300)를 포함함으로써, 표시패널(100)의 영역에 제한 없이 표시패널(100)을 용이하게 지지할 수 있다.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다. 도 8b는 도 8a에 도시된 자기력 생성부재 중 일부를 도시한 도면이다. 이하, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DS-2)를 살펴본다.

도 8a에서는 용이한 설명을 위해 표시패널(100: 도 1 참조) 및 도 6의 연결부재(230-1)를 생략하여 도시하였다. 표시장치(DS-2)는 도 7a에 도시된 수납부재(200-1)와 실질적으로 동일한 구조의 수납부재(200-1)를 포함하는 바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 것과 같이, 자기력 생성부재(300-2)는 복수의 전자석(electromagnet, EM)을 포함한다. 전자석(EM)은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 전자석(EM)은 초전도성 물질로 구성되거나, 솔레노이드(solenoid)와 같은 구조로 제공될 수도 있다. 본 실시예에서, 전자석(EM)은 코어부(EM-C)와 전선부(EM-L)를 포함할 수 있다.

전선부(EM-L)는 코어부(EM-C)를 감싸는 형상을 가진다. 전선부(EM-L)는 코어부(EM-C)의 외측면을 따라 감긴다. 코어부(EM-C)는 전선부(EM-L)에 전류가 인가됨에 따라 자석의 성질을 가진 자성체가 된다.

코어부(EM-C)는 도전성을 가지며 원기둥 형상일 수 있다. 코어부(EM-C)는 강자성을 가진 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 코어부(EM-C)는 철(Fe)을 포함할 수 있다. 한편, 이에 한정되지 않고, 코어부(EM-C)는 다양한 형상의 기둥 형상으로 제공될 수도 있다.

구체적으로, 코어부(EM-C)는 전선부(EM-L)에 전류가 인가됨에 따라 표시패널(100)에 가까운 일측과 표시패널(100)로부터 먼 타측이 서로 다른 극성의 자성을 갖도록 분극될 수 있다. 본 발명에 따른 자기력 생성부재(300-1)는 코어부(EM-C)를 포함함으로써, 동일한 세기의 전류에 대하여 강한 자기력을 생성할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기력 생성부재(300-1)에 있어서, 코어부(EM-C)는 생략될 수도 있다.

전자석(EM) 생성하는 자기력의 방향은 전선부(EM-L)에 흐르는 전류의 방향에 따라 달라진다. 본 실시예에서, 외부로부터 제공되는 전류(I)는 도 7b에 도시된 화살표 방향으로 흐른다.

전자석(EM)이 생성하는 자기력의 방향은 앙페르의 법칙(Ampere’s Law)을 따른다. 화살표 방향으로 전류가 인가됨에 따라, 표시패널(100)을 향하는 방향으로 자기력이 생성된다.

생성된 자기력의 방향에 의해 코어부(EM-C) 중 표시패널(100)을 향하는 일측에 N극(NP)이 정의되고, 표시패널(100)로부터 먼 타측에 S극(SP)이 정의된다. 본 실시예에서, 표시패널(100)은 N극(NP)을 가지므로, 자기력 생성부재(300-1)와 표시패널(100) 사이에는 척력이 작용한다. 이에 따라, 표시패널(100)은 자기력 생성부재(300-1)와 접촉하지 않고도 안정적으로 지지될 수 있다.

전자석(EM)이 생성하는 자기력의 세기는 일반적으로 전선부(EM-L)가 코어부(EM-C)를 따라 감긴 횟수 및 전류의 세기에 비례한다. 즉, 전자석(EM)은 전선부(EM-L)에 인가되는 전류의 세기가 클수록, 전선부(EM-L)의 감긴 횟수가 클수록 큰 자기력을 생성한다.

본 발명에 따른 표시장치(DS-2)는 전류(I)의 세기 및 전선부(EM-L)의 감긴 횟수 등을 조절함으로써, 자기력 생성부재(300-1)가 생성하는 자기력(MF)의 세기를 제어할 수 있고, 표시패널(100)을 지지하기 위한 지지력의 크기를 자유롭게 제어할 수 있다. 또한, 전류(I)의 방향을 조절함으로써, 표시패널(100)의 자성층(ML)이 띠는 극성에 관계없이 표시패널(100)을 지지하기 위한 척력을 안정적으로 제공할 수 있다.

도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DS-2)의 제1 사시도이다. 도 9b는 도 9a에 도시된 표시장치(DS-2)의 제2 사시도이다. 제1 사시도는 표시장치(DS-2)가 접힌 상태를 도시한 것이고, 제2 사시도는 표시장치(DS-2)가 펼쳐진 상태를 도시한 것이다.

한편, 도 9a 및 도 9b에는 용이한 설명을 위해 표시패널을 생략하여 도시하였다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DS-2)의 수납부재(200-2)는 제1 바디부(210), 제1 바디부(210)의 양 단에 배치된 제2 바디부(220a) 및 제3 바디부(220b)를 포함할 수 있다.

제2 바디부(220a) 및 제3 바디부(220b)는 제1 바디부(210)를 사이에 두고 제2 방향(D2)을 따라 서로 이격되어 배치된다. 표시장치(DS-2)가 접힌 상태에서 제2 바디부(220a)와 제3 바디부(220b)는 제1 바디부(210) 상에 배치되고, 표시장치(DS-2)가 펼쳐진 상태에서 제2 바디부(220a)와 제3 바디부(220b)는 제1 바디부(210)와 동일한 평면 상에 나란히 배치된다.

표시장치(DS-2)에는 두 개의 폴딩축들(FX1, FX2)이 정의될 수 있다. 폴딩축들(FX1, FX2)은 제2 바디부(220a)와 제1 바디부(210) 사이에 정의되는 제1 폴딩축(FX1) 및 제3 바디부(220b)와 제1 바디부(210) 사이에 정의되는 제2 폴딩축(FX2)을 포함한다.

폴딩축들(FX1, FX2)은 수납부재(200-2)가 포함하는 힌지축들(미도시)과 대응될 수 있다. 제2 바디부(220a) 및 제3 바디부(220b)는 힌지축들을 중심으로 접히거나 펼쳐질 수 있다. 한편, 미도시된 표시패널은 폴딩축들을 따라 폴딩될 수 있다.

도 9b에 도시된 것과 같이, 자기력 생성부재(300-1)는 폴딩축들(FX1, FX2)에 인접하여 배치될 수 있다. 이때, 자기력 생성부재(300-1)는 복수로 구비되어 제1 내지 제3 바디부들(210, 220a, 220b) 각각에 배치될 수 있다. 이에 관한 상세한 설명은 도 6 내지 도 7b에 기재된 바, 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자기력 생성부재는 복수의 폴딩축들이 정의된다 하더라도 다양한 영역에 용이하게 배치될 수 있다. 자기력 생성부재는 수납부재에 배치될 수 있어 표시패널에 미치는 영향이 상대적으로 감소되므로, 다양한 형태 및 방식으로 접거나 펼 수 있는 표시장치에 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 표시장치는 펼쳐진 상태에서만 전류를 인가시켜 표시패널을 지지하므로, 접힌 상태에서 자기력 생성부재가 표시패널에 미치는 영향을 제거할 수 있다. 또한, 자기력 생성부재를 더 포함함에 따라 표시장치에 요구되는 추가 소비전력이 크지 않으므로, 적은 전력으로 표시장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

DS: 표시장치 100: 표시패널
200: 수납부재 210: 제1 바디부
220: 제2 바디부 230: 연결부
300: 자기력 생성 부재 MF: 자기력
NP: N극 SP: S극

Claims

표시패널;
상기 표시패널을 수납하고, 일 방향을 축으로 상기 표시패널을 접거나 펼치는 수납부재; 및
상기 수납부재와 결합되고, 전류가 흐르면 자기화되는(magnetized) 자기력 생성 부재를 포함하고,
상기 자기력 생성 부재는 상기 표시패널이 펼쳐진 상태일 때 자기력을 생성하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 자기력은 상기 표시패널을 밀어내는 척력인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 표시패널의 적어도 일부는 상기 자기력에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 표시패널은 펼쳐진 상태에서 상기 폴딩축과 중첩하는 제1 영역, 상기 제1 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제2 영역 및 제3 영역으로 구분되고,
상기 제1 영역은 상기 표시패널이 접혀진 상태에서 형상이 변형되고,
상기 제1 영역은 상기 표시패널이 펼쳐진 상태에서 상기 자기력에 의해 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 동일한 평면을 정의하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 표시패널은 펼쳐진 상태에서 상기 폴딩축이 연장된 방향과 교차하는 방향을 따라 실질적으로 평평한(flat)한 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 자기력 생성 부재는 적어도 상기 제1 영역에 중첩하여 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6 항에 있어서,
상기 자기력 생성 부재는 적어도 하나의 전자석(electromagnet)을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 표시패널이 펼쳐질 때 상기 전자석에 상기 전류가 인가되고, 상기 표시패널이 접힐 때 상기 전류가 차단되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 표시패널은,
베이스 층;
상기 베이스 층의 전면에 배치되고, 영상을 생성하는 화소층; 및
상기 베이스 층의 배면에 배치되고, 자성을 가진 자성층을 포함하고,
상기 자성층은 상기 제1 내지 제3 영역들 중 적어도 상기 제1 영역에 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9 항에 있어서,
상기 자성층은 자성 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제9 항에 있어서,
상기 자성층은 상기 자기력 생성 부재 중 상기 표시패널에 인접한 부분의 극성과 동일한 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 수납부재는,
상기 제2 영역에 중첩하는 제1 바디부;
상기 제3 영역에 중첩하는 제2 바디부; 및
상기 제1 영역에 중첩하고, 상기 제1 바디부와 상기 제2 바디부를 결합시키는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제12 항에 있어서,
상기 자기력 생성 부재는 상기 연결부와 결합된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제12 항에 있어서,
상기 자기력 생성 부재는 복수로 구비되고,
상기 복수의 자기력 생성 부재는 상기 제1 바디부 중 상기 제1 영역에 중첩하는 영역 및 상기 제2 바디부 중 상기 제1 영역에 중첩하는 영역에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 표시패널이 펼쳐진 상태에서, 상기 표시패널과 상기 자기력 생성 부재 사이의 최소 거리는,
상기 표시패널이 접힌 상태에서, 상기 표시패널과 상기 자기력 생성 부재 사이의 최소 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 표시장치.