KR20180010019A

KR20180010019A - 절첩식 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20180010019A
Application number: KR1020160092075A
Authority: KR
Inventors: 송인성
Original assignee: (주) 프렉코
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2018-01-30
Also published as: KR101861602B1

Abstract

절첩식 디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 실시예는, 동일 형상의 판상으로 형성되며 대칭되게 배열되는 제1커버와 제2커버; 제1커버와 제2커버의 외면에 부착되는 액정화면; 상기 제1커버와 제2커버를 연결하되, 제1커버와 제2커버가 서로 상반되는 방향으로 회전되어 펼쳐지거나 접히도록 하는 힌지장치; 상기 힌지장치의 회전각도를 임의의 각도에서 고정시킬 수 있는 각도유지장치;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 액정화면을 접거나 펼치는 동작을 수행하되 굽힘과정에서 액정화면의 길이변화를 보상하여 힌지작동될 수 있으며, 아울러 액정화면의 표면 손상을 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

절첩식 디스플레이 장치{Foldable Display Device}

본 발명은 절첩식 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접어질 수 있는 액정화면을 구비하는 디스플레이 장치에 있어서 접히거나 펴지는 작동이 원활하게 수행되며 액정화면의 손상을 방지할 수 있도록 길이변동을 보정할 수 있도록 한 절첩식 디스플레이 장치에 관한 것이다.

휴대용 단말기를 비롯하여 휴대용 전자장치에 대한 산업적 수요는 해를 더할수록 더욱 증가하고 있으며, 이에 따라 수요자의 요구에 부합하는 다양한 형태 및 기능을 갖춘 휴대용 전자장치가 선보이고 있다.

휴대폰과 같은 통상의 휴대용 단말기는 영상이나 그림 등을 표시하는 화상부를 갖추고 있으며, 이러한 화상부를 통하여 TV를 시청하거나 유무선 인터넷을 이용하여 다양한 정보를 시각적으로 얻을 수 있는 기능이 부가된 휴대용 단말기도 등장하고 있다.

그리고 휴대용 단말기는, 소비자의 요구 및 기능적인 특징에 따라 다양한 형태로 개발되고 있으며, 폴더형, 슬라이드형, 바(bar)형 등으로 다양하게 발전되고 있다.

여기서 폴더형 단말기란, 가용면역이 확장되도록 하기 위하여 두 개의 커버가 서로 힌지작동 되면서 펼쳐지도록 이루어진 형태의 단말기를 말하는데, 구조적인 특징의 우수성에 기인하여 지속적으로 발전되고 있다.

특히, 최근에는 박막형 액정기술의 개발 및 기타 부품의 소형화가 가능하게 됨에 따라 전반적으로 대부분의 휴대용 단말기가 슬림화되어 가고 있으며, 그 수요가 날로 늘어가고 있다.

다만, 종래의 휴대 단말기들의 외형은 음성통화, 메시지 전송 등 통신 기능을 수행하기에 보다 적합한 외형을 기반으로 발전되어 왔기 때문에, 멀티미디어 서비스 등을 이용하는 데는 다소 불편하다는 단점이 있으며, 예컨대, 일반적인 휴대 단말기의 디스플레이 장치는 세로방향으로 길게 설정되어 있기 때문에, 디지털 멀티 미디어 방송, 동영상 파일 등을 시청하기에 불편한 것이다.

한편 한국 등록특허 제10-0909713호에 "휴대 단말기용 힌지장치"가 개시되어 있다.

상기 선행특허는 전체 장치의 구조적인 안정성을 도모하면서 휴대 단말기의 덮개를 상하 방향으로 기준 오픈 각도 및 360도 회전시킬 수 있도록 하는 휴대 단말기용 힌지장치에 관련된다.

한편 근래에는 액정화면을 접거나 펼칠 수 있는 접철식 디스플레이 장치가 개발되고 있다.

접철식 디스플레이 장치의 경우 접철되는 과정에서 가장 고려되어야 하는 부분은 액정화면의 길이 변화이다.

판재(Display)인 액정화면을 굽힐 경우 외측은 인장응력이 발생하여 늘어나고 내측은 압축응력이 발생하여 수축이 생긴다.

판재(Display)의 굽힘을 할 경우 외측은 인장응력이 발생하여 늘어나고 내측은 압축응력이 발생하여 수축이 생긴다.

굽힘 전 소재길이를 구하는 기준은 응력이 0 이 되는 중립축(Neutral Axis)이 기준이 된다(도 7 참조).

이론적으로는 중립축이 그 기준이 된다 할 수 있으나 변형 도중의 형상의 변화, 재질의 특성 및 여러 복잡한 문제로 중립축이 이동되어진다(도 8 참조).

중립축의 이동은 소재의 분자구조나 변형 조건에 따라 일정하지 않아 실험적인 데이터를 참조한다.(실험적 데이터 출처 : 연구논문 “판재의 굽힘변형에서 두께와 굽힘반경의 변화에 따른 중립축의 이동” 저자 : 이근우)

따라서 액정화면이 접히는 굽힘작동에서 끝단이 양측 판형바디 및 금속판과 간격이 생기게 되고, 이를 보정하기 위해 액정화면을 양측 판형바디에 고정시킬 경우 액정화면의 중간부위에 과도한 응력이 가해지게 되어 파손되거나 변형되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 2장의 판형 커버의 외면에 장착되는 판형 액정화면을 접거나 펼치는 동작을 수행하되 굽힘과정에서 액정화면의 길이변화를 보상하여 힌지작동될 수 있으며, 아울러 액정화면의 표면 손상을 변형을 방지할 수 있도록 한 절첩식 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은, 동일 형상의 판상으로 형성되며 대칭되게 배열되는 제1커버와 제2커버; 상기 제1커버와 제2커버의 외면에 부착되는 액정화면; 상기 제1커버와 제2커버를 연결하되, 제1커버와 제2커버가 서로 상반되는 방향으로 회전되어 펼쳐지거나 접히도록 하는 힌지장치; 상기 힌지장치의 회전각도를 임의의 각도에서 고정시킬 수 있는 각도유지장치;를 포함하는 절첩식 디스플레이 장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 액정화면을 접거나 펼치는 동작을 수행하되 굽힘과정에서 액정화면의 길이변화를 보상하여 힌지작동될 수 있으며, 아울러 액정화면의 표면 손상을 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 액정화면의 접힘, 펴짐 2가지 동작 외에 예각 또는 둔각을 이루도록 각도를 자유롭게 조절할 수 있고, 조절된 각도가 일시적으로 유지될 수 있도록 하여 사용의 편리성이 더욱 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 절첩식 디스플레이 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 일 실시예에 따른 절첩식 디스플레이 장치에서 '힌지장치'를 나타낸 사시도,
도 3은 상기 도 2의 힌지장치에 대한 분해사시도,
도 4는 상기 도 3의 힌지장치에 대한 분해사시도,
도 5는 일 실시예에 따른 힌지장치의 접힌 상태에 대한 사시도,
도 6은 일 실시예에 따른 힌지장치의 45도 펼친 상태에 대한 사시도,
도 7 및 도 8은 굽힘작동시의 변형을 예시적으로 보여주는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 일 실시예에 따른 절첩식 디스플레이 장치를 나타낸 사시도, 도 2는 일 실시예에 따른 절첩식 디스플레이 장치에서 '힌지장치'를 나타낸 사시도, 도 3은 상기 도 2의 힌지장치에 대한 분해사시도, 도 4는 상기 도 3의 힌지장치에 대한 분해사시도, 도 5는 일 실시예에 따른 힌지장치의 접힌 상태에 대한 사시도, 도 6은 일 실시예에 따른 힌지장치의 45도 펼친 상태에 대한 사시도이다.

일 실시예에 따른 절첩식 디스플레이 장치는, 동일 형상의 판상으로 형성되며 대칭되게 배열되는 제1커버(101)와 제2커버(102); 제1커버(101)와 제2커버(102)의 외면에 부착되는 액정화면(200); 제1커버(101)와 제2커버(102)를 연결하되, 제1커버(101)와 제2커버(102)가 서로 상반되는 방향으로 회전되어 펼쳐지거나 접히도록 하는 힌지장치(B); 힌지장치(B)의 회전각도를 임의의 각도에서 고정시킬 수 있는 각도유지장치(C);를 포함한다.

제1커버(101)와 제2커버(102)는 대략 사각형의 판상으로 형성되며 플라스틱 또는 금속재질로 이루어진다.

제1커버(101)와 제2커버(102)의 표면에는 액정화면을 부착시키도록 금속시트가 부착된다.

액정화면(200)은 구부림이 가능하여 접히거나 펼쳐질 수 있는 벤더블 디스플레이 패널이 적용된다.

힌지장치(B)는, 베이스판(2), 결합블럭(41), 안내블럭(42), 굴절축(5), 조인트(52) 및 제1,2고정블럭(43)(44)을 포함한다.

베이스판(2)은 제1,2커버(101)(102)의 인접된 부위를 커버할 수 있도록 길게 형성된 판재이며 내면에는 제1지지대(21), 제2지지대(22), 제3지지대(23)가 일측과 타측에 각기 대칭되게 형성된다.

제1지지대(21)는 상부면 일측에 제4장공(210)이 형성된다.

제2지지대(22)는 제1지지대(21)와 이격되도록 형성되며 제2장공(220)이 형성된다.

제3지지대(23)는 제2지지대(22)와 이격되어 형성된다.

결합블럭(41)은 액정화면(200)이 부착되는 제1커버(101)와 제2커버(102)에 각기 결합되는 제1,2연결편(71,72)과, 상기 제1,2연결편(71,72)에 연결되는 제1,2연결편체(711,722)가 일측에 결합되며 상기 제1지지대(21)와 제2지지대(22) 사이에 삽입되고 회전축(714)으로 힌지 결합된다.

결합블럭(41)은 일측에 제1장공(410)이 형성되고, 제1장공(410)의 일단에 제1연결편체(711)에 결합된 회전축(714)의 일단이 끼워져 결합된다.

아울러 제1장공(410)의 타단에는 반대편의 제2연결편체(722)의 회전축핀(725)이 결합된다.

따라서 제1장공(410) 내에서 양측 대칭배치된 제1,2연결편체(711,722)가 각기 상반되게 회전됨으로써 접힘이나 펼침 작동이 이루어지게 된다.

안내블럭(42)은 상기 제2지지대(22)와 제3지지대(23) 사이에 결합되며, 상기 회전축(714)에 연결되는 제1축(51)이 관통결합된다.

굴절축(5)은 상기 제1축(51)과 일단이 힌지결합되고, 굴절축(5)의 타단에 조인트(52)가 힌지결합된다.

제1,2고정블럭(43)(44)은 조인트(52)에 결합되며 베이스판(2)의 제4지지대(24)에 결합된다. 굴절축(5)은 후술되는 각도유지장치(C)에서 상세하게 설명하기로 한다.

회전축(714)에 결합되는 제1스프링(715)과, 제1스프링(715)에 지지되며 제1축(51)에 결합되고 안내블럭(42)에 지지되는 탄지대(716)를 포함한다.

제1지지대(21)에는 제4장공(210)이 형성되고, 제2지지대(22)에는 제2장공(220)이 형성된다.

상기 제4장공(210)과 제2장공(220)은 각기 상반되는 방향으로 형성된다.

그리고 제4장공(210)과 제2장공(220)에 회전축(714)이 결합된다.

결합블럭(41)은 'ㄴ'자 형상으로 이루어져, 일측에 제1장공(410)이 형성된다.

안내블럭(42)에는 제3장공(430)이 형성된다.

제1장공(410)에는 회전축의 일단이 결합되고, 제3장공(430)에는 연동부(D)의 제1축(51)이 결합된다.

각도유지장치(C)는 제1,2커버(101)(102)를 세우거나 경사지게 하거나 평평하게 눕히는 작동에서 임의의 각도로 고정될 수 있는 고정력을 발휘하게 된다.

각도유지장치(C)는 제1축(51)에 연결되며 안내블럭(42)의 제3장공(430)을 따라 제1축(51)을 횡이동시키면서 각도 변동에 따른 값을 보정할 수 있도록 굴절작동되는 연동부(D)를 포함한다.

또한 연동부(D)를 탄성 지지하며 임의의 각도에서 고정력을 제공하는 각도조정부(E)를 포함한다.

연동부(D)는 힌지장치(B)의 제1고정블럭(43) 일측에 관통결합되며 굴절축(5)과 연결되는 제1축(51)과, 상기 제1축(51)의 일단에 힌지 결합되는 제1연결바(511)와, 상기 제1연결바(511)가 일단에 힌지결합되는 굴절축(5)과, 상기 굴절축(5)의 타단에 힌지결합되는 제2연결바(512)와, 상기 제2연결바(512)에 힌지결합되는 조인트(52)를 포함하여 구성된다.

제1축(51)은 일단은 회전축(714)에 끼워져 결합되고, 타단에는 제1연결바(511) 및 굴절축(5)이 연결됨으로써 회전축(714)의 회전에 동반하여 굴절축(5)을 좌우로 회동시킬 수 있게 된다.

한편 각도조정부(E)는 제1고정블럭(43)의 일측을 관통하여 상기 조인트(52)에 연결되며 제2고정블럭(44)에 끼움결합되는 제2축(64)과, 상기 제1,2고정블럭(43)(44)의 타측에 끼움결합되는 작동축(67)과, 제2축(64)과 작동축(67)에 각기 결합되며 일측에 제1캠(65)이 형성된 제1,2피니언기어(61)(62)와, 제2축(64)과 작동축(67)에 각기 결합되며 상기 제1캠(65)에 대응하는 제2캠(66)이 형성된 지지블럭(63)과, 제2축(64)과 작동축(67)에 각기 결합되며 상기 지지블럭(63)과 제2고정블럭(44)에 탄력 지지되는 제2스프링(68)으로 구성된다.

제1캠(65)은 확대한 도면에 도시된 바와 같이, 제1,2피니언기어(61)(62)의 후면에 형성되는데 양측에 대칭되게 볼록하게 반원형으로 돌출되어 형성된다.

제2캠(66)은 제1캠(65)에 대응하도록 볼록하게 돌출되되 4개씩 한조가 되어 양측에 2개조로 형성된다.

따라서 제1캠(65)이 제2캠(66)의 4개의 홈 중 어느 하나에 선택적으로 삽입됨으로써 각도설정이 가능해지므로 미세한 각도 고정이 가능해지는 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여 펼침작동, 접힘작동, 90도 전개 작동을 설명한다.

펼침작동은 제1커버(101)와 제2커버(102)는 동일평면상에 형성되며, 전체적으로 넓은 판 형상으로 이루어진다.

양측의 제1,2연결편체(711,722)가 수평항 상태가 되며, 제1연결편체(711)에 결합된 회전축(714)의 회전에 종동되어 제1축(51)이 제1장공(410) 및 제3장공(430)에서 도면상 우측으로 이동하게 된다.

제1축(51)이 우측으로 이동하면, 제1연결바(511)의 이동에 의해 굴절축(5)이 꺽여지면서 경사지게 배열됨과 동시에 자전된다.

굴절축(5)의 자전은 조인트(52)를 회전시키게 되고, 조인트(52)에 연결된 제2축(64)이 회전되며, 제2축(64)에 결합된 제1피니언기어(61)가 회전된다.

제1피니언기어(61)에 치차 결합된 제2피니언기어(62)가 회전되고, 제1캠(65)이 지지블럭(63)의 제2캠(66)의 어느 일부위에 걸려 고정된다.

이때 지지블럭(63)은 제2스프링(68)의 수축에 의해 일순간 이동되었다가 다시 원위치로 복귀되므로 제2스프링(68)은 지지블럭(63)을 항상 탄발 지지하여 제1캠(65)과 제2캠(66)의 결합상태가 견고하게 유지될 수 있도록 하는 것이다.

제2피니언기어(62)의 회전은 그에 결합된 작동축(67)을 회전시키게 된다.

작동축(67)에는 타측에 대칭되게 배치된 나머지 한세트의 굴절축(5)을 포함한 연동부(D), 각도조정부(E)를 동반 구동시키게 된다.

한편 접힌 상태는 도시된 바와 같이, 제1,2연결편체(711,722)가 수직되게 세워진 상태가 되며, 회전축(714)의 회전에 동반하여 연동부(D) 및 각도조정부(E)의 구동은 전술한 바와 대동소이하므로 중복 설명은 생략한다.

다만 굴절축(5)이 반대방향으로 이동된 상태가 된다.

그 외에 45도 세워진 상태는 도시된 바와 같이, 제1,2연결편체(711,722)가 경사지게 세워진 상태이며, 이는 제1캠(65)과 제2캠(66)의 결합에 의해 경사진 상태로 고정될 수 있는 것이다.

회전축(714)의 회전에 동반하여 연동부(D) 및 각도조정부(E)의 구동은 전술한 바와 대동소이하므로 중복 설명은 생략한다.

다만 굴절축(5)이 직선 상태가 된다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 베이스판 5 : 굴절축
21 : 제1지지대 22 : 제2지지대
23 : 제3지지대 41 : 결합블럭
42 : 안내블럭 43 : 제1고정블럭
44 : 제2고정블럭 51 : 제1축
52 : 조인트 61 : 제1피니언기어
62 : 제2피니언기어 63 : 지지블럭
65 : 제1캠 66 : 제2캠
67 : 작동축 68 : 제2스프링
71 : 제1연결편 72 : 제2연결편
101 : 제1커버 102 : 제2커버
200 : 액정화면 511 : 제1연결바
512 : 제2연결바 B : 힌지장치
C ; 각도유지장치

Claims

동일 형상의 판상으로 형성되며 대칭되게 배열되는 제1커버와 제2커버;
상기 제1커버와 제2커버의 외면에 부착되는 액정화면;
상기 제1커버와 제2커버를 연결하되, 제1커버와 제2커버가 서로 상반되는 방향으로 회전되어 펼쳐지거나 접히도록 하는 힌지장치;
상기 힌지장치의 회전각도를 임의의 각도에서 고정시킬 수 있는 각도유지장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 절첩식 디스플레이 장치.
제 1항에 있어서,
상기 힌지장치는,
상부면 일측에 제1장공이 형성된 제1지지대와, 제1지지대에 이격되도록 형성되며 제2장공이 형성된 제2지지대와, 제2지지대와 이격되어 형성되는 제3지지대가 형성되게 상부면 타측에도 제1지지대, 제2지지대, 제3지지대가 대칭되게 형성된 베이스판;
액정화면이 부착되는 제1커버와 제2커버에 각기 결합되는 연결편과, 상기 연결편에 연결되는 연결편체가 일측에 결합되며 상기 제1지지대와 제2지지대 사이에 삽입되고 회전축으로 힌지 결합되는 결합블럭;
상기 제2지지대와 제3지지대 사이에 결합되며, 상기 회전축에 연결되는 제1축이 관통결합되는 안내블럭;
상기 제1축과 일단이 힌지결합되는 굴절축;
상기 굴절축의 타단에 힌지결합되는 조인트;
상기 조인트에 결합되며 베이스판의 제4지지대에 결합되는 제1고정블럭과 제2고정블럭;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 절첩식 디스플레이 장치.
제 2항에 있어서,
상기 회전축에 결합되는 제1스프링과, 제1스프링에 지지되며 제1축에 결합되고 안내블럭에 지지되는 탄지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 절첩식 디스플레이 장치.
제 2항에 있어서,
상기 제1지지대 및 제2지지대에는 제4장공과 제2장공이 각기 상반되는 방향으로 형성되며, 상기 제4장공과 제2장공에 회전축이 결합되는 것을 특징으로 하는 절첩식 디스플레이 장치.
제 2항에 있어서,
상기 결합블럭은 제1장공이 형성되고, 상기 안내블럭에는 제3장공이 형성되고, 상기 제1장공에는 회전축의 일단이 결합되고,
상기 제3장공에는 제1축이 결합되는 것을 특징으로 하는 절첩식 디스플레이 장치.
제 2항에 있어서,
상기 각도유지장치는
힌지장치의 제1고정블럭 일측에 관통결합되며 굴절축과 연결되는 제1축과,
상기 제1축의 일단에 힌지 결합되는 제1연결바와, 상기 제1연결바가 일단에 힌지결합되는 굴절축과, 상기 굴절축의 타단에 힌지결합되는 제2연결바와, 상기 제2연결바에 힌지결합되는 조인트로 구성되는 연동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 절첩식 디스플레이 장치.
제 2항에 있어서,
상기 각도유지장치는
상기 제1고정블럭의 일측을 관통하여 상기 조인트에 연결되며 제2고정블럭에 끼움결합되는 제2축과, 상기 제1,2고정블럭의 타측에 끼움결합되는 작동축과,
상기 제2축과 작동축에 각기 결합되며 일측에 제1캠이 형성된 제1,2피니언기어와,
상기 제2축과 작동축에 각기 결합되며 상기 제1캠에 대응하는 제2캠이 형성된 지지블럭과,
상기 제2축과 작동축에 각기 결합되며 상기 지지블럭과 제2고정블럭에 탄력 지지되는 제2스프링으로 구성되는 각도조정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 절첩식 디스플레이 장치.