KR20190135161A - 폴더블 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

폴더블 디스플레이 장치가 개시된다. 실시예에 따르는 폴더블 디스플레이 장치는 동일 형상의 판상으로 형성되며 대칭되게 형성된 제1몸체와 제2몸체; 제1몸체와 제2몸체에 부착되어 접어지거나 펴지며 접어졌을때는 절곡된 호형부가 형성되는 화상부; 제1몸체와 제2몸체를 연결하도록 결합되며, 동일 평면상에 놓이는 펼쳐진상태와 서로 겹쳐지는 접힌상태 범위 내에서 회동하도록 연결하는 힌지장치;를 포함하고, 힌지장치는, 대칭되게 제1,2샤프트가 형성된 베이스부; 베이스부의 제1,2샤프트에 각기 결합되는 되며 경사진 가이드레일이 형성된 제1,2가이드부; 측면에 슬릿이 경사지게 형성되어 제1,2가이드부의 가이드레일에 슬릿이 결합되고, 제1몸체와 제2몸체에 각기 장착되는 연결부재;를 포함한다.
이에 따르면, 힌지장치의 접힘, 펴짐 2가지 동작 외에 예각 또는 둔각을 이루도록 경사진 각도를 자유롭게 조절할 수 있고, 조절된 각도가 일시적으로 유지될 수 있도록 하여 사용의 편리성이 더욱 향상될 수 있는 효과가 있다.

Description

폴더블 디스플레이 장치{Foldable Display Device}

개시되는 내용은 폴더블 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절첩되는 디스플레이를 갖는 전자장치의 제1몸체와 제2몸체가 회전가능하게 연결되며, 제1,2몸체 간의 회전각도를 원활하게 설정할 수 있도록 하는 폴더블 디스플레이 장치에 관련된다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

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 몸체가 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.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 한국 등록특허 제10-0909713호는 본 출원인의 등록특허로서, "휴대 단말기용 힌지장치"를 개시하고 있으며, 상기 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 궁극적으로는 전체 장치의 구조적인 안정성을 도모하면서 휴대 단말기의 덮개를 상하 방향으로 기준 오픈 각도 및 360도 회전시킬 수 있도록 하는 휴대 단말기용 힌지장치를 개시한다.

이러한 한국 등록특허 제10-0909713호에 의할 때, 사용의 편리성을 향상시킬 수 있고, 휴대 단말기의 디스플레이부를 비교적 넓은 범위로서 활용하기를 원하는 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 큰 이점이 있는 것이나, 개선의 여지는 있는 것이며 새로운 형태의 힌지장치 및 이를 사용하는 전자장치의 개발이 필요하다.

예컨대, 작은 크기의 전자장치임에도 큰 디스플레이 화면을 선호하는 소비자의 요구를 충족시키기 위하여, 힌지회동하는 두 개의 몸체 모두에 액정화면을 형성하고, 전자장치를 펼치는 경우, 두 개의 액정화면이 결합되어 하나의 큰 화면을 형성하는 형태의 폴더블 디스플레이 장치가 제공될 필요가 있으며, 또한 이에 적합한 형태의 힌지장치의 개발이 필요하다.

한편 이러한 폴더블 디스플레이는 화상부가 종이처럼 접혀지지 않고 소정의 반경을 갖는 호형 절곡부가 남을 수 밖에 없으므로 이 호형 절곡부를 최소화하여 접었을때 양 몸체가 들뜨지 않도록 할 필요성이 요구되고 있다.

한국 특허출원 10-2011-0047360호

개시되는 내용은 접었을때 복수의 몸체가 서로 밀착되어 부피가 최소화될 수 있되 플렉시블 디스플레이는 접히는 부위의 곡률을 최소화하고 복수의 몸체가 벌어지지 않도록 플렉시블 디스플레이의 호형으로 접히는 부위와 근접된 양 부위를 가압시켜 최소한의 반경을 접을 수 있도록 하고, 펼쳤을때는 플렉시블 디스플레이의 호형으로 접히는 부위와 근접된 양 부위를 평평하게 펼쳐줄 수 있도록 가압력을 구현함으로써 복수의 몸체를 접었을때 들뜨지 않고, 펼쳤을때도 플렉시블 디스플레이가 평평한 상태를 유지할 수 있도록 하는 폴더블 디스플레이를 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 목적은, 동일 형상의 판상으로 형성되며 대칭되게 형성된 제1몸체와 제2몸체; 제1몸체와 제2몸체에 부착되어 접어지거나 펴지며 접어졌을때는 절곡된 호형부가 형성되는 화상부; 제1몸체와 제2몸체를 연결하도록 결합되며, 동일 평면상에 놓이는 펼쳐진상태와 서로 겹쳐지는 접힌상태 범위 내에서 회동하도록 연결하는 힌지장치;를 포함하고, 힌지장치는, 대칭되게 제1,2샤프트가 형성된 베이스부; 베이스부의 제1,2샤프트에 각기 결합되는 되며 경사진 가이드레일이 형성된 제1,2가이드부; 측면에 슬릿이 경사지게 형성되어 제1,2가이드부의 가이드레일에 슬릿이 결합되고, 제1몸체와 제2몸체에 각기 장착되는 연결부재;를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치에 의해 달성될 수 있다.

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

도 1은 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 펴진 상태에 대한 분해사시도,
도 2는 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 펴진 상태에 대한 저면에서 본 분해사시도,
도 3은 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치에서 '굴절연결부' 및 '연동부'의 분해사시도,
도 4는 실시예에 따른 '힌지장치'에 대한 분해사시도
도 5는 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 펴진 상태를 나타낸 사시도,
도 6은 상기 도 4의 펴진 상태에서 '힌지장치'에 대한 II-II선 단면도,
도 7은 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치의 접은 상태에 대한 사시도,
도 8는 상기 도 7의 접은 상태에서 '힌지장치'에 대한 II-II선 단면도
도 9는 상기 도 7의 접은 상태에서 '힌지장치'에 대한 요부 확대도.

이하 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.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치는, 동일 형상의 판상으로 형성되며 대칭되게 배열되는 제1몸체(100)와 제2몸체(200); 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)를 연결하도록 결합되며, 동일 평면상에 놓이는 펼쳐진상태와 서로 겹쳐지는 접힌상태 범위 내에서 회동하도록 연결하는 힌지장치(H)를 포함한다.

본 발명은 휴대가 가능한 것으로서 노트북컴퓨터, 전자사전, PDA 등은 물론 휴대폰과 같은 통상의 휴대용 단말기(端末機, terminal)와 같은 형태로 이루어질 수 있다.

제1몸체(100) 및 제2몸체(200)는 폴더블 디스플레이 장치(A)의 몸체를 구성하는 부분으로서, 서로 상반되는 방향으로 회전됨으로써 접히거나 펼쳐지는 작동이 이루어질 수 있다.

제1몸체(100)에는 LCD (liquid crystal display) 등으로 이루어져 시각적인 영상 등을 표시하는 화상부(800)가 형성되고 상기 제2몸체(200)에는 정보를 입력하는 키패드(key pad) 등이 형성될 수 있다.

또는 제1몸체(100) 및 제2몸체(200) 전체에 걸쳐 화상부(800)가 형성될 수 있다. 이경우 화상부(800)는 접을 수 있는 폴더블 소재로 이루어진다.

화상부(800)는 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)에 부착되어 접어지거나 펴지며 접어졌을때는 절곡된 호형부(820)가 형성될 수 있다.

제1몸체(100) 또는 제2몸체(200)는 힌지장치(H)에 연결되어 회전 구동되며 양측면에 레일홈(132)이 형성된 힌지커버(130); 힌지커버(130)의 레일홈(132)에 삽입되어 힌지커버(130)가 이동되는 구간을 제공하는 안내레일(112)이 양측면에 각기 형성되고 힌지장치(H)에 연동되는 외부커버(110); 힌지장치(H)에 연결되며 상기 외부커버(110)에 중첩되게 결합되고, 화상부(800)가 부착되는 지지판(120);을 포함하여 구성된다.

지지판(120)은 일측에 제1,2가이드부(300,400)를 덮도록 가이드덮개(122)가 돌출되어 형성되며, 가이드덮개(122)의 상면은 호형의 곡면부(124)가 형성된다(도 1 참조).

곡면부(124)는 접었을때 화상부(800)의 절곡된 호형부(820)의 곡률을 수용하기 위해 형성된다.

즉 화상부(800)가 절곡되더라도 소정의 곡률을 갖는 호형부(820)가 형성되므로 이 호형부(820)를 수용할 수 있는 공간을 마련하기 위해 가이드덮개(122)에 곡면부(124)가 형성됨으로써 파손을 방지할 수 있다.

후술되는 제1,2가이드부(300,400)는 양측벽에 상기 화상부(800)의 절곡된 호형부(820)를 수용할 수 있도록 호형홈(350,450)이 각기 형성된다(도 6 및 도 13 참조).

외부커버(110)는 일측에 제1,2가이드부(300,400)를 수용하도록 수용홈(114)이 형성되고, 일측 상부면에는 전술한 바와 동일한 이유로 호형의 곡면부(118)가 형성된다.

수용홈(114)의 양측에는 후술될 연결부재(500)가 결합될 수 있도록 안착홈(116)이 형성된다.

힌지장치(H)는, 제1,2몸체(1010,200)의 폭 길이에 대응하는 길이로 형성되고, 복수의 통공(292)을 갖는 단턱(29)이 양단부에 형성되고, 각 통공에 결합되며 대칭되게 제1,2샤프트(21,22)가 형성된 베이스부(2); 베이스부(2)의 제1,2샤프트(21,22)에 각기 결합되는 결합부(310,410)가 일측에 형성되고, 상기 결합부(310,410)에 연결되며 소정 면적을 가지며 양측에 경사진 가이드레일(330,430)이 형성된 판재(320,420)로 구성된 제1,2가이드부(300,400); 측면에 슬릿(520)이 경사지게 형성되어 상기 제1,2가이드부(300,400)의 가이드레일(330,430)에 결합되고, 지지판(120)에 각기 장착되는 연결부재(500); 제1,2샤프트(21,22)의 단부에 결합되어 각기 회전되며 측면에 레일홈(132)이 형성된 제1,2힌지커버(130);를 포함하여 구성된다.

연결부재(500)의 슬릿(520)에 삽입되어 결합되는 제1,2가이드부(300,400)의 가이드레일(330,430)은 억지끼움과 같은 형태로 결합됨으로써 연결부재(500)의 움직임이 빡빡하도록(tight)하여 결국 각 연결부재(500)와 연결된 제1,2몸체(1010,200)의 절첩 작동이 빡빡해지도록 하여 일정 각도에서 일시적으로 고정될 수 있는 고정력을 발휘할 수 있도록 하였다.

즉, 슬릿(520)의 폭 길이와 가이드레일(330,430)의 폭 길이가 동일하게 형성되거나 또는 슬릿(520)의 폭 길이 보다 가이드레일(330,430)의 폭 길이가 미세하게나마 더 두껍게 형성됨으로써 전술한 빡빡한 결합상태가 될 수 있다.

제1,2몸체(1010,200)의 외부커버(110)는 상기 제1,2힌지커버(130)의 레일홈(132)에 끼움결합되는 안내레일(112)이 양 측면에 형성되어 제1,2힌지커버(130)의 이동 구간을 제공하게 된다.

상기 제1,2힌지커버(130)가 제1,2몸체(1010,200)에 결합됨으로써 제1,2몸체(1010,200)의 회전구동시 제1,2힌지커버(130)도 회전구동됨과 동시에 제1,2몸체(1010,200)의 길이 변동이 수행된다.

전술한 길이변동은, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1,2몸체(100,200)를 펼쳤을때는 제1,2몸체(100,200)의 안내레일(112)를 따라 제1,2힌지커버(130)의 내측으로 삽입된다.

반대로 도 7 내지 도 9을 참조해보면, 제1,2몸체(100,200)를 접으면 화상부(800)의 중간이 둥글게 구부러져 호형부(820)가 형성됨에 따라 제1,2몸체(100,200)가 제1,2힌지커버(130)로부터 빠져나오게 된다.

따라서 제1,2몸체(100,200)의 안내레일(112)와 제1,2힌지커버(130)의 끝단 간의 이격 거리(t)가 형성된다.

제1,2가이드부(300,400)는 양측벽에 상기 화상부(800)의 절곡된 호형부(820)를 수용할 수 있도록 호형홈(350,450)이 각기 형성된다.

연결부재(500)는 화상부(800)의 호형부(820) 일측에 접촉되도록 만곡부(590)가 형성된다. 바람직하게는 연결부재(500)의 만곡부(590)는 가이드덮개(122)의 곡면부(124)와 동일한 곡률로 형성된다.

따라서 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1,2몸체(100,200)를 접으면 화상부(800)의 중간이 둥글게 구부러져 호형부(820)가 형성되고, 호형부(820)에 인접된 부위를 연결부재(500)의 만곡부(590)와 가이드덮개(122)의 곡면부(124)가 가압해줌으로써 호형부(820)를 제외한 화상부(800)는 접힌 상태가 될 수 있어 호형부(820)의 곡률을 최소화시킬 수 있고 그 외 부분은 밀착되도록 하여 제1,2몸체(100,200)가 들뜨지 않고 접혀진 상태가 될 수 있다.

이하 실시예의 작동을 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1,2몸체(100,200)를 양측으로 펴면, 제1,2가이드부(300,400)가 서로 상반되게 회전되어 거의 수평상태가 되고, 제1,2몸체(100,200)는 제1,2힌지커버(130)의 내측으로 이동하여 안내레일(112)의 끝단이 맞닿아 정지되면서 수평하게 펼쳐지게 된다.

이때는 도 6을 참조해보면, 제1,2가이드부(300,400)의 각 가이드레일(330,430)이 양측 안내부재(500a,500b)의 슬릿(520a,520b)을 따라 이동되어 도면상 상부부위치에 도달된 상태가 되어 제1,2몸체(100,200)가 펴진 상태가 된다.

양측 안내부재(500a,500b)의 슬릿(520a,520b)의 경사각도에 의해 안내부재(500a,500b)의 이동은 상향 경사지는 방향(도 6 기준임)으로 이동되므로 제1,2몸체(100,200)가 외부(도 8 기준으로 상부 방향임)로 돌출되면서 회전되고, 제1,2몸체(100,200)의 단차부(115)와 제1,2힌지커버(130)의 끝단(133)이 접촉된다.

한편 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1몸체(100)와 제2몸체(200)를 접으면, 가이드레일(330,430)이 레일홈(132)을 따라 반대로 이동(전술한 펴지는 작동과 상반되는 방향임)하게 된다.

따라서 제1,2몸체(100,200)의 안내레일(112)의 단차부(115)와 제1,2힌지커버(130)의 끝단(133)이 소정 거리(t)로 이격된다(도 8 참조).

이렇게 제1,2몸체(100,200)를 접을 경우 화상부(800)가 절곡되고 중앙에는 호형부(820)가 형성되고(도 8 참조), 절곡된 호형부(820)는 제1,2가이드부(300,400)는 양측벽에 형성된 호형홈(350,450)에 수용될 수 있다.

아울러 화상부(800)의 호형부(820)에 인접된 부위를 연결부재(500)의 만곡부(590)와 가이드덮개(122)의 곡면부(124)가 가압해줌으로써 호형부(820)를 제외한 화상부(800)는 중첩되어 접힌 상태가 될 수 있어 호형부(820)의 곡률을 최소화시킬 수 있고 그 외 부분은 밀착되도록 함으로써 제1,2몸체(100,200)가 들뜨지 않고 접혀진 상태가 유지될 수 있는 것이다.

한편 전술한 접는 작동 후 펴는 작동을 할 때 화상부(800)의 호형부(820)가 즉시 완전히 펴지지 않고 굴곡진 잔상이 남을 우려가 있으나 본 발명에서는 연결부재(500)의 만곡부(590)가 화상부(800)를 밀어주는 역할을 하게 되어 굴곡진 잔상이 남지 않게 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 : 베이스부 21 : 제1샤프트
22 ; 제2샤프트 29 : 단턱
100 : 제1몸체 110 : 외부커버
120 : 지지판 122 : 가이드덮개
124 : 곡면부 114 : 수용홈
118 : 곡면부 130 : 힌지커버
132 : 레일홈 200 : 제2몸체
300 : 화상부 330,430 : 가이드레일
500a,500b ; 연결부재
520a,520b : 슬릿

Claims (6)

1. 동일 형상의 판상으로 형성되며 대칭되게 배열되는 제1몸체와 제2몸체;
   상기 제1몸체와 제2몸체에 부착되어 접어지거나 펴지며 접어졌을때는 절곡된 호형부가 형성되는 화상부;
   상기 제1몸체와 제2몸체를 연결하도록 결합되며, 동일 평면상에 놓이는 펼쳐진상태와 서로 겹쳐지는 접힌상태 범위 내에서 회동하도록 연결하는 힌지장치;를 포함하고,
   상기 힌지장치는,
   상기 제1,2몸체의 폭 길이에 대응하는 길이로 형성되고, 복수의 통공을 갖는 단턱이 양단부에 형성되고, 각 통공에 결합되며 대칭되게 제1,2샤프트가 형성된 베이스부;
   상기 베이스부의 제1,2샤프트에 각기 결합되는 결합부와, 상기 결합부에 연결되며 양측에 경사진 가이드레일이 형성된 제1,2가이드부;
   측면에 슬릿이 경사지게 형성되어 상기 제1,2가이드부의 가이드레일에 상기 슬릿이 결합되고, 제1몸체와 제2몸체에 각기 장착되는 연결부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1몸체 또는 제2몸체 각각은,
   상기 힌지장치에 연결되어 회전 구동되며 양측면에 레일홈이 형성된 힌지커버;
   상기 힌지커버의 레일홈에 삽입되어 힌지커버가 이동되는 구간을 제공하는 안내레일가 양측면에 각기 형성되고 힌지장치에 연동되는 외부커버;
   상기 힌지장치에 연결되며 상기 외부커버에 중첩되게 결합되고, 화상부가 부착되는 지지판;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 지지판은 제1,2가이드부를 덮도록 가이드덮개가 돌출되어 형성되며, 상기 가이드덮개의 상면은 호형의 곡면부가 형성된 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이 장치.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 외부커버는 일측에 제1,2가이드부를 수용하도록 수용홈이 형성되고, 일측 상부면에는 호형의 곡면부가 형성되며,
   상기 수용홈의 양측에는 연결부재가 결합되는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제1,2가이드부는 양측벽에 화상부의 절곡된 호형부를 수용할 수 있도록 호형홈이 각기 형성되고,
   상기 연결부재는 화상부의 호형부에 접촉되도록 만곡부가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이 장치.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 외부커버는 상기 힌지커버의 레일홈에 끼움결합되는 안내레일이 측면에 형성되어 힌지커버의 이동 구간을 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이 장치.
   
   

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