KR20210037408A - 자가변형 엑츄에이터 및 이를 적용한 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 액츄에이터는, 말렸거나 펴진 모습 중 어느 하나인 제1 포지션에서 제1 포지션과 다른 제2 포지션으로 형상이 변형되고, 상기 제1 포지션에서 상기 제2 포지션으로 형상이 변형될 때 복원력이 저장되는 제1 부재와, 상기 제1 부재의 길이 방향을 따라 상기 제1 부재에 접합되고, 상기 제2 포지션의 형상이 기억된 제2 부재를 포함한다.

Description

자가변형 엑츄에이터 및 이를 적용한 디스플레이 장치{ACTUATOR FOR DEFORMING ITSELF AND DISPLAY APPARATUS THEREROF}

본 발명은 스스로 형상이 변형되는 자가변형 엑츄에이터 및 이를 포함해 구성된 디스플레이 장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 다양한 디스플레이 장치가 연구되어 사용되고 있다.

이 중에서, 유기 발광다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 이용한 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치에 비하여 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고 백라이트 유닛을 필요로 하지 않아 초박형. 그리고 접거나(또는 폴딩) 말수 있는(또는 롤러블) 디스플레이로 구현할 수 있는 장점이 있다.

이 같은 플렉서블 디스플레이는 다양한 분야에 응용되어 사용될 수 있으며, 일 예로 전자회사들은 플렉서블 디스플레이를 텔레비전에 채용한 롤러블 또는 폴더블 TV를 선보이기도 하였다.

한편, 플렉서블 디스플레이는 폴딩 또는 롤러블이 가능하여도 외부에서 힘을 주어야만 말리거나 펼 수가 있지 디스플레이 스스로 변형은 불가능하다. 때문에, 플렉서블 디스플레이를 전자 제품으로 구현할 때는 디스플레이를 기계적으로 폴딩 또는 롤러블하는 복잡하고 무거운 기계 장치를 필요로 한다. 때문에, 현재까지 구현된 롤러블 또는 폴딩 방식의 화면을 갖는 디스플레이 장치는 부피가 크고 무거울 수 밖에 없다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 목적은, 감았다 펴는 또는 그 반대로 폈다 감는 양 방향의 자가 변형이 가능한 액츄에이터를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 양 방향의 자가 변형이 가능한 액츄에이터를 포함해 구성된 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 액츄에이터는, 말렸거나 펴진 모습 중 어느 하나인 제1 포지션에서 제1 포지션과 다른 제2 포지션으로 형상이 변형되고, 상기 제1 포지션에서 상기 제2 포지션으로 형상이 변형될 때 복원력이 저장되는 제1 부재와, 상기 제1 부재의 길이 방향을 따라 상기 제1 부재에 접합되고, 상기 제2 포지션의 형상이 기억된 제2 부재를 포함한다.

상기 제1 부재는 탄성체이고, 상기 제2 부재는 형상 기억 합금일 수 있다.

상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 상기 제1 포지션일 때 말린 형상일 수 있다.

상기 제2 부재는 상기 제2 포지션을 유지토록 하는 스토퍼(stopper)를 더 포함할 수 있다.

상기 스토퍼는 상기 제1 부재의 일부로 구성되고, 상기 제1 부재의 길이 방향으로 상기 제1 부재의 길이와 동일한 길이를 가질 수 있다.

상기 스토퍼는 상기 제2 포지션에서 상기 제1 부재의 단면 중 적어도 일부가 라운드진 모습으로 돌출되게 하고, 상기 제1 포지션에서 상기 제1 부재의 단면은 플랫하도록 작용한다.

상기 제1 부재의 일 측 단부에 배치되고, 상기 제2 부재가 기억하는 형상과 반대의 형상이 기억된 트리거를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 롤러블 디스플레이 장치는 롤러블 디스플레이 패널, 상기 롤러블 디스플레이 패널의 후면에 복수 개가 이웃한 것과 나란하게 제1 방향으로 길게 배치되고, 말렸거나 펴진 모습 중 어느 하나인 제1 포지션에서 제1 포지션과 다른 제2 포지션으로 형상이 변형되고, 상기 제1 포지션에서 상기 제2 포지션으로 형상이 변형될 때 복원력이 저장되는 제1 부재와, 상기 제1 부재의 길이 방향을 따라 상기 제1 부재에 접합되고, 상기 제2 포지션의 형상이 기억된 제2 부재를 포함하는 자가변형 엑츄에이터, 상기 제2 부재에 전원을 공급하는 전원부, 일단은 상기 액츄에이터의 제2 부재에 연결되고, 타단은 상기 전원부에 연결된 스위칭부를 포함하고, 상기 스위칭부는 상기 전원부에서 상기 제2 부재로 공급되는 전원을 선택적으로 단속하고, 상기 롤러블 디스플레이 패널은 단계적으로 말리거나 또는 펴지도록 동작할 수 있다.

상기 액츄레이터는 이웃한 것과 일정한 간격으로 떨어져 길이가 동일한 복수의 액츄에이터를 포함하고, 상기 제2 부재는 n개로 분할된 제1 내지 n 영역을 포함하고, 상기 스위칭부는 상기 롤러블 디스플레이 패널이 상기 제1 포지션에서 제2 포지션으로 변형될 때, 상기 제1 영역부터 상기 n 영역까지 순차적으로 상기 전원이 공급되도록 동작하고, 상기 전원이 공급되는 상기 제2 부재의 면적은 순차적으로 누적될 수 있다.

상기 제1 영역은 상기 롤러블 디스플레이 패널이 말려있을 때 가장 바깥 쪽에 대응하는 영역이고, 상기 제n 영역은 가장 안쪽에 배치된 영역일 수 있다.

상기 액츄레이터는 이웃한 것과 일정한 간격으로 떨어져 배치된 복수 개를 포함하고, 상기 복수 개의 액츄레이터는 길이가 다른 적어도 제1 및 제2 액츄에이터를 포함하고, 상기 스위칭부는 상기 제1 또는 제2 액츄레이터 중 어느 하나로만 전원을 공급할 수 있다.

상기 롤러블 디스플레이 패널과 상기 액츄레이터 사이에 배치되어 충격을 흡수하는 인터 플레이트를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 디스플레이 장치의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 액츄에이터는 펴진 형상을 기억한 형성기억합금으로 구성되므로 액츄에이터에 전기적 신호를 인가하면 펴지는 방향의 변형이 가능하고, 또한 액츄에이터는 펴질 때 복원력을 저장하기 때문에 복원력에 의해 감기는 방향의 변형 역시 가능해 양 방향으로 형상을 변형시킬 수 있다.

또한 일 실시예의 액츄에이터는 전기적 신호에 의해 양 방향의 형상 변형이 가능하므로, 기계 장치의 도움없이 롤러블 디스플레이에서 디스플레이를 말거나 펼 수 있고, 따라서 장치의 무게 및 부피를 획기적으로 줄일 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1 및 도 2는 일 예의 액츄에이터 전체 모습을 각각 보여주는 도면이다.
도 3은 액츄에이터의 동작 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 제1 부재의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제2 부재의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 스토퍼를 더 포함해 구성된 일 실시예의 액츄에이터를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 A-A'선에 따른 단면 모습을 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9는 스토퍼의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 트리거를 더 포함하도록 구성된 액츄에이터의 후면 모습을 보여주는 도면이다.
도 11은 액츄에이터의 다른 예들의 단면 형상을 예시하는 도면이다.
도 12는 도 11의 (E)에 따른 액츄에이터를 보여주는 도면이다.
도 13은 좌우 폴딩 방식에 따른 디스플레이 장치의 동작을 예시하는 도면이다.
도 14는 상하 폴딩 방식에 따른 디스플레이 장치의 동작을 예시하는 도면이다.
도 15는 롤러블 방식의 디스플레이 장치의 동작 상태를 보여주는 도면이다.
도 16은 도 15에 도시한 디스플레이 장치의 디스플레이부를 보여는 도면이다.
도 17는 도 16의 "C" 부분에 대한 부분 단면 모습을 보여주는 도면이다.
도 18은 디스플레이부에 액츄에이터가 배치된 모습을 보여주는 도면이다.
도 19은 본 발명의 일 실시예 따른 롤러블 디스플레이 장치의 기능적 블록을 보여주는 도면이다.
도 20은 스위칭부의 상세한 구성을 보여주는 도면이다.
도 21 및 도 22은 스위칭부의 동작에 의해 디스플레이부가 단계적으로 어떻게 동작하는지를 모식적으로 보여주는 도면들이다.
도 23은 길이가 다른 제1 및 제2 액츄에이터의 배치 모습을 보여주는 도면이다.
도 24는 도 23에 도시한 액츄에이터를 동작시키는 스위칭부의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 도면은 선택에 따라 간략한 도시를 위해, 각 부의 구성이 도면에 따라 조금 다르게 표현될 수도 있으나, 동일한 도면 번호인 경우는 동일한 구성을 나타낸다.

이하에서는, 디스플레이 패널이 롤링되는 유기 표시 패널(Organic Light Emitting Display, OLED)을 일례로 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되고자 함은 아니다. 유기 표시 패널뿐만 아니라, 롤링되는 다양한 형태의 다른 디스플레이들 역시 디스플레이 패널로 사용될 수 있다.

본 명세서에서, 양 방향의 자기 변형이라 함은 말렸다 펼쳐지는 제1 방향의 변형과 이와 반대되는 펼쳐졌다 말리는 제2 방향의 변형 각각에서 다른 별도의 기계 장치의 도움없이 스스로의 힘에 의해 변형되는 것을 말한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터(actuator)를 설명한다. 도 1 및 도 2는 일 예의 액츄에이터 전체 모습을 각각 보여주는 도면이고, 도 3은 액츄에이터의 동작 상태를 보여주는 도면이다.

이 도면들을 참조하면, 일 실시예의 액츄에이터(10)는 양 방향의 자기 변형이 가능하도록 형상이 변형될 수 있다. 액츄에이터(10)는 말렸거나 펴진 상태 중 어느 하나인 제1 포지션에서 제1 포지션과 다른, 즉 펼쳐졌거나 말린 제2 포지션으로 형상이 변형될 수 있다. 일 예에서, 제1 포지션은 말린 상태일 수 있고, 제2 포지션은 펴진 상태일 수 있다. 또한 일 실시예의 액츄에이터(10)는 제1 포지션과 제2 포지션의 중간 상태인 일부는 펼쳐져 있고, 일부는 말린 상태인 제3 상태를 이룰 수 도 있다.

액츄에이터(10)는 말렸다 펼쳐지는 제1 방향의 변형과 제1 방향의 변형과 반대인 제2 방향의 변형이 별도의 기계 장치의 도움없이 스스로의 힘에 의해 변형될 수가 있다. 이를 위해, 액츄에이터(10)는 제1 방향으로 변형할 때 탄성 복원될 수 있도록 복원력을 저장할 수 있고, 제1 포지션에서 저장된 복원력에 의해 제2 방향의 변형이 이루어질 수 있다.

액츄에이터(10)는 외부에서 전기적 신호가 입력되기 전에는 제1 포지션을 이루며, 전기적 신호가 입력됨에 따라 제2 또는 제3 상태를 이룰 수가 있다. 이때, 액츄에이터(10)는 제1 포지션에서 제2 포지션, 또는 제1 포지션에서 제3 상태와 같이 형상이 말린 상태에서 펴지는 상태로 변경될 때 복원력을 저장하게 되고, 펴진 상태에서 말린 상태로 형상 변경이 될 때는 저장해 두었던 복원력을 이용해 형상 변경이 이뤄질 수 있다.

일 실시예의 액츄에이터(10)는 일 방향(도면의 x축 방향)으로 긴 얇은 띠(또는 바(bar)) 모양을 갖도록 구성될 수 있다. 액츄에이터(10)가 얇은 띠 형상을 가지면, 액츄에이터를 디스플레이에 적용해 장치를 구현할 때, 장치의 부피를 줄이는 효과가 있고, 또한 디스플레이에 쉽게 설치 적용할 수 있는 장점이 있다.

일 실시예의 액츄에이터(10)는 제1 부재(11)와 제2 부재(13)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 포지션이 될 때, 제1 부재(11)는 일 방향의 복원력(F1)을 저장하며, 제2 부재(13)에는 복원력(F1)과 반대 방향으로 작용하는 회복력(F2)이 작용한다. 따라서, 회복력(F2)이 사라지면, 액츄에이터(10)는 저장한 복원력(F1)을 통해 제2 포지션에서 제1 포지션으로 형상이 복원될 수 있다.

제1 부재(11)는 제1 포지션에서 제2 포지션으로 형상이 변형될 때 복원력이 발생될 수 있다. 일 예에서, 복원력은 탄성력일 수 있다.

이 제1 부재(11)는 외부에서 힘이 가해지지 않는 한 제1 포지션을 유지하고, 외부에서 힘이 가해지면 제1 방향으로 펼쳐져 막대 모양의 형상을 가질 수 있다.

이 같이 동작하는 제1 부재(11)는 일 예로, 금속 또는 비금속으로 만들어진 태엽 스프링 또는 폴리 우레탄과 같은 수지(resin)로 형성되고 말린 상태로 성형된 수지 제품 등으로 구성될 수 있다.

제2 부재(13)는 일 예에서 제1 부재(11)와 동일하게 일 방향으로 긴 얇은 띠 모양을 갖도록 구성되거나(도 2), 또는 일 방향으로 긴 와이어 형상을 갖도록 구성될 수 있다(도 1).

일 예에서, 제2 부재(13)는 형상을 기억시킨 형상 기억 합금으로 구성될 수 있는데, 이 경우에는 와이어 형상인 것이 바람직하다. 형상 기억 합금은 열이 주어진 경우에 기억된 형상으로 되돌아 가는 특성을 가진다. 그런데 제2 부재(13)가 얇은 띠 모양을 갖게 되면 온도 컨트롤이 용이한 장점이 있다.

제2 부재(13)는 제1 부재의 길이 방향을 따라 길게 제1 부재(11)의 어느 한 면에서 접합될 수 있다. 일 예로, 제2 부재(13)가 일 방향으로 길게 형성된 경우에, 제1 부재(11)도 제2 부재(13)와 동일하게 일 방향으로 길게 형성되고 제1 부재(11)의 전면 및 후면 중 어느 한 면에 접합되도록 구성될 수 있다.

제2 부재(13)는 알려진 다양한 방법을 통해 제1 부재(11)에 접합될 수 있다. 일 예로, 접착제, 용접(welding), 솔더링(soldering), 프레싱(pressing)과 같은 기계적 접합 등을 통해 제2 부재(13)는 제1 부재(11)에 접합될 수 있다.

도 4는 제1 부재(11)의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 제1 부재(11)는 제1 포지션(액츄에이터가 말린 상태)에서 말린 형상을 이루고, 제2 포지션(액츄에이터가 펴진 상태)에서는 펴진 형상을 이룰 수 있다.

제1 부재(11)는 성형될 때 펼쳐진 상태 또는 말린 상태 중 어느 하나의 상태로 성형되고, 탄성을 갖는 재료로 만들어진다. 때문에, 제1 부재(11)는 외부에서 힘이 가해지지 않았을 때는 펼쳐진 모습을 유지하거나, 또는 말린 형상을 가질 수 있다. 본 명세서에서는 제1 포지션이 말린 상태를 예로 설명하므로, 제1 부재(11)는 성형될 때 말린 상태로 성형된다. 이에 따라 제1 부재(11)는 외부에서 힘이 가해지기 전에는 제1 포지션을 이룬다.

제1 부재(11)는 외부에서 힘이 가해지지 않는 한, 즉 초기 포지션에서 말린 형상을 그대로 유지하고, 일 방향으로 외력이 가해지게 되면 펼쳐져 띠 형상을 이루게 된다. 이때, 제1 부재(11)는 탄성체로 구성되었기 때문에 펼쳐짐에 따라 외력과 반대 방향, 즉 초기 포지션으로 돌아가려는 복원력이 발생되고, 저장된다.

따라서, 제1 부재(11)에 가해지던 외력이 사라지면, 제1 부재(11)는 복원력에 의해 원래 모양으로 되돌아 올 수 있다.

도 5는 제2 부재(13)의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 제2 부재(13)는 일 예에서 형상이 기억된 형상 기억 합금으로 만들어질 수 있다. 일 예에서, 제2 부재(13)는 1자로 펼쳐진 형상을 기억하는 형상 기억 합금일 수 있다. 이 경우에, 제2 부재(13)는 열이 가해지기 전, 즉 초기 포지션에서 말린 형상(A)을 이루고, 열이 가해지는 경우에는 (B)와 같이 기억된 형상인 직선 모양으로 형상이 변형되고, 열이 사라지면 (A)와 같이 말린 모습의 초기 포지션으로 형상이 변형될 수 있다.

따라서, 일 실시예의 액츄에이터(10)는 제1 포지션(말린 형상)으로 성형된 제1 부재(11)와 제2 포지션(펴진 형상)로 형상 기억된 제2 부재(13)를 포함하도록 구성되기 때문에, 제2 부재(13)에 열이 전달되면 제2 부재(13)가 제1 포지션에서 제2 포지션으로 형상이 변경되고, 이때 제1 부재(11) 역시 제2 포지션으로 형상이 변경되므로, 액츄에이터(10)는 제1 포지션에서 제2 포지션으로 형상이 변형되며 복원력을 저장할 수 있다.

또한, 제2 부재(13)에 열이 공급되는 한 액츄에이터(10)는 제2 포지션을 유지할 수 있다.

그리고, 제2 부재(13)로 열의 공급이 중단되면 액츄에이터(10)는 복원력에 의해 펼쳐진 상태에서 초기 포지션인 말린 형상으로 형상이 변경될 수 있다.

이처럼, 일 실시예의 액츄에이터(10)는 기계 장치의 도움 없이 제1 포지션에서 제2 포지션으로(제1 방향의 변형), 그리고 제2 포지션에서 제1 포지션으로(제2 방향의 변형) 형상 변형이 가능할 수가 있다.

도 6은 스토퍼를 더 포함해 구성된 일 실시예의 액츄에이터(10)를 보여주는 도면이고, 도 7은 도 6의 A-A'선에 따른 단면 모습을 도시한 것이다.

이 도면을 참조하면, 액츄에이터(10)는 스토퍼(15)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 스토퍼(15)는 제1 부재(11)의 일부로 구성되거나, 또는 제1 부재(11)와 별도로 형성될 수도 있다. 도면에서는 스토퍼(15)가 제1 부재(11)의 일부로 구성되는 것을 예시한다.

스토퍼(15)는 액츄에이터(10)가 제2 포지션을 유지할 수 있도록 자립 강성을 발생시킨다. 여기서, 자립 강성은 액츄에이터(10)가 제1 포지션, 즉 펴진 상태에서 스스로 펴진 상태를 유지하는 기계적 강성을 말한다.

스토퍼(15)는 제1 포지션(또는 초기 포지션)에서 동작하지 않으며, 액츄에이터(10)가 제1 포지션에서 제2 포지션으로 변형될 때 작동할 수 있다. 스토퍼(15)는 길이 방향에서 제1 부재(11)의 일부를 벤딩(bending)시켜 형성될 수 있다. 보다 정확히는 제1 부재(11)가 제2 포지션일 때, 제1 부재(11)의 길이 방향으로 벤딩 가공해서 형성될 수 있다. 이에 따르면, 제1 부재(11)의 단면은 제1 포지션과 제2 포지션에서 각각 다른 형상을 가진다. 제1 포지션에서, 제1 부재(11)의 단면은 플랫한 단면을 이루고, 제2 포지션에서 스토퍼(15)가 작동해 제1 부재(11)의 단면은 적어도 일부가 위쪽으로 돌출된 형상을 가진다. 여기서, 제2 포지션에서 제1 부재(11)의 적어도 일부가 돌출된 부분이 스토퍼(15)이다. 스토퍼(15)가 돌출되는 방향은 액츄에이터(10)가 말렸을 때 안쪽의 면이 돌출되도록 하는 방향이다.

이처럼 동작하는 스토퍼(15) 때문에, 제1 포지션에서 제1 부재(11)의 단면은 플랫한 모양을 이루고, 제2 포지션에서 제1 부재(13)의 단면은 적어도 일부가 돌출된 형상을 가진다.

바람직하게, 스토퍼(15)는 제2 포지션에서 스토퍼(15)의 돌출된 형상은 라운드진 형상일 수 있다.

또한, 스토퍼(15)는 제2 포지션에서 제1 부재(11)의 단면을 기준으로 적어도 일부가 돌출되거나 또는 전체가 돌출될 수 있다. 도면에서는 스토퍼(15)가 제1 부재(11) 중 일부가 돌출된 형태로 도시하였다.

또한, 스토퍼(15)는 제1 부재(11)의 길이 방향을 따라 제1 부재(11) 전체에 형성될 수 있고, 제2 포지션에서 단면 중앙을 기준으로 좌우 대칭하는 형상을 가질 수 있다.

액츄에이터(10)가 이처럼 스토퍼(15)를 포함해 구성되면, 제2 부재(13)는 스토퍼(15)의 내측 안쪽에 배치되는 것이 바람직하다. 액츄에이터(10)는 제2 포지션에서 펼쳐진 형상을 가지고, 이때 스토퍼(15)는 제1 부재(11)에서 도출될 수 있다. 때문에, 제2 부재(13)가 제1 부재(11) 안쪽으로 숨겨질 수가 있다.

도 8 및 도 9는 스토퍼(15)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 액츄에이터(10)가 제1 포지션(또는 초기 포지션)에서 제2 포지션으로 변형될 때, 스토퍼(15)가 동작해 액츄에이터(10) 밖으로 돌출된다. 보다 정확히는 제1 부재(11)의 일부가 돌출해 위로 볼록한 형상을 이룬다. 액츄에이터(10)가 펼쳐짐에 따라 그에 맞춰 스토퍼(15)도 동작해서 액츄에이터가 펼쳐진 길이에 맞춰 제1 부재(11)의 돌출된 부분, 즉 스토퍼(15)의 길이도 늘어나게 된다.

이때, 액츄에이터(10)는 제1 부재(11)가 제2 포지션에서는 상술한 바와 같이 복원력을 저장하고 있기 때문에 제1 포지션으로 변형되려고 한다. 만약, 제2 포지션에서 제2 부재(13)에 계속해서 열이 공급되지 않는다면, 액츄에이터(10)는 복원력 때문에 제2 포지션으로 형상이 변형될 것이다.

하지만, 액츄에이터(10)는 제2 포지션으로 변경됨에 따라 스토퍼(15)가 동작해 복원력에 대항하는 저항력이 발생하고, 저항력이 복원력보다 큰 지점(제2 포지션)에 도달하게 되면 액츄에이터(10)는 스스로 제1 포지션에서 펼쳐진 형상을 유지할 수가 있다.

액츄에이터(10)가 제2 상태에서 제1 상태로 변형될 때는 스토퍼(15)의 돌출된 방향이 위쪽이기 때문에, 액츄에이터(10)가 말리면서 스토퍼(15)를 누르게 된다. 눌러지는 힘에 의해 스토퍼(15)는 펴지게 되고, 스토퍼(10)가 퍼지는 과정에서 이웃한 부분 역시 연쇄적으로 펴지게 하는 변형력이 발생되어, 액츄에이터(10)의 길이 방향을 따라 스토퍼(15)는 점진적으로 펴지게 된다. 때문에, 액츄에이터(10)는 제2 포지션에서 저장하고 있던 복원력에 의해 제1 포지션으로 변형될 수가 있다.

도 10은 트리거를 더 포함하도록 구성된 액츄에이터의 후면 모습을 중심으로 도시한 것이다.

도 10에서 예시하는 바와 같이, 일 실시예의 액츄에이터(10)는 스토퍼(15)를 포함해 구성되고, 스토퍼(15) 안쪽에 액츄에이터의 길이 방향을 따라 형성 기억부(13)가 배치된다.

그리고, 트리거(17)는 액츄에이터(10)의 일측 단부 중 후면, 보다 정확히는 제1 부재(11)의 후면에서 단부(11E)에 가깝게 설치될 수 있다.

일 예에서, 트리거(17)는 제2 부재(13)와 동일하게 형상 기억 합금으로 구성될 수 있으나, 기억된 형상이 반대인 것이 바람직하다.

제2 부재(13)가 1자로 펼쳐진 형상을 기억한다면, 트리거(17)는 말린 형상을 기억한다. 따라서, 트리거(17)에 열이 공급되면, 트리거(17)는 화살표 방향으로 벤딩될 수가 있다.

따라서, 트리거(17)가 이처럼 휘어질 때 제1 부재(13)의 단부(11E) 모서리 역시 스토퍼(15)가 동작한 방향, 즉 전면 쪽으로 휘어질 수가 있다.

결과적으로 트리거(17)의 동작에 유발된 제1 부재(13)의 단부(11E) 모서리의 휘어짐은 스토퍼(15)가 펴지도록 작용하게 된다. 그 결과 스토퍼(15)가 펴지면서 유발된 변형력은 스토퍼(15)의 길이 방향으로 전파되면서 스토퍼(15)가 펴지도록 작용하고, 액츄에이터(10)는 제2 포지션에서 제1 포지션으로 변형될 수가 있다.

한편, 액츄에이터는 상술한 형태뿐만 아니라, 도 11서 예시하는 바와 같이 다양한 형태로도 구현이 가능하다. 또한 본 명세서에서 설명하는 실시예들 외에 기술적 사상이 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 다양한 형태로도 구현이 가능함은 물론이다. 도 11은 액츄에이터의 다른 예들의 단면 형상을 예시하는 도면이다.

도 11을 참조하면, 액츄에이터(10)는 띠 형상을 갖는 제1 부재(11)와 적어도 2개 이상의 제2 부재(13a, 13b)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이 경우 제1 제2 부재(13a)는 제1 부재(11)의 길이 방향을 따라 제1 부재(11)의 전면 및 후면 중 어느 하나의 면 상에 제2 제2 부재(13b)와 같이 배치될 수 있다(도 11의 (A)),

일 예로 도시된 바에 의하면, 제2 부재(13a, 13b)는 제1 제2 부재(13a)와 제1 제2 부재(13a)에 이웃하고 나란하게 배치된 제2 제2 부재(13b)를 포함하도록 구성된다.

이 경우에, 각 제2 부재(13a, 13b)에는 동일한 힘이 발생할 수 있도록 동일한 형상 기억 합금으로 형성되는 것이 바람직하고, 또한 단면적의 크기 역시 동일한 것이 바람직하다. 단면적의 크기가 동일해야 기억된 형상으로 형상 변경되거나, 초기 상태로 돌아갈 때 제1 및 제2 제2 부재(13a, 13b) 각각에 동일한 힘이 발생할 수 있기 때문이다.

또는 제1 제2 부재(13a)는 제1 부재(11)의 전면(11a)에 배치되고 제2 제2 부재(13b)는 제1 부재(11)의 후면(11b)에 배치될 수 있다(도 11의 (B)).

이 경우(도 11의 (B))에, 제1 제2 부재(13a)와 제2 제2 부재(13b)는 동일한 형상 기억 합금 또는 다른 형상 기억 합금으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(10)가 제1 부재(11)의 전면(11a)을 안쪽으로 향하게 말린다고 할 때, 전면에 배치되는 제1 제2 부재(13a)는 후면에 배치되는 제2 제2 부재(13b)보다 제1 상태에서 제2 상태로 형상 변경되었을 때 제1 상태로 돌아가려는 복원력이 적어도 같거나 작도록 구성될 수 있다. 액츄에이터(10)가 제2 상태에서 제1 상태로 형상 변경될 때 제2 제2 부재(13b)는 제1 제2 부재(13a)보다 바깥 쪽에 위치하므로 제2 제2 부재(13a)의 복원력이 제1 제2 부재(13b)보다 크게 되면, 액츄에이터(10)가 제 상태로 말릴 때 바깥에 작용하는 복원력이 안쪽에서 작용하는 복원력보다 크기 때문에, 두 복원력의 차이로 인해 액츄에이터(10)는 쉽사리 제1 상태로 회복될 수가 있다.

또한, 액츄에이터(10)를 구성하는 제2 부재(13)는 단면이 정사각형 형상을 갖도록 구성되거나, 또는 직사각형 형상처럼 다각형 형상을 갖도록 구성될 수 있다(도 11의 (C) 및 (D)).

다른 형태에서 액츄에이터(10)는 제2 부재(13)가 제1 부재(11)에 일부 매립되거나, 또는 완전히 매립된 형태로 구현될 수도 있다.

도 11의 (E)에서, 제1 부재(11)는 전면(11a)에 복수의 홈(111)을 포함하도록 구성될 수 있다. 한편, 도 11의 (E)에 따른 실시예에 대한 전체 모습을 도 12에 도시하였다.

이 도 12 역시 참조하면, 홈(111)의 단면은 제2 부재(13)의 단면 형상과 유사한 형상일 수 있다. 예를 들어 제2 부재(13)의 단면이 라운드 또는 각진 형상이라면, 홈(111)의 단면 역시 라운드 또는 각진 형상을 가질 수 있다.

홈(111)은 제1 부재(11)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다.

제2 부재(13)는 홈(111)에 위치해 일부는 제1 부재(11) 밖으로 돌출되거나 또는 표면과 실질적으로 동일한 선상에 위치한 형태로 제1 부재(11)에 접합될 수 있다.

또는 제2 부재(13)는 제1 부재(11) 안쪽에 완전히 매립되도록 구성될 수도 있다.

도 11의 (F)와 같은 예의 액츄에이터는 바람직하게 제1 부재는 제1 포지션 형상으로 성형된 수지 조성물로 만들어진다.

이하, 상술한 바처럼 구성된 액츄에이터(10)를 포함해 접었다 펼 수 있도록 구성된 디스플레이 장치에 대해 설명한다. 일 실시 형태에서 디스플레이는 말리는 롤러블 방식, 또는 접는 폴딩 방식 중 하나의 방식으로 구동될 수 있다.

도 13은 폴딩 방식에 따른 디스플레이 장치의 동작을 예시하는 도면이다.

도 13에서, 디스플레이 장치(200)는 디스플레이부(210)를 포함해 구성될 수 있다. 또한 디스플레이부(210)는 상술한 액츄에이터를 포함해 폴딩될 수 있다.

디스플레이부(210)는 상술한 액츄에이터의 동작에 따라 제1 내지 제 3 모드(A, B, C)를 포함하도록 동작할 수 있다. 도 13의 예에서, 디스플레이부(210)가 2번 폴딩된 것으로 예시하나, 폴딩 횟수는 실시 태양에 따라 달라질 수 있다.

디스플레이부(210)는 완전히 펼쳐졌을 때 직사각형 형상을 가질 수 있다. 제1 방향이 세로이고, 제2 방향이 가로라 할 때, 제1 방향의 길이가 제2 방향의 길이보다 클 수 있다.

또한 디스플레이부(210)는 보조 디스플레이부(220)를 더 포함할 수 있다. 보조 디스플레이부(220)는 디스플레이부(210)와 별도로 구동해 사용자에게 다양한 정보들, 일 예로, 현재의 미세 농도, 스케쥴, 추천 음악, 토픽 기사 등을 표시해 시각적으로 정보들을 제공한다.

일 예에서, 디스플레이부(210)는 제1 방향, 즉 좌우 방향에서 폴딩되거나, 또는 도 14에서 예시하는 바와 같이 위, 아래로 폴딩될 수 있다.

제1 모드(A)에서, 디스플레이부(210)는 완전히 폴딩되어, 디스플레이부(210)를 정면에서 보았을 때 가로보다는 세로로 긴 직사각형 형상을 가질 수 있다.

디스플레이부(210)는 폴딩된 제1 부분(211)과, 제2 부분(213)을 포함할 수 있다. 제1 부분(211)은 디스플레이부(210)의 왼쪽 부분이 2번 폴딩된 부분이고, 제2 부분(213)은 오른쪽 부분이 2번 폴딩된 부분이다. 제2 부분(213)은 제1 부분(213) 위로 위치할 수 있다.

제2 모드(B)에서, 디스플레이부(210)는 제1 부분(211)과 제2 부분(213)이 각각 일부 펼쳐져 화면이 커질 수 있다. 이때, 디스플레이부(210)는 제1 부분(211)과 제2 부분(213)은 일부 폴딩되어 있다.

제3 모드(C)에서, 디스플레이부(210)는 제1 부분(211)과 제2 부분(213)이 각각 일부 펼쳐져 화면이 완전히 커질 수 있다.

이 실시예에 따르면, 화면이 좌우에서 단계별로 커지고 작아지도록 조절될 수가 있다.

도 14는 디스플레이부(310)가 상하로 폴딩되는 장치를 보여준다.

이 실시예의 디스플레이 장치(300)에서, 디스플레이부(310)는 상하, 즉 승강하는 방향으로 디스플레이부(310)가 폴딩될 수 있다. 일 실시예에서, ㄷ13의 실시예와 마찬가지로 디스플레이부(310)는 2번 폴딩된 것으로 예시한다.

제1 모드(A)는 초기 모드로 전원이 오프된 상태일 수 있다. 이때, 디스플레이부(310)는 완전히 폴딩된 상태일 수 있고, 이 경우 디스플레이부(310)는 원래 크기의 1/3의 크기만을 갖도록 폴딩되어 있을 수 있다.

제2 모드(B)에서, 디스플레이부(310)는 위쪽 방향으로 한번 언폴딩된 상태일 수 있다. 따라서, 디스플레이부(310)는 완전히 펴지지는 않은 상태이고, 일부는 여전히 폴딩된 상태이다.

제2 모드(B)에서 화면의 크기는 원래 화면 크기의 2/3일 수 있다.

제3 모도(C)는 디스플레이부(310)가 완전히 펼쳐진 상태이다.

이 실시예에 따르면, 화면이 상하 방향에서 단계별로 커지고 작아지도록 조절될 수가 있다.

도 15는 롤러블 방식의 디스플레이 장치의 동작 상태를 보여주는 도면이다. 도 16은 디스플레이부를, 도 17는 도 16의 "C" 부분에 대한 부분 단면 모습을 보여주는 도면이다. 도 15에서, 도 17와 다르게 액츄에이터(113)를 보여주기 위해서 디스플레이부(110)의 최외곽에 배치된 스킨 플레이트(114)는 도시하지 않았다.

이 도면들을 참조하면, 일 실시예의 롤러블 방식으로 동작하는 디스플레이 장치에 대해 자세히 설명한다.

디스플레이 장치(100)는 디스플레이부(110)와 하우징(120)을 포함해 구성될 수 있다.

디스플레이부(110)는 영상을 표시하는 구성으로, 디스플레이 패널(111)과 상기 디스플레이 패널을 말았다 펴거나 또는 폈다 마는 액츄에이터(113)를 포함하도록 구성될 수 있다.

디스플레이 패널(111)은 디스플레이 장치(100)의 전면에 제공되며 영상이 표시될 수 있다. 디스플레이 패널(111)은 영상을 복수개의 픽셀로 나누어 각 픽셀당 색상, 명도, 채도를 맞추어 발광하도록 제어하여 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이 패널(111)은 영상이 표시되는 활성 영역과 영상이 표시되지 않는 비활성 영역으로 구분될 수 있다.

디스플레이 패널(111)은 직사각형 형상일 수 있다. 다만 이에 한정되지 아니하며, 디스플레이 패널(111)은 모서리에 소정의 곡률을 가지는 형상일 수 있다. 디스플레이 패널(111)은 바람직한 한 형태에서 말리는 유기 발광 다이오드(OLED) 패널일 수 있다. 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 패널(10)은 다양한 종류의 말리는 평판 디스플레이로 구현될 수 있다.

액츄에이터(113)는 디스플레이 패널(111)의 후면에 제공될 수 있다. 액츄에이터(113)는 디스플레이 패널(111)에 직접 부착되거나, 또는 액츄에이터(113)와 디스플레이 패널(111) 사이에 인터 플레이트(112)가 개재되고 액츄에이터(113)는 인터 플레이터(112)에 접합될 수 있다.

인터 플레이트(112)는 디스플레이 패널(10)와 같은 크기로 형성될 수 있고, 디스플레이 패널(10)에서 발생하는 충격을 흡수하기 위해 삽입될 수 있다. 일 예에서, 인터 플레이트(112)는 디스플레이 패널(10)를 지지할 수 있고, 또한 안정적으로 디스플레이 패널(10)이 롤링(rolling)되도록 디스플레이 패널(10)과 면대면으로 마주해 디스플레이 패널(111)의 후면에 바로 부착될 수 있다. 바람직한 한 형태에서, 인터 플레이트(112)는 경화한 경우에 일정 강도 이상을 갖는 접착제(CA)에 의해 디스플레이 패널(10)에 접합될 수 있다. 결과적으로, 디스플레이 패널(10)과 인터 플레이트(112)는 하나의 어셈블리(assembly)를 이뤄 하나의 몸체로 동작되도록 구현될 수 있다.

액츄에이터(113)는 인터 플레이트(112)의 후면에 제공되며, 알려진 다양한 방법을 통해 인터 플레이트(112)에 접합될 수 있다. 도면에서는 접착제(CA)에 의해 접합되는 것을 예시한다.

액츄에이터(113)는 도 1 내지 도 12를 통해 설명한 액츄에이터(10)로 구현된다. 도면에서는 액츄에이터(113)가 하나의 예시로 도 12에 도시한 실시예로 구현된 경우를 도시한다.

액츄에이터(113)는 디스플레이부(110)를 말린 제1 포지션에서 펼쳐진 제2 포지션으로 변형시키거나, 또는 반대로 제2 포지션에서 제1 포지션으로 향상을 변형시킨다. 액츄에이터(113)와 결부된 디스플레이부(110)의 동작은 아래에서 자세히 설명한다.

하우징(120)은 디스플레이부(110)를 수납한다. 지금까지 제안된 디스플레이 장치에서 하우징은 디스플레이부(110)를 수납할 뿐만 아니라, 디스플레이부(110)를 승강시키기 위한 다수의 기계 장치가 같이 수납되었기 때문에 장치의 부피가 크고 무거울 수 밖에 없었다. 그러나 본 발명에서는 액츄에이터가 양방향으로 자가 변형을 하기 때문에 기계 장치의 도움없이도 디스플레이부(110)는 스스로 말리거나 펼쳐질 수 있다.

디스플레이 장치(100)는 제1 상태(A)와 제2 상태(B)로 동작될 수 있다. 제1 상태(A)는 디스플레이부(110)가 하우징(120) 내부에 수납된 상태로 장치에 전원이 인가되기 전이다. 제2 상태(C)는 디스플레이부(110)가 하우징(120) 외부로 완전히 펼쳐진 상태이다.

디스플레이 장치(100)는 제 1 상태(A)일 때 디스플레이부(110)의 활성영역, 즉 화면이 표시된 영역이 하우징(120) 내부에 위치할 수 있다.

디스플레이 장치(100)는 동작하지 않거나 또는 디스플레이에 화면을 표시하지 않을 때 제1 상태(A)를 유지하고, 동작하거나 또는 디스플레이에 화면을 표시할 때 제2 상태(B)를 유지한다.

또는 디스플레이 장치(100)는 제1 상태(A)와 제2 상태(B)의 중간 상태인 제3 상태(C)를 포함할 수 있다. 제3 상태(C)에서 디스플레이 장치(100)는 일부는 하우징(120) 밖으로 펼쳐지고, 일부는 말린 상태를 유지한다. 디스플레이부(110)는 액츄에이터(113)에 동작에 맞춰 펼쳐지거나 말리게 된다. 그런데 액츄에이터(113)는 말린 부분이 상승하면서 점진적으로 펼쳐지고, 반대로 펼쳐진 상태에서 말릴 때는 윗부분에서 아랫부분으로 내려오면서 말린다. 때문에, 디스플레이부(110)의 단부를 고정하는 것에 의해 말거나 펼 수가 있어, 디스플레이부(110)를 감기 위한 롤러와 같은 무거운 기계 장치를 필요로 하지 않는다. 이 디스플레이부(110)의 동작에 대해서는 자세히 후술한다.

디스플레이부(110)는 도 11에서 예시하는 바와 같이, 장치에 전원이 인가되기 전인 제1 상태(또는 초기 상태)에서는 완전히 말려 있다. 이때, 디스플레이부(110)는 디스플레이 패널(111)이 안쪽을 향하도록(inward) 말리며, 디스플레이부(110)의 뒤쪽에는 액츄레이터(113)가 배치될 수 있다.

도 18은 디스플레이부에 액츄에이터가 배치된 모습을 보여준다. 디스플레이부(110)는 제1 방향의 장축과 제2 방향의 단축을 갖는 직사각형 형상인 것을 예시하며, 제2 방향으로 접었다 펴진다고 가정한다.

도 18에서, 디스플레이부(110)의 후면, 보다 정확히는 디스플레이 패널(111)의 후면 또는 인터 플레이트(112)의 후면에 복수 개의 액츄에이터가 제공될 수 있다. 액츄에이터(113)의 개수는 디스플레이부(110)의 크기나 강도, 또는 액츄에이터(113)의 변형력 등을 고려해 적정한 개수로 조정될 수 있다.

가는 띠 형상의 액츄에이터(113)는 제2 방향으로 길게 디스플레이부(110)에 제공되며, 액츄에이터(113)의 길이(h1)는 제2 방향의 디스플레이부(110)의 크기, 즉 단축의 길이와 동일할 수 있다.

복수 개의 액츄에이터(113)는 제1 방향에서 이웃한 것과 나란하게 떨어지도록 배치되며, 이때 액츄에이터(113)에 의해 분할된 각 영역의 너비(d1~d8)는 모두 동일하도록 액츄에이터(113)가 위치하는 것이 바람직하다. 이 같은 배치에 따르면, 각 액츄에이터(113)에 작용되는 부하의 크기가 모두 동일하므로, 디스플레이부(110)가 구김없이 감기거나 펼쳐질 수가 있다.

도 19은 본 발명의 일 실시예 따른 디스플레이 장치의 기능적 블록을 보여주는 도면이다.

일 실시예의 디스플레이 장치(100)는 디스플레이부(110), 스위칭부(130), 제어부(140), 전원부(150)를 포함하도록 구성될 수 있다.

스위칭부(140)는 일단은 디스플레이부(110)에 연결되고 타단은 제어부(140)에 연결되도록 구성되어, 제어부에서 인가하는 제어 신호에 따라 전원부(150)에서 공급되는 전원을 단속해, 선택적으로 전원부(150)에서 인가되는 전원을 디스플레이부(110), 보다 정확히는 액츄에이터(113)의 제2 부재(1133)에 전원이 공급되도록 한다. 여기서, 전원은 전류 또는 전압 중 어느 하나일 수 있다.

스위칭부(140)에 대한 보다 상세한 구성이 도 20에 도시되어 있다.

스위칭부(140)는 복수 개의 스위치(sw1~sw4)를 포함하도록 구성될 수 있다. 스위치의 개수는 전원이 공급되는 제2 부재(1133)의 분할된 영역의 개수에 따라 변경될 수 있다. 도면에서는 제2 부재(1133)가 4개의 제1 내지 제 4 영역(A~D)으로 분할되는 것을 예시하고 있다. 제1 내지 제4 영역((A~D)은 모두 동일한 면적을 갖는 것으로 간주한다.

여기서, 제2 부재(1133)의 분할된 영역이라 함은 제2 부재(1133)가 기억된 형상으로 변형하는데 필요한 열을 인가하는 최소 단위로, 본 발명의 일 실시예에서는 전기 신호를 금속 소재의 제2 부재(1133)에 입력해 이때 발생하는 전기 저항에 의해 열이 발생되도록 구성하였다.

각 스위치(sw1~sw4)는 일단이 전원부(150)에 연결되고, 타단은 제2 부재(1133)의 대응되는 분할된 영역(A~D)에 각각 연결되도록 구성된다. 그리고, 제2 부재(1133)는 공통 접지되어 있다.

따라서, 제1 스위치(sw1)는 전원부(150)에서 선로를 통해 공급되는 전원을 제2 부재(1133)의 제1 영역(A)에 선택적으로 공급할 수가 있고, 제2 내지 제 4 스위치들(sw2~sw4) 역시 각각 대응되는 제2 내지 제4 영역(B~D)에 전원을 선택적으로 공급할 수가 있다.

도 21 및 도 22은 스위칭부의 선택적 동작에 의해 디스플레이부(110)가 단계적으로 어떻게 동작하는지를 모식적으로 보여주는 도면들이다.

이 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 대기 상태에서 전원이 공급되지 않은 상태이고, 각 스위치(sw1~sw4)는 모두 턴오프 상태를 유지한다. 따라서, 디스플레이부(110)는 하우징 내부에 수납된 상태로 완전히 말린 상태를 이룬다.

다음으로 (A) 모드에서, 제1 스위치(sw1)가 턴온하고, 제2 내지 제4 스위치(sw2~sw4)는 턴오프된다. 이에 따라, 전원부(150)에 공급된 전원은 제1 스위치(sw1)를 통해 제2 부재(1133)의 제1 영역(A)에만 선택적으로 인가된다. 그럼, 제2 부재(1133)의 제1 영역(A)에 전원이 공급됨에 따라 열이 발생하고, 제1 영역(A)은 기억된 형상인 펼쳐진 형상으로 변형된다. 따라서, (A) 모드에서, 디스플레이부(110)는 일부가 펴지고, 일부는 말려 있을 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이부(110)는 최외곽부터 순차적으로 펼쳐지도록 제어될 수 있다. 즉, (A) 모드에서 전원이 인가되는 제2 부재(1133)의 제1 영역(A)은 액츄에이터(111)가 말렸을 때, 최외곽에 해당하는 영역일 수 있다.

다음으로 (B) 모드에서, 제1 스위치(sw1)는 턴온 상태를 유지하고, 제2 스위치(sw2)가 턴온되며, 제3 및 제4 스위치(sw3, xw4)는 턴오프 상태를 유지한다.

이에 따라, 전원부(150)에 공급된 전원은 제1 및 제2 스위치(sw1, sw2)를 통해 제2 부재(1133)의 제1 밑 제2 영역(A, B)에 선택적으로 인가된다. 그럼, 제2 부재(1133)의 제1 영역(A)에 추가로 제2 영역(B)에서도 열이 발생하고, 제1 영역(A)에 이어 제2 영역(B) 역시 순차적으로 기억된 형상인 펼쳐진 형상으로 변형된다. 따라서, (B) 모드에서, 디스플레이부(110)는 (A) 모드보다 조금 더 펴질 수 있다.

다음으로 (C) 모드에서, 제1 및 제2 스위치(sw1, sw2)는 턴온 상태를 유지하고, 제3 스위치(sw3)가 추가로 턴온되며, 제4 스위치(sw4)는 턴오프 상태를 유지한다.

이에 따라, 전원부(150)에 공급된 전원은 제1 내지 제3 스위치(sw1~sw3)를 통해 제2 부재(1133)의 제1 내지 제3 영역(A, B, C)에 선택적으로 인가된다. 그럼, 제2 부재(1133)의 제1 및 제2 영역(A, B)에 추가로 제3 영역(C)에서도 열이 발생하고, 제1 및 제2 영역(A, B)에 이어 제3 영역(C) 역시 순차적으로 기억된 형상인 펼쳐진 형상으로 변형된다. 따라서, (C) 모드에서, 디스플레이부(110)는 (B) 모드보다 조금 더 펴질 수 있다.

다음으로 (D) 모드에서, 제1 내지 제3 스위치(sw1~sw3)는 턴온 상태를 유지하고, 제4 스위치(sw4)가 추가로 턴온되며, 제4 스위치(sw4)는 턴오프 상태를 유지한다.

이에 따라, 전원부(150)에 공급된 전원은 제1 내지 제4 스위치(sw1~sw4)를 통해 제2 부재(1133)의 전체 영역(A, B, C, D)에 인가된다. 그럼, 제2 부재(1133)의 제1 내지 제3 영역(A, B, C)에 추가로 제4 영역(D)에서도 열이 발생하고, 제1 내지 제3 영역(A, B, C)에 이어 제4 영역(D) 역시 순차적으로 기억된 형상인 펼쳐진 형상으로 변형된다. 따라서, (D) 모드에서, 디스플레이부(110)는 완전히 펴질 수 있다.

반대로, 디스플레이부(110)가 펼쳐진 상태에서 말린 상태로 변형할 때는 상술한 펼치는 동작의 역순에 의해 실시되는 바, 상세한 설명은 생락한다.

이상 설명한 바와 같이, 일 실시예의 디스플레이 장치(100)는 어떤 기계 장치의 도움 없이도 전기 신호에 의해 스스로 펼쳐지거나 또는 말릴 수 가 있고, 더욱이 단계적으로 펴지거나 말리는 정도를 조정할 수 있다.

이상의 설명에서 액츄에이터(113)는 인가된 전기 신호에 의해 단계적으로 동작하는 예를 설명하였다. 다른 예에서, 디스플레이부(110)는 길이가 다른 n개의 액츄에이터를 포함해 구성될 수도 있다.

도 23의 일 예에서, 액츄에이터(113)는 제1 액츄에이터(113a)와 제2 액츄에이터(113b)를 포함해 구성될 수 있다. 제1 액츄에이터(113a) 제1 길이(h1)를 가지며, 제2 액츄에이터(113b)는 제1 길이보다 짧은 제2 길이(h2)를 가진다.

제1 액츄에이터(113a)와 제2 액츄에이터(113b)는 동일 개수의 복수 개로 구성될 수 있다.

일 예에서, 제1 액츄에이터(113a)는 디스플레이부(110)의 제2 방향의 길이와 실질적으로 동일한 길이(h1)일 수 있고, 제2 액츄에이터(113b)의 길이(h2)는 제1 길이(h1)의 1/2 길이일 수 있다.

제1 방향에서, 제1 액츄에이터(113a)와 제2 액츄에이터(113b)는 번갈아 배치되고, 제1 액츄에이터(113a)와 제2 액츄에이터(113b) 사이는 동일할 수 있다.

이처럼 액츄에이터가 구성될 때, 이를 제어하는 스위칭부(130)의 구성은 도 24와 같을 수 있다. 도 24는 도 23에 따른 액츄에이터에 전원을 공급하는 스위칭부의 스위치 구성을 보여준다.

도 24를 참조하면, 스위칭부(130)는 제1 및 제2 스위치(sw1, sw2)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(sw1)는 복수의 제1 액츄에이터(113a)와 공통 연결되고, 제2 스위치(sw2)는 복수의 제2 액츄에이터(113b)와 공통 연결된다.

스위칭부(130)는 디스플레이부(120)를 전체를 펼치고자 하면, 제1 스위치(sw1)는 턴온시키고, 제2 스위치(sw2)는 턴오프한다. 이에 따라, 전원은 복수 개의 제1 액츄에이터(130a) 전체에 공급되고, 제2 액츄에이터(130b)로는 공급되지 않을 수 있다. 이에 따라, 디스플레이부(110)를 완전히 펼칠 수 있다.

또는 스위칭부(130)는 제1 스위치(sw1)는 턴오프하고, 제2 스위치(sw2)만 턴온시킬 수 있다. 이에 따라, 전원은 제2 액츄에이터(130b)로만 인가되므로, 디스플레이부(110)는 1/2은 펴지고, 1/2은 말린 형상을 유지한다.

이처럼 디스플레이부(130)는 또한 액츄에이터의 길이를 다르게 구성함으로써도 단계적으로 화면의 크기를 조정할 수가 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 실시 예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

상술한 도면들은 디스플레이부가 하우징 내부로부터 롤-업 되는 디스플레이 장치의 구조에 대하여 도시되었지만 이에 한정하지 아니하며, 디스플레이부가 하우징 내부로부터 롤-다운 되는 디스플레이 장치의 구조에도 적용될 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (18)

1. 말렸거나 펴진 모습 중 어느 하나인 제1 포지션에서 제1 포지션과 다른 제2 포지션으로 형상이 변형되고, 상기 제1 포지션에서 상기 제2 포지션으로 형상이 변형될 때 복원력이 저장되는 제1 부재와,
   상기 제1 부재의 길이 방향을 따라 상기 제1 부재에 접합되고, 상기 제2 포지션의 형상이 기억된 제2 부재,
   를 포함하는 자가변형 엑츄에이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부재는 탄성체이고, 상기 제2 부재는 형상 기억 합금인 액츄에이터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 상기 제1 포지션일 때 말린 형상인 액츄에이터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 부재는 상기 제2 포지션을 유지토록 하는 스토퍼(stopper)를 더 포함하는 자가변형 액츄에이터.
5. 제4항에 있어서,
   상기 스토퍼는 상기 제1 부재의 일부로 구성되고, 상기 제1 부재의 길이 방향으로 상기 제1 부재의 길이와 동일한 길이를 갖는 자가변형 엑츄에이터.
6. 제4항에 있어서,
   상기 스토퍼는 상기 제2 포지션에서 상기 제1 부재의 단면 중 적어도 일부가 라운드진 모습으로 돌출되게 하고, 상기 제1 포지션에서 상기 제1 부재의 단면은 플랫하도록 작용하는 자가변형 액츄에이터
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부재의 일 측 단부에 배치되고, 상기 제2 부재가 기억하는 형상과 반대의 형상이 기억된 트리거를 더 포함하는 자가변형 엑츄에이터.
8. 롤러블 디스플레이 패널;
   상기 롤러블 디스플레이 패널의 후면에 복수 개가 이웃한 것과 나란하게 제1 방향으로 길게 배치되고, 말렸거나 펴진 모습 중 어느 하나인 제1 포지션에서 제1 포지션과 다른 제2 포지션으로 형상이 변형되고, 상기 제1 포지션에서 상기 제2 포지션으로 형상이 변형될 때 복원력이 저장되는 제1 부재와, 상기 제1 부재의 길이 방향을 따라 상기 제1 부재에 접합되고, 상기 제2 포지션의 형상이 기억된 제2 부재를 포함하는 자가변형 엑츄에이터;
   상기 제2 부재에 전원을 공급하는 전원부; 및
   일단은 상기 액츄에이터의 제2 부재에 연결되고, 타단은 상기 전원부에 연결된 스위칭부;를 포함하고,
   상기 스위칭부는 상기 전원부에서 상기 제2 부재로 공급되는 전원을 선택적으로 단속하고,
   상기 롤러블 디스플레이 패널은 단계적으로 말리거나 또는 펴지도록 동작하는 디스플레이 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 액츄레이터는 이웃한 것과 일정한 간격으로 떨어져 길이가 동일한 복수의 액츄에이터를 포함하고,
   상기 제2 부재는 n개로 분할된 제1 내지 n 영역을 포함하고,
   상기 스위칭부는 상기 롤러블 디스플레이 패널이 상기 제1 포지션에서 제2 포지션으로 변형될 때, 상기 제1 영역부터 상기 n 영역까지 순차적으로 상기 전원이 공급되도록 동작하고,
   상기 전원이 공급되는 상기 제2 부재의 면적은 순차적으로 누적되는 디스플레이 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 롤러블 디스플레이 패널이 말려있을 때 가장 바깥 쪽에 대응하는 영역이고, 상기 제n 영역은 가장 안쪽에 배치된 영역인 디스플레이 장치.
11. 제8항에 있어서,
    상기 액츄레이터는 이웃한 것과 일정한 간격으로 떨어져 배치된 복수 개를 포함하고,
    상기 복수 개의 액츄레이터는 길이가 다른 적어도 제1 및 제2 액츄에이터를 포함하고,
    상기 스위칭부는 상기 제1 또는 제2 액츄레이터 중 어느 하나로만 전원을 공급하는 디스플레이 장치.
12. 제8항에 있어서,
    상기 롤러블 디스플레이 패널과 상기 액츄레이터 사이에 배치되어 충격을 흡수하는 인터 플레이트를 더 포함하는 디스플레이 장치.
13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 부재는 탄성체이고, 상기 제2 부재는 형상 기억 합금인 디스플레이 장치.
14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는 상기 제1 포지션일 때 말린 형상인 디스플레이 장치.
15. 제8항에 있어서,
    상기 제2 부재는 상기 제2 포지션을 유지토록 하는 스토퍼(stopper)를 더 포함하는 디스플레이 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 제1 부재의 일부로 구성되고, 상기 제1 부재의 길이 방향으로 상기 제1 부재의 길이와 동일한 길이를 갖는 디스플레이 장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 제2 포지션에서 상기 제1 부재의 단면 중 적어도 일부가 라운드진 모습으로 돌출되게 하고, 상기 제1 포지션에서 상기 제1 부재의 단면은 플랫하도록 작용하는 디스플레이 장치.
18. 제8항에 있어서,
    상기 제1 부재의 일 측 단부에 배치되고, 상기 제2 부재가 기억하는 형상과 반대의 형상이 기억된 트리거를 더 포함하는 디스플레이 장치.

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