KR20210054822A - 폴더블 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 폴더블 표시장치는, 플랫한 제1 상태와 벤딩된 제2 상태를 갖는 연성 표시패널; 상기 연성 표시패널의 일측 하부면을 지지하는 제1 바디; 상기 연성 표시패널의 타측 하부면을 지지하는 제2 바디; 상기 연성 표시패널의 상태 변화에 대응하여, 상기 제1 바디와 상기 제2 바디를 서로에 대하여 회동 가능하게 연결하는 힌지부; 상기 연성 표시패널의 타측 하부면에 연결되며, 상기 연성 표시패널의 상태 변화에 대응하여 상기 제2 바디에 슬라이딩 가능하게 체결되는 슬라이딩 플레이트; 및 모터, 상기 모터에 연결되어 회전 운동하는 피니언 기어, 상기 슬라이딩 플레이트에 연결되며 상기 피니언 기어에 치합되어 상기 슬라이딩 플레이트의 슬라이딩 방향으로 직선 운동하는 랙 기어를 포함하는 구동부를 포함한다.

Description

폴더블 표시장치{FOLDABLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 폴더블 표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
그 중 유기발광 다이오드 표시장치는 자발광소자이기 때문에 백라이트가 필요한 액정표시장치에 비하여 소비전력이 낮고, 더 얇게 제작될 수 있다. 또한, 유기 발광 다이오드 표시장치는 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 장점이 있다. 유기 발광 다이오드 표시장치는 대화면 양산 기술 수준까지 공정 기술이 발전되어 액정표시장치와 경쟁하면서 시장을 확대하고 있다.
유기발광 다이오드 표시장치의 픽셀들은 자발광 소자인 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함한다. 유기발광 다이오드 표시장치는 발광재료의 종류, 발광방식, 발광구조, 구동방식 등에 따라 다양하게 나뉘어질 수 있다. 유기발광 다이오드 표시장치는 발광방식에 따라 형광발광, 인광발광으로 나뉠 수 있고, 발광구조에 따라 전면발광(Top Emission) 구조와 배면발광 (Bottom Emission) 구조로 나뉘어질 수 있다. 또한, 유기발광 다이오드 표시장치는 구동방식에 따라 PMOLED(Passive Matrix OLED)와 AMOLED(Active Matrix OLED)로 나뉘어질 수 있다.
최근, 플렉서블 표시장치가 상용화되었다. 플렉서블 표시장치는 플라스틱 OLED가 형성된 표시패널의 화면 상에 입력 영상을 재현할 수 있다. 플라스틱 OLED는 휘어질 수 있는 플라스틱 기판 상에 형성된다. 플렉서블 표시장치는 다양한 디자인 구현이 가능하고 휴대성과 내구성에 장점이 있다. 플렉서블 표시장치는 벤더블(Bendable) 표시장치, 폴더블(Folderable) 표시장치, 롤러블(Rollable) 표시장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이러한 플렉서블 표시장치는 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일 기기뿐만 아니라 TV(Television), 자동차 디스플레이, 웨어러블 기기 등에 적용될 수 있고 그 응용 분야가 확대되고 있다.
본 발명의 목적은 폴더블 표시장치의 폴딩 및 언폴딩 시, 연성 표시패널에 가해지는 인장력을 능동적으로 제어할 수 있는 폴더블 표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 폴더블 표시장치는, 플랫한 제1 상태와 벤딩된 제2 상태를 갖는 연성 표시패널; 상기 연성 표시패널의 일측 하부면을 지지하는 제1 바디; 상기 연성 표시패널의 타측 하부면을 지지하는 제2 바디; 상기 연성 표시패널의 상태 변화에 대응하여, 상기 제1 바디와 상기 제2 바디를 서로에 대하여 회동 가능하게 연결하는 힌지부; 상기 연성 표시패널의 타측 하부면에 연결되며, 상기 연성 표시패널의 상태 변화에 대응하여 상기 제2 바디에 슬라이딩 가능하게 체결되는 슬라이딩 플레이트; 및 모터, 상기 모터에 연결되어 회전 운동하는 피니언 기어, 상기 슬라이딩 플레이트에 연결되며 상기 피니언 기어에 치합되어 상기 슬라이딩 플레이트의 슬라이딩 방향으로 직선 운동하는 랙 기어를 포함하는 구동부를 포함한다.
상기 구동부는, 상기 랙 기어의 위치 변화를 센싱하는 센싱부를 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 랙 기어에 고정되는 마그넷; 및 상기 마그넷의 움직임을 센싱하는 홀센서(Hall sensor)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폴더블 표시장치는 상기 센싱부로부터 제공된 정보를 바탕으로 상기 모터에 제공되는 토크 값을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 연성 표시패널이 제1 상태에 있는 경우 상기 랙 기어의 제1 위치 정보, 및 상기 연성 패널이 제2 상태에 있는 경우 상기 랙 기어의 제2 위치 정보를 센싱하며, 상기 제어부는, 상기 센싱부로부터 제공된 상기 제1 위치 정보를 바탕으로 기 설정된 제1 토크 값에 대응한 토크를 상기 모터에 인가하거나, 상기 센싱부로부터 제공된 상기 제2 정보를 바탕으로 기 설정된 제2 토크 값에 대응한 토크를 상기 모터에 제공할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 제외한 제3 위치 정보를 센싱하고, 상기 제어부는, 상기 센싱부로부터 제공된 상기 제3 위치정보를 바탕으로 상기 모터 토크를 해제할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 제2 바디에 위치하며, 상기 연성 표시패널이 제1 상태에 있는 경우에 상기 슬라이딩 플레이트에 접촉 가능하게 구비되어 상기 슬라이딩 플레이트에 의해 가해지는 하중을 센싱하는 로드셀을 포함할 수 있다.
상기 로드셀은, 상기 연성 표시패널의 반복된 상태 변화 중에, 상기 슬라이딩 플레이트에 의해 가해지는 하중 값들의 변화분을 센싱하고, 상기 제어부는, 센싱된 상기 변화분에 대응하여, 상기 제1 토크 값과 상기 제2 토크 값을 재 설정할 수 있다.
상기 제2 바디는, 상기 슬라이딩 플레이트를 내측에 수용하는 포밍부를 마련하는 바텀부 및 측벽; 및 상기 힌지부와 인접한 영역에서 상기 바텀부로부터 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는, 상기 랙 기어를 향하여 개방되며, 상기 랙 기어의 직선 운동 시 상기 랙 기어의 적어도 일부를 수용하는 가이드홈을 포함할 수 있다.
상기 제1 바디의 하부면과 상기 제2 하부면의 하부면은, 상기 연성 표시패널이 제2 상태에 있는 경우에 서로 대향할 수 있다.
본 발명은 폴더블 표시장치의 폴딩 및 언폴딩 시, 연성 표시패널에 가해지는 인장력을 능동적으로 제어할 수 있다. 따라서, 폴더블 표시장치의 사용 환경에서, 연성 표시패널에 주름이 발생하거나 손상되는 문제를 방지할 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3는 도 1에 도시된 픽셀 내 회로 구성도의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 모듈화된 연성 표시패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 사용예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 힌지부의 구성 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 폴딩 및 언폴딩 시 기구물과 연성 표시패널의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 14는 도 7의 AR 영역을 확대 도시한 것으로, 슬라이딩 플레이트의 이동을 선택적으로 제어하기 위한 구동부를 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 본 발명에 따른 로드셀을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 서두에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal display, LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD), 양자점 표시장치(Quantum Dot display; QDD) 등의 표시장치 기반으로 구현될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 폴더블 표시장치가 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함) 소자를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 3는 도 1에 도시된 픽셀 내 회로 구성도의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4는 모듈화된 연성 표시패널의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 폴더블 표시장치(10)는 디스플레이 구동 회로, 연성 표시패널(100)을 포함한다.
디스플레이 구동 회로는 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 및 타이밍 콘트롤러(16)를 포함하여 입력 영상의 비디오 데이터전압을 연성 표시패널(100)의 픽셀들에 기입한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(16)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압을 발생한다. 데이터 구동회로(12)로부터 출력된 데이터전압은 데이터 배선들(D1~Dm)에 공급된다. 게이트 구동회로(14)는 데이터전압에 동기되는 게이트 신호를 게이트 배선들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하여 데이터 전압이 기입되는 연성 표시패널(100)의 픽셀들을 선택한다.
타이밍 콘트롤러(16)는 호스트 시스템(19)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(14)의 동작 타이밍을 동기시킨다. 데이터 구동회로(12)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 게이트 구동회로(14)를 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다.
호스트 시스템(19)은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 호스트 시스템(19)은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함하여 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 연성 표시패널(100)에 표시하기에 적합한 포맷으로 변환한다. 호스트 시스템(19)은 디지털 비디오 데이터와 함께 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, MCLK)을 타이밍 콘트롤러(16)로 전송한다.
연성 표시패널(100)의 픽셀 어레이를 포함하는 플라스틱 기판을 포함한다. 플라스틱 기판은 PI(Polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PAR(polyarylate), PSF(polysulfone), COC(ciclic-olefin copolymer) 등의 재질로 형성될 수 있다. 픽셀 어레이는 데이터 배선들(D1~Dm, m은 양의 정수)과 게이트 배선들(G1~Gn, n은 양의 정수)에 의해 정의된 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 자발광 소자인 OLED를 포함한다.
도 2를 더 참조하면, 연성 표시패널(100)에는 다수의 데이터 배선들(D)과, 다수의 게이트 배선들(G)이 교차되고, 이 교차영역마다 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 픽셀 각각은 OLED, OLED에 흐르는 전류량을 제어하는 구동 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT라 함)(DT), 구동 TFT(DT)의 게이트-소스간 전압을 셋팅하기 위한 프로그래밍부(SC)를 포함한다.
프로그래밍부(SC)는 적어도 하나 이상의 스위치 TFT와, 적어도 하나 이상의 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다. 스위치 TFT는 게이트 배선(G)으로부터의 게이트 신호에 응답하여 턴 온 됨으로써, 데이터 배선(D)으로부터의 데이터전압을 스토리지 커패시터의 일측 전극에 인가한다. 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터에 충전된 전압의 크기에 따라 OLED로 공급되는 전류량을 제어하여 OLED의 발광량을 조절한다. OLED의 발광량은 구동 TFT(DT)로부터 공급되는 전류량에 비례한다. 이러한 픽셀은 고전위 전압원(EVDD)과 저전위 전압원(EVSS)에 연결되어, 도시하지 않은 전원 발생부로부터 각각 고전위 전원 전압과 저전위 전원 전압을 공급받는다. 픽셀을 구성하는 TFT들은 p 타입으로 구현되거나 또는, n 타입으로 구현될 수 있다. 또한, 픽셀을 구성하는 TFT들의 반도체층은, 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 또는, 산화물을 포함할 수 있다. OLED는 애노드 전극(ANO), 캐소드 전극(CAT), 및 애노드 전극(ANO)과 캐소드 전극(CAT) 사이에 개재된 유기 화합물층을 포함한다. 애노드 전극(ANO)은 구동 TFT(DT)와 접속된다.
도 3를 더 참조하면, 픽셀은 6T (Transistor) 1C (Capacitor)로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명의 픽셀 구성이 6T 1C 구조에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 구동 TFT를 이용하여 OLED에 흐르는 전류를 조절하는 방식을 사용하는 모든 OLED 픽셀 구조를 포함할 수 있다.
이하, 픽셀에 포함된 TFT가 p 타입인 것을 예로 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, n 타입 등으로 형성될 수 있다. TFT는 타입에 따라 소스 전극과 드레인 전극의 위치가 다를 수 있는바 이하의 설명에서는 이를 제1 전극과 제2 전극으로 명명한다.
제1 TFT(T1)는 제1a 게이트 배선(GL1a)에 연결된 게이트 전극, 제1 데이터 배선(DL1)에 연결된 제1전극, 및 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 연결된 제2전극을 포함한다. 제1 TFT(T1)는 제1a 게이트 신호(SCAN1)에 응답하여 제1 데이터 배선(DL1)을 통해 공급되는 데이터 전압을 스토리지 커패시터(Cstg)에 전달하는 역할을 한다.
제2 TFT(T2)는 제1b 게이트 배선(GL1b)에 연결된 게이트 전극, 구동 TFT(DT)의 게이트 전극에 연결된 제1 전극, 및 구동 TFT(DT)의 제2 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제2 TFT(T2)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 구동 TFT(DT)의 게이트 전극과 소스전극 노드를 다이오드 커넥션 상태로 만들어 주는 역할을 한다.
제3 TFT(T3)는 제1c 게이트 배선(GL1c)에 연결된 게이트 전극, 기준 전압 배선(VREF)에 연결된 제1 전극, 및 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제3 TFT(T3)는 제1c 게이트 신호(EM)에 응답하여 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 기준 전압(Vref)(또는, 보상전압)을 공급하는 역할을 한다.
제4 TFT(T4)는 제1c 게이트 배선(GL1c)에 연결된 게이트 전극, 구동 TFT(DT)의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제4 TFT(T4)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 유기발광 다이오드(OLED)에 구동 전류를 전달하고, 이를 발광시키는 역할을 한다.
제5 TFT(T5)는 제1b 게이트 배선(GL1b)에 연결된 게이트 전극, 기준 전압 배선(VREF)에 연결된 제1 전극, 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제5 TFT(T5)는 제1b 게이트 신호(SCAN2)에 응답하여 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 기준 전압(Vref)을 공급하는 역할을 한다.
구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터(Cstg)의 타단에 연결된 게이트 전극, 제1 전원(또는, 고전위 전압원)(EVDD)에 연결된 제1 전극, 제4 TFT(T4)의 제1 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다. 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터(Cstg)로부터 공급된 데이터전압에 응답하여 턴 온 되며 유기발광 다이오드(OLED)에 공급할 구동 전류를 생성한다.
유기발광 다이오드(OLED)는 제4 TFT(T4)의 제2 전극에 연결된 애노드 전극, 및 제2 전원(또는, 저전위 전압원)(EVSS)에 연결된 캐소드 전극을 포함한다. 유기발광 다이오드(OLED)는 제4 TFT(T4)를 통해 전달된 구동 전류에 대응하여 빛을 발광한다.
도 4를 더 참조하면, 연성 표시패널(100)은 타이밍 컨트롤러(도 1의 16), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(14) 등(호스트 시스템(도 1의 19) 및 전원 발생부 등은 미도시함)과 전기적으로 연결 및 접속되어 모듈화된다.
게이트 구동회로(14)는 GIP 방식으로 연성 표시패널(100)상에 형성될 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)을 용이하게 권취 및 권출 하기 위해 표시영역(AA)의 좌측, 우측 또는 좌우측 모두에 GIP(Gate In Panel) 방식으로 게이트 구동회로(14)를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
데이터 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 "PCB"라 함)(20)은 제1 연결 부재(25)를 통해 연성 표시패널(100)과 전기적으로 연결된다. 제1 연결 부재(25)는 데이터 구동회로(12)가 실장된 COF(Chip On Film)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 연결 부재(25)는 TCP(Tape Carrier Package) 방식으로 구현되어 데이터 PCB(20)와 연성 표시패널(100)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
데이터 PCB(20)는 제2 연결 부재(35)를 통해 콘트롤 보드(30)와 연결된다. 제2 연결 부재(35)는 복수 개일 수 있다. 콘트롤 보드(30)에는 타이밍 컨트롤러(16) 등이 실장된다. 제2 연결 부재(35)는 FFC(Flexible Flat Cable)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 콘트롤 보드(30)는 호스트 시스템(도 1의 19), 전원 발생부 등과 연결 케이블을 통해 연결될 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 사용예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 연성 표시패널(100)은 입력 영상이 구현되는 표시 영역을 포함한다. 사용자는 표시 영역을 통해 연성 표시패널(100)로부터 출력되는 정보를 인지할 수 있다. 연성 표시패널(100)의 상부면은 표시 영역이 정의된 연성 표시패널(100)의 일면을 의미한다. 반대로, 연성 표시패널(100)의 하부면은 사용자가 표시 영역을 인식할 수 없는, 연성 표시패널(100)의 상부면과 반대되는 일면을 의미한다.
연성 표시패널(100)은 폴딩(folding)될 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)에는, 소정의 연성이 부여되어, 접거나 펴는 동작이 용이하게 반복적으로 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 표시패널(100)은, 연성 표시패널(100)의 하부면 방향으로 폴딩된다. 이러한 폴딩 방식을 Outer folding 방식이라 정의한다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 8은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 본 발명에 의한 힌지부의 구성 예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 10은 본 발명에 의한 폴더블 표시장치의 폴딩 및 언폴딩 시 기구물과 연성 표시패널의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 폴더블 표시장치는 연성 표시패널(100) 및 연성 표시패널(100)을 지지하는 기구물(200)을 포함한다. 기구물(200)은 연성 표시패널(100)을 지지하되, 연성 표시패널(100)의 상태 변화를 기 설정된 범위 내에서 허용할 수 있다. 즉, 기구물(200)의 폴딩 동작 및 언폴딩 동작에 대응하여, 연성 표시패널(100)의 상태 변화가 구현될 수 있다.
연성 표시패널(100)은 접히거나 펴져, 제1 상태(ST1) 및 제2 상태(ST2)를 유지할 수 있다. 제1 상태(ST1)는 연성 표시패널(100)이 펴진 상태(또는, 언폴딩 상태(Un Folding State))를 의미한다. 제2 상태(ST2)는 연성 표시패널(100)이 접힌 상태(또는, 폴딩 상태(Folding State))를 의미한다. 제1 상태(ST1)에서 제2 상태(ST2)로의 상태 변화를 위해, 연성 표시패널(100)은 제1 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 연장되는 가상의 축(CX)을 기준으로 폴딩될 수 있다. 가상의 축(CX)은 회전 중심일 수 있다. 제1 방향은 연성 표시패널(100)의 폭 방향, 제2 방향(예를 들어, X축 방향)은 연성 표시패널(100)의 길이 방향, 제3 방향(예를 들어, Z축 방향)은 연성 표시패널(100)의 두께 방향으로 정의될 수 있다.
연성 표시패널(100)의 상태 변화는 사용자에 의해 직접적으로 제공되는 물리적인 외력에 의한 것일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 연성 표시패널(100)의 일단을 파지하고 이에 힘을 제공하여 연성 표시패널(100)의 상태 변화를 구현할 수 있다. 또는, 연성 표시패널(100)의 상태 변화는 기 설정된 특정 신호에 응답하여, 제어부를 통해 제어되는 것일 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)의 상태 변화는 선택된 구동 장치 및 구동 회로 등에 의해 제어될 수 있다.
본 발명에 의한 폴더블 표시장치는, outer folding 방식으로 구현되기 때문에, 연성 표시패널(100)이 상태 변화와 관계없이 외부에 노출된다. 즉, 제1 상태(ST1), 제2 상태(ST2), 및 상태 변화 계속 중에도, 사용자는 연성 표시패널(100)의 표시 영역을 인지할 수 있고, 선택적으로 필요한 정보를 제공받을 수 있다. 일 예로, 제1 상태(ST1)는 표시장치가 온(ON)되어, 입력 영상이 구현되는 상태일 수 있다. 제2 상태(ST2)는 표시장치가 오프(OFF)되어, 입력 영상이 구현되지 않는 상태일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 상태(ST2)에서도 표시장치가 필요에 따라 온(ON) 상태를 유지할 수 있음은 물론이다.
연성 표시패널(100)의 온/오프를 포함한 다양한 이벤트는, 사용자 입력부 또는 센서등을 통해 공급받은 기 설정된 특정 신호에 응답하여, 제어부를 통해 제어될 수 있다. 사용자 입력부는 사용자의 손가락을 포함하는 도전체를 인식하는 터치 키(touch key), 혹은 물리적인 압력을 인식하는 푸쉬 키(push key 또는 mechanical key) 등을 포함할 수 있다. 센서는 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱할 수 있는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor) 등을 포함할 수 있다.
기구물(200)은 적어도 연성 표시패널(100)의 하부면을 지지하며, 연성 표시패널(100)의 강성을 보강한다. 즉, 본 발명은 기구물(200)을 더 구비함으로써, 연성 표시패널(100)의 물리적 내구성을 향상시킬 수 있다. 기구물(200)은 가벼우면서, 높은 강도를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기구물(200)은 GFRP(Glass Fiber Reinforced plastics), CFRP(Carbon Fiber Reinforced plastics), 알루미늄, 플라스틱 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 기구물(200)의 크기 및 형상은 연성 표시패널(100)의 자유로운 상태 변화를 구속, 제한하지 않는 범위 내에서 적절히 선택될 수 있다.
기구물(200)은 제1 바디(210), 제2 바디(250), 및 힌지부(290)를 포함할 수 있다.
제1 바디(210) 및 제2 바디(250)는 대략 장방형 혹은 정방형 형상의 플레이트(plate) 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 바디(210)는 연성 표시패널(100)의 일측 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있고, 제2 바디(250)는 연성 표시패널(100)의 타측 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
제1 바디(210)는 연성 표시패널(100)의 일측 하부면을 지지할 수 있다. 필요에 따라서, 제1 바디(210)는 연성 표시패널(100)의 일측에서 측면을 커버할 수도 있다. 연성 표시패널(100)의 일측 하부면은 제1 바디(210)에 고정될 수 있다. 제2 바디(250)는 연성 표시패널(100)의 타측 하부면을 지지할 수 있다. 필요에 따라서, 제2 바디(250)는 연성 표시패널(100)의 타측에서 측면을 커버할 수도 있다. 연성 표시패널(100)의 타측 하부면은 제2 바디(250)에 이동 가능하게 고정될 수 있다. 이를 위해, 기구물(200)은, 연성 표시패널(100)의 타측 하부면에 고정되며, 제2 바디(250)에 이동 가능하게 체결되는 슬라이딩 플레이트(260)를 더 포함할 수 있다. 슬라이딩 플레이트(260)의 구체적인 기능 및 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
본 발명에 의한 폴더블 표시장치는, outer folding 방식으로 구현되기 때문에, 연성 표시패널(100)이 제2 상태(ST2)에 있는 경우 제1 바디(210)의 하부면과 제2 바디(250)의 하부면은 서로 대향할 수 있다.
힌지부(290)는 제1 바디(210)와 제2 바디(250) 사이에 위치할 수 있다. 힌지부(290)는 제1 바디(210)와 제2 바디(250)를 기 설정된 방향으로 회동 가능하게 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 바디(210)와 제2 바디(250)는 일 평면 상에 나란하게 위치할 수 있다. 이 경우, 연성 표시패널(100)은 제1 상태(ST1)에 있을 수 있다. 또한, 제1 바디(210)는 제2 바디(250)에 대하여 힌지부(290)에 의해 회동될 수 있고, 제1 바디(210)의 하부면과 제2 바디(250)의 하부면은 서로 대향할 수 있다. 이 경우, 연성 표시패널(100)은, 힌지부(290)에 의해 허용되는 기 설정된 곡률로 폴딩되어 제2 상태(ST2)에 있을 수 있다.
일 예로, 도 9의 (a)를 더 참조하면, 힌지부(290)는 복수 개의 가이드 세그먼트들(Guide segment, 291a~291e)로 구성될 수 있다. 기구물(200) 폴딩 시, 가이드 세그먼트들이 일정 곡률을 기준으로 반원 형태로 말릴 수 있고, 수축되는 면이 좁고 인장되는 면은 일정한 쐐기형태로 구성될 수 있으나, 반드시 구성의 수나 쐐기모양에 한정되지는 않고 다양한 개수와 형태를 가질 수 있다.
다른 예로, 도 9의 (b)를 더 참조하면, 힌지부(290)는 Ω자 형태를 가지는 체인 세그먼트들(Chain segment, 293a~293f)로 구성될 수 있다. 이 경우, 체인 세그먼트들이 다축형 샤프트(shaft)로 인해 상호간에 유기적으로 연결되어 작은 반경을 가지도록 폴딩 동작을 구현할 수 있다.
다만, 힌지부(290)의 구성이 상기 예시 구조에 한정되는 것은 아니며, 기구물(200)의 접거나 펴는 동작을 허용하는 구조라면 모두 적용될 수 있다.
도 10의 (a)는 연성 표시패널(100)이 제1 상태(ST1)에 있는 경우 연성 표시패널(100)과 기구물(200)의 위치 관계를 나타내고, 도 10의 (b)는 연성 표시패널(100)이 제2 상태(ST2)에 있는 경우 연성 표시패널(100)과 기구물(200)의 위치 관계를 나타낸다.
도 10의 (a) 및 (b)를 더 참조하면, 연성 표시패널(100)의 일측은 기구물(200)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 연성 표시패널(100)의 일측은 제1 바디(210)의 적어도 일부에 고정될 수 있다. 이 경우, 기구물(200)의 폴딩 동작 및 언폴딩 동작에 따라, 연성 표시패널(100)의 타측은 힌지부(290) 외주의 곡률 변화에 대응하여 제2 바디(250)의 상부면을 따라 슬라이딩될 수 있다. 즉, 연성 표시패널(100)의 타단은, 기구물(200)의 폴딩 동작에 대응하여 힌지부(290)와 상대적으로 인접하도록 슬라이딩될 수 있고, 기구물(200)의 언폴딩 동작에 대응하여 힌지부(290)와 상대적으로 이격되도록 슬라이딩될 수 있다. 이를 구현하기 위하여, 본 발명에 따른 기구물(200)은 제2 바디(250)에 슬라이딩 가능하게 체결되는 슬라이딩 플레이트(260)를 더 포함할 수 있다.
슬라이딩 플레이트(260)는, 기 설정된 범위 내에서 제2 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 제2 바디(250)에 체결될 수 있다. 달리 표현하면, 슬라이딩 플레이트(260)는, 힌지부(290)와 인접하거나 힌지부(290)로부터 이격되는 방향으로 슬라이딩 가능하도록 제2 바디(250)에 체결될 수 있다. 슬라이딩 플레이트(260)는 제2 바디(250)에 체결되어 제1 방향 및 제3 방향으로의 움직임이 구속될 수 있다.
슬라이딩 플레이트(260)는 연성 표시패널(100)의 타측 하부면 중 적어도 일부에 고정될 수 있다. 슬라이딩 플레이트(260)는, 상태 변화에 따른 연성 표시패널(100)의 타측 움직임에 연동하여, 제2 바디(250)의 상부면 상에서 제2 방향을 따라 슬라이딩될 수 있다.
제2 바디(250)는 슬라이딩 플레이트(260)를 수용하는 포밍부(251)를 포함할 수 있다. 포밍부(251)는 제2 바디(250)의 상부면이 내측을 향하여 함몰된 형상을 가질 수 있다.
제2 바디(250)는 포밍부(251)를 형성하는 바텀부(252)와 측벽(253)을 포함할 수 있다. 바텀부(252)는 제2 바디(250)의 하부 형상을 정의할 수 있고, 측벽(253)은 제2 바디(250)의 측부 형상을 정의할 수 있다. 포밍부(251)는 바텀부(252)와 측벽(253)에 의해 마련된 내부 공간일 수 있다.
측벽(253)은, 제1 방향에 각각 위치한 제1 측벽(253a) 및 제2 측벽(253b), 제2 방향에 각각 위치한 제3 측벽(253c) 및 제4 측벽(253d)을 포함할 수 있다. 제3 측벽(253c)은 제4 측벽(253d) 대비 힌지부(290)에 인접하여 위치할 수 있다.
제1 측벽(253a) 및 제2 측벽(253b)은 각각 슬라이딩 플레이트(260)의 측단의 일부를 수용하는 가이드홈(254a, 254b)을 포함할 수 있다. 제1 측벽(253a)에 위치한 가이드홈(254a, 254b)은 제1 가이드홈(254a)으로 지칭될 수 있고, 제2 측벽(253b)에 위치한 가이드홈(254a, 254b)은 제2 가이드홈(254b)으로 지칭될 수 있다. 제1 가이드홈(254a)과 제2 가이드홈(254b)은 제1 방향으로 서로를 향하여 개방될 수 있다. 슬라이딩 플레이트(260)의 일측 일부는 제1 가이드홈(254a)에 수용되고, 타측 일부는 제2 가이드홈(254b)에 수용될 수 있다.
가이드홈(254a, 254b)은 제2 방향을 따라 길게 연장될 수 있다. 가이드홈(254a, 254b)의 연장 방향은 슬라이딩 플레이트(260)의 이동 방향에 대응할 수 있다. 가이드홈(254a, 254b)은 슬라이딩 플레이트(260)의 슬라이딩 방향을 가이드할 수 있다. 가이드홈(254a, 254b)은 슬라이딩 플레이트(260)의 제1 방향 및 제3 방향으로 움직임을 구속할 수 있다.
도 11 내지 도 14는 도 7의 AR 영역을 확대 도시한 것으로, 슬라이딩 플레이트의 이동을 선택적으로 제어하기 위한 구동부를 설명하기 위한 도면들이다. 도 11은 기구물(200)이 언폴딩 상태에 있는 경우 구동부를 나타낸 것이다. 도 12는 기구물(200)이 폴딩 상태에 있는 경우 구동부를 나타낸 것이다. 도 13은 랙 기어를 생략한 구동부를 나타낸 것이다. 도 14는 기어부와 센싱부의 위치 관계를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 기구물(200)은 슬라이딩 플레이트(260)의 이동을 제어하기 위한 구동부(300)를 포함할 수 있다. 구동부(300)는 기어부(320, 330), 모터(310), 센싱부(340)를 포함할 수 있다.
기어부(320, 330)는 슬라이딩 플레이트(260)에 연결될 수 있다. 슬라이딩 플레이트(260)는 기어부(320, 330)의 운동에 연동하여 제2 바디(250)의 상면에서 제2 방향을 따라 슬라이딩될 수 있다. 기어부(320, 330)는 모터(310)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 슬라이딩 플레이트(260)에 전달할 수 있다. 모터(310)는 제어부로부터 공급된 구동 신호에 응답하여, 선택적으로 구동될 수 있다. 모터(310)는 별도의 외부 전원 또는 내장 배터리 등과 같은 전원 생성부에 연결되어, 전원을 공급받을 수 있다. 제어부는 센싱부(340)로부터 얻은 정보를 바탕으로 전원 생성부를 제어하여, 모터(310)를 선택적으로 구동시킬 수 있다.
좀 더 구체적으로, 기어부(320, 330)는 랙 기어(Rack gear, 330) 및 랙 기어(330)에 치합된 피니언 기어(pinion gear, 320)를 포함할 수 있다. 랙 기어(330)는 슬라이딩 플레이트(260)에 고정되며, 피니언 기어(320)로부터 동력을 전달받아 제2 방향을 따라 직선 운동할 수 있다. 이에 따라, 슬라이딩 플레이트(260)는 랙 기어(330)의 제2 방향으로의 직선 운동에 연동하여 제2 방향으로 슬라이딩 될 수 있다.
피니언 기어(320)는 모터(310)의 회전축에 결합되어 회전축에 대하여 회전 운동을 수행하며, 치합된 랙 기어(330)를 동작시킬 수 있다. 모터(310)의 회전축은 제3 방향을 따라 연장될 수 있다. 즉, 모터(310)는 회전력을 발생시켜 피니언 기어(320)를 회전시킬 수 있고, 피니언 기어(320)에 치합된 랙 기어(330)는 피니언 기어(320)의 회전 운동에 연동하여 제2 방향으로 직선 운동을 수행할 수 있다.
제2 바디(250)는 제3 측벽(253c)과 인접한 영역 (또는, 힌지부(290)와 인접한 영역)에서, 바닥면(252)로부터 돌출되는 돌출부(252a)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(252a)는 하부에서 슬라이딩 플레이트(260)를 지지할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
돌출부(252a)는 랙 기어(330)가 수용 가능하게 구비되는 제3 가이드홈(255)을 포함할 수 있다. 제3 가이드홈(255)은 제2 방향으로 랙 기어(330)를 향하여 개방되어, 랙 기어(330)의 직선 운동 시 랙 기어(330)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 제3 가이드홈(255)은 랙 기어(330)의 운동 방향을 가이드할 수 있다. 즉, 랙 기어(330)는 제3 가이드홈(255)을 따라 직선 왕복 운동할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예는 제3 가이드홈(255)을 구비함으로써, 랙 기어(330)의 이탈을 방지할 수 있다. 이는, 랙 기어(330)에 고정된 슬라이딩 플레이트(260)의 불필요한 방향으로의 이동을 구속할 수 있음을 의미한다.
센싱부(340)는 랙 기어(330)의 위치를 센싱하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 센서는 기구물(200)이 완전히 언폴딩된 상태(또는, 연성 표시패널(100)이 제1 상태(ST1)를 유지하는 상태)에서 랙 기어(330)의 제1 위치(P1)와, 기구물(200)이 완전히 폴딩된 상태(또는, 연성 표시패널(100)이 제2 상태(ST2)를 유지하는 상태)에서 랙 기어(330)의 제2 위치(P2)를 센싱할 수 있다.
제어부는, 랙 기어(330)가 제1 위치(P1)에 있는 경우 센싱부(340)로부터 제공된 제1 위치 정보를 바탕으로, 기 설정된 제1 토크 값에 대응한 토크를 모터(310)에 인가하고 이를 유지할 수 있도록 할 수 있다. 제1 토크 값은, 연성 표시패널(100)이 제1 상태(ST1)에 있는 경우, 연성 표시패널(100)에 플랫한 상태를 유지할 수 있는 수준의 응력만이 제공될 수 있는 값으로 설정될 수 있다. 제1 토크 값은, 반복적인 실험을 통해 선택된 최적 값일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 언폴딩 상태에서, 연성 표시패널(100)에 과도한 인장력이 제공되지 않도록 제어할 수 있기 때문에, 연성 표시패널(100)이 주름 또는 손상 없이 플랫한 형상을 유지할 수 있다.
제어부는, 랙 기어(330)가 제2 위치(P2)에 있는 경우 센싱부(340)로부터 제공된 제2 위치 정보를 바탕으로, 기 설정된 제2 토크 값에 대응한 토크를 모터(310)에 인가하고 이를 유지할 수 있도록 할 수 있다. 제2 토크 값은, 연성 표시패널(100)이 제2 상태(ST2)에 있는 경우, 연성 표시패널(100)에 기 설정된 폴딩 곡률을 유지할 수 있는 수준의 응력만이 제공될 수 있는 값으로 설정될 수 있다. 제2 토크 값은, 반복적인 실험을 통해 선택된 최적 값일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 폴딩 상태에서, 연성 표시패널(100)에 과도한 인장력이 제공되지 않도록 제어할 수 있기 때문에, 연성 표시패널(100)이 주름 또는 손상 없이 벤딩된 형상을 유지할 수 있다.
제어부는, 랙 기어(330)가 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)에 위치하지 않는 경우(예를 들어, 랙 기어(330)의 위치가, 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 변경되거나, 제2 위치(P2)에서 제1 위치(P1)로 변경되는 구간), 센싱부(340)로 제공된 제3 위치 정보를 바탕으로, 모터(310) 토크를 해제할 수 있다. 제3 위치 정보는 제1 위치 정보와 제2 위치 정보를 제외한 위치 정보일 수 있다. 이 경우, 모터(310) 토크가 해제됨에 따라 피니언 기어(320)와 랙 기어(330)가 외력에 의해 자유롭게 운동할 수 있다. 이는, 랙 기어(330)에 고정된 슬라이딩 플레이트(260)의 슬라이딩 동작이 자유로울 수 있음을 의미한다. 여기서, 외력은 스라이딩 플레이트에 고정된 연성 표시패널(100)의 복원력일 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 폴더블 표시장치는, 폴딩 및 언폴딩 시 연성 표시패널(100)에 제공되는 응력을 목적한 기 설정된 범위로 제어할 수 있기 때문에, 상태 변화 시 과도한 응력이 제공됨에 따른 연성 표시패널(100)의 손상을 방지할 수 있다.
상기 센싱부(340)를 구성하는 센서는, 자기장의 변화를 센싱하는 홀센서(hall sensor, 341)일 수 있다. 홀센서(341)는 홀센서 PCB(Hall sensor printed circuit board, 343) 상에 실장될 수 있다. 홀센서(341)는 랙 기어(330)에 고정된 마그넷(350)(magnet)의 움직임에 따른 자기장 변화를 감지할 수 있다. 마그넷(350)은 랙 기어(330)의 하부면에 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
홀센서(341)는 제1 홀센서(341a) 및 제2 홀센서(341b)를 포함할 수 있다. 제2 홀센서(341b)는 제1 홀센서(341a) 보다 힌지부(290)에 인접하여 위치할 수 있다. 랙 기어(330)에 고정된 마그넷(350)은 제1 홀센서(341a) 및 제2 홀센서(341b) 사이를 이동할 수 있고, 제1 홀센서(341a)와 제2 홀센서(341b)는 자기장의 변화에 대응하여 랙 기어(330)의 위치를 센싱할 수 있다.
예를 들어, 마그넷(350)이 제1 홀센서(341a)에 대향하여 위치하는 경우, 센싱부(340)는 랙 기어(330)가 제1 위치(P1)에 있다고 판단할 수 있다. 마그넷(350)이 제2 홀센서(341b)에 대향하여 위치하는 경우, 센싱부(340)는 랙 기어(330)가 제2 위치(P2)에 있다고 판단할 수 있다. 마그넷(350)이 제1 홀센서(341a) 및 제2 홀센서(341b) 모두에 대향하여 위치하지 않는 경우, 센싱부(340)는 랙 기어(330)가 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)에 있지 않다고 판단할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 로드셀을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 센싱부(340)는 로드셀(load cell, 345)을 더 포함할 수 있다. 로드셀(345)은 하중 센서 또는 힘 센서로 지칭될 수 있다. 로드셀(345)은 제4 측벽(253d)의 내측에 위치할 수 있다. 로드셀(345)은 기구물(200)이 언폴딩된 경우(연성 표시패널(100)이 제1 상태(ST1)에 있는 경우)에, 이동된 슬라이딩 플레이트(260)의 타단이 직접 접촉되는 위치에 배치될 수 있다. 로드셀(345)은 슬라이딩 플레이트(260)에 의해 가해지는 하중을 센싱할 수 있다.
로드셀(345)은 연성 표시패널(100)의 반복된 상태 변화 중에, 슬라이딩 플레이트(260)에 의해 가해지는 하중 값들의 변화분을 센싱할 수 있다. 제어부는 센싱된 상기 하중 값들의 변화분에 대응하여 모터(310)에 제공되는 토크 값을 재 설정할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 로드셀(345)에 가해지는 하중 값은, 연성 표시패널(100)의 변형에 의해 달라질 수 있다. 즉, 사용 환경에서, 연성 표시패널(100)의 상태 변화가 반복적으로 이루어지는 경우, 연성 표시패널(100)에 변형이 일어날 수 있다. 예를 들어, 연성 표시패널(100)의 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다. 이 경우, 로드셀(345)에 가해지는 하중 값은, 초기 하중 값과 상이할 수 있다.
제어부는, 로드셀(345)로부터 센싱된 변화된 하중 값을 바탕으로, 제1 토크 값과 제2 토크 값을 변경할 수 있다. 예를 들어, 연성 표시패널(100)의 길이가 달라진 경우, 로드셀(345)에 가해지는 하중 값이 달라질 수 있다. 이 경우, 제어부는 로드셀(345)에 가해지는 하중 값의 변경분을 바탕으로, 모터(310)에 인가되는 제1 토크 값과 제2 토크 값을 재 설정할 수 있다. 여기서, 제1 토크 값은, 연성 표시패널(100)이 제1 상태(ST1)에 있는 경우에, 변형된 연성 표시패널(100)에 플랫한 상태를 유지할 수 있는 수준의 응력만이 제공될 수 있는 값으로 재 설정될 수 있다. 또한, 제2 토크 값은, 연성 표시패널(100)이 제2 상태(ST2)에 있는 경우에, 변형된 연성 표시패널(100)에 기 설정된 폴딩 곡률을 유지할 수 있는 수준의 응력만이 제공될 수 있는 값으로 재 설정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는, 로드셀(345)을 더 구비함으로써, 사용 환경에서 연성 표시패널(100)의 변형을 반영하여, 폴딩 및 언폴딩 상태에서, 변형된 연성 표시패널(100)에 과도한 인장력이 제공되지 않도록 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예는, 로드셀(345)을 더 구비함으로써, 연성 표시패널(100)의 주름 발생 및 손상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 이점을 갖는다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
100 : 연성 표시패널 200 : 기구물
210 : 제1 바디 250 : 제2 바디
260 : 슬라이딩 플레이트 290 : 힌지부
300 : 구동부 310 : 모터
320 : 피니언 기어 330 : 랙 기어
340 : 센싱부

Claims (10)

  1. 플랫한 제1 상태와 벤딩된 제2 상태를 갖는 연성 표시패널;
    상기 연성 표시패널의 일측 하부면을 지지하는 제1 바디;
    상기 연성 표시패널의 타측 하부면을 지지하는 제2 바디;
    상기 연성 표시패널의 상태 변화에 대응하여, 상기 제1 바디와 상기 제2 바디를 서로에 대하여 회동 가능하게 연결하는 힌지부;
    상기 연성 표시패널의 타측 하부면에 연결되며, 상기 연성 표시패널의 상태 변화에 대응하여 상기 제2 바디에 슬라이딩 가능하게 체결되는 슬라이딩 플레이트; 및
    모터, 상기 모터에 연결되어 회전 운동하는 피니언 기어, 상기 슬라이딩 플레이트에 연결되며 상기 피니언 기어에 치합되어 상기 슬라이딩 플레이트의 슬라이딩 방향으로 직선 운동하는 랙 기어를 포함하는 구동부를 포함하는, 폴더블 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 랙 기어의 위치 변화를 센싱하는 센싱부를 포함하는, 폴더블 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 랙 기어에 고정되는 마그넷; 및
    상기 마그넷의 움직임을 센싱하는 홀센서(Hall sensor)를 포함하는, 폴더블 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 센싱부로부터 제공된 정보를 바탕으로 상기 모터에 제공되는 토크 값을 제어하는 제어부를 더 포함하는, 폴더블 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 연성 표시패널이 제1 상태에 있는 경우 상기 랙 기어의 제1 위치 정보, 및 상기 연성 패널이 제2 상태에 있는 경우 상기 랙 기어의 제2 위치 정보를 센싱하며,
    상기 제어부는,
    상기 센싱부로부터 제공된 상기 제1 위치 정보를 바탕으로 기 설정된 제1 토크 값에 대응한 토크를 상기 모터에 인가하거나, 상기 센싱부로부터 제공된 상기 제2 정보를 바탕으로 기 설정된 제2 토크 값에 대응한 토크를 상기 모터에 제공하는, 폴더블 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보를 제외한 제3 위치 정보를 센싱하고,
    상기 제어부는,
    상기 센싱부로부터 제공된 상기 제3 위치정보를 바탕으로 상기 모터 토크를 해제하는, 폴더블 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 제2 바디에 위치하며, 상기 연성 표시패널이 제1 상태에 있는 경우에 상기 슬라이딩 플레이트에 접촉 가능하게 구비되어 상기 슬라이딩 플레이트에 의해 가해지는 하중을 센싱하는 로드셀을 포함하는, 폴더블 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 로드셀은,
    상기 연성 표시패널의 반복된 상태 변화 중에, 상기 슬라이딩 플레이트에 의해 가해지는 하중 값들의 변화분을 센싱하고,
    상기 제어부는,
    센싱된 상기 변화분에 대응하여, 상기 제1 토크 값과 상기 제2 토크 값을 재 설정하는, 폴더블 표시장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 바디는,
    상기 슬라이딩 플레이트를 내측에 수용하는 포밍부를 마련하는 바텀부 및 측벽; 및
    상기 힌지부와 인접한 영역에서, 상기 바텀부로부터 돌출되는 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는,
    상기 랙 기어를 향하여 개방되며, 상기 랙 기어의 직선 운동 시 상기 랙 기어의 적어도 일부를 수용하는 가이드홈을 포함하는, 폴더블 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 바디의 하부면과 상기 제2 하부면의 하부면은,
    상기 연성 표시패널이 제2 상태에 있는 경우에 서로 대향하는, 폴더블 표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11495148B2 (en) 2020-03-24 2022-11-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus
US20230034381A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electronic device motor control based on hinge torque

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