KR20240037222A

KR20240037222A - 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20240037222A
Application number: KR1020240035935A
Authority: KR
Inventors: 윤영준; 전승오; 이신석
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2024-03-14
Publication date: 2024-03-21
Also published as: EP4325820A2; EP3654319A1; CN111199687B; CN111199687A; US20200163239A1; CN114627766A; EP4325820A3; KR20240038948A; EP3654319B1; KR20200058020A; US11073870B2; KR102650633B1; KR20240039102A

Abstract

본 발명은 서로 인접하는 제1 및 제2 프레임; 상기 제1 및 제2 프레임 내측에 배치되는 패널; 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 폴딩을 가능하게 하며, 상기 제1 및 제2 프레임에 결합되는 폴딩 힌지부;를 포함하며, 상기 폴딩 힌지부는, 상기 패널의 위치가 변화되도록 상기 패널을 지지하며, 서로 이격되는 한 쌍의 패널지지판; 상기 한 쌍의 패널지지판 아래에 각각 배치되고, 폴딩 중심축을 중심으로 이동가능하게 결합되는 제1 및 제2 힌지링크; 상기 한 쌍의 패널지지판과 상기 제1 및 제2 힌지링크를 이동 가능하게 지지하며 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임에 각각 결합되는 한 쌍의 힌지 브라켓을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치{Display device}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴더블 디스플레이 장치(Foldable Display device)에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 디스플레이 장치(Display Device) 또는 표시장치는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.

디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출 디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라즈마 디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes : OLED) 등의 발광형과, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다.

한편, 기술의 진보에 따라 기존의 디스플레이에 적용되던 유연성이 없는 유리기판 대신에 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치가 차세대 디스플레이 장치로 급부상중이다.

플렉서블 디스플레이 장치는 유리가 아닌 플라스틱 박막트랜지스터 기판을 활용하여 내구성이 높은 언브레이커블(unbreakable), 깨지지 않으면서도 구부릴 수 있는 밴더블(bendable), 둘둘 말 수 있는 롤러블(rollable), 접을 수 있는 폴더블(foldable) 등으로 구분될 수 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이 장치는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있다.

특히, 최근에는 초박형, 경량화 및 소형화와 함께 대면적화를 구현하기 위해, 접힌 상태로 휴대가 가능하고 펼쳐진 상태에서 영상을 표시하는 폴더블 디스플레이 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

폴더블 디스플레이 장치는 모바일폰, 울트라 모바일 피씨(ultra mobile PC), 전자책, 전자신문과 같은 모바일 장치뿐만 아니라, TV, 모니터 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.

폴더블 디스플레이 장치는 접힘(Folding)과 펼침(Un-Folding)을 가능하게 하도록 힌지(Hinge) 기구물을 구비한다.

여기서 일반적으로 사용되는 힌지 기구물은 체인(Chain)을 포함하는 다양한 구조의 링크결합(Multi-Link Hinge)을 이용하거나, 2개의 힌지축을 포함하는 중심체로 연결된 폴딩 구조(2-Axis Folding Hinge)로 구현된다.

그런데 이러한 힌지 기구물은 폴딩 구간이 완전히 닫히지 않아서 외부 하중에 대한 내구성이 취약해지거나, 폴딩 상태에서 패널이 휠 수 있는 내부 공간을 확보하기 위하여 베젤(Bezel)의 폭이 커지는 문제를 야기할 수 있다.

따라서 본 발명은 원활한 폴딩이 이루어지면서도 폴딩 구간이 완전히 닫히는 견고한 구조를 제공함으로써 외부 하중에 의한 충분한 내구성을 확보할 수 있고, 패널이 휠 수 있는 충분한 공간 확보가 가능하므로 베젤의 폭을 축소시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 서로 인접하는 제1 및 제2 프레임; 상기 제1 및 제2 프레임 내측에 배치되는 패널; 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 폴딩을 가능하게 하며, 상기 제1 및 제2 프레임에 결합되는 폴딩 힌지부;를 포함하며, 상기 폴딩 힌지부는, 상기 패널의 위치가 변화되도록 상기 패널을 지지하며, 서로 이격되는 한 쌍의 패널지지판; 상기 한 쌍의 패널지지판 아래에 각각 배치되고, 폴딩 중심축을 중심으로 이동가능하게 결합되는 제1 및 제2 힌지링크; 상기 한 쌍의 패널지지판과 상기 제1 및 제2 힌지링크를 이동 가능하게 지지하며 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임에 각각 결합되는 한 쌍의 힌지 브라켓을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

상기 패널지지판은 길이 방향의 양 측면에 형성된 핀삽입홀을 포함하며, 상기 폴딩 힌지부는 상기 핀삽입홀에 각각 삽입되어 상기 힌지 브라켓에 상기 패널지지판를 이동가능하게 결합시키는 지지판 회전핀을 더 포함할 수 있다.

상기 핀삽입홀은 상기 패널지지판이 편심 회전하도록 상기 패널지지판의 일측 가장자리 영역에 위치할 수 있다.

상기 힌지 브라켓은 상기 지지판 회전핀이 삽입되는 회전핀 장착홀을 포함할 수 있다.

상기 제1 힌지링크는 세로 방향으로 긴 바 형상을 갖는 세로부재; 및 상기 세로부재의 양측 단부에서 가로 방향으로 각각 연장된 한 쌍의 가로부재를 포함할 수 있다.

상기 제1 힌지링크는 상기 세로부재의 양 단부에 돌출된 한 쌍의 제1 슬롯핀; 상기 가로부재에 각각 형성되는 한 쌍의 제1 연결핀 삽입홀; 및 상기 가로부재의 단부에 각각 위치하는 한 쌍의 제1 힌지축 삽입홀; 을 포함할 수 있다.

상기 제1 힌지링크는 상기 세로부재의 길이 방향을 따라 구비되며, 경사진 형상을 갖는 제1 슬라이딩 돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 힌지링크는 세로 방향으로 긴 플레이트 형상을 가질 수 있다.

상기 제2 힌지링크는 측면부 외측의 양 단부에 돌출된 한 쌍의 제2 슬롯핀; 측면부에 각각 형성되며 상기 한 쌍의 제1 연결핀 삽입홀과 각각 연통되는 한 쌍의 제2 연결핀 삽입홀; 측면부 내측의 양 단부에 각각 위치하는 한 쌍의 제2 힌지축 삽입홀;을 포함할 수 있다.

상기 제2 힌지링크는 길이 방향을 따라 구비되며, 경사진 형상을 갖는 제2 슬라이딩 돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 폴딩 힌지부는 상기 제1 및 제2 연결핀 삽입홀에 삽입되며 상기 폴딩 중심축을 이루며, 상기 제1 및 제2 힌지링크를 회전 가능하게 결합시키는 한 쌍의 링크 연결핀을 더 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 힌지 블록은 상기 지지판 회전핀이 각각 장착되는 한 쌍의 회전핀 장작홀; 상기 제1 또는 슬롯핀이 각각 이동가능하는 삽입되는 한 쌍의 슬롯핀 가이드; 및 상기 제1 또는 제2 힌지축 삽입홀과 연통되는 한 쌍의 힌지축 고정홀;을 포함할 수 있다.

상기 폴딩 힌지부는 상기 제1 및 제2 힌지축 삽입홀, 상기 힌지축 고정홀에 체결되는 한 쌍의 힌지축을 더 포함할 수 있다.

상기 슬롯핀 가이드는 상기 제1 및 제2 슬롯핀이 이동가능하게 결합되는 장공 형상을 가질 수 있다.

상기 한 쌍의 힌지블록에는 상기 제1 프레임 또는 상기 제2 프레임과 결합을 위한 결합공이 형성될 수 있다.

상기 폴딩 힌지부는 제1 힌지링크와 제2 힌지링크를 덮는 커버부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 디스플레이 장치에 따르면, 폴딩 힌지부를 통해 원활한 폴딩이 이루어지면서도 폴딩 구간이 완전히 닫히는 견고한 구조를 제공함으로써 외부 하중에 의한 충분한 내구성을 확보할 수 있고, 패널이 휠 수 있는 충분한 공간 확보가 가능하므로 베젤의 폭을 축소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치가 폴딩된 상태를 보여준다.
도 3은 일 실시예에 따른 폴딩 힌지부의 사시도로서 언폴딩 상태를 보여준다.
도 4는 도 3의 폴딩 힌지부의 폴딩 상태를 보여준다.
도 5는 도 3의 폴딩 힌지부의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 부분 확대도이다.
도 7은 도 6의 제1 힌지링크와 제2 힌지링크가 결합된 상태를 보여준다.
도 8은 도 6의 힌지 브라켓의 확대도이다.
도 9는 도 6의 힌지링크, 힌지 브라켓, 패널지지판의 결합 상태를 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 폴딩 힌지부의 (A) 외측면 방향 (B) 내측면 방향에서 바라본 동작도들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 동작을 보충 설명하기 위한 도면들이다.

이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치가 폴딩된 상태를 보여준다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(101)는 내측 패널(100), 제1 프레임(200), 제2 프레임(300), 폴딩 힌지부(400), 및 외측 패널(500)을 포함한다.

여기서 패널(100, 500)은 플렉서블 유기 발광 디스플레이 패널, 플렉서블 전기 영동 디스플레이 패널, 플렉서블 전자 습윤 디스플레이 패널, 또는 플렉서블 양자점 디스플레이 패널 등이 될 수 있다. 내측 패널(100)은 폴딩되면 제1 프레임(200)과 제2 프레임(300)의 내측에 위치하게 되며, 외측 패널(500)은 제1 프레임(200) 또는 제2 프레임(300)의 외측에 위치할 수 있다.

이처럼 패널(100, 500)은 폴딩된 상태에서 내측과 외측에 모두 위치할 수 있으며, 내측 패널(100) 또는 외측 패널(500) 중 하나의 패널만 구성될 수도 있다. 이하, 내측 패널(100)과 외측 패널(500)은 '패널'로 통칭하기로 한다.

패널(100)은 복수의 화소를 갖는 화소 어레이에 의해 영상을 표시하는 표시 영역을 포함한다. 도 1을 참조하면, 패널(100)의 표시 영역(R1, R2)은 제1 프레임(200)이 위치한 제1 표시 영역(R1)과, 제2 프레임(300)이 위치한 제2 표시 영역(R2)과, 벤딩 영역(F)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 프레임(200)과 제2 프레임(300)은 벤딩 영역(F)을 사이에 두고, 인접 배치될 수 있다.

제1 프레임(200)은 패널(100)의 제1 표시 영역(R1)에 해당하는 각종 부품들을 지지하거나 내측에 수용하고, 제2 프레임(300)은 패널(100)의 제2표시 영역에 해당하는 각종 부품들을 지지하거나 내측에 수용할 수 있다.

선택적으로, 제1 표시 영역(R1)과 제2 표시 영역(R2)은 서로 동일할 크기를 가질 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 어느 하나가 넓은 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 패널(100)의 접힘 상태에서, 상대적으로 넓은 크기를 갖는 표시 영역의 일부는 외부로 노출되며, 외부로 노출된 표시 영역의 일부는 디스플레이 장치(101)의 오프시에도 날짜,시간, 배터리 잔량, 알림 등이 계속 표시될 수 있다.

벤딩 영역(F)은 패널(100)의 제1 표시 영역(R1)과 제2 표시 영역(R2) 사이로 정의될 수 있으며 그 영역은 가변될 수 있다. 즉, 벤딩 영역(F)은 폴딩에 따라 평면 상태로 펼쳐지거나 일정한 곡률 반경을 갖는 곡면 형태로 벤딩될 수 있다. 여기서, 폴딩(Foliding)은 벤딩 영역(F)의 접힘 동작 또는 펼침 동작을 포함하는 것으로 정의될 수 있으며, 폴딩 힌지부(400)를 통해 동작이 구현될 수 있다.

폴딩 힌지부(400)는 제1 프레임(200)과 상기 제2 프레임(300)의 사이에 배치되며, 제1 프레임(200)과 제2 프레임(300)이 폴딩되도록 하면서 패널(100)의 벤딩을 제어할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 폴딩 힌지부의 사시도로서 언폴딩 상태를 보여주고, 도 4는 도 3의 폴딩 힌지부의 폴딩 상태를 보여주며, 도 5는 도 3의 폴딩 힌지부의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 부분 확대도이며, 도 7은 도 6의 제1 힌지링크와 제2 힌지링크가 결합된 상태를 보여주고, 도 8은 도 6의 힌지 브라켓의 확대도이며, 도 9는 도 6의 힌지링크, 힌지 브라켓, 패널지지판의 결합 상태를 보여주는 도면이다.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 폴딩 힌지부(400)는 한 쌍의 패널지지판(410), 제1 힌지링크(440), 제2 힌지링크(450), 한 쌍의 패널지지판(410)의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 힌지 브라켓(420, 430)을 포함하여 구성될 수 있다.

패널지지판(410)은 패널(100)을 지지하며, 서로 이격되도록 한 쌍으로 구성될 수 있다. 패널지지판(410)은 폴딩시 패널(100)의 위치가 변화되도록 패널을 지지할 수 있다. 한 쌍의 패널지지판(410)은 각각 제1 프레임(200)에 위치한 제1 표시 영역(R1) 및 벤딩 영역(F) 일부와, 제2 프레임(300)에 위치한 제2 표시 영역(R2) 및 벤딩 영역(F) 일부를 가변하면서 지지할 수 있다. 패널지지판(410)은 플립-플랍(Flip-Flop)으로 명칭될 수 있다.

예를 들어 패널지지판(410)들은 상면이 편평하고 세로 방향으로 긴 플레이트 형상을 가지며, 벤딩 영역(F) 중심에서 서로 마주보도록 배치될 수 있다. (여기서 세로 방향은 벤딩 영역(F)과 나란하도록 길게 배치되는 방향을 의미하고, 가로 방향은 세로 방향과 수직을 이루는 방향을 말한다.)

여기서 각각의 패널지지판(410)은 도 6에 도시된 바와 같이, 길이 방향, 즉 세로 방향의 양 측면에 각각 형성된 핀삽입홀(413)을 포함할 수 있다. 이때, 핀삽입홀(413)은 패널지지판(410)의 일측 가장자리 영역, 즉 편심 방향에 위치할 수 있다. 핀삽입홀(413)에는 후술할 지지판 회전핀(415)이 결합되고, 지지판 회전핀(415)은 힌지 브라켓(420, 430)에 결합되어 패널지지판(410)은 편심 회전하는 동작이 이루어질 수 있다. 지지판 회전핀(415)은 플립-플랍 핀(Flip-Flop Pin),으로 명칭될 수 있다.

제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)는 한 쌍의 패널지지판(410) 아래에 각각 배치되고, 폴딩 중심축(445, 도 7 및 도 11 참조)을 중심으로 이동가능하게 결합될 수 있다. 폴딩 중심축(445)은 제1 프레임(200)과 제2 프레임(300)의 폴딩 동작이 이루어지면서 벤딩 영역(F)이 변화하게 되는 중심축을 의미한다. 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)에는 폴딩 중심축(445)이 결합되는 연결축 삽입홀(444, 454)이 형성될 수 있다. 폴딩 중심축(445)는 후술할 링크 연결핀(445)으로 실시될 수 있다. 링크 연결핀(445)는 링크핀(Lik Pin)으로 명명할 수 있다.

보다 상세하게는, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 힌지링크(440)는 세로 방향으로 긴 바(bar) 형상의 세로부재(440a)와, 세로부재(440a)의 양측 단부에서 가로 방향으로 각각 연장된 가로부재(440b)를 포함할 수 있다. 세로부재(440a)는 폴딩 중심축(445)으로부터 멀어지는 방향, 즉 외측에 위치할 수 있고, 가로부재(440b)는 폴딩 중심축(445)에 가까워지는 방향, 즉 내측에 위치할 수 있다.

제1 힌지링크(440)는 세로부재(440a)와 가로부재(440b)의 연결 지점, 즉 세로부재(440a)의 양측면 외측으로 돌출되는 한 쌍의 제1 슬롯핀(441)이 위치할 수 있다. 즉, 제1 슬롯핀(441)은 제1 힌지링크(440)의 외측에 위치할 수 있다.

또한, 제1 힌지링크(440)의 세로부재(440a)에는 상술한 패널지지판(410)의 슬라이딩 이동을 위해 경사진 형상의 제1 슬라이딩 돌기(446)가 길이방향을 따라 다수개 형성될 수 있다. 제1 슬라이딩 돌기(446)는 내측에서 외측을 향해 세로부재(440a)의 두께가 얇아지도록 경사가 형성될 수 있다.

또한, 제1 힌지링크(440)는 가로부재(440b)의 중심 영역, 즉 폴딩 중심축(445)을 이루는 위치에 각각 관통 형성되는 한 쌍의 제1 연결핀 삽입홀(444)과, 가로부재(440b)의 단부에 위치하는 한 쌍의 제1 힌지축 삽입홀(443)을 포함할 수 있다. 제1 힌지축 삽입홀(443)에는 제1 힌지축(425)이 삽입되면서 힌지 브라켓(420)에 제1 힌지링크(440)가 회전가능하게 장착될 수 있다.

제2 힌지링크(450)는 세로 방향으로 긴 플레이트 형상을 가지며, 제1 힌지링크(440)와 이동가능하게 결합된다.

제2 힌지링크(450)는 측면부 외측에는 한 쌍의 제2 슬롯핀(451)이 위치할 수 있다. 제2 힌지링크(450)에는 상술한 패널지지판(410)의 슬라이딩 이동을 위해 경사진 형상의 제2 슬라이딩 돌기(456)가 길이방향을 따라 다수개가 형성될 수 있다. 제2 슬라이딩 돌기(446, 456)는 내측에서 외측을 향해 두께가 얇아지도록 경사가 형성될 수 있다.

또한, 제2 힌지링크(450)는 폴딩 중심축(445)을 이루는 위치, 즉 제2 힌지링크(450)의 측면부 중심 영역에는 제1 연결축 삽입홀(444)과 각각 연통되는 한 쌍의 제2 연결축 삽입홀(454)이 형성되고, 제2 힌지링크(450)의 양측면 내측에는 한 쌍의 제2 힌지축 삽입홀(453)이 관통 형성될 수 있다. 제2 힌지축 삽입홀(453)에는 제2 힌지축(435)이 삽입되면서 힌지 브라켓(430)에 제2 힌지링크(450)가 회전가능하게 장착될 수 있다.

여기서 상술한 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)가 서로 이동가능하게 결합하도록 폴딩 힌지부(400)는 제1 연결축 삽입홀(444)과 제2 연결축 삽입홀(454)에 삽입되며 폴딩 중심축(445)을 이루는 한 쌍의 링크 연결핀(445)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 링크 연결핀(445)은 원형의 단면 형상을 가지며, 각각의 제1 연결축 삽입홀(444) 및 제2 연결축 삽입홀(454)에 삽입되면서 폴딩 중심축(445)을 이룰 수 있다. 따라서 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)는 폴딩 중심축(445)을 이루는 링크 연결핀(445)에 의해 회전가능하게 상호 결합될 수 있다. 이때 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)는, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 힌지링크(440)의 형상으로 인해 내측에 빈 공간을 두고 회전하도록 결합될 수 있다.

또한, 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)의 결합체의 상부에는 도 9에 도시된 바와 같이 상술한 한 쌍의 패널지지판(410)이 배치될 수 있다. 이때, 한 쌍의 패널지지판(410)은 각각 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)의 상술한 제1 슬라이딩 돌기(446)와 제2 슬라이딩 돌기(446)와 각각 접촉될 수 있다.

힌지 브라켓(420, 430)은 한 쌍의 패널지지판(410)과 제1 힌지링크(440) 및 제2 힌지링크(450)를 이동 가능하게 지지하며 제1 프레임(200)과 상기 제2 프레임(300)에 각각 결합되도록 한 쌍으로 이루어질 수 있다.

이를 위해 각각의 힌지 브라켓(420, 430)은 도 8에 도시된 바와 같이, 회전핀 장착홀(423, 433), 슬롯핀 가이드(422, 432), 힌지축 고정홀(424, 434) 및 프레임 고정홀(427, 437)을 포함할 수 있다.

회전핀 장착홀(423, 433)에는 지지판 회전핀(415)이 삽입되면서 패널지지판(410)을 회전가능하게 지지할 수 있다. 상술한 바와 같이 패널지지판(410)에는 핀삽입홀(413)이 형성되어 있고, 지지판 회전핀(415)은 핀삽입홀(413)과 회전핀 장착홀(423, 433)에 각각 삽입되어 힌지 브라켓(420, 430)에 패널지지판(410)을 이동가능하게 결합시킬 수 있다.

슬롯핀 가이드(422, 432)에는 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)에 각각 돌출 형성된 제1 슬롯핀(441)과 제2 슬롯핀(451)이 각각 삽입될 수 있다. 예를 들어 슬롯핀 가이드(422, 432)는 제1 슬롯핀(441) 또는 제2 슬롯핀(451)이 이동가능하게 결합되는 장공 형상을 가질 수 있다.

힌지축 고정홀(424, 434)은 제1 힌지축 삽입홀(443) 또는 제2 힌지축 삽입홀(453)과 연통될 수 있다. 예를 들어 힌지축 고정홀(424, 434)은 내부에 빈 공간을 두도록 한 쌍으로 이루어질 수 있다.

힌지축 고정홀(424, 434)은 상술한 제1 힌지링크(440) 또는 제2 힌지링크(450)가 힌지 브라켓(420, 430)에 이동가능하게 결합될 수 있도록 한다.

이를 위해 폴딩 힌지부(400)는 제1 힌지축 삽입홀(443)과 제1 힌지축 고정홀(424), 또는 제2 힌지축 삽입홀(453)과 제2 힌지축 고정홀(434)에 체결되는 한 쌍의 힌지축(425, 435)을 더 포함할 수 있다. 힌지축(425, 435)은 힌지축핀 또는 브라켓 핀(Bracket Pin)으로 명칭할 수 있다.

힌지 브라켓(420, 430)에는 제1 프레임(200) 또는 제2 프레임(300)과의 결합을 위한 결합공(427, 437)이 형성될 수 있다. 예를 들어 결합공(427, 437)은 힌지 브라켓(420, 430)의 상면에 다수개가 형성되는 볼트공일 수 있으나 이에 제한되지 않고 다양하게 변형실시될 수 있다.

한편, 폴딩 힌지부(400)에서 상술한 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)는 폴딩 동작동안, 도 11에 도시된 바와 같이 제1 프레임(200)과 제2 프레임(300)의 외측에서 노출될 수 있다. 따라서 폴딩 힌지부(400)는 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)의 외부를 감싸는 커버부재(401, 도 2 참조)를 더 포함할 수 있다.

상술한 구성을 포함하는 실시예의 디스플레이 장치(1)는 폴딩 힌지부(400)에 의해 다음과 같이 동작할 수 있다.

도 10 및 도 11은 폴딩 힌지부의 (A) 외측면 방향 (B) 내측면 방향에서 바라본 동작도들이고, 도 12 및 도 13은 본 발명의 동작을 보충 설명하기 위한 도면들이다.

도 10을 참조하면, 폴딩 힌지부(400)의 패널지지판(410)가 평행한 상태에 위치할 경우, 패널지지판(410)의 하부에 위치한 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)는 제1 슬롯핀(441)과 제2 슬롯핀(451)이 슬롯핀 가이드(422, 432)의 일측 가장자리에 위치한 상태에 놓이면서 나란하게 펼쳐진 힌지 브라켓(420, 430)에서 움직이지 않고 고정될 수 있다.

또한, 도 12 및 도 13을 참조하면, 제1 프레임(200) 또는 제2 프레임(300) 내측에 고정된 텐션 블록(Tension Block, 700)과 슬라이드 플레이트(Slide Plate, 600) 사이에 위치하는 스프링(Spring, 900)의 압축력이 작용하여 슬라이드 플레이트(600)를 지속적으로 밀어줌으로써 패널(100)에 텐션을 가해줄 수 있다. 따라서 패널(100)은 패널지지판(410)에 의해 평행한 상태로 지지되면서, 폴딩 구간이 완전히 닫히는 견고한 구조를 제공함으로써 외부 하중에 의한 충분한 내구성을 확보할 수 있다. 또한 언폴딩시 패널(100)의 변형을 빨리 회복시킴으로써 표면기복(Waviness)를 개선할 수 있다.

도 11을 참조하면, 폴딩 힌지부(400)를 통해 패널(100)이 내측에 위치하도록 힌지 브라켓(420, 430)에 연결된 제1 프레임(200) 또는 제2 프레임(300)을 폴딩하게 되면 패널(100)은 벤딩 영역을 발생시키면서 휘어지고, 힌지 브라켓(420, 430)들은 서로 마주보도록 위치할 수 있다.

이때, 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)는 폴딩 중심축(445)을 중심으로 위치가 변화될 수 있다. 즉, 폴딩 동작시 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)의 제1 슬롯핀(441)과 제2 슬롯핀(451)은 힌지 브라켓(420, 430)의 슬롯핀 가이드(422, 432)의 일측 가장자리에서 타측 가장자리까지 점점 이동하게 되고, 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)의 제1 슬라이딩 돌기(446)과 제2 슬라이딩 돌기(456)가 패널지지판(410)을 점점 편심회전 시키게 된다.

따라서 패널지지판(410)은 지지판 회전핀(415)을 중심으로 편심 이동하면서 패널(410)을 가압하여 벤딩 영역을 만들고, 제1 슬롯핀(441)과 제2 슬롯핀(451)이 힌지 브라켓(420, 430)의 슬롯핀 가이드(422, 432)의 타측 가장자리에 오는 위치에서 폴딩을 완료시킬 수 있다.

한편, 실시예의 디스플레이 장치(101)는 도 11의 (B)에 도시된 바와 같이 제1 프레임(200)과 제2 프레임(300)의 폴딩이 완료된 상태에서 알 수 있듯이, 패널지지판(410)들의 사이에 위치한 벤딩 영역에는 빈 공간이 충분하게 이루어지게 되므로 패널(100)의 휠 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 있다. 즉, 패널지지판(410)은 제1 힌지링크(440)와 제2 힌지링크(450)의 동작에 따라서 폴딩 회전 각도만큼 움직이면서, 언폴딩시에는 패널(100)을 받치고, 폴딩시에는 공간을 형성한다.

이와 같이 본 발명의 디스플레이 장치에 따르면, 원활한 폴딩이 이루어지면서도 폴딩 구간이 완전히 닫히는 견고한 구조를 제공함으로써 외부 하중에 의한 충분한 내구성을 확보할 수 있고, 패널이 휠 수 있는 충분한 공간 확보가 가능하므로 베젤의 폭을 축소시킬 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 TV, 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 전자 장비에 적용될 수 있다.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

101 : 디스플레이 장치 100 : 내측 패널
200 : 제1 프레임 300 : 제2 프레임
400 : 폴딩 힌지부 500 : 외측 패널
410 : 패널지지판 413 : 핀삽입홀
415 : 지지판 회전핀 420, 430 : 힌지 브라켓
440 : 제1 힌지링크 440a : 세로부재
440b : 가로부재 450 : 제2 힌지링크
422, 432 : 슬롯핀 가이드 423, 433 : 회전핀 장착홀
424, 434 : 힌지축 고정홀 425, 435 : 힌지축
441 : 제1 슬롯핀 442 : 측면링크
443 : 힌지축 삽입홀 445 : 링크 연결핀
444, 454 : 연결핀 삽입홀 451 : 제2 슬롯핀
453 : 힌지축 삽입홀 445, 445 : 슬라이딩 돌기

Claims

서로 인접하는 제1 및 제2 프레임;
상기 제1 및 제2 프레임 내측에 배치되는 패널; 및
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 폴딩을 가능하게 하며, 상기 제1 및 제2 프레임에 결합되는 폴딩 힌지부를 포함하며,
상기 폴딩 힌지부는,
상기 패널의 위치가 변화되도록 상기 패널을 지지하며, 서로 이격되는 한 쌍의 패널지지판;
상기 한 쌍의 패널지지판 아래에 각각 배치되고, 폴딩 중심축을 중심으로 이동가능하게 서로 결합되는 제1 및 제2 힌지링크; 및
상기 한 쌍의 패널지지판과 상기 제1 및 제2 힌지링크를 이동 가능하게 지지하며 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임에 각각 결합되는 한 쌍의 힌지 브라켓을 포함하고,
상기 제1 힌지링크 및 상기 제2 힌지링크는 서로 비대칭인 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 힌지링크는
길이방향으로 연장되는 긴 막대 형상을 갖는 세로부재; 및
상기 세로부재의 양단에서 횡방향으로 연장되는 한 쌍의 가로부재를 포함하는, 디스플레이 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 힌지링크는
상기 세로부재의 양 단부로부터 돌출된 한 쌍의 제1 슬롯핀;
상기 가로부재에 각각 형성되는 한 쌍의 제1 연결핀 삽입홀; 및
상기 가로부재의 단부에 각각 위치하는 한 쌍의 제1 힌지축 삽입홀을 포함하는, 디스플레이 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 힌지링크는
상기 세로부재의 상기 길이 방향을 따라 구비되며, 경사진 형상을 갖는 제1 슬라이딩 돌기를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
제4항에 있어서,
상기 제2 힌지링크는 상기 세로 방향으로 연장되는 긴 플레이트 형상을 갖는, 디스플레이 장치.
제5항에 있어서,
상기 제2 힌지링크는
상기 제2 힌지링크의 양 측면부의 외측 양 단부에 돌출된 한 쌍의 제2 슬롯핀;
상기 제2 힌지링크의 측면부에 형성되며 상기 한 쌍의 제1 연결핀 삽입홀과 연통되는 한 쌍의 제2 연결핀 삽입홀; 및
상기 제2 힌지링크의 측면부 내측의 양 단부에 위치하는 한 쌍의 제2 힌지축 삽입홀을 포함하는, 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 힌지링크는
길이 방향을 따라 구비되고, 경사진 형상을 갖는 제2 슬라이딩 돌기를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
제7항에 있어서,
상기 한 쌍의 패널 지지판은 각각 상기 제1 힌지링크의 상기 제1 슬라이딩 돌기 및 상기 제2 힌지링크의 상기 제2 슬라이딩 돌기에 접촉되는, 디스플레이 장치.
제8항에 있어서,
상기 폴딩 힌지부는
상기 폴딩 중심축을 형성하기 위해 상기 제1 및 제2 연결핀 삽입홀들에 삽입되고, 상기 제1 및 제2 힌지링크들을 회전 가능하게 결합시키는 한 쌍의 링크 연결핀을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
제9항에 있어서,
상기 한 쌍의 힌지 브라켓은,
지지판 회전핀들이 수용되는 한 쌍의 회전핀 장착홀;
상기 제1 및 제2 슬롯핀이 삽입되어 이동 가능하게 수용되는 한 쌍의 슬롯핀 가이드; 및
상기 제1 및 제2 힌지축 삽입홀들과 연통되는 한 쌍의 힌지축 고정홀을 포함하는, 디스플레이 장치.
제10항에 있어서,
상기 폴딩 힌지부는
상기 제1 및 제2 힌지축 삽입홀과 상기 한 쌍의 힌지축 고정홀에 결합되는 한 쌍의 힌지축을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
제11항에 있어서,
상기 슬롯핀 가이드는 상기 제1 슬롯핀과 상기 제2 슬롯핀이 이동 가능하게 연결되는 장공 형상을 갖는, 디스플레이 장치.
제12항에 있어서,
상기 한 쌍의 힌지 브라켓은
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임에 결합되는 결합공을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴딩 힌지부는
제1 힌지링크와 제2 힌지링크를 덮는 커버부재를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1힌지링크와 상기 제2힌지링크 사이의 제1공간; 및
상기 한 쌍의 패널지지판 사이의 제2 공간을 더 포함하고,
상기 제1 공간은 상기 제2 공간과 중첩되지 않은 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 패널지지판은 길이방향으로 상기 패널지지판의 양측면에 형성되는 핀 삽입홀들을 포함하고,
상기 폴딩 힌지부는, 상기 핀 삽입홀에 삽입되어 상기 패널지지판을 상기 힌지 브라켓에 이동 가능하게 결합시키는 지지판 회전핀을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
제16항에 있어서,
상기 핀 삽입홀들의 각각은 상기 패널지지판이 편심 회전 가능하도록 상기 패널지지판 측면들의 일측 가장자리 영역에 위치하는, 디스플레이 장치.
제17항에 있어서,
상기 힌지 브라켓은 상기 지지판 회전핀이 삽입되는 회전핀 장착홀을 포함하는, 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 폴딩 중심축은 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임이 폴딩 동작이 수행되는 중심축을 의미하는, 디스플레이 장치.