WO2020209425A1 - 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

플렉서블 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2020209425A1
WO2020209425A1 PCT/KR2019/004375 KR2019004375W WO2020209425A1 WO 2020209425 A1 WO2020209425 A1 WO 2020209425A1 KR 2019004375 W KR2019004375 W KR 2019004375W WO 2020209425 A1 WO2020209425 A1 WO 2020209425A1
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WO
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flexible display
pulley
moving plate
coupled
display device
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/004375
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English (en)
French (fr)
Inventor
신민철
김항석
이길재
최동준
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to KR1020217026959A priority patent/KR102604086B1/ko
Priority to CN202010061616.5A priority patent/CN111816064B/zh
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    • H04M1/0206—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
    • H04M1/0208—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts
    • H04M1/0235—Slidable or telescopic telephones, i.e. with a relative translation movement of the body parts; Telephones using a combination of translation and other relative motions of the body parts
    • H04M1/0237—Sliding mechanism with one degree of freedom
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    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0266—Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly
    • H04M1/0268—Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly including a flexible display panel
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper

Definitions

  • the present invention relates to a flexible display device including a flexible display that can bend, and more particularly, to a flexible display device in which an area of the flexible display exposed from either side can be varied.
  • the flexible display is elastically deformed and elastically recovered as its shape is changed, and a spring back may occur in the deformed portion of the flexible display.
  • movement of the flexible display may occur. If a smooth movement is not performed or a uniform tension is not applied to the flexible display during movement, the operation of the device is difficult and the flexible display is curved Or damage may occur.
  • the size of the screen of the flexible display may be changed by driving the driving unit, but since a separate component supporting the bottom of the flexible display is not included, unevenness of the flexible display is likely to occur.
  • prior art 1 the first rack gear and the second rack gear are separated from each other and are coupled to the pinion gear, and the flexible display may sag during operation due to the backlash of the gear, and the overall flexible display It is difficult to control the tension.
  • Korean Patent No. 1695206 (hereinafter referred to as'prior art 2') discloses a screen-extended portable terminal, and in prior art 2, the flexible display is rolled on a cylindrical rotating member provided inside a housing. To lose.
  • the form in which the flexible display is wound is difficult to apply to a relatively small portable device, and the radius of curvature is deformed in the wound portion, so that it may be difficult to control the overall deformation of the flexible display.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a flexible display device in which a spring back can be easily controlled in a portion where the flexible display is elastically deformed.
  • Another problem to be solved by the present invention is to allow the support means for supporting the flexible display and the flexible display to move together, while a neutral plane can be positioned on the flexible display at a portion where the flexible display and the support means are deformed. It is to provide a flexible display device.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a flexible display device capable of preventing the flexible display from being lifted and swamped without interfering with the movement of the flexible display.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a support means for supporting the flexible display and a flexible display device capable of compensating the length of the flexible display.
  • a uniform tension acts on the flexible display when the moving plate and the driving track move so that the exposed area of the flexible display exposed from either side increases or decreases. So, the drive tracks themselves or with the moving plate form continuous tracks.
  • the flexible display device may include a body, a moving plate, a first pulley, a second pulley, a driving track, and a flexible display.
  • the first pulley may be rotatably coupled to the body based on a first rotation axis.
  • the second pulley may be rotatably coupled to the body based on a second rotation axis spaced apart from the first pulley and parallel to the first rotation axis.
  • the moving plate is coupled to the body so as to be reciprocally moved along a moving path, and the moving path or a tangent line of the moving path may be formed to be orthogonal to an arbitrary parallel line parallel to the first rotation axis.
  • the driving track is formed to be bent at least partially, is disposed around the first pulley and the second pulley, and is coupled to the moving plate.
  • the driving track may include a first coupling portion that forms one end and is coupled to the moving plate, and a second coupling portion that forms the other end and is coupled to the moving plate or the first coupling portion.
  • part of the flexible display may be coupled to an outer surface of the moving plate, and another part of the flexible display may be coupled to an outer surface of the driving track.
  • the moving plate may be coupled to be reciprocally moved in the front and rear direction in the body.
  • the first pulley may be rotatably coupled to the body based on a first rotation axis parallel to the left-right direction and located under the moving plate.
  • the second pulley may be positioned under the moving plate and in front of the first pulley, and may be rotatably coupled to the body based on a second rotation axis parallel to the first rotation axis.
  • the flexible display may include a basic exposure area overlapping and exposed on an outer surface of the moving plate, and an additional exposure area overlapping and exposed on an outer surface of the driving track other than the basic exposure area.
  • the size of the additional exposure area, which is exposed together from the same side as the basic exposure area, may be changed according to the movement of the moving plate.
  • Gears may be repeatedly formed along the moving direction on the inner side of the moving plate.
  • the flexible display device may further include a drive gear meshing with a gear of the moving plate and a drive motor rotating the drive gear.
  • the driving track includes a chain and a guide so that both a portion maintaining a shape and a portion having a variable shape in the flexible display can be stably supported and lie on the same plane or curved surface. It can be made including a plate.
  • the additional exposure area overlaps the outer surface of the chain, and the link overlaps the additional exposure area exposed from the same side as the basic exposure area, the outer surface of which is The same plane or curved surface as the outer surface of the moving plate may be formed.
  • the back plate may include a fixed region and a deformable region in order to facilitate control of a spring back in a portion where the flexible display is elastically deformed.
  • the fixed area is a portion overlapping the outer surface of the moving plate.
  • the deformable region is divided into a plurality of corners to form corners and spaced apart from each other, a plurality of horizontal connecting portions extending in the width direction from the corner portions, and a plurality of connecting portions extending from the different corners to each other. It may be formed including a first vertical connection part.
  • the flexible display device may include an inner plate provided on the moving plate and the inner side of the driving track, the outer surface being parallel to the inner side surface of the driving track, and the receiving groove formed therein.
  • the first pulley and the second pulley are made to be relatively movable in a direction away from each other, and further include an elastic body, thereby preventing the occurrence of bending of the driving track and the chain. It is possible to provide a flexible display device in which unevenness of the flexible display can be prevented.
  • FIG. 2A is a perspective view illustrating a flexible display device according to another exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a view showing a variable shape in a form in which the area of the flexible display exposed from the upper side of the flexible display device shown in FIG. 2A is expanded.
  • It is a perspective view.
  • 2C is a perspective view illustrating a flexible display device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a conceptual and schematic diagram of a flexible display device according to another exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a variable state of the flexible display device shown in FIG. 3A.
  • the controller 180 may control at least some of the components examined together with FIG. 1A. Furthermore, in order to drive the application program, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the mobile terminal 100 with each other.
  • the wireless signal may include a voice call signal, a video call signal, or various types of data according to transmission/reception of text/multimedia messages.
  • the wireless Internet module 113 performs wireless Internet access through the mobile communication network.
  • the short range communication module 114 is for short range communication, and includes BluetoothTM RFID (Radio Frequency Identification), infrared data association (IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, NFC (Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (USB) technologies may be used to support short-range communication.
  • BluetoothTM RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA infrared data association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • NFC Near Field Communication
  • Wi-Fi Wireless-Fidelity
  • Wi-Fi Direct Wireless Universal Serial Bus
  • USB Wireless Universal Serial Bus
  • the other mobile terminal 100 is a wearable device capable of exchanging (or interlocking with) data with the mobile terminal 100 according to the present invention, for example, a smartwatch, a smart glasses. (smart glass), HMD (head mounted display)).
  • the short-range communication module 114 may detect (or recognize) a wearable device capable of communicating with the mobile terminal 100 around the mobile terminal 100.
  • the controller 180 transmits at least part of the data processed by the mobile terminal 100 to the short-range communication module ( 114) can be transmitted to the wearable device. Accordingly, a user of the wearable device can use data processed by the mobile terminal 100 through the wearable device.
  • the location information module 115 is a module for obtaining a location (or current location) of a mobile terminal, and representative examples thereof include a GPS (Global Positioning System) module or a WiFi (Wireless Fidelity) module.
  • a GPS Global Positioning System
  • WiFi Wireless Fidelity
  • the mobile terminal may acquire the location of the mobile terminal based on information of the Wi-Fi module and a wireless access point (AP) that transmits or receives a wireless signal.
  • AP wireless access point
  • the location information module 115 may perform any function among other modules of the wireless communication unit 110 in order to obtain data on the location of the mobile terminal as a substitute or additionally.
  • the location information module 115 is a module used to obtain the location (or current location) of the mobile terminal, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the mobile terminal.
  • the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user.
  • the mobile terminal 100 Alternatively, a plurality of cameras 121 may be provided.
  • the camera 121 processes an image frame such as a still image or a video obtained by an image sensor in a video call mode or a photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170.
  • a plurality of cameras 121 provided in the mobile terminal 100 may be arranged to form a matrix structure, and through the camera 121 forming a matrix structure as described above, various angles or focal points are applied to the mobile terminal 100.
  • a plurality of image information may be input.
  • the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to obtain a left image and a right image for implementing a stereoscopic image.
  • the microphone 122 processes an external sound signal into electrical voice data.
  • the processed voice data may be variously utilized according to a function (or an application program being executed) being executed by the mobile terminal 100.
  • the microphone 122 may be implemented with various noise removal algorithms for removing noise generated in a process of receiving an external sound signal.
  • the user input unit 123 is for receiving information from the user, and when information is input through the user input unit 123, the controller 180 can control the operation of the mobile terminal 100 to correspond to the input information.
  • the user input unit 123 is a mechanical (mechanical) input means (or a mechanical key, for example, a button located on the front, rear or side of the mobile terminal 100, a dome switch (dome switch), a jog wheel, Jog switch, etc.) and a touch-type input means.
  • the touch-type input means comprises a virtual key, a soft key, or a visual key displayed on a touch screen through software processing, or a portion other than the touch screen It may be made of a touch key (touch key) disposed on.
  • the virtual key or visual key can be displayed on the touch screen while having various forms, for example, graphic, text, icon, video, or these It can be made of a combination of.
  • the sensing unit 140 senses at least one of information in the mobile terminal, information on a surrounding environment surrounding the mobile terminal, and user information, and generates a sensing signal corresponding thereto.
  • the controller 180 may control the driving or operation of the mobile terminal 100 or perform data processing, functions, or operations related to an application program installed in the mobile terminal 100 based on such a sensing signal. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.
  • the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object existing in the vicinity using the force of an electromagnetic field or infrared rays without mechanical contact.
  • the proximity sensor 141 may be disposed in an inner area of the mobile terminal surrounded by the touch screen as described above or near the touch screen.
  • the proximity sensor 141 examples include a transmission type photoelectric sensor, a direct reflection type photoelectric sensor, a mirror reflection type photoelectric sensor, a high frequency oscillation type proximity sensor, a capacitive type proximity sensor, a magnetic type proximity sensor, an infrared proximity sensor, and the like.
  • the proximity sensor 141 may be configured to detect the proximity of the object by a change in the electric field according to the proximity of the conductive object. In this case, the touch screen (or touch sensor) itself may be classified as a proximity sensor.
  • proximity touch the action of allowing an object to be recognized as being positioned on the touch screen by being approached without contacting an object on the touch screen
  • contact touch the touch
  • a position at which an object is touched in proximity on the touch screen means a position at which the object is vertically corresponding to the touch screen when the object is touched in proximity.
  • the proximity sensor 141 may detect a proximity touch and a proximity touch pattern (eg, proximity touch distance, proximity touch direction, proximity touch speed, proximity touch time, proximity touch position, proximity touch movement state, etc.). have.
  • the controller 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern sensed through the proximity sensor 141, and further, provides visual information corresponding to the processed data. It can be output on the touch screen. Furthermore, the controller 180 may control the mobile terminal 100 to process different operations or data (or information) according to whether a touch to the same point on the touch screen is a proximity touch or a touch touch. .
  • the touch sensor may be configured to convert a pressure applied to a specific portion of the touch screen or a change in capacitance generated at a specific portion of the touch screen into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect a location, an area, a pressure upon touch, a capacitance upon touch, and the like at which a touch object applying a touch on the touch screen is touched on the touch sensor.
  • the touch object is an object that applies a touch to the touch sensor, and may be, for example, a finger, a touch pen, a stylus pen, or a pointer.
  • the touch controller processes the signal(s) and then transmits the corresponding data to the controller 180.
  • the controller 180 can know whether an area of the display unit 151 is touched.
  • the touch controller may be a separate component from the controller 180 or may be the controller 180 itself.
  • the camera 121 and the laser sensor may be combined with each other to detect a touch of a sensing target for a 3D stereoscopic image.
  • the photosensor may be stacked on the display device, and the photosensor is configured to scan a motion of a sensing object close to the touch screen. More specifically, the photo sensor scans the contents placed on the photo sensor by mounting a photo diode and a transistor (TR) in a row/column and using an electrical signal that changes according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photosensor calculates the coordinates of the sensing target according to the amount of light change, and through this, the location information of the sensing target may be obtained.
  • TR transistor
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the mobile terminal 100, or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information according to such execution screen information. .
  • the haptic module 153 is used for stimulation such as an arrangement of pins that move vertically with respect to the contact skin surface, blowing force or suction force of air through the injection or inlet, grazing against the skin surface, contact of electrodes, and electrostatic force. It can generate various tactile effects, such as the effect by the effect and the effect by reproducing the feeling of cooling and warming using an endothermic or heat generating element.
  • the haptic module 153 may not only deliver a tactile effect through direct contact, but may also be implemented so that a user can feel the tactile effect through muscle sensations such as a finger or an arm. Two or more haptic modules 153 may be provided depending on the configuration aspect of the mobile terminal 100.
  • the light output unit 154 outputs a signal for notifying the occurrence of an event using light from a light source of the mobile terminal 100.
  • Examples of events occurring in the mobile terminal 100 may include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, and information reception through an application.
  • the signal output from the light output unit 154 is implemented as the mobile terminal emits a single color or multiple colors of light to the front or rear.
  • the signal output may be terminated when the mobile terminal detects the user's event confirmation.
  • the identification module is a chip that stores various types of information for authenticating the right to use the mobile terminal 100, and includes a user identification module (UIM), a subscriber identity module (SIM), and universal user authentication. It may include a module (universal subscriber identity module; USIM).
  • a device equipped with an identification module hereinafter,'identification device' may be manufactured in the form of a smart card. Accordingly, the identification device may be connected to the terminal 100 through the interface unit 160.
  • the interface unit 160 serves as a path through which power from the cradle is supplied to the mobile terminal 100 when the mobile terminal 100 is connected to an external cradle, or is input from the cradle by a user. It may be a path through which various command signals are transmitted to the mobile terminal 100. Various command signals or the power input from the cradle may be operated as signals for recognizing that the mobile terminal 100 is correctly mounted on the cradle.
  • the memory 170 may store a program for the operation of the controller 180 and may temporarily store input/output data (eg, a phone book, a message, a still image, a video, etc.).
  • the memory 170 may store data on vibrations and sounds of various patterns output when a touch input on the touch screen is performed.
  • the memory 170 is a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SDD type, a multimedia card micro type. ), card-type memory (e.g., SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read (EEPROM) -only memory), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk, and optical disk.
  • card-type memory e.g., SD or XD memory
  • RAM random access memory
  • SRAM static random access memory
  • ROM read-only memory
  • EEPROM electrically erasable programmable read
  • PROM programmable read-only memory
  • magnetic memory magnetic disk, and optical disk.
  • the mobile terminal 100 may be operated in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 170 over the Internet.
  • the controller 180 controls an operation related to an application program and, in general, an overall operation of the mobile terminal 100. For example, when the state of the mobile terminal satisfies a set condition, the controller 180 may execute or release a lock state limiting input of a user's control command for applications.
  • the controller 180 performs control and processing related to voice calls, data communication, video calls, etc., or performs pattern recognition processing capable of recognizing handwriting input or drawing input performed on the touch screen as characters and images, respectively. I can. Furthermore, in order to implement various embodiments described below on the mobile terminal 100 according to the present invention, the controller 180 may control any one or a combination of a plurality of components described above.
  • the power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 to supply power necessary for the operation of each component.
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery configured to be rechargeable, and may be detachably coupled to a terminal body for charging or the like.
  • the power supply unit 190 may include a connection port, and the connection port may be configured as an example of an interface 160 to which an external charger supplying power for charging a battery is electrically connected.
  • the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using the connection port.
  • the power supply unit 190 uses at least one of an inductive coupling method based on a magnetic induction phenomenon or a magnetic resonance coupling method based on an electromagnetic resonance phenomenon from an external wireless power transmitter. Power can be delivered.
  • various embodiments may be implemented in a recording medium that can be read by a computer or a similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.
  • the display unit 151 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display. display), a 3D display, and an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • two or more display units 151 may exist depending on the implementation type of the mobile terminal 100.
  • the mobile terminal 100 may have a plurality of display units spaced apart or integrally disposed on one surface, or may be disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so as to receive a control command by a touch method. Using this, when a touch is made to the display unit 151, the touch sensor detects the touch, and the controller 180 may be configured to generate a control command corresponding to the touch based on this.
  • Content input by the touch method may be letters or numbers, or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the microphone 122 is configured to receive a user's voice and other sounds.
  • the microphone 122 may be provided in a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
  • the interface unit 160 becomes a path through which the mobile terminal 100 can be connected to an external device.
  • the interface unit 160 is a connection terminal for connection with other devices (eg, earphones, external speakers), a port for short-range communication (eg, an infrared port (IrDA Port), a Bluetooth port (Bluetooth Port), a wireless LAN port, etc.], or at least one of a power supply terminal for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 may be implemented in the form of a socket for accommodating an external card such as a subscriber identification module (SIM) or a user identity module (UIM), or a memory card for storing information.
  • SIM subscriber identification module
  • UIM user identity module
  • At least one antenna for wireless communication may be provided in the terminal body.
  • the antenna may be embedded in the terminal body or may be formed in a case.
  • an antenna forming a part of the broadcast receiving module 111 (refer to FIG. 1A) may be configured to be retractable from the terminal body.
  • the antenna may be formed in a film type and attached to the inner surface of the housing, or a case including a conductive material may be configured to function as an antenna.
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (see FIG. 1) for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 built in the terminal body or configured to be detachable from the outside of the terminal body.
  • the battery 191 may be configured to receive power through a power cable connected to the interface unit 160.
  • the battery 191 may be configured to enable wireless charging through a wireless charger.
  • the wireless charging may be implemented by a magnetic induction method or a resonance method (magnetic resonance method).
  • An accessory that protects the exterior of the mobile terminal 100 or assists or expands the function of the mobile terminal 100 may be added to the mobile terminal 100.
  • An example of such an accessory may be a cover or a pouch that covers or accommodates at least one surface of the mobile terminal 100.
  • the cover or pouch may be configured to interlock with the display unit 151 to expand functions of the mobile terminal 100.
  • Another example of an accessory may be a touch pen for assisting or extending a touch input to a touch screen.
  • FIG. 2A is a perspective view showing a flexible display device 1 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a view showing an area of the flexible display 500 exposed from above in the flexible display device 1 shown in FIG. 2A. It is a perspective view showing a variable shape in an expanded form.
  • the X direction, Y direction, and Z direction indicated in the drawings are respectively orthogonal to each other.
  • the front and rear directions may be parallel to the X direction
  • the left and right directions may be parallel to the Y direction
  • the vertical direction may be parallel to the Z direction. It can be one way.
  • Inside means a relative inside of the display device 1
  • outside means a relative outside of the display device 1.
  • the display device 1 includes a flexible display 500 that can be deformed by an external force.
  • the deformation may be at least one of bending, bending, folding, twisting, curling, and unfolding of the display module.
  • a deformable display module may be referred to as a'flexible display 500'.
  • the flexible display 500 may include all of a general flexible display, an e-paper, and a combination thereof.
  • the general flexible display 500 is manufactured on a thin and flexible substrate capable of bending, bending, folding, twisting, curling, and unfolding like paper while maintaining the characteristics of a conventional flat panel display, and refers to a light and durable display that is not easily broken.
  • electronic paper is a display technology to which the characteristics of general ink are applied, and the point of using reflected light may be different from the conventional flat panel display.
  • information can be changed by using a twist ball or electrophoresis using a capsule.
  • Information displayed on the flexible display 500 may include visual information output on a curved surface. This visual information is implemented by independently controlling light emission of sub-pixels arranged in a matrix form.
  • the unit pixel means a minimum unit for implementing one color.
  • a portion of the flexible display 500 may be placed in a curved state, not a flat state. In this case, when an external force is applied to the flexible display 500, a portion of the flexible display 500 may be deformed into a flat state, a less curved state, or a more curved state.
  • the flexible display 500 may be combined with a touch sensor to implement a flexible touch screen.
  • the controller 180 (refer to FIG. 1) may perform a control corresponding to such a touch input.
  • the flexible touch screen may be configured to sense a touch input when a part of the flexible display 500 is unfolded or bent.
  • the display apparatus 1 may be provided with a deformation detecting means capable of detecting deformation of the flexible display 500.
  • This deformation detecting means may be included in the sensing unit 140 (see FIG. 1).
  • the deformation detecting means may be provided on the flexible display 500 or the body 200 to detect information related to deformation of the flexible display 500.
  • the information related to the deformation may include a direction in which the flexible display 500 is deformed, a degree of deformation, a deformed position, a deformed time, and an acceleration at which the deformed flexible display 500 is restored. It may be various pieces of information that can be detected due to the bending of the flexible display 500.
  • controller 180 may change information displayed on the flexible display 500 or change the information displayed on the flexible display 500 based on information related to the deformation of the flexible display 500 detected by the deformation detection means.
  • a control signal to control the function of 1) can be generated.
  • the state transformation of the flexible display 500 is not limited to being caused by an external force.
  • the part when a part of the flexible display 500 has an unfolded state, the part may be transformed into a bent state by a command of a user or an application.
  • the body 200 may form the overall external shape of the display device 1, may be made relatively rigid, and may be made of plastic, metal, or including these. Other components constituting the display device 1 may be combined with the body 200.
  • the body 200 may be formed in various shapes capable of supporting other components coupled thereto.
  • the body 200 may be formed in a flat shape as a whole, or may be formed in a curved shape such as a curved surface.
  • the body 200 may be in a form in which the interior thereof is entirely filled, or a form in which a part of the body 200 is not filled.
  • the body 200 may have a flat or curved surface, and if there is an edge forming it, the edge may be straight or curved, and if there is a vertex forming this, the vertex may form a right angle, an acute angle, or an obtuse angle. I can.
  • the body 200 when viewed from above (Z direction), may have a rectangular shape as a whole, and may also have a flat shape as a whole.
  • the flexible display 500 may be coupled on the body 200 so that a part thereof is exposed from the upper side (Z direction) and the other part is not exposed from the upper side. As shown in FIG. 2A, a state in which a part of the outer surface of the flexible display 500 is exposed from above is referred to as a first state (see FIG. 2A ).
  • a state in which the flexible display 500 in the first state is moved forward so that the exposed area of the flexible display 500 is expanded is referred to as a second state.
  • the display device 1 may change its shape between the first state and the second state as described above, and when viewed from above, a flexible display having a relatively small size (area) in the first state
  • the 500 may be exposed, and in the second state, the flexible display 500 having a relatively large size (area) may be exposed.
  • the front part 500a of the flexible display 500 exposed from the top is not visually covered, and the rear end 500b may be visually covered. (See Figs. 2A and 2C). That is, a part of the flexible display 500 may be covered by a portion of the rear edge of the body 200. In this case, the flexible display may not be visually exposed even on the rear surface of the display device 1 (the lower side of the body 200, opposite to the Z direction).
  • the left and right edges of the body 200 may be guided so that the flexible display 500 can be smoothly moved in the front and rear directions.
  • a left guide 201 opened toward the right on the left edge of the body 200 is formed along the front-rear direction
  • the right guide 202 opened toward the left on the right edge of the body 200 is front and rear. It can be formed along the direction.
  • the left edge of the flexible display 500 or the left edge of the moving plate 300 to which the flexible display 500 is coupled to the left guide 201 may be inserted, and the flexible display ( A right edge portion of 500) or a right edge portion of the moving plate 300 to which the flexible display 500 is coupled, which will be described later, may be inserted.
  • the front end 500a of the flexible display 500 exposed from the top is not covered, and further, the rear end 500b may also be formed in a form that is not visually covered.
  • the entirely flat flexible display 500 may be exposed from the upper side, and the flexible display 500 having a predetermined curvature and bent in a round shape may be exposed from the rear side.
  • the flexible display 500 may be visually exposed even at the rear surface of the display device 1 (under the body 200), and the lower surface of the body 200 is the flexible display 500
  • the flexible display 500 can be exposed from the lower side by being made in a form that does not visually shield the display.
  • the display device 1 changes from a first state to a second state (when the exposed area of the flexible display 500 exposed from the top increases) and from the second state to the first state.
  • a uniform tension can be applied to the flexible display 500, which will be described below.
  • FIG. 3A is a conceptual and schematic diagram of a flexible display device 1 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a view showing a changed state of the flexible display device 1 shown in FIG. 3A. to be.
  • FIG. 3C is a view showing the configuration of the flexible display device 1 shown in FIG. 3A separated
  • FIG. 3D is a view showing the configuration of the flexible display device 1 according to another embodiment of the present invention. to be.
  • 4A, 4B, and 4C are diagrams conceptually and schematically showing the shape and operation of the moving plate 300 in the flexible display device 1 according to another embodiment of the present invention.
  • the display device 1 includes a moving plate 300, a first pulley 210, a second pulley 220, and a driving track 400. ) Can be included.
  • the first pulley 210 may be coupled to the body 200 so as to be capable of rotating clockwise and counterclockwise (hereinafter, referred to as “reciprocating rotation”) based on the first rotation shaft 211.
  • the first pulley 210 is located under the moving plate 300 and may be reciprocally coupled to the body 200 based on a first rotation shaft 211 parallel to the left and right directions.
  • the first pulley 210 may be located behind the second pulley 220.
  • the first pulley 210 may be formed in a cylindrical shape having the first rotation shaft 211 as a central axis.
  • the driving track 400 is caught on the first pulley 210, and when the driving track 400 is moved (rotated), the first pulley 210 rotates so that the movement (rotation) of the driving track 400 is smoothly performed. do.
  • the second pulley 220 may be coupled to the body 200 so as to be reciprocally rotated based on a second rotation shaft 221 that is spaced apart from the first pulley 210 and parallel to the first rotation shaft 211.
  • the second pulley 220 is located below the moving plate 300 and in front of the first pulley 210, and reciprocates to the body 200 based on a second rotation axis 221 parallel to the first rotation axis 211 It can be rotatably coupled.
  • the second pulley 220 may be formed in a cylindrical shape having the second rotation shaft 221 as a central axis.
  • the driving track 400 is caught on the second pulley 220, and when the driving track 400 is moved (rotated), the second pulley 220 rotates so that the movement (rotation) of the driving track 400 is smoothly performed. do.
  • the rotation direction of the second pulley 220 coincides with the rotation direction of the first pulley 210.
  • the moving plate 300 is coupled to the body 200 so as to reciprocate along a moving path.
  • the moving plate 300 has a plate shape and supports a bottom surface of a portion of the flexible display 500.
  • the moving plate 300 may have a smooth upper side (outer side).
  • the moving plate 300 may be formed in a planar shape (see FIG. 4A) or may be formed in a curved shape. When the moving plate 300 has a curved shape, the moving plate 300 may form a concave surface when viewed from above (see FIG. 4B) or a convex surface when viewed from above (see FIG. 4C ). )
  • the moving path 301 of the moving plate 300 may be formed along an extended surface of a surface formed by the moving plate 300. At this time, the movement path 301 forms a straight line.
  • the moving path 301 of the moving plate 300 may be orthogonal to an arbitrary parallel line parallel to the first rotation axis 211.
  • the movable plate 300 may be coupled to be reciprocally moved in the front and rear direction in the body 200.
  • the moving path 301 of the moving plate 300 may be formed along an extended surface of the curved surface formed by the moving plate 300. At this time, the movement path 301 has a curved shape.
  • an arbitrary tangent line 302 of the moving path 301 of the moving plate 300 may be orthogonal to an arbitrary parallel line parallel to the first rotation axis 211.
  • the driving track 400 is formed to be bent at least partially and is disposed around the first pulley 210 and the second pulley 220. That is, a part of the inner surface of the driving track 400 may be in close contact with the outer surface of the first pulley 210, and the inner surface of the other part of the driving track 400 may be in close contact with the outer surface of the second pulley 220. have.
  • the driving track 400 disposed around the first pulley 210 and the second pulley 220 may not be loose as a whole, and may be formed so that a predetermined tension acts. , This may be adjusted by the total length of the driving track 400, the distance between the first pulley 210 and the second pulley 220, whether or not a separate pulley is provided.
  • the driving track 400 may include a first coupling portion 411 forming one end and a second coupling portion 421 connected at the first coupling portion 411 and forming the other end.
  • the driving track 400 itself may be formed in a closed loop (circulating ring) form. That is, it may be formed in the form of a ring connected as a whole without a part that is broken in the middle. (See FIG. 3C)
  • the first coupling portion 411 is coupled to the moving plate 300, and the second coupling portion 421 It is coupled to the first coupling portion 411.
  • the first coupling portion 411 and the second coupling portion 421 are coupled to each other, and the driving track 400 itself may form a continuous track form.
  • the driving track 400 may be formed in a ring shape in which a part is cut in the middle. (See FIG. 3D)
  • the first coupling part 411 is coupled to the moving plate 300 and the second coupling The part 421 may also be coupled to the moving plate 300. That is, the first coupling portion 411 and the second coupling portion 421 are spaced apart from each other and separated, and the driving track 400 is coupled to the moving plate 300 to form a continuous track together with the moving plate 300. ) Can be formed.
  • the longitudinal direction of the driving track 400 may be any direction orthogonal to the left and right direction (direction parallel to the Y direction), and the first rotation axis (211) or may be any direction rotating around the second rotation shaft 221.
  • the longitudinal direction of the driving track 400 is a portion surrounding the first pulley 210 starting from the first coupling portion 411 and the second pulley. It may be a direction leading to the second coupling portion 421 passing through the portion surrounding 220 or the opposite direction.
  • the flexible display 500 is formed as one display, and part is coupled to the outer surface of the moving plate 300, and the other part is the driving track 400. Is joined to the outer surface of the.
  • the middle portion of the flexible display 500 is bent, and a portion of the flexible display 500 positioned at the upper side faces upward and a portion of the flexible display 500 positioned at the lower side faces downward.
  • the flexible display 500 may be formed so as not to overlap itself, and the total length of the flexible display 500 (unfolded in a straight line) is the driving track 400 ) May be shorter than the total length (length unfolded in a straight line).
  • the moving plate 300 when the first state is changed from the first state to the second state (when the exposed area above the flexible display 500 increases), the moving plate 300 is moved forward. While moving, the driving track 400 is pulled in a clockwise direction based on FIG. 3A, and a certain tension is applied over the entire section of the driving track 400, and bending does not occur in some sections of the driving track 400. Does not.
  • the flexible display 500 coupled to the outer surface of the moving plate 300 and the driving track 400 moves together with the moving plate 300 and the driving track 400, and the tension acting on the flexible display 500 This can be kept constant.
  • the moving plate 300 when the second state is changed from the second state to the first state (when the exposed area on the upper side of the flexible display 500 decreases), the moving plate 300 is 3B, the driving track 400 is pulled while rotating in a counterclockwise direction, and a certain tension is applied over the entire section.
  • the flexible display 500 coupled to the outer surface of the moving plate 300 and the driving track 400 moves together with the moving plate 300 and the driving track 400, and the tension acting on the flexible display 500 This can be kept constant.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the flexible display device 1 shown in FIG. 2A viewed from A-A'
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the flexible display device 1 shown in FIG. 2B viewed from B-B'.
  • FIG. 6A is a perspective view of a part of the flexible display device 1 shown in FIG. 2A as viewed from the bottom
  • FIG. 6B is a perspective view of a part of the flexible display device 1 shown in FIG. 2B as viewed from the bottom.
  • FIG. 7 is a view showing the guide plate 420 shown in FIG. 6B in a plan view, and FIG. 7 shows an enlarged view of the pattern of the guide plate 420 together.
  • FIG. 8 is a view showing the back plate 520 shown in FIG. 5B in a plan view, and FIG. 6 shows an enlarged view of the pattern of the back plate 520.
  • the longitudinal direction of the flexible display 500 may be any direction orthogonal to the left and right directions (direction parallel to the Y direction), and the first rotation axis It may be any direction rotating around (211).
  • the flexible display 500 may include a basic exposure area 501 and an additional exposure area 502. (See FIGS. 2A, 2B, and 3C. )
  • the basic exposure area 501 may be an area exposed by overlapping the outer surface of the moving plate 300, and the basic exposure area 501 may be an area of the flexible display 500 exposed when viewed from above in the first state.
  • the additional exposure area 502 is an area exposed by overlapping the outer surface of the driving track 400 in addition to the basic exposure area 501, and the additional exposure area 502 is a flexible display 500 that is exposed when viewed from above in the second state. ) May be an area excluding the basic exposure area 501.
  • the size of the additional exposure area 502 that is exposed from the same side as the basic exposure area 501 is changed according to the movement of the moving plate 300. Done.
  • the moving plate 300 may be made of a hard material so that its shape can be maintained.
  • the moving plate 300 may be made of metal or plastic, or may include them.
  • the gear 310 may be repeatedly formed on the inner side (lower side) of the moving plate 300 along the moving direction. That is, the gear 310 may be repeatedly formed along the front-rear direction on the lower side of the moving plate 300.
  • the display device 1 may further include a driving gear 230 and a driving motor 240.
  • the driving gear 230 is made to mesh with the gear 310 of the moving plate 300.
  • the driving motor 240 may be formed of a conventional motor that rotates by electric energy, and may be formed of a step motor.
  • the driving motor 240 may be directly coupled with the driving gear 230 to rotate the driving gear 230, or may be configured to rotate the driving gear 230 through another gear.
  • the driving gear 230 may be located in front of the first pulley 210 in the display device 1, and the driving gear 230 may be formed at a point similar to the second pulley 220 with respect to the front-rear direction. have.
  • the gear of the moving plate 300 and the gear module of the driving gear 230 are 0.3 (mm). ) Can be made.
  • the driving track 400 may include a chain 410 and a guide plate 420.
  • the chain 410 may be made of a hard material to maintain its shape.
  • the chain 410 may be made of metal or plastic, or may include them.
  • the chain 410 includes a plurality of links 412 and 413 connected to each other.
  • the chain 410 has one end coupled to the moving plate 300 and the other end coupled to the guide plate 420 in the longitudinal direction, a portion coupled to the moving plate 300 and a portion coupled to the guide plate 420 Except for, the plurality of links 412 and 413 successively arranged along the length direction may be formed identically to each other. In addition, each of the links 412 and 413 may have a substantially constant cross-section along the left and right directions.
  • Each link 412, 413 constituting the chain 410 may have a certain thickness (the width in the vertical direction when the links are placed along the front-rear direction), and the thickness of each link 412, 413 It may be made equal to or similar to the thickness (width in the vertical direction) of.
  • a portion of the chain 410 coupled to the moving plate 300 may be a first coupling portion 411, and the first coupling portion 411 is rotatably coupled to each other with an adjacent link, and a first coupling portion 411 may be rotatably coupled to the movable plate 300.
  • the thickness of the first coupling part 411 may be the same as or similar to the thickness of the moving plate 300.
  • the rotation axis is made parallel to the first rotation shaft 211, and the first coupling portion 411 is rotatably coupled to an adjacent link.
  • the rotation axis is made parallel to the first rotation axis (211).
  • the first coupling part 411 is made to be reciprocated in the front and rear direction in the body 200, and the first coupling part 411 is above the line segment connecting the first rotation shaft 211 and the second rotation shaft 221 Located.
  • the chain 410 is bent at a portion spanning the first pulley 210, and may be flattened at another portion.
  • the first intermediate coupling portion 414 which is a portion of the chain 410 coupled to the guide plate 420, may be rotatably coupled to a link immediately adjacent thereto.
  • the first intermediate coupling part 414 is made to be reciprocated in the front and rear direction in the body 200, and the first intermediate coupling part 414 is formed of a line segment connecting the first rotation shaft 211 and the second rotation shaft 221. It is located at the bottom.
  • At least a part of the guide plate 420 may be formed of a metal plate having elasticity.
  • the guide plate 420 may be made of a super-elastic metal.
  • the guide plate 420 may be made of or include a superelastic wire, a flexinol wire, or a shape memory alloy wire.
  • the guide plate 420 may be formed in a relatively thin plate shape.
  • the guide plate 420 may be formed to have an arbitrary thickness in the range of 0.05 to 0.2 mm, and may be formed to have a thickness of 0.1 mm.
  • two or more guide plates 420 may be provided.
  • the second intermediate coupling portion 422 which is a portion connected to the chain 410 in the guide plate 420, is coupled to the first intermediate coupling portion 414, and is closely coupled to the bottom surface of the first intermediate coupling portion 414. I can.
  • the first intermediate coupling portion 414 and the second intermediate coupling portion 422 may be coupled by a fastening means such as a bolt, or may be coupled to each other by locking, bonding, welding, or the like.
  • the second coupling portion 421 When the second coupling portion 421 is coupled to the moving plate 300, the second coupling portion 421 may be closely coupled to the bottom surface of the moving plate 300.
  • the second coupling portion 421 and the moving plate 300 may be coupled by fastening means such as bolts, or may be coupled by engaging, bonding, welding, or the like.
  • the second coupling portion 421 When the second coupling portion 421 is coupled to the moving plate 300, the second coupling portion 421 is coupled to a point close to the rear end of the moving plate 300. That is, the second coupling portion 421 is coupled to the moving plate 300 at a point located further behind the center between the front end and the rear end of the moving plate 300.
  • the guide plate 420 may include a support part 423 and a first through hole 424.
  • the deformation region 520b is a region overlapping the outer surface of the driving track 400.
  • Second through-holes 525 which are a plurality of through-holes long in the width direction (left-right direction), are formed in the deformation region 520b. That is, a plurality of through holes 525 penetrating through the thickness direction are formed in the moving plate 300 in the deformation region 520b.
  • the driving track 400 may be applied with a certain tension over the entire section without loosening, and a certain tension may also be applied to the flexible display 500.
  • the first coupling region 503 is a region coupled to the outer surface of the moving plate 300.
  • the flexible display 500 may be closely coupled to the outer surface of the moving plate 300, and at this time, the first coupling region 503 of the flexible display 500 and the The moving plate 300 can be coupled.
  • the flexible display 500 may be closely coupled to the outer surface of the driving track 400, and is driven with the second coupling region 505 of the flexible display 500 using an adhesive tape or the like. Track 400 can be combined.
  • the flexible display 500 is coupled to the outer surface of the driving track 400 in the separation area 504, the flexible display 500 is driven around the first pulley 210.
  • the neutral surface NP may be located on the driving track 400 (chain 410), and at this time, it is strong against the flexible display 500 that is bent around the first pulley 210. (Incredibly) tensile stress can act (see Fig. 10b).
  • the rolling magnet 280 may be made of a permanent magnet or may include a permanent magnet.
  • the flexible display 500 may include a separate magnetic material so that the magnetic force acts in the relationship between the rolling magnet 280 and the flexible display 500.
  • the magnetic material may be evenly distributed over the entire area of the flexible display 500.
  • the rolling magnet 280 may be configured to act on the magnetic force in the relationship with the above-described back plate 520.
  • the rolling magnet 280 may be made so that an attractive force acts in a relationship with the flexible display 500, or a repulsive force may be applied, wherein either the attractive force or the repulsive force maintains the flatness of the flexible display 500. Whether it is used for the purpose may be determined according to the surrounding structure.
  • the rolling magnet 280 When the moving plate 300 moves forward or backward from the upper side of the rolling magnet 280, a magnetic force acts between the rolling magnet 280 and the flexible display 500, and the rolling magnet 280 is formed with a third rotation shaft ( 287). As the rolling magnet 280 is rotated, it does not interfere with the slide movement (movement in the forward and backward directions) of the flexible display 500, and it is possible to restrict the vertical flow of the flexible display 500, and prevents lifting and swelling, etc. You will be able to maintain the state.
  • Each of the first link 412 and the second link 413 is formed of a plurality.
  • the plurality of first links 412 are arranged along the front-rear direction, the plurality of second links 413 are also arranged along the front-rear direction, and the first link 412 is coupled with the second link 413 to each other.
  • the first link 412 and the second link 413 may rotate relative to each other using the link pin 415 fastened thereto as a rotation axis.

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Abstract

플렉서블 디스플레이 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 바디, 이동플레이트, 제1 풀리, 제2 풀리, 구동트랙 및 플렉서블 디스플레이를 포함하여 이루어진다. 플렉서블 디스플레이는 이동플레이트 및 구동트랙의 외측면에 결합되고, 구동트랙은 그 자체로 또는 이동플레이트와 함께 무한궤도(Continuous tracks) 형태를 이룬다. 이에 따라, 이동플레이트 및 구동트랙이 플렉서블 디스플레이를 지지하면서 구동트랙 전체 구간에 걸쳐 일정한 장력(tension)이 유지될 수 있고, 플렉서블 디스플레이의 스프링백(spring back) 발생을 최소화할 수 있으며, 플렉서블 디스플레이의 굴곡 등에 따른 손상을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치
본 발명은, 휘어질 수 있는 플렉서블 디스플레이를 포함하는 것이고, 더욱 상세하게는, 어느 한쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이의 면적이 가변될 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
영상 정보를 표시하면서 휘어질 수 있는 플렉서블 디스플레이가 개발됨에 따라, 두 개의 바디 및 폴딩 구조(예컨대, 힌지부)를 갖는 장치에 플렉서블 디스플레이를 적용한 폴더블 타입의 장치에 대한 연구 및 개발이 이루어지고 있다. 이러한 장치에서는, 플렉서블 디스플레이가 폴딩 구조를 거쳐 두 개의 바디 전체에 배치될 수 있으므로, 장치에서 대화면의 디스플레이가 구현될 수 있다.
플렉서블 디스플레이를 이용한 또 다른 장치로서, 디스플레이가 감기는 구조를 갖는 롤러블 타입의 장치가 연구 및 개발되고 있다. 이러한 장치에서는, 플렉서블 디스플레이가 감겨지면서 전체 디스플레이의 크기 또는 면적이 줄어들 수 있고, 또한 플렉서블 디스플레이가 풀리면서 전체 디스플레이의 크기 또는 면적이 증가할 수 있다.
폴더블 타입의 장치 및 롤러블 타입의 장치에서 플렉서블 디스플레이는 그 형태가 가변되면서 탄성변형되고 또한 탄성회복되게 되는데, 플렉서블 디스플레이의 변형되는 부분에서 스프링백(spring back)이 발생될 수 있다.
플렉서블 디스플레이의 스프링백의 발생시, 플렉서블 디스플레이와 장치의 다른 부분과의 간섭 내지는 마찰이 발생할 수 있고, 또한 플렉서블 디스플레이의 손상이 발생하거나 장치의 작동이 원활히 이루어지지 않을 수 있기 때문에, 플렉서블 디스플레이의 스프링백의 제어에 대한 고려가 필요하다.
그리고 플렉서블 디스플레이를 이용한 장치에서 플렉서블 디스플레이의 이동(예컨대, 슬라이드 이동)이 발생할 수 있는데, 원활한 이동이 이루어지지 않거나 이동시 플렉서블 디스플레이에 균일한 장력이 작용하지 않으면, 장치의 작동이 곤란하고 플렉서블 디스플레이의 굴곡 또는 손상이 발생할 수 있다.
플렉서블 디스플레이를 이용한 선행 문헌으로서, 한국 등록특허 제1107127호(이하, '선행기술 1')는 이동단말기를 개시하며, 선행기술 1은, 외부로 노출되는 화면의 크기가 가변되는 플렉서블 디스플레이, 구동부, 슬라이딩 부재, 제1 랙 기어 및 제2랙 기어를 포함하도록 하고 있다.
선행기술 1에서는 구동부의 구동에 의해 플렉서블 디스플레이의 화면의 크기가 가변될 수 있지만, 플렉서블 디스플레이의 저면을 지지하는 별도의 구성이 포함되어 있지 않아 플렉서블 디스플레이의 굴곡(unevenness)이 발생되기 쉽다.
그리고 선행기술 1은, 제1 랙 기어와 제2랙 기어가 서로 분리되면서 피니언 기어와 결합되도록 이루어져 있는데, 기어의 백래시(backlash)에 의하여 작동 중에 플렉서블 디스플레이의 처짐이 발생할 수 있고, 플렉서블 디스플레이의 전체적인 장력의 제어가 곤란하다.
또한 선행기술 1에서는 플렉서블 디스플레이에 균일한 장력이 작용하기 곤란하고, 플렉서블 디스플레이의 변형되는 부분에서 스프링백의 제어가 곤란하다.
플렉서블 디스플레이를 이용한 다른 선행 문헌으로서, 한국 등록특허 제1695206호(이하, '선행기술 2')는 화면확장형 휴대용 단말기를 개시하며, 선행기술 2는 플렉서블 디스플레이가 하우징 내부에 구비된 원통형 회전부재에 말려지도록 하고 있다.
선행기술 2 또한 원통형 회전부재에 감겨진 플렉서블 디스플레이의 화면확장시 플렉서블 디스플레이의 저면을 지지하는 구성에 대하여 개시하지 못하고 있으며, 이러한 형태에서는 플렉서블 디스플레이의 굴곡 또는 처짐이 발생되기 쉽다.
또한, 선행기술 2에서는 원통형 회전부재에 감겨진 플렉서블 디스플레이의 화면확장시와 화면축소시에 플렉서블 디스플레이에 일정한 장력이 작용하기 곤란하여, 플렉서블 디스플레이에 무리한 하중이 가해질 수 있다.
그리고 플렉서블 디스플레이가 감겨지는 형태는 비교적 소형인 휴대용 장치에 적용하는데 어려움이 따르고, 감겨지는 부분에서 곡률반경이 변형되어 플렉서블 디스플레이의 전체적인 변형 제어가 곤란할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 어느 한 쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이의 면적이 연속적으로 가변될 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 형성함에 있어서, 플렉서블 디스플레이의 노출면적이 증가하는 경우와 감소하는 경우에 플렉서블 디스플레이에 균일한 장력(tension)이 작용할 수 있는 새로운 메커니즘을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 플렉서블 디스플레이에서 형태가 유지되는 부분과 형태가 가변되는 부분이 모두 안정적으로 지지되면서 서로 동일한 평면 또는 곡면상에 놓일 수 있는 구조의 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 플렉서블 디스플레이가 탄성변형되는 부분에서 스프링백(spring back)의 제어가 용이한 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 플렉서블 디스플레이를 지지하는 지지수단을 형성함에 있어서, 지지수단의 변형이 용이하고 지지수단에 일정한 장력이 작용하여 지지수단의 굴곡 발생을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 플렉서블 디스플레이를 지지하는 지지수단과 플렉서블 디스플레이가 함께 이동하도록 하면서, 플렉서블 디스플레이와 지지수단이 변형되는 부분에서 중립면(neutral plane)이 플렉서블 디스플레이에 위치할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 플렉서블 디스플레이의 이동을 방해하지 않고, 플렉서블 디스플레이의 들뜸 및 꿀렁임을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 플렉서블 디스플레이를 지지하는 지지수단과 플렉서블 디스플레이의 길이보상이 이루어질 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 어느 한쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이의 노출면적이 증가 또는 감소되도록 이동플레이트 및 구동트랙이 이동할 때 플렉서블 디스플레이에 균일한 장력이 작용하도록, 구동트랙은 그 자체로 또는 이동플레이트와 함께 무한궤도(continuous tracks) 형태를 이룬다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 바디, 이동플레이트, 제1 풀리, 제2 풀리, 구동트랙 및 플렉서블 디스플레이를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 풀리는, 상기 바디에 제1 회전축을 기준으로 회전가능하게 결합될 수 있다.
상기 제2 풀리는, 상기 제1 풀리와 이격되고, 상기 제1 회전축과 평행한 제2 회전축을 기준으로 상기 바디에 회전가능하게 결합될 수 있다.
상기 이동플레이트는, 상기 바디에 이동경로를 따라 왕복이동 가능하게 결합되되, 상기 이동경로 또는 상기 이동경로의 접선은 상기 제1 회전축과 평행한 임의의 평행선과 직교하도록 이루어질 수 있다.
상기 구동트랙은, 적어도 일부가 휘어질 수 있도록 이루어져 상기 제1 풀리 및 상기 제2 풀리를 둘러 배치되며, 상기 이동플레이트에 결합된다.
상기 구동트랙은, 일측 단부를 이루며 상기 이동플레이트에 결합되는 제1 결합부 및 타측 단부를 이루며 상기 이동플레이트 또는 상기 제1 결합부에 결합되는 제2 결합부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이는, 일부가 상기 이동플레이트의 외측면에 결합되고, 다른 일부가 상기 구동트랙의 외측면에 결합될 수 있다.
상기 이동플레이트는 상기 바디에서 전후방향으로 왕복이동 가능하게 결합될 수 있다.
상기 제1 풀리는 상기 이동플레이트의 하측에 위치하고, 좌우방향과 평행한 제1 회전축을 기준으로 상기 바디에 회전가능하게 결합될 수 있다.
상기 제2 풀리는 상기 이동플레이트의 하측 및 상기 제1 풀리의 앞쪽에 위치하고, 상기 제1 회전축과 평행한 제2 회전축을 기준으로 상기 바디에 회전가능하게 결합될 수 있다.
상기 구동트랙은, 적어도 일부가 휘어질 수 있도록 이루어져 상기 제1 풀리 및 상기 제2 풀리를 둘러 배치되며, 일측 단부를 이루며 상기 이동플레이트의 후단에 결합되는 제1 결합부 및 타측 단부를 이루며 상기 이동플레이트의 저면 또는 상기 제1 결합부에 결합되는 제2 결합부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이는, 상기 이동플레이트의 외측면에 겹쳐져 노출되는 기본노출영역, 및 상기 기본노출영역 이외에 상기 구동트랙의 외측면에 겹쳐져 노출되는 추가노출영역을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 상기 이동플레이트의 이동에 따라 상기 기본노출영역과 같은 쪽(side)에서 함께 노출되는 상기 추가노출영역의 크기가 가변되도록 이루어질 수 있다.
상기 이동플레이트의 내측면에는 이동방향을 따라 기어가 반복형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 상기 이동플레이트의 기어와 맞물리는 구동기어 및 상기 구동기어를 회전시키는 구동모터를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 플렉서블 디스플레이에서 형태가 유지되는 부분과 형태가 가변되는 부분이 모두 안정적으로 지지되면서 서로 동일한 평면 또는 곡면상에 놓일 수 있도록, 상기 구동트랙은 체인과 가이드플레이트를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 체인은, 일측 단부가 상기 제1 결합부를 이루고, 상기 제1 회전축과 평행한 각각의 회전축을 중심으로 서로 연결된 복수 개의 링크를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 가이드플레이트는 적어도 일부가 탄성을 갖는 금속판으로 이루어지고, 일측 단부가 상기 체인에 연결되고 타측 단부가 상기 제2 결합부를 이룰 수 있다.
상기 체인은 플렉서블 디스플레이를 지지하며 플렉서블 디스플레이의 처짐 또는 굴곡을 방지할 수 있다.
상기 가이드플레이트는, 길이방향을 따라 양쪽 모서리를 이루는 한 쌍의 지지부, 및 상기 지지부 사이에서 관통된 구멍이고 폭방향으로 긴 복수 개의 제1 관통홀을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 체인은 상기 제1 풀리에 걸쳐지되 상기 제2 풀리에 걸쳐지지 않고, 상기 가이드플레이트는 상기 제2 풀리에 걸쳐지되 상기 제1 풀리에 걸쳐지지 않도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 상기 추가노출영역은 상기 체인의 외측면에 겹쳐지고, 상기 기본노출영역과 같은 쪽에서 노출되는 상기 추가노출영역과 겹쳐지는 상기 링크는, 그 외측면이 상기 이동플레이트의 외측면과 동일한 평면 또는 곡면을 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 상기 플렉서블 디스플레이는, 탄성을 갖는 금속판으로 이루어지는 백플레이트를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 플렉서블 디스플레이가 탄성변형되는 부분에서 스프링백(spring back)의 제어가 용이하도록, 백플레이트는 고정영역과 변형영역을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 고정영역은 상기 이동플레이트의 외측면과 겹쳐지는 부분이다.
상기 변형영역은 상기 구동트랙의 외측면과 겹쳐지고 폭방향으로 긴 복수 개의 관통된 구멍이 형성되는 부분이다.
상기 변형영역은, 복수 개로 구분되어 모서리를 이루며 서로 이격되는 모서리부, 상기 모서리부에서 폭방향으로 연장되는 복수 개의 가로연결부, 및 서로 다른 상기 모서리부로부터 연장된 상기 가로연결부를 서로 연결하는 복수 개의 제1 세로연결부를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서는, 구동트랙의 굴곡 발생을 방지할 수 있도록, 탄성체를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리는 서로 멀어지는 방향으로 상대이동가능하게 이루어질 수 있다.
상기 탄성체는 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리 중 어느 하나를 다른 하나에서 멀어지는 방향으로 탄력지지하도록 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 플렉서블 디스플레이와 구동트랙이 변형되는 부분에서 중립면(neutral plane)이 플렉서블 디스플레이에 위치할 수 있도록, 상기 플렉서블 디스플레이는, 상기 이동플레이트의 외측면에 결합되는 제1 결합영역, 상기 제1 결합영역에서 연장되고, 상기 구동트랙의 외측면과 결합되지 않는 분리영역, 및 상기 분리영역에서 연장되고, 상기 구동트랙의 외측면과 결합되는 제2 결합영역을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 플렉서블 디스플레이의 들뜸 및 꿀렁임을 방지할 수 있도록, 롤링마그넷을 포함하여 이루어질 수 있다. 롤링마그넷은 복수 개로 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 이동플레이트 및 상기 구동트랙의 내측에 구비되고, 외측면이 상기 구동트랙의 내측면과 평행하고 수용홈이 형성되는 내부플레이트를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 롤링마그넷은, 상기 내부플레이트의 외측면 바깥으로 돌출되지 않도록 상기 수용홈에 수용되고, 상기 제1 회전축과 평행한 제3 회전축을 기준으로 회전가능하도록 상기 내부플레이트에 결합되며, 상기 플렉서블 디스플레이와 자기력이 작용하는 단면이 원형인 형태로 이루어질 수 있다.
상기 롤링마그넷은 상기 백플레이트와 자기력이 작용하도록 이루어질 수 있다.
상기 체인은, 제1 링크홀이 형성되는 제1 링크; 제2 링크홀이 형성되는 제2 링크; 및 상기 제1 링크홀 및 상기 제2 링크홀에 삽입되어, 상기 제1 링크와 상기 제2 링크를 연결하는 링크핀을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 플렉서블 디스플레이를 지지하는 지지수단인 체인의 길이보상이 이루어질 수 있도록, 상기 제1 링크홀은 상기 체인의 길이방향으로 직경이 긴 장공으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서는, 구동트랙이, 제1 풀리 및 상기 제2 풀리를 둘러 배치되며, 일측 단부를 이루며 이동플레이트의 후단에 결합되는 제1 결합부 및 타측 단부를 이루며 이동플레이트의 저면 또는 제1 결합부에 결합되는 제2 결합부를 포함하여 이루어짐으로써, 구동트랙은 그 자체로 또는 이동플레이트와 함께 무한궤도(continuous tracks) 형태를 이룰 수 있고, 이에 따라, 플렉서블 디스플레이의 노출면적이 증가하는 경우와 감소하는 경우에 플렉서블 디스플레이에 균일한 장력(tension)이 작용할 수 있다.
또한, 구동트랙이 체인과 가이드플레이트를 포함하여 이루어지고, 플렉서블 디스플레이의 일부가 이동플레이트에 결합되고 다른 일부가 체인에 결합됨으로써, 플렉서블 디스플레이에서 형태가 유지되는 부분과 형태가 가변되는 부분이 모두 안정적으로 지지되면서 서로 동일한 평면 또는 곡면상에 놓일 수 있는 구조의 플렉서블 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서는, 플렉서블 디스플레이를 이루는 백플레이트가 고정영역과 변형영역을 포함하고, 변형영역은 모서리부, 가로연결부 및 제1 세로연결부를 포함하여 이루어짐으로써, 변형영역에서 유연성(flexibility)이 우수하고 플렉서블 디스플레이가 탄성변형되는 부분에서 스프링백(spring back)의 제어가 용이한 플렉서블 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서는, 제1 풀리와 제2 풀리가 서로 멀어지는 방향으로 상대이동가능하게 이루어지고, 탄성체를 더 포함하여 이루어짐으로써, 구동트랙 및 체인의 굴곡 발생을 방지할 수 있고, 플렉서블 디스플레이의 평탄하지않음(unevenness)이 방지될 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 플렉서블 디스플레이가, 이동플레이트의 외측면에 결합되는 제1 결합영역, 구동트랙의 외측면과 결합되지 않는 분리영역, 및 구동트랙의 외측면과 결합되는 제2 결합영역을 포함하여 이루어짐으로써, 플렉서블 디스플레이를 지지하는 구동트랙과 플렉서블 디스플레이가 함께 이동하면서 변형될 때, 중립면(neutral plane)이 플렉서블 디스플레이에 위치할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는 내부플레이트 및 롤링마그넷을 더 포함하여 이루어짐으로써, 플렉서블 디스플레이의 슬라이드 이동을 방해하지 않으면서, 플렉서블 디스플레이의 들뜸 및 꿀렁임을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 체인을 이루는 제1 링크의 제1 링클홀은 체인의 길이방향으로 직경이 긴 장공으로 이루어짐으로써, 체인의 길이보상이 이루어질 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에 의해 발휘되는 더욱 구체적인 효과 및 추가적인 효과에 대하여는, 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치에서 위쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이의 면적이 확장되는 형태로 가변된 모습을 도시한 사시도이다. 도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 개념적이고 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치의 가변된 모습을 도시한 도면이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치의 구성을 분리하여 도시한 도면이고, 도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 구성을 분리하여 도시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 일부 구성의 작동을 개념적이고 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 일부 구성의 작동을 개념적이고 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 일부 구성의 작동을 개념적이고 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치를 A-A'에서 바라본 단면도이고, 도 5b는 도 2b에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치를 B-B'에서 바라본 단면도이다. 도 5b에는 일부 구성의 확대된 모습이 함께 도시되어 있다. 여기서, 바디는 점선으로 도시되어 있다.
도 6a는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치의 일부 구성을 저면에서 바라본 사시도이고, 도 6b는 도 2b에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치의 일부 구성을 저면에서 바라본 사시도이다. 도 6a에서 체인은 점선으로 도시되어 있다.
도 7은 도 6b에 도시된 가이드플레이트를 평면도 형태로 도시한 도면이고, 도 7에는 가이드플레이트의 패턴의 확대된 모습이 함께 도시되어 있다.
도 8은 도 5b에 도시된 백플레이트를 평면도 형태로 도시한 도면이고, 도 8에는 백플레이트의 패턴의 확대된 모습이 함께 도시되어 있다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서 일부 구성을 도시한 사시도이고, 도 9b 및 도 9c는 도 9a에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 각각 다른 단면에서 바라본 도면이다. 도 9b 및 도 9c에서 바디는 점선으로 도시되어 있다.
도 10a는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치를 C-C'에서 바라본 단면도이고, 도 10b와 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서, 중립면(Neutral Plane)을 설명하기 위한 단면도이다. 여기서 바디는 점선으로 도시되어 있다.
도 11a는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치에서 일부 구성이 절단된 모습을 도시한 사시도이고, 도 11b는 도 11a의 내부플레이트 및 롤링마그넷을 도시한 사시도이다.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치에서 체인의 일부를 도시한 사시도이고, 도 12b는 제1 풀리 주변에서 휘어진 체인을 도시한 단면도이다. 도 12b에서 바디는 점선으로 도시되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일유사한 도면 부호를 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.
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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 플렉서블 디스플레이 장치(이하, '디스플레이 장치')에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등의 이동 단말기가 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다. 이하, 본 명세서에서는 설명의 편의상 이동 단말기를 디스플레이 장치의 하나의 예시로서 우선 설명한다.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한, 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.
상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는 방송방식, 예를 들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 상기 기술표준들에서 정한 기술규격에 적합한 방식을 이용하여 상기 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부(180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부 기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 하우징의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(1)를 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)에서 위쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이(500)의 면적이 확장되는 형태로 가변된 모습을 도시한 사시도이다.
이하에서, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 도면상 표시된 X방향, Y방향 및 Z방향은 각각 서로 직교하는 방향이다. 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(1)를 설명함에 있어서 전후방향은 X방향과 평행한 방향일 수 있고, 좌우방향은 Y방향과 평행한 방향일 수 있으며, 상하방향은 Z방향과 평행한 방향일 수 있다.
안쪽(또는 내측)은 디스플레이 장치(1)의 상대적인 안쪽을 의미하고, 바깥쪽(또는 외측)은 디스플레이 장치(1)의 상대적인 바깥쪽을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 외력에 의하여 변형이 가능하도록 이루어지는 플렉서블 디스플레이(500)를 구비한다.
상기 변형은 디스플레이모듈의 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림, 말림, 펴짐 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 변형 가능한 디스플레이모듈은 '플렉서블 디스플레이(500)'로 명명될 수 있다. 여기에서, 플렉서블 디스플레이(500)는 일반적인 플렉서블 디스플레이(Flexible Display)와 전자 종이(e-paper) 및 그 조합을 모두 포함할 수 있다.
일반적인 플렉서블 디스플레이(500)는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림, 말림 및 펴짐이 가능한 얇고 유연한 기판 위에 제작되어, 가볍고 쉽게 깨지지 않는 튼튼한 디스플레이를 말한다.
또한, 전자 종이는 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이 기술로서, 반사광을 사용하는 점이 기존의 평판 디스플레이와 다른 점일 수 있다. 전자 종이는 트위스트 볼을 이용하거나, 캡슐을 이용한 전기영동(電氣泳動, electrophoresis)을 이용하여, 정보를 변경할 수 있다.
플렉서블 디스플레이(500)에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보를 포함할 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
플렉서블 디스플레이(500)는 일 부분이 평평한 상태가 아닌, 휘어진 상태에 놓일 수 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이(500)에 외력이 가해지면, 플렉서블 디스플레이(500)의 일 부분은 평평한 상태 또는 보다 덜 휘어진 상태 또는 보다 많이 휘어진 상태로 변형될 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이(500)는 터치센서와 조합되어 플렉서블 터치 스크린을 구현할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린에 대하여 터치가 이루어지면, 제어부(180, 도 1 참조)는 이러한 터치입력에 상응하는 제어를 수행할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린은 플렉서블 디스플레이(500)의 일 부분이 펼쳐진 상태 또는 휘어진 상태에서 터치입력을 감지하도록 이루어질 수 있다.
한편, 본 변형 예에 따른 디스플레이 장치(1)에는 플렉서블 디스플레이(500)의 변형을 감지할 수 있는 변형감지수단이 구비될 수 있다. 이러한 변형감지수단은 센싱부(140, 도 1 참조)에 포함될 수 있다.
상기 변형감지수단은 플렉서블 디스플레이(500) 또는 바디(200)에 구비되어, 플렉서블 디스플레이(500)의 변형과 관련된 정보를 감지할 수 있다. 여기에서, 변형과 관련된 정보는, 플렉서블 디스플레이(500)가 변형된 방향, 변형된 정도, 변형된 위치, 변형된 시간 및 변형된 플렉서블 디스플레이(500)가 복원되는 가속도 등이 될 수 있으며, 이 밖에도 플렉서블 디스플레이(500)의 휘어짐으로 인하여 감지 가능한 다양한 정보일 수 있다.
또한, 제어부(180, 도 1 참조)는 상기 변형감지수단에 의하여 감지되는 플렉서블 디스플레이(500)의 변형과 관련된 정보에 근거하여, 플렉서블 디스플레이(500) 상에 표시되는 정보를 변경하거나, 디스플레이 장치(1)의 기능을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.
플렉서블 디스플레이(500)의 상태 변형은 외력에 의한 것으로만 국한되지는 않는다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이(500)의 일 부분이 펼쳐진 상태를 가지고 있을 때, 사용자 혹은 애플리케이션의 명령에 의해서, 그 부분이 휘어진 상태로 변형될 수도 있다.
바디(200)는 디스플레이 장치(1)의 전체적인 외형을 이룰 수 있으며, 비교적 단단하게 이루어질 수 있고, 플라스틱, 금속 또는 이들을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 바디(200)에 디스플레이 장치(1)를 이루는 다른 구성들이 결합될 수 있다.
바디(200)는 이에 결합되는 다른 구성들을 지지할 수 있는 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
바디(200)는 전체적으로 평평한 형태로 이루어질 수 있고, 또는 곡면과 같이 굽어진 형태로 이루어질 수 있다. 바디(200)는 그 내부가 전체적으로 채워진 형태일 수 있고, 일부가 채워지지 않는 형태일 수 있다. 바디(200)는, 이를 이루는 면이 평면 또는 곡면을 이룰 수 있고, 이를 이루는 모서리가 있다면 그 모서리가 직선 또는 곡선을 이룰 수 있으며, 이를 이루는 꼭짓점이 있다면 그 꼭짓점이 직각, 예각, 또는 둔각을 이룰 수 있다.
일 예로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 위쪽(Z방향)에서 바라볼 때 바디(200)는 전체적으로 사각형 형태로 이루어지면서, 또한 전체적으로 평평한 형태로 이루어질 수 있다.
플렉서블 디스플레이(500)는 바디(200) 상에 결합되어, 그 일부는 위쪽(Z방향)에서 노출되고 다른 일부는 위쪽에서 노출되지 않도록 이루어질 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 플렉서블 디스플레이(500)의 외측면의 일부가 위쪽에서 노출되는 상태를 제1 상태로 칭하도록 한다.(도 2a 참조)
위쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이(500)의 앞쪽 단부(500a)가 더 앞쪽(X방향)으로 이동하면서 플렉서블 디스플레이(500)가 변형되는 경우, 위쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이(500)의 면적은 증가될 수 있으며, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 상태에서의 플렉서블 디스플레이(500)가 앞쪽으로 이동하여 플렉서블 디스플레이(500)의 노출면적이 확장된 상태를 제2 상태로 칭하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 이처럼 제1 상태와 제2 상태 사이에서 그 형태가 가변될 수 있으며, 위쪽에서 볼 때, 제1 상태에서는 상대적으로 작은 크기(면적)의 플렉서블 디스플레이(500)가 노출되고, 제2 상태에서는 상대적으로 큰 크기(면적)의 플렉서블 디스플레이(500)가 노출되도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 위쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이(500)의 전단 부분(500a)은 시각적으로 가려지지 않고, 후단 부분(500b)은 시각적으로 가려지는 형태로 이루어질 수 있다.(도 2a 및 도 2c 참조). 즉, 바디(200)의 후단 테두리 부분에 의하여 플렉서블 디스플레이(500)의 일부가 가려질 수 있다. 그리고 이때, 디스플레이 장치(1)의 배면(바디(200)의 아래쪽, Z방향의 반대쪽)에서도 플렉서블 디스플레는 시각적으로 노출되지 않을 수 있다.
위쪽에서 볼 때, 바디(200)의 좌측 테두리와 우측 테두리는 플렉서블 디스플레이(500)의 전후방향 이동이 원활히 이루어질 수 있도록 가이드하는 형태로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 바디(200)의 좌측 테두리에 우측을 향하여 개구된 좌측가이드(201)가 전후방향을 따라 형성되고, 바디(200)의 우측 테두리에 좌측을 향하여 개구된 우측가이드(202)가 전후방향을 따라 형성될 수 있다.
좌측가이드(201)에 플렉서블 디스플레이(500)의 좌측 모서리 부분 또는 플렉서블 디스플레이(500)가 결합된 후술할 이동플레이트(300)의 좌측 모서리 부분이 삽입될 수 있고, 우측가이드(202)에 플렉서블 디스플레이(500)의 우측 모서리 부분 또는 플렉서블 디스플레이(500)가 결합된 후술할 이동플레이트(300)의 우측 모서리 부분이 삽입될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 위쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이(500)의 전단 부분(500a)이 가려지지 않고, 나아가 후단 부분(500b) 또한 시각적으로 가려지지 않는 형태로 이루어질 수 있다.(도 2c 참조). 즉, 위쪽에서는 전체적으로 평평한 플렉서블 디스플레이(500)가 노출되고 뒤쪽에서는 소정을 곡률을 가지며 둥글게 굽어진 플렉서블 디스플레이(500)가 노출될 수 있다.
나아가, 디스플레이 장치(1)의 배면(바디(200)의 아래쪽)에서도 플렉서블 디스플레이(500)의 적어도 일부가 시각적으로 노출되는 형태로 이루어질 수 있으며, 바디(200)의 하측면이 플렉서블 디스플레이(500)를 시각적으로 차폐하지 않는 형태로 이루어짐으로써 아래쪽에서도 플렉서블 디스플레이(500)를 노출시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 제1 상태에서 제2 상태로 가변되는 경우(위쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이(500) 노출면적이 증가하는 경우)와 제2 상태에서 제1 상태로 가변되는 경우(위쪽에서 노출되는 플렉서블 디스플레이(500)의 노출면적이 감소하는 경우)에 플렉서블 디스플레이(500)에 균일한 장력(tension)이 작용할 수 있도록 이루어지며, 이하에서는 이에 대하여 설명한다.
도 3a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(1)를 개념적이고 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)의 가변된 모습을 도시한 도면이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)의 구성을 분리하여 도시한 도면이고, 도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(1)의 구성을 분리하여 도시한 도면이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c 각각은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(1)에서 이동플레이트(300)의 형태 및 작동을 개념적이고 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는, 바디(200) 및 플렉서블 디스플레이(500) 이외에, 이동플레이트(300), 제1 풀리(210), 제2 풀리(220) 및 구동트랙(400)을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 풀리(210)는 바디(200)에 제1 회전축(211)을 기준으로 시계방향 및 반시계방향으로 회전(이하, '왕복회전'이라 한다) 가능하게 결합될 수 있다.
제1 풀리(210)는 이동플레이트(300)의 아래쪽에 위치하고, 좌우방향과 평행한 제1 회전축(211)을 기준으로 바디(200)에 왕복회전가능하게 결합될 수 있다.
제1 풀리(210)는 제2 풀리(220)보다 뒤쪽에 위치할 수 있다.
제1 풀리(210)는 제1 회전축(211)을 중심축으로 하는 원통형태로 이루어질 수 있다. 제1 풀리(210)에 구동트랙(400)이 걸리며, 구동트랙(400)의 이동(회전)시 제1 풀리(210)는 회전하면서 구동트랙(400)의 이동(회전)이 원활하게 이루어지도록 한다.
제2 풀리(220)는 제1 풀리(210)와 이격되고, 제1 회전축(211)과 평행한 제2 회전축(221)을 기준으로 바디(200)에 왕복회전가능하게 결합될 수 있다.
제2 풀리(220)는 이동플레이트(300)의 아래쪽 및 제1 풀리(210)의 앞쪽에 위치하고, 제1 회전축(211)과 평행한 제2 회전축(221)을 기준으로 바디(200)에 왕복회전가능하게 결합될 수 있다.
제2 풀리(220)는 제2 회전축(221)을 중심축으로 하는 원통형태로 이루어질 수 있다. 제2 풀리(220)에 구동트랙(400)이 걸리며, 구동트랙(400)의 이동(회전)시 제2 풀리(220)는 회전하면서 구동트랙(400)의 이동(회전)이 원활하게 이루어지도록 한다.
제2 풀리(220)의 회전방향은 제1 풀리(210)의 회전방향과 일치한다.
이동플레이트(300)는 바디(200)에서 이동경로를 따라 왕복이동 가능하게 결합된다.
이동플레이트(300)는 판 형태로 이루어지고, 플렉서블 디스플레이(500)의 일부의 저면을 지지한다. 이동플레이트(300)는 그 상측면(외측면)이 매끈한 형태로 이루어질 수 있다.
이동플레이트(300)는 평면형태로 이루어질 수 있고(도 4a 참조), 또는 곡면형태로 이루어질 수 있다. 이동플레이트(300)가 곡면형태로 이루어지는 경우, 이동플레이트(300)는 위쪽에서 볼 때 오목한 면을 이룰 수 있고(도 4b 참조), 또는 위쪽에서 볼 때 볼록한 면을 이룰 수 있다.(도 4c 참조)
이동플레이트(300)가 평면형태로 이루어지는 경우, 이동플레이트(300)의 이동경로(301)는 이동플레이트(300)가 이루는 면의 연장면을 따라 이루어질 수 있다. 이때, 이동경로(301)는 직선 형태를 이룬다.
이동플레이트(300)가 평면형태로 이루어지는 경우, 이동플레이트(300)의 이동경로(301)는 제1 회전축(211)과 평행한 임의의 평행선과 직교할 수 있다.
구체적으로, 이동플레이트(300)는 바디(200)에서 전후방향으로 왕복이동 가능하게 결합될 수 있다.
이동플레이트(300)가 곡면형태로 이루어지는 경우, 이동플레이트(300)의 이동경로(301)는 이동플레이트(300)가 이루는 곡면의 연장면을 따라 이루어질 수 있다. 이때, 이동경로(301)는 곡선 형태를 이룬다.
이동플레이트(300)가 곡면형태로 이루어지는 경우, 이동플레이트(300)의 이동경로(301)의 임의의 접선(302)은 제1 회전축(211)과 평행한 임의의 평행선과 직교할 수 있다.
구동트랙(400)은 적어도 일부가 휘어질 수 있도록 이루어져 제1 풀리(210) 및 제2 풀리(220)를 둘러 배치된다. 즉, 구동트랙(400)의 일부의 내측면이 제1 풀리(210)의 외측면에 밀착되고 구동트랙(400)의 다른 일부의 내측면이 제2 풀리(220)의 외측면에 밀착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 제1 풀리(210) 및 제2 풀리(220)에 둘러 배치된 구동트랙(400)은 전체적으로 느슨하지 않고 소정의 장력이 작용하도록 이루어질 수 있으며, 이는 구동트랙(400)의 전체 길이, 제1 풀리(210)와 제2 풀리(220) 간의 거리, 별도의 풀리 등의 구비 여부 등에 의하여 조정될 수 있다.
구동트랙(400)은, 일측 단부를 이루는 제1 결합부(411)와, 제1 결합부(411)에서 연결되어 타측 단부를 이루는 제2 결합부(421)를 포함하여 이루어질 수 있다.
구동트랙(400)은 그 자체로 닫힌 고리(loop)(순환하는 고리) 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 중간에 끊어지는 부분이 없이 전체적으로 연결된 고리 형태로 이루어질 수 있다.(도 3c 참조) 이때, 제1 결합부(411)는 이동플레이트(300)에 결합되고, 제2 결합부(421)는 제1 결합부(411)에 결합된다. 이처럼, 제1 결합부(411)와 제2 결합부(421)는 서로 결합되고, 구동트랙(400)은 그 자체로 무한궤도(Continuous tracks) 형태를 이룰 수 있다.
또는 이와 달리, 구동트랙(400)은 중간에 일 부분이 끊어진 고리 형태로 이루어질 수 있다.(도 3d 참조) 이때, 제1 결합부(411)는 이동플레이트(300)에 결합되고, 제2 결합부(421) 또한 이동플레이트(300)에 결합될 수 있다. 즉, 제1 결합부(411)와 제2 결합부(421)는 서로 이격되어 분리되고, 구동트랙(400)은 이동플레이트(300)와 결합되어 이동플레이트(300)와 함께 무한궤도(Continuous tracks) 형태를 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)를 설명함에 있어서, 구동트랙(400)의 길이방향은 좌우방향(Y방향과 평행한 방향)과 직교하는 임의의 방향일 수 있고, 또한 제1 회전축(211) 또는 제2 회전축(221)을 중심으로 회전하는 임의의 방향일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)를 설명함에 있어서, 구동트랙(400)의 길이방향은 제1 결합부(411)를 시작으로 제1 풀리(210)에 둘러지는 부분과 제2 풀리(220)에 둘러지는 부분을 지나 제2 결합부(421)로 이어지는 방향 또는 그 반대방향일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서 플렉서블 디스플레이(500)는, 하나의 디스플레이로 일체로 이루어지면서 일부가 이동플레이트(300)의 외측면에 결합되고, 다른 일부가 구동트랙(400)의 외측면에 결합된다.
구체적인 실시예에서, 플렉서블 디스플레이(500)의 중간 부분이 휘어지고 상측에 위치하는 플렉서블 디스플레이(500)의 일 부분이 위쪽을 향하고 하측에 위치하는 플렉서블 디스플레이(500) 일 부분이 아래쪽을 향하도록 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 플렉서블 디스플레이(500)는 그 자체로 중첩되지 않도록 이루어질 수 있고, 플렉서블 디스플레이(500)의 전체 길이(직선 형태로 펼쳐진 길이)는 구동트랙(400)의 전체 길이(직선 형태로 펼쳐진 길이)보다 짧게 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 제1 상태로부터 제2 상태로 가변되는 경우(플렉서블 디스플레이(500)의 상측에서의 노출면적이 증가하는 경우), 이동플레이트(300)가 앞쪽으로 이동하면서, 도 3a를 기준으로 구동트랙(400)은 시계방향으로 당겨지며 구동트랙(400)의 전체 구간에 걸쳐 일정한 장력이 작용하게 되고, 구동트랙(400)의 일부 구간에 굴곡이 발생하지 않는다.
이때, 이동플레이트(300) 및 구동트랙(400)의 외측면에 결합된 플렉서블 디스플레이(500)는 이동플레이트(300) 및 구동트랙(400)과 함께 이동하며, 플렉서블 디스플레이(500)에 작용하는 장력이 일정하게 유지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 제2 상태로부터 제1 상태로 가변되는 경우(플렉서블 디스플레이(500)의 상측에서의 노출면적이 감소하는 경우), 이동플레이트(300)가 뒤쪽으로 이동하고, 도 3b를 기준으로 구동트랙(400)은 반시계방향으로 회전하면서 당겨지며 전체 구간에 걸쳐 일정한 장력이 작용하게 된다.
이때, 이동플레이트(300) 및 구동트랙(400)의 외측면에 결합된 플렉서블 디스플레이(500)는 이동플레이트(300) 및 구동트랙(400)과 함께 이동하며, 플렉서블 디스플레이(500)에 작용하는 장력이 일정하게 유지될 수 있다.
도 5a는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)를 A-A'에서 바라본 단면도이고, 도 5b는 도 2b에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)를 B-B'에서 바라본 단면도이다.
도 6a는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)의 일부 구성을 저면에서 바라본 사시도이고, 도 6b는 도 2b에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)의 일부 구성을 저면에서 바라본 사시도이다.
도 7은 도 6b에 도시된 가이드플레이트(420)를 평면도 형태로 도시한 도면이고, 도 7에는 가이드플레이트(420)의 패턴의 확대된 모습이 함께 도시되어 있다.
도 8은 도 5b에 도시된 백플레이트(520)를 평면도 형태로 도시한 도면이고, 도 6에는 백플레이트(520)의 패턴의 확대된 모습이 함께 도시되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)를 설명함에 있어서, 플렉서블 디스플레이(500)의 길이방향은 좌우방향(Y방향과 평행한 방향)과 직교하는 임의의 방향일 수 있고, 또한 제1 회전축(211)을 중심으로 회전하는 임의의 방향일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 플렉서블 디스플레이(500)는 기본노출영역(501)과 추가노출영역(502)을 포함하여 이루어질 수 있다.(도 2a, 도 2b 및 도 3c 참조)
기본노출영역(501)은 이동플레이트(300)의 외측면에 겹쳐져 노출되는 영역이고, 기본노출영역(501)은 제1 상태에서 위쪽에서 볼 때 노출되는 플렉서블 디스플레이(500)의 면적일 수 있다.
추가노출영역(502)은 기본노출영역(501) 이외에 구동트랙(400)의 외측면에 겹쳐져 노출되는 영역이고, 추가노출영역(502)은 제2 상태에서 위쪽에서 볼 때 노출되는 플렉서블 디스플레이(500)의 면적 중 기본노출영역(501)을 제외한 면적일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서는, 이동플레이트(300)의 이동에 따라 기본노출영역(501)과 같은 쪽(side)에서 함께 노출되는 추가노출영역(502)의 크기가 가변되도록 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서 이동플레이트(300)는 그 형태가 유지될 수 있도록 단단한 소재로 이루어질 수 있다. 이동플레이트(300)는 금속 또는 플라스틱으로 이루어지거나, 이들을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서 이동플레이트(300)의 내측면(하측면)에는 이동방향을 따라 기어(310)가 반복형성될 수 있다. 즉, 이동플레이트(300)의 하측면에는 전후방향을 따라 기어(310)가 반복형성될 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 구동기어(230) 및 구동모터(240)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
구동기어(230)는 이동플레이트(300)의 기어(310)와 맞물리도록 이루어진다.
구동모터(240)는 전기에너지의 의하여 회전하는 통상의 모터형태로 이루어질 수 있고, 스텝모터(step motor)로 이루어질 수 있다. 구동모터(240)는 구동기어(230)와 직접 결합되어 구동기어(230)를 회전시킬 수 있고, 또는 다른 기어를 매개로 구동기어(230)를 회전시키도록 이루어질 수 있다.
구동기어(230)는 디스플레이 장치(1)에서 제1 풀리(210)보다 앞쪽에 위치할 수 있고, 구동기어(230)는 전후방향을 기준으로 제2 풀리(220)와 비슷한 지점에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 이동플레이트(300)의 부드러운 이동을 위하여, 이동플레이트(300)의 기어와 구동기어(230)의 기어모듈(Gear Module)값은 0.3(mm)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 구동트랙(400)은 체인(410)과 가이드플레이트(420)를 포함하여 이루어질 수 있다.
체인(410)은 그 형태가 유지될 수 있도록 단단한 소재로 이루어질 수 있다. 체인(410)은 금속 또는 플라스틱으로 이루어지거나, 이들을 포함하여 이루어질 수 있다.
체인(410)은 서로 연결된 복수 개의 링크(412, 413)를 포함하여 이루어진다.
체인(410)은 길이방향에서 일측 단부가 이동플레이트(300)에 결합되고 타측 단부가 가이드플레이트(420)에 결합되는데, 이동플레이트(300)에 결합되는 부분과 가이드플레이트(420)에 결합되는 부분을 제외하고, 길이방향을 따라 연속하여 배열된 복수 개의 링크(412, 413)는 서로 동일하게 이루어질 수 있다. 그리고 각 링크(412, 413)는 좌우방향을 따라 단면이 대체로 일정하게 이루어질 수 있다.
체인(410)을 이루는 각 링크(412, 413)는 일정한 두께(링크들이 전후방향을 따라 놓일 때 상하방향의 폭)를 가질 수 있으며, 각 링크(412, 413)의 두께는 이동플레이트(300)의 두께(상하방향의 폭)와 동일하거나 유사하게 이루어질 수 있다.
체인(410)에서 이동플레이트(300)에 결합되는 부분은 제1 결합부(411)일 수 있고, 제1 결합부(411)는 바로 인접한 링크와 서로 회전가능하게 결합되고, 아울러 제1 결합부(411)는 이동플레이트(300)와 회전가능하게 결합될 수 있다. 이때, 제1 결합부(411)의 두께는 이동플레이트(300)의 두께와 동일하거나 유사하게 이루어질 수 있다.
제1 결합부(411)가 이동플레이트(300)와 회전가능하게 결합될 때 그 회전축은 제1 회전축(211)과 평행하게 이루어지고, 제1 결합부(411)가 인접한 링크와 회전가능하게 결합될 때 그 회전축은 제1 회전축(211)과 평행하게 이루어진다.
제1 결합부(411)는 바디(200)에서 전후방향으로 왕복이동가능하게 이루어지고, 제1 결합부(411)는 제1 회전축(211)과 제2 회전축(221)을 잇는 선분의 위쪽에 위치한다.
체인(410)은 제1 풀리(210)에 걸쳐지는 부분에서 휘어지며, 다른 부분에서는 평평하게 펴질 수 있다.
체인(410)에서 가이드플레이트(420)에 결합되는 부분인 제1 중간결합부(414)는 그와 바로 인접한 링크와 회전가능하게 결합될 수 있다.
제1 중간결합부(414)는 바디(200)에서 전후방향으로 왕복이동가능하게 이루어지고, 제1 중간결합부(414)는 제1 회전축(211)과 제2 회전축(221)을 잇는 선분의 아래쪽에 위치한다.
가이드플레이트(420)는 적어도 일부가 탄성을 갖는 금속판으로 이루어질 수 있다. 가이드플레이트(420)는 초탄성금속으로 이루어질 수 있다.
가이드플레이트(420)는 초탄성 와이어, 플렉시놀 근육 와이어(Flexinol Wire) 또는 형상기억합금 와이어 등으로 이루어지거나 이들을 포함하여 이루어질 수 있다.
가이드플레이트(420)는 비교적 얇은 판 형태로 이루어질 수 있다. 가이드플레이트(420)는 0.05~0.2mm 범위에서 임의의 두께를 갖도록 이루어질 수 있고, 0.1mm의 두께를 갖도록 이루어질 수 있다.
하나의 구동트랙(400)에서 가이드플레이트(420)는 2개 이상으로 구비될 수 있다.
가이드플레이트(420)는, 일측 단부가 체인(410)에 연결되고 타측 단부가 제2 결합부(421)를 이룬다.
가이드플레이트(420)에서 체인(410)에 연결되는 부분인 제2 중간결합부(422)는 제1 중간결합부(414)에 결합되며, 제1 중간결합부(414)의 저면에 밀착결합될 수 있다. 제1 중간결합부(414)와 제2 중간결합부(422)는 볼트와 같은 체결수단에 의해 결합될 수 있고, 또는 걸림, 접착, 용접 등에 의하여 서로 결합될 수 있다.
가이드플레이트(420)의 제2 결합부(421)는 제1 결합부(411)에 결합될 수 있고, 또는 이동플레이트(300)에 결합될 수 있다.
제2 결합부(421)가 이동플레이트(300)에 결합될 때 제2 결합부(421)는 이동플레이트(300)의 저면에 밀착결합될 수 있다. 제2 결합부(421)와 이동플레이트(300)는 볼트와 같은 체결수단에 의해 결합될 수 있고, 또는 걸림, 접착, 용접 등에 의하여 결합될 수 있다.
제2 결합부(421)가 이동플레이트(300)에 결합될 때, 제2 결합부(421)는 이동플레이트(300)의 후단에 가까운 지점에 결합된다. 즉, 제2 결합부(421)는, 이동플레이트(300)의 전단과 후단 사이의 중심으로부터 더 뒤쪽에 위치한 지점에서 이동플레이트(300)에 결합된다.
가이드플레이트(420)는 지지부(423) 및 제1 관통홀(424)을 포함하여 이루어질 수 있다.
지지부(423)는 가이드플레이트(420)의 길이방향을 따라 양쪽 모서리를 이루는 부분이다. 지지부(423)는 전체적으로 직선 형태로 이루어질 수 있다.
제1 관통홀(424)은 지지부(423)의 사이에서 두께방향으로 관통된 구멍이고, 폭방향으로 길게 이루어진다. 제1 관통홀(424)은 가이드플레이트(420)의 길이방향을 따라 반복형성될 수 있고, 또한 가이드플레이트(420)의 폭방향을 따라 반복형성될 수 있다.
가이드플레이트(420)에서 폭방향으로 긴 제1 관통홀(424)이 반복하여 형성됨으로써, 가이드플레이트(420)는 폭방향의 회전축을 중심으로 용이하게 휘어질 수 있다.
가이드플레이트(420)에 지지부(423)와 제1 관통홀(424)이 구비됨으로써, 제2 풀리(220)의 제2 회전축(221)을 중심으로 가이드플레이트(420)가 휘어질 때 가이드플레이트(420)의 탄성변형이 용이하고, 스프링백의 제어가 용이한 가이드플레이트(420)를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 플렉서블 디스플레이(500)는 복수 개의 층이 적층되어 이루어질 수 있고, 외측에는 영상이 표시되는 디스플레이층(510)이 형성되고, 디스플레이의 아래쪽에는 백플레이트(520)가 형성될 수 있다.
백플레이트(520)는 탄성을 갖는 금속판으로 이루어질 수 있다. 백플레이트(520)는 초탄성금속을 포함하여 이루어질 수 있다.
백플레이트(520)는 플렉서블 디스플레이(500)의 탄성변형 및 탄성회복이 원활히 이루어지도록 한다.
백플레이트(520)는 비교적 얇은 판 형태로 이루어질 수 있다. 백플레이트(520)는 0.05~0.2mm 범위에서 임의의 두께를 갖도록 이루어질 수 있고, 0.1mm의 두께를 갖도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 백플레이트(520)는 전체적으로 일체의 금속판으로 이루어지되 2개 이상의 영역으로 구분될 수 있다.
구체적으로 백플레이트(520)는 고정영역(520a)과 변형영역(520b)을 포함하여 이루어질 수 있다.
고정영역(520a)은 이동플레이트(300)의 외측면과 겹쳐지는 영역이다. 고정영역(520a)에서 이동플레이트(300)는 전체적으로 평평한 금속판 형태로 이루어질 수 있다.
고정영역(520a)에서 백플레이트(520)는 좌우대칭 형태로 이루어질 수 있다.
변형영역(520b)은 구동트랙(400)의 외측면과 겹쳐지는 영역이다. 변형영역(520b)에는 폭방향(좌우방향)으로 긴 복수 개의 관통된 구멍인 제2 관통홀(525)이 형성된다. 즉, 변형영역(520b)에서 이동플레이트(300)에는 그 두께 방향을 관통하는 복수 개의 관통된 구멍(525)이 형성된다.
변형영역(520b)에서 백플레이트(520)는 좌우대칭 형태로 이루어질 수 있다.
복수 개의 제2 관통홀(525)이 형성된 이러한 변형영역(520b)은, 모서리부(521), 가로연결부(522) 및 제1 세로연결부(523)를 포함하여 이루어질 수 있다.
모서리부(521)는 복수 개로 구분되어 백플레이트(520)의 좌측 및 우측 모서리를 이룬다. 모서리부(521)는 길이방향을 따라 소정의 길이를 가지며, 각 모서리부(521)는 서로 이격된다.
가로연결부(522)는 모서리부(521)에서 폭방향으로 연장되며, 하나의 모서리부(521)에서 두 개의 가로연결부(522)가 연장된다.
제1 세로연결부(523)는 서로 다른 모서리부(521)로부터 연장된 2개의 가로연결부(522)를 서로 연결한다. 즉, 제1 세로연결부(523)는 인접한 2개의 모서리부(521)로부터 각각 연장되고 서로 인접한 2개의 가로연결부(522)를 서로 연결한다. 제1 세로연결부(523)는 폭방향(좌우방향)을 따라 반복하여 형성될 수 있고, 각각의 제1 세로연결부(523)는 등간격으로 이격될 수 있다.
변형영역(520b)에는 제2 세로연결부(524)가 형성될 수 있으며, 제2 세로연결부(524)는 같은 모서리부(521)로부터 연장된 2개의 가로연결부(522)를 서로 연결한다. 제2 세로연결부(524)는 폭방향(좌우방향)을 따라 반복하여 형성될 수 있고, 각각의 제2 세로연결부(524)는 등간격으로 이격될 수 있다.
상술한 바와 같이, 변형영역(520b)에서는 폭방향으로 긴 제2 관통홀(525)이 반복하여 형성됨으로써, 변형영역(520b)은 폭방향의 회전축을 중심으로 용이하게 휘어질 수 있다.
그리고 변형영역(520b)에서 길이방향을 따라 외력인 인장력이 작용할 때, 가로연결부(522)를 중심으로 모서리부(521)와 제1 세로연결부(523)는 길이방향에서 서로 멀어지는 방향으로 변형될 수 있으며, 변형영역(520b)의 전체 영역에 걸쳐 길이가 늘어날 수 있다. 외력이 제거되면 변형영역(520b)은 탄성회복되면서 원래의 상태로 회복될 수 있다.
또한 변형영역(520b)에서 길이방향을 따라 외력인 인장력이 작용할 때, 가로연결부(522)를 중심으로 제1 세로연결부(523)와 제2 세로연결부(524)는 길이방향에서 서로 멀어지는 방향으로 변형될 수 있으며, 변형영역(520b)의 전체 영역에 걸쳐 길이가 늘어날 수 있다. 외력이 제거되면 변형영역(520b)은 탄성회복되면서 원래의 상태로 회복될 수 있다.
백플레이트(520)에서 변형영역(520b)이 구비됨으로써, 플렉서블 디스플레이(500)에서 구동트랙(400)의 외측면과 겹쳐지는 영역은 더욱 유연하게 변형될 수 있다. 그리고 제1 풀리(210)의 제1 회전축(211)을 중심으로 플렉서블 디스플레이(500)가 휘어질 때 플렉서블 디스플레이(500)의 탄성변형이 용이하고, 스프링백의 제어가 용이한 플렉서블 디스플레이(500)를 제공할 수 있다.
또한 백플레이트(520)에서 변형영역(520b)이 구비됨으로써, 플렉서블 디스플레이(500)는 길이방향을 따라 소정의 범위 내에서 탄성변형이 이루어질 수 있다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(1)에서 일부 구성을 도시한 사시도이고, 도 9b 및 도 9c는 도 9a에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(1)를 각각 다른 단면에서 바라본 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서 제1 풀리(210)와 제2 풀리(220)는 서로 멀어지는 방향으로 상대이동가능하게 이루어질 수 있다.
그리고, 제1 풀리(210)와 제2 풀리(220) 중 어느 하나를 다른 하나에서 멀어지는 방향으로 탄력지지하는 탄성체(250)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 바디(200)를 기준으로 제2 풀리(220)는 그 회전축(제2 회전축(221))이 고정된 지점에 위치하도록 이루어질 수 있고, 바디(200)를 기준으로 제1 풀리(210)는 그 회전축(제1 회전축(211))이 전후방향으로 왕복이동 가능하도록 이루어질 수 있다. 이때, 탄성체(250)는 제1 풀리(210)가 제2 풀리(220)에서 멀어지도록 제1 풀리(210)를 가압하도록 이루어질 수 있다.
탄성체(250)는 통상의 코일스프링과 같은 형태로 이루어질 수 있다. 탄성체(250)는 압축변형된 상태에서 탄성력을 저장하고, 이러한 상태에서 제1 풀리(210)를 가압하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 탄성체(250)는 제1 풀리(210)를 직접가압하도록 이루어질 수 있으며, 또는 별도의 푸셔(260)를 매개로 제1 풀리(210)를 가압하도록 이루어질 수 있다.
이와 같이 이루어짐으로써, 구동트랙(400)은 느슨해지지 않으면서 전체 구간에 걸쳐 일정한 장력이 작용할 수 있고, 아울러 플렉서블 디스플레이(500)에도 일정한 장력이 작용할 수 있다.
탄성체(250) 및 푸셔(260)는 바디(200)의 내부에 지지되어 작동할 수 있고, 예를 들어, 본 발명의 실시예에서 설명되는 내부플레이트(270)에 지지되어 작동할 수 있다.
도 10a는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)를 C-C'에서 바라본 단면도이고, 도 10b와 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(1)에서, 중립면(Neutral Plane)을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 플렉서블 디스플레이(500)는, 제1 결합영역(503), 분리영역(504) 및 제2 결합영역(505)을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 결합영역(503)은 이동플레이트(300)의 외측면에 결합되는 영역이다. 제1 결합영역(503)에서 플렉서블 디스플레이(500)는 이동플레이트(300)의 외측면에 밀착결합될 수 있고, 이때 접착테이프 등을 사용하여 플렉서블 디스플레이(500)의 제1 결합영역(503)과 이동플레이트(300)를 결합시킬 수 있다.
제1 결합영역(503)은 상술한 기본노출영역(501)과 일치하거나 기본노출영역(501)에 상응하는 영역일 수 있다.
분리영역(504)은 제1 결합영역(503)에서 연장되는 부분으로서, 구동트랙(400)의 외측면과 결합되지 않는 영역이다. 즉, 분리영역(504)에서 플렉서블 디스플레이(500)는 구동트랙(400)과 밀착될 수 있지만 서로 접착되거나 결합되는 것은 아니고, 외력이 작용하는 경우 플렉서블 디스플레이(500)와 구동트랙(400)은 서로 상대이동 가능하게 이루어지는 영역이다.
분리영역(504)은 상술한 추가노출영역(502)의 일부를 이룰 수 있고, 또한 분리영역(504)은 추가노출영역(502)의 상당부분을 차지할 수 있다.
구동트랙(400)이 체인(410)과 가이드플레이트(420)를 포함하여 이루어질 때, 분리영역(504)은 제1 중간결합부(414) 부분을 제외하고 체인(410)과 겹쳐지는 부분일 수 있다.
제2 결합영역(505)은 분리영역(504)에서 연장되는 부분이고, 구동트랙(400)의 외측면과 결합되는 영역이다. 제2 결합영역(505)은 구동트랙(400)과 겹쳐지는 플렉서블 디스플레이(500)에서 가장 끝 부분을 이룰 수 있다.
제2 결합영역(505)에서 플렉서블 디스플레이(500)는 구동트랙(400)의 외측면에 밀착결합될 수 있고, 접착테이프 등을 사용하여 플렉서블 디스플레이(500)의 제2 결합영역(505)과 구동트랙(400)을 결합시킬 수 있다.
구동트랙(400)이 체인(410)과 가이드플레이트(420)를 포함하여 이루어질 때, 제2 결합영역(505)은 제1 중간결합부(414) 부분과 겹쳐지면서 결합되는 부분일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서, 플렉서블 디스플레이(500)의 제1 결합영역(503)은 이동플레이트(300)의 외측면에 결합되고, 분리영역(504)은 구동트랙(400)의 외측면에 결합되지 않고, 제2 결합영역(505)은 구동트랙(400)의 외측면에 결합된다.
이러한 본 발명의 실시예와 달리, 만일, 분리영역(504)에서 플렉서블 디스플레이(500)가 구동트랙(400)의 외측면에 결합된다면, 제1 풀리(210) 주변에서 플렉서블 디스플레이(500)와 구동트랙(400)이 휘어질 때, 중립면(NP)은 구동트랙(400)(체인(410))상에 위치할 수 있고, 이때 제1 풀리(210) 주변에서 휘어지는 플렉서블 디스플레이(500)에 강한(무리한) 인장응력이 작용할 수 있다.(도 10b 참조)
이 경우, 플렉서블 디스플레이(500)에 강한 인장응력을 해소하기 위하여 플렉서블 디스플레이(500)를 슬라이드 이동시키거나 길이보상 등이 필요할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상술한 바와 같이 분리영역(504)에서 플렉서블 디스플레이(500)가 구동트랙(400)의 외측면에 결합되지 않도록 이루어짐으로써, 제1 풀리(210) 주변에서 플렉서블 디스플레이(500)와 구동트랙(400)이 휘어질 때, 플렉서블 디스플레이(500)의 중립면(NP)은 플렉서블 디스플레이(500) 상에 위치할 수 있고, 이때 제1 풀리(210) 주변에서 휘어지는 플렉서블 디스플레이(500)에 가해지는 인장응력은 최소화될 수 있다.(도 10c 참조)
도 11a는 도 2a에 도시된 플렉서블 디스플레이 장치(1)에서 일부 구성이 절단된 모습을 도시한 사시도이고, 도 11b는 도 11a의 내부플레이트(270) 및 롤링마그넷(280)을 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 내부플레이트(270) 및 롤링마그넷(280)을 포함하여 이루어질 수 있다.
내부플레이트(270)는 이동플레이트(300) 및 구동트랙(400)의 내측에 구비되고, 그 외측면이 구동트랙(400)의 내측면과 평행하게 이루어질 수 있다.
이동플레이트(300)는 이러한 내부플레이트(270)의 외측면(상측면)의 바로 위에서 전후방향으로 왕복이동할 수 있다.
내부플레이트(270)에는 수용홈(271)이 반복형성될 수 있고, 수용홈(271)은 전후방향을 따라 반복 형성될 수 있고, 또한 좌우방향을 따라 반복형성될 수 있다.
내부플레이트(270)에서 수용홈(271)이 전후방향을 따라 반복 형성될 때, 그 간격은 일정할 수 있고, 또한 좌우방향을 따라 반복형성될 때 그 간격은 일정할 수 있다.
롤링마그넷(280)은 내부플레이트(270)의 외측면 바깥으로 돌출되지 않도록 수용홈(271)에 수용되고, 제1 회전축(211)과 평행한 제3 회전축(287)을 기준으로 회전가능하도록 내부플레이트(270)에 결합된다.
롤링마그넷(280)은 전체적으로 원통형태로 이루어질 수 있고, 원통형태를 이룰 때 그 중심축이 상기 제3 회전축(287)이 된다.
롤링마그넷(280)은 영구자석으로 이루어지거나 영구자석을 포함하여 이루어질 수 있다.
롤링마그넷(280)은 플렉서블 디스플레이(500)와의 관계에서 자기력이 작용하도록 이루어진다.
롤링마그넷(280)과 플렉서블 디스플레이(500)와의 관계에서 자기력이 작용하도록 하기 위하여 플렉서블 디스플레이(500)는 별도의 자성체를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 자성체는 플렉서블 디스플레이(500)의 전체 영역에 걸쳐 고르게 분포할 수 있다.
또는, 롤링마그넷(280)과 플렉서블 디스플레이(500)와의 관계에서 자기력이 작용하도록 하기 위하여, 롤링마그넷(280)은 상술한 백플레이트(520)와의 관계에서 자기력이 작용하도록 이루어질 수 있다.
롤링마그넷(280)은 플렉서블 디스플레이(500)와의 관계에서 인력이 작용하도록 이루어질 수 있고, 또는 척력이 작용하도록 이루어질 수 있으며, 여기서 인력 또는 척력 중 어느 힘이 플렉서블 디스플레이(500)의 평탄도를 유지하기 위하여 이용되는지 여부는, 주변 구조에 따라 결정될 수 있다.
롤링마그넷(280) 상측에서 이동플레이트(300)가 앞쪽으로 또는 뒤쪽으로 이동할 때, 롤링마그넷(280)과 플렉서블 디스플레이(500) 사이에는 자기력이 작용하며, 아울러 롤링마그넷(280)은 제3 회전축(287)을 중심으로 회전하게 된다. 롤링마그넷(280)이 회전됨으로써 플렉서블 디스플레이(500)의 슬라이드 이동(전후방향 이동)을 방해하지 않으며, 플렉서블 디스플레이(500)의 상하방향 유동을 구속할 수 있으며, 들뜸, 꿀렁임 등을 방지하고 평탄한 상태를 유지 할 수 있게 된다.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치(1)에서 체인(410)의 일부를 도시한 사시도이고, 도 12b는 제1 풀리(210) 주변에서 휘어진 체인(410)을 도시한 단면도이다.
구동트랙(400)을 이루는 체인(410)은 제1 링크(412), 제2 링크(413) 및 링크핀(415)을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1 링크(412)와 제2 링크(413)는 각각 복수 개로 이루어진다.
복수 개의 제1 링크(412)는 전후방향을 따라 배열되고, 복수 개의 제2 링크(413) 또한 전후방향을 따라 배열되며, 제1 링크(412)는 제2 링크(413)와 서로 체결된다.
제1 링크(412)와 제2 링크(413)의 체결을 위하여, 제1 링크(412)에는 제1 링크홀(412a)이 형성되고, 제2 링크(413)에는 제2 링크홀(413a)이 형성되며, 링크핀(415)이 제1 링크홀(412a)과 제2 링크홀(413a)에 삽입되어 결합된다.
제1 링크(412)와 제2 링크(413)는 이들에 체결되는 링크핀(415)을 회전축으로 하여 상대회전할 수 있다.
제1 링크(412)에는 서로 동일한 2개의 제1 링크홀(412a)이 이격되어 형성되고, 제2 링크(413)에도 서로 동일한 2개의 제2 링크홀(413a)이 이격되어 형성될 수 있다.
링크핀(415)은 그 단면이 원형으로 이루어질 수 있고, 제2 링크홀(413a) 또한 그 단면이 원형으로 이루어질 수 있는데, 제1 링크홀(412a)은 체인(410)의 길이방향으로 직경이 긴 장공형태로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 링크홀(412a)은, 두께방향의 직경(d1)보다 길이방향의 직경(d2)이 더 크게(α만큼 더 크게) 이루어진다.
예를 들어, 제1 링크홀(412a)은 두께방향의 직경(d1)보다 길이방향의 직경(d2)이 0.2mm 크도록 이루어질 수 있다.
체인(410)(링크들의 조합)이 직선형태로 있을 때와 달리, 체인(410)이 휘어질 때, 예를 들어 제1 풀리(210) 주변에서 체인(410)이 감길 때, 체인(410)의 원활한 변형을 위해서는, 일부의 링크 간의 간격은 서로 벌어져야 하고, 또는 일부의 링크 간의 간격은 서로 가까워져야 한다. 이는, 제1 풀리(210) 주변에 감긴 체인(410)이 완전한 원의 일부(예컨대, 완전한 반원)를 이룰 수 없기 때문이다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에서는, 이러한 점을 고려하여 제1 링크홀(412a)은 체인(410)의 길이방향으로 직경이 긴 장공형태로 이루어지도록 하고 있으며, 이에 따라 체인(410)의 길이보상이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치는, 이동플레이트 및 구동트랙이 플렉서블 디스플레이를 지지하면서 구동트랙 전체 구간에 걸쳐 일정한 장력이 유지될 수 있고, 플렉서블 디스플레이의 스프링백 발생을 최소화할 수 있으며, 플렉서블 디스플레이의 굴곡 등에 따른 손상을 방지할 수 있는 점에서, 산업상 이용가능성이 현저하다.

Claims (14)

  1. 바디;
    상기 바디에서 전후방향으로 왕복이동 가능하게 결합되는 이동플레이트;
    상기 이동플레이트의 하측에 위치하고, 좌우방향과 평행한 제1 회전축을 기준으로 상기 바디에 회전가능하게 결합되는 제1 풀리;
    상기 이동플레이트의 하측 및 상기 제1 풀리의 앞쪽에 위치하고, 상기 제1 회전축과 평행한 제2 회전축을 기준으로 상기 바디에 회전가능하게 결합되는 제2 풀리;
    적어도 일부가 휘어질 수 있도록 이루어져 상기 제1 풀리 및 상기 제2 풀리를 둘러 배치되며, 상기 이동플레이트에 결합되는 구동트랙; 및
    일부가 상기 이동플레이트의 외측면에 결합되고, 다른 일부가 상기 구동트랙의 외측면에 결합되는 플렉서블 디스플레이를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  2. 바디;
    상기 바디에 제1 회전축을 기준으로 회전가능하게 결합되는 제1 풀리;
    상기 제1 풀리와 이격되고, 상기 제1 회전축과 평행한 제2 회전축을 기준으로 상기 바디에 회전가능하게 결합되는 제2 풀리;
    상기 바디에 이동경로를 따라 왕복이동 가능하게 결합되되, 상기 이동경로 또는 상기 이동경로의 접선은 상기 제1 회전축과 평행한 임의의 평행선과 직교하는 이동플레이트;
    적어도 일부가 휘어질 수 있도록 이루어져 상기 제1 풀리 및 상기 제2 풀리를 둘러 배치되며, 상기 이동플레이트에 결합되는 구동트랙; 및
    일부가 상기 이동플레이트의 외측면에 결합되고, 다른 일부가 상기 구동트랙의 외측면에 결합되는 플렉서블 디스플레이를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동트랙은,
    일측 단부를 이루며 상기 이동플레이트의 후단에 결합되는 제1 결합부; 및
    타측 단부를 이루며 상기 이동플레이트의 저면 또는 상기 제1 결합부에 결합되는 제2 결합부를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이는,
    상기 이동플레이트의 외측면에 겹쳐져 노출되는 기본노출영역; 및
    상기 기본노출영역 이외에 상기 구동트랙의 외측면에 겹쳐져 노출되는 추가노출영역을 포함하고,
    상기 이동플레이트의 이동에 따라 상기 기본노출영역과 같은 쪽(side)에서 함께 노출되는 상기 추가노출영역의 크기가 가변되도록 이루어지는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이동플레이트의 내측면에는 이동방향을 따라 기어가 반복형성되고,
    상기 이동플레이트의 기어와 맞물리는 구동기어; 및
    상기 구동기어를 회전시키는 구동모터를 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 구동트랙은,
    일측 단부가 상기 제1 결합부를 이루고, 상기 제1 회전축과 평행한 각각의 회전축을 중심으로 서로 연결된 복수 개의 링크를 포함하는 체인; 및
    적어도 일부가 탄성을 갖는 금속판으로 이루어지고, 일측 단부가 상기 체인에 연결되고 타측 단부가 상기 제2 결합부를 이루는 가이드플레이트를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드플레이트는,
    길이방향을 따라 양쪽 모서리를 이루는 한 쌍의 지지부; 및
    상기 지지부 사이에서 관통된 구멍이고 폭방향으로 긴 복수 개의 제1 관통홀을 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 체인은 상기 제1 풀리에 걸쳐지되 상기 제2 풀리에 걸쳐지지 않고, 상기 가이드플레이트는 상기 제2 풀리에 걸쳐지되 상기 제1 풀리에 걸쳐지지 않는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이는,
    상기 이동플레이트의 외측면에 겹쳐져 노출되는 기본노출영역; 및
    상기 기본노출영역 이외에 상기 구동트랙의 외측면에 겹쳐져 노출되는 추가노출영역을 포함하고,
    상기 이동플레이트의 이동에 따라 상기 기본노출영역과 같은 쪽(side)에서 함께 노출되는 상기 추가노출영역의 크기가 가변되도록 이루어지고,
    상기 구동트랙은,
    일측 단부가 상기 제1 결합부를 이루고, 상기 제1 회전축과 평행한 각각의 회전축을 중심으로 서로 연결된 복수 개의 링크를 포함하는 체인; 및
    적어도 일부가 탄성을 갖는 금속판으로 이루어지고, 일측 단부가 상기 체인에 연결되고 타측 단부가 상기 제2 결합부를 이루는 가이드플레이트를 포함하고,
    상기 추가노출영역은 상기 체인의 외측면에 겹쳐지고,
    상기 기본노출영역과 같은 쪽에서 노출되는 상기 추가노출영역과 겹쳐지는 상기 링크는, 그 외측면이 상기 이동플레이트의 외측면과 동일한 평면 또는 곡면을 이루는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이는, 탄성을 갖는 금속판으로 이루어지는 백플레이트를 포함하고,
    상기 백플레이트는,
    상기 이동플레이트의 외측면과 겹쳐지는 고정영역; 및
    상기 구동트랙의 외측면과 겹쳐지고 폭방향으로 긴 복수 개의 관통된 구멍이 형성되는 변형영역을 포함하고,
    상기 변형영역은,
    복수 개로 구분되어 모서리를 이루며 서로 이격되는 모서리부;
    상기 모서리부에서 폭방향으로 연장되는 복수 개의 가로연결부; 및
    서로 다른 상기 모서리부로부터 연장된 상기 가로연결부를 서로 연결하는 복수 개의 제1 세로연결부를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리는 서로 멀어지는 방향으로 상대이동가능하게 이루어지고,
    상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리 중 어느 하나를 다른 하나에서 멀어지는 방향으로 탄력지지하는 탄성체를 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이는,
    상기 이동플레이트의 외측면에 결합되는 제1 결합영역;
    상기 제1 결합영역에서 연장되고, 상기 구동트랙의 외측면과 결합되지 않는 분리영역; 및
    상기 분리영역에서 연장되고, 상기 구동트랙의 외측면과 결합되는 제2 결합영역을 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동플레이트 및 상기 구동트랙의 내측에 구비되고, 외측면이 상기 구동트랙의 내측면과 평행하고 수용홈이 형성되는 내부플레이트; 및
    상기 내부플레이트의 외측면 바깥으로 돌출되지 않도록 상기 수용홈에 수용되고, 상기 제1 회전축과 평행한 제3 회전축을 기준으로 회전가능하도록 상기 내부플레이트에 결합되며, 상기 플렉서블 디스플레이와 자기력이 작용하는 단면이 원형인 롤링마그넷을 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 체인은,
    제1 링크홀이 형성되는 제1 링크;
    제2 링크홀이 형성되는 제2 링크; 및
    상기 제1 링크홀 및 상기 제2 링크홀에 삽입되어, 상기 제1 링크와 상기 제2 링크를 연결하는 링크핀을 포함하고,
    상기 제1 링크홀은 상기 체인의 길이방향으로 직경이 긴 장공으로 이루어지는, 플렉서블 디스플레이 장치.
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