WO2023140718A1 - 폴더블 디바이스용 힌지장치 - Google Patents

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WO2023140718A1
WO2023140718A1 PCT/KR2023/001107 KR2023001107W WO2023140718A1 WO 2023140718 A1 WO2023140718 A1 WO 2023140718A1 KR 2023001107 W KR2023001107 W KR 2023001107W WO 2023140718 A1 WO2023140718 A1 WO 2023140718A1
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WO
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link
foldable
link part
connection
hinge
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/001107
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English (en)
French (fr)
Inventor
윤태중
이정현
Original Assignee
주식회사 아이피엘랩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a hinge device mounted on a foldable or unfolded portion of a foldable device. More specifically, a foldable device has a structure that can be folded and unfolded by applying a flexible display, and a foldable hinge is provided at the center of the foldable device. When folded, it is about a hinge device that can maintain a flat state when unfolded while securing a margin for maintaining the maximum curvature of the folded portion.
  • Displays having a curved surface are being released from the conventional flat panel displays, such as the recent popularization of curved displays.
  • displays that can be folded or unfolded like foldable devices are being mass-produced.
  • a foldable device is basically a device to which a flexible display panel is applied, and a display panel is not formed on a hard substrate such as a glass substrate as in conventional LCDs and OELDs, but a device capable of displaying images even when bent by forming circuit elements on a bendable substrate.
  • the foldable part is more likely to be damaged than the non-foldable part, and must be able to maintain the same flatness as the FPD during unfolding, that is, when unfolded.
  • a hinge device for a conventional foldable display device is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1875855, and in Patent No. 855, a flexible panel is supported through a first body, a second body, a first support and a second support, and the first body and the second body are foldably connected through a hinge member. And it can be supported in a single plane through the second support.
  • the flexible panel cannot be supported on one single plane as a structure in which the first body and the second body are folded through different rotational axes and an empty space is formed between the first support and the second support.
  • the present invention is intended to solve the above problems.
  • the first device and the second device constituting the foldable device can be rotated on one axis of rotation, the flexible display can be supported on a single plane during unfolding and a free space during folding can be secured to prevent damage to the flexible display.
  • the same is to provide a hinge device for a foldable device formed under a flexible display.
  • a hinge device for a foldable device of the present invention is provided at a folding/unfolding portion of a foldable device including a first device and a second device, comprising: a first link portion pivotally connected to one end of the first device and a second link portion pivotally connected to one end of the second device; and a third link portion pivotally connected to one end of the second device and a first link portion.
  • a second connection part including a fourth link part pivotably connected to one end of the device, wherein the first connection part and the second connection part rotate the first device and the second device about the same axis of rotation.
  • first link part and the second link part of the first connection part are rotatably connected
  • the third link part and the fourth link part of the second connection part are rotatably connected
  • the first connection part and the second connection part are characterized in that they support the display included in the foldable device on a single plane when unfolded.
  • the second link part and the fourth link part are disposed to overlap each other between the first device and the second device, and have an engaged shape to support the display on a single plane.
  • one end of the second link portion has a first protrusion inserted into the fourth link portion and coupled to the second device, and one end of the fourth link portion is inserted into the second link portion and has a second protrusion coupled to the first device.
  • each contact surface of the first link part and the second link part, the second link part and the fourth link part, and the fourth link part and the third link part is clockwise or counterclockwise when folded or unfolded. It is characterized in that it has an engaged shape in a tapered state with a constant slope so that rotation is possible.
  • each contact surface of the first link part and the second link part, the second link part and the fourth link part, and the fourth link part and the third link part is characterized in that it has a shape engaged with a curved protrusion or groove.
  • a rotation device including a rotation guiding groove or a rotation guiding protrusion is coupled to each of the first connection part and the second connection part in order to rotate the first device and the second device around the same rotation axis.
  • the pivoting device is characterized in that it is coupled to the first connection part and the second connection part under the display included in the foldable device.
  • a cushioning material made of an elastic material is attached to the first device and the second device at a portion where the first device and the second device are in contact with the first connection portion and the second connection portion.
  • the flexible panel can maintain a maximum curvature when the foldable device is folded, and maintain a perfect single plane when the foldable device is unfolded.
  • the devices on both sides of the foldable device can rotate through one axis of rotation, synchronized folding can be performed without a separate configuration.
  • FIG. 1 is a perspective view of a hinge device for a foldable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded view of a hinge device for a foldable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view of an example of a rotation device in which folding/unfolding is performed around the same axis of rotation in the hinge device for a foldable device of the present invention
  • FIGS. 4a and 4b are perspective views respectively illustrating a folding process when the hinge device for a foldable device according to the present invention is folded;
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of expanding an internal space when the hinge device for a foldable device according to the present invention is folded.
  • a hinge device for a foldable device of the present invention is provided at a folding/unfolding portion of a foldable device including a first device and a second device, comprising: a first link portion pivotally connected to one end of the first device and a second link portion pivotally connected to one end of the second device; and a third link portion pivotally connected to one end of the second device and a first link portion.
  • a second connection part including a fourth link part pivotably connected to one end of the device, wherein the first connection part and the second connection part rotate the first device and the second device about the same axis of rotation.
  • FIG. 1 is a perspective view of a hinge device for a foldable device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded view of the hinge device for a foldable device according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a perspective view showing each process
  • FIG. 5 is a view showing an example of expanding the internal space when the hinge device for a foldable device according to the present invention is folded.
  • the foldable device includes a flexible display, and when unfolded, the display must be supported to maintain a flat state, and when folded, it is necessary to secure free space so that the curvature of the folded part is maximized so that the display does not become sharp.
  • conventional hinge devices are difficult to uniformly secure flatness during unfolding and have limitations in maintaining the maximum curvature of the display during folding.
  • the hinge device since the hinge device is not only complicatedly configured, but also the left and right bodies rotate around separate rotational axes around the hinge device, there is a problem in that folding/unfolding cannot be performed symmetrically.
  • the hinge device for a foldable device of the present invention is to solve this problem, and is provided on the folding/unfolding portion of the foldable device including the first device 10 and the second device 20 provided on both sides of the folded portion.
  • the first link portion 110 and the second device 20 are pivotally connected to one end of the first device 10 within a preset angular range within a certain range.
  • the first connection unit 100 and the second connection unit 200 are configured to rotate the first device 10 and the second device 20 about the same rotation axis C during folding/unfolding, and the first connection unit 100 connects the first device 10 and the second device 20, and the second connection unit connects the second device 20 and the first device 10 It is a configuration that connects
  • the first connection portion 100 includes a first link portion 110 and a second link portion 120, and the first link portion 110 and the second link portion 120 are rotatably connected within a certain range.
  • the first link unit 110 is connected to the first device 10 through the first pivot connection unit 130 and is rotated counterclockwise within a certain angle range in the example shown in the drawing.
  • the second link unit 120 is connected to the second device 20 through the first protrusion 150 and is rotated counterclockwise within a predetermined angle range.
  • the first link unit 110 and the second link unit 120 are rotatably connected through the first link connection unit 140 so as to be folded in the opposite direction of the plane on which the display 30 is provided within the first connection unit 100.
  • the second connection part 200 also has the third link part 210 connected to the second device 20 through the second pivot connection part 230 and the fourth link part 220. It is connected to the first device 10 through the second protrusion part 250.
  • the third link unit 210 and the fourth link unit 220 are rotatably connected through the second link connection unit 240 so as to be folded in the opposite direction of the plane on which the display 30 is provided.
  • each connection part (100, 200) is shown as being composed of two link parts (110, 120, 210, 220), but it is okay to be composed of three or more link parts, and as the number of link parts included in each connection part increases, there is an advantage in securing a large internal free space during folding, but there is a disadvantage in that durability is low or an additional configuration must be included. It is desirable to choose
  • the first connection unit 100 and the second connection unit 200 are connected across the first device 10 and the second device 20, the first connection unit 100 and the second connection unit 200 are inevitably overlapped with each other. More specifically, the second link portion 120 of the first connection portion 100 and the fourth link portion 220 of the second connection portion 200 overlap each other on a single plane.
  • the first protrusion 150 of the second link portion 120 is inserted into the fourth link portion 220, and the fourth link portion 220 is formed with a groove having the same shape as that of the first protrusion 150.
  • a groove having the same shape as the second protrusion 250 of the fourth link unit 220 is formed in the second link unit 120 .
  • the folding portion of the display 30 is not a single line segment, but a flat state in which the display 30 is engaged with each other.
  • the second link unit 120 passes through the first device 10 while being connected to the second device 20
  • the first device 10 supports the second link unit 120 during unfolding
  • the fourth link unit 220 has the same principle and is supported by the second device 20 so that the display 30 can be supported more firmly when unfolded.
  • One or more first protrusions 150 and one or more second protrusions 250 are provided, and the greater the number, the more firmly the first device 10 and the second device 20 can be fixed, and fold marks. Although it has the advantage of being able to minimize, it also has the disadvantage of complicating processing.
  • the display 30 of the foldable device is installed across the first device 10 and the second device 20, and in order to secure the maximum curvature of the folded portion during folding, it is preferable that there is a non-contact portion in a certain area of the first connector 100 and the second connector 200.
  • the rotation axis C of the first connection unit 100 and the second connection unit 200 is shown as an example being provided on the upper part of the display 30 as shown in FIG.
  • the rotating shaft C When the rotating shaft C is provided above the display 30, it has the advantage of having a more robust structure, but has the disadvantage of reducing the curvature of the non-contact portion of the display 30 when folded.
  • the rotation axis C since the rotation axis C is located above the display 30, in order to prevent wrinkles on the display 30 in non-contact areas, as shown in FIG. It is necessary to supplement the structure of maintaining the length of the outer portion of the display 30 to be greater than the length of the non-contact portion of the display 30 .
  • any structure may be used as long as the length of the outer portion can be maintained to be greater than the length of the non-contact portion of the display 30 .
  • the first link part 110, the second link part 120, the third link part 210, and the fourth link part 220 of the present invention have a contact part 500 that abuts with each other.
  • this contact part 500 clockwise or counterclockwise, it is characterized in that it rotates within a certain angle range only in any one direction.
  • the contact portion 500 is formed vertically, a space is required for rotation, and due to this space, a portion that cannot support the display 30 may be formed and a crease may be formed.
  • the first link unit 110 and the second link unit 120 are rotated to be folded to the lower portion of the display 30. If the lower surface of the first link unit 110 has a long shape and the upper surface of the second link unit 120 has a long shape, the upper surface of the second link unit 120 can only rotate downward when folded, but cannot be folded to the upper side of the display 30. don't In addition, since folding is possible without separation, the display 30 can be supported without gaps.
  • the rotation device 300 of the present invention is connected to the second link part 120 and the fourth link part 220, respectively, and folds/unfolds around the same rotational axis C. It is basically provided on both sides of the foldable device, but may be additionally provided in the middle of the foldable device to increase durability.
  • the rotation guiding groove 310 is installed in the second link part 120 and the rotation guiding protrusion 320 is installed in the fourth link part 220 so that they are fitted with each other, folding / unfolding is performed around the same rotation axis (C).
  • the rotation axis C is located above the display 30, since the rotation is performed at the bottom of the display 30, flatness of the display 30 can be secured during unfolding.
  • the shock absorber 400 of the present invention is made of a material with a stretchable stone and is provided at a part where the first connection part 100 and the second connection part 200 of the first device 10 and the second device 20 contact each other when folded. This is a configuration to prevent the lower surfaces of the first device 10 and the second device 20 from being damaged when folding is performed with excessive force.

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Abstract

본 발명은 폴더블 디바이스용 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴더블 디바이스를 구성하는 제1디바이스와 제2디바이스를 하나의 회전축으로 회동시킬 수 있고, 언폴딩 시 플랙서블 디스플레이를 단일 평면에서 지지하면서 폴딩 시 여유 공간을 확보할 수 있어 플랙서블 디스플레이의 파손을 방지할 확보할 수 있으며, 최소한의 구성으로 폴딩 시 여유공간과 언폴딩 시 단일평면으로 디스플레이를 지지할 수 있으며, 동일 회전축을 통해 폴딩/언폴딩이 이루어지되 회동은 플렉서블 디스플레이 하부에서 이루어지는 폴더블 디바이스용 힌지장치에 대한 것이다.

Description

폴더블 디바이스용 힌지장치
본 발명은 폴더블 디바이스에서 접히거나 펼쳐질 부위에 장착되는 힌지장치에 대한 것이다. 보다 상세하게는 폴더블 디바이스는 플랙서블한 디스플레이를 적용하여 폴딩, 언폴딩되는 구조로서 폴더블 디바이스의 중앙부위에 접혀질 수 있는 힌지가 마련되는데 폴딩되었을 때 폴딩 부위의 곡률을 최대로 유지하기 위한 여유공간을 확보하면서 언폴딩되었을 때 편평한 상태를 유지할 수 있는 힌지장치에 대한 것이다.
최근 커브드 디스플레이가 보급되는 등 종래 평판 디스플레이에서 곡면을 갖는 디스플레이가 출시되고 있다. 이에 더해 폴더블 디바이스와 같이 접거나 펼쳐질 수 있는 디스플레이가 양산되고 있다.
폴더블 디바이스는 기본적으로 플렉서블 디스플레이 패널이 적용된 기기로서 종래 LCD, OELD와 같이 유리 기판과 같이 딱딱한 기판에 디스플레이 패널이 형성되는 것이 아니라 휘어질 수 있는 기판에 회로소자를 형성하여 휘어져도 화상을 표시할 수 있는 기기이다.
이러한 폴더블 디바이스는 휘어지거나 접혀지는 기기이므로 접혀지는 부위가 그렇지 않은 부분에 비해 파손될 가능성이 높고 언폴딩 시 즉, 펼쳐졌을 때 FPD와 같은 평탄도를 유지할 수 있어야 한다.
하지만 종래의 FPD는 기본적으로 폴딩을 상정하지 않아 접히는 구조가 없고 일반적인 힌지장치로는 경첩을 예로들 수 있는데 단순히 접히거나 펼쳐지는 힌지장치를 폴더블 디스플레이와 같이 유연한 기판에 직접 적용하였을 때에는 접혔을 때 곡률이 너무 작아 원하는 폴더블 디스플레이가 파손되는 등 실 사용 환경에 적용할 수 있을 정도의 내구도를 확보할 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래 폴더블 디스플레이 장치를 위한 힌지장치가 대한민국 등록특허 10-1875855호에 개시되어 있고 855호 특허에는 가요성이 있는 패널을 제1몸체, 제2몸체와 제1지지대 및 제2지지대를 통해 지지하고 제1몸체와 제2몸체는 힌지부재를 통해 접철이 가능하게 연결되는 구조로서 접혀졌을 때 가용성이 있는 패널의 곡률을 유지하면서 펼쳐졌을 때 제1지지대 및 제2지지대를 통해 단일평면에서 지지할 수 있다. 하지만 제1몸체와 제2몸체가 서로 다른 회전축을 통해 접철되고 제1지지대와 제2지지대 사이에 빈 공간이 형성될 수밖에 없는 구조로서 하나의 단일 평면에서 가요성 있는 패널을 지지할 수 없는 구조적인 문제가 있다. 이 때문에 폴딩/언폴딩이 반복되면 가요성이 있는 패널의 접히는 부위에 접힘 자국이 발생할 수 밖에 없고 언폴딩 시 완벽한 평면 패널을 형성할 수 없는 문제가 있다. 또한, 힌지장치에 포함되는 필수적인 구성이 많아 동작이 복잡하고 회전축이 다수이므로 힌지장치 좌우의 몸체가 따로 동작할 가능성이 있다. 또한, 이러한 문제를 방지하기 위해 별도의 구성이 필요하며 제1, 제2몸체가 각각의 회전중심으로 회동됨에 따라 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폴더블 디바이스를 구성하는 제1디바이스와 제2디바이스를 하나의 회전축으로 회동시킬 수 있고, 언폴딩 시 플랙서블 디스플레이를 단일 평면에서 지지하면서 폴딩 시 여유 공간을 확보할 수 있어 플랙서블 디스플레이의 파손을 방지할 확보할 수 있으며, 최소한의 구성으로 폴딩 시 여유공간과 언폴딩 시 단일평면으로 디스플레이를 지지할 수 있으며, 동일 회전축을 통해 폴딩/언폴딩이 이루어지되 회동은 플렉서블 디스플레이 하부에서 이루어지는 폴더블 디바이스용 힌지장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치는 제1디바이스와 제2디바이스를 포함하는 폴더블 디바이스의 폴딩/언폴딩 부위에 마련되는 힌지장치에 있어서, 상기 제1디바이스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제1링크부와 제2디바이스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제2링크부를 포함하는 제1연결부와, 상기 제2디바이스의 일단과 피봇 가능하게 연결되는 제3링크부와 제1디바이스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제4링크부를 포함하는 제2연결부를 포함하되, 상기 제1연결부와 제2연결부는 동일한 회전축을 중심으로 제1디바이스와 제2디바이스를 회동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1연결부의 제1링크부와 제2링크부는 회동가능하게 연결되고, 상기 제2연결부의 제3링크부와 제4링크부는 회동가능하게 연결되되, 상기 제1연결부와 제2연결부는 언폴딩 시 단일 평면에서 상기 폴더블 디바이스에 포함된 디스플레이를 지지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2링크부와 제4링크부는 제1디바이스와 제2디바이스 사이에서 서로 오버랩 되도록 배치되고, 상기 디스플레이를 단일평면 상에 지지하도록 맞물린 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2링크부의 일단은 상기 제4링크부 안쪽으로 삽입되어 상기 제2디바이스와 결합되는 제1돌출부를 갖고, 상기 제4링크부의 일단은 상기 제2링크부 안쪽으로 삽입되어 상기 제1디바이스와 결합되는 제2돌출부를 갖으며, 상기 제4링크부 및 제2링크부에는 각각 삽입된 제1돌출부 및 제2돌출부와 동일한 크기의 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1링크부와 제2링크부, 제2링크부와 제4링크부, 제4링크부와 제3링크부의 각 접촉면의 형상은 폴딩 또는 언폴딩될 때에 시계방향 또는 반시계방향 중 어느 하나의 방향으로만 회동이 가능하도록 일정한 기울기를 갖는 테이퍼진 상태로 맞물린 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1링크부와 제2링크부, 제2링크부와 제4링크부, 제4링크부와 제3링크부의 각 접촉면의 형상은 곡면 돌출부 또는 홈부로 맞물린 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동일한 회전축을 중심으로 제1디바이스와 제2디바이스를 회동시키기 위해 상기 제1연결부와 제2연결부 각각에는 회동 가이딩 홈 또는 회동 가이딩 돌출부를 포함하는 회동장치가 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회동장치는 상기 폴더블 디바이스에 포함된 디스플레이 하부에서 상기 제1연결부와 제2연결부에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1디바이스 및 제2디바이스와 제1연결부 및 제2연결부가 접촉되는 부위에는 탄성재질을 완충재가 제1디바이스 및 제2디바이스에 부착되는 것을 특징으로 하는 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명은 폴더블 디바이스의 폴딩 시 가요성 패널이 최대한 곡률을 유지하면서 언폴딩 시 완벽한 단일평면을 유지할 수 있다.
또한, 하나의 회전축을 통해 폴더블 디바이스의 양측 디바이스가 회동할 수 있어 별도의 구성 없이도 동기화된 폴딩을 수행할 수 있다.
또한, 폴더블 디바이스에 직접 연결되는 링크구조를 통해 폴딩/언폴딩 시 별도의 구성 없이도 안정적인 회동 가동을 수행할 수 있다.
또한, 언폴딩 시 단일 평면을 통해 가요성 패널을 지지함으로써 힌지장치가 없는 FPD와 같은 평탄도와 지지도를 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴더블 디바이스용 힌지장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폴더블 디바이스용 힌지장치의 분해도이고,
도 3은 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치에서 동일 회전축을 중심으로 폴딩/언폴딩이 이루어지는 회동장치의 일례에 대한 사시도이고,
도 4a, 4b는 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치가 폴딩 시 접히는 과정을 각각 나타내는 사시도이고,
도 5는 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치의 폴딩 시 내부 공간을 확대하기 위한 일례를 도시한 도면이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치는 제1디바이스와 제2디바이스를 포함하는 폴더블 디바이스의 폴딩/언폴딩 부위에 마련되는 힌지장치에 있어서, 상기 제1디바이스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제1링크부와 제2디바이스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제2링크부를 포함하는 제1연결부와, 상기 제2디바이스의 일단과 피봇 가능하게 연결되는 제3링크부와 제1디바이스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제4링크부를 포함하는 제2연결부를 포함하되, 상기 제1연결부와 제2연결부는 동일한 회전축을 중심으로 제1디바이스와 제2디바이스를 회동시키는 것을 특징으로 한다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폴더블 디바이스용 힌지장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴더블 디바이스용 힌지장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폴더블 디바이스용 힌지장치의 분해도이고, 도 3은 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치에서 동일 회전축을 중심으로 폴딩/언폴딩이 이루어지는 회동장치의 일례에 대한 사시도이고, 도 4a, 4b는 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치가 폴딩 시 접히는 과정을 각각 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치의 폴딩 시 내부 공간을 확대하기 위한 일례를 도시한 도면이다.
폴더블 디바이스는 플랙서블 디스플레이를 포함하여 이루어지고 언폴딩 시 즉, 펼쳐졌을 때 디스플레이가 편평한 상태를 유지하도록 지지되어야 하고 폴딩 시 디스플레이가 뾰족한 상태가 되지 않도록 접히는 부분의 곡률이 최대가 되도록 여유공간을 확보할 필요가 있다. 하지만 종래의 힌지장치는 언폴딩 시 평탄도를 균일하게 확보하기 어렵고 폴딩 시 디스플레이의 곡률을 최대로 유지하는데 한계가 있다. 또한, 힌지장치가 복잡하게 구성될 뿐만 아니라 힌지장치를 중심으로 좌우 몸체가 각각 별도의 회전축을 중심으로 회동하므로 폴딩/언폴딩이 대칭적으로 이루어지지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 접히는 부위를 중심으로 양측에 마련되는 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)를 포함하는 폴더블 디바이스의 폴딩/언폴딩되는 부위에 마련되는 힌지장치에 있어서, 제1디바이스(10)의 일단에 미리 설정된 각도 범위 내에서 피봇 가능하게 연결되는 제1링크부(110)와 제2디바이스(20)의 일단에 일정 범위 내에서 피봇 가능하게 연결되는 제2링크부(120)를 포함하는 제1연결부(100)와, 제2디바이스(20)의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제3링크부(210)와 제1디바이스(10)의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제4링크부(220)을 포함하는 제2연결부(200)을 포함하여 이루어지되, 제1연결부(100)와 제2연결부(200)는 하나의 동일한 회전축(C)를 중심으로 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)를 회동시킨다.
본 발명의 제1연결부(100)와 제2연결부(200)는 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)를 폴딩/언폴딩 시 동일한 하나의 회전축(C)를 중심으로 회동시키는 구성으로 제1연결부(100)는 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)를 연결하고, 제2연결부는 제2디바이스(20)와 제1디바이스(10)를 연결하는 구성이다.
보다 구체적으로 제1연결부(100)는 제1링크부(110)와 제2링크부(120)를 포함하여 이루어지고, 제1링크부(110)와 제2링크부(120)는 일정 범위 내에서 회동가능하게 연결된다. 제1링크부(110)는 제1디바이스(10)에 제1피봇연결부(130)을 통해 연결되고 도면에 표시된 일례에서는 반시계 방향으로 일정 각도 범위 내에서 회동된다. 제2링크부(120)는 제2디바이스(20)에 제1돌출부(150)을 통해 연결되고 반시계 방향으로 일정 각도 범위 내에서 회동된다. 제1링크부(110)와 제2링크부(120)는 제1연결부(100) 내에서 디스플레이(30)가 마련된 평면의 반대방향으로 접혀지도록 제1링크연결부(140)을 통해 회동가능하게 연결된다. 제2연결부(200)도 제1연결부(100)와 유사하게 제3링크부(210)가 제2디바이스(20)에 제2피봇연결부(230)을 통해 연결되고 제4링크부(220)는 제2돌출부(250)을 통해 제1디바이스(10)에 연결된다. 제3링크부(210)와 제4링크부(220)는 디스플레이(30)가 마련된 평면의 반대방향으로 접혀지도록 제2링크연결부(240)을 통해 회동가능하게 연결된다. 본 발명의 실시예에서는 각 연결부(100, 200)이 두 개의 링크부(110, 120, 210, 220)으로 이루어진 것을 도시하고 있지만 3개 이상의 링크부로 구성하여도 무방하고 각 연결부에 포함되는 링크부의 개수가 많을수록 폴딩 시 내부의 여유공간을 크게 확보할 수 있는 장점이 있지만 내구도가 떨어지는 단점 또는 부가적인 구성이 포함되어야 하는 단점이 있으므로 힌지장치가 적용되는 디바이스에 따라 최적의 개수를 선택하는 것이 바람직하다.
위와 같이 제1연결부(100)와 제2연결부(200)가 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)에 걸쳐 연결되므로 제1연결부(100)와 제2연결부(200)는 서로 오버랩되는 부분(D)이 있을 수밖에 없다. 보다 구체적으로는 제1연결부(100)의 제2링크부(120)와 제2연결부(200)의 제4링크부(220)는 단일 평면상에서 서로 겹치는 부분이 생기게 된다. 디스플레이(30)를 평평한 상태로 지지하기 위해 제2링크부(120)의 제1돌출부(150)는 제4링크부(220)의 내부로 삽입된 상태가 되고 제4링크부(220)에는 제1돌출부(150)의 형상과 동일한 형상의 홈이 형성된다. 마찮가지로 제2링크부(120)에는 제4링크부(220)의 제2돌출부(250)와 동일한 형상의 홈이 형성된다. 이렇게 서로 맞물린 상태로 교차하므로 본 발명의 폴더블 디바이스용 힌지장치는 디스플레이(30)가 접히는 부분이 단일한 선분이 아니라 서로 맞물린 형태의 평면 상태가 되어 종래 힌지장치가 가지고 있는 디스플레이(30)의 접힘 자국이 발생하는 것을 원천적으로 방지할 수 있고 디스플레이(30) 전체를 빈틈없이 지지할 수 있다. 이에 더해 제2링크부(120)이 제2디바이스(20)에 연결되면서 제1디바이스(10)를 통과하는데 언폴딩 시 제1디바이스(10)가 제2링크부(120)를 지지하도록 하면 언폴딩 시 제1링크부(110)와 제2링크부(120)가 디스플레이(30)에 가해진 외력에 의해 접철되는 것을 방지할 수 있다. 제4링크부(220)도 동일한 원리고 제2디바이스(20)가 지지하여 언폴딩 시 더욱 단단하게 디스플레이(30)를 지지할 수 있게 된다.
제1돌출부(150)와 제2돌출부(250)는 하나 이상 마련되며 개수가 많으면 많을수록 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)를 더욱 단단하게 고정할 수 있고 접힘 자국을 최소화할 수 있는 장점이 있지만 가공이 복잡해지는 단점도 있다.
폴더블 디바이스의 디스플레이(30)는 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)에 걸쳐 설치되며 폴딩 시 접히는 부분의 최대 곡률을 확보하기 위해 제1연결부(100)와 제2연결부(200)의 일정 영역에서 비접촉되는 부위가 있는 것이 바람직하다.
제1연결부(100)와 제2연결부(200)의 회전축(C)은 도 4a에 도시된 것과 같이 디스플레이(30)의 상부에 마련되는 것을 일례로 도시하였지만 회전축(C)은 디스플레이(30)와 동일 평면상에 마련될 수도 있고 디스플레이(30)의 하부에 마련될 수도 있다. 회전축(C)이 디스플레이(30)의 상부에 마련될 경우 보다 견고한 구조를 가질 수 있는 장점이 있지만 폴딩 시 디스플레이(30)의 비접촉되는 부위의 곡률이 작아지는 단점이 있다. 물론 회전축(C)이 디스플레이(30) 상부에 위치하므로 비접촉되는 부위에서 디스플레이(30)에 주름이 생기는 것을 방지하기 위해 도 5에 도시한 것과 같이 제1피봇연결부(130) 및 제2피봇연결부(230)의 회동축을 제1디바이스(10) 및 제2디바이스(20)의 하면에 마련하는 등 제1연결부(100)와 제2연결부(200)가 접혀졌을 때 여유공간의 외곽부 길이를 디스플레이(30)의 비접촉 부위의 길이보다 크도록 유지하는 구조상의 보완이 필요하다. 물론 외곽부의 길이를 디스플레이(30)의 비접촉 부위의 길이보다 크도록 유지할 수 있는 구조면 어떤구조이든 상관은 없다.
회전축(C)이 디스플레이(30)와 동일 평면에 마련되거나 하부에 마련될 경우 비접촉 부위의 곡률을 크게 유지할 수 있는 장점이 있지만 내구도가 떨어지는 단점이 있다.
본 발명의 제1링크부(110), 제2링크부(120), 제3링크부(210) 및 제4링크부(220)은 서로 맞닿는 접촉부(500)가 있는데 이 접촉부(500)에서는 시계방향 또는 반시계 방향 중 어느 하나의 방향으로만 일정 각도 범위 내에서 회동되는 것이 특징이다. 접촉부(500)가 수직으로 형성되면 회동을 위해서 이격이 필요하고 이러한 이격에 의해 디스플레이(30)를 지지하지 못하는 부위가 생기게 되며 접힘 자국이 생길 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 접촉부(500)를 일정한 기울기를 갖도록 테이퍼진 상태로 형성하거나 곡면 돌출부와 곡면 홈으로 형성하여 이격 없이 회동 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들어 제1링크부(110)와 제2링크부(120)의 맞닿는 부분을 설명하면 제1링크부(110)와 제2링크부(120)는 디스플레이(30)의 하부로 접철되도록 회동되는데 제1링크부(110)를 하부면이 긴 형상을 갖고 반대로 제2링크부(120)의 상부면이 긴 형상을 갖도록 하면 접철 시 하부로 회동할 수 있을 뿐 디스플레이(30)의 상부로는 접철되지 않는다. 또한, 이격 없이도 접철이 가능하므로 빈틈없이 디스플레이(30)를 지지할 수 있게된다.
또한, 제1링크부(110)에는 곡면 돌출부를 형성하고 제2링크부(120)에는 곡면 홈부를 형성하여 서로 맞닿게 구성하면 이격 없이 회동이 가능하고 보다 부드러운 접철이 가능하지만 디스플레이(30) 상부로도 회동이 가능하므로 이를 방지하기 위한 장치가 필요하다.
본 발명의 회동장치(300)는 각각 제2링크부(120)와 제4링크부(220)에 연결되어 동일 회전축(C)을 중심으로 폴딩/언폴딩이 이루어지는 구성으로 기본적으로는 폴더블 디바이스의 양쪽 측면에 마련되지만 내구성을 높이기 위해서 폴더블 디바이스의 중간 부분에도 추가적으로 마련될 수 있다. 일례로 제2링크부(120)에는 회동 가이딩 홈(310)이 설치되고 제4링크부(220)에는 회동 가이딩 돌출부(320)이 설치되어 서로 끼워지도록 하면 동일 회전축(C)을 중심으로 폴딩/언폴딩이 이루어진다. 또한, 디스플레이(30) 상부에 회전축(C)이 있더라도 디스플레이(30) 하부에서 회동이 이루어지므로 언폴딩 시 디스플레이(30)의 평탄도를 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 완충재(400)는 신축석이 있는 재질로 이루어져 폴딩 시 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)에 제1연결부(100)과 제2연결부(200)이 접촉되는 부위에 마련되어 접촉 시 충격을 흡수하는 구성이다. 과도한 힘으로 폴딩이 이루어질 경우 제1디바이스(10)와 제2디바이스(20)의 하부면이 파손되는 것을 방지하기 위한 구성이다.

Claims (9)

  1. 제1디바이스와 제2디바이스를 포함하는 폴더블 디바이스의 폴딩/언폴딩 부위
    에 마련되는 힌지장치에 있어서,
    상기 제1디바이스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제1링크부와 제2디바이
    스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제2링크부를 포함하는 제1연결부와,
    상기 제2디바이스의 일단과 피봇 가능하게 연결되는 제3링크부와 제1디바이
    스의 일단에 피봇 가능하게 연결되는 제4링크부를 포함하는 제2연결부를 포함하되,
    상기 제1연결부와 제2연결부는 동일한 회전축을 중심으로 제1디바이스와 제2
    디바이스를 회동시키고,
    상기 제1연결부와 제2연결부는 제1디바이스와 제2디바이스 사이에서 서로 맞
    물리게 배치되며, 언폴딩 시 단일평면을 형성하여 상기 폴더블 디바이스에 포함된
    디스플레이를 지지하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디바이스용 힌지장치.
  2. 청구항 1에서,
    상기 제1연결부의 제1링크부와 제2링크부는 회동가능하게 연결되고,
    상기 제2연결부의 제3링크부와 제4링크부는 회동가능하게 연결되는 것을 특
    징으로 하는 폴더블 디바이스용 힌지장치.
  3. 청구항 2에서,
    상기 제2링크부와 제4링크부는 제1디바이스와 제2디바이스 사이에서 서로 오버랩 되도록 배치되고, 상기 디스플레이를 단일평면 상에 지지하도록 맞물린 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 디바이스용 힌지장치.
  4. 청구항 2에서,
    상기 제2링크부의 일단은 상기 제4링크부 안쪽으로 삽입되어 상기 제2디바이스와 결합되는 제1돌출부를 갖고,
    상기 제4링크부의 일단은 상기 제2링크부 안쪽으로 삽입되어 상기 제1디바이스와 결합되는 제2돌출부를 갖으며,
    상기 제4링크부 및 제2링크부에는 각각 삽입된 제1돌출부 및 제2돌출부와 동일한 크기의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 폴더블 디바이스용 힌지장치.
  5. 청구항 1에서,
    상기 제1링크부와 제2링크부, 제2링크부와 제4링크부, 제4링크부와 제3링크부의 각 접촉면의 형상은 폴딩 또는 언폴딩될 때에 시계방향 또는 반시계방향 중 어느 하나의 방향으로만 회동이 가능하도록 일정한 기울기를 갖는 테이퍼진 상태로 맞물린 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 디바이스용 힌지장치.
  6. 청구항 1에서,
    상기 제1링크부와 제2링크부, 제2링크부와 제4링크부, 제4링크부와 제3링크부의 각 접촉면의 형상은 곡면 돌출부 또는 홈부로 맞물린 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 폴더블 디바이스용 힌지장치.
  7. 청구항 1에서,
    상기 동일한 회전축을 중심으로 제1디바이스와 제2디바이스를 회동시키기 위해 상기 제1연결부와 제2연결부 각각에는 회동 가이딩 홈 또는 회동 가이딩 돌출부를 포함하는 회동장치가 결합되는 것을 폴더블 디바이스용 힌지장치.
  8. 청구항 7에서,
    상기 회동장치는 상기 폴더블 디바이스에 포함된 디스플레이 하부에서 상기 제1연결부와 제2연결부에 결합되는 것을 특징으로 하는 폴더블 디바이스용 힌지장치.
  9. 청구항 1에서,
    상기 제1디바이스 및 제2디바이스와 제1연결부 및 제2연결부가 접촉되는 부위에는 탄성재질을 완충재가 제1디바이스 및 제2디바이스에 부착되는 것을 특징으로 하는 폴더블 디바이스용 힌지장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102426412B1 (ko) * 2022-01-22 2022-07-29 주식회사 아이피엘랩스 폴더블 디바이스용 힌지장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150096827A (ko) * 2014-02-17 2015-08-26 삼성전자주식회사 힌지장치 및 이를 구비하는 폴더블 디스플레이 장치
KR101727971B1 (ko) * 2014-02-21 2017-04-18 삼성전자주식회사 접철식 기기
KR20190065689A (ko) * 2017-12-04 2019-06-12 엘지디스플레이 주식회사 폴더블 디스플레이 장치
CN111179762A (zh) * 2020-03-06 2020-05-19 上海天马微电子有限公司 一种折叠显示装置
US20200326751A1 (en) * 2019-04-11 2020-10-15 Lg Electronics Inc. Flexible display device
KR102426412B1 (ko) * 2022-01-22 2022-07-29 주식회사 아이피엘랩스 폴더블 디바이스용 힌지장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653258B1 (ko) * 2010-03-09 2016-09-09 엘지전자 주식회사 힌지 어셈블리 및 이를 포함하는 이동 단말기
EP3826278A1 (en) * 2011-07-11 2021-05-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Flexible display with guided plates to support the display in the open position
KR101986762B1 (ko) * 2012-10-19 2019-06-10 삼성디스플레이 주식회사 접이식 표시 장치
KR102261641B1 (ko) * 2014-05-13 2021-06-08 삼성디스플레이 주식회사 폴딩 가능한 디스플레이 장치
KR102353760B1 (ko) * 2015-04-01 2022-01-20 삼성디스플레이 주식회사 접이식 표시 장치
KR102163739B1 (ko) * 2015-06-08 2020-10-12 삼성전자주식회사 접철식 기기
KR101801192B1 (ko) * 2016-03-03 2017-12-20 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR101861077B1 (ko) * 2016-06-02 2018-06-05 주식회사 이랜텍 힌지 및 이를 구비하는 플렉서블 디스플레이 디바이스
KR102619250B1 (ko) * 2016-09-30 2023-12-29 엘지디스플레이 주식회사 폴더블 표시장치
CN109994048B (zh) * 2019-05-17 2024-05-03 泰州市创新电子有限公司 一种柔性屏折叠结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150096827A (ko) * 2014-02-17 2015-08-26 삼성전자주식회사 힌지장치 및 이를 구비하는 폴더블 디스플레이 장치
KR101727971B1 (ko) * 2014-02-21 2017-04-18 삼성전자주식회사 접철식 기기
KR20190065689A (ko) * 2017-12-04 2019-06-12 엘지디스플레이 주식회사 폴더블 디스플레이 장치
US20200326751A1 (en) * 2019-04-11 2020-10-15 Lg Electronics Inc. Flexible display device
CN111179762A (zh) * 2020-03-06 2020-05-19 上海天马微电子有限公司 一种折叠显示装置
KR102426412B1 (ko) * 2022-01-22 2022-07-29 주식회사 아이피엘랩스 폴더블 디바이스용 힌지장치

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