WO2024010143A1 - 변형가능한 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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WO2024010143A1
WO2024010143A1 PCT/KR2022/017387 KR2022017387W WO2024010143A1 WO 2024010143 A1 WO2024010143 A1 WO 2024010143A1 KR 2022017387 W KR2022017387 W KR 2022017387W WO 2024010143 A1 WO2024010143 A1 WO 2024010143A1
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WO
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unit
state
display device
curved
coupled
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Application number
PCT/KR2022/017387
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English (en)
French (fr)
Inventor
강성빈
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to EP23173827.9A priority patent/EP4303058A1/en
Priority to KR1020230073517A priority patent/KR20240006433A/ko
Priority to US18/214,032 priority patent/US20240010069A1/en
Priority to US18/213,993 priority patent/US20240015907A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements

Definitions

  • the present invention relates to a deformable display device, and more specifically, to a display device that changes position and is pulled in and out when necessary.
  • a vehicle is a device for a user interface and includes various input and output units.
  • mechanical input units such as buttons, dials, and levers were mainly used as input units, but recent input units include voice input units, touch input units, and even gesture input units.
  • voice input units touch input units
  • gesture input units include voice input units, touch input units, and even gesture input units.
  • the most basic output unit was the clister, which included an instrument panel that provided information on the vehicle's speed, RPM, and fuel amount, but as display technology improved and vehicle functions became more precise and diversified, a display unit was included to output various contents.
  • the number of vehicles is increasing.
  • the cluster on the instrument panel also has a display rather than a needle type, so it can provide a variety of information.
  • HUD head up display
  • the display not only outputs information, but also has a touch sensor to enable touch input at the same time, so it can function as an output unit and an input unit at the same time.
  • a touch sensor to enable touch input at the same time, so it can function as an output unit and an input unit at the same time.
  • the panel which includes the instrument panel and center fascia, is located at the front of the vehicle, there is a problem that the panel obscures the front view when it grows in size.
  • the function of the instrument panel that provides information to the user during autonomous driving is unnecessary or reduced, so a larger instrument panel is not necessarily better.
  • the purpose of the present invention is to provide a retractable display device that can be withdrawn when needed and stored when not needed, thereby reducing the size of the exposed screen.
  • the purpose is to provide a display device equipped with a moving unit that can simultaneously perform linear motion and curved motion using the power of a single motor.
  • the purpose is to improve the rigidity of the display unit through a back support structure to prevent damage in a flexible structure and an inelastic sheet to prevent reverse bending deformation.
  • the fixed unit a moving unit that is movably coupled to the fixed unit and switches from a first state to a second state; and a display unit coupled to the moving unit, moving with the moving unit, and including a variable part whose curvature changes from a flat state in the first state to a curved state in the second state, wherein the display unit is a flexible display panel. ; a living hinge located on the back of the flexible display panel and deformable in response to bending deformation of the variable portion; and a non-elastic sheet coupled to the rear surface of the living hinge, wherein the inelastic sheet is unfolded in the first state and wrinkles are formed in the second state.
  • the living hinge includes a plurality of grooves extending horizontally and arranged vertically side by side on the back surface, and wrinkles of the inelastic sheet may be formed at positions corresponding to the grooves.
  • a plurality of rigid ribs located between the plurality of grooves and extending in the horizontal direction can be pivoted.
  • the rigid ribs may be spaced apart from each other in the horizontal direction, forming a predetermined gap, and may be arranged in plural pieces, and the positions of their ends may be misaligned with those of the rigid ribs adjacent in the vertical direction.
  • the living hinge includes an elastic material, and the groove may have a V-shaped cross section.
  • the fixing unit includes a vertical base extending in a vertical direction; and a side rail formed on a front side of the vertical base, the lower end of which protrudes in the front direction and extended, and a guide hinge wing portion that protrudes from the back of the living hinge and moves along the side rail.
  • a plurality of guide hinge wings may be arranged in the vertical direction.
  • a pair of the vertical bases are provided in a horizontal direction, the side rails are formed on opposite sides of the pair of vertical bases, and a pair of the guide hinge wings are formed to be left and right symmetrical and are coupled to the pair of variable guide rails. can do.
  • the display unit includes an upper flat portion located above the variable portion and whose curvature does not change; and a first back plate that is located below the variable portion and includes a lower flat portion whose curvature does not change, and is coupled to the rear surface of the upper flat portion; And it may include a second back plate coupled to the rear surface of the lower plane portion.
  • the first back plate is fixed to the upper flat portion and includes a first extension portion that covers at least a portion of the living hinge
  • the second back plate is fixed to the lower flat portion and covers at least a portion of the living hinge. and a second extension part, and the first extension part and the second extension part may not overlap.
  • the moving unit includes a straight moving unit that moves perpendicularly with respect to the fixed unit and is coupled to the first back plate; and a curved moving unit that curves with respect to the fixed unit and protrudes forward and downward when switching from the first state to the second state and is coupled to the second back plate, wherein the display unit is in the first state. It is in a flat state, and in the second state, the height is lowered and the lower part is in a curved state protruding forward.
  • a lower arm further comprising a driving unit that provides power to the curved moving unit, wherein the curved moving unit includes a curved rack gear engaged with a pinion gear of the driving unit; And it may include an upper arm coupled to the upper end of the lower arm and providing power to the linear moving unit.
  • a display device includes a fixing unit; a moving unit that is movably coupled to the fixed unit and switches from a first state to a second state; and a display unit coupled to the moving unit and moving with the moving unit and including a variable part whose curvature changes from a flat state in the first state to a curved state in the second state, wherein the fixed unit moves in a vertical direction.
  • Extended vertical base and a side rail formed on a front side of the vertical base, the lower end of which protrudes toward the front, and the extended side rail
  • the display unit includes: a flexible display panel; a living hinge located on the back of the flexible display panel and deformable in response to bending deformation of the variable portion; And it may include a guide hinge wing portion that protrudes from the rear surface of the living hinge and moves along the side rail.
  • a plurality of guide hinge wings may be arranged in the vertical direction.
  • a pair of the vertical bases are provided in a horizontal direction, the side rails are formed on opposite sides of the pair of vertical bases, and a pair of the guide hinge wings are formed to be left and right symmetrical and are coupled to the pair of variable guide rails. can do.
  • the display unit includes an upper flat portion located above the variable portion and whose curvature does not change; and a first back plate that is located below the variable portion and includes a lower flat portion whose curvature does not change, and is coupled to the rear surface of the upper flat portion; And it may include a second back plate coupled to the rear surface of the lower plane portion.
  • the display device of the present invention has an advantage in that its shape can be changed, allowing the display unit to be withdrawn and withdrawn even if the storage space and the withdrawal direction do not match.
  • the lower curved movement and the upper linear movement of the vertically linked display unit can be performed simultaneously through the power of one motor.
  • FIG. 1 is a front perspective view showing a first state of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front perspective view showing a second state of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a rear perspective view showing a first state of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a rear view showing a first state of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a rear perspective view showing a second state of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a rear view showing a second state of the display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a perspective view showing a moving unit of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a diagram showing the rear structure of the display unit of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a side rail and a hinge wing portion of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is an exploded perspective view of the display unit and its rear structure of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is a diagram showing a living hinge of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is a diagram showing a living hinge and an inelastic sheet of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 13 is a plan view showing a moving unit of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 14 is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 3.
  • Figure 15 is a cross-sectional view taken along line A'-A' of Figure 4.
  • Figure 16 is a cross-sectional view taken along line B-B of Figure 3.
  • Figure 17 is a cross-sectional view taken along line B'-B' of Figure 4.
  • 18 to 20 are diagrams illustrating slide operations of a straight moving unit and a curved moving unit of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a front perspective view showing a first state of the display device 10 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front perspective view showing a second state of the display device 10 according to an embodiment of the present invention. am.
  • the display device 10 of the present invention can be used when it is desired to implement a large screen in a limited space.
  • the display device 10 of the present invention can be installed in a place where space utilization can be increased by changing the location as needed.
  • the display device 10 of the present invention can be used as an instrument panel located on the front of a vehicle.
  • the display device 10 of the present invention can switch from the first state in FIG. 1 to the second state in FIG. 2.
  • the display unit 100 may move downward and simultaneously change into a bending deformed state as shown in FIG. 2 .
  • the display unit 100 may include a display panel on the front and a rear structure that covers the display unit 100 on the back.
  • the display device 10 includes a fixing unit 310 that fixes the display device 10 to a vehicle or a specific location, and a driving unit that is attached to the rear structure of the display unit 100 and changes the position and shape of the display unit 100 330) and may include a moving unit.
  • the display panel can display graphic objects corresponding to various information.
  • Display panels include liquid crystal display (LCD), thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), organic light-emitting diode (OLED), flexible display, It may include at least one of a 3D display and an e-ink display.
  • the display panel can implement a touch screen by forming a layered structure with the touch input unit 213 or being formed as one piece.
  • a flexible display such as an organic light-emitting diode (OLED) can be used to achieve bending deformation as shown in FIG. 2. Even if a flexible display panel is used, it is difficult to maintain rigidity when all sections undergo bending deformation, so as shown in Figure 2, some sections are variable portions (B) where bending deformation occurs, and the upper and lower sides of the variable portion (B) It may include planar portions F1 and F2.
  • OLED organic light-emitting diode
  • the upper flat portion F1 moves only in the vertical direction, and the lower flat portion F2 moves downward and simultaneously protrudes obliquely forward.
  • the movement directions of the upper flat portion F1 and the lower flat portion F2 are different, and as a result, the curvature of the variable portion B located between the upper flat portion F1 and the lower flat portion F2 changes.
  • FIG. 3 is a rear perspective view showing a first state of the display device 10 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a rear view showing a first state of the display device 10 according to an embodiment of the present invention. am.
  • a structure for mounting the display unit 100 while changing its position and shape is located on the back of the display unit 100 of the display device 10 of the present invention.
  • the fixed unit 310 is a part that fixes the display device 10 to a vehicle, etc.
  • the driving unit 330 is located in the fixed unit 310 and provides power when moving the moving unit relative to the fixed unit 310. .
  • the moving unit is a component that moves by receiving power from the driving unit 330 and is coupled to the flat parts F1 and F2 of the display unit 100 to induce movement and deformation of the display unit 100.
  • the moving unit may be largely composed of a straight moving unit 320 coupled to the upper plane portion F1 and a curved moving unit 340 coupled to the lower plane portion F2.
  • the fixing unit 310 may include a horizontal base 316 fixed to the floor and a vertical base 311 extending in the vertical direction from the horizontal base 316.
  • the vertical base 311 may be formed with rails 312, 314, 315 for the moving units 320 and 340 to slide, and the moving units 320 and 340 move relative to the vertical base 311 and display The position of unit 100 can be changed.
  • a pair of vertical bases 311 may be provided on the left and right, and a pair of moving units 320 and 340 may be provided on the left and right accordingly.
  • the display unit 100 can be moved stably without shaking through a pair of moving units 320 and 340 provided on the left and right.
  • the moving unit is a straight moving unit 320 that moves the upper flat part (F1) of the display unit 100 in the vertical direction and guides the lower flat part (F2) of the display unit 100 to protrude forward and move when moving in the downward direction. It may include a curved moving unit 340.
  • the straight moving unit 320 can move up and down along a straight rail formed on the vertical base 311, and the curved moving unit 340 can move along a curved rail.
  • the vertical base 311 includes a straight rail extending in the vertical direction, and a first straight rail 314 located in front of the vertical base 311 as shown in FIG. 2 and at the rear as shown in FIG. 3. It may include a second straight rail 315 positioned.
  • the straight rail may be provided on only one side, but a pair of straight rails may be provided on the front and rear to support the weight of the display unit 100 and move it without twisting.
  • the linear moving unit 320 includes a first guide block 324 moving along the first straight rail 314 formed on the vertical base 311 and a second guide block 325 moving along the second straight rail 315. ) may include.
  • the first guide block 324 may be fastened to the first front bracket 322 and the second guide block 325 may be fastened to the rear bracket 323.
  • a moving plate 321 located between the first front bracket 322 and the rear bracket 323 may be provided so that the first guide block 324 and the second guide block 325 move simultaneously.
  • the moving plate 321 may be located on the inside of a pair of vertical bases 311 in opposite directions, as shown in FIG. 3 .
  • the moving plate 321 may be arranged at a predetermined distance from the vertical base 311.
  • Figure 5 is a plan view showing a moving unit of the display device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the moving plate 321 is not directly coupled to the straight rails 314 and 315, but is connected to the first front bracket 322. It can be combined using the rear bracket 323, and a space can be created between the moving plate 321 and the vertical base 311.
  • a curved moving unit 340 may be located between the vertical base 311 and the moving plate 321.
  • the curved moving unit 340 may include a lower arm 341 whose lower portion is coupled to the rear surface of the lower plane portion F2 and extends upward. The lower part of the lower arm 341 is coupled to the lower plane portion F2 through the second front bracket 345.
  • the curved moving unit 340 may further include an upper arm 342 on the upper side of the lower arm 341.
  • the upper arm 342 may include guide protrusions 343 and 344 that move along the curved rails 312 and 326.
  • the lower arm 341 receives the power of the driving unit 330 to push the lower flat part F2 forward, and the guide protrusions 343 and 344 of the upper arm 342 follow the curved rails 312 and 326.
  • the movement path of the curved moving unit 340 can be set while moving.
  • the lower arm 341 may include a curved rack gear 341a located in the rear direction to receive power to the driving unit 330.
  • the fixed part in FIG. 5 corresponds to the fixed unit 310, and the moving part corresponds to the moving units 320 and 340 and the display unit 100 that moves together with the moving units 320 and 340. may be included.
  • the driving unit 330 that provides power to the moving units 320 and 340 may include a motor 331 and a pinion gear 334 that transmits the power of the motor 331.
  • the motor 331 may be fixed on the horizontal base 316.
  • a horizontal shaft 333 may be included to transmit the power of one motor 331 to the left and right to transmit force to the moving units 320 and 340 provided symmetrically left and right. .
  • the motor 331 is located between a pair of vertical bases 311 as shown in FIG. 4, and the horizontal shaft 333 extends in the left and right directions, and a pinion gear 334 is coupled to each end.
  • a plurality of gears can be used, and the gear box 332 where the gears are located is the motor ( 331).
  • the pinion gear 334 engages with the curved rack gear 341a formed on the lower arm 341 of the curved moving unit 340, and when the pinion gear 334 rotates, the curved rack gear 341a can move along a curve.
  • the rear surface of the lower arm 341 on which the curved rack gear 341a is formed is convexly protruding in the rear direction, so that when the pinion gear 334 rotates, it can move along a curved trajectory rather than a straight line.
  • FIG. 6 is a rear perspective view showing a second state of the display device 10 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a rear view showing a second state of the display device 10 according to an embodiment of the present invention. am.
  • the curved moving unit 340 pushes the bottom of the display unit 100 forward and the upper plane of the display unit 100 combined with the straight moving unit 320
  • the portion F1 moves in the vertical direction separately from the lower plane portion F2 and maintains its forward direction.
  • the lower flat portion F2 of the display unit 100 may move lower than the horizontal base 316 and protrude forward as shown in FIG. 6 .
  • the variable part B is bent to form a curve, and the rear structure of the display unit located on the back of the variable part B may be provided with a living hinge 365 to enable bending and deformation in the vertical direction.
  • the living hinge 365 may be formed by attaching each bar in the form of horizontally long bar-shaped members arranged in the vertical direction, and a groove 3652 extending in the horizontal direction is formed on the back of the elastic member. This can be implemented.
  • the upper flat part (F1) and the lower flat part (F2) are guided by combining with the moving units (320, 340), but the variable part (B) changes shape, so it is provided with a bracket that is fastened to the moving units (320, 340). difficult.
  • the variable part (B) is not coupled to the moving unit (320, 340), but is coupled to the side rail (313) that guides the movement path as shown in FIG. 6 and follows a predetermined curved trajectory along the curved rail (312, 326). You can move along.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the rear structure of the display unit 100 of the display device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the display unit 100 of the present invention may be composed of an upper flat part (F1), a variable part (B), and a lower flat part (F2), and the upper flat part (F1) and the lower flat part (F2)
  • the rigid backplates 361 and 362 may be combined.
  • the backplate is divided into a first backplate 361 coupled to the upper plane portion (F1) and a second backplate 362 coupled to the lower plane portion (F2), and the portion corresponding to the variable portion (B) is bent.
  • the solid back plate may be omitted and the living hinge 365 may be located.
  • the backplates 361 and 362 may include extension portions 361a and 362a extending toward the variable portion B, and the extension portions 361a and 362a are not coupled to the display portion 100 and thus extend toward the variable portion B. ) may be spaced apart from the back of the display unit 100 in the second bent state (see FIG. 15).
  • the ends of the extension portion 361a of the first back plate 361 and the extension portion 362a of the second back plate 362 may meet in the middle of the variable portion so as not to overlap each other.
  • the curved moving unit 340 moves downward and forward, from the top of the extension portion 362a of the second back plate 362 located at the bottom to the back of the display unit 100. and the lower end of the extension portion 361a of the first back plate 361 is then spaced apart from the rear surface of the display unit 100.
  • the living hinge 365 may be covered by extension portions 361a and 362a, and is shown in FIG. 8 on the rear side of the hinge wing portion 368 or living hinge 365 for guiding the movement path of the variable portion (B). It can protrude as shown.
  • the hinge wing portion 368 may be made of a metal material for rigidity, and in order to fix the hinge wing portion 368 to the living hinge 365, a wing fixing portion 3681 that covers the back of the living hinge 365 is provided. It can be included.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the side rail 313 and the hinge wing portion 368 of the display device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • (a) is an enlarged view of the third guide protrusion 3683 inserted into the side rail 313, and (b) is a side view showing the second state.
  • the hinge wing portion 368 has a third guide protrusion inserted into the side rail 313 to move along the side rail 313 formed in the lateral direction of the vertical base 311. 3683).
  • the side rail 313 forms a vertical straight line on the upper side, but may include a curve that is curved toward the front at the lower side.
  • the third guide protrusion 3683 of the hinge wing 368 is located in the upper straight section of the side rail 313, but when converted to the second state, it moves to the curved section of the side rail 313 and moves to the lower part of the display. may protrude as shown in (b) of FIG. 9.
  • the hinge wings 368 may be arranged left and right symmetrically as shown in FIG. 8 .
  • the third guide protrusions 3683 may be arranged to face each other.
  • the extension portions (361a, 362a) are omitted in the portion where the wing fixing portion 3681 of the hinge wing portion 368 is located, and the extension portion is formed only between the hinge wing portions 368. (361a, 362a) may be located.
  • FIG 10 is an exploded perspective view of the display panel 151 of the display device 10 and its rear structure according to an embodiment of the present invention.
  • the display unit 100 may be composed of a display panel 151, a living hinge 365 located on the back of the display panel 151, and back plates 351 and 352.
  • the living hinge 365 is an inelastic sheet that covers the groove 3652 on the back of the front sheet 367 for attachment to the display panel 151 and sets the limit of the changing curvature of the variable portion B. It may include (366).
  • the hinge wings 368 exposed to the outside may be located on the left and right sides of the rear surface of the living hinge 365, respectively.
  • the portion that overlaps the extension portions 361a and 362a of the back plate may be covered with an inelastic sheet 366.
  • a panel board 182 that controls the operation of the display panel 151 may be located at the bottom of the display panel 151, and as shown in FIG. 8, a second panel board 182 is used to connect the panel board 182 and the main board.
  • the backplate 362 may include an opening that partially exposes the panel substrate.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the living hinge 365 of the display device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the living hinge 365 is made of an elastic material 3651 to enable bending and deformation, and may have a predetermined thickness so as to have rigidity to support the back of the flexible display panel 151.
  • the living hinge 365 may include a groove 3652 extending in the horizontal direction on the rear surface to facilitate bending deformation toward the front of the bar, which is difficult.
  • the groove 3652 can be cut into a V shape as shown in FIG. 11.
  • a plurality of grooves 3652 are arranged vertically, and the space between the grooves 3652 forms a bar shape with a trapezoidal cross-section.
  • a rigid rib 3653 may be inserted between the plurality of grooves 3652.
  • the rigid rib 3653 may include a metal material.
  • the rigid rib 3653 may be inserted by forming a groove in the elastic member 3651 of the living hinge 365, or may be formed integrally with the elastic member 3651 using a double injection method.
  • the rigid rib 3653 may have a length corresponding to the horizontal length of the display panel 151. However, as shown in (b) of FIG. 11, a plurality of rigid ribs 3653 cut to a predetermined length are arranged in the horizontal direction. It can be configured as follows. At this time, if the end of the rigid rib 3653 is arranged to be offset from the rigid rib 3653 adjacent in the vertical direction, the degree of freedom in changing the length in the vertical direction is increased, so that the bending deformation of the display panel 151 can be performed more smoothly.
  • Figure 12 is a diagram showing the living hinge 365, front sheet 367, and inelastic sheet 366 of the display device 10 according to an embodiment of the present invention. (a) shows a first state in which the variable part B is flat, and (b) shows a second state in which the variable part B is curved.
  • the living hinge 365 Since the living hinge 365 has a predetermined thickness, the front and back surfaces of the living hinge 365 have different curvature radii. Since the display panel 151 is coupled to the front of the living hinge 365, the change in length of the back of the living hinge 365 appears larger than the change in length of the front of the living hinge 365.
  • the front sheet 367 can be combined with the display panel 151, has adhesive properties, and can be hardly deformed or slightly expanded.
  • the inelastic sheet 366 located on the rear side must show a large change in length because the living hinge 365 is greatly deformed.
  • the sheet located on the back of the living hinge 365 can be made of a material with great elasticity, but the maximum bending deformation curvature can be limited by using an inelastic sheet 366 whose length does not change.
  • the vertical length of the inelastic sheet 366 is determined in response to the curvature in the second state, and the variable portion B is tensioned on the back of the living hinge 365 in a bent state. Attach.
  • the groove 3652 portion can be attached only to the bar (rigid rib 3653) between the grooves 3652 without being glued.
  • the width of the groove 3652 on the back of the living hinge 365 is narrowed, so the portion corresponding to the groove 3652 that is not glued is bent and the inelastic sheet 366 is directed to the back. It may protrude (or retract between grooves 3652).
  • the inelastic sheet 366 When switching back to the second state, even if a force is applied from the front and the curvature of the variable portion B is further deformed, the inelastic sheet 366 does not stretch and can support the variable portion B so that it is no longer bent.
  • Figure 13 is a plan view showing the moving units 320 and 340 of the display device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the vertical base 311 of the fixed unit 310, the moving plate 321 of the linear moving unit 320, and the first front bracket 322 and rear bracket 323 are shown.
  • the curved rack gear 341a of the curved moving unit 340 may include a lower arm 341 formed on the rear surface and an upper arm 342 rotatably coupled to the upper side of the lower arm 341.
  • a curved moving unit 340 is located in the space between the moving plate 321 and the vertical base 311. Curved rails 312 and 326 facing the upper arm 342 are formed on both the vertical base 311 and the moving plate 321, and the upper arm 342 of the curved moving unit 340 has guide protrusions protruding on both sides. It is simultaneously coupled to the vertical base 311 and the moving plate 321 using (343, 344).
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line A'-A' of FIG. 4.
  • 14 and 15 are views viewed from the outside of the moving plate 321.
  • variable part B and the upper flat part F1 are also pulled downward, and the linear moving unit 320 can also move downward as shown in FIG. 15.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 3 and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line B'-B' of FIG. 4.
  • 16 and 17 are views of the upper arm 342 from the inside of the moving plate 321. It shows a first curved rail 312 formed on the upper arm 342 and the vertical base 311, and the first guide protrusion 343 formed on the upper arm 342 is inserted into the first curved rail 312 and moves. You can.
  • the first curved rail 312 serves to guide the moving direction of the curved moving unit 340.
  • the first curved rail 312 may be arranged in a pair in the front-rear direction as shown in FIGS. 16 and 17, and the rear first curved rail is located rearward than the front first curved rail 312a located in the front.
  • the length of (312b) may be longer. This is because the curved moving unit 340 rotates in a curve, so the rotation radius of the rear first guide protrusion 343b located at the end of the upper arm 342 is larger, so the moving distance is longer.
  • the angle of the upper arm 342 is inclined so that its rear side is positioned lower than the angle of the upper arm 342 in FIG. 16, and the position of the lower end of the pair of first curved rails 312 is also at the upper position. may be different from
  • the curved moving unit 340 and the straight moving unit 320 are directly coupled to each other to form a second curved line on the moving plate 321 so that the driving force applied to the curved moving unit 340 can be transmitted to the straight moving unit 320.
  • It forms a rail 326 and may further include a second guide protrusion 344 inserted into the second curved rail 326 in the upper arm 342.
  • the second guide protrusion 344 may be formed on the opposite side of the first guide protrusion 343.
  • FIG. 18 to 20 are diagrams illustrating the slide operation of the straight moving unit 320 and the curved moving unit 340 of the display device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line C-C of FIG. 4
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line C'-C' of FIG. 7,
  • FIG. 19 shows the straight moving unit 320 and the curved moving unit 340 at an intermediate position between the first state and the second state. This is a cross-sectional view.
  • the upper arm 342 connected to the upper side of the lower arm 341 is fastened to the moving plate 321, which is a straight moving unit 320, through the second guide protrusion 344 and the second curved rail 326, so the upper arm ( 342) may transmit a force that pulls the moving plate 321 downward.
  • the second curved rail 326 may be designed to offset through 326 and transmit vertical force to the moving plate 321.
  • the second curved rail 326 includes a pair as shown in FIG. 18, and may include a front second curved rail 326a located in the front and a second curved rail 326 located in the rear.
  • the second guide protrusion 344 formed on the upper arm 342 also includes a front second guide protrusion 344a moving along the front second curved rail 326a and a rear second guide protrusion 344a moving along the rear second curved rail 326b. 2 Guide protrusions 344b may be provided.
  • the upper arm 342 Since the curved moving unit 340 rotates and moves, the upper arm 342 has different tilt angles in the first and second states, as shown in FIGS. 18 and 20. In the second state, the curved moving unit 340 is inclined forward and protrudes, so the upper arm 342 constituting the upper side of the curved moving unit 340 is tilted more vertically than in the first state.
  • the front second curved rail 326a is greater than the angle of the line A connecting the top of the front second curved rail 326a and the rear second curved rail 326b.
  • the angle of the line (B) is steeper.
  • Both the straight moving unit 320 and the curved moving unit 340 move up and down, but the moving distance of the curved moving unit 340 is different between the upper and lower sides.
  • the lower side of the curved moving unit 340 has a shorter vertical movement distance than the straight moving unit 320 and instead protrudes forward.
  • the upper side of the curved moving unit 340 may have a greater vertical movement distance than the straight moving unit 320.
  • the second curved rail 326 has a shape that protrudes convexly toward the rear surface, reflecting the difference in the movement trajectories of the straight moving unit 320 and the curved moving unit 340.
  • the first curved rail 312 is formed on the vertical base 311 and is longer, but the second curved rail 326 is formed on the moving plate 321 that moves in the vertical direction and is longer than the first curved rail 312. is short.
  • the peak point (P1, P2, or curved point) protruding toward the back of the second curved rail 326 is different between the front second curved rail 326a and the rear second curved rail 326b. If the peak point (P1) of the front second curved rail (326a) and the peak point (P2) of the rear second curved rail (326b) are the same, when the second guide protrusion (344) arrives at the peak point (P1, P2) It is difficult to move while changing direction (turning forward).
  • the rear second guide protrusion (344b) When the rear second guide protrusion (344b) reaches the peak of the rear second curved rail (326b), the front second curved rail (326a) is still moving downward, so the rear second guide protrusion (344b) is the rear second curved rail (326b). It can move along the rear second curved rail 326b that is inclined obliquely forward after passing the peak point P2 on the rail 326b.
  • the front second curved rail 326a has a greater curvature than the rear second curved rail 326b and the distance between the top and bottom is shorter. That is, the radius of curvature of the rear second curved rail 326b is greater than the radius of curvature of the front second curved rail 326a, and the length of the rear second curved rail 326b is longer than the length of the front second curved rail 326a. long. This is because the movement trajectory of the upper arm 342 is different from the end portion coupled to the lower arm 341.
  • the first guide protrusion 343 When the second guide protrusion 344 arrives at the bottom of the second curved rail 326, the first guide protrusion 343 also reaches the bottom of the first curved rail 312 and switches to the second state.
  • the angle of the upper arm 342 In the second state, the angle of the upper arm 342 is disposed steeper than in the first state, and the lower arm 341 protrudes forward and the angle may be disposed obliquely from the vertical direction.
  • the lower arm 341 moves upward and changes its angle
  • the upper arm 342 moves along the second curved rail 326 and moves the moving plate 321 upward.
  • the upper part of the display unit 100 can be moved upward by pushing.
  • the driving force of the curved moving unit 340 can be directly transmitted to the straight moving unit 320 through the second curved rail 326 to induce upward movement of the display unit 100, It can be moved more stably than a structure that transmits force to the straight moving unit 320 through the structure.
  • the object of the present invention is a display device 10 whose position is variable.
  • the object of the present invention is a display device 10 that can be withdrawn and withdrawn, a display device that can be pulled out when necessary and stored when not needed, thereby reducing the size of the exposed screen ( The purpose is to provide 10).
  • the display device 10 of the present invention has an advantage in that its shape can be changed, allowing it to be withdrawn and withdrawn even if the storage space and the withdrawal direction do not match.
  • the lower curved movement and the upper linear movement of the vertically linked display unit 100 can be simultaneously performed through the power of one motor 331.

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Abstract

본 발명의 목적은 인입출 가능한 디스플레이 디바이스로서 필요 시 인출되고 불필요시 수납되어 노출되는 화면의 크기를 줄일 수 있는 디스플레이 디바이스는 플렉서블한 구조에서 파손이 없도록 배면 지지구조 및 역방향 휨변형을 방지하는 비탄성시트를 통해 디스플레이부의 강성을 제고한다.

Description

변형가능한 디스플레이 디바이스
본 발명은 변형가능한 디스플레이 디바이스에 관한 것으로 더욱 상세하게는 필요시 위치가 변화하며 인입인출되는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
차량은 사용자 인터페이스를 위한 장치로서 다양한 입력부와 출력부를 포함한다. 입력부로서 종래에는 버튼, 다이얼, 레버 등 기계식 입력부가 주를 이루고 있었으나, 최근의 입력부는 음성입력부, 터치입력부 더 나아가 제스처 입력부까지 사용자가 보다 직관적으로 입력할 수 있는 방법을 적용한 차량이 증가하는 추세이다.
출력부로서 차량의 속력과 RPM 및 주유량 등에 대한 정보를 제공하는 계기판을 포함하는 클리스터가 가장 기본적인 출력부였으나 디스플레이 기술이 개선되고 차량의 기능이 보다 정밀화 다변화 되면서 다양한 내용을 출력하기 위해 디스플레이부를 포함하는 차량이 늘어나고 있다.
종래에는 음향출력을 위한 작은 액정이 전부였으나 최근에는 네비게이션 및 차량의 상태를 보여주기 위한 대형의 디스플레이부가 운전석과 조수석 사이의 센터페시아에 적용되고 있다. 더 나아가 계기판의 클리스터도 바늘형식이 아닌 디스플레이가 적용되어 다양한 정보를 제공할 수 있다.
그 외에 사용자가 시선을 돌리지 않고 주요 정보를 볼 수 있도록 전면 윈드 쉴드에 출력되는 HUD(head up display)가 보편화되어 운전자가 전방주시 하면서 속도나 네비게이션의 안내를 확인할 수 있다.
디스플레이는 단순히 정보를 출력할 뿐만 아니라 터치센서를 구비하여 터치입력도 동시에 가능하여, 출력부와 입력부로서 기능을 동시에 할 수 있는 바, 차량에 적용되는 디스플레이의 크기는 점점 커지는 추세이다.
다만, 계기판과 센터페시아를 포함하는 인스트루먼트 차량의 전면에 위치하여 패널은 크기가 커지면 전면의 시야를 가리는 문제가 있다. 또한 최근 자율주행 기능이 첨단화 되면서 자율주행 시에는 사용자에게 정보를 제공하는 인스트루먼트 패널의 기능이 불필요하거나 축소되는 상황도 있어, 무조건 크기가 큰 인스트루먼트 패널이 좋은 것은 아니다.
본 발명의 목적은 인입출 가능한 디스플레이 디바이스로서 필요 시 인출되고 불필요시 수납되어 노출되는 화면의 크기를 줄일 수 있는 디스플레이 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 하나의 모터의 동력으로 직선운동과 곡선운동을 동시에 수행할 수 있는 무빙유닛을 구비한 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이 목적이다.
또한, 플렉서블한 구조에서 파손이 없도록 배면 지지구조 및 역방향 휨변형을 방지하는 비탄성시트를 통해 디스플레이부의 강성을 제고하는 것을 목적으로 한다.
고정 유닛; 상기 고정 유닛에 대해 이동 가능하게 결합하여 제1 상태에서 제2 상태로 전환하는 무빙 유닛; 및 상기 무빙 유닛에 결합하여 상기 무빙 유닛과 함께 이동하고 상기 제1 상태에서 평면상태이고 상기 제2 상태에서 곡면상태로 곡률이 변화하는 가변부를 포함하는 디스플레이부를 포함하고, 상기 디스플레이부는, 플렉서블 디스플레이 패널; 상기 플렉서블 디스플레이 패널의 배면에 위치하며 상기 가변부의 휨변형에 상응하여 변형 가능한 리빙힌지; 및 상기 리빙힌지 배면에 결합된 신축성 없는 비탄성 시트을 포함하며, 상기 비탄성 시트는 상기 제1 상태에서 펼쳐지고, 상기 제2 상태에서 주름이 형성되는 디스플레이 디바이스를 제공한다.
상기 리빙힌지는 배면에 수평방향으로 연장되고 수직방향으로 나란히 배치된 복수개의 그루브를 포함하며, 상기 비탄성 시트의 주름은 상기 그루브에 상응하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 복수개의 그루브 사이에 위치하며 수평방향으로 연장된 복수개의 강성리브를 퐇마할 수 있다.
상기 강성리브는 수평방향으로 소정의 갭을 형성하며 이격되며 복수개가 배치되고 수직방향으로 이웃하는 강성리브와 단부의 위치가 어긋나게 배치될 수 있다.
상기 리빙힌지는 탄성재질을 포함하며, 상기 그루브는 V자 형상의 단면을 가질 수 있다.
상기 고정 유닛은 수직방향으로 연장된 수직 베이스; 및 상기 수직 베이스의 측면 전방에 형성되며 하단이 전면 방향으로 돌출되며 연장된 사이드 레일을 포함하고, 상기 리빙힌지의 배면에서 돌출되고 상기 사이드 레일을 따라 이동하는 가이드 힌지 날개부를 포함할 수 있다.
상기 가이드 힌지 날개부는 상기 수직방향으로 복수개가 배치될 수 있다.
상기 수직 베이스는 수평방향으로 한 쌍 구비되고 상기 사이드 레일은 상기 한 쌍의 수직 베이스의 반대편에 각각 형성되며, 상기 가이드 힌지 날개부는 한 쌍이 좌우 대칭으로 형성되어 상기 한 쌍의 가변부 가이드 레일에 결합할 수 있다.
상기 디스플레이부는, 상기 가변부의 상측에 위치하며 곡률이 변화하지 않는 상측 평면부; 및 상기 가변부의 하측에 위치하며 곡률이 변화하지 않는 하측 평면부를 포함하고, 상기 상측 평면부의 배면에 결합하는 제1 백플레이트; 및 상기 하측 평면부의 배면에 결합하는 제2 백플레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 백플레이트는 상기 상측 평면부에 고정되고 상기 리빙힌지의 적어도 일부를 커버하는 제1 연장부를 포함하고, 상기 제2 백플레이트는 상기 하측 평면부에 고정되고 상기 리빙힌지의 적어도 일부를 커버하는 제2 연장부를 포함하며, 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 중첩되지 않을 수 있다.
상기 무빙 유닛은 상기 고정 유닛에 대해 수직 이동하고 상기 제1 백플레이트에 결합하는 직선 무빙 유닛; 및 상기 제1 상태에서 상기 제2 상태로 전환시 상기 고정 유닛에 대해 곡선을 그리며 전방 하부로 돌출되며 상기 제2 백플레이트에 결합하는 곡선 무빙 유닛을 포함하고, 상기 디스플레이부는, 상기 제1 상태에서 평면상태이고 상기 제2 상태에서 높이가 낮아지며 하부가 전방으로 돌출된 곡면상태이다.
상기 곡선 무빙 유닛에 동력을 제공하는 구동부를 더 포함하고, 상기 곡선 무빙 유닛은 상기 구동부의 피니언 기어와 맞물리는 곡선 랙기어를 포함하는 하부 암; 및 상기 하부 암의 상단에 결합하며 상기 직선 무빙 유닛에 동력을 제공하는 상부 암을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 디스플레이 디바이스는 고정 유닛; 상기 고정 유닛에 대해 이동 가능하게 결합하여 제1 상태에서 제2 상태로 전환하는 무빙 유닛; 및 상기 무빙 유닛에 결합하여 상기 무빙 유닛과 함께 이동하고 상기 제1 상태에서 평면상태이고 상기 제2 상태에서 곡면상태로 곡률이 변화하는 가변부를 포함하는 디스플레이부를 포함하고, 상기 고정 유닛은 수직방향으로 연장된 수직 베이스; 및 상기 수직 베이스의 측면 전방에 형성되며 하단이 전면 방향으로 돌출되며 연장된 사이드 레일을 포함하며, 상기 디스플레이부는, 플렉서블 디스플레이 패널; 상기 플렉서블 디스플레이 패널의 배면에 위치하며 상기 가변부의 휨변형에 상응하여 변형 가능한 리빙힌지; 및 상기 리빙힌지의 배면에서 돌출되고 상기 사이드 레일을 따라 이동하는 가이드 힌지 날개부를 포함할 수 있다.
상기 가이드 힌지 날개부는 상기 수직방향으로 복수개가 배치될 수 있다.
상기 수직 베이스는 수평방향으로 한 쌍 구비되고 상기 사이드 레일은 상기 한 쌍의 수직 베이스의 반대편에 각각 형성되며, 상기 가이드 힌지 날개부는 한 쌍이 좌우 대칭으로 형성되어 상기 한 쌍의 가변부 가이드 레일에 결합할 수 있다.
상기 디스플레이부는, 상기 가변부의 상측에 위치하며 곡률이 변화하지 않는 상측 평면부; 및 상기 가변부의 하측에 위치하며 곡률이 변화하지 않는 하측 평면부를 포함하고, 상기 상측 평면부의 배면에 결합하는 제1 백플레이트; 및 상기 하측 평면부의 배면에 결합하는 제2 백플레이트를 포함할 수 있다.
인입출 가능한 디스플레이 디바이스로서 필요 시 인출되고 불필요시 수납되어 노출되는 화면의 크기를 줄일 수 있는 디스플레이 디바이스를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 디스플레이 디바이스는 형상도 변화가능하여 수납공간과 인출 방향이 불일치 하더라도 디스플레이부를 인입출 가능한 장점이 있다.
모터의 힘을 전달하는 무빙 모듈을 통해 수직 연동하 디스플레이부의 하부 곡선 운동 및 상부 직선운동이 하나의 모터의 힘을 통해 동시에 수행될 수 있다.
벤딩된 상태에서도 강성을 가지고 있어 터치입력 등이 가능하고 역방향으로 변형을 방지하여 내구성을 확보할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 제1 상태를 도시한 전면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 제2 상태를 도시한 전면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 제1 상태를 도시한 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 제1 상태를 도시한 배면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 제2 상태를 도시한 배면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 제2 상태를 도시한 배면도이다.
도 7은 도 3은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 무빙 유닛을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 디스플레이부의 배면 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 사이드 레일과 힌지 날개부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 디스플레이부 및 그 배면 구조의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 리빙힌지를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 리빙힌지와 비탄성 시트를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 무빙 유닛을 도시한 평면도이다.
도 14는 도 3의 A-A 단면도이다.
도 15은 도 4의 A'-A'단면도이다.
도 16는 도 3의 B-B 단면도이다.
도 17은 도 4의 B'-B'단면도이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스의 직선 무빙 유닛과 곡선 무빙 유닛의 슬라이드 동작을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 제1 상태를 도시한 전면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 제2 상태를 도시한 전면 사시도이다.
본 발명의 디스플레이 디바이스(10)는 제한된 공간에서 대화면을 구현하고자 하는 경우 이용할 수 있다. 본 발명의 디스플레이 디바이스(10)는 필요에 따라 위치를 변화시켜 공간의 활용도를 높일 수 있는 곳에 설치될 수 있다. 예를 들어 차량의 전면에 위치하는 인스트루먼트 패널로서 본 발명의 디스플레이 디바이스(10)를 이용할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 디바이스(10)는 도 1의 제1 상태에서 도 2의 제2 상태로 전환할 수 있다. 제1 상태에서 제2 상태로 전환 시 디스플레이부(100)는 하부로 이동하면서 동시에 도 2와 같이 휨변형 된 상태로 전환될 수 있다.
디스플레이부(100)는 전면에 디스플레이 패널과 배면에 디스플레이부(100)를 커버하는 후면구조물을 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스(10)는 디스플레이 디바이스(10)를 차량이나 특정 장소에 고정하는 고정 유닛(310) 및 디스플레이부(100)의 후면구조물에 부착되어 디스플레이부(100)의 위치 및 형상을 변화시키는 구동부(330)와 무빙 유닛을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널은, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 디스플레이 패널은 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. 디스플레이 패널은 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
도 2와 같은 휨변형을 위해 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED)와 같은 플렉서블 디스플레이를 이용할 수 있다. 플렉서블 디스플레이 패널을 이용하더라도 모둔 구간이 휨변형 되는 경우 강성을 유지하는데 어려움이 있으므로 도 2에 도시된 바와 같이 일부 구간은 휨변형이 일어나는 가변부(B)이고 가변부(B)의 상측과 하측에 평면부(F1, F2)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(100)의 전체가 곡률이 변화하는 경우 도 2에 도시된 디스플레이부(100)의 변형 및 위치 변화를 위한 무빙 유닛(320, 340)과의 결합이 어렵다. 또한, 플렉서블한 구조로 인하여 형상변화의 자유도가 높아져 의도하지 않은 형태로 변형될 우려가 있다.
가변부(B)를 기준으로 상측 평면부(F1)는 수직방향으로만 이동하고 하측 평면부(F2)는 하측으로 이동하면서 동시에 비스듬하게 전방으로 돌출된다. 상측 평면부(F1)와 하측 평면부(F2)의 이동 방향이 상이하고 이로 인하여 상측 평면부(F1)과 하측 평면부(F2) 사이에 위치하는 가변부(B)의 곡률이 변화하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 제1 상태를 도시한 배면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 제1 상태를 도시한 배면도이다.
본 발명의 디스플레이 디바이스(10)의 디스플레이부(100) 배면에는 디스플레이부(100)의 위치 및 형상을 변화시키면서 거치하기 위한 구조물이 위치한다.
크게 고정 유닛(310), 무빙 유닛 및 구동부(330)를 포함할 수 있다. 고정 유닛(310)은 디스플레이 디바이스(10)를 차량 등에 고정하는 부품이고, 구동부(330)는 고정 유닛(310)에 위치하며 무빙 유닛을 고정 유닛(310)에 대해 상대적으로 이동시는 동력을 제공한다.
무빙 유닛은 구동부(330)의 동력을 전달받아 이동하는 부품으로 디스플레이부(100)의 평면부(F1, F2)에 결합하여 디스플레이부(100)의 이동 및 변형을 유도한다. 무빙 유닛은 크게 상측 평면부(F1)에 결합하는 직선 무빙 유닛(320)과 하측 평면부(F2)에 결합하는 곡선 무빙 유닛(340)으로 구성될 수 있다.
고정 유닛(310)은 바닥면에 고정되는 수평 베이스(316)와 수평 베이스(316)에서 수직방향으로 연장된 수직 베이스(311)를 포함할 수 있다. 수직 베이스(311)는 무빙 유닛(320, 340)이 슬라이드 이동하기 위한 레일(312, 314, 315)이 형성될 수 있으며 무빙 유닛(320, 340)은 수직 베이스(311)에 상대적으로 이동하며 디스플레이부(100)의 위치를 변화시킬 수 있다.
수직 베이스(311)는 도 3에 도시된 바와 같이 좌우에 한 쌍 구비할 수 있으며 그에 따라 무빙 유닛(320, 340)도 좌 우에 한 쌍 구비될 수 있다. 좌우에 한 쌍 구비된 무빙 유닛(320, 340)을 통해 디스플레이부(100)가 흔들리지 않고 안정적으로 이동시킬 수 있다.
무빙 유닛은 디스플레이부(100) 상측 평면부(F1)를 수직방향으로 이동하는 직선 무빙 유닛(320)과 디스플레이부(100) 하측 평면부(F2)를 하측방향으로 이동시 전방으로 돌출시키며 이동하도록 가이드 하는 곡선 무빙 유닛(340)을 포함할 수 있다.
직선 무빙 유닛(320)은 수직 베이스(311)에 형성된 직선 레일을 따라 상하로 이동하고, 곡선 무빙 유닛(340)은 곡선 레일을 따라 이동할 수 있다.
수직 베이스(311)는 수직방향으로 연장된 직선 레일을 포함하며 도 2에 도시된 바와 같이 수직 베이스(311)의 전방에 위치하는 제1 직선 레일(314)과 도 3에 도시된 바와 같이 후면에 위치하는 제2 직선 레일(315)을 포함할 수 있다. 직선 레일은 일측에만 구비할 수도 있으나 디스플레이부(100)의 무게를 지지하면서 비틀림 없이 이동하기 위해 전방과 후방에 한 쌍 구비할 수 있다.
직선 무빙 유닛(320)은 수직 베이스(311)에 형성된 제1 직선 레일(314)을 따라 이동하는 제1 가이드 블록(324)과 제2 직선 레일(315)을 따라 이동하는 제2 가이드 블록(325)을 포함할 수 있다.
제1 가이드 블록(324)은 제1 프론트 브라켓(322)과 체결되고 제2 가이드 블록(325)은 리어 브라켓(323)과 체결될 수 있다. 제1 가이드 블록(324)과 제2 가이드 블록(325)이 동시에 움직이도록 제1 프론트 브라켓(322)과 리어 브라켓(323) 사이에 위치하는 무빙 플레이트(321)를 구비할 수 있다.
무빙 플레이트(321)는 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 수직 베이스(311)의 서로 대향하는 방향인 내측에 위치할 수 있다. 무빙 플레이트(321)는 수직 베이스(311)와 소정의 간격을 이루며 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 무빙 유닛을 도시한 평면도로서, 무빙 플레이트(321)는 직접 직선 레일(314, 315)과 결합하지 않고 제1 프론트 브라켓(322)과 리어 브라켓(323)을 이용하여 결합하고, 무빙 플레이트(321)와 수직 베이스(311)와 사이에 공간을 구성할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 수직 베이스(311)와 무빙 플레이트(321) 사이에 곡선 무빙 유닛(340)이 위치할 수 있다. 곡선 무빙 유닛(340)은 하부가 하측 평면부(F2)의 배면에 결합하고, 상측 방향으로 연장된 하부 암(341)을 포함할 수 있다. 하부 암(341)의 하부는 제2 프론트 브라켓(345)을 통해 하측 평면부(F2)와 결합한다.
곡선 무빙 유닛(340)은 하부 암(341)의 상측에 상부 암(342)을 더 구비할 수 있다. 상부 암(342)는 곡선 레일(312, 326)을 따라 이동하는 가이드 돌기(343, 344)를 포함할 수 있다.
하부 암(341)은 구동부(330)의 동력을 전달받아 하측 평면부(F2)를 전방으로 밀어내고, 상부 암(342)의 가이드 돌기(343, 344)가 곡선 레일(312, 326)을 따라 이동하면서 곡선 무빙 유닛(340)의 이동 경로를 설정할 수 있다. 하부 암(341)은 구동부(330)에 동력을 전달 받기 위해 배면 방향에 위치하는 곡선 랙기어(341a)를 포함할 수 있다.
도 5의 고정부(fixed part)는 고정 유닛(310)에 대응하고 이동부(moving part)는 무빙 유닛(320, 340) 및 무빙 유닛(320, 340)과 함께 이동하는 디스플레이부(100)가 포함될 수 있다.
무빙 유닛(320, 340)에 동력을 제공하는 구동부(330)는 모터(331)와 모터(331)의 동력을 전달하는 피니언 기어(334)를 포함할 수 있다. 모터(331)는 수평 베이스(316) 상에 고정될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 좌우 대칭으로 한 쌍 구비된 무빙 유닛(320, 340)에 힘을 전달하기 위해 하나의 모터(331)의 동력을 좌우로 전달하도록 수평 샤프트(333)를 포함할 수 있다.
모터(331)를 2개 구비하는 경우 부품비가 증가하고 한 쌍의 무빙 유닛(320, 340)의 구동을 동기화 하기 위해서는 하나의 모터(331)를 이용하는 것이 바람직하다. 모터(331)는 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍의 수직 베이스(311) 사이에 위치하고 수평 샤프트(333)는 좌우 방향으로 연장되며 단부에 각각 피니언 기어(334)가 결합된다.
모터(331)의 힘을 한 쌍의 수평 샤프트(333)로 분산하기 위해 또한 모터(331)의 회전 방향을 변경하기 위해 복수개의 기어를 이용할 수 있으며 기어들이 위치하는 기어 박스(332)가 모터(331)의 하부에 위치할 수 있다.
피니언 기어(334)는 곡선 무빙 유닛(340)의 하부 암(341)에 형성된 곡선 랙기어(341a)와 맞물리며 피니언 기어(334) 회전시 곡선 랙기어(341a)는 곡선을 그리며 이동할 수 있다. 곡선 랙기어(341a)가 형성된 하부 암(341)의 배면은 배면 방향으로 볼록하게 돌출되어 있어 피니언 기어(334) 회전시 직선이 아닌 곡선 궤적을 그리며 이동할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 제2 상태를 도시한 배면 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 제2 상태를 도시한 배면도이다.
구동부(330)가 동작하여 제1 상태에서 제2 상태로 전환하면 곡선 무빙 유닛(340)은 디스플레이부(100) 하단을 전방으로 밀고 직선 무빙 유닛(320)과 결합된 디스플레이부(100) 상측 평면부(F1)는 하측 평면부(F2)와 별도로 수직방향으로 이동하며 전방을 향하는 방향은 그대로 유지한다.
도 7에 도시된 바와 같이 디스플레이부(100) 하측 평면부(F2)는 수평 베이스(316)보다 하측으로 이동하고 도 6에 도시된 바와 같이 전방으로 돌출될 수 있다. 가변부(B)는 곡선을 이루며 꺾어지고 가변부(B)의 배면에 위치하는 디스플레이부의 후면구조는 상하방향으로 휨 변형이 가능하도록 리빙힌지(365)를 구비할 수 있다.
리빙힌지(365)는 수평방향으로 긴 바 형상의 부재가 수직방향으로 배열된 형태로 각각의 바를 부착하여 형성할 수 도 있고 탄성이 있는 부재의 배면에 수평방향으로 연장된 그루브(3652)를 형성하여 구현할 수 있다.
상측 평면부(F1)와 하측 평면부(F2)가 무빙 유닛(320, 340)과 결합하여 가이드 되나 가변부(B)는 형상이 변화하므로 무빙 유닛(320, 340)과 체결되는 브라켓을 구비하기 어렵다. 가변부(B)는 무빙 유닛(320, 340)과 결합하지는 않으나 도 6에 도시된 바와 같이 이동 경로를 가이드 하는 사이드 레일(313)과 체결되어 곡선 레일(312, 326)을 따라 정해진 곡선 궤도를 따라 이동할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 디스플레이부(100)의 배면 구조를 도시한 도면이다. 본 발명의 디스플레이부(100)는 전술한 바와 같이 상측 평면부(F1), 가변부(B), 하측 평면부(F2)로 구성될 수 있으며 상측 평면부(F1)와 하측 평면부(F2)는 강성이 있는 백플레이트(361, 362)가 결합할 수 있다.
백플레이트는 상측 평면부(F1)에 결합하는 제1 백플레이트(361)와 하측 평면부(F2)에 결합하는 제2 백플레이트(362)로 나뉘어져 있으며 가변부(B)에 대응되는 부분은 휨변형 가능하도록 솔리드한 백플레이트를 생략하고 리빙힌지(365)가 위치할 수 있다.
백플레이트(361, 362)는 가변부(B)를 향하여 연장된 연장부(361a, 362a)를 포함할 수 있으며 연장부(361a, 362a)는 디스플레이부(100)과 결합하지 않아 가변부(B)가 휘어진 제2 상태에서는 디스플레이부(100)의 배면으로부터 이격될 수 있다(도 15 참조).
제1 백플레이트(361)의 연장부(361a)과 제2 백플레이트(362)의 연장부(362a)는 서로 중첩되지 않도록 가변부의 중간에서 단부가 만날 수 있다.
제1 상태에서 모터(331)가 구동하면 곡선 무빙 유닛(340)이 하측 전방으로 이동 시 하부에 위치하는 제2 백플레이트(362)의 연장부(362a)의 상단부터 디스플레이부(100)의 배면으로부터 이격되고 제1 백플레이트(361)의 연장부(361a) 하단이 이어서 디스플레이부(100)의 배면으로부터 이격된다.
디스플레이부(100)가 하측으로 이동하면서 가변부(B)의 하부의 곡면이 다시 평면을 이루면서 도 15에 도시된 바와 같이 제2 백플레이트(362)와 디스플레이 패널(151)의 간격이 작아질 수 있다.
리빙힌지(365)는 연장부(361a, 362a)에 의해 커버될 수 있으며 가변부(B)의 이동 경로를 가이드 하기 위한 힌지 날개부(368)나 리빙힌지(365)의 배면에서 도 8에 도시된 바와 같이 돌출될 수 있다.
힌지 날개부(368)는 강성을 위해 금속재질로 구성될 수 있으며 힌지 날개부(368)를 리빙힌지(365)에 고정하기 위해 리빙힌지(365)의 배면을 커버하는 날개 고정부(3681)를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 사이드 레일(313)과 힌지 날개부(368)를 도시한 도면이다. (a)는 사이드 레일(313)에 삽입된 제3 가이드 돌기(3683)의 확대도이고 (b)는 제2 상태를 도시한 측면도이다.
도 9의(a)에 도시된 바와 같이 힌지 날개부(368)는 수직 베이스(311)의 측방향에 형성된 사이드 레일(313)을 따라 이동하도록 사이드 레일(313)에 삽입되는 제3 가이드 돌기(3683)를 포함할 수 있다.
사이드 레일(313)은 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 상측은 수직방향으로 직선을 이루나 하측부에서 전면방향으로 휘어진 곡선을 포함할 수 있다. 제1 상태에서 힌지 날개부(368)의 제3 가이드 돌기(3683)는 사이드 레일(313)의 상측 직선구간에 위치하나 제2 상태로 전환 시 사이드 레일(313)의 곡선 구간으로 이동하며 디스플레이 하부가 도 9의 (b)와 같이 돌출될 수 있다.
힌지 날개부(368)는 도 8 에 도시된 바와 같이 좌우 대칭을 이루며 배치될 수 있다. 이때 제3 가이드 돌기(3683)은 서로 대향하며 배치될 수 있다.
힌지 날개부(368)는 강성재질로 구성되므로 힌지 날개부(368)의 날개 고정부(3681)가 위치하는 부분은 연장부(361a, 362a)가 생략되고 힌지 날개부(368) 사이에만 연장부(361a, 362a)가 위치할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 디스플레이 패널(151) 및 그 배면 구조의 분해 사시도이다. 디스플레이부(100)는 디스플레이 패널(151) 및 디스플레이 패널(151)의 배면에 위치하는 리빙힌지(365), 백플레이트(351, 352)로 구성될 수 있다. 리빙힌지(365)는 디스플레이 패널(151)과 부착을 위한 전면시트(367) 리빙힌지(365)의 배면의 그루브(3652)를 커버하면서 가변부(B)의 변경 곡률의 한계를 설정하는 비탄성 시트(366)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 외측으로 노출되는 힌지 날개부(368)는 리빙힌지(365)의 배면 좌우에 각각 위치할 수 있다. 백플레이트의 연장부(361a, 362a)와 중첩되는 부분은 비탄성 시트(366)로 커버될 수 있다.
디스플레이 패널(151)의 하부에 는 디스플레이 패널(151)의 구동을 제어하는 패널기판(182)이 위치할 수 있으며 패널기판(182)과 메인기판을 연결하기 위해 도 8에 도시된 바와 같이 제2 백플레이트(362)는 패널기판을 부분적으로 노출하는 개구부를 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 리빙힌지(365)를 도시한 도면이다. 리빙힌지(365)는 탄성재질(3651)을 이용하여 휨변형 가능하게 구성하며 플렉서블한 디스플레이 패널(151)의 배면을 지지하는 강성을 가질 수 있도록 소정의 두께를 가질 수 있다.
다만 리빙힌지(365)의 두께가 두꺼우면 휨 변형이 어려운 바 전면을 향하는 휨변형이 용이하도록 리빙힌지(365)는 배면에 수평방향으로 연장된 그루브(3652)를 포함할 수 있다. 그루브(3652)는 도 11에 도시된 바와 같이 V자 형상으로 커팅할 수 있다.
그루브(3652)는 복수 개가 수직 방향으로 나란히 배치되며 그루브(3652) 사이는 단면이 사다리꼴인 바 형상을 이룬다. 리빙힌지(365)의 강성을 위해 복수개의 그루브(3652) 사이에 강성리브(3653)가 삽입될 수 있다. 강성리브(3653)는 금속재질을 포함할 수 있다. 강성리브(3653)는 리빙힌지(365)의 탄성부재(3651)에 홈을 형성하여 삽입할 수도 있고 이중사출방식으로 탄성부재(3651)와 일체형으로 구성할 수도 있다.
강성리브(3653)는 디스플레이 패널(151)의 수평방향 길이에 상응하는 길이를 가질 수 있으나, 도 11의 (b)와 같이 소정의 길이로 절단된 복수개의 강성리브(3653)를 수평방향으로 배치하여 구성할 수 있다. 이때, 강성리브(3653)의 단부는 수직방향으로 이웃하는 강성리브(3653)와 어긋나게 배치하면 수직방향의 길이변화의 자유도가 높아져 디스플레이 패널(151)의 휨 변형이 보다 부드럽게 이루어질 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 리빙힌지(365)와 전면시트(367) 및 비탄성 시트(366)를 도시한 도면이다. (a)는 제1 상태로 가변부(B)가 평면을 이루는 상태이고 (b)는 제2 상태로 가변부(B)가 곡면을 이루며 휘어진 상태를 도시하고 있다.
리빙힌지(365)가 소정의 두께를 가지고 있는 바 리빙힌지(365)의 전면과 배면은 곡률반경이 차이가 있다. 리빙힌지(365)의 전면은 디스플레이 패널(151)이 결합하므로 리빙힌지(365)의 배면의 길이 변화는 리빙힌지(365)의 전면의 길이 변화 보다 크게 나타난다.
전면시트(367)는 디스플레이 패널(151)과 결합할 수 있으며 점착성을 가지며 거의 변형되지 않거나 미세하게 확장될 수 있다. 배면에 위치하는 비탄성 시트(366)는 리빙힌지(365)가 크게 변형하므로 길이 변화가 크게 나타나야 한다.
따라서 리빙힌지(365)의 배면에 위치하는 시트는 크게 탄성을 가지는 소재를 쓸 수 있으나 길이가 변화하지 않는 비탄성 시트(366)를 써서 최대 휨 변형 곡률을 제한할 수 있다.
도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 제2 상태의 곡률에 대응하여 비탄성 시트(366)의 수직방향 길이를 결정하고 가변부(B)가 휘어진 상태에서 리빙힌지(365)의 배면에 팽팽하게 부착한다.
이때 그루브(3652) 부분은 접착하지 않고 그루브(3652) 사이의 바(강성리브(3653))에만 부착할 수 있다. (a)와 같이 제1 상태로 전환하면 리빙힌지(365)의 배면의 그루브(3652)의 너비가 좁아지므로 비탄성 시트(366)는 접착되지 않은 그루브(3652)에 대응하는 부분은 휘어지며 배면 방향으로 돌출(또는 그루브(3652) 사이로 인입)될 수 있다.
다시 제2 상태로 전환 시 전면에서 힘이 가해져 가변부(B)의 곡률을 더 크게 변형하더라도 비탄성 시트(366)는 늘어나지 않는 바 가변부(B)가 더 이상 휘어지지 않도록 지지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 무빙 유닛(320, 340)을 도시한 평면도이다. 고정 유닛(310)의 수직 베이스(311), 직선 무빙 유닛(320)의 무빙 플레이트(321)와 제1 프론트 브라켓(322) 및 리어 브라켓(323)이 도시되어 있다. 곡선 무빙 유닛(340)의 곡선 랙기어(341a)가 배면에 형성된 하부 암(341)과 하부 암(341)의 상측에 회전 가능하게 결합한 상부 암(342)을 포함할 수 있다.
무빙 플레이트(321)와 수직 베이스(311) 사이의 이격공간에 곡선 무빙 유닛(340)이 위치한다. 수직 베이스(311)와 무빙 플레이트(321)에 모두 상부 암(342)을 향하는 곡선 레일(312, 326)이 형성되어 있으며 곡선 무빙 유닛(340)의 상부 암(342)은 양측에 돌출된 가이드 돌기(343, 344)를 이용하여 수직 베이스(311)와 무빙 플레이트(321)에 동시에 결합한다.
도 14는 도 3의 A-A 단면도이고, 도 15은 도 4의 A'-A'단면도이다. 도 14 및 도 15는 무빙 플레이트(321)의 외측에서 바라본 도면이다. 모터(331)가 구동하여 피니언 기어(334)가 회전하면 곡선 랙기어(341a)를 하측 전방으로 밀어내어 도 15와 같이 하측 평면부(F2)가 전방 하측으로 돌출된다.
하측 평면부(F2)가 하부로 이동하므로 가변부(B) 및 상측 평면부(F1)도 하방으로 당겨지며 직선 무빙 유닛(320)도 도 15에 도시된 바와 같이 하부로 이동할 수 있다.
도 16는 도 3의 B-B 단면도이고 도 17은 도 4의 B'-B'단면도이다. 도 16 및 도 17은 무빙 플레이트(321) 내측에서 상부 암(342)을 바라본 도면이다. 상부 암(342)과 수직 베이스(311)에 형성된 제1 곡선 레일(312)을 도시하고 있으며 상부 암(342)에 형성된 제1 가이드 돌기(343)는 제1 곡선 레일(312)에 삽입되어 이동할 수 있다. 제1 곡선 레일(312)은 곡선 무빙 유닛(340)의 이동 방향을 가이드 하는 역할을 한다.
제1 곡선 레일(312)은 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 전 후 방향으로 한 쌍이 배치될 수 있으며 전방에 위치하는 전방 제1 곡선 레일(312a)보다 후방에 위치하는 후방 제1 곡선 레일(312b)의 길이가 더 길 수 있다. 이는 곡선 무빙 유닛(340)이 곡선을 그리며 회전하므로 상부 암(342)의 단부에 위치하는 후방 제1 가이드 돌기(343b)의 회전반경이 더 커 이동거리가 더 길기 때문이다.
도 17에서 상부 암(342)의 각도는 도 16에서 상부 암(342)의 각도보다 더 후방이 하측에 위치하도록 기울어져 있으며 한 쌍의 제1 곡선 레일(312)의 하단의 위치도 상단의 위치와 상이할 수 있다.
곡선 무빙 유닛(340)이 하측 전방으로 이동하면(①)하측 평면부(F2)가 하부로 이동하고(②) 가변부(B) 및 상측 평면부(F1)도 하부로 이동한다(③). 상측 평면부(F1) 및 직선 무빙 유닛(320)의 구동력은 디스플레이부(100)를 통해 전달되어 디스플레이부(100)에 하중이 가해져 디스플레이 패널의 파손 우려가 있다. 또한 제2 상태에서 제1 상태로 전환 시 직선 무빙 유닛(320)을 밀어 올려야 하므로 제1 상태에서 제2 상태로 전환 시보다 모터(331)의 구동력의 전달이 원활히 이루어지지 못한다.
이에 곡선 무빙 유닛(340)과 직선 무빙 유닛(320)을 직접적으로 체결하여 곡선 무빙 유닛(340)에 인가된 구동력이 직선 무빙 유닛(320)에 전달될 수 있도록 무빙 플레이트(321)에 제2 곡선 레일(326)을 형성하고 상부 암(342)에서 제2 곡선 레일(326)에 삽입되는 제2 가이드 돌기(344)를 더 구비할 수 있다. 제2 가이드 돌기(344)는 제1 가이드 돌기(343)의 반대편에 형성될 수 있다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 실시예에 따른　디스플레이 디바이스(10)의 직선 무빙 유닛(320)과 곡선 무빙 유닛(340)의 슬라이드 동작을 도시한 도면이다. 도 18은 도 4의 C-C 단면도이고 도 20은 도 7의 C'-C' 단면도이며 도 19는 제1 상태와 제2 상태의 중간 위치에서 직선 무빙 유닛(320)과 곡선 무빙 유닛(340)을 도시한 단면도이다.
하부 암(341)의 상측에 연결된 상부 암(342)은 직선 무빙 유닛(320)인 무빙 플레이트(321)와 제2 가이드 돌기(344) 및 제2 곡선 레일(326)을 통해 체결되므로 상부 암(342)은 무빙 플레이트(321)를 하측으로 당기는 힘을 전달할 수 있다.
다만, 곡선 무빙 유닛(340)은 곡선을 그리며 이동하고, 직선 무빙 유닛(320)은 상하방향으로 직선운동을 하기 때문에 곡선 운동을 하는 곡선 무빙 유닛(340)의 수평방향의 움직임은 제2 곡선 레일(326)을 통해 상쇄하고 수직방향의 힘을 무빙 플레이트(321)로 전달하도록 제2 곡선 레일(326)이 설계될 수 있다.
제2 곡선 레일(326)은 도 18에 도시된 바와 같이 한 쌍을 포함하며, 전방에 위치하는 전방 제2 곡선 레일(326a)과 후방에 위치하는 제2 곡선 레일(326)을 포함할 수 있다. 상부 암(342)에 형성된 제2 가이드 돌기(344)도 전방 제2 곡선 레일(326a)을 따라 이동하는 전방 제2 가이드 돌기(344a)와 후방 제2 곡선 레일(326b)을 따라 이동하는 후방 제2 가이드 돌기(344b)를 구비할 수 있다.
곡선 무빙 유닛(340)은 회전하며 이동하므로 상부 암(342)은 도 18 및 도 20에 도시된 바와 같이 제1 상태와 제2 상태에서 기울어진 각도가 상이하다. 제2 상태에서 곡선 무빙 유닛(340)이 전방으로 기울어지며 돌출되므로 곡선 무빙 유닛(340)의 상측을 구성하는 상부 암(342)은 제1 상태 보다 더 수직방향으로 기울어진다.
따라서 상부 암(342)의 각도 변화에 상응하여 전방 제2 곡선 레일(326a)의 상단과 후방 제2 곡선 레일(326b)의 상단을 연결한 선(A)의 각도보다 전방 제2 곡선 레일(326a)의 하단과 후방 제2 곡선 레일(326b)의 하단을 연결한 선(B)의 각도가 더 가파르다.
직선 무빙 유닛(320)도 곡선 무빙 유닛(340)도 상하로 이동하나 곡선 무빙 유닛(340)의 이동 거리는 상측과 하측이 상이하다. 곡선 무빙 유닛(340)의 하측은 직선 무빙 유닛(320)보다 수직방향 이동거리는 짧고 그 대신 전방으로 돌출된다. 곡선 무빙 유닛(340)의 상측은 직선 무빙 유닛(320)보다 수직방향 이동거리가 더 클 수 있다.
이는 곡선 무빙 유닛(340)이 피니언 기어(334)와 맞물리는 지점을 기준으로 수직운동을 하면서 동시에 회전운동을 하기 때문에 하단과 상단의 수직방향 이동 거리가 상이하다.
따라서, 제2 곡선 레일(326)은 직선 무빙 유닛(320)과 곡선 무빙 유닛(340)의 운동 궤적의 차이를 반영하여 배면을 향해 볼록 튀어나온 형태를 가진다. 제1 곡선 레일(312)는 수직 베이스(311)에 형성되어 길이가 기나 제2 곡선 레일(326)은 수직방향으로 이동하는 무빙 플레이트(321) 상에 형성되어 제1 곡선 레일(312)보다 길이가 짧다.
제2 곡선 레일(326)의 배면방향으로 돌출된 피크 지점(P1, P2, 또는 만곡점)은 전방 제2 곡선 레일(326a)과 후방 제2 곡선 레일(326b)이 상이하다. 전방 제2 곡선 레일(326a)의 피크 지점(P1)과 후방 제2 곡선 레일(326b)의 피크 지점(P2)이 동일하면 피크 지점(P1, P2)에 제2 가이드 돌기(344)가 도착 시 방향 전환(전방으로 전환)을 하며 이동이 어렵다.
후방 제2 가이드 돌기(344b)가 후방 제2 곡선 레일(326b)의 피크에 도달한 경우 전방 제2 곡선 레일(326a)이 아직 하측으로 이동 중이므로 후방 제2 가이드 돌기(344b)는 후방 제2 곡선 레일(326b)에서 피크 지점(P2)를 지나 전방으로 비스듬하게 기울어진 후방 제2 곡선 레일(326b)을 따라 이동할 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이 전방 제2 가이드 돌기(344a)가 전방 제2 곡선 레일(326a)의 피크 지점(P1)에 도달한 경우 후방 제2 곡선 레일(326b)이 하측으로 이동중인 힘에 의해 상부 암(342)이 하부로 이동하며 전방 제2 가이드 돌기(344a)가 전방 제2 곡선 레일(326a)을 따라 계속 하부로 이동할 수 있다.
또한, 전방 제2 곡선 레일(326a)은 후방 제2 곡선 레일(326b)보다 곡률이 크고 상단과 하단 사이의 거리가 짧다. 즉, 후방 제2 곡선 레일(326b)의 곡률 반경은 전방 제2 곡선 레일(326a)의 곡률반경 보다 크고, 후방 제2 곡선 레일(326b)의 길이는 전방 제2 곡선 레일(326a)의 길이보다 길다. 이는 상부 암(342)의 이동 궤적이 하부 암(341)에 결합된 부분과 단부가 상이하기 때문이다.
제2 가이드 돌기(344)가 제2 곡선 레일(326)의 하단에 도착 시 제1 가이드 돌기(343)도 제1 곡선 레일(312)의 하단에 도달하며 제2 상태로 전환된다. 제2 상태에서 상부 암(342)의 각도는 제1 상태보다 가파르게 배치되며, 하부 암(341)은 전방으로 돌출되며 각도가 수직방향에서 비스듬하게 배치될 수 있다.
반대로 역방향으로 디스플레이부(100)가 상측으로 이동시 하부 암(341)은 상측으로 이동하면서 각도가 변경되고 상부 암(342)은 제2 곡선 레일(326)을 따라 이동하며 무빙 플레이트(321)를 상측으로 밀어 디스플레이부(100) 상부가 상측으로 이동할 수 있다.
이와 같이 제2 곡선 레일(326)을 통해 곡선 무빙 유닛(340)의 구동력을 직선 무빙 유닛(320)으로 직접 전달하여 디스플레이부(100)의 상측 이동을 유도할 수 있어, 디스플레이부(100)를 통해 직선 무빙 유닛(320)에 힘을 전달하는 구조보다 안정적으로 이동 가능하다.
본 발명의 목적은 위치가 가변되는 디스플레이 디바이스(10)로서, 본 발명의 목적은 인입출 가능한 디스플레이 디바이스(10)로서 필요 시 인출되고 불필요시 수납되어 노출되는 화면의 크기를 줄일 수 있는 디스플레이 디바이스(10)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 디스플레이 디바이스(10)는 형상도 변화가능하여 수납공간과 인출 방향이 불일치하더라도 인입출 가능한 장점이 있다.
모터(331)의 힘을 전달하는 무빙 모듈을 통해 수직 연동하 디스플레이부(100)의 하부 곡선 운동 및 상부 직선운동이 하나의 모터(331)의 힘을 통해 동시에 수행될 수 있다.
벤딩된 상태에서도 강성을 가지고 있어 터치입력 등이 가능하고 역방향으로 변형을 방지하여 내구성을 확보할 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. 고정 유닛;
    상기 고정 유닛에 대해 이동 가능하게 결합하여 제1 상태에서 제2 상태로 전환하는 무빙 유닛; 및
    상기 무빙 유닛에 결합하여 상기 무빙 유닛과 함께 이동하고 상기 제1 상태에서 평면상태이고 상기 제2 상태에서 곡면상태로 곡률이 변화하는 가변부를 포함하는 디스플레이부를 포함하고,
    상기 디스플레이부는,
    플렉서블 디스플레이 패널;
    상기 플렉서블 디스플레이 패널의 배면에 위치하며 상기 가변부의 휨변형에 상응하여 변형 가능한 리빙힌지; 및
    상기 리빙힌지 배면에 결합된 신축성 없는 비탄성 시트을 포함하며,
    상기 비탄성 시트는
    상기 제1 상태에서 펼쳐지고, 상기 제2 상태에서 주름이 형성되는 디스플레이 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리빙힌지는
    배면에 수평방향으로 연장되고 수직방향으로 나란히 배치된 복수개의 그루브를 포함하며,
    상기 비탄성 시트의 주름은 상기 그루브에 상응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 그루브 사이에 위치하며 수평방향으로 연장된 복수개의 강성리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 강성리브는 수평방향으로 소정의 갭을 형성하며 이격되며 복수개가 배치되고
    수직방향으로 이웃하는 강성리브와 단부의 위치가 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 리빙힌지는 탄성재질을 포함하며, 상기 그루브는 V자 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정 유닛은
    수직방향으로 연장된 수직 베이스; 및
    상기 수직 베이스의 측면 전방에 형성되며 하단이 전면 방향으로 돌출되며 연장된 사이드 레일을 포함하고,
    상기 리빙힌지의 배면에서 돌출되고 상기 사이드 레일을 따라 이동하는 가이드 힌지 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드 힌지 날개부는
    상기 수직방향으로 복수개가 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 수직 베이스는 수평방향으로 한 쌍 구비되고
    상기 사이드 레일은 상기 한 쌍의 수직 베이스의 반대편에 각각 형성되며,
    상기 가이드 힌지 날개부는 한 쌍이 좌우 대칭으로 형성되어 상기 한 쌍의 가변부 가이드 레일에 결합하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 가변부의 상측에 위치하며 곡률이 변화하지 않는 상측 평면부; 및
    상기 가변부의 하측에 위치하며 곡률이 변화하지 않는 하측 평면부를 포함하고,
    상기 상측 평면부의 배면에 결합하는 제1 백플레이트; 및
    상기 하측 평면부의 배면에 결합하는 제2 백플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 백플레이트는 상기 상측 평면부에 고정되고 상기 리빙힌지의 적어도 일부를 커버하는 제1 연장부를 포함하고,
    상기 제2 백플레이트는 상기 하측 평면부에 고정되고 상기 리빙힌지의 적어도 일부를 커버하는 제2 연장부를 포함하며,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 무빙 유닛은
    상기 고정 유닛에 대해 수직 이동하고 상기 제1 백플레이트에 결합하는 직선 무빙 유닛;
    상기 제1 상태에서 상기 제2 상태로 전환시 상기 고정 유닛에 대해 곡선을 그리며 전방 하부로 돌출되며 상기 제2 백플레이트에 결합하는 곡선 무빙 유닛을 포함하고,
    상기 디스플레이부는,
    상기 제1 상태에서 평면상태이고
    상기 제2 상태에서 높이가 낮아지며 하부가 전방으로 돌출된 곡면상태인 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 곡선 무빙 유닛에 동력을 제공하는 구동부를 더 포함하고,
    상기 곡선 무빙 유닛은
    상기 구동부의 피니언 기어와 맞물리는 곡선 랙기어를 포함하는 하부 암; 및
    상기 하부 암의 상단에 결합하며 상기 직선 무빙 유닛에 동력을 제공하는 상부 암을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  13. 고정 유닛;
    상기 고정 유닛에 대해 이동 가능하게 결합하여 제1 상태에서 제2 상태로 전환하는 무빙 유닛; 및
    상기 무빙 유닛에 결합하여 상기 무빙 유닛과 함께 이동하고 상기 제1 상태에서 평면상태이고 상기 제2 상태에서 곡면상태로 곡률이 변화하는 가변부를 포함하는 디스플레이부를 포함하고,
    상기 고정 유닛은
    수직방향으로 연장된 수직 베이스; 및
    상기 수직 베이스의 측면 전방에 형성되며 하단이 전면 방향으로 돌출되며 연장된 사이드 레일을 포함하며,
    상기 디스플레이부는,
    플렉서블 디스플레이 패널;
    상기 플렉서블 디스플레이 패널의 배면에 위치하며 상기 가변부의 휨변형에 상응하여 변형 가능한 리빙힌지; 및
    상기 리빙힌지의 배면에서 돌출되고 상기 사이드 레일을 따라 이동하는 가이드 힌지 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가이드 힌지 날개부는
    상기 수직방향으로 복수개가 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 수직 베이스는 수평방향으로 한 쌍 구비되고
    상기 사이드 레일은 상기 한 쌍의 수직 베이스의 반대편에 각각 형성되며,
    상기 가이드 힌지 날개부는 한 쌍이 좌우 대칭으로 형성되어 상기 한 쌍의 가변부 가이드 레일에 결합하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 가변부의 상측에 위치하며 곡률이 변화하지 않는 상측 평면부; 및
    상기 가변부의 하측에 위치하며 곡률이 변화하지 않는 하측 평면부를 포함하고,
    상기 상측 평면부의 배면에 결합하는 제1 백플레이트; 및
    상기 하측 평면부의 배면에 결합하는 제2 백플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
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