KR20200064376A - 폴딩유닛 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1방향으로 길게 형성된 장공이 폴딩영역에 대응하도록 제1패턴으로 마련되는 제1플레이트; 상기 제1플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 길게 형성된 장공이 제2패턴으로 마련되는 제2플레이트 및 상기 제2플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1패턴보다 패턴 영역 폭이 좁으며, 상기 제1방향으로 길게 형성된 장공이 제3패턴으로 마련되는 제3플레이트를 포함하여 서로 적층되는 것을 특징으로 하는 폴딩유닛과, 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

폴딩유닛 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치{Folding Unit and Foldable Display Device}
본 발명은 디스플레이 패널을 접거나 펼쳐서 사용할 수 있는 폴더블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
화상을 표시하는 표시 장치(Display Device)는 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP), 유기 발광 전계 표시 장치(OLED), 전기영동표시 장치(EPD) 등과 같이 다양한 종류가 있다.
최근에는 다양한 어플리케이션에 활용 가능한 구부렸다가 펴거나 또는 접었다가 펼 수 있는 폴더블 디스플레이 장치에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
폴더블 디스플레이 장치는 평판 디스플레이 패널을 연결하는 형태로 구현하거나, 디스플레이 패널 자체가 가요성을 가지는 플렉서블 디스플레이 패널(Flexible display panel)을 이용하여 구현할 수 있다.
플렉서블 디스플레이 패널은 패널 자체가 가요성을 가지고 있어서 다양한 형상으로 말거나 접을 수 있다. 디스플레이 장치로 구현함에 있어서는 플렉서블 디스플레이 패널을 보호하기 위한 케이스와 폴딩 영역에서 폴딩 또는 언폴딩 상태로 휘어지는 힌지 등과 같은 내부의 다른 구성 부품들도 필요하다.
그러나 폴더블 디스플레이 장치에 필요로 하는 이러한 힌지 등과 같은 구성들은 복수의 구성들이 서로 회전할 수 있도록 연결되는 복잡한 구성을 가지고 있기 때문에 교체나 수리에 있어 시간과 비용이 많이 발생하고, 충격에 취약하며, 무엇보다도 장치 자체의 두께가 두꺼워지는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명에 따른 폴딩유닛 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치는 폴딩 영역에서 힌지기능을 하는 폴딩유닛의 두께를 줄일 수 있고, 폴딩유닛에 장공의 패턴방향을 조절하여 필요로 하는 폴딩 반경을 제공할 수 있으며, 폴딩유닛이 복수의 플레이트가 적층된 구조를 가지기 때문에 폴딩영역을 충격으로부터 보호할 수 있는 폴딩유닛 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치를 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1방향으로 길게 형성된 장공이 폴딩영역에 대응하도록 제1패턴으로 마련되는 제1플레이트; 상기 제1플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 길게 형성된 장공이 제2패턴으로 마련되는 제2플레이트 및 상기 제2플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1패턴보다 패턴 영역 폭이 좁으며, 상기 제1방향으로 길게 형성된 장공이 제3패턴으로 마련되는 제3플레이트를 포함하여 서로 적층되는 것을 특징으로 하는 폴딩유닛을 제공한다.
상기 폴딩유닛은 상기 제2플레이트의 상면 또는 배면에 배치되고, 상기 제1방향 및 제2방향과 다른 제3방향으로 길게 형성된 장공이 제4패턴으로 마련되는 제4플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 제4패턴은 상기 제1패턴의 장공 방향을 y축으로 가정하여, 상기 제2패턴의 장공 방향과 x축 또는 y축 대칭으로 마련될 수 있다.
상기 플레이트들에 마련된 각 패턴은 서로 다른 패턴 영역 폭을 가질 수 있다.
상기 플레이트들에 마련된 각 패턴은 적층 방향을 따라서 패턴 영역 폭이 증가하거나 감소할 수 있다.
상기 제1플레이트의 제1패턴 영역이 상기 제2플레이트의 제2패턴 영역 보다 폭이 클 수 있다.
상기 제2플레이트의 상면과 제3플레이트 사이에 제4플레이트가 배치되는 경우, 상기 제2플레이트의 제2패턴 영역이 상기 제4플레이트의 제4패턴 영역 보다 폭이 클 수 있다.
상기 플레이트 각각의 두께가 증가하면, 상기 플레이트 각각의 패턴 영역 폭이 증가하고, 상기 플레이트 각각의 두께가 감소하면, 상기 플레이트 각각의 패턴 영역 폭이 감소할 수 있다.
상기 폴딩영역에서 상기 제1방향을 기준으로 상기 패턴들 각각의 장공과 인접한 장공 사이의 간격이 작을수록 폴딩 반경이 감소하고, 간격이 클수록 폴딩 반경이 증가할 수 있다.
상기 폴딩영역에서 상기 제1방향을 기준으로 상기 제2방향 및 제3방향은 90° 이하로 형성되되, 상기 제2방향 및 제3방향이 상기 제1방향으로부터 이루는 각도가 작을수록 폴딩 반경이 감소하고, 상기 제2방향 및 제3방향이 상기 제1방향으로부터 이루는 각도가 클수록 폴딘 반경이 증가할 수 있다.
상기 폴딩영역에서 상기 패턴 영역의 폭은 폴딩 반경의 내측으로 갈수록 감소할 수 있다.
상기 플레이트들은 각 패턴 영역의 나머지 영역에서 서로 부착될 수 있다.
상기 플레이트들의 각 두께는 적어도 1.5mm 이하로 마련될 수 있다.
상기 플레이트들에 각각 형성된 장공에는 각 상기 플레이트의 두께와 동일하게 레진이 채워질 수 있다.
상기 폴딩유닛은 폴딩영역에 대응하여 상기 제1플레이트의 배면을 커버하도록 결합되는 커버 레진을 더 포함할 수 있다.
상기 제1패턴의 영역은 폴딩영역과 적어도 같거나 크게 형성될 수 있다.
또한 본 발명은 폴딩영역을 따라서 폴딩되는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 측면 또는 배면을 커버하는 하우징 및 제1방향으로 길게 형성된 장공이 폴딩영역에 대응하도록 제1패턴으로 마련되는 제1플레이트와, 상기 제1플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 길게 형성된 장공이 제2패턴으로 마련되는 제2플레이트 및 상기 제2플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1패턴보다 패턴 영역 폭이 좁으며, 상기 제1방향으로 길게 형성된 장공이 제3패턴으로 마련되는 제3플레이트를 구비하는 폴딩유닛을 포함하는 폴더블 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 폴딩유닛은 상기 제2플레이트의 상면 또는 배면에 배치되고, 상기 제1방향 및 제2방향과 다른 제3방향으로 길게 형성된 장공이 제4패턴으로 마련되는 제4플레이트를 포함할 수 있다.
상기 폴딩유닛은 상기 제1플레이트 내지 제4플레이트가 서로 적층되어 각 패턴 영역의 나머지 부분이 부착되며, 상기 제1플레이트와 제3플레이트가 각각 상기 폴딩유닛의 상면 또는 하면인 최외곽에 배치될 수 있다.
상기 플레이트들에 마련된 각 패턴 영역의 폭은 폴딩 반경의 내측으로 갈수록 감소할 수 있다.
상기 하우징은 폴딩영역을 중심으로 분리된 구조를 가지며, 상기 폴딩유닛은 분리된 상기 하우징을 연결할 수 있다.
본 발명에 따른 폴딩유닛 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치에 따르면,
첫째, 얇은 플레이트들을 복수개 적층하여 힌지 기능을 부여하기 때문에 구조가 간단해지고, 폴더블 디스플레이 장치의 두께가 얇아지며,
둘째, 평면의 플레이트들에 각각 설정된 패턴을 부여하여 폴딩유닛을 통하여 원하는 폴딩 반경을 구현할 수 있고,
셋째, 플레이트마다 각 패턴의 방향을 변화시켜 폴딩유닛의 강성을 보강할 수 있으며,
넷째, 폴딩유닛의 두께가 얇아 하우징 조립시에도 단차 발생이 줄어들고, 평탄도 유지에 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 폴딩유닛의 제1플레이트를 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 폴딩유닛의 제2플레이트를 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 폴딩유닛의 제3플레이트를 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 폴딩유닛의 제4플레이트를 도시하는 평면도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 폴더블 디스플레이 장치의 폴딩유닛의 적층 상태를 도시하는 참고도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 폴더블 디스플레이 장치의 폴딩유닛이 적층된 상태를 도시하는 참고도이다.
도 8은 도 1에 나타낸 폴더블 디스플레이 장치의 폴딩유닛이 적층된 상태를 부분적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 폴더블 디스플레이 장치의 폴딩유닛이 폴딩된 상태를 부분적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이를 도시하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100)(100)는 디스플레이 패널(110)과, 하우징(120) 및 폴딩유닛(130)을 포함한다.
먼저, 디스플레이 패널(110)은 폴딩 라인(FL)을 따라서 폴딩된다. 실질적으로 디스플레이 패널(110)이 폴딩됨에 있어 설정된 라인 상에서 정확하게 어떠한 각도를 갖도록 접히는 것이 아니라, 설정된 곡률을 가지고 하우징(120)에 구비된 폴딩유닛(130)이 폴딩이 이루어지기 때문에 폴딩 영역이 일정한 구간으로써 형성된다.
디스플레이 패널(110)은 패널 자체가 휘어지거나 벤딩될 수 있는 플렉서블(Flexible) 디스플레이 패널일 수도 있고, 패널 자체가 평판 상태로 외력에 의하여 잘 변형되지 않는 리지드(rigid)한 평판 디스플레이 패널일 수도 있다.
디스플레이 패널(110) 자체가 가요성을 가지는 플렉시블 디스플레이 패널(110)은 유기 발광 전계 디스플레이(OLED), 전기 영동 디스플레이(electrophoretic display), 또는 일렉트로 크로믹 디스플레이(electrochromic display, ECD) 등으로 구현될 수 있다.
평판 디스플레이 패널(110)을 이용하여 폴더블 디스플레이 패널을 형성하는 방식으로는, 복수개의 평판 디스플레이 패널을 물리적으로 폴딩 가능하게 연결하는 방식과, 단일의 평판 디스플레이 패널의 내부에 가요성을 가지고 접힐 수 있는 영역을 별도로 형성하는 방식이 적용될 수 있고, 이 때 평판 디스플레이 패널은 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP) 등으로 구성될 수 있다. 복수개의 평판 디스플레이 패널을 물리적으로 폴딩 가능하게 연결한 폴더블 디스플레이 패널은 개별 디스플레이 패널마다 별도의 회로부가 연결될 수도 있다.
디스플레이 패널(110)은 화상이 표시되는 표시 영역(active area; A/A)과, 표시 영역의 가장자리 부분에 위치하여 화상이 표시되지 않는 비표시 영역을 포함한다. 비표시 영역에는 신호선의 연장선과, 연장선과 회로부가 연결되는 본딩 영역이 구비될 수 있다. 회로부는 디스플레이 패널을 구동하기 위한 전기적인 신호를 인가하기 위한 것으로, 회로 패턴이 구비된 기판과 상기 기판에 실장된 집적회로 칩(IC 칩)을 포함한다. 기판은 집적회로가 실장되는 메인기판과, 상기 메인기판과 디스플레이 패널을 연결하는 연결기판을 포함한다. 메인기판은 배선 패턴이 단층 또는 다층으로 마련된 것으로, 그 자체가 휘거나 접히기 어려운 형태인 경질의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)이 적용되거나 가요성을 가지는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 적용될 수 있다. 연결기판은 배선 패턴이 단층 또는 다층으로 마련된 것으로, 그 자체로 휘거나 접힐 수 있는 형태인 것이 바람직하다. 연결기판으로는 FPC(Flexible Printed Circuit)가 적용될 수 있으며, 필름에 칩이 실장된 COF(Chip On Film) 가 적용될 수도 있다.
이러한 디스플레이 패널(110)은 상면 모서리 부분을 따라서 비표시 영역 배치되고, 비표시 영역의 내측으로 화상이 표시되는 표시영역이 마련된다. 그리고 본 발명의 폴더블 디스플레이 장치(100)는 표시영역이 내부에서 서로 마주하도록 접히는 이너 폴딩 타입을 일 예로 설명한다. 물론 디스플레이 패널(110)의 상면에는 이를 보호하는 보호필름이나, 또는 다양한 광학시트 등이 추가적으로 구비될 수 있다.
그리고 하우징(120)은 디스플레이 패널(110)과 폴딩유닛(130)을 커버하도록 배치된다. 하우징(120)은 바닥면(121)과 측면(122)으로 구성되고, 바닥면(121)에는 폴딩유닛(130)이 수납되고, 측면(122)에는 디스플레이 패널(110)의 측면이 감싸지도록 배치되어 디스플레이 패널(110)과 폴딩유닛(130)을 보호한다.
하우징(120) 내부에서 폴딩유닛(130)은 폴딩영역(FA)에 대응하도록 배치될 수 있고, 또한 바닥면(121) 전면에 걸쳐서 폴딩유닛(130)이 배치될 수 있다. 이때 폴딩영역(FA)에 대응하여 폴딩유닛(130)이 배치되는 경우, 폴딩유닛(130)이 삽입되도록 홈이 형성될 수 있다. 그리고 하우징(120)의 배면에는 폴딩영역(FA)의 폴딩 작동에 대응하도록 분리된 구조를 가질 수 있으며, 폴딩영역(FA)에 대응하여 분리된 부분에는 폴딩유닛(130)이 분리된 하우징(120)을 탄력적으로 연결하고, 폴딩유닛(130)이 외부에 노출되지 않도록 커버하는 커버 레진(123)이 분리된 하우징(120) 사이에 구비된다. 커버 레진(cover resin, 123)과 폴딩유닛(130)은 분리된 하우징(120)의 바닥면(121)을 서로 연결함과 동시에, 탄력적으로 휘어질 수 있으며, 커버 레진(123)은 폴딩영역(FA)이 충격에 직접적으로 노출되는 것을 방지하는 기능을 수반한다. 그리고 커버 레진(123)은 폴딩유닛(130)이 폴딩되는 과정에서 하우징(120)과 폴딩유닛(130) 사이에 마찰에 의한 소음이나 손상을 방지할 수 있다.
그리고, 폴딩유닛(130)은 복수개의 플레이트들이 적층된 상태로 결합되어 폴딩영역(FA)에서 디스플레이 패널(110) 또는 하우징(120)이 탄력적으로 복원되도록 반력을 제공한다.
이러한 폴딩유닛(130)은 제1플레이트(131) 내지 제4플레이트(134)가 결합되며, 최소한 셋 이상의 플레이트들이 결합되어야 한다. 이러한 플레이트들의 구조는 다음과 같다.
도 2는 도 1에 나타낸 폴딩유닛(130)의 제1플레이트를 도시하고, 일부를 확대하여 도시하는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 제1플레이트(131)는 하우징(120)의 내부 바닥면(121) 상에 배치된다. 제1플레이트(131)는 폴딩영역(FA)의 위치에 대응하여 제1방향(D1)을 따라서 길게 형성된 장공이 복수개의 제1패턴(P1)으로 마련된다. 여기서 제1패턴 영역(PA1) 은 폴딩영역(FA)의 폭과 동일한 폭으로 이루어지고, 나머지 플레이트의 패턴 영역들에 비하여 가장 넓은 폭을 가진다. 도 2에서와 같이 제1패턴(P1)은 각각의 장공들이 등 간격으로 나란히 배치되어 있지만, 장공의 형상이나 크기, 폭, 간격 및 각 장공끼리의 위치는 변경이 가능하다. 보다 바람직하게는, 장공의 폭은 각 장공끼리의 간격과 동일하고, 각 장공의 길이도 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
제1패턴(P1)은 폴딩영역(FA)의 길이방향 즉 제1방향(D1)을 따라서 장공이 배치되고, 제1플레이트(131)가 장공의 길이방향을 따라서 인접한 장공 사이의 간격(T1)을 통해서 폴딩에 따른 복원력이 발생하는데, 제1플레이트(131)는 다른 플레이트에 비하여 장공 사이의 간격(T1)이 상대적으로 제2플레이트(132)나 제3플레이트(133)에 비하여 작기 때문에 폴딩에 대해서 발생되는 반발력이 가장 작다. 따라서 제1플레이트(131)가 가장 작은 폴딩 반경을 제공할 수 있다.
도 3은 도 1에 나타낸 폴딩유닛(130)의 제2플레이트(132)를 도시하고, 일부를 확대하여 도시하는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 제2플레이트(132)는 제1플레이트(131) 상면에 배치된다. 제2플레이트(132)는 제1방향(D1)과 다른 각도를 가지는 제2방향(D2)을 따라서 길게 장공이 복수개의 제2패턴(P2)으로 마련된다. 제2패턴 영역(PA2)의 폭은 제1패턴 영역(PA1)의 폭보다 작은 폭을 가지고, 상부 방향으로 갈수록 패턴 영역의 폭이 감소한다. 이는 제1플레이트(131)로부터 제3플레이트(133) 방향으로 갈수록 폴딩 반경이 줄어들기 때문이다.
또한 제2패턴(P2)은 제1패턴(P1)의 장공과 동일 형상과 크기 및 간격으로 형성되나, 장공의 방향은 제1패턴(P1)의 제1방향(D1)으로부터 시계방향(도 3 기준)으로 약 45° 정도 회전한 제2방향(D2)을 따라서 배치된다.
따라서 제2플레이트(132)는 제1플레이트(131)에 비하여 장공이 제2방향(D2)으로 경사를 가지기 때문에 제2플레이트(132)가 폴딩되는데 발생되는 반발력이 제1플레이트(131)에 비하여 증가한다. 이는 제1플레이트(131)가 장공의 길이방향을 따라서 인접한 장공과의 간격(T1)보다 제2플레이트(132)의 장공과 인접한 장공 사이의 간격(T2)이 폴딩방향 기준으로 더 크기 때문에, 보다 폴딩유닛(130)의 강성을 보완할 수 있고, 이로 인하여 폴딩유닛(130)이 디스플레이 패널(110) 및 하우징(120)을 원위치(언폴딩 상태)로 복원시키는 반발력을 증대시킬 수 있다.
도 4는 도 1에 나타낸 폴딩유닛(130)의 제3플레이트(133)를 도시하고, 일부를 확대하여 도시하는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 제3플레이트(133)는 제1플레이트(131)와 같은 제1방향(D1)을 따라서 제3패턴(P3)으로 장공이 길게 배치된다. 다만, 제3패턴(P3)은 제1패턴(P1)의 방향과 형상으로 동일하게 이루어지고, 제2패턴(P2)에 비하여 패턴 영역의 폭이 작다. 그리고 폴딩유닛(130)의 최하위층과 최상위층은 각각 제1플레이트(131)와 제3플레이트(133)로 동일한 방향으로 동일 패턴이 형성되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이는 중간에 위치하는 제2플레이트(132)와 제4플레이트(134)의 각 패턴들이 폴딩방향에 대하여 각도를 가지고 있기 때문에 이 패턴들의 변형이나 파손을 외곽에 배치된 제1플레이트(131)와 제3플레이트(133)가 방지할 수 있기 때문이다.
도 5는 도 1에 나타낸 폴딩유닛(130)의 제4플레이트(134)를 도시하고, 일부를 확대하여 도시하는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 제4플레이트(134)는 제2플레이트(132)의 제2패턴(P2)에 대하여 대칭인 제3방향(D3)으로 장공이 길게 형성된 제4패턴(P4)이 폴딩영역(FA)에 대응하도록 마련된다. 즉, 제1패턴(P1)에서 장공의 제1방향(D1)을 y축으로 가정하면, 제3방향(D3)의 장공은 제2방향(D2)의 장공에 대하여 x축 또는 y축 대칭이 된다. 따라서 제2방향(D2)이 제1방향(D1)에 대하여 45° 각도로 이루어진다면, 제3방향(D3)은 제2방향(D2)와 90° 각도로 대칭되도록 배치된다. 본 발명의 폴더블 디스플레이 장치(100)는 최소한 제1플레이트(131) 내지 제3플레이트(133)를 포함하되, 더 큰 강성이 요구되거나, 폴딩 반경을 증대시켜야 하는 경우에 제4플레이트(134)를 추가적으로 구비할 수 있다.
이때 제4플레이트(134)의 제4패턴(P4)은 제2플레이트(132)의 제2패턴(P2)과 직각을 이루는 방향으로 장공이 길게 배치되는 것이 바람직하다. 물론 제4패턴(P4)의 각도는 제1패턴(P1) 및 제2패턴(P2)과 서로 다른 각도를 가지는 패턴으로 마련될 수도 있다.
또한 제1패턴(P1) 내지 제4패턴(P4)은 폴딩영역(FA)의 길이방향 즉 제1방향(D1)에 대하여 적어도 90° 각도보다 작은 각도로 장공이 길게 배치되는 것이 바람직하다. 제1패턴(P1)으로부터 제2패턴(P2) 또는 제4패턴(P4)의 각도가 작으면 폴딩 반경이 작아진다. 다시 말해, 폴딩 반경이 작을수록 제1방향(D1)으로부터 제2방향(D2) 또는 제3방향(D3)의 각도가 작으면 폴딩 반경이 작아진다. 그리고 만약 제1방향(D1)에 대하여 직각을 이루는 패턴의 적용은 최대 강성을 요구하는 경우 또는 최대 폴딩 반경을 요구하는 경우에 선택적으로 적용할 수 있다.
이러한 제1플레이트(131) 내지 제4플레이트(134)는 적어도 0.15mm 보다 작은 두께의 메탈 재질로 이루어지며, 두께가 0.1mm 이하로 적용되는 것이 바람직하다.
도 6은 도 1에 나타낸 폴더블 디스플레이 장치(100)의 폴딩유닛(130)의 적층 상태를 도시하는 참고도이고, 도 7은 도 6에 나타낸 폴더블 디스플레이 장치(100)의 폴딩유닛(130)이 적층된 상태를 도시하는 참고도이며, 도 8은 도 1에 나타낸 폴더블 디스플레이 장치(100)의 폴딩유닛(130)이 적층된 상태를 부분적으로 도시하는 단면도이며, 도 9는 도 8에 나타낸 폴더블 디스플레이 장치(100)의 폴딩유닛(130)이 폴딩된 상태를 부분적으로 도시하는 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(131)는 제1패턴 영역(PA1)의 폭이 가장 크게 형성된다. 그리고 제1플레이트(131)로부터 적층된 상부로 갈수록 제2패턴 영역(PA2)의 폭이 더 작고, 제4패턴 영역(PA4)의 폭이 더 작아지며, 제3패턴 영역(PA3)의 폭이 가장 작아지는 것을 알 수 있다.
각 플레이트들은 패턴 영역 주변으로 패턴이 형성되지 않은 부착영역이 마련되며, 제1플레이트(131) 내지 제4플레이트(134)는 패턴 영역을 제외한 각 부착영역이 서로 부착되면서 폴딩유닛(130)이 완성된다. 이러한 폴딩유닛(130)은 하우징(120) 내부의 폴딩영역(FA)을 중심으로 분할된 하우징(120)을 서로 연결하는 기능을 수반한다.
이렇게 제3플레이트(133)가 가장 상부에 배치되고, 제1플레이트(131) 내지 제4플레이트(134)의 각 패턴 영역들이 폴딩영역에 대응하여 서로 겹치도록 결합되면, 도 7에 도시된 바와 같이 여러 방향의 장공이 서로 중첩되어 배치되는 것을 알 수 있다.
또한 도면에 도시하지는 않았지만, 각 플레이트 내부에 형성된 장공에는 플레이트의 높이와 동일하게 레진이 채워질 수 있다. 이렇게 장공 내부에 채워진 레진은 상/하부에 배치된 패턴들이 폴딩유닛(130)의 폴딩 과정에서 손상되는 것을 방지할 수 있고, 또한 폴딩 과정에서 변형되는 패턴에 복원력을 추가적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 폴딩유닛(130)이 하우징의 바닥면(121) 상에 부착된 상태를 도시한다.
각 플레이트들 사이에는 양면 테이프(135)가 구비되어 서로를 부착하고, 각 플레이트들은 서로 적층된 상태로 부착되어 제1플레이트(131)의 하면에 배치된 커버 레진(123) 상에 양면 테이프(135)에 의해 부착된다.
그러면 도 9에 도시된 바와 같이, 폴딩유닛(130)의 양 단부는 양면 테이프(135)에 의해 부착되어 길이변화가 발생하지 않고, 각 플레이트들의 패턴이 위치한 영역에서 길이변화가 발생하게 된다.
도 8의 상태에서 폴딩되어 도 9와 같이 구부러지면서, 제1플레이트(131)의 제1패턴(P1)이 가장 많이 늘어나게 되고, 폴딩반경 내측을 향하여 제3플레이트(133)의 제3패턴(P3)이 가장 적게 늘어나면서 서로 인장된 상태를 가지게 된다. 이때 폴더블 디스플레이 장치(100)의 폴딩 상태를 유지하기 위해서는 별도의 각도 유지 수단이 필요할 수 있다.
또한 각 플레이트들의 양 단부가 양면 테이프(135)에 의해 부착되어 있고, 각 패턴들이 변형되면서 발생한 길이 변화 때문에 이에 대한 반력이 발생하면서 폴딩유닛(130)의 복원이 용이해지는 효과가 있다.
본 발명에 따른 폴더블 디스플레이 장치(100)에 따르면 첫째, 얇은 플레이트들을 복수개 적층하여 힌지 기능을 부여하기 때문에 구조가 간단해지고, 폴더블 디스플레이 장치(100)의 두께가 얇아지며, 둘째, 평면의 플레이트들에 각각 설정된 패턴을 부여하여 폴딩유닛(130)을 통하여 원하는 폴딩 반경을 구현할 수 있고, 셋째, 플레이트마다 각 패턴의 방향을 변화시켜 폴딩유닛(130)의 강성을 보강할 수 있으며, 넷째, 폴딩유닛(130)의 두께가 얇아 하우징 조립시에도 단차 발생이 줄어들고, 평탄도 유지에 유리한 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용효과에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형된 예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 할 것이다.
100 : 폴더블 디스플레이 장치
110 : 디스플레이 패널
120 : 하우징
130 : 폴딩유닛

Claims (21)

  1. 제1방향으로 길게 형성된 장공이 폴딩영역에 대응하도록 제1패턴으로 마련되는 제1플레이트;
    상기 제1플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 길게 형성된 장공이 제2패턴으로 마련되는 제2플레이트 및
    상기 제2플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1패턴보다 패턴 영역 폭이 좁으며, 상기 제1방향으로 길게 형성된 장공이 제3패턴으로 마련되는 제3플레이트;
    를 포함하여 서로 적층되는 것을 특징으로 하는 폴딩유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2플레이트의 상면 또는 배면에 배치되고, 상기 제1방향 및 제2방향과 다른 제3방향으로 길게 형성된 장공이 제4패턴으로 마련되는 제4플레이트를 더 포함하는 폴딩유닛.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제4패턴은,
    상기 제1패턴의 장공 방향을 y축으로 가정하여, 상기 제2패턴의 장공 방향과 x축 또는 y축 대칭으로 마련되는 폴딩유닛.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 플레이트들에 마련된 각 패턴은 서로 다른 패턴 영역 폭을 갖는 폴딩유닛.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 플레이트들에 마련된 각 패턴은 적층 방향을 따라서 패턴 영역 폭이 증가하거나 감소하는 폴딩유닛.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1플레이트의 제1패턴 영역이 상기 제2플레이트의 제2패턴 영역 보다 폭이 큰 것을 특징으로 하는 폴딩유닛.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2플레이트의 상면과 제3플레이트 사이에 제4플레이트가 배치되는 경우,
    상기 제2플레이트의 제2패턴 영역이 상기 제4플레이트의 제4패턴 영역 보다 폭이 큰 것을 특징으로 하는 폴딩유닛.
  8. 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 플레이트 각각의 두께가 증가하면, 상기 플레이트 각각의 패턴 영역 폭이 증가하고, 상기 플레이트 각각의 두께가 감소하면, 상기 플레이트 각각의 패턴 영역 폭이 감소하는 폴딩유닛.
  9. 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 폴딩영역에서 상기 제1방향을 기준으로 상기 패턴들 각각의 장공과 인접한 장공 사이의 간격이 작을수록 폴딩 반경이 감소하고, 간격이 클수록 폴딩 반경이 증가하는 폴딩유닛.
  10. 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 폴딩영역에서 상기 제1방향을 기준으로 상기 제2방향 및 제3방향은 90° 이하로 형성되되,
    상기 제2방향 및 제3방향이 상기 제1방향으로부터 이루는 각도가 작을수록 폴딩 반경이 감소하고,
    상기 제2방향 및 제3방향이 상기 제1방향으로부터 이루는 각도가 클수록 폴딘 반경이 증가하는 폴딩유닛.
  11. 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 폴딩영역에서 상기 패턴 영역의 폭은 폴딩 반경의 내측으로 갈수록 감소하는 폴딩유닛.
  12. 청구항 2에 있어서,
    상기 플레이트들은 각 패턴 영역의 나머지 영역에서 서로 부착되는 폴딩유닛.
  13. 청구항 2에 있어서,
    상기 플레이트들의 각 두께는 적어도 1.5mm 이하로 마련되는 폴딩유닛.
  14. 청구항 2에 있어서,
    상기 플레이트들에 각각 형성된 장공에는,
    각 상기 플레이트의 두께와 동일하게 레진이 채워진 폴딩유닛.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴딩영역에 대응하여 상기 제1플레이트의 배면을 커버하도록 결합되는 커버 레진을 더 포함하는 폴딩유닛.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1패턴의 영역은 폴딩영역과 적어도 같거나 크게 형성되는 폴딩유닛.
  17. 폴딩영역을 따라서 폴딩되는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 측면 또는 배면을 커버하는 하우징 및
    제1방향으로 길게 형성된 장공이 폴딩영역에 대응하도록 제1패턴으로 마련되는 제1플레이트와, 상기 제1플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 길게 형성된 장공이 제2패턴으로 마련되는 제2플레이트 및 상기 제2플레이트 상면에 배치되고, 상기 제1패턴보다 패턴 영역 폭이 좁으며, 상기 제1방향으로 길게 형성된 장공이 제3패턴으로 마련되는 제3플레이트를 구비하는 폴딩유닛;
    을 포함하는 폴더블 디스플레이 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 폴딩유닛은,
    상기 제2플레이트의 상면 또는 배면에 배치되고, 상기 제1방향 및 제2방향과 다른 제3방향으로 길게 형성된 장공이 제4패턴으로 마련되는 제4플레이트를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 폴딩유닛은,
    상기 제1플레이트 내지 제4플레이트가 서로 적층되어 각 패턴 영역의 나머지 부분이 부착되며,
    상기 제1플레이트와 제3플레이트가 각각 상기 폴딩유닛의 상면 또는 하면인 최외곽에 배치되는 폴더블 디스플레이 장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 플레이트들에 마련된 각 패턴 영역의 폭은 폴딩 반경의 내측으로 갈수록 감소하는 폴더블 디스플레이 장치.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 하우징은 폴딩영역을 중심으로 분리된 구조를 가지며,
    상기 폴딩유닛은 분리된 상기 하우징을 탄력적으로 서로 연결하는 폴더블 디스플레이 장치.
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