KR20230103435A

KR20230103435A - 폴더블 표시 장치

Info

Publication number: KR20230103435A
Application number: KR1020210194333A
Authority: KR
Inventors: 김준형
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2023-07-07
Also published as: EP4206859A1; US20230217615A1; CN116416864A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는, 제1 프레임 및 제2 프레임으로 이루어진 하우징 프레임, 제1 프레임과 제2 프레임과 연결되어, 제1 프레임과 제2 프레임의 폴딩과 언폴딩 동작을 구현하는 힌지 어셈블리, 및 제1 프레임 및 제2 프레임 상에 배치되는 표시 패널을 포함하고, 힌지 어셈블리는 제1 프레임 및 제2 프레임과 연결되는 복수의 힌지 암, 복수의 힌지 암 하부에 배치되고 복수의 힌지 암을 수납하는 힌지 하우징, 힌지 하우징과 체결되어 복수의 힌지 암 상부에 배치되고, 복수의 힌지 암에 대응하여 리세스된 복수의 가이드부를 포함하는 암 커버를 포함한다.

Description

폴더블 표시 장치{FOLDABLE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 폴더블 표시 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 이너 폴딩(inner folding)이 가능한 힌지 구조를 가진 폴더블 표시 장치에 관한 것이다.

최근 이동통신 단말기(wireless terminal), PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 전자수첩 등과 같은 휴대 단말기는 휴대성을 위하여 크기가 소형화되는 추세이다. 하지만, 사용자는 휴대 단말기의 화면을 통하여 문자 정보, 동영상, 정지영상, MP3, 게임 등의 각종 정보를 제공받기를 원하기 때문에, 표시부의 화면의 크기에 대해서는 대형 및 와이드(wide)화를 요구한다. 그러나, 휴대 단말기의 소형화는 표시부 화면의 크기 축소를 불러오기 때문에, 두 요구사항을 모두 충족시키는 데는 한계가 있다.

이와 같은 한계를 극복하기 위한 방안으로, 최근에는 벤더블(bendable) 표시 장치 또는 폴더블(foldable) 표시 장치와 같은 플렉서블 표시 장치의 개발이 진행되고 있다.

플렉서블 표시 장치는 기판을 플라스틱 재질로 구성하여 구현이 가능할 수 있다. 플렉서블 표시 장치는 접었을 때 휴대를 간편하게 하고 펼쳤을 때 큰 화면을 구현할 수 있으므로 모바일 폰, 전자 책, 전자 신문과 같은 모바일 장비뿐만 아니라 텔레비전, 모니터 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.

본 발명의 발명자들은 플렉서블 표시 장치 중에서 폴더블 표시 장치를 구현하기 위해서, 표시 패널이 접히는 영역에 힌지(hinge)로 구성된 기구물을 사용하는 구조를 발명하였다. 다만, 최근 폴더블 표시 장치 분야에서도 대면적에 관한 수요가 증가하면서, 종래의 힌지 구조물로는 대면적 폴더블 표시 장치의 강성을 만족시키기 어렵다는 사실을 인식하였다.

이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 조립 구조를 단순화하면서도 힌지 구조물의 강성을 향상시켜 내구성이 우수한 폴더블 표시 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 폴더블 표시 장치의 두께가 두꺼워지지 않으면서 내구성을 확보할 수 있는 이너 폴딩(inner folding)이 가능한 힌지 구조를 가진 폴더블 표시 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 역폴딩(reverse folding)을 방지할 수 있는 힌지 구조가 적용된 폴더블 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 폴더블 표시 장치의 두께가 두꺼워지지 않으면서 내구성을 확보할 수 있다.

본 발명은 폴더블 표시 장치의 내구성을 향상시키면서 부품을 최소화하고 구조를 단순화하여 폴더블 표시 장치의 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1a 내지 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 하우징 프레임의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 힌지 어셈블리의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 힌지 어셈블리의 개략적인 절단 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 힌지 어셈블리의 일부 구성을 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 힌지 어셈블리의 일부 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 A-A'선에 따른 절단 사시도이다.
도 6c는 도 6a의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 7a 내지 7b는 언폴딩시의 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 힌지 어셈블리의 일부 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 8a 내지 8b는 폴딩시의 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 힌지 어셈블리의 일부 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고, 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

또한, 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1a 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치를 설명하기 위한 도면들이다.

도 1a 내지 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 사시도이다. 도 1a는 폴더블 표시 장치가 언폴딩(펴짐)된 상태의 사시도이다. 도 1b는 폴더블 표시 장치가 일부 폴딩(접힘)된 상태의 사시도이다. 도 1c는 폴더블 표시 장치가 완전히 폴딩(접힘)된 상태의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 접었을 때, 표시 패널이 내측에 위치하는 이너 폴딩(inner folding) 방식으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.

도 1a 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는, 하우징 커버(housing cover)(110), 하우징 프레임(housing frame), 힌지 어셈블리(hinge assembly)(200), 하드웨어 모듈(140), 미드 프레임(mid frame)(150), 표시 패널(160) 및 베젤 커버(170)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 1a 내지 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 폴더블 표시 장치(100)의 구성들을 간략하게 도시하였으나, 실질적으로 폴더블 표시 장치(100)의 구동을 위한 다양한 구성들이 더 포함될 수 있다.

하우징 커버(110)는 세트의 최하부에 위치하는 커버로서, 표시 패널(160)을 포함하여 폴더블 표시 장치(100)의 여러 구성 요소들을 지지하기 위한 베이스 부재일 수 있다. 또한, 하우징 커버(110)는 폴더블 표시 장치(100)의 구동을 위한 여러 구성 요소들을 수용할 수도 있다. 하우징 커버(110)는 좌측의 제1 커버(112)와 우측의 제2 커버(114)로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제1 커버(112) 및 제2 커버(114)는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 폴딩(접힘)과 언폴딩(펴짐)이 이루어지는 일측 영역과 타측 영역에 각각 배치될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)는 사용자가 가하는 외부 힘에 의하여 제1 커버(112)와 제2 커버(114)의 경계 영역을 기준으로 접힘과 펴짐 동작이 이루어질 수 있다.

제1 커버(112)와 제2 커버(114)는 동일한 형태를 갖도록 구비될 수 있다.

이하에서는 도 3을 함께 참조하여 본 발명의 하우징 프레임의 구체적인 구조 및 기능에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 하우징 프레임을 보여주는 사시도이다.

하우징 프레임(120, 130)은 세트의 외장 프레임으로, 폴더블 표시 장치(100)의 각종 하드웨어 부품을 실장하고 표시 패널(160)을 안착할 수 있다.

하우징 프레임(120, 130)은 좌측의 제1 하우징 프레임(120)과 우측의 제2 하우징 프레임(130)으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)은 서로 독립되게 접히도록 별개로 마련될 수 있다.

제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)은 각각 제1 커버(112) 및 제2 커버(114)의 가장자리를 둘러싸서 고정할 수 있다. 또한, 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)은 각각 제1 모듈(142) 및 제2 모듈(144)의 가장자리를 둘러싸서 고정할 수 있고, 제1 미드 프레임(152) 및 제2 미드 프레임(154)의 가장자리를 둘러싸서 고정할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)은 각각 제1 커버(112) 및 제2 커버(114)와 결합되는 체결부를 포함할 수 있다.

제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)은 각각 외부 프레임 및 내부 프레임을 포함할 수 있다. 외부 프레임은 폴더블 표시 장치(100)가 언폴딩된 상태에서 외부로 노출되는 3면에 배치되는 프레임을 의미한다. 내부 프레임은 폴더블 표시 장치(100)가 언폴딩된 상태에서 폴더블 표시 장치(100)의 중심을 지나는 내부에 위치하는 프레임을 의미한다. 제1 하우징 프레임(120)은 제1 커버(112)의 가장자리 3면을 둘러싸는 제1 외부 프레임(122) 및 내측에 위치하는 제1 커버(112)의 나머지 가장자리 1면과 접촉하는 제1 내부 프레임(124)을 포함한다. 제2 하우징 프레임(130)은 제2 커버(114)의 가장자리 3면을 둘러싸는 제2 외부 프레임(132) 및 내측에 위치하는 제2 커버(114)의 나머지 가장자리 1면과 접촉하는 제2 내부 프레임(134)을 포함한다. 도 3을 참조하면, 제1 내부 프레임(124)과 제2 내부 프레임(134)은 폴더블 표시 장치(100)가 언폴딩된 상태에서 서로 맞닿도록 배치된다.

도 3을 참조하면, 제1 내부 프레임(124)은 제2 내부 프레임(134)에 인접한 방향에 형성된 제1 곡면을 포함하고, 제2 내부 프레임(134)은 제1 내부 프레임(124)에 인접한 방향에 형성된 제2 곡면을 포함한다. 폴더블 표시 장치(100)가 언폴딩된 상태에서 제1 내부 프레임(124)과 제2 내부 프레임(134)이 맞닿음으로써, 제1 내부 프레임(124)의 제1 곡면과 제2 내부 프레임(134)의 제2 곡면이 하나의 수용 공간(S1)을 형성한다. 제1 내부 프레임(124)과 제2 내부 프레임(134)에 의해 형성된 수용 공간(S1)에 후술한 힌지 어셈블리(200)가 안착될 수 있다.

또한, 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)은 각각 힌지 어셈블리(200)와 결합되는 제1 체결부(126) 및 제2 체결부(136)를 포함할 수 있다. 제1 체결부(126)는 제1 하우징 프레임(120)의 제1 내부 프레임(124)에 형성되고, 제2 체결부(136)는 제2 하우징 프레임(130)의 제2 내부 프레임(134)에 형성된다. 제1 체결부(126)는 제1 내부 프레임(124)의 제1 곡면의 타측, 즉, 제1 하우징 프레임(120)의 내부를 향하는 면에 형성된다. 제2 체결부(136)는 제2 내부 프레임(134)의 제2 곡면의 타측, 즉, 제2 하우징 프레임(130)의 내부를 향하는 면에 형성된다. 제1 체결부(126) 및 제2 체결부(136)는 각각 후술한 힌지 어셈블리(200)의 제1 힌지 암(220a) 및 제2 힌지 암(220b)과 체결된다. 제1 체결부(126) 및 제2 체결부(136)는 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)은 폴더블 표시 장치(100)의 접힘(폴딩)과 펴짐(언폴딩)이 이루어지는 일측 영역과 타측 영역에 배치될 수 있다. 즉, 폴더블 표시 장치(100)는 사용자가 가하는 외부 힘에 의하여 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)의 경계 영역을 기준으로 접힘과 펴짐 동작이 이루어질 수 있다.

힌지 어셈블리(200)는 하우징 프레임과 연결되어 폴더블 표시 장치(100)의 폴딩 및 언폴딩을 구현한다.

힌지 암(220a, 220b)은 제1 하우징 프레임(120)의 제1 체결부(126)와 제2 하우징 프레임(130)의 제2 체결부(136)를 연결할 수 있다. 이때, 힌지 어셈블리(200)의 힌지 암(220a, 220b)은 경우에 따라 하나 또는 그 이상으로 구비될 수 있다. 도 2에서는 힌지 암(220a, 220b)이 힌지 어셈블리(200)의 일측 및 타측에 각각 하나씩 구비된 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않는다.

구체적으로, 한 쌍의 힌지 암(220a, 220b)은 제1 체결부(126)와 제2 체결부(136)의 일측 및 타측을 각각 연결할 수 있다.

전술한 바와 같이 힌지 어셈블리(200)는 폴더블 표시 장치(100)의 접힘과 펴짐이 이루어지는 부분에 배치되어 폴더블 표시 장치(100)의 접힘과 펴짐 동작이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 힌지 어셈블리(200)의 구체적인 구조 및 기능에 대해서는 도 4a 내지 도 8b를 참조하여 후술하도록 한다.

하드웨어 모듈(140)은 폴더블 표시 장치(100)의 표시 패널(160)의 동작하는데 있어 필요한 모듈로서, 하우징 커버(110) 및 미드 프레임(150) 사이에 배치되어, 하우징 프레임으로부터 안착될 수 있다.

하드웨어 모듈(140)은 좌측의 제1 모듈(142)과 우측의 제2 모듈(144)로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 모듈(142)과 우측의 제2 모듈(144)은 서로 독립되게 접히도록 별개로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈(142)은 표시 패널(160)에 신호를 송신하거나 표시 패널(160)로부터 신호를 수신하여 표시 패널(160)을 제어할 수 있는 메인 보드일 수 있다. 또한, 제2 모듈(144)은 표시 패널(160)에 전력을 공급할 수 있는 베터리일 수 있다.

미드 프레임(150)은 하우징 커버(110)와 대향하여 배치되어, 하부에 위치하는 폴더블 표시 장치(100)의 하드웨어 모듈(140)을 수용하고, 상부에 위치하는 표시 패널(160)을 지지할 수 있다.

미드 프레임(150)은 좌측의 제1 미드 프레임(152)과 우측의 제2 하우징 프레임(130)으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 미드 프레임(152)과 제2 하우징 프레임(130)은 서로 독립되게 접히도록 별개로 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 미드 프레임(152)과 제2 하우징 프레임(130)은 폴더블 표시 장치(100)의 접힘(폴딩)과 펴짐(언폴딩)이 이루어지는 일측 영역과 타측 영역에 배치될 수 있다. 즉, 폴더블 표시 장치(100)는 사용자가 가하는 외부 힘에 의하여 제1 미드 프레임(152)과 제2 하우징 프레임(130)의 경계 영역을 기준으로 접힘과 펴짐 동작이 이루어질 수 있다.

표시 패널(160)은 미드 프레임(150)의 상면에 배치될 수 있다. 표시 패널(160)은 유기 발광 표시 패널, 액정 표시 패널 등과 같은 다양한 표시 패널(160) 중 하나가 사용될 수 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 표시 패널(160)은 사용자에게 영상을 표시하기 위한 구성으로, 복수의 서브 화소를 포함할 수 있다. 표시 패널(160)에서 복수의 스캔 배선 및 복수의 데이터 배선이 서로 교차되고, 복수의 서브 화소 각각은 스캔 배선 및 데이터 배선에 연결될 수 있다. 이외에도, 복수의 서브 화소 각각은 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 초기화 신호 배선, 발광 제어 신호 배선 등에 연결될 수 있다.

서브 화소는 화면을 구성하는 최소 단위로, 복수의 서브 화소 각각은 발광 소자 및 이를 구동하기 위한 화소 회로를 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자는 표시 패널(160)의 종류에 따라 상이하게 정의될 수 있으며, 예를 들어, 표시 패널(160)이 유기 발광 표시 패널(160)인 경우, 발광 소자는 애노드, 발광부 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자일 수 있다. 이하에서는 발광 소자가 유기 발광 소자인 것으로 가정하여 설명하기로 하나, 발광 소자의 종류는 이에 제한되지 않는다.

화소 회로는 발광 소자의 구동을 제어하기 위한 회로이다. 화소 회로는 예를 들어, 복수의 트랜지스터 및 커패시터를 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 표시 패널(160)은 폴더블 표시 장치(100)의 접힘 및 펴짐과 함께 접히고 펴질 수 있도록 플렉서빌리티(flexibility)를 가질 수 있다.

폴더블 표시 장치(100)는 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)이 특정한 폴딩 각도를 이루도록 접힐 수 있다. 예를 들어, 도 1a에서는 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)이 180°의 각도를 갖도록 완전히 펼쳐진 것이 도시되어 있다. 이와 달리, 도 1b에서는 폴더블 표시 장치(100)가 특정 각도로 접힌 것이 도시되어 있다. 이러한 경우, 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130) 상부에 배치되는 표시 패널(160) 역시 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)의 접힘과 함께 특정 각도로 접힐 수 있다. 나아가, 도 1c에서는 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)이 서로 맞닿도록 폴더블 표시 장치(100)가 완전히 접힌 것이 도시되어 있다.

또한, 폴더블 표시 장치(100)는 힌지 어셈블리(200)로부터 제공된 홀딩 포스에 의해 특정한 폴딩 각도를 유지할 수 있다. 즉, 제1 하우징 프레임(120)과 제2 하우징 프레임(130)은 힌지 어셈블리(200)에 의해 특정 폴딩 각도를 유지한 상태로 고정될 수 있다. 따라서, 폴더블 표시 장치(100)는 사용자의 의도에 따라 특정 각도로 접히고, 힌지의 홀딩 포스에 의하여 특정 각도로 접힌 상태를 유지할 수 있다.

베젤 커버(170)는 표시 패널(160)의 상면에서 표시 패널(160)의 상면 베젤을 덮을 수 있다.

베젤 커버(170)는 좌측의 제1 베젤 커버(172)와 우측의 제2 베젤 커버(174)로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

이하에서는 도 4a 내지 도 6c을 함께 참조하여 본 발명의 힌지 어셈블리(200)의 구체적인 구조 및 기능에 대해 상세히 설명한다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 힌지 어셈블리(200)의 개략적인 분해 사시도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 힌지 어셈블리(200)의 개략적인 절단 사시도이다. 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 힌지 어셈블리(200)의 일부 구성을 보여주는 개략적인 분해 사시도이다. 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 힌지 어셈블리(200)의 일부 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 6b는 도 6a의 A-A'선에 따른 절단 사시도이다. 도 6c는 도 6a의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도 4a 및 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 힌지 어셈블리(200)는, 힌지 하우징(hinge housing)(210), 힌지 암(hinge arm)(220a, 220b) 및 암 커버(arm cover)(230)로 구성될 수 있다.

힌지 하우징(210)은 하우징은 힌지 어셈블리(200)의 외장 커버로, 소정의 길이를 가진다. 힌지 하우징(210)은 상부에 위치하는 힌지 암(220a, 220b) 및 암 커버(230)를 수납할 수 있다.

힌지 하우징(210)은 소정의 수용 공간(S2)을 가질 수 있으며, 상면이 오목하게 형성된 반원통(semicylinder) 형상을 가질 수 있다. 따라서, 힌지 암(220a, 220b) 및 암 커버(230)가 힌지 하우징(210)의 수용 공간(S2) 내에 수용될 수 있다.

힌지 하우징(210)은 암 커버(230)를 고정하기 위한 고정 부재(212)를 포함할 수 있다. 고정 부재(212)는 힌지 하우징(210)의 상면으로부터 암 커버(230)와 대면하는 방향으로 돌출된 형상을 가진다. 이때, 고정 부재(212)는 암 커버(230)에 형성된 고정 홈(H)과 체결될 수 있다. 고정 부재(212)는 나사와 같은 체결 부재를 통해 암 커버(230)와 체결하여 고정될 수 있도록 고정 홈(H)이 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 힌지 하우징(210)은 배면이 하우징 프레임을 향하도록 배치되고, 상면이 미드 프레임을 향하도록 배치된다. 이때, 힌지 하우징(210)의 배면은 제1 하우징 프레임(120) 및 제2 하우징 프레임(130)이 맞닿음으로써 형성된 하우징 프레임의 수용 공간(S1)에 대향하도록 배치된다. 즉, 힌지 하우징(210)은 적어도 일부가 하우징 프레임의 수용 공간(S1)에 안착되도록 배치될 수 있다.

힌지 암(220a, 220b)은 힌지 어셈블리(200)와 하우징 프레임과 연결하여, 하우징 프레임이 힌지 어셈블리(200)를 기준으로 폴딩 및 언폴딩되도록 한다.

힌지 암(220a, 220b)은 복수로 구성될 수 있다. 구체적으로, 도 4a를 참조하면, 힌지 암(220a, 220b)은 힌지 어셈블리(200)의 일측 및 타측에 각각 3개씩 구비된 것으로 도시되었다. 힌지 암(220a, 220b)은 좌측의 제1 힌지 암(220a) 및 우측의 제2 힌지 암(220b)으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 힌지 암(220a) 및 제2 힌지 암(220b)은 각각 복수로 구성될 수 있다. 이에 따라, 힌지 하우징(210)을 기준으로 좌측에 복수의 제1 힌지 암(220a) 및 우측에 복수의 제2 힌지 암(220b)이 배치될 수 있다. 한 쌍의 제1 힌지 암(220a) 및 제2 힌지 암(220b)은 서로 인접하여 엇갈리게 배치될 수 있다.

힌지 암(220a, 220b)은 하우징 프레임의 체결부와 연결되는 고정부(222a, 222b) 및 힌지 하우징(210)과 암 커버(230) 사이에서 회전 이동을 하는 회전부(224a, 224b)를 포함한다. 구체적으로, 제1 힌지 암(220a)은 제1 하우징 프레임(120)의 제1 체결부(126)와 연결되는 제1 고정부(222a)를 포함하고, 제2 힌지 암(220b)은 제2 하우징 프레임(130)의 제2 체결부(136)와 연결되는 제2 고정부(222b)를 포함한다. 힌지 암(220a, 220b)의 고정부는 힌지 어셈블리(200)와 하우징 프레임과 연결하여 힌지 어셈블리(200)의 동작 여부에 따라 하우징 프레임 및 하우징 프레임에 수용된 기타 구성요소들을 폴딩 및 언폴딩 시킬 수 있다.

도 5a 및 5b를 참조하면, 회전부(224a, 224b)는 힌지 하우징(210)의 수용 공간(S2)에 대응하여 원호를 가지도록 구부러진 형상을 가진다. 또한, 회전부(224a, 224b)는 암 커버(230)의 가이드부에 대응하여 원호를 가지도록 구부러진 형상을 가진다. 제1 힌지 암(220a)은 암 커버(230)의 제1 가이드부(G1)에 대응하는 제1 회전부(224a)를 포함하고, 제2 힌지 암(220b)은 암 커버(230)의 제2 가이드부(G2)에 대응하는 제2 회전부(224b)를 포함한다.

제1 힌지 암(220a)의 제1 회전부(224a)와 제2 힌지 암(220b)의 제2 회전부(224b)는 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.

도 6c를 참조하면, 제1 회전부(224a) 및 제2 회전부(224b)는 한 쌍의 회전 축(A) 각각을 중심으로 소정의 원호를 형성할 수 있다. 이에 따라, 폴더블 표시 장치(100)의 접힘 또는 펴짐 동작 시, 제1 회전부(224a) 및 제2 회전부(224b)가 한 쌍의 회전 축(A)을 중심으로 회전함에 따라 제1 힌지 암(220a) 및 제2 힌지 암(220b)이 함께 회전할 수 있다.

암 커버(230)는 힌지 어셈블리(200)의 외장 커버로, 힌지 하우징(210)에 대향하여 배치된다. 암 커버(230)는 힌지 암(220a, 220b)의 상부에 배치되어 힌지 암(220a, 220b)의 회전 운동을 가이드하는 역할을 할 수 있다.

암 커버(230)는 힌지 암(220a, 220b)을 커버하도록 소정의 길이를 가진다. 도 4a 및 도 5a를 참조하면, 암 커버(230)는 하나의 제1 힌지 암(220a) 및 하나의 제2 힌지 암(220b)을 커버하도록 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 암 커버(230)는 복수의 제1 힌지 암(220a) 및 복수의 제2 힌지 암(220b)을 동시에 커버하도록 길게 연장된 구조를 가질 수 있으며, 하부에 위치하는 힌지 하우징(210)과 대응하는 길이를 가질 수도 있다.

암 커버(230)는 상면이 오목하게 형성된 구조를 가질 수 있다. 힌지 하우징(210)이 하나의 중심축을 가지는 반원통(semicylinder) 형상인 것과 달리, 암 커버(230)의 상면은 2 개의 중심축을 가져 2개의 원통면을 가질 수 있다.

암 커버(230)는 힌지 하우징(210)에 고정되기 위한 고정 홈(H)을 포함할 수 있다. 도 4a를 참조하면, 힌지 하우징(210)의 고정 부재(212)와 대향하도록 암 커버(230)에 고정 홈(H)이 형성된다.

암 커버(230)는 힌지 암(220a, 220b)의 회전부를 수용하고 회전부가 회전 이동할 수 있도록 리세스된 가이드부를 포함한다. 가이드부는 힌지 암(220a, 220b)의 회전부와 대응하는 원호를 가지도록 암 커버(230)의 배면으로부터 부분적으로 리세스된 구조를 가진다. 이에, 히지 암의 회전부는 힌지 하우징(210)과 암 커버(230) 사이에 배치되고, 암 커버(230)의 가이드부 내에 수용된다.

이하에서는 도 7a 내지 도 8b를 함께 참조하여 폴더블 표시 장치(100)가 폴딩 및 언폴딩되는 경우 힌지 암(220a, 220b) 및 암 커버(230)의 구조 및 동작에 대해 상세히 설명한다.

도 7a는 내지 7b는 언폴딩시의 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 힌지 어셈블리(200)의 일부 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 8a 내지 8b는 폴딩시의 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치(100)의 힌지 어셈블리(200)의 일부 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 7a 및 8a는 상부에서 바라본 모습이고, 도 7b 및 8b는 하부에서 바라본 모습이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 힌지 암(220a, 220b)이 힌지 커버의 가이드부에 와 대응하여 배치된다. 구체적으로 제1 힌지 암(220a)이 힌지 커버의 제1 가이드부(G1) 하부에 배치되고, 제2 힌지 암(220b)이 제2 가이드부(G2) 하부에 배치된다. 이때, 제1 힌지 암(220a)의 제1 회전부(224a)의 끝단이 제1 가이드부(G1)의 단차부(SS1)에 맞닿도록 배치될 수 있고, 제2 힌지 암(220b)의 제2 회전부(224b)의 끝단이 제2 가이드부(G2)의 단차부(SS2)에 맞닿도록 배치될 수 있다. 제1 회전부(224a) 및 제2 회전부(224b) 끝단이 각각 단차부에 맞닿도록 배치됨으로써 액정 표시 패널이 아웃 폴딩되는 것을 방지할 수 있다.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 폴딩 시 힌지 암(220a, 220b)의 회전부가 힌지 커버의 가이드부를 따라 회전 이동한다. 즉, 제1 힌지 암(220a)의 제1 회전부(224a)의 내면이 힌지 커버의 제1 가이드부(G1)의 일면과 맞닿으면서 제1 가이드부(G1)를 따라 이동할 수 있다. 이를 통해 제1 힌지 암(220a) 및 제2 힌지 암(220b)은 폴더블 표시 장치(100) 제품에서 이너(inner) 방향으로 폴딩(folding)될 수 있다.

제1 힌지 암(220a) 및 제2 힌지 암(220b)은 각각 독립적으로 제1 가이드부(G1) 및 제2 가이드부(G2)를 따라 회전 이동을 하므로, 2축 폴딩이 가능하다. 즉, 제1 힌지 암(220a) 및 제2 힌지 암(220b)은 제1 가이드부(G1) 및 제2 가이드부(G2)에 의해 정의되는 한 쌍의 회전 축(A)을 중심으로 회전할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 힌지 하우징, 힌지 암 및 암 커버로 구성된 힌지 어셈블리를 사용하여, 부품을 최소화하면서 2축 폴딩이 가능한 폴더블 표시 장치를 제공할 수 있다. 부품 및 구조를 단순화하여 폴더블 표시 장치의 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴더블 표시 장치는 상술한 힌지 어셈블리를 수용하는 하우징 프레임 구조를 통해 역 폴딩을 방지하고 양측의 강성을 향상시켜, 내구성을 확보할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 폴더블 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 힌지 암은 각각 하우징 프레임와 연결되는 고정부 및 힌지 하우징과 암 커버 사이에서 회전 이동이 가능하도록 원호를 가지도록 구부러진 형상을 가지는 회전부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 힌지 암은 힌지 하우징을 기준으로 일측에 배치되는 제1 힌지 암 및 타측에 배치되는 제2 힌지 암을 포함하고, 한 쌍의 제1 힌지 암 및 제2 힌지 암은 서로 인접하여 엇갈리게 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 힌지 하우징은 소정의 수용 공간을 가지도록 반원통 형상을 가지며, 암 커버는 상면이 2 개의 중심축을 가지도록 2개의 원통면이 형성된 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가이드부는 힌지 암의 적어도 일부가 수용될 수 있도록 암 커버의 하면으로부터 리세스된 형상을 가지고, 가이드부의 하면은 원호를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 표시 패널 하부에 배치되는 제1 커버 및 제2 커버를 더 포함하고, 제1 프레임 및 제2 프레임은 각각 제1 커버 및 제2 커버의 내측부를 감싸고 서로 대향하도록 배치된 제1 내부 프레임 및 제2 내부 프레임을 포함하고, 폴더블 표시 장치의 언폴딩 상태에서, 제1 내부 프레임 및 제2 내부 프레임은 서로 맞닿을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 내부 프레임은 제2 내부 프레임에 인접한 방향에 형성된 제1 곡면을 포함하고, 제2 내부 프레임은 제1 내부 프레임에 인접한 방향에 형성된 제2 곡면을 포함하고, 폴더블 표시 장치의 언폴딩 상태에서, 제1 곡면과 제2 곡면이 수용 공간을 형성하고, 힌지 어셈블리는 수용 공간에 안착될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 프레임은 제1 내부 프레임에 형성된 제1 체결부를 포함하고, 제2 프레임은 제2 내부 프레임에 형성된 제2 체결부를 포함하고, 제1 체결부는 제1 힌지 암의 제1 고정부와 연결되고, 제2 체결부는 제2 힌지 암의 제2 고정부와 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 커버 및 제2 커버 상에 배치되는 메인 보드 모듈 및 베터리 모듈; 메인 보드 모듈 및 베터리 모듈 상에 배치되는 제1 미드 프레임 및 제2 미드 프레임; 및 표시 패널의 상면 가장자리를 덮는 제1 베젤 커버 및 제2 베젤 커버를 더 포함하고, 제1 프레임 및 제2 프레임은 각각 메인 보드 모듈 및 베터리 모듈을 둘러쌀 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 가이드부는 제1 힌지 암의 제1 회전부에 대응하는 제1 가이드부 및 제2 힌지 암의 제2 회전부에 대응하는 제2 가이드부를 포함하고, 제1 회전부 및 제2 회전부는 각각 제1 가이드부 및 제2 가이드부에 의해 정의되는 한쌍의 서로 다른 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 폴더블 표시 장치
110: 하우징 커버
120: 제1 하우징 프레임
122: 제1 외부 프레임
124: 제1 내부 프레임
126: 제1 체결부
130: 제2 하우징 프레임
132: 제2 외부 프레임
134: 제2 내부 프레임
136: 제2 체결부
140: 하드웨어 모듈
150: 미드 프레임
160: 표시 패널
170: 베젤 커버
200: 힌지 어셈블리
210: 힌지 하우징
212: 고정 부재
220: 힌지 암
220a: 제1 힌지 암
220b: 제2 힌지 암
222a: 제1 고정부
222b: 제2 고정부부
224a: 제1 회전부
224b: 제2 회전부
230: 암 커버
G1: 제1 가이드부
G2: 제2 가이드부

Claims

제1 프레임 및 제2 프레임으로 이루어진 하우징 프레임;
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임과 연결되어, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 폴딩과 언폴딩 동작을 구현하는 힌지 어셈블리; 및
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 상에 배치되는 표시 패널을 포함하고,
상기 힌지 어셈블리는
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임과 연결되는 복수의 힌지 암;
상기 복수의 힌지 암 하부에 배치되고 상기 복수의 힌지 암을 수납하는 힌지 하우징; 및
상기 힌지 하우징과 체결되어 상기 복수의 힌지 암 상부에 배치되고, 상기 복수의 힌지 암에 대응하여 리세스된 복수의 가이드부를 포함하는 암 커버를 포함하는, 폴더블 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 힌지 암은 각각 상기 하우징 프레임와 연결되는 고정부 및 상기 힌지 하우징과 상기 암 커버 사이에서 회전 이동이 가능하도록 원호를 가지도록 구부러진 형상을 가지는 회전부를 포함하는, 폴더블 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 힌지 암은 상기 힌지 하우징을 기준으로 일측에 배치되는 제1 힌지 암 및 타측에 배치되는 제2 힌지 암을 포함하고,
상기 한 쌍의 제1 힌지 암 및 제2 힌지 암은 서로 인접하여 엇갈리게 배치되는, 폴더블 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 힌지 하우징은 소정의 수용 공간을 가지도록 반원통 형상을 가지며,
상기 암 커버는 상면이 2 개의 중심축을 가지도록 2개의 원통면이 형성된 형상을 가지는, 폴더블 표시 장치.
제4 항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 힌지 암의 적어도 일부가 수용될 수 있도록 상기 암 커버의 하면으로부터 리세스된 형상을 가지고,
상기 가이드부의 하면은 원호를 가지는, 폴더블 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 표시 패널 하부에 배치되는 제1 커버 및 제2 커버를 더 포함하고,
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 각각 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버의 내측부를 감싸고 서로 대향하도록 배치된 제1 내부 프레임 및 제2 내부 프레임을 포함하고,
상기 폴더블 표시 장치의 언폴딩 상태에서, 상기 제1 내부 프레임 및 상기 제2 내부 프레임은 서로 맞닿는, 폴더블 표시 장치.
제6 항에 있어서,
상기 제1 내부 프레임은 상기 제2 내부 프레임에 인접한 방향에 형성된 제1 곡면을 포함하고,
상기 제2 내부 프레임은 상기 제1 내부 프레임에 인접한 방향에 형성된 제2 곡면을 포함하고,
상기 폴더블 표시 장치의 언폴딩 상태에서, 상기 제1 곡면과 상기 제2 곡면이 수용 공간을 형성하고,
상기 힌지 어셈블리는 상기 수용 공간에 안착되는, 폴더블 표시 장치.
제6 항에 있어서,
상기 제1 프레임은 상기 제1 내부 프레임에 형성된 제1 체결부를 포함하고,
상기 제2 프레임은 상기 제2 내부 프레임에 형성된 제2 체결부를 포함하고,
상기 제1 체결부는 상기 제1 힌지 암의 제1 고정부와 연결되고, 상기 제2 체결부는 상기 제2 힌지 암의 제2 고정부와 연결된, 폴더블 표시 장치.
제6 항에 있어서,
상기 제1 커버 및 상기 제2 커버 상에 배치되는 메인 보드 모듈 및 베터리 모듈;
상기 메인 보드 모듈 및 상기 베터리 모듈 상에 배치되는 제1 미드 프레임 및 제2 미드 프레임; 및
상기 표시 패널의 상면 가장자리를 덮는 제1 베젤 커버 및 제2 베젤 커버를 더 포함하고,
상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 각각 상기 메인 보드 모듈 및 상기 베터리 모듈을 둘러싸는, 폴더블 표시 장치.
제3 항에 있어서,
복수의 가이드부는 상기 제1 힌지 암의 제1 회전부에 대응하는 제1 가이드부 및 상기 제2 힌지 암의 제2 회전부에 대응하는 제2 가이드부를 포함하고,
상기 제1 회전부 및 상기 제2 회전부는 각각 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부에 의해 정의되는 한쌍의 서로 다른 회전 축을 중심으로 회전하는, 폴더블 표시 장치.