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KR102299989B1 - 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조 - Google Patents

플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조 Download PDF

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KR102299989B1
KR102299989B1 KR1020200134346A KR20200134346A KR102299989B1 KR 102299989 B1 KR102299989 B1 KR 102299989B1 KR 1020200134346 A KR1020200134346 A KR 1020200134346A KR 20200134346 A KR20200134346 A KR 20200134346A KR 102299989 B1 KR102299989 B1 KR 102299989B1
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이경희
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Abstract

본 발명은 서로 접혀질 수 있도록 서로 연결된 2개의 디바이스에 내부에 공간부를 갖는 힌지하우징에 회전가능하게 연결하여, 플렉서블 디스플레이패널이 설치되어 펼쳐질 때 플렉서블 디스플레이패널이 평면을 유지하고 접을 때는 접히는 굴곡부 부분이 한계 곡률 반경을 유지한 상태로 공간부에 수용될 수 있도록 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 제1 디바이스와; 제2 디바이스와; U형 단면으로 내부에 공간부가 형성되며, 양단부에 제1 디바이스와 제2 디바이스의 일측 단부가 각각 힌지축에 의하여 회전가능하게 결합되는 힌지하우징과; 중앙부 일부구간인 굴곡부를 제외하고 일측의 일측 고정부와 타측의 타측 고정부가 각각 제1 디바이스와 제2 디바이스의 상부면에 고정되어 구성되는 플렉서블 디스플레이패널로 이루어져, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 펼칠때 제1 디바이스와 제2 디바이스의 상부에 플렉서블 디스플레이패널이 평평하게 펼쳐지며, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 접을때 플렉서블 디스플레이패널의 굴곡부가 일측 고정부와 타측 고정부가 평행하게 접히고 굴곡부가 곡률을 유지하며 힌지하우징의 공간에 수납되도록 구성된다.

Description

플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조{Foldable Hinge Structure for Flexible Display Panel}
본 발명은 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 접혀질 수 있도록 서로 연결된 2개의 디바이스에 내부에 공간부를 갖는 힌지하우징에 회전가능하게 연결하여, 플렉서블 디스플레이패널이 설치되어 펼쳐질 때 플렉서블 디스플레이패널이 평면을 유지하고 접을 때는 접히는 굴곡부 부분이 한계 곡률 반경을 유지한 상태로 공간부에 수용될 수 있도록 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조에 관한 것이다.
디스플레이 기술이 발전하면서 플렉서블 디스플레이가 가능해졌으며 기존 LCD디스플레이, OLED디스플레이 등으로 발전하여 매우 얇고 가벼운 플렉서블 U.T.G(Ultra Thin Glass)까지 발전하였다.
또한, 플렉서블 디스플레이를 이용하여 접히도록 구성하는 폴더블 디바이스는 플렉서블 디스플레이 패널이 과거에 비해 표시화면의 밴딩시 곡률의 한계점인 곡률반경이 크게 줄어들도록 하고 구부림과 펼침의 반복에도 플렉서블 디스플레이패널이 손상되지 않도록 하여 최대한 플렉서블 디스플레이패널이 접혀지는 부분의 간격을 좁히도록 할 수 있다.
그러나, 플렉서블 디스플레이패널은 구부림의 한계 즉, 한계 곡률반경을 가지며, 한계곡률반경 이상으로 구부러지는 경우 디스플레이장치가 파손되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해 디스플레이 장치의 특정 부분만이 구부러지도록 하고, 밴딩시 곡률한계를 보장하기 위한 장치를 사용하고 있으나, 종래의 곡률한계 보장을 위한 장치들은 구조가 복잡하여 생산이 어렵거나, 많은 부품으로 인해 무게가 무겁거나 부피가 큰 문제점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 대한민국 특허공개 제2020-0011100호 "플렉서블 디스플레이패널이 설치되는 폴더블 디바이스용 힌지구조"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 '중앙에 배치되고, 접혀지고 펼쳐지는 2 개의 폴딩모듈 (6) 을 포함하는 폴딩부 (4); 상기 폴딩모듈 (6) 의 상부에 좌우 각각 한개씩 부착되는 상부판넬 (10); 상기 폴딩부 (4) 를 안쪽에 수용하고 각각의 상부판넬 (8) 과 결합하는 외측케이스 (8) 및 상기 상부판넬 (10) 위에 부착되는 플렉서블 디스플레이 패널 (2) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 설치되는 폴더블 디바이스용 힌지구조'를 제안한다.
그러나 상기 배경기술은 플렉서블 디스플레이패널이 접혀질때 접혀지는 부분의 한계 곡률반형을 유지하기 위하여 한 쌍의 상부판넬(10)이 완전히 밀착되지 않고 일정거리 이격되어야 하기 때문에 두께가 두꺼워지는 등의 문제가 있었다.
대한민국 특허공개 제2020-0011100호 "플렉서블 디스플레이패널이 설치되는 폴더블 디바이스용 힌지구조"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플렉시블 디스플레이패널이 접혀질때 굴곡부가 한계 곡률반경 내에서 접혀져 플렉시블 디스플레이패널의 손상을 방지하면서도, 디바이스간 틈새를 최소화하여 두께를 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조가 단순하고 적은 부품으로 작동을 구현할 수 있어 경량화 및 작은 부피로 만들 수 있는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 제1 디바이스와; 제2 디바이스와; U형 단면으로 내부에 공간부가 형성되며, 양단부에 제1 디바이스와 제2 디바이스의 일측 단부가 각각 힌지축에 의하여 회전가능하게 결합되는 힌지하우징과; 중앙부 일부구간인 굴곡부를 제외하고 일측의 일측 고정부와 타측의 타측 고정부가 각각 제1 디바이스와 제2 디바이스의 상부면에 고정되어 구성되는 플렉서블 디스플레이패널;로 이루어져, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 펼칠때 제1 디바이스와 제2 디바이스의 상부에 플렉서블 디스플레이패널이 평평하게 펼쳐지며, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 접을때 플렉서블 디스플레이패널의 굴곡부가 일측 고정부와 타측 고정부가 평행하게 접히고 굴곡부가 곡률을 유지하며 힌지하우징의 공간에 수납되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하고자 한다.
또한, 제1 디바이스와 제2 디바이스의 일측 단부의 폭방향 중앙부에 별도의 연결부가 각각 돌출하여 구성되도록 하고, 이 연결부가 힌지축에 회전가능하게 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하고자 한다.
또한, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 수평으로 펼쳤을 때, 플렉서블 디스플레이패널의 폭방향 중앙부에서 양측의 45도 각도의 선상에 각각 힌지축이 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하고자 한다.
또한, 제1 디바이스와 제2 디바이스의 일측 단부의 상부측에는 상부 지지부가 돌출하여 형성되고, 상부가 평면으로 이루어지는 받침지지부재가 일측 단부가 각각 상부 지지부에 힌지축에 회전 가능하게 연결되어, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 펼쳤을때 힌지하우징의 측벽의 상단부가 각각 받침지지부재의 하부면을 지지하고, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 접었을때 받침지지부재가 회전하여 공간부로 수용되도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하고자 한다.
또한, 힌지하우징의 양측벽은 상부 단면이 좁고 하부로 갈수록 넓어지도록 내측벽이 곡면을 이루는 가이드부가 형성되도록 하여, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 접을때 받침지지부재의 하부면이 가이드부의 곡면을 따라 미끄러져 접혀지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하고자 한다.
또한, 제1 디바이스와 제2 디바이스의 하부에는 하부 지지부가 돌출하여 형성되도록 하고, 힌지하우징의 측벽의 외측 하부에는 요입되어 턱부가 형성되도록 하여, 제1 디바이스와 제2 디바이스가 펼쳐질때 하부 지지부의 단부가 힌지하우징의 측벽 하부에 형성되는 턱부에 지지되도록 하여 플렉서블 디스플레이패널이 180도를 넘지 않고 평면을 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하고자 한다.
또한, 힌지하우징(130)에는 측벽 하부에서 곡선형으로 돌출되는 커버부가 형성되도록 하고 커버부의 외측면이 하부 지지부의 내측면과 접하도록 하여, 제1 디바이스와 제2 디바이스를 접을 때 커버부가 슬라이딩하며 접히면서 틈새를 없애 이물질의 침투를 막도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하고자 한다.
또한, 힌지하우징의 길이방향 양단부에서 평면상 플렉서블 디스플레이패널의 외측에의 연결부에 각각 기어를 회전하지 않도록 구성하고, 기어와 기어의 사이에 맞물려 회전하는 중간 기어를 구성하여, 제1 디바이스와 제2 디바이스가 회전할 때 중간 기어를 통하여 맞물려 회전하도록 하여 제1 디바이스의 제1 기어와 제2 디바이스의 제2 기어가 동시에 같은 각도로 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조는 힌지하우징 내부에 공간을 형성하여 회전축이 연동하여 플렉서블 디스플레이패널이 접힐 때 접히는 부분이 곡률을 유지한 상태에서 힌지하우징의 내부에 삽입되는 공간을 확보하여 플렉서블 디스플레이패널이 접힐 때의 두께가 양측의 디바이스의 두께로 접을 수 있어서 틈새가 없이 두께를 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조가 단순하고 적은 부품으로 작동을 구현할 수 있어 경량화 및 작은 부피로 만들 수 있고, 접는 동작을 반복하더라도 플렉서블 디스플레이패널이 꺾여 파괴되지 않도록 보호될 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조에서 플렉서블 디스플레이패널이 평면인 상태를 표시한 측면도이다.
도 2는 상기 도 1의 작동상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 상기 도 1이 회전하여 접힌 상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 두 디바이스가 완전히 접히지 않을때 공간이 생기는 것을 나타낸 측면도이다.
도 5는 상기 도 1의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.
도 6은 상기 도 5의 작동상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 상기 도 5이 회전하여 접힌 상태를 도시한 측면도이다.
도 8은 상기 도 5의 분해도이다.
도 9는 접거나 펼칠 때 두 개의 디바이스가 항상 같은 각도로 접히도록, 기어로 연결된 상태를 보여주는 측면도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조에서 플렉서블 디스플레이패널이 평면인 상태를 표시한 측면도이고, 도 2는 상기 도 1의 작동상태를 도시한 측면도이며, 도 3은 상기 도 1이 회전하여 접힌 상태를 도시한 측면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조에서는 일반적인 폴더블 디바이스에서와 같이 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)로 분리구성되어 접혀지도록 구성되고, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 상부에 하나의 플렉서블 디스플레이패널(120)이 구성되어, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)이 접혀질때 플렉서블 디스플레이패널(120)이 접혀지도록 한다.
특히, 본 발명에서는 U형의 힌지하우징(130)에 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 단부가 각각 힌지축(133a)(133b)에 회전가능하게 연결되어 접거나 펼칠 때에 힌지하우징(130)에 구성된 힌지축(133a)(133b)를 축으로 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 회전하여 접혀지거나 펼쳐지도록 한다.
또한 플렉서블 디스플레이패널(120)은 도시된 바와 같이, 제1 디바이스(110a) 표면에 부착된 일측 고정부(120a)와, 제2 디바이스(110b) 표면에 부착된 타측 고정부(120b)와, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 힌지하우징(130)의 두 개의 힌지축(133a)(133b)에 의하여 접히거나 펼쳐질 때 일정한 곡률 반경으로 휘었다가 펼쳐지는 굴곡부(120c) 3개의 부분으로 구성돼 있다.
힌지하우징(130)은 U형 단면으로 이루어져 내부에 공간부(140)가 형성되도록 한다. 이와 같은 힌지하우징(130)은 측벽의 양단부에 각각 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 일측 단부가 힌지축(133a)(133b)에 의하여 회전가능하게 결합되도록 하여, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 수평으로 펼쳐지거나 서로 마주보도록 접혀질 수 있도록 한다.
플렉서블 디스플레이패널(120)은 도 1에서와 같이, 중앙부 일부구간인 굴곡부(120c)를 제외하고 일측의 일측 고정부(120a)와 타측의 타측 고정부(120b)가 각각 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 상부면에 고정되어 구성되며, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 수평으로 펼쳐지거나 서로 마주보도록 접혀질때 같이 연동되어 움직이도록 한다.
힌지하우징(130)은 도 2 및 도 3에서와 같이 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 접힐 경우, 곡률 반경이 변형된 굴곡부(120c)를 수용하는 공간부(140)에 수용되도록 하며, 도 3에서와같이 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 밀착되어 디스플레이(120a)와 디스플레이(120b) 부분도 밀착하고 굴곡부(120c) 영역은 힌지하우징(130)의 내부 공간부(140)에 한계 곡률 반경을 유지한 상태로 수용될 수 있도록 한다.
도 3에서와 같이, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 접힌상태에서 힌지축(133a)과 힌지축(133b) 간의 거리가 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 접혀질때 최대한 밀접하게 평행하게 접혀지도록 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 일측 단부의 폭방향 중앙부에 별도의 연결부(112a)(112b)가 각각 돌출하여 구성되도록 하고, 이 연결부(112a)(112b)가 힌지축(133a)(133b)에 회전가능하게 연결되도록 한다.
도 4는 두 디바이스가 완전히 접히지 않을때 공간이 생기는 것을 나타낸 측면도이다.
만약 두 개의 힌지축(133a)(133b)사이의 거리가 두 개의 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)간의 거리보다 크게되면 도 4와 같이 접을 경우에 밀착되지 않고 벌어져서 의미없는 빈 공간 때문에 접힌 상태의 디바이스는 벌어진 만큼 더 두꺼워 지게 되고, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)는 평행을 유지하지 못하여 더 밀접하게 접힐수 없게 된다.
이와 같이 힌지하우징(130) 영역 안에 있는 힌지축(133a)(133b) 간의 거리는 제1 디바이스(110a), 제2 디바이스(110b) 및 플렉서블 디스플레이패널(120)의 두께에 따라 달리질 수 있으며, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 접혔을때 최대한 평행한 상태를 유지하도록 접혀 남는 공간이 발생하지 않도록 한다.
이와 같이 두 개의 힌지축(133a)(133b)의 위치는 도 1에 도시한 바와 같이 플렉서블 디스플레이의 중심을 기점으로 하는 수직의 가상선(p)와 플렉서블 디스플레이패널(120)이 평면인 상태에서 가상선(p)과 플렉서블 디스플레이패널(120)가 만나는 점에서 45도 각도의 이등분선(b)상에 존재해야 하며, 따라서 45도 각도보다 작은 각도에 존재하는 힌지는 디바이스가 접힐 때 접히지 않으며 45도 각도보다 큰 곳에 힌지가 있을 때는 접혀지지만 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 접하지 않고 틈이 생겨 무의미하게 공간이 생겨서 두꺼워진다.
따라서 바람직하게는 두 개의 힌지축(133a)(133b)의 위치는 이미 기술한 바와 같이 중심 수직선과 45도 각도를 이루는 이등분선(b)에 존재해야 하며, 또한 접을 때 접히는 부분인 굴곡부(120c)가 공간을 확보하고 또한 접힐 때와 펼칠 때에 힌지하우징 안의 내부 공간부(140)에서 들어갔다가 나오기 위해서는 바람직하게는 두 개의 디바이스가 밀착되어 포개어졌을 때의 두 개의 디바이스 회전축 간의 두께와 같아야 접힐 때 공간이 없이 디바이스가 밀착되어 접히게 된다.
도 5는 상기 도 1의 다른 실시예를 도시한 측면도이고, 도 6은 상기 도 5의 작동상태를 도시한 측면도이며, 도 7은 상기 도 5이 회전하여 접힌 상태를 도시한 측면도이고, 도 8은 상기 도 5의 분해도이다.
제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 수평으로 펼쳐질때에는 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 사이가 이격되며 플렉서블 디스플레이패널(120)가 펼쳐진 상태에서는 굴곡부(120c)부분의 하부를 지지하는 구조가 없어 안정적이지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 도 5에서와 같이, 플렉서블 디스플레이패널(120)가 펼쳐진 상태로 사용자가 사용할 때 손이나 이를테면 터치펜 등으로 사용할 때 누르는 압력으로부터 플렉서블 디스플레이패널(120)의 굴곡부(120c)의 하부를 지지하고 보호는 받침지지부재(115a)(115b)가 구성되도록 하여 플렉서블 디스플레이패널(120)를 지지하여 안정적으로 항상 평면을 유지케 하고, 접을 때는 플렉서블 디스플레이패널(120)의 굴곡부(120c)가 힌지하우징(130)안에 있는 공간부(140)으로 들어가기 위해 접힐 수 있도록 받침지지부재(115a)(115b)도 같이 연동하여 접히도록 한다.
이를 위하여, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 일측 단부의 상부측에는 상부 지지부(113a)(113b)가 돌출하여 형성되고, 상부가 평면으로 이루어지는 받침지지부재(115a)(115b)가 일측 단부가 각각 상부 지지부(113a)(113b)에 힌지축(114a)(114b)에 회전 가능하게 연결되어, 도 6과 같이 회전하도록 한다.
특히, 받침지지부재(115a)(115b)의 회전이 용이하도록 힌지하우징(130)의 양측벽은 상부 단면이 좁고 하부로 갈수록 넓어지도록 내측벽이 곡면을 이루는 가이드부(132a)(132b)가 형성되도록 함으로써, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 펼쳐져 있을때 힌지하우징(130)의 측벽의 상단부가 받침지지부재(115a)(115b)의 하부면을 지지하도록 하고, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)를 접을때 도 6 및 도 7에서와 같이 받침지지부재(115a)(115b)가 힌지축(114a)(114b)을 축으로 회전하는데 받침지지부재(115a)(115b)의 하부면이 가이드부(132a)(132b)의 곡면을 따라 미끄러지듯 움직이며, 자연스럽게 받침지지부재(115a)(115b)간의 사이가 열려 굴곡부(120c)가 힌지하우징(130)에 있는 공간부(140)에 들어가도록 하는 구조이다. 디바이스를 펼칠 때는 이와 반대의 방향으로 작동하는 것을 알 수 있다.
특히, 받침지지부재(115a)(115b)의 하붐녀의 중앙부에는 돌출되어 고정돌기부(118a)(118b)가 형성되도록 하여, 펼쳐질때 고정돌기부(118a)(118b)가 힌지하우징(130)의 내측벽 내측에 위치하여 걸리도록 하며, 접을 때는 고정돌기부(118a)(118b)가 힌지하우징(130)의 내측벽의 가이드부(132a)(132b)를 따라 자연스럽게 미끄러지도록 접하는 면적을 최소로 유지하도록 할 수 있다.
또한 도 6에서와같이 접히는 작동을 할 때에, 받침지지부재(115a)(115b)는 항상 가이드부(132a)(132b)에 밀착되기 위해서는 힌지축(114a)(114b)이 구성되는 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 상부 지지부(113a)(113b)에는 스프링을 내장하도록 하여 플렉서블 디스플레이패널(120)의 손상없이 휘어졌다가 펼쳐질 수 있도록 할 수 있다.
제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 펼쳐지며 평면을 이룰 때 일측 고정부(120a), 타측의 타측 고정부(120b) 및 굴곡부(120c)가 평면을 이루기 위해서는 180도가 되어야 한다. 그러므로 언제나 평면이 된 상태를 유지하기 위하여 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 하부에는 하부 지지부(111a)(111b)가 돌출하여 형성되도록 하고, 힌지하우징(130)의 측벽의 외측 하부에는 요입되어 턱부(134a)(134b)가 형성되도록 하여, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 펼쳐질때 하부 지지부(111a)(111b)의 단부가 힌지하우징(130)의 측벽 하부에 형성되는 턱부(134a)(134b)에 지지되도록 하여 항상 플렉서블 디스플레이패널(120)이 180도를 넘지 않고 평면을 유지할 수 있도록 할 수 있다.
힌지하우징(130)에는 측벽 하부에서 곡선형으로 돌출되는 커버부(131a)(131b)가 형성되도록 하고 커버부(131a)(131b)의 외측면이 하부 지지부(111a)(111b)의 내측면과 접하도록 하여, 도 6과 같이 접을 때 커버부(131a)(131b)가 슬라이딩하며 접히면서 틈새를 없애 이물질 등의 침투를 막도록 하며, 도 7과 같이 접힌 상태를 보면 힌지하우징 부분의 회전축 133a와 회전축 133b의 중심으로 회전할 때 밀착되도록 하는 것을 고안한 장치이다.
도 9는 두 개의 디바이스가 두 개의 힌지에 각각 부착되어 회전할 때에 좌우대칭을 이루어서 접히거나 펼쳐질 수 있도록 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 두 개의 힌지를 따라 접히고 펼쳐질 때 플렉서블 디스플레이패널(120)이 한계 곡률 반경 이내로 항상 유지할 수 있도록 두 개의 디바이스의 회전을 서로 상대 디바이스에 전달되는 기어를 연결함으로써 변형된 플렉서블 디스플레이가 좌우 대칭을 이룬 상태로 플렉서블 디스플레이를 보호하도록 할 수 있다.
도 9에서와 같이, 연결부(112a)(112b)에 구성된 힌지축(133a)(133b)에 기어(150a)(150b)를 회전하지 않도록 구성하고, 기어(150a)(150b)의 사이에 맞물려 회전하는 중간 기어(150c)(150d)를 구성하여, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 회전할 때 두 개의 중간 기어(150c)(150d)에서 서로의 회전력을 전달하도록 한다.
제1 디바이스(110a)가 회전할 때 제1 기어(150a)가 고정되었으므로 같이 회전하여 중간 기어(150c)(150d)를 통하여 제2 기어(150b)에 회전력을 전달하여 같은 각도로 접히거나 펼쳐지며, 마찬가지로 제2 디바이스(110b)가 회전할 때 제2 기어(150b)가 회전하지 않고 고정되었으므로 같이 회전하며 이 회전력은 중간 기어(150c)(150d)를 거쳐 제1 디바이스(110a)의 제1 기어(150a)로 전달되어 동시에 같은 각도로 회전한다.
이와 같이, 연동하여 회전하는 네 개의 기어(150a)(150b)(150c)(150d)는 힌지하우징(130)의 길이방향 양단부에서 평면상 플렉서블 디스플레이패널(120)의 외측에 구성되도록 하여 플렉서블 디스플레이패널(120)의 굴곡부(120c)가 기어(150a)(150b)(150c)(150d)에 방해받지 않고 공간부(140)로 수용될 수 있도록 한다.
이와 같이 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 접히거나 펼쳐질 때의 각도가 항상 일정하게 하여 굴곡부(120c)는 언제나 좌우 대칭을 이룸으로써 한계 곡률 반경 이내를 항상 유지하도록 플렉서블 디스플레이패널(120)을 보호할 수 있는 쌍방회전전달장치인 것이다.
플렉서블 디스플레이패널(120)가 접힐 때 일정한 곡률 반경을 유지하며 들어가는 공간부(140)는 플렉서블 디스플레이패널(120)의 모양을 일정하게 유지할 수 있도록 힌지하우징(130)을 U형을 기본으로 하여 다양한 형태로 변형하여 둥글게 할 수 있으며, 이는 플렉서블 디스플레이의 한계 곡률 반경의 크기에 따라 조정하여 만들 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조는 힌지하우징 내부에 공간을 형성하여 회전축이 연동하여 플렉서블 디스플레이패널이 접힐 때 접히는 부분이 곡률을 유지한 상태에서 힌지하우징의 내부에 삽입되는 공간을 확보하여 플렉서블 디스플레이패널이 접힐 때의 두께가 양측의 디바이스의 두께로 접을 수 있어서 틈새가 없이 두께를 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조가 단순하고 적은 부품으로 작동을 구현할 수 있어 경량화 및 작은 부피로 만들 수 있고, 접는 동작을 반복하더라도 플렉서블 디스플레이패널이 꺾여 파괴되지 않도록 보호될 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
110a : 제1 디바이스
110b : 제2 디바이스
120 : 플렉서블 디스플레이패널
120a : 일측 고정부
120b : 타측 고정부
120c : 굴곡부
111a,111b : 하부 지지부
112a,112b : 연결부
113a,113b : 상부 지지부
114a,114b : 힌지축
115a,115b : 받침지지부재
118a, 118b : 고정돌기부
130 : 힌지하우징
140 : 공간부
131a,131b : 커버부
132a,132b : 가이드부
133a,133b : 힌지축
134a,134b : 턱부
150a : 제1 기어
150b : 제2 기어
150c,150d : 중간 기어

Claims (8)

  1. 제1 디바이스(110a)와;
    제2 디바이스(110b)와;
    U형 단면으로 내부에 공간부(140)가 형성되며, 양단부에 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 일측 단부가 각각 힌지축(133a)(133b)에 의하여 회전가능하게 결합되는 힌지하우징(130)과;
    중앙부 일부구간인 굴곡부(120c)를 제외하고 일측의 일측 고정부(120a)와 타측의 타측 고정부(120b)가 각각 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 상부면에 고정되어 구성되는 플렉서블 디스플레이패널(120);로 이루어져,
    제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)를 펼칠때 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 상부에 플렉서블 디스플레이패널(120)가 평평하게 펼쳐지며, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)를 접을때 플렉서블 디스플레이패널(120)의 굴곡부(120c)가 일측 고정부(120a)와 타측 고정부(120b)가 평행하게 접히고 굴곡부(120c)가 곡률을 유지하며 힌지하우징(130)의 공간부(140)에 수납되도록 구성되며,
    제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 일측 단부의 폭방향 중앙부에 별도의 연결부(112a)(112b)가 각각 돌출하여 구성되도록 하고, 이 연결부(112a)(112b)가 힌지축(133a)(133b)에 회전가능하게 연결되고,
    제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 일측 단부의 상부측에는 상부 지지부(113a)(113b)가 돌출하여 형성되고, 상부가 평면으로 이루어지는 받침지지부재(115a)(115b)가 일측 단부가 각각 상부 지지부(113a)(113b)에 힌지축(114a)(114b)에 회전 가능하게 연결되어, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)를 펼쳤을때 힌지하우징(130)의 측벽의 상단부가 각각 받침지지부재(115a)(115b)의 하부면을 지지하고, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)를 접었을때 받침지지부재(115a)(115b)가 회전하여 공간부(140)로 수용되도록 하며,
    힌지하우징(130)에는 측벽 하부에서 곡선형으로 돌출되는 커버부(131a)(131b)가 형성되도록 하고 커버부(131a)(131b)의 외측면이 하부 지지부(111a)(111b)의 내측면과 접하도록 하여, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)를 접을 때 커버부(131a)(131b)가 슬라이딩하며 접히면서 틈새를 없애 이물질의 침투를 막도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)를 수평으로 펼쳤을 때, 플렉서블 디스플레이패널(120)의 폭방향 중앙부에서 양측의 45도 각도의 선상에 각각 힌지축(133a)(133b)이 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    힌지하우징(130)의 양측벽은 상부 단면이 좁고 하부로 갈수록 넓어지도록 내측벽이 곡면을 이루는 가이드부(132a)(132b)가 형성되도록 하여, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)를 접을때 받침지지부재(115a)(115b)의 하부면이 가이드부(132a)(132b)의 곡면을 따라 미끄러져 접혀지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)의 하부에는 하부 지지부(111a)(111b)가 돌출하여 형성되도록 하고,
    힌지하우징(130)의 측벽의 외측 하부에는 요입되어 턱부(134a)(134b)가 형성되도록 하여,
    제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 펼쳐질때 하부 지지부(111a)(111b)의 단부가 힌지하우징(130)의 측벽 하부에 형성되는 턱부(134a)(134b)에 지지되도록 하여 플렉서블 디스플레이패널(120)이 180도를 넘지 않고 평면을 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조.
  7. 삭제
  8. 청구항 1 , 청구항 3, 청구항 5 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    힌지하우징(130)의 길이방향 양단부에서 평면상 플렉서블 디스플레이패널(120)의 외측에의 연결부(112a)(112b)에 각각 기어(150a)(150b)를 회전하지 않도록 구성하고,
    기어(150a)와 기어(150b)의 사이에 맞물려 회전하는 중간 기어(150c)(150d)를 구성하여, 제1 디바이스(110a)와 제2 디바이스(110b)가 회전할 때 중간 기어(150c)(150d)를 통하여 맞물려 회전하도록 하여 제1 디바이스(110a)의 제1 기어(150a)가 제2 디바이스(110b)의 제2 기어(150b)와 동시에 같은 각도로 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이패널이 구성된 폴더블 디바이스의 힌지구조.
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