JP6470415B2 - 形状可変の支持構造及びこの構造を備える電子デバイス - Google Patents

Description

本発明は支持構造に関し、特に、形状可変の支持構造及びこの形状可変の支持構造が適用されるフレキシブルディスプレイスクリーンを備える電子デバイスに関する。

従来、表示機能を有する電子デバイスは、ディスプレイスクリーンの剛性表示特性に基づいて平板構造が制限され、製品の携帯に便利な設計の面及び表示効果の面から改善の余地が少なかった。

表示技術の発展に伴い、フレキシブルディスプレイの利点はますます目立つようになっている。フレキシブルディスプレイは薄く、折り曲げ可能であり、携帯に便利な利点を有するため、フレキシブルディスプレイが電子デバイスに適用される研究がますます多くなり、従来の表示技術開発の重要な方針になって来た。

「ウェアラブル装置」の概念はますます製品設計における話題の目的となっているが、どのようにフレキシブルディスプレイスクリーンを備えて、薄く、折り曲げ可能な特徴を十分に発揮するかは、製品設計条件において大きい問題である。従来技術において、フレキシブルディスプレイスクリーンが適用される折畳み式電子デバイスがあったが、折り曲げる部位は固定で、かつ、角度に限られているので、フレキシブルディスプレイスクリーンの形状可変性を十分に実現することができなかった。

そこで、本発明は形状可変の支持構造及び該構造を有する電子デバイスを提供し、フレキシブルディスプレイスクリーンの形状可変性を十分に発揮させる。

本発明の目的は、形状可変の支持構造及び該構造を有する電子デバイスを提供し、隣接するチェーンユニットの駆動部の間の相互作用力によって順にヒンジ接続される支持面の間に構成され異なる形状を維持し、形態が柔軟に変形できる支持構造を形成することにある。

本発明は、固定モジュールと、末端モジュールと、固定モジュールと末端モジュールとが接続するためのフレキシブルモジュールと、を含む形状可変の支持構造を提供する。前記フレキシブルモジュールは、支持面と、支持面と対向する下表面とを有する支持板と、前記支持板側からその下表面の方向に伸びる駆動部と、を含む複数のチェーンユニットを備える。前記チェーンユニットは前記支持板の両側の接続部によって順にヒンジ接続され、前記隣接するチェーンユニットは前記駆動部の相互作用力によって前記支持面を作動させ前記フレキシブルモジュールの形状を変形する。

本発明は、前記の支持構造及びフレキシブルディスプレイスクリーンを含む電子デバイスを提供する。前記フレキシブルディスプレイスクリーンは前記支持構造上に位置する。

本発明による支持構造は、固定モジュールと、末端モジュールと、前記固定モジュールが前記末端モジュールと接続するためのフレキシブルモジュールと、を含み、隣接するチェーンユニットの駆動部の間の相互作用力によって、順にヒンジ接続される支持面の間に構成され異なる形状を維持し、形状が柔軟に変形できる支持構造を形成する。

図１は、本発明の実施形態による電子デバイスの概略構造図である。 図２は、本発明の実施形態によるチェーンユニットの概略構造図である。 図３は、本発明の実施形態によるフレキシブルモジュールの平坦形状の概略構造図である。 図４は、本発明の実施形態によるフレキシブルモジュールの湾曲形状の概略構造図である。 図５は、本発明の実施形態による固定モジュール及びフレキシブルモジュールの分解概略構造図である。 図６は、本発明の実施形態による末端モジュール及びフレキシブルモジュールの分解概略構造図である。ＳＰ１８００ショートパスフィルタの透過率を示すグラフである。 図７ａ〜図７ｄは、本発明の実施形態による異なる形状の支持構造の概略図である。 図８は、本発明の更なる実施形態による電子デバイスの概略構造図である。 図９は、本発明の更なる実施形態による形状可変の支持構造の概略構造図である。

本発明の目的、技術手段及び利点を明確にするために、以下、のいくつかの実施形態及び図面を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。ここで記載される実施形態は、本発明を説明するためのものだけであり、本発明を制限するものではないものと理解するべきである。

以下の好適な実施形態において、同一の部材に対して同一参照符号を用いて具体的に説明する。

図１は、フレキシブルディスプレイスクリーン５と支持構造１とを含む、本発明の実施形態による電子デバイスの構造の概略図である。支持構造１は、固定モジュール２と、末端モジュール４と、固定モジュール２が末端モジュール４と接続するためのフレキシブルモジュール３と、を含む。フレキシブルモジュール３は、複数のチェーンユニット３１を含み、図２に示すように、チェーンユニット３１が、支持面３１０Ａと、支持面３１０Ａと対向する下表面３１０Ｂとを備える支持板３１０と、支持板３１０の一側からその下表面３１０Ｂから離れる方向に伸びる駆動部３１１と、を含む。チェーンユニット３１は支持板３１０の両側の接続部３１０１によって順にヒンジ接続され、隣接するチェーンユニット３１は駆動部３１１の相互作用力によって支持面３１０Ａを作動させてフレキシブルモジュール３の形状を変形する。フレキシブルディスプレイスクリーン５は支持構造１の上に位置する。

フレキシブルディスプレイスクリーン５は、封止した後、貼り付けられるように支持構造体に固定されている。

本発明の第一実施形態による形状可変の支持構造であって、図３、図４に示すように、チェーンユニット３１は、支持板３１０の支持面３１０Ａと対向する下表面３１０Ｂに位置する第一磁石３１１ａと、駆動部３１１に位置する第二磁石３１１ｂ、第三磁石３１１ｃ、第四磁石３１１ｄとをさらに含む。隣接するチェーンユニット３１は駆動部３１１の相互作用力によって変形されたフレキシブルモジュール３の形状は、第二磁石３１１ｂが隣接するチェーンユニットの第一磁石３１１ａとの吸着力が発生されると、隣接するチェーンユニット３１の二つの支持面３１０Ａが図４に示すように構成されている湾曲形状と、第三磁石３１１ｃが隣接するチェーンユニットの第四磁石３１１ｄとの吸着力が発生されると、隣接するチェーンユニットの二つの支持面３１０Ａは図３に示すように構成されている平坦形状と、を含む。

図２〜図４を参照すると、該実施形態において、駆動部３１１は作動部３１１３と、作動部３１１３は支持板３１０と接続する接合部３１１４とを含む。作動部３１１３は、第二磁石３１１ｂ及び第三磁石３１１ｃを支えるための第一ベアリング板３１１３Ａと、第四磁石３１１ｄを支えるための第二ベアリング板３１１３Ｂと、接合部３１１４と第一ベアリング板３１１３Ａと第二ベアリング板３１１３Ｂとを接続する接続部３１１３Ｃと、を含む。第一磁石３1１ａは支持板３１０の下表面３１０Ｂに位置し、第四磁石３１１ｄは第二ベアリング板３１１３Ｂの上表面（すなわち、支持板３１０を向く表面）に位置し、第二磁石３１１ｂは隣接するチェーンユニット第一磁石３1１ａの吸着できる位置に対応する、第一ベアリング板３１１３Ａの上表面（すなわち、支持板３１０を向く表面）に位置し、第三磁石３１１ｃは隣接するチェーンユニット第四磁石３1１ｄの吸着できる位置に対応する、第一ベアリング板３１１３Ａの下表面（すなわち、支持板３１０から離れる表面）に位置する。

好ましくは、接合部３１１４は支持板３１０の一側の第二側接続部３１０１ｂに沿って、下表面３１０Ｂにある側に伸び、接続部３１１３Ｃに接合する。

支持板３１０の両側の接続部３１０１のそれぞれは、支持面３１０Ａに伸び、軸孔３１０２を設ける。図５に示すように、第二側接続部３１０１ｂの延在領域は、第一側接続部３１０１ａの延在領域に対して係合可能に設けることができることにより、第二側接続部３１０１ｂは、隣接するチェーンユニットの第一側接続部３１０１ａに、ヒンジピン３１０３を介して、延在領域の軸孔３１０２を貫通してヒンジ式に接続され得る。

図５に示すように、固定モジュール２の両側のそれぞれは、チェーンユニット３１とヒンジ接続される第一側接続部または第二側接続部を含む、すなわち、固定モジュールにはチェーンユニット３１と合わせてヒンジ接続され得る接続部が設けられてもよい。例えば、フレキシブルモジュール３は固定モジュール２と接続するチェーンユニット３１が第一側接続部３１０１ａの場合、固定モジュール２がチェーンユニットと接続する側に、ヒンジ接続が行わる第二側接続部３１０１ｂが設けられる。固定モジュール２の両側のそれぞれは、チェーンユニット３１と吸着できるための一部の駆動部３１１をさらに含み、図５に示すように、チェーンユニット３１とヒンジ接続される側の第一磁石３１１ａと合わせる第二磁石３１１ｂ部分と、チェーンユニット３１の第四磁石３１１ｄと合わせる第三磁石３１１ｃ部分と、を備える。

図６に示すように、末端モジュール４の内側は、チェーンユニットとヒンジ接続され得る第一側接続部または第二側接続部を含み、原理は上述と同様であるため、詳しい説明がここで省略される。

好適な実施形態において、第二側接続部３１０１ｂに沿って、それぞれに垂直に伸びるように接合部３１１４が構成され、作動部３１１３の第二ベアリング板３１１３Ｂと垂直に接続される。該作動部３１１３は直角Ｚの形状であり、すなわち、第一ベアリング板３１１３Ａ及び第二ベアリング板３１１３Ｂのそれぞれは、接続部３１１３Ｃと垂直になり、接続部３１１３Ｃの平面から離れた両側に水平に伸びる。外力によって第三磁石３１１ｃは隣接するチェーンユニットの第四磁石３１１ｄを吸着させる場合、第一ベアリング板３１１３Ａは隣接するチェーンユニットの第二ベアリング板３１１３Ｂと平行に吸着し、二つの支持面は同一水平面の平坦形状になるように構成させる。外力によって第二磁石３１１ｂが隣接するチェーンユニットの第一磁石３１１ａを吸着させると、隣接するチェーンユニットの支持面は、第一側接続部とヒンジ接続されるヒンジピンに従って、第二磁石３１１ｂに回転し、第一磁石３１１ａと貼り合せる。それによって、二つの支持面はある角度で挟まられるため、チェーンユニット３１は湾曲形状を維持するようになる。したがって、図７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに示すように、該支持構造１は、外力によって、フレキシブルモジュール３の異なる形状を変形させるが、本発明はこれに限らず、すなわち、チェーンユニット３１の間の吸着の変形により、フレキシブルモジュール３の任意形状が成され得る。

本発明の説明における磁石は、永久磁石と、電磁石または永久磁石と電磁石の組み合わせと、を含むが、これに限定されるものではないと理解されるべきである。当業者は、永久磁石の場合、図３を参照して、第三磁石３１１ｃ（Ｎ極）が隣接するチェーンユニットの第四磁石（Ｓ極）と吸着すると、第二磁石３１１ｂ（Ｎ極）は隣接するチェーンユニットの第一磁石（Ｓ極）と離れ、二つの支持面３１０Ａが平坦形状を維持することが分かる。外力の作用により、第二磁石３１１ｂ（Ｎ極）が隣接するチェーンユニットの第一磁石（Ｓ極）と吸着すると、第三磁石３１１ｃ（Ｎ極）は隣接するチェーンユニットの第四磁石３１１ｄ（Ｓ極）と離れ、二つの支持面３１０Ａが互いに対して角度を成して湾曲状態になると同時に、磁石の吸引力によりフレキシブルモジュールの状態が変化せず維持することが可能になる。電磁石の場合、つまり、前記の外力は、回路を接続するための与える制御信号であり、第一磁石３１１ａと、隣接するチェーンユニット３１の第二磁石３１１ｂとの吸着または第三磁石３１１ｃと、隣接するチェーンユニット３１の第四磁石３１１ｄとの吸着を制御する。図４を参照して、第二磁石３１１ｂにおける回路は隣接するチェーンユニットの第一磁石における回路と遮断し、第三磁石３１１ｃにおける回路と隣接するチェーンユニット３１の第四磁石における回路と導通する場合、第三磁石３１１ｃは隣接するチェーンユニットの第四磁石と吸着し、二つの支持面が平坦形状を保持する。第二磁石３１１ｂにおける回路は隣接するチェーンユニットの第一磁石における回路と導通する、第三磁石３１１ｃにおける回路と隣接するチェーンユニット３１の第四磁石における回路と遮断する場合、第二磁石３１１ｂは隣接するチェーンユニットの第一磁石と吸着し、二つの支持面は互いに対して角度を成して湾曲状態になる。

図８に示すように、該実施形態において、固定モジュール２及び末端モジュール４は、例えば、電子デバイスに電力を与える電池６及びＰＣＢ（Printed Circuit Board，印刷回路基板）７の電子素子を備える種々の必要な部品を収容するために用いられる。さらに、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit Board，フレキシブル印刷回路基板）８は、フレキシブルモジュール３を介して、固定モジュール２の素子と、末端モジュール４の素子と、フレキシブルディスプレイスクリーン５の電気的接続インターフェースと、電気的に接続することができる。

本発明による形状可変の支持構造１はフレキシブルディスプレイスクリーンと組み合わせて構成される電子デバイスは、リストバンド型の携帯電話であってもよいが、本発明の電子デバイスはこれに限定されるものではない。

さらに、支持構造１は複数の固定モジュール２を含んでもよい。複数の固定モジュール２のそれぞれは、フレキシブルモジュール３によって接続され、図９に示すように、つまり、複数の固定モジュール２のそれぞれが、必要によって素子の配置が行われ得、関連する素子の間にＦＰＣによって接続が行われ得る。例えば、固定モジュール２ａはＰＣＢが収容されるように用いられ得、固定モジュール２ｂは電池が収容されるように用いられ得、固定モジュール２ｃはカメラ、センサなどが収容されるように用いられ得、末端モジュール４ａは受話器が収容されるように用いられ得、末端モジュール４ｂは送話器が収容されるように用いられ得る。すなわち、本発明による電子デバイスは、配置の必要によって、固定モジュール２及びフレキシブルモジュール３の数量、大きさ、組み合わせの方式、各素子の置く位置などを自由に選択することができ、それによって、異なる顧客要求を満たすことができる。

本発明の前記実施形態による形状可変の支持構造１であって、複数のチェーンユニット３１がヒンジ接続されるように構成されているフレキシブルモジュール３が、固定モジュール２と末端モジュール４の間に接合され、チェーンユニット３１に設けられる駆動部３１１を介してフレキシブルモジュール３の形状を変形させるため、形状可変の支持構造１が構成される。前記の好適な実施形態において、フレキシブルモジュール３はヒンジによって接続され、また、ヒンジピン接続が支持構造の上方にあり、すなわち、支持面の接続である。各チェーンユニット３１は互いに動く場合、すべてのチェーンユニット３１の支持面３１０によって構成された表面積がほとんど変化せず、そのため、支持構造１でのフレキシブルディスプレイスクリーン５の長さは、フレキシブルモジュール３が展開状態、湾曲状態においても変化しない。

以上は、本発明の好適な実施方式に過ぎなく、本発明を制限するためのものではない。本発明の精神及び要旨を逸脱しない場合行われる変形、均等置換及び改良などは、いずれも本発明の範囲に属するものである。

Claims (12)

1. 形状可変の支持構造であって、
   固定モジュールと、末端モジュールと、前記固定モジュールが前記末端モジュールと接続するためのフレキシブルモジュールと、を含み、
   前記フレキシブルモジュールは、順にヒンジ式に接続される複数のチェーンユニットを備え、前記チェーンユニットは、支持面と前記支持面と対向する下表面とを有する支持板と、前記支持板の一側からその下表面から離れる方向に伸びる駆動部と、を含み、
   隣接する二つの前記チェーンユニットは、その中の一つのチェーンユニットの駆動部と他の一つのチェーンユニットの支持板の下表面の相互作用力を介して隣接する前記チェーンユニットの二つの支持面を作動させて湾曲形状を成すことにより、前記フレキシブルモジュールの形状を変形する、ことを特徴とする支持構造。
2. 隣接する二つの前記チェーンユニットは、その中の一つのチェーンユニットの駆動部と他の一つのチェーンユニットの駆動部の相互作用力を介して隣接する前記チェーンユニットの二つの支持面を作動させて前記湾曲形状から平坦形状になることにより、前記フレキシブルモジュールの形状を変形する、ことを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
3. 前記チェーンユニットは、前記支持板の下表面に位置する第一磁石と、前記駆動部に位置する第二磁石及び第三磁石及び第四磁石と、をさらに含み、
   前記第二磁石と、その隣接する前記チェーンユニットの前記第一磁石との吸引力が発生すると、隣接する前記チェーンユニットの二つの支持面が湾曲形状を成し、
   前記第三磁石と、その隣接する前記チェーンユニットの前記第四磁石との吸引力が発生すると、隣接する前記チェーンユニットの二つの支持面が平坦形状を成す、
   ことを特徴とする請求項２に記載の支持構造。
4. 前記駆動部は、作動部と、前記作動部が前記支持板と接続する接合部とを含み、
   前記作動部は、第二磁石及び第三磁石を支えるための第一ベアリング板と、第四磁石を支えるための第二ベアリング板と、前記第一ベアリング板が前記第二ベアリング板と接続する接続部と、を含み、
   前記第二磁石は前記第一ベアリング板の上表面に設置され、前記第三磁石は前記第一ベアリング板の下表面に設置される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の支持構造。
5. 前記接合部は、前記支持板の下表面から離れる前記支持板の一側から伸びて接続部に接合される、ことを特徴とする請求項４に記載の支持構造。
6. 第一側接続部及び第二側接続部のそれぞれは、前記支持板の両側に形成され、
   ヒンジピンを前記チェーンユニットの前記第一側接続部及び隣接する前記チェーンユニットの前記第二側接続部に形成される軸孔に貫通することによって、前記チェーンユニットの前記第一側接続部は、隣接する前記チェーンユニットの前記第二側接続部とヒンジ式に接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
7. 固定モジュールの両側のそれぞれは、チェーンユニットとヒンジ接続され得る第一側接続部または第二側接続部を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
8. 末端モジュールの内側は、チェーンユニットとヒンジ接続ができる第一側接続部または第二側接続部を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
9. 前記支持構造は、他の固定モジュールをさらに含み、前記固定モジュールと前記他の固定モジュールは前記フレキシブルモジュールによって接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の支持構造。
10. 電子デバイスであって、請求項１〜９のいずれか１項に記載の支持構造及びフレキシブルディスプレイスクリーンを含み、
    前記フレキシブルディスプレイスクリーンは前記支持構造の上に位置される、ことを特徴とする電子デバイス。
11. 少なくとも１つの前記固定モジュール及び前記末端モジュールは、部品を収容するために用いられる、ことを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。
12. 前記部品とフレキシブルディスプレイスクリーンとの間はＦＰＣによって電気に接続される、ことを特徴とする請求項１１に記載の電子デバイス。