KR102302702B1 - 벤더블 디스플레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시 패널을 기 설정된 각도로 유지시킬 수 있는 벤더블 디스플레이를 제공한다. 본 발명은 표시 패널을 배면에서 지지하는 분할 지지체를 포함한다. 분할 지지체는 표시 패널을 지지하는 복수 개의 블록들, 표시 패널이 벤딩될 때 이웃한 블록들이 회전 가능하도록 힌지를 통해 결합되는 링크 플레이트 및 링크 플레이트 상에 배치되며 이웃한 블록들의 회전에 연동하여 구동되어 기 설정된 각도에서 이웃한 블록들을 고정하는 기어 박스를 포함한다. 기어 박스는, 이웃한 블록들의 회전에 연동하여 직선 운동하는 제1 기어, 제1 기어의 직선 운동에 연동하여 직선 운동 및 회전 운동을 하는 제2 기어, 제2 기어에 체결되어 제2 기어가 직선 운동할 때 일정 변위 압축되는 탄성 부재, 및 제1 기어와 제2 기어의 외주연을 감싸며 제1 기어의 외주연에 대향하는 내면에서 돌출되어 상기 제1 기어의 직선 운동을 가이드 하는 가이드부를 갖는 가이드 블록을 포함한다.

Description

벤더블 디스플레이{BENDABLE DISPLAY}

본 발명은 기어 박스를 구비한 벤더블 디스플레이에 관한 것이다.

유기 발광 다이오드 표시장치는 자발광소자이기 때문에 백라이트가 필요한 액정표시장치에 비하여 소비전력이 낮고, 더 얇게 제작될 수 있다. 또한, 유기 발광 다이오드 표시장치는 시야각이 넓고 응답속도가 빠른 장점이 있다. 유기 발광 다이오드 표시장치는 대화면 양산 기술 수준까지 공정 기술이 발전되어 액정표시장치와 경쟁하면서 시장을 확대하고 있다.

유기 발광 다이오드 표시장치의 픽셀들은 자발광 소자인 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함한다. 유기 발광 다이오드 표시장치는 발광재료의 종류, 발광방식, 발광구조, 구동방식 등에 따라 다양하게 나뉘어질 수 있다. 유기 발광 다이오드 표시장치는 발광방식에 따라 형광발광, 인광발광으로 나뉠 수 있고, 발광구조에 따라 전면발광(Top Emission) 구조와 배면발광 (Bottom Emission) 구조로 나뉘어질 수 있다. 또한, 유기 발광 다이오드 표시장치는 구동방식에 따라 PMOLED(Passive Matrix OLED)와 AMOLED(Active Matrix OLED)로 나뉘어질 수 있다.

최근, 플렉서블 디스플레이가 상용화되었다. 플렉서블 디스플레이는 플라스틱 OLED가 형성된 표시 패널(1)의 화면 상에 입력 영상을 재현한다. 플라스틱 OLED는 휘어질 수 있는 플라스틱 기판 상에 형성되어 있다. 플렉서블 디스플레이는 다양한 디자인 구현이 가능하고 휴대성과 내구성에 장점이 있다. 플렉서블 디스플레이는 벤더블(Bendable) 디스플레이, 폴더블(Folderable) 디스플레이, 롤러블(Rollable) 디스플레이 등 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이는 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일 기기 뿐만 아니라 TV(Television), 자동차 디스플레이, 웨어러블 기기 등에 적용될 수 있고 그 응용 분야가 확대되고 있다.

대한민국 공개 특허 공보 10-2014-0001376(2014.01.07), 대한민국 공개 특허 공보 10-2014-0033486(2014.03.18) 등에서 종래의 벤더블 디스플레이 구조가 개시되어 있다.

대한민국 공개 특허 공보 10-2014-0001376(2014.01.07)에 개시된 종래의 벤더블 디스플레이는 패널을 접었을 때 급격한 꺾임에 의한 손상을 방지하고 패널을 폈을 때 평평한 상태를 유지하기 위해 구비된 기어를 포함한다. 이러한 종래 기술의 문제점은 표시 패널(1)이 구부러질 때 기어가 하우징보다 더 돌출되어 패널을 누르게 되고 이에 따라 표시 패널(1)은 데미지(damage)를 받게 된다. 그 결과, 벤더블 디스플레이의 신뢰성이 낮아지고 수명이 짧아진다.

대한민국 공개 특허 공보 10-2014-0033486(2014.03.18)에 개시된 종래의 벤더블 디스플레이 구조는 백커버(back cover)와 캠(cam)으로 인하여 디스플레이가 두꺼워지므로 소형, 모바일 기기에 적용되기가 어렵다.

본 발명은 기어 박스를 구비한 벤더블 디스플레이를 제공한다. 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 표시 패널의 플랫한 상태와, 표시 패널의 기 설정된 각도로 벤딩된 상태를 유지시킬 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시에에 의한 벤더블 디스플레이는 복수 개의 블록들을 구성된 분할 지지체를 포함한다. 분할 지지체는 표시 패널을 배면에서 지지한다. 분할 지지체는 블록들 및 블록들을 회전 가능하게 연결시키는 링크 플레이트를 포함한다. 분할 지지체는 이웃하는 블록들을 기 설정된 각도로 유지시키기 위한 기어 박스를 포함한다. 기어 박스는 서로 연동되는 제1 기어와 제2 기어를 포함한다. 제1 기어와 왕복 직선 운동을 하며, 제2 기어는 제1 기어에 연동하여 혹은 제2 기어에 연결된 탄성 부재의 탄성력에 연동하여 왕복 직선 운동 및 회전 운동을 할 수 있다.

본 발명은 표시 패널을 지지하는 분할 지지체를 구비하여, 표시 패널을 기 정해진 각도로 유지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 사용 편의성이 개선된 벤더블 디스플레이를 제공할 수 있다.

본 발명은 벤딩 모드와 픽스 모드로 동작 전환이 가능한 벤더블 디스플레이에 관한 것으로, 분할 지지체의 간단한 조작을 통해 동작 모드를 전환할 수 있어 사용자의 편의를 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명은 소형의 기어 박스를 이용한 분할 지지체를 포함한다. 따라서, 소형의 전자 장치에 적용되기 적합하고, 구조적인 제약을 덜 받을 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이를 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 벤더블 디스플레이의 I-I'선을 따라 절취한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 기어 박스 구조 및 연결관계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 각 기어들에 형성된 기어 이들의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 동작 상태를 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 20은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이가 벤딩 모드(BM)로 동작하는 경우 제1 기어와 제2 기어의 동작 상태를 설명하기 위한 도면들이다.
도 21 내지 도 26은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이가 벤딩 모드(BM)로 동작하는 경우 제1 기어와 제2 기어의 동작 상태를 설명하기 위한 도면들이다.
도 27은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이에 구비되는 보상 기구물을 설명하기 위한 도면이다.
도 28 및 도 29는 본 발명의 다른 실시예에 의한 벤더블 디스플레이를 설명하기 위한 도면들이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 벤딩 가능한 표시 패널과, 표시 패널을 지지하는 분할 지지체를 포함한다. 분할 지지체는 복수 개의 블록들, 링크 플레이트 및 기어 박스를 포함한다. 복수 개의 블록들은 표시 패널을 지지한다. 링크 플레이트는 표시 패널이 벤딩될 때 이웃한 블록들이 회전 가능하도록 이웃한 블록들과 힌지를 통해 결합된다. 기어 박스는 이웃한 상기 블록들의 회전에 연동하여 구동되어, 기 설정된 각도에서 이웃한 블록들을 고정시킨다. 기어 박스는 이웃한 블록들의 회전에 연동하여 직선 운동하는 제1 기어와, 제1 기어의 직선 운동에 연동하여 직선 운동 및 회전 운동을 하는 제2 기어, 제2 기어에 체결되어 제2 기어가 직선 운동할 때 일정 변위 압축되는 탄성 부재 및 제1 기어 및 제2 기어의 외주연을 감싸며, 제1 기어의 외주연에 대향하는 내면에서 돌출되어 제1 기어의 직선 운동을 가이드 하는 가이드부를 갖는 가이드 블록을 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 구조를 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이를 보여 주는 도면이다. 도 2는 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 측면도이다. 도 4는 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 내부 구조를 보여주는 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 벤더블 디스플레이의 I-I'선을 따라 절취한 단면도이다.

본 발명의 벤더블 디스플레이는 벤딩 가능한 표시 패널(1)과, 표시 패널(1)을 지지하는 분할 지지체(3)를 포함한다. 표시 패널(1)과 분할 지지체(3)는 함께 벤딩 될 수 있다.

표시 패널(1)은 입력 영상을 재현하기 위한 픽셀들을 포함한다. 표시 패널(1)은 구부러질 수 있는 재질로 제작된다. 예를 들어, 픽셀들은 유연한 플라스틱 기판 상에 형성된 플라스틱 OLED(Organic Light Emitting Diode) 소자를 포함할 수 있다.

분할 지지체(3)는 상기 표시 패널(1)의 배면을 지지하는 n(n은 2 이상의 양의 정수)개의 블록들, 이웃한 블록들을 연결하는 n-1개의 링크 플레이트, 및 링크 플레이트 각각에 체결된 n-1개의 기어 박스를 포함한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 분할 지지체(3)가 4개의 블록(11, 13, 15, 17)들, 3개의 링크 플레이트(41, 43, 45)들, 및 3개의 기어 박스(61, 68, 69)를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.

벤더블 디스플레이가 플랫(flat)한 상태에서, 제1 블록(11), 제2 블록(13), 제3 블록(15), 및 제4 블록(17)은 일 방향으로 나란하게 배열되어 표시 패널(1)을 배면(背面)에서 지지한다.

제1 블록(11)은 제1 패널 플레이트(21)(panel plate), 및 제1 보텀 커버(22)(bottom cover)를 포함한다. 제1 패널 플레이트(21)는 표시 패널(1)의 일측 끝단 부분(또는, 상단 부분)을 아래에서 지지한다. 제1 보텀 커버(22)는 제1 패널 플레이트(21)에 체결되는 제1 블록(11)의 배면(背面)이다.

제2 블록(13)은 제2 패널 플레이트(23), 및 제2 보텀 커버(24)를 포함한다. 제3 블록(15)은 제3 패널 플레이트(25), 및 제3 보텀 커버(26)를 포함한다. 제2 패널 플레이트(23)와 제3 패널 플레이트(25)는 는 표시 패널(1)의 중간 부분을 아래에서 지지한다. 제2 보텀 커버(24)는 제2 패널 플레이트(23)에 체결되는 제2 블록(13)의 배면이다. 제3 보텀 커버(26)는 제3 패널 플레이트(25)에 체결되는 제3 블록(15)의 배면이다.

제4 블록(17)은 제4 패널 플레이트(27), 및 제4 보텀 커버(28)를 포함한다. 제4 패널 플레이트(27)는 표시 패널(1)의 타측 끝단 부분(또는, 하단 부분)을 아래에서 지지한다. 제4 보텀 커버(28)는 제4 패널 플레이트(27)에 체결되는 제4 블록(17)의 배면이다.

표시 패널(1)이 결합 되는 제1 패널 플레이트(21)의 전면(前面) 및/또는 제4 패널 플레이트(27)의 전면에는, 슬라이딩 가능하게 체결되는 슬라이더(81)가 더 구비된다. 후술하겠으나, 슬라이더(81)는 표시 패널(1)이 구부러질 때, 분할 지지체(3)와 표시 패널(1) 간의 길이 변화를 보상하는 기능을 한다.

이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들의 내부 공간에는 링크 플레이트(41, 43, 45)가 배치된다. 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들 각각은 힌지들을 통해 링크 플레이트(41, 43, 45)의 일측과 타측에 회전 가능하게 체결된다. 링크 플레이트(41, 43, 45)는 이웃한 제1 블록(11)과 제2 블록(13)을 연결하는 제1 링크 플레이트(41), 이웃한 제2 블록(13)과 제3 블록(15)을 연결하는 제2 링크 플레이트(43), 이웃한 제3 블록(15)과 제4 블록(17)을 연결하는 제3 링크 플레이트(45)를 포함한다.

제1 링크 플레이트(41)는 이웃한 제1 블록(11)의 일부 및 제2 블록(13)의 일부와 중첩되도록, 제1 블록(11)과 제2 블록(13)의 내측에 구비된다. 제2 링크 플레이트(43)는 이웃한 제2 블록(13)의 일부 및 제3 블록(15)의 일부와 중첩되도록, 제2 블록(13)과 제3 블록(15)의 내측에 구비된다. 제3 링크 플레이트(45)는 제3 블록(15)의 일부 및 제4 블록(17)의 일부와 중첩되도록, 제3 블록(15)와 제2 블록(13)의 내측에 구비된다.

제1 링크 플레이트(41)는 제1 힌지(31)와, 제2 힌지(32)를 포함한다. 제1 블록(11)은 제1 힌지(31)를 통해 제1 링크 플레이트(41)와 회전 가능하게 체결된다. 제2 블록(13)는 제2 힌지(32)를 통해 제1 링크 플레이트(41)와 회전 가능하게 체결된다. 제2 링크 플레이트(43)는 제3 힌지(33)와, 제4 힌지(34)를 포함한다. 제2 블록(13)는 제3 힌지(33)를 통해 제2 링크 플레이트(43)와 회전 가능하게 체결된다. 제3 블록(15)은 제4 힌지(34)를 통해 제2 링크 플레이트(43)와 회전 가능하게 체결된다. 제3 링크 플레이트(45)는 제5 힌지(35)와, 제6 힌지(36)를 포함한다. 제3 블록(15)은 제5 힌지(35)를 통해 제3 링크 플레이트(45)와 회전 가능하게 체결된다. 제4 블록(17)은 제6 힌지(36)를 통해 제3 링크 플레이트(45)와 회전 가능하게 체결된다. 벤더블 디스플레이가 벤딩될 때, 각 블록(11, 13, 15, 17)들은 대응되는 힌지 축을 기준으로 회전할 수 있다.

제1 패널 플레이트(21), 제2 패널 플레이트(23), 제3 패널 플레이트(25), 및 제4 패널 플레이트(27) 각각의 측벽면은 윗변의 길이가 아랫변의 길이보다 짧은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 패널 플레이트(21), 제2 패널 플레이트(23), 제2 블록(13), 및 제3 블록(15)의 측벽면이 모두 사다리꼴 형상을 가져야 하는 것은 아니며, 이웃하는 패널 플레이트(21, 23, 25, 27) 중 어느 하나 예를 들어, 이웃하는 제1 패널 플레이트(21)와 제2 블록(13) 중 어느 하나만 사다리꼴 형상을 가질 수도 있다.

패널 프레이트 각각의 측벽면은 측변을 가지며, 인접하는 패널 플레이트(21, 23, 25, 27)들의 측변들이 이루는 최대 각도는 정해진 범위 내에서 제한된다. 즉, 인접하는 제1 패널 플레이트(21)의 측변과 제2 패널 플레이트(23)의 측변이 이루는 최대 각도(α), 인접하는 제2 패널 플레이트(23)의 측변과 제3 패널 플레이트(25)의 측변이 이루는 최대 각도(α'), 및 인접하는 제3 패널 플레이트(25)의 측변과 제4 패널 플레이트(27)의 측변이 이루는 최대 각도(α'')는 정해진 범위 내에서 제한된다. 인접하는 제1 패널 플레이트(21)의 측변과 제2 패널 플레이트(23)의 측변이 이루는 최대 각도(α), 인접하는 제2 패널 플레이트(23)의 측변과 제3 패널 플레이트(25)의 측변이 이루는 최대 각도(α'), 및 인접하는 제3 패널 플레이트(25)의 측변과 제4 패널 플레이트(27)의 측변이 이루는 최대 각도(α'') 중 적어도 어느 하나는 다른 하나와 동일하거나 상이할 수 있다. 인접하는 패널 플레이트(21, 23, 25, 27)들의 측변들이 이루는 최대 각도는 기어 박스(61, 68, 69)에 의해 고정되는 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들의 상면이 이루는 각도를 고려하여 선택되어진다.

벤더블 디스플레이가 배면 방향으로 구부러지지 않도록 하기 위해, 벤더블 디스플레이가 플랫한 상태에서 제1 보텀 커버(22), 제2 보텀 커버(24), 제3 보텀 커버(26), 및 제4 보텀 커버(28)는 나란하게 배치될 수 있다. 이 경우, 벤더블 디스플레이가 플랫한 상태에 있을 때 제1 보텀 커버(22), 제2 보텀 커버(24), 제3 보텀 커버(26), 및 제4 보텀 커버(28)는 일 평면 상에서 서로 맞닿아 있으며, 벤더블 디스플레이가 벤딩된 상태에 있을 때 제1 보텀 커버(22)와 제2 보텀 커버(24), 제2 보텀 커버(24)와 제3 보텀 커버(26), 및 제3 보텀 커버(26)와 제4 보텀 커버(28) 중 적어도 어느 하나는 서로 이격된다.

기어 박스(61, 68, 69)는 링크 플레이트(41, 43, 45) 상에 배치된다. 기어 박스(61, 68, 69)는 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들의 회전에 연동하여 구동되어, 기 설정된 각도에서 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들을 고정시킨다.

기어 박스(61, 68, 69)는 제1 링크 플레이트(41)의 내측에 체결되는 제1 기어 박스(61), 제2 링크 플레이트(43)의 내측에 체결되는 제2 기어 박스(68), 및 제3 링크 플레이트(45)의 내측에 체결되는 제3 기어 박스(69)를 포함한다. 각각의 기어 박스(61, 68, 69)는, 대응되는 링크 플레이트(41, 43, 45)에 체결되어, 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들의 상면이 이루는 각도를 기 정해진 각도로 고정시킬 수 있다. 기 설정된 각도는 기 설정된 제1 각도, 및 기 설정된 제2 각도를 포함한다. 즉, 기어 박스(61, 68, 69)는 벤더블 디스플레이가 플랫한 상태를 유지할 때, 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들의 상면이 이루는 각도를 180˚로 고정시킬 수 있고, 벤더블 디스플레이가 벤딩된 상태를 유지할 때 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들의 상면이 이루는 각도를 기 정해진 각도로 고정 시킬 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 8을 더 참조하여, 기어 박스의 구조 및 연결 관계를 설명한다. 도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 기어 박스 구조 및 연결관계를 설명하기 위한 도면들이다. 도 8은 각 기어들에 형성된 기어 이들의 형태를 설명하기 위한 도면이다.

기어 박스(61, 68, 69)는 제1 기어(62), 제1 기어(62)와 동축(coaxial)의 제2 기어(65), 제2 기어(65)에 체결되는 탄성 부재(66) 및 제1 기어(62)와 제2 기어(65)의 외주연을 감싸는 가이드 블록(67)을 포함한다.

가이드 블록(67)은 제1 링크 플레이트(41), 제2 링크 플레이트(43), 및 제3 링크 플레이트(45)의 내측에 각각 고정된다. 가이드 블록(67)은 동축의 제1 기어(62)와 제2 기어(65)가 인입될 수 있도록, 제1 기어(62)와 제2 기어(65)의 둘레를 감싸는 형상을 갖는다. 제1 기어(62)와 제2 기어(65)는 가이드 블록(67)에 인입되어 왕복 운동이 가능하다. 가이드 블록(67)은, 가이드 블록(67)의 내주(內周)로부터 내측으로 돌출된 가이드부(68)를 포함한다.

제1 기어(62)는 원통 형상을 가질 수 있다. 제1 기어(62)는 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들의 회전에 연동하여 직선 운동할 수 있다. 가이드부(68)는 제1 기어(62)의 제1 가이드 홈(114)에 인입되어 제1 기어(62)의 회전 운동을 제한한다. 따라서, 제1 기어(62)는 직선 왕복 운동만이 가능하다. 제1 기어(62)는, 제1 기어 면(100)이 형성되지 않은 일측 끝단에서 제1 패널 플레이트(21)의 전면 방향(또는, 표시 패널(1) 방향)으로 돌출된 돌출부(62a)를 더 포함할 수 있다. 후술하겠으나, 돌출부(62a)는 표시 패널(1)이 구부러질 때 이와 연동하는 제1 기어(62)의 직선 운동을 효과적으로 유도할 수 있다.

제2 기어(65)는 I 형태의 원통 형상을 가질 수 있다. 제2 기어(65)는 일측의 기어부(65a), 타측의 걸림부(65b), 및 기어부(65a)와 걸림부(65b)를 연결하는 이음부(65c)로 구성된다. 기어부(65a)는 제2 기어 면(150)이 구비된 제2 기어(65)의 일측을 의미한다. 기어부(65a) 단면의 지름 및 걸림부(65b) 단면의 지름은 이음부(65c) 단면의 지름보다 길다. 제2 기어(65)는 제1 기어(62)의 직선 운동에 연동하여 직선 운동 및 회전 운동할 수 있다. 탄성 부재(66)는 제2 기어(65)에 체결되어 제2 기어(65)가 직선 운동할 때 일정 변위 압축될 수 있다.

제1 기어(62)는 제2 기어(65)와 대향하는 면(이하, "제1 기어 면(100)"이라 함)에 형성된 제1 기어 이(101)들(gear teeth)을 포함한다. 제2 기어(65)는 제1 기어(62)와 대향하는 면(이하, "제2 기어 면(150)"이라 함)에 형성된 제2 기어 이(151)들을 포함한다.

제1 기어 이(101)들은 제1 기어(62)의 축을 중심으로 방사형으로 가공되고, 톱니 형상을 갖는다. 제2 기어 이(151)들은 제2 기어(65)의 축을 중심으로 방사형으로 가공되고, 톱니 형상을 갖는다. 제1 기어 면(100)은 중심부가 볼록한 형상으로 가공되고, 제2 기어 면(150)은 중심부가 오목한 형상으로 가공된다. 이에 따라, 제1 기어 면(100)의 제1 기어 이(101)들과 제2 기어 면(150)의 제2 기어 이(151)들이 서로 치합될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 기어 면(100)은 중심부가 오목한 형상으로 가공될 수 있고, 이와 대응하여 제2 기어 면(150)은 중심부가 볼록한 형상으로 가공될 수 있다.

도 8을 더 참조하면, 도 8은 제1 기어 면(100)과 제2 기어 면(150)을 기어 축을 기준으로 수직 방향에서 바라본 것으로, 설명의 편의를 위하여 제1 기어(62)와 제2 기어(65)의 외주연을 평면상에 펼쳐 도시한 도면이다.

제1 기어(62)는 복수의 제1 기어 이(101)들을 포함한다. 제2 기어(65)는 복수의 제2 기어 이(151)들을 포함한다. 제1 기어 이(101)는 경사면(113)과 단차면(111)으로 이루어진다. 제2 기어 이(151)는 경사면(163)과 단차면(161)으로 이루어진다. 제1 기어 이(101)의 경사면(113)과 제2 기어 이(151)의 경사면(163)은 서로 대응되며 동일한 길이를 갖는다. 제1 기어 이(101)의 단차면(111)과 제2 기어 이(151)의 단차면(161)은 서로 대응되며 동일한 길이를 갖는다. 제1 기어 이(101)들과 제2 기어 이(151)들은, 서로 치합될 수 있으며, 동일한 수로 가공된다. 가이드부(68)는 제2 기어(65)와 대향하는 면에 경사면(68a)을 가지며, 가이드부(68)의 경사면(68a)은 제2 기어 이(151)의 경사면(163)과 대응된다.

제1 기어 이(101)들 중 적어도 어느 하나에는, 가이드 블록(67)으로부터 내측으로 돌출된 가이드부(68)가 인입될 수 있는 제1 가이드 홈(114)이 구비된다. 제1 가이드 홈(114)은 가이드부(68)와 대응되며, 제1 가이드 홈(114)의 개수는 가이드부(68) 개수와 동일하다. 도면에서는 가이드부(68)와 제1 가이드 홈(114)이 두 개 구비된 경우를 예로 들어 도시하였다.

제1 가이드 홈(114)이 형성된 기어 이는, 제1-1 보스(116a)(boss), 제1-2 보스(116b), 및 제1-1 보스(116a)와 제1-2 보스(116b) 사이에 구비된 제1 그루브(115)(groove)를 포함한다. 가이드부(68)는, 가이드부(68)가 제1 그루브(115)에 완전히 인입된 경우에 제1-1 보스(116a) 및 제1-2 보스(116b) 외부로 돌출되지 않도록 구성된다. 즉, 가이드부(68)의 기어 축 방향으로의 길이(ℓ1)는 제1 가이드 홈(114)의 기어 축 방향으로의 길이(ℓ2)(또는, 깊이) 보다 짧은 것이 바람직하다.

제2 기어 이(151)들 중 적어도 어느 하나에는, 가이드 블록(67)으로부터 내측으로 돌출된 가이드부(68)가 인입될 수 있는 제2 가이드 홈(164)이 구비된다. 제2 가이드 홈(164)이 형성된 기어 이(151a)는 제2 보스(166), 및 제2 그루브(165)를 포함한다.

제2 기어 이(151)들은, 제2 가이드 홈(164)이 형성된 기어 이(151a)(이하, "제2-1 기어 이"라 함)와 제2 가이드 홈(164)이 형성되지 않은 기어 이(151b)(이하, "제2-2 기어 이"라 함)를 포함한 2개의 기어 이 단위로 교번하여 배열된다. 도면에서는, 제2 기어 이(151)들이 제2-1 기어 이(151a)와 제2-2 기어 이(151b)를 포함한 2개의 기어 이 단위로 4차례 교번하여 배열된 경우를 예로 들어 도시하였다. 제2 가이드 홈(164)의 기어 축 방향으로의 길이(ℓ3)(또는, 깊이)는 단차면(161)의 축 방향으로의 길이(ℓ4)보다 길게 구비된다.

본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 이웃하는 블록(11, 13, 15, 17)들 중 어느 하나에 구비된 제1 스토퍼(51)와, 이웃하는 블록(11, 13, 15, 17)들 중 다른 하나에 구비된 제2 스토퍼(53)를 포함한다. 제1 스토퍼(51)와 제2 스토퍼(53)는 패널 플레이트(21, 23, 25, 27)로부터 내측으로 연장된 구조물이다. 제1 기어(62) 및 제2 기어(65)는 제1 스토퍼(51)와 제2 스토퍼(53)에 의해 가이드 블록(67)의 외부로 이탈되지 않는다.

제1 기어(62)는 제1 스토퍼(51)에 의해 일 방향(D1)(이하, "제1 방향" 이라 함)으로의 지속적인 직선 운동이 제한된다. 제1 기어(62)는 가이드 블록(67)의 가이드부(68)에 의해 타 방향(D2)(이하, "제2 방향" 이라 함)으로의 지속적인 직선 운동이 제한된다.

제2 기어(65)는 제2 스토퍼(53)에 의해 제2 방향(D2)으로의 지속적인 직선 운동이 제한된다. 즉, 제2 기어(65)의 기어부(65a)와 제2 스토퍼(53)의 하면 사이에는 탄성 부재(66)가 구비된다. 탄성 부재(66)는 스프링일 수 있다. 이 경우, 스프링은 제2 기어(65)의 이음부(65c) 외주연을 따라 배치될 수 있다. 제2 기어(65)는 가이드 블록(67)의 가이드부(68)에 의해 제1 방향(D1)으로의 직선 운동이 제한된다. 제2 기어(65)는 탄성 부재(66)의 탄성력에 의해 외력의 작용없이는 제2 방향(D2)으로의 직선 운동이 제한된다.

제2 기어(65)는 제2 기어 이(151)들의 경사면(163)과 상기 제1 기어 이(101)들의 경사면(113)이 맞닿아, 경사면을 따라 회전할 수 있다. 제2 기어(65)는 제2 기어 이(151)들의 경사면(163)과 가이드부(68)의 경사면(68a)이 맞닿아, 경사면을 따라 회전할 수 있다. 가이드부(68)가 제2 가이드 홈(164)에 인입된 경우, 제2 기어(65)의 회전 운동은 제한된다. 가이드부(68)가 제2 기어(65)의 단차면(161)과 접촉되는 경우, 제2 기어(65)의 회전 운동은 제한된다.

제2 스토퍼(53) 상면은 제2 기어(65)의 걸림부(65b)가 안착되는 영역으로, 제1 안착 영역(SA1)과 제2 안착 영역(SA2)으로 나뉘어진다. 제1 안착 영역(SA1)은 표시 패널(1)과의 거리가 상대적으로 가까운 영역을 의미한다. 제2 안착 영역(SA2)은 표시 패널(1)과 거리가 상대적으로 먼 영역을 의미한다. 제1 안착 영역(SA1)은 벤더블 디스플레이가 플랫 상태를 유지할 때 걸림부(65b)가 안착되는 영역이다. 제2 안착 영역(SA2)은 벤더블 디스플레이가 벤딩 상태를 유지할 때 걸림부(65b)가 안착되는 영역이다.

제2 안착 영역(SA2)은 상면 일부가 모따기된 형상을 갖거나, 제1 스토퍼(51) 방향으로 만곡된 형상을 가질 수 있다. 즉, 제2 안착 영역(SA2)은 제1 안착 영역(SA1)으로부터 연장되되, 제1 스토퍼(51) 방향으로 기울기를 갖도록 연장된다. 기어 박스(61, 68, 69)에 의해 고정되는 이웃한 블록(11, 13, 15, 17)들 사이의 상기 기 설정된 각도는, 제2 안착 영역(SA2)의 상기 기울기에 의해 정해진다. 즉, 기어 박스(61, 68, 69)에 의해 고정되는 벤더블 디스플레이의 벤딩 각도는 제2 안착 영역(SA2)의 기울기에 의해 정의될 수 있다. 제1 안착 영역(SA1)에 걸림부(65b)가 위치하는 경우의 걸림부(65b)와 가이드부(68) 간 거리와, 제2 안착 영역(SA2)에 걸림부(65b)가 위치하는 경우의 걸림부(65b)와 가이드부(68) 간의 거리는 상이하다. 걸림부(65b)가 제2 안착 영역(SA2)에 안착되는 경우에 비해, 제1 안착 영역(SA1)에 안착 되는 경우, 걸림부(65b)와 가이드부(68) 사이의 거리는 길다.

제2 스토퍼(53)는 제2 기어(65)의 이음부(65c)가 통과할 수 있도록 구비된 비아 홀(53a)을 포함할 수 있다. 제2 스토퍼(53)를 기준으로, 일측에는 기어부(65a)가 위치하고, 타측에는 걸림부(65b)가 위치하며, 기어부(65a)와 걸림부(65b)를 연결하는 이음부(65c)는 비아 홀(53a)을 통과하도록 위치한다. 비아 홀(53a)은 제2 기어(65)의 이음부(65c)가 자유롭게 관통할 수 있되, 걸림부(65b)가 통과할 수 없도록 하는 기능을 한다. 비아 홀(53a)은 벤딩 방향으로 길게 형성된 타원 형상을 가질 수 있다. 타원의 장축 길이는 벤더블 디스플레이가 벤딩될 때, 회전하는 블록(11, 13, 15, 17)들이 제2 기어(65)에 의해 구속되지 않도록 적절하게 선택 되어진다. 타원의 단축 길이는 제2 기어(65)의 걸림부(65b)가 비아 홀(53a)을 통과하지 못하도록 선택 되어진다. 타원의 단축 길이는 이음부(65c) 단면의 지름보다 길고, 걸림부(65b) 단면의 지름보다 짧은 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 비아 홀(53a)의 형상은 장방형 등 전술한 기능을 수행할 수 있는 다양한 평면 도형 형상을 포함할 수 있다.

본 발명의 벤더블 디스플레이는 디스플레이 구동 회로(71), 호스트 시스템 회로(72), 플렉서블 회로(73)를 더 포함한다.

디스플레이 구동 회로(71)는 호스트 시스템 회로(72)로부터 수신된 입력 영상 데이터를 표시 패널(1)의 픽셀들에 기입한다. 디스플레이 구동 회로(71)는 입력 영상의 데이터 전압을 표시 패널(1)의 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동 회로, 표시 패널(1)의 스캔 라인 및 발광 제어 라인 등에 필요한 신호를 공급하는 스캔 구동 회로, 및 데이터 구동 회로와 스캔 구동 회로를 제어하는 제어 회로 등을 포함한다. 디스플레이 구동 회로(71)는 드라이브 IC(Integrated Circuit) 칩(chip)으로 집적되어 표시 패널(1)과 호스트 시스템 회로(72)에 연결된다. 드라이브 IC 칩은 COF(Chip on film) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 상에 실장되어 표시 패널(1)과 호스트 시스템 회로(72)에 연결될 수 있다.

호스트 시스템 회로(72)는 메인 회로 보드이다. 호스트 시스템 회로(72)는 입력 영상의 데이터를 수신하여 디스플레이 구동 회로(71)로 전송한다. 호스트 시스템 회로(72)는 벤더블 디스플레이의 모든 기능을 제어하고 어플리케이션(application)을 실행한다. 호스트 시스템 회로(72)는 실시예에서 폰 시스템(Phone system)으로 예시되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 벤더블 디스플레이 구조는 태블릿(tablet), 노트북 컴퓨터, PC 모니터, TV 등에도 적용될 수 있을 것이다.

플렉서블 회로(73)는 호스트 시스템 회로(72)을 도시하지 않은 배터리, 안테나 등 주변 회로에 연결한다. 플렉서블 회로(73)는 FPCB로 구현될 수 있다. 배터리는 디스플레이 구동 회로(71), 호스트 시스템 회로(72), 안테나 등 주변 회로의 구동에 필요한 전원을 발생한다.

이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 동작 상태를 설명한다. 도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 동작 상태를 설명하기 위한 도면들이다.

본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 제1 상태(ST1), 제2 상태(ST2)를 포함한다. 제1 상태(ST1)는 벤더블 디스플레이가 기 정해진 제1 각도를 유지하는 상태(또는, 플랫한 상태)이다. 제2 상태(ST2)는 벤더블 디스플레이가 벤딩되어, 기 정해진 제2 각도로 벤딩된 상태를 유지하는 상태이다.

제1 상태(ST1)에서는, 제2 기어(65)의 걸림부(65b)가 제2 스토퍼(53)의 제1 안착 영역(SA1)에 안착 된다. 제1 상태(ST1)는 사용자가 의도한 물리적인 외력이 작용하지 않는 상태이다. 따라서, 제2 기어(65)는 탄성 부재(66)와 가이드부(68)에 의해 왕복 운동이 제한되며, 제2 기어(65)의 걸림부(65b)는 탄성 부재(66)의 탄성력에 의해 제1 안착 영역(SA1)에 안착된 상태를 유지할 수 있다.

제1 상태(ST1)에서는, 평평한 상태를 유지하려는 표시 패널(1)의 반발력에 의해 표시 패널(1)과 분할 지지체(3)는 구부려지지 않고 평평한 상태를 유지한다. 아울러, 제1 상태(ST1)에서는 제2 스토퍼(53)와 제2 기어(65)의 기어부(65a) 사이에 구비된 탄성 부재(66)의 탄성력에 의해 표시 패널(1)과 분할 지지체(3)는 구부려지지 않고 평평한 상태를 유지한다. 즉, 블록(11, 13, 15, 17)이 링크 플레이트(41, 43, 45)와 힌지를 통해 회전하기 위해서는 탄성 부재(66)의 복원력 이상의 외력이 요구된다. 따라서, 외력이 작용하지 않는 제1 상태(ST1)에서는 벤더블 디스플레이가 평평한 상태를 유지할 수 있다.

제2 상태(ST2)에서는, 제2 기어(65)의 걸림부(65b)가 제2 스토퍼(53)의 제2 안착 영역(SA2)에 안착된다. 제2 상태(ST2)는 사용자가 의도한 물리적인 외력이 작용하지 않는 상태이다. 따라서, 제2 기어(65)는 탄성 부재(66)와 가이드부(68)에 의해 왕복 운동이 제한되며, 제2 기어(65)의 걸림부(65b)는 탄성 부재(66)의 복원력에 의해 제2 안착 영역(SA2)에 안착된 상태를 유지할 수 있다.

제2 상태(ST2)에서는, 표시 패널(1)이 제2 스토퍼(53)와 제2 기어(65)의 기어부(65a) 사이에 구비된 탄성 부재(66)의 복원력에 의해 기 설정된 벤딩 각도를 유지한다. 탄성 부재(66)의 탄성력은 표시 패널(1)의 반발력보다 크게 작용한다. 벤더블 디스플레이를 평평한 상태로 전환시키기 위해 블록(11, 13, 15, 17)이 회전하기 위해서는 탄성 부재(66)의 복원력 이상의 외력이 요구된다. 벤더블 디스플레이가 더 벤딩된 상태로 전환시키기 위해 블록(11, 13, 15, 17)이 회전하기 위해서는 탄성 부재(66)의 복원력 이상의 외력 및 표시 패널(1)의 반발력 이상의 외력이 요구된다. 따라서, 외력이 작용하지 않는 제2 상태(ST2)에서는 벤더블 디스플레이가 기 설정된 벤딩 각도를 유지할 수 있다.

본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 제1 상태(ST1)를 제2 상태(ST2)로 전환 시키거나 제2 상태(ST2)를 제1 상태(ST1)로 전환 시키기 위한 제3 상태(ST3)를 더 포함한다.

제3 상태(ST3)는 사용자가 의도한 물리적인 외력이 작용하여 벤더블 디스플레이가 최대로 벤딩된 상태이다. 즉, 제3 상태(ST3)에서 벤더블 디스플레이는 외력에 의해 구조적 변형이 제한될 때까지 벤딩될 수 있다.

외력에 의해 이웃하는 블록(11, 13, 15, 17)들이 회전하는 경우, 제2 스토퍼(53)의 제1 안착 영역(SA1)과 제1 스토퍼(51) 사이의 거리가 줄어든다. 제1 기어(62)는 상기 줄어든 거리에 대응하여, 제1 스토퍼(51)의 일면을 따라 슬라이딩한다. 제1 기어(62)는 슬라이딩 되면서 제2 방향(D2)으로 직선 운동하여 제2 기어(65)와 맞닿게 된다. 이때, 돌출부(62a)는 표시 패널(1)이 구부러질 때 이와 연동하는 제1 기어(62)의 직선 운동을 효과적으로 유도할 수 있다. 돌출부(62a)는 제1 스토퍼(51)와 대향하는 제1 기어(62)의 일단에서 표시 패널(1) 방향으로 돌출된다. 돌출부(62a)가 표시 패널(1) 방향으로 더 돌출될수록, 제1 기어(62)는 블록(11, 13, 15, 17)들의 적은 회전에도 슬라이딩 되면서 제2 방향으로 직선 운동할 수 있다. 제2 기어(65)는 제1 기어(62)의 제2 방향(D2)으로의 직선 운동에 연동하여 제2 방향(D2)으로 직선 운동한다. 제2 기어(65)의 걸림부(65b)는, 제2 스토퍼(53)의 상면과 이격되며, 제2 스토퍼(53)의 제2 안착 영역(SA2) 상부에 위치하게 된다.

벤더블 디스플레이는 제3 상태(ST3)에서 외력을 제거하는 경우, 제1 상태(ST1)로 전환되거나, 제2 상태(ST2)로 전환된다. 외력이 제거되어 가이드부(68)가 제2-2 기어 이(151b)의 단차면에 접촉되는 경우, 벤더블 디스플레이는 제3 상태(ST3)에서 제1 상태(ST1)로 전환된다(도 12 참조). 외력이 제거되어 가이드부(68)가 제2 가이드 홈(164)에 인입되는 경우 벤더블 디스플레이는 제3 상태(ST3)에서 제2 상태(ST2)로 전환된다.

가이드부(68)의 위치에 따라 제2 기어(65)가 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있는 정도가 상이하고, 이에 따라, 제2 기어(65)의 걸림부(65b)가 안착될 수 있는 영역이 달라진다. 즉, 가이드부(68)가 제2 가이드 홈(164)에 인입된 경우, 제2 기어(65)가 제1 방향(D1)으로 최대한 이동할 수 있다(도 20 참조). 따라서, 제2 기어(65)의 걸림부(65b)는 제2 안착 영역(SA2)에 안착될 수 있다. 가이드부(68)가 제2-2 기어 이(151b)의 단차면에 접촉되는 경우, 가이드부(68)의 경사면(68a)과 제2-2 기어 이(151b)의 경사면이 맞닿아 있어, 제2 기어(65)의 제1 방향(D1)으로의 이동이 상대적으로 적다. 따라서, 제2 기어(65)의 걸림부(65b)는 제2 안착 영역(SA2)에는 안착될 수 없고, 제1 안착 영역(SA1)에 안착된다.

이하, 도 11 내지 도 26을 참조하여, 벤더블 디스플레이의 상태 변화에 따른 제1 기어와 제2 기어의 동작 상태를 설명한다. 도 11은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다. 도 12 내지 도 20은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이가 벤딩 모드(BM)로 동작하는 경우 제1 기어와 제2 기어의 동작 상태를 설명하기 위한 도면들이다. 도 21 내지 도 26은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이가 벤딩 모드(BM)로 동작하는 경우 제1 기어와 제2 기어의 동작 상태를 설명하기 위한 도면들이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 벤딩 모드(BM)와 픽스 모드(FM)로 동작한다. 벤딩 모드(BM)는 평평한 상태의 벤더블 디스플레이를 벤딩된 상태로 고정시키는 모드이다. 픽스 모드(FM)는 벤딩 상태로 고정된 벤더블 디스플레이를 플랫한 상태로 고정시키는 모드이다. 벤딩 모드(BM)는 벤더블 디스플레이의 제1 상태(ST1)에서 제3 상태(ST3)를 거쳐 제2 상태(ST2)로 순차적으로 동작한다. 픽스 모드(FM)는 벤더블 디스플레이의 제2 상태(ST2)에서 제3 상태(ST3)를 거쳐 제1 상태(ST1)로 순차적으로 동작한다.

이하, 도 12 내지 도 20을 더 참고하여, 벤더블 디스플레이가 벤딩 모드(BM)로 동작하는 경우, 제1 기어(62)와 제2 기어(65)의 동작 상태를 설명한다.

도 12를 참조하면, 제1 상태(ST1)에서 제2 기어(65)의 왕복 운동은 제한된다. 즉, 제2 기어(65)의 제1 방향(D1)으로의 직선 운동은 제2-2 기어 이(151b)의 경사면과 가이드부(68)의 경사면이 맞닿아 있어 제한된다. 제2 기어(65)의 제2 방향(D2)으로의 직선 운동은 탄성 부재(66)의 복원력에 의해 제한된다. 따라서, 걸림부(65b)는 제1 안착 영역(SA1)에서 안착 상태를 유지한다(ST1).

도 13 내지 도 15를 참조하면, 제1 기어(62)에는 외력이 제공된다. 제1 기어(62)는 제공된 외력에 의해 제2 방향(D2)으로 직선 운동을 한다. 직선 운동을 하는 제1 기어(62)는, 제2 기어(65)와 접촉되고, 제2 기어(65)로 동력을 전달한다. 제2 기어(65)는 제1 기어(62)의 직선 운동에 연동하여 제2 방향(D2)으로 직선 운동을 한다. 제2 보스(166)의 경사면은 제1-1 보스(116a)의 경사면과 맞닿는다.

도 16을 참조하면, 제1 기어(62)의 직선 운동에 의해 가이드부(68)가 제1 가이드 홈(114)에 완전히 인입된 경우, 제2 보스(166)의 경사면은 제1-1 보스(116a)의 경사면을 따라 슬라이딩 된다. 제1-2 보스(116b)의 경사면은 제2 보스(166)의 경사면과 맞닿는다. 이에 따라, 제2 기어(65)는 제1-1 보스(116a)가 제2-1 기어 이(151a)의 단차면에 접촉될 때까지 제1 회전 방향을 따라 회전한다. 제2 기어(65)는 제1 기어(62)의 직선 운동에 연동하여 제1 회전 방향으로 회전한다. 이때, 걸림부(65b)는 제2 스토퍼(53)와 이격되며, 제2 안착 영역(SA2) 상부에 위치한다(ST3).

도 17을 참조하면, 제1 기어(62)에 제공되던 외력이 제거된다. 제2 기어(65)는 탄성 부재(66)의 복원력에 의해 제1 방향(D1)으로 직선 운동을 한다. 제1 기어(62)는 제2 기어(65)의 직선 운동에 연동하여 제1 방향(D1)으로 직선 운동을 한다.

도 18을 참조하면, 제2 기어(65)는 가이드부(68)와 맞닿아 직선 운동이 제한된다. 제1 기어(62)는 제1 스토퍼(51)에 의해 구속될 때까지 직선 운동을 할 수 있다.

도 19를 참조하면, 제2 보스(166)의 경사면은 가이드부(68)의 경사면과 맞닿는다. 제2 보스(166)의 경사면은 가이드부(68)의 경사면을 따라 슬라이딩 된다. 이에 따라, 제2 기어(65)는 제2-1 기어 이(151a)의 단차면에 가이드부(68)가 접촉될 때까지 제1 회전 방향으로 회전 운동 한다.

도 20을 참조하면, 제2 기어(65)는 탄성 부재(66)의 복원력에 의해 제1 방향(D1)으로 직선운동을 한다. 제2 기어(65)는 제2 가이드 홈(164)에 가이드부(68)가 인입되어 구속될 때까지 직선 운동을 할 수 있다. 가이드부(68)가 제2 가이드 홈에 완전히 인입된 경우, 제2 기어(65)의 왕복 운동 및 회전 운동은 제한된다. 이때, 걸림부(65b)는 제2 안착 영역(SA2)에서 안착 상태를 유지한다(ST2).

이하, 도 21 내지 도 26을 더 참고하여, 벤더블 디스플레이가 픽스 모드(FM)로 동작하는 경우, 제1 기어(62)와 제2 기어(65)의 동작 상태를 설명한다.

도 21을 참조하면, 제2 상태(ST2)에서 제2 기어(65)의 왕복 운동은 제한된다. 즉, 제2 기어(65)의 제1 방향(D1)으로의 직선 운동은 가이드부(68)가 제2 가이드 홈(164)에 인입되어 있어 제한된다. 제2 기어(65)의 제2 방향(D2)으로의 직선 운동은 탄성 부재(66)의 복원력에 의해 제한된다. 따라서, 걸림부(65b)는 제2 안착 영역(SA2)에서 안착 상태를 유지한다(ST2).

도 22 및 도 23을 참조하면, 제1 기어(62)에는 외력이 제공된다. 제1 기어(62)는 제공된 외력에 의해 제2 방향(D2)으로 직선 운동을 한다. 직선 운동을 하는 제1 기어(62)는, 제2 기어(65)와 접촉되고, 제2 기어(65)로 동력을 전달한다. 제2 기어(65)는 제1 기어(62)의 직선 운동에 연동하여 제2 방향(D2)으로 직선 운동을 한다. 제2-2 기어 이(151b)의 경사면은 제1-1 보스(116a)의 경사면과 맞닿는다.

도 24를 참조하면, 제1 기어(62)의 직선 운동에 의해 가이드부(68)가 제1 가이드 홈(114)에 완전히 인입된 경우, 제2-2 기어 이(151b)의 경사면은 제1-1 보스(116a)의 경사면을 따라 슬라이딩 된다. 제1-1 보스(116a) 및 제1-2 보스(116b)의 경사면은 제2-2 기어 이(151b)의 경사면과 맞닿는다. 이에 따라, 제2 기어(65)는 제2 기어(65)는 제1-1 보스(116a)가 제2-2 기어 이(151b)의 단차면에 접촉될 때까지 제1 회전 방향을 따라 회전한다. 제2 기어(65)는 제1 기어(62)의 직선 운동에 연동하여 제1 회전 방향으로 회전한다. 이때, 걸림부(65b)는 제2 스토퍼(53)와 이격되며, 제2 안착 영역(SA2) 상부에 위치한다(ST3).

도 25를 참조하면, 제1 기어(62)에 제공되던 외력이 제거된다. 제2 기어(65)는 탄성 부재(66)의 복원력에 의해 제1 방향(D1)으로 직선 운동을 한다. 제1 기어(62)는 제2 기어(65)의 직선 운동에 연동하여 제1 방향(D1)으로 직선 운동을 한다. 제2 기어(65)는 가이드부(68)와 맞닿아 직선 운동이 제한된다. 제1 기어(62)는 제1 스토퍼(51)에 의해 구속될 때까지 직선 운동을 할 수 있다.

도 26을 참조하면, 제2-2 기어 이(151b)의 경사면은 가이드부(68)의 경사면과 맞닿는다. 제2-2 기어 이(151b)의 경사면은 가이드부(68)의 경사면을 따라 슬라이딩 된다. 이에 따라, 제2 기어(65)는 제2-2 기어 이(151b)의 단차면에 가이드부(68)가 접촉될 때까지 제1 회전 방향으로 회전 운동을 한다. 가이드부(68)가 제2-1 기어 이(151a)의 단차면에 접촉된 경우, 제2 기어(65)의 직선 운동과 회전 운동은 제한된다. 따라서, 걸림부(65b)는 제1 안착 영역(SA1)에서 안착 상태를 유지한다(ST1).

이하, 도 27을 참조하면, 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 보상 기구물을 더 포함할 수 있다. 도 27은 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이에 구비되는 보상 기구물을 설명하기 위한 도면이다.

벤더블 디스플레이가 구부러질 때 표시 패널(1), 분할 지지체(3)의 길이 변화가 다르기 때문에 표시 패널(1)이 분할 지지체(3)로부터 과도하게 들리는 들뜸 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 벤더블 디스플레이가 구부러질 때 표시 패널(1)과 분할 지지체(3)의 길이 변화를 보상하기 위한 보상 기구물을 더 포함할 수 있다.

보상 기구물은 슬라이더(81) 일 수 있다. 표시 패널(1)의 상단 및/또는 하단을 지지하는 패널 플레이트의 전면 예를 들어, 제1 패널 플레이트(21) 및/또는 제4 패널 플레이트(27)의 전면에는 가이드 레일(82)이 형성된다. 슬라이더(81)는 가이드 레일(82)에 슬라이딩 가능하게 체결된다. 슬라이더(81) 전면에는 표시 패널(1)이 결합된다. 슬라이더(81)는 벤더블 디스플레이가 구부러질 때 가이드 레일(82)을 따라 이동한다. 이에 따라, 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이는 벤더블 디스플레이가 구부러질 때 길이 변화를 보상할 수 있어 표시 패널(1)이 받을 수 있는 압축, 인장 스트레스에 의한 데미지를 줄일 수 있다.

이하, 도 28 및 도 29를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 벤더블 디스플레이를 설명한다.

이상에서는, 본 발명에 의한 벤더블 디스플레이의 분할 지지체(3)가 4개의 블록(11, 13, 15, 17)들로 분할된 경우를 예로 들어 설명하였다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 분할 지지체(3)는 2개 이상의 블록(B1, B2, B3)으로 분할되고, 링크 플레이트(LN)에 의해 이웃하는 블록들(B1, B2, B3)이 회전 가능하게 연결되면 충분하다. 복수의 블록들(B1, B2, B3)로 분할된 경우, 기어 박스에 의해 고정되어 인접하는 블록들의 상면 이루는 각도는 각각 다르게 정해질 수 있다. 예를 들어, 분할 지지체(3)가 3개의 블록들(B1, B2, B3)로 분할된 경우, 어느 하나의 기어 박스에 의해 인접하는 블록들이 고정되는 각도와, 다른 하나의 기어 박스에 의해 인접하는 블록들이 고정되는 각도는 서로 다르게 설정될 수 있다.

또한, 복수의 블록들로 분할된 경우, 이웃하는 블록들 마다 기 설정된 벤딩 각도를 다르게 조절하여, 벤더블 디스플레이의 벤딩 라인이 매끄러운 곡선 형태를 갖도록 할 수 있다.

본 발명은 표시 패널을 지지하는 분할 지지체를 구비하여, 표시 패널을 기 정해진 각도로 유지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 사용 편의성이 개선된 벤더블 디스플레이를 제공할 수 있다. 본 발명은 벤딩 모드와 픽스 모드로 동작 전환이 가능한 벤더블 디스플레이에 관한 것으로, 분할 지지체의 간단한 조작을 통해 동작 모드를 전환할 수 있어 사용자의 편의를 더욱 향상시킬 수 있다. 본 발명은 소형의 기어 박스를 이용한 분할 지지체를 포함한다. 따라서, 소형의 전자 장치에 적용되기 적합하고, 구조적인 제약을 덜 받을 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

1 : 표시 패널 3 : 분할 지지체
11, 13, 15, 17 : 블록 21, 23, 25, 27 : 패널 플레이트
22, 24, 26, 28 : 보텀 커버 41, 43, 45 : 링크 플레이트
61, 68, 69 : 기어 박스 62 : 제1 기어
65 : 제2 기어 67 : 가이드 블록
68 : 가이드부 51 : 제1 스토퍼
53 : 제2 스토퍼 SA1 : 제1 안착 영역
SA2 : 제2 안착 영역 65a : 기어부
65b : 걸림부 65c : 이음부
66 : 탄성 부재 81 : 슬라이더
82 : 가이드 레일

Claims (12)

1. 벤딩 가능한 표시 패널;
   상기 표시 패널을 지지하는 복수 개의 블록들;
   상기 표시 패널이 벤딩될 때 이웃한 상기 블록들이 회전 가능하도록 힌지를 통해 결합되는 링크 플레이트; 및
   상기 링크 플레이트 상에 배치되며, 이웃한 상기 블록들의 회전에 연동하여 구동되어 기 설정된 각도에서 상기 이웃한 블록들을 고정하는 기어 박스를 포함하고,
   상기 기어 박스는,
   상기 이웃한 블록들의 회전에 연동하여, 직선 운동하는 제1 기어;
   상기 제1 기어의 직선 운동에 연동하여, 직선 운동 및 회전 운동을 하는 제2 기어;
   상기 제2 기어에 체결되어 상기 제2 기어가 직선 운동할 때 일정 변위 압축되는 탄성 부재; 및
   상기 제1 기어 및 상기 제2 기어의 외주연을 감싸며, 상기 제1 기어의 외주연에 대향하는 내면에서 돌출되어 상기 제1 기어의 직선 운동을 가이드 하는 가이드부를 갖는 가이드 블록을 포함하는 벤더블 디스플레이.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기 설정된 각도는,
   기 설정된 제1 각도 및 기 설정된 제2 각도를 포함하는 벤더블 디스플레이.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 기어는,
   상기 제2 기어와 대향하는 면에 구비되며, 톱니 형상의 복수의 제1 기어 이들(gear teeth)을 갖는 제1 기어 면을 포함하고,
   상기 제2 기어는,
   상기 제1 기어와 대향하는 면에 구비되며, 상기 제1 기어 이들과 치합되도록 톱니 형상의 복수의 제2 기어 이들을 갖는 제2 기어 면을 포함하며,
   상기 제1 기어면 및 제2 기어면 중 어느 하나는 중심부가 볼록한 형상으로 가공되고, 다른 하나는 중심부가 오목한 형상으로 가공되며,
   상기 제1 기어 이들 및 상기 제2 기어 이들은, 동축(coaxal)을 중심으로 방사형으로 가공되는 벤더블 디스플레이.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 기어 이들 중 적어도 어느 하나는,
   상기 가이드부가 인입될 수 있는 제1 가이드 홈을 포함하고,
   상기 제2 기어 이들 중 적어도 어느 하나는,
   상기 가이드부가 인입될 수 있는 제2 가이드 홈을 포함하며,
   상기 제2 기어 이들은,
   가이드 홈이 형성된 어느 하나의 기어 이와, 가이드 홈이 형성되지 않은 기어 이를 포함한 2 개의 기어 이 단위로 교번하여 배열된 벤더블 디스플레이.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1 기어 이들과 상기 제2 기어 이들은 경사면과 단차면을 갖고,
   상기 가이드부는 제2 기어와 대향하는 면에 경사면을 가지며,
   상기 제2 기어는,
   상기 제2 기어 이들의 경사면과 상기 제1 기어 이들의 경사면이 맞닿아 회전하거나, 상기 제2 기어 이들의 경사면과 상기 가이드부의 경사면이 맞닿아 회전하는 벤더블 디스플레이.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 기 설정된 각도에서 상기 제2 기어의 회전 운동은,
   상기 가이드부가 상기 제2 가이드 홈에 인입되어 제한되거나, 상기 가이드부가 상기 제2 기어의 단차면과 접촉되어 제한되는 벤더블 디스플레이.
7. 제 2 항에 있어서,
   이웃한 상기 블록들 중 어느 하나에 구비되어 상기 제1 기어의 제1 방향으로의 지속적인 직선 운동을 제한하는 제1 스토퍼; 및
   이웃한 상기 블록들 중 다른 하나에 구비되며, 일면이 상기 탄성 부재를 사이에 두고 상기 제2 기어와 연결되어 상기 제2 기어의 제2 방향으로의 지속적인 직선 운동을 제한하는 제2 스토퍼를 더 포함하고,
   상기 가이드부는,
   상기 제1 기어의 제2 방향으로의 지속적인 직선 운동을 제한하고, 상기 제2 기어의 제1 방향으로의 지속적인 직선 운동을 제한하는 벤더블 디스플레이.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제1 기어는,
   이웃하는 상기 블록들의 회전에 연동하여 직선 운동을 하기 위해 상기 제1 스토퍼의 일면을 슬라이딩하는 벤더블 디스플레이.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제1 기어는,
   상기 제1 스토퍼의 상기 일면과 대향하는 일단에서 상기 표시 패널 방향으로 돌출된 돌출부를 더 포함하는 벤더블 디스플레이.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 스토퍼의 타면은,
    상기 기 설정된 제1 각도에서 상기 제2 기어가 안착되는 제1 안착 영역 및 상기 기 설정된 제2 각도에서 상기 제2 기어가 안착되는 제2 안착 영역을 포함하는 벤더블 디스플레이.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 안착 영역은 제1 안착 영역으로부터 연장되되, 상기 제1 스토퍼 방향으로 기울기를 갖도록 연장되며,
    상기 기 설정된 각도는,
    상기 제2 안착 영역의 상기 기울기에 의해 정의되는 벤더블 디스플레이.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 상단 및 하단 중 적어도 어느 하나를 지지하는 블록은, 전면에 구비된 가이드 레일을 포함하고,
    상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 체결된 슬라이더를 더 포함하는 벤더블 디스플레이.

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