KR20190010809A - 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 정역 회전이 가능한 전동기, 시편의 일면을 지지한 상태에서 상기 시편을 접고 펴는 동작을 수행하는 지지부재, 시편이 접히는 작동공간과 이격되어, 상기 지지부재의 일측을 파지하고 상기 전동기의 회전 방향에 따라 상기 지지부재를 회전시키는 회동부재를 포함하되, 상기 전동기가 정회전하는 경우, 상기 지지부재 상에 부착된 상기 시편의 하면이 수직면을 기준으로 대면되도록 접었다가, 상기 전동기가 역회전하는 경우, 상기 시편이 수평면 방향으로 펴진 후 상기 시편의 상면이 수직면을 기준으로 대면되도록 접음으로써, 정역 방향의 벤딩 시험을 반복 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치{Bending test apparatus for flexible display}

본 발명은 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉서블 디스플레이 시편에 물리적 변형을 가하는 벤딩 시험에서 전동기의 정역 회전에 의해 시편을 일방향으로 접었다가 그와 반대 방향으로 펼쳐 접는 벤딩 시험을 반복적으로 수행함으로써, 시편의 수축강도와 인장강도를 함께 시험할 수 있는 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치에 관한 것이다.

최근 디스플레이 업계에서는 유연성을 갖는 플렉서블 디스플레이(flexible display)의 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 이를 스마트폰과 고화질 TV 등에 적용한 다양한 제품이 출시되고 있다.

상기 플렉서블 디스플레이는 단순히 휘어지는 특성뿐만 아니라, 일정 정도 이상의 휘어짐을 견디거나 접히는 경우에도 내구성 및 구동 안정성이 요구되며, 접힌 상태 또는 접힌 후 다시 펼쳐진 상태에서도 정상적인 영상을 표시할 수 있어야 한다.

이와 같이, 플렉서블 디스플레이의 휨특성(flexibility)은 플렉서블 디스플레이가 갖는 중요한 성능 중 하나이므로, 이를 제조할 때 고유의 특성인 벤딩(bending), 트위스팅(twisting) 및 일정 수준의 인장(stretching) 등의 성능을 검사할 수 있는 장치의 개발이 요구된다.

이와 관련하여, [선행기술문헌 1]에는 시편 양측을 클램핑 하고 액츄에이터의 작동에 의해 시편에 반복적으로 기계적 변형을 가하는 시험기를 이용하여 시편의 특성을 검사하는 장치가 개시되어 있다.

그러나 상기 [선행기술문헌 1]은 클램프가 시편 양측을 매우 견고하게 고정한 상태에서 수 만회에 걸쳐 벤딩 동작을 반복하는 경우, 클램프에 의해 고정된 부위와 굽히는 부위의 경계에서 국부적으로 큰 응력 변화가 발생하여 시편에 크랙(crack)이 발생하거나 파단될 우려가 있는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, [선행기술문헌 2]에는 지지판 상부에 시편을 평평하게 펼쳐 놓고 접착부재를 이용하여 고정시키고 어느 하나의 지지판을 회동시켜 시편을 굽히는 벤딩 시험을 수행하는 장치가 개시되어 있다.

이와 같이, 시편을 지지판의 판면에 올린 상태에서 시험을 수행하기 때문에 기존 기술에 비하여 응력 변화가 줄어들었지만, 지지판의 판면에 펼쳐진 시편을 들어올려서 구부려 접고 다시 원래 위치로 되돌리는 일련의 벤딩 시험을 실시하는 경우 특정 부위의 응력 집중이 여전히 남아 있었기 때문에 측정 결과에 대한 신뢰도를 저하시키는 요인이 되었다.

또한 종래 기술은 시편을 개별 시험하는 구조이기 때문에 유사한 종류의 시편을 동시에 시험할 수 없었고, 시험 대상이 많을수록 측정 시간이 늘어남에 따라 장시간이 소요되는 불편함이 있었다.

한국등록특허 제10-0970204호 (등록일: 2010. 7. 16) 한국등록특허 제10-1618078호 (등록일: 2016. 4. 28)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전동기와 결합된 회동부재의 회전에 따라 함께 회전되는 지지부재에 펼쳐서 고정시킨 시편을 일방향으로 접었다가 그와 반대 방향으로 펼쳐 접는 벤딩 시험을 반복적으로 수행함으로써, 시편의 수축강도와 인장강도를 함께 시험할 수 있는 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 시편 지지부재를 정역 회전시키기 위한 동력전달 구조로써, 회전축으로부터 이격되어 회전되는 회동부재를 통해 구동 부하를 감소시키고, 장치의 구조를 단순화시킨 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 시편을 개별 고정할 수 있는 지지부재를 하나의 회동부재에 연속 배치함으로써, 복수 개 시편의 벤딩 시험을 동시에 수행할 수 있는 플렉서블 디스플레이의 시험 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치는, 정역 회전이 가능한 전동기, 시편의 일면을 지지한 상태에서 상기 시편을 접고 펴는 동작을 수행하는 지지부재, 상기 지지부재의 일측을 파지하고 상기 전동기의 회전 방향에 따라 상기 지지부재를 회전시키는 회동부재를 포함하되, 상기 지지부재 상에 부착된 상기 시편의 하면이 수직면을 기준으로 대면되도록 접었다가, 상기 시편이 수평면 방향으로 펴진 후 상기 시편의 상면이 수직면을 기준으로 대면되도록 접히는 벤딩 시험을 반복 수행할 수 있도록, 상기 회동부재는 상기 지지부재 외곽에 위치하여 상기 전동기의 회전력에 의해 진자운동을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재는 상기 회동부재의 일측에 연결되고 상기 시편의 일측이 부착되는 제1지지판과, 상기 시편의 타측이 부착되고 상기 제1지지판과 일정 간격 떨어진 제2지지판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동부재는 일측이 상기 전동기와 축결합되고, 타측이 상기 지지부재에 결합됨으로써, 상기 전동기가 정역 회전함에 따라 상기 지지부재가 정역 회전되도록, 상기 전동기의 회전력에 의해 상기 지지부재를 회전시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동부재는 일측이 상기 전동기와 축결합되고, 타측이 상기 제1지지판에 체결부재를 이용하여 결합됨으로써, 상기 전동기가 정역 회전함에 따라 상기 제1 및 제2지지판이 서로 반대방향으로 정역 회전되도록, 상기 전동기의 회전력에 의해 상기 제1지지판을 회전시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1지지판이 회전됨에 따라 상기 제2지지판이 연동하여 회전되도록 상기 제1지지판과 상기 제2지지판을 연결하는 연결부재를 포함하되, 상기 연결부재는 상기 제1 및 제2지지판의 양측에 결합되는 복수 개의 브래킷 및 기어박스를 구비하고, 상기 복수 개의 브래킷은 체결부재를 이용하여 상기 제1 및 제2지지판에 결합되며, 상기 기어박스는 상기 제1지지판과 축결합된 회전축 상의 제1기어와, 상기 제1기어에 이물림 결합되어 상기 제1기어와 반대방향으로 회전하는 제2기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치는, 정역 회전이 가능한 전동기, 상기 전동기에 의해 회전되는 회동부재, 시편의 일측이 부착되는 제1지지판과 상기 시편의 타측이 부착되고 상기 제1지지판과 일정 간격 떨어진 제2지지판을 구비하고 상기 회동부재와 연결되는 복수 개의 지지부재, 상기 회동부재에 의해 상기 제1지지판이 회전됨에 따라 상기 제2지지판이 연동하여 회전되도록 상기 제1지지판과 상기 제2지지판을 연결하는 연결부재를 포함하되, 상기 전동기에 의해 상기 복수 개의 지지부재가 일괄적으로 접히고 펴지는 동작을 통하여 상기 복수 개의 지지부재에 부착된 복수 개의 시편에 대한 정역 방향의 벤딩을 교번으로 반복 수행함으로써 수축강도와 인장강도를 함께 시험할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치는 지지부재의 판면에 시편의 하면을 고정시킨 상태에서 일방향으로 접은 후 반대 방향으로 펼쳐 접는 동작을 반복함으로써, 디스플레이 시편의 수축강도와 인장강도를 함께 시험할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치는 하나의 지지판과 다른 지지판을 연동시키기 위하여 기어 결합을 통해 회전 동력을 전달하되, 회전축과 이격되어 회전되는 회동부재를 채용함으로써, 기어 결합에서 이물림이 어긋나는 경우 발생하는 기어의 마모와 손상을 방지할 수 있고, 고장 수리가 용이하며 장치의 제조 원가를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치는 시편을 개별 고정할 수 있는 지지부재를 하나의 회동부재에 연속 배치함으로써, 복수 개 시편의 벤딩 시험을 동시에 수행할 수 있는 바, 시편의 선택 범위를 확장할 수 있고, 전체 시험 비용을 절감할 수 있으며, 복수 개의 시편들을 단시간에 측정할 수 있는 장점이 있다.

도1a는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치의 평면도이고, 도1b는 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 지지부재의 평면도이다.
도3a는 본 발명의 실시예에 따른 회동부재의 평면도이고, 도3b는 회동부재와 지지부재의 결합구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 연결부재의 평면도이다.
도5a는 본 발명의 실시예에 따른 지지부재와 연결부재의 결합 평면도이고, 도5b는 지지부재와 연결부재의 결합구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도6a 및 도6b는 본 발명의 실시예에 따른 지지부재의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 벤딩 시험 장치의 평면도와 측면도이다.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 벤딩 시험 장치의 관련 사진 이미지이다.

플렉서블(flexible) 디스플레이는 말 그대로, 화면이 휘고, 접히거나 고무처럼 늘어날 수 있는 디스플레이 장치를 의미한다.

외력에 의해 일시적인 구조적 변형이 발생해도 영구적인 손상 없이 다시 원래 상태로 회복할 수 있는 탄성 변형 특성과 유사하게, 플렉서블 디스플레이도 일정 변형 범위 안에서 반복적인 변형과 원래 상태로의 회복이 가능해야 한다.

플렉서블 디스플레이의 모든 구성 요소들은 외부에서 인가되는 기계적 변형, 일예로 한축 방향으로 최소 10% 이상의 길이 변형 등을 견뎌낼 수 있어야 한다.

즉, 기판, 구동을 위한 각종 전자 소자들, 소자간의 전기적 연결을 담당하는 전극, 그리고 화면 표현을 위한 광학 소자 등 모든 개별 요소들이 주어진 기계적 변형 조건에서 정상 동작을 해야 한다.

따라서 플렉서블 디스플레이를 제조한 후, 신축강도와 인장강도 등의 기계적 변형 여부에 대한 시험은 대단히 중요한 항목으로써, 본 발명에서는 상기 플렉서블 디스플레이의 신축강도와 인장강도를 함께 시험할 수 있는 벤딩 시험 장치에 관한 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치(1)의 구성 및 동작을 첨부 도면을 이용하여 상세히 설명한다.

도1a는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치의 평면도이고, 도1b는 상기 벤딩 시험 장치의 사시도이다.

도1a에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치(1)는 회전력을 제공하기 위한 전동기(10), 평평한 판면 위에 고정 배치된 디스플레이 시편(F)을 접고 펼치는 동작을 수행하는 지지부재(20), 상기 전동기(10)의 동력을 상기 지지부재(20)에 전달하기 위한 회동부재(13), 상기 지지부재(20)를 구성하는 지지판(21, 22)을 연동하여 회전시키기 위한 연결부재(30)를 포함한다.

상기 전동기(10)는 회전축(11)을 정방향 또는 역방향으로 구동하는 동력원으로서, 상기 전동기(10)로부터 연장된 회전축(11)이 회전케이스(12)를 통과하여 상기 회동부재(13)와 축결합 됨으로써 전동기(10)의 회전력을 상기 회전부재(13)에 전달하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 일실시예는 교류(AC) 서보 전동기를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제어기의 제어 동작에 따라 정역 회전 구동하는 다양한 종류의 전동기가 사용될 수 있다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 지지부재의 평면도이다.

상기 지지부재(20)는 시편(F)의 하면을 지지한 상태에서 상기 시편(F)을 접고 펼치는 동작이 수행되는 곳으로서, 가요성의 일체형 평판으로 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 일체형 평판은 전동기(10)의 회전력에 의해 접히거나 펼쳐지므로, 상기 평판 상에 시편(F)을 부착시키고 외력을 가하여 벤딩 시험을 진행할 수 있다.

다만, 벤딩 반지름(bending radius)의 보다 정밀한 조절을 위해서는, 상기 지지부재(20)를 서로 분리된 평판으로 구성하는 것이 더욱 바람직한 바, 이하에서는 분리된 지지부재를 일예로 하여 설명한다.

상기 지지부재(20)는 상부가 평평한 제1지지판(21)과 제2지지판(22)으로 분리되어 구성되고, 상기 지지판(21, 22)이 수평 방향으로 나란히 이격되어 위치함에 따라 높이 차이가 없는 평면을 형성하므로, 상기 시편(F)의 하면이 상기 지지판(21, 22) 상면에 굴곡 없이 지지될 수 있다.

또한, 상기 시편(F)은 상기 지지판(21, 22) 상면에 마련된 접착부재(미도시), 일예로 양면테이프를 이용하여 일측은 제1지지판(21) 위에, 타측은 제2지지판(22) 위에 고정될 수 있다.

한편, 상기 지지판(21, 22)의 양측 모서리의 상부 또는 하부에는 후술하는 연결부재(30)와의 축결합을 위하여, 제1 내지 제4브래킷(37)(38)(39)(40)이 배치되고, 각각의 브래킷에는 복수 개의 체결부재(61)가 관통하여 체결될 수 있도록 체결공이 형성되어 있다.

또한, 각각의 브래킷의 단부에는 축고정구(16a, 16b, 16c, 16d)가 일체로 설치되어, 기어 결합을 위한 회전축이 고정될 수 있다.

도3a는 본 발명의 실시예에 따른 회동부재의 평면도이고, 도3b는 회동부재와 지지부재의 결합구조를 설명하기 위한 사시도이다.

상기 회동부재(13)는 본체(13a)와 결합부(13b)를 포함하는 디귿(ㄷ)자 형상의 부재로서 시편이 접히는 작동공간과 이격되어 상기 지지부재의 외곽에 위치하고, 상기 전동기(10)의 회전력에 의해 진자운동을 수행하여 상기 제1지지판(21)을 회전시키기도록 구비된다.

이를 위해, 상기 결합부(13b)는 회동케이스(12)를 통과하여 길이 방향으로 연장된 상기 전동기(10)의 회전축(11)과 축결합 되고, 상기 본체(13a)의 일측은 체결부재(62)를 이용하여 상기 제1지지판(21)을 파지한다.

한편, 상기 회동부재(13)의 회전각을 180도 범위에서 유지하기 위하여, 상기 회동케이스(12)의 일측면에는 받침대(15)를 설치하였다.

이에 따라, 상기 전동기(10)가 작동되어 회전축(11)이 정역 회전하면, 회전 방향과 동일하게 상기 회동부재(13)도 수평면을 기준으로 상하 방향으로 정역 회전하게 되고, 이 때 상기 회동부재(13)와 결합된 상기 제1지지판(21)도 동일한 방향으로 정역 회전하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 회동부재(13)를 채용함으로써, 종래 전동기 회전축과의 직접 결합에 의한 회전 방식과 비교할 때, 지지판을 지탱하는 베이스(base) 지지대와 같은 육중한 부재를 제거할 수 있으므로 장치의 단순화 및 경량화가 가능하다.

따라서 장치의 동작 하중이 감소되어 전동기의 부하가 감소되고, 특히 복수 개의 시편을 동시에 시험하기 위하여 복수 개의 지지판을 구비할 필요가 있는 경우 회전축에 하중이 집중되거나, 회전축이 흔들리거나 떨리는 문제점을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 연결부재의 평면도이고, 도5a는 본 발명의 실시예에 따른 지지부재와 연결부재의 결합 평면도이고, 도5b는 지지부재와 연결부재의 결합구조를 설명하기 위한 사시도이다.

연결부재(30)는 상기 제1지지판(21)과 제2지지판(22)을 연동하여 회전시키기 위한 기어결합 수단으로서, 복수 개의 기어를 이용하여 상기 제1지지판(21)과 제2지지판(22)이 기어결합 되는 것으로 구성된다.

즉, 상기 제1지지판(21)의 양측 모서리의 상부 또는 하부에는 체결부재(61)를 이용하여 제1 및 제2 브래킷(37)(38)이 결합되고, 제1 및 제2기어박스(31)(32)에 각각 배치된 제1 및 제2주동기어(33)(34)는 상기 제1 및 제2브래킷(37)(38)과 일체로 형성된 축고정구(16a, 16b)를 통해 각각 축결합 된다.

상기 제1기어박스(31)에 대향하여 상기 지지판(21, 22)의 타측 모서리에 제2기어박스(32)를 설치하는 것은, 제1기어박스(31)에 설치된 제1주동기어(33)와 제1종동기어(35)에 의해서만 전동기(10)의 회전력을 전달하는 경우, 제1 및 제2지지판(21)(22)의 일측에 피로 하중이 집중될 수 있고, 반대측은 회동 과정에서 흔들리거나 떨리는 현상이 유발될 수 있기 때문이다.

또한, 상기 제1지지판(21)에 대향하여 배치되는 상기 제2지지판(22) 역시 양측 모서리에 체결부재(61)를 이용하여 제3 및 제4 브래킷(39)(40)이 결합되고, 제1 및 제2기어박스(31)(32)에 각각 배치된 제1 및 제2종동기어(35)(36)는 상기 제3 및 제4브래킷(39)(40)에 일체로 형성된 축고정구(16c, 16d)를 통해 각각 축결합 된다.

이 때, 상기 체결부재(61)로는 볼트 등이 이용될 수 있으며, 상기 제1 및 제2지지판(21)(22)과 제1 내지 제4브래킷(37)(38)(39)(40)에는 체결부재(61)를 삽입하기 위한 체결공이 형성된다.

상기 제1주동기어(33)는 회전축의 길이 방향으로 연장된 제1주동축(14a)을 포함하는데, 상기 제1주동축(14a)은 상기 제1지지판(21)의 일측 모서리에 결합된 제1브래킷(37)과 일체로 형성된 축고정구(16a)를 통해 축결합 된다.

또한, 동일한 방식으로 제1주동기어(33)에 대향되는 제2주동기어(34)는 회전축의 길이 방향으로 연장된 제2주동축(14b)을 포함하는데, 상기 제2주동축(14b)은 상기 제1지지판(21)의 타측 모서리에 결합된 제2브래킷(38)과 일체로 형성된 축고정구(16b)를 통해 축결합 된다.

이와 더불어, 제1 및 제2기어박스(31)(32)에 배치된 상기 제1 및 제2주동기어(33)(34)와 대향하여 각각 제1 및 제2종동기어(35)(36)가 이물림되어 배치된다.

상기 제1종동기어(35)는 회전축의 길이 방향으로 연장된 제1종동축(14c)을 포함하는데, 상기 제1종동축(14c)은 상기 제2지지판(22)의 일측 모서리에 결합된 제3브래킷(39)과 일체로 형성된 축고정구(16c)를 통해 축결합 된다.

또한, 동일한 방식으로 제1종동기어(35)에 대향되는 제2종동기어(36)는 회전축의 길이 방향으로 연장된 제2종동축(14d)을 포함하는데, 상기 제2종동축(14d)은 상기 제2지지판(22)의 타측 모서리에 결합된 제4브래킷(40)과 일체로 형성된 축고정구(16d)를 통해 축결합 된다.

한편, 상술한 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치는 단일 시편을 대상으로 하였으나, 이에 한정되지 않는다.

즉, 도1a에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 벤딩 시험 장치(1)의 상부에 배치된 전동기(10)와 연결된 상기 회동부재(13)의 본체(13a)를 길이 방향으로 연장시켜, 상기 제1지지판(21)을 상기 회동부재(13)의 연장된 부분에 추가로 연결시키는 경우와 같이 복수 개의 제1지지판(21)을 연속하여 설치할 수 있다.

이를 통해, 상기 전동기(10)에 의해 상기 복수 개의 제1지지판(21) 및 제2지지판(22)을 포함하는 상기 지지부재(20)가 일괄적으로 접히고 펴지는 동작이 수행된다.

이 때, 상기 복수 개의 제1지지판(21)이 회전 운동함에 있어서 이물림된 기어의 동기화가 원활하게 이루지도록 하기 위하여, 상기 벤딩 시험 장치(1)의 하부로 연장된 회동부재(13)의 결합부(13c)에는 별도의 전동기(10)를 구비하지 않고 회동케이스(12)만을 설치하는 것으로 구성된다.

도6a 및 도6b는 본 발명의 실시예에 따른 지지부재의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.

이하에서는 상술한 도면과 함께 도6a 및 도6b를 이용하여, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

상술한 바와 같은 구성에 의해, 상기 제1 및 제2주동기어(33)(34)는 상기 기어박스(31)(32) 내부에서 각각 제1 및 제2종동기어(35)(36)와 이물림되어 회전한다.

이에 따라, 전동기(10)의 회전에 의해 상기 회동부재(13)와 연결된 상기 제1지지판(21)이 회전하게 되면, 상기 제1 및 제2주동축(14a)(14b)을 통해 축결합된 제1 및 제2주동기어(33)(34)가 상기 회동부재(13)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전하게 된다.

이 때, 상기 제1 및 제2종동기어(35)(36)는 상기 제1 및 제2주동기어(33)(34)와 이물림되어 상호 반대 방향으로 회전하기 때문에, 상기 주동기어(33, 34)와 종동기어(35, 36)에 각각 결합된 상기 제1지지판(21)과 제2지지판(22)도 상호 반대 방향으로 회전하게 된다.

즉, 도6a에서 전동기(10)가 정회전(시계방향)하면, 상기 회전축에 축결합된 상기 회동부재는 정회전하고, 이와 결합된 상기 제1지지판(21)도 정회전(C1 → A)하게 된다.

이 때, 상기 제1지지판(21)과 이물림 기어 결합되어 있는 상기 제2지지판(22)은 역회전하여 상기 제1지지판(21)과 반대 방향 즉, 반시계 방향(C2 → A)으로 회전하게 된다.

따라서 상기 제1지지판(21)과 제2지지판(22)은 수평면(C1 - C2)을 기준으로 상부 방향(A)에서 서로 대면하게 되므로, 상기 제1지지판(21)과 제2지지판(22) 상부에 펼친 상태로 고정되었던 시편(F)은 U자 형태로 접히게 된다.

이후, 도6b에서 전동기(10)가 역회전(반시계방향) 하면, 상기 회전축에 축결합된 상기 회동부재는 역회전하고, 이와 결합된 상기 제1지지판(21)도 역회전(A → C1)하게 된다.

이 때, 상기 제1지지판(21)과 이물림 기어 결합되어 있는 상기 제2지지판(22)은 정회전하여 상기 제1지지판(21)과 반대 방향 즉, 시계 방향(A → C2)으로 회전하게 된다.

이에 따라, 상기 제1 및 제2지지판(21)(22)에 부착된 시편(F)은 수평 방향(C1 - C2)으로 평평하게 펼쳐진 후, 전동기(10)의 계속된 역회전에 의해 상기 제1지지판(21)은 반시계 방향(C1 → B)으로 회전하고, 상기 제2지지판(22)은 시계방향(C2 → B)으로 회전하게 된다.

따라서 상기 제1지지판(21)과 제2지지판(22)은 수평면(C1 - C2)을 기준으로 하부 방향(B)에서 서로 대면하게 되므로, 상기 제1지지판(21)과 제2지지판(22)의 상부에 고정된 시편(F)은 ∩자 형태로 구부러진다.

이와 같은 과정을 통해, 상기 시편(F)은 수평면(C1 - C2)을 기준으로 상부방향(U자 형태)으로 대면하여 접혔다가 펼쳐진 후 하부방향(∩자 형태)으로 접히는 과정이 반복된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치를 이용하는 경우, 종래 기술에서 벤딩 동작을 단순히 일방향으로 반복하던 것을 양방향 180도 범위로 벤딩 동작을 반복함으로써, 시편(F)이 접히는 부분에 가해지는 외력을 교번하여 반대로 가할 수 있다.

즉, 상기 ∩자 형태에서는, 시편(F)의 접히는 상면에 인장력이 가해지고 하면에는 수축력이 가해지며, 상기 U자 형태에서는, 시편(F) 이 접히는 상면에 수축력이 가해지고 하면에는 인장력이 가해지므로, 시편(F)이 접히는 부분에서 인장 및 수축 특성에 대하여 정반대의 외력을 함께 시험할 수 있다.

또한, 시편(F)이 접히는 부분에 가해지는 외력을 상기와 같이 반대로 가할 수 있는 바, 수축력과 인장력을 반복하여 보다 가혹한 조건하에서 시편의 내구성을 시험할 수 있는 효과가 있다.

더불어, 간략한 구조의 회동부재를 채용함으로써, 시편을 시험하기 위한 구동 장치의 부하를 감소시킬 수 있고 고장이 발생하는 경우에도 수리가 용이하며, 복수 개의 시편을 동시에 시험할 수 있는 바, 시험에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

도 7 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치를 설명하기 위한 도면이다.

다른 실시예에서는 모터의 회전력을 전달하는 구조와 연결부재의 구조를 변형하고, 아울러 시험 챔버에 배치된 복수 개의 시험 장치를 대상으로 영상 카메라를 이용하여 감시하는 기술을 개시한다.

1: 벤딩 시험 장치 10: 전동기
11: 회전축 12: 회동케이스
13: 회동부재 13a: 본체
13b, 13c: 결합부 14a: 제1주동축
14b: 제2주동축 14c: 제1종동축
14d: 제2종동축 15: 받침대
16a, 16b, 16c, 16d: 축고정구 20: 지지부재
21: 제1지지판 22: 제2지지판
30: 연결부재 31: 제1기어박스
32: 제2기어박스 33: 제1주동기어
34: 제2주동기어 35: 제1종동기어
36: 제2종동기어 37, 38, 39, 40: 제1 내지 제4브래킷
61, 62: 체결부재

Claims (6)

1. 정역 회전이 가능한 전동기;
   시편의 일면을 지지한 상태에서 상기 시편을 접고 펴는 동작을 수행하는 지지부재;
   상기 지지부재의 일측을 파지하고 상기 전동기의 회전 방향에 따라 상기 지지부재를 회전시키는 회동부재를 포함하되,
   상기 지지부재 상에 부착된 상기 시편의 하면이 수직면을 기준으로 대면되도록 접었다가, 상기 시편이 수평면 방향으로 펴진 후 상기 시편의 상면이 수직면을 기준으로 대면되도록 접히는 벤딩 시험을 반복 수행할 수 있도록, 상기 회동부재는 상기 지지부재 외곽에 위치하여 상기 전동기의 회전력에 의해 진자운동을 수행하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지부재는 상기 회동부재의 일측에 연결되고 상기 시편의 일측이 부착되는 제1지지판과, 상기 시편의 타측이 부착되고 상기 제1지지판과 일정 간격 떨어진 제2지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 회동부재는 일측이 상기 전동기와 축결합되고, 타측이 상기 지지부재에 결합됨으로써,
   상기 전동기가 정역 회전함에 따라 상기 지지부재가 정역 회전되도록, 상기 전동기의 회전력에 의해 상기 지지부재를 회전시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 회동부재는 일측이 상기 전동기와 축결합되고, 타측이 상기 제1지지판에 체결부재를 이용하여 결합됨으로써,
   상기 전동기가 정역 회전함에 따라 상기 제1 및 제2지지판이 서로 반대방향으로 정역 회전되도록, 상기 전동기의 회전력에 의해 상기 제1지지판을 회전시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1지지판이 회전됨에 따라 상기 제2지지판이 연동하여 회전되도록 상기 제1지지판과 상기 제2지지판을 연결하는 연결부재를 포함하되,
   상기 연결부재는 상기 제1 및 제2지지판의 양측에 결합되는 복수 개의 브래킷 및 기어박스를 구비하고,
   상기 복수 개의 브래킷은 체결부재를 이용하여 상기 제1 및 제2지지판에 결합되며,
   상기 기어박스는 상기 제1지지판과 축결합된 회전축 상의 제1기어와, 상기 제1기어에 이물림 결합되어 상기 제1기어와 반대방향으로 회전하는 제2기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치.
   
6. 정역 회전이 가능한 전동기;
   상기 전동기에 의해 회전되는 회동부재;
   시편의 일측이 부착되는 제1지지판과 상기 시편의 타측이 부착되고 상기 제1지지판과 일정 간격 떨어진 제2지지판을 구비하고 상기 회동부재와 연결되는 복수 개의 지지부재;
   상기 회동부재에 의해 상기 제1지지판이 회전됨에 따라 상기 제2지지판이 연동하여 회전되도록 상기 제1지지판과 상기 제2지지판을 연결하는 연결부재를 포함하되,
   상기 전동기에 의해 상기 복수 개의 지지부재가 일괄적으로 접히고 펴지는 동작을 통하여 상기 복수 개의 지지부재에 부착된 복수 개의 시편에 대한 정역 방향의 벤딩을 교번으로 반복 수행함으로써 수축강도와 인장강도를 함께 시험할 수 있는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시험 장치.

Images