JP6740331B2 - フォルダブルディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイパネルを折り畳んだり広げて使用できるフォルダブル（折り畳み可能な）ディスプレイ装置に関する。

画像を表示する表示装置（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、有機発光電界表示装置（ＯＬＥＤ）、電気泳動表示装置（ＥＰＤ）などのような種々のものがある。

最近では様々なアプリケーションに活用可能な、曲げたり伸ばしたり、又は折ったり広げたりできるフォルダブルディスプレイ装置に関する研究が活発になってきている。

フォルダブルディスプレイ装置は、平板ディスプレイパネルを連結する形態で具現したり、又はディスプレイパネル自体が可撓性を有するフレキシブルディスプレイパネル（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）を用いて具現することができる。

フレキシブルディスプレイパネルとは、既存の平板ディスプレイ装置におけるディスプレイ特性をそのまま維持するうえ、紙のように撓んだり、曲がったり、折れたり、又は丸まったりするパネルを適用したディスプレイ装置を意味する。

フレキシブルディスプレイパネルは、外部圧力によって変形可能なプラスチック基板によって具現することができる。

プラスチック基板は、基膜（ｂａｓｅ ｆｉｌｍ）の両面にバリアコーティング（ｂａｒｒｉｅｒ ｃｏａｔｉｎｇ）がされた構造を有することができる。基膜の場合、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎｉｔｅ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）、ＰＥＳ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）などの様々な樹脂によって具現することができる。そして、バリアコーティングは、基膜において向かい合う面に行われ、柔軟性を保つべく有機膜又は無機膜を用いることができる。

フレキシブルディスプレイパネルは、パネル自体が可撓性を有するため様々な形状に丸めたり折ったりすることができる。ディスプレイ装置を具現するためには、フレキシブルディスプレイパネルを保護するためのケースと、内部におけるその他の構成部品も必要である。このため、ディスプレイ装置全体が任意の形状に変形可能なフレキシブルディスプレイ装置を具現するには多くの課題が残されている。

これに対し、フォルダブルディスプレイ装置は相対的に簡単に折り畳んだり広げたりできる機械的な構造だけによって具現することができる。

フォルダブルディスプレイ装置を具現するためには、フレキシブルディスプレイパネルと、フレキシブルディスプレイパネルを設定された形状や折り畳まれた角度に維持させるハウジングが必要である。

また、フレキシブルディスプレイパネルを用いて設定された形状や角度を維持できるフォルダブルディスプレイ装置では、ディスプレイパネルが折り畳まれる領域にヒンジ（Ｈｉｎｇｅ）からなる機構物が必要とされる。ここで、一般に用いられるヒンジ機構物は、様々な構造のリンク結合を用いたり、噛み合うギア結合を用い、これによって回動しつつフォルディング機能が実現される。

図１は、従来のフォルダブルディスプレイ装置１においてディスプレイパネル（図示せず）とハウジング２とを連結する下部プレート３を示している。下部プレート３は両側端から突出した結合手段４にてハウジング２上に固定され、下部プレート３の上面にはディスプレイパネルが結合されて、フォルダブルディスプレイ装置１を具現する。

しかしながら、図１に示すように、下部プレートの両側端から突出している結合手段を用いてディスプレイパネルとハウジングとを結合する構造では、突出した結合手段の分だけベゼル領域が増えるという限界があった。

本発明は、フレキシブルディスプレイパネルとハウジングとの間における下部プレートを介した結合構造を改善して、ベゼル領域の増加を最小化し、下部プレートとハウジングとの締結工程をより簡便にできるフォルダブルディスプレイ装置を提供することに目的がある。

このような課題を解決するために、本発明は、下部プレートの両側端から突出した結合手段を省くことによってスリムベゼルを具現することができ、下部プレートとハウジングとの間にマウント部を備えてこれらをより簡便で容易に締め付けることができるフォルダブルディスプレイ装置を提供する。

本発明に係るフォルダブルディスプレイ装置によれば、

第一に、下部プレートがハウジングに結合される構造を改善することによってスリムベゼルを具現することができ、

第二に、下部プレートとハウジングとがマウント部を介して結合されるため、組立過程が簡便であり、工程時間を短縮することができ、

第三に、マウント部がハウジングのフォルディング部のフォルディング状態を拘束するので、ディスプレイパネルが均一な曲率を有するようにフォルディング部をフォルディングさせることができる、という効果がある。

従来のフォルダブルディスプレイ装置における下部プレートとハウジングとを結合する構造を示す平面図である。 本発明の実施例に係るフォルダブルディスプレイ装置の結合状態を示す結合斜視図である。 図２に示したフォルダブルディスプレイ装置が組み立てられてフォルディングされた状態を示す斜視図である。 図２に示したフォルダブルディスプレイ装置の背面の一部を拡大して示す断面図である。 図２に示したフォルダブルディスプレイ装置のマウント部を示す斜視図である。 図３に示したフォルダブルディスプレイ装置がフォルディングされた状態でその一部を拡大して示す参考図である。

以下、本発明の好適な実施例を添付の図面を参照しつつ、当該分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように説明する。添付の図面において構成を表す参照番号は、他の図面においても同一構成を表すときに可能な限り同一参照番号を使用していることに留意されたい。また、本発明を説明する際に、関連する公知の機能又は公知の構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略するものとする。そして、図面に示す特徴は、説明の容易のために拡大、縮小又は単純化したものもあり、図面及びその構成要素が必ずしも正確な比率で示されているわけではない。しかし、当業者にはこのような詳細事項が容易に理解できるだろう。

図２は、本発明の実施例に係るフォルダブルディスプレイ装置の結合状態を示す結合斜視図であり、図３は、図２に示したフォルダブルディスプレイ装置が組み立てられてフォルディング（折り畳み）された状態を示す斜視図である。

図２を参照すると、本発明の実施例に係るフォルダブルディスプレイ装置１００は、画像を表示するディスプレイパネル１１０と、ディスプレイパネル１１０の背面に結合される下部プレート１２０と、下部プレート１２０の背面に結合されるハウジング１３０と、下部プレート１２０とハウジング１３０とを結合させるマウント部１４０とを含む。

まず、ディスプレイパネル１１０は、フォルディングラインＦ／Ｌに沿ってフォルディングされる。実質的にディスプレイパネル１１０がフォルディングされる際に、設定されたライン上で正確にいずれかの角度を有するように折り畳まれるのではなく、ハウジング１３０に設けられたフォルディング部１３３が、設定された曲率で段階的に又は順次にフォルディングされるため、フォルディングラインＦ／Ｌが一定の領域に形成される。同図において点線で表されたフォルディングラインＦ／Ｌは、フォルディングによって設定曲率でフォルディングされる領域の中心を仮想の線で表示する。勿論、下部プレート１２０、ハウジング１３０及びマウント部１４０も同一のフォルディングラインＦ／Ｌを中心にフォルディングされる。

ディスプレイパネル１１０は、パネル自体が撓んだり曲がるようなフレキシブル（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ディスプレイパネルであってもよく、パネル自体が平板状態で外力によって容易に変形されないリジッド（ｒｉｇｉｄ）な平板ディスプレイパネルであってもよい。

ディスプレイパネル１１０自体が可撓性を有するフレキシブルディスプレイパネルは、有機発光電界ディスプレイ（ＯＬＥＤ）、電気泳動ディスプレイ（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）、又はエレクトロクロミックディスプレイ（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ；ＥＣＤ）などによって具現することができる。

平板ディスプレイパネル１１０を用いてフォルダブルディスプレイパネルを作る方式には、複数個の平板ディスプレイパネルを物理的にフォルディング可能に連結する方式と、単一の平板ディスプレイパネルの内部に、折り畳み可能な可撓性の領域を別に備える方式を適用することができ、このとき、平板ディスプレイパネルは液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）などとすることができる。複数個の平板ディスプレイパネルを物理的にフォルディング可能に連結したフォルダブルディスプレイパネルは、各ディスプレイパネルごとに個別の回路部が接続されてもよい。

ディスプレイパネル１１０は、画像が表示される表示領域（ａｃｔｉｖｅ ａｒｅａ；Ａ／Ａ）と、表示領域の縁部分に位置し、画像が表示されない非表示領域とを含む。非表示領域には、信号線の延長線と、延長線と回路部とが接続するボンディング領域を具備することができる。回路部は、ディスプレイパネルを駆動するための電気的な信号を印加するためのものであり、回路パターンが設けられた基板と、該基板に実装された集積回路チップ（ＩＣチップ）とを含む。基板は、集積回路が実装されるメイン基板、及び該メイン基板とディスプレイパネルとを接続する接続基板を含む。メイン基板は、配線パターンが単層又は多層で設けられているものであり、それ自体が曲がったり折れたりし難い形態である硬質の印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）が適用されてもよく、可撓性を有する軟性印刷回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；ＦＰＣＢ）が適用されてもよい。接続基板は、配線パターンが単層又は多層で設けられているものであり、それ自体で曲がったり折れたりし得る形態のものが好ましい。接続基板にはＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が適用されてもよく、フィルムにチップが実装されたＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）が適用されてもよい。

このようなディスプレイパネル１１０は、上面縁部に沿って非表示領域が配置され、非表示領域の内側に、画像が表示される表示領域が設けられている。そして、本発明のフォルダブルディスプレイ装置１００は、表示領域が内部で互いに向かい合うように折れるインナーフォルディングタイプを一例として説明する。勿論、ディスプレイパネル１１０の上面にはこれを保護する保護フィルム、又は種々の光学シートなどがさらに設けられてもよい。

ディスプレイパネル１１０の背面には下部プレート１２０が結合される。下部プレート１２０はディスプレイパネル１１０の背面に付着され、ディスプレイパネル１１０がハウジング１３０の表面と直接接触することを防止する。また、下部プレート１２０の背面にマウント部１４０が結合され、ディスプレイパネル１１０及び下部プレート１２０をハウジング１３０のフォルディング部１３３に結合させる機能を果たす。

このとき、ディスプレイパネル１１０と下部プレート１２０との間にはスキンレイヤ１２１をさらに具備することができる。スキンレイヤ１２１は、ディスプレイパネル１１０の表示領域において背面が映ることを防止する薄い遮蔽膜の形態で設けられる。スキンレイヤ１２１は、ポリウレタン（ＰＵ）、シリコン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びラバー系で構成される。これによって、ディスプレイパネル１１０と下部プレート１２０との間においてフォルディング過程で発生し得る摩擦による損傷を防止する機能も果たす。

スキンレイヤ１２１は、下部プレート１２０に接着剤で付着されてもよく、下部プレート１２０上にラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）手法で設けられてもよい。

下部プレート１２０はメタル材の薄い板状のものであり、ディスプレイパネル１１０に対応する大きさで設けられる。下部プレート１２０は、ディスプレイパネル１１０が不整形の方向や角度で曲がることを制限し、さらに熱の発生する部分において放熱の機能も果たすことができる。そして、下部プレート１２０は背面に設けられるマウント部１４０と強固に結合してディスプレイパネル１１０を支持する。

下部プレート１２０は全領域にわたって穴パターンＨ／Ｐが設けられている。
このような穴パターンＨ／Ｐは、下部プレート１２０がフォルディングされる部分の弾性復元力を考慮してその大きさや個数が部分的に又は全体的に変更されてもよい。より好ましくは、ハウジング１３０がフォルディングされるフォルディング部１３３の領域に対応して、下部プレート１２０の穴パターンＨ／Ｐの密度が他の領域に比べて高く形成される。すなわち、ここで、下部プレート１２０の穴パターンＨ／Ｐがフォルディング部１３３のフォルディング領域において穴の個数はより多く、大きさはより小さく形成されて稠密に配置される密度にし、これによって、下部プレート１２０は、フォルディング領域以外の領域に比べて穴パターンＨ／Ｐの密度が高いフォルディング領域においてよりフォルディングしやすくなる。

図２及び図３に示すように、ハウジング１３０はディスプレイパネル１１０の背面の一方側を支持する第１プレート１３１と、ディスプレイパネル１１０の背面の他方側を支持する第２プレート１３２と、第１プレート１３１と第２プレート１３２とを連結し、ディスプレイパネル１１０がフォルディングされる部分に設けられるフォルディング部１３３とを含む。したがって、ディスプレイパネル１１０は、ハウジング１３０のフォルディング部に対応する領域でフォルディングがなされる。

第１プレート１３１と第２プレート１３２は、設定された大きさの平面領域であり、内部にディスプレイパネル１１０と下部プレート１２０などを収納し、ディスプレイパネル１１０の外部を保護するケースの機能を果たす。

図示してはいないが、ディスプレイパネル１１０がハウジング１３０の上面でフォルディングされつつ部分的にスライディングすることに備えて、第１プレート１３１及び第２プレート１３２の上面にはディスプレイパネル１１０の側面や上面の一部がスライディング移動するようにガイドする構造（図示せず）を設けることができる。

フォルディング部１３３は、複数のヒンジやリンク構造を用いて、設定された曲率で段階的に又は順次に回動しつつ第１プレート１３１及び第２プレート１３２のいずれか一方のプレートが他方のプレートに対して回動し得るように連結する。本発明の実施例では、第１プレート１３１と第２プレート１３２とが互いに同一の領域を有し、ハウジング１３０の中心部にフォルディング部１３３が配置されているものを一例として説明している。フォルディング部１３３の位置や方向又は個数はディスプレイ装置１００の構造によって変更されてもよい。

また、フォルディング部１３３は、ディスプレイパネル１１０が配置される上面に複数個の締結ホール１３４が形成される。締結ホール１３４は、マウント部１４０の一部が挿入されて固定される部分であり、マウント部１４０が結合される位置やサイズに対応して様々なパターンで形成されてもよい。ここで、締結ホール１３４は、マウント部１４０が結合されながら、フォルディング部１３３を構成するヒンジやリンク構造が同一間隔又は同一角度で回動する又は折り曲がるように拘束する機能も果たす。すなわち、締結ホール１３４が形成されたフォルディング部１３３の各構成の間にマウント部１４０が締結されているため、特定部分でフォルディング部１３３が別の角度で回動することを防止し、フォルディング部１３３の均一なフォルディングが可能となる。

図４は、図２に示したフォルダブルディスプレイ装置の背面の一部を拡大して示す断面図であり、図５は、図２に示したフォルダブルディスプレイ装置のマウント部を示す斜視図である。以下、上述の参照符号と同じ参照符号は同一の構成要素を表す。

図４及び図５を参照すると、マウント部１４０は、下部プレート１２０の背面においてフォルディング部１３３の位置に対応して結合される。マウント部１４０も薄いメタル材からなり、マウント部１４０と下部プレート１２０との結合は溶接（ｗｅｌｄｉｎｇ）結合となる。勿論、ファスナーを用いたり、接着剤を用いた結合も可能である。

マウント部１４０は、板状であって、下部プレート１２０とフォルディング部１３３との間に介在する締結板１４１と、締結板１４１上で締結ホール１３４の位置に対応して折り曲がる結合部材１４２とを含む。

締結板１４１は、マウント部１４０が下部プレート１２０と接着される部分であり、前述したように、溶接結合する。また、締結板１４１は、下部プレート１２０に形成された穴パターンＨ／Ｐと同じ穴パターンＨ／Ｐを有する。このようなマウント部１４０の穴パターンＨ／Ｐは、下部プレート１２０と同様に放熱機能を有することができる。

そして、結合部材１４２は締結板１４１上で一体として折り曲がる。締結板１４１上で折り曲がった結合部材１４２は、締結板１４１の背面方向に突出し、締結ホール１３４の内部に挿入される。このとき、結合部材１４２は少なくとも一つのロックホール１４３を有する。ロックホール１４３は結合部材１４２上に貫通形成されたホールであり、結合部材１４２が締結ホール１３４の内部に挿入された後、締結ホール１３４から脱去しないようにファスナー（図示せず）が締め付けられる。図示してはいないが、ロックホール１４３にファスナーを締め付け難い場合、結合部材１４２は、締結ホール１３４に挿入される方向と垂直の方向にさらに突出した脱去防止部材（図示せず）が設けられ、締結ホール１３４から脱去することを防止することができる。例えば、脱去防止部材は結合部材の両面から一体として折り曲がるフック構造であってもよい。

図６は、図３に示したフォルダブルディスプレイ装置がフォルディングされた状態で一部分を拡大して示す参考図である。

図６を参照すると、上述したように、結合部材１４２は締結ホール１３４の位置に対応するように配置され、フォルディング部１３３がフォルディングされる方向に複数個設けられている。例えば、フォルディング部１３３のヒンジやリンク構造がフォルディングラインＦ／Ｌを中心に円周方向に回動する場合、結合部材１４２は締結板１４１上で円周方向と平行な方向に少なくとも２つ設けられる。これは、締結板１４１が結合部材１４２及び締結ホール１３４によってフォルディング部１３３に固定されて、フォルディング部１３３において円周方向に沿って配置されるそれぞれのヒンジやリンク構造が同一間隔又は同一角度で回動する又は折り曲がるように拘束するためである。

したがって、締結板１４１はハウジング１３０のフォルディング部１３３の領域に対応する大きさで形成され、フォルディング部１３３が曲がったり広げられるフォルディング状態に連動して折り畳まれ得る。

本発明に係るフォルダブルディスプレイ装置１００によれば、下部プレートがハウジングに結合される構造を改善することによってスリムベゼルを具現することができ、下部プレートとハウジングとがマウント部を介して結合されるため、組立過程が簡便であり、工程時間を短縮することができ、マウント部がハウジングのフォルディング部のフォルディング状態を拘束するため、ディスプレイパネルが均一な曲率を有するようにフォルディング部をフォルディングさせ得るという効果がある。

以上、本発明の技術的思想を例示するために具体的な実施例を図面を参照しつつ説明してきたが、本発明は、上記のような具体的な実施例の構成及び作用効果に限定されず、本発明の範囲から逸脱しない限度内で様々な変形された例も実施可能である。したがって、それらの変形例も本発明の範囲に属するものと見なすべきであり、本発明の真の技術的保護範囲は、後述する特許請求の範囲の技術的思想によって決定されるべきであろう。

１００ フォルダブルディスプレイ装置
１１０ ディスプレイパネル
１２０ 下部プレート
１３０ ハウジング
１４０ マウント部

Claims (18)

1. 弾力的に曲がるディスプレイパネルと、
   前記ディスプレイパネルの背面に結合される下部プレートと、
   前記下部プレートの背面に配置され、前記ディスプレイパネル及び前記下部プレートを収納及び固定させつつ前記ディスプレイパネルの映像表示領域が内部で互いに向かい合うように折り畳まれたり広げられるように構成されたハウジングと、
   前記下部プレートとハウジングとの間に配置され、前記ハウジングが折り畳まれるフォルディング領域で前記下部プレートとハウジングとを結合させるマウント部と、
   を備え、前記下部プレートは所定の穴パターンを有し、
   前記下部プレートの前記所定の穴パターンは、前記フォルディング領域に対応する前記下部プレートのフォルディングされる領域において、その他の領域よりも、単位領域毎に、個数が多いか、または大きさが小さい
   フォルダブルディスプレイ装置。
2. 前記ハウジングは、
   前記ディスプレイパネルの背面の一方側を支持する第１プレートと、
   前記ディスプレイパネルの背面の他方側を支持する第２プレートと、
   前記第１プレートと前記第２プレートとの間に配置され、前記ディスプレイパネルの一方側と他方側を互いに対して折り畳んだり広げるフォルディング部と、を有し、
   前記フォルディング部は、前記マウント部と向かい合う上面に、前記マウント部が挿入される締結ホールを備える、請求項１に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
3. 前記マウント部は、
   前記下部プレートと前記フォルディング部との間に板状に介在する締結板と、
   前記締結板から一体として折り曲がって延び、前記締結ホールに挿入固定される結合部材と、を有する、請求項２に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
4. 前記結合部材は、前記締結ホール内に結合された後、脱去しないようにファスナーによって締め付けられるように形成されたロックホールを有する、請求項３に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
5. 前記締結板は、
   前記フォルディング部の領域に対応する大きさで設けられ、前記フォルディング部が曲がる方向に沿って連動して曲げられる、請求項３に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
6. 前記締結板は、前記下部プレートに設けられた穴パターンに対応する穴パターンを有する、請求項３に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
7. 前記下部プレートは、
   前記フォルディング部に対応する領域の穴パターンが、残りの領域の穴パターンに比べて、単位面積当たり穴の大きさが小さいか又は穴の個数が多く形成されている、請求項６に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
8. 前記締結ホール及び結合部材は、前記フォルディング部が曲がる方向に複数個設けられている、請求項３に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
9. 前記ディスプレイパネルと前記下部プレートとの間に配置されるスキンレイヤーをさらに備える、請求項１に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
10. 前記スキンレイヤーは、ポリウレタン（ＰＵ）、シリコン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはラバーを基礎とする素材のうち少なくとも一つで形成される、請求項９に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
11. 前記スキンレイヤーは、前記下部プレートに接着剤で付着されている、請求項９に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
12. 前記下部プレートは、メタル材からなる薄板として構成される、請求項１に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
13. 前記下部プレートは、熱の発生する部分において放熱機能を果たすように構成される、請求項１２に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
14. 前記フォルディング部の前記フォルディング領域に対応する前記下部プレートの前記穴パターンの密度は、前記下部プレートの前記フォルディング領域に対応する部分以外の穴パターンよりも大きい、請求項４に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
15. 前記マウント部は、前記マウント部の表面全体にわたって形成された穴パターンを有する、請求項１に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
16. 前記マウント部は、メタル材からなる薄板として構成される、請求項１に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
17. 前記第１プレートと前記第２プレートは同じ大きさを有する、請求項２に記載のフォルダブルディスプレイ装置。
18. 前記フォルディング部は、前記ハウジングの中心部に形成される、請求項２に記載のフォルダブルディスプレイ装置。

Images