KR102309411B1 - 휴대 전자기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디스플레이부의 적어도 일부가 휘어지거나, 구부러지는 것이 가능한 휴대 전자기기 및 그것의 제어방법에 관한 것으로, 상기 휴대 전자기기는 전면 및 후면을 구비하며, 플렉서블하게 형성되는 디스플레이부, 및 상기 디스플레이부의 후면에 오버랩되는 복수의 블록들과, 상기 복수의 블록들을 서로 연결하는 연결부를 구비하고, 상기 디스플레이부와 함께 폴딩가능하도록 이루어지는 폴딩부를 포함하며, 상기 복수의 블록들 중 적어도 일부는 인접하는 블록에 대하여 멀어지거나 가까워지는 방향으로 서로 상대 이동가능하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 디스플레이부의 적어도 일부가 휘어지거나, 구부러지는 것이 가능한 휴대 전자기기에 관한 것이다.
휴대 전자기기는 배터리 및 디스플레이부를 구비하고, 배터리에서 공급되는 전원을 이용하여 디스플레이부에 정보를 출력하며, 사용자가 휴대 가능하도록 형성되는 모든 기기를 포함한다. 휴대 전자기기는 동영상을 기록 및 재생하는 장치와 그래픽 유저인터페이스(GUI, graphic user interface)를 디스플레이하는 장치 등을 포함하며, 노트북, 휴대폰, 화면정보를 디스플레이할 수 있는 안경 및 시계, 게임기 등을 포함한다.
이와 같은 휴대 전자기기는 기능이 다양화됨에 따라, 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현되고 있다. 이러한 휴대 전자기기의 기능 지지 및 증대를 위해, 휴대 전자기기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
이러한 휴대 전자기기는 다양한 형태의 디자인으로 진화하고 있으며, 더 새롭고 다양한 형태의 디자인을 원하는 사용자의 니즈(needs)에 부합하기 위하여, 휴대 전자기기를 좀 더 새로운 형태로 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 새로운 형태는 사용자가 휴대 전자기기를 좀더 편리하게 사용하기 위한 구조적인 변화 및 개량을 포함한다. 이러한 구조적인 변화 및 개량의 하나로, 디스플레이부의 적어도 일부가 휘어지거나, 구부러지는 것이 가능한 휴대 전자기기가 주목받고 있다.
이와 같이, 디스플레이부의 적어도 일부가 휘어지거나, 구부러지는 것이 가능한 휴대 전자기기가 주목받음에 따라, 휴대 전자기기의 본체를 디스플레이부와 함께 폴딩 및 언폴딩하는 메커니즘이 고려될 수 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 휘어짐 또는 구부러짐이 가능한 디스플레이부의 특성을 이용하여 새로운 형태의 바디를 구비하는 휴대 전자기기를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 휴대 전자기기에서 책처럼 펼치고 접어서 사용할 수 있는 새로운 폼팩터를 구현하기 위함이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 폴딩시에 두께방향의 레이어별로 발생하는 길이변화에도 불구하고 용이하게 폴딩 및 언폴딩되는 플렉서블 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 목적은 플렉서블 전자기기의 물리적 형상변경을 이용한 새로운 유저 인터페이스를 제공하는 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명에 따른 휴대 전자기기는, 전면 및 후면을 구비하며, 플렉서블하게 형성되는 디스플레이부, 및 상기 디스플레이부의 후면에 오버랩되는 복수의 블록들과, 상기 복수의 블록들을 서로 연결하는 연결부를 구비하고, 상기 디스플레이부와 함께 폴딩가능하도록 이루어지는 폴딩부를 포함한다. 상기 복수의 블록들 중 적어도 일부는 인접하는 블록에 대하여 멀어지거나 가까워지는 방향으로 서로 상대 이동가능하게 배치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 블록들은 상기 디스플레이부의 일변을 따라 연장되도록 형성되며, 상기 디스플레이부가 평면인 제1상태에서 서로 평행하게 배치된다. 상기 복수의 블록들은 일방향을 따라 긴 바 형태로 형성될 수 있다.
상기 복수의 블록들은 상기 디스플레이부가 상기 제1상태에서 폴딩된 제2상태로 전환되면, 상기 적어도 일부가 인접하는 블록에 대하여 멀어지는 방향으로 상대이동할 수 있다. 상기 복수의 블록들은 곡선 궤적을 따라 배치되도록 상기 제2상태에서 상기 인접하는 블록과의 이격거리가 상기 디스플레이부를 관통하는 방향을 따라 달라지도록 형성될 수 있다.
상기 복수의 블록들은 상기 디스플레이부가 상기 제1상태에서 상기 제2상태로 전환되면, 상기 연결부에 구비되는 연결축을 기준으로 일단이 틸팅하도록 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 휴대전자기는 상기 디스플레이부가 평면인 제1상태에서 상기 복수의 블록들에 상기 가까워지는 방향으로 힘을 가하는 가압모듈을 포함한다. 상기 가압모듈은 상기 디스플레이부를 관통하는 방향을 따라 상기 복수의 블록들의 일단에 인접한 부분에 힘을 가하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 휴대 전자기기는 상기 휴대 전자기기의 본체에 고정되며, 상기 복수의 블록들을 사이에 두도록 배치되는 제1 및 제2고정부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 블록들에는 상기 블록들의 사이를 덮도록 복수의 플레이트들이 각각 장착된다. 상기 복수의 플레이트들은 적어도 일부가 인접하는 플레이트와 중첩되도록 형성될 수 있다.
상기 휴대 전자기기의 본체는 상기 디스플레이부가 배치되는 전면과, 상기 복수의 플레이트들이 배치되는 후면을 구비하고, 상기 복수의 플레이트들은 상기 후면에서 외부로 노출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연결부는 상기 복수의 블록의 단부들에 각각 상대회전가능하게 연결되는 링크들을 구비한다. 상기 링크들은 3부분에서 서로 연결되는 3점 링크로 형성될 수 있다.
상기 링크들 중 제1그룹은 상기 복수의 블록의 일측 및 타측을 순차적으로 연결하도록 이루어지고, 상기 링크들 중 제2그룹은 상기 제1그룹의 링크들과 교차하도록 배치되어 상기 제1그룹의 링크들의 일측 및 타측에 순차적으로 연결될 수 있다. 상기 제2그룹의 링크들과 상기 제1그룹의 링크들은 서로 교차하는 부분에서 회전가능하게 연결될 수 있다.
상기 제2그룹의 링크들은 링크 몸체의 양단 사이에서 돌출되는 돌출부를 구비하며, 상기 돌출부는 상기 교차하는 부분에 배치되어 상기 제1그룹의 링크들과 회전가능하게 연결될 수 있다. 상기 제2그룹의 링크들은 상기 돌출부와 상기 링크 몸체의 단부 사이에 형성되는 홈을 구비하며, 상기 홈은 상기 디스플레이부가 폴딩된 제2상태에서 상기 제2그룹의 링크들의 단부를 수용하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 휴대 전자기기의 본체의 측면에는 유연재질로 형성되는 커버가 장착된다. 상기 커버는 상기 본체의 측면을 따라 복수의 지점에서 접히도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이부는, 플렉서블 디스플레이와, 상기 플렉서블 디스플레이와 오버랩되도록 배치되는 제1부재, 및 상기 제1부재와 오버랩되도록 배치되는 제2부재를 포함한다.
상기 제1부재 및 제2부재 중 적어도 하나는 특정 온도에서의 형상을 기억하여 복원되는 형상기억합금 재질로 이루어질 수 있다. 상기 제1부재 및 제2부재 중 어느 하나는 다른 하나보다 강성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이는, 상기 폴딩부와 오버랩되는 폴딩영역과, 상기 폴딩영역의 양측에 형성되며 상기 제1부재에 결합되는 제1영역 및 제2영역을 구비할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이부는 휴대 전자기기 본체의 전면에 배치되며, 상기 본체의 후면을 형성하는 후면 커버는 외력에 의하여 변형되도록 플렉서블하게 형성된다.
또한, 본 발명은, 적어도 일부가 플렉서블하게 형성되는 본체와, 상기 본체의 일면에 배치되며, 평면인 제1상태와 폴딩된 제2상태 사이에서 상태 변경가능하도록 플렉서블하게 형성되는 디스플레이부, 및 상기 디스플레이부를 지지하도록 상기 본체에 장착되며, 외력에 의하여 폴딩가능하도록 이루어지는 폴딩부를 구비하며, 상기 폴딩부는, 적어도 일부가 상기 디스플레이부에 의하여 덮이도록 배치되며, 상기 폴딩부의 폴딩에 따라 서도 상대이동하도록 형성되는 복수의 블록들, 및 상기 복수의 블록들을 순차적으로 연결하도록 형성되는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 전자기기를 개시한다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 서로 상대이동하는 복수의 블록들과 플렉서블한 디스플레이부의 조합에 의하여, 휴대 전자기기의 폴딩시에 플렉서블 디스플레이부와 오버랩되는 부분에서 발생하는 변형이 완화 또는 방지될 수 있다. 또한 이를 통하여, 휴대 전자기기의 바디가 전체적으로 폴딩되는 구조가 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 휴대 전자기기에서 책처럼 펼치고 접는 동작이 반복되어도 신뢰성에 문제가 없는 새로운 폼팩터가 구현될 수 있다. 또한, 이를 통하여, 휴대 전자기기에서 펼치고 접는 동작과 연동한 새로운 유저인터페이스가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 휴대 전자기기가 멀티 레이어로 구현됨에 따라, 휴대 전자기기의 변형시에 유연성과 강성이 함께 부여될 수 있다. 또한, 멀티 레이어의 일부가 상대이동가능한 블록들로 형성됨에 따라, 디스플레이부가 비틀어지거나 불규칙한 형상으로 변형되는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 연결부 및 폴딩부의 구조를 통하여, 디스플레이부 및 전자기기 본체에서 폴딩된 부분이 곡선 궤적을 형성하는 메커니즘이 구현될 수 있다. 또한, 연결부의 링크 구조에 의하여, 폴딩된 상태에서 상기 곡선 궤적이 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 휴대 전자기기를 설명하기 위한 블록도
도 2a 및 2b는 본 발명과 관련된 휴대 전자기기의 일 예를 서로 다른 방향에 서 바라본 개념도
도 3a은 본 발명과 관련된 휴대 전자기기에 있어서 디스플레이부가 단일의 평면을 형성하는 일 예를 나타내는 개념도
도 3b는 도 3a에 도시된 휴대 전자기기에 있어서 디스플레이부의 폴딩영역이 폴딩된 상태를 나타내는 개념도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 전자기기의 제어 동작을 설명하기 위한 개념도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기의 전면 사시도 및 후면 사시도
도 6은 도 5a의 휴대 전자기기의 분해도
도 7a 및 도 7b는 도 6의 폴딩부의 분해 확대도들
도 7c 및 7d는 폴딩부의 부분 확대도
도 7e는 도 6의 커버의 확대도
도 8a은 도 5a의 휴대 전자기기가 폴딩되는 과정을 나타내는 부분 확대도
도 8b는 도 8a의 (b)에서 플렉서블 디스플레이부의 확대 단면도
도 9는 도 6의 복수의 블록들의 변형예들을 나타내는 단면도
도 10a 및 도 10b는 도 6의 가압모듈의 변형예를 나타내는 사시도 및 단면도
도 11은 도 7d의 커버의 변형예를 나타내는 사시도
도 12 내지 도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 휴대 전자기기의 제어 동작들을 설명하기 위한 개념도들
도 2a 및 2b는 본 발명과 관련된 휴대 전자기기의 일 예를 서로 다른 방향에 서 바라본 개념도
도 3a은 본 발명과 관련된 휴대 전자기기에 있어서 디스플레이부가 단일의 평면을 형성하는 일 예를 나타내는 개념도
도 3b는 도 3a에 도시된 휴대 전자기기에 있어서 디스플레이부의 폴딩영역이 폴딩된 상태를 나타내는 개념도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 전자기기의 제어 동작을 설명하기 위한 개념도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기의 전면 사시도 및 후면 사시도
도 6은 도 5a의 휴대 전자기기의 분해도
도 7a 및 도 7b는 도 6의 폴딩부의 분해 확대도들
도 7c 및 7d는 폴딩부의 부분 확대도
도 7e는 도 6의 커버의 확대도
도 8a은 도 5a의 휴대 전자기기가 폴딩되는 과정을 나타내는 부분 확대도
도 8b는 도 8a의 (b)에서 플렉서블 디스플레이부의 확대 단면도
도 9는 도 6의 복수의 블록들의 변형예들을 나타내는 단면도
도 10a 및 도 10b는 도 6의 가압모듈의 변형예를 나타내는 사시도 및 단면도
도 11은 도 7d의 커버의 변형예를 나타내는 사시도
도 12 내지 도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 휴대 전자기기의 제어 동작들을 설명하기 위한 개념도들
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 휴대 전자기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 휴대 전자기기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명과 관련된 휴대 전자기기를 설명하기 위한 블록도이다.
상기 휴대 전자기기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 전자파 생성부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 휴대 전자기기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서상에서 설명되는 휴대 전자기기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 휴대 전자기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 휴대 전자기기(100)와 다른 휴대 전자기기(100) 사이, 또는 휴대 전자기기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 휴대 전자기기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
전자파 생성부(130)는 근거리에 위치한 외부기기를 제어하기 위한 트리거 신호로써, 직진성을 가지는 전자파를 생성한다. 보다 구체적으로, 전자파 생성부(130)는 제어부(180)의 제어에 의하여 특정 주파수를 가지는 전자파를 생성한다. 즉, 전자파 생성부(130)에 의하여 생성되는 전자파는 제어부(180)의 제어에 따라 다양한 주파수를 가질 수 있다. 한편, 상기 전자파에는 외부기기를 제어하기 위한 다양한 데이터가 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 외부기기와 관련된 정보를 요청하는 요청 메시지나, 보안을 위한 식별인자가 포함될 수 있다.
센싱부(140)는 휴대 전자기기 내 정보, 휴대 전자기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 휴대 전자기기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 휴대 전자기기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 휴대 전자기기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
디스플레이부(151)는 휴대 전자기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 휴대 전자기기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 벤더블 디스플레이(bendable display) 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 휴대 전자기기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 휴대 전자기기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.
인터페이스부(160)는 휴대 전자기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 휴대 전자기기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 휴대 전자기기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 휴대 전자기기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 휴대 전자기기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 휴대 전자기기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 휴대 전자기기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 휴대 전자기기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 휴대 전자기기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 휴대 전자기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 휴대 전자기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 휴대 전자기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 휴대 전자기기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 휴대 전자기기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 휴대 전자기기 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 휴대 전자기기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1a를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 휴대 전자기기(100)에 제공될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA1000(Code Division Multi Access 1000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 휴대 전자기기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 휴대 전자기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 휴대 전자기기(100)와 다른 휴대 전자기기(100) 사이, 또는 휴대 전자기기(100)와 다른 휴대 전자기기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 휴대 전자기기(100)는 본 발명에 따른 휴대 전자기기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 휴대 전자기기(100) 주변에, 상기 휴대 전자기기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 휴대 전자기기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 휴대 전자기기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 휴대 전자기기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 휴대 전자기기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 휴대 전자기기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 휴대 전자기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 휴대 전자기기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 휴대 전자기기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 휴대 전자기기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 휴대 전자기기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 휴대 전자기기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 휴대 전자기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 휴대 전자기기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 휴대 전자기기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 휴대 전자기기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 휴대 전자기기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 휴대 전자기기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 휴대 전자기기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 휴대 전자기기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 센싱부(140)는 휴대 전자기기 내 정보, 휴대 전자기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 휴대 전자기기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 휴대 전자기기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 휴대 전자기기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 휴대 전자기기(100)를 제어할 수 있다.
터치센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일 예로서, 터치센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이, 터치센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 휴대 전자기기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편, 터치센서는 는 상기 디스플레이부(151)의 활성화 및 비활성화된 상태에서 서로 다른 방식을 이용하여 터치입력을 감지하도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 서로 다른 방식은 터치센서의 활성화 주기와 관련될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 터치센서는, 디스플레이부(151)의 활성화 여부에 따라 서로 다른 주기로 활성화될 수 있다. 즉, 터치센서는, 디스플레이부(151)의 활성화 여부에 따라, 서로 다른 활성화 주기를 가지면서, 터치센서에 가해지는 터치입력을 감지할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이부(151)가 비활성화된 상태에서는, 터치센서가 기 설정된 특정 주기로 활성화될 수 있다. 이 경우, 상기 특정 주기는, 0보다 큰 시간(time)에 대응되는 주기일 수 있다. 그리고, 디스플레이부(151)가 활성화된 상태에서는, 터치센서가 항상 활성화 상태로 동작될 수 있다. 즉, 이 경우, 터치센서의 활성화 주기는 0 또는, 0에 매우 가까운 정도의 시간을 갖는 주기일 수 있다.
터치센서의 활성화 여부는, 터치센서의 전력 소모량을 이용하여 구분할 수 있다. 예를 들어, 터치센서의 전력 소모량이 0을 기준으로 기 설정된 기준 값 이하이면, 상기 터치센서는 비활성화된 상태에 해당하고, 상기 터치센서의 전력 소모량이 0을 기준으로 상기 기 설정된 기준 값 초과이면, 활성화된 상태라고 말할 수 있다.
디스플레이부(151)가 활성화 상태인 경우(active mode, 이하 '액티브 모드'로 호칭), 상기 터치센서는 계속하여 활성화 상태를 유지하고, 디스플레이부(151)에 대한 터치입력의 인가를 대기할 수 있다. 이와 달리, 디스플레이부(151)가 비활성화 상태인 경우(dose mode, 이하 '도즈 모드'로 호칭), 터치센서는 기 설정된 특정 주기마다 활성화될 수 있다.
한편, 터치센서가 활성화되는 특정 주기가 짧을수록, 디스플레이부(151)를 두드리는 터치입력을 감지하는 속도가 빨라지지만, 그에 따라 터치센서에 의해 소모되는 전력이 커질 수 있다. 이와 달리, 터치센서가 활성화되는 주기가 길수록, 터치센서에 의해 소모되는 전력은 작아지지만, 디스플레이부(151)를 두드리는 터치입력을 감지하는 속도는 느려질 수 있다.
따라서, 특정 주기는 디스플레이부(151)를 두드리는 터치입력을 감지함에 있어 감지 속도가 사용자에게 인식되지 않을 정도로 빠르면서도, 전력 소모의 효율이 증대되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 주기는 터치센서가 비활성화되어 있다가 1초에 20번(1Hz) 정도 활성화되도록 설정될 수 있다.
한편, 디스플레이부(151)가 활성화된 상태 동안에는, 터치센서도 함께 활성화될 수 있으며, 활성화된 상태에서 터치센서의 활성화 주기(T)는 0이거나, 0에 매우 가까울 수 있다. 또는, 상기 터치센서가 활성화된 상태에서, 상기 터치센서의 주기는, 상기 디스플레이부(151)가 비활성화된 상태에서 터치센서가 활성화되도록 설정된 특정 주기보다 몇 배로 짧을 수 있다. 즉, 터치센서는 디스플레이부(151)의 활성화 여부에 따라 서로 다른 주기로 활성화될 수 있다.
한편, 디스플레이부(151)가 비활성화되어 있고, 터치센서가 주기적으로 활성화되는 도즈 모드(doze mode)에서, 터치센서에 의하여 기 설정된 터치입력(예를 들어, 소정의 영역을 기준시간 이내에 연속적으로 두드리는 제1 및 제2 터치입력)이 감지되면, 제어부(180)는 상기 도즈 모드(doze mode)를, 디스플레이부 및 터치센서가 활성화되는 액티브 모드(active mode)로 전환할 수 있다.
뿐만 아니라, 터치센서는 디스플레이부(151)의 상태에 근거하여 서로 다른 주기로 구동될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(151)가 닫힘상태에 있는 경우, 도즈 모드를 실행하고, 닫힘상태에서 열림상태로 전환되는 경우, 액티브 모드를 실행할 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 터치입력) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.
한편, 카메라(121)는 휴대 전자기기 본체의 전면에 형성되는 제1 카메라(121a)와 후면에 형성되는 제2 카메라(121b) 중 적어도 하나를 구비한다.
제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, ‘어레이(array) 카메라’로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(미도시)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(미도시)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
또한, 전자파 생성부(미도시)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 전자파 생성부(미도시)는 제2카메라(121b)가 활성화되는 경우, 생성된 전자파를 방사한다.
디스플레이부(151)는 휴대 전자기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 휴대 전자기기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 휴대 전자기기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
음향 출력부(152)는 제1 음향 출력부(152a)와 제2 음향 출력부(152b) 중 적어도 하나를 포함한다. 제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 휴대 전자기기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광출력부(154)는 휴대 전자기기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 휴대 전자기기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 사용자 인증 성공/실패, 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 휴대 전자기기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 휴대 전자기기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 휴대 전자기기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 휴대 전자기기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 휴대 전자기기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편, 식별 모듈은 휴대 전자기기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 휴대 전자기기(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 휴대 전자기기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 휴대 전자기기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 휴대 전자기기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 휴대 전자기기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 휴대 전자기기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 휴대 전자기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 휴대 전자기기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 휴대 전자기기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 휴대 전자기기의 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
휴대 전자기기(100)에는 외관을 보호하거나, 휴대 전자기기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 휴대 전자기기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 휴대 전자기기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
도 2a 및 도 2c를 참조하면, 개시된 휴대 전자기기(100)는 바 형태의 휴대 전자기기의 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 휴대 전자기기의 특정 유형에 관련될 것이나, 휴대 전자기기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 휴대 전자기기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 휴대 전자기기의 바디는 휴대 전자기기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다. 또는, 휴대 전자기기의 바디는 본체로 호칭될 수도 있다.
휴대 전자기기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 휴대 전자기기(100)는 케이스(101)를 포함할 수 있으며, 케이스(101)는 프론트 케이스와 리어 케이스를 포함할 수 있다. 프론트 케이스와 리어 케이스의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스와 리어 케이스 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
케이스(101)는 플렉서블한 디스플레이부(151)의 특성을 고려하여, 외력에 의하여 플렉서블한 디스플레이부(151)와 함께 변형 가능하도록 구성될 수 있다. 즉, 플렉서블한 디스플레이부(151)는 케이스(101)와 함께 구부러지거나 접어지도록 형성된다.
예를 들어, 케이스(101)는 플라스틱, 얇은 유리, 섬유 성분, 얇은 금속(예를 들어, 알루미늄 등), 직물, 실리콘과 같은 변형가능한 물질, 또는 이 물질들의 조합으로 형성될 수 있다.
한편, 케이스(101)의 부분은 유전성 물질 또는 저전도성 물질로 형성될 수 있으며, 케이스(101) 또는 케이스(101)를 구성하는 구조의 적어도 일부는 금속 요소로 형성될 수 있다.
휴대 전자기기의 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)는 케이스(101)에 장착되어 휴대 전자기기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스에 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버가 리어 케이스로부터 분리되면, 리어 케이스에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다. 한편, 후면커버에는 카메라(121)나 음향 출력부(152)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
휴대 전자기기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 휴대 전자기기(100)가 구현될 수 있다.
한편, 휴대 전자기기(100)는 휴대 전자기기의 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 디스플레이부(151)와 프론트 케이스 사이, 프론트 케이스와 리어 케이스 사이 또는 리어 케이스와 후면 커버 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
휴대 전자기기(100)에는 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 광 출력부(154), 제2 카메라(121), 마이크로폰(122) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 휴대 전자기기의 바디의 전면에 디스플레이부(151)가 배치되고, 휴대 전자기기의 바디의 후면에는 카메라(121), 음향 출력부(152), 마이크(122), 후면 입력부(123a, 123b). 광 출력부(154)가 배치된 휴대 전자기기(100)를 일 예로 들어 설명한다. 다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 휴대 전자기기(100)의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치될 수 있다. 디스플레이부(151)는 휴대 전자기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 휴대 전자기기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 디스플레이부(151)는 외력에 의하여 변형 가능하게 구성될 수 있다. 상기 변형은 디스플레이부(151)의 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림, 말림 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 변형 가능한 디스플레이부(151)는 ‘플렉서블 디스플레이부’또는 '벤더블 디스플레이부'로 명명될 수 있다. 여기에서, 플렉서블 디스플레이부는 일반적인 플렉서블 디스플레이와 전자 종이(e-paper) 및 그 조합을 모두 포함할 수 있다. 즉, 플렉서블 디스플레이부(151)는 적어도 일부가 접힘 가능하도록 플렉서블 하게 형성되는 디스플레이부를 의미한다.
일반적인 플렉서블 디스플레이(flexible display)는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림 또는 말림이 가능한 얇고 유연한 기판 위에 제작되어, 가볍고 쉽게 깨지지 않는 튼튼한 디스플레이를 말한다.
또한, 전자 종이는 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이 기술로서, 반사광을 사용하는 점이 기존의 평판 디스플레이와 다른 점일 수 있다. 전자 종이는 트위스트 볼을 이용하거나, 캡슐을 이용한 전기영동(電氣泳動, electrophoresis)을 이용하여, 정보를 변경할 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(151)가 변형되지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태)에서, 플렉서블 디스플레이부(151)의 디스플레이 영역은 평면이 된다. 상기 변형되지 않는 상태에서 외력에 의하여 변형된 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 변형된 상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
플렉서블 디스플레이부(151)는 상기 변형되지 않는 상태에서 평평한 상태가 아닌, 휘어진 상태(예를 들어, 상하 또는 좌우로 휘어진 상태)에 놓일 수 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이부(151)에 외력이 가해지면, 플렉서블 디스플레이부(151)는 평평한 상태(혹은 보다 덜 휘어진 상태) 또는 보다 많이 휘어진 상태로 변형될 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(151)는 여러 층의 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이부(151)는 터치센서와 조합되어 플렉서블 터치 스크린을 구현할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린에 대하여 터치가 이루어지면, 제어부(180, 도 1 참조)는 이러한 터치입력에 상응하는 제어를 수행할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린은 상기 변형되지 않는 상태뿐만 아니라 상기 변형된 상태에서도 터치입력을 감지하도록 이루어질 수 있다. 터치센서는 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 플렉서블 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 플렉서블 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이부(151)의 상태 변형은 외력에 의한 것으로만 국한되지는 않는다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이부(151)가 변형되지 않는 상태일 때, 사용자 혹은 애플리케이션의 명령에 의해서, 변형된 상태로 변형될 수도 있다. 보다 구체적으로, 휴대 전자기기(100)는 구동부(미도시)를 구비하고, 기 설정된 조건에 해당하는 경우, 외력이 아닌 상기 구동부의 구동에 의하여 변형되지 않는 상태에서 변형된 상태로 변형될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 전자기기(100)에는 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형을 감지할 수 있는 변형감지수단이 구비될 수 있다. 이러한 변형감지수단은 센싱부(140, 도 1 참조)에 포함될 수 있다.
상기 변형감지수단은 플렉서블 디스플레이부(151) 또는 케이스(101)에 구비되어, 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형과 관련된 정보를 감지할 수 있다. 여기에서, 변형과 관련된 정보는, 플렉서블 디스플레이부(151)가 변형된 방향, 변형된 정도, 변형된 위치, 변형된 시간 및 변형된 플렉서블 디스플레이부(151)가 복원되는 가속도 등이 될 수 있으며, 이 밖에도 플렉서블 디스플레이부(151)의 휘어짐으로 인하여 감지 가능한 다양한 정보일 수 있다.
또한, 제어부(180)는 상기 변형감지수단에 의하여 감지되는 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형과 관련된 정보에 근거하여, 플렉서블 디스플레이부(151) 상에 표시되는 정보를 변경하거나, 휴대 전자기기(100)의 기능을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(180)는 플렉서블 디스플레이부(151)가 외부의 물리력에 대응하여 휘어지는 경우, 플렉서블 디스플레이부(151)의 휘어진 방향, 휘어진 각도, 다시 원래 상태로 돌아오는 복귀 가속도에 따라서, 플렉서블 디스플레이부(151)에 기 표시된 스크린 이미지를 재정렬하거나, 분리하거나, 합성하거나, 곡을 변경할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(180)는 플렉서블 디스플레이부(151)가 외부의 물리력에 의해, 안쪽으로 휘어지면, 플렉서블 디스플레이부(151) 상에 표시된 스크린 이미지가 서로 근접하도록 표시할 수 있다. 또한, 반대로, 플렉서블 디스플레이부(151)가 외부의 물리력에 의해, 바깥으로 휘어지면, 플렉서블 디스플레이부(151) 상에 표시된 스크린 이미지가 서로 이격하도록 표시할 수 있다.
한편, 본 변형 예에 따른 휴대 전자기기(100)는 플렉서블 디스플레이부(151)를 수용하는 케이스를 포함할 수 있다. 케이스(101)는 플렉서블 디스플레이부(151)의 특성을 고려하여, 외력에 의하여 플렉서블 디스플레이부(151)와 함께 변형 가능하도록 구성될 수 있다. 즉, 플렉서블 디스플레이부(151)는 케이스(101)와 함께 구부러지도록 형성된다.
예를 들어, 케이스(101)는 플라스틱, 얇은 유리, 섬유 성분, 얇은 금속(예를 들어, 알루미늄 등), 직물, 실리콘과 같은 변형가능한 물질, 또는 이 물질들의 조합으로 형성될 수 있다.
한편, 케이스(101)의 부분은 유전성 물질 또는 저전도성 물질로 형성될 수 있으며, 케이스(101) 또는 케이스(101)를 구성하는 구조의 적어도 일부는 금속 요소로 형성될 수 있다.
한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 휴대 전자기기 케이스(101)의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 하나 또는 복수의 후면 입력부(123a, 123b)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부(123a, 123b)는 휴대 전자기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 음향 출력부(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부(123a, 123b)는 휴대 전자기기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 그리고, 후면 입력부(123a, 123b)는 케이스(101)의 좌측 및 우측 양단에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 이로써, 후면 입력부(123a, 123b)는 케이스(101)가 구부러지지 않은 평평한 상태에서는 휴대 전자기기(100)의 후면에 위치하고, 케이스(101)의 좌측 및 우측 양단이 마주보도록 구부러지는 경우에는 휴대 전자기기(100)의 전면에 위치할 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치 및 개수는 변경될 수 있다.
한편, 휴대 전자기기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 플렉서블 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123a, 123b)에 내장될 수 있다.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력받도록 구성될 수 있다.
휴대기기 바디의 후면에는 후면 카메라(121b)가 배치될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 휴대 전자기기의 바디의 전면에 전면 카메라(121a)가 배치되는 경우, 후면 카메라(121b)는 전면 카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
전면 카메라(121a)는 플렉서블 디스플레이부(151)의 일부에 형성된 개구부에 배치될 수 있다. 또는, 전면에 배치되는 케이스의 일부에 형성된 개구부에 전면 카메라(121a)가 배치될 수 있다.
후면 카메라(121b)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 플렉서블 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
후면 카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, ‘어레이(array) 카메라’로 명명될 수 있다. 카메라(121)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 후면 카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 후면 카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
또한, 전자파 생성부(130)는 후면 카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 전자파 생성부(130)는 후면 카메라(121b)가 활성화되는 경우, 생성된 전자파를 방사한다.
휴대 전자기기의 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 휴대 전자기기의 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 휴대 전자기기의 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
아울러, 휴대 전자기기(100)에 구비되는 배터리(미도시) 또한 플렉서블 디스플레이부(151)의 특성을 고려하여, 외력에 의하여 플렉서블 디스플레이부(151)와 함께 변형 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 배터리를 구현하기 위하여, 배터리 셀을 위로 쌓은 스택앤폴딩(stack and folding) 방식이 적용될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 휴대 전자기기의 바디의 측면에는 인터페이스부(160, 도 1 참조)가 배치될 수 있다. 인터페이스부(160)는 휴대 전자기기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 휴대 전자기기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
배터리(미도시)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
위에서 살펴본 것과 같은 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 가능한 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 전자기기(100)는, 책처럼 펼치고 접어서 사용할 수 있는 새로운 폼팩터로서 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 휴대 전자기기는 폴딩시에 두께방향의 레이어별로 발생하는 길이변화에도 불구하고 전자기기의 본체가 전체적으로 폴딩 및 언폴딩되는 플렉서블 전자기기가 될 수 있다.
이하에서는, 플렉서블 디스플레이부의 구조와 함께, 플렉서블 디스플레이부의 형상변경과 관련한 플렉서블 전자기기의 구조에 대하여 첨부된 도면과 함께 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 전자기기의 외형적 특징에 대하여 살펴본다.
도 3a은 본 발명과 관련된 휴대 전자기기에 있어서 디스플레이부가 단일의 평면을 형성하는 일 예를 나타내는 개념도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 휴대 전자기기에 있어서 디스플레이부의 폴딩영역이 폴딩된 상태를 나타내는 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 휴대 전자기기는 외관을 이루는 케이스와 전면에 배치되는 플렉서블 디스플레이부(251), 그리고 플렉서블 디스플레이부(251)의 변형을 감지하는 센싱부(도 1 참조, 140, 또는 변형감지수단)를 포함한다.
플렉서블 디스플레이부(251)는 벤딩 또는 폴딩이 가능하게 형성된다.
여기서, 폴딩(folding)은 휴대 전자기기의 바디에서 일부분의 곡률 반경이 기준값보다 작게 유지되는 상태를 의미하며, 쉽게 말해 접혀진 상태에 해당한다. 폴딩의 경우, 디스플레이부의 화면은 서로 맞대어 접촉되거나 근접하게 위치하게 된다.
이와 달리, 벤딩(bending)은 휴대 전자기기의 바디에서 일부분의 곡률 반경이 상기 기준값보다 크게 유지되는 상태를 의미하며, 쉽게 말해 구부러진 상태에 해당한다.
또한, 폴딩과 벤딩은 구부러지는 정도에 따라 구분될 수도 있다. 예를 들어, 소정의 각도보다 크게 구부러지면 폴딩으로 정의하고, 상기 소정의 각도와 같거나 상기 소정의 각도보다 작게 구부러지면 벤딩으로 정의할 수 있다. 또한, 소정의 각도보다 크게 구부러진 경우라도 곡률 반경이 상기 기준값보다 큰 경우에는 벤딩이라고 정의할 수 있다.
본 도면들을 참조하면, 휴대 전자기기는 플렉서블 디스플레이부(251)가 단일의 평면을 형성하는 상태에서, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 적어도 일부가 형상이 변경된 상태로 전환될 수 있다. 상기 형상이 변경된 상태는, 예를 들어 플렉서블 디스플레이부(251)가 폴딩되어 접혀진 상태가 될 수 있다. 즉, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 특정영역이 평면인 제1상태(도 3a 참조)와 상기 특정영역이 곡면으로 접힌 제2상태에 각각 놓이도록 이루어질 수 있다.
이 경우에, 제2상태에서 폴딩되는 상기 특정영역은 폴딩영역(230)으로 정의될 수 있다. 도 3b를 참조하면, 플렉서블 디스플레이부(251)는 폴딩영역(230)에 의하여 구분되는 제1영역(210)과 제2영역(220)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)에서 상기 폴딩영역(230)은 제1영역(210)과 제2영역(220)의 사이에 배치되는 영역이 될 수 있다. 상기 제1영역(210)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 일측에 배치되는 영역이고, 상기 제2영역(220)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 타측에 배치되는 영역이 될 수 있다. 따라서, 상기 폴딩영역(230)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 가장자리가 아니라 중앙부분이 될 수 있다. 또한, 상기 폴딩영역(230)은 일 방향으로 길게 형성되며, 전 영역이 일정하게 변형하도록 이루어질 수 있다.
이 경우에, 휴대 전자기기는 바디의 전체가 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 변형할 수 있다.
한편, 상기 휴대 전자기기는 상기 폴딩영역(230)만이 플렉서블 하도록 이루어질 수 있다. 이러한 경우에는, 상기 휴대 전자기기는 상기 폴딩영역에서는 구부러지거나 휘어지는 것이 가능하나, 상기 제1영역(210)과 제2영역(220)은 플렉서블하지 않도록 이루어질 수 있다.
도 3a와 함께 도 3b를 참조하면, 상기 휴대 전자기기는 상기 폴딩영역(230)을 기준으로 접히도록 이루어질 수 있다. 즉, 플렉서블 디스플레이부(251)는 상기 폴딩영역(230)을 축으로 하여 회전함과 동시에 구부러질 수 있다. 예를 들어, 휴대 전자기기의 바디의 우측 단(제1영역)은 상기 폴딩영역(230)을 축으로 제1 화살표 방향(300a)으로 회전하여 구부러지거나 변형될 수 있다. 이 경우에, 제1영역(210)과 제2영역(220)은 서로 포개어질 수 있으며, 따라서 폴더블 디스플레이가 구현된다.
또한, 이 경우에 상기 폴딩영역(230)은 곡선궤적을 따라 폴딩된 상태가 될 수 있다. 상기 곡선궤적은 원의 원주상의 일부분이 되거나, 타원의 원주상의 일부분이 될 수 있다.
또한, 플렉서블 디스플레이부(251)에는 복수의 폴딩영역이 구비될 수 있다. 이 경우에, 휴대 전자기기의 바디의 좌측 단 및 우측 단은 각각 접혀서 듀얼 폴더블 디스플레이(dual foldable display)를 제공할 수 있다.
상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 휴대 전자기기는 폴딩영역(230)을 기준으로 접히도록 이루어질 수 있다. 이하에서는, 폴딩영역의 폴딩과 관련한 제어 동작과, 구조 메커니즘에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 도 4를 참조하여, 플렉서블 디스플레이부의 특정영역이 변형되는 경우에, 휴대 전자기기의 제어 동작을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 전자기기의 제어 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 휴대 전자기기는 폴딩영역(230)이 펴진 제1상태에서, 상기 폴딩영역을 기준으로 접혀서 제1영역(210)과 제2영역(220)이 서로 포개어진 제2상태로 전환하는 동작에 의하여 여러가지 제어동작을 수행할 수 있다.
이러한 예로서, 도 4의 (a)를 참조하면, 플렉서블 디스플레이부(251) 상에는 홈 스크린(home screen page) 페이지가 출력될 수 있다. 상기 스크린 페이지에는 적어도 하나의 객체가 포함될 수 있으며, 상기 객체는 휴대 전자기기에 설치된 애플리케이션(application)의 아이콘(icon) 또는 위젯(widget)일 수 있다. 홈 스크린 페이지는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 제1영역(210), 제2영역(220) 및 폴딩영역(230)을 합친 영역상에 출력될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1영역(210)과 제2영역(220)은 디스플레이되는 정보의 종류를 달리하는 영역으로서 서로 다른 형태의 유저그래픽 인터페이스(GUI)를 가짐에 따라 구획될 수 있다.
이 때에, 도 4의 (b)와 같이, 휴대 전자기기가 제2상태로 전환되면, 플렉서블 디스플레이부(251)는 비활성화될 수 있다. 이 경우에, 플렉서블 디스플레이부가 비활성화됨과 동시에 사용자에 의한 제어명령의 수신이 제한되는 잠금모드가 실행될 수 있다.
제어부(180)는 센싱부(140, 도 1 참조)를 이용하여 플렉서블 디스플레이부(251)의 상태 전환을 감지한다. 보다 구체적으로, 플렉서블 디스플레이부(251) 상에 물리력이 가해짐에 따라, 플렉서블 디스플레이부(251)가 제1상태에서 제2상태로 전환되면, 센싱부(140)는 이와 같은 플렉서블 디스플레이부(251)의 형상 변경을 감지한다.
여기에서, 상기 형상 변경은 플렉서블 디스플레이부(251) 상에 가해지는 외부의 물리력에 의하여 이루어지며, 상기 외부의 물리력은 사용자 또는 사용자가 아닌 다른 물체에 의해 가해질 수 있다.
도 4의 (c)와 같이, 휴대 전자기기가 제2상태에서 다시 제1상태로 전환되면, 제어부(180)는 상기 잠금모드를 유지하면서, 상기 플렉서블 디스플레이부를 활성화한다. 따라서, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)에는 암호를 입력하도록 형성되는 잠금화면이 표시될 수 있다.
상기 제2상태에서 적어도 하나의 애플리케이션에서 이벤트가 발생한 경우라면, 제어부(180, 도 1 참조)는 상기 이벤트를 알려주는 정보를 상기 폴딩영역(230)에 출력한다(도 4의 (c)를 참조). 본 예시에서는, 상기 이벤트를 알려주는 정보는 문자 메세지의 도착을 알려주는 정보로서, 간략한 문자 메세지의 내용이 될 수 있다. 이 때에, 폴딩영역의 화면에는 문자 메세지의 내용이 일정 시간 표시된 후에 사라질 수 있다. 또 다른 예로서, 사용자의 입력에 따라 출력되는 메세지 내용도 사라지는 것도 가능하다. 이와 같은 구동방식에 의하면, 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩에 의하여, 플렉서블 디스플레이부의 활성화 제어 및 잠금 제어가 구현될 수 있다.
이하, 도 4의 동작을 수행하는 휴대 전자기기의 하드웨어적 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전자기기의 전면 사시도 및 후면 사시도이고, 도 6은 도 5a의 휴대 전자기기의 분해도이며, 도 7a 및 도 7b는 도 6의 폴딩부의 분해 확대도들이고, 도 7c 및 7d는 폴딩부의 부분 확대도이며, 도 7e는 도 6의 커버의 확대도이며, 도 8a는 도 5a의 휴대 전자기기가 폴딩되는 과정을 나타내는 부분 확대도이고, 도 8b는 도 8a의 (b)에서 플렉서블 디스플레이부의 확대 단면도이다.
본 도면들을 참조하면, 휴대 전자기기의 본체는 전면, 후면 및 측면을 구비하고, 플렉서블 디스플레이부(251)가 상기 전면에 배치된다. 도 5a 내지 도 7e는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 평면인 제1상태를 나타내며, 도 8은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩영역(230, 도 3a 참조)이 곡면으로 접힌 제2상태를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 휴대 전자기기의 후면에는 케이스가 배치된다. 상기 케이스는 상기 본체의 후면을 형성하는 후면 커버(201)가 될 수 있다. 상기 후면 커버(201)는 외력에 의하여 변형되도록 플렉서블하게 이루어질 수 있다.
이 때에, 후면 커버(201)는 플라스틱, 얇은 유리, 섬유 성분, 얇은 금속(예를 들어, 알루미늄 등), 직물, 실리콘이나 러버와 같은 변형가능한 물질, 또는 이 물질들의 조합으로 형성될 수 있다. 나아가, 상기 후면 커버(201)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름, 얇은 유리과 같은 광투과성 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우에는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)도 광투과성을 가지는 디스플레이부가 될 수 있으며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)에 출력되는 정보는 상기 후면 커버(201)를 관통하여 휴대 전자기기의 후면에서도 외부로 노출될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 케이스는 상기 후면 커버외에 다른 커버나 케이스들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 상기 본체의 전면 중 적어도 일부를 형성하는 프론트 케이스와 후면 중 적어도 일부를 형성하는 리어 케이스가 서로 결합하여, 전자부품이 장착되는 공간을 만들며, 리어 케이스에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 상기 후면 커버가 착탈 가능하게 결합되는 구조도 가능하다.
도시에 의하면, 상기 후면 커버에는 전자부품이 장착될 수 있다. 이러한 예로서, 상기 후면 커버(201)에는 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 장착될 수 있다. 한편, 상기 후면 커버(201)에는 카메라(121)나 음향 출력부(154, 이상 도 2a 참조)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
또한, 휴대 전자기기의 후면에는 하나 또는 복수의 후면 입력부(123a, 123b, 도 2a 참조)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부(123a, 123b)는 휴대 전자기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다. 결론적으로, 후면 입력부는 터치 및 푸시입력을 모두 입력받을 수 있도록 이루어지며, 경우에 따라 플렉서블 디스플레이부(251)에 대한 터치센서의 역할과 휴대 전자기기의 홈키의 역할을 할 수 있게 된다.
후면 입력부는 휴대 전자기기의 좌측 및 우측 양단에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 이를 통하여, 휴대 전자기기가 접힌 상태에서, 상기 적어도 하나의 타면에 배치된 후면 입력부가 전면에 위치할 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레부(251)는 예를 들어 플라스틱 OLED 디스플레이나, 마이크로 LED 디스플레이 등과 같이 플렉서블한 디스플레이 소자를 포함할 수 있다. 미도시되었지만, 상기 디스플레이 소자는 별도의 윈도우에 의하여 덮여질 수 있다. 예를 들어, 윈도우는 광투과성이면서 유연성을 가지는 소재, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이나 얇은 유리 등으로 구성된다. 다만 윈도우는 빛이 투과할 수 없는 부분을 포함할 수 있다. 윈도우의 빛이 투과되는 부분은 디스플레이 소자에 대응하는 면적을 가질 수 있다. 이를 통하여 사용자는 디스플레부(251)에서 출력되는 시각 정보를 외부에서 인지할 수 있게 된다.
또한, 상기 윈도우와 상기 디스플레이 소자의 사이에는 상기 윈도우에 가해지는 터치입력을 센싱하는 터치 센서(미도시)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 터치센서는 윈도우의 후면에 장착될 수 있다. 이 경우에는 터치센서가 별도로 구비된다. 다른 예로서, 상기 터치센서는 디스플레이 소자와 일체로 구성될 수 있으며, 이 경우에는 상기 디스플레이 소자는 터치센서블 디스플레이 소자가 될 수 있다. 터치센서는 광투과성으로 이루어지며, 터치 입력을 감지하도록 윈도우의 특정 부위에 발생하는 전압, 커패시턴스 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환한다. 나아가, 터치센서는 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 윈도우, 터치센서 및 디스플레이 소자나, 또는 터치센서 및 디스플레이 소자는 플렉서블 디스플레이부(251)로서 구성될 수 있으며, 이 경우에 플렉서블 디스플레이부(251)은 플렉서블 터치 스크린으로 동작하게 된다.
본 도면들을 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 전면 및 후면을 구비하며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 후면에는 폴딩부(260)가 형성된다. 상기 폴딩부(260)는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 폴딩가능하도록 이루어지며, 전술한 폴딩영역(230, 도 3a 참조)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 폴딩부(260)는 복수의 블록들(261)을 포함한다. 예를 들어, 상기 복수의 블록들(261)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 후면에 오버랩되며, 상기 복수의 블록들(261) 중 적어도 일부는 인접하는 블록에 대하여 멀어지거나 가까워지는 방향으로 서로 상대 이동가능하게 배치된다.
도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 복수의 블록들(261)은 일 방향을 따라 긴 바 형태로 형성된다. 이러한 예로서, 상기 복수의 블록들(261)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 일변을 따라 연장되도록 형성되며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 평면인 제1상태에서 서로 평행하게 배치된다.
또한, 상기 복수의 블록들(261)은 측면과 밑면이 사각형인 사각기둥 형태로 형성될 수 있다. 이 경우에, 어느 블록의 측면은 인접하는 다른 블록이 측면과 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 블록들(261)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 짧은 변과 평행한 제1방향을 따라 길게 형성되며, 긴 변에 수직한 제2방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 복수의 블록들(261)은 상기 제2방향을 따라 이격거리만큼 떨어질 수 있으며, 상기 이격거리가 가변되도록 상기 적어도 일부가 인접하는 블록에 대하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 형성된다. 나아가, 상기 복수의 블록들(261)은 제자리에서 변형되는 것이 아니라, 이동되도록 강성을 가지는 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 예로서, 상기 복수의 블록들(261)은 플라스틱, 유리, 섬유 성분, 금속(예를 들어, 알루미늄이나 마그네슘 등), 또는 이 물질들의 조합으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 복수의 블록들(261)은 폴딩영역(230)에서 적층되는 부품들 중에서 가장 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 본 예시에서는, 상기 복수의 블록들(261)이 두꺼운 두께를 가지기 위하여, 가벼우나 강성이 충분한 마그네슘 재질로 형성될 수 있다.
다른 예로서, 상기 복수의 블록들(261)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름, 얇은 유리와 같은 광투과성 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우에는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)도 광투과성을 가지는 디스플레이부가 될 수 있으며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)에 출력되는 정보는 복수의 블록들(261)을 관통하여 휴대 전자기기의 후면에서도 외부로 노출될 수 있다.
도 5a 내지 도 7e와 함께 도 8을 참조하면, 상기 복수의 블록들(261)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 상기 제1상태에서 상기 제2상태로 전환되면, 상기 복수의 블록들(261)의 적어도 일부가 인접하는 블록에 대하여 멀어지는 방향으로 상대이동하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 상기 제1상태에서 제2상태로 전환하기 위하여 폴딩동작의 과정에서 상기 복수의 블록들(261)의 적어도 일부는 인접하는 블록에 대하여 멀어지는 방향으로 상대이동하게 된다. 따라서, 제2상태에서는 상기 복수의 블록들(261)을 이격거리가 제1상태에서의 이격거리보다 더 커질 수 있다.
도시에 의하면, 상기 복수의 블록들(261)은 곡선 궤적을 따라 배치된다. 따라서, 제2 상태에서 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 제1영역(210)과 제2영역(220)은 서로 맞닿지 않고 이격될 수 있다. 상기 이격되는 정도는 휴대 전자기기의 양변에서 폴딩부에 가까워질수록 커질 수 있다. 이러한 동작을 구현하도록 상기 제2상태에서 상기 인접하는 블록과의 이격거리가 상기 플렉서블 디스플레이부(251)를 관통하는 방향(또는 휴대 전자기기의 두께방향)을 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 제1상태에서 어느 블록의 측면과 인접하는 다른 블록의 측면은 서로 평행하며, 이 경우에 마주보는 측면들은 서로에 대해 직접 접촉할 수 있다. 이에 반해, 제2상태에서는 상기 어느 블록의 측면과 인접하는 다른 블록의 측면은 예각을 이루면서 마주보게 된다. 즉, 상기 제2 상태에서는 상기 두께방향을 따라 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 멀어질수록 상기 복수의 블록들(261)간의 이격거리는 커지게 된다. 즉, 플렉서블 디스플레이부(251)에 인접할수록 상기 복수의 블록들(261)간의 벌어지는 정도가 작아지게 된다. 또한, 상기 복수의 블록들(261)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 상기 제2상태에서 상기 제1상태로 전환되면, 상기 복수의 블록들(261)의 적어도 일부가 인접하는 블록에 대하여 가까워지는 방향으로 상대이동하도록 이루어진다.
두께를 가진 물체가 폴딩시에 레이어 별로 길이변화가 발생되므로, 플렉서블 디스플레이부가 폴딩시에 휴대 전자기기의 바디가 함께 폴딩되면, 상기 바디에는 상기 길이변화를 보상할 수 있는 구조가 필요하게 된다. 나아가, 상기 길이변화의 보상은 폴딩시에 플렉서블 디스플레이부의 후면을 매끄러운 곡면으로 만들면서 이루어져야 한다.
본 예시에서는 상기 복수의 블록들(261)이 상대이동함에 따라 상기 길이변화의 문제가 해결될 수 있음을 알 수 있으며, 이를 통하여 책처럼 펼치고 접어서 사용할 수 있는 신규 폼팩터 힌지가 구현될 수 있다. 한편, 본 발명에서는 상기 복수의 블록들(261)을 상대이동시키기 위하여 힘을 가하는 메커니즘을 구비한다. 이하, 이러한 메커니즘에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 도면들을 참조하면, 상기 폴딩부(260)는 상기 복수의 블록들(261)을 서로 연결하는 연결부(262)를 포함한다.
상기 복수의 블록들(261)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 상기 제1상태에서 상기 제2상태로 전환되면, 상기 연결부(262)에 구비되는 연결축(263)을 기준으로 일단이 틸팅하도록 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 복수의 블록들(261)의 단부에는 상기 연결축(263)이 삽입 연결되도록 연결홈(264)이 구비된다. 상기 연결홈(264)내에서 상기 연결축(263)이 이동할 수 있도록 상기 연결홈(264)은 일 방향으로 긴 장공으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 연결부는 상기 복수의 블록들(261)의 단부들에 각각 상대회전가능하게 연결되는 링크들(265)을 구비한다.
상기 연결축은 펀치에 의하여 결합되는 리벳이 될 수 있으며, 각각의 링크는 상기 리벳으로 서로 연결되어 맞물려 돌아간다. 이 경우에, 링크의 가이드는 고정부의 외측홈 형상에 의해 상기 폴딩부(260)의 궤적운동시에 블록 내에서 이동된다.
이 경우에, 상기 링크들(265) 중 적어도 일부는 상기 복수의 블록들(261)의 일측 및 타측을 순차적으로 연결하도록 이루어진다. 이를 위하여, 상기 연결축(263)은 상기 링크들(265) 중 적어도 일부를 상기 일측에 연결하는 제1연결축(263a)과 타측에 연결하는 제2연결축(263b)을 구비한다. 또한, 연결홈(264)은 상기 일측에서 상기 제1연결축(263a)과 연결되는 제1연결홈(264a)와, 상기 타측에서 상기 제2연결축(263b)과 연결되는 제2연결홈(264b)을 구비할 수 있다. 상기 제1연결홈(264a)이 상기 제2연결홈(264b)보다 상기 플렉서블 디스플레이부로부터 먼 쪽에 배치되며, 상기 제1연결홈(264a)내에서 상기 제1연결축(263a)이 이동할 수 있도록 일 방향으로 긴 장공으로 형성될 수 있다. 이에 반해, 상기 제2연결홈(264b)은 링크들(265)이 제자리에서 회전하도록 원형으로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 연결홈이 길이가 긴 장공으로 형성되며, 상기 하나의 연결홈에 한 쌍의 연결축(263a, 263b)이 연결되는 구조도 가능하다.
이러한 구조에 의하면, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)로부터 먼 쪽에서는 링크가 회전 및 슬라이딩 이동을 하며, 가까운 쪽에서는 링크가 회전운동만을 하게 된다. 보다 구체적으로, 상기 링크들(265) 중 적어도 일부를 제1그룹으로 정의하면, 상기 링크들은 상기 제1그룹의 링크들(265a)과 교차하도록 배치되는 제2그룹을 구비할 수 있다. 상기 제2그룹의 링크들(265b)은 상기 복수의 블록의 단부를 향하는 방향을 따라 제1그룹에 오버랩된다. 또한, 상기 제2그룹의 링크들(265b)은 상기 제1그룹의 링크들(265a)과 교차하도록 배치되어 상기 제1그룹의 링크들(265a)의 상단 및 하단에 순차적으로 연결된다. 이 경우에, 상기 제2그룹의 링크들(265b)은 상기 제1그룹의 링크들(265a)에 상기 연결축(263)에 의하여 연결될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 상기 제1그룹의 링크들(265a)과 상기 제2그룹의 링크들(265b)은 제1상태에서 상기 복수의 블록들(261)의 단부를 기준으로 서로 반대방향으로 경사지도록 배치될 수 있다. 이 때에, 상기 제1그룹의 링크들(265a)과 상기 제2그룹의 링크들(265b)은 상기 복수의 블록들(261)의 단부를 기준으로 좌우대칭이 될 수 있다.
따라서, 상기 제2그룹의 링크들(265b)과 상기 제1그룹의 링크들(265a)은 서로 교차하게 된다. 또한, 상기 제2그룹의 링크들(265b)과 상기 제1그룹의 링크들(265a)은 서로 교차하는 부분에서 회전가능하게 연결될 수 있다. 이와 같이, 상기 링크들(265)은 3부분에서 서로 연결되는 3점 링크로 형성될 수 있으며, 폴딩부(260)는 상기 3점 링크의 연결로 일정 R 값으로 궤적 운동을 하게 된다.
한편, 도시에 의하면, 상기 휴대 전자기기의 바디에는, 상기 복수의 블록들(261)을 사이에 두도록 배치되는 제1 및 제2고정부(266, 267)가 장착된다. 제1 및 제2고정부(266, 267)는 각각 플레이트 형태로 형성되어 상기 휴대 전자기기의 케이스에 장착된다. 이 경우에, 제1 및 제2고정부(266, 267)에는 각각, 상기 제1그룹의 링크들(265a) 중 최외각에 배치되는 링크들과, 상기 제2그룹의 링크들(265b) 중 최외각에 배치되는 링크들이 각각 연결될 수 있다. 이 경우에, 제1 및 제2고정부(266, 267)에는 각각, 고정부 연결홈(266a, 266b)이 형성되며, 고정부 연결축(266c, 266d)을 통하여 상기 제1그룹 및 제2그룹의 링크들(265a, 265b) 중 최외각에 배치되는 링크들에 연결될 수 있다. 이 경우에도, 고정부 연결홈(266a, 266b) 중 상기 플렉서블 디스플레이부(251)로부터 먼 쪽의 고정부 연결홈(266a)은 길이가 긴 장공이며, 가까운 쪽의 고정부 연결홈(266b)은 원형으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 고정부 연결홈(266a)은 상기 휴대 전자기기의 두께방향을 따라 길게 형성될 수 있다.
이를 통하여, 상기 제1 및 제2고정부(266, 267)에서도 상기 플렉서블 디스플레이부(251)로부터 먼 쪽에서는 링크가 회전 및 슬라이딩 이동을 하며, 가까운 쪽에서는 링크가 회전운동만을 하게 된다. 이 경우에, 고정부 연결축(266c, 266d)은 링크의 가이드 역할을 하게 되고, 고정부 연결홈(266a, 266b)의 형상에 의해 그 단부가 상기 폴딩부(260)의 궤적운동시에 블록 내에서 상기 휴대 전자기기의 두께방향으로 이동된다.
이상에서 설명된 블록들(261) 및 연결부(262)의 구조에 의하면, 사용자가 휴대 전자기기를 폴딩할 때, 그 힘이 연결부(262) 및 블록들(261)에 전달되어 상기 블록들이 상대 이동하게 된다. 이를 통하여, 휴대 전자기기의 바디가 폴딩될 때, 바디의 길이변화가 보상될 수 있다. 만약, 이러한 길이변화에도 폴딩이 가능하도록, 케이스나 디스플레이 소자의 지지부재를 러버재질로 하면, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 후면에 빈공간이 발생하여, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 지지가 안 되는 문제가 발생한다. 이는 나아가, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 왜곡되거나 울퉁불퉁하게 되는 문제를 야기한다. 이에 반해, 상기에서 설명된 본 발명의 메커니즘은 이러한 문제를 모두 해결할 수 있다.
또한, 본 예시의 폴딩부(260)는 제2상태에서 폴딩된 상태를 유지시키는 구조를 구비한다. 도 7d와 도 8a의 (c)를 참조하면, 예를 들어, 상기 제2그룹의 링크들(265b)은 링크 몸체의 양단 사이에서 돌출되는 돌출부(268)를 구비하며, 상기 돌출부(268)는 상기 교차하는 부분에 배치되어 상기 제1그룹의 링크들(265a)과 회전가능하게 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2그룹의 링크들(265b)은 상기 돌출부(268)와 상기 링크 몸체의 단부 사이에 형성되는 홈(269)을 구비한다. 이 경우에, 상기 홈(269)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 폴딩된 제2상태에서 상기 제2그룹의 링크들(265b)의 단부를 수용하도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제2그룹의 링크들(265b)의 단부는 원형 형상을 가지며, 상기 원형 형상의 외주에 대응하는 형상으로 상기 홈(269)이 형성된다. 상기 홈(269)은 상기 돌출부(268)에 의하여 상기 제2그룹의 링크들(265b)의 측면에 형성될 수 있다. 다만, 본 예시에서는 상기 제2그룹의 링크들(265b)에 대하여만 설명하나, 이러한 구조는 상기 제1그룹의 링크들(265a)도 구비될 수 있다.
이 경우에, 상기 제2상태에서 블록들이 서로 멀어지는 방향으로 상대 이동하면, 상기 링크들(265)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 먼 쪽의 단부가 상기 플렉서블 디스플레이부(251)를 향하는 방향으로 이동하고, 가까운 쪽의 단부가 제자리에서 회전하게 된다. 따라서, 상기 제2상태에서 상기 링크들(265)이 상기 복수의 블록들(261)의 단부에 대하여 경사지는 정도가 더 커지게 된다. 이러한 동작을 통하여, 상기 제2상태에서 상기 제2그룹의 링크들(265b)의 단부는 상기 홈(269)에 수용될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 상기 휴대 전자기기를 언폴딩하는 방향이 아닌 다른 방향으로 외력이 가해져도, 상기 제2상태의 유지가 가능하게 된다.
한편, 도 6, 도 7b, 도 7c, 및 도 8a를 참조하면, 본 예시의 휴대 전자기기는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 평면인 제1상태에서 상기 복수의 블록들(261)에 상기 가까워지는 방향으로 힘을 가하는 가압모듈(270)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 가압모듈(270)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)를 관통하는 방향을 따라 상기 복수의 블록들(261)의 일단에 인접한 부분에 힘을 가하도록 형성된다.
또한, 상기 가압모듈(270)은 폴딩부(260)가 폴딩됨에 따라 힘을 가하는 방향이 바뀌도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1상태에서는 제1상태를 유지하려는 힘을 생성하고, 제2상태에서는 제2상태를 유지하려는 힘을 생성하도록, 폴딩되는 도중에 힘의 방향이 바뀌게 된다. 이러한 메커니즘은 하기에서 설명되는 구조에 의하여 구현될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2고정부(266, 267) 중 어느 하나에는 상기 제2그룹의 링크들(265b) 중 최외각에 배치되는 링크와 연결되는 보조링크(271)가 구비될 수 있다. 상기 고정부의 플레이트에는 상기 보조링크(271)에 삽입되는 보조축(272)이 삽입되는 보조홈(273)이 형성될 수 있다. 상기 가압모듈(270)은 상기 보조링크(271)에 힘을 가하는 스프링(274)을 구비한다. 상기 스프링(274)은 제1상태에서 상기 보조링크(271)에 미는 힘을 가하도록 압축스프링이 될 수 있다.
상기 보조링크(271)는 상기 제2그룹의 링크들(265b) 중 최외각에 배치되는 링크와 블록의 일측(플렉서블 디스플레이부로부터 먼 쪽)에서 연결축을 통하여 연결된다. 상기 보조링크(271)는 제1상태에서 상기 제2그룹의 링크들(265b)과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 보조링크(271)는 제1상태에서 상기 제1그룹의 링크들(265a)과 동일한 방향으로 상기 블록들의 단부에 대하여 경사지도록 배치될 수 있다. 또한, 스프링(274)은 스프링 지지부(275)에 삽입될 수 있으며, 상기 스프링 지지부(275)는 일단이 상기 고정부에 회전가능하게 결합되고, 타단이 상기 보조링크(271)에 회전가능하게 결합될 수 있다.
도시와 같이, 제1상태에서 상기 보조링크(271)는 상기 스프링 지지부(275)와 상기 플렉서블 디스플레이부(251)에서 먼 쪽에서 사이각이 180도 보다 작도록 배치될 수 있다. 상기 연결관계를 가진 보조링크(271)에 상기 스프링(274)의 탄성력이 가해지므로, 상기 블록들의 일측에서 상기 제2그룹의 링크들(265b)과 교차하는 방향으로 상기 복수의 블록들(261)을 미는 힘이 생성된다. 이를 통하여, 제1상태에서 상기 복수의 블록들(261)은 서로 밀착될 수 있다. 이 때에, 상기 제1상태에서 제2상태로 전환되면, 상기 보조링크(271)와 상기 제2그룹의 링크들(265b) 중 최외각에 배치되는 링크와의 사이각은 벌어지게 되며, 이를 통하여 상기 보조링크(271)는 상기 스프링 지지부(275)와 상기 플렉서블 디스플레이부에서 가까운 쪽에서 사이각이 180도 보다 작도록 전환된다. 따라서, 제2상태에서는 상기 스프링(274)의 탄성력은 상기 제2그룹의 링크들(265b)과 평행한 방향으로 상기 복수의 블록들(261)을 미게 된다. 이러한 힘은 폴딩영역(230)이 폴딩된 곡선궤적을 따라 가해지므로, 제2상태의 유지시키려는 힘이 생성될 수 있다. 본 실시예에서는 폴딩영역에서 회전반경의 반을 넘어서면 스프링의 탄성력의 방향이 바뀌는 경우를 예시하나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기에서 연결부(262)의 구조가 복수의 블록들(261)의 일측단에 구비되는 것을 예시하였으나, 도시된 바와 같이 상기 연결부(262)는 복수의 블록들(261)의 양측단에 각각 구비될 수 있다. 이 경우에, 상기에서 설명된 연결부(262)의 구조는 복수의 블록들(261)의 반대측에도 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 대한 설명은 상기의 설명으로 갈음한다.
또한, 본 발명은 상기 복수의 블록들(261)을 수용하는 케이스의 새로운 구조를 제시한다. 이하, 이러한 새로운 형태의 케이스 구조에 대하여 설명한다.
도 5b와 도 7c의 도시에 의하면, 상기 블록들(261)에는 상기 블록들(261)의 사이를 덮도록 복수의 플레이트들(281)이 각각 장착될 수 있다. 상기 휴대 전자기기의 본체는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 배치되는 전면과, 상기 복수의 플레이트들(281)이 배치되는 후면을 구비하고, 상기 복수의 플레이트들(281)은 상기 후면에서 외부로 노출될 수 있다.
이 경우에, 상기 복수의 플레이트들(281)은 적어도 일부가 인접하는 플레이트와 중첩되도록 이루어진다. 이를 통하여, 상기 블록들(261)과 함께 상기 블록들(261)의 사이 공간이 외부로부터 가려질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 복수의 플레이트들(281)은 각각, 상기 블록들(261)에 결합되는 부분인 베이스부(281a)를 구비하며, 상기 베이스부(281a)로부터 인접하는 블록을 향하여 연장부(281b)가 연장된다. 상기 연장부(281b)는 인접하는 플레이트의 베이스부를 덮도록 이루어진다. 또한, 상기 복수의 플레이트들(281)은 평면이 아니라 곡면으로 이루어질 수 있다. 이를 통하여, 상기 폴딩부(260)의 곡선궤적을 따라 상기 연장부(281b)가 인접하는 플레이트의 베이스부를 덮는 정도가 달라지는 동작이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 도 6과 도 7e의 도시에 의하면, 상기 휴대 전자기기의 본체의 측면에는 플렉서블한 재질로 형성되는 커버(282)가 장착될 수 있다. 본 예시에서는, 상기 커버(282)의 적어도 일부는 외력에 의하여 형상이 변하도록 플렉서블하게 이루어진다.
이러한 예로서, 상기 커버(282)는 상기 본체의 측면을 따라 복수의 지점에서 접히도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 커버(282)는 상기 폴딩부의 곡선궤적을 따라 변형될 수 있도록 끊김없는 라운드 구조가 연속되는 형태로 이루어진다. 상기 커버(282)는 상기 폴딩부(260)에 대응되는 길이로 형성되어, 상기 폴딩부(260)의 측면을 덮도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 상기 커버(282)는 고정부를 덮는 양측의 고정 커버부들(282a)과, 상기 고정 커버부들(282a)의 사이에서 복수의 지점에서 접힌 형태인 접힘 커버부(282b)를 구비할 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 상기 제1상태에서는 접힘 커버부(282b)에서 각 부분의 간격은 일정하다가, 제2상태에서 각 부분이 서로 벌어지게 된다. 이를 통하여, 상기 폴딩부(260)의 측면을 가리면서도 변형이 자유로운 구조가 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 멀티 레이어를 구비하여 상기 폴딩부(260)와 함께 폴딩되는 동작이 보다 자연스럽도록 구성된다. 이하, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 멀티 레이어 구조에 대하여, 도 6 및 도 8b를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도시에 의하면, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 플렉서블 디스플레이(251a), 제1부재(251b) 및 제2부재(251c)를 포함한다. 이 경우에, 상기 제1부재(251b)는 상기 플렉서블 디스플레이(251a)와 오버랩되도록 배치되고, 상기 제2부재(251c)는 상기 제1부재(251b)와 오버랩되도록 배치된다.
상기 플렉서블 디스플레이(251a)는 상기 폴딩부(260)와 오버랩되는 폴딩영역(230a)과, 상기 폴딩영역(230a)의 양측에 형성되며 상기 제1부재(251b)에 결합되는 제1영역(210a) 및 제2영역(220a)을 구비한다. 상기 폴딩영역, 제1영역 및 제2영역은 전술한 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩영역(230), 제1영역(210) 및 제2영역(220)에 대응하는 영역이 될 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이(251a)는 폴딩영역(230a)을 기준으로 양측에 배치되는 제1영역(210a) 및 제2영역(220a)가 각각 상기 제1부재(251b)에 본딩될 수 있다. 이러한 구조에 의하면 상기 폴딩영역(230a)만이 상기 제1부재(251b)와 별도로 변형될 수 있다. 상기 플렉서블 디스플레이(251a)가 양측이 고정되므로, 폴딩시에 상기 폴딩영역에서 변형이 집중적으로 발생하게 된다. 상기 집중적 변형이 일어날 수 있는 공간은 상기 폴딩영역(230a)은 상기 제1부재(251b)와 결합되지 않기에 상기 폴딩영역(230a)과 상기 제1부재(251b)의 사이에 발생하는 이격에 의하여 확보될 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이(251a)는 전술한 바와 같이, 플라스틱 OLED 디스플레이나, 마이크로 LED 디스플레이 등과 같이 플렉서블한 디스플레이 소자가 될 수 있다. 또한, 상기 제1부재(251b) 및 제2부재(251c) 중 적어도 하나는 특정 온도에서의 형상을 기억하여 복원되는 형상기억합금 재질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 플렉서블 디스플레이(251a)의 후면에는 상기 플렉서블 디스플레이(251a))의 적어도 일부를 가압하도록 형성되는 제1부재(251b)가 배치된다. 상기 제1부재(251b)는 상기 플렉서블 디스플레이(251a)에 의하여 덮이도록 배치되며, 온도 변화에 의하여 형상이 변경되도록 이루어진다. 즉, 제1부재(251b)는 형상 변경에 의하여 전술한 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩영역(230)에 힘을 가하도록 배치된다.
예를 들어, 상기 제1부재(251b)는 제1온도에서 전류의 공급에 의하여 제2온도로 변하면, 평평한 형상에서 곡면 형상으로 변하도록 이루어진다. 또한, 상기 제1부재(251b)는 상기 제2온도에서 방열에 의하여 상기 제1온도로 변하면, 상기 곡면 형상에서 상기 평평한 형상으로 변하도록 이루어진다. 즉, 상기 제1부재(251b)는 제1온도에서는 평평한 형상이 되고, 제2온도에서는 곡면 형상이 되도록 이루어진다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 반대의 경우도 가능하다. 반대의 경우에는, 상기 제1부재(251b)는 제1온도에서는 곡면 형상이 되고, 제2온도에서는 평평한 형상이 되도록 이루어진다.
이 경우에, 상기 제1부재(251b)는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 하부에 배치되어, 상기 볼록한 형상으로 변할 때에, 상기 플렉서블 디스플레이(251a)의 폴딩영역(230)에 힘을 가하게 된다.
도 4를 참조하여 전술한 바와 같이, 휴대 전자기기는 슬립 모드(sleep mode)나 도즈 모드(doze mode)에서는 전술한 제2상태가 되고, 이벤트가 발생 등에 의하여 액티브 모드(active mode)로 전환할 때에 전술한 제1상태가 될 수 있다.
제어부(180)는 상기 제1부재(251b)를 제어하도록 상기 제1부재(251b)와 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 상기 제어부(180)는 상기 제1부재(251b)에 공급되는 전류를 제어하도록 형성되며, 상기 제1부재(251b)의 온도는 상기 전류의 공급여부에 따라 변하게 된다. 이 때에, 회로기판(281)은 휴대 전자기기의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부(180)의 일 예로서 구성될 수 있다. 한편, 상기 제1부재(251b)의 온도를 검출하기 위하여, 상기 회로기판(281)에는 온도센서(미도시)가 장착될 수 있다.
상기 제어부(180)는 상기 제1온도는 상온이며 상기 제2온도는 상기 제1온도보다 높은 온도가 되도록 공급 전류를 제어할 수 있다. 이 경우에, 상기 제1부재(251b)가 제1온도에서는 평평한 형상이 되고, 제2온도에서는 볼록한 방향으로 곡면 형상이 될 수 있다.
예를 들어, 제1상태에서 사용자 입력이 수신되면, 제어부(180)는 상기 제1부재(251b)에 전류를 공급하여 상기 제1부재(251b)의 온도를 제2온도로 증가시킨다. 상기 제1부재(251b)가 제2온도에서 곡면 형상이 되므로, 상기 사용자 입력에 의하여 휴대 전자기기는 별도의 외력이 없어도 폴딩되어 제2상태로 전환될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1부재(251b)가 제1온도에서는 평평한 형상이 되고, 제2온도에서는 오목한 방향으로 곡면 형상이 되는 것도 가능하다. 이 경우에, 상기 제어부는 상기 제1온도 및 제2온도를 이용하여 상기 제1부재(251b)의 변형을 제어한다. 예를 들어, 폴딩부의 폴딩에 따라 제1부재가 폴딩되면, 제1부재(251b)에는 변형이 발생하게 된다. 상기 제1부재(251b)의 양단은 본체에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 제1부재(251b)는 폴딩시에 폴딩되는 부분에서 변형이 집중해서 발생하게 되며, 따라서 상기 제어부는 상기 제1부재의 온도를 제2온도로 증가시켜서 상기 변형의 반대방향으로 온도에 의한 변형을 부여한다. 이를 통하여, 제2상태로 전환되는 경우에 상기 제1부재(251b)의 폴딩영역에 발생하는 변형의 집중을 완화시킬 수 있다.
또한, 상기 제1부재(251b)와 함께 상기 제2부재(251c)도 형상기억합금 재질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)는 동일한 종류의 형상기억합금으로 이루어질 수 있다. 이 경우에, 제어부(180)는 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)에 공급되는 전류량을 조절하여, 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)가 변형되는 정도를 제어할 수 있다. 이를 통하여, 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)는 동일 온도에서 동일하게 제어되거나, 서로 다른 온도에서 상이하게 제어될 수 있다. 판재가 굽혀지면, 굽힘에 의하여 발생하는 변형량은 두께방향을 따라 서로 달라지게 된다. 본 예시에서는 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)가 서로 오버랩된 상태에서 변형량이 제어되므로, 굽힘에 의하여 발생하는 변형량의 차이를 설계자가 적당히 보상할 수 있게 된다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 상기 변형량의 차이를 무시하고, 상기 제어부(180)는 동일한 크기의 전류를 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)에 공급할 수도 있다.
다른 예로서, 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)는 동일한 종류의 형상기억합금이 서로 다른 두께로 이루어지거나, 서로 다른 종류의 형상기억합금으로 이루어질 수 있다. 이 경우에는, 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)가 변형되는 정도를 제어하기 위하여, 상기 제어부(180)가 동일한 크기의 전류를 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)에 공급하여도 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)에서 변형량이 달라질 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c)의 사이에는 절연체(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 절연체는 러버와 같이 유연하면서도 형상 구현이 가능한 재질로 이루어진다.
이상에서는, 상기 제1 및 제2부재(251b, 251c) 중 적어도 하나가 형상기억합금으로 형성되는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제1부재(251b) 및 제2부재(251c)는 형상기억합금이 아닌 금속 재질로 형성된 판재가 될 수 있다.
상기 제1부재(251b) 및 제2부재(251c)가 금속 판재인 경우에, 상기 제1부재(251b) 및 제2부재(251c)는 알루미늄이나 스테인레스 스틸의 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1부재(251b) 및 제2부재(251c)의 바디에는 복수의 슬릿들이 형성될 수 있다. 상기 복수의 슬릿들은 상기 바디를 관통하는 관통홀이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 금속 재질의 판재에 관통 패턴이 형성되며, 상기 관통 패턴은 상기 바디가 알루미늄인 경우에는 레이저 가공에 의하여, 상기 바디가 스테인레스 스틸인 경우에는 프레스 가공에 의하여 생성될 수 있다.
이 경우에, 상기 제1부재(251b) 및 제2부재(251c) 중 어느 하나는 다른 하나보다 강성이 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2부재(251c)는 제1부재(251b)보다 강성이 낮은 재질로 형성되며, 이를 통하여 플렉서블 디스플레이부는 구부릴때 보다 유연하게 움직일 수 있게 된다.
다른 예로서, 상기 제1부재(251b) 및 제2부재(251c) 중 어느 하나에는 기설정된 패턴의 슬릿들이 형성되고, 다른 하나에는 상기 기설정된 패턴과 다른 패턴의 슬릿들이 형성될 수 있다. 이 경우에는 상기 제1부재(251b) 및 제2부재(251c)는 동일 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제1부재(251b)는 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩영역(230)에 해당하는 부분에서는 상기 제2부재(251c)와 결합되지 않는다. 이러한 예로서, 상기 제2부재(251c)는 폴딩영역(230)의 양측에서 상기 제1부재(251b)와 결합될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 플렉서블 디스플레이부(251)와 블록들과의 이격이 존재하게 되며, 폴딩시에 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩영역(230)의 변형공간이 확보될 수 있다.
상기에서 설명된 바와 같이, 플렉서블 디스플레이부(251)가 멀티 레이어 구조를 가짐에 따라, 보다 유연한 폴딩동작이 구현될 수 있다.
한편, 제어부(180)는 적어도 하나의 센싱부(140, 도 1 참조)를 이용하여 휴대 전자기기가 상술한 상태들 중 어느 상태에 놓여있는지를 판단할 수 있다. 센싱부(140)는 근접센서, IR센서, 자기센서, 조도센서 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 폴딩영역의 상기 제1영역 또는 제2영역에 대한 상대위치를 감지할 수 있다.
다른 예로, 센싱부(140)는 플렉서블 디스플레이부(251)의 앞면이나 뒷면 등 하나의 표면에 배치되거나, 양면 모두에 배치되어 플렉서블 디스플레이부(251)의 구부러짐을 감지하는 벤드 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 벤드 센서는 그 자체로 구부러질 수 있으며, 구부러지는 정도에 따라 저항값이 달라지는 특성을 이용하여 구부러짐을 감지하는 센서에 해당한다. 예를 들어, 광섬유의 변형률을 이용하는 광섬유 벤딩 센서, 전기 저항을 이용하는 전기 저항식 벤딩 센서, 압력 센서, 스트레인 게이지(straing gauge) 등이 벤드 센서를 형성할 수 있다. 센싱부(140)는 벤드 센서에 인가되는 전압의 크기 또는 벤드 센서에 흐르는 전류의 크기를 이용하여 벤드 센서의 저항값을 산출하고, 산출된 저항값의 크기에 근거하여 구부러짐이 발생한 위치와, 구부러짐의 정도 등을 감지할 수 있다.
제어부(180)는 센싱부(140)를 이용하여 휴대 전자기기의 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라, 플렉서블 디스플레이부(251)에 출력되는 정보를 제어한다.
이상에서는, 휴대 전자기기가 폴딩영역에서 폴딩되었다가 다시 평평하게 복원되는 동작을 수행하는 휴대 전자기기의 하드웨어적 구성에 대하여 설명하였다. 전술한 하드웨어적 구성은 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 이하 이러한 변형예에 대하여 설명한다.
도 9는 도 6의 복수의 블록들의 변형예들을 나타내는 단면도이고, 도 10a 및 도 10b는 도 6의 가압모듈의 변형예를 나타내는 사시도 및 단면도이며, 도 11은 도 7e의 커버의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 9를 참조하면, 복수의 블록들에는 블록 단위의 평탄도를 향상시키는 구성이 부가될 수 있다. 도 9의 (c) 및 (d)는 각각 도 9의 (b)에서 A 및 B 방향에서 바라본 부분도들이다.
본 도면들을 참조하면, 플렉서블 디스플레이부(251, 도 6 참조)는 전면 및 후면을 구비하며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 후면에는 폴딩부(360)가 형성된다. 상기 폴딩부(360)는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 폴딩가능하도록 이루어지며, 전술한 폴딩영역(230, 도 3a 참조)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 폴딩부(360)는 복수의 블록들(361)을 포함한다. 예를 들어, 상기 복수의 블록들(361)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 후면에 오버랩되며, 상기 복수의 블록들(361) 중 적어도 일부는 인접하는 블록에 대하여 멀어지거나 가까워지는 방향으로 서로 상대 이동가능하게 배치된다. 이 경우에, 상기 복수의 블록들(361)을 제외한 나머지들의 구조나 기능에 대한 설명은, 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d, 도 7e, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 전술한 플렉서블 디스플레이부, 폴딩부, 제어부 및 커버 등의 설명으로 갈음한다.
도시에 의하면, 상기 복수의 블록들(361)은 일 방향을 따라 긴 바 형태로 형성된다. 이러한 예로서, 상기 복수의 블록들(361)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 일변을 따라 연장되도록 형성되며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 평면인 제1상태에서 서로 평행하게 배치된다.
또한, 상기 복수의 블록들(361)은 측면과 밑면이 사각형인 사각기둥 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 복수의 블록들(361)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 짧은 변과 평행한 제1방향을 따라 길게 형성되며, 긴 변에 수직한 제2방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 상기 복수의 블록들(361)은 상기 제2방향을 따라 이격거리만큼 떨어질 수 있으며, 상기 이격거리가 가변되도록 상기 적어도 일부가 인접하는 블록에 대하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 형성된다.
이 경우에, 어느 블록의 측면은 인접하는 다른 블록이 측면과 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 블록들(361)의 제1측면에는 블록돌기(361a)가 형성되고, 제2측면에는 블록홈(361b)이 형성될 수 있다. 상기 제1측면과 제2측면은 서로 반대방향을 향하는 면들이 될 수 있으며, 상기 블록돌기(361a)와 블록홈(361b)은 서로 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1블록(361c)와 제2블록(361d)은 인접배치되며, 제1블록(361c)의 블록돌기(361a)는 제2블록(361d)의 블록홈(361b)을 마주보도록 이루어진다. 또한, 상기 블록돌기(361a) 및 블록홈(361b)은 각각 블록의 길이를 따라 이격된 위치에 복수로 구비될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 평면인 제1상태에서 제1블록(361c)의 블록돌기(361a)는 제2블록(361d)의 블록홈(361b)에 수용된다. 상기 제1상태에서 폴딩부가 폴딩되는 제2상태로 전환되면, 상기 복수의 블록들(361)의 적어도 일부가 인접하는 블록에 대하여 멀어지는 방향으로 상대이동하며, 이 때에 블록돌기(361a)는 블록홈(361b)으로부터 빠져나오는 방향으로 이동하게 된다. 이 경우에, 제2상태에서 블록돌기(361a)는 블록홈(361b)에 적어도 일부가 수용된 상태가 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2상태에서 블록돌기(361a)가 블록홈(361b)으로부터 완전히 빠져나오는 것도 가능하다.
상기에서 설명된 본 예시에 의하면, 제1상태에서 휴대 전자기기의 두께 방향으로 외력이 가해져도, 상기 복수의 블록들(361)은 상기 두께방향으로 변위되지 않게 되며, 이를 통하여 블록 단위의 평탄도가 향상될 수 있다.
한편, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 가압모듈은 스프링이 아니라 마그넷과 와이어에 의하여 구현될 수 있다.
본 도면들을 참조하면, 플렉서블 디스플레이부(251, 도 6 참조)는 전면 및 후면을 구비하며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 후면에는 폴딩부(460)가 형성된다. 상기 폴딩부(460)는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 폴딩가능하도록 이루어지며, 전술한 폴딩영역(230, 도 3a 참조)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 폴딩부(460)는 복수의 블록들(461)을 포함한다. 이 경우에, 상기 복수의 블록들(461)을 제외한 나머지들의 구조나 기능에 대한 설명은, 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d, 도 7e, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 전술한 플렉서블 디스플레이부, 폴딩부, 제어부 및 커버 등의 설명으로 갈음한다.
본 예시의 휴대 전자기기는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 평면인 제1상태에서 상기 복수의 블록들(461)에 상기 가까워지는 방향으로 힘을 가하는 가압모듈(470)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 가압모듈(470)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)를 관통하는 방향을 따라 상기 복수의 블록들(461)의 일단에 인접한 부분에 힘을 가하도록 형성된다.
도시에 의하면, 가압모듈(470)은 자력을 장력으로 변환하여 상기 복수의 블록들에 가하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 가압모듈(470)은 자력부가부(471) 및 장력부가부(472)를 포함한다.
상기 자력부가부(471)는 복수의 마그넷(471a, 471b)을 구비한다. 제1마그넷(471a)은 휴대 전자기기의 장착부(473)에 장착되며, 제2마그넷(471b)은 상기 장착부(473)에서 슬라이딩 이동 가능하도록 배치된다.
장력부가부(472)는 지지부재들(474a, 474b) 및 와이어(475)를 구비한다. 상기 제2마그넷(471b)은 상기 제1지지부재(474a)에 장착되며, 상기 제1지지부재(474a)가 슬라이딩 이동함에 따라 상기 제2마그넷(471b)이 이동하게 된다. 도시에 의하면, 상기 제1지지부재(474a)에 상기 와이어(475)가 장착되며, 상기 와이어(475)는 상기 복수의 블록들(461)을 관통하여 제2지지부재(474b)에 고정될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 평면인 제1상태에서 제2마그넷(471b)은 제1마그넷(471a)에 부착되며, 이 때에 상기 와이어(475)는 팽팽하게 되어 장력을 가지게 된다. 상기 장력이 제2지지부재(474b)을 잡아당기기 때문에 상기 복수의 블록들(461)은 상기 제1상태에서 서로 밀착하게 된다.
이 경우에, 휴대 전자기기가 제1상태에서 제2상태로 전환되면, 상기 복수의 블록들(461)의 사이가 벌어지게 되며, 따라서 제1 및 제2마그넷(471a, 471b)은 서로 떨어지게 된다. 본 예시에서 설명된 구조에 의하면, 가압모듈이 스프링을 구비하는 경우보다 강한 힘을 생성할 수 있게 된다.
또한, 도 11을 참조하면, 도 7e의 커버는 다른 형태로 구현될 수 있다.
이 경우에, 상기 커버(582)를 제외한 나머지들의 구조나 기능에 대한 설명은, 도 5a, 도 5b, 도 6, 도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d, 도 7e, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 전술한 플렉서블 디스플레이부, 폴딩부 및 제어부 등의 설명으로 갈음한다.
상기 커버(582)는 적어도 일부가 외력에 의하여 형상이 변하도록 플렉서블하게 이루어진다. 이러한 예로서, 상기 커버(582)는 중심부(582a) 및 복수의 평면부들(582b)를 포함한다.
상기 중심부(582a)는 상기 폴딩부(260)에 대응되는 길이로 형성되어, 상기 폴딩부(260, 도 6 참조)의 측면을 덮도록 이루어진다. 또한, 상기 중심부(582a)는 폴딩부의 폴딩에 따라 변형이 가능하도록 러버와 같은 플렉서블한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 평면부들(582b)은 각각 상기 중심부(582a)에 형성되며, 상기 중심부(582a)의 길이방향을 따라 순차적으로 배치된다. 상기 복수의 평면부들(582b)은 사이에 빈공간이 형성되도록 각각 얇은 판형으로 이루어진다.
상기 중심부(582a)가 플렉서블한 재질로 형성되고, 상기 복수의 평면부들(582b)은 사이에 빈공간이 형성되므로, 상기 커버(582)는 폴딩부의 폴딩에 따라용이하게 변형될 수 있다. 이를 통하여, 상기 폴딩부(260)의 측면을 가리면서도 변형이 자유로운 구조가 구현될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 빈공간에는 실리콘 재질 등이 채워지는 것도 가능하다.
나아가, 본 발명에서는 상기 플렉서블 디스플레이부의가 책처럼 폴딩되는 메커니즘과 관련하여, 새로운 휴대 전자기기의 제어 동작이 가능하게 된다. 이하, 이러한 제어 동작에 대하여 도 12 및 도 16을 참조하여 설명한다.
도 12 내지 도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 휴대 전자기기의 제어 동작들을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 12를 참조하면, 폴딩부는 곡선 궤적을 따라 폴딩되므로, 제2 상태에서 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 제1영역(210)과 제2영역(220, 도 6 참조)은 서로 맞닿지 않고 이격될 수 있다. 또한 전술한 폴딩부(또는 폴딩부와 가압모듈)의 구조에 의하면, 상기 폴딩부(260)를 푸시하면 상기 폴딩부는 스프링과 같은 동작을 보이게 된다. 예를 들어, 상기 폴딩부를 푸시하면 휴대 전자기기가 푸시방향으로 변위하다가 상기 푸시가 끝나면 원래의 위치로 복원된다. 이를 이용하여, 상기 폴딩부는 스위치로서 동작할 수 있다.
도 12의 (a)를 참조하면, 제2상태에서 플렉서블 디스플레이부(251)는 비활성화됨과 동시에 휴대 전자기기에는 사용자에 의한 제어명령의 수신이 제한되는 잠금모드가 실행될 수 있다.
상기 제2상태에서 적어도 하나의 애플리케이션(또는 프로그램)에서 이벤트가 발생한 경우라면, 제어부(180, 도 1 참조)는 상기 이벤트를 음향, 진동, 빛, 이미지 등을 출력하여 사용자에게 알려준다.
이벤트의 발생은 예를 들어, 부재중 전화가 있는 경우, 업데이트 대상인 애플리케이션이 있는 경우, 메세지가 도착한 경우, 충전(charging), 휴대 전자기기의 파워 온(power on), 파워 오프(power off), 디스플레이 활성화 키 눌림(LCD awake key), 알람(alarm), 호 연결(Incoming call), 부재중 알림(missed notification) 등이 될 수 있다.
상기 이벤트의 예로서, 호 연결을 위한 호신호가 수신되면 휴대 전자기기에 진동이 발생할 수 있다. 도 4의 (b)를 참조하면, 호신호 수신에 의한 진동의 발생 중에 상기 폴딩부(260)가 푸시되면, 상기 애플리케이션과 관련하여 기설정된 기능이 수행될 수 있다. 이러한 기능의 예로서, 상기 제2상태에서 콜을 수신하여 호연결이 수행될 수 있다. 다른 예로서, 수신거부의 동작을 수행할 수 있다.
상기 동작을 위하여, 제어부(180)는 센싱부(140, 도 1 참조)를 이용하여 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩부(260)에 가해지는 푸시입력을 감지한다. 보다 구체적으로, 폴딩부(260)에 물리력이 가해짐에 따라, 상기 폴딩부(260)가 눌러지면, 센싱부(140)는 이와 같은 폴딩부(260)의 형상 변경을 감지한다.
다른 예로서, 상기 이벤트가 문자 메세지의 도착이면, 제어부(180)는 상기 문자 메세지의 도착을 음향, 진동, 빛, 이미지 등을 출력하여 사용자에게 알려준다. 이러한 예로서, 특정 색상의 빛이 후면 입력부에서 출력될 수 있다. 이 때에, 상기 폴딩부(260)가 푸시되면, 센싱부가 이를 감지하고, 상기 감지에 응답하여 문자 메세지의 내용이 출력될 수 있다. 상기 출력은 음성이나 텍스트에 의하여 수행될 수 있다. 이 경우에, 후면 커버에 별도의 화면이 구비되고, 상기 화면에는 문자 메세지의 내용이 일정 시간 표시된 후에 사라질 수 있다.
또한, 본 발명의 휴대 전자기기에서는 제2상태에서 제1상태로 전환되는 경우(또는 반대의 경우)에, 카메라와 관련된 기능이 실행되는 제어동작도 가능하다.
도 13의 (a)에 도시된 것과 같이, 제2상태에서 제1상태로 전환되는 경우, 제어부(180)는 플렉서블 디스플레이부(251)의 일부분을 활성화하고, 카메라를 통하여 수신된 프리뷰 화면을 표시한다. 이러한 경우, 후면 카메라(121b)는 후면방향을 향하며, 제어부(180)는 파노라마 촬영모드를 자동으로 실행하게 된다.
이러한 경우, 제어부(180)는 플렉서블 디스플레이부(251)의 전체영역에 프리뷰 화면을 표시하고, 파노라마 촬영모드를 실행할 수 있다. 즉, 카메라와 관련된 세팅 값이 파노라마 촬영모드에 대응되는 값들로 변경되게 된다. 또한, 파노라마 촬영모드와 관련된 기능을 실행하도록 형성되는 그래픽 객체가 프리뷰 화면 상에 표시될 수 있다.
이로써, 사용자는 카메라가 배치된 바디의 일부분을 구부리거나 펼침으로써, 파노라마 촬영모드를 실행시킬 수 있다. 이를 통하여, 사용자 친화적인 인터페이스가 제공되게 된다.
한편, 도 13의 (b)에 도시된 것과 같이, 제2상태에서 제1상태로 전환되는 경우, 제어부(180)는 플렉서블 디스플레이부(251)의 일부분을 활성화하고, 수신된 프리뷰 화면과 함께 파노라마 촬영된 이미지(2510)를 출력할 수 있다. 이러한 예로서, 제1영역에는 프리뷰 화면이 출력되고, 제2영역에는 파노라마 촬영된 이미지(2510)가 출력될 수 있다. 이 경우에, 상기 파노라마 촬영된 이미지는 휴대 전자기기가 펼쳐지는 정도에 따라 프레임이 점차적으로 증가되도록 형성될 수 있다. 이러한 제어 동작을 위하여, 상기 파노라마 촬영모드가 실행된 상태에서 제2상태에서 제1상태로 변화하는 과정이 센싱부(140)에 의하여 감지될 수 있다.
또한, 본 발명의 휴대 전자기기에서는 제1상태에서 제2상태로 전환되는 경우(또는 반대의 경우)에, 애플리케이션의 실행화면의 출력과 관련된 기능이 실행되는 제어동작도 가능하다.
여기서, 상기 애플리케이션은 위젯(widget)이나 홈 런처 등을 포함한 개념으로서, 휴대 전자기기에서 구동가능한 모든 형태의 프로그램을 의미한다. 따라서, 상기 애플리케이션은 웹 브라우저, 동영상 재생, 메세지 송수신, 일정 관리, 애플리케이션의 업데이트의 기능을 수행하는 프로그램이 될 수 있다.
도 14의 (a) 및 (b)를 참조하면, 실행화면이 출력된 상태에서, 휴대 전자기기가 제1상태에서 제2상태로 전환되는 경우에, 상기 실행화면이 이동하게 된다. 이러한 예로서, 웹 브라우저(1520)가 플렉서블 디스플레이부(251)에 출력된 상태에서 폴딩이 시작되면, 센싱부(140)가 이를 감지한다. 이후에, 센싱부(140)는 폴딩의 기준이 되는 부분(예를 들어 제2영역) 또는 폴딩되는 부분(예를 들어 제1영역)을 감지하게 된다. 상기 기준이 되는 부분은 예를 들어 폴딩 동작시에 움직임이 없는 부분이 되고, 폴딩되는 부분은 움직임이 발생한 부분이 될 수 있다.
제1상태와 제2상태의 사이로 폴딩된 경우를 제3상태라 하면, 상기 센싱부(140)는 제3상태를 감지하며, 상기 제어부는 상기 제3상태에서, 제어부(180)가 상기 웹 브라우저(1520)의 전체가 상기 폴딩의 기준이 되는 부분에 출력되도록, 상기 웹 브라우저(1520)의 위치를 이동시킨다. 이 경우에, 상기 센싱부(140)는 상기 폴딩의 기준이 되는 부분 중에서 사용자의 손에 의하여 잡히는 부분(가리는 부분)을 감지하여, 이 부분을 제외한 다른 부분에 상기 웹 브라우저를 출력할 수 있다(도 14의 (c) 참조).
도 15를 참조하면, 상기 제3상태에서 상기 웹 브라우저(1520)는 사용자의 드래그 입력에 의하여 상기 드래그 입력을 따라 이동하게 된다. 이 경우에, 상기 폴딩되는 부분으로의 드래그 이동은 제한될 수 있다. 따라서, 도 15의 (b)와 같이, 상기 드래그 입력에 의하여 상기 웹 브라우저(1520)의 일부가 상기 폴딩된 부분으로 이동한 후에, 도 15의 (c)와 같이, 상기 드래그 입력이 해제되면 상기 웹 브라우저(1520)는 원래의 위치에 출력될 수 있다. 이 때에, 상기 원래의 위치는 상기 웹 브라우저(1520)의 전체가 상기 폴딩의 기준이 되는 부분에 출력되는 위치가 될 수 있다.
도 16을 참조하면, 실행화면이 출력된 상태에서, 휴대 전자기기가 제1상태에서 뒤로 폴딩되는 경우에, 상기 실행화면이 이동하게 된다. 상기 뒤로 폴딩되는 경우는, 상기 플렉서블 디스플레이부가 외부로 노출된 상태에서 휴대 전자기기가 폴딩되는 경우를 의미한다.
이 경우에, 웹 브라우저(1520)가 플렉서블 디스플레이부(251)에 출력된 상태에서 뒤로 폴딩이 시작되면, 센싱부(140)가 이를 감지한다. 상기 뒤로 폴딩된 경우를 제4상태라 하면, 상기 센싱부(140)는 제4상태를 감지하며, 상기 제어부(180)는 상기 제4상태에서 서로 반대 방향을 향하는 양 화면 중에서 어느 한 화면에 상기 웹 브라우저(1520)가 출력되도록, 상기 웹 브라우저의 위치를 이동시킨다. 이 경우에, 상기 센싱부(140)는 상기 폴딩의 기준이 되는 부분 중에서 사용자의 손에 의하여 잡히는 부분(가리는 부분)을 감지하여, 이 부분을 제외한 다른 부분에 상기 웹 브라우저(1520)를 출력할 수 있다(도 16의 (b) 참조).
이와 같이, 휴대 전자기기에서 책처럼 펼치고 접는 새로운 폼팩터가 구현됨에 따라, 펼치고 접는 동작과 연동한 새로운 유저인터페이스가 구현될 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한, 상기 컴퓨터는 휴대 전자기기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
Claims (26)
- 전면 및 후면을 구비하며, 플렉서블하게 형성되는 디스플레이부; 및
상기 디스플레이부의 후면에 오버랩되는 복수의 블록들과, 상기 복수의 블록들을 서로 연결하는 연결부를 구비하고, 상기 디스플레이부와 함께 폴딩가능하도록 이루어지는 폴딩부를 포함하며,
상기 복수의 블록들 중 적어도 일부는 인접하는 블록에 대하여 멀어지거나 가까워지는 방향으로 서로 상대 이동가능하게 배치되고,
상기 연결부는 상기 복수의 블록의 단부들에 각각 상대회전가능하게 연결되는 링크들을 구비하며,
상기 링크들 중 제1그룹은 상기 복수의 블록의 일측 및 타측을 순차적으로 연결하도록 이루어지고,
상기 링크들 중 제2그룹은 상기 제1그룹의 링크들과 교차하도록 배치되어 상기 제1그룹의 링크들의 일측 및 타측에 순차적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 블록들은 상기 디스플레이부의 일변을 따라 연장되도록 형성되며, 상기 디스플레이부가 평면인 제1상태에서 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제2항에 있어서,
상기 복수의 블록들은 상기 디스플레이부가 상기 제1상태에서 폴딩된 제2상태로 전환되면, 상기 적어도 일부가 인접하는 블록에 대하여 멀어지는 방향으로 상대이동하는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제3항에 있어서,
상기 복수의 블록들은 곡선 궤적을 따라 배치되도록 상기 제2상태에서 상기 인접하는 블록과의 이격거리가 상기 디스플레이부를 관통하는 방향을 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이부가 평면인 제1상태에서 상기 복수의 블록들에 상기 가까워지는 방향으로 힘을 가하는 가압모듈을 더 포함하는 휴대 전자기기. - 제5항에 있어서,
상기 가압모듈은 상기 디스플레이부를 관통하는 방향을 따라 상기 복수의 블록들의 일단에 인접한 부분에 힘을 가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제1항에 있어서,
상기 휴대 전자기기의 본체에 고정되며, 상기 복수의 블록들을 사이에 두도록 배치되는 제1 및 제2고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제1항에 있어서,
상기 블록들에는 상기 블록들의 사이를 덮도록 복수의 플레이트들이 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제8항에 있어서,
상기 복수의 플레이트들은 적어도 일부가 인접하는 플레이트와 중첩되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제8항에 있어서,
상기 휴대 전자기기의 본체는 상기 디스플레이부가 배치되는 전면과, 상기 복수의 플레이트들이 배치되는 후면을 구비하고, 상기 복수의 플레이트들은 상기 후면에서 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2그룹의 링크들과 상기 제1그룹의 링크들은 서로 교차하는 부분에서 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제13항에 있어서,
상기 제2그룹의 링크들은 링크 몸체의 양단 사이에서 돌출되는 돌출부를 구비하며, 상기 돌출부는 상기 교차하는 부분에 배치되어 상기 제1그룹의 링크들과 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제14항에 있어서,
상기 제2그룹의 링크들은 상기 돌출부와 상기 링크 몸체의 단부 사이에 형성되는 홈을 구비하며,
상기 홈은 상기 디스플레이부가 폴딩된 제2상태에서 상기 제2그룹의 링크들의 단부를 수용하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제1항에 있어서,
상기 링크들은 3부분에서 서로 연결되는 3점 링크로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제1항에 있어서,
상기 휴대 전자기기의 본체의 측면에는 유연재질로 형성되는 커버가 장착되는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제17항에 있어서,
상기 커버는 상기 본체의 측면을 따라 복수의 지점에서 접히도록 형성되는 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
플렉서블 디스플레이;
상기 플렉서블 디스플레이와 오버랩되도록 배치되는 제1부재; 및
상기 제1부재와 오버랩되도록 배치되는 제2부재를 포함하는 휴대 전자기기. - 제19항에 있어서,
상기 제1부재 및 제2부재 중 적어도 하나는 특정 온도에서의 형상을 기억하여 복원되는 형상기억합금 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제19항에 있어서,
상기 제1부재 및 제2부재 중 어느 하나는 다른 하나보다 강성이 낮은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제19항에 있어서,
상기 플렉서블 디스플레이는,
상기 폴딩부와 오버랩되는 폴딩영역과, 상기 폴딩영역의 양측에 형성되며 상기 제1부재에 결합되는 제1영역 및 제2영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이부는 휴대 전자기기 본체의 전면에 배치되며,
상기 본체의 후면을 형성하는 후면 커버는 외력에 의하여 변형되도록 플렉서블하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 전자기기. - 적어도 일부가 플렉서블하게 형성되는 본체;
상기 본체의 일면에 배치되며, 평면인 제1상태와 폴딩된 제2상태 사이에서 상태 변경가능하도록 플렉서블하게 형성되는 디스플레이부; 및
상기 디스플레이부를 지지하도록 상기 본체에 장착되며, 외력에 의하여 폴딩가능하도록 이루어지는 폴딩부를 구비하며,
상기 폴딩부는,
적어도 일부가 상기 디스플레이부에 의하여 덮이도록 배치되며, 상기 폴딩부의 폴딩에 따라 서도 상대이동하도록 형성되는 복수의 블록들; 및
상기 복수의 블록들을 순차적으로 연결하도록 형성되는 연결부를 구비하고,
상기 연결부는 상기 복수의 블록의 단부들에 각각 상대 회전가능하게 연결되는 링크들을 구비하며,
상기 링크들 중 제1그룹은 상기 복수의 블록의 일측 및 타측을 순차적으로 연결하도록 이루어지고,
상기 링크들 중 제2그룹은 상기 제1그룹의 링크들과 교차하도록 배치되어 상기 제1그룹의 링크들의 일측 및 타측에 순차적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 전자기기. - 제24항에 있어서,
상기 복수의 블록들은 일방향을 따라 긴 바 형태로 형성되며, 상기 제1상태에서 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 전자기기. - 제25항에 있어서,
상기 복수의 블록들은 상기 디스플레이부가 상기 제1상태에서 상기 제2상태로 전환되면, 상기 연결부에 구비되는 연결축을 기준으로 일단이 틸팅하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 전자기기.
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