KR101534428B1 - 플렉시블 디스플레이를 구비하는 전자 디바이스 - Google Patents

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스콧 에이. 마이어스
스티븐 브라이언 린치
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저메이 씨. 프랭클린
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Abstract

플렉시블 디스플레이 및 내부 컴포넌트를 포함하는 전자 디바이스가 제공될 수 있다. 내부 컴포넌트는 플렉시블 디스플레이 아래에 위치될 수 있다. 내부 컴포넌트는 플렉시블 디스플레이를 통해 사운드를 전송하는 스피커와 같은 출력 디바이스, 또는 사용자에 의해 감지되는 방식으로 디스플레이를 변형시키는 액츄에이터일 수 있다. 내부 컴포넌트는 또한 플렉시블 디스플레이를 통해 사운드 또는 압력 정보를 수신하는 마이크로폰 또는 압력 센서일 수 있다. 구조적 컴포넌트들은 디바이스의 사용자에게 촉각 피드백을 제공하기 위해 플렉시블 디스플레이를 영구적으로 또는 일시적으로 변형하기 위해 이용될 수 있다. 전자 디바이스들은 플렉시블 디스플레이 층을 포함하는 하나 이상의 플렉시블 층으로 형성된 오목 디스플레이 또는 볼록 디스플레이를 구비할 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 일부분들은 디스플레이 기반 스피커 구조물을 위한 스피커 멤브레인으로서 이용될 수 있다.

Description

플렉시블 디스플레이를 구비하는 전자 디바이스{ELECTRONIC DEVICES WITH FLEXIBLE DISPLAYS}
<관련출원>
본 출원은 2011년 6월 28일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/171,295호, 2011년 5월 16일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/108,256호, 2011년 7월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/184,303호, 2012년 3월 16일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/422,724호, 2011년 3월 21일자로 출원된 가특허 출원 제61/454,894호, 2011년 3월 21일자로 출원된 가특허 출원 제61/454,936호, 및 2011년 3월 21일자로 출원된 가특허 출원 제61/454,950호에 대해 우선권을 주장하며, 이들은 그 전체 내용이 참조에 의해 여기에 포함된다.
<기술분야>
본 발명은 일반적으로는 플렉시블 디스플레이에 관한 것이고, 더 구체적으로는 플렉시블 디스플레이를 구비하는 전자 디바이스에 관한 것이다.
휴대용 컴퓨터 및 셀룰러 전화기와 같은 전자 디바이스들은 종종 강성(rigid) 디스플레이 구조물로 만들어진 강성 디스플레이를 구비한다. 예를 들어, 액정 디스플레이(LCD)는 사용자에게 시각적 피드백을 제공하기 위한 디스플레이 픽셀들을 구비하는 박막 트랜지스터 층, 디스플레이 픽셀들에 컬러를 제공하기 위한 컬러 필터 층, 사용자로부터의 터치 입력을 수집하기 위한 터치 스크린 패널, 및 디스플레이 및 내부 컴포넌트를 보호하기 위한 커버 글래스 층과 같은 강성 디스플레이 구조물들의 스택으로 형성될 수 있다.
종래의 디바이스는 또한 버튼, 마이크로폰, 스피커 및 다른 컴포넌트들과 같은 입력-출력 컴포넌트들을 가질 수 있다. 통상적으로는, 이러한 입력-출력 컴포넌트들의 동작을 수용하기 위해, 종래의 디바이스의 하우징 내에 개구들이 형성된다. 예를 들어, 스피커 및 마이크로폰 포트를 수용하기 위해 디바이스 하우징 내에 개구가 형성될 수 있고, 스피커 포트 및 메뉴 버튼을 수용하기 위해 디스플레이 커버 글래스 층 내에 개구가 형성될 수 있다.
입력-출력 컴포넌트들을 수용하기 위해 이들 개구를 포함시키는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 예를 들어, 개구의 존재는 심미적으로 매력적이지 않고, 주위 노출로 인한 손상의 위험을 상승시킬 수 있고, 사용자에게 이미지를 디스플레이하기 위해 이용될 수 있는 활성 디스플레이 영역의 양을 감소시킬 수 있다.
이들 입력-출력 컴포넌트를 탑재하는 데에 이용할 수 있는 면적 자원(real estate)이 거의 없는 경우가 많다. 예를 들어, 입력-출력 컴포넌트들은 종종 디스플레이의 비활성 부분 아래에 탑재되거나 전자 디바이스 하우징의 측벽들 내에 탑재된다.
스피커와 같은 입력-출력 컴포넌트들의 크기 및 개수는 이들 위치에서 이용가능한 공간의 양에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 종래의 디바이스는 디스플레이의 비활성 부분 아래에 탑재된 단일 스피커를 가질 수 있다. 그러한 스피커의 크기 및 품질은 디스플레이의 비활성 부분 내의 공간 부족에 의해 제한될 수 있다. 추가로, 디스플레이의 비활성 부분에 스피커를 탑재하면, 디스플레이의 비활성 부분에 바람직하지 않은 폭의 증가를 가져올 수 있다.
평면 커버 글래스 층들을 갖는 디바이스는 표면에 낙하된 때, 흠집이나 손상이 쉽게 발생할 수 있다. 사용자는 보호용 케이스를 이용하여 낙하 이벤트로 인한 흠집 및 손상을 최소화할 수 있다. 그러나, 많은 사용자들에게 있어서, 보호용 케이스는 편리하거나 심미적으로 매력적이지 않을 수 있다.
종종 최소 크기의 휴대용 디바이스를 만드는 것이 바람직하다. 휴대용 전자 디바이스의 사용자들은 두꺼운 디바이스보다는 얇은 디바이스가 더 바람직하다는 것을 알아낼 수 있다. 컴팩트한 휴대용 디바이스는 때로는 볼록한 하우징 형상을 갖는다. 볼록한 하우징 형상은 사용자가 심미적으로 만족스러워하는 매끈하고 얇은 외관을 유지하면서, 디바이스의 내부 체적을 증가시킬 수 있다.
볼록한 하우징을 갖는 휴대용의 컴팩트한 디바이스는 디스플레이를 가질 수 있다. 종래의 구성에서, 디스플레이는 평평하므로, 디바이스 중에서 디스플레이를 제외한 부분들만이 볼록한 형상을 가질 수 있다. 이것은 디바이스의 내부 체적을 제한할 수 있으며, 그것의 외관을 손상시킬 수 있다.
그러므로, 개선된 전자 디바이스를 제공할 수 있으면 바람직할 것이다.
전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이를 구비할 수 있다. 플렉시블 디스플레이는 하나 이상의 플렉시블 층으로 구성될 수 있고, 커버 층 상단에 또는 그 아래에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 플렉시블 디스플레이는 강성 지지 부재의 상단에 탑재될 수 있거나, 강성의 커버 층의 밑면에 탑재될 수 있다.
전자 디바이스는 또한 버튼, 마이크로폰, 스피커, (사용자로부터의 전기적 입력 또는 사용자에게의 촉각 피드백을 수신하기 위한) 압전 액츄에이터, 또는 진동기와 같은 다른 액츄에이터, 압력 센서 및 다른 컴포넌트들과 같은 사용자 인터페이스 컴포넌트(입력-출력 컴포넌트)를 구비할 수 있다. 이 컴포넌트들은 플렉시블 디스플레이의 일부분 아래에 탑재될 수 있다.
전자 디바이스의 동작 동안 디스플레이의 플렉시블함(flexibility)은 사용자가 디스플레이를 통해 컴포넌트와 상호작용하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 스피커로부터의 음파 또는 전자 디바이스 내의 액츄에이터로부터의 국지화된 진동은 플렉시블 디스플레이를 통과할 수 있다. 플렉시블 디스플레이는 또한 내부 마이크로폰, 압력 센서 또는 힘 센서(또는 다른 내부 컴포넌트)가 외부 입력을 수신하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 손가락 또는 다른 외부 개체를 이용하여 플렉시블 디스플레이를 편향시킬 수 있거나, 대기압(barometric pressure)이 플렉시블 디스플레이를 통해 모니터링될 수 있거나, 음파가 플렉시블 디스플레이를 통해 수신될 수 있다.
컴포넌트는 입력을 수신할 수 있거나, 플렉시블 디스플레이의 물리적으로 변형된 부분을 통해 출력을 공급할 수 있다 (예를 들어, 사용자가 디스플레이를 눌러서 컴포넌트를 압축시킬 때 발생하는 변형). 일부 구성들에서, 플렉시블 디스플레이의 일부분이 마이크로폰, 스피커, 압력 센서 또는 다른 전자 컴포넌트의 부분을 형성하는 멤브레인(membrane)의 역할을 할 수 있다.
사용자가 플렉시블 디스플레이를 변형시키는 것에 의해 버튼 스위치와 같은 컴포넌트를 압축시키는 능력은, 시각적 디스플레이에 이용될 수 있는 디바이스의 면적이 확대될 수 있게 해 준다. 예를 들어, 플렉시블 디스플레이의 활성 영역은 버튼 또는 스피커와 같은 컴포넌트와 겹칠 수 있다.
원한다면, 플렉시블 디스플레이는 사용자에게 오디오 또는 촉각 피드백을 제공하기 위해 내부 컴포넌트에 의해 변형될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스 내부의 구조물들이 플렉시블 디스플레이의 일부분들에 대고 눌러져서 가상 온-스크린 버튼을 위한 윤곽을 일시적으로 만들어낼 수 있거나, 키보드(키패드) 내의 키들의 위치를 정확하게 나타내는 기능을 하는 리지(ridge)들의 그리드를 일시적으로 만들어낼 수 있다.
전자 디바이스는 오목 디스플레이(concave display)를 구비할 수 있다. 오목 디스플레이의 주변 에지 부분들은 오목 디스플레이의 눌러진 중앙 부분들에 비해 상승될 수 있다. 이것은 디스플레이의 중앙 부분과의 접촉으로 인한 흠집 및 다른 손상을 감소시키는 데에 도움이 된다.
오목 디스플레이는 하나 이상의 플렉시블 디스플레이 층을 포함할 수 있고, 커버 층 상단에 또는 그 아래에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 플렉시블 디스플레이 층은 강성 지지 부재의 상단에 탑재될 수 있거나, 강성의 커버 층의 밑면에 탑재될 수 있다.
또한, 오목 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층들의 상단에 또는 그 아래에 터치 센서 어레이 층을 적층함으로써 터치 감지 기능을 포함할 수 있다. 강성 오목 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층, 터치 감지 층, 및 강성의 커버 층 또는 강성의 지지 구조물로 형성될 수 있다.
만곡된 플렉시블 디스플레이 층들로 형성된 오목 디스플레이들을 갖는 디바이스들은 전자 디바이스의 내부 체적의 이용을 최대화하는 데 도움이 될 수 있다.
전자 디바이스는 볼록 디스플레이(convex display)를 구비할 수 있다. 볼록 디스플레이는 하나 이상의 플렉시블 디스플레이 층을 포함할 수 있고, 만곡된 형상을 갖는 커버 층 상단에 또는 그 아래에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 플렉시블 디스플레이 층은 볼록한 표면을 갖는 강성 지지 부재의 상단에 탑재될 수 있거나, 볼록한 강성 디스플레이 커버 층의 오목한 밑면에 탑재될 수 있다.
볼록 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층들의 상단에 또는 그 아래에 터치 센서 어레이를 적층함으로써 터치 감지 기능을 구비할 수 있다. 강성 볼록 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층, 터치 감지 층, 및 강성의 커버 층 또는 지지 구조물로 형성될 수 있다.
만곡된 플렉시블 디스플레이 층들로 형성된 볼록 디스플레이들을 갖는 디바이스들은 전자 디바이스의 내부 체적의 이용을 최대화하는 데 도움이 될 수 있다.
커버 글래스 층과 같은 디스플레이 커버는 플렉시블 디스플레이 위에 탑재될 수 있다. 플렉시블 디스플레이는 하나 이상의 폴리머 시트로 형성된 플렉시블 기판을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이일 수 있다. 플렉시블 디스플레이는 용량성 터치 센서 전극들의 어레이를 갖는 터치 센서 층을 포함할 수 있다.
전자 디바이스 내에는 하나 이상의 디스플레이 기반 스피커 구조물이 있을 수 있다. 디스플레이 기반 스피커 구조물들은 플렉시블 디스플레이의 아래에 탑재될 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 일부분들은 디스플레이 기반 스피커 구조물을 위한 스피커 멤브레인들로서 이용될 수 있다.
플렉시블 디스플레이는 사용자에게 이미지를 디스플레이하도록 구성된 활성 영역을 가질 수 있다. 스피커 멤브레인들은 플렉시블 디스플레이의 활성 부분으로 형성될 수 있다. 디스플레이 기반 스피커 구조물들은 전자 디바이스 내의 회로망으로부터의 전기적 오디오 신호 입력을 수신하는 트랜스듀서에 의해 구동될 수 있다. 압전 트랜스듀서, 또는 코일 및 자석으로 형성된 트랜스듀서는 디스플레이 기반 스피커 구조물들을 구동하기 위해 이용될 수 있다.
스피커 멤브레인으로서 이용되는 플렉시블 디스플레이의 일부분을 보강하기 위해 보강 구조물(stiffening structure)이 이용될 수 있다. 보강 구조물은 보강 재료 시트들 사이에 삽입된 폼(foam) 층으로 형성될 수 있다. 보강 구조물은 스피커 멤브레인이 트랜스듀서에 정확하게 반응할 수 있게 해 주는 강하고 경량인 지지 구조물을 형성할 수 있다.
디스플레이 기반 스피커 구조물을 주변 하우징 구조물들에 부착하기 위해 서스펜션(suspension) 구조물이 이용될 수 있다. 서스펜션 구조물은 스피커 구조물과 주변 하우징 구조물들 사이에 순응성있는(pliant) 인터페이스를 형성할 수 있다. 서스펜션 구조물은 스피커 구조물이 스피커 동작 동안 진동할 수 있게 해 주면서, 스피커 구조물의 가로 방향 움직임은 억제할 수 있다.
스피커 구조물들은 원하는 주파수 응답을 달성하도록 구성될 수 있다. 스피커 구조물이 탑재되어 있는 전자 디바이스 하우징은 스피커 주파수 응답을 튜닝하기 위한 음향 포트를 구비할 수 있다. 스피커에서 이용되는 트랜스듀서의 유형은 스피커 주파수 응답을 튜닝하도록 선택될 수 있다. 스피커 체적 및 스피커 질량에 영향을 주는 내부 디바이스 컴포넌트들의 크기 및 배치는 또한 스피커 주파수 응답을 튜닝하도록 선택될 수 있다.
전자 디바이스는 디스플레이 기반 스피커 구조물들의 어레이를 구비할 수 있다. 각각의 스피커 구조물을 위한 스피커 멤브레인은 관련 보강 구조물로 보강될 수 있다. 각각의 보강된 스피커 멤브레인은 가로 방향 진동을 흡수하고, 그에 의해 이웃하는 스피커들 간의 간섭을 방지하도록 구성된 플렉시블 디스플레이의 링에 의해 둘러싸일 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 본질 및 다양한 이점은 첨부 도면 및 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 더 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 플렉시블 디스플레이 및 내부 컴포넌트들을 구비하는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 플렉시블 디스플레이를 형성하기 위해 이용될 수 있는 예시적인 디스플레이 층들의 집합의 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내부 사용자 인터페이스 컴포넌트 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 버튼 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 버튼 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 다른 실시예의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 컴포넌트 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 컴포넌트 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 다른 실시예의 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 컴포넌트 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 또 다른 실시예의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 압전 액츄에이터와 같은 액츄에이터 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 내부 구조적 컴포넌트 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 결합된 내부 인터페이스 컴포넌트 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 결합된 내부 인터페이스 컴포넌트를 구비하는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 액츄에이터 스테이지에 탑재된 결합된 내부 인터페이스 컴포넌트를 구비하는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터 스테이지에 탑재된 내부 구조적 컴포넌트 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 커버 및 액츄에이터에 탑재된 내부 구조적 컴포넌트를 구비하는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서 부근의 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 오목 디스플레이 및 베젤을 구비하는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 지지 구조물의 오목한 형상을 따르는 플렉시블 디스플레이 층을 구비하는 오목 디스플레이를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따라 접착 층에 의해 연결된 커버 층 및 플렉시블 디스플레이 층을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따라 접착 층에 의해 연결된 플렉시블 디스플레이 층, 플렉시블 터치 감지 층 및 커버 층을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따라 낙하 표면으로부터 디바이스를 보호하도록 선택된 곡률 반경을 갖는 오목 디스플레이를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 하우징 구조물로 형성된 볼록 디스플레이 및 베젤을 구비하는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따라 볼록 디스플레이 및 내부 컴포넌트들을 구비하는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따라 지지 구조물을 따르는 플렉시블 디스플레이 층을 구비하는 볼록 디스플레이를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따라 접착 층에 의해 연결된 볼록한 커버 층 및 플렉시블 디스플레이 층을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따라 접착 층에 의해 연결된 플렉시블 디스플레이 층, 터치 감지 층 및 볼록한 커버 층을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따라 디바이스의 내부 체적을 이용하도록 되어 있는 커넥터 포트 및 볼록 디스플레이를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 단면 사시도이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 볼록 디스플레이 및 내부 컴포넌트들을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 단면 사시도이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 볼록 디스플레이에 의해 실질적으로 둘러싸인 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 및 하나 이상의 스피커 구조물을 갖는 휴대용 컴퓨터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 도면이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 및 하나 이상의 스피커 구조물을 갖는 셀룰러 전화 또는 다른 핸드헬드 디바이스와 같은 예시적인 전자 디바이스의 도면이다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 및 하나 이상의 스피커 구조물을 갖는 태블릿 컴퓨터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 도면이다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 및 하나 이상의 스피커 구조물을 갖는 내장형 컴퓨터를 구비하는 컴퓨터 모니터와 같은 예시적인 전자 디바이스의 도면이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이를 형성하기 위해 이용될 수 있는 예시적인 디스플레이 층들의 집합의 도면이다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 디스플레이를 형성하기 위해 이용될 수 있는 예시적인 층들의 집합의 도면이다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따라 플렉시블 디스플레이가 스피커 구조물의 부분을 형성하는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따라 플렉시블 디스플레이가 스피커 구조물의 부분을 형성하는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 38은 본 발명의 실시예에 따라 플렉시블 디스플레이가 스피커 구조물의 부분을 형성하는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 스피커 개구를 구비하는 커버 층을 갖는 도 38에 도시된 유형의 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 40은 본 발명의 실시예에 따라 플렉시블 디스플레이가 지지 구조물로 보강된 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 41은 본 발명의 실시예에 따른 만곡된 지지 구조물을 구비하는 만곡된 플렉시블 디스플레이를 갖는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 42는 본 발명의 실시예에 따라 플렉시블 디스플레이가 단일 스피커 구조물의 부분을 형성하는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 43은 본 발명의 실시예에 따라 플렉시블 디스플레이가 스피커 구조물들의 어레이의 부분을 형성하는 예시적인 전자 디바이스의 일부분의 측단면도이다.
도 44는 본 발명의 실시예에 따라 스피커 구조물들의 어레이의 부분을 형성하는 플렉시블 디스플레이를 갖는 도 43에 도시된 유형의 예시적인 전자 디바이스의 하부도이다.
전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이를 구비할 수 있다. 플렉시블 디스플레이는 하나 이상의 플렉시블 층을 포함할 수 있다. 원한다면, 플렉시블 디스플레이는 플렉시블 또는 강성 디스플레이 커버 층과 같은 디스플레이 커버 층을 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이, 및 플렉시블 디스플레이의 뒤에 배치되거나 그것에 접하거나 그에 통합된 사용자 인터페이스 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 도 1-16은 사용자 인터페이스 컴포넌트들이 플렉시블 디스플레이의 뒤에 배치되거나 그것에 접하거나 그에 통합될 수 있는 구성의 예들을 보여준다.
일부 구성에서, 전자 디바이스는 하나 이상의 플렉시블 디스플레이 층을 갖는 오목 디스플레이를 구비할 수 있다. 도 1, 2 및 17-21은 전자 디바이스가 하나 이상의 플렉시블 디스플레이 층을 갖는 오목 디스플레이를 구비할 수 있는 구성의 예를 보여준다.
일부 구성에서, 전자 디바이스는 하나 이상의 플렉시블 디스플레이 층을 갖는 볼록 디스플레이를 구비할 수 있다. 도 1, 2 및 22-29는 전자 디바이스가 하나 이상의 플렉시블 디스플레이 층을 갖는 볼록 디스플레이를 구비할 수 있는 구성의 예를 보여준다.
일부 구성에서, 플렉시블 디스플레이의 일부분이 스피커, 마이크로폰, 레이저 마이크로폰 또는 압력 센서와 같은 전자 컴포넌트의 멤브레인 구조물을 형성할 수 있다. 도 30-44는 플렉시블 디스플레이의 일부분이 전자 컴포넌트의 멤브레인 구조물을 형성할 수 있는 구성의 예를 보여준다.
도 1-16의 예에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이 및 사용자 인터페이스 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 사용자 인터페이스 컴포넌트는 버튼, 스위치, 마이크로폰, 솔레노이드, 모터 및 압전 액츄에이터와 같은 액츄에이터, 커넥터 포트, 터치 스크린, 근접 센서, 및 사용자 또는 주변 환경으로부터 입력을 받아들이거나 그에 정보를 전송하기 위한 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
플렉시블 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층(예를 들어, 플렉시블 유기 발광 다이오드 어레이), 플렉시블 터치 감지 층(예를 들어, 용량성 터치 센서를 위한 투명 커패시터 전극들의 어레이를 구비하는 폴리머 시트), 플렉시블 기판 층 등과 같은 플렉시블 층들로 형성될 수 있다. 원한다면, 이 플렉시블 층들은 플렉시블 또는 강성의 커버 층(때로는 커버 글래스라고 지칭됨)으로 커버될 수 있거나, 또는 지지 구조물(예를 들어, 플렉시블 층들의 밑면 상의 강성의 지지 구조물)에 의해 지지될 수도 있다. 강성의 커버 층에 의해 커버되는 플렉시블 디스플레이를 구비하는 전자 디바이스들에서, 커버 층들은 사용자 인터페이스 디바이스의 부근에서 디스플레이의 플렉시블 층들에의 접근을 제공하는 개구를 구비할 수 있다. 예를 들어, 커버 글래스 층은 버튼 부재가 커버 글래스 층에 대하여 움직이는 것을 허용하는 개구를 가질 수 있다. 버튼 부재가 개구 내에서 움직일 때, 아래에 있는 플렉시블 디스플레이의 부분들이 (예를 들어, 관련 스위치의 작동을 허용하기 위해) 변형될 수 있다.
플렉시블 디스플레이 중 사용자에게 시각적 정보를 디스플레이하기 위해 이용될 수 있는 부분의 면적을 최대화하기 위해, 사용자 인터페이스 컴포넌트는 플렉시블 디스플레이의 뒤에 배치되거나 그것에 접하거나 그에 통합될 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 변형가능성(deformable nature)은, 디스플레이를 사용자 인터페이스 컴포넌트들과 접촉하도록 이동시키는 것에 의해, 또는 그렇지 않으면 (예를 들어, 사운드가 플렉시블 디스플레이를 통과하게 해 주거나 내부 압력 센서에 의해 외부 환경의 대기압 측정이 이루어질 수 있게 해 주기 위해) 디스플레이가 국지적으로 구부러지게 해 주는 것에 의해, 사용자가 사용자 인터페이스 컴포넌트(입력-출력 컴포넌트)와 상호작용하게 해 줄 수 있다. 원한다면, 플렉시블 디스플레이의 일부분이 전기적 컴포넌트의 멤브레인 부분을 형성할 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 일부분으로 형성되는 멤브레인을 구비할 수 있는 컴포넌트들은 마이크로폰, 레이저 마이크로폰, 압력 센서, 스피커 등을 포함한다.
플렉시블 디스플레이를 구비할 수 있는 유형의 예시적인 전자 디바이스가 도 1에 도시되어 있다.
전자 디바이스(10)는 휴대용 전자 디바이스 또는 다른 적절한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 손목 시계 디바이스, 펜던트 디바이스 또는 다른 착용가능하거나 소형인 디바이스와 같이 다소 작은 디바이스, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어 등일 수 있다.
디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 때로는 케이스라고도 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 글래스, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등), 다른 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 몇몇 상황에서, 하우징(12)의 부분들은 유전체 또는 다른 저전도율 재료로 형성될 수 있다. 다른 상황들에서, 하우징(12), 또는 하우징(12)을 구성하는 구조물들의 적어도 일부는 금속 요소들로 형성될 수 있다.
디바이스(10)는 플렉시블 디스플레이(14)와 같은 플렉시블 디스플레이를 가질 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14)는 복수의 재료 층으로 형성될 수 있다. 이 층들은 용량성 터치 센서 어레이를 형성하도록 ITO(indium tin oxide) 전극 또는 다른 적절한 투명 전극들의 패턴이 퇴적되어 있는 층과 같은 터치 센서 층을 포함할 수 있다. 이 층들은 디스플레이 픽셀들의 어레이를 포함하는 층도 포함할 수 있다. 터치 센서 층 및 디스플레이 층은 (예로서) 10 마이크로미터 내지 0.5mm의 두께 또는 다른 적절한 두께를 갖는 플렉시블 폴리머 시트 또는 다른 기판을 이용하여 형성될 수 있다.
디스플레이 픽셀 어레이는 예를 들어 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이일 수 있다. 다른 유형의 플렉시블 디스플레이 픽셀 어레이(예를 들어, 전자 잉크 디스플레이 등)도 형성될 수 있다. 여기에서는 때때로 플렉시블 디스플레이(14)를 형성하기 위해 OLED 기술을 이용하는 것이 예로서 기술된다. 그러나, 이것은 예시에 지나지 않는다. 플렉시블 디스플레이(14)는 임의의 적절한 플렉시블 디스플레이 기술을 이용하여 형성될 수 있다. OLED 기술에 기반을 둔 플렉시블 디스플레이의 사용은 예시에 지나지 않는다.
이러한 기능적 디스플레이 층들(즉, OLED 어레이 및 선택적인 터치 센서 어레이)에 더하여, 디스플레이(14)는 하나 이상의 구조적 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(14)는 플렉시블 또는 강성의 커버 층으로 커버될 수 있고/거나 지지 구조물(예를 들어, 강성 지지물) 상에 탑재될 수 있다. 접착 층들은 플렉시블 디스플레이 층들을 서로 부착하는 데에 이용될 수 있으며, 플렉시블 디스플레이 층들을 강성 및 플렉시블 구조적 층들에 탑재하는 데에 이용될 수 있다.
디스플레이(14)를 위한 커버 층이 플렉시블한 디스플레이(14)의 구성에서, 플렉시블 층들의 존재에 의존하는 입력-출력 컴포넌트들은 디스플레이 아래의 임의의 적절한 위치에서(예를 들어, 디스플레이의 주변 부분들을 따라, 디스플레이의 중앙 부분 내에 등) 탑재될 수 있다. 플렉시블 층들이 강성의 커버 글래스 층 또는 다른 강성의 커버 층에 의해 커버되는 디스플레이(14)를 위한 구성들에서, 강성 층은 하나 이상의 개구를 구비할 수 있고, 전자 컴포넌트들은 개구들 아래에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 강성의 커버 층은 버튼(17)을 위한 원형 개구(16) 및 스피커 포트 개구(18)(예를 들어, 사용자를 위한 이어 스피커를 위한 것)와 같은 스피커 포트 개구와 같은 개구를 가질 수 있다. 디바이스(10)는 다른 개구들(예를 들어, 음량 버튼, 벨소리 버튼, 슬립 버튼 및 다른 버튼을 수용하기 위한 디스플레이(14) 및/또는 하우징(12) 내의 개구들, 오디오 잭, 데이터 포트 커넥터, 이동식 매체 슬롯 등을 위한 개구들)을 또한 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 플렉시블 디스플레이(14) 중에서 주변 영역들(20I)과 같은 부분들은 비활성일 수 있고, 디스플레이(14) 중에서 직사각형 중앙 부분(20A)(점선(20)에 의해 경계가 정해짐)과 같은 부분들은 디스플레이(14)의 활성 부분에 대응할 수 있다. 활성 디스플레이 영역(20A)에서, 이미지 픽셀들의 어레이는 디바이스(10)의 사용자에게 텍스트 및 이미지를 제시하기 위해 이용될 수 있다. 활성 영역(20A)에서, 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 사용자와의 상호작용 및 입력을 위한 터치 감지 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 원한다면, 도 1의 영역들(20I 및 20A)과 같은 영역들은 둘 다 디스플레이 픽셀들을 구비할 수 있다(즉, 디바이스(10)와 같은 디바이스의 정면의 평평한 표면 전체의 전부 또는 실질적으로 전부가 디스플레이 픽셀들로 커버될 수 있음).
원한다면, 디바이스(10)는 플렉시블 디스플레이(14)의 선택적인 강성의 커버 층 내에서 각각 개구들(16 및 18)과 같은 개구들을 점유하는 버튼들(17) 또는 스피커 컴포넌트(19)와 같은 내부 사용자 인터페이스 컴포넌트들을 가질 수 있다. 버튼들(17)은 돔 스위치 또는 다른 스위치 회로망에 기반을 둘 수 있다. 버튼들(17)은 푸시 버튼(예를 들어, 순간 버튼(momentary buttons)), 슬라이더 스위치, 록커 스위치(rocker switch) 등을 형성하는 버튼 부재들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)는 플렉시블 디스플레이(14)의 일부분에 상승된 구조물을 추가하는 구조적(structural) 컴포넌트(22)와 같은 내부 구조적 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)는 완전하게 디바이스(10)의 내부에 있을 수 있지만 플렉시블 디스플레이(14)와의 물리적 상호작용을 통해 사용자 또는 주변 환경으로부터의 입력을 수신하는 인터페이스 컴포넌트들(24 및 26)과 같은 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(22, 24 및 26)은 플렉시블 디스플레이(14)의 활성 영역(20A) 또는 비활성 영역(20I) 내에 위치될 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(22, 24 및 26)은 서로 분리되어 위치될 수 있거나, 구조적 및 내부적 특징부들을 갖는 결합된 컴포넌트를 형성하기 위해 함께 위치될 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(24 및 26)은 플렉시블 디스플레이(14)가 컴포넌트들(24 또는 26)과 접촉하기 위해서는 반드시 변형되도록 플렉시블 디스플레이(14)의 아래에 위치될 수 있거나, 원한다면, 플렉시블 디스플레이(14)와의 지속적인 접촉을 유지하도록 위치될 수 있다.
예시적인 디스플레이의 분해 사시도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 플렉시블 디스플레이(14)는 플렉시블 디스플레이 층(14A), 터치 감지 층(14B) 및 커버 층(14C)을 포함하는 복수의 층을 적층함으로써 형성될 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14)는 또한 접착 층, 광학 필름, 또는 다른 적절한 층들과 같은 다른 재료 층을 포함할 수 있다. 플렉시블 디스플레이 층(14)은 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전자 잉크 소자, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트, 또는 플렉시블 디스플레이와 호환가능한 다른 적절한 이미지 픽셀 구조물들로 형성된 이미지 픽셀들을 포함할 수 있다.
터치 감지 층(14B)은 수평 투명 전극들(32) 및 수직 투명 전극들(34)과 같은 용량성 터치 전극들을 포함할 수 있다. 터치 감지 층(14B)은 일반적으로, 용량성, 저항성, 광학적, 음향적, 유도성 또는 기계적 측정, 또는 터치 감지 층(14B)의 부근에서의 1회 이상의 터치 또는 유사 터치(near touch)의 발생에 관하여 측정될 수 있는 임의의 현상에 기초하여, 터치 감지 층(14B) 상에서의 1회 이상의 터치 또는 유사 터치의 위치를 검출하도록 구성될 수 있다.
검출된 터치들의 측정치들을 프로세싱하여 하나 이상의 제스처를 식별하고 추적하기 위해, 소프트웨어 및/또는 하드웨어가 이용될 수 있다. 제스처는 터치 감지 층(14B) 상에서의 정적(stationary)이거나 정적이지 않은, 1회 또는 복수회의, 터치 또는 유사 터치에 대응할 수 있다. 제스처는 본질적으로 동시에, 인접하여, 또는 연속하여, 탭핑(tapping), 누르기(pressing), 흔들기(rocking), 스크러빙(scrubbing), 트위스팅(twisting), 배향 변경(changing orientation), 변하는 압력으로 누르기 등과 같이, 터치 감지 층(14B) 상에서 특정한 방식으로 하나 이상의 손가락 또는 다른 개체를 움직이는 것에 의해 수행될 수 있다. 제스처는 임의의 다른 손가락 또는 손가락들 간의, 또는 그들을 이용한 핀칭(pinching), 슬라이딩(sliding), 스와이핑(swiping), 회전(rotating), 플렉싱(flexing), 드래깅(dragging) 또는 탭핑(tapping) 모션을 특징으로 할 수 있지만 그에 한정되지는 않는다. 하나 이상의 손으로, 한명 이상의 사용자에 의해, 또는 그들의 임의의 조합으로 단일 제스처가 수행될 수 있다.
커버 층(14C)은 플라스틱 또는 글래스(때로는 디스플레이 커버 글래스라고 지칭됨)로 형성될 수 있고, 플렉시블 또는 강성일 수 있다. 원한다면, 커버 층(14C)의 주변 비활성 부분들(20I)의 내부 표면은 검정 잉크와 같은 불투명한 마스킹 층을 구비할 수 있다.
터치 감지 플렉시블 디스플레이 섹션(14AB)은 디스플레이 픽셀 어레이 층(14A) 및 선택적인 터치 센서 층(14B)으로 형성될 수 있다.
도 3은 내부 사용자 인터페이스 컴포넌트(24) 부근의 플렉시블 디스플레이(14)의 일부분의 측단면도이다. 플렉시블 디스플레이(14)는 압력 하에서, 자신의 본래의 형상으로부터 변형될 수 있다. 예를 들어, 플렉시블 디스플레이(14)는 사용자에 의해 또는 다른 외부 힘에 의해 방향(40)으로 가해지는 압력에 의해 편향될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방향(40)으로의 압력은 플렉시블 디스플레이(40)가 점선(44)에 의해 나타난 바와 같이 변형되게 할 수 있다. 내부 컴포넌트(24)는 플렉시블 디스플레이(14)의 변형으로 인한 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 내부 컴포넌트(24)는 또한 방향(42)으로 일시적인 복구(복원) 압력을 제공할 수 있다.
방향(42)으로의 압력은 플렉시블 디스플레이(14)가 점선(46)에 의해 나타난 바와 같이 디바이스(10)의 바깥쪽으로 일시적으로 변형되게 할 수 있다. 원한다면, 방향(42)으로의 압력은 디스플레이(14)의 표면 상에서 원하는 촉각 감각을 디바이스(10)의 사용자에게 제공하기 위해 디스플레이(14)를 변형시키는 내부 액츄에이터에 의해 형성될 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14)는 점선(44)에 의해 나타난 것과 같은 변형에 후속하여, 플렉시블 디스플레이가 그것의 본래의 형상으로 되돌아가기 전에 점선(46)에 의해 나타난 바와 같이 디바이스(10)의 바깥쪽으로 일시적으로 변형하게 하는 자연스러운 복원력을 가질 수 있다. 내부 컴포넌트(24)는 버튼, 모터, 솔레노이드, 진동기 또는 압전 액츄에이터와 같은 액츄에이터, 압력 센서, 마이크로폰 또는 스피커와 같은 오디오 컴포넌트, 또는 다른 컴포넌트일 수 있다. 디스플레이(14)가 플렉시블하므로, 이들 컴포넌트는 디스플레이(14)에 의해 커버되더라도 효과적으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰 및 스피커와 같은 오디오 컴포넌트는 플렉시블 디스플레이(14)를 통해 사운드를 수신하고 전송할 수 있다. 대기압 센서 또는 힘 센서가 또한 플렉시블 디스플레이(14)를 통해 입력을 수신할 수 있다. 액츄에이터와 같은 컴포넌트들은 (예를 들어, 사용자에게 온 스크린 버튼 또는 버튼 그룹이 위치되어 있는 곳을 나타내기 위해) 플렉시블 디스플레이의 표면 상에 상승된 리지(raised ridge) 또는 다른 외부 특징부들을 일시적으로 생성하는 데 이용될 수 있다. 디스플레이(14) 중 그 아래에 컴포넌트들(24)이 탑재되는 부분은 활성(즉, OLED 픽셀들 또는 다른 디스플레이 픽셀들을 포함하는 디스플레이의 일부분)일 수도 있거나 비활성(즉, 활성 영역 외부의 디스플레이의 주변 부분)일 수도 있다.
도 4는 디바이스(10)의 버튼(17) 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 버튼(17)은 커버 층(14C)의 개구(16) 내에서 왕복하는 버튼 부재(52)와 같은 버튼 부재를 가질 수 있다. 사용자가 방향(58)으로 버튼 부재(52)의 외부를 누를 때, 버튼 부재(52)는 터치 감지 플렉시블 디스플레이 섹션(층)(14AB)을 압박할 수 있다. 터치 감지 플렉시블 디스플레이 섹션(14AB)은 돔 스위치(56)와 같은 돔 스위치 또는 다른 스위치 메커니즘을 내리누르도록 변형되어, 그에 의해 스위치를 활성화할 수 있다(예를 들어, 내부 스위치 단자들을 함께 단락시켜 스위치를 폐쇄함). 돔 스위치(56)와 같은 돔 스위치들은 원한다면 인쇄 회로(54)와 같은 인쇄 회로에 탑재될 수 있다. 돔 스위치(56)는, 사용자가 버튼 부재(52)로부터의 압력을 해제할 때, 터치 감지 플렉시블 디스플레이 섹션(14AB)을 방향(60)으로 바깥쪽으로 밀어내는 돔 형상 바이어싱 부재를 가질 수 있다. 돔 스위치(54) 및 인쇄 회로(54)는 플렉시블 디스플레이(14) 뒤의 지지 구조물(50)과 같은 지지 구조물 내로 리세스될 수 있다. 버튼 부재(52)와 같은 버튼 부재를 바이어싱하는 스프링 기반 바이어싱 부재 또는 다른 바이어싱 구조물들을 갖는 스위치들과 같은 다른 유형의 스위치들도 원한다면 이용될 수 있다. 돔 형상 바이어싱 구조물을 갖는 돔 스위치의 사용은 예시에 지나지 않는다.
도 5는 디바이스(10)의 버튼(17) 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 5의 예시적인 실시예는, 플렉시블 디스플레이(14)의 커버 층(14C)이 강성의 커버 층이 아니라 플렉시블 커버 층이라는 점에서 도 4의 예시적인 실시예와 다르다. 플렉시블 디스플레이(14)가 플렉시블 커버 층(14C)을 포함하는 실시예에서, 버튼(17)은 돔 스위치(56) 및 인쇄 회로(54)를 포함한다. 도 5의 실시예에서, 사용자는 플렉시블 디스플레이(14)의 외부를 방향(58)으로 누를 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14)는 돔 스위치(56) 또는 다른 스위치 메커니즘을 내리누르도록 변형되어, 스위치를 활성화할 수 있다. 도 4에서와 같이, 돔 스위치(56)와 같은 돔 스위치들은 원한다면 인쇄 회로(54)와 같은 인쇄 회로에 탑재될 수 있다. 돔 스위치(56)는, 사용자가 버튼 부재(52)로부터의 압력을 해제할 때, 플렉시블 디스플레이(14)를 방향(60)으로 바깥쪽으로 밀어내는 돔 형상 바이어싱 부재를 가질 수 있다. 돔 스위치(54) 및 인쇄 회로(54)는 플렉시블 디스플레이(14) 뒤의 지지 구조물(50) 내에 탑재될 수 있다. 다른 유형의 스위치들은 버튼 부재(52)와 같은 버튼 부재를 바이어싱하기 위해, 스프링 기반 바이어싱 부재 또는 다른 바이어싱 구조물들을 이용할 수 있다. 돔 형상 바이어싱 구조물을 갖는 돔 스위치의 사용은 예시에 지나지 않는다.
버튼(17)에 접근하기 위한 플렉시블 디스플레이(14) 내의 개구를 필요로 하지 않고서 디바이스(10)에 플렉시블 디스플레이(14)를 제공하면, 플렉시블 디스플레이(14)는 중단 없이 버튼(17) 위로 연장될 수 있다. 도 4 및 도 5의 구성들 둘 다에서, 플렉시블 디스플레이 중 버튼과 겹치는 부분은 활성 디스플레이 부분 또는 비활성 디스플레이 부분일 수 있다. 활성 디스플레이 부분이 버튼 및 다른 컴포넌트들과 겹치도록 구성될 때, 일반적으로 활성 디스플레이 부분에 이용할 수 있는 면적이 더 많게 된다. 버튼(17)(또는 다른 컴포넌트) 위의 플렉시블 디스플레이(14)의 존재는 또한 디바이스(10)의 내부에 수분 또는 먼지가 들어갈 위험성을 감소시킬 수 있다.
도 6은 오디오 컴포넌트(19) 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 오디오 컴포넌트(19)는 플렉시블 디스플레이(14) 뒤의 섀시(50) 내로 리세스될 수 있다. 오디오 컴포넌트(19)는 디바이스(10)의 사용자에게 사운드를 제공하기 위한 스피커, 또는 사용자 또는 외부 환경으로부터의 입력을 수신하기 위한 마이크로폰일 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서, 사운드는 플렉시블 디스플레이(14)를 통해 마이크로폰으로, 또는 스피커로부터 전송될 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14) 중 오디오 컴포넌트(19)와 겹치는 부분은 활성 또는 비활성일 수 있다. 컴포넌트(19)가 디스플레이(14)의 활성 영역의 일부로 커버되는 구성은, 플렉시블 디스플레이(14)의 활성 영역(20A)의 크기가 증가되는 것을 허용할 수 있다. 오디오 컴포넌트(19) 위의 플렉시블 디스플레이(14)의 존재는 또한 수분 또는 먼지가 디바이스(10)의 내부에 들어갈 위험을 감소시킬 수 있다.
도 7은 오디오 컴포넌트(19)의 다른 실시예의 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 7의 예시적인 실시예에서, 오디오 컴포넌트(19)는 다이어프램(70)과 같은 다이어프램을 포함하는 스피커 또는 마이크로폰일 수 있다. 다이어프램(70)은 플렉시블 디스플레이(14)의 밑면에 부착된 별개의 구조물로 형성될 수 있거나, 플렉시블 디스플레이(14)의 일부로 형성될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서와 같이, 오디오 컴포넌트(19)는 지지 구조물들(50) 내에 탑재될 수 있다. 오디오 컴포넌트(19)는 자석(74)과 같은 자석, 및 전류가 흐를 수 있는 코일(72)과 같은 코일을 포함할 수 있다. 오디오 컴포넌트(19)가 스피커인 경우, 다이어프램(70) 내에 움직임을 유도하고, 그로써 플렉시블 디스플레이(14)를 통해 사운드를 방출하기 위해, 코일(72)을 통해 전류가 구동될 수 있다. 오디오 컴포넌트(19)가 마이크로폰인 경우, 디바이스(10)의 외부로부터 발원한 음파는 플렉시블 디스플레이(14) 내에 진동을 유도할 수 있고, 그 진동은 다이어프램(70)에, 그리고 결국에는 전류가 유도될 수 있는 코일(72)에 전송된다. 코일(72) 내에 생성된 전류는 사운드 정보를 디바이스(10)에 전송하기 위해 이용될 수 있다. 다이어프램(70)은 플렉시블 디스플레이(14)와 접촉하는 별개의 부재일 수 있거나, 플렉시블 디스플레이(14)에 통합된 부분일 수 있다.
도 8은 오디오 컴포넌트(19)의 다른 가능한 실시예의 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 오디오 컴포넌트(19)는 디바이스(10) 외부에서 발원한 사운드에 의해 유도된 플렉시블 디스플레이(14) 내의 진동을 이용하여 디바이스(10)에 전송될 신호를 생성하는 레이저 마이크로폰일 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 오디오 컴포넌트(19)는 지지 구조물들(50) 내에 리세스될 수 있다. 오디오 컴포넌트(19)는 레이저 컴포넌트(80)와 같은 발광 컴포넌트를 포함할 수 있다. 레이저 컴포넌트(80)는 플렉시블 디스플레이(14)의 방향으로 레이저 빔(84)과 같은 레이저 빔을 방출할 수 있다. 레이저 빔(84)은 플렉시블 디스플레이(14)로부터 반사될 수 있고, 반사된 레이저 빔(86)과 같은 반사된 레이저 빔은 레이저 흡수 컴포넌트(82)에 의해 흡수될 수 있다.
레이저 빔(84) 및 반사된 레이저 빔(86)은 플렉시블 디스플레이(14)로부터 컴포넌트(80) 및 컴포넌트(82)까지의 거리(88)에서의 변화들을 모니터링하기 위해, 레이저(80) 및 광 감지 소자(82)와 결합하여 이용될 수 있다. 디바이스(10) 외부에서 발원된 음파는 거리(88)가 발진(oscillate)하게 하는 진동을 플렉시블 디스플레이(14) 내에 유도할 수 있다. 거리(88)에서의 발진은 디바이스(10)에 의해 사운드 관련 정보로 변환될 수 있다.
도 9는 도 1의 컴포넌트(22)와 같은 컴포넌트 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 9에 도시된 실시예에서, 컴포넌트(22)는 압전 액츄에이터(90)와 같은 액츄에이터를 포함할 수 있다. 압전 액츄에이터(90)와 같은 압전 액츄에이터는 인가된 제어 전압에 응답하여 형상(예를 들어, 두께)이 달라질 수 있고, 압축된 때에 출력 전압을 만들어낼 수 있다(즉, 액츄에이터(90) 내의 압전 소자는 제어가능한 액츄에이터로서의 역할을 하는 것에 더하여 힘 센서의 역할도 할 수 있음). 디바이스(10)의 사용자는 방향(92)으로 플렉시블 디스플레이(14)에 힘을 가할 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14)는 압전 소자(90) 또는 다른 힘 센서에 기계적 압력을 가하도록 변형되어, 디바이스(10)에 전송될 수 있는 전압을 유도한다. 반대로, 압전 액츄에이터(90)는 디바이스(10)의 사용자에게 촉각 피드백을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 압전 액츄에이터(90)의 표면들에 인가된 전압 차는 압전 액츄에이터(90)의 팽창을 유도할 수 있다. 그러면, 압전 액츄에이터(90)는 방향(94)으로 플렉시블 디스플레이(90)를 변형하여, 디바이스(10)의 사용자에게 촉각 피드백을 제공할 수 있다.
도 10은 디바이스(10)의 구조적 컴포넌트(22) 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 구조적 컴포넌트(22)는 플렉시블 디스플레이(14) 내에 변형(102)과 같은 영구적인 변형을 야기하여, 디스플레이(14) 내의 터치 감지 층(14B)의 부분(101)의 위치를 디바이스(10)의 사용자에게 나타낼 수 있다. 예를 들어, 부분(101)은 플렉시블 디스플레이(14)에 디스플레이되는 가상 키패드(키보드) 내의 문자 키 또는 다른 버튼일 수 있다. 디스플레이(14)에 연관된 터치 센서 어레이는 사용자 입력을 수집하기 위해 이용될 수 있다(즉, 터치 센서 어레이는 사용자가 부분(101)에 연관된 가상 키를 누른 때를 결정하기 위해 이용될 수 있음). 또한, 부분(101)의 위치는 플렉시블 디스플레이(14) 내의 관련 디스플레이 픽셀들을 이용하여 시각적으로 나타내어질 수 있다. 때로는, 사용자는 플렉시블 디스플레이(14)를 보지 않고서도 부분(101)의 위치를 찾을 수 있기를 원할 수 있다. 구조적 컴포넌트(22)를 이용하여 부분(101) 부근에서 플렉시블 디스플레이(14)를 변형시키는 것은, 사용자가 시각적 도움 없이 부분(101)을 찾는 것을 허용할 수 있다. 구조적 컴포넌트(22)는 터치 감지 층(14B)의 단일 부분(101)의 위치를 나타내는 고립된 컴포넌트일 수도 있거나, 부분들(101)의 어레이(예를 들어, 디스플레이(14)에 디스플레이되는 가상 키패드 내의 문자, 숫자 및 기호 키들의 어레이)의 위치를 나타내는 컴포넌트들(22)의 어레이 중 하나일 수도 있다. 구조적 컴포넌트(10)는 지지 구조물들(50)에 탑재된 별개의 컴포넌트일 수도 있거나, 지지 구조물들(50)에 통합된 부분일 수도 있다.
도 11은 컴포넌트(100)와 같은 하이브리드 컴포넌트 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 컴포넌트(100)는 내부 컴포넌트(24)와 같은 내부 인터페이스 컴포넌트 및 구조적 컴포넌트(22)와 같은 구조적 컴포넌트 둘 다를 포함할 수 있다. 구조적 컴포넌트(22)는 내부 컴포넌트(24) 부근에서 플렉시블 디스플레이(14) 내에 변형(102)과 같은 영구적인 변형을 야기하여, 내부 컴포넌트(22)의 위치를 디바이스(10)의 사용자에게 나타낼 수 있다. 디바이스(10)의 사용자와 내부 컴포넌트(24) 사이의 플렉시블 디스플레이(14)의 존재는 내부 인터페이스 컴포넌트(24)의 위치를 불분명하게 할 수 있다. 인터페이스 컴포넌트(24)의 위치는 플렉시블 디스플레이(14) 내의 디스플레이 픽셀들을 이용하여 시각적으로 나타내어질 수 있다. 또한, 구조적 컴포넌트(22)를 이용하여 인터페이스 컴포넌트(24) 부근에서 플렉시블 디스플레이(14)를 변형시키는 것은, 사용자가 시각적 도움 없이 인터페이스 컴포넌트(24)를 찾게 해줄 수 있다. 컴포넌트(100)는 터치 감지 층(14B)의 단일 인터페이스 컴포넌트(24)의 위치를 나타내는 고립된 컴포넌트일 수도 있거나, 인터페이스 컴포넌트들(24)의 어레이의 위치들을 나타내는 컴포넌트들(100)의 어레이 중 하나일 수도 있다.
도 12는 내부 컴포넌트(24)가 버튼(17)과 같은 버튼인 디바이스(10)의 실시예의 사시도이다. 도 12의 실시예에서는, 도 11에서와 같이 컴포넌트(100)가 내부 컴포넌트(24) 및 구조적 컴포넌트(22)(도 11에 도시됨)를 포함한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 플렉시블 디스플레이(14) 내의 변형(102)과 같은 리지 또는 다른 변형은 버튼(17)의 위치를 나타내기 위해 이용될 수 있다.
도 13은 액츄에이터 스테이지(110)와 같은 액츄에이터에 탑재된 구조적 컴포넌트(22)와 같은 구조적 컴포넌트 및 내부 컴포넌트(24)와 같은 내부 인터페이스 컴포넌트를 포함하는 컴포넌트(100)와 같은 하이브리드 컴포넌트의 다른 예시적인 실시예의 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 컴포넌트(100)는 섀시(50) 내에 리세스될 수 있다. 액츄에이터 스테이지(110)는 플렉시블 디스플레이(14) 내의 변형들(102)과 같은 변형을 일시적으로 만들어내기 위해, 전기적으로 또는 기계적으로 방향(112)으로 상승될 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14) 내의 변형들(102)은 내부 인터페이스 디바이스(24)의 위치를 디바이스(10)의 사용자에게 나타낼 수 있다. 액츄에이터 스테이지(110)는 플렉시블 디스플레이(14) 내의 변형들(102)을 제거하여 플렉시블 디스플레이(14)를 그것의 본래의 형상으로 복귀시키기 위해, 전기적으로 또는 기계적으로 방향(114)으로 하강될 수 있다. 컴포넌트(100)는 터치 감지 층(14B)의 단일 인터페이스 컴포넌트(24)의 위치를 나타내는 고립된 컴포넌트일 수도 있거나, 각각의 인터페이스 컴포넌트들(24)의 어레이의 위치들을 나타내는 컴포넌트들(100)의 어레이 중 하나일 수도 있다.
도 14는 구조적 컴포넌트(22)와 같은 컴포넌트의 다른 예시적인 실시예의 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 14의 구성에서, 구조적 컴포넌트(22)는 액츄에이터 스테이지(110)와 같은 액츄에이터에 탑재된다. 디바이스(10)의 일부 동작 모드들은 디바이스(10)의 사용자와의 시각적 상호작용을 필요로 할 수 있다(예를 들어, 이미지 또는 비디오의 디스플레이를 수반하는 모드). 이러한 시각적 모드들에서, 플렉시블 디스플레이(14)의 터치 감지 층(14B)의 부분(101)의 위치는 플렉시블 디스플레이(14) 내의 디스플레이 픽셀들을 이용하여 시각적으로 나타내어질 수 있다.
디바이스(10)의 다른 동작 모드들에서, 디바이스(10)의 사용자는 시각적 도움 없이 부분(101)의 위치를 결정하기를 원할 수 있다. 도 14에 도시된 실시예에서, 컴포넌트(22)는 지지 구조물들(50) 내로 리세스될 수 있다. 액츄에이터 스테이지(110)는 플렉시블 디스플레이(14) 내에 변형들(102)과 같은 변형을 일시적으로 만들어내기 위해, 전기적으로 또는 기계적으로 방향(112)으로 상승되어 구조적 컴포넌트(22)를 플렉시블 디스플레이(14)에 접촉하도록 이동시킬 수 있다. 변형들(102)은 부분(101)의 위치를 디바이스(10)의 사용자에게 나타낼 수 있다. 촉각적 상호작용이 더 이상 필요없게 되면(예를 들어, 비디오 디스플레이 모드로 전환하면), 액츄에이터(110)는 전기적으로 또는 기계적으로 방향(114)으로 이동되어, 구조적 컴포넌트(22)를 하강시키고 플렉시블 디스플레이(14) 내의 변형들(102)을 제거할 수 있다.
도 15는 디바이스(10)가 하우징(12) 및 커버 부재(122)를 포함하는 디바이스(10)의 실시예의 측단면도이다. 커버 부재(122)는 플라스틱, 글래스, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등), 다른 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 커버 부재(122)는 단일 구조물일 수도 있거나, 복수의 커버 구조물을 포함할 수도 있다. 디바이스(10)의 사용자가 커버(122)를 들어올리는 것을 용이하게 하기 위해, 구조적 컴포넌트(22)는 구조적 컴포넌트(122)를 방향(134)으로 들어올리기 위해 이용될 수 있는 액츄에이터(130)에 연결될 수 있다. 들어올려진 때, 구조적 컴포넌트(134)는 플렉시블 디스플레이(14) 내에 변형(102)과 같은 변형을 유발할 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14)는 커버 부재(122)에 압력을 가하여 커버 부재(122)를 방향(134)으로 들어올려, 사용자가 커버 부재(122)를 개방 위치(140)와 같은 개방 위치로 들어올리기 위해 커버 부재(122)를 쥐게 해 줄 수 있다. 다음으로, 액츄에이터(130)는 플렉시블 디스플레이(14)가 그것의 본래의 형상으로 되돌아가는 것을 허용하기 위해, 구조적 컴포넌트(22)를 방향(132)으로 하강시키기 위해 이용될 수 있다. 액츄에이터(130)는 액츄에이터 스위치(124)를 이용하여 사용자에 의해 생성된 제어 신호에 응답하여 또는 다른 적절한 제어 회로망으로부터의 제어 신호에 의해 활성화될 수 있다.
도 16은 내부 인터페이스 컴포넌트(24)의 다른 예시적인 실시예의 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 16에 도시된 실시예에서, 인터페이스 컴포넌트(24)는 압력 감지 모듈(140)을 포함하는 압력 센서일 수 있다. 압력 감지 모듈(140)은 (플렉시블 디스플레이(14)와 접촉하는) 컨택트 부재(142)와 같은 컨택트 부재와 전기적 컨택트들(contacts)(144) 사이에 연결될 수 있다. (예를 들어, 디바이스(10)의 사용자에 의해, 또는 디바이스(10)의 주변 환경에서의 기압 변화로 인해) 플렉시블 디스플레이(14)에 압력이 가해질 수 있다. 플렉시블 디스플레이(14)에 가해지는 압력은 컨택트 부재(142)에 의해 압력 감지 모듈(140)에 전송될 수 있다. 압력 정보는 전기적 컨택트들(144)을 통해 디바이스(10)에 전송될 수 있다. 압력 감지 모듈(140)은 압전, 용량성, 유도성, 저항성, 광학적 또는 다른 메커니즘을 이용하여 압력 변화를 감지할 수 있다. 디바이스(10)에 플렉시블 디스플레이(14)를 제공하면, 플렉시블 디스플레이(14)가 인터페이스 컴포넌트(24) 위로 연장될 수 있어서, 플렉시블 디스플레이(14)의 활성 영역(20A)의 면적이 증가한다. 인터페이스 컴포넌트(24) 위의 플렉시블 디스플레이(14)의 존재는 또한 수분 또는 먼지가 디바이스(10)의 내부에 들어갈 위험성을 감소시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이 및 내부 컴포넌트를 포함하고, 플렉시블 디스플레이는 디바이스 외부의 액션에 의해 변형될 수 있고, 플렉시블 디스플레이의 변형은 내부 컴포넌트로부터의 응답을 만들어내는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층 및 터치 감지 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이의 플렉시블 디스플레이 층은 활성 디스플레이 영역을 포함하고, 내부 컴포넌트는 플렉시블 디스플레이의 활성 디스플레이 영역의 일부분으로 커버된다.
다른 실시예에 따르면, 내부 컴포넌트는 버튼을 포함하고, 플렉시블 디스플레이의 변형은 버튼을 압축한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는 적어도 하나의 개구를 갖는 강성의 커버 층을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 개구는 강성의 커버 층 내의 홀(hole)을 포함하고, 버튼은 개구 내의 버튼 부재를 더 포함하며, 버튼 부재는 강성의 커버 층 내의 홀 내에서 이동하고, 개구 내에서의 버튼 부재의 이동은 플렉시블 디스플레이의 변형을 유발한다.
다른 실시예에 따르면, 내부 컴포넌트는 압력 센서를 포함하고, 플렉시블 디스플레이의 변형은 압력 센서에 기계적 압력을 가한다.
다른 실시예에 따르면, 압력 센서는 압전 액츄에이터를 포함하고, 기계적 압력은 압전 액츄에이터 상에 전압을 유도한다.
다른 실시예에 따르면, 내부 컴포넌트는 전자 디바이스 외부에서 발원한 사운드를 검출하기 위한 레이저 마이크로폰을 포함하고, 사운드를 검출하는 것은 레이저로 플렉시블 디스플레이의 변형을 검출하는 것을 포함한다.
실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이, 및 플렉시블 디스플레이를 통해 사운드를 전송 또는 수신하는 오디오 컴포넌트를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는 활성 디스플레이 영역을 포함하고, 오디오 컴포넌트는 플렉시블 디스플레이의 활성 디스플레이 영역의 뒤에 탑재된다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층 및 터치 감지 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 오디오 컴포넌트는 다이어프램을 포함하고, 다이어프램은 플렉시블 디스플레이와 접촉하여 탑재된다.
다른 실시예에 따르면, 하우징, 하우징 상에 탑재된 플렉시블 디스플레이, 및 플렉시블 디스플레이의 일부분 아래에 탑재된 제1 내부 컴포넌트를 포함하고, 제1 내부 컴포넌트는 플렉시블 디스플레이의 일부분을 변형시키도록 구성된 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 내부 컴포넌트는 압전 액츄에이터를 포함하고, 압전 액츄에이터에 인가된 전압은 압전 액츄에이터의 팽창을 유발하고, 플렉시블 디스플레이의 일부분은 압전 액츄에이터의 팽창에 응답하여 변형된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 내부 컴포넌트는 구조적 컴포넌트를 포함하고, 플렉시블 디스플레이의 일부분은 구조적 컴포넌트와의 물리적 접촉에 응답하여 변형되고, 플렉시블 디스플레이의 일부분의 변형은 플렉시블 디스플레이의 일부분이 구조적 컴포넌트의 표면을 따르게 한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이의 일부분 아래에 탑재된 제2 내부 컴포넌트를 더 포함하고, 구조적 컴포넌트의 표면을 따르는 플렉시블 디스플레이의 일부분은 제2 내부 컴포넌트의 위치를 나타낸다.
다른 실시예에 따르면, 제2 내부 컴포넌트는 버튼을 포함하고, 플렉시블 디스플레이의 일부분은 전자 디바이스 외부의 액션에 의해 추가로 변형되도록 구성되고, 플렉시블 디스플레이의 일부분의 추가의 변형은 버튼을 압축한다.
다른 실시예에 따르면, 제1 내부 컴포넌트는 액츄에이터를 더 포함하고, 구조적 컴포넌트는 액츄에이터 상에 탑재되고, 액츄에이터의 상승은 구조적 컴포넌트를 플렉시블 디스플레이의 일부분과 접촉하도록 이동시키고, 액츄에이터의 하강은 구조적 컴포넌트를 플렉시블 디스플레이와 접촉하지 않도록 이동시킨다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는 터치 감지 층을 포함하고, 구조적 컴포넌트의 표면을 따르는 플렉시블 디스플레이의 일부분의 변형은 플렉시블 디스플레이의 터치 감지 층의 일부분의 위치를 나타낸다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 액츄에이터 상에 탑재된 제2 내부 컴포넌트를 더 포함하고, 구조적 컴포넌트의 표면을 따르는 플렉시블 디스플레이의 일부분의 변형은 제2 내부 컴포넌트의 위치를 나타낸다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 커버 부재, 및 액츄에이터에 연결된 액츄에이터 스위치를 더 포함하고, 플렉시블 디스플레이의 변형은 커버 부재 상에 압력을 가하며, 커버 부재 상의 압력은 커버 부재를 들어올린다.
전술한 것은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 기술분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고서 다양한 수정을 만들어낼 수 있다.
도 1, 2 및 17-21의 예들에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스는 오목 디스플레이를 구비할 수 있다. 오목 디스플레이는 디스플레이를 만곡시키도록 구부러져 있는 플렉시블 디스플레이 층을 포함할 수 있다.
오목 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층(예를 들어, 플렉시블 유기 발광 다이오드 어레이), 플렉시블 터치 감지 층(예를 들어, 용량성 터치 센서를 위한 투명 커패시터 전극들의 어레이를 구비하는 폴리머 시트), 플렉시블 기판 층 등과 같은 플렉시블 층들로 형성될 수 있다. 원한다면, 이 플렉시블 층들은 플렉시블 또는 강성의 커버 층(때로는 커버 글래스라고 지칭됨)으로 커버될 수 있거나, 지지 구조물(예를 들어, 플렉시블 층들의 밑면 상의 강성의 지지 구조물)에 의해 지지될 수 있다. 강성의 커버 층에 의해 커버되는 오목 디스플레이를 구비하는 전자 디바이스들에서, 커버 층들은 디스플레이의 플렉시블 층들에의 접근을 제공하는 개구들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 커버 글래스 층은 버튼 부재가 커버 글래스 층에 대하여 움직이는 것을 허용하는 개구를 가질 수 있다. 버튼 부재가 개구 내에서 움직일 때, 아래에 있는 플렉시블 디스플레이의 부분들이 (예를 들어, 관련 스위치의 작동을 허용하기 위해) 변형될 수 있다.
전자 디바이스는 또한 버튼, 마이크로폰, 스피커, (사용자로부터의 전기적 입력 또는 사용자에게의 촉각 피드백을 수신하기 위한) 압전 액츄에이터, 또는 진동기와 같은 다른 액츄에이터, 압력 센서 및 다른 컴포넌트들과 같은 사용자 인터페이스 컴포넌트(입력-출력 컴포넌트)를 구비할 수 있다. 이 컴포넌트들은 플렉시블 디스플레이의 부분들 아래에 탑재될 수 있다.
사용자 인터페이스 컴포넌트들은 플렉시블 디스플레이의 아래에 탑재될 수도 있거나, 플렉시블 디스플레이에 통합될 수도 있다. 플렉시블 디스플레이의 변형가능성은, 디스플레이를 사용자 인터페이스 컴포넌트들과 접촉하도록 이동시키는 것에 의해, 또는 그렇지 않으면 (예를 들어, 사운드가 플렉시블 디스플레이를 통과하게 해 주거나 내부 압력 센서에 의해 외부 환경의 대기압 측정이 이루어질 수 있게 해 주기 위해) 디스플레이가 국지적으로 구부러지게 해 주는 것에 의해, 사용자가 사용자 인터페이스 컴포넌트(입력-출력 컴포넌트)와 상호작용하게 해 줄 수 있다. 원한다면, 플렉시블 디스플레이의 일부분이 전기적 컴포넌트의 멤브레인 부분을 형성할 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 일부분으로 형성되는 멤브레인을 구비할 수 있는 컴포넌트들은 마이크로폰, 레이저 마이크로폰, 압력 센서, 스피커 등을 포함한다.
모두 오목한 형상을 갖는 플렉시블 및 강성 층들로 형성된 오목 디스플레이(즉, 디스플레이의 어떤 층도 평평하지 않은 층들의 집합으로 형성된 디스플레이)는, 전자 디바이스가 지면 또는 다른 외부 개체에 부딪치는 낙하 이벤트 동안의 손상에 대한 취약성을 감소시키면서, 전기적 및 기계적 디바이스 컴포넌트들을 유지하는 데에 이용가능한 디바이스의 내부 체적을 최대화할 수 있다.
오목 디스플레이를 구비할 수 있는 유형의 예시적인 전자 디바이스가 도 1에 도시되어 있다. 전자 디바이스(10)는 휴대용 전자 디바이스 또는 다른 적절한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 손목 시계 디바이스, 펜던트 디바이스 또는 다른 착용가능하거나 소형인 디바이스와 같이 다소 작은 디바이스, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어 등일 수 있다.
디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 때로는 케이스라고 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 글래스, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등), 다른 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 몇몇 상황에서, 하우징(12)의 부분들은 유전체 또는 다른 저전도율 재료로 형성될 수 있다. 다른 상황들에서, 하우징(12), 또는 하우징(12)을 구성하는 구조물들의 적어도 일부는 금속 요소들로 형성될 수 있다.
디바이스(10)는 오목 디스플레이(14)와 같은 오목 디스플레이를 가질 수 있다. 오목 디스플레이(14)는 복수의 재료 층으로 형성될 수 있다. 이 층들은 용량성 터치 센서 어레이를 형성하도록 ITO(indium tin oxide) 전극 또는 다른 적절한 투명 전극들의 패턴이 퇴적되어 있는 층과 같은 터치 센서 층, 또는 다른 터치 기술(예를 들어, 저항성 터치, 음향 터치, 광학적 터치 등)을 이용하여 형성된 터치 센서 층을 포함할 수 있다. 이 층들은 또한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 포함하는 층을 포함할 수 있다. 터치 센서 층 및 디스플레이 층은 (예로서) 10 마이크로미터 내지 0.5mm의 두께 또는 다른 적절한 두께를 갖는 플렉시블 폴리머 시트 또는 다른 기판을 이용하여 형성될 수 있다.
디스플레이 픽셀 어레이는 예를 들어 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 픽셀들의 로우 및 컬럼을 포함하는 OLED 어레이일 수 있다. 다른 유형의 플렉시블 디스플레이 픽셀 어레이(예를 들어, 전자 잉크 디스플레이 등)도 형성될 수 있다. 여기에서는 때때로 플렉시블 디스플레이(14)를 형성하기 위해 OLED 기술을 이용하는 것이 예로서 기술된다. 그러나, 이것은 예시에 지나지 않는다. 플렉시블 디스플레이(14)는 임의의 적절한 플렉시블 디스플레이 기술을 이용하여 형성될 수 있다. OLED 기술에 기반을 둔 플렉시블 디스플레이의 사용은 예시에 지나지 않는다.
이러한 기능적 디스플레이 층들(즉, OLED 어레이 및 선택적인 터치 센서 어레이)에 더하여, 디스플레이(14)는 하나 이상의 구조적 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(14)는 플렉시블 또는 강성의 커버 층으로 커버될 수 있고/거나 지지 구조물(예를 들어, 강성 지지물) 상에 탑재될 수 있다. 접착 층들은 플렉시블 디스플레이 층들을 서로 부착하는 데에 이용될 수 있으며, 플렉시블 디스플레이 층들을 강성 및 플렉시블 구조적 층들에 탑재하는 데에 이용될 수 있다.
디스플레이(14)를 위한 커버 층이 플렉시블한 디스플레이(14)의 구성에서, 플렉시블 층들의 존재에 의존하는 입력-출력 컴포넌트들은 디스플레이 아래의 임의의 적절한 위치에서(예를 들어, 디스플레이의 주변 부분들을 따라, 디스플레이의 중앙 부분 내에 등) 탑재될 수 있다. 플렉시블 층들이 강성의 커버 글래스 층 또는 다른 강성의 커버 층에 의해 커버되는 디스플레이(14)를 위한 구성들에서, 강성 층은 하나 이상의 개구를 구비할 수 있고, 전자 컴포넌트들은 개구들 아래에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 강성의 커버 층은 버튼(17)을 위한 원형 개구(16) 및 스피커 포트 개구(18)(예를 들어, 사용자를 위한 이어 스피커를 위한 것)와 같은 스피커 포트 개구와 같은 개구를 가질 수 있다. 디바이스(10)는 다른 개구들(예를 들어, 음량 버튼, 벨소리 버튼, 슬립 버튼 및 다른 버튼을 수용하기 위한 디스플레이(14) 및/또는 하우징(12) 내의 개구, 오디오 잭, 데이터 포트 커넥터, 이동식 매체 슬롯 등을 위한 개구)을 또한 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 오목 디스플레이(14) 중에서 주변 영역들(20I)과 같은 부분들은 비활성일 수 있고, 디스플레이(14) 중에서 직사각형 중앙 부분(20A)(점선(20)에 의해 경계가 정해짐)과 같은 부분들은 디스플레이(14)의 활성 부분에 대응할 수 있다. 활성 디스플레이 영역(20A)에서, 이미지 픽셀들의 어레이는 디바이스(10)의 사용자에게 텍스트 및 이미지를 제시하기 위해 이용될 수 있다. 활성 영역(20A)에서, 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 사용자와의 상호작용 및 입력을 위한 터치 감지 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 원한다면, 도 1의 영역들(20I 및 20A)과 같은 영역들은 둘 다 디스플레이 픽셀들을 구비할 수 있다(즉, 디바이스(10)와 같은 디바이스의 정면의 평평한 표면 전체의 전부 또는 실질적으로 전부가 디스플레이 픽셀들로 커버될 수 있음).
원한다면, 디바이스(10)는 오목 디스플레이(14)의 선택적인 강성의 커버 층 내에서 각각 개구들(16 및 18)과 같은 개구들을 점유하는 버튼들(17) 또는 스피커 컴포넌트(19)와 같은 내부 사용자 인터페이스 컴포넌트들을 가질 수 있다. 버튼들(17)은 돔 스위치 또는 다른 스위치 회로망에 기반을 둘 수 있다. 버튼들(17)은 푸시 버튼(예를 들어, 순간 버튼), 슬라이더 스위치, 록커 스위치 등을 형성하는 버튼 부재들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)는 오목 디스플레이(14)의 일부분에 상승된 구조물을 추가하는 구조적 컴포넌트(22)와 같은 내부 구조적 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)는 완전하게 디바이스(10)의 내부에 있을 수 있지만, 오목 디스플레이(14)와의 물리적 상호작용을 통해 사용자 또는 주변 환경으로부터의 입력을 수신하는 인터페이스 컴포넌트들(24 및 26)과 같은 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(22, 24 및 26)은 오목 디스플레이(14)의 활성 영역(20A) 또는 비활성 영역(20I) 내에 위치될 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(22, 24 및 26)은 서로 분리되어 위치될 수 있거나, 구조적 및 내부적 특징부들을 갖는 결합된 컴포넌트를 형성하기 위해 함께 위치될 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(24 및 26)은 오목 디스플레이(14)가 컴포넌트들(24 또는 26)과 접촉하기 위해서는 반드시 변형되도록 오목 디스플레이(14)의 아래에 위치될 수 있거나, 원한다면 오목 디스플레이(14)와의 지속적인 접촉을 유지하도록 위치될 수 있다.
예시적인 디스플레이의 분해 사시도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 오목 디스플레이(14)는 플렉시블 디스플레이 층(14A), 터치 감지 층(14B) 및 커버 층(14C)을 포함하는 복수의 층을 적층함으로써 형성될 수 있다. 디스플레이(14)는 또한 접착 층, 광학 필름, 또는 다른 적절한 층들과 같은 다른 재료 층을 포함할 수 있다. 플렉시블 디스플레이 층(14)은 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전자 잉크 요소, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트, 또는 플렉시블 디스플레이와 호환가능한 다른 적절한 이미지 픽셀 구조물들로 형성된 이미지 픽셀들을 포함할 수 있다.
터치 감지 층(14B)은 수평 투명 전극들(32) 및 수직 투명 전극들(34)과 같은 용량성 터치 전극들을 포함할 수 있다. 터치 감지 층(14B)은 일반적으로, 용량성 센서, 저항성 센서, 광학적 센서, 음향 센서, 유도성 센서 또는 힘 센서에 기초하여 터치 감지 층(14B) 상에서의 1회 이상의 터치 또는 유사 터치의 위치를 검출하도록 구성될 수 있다.
검출된 터치들의 측정치들을 프로세싱하여 하나 이상의 제스처를 식별하고 추적하기 위해, 소프트웨어 및/또는 하드웨어가 이용될 수 있다. 제스처는 터치 감지 층(14B) 상에서의 정적이거나 정적이지 않은, 1회 또는 복수회의, 터치 또는 유사 터치에 대응할 수 있다. 제스처는 본질적으로 동시에, 인접하여, 또는 연속하여, 탭핑, 누르기, 흔들기, 스크러빙, 트위스팅, 배향 변경, 변하는 압력으로 누르기 등과 같이, 터치 감지 층(14B) 상에서 특정한 방식으로 하나 이상의 손가락 또는 다른 개체를 움직이는 것에 의해 수행될 수 있다. 제스처는 임의의 다른 손가락 또는 손가락들 간의, 또는 그들을 이용한 핀칭, 슬라이딩, 스와이핑, 회전, 플렉싱, 드래깅 또는 탭핑 모션을 특징으로 할 수 있지만 그에 한정되지는 않는다. 하나 이상의 손으로, 한명 이상의 사용자에 의해, 또는 그들의 임의의 조합으로 단일 제스처가 수행될 수 있다.
커버 층(14C)은 플라스틱 또는 글래스(때로는 디스플레이 커버 글래스라고 지칭됨)로 형성될 수 있고, 플렉시블 또는 강성일 수 있다. 원한다면, 커버 층(14C)의 주변 비활성 부분들(20I)의 내부 표면은 검정 잉크와 같은 불투명한 마스킹 층을 구비할 수 있다.
터치 감지 플렉시블 디스플레이 섹션(14AB)은 디스플레이 픽셀 어레이 층(14A) 및 선택적인 터치 센서 층(14B)으로 형성될 수 있다.
도 17은 디바이스(10)가 오목 디스플레이(14)의 주변부를 둘러싸는 베젤(200)과 같은 베젤을 구비하는, 오목 디스플레이(14)를 구비하는 디바이스(10)의 예시적인 실시예의 사시도이다. 도 17에 도시된 예시적인 실시예에서, 디바이스(10)의 하우징(12)은 데이터 포트에의 접근을 제공할 수 있는 개구(204)를 갖는다. 베젤(200)의 표면은 디스플레이(14)의 표면과 동일 면 내에(즉, 베젤(200) 및 디스플레이(14)가 단일의 평활한 표면을 형성하도록) 형성될 수 있거나, (예로서) 하우징(12)의 벽들에 직각으로 형성될 수 있다. 베젤(200)은 별개의 베젤 부재일 수도 있거나, 하우징(12)의 일부로서 형성될 수도 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 베젤(200)의 상단 및 하단 부분(202)은 오목 디스플레이(14)의 만곡된 단면 형상에 일치하는 오목한(만곡된) 형상을 가질 수 있다.
도 18은 플렉시블 디스플레이 층(14A)을 접착층(212)과 같은 접착 재료의 층을 이용하여 지지 구조물(210)(예를 들어, 금속, 글래스 또는 플라스틱 지지 구조물과 같은 오목한 외측 표면을 적어도 갖는 강성의 지지 구조물)과 같은 오목한 지지 구조물에 탑재함으로써 오목 디스플레이(14)가 형성되는 디바이스(10)의 예시적인 실시예의 측단면도이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 하우징(12), 베젤(202) 및 오목 디스플레이(14)에 의해 정의되는 디바이스(10)의 내부 체적은 디스플레이(14)의 만곡부 내의 최심점(the deepest point)에 의해 정의되는 평면(점선(214)에 의해 나타내어짐) 위의 체적(216)을 포함할 수 있다. 이것은 지지 구조물(210)의 내측 표면이 볼록하기 때문이다(도 18의 예). 체적(216)은 직사각형 체적(218) 외에, 컴포넌트(220)와 같은 내부 컴포넌트들(예를 들어, 인쇄 회로 보드, 안테나 또는 다른 컴포넌트들)이 배치될 수 있는 공간을 제공한다. 그러므로, 플렉시블 디스플레이(14)가 도 18의 오목한 형상으로 구부러질 수 있는 능력은 디바이스(10) 내에서 디바이스 컴포넌트들을 탑재하기 위해 이용가능한 내부 공간을 최대화하는 데에 도움이 될 수 있다.
도 19는 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 19의 예시적인 실시예에서, 오목 디스플레이(14)는 플렉시블 디스플레이 층(14A), 접착 층(212) 및 강성의 커버 층(14C)(예를 들어, 플렉시블 디스플레이 층(14A)이 따르는 볼록한 내측 표면 및 오목한 외측 표면을 갖는 강성 플라스틱의 층 또는 강성의 커버 글래스 층)으로 형성된다. 오목 디스플레이(14)는 하우징(12)의 베젤 부분(200)에 인접하여 형성될 수 있거나, 추가의 탑재 부재에 의해 하우징(12)에 연결될 수 있다. 디스플레이(14)의 커버 층(14C)의 오목한 형상은 디바이스(10)가 낙하된 경우에 손상받기 쉬운 성질을 감소시킬 수 있다. 커버 층(14C)의 오목한 형상에 일치하는 형상으로(즉, 층(14A)이 층(14C)의 볼록한 내측 표면을 따르도록) 플렉시블 디스플레이 층(14A)을 형성하면, 디바이스(10)에 추가의 내부 체적(216)이 제공될 수 있다.
도 20은 디바이스(10)의 다른 실시예의 일부분의 측단면도이다. 도 20의 예시적인 실시예에서, 오목 디스플레이(14)는 접착 층(212)에 의해 선택적인 터치 감지 층(14B)에 부착된 플렉시블 디스플레이 층(14A)으로 형성된다. 터치 감지 층(14B)은 디스플레이(14)의 모든 층(212, 14B, 230 및 14C)이 커버 층(14C)의 오목한 형상을 따르도록, 접착 층(230)을 이용하여 강성의 커버 층(14C)(예를 들어, 글래스 또는 플라스틱 층)에 더 부착될 수 있다. 오목 디스플레이(14)는 하우징(12)의 베젤 부분(200)에 바로 인접해 있을 수 있거나, 추가의 탑재 부재에 의해 하우징(212)에 연결될 수 있다. 디스플레이(14)의 모든 층(14A, 212, 14B, 230 및 14C)의 오목한 형상은 디바이스(10)가 낙하된 경우에 손상받기 쉬운 성질을 감소시킬 수 있고, 추가의 내부 체적(216)을 제공할 수 있다.
도 21은 디바이스(10), 및 디바이스(10)가 그 위에 낙하될 수 있는 낙하 표면(240)과 같은 흔한 낙하 표면(예를 들어, 인도 콘크리트, 아스팔트, 타일 또는 임의의 다른 표면)의 측단면도이다. 낙하 표면(240)은 표면 특징부들(242)과 같은 표면 특징부들로 인한 표면 거칠기를 가질 수 있다. 표면 특징부들(242)은 높이(244)(예를 들어, 콘크리트 표면에 있어서의 1-2mm)와 같은 특유의 높이를 가질 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 오목 디스플레이(14)를 구비할 수 있다. 오목 디스플레이(14)는 점선(246)에 의해 나타내어진 디바이스(10)의 최외측 표면으로부터 디스플레이(14)의 만곡부 내의 최심점(점선(214)에 의해 나타내어짐)까지의 거리에 의해 정의되는 최대 깊이(248)에 의해 정의된 만곡부를 구비할 수 있다. 디바이스(10)의 최외측 표면은 베젤(200)에 의해 정의될 수 있거나, 베젤(200)이 없는 경우에는 디스플레이(14)의 주변 에지들이 하우징(12)을 만나는 접합 점(250)에 의해 정의될 수 있다.
최대 깊이(248)는 흔한 낙하 표면(240)의 표면 특징부들(242)의 특유의 크기(244)보다 크게 선택될 수 있다. 특유의 높이(244)보다 큰 최대 깊이(깊이(248))를 제공하도록 선택된 만곡부를 갖는 오목 디스플레이를 디바이스(10)에 제공하면, 낙하 이벤트 동안 디바이스(10)에의 손상(예를 들어, 흠집 또는 다른 손상)의 위험을 상당히 감소시킬 수 있다.
오목 디스플레이(14)에 커버 층(14C)의 형상을 따를 수 있는 플렉시블 디스플레이 층(14A)을 제공하면, 디스플레이(14)의 모든 층이 동일한 오목 형상을 따를 수 있게 된다. 오목 디스플레이(14)의 모든 층이 동일한 오목 형상을 따르는 오목 디스플레이(14)를 디바이스(10)에 제공하면, 흔한 낙하 표면(240)에 낙하된 때에 디바이스(10)가 덜 손상되게 하면서, 내부 컴포넌트들이 배치될 수 있는 추가의 내부 체적(216)을 제공할 수 있다.
전자 디바이스는 낙하 이벤트에서의 손상의 위험을 감소시키면서 디바이스의 내부 체적을 최대화한 오목 디스플레이를 구비할 수 있다. 오목 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층을 포함하는 하나 이상의 플렉시블 층으로 형성될 수 있다. 플렉시블 디스플레이 층은 강성의 지지 구조물 또는 강성의 커버 층에 탑재될 수 있다. 강성의 커버 구조물의 만곡된 형상을 따르는 플렉시블 디스플레이 층들은 디바이스의 내부 컴포넌트들이 배치될 수 있는 추가의 내부 체적을 제공한다.
실시예에 따르면, 하우징, 및 하우징 내에 탑재된 오목 디스플레이를 포함하고, 오목 디스플레이는 오목한 표면을 갖는 강성의 내부 지지 구조물, 및 강성의 내부 지지 구조물에 부착되며 강성의 지지 구조물의 오목한 표면을 따르는 플렉시블 디스플레이 층을 갖는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 오목 디스플레이는 제1 접착 층을 더 포함하고, 제1 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 강성의 내부 지지 구조물의 오목한 표면에 부착한다.
다른 실시예에 따르면, 오목 디스플레이는 터치 감지 층을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 오목 디스플레이는 제1 및 제2 접착 층을 더 포함하고, 제1 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 터치 감지 층에 부착하고, 제2 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 강성의 내부 지지 구조물에 부착한다.
다른 실시예에 따르면, 하우징은 베젤을 포함하고, 베젤은 오목 디스플레이의 주변부를 둘러싼다.
다른 실시예에 따르면, 강성의 내부 지지 구조물은 볼록한 내측 표면을 갖고, 전자 디바이스는 볼록한 내측 표면에 인접하게 탑재된 적어도 하나의 내부 컴포넌트를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 강성의 내부 지지 구조물은 적어도 하나의 개구를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 개구는 강성의 내부 지지 구조물 내의 홀을 포함하고, 적어도 하나의 내부 컴포넌트는 강성의 내부 지지 구조물 내의 홀 내에 탑재된다.
다른 실시예에 따르면, 하우징, 및 하우징 내에 탑재된 오목 디스플레이를 포함하고, 오목 디스플레이는 적어도 하나의 오목한 외측 표면 및 적어도 하나의 대응하는 볼록한 내측 표면을 갖는 강성의 커버 층을 포함하고, 플렉시블 디스플레이 층을 포함하며, 플렉시블 디스플레이 층은 강성의 커버 층의 볼록한 내측 표면을 따르는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이 층은 유기 발광 다이오드들로 형성된 이미지 픽셀들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 오목 디스플레이는 제1 접착 층을 더 포함하고, 제1 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 강성의 커버 층의 볼록한 내측 표면에 부착한다.
다른 실시예에 따르면, 강성의 커버 층은 적어도 하나의 개구를 갖고, 전자 디바이스는 내부 컴포넌트를 더 포함하고, 내부 컴포넌트는 강성의 커버 층 내의 적어도 하나의 개구 아래에서 플렉시블 디스플레이 층에 인접하게 탑재된다.
다른 실시예에 따르면, 내부 컴포넌트는 스피커를 포함하고, 스피커는 플렉시블 디스플레이 층을 통해 사운드를 전송한다.
다른 실시예에 따르면, 내부 컴포넌트는 버튼을 포함하고, 전자 디바이스는 강성의 커버 층 내의 적어도 하나의 개구 내에 버튼 부재를 더 포함하고, 버튼 부재는 강성의 커버 층 내의 적어도 하나의 개구 내에서 움직이고, 버튼 부재의 움직임은 버튼을 압축한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스 하우징, 및 전자 디바이스 하우징 내에 탑재된 오목 디스플레이를 포함하고, 오목 디스플레이는 오목한 외측 표면 및 볼록한 내측 표면을 갖는 강성의 커버 층, 플렉시블 디스플레이 층, 및 터치 감지 층을 포함하며, 플렉시블 디스플레이 층 및 터치 감지 층은 각각 강성의 커버 층의 볼록한 내측 표면을 따르는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 오목 디스플레이는 제1 및 제2 접착 층을 더 포함하고, 플렉시블 디스플레이 층은 제1 접착 층으로 터치 감지 층에 부착되고, 터치 감지 층은 제2 접착 층으로 강성의 커버 층의 볼록한 내측 표면에 부착된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 오목 디스플레이의 플렉시블 디스플레이 층에 인접하게 탑재된 적어도 하나의 내부 컴포넌트를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 볼록 디스플레이의 강성의 커버 층은 적어도 하나의 개구를 갖고, 적어도 하나의 내부 컴포넌트는 오디오 컴포넌트이고, 오디오 컴포넌트는 강성의 커버 층 내의 적어도 하나의 개구 아래에 탑재된다.
다른 실시예에 따르면, 오목 디스플레이의 오목한 외측 표면은 만곡부 및 주변 에지들을 갖고, 만곡부는 최심점을 갖고, 최심점과 주변 에지들 중 적어도 일부는 오목 디스플레이의 만곡부에 연관된 최대 깊이를 정의하고, 오목 디스플레이의 최대 깊이는 0.5 밀리미터 내지 20 밀리미터이다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 내부 컴포넌트를 더 포함하고, 내부 컴포넌트는 오목한 외측 표면의 주변 에지들로부터 거리를 두고 탑재되고, 거리는 최대 깊이보다 작다.
전술한 것은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 기술분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고서 다양한 수정을 만들어낼 수 있다.
도 1, 2 및 22-29의 예들에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스는 볼록 디스플레이를 구비할 수 있다. 볼록 디스플레이는 만곡된 표면을 형성하도록 구부러져 있는 플렉시블 디스플레이 층을 포함할 수 있다.
볼록 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층(예를 들어, 플렉시블 유기 발광 다이오드 어레이), 플렉시블 터치 감지 층(예를 들어, 용량성 터치 센서를 위한 투명 커패시터 전극들의 어레이를 구비하는 폴리머 시트), 플렉시블 기판 층 등과 같은 플렉시블 층들로 형성될 수 있다. 원한다면, 이 플렉시블 층들은 플렉시블 또는 강성의 커버 층(때로는 커버 글래스라고 지칭됨)으로 커버될 수 있거나, 지지 구조물(예를 들어, 플렉시블 층들의 밑면 상의 강성의 지지 구조물)에 의해 지지될 수도 있다. 강성의 커버 층에 의해 부분적으로 커버되는 볼록 디스플레이를 구비하는 전자 디바이스들에서, 커버 층들은 디스플레이의 플렉시블 층들에의 접근을 제공하는 개구를 구비할 수 있다. 예를 들어, 커버 글래스 층은 버튼 부재가 커버 글래스 층에 대하여 움직이는 것을 허용하는 개구를 가질 수 있다. 버튼 부재가 개구 내에서 움직일 때, 플렉시블 디스플레이의 아래에 있는 부분들이 (예를 들어, 관련 스위치의 작동을 허용하기 위해) 변형될 수 있다.
전자 디바이스는 또한 버튼, 마이크로폰, 스피커, (사용자로부터의 전기적 입력 또는 사용자에게의 촉각 피드백을 수신하기 위한) 압전 액츄에이터, 또는 진동기와 같은 다른 액츄에이터, 압력 센서 및 다른 컴포넌트들과 같은 사용자 인터페이스 컴포넌트(입력-출력 컴포넌트)를 구비할 수 있다. 이 컴포넌트들은 플렉시블 디스플레이의 부분들 아래에 탑재될 수 있다.
사용자 인터페이스 컴포넌트들은 플렉시블 디스플레이의 아래에 탑재될 수도 있거나, 플렉시블 디스플레이에 통합될 수도 있다. 플렉시블 디스플레이의 변형가능성은, 디스플레이를 사용자 인터페이스 컴포넌트들과 접촉하도록 이동시키는 것에 의해, 또는 그렇지 않으면 (예를 들어, 사운드가 플렉시블 디스플레이를 통과하게 해 주거나 내부 압력 센서에 의해 외부 환경의 대기압 측정이 이루어질 수 있게 해 주기 위해) 디스플레이가 국지적으로 구부러지게 해 주는 것에 의해, 사용자가 사용자 인터페이스 컴포넌트(입력-출력 컴포넌트)와 상호작용하게 해 줄 수 있다. 원한다면, 플렉시블 디스플레이의 일부분이 전기적 컴포넌트의 멤브레인 부분을 형성할 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 일부분으로 형성되는 멤브레인을 구비할 수 있는 컴포넌트들은 마이크로폰, 레이저 마이크로폰, 압력 센서, 스피커 등을 포함한다.
모두 볼록한 형상을 갖는 플렉시블 및 강성 층들로 형성된 볼록 디스플레이(즉, 디스플레이의 어떤 층도 평평하지 않은 층들의 집합으로 형성된 디스플레이)는, 심미적으로 바람직한 외관을 제공하면서, 전기적 및 기계적 디바이스 컴포넌트들을 유지하는 데에 이용가능한 디바이스의 내부 체적을 최대화할 수 있다.
볼록 디스플레이를 구비할 수 있는 유형의 예시적인 전자 디바이스가 도 1에 도시되어 있다.
전자 디바이스(10)는 휴대용 전자 디바이스 또는 다른 적절한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 손목 시계 디바이스, 펜던트 디바이스 또는 다른 착용가능하거나 소형인 디바이스와 같이 다소 작은 디바이스, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어 등일 수 있다.
디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 때로는 케이스라고 지칭될 수 있는 하우징(12)은 플라스틱, 글래스, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등), 다른 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 몇몇 상황에서, 하우징(12)의 부분들은 유전체 또는 다른 저전도율 재료로 형성될 수 있다. 다른 상황들에서, 하우징(12), 또는 하우징(12)을 구성하는 구조물들의 적어도 일부는 금속 요소들로 형성될 수 있다.
디바이스(10)는 볼록 디스플레이(14)와 같은 볼록 디스플레이를 가질 수 있다. 볼록 디스플레이(14)는 복수의 재료 층으로 형성될 수 있다. 이 층들은 용량성 터치 센서 어레이를 형성하도록 ITO(indium tin oxide) 전극 또는 다른 적절한 투명 전극들의 패턴이 퇴적되어 있는 층과 같은 터치 센서 층, 또는 다른 터치 기술(예를 들어, 저항성 터치, 음향 터치, 광학적 터치 등)을 이용하여 형성된 터치 센서 층을 포함할 수 있다. 이 층들은 또한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 포함하는 층을 포함할 수 있다. 터치 센서 층 및 디스플레이 층은 (예로서) 10 마이크로미터 내지 0.5mm의 두께 또는 다른 적절한 두께를 갖는 플렉시블 폴리머 시트 또는 다른 기판을 이용하여 형성될 수 있다.
디스플레이 픽셀 어레이는 예를 들어 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 픽셀들의 로우 및 컬럼을 포함하는 OLED 어레이일 수 있다. 다른 유형의 플렉시블 디스플레이 픽셀 어레이(예를 들어, 전자 잉크 디스플레이 등)도 형성될 수 있다. 여기에서는 때때로 플렉시블 디스플레이(14)를 형성하기 위해 OLED 기술을 이용하는 것이 예로서 기술된다. 그러나, 이것은 예시에 지나지 않는다. 플렉시블 디스플레이(14)는 임의의 적절한 플렉시블 디스플레이 기술을 이용하여 형성될 수 있다. OLED 기술에 기반을 둔 플렉시블 디스플레이의 사용은 예시에 지나지 않는다.
이러한 기능적 디스플레이 층들(즉, OLED 어레이 및 선택적인 터치 센서 어레이)에 더하여, 디스플레이(14)는 하나 이상의 구조적 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(14)는 플렉시블 또는 강성의 커버 층으로 커버될 수 있고/거나 지지 구조물(예를 들어, 강성 지지물) 상에 탑재될 수 있다. 접착 층들은 플렉시블 디스플레이 층들을 서로 부착하는 데에 이용될 수 있으며, 플렉시블 디스플레이 층들을 강성 및 플렉시블 구조적 층들에 탑재하는 데에 이용될 수 있다.
디스플레이(14)를 위한 커버 층이 플렉시블한 디스플레이(14)의 구성에서, 플렉시블 층들의 존재에 의존하는 입력-출력 컴포넌트들은 디스플레이 아래의 임의의 적절한 위치에서(예를 들어, 디스플레이의 주변 부분들을 따라, 디스플레이의 중앙 부분 내에 등) 탑재될 수 있다. 플렉시블 층들이 강성의 커버 글래스 층 또는 다른 강성의 커버 층에 의해 커버되는 디스플레이(14)를 위한 구성들에서, 강성 층은 하나 이상의 개구를 구비할 수 있고, 전자 컴포넌트들은 개구들 아래에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 강성의 커버 층은 버튼(17)을 위한 원형 개구(16) 및 스피커 포트 개구(18)(예를 들어, 사용자를 위한 이어 스피커를 위한 것)와 같은 스피커 포트 개구와 같은 개구들을 가질 수 있다. 디바이스(10)는 다른 개구들(예를 들어, 음량 버튼, 벨소리 버튼, 슬립 버튼 및 다른 버튼을 수용하기 위한 디스플레이(14) 및/또는 하우징(12) 내의 개구, 오디오 잭, 데이터 포트 커넥터, 이동식 매체 슬롯 등을 위한 개구)을 또한 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 볼록 디스플레이(14) 중에서 주변 영역들(20I)과 같은 부분들은 비활성일 수 있고, 디스플레이(14) 중에서 직사각형 중앙 부분(20A)(점선(20)에 의해 경계가 정해짐)과 같은 부분들은 디스플레이(14)의 활성 부분에 대응할 수 있다. 활성 디스플레이 영역(20A)에서, 이미지 픽셀들의 어레이는 디바이스(10)의 사용자에게 텍스트 및 이미지를 제시하기 위해 이용될 수 있다. 활성 영역(20A)에서, 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 사용자와의 상호작용 및 입력을 위한 터치 감지 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 원한다면, 도 1의 영역들(20I 및 20A)과 같은 영역들은 둘 다 디스플레이 픽셀들을 구비할 수 있다(즉, 디바이스(10)와 같은 디바이스의 정면의 평평한 표면 전체의 전부 또는 실질적으로 전부가 디스플레이 픽셀들로 커버될 수 있음).
원한다면, 디바이스(10)는 볼록 디스플레이(14)의 선택적인 강성의 커버 층 내에서 각각 개구들(16 및 18)과 같은 개구들을 점유하는 버튼들(17) 또는 스피커 컴포넌트(19)와 같은 내부 사용자 인터페이스 컴포넌트들을 가질 수 있다. 버튼들(17)은 돔 스위치 또는 다른 스위치 회로망에 기반을 둘 수 있다. 버튼들(17)은 푸시 버튼(예를 들어, 순간 버튼), 슬라이더 스위치, 록커 스위치 등을 형성하는 버튼 부재들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)는 볼록 디스플레이(14)의 일부분에 상승된 구조물을 추가하는 구조적 컴포넌트(22)와 같은 내부 구조적 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)는 완전하게 디바이스(10)의 내부에 있을 수 있지만, 볼록 디스플레이(14)와의 물리적 상호작용을 통해 사용자 또는 주변 환경으로부터의 입력을 수신하는 인터페이스 컴포넌트들(24 및 26)과 같은 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(22, 24 및 26)은 볼록 디스플레이(14)의 활성 영역(20A) 또는 비활성 영역(20I) 내에 위치될 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(22, 24 및 26)은 서로 분리되어 위치될 수 있거나, 구조적 및 내부적 특징부들을 갖는 결합된 컴포넌트를 형성하기 위해 함께 위치될 수 있다. 인터페이스 컴포넌트들(24 및 26)은 볼록 디스플레이(14)가 컴포넌트들(24 또는 26)과 접촉하기 위해서는 반드시 변형되도록 볼록 디스플레이(14)의 아래에 위치될 수 있거나, 원한다면 볼록 디스플레이(14)와의 지속적인 접촉을 유지하도록 위치될 수 있다.
예시적인 디스플레이의 분해 사시도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 볼록 디스플레이(14)는 플렉시블 디스플레이 층(14A), 터치 감지 층(14B) 및 커버 층(14C)을 포함하는 복수의 층을 적층함으로써 형성될 수 있다. 디스플레이(14)는 또한 접착 층, 광학 필름, 또는 다른 적절한 층들과 같은 다른 재료 층을 포함할 수 있다. 플렉시블 디스플레이 층(14)은 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전자 잉크 요소, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트, 또는 플렉시블 디스플레이와 호환가능한 다른 적절한 이미지 픽셀 구조물들로 형성된 이미지 픽셀들을 포함할 수 있다.
터치 감지 층(14B)은 수평 투명 전극들(32) 및 수직 투명 전극들(34)과 같은 용량성 터치 전극들을 포함할 수 있다. 터치 감지 층(14B)은 일반적으로, 용량성 센서, 저항성 센서, 광학적 센서, 음향 센서, 유도성 센서 또는 힘 센서에 기초하여 터치 감지 층(14B) 상에서의 1회 이상의 터치 또는 유사 터치의 위치를 검출하도록 구성될 수 있다.
검출된 터치들의 측정치들을 프로세싱하여 하나 이상의 제스처를 식별하고 추적하기 위해, 소프트웨어 및/또는 하드웨어가 이용될 수 있다. 제스처는 터치 감지 층(14B) 상에서의 정적이거나 정적이지 않은, 1회 또는 복수회의, 터치 또는 유사 터치에 대응할 수 있다. 제스처는 본질적으로 동시에, 인접하여, 또는 연속하여, 탭핑, 누르기, 흔들기, 스크러빙, 트위스팅, 배향 변경, 변하는 압력으로 누르기 등과 같이, 터치 감지 층(14B) 상에서 특정한 방식으로 하나 이상의 손가락 또는 다른 개체를 움직이는 것에 의해 수행될 수 있다. 제스처는 임의의 다른 손가락 또는 손가락들 간의, 또는 그들을 이용한 핀칭, 슬라이딩, 스와이핑, 회전, 플렉싱, 드래깅 또는 탭핑 모션을 특징으로 할 수 있지만 그에 한정되지는 않는다. 하나 이상의 손으로, 한명 이상의 사용자에 의해, 또는 그들의 임의의 조합으로 단일 제스처가 수행될 수 있다.
커버 층(14C)은 플라스틱 또는 글래스(때로는 디스플레이 커버 글래스라고 지칭됨)로 형성될 수 있고, 플렉시블 또는 강성일 수 있다. 원한다면, 커버 층(14C)의 주변 비활성 부분들(20I)의 내부 표면은 검정 잉크와 같은 불투명한 마스킹 층을 구비할 수 있다.
터치 감지 플렉시블 디스플레이 섹션(14AB)은 디스플레이 픽셀 어레이 층(14A) 및 선택적인 터치 센서 층(14B)으로 형성될 수 있다.
도 22는 하우징(12)이 예를 들어 오디오 포트로의 접근을 제공할 수 있는 개구(300)를 갖는 볼록한 하우징(12) 및 볼록 디스플레이(14)를 구비하는 디바이스(10)의 예시적인 실시예의 사시도이다. 하우징(12)의 일부분은 베젤(304)과 같은 베젤을 형성할 수 있다. 베젤(304)은 베젤(304) 및 디스플레이(14)가 공통의 평활한 표면을 형성하도록 형성될 수 있거나, 디스플레이(14)의 외측 표면 위로 상승되거나 그 아래로 하강되어 형성될 수 있다. 베젤(304)은 별개의 베젤 부재일 수 있거나, 하우징(12)의 일부로서 형성될 수도 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 베젤(200)의 상단 및 하단 부분(306)은 볼록 디스플레이(14)의 만곡된 단면 형상에 일치하는 볼록한(만곡된) 형상을 가질 수 있다.
도 23은 도 22의 라인(302)을 따라 절취하고 방향(303)에서 본 디바이스(10)의 예시적인 실시예의 측단면도이다. 도 23에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 볼록한 하우징(12) 및 볼록 디스플레이(14)로 형성된 볼록 형상을 갖는다. 디바이스(10)는 또한 배터리(310) 및 컴포넌트들(312)과 같은 내부 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 디바이스(10)의 하우징(12) 및 디스플레이(14)의 볼록한 형상은 디바이스(10)에 얇은 외관을 제공할 수 있는 한편, 배터리(310)와 같은 내부 컴포넌트들을 수용할 수 있는 내부 공간을 제공한다.
도 24는 플렉시블 디스플레이 층(14A)을 접착층(322)과 같은 접착 재료의 층을 이용하여 지지 구조물(320)(예를 들어, 금속, 글래스 또는 플라스틱 지지 구조물과 같은 볼록한 외측 표면을 적어도 갖는 강성의 지지 구조물)과 같은 볼록한 지지 구조물에 탑재함으로써 볼록 디스플레이(14)가 형성되는 디바이스(10)의 예시적인 실시예의 측단면도이다. 도 24에 도시된 바와 같이, 하우징(12) 및 볼록 디스플레이(14)에 의해 정의되는 디바이스(10)의 내부 체적은 (디스플레이(14)의 내측 에지들(328)에 의해 정의되는) 평면(324) 위, 및 디스플레이(14)의 내측 표면(330) 아래의 체적(326)을 포함할 수 있다. 이것은 지지 구조물(320)의 내측 표면(330)이 오목하기 때문이다(도 24의 예). 체적(326)은 컴포넌트(332)와 같은 내부 컴포넌트들(예를 들어, 인쇄 회로 보드, 안테나 또는 다른 컴포넌트들)의 배치에 이용될 수 있는 공간을 제공한다. 그러므로, 플렉시블 디스플레이 층(14A)이 지지 구조물(320)의 볼록한 외측 표면과 일치하는 도 24의 볼록한 형상으로 구부러질 수 있는 능력은 디바이스(10) 내에서 디바이스 컴포넌트들을 탑재하는 데에 이용가능한 내부 공간을 최대화하는 데에 도움이 될 수 있다.
도 25는 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 25의 예시적인 실시예에서, 볼록 디스플레이(14)는 플렉시블 디스플레이 층(14A), 접착 층(322) 및 강성의 커버 층(14C)(예를 들어, 플렉시블 디스플레이 층(14A)이 따르는 오목한 내측 표면 및 볼록한 외측 표면을 갖는 강성 플라스틱 층 또는 강성의 커버 글래스 층)으로 형성된다. 볼록 디스플레이(14)는 베젤 부분 하우징(12)에 인접하여 형성될 수 있거나, 추가의 탑재 부재에 의해 하우징(12)에 연결될 수 있다. 커버 층(14C)의 볼록한 형상에 따르는(즉, 층(14A)이 층(14C)의 오목한 내측 표면을 따르도록 되어 있는) 플렉시블 디스플레이 층(14A)과 같은 층을 디바이스(10)에 제공하면, 디스플레이(14)의 내측 표면(330)과 (디스플레이(14)의 내측 에지들(328)에 의해 정의되는) 평면(324) 사이에 추가의 내부 체적(326)을 제공할 수 있다.
도 26은 디바이스(10)의 다른 실시예의 일부분의 측단면도이다. 도 26의 예시적인 실시예에서, 볼록 디스플레이(14)는 접착 층(322)에 의해 선택적인 터치 감지 층(14B)에 부착된 플렉시블 디스플레이 층(14A)으로 형성된다. 터치 감지 층(14B)은 디스플레이(14)의 모든 층(322, 14B, 340 및 14C)이 커버 층(14C)의 볼록한 형상을 따르도록(즉, 층들(14A 및 14B)이 커버 층(14C)의 오목한 내측 표면을 따르도록) 접착 층(340)을 이용하여 강성의 커버 층(14C)(예를 들어, 글래스 또는 플라스틱 층)에 더 부착될 수 있다. 볼록 디스플레이(14)는 하우징(12)에 인접하여 형성될 수 있거나, 추가의 탑재 부재에 의해 하우징(212)에 연결될 수 있다. 모든 층들(14A, 322, 14B, 340 및 14C)의 볼록한 형상은 볼록한 하우징(12)과 결합하여, 디바이스(10)를 위한 얇은 외관을 제공할 수 있고, (디스플레이(14)의 내측 에지들(328)에 의해 정의되는) 평면(324)과 디스플레이(14)의 내측 표면(330) 사이에 추가의 내부 체적(326)을 제공할 수 있다.
도 27은 접속 구조물(350)(예를 들어, 오디오 포트 또는 다른 암(female) 커넥터)과 같은 접속 구조물 부근의 예시적인 전자 디바이스(10)의 단면 사시도이다. 도 27에 도시된 바와 같이, 오디오 포트(350)는 메이팅 커넥터(mating connector)(354)(예를 들어, 메이팅 오디오 플러그 또는 다른 수(male) 커넥터)와 같은 커넥터의 컨택트들(356)과 짝을 이루는 전기적 컨택트들(352)을 가질 수 있다. 도 27의 실시예에서, 오디오 포트(350)의 일부분은 (디스플레이(14)의 내측 에지들(328)에 의해 정의되는) 평면(324) 위의 내부 체적(326)의 일부분을 점유할 수 있다. 디바이스(10)의 디스플레이(14)의 볼록한 형상은 얇은 외관을 제공할 수 있고, (디스플레이(14)의 내측 에지들(328)에 의해 정의되는) 평면(324)과 디스플레이(14)의 내측 표면(330) 사이에, 커넥터(350)와 같은 메이팅 커넥터들의 일부분이 탑재될 수 있는 추가의 내부 체적(326)을 제공할 수 있다.
도 28은 인쇄 회로 보드(PCB), 센서, 스위치, 커넥터, 배터리 구조물, 또는 다른 전자 컴포넌트들과 같은 컴포넌트들(360)의 스택 부근의 예시적인 전자 디바이스(10)의 측단면도이다. 도 28에 도시된 실시예에서, 일부 컴포넌트들(360)은 (디스플레이(14)의 내측 에지들(328)에 의해 정의되는) 평면(324) 위의 내부 체적(326)의 일부분에 부분적으로 또는 완전하게 탑재될 수 있다. 디바이스(10)의 디스플레이(14)의 볼록한 형상은 얇은 외관을 제공할 수 있고, (디스플레이(14)의 내측 에지들(328)에 의해 정의되는) 평면(324)과 디스플레이(14)의 내측 표면(330) 사이에, PCB 및 다른 컴포넌트들(360)이 탑재될 수 있는 추가의 내부 체적(326)을 제공할 수 있다. 컴포넌트들(360)이 체적(326) 내에 탑재되는 도 29의 예는 예시에 지나지 않는다. 원한다면, 다른 컴포넌트들 또는 구조물들이 체적(326)을 점유할 수 있다.
도 29는 디바이스(10)의 디스플레이(14)가 디바이스(10)를 완전하게 둘러싸는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다. 도 29에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 만곡된 측벽들을 따라 결합되는 볼록한 정면(상부) 및 후면(하부) 표면을 가질 수 있다. 디스플레이(14)는 디바이스(10)의 정면, 후면 및 측벽 표면을 커버하여, 전기적 컴포넌트들(360)(예를 들어, 인쇄 회로 보드, 집적 회로, 스위치, 센서 등)을 완전하게 둘러쌀 수 있다. 에지들(372)은 연결 부재(joining member)(370)와 같은 연결 부재에 의해 연결될 수 있다. 부재(370)는 플라스틱, 글래스, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등), 다른 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합으로 형성된 별개의 부재일 수 있거나, 접착 재료로 형성될 수 있다.
도 29의 예에서, 디스플레이(14)는 플렉시블 디스플레이 층(14A), 터치 감지 층(14B) 및 커버 층(14C)을 포함하는 복수의 층을 적층함으로써 형성될 수 있다. 디스플레이(14)는 또한 접착 층, 광학 필름, 또는 다른 적절한 층들과 같은 다른 재료 층을 포함할 수 있다. 예로서, 디스플레이(14)는 디바이스(10)를 완전하게 둘러싸는, 하나 이상의 볼록한 외측 표면 및 하나 이상의 연관된 오목한 내측 표면을 갖는 강성의 볼록한 지지 구조물에 플렉시블 디스플레이 층(14A)을 탑재함으로써 형성될 수 있다. 다른 구성에서, 디스플레이(14)는 플렉시블 디스플레이 층(14A), 접착 층(322) 및 강성의 커버 층(14C)(예를 들어, 하나 이상의 볼록한 외측 표면 및 하나 이상의 연관된 오목한 내측 표면을 갖는 강성의 커버 층)으로 형성될 수 있다. 다른 가능한 구성에서, 볼록 디스플레이(14)는 접착 층(322)을 이용하여 선택적인 터치 감지 층(14B)에 플렉시블 디스플레이 층(14A)을 부착함으로써 형성될 수 있다. 터치 감지 층(14B)은 디스플레이(14)의 모든 층(322, 14B, 340 및 14C)이 커버 층(14C)의 볼록한 형상을 따르도록, 접착 층(340)을 이용하여 강성의 커버 층(14C)(예를 들어, 글래스 또는 플라스틱 층)에 더 부착될 수 있다. 이 예들은 예시에 지나지 않으며, 디스플레이(14)의 다른 구성들이 이용될 수 있다.
디바이스(10)의 디스플레이(14)의 볼록한 형상은 디바이스(10)를 위한 얇은 외관을 제공할 수 있으며, 배터리(310), PCB(360), 또는 컴포넌트(312)와 같은 다른 컴포넌트들과 같은 컴포넌트들이 탑재될 수 있는 디바이스의 내부 체적을 최대화하는 데에 도움을 줄 수 있다. 디바이스(10)를 볼록 디스플레이(14)로 완전하게 둘러싸면, 시각적 디스플레이를 위해 이용가능한 디바이스의 면적이 확대될 수 있다.
전술한 것은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 기술분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고서 다양한 수정을 만들어낼 수 있다.
전자 디바이스는 볼록 디스플레이를 구비할 수 있다. 볼록 디스플레이는 디바이스의 내부 체적을 최대화하기 위해 이용될 수 있다. 볼록 디스플레이는 하나 이상의 플렉시블 층으로 형성될 수 있다. 플렉시블 디스플레이 층은 강성의 지지 구조물 또는 강성의 커버 층에 탑재될 수 있다. 강성 구조물의 만곡된 형상을 따르는 플렉시블 디스플레이 층들은 디바이스의 내부 컴포넌트들이 배치될 수 있는 추가의 내부 체적을 제공할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 하우징, 및 하우징 내에 탑재된 디스플레이를 포함하고, 디스플레이는 강성의 지지 구조물의 볼록한 외측 표면을 따르는 플렉시블 디스플레이 층을 갖는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 접착 층을 더 포함하고, 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 강성의 지지 구조물의 볼록한 외측 표면에 부착한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 터치 감지 층을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 제1 및 제2 접착 층을 더 포함하고, 제1 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 터치 감지 층에 부착하고, 제2 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 강성의 지지 구조물의 볼록한 외측 표면에 부착한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이 층은 유기 발광 다이오드들로 형성된 이미지 픽셀들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 하우징은 적어도 하나의 개구를 갖고, 개구는 커넥터 포트에 연관되고, 전자 디바이스는 커넥터 포트에 탑재된 커넥터 구조물을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 하우징, 및 하우징 내에 탑재된 디스플레이를 포함하고, 디스플레이는 적어도 하나의 볼록한 외측 표면을 갖고 적어도 하나의 연관된 오목한 내측 표면을 갖는 강성의 커버 층을 포함하고, 오목한 내측 표면을 따르는 플렉시블 디스플레이 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 접착 층을 더 포함하고, 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 강성의 커버 층의 오목한 내측 표면에 본딩한다.
다른 실시예에 따르면, 강성의 커버 층은 글래스를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이 층은 유기 발광 다이오드들로 형성된 이미지 픽셀들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이 층은 유기 발광 다이오드들로 형성된 이미지 픽셀들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 오목한 내측 표면을 따르는 터치 센서 층을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 오목 디스플레이는 제1 및 제2 접착 층을 더 포함하고, 제1 접착 층은 플렉시블 디스플레이 층을 터치 센서 층에 부착하고, 제2 접착 층은 터치 센서 층을 디스플레이의 오목한 내측 표면에 부착한다.
다른 실시예에 따르면, 터치 센서 층은 ITO(indium-tin-oxide) 전극들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 내부 컴포넌트를 더 포함하고, 디스플레이의 오목한 내측 표면은 전자 디바이스를 위한 추가의 내부 체적을 제공하고, 내부 컴포넌트는 적어도 부분적으로는 추가의 내부 체적 내에 탑재된다.
다른 실시예에 따르면, 적어도 정면 표면 및 후면 표면을 갖는 전자 디바이스로서, 정면 표면과 후면 표면 사이에 삽입된 전자 컴포넌트들, 및 적어도 정면 표면과 후면 표면을 실질적으로 커버하고, 전자 컴포넌트들을 둘러싸는 디스플레이를 포함하고, 디스플레이는 적어도 하나의 내측 표면을 갖는 강성의 커버 층, 및 그 내측 표면을 따르도록 구부러지는 플렉시블 디스플레이 층을 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층의 적어도 일부에 부착되는 터치 감지 층을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 내측 표면은 오목한 내측 표면을 포함하고, 전자 디바이스는 커넥터 구조물, 및 개구를 갖는 하우징을 더 포함하고, 커넥터 구조물은 커넥터 포트를 형성하도록 개구 내에 탑재된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 적어도 2개의 측벽 표면을 갖고, 디스플레이는 2개의 측벽 표면을 실질적으로 커버한다.
다른 실시예에 따르면, 디스플레이는 적어도 2개의 에지를 갖고, 디스플레이의 에지들은 연결 부재에 의해 연결된다.
전술한 것은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 기술분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고서 다양한 수정을 만들어낼 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.
도 30-44의 예들에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이 및 다른 사용자 인터페이스 컴포넌트들을 구비할 수 있다. 사용자 인터페이스 컴포넌트는 버튼, 스위치, 마이크로폰, 솔레노이드, 모터 및 압전 액츄에이터와 같은 액츄에이터, 커넥터 포트, 터치 스크린, 근접 센서, 및 전자 디바이스의 사용자로부터 입력을 받아들이고 그에 정보를 전송하기 위한 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
플렉시블 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 층(예를 들어, 플렉시블 유기 발광 다이오드 어레이), 플렉시블 터치 감지 층(예를 들어, 용량성 터치 센서를 위한 투명 커패시터 전극들의 어레이를 구비하는 폴리머 시트), 플렉시블 기판 층 등과 같은 플렉시블 층들로 형성될 수 있다. 원한다면, 이 플렉시블 층들은 플렉시블 또는 강성의 커버 층(때로는 커버 글래스라고 지칭됨)으로 커버될 수 있거나, 지지 구조물(예를 들어, 플렉시블 층들의 밑면 상의 강성의 지지 구조물)에 의해 지지될 수도 있다. 강성의 커버 층에 의해 커버되는 플렉시블 디스플레이를 구비하는 전자 디바이스들에서, 커버 층들은 사용자 인터페이스 디바이스의 부근에서 디스플레이의 플렉시블 층들에의 접근을 제공하는 개구를 구비할 수 있다. 예를 들어, 커버 글래스 층은 버튼 부재가 커버 글래스 층에 대하여 움직이는 것을 허용하는 개구를 가질 수 있다. 다른 예로서, 커버 글래스 층은 사운드가 통과할 수 있는 하나 이상의 스피커 개구를 가질 수 있다.
플렉시블 디스플레이 중 사용자에게 시각적 정보를 디스플레이하기 위해 이용될 수 있는 부분의 면적을 최대화하기 위해, 사용자 인터페이스 컴포넌트는 플렉시블 디스플레이의 뒤에 배치되거나 그것에 접하거나 그에 통합될 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 변형가능성은, 디스플레이를 사용자 인터페이스 컴포넌트들과 접촉하도록 이동시키는 것에 의해, 또는 그렇지 않으면 (예를 들어, 사운드가 플렉시블 디스플레이를 통과하게 해 주거나 내부 압력 센서에 의해 외부 환경의 대기압 측정이 이루어질 수 있게 해 주기 위해) 디스플레이가 국지적으로 구부러지게 해 주는 것에 의해, 사용자가 사용자 인터페이스 컴포넌트(입력-출력 컴포넌트)와 상호작용하게 해 줄 수 있다.
원한다면, 플렉시블 디스플레이의 일부분이 전기적 컴포넌트를 위한 멤브레인 구조물을 형성할 수 있다. 예를 들어, 플렉시블 디스플레이의 일부분은 스피커 컴포넌트를 위한 스피커 멤브레인을 형성할 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 일부분으로 형성되는 멤브레인 구조물을 구비할 수 있는 컴포넌트들은 스피커, 마이크로폰, 레이저 마이크로폰, 압력 센서 등을 포함한다.
플렉시블 디스플레이를 구비할 수 있는 유형의 예시적인 전자 디바이스가 도 30에 도시되어 있다. 전자 디바이스(10)는 디스플레이에 통합된 컴퓨터와 같은 컴퓨터일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 컴퓨터 모니터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 손목 시계 디바이스, 펜던트 디바이스 또는 다른 착용가능하거나 소형인 디바이스와 같이 다소 작은 휴대용 디바이스, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어, 태블릿 컴퓨터, 게임 디바이스, 스피커 디바이스, 네비게이션 디바이스, 컴퓨터 모니터, 텔레비전 또는 다른 전자 장비일 수 있다.
디바이스(10)는 하우징(412)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 때로는 케이스라고도 지칭될 수 있는 하우징(412)은 플라스틱, 글래스, 세라믹, 섬유 복합재, 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등), 다른 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 몇몇 상황에서, 하우징(412)의 부분들은 유전체 또는 다른 저전도율 재료로 형성될 수 있다. 다른 상황들에서, 하우징(412), 또는 하우징(412)을 구성하는 구조물들의 적어도 일부는 금속 요소들로 형성될 수 있다.
하우징(412)은 하우징(412)의 일부 또는 전부가 단일의 구조체로서 머시닝(machined) 또는 몰딩되는(molded) 단일체 구성을 이용하여 형성될 수 있거나, 복수의 구조물(예를 들어, 내부 프레임 구조물, 외부 하우징 표면을 형성하는 하나 이상의 구조물 등)을 이용하여 형성될 수 있다.
도 30에 도시된 바와 같이, 하우징(412)은 복수의 부분을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(412)은 상부 부분(412A) 및 하부 부분(412B)을 가질 수 있다. 상부 부분(412A)은 부분(412A)이 부분(412B)에 대하여 회전축(416)을 중심으로 회전하게 해 주는 힌지를 이용하여 하부 부분(412B)에 연결될 수 있다. 키보드(418)와 같은 키보드 및 터치 패드(420)와 같은 터치 패드는 하우징 부분(412B) 내에 탑재될 수 있다.
디바이스(10)는 플렉시블 디스플레이(414)와 같은 플렉시블 디스플레이를 가질 수 있다. 플렉시블 디스플레이(414)는 복수의 재료 층으로 형성될 수 있다. 이 층들은 용량성 터치 센서 어레이를 형성하도록 ITO(indium tin oxide) 전극 또는 다른 적절한 투명 전극들의 패턴이 퇴적되어 있는 층과 같은 터치 센서 층을 포함할 수 있다. 이 층들은 또한 디스플레이 픽셀들의 어레이를 포함하는 디스플레이 층을 포함할 수 있다. 터치 센서 층 및 디스플레이 층은 (예로서) 10 마이크로미터 내지 0.5mm의 두께를 갖거나, 0.2mm 미만의 두께를 갖거나, 또는 다른 적절한 두께를 갖는 플렉시블 폴리머(예를 들어, 폴리이미드) 시트 또는 다른 기판을 이용하여 형성될 수 있다.
디스플레이 픽셀 어레이는 예를 들어 유기 발광 다이오드(OLED) 어레이일 수 있다. 다른 유형의 플렉시블 디스플레이 픽셀 어레이(예를 들어, 전기습윤 디스플레이, 전기영동 디스플레이, 플렉시블 액정 디스플레이, 플렉시블 전기 변색(electrochromic) 디스플레이 등)도 형성될 수 있다. 여기에서는 때때로 플렉시블 디스플레이(414)를 형성하기 위해 OLED 기술을 이용하는 것이 예로서 기술된다. 그러나, 이것은 예시에 지나지 않는다. 일반적으로, 디스플레이(414)를 형성하는 데에 있어서, 어떠한 적절한 유형의 플렉시블 디스플레이 기술이라도 이용될 수 있다.
이러한 기능적 디스플레이 층들(즉, OLED 어레이 및 선택적인 터치 센서 어레이)에 더하여, 디스플레이(414)는 하나 이상의 구조적 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(414)는 플렉시블 또는 강성의 커버 층으로 커버될 수 있고/거나 지지 구조물(예를 들어, 강성 지지물) 상에 탑재될 수 있다. 원한다면, 접착 층들은 플렉시블 디스플레이 층들을 서로 부착하기 위해 이용될 수 있고/거나, 플렉시블 디스플레이 층들을 강성 및 플렉시블 구조적 층들에 탑재하기 위해 이용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 디스플레이(414)는 활성 영역(AA)과 같은 활성 영역 및 영역(IA)과 같은 비활성 영역을 가질 수 있다. 활성 디스플레이 영역(AA)에서, 이미지 픽셀들의 어레이는 디바이스(10)의 사용자에게 텍스트 및 이미지를 제시하기 위해 이용될 수 있다. 활성 영역(AA)에서, 디스플레이(414)는 디바이스(10)의 사용자와의 상호작용 및 입력을 위한 터치 감지 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 원한다면, 중앙 부분(AA) 및 주변 부분(IA) 둘 다가 디스플레이 픽셀들을 구비할 수 있다(즉, 상부 하우징 부분(412A)의 정면의 평평한 표면 전체의 전부 또는 실질적으로 전부가 디스플레이 픽셀들을 구비할 수 있음).
도 31의 예에서, 디바이스(10)는 사용자의 손에 맞을 정도로 충분히 작은 하우징을 이용하여 구현되었다(예를 들어, 도 31의 디바이스(10)는 셀룰러 전화기와 같은 핸드헬드 전자 디바이스일 수 있음). 도 31에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 하우징(412)의 정면에 탑재된 디스플레이(414)와 같은 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(414)는 활성 디스플레이 픽셀들로 실질적으로 채워질 수 있거나, 활성 부분(AA)과 같은 활성 부분을 둘러싸는 비활성 부분(IA)과 같은 비활성 부분을 가질 수 있다. 디스플레이(414)는 버튼(422)을 수용하기 위한 개구 및 스피커 포트(424)를 수용하기 위한 개구와 같은 개구들(예를 들어, 디스플레이(414)의 비활성 영역(IA) 또는 활성 영역(AA) 내의 개구들)을 가질 수 있다.
도 32는 전자 디바이스(10)가 태블릿 컴퓨터의 형태로 구현된 구성의 전자 디바이스(10)의 사시도이다. 도 32에 도시된 바와 같이, 디스플레이(414)는 하우징(412)의 상부(정면) 표면에 탑재될 수 있다. 버튼(422)을 수용하기 위해, 개구가 디스플레이(414) 내에 형성될 수 있다(예를 들어, 개구는 활성 영역(AA)을 둘러싸는 비활성 영역(IA) 내에 형성될 수 있음).
도 33은 전자 디바이스(10)가 텔레비전의 형태로, 또는 컴퓨터 모니터에 통합된 컴퓨터의 형태로 구현된 구성의 전자 디바이스(10)의 사시도이다. 도 33에 도시된 바와 같이, 디스플레이(414)는 하우징(412)의 정면 표면에 탑재될 수 있다. 스탠드(426)는 하우징(412)을 지지하기 위해 이용될 수 있다. 디스플레이(414)는 활성 영역(AA)을 둘러싸는 비활성 영역(IA)과 같은 비활성 영역을 포함할 수 있다.
예시적인 디스플레이의 분해 사시도가 도 34에 도시되어 있다. 도 34에 도시된 바와 같이, 플렉시블 디스플레이(414)는 플렉시블 디스플레이 층(414A) 및 터치 감지 층(414B)을 포함하는 복수의 층을 적층함으로써 형성될 수 있다. 커버 층(462)과 같은 선택적인 커버 층이 플렉시블 디스플레이(414) 위에 형성될 수 있다. 커버 층(462)은 글래스 층, 플라스틱 층 또는 다른 보호용 디스플레이 층일 수 있다.
플렉시블 디스플레이(414)는 또한 접착 층, 광학 필름, 실란트(sealant) 층, 또는 다른 적절한 층들과 같은 다른 재료 층을 포함할 수 있다. 플렉시블 디스플레이 층(414A)은 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전기습윤 디스플레이 소자, 전기영동 디스플레이 소자, 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트, 또는 플렉시블 디스플레이와 호환가능한 다른 적절한 이미지 픽셀 구조물들로 형성된 이미지 픽셀들을 포함할 수 있다.
터치 감지 층(414B)은 수평 투명 전극들(432) 및 수직 투명 전극들(434)과 같은 용량성 터치 전극들을 포함할 수 있다. 터치 감지 층(414B)은 일반적으로, 용량성, 저항성, 광학적, 음향적, 유도성 또는 기계적 측정, 또는 터치 감지 층(414B)의 부근에서의 1회 이상의 터치 또는 유사 터치의 발생에 관하여 측정될 수 있는 임의의 현상에 기초하여, 터치 감지 층(414B) 상에서의 1회 이상의 터치 또는 유사 터치의 위치를 검출하도록 구성될 수 있다.
플렉시블 디스플레이(414)는 디스플레이 픽셀 어레이 층(414A) 및 선택적인 터치 센서 층(414B)으로 형성될 수 있다. 도 34의 예에서, 터치 감지 층(414B)은 커버 층(462)과 플렉시블 디스플레이 층(414A) 사이에 삽입된다. 이러한 구성은 예시에 지나지 않는다. 원한다면, 플렉시블 디스플레이 층(414A)은 커버 층(462)과 터치 감지 층(414B) 사이에 삽입될 수 있다(예를 들어, 플렉시블 디스플레이 층(414A)은 터치 감지 층(414B)의 상단에 배치될 수 있음). 원한다면, 터치 감지 층(414B) 및 플렉시블 디스플레이 층(414A)은 단일 층으로서 통합될 수 있다. 예를 들어, 전극들(432 및 434)과 같은 용량성 터치 전극들 및 디스플레이 픽셀들(430)과 같은 디스플레이 픽셀들은 원한다면 공통 기판 상에 형성될 수 있다.
도 35는 플렉시블 디스플레이 층(414A)의 일부분의 측단면도이다. 도 35에 도시된 바와 같이, 플렉시블 디스플레이 층(414A)은 복수의 부층(sublayer)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 층(414A)은 기판 층(415)과 같은 기판 층을 포함할 수 있다. 기판 층(415)은 글래스, 세라믹 또는 플라스틱과 같은 플렉시블 또는 강성 유전체로 형성될 수 있다. 예로서, 기판 층(415)은 하나 이상의 플렉시블 폴리머(예를 들어, 폴리이미드) 시트로 형성될 수 있다. 기판 층(415)은 (예로서) 10 마이크로미터 내지 0.5mm의 두께를 갖거나, 0.2mm 미만의 두께를 갖거나, 다른 적절한 두께를 가질 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT) 층(417)과 같은 TFT 층은 기판 층(415) 상에 형성된 박막 트랜지스터 구조물들(예를 들어, 폴리실리콘 트랜지스터들 및/또는 비정질 실리콘 트랜지스터들)의 층을 포함할 수 있다.
OLED 층(419)과 같은 유기 발광 층이 TFT 층(417) 위에 형성될 수 있다. OLED 층(419)은 도 34의 디스플레이 픽셀들(430)과 같은 디스플레이 픽셀들을 형성하는 데에 이용되는 유기 발광 다이오드 구조물들의 어레이와 같은 발광 재료를 포함할 수 있다.
OLED 층(419) 및 TFT 층(417)의 구조물들을 보호하기 위해, 실란트 층(421)과 같은 실란트 층이 OLED 층(419) 위에 형성될 수 있다. 실란트 층(421)은 하나 이상의 폴리머 층(예를 들어, OLED 층(419) 상에 퇴적된 하나 이상의 폴리머 층), 금속 포일(예를 들어, OLED 층(419) 상에 적층, 스퍼터링, 증착 또는 다르게 도포된 금속 포일의 층), 또는 다른 적절한 코팅 또는 컨포멀(conformal) 커버링으로 형성될 수 있다.
전자 디바이스(10)는 전자 디바이스(10)의 사용자에게 사운드를 제공하기 위한 하나 이상의 스피커 구조물을 구비할 수 있다. 도 36은 스피커 구조물(448)과 같은 스피커 구조물 부근에서의 전자 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 스피커 구조물(448)에 의해 생성되는 사운드는 플렉시블 디스플레이(414)를 통해 디바이스(10)의 외부에 전송될 수 있다. 플렉시블 디스플레이(414)는 스피커(448)를 위한 스피커 멤브레인 구조물로서 이용될 수 있다. 스피커(448)를 위한 스피커 멤브레인의 역할을 하는 부분(414M)과 같은 부분들은 디스플레이(414)의 활성 또는 비활성 부분에 위치될 수 있다. 스피커 멤브레인(414M)이 활성 디스플레이 영역을 형성하는 구성은, 플렉시블 디스플레이(414)의 활성 영역의 크기가 그것의 비활성 영역에 비해 증가되는 것을 허용할 수 있다.
도 36에 도시된 바와 같이, 스피커 구조물(448)은 트랜스듀서(450)와 같은 트랜스듀서에 의해 구동될 수 있다. 트랜스듀서(450)는 디바이스(10) 내의 회로망으로부터 전기 오디오 신호 입력을 수신하고, 그 전기 신호를 사운드로 변환하도록 구성될 수 있다. 도 36의 예에서, 트랜스듀서(450)는 코일들(442)과 같은 코일들에 의해 둘러싸인 자석(440)과 같은 자석으로 형성된다. 자석(440)은 페라이트 재료, 세라믹 재료, 철 합금 재료, 희토류 재료, 다른 적절한 재료 또는 이들 재료의 조합으로 형성된 영구 자석일 수 있다. 코일들(442)은 구리, 알루미늄, 은, 다른 적절한 재료 등으로 형성될 수 있다. 원한다면, 자석(440)을 둘러싸는 하나 이상의 코일 집합이 존재할 수 있다.
전류가 코일들(442)을 통과할 때, 자기장이 생성된다. 이에 의해, 코일들(442)은 영구 자석(440)에 의해 생성되는 일정한 자기장과 상호작용하는 자기장을 갖는 가변 전자석으로서 기능할 수 있게 된다. 예를 들어, 전자석의 음극은 영구 자석(440)의 음극에 의해 밀어내어질 수 있다. 이러한 밀어내기에 의해 생성되는 자력은 자석(440)으로 하여금 코일들(442)로부터 멀어지게 할 것이다. 코일들(442)을 통해 흐르는 전류의 방향이 바뀌면, 가변 전자석의 극성이 반전된다. 자석(440)은 코일들(442) 내의 전류의 방향이 교대하여 변경됨에 따라, (z축을 따라) 급속하게 앞뒤로 밀어질 수 있다.
플렉시블 디스플레이(414) 중 부분(414M)과 같은 부분은 스피커(448)를 위한 스피커 멤브레인을 형성할 수 있다. 자석(440)이 z축을 따라 앞뒤로 이동함에 따라, 부착된 스피커 멤브레인(414M)은 결국 스피커 멤브레인(414M) 앞의 공기를 진동시켜 음파를 생성할 것이다.
일부 구성들에서, 지지 구조물(446)과 같은 선택적인 지지 구조물(때로는 보강 구조물 또는 보강재라고 지칭됨)이 트랜스듀서(450)와 스피커 멤브레인(414M) 사이에 삽입될 수 있다. 지지 구조물(446)은 디스플레이(414)의 스피커 멤브레인 부분(414M)을 보강하기 위해 이용될 수 있다. 지지 구조물(446)은 금속 판, 특수화된 복합 구조물(예를 들어, 보강재 층들 사이에 삽입된 폼 층 등), 다른 지지 재료 또는 보강 구조물, 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 지지 구조물(446)과 같은 지지 구조물을 이용하면, 스피커 멤브레인(414M)이 자석(440)의 움직임에 더 정확하게 응답하게 해 줄 수 있다. 선택적인 지지 구조물(446)이 이용되지 않는 구성에서, 자석(440)은 디스플레이(414) 중 스피커 멤브레인 구조물로서의 역할을 하는 부분(414M)을 보강하도록 구성될 수 있다.
디바이스(10) 내에는 하나 이상의 스피커 구조물(448)이 있을 수 있다. 디바이스(10) 내의 스피커 구조물들(448)의 일부 또는 전부는 플렉시블 디스플레이(414)로 형성된 스피커 멤브레인을 가질 수 있다. 원한다면, 플렉시블 디스플레이(414)의 일부, 전부 또는 실질적으로 전부가 하나의 스피커, 2개의 스피커, 3개의 스피커, 또는 4개 이상의 스피커를 위한 스피커 멤브레인으로서 이용될 수 있다.
서스펜션 구조물(454)과 같은 서스펜션 구조물은 플렉시블 디스플레이(414)의 일부분들을 하우징(412)과 같은 강성의 지지 구조물에 부착하기 위해 이용될 수 있다. 서스펜션 구조물(454)은 스피커 멤브레인(414M)이 x축 및/또는 y축을 따라 가로로 움직이는 것은 방지하되, 스피커(448)가 사운드를 생성할 때 스피커 멤브레인(414M)의 z축을 따른 자유로운 움직임은 허용할 수 있다. 서스펜션 구조물(454)은 탄성 중합체 재료, 폼 재료, 수지 코팅된 재료, 다른 적절한 재료, 또는 이들 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 도 36의 예에 도시된 바와 같이, 서스펜션 구조물(454)은 스피커 멤브레인(414M)과 하우징 측벽들(412S) 사이에 순응성있는(pliant) 인터페이스를 형성할 수 있다. 이것은 예시에 지나지 않는다. 원한다면, 서스펜션 구조물(454)은 스피커 멤브레인(414M)과 임의의 적절한 주변 하우징 구조물 또는 임의의 적절한 강성의 지지 구조물 사이에 순응성있는 인터페이스를 형성할 수 있다.
원한다면, 다른 서스펜션 구조물들이 스피커 구조물(448)에 통합될 수 있다. 예를 들어, 자석(440)에 부착된 하나 이상의 서스펜션 구조물이 있을 수 있다. 이러한 유형의 서스펜션 구조물은 자석(440)을 자력에 의해 변위된 후에 평형 위치로 복귀시키는 복원력을 제공할 수 있다.
스피커(448)에 의해 생성되는 원하는 주파수 범위는 몇가지 요인에 의존할 수 있다. 예를 들어, 스피커(448)에 의해 생성되는 원하는 주파수 범위는 스피커(448)가 구현되는 전자 디바이스의 유형에 의존할 수 있고, 디바이스(10) 내의 스피커(448)의 위치에 의존할 수 있고, 스피커 구조물(448)과 함께 이용되고 있는 다른 스피커 구조물에 의존할 수 있는 등이다. 스피커(448)로부터 원하는 주파수 응답을 획득하기 위해, 설계 선택들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 스피커(448)를 형성하는 데에 이용되는 재료는 원하는 주파수 응답에 기초하여 선택될 수 있다.
스피커(448)를 둘러싸는 인클로저의 유형도 원하는 주파수 응답에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 스피커를 둘러싸는 인클로저는 포트식(ported)일 수 있다. 도 36에 도시된 바와 같이, 하우징(412)은 선택적으로는 음향 포트(452)와 같은 개구 또는 포트(때로는 퍼넬(funnel), 혼(horn), 벤트, 홀 등으로 지칭됨)를 구비할 수 있다. 포트(452)는 하우징(412)의 내부와 하우징(412)의 외부 사이에서 압력을 균등화하기 위해 이용될 수 있다. 이것은 결국 스피커(448)에 의해 생성되는 음파를 증대시킬 수 있다. 도 36의 예에 도시된 포트식 인클로저와 같은 포트식 인클로저는 스피커(448)에 의해 생성되는 저주파수 음파의 크기를 증가시킬 수 있다(예를 들어, 포트식 인클로저를 구비하는 스피커는 밀봉된 인클로저를 구비하는 스피커보다 높은 베이스 출력을 가질 수 있음).
도 36에 도시된 바와 같이, 포트(452)는 인클로저로 돌출하는 부분(452P)과 같은 부분을 가질 수 있다. 돌출 부분(452P)의 크기 및 형상은 원하는 주파수 응답을 획득하도록 커스터마이즈될 수 있다. 예를 들어, 포트(452)의 돌출 부분(452P)은 개구(452)의 직경이 부분(452P)의 길이를 따라 달라지는 "뿔(horn)" 형상을 가질 수 있다. 원한다면, 돌출 부분(452P)은 만곡된 형상을 가질 수 있다. 일반적으로, 돌출 부분(452P)은 어떠한 적절한 형상이라도 가질 수 있고, 개구(452)는 어떠한 적절한 크기라도 가질 수 있다. 포트(452)의 특성은 스피커(448)의 원하는 주파수 응답, 디바이스(10)의 구조 등에 의존할 것이며, 그에 따라 수정될 수 있다. 도 36에 도시된 예는 예시에 지나지 않는다.
원한다면, 스피커(448)는 포트를 갖지 않는 밀봉된 인클로저를 구비할 수 있다. 하우징(412)이 포트(452)를 구비하는 도 36의 예는 예시에 지나지 않는다. 스피커(448)가 구현되는 인클로저의 유형(예를 들어, 밀봉된 인클로저, 포트식 인클로저 등)은 스피커(448)의 원하는 주파수 응답, 디바이스(10)의 구조 등에 의존할 것이며, 그에 따라 수정될 수 있다.
전자 디바이스(10)는 내부 컴포넌트(456)와 같은 내부 컴포넌트들 또는 구조물들을 가질 수 있다. 내부 컴포넌트(456)와 같은 내부 컴포넌트들은 스피커(448)의 공진 주파수를 튜닝하기 위해 선택적으로 이용될 수 있다. 내부 컴포넌트(456)는 배터리 또는 다른 내부 구조물일 수 있다. 원한다면, 선택적인 컴포넌트(456)는 생략될 수 있거나, 스피커(448)의 공진 주파수를 튜닝하기 위해 이용되지 않을 수 있다.
원한다면, 하우징(412)은 선택적인 상승된 부분(412')과 같은 하나 이상의 상승된 에지를 가질 수 있다. 상승된 부분(412')은 디스플레이(414)의 상부 표면 위에 놓이는 상부 표면을 가질 수 있다 (예를 들어, 상승된 부분(412')의 상부 표면은 수직 차원 z에 있어서 플렉시블 디스플레이(414)의 상부 표면 위로 돌출할 수 있음). 선택적인 상승된 하우징(412')은 사용자가 디스플레이(414)의 스피커 기능을 방해하지 않고서 디바이스(10)를 손으로 쥐는 것을 허용할 수 있다. 하우징(412)의 상승된 부분(412')은 디스플레이(414)의 전체 주변부를 둘러쌀 수 있거나, 디스플레이(414)의 한 면, 디스플레이(414)의 2면, 디스플레이(414)의 3면 또는 디스플레이(414)의 4면 전부에 위치될 수 있다. 상승된 부분(412')은 하우징(412)에 통합된 부분으로서 형성될 수 있거나, 하우징(412)과 접촉하는 별개의 구조물로서 형성될 수 있다.
도 37은 스피커 구조물(448)의 다른 가능한 실시예의 부근에서의 전자 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 37에 도시된 바와 같이, 스피커 구조물(448)은 트랜스듀서(450)와 같은 트랜스듀서에 의해 구동될 수 있다. 도 37의 예에서, 트랜스듀서(450)는 자석(440)과 같은 자석에 의해 둘러싸인 코일들(442)의 하나 이상의 중앙의 집합으로 형성될 수 있다. 일부 구성들에서, 코일들(442)의 내측 부분(444)은 또한 자석 구조물을 포함할 수 있다(예를 들어, 코일들(442)이 자석 구조물을 둘러쌀 수 있음). 코일들(442)의 내측 부분(444) 내에 형성된 자석 구조물들은 외측 자석(440)에 통합된 부분으로서 형성될 수 있거나(예를 들어, 코일들(442) 위에 및/또는 아래에 연결될 수 있음), 별개의 자석 구조물일 수 있다. 원한다면, 코일들(442)의 내측 부분(444)은 자석 구조물들을 갖지 않을 수 있다.
도 36의 트랜스듀서와 마찬가지로, 도 37의 트랜스듀서(450)는 디바이스(10) 내의 회로망으로부터 입력된 전기 오디오 신호를 수신하고, 그 전기 신호를 사운드로 변환하도록 구성될 수 있다. 전류가 코일들(442)을 통과할 때, 자기장이 생성된다. 코일들(442)에 의해 생성된 자기장은 영구 자석(440)에 의해 생성되는 일정한 자기장과 상호작용한다. 전자석과 일정한 자기장의 상호작용은 코일들(442)과 자석(440) 간에 자력(예를 들어, 인력 또는 척력)을 만들어낼 것이다. 코일들(442)을 통해 흐르는 전류의 방향이 바뀌면, 가변 전자석의 극성(및 따라서 자력의 방향)이 반전된다. 코일들(442)은 코일들(442) 내의 전류의 방향이 교대하여 변경됨에 따라, 변화하는 자력에 의해 (z축을 따라) 앞뒤로 밀어질 수 있다.
코일들(442)이 앞뒤로 이동함에 따라, 부착된 스피커 멤브레인(414M)은 결국 스피커 멤브레인(414M) 앞의 공기를 진동시켜 음파를 생성할 것이다. 지지 구조물(446)은 플렉시블 디스플레이(414)의 멤브레인 부분(414M)이 트랜스듀서(450)의 이동에 정확하게 응답하도록 스피커 멤브레인(414M)을 보강하기 위해 이용될 수 있다.
도 37의 예에서, 스피커(448)는 포트를 갖지 않는 밀봉된 인클로저를 구비할 수 있다. 이것은 예시에 지나지 않는다. 임의의 적절한 유형의 인클로저(예를 들어, 밀봉된 인클로저, 포트식 인클로저 등)가 이용될 수 있다. 스피커(448)가 구현되는 인클로저의 유형은 스피커(448)의 원하는 주파수 응답, 디바이스(10)의 구조 등에 의존할 것이며, 그에 따라 수정될 수 있다.
도 38은 스피커 구조물(448)의 다른 가능한 실시예의 부근에서의 디바이스(10)의 일부분의 측단면도이다. 도 38의 예에서, 스피커(448)는 강성 구조물(466)과 같은 디바이스(10) 내의 강성 구조물에 의해 지지된다. 강성 구조물(466)은 하우징 구조물 또는 내부 컴포넌트들로 형성될 수 있거나, 프레임(때로는 섀시 또는 "바스켓"이라고 지칭됨)을 형성하기 위해 이용되는 전용 구조물 또는 스피커(448)를 위한 다른 강성의 지지 구조물일 수 있다. 서스펜션 구조물(454)은 스피커(448)와 강성 구조물(466) 사이에 순응성있는 인터페이스를 형성하기 위해 이용될 수 있다. (서스펜션 구조물(454)이 하우징 측벽들(412S)에 부착된) 도 7 및 도 8의 서스펜션 구조물과 마찬가지로, 도 38의 서스펜션 구조물(454)은 디스플레이(414)의 스피커 멤브레인 부분들(414M)이 x축 및/또는 y축을 따라 가로로 움직이는 것은 방지하되, 스피커(448)가 사운드를 생성할 때 스피커 멤브레인(414M)의 z축을 따른 자유로운 움직임은 허용할 수 있다. 서스펜션 구조물(454)은 스피커(448)의 임의의 적절한 부분(예를 들어, 지지 구조물(446), 자석(440), 스피커 멤브레인 부분(414M) 등)에 부착될 수 있다.
도 38에 도시된 구성의 유형은 스피커(448)가 하우징 측벽들(412S) 부근에 있지 않은 구성, 또는 스피커(448)가 하우징(412)에 부착되지 않는 다른 구성에 이로울 수 있다. 예를 들어, 스피커(448)는 대형 디스플레이의 중앙 부분에 위치될 수 있다. 이러한 유형의 구성에서, 원한다면, 도 38의 강성 구조물(466)과 같은 강성 구조물이 스피커(448)를 지지하기 위해 이용될 수 있다.
디바이스(10) 내에는 하나 이상의 스피커(448)가 있을 수 있다. 복수의 스피커(448)가 공통의 강성 구조물(466)에 부착될 수 있거나, 각각의 스피커(448)가 별개의 강성 구조물(466)에 부착될 수도 있다.
원한다면, 선택적인 커버 층(462)과 같은 커버 층이 플렉시블 디스플레이(414) 위에 형성될 수 있다. 커버 층(462)은 글래스, 플라스틱 또는 다른 적절한 재료로 형성될 수 있다. 커버 층(462)은 사용자가 디스플레이(414)의 스피커 기능을 방해하지 않고서 디바이스(10)를 손으로 쥐는 것을 허용할 수 있다. 커버 층(462)은 또한 디스플레이(414) 및 디바이스(10)의 다른 부분들을 보호하는 역할을 하면서도, 스피커(448)가 사운드를 생성할 때 스피커 멤브레인(414M)이 z축을 따라 자유롭게 이동하는 것을 여전히 허용할 수 있다. 커버 층(462)이 디스플레이(414)와 접촉할 수 있거나, 커버 층(462)과 디스플레이(414) 사이에 삽입된 갭(463)이 존재할 수 있다. 갭(463)은 공기로 채워질 수 있거나, (예로서) 실란트 층과 같은 재료 층을 포함할 수 있다.
홀들(464)과 같은 하나 이상의 홀(때로는 개구 또는 스피커 개구라고 지칭됨)은 사운드가 스피커(448)로부터 디바이스(10)의 외부에 전달될 수 있도록 커버 층(462) 내에 형성될 수 있다.
커버 층(462)에 홀들(464)이 어떻게 형성될 수 있는지를 보여주는 디바이스(10)의 사시도가 도 39에 도시되어 있다. 도 39에 도시된 바와 같이, 홀들(464)은 개구들의 어레이가 하나 이상의 스피커의 정면에 형성되는 "스피커 그릴" 방식으로 형성될 수 있다. 홀들(464)은 커버 층(462) 내에서 임의의 적절한 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀들(464)이 스피커 구조물과 겹치는 커버 층(462)의 국지화된 영역들 내에 형성될 수 있거나, 홀들(464)이 디스플레이(414)의 정면의 일부, 전부 또는 실질적으로 전부를 커버하는 균일한 어레이로 형성될 수 있다. 홀들(464)은 임의의 적절한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 홀들(464)은 .25mm 내지 .5mm, .5mm 내지 1mm, 1mm 내지 1.5mm, 1.5mm 초과, 1.5mm 미만 등의 직경을 가질 수 있다. 커버 층(462) 내에 형성되는 개구들(464)의 크기, 형상 및 개수는 디바이스(10) 내의 스피커들(448)의 유형 및 개수에 의존할 수 있다.
도 40은 지지 구조물(446) 부근에서의 디바이스(10)의 측단면도이다. 지지 구조물(446)은 플렉시블 디스플레이(414)의 부분들을 보강하기 위해 이용될 수 있다. 도 36과 관련하여 논의된 바와 같이, 보강 구조물(446)은 금속 판으로, 섬유 기반 복합물 재료로, 적층된 하나 이상의 재료 층으로, 또는 다른 적절한 재료로 형성될 수 있다. 도 40의 예에 도시된 바와 같이, 보강 구조물(446)은 제1 및 제2 보강 시트(472) 사이에 삽입된 폼 층(474)으로 형성될 수 있다. 시트들(472)은 폴리머, 금속, 글래스, 세라믹, 섬유 기반 복합물, 또는 다른 적절한 재료로 형성될 수 있다. 이러한 유형의 구조물은 디스플레이(414)를 위한 강하고 경량인 지지 구조물을 제공할 수 있다. 원한다면, 지지 구조물(446)은 디스플레이(414)의 스피커 멤브레인 부분(414M)을 보강하기 위해 이용될 수 있거나, 디스플레이(414)의 다른 부분들을 보강하기 위해 이용될 수 있거나, 디스플레이(414)의 전부 또는 실질적으로 전부를 보강하기 위해 이용될 수 있다.
지지 구조물(446)은 임의의 원하는 방식으로 형상이 정해질 수 있다. 예를 들어, 지지 구조물(446)은 만곡될 수 있거나, 평면일 수 있거나, 만곡 부분과 평면 부분의 조합을 가질 수 있다.
도 41은 만곡된 지지 구조물(446) 부근에서의 디바이스(10)의 측단면도이다. 도 41에 도시된 바와 같이, 플렉시블 디스플레이(414)는 보강 구조물(446)의 형상을 따를 수 있다. 도 41의 예에서, 보강 구조물(446)은 플렉시블 디스플레이(414)가 오목하도록 만곡된 형상을 갖는다. 그러나, 이것은 예시에 지나지 않는다. 일반적으로, 보강 구조물(446) 및 디스플레이(414)의 부착된 부분은 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 보강 구조물(446)은 플렉시블 디스플레이(414)가 볼록하도록 만곡된 형상을 가질 수 있다. 디스플레이(414)가 오목한 형상을 갖는 도 41의 예는 디스플레이(414)가 스피커(448)를 위한 스피커 멤브레인을 형성하는 구성들에 적합할 수 있다. 오목 형상의 스피커 멤브레인은 스피커(448)에 의해 생성되는 사운드의 품질을 개선할 수 있다. 볼록한 멤브레인들을 갖는 스피커들도 이용될 수 있다.
도 42는 단일의 스피커 구조물 부근에서의 디바이스(10)의 측단면도이다. 도 42에 도시된 바와 같이, 플렉시블 디스플레이(414)의 부분(414M)은 스피커 구조물(448)을 위한 스피커 멤브레인을 형성할 수 있다. 스피커(448)를 위한 트랜스듀서(450)는 임의의 적절한 유형의 트랜스듀서(예를 들어, 자석에 의해 둘러싸인 하나 이상의 코일 집합, 자석을 둘러싸는 하나 이상의 코일 집합, 압전 트랜스듀서, 마이크로폰 트랜스듀서, 센서, 액츄에이터 등)일 수 있다. 스피커(448)는 디바이스(10) 내의 유일한 스피커일 수 있거나, 디바이스(10) 내의 복수의 스피커 중 하나일 수도 있다. 디스플레이 기반 스피커 구조물(448)은 디스플레이 기반이 아닌 스피커 구조물들과 함께 이용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(414)를 스피커 멤브레인으로서 이용하지 않는 다른 스피커들이 디바이스(10) 내에 있을 수 있다. 도 42의 스피커 구조물(448)은 디스플레이(414)의 전부 또는 실질적으로 전부를 스피커 멤브레인으로서 이용할 수 있거나(예를 들어, 디바이스(10)의 전체 정면이 스피커에 의해 점유될 수 있음), 디스플레이(414)의 일부분만을 스피커 멤브레인으로서 이용할 수 있다.
도 43의 예에서, 트랜스듀서들(450)의 어레이는 복수의 디스플레이 기반 스피커(448)를 형성하기 위해 이용될 수 있다. 디스플레이 기반 스피커 구조물(448)은 디스플레이 기반이 아닌 스피커 구조물들과 함께 이용될 수 있다. 각각의 디스플레이 기반 스피커(448)는 관련 트랜스듀서(450)를 가질 수 있다. 각각의 관련 트랜스듀서(450)는 임의의 적절한 유형의 트랜스듀서(예를 들어, 자석에 의해 둘러싸인 하나 이상의 코일 집합, 자석을 둘러싸는 하나 이상의 코일 집합, 압전 트랜스듀서, 마이크로폰 트랜스듀서, 센서, 액츄에이터 등)일 수 있다. 이용되는 트랜스듀서(450)의 유형은 스피커(448)마다 다를 수 있다 (예를 들어, 원한다면, 도 43의 스피커들(448)의 어레이는 상이한 유형의 트랜스듀서들을 포함할 수 있음). 상이한 유형의 트랜스듀서들, 상이한 구조물들 및 상이한 특성들을 갖는 스피커들(448)을 제공하면, 디바이스(10)에 더 넓은 범위의 주파수로 사운드를 생성하는 능력을 제공할 수 있다.
도 44는 도 43에 도시된 어레이와 같은 디스플레이 기반 스피커들의 어레이가 디바이스(10) 내에서 어떻게 구현될 수 있는지를 보여주는 디바이스(10)의 일부분의 하부도이다. 도 44의 예에서, 지지 구조물(446)은 디스플레이(414)의 밑면에 형성된다. 지지 구조물(446)은 디스플레이(414)의 스피커 멤브레인 부분들(414M)을 보강하기 위해 이용될 수 있다(예를 들어, 지지 구조물(446)은 트랜스듀서(450)와 디스플레이(414) 사이에 삽입될 수 있음). 지지 구조물(446)은 또한 인접 스피커들(448) 사이에서 디스플레이(414)의 부분들을 보강하기 위해 이용될 수 있다.
각각의 스피커(448)는 지지 구조물(446)에 의해 보강되지 않은 플렉시블 디스플레이(414)의 링(414')에 의해 둘러싸일 수 있다. 플렉시블 디스플레이(414)의 플렉시블한 링 형상 부분들(414')은 각각의 스피커(448) 주위에 인접 스피커들(448) 간의 간섭을 방지하는 장벽 구조물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 스피커 멤브레인(414M)이 진동할 때, (지지 구조물(446)에 의해 둘러싸인) 링(414')은 디스플레이(414) 내에서 가로 방향으로(예를 들어, x축 및/또는 y축을 따른 방향으로) 움직이는 진동을 흡수할 수 있다. 이것은 인접한 스피커들(448)이 이웃하는 스피커의 진동에 의해 방해받지 않고서 독립적으로 작동하는 것을 허용할 수 있다.
원한다면, 스피커들(448)은 다양한 스피커 유형들을 포함할 수 있다. 스피커들(448)을 위해 이용될 수 있는 스피커 유형의 예는 서브우퍼, 우퍼, 중음용 스피커(mid-range speakers), 고음용 스피커(tweeters), 초고음용 스피커(supertweeters) 등을 포함한다. 원한다면, 상이한 채널들의 오디오 입력이 각각의 스피커에 라우팅될 수 있다. 예를 들어, 스피커들(448)은 중앙 채널 스피커, 좌채널 스피커, 우채널 스피커, 서라운드 채널 스피커 등을 포함할 수 있다. 스피커(448)의 임의의 적절한 특성(예를 들어, 크기, 유형, 위치, 입력 채널 등)은 원하는 주파수 응답을 달성하고/거나 디바이스(10)의 구조물을 수용하도록 수정될 수 있다.
플렉시블 디스플레이 및 하나 이상의 디스플레이 기반 스피커 구조물을 포함하는 전자 디바이스가 제공될 수 있다. 스피커 구조물들은 플렉시블 디스플레이의 아래에 위치될 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 일부분들은 스피커 구조물을 위한 스피커 멤브레인들로서 이용될 수 있다. 스피커 구조물들은 전기적 오디오 신호 입력을 사운드로 변환하는 트랜스듀서들에 의해 구동될 수 있다. 압전 트랜스듀서, 또는 코일 및 자석으로 형성된 트랜스듀서가 스피커 구조물들을 구동하기 위해 이용될 수 있다. 스피커 멤브레인들은 플렉시블 디스플레이의 활성 디스플레이 영역들로 형성될 수 있다. 플렉시블 디스플레이의 일부, 전부 또는 실질적으로 전부가 하나 이상의 디스플레이 기반 스피커 구조물을 위한 스피커 멤브레인으로서 이용될 수 있다. 선택적인 커버 층은 사운드가 디스플레이 기반 스피커 구조물들로부터 디바이스의 외부로 전달될 수 있도록 스피커 개구들을 구비할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이, 및 스피커 멤브레인을 갖는 스피커 구조물을 포함하고, 스피커 멤브레인은 플렉시블 디스플레이의 일부분으로 형성되는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 스피커 멤브레인을 형성하는 플렉시블 디스플레이의 일부분을 보강하도록 구성된 보강 구조물을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 보강 구조물은 폼 층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 보강 구조물은 폼 층의 반대되는 제1 및 제2 면에 부착된 제1 및 제2 보강 시트를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는 이미지들을 디스플레이하도록 구성된 활성 부분을 포함하고, 스피커 멤브레인은 플렉시블 디스플레이의 활성 부분으로 형성된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 강성 구조물, 및 강성 구조물에 스피커 구조물의 일부분들을 부착하도록 구성된 서스펜션 구조물을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이가 탑재되는 전자 디바이스 하우징을 더 포함하고, 강성 구조물은 적어도 부분적으로는 전자 디바이스 하우징으로 형성된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이 위에 형성된 커버 층을 더 포함하고, 커버 층은 스피커 멤브레인 위에 형성된 적어도 하나의 개구를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 플렉시블 디스플레이가 탑재되는 전자 디바이스 하우징을 더 포함하고, 전자 디바이스 하우징은 적어도 하나의 음향 포트를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는 플렉시블 폴리머 시트로 형성된 기판을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이, 및 복수의 스피커 구조물을 포함하고, 플렉시블 디스플레이의 일부분들은 복수의 스피커 구조물을 위한 스피커 멤브레인들을 형성하는 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 스피커 멤브레인들을 형성하는 플렉시블 디스플레이의 일부분들을 보강하도록 구성된 복수의 보강 구조물을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는, 보강 영역들의 집합 - 보강 영역들의 집합 내의 보강 영역들 각각은 스피커 구조물들 각각의 일부를 형성함 - ; 플렉시블 영역들 - 플렉시블 영역들 각각은 보강 영역들의 집합 내의 보강 영역들 각각을 둘러쌈 - ; 및 주변 보강 영역 - 플렉시블 영역들 각각은 주변 보강 영역의 일부분들에 의해 둘러싸임- 을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 스피커 구조물들은 좌채널 스피커 및 우채널 스피커를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 스피커 구조물들을 구동하도록 구성된 트랜스듀서들을 더 포함하고, 각각의 트랜스듀서는 코일들 및 자석을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 스피커 구조물들을 구동하도록 구성된 압전 트랜스듀서들을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 플렉시블 디스플레이는 플렉시블 폴리머 시트로 형성된 기판을 갖는 유기 발광 다이오드 디스플레이를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 하우징; 하우징 내에 탑재된 플렉시블 유기 발광 다이오드 디스플레이 - 플렉시블 유기 발광 다이오드 디스플레이는 플렉시블 폴리머 시트로 형성된 기판을 가짐 - ; 및 플렉시블 폴리머 시트의 일부분으로 형성된 스피커 멤브레인을 갖는 적어도 하나의 스피커를 포함하는 휴대용 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 휴대용 전자 디바이스는 적어도 하나의 스피커와 스피커 멤브레인 사이에 삽입된 보강 구조물을 더 포함하고, 보강 구조물은 복합 재료를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 스피커 멤브레인은 오목한 형상을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 하우징은 4개의 주변 에지를 갖는 직사각형 하우징을 포함하고, 플렉시블 유기 발광 다이오드 디스플레이 및 스피커 멤브레인은 4개의 주변 에지 사이에서 연장된다.
전술한 것은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 기술분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고서 다양한 수정을 만들어낼 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (83)

  1. 전자 디바이스로서,
    플렉시블 디스플레이;
    내부 컴포넌트; 및
    적어도 하나의 개구를 갖는 강성(rigid)의 커버 층 - 상기 강성의 커버 층은 상기 플렉시블 디스플레이를 덮고, 상기 적어도 하나의 개구는 상기 내부 컴포넌트와 정렬됨 -
    을 포함하고,
    상기 플렉시블 디스플레이는 상기 디바이스 외부의 액션에 의해 변형될 수 있고, 상기 플렉시블 디스플레이의 변형은 상기 내부 컴포넌트로부터의 응답을 생성하는 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플렉시블 디스플레이는,
    플렉시블 디스플레이 층; 및
    터치 감지 층
    을 포함하는 전자 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 플렉시블 디스플레이 층은 활성 디스플레이 영역을 포함하고, 상기 내부 컴포넌트는 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 활성 디스플레이 영역의 일부분으로 커버되는 전자 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 내부 컴포넌트는 버튼을 포함하고, 상기 플렉시블 디스플레이의 변형은 상기 버튼을 압축하는 전자 디바이스.
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  6. 제4항에 있어서, 상기 개구는 상기 강성의 커버 층의 홀을 포함하고, 상기 버튼은 상기 개구 내의 버튼 부재를 더 포함하며, 상기 버튼 부재는 상기 강성의 커버 층의 상기 홀 내에서 움직이고, 상기 개구 내에서의 상기 버튼 부재의 움직임은 상기 플렉시블 디스플레이의 변형을 야기시키는 전자 디바이스.
  7. 제3항에 있어서, 상기 내부 컴포넌트는 압력 센서를 포함하고, 상기 플렉시블 디스플레이의 변형은 상기 압력 센서 상에 기계적 압력을 가하는 전자 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 압력 센서는 압전 액츄에이터를 포함하고, 상기 기계적 압력은 상기 압전 액츄에이터 상에 전압을 유도하는 전자 디바이스.
  9. 제3항에 있어서, 상기 내부 컴포넌트는 상기 전자 디바이스 외부에서 발원한 사운드를 검출하기 위한 레이저 마이크로폰을 포함하고, 상기 사운드를 검출하는 것은 레이저로 상기 사운드에 의해 유도된 상기 플렉시블 디스플레이의 변형을 검출하고, 상기 검출된 변형을 사운드 정보로 변환하는 것을 포함하는 전자 디바이스.
  10. 전자 디바이스로서,
    플렉시블 디스플레이;
    상기 플렉시블 디스플레이를 통해 사운드를 송신 또는 수신하는 오디오 컴포넌트; 및
    적어도 하나의 개구를 갖는 강성의 커버 층 - 상기 강성의 커버 층은 상기 플렉시블 디스플레이를 덮고, 상기 적어도 하나의 개구는 상기 오디오 컴포넌트와 정렬됨 -
    을 포함하는 전자 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 플렉시블 디스플레이는 활성 디스플레이 영역을 포함하고, 상기 오디오 컴포넌트는 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 활성 디스플레이 영역의 뒤에 탑재되는 전자 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 플렉시블 디스플레이는,
    플렉시블 디스플레이 층; 및
    터치 감지 층
    을 포함하는 전자 디바이스.
  13. 제11항에 있어서, 상기 오디오 컴포넌트는 다이어프램(diaphragm)을 포함하고, 상기 다이어프램은 상기 플렉시블 디스플레이와 접촉하여 탑재되는 전자 디바이스.
  14. 전자 디바이스로서,
    하우징;
    상기 하우징 상에 탑재된 플렉시블 디스플레이;
    상기 플렉시블 디스플레이의 일부분 아래에 탑재된 제1 내부 컴포넌트; 및
    적어도 하나의 개구를 갖는 강성의 커버 층 - 상기 강성의 커버 층은 상기 플렉시블 디스플레이를 덮고, 상기 적어도 하나의 개구는 상기 제1 내부 컴포넌트와 정렬됨 -
    을 포함하고,
    상기 제1 내부 컴포넌트는 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분을 변형시키도록 구성되는 전자 디바이스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 내부 컴포넌트는 압전 액츄에이터를 포함하고, 상기 압전 액츄에이터에 인가된 전압이 상기 압전 액츄에이터의 팽창을 야기시키고, 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분은 상기 압전 액츄에이터의 팽창에 응답하여 변형되는 전자 디바이스.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제1 내부 컴포넌트는 구조적 컴포넌트를 포함하고, 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분은 상기 구조적 컴포넌트와의 물리적 접촉에 응답하여 변형되고, 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분의 변형은 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분이 상기 구조적 컴포넌트의 표면을 따르게 하는 전자 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분 아래에 탑재된 제2 내부 컴포넌트를 더 포함하고, 상기 구조적 컴포넌트의 표면을 따르는 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분은 상기 제2 내부 컴포넌트의 위치를 나타내는 전자 디바이스.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2 내부 컴포넌트는 버튼을 포함하고, 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분은 상기 전자 디바이스 외부의 액션에 의해 추가로 변형되도록 구성되고, 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분의 추가 변형은 상기 버튼을 압축하는 전자 디바이스.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제1 내부 컴포넌트는 액츄에이터를 더 포함하고, 상기 구조적 컴포넌트는 상기 액츄에이터 상에 탑재되고, 상기 액츄에이터의 상승은 상기 구조적 컴포넌트를 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분과 접촉하게 이동시키고, 상기 액츄에이터의 하강은 상기 구조적 컴포넌트를 상기 플렉시블 디스플레이와 접촉하지 않게 이동시키는 전자 디바이스.
  20. 제19항에 있어서, 상기 플렉시블 디스플레이는 터치 감지 층을 포함하고, 상기 구조적 컴포넌트의 표면을 따르는 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 일부분의 변형은 상기 플렉시블 디스플레이의 상기 터치 감지 층의 일부분의 위치를 나타내는 전자 디바이스.
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