KR20090113371A - 휴대용 전자 디바이스를 위한 멀티모드 적응적 사용자 인터페이스 - Google Patents

휴대용 전자 디바이스를 위한 멀티모드 적응적 사용자 인터페이스 Download PDF

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KR20090113371A
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KR
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keypad
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high resolution
user
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KR1020097017771A
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폴 엠. 피어스
제임스 이. 윅스
피터 제이. 이나
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모토로라 인코포레이티드
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Abstract

멀티모드 전자 디바이스(100)는 사용자에게 복수의 키패드 구성들 중 하나를 제공하기 위한 셔터 가능 다이내믹 키패드(shutter enabled dynamic keypad)를 포함한다. 각 키패드 구성은 영숫자 또는 디바이스 키들 또는 기호들로서 기하학적으로 구성되는 창들 또는 셔터들을 개방하거나 폐쇄하는 광학 셔터(204)에 의해 제공된다. 각 키패드 구성은, 일 실시예에서, 디바이스(100)의 특정 동작 모드를 위해 필요한 것들로 제한된다. 광학 셔터(204)는 저해상도 키 영역에서 사용자에게 사용자 작동 타깃들을 제공하는 저해상도 디스플레이이다. 디바이스의 각 모드가 변할 때, 제공된 대응하는 키패드 구성이 그에 따라서 변한다.
휴대용 전자 디바이스, 사용자 인터페이스, 광학 셔터, 다이내믹 키패드

Description

휴대용 전자 디바이스를 위한 멀티모드 적응적 사용자 인터페이스{MULTIMODAL ADAPTIVE USER INTERFACE FOR A PORTABLE ELECTRONIC DEVICE}
이 발명은 일반적으로 사용자 인터페이스를 갖는 전자 디바이스에 관한 것으로, 특히, 디바이스 모드 기반(device-mode-based) 키패드 구성들을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있는, 키패드와 같은, 사용자 인터페이스를 갖는 전자 디바이스에 관한 것이다.
무선 전화기와 같은, 휴대용 전자 디바이스들이 점점 더 많이 유행하고 있다. 어떤 추정에 따르면, 현재 전세계에 걸쳐 20억 개를 넘는 이동 전화기들이 사용되고 있다. 더 많은 사람들이 이동 디바이스들을 사용하게 됨에 따라, 설계자들 및 기술자들은 점점 더 많은 특징들을 통합하는 디바이스들을 창작하고 있다. 예를 들면, 현재 다수의 이동 전화기들은 디지털 카메라 기능 및 텍스트 메시징 기능도 포함한다. 일부는 음악 재생 기능도 포함한다.
이동 전화기와 같은 디바이스들에 새로운 특징들 및 기능을 통합하는 것과 관련된 하나의 문제는 사용자 인터페이스를 수반한다. 전통적인 이동 전화기들은 12개 내지 15개의 키들을 포함하였다. 이들 키들은 "송신"(send) 키 및 "종료"(end) 키와 함께, 표준 12-디지트(digit) 전화기 키패드를 포함하였다. 그러한 디바이스들은 때때로 새로운 특징들 및 기능들과 호환성이 없는데, 그 이유는 새로운 동작 모드들은 기본적인 전화기 키들에 더하여 새로운 전용 키들 또는 입력 디바이스들을 필요로 하기 때문이다. 또한, 그 디바이스들은 또한 디바이스 내에서의 모드들의 내비게이션(navigation) 또는 개시(initiation)를 위해 추가의 키들을 필요로 할 수 있다.
사용자 인터페이스에서의 더 많은 키들의 필요에 대한 하나의 해법은 단순히 더 많은 버튼들을 디바이스에 추가하는 것이다. 예를 들면, 일부 디바이스들은 40개 내지 50개의 키들을 갖는 풀 키패드(full keypad)를 포함한다. 이러한 해법에 있어서의 문제점은 이동 전화기를 포함한 다수의 이동 디바이스들이 더 작아지고 더 얇아지고 있다는 사실이다. 다수의 키들이 한 위치에 밀집되는 경우, 디바이스의 조작에 있어서 사용자 혼동 또는 어려움의 가능성이 증가한다. 더욱이, 특정 모드에서는, 그 키들 중 다수가 필요하지 않다. 예를 들면, 디바이스가 카메라 모드에 있는 경우, 숫자 키들 1-9는 일반적으로 사진을 찍는 데 필요하지 않다.
사용자 인터페이스들에 있어서의 또 다른 문제점은 가시성(visibility)을 수반한다. 저광도(low-light) 환경 및 밝은 광도(bright-light) 환경 양쪽 모두에서 사용자 인터페이스를 볼 수 있는 것이 바람직하다. 디바이스 인터페이스에 다수의 키들이 꽉 들어차 있는 경우, 각 키는 일반적으로 수용할 만한 사용 특성을 허용하면서도 가능한 한 작도록 구성된다. 사용자 인터페이스를 조명하는 전형적인 방법은, 키들의 후방에 있는 광이 키들을 통해 투사하는, 백라이트에 의한 것이다. 키들이 더 작아지고 서로 더 밀접하여 배치됨에 따라, 광이 통과하는 각 키의 표면 면적은 더 작아질 수 있다. 이에 따라 저광도 조건에서 사용자 인터페이스의 가시성이 더 작아진다.
따라서 각 인터페이스가 특정 동작 모드에 대해 필요한 키들을 포함하는 복수의 사용자 인터페이스들을 제공하고, 저광도 조건 및 밝은 광도 조건 양쪽 모두에서 양호한 가시성을 나타내는 전자 디바이스 용의 개선된 사용자 인터페이스가 필요하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셔터 가능 다이내믹 키패드(shutter enabled dynamic keypad)를 갖는 전자 디바이스를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 다이내믹 키패드 인터페이스의 일 실시예의 분해도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 다이내믹 키패드 인터페이스의 일 실시예의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 정전용량 센서(capacitive sensor)의 일 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 근접 센서(proximity sensor)의 일 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 트위스티드 네마틱(twisted nematic) 액정 디스플레이의 분해도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불투명 상태의 광학 셔터를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른, 샘플 셔터들을 개방시킨, 또는 반투명 상태의 예시적인 세그먼트된 광학 셔터(segmented optical shutter)를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트된 전계발광 디바이스(segmented electroluminescent device)를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 저항성 스위치 층의 일 실시예를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 기판 층의 일 실시예를 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 촉각 피드백 층의 일 실시예를 도시한다.
도 13은 본 발명에 따른 다이내믹 키패드 인터페이스의 일 실시예의 분해도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 어셈블된 다이내믹 키패드의 사시도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스에 삽입되어 있는 어셈블된 다이내믹 키패드의 사시도를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항성 스위치 감지 영역을 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량 스위치 감지 영역을 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 셔터들을 개방시킨 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 오프(OFF) 또는 저전력 상태의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 전화 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 음악 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 게임 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른, 가로 방위의, 카메라 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른, 세로 방위의, 카메라 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 캡처 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스를 도시한다.
숙련된 기술자들은 도면들 내의 엘리먼트들이 단순 명료함을 위하여 도시되어 있고 반드시 일정한 비례로 그려지지는 않았다는 것을 알 것이다. 예를 들면, 본 발명의 실시예들에 대한 이해의 증진을 돕기 위해 도면들 내의 엘리먼트들 중 일부의 치수는 다른 엘리먼트들에 비하여 과장될 수 있다.
이제 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면들을 참조하면, 유사한 번호들은 도면들의 전체에 걸쳐서 유사한 부분들을 나타낸다. 장치 컴포넌트들은 적절한 경우 도면들에서 종래의 기호들에 의해 나타내어져서, 본 명세서의 설명의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 곧 알 수 있을 상세를 갖는 명세를 모호하게 하지 않기 위해 본 발명의 실시예들의 이해에 관한 특정 상세만을 보여준다.
본 명세서의 설명에서 및 청구항들의 전체에 걸쳐서 사용될 때, 다음의 용어들은 문맥이 다르게 지시하지 않는 한, 본 명세서에서 명백히 관련된 의미들을 갖는다: "a", "an", 및 "the"의 의미는 복수의 참조를 포함하고, "in"의 의미는 "in" 또는 "on"을 포함한다. 제1 및 제2, 상부 및 하부 등과 같은 상관적인 용어들은 오로지 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션과 구별하기 위해서만 사용될 수 있고 반드시 그러한 엔티티들 또는 액션들 사이에 임의의 실제의 그러한 관계 또는 순서를 요구하거나 암시하는 것은 아니다. 또한 본 명세서에서 괄호 안에 나타내어진 참조 지시자들은 설명에서의 도면 이외의 도면에 나타내어진 컴포넌트들을 나타낸다. 예를 들면, 도 A를 설명하면서 디바이스(100)에 관하여 말하는 것은 도 A 이외의 도면에 나타내어진 엘리먼트 100을 나타낼 수 있다.
이 명세의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에 설명된 발명의 실시예들이 하나 이상의 종래의 프로세서들 및 그 하나 이상의 프로세서들을, 어떤 비프로세서(non-processor) 회로들과 협력하여, 모드 기반 사용자 인터페이스의 기능들 중 일부, 대부분, 또는 전부를 구현하도록 제어하는 고유의 저장된 펌웨어 또는 소프트웨어 프로그램 명령들로 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 비프로세서 회로들은, 무선 수신기, 무선 송신기, 신호 드라이버, 클록 회로, 전원 회로, 및 사용자 입력 디바이스를 포함할 수 있지만, 이들에 제한되지는 않는다. 또한, 통상의 지식을 가진 자는, 예를 들면, 이용 가능한 시간, 현재의 기술, 및 경제적 고려 사항들에 의해 동기 부여되는 아마도 상당한 노력 및 많은 설계 선택들에도 불구하고, 본 명세서에 개시된 개념들 및 원리들에 의해 안내될 경우, 비프로세서 회로들뿐만 아니라 그러한 소프트웨어 또는 펌웨어 명령들 및 프로그램들을 최소의 실험으로 쉽사리 생성할 수 있을 것이라고 예상된다.
이동 전화기와 같은 휴대용 전자 디바이스는 터치 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 포함한다. 사용자 인터페이스는, 그 인터페이스를 보호하기 위한, 플라스틱 또는 유리일 수 있는, 커버 층을 포함한다. 커버 층 아래에는 정전용량 센서 층이 배치된다. 정전용량 센서 층은 사용자 인터페이스에 가까이 있거나 접촉하는, 사용자의 손가락과 같은, 물체의 존재를 검출하는 "근접 검출기"(proximity detector)이도록 구성된다. 정전용량 센서 층은 옵션으로 디바이스를 따라서 물체의 위치도 결정하도록 구성될 수 있다.
커버 층 아래에는, 일 실시예에서 저해상도, 트위스티드 네마틱 액정 디스플레이인, 세그먼트된 광학 셔터 층이 배치되고 사용자에게 다수의 인터페이스 구성들을 제공하도록 구성된다. 특정 "셔터들"을 기하학적으로 개방 또는 폐쇄함으로써, 광학 셔터 층은 디바이스의 키패드 영역을 따라서 복수의 모드 기반 사용자 인터페이스들 또는 키패드 구성들을 제공할 수 있다. 저해상도 디스플레이에서의 셔터들은 불투명 상태와 반투명 상태 사이에 전환(transition)하여, 사용자 작동 타깃들(user actuation targets)을 드러내고 감추도록 구성되는 선택적으로 동작 가능한 세그먼트들을 포함한다. 일 실시예에서, 사용자 작동 타깃들은 각각 영숫자 키들 또는 미리 결정된 기호 키들로서 기하학적으로 구성된다. 미리 결정된 기호 키들의 예들은, 사진 캡처 키, 통화 송신 키(call send key), 통화 종료 키(call end key), 재생 키(play key), 기록 키(record key), 일시 정지 키(pause key), 포워드 키(forward key), 및 리버스 키(reverse key)를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 디바이스의 전체 사용자 입력을 단순화하기 위해 다양한 키패드 구성들을 선택적으로 제공하고, 옵션으로 능동적으로 조명하는 것이 가능한 다이내믹 키패드 인터페이스를 제공한다. 일 실시예에서, 키패드 구성들은 현재의 동작 모드를 위해 또는 다수의 모드들 사이의 내비게이션을 위해 필요한 키들만으로 제한된다. 광학 셔터 층은 셔터들을 개방하여 반투과 모드(transflective mode)에서 입사 광을 반사하여 밝은 광도 환경에서 고해상도 키패드를 제공하거나, 또는 전계발광 층을 경유하여 셔터 개구들(shutter openings)을 통해 광을 투사하여 저광도 환경에서 고해상도 키패드를 제공한다. 특수한 모양의 반투명 전극들(specially shaped, translucent electrodes)에 가해지는 전기 임펄스들(electrical impulses)은 디바이스의 동작 모드에 맞추기 위해 키 그래픽들 또는 아이콘들이 선택적으로 개방 또는 폐쇄되는, 즉, 온 또는 오프되는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 커버 층은 박막 플라스틱의 층을 포함한다. 그러한 커버 층을 이용함으로써, 본 발명의 실시예들은 다이내믹 사용자 인터페이스 및 심리스 산업 디자인 폼 팩터(seamless industrial design form factor) 양쪽 모두를 가능하게 한다. 일 실시예에서 실질적으로 평면인, 사용자 인터페이스는 선택적으로 방해받지 않는 매끄러운 키패드 표면을 제공한다.
광학 셔터 디바이스가 오프 상태에 있는 경우, 일 실시예에서, 그것은 불투명 상태에 있다. 그러므로 광학 셔터는 광이 디바이스 안으로 또는 밖으로 투과되는 것을 방해한다. 이에 따라 광학 셔터 아래에 배치된 사용자 인터페이스의 다양한 층들을 시각적으로 마스킹한다. 비활성 상태에서, 광학 셔터는 디바이스의 표면에 걸쳐서 균일한 컬러의 표면을 생성한다. 일 실시예에서, 디바이스의 외부 하우징은 오프 상태에서의 광학 셔터의 컬러에 맞추도록 선택된다. 그 때문에, 광학 셔터가 오프일 때, 사용자 인터페이스는 하우징과 동일한 컬러를 갖는 텅 빈 표면(blank surface)인 것 같이 보인다.
일 실시예에서, 광학 셔터는 키패드 영역 위에만이 아니라, 디스플레이 영역 및 대응하는 고해상도 디스플레이 위에도 배치된다. 이 특정한 구성은 디바이스가 오프이거나 저전력 모드에 있을 때 고해상도 디스플레이를 시각적으로 감춘다. 본 발명의 사용자 인터페이스에서는 슬롯들(slots) 및 갭들(gaps)이 요구되지 않는데, 그 이유는 키 작동을 감지하도록 구성된 전기 스위치 층은 커버 층의 작은 편차(deflection)(~40um)만을 필요로 하기 때문이다. 또한, 어떤 힘 감지 기술들은 사실상 편차를 조금도 필요로 하지 않고, 압력의 변화만을 필요로 할 수 있다. 그 때문에, 작동을 위해 수십 밀리미터의 이동을 필요로 하는 종래의 키패드 기계 돔(mechanical dome), 즉 "포플"(popple)은 요구되지 않는다. 그 결과는 돌출부(protrusion) 또는 만입부(indentation)가 없는 매끄러운 심리스 사용자 인터페이스(smooth, seamless user interface)이다. 일 실시예에서는, 키가 작동되는 때를 사용자에게 알리기 위해 촉각 피드백 메커니즘(tactile feedback mechanism)이 포함된다.
일 실시예에서, 본 발명은 각각 상이한 모드에서 사용되는 다수의 키들에 공통인 키 위치들을 채용한다. 따라서, 제1 동작 모드에서 특정 위치에 제1 키가 나타날 수 있는 한편, 대안 동작 모드에서 동일한 위치에 제2 키가 나타날 수 있다. 이 "동일한 지점의 다수의 키"(multiple key in the same spot) 능력은 사용자 인터페이스 공간을 보존하여, 보다 작은 전체 디바이스를 용이하게 한다. 종래의 디바이스에서 단일 키에 의해 점유될 사용자 인터페이스 영역 내에 다수의 아이콘들 또는 키들이 배치될 수 있다.
정전용량 센서 층은, 일 실시예에서, 내비게이션 및 근접 감지 양쪽 모두를 가능하게 한다. 정전용량 센서 층은 많은 리스트들 또는 메뉴들을 통한 디바이스 내비게이션 또는 스크롤링을 포함하는 복잡한 사용자 입력들을 위해 채용될 수 있다. 또한, 정전용량 센서 층은 디바이스가 막 접촉되려고 하는 때를 결정하기 위해 근접 감지를 위해 사용될 수 있다. 그러한 감지는 디바이스를 유휴 모드(idle mode)로부터 깨우기 위해 채용될 수 있다. 또한, 이 감지는, 어쩌면 디바이스가 전화기로서 사용되고 있고 사용자의 머리에 유지되고 있는 경우에 고해상도 디스플레이를 절전 모드(power saving mode)에 둠으로써, 전력 소비를 감소시키기 위해 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 휴대용 전자 디바이스를 포함하고, 사용자 인터페이스는, 키 작동을 검출하기 위해, 용량전극 터치 센서로서 동작하는 정전용량 센서 층, 및 터치 센서로서 동작하는 저항성 스위치 층 양쪽 모두를 포함한다. 이들 센서 층들은 광학 셔터에 연결되어, 다이내믹 키패드를 형성한다.
이제 도 1을 참조하면, 픽셀레이트된(pixelated) 디스플레이 디바이스 ― 이것의 일 실시예는 고해상도 디스플레이(101)임 ―, 및 세그먼트된(segmented) 디스플레이 디바이스 ― 이것의 일 실시예는 저해상도 디스플레이(102)임 - 를 포함하는 휴대용 전자 디바이스(100)가 도시되어 있다. 세그먼트된 디스플레이 디바이스는 사용자에게 모드 기반 다이내믹 키패드(103)를 제공하도록 광학 셔터로서 구성된다. 픽셀레이트된 디스플레이 디바이스 및 세그먼트된 디스플레이 디바이스 외에도, 도 1에 도시된 예시적인 실시예는 또한 계속적으로 액세스 가능한 내비게이션 디바이스(104)를 포함한다. 내비게이션 디바이스(104)는 고해상도 디스플레이(101) 및 저해상도 디스플레이(102)에 인접하여 배치된다. 내비게이션 디바이스(104)는, 특히, 디바이스(100)의 여러 가지 모드들 중에서 내비게이팅(navigating)을 위해 사용된다.
내비게이션 디바이스(104)는, 일 실시예에서, 스크롤 디바이스를 포함하고, 이것은 예시적인 실시예에서 둥글게 된 - 또는 때때로 원형의 - 스크롤 휠 디바이스(scroll wheel device)이다. 스트립들 또는 다른 모양의 표면들을 포함하는, 휠 이외의 디바이스들도 채용될 수 있다. 스크롤 휠은 사용자가 긴 리스트들을 통해 스크롤하는 것을 허용하도록 선택적으로 작동될 수 있다. 예로서, 디바이스(100)가 음악 플레이어를 포함하는 경우, 사용자는 스크롤 휠 주위에 손가락을 미끄러지게 하여 다양한 노래들을 통해 내비게이팅할 수 있다. 유사하게, 사용자는 스크롤 휠을 이용하여 디바이스의 다양한 모드들을 통해 내비게이팅할 수 있다.
도 1에서 고해상도 디스플레이(101)로 도시된 픽셀레이트된 디스플레이 디바이스는 사용자에게 디바이스 정보를 제공하도록 구성된 액정 디스플레이(LCD)를 포함한다. 용어 "픽셀레이트된 디스플레이 디바이스"(pixelated display device)는 본 명세서에서, 다수의 픽셀들을 변경함으로써 사용자에게 텍스트 또는 이미지를 제공할 수 있는 디바이스를 나타내기 위해 사용되고, 상기 다수의 픽셀들은, 사용자에 의해 집합적으로 관찰될 때, 상기 제공된 텍스트 또는 이미지를 형성한다. 픽셀레이트된 디스플레이 디바이스의 일 실시예는 고해상도 디스플레이 디바이스이다. 용어 "고해상도"(high resolution)는 본 명세서에서 그래픽 또는 텍스트 사이에 쉽게 스위칭되도록 충분한 입도(granularity)를 갖는 이동 디바이스 상에 텍스트, 정보, 및 그래픽의 제공에 적합한 디스플레이를 의미하기 위해 사용된다. 예를 들면, 고해상도 디스플레이는 사용자에게 JPG(Joint Photographics Expert Group) 포맷의 이미지를 제공하기에 적합한 디스플레이일 것이다. 그러한 디스플레이들은 일반적으로 고해상도 정보의 제공을 위해 디스플레이 드라이버에 의하여 개별 픽셀들을 온 및 오프시키도록 구성된다. 예들은 256 픽셀 × 128 픽셀 반사형 또는 백릿(backlit) LCD를 포함한다. 그러한 디스플레이 디바이스들은 삼성과 소니에 의해 제조된다.
디바이스(100)의 정면 표면(105)은 전체 사용자 인터페이스를 형성한다. 키패드 영역(106)에서, 광학 셔터(아래에서 더 상세히 설명됨)는 다이내믹 사용자 입력 인터페이스를 제공한다. 이 다이내믹 사용자 인터페이스는, 키패드 영역(106) 내의 사용자 인터페이스를 가로질러, 키들 또는 작동 타깃들(actuation targets)로서 나타날 수 있는, 여러 가지 표시자들을 제공하도록 구성된다. 고해상도 디스플레이(101)를 클러터 없는(clutter free) 상태로 유지하기 위해, 다이내믹 사용자 인터페이스는 이들 키들을 고해상도 디스플레이(101)를 가로지르는 영역 이외의 영역들에서 제공한다.
이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자 디바이스(100)를 위한 다이내믹 사용자 인터페이스(200)의 분해도가 도시되어 있다. 사용자 인터페이스(200)는 디스플레이 위에 다이내믹 키패드 영역(106) 및 디스플레이 영역(201)을 포함한다. 사용자 인터페이스(200)는 몇 개의 층으로 이루어지고, 각 층은 상이한 기능을 구현한다. 몇 개의 층이 도시되어 있지만, 이 명세의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 각 층이 그리고 어느 층이나 다 특정 응용을 위해 요구되지 않을 수도 있다는 것은 명백할 것이다. 예로서, (아래에 설명된 전계발광 층에 의해 제공되는) 백라이트는 모든 디바이스들에 대해 필요하지 않을 수 있다. 도 2의 구조는 예시이다.
도 2의 사용자 인터페이스(200)는 다음의 컴포넌트들을 포함한다: 커버 층(202); 정전용량 센서(203); 세그먼트된 광학 셔터(204); 전계발광 디바이스(205); 저항성 스위치 층(206); 기판 층(207); 및 촉각 피드백 층(208)을 포함한다. 또한, 어셈블리를 완성하기 위해 고해상도 디스플레이(209) 및 필러 재료(210)가 포함될 수 있다. 층들이 개별적으로 도시되어 있지만, 이 명세의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 다양한 층들 중 일부가 함께 결합될 수 있다는 것은 명백할 것이다. 예를 들면, 커버 층(202) 및 정전용량 센서(203)는 함께 통합되어 단일 층을 형성할 수 있다. 유사하게, 촉각 피드백 층(208)은 커버 층(202)에 통합될 수 있고, 등등이다.
커버 층(202)을 갖는 상부로부터 시작하여, 박막 시트가 디바이스(100)의 단일 페이시어 부재(unitary fascia member)로서 기능한다. "페이시어"(fascia)는, 이동 전화기와 같은 전자 디바이스를 위한, 분리 가능하거나 분리 가능하지 않을 수 있는, 커버링 또는 하우징이다. 본 명세서의 도면들은 설명을 위한 예시적인 전자 디바이스로서 이동 전화기를 채용하고 있지만, 이 명세의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명이 그와 같이 제한되지 않는다는 것은 명백할 것이다. 본 발명의 페이시어는 디스플레이 및 키패드를 갖는 임의의 전자 디바이스에 이용될 수 있다.
커버 층(202)은, 하나의 예시적인 실시예에서, 얇은 가요성 막(thin, flexible membrane)이다. 이 얇은 가요성 막을 제조하기 위한 적합한 재료는 0.4 밀리미터 투명한 폴리카보네이트 필름과 같은 투명한 또는 반투명의 플라스틱 필름을 포함한다. 다른 실시예에서, 커버 층(202)은 강화 유리의 얇은 시트로부터 제조된다. 연속적이고 구멍들(holes) 또는 다른 개구들(apertures) 또는 관통들(perforations)이 없는, 커버 층은 디바이스(100)를 위한 연속적인 페이시어로서 기능하여, 먼지, 파편 및 액체가 디바이스에 침입하지 못하게 하는 데에 적합하다. 설명을 위해, 커버 층(202)은 연속적이지만, 커버 층(202)은 구어체로(colloquially) 키패드 영역(106) 및 디스플레이 영역(201)으로 분할될 것이다. 키패드 영역(106)은 사용자 작동 타깃들, 키들, 및 버튼들이 제공될 커버 층(202)의 부분인 반면, 디스플레이 영역(201)은 고해상도 디스플레이(209)가 보이는 커버 층(202)의 부분이다.
장식, 텍스트, 그래픽, 및 다른 시각적 표시자들을 제공하기 위해, 커버 층(202)은, 일 실시예에서, 뒷면(211)에 배치된 프린팅을 포함한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 저해상도 디스플레이, 즉 광학 셔터 층(204)은 디바이스(100)의 앞 표면(105)에 대한 그래픽 및 컬러를 제공한다. 그러나, 그러한 실시예에서도, 커버 층 상의 선택적인 프린팅이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 다양한 층들을 연결하는 전기적 트레이스들(electrical traces), 또는 특정 층들 상의 전극들을 커버하기 위해 커버 층(202)의 둘레 주위에 프린팅이 요망될 수 있다. 또한, 선택 경계들(select demarcations)(212)의 프린팅이 바람직할 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 일 실시예에서, 디바이스가 오프일 때, 앞 표면(105)은 완전히 텅 빈다(completely blank). 매우 밝고 작은 원들일 수 있는 경계들(212)은 사용자에게 앞 표면(105)의 어느 부분이 키패드 영역(106)이고, 어느 부분이 디스플레이 영역(201)인지의 표시를 제공한다.
다양한 이유로 앞면(213)에도 프린팅이 요망될 수 있다. 예를 들면, 디바이스(100)의 위에 반투명의 매트 피니시(matt finish)를 제공하기 위해 미묘한 텍스처 프린팅(textural printing) 또는 오버레이 프린팅(overlay printing)이 바람직할 수 있다. 그러한 피니시는 날카로운 물체들 또는 지문들로부터의 표면적인 흠(cosmetic blemishing)을 예방하는 데에 유용하다. 그러나, 뒷면(211)에서만의 프린팅에 의해, 앞면(213)은 여전히 매끄럽고 광택이 날 수 있다. 커버 층(202)의 뒷면(211) 상에 프린팅이 행해지는 경우, 프린팅은, 디바이스의 안쪽에 배치되어 있어, 마손(wear and abrasion)으로부터 보호된다. 일반적으로 디스플레이 영역(201)에는 프린팅이 없어, 고해상도 디스플레이(209)는 쉽게 관찰될 수 있다. 그러나, 위에 열거한 이유들 때문에 디스플레이 영역(201) 주위의 프린팅은 요망될 수 있다.
커버 층(202)은 또한 자외선 장벽(untra-violet barrior)을 포함할 수 있다. 그러한 장벽은 고해상도 디스플레이(209)의 가시성을 개선하는 데 있어서 그리고 또한 디바이스(100)의 내부 컴포넌트들을 보호하는 데 있어서 유용한다.
사용자 인터페이스(200)는 또한 정전용량 센서(203)를 포함한다. 기판 상에 작은 정전용량 플레이트 전극들(capacitive plate electrodes)을 증착하는 것에 의해 형성되는, 정전용량 센서(203)는 사용자 인터페이스(200)에 가까이 있거나 접촉하는 사용자의 손가락과 같은 물체의 존재를 검출하도록 구성된다. 제어 회로는 정전용량 센서(203) 상의 특정 플레이트 조합의 정전용량의 변화를 검출한다. 정전용량 센서(203)는 일반 모드에서, 예를 들면 키패드 영역(106) 또는 디스플레이 영역에 관하여 물체의 일반적인 근접 위치를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 정전용량 센서(203)는 또한 특정 모드에서 사용될 수 있고, 그 경우 디바이스(100)의 앞 표면(105)의 길이 및 폭을 따라서 물체의 위치를 검출하기 위해 특정 커패시터 플레이트 쌍이 검출될 수 있다. 이 모드에서, 정전용량 센서(203)는 제공된 작동 타깃들 중 임의의 것에 관하여, 사용자의 손가락과 같은 물체의 근접 위치를 검출하기 위해 사용될 수 있다.
세그먼트된 광학 셔터(204)를 참조하면, 이 층은 광학 셔터로서 구성된 세그먼트된 디스플레이 디바이스이다. "세그먼트된" 디스플레이 디바이스는 본 명세서에서 위에서 언급된 픽셀레이트된 디스플레이 디바이스보다 더 작은 입도(granularity)를 갖는 디스플레이 디바이스를 의미하기 위해 사용된다. 세그먼트된 디스플레이 디바이스는 사용자에게 미리 결정된 텍스트 또는 기호 그래픽을 제공하기 위해 미리 정의된 세그먼트 또는 세그먼트들을 작동시킬 수 있지만, 예를 들면, 텍스트로부터 그래픽으로 쉽게 전환할 만한 충분한 입도를 갖고 있지 않다. 용어 "저해상도"(low resolution)는 본 명세서에서 광학 셔터(204)의 세그먼트된 디스플레이 디바이스를 고해상도 디스플레이(209)와 구별하기 위해 사용된다. 고해상도 디스플레이(209)는 고해상도 텍스트 또는 이미지들을 제공하기 위해 개별 픽셀들을 작동시키도록 구성되지만, 광학 셔터(204)의 저해상도 디스플레이는 광학 셔터(204)의 위에 및 아래에 배치된 전극들을 이용하여 "창들"(windows)을 개방 및 폐쇄하고, 그에 의해 창을 제1 불투명 상태로부터 제2 반투명 상태로 변형시킨다. 광학 셔터(204)가 "세그먼트된" 것은 개별 창들, 또는 셔터들이 제어될 수 있기 때문이다. 또한, 아래에서 더 상세히 알게 되는 바와 같이, 광학 셔터(204)의 한 측면의 전극들을 구성함으로써, 각 셔터는 영숫자 표시들로서 구성될 수 있고, 그 영숫자 표시들은 복수의 작동 가능한 키들을 나타내는 이미지들을 형성하는 숫자, 문자, 또는 기호들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 영숫자 표시들은 전화 키패드에 대응하는 그래픽들을 포함할 수 있다.
광학 셔터(204)는 사용자에게 복수의 키패드 구성들을 제공하도록 구성된다. 각 키패드 구성은, 일 실시예에서, 디바이스(100)의 특정 동작 모드에 대응한다. 예를 들면, 카메라 모드는 제1 키패드 구성에 대응할 수 있는 반면, 전화 모드는 대안 구성에 대응할 수 있다. 광학 셔터(204)는 세그먼트된 광학 셔터(204)의 세그먼트들을 불투명 상태에서 반투명 상태로 전환함으로써 복수의 키패드 구성들 각각을 제공한다. 반투명일 경우, 광은 각 셔터를 통과할 수 있다. 불투명일 경우, 어떤 광도 통과하지 않는다. 그 결과는 각 개별 키의 시현(reveal) 및 은폐(concealment)이다. 각 키는 사용자에 의해 선택될 수 있는 작동 타깃을 형성한다.
광학 셔터(204)의 셔터들에 백라이팅 기능을 제공하기 위해 옵션인 전계발광 디바이스(205)가 제공될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "전계발광"(electroluminescent)은 발광 다이오드, 및 등가의 디바이스들을 포함하는, 전기적으로 발광을 생성할 수 있는 임의의 디바이스를 나타낸다. 그러한 기능은 저광도 조건에서 키패드 영역의 가시성을 개선하는 데에 유용하다. 일 실시예에서, 전계발광 디바이스(205)는 상부와 하부 상에 투명 전극들을 지탱(bear)하는 투명 기판 사이에 끼워진 백라이트 재료의 층을 포함한다. 그 전극들은 광학 셔터(204)의 셔터들과 대응하도록 세그먼트되고 패터닝될 수 있다. 하나의 전극은 작동 전극(actuation electrode)인 반면, 다른 전극은 접지 전극(ground electrode)이다. 그 전극들이 세그먼트되는 경우, 작동 전극은 일반적으로 패터닝된다. 그 자신의 조명 시스템을 가질 수 있고 또한 편광의 축을 따라 광을 편광하도록 구성된 편광 층(215)을 포함할 수 있는, 고해상도 디스플레이(209)는 전계발광 디바이스(205)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 어셈블리를 완성하기 위해 필러 재료(210)가 포함될 수 있다.
저항성 스위치 층(206)은 다이내믹 키패드 영역의 셔터들 중 어느 하나 또는 복수의 작동 타깃들 중 어느 하나와의 접촉을 검출하도록 구성된 힘 스위치 어레이를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 "어레이"는 적어도 하나의 스위치들의 세트를 나타낸다. 예를 들면, 커버 층(202)이 유리로 제조되는 경우, 하나의 스위치가 필요한 전부이다. 그러나, 커버 층(202)이 플라스틱으로 제조되는 경우, 다수의 스위치들이 채용될 수 있다. 저항성 스위치들의 어레이는, 앞 표면(105)과 접촉이 이루어질 때, 그 스위치들 중 임의의 것의 임피던스의 변화가 검출될 수 있다는 점에서, 힘 감지 층으로서 기능한다. 스위치들의 어레이는 저항 감지 스위치들, 멤브레인 스위치들(membrane switches), 압전기 스위치들(piezoelectric switches)과 같은 힘 감지 스위치들, 또는 다른 등가의 기술 타입들 중 임의의 것일 수 있다.
커버 층(202)이 얇은 플라스틱 필름으로 만들어지는 경우, 키들 중 하나를 작동시키는 손가락의 근접 위치를 검출하기 위해 저항성 스위치 층 상에 스위치들의 어레이가 포함될 수 있다. 실험 결과들은 커버 층을 따라서 40um만큼의 작은 편차가 저항성 스위치들 중 하나를 작동시키기에 충분하다는 것을 보여주었다. 커버 층(202)이 유리로 만들어지는 경우, 정전용량 센서(203)는 근접 위치를 검출하기 위해 이용될 수 있는 반면, 저항성 스위치 층(206) 상의 하나 이상의 스위치들은 단단한 커버 층(202)의 작동을 검출하기 위해 이용될 수 있다. 제어 회로를 채용하여 이 데이터를 조합함으로써, 작동된 정확한 셔터가 적절히 검출될 수 있다.
디스플레이의 층들을 위한 다양한 제어 회로들 및 드라이버들을 지탱(carry)하기 위해 기판 층(207)이 제공된다. FR4 프린트 배선 보드(printed wiring board)와 같은 단단한 층 또는 Kapton®과 같은 가요성(flexible) 재료 상에 프린트된 구리 트레이스들과 같은 가요성 층일 수 있는, 기판 층(207)은 디스플레이의 동작을 제어하기 위한 전기 컴포넌트들, 집적 회로들, 프로세서들, 및 관련 회로를 포함한다. 기판 층(207)은 디바이스(100) 내의 다른 전기 컴포넌트들에 연결하기 위한 커넥터(214)를 포함한다.
저항성 스위치 층(206)의 설명에서 지적한 바와 같이, 일 실시예에서 소량의 편차가 광학 셔터(204)에 의해 제공되는 키들 중 하나를 작동시키기 위해 요구되는 전부이다. 커버 층(202)이 박막 플라스틱으로 제조되는 경우, 프라스틱의 작은 편차가 저항성 스위치 층(206) 상의 스위치를 작동시킬 것이다. 커버 층(202)이 유리로 제조되는 경우, 전체 커버 층(202)의 작은 편차가 저항성 스위치 층(206) 상의 스위치를 작동시킬 것이다. 이 편차는 수십 마이크로미터와 거의 비슷하다. 그 때문에, 사용자는 각 키를 누를 때 어떠한 편차도 전혀 감지할 수 없다.
촉각 피드백을 제공하기 위해, 옵션인 촉각 피드백 층(208)이 포함될 수 있다. 촉각 피드백 층(208)은 저항성 스위치 층 상의 스위치가 키의 작동을 검출할 때 감각 피드백(sensory feedback)을 제공하도록 구성된 변환기(transducer)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 변환기는 사용자에 의해 검출될 만큼 강한 기계적 "팝"(pop)을 사용자 인터페이스(200)에 가하도록 구성된 압전기 변환기(piezoelectric transducer)이다. 따라서, 촉각 피드백 층은 사용자에게 감각 피드백을 제공하고, 그에 의해 키패드를 통해 돌출하는 개별 포플 가능 키들(popple-enabled keys)의 필요 없이 매끄러운 실질적으로 평면의 사용자 인터페이스(200)가 종래의 키패드처럼 반응하게 한다.
이제 도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 사용자 인터페이스(200)의 측면도가 도시되어 있다. 각 층은 단면도에서 측면으로부터 관찰될 수 있다. 다시, 이 명세의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명이 도 3에 도시된 특정 구조에 제한되지 않는다는 것은 명백할 것이다. 일부 층들은, 위에서 지적한 바와 같이, 옵션이고 특정 응용들에서는 포함되지 않을 수 있다.
층들은 다양한 방법들 중 임의의 방법으로 함께 결합될 수 있다. 결합 메커니즘의 하나의 예시적인 실시예는 맑은(투명한), 비전도성 접착제의 얇은 층을 이용하는 것이다. 예를 들면, 커버 층(202), 정전용량 센서(203), 및 세그먼트된 광학 셔터(204)는 각각 비전도성 반투명 접착제로 함께 기계적으로 결합될 수 있다. 이 결합은 전체 어셈블리를 디바이스 내에서 적절히 정렬된 상태로 유지한다.
위로부터 관찰할 때, 사용자는 먼저 박막 플라스틱 또는 유리 층일 수 있는 커버 층(202)을 본다. 유리가 이용되는 경우, 사용자 인터페이스(200)에 추가의 신뢰성을 제공하기 위해 종종 강화 유리(reinforced glass)가 선호된다. 유리는 화학 또는 열 처리 프로세스와 같은 강화 프로세스(strengthening process)에 의해 강화될 수 있다. 위에서 지적한 바와 같이, 커버 층은 그 위에 배치된 프린팅을 포함할 수 있다.
다음으로, 정전용량 센서(203)가 관찰될 수 있다. 정전용량 센서(203)는 전극 층(301) 및 기판 층(302) 양쪽 모두를 포함한다. 단단하거나 또는 부드러울(예를 들면 실리콘 층) 수 있는 기판 층(302)은 정전용량 센서들을 형성하는 전극 플레이트들을 지탱(carry)한다. 이 전극들은 단독 구성으로, 또는 쌍으로 사용될 수 있다. 정전용량 센서들을 형성하기 위해 2개, 4개, 또는 6개의 전극들의 전극 그룹들을 포함하는 또 다른 전극 쌍들이 이용될 수 있다. 전극 층(301)은, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 기판 층(302) 위에 원하는 커패시터 플레이트 패턴으로 고체의 인듐-주석 산화물(In2O3--SnO2)(ITO)을 프린팅하는 것에 의해 형성될 수 있다. 패터닝된 전도성 잉크들을 포함하는 다른 재료들이 전극 구성에 이용될 수도 있다.
다음으로, 광학 셔터(204)가 관찰될 수 있다. 일 실시예에서, 광학 셔터는 트위스티드 네마틱 액정 디스플레이 재료를 이용하여 제조된다. 이 재료는 본 명세서에서 예시적인 실시예로서 설명될 것이다. 그러나, 이 명세서의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명이 그와 같이 제한되지 않는다는 것은 명백할 것이다. 중합체-분산된(poly-dispersed) 액정 재료, 슈퍼 트위스티드 네마틱(super twisted nematic) 액정 재료, 강유전성 액정 재료, 전기적으로-제어된 복굴절 재료(electrically-controlled birefringent material), 광학적으로-보상된 벤드 모드 재료(optically-compensated bend mode material), 게스트-호스트 재료(guest-host materials), 및 다른 광 변조의 타입들을 포함하는 다른 재료들이 동등하게 이용될 수 있다.
광학 셔터(204)는 2개의 전극들(304, 305) 및 2개의 기판들(306, 307) 사이에 끼워진 트위스티드 네마틱 액정 디스플레이 재료(303)로 만들어진다. 전극들(304, 305) 및 기판들(306, 307)은, 광이 각각을 통해 자유로이 통과할 수 있도록, 투명한 것이 바람직하다. 기판들(306, 307)은 플라스틱 또는 유리로 제조될 수 있다. 상부 전극(304)은, 일 실시예에서 기판(306)에 부착된 인듐-주석 산화물을 이용하여 구성된다. 하부 전극(305)은 하부 기판(307)에 부착된 패터닝된 인듐-주석 산화물 층을 이용하여 구성된다. 일 실시예에서, 그 패턴들은 디바이스의 키들 또는 사용자 작동 타깃들을 나타내는 영숫자 키들 또는 기호들의 패턴들이다. 특정 설계 또는 응용에 적합한 경우, 양쪽 전극들(304, 305)이 패터닝될 수 있지만, 양쪽 전극들(304, 305)이 패터닝되는 경우 사용자 가시성이 영향을 받을 수 있다. 패터닝된 전극(들)(305)은, 패터닝된 전기 트레이스들을 경유하여, 제어 회로(308)에 접속된다. 제어 회로(308)는 패터닝된 전극(들)(305)에 전계를 인가하는 반면, 다른 전극(304)은 접지로서 동작한다. 전계의 방향은 광학 셔터(204)에 중요하지 않으므로, 어느 쪽의 전극이라도 접지로서 동작할 수 있다.
인가된 전계는, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 트위스티드 네마틱 액정 디스플레이 재료의 광 투과 특성을 변경한다. 전계는 패터닝된 전극들(305) 각각의 아래의 부분들이 제1 상태에서 제2 상태로 전환하게 할 수 있다. 예로서, 제1 상태는 불투명일 수 있고, 제2 상태는 반투명이다. 패터닝된 전극들(305)의 패턴들은 광학 셔터 내의 각 셔터의 이미지들을 정의한다. 예로서, 셔터는 하나의 전극을 박스(즉, 키의 경계)로서, 그리고 다른 전극을 "9 wxyz" 문자들로서 패터닝함으로써 전화기를 위한 "9 키"로서 패터닝될 수 있다. 따라서 셔터들은 이미지들을 드러내거나 감추도록 개방 또는 폐쇄될 수 있는 "창들"로서 동작한다.
광학 셔터(204)는 또한 광학 셔터의 위에 및 아래에 배치된 하나 이상의 편광 층들을 포함할 수 있다. 아래에서 나타내어지는 바와 같이 트위스티드 네마틱 액정 디바이스들에서 사용되는 이들 편광 층들은 편광 축을 따라서 광을 편광시킨다.
전계발광 디바이스(205)는 단일의 또는 패터닝된 인듐 주석 산화물 전극(들)(311)을 지탱(bear)하는 투명 기판(310)과 접지 전극(312) 사이에 끼워진 전계발광 재료(309)의 층을 포함한다. 일 실시예에서, 전계발광 디바이스(205)의 패터닝된 전극(311)은 광학 셔터(204)의 다양한 셔터들과 정렬된다. 그러한 실시예에서, 접지 전극(312)은 전계발광 재료(309)의 하부 표면 상에 프린팅된 고체의 전도성 잉크 층을 포함할 수 있지만, 접지 전극(312)은 패터닝될 수 있고 원한다면 투명한 또는 투명하지 않은 기판 상에 지탱될 수 있다. 하나의 전극 층(301)은 제어 회로(308)에 접속된다. 광학 셔터(204)와 마찬가지로, 어느 쪽의 전극 층(311, 312)이라도 접지로서 동작할 수 있다.
일 실시예에서, 전계발광 디바이스(205)는 반투과체 층(transflector layer)을 포함한다. 광을 반사하고 또한 광을 통과시키도록 구성된 반투명한 재료인 반투과체 층은 반투과 모드(transflexive mode)에서 디바이스(100)의 동작을 허용한다. 반투과 모드에서, 광학 셔터(204)의 임의의 셔터가 개방되는 경우, 입사 광은 셔터를 통과하고, 반투과체 층에서 반사하여, 사용자에게 도로 전달된다. 이러한 동작은 밝은 광도 조건에서 다양한 키들이 보이게 한다. 전계발광 디바이스(205)가 동작하는 경우 ― 이것은 주변 광 센서에 의해 지시(dictate)될 수 있음 ―, 반투과체는 전계발광 디바이스로부터의 광을 광학 셔터들을 통해 통과시킨다. 이러한 동작은 저광도 조건에서 다양한 키들을 보이게 한다.
하나 이상의 컬러를 갖는 옵션인 컬러 층(313)이 전계발광 디바이스(205) 위에 포함될 수 있다. 투과 및 반사의 양쪽 특성을 갖는 반투과체일 수도 있는, 컬러 층(313)은 전계발광 디바이스(205)로부터 나오는 광을 채색하기 위해 이용될 수 있다. 컬러 층(313)은 다르게는 투과 특성만을 갖는 컬러 필터들로 만들어질 수 있다.
일 실시예에서, 전계발광 디바이스가 키패드 영역(106)에서만 이용되도록 구성될 때, 고해상도 디스플레이(209)는 전계발광 디바이스와 근접하여 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 일 실시예에서, 고해상도 디스플레이(209)는 고해상도 디스플레이 위에 배치된 편광 층(215)을 포함한다. 이 편광 층(215)은 투과 축(transmission axis)을 포함하고 이 투과 축을 따라서 광이 편광된다. 광학 셔터(204)가 상부 및 하부 편광자를 갖는 트위스티드 네마틱 액정 디바이스인 경우, 편광 층(215)은 편광 층(215)의 투과 축이 광학 셔터의 하부 편광자의 투과 축과 실질적으로 평행하도록 구성 및 배치된다.
일 실시예에서, 고해상도 디스플레이(209)는 적어도 부분적으로 광학 셔터(204)의 아래에 배치된다. 그러한 실시예에서, 광학 셔터(204)는 디스플레이 영역(201)의 바로 밑에서 지나가서, 고해상도 디스플레이(209)의 적어도 일부를 커버한다. 따라서, 고해상도 디스플레이(209) 위의 셔터가 폐쇄되는 경우, 고해상도 디스플레이(209)는 완전히 감추어진다. 따라서 액션은 디바이스(100)가 오프일 때 전체 디바이스(100)에 "텅 빈"(blank) 표면을 제공한다. 전계발광 디바이스(205)의 아래에는 저항성 스위치 층(206), 기판 층(207), 및 그의 변환기(315)를 갖는 촉각 피드백 층(208)이 있다.
이제 도 4를 참조하면, 정전용량 센서(203)의 보다 상세한 도가 도시되어 있다. 정전용량 센서(203)는 기판(306)을 따라 배치된 복수의 정전용량 감지 디바이스들(401, 402, 403, 404)을 포함한다. 정전용량 감지 디바이스들(401, 402, 403, 404)은 키패드 영역(106)의 아래와 디스플레이 영역(201)의 주위 양쪽 모두에 배치될 수 있다. 각 정전용량 디바이스(401, 402, 403, 404)는, 관련된 제어 회로(도시되지 않음)와 협력하여, 휴대용 전자 디바이스(100)에 아주 근접하거나 접촉하는 물체를 검출하도록 구성된다.
정전용량 감지 디바이스들(401, 402, 403, 404)은, 전술한 바와 같이, 일 실시예에서 기판(306)의 위에 인듐 주석 산화물을 배치함으로써 형성된다. 인듐 주석 산화물은 인듐 산화물과 주석 산화물의 혼합물이다. 그것은 투명하고 전도성이 있고, 프린팅 프로세스에 의하여 얇은 층으로 증착 가능하다. 인듐 주석 산화물은 그의 전기 전도 특성과 광학적 투명성의 조합으로 인해 본 발명에 적합하다. 정전용량 감지 디바이스들(401, 402, 403, 404)은 전자 빔 증발(electron beam evaporation), 물리적 기상 증착(physical vapor deposition), 또는 다른 다양한 증착 기법들에 의해 기판 상에 증착될 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 정전용량 센서(203)의 조작도(operational view)가 도시되어 있다. 다양한 커패시터 전극들(예를 들면, 401, 402)이 키패드 영역(106) 가까이에 물체의 근접을 검출하는 것이 관찰될 수 있다. 다양한 전기 리드들(electrical leads)(501)이 정전용량 감지 디바이스들(401, 402)을 제어 회로에 연결한다. 정전용량 전극들(401, 402)은 사용자 인터페이스와 근접하여 위치하는 물체들을 검출하도록 구성된 근접 검출 디바이스로서 기능한다. 물체가 디바이스(100)에 가까워지거나 접촉하게 되면, 물체 가까이에 있는 정전용량 감지 디바이스들 중 하나의 정전용량이 변화한다. 제어 회로는 이 변화를 검출하고 디바이스(100) 내의 처리 회로에 경고한다.
이 근접 검출은 다양한 기능들을 위해 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 근접 검출은 x 및 y 방향(502, 503)에 있어서의 물체의 위치를 검출하기 위해 이용될 수 있다. 이것은 커버 층(202)이 유리와 같은 단단한 재료로 만들어질 때 유용하다. 또한, 근접 검출은 디바이스(100)를 제1 모드로부터 제2 모드로 전환하기 위해 이용될 수 있다. 예로서, 디바이스가 오프이거나 저전력 상태에 있는 경우, 사용자는 디바이스(100)의 앞 표면(105)을 터치함으로써 디바이스를 깨울 수 있다. 사용자의 손가락을 검출하는 근접 검출은 디바이스(100)가 저전력 상태로부터 깨어나게 할 수 있다. 이러한 깨어남(waking)은 광학 셔터(204)가 디폴트(default) 또는 이전 모드와 관련된 키패드 구성을 제공하게 할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 트위스티드 네마틱 액정 디스플레이의 분해도가 도시되어 있다. 일 실시예에서 광학 셔터(204)를 형성하기 위해 이용되는 디바이스(600)는, 광이 통과할 수 있도록 상이한 양으로 뒤틀리고(twist) 뒤틀린 것이 풀리는(untwist) 액정 엘리먼트들을 포함하기 때문에, "트위스티드"(twisted)라고 불린다.
입사 광을 편광시키기 위해 디바이스의 하나의 측면에 제1 편광자(601)가 배치된다. 그 편광자에 인접하여, 변화하는 모양으로 프린팅된 (전술한 바와 같은) 인듐 주석 산화물 전극들을 갖는 기판(602)이 배치된다. 전극들은 전자 디바이스(100)의 키들과 관련된 영숫자 키들 또는 기호들에 대응하는 모양으로 배치될 수 있다.
그 다음으로 트위스티드 네마틱 액정 재료(603)가 뒤따르고, 그 다음으로 접지 전극들과 함께 구성된 다른 기판(604)이 뒤따른다. 그 후 광을 허용 및 차단하기 위해 수평 필터(605)가 사용된다. 그 후 반사 또는 반투과 표면(606)이 광을 반사하거나(반사 모드에서) 반투과 모드에서 광을 투과한다. 반사 또는 반투과 표면(606)은 옵션이고 특정 응용에 의존할 것이다. 트위스티드 네마틱 액정 디바이스가 광학 셔터로서 이용되는 경우, 반사 또는 반투과 표면(606)은 채용되지 않을 수 있다.
전극들에 어떤 전압도 인가되지 않는 경우, 디바이스는 제1 상태에 있다. 전압이 인가되는 경우 액정 재료는 90도까지 점증적인 양(incremental amounts)으로 뒤틀려서 발광 편광(luminous polarization)을 변화시킨다. 따라서 이 액정은 전극들에 인가되는 전기 신호들에 의해 제어되는 제어 가능한 편광자로서 동작한다. 전극들에 인가되는 전압의 조정은 투명 상태들 또는 불투명 상태들뿐만 아니라, 변화하는 그레이 레벨들이 생성되는 것을 가능케 한다. 본 발명의 실시예들은 키들을 드러내고 감추기 위해 이 디바이스를 저해상도 디바이스로서 이용한다.
이제 도 7을 참조하면, 불투명 상태의 광학 셔터(204)가 도시되어 있다. 입사 광(701)은 광학 셔터를 통과하도록 허용되지 않는데, 이는 액정 재료가 편광자들에 대하여 뒤틀려서, 광이 통과하는 것을 막기 때문이다.
이제 도 8을 참조하면, 다양한 예시적인 셔터들(801, 802, 803, 804)이 불투명 상태로부터 반투명 상태로 전환된 경우의 광학 셔터(204)가 도시되어 있다. 기판 층(207) 상에 배치될 수 있는 제어 회로는, 어쩌면 디바이스(100)의 현 동작 모드에 기초하여, 적어도 하나의 셔터 또는 셀을 선택적으로 작동시켜, 셔터를 제1 셀 상태로부터 제2 셀 상태로 변환하도록 구성된다.
광학 셔터(204) 내의 세그먼트로서 동작하는 각 셔터는 키 또는 (고해상도 디스플레이(209) 위의 창과 같은) 특정 창에 대응하고, 그에 따라 세그먼터들 각각이 작동될 때, 키가 사용자에게 보이게 된다. 입사 광(701)은 셔터들(801, 802, 803, 804)을 통과하여, 셔터의 모양이 보이게 한다. 예로서, 디바이스(100)가 전계발광 디바이스(205)를 포함하는 경우, 전계발광 디바이스로부터의 광은 셔터들(801, 802, 803, 804)이 개방될 때 그 셔터들을 통해 투사할 수 있다. 이것은 투과 모드에서의 동작일 것이다. 전계발광 디바이스(205)는 낮은 주위 광도 조건에서만 동작하도록 구성될 수 있다. 디바이스(100)가 반투과체(transflector)를 포함하는 경우, 광은 각 셔터(801, 802, 803, 804)를 통과하고, 반투과체에서 반사하여, 다시 각 셔터(801, 802, 803, 804)를 통과할 수 있다. 이것은 반투과 모드에서의 동작일 것이다.
도 8의 예시적인 셔터들(801, 802, 803, 804)은 휴대용 전자 디바이스를 위한 특정한 키 기호로서 기하학적으로 구성되었다. 이들 키들 및 기호들은 예시일 뿐이다. 이 명세의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 다수의 상이한 모양들 및 크기들이 가능하다는 것은 명백할 것이기 때문이다. 각 셔터(801, 802, 803, 804)는 제1(불투명) 상태로부터 제2(투명) 상태로 전환함으로써 사용자 작동 타깃을 형성한다.
이제 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 세그먼트된 전계발광 디바이스(segmented electroluminescent device)(900)의 일 실시예가 도시되어 있다. 세그먼트된 전계발광 디바이스(900)는 광학 셔터(204)의 셔터들에 대응하도록 배치되어 있는 패터닝된 전극들(901)을 포함한다. 패터닝된 전극들(901)을 이용함으로써, 광 세그먼트들이 선택적으로 작동될 수 있다. 즉, 각 셔터가 불투명 상태로부터 반투명 상태로 전환하도록 작동될 때, 대응하는 패터닝된 전극, 및 따라서 대응하는 전계발광 셀이 작동된 세그먼트를 통해 광을 투사하도록 작동된다. 이것은 단일 전극 또는 포괄적인 온(ON) 상태를 갖는 전계발광 디바이스와 대비된다. 선택적인 패터닝된 전극들(901)을 작동시킴으로써, 개방된 셔터들에 대응하는 것들만이 작동되어, 디바이스(100)의 전체 전력 소비를 감소시킨다.
세그먼트된 전계발광 디바이스(900)는 또한 그것에 연결된 반사 또는 반투과 층(902)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 반사 층(902)은 세그먼트된 전계발광 디바이스(900)의 위에 배치될 수 있다. 그 때문에, 세그먼트된 전계발광 디바이스(900)는 그 발광 디바이스가 비활성일 때는 반사 모드에서, 그리고 그 발광 디바이스가 활성일 때는 반투과 모드에서 동작할 수 있다. 전술한 바와 같이 세그먼트된 전계발광 디바이스(900)에 전계발광 재료들을 사용하는 것에 더하여, 발광 다이오드 어레이, 플라스마 패널, 진공 형광 패널, 유기 또는 중합체 발광 다이오드 패널, 또는 다른 광원 재료들이 또한 이용될 수 있다.
이제 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 저항성 스위치 층(206)이 도시되어 있다. 저항성 스위치 층(206)은 사용자가 광학 셔터(204)에 의해 제공된 키들 중 하나를 작동시키는 때를 검출하는 저항 감지 층(resistance-sensing layer)으로서 동작한다. 도 10의 도에서, 저항 스위치들의 어레이(1001)가 관찰될 수 있다. 일 실시예에서, 커버 층(202), 정전용량 센서(203), 광학 셔터(204) 및 전계발광 디바이스(205)의 아래에 배치된 저항성 스위치 층(206)은 키패드 영역(106)의 아래에만 저항성 스위치들을 포함한다.
이제 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 층(207)의 일 실시예가 도시되어 있다. 기판 층(207)은 그 위에 구리 트레이스들(copper traces)이 배치되어 있는 가요성 기판(1101)을 포함한다. 구리 트레이스들은 회로(1102)를 가요성 기판(1101)에 전기적으로 연결한다. 전기 트레이스들은 디바이스 내의 다른 회로 또는 컴포넌트들에 접속될 수 있는 커넥터(214)까지 연장한다. 일 실시예에서, 회로 기판 어셈블리를 형성하도록 결합된, 가요성 기판(1101) 및 회로(1102)는, 전계발광 디바이스(205), 광학 셔터(204), 정전용량 센서(203), 및 저항성 스위치 층(206)에 전기적으로 연결되는 제어 회로를 포함한다. 이 제어 회로는 이들 디바이스들의 동작을 제어하기 위해 이용된다. 예로서, 전계발광 디바이스(205)를 이용하여, 제어 회로는 전계발광 디바이스의 하나 이상의 세그먼트들을 선택적으로 작동시켜, 그 적어도 하나의 세그먼트가 제1의 비조명 상태로부터 제2의 조명 상태로 변환하게 하도록 구성될 수 있다.
이제 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 촉각 피드백 층(208)의 일 실시예가 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 디바이스의 매끄러운 앞 표면(105)은, 일 실시예에서, 돌출하는 포플 타입 버튼들을 포함하지 않는다. 따라서, 키를 작동시킬 때 사용자가 물리적으로 누를 것이 없다. 포플 타입 버튼의 응답을 시뮬레이트하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 촉각 피드백 층(208)을 포함한다. 촉각 피드백 층(208)은 키가 성공적으로 작동되었음을 나타내는 피드백 감각을 사용자에게 전달하는 변환기(transducer)(315)를 포함한다. 촉각 피드백 층(208)은, 일 실시예에서, 저항성 스위치 층(206)의 아래에 배치된다.
촉각 피드백 층(208)은 다양한 방법들 중 하나로 제조될 수 있다. 촉각 피드백 층(208)의 하나의 예시적인 실시예는 금속 플레이트(1201)가 그것에 연결된 적어도 하나의 압전기 변환기(piezoelectric transducer)(315)를 갖는 것이다. 정전용량 센서(203) 또는 저항성 스위치 층(206) 중 하나에 연결된 제어 회로가 변환기(315)를 구동하기 위해 이용된다. 정전용량 센서(203) 또는 저항성 스위치 층 중 어느 한쪽으로부터 키 신호가 수신되면, 제어 회로는 변환기(315)를 작동시킨다. 이 작동은 금속 플레이트(1201)가 움직이거나 약간 편향하게 하여, 사용자에게 촉각 피드백을 제공한다.
이제 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 사용자 인터페이스(1300)의 대안 실시예의 분해도가 도시되어 있다. 어쩌면 그 위에 배치된 비전도성 잉크의 선택적 프린팅을 갖는 커버 층(1302)이 사용자 인터페이스(1300)의 위에 배치된다. (사용될 수 있는 비전도성 잉크의 대안은 비전도성 진공 금속화 프로세스(vaccuum metalization process)에 의해 증착된 금속이다.) 근접 검출기로서 동작하는 정전용량 센서(1303)가 커버 층(1302)의 아래에 배치된다. 그 위에 배치된 패터닝된 전극들(1309)을 갖는 저해상도 디스플레이(1304)가 정전용량 센서(1303)의 아래에 배치된다. 저해상도 디스플레이(1304)의 전극들(1309)에 대응하는 선택적 전극들(1308)을 갖는 백라이팅 디바이스(1305)가 정전용량 센서(1305)의 아래에 배치된다. 힘 저항성 어레이(force resistive array)(1306)가 백라이팅 디바이스(1305)의 아래에 배치된다. 사용자 인터페이스 어셈블리를 형성하도록 각 엘리먼트는 투명한 비전도성 접착제로 다음의 것에 연결될 수 있다.
이제 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 어셈블된 사용자 인터페이스 디바이스(1400)가 도시되어 있다. 이 배면 사시도로부터, 하부 컴포넌트들(bottom components) 중 일부가 관찰될 수 있다. 기판 층(207)에 인접하여 보이드(void)(1401)가 관찰될 수 있다. 이 보이드는 사용자 인터페이스 디바이스(1400)가 전자 디바이스(100)에 연결될 때 고해상도 디스플레이(209)를 수용하기 위한 것이다. 고해상도 디스플레이(209)는 옵션으로 사용자 인터페이스 디바이스(1400)를 전자 디바이스(100)에 연결하기 전에 사용자 인터페이스 디바이스(1400)에 직접 연결될 수 있다. 그러나, 고해상도 디스플레이(209)의 정렬은 고해상도 디스플레이(209)를 먼저 전기 디바이스에 접속함으로써 더 용이하게 될 수 있다.
어셈블리를 전자 디바이스(100) 내에서 적절히 정렬되도록 유지하는 데에 도움이 되기 위해 보이드(1401)에 인접하여 필러 재료(210)도 배치되었다. 기판 층(207)에 연결된 커넥터(214)는 전자 디바이스(100)에 연결되어, 사용자 인터페이스 디바이스(1400)를 전자 디바이스(100) 내의 다른 전기 회로에 전기적으로 접속할 수 있다.
도 14의 도로부터 알 수 있는 바와 같이, 촉각 피드백 층(208)은 기판 층(207)에 연결되어 있는 작은 플레이트로 축소되었다. 이러한 크기의 축소는 기판 층(207)에 연결되는 전기 컴포넌트들에 증가된 보호를 제공한다. 촉각 피드백 층(208) 상의 변환기(315)는 사용자가 키 작동에 대한 응답을 느끼기에 충분하게 촉각 피드백 층(208)을 움직일 수 있다.
이제 도 15를 참조하면, 전자 디바이스(100)에 연결되어 있는 사용자 인터페이스 디바이스(1400)가 도시되어 있다. 이 분해도로부터, 그 위에 배치된 투명한 비전도성 접착제의 층을 가질 수 있는, 고해상도 디스플레이(209)가 관찰될 수 있다. 고해상도 디스플레이(209)는 도 14에서 도시된 보이드(1401) 내에 배치된다. 커넥터(214)는 전자 디바이스의 커넥터 소켓(connector receptacle)(1501) 내에 꼭 맞고(fit), 그에 의해 사용자 인터페이스 디바이스(1400)와 전자 디바이스(100)의 다른 컴포넌트들 또는 회로들 사이의 전기 접속을 가능케 한다.
이제 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스를 갖는 완성된 전자 디바이스(100)가 도시되어 있다. 도 16의 도로부터, 키 작동을 감지하도록 저항성 스위치 층(206)이 구성되어 있는 영역(1601)이 도시되어 있다. 도 16의 전자 디바이스(100)는 커버 층(202)으로서 얇은 가요성 플라스틱을 채용한다. 그 때문에, 저항성 스위치 층(206)은 키패드 영역(106)을 따라서만 키 작동을 감지하도록 구성된다. 만약 커버 층(202)이 제조의 재료로서 유리를 이용한다면, 저항성 스위치 층(206)은 일반적인 키 작동들만을 검출할 수 있을 것이다. 그러한 실시예에서, 내부 제어 회로는 사용자의 손가락의 위치를 결정하기 위해 정전용량 센서(203)에 의지할 것이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른, 정전용량 센서(203)가 활성인 영역(1701)을 도시한다. 도 17의 실시예에서, 디바이스(100)의 전체 앞 표면(105)은 정전용량 센서(203)의 근접 검출에 응답하도록 구성된다. 이것은 디바이스(100)의 대안 모드들의 선택을 위한 키로서 이용될 수 있는 내비게이션 휠(navigation wheel)(1701) 아래의 영역을 포함한다. 디스플레이 영역(201), 키패드 영역(1703), 및 내비게이션 영역(1704) 각각과의 근접은 정전용량 센서(203)에 의해 감지될 수 있다. 도 17의 키패드 영역(1703)은 때때로 디바이스(100)의 "저해상도 영역"으로 불린다.
정전용량 센서(203)가 활성인 영역(1701)을 디바이스(100)의 앞 표면(105)에 걸쳐서 배치시킴으로써, 정전용량 센서는 물체가 휴대용 전자 디바이스(100)의 앞 표면에 아주 근접(또는 접촉)하게 될 때 광학 셔터(204)를 작동시키도록 구성될 수 있다. 이것이 일어나면 정전용량 센서 및 광학 셔터(204) 각각에 연결된 제어 회로는, 세그먼트된 광학 셔터 디바이스가 불투명 상태에 있고 정전용량 감지 디바이스가 물체를 검출할 때, 광학 셔터(204)의 적어도 하나의 세그먼트 또는 창이 반투과 상태로 전환하게 하도록 구성될 수 있다.
이러한 전환은 저전력 모드로부터의 변화를 나타내기 위해, 또는 키패드 영역(1703)을 따라 복수의 키패드 구성들 중 하나를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 디바이스(100)가 유휴 모드(idle mode)에 있는 경우, 정전용량 센서(203)가 디바이스(100)의 미리 결정된 거리 내에서 물체를 검출할 때 디바이스(100)의 유휴 모드는 활성 모드로 변경될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 이 미리 결정된 거리는 5 밀리미터 미만일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전자 디바이스(100)의 구조 및 동작에 대해 설명하였으므로, 다음의 도면들은 다양한 키패드 구성들에 예시적인 멀티기능 디바이스의 다양한 모드들이 제공될 때의 디바이스의 기능으로 주의를 돌릴 것이다. 그러한 예시적인 멀티기능 디바이스는, 일 실시예에서, 고해상도 디스플레이 및 세그먼트된 광학 셔터 디바이스를 포함한다. 세그먼트된 광학 셔터 디바이스는 사용자에게 적어도 하나의 키패드 구성을 제공하도록 구성된다. 제공되는 키패드 구성은 디바이스의 특정 동작 모드에 대응하고, 그 특정 모드를 동작시키기 위해 필요한 키들만을 포함한다. 세그먼트된 광학 셔터 디바이스는 키패드 영역만을 가로지를 수 있지만, 예시적인 실시예에서 세그먼트된 광학 셔터 디바이스는 키패드 영역 및 고해상도 디스플레이 양쪽 모두를 가로지른다. 세그먼트된 광학 셔터 디바이스는 또한 불투명 상태로부터 반투명 상태로 선택적으로 전환하도록 구성된다. 구체적으로, 세그먼트된 광학 셔터는 키패드 영역 내의 하나 이상의 세그먼트들을 불투명 상태로부터 반투명 상태로 전환함으로써 키패드 영역들 따라 사용자에게 복수의 키패드 구성들 중 적어도 하나를 제공하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들은 다수의 상이한 디바이스들 중 임의의 디바이스에 적용될 수 있지만, 예시적인 디바이스는 다음의 동작 모드들을 포함할 것이다: 무선전화 모드(radiotelephone mode), 내비게이션 모드(navigational mode), 게임 모드(gaming mode), 음악 플레이어 모드(music player mode), 비디오 플레이어 모드(video player mode), 사진 디스플레이 모드(picture display mode), 텍스트 캡처 모드(text capture mode), 사진 캡처 모드(picture capture mode), 또는 비디오 캡처 모드(video capture mode). 이 명세의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 다른 모드들, 이들 모드들의 서브세트들, 및 이들 모드들의 서브세트들의 대안 조합들이 이용될 수 있다는 것은 명백할 것이다. 그 모드들은 예시일 뿐이다.
본 발명의 실시예들의 다른 이익은 다수의 입력 디바이스들 및 모드들이 단일의 콤팩트한 물리적 공간 내에 통합될 수 있다는 것이다. 정전용량 센서(203) 및 저항 감지 층(206)을 포함하는, 터치 감지 컴포넌트들은, 광학 셔터(204) 및 전계발광 디바이스(205)에 의해 제공되는 "스텔스"(stealth) 조명 특징과 조합되어, 디바이스(100)의 다양한 모드들에서의 사례별 작업들(case specific tasks)을 위해 최적화될 수 있는 멀티모드 입력 메커니즘(multi-modal input mechanism)을 생성하도록 기능한다.
예로서, 하나의 모드에서는, 음악 컬렉션(music collection)의 노래 제목들과 같은 데이터의 긴 리스트들을 내비게이팅하는 컨트롤들이 조명되어 사용될 수 있다. 다른 모드에서는, 전화 다이얼링 또는 텍스트 메시징 입력을 제공하기 위해 필요한 키들이 조명되어 사용될 수 있다. 더 일반적으로는, 본 발명의 실시예들은 대안 키패드 구성들을 감추고 드러내고, 그에 의해 불필요한 시각 정보를 제거하는 것을 통해 사용자들의 작업 완성을 돕기 위해 이용될 수 있다.
이제 도 18을 참조하면, 대응하는 셔터들이 개방되어 있는 것을 의미하는, 온(ON) 상태의 복수의 키들(1801)을 갖는 예시적인 멀티모드 디바이스가 도시되어 있다. 사실상, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)에 있어서, 도 18의 도는 온 상태의 모든 키들을 나타낸다. 이 도는 어느 키들이 이용 가능한지를 설명한다. 이들 키들의 서브세트들은 다음에 오는 도면들 및 모드들에서 이용될 것이다. 키들 각각은 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)의 영숫자 또는 디바이스 키 기호로서 기하학적으로 구성되어 있다.
고해상도 디스플레이(1809) 및 키패드 영역(1806)은, 예시적인 실시예에서, 내비게이션 디바이스(1802)에 의해 인터럽트(interrupt)된다. 도 18의 실시예에서, 내비게이션 디바이스(1802)는 적어도 스크롤 휠(1803) 또는 등가의 디바이스 및 적어도 선택 키(1804)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 커버 층(202)은 매끄럽고 광택이 날 수 있다. 일부 응용들에서는, 내비게이션 디바이스(1802)의 촉각 표시를 사용자에게 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 내비게이션 디바이스(1802)가 다수의 모드들에서 동작 가능한, 많이 사용되는 컨트롤일 수 있기 때문에 유용한다. 이 촉각 가이드(tactile guide)는 커버 층(202)의 위에, 유리든 플라스틱이든, 추가의 재료 층을 증착함으로써 달성될 수 있다. 내비게이션 디바이스(1802)의 모양으로 증착된, 이 추가의 층은 내비게이션 디바이스(1802)를 사용 중일 때 사용자의 손가락에 촉각 가이드(tactile guidance)를 제공함으로써 사용자에게 내비게이션 디바이스(1802)의 도드라진 "느낄 수 있는" 표시(raised "feelable" indicia)를 제공한다.
내비게이션 디바이스(1802)는 다양한 방법으로 이용될 수 있다. 또한, 내비게이션 디바이스(1802)는 다수의 모양들 및 형태들을 지닐 수 있다. 예를 들면, 내비게이션 디바이스(1802)는 적어도 하나의 방향 화살표(1805)를 포함할 수 있다. 이들 화살표들은 내비게이션 휠을 따라 배치될 수 있다. 멀티 방향 내비게이션 능력을 제공하기 위해 4개 이상의 화살표가 포함될 수 있다. 내비게이션 디바이스(1802)는, 예를 들면, (고해상도 디스플레이의 방위에 관하여) 세로 모드(portrait mode)와 가로 모드(landscape) 사이의 선택을 허용함으로써, 동작 모드들 사이에 선택하기 위해 이용될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 예시적인 디바이스는 디바이스가 수직 위치에 있을 때의 그의 높이보다 폭이 더 넓어보이는 고해상도 디스플레이를 갖지만, 용어 "세로"는 디바이스가 수직으로 관찰될 때, 즉 폭보다 높이가 더 클 때의 고해상도 디스플레이의 방위를 나타내기 위해 사용될 것이고, 용어 "가로"는 디바이스가 수평으로 관찰될 때의 고해상도 디스플레이의 방위를 나타내기 위해 사용될 것이다.
이제 도 19를 참조하면, 오프(OFF) 모드에 있을 때의 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)가 도시되어 있다. 도 19의 도는 또한 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)가 저전력 또는 수면 모드(sleep mode)에 있을 때 나타날 수 있다. 광학 셔터(204)가 키패드 영역 및 디스플레이 양쪽 모두를 커버하는 경우, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)의 인터페이스 표면(1901)은 디바이스가 이 상태에 있을 때 텅 빌(blank) 것이다. 이것은 셔터들 각각이 폐쇄되어(즉, 불투명 상태에 있어), 키들 또는 고해상도 디스플레이의 임의의 것의 가시성을 방해하기 때문에 일어난다. 따라서 저해상도 키 영역은, 고해상도 디스플레이와 마찬가지로 텅 빈다. 일 실시예에서, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)는 컬러를 갖는 하우징(1902)을 포함한다. 하우징(1902)의 컬러는 셔터들이 폐쇄될 때 인터페이스 표면(1901)의 컬러와 실질적으로 유사하거나 상보적인 것으로 선택되고, 그에 따라 오프 또는 저전력 모드의 디바이스는 매끄럽고, 균일하고, 단일의 또는 상보적인 컬러들을 갖게 된다.
오프 모드 또는 저전력 모드의 디바이스는 완전히 텅 빈 인터페이스 표면(1901)을 가질 수 있으므로, 일 실시예에서는 이동 디바이스의 상이한 동작 모드에 대응하는 상이한 키패드 구성들이 인터페이스 표면(1901)을 가로질러 어디에 나타날지를 사용자가 대략 알도록 키패드 영역의 표시를 포함하는 것이 도움이 된다. 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)에서, 이들 표시는 인터페이스 표면(1901)의 실질적으로 평면의 표면을 가로질러 나타나는 작은 표면 경계들(surface demarcations)(1903)에 의해 제공된다. 커버 층(202) 상에 비전도성 잉크를 프린팅함으로써 적용될 수 있는 표면 경계들(1903)은 도 19에 도시된 바와 같이 열들(columns)과 행들(rows)로 배열될 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에서, 표면 경계들(1903)은 3개의 열과 4개의 행으로 배열된다. 저해상도 디스플레이 광학 셔터(204)가 저해상도 디스플레이의 선택적 작동에 의해 하나 이상의 셔터들을 개방 상태로 전환함으로써 사용자 작동 타깃들의 특정 세트를 생성하는 경우, 표면 경계들(1903) 사이에 다양한 키 표시자들이 동적으로 제공된다.
이제 도 20을 참조하면, 도 19의 오프 또는 저전력 모드로부터 내비게이션 모드로 변한 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)가 도시되어 있다. 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)는 다양한 방법들 중 하나의 방법으로 오프 또는 저전력 모드로부터 대안 모드로 전환될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 방법은 사용자가 근접 센서를 작동시키는 것이다. 아래에서 더 상세히 설명되는, 제2 방법은 외부 이벤트로부터 유래한다. 오프 또는 저전력 모드로부터 전환할 때, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)는 세그먼트된 광학 셔터 디바이스의 적어도 하나의 디스플레이 세그먼트를 깨워 반투명 상태로 전환한다. 이것은 예시적인 멀티모드 디바이스가 온일 때 일어난다. 하나의 키패드 구성 및 고해상도 디스플레이가 사용자에게 보이게 된다.
도 20의 내비게이션 모드에서, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)는 내비게이션 키패드 구성(2001)을 제공한다. 내비게이션 모드에서, 사용자는, 어쩌면 GPS(global positioning system)의 도움으로, 그 디바이스를 이용하여 현재 위치를 결정하고 다른 위치로의 방향을 획득할 수 있다. 내비게이션 모드와 관련된 키패드 구성(2001)은 이 특정 모드를 위해 필요한 버튼들에만 제한된다. 내비게이션 디바이스(1802)는 다른 모드로의 내비게이션을 위해 그리고 내비게이션 모드와 관련된 상이한 뷰들(views)을 통해 스크롤하기 위해 제공된다.
이제 도 21을 참조하면, 전자 디바이스가 이동 디바이스인 경우에 전화 모드, 또는 무선전화 모드가 도시되어 있다. 음성 통신을 위해 사용되는, 전화 모드에서, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)는, 실질적으로 평면의 사용자 인터페이스 표면(2101) 아래에 배치된 광학 셔터들에 의해 실질적으로 평면의 사용자 인터페이스 표면(2101)을 따라 상이한 표시자들이 동적으로 제공되도록 전환하였다. 특히, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)는, 실질적으로 평면의 사용자 인터페이스 표면(2101) 아래에 고해상도 디스플레이가 배치되어 있는 디스플레이 영역 이외의 영역들에서 열려 있는, 셔터들이 전통적인 전화 키패드(2102)를 제공하도록 전환하였다. 전통적인 전화 키패드(2102)는 송신 및 수신 키들뿐만 아니라, 숫자 키들(1-9 및 0)을 포함한다. 전통적인 전화 키패드(2102)는 고해상도 디스플레이(209)에 관하여 세로 구성(portrait configuration)으로 제공된다.
실질적으로 평면의 사용자 인터페이스 표면(2101)을 인터럽트하는 내비게이션 디바이스(1802)는 여전히 액세스 가능하다. 그것은, 특히, 주소록 리스트를 통해 스크롤하거나 다른 모드들로 내비게이팅하기 위해 사용될 수 있다.
정전용량 센서(203)를 이용하는, 전화 모드에서의 중요한 하나의 특별한 특징은 절전 옵션(power saving option)이다. 디바이스가 전화, 또는 음성 통신, 모드에 있고, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)가 사용자의 머리에 유지되어 있는 경우, 정전용량 센서(203)는 실질적으로 평면의 사용자 인터페이스 표면(2101) 가까이에 사용자의 얼굴의 존재를 검출할 수 있다. 그러한 시나리오에서, 정전용량 센서(203)에 연결된 제어 회로로부터 신호를 수신하면, 고해상도 디스플레이(209)는 저전력 모드로 전환하고, 그것은 고해상도 디스플레이(209)를 셧 다운하는 것(shutting down)을 포함할 수 있다. 이것은 근접 센서가 고해상도 디스플레이(209)의 미리 결정된 거리 내에서 사용자의 얼굴과 같은 물체를 검출할 때 일어난다. 이러한 특징은 전체 전력 소비를 감소시켜, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800) 내의 배터리의 수명을 연장한다.
전술한 바와 같이, 디바이스의 현 동작 모드는 다양한 방법으로 변경될 수 있다. 이것은 디바이스를 터치하는 것 또는 근접 검출기의 미리 결정된 거리 내에 오는 것을 포함한다. 모드들을 변경하는 대안 방법은 외부 이벤트로부터 유래한다. 예를 들면, 디바이스가 게임 또는 사진 캡처 모드와 같은 대안 모드에 있고, 원격 소스로부터의 착신 호(incoming call)가 수신되는 경우, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)는 사용자가 착신 호를 받을 수 있도록 자동으로 전화 모드로 전환할 수 있다. 원격 소스들로부터의 다른 외부 이벤트들은 착신 텍스트 메시지, 착신 멀티미디어 메시지, 또는 착신 데이터 전송을 포함한다. 이들 이벤트들 각각은, 일 실시예에서, 디바이스가 하나의 모드에서 다른 모드로 전환하게 할 수 있다.
또한, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)의 활성 모드는 디바이스 이벤트에 의해 변경될 수 있다. 그러한 이벤트들은 디바이스의 측면들 상에 배치될 수 있는 전용 버튼들(2103)의 작동을 포함한다. 다른 디바이스 이벤트들은 배터리 전력 부족(low battery), 디바이스 오류, 또는 메모리 부족 경고(low memory warning)을 포함할 수 있고, 이들 각각은 디바이스의 동작 모드가 전환하게 할 수 있다.
이제 도 22를 참조하면, 음악 재생 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)가 도시되어 있다. 디바이스의 일 실시예에서, 디바이스는 음악 또는 비디오를 저장 및 재생하도록 구성된다. 그러한 모드에서, 저해상도 광학 셔터(2202)는 음악 모드에 대응하는 작동 타깃들(2201)을 사용자 인터페이스(2202)를 따라 제공하도록 구성된다. 그러한 작동 타깃들(2201)은 적어도 고속 감기 버튼(fast forward button)(2203), 되감기 버튼(rewind buttion)(2204), 재생 버튼(play button)(2205) 및 일시 정지 버튼(pause button)(2206)을 포함할 수 있다.
디바이스의 일 실시예에서, 이들 음악 모드 버튼들은 고해상도 디스플레이(209)에 관하여 다수의 방위로 제공될 수 있다. 고해상도 디스플레이의 치수들이 정사각형이 아닐 수 있으므로, 어떤 이미지들을 보는 것은, 디바이스가 옆으로(sideways) 유지되는 가로 모드(landscape mode)에서 더 바람직할 수 있다. 그러한 상황에 적응하기 위해, 일 실시예에서, 고속 감기 버튼(2203), 되감기 버튼(2204), 재생 버튼(2205) 및 일시 정지 버튼(2206)은 고해상도 디스플레이에 관하여 세로 모드, 즉, 디바이스가 직립 위치(upright position)로 배치되는 모드로 제공될 수 있다. 다르게는, 고속 감기 버튼(2203), 되감기 버튼(2204), 재생 버튼(2205) 및 일시 정지 버튼(2206)은 고해상도 디스플레이(209)의 가로 모드를 위해, 제1 방위에 대해 가로인(transverse) 정렬로, 제2 방위인 가로 방위(landscape orientation)로 제공될 수 있다.
이제 도 23을 참조하면, 게임 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)가 도시되어 있다. 게임 모드에서, 키패드 구성(2301)은 고해상도 디스플레이(209)에 관하여 세로 방위로 제공될 수 있다. 게임 모드에서는, 내비게이션 디바이스(1802)와 관련된 방향 키들, 및 디바이스의 저부(base)에 배치될 수 있는 2개 또는 3개의 게임 액션 키들(2302)을 포함하는, 키들의 기본 세트가 필요한 전부일 수 있다.
이제 도 24를 참조하면, 카메라 모드로도 알려진, 사진 또는 비디오 캡처 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)가 도시되어 있다. 카메라 모드에서, 특정 키패드 구성(2401)은 고해상도 디스플레이(209)에 관하여 가로 모드로 제공된다. 가로 모드에서는, 선택 카메라 동작 키들(2404)이 도 21-23의 키패드 구성 방위들에 관하여 가로인 방위로 제공된다. 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)의 뒷 표면에 배치될 수 있는 카메라는 고해상도 디스플레이 상에 사진들이 디스플레이되는 동안 사진들을 찍는다.
디바이스의 활성 모드, 또는 키패드 구성은 디바이스의 물리적 방위와 함께 변경될 수도 있다. 디바이스는 중력의 방향을 검출하도록 설계되어 있는 가속도계와 함께 구성될 수 있다. 따라서, 디바이스가 세로 방위로부터 가로 방위로 회전될 때, 키패드 구성은 그에 따라서 자동으로 세로 방위로부터 가로 방위로 회전할 수 있다. 그러한 회전은 도 25에서 관찰될 수 있다. 이는 카메라 키들(2405)이 도 24에 도시된 가로 방위에 대해 가로인 세로 방위로 회전하였기 때문이다. 도시된 바와 같이, 도 25의 동작 모드는 디바이스의 세로 모드에 대응하는 반면, 도 24의 동작 모드는 디바이스의 가로 모드에 대응한다.
이제 도 26을 참조하면, 가로 모드의 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)의 음악 또는 비디오 재생 모드가 도시되어 있다. 이 도면을 도 21과 비교하면, 고속 감기 버튼(2203), 되감기 버튼(2204), 재생 버튼(2205) 및 일시 정지 버튼(2206)은 이제 도 21의 방위에 대해 가로인 방위로 있는 것이 관찰될 수 있다.
이제 도 27을 참조하면, 예시적인 멀티모드 디바이스(1800)의 또 다른 모드가 도시되어 있다. 비디오 캡처 모드를 도시하는 도 21에서는, 비디오 캡처 제어 키들(2701)이 디바이스의 물리적 방위에 따라서 가로 모드로 지향되었다. 그러한 구성에서, 고해상도 디스플레이는 카메라(도시되지 않음)가 비디오 푸티지(video footage)를 캡처하는 동안 뷰파인더(viewfinder)로서 이용될 수 있다.
도시되고 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 고해상도 디스플레이 및 사용자 인터페이스의 키패드 영역에서 복수의 디바이스 동작 모드들과 관련된 복수의 키패드 구성들 중 임의의 것을 제공하도록 구성되는 저해상도 디스플레이를 포함하는 사용자 인터페이스를 갖는 휴대용 전자 디바이스를 포함한다. 이 디바이스의 실시예들은 고해상도 디스플레이 및 저해상도 디스플레이와 인접하여 배치된 내비게이션 인터페이스를 포함한다. 내비게이션 인터페이스는 디바이스의 복수의 동작 모드들 사이에 내비게이팅하기에 적합한다.
저해상도 디스플레이가 불투명 상태의 세그먼트들을 갖는 경우, 광이 다양한 셔터들 또는 창들을 통과하는 것이 금지된다. 저해상도 디스플레이는 디바이스의 동작 모드에 기초하여 복수의 세그먼트들 각각을 불투명 상태로부터 반투명 상태로 전환하도록 구성된다. 이것이 일어나면, 저해상도 디스플레이는 사용자 인터페이스를 따라 하나 이상의 작동 타깃들, 또는 키들이 나타나게 한다. 디바이스 작동 타깃들 각각은 디바이스의 활성 모드에 대응하고, 일 실시예에서 각 디바이스 작동 타깃 구성은 디바이스의 활성 모드를 위해 필요한 것들에만 제한된다. 그러한 실시예에서, 작동 타깃들이 제공된 것들에만 제한되는 경우, 디바이스는 또한 다이내믹 키패드의 터치를 포함하는 사용자 상호 작용(user interaction)이 디바이스의 활성 모드와 관련된 영역들 외의 영역들에 가해지는 경우 무시되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 디바이스의 콤팩트한 키패드 영역 내에서 다수의 키패드 구성들이 제공될 수 있게 하여, 사용의 용이함을 증가시키고 사용자의 인식 부하(cognitive loading)를 감소시킨다.
전술한 명세서에서는, 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었다. 그러나, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 아래 청구항들에 기재된 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 그와 같이 제한되지 않는다는 것은 명백하다. 이 기술 분야의 숙련자들에게는 다음의 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어남이 없이 다수의 수정들, 변경들, 변형들, 대체들, 및 등가물들에 대한 생각이 떠오를 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면들은 제한적이 아닌 설명적인 의미로 간주되어야 하고, 모든 그러한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이 의도된다.

Claims (28)

  1. 복수의 키패드 구성 중의 하나를 사용자에게 제공하기 위해서 셔터 가능한 다이내믹 키패드(shutter enabled dynamic keypad)를 포함하는 멀티모드 전자 디바이스(multimodal electronic device)로서,
    각 키패드 구성은 상기 디바이스의 동작 모드에 필요한 것들에 한정되고, 복수의 키패드 구성들 중의 하나는 저해상도 키 영역에 제공되며, 또한 제공된 키패드 구성은 상기 디바이스의 활성 모드에 따라 변하는 멀티모드 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    대안적인 동작 모드의 선택을 허용하도록 구성된 내비게이션 휠을 더 포함하는 멀티모드 전자 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디바이스의 대안적인 동작 모드들의 선택을 위한 키들은 상기 저해상도 키 영역에 제공되는 멀티모드 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동작 모드는 유휴(idle) 모드 또는 음성 통신 모드 중의 하나인 멀티모드 전자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 디바이스가 상기 유휴 모드에 있는 경우, 상기 저해상도 키 영역은 텅 빈(blank) 멀티모드 전자 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 디바이스는 컬러를 갖는 하우징을 포함하고, 상기 디바이스가 상기 유휴 모드에 있는 경우 상기 컬러는 실질적으로 상기 저해상도 키 영역의 컬러와 유사한 멀티모드 전자 디바이스.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 디바이스가 상기 음성 통신 모드에 있는 경우, 상기 저해상도 키 영역에 제공되는 상기 키패드 구성은 전화 키패드(telephone keypad)를 포함하는 멀티모드 전자 디바이스.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 동작 모드가 상기 음성 통신 모드에 있는 경우, 상기 키패드 구성은 세로 모드(portrait mode)로 제공되는 멀티모드 전자 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 동작 모드는 게임 모드(gaming mode), 내비게이션 모드(navigation mode), 카메라 모드, 또는 미디어 플레이어 모드 중의 하나인 멀티모드 전자 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 동작 모드가 상기 카메라 모드 또는 상기 미디어 플레이어 모드 중의 하나인 경우, 상기 키패드 구성은 가로 방위(landscape orientation)로 제공되는 멀티모드 전자 디바이스.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 동작 모드가 상기 내비게이션 모드 또는 상기 게임 모드 중의 하나인 경우, 상기 키패드 구성은 세로 방위(portrait orientation)로 제공되는 멀티모드 전자 디바이스.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스의 상기 활성 모드는 원격 소스로부터의 입력에 의해서 변경되는 멀티모드 전자 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 원격 소스로부터의 입력은 착신 음성 호(incoming voice call), 착신 텍스트 메시지, 착신 멀티미디어 메시지, 또는 착신 데이터 전송 중의 하나인 멀티모드 전자 디바이스.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스의 상기 활성 모드는 상기 디바이스의 물리적 방위에 의해서 변경되는 멀티모드 전자 디바이스.
  15. 제1항에 있어서,
    근접 센서를 더 포함하며,
    상기 디바이스가 유휴 모드에 있는 경우, 상기 디바이스의 유휴 모드는, 상기 근접 센서가 상기 디바이스의 미리 결정된 거리 내의 대상을 검출할 때 변경되는 멀티모드 전자 디바이스.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 미리 결정된 거리는 5 밀리미터 미만인 멀티모드 전자 디바이스.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스는 또한 고해상도 디스플레이 및 근접 센서를 포함하며, 상기 디바이스가 음성 통신 모드에 있는 경우, 상기 근접 센서가 상기 고해상도 디스플레이의 미리 결정된 거리 내의 대상을 검출하는 경우 상기 고해상도 디스플레이는 저전력 모드로 전환되는 멀티모드 전자 디바이스.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스의 상기 활성 모드는 디바이스 이벤트에 의해 변경되는 멀티모드 전자 디바이스.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 디바이스 이벤트는 배터리 전력 부족 경고(low battery warning)를 포함하는 멀티모드 전자 디바이스.
  20. 휴대용 전자 디바이스로서,
    고해상도 디스플레이, 사용자에게 모드 기반 다이내믹 키패드(mode-based dynamic keypad)를 제공하기 위한 광학 셔터로서 구성되는 저해상도 디스플레이, 및 상기 디바이스의 상이한 모드들 사이의 내비게이팅을 위해 상기 고해상도 디스플레이 및 상기 저해상도 디스플레이에 인접하여 배치된 계속적으로 액세스 가능한 내비게이션 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 내비게이션 디바이스는 적어도 스크롤 휠 및 선택 키를 포함하는 휴대용 전자 기기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 내비게이션 디바이스는 또한 적어도 하나의 방향 화살표(directional arrow)를 포함하는 휴대용 전자 디바이스.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 내비게이션 디바이스는 4개의 방향 화살표들을 포함하는 휴대용 전자 디바이스.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방향 화살표는 상기 스크롤 휠을 따라서 배치되는 휴대용 전자 디바이스.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 내비게이션 디바이스는 상기 모드 기반 다이내믹 키패드 근처에 배치되는 휴대용 전자 디바이스.
  26. 사용자 인터페이스를 따라서 작동 타깃들(actuation targets)을 제공하기 위한 광학 셔터로서 구성된 고해상도 디스플레이 및 저해상도 디스플레이를 갖는 디바이스로서,
    상기 저해상도 디스플레이는 적어도 고속 감기, 일시 정지, 및 되감기 키들을 상기 고해상도 디스플레이의 세로 모드에 대한 제1 방위로 제공하며, 상기 고해상도 디스플레이의 가로 모드에 대해서, 상기 제1 방위에 대해 가로지르기를(transverse to the first orientation) 상기 제2 방위로 제공하는 디바이스.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 고해상도 디스플레이의 세로 모드와 상기 고해상도 디스플레이의 가로 모드 사이의 선택을 허용하도록 구성된 내비게이션 디바이스를 더 포함하는 디바이스.
  28. 광학 셔터로서 동작하고 복수의 디바이스 작동 타깃들 중의 하나를 사용자에게 제공하도록 구성되는 제1 디스플레이와 제2 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자 디바이스로서,
    각 복수의 디바이스 작동 타깃들은 상기 디바이스의 활성 모드에 대응하며, 각 복수의 디바이스 작동 타깃들은 상기 디바이스의 상기 활성 모드에 필요한 것들에만 한정되고, 또한 각 복수의 디바이스 작동 타깃들은 상기 사용자의 인식 부하(cognitive loading)를 감소시키도록 구성되는 휴대용 전자 디바이스.
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