KR20190033647A - 가요성 전자 디바이스 - Google Patents

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KR20190033647A
KR20190033647A KR1020197007973A KR20197007973A KR20190033647A KR 20190033647 A KR20190033647 A KR 20190033647A KR 1020197007973 A KR1020197007973 A KR 1020197007973A KR 20197007973 A KR20197007973 A KR 20197007973A KR 20190033647 A KR20190033647 A KR 20190033647A
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flexible
housing
display
electronic device
layer
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제레미 씨. 프랭클린
스콧 에이. 마이어스
벤자민 엠. 라포포트
스티븐 브라이언 린치
존 피. 터너스
저스틴 알. 우드리치
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애플 인크.
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

가요성 전자 장치가 제공될 수 있다. 가요성 전자 장치는 가요성 전자 장치가 변형되게 허용하도록 구성되는 가요성 디스플레이, 가요성 하우징 및 하나 이상의 가요성 내부 구성 요소를 포함할 수 있다. 가요성 디스플레이는 가요성 디스플레이 층, 가요성 터치-감지층, 및 가요성 디스플레이 커버층을 포함할 수 있다. 가요성 하우징은 하나 이상의 안정 위치를 갖는 다중 안정 가요성 하우징일 수 있다. 가요성 하우징은 결합시 가요성 하우징을 위한 경성 지지 구조를 제공하는 구성가능 지지 구조를 포함할 수 있다. 가요성 내부 구성 요소는 가요성 배터리, 가요성 인쇄 회로 또는 기타 가요성 구성 요소를 포함할 수 있다. 가요성 배터리는 가요성 부분 또는 경성 부분을 포함하거나 가요성 배터리를 위한 가요성을 제공하는 윤활 분리층을 포함할 수 있다. 가요성 인쇄 회로는 가요성 부분 및 경성 부분 또는 일부 경성 부분이 다른 경성 부분에 대하여 구부러지도록 허용하는 개구를 포함할 수 있다.

Description

가요성 전자 디바이스{FLEXIBLE ELECTRONIC DEVICES}
본 출원은 2011년 9월 30일자로 출원된, 미국 특허 출원 제13/250,227호에 우선권을 주장하고, 이는 참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
이것은 일반적으로 전자 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 가요성 전자 장치에 관한 것이다.
휴대형 컴퓨터 및 셀룰러 전화기와 같은 전자 장치에는 종종 경성(rigid)의 구성 요소가 제공된다. 경성의 구성 요소는 종종 경성 하우징 구조, 액정 디스플레이(LCD)와 같은 경성 디스플레이, 플라스틱 또는 유리로 형성된 경성 디스플레이 커버층, 경성 인쇄 회로 기판, 배터리, 기타 전기 구성 요소와 같은 경성 내부 구성 요소 또는 기타 경성 구조적 구성 요소를 포함한다. 전자 장치는 공통적으로 경성 외부 구조를 갖도록 설계된다.
디스플레이가 구부러지게 하는 가요성 디스플레이 기술이 사용가능하다. 예를 들어, 가요성 디스플레이는 가요성 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 가요성 디스플레이가 있는 전자 장치에는 공통적으로 경성 하우징 구조 또는 경성 전자 장치를 형성하는 기타 경성 구조가 제공된다.
경성 전자 장치는 상기 장치가 딱딱한 표면 위에 떨어지는 것과 같은 충격이 있는 사건의 손상에 취약할 수 있다.
따라서 개선된 전자 장치를 제공할 수 있는 것이 바람직할 수도 있다.
구부러질 수 있는 부분을 갖는 전자 장치가 제공될 수 있다.
가요성 전자 디바이스는 가요성 하우징 부재 및 가요성 내부 구성 요소를 포함할 수 있다. 가요성 하우징 부재는 가요성 디바이스 하우징을 포함할 수 있다. 경성 및 가요성 내부 구성 요소는 가요성 하우징 내에 탑재될 수 있다. 가요성 내부 구성 요소는 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이와 같은 가요성 디스플레이를 포함할 수 있다. 가요성 디스플레이는 가요성 디스플레이 커버층에 탑재될 수 있다. 가요성 디스플레이 커버층은 가요성 디바이스 하우징에 탑재될 수 있다. 가요성 내부 구성 요소는 하나 이상의 가요성 부분을 갖는 인쇄 회로 및 가요성 기판 상에 형성되는 집적 회로와 같은 가요성 회로 기판을 포함할 수 있다. 가요성 내부 구성 요소는 경성 및 가요성 부분을 갖는 배터리, 가요성 관절로 결합된 다중 경성 부분으로 형성된 배터리, 및 가요성 배터리 층으로 형성되는 배터리와 같은 가요성 배터리를 포함할 수 있다.
가요성 하우징 부재는 경성 및 가요성 부분이 있는 하우징 부재, 또는 실질적으로 모두 가요성인 하우징 부재를 포함할 수 있다. 가요성 하우징 부재는 힌지 또는 가요성 하우징 부재를 구부러지게 하는 탄성중합성 부분을 포함할 수 있다. 가요성 하우징 부재는 한 차원에서는 가요성을 제공하는 부분을 갖고 다른 차원에서는 경직성을 제공하는 다른 부분을 가질 수 있다. 가요성 하우징 부재는 가요성 전자 디바이스에 대하여 둘 이상의 안정적 구성을 제공하기 위하여 이중 안정 굴곡 영역과 같은 하나 이상의 다중 안정 굴곡 영역을 가질 수 있다.
가요성 하우징 부재는 가요성 및 경성 구성을 갖는 구성가능한 내부 지지 구조를 포함할 수 있다. 가요성 하우징 부재는 디바이스를 번갈아 가면서 경직시키거나 구부리기 위한 유체 충전된 주머니 또는 공기 충전된 주머니를 포함할 수 있다.
가요성 전자 디바이스는 가요성 전자 디바이스의 변형을 감지하기 위하여 굴곡 감지 구성 요소를 포함할 수 있다. 굴곡 감지 구성 요소에 의해 감지되는 가요성 전자 디바이스의 변형은 사용자 입력을 상기 전자 디바이스에 제공할 수 있다. 예를 들어, 가요성 전자 디바이스를 비트는 것은 디바이스의 동작 모드를 바꿀 수 있고, 디바이스에 의해 전자 게임 시스템에 대한 명령으로서 해석될 수 있고, 디바이스를 켜거나 끌 수 있다.
가요성 전자 디바이스는 충격을 흡수하는 동안 구부러지거나 변형될 수 있기 때문에, 낙하와 같은 충격 사건 중에 받는 손상에 더 잘 견딜 수 있다. 이런 유형의 변형은 충격 지속시간을 증가시킴으로써 가요성 디바이스의 다른 구성 요소가 받는 충격량을 줄일 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징, 그것의 특성 및 다양한 이점은 첨부 도면 및 다음의 발명을 실시하기 위한 상세한 설명에서 더 명백해질 것이다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 가요성 전자 디바이스의 사시도이다.
<도 2>
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 디스플레이를 형성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 디스플레이 층들의 세트에 대한 다이어그램이다.
<도 3>
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 가요성 전자 디바이스 단면의 측면도이다.
<도 4>
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 구성 요소가 있는 가요성 인쇄 회로 기판으로 형성된 예시적인 가요성 주 논리 기판 단면의 측면도이다.
<도 5>
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 구성 요소 및 가요성 인쇄 회로 기판을 갖는 예시적인 경성 가요성 주 논리 기판 단면의 측면도이다.
<도 6a>
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 가요성을 제공하기 위한 잘린 부분이 있는 예시적인 주 논리 기판의 평면도이다.
<도 6b>
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 가요성을 제공하기 위한 잘린 부분이 있는 예시적인 연장형 주 논리 기판의 평면도이다.
<도 7>
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가요성을 제공하기 위한 잘린 부분이 있는 도 6a에 도시된 유형의 예시적인 주 논리 기판 일부분의 단면의 측면도이다.
<도 8>
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가요성 및 경성 부분을 갖는 예시적인 가요성 배터리 단면의 측면도이다.
<도 9>
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 및 경성 부분을 갖는 도 8에 도시된 유형의 예시적인 가요성 배터리의 평면도이다.
<도 10>
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가요성 및 경성 부분을 갖는 예시적인 가요성 배터리의 사시도이다.
<도 11>
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 가요성 배터리의 일부분 단면의 측면도이다.
<도 12>
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 윤활 분리층을 갖는 예시적인 가요성 배터리의 일부분 단면의 측면도이다.
<도 13>
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 맞물림층(interlocking layer)을 갖는 예시적인 가요성 배터리 단면의 측면도이다.
<도 14>
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 및 경성 부분을 갖는 예시적인 가요성 하우징 단면의 단면도(end view)이다.
<도 15>
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 서로 다른 차원에서 서로 다른 가요성의 부분을 갖는 예시적인 가요성 하우징의 사시도이다.
<도 16>
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 가요성 하우징이 어떻게 제2 차원에서보다 제1 차원에서 덜 가요성일 수 있는지 보여주는 도 15에 도시된 유형의 예시적인 가요성 하우징의 사시도이다.
<도 17>
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 다중 안정 위치를 갖는 예시적인 이중 안정 가요성 하우징 단면의 측면도이다.
<도 18>
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 둘 이상의 다중 안정 위치를 제공하는 다중 안정 부분을 여러 개 갖는 예시적인 가요성 하우징의 후방 사시도이다.
<도 19>
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 이중 안정 부분의 부근에 있는 예시적인 가요성 하우징의 일부분의 후방 사시도이다.
<도 20>
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 가요성 하우징의 두 다중 안정 위치를 나타내는 예시적인 다이어그램이다.
<도 21>
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 다중 안정 부분이 여러 개 있는 가요성 하우징을 갖는 가요성 전자 디바이스에 사용될 수 있는 경성 가요성 인쇄 회로의 사시도이다.
<도 22>
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 삼중 접힘 폐쇄 상태의 예시적인 가요성 전자 디바이스의 사시 측면도이다.
<도 23>
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 부분 접힘 상태의 예시적인 가요성 전자 디바이스의 사시 측면도이다.
<도 24>
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 접힌 폐쇄 상태의 예시적인 가요성 전자 디바이스의 사시 측면도이다.
<도 25>
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 다중 안정 위치를 갖는 확장형 가요성 하우징을 갖는 예시적인 가요성 전자 디바이스 단면의 측면도이다.
<도 26>
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 가요성 전자 디바이스를 위한 가요성 및 경성 지지를 제공하기 위한 로킹 골격 시스템(locking spine system)을 포함하는 예시적인 구성가능한 지지 부재의 사시도이다.
<도 27>
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 주머니형 시스템을 포함하는 구성가능한 지지 부재를 갖는 예시적인 가요성 하우징 단면의 측면도이다.
가요성 전자 디바이스에 디바이스가 구부러지도록 허용하는 가요성 내부 및 외부 구성 요소가 제공될 수 있다. 가요성 내부 구성 요소는 가요성 디스플레이, 가요성 배터리, 가요성 회로 기판 또는 기타 가요성 전기 구성 요소 또는 지지 구성 요소를 포함할 수 있다.
가요성 외부 구성 요소는 가요성 디스플레이 커버층, 가요성 하우징 또는 기타 가요성 외부 구성 요소를 포함할 수 있다. 가요성 내부 및 외부 구성 요소는 비교적 더 가요성 있는 영역 및 비교적 덜 가요성있는 영역을 포함할 수 있다. 가요성 디바이스는 비교적 더 가요성 있는 부분 및 비교적 덜 가요성 있는 부분을 가질 수 있다. 가요성 디바이스는 한 차원에서 다른 차원에서보다 비교적 더 가요성일 수 있다.
가요성 디스플레이는 가요성 디스플레이층(예를 들어, 가요성 유기 발광 다이오드 어레이), 가요성 터치 감지층(예를 들어, 용량성 터치 센서를 위한 투명 커패시터 전극 어레이가 있는 중합체 시트), 가요성 기판 층 등과 같은 가요성 층으로 형성될 수 있다. 원하는 경우, 이 가요성 층들은 가요성 커버층(예를 들어, 가요성 플라스틱 또는 가요성 얇은 유리층)으로 덮이거나 가요성 지지 구조(예를 들어, 가요성 층의 밑면 상의 가요성 지지 구조)에 의해 지지될 수 있다.
커버층에는 디스플레이의 가요성 층에 접근을 제공하는 개구들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 커버층이 버튼 부재가 커버 유리층에 대하여 움직이도록 허용하는 개구를 가질 수 있다. 버튼 부재가 개구 내에서 움직임에 따라, 가요성 디스플레이의 밑에 놓인 부분이 (예를 들어, 관련된 스위치의 동작을 허용하기 위하여) 변형될 수 있다.
또한 전자 디바이스에는 버튼, 마이크, 스피커, 압전 액추에이터와 같은 (사용자의 전기 입력을 받기 위한 또는 촉각 피드백을 사용자에게 주기 위한) 사용자 인터페이스 구성 요소(입출력 구성 요소) 또는 진동기, 압력 센서와 같은 기타 액추에이터, 및 기타 구성 요소가 제공될 수 있다. 이 구성 요소들은 가요성 디스플레이의 부분 아래에 탑재될 수 있다.
사용자 인터페이스 구성 요소는 가요성 디스플레이 아래에 탑재되거나 가요성 디스플레이 내에 집적될 수 있다. 가요성 디스플레이의 변형 특성은 디스플레이를 사용자 인터페이스 구성 요소에 접촉하도록 움직이거나 또는 디스플레이가 국부적으로 구부러지게 함으로써 사용자가 사용자 인터페이스 구성 요소(입출력 구성 요소)와 상호작용하게 할 수 있다 (예를 들어, 소리가 가요성 디스플레이를 통과하게 하거나 외부 환경의 기압이 내부 압력 센서에 의해 측정되게 하도록 한다). 원하는 경우, 가요성 디스플레이의 일부분은 전기 구성 요소의 멤브레인(membrane) 부분을 형성할 수 있다. 가요성 디스플레이의 일부분으로 형성되는 멤브레인이 제공되는 구성 요소는 마이크, 레이저 마이크, 압력 센서, 스피커 등을 포함한다.
사용자 인터페이스 구성 요소는 전자 디바이스의 모든 또는 부분적인 변형을 검출하도록 구성될 수 있다. 상기 디바이스에 관련된 소프트웨어를 처리함으로써, 사용자 인터페이스 구성 요소에 의해 검출되는 변형은 디바이스에 대한 사용자 입력으로 해석될 수 있다.
예를 들어, 가요성 디바이스가 (예를 들어, 주머니 속에) 저장을 위해 접힐 수 있도록, 가요성 디바이스는 접힐 수 있다. 사용자 인터페이스 구성 요소는 디바이스가 접힌 것을 감지하고 디바이스가 대기 모드 또는 오프 모드에 들어가게 하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스 구성 요소는 디바이스의 비활동적인 변형(예를 들어, 디바이스의 접힌 상태 또는 개방 상태)을 감지하도록 구성되거나 디바이스의 활동적인 변형을 검출하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 디바이스의 활동적인 비틀기, 쥐어짜기, 구부리기 또는 다른 활동적인 변형).
다른 예를 들어, 사용자 인터페이스 구성 요소는 가요성 전자 디바이스의 비틀림을 검출하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스 구성 요소는 검출된 비틀림에 대하여 디바이스를 켜거나 또는 끄거나, 활동적 모드 또는 대기 모드로 들어가거나, 셀룰러 전화기 전화에 응답하거나, 소프트웨어 어플리케이션을 시작하거나, 매체의 오디오 또는 비디오 재생에 관련된 볼륨을 바꾸거나, 매체의 오디오 재생을 시작하거나 또는 정지하는 것 등과 같이 디바이스로부터의 반응을 개시하도록 구성될 수 있다.
디바이스가 구부러지도록 허용하는 가요성 내부 또는 외부 구성 요소가 제공될 수 있는 유형의 예시적인 가요성 전자 디바이스가 도 1에 도시된다. 전자 디바이스(10)는 휴대가능한 전자 디바이스 또는 기타 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(10)는 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 손목 시계 디바이스, 펜던트 디바이스와 같은 일부 소형 디바이스, 또는 기타 착용가능한 장치 또는 축소형 디바이스, 셀룰러 전화기, 매체 재생기 등일 수 있다.
디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 가요성 하우징을 포함할 수 있다. 종종 케이스라고 지칭될 수 있는 가요성 하우징(12)은 플라스틱, 얇은 유리, 섬유 성분, 얇은 금속(예를 들어, 알루미늄 등), 직물, 실리콘과 같은 변형가능한 물질, 기타 적합한 물질, 또는 이 물질들의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 경우에, 하우징(12)의 부분들은 유전성 물질 또는 기타 저전도성 물질로 형성될 수 있다. 다른 경우에, 하우징(12) 또는 하우징(12)을 구성하는 구조의 적어도 일부는 금속 요소로 형성될 수 있다.
하우징(12)은 디바이스(10)의 사용가능한 부피를 충전하는 데 들어맞는 일치하는 주형(예를 들어, 연성 변형가능한 플라스틱, 실리콘 또는 배터리, 인쇄 회로 또는 기타 구성 요소와 같은 내부 구성 요소에 결합하는 기타 변형가능한 물질)으로 형성될 수 있거나 하우징(12)은 잠금장치, 접착제, 용접, 또는 기타 접착 부재 또는 특징부를 이용하여 내부 구성 요소 또는 디스플레이에 접착될 수 있다. 하우징(12)은 디바이스(10)의 기타 가요성 또는 경성 구성 요소를 접착하기 위한 결합 특징부를 포함할 수 있다. 가요성 하우징(12)은 변형가능한 물질로 형성되는 단일 가요성 구조로 형성되거나 변형가능한 물질로 형성되는 여러 하우징 구조를 포함할 수 있다.
디바이스(10)는 가요성 디스플레이(14)와 같은 가요성 디스플레이를 가질 수 있다. 가요성 디스플레이(14)는 도 1에 도시된 바와 같이 가요성 하우징(12)과 함께 구부러지도록 구성될 수 있다. 가요성 디스플레이(14)는 여러 층의 물질로 형성될 수 있다. 이 층들은 산화 인듐 주석(ITO) 전극 또는 용량성 터치 센서 어레이를 형성하도록 침착된 기타 적합한 투명 전극의 패턴 상에 있는 층과 같은 터치 센서 층을 포함할 수 있다. 이 층들은 또한 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 층을 포함할 수 있다. 터치 센서 층 및 디스플레이 층은 두께가 10 마이크로미터 내지 0.5 mm이거나 기타 적합한 두께(예와 같이)를 갖는 중합체 가요성 시트 또는 기타 기판을 사용하여 형성될 수 있다.
디스플레이 픽셀 어레이는, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 픽셀의 행과 열을 포함하는 OLED 어레이일 수 있다. 다른 유형의 가요성 디스플레이 픽셀 어레이(예를 들어, 전자 잉크 디스플레이 등)가 또한 형성될 수 있다. 가요성 디스플레이(14)를 형성하기 위한 OLED 기술의 사용이 종종 예로서 본 명세서에 기재된다. 그러나, 이것은 단지 예시일 뿐이다. 가요성 디스플레이(14)는 임의의 적합한 가요성 디스플레이 기술을 사용하여 형성될 수 있다. OLED 기술에 기초하는 가요성 디스플레이의 사용은 단지 예시에 불과하다.
이 기능성 디스플레이 층들(즉, OLED 어레이 및 선택적 터치 센서 어레이) 뿐만 아니라, 디스플레이(14)는 하나 이상의 구조 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(14)는 가요성 커버층으로 덮일 수 있고/있거나 지지 구조(예를 들어, 가요성 지지) 상에 탑재될 수 있다. 접착제 층은 가요성 디스플레이 층들을 서로 부착시키는 데 사용될 수 있고 가요성 디스플레이 층을 가요성 구조 층에 탑재하는 데 사용될 수 있다.
입출력 구성 요소는 디스플레이 아래의 임의의 적합한 위치(예를 들어, 디스플레이의 주변부 근처, 디스플레이의 중심 부분 등)에 탑재될 수 있다. 원하는 경우, 커버층에는 하나 이상의 개구가 제공될 수 있고 전자 구성 요소는 개구 아래에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 경성 커버층은 버튼(17)을 위한 개구 또는 스피커(19)와 같은(예를 들어, 사용자를 위한 이어스피커 용) 스피커를 위한 스피커 포트 개구를 가질 수 있다. 디바이스(10)는 또한 다른 개구들을 가질 수 있다(예를 들어, 볼륨 버튼, 벨소리 버튼, 버튼(16)과 같은 수면/전원 버튼, 및 기타 버튼을 수용하기 위한 디스플레이(14) 및/또는 하우징(12)의 개구, 스위치(15)와 같은 스위치를 위한 개구, 오디오 잭, 데이터 포트 커넥터, 착탈식 매체 슬롯 등을 위한 개구).
버튼(17, 16) 및 스위치(15)는 돔 스위치(dome switch) 또는 다른 스위치 회로를 기초로 할 수 있다. 버튼(17, 16) 및 스위치(15)는 푸쉬 버튼(예를 들어 순간형 버튼), 슬라이더 스위치, 로커 스위치(rocker switch) 등을 형성하는 버튼 부재를 포함할 수 있다. 스위치(15)는 디바이스(10)의 동작 모드를 바꾸는 데 사용되거나(예를 들어, 셀룰러 전화기의 벨소리를 켜고, 끄거나, 진동 모드로 변환하는 것) 디바이스(10)의 물리적 특성을 변환하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 내부 경직화 구조를 사용하여 가요성 상태에서 경성 상태로 하우징(12)을 변환시키는 것). 스위치(15)는 하우징(12)과 연관되는 내부 경직화 구조와 결합하는 전자 스위치 또는 기계적 스위치(예를 들어, 내부 잠금 골격, 내부 주머니 시스템, 내부 구성가능한 지지 구조 등)일 수 있다.
디바이스(10)는 완전히 디바이스(10)의 내부에 있을 수 있지만 가요성 디스플레이(14) 또는 가요성 디바이스(10)의 다른 부분들과의 물리적 상호 작용을 통해서 사용자 또는 주위 환경으로부터 입력을 받는 인터페이스 구성 요소(24, 26)와 같은 구성 요소들을 포함할 수 있다. 인터페이스 구성 요소(24, 26)는 가요성 디스플레이(14) 또는 가요성 하우징(12)의 아래에 배치되어 가요성 디스플레이(14) 또는 가요성 하우징(12)이 상기 구성 요소(24, 26)에 접촉하기 위하여 반드시 변형되도록 하거나, 원하는 경우, 가요성 디스플레이(14)와 계속 접촉하도록 배치될 수 있다. 상기 구성 요소(24, 26)는 근접 센서, 압력 센서, 터치 센서(예를 들어, 터치 감지 디스플레이(14)의 일부분), 광 센서, 자기 센서, 용량성 센서, 또는 디바이스(10)의 일부분 이상의 변형을 감지하도록 구성되는 기타 유형의 센서일 수 있다.
인터페이스 구성 요소(24, 26)는 가요성 디바이스(10)의 변형이 내부 구성 요소(24, 26)를 활성화할 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 구성 요소(26)는 (점선(18)으로 도시한 바와 같이) 가요성 하우징(12) 및 가요성 디스플레이(14)를 변형하는 가요성 디바이스(10)의 쥐어짜기가 인터페이스 구성 요소(26)를 활성화하도록(예를 들어, 하우징(12)의 일부분을 옮겨 스위치에 접촉하도록 함으로써 상기 스위치를 동작시킴) 배치되는 스위치를 포함할 수 있다. 인터페이스 구성 요소(24)는 인터페이스 구성 요소(26)의 상대적인 위치를 감지하도록 구성될 수 있다. 구성 요소(24, 26)와 같은 내부 구성 요소의 상대적인 위치는 디바이스(10)의 액티브 플렉싱(active flexing) 또는 위치에 관한 정보를 제공할 수 있다. 디바이스(10)의 액티브 플렉싱 또는 위치에 관한 정보는 내부 구성 요소(24, 26)를 활성화하는 데 사용되거나 디바이스(10)와 관련된 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어 어플리케이션을 활성화할 수 있다.
예를 들어, 내부 구성 요소(24)는 내부 구성 요소(26)로부터 내부 구성 요소(24)의 거리를 감지하도록 구성될 수 있다. 내부 구성 요소(24)는 내부 구성 요소(24)와 내부 구성 요소(26) 사이의 거리가 미리 정해진 임계값 밑으로 떨어지거나 초과하는 경우, 디바이스(10)의 동작 모드를 바꾸도록 구성될 수 있다(예를 들어, 상기 거리가 미리 정해진 임계값보다 작아지면 디스플레이(14)를 수면하도록 하고, 상기 거리가 미리 정해진 임계값을 초과하는 경우 디스플레이(14)를 켜거나, 상기 거리가 미리 정해진 임계값보다 작아지는 경우 디바이스(10)를 끄는 등).
예시적인 디스플레이의 분해 사시도가 도 2에 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 가요성 디스플레이(14)는 가요성 디스플레이 층(14A), 터치 감지층(14B), 및 커버층(14C)을 포함하는 여러 층을 적층함으로써 형성될 수 있다. 디스플레이(14)는 또한 접착제 층, 광학 필름, 또는 기타 적합한 층과 같은 물질의 다른 층을 포함할 수 있다. 가요성 디스플레이 층(14)은 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 플라즈마 셀, 전자 잉크 요소, 액정 디스플레이(LCD) 구성 요소, 또는 가요성 디스플레이에 맞는 기타 적합한 이미지 픽셀 구조물로 형성되는 이미지 픽셀을 포함할 수 있다.
터치 감지층(14B)은 수평 투명 전극(320) 및 수직 투명 전극(340)과 같은 용량성 터치 전극을 포함할 수 있다. 터치 감지층(14B)은 일반적으로 용량성 센서, 저항성 센서, 광학 센서, 음향 센서, 유도성 센서, 또는 힘 센서에 기초하는 터치 감지층(14B) 상의 하나 이상의 터치 또는 근접 터치(near touch)의 위치를 검출하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 동작을 추적하고 식별하기 위하여 검출된 터치의 측정을 처리하는 데 소프트웨어 및/또는 하드웨어가 사용될 수 있다. 동작은 터치 감지층(14B) 상의 정적 또는 비정적, 단일 또는 다중, 터치 또는 근접 터치에 대응할 수 있다. 근본적으로 동시에, 인접하게, 또는 연속하여, 터치 감지층(14B) 상에서 두드리거나, 누르거나, 굴리거나, 문지르거나, 비틀거나, 배향을 바꾸거나, 다양한 압력으로 누르는 것과 같은 특정 방식으로 하나 이상의 손가락 또는 다른 객체를 움직임으로써 동작이 수행될 수 있다. 동작은 임의의 다른 손가락 또는 손가락들을 이용하거나 그 사이에서 집기(pinching), 미끄러지기(sliding), 긁기(swiping), 돌리기(rotating), 구부리기(flexing), 끌기(dragging), 또는 두드리기 움직임으로 특징될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 한명 이상의 사용자에 의해, 하나 이상의 손으로, 또는 임의의 이들의 조합으로 단일 동작이 수행될 수 있다.
커버층(14C)은 플라스틱, 얇은 유리 (종종 디스플레이 커버 유리라고 지칭됨) 또는 기타 가요성 투명 물질로 형성될 수 있다. 원하는 경우, 커버층(14C)의 주변 비활성 부분의 내부 표면 상에는 검은색 잉크와 같은 불투명 마스킹층이 제공될 수 있다.
터치 감지 가요성 디스플레이 섹션(14AB)은 디스플레이 픽셀 어레이 층(14A)과 선택적인 터치 센서 층(14B)으로 형성될 수 있다.
도 3은 가요성 내부 및 외부 구성 요소가 있는 디바이스(10)의 예시적인 실시예 단면의 측면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)의 내부 및 외부 가요성 구성 요소는 가요성 디스플레이(14)와 같은 가요성 디스플레이, 가요성 하우징(12)과 같은 가요성 하우징, 가요성 인쇄 회로(30)와 같은 가요성 논리 기판, 및 가요성 배터리(34)와 같은 가요성 배터리를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 원하는 경우, 가요성 배터리(34)는 충전 저장 구성 요소(60)와 같은 하나 이상의 배터리 셀 또는 배터리 팩을 포함할 수 있다.
가요성 인쇄 회로(30)는 가요성 인쇄 회로 기판, 가요성 인쇄 회로 기판의 층으로 형성되는 하나 이상의 가요성 부분이 있는 경성 인쇄 회로 기판, 또는 다른 경성 부분에 대하여 구부러지는 경성 부분이 있는 경성 인쇄 회로 기판일 수 있다. 집적 회로, 전력 관리 유닛, 휘발성 및 비휘발성 메모리 저장 장치, 저항, 커패시터, 및 인덕터와 같은 개별 소자, 및 기타 전자 구성 요소(32)가 가요성 인쇄 회로(30)에 탑재될 수 있다.
디바이스(10)에는 배터리(34)와 같은 하나 이상의 배터리가 제공될 수 있다. 배터리(34)는 가요성 하우징(12)에 탑재되거나, 가요성 인쇄 회로(30)에 탑재되거나, 아니면 가요성 하우징(12) 내에 탑재될 수 있다.
내부 및 외부 가요성 구성 요소를 포함하는 디바이스(10)와 같은 디바이스는 화살표(36)가 가리키는 바와 같이 구부러지거나 변형될 수 있는 가요성 디바이스일 수 있다. 하우징(12), 디스플레이(14), 논리 기판(30) 및 배터리(34)는 가요성 디바이스(10)가 하나 이상의 선호하는 상태를 갖고 화살표(36)의 방향으로 구부리는 힘과 같은 외부의 구부리는 힘이 없는 경우 선호하는 상태 중의 하나로 되돌아가도록 구성될 수 있다. 이것은 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 가요성 디바이스(10)는 선호하는 상태가 없을 수 있고 임의의 휘거나, 구부러지거나 또는 실질적으로 편평한 상태로 있도록 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가요성 디스플레이(14)는 하우징(12)의 측벽 부분(12S)과 같은 가요성 하우징 측벽에 인접하게 탑재되도록 구부러지는 구부러진 측벽 부분(38)을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 디바이스(10)에 가요성 후방 표면을 제공하는 가요성 후방 하우징 벽(12R)과 같은 후방 부분을 포함할 수 있다. 가요성 하우징(12), 가요성 디스플레이(14), 가요성 배터리(34) 및 가요성 인쇄 회로(30)는 가요성 디바이스(10)가, 도 3에 도시된 바와 같이 예를 들어, x-y 평면을 벗어나 z 차원으로 구부러지도록 허용할 수 있다. 가요성 하우징(12), 가요성 디스플레이(14), 가요성 배터리(34) 및 가요성 인쇄 회로(30)는 y 축에 평행한 축에 대하여(도 3에 도시), x 축에 평행한 축에 대하여, 및/또는 z 축에 평행한 축에 대하여 구부러질 수 있다.
도 4는 가요성 인쇄 회로(30)와 같은 예시적인 가요성 인쇄 회로 기판의 일부분 단면의 측면도를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로(30)는 가요성 인쇄 회로 (본 명세서에서 가요성 회로로도 지칭됨)로 형성될 수 있다. 가요성 회로로 형성되는 인쇄 회로(30)의 구성에서, 구성 요소(32)는 인쇄 회로(30)의 가요성 부분에 탑재될 수 있다.
가요성 인쇄 회로(30)는 패터닝된 전도성 트레이스 (예를 들어, 폴리이미드 시트와 같은 기판의 가요성 시트 상의 전도성 트레이스)를 포함할 수 있다.
도 5는 예시적인 인쇄 회로(30)의 일부분 단면의 측면도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로(30)는 경성 부분(40)과 같은 경성 부분 및 가요성 부분(42)과 같은 가요성 부분을 갖는 경성-가요성 회로로 형성될 수 있다. 인쇄 회로(30)의 가요성 부분(42) 및 경성 부분(40)은 다중 층을 포함할 수 있다. 인쇄 회로(30)와 같은 다층 인쇄 회로는 종종 인쇄 회로 기판(PCB) 적층 또는 PCB 적층물로 지칭될 수 있다.
인쇄 회로(30)의 층들은 섬유 유리 충전식 에폭시(예를 들어, PCB 적층의 경성 층으로서) 및 폴리이미드(예를 들어, PCB 적층의 가요성 층으로서), FR-2(페놀 코튼지), FR-3(코튼지 및 에폭시), FR-4(직조 유리 및 에폭시), FR-5(직조 유리 및 에폭시), FR-6(무광 유리 및 폴리에스테르), G-10(직조 유리 및 에폭시), CEM-1(코튼지 및 에폭시), CEM-2(코튼지 및 에폭시), CEM-3(직조 유리 및 에폭시), CEM-4(직조 유리 및 에폭시), CEM-5(직조 유리 및 폴리에스테르), 페놀 수지, 폴리스티렌, 폴리이미드, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)이 함침된 종이, 플라스틱, 기타 중합체, 세라믹과 같은 유전체, 또는 기타 적합한 유전체로 형성될 수 있다.
인쇄 회로(30)의 층들은 프리프레그(prepreg)층(즉, 섬유 및 수지가 미리 함침된 층)과 같은 부착층을 포함할 수 있다. 구리 또는 기타 전도성 물질의 층들이 기타 층들의 표면 상에 형성될 수 있다.
가요성 부분(42)은 경성 부분(40), 구성 요소(32)와 같은 구성 요소, 또는 디바이스(10)의 기타 구성 요소들 사이에서 신호를 전송하는 패터닝된 전도성 트레이스(예를 들어, 폴리이미드 시트와 같은 기판의 가요성 시트 상의 전도성 트레이스)를 포함할 수 있다.
도 6a는 경성 부분이 다른 경성 부분에 대하여 구부러지도록 하는 개구를 갖는 경성 인쇄 회로 기판으로 형성되는 예시적인 인쇄 회로(30)의 평면도를 도시한다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로(30)에는 개구(44)와 같은 하나 이상의 패터닝된 개구가 제공될 수 있다. 개구(44)는 절단되거나, 에칭되거나, 기계가공되거나 그렇지 않으면 인쇄 회로(30)에 형성될 수 있다. 도 6a의 예를 들어, 인쇄 회로(30)는 인쇄 회로(30)의 중심 경성 부분(50)과 같은 다른 경성 부분에 대하여 구부러지도록 구성되는 경성 부분(48)과 같은 부분을 갖는 경성 회로 기판(40)으로 형성된다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 경성 중심 부분(50)은 중앙 처리 유닛(46)과 같은 집적 회로를 포함할 수 있다. 중앙 처리 유닛(CPU)(46)은 인쇄 회로(30)의 구부러짐으로 인한 손상으로부터 CPU(46)를 보호하기 위하여 (예를 들어, 인쇄 회로(30)에서 CPU(46)가 분리되는 것을 보호하기 위하여) 경성 중심 부분(50)에 탑재될 수 있다. 다른 구성 요소(32)가 경성 부분(50) 및/또는 인쇄 회로(30)의 경성 부분(48)에 탑재될 수 있다. 경성 중심 부분(50)은 약간의 내부 가요성을 가질 수 있다. 경성 부분(48)은 내부 가요성을 갖는 경성 중심 부분(50)보다 경성 중심 부분(50)에 대하여 비교적 더 많은 가요성을 가질 수 있다.
개구(44) 및 중심 부분에 탑재된 CPU(46)를 갖는 실질적으로 정사각형 경성 인쇄 회로 기판으로 형성되는 도 6a의 유연한 인쇄 회로(30)는 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, CPU는 인쇄 회로(30) 상의 다른 위치에 탑재될 수 있고 인쇄 회로(30)는 다른 기하학적 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 도 6b는 개구(34)와 같이 패터닝된 개구에 의해 분리되는 경성 부분(48)을 갖는 경성 인쇄 회로 기판으로 형성되는 연장형 인쇄 회로(30)를 도시한다. 도 6b에 도시된 바와 같이, CPU(46)는 경성 부분(48) 중 하나 위에 형성될 수 있다. 구성 요소(32)와 같은 전자 구성 요소는 CPU(46)가 있는 공통 경성 부분(48)에 탑재되거나 다른 경성 부분(48)에 탑재될 수 있다. 경성 부분(48)은 도 7에 도시된 바와 같이 실질적으로 계속 편평한 반면, 도 6a 및 도 6b의 개구(44)는 경성 부분(48)이 중심 부분(50)(도 6a) 또는 다른 경성 부분(48)(도 6a 및 도 6b)에 대하여 구부러지게 할 수 있다.
도 7은 도 6a의 선 A를 따라 취해진, 도 6a에 도시된 유형의 가요성 인쇄 회로 단면의 측면도이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로(30) 상에 가해지는 힘(화살표(59)에 의해 표시됨)은 인쇄 회로(30)의 경성 부분(48)이 중심 부분(50)에 대하여 구부러지도록 야기할 수 있다. 이런 구부리는 힘이 있는 곳에서, 경성 중심 부분(50)은 경성 중심 부분(50)에 대하여 경성 부분(48)이 구부러지는 것보다 덜 구부러질 수 있다. 경성 중심 부분(50)은 부분(54)(예를 들어, CPU(46)와 같은 탑재된 회로를 포함하는 중심 부분(50)의 부분)이 실질적으로 계속 편평하도록 보장하는 경도를 가질 수 있다.
구부리는 힘이 없는 곳에서, 경성 부분(48)은 x-y 평면의 편평한 인쇄 회로의 일부분을 형성할 수 있다(점선(57)으로 표시한 바와 같음). 화살표(59)로 표시되는 방향으로 구부리는 힘과 같은 구부리는 힘 아래에서, 가요성 인쇄 회로(30)는 x-y 평면 밖으로 구부러질 수 있다. 경성 부분(48)은 y축에 평행한 축에 대하여 중심 부분(50)이 상기 축에 대하여 구부러지는 것보다 더 구부러질 수 있다. 부분(54)이 실질적으로 계속 편평하도록 보장하는 경성 중심 부분(50)을 제공하는 것은 CPU(46)가 손상을 입거나 인쇄 회로(30)로부터 분리되는 것을 보호할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로(30)의 개구(44)와 같은 개구는 각 경성 부분(48)이 실질적으로 계속 편평한 반면, 경성 부분(48)이 다른 경성 부분(48) 및 경성 중심 부분(50)에 대하여 구부러지도록 할 수 있다. 인쇄 회로(30)의 다른 부분에 대하여 구부리는 동안, 실질적으로 계속 편평한 경성 부분(48)을 제공하는 것은 인쇄 회로(30)가 구부러지거나 변형되는 동안 구성 요소(32)와 같은 구성 요소가 손상을 입거나 인쇄 회로(30)에서 분리되는 것을 보호할 수 있다.
도 8은 도 3에 도시되는 유형의 예시적인 가요성 배터리의 일부분 단면의 측면도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 가요성 배터리(34)는 구부리는 힘(화살표(52)로 표시됨) 아래에서 안전하고 반복적인 방식으로 구부러지도록 설계될 수 있다. 도 8의 예에서, 가요성 배터리(34)는 배터리 셀(60)과 같은 하나 이상의 배터리 셀의 분절된 패키지를 포함할 수 있다. 배터리 셀(60)은 각각 디바이스(10)를 위한 전하를 저장하도록 구성될 수 있다. 배터리 셀(60)은 각자 다른 배터리 셀(60)에 연결되거나 구성 요소(32)와 같은 구성 요소에 전력을 전달하기 위한 전력 관리 유닛과 같은(예를 들어, 도 3 참조) 디바이스(10)의 구성 요소에 직접 결합될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(60)은 가요성 부재(62)를 사용하여 부착될 수 있다. 가요성 부재(62)는 플라스틱, 규소 또는 기타 탄성중합체 물질로 형성될 수 있다. 배터리 셀(60)은 각각 전도성 애노드 및 캐소드와 같은 전도성 구조를 포함할 수 있다. 배터리 셀(60)에서 전도성 애노드 및 캐소드는 분리층에 의해 분리될 수 있다.
가요성 부재(62)는 화살표(52)에 의해 표시되는 방향으로 구부리는 힘 아래에서 구부러진 상태(64)와 같은 구부러진 상태로 배터리(34)가 구부러질 수 있도록 구성될 수 있다. 가요성 부재(62)는 점선(66)으로 표시된 바와 같이 가요성 배터리(34)가 실질적으로 편평한 상태로 되돌아갈 수 있도록 구성될 수 있다. 도 8의 예에서, 배터리 셀(60)은 원통형 배터리 셀일 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 유형의 가요성 배터리의 평면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 원통형 배터리 셀(60)은 가요성 부재(62)를 사용하여 결합될 수 있다. 도 8 및 도 9의 예에서, 가요성 배터리(34)는 원통형 부재(60)에 평행하는 축에 대하여 우선적으로 구부러질 수 있다. 이것은 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 가요성 배터리(34)는 도 10에 도시된 바와 같이 가요성 배터리(34)가 여러 차원으로 구부러지게 하도록 구성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(60)은 가요성 시트(74)와 같은 가요성 물질의 시트 상에 탑재되는 하나 이상의 코인 셀(coin cell)을 포함할 수 있다. 가요성 시트(74)는 플라스틱, 규소 또는 기타 가요성 물질로 형성될 수 있다. 원하는 경우, 가요성 시트(74)는 폴리이미드 시트와 같은 기판의 가요성 시트를 사용하여 구현될 수 있다. 배터리(34)가 가요성 시트 상에서 코인 셀로 형성되는 구성에서, 코인 셀은 상호접속부(70)를 이용하여 연결될 수 있다. 코인 셀(60)은 전도성 커넥터(72)를 이용하여 전력 관리 유닛과 같은 다른 디바이스 구성 요소에 결합될 수 있다.
전도성 커넥터(72) 및 전도성 상호연결부(70)는 와이어, 꼬인 와이어 쌍, 기타 와이어로 형성되거나 가요성 시트(74)의 전도성 트레이스로 형성될 수 있다. 코인 셀(60)은 각각 전도성 애노드 및 캐소드와 같은 전도성 구조를 포함할 수 있다. 배터리 셀(60)의 전도성 애노드 및 캐소드는 유전성 분리층에 의해 분리될 수 있다. 가요성 시트 상에 탑재되는 코인 셀을 갖는 가요성 배터리(34)와 같은 배터리를 디바이스(10)에 제공하는 것은 배터리(34) 및 디바이스(10)에 대하여 여러 차원에서 가요성을 제공할 수 있다. 가요성 배터리(34)가 가요성 시트 상에 탑재되는 코인 셀로 형성되는 도 10의 예는 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 가요성 배터리는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 배터리(34)가 구부러지도록 하는 윤활 분리층(종종 슬립층으로 불림)을 가지고 형성될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 가요성 배터리(34)는 층(80)과 같은 전극 구조의 층을 포함할 수 있다. 층(80)은 각각 애노드 전극(A) 및 캐소드 전극(C) 및 분리층/전해질 층(S/E)을 포함할 수 있다.
캐소드 층(C)은 분리층/전극 층(S/E)과 같은 분리층의 상부 표면에 부착될 수 있다. 애노드 층(예를 들어, 음극 층)(A)은 분리층(S/E)과 같은 분리층의 반대 방향의 하부 표면에 부착될 수 있다. 전극 구조(80)의 층은 통상적으로 얇다(예를 들어, 수분의 1 밀리미터).
배터리(34)는 리튬-이온 배터리 기술, 리튬 폴리머 배터리 기술과 같은 배터리 기술, 또는 기타 배터리 기술을 포함할 수 있다. 리튬-이온 배터리 기술을 사용하여 배터리(34)가 구현되는 구성에서, 종종 캐소드로 지칭되는 양극(C)은 리튬을 포함하는 반면, 종종 애노드로 지칭되는 음극(A)은 탄소를 포함할 수 있다.
리튬 폴리머 배터리 기술을 사용하여 배터리(34)가 구현되는 구성에서, 양극(C) 및 음극(A)은 중합체 분리 시트로 형성되는 분리층(S/E)의 반대 방향의 측면에 각각 라미네이트 될 수 있다. 예를 들어, 리튬 폴리머 배터리는 LiCoO2 또는 LiMnO4로 형성되는 양극 층(C), 폴리에틸렌 옥사이드와 같은 중합체로 형성되는 분리층(S/E), 및 리튬 또는 리튬 및 (예를 들어) 탄소의 화합물을 포함하는 음극 층(A)을 가질 수 있다. 다른 유형의 전극 및 분리층이 사용될 수 있다. 이것들은 단지 예시적인 예에 불과하다.
도 11에 도시된 바와 같이, 가요성 배터리(34)는 슬립층(82)과 같은 윤활 분리층을 포함할 수 있다. 슬립층(82)은 배터리 층(80)과 같은 전극 구조 사이에 배치될 수 있다. 윤활 분리층을 배터리(34)에 제공하는 것은 상기 층(80)이 다른 층(80)에 대하여 슬라이딩하거나 미끄러지는 것을 도와줌으로써 배터리(34)가 구부러지도록 할 수 있다. 윤활 분리층(82)은 테트라플루오르에틸렌, 폴리테트라플루오르에틸렌(예를 들어, 테프론(Teflon®), 또는 기타 적합한 물질로 형성될 수 있다. 도 11의 예에서, 배터리(34)의 다른 모든 분리층은 슬립층(82)과 같은 슬립층이다. 이것은 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 분리층(S/E)은 윤활성이거나, 상기 층(82) 사이에 있는 모든 제2 분리층이 윤활성이거나, 단일 윤활층이 제공되거나, 또는 배터리(34)가 상기 층(82)과 같은 윤활층을 포함하는 다른 구성이 가능하다.
분리층/전해질 층(S/E)은 이온(예를 들어, 전자, 또는 다른 대전된 입자)이 양극 층(C) 및 (A) 사이에 흐르도록 허용하는 전해질 겔 또는 전해질 액체일 수 있다. 예를 들어, 윤활 분리층은 전자 또는 다른 대전된 입자와 같은 이온의 흐름을 방지하는 비투과성 물질로 형성될 수 있다. 분리층(S/E) 및 윤활 분리층(82)은 공통적인 물질로 형성되거나 다른 물질로 형성될 수 있다. 슬립층(82)은 전극 구조(80)의 분리층(S/E)보다 더 미끄러울 수 있다.
전극 구조(80)는 파우치(pouch)(84)와 같은 배터리 파우치에 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 파우치(84)는 알루미늄과 같은 금속으로 라이닝(lining)되는 중합체로 형성될 수 있다.
배터리(34)가 충분한 전하 저장 능력을 갖는 전극 구조(80)로 형성되는 것을 보장하기 위하여, 전극 구조(80) 영역의 크기는 (예와 같이) 수 제곱 센티미터일 수 있다. 그럼으로써 전극 구조를 더 작은 형상으로 접는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 전극 구조를 도 12에 도시된 유형의 형상으로 포장하는 것이 바람직할 수 있다.
종종 젤리-롤(jelly-roll) 형상으로 지칭되는 이런 유형의 전극 구성은 배터리의 공간을 줄이고 통상적인 디바이스 폼 팩터에 맞는 크기 및 형상을 배터리에 제공한다. 이런 유형의 전극 구성은 상기 층(80) 사이에 미끄러지는 능력을 제공하는 층(82)과 같은 윤활층을 포함함으로써 배터리(34)의 가요성을 증가시킬 수 있다.
도 11에 연결되는 상기 기재한 바와 같이, 배터리(34)의 층(80)은 캐소드 층(C), 애노드 층(A) 및 상기 전도성 층을 분리하는 분리층(S/E)을 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 층(80)은 슬립층(82)과 같은 윤활 분리층을 사용하여 다른 층(80)으로부터 분리될 수 있다. 슬립층(82)과 같은 윤활 분리층을 배터리에 제공하는 것은 방향(52 및/또는 78)과 같은 방향의 구부리는 힘 아래에서 배터리(34)가 구부러지도록 할 수 있다.
원하는 경우, 물질(86)과 같은 추가적인 윤활 물질이 배터리(34)의 포장층(80)의 중심에 제공될 수 있다. 추가적인 윤활 물질(86)은 배터리(34)의 내부 포장층(80)을 더 미끄럽게 함으로써 배터리(34)에 대하여 추가적인 가요성을 제공할 수 있다. 윤활 물질(86)은 슬립층(82)을 형성하는 물질과 동일한 물질로 형성되거나 슬립층(82)을 형성하는 물질과 다른 물질로 형성될 수 있다.
가요성 배터리(34)가 윤활 분리층(82)과 같은 윤활 분리 물질에 의해 분리되는 포장된 캐소드/애노드/분리층을 포함하는 구성에서, 배터리(34)에는 탭(76)과 같은 탭이 제공될 수 있다. 탭(76)은 하우징(12) 또는 커버층(14C)과 같은 디바이스 구조에 배터리(34)를 탑재하기 위한 결합 부재를 포함할 수 있다. 탭(76)은 전력 관리 유닛 또는 인쇄 회로(30)(도 3 참조)와 같은 다른 디바이스 회로에 배터리(34)를 전기적으로 결합하기 위한 전도성 커넥터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탭(76)은 상기 층(80)의 캐소드 층(C)에 연결되는 양극 단자 및 상기 층(80)의 애노드 층(A)에 연결되는 음극 단자를 포함할 수 있다. 배터리(34)의 포장층(80)은 외부 필름(84)과 같은 파우치에 밀봉될 수 있다. 외부 필름(84)은 배터리(34)를 위한 가요성 포장을 제공하도록 구성될 수 있다.
젤리-롤 배터리를 형성하도록 배터리(34)의 층(80)이 포장되는 도 12의 예는 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 배터리(34)의 층(80)은 상기 층(80)이 도 13에 도시된 바와 같이 맞물림 인터페이스 영역(interlocking interface region)을 형성하도록 파우치(84)에 탑재될 수 있다. 도 13의 예에서, 일부 층(80)의 일부분이 다른 층(80)의 일부분과 맞물림 인터페이스 영역(88)과 같은 맞물림 인터페이스 영역이 제공될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이 배터리(34)에 부분적인 맞물림층(80)을 제공하는 것은 화살표(52)로 표시된 바와 같이 구부러지는 힘으로 인해 인터페이스 영역(88)에서 배터리의 구부러짐을 허용할 수 있다.
도 14는 도 3에 도시된 유형의 예시적인 가요성 하우징 단면의 측면도를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 하우징(12)은 부분(90)과 같은 비교적 경성 부분 및 부분(92)과 같은 비교적 가요성 부분을 포함하는 분절된 하우징 구조를 포함할 수 있다.
경성 부분(90)은 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 성분, 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등), 직물, 실리콘, 기타 적합한 물질, 또는 이 물질들의 조합으로 형성될 수 있다. 가요성 부분(92)은 경성 부분(90)을 부착하여 화살표(52)로 표시되는 바와 같이 구부리는 힘 아래에서 경성 부분(90)이 다른 경성 부분(90)에 대하여 움직이도록 하는 힌지 또는 회전 부재를 포함할 수 있다. 이는 단지 예시에 불과하다.
원하는 경우, 가요성 부분(92)은 경성 부분(90) 사이에 배치되는 탄성중합체 부제를 포함하거나, 경성 부분(90) 및 가요성 부분(92)을 포함하는 단일 하우징 구조(12)의 집적 부분을 형성하는 비교적 연성의 탄성중합체 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 가요성 부분(92)은 탄성중합체 폼, 실리콘, 고무, 실리콘 고무, 열가소성 폴리우레탄 중합체와 같은 열가소성 탄성중합체(TPE) 등과 같은 탄성중합성 물질로 형성될 수 있다.
도 14의 예는 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 가요성 하우징(12)은 단일 탄성중합성 구조로 형성되거나, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 구부리는 것에 다양한 저항을 제공하기 위하여 다양한 단면을 갖는 하우징 구조를 포함할 수 있다.
도 15는 가요성 시트(94)(예를 들어, 가요성 플라스틱, 섬유 성분, 금속, 직물, 실리콘, 기타 적합한 물질, 또는 이 물질들의 조합의 얇은 시트)와 같은 가요성 시트, 및 지지 구조(96)와 같은 경성 지지 구조를 갖는 하우징(12)과 같은 하우징 구조의 사시도이다. 지지 구조(96)는 탄소 섬유, 플라스틱, 유리, 세라믹, 섬유 성분, 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등), 직물, 실리콘, 기타 적합한 물질, 또는 이 물질들의 조합과 같은 비교적 두꺼운 물질일 수 있다. 예를 들어, 가요성 시트(94)는 디바이스(10)를 위한 후방 벽(예를 들어, 도 3의 후방 벽(12R))을 형성할 수 있다. 가요성 시트(94)는 도 15에 도시된 (화살표(98)로 표시됨) y 축에 평행한 축에 대하여 하우징(12)의 구부러짐을 허용할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 지지 구조(96)는 도 15 및 도 16에 도시된 x 축에 수직한 y 축을 따르는 가요성 시트(94)의 차원을 따라 연장되어 형성될 수 있다. 그럼으로써 지지 구조(96)는 (화살표(99)에 의해 표시된 바와 같이) 도 15 및 도 16에 도시된 x 축에 평행한 축에 대하여 구부러지는 것에 저항을 제공할 수 있다. 하우징(12)에 가요성 시트(94) 및 지지 구조(96)를 제공하는 것은 지지 구조(96)의 가장 긴 차원에 평행한 축에 대하여 우선적인 가요성을 제공할 수 있다. 지지 구조(96)의 가요성은 가요성 시트(94)의 가요성보다 작을 수 있다.
원하는 경우, 하우징(12)은 도 17에 도시된 바와 같이 하나 이상의 안정적 구성을 가지도록 구성될 수 있다. 도 17의 예에서, 하우징(12)은 선호하는 두 상태를 갖는 이중 안정 하우징 구조로 형성된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 하우징(12)은 상태(100)와 같은 안정적 상태를 가질 수 있다. 하우징(12)이 상태(100)에 있을 때, 외부의 구부리는 힘이 없는 경우 계속 상태(100)로 있도록 구성될 수 있다.
디바이스(10)의 사용자는 방향(102)으로 하우징(12)에 힘을 가할 수 있다. 하우징(12)은 제2 안정 위치(104)에 도달할 때까지 방향(102)의 힘에 응하여 변형되도록 구성될 수 있다. 하우징(12)이 상태(104)에 있을 때, 외부의 구부리는 힘이 없는 경우 계속 상태(104)로 있도록 구성될 수 있다. 디바이스(10)의 사용자는 방향(106)으로 디바이스(10)에 힘을 가할 수 있다. 하우징(12)은 안정 위치(100)로 되돌아갈 때까지 방향(106)의 힘에 응하여 변형되도록 구성될 수 있다.
디바이스(10)에 하나 이상의 안정 위치를 갖는 하우징(12)과 같은 하우징을 제공하는 것은 표면 상에 디바이스(10)를 내려놓기 위한 안정 위치를 제공하는 동안 디바이스(10)의 인체공학적 사용을 증가시킬 수 있다. 디바이스(10)에 하나 이상의 안정 위치를 갖는 하우징(12)과 같은 하우징을 제공하는 것은 디바이스(10)의 사용자가 디스플레이(14)의 형상을 오목한 외곽 표면(예를 들어, 상태(100))을 갖는 형상에서 볼록한 외곽 표면(예를 들어, 상태(104))을 갖는 형상으로 변경하도록 허용할 수 있다. 이는 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 하우징(12)은 하나 이상의 안정 위치, 둘 이상의 안정 위치, 셋 이상의 안정 위치를 갖거나, 디바이스(10)가 임의의 상태로 구부러질 수 있도록 연속적으로 구부러질 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 하우징(12)은 영역(110)과 같은 하나 이상의 다중 안정 영역을 포함할 수 있다. 영역(110)은 힌지 또는 개별적인 안정 위치를 갖는 기타 베어링(bearing), 하우징(12)의 다른 위치에 부착되거나 그 안에 집적되는 탄성중합체 물질을 포함하거나, 패터닝된 홀, 융기부(bulge), 돌출부, 개구 또는 다중 안정 부분(110)에 하나 이상의 안정 위치를 제공하기 위한 특징부를 포함할 수 있다. 하우징(12)에 영역(110)과 같은 하나 이상의 다중 안정 영역을 제공하는 것은 상부(112), 중앙부(114) 및 하부(116)와 같은 부분들이 각기 다중 안정 위치로 구부러지게 할 수 있다.
도 19는 다중 안정 영역(110) 중 하나의 부근에 있는 하우징(12)의 예시적인 부분을 도시한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 하우징(12)의 다중 안정 영역(110)은 융기부(113)와 같은 하나 이상의 이중 안정 돌출부를 포함할 수 있다. 융기부(113)는 외적(즉, 볼록한) 안정 위치 및 내적(즉, 오목한) 안정 위치를 갖는 이중 안정 융기부일 수 있다. 화살표(118)로 표시되는 바와 같이 하부(116)를 구부리는 것은 융기부(113)가 디바이스(10) 안으로 "쏙" 들어가거나 밖으로 "툭" 튀어나오도록 야기할 수 있다. 하우징(12)에는 융기부(113)가 안쪽으로 들어가는 구성의 구부러진 안정 위치 및 융기부(113)가 디바이스(10)의 바깥으로 돌출하는 구성의 다른 구부러진 안정 위치가 제공될 수 있다. 이는 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 하우징(12)은 도 20에 도시된 바와 같이 하우징(12)의 길이를 따라 임의의 위치에 이중 안정 부분(110)이 형성되도록 하는 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
도 20은 디바이스(10)에 대한 측벽의 적어도 일부분을 형성하는 가요성 측벽 부분(12S) 및 디바이스(10)에 이중 안정 위치(110)를 갖는 후방 포장을 제공하는 후방 볼록 부분(12R)을 갖는 하우징(12)과 같은 하우징을 갖는 디바이스의 후방 사시도이다. 도 20에 도시된 바와 같이, 상부(112)는 상태(128)(도 20에 도시된 x-y 평면에 있음)와 같은 실질적으로 곧은 상태에서 x-y 평면의 밖에 있는 상태(124)와 같은 구부러진 상태로 구부러질 수 있다. 유사하게, 하부(116)는 x-y 평면에 있는 상태(122)와 같은 실질적으로 곧은 상태에서 상태(120)와 같은 구부러진 상태로 구부러질 수 있다. 후방 볼록 표면(12R)은 디바이스(10)에 안정적이고 곧은 구성(즉, 상부(112) 및 하부(116) 각각이 x-y 평면의 상태(128, 122)에 있는 구성)을 제공할 수 있다. 후방 볼록 표면(12)은 상부(112) 및 하부(116)가 x 축에 평행한 축에 대하여 x-y 평면 밖으로 (예를 들어, 각각 상태(124 및 120)) 구부러지도록 하는 하나 이상의 다중 안정 부분(110)을 가질 수 있다.
디바이스(10)에 도 20에 도시된 유형의 구부러지는 능력을 제공하기 위하여, 디바이스(10)에는 도 21에 도시된 바와 같이 디바이스(10)의 상부(112), 중앙부(114) 및 하부(116)에 대응하는 경성 부분(40)과 같은 경성 부분을 갖는 인쇄 회로(30)가 제공될 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 경성 부분(40)은 가요성 부분(42)과 같은 가요성 부분으로 연결될 수 있다. 가요성 부분(42)은 가요성 인쇄 회로를 이용하여 구현되거나 경성 부분(40) 사이의 구조적 연결을 형성하기 위한 가요성 중합체일 수 있다.
원하는 경우, 가요성 부분(42)은 경성 부분(40), 구성 요소(32)와 같은 구성 요소, 또는 디바이스(10)의 기타 구성 요소 간에 신호를 전달하는 패터닝된 전도성 트레이스 (예를 들어, 폴리이미드 시트와 같은 기판의 가요성 시트 상의 전도성 트레이스)를 포함할 수 있다. 내부 및 외부 가요성 구성 요소를 갖는 디바이스(10)와 같은 디바이스는 개방 상태(예를 들어, 평면 디스플레이 상에 정보를 디스플레이하기 위함), 폐쇄 상태(예를 들어, 디바이스(10)를 끄거나, 보관 등을 하기 위함), 또는 부분 개방 상태로 구부려질 수 있다.
도 22에 도시된 바와 같이, 가요성 디바이스(10)는 상부(112) 및 하부(116) 상의 디스플레이(14)의 상부가 디바이스(10)의 중앙부(114)의 디스플레이(14)를 마주보도록 상부(112) 및 하부(116)가 접히는 폐쇄 상태(121)와 같은 폐쇄 상태를 가질 수 있다. 폐쇄 상태(121)는 디바이스(10)를 (예를 들어, 주머니에) 저장하기 위해 사용될 수 있다. 폐쇄 상태(121)와 같은 폐쇄 상태로 디바이스(10)를 저장하는 것은 스크래치 또는 기타 손상으로부터 디스플레이(14)를 보호할 수 있다. 구성 요소(24, 26)와 같은 내부 구성 요소는 구성 요소(24, 26) 중 다른 것이 근처에 있거나 디스플레이(14)의 다른 부분이 근처에 있는 경우를 감지하는 근접 센서를 포함할 수 있다. 구성 요소(24, 26)와 같은 내부 구성 요소는 구성 요소(24 및/또는 26)에 의해 수집된 근접 데이터에 기초하여 디바이스(10)의 동작 상태를 변경하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 폐쇄 상태(121)에 있는 경우 디바이스(10)를 끄거나 수면 상태 또는 낮은 에너지 상태로 함).
도 23에 도시된 바와 같이, 가요성 디바이스(10)는 디바이스(10)의 부분(129)과 같은 제2 부분은 실질적으로 편평한 반면 디바이스(10)의 부분(126)과 같은 제1 부분은 위를 향해 구부러지는 상태(123)와 같은 부분 개방 상태를 가질 수 있다. 부분 개방 상태(123)는 사용자가 디스플레이(14)를 보는 동안(예를 들어, 디스플레이(14) 상에서 사용자가 문자를 읽거나, 매체 또는 기타 시각적 출력물을 보는 동안) 표면 위(예를 들어, 책상, 테이블 또는 기타 표면 위)에 디바이스(10)를 내려놓는 데 사용될 수 있다. 부분 개방 상태(123)는 디바이스(10)를 유지하는 동안(예를 들어, 책, 잡지, 신문 또는 기타 인쇄물을 드는 데 통상적으로 사용되는 상태에서 디바이스(10)를 유지하는 동안) 사용자가 디스플레이(14) 상의 문자를 읽는 데 더 많은 인체공학적 상태를 제공할 수 있다.
도 24에 도시된 바와 같이, 가요성 디바이스(10)는 디바이스(10)가 반으로 접힌 폐쇄 상태(125)와 같은 폐쇄 상태를 가질 수 있다. 폐쇄 상태(125)는 디바이스(10)를 (예를 들어, 주머니에) 저장하기 위해 사용될 수 있다. 폐쇄 상태(120)와 같은 폐쇄 상태에 디바이스(10)를 저장하는 것은 스크래치 또는 기타 손상으로부터 디스플레이(14)를 보호할 수 있다. 구성 요소(24, 26)와 같은 내부 구성 요소는 구성 요소(24, 26) 중 다른 것이 근처에 있거나 디스플레이(14)의 다른 부분이 근처에 있는 경우를 감지하는 근접 센서를 포함할 수 있다. 구성 요소(24, 26)와 같은 내부 구성 요소는 근접 데이터에 기초하여 디바이스(10)의 동작 상태를 변경하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 폐쇄 상태(125)에 있는 경우 디바이스(10)를 끄거나 수면 상태 또는 낮은 에너지 상태로 함).
원하는 경우, 하우징(12)은 도 25에 도시된 바와 같이 직물 또는 다른 연장가능한 물질과 내부 구성가능한 지지 구조로 형성될 수 있다. 도 25에 도시된 바와 같이, 하우징(12)은 상태(130, 132)와 같은 다중 안정 위치를 갖도록 구성될 수 있다. 상태(132)는 실질적으로 편평한 상태일 수 있다. 하우징(12)은 상태(130)와 같은 추가적인 안정 위치를 만들기 위하여 연장가능한 하우징(12)의 외부 형상을 바꾸는 구조(140)와 같은 내부 구성가능 지지 구조를 포함할 수 있다. 도 25의 예에서, 하우징(12)은 상태(130)와 같은 부분 개방 상태로 디바이스(10)를 지지하는 스탠드를 형성하기 위하여 내부 구성가능 지지 구조에 의해 연장된다. 부분 개방 상태(130)는 연장된 하우징(12)으로 디바이스(10)를 지지하는 동안 디바이스(10)를 (예를 들어, 책상, 테이블 또는 기타 표면 상에) 내려놓고 사용자가 디스플레이(14) 상의 문자를 읽거나 다른 매체를 보도록 하는 많은 인체공학적 상태를 제공할 수 있다.
도 26은 도 25와 연결되어 상기 기재된 유형의 하우징(12)의 형상 또는 가요성을 바꾸기 위한 내부 로킹 골격(locking skeleton)을 포함하는 예시적인 내부 구성가능 지지 구조의 일부분의 사시도를 도시한다. 도 26에 도시된 바와 같이, 구성가능 지지 구조(140)와 같은 구성 가능 지지 구조는 로킹 힌지(144)와 같은 로킹 힌지 및 팔(146)과 같은 하나 이상의 분절된 팔을 갖는 골격(spine)(142)과 같은 경성 골격을 포함할 수 있다. 로킹 힌지(144)는 골격(142)이 비틀리거나, 눌리거나, 늘어나거나 또는 조작되는 경우, 결합(예를 들어, 잠금)하도록 구성될 수 있다.
골격(142)은 디바이스(10)의 하우징(10)을 비틀거나, 쥐어짜거나, 늘리거나, 압축하거나 또는 조작함으로써 조작되거나 디바이스(10)에 대한 사용자 입력에 기초하여(예를 들어, 버튼, 스위치(도 1)와 같은 스위치, 터치 감지 디스플레이 등을 사용하여) 기계적 또는 전기적으로 조작될 수 있다. 팔(146)은 분절(148)과 같은 하나 이상의 분절을 각각 포함할 수 있다. 분절(148)은 하우징의 측벽을 따라 형성되는 분절, 하우징(12)의 후방 부분을 따라 형성되는 분절, 및/또는 하우징(12)의 다른 부분 안에서 형성되는 분절을 포함할 수 있다.
지지(140)는 하우징(12)에 집적되거나(예를 들어, 하우징(12)이 지지(140) 위로 성형될 수 있다) 하우징(12)에 부착될 수 있다. 힌지(144)를 결합하는 것은 팔(146)을 경성 상태로 결합할 수 있다. 힌지(144)를 해제하는 것은 분절(148)이 독립적으로 움직일 수 있도록 팔(146)을 해제할 수 있다. 그럼으로써 힌지(144)를 결합하고 해제하는 것은 디바이스(10)의 물리적인 상태를 가요성에서 경성, 그리고 경성에서 가요성으로 각각 변경할 수 있다. 이는 단지 예시에 불과하다. 원하는 경우, 내부 구성가능 지지 구조는 도 27에 도시된 바와 같이 하우징(12)의 부분에서 공기, 가스 또는 액체 주머니로 형성될 수 있다.
도 27은 도 25와 연결되어 상기 기재된 유형의 하우징(12)의 형상 또는 가요성을 바꾸기 위한 주머니 시스템을 포함하는 예시적인 내부 구성가능 지지 구조 단면의 측면도를 도시한다. 도 27에 도시된 바와 같이, 내부 구성 가능 지지 구조(140)는 하우징(12) 내에 공동(150)과 같은 하나 이상의 주머니를 포함할 수 있다.
공동(150)은 공기, 유체, 가스 또는 물질(152)과 같은 기타 물질로 잠시 또는 영구적으로 충전될 수 있다. 공동(150)은 물질(152)을 전달하거나 공동(150)에서 물질(152)을 제거하기 위하여 하나 이상의 채널(154)에 결합될 수 있다. 물질(152)로 공동(150)을 충전하는 것은 하우징(12)이 경직되도록 함으로써 디바이스(10)에 대하여 경성 하우징을 제공할 수 있다. 공동(150)에서 물질(152)을 제거하는 것은 공동(150)안으로부터 압력을 완화하여 하우징(12)이 가요성이 되도록 허용할 수 있다.
공동(150)은 디바이스(10)의 사용자 입력에 기초하여(예를 들어, 버튼, 스위치(15)(도 1)와 같은 스위치, 터치 감지 디스플레이 등을 이용함) 하우징(12)의 외부 기계적 조작(예를 들어, 디바이스(10)의 사용자에 의해 하우징(12)의 압축 또는 기타 조작), 공동(150)으로 물질(152)을 기계적 또는 전기적인 가압(예를 들어, 공동(150) 안으로 물질(152)을 이동시키기 위한 전기 구동 펌프 또는 기타 압력 조절 디바이스를 사용함)으로 인해 물질(152)로 충전될 수 있다. 예를 들어, 일 구성에서, 물질(152)이 하우징(12)을 경직시키기 위해(예를 들어, 하우징(12)에 대하여 경성 지지 구조를 형성하도록) 압력 조절 디바이스에 의해 공동(150)안으로 가압될 수 있다. 다른 구성에서, 물질(152)은 공동(150)에서 감압되어 하우징(12)이 변형되도록 할 수 있다. 이것은 단지 예시에 불과하다.
원하는 경우, 물질(152)이 공동(150)의 부피를 충전하기 전까지는 하우징(12)이 구부러질 수 있도록 공동(150)은 물질(152)로 부분적으로 충전될 수 있다. 예를 들어, 하우징(12)의 가요성은 공동(150)의 물질(152)의 압력 증가, 공동(150)의 압축, 하우징(12)의 변형(구부러짐)으로 인해 하우징(12)의 변형중에 감소할 수 있다. 원하는 경우, 공동(150)은 (예를 들어, 디바이스(10)가 주머니에 보관되는 동안) 사용자 손 또는 몸의 형상에 따르는 변형가능 공동일 수 있다. 변형가능 공동은 디바이스(10)의 인체공학적 특징부를 강화할 수 있다.
그럼으로써 공동(150)을 충전하고 비우는 것은 디바이스(10)의 물리적인 상태를 가요성에서 경성, 그리고 경성에서 가요성으로 각각 변경할 수 있다.
실시예에 따라, 변형가능한 물질로 형성되는 가요성 하우징, 및 상기 가요성 하우징과 함께 구부러지도록 구성되는 가요성 디스플레이를 포함하는 가요성 전자 디바이스가 제공된다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 하우징은 상기 변형가능한 물질로 형성되는 가요성 하우징 측벽 및 상기 변형 가능한 물질로 형성되는 가요성 후방 하우징 벽을 포함한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 전자 디바이스는 또한 상기 가요성 하우징에 적어도 하나의 가요성 전자 구성 요소를 포함하고, 상기 가요성 하우징, 상기 가요성 디스플레이, 및 적어도 하나의 상기 가요성 전자 구성 요소는 상기 가요성 전자 디바이스가 구부러지는 것을 허용하도록 구성된다.
다른 실시예에 따라, 적어도 하나의 상기 가요성 전자 구성 요소는 가요성 인쇄 회로를 포함한다.
다른 실시예에 따라, 적어도 하나의 상기 가요성 전자 구성 요소는 적어도 하나의 경성 부분 및 적어도 하나의 가요성 부분이 있는 인쇄 회로 기판을 포함한다.
다른 실시예에 따라, 적어도 하나의 상기 가요성 전자 구성 요소는 개구, 경성 중앙 부분, 및 적어도 하나의 추가 경성 부분을 갖는 경성 인쇄 회로 기판을 포함하고, 상기 개구는 상기 경성 중앙 부분과 적어도 하나의 상기 추가 경성 부분 사이에 적어도 부분적으로 형성되고, 상기 개구는 적어도 하나의 상기 추가 경성 부분이 상기 경성 중앙 부분에 대하여 구부러지는 것을 허용한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 전자 디바이스는 또한 상기 경성 중앙 부분에 탑재되는 제1 전자 구성 요소 및 적어도 하나의 상기 추가 경성 부분에 탑재되는 제2 전자 구성 요소를 포함한다.
다른 실시예에 따라, 적어도 하나의 상기 가요성 전자 구성 요소는 가요성 배터리를 포함한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 배터리는 복수의 원통형 배터리 셀 및 복수의 가요성 부분을 포함한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 배터리는 가요성 시트 상에 탑재되는 복수의 배터리 코인 셀(coin cell)을 포함한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 배터리는 복수의 캐소드 층, 복수의 애노드 층, 상기 복수의 애노드 층 중 각 하나와 상기 복수의 캐소드 층 중 각 하나 사이에 각각 배치되는 복수의 분리층, 및 상기 복수의 캐소드 층 중 적어도 하나와 상기 복수의 애노드 층 중 적어도 하나 사이에 배치되고 상기 복수의 분리층의 각각보다 더 미끄러운 적어도 하나의 윤활 분리층을 포함한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 전자 디바이스는 또한 배터리 파우치를 포함하고, 상기 복수의 캐소드 층, 상기 복수의 애노드 층, 상기 복수의 분리층 및 적어도 하나의 상기 윤활 분리층은 상기 파우치 안에 배터리 층의 롤을 형성한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 하우징은 공동, 및 상기 공동을 부분적으로 충전하는 유체를 포함하고, 상기 가요성 하우징은 상기 가요성 전자 디바이스가 변형되는 것을 허용하는 가요성을 가지며, 상기 가요성은 상기 가요성 전자 디바이스의 변형 중 상기 공동의 유체 압력 증가로 인하여 상기 가요성 전자 디바이스의 변형 중 감소하도록 구성된다.
다른 실시예에 따라, 가요성 하우징, 가요성 디스플레이, 가요성 배터리, 및 적어도 하나의 가요성 부분을 갖는 인쇄 회로를 포함하는 가요성 전자 디바이스가 제공되고, 상기 가요성 디스플레이, 상기 가요성 배터리 및 상기 인쇄 회로는 상기 가요성 하우징 내에 탑재되고, 상기 가요성 하우징, 상기 가요성 디스플레이, 상기 가요성 배터리, 및 상기 인쇄 회로는 상기 가요성 전자 디바이스의 적어도 일부분의 변형을 허용하도록 구성된다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 전자 디바이스는 또한 상기 변형을 감지하도록 구성되는 내부 구성 요소를 포함한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 전자 디바이스는 또한 추가 내부 구성 요소를 포함하고, 상기 추가 내부 구성 요소는 상기 추가 내부 구성 요소와 상기 내부 구성 요소 사이의 거리를 감지하고 상기 거리가 상기 변형으로 인해 미리 정해진 임계값 미만으로 떨어지는 경우 상기 가요성 전자 디바이스의 동작 모드를 바꾸도록 구성된다.
다른 실시예에 따라, 상기 내부 구성 요소는 스위치를 포함하고, 상기 가요성 전자 디바이스의 적어도 일부분의 상기 변형은 상기 스위치를 동작시키기 위하여 상기 가요성 전자 디바이스의 상기 일부분을 움직여서 상기 내부 구성 요소와 접촉시킨다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 디스플레이는 가요성 디스플레이 층, 및 가요성 터치 감지층을 포함한다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 하우징은 가요성을 갖는 가요성 시트, 및 상기 가요성 시트의 가요성보다 낮은 가요성을 갖는 지지 구조를 포함하고, 상기 지지 구조는 상기 가요성 시트에 부착되고 상기 가요성 시트의 한 차원을 따라 연장되어 상기 차원에 수직하게 진행하는 축에 대하여 구부러짐을 감소시킨다.
다른 실시예에 따라, 상기 가요성 하우징은 적어도 제1 및 제2 안정 위치를 갖는 다중 안정 가요성 하우징을 포함하고 상기 가요성 전자 디바이스의 적어도 일부분의 상기 변형은 상기 제1 안정 위치에서 상기 제2 안정 위치로 상기 가요성 하우징을 변형한다.
일 실시예에 따라, 가요성 디스플레이, 가요성 하우징, 및 상기 가요성 하우징을 위한 구성가능한 지지 구조를 포함하는 전자 디바이스가 제공되고, 상기 구성가능한 지지 구조는 상기 구성가능한 지지 구조가 상기 가요성 하우징을 위한 경성 지지 구조를 형성하는 것을 허용하는 제1 구성과 상기 가요성 하우징이 변형되는 것을 허용하는 제2 구성을 갖는다.
다른 실시예에 따라, 상기 구성가능한 지지 구조는 경성 골격(rigid spine), 상기 경성 골격 상의 로킹 힌지(locking hinge), 적어도 하나의 분절된 팔을 포함하고, 상기 제1 구성에서 상기 로킹 힌지는 잠기고, 상기 제2 구성에서 상기 로킹 힌지는 풀리며, 상기 제1 구성에서 적어도 하나의 상기 분절된 팔은 상기 로킹 힌지에 의해 경성 상태로 결합된다.
다른 실시예에 따라, 상기 구성가능한 지지 구조는 상기 가요성 하우징 내의 복수의 공동, 및 상기 복수의 공동 내의 유체를 포함하고, 상기 제1 구성에서 상기 유체는 상기 복수의 공동 내에서 가압되고, 상기 제2 구성에서 상기 유체는 상기 공동 내에서 감압된다.
다른 실시예에 따라, 상기 전자 디바이스는 또한 상기 구성가능한 지지 구조의 구성을 상기 제1 구성에서 상기 제2 구성으로 바꾸는 스위치를 포함한다.
상기 기재한 내용은 단지 본 발명의 원리에 대한 예시에 불과하며 다양한 수정이 본 발명의 기술적 범주 및 사상을 벗어남없이 관련 기술의 기술자들에 의해 만들어질 수 있다.
10: 디바이스
12: 가요성 하우징
14: 가요성 디스플레이
15: 스위치
16, 17: 버튼
24, 26: 인터페이스 구성 요소

Claims (20)

  1. 전자 디바이스로서,
    접히고(fold) 펴지도록(unfold) 동작 가능한 접이식(foldable) 하우징 - 상기 접이식 하우징은 제1, 제2 및 제3 하우징 부분을 포함하고, 상기 접이식 하우징은 상기 제1 및 제2 하우징 부분 사이의 제1 접힘 축을 따라 접히고 상기 제2 및 제 3 하우징 부분 사이의 제2 접힘 축을 따라 접히도록 구성됨 - ;
    상기 제1, 제2 및 제3 하우징 부분에 중첩되는 디스플레이;
    상기 접이식 하우징이 접히고 펴질 때를 감지하는 센서; 및
    상기 하우징이 펴질 때 상기 디스플레이를 켜고(turn on) 상기 하우징이 접힐 때 상기 디스플레이를 끄는(turn off) 프로세싱 회로
    를 포함하는 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이는 유기 발광 다이오드(OLED) 픽셀들을 포함하는, 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이는 상기 제1 및 제2 접힘 축에서 접히는, 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 가요성 배터리를 더 포함하는, 전자 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 위치에서 접히는 인쇄 회로를 더 포함하는, 전자 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 조절 가능한(adjustable) 가요성을 갖는, 전자 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하우징의 상기 가요성은 사용자 입력에 응답하여 조절되는, 전자 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 사용자 입력은 터치 입력을 포함하는, 전자 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 가요성 터치 센서를 더 포함하는, 전자 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제3 하우징 부분은 상기 하우징이 접혔을 때 상기 제2 하우징 부분에 중첩되는, 전자 디바이스.
  11. 전자 디바이스로서,
    접히고 펴지도록 구성되는 접이식 디스플레이 - 상기 접이식 디스플레이는 제1 및 제2 디스플레이 부분을 포함하고, 상기 접이식 디스플레이는 상기 제1 및 제2 부분 사이의 접힘 축을 따라 구부러짐 - ;
    상기 제1 디스플레이 부분을 지지하는 제1 경성 부분 및 상기 제2 디스플레이 부분을 지지하는 제2 경성 부분을 포함하는 하우징;
    상기 접이식 디스플레이상의 터치 입력을 감지하는 터치 센서; 및
    상기 터치 입력에 응답해서 상기 접이식 디스플레이의 형상을 조절하는 프로세서를 포함하는, 전자 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 터치 센서는 용량성 터치 센서를 포함하는, 전자 디바이스.
  13. 제11항에 있어서, 상기 접이식 디스플레이는 유기 발광 다이오드(OLED) 픽셀들을 포함하는, 전자 디바이스.
  14. 제11항에 있어서, 상기 하우징은 직물을 포함하는, 전자 디바이스.
  15. 제11항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는 상기 터치 입력에 기초해서 상기 하우징의 강성을 조절하는, 전자 디바이스.
  16. 전자 디바이스로서,
    접이식 디스플레이;
    접이식 하우징 - 상기 접이식 하우징 및 상기 접이식 디스플레이는 구부림 축에 대해 구부러짐 - ;
    터치 입력을 수신하는 터치 센서; 및
    상기 터치 입력에 응답해서 상기 접이식 하우징 및 상기 접이식 디스플레이의 형상을 조절하는 프로세싱 회로
    를 포함하는, 전자 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 접이식 디스플레이 및 상기 접이식 하우징은 추가 구부림 측에 대해 구부려지는, 전자 디바이스.
  18. 제16항에 있어서, 상기 접이식 디스플레이는 유기 발광 다이오드(OLED) 픽셀들을 포함하는, 전자 디바이스.
  19. 제16항에 있어서, 상기 터치 센서는 용량성 터치 센서를 포함하는, 전자 디바이스.
  20. 제19항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는 상기 터치 입력에 응답해서 상기 하우징의 가요성을 조절하도록 구성되는, 전자 디바이스.
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