KR20200061272A

KR20200061272A - 플렉서블 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20200061272A
Application number: KR1020180165461A
Authority: KR
Inventors: 김성필
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-02

Abstract

본 발명은, 변형가능하게 형성되는 플렉서블 디스플레이부와, 상기 플렉서블 디스플레이부의 배면에 배치되어, 상기 플렉서블 디스플레이부와 함께 폴딩 및 언폴딩하는 플렉서블 프레임, 및 상기 플렉서블 프레임과 연결되는 복수의 힌지분절들을 포함하며, 상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 프레임의 모서리를 따라 순차적으로 배치되며, 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩에 의하여 일단부의 간격이 변하도록 타단부에서 상기 플렉서블 프레임과 결합되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치를 개시한다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 외력에 의하여 변형이 가능한 플렉서블 디스플레이를 구비하는 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.

통신 단말기, 멀티미디어 기기, 휴대형 컴퓨터, 게임기, 촬영장치 등 휴대가 가능한 전자 기기(이하, 이동 단말기)는 영상 정보를 표시하는 디스플레이를 구비한다. 이동 단말기는 휴대의 편의성을 위하여 보다 작은 크기로 접을 수 있는 폴딩 구조를 갖기도 한다. 이러한 형태의 전자 기기에서는 두 개의 바디가 폴딩 구조(예를 들어, 힌지부)에 의하여 연결된다.

종래의 디스플레이는 접을 수 없는 구조를 가졌기 때문에, 디스플레이가 폴딩 가능하게 연결되는 두 개의 바디 전체에 걸쳐 배치되는 구조는 구현될 수 없었다. 그러므로, 폴딩 구조의 전자 기기에는 실질적으로 대화면이 적용될 수 없었다.

그러나 최근에 휘어짐이 가능한 플렉서블 디스플레이가 개발됨에 따라, 폴딩 구조의 이동 단말기에 플렉서블 디스플레이를 적용하려는 연구가 이루어지고 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이가 폴딩 구조를 가로질러 두 개의 바디 전체에 걸쳐 배치될 수 있으므로, 대화면이 구현될 수 있다.

다만, 플렉서블 디스플레이 장치에서는 플렉서블 디스플레이를 힌지부를 이용하여 폴딩(접힘) 상태 및 언폴딩(펼친) 상태로 변형하나, 변형의 편차 문제가 존재한다. 즉, 굽힘의 경우 중립축(중립선)을 중심으로 일측은 인장변형되고, 타측은 압축변형되는 현상이 발생한다.

보다 구체적으로, 폴딩 구조의 전자 기기는 디스플레이의 특성을 보완하기 위하여, 디스플레이의 중립면(Neutral Plane) 제어를 위한 Hinge 작동 구조 (길이 보상 방식, 은폐 구조, 각 요소 별 연동 구조)나 디스플레이의 배면을 지지하기 위한 구조 및 작동 방식에 대한 여러가지 고려가 필요하다. 이에, 본 발명에서는 이러한 고려의 일환으로서, 힌지부 및 주변구조에 새로운 메커니즘을 적용하고자 한다.

본 발명의 첫 번째 목적은, 플렉서블 디스플레이 장치에서 폴딩 및 언폴딩에 따른 길이 보상이 없어도 되는 힌지부 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 세 번째 목적은, 중립선과 디스플레이 라인이 실질적으로 동일한 위치에 형성되는 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은, 플렉서블 디스플레이 장치에서 사이즈가 보다 슬림화될 수 있는 힌지부 구조를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 플렉서블 디스플레이 장치는 회전축이 없는 라이브 힌지 구조를 가진다. 또한, 라이브 힌지는 회전기준이 힌지부의 내측에 형성되는 새로운 메커니즘으로 구현될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 플렉서블 디스플레이 장치는, 변형가능하게 형성되는 플렉서블 디스플레이부와, 상기 플렉서블 디스플레이부의 배면에 배치되어, 상기 플렉서블 디스플레이부와 함께 폴딩 및 언폴딩하는 플렉서블 프레임, 및 상기 플렉서블 프레임과 연결되는 복수의 힌지분절들을 포함하며, 상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 프레임의 모서리를 따라 순차적으로 배치되며, 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩에 의하여 일단부의 간격이 변하도록 타단부에서 상기 플렉서블 프레임과 결합된다.

본 발명의 일 실시예로, 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩시에 길이변화가 없는 상기 복수의 힌지분절들의 중립선은 상기 타단부를 따라 형성된다. 상기 중립선이 상기 플렉서블 프레임의 모서리에 위치하도록, 상기 복수의 힌지분절들은 상기 타단부에서 상기 모서리와 결합할 수 있다. 이와 같이, 플렉서블 디스플레이 장치의 중립선이 힌지분절들의 내측에 형성됨에 따라, 상기 플렉서블 디스플레이부와 실질적으로 동일한 위치에 중립선이 형성될 수 있다.

다른 예로서, 상기 힌지분절들은 각각, 베이스부와, 상기 베이스부에서 돌출되어 상기 타단부를 형성하는 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부의 측면이 상기 플렉서블 프레임의 모서리와 결합될 수 있다.

상기 베이스부는 상기 플렉서블 프레임의 배면을 마주보도록 배치되고, 상기 돌출부는 상기 베이스부의 양측에서 상기 베이스부를 기준으로 상기 플렉서블 프레임의 배면보다 더 높도록 돌출될 수 있다.

다른 예로서, 상기 베이스부의 일측면에는 수용홈이 형성되고, 상기 베이스부의 타측면에는 상기 플렉서블 디스플레이부가 언폴딩시에 인접하는 힌지분절들의 수용홈에 수용되는 돌기가 형성된다. 상기 돌기는 상기 플렉서블 디스플레이부가 폴딩되면 상기 인접하는 힌지분절들의 수용홈에서 벗어나는 방향으로 이동할 수 있다.

다른 예로서, 힌지분절들은 플렉서블 프레임에서 굽힘변형되는 부분에 위치할 수 있다. 구체적으로, 상기 플렉서블 프레임은 관통홀들이 반복적으로 배치되는 플렉서블 영역을 구비하고, 상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 영역과 중첩되도록 배치된다.

다른 예로서, 상기 힌지분절들과 상기 플렉서블 프레임은 각각 금속 재질로 형성되며, 상기 힌지분절들과 상기 플렉서블 프레임의 사이에는 브레이징 용접제를 구비하는 접합부가 배치된다.

상기 플렉서블 프레임은 티타늄, 스테인레스 스틸 또는 비정질 합금으로 형성되고, 상기 힌지분절들은 스테인레스 스틸로 이루어진다. 상기 브레이징 용접제는 비정질 함금을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 라이브 힌지를 이용하여, 2단 In-Folding 형태의 플렉서블 디스플레이 장치를 구현한다. 구체적으로, 상기 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 플렉서블 디스플레이부가 배치되는 제1 바디 및 제2 바디를 구비하고, 상기 힌지분절들은 상기 제1바디 및 제2바디를 상대회전 가능하게 연결하며, 상기 플렉서블 디스플레이부는 상기 상대회전에 의하여 폴딩 및 언폴딩할 수 있다.

상기 플렉서블 디스플레이부는 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩시에 서로 마주보는 상기 제1바디 및 제2바디의 전면에 배치되며, 상기 힌지분절들의 간격 변화는 상기 전면에서 멀어질수록 커질 수 있다.

상기 제1 바디 및 제2 바디 중 어느 하나에는 상기 힌지분절들 중 어느 하나에 구비되는 수용홈에 수용되는 바디 돌기가 형성되고, 상기 제1 바디 및 제2 바디 중 다른 하나에는 상기 힌지분절들 중 다른 하나에 구비되는 돌기가 삽입되는 바디홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 라이브 힌지를 이용하여, 3단 Folding 형태의 플렉서블 디스플레이 장치를 구현한다. 구체적으로, 상기 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩시에 상기 플렉서블 디스플레이부에 의하여 감싸지는 베이스 바디를 구비하며, 상기 베이스 바디의 일측에 상기 플렉서블 디스플레이부가 회전가능하게 연결될 수 있다.

상기 베이스 바디의 일측의 반대측인 상기 베이스 바디의 타측은 적어도 일부가 곡면으로 형성되며, 상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 베이스 바디를 감싸는 상태에서, 상기 베이스 바디의 곡면을 따라 순차적으로 배치된다.

상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 디스플레이부가 배치되는 제1바디 및 제2바디를 상대회전 가능하게 연결하며, 상기 제1 바디 및 제2 바디는 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 베이스 바디를 감싸면, 상기 베이스 바디의 양면을 각각 덮도록 이루어진다.

상기 제1바디는 상기 베이스 바디에 회전 가능하게 결합하고, 상기 제2바디에는 상기 플렉서블 디스플레이부를 잡아당기는 탄성력 제공부가 배치될 수 있다.

다른 예로서, 상기 힌지분절에는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 탄성부재가 삽입될 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 바디 및 제2 바디와, 상기 제1바디 및 제2바디를 상대회전 가능하게 연결하는 힌지부와, 상기 제1바디 및 제2바디의 일면에 배치되며, 상기 상대회전에 의하여 폴딩 및 언폴딩하는 플렉서블 디스플레이부, 및 상기 플렉서블 디스플레이부의 배면에 배치되어, 상기 플렉서블 디스플레이부와 함께 폴딩 및 언폴딩하는 플렉서블 프레임를 포함하고, 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩에 따른 길이 변화가 없는 상기 힌지부의 중립선이 상기 플렉서블 프레임의 모서리에 형성되도록, 상기 힌지부는 단부에서 상기 플렉서블 프레임의 모서리에 순차적으로 결합하는 복수의 힌지분절들을 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치를 개시한다.

상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 다축(Multi-Axis) 힌지의 경우, 힌지부의 중립선이 디스플레이 라인과 이격된 위치에 형성되나, 본 발명의 라이브 힌지는 중립선과 디스플레이 라인이 서로 같기 때문에 별도의 길이 보상을 위한 구조가 없어도 된다.

둘째, 플렉서블 프레임에 힌지분절들이 단부에서 결합하는 구조를 통하여, 보다 컴팩트한 구조를 디스플레이 장치에 제공할 수 있다. 또한, 힌지분절들과 플렉서블 프레임이 브레이징 결합을 통하여, 플렉서블 프레임의 모서리에서 서로 결합될 수 있다. 또한, 플렉서블 프레임의 모서리에 힌지분절들의 돌출부가 결합함에 따라, 힌지분절들의 베이스부가 플렉서블 프레임의 배면을 지지하는 구조가 구현될 수 있다.

셋째, 라이브 힌지 구조를 통하여, 이너 타입(Inner Foldable Type)과 아우터 타입(Outer Foldable Type)에 관계없이 중립선과 디스플레이 라인을 일치시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 힌지부 및 플렉서블 프레임의 일 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 A부분의 확대도
도 3는 도 1의 A부분의 측면도.
도 4는 도 2의 라인 B-B를 따라 취한 단면도.
도 5는 도 1의 힌지부의 힌지분절을 나타내는 확대도.
도 6은 도 1의 플렉서블 프레임을 나타내는 확대 평면도.
도 7은 본 발명과 관련된 플렉서블 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 8은 도 1의 힌지부가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도.
도 9a은 도 8의 플렉서블 디스플레이 장치의 동작을 나타내는 단면도.
도 9b는 도 9a의 힌지부와 비교되는 다축힌지의 동작도.
도 10은 본 발명의 힌지부가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치를 다른 실시예를 설명하기 위한 개념도.
도 11은 도 10의 플렉서블 디스플레이 장치의 동작을 나타내는 동작도.
도 12는 도 10의 플렉서블 디스플레이 장치의 분해도.
도 13 및 도 14는 도 10의 플렉서블 디스플레이 장치의 변형예를 나타내는 분해도 및 단면도.
도 15는 본 발명의 힌지부가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치를 또 다른 실시예를 설명하기 위한 개념도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에서는 플렉서블 디스플레이 장치에서 플렉서블 디스플레이부의 길이 보상이 없어도 되는 새로운 구조의 라이브 힌지가 제시된다. 이하에서는 먼저 라이브 힌지의 구조에 도 1 내지 도 6을 참조하여 먼저 설명하고, 상기 라이브 힌지가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치의 여러가지 실시예들에 대하여 도 7 내지 도 15를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 힌지부 및 플렉서블 프레임의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 A부분의 확대도이며, 도 3는 도 1의 A부분의 측면도이고, 도 4는 도 2의 라인 B-B를 따라 취한 단면도이며, 도 5는 도 1의 힌지부의 힌지분절을 나타내는 확대도이고, 도 6은 도 1의 플렉서블 프레임을 나타내는 확대 평면도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 라이브 힌지를 이용하여 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩을 구현하는 일 예로서, 힌지부(230)는 복수의 힌지분절들(240)을 포함한다.

상기 복수의 힌지분절들(240)은 플렉서블 프레임(220)과 연결되며, 상기 플렉서블 프레임(220)은 플렉서블 디스플레이부(251, 도 8 참조)의 배면에 배치되어, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 폴딩 및 언폴딩하는 구조물이 될 수 있다.

이 경우에, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 외력에 의하여 변형이 가능하도록 이루어진다.

상기 변형은 디스플레이부의 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림, 말림 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 변형 가능한 디스플레이부는 '플렉서블 디스플레이'로 명명될 수 있다. 여기에서, 플렉서블 디스플레이부(251)는 일반적인 플렉서블 디스플레이와 전자 종이(e-paper) 및 그 조합을 모두 포함할 수 있다.

플렉서블 디스플레이부(251)가 변형되지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1 상태라 한다, 도 8의 (a) 참조)에서, 플렉서블 디스플레이부(251)의 디스플레이 영역은 평면이 된다. 상기 제1 상태에서 외력에 의하여 변형된 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 제2 상태라 한다, 도 8의 (b) 참조)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다.

상기 플렉서블 프레임(220)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 배면에 배치되어, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 폴딩 및 언폴딩하도록 이루어진다.

상기 플렉서블 프레임(220)은 X 방향으로 상기 플렉서블 디스플레이부(251)보다 같거나 작은 크기로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)과 상기 플렉서블 프레임(220)의 양측에 상기 힌지분절들(240)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 플렉서블 프레임(220)이 X 방향으로 상기 플렉서블 디스플레이부(251)보다 조금 더 큰 것도 가능하다.

도 6을 참조하면, 플렉서블 프레임(220)은 적어도 하나의 최대 곡률로 휘어짐이 가능한 플렉서블 영역(225)을 구비한다. 상기 플렉서블 영역(225)은 관통홀들이 반복적으로 배치되는 영역이 될 수 있으며, 폴딩 및 언폴딩이 가능하도록 이루어진다.

상기 플렉서블 영역(225)은 서로 다른 최대 곡률로 휘어짐이 가능한 복수의 플렉서블 포션들을 포함할 수 있다. 이하의 설명에서, X 방향은 플렉서블 프레임(220)의 폭 방향에 대응되고, Y 방향은 플렉서블 프레임(220)의 길이 방향에 대응된다.

본 예에서, 플렉서블 영역(225)은 최대 제1곡률을 가지는 상태까지 휘어짐이 가능한 제1플렉서블 포션(221)과 최대 제2곡률을 가지는 상태까지 휘어짐이 가능한 제2플렉서블 포션(222)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 제2플렉서블 포션(222)은 두 개로 구비되어, 제1플렉서블 포션(221)의 Y 방향 상의 양측에 각각 배치될 수 있다.

제1플렉서블 포션(221)의 휘어짐을 구현하기 위하여, 제1플렉서블 포션(221)에는 제1홀들이 반복적으로 형성된다. 즉, 제1홀들에 의해 제1플렉서블 포션(221)에 유연성이 생기며, 제1플렉서블 포션(221)은 최대 제1곡률을 가지는 상태까지 휘어짐이 가능하게 구성된다.

제1홀들은 상호 교차하는 X 방향 및 Y 방향을 따라 각각 반복적으로 형성된다. 제1홀들은 X 방향으로 길게 연장 형성된다.

마찬가지로, 제2플렉서블 포션(222)의 휘어짐을 구현하기 위하여, 제2플렉서블 포션(222)에는 제2홀들이 반복적으로 형성된다. 즉, 제2홀들에 의해 제2플렉서블 포션(222)에 유연성이 생기며, 제2플렉서블 포션(222)은 최대 제2곡률을 가지는 상태까지 휘어짐이 가능하게 구성된다. 여기서, 제2곡률은 제1곡률과 다른 곡률을 갖는다.

제2홀들은 제1홀들과 다른 형상이나 평행하게 형성되어, 제2플렉서블 포션(222)이 제1플렉서블 포션(221)과 함께 Y 방향에 대하여 휘어짐이 가능하게 구성된다. 제2홀들은 상호 교차하는 X 방향 및 Y 방향을 따라 각각 반복적으로 형성된다. 제2홀들은 X 방향으로 길게 연장 형성된다.

본 예시에서, 제1곡률은 제2곡률보다 클 수 있다. 즉, 제1플렉서블 포션(221)은 제2플렉서블 포션(222)보다 더 많이 휘어짐이 가능하게 구성된다. 이처럼, 제1플렉서블 포션(221)이 제2플렉서블 포션(222)보다 더 많이 휘어질 수 있도록, 제1플렉서블 포션(221)에서 단위 면적당 제1홀들이 차지하는 총 면적은 제2플렉서블 포션(212)에서 단위 면적당 제2홀들이 차지하는 총 면적보다 클 수 있다.

따라서, 제1 및 제2플렉서블 포션(221, 222)이 제1 및 제2곡률로 각각 휘어진 상태에서, 제1플렉서블 포션(221)에 작용하는 반발력은 제2플렉서블 포션(222)에 작용하는 반발력보다 클 수 있다.

각각의 제2플렉서블 포션(222)의 Y 방향 상의 일측에는 리지드 포션(226)이 배치된다. 리지드 포션(226)은 외력에 의해 거의 휘어지지 않는 부분으로서, 평면으로 형성될 수 있다. 리지드 포션(226)에는 휘어짐을 구현하기 위한 의도를 가지는 홀들이 형성되지 않는다.

이처럼, 제2플렉서블 포션(222)의 Y 방향 상의 양측에는 리지드 포션(226)과 제1플렉서블 포션(221)이 배치된다. 제1 및 제2플렉서블 포션(221, 222)이 최대로 휘어진 상태에서, 리지드 포션(226)은 서로 마주하도록 배치된다.

앞서 설명한 바와 같이, 제1플렉서블 포션(221)의 Y 방향 상의 양측에는 제2플렉서블 포션(222)이 각각 배치되며, 각각의 제2플렉서블 포션(222)의 Y 방향 상의 일측에는 리지드 포션(226)이 배치된다.

도 6을 참조하면, 플렉서블 프레임(220)의 제1플렉서블 포션(221)은 플렉서블 프레임(220)의 중간 부분에 형성되어, 플렉서블 디스플레이부(251)의 굽힘부(252, 도 8의 (b) 참조)를 지지한다. 리지드 포션(226)은 굽힘부(252)의 양측에서 플렉서블 디스플레이부(251)를 평평한 상태로 지지한다.

이 경우에, 상기 플렉서블 프레임(220)의 양측에 힌지부(230)가 배치되므로, 상기 플렉서블 영역(225)의 굽혀진 단면 형상이 상기 힌지부(230)와 중첩될 수 있다. 다른 관점으로, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 굽힘부(252)의 굽혀진 단면 형상이 상기 힌지부(230)와 중첩될 수 있다. 다만, 상기 플렉서블 프레임(220)의 두께에 따라서, 상기 플렉서블 프레임(220)의 플렉서블 영역만이 상기 힌지부(230)와 중첩되고, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 굽힘부(252)는 상기 힌지부(230)보다 상측에 배치되는 것도 가능하다.

이상에서는 플렉서블 프레임(220), 플렉서블 디스플레이부(251) 및 힌지부(230)의 위치관계에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 플렉서블 프레임(220)이 없는 구성도 가능하다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 힌지부(230)는 상기 플렉서블 프레임(220)과 연결되는 복수의 힌지분절들(240)을 포함한다. 이하에서는, 상기 플렉서블 프레임(220)이 존재하는 것을 전제로 설명하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않는다. 상기 플렉서블 프레임(220)이 없는 구성에서는 상기 힌지부(230)의 힌지분절들(240)은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)에 연결될 수 있다. 이 때에는, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 테두리에는 상기 힌지분절들(240)과 결합될 수 있는 별도의 테두리부재가 배치될 수 있다.

다시 본 도면들을 참조하면, 상기 힌지분절들(240)은 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리를 따라 순차적으로 배치되며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩 및 언폴딩에 의하여 일단부의 간격이 변하도록 타단부에서 상기 플렉서블 프레임(220)과 결합된다. 예를 들어, 상기 힌지분절들(240)은 일단부가 자유단으로서 회전변위가 가능하게 형성되고, 타단부가 상기 플렉서블 프레임(220)과 결합되어 상기 회전변위의 중심인 고정단을 이루게 된다.

상기 힌지분절들(240)은 상기 플렉서블 영역(225)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 힌지분절들(240)이 상기 플렉서블 영역(225)의 폴딩 및 언폴딩을 가이드하므로, 플렉서블 영역의 굽혀진 단면 형상이 상기 힌지분절들(240)과 중첩될 수 있다. 또한, 상기 힌지분절들(240)은 상기 플렉서블 영역(225)의 언폴딩시에 인접하는 힌지분절과 양측에서 접촉하도록 배치될 수 있다.

이 경우에, 상기 힌지분절들(240)은 각각, 베이스부(241)와, 상기 베이스부(241)에서 돌출되어 상기 타단부를 형성하는 돌출부(242)를 구비할 수 있다.

상기 베이스부(241)는 X 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 플렉서블 프레임(220)의 배면을 마주보도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 베이스부(241)는 상기 플렉서블 프레임(220) 또는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 두께 방향으로 상기 플렉서블 프레임(220) 및 플렉서블 디스플레이부(251)와 중첩되도록 이루어진다. 이 경우에, 상기 힌지분절들(240)의 베이스부(241)는 상기 베이스부(241)의 양측면에서 인접하는 좌우측 힌지분절의 베이스부(241)들과 각각 면접촉하도록 형성될 수 있다.

상기 돌출부(242)는 상기 타단부에서 돌출되어 상기 플렉서블 프레임(220)과 결합되는 부분이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 돌출부(242)는 상기 베이스부(241)의 양측에서 돌출되며, 상기 돌출부(242)의 측면이 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리와 결합될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 상기 베이스부(241)의 상면과 상기 플렉서블 프레임(220)의 배면 사이에는 이격공간이 형성될 수 있다.

도시에 의하면, 상기 돌출부(242)는 상기 베이스부(241)의 양측에서 상기 베이스부(241)를 기준으로 상기 플렉서블 프레임(220)의 배면보다 더 높도록 돌출될 수 있다. 상기 플렉서블 프레임(220)의 배면보다 더 돌출됨에 따라, 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리가 상기 돌출부(242)와 X방향으로 서로 중첩될 수 있다. 이러한 중첩되는 부분에서 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리와 상기 돌출부(242)가 서로 결합될 수 있다.

이 경우에, 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리와 상기 돌출부(242)는 브레이징 용접에 의하여 서로 결합될 수 있다.

예를 들어, 상기 힌지분절들(240)과 상기 플렉서블 프레임(220)은 각각 금속 재질로 형성되며, 상기 힌지분절들(240)과 상기 플렉서블 프레임(220)의 사이에는 브레이징 용접제를 구비하는 접합부(243)가 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 플렉서블 프레임(220)은 티타늄, 스테인레스 스틸 또는 비정질 합금으로 형성될 수 있다. 상기 플렉서블 프레임(220)이 티타늄으로 이루어지는 경우에, 상기 티타늄의 두께보다 상기 플렉서블 영역(225)의 관통홀의 직경이 더 크도록 형성된다. 다른 예로서, 상기 플렉서블 프레임(220)이 비정질 합금, 예를 들어 리퀴드 메탈로 이루어지는 경우에, 상기 플렉서블 프레임(220)은 상기 관통홀이 없는 구조가 될 수 있다.

한편, 상기 힌지분절들(240)은 스테인레스 스틸 또는 티타늄으로 이루어질 수 있다. 이 경우에, 제조비를 고려하여, 상기 힌지분절들(240)은 스테인레스 스틸로 형성될 수 있다.

상기 힌지분절들(240)이 스테인레스 스틸이고, 상기 플렉서블 프레임(220)이 티타늄 또는 비정질 합금인 경우에, 이종재질로서 접합이 어려운 문제가 있으나, 본 예시에서는 상기 브레이징을 통하여 양자를 결합한다. 상기 브레이징 용접제는 450도 이상의 용융온도를 가지나, 상기 용융온도가 상기 힌지분절들(240)과 상기 플렉서블 프레임(220)보다 낮은 재질이 될 수 있다. 이러한 예로서, 특히 비정질 함금이 필러 메탈로서 구비될 수 있다. 즉, 상기 브레이징 용접제는 비정질 함금을 구비한다.

이상에서 설명한 결합방법에 의하면, 상기 힌지분절들(240)의 돌출부(242)는 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리에 결합될 수 있다. 또한, 상기 힌지분절들(240)이 Y방향을 따라 순차적으로 배치되므로, 상기 힌지분절들(240)과 상기 플렉서블 프레임(220)의 결합부분은 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리를 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 힌지분절들(240)과 상기 플렉서블 프레임(220)의 결합부분은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩 및 언폴딩이 있어도 길이변화가 없는 중립선을 형성하게 된다. 이러한 플렉서블 프레임(220)의 상면에 플렉서블 디스플레이부(251)가 배치되는 구조에서는, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 플렉서블 디스플레이 장치의 중립선에 위치할 수 있으며, 이에 대한 보다 상세한 내용은 후술한다.

한편, 상기 베이스부(241)의 일측면에는 수용홈(244)이 형성되고, 상기 베이스부(241)의 타측면에는 돌기(245)가 형성될 수 있다. 상기 수용홈(244)은 상기 돌기(245)를 수용하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 상기 돌기(245)는 상기 플렉서블 디스플레이부가 언폴딩시에 인접하는 힌지분절들(240)의 수용홈(244)에 수용될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기(245)는 상기 수용홈(244)의 내벽을 지지하도록 형성되며, 이를 통하여 상기 힌지분절들(240)의 체결력이 강화될 수 있다. 또한, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 폴딩되는 과정에서 상기 돌기(245)는 상기 수용홈(244)으로부터 벗어나는 방향으로 이동할 수 있다. 다만, 이 경우에도 상기 돌기(245)는 상기 수용홈(244)에 적어도 일부가 수용되는 구조가 될 수 있다. 이러한 구조를 통하여, 상기 힌지분절들(240)은 인접하는 힌지분절과 서로 지지될 수 있다.

이상에서 설명한 힌지부(230)는 중립선이 힌지부(230)의 단부에 형성되는 구조로서, 라이브 힌지를 형성하게 된다. 이하에서는 상기 힌지부(230)가 플렉서블 디스플레이 장치에 적용되는 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 7은 본 발명과 관련된 플렉서블 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 8은 도 1의 힌지부가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개념도이다.

본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등의 이동 단말기가 포함될 수 있다. 따라서, 상기 플렉서블 디스플레이 장치의 일 예로서, 폴딩 및 언폴딩이 가능한 이동 단말기가 예시된다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다. 이하, 본 명세서에서는 설명의 편의상 이동 단말기를 플렉서블 디스플레이 장치의 하나의 예시로서 설명한다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 7과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.

상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는 방송방식, 예를 들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 상기 기술표준들에서 정한 기술규격에 적합한 방식을 이용하여 상기 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부(180)의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부 기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 7 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 하우징의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 7 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

도 8은 플렉서블 디스플레이 장치로서, 플렉서블 디스플레이를 구비하는 이동 단말기를 설명하기 위한 개념도이다. 본 발명에 따른 이동 단말기(200)는 외력에 의하여 변형이 가능하도록 이루어지는 플렉서블 디스플레이부(251)를 구비한다.

상기 변형은 디스플레이모듈의 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림, 말림 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 변형 가능한 디스플레이모듈은 '플렉서블 디스플레이'로 명명될 수 있다. 여기에서, 플렉서블 디스플레이부(251)는 일반적인 플렉서블 디스플레이와 전자 종이(e-paper) 및 그 조합을 모두 포함할 수 있다.

일반적인 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림 또는 말림이 가능한 얇고 유연한 기판 위에 제작되어, 가볍고 쉽게 깨지지 않는 튼튼한 디스플레이를 말한다.

또한, 전자 종이는 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이 기술로서, 반사광을 사용하는 점이 기존의 평판 디스플레이와 다른 점일 수 있다. 전자 종이는 트위스트 볼을 이용하거나, 캡슐을 이용한 전기영동(電氣泳動, electrophoresis)을 이용하여, 정보를 변경할 수 있다.

플렉서블 디스플레이부(251)는 전술한 제1상태에서 언폴딩되고, 제2상태에서 폴딩될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 제2 상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.

플렉서블 디스플레이부(251)는 상기 제1 상태에서 평평한 상태가 아닌, 휘어진 상태(예를 들어, 상하 또는 좌우로 휘어진 상태)에 놓일 수 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이부(251)에 외력이 가해지면, 플렉서블 디스플레이부(251)는 평평한 상태(혹은 보다 덜 휘어진 상태) 또는 보다 많이 휘어진 상태로 변형될 수 있다.

한편, 플렉서블 디스플레이부(251)는 터치센서와 조합되어 플렉서블 터치 스크린을 구현할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린에 대하여 터치가 이루어지면, 제어부(180, 도 7 참조)는 이러한 터치입력에 상응하는 제어를 수행할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린은 상기 제1 상태뿐만 아니라 상기 제2 상태에서도 터치입력을 감지하도록 이루어질 수 있다.

한편, 본 변형 예에 따른 이동 단말기(200)에는 플렉서블 디스플레이부(251)의 변형을 감지할 수 있는 변형감지수단이 구비될 수 있다. 이러한 변형감지수단은 센싱부(140, 도 7 참조)에 포함될 수 있다.

상기 변형감지수단은 플렉서블 디스플레이부(251) 또는 바디(201, 202)에 구비되어, 플렉서블 디스플레이부(251)의 변형과 관련된 정보를 감지할 수 있다. 여기에서, 변형과 관련된 정보는, 플렉서블 디스플레이부(251)가 변형된 방향, 변형된 정도, 변형된 위치, 변형된 시간 및 변형된 플렉서블 디스플레이부(251)가 복원되는 가속도 등이 될 수 있으며, 이 밖에도 플렉서블 디스플레이부(251)의 휘어짐으로 인하여 감지 가능한 다양한 정보일 수 있다.

또한, 제어부(180, 도 7 참조)는 상기 변형감지수단에 의하여 감지되는 플렉서블 디스플레이부(251)의 변형과 관련된 정보에 근거하여, 플렉서블 디스플레이부(251) 상에 표시되는 정보를 변경하거나, 이동 단말기(200)의 기능을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.

플렉서블 디스플레이부(251)의 상태 변형은 외력에 의한 것으로만 국한되지는 않는다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이부(251)가 제1 상태를 가지고 있을 때, 사용자 혹은 애플리케이션의 명령에 의해서, 제2 상태로 변형될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(200)는 폴딩 및 언폴딩 가능하게 이루어지는 하우징을 구비할 수 있다. 상기 하우징은 이동 단말기의 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 커버 등)가 될 수 있다. 상기 하우징은 복수의 케이스들을 구비하고, 이들의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다.

도시에 의하면, 상기 하우징은 서로 회전 가능하게 연결되는 제1 및 제2 바디(201, 202)에 각각 구비될 수 있다. 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 상기 하우징의 일면에 결합되며, 변형 가능하게 형성된다. 여기에서, 상기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

상기 제1 바디(201)는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 일 영역을 지지하고, 상기 제2 바디(202)는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 타 영역(나머지 영역)을 지지한다. 상기 제1 및 제2 바디(201, 202) 중 적어도 일 영역에 상기 이동 단말기(200)를 구동시키기 위한 복수의 전자부품이 실장된다.

상기 제1 및 제2 바디(201, 202)는 서로 연결된 상태로 각을 이루면서 상대회전하고, 이를 통하여 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 휘어지게 되며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 적어도 일 영역이 중첩되도록 접히는 폴딩 상태(접힌 상태, 제2 상태)가 된다.

도 8의 (a)는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 펴진상태인 언폴딩(펼침 상태, 제1 상태)를 도시한 개념도이고, 도 8의 (b)는 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 접힌 상태인 폴딩(제2상태)을 도시한 개념도이다.

도면에서는 제1 및 제2 상태만을 도시하였으나, 상기 제1 상태에서 상기 제2 상태로 변형되는 동안, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 일 영역과 상기 나머지 영역이 이루는 각도가 가변되는 상태도 존재한다.

상기 제2 상태에서 상기 제1 및 제2 바디(201, 202)는 서로 중첩된 상태가 되며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 상기 일 영역과 상기 타 영역 사이의 공간은 곡면을 이루면서 구부러진다. 이 경우에, 상기 곡면을 이루는 부분이 굽힘부(252)가 될 수 있다. 즉, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)에는 상기 하우징(210)의 폴딩에 의하여 굽혀지는 굽힘부(252)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 이동 단말기에서 상기 제1 및 제2 바디(201, 202)는 힌지부(230)에 의하여 서로 회전가능하게 연결될 수 있다. 즉, 상기 힌지부(230)는 상기 제1 및 제2 바디(201, 202)를 상대회전 가능하게 연결하며, 상기 제1 및 제2 바디(201, 202)의 사이에 배치된다. 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 상기 제1 및 제2 바디(201, 202)의 일면에 배치되며, 상기 상대회전에 의하여 폴딩 및 언폴딩하게 된다.

이 경우에, 상기 힌지부(230)는 도 1내지 도 6을 참조하여 전술한 힌지부의 구조를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 힌지부(230)의 힌지분절들(240)은 상기 제1 및 제2 바디(201, 202)를 상대회전 가능하게 연결하며, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)는 상기 상대회전에 의하여 폴딩 및 언폴딩하도록 이루어진다. 이 경우에 본 예시에서는, 플렉서블 프레임(220)이 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 배면에 배치되어, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 폴딩 및 언폴딩한다.

폴더블한 이동 단말기(200)에서는 플렉서블 디스플레이의 굴곡 반경에는 한계가 존재한다. 따라서, 폴딩 및 언폴딩 동작에서 굽힘부(252)의 길이와 평면 길이의 차이에 대한 고려가 필요하다. 이러한 길이 변화를 상쇄하기 위하여, 본 예시에서는 플렉서블 디스플레이부(251)의 양측에 힌지의 회전중심이 배치되도록, 플렉서블 디스플레이부(251)를 힌지분절들(240)과 플렉서블 프레임(220)의 결합부분들의 사이에 배치한다.

예를 들어, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 배면에는 플렉서블 프레임(220)이 배치될 수 있다. 상기 플렉서블 프레임(220)이 X 방향으로 상기 플렉서블 디스플레이부(251)보다 같거나 작은 크기로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)과 상기 플렉서블 프레임(220)의 양측에 상기 힌지분절들(240)의 돌출부들(242)이 각각 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 플렉서블 프레임(220)이 X 방향으로 상기 플렉서블 디스플레이부(251)보다 조금 더 큰 것도 가능하다.

상기 플렉서블 프레임(220)의 제1플렉서블 포션(221, 이하 도 6 참조)은 플렉서블 프레임(220)의 중간 부분에 형성되어, 플렉서블 디스플레이부(251)의 굽힘부(252)를 지지한다. 리지드 포션(226, 이하 도 6 참조)은 제1바디(201)와 제2바디(202)를 덮도록 배치되어, 굽힘부(252)의 양측에서 플렉서블 디스플레이부(251)를 평평한 상태로 지지한다. 이때에, 상기 제1플렉서블 포션(221)의 양 모서리에 상기 힌지분절들(240)의 돌출부들(242)이 각각 배치될 수 있다.

도시에 의하면, 제1바디(201)에 제2바디(202)가 포개지면, 이에 따른 외력에 의해 플렉서블 디스플레이부(251)가 휘어지게 된다. 제1플렉서블 포션(221)은 제1곡률로 휘어지고, 제2플렉서블 포션(222, 이하 도 6 참조)은 제2곡률로 휘어지며, 리지드 포션(226)은 서로 마주하도록 배치된다. 이 경우에, 상기 플렉서블 프레임(220)의 양측에 힌지부(230)가 배치되므로, 제1플렉서블 포션(221)의 굽혀진 단면 형상이 상기 힌지부(230)의 회전 중심과 중첩될 수 있다. 다른 관점으로, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 굽힘부(252)의 굽혀진 단면 형상이 상기 힌지부(230)의 회전 중심과 중첩될 수 있다. 이 때에, 상기 회전 중심은 전술한 힌지부(230)의 구조에서 상기 힌지분절들(240)의 타단부 또는 돌출부(242)의 일부분이 될 수 있다.

상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩 및 언폴딩시에 길이변화가 없는 상기 복수의 힌지분절들(240)의 중립선(NL)은 상기 타단부를 따라 형성된다. 상기 상기 중립선(NL)이 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리에 위치하도록, 상기 힌지분절들(240)이 상기 타단부에서 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리에 순차적으로 결합한다. 전술한 예시를 참조하면, 상기 타단부는 구체적으로 상기 힌지분절들(240)의 돌출부(242)가 될 수 있다.

이와 같이, 상기 힌지분절들(240)의 타단부 또는 돌출부(242)의 일부분에서 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리와 결합하므로, 상기 회전 중심은 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리를 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 힌지분절들(240)과 상기 플렉서블 프레임(220)의 결합부분은 상기 플렉서블 디스플레이부(251)의 폴딩 및 언폴딩이 있어도 길이변화가 없는 중립선(NL)을 형성하게 되며, 상기 중립선(NL)이 상기 힌지분절들(240)의 회전 중심이 된다. 또한 플렉서블 프레임(220)의 상면에 플렉서블 디스플레이부(251)가 배치되므로, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 상기 힌지분절들(240)의 회전중심에 위치하게 된다.

도 9a의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 폴딩시에 서로 마주보는 상기 제1바디(201) 및 제2바디(202)의 전면에 배치되므로, 언폴딩에서 폴딩으로 상태가 전환되는 동안에 상기 힌지분절들(240)의 간격 변화는 상기 전면에서 멀어질수록 커지게 된다. 이러한 구조에 의하면, 상기 플렉서블 디스플레이부는 플렉서블 디스플레이 장치의 중립선(NL)에 위치할 수 있게 된다.

기존의 다축힌지를 도시한 도 9b와 비교하면, 힌지축을 중심으로 회전중심이 형성되는 구조에서는 플렉서블 디스플레이 장치의 중립선(NLa)이 회전축(RA)을 따라 형성된다. 따라서, 플렉서블 디스플레이부(251a)와 이격된 위치에서 중립선 형성된다. 이에 반해, 본 예시에서는 도 9a의 (b)와 같이 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리가 힌지부(230)의 회전중심이 되며, 따라서 플렉서블 디스플레이 장치의 중립선(NL)은 상기 플렉서블 프레임(220)의 모서리가 된다. 이 경우에, 상기 플렉서블 프레임(220)의 두께가 얇아, 실질적으로 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 플렉서블 디스플레이 장치의 중립선(NL)에 위치하게 된다.

이상에서는 플렉서블 프레임(220), 플레서블 디스플레이부(251) 및 힌지부(230)의 위치관계에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 플렉서블 프레임(220)이 없는 구성도 가능하다.

한편, 상기 제1 바디(201) 및 제2 바디(202) 중 어느 하나에는 상기 힌지분절들(240) 중 어느 하나에 구비되는 수용홈(244)에 수용되는 바디 돌기(245)가 형성된다. 또한, 상기 제1 바디(201) 및 제2 바디(202) 중 다른 하나에는 상기 힌지분절들(240) 중 다른 하나에 구비되는 돌기(245)가 삽입되는 바디홈이 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통하여, 상기 힌지분절들(240)이 상기 제1 바디(201) 및 제2 바디(202)의 사이에 배치될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 상기 제1바디(201)에서 상기 힌지부(230)와 가까운 단부에는 바디홈(201a)이 형성되며, 상기 힌지분절들(240) 중 최외각 힌지분절(246)의 돌기(245)가 상기 바디홈(201a)에 수용된다. 반면에, 상기 제2바디(202)에서 상기 힌지부(230)와 가까운 단부에는 바디 돌기(245)가 형성되며, 상기 바디 돌기(245)가 상기 힌지분절들(240) 중 반대측 최외각 힌지분절(247)의 수용홈(244)에 수용될 수 있다.

한편, 8와 함께 도 9a를 참조하면, 제1바디(201)와 제2바디(202)는 언폴딩 상태에서 폴딩 상태로 변화하는 제1상태보다 제2상태의 사이에서, 간격이 점차 멀어지게 된다. 이 경우에, 상기 제2상태에서는 상기 제1바디(201)와 제2바디(202)의 단부의 사이에는 사이공간이 커지게 된다. 상기 플렉서블 디스플레이부(251)가 폴딩되는 과정에서 상기 돌기(245)는 상기 수용홈(244)으로부터 벗어나는 방향으로 이동하나, 이 경우에도 상기 돌기(245)는 상기 수용홈(244)에 적어도 일부가 수용되며, 이를 통하여 상기 사이공간이 상기 힌지분절(240)에 의하여 가려질 수 있다. 따라서, 상기 구조에 의하면 별도의 가림부재가 필요하지 않으며, 플렉서블 디스플레이 장치에서 슬림하면서도 바디 사이공간을 가릴 수 있는 새로운 메커니즘을 제공한다.

이상에서는 2단 폴딩구조에 본 발명의 힌지부가 적용되는 경우에 대하여 설명하였으나, 상기 힌지부는 3단 폴딩구조로 확대적용가능하다. 이하에서는 이러한 3단 폴딩구조에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 10은 본 발명의 힌지부가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치를 다른 실시예를 설명하기 위한 개념도이고, 도 11은 도 10의 플렉서블 디스플레이 장치의 동작을 나타내는 동작도이며, 도 12는 도 10의 플렉서블 디스플레이 장치의 분해도이고, 도 13 및 도 14는 도 10의 플렉서블 디스플레이 장치의 변형예를 나타내는 분해도 및 단면도이다.

본 예시에 따른 이동 단말기는 외력에 의하여 변형이 가능하도록 이루어지는 플렉서블 디스플레이부(351)와 함께, 베이스 바디(303), 제1바디(301) 및 제2바디(302)를 구비할 수 있다.

상기 베이스 바디(303)는 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩시에 상기 플렉서블 디스플레이부에 의하여 감싸지는 바디가 될 수 있다.

상기 베이스 바디(303)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 상기 베이스 바디(303)는 프론트 케이스와 리어 케이스를 포함할 수 있다. 프론트 케이스와 리어 케이스의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 이러한 전자부품으로 특히, 배터리, 메인 회로기판, 식별 모듈, 메모리 카드, 음향 출력부, 마이크로폰 등 플렉서블하지 않은 부품들이 구비될 수 있다. 이 경우에, 상기 프론트 케이스와 리어 케이스 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다. 이러한 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

상기 베이스 바디(303)에 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 감싸는 공간을 제공하도록 상기 베이스 바디(303)의 가장자리를 따라 돌출 테두리(304)가 형성될 수 있다. 상기 돌출 테두리(304)는 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 상기 베이스 바디(303)를 감싼 상태에서 상기 플렉서블 디스플레이부(351)의 모서리를 마주보도록 형성된다.

도시에 의하면, 상기 베이스 바디(303)의 일측에 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 회전가능하게 연결된다. 상기 베이스 바디(303)의 일측의 반대측인 상기 베이스 바디(303)의 타측은 적어도 일부가 곡면으로 형성되며, 전술한 힌지부(230)의 힌지분절들(240)은 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 상기 베이스 바디(303)를 감싸는 상태에서, 상기 베이스 바디(303)의 곡면을 따라 순차적으로 배치된다. 이러한 구조에 의하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 언폴딩된 제1상태와 폴딩된 제2상태에 더하여, 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 베이스 바디(303)를 감싸면서 폴딩된 제3상태가 정의될 수 있다. 이 경우, 제2상태는 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 베이스 바디(303)를 감싸지 않은 상태이나 폴딩된 상태를 의미한다.

보다 구체적인 예로서, 하우징이 서로 회전 가능하게 연결되는 제1 및 제2 바디(301, 302)에 각각 구비될 수 있다. 상기 플렉서블 디스플레이부(351)는 상기 하우징의 일면에 결합되며, 변형 가능하게 형성된다.

상기 제1 바디(301)는 상기 플렉서블 디스플레이부(351)의 일 영역을 지지하고, 상기 제2 바디(302)는 상기 플렉서블 디스플레이부(351)의 타 영역(나머지 영역)을 지지한다. 상기 제1 및 제2 바디(301, 302) 중 적어도 일 영역에 상기 이동 단말기(300)를 구동시키기 위한 복수의 전자부품이 실장된다.

상기 제1 및 제2 바디(301, 302)는 연결되며, 상기 제1상태에서 서로 각을 이루면서 상대회전하고, 이를 통하여 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 휘어지게 되며, 제2 상태로 전환 된다. 이 경우에, 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 상기 베이스 바디(303)를 감싸면서 접히면 제3상태가 된다. 이러한 동작을 위하여 상기 제1바디(301)는 상기 베이스 바디(303)에 회전가능하게 결합된다. 예를 들어, 상기 제1바디(301)와 베이스 바디(303)의 사이에는 힌지축을 구비하는 베이스 힌지부(360)가 배치되며, 상기 힌지축을 중심으로 상기 제1바디와 베이스 바디(303)가 상대회전하게 된다. 이와 같이, 상기 제1바디(301)는 상기 베이스 바디(303)에 회전 가능하게 결합된다. 한편, 상기 제2바디(302)에는 상기 플렉서블 디스플레이부(351)를 잡아당기는 탄성력 제공부가 배치될 수 있다.

상기 제2 상태와 제3상태에서 상기 제1 및 제2 바디(301, 302)는 서로 중첩된 상태가 되며, 상기 플렉서블 디스플레이부(351)의 상기 일 영역과 상기 타 영역 사이의 공간은 곡면을 이루면서 구부러진다. 이 경우에, 상기 곡면을 이루는 부분이 굽힘부(352)가 될 수 있다. 즉, 상기 플렉서블 디스플레이부(351)에는 상기 하우징의 폴딩에 의하여 굽혀지는 굽힘부(352)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 이동 단말기에서 상기 제1 및 제2 바디(301, 302)는 힌지부(230)에 의하여 서로 회전가능하게 연결될 수 있다. 즉, 상기 힌지부(230)는 상기 제1 및 제2 바디(301, 302)를 상대회전 가능하게 연결하며, 상기 제1 및 제2 바디(301, 302)의 사이에 배치된다. 상기 플렉서블 디스플레이부(351)는 상기 제1 및 제2 바디(301, 302)의 일면에 배치되며, 상기 상대회전에 의하여 폴딩 및 언폴딩하게 된다.

이 경우에, 상기 힌지부(230)는 도 1내지 도 6을 참조하여 전술한 힌지부의 구조를 가질 수 있다. 따라서 본 예시에서는 상기 힌지분절들(240)은 상기 제1바디(301) 및 제2바디(302)를 상대회전 가능하게 연결하며, 이를 통하여 상기 제1바디(301) 및 제2바디(302)는 상기 제3상태에서 상기 베이스 바디(303)의 양면을 각각 덮게 된다. 또한, 상기 힌지분절들(240)은 제3상태에서 상기 베이스 힌지부(360)와 반대측에서 상기 베이스 바디(303)의 단부를 감싼다. 즉, 상기 베이스 힌지부(360)가 상기 베이스 바디(303)의 일단부에 배치되며, 상기 베이스 바디(303)의 타단부는 상기 힌지분절들(240)이 감쌀 수 있도록 곡면으로 형성된다. 이와 같은 구조에 의하면, 상기 플렉서블 디스플레이부(351)가 제3상태에서 상기 베이스 바디(303)를 덮으면서, 상기 베이스 바디(303)를 감싸게 되며, 3단 이너 폴딩 타입의 플렉서블 디스플레이 장치가 구현된다.

한편, 본 예시에서는 힌지분절들(340)이 외부 충격 등에 의하여 플렉서블 프레임과 분리되는 것을 방지하기 위하여, 분리 보완 구조를 가질 수 있다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 힌지분절들(340)의 베이스부(341)에는 관통홀(348)이 형성되고, 상기 관통홀(348)에 탄성부재(370)가 삽입될 수 있다.

상기 탄성부재(370)는 초탄성 와이어, 플렉시놀 근육 와이어 (Flexinol Wire), 형상기억합금 와이어 등이 될 수 있다. 상기 탄성부재(370)는 일단이 제1바디(301)에 고정되고 타단은 제2바디(302)에 고정되며, 상기 관통홀(348)을 관통하도록 배치된다. 또한, 상기 탄성부재(370)는 복수개로 이루어지며, Y방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.

이상에서는 3단 이너 폴딩 타입의 플렉서블 디스플레이 장치와, 본 발명의 예시들에 적용가능한 힌지분절들(340)의 분리 보완구조에 대하여 설명하였다. 한편, 본 발명의 힌지부는 3단 아우터 폴딩 타입의 플렉서블 디스플레이 장치에도 적용이 가능하며, 이하 이에 대하여 설명한다.

도 15은 본 발명의 힌지부가 적용된 플렉서블 디스플레이 장치를 또 다른 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.

본 예시에 따른 이동 단말기는 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 예시와 마찬가지로, 외력에 의하여 변형이 가능하도록 이루어지는 플렉서블 디스플레이부(451)와 함께, 베이스 바디(403), 제1바디(401) 및 제2바디(402)를 구비할 수 있다.

상기 베이스 바디(403)는 상기 플렉서블 디스플레이부(451)의 폴딩시에 상기 플렉서블 디스플레이부(451)에 의하여 감싸지는 바디가 될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 내용으로 갈음한다.

본 예시에서도, 상기 베이스 바디(403)의 일측에 상기 플렉서블 디스플레이부(451)가 회전가능하게 연결된다. 상기 베이스 바디(403)의 일측의 반대측인 상기 베이스 바디(403)의 타측은 적어도 일부가 곡면으로 형성되며, 전술한 힌지부(430)의 힌지분절들(440)은 상기 플렉서블 디스플레이부(451)가 상기 베이스 바디(403)를 감싸는 상태에서, 상기 베이스 바디(403)의 곡면을 따라 순차적으로 배치된다. 이러한 구조에 의하면, 전술한 예시와 마찬가지로, 플렉서블 디스플레이부(451)가 언폴딩된 제1상태와 폴딩된 제2상태에 더하여, 상기 플렉서블 디스플레이부(451)가 베이스 바디(403)를 감싸면서 폴딩된 제3상태가 정의될 수 있다. 다만, 본 예시에서는 제3상태에서 상기 플렉서블 디스플레이부(451)가 외부로 노출되도록 상기 플렉서블 디스플레이부(451)가 배치되는 제1 및 제2바디의 배면이 상기 베이스 바디(403)를 덮도록 이루어진다.

상기 이동 단말기에서 상기 제1 및 제2 바디(201, 202)는 본 발명의 힌지부(430)에 의하여 서로 회전가능하게 연결될 수 있다. 다만, 이 경우에 힌지부의 중립선은 힌지분절들(440)의 외측에 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 플렉서블 디스플레이부(451)의 폴딩 및 언폴딩시에 길이변화가 없는 상기 복수의 힌지분절들(440)의 중립선은 상기 힌지분절들(440)의 타단부를 따라 형성되며, 상기 타단부가 제3상태에서 상기 베이스 바디(403)로부터 상기 힌지분절들(240)의 일단부보다 먼쪽에 배치된다.

이 경우에, 상기 복수의 힌지분절들(440)의 일단부는 폴딩되는 경우에 거리가 서로 더 가까워지도록 변화될 수 있다. 따라서, 상기 힌지분절들(440)은 상기 제2상태나 제3상태보다 상기 제1상태에서 상기 일단부가의 거리가 더 멀어지도록 형성될 수 있다. 이러한 힌지분절들(440)의 구조에 의하면, 3단 아우터 폴딩 타입의 플렉서블 디스플레이 장치가 구현될 수 있다.

상기와 같이 설명된 플렉서블 디스플레이 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

변형가능하게 형성되는 플렉서블 디스플레이부;
상기 플렉서블 디스플레이부의 배면에 배치되어, 상기 플렉서블 디스플레이부와 함께 폴딩 및 언폴딩하는 플렉서블 프레임; 및
상기 플렉서블 프레임과 연결되는 복수의 힌지분절들을 포함하며,
상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 프레임의 모서리를 따라 순차적으로 배치되며, 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩에 의하여 일단부의 간격이 변하도록 타단부에서 상기 플렉서블 프레임과 결합되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩시에 길이변화가 없는 상기 복수의 힌지분절들의 중립선은 상기 타단부를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제2항에 있어서,
상기 중립선이 상기 플렉서블 프레임의 모서리에 위치하도록, 상기 복수의 힌지분절들은 상기 타단부에서 상기 모서리와 결합하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 힌지분절들은 각각, 베이스부와, 상기 베이스부에서 돌출되어 상기 타단부를 형성하는 돌출부를 구비하고,
상기 돌출부의 측면이 상기 플렉서블 프레임의 모서리와 결합되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제4항에 있어서,
상기 베이스부는 상기 플렉서블 프레임의 배면을 마주보도록 배치되고,
상기 돌출부는 상기 베이스부의 양측에서 상기 베이스부를 기준으로 상기 플렉서블 프레임의 배면보다 더 높도록 돌출되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제4항에 있어서,
상기 베이스부의 일측면에는 수용홈이 형성되고,
상기 베이스부의 타측면에는 상기 플렉서블 디스플레이부가 언폴딩시에 인접하는 힌지분절들의 수용홈에 수용되는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제6항에 있어서,
상기 돌기는 상기 플렉서블 디스플레이부가 폴딩되면 상기 인접하는 힌지분절들의 수용홈에서 벗어나는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 프레임은 관통홀들이 반복적으로 배치되는 플렉서블 영역을 구비하고,
상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 영역과 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 힌지분절들과 상기 플렉서블 프레임은 각각 금속 재질로 형성되며,
상기 힌지분절들과 상기 플렉서블 프레임의 사이에는 브레이징 용접제를 구비하는 접합부가 배치되는 것을 특징으로 플렉서블 디스플레이 장치.
제9항에 있어서,
상기 플렉서블 프레임은 티타늄, 스테인레스 스틸 또는 비정질 합금으로 형성되고, 상기 힌지분절들은 스테인레스 스틸로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제9항에 있어서,
상기 브레이징 용접제는 비정질 함금을 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 디스플레이부가 배치되는 제1 바디 및 제2 바디를 더 구비하고,
상기 힌지분절들은 상기 제1바디 및 제2바디를 상대회전 가능하게 연결하며, 상기 플렉서블 디스플레이부는 상기 상대회전에 의하여 폴딩 및 언폴딩하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제12항에 있어서,
상기 플렉서블 디스플레이부는 상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩시에 서로 마주보는 상기 제1바디 및 제2바디의 전면에 배치되며,
상기 힌지분절들의 간격 변화는 상기 전면에서 멀어질수록 커지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 바디 및 제2 바디 중 어느 하나에는 상기 힌지분절들 중 어느 하나에 구비되는 수용홈에 수용되는 바디 돌기가 형성되고,
상기 제1 바디 및 제2 바디 중 다른 하나에는 상기 힌지분절들 중 다른 하나에 구비되는 돌기가 삽입되는 바디홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩시에 상기 플렉서블 디스플레이부에 의하여 감싸지는 베이스 바디를 더 구비하며,
상기 베이스 바디의 일측에 상기 플렉서블 디스플레이부가 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제15항에 있어서,
상기 베이스 바디의 일측의 반대측인 상기 베이스 바디의 타측은 적어도 일부가 곡면으로 형성되며,
상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 베이스 바디를 감싸는 상태에서, 상기 베이스 바디의 곡면을 따라 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제16항에 있어서,
상기 플렉서블 디스플레이부가 배치되는 제1 바디 및 제2 바디를 더 구비하고,
상기 힌지분절들은 상기 제1바디 및 제2바디를 상대회전 가능하게 연결하며, 상기 제1 바디 및 제2 바디는 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 베이스 바디를 감싸면, 상기 베이스 바디의 양면을 각각 덮는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 힌지분절에는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 탄성부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제1 바디 및 제2 바디;
상기 제1바디 및 제2바디를 상대회전 가능하게 연결하는 힌지부;
상기 제1바디 및 제2바디의 일면에 배치되며, 상기 상대회전에 의하여 폴딩 및 언폴딩하는 플렉서블 디스플레이부; 및
상기 플렉서블 디스플레이부의 배면에 배치되어, 상기 플렉서블 디스플레이부와 함께 폴딩 및 언폴딩하는 플렉서블 프레임를 포함하고,
상기 플렉서블 디스플레이부의 폴딩 및 언폴딩에 따른 길이 변화가 없는 상기 힌지부의 중립선이 상기 플렉서블 프레임의 모서리에 형성되도록, 상기 힌지부는 단부에서 상기 플렉서블 프레임의 모서리에 순차적으로 결합하는 복수의 힌지분절들을 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.
제19항에 있어서,
상기 힌지분절들은 상기 플렉서블 프레임의 모서리에 순차적으로 브레이징 결합하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.