KR20220062682A - 디스플레이 및 터치 센서 구조체들을 갖는 전자 디바이스들 - Google Patents

디스플레이 및 터치 센서 구조체들을 갖는 전자 디바이스들 Download PDF

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Abstract

디스플레이 층들 및 터치 센서 층들은 전자 디바이스 내의 인클로저 벽들과 중첩될 수 있다. 전자 디바이스는 전면 벽 및 대향하는 배면 벽, 및 만곡 측벽들을 가질 수 있다. 전면 벽, 및 만곡 측벽들은 유리 층 또는 다른 투명 부재로 형성될 수 있다. 터치 센서 층 및 디스플레이 층은 만곡 측벽들을 갖는 유리 층 아래에서 연장될 수 있다. 터치 센서 층은 또한 대향하는 배면 벽 아래에서 연장될 수 있다. 접힘 가능 전자 디바이스는 평면 투명 벽들을 잇는 가요성 투명 벽 부분을 가질 수 있다. 컴포넌트들은 투명 평면 벽들과 불투명 벽들 사이에 개재될 수 있다. 디스플레이 및 터치 층들은 투명 벽들 및 투명 가요성 벽 부분에 의해 중첩될 수 있다. 터치 센서 구조체들은 또한 불투명 벽들에 의해 중첩될 수 있다.

Description

디스플레이 및 터치 센서 구조체들을 갖는 전자 디바이스들{ELECTRONIC DEVICES WITH DISPLAY AND TOUCH SENSOR STRUCTURES}
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참고로 병합되는, 2016년 5월 19일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/159,074호, 및 2015년 6월 5일자로 출원된 미국 가 특허 출원 제62/171,634호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 전자 디바이스들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 터치 센서들 및 디스플레이들을 갖는 전자 디바이스들에 관한 것이다.
셀룰러 전화기들, 태블릿 컴퓨터들, 시계들, 랩톱 컴퓨터들 및 다른 디바이스들과 같은 전자 디바이스들은 종종 디스플레이들을 포함한다. 터치 센서들은 사용자로부터 터치 입력을 캡처하는 능력을 디스플레이들에 제공하기 위해 사용될 수 있다.
사용자로부터 터치 입력을 수집하고 사용자를 위해 이미지들을 효율적으로 디스플레이하는 것은 도전적일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 터치 스크린 디스플레이에 터치 입력을 공급할 시, 사용자의 손은 디스플레이 상에 디스플레이되고 있는 이미지들을 차단할 수 있다. 버튼들 및 다른 입력 디바이스들은 사용자로부터 입력을 수집하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 타입의 입력 디바이스는 터치 센서만큼 편리하지 않고 다용도적이지도 않을 수 있다. 디스플레이들이 때때로 소정의 방향들로부터 보이지 않을 수 있으며, 원하는 것보다 작을 수 있다.
그러므로, 향상된 터치 센서 및 디스플레이 구조체들을 전자 디바이스들에 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
전자 디바이스는 투명 및 불투명 재료들로 형성된 벽들을 갖는 인클로저를 가질 수 있다. 디스플레이 층들은 벽들의 투명 부분들 아래에 장착될 수 있다. 터치 센서 층들은 불투명 및 투명 벽 부분들 아래에 장착될 수 있다.
전자 디바이스는 전면 벽 및 대향하는 배면 벽을 가질 수 있다. 측벽들은 전면과 배면 벽 사이에서 연장될 수 있다. 측벽들은 평평할 수 있거나, 만곡될 수 있다. 전면 벽, 및 측벽들 중 일 부분들은 유리 층 또는 다른 투명 부재로 형성될 수 있다. 터치 센서 층 및 디스플레이 층은 유리 층의 전면 및 측벽 부분들 아래에서 연장될 수 있다. 터치 센서 층은 또한 대향하는 배면 벽 아래에서 연장될 수 있다.
접힘 가능 전자 디바이스는 평면 투명 벽들을 잇는 가요성 투명 벽 부분을 가질 수 있다. 컴포넌트들은 투명 평면 벽들과 불투명 벽들 사이에 개재될 수 있다. 디스플레이 및 터치 층들은 투명 벽들 및 투명 가요성 벽 부분에 의해 중첩될 수 있다. 추가적인 터치 층들은 불투명 벽들에 의해 중첩될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른, 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 예시적인 전자 디바이스의 개략적인 다이어그램이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 수직 측벽 부분을 가진 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 전면 디바이스 표면으로부터 경사져 있는 측벽 부분을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 배면 디바이스 표면으로부터 경사져 있는 측벽 부분을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 만곡 측벽을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 예시적인 디스플레이의 평면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 예시적인 터치 센서의 평면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 불투명 벽과 같은 벽 및 벽의 내부 표면에 부착된 터치 센서를 갖는 전자 디바이스의 일 부분의 측단면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른, 터치 센서가 코팅으로서 형성되는 내부 표면을 가진 불투명 벽을 갖는 전자 디바이스의 일 부분의 측단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 터치 센서가 코팅으로서 형성되고 디스플레이 층이 접착제를 사용하여 부착되는 내부 표면을 가진 클리어 벽을 갖는 전자 디바이스의 일 부분의 측단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 터치 센서 층 및 디스플레이가 부착되는 내부 표면을 가진 클리어 벽을 갖는 전자 디바이스의 일 부분의 측단면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 디스플레이 및 터치 센서 구조체들이 제공될 수 있는 타입의 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 15, 도 16, 및 도 17은 일 실시예에 따른, 터치 센서 및 디스플레이 구조체들을 갖는 예시적인 전자 디바이스들의 측단면도들이다.
도 18은 일 실시예에 따른, 디스플레이 및 터치 센서 구조체들이 제공될 수 있는 타입의 예시적인 접힘 전자 디바이스의 사시도이다.
도 19는 일 실시예에 따른, 펼침 구성으로 된, 도 18의 전자 디바이스의 사시도이다.
도 20은 일 실시예에 따른, 접힘 구성으로 된, 도 18 및 도 19에 도시된 타입의 예시적인 디바이스의 측단면도이다.
도 21은 일 실시예에 따른, 터치 센서들 및 디스플레이 구조체들을 갖는 전자 디바이스들을 제조하는데 사용될 수 있는 예시적인 장비의 다이어그램이다.
도 22는 일 실시예에 따른, 디스플레이 및/또는 터치 센서에 대한 가요성 구조체들이 인클로저 벽의 평면 및 만곡 내부 표면들에 대해 적층되고 있는 제조 동작들 동안 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 23 및 도 24는 일 실시예에 따른, 디스플레이 및/또는 터치 센서에 대한 구조체들이 인클로저 벽의 평면 및 만곡 내부 표면들 상에 침착 및 패턴화되고 있는 제조 동작들 동안 예시적인 전자 디바이스의 측단면도들이다.
도 25 및 도 26은 일 실시예에 따른, 디스플레이 및/또는 터치 센서에 대한 구조체들이 평면 구성으로 제조되고 이어서 만곡 단부 부분들을 갖는 벽을 형성하기 위해 굽혀지고 있는 제조 동작들 동안 예시적인 전자 디바이스의 측단면도들이다.
도 27은 일 실시예에 따른, 2 개 각자의 굽힘 축들을 따라 디바이스가 접히는 것을 허용하기 위해 2 개의 가요성 부분들을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 28은 일 실시예에 따른, 3 개 이상 각자의 굽힘 축들을 따라 디바이스가 접히는 것을 허용하기 위해 3 개 이상의 가요성 부분들을 갖는 예시적인 전자 디바이스의 측단면도이다.
도 29는 일 실시예에 따른, 힌지를 형성하는 재료의 가요성 층들을 가진 가요성 전자 디바이스 힌지 영역의 측단면도이다.
도 30은 일 실시예에 따른, 가요성 아코디언 구조체를 가진 가요성 전자 디바이스 힌지 영역의 측단면도이다.
도 31은 일 실시예에 따른, 힌지를 형성하기 위해 핀과 같은 피벗 구조체 주위로 서로에 대해 회전하는 결합형(mating) 구조적 부재들을 가진 가요성 전자 디바이스 힌지 영역의 측단면도이다.
전자 디바이스에는 입력을 수집하고 사용자에게 출력을 제공하는 입출력 디바이스들이 제공될 수 있다. 입출력 디바이스들은 터치 센서 구조체들을 포함할 수 있다. 전자 디바이스는 인클로저의 벽들 내에 에워싸인 제어 회로들, 배터리들 및 다른 컴포넌트들을 가질 수 있다. 벽들은 불투명 부분들 및 투명 부분들을 가질 수 있다. 불투명 부분들은 불투명 플라스틱, 금속, 섬유-복합 재료들 및 섬유들, 세라믹, 및 다른 불투명 재료들을 갖는 다른 재료들의 층들을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 불투명 층들로 코팅된 투명 재료(예컨대, 클리어 유리, 클리어 플라스틱, 사파이어, 또는 불투명 마스킹 층으로 내부 표면 상에 코팅된 다른 투명 재료)를 포함할 수 있다. 투명 벽 부분들은 클리어 유리, 클리어 플라스틱, 사파이어, 또는 다른 투명 재료들로 형성될 수 있다.
디스플레이 구조체들은 투명 부분들 뒤에 장착될 수 있으며, 사용자를 위해 이미지들을 디스플레이할 수 있다. 이미지들은 비디오, 그래픽들, 텍스트, 가상 버튼들 및 다른 시각적 콘텐트를 포함할 수 있다. 터치 센서 구조체들은 투명 부분들 뒤에 그리고 불투명 부분들 뒤에 장착될 수 있다. 터치 센서 구조체들은 디스플레이 구조체들과 중첩하는 부분들을 가지고, 이로 인해 디바이스 상에 터치 스크린 디스플레이 영역을 형성할 수 있다. 터치 센서 구조체들은 또한 디스플레이 구조체들과 중첩하지 않고, 그러므로 오직 터치 센서 입력들로만 작용하는 부분들을 가질 수 있다.
터치 센서 구조체들 및 디스플레이 구조체들은 재료의 박층들로 형성될 수 있으며, 그러므로 때때로 터치 센서 층들 및 디스플레이 층들로 지칭될 수 있다. 터치 센서 및 디스플레이 층들은 유리 층들 및 강성 인쇄 회로 보드 층들과 같은 강성 기판들 상에 형성될 수 있고/있거나, 가요성 기판들(예컨대, 폴리이미드의 가요성 층들 또는 다른 가요성 폴리머 재료의 시트들과 같은 가요성 인쇄 회로 재료) 상에 형성될 수 있다. 일부 구성들에서, 터치 센서 구조체들 및 디스플레이 구조체들은 인클로저 벽의 표면 상에 코팅 층들로 형성될 수 있다. 이들 접근법들의 조합들은 또한 원하는 경우 사용될 수 있다.
터치 센서 구조체들 및 디스플레이 구조체들이 제공될 수 있는 타입의 예시적인 전자 디바이스의 사시도가 도 1에 도시된다. 전자 디바이스(10)는, 랩톱 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 디바이스, 내장형 컴퓨터를 포함하는 컴퓨터 모니터, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어, 또는 다른 핸드헬드 또는 휴대용 전자 디바이스, 손목-시계 디바이스(예컨대, 손목 스트랩을 갖는 시계)와 같은 보다 작은 디바이스, 펜던트(pendant) 디바이스, 헤드폰 또는 이어피스(earpiece) 디바이스, 안경 또는 사용자의 머리에 착용되는 다른 장비 내에 내장된 디바이스, 또는 다른 착용형 또는 소형 디바이스, 텔레비전, 내장형 컴퓨터를 포함하지 않는 컴퓨터 디스플레이, 게이밍 디바이스, 내비게이션 디바이스, 디스플레이를 갖는 전자 장비가 키오스크(kiosk) 또는 자동차에 장착되는 시스템과 같은 내장형 시스템, 이들 디바이스들 중 2 개 이상의 기능을 구현하는 장비, 또는 다른 전자 장비일 수 있다. 도 1의 예시적인 구성에서, 디바이스(10)는 셀룰러 전화기, 미디어 플레이어, 태블릿 컴퓨터, 손목 디바이스, 또는 다른 휴대용 컴퓨팅 디바이스와 같은 휴대용 디바이스이다. 원하는 경우, 디바이스(10)를 위한 다른 구성들이 사용될 수 있다. 도 1의 예는 단지 예시적인 것에 불과하다.
도 1의 예에서, 디바이스(10)는 디스플레이(14)와 같은 디스플레이를 포함한다. 디바이스(10)의 컴포넌트들은 인클로저 벽들(12) 내에 장착될 수 있다. 예시적인 전면부(front face) 벽(12-6)과 같은 인클로저 벽들(12) 중 일부는 클리어 유리, 클리어 플라스틱(예컨대, 실리콘 질화물, 금속 질화물, 티타늄 질화물, 실리콘 산화물, 금속 산화물, 다이아몬드형 코팅 재료, 또는 내마모성을 갖는 다른 재료로 형성된 무기 스크래치방지 층과 같은 클리어 경질 코팅을 갖는 강성 및/또는 가요성 플라스틱), 사파이어, 또는 다른 투명 재료로 형성될 수 있으며, 그러므로 디스플레이 층들을 위한 커버들로서 작용할 수 있다. 이러한 정황에서, 벽들은 때때로 디스플레이 커버 층들(즉, 벽(12-6)은, 이미지들을 디스플레이하고 디스플레이(14)로서 작용하는 디스플레이 층을 커버할 수 있음)로 지칭될 수 있다. 인클로저 벽들(12) 중 다른 부분들은 불투명 플라스틱(예컨대, 경질 코팅 층으로 커버된 가요성 및/또는 강성 플라스틱), 금속, 또는 불투명 마스킹 재료(예컨대, 흑색 잉크의 내부 층)로 코팅된 클리어 재료로 형성될 수 있다. 디바이스(10)에 대한 인클로저의 불투명 벽 부분들은 때때로 하우징 구조체들로 지칭될 수 있다.
디바이스(10)의 디스플레이 층들은 디바이스(10)의 전면 벽(12-6)에 국한될 필요는 없다. 도 1의 예시적인 구성에서, 디바이스(10)는 6 개의 측면들: 우 측벽(12-1), 좌 측벽(12-2), 상부 측벽(12-3), 하부 측벽(12-2), 배면 벽(12-5) 및 전면 벽(12-6)을 가진다. 디바이스(10) 내의 디스플레이 층들 및 터치 센서 층들은 이들 표면들 중 일부 또는 전부를 커버할 수 있다. 하나의 예로서, 터치 센서 층들은 디바이스(10)의 모든 표면들을 커버할 수 있으며, 디바이스(10)의 디스플레이 구조체들은 전면 벽(12-6)의 중앙("활성 영역") 부분(AA)에 국한될 수 있다. 또 다른 예로서, 디바이스(10)용 디스플레이는 전면 벽(12-6) 상의 일 부분(AA)을 커버할 수 있으며, 디바이스(10)용 터치 센서들은 일 부분(AA)을 포함한 전면 벽(12-6)을 커버할 수 있고, 전면부(12-6)의 상단부 및 하단부들에서 불투명("비활성 영역") 부분들(IA)을 커버할 수 있다. 여전히, 또 다른 예는 (예컨대, 활성 영역(AA), 측벽들(12-1 및 12-2)의 해당 부분들, 및 후면부(rear face)(12-5)의 중앙 중 일부 또는 모두를 포함한 디바이스(10)의 중앙에서 스트립을 커버하기 위해) 디바이스(10) 중 일부 또는 모두 주위에서 디스플레이를 랩핑하는 것을 수반한다. 이러한 타입의 배치에서, 터치 센서들은 적어도 디스플레이 구조체들로 커버된 영역들에 형성될 수 있으며, 옵션으로 디바이스(10)의 다른 부분들(예컨대, 단부들(12-2 및 12-1), 전면부(12-6) 상의 비활성 영역들(IA), 기타 등등)을 커버할 수 있다.
개구들은 인클로저(12)의 벽들에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 개구(16)와 같은 개구들은 버튼을 수용하기 위해 형성될 수 있고, 개구(18)와 같은 개구들은 스피커 포트를 수용하기 위해 형성될 수 있고, 하부 측벽(12-2)에서의 개구(22)와 같은 개구들은 커넥터 포트를 수용하기 위해 형성될 수 있으며, 개구들(20 및 24)과 같은 인접한 개구들은 (예들로서) 스피커 및 마이크로폰 포트들 각자를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
도 2는 디바이스(10)의 개략적인 다이어그램이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 제어 회로부(30)를 가질 수 있다. 제어 회로부(30)는 디바이스(10)의 동작을 지원하기 위한 저장 및 프로세싱 회로부를 포함할 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로부는 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 비휘발성 메모리(예컨대, 플래시 메모리, 또는 솔리드 스테이트 드라이브를 형성하도록 구성된 다른 전기적 프로그래밍가능 판독 전용 메모리), 휘발성 메모리(예컨대, 정적 또는 동적 랜덤 액세스 메모리), 기타 등등과 같은 저장 장치를 포함할 수 있다. 제어 회로부(30) 내의 프로세싱 회로부는 디바이스(10)의 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 프로세싱 회로부는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 디지털 신호 프로세서들, 기저대역 프로세서들, 전력 관리 유닛들, 오디오 칩들, 응용 주문형 집적 회로들, 기타 등등에 기반할 수 있다.
입출력 디바이스들(34)과 같은 디바이스(10)의 입출력 회로부는 데이터가 디바이스(10)에 공급되는 것을 허용하기 위해, 그리고 데이터가 디바이스(10)로부터 외부 디바이스들로 제공되는 것을 허용하기 위해 사용될 수 있다. 입출력 디바이스들(34)은 버튼들, 조이스틱들, 스크롤 휠들, 터치 패드들, 키패드들, 키보드들, 마이크로폰들, 스피커들, 톤 발생기들, 진동기들, 카메라들, 센서들(예컨대, 주변 광 센서들, 근접 센서들, 자기 센서들, 힘 센서들, 터치 센서들(32)과 같은 터치 센서들, 가속도계들, 및 다른 센서들), 발광 다이오드들 및 다른 상태 표시자들, 데이터 포트들, 디스플레이(14)와 같은 디스플레이들, 기타 등등을 포함할 수 있다. 사용자는 입출력 디바이스들(34)을 통해 커맨드들을 공급함으로써 디바이스(10)의 동작을 제어할 수 있으며, 입출력 디바이스들(34)의 출력 리소스들을 사용하여 디바이스(10)로부터 상태 정보 및 다른 출력을 수신할 수 있다.
터치 센서들(32)은 임의의 적합한 터치 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 일 예로서, 터치 센서들(32)은 용량성 터치 센서 전극들의 하나 이상의 패턴화된 층들로 형성될 수 있다. 다른 타입들의 터치 센서는 원하는 경우 디바이스(10)에서 사용될 수 있다(예컨대, 터치 센서들은 저항성 터치 센서 컴포넌트들, 음향성 터치 센서 컴포넌트들, 힘-기반 터치 센서 컴포넌트들, 광-기반 터치 센서 컴포넌트들, 기타 등등과 같은 터치 센서 컴포넌트들을 가짐). 터치 센서 구조체들은 투명할 수 있고/있거나, 불투명할 수 있다. 예를 들어, 투명한 터치 센서들은 인듐 주석 산화물 전극들 또는 다른 투명 전도성 전극 구조체들의 어레이로 형성된 용량성 터치 스크린 전극들과 같은 투명 터치 센서 구조체들을 가질 수 있다. 원하는 경우, 투명 터치 센서 구조체들은 눈에 보이지 않기에 충분히 작은 박형 금속 라인들(예컨대, 나노구조체들)을 가질 수 있다. 불투명 용량성 터치 센서들은 금속 용량성 터치 센서 전극들과 같은 불투명 용량성 터치 센서 전극들로 형성될 수 있다.
디바이스(10) 내의 디스플레이(들)(14)에 대한 각각의 디스플레이 층은 액정 디스플레이(LCD) 컴포넌트들로 형성된 픽셀들의 어레이, 전기 영동 픽셀들의 어레이, 플라즈마 픽셀들의 어레이, 유기 발광 다이오드 픽셀들의 어레이, 개별 발광 다이오드들의 어레이, 전기습윤 픽셀들의 어레이, 또는 다른 디스플레이 기술들을 기반으로 한 픽셀들을 포함할 수 있다.
제어 회로부(30)는 디바이스(10) 상에서 운영 체제 코드 및 애플리케이션들과 같은 소프트웨어를 실행하기 위해 사용될 수 있다. 디바이스(10)의 동작 동안, 제어 회로부(30) 상에서 실행되는 소프트웨어는 사용자로부터 터치 센서 입력을 수집하기 위해, 디바이스들(34) 내의 터치 센서들(32)을 사용할 수 있다. 사용자는 예를 들어, 하나 이상의 손가락들 및/또는 다른 외부 물체들(예컨대, 스타일러스, 기타 등등)을 사용하여 터치 입력을 공급할 수 있다. 터치 입력은 터치 센서 구조체들(32)(예컨대, 벽들(12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 및/또는 12-6))을 포함한 디바이스(10)의 표면들 중 임의의 것에 공급될 수 있다. 터치 입력은 멀티-터치 제스처들 및 다른 제스처들(예컨대, 스와이프들(swipes), 핑거 핀치들(finger pinches), 탭들, 기타 등등)을 포함할 수 있다. 게이밍 애플리케이션들 및 다른 애플리케이션들에서, 터치 입력을 수집하기 위해 디바이스(10)의 배면 표면 상에 터치 센서를 사용하면서, 디바이스(10)의 대향하는 전면 표면 상의 디스플레이 상에 연관된 시각적 정보를 디스플레이하는 것이 바람직할 수 있다. 사용자가 디바이스(10)의 상단부 및 하단부 들에(예컨대, 비활성 영역들(IA)에서) 터치 입력을 공급하면서, 도 1의 활성 영역(AA)에서 이미지들을 보기 위해 디바이스(10)를 가로 방향(landscape) 구성으로 유지하는 구성들 또한 사용될 수 있다. 디바이스(10)에서 측벽들 상의 터치 입력은 카메라에 대한 제어(예컨대, 가상 셔터 버튼 입력)로서 사용될 수 있고, 다른 가상 버튼 시나리오들에서의 입력으로서 사용될 수 있고, 다른 디바이스 동작들(예컨대, 화면 밝기, 색상 설정들, 콘트라스트 설정들, 기타 등등)을 제어하는 볼륨 슬라이더 버튼 또는 슬라이더 버튼을 구현하는데 사용될 수 있다.
터치 센서 및 디스플레이 구조체들을 갖는 예시적인 디바이스의 측단면도가 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 대향하는 전면 벽(12-6) 및 배면 벽(12-5)과 같은 벽들, 및 좌 측벽(12-4) 및 우 측벽(12-1)과 같은 벽들을 가질 수 있다. 배터리들, 집적 회로들, 및 다른 전기 컴포넌트들(50)(예컨대, 제어 회로부(30) 및 입출력 디바이스들(34) 참조)은 벽들(12)로 형성된 디바이스 인클로저 내에 에워싸일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 컴포넌트들(50)은 기판(48)과 같은 하나 이상의 기판들 상에 장착될 수 있다. 기판(48)과 같은 기판들은 인쇄 회로들(예컨대, 섬유유리-충전 에폭시와 같은 강성 인쇄 회로 보드 재료로 형성된 강성 인쇄 회로 보드들, 및 폴리이미드와 같은 폴리머의 가요성 층들 또는 폴리머의 다른 가요성 시트들로 형성된 가요성 인쇄 회로들), 몰딩 플라스틱, 유리, 세라믹, 및 다른 유전체 기판 재료들을 포함할 수 있다.
디바이스(10)의 벽들(12) 중 일 부분들은 투명할 수 있다. 도 3의 예시적인 구성에서, 예를 들어, 전면 벽(12-6)은 유리와 같은 투명 재료로 형성된다(즉, 도 3 예에서의 벽(12-6)은 평면 디스플레이 커버 층을 형성할 수 있음). 디스플레이 층(46)(예컨대, 액정 디스플레이 층, 유기 발광 다이오드 디스플레이 층, 또는 디스플레이(14)에 대한 임의의 다른 디스플레이 층)은 이미지들을 형성할 수 있다(즉, 디스플레이 층(46)은 디스플레이(14)를 형성하기 위해 픽셀들의 어레이를 포함할 수 있음). 에지 부분들(IA)은 블랙 마스킹 층(BM)으로 코팅된 내부 표면을 가지고, 이로 인해, 벽(12-6)의 이들 부분들은 불투명하게 될 수 있다. 터치 센서 회로부(32)는 활성 영역(AA)에, 그리고 비활성 영역들(IA)에 형성될 수 있다. 이는 사용자가 디스플레이 층(46)을 차단함 없이, 영역들(IA)에 터치 입력을 공급하는 것(예컨대, 도 3의 손가락(52)과 같은 사용자의 엄지 손가락들, 다른 손가락들 및/또는 다른 외부 물체들을 사용함)을 허용한다. 디바이스(10)의 인클로저의 다른 부분들은 불투명할 수 있다. 예를 들어, 벽들(12-4 및 12-1), 및 상단 및 하단 벽들(12-2 및 12-3)과 같은 디바이스(10)의 측벽들(도 1)은 불투명 재료로 형성될 수 있으며, 배면 벽(12-5)은 불투명 재료로 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 센서 층(32)은 이들 불투명 벽들 중 일부 또는 모두의 내부 표면들 상에 형성되어, 터치 입력 능력들을 디바이스(10)의 이들 부분들의 외부 표면들에 제공할 수 있다.
도 3의 예시적인 예에서, 디바이스(10)용 인클로저 측벽들은 평평하고 수직으로 배향된다. 디바이스(10)가 상이한 예시적인 측벽 프로파일들을 가지는 시나리오들에서 디바이스(10)의 에지 부분의 측단면도들은 도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된다. 도 4에서, 측벽(12-4)은 수직 형상을 가지며, 상단 벽(12-6) 및 배면 벽(12-5)의 평면들에 직각을 이뤄 진행한다. 상단 벽(12-6) 및 배면 벽(12-5)은 평면일 수 있거나, 볼록 및/또는 오목 형상들을 가질 수 있다. 도 5의 예는 측벽(12-4)이 전면 벽(12-6)으로부터 어떻게 경사질 수 있는지를 도시한다. 도 6의 예는 측벽(12-4)이 배면 벽(12-5)으로부터 어떻게 경사질 수 있는지를 도시한다. 또 다른 예시적인 구성은 도 7에 도시된다. 도 7의 배치로, 측벽(12-4)은 만곡 형상을 가진다. 디바이스(10)에서 만곡 벽의 프로파일은 반원형일 수 있거나, 하나 이상의 만곡 부분들에 의해 이어진 하나 이상의 평평한 섹션들을 가질 수 있거나, 반-타원형 형상을 가질 수 있거나, 또는 임의의 다른 만곡 및/또는 직선 벽 프로파일을 가질 수 있다. 도 7의 배치는 예로서 도시된다. 도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 타입들의 측벽 프로파일들은 디바이스(10)의 1 개, 2 개 또는 3 개 이상의 주변 에지들 상에서 사용될 수 있다.
디스플레이(14)와 같은 디바이스(10) 내의 디스플레이들에 대한 예시적인 디스플레이 층이 도 8에 도시된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 디스플레이 층(46)은 픽셀 어레이(44)와 같은 픽셀들(66)의 어레이를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(44)는 디스플레이 드라이버 회로부에 의해 만들어진 제어 신호들을 사용하여 제어될 수 있다. 디스플레이 드라이버 회로부는 하나 이상의 집적 회로들(IC들) 및/또는 박막 트랜지스터들 또는 다른 회로부를 사용하여 구현될 수 있다. 디스플레이 드라이버 회로부는 예를 들어, 경로(62) 및 게이트 드라이버 회로부(64)를 통해 제어 회로부(30)로부터 이미지 데이터를 수신하는 디스플레이 드라이버 회로부(60)를 포함할 수 있다. 디스플레이 드라이버 회로부는 이미지 데이터를, 픽셀 어레이(44)의 픽셀들(66)을 제어하는 신호들로 변환할 수 있다.
픽셀 어레이(44)는 픽셀들(66)의 행들 및 열들을 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(44)의 회로부(즉, 픽셀들(66)에 대한 픽셀 회로들의 행들 및 열들)는 데이터 라인들(D) 상의 데이터 라인 신호들 및 게이트 라인들(G) 상의 게이트 라인 신호들과 같은 신호들을 사용하여 제어될 수 있다. 데이터 라인들(D) 및 게이트 라인들(G)은 직교한다. 예를 들어, 데이터 라인들(D)은 수직으로 연장될 수 있으며, 게이트 라인들(G)은 (즉, 데이터 라인들(D)에 직각을 이뤄) 수평으로 연장될 수 있다.
픽셀 어레이(44) 내의 픽셀들(66)은 (액정 디스플레이 내의) 액정 층에 걸쳐 전계들을 만들어 내거나, (유기 발광 다이오드 디스플레이 또는 발광 다이오드들로 형성된 픽셀들을 갖는 다른 디스플레이 내의) 발광 다이오드들에 제어 신호들을 인가하거나, 또는 다른 픽셀 제어 신호들(예컨대, 다른 타입들의 디스플레이들 내의 픽셀들용 제어 신호들)을 만들어내기 위해, 박막 트랜지스터 회로부(예컨대, 폴리실리콘 트랜지스터 회로부, 비정질 실리콘 트랜지스터 회로부, 인듐 갈륨 아연 산화물 트랜지스터 회로부와 같은 반도체-산화물 트랜지스터 회로부, 다른 실리콘 또는 반도체-산화물 트랜지스터 회로부, 기타 등등) 및 연관된 구조체들을 포함할 수 있다. 픽셀들(66)을 형성하는데 사용되는 박막 트랜지스터 구조체들은 가요성 폴리머 층, 유리 층과 같은 박막 트랜지스터 기판, 또는 다른 기판(들)(68) 상에 위치될 수 있다.
게이트 드라이버 회로부(64)는 게이트 라인들(G) 상에 게이트 신호들을 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 게이트 드라이버 회로부는 박막 트랜지스터 층 상에 박막 트랜지스터들로 형성될 수 있거나, 별개의 집적 회로들에서 구현될 수 있다. 픽셀 어레이(44) 내의 데이터 라인들(D) 상의 데이터 라인 신호들은 아날로그 이미지 데이터(예컨대, 픽셀 밝기 레벨들을 나타내는 크기를 갖는 전압들)를 전달한다. 디스플레이 층(46) 상에 이미지들을 디스플레이하는 프로세스 동안, 디스플레이 드라이버 집적 회로 또는 다른 회로부(60)는 경로(62)를 통해 제어 회로부(30)로부터 디지털 데이터를 수신할 수 있으며, 대응하는 아날로그 데이터 신호들을 만들어 낼 수 있다. 아날로그 데이터 신호들은 역다중화되고 데이터 라인들(D)에 제공될 수 있다. 원하는 경우, 다른 타입들의 제어 기법들은 디스플레이 층(46)의 어레이(44) 내의 픽셀들(66)에 대해 사용될 수 있다. 도 8의 배치는 단지 예시적인 것에 불과하다.
도 9는 디바이스(10)에 대한 예시적인 터치 센서의 다이어그램이다. 디바이스(10)에 대한 터치 센서 층들은 임의의 적합한 터치 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 도 9의 예로, 터치 센서 층(32)은 용량성 터치 센서 전극들(70 및 72)을 가진 용량성 터치 센서 층이다. 터치 센서 제어기(74)는 드라이브 신호들을 터치 센서 전극들에 공급하면서, 전극들로부터 해당 감지 신호들을 수집하고, 이로 인해 전극들 내에서 사용자의 터치의 위치를 결정할 수 있다. 전극들(70 및 72)은 (예컨대, 층(32)이 투명하게 되도록 요구되는 구성들에서) 인듐 주석 산화물 또는 보이지 않는 박형 전도성 라인들과 같은 투명 전도성 재료로, 또는 (예컨대, 층(32)이 투명할 필요가 없는 구성들에서) 금속과 같은 불투명 재료들로 형성될 수 있다. 전극들(70 및 72)은 가요성 인쇄 회로의 대향하는 측면들 상에 형성될 수 있거나, 벽들(12) 또는 디바이스(10)의 다른 부분들 상에 형성된 터치 센서 코팅 내의 다수의 층들로 형성될 수 있거나, 단일-측면 전극 패턴들을 사용하여 형성될 수 있거나, 이중-측면 전극 패턴들을 사용하여 형성될 수 있거나, (예컨대, 디스플레이 구조체들 중 일부 및 터치 센서 구조체들 중 일부가 공유되고, 단일화 터치 및 디스플레이 층을 형성하는 배치로) 픽셀들(66)과 동일한 기판 상에 형성될 수 있거나, 정사각형들, 다이아몬드들, 또는 다른 용량성 전극 형상들의 패턴들을 사용하여 형성될 수 있거나, 또는 임의의 다른 적합한 터치 센서 구성을 사용하여 형성될 수 있다. 직각의 터치 센서 용량성 전극 스트립들의 세트들이 그리드로 배치되는 도 9의 구성은 단지 예시적인 것에 불과하다.
도 10, 도 11, 도 12, 및 도 13은 상이한 예시적인 구성들을 사용하여, 디스플레이 층들 및/또는 터치 센서 층들로 커버되는 디바이스(10)용 인클로저 벽(12)의 일 부분의 측단면도들이다.
도 10의 배치에서, 벽(12)은 불투명하며, 터치 센서 층(32)은 접착제 층(80)을 사용하여 벽(12)에 부착된다. 층(32)은 예를 들어, 금속 용량성 터치 센서 전극들(예컨대, 와이어들, 금속 스트립들, 금속 패드들, 기타 등등)을 사용하여 가요성 인쇄 회로 기판 상에 형성된 가요성 터치 센서 패널일 수 있다.
도 11의 배치에서, 벽(12)은 불투명하다. 터치 센서 층(32)은 터치 센서 구조체들을 침착 및 패턴화시킴으로써 벽(12)의 내부 표면 상의 코팅으로서 제조된다. 일 예로서, 전극들(70)은 벽(12)의 내부 표면 상의 코팅 층으로서 침착되며, 포토리소그래피, 레이저 에칭, 기타 등등을 사용하여 패턴화될 수 있다. 섀도 마스크 패턴화는 또한 원하는 경우 사용될 수 있다. 유전체 층(82)(예컨대, 폴리머 또는 무기 유전체 층)은 이어서 전극들(70) 위에 침착될 수 있다. 전극들(72)은 터치 센서 층(32)을 형성하기 위해 유전체 층(82) 상에 침착 및 패턴화될 수 있다.
디스플레이 출력이 요구되는 디바이스(10)의 일 부분들에서, 벽(12)은 투명할 수 있다. 투명한 벽(12)의 예시적인 부분은 도 12에 도시된다. 도 12의 배치에서, 터치 센서 층(32)은 (예컨대, 전극들(70), 유전체 코팅(82), 및 전극들(72)을 침착시킴으로써) 투명 벽(12)의 내부 표면 상의 코팅으로서 형성된다. 디스플레이 층(46)(예컨대, 강성 기판 또는 가요성 폴리머 기판으로 형성된 디스플레이)은 접착제(86)와 같은 클리어 접착제의 층을 사용하여 터치 센서 층(32) 위에서 투명 벽(12)의 내부 표면에 부착될 수 있다. 원하는 경우, 디스플레이 층은 터치 센서 층(32) 상의 코팅으로서 침착 및 패턴화될 수 있고/있거나, 디스플레이 층 구조체들 및 터치 센서 구조체들은 단일화 층으로서 형성되며, 벽(12) 상에 코팅으로서 침착되거나, 접착제로 벽(12)에 부착될 수 있다.
원하는 경우, 터치 센서 층 및 디스플레이 층 둘 모두는 접착제 층들을 사용하여 벽(12)의 투명 부분 내부에 부착되는 가요성 기판들 또는 다른 적합한 기판들 상에 제공될 수 있다. 이러한 타입의 배치는 도 13에 도시된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 접착제 층(80)은 터치 센서 층(32)(예컨대, 가요성 폴리머 기판 상의 용량성 터치 센서 전극들로 형성된 가요성 인쇄 회로 터치 센서)을 투명 벽(12)에 부착하기 위해 사용될 수 있으며, 접착제 층(86)은 디스플레이 층(46)(예컨대, 가요성 디스플레이, 이를테면 유기 발광 다이오드 디스플레이, 전기 영동 디스플레이, 또는 픽셀들(66)의 어레이를 갖는 다른 적합한 디스플레이)을 터치 센서 층(32)에 부착하기 위해 사용될 수 있다. 접착제 층들(80 및 86)은 투명 벽(12)을 통해 디바이스(10)의 외부로부터 볼 수 있는 이미지들을 픽셀들(66)이 만들어 내는 것을 허용하기 위해 투명할 수 있다.
도 10, 도 11, 도 12, 및 도 13에 관련되어 기술된, 벽(12)의 불투명 및 투명 부분들 아래에서 터치 및 디스플레이 층들을 디바이스(10) 내로 통합시킨 구성들은 단지 예시적인 것에 불과하다. 다른 타입들의 디스플레이 및 터치 층 구성이 원하는 경우 사용될 수 있다(예컨대, 단일 기판이 터치 및 디스플레이 회로부 둘 다를 지지하기 위해 사용되는 배치들, 기타 등등). 게다가, 일부 상황들에서, 디스플레이 층(46)은 단지 터치 센서 층(32)의 일 부분과 중첩될 수 있다(예컨대, 층(32)은 디스플레이 층(46) 아래로부터 연장되어 디스플레이 층(46)에 의해 커버되지 않은 부분들을 가질 수 있음). 디스플레이 층(46)은 또한 터치 센서 층(32)의 임의의 부분과 중첩되지 않은 부분들을 가질 수 있다.
디바이스(10)의 벽들 중 일부가 만곡된 디바이스(10)에 대한 구성들에서, 가요성 터치 및/또는 디스플레이 층들에는 (예컨대, 가요성 디스플레이 및/또는 터치 센서 층들, 기타 등등을 굽힘으로써) 해당 만곡 형상들이 제공될 수 있다. 일 예로서, 도 14에 도시된 디바이스(10)의 배치를 고려한다. 도 14의 예에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 6 개의 인클로저 벽들: 대향하는 좌 및 우 측벽들(12-4 및 12-1), 대향하는 상부 및 하부 측벽들(12-3 및 12-2), 및 대향하는 전면 및 배면 측벽들(12-6 및 12-5)을 가질 수 있다. 비활성 영역들(IA)은 인클로저(12)의 상부 및 하부 단부들 중 일부 또는 모두 주위에서 스트립들로서 연장될 수 있다. 디스플레이(14)는 적어도 전면 벽(12-6)의 중앙 부분 위에서 연장되는 활성 영역(AA)에 형성될 수 있다. 디스플레이(14)용 디스플레이 층(들)(46)은 옵션으로 벽들(12-4 및 12-6) 중 일부 또는 모두를 커버할 수 있고/있거나, 배면 벽(12-5) 중 일부 또는 모두를 커버할 수 있다. 터치 센서 층(들)(32)은 활성 영역(AA)에서 전면 벽(12-6)을 커버할 수 있고, 옵션으로 비활성 영역들(IA)에서, 측벽들(12-4 및 12-6) 중 일부 또는 모두를 커버할 수 있고, 배면 벽(12-5) 중 일부 또는 모두를 커버할 수 있으며, 상단 및 하단 측벽들(12-2 및 12-3) 중 일부 또는 모두를 커버할 수 있다. 원하는 경우, 디스플레이 층들(46)은 또한 상단 및 하단 측벽들(12-2, 12-3), 배면 벽(12-5), 기타 등등과 같은 디바이스(10)의 일 부분들을 커버할 수 있다.
도 14의 예시적인 구성에서, 디스플레이 및/또는 터치 층들은 만곡 측벽들(12-4 및 12-1)의 만곡 프로파일들과 매칭하는 만곡 형상들을 가질 수 있다. 도 15, 도 16, 및 도 17은 라인(400)을 따라 취해 방향(402)으로 본 도 14의 디바이스(10)와 같은 디바이스의 측단면도들이다.
도 15의 예시적인 디바이스(10)는 터치 센서 층(32-2)과 같은 하방 대면 평면 터치 센서를 가지며, 터치 센서 층(32-1)과 같은 만곡 측벽 부분들을 갖는 상방 대면 터치 센서 층을 갖는다. 전면 벽(12-6) 및 측벽들(12-4 및 12-1)은 투명할 수 있으며, 원하는 경우, 평면 중앙 부분(벽(12-6)을 형성함) 및 만곡 에지 부분들(만곡 측벽들(12-4 및 12-1)을 형성함)과의 일체형 부재(예컨대, 단일화 유리 층, 기타 등등)로 형성될 수 있다. 디스플레이 층(46)은, 투명 전면 평면 벽(12-6) 아래에서 연장된 평면 부분, 및 투명 만곡 측벽들(12-4 및 12-1) 아래에서 연장된 일체형 만곡 에지 부분들을 가질 수 있다. 터치 센서 층(32-1)은 디스플레이 층(46)으로부터의 이미지들이 벽들(12-1, 12-4, 및 12-6)을 통해 보이는 것을 허용하기 위해 투명하다. 터치 센서(32-2)는 배면 벽(12-5)에 의해 중첩될 수 있으며, 배면 벽(12-5)을 통해 터치 입력을 수집할 수 있다. 배면 벽(12-5)은 불투명할 수 있으며, 터치 센서(32-2)는 투명 또는 불투명할 수 있다. 전기 컴포넌트들(404)은 인클로저 벽들에 의해 에워싸인 디바이스(10)의 내부 공동에 하우징될 수 있다.
도 16의 예시적인 디바이스(10)는 터치 센서 층(32-1)과 같은 상방 대면 평면 터치 센서를 가지며, 터치 센서 층(32-2)과 같은 만곡 측벽 부분들을 갖는 하방 대면 터치 센서 층을 가진다. 배면 벽(12-5) 및 측벽들(12-4 및 12-1)은 불투명할 수 있으며, 원하는 경우, 평면 중앙 부분(벽(12-5)을 형성함) 및 만곡 에지 부분들(만곡 측벽들(12-4 및 12-1)을 형성함)과의 일체형 부재로 형성될 수 있다. 터치 센서 층(32-2)은 투명 또는 불투명할 수 있다. 디스플레이 층(46) 및 터치 센서 층(32-1)은 평면 전면 벽(12-6) 아래에 위치된다. 전면 벽(12-6) 및 터치 센서 층(32-1)은 디스플레이(46)가 볼 수 있는 이미지들을 만들어 내는 것을 허용하기 위해 투명할 수 있다. 전기 컴포넌트들(404)은 인클로저 벽들에 의해 에워싸인 디바이스(10)의 내부 공동에 하우징될 수 있다.
도 17의 예시적인 디바이스(10)는 상단 좌 측벽 부분(12-4-1), 전면 벽(12-6), 및 상단 우 측벽 부분(12-1-1)으로 형성된 상단 벽 부분을 가진다. 상단 벽 부분은 투명할 수 있으며, 투명 터치 센서 층(32-1) 및 디스플레이 층(46)과 중첩될 수 있고, 상기 투명 터치 센서 층 및 디스플레이 층 각각은 상단 벽 부분의 만곡 에지 형상에 일치하는 만곡 에지들을 가질 수 있다. 디바이스(10)는 또한 하단 좌 측벽 부분(12-4-2), 배면 벽(12-5), 및 하단 우 측벽 부분(12-1-2)으로 형성된 하단 벽 부분을 가질 수 있다. 하단 벽 부분은 불투명할 수 있으며, 터치 센서 층(32-1)과 같은 투명 또는 불투명 터치 센서 층과 중첩될 수 있다. 전기 컴포넌트들(404)은 인클로저 벽들에 의해 에워싸인 디바이스(10)의 내부 공동에 하우징될 수 있다.
원하는 경우, 디바이스(10)는 디바이스(10)가 하나 이상의 접힘 축들을 따라 한번 이상으로 접히는 것을 허용하는 인클로저를 가질 수 있다. 도 18의 예에서, 디바이스(10)의 인클로저는 접힘 축(굽힘 축)(100)을 따라 가요적이다. 이는 디바이스(10)가 책과 같이 접히고 펼쳐지는 것을 허용한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)의 제1 절반의 단부(104A)는 측벽(12-1A)(예컨대, 만곡 측벽)에 인접하게 위치되며, 디바이스(10)의 제2 절반의 단부(104B)는 측벽(12-1B)(예컨대, 만곡 측벽)에 인접하게 위치된다. 대향하는 만곡 측벽(12-4)은 접힘 축(100)에 평행하게 진행하며, 가요성 재료로 형성될 수 있다. 도 18의 접힘(닫힘) 구성에서, 단부들(104A 및 104B)은 서로 인접해 있다. 디바이스(10)를 열고자 할 시에, 단부들(104A 및 104B)은 방향으로(102) 서로 멀리 이동되어, 디바이스(10) 및 가요성 벽 부분(12-4)으로 하여금 굽힘 축(100)을 따라 구부려지게 할 수 있다.
디바이스(10)용 디스플레이 층(46)은 배면 벽 부분들(12-5A 및 12-5B) 상에 위치될 수 있고/있거나, 전면 벽 부분들(12-6A 및 12-6B) 상에 위치될 수 있다. 터치 센서 층(32)은 마찬가지로 배면 벽 부분들(12-5A 및 12-5B) 상에 위치될 수 있고/있거나, 전면 벽 부분들(12-6A 및 12-6B) 상에 위치될 수 있다.
터치 센서 층(32) 및/또는 디스플레이 층(46)의 일 부분들은 디바이스(10)의 측벽들 중 일부 또는 모두를 커버할 수 있다. 예를 들어, 연속적인 디스플레이는 디스플레이 층(46)이 만곡 벽(12-4)(디바이스(10)가 그의 펼침 상태에 있을 시에 벽들(12-6A 및 12-6B) 사이에 위치됨) 아래에 위치된 것을 확보함으로써, 벽들(12-6A 및 12-6B) 상의 디스플레이 층들로 형성될 수 있다. 이러한 구성의 디바이스가 열릴 시에, 벽들 부분들(12-6A, 12-4, 및 12-6B)은 도 19에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)에 대한 단일화 디스플레이를 형성한다. 측벽 부분들(12-1A 및 12-1B), 및 원하는 경우, 벽 부분들(12-5B 및 12-5A) 중 일부 또는 모두는 옵션으로 또한 디스플레이 층(46) 및/또는 터치 층(32)으로 커버될 수 있다. 디스플레이 층(46)은 굽힘 축(100)에 평행한 디바이스(10) 모두를 따라 연장될 수 있거나, 디바이스(10)의 상단 및 하단 에지들 상의 비활성 영역들(IA)의 각자의 스트립들 사이에 위치된 중앙 스트립(영역(AA)로서 도시됨)에 한정될 수 있다. 터치 센서 층(32)은 영역(AA) 아래에서 연장될 수 있으며, 원하는 경우, 영역들(IA) 중 일부 또는 모두 아래에서 연장될 수 있다.
터치 센서 층들이 표면들(12-5A, 12-5B, 12-6A, 12-6B, 12-4, 12-1A, 및 12-1B) 상에 제공되는 예시적인 구성에서, 도 18의 라인(412)을 따라 취해 방향(414)으로 본 도 18의 디바이스(10)의 측단면도가 도 20에서 도시된다. 지지 구조체들(410)은 디바이스(10)가 굽힘 축(100)을 따라 디바이스(10)용 인클로저를 굽힘으로써 개폐되는 것을 허용하기 위해 엘라스토머 재료 및/또는 다른 굽힘 가능한 재료들로 형성될 수 있다. 투명 터치 센서 층(32-1) 및 디스플레이 층(46)은 투명 벽들(12-1A, 12-6A, 12-4, 12-6B, 및 12-1B)에 의해 중첩된다. 터치 센서 층(32-2)(예컨대, 투명 또는 불투명 터치 센서 층)은 벽들(12-5A 및 12-5B)(불투명할 수 있음)에 의해 중첩될 수 있다. 전기 컴포넌트들(404)은 인클로저 벽들에 의해 에워싸인 디바이스(10)의 내부에 하우징될 수 있다(즉, 컴포넌트들(404)은 벽(12-6A 및 12-5A) 사이에, 그리고 벽(12-6B 및 12-5B) 사이에 개재될 수 있음). 도 20의 디바이스(10)의 벽들(예컨대, 벽 부분(12-4) 및 옵션으로 다른 벽들)은 디바이스(10)의 개폐를 수용하기 위해 가요적일 수 있다.
디바이스(10)를 제조하는데 사용될 수 있는 타입의 예시적인 장비가 도 21에 도시된다. 도 21의 장비는 디스플레이 층들(46), 터치 센서 층들(32), 벽들(12), 및 디바이스(10)를 위한 다른 구조체들(집합적으로 구조체들(208)로 도시됨)을 프로세싱하는데 사용될 수 있다.
몰딩 장비(200)는 (예컨대, 열 및 압력 하에서) 투명 유리, 투명 사파이어, 투명 플라스틱, 또는 다른 투명 재료들을 몰딩하기 위해 사용될 수 있다. 장비(200)는 일체형 만곡 에지들 및 다른 구조체들(208)을 갖는 벽들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
장비(202)는 물리적 증착 장비, 전도성 잉크를 도포하는 장비, 반도체 박막들을 침착 및 패턴화시키는 장비, 금속 및 유전체 층들을 침착 및 패턴화시키는 장비, 인쇄 장비, 분무, 디핑, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 니들 디스펜싱(needle dispensing), 또는 다른 코팅 기술들에 의해 재료들을 침착시키는 장비, 포토리소그래픽 패턴화 장비, 레이저 및 기계적 패턴화 장비, 및 터치 센서 층들(32) 및 디스플레이 층들(46)과 같은 구조체들(예컨대, 구조체들(208))에 대해 재료의 층들을 침착 및 패턴화시키는 다른 장비를 포함할 수 있다. 장비(202)는 불투명 및/또는 투명 플라스틱 층들(가요성 및/또는 강성 플라스틱) 또는 다른 층들에 경질 코팅들을 도포하기 위해 사용될 수 있다. 경질 코팅은 예를 들어, 스크래치방지 층을 형성할 수 있다. 경질 코팅은 실리콘 질화물, 금속 질화물, 티타늄 질화물, 실리콘 산화물, 금속 산화물, 다이아몬드형 코팅 재료, 또는 내마모성을 갖는 다른 재료로 형성될 수 있다).
적층 장비(204)는 열 및 압력 하에서 구조체들(208)에 대해 재료의 층들을 함께 가압하기 위해 사용될 수 있으며, 접착제를 사용하여 재료의 층들을 함께 부착하기 위해 사용될 수 있다. 롤러-기반 적층 장비는 만곡 벽들에 재료의 층들을 부착하기 위해 사용될 수 있다.
장비(206)는 (예컨대, 컴퓨터-제어 위치선정기들, 머신 비전 장비, 기타 등등을 사용하여) 구조체들(208)을 조립하여 디바이스(10)를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
도 22는 예시적인 가요성 층(304)(예컨대, 디스플레이 층(46) 및/또는 터치 센서 층(32))과 같은 층들이 하우징 벽(12) 내부에 어떻게 적층될 수 있는지를 도시한다. 롤러(306)는 방향(310)과 같은 방향들로 벽(12)의 평면 및 만곡 내부 표면들(312)에 맞서 층(304)을 가압하고, 이로 인해 접착제 층(302)으로 하여금 벽(12)에 층(304)을 부착시키게 하기 위해 사용될 수 있다. 벽(12)은 평면 부분 및 만곡 측벽 부분들을 가질 수 있으며, 지지 구조체(320)(예컨대, 프로세싱 동안에 벽(12)을 제자리에 유지시키기 위해 진공을 사용하는 지지 구조체)에 의해 지지될 수 있다.
원하는 경우, 디스플레이 층(46) 및/또는 터치 센서 층(32)은 도 23(이 경우에 침착 및 패턴화 장비(314)는 층(316)을 침착 및 패턴화시키고 있음) 및 층(316)의 패턴화가 완료되는 도 24에 도시된 바와 같이, 벽(12)의 내부 표면 상의 코팅 층들로서 침착 및 패턴화될 수 있으며, 패턴화된 층(316')(예컨대, 터치 및/또는 디스플레이 층)은 벽(12)의 평면 및 만곡 내부 표면들 상에 존재한다.
도 25 및 도 26의 예시적인 배치에서, 구조체들(316')과 같은 터치 센서 및/또는 디스플레이 층 구조체들은 벽(12)이 몰딩되거나, 그렇지 않으면, 벽(12)의 단부들을 굽힘으로써 그의 최종 형상으로 형성되기 전에, 벽(12)의 표면 상에 침착 및 패턴화된다(도 25). 방향들(350)로 벽(12)의 단부들을 굽힌 다음에, 벽(12)은 도 26에 도시된 바와 같이 만곡 측벽 부분들을 가질 수 있다.
도 27에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 2 개의 각자의 굽힘 축들(100A 및 100B)을 따라 디바이스(10)가 접히는 것을 허용하기 위해(예컨대, 디바이스(10)가 열림 위치, 닫힘 위치, 및 하나 이상의 중간 위치들에 위치되는 것을 허용하기 위해) 2 개의 가요성 부분들(550)을 가질 수 있다. 도 28에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 3 개 이상의 각자의 굽힘 축들(100A, 100B, 100C…)을 따라 디바이스(10)가 접히는 것을 허용하는(예컨대, 디바이스(10)가 열림 위치, 닫힘 위치, 및 하나 이상의 중간 위치들에 위치되는 것을 허용하기 위해) 3 개 이상의 가요성 부분들(550)을 가질 수 있다. 일반적으로, 디바이스(10)는 디바이스(10)가 구부러지는 것을 허용하는 임의의 적합한 수의 힌지 영역들을 가질 수 있다. 이들과 같은 디바이스들에서 디스플레이(14)의 노출된 외부 층들 중 일부 또는 모두에는 디스플레이들(14) 및/또는 터치 센서들(32)에 대한 층들이 제공될 수 있다(예컨대, 디스플레이 및/또는 터치 층들로 커버된 대향하는 전면 및 배면 표면들을 갖는 디바이스는 0 개의 힌지, 1 개의 힌지, 2 개의 힌지들, 3 개의 힌지들, 4 개 이상의 힌지들, 기타 등등을 가질 수 있음).
디바이스(10)에서 가요성 영역들에는 재료(예컨대, 가요성 플라스틱, 가요성 금속, 기타 등등)의 가요성 층들, 아코디언(벨로우즈) 구조체들, 피봇형 힌지 구조체들, 및/또는 다른 적합한 가요성 구조체들을 기반으로 한 힌지들이 제공될 수 있다.
도 29의 예시적인 구성에서, 힌지(500)는 디스플레이들(14) 및/또는 터치 센서들(32)을 형성하는 재료(504)의 하나 이상의 층들로 커버된 가요성 층(502)(예컨대, 엘라스토머 재료의 가요성 코어 층, 가요성 폼, 가요성 폴리머 층, 가요성 금속 층, 및/또는 다른 가요성 층들)으로 형성된다. 층들(504)은 디바이스(10)의 하나 또는 양쪽 측면들에 형성될 수 있다. 힌지(500)와 같은 힌지들은 디바이스(10)가 굽힘 축(100) 주위에서 굽혀지는 것을 허용할 수 있다.
도 30은 힌지(600)가 어떻게 가요성 아코디언(벨로우즈) 구조체들(602)로 형성될 수 있는지를 도시한다. 디스플레이들(14) 및/또는 터치 센서들(32)에 대한 하나 이상의 가요성 층들(604)은 힌지(600)의 상단 및/또는 하단 표면들 상에 형성될 수 있다. 아코디언 구조체들(602)은 금속, 플라스틱, 또는 아코디언 구조체가 굽혀지는 것을 허용하기 위해 충분히 박형이고 가요성인 다른 재료들로 형성될 수 있다. 힌지(600)와 같은 힌지들은 디바이스(10)가 굽힘 축(100) 주위에서 굽혀지는 것을 허용할 수 있다.
도 31의 예시에서, 힌지(700)는 핀 및 핀이 돌출하는 결합형 개구와 같은 피봇 구조체에 의해 제2 구조적 부재(부재(704))에 결합된 제1 구조적 부재(부재(702))로 형성된다. 이는 힌지(700)가 굽힘 축(100) 주위로 구부려지는 것을 허용한다.
서로에 대해 구부려진 다른 구조체들은 디바이스(10)에 대한 힌지들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 도 29, 도 30 및 도 31의 예들은 단지 예시적인 것에 불과하다.
디바이스(10)의 가요성 층들 내의 디스플레이 및 터치 센서 구조체들이 디바이스(10)를 굽힘으로써 유도된 응력들로 인해, 크랙을 발생시키거나, 그렇지 않으면 결함들을 전개시키는 것을 방지하는 것에 도움을 주기 위해서, 이들 구조체들에는, 국부적인 박형 기판 층들, 굽힐 시에 크랙 발생을 견뎌내는 구불구불한 금속 트레이스들, 굽힘 영역들에서의 금속 트레이스들과 정렬되도록 굽힘 재료의 중립 응력 평면(neutral stress plane)을 이동시켜 굽힘-유도 응력들 및 결함들을 감소시키는 것에 도움을 주는, 굽힘 영역들에서 코팅들로서 도포될 수 있는 폴리머의 층들과 같은 중립 응력 평면 조정 층들, 여분의 라인들(예컨대, 비아들에 의해 결합된 스택 금속 층들, 나란히 있는 여분의 라인들, 기타 등등), 탄소 나노튜브들, 금속 페인트, 및/또는 굽힐 시에 크랙 발생을 견뎌내는 다른 재료들로 형성된 전도성 경로들, 및/또는 굽힘 동안에 디바이스(10)의 가요성 층들이 손상을 견뎌내는 것에 도움을 주는 다른 구조체들과 같은 응력 공차 특징들이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 대향하는 전면 및 배면 벽들, 및 만곡 측벽들을 가진 인클로저, 터치 센서 구조체들 - 터치 센서 구조체들은 전면 및 배면 벽들에 의해 중첩되어, 터치 센서 구조체들이 전면 벽 상의 터치 입력을 수집하고 배면 벽 상의 터치 입력을 수집함 -, 및 전면 벽, 및 만곡 측벽들 중 적어도 일 부분에 의해 중첩된 디스플레이 구조체들을 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 터치 센서 구조체들은 만곡 측벽들 중 적어도 일부에 의해 중첩되어, 터치 센서 구조체들은 만곡 측벽들 상의 터치 입력을 수집한다.
또 다른 실시예에 따르면, 만곡 측벽들은 대향하는 좌 및 우 측벽들을 포함하며, 터치 센서 구조체들은, 전면 벽 아래에서 연장되고 좌 및 우 측벽들 중 적어도 일부 아래에 연장된 에지들을 갖는 터치 센서 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 전면 벽, 및 좌 및 우 측벽들 중 일부 아래에서 터치 센서 층의 에지들이 연장되어 일체형 구조체를 형성한다.
또 다른 실시예에 따르면, 일체형 구조체는 좌 및 우 측벽들 중 일부를 형성하는 만곡 에지들을 갖는 투명 재료의 층이고, 상기 좌 및 우 측벽들 중 일부 아래에서 터치 센서 층의 에지들이 연장된다.
또 다른 실시예에 따르면, 투명 재료의 층은 유리 및 사파이어로 구성된 군으로부터 선택된 재료의 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 투명 재료의 층은 플라스틱의 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 플라스틱의 층 상에 무기 코팅 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 전면 벽 및 만곡 측벽들은 유리의 단일화 층으로 형성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 전면 벽 및 만곡 측벽들은 플라스틱의 단일화 층으로 형성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 전면 벽 및 만곡 측벽들은 사파이어의 단일화 층으로 형성된다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 평면 벽들, 제1 평면 벽과 제2 평면 벽들 사이에 위치된 가요성 벽, 및 제3 및 제4 평면 벽들을 가진 인클로저, 제1 평면 벽과 제3 평면 벽 사이에 개재된 제1 세트의 컴포넌트들, 제2 평면 벽과 제4 평면 벽 사이에 개재된 제2 세트의 컴포넌트들, 제1 및 제2 평면 벽들에 의해, 그리고 가요성 벽에 의해 둘 모두 중첩되는 디스플레이 층 및 터치 센서 층, 및 제3 및 제4 벽들 중 적어도 하나를 통해 터치 센서 입력을 수집하는 터치 센서 구조체들을 포함하는, 열리고 접히는 구성들로 동작 가능한 전자 디바이스가 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 평면 벽들 및 가요성 벽은 투명 플라스틱으로 형성되며, 디스플레이 층은 가요성 폴리머 기판을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 터치 센서 구조체들은 제3 및 제4 벽들 둘 모두 아래에서 연장된다.
또 다른 실시예에 따르면, 제3 및 제4 벽들은 불투명하다.
또 다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 제1 만곡 측벽 및 제2 만곡 측벽을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이 층은 제1 및 제2 만곡 측벽들 아래에서 연장된다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 평면 벽은 가요성 벽과 제1 만곡 측벽 사이에서 연장된다.
또 다른 실시예에 따르면, 제2 평면 벽은 가요성 벽과 제2 만곡 측벽 사이에서 연장되며, 터치 센서 층은 제1 및 제2 만곡 측벽들 아래에서 연장된다.
또 다른 실시예에 따르면, 터치 센서 구조체들은 제3 및 제4 벽들 아래에서 연장되며, 제3 및 제4 벽들 아래에서 터치 입력을 수신한다.
또 다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 제5 및 제6 평면 벽들, 및 제2 평면 벽과 제5 평면 벽 사이에 위치된 추가적인 가요성 벽을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이 층 및 터치 센서 층 둘 모두는 제5 평면 벽 및 추가적인 가요성 벽과 중첩된다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 평면 벽들에 의해 중첩되는 디스플레이 층 및 터치 센서 층은 접힘 구성으로 동작하는 동안 서로 외면하도록 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 제5 및 제6 평면 벽들, 및 제2 평면 벽과 제5 평면 벽 사이에 위치된 제1 추가적인 가요성 벽, 및 제7 및 제8 평면 벽들, 및 제5 평면 벽과 제7 평면 벽 사이에 위치된 제2 추가적인 가요성 벽을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 디스플레이 층 및 터치 센서 층 둘 모두는 제5 평면 벽, 제1 추가적인 가요성 벽, 제7 평면 벽, 및 제2 추가적인 가요성 벽에 의해 중첩된다.
일 실시예에 따르면, 대향하는 좌 및 우 측벽들 중 적어도 일부를 형성하는 일체형 연장 투명 에지 부분들을 갖는 투명 평면 전면 벽을 가지며, 투명 평면 전면 벽에 대향하는 불투명 평면 배면 벽을 갖는 인클로저, 및 투명 평면 전면 벽 및 투명 에지 부분들 아래에 형성된 가요성 디스플레이 및 터치 센서 층들, 및 불투명 평면 배면 벽 아래의 터치 센서를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 가요성 디스플레이 및 터치 센서 층들은 유기 발광 다이오드 디스플레이 층, 및 유기 발광 다이오드 디스플레이 층과 일체형 연장 투명 에지 부분들을 갖는 투명 평면 전면 벽 사이에 개재된 투명 용량성 터치 센서 층을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 일체형 연장 투명 에지 부분들을 갖는 투명 평면 전면 벽은 대향하는 좌 및 우 측벽들을 형성하는 만곡 에지 부분들을 갖는 유리 층이다.
또 다른 실시예에 따르면, 대향하는 좌 및 우 측벽들은 투명하며, 투명 평면 전면 벽과 불투명 평면 배면 벽 사이에서 연장되는 만곡 프로파일들을 가진다.
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 기술된 실시예들의 권리 범위 및 기술 사상을 벗어남 없이, 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (1)

  1. 제1항에 따른 전자 디바이스.
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