KR20230150961A

KR20230150961A - 이동 단말기

Info

Publication number: KR20230150961A
Application number: KR1020237028334A
Authority: KR
Inventors: 이혁재; 유준희; 이종환; 조소헌
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2023-10-31
Also published as: WO2022186400A1; DE112021007009T5

Abstract

제1 기판이 실장된 제1 프레임; 상기 제1 프레임에 대해 이동하며 제2 기판이 실장된 제2 프레임; 상기 제1 프레임의 전면에 결합하는 고정부와 상기 고정부에서 연장되어 상기 제2 프레임을 감싸 배면으로 꺾어진 가변부를 포함하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부의 꺾어진 부분을 커버하며 상기 제2 프레임에 결합하며 마이크홀을 포함하는 엣지 프레임; 상기 엣지 프레임의 내측면에 결합하여 상기 마이크홀을 통해 음향을 수집하는 마이크 모듈; 및 상기 엣지 프레임의 내측면에 위치하며 일단은 상기 마이크 모듈에 결합하고, 타단은 상기 제2 기판에 연결되는 접속단자가 구비된 연성기판을 포함하는 이동 단말기에 관한 것이다.

Description

이동 단말기

본 발명은 이동 이동 단말기에 관한 것으로 플렉서블한 디스플레이부를 가지며 상기 디스플레이부가 슬라이딩 하면서 화면의 크기를 확장할 수 있는 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

다양한 기능을 구현하기 위해 디스플레이부의 면적은 증가되어야 하나, 휴대성을 고려하면 이동 단말기의 크기는 작아져야 한다. 두 가지 배치되는 성질을 만족시키기 위해 디스플레이부를 전면에 가득 채우기 위해 디스플레이부 둘레에 위치하는 베젤을 최소화 하였다.

더 나아가 이동 단말기의 크기를 가변하여 휴대시와 사용시에 크기를 전환하여 휴대가 편리하면서도 이동 단말기의 화면을 더 크게 사용할 수 있는 이동 단말기에 대한 니즈가 있다.

최근 가변가능한 플렉서블 디스플레이부의 등장으로 인하여 이러한 경향은 가속화 되고 있다. 다만, 기존의 폼팩터와 달라지는 구성으로 인한 사용성이 저하되는 문제를 해결할 필요가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 확장된 디스플레이부가 처짐없이 안정적으로 지지하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이동 단말기의 마이크를 위치를 하단 중앙에 배치하여 통화품질을 제고하는 것을 목적으로 한다.

크기가 가변하는 이동 단말기에 있어서, 제1 기판이 실장된 제1 프레임; 상기 제1 프레임에 대해 제1 방향 또는 상기 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 이동하며 제2 기판이 실장된 제2 프레임; 상기 제2 프레임의 상기 제1 방향 단부를 감싸 배면으로 꺾어지는 곡면부를 포함하는 디스플레이부; 곡면부를 커버하며 상기 제2 프레임에 상기 제1 방향에서 결합하며 마이크홀을 포함하는 엣지 프레임; 상기 엣지 프레임의 내측면에 결합하여 상기 마이크홀을 통해 음향을 수집하는 마이크 모듈; 및 상기 엣지 프레임의 내측면에 위치하며 일단은 상기 마이크 모듈에 결합하고, 타단은 상기 제2 기판에 연결되는 접속단자가 구비된 연성기판을 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

상기 제1 프레임은 상기 제2 프레임의 상부에 위치하며, 상기 제1 방향은 하부 방향일 수 있다.

상기 제2 프레임은 상기 제1 방향에 수직인 제3 방향에 위치하는 측부를 포함하고, 상기 엣지 프레임은 상기 제2 프레임의 측부의 적어도 일부를 커버하도록 제3 방향으로 연장된 연장부를 포함하고, 상기 엣지 프레임의 연장부와 상기 제2 프레임의 측부를 체결하는 스크류를 포함할 수 있다.

상기 제2 기판은 상기 제2 프레임의 상기 측부에 인접하여 배치되며, 상기 연성기판은 상기 엣지 프레임의 연장부의 내측에서 상기 제2 기판과 접속될 수 있다.

상기 엣지 프레임은 전도성 물질을 포함하는 도전멤버를 포함하며, 상기 제2 기판은 상기 도전멤버와 접속하는 안테나 접속핀을 더 포함할 수 있다.

상기 엣지 프레임은, 상기 도전멤버의 내측에 위치하는 비도전멤버를 포함하고, 상기 비도전멤버는 상기 연장부에 형성되어 상기 도전멤버를 노출시키는 접속홀을 더 포함할 수 있다.

상기 안테나 접속핀은 상기 접속단자와 접속하는 마이크 접속핀과 이웃하여 상기 제2 기판에 배치될 수 있다.

상기 스크류는 상기 제1 방향으로 이격된 한 쌍의 스크류를 포함하고, 상기 안테나 접속핀과 상기 마이크 접속핀은 상기 한 쌍의 스크류 사이에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기는 확장된 디스플레이부가 처짐없이 편평한 상태를 유지할 수 있다.

또한, 이동 단말기의 확장에 따라 내부 부품이 일측에 집중되지 않고 분산되어, 무게중심의 이동이 최소화 될 수 있다. 무게중심이 상부로 이동하지 않아 사용자가 확장된 상태에서도 안정적으로 사용할 수 있다.

마이크가 단말기의 하부 중간에 위치할 수 있어 사용자가 이동 단말기 파지시에 마이크홀이 가려지는 문제를 해소할 수 있다.

이동 단말기의 하단을 활용하여 안테나를 구현할 수 있어, 제한된 공간의 활용도가 높아진다.

도 1은 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 이동 단말기의 제1 상태와 제2 상태의 전면도이다.
도 3은 이동 단말기의 제1 상태와 제2 상태의 배면도이다.
도 4는 이동 단말기의 일 실시예에 따른 측단면도이다.
도 5는 도 4의 실시예의 제2 상태에서 내부 부품을 도시한 배면도이다.
도 6은 이동 단말기의 다른 실시예에 따른 측단면도이다.
도 7은 이동 단말기의 일 실시예에 따른 분해사시도이다.
도 8 및 도 9는 이동 단말기의 제1 상태와 제2 상태에서 내부 부품을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 이동 단말기의 내부에 실장되는 신호 연결부와 지지링크를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 전방부와 제2 전방부의 슬라이드 이동 및 리니어 가이드를 도시한 도면이다. .
도 12 및 도 13은 이동 단말기의 일 실시예에 따른 사용자 입력부를 도시한 도면이다.
도 14는 마이크 모듈의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 15는 엣지 프레임에 위치한 안테나의 접속방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 16의 (a)는 마이크 모듈과 연성기판이 위치하는 엣지 프레임의 내측면을 도시하고, 도 16의 (b)는 (a)의 E-E단면도이다.
도 17의 (a) 는 엣지 프레임이 제2 프레임에 체결된 상태를 도시하고, 도 17의 (b)는 도 17의 (a)에서 엣지 프레임이 제거된 제2 프레임을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 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 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다. 상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 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.

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 1와 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 배터리(191)를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시예들에 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.

도 2 및 도 3은 크기 변화가 가능한 이동 단말기(100)를 도시한 도면으로, 도 2는 이동 단말기(100)의 제1 상태와 제2 상태의 전면도이고 도 3은 이동 단말기(100)의 제1 상태와 제2 상태를 도시한 배면도이다. 이동 단말기(100)는 크기가 변화할 수 있도록 슬라이드 이동하는 프레임(101, 102)을 포함한다. 프레임은 제1 프레임(101)과 제1 프레임(101)에 대해 상대적으로 슬라이드 이동하는 제2 프레임(102)을 포함하고, 제2 프레임(102)이 제1 방향(D1)으로 이동시 이동 단말기(100)가 확장 상태(제2 상태)로 전환되고 제2 프레임(102)이 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 이동 시 이동 단말기(100)가 수축 상태(제1 상태)로 전환한다.

제2 프레임(102)의 이동은 제1 프레임(101)에 대해 상대적인 이동이다. 제2 프레임(102)이 기준이 되는 경우, 제1 프레임(101)이 제2 방향(D2)으로 슬라이드 이동하면 이동 단말기(100)는 확장된 제2 상태로 전환하고, 제1 프레임(101)이 제1 방향(D1)으로 슬라이드 이동 하면 이동 단말기(100)는 수축된 제1 상태로 전환하게 된다.

본 실시예와 같이 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)이 상하 방향으로 배치된 경우, 사용자는 하부에 위치하는 제2 프레임(102)을 잡기 때문에 사용자 입장에서 제1 프레임(101)이 상방향으로 이동 하며, 이동 단말기(100)가 위쪽으로 확장되는 것으로 인식될 수 있다.

다음의 설명에서, 이동 단말기(100) 및 이의 디스플레이(151)가 확장(extend or enlarge)되는 방향은 제1 방향(D1), 제2 상태에서 제1 상태로 전환되기 위해 수축(contact or retract) 또는 축소(reduce)되는 방향은 제2 방향이라 하며, 상기 제1 및 제2 방향들에 수직인 방향을 제3 및 제4 방향이라 한다. 도면상, 제1 및 제2 방향은 수직방향이고 제3 및 제4 방향은 수평방향을 기준으로 설명하나, 이동 단말기(100)의 배치에 따라 제1 및 제2 방향이 수평방향이 될 수 있고, 제3 및 제4 방향이 수직방향이 될 수 있다.

도 2의 (a) 및 도 3의 (a)는 수축상태인 제1 상태를 도시하고 있으며, 도 2의 (b) 및 도 3의 (b)는 확장상태인 제2 상태를 도시하고 있다. 제2 프레임(102)이 제1 방향으로 이동하여 확장된 상태에서도 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)은 중첩된 부분을 포함한다.

제1 상태에서 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102) 중 일측이 타측을 감싸는 형태로 배치되어 외측에 위치할 수도 있고, 일부는 제1 프레임(101)이 외측에 위치하는 부분을 포함하고, 일부는 부분은 제2 프레임(102)이 외측에 위치하는 부분을 포함하는 형태로 구성할 수도 있다.

제1 프레임(101)에 대해 제2 프레임(102)이 이동하며 이동 단말기(100)가 확장되기 위해서는, 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)이 부분적으로 중첩된다. 제1프레임(101) 또는 제2 프레임(102) 중 적어도 일측은 이동 단말기(100)의 수축 상태에서 내부에 있다가 이동 단말기(100)가 확장 시 외부로 노출되는 부분을 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)의 배면과 측면은 제2 상태로 전환시 일부가 선택적으로 노출되고, 제1 상태에서는 다른 부재의 내측에 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 본 실시예의 제2 프레임의 외부에 노출되는 부분은 일정하고, 제1 프레임(101)은 항상 외부로 노출되는 부분과 선택적으로 노출되는 부분을 포함할 수 있다.

도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 확장된 제2 상태에서 이동 단말기의 확장된 전면은 디스플레이부(151)에 의해 커버되어 이동 단말기(100) 내부가 노출되지 않는다.

이동 단말기(100)의 프레임(101, 102) 확장 여부에 따라 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 전면에 위치하는 면적이 달라질 수 있다. 디스플레이부(151)의 전면 면적은 제2 상태에서 제1 상태보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 디스플레이부(151)는 제1 프레임(101)의 전면에 고정되어 이동 단말기(100)의 상태와 관계 없이 항상 이동 단말기(100)의 전면에 위치하는 고정부(151a)와 이동 단말기(100)의 확장 여부에 따라 전면 또는 배면에 위치하는 가변부(151b)를 포함한다.

고정부(151a)는 디스플레이부(151)의 제1 프레임(101)의 전면에 결합되어 항상 전면에 위치하여 전면부의 일부를 구성한다. 고정부(151a)는 제1 프레임(101)에 고정되어 있으므로 휨정도가 변화하지 않고 일정한 형태를 유지하는 것을 특징으로 한다. 반면 가변부(151b)는 휘어진 부분의 각도가 가변하거나 휘어진 부분의 위치가 변화하는 부분을 의미한다. 이동 단말기의 제2 상태에서는 가변부가 전면으로 이동하여 전면부는 고정부와 가변부가 동시에 위치한다.

가변부(151b)는 이동 단말기(100)의 측면 방향에 위치하는 측면부를 포함하고, 제2 프레임(102)의 위치에 따라 측면부의 위치가 달라진다. 측면부를 기준으로 전면에 위치하는 영역과 배면에 위치하는 영역의 면적이 달라진다. 가변부(151b)는 제1 상태 및 제2 상태에 따라 일부는 전면부가 될 수 있고, 일부는 배면부가 될 수 있다.

이동 단말기(100)를 기준으로 고정부(151a, 151b)에 대해 제1 방향에 가변부(151b)가 위치하며, 가변부(151b)의 단부는 이동 단말기(100)의 배면 방향으로 꺾어지며 제2 프레임(102)의 배면에서 슬라이드 이동한다.

디스플레이부(151)의 가변부(151b)의 단부는 제2 프레임(102)의 배면 상에서 슬라이드 이동하도록 가이드하는 슬라이드 프레임(103)이 결합되며 슬라이드 프레임(103)은 제2 프레임(102)이 제1 방향으로 이동시 동시에 제2 프레임(102) 상에서 제1 방향으로 이동한다. 결과적으로 슬라이드 프레임(103)의 이동 거리는 제1 프레임(101)에 대해 제2 프레임(102) 대비 2배의 거리를 이동한다.

이와 같이 디스플레이부(151)의 가변부(151b)가 전면 또는 배면으로 이동할 수 있도록 디스플레이부는 휘어지는 플렉서블 디스플레이부(151)를 이용할 수 있다. 플렉서블 디스플레이부(151)는 기존의 평판 디스플레이와 같이 평평한 상태를 유지할 수 있고, 종이와 같이 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림 또는 말림이 가능한 디스플레이부이다. 얇고 유연한 기판 위에 제작되어, 가볍고 쉽게 깨지지 않는 튼튼한 디스플레이를 말한다. 종이와 같이 특정 방향으로 휘어질 수 있으며, 본 발명의 플렉서블 디스플레이부는 제1 방향으로 곡률이 변화할 수 있도록 배치할 수 있다.

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(electrophoresis)을 이용하여, 정보를 변경할 수 있다.플렉서블 디스플레이부(151)가 변형되지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 기본상태라 한다)에서, 플렉서블 디스플레이부(151)의 디스플레이 영역은 평면이 된다. 상기 기본상태에서 외력에 의하여 변형된 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 변형상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 변형상태에서 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(151)에 외력이 가해지면, 플렉서블 디스플레이부(151)는 평평한 상태인 상기 기본상태에서 평평한 상태가 아닌 휘어진 상태로 변형될 수 있다.

한편, 플렉서블 디스플레이부(151)는 터치센서와 조합되어 플렉서블 터치 스크린을 구현할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린에 대하여 터치가 이루어지면, 제어부(180, 도 1 참조)는 이러한 터치입력에 상응하는 제어를 수행할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린은 상기 기본상태뿐만 아니라 상기 변형상태에서도 터치입력을 감지하도록 이루어질 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린에 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.

한편, 이동 단말기(100)에는 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형을 감지할 수 있는 변형감지수단이 구비될 수 있다. 이러한 변형감지수단은 센싱부(140, 도 1 참조)에 포함될 수 있다.

상기 변형감지수단은 플렉서블 디스플레이부(151) 또는 케이스(후술되는 제1 프레임 및 제2 프레임(101, 102))에 구비되어, 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형과 관련된 정보를 감지할 수 있다. 여기에서, 변형과 관련된 정보는, 플렉서블 디스플레이부(151)가 변형된 방향, 변형된 정도, 변형된 위치, 변형된 시간 및 변형된 플렉서블 디스플레이부(151)가 복원되는 가속도 등이 될 수 있으며, 이 밖에도 플렉서블 디스플레이부(151)의 휘어짐으로 인하여 감지 가능한 다양한 정보일 수 있다.

또한, 제어부(180)는 상기 변형감지수단에 의하여 감지되는 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형과 관련된 정보에 근거하여, 플렉서블 디스플레이부(151) 상에 표시되는 정보를 변경하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.

또한, 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형은 제1 프레임(101) 및 제2 프레임(102)의 위치에 따라 달라질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)의 위치에 따라 플렉서블 디스플레이부(151)의 꺾어진 위치가 결정되므로, 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형 감지수단 대신 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)의 위치에 따라 플렉서블 디스플레이부(151)의 휨변형 위치와 전면에 위치하는 면적을 산출할 수 있다.

플렉서블 디스플레이부(151)의 상태전환(제1 또는 제2 상태), 즉 이동 단말기(100)의 크기변화에 따른 디스플레이부(151)의 이동 단말기(100)의 전면 및 후면에서의 크기 변화는, 사용자에 의해 가해지는 힘에 의해 수동으로 수행될 수 있으나, 이러한 수동적인 방식에 국한되지 않는다. 예를 들어, 이동 단말기(100) 또는 플렉서블 디스플레이부(151)가 제1 상태를 가지고 있을 때, 사용자 혹은 애플리케이션의 명령에 의해서, 제2 상태로 사용자에 의해 가해지는 외력없이 변형될 수도 있다. 이와 같이 외력 없이 플렉서블 디스플레이(151)가 자동적으로 변형되기 위해서, 이동 단말기(100)는 후술되는 구동부(200)를 포함할 수 있다.

본 발명의 플렉서블 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 제1 방향의 측부를 감싸며 감겨지면서(roll) 180도 꺾어진다. 따라서, 이동 단말기(100)의 측부를 기준으로 플렉서블 디스플레이부(151)의 일부는 이동 단말기(100)의 전면에 배치되고, 플렉서블 디스플레이부(151)의 다른 부분은 이동 단말기(100)의 배면에 배치된다. 설명의 편의를 위해 전면에 위치하는 플렉서블 디스플레이부(151)를 전면부라 하고 배면에 위치하는 플렉서블 디스플레이부(151)를 배면부라 한다. 이동 단말기는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 확장되거나 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 수축될 수 있으며, 이 경우 전면에 위치하는 플렉서블 디스플레이부(151)의 영역이 변화한다. 즉, 전면부와 배면부의 크기는 이동 단말기의 상태 변화에 따라 달라질 수 있다.

또한, 플렉서블 디스플레이부(151)는 상기 이동 단말기의 제1 방향의 측부에서 감겨지거나 풀어질 수 있으며, 이에 따라 이의 이동 단말기(100) 배면에 배치되는 부분을 이동시켜, 플렉서블 디스플레이부(151)의 이동 단말기(100) 전면에 배치되는 영역의 크기가 조절될 수 있다. 플렉서블 디스플레이부(151)의 면적은 정해져 있고 하나의 연속적인 몸체로 이루어져 있기 때문에 전면부 면적이 늘어나면 배면부 면적이 줄어든다. 이와 같은 디스플레이부(151)는 후술되는 제1 프레임(101)에 상대적으로 이동 가능한 제2 프레임(102)내에, 정확하게는 상기 제2 프레임(102)의 제1 방향의 측부에 감겨질 수 있으며, 이동 단말기(100)의 전면에서의 디스플레이부(151)의 면적을 조절하도록 제2 프레임(102)의 이동방향에 따라 제2 프레임(102)에 감겨지면서 상기 제2 프레임(102)로부터 인출(withdraw or pulled out)되거나 이에 인입(insert or pushed into)될 수 있다.

가변부(151b)는 플렉서블 하기 때문에 편평한 상태를 유지하기 위해서는 배면에 지지구조가 필요하다. 가변부(151b)의 배면을 지지하기 위해 가변부(151b)의 휨변형과 함께 휨변형 가능하면서, 가변부(151b)가 편평한 상태를 유지할 수 있는 롤링힌지를 더 구비할 수 있다.

롤링힌지(104)는 디스플레이부(151)의 가변부(151b) 배면에 위치하며 제1 방향으로 휘어지나, 제1 방향에 수직인 제3 방향으로는 휘어지지 않고 편평한 면을 유지할 수 있도록 지지할 수 있다. 롤링힌지(104)는 제3 방향으로 연장된 복수개의 지지바를 포함하며 지지바는 제1 방향으로 나란히 배치되며, 지지바 사이의 각도 변화를 통해 롤링힌지(104)는 가변부(151b)와 함께 휘어질 수 있다. 지지바의 양 단부는 제2 프레임(102)에 형성된 슬라이드 레일을 따라 이동하며 디스플레이부(151)의 이동을 가이드하는 슬라이드 후크를 포함할 수 있다.

지지바와 디스플레이부(151) 사이에 위치하는 롤링시트는 제1 방향으로 변형이 용이하도록 제3 방향으로 연장된 복수개의 슬릿으로 구성된 커프패턴을 포함할 수 있다. 커프패턴은 제3 방향으로 연장된 슬릿이 어긋나게 배치되며 제3 방향으로 변형은 제한되나 제1 방향으로의 휨변형만 허용한다.

제2 프레임(102)은 내부에 곡면을 포함하는 롤브라켓(1028, 도 6참조)을 포함할 수 있다. 롤브라켓(1028)의 위치는 제한은 없으나, 전면에 최대사이즈의 화면을 제공하기 위해 롤브라켓(1028)은 제2 프레임(102)의 제1 방향 단부에 배치될 수 있다. 이러한 롤브라켓(1028)는 디스플레이부(151)가 감길 수 있도록 곡면을 포함하며 제1 방향에 수직인 제3 방향으로 연장된 바 형상을 가질 수 있다.

또한, 롤브라켓(1028) 에 감긴 디스플레이부(151)의 파손을 방지하기 위해 제2 프레임(102)의 제1 방향 단부에 배치되는 엣지 프레임(1024) 을 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측단면도로서, 도 3의 A-A단면, B-B단면을 도시하고 있다. 도 5는 도 4의 실시예의 제2 상태에서 내부 부품을 도시한 배면도이다. 본 실시예는 배터리(191)가 제1 프레임(101)에 실장된 실시예를 도시하고 있다. 배터리(191)는 제1 프레임(101)의 제1 전방부(1011)와 제1 후방부(1012) 사이에 위치하며, 제2 상태에서 제1 후방부(1012)의 하부에 개방된 공간은 후면커버(1025)를 통해 커버될 수 있다.

본 실시예와 같이 배터리(191)가 제1 프레임(101)에 위치하는 경우, 대부분의 부품이 제1 프레임(101)에 위치하기 때문에 제2 프레임(102)에 실장되는 전자 부품의 종류는 측면 안테나와 사용자 입력부(123) 또는 배면의 코일 안테나(114) 정도로 제한적이고, 배터리(191)와 메인기판(181)이 제1 프레임(101)에 함께 있어 각 부품을 연결하는 신호 연결부(185b) 구성이 보다 간결해지는 장점이 있다.

본 실시예는 이동 단말기(100)가 제2 상태로 전환 시 배터리(191)의 하부에 빈 공간이 형성된다. 배터리(191)의 전후를 감싸고 있던 제2 프레임(102)은 제1 방향으로 이동하며, 전면으로 이동한 가변부(151b)의 배면을 지지한다. 가변부(151b)의 배면에 위치하는 제2 프레임(102)은 제2 상태에서 내부가 빈 공간이 되어 전면에 큰 힘이 인가되면 휨변형이 발생할 수 있다. 제2 프레임(102)의 지지력을 높이기 위해 확장된 부분에서 펼쳐지는 지지링크(220)를 더 포함할 수 있다. 지지링크(220)는 제1 상태에서는 접혀 실장공간을 최소화하고 제2 상태에서 펼쳐져 확장된 부분의 강성을 보강한다.

배터리(191)는 제1 프레임(101)에 위치하므로 구동부(200)는 배터리(191)보다 제1 방향에 위치하며, 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102) 사이의 슬라이드 이동을 가이드 할 수 있다.

본 실시예에서는 제1 프레임(101)에 구동모터(201)가 위치하고, 제2 프레임(102)에 랙기어(203)가 위치하며, 랙기어(203)와 제2 프레임(102)이 제1 프레임(101)에 대해 제1 방향으로 이동한다. 구동모터(201)가 제1 방향에 치우쳐 배치되기 때문에 랙기어(203)의 이동공간을 고려하여, 모터(201)는 제1 프레임(101)에 랙기어(203)는 제2 프레임(102)에 위치할 수 있다.

본 실시예와 같이 제1 프레임(101)에 배터리(191)를 배치하는 경우 제1 프레임(101)에 대부분의 부품이 배치되고, 이동 단말기(100)가 확장 시 무게중심이 일측으로 치우치는 현상이 나타난다. 특히 본 발명과 같이 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)이 상하방향으로 배치되는 경우 제1 프레임(101)이 상부로 이동시 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 위쪽으로 무게중심이 이동한다. 사용자가 이동 단말기의 하부(제2 프레임)을 잡고 있는 상태에서 무게중심이 위로 이동하면 손에서 이동 단말기가 떨어지기 쉬운 상태가 된다.

상기 문제를 해소하기 위해 제2 상태에서도 무게중심의 이동을 최소화 하기 위해 프레임 내부 부품을 제2 상태에서 분산하여 위치하도록 배치할 필요가 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 배터리(191)를 이동 단말기(100)의 제2 프레임에 배치하여 제2 상태로 전환 시 무게중심의 이동을 최소화 할 수 있다. 도 6은 도 3의 A-A 및 B-B의 단면도의 다른 실시예이고, 도 7은 도 6의 실시예의 분해사시도이다.

이하에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 본 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 각 부품에 대해 살펴보도록 한다.

제1 프레임(101)은　이동 단말기(100)의 전방에 위치하며 디스플레이부(151)의　고정부(151a)가 결합하는　제1 전방부(1011)를 포함하고,　이동 단말기(100)의 후방에 위치하는 제1 후방부(1012)를 포함한다. 제1 후방부(1012)는 항상 외부로 노출되는　제1 배면(1012a)과 확장상태에서만 외부로 노출되는　제2 배면(1012b)을 포함할 수 있다.　제2 배면(1012b)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 상태에서는　제2 프레임(102)의 후면커버(1025)에 의해 커버되어 외부로 노출되지 않고, 제2 상태에서는 외부로 노출된다.

제2 프레임(102)은 전방에 위치하는　제2 전방부(1021) 및　이동 단말기(100)의 후방에 위치하는　제2 후방부(1022)를 포함한다.　제2 전방부(1021)는 제1 상태에서　제1 전방부(1011)의 배면에 위치하고, 제2 상태에서　제1 전방부(1011)에서 제1 방향으로 인출된다.

디스플레이부(151)는 제2 프레임(102)에 고정 결합되지 않고, 제2 프레임(102)의 슬라이드 이동에 상응하여 제2 프레임(102) 상에서 위치가 가변할 수 있다. 디스플레이부(151)의 가변부(151b)는 이동 단말기(100)의 제1 상태에서 제2 프레임의 배면 및 측면에 위치하고, 제2 상태에서 배면에 위치하던 가변부(151b)는 제2 프레임의 전면으로 이동한다.

제2 전방부(1022)는 제2 상태에서 전방으로 이동한 가변부(151b)를 지지하고, 제2 후방부(1022)는　제1 상태에서 후방으로 이동한 가변부(151b)를 지지한다.

디스플레이부(151)의 단부에 결합하여 디스플레이부(151)를 슬라이드 이동시키는　슬라이드 프레임(103)은　제2 후방부(1022)의 배면에서 이동한다.　슬라이드 프레임(103)에 결합된 디스플레이부(151)는 슬라이드 프레임(103)의 이동에 상응하여 슬라이드 이동하는 이동부로, 항상 이동 단말기(100)의 배면 방향을 향하도록 배치된다. 이동부는 전면으로 이동하지 않으므로 디스플레이부(151)의 전면 면적을 제한하며, 전면으로 이동한 가변부(151b)를 당겨 편평한 상태를 유지할 수 있도록 고정할 수 있다.

제2 프레임(102)은 제2 후방부(1022)의 배면에 위치하는　가변부(151b)를 커버하는　후면커버(1025)를 더 포함할 수 있다.　디스플레이부(151)의 단부, 즉 이동부가 외부로 노출되면 디스플레이부(151)의 파손이 우려된다.　후면커버(1025)는　디스플레이부(151)의 후면부가 외부로 직접 노출되는 것을 방지할 수 있다. 제2 후방부(1022)는 제2 후방부(1022)의 배면에서 이동하는 슬라이드 프레임(103)의 슬라이드 이동을 가이드 하는 가이드 부재(미도시)를 포함할 수 있으며, 후면커버(1025)는 가이드 부재가 외부로 노출되지 않도록 커버할 수 있다.

후면커버(1025)는 불투명한 소재로 구성될 수 있고, 투광성 소재를 포함할 수도 있다. 투광성 후면커버(1025)는 제1 상태에서 배면에 위치하는 디스플레이부(151)를 활용하여 사용자에게 정보를 제공할 수 있다.

예를 들어 사용자가 후방에 위치하는 카메라로 사용자가 있는 방향을 촬영하는 경우 배면에 위치하는 디스플레이부(151)를 통해 카메라의 프리뷰 이미지를 볼 수 있다. 또는 이동 단말기(100)가 배면 방향이 위를 향하도록 놓여진 경우, 배면에 위치하는 디스플레이부(151)를 통해 알람등을 제공할 수 있다.

다만, 제2 상태에서 후면커버(1025)를 통해 제2 후방부(1022)가 시각적으로 노출될 수 있어, 디스플레이부(151)가 ON된 상태, 즉 내측에서 빛이 사출되는 경우만 내부가 보이도록 투과도를 낮추는 코팅(틴팅)을 할 수 있다.

후면커버(1025)는 디스플레이부의 후면부를 커버하는 부분에서 제2 방향으로 연장되어　제1 프레임(101)의　제 2 배면(1012b)을커버할 수 할 수 있다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 상태에서 제1 배면(1012a)와 함께 제1 상태에서　제2 배면(1012b)을 커버하며, 이동 단말기(100)의 배면외관을 형성할 수 있다.

도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 제2 상태로 전환하면 제2 배면(1012b)이 배면으로 노출된다. 이동 단말기(100) 내부의 부품이 노출되지 않도록 도 6의(b)와 같이 제2 배면(1012b) 와 후면커버(1025)의 적어도 일부는 제2 상태에서도 중첩된다.

도 6의 (a)를 참조하면 본 발명의 제2 배면(1012b)과 디스플레이부의 후면부(151b)는 중첩되지 않고, 제1 방향으로 이웃하여 배치될 수 있다. 제2 배면(1012b)과 디스플레이부(151)가 중첩 배치되는 경우, 디스플레이부(151), 롤링힌지(104) 및 제2 후방부(1022)의 두께만큼 제2 배면(1012b)은 이동 단말기(100) 내측으로 인입되어야 한다.

이 경우, 제1 프레임(101) 내부의 실장공간이 줄어들고, 제1 배면(1012a)와 제2 배면(1012b)의 단차가 크게 나타나 사용자가 확장된 이동 단말기(100)를 잡았을 때 이질감이 느껴질 수 있다.

따라서, 본 발명은 디스플레이부(151b)와 제2 후방부(1022)를 상하방향으로 각각 배치하고, 제2 상태에서 확장되어 외부로 노출되는 부분과 제1 상태에서 디스플레이부(151)가 위치하는 부분을 제1 방향으로 분리할 수 있다.

제1 상태에서 제2 배면(1012a)를 커버하는 후면커버(1025)의 연장부는 제2 상태에서 제2 후방부(1022)의 이동에 따라 노출되는 내부 부품을 커버한다. 제2 배면은 후면커버(1025)의 이동에 따라 노출되는 제1 프레임(101)의 배면을 커버하며, 제2 배면(1012b)의 제1 방향 길이는 제2 프레임(102)의 이동거리 이상의 길이를 가질 수 있다.

본 발명의 이동 단말기(100)는 부품이 실장되는 프레임(101, 102)을 포함하고, 본 발명의 프레임(101, 102)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 크기가 가변될 수 있다. 적어도 하나 이상의 프레임(101, 102)이 상대적으로 움직이며 제1 방향의 크기가 달라질 수 있다. 프레임(101, 102)은 내부에 전자부품이 실장되고 외부에 플렉서블 디스플레이부(151)가 위치한다.

본 발명의 이동 단말기(100)는 플렉서블 디스플레이부(151)를 포함하므로 플렉서블 디스플레이부(151)는 프레임(101, 102)의 전면과 배면을 감싸는 형태로 결합할 수 있다. 프레임은 제1 프레임(101)과 제1 프레임(101)에 대해 제1 방향으로 이동하는 제2 프레임(102)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)은 전방부, 후방부 및 측부를 포함하며, 서로 결합된다.

먼저, 제1 프레임(101)은 이동 단말기(100)의 메인 바디에 해당되며, 제1 전방부(1011)와 제1 배면(1012a) 사이에 각종 부품들을 수용하는 공간을 형성할 수 있다. 또한, 제1 프레임(101)은 이와 같은 공간 내에 상기 제1 프레임(101)에 이동 가능하게 결합되는 제2 프레임(102)를 수용할 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 프레임(101)은 이동 단말기(100)의 전방에 배치되어 상기 디스플레이부(151)의 전면부를 지지하는 제1 전방부(1011) 및 이동 단말기의 후방에 배치되며 각종 부품이 실장되는 제1 배면(1012)를 포함할 수 있다.

이들 제1 전방부(1011), 제1 후방부(1012) 소정의 공간을 형성하도록 제1 전방부(1011)와 제1 후방부(1012)는 서로 소정 간격으로 이격될 수 있으며, 제1 측부(1013)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제1 측부(1013)는 제1 후방부(1012) 또는 제1 전방부(1011)와 일체형으로 이루어질 수도 있다. 제1 프레임(101)내의 공간내에 이동 단말기(100)의 부품으로서 카메라(121), 음향출력부(152), 입출력 단자, 제어부(180)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 제어부(180)는 이동 단말기(100)의 작동을 제어하는 프로세서 및 전자회로를 포함하는 메인기판(181)이 될 수 있다.

전원공급부(190)로서 배터리(191)는 이동 단말기(100)의 가장 큰 영역을 차지하고 있다. 이동 단말기(100)의 부품이 많아지고 특히 디스플레이부(151)를 사용하는 시간이 증가하면서 배터리(191)의 용량이 중요해지면서, 다른 부품은 소형화 되더라도 배터리(191)는 점점 크기가 커지고 있다. 배터리(191)가 차지하는 공간도 크지만 무게도 크기 때문에 배터리(191)의 위치에 따라 이동 단말기(100)의 무게 중심이 바뀔 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 제2 프레임(102)에 배터리(191)를 배치하여, 이동 단말기(100)가 확장시 무게중심의 이동을 최소화 할 수 있다. 제1 프레임(101)에 배터리(191)까지 실장된 경우 무게중심은 프레임(101, 102)의 슬라이딩 이동 거리와 거의 유사하게 나타나나, 본 실시예의 경우 무게가 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)에 분산되어 확장된 상태의 중간 부분에 무게중심이 위치할 수 있다. 도 4의 실시예와 같이 배터리(191)가 제1 프레임(101)에 위치하면 이동 단말기(100)가 확장된 상태에서 제2 프레임(102) 내부는 빈 공간으로 이루어지기 때문에 가변부(151b)의 배면 지지력이 취약한 문제가 있다. 가변부(151b)의 배면에 위치하는 롤링힌지(104)의 지지바 및 제2 전방부(1021)가 가변부(151b)를 지지할 수 있으나, 지지력이 제한적이어 큰 힘이 전면에 가해지면 휨변형이 발생할 수 있다.

또한, 제2 프레임(102)의 제2 전방부(1021)와 제2 후방부(1022) 사이에 배터리(191)가 배치되어 이동 단말기(100)의 전면으로 이동한 가변부(151b)의 배면을 지지할 수 있다. 배터리(191)가 제2 전방부(1021)의 배면에 위치하면 전방으로 이동한 가변부(151b)가 편평한 상태를 유지할 수 있다.

도 3을 참고하면, 제1 프레임(101)의 측부는 항상 노출되는 제1 측면(1013a)와 선택적으로 노출되는 제2 측면(1013b)를 포함할 수 있다. 제2 프레임(102)의 측면을 이루는 제2 측부(1023)는 제1 상태에서 제2 측면(1013b)를 커버하고, 제2 상태에서 제2 측면(1013b)를 노출시킨다.

제2 측면(1013b)는 제2 상태에서 외부로 노출되는 부분에만 위치하고, 제2 프레임(102)의 제2 측부(1023)와 중첩되는 구간을 최소화 할 수 있다.

제2 측면(1013b)와 중첩되지 않는 제2 측부(1023)의 내측 공간은 프레임(101, 102)의 슬라이드 이동을 가이드 하는 가이드 레일(231, 232)이나, 제2 프레임(102)의 부품들과 연결되는 보조기판(183) 등이 배치될 수 있다. 제1 측면(1013a)와 제2 측면(1013b)는 제1 전방부(1011)와 제1 배면(1012a) 및 제2 배면(1012b) 사이에 위치하며 제1 프레임(101)의 내부 공간을 형성하고, 제1 측면(1013a)의 경우 항상 외부로 노출되므로 안테나 등을 구현할 수 있다. 제2 측면(1013b)는 항상 노출될 필요 없는 SIM카드 트레이 삽입구(162) 등이 배치될 수 있다.

제2 측부(1023)는 제2 전방부(1021)와 제2 후방부(1022)와 함께 내부에 부품실장 공간을 형성하고, 후면커버(1025)와 같이 이동 단말기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 제2 측부(1023)는 도 3에 도시된 바와 같이 후면커버(1025)와 동일한 높이를 가질 수 있다. 디스플레이부(151)의 전면 둘레를 커버하는 전면베젤(1014)을 더 포함할 수 있다. 전면베젤(1014)은 디스플레이부(151)의 단부를 제1 프레임(101) 및 제2 프레임(102)에 고정시킨다.

전면베젤(1014)은 제1 프레임의 제1 측면(1013a)에 이웃하는 제1 베젤과, 제2 프레임의 제2 측부(1023)에 이웃하는 제2 베젤을 포함할 수 있다. 제1 상태에서는 도 2의 (a)처럼 제1 베젤과 제2 베젤이 연결되고, 제2 상태에서는 도 2의 (b)처럼 이격될 수 있다.

도 8 및 도 9는 이동 단말기(100)의 제1 상태와 제2 상태에서 내부 부품을 도시한 도면이다. 디스플레이부(151)와 이동 단말기(100)의 배면을 커버하는 후방부(1012, 1022)와 후면커버(1025)를 제거한 것으로 도 8은 제1 상태를 도 9는 제2 상태를 도시한다. 메인기판(181), 배터리(191), 카메라(121a, 121b), 진동모듈(154), 마이크(122a), 음향출력부(152), 구동부(200)의 랙기어(203) 등이 제1 프레임(101)에 실장된다. 제2 프레임(102)은 배터리(191), 사용자 입력부, 코일 안테나(114), 이동통신용 안테나(112), 마이크(122b), 구동부(200)의 모터(201)와 피니언 기어(미도시)가 실장될 수 있다.

제1 프레임(101)에 메인기판(181)이 위치하고, 메인기판(181)에 실장된, 카메라(121a, 121b), 진동모듈(154), 인터페이스부(161, 162) 및 안테나(112b) 등이 배치될 수 있다. 카메라는 이동 단말기(100)의 배면을 향하는 메인 카메라(121b) 이외에 이동 단말기(100)의 전면을 향하는 카메라(121a)를 더 포함할 수 있다. 전면 카메라(121a)의 배치를 위해 디스플레이부(151) 상단에 부분적으로 비활성화되는 영역을 포함할 수 있다.

충전을 위해 또는 데이터 전송을 위한 케이블 단자(161)는 이동 단말기(100)가 제1 상태에서도 사용할 수 있도록 제1 측면(1013a)에 위치할 수 있다. USIM이나 메모리 카드를 장착하는 카드장착부(162)는 평소에 탈착하는 부분이 아니므로, 제2 상태에서만 개방되는 제2 측면(1013b)에 인접하여 배치할 수 있다.

제1 측면(1013a)를 이용하여 이동통신용 안테나를 구현할 수 있으며, mmWave의 신호를 위한 어레이 안테나(112b)는 이동 단말기(100)의 배면을 향하도록 메인기판(181)의 배면에 배치할 수 있다.

제1 프레임(101)과 제2 프레임(102) 사이의 슬라이드 이동하는 힘을 제공하는 구동부(200)는 구동모터(201), 구동모터(201)의 회전력을 전달받아 회전하는 피니언 기어(미도시) 및 피니언 기어와 맞물려 직선운동하는 랙기어(203)를 포함한다. 구동모터(201)와 랙기어(203) 서로 다른 프레임에 결합되며, 본 실시예에서는 구동모터(201)는 제2 프레임(102)에 랙기어(203)은 피니언 기어에 위치할 수 있으나, 이는 반대로 배치할 수도 있다.

다만, 사용자가 잡고 있는 부분은 제2 프레임(102) 부분이므로 구동모터(201)의 안정적인 구동을 위해 구동모터(201)은 제2 프레임(102)에 위치하는 것이 제1 프레임(101)에 위치하는 경우보다 안정적으로 구동할 수 있다.

구동부(200)는 짧은 랙기어(203)의 길이를 최소화 하고 안정적인 슬라이드 이동을 위해 배터리(191)의 상부에 위치할 수 있다. 배터리(191)의 상부에 위치하는 구동부(200)는 제1 방향으로 이동 단말기(100)의 중앙 부분에서 슬라이드 이동을 가이드 하므로 구동력이 일측에 치우치지 않고 안정적으로 전달 될 수 있다.

랙기어(203)의 위치도, 도 9를 참고하면 이동 단말기(100)의 제3 방향으로 중앙 부분에 인접하여 배치하여 프레임(101, 102)이 슬라이드 이동 시 기울어지지 않고 안정적으로 슬라이드 이동이 가능하다.

구동부(200)의 랙기어(203)는 제1 전방부(1011)의 배면에 이동배면단말기(100)의 배면을 향하도록 배치되어, 제2 프레임(102)은 제1 상태에서 랙기어(203)가 위치할 수 있도록 제1 전방부(1011)에 랙기어(203)에 상응하는 위치에 제1 방향으로 연장된 슬롯이 형성될 수 있다. 랙기어(203)는 제1 상태에서 제2 프레임(102)에 실장된 배터리(191)와 중첩 배치되고, 제2 상태에서는 제1 프레임(101)을 따라 제2 방향으로 이동하며, 확장되어 빈 공간에 위치할 수 있다.

본 실시예는 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)에 부품이 분산되어 있어, 무게중심이 안정적이고 배터리(191)가 디스플레이부의 가변부(151b)를 지지하는 장점이 있으나, 제1 프레임(101)에 실장된 부품과 제2 프레임(102)에 실장된 부품 사이를 연결하는 신호 연결부(185b)가 필요하다. 신호 연결부(185b)는 전기적 신호 및 배터리(191)의 전원을 포함하며, 프레임의 이동에 따라 변형될 수 있는 소재를 이용할 수 있다.

신호 연결부(185b)는 연성기판(연성기판)나 동축케이블을 이용하여 구성할 수 있으며, 안테나 신호는 외부 영향을 받으면 노이즈가 발생하므로, 피복된 동축케이블을 이용할 수 있다.

신호 연결부(185b)는 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102) 사이에서 절곡될 수 있다. 절곡되어 연성기판이나 동축케이블이 제1 상태에서 이동 단말기(100)의 두께 방향으로 접힌 경우 절곡부의 곡이 작고, 프레임의 이동에 따라 절곡부의 위치가 가변되는 경우 내구성에 문제가 있을 수 있다.

따라서, 본 발명의 신호 연결부(185b)는 제1 상태에서 이동 단말기(100)의 제1 방향으로 중첩 배치되며, 신호 연결부의 절곡부는 제2 상태에서 벌어지며 각도가 변할 수 있다.

도 10은 본 발명의 이동 단말기(100)의 내부에 실장되는 신호 연결부(185b)와 지지링크(220)를 도시한 도면이다. 지지링크(220)는 이동 단말기(100)의 확장에 따른 확장부의 내부가 비어 있어 강한 힘으로 압력을 가하면 휨변형이 일어날 수 있다. 빈 공간을 지지하기 위해 접철 가능한 지지링크(220)가 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102) 사이에 위치할 수 있다.

지지링크(220)는 각각 제1 프레임(101)에 일단이 결합된 제1 링크, 제2 프레임(102)에 일단이 결합된 제2 링크를 포함하고, 제1 링크의 타단과 제2 링크의 타단은 힌지결합하여 프레임의 슬라이드 이동에 따라 제1 링크와 제2 링크의 각도가 변화할 수 있다. 도 8과 같이 이동 단말기(100)가 접힌 상태에서 제1 링크와 제2 링크는 서로 맞닿도록 두 링크 사이의 각도가 0°가 되도록 배치될 수 있다.

도 9와 같이 이동 단말기(100)가 확장된 상태에서 제1 링크와 제2 링크 사이의 각도는 약 70° 정도를 가지도록 펼쳐질 수 있다. 180°로 펼쳐지면 다시 링크를 접는 것이 어렵다. 또한, 지지링크(220)가 제1 방향으로 연장되면 제3 방향으로 지지되지 않는 구간이 발생할 수 있다. 따라서, 지지링크(220)가 가능한 제1 방향 및 제3 방향 전체의 지지력을 높이기 위해 지지링크(220)의 각도는 제2 상태에서 90° 정도를 이루도록 구성할 수 있다.

도 10 에 도시된 바와 같이 링크는 이동 단말기(100)의 두께 방향으로 제1 전방부(1011)와 제2 배면(1012b) 사이에 위치하며, 두께방향 너비는 제1 전방부(1011)와 제2 배면(1012b) 사이의 간격에 상응한 너비를 가질 수 있다.

지지링크(220)는 이동 단말기(100)의 확장으로 인한 프레임 내부의 빈 공간을 지지하면서 동시에 신호 연결부(185b)의 접철을 가이드한다. 신호 연결부(185b)는 플렉서블한 소재로 구성되기 때문에 프레임(101, 102)의 슬라이드 이동시 구동부(200)나 프레임(101, 102)에 걸려 파손될 우려가 있다. 신호 연결부(185b)는 지지링크(220)와 함께 형상이 변화하도록 지지링크(220)에 결합할 수 있으며, 신호 연결부(185b)가 슬라이드 이동 중에 파손되는 것을 방지할 수 있다.

신호 연결부(185b)의 일측은 제1 프레임(101)에 실장된 메인기판(181)과 연결되고, 타측은 제2 프레임(102)에 위치하는 부품들의 신호를 취합하는 중간기판(184)을 포함할 수 있다. 배터리(191), 코일안테나(114), 마이크(122b), 제2 프레임(102)의 측부를 이용한 안테나는 중간기판(184)을 통해 메인기판(181)과 연결될 수 있다.

코일안테나는 이동 단말기(100)의 가장 배면 방향에 위치해야 다른 부품의 신호간섭을 받지 않고, 근거리 무선통신이 가능한 바, 도 8에 도시된 바와 같이, 배터리(191)의 배면에 위치할 수 있다.

노이즈 캔슬링을 위해 복수개의 마이크(122a, 122b)를 포함할 수 있다. 메인 마이크(122b)는 일반적으로 이동 단말기(100)의 하부 중앙에 위치하나, 본 실시예는 이동 단말기(100)의 하부가 디스플레이부(151)가 감기는 공간으로 마이크 실장공간확보 및 제어부와 연결이 어렵다. 따라서, 본 실시예에서는 마이크(122b)를 제2 프레임(102)의 제2 방향에 인접한 양 측에 디스플레이부(151)를 피해 배치할 수 있다.

디스플레이(151)가 감기는 부분은 디스플레이부(151)의 곡률에 상응하는 곡면을 가지는 롤링 브라켓(1028)을 포함할 수 있다. 롤링 브라켓(1028)은 제2 프레임(102)의 제1 방향 단부에 결합하고, 디스플레이부(151)의 회전을 서포트하기 위해 회전하는 롤러(미도시)를 포함할 수 있다.

도 11의 (a)는 본 발명의 제1 전방부(1011)와 제2 전방부(1021)의 슬라이드 이동 및 리니어 가이드(231, 232)를 도시한 도면이고, (b)는 리니어 가이드가 위치하는 도 2의 C-C단면도이다.

제1 상태에서 제1 전방부(1011)의 배면에 위치하는 제2 전방부(1021)는 제1 방향으로 이동하며 제1 전방부(1011)에서 노출되며 배면에서 전면으로 이동한 가변부(151b)의 배면을 지지한다. 가변부(151b)의 배면에 위치하는 롤링힌지(104)는 제1 전방부(1011)와 제2 전방부(1021) 사이의 단차에 상응하는 높이를 가질 수 있다. 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102) 사이에 제1 방향 및 제2 방향 이외의 움직임을 차단하고 제1 방향 및 제2 방향의 이동을 서포트하는 리니어 가이드(231, 232)를 더 구비할 수 있다.

리니어 가이드를 별도의 가이드 부재를 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)에 부착하는 경우 이동 단말기(100)가 확장 시 외부로 노출될 수 있으며, 이동 단말기(100) 내부에서 차지하는 부피가 커지는 문제가 있다.

이동 단말기(100) 내부에서 차지하는 부피를 최소화 하고, 프레임의 제3 방향의 움직임을 차단하기 위해 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 제3 방향으로 마주보는 한 쌍의 가이드 레일로 구성된 리니어 가이드(231, 232)를 구비할 수 있다.

제1 프레임(101)의 측부는 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 항상 외부로 노출되는 제1 측면(1013a), 제2 상태에서만 외부로 노출되는 제2 측면(1013b)를 포함하고, 제2 상태에서도 제2 프레임(102)의 제2 측부(1023)에 의해 가려지는 부분은 측부가 생략된다. 대신 이 공간을 활용하여 리니어 가이드(231, 232)를 배치할 수 있다.

도 11의(b)를 참고하면, 제1 전방부(1011)에 결합된 제1 가이드 레일(231)과 제2 전방부(1021)의 단부에 위치하는 제2 가이드 레일(232)이 제3 방향으로 마주보며 배치될 수 있다. 제1 가이드 레일(231)은 제2 가이드 레일(232)을 감싸고 제1 방향으로 연장된 홈을 포함할 수 있다. 제2 가이드 레일(232)은 제2 전방부(1021)의 단부를 그대로 이용할 수 있으며, 제1 가이드 레일(231)은 제2 전방부(1021)의 두께에 상응한 너비의 홈을 포함할 수 있다.

제1 가이드 레일(231)은 POM재질을 포함하며, 금속끼리 직접 마찰되지 않아, 리니어 가이드(231, 232)의 마모를 최소화 하며 프레임의 슬라이드 이동이 부드럽게 이루어질 수 있다.

본 실시예의 리니어 가이드(231, 232)는 제1 가이드 레일(231)이 제2 가이드 레일(232)을 감싸는 형태의 POM을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 그 반대로 판형상의 제1 가이드 레일(231)과 제1 가이드 레일(231)을 감싸는 POM을 포함하는 제2 가이드 레일(232)로 구성될 수 있다. 또한, 제2 가이드 레일(232)은 도 11의 (b)와 같이 제2 전방부(1021) 이외에 제2 후방부(1022)나 제2 측부(1023)의 내측에 위치할 수도 있다.

도 12 및 도 13은 이동 단말기의 일 실시예에 따른 사용자 입력부(123)를 도시한 도면이다. 이동 단말기(100)의 전면에 디스플레이부(151)의 크기가 커지면서 전면에 터치패드 이외의 사용자 입력부(123)를 부가할 공간이 부족해졌다. 대신에 이동 단말기(100) 측방향에 버튼을 구현할 수 있다.

볼륨키와 같이 디스플레이부(151)를 보지 않는 상태에서 이용하는 키나, 전원버튼과 같이 디스플레이부(151)가 꺼진 상태에서 이동 단말기(100)를 활성화하기 위한 키는 디스플레이부(151)의 터치패드를 통한 입력이 어려워, 물리적인 사용자 입력부(123)를 통해 입력 받는 것이 바람직하다.

사용성 측면에서 사용자 입력부가 너무 상측으로 치우치면 불편하므로 제1 측부(1013)와 제2 측부(1023)가 중첩되는 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 즉, 제2 측부(1023)에 사용자 입력부를 위치시키거나 제1 측부의 제2 측면(1013b)에 사용자 입력부를 위치시킬 수 있다.

도 12는 제2 측부(1023)에 위치하는 사용자 입력부(123)에 관한 실시예를 도시하고 있으며, 도 13은 제2 측면(1013b)에 위치하는 사용자 입력부(123)에 관한 실시예를 도시하고 있다.

도 12의 사용자 입력부(123)는 제2 프레임(102)의 측부에 구현된 사용자 입력부(123)로 제2 프레임(102)의 측부에 홈(1023g)을 형성하여 사용자 입력부(123)를 안착할 수 있다. 돔스위치(1232)를 구비한 스위치 기판(1233)을 측부의 홈(1023g)에 안착하고 탑버튼(1231)을 돔스위치(1232)와 중첩 배치하고 탑버튼(1231)에 상응하는 홀이 형성된 버튼커버(1234)를 측부에 끼워 탑버튼(1231)을 고정할 수 있다.

제2 측부(1023)의 두께가 두꺼워지면 제1 측면(1013a)과 제2 측부(1013b) 사이의 단차가 커지는 문제가 있기 때문에 버튼커버(1234)로 측부의 외측에서 고정하여 제2 프레임(102)의 제2 측부(1023) 전체의 두께 증가를 최소화할 수 있다. 이와 같은 형태의 사용자 입력부(123)는 제2 프레임(102)이 제1 방향으로 이동 시 사용자 입력부(123)도 제1 방향으로 위치가 변화한다.

도 13의 사용자 입력부(123)는 제1 프레임(101)의 제1 측부(1013) 중 제2 측면(1013b)에 위치하는 것을 특징으로 한다. 제2 측면(1013b)은 제2 프레임의 제2 측부(1023)에 커버되기 때문에 도 12의 실시예와 같이 돔스위치를 이용한 사용자 입력부(123)은 적용하기 어렵다.

대신에 포스센서(1235)를 이용하여 사용자 입력부를 구현할 수 있다. 포스센서(1235)는 포스터치라고도 하며 누르는 힘을 인식하여 동작하는 것을 특징으로 한다. 미세한 기계적인 변화에 반응하여 전기적 신호를 생성하는 센서로서, 부착된 표면에 생기는 수 um 에서 ~수십 um의 변화도 감지할 수 있다.

포스센서(1235)는 직접 외부로 노출될 필요가 없어 제1 측부(1013)의 내측에 위치하더라도 제2 측부(1023)의 외측면에 가압된 압력을 감지할 수 있다. 소정 크기 이상의 변형에 대해 사용자 입력으로 감지하여 단순지 잡았을 때의 터치입력과 구분할 수 있다.

제2 상태에서 확장시 제2 측부가 이동하여 제1 측부의 제2 측면(1023b)를 노출시키므로 사용자 입력부의 상단에서의 거리는 제1 상태에서와 동일하게 유지될 수 있다.

도 14는 마이크 모듈(122b)의 일 실시예를 도시한 도면이다. 제2 프레임(102)의 제1 방향 단부를 감싸며 꺾어지는 디스플레이부(151)를 보호하면서 이동 단말기(100)의 측면 외관을 구성하는 엣지 프레임(1024)은 제2 프레임(102)의 제2 측부(1023)와 연속적인 면을 형성하도록 구성할 수 있다. 엣지 프레임(1024)은 제2 측부가 위치하는 제3 방향의 측면까지 연장되어 제2 프레임(102)에 결합할 수 있으며, 스크류(1024s)와 같은 체결구를 이용할 수 있다.

엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)는 제2 측부와 부분적으로 중첩될 수 있으며, 제2 측부(1023)는 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)와 중첩되는 부분의 두께는 얇게 형성하여 외관상 도 14의 (a)와 같이 연속적인 면을 형성할 수 있다.

일반적으로 이동 단말기(100)의 마이크 모듈(122b)은 이동 단말기(100) 하측 중앙에 배치하고, 음향출력부를 이동 단말기(100)의 상부에 위치시켜 종래의 전화기와 같이 이용할 수 있다. 즉, 단말기의 상측 단부는 귀에 인접하게 배치하고 하측 단부는 입에 인접하게 배치하여 통화기능을 이용할 수 있다.

본 발명은 제1 방향이 이동 단말기(100)의 하부가 되고 제2 방향에 이동 단말기(100)의 상부가 되어 제2 방향에 음향출력부가 위치하고 제1 방향에 마이크 모듈(122b)이 위치할 수 있다.

다만, 본 발명과 같이 제2 프레임(102)의 제1 방향 단부를 감싸는 디스플레이부(151)를 포함하기 때문에 디스플레이부(151)에 가려 제1 방향 단부 중앙에 마이크 모듈(122b)을 배치하기 어렵다.

따라서, 디스플레이부(151)가 위치하지 않는 제3 방향에 마이크 모듈(122b)을 배치할 수 있으며, 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 제3 방향을 향하는 마이크홀(122h)을 구비할 수 있다.

마이크 모듈(122b)은 제3 방향에만 배치할 수도 있으나, 사용자가 얼굴의 왼쪽편에 이동 단말기(100)를 배치하여 통화하는 경우와 오른쪽 편에 이동 단말기(100)를 배치하여 통화하는 경우 마이크 모듈(122b)과 사용자의 입 사이의 거리가 달라지는 문제가 있다. 따라서, 제3 방향의 반대편인 제4 방향에도 배치하여 제2 프레임(102)에 한 쌍을 구비할 수 있다.

이동 단말기(100)의 좌우 양측에 위치하는 경우 대칭이므로 구조가 유사한 바, 일측에 위치하는 마이크 모듈(122b)을 기준으로 설명하도록 한다.

마이크홀(122h) 은 제2 측부(1023) 및 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)와 전면베젤 사이에 위치시켜 외부로 노출되는 것을 최소화 할 수 있다. 마이크홀(122h) 은 제2 측부(1023)에 위치할 수도 있고, 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)에 위치할 수 도 있으며, 도 14의 (a)와 같이 제2 측부(1023)와 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)의 단부에 걸쳐 배치될 수 있다.

도 14의 (b)는 도 14의 (a)의 D-D단면도이다. 보조 기판에 위치하는 마이크 모듈(122b)과, 마이크 모듈(122b)과 연통되는 마이크홀(122h)이 도시되어 있다.

마이크홀(122h)에서 시작되어 제2 프레임(102)의 제2 측부(1023) 및 엣지 프레임(1024)을 관통하는 음향통로(122p)를 통해 마이크 모듈(122b)에 소리를 전달할 수 있다. 마이크 모듈(122b)이 보조기판(183)의 배면 방향에 실장된 경우, 보조기판(183)에 홀(183h)이 형성될 수 있다.

본 실시예는 본 발명과 같이 하단부에서 디스플레이부(151)가 감겨 전면과 배면으로 위치가 가변하는 이동 단말기(100)에서 마이크 모듈(122b)은 좌우에 한 쌍이 구비되어야 하며, 손으로 이동 단말기(100)를 잡는 경우 마이크홀(122h) 을 손바닥으로 막을 수 있어, 통화품질에 영향을 미칠 수 있다.

도 15는 엣지 프레임(1024)에 위치한 안테나의 접속방법의 일 실시예를 도시한 도면이다. 엣지 프레임(1024)이 금속재질을 포함하는 경우 안테나로 이용할 수 있다. 엣지 프레임(1024)에 소정 길이를 가지는 복수개의 도전멤버(1024a)를 포함할 수 있으며 도전멤버(1024a) 사이는 비도전멤버(1024b)로 채워질 수 있다.

비도전멤버(1024b)는 도전멤버(1024a) 사이에 형성된 슬릿 뿐만 아니라 도전성 맴버의 내측에 위치하여 디스플레이부(151)의 측면부와 마주보는 엣지 프레임(1024)의 내측면을 구성할 수 있다.

도전멤버(1024a)를 안테나로 구성하기 위해서는 도전멤버(1024a)는 제어부와 연결되어야 한다. 제1 프레임에 실장된 메인기판까지 거리가 있으므로, 제2 프레임(102)에 위치하는 보조기판(183)에 접속하고 제2 프레임(102)과 제1 프레임(101)을 연결하는 신호 연결부(185b)를 통해 도전멤버(1024a)는 제1 프레임(101)에 위치하는 메인기판(181)과 신호를 송수신할 수 있다.

도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 도전멤버(1024a)와 연결되는 연성기판(184)를 이용하여 접속하는 경우 디스플레이부(151)가 제1 방향의 단부를 감싸고 있기 때문에 제2 프레임(102)의 제3 방향에 위치하는 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)에 연성기판(184)를 연결하고 연성기판(184)는 제2 프레임(102) 내에 위치하는 보조기판(183)까지 연장되어 접속할 수 있다.

연성기판(184)를 이용하여 보조기판(183)과 도전멤버(1024a)를 연결하는 구성은 디스플레이부(151)가 결합된 상태에서 분리가 어렵다는 문제가 있고, 조립 시 또는 수리 시에 디스플레이부(151)를 파손시킬 우려가 있다.

마이크홀(122h)의 위치를 이동 단말기(100)의 제1 방향 중앙에 위치시키기고, 엣지 프레임(1024)과 제2 프레임(102) 내부에 위치하는 보조기판(183)과의 접속을 보다 용이하게 가능하도록, 엣지 프레임(1024)의 구조를 개선할 수 있다.

도 16과 도 17은 개선된 엣지 프레임(1024)을 도시한 도면이다. 도 16의 (a)는 마이크 모듈(122b)과 연성기판(184)가 위치하는 엣지 프레임(1024)의 내측면을 도시하고, 도 16의 (b)는 (a)의 E-E단면도이다. 도 17의 (a) 는 엣지 프레임(1024)이 제2 프레임(102)에 체결된 상태를 도시하고, 도 17의 (b)는 도 17의 (a)에서 엣지 프레임(1024)이 제거된 제2 프레임(102)을 도시한 도면이다.

도 16을 참조하면 엣지 프레임(1024)의 내측면에 마이크 모듈(122b)이 위치할 수 있다. 엣지 프레임(1024)의 내측에 마이크 모듈(122b)을 배치하고 마이크 모듈(122b)로 소리를 수집하기 위해 엣지 프레임(1024)에 마이크홀(122h)을 형성할 수 있다.

마이크홀(122h)은 도 16의 (b)와 같이 엣지 프레임(1024)에 형성될 수도 있고, 도 14의 실시예처럼, 2개의 부재가 이웃하는 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도전멤버(1024a)와 비도전멤버(1024b) 사이에 홀을 위치할 수 있다.

도 16(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 마이크모듈을 엣지 프레임(1024)의 내측에 배치하여, 마이크홀(122h)의 위치를 단말기의 하단부 중앙에 위치시킬 수 있다. 전술한 실시예와 같이 마이크모듈을 복수개를 위치할 필요가 없으며, 사용자의 손에 의해 마이크홀(122h)이 가려져 마이크모듈(122b)에서 수집하는 음성의 품질이 저하되는 문제를 해소할 수 있다.

다만, 본 실시예도 전술한 실시예와 같이 디스플레이부(151)가 엣지 프레임(1024)의 내측면과 마주보며 위치한다. 마이크와 보조기판(183)을 연결하기 위해 마이크 모듈(122b)에서 바로 제2 방향으로 연성기판(184)가 연장될 수 없다. 제3 방향에서 보조기판(183)과 연결하기 위해 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 마이크 모듈(122b)에서 연성기판(184)가 엣지 프레임(1024)의 내측면을 따라 연장될 수 있다.

연성기판(184)의 일단은 마이크 모듈(122b)에 타단은 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)에 위치하도록 엣지 프레임(1024)의 내측면에 위치하고, 연성기판(184)의 타단은 보조기판(183)과 접속되는 접속단자(1845)를 포함한다.

도 9에 도시된 바와 같이 제2 프레임(102)의 제3 방향 측부(1023)에 인접하게 배치되는 보조기판(183)은 하부에 디스플레이부(151)가 감기는 구조를 배치하기 위해 제1 방향 단부에서 조금 이격된 위치(조금 위쪽)에 위치한다. 보조기판(183)과 제3 방향에서 바로 접속핀(183p)을 통해 접속할 수 있도록 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)는 제2 방향으로 연장되어 보조기판(183)과 마이크모듈의 연성기판(184)가 접속할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.

도 17의 (b)에 도시된 바와 같이 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)와 중첩되는 보조기판(183)에는 접속핀(183p)이 위치할 수 있으며, 마이크를 위한 접속핀(183p)은 복수개를 포함할 수 있다.

복수개의 접속핀(183p)이 위치하는 부분에 연장부(1024e)가 중첩배치되어야 하는 바, 연장부(1024e)의 길이는 길어지게 된다. 본 실시예의 엣지 프레임(1024)은 도 14 및 도 15의 실시예 보다 제3 방향 및 제4 방향에 위치하는 연장부(1024e)의 길이가 더 길어지고 복수개의 위치에서 제2 프레임(102)을 체결하는 체결구가 위치할 수 있다.

도 14 및 도 15의 실시예는 1곳에서 스크류(1024s)가 결합되나, 한 곳에서만 연장부(1024e)와 제2 프레임(102)을 체결하는 경우 엣지 프레임(1024)이 스크류(1024s) 체결부를 중심으로 회전할 수 있다. 특히, 도 16과 같이 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)의 길이가 길어진 경우 체결력 보강이 필요한 바, 스크류(1024s)의 개수를 증가시킬 수 있다.

접속핀(183p)과 엣지 프레임(1024)의 내측면에 위치하는 연성기판(184)와 접속상태를 유지하기 위해 스크류(1024s)는 접속핀(183p)의 양측에서 엣지 프레임(1024)의 연장부(1024e)와 제2 프레임(102)의 측부(1023)을 체결할 수 있다.

안테나로 이용하는 엣지 프레임(1024)의 도전멤버(1024a)도 도 17의 (b)에 도시된 접속핀(183p)을 통해 보조기판(183)과 접속할 수 있다. 엣지 프레임(1024)의 내측면을 이루는 비도전멤버(1024b)는 도전멤버(1024a)의 접속단자(1846, 도 16의 (a)참조)를 노출시키기 위해 접속홀을 연장부(1024e)에 배치할 수 있다.

도전멤버(1024a)의 접속부(1846)과 마이크 모듈(122b)의 연성기판(184)의 접속부(1845)는 일렬로 배치되어 도 17의 (b)와 같이 나란히 배치된 접속핀(183p)에 각각 접속될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기는 확장된 디스플레이부가 처짐없이 편평한 상태를 유지할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기(100)를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

Claims

크기가 가변하는 이동 단말기에 있어서,
제1 기판이 실장된 제1 프레임;
제2 기판이 실장되고 상기 제1 프레임에 대해 제1 방향 또는 상기 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 이동하는 제2 프레임;
상기 제2 프레임의 상기 제1 방향 단부를 감싸 배면으로 꺾어지는 곡면부를 포함하는 디스플레이부;
곡면부를 커버하며 상기 제2 프레임에 상기 제1 방향에서 결합하며 마이크홀을 포함하는 엣지 프레임;
상기 엣지 프레임의 내측면에 결합하여 상기 마이크홀을 통해 음향을 수집하는 마이크 모듈; 및
상기 엣지 프레임의 내측면에 위치하며 일단은 상기 마이크 모듈에 결합하고, 타단은 상기 제2 기판에 연결되는 접속단자가 구비된 연성기판을 포함하는 이동 단말기.
제1 항에 있어서,
상기 제1 프레임은 상기 제2 프레임의 상부에 위치하며,
상기 제1 방향은 하부 방향인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1 항에 있어서,
상기 제2 프레임은 상기 제1 방향에 수직인 제3 방향에 위치하는 측부를 포함하고,
상기 엣지 프레임은 상기 측부의 적어도 일부를 커버하도록 단부에서 제2 방향으로 연장된 연장부를 포함하며,
상기 연장부와 상기 측부를 체결하는 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3 항에 있어서,
상기 제2 기판은 상기 측부에 인접하여 상기 제2 프레임 내부에 배치되며, 상기 제3 방향을 향하는 마이크 접속핀을 포함하고,
상기 연성기판의 접속단자는 상기 연장부의 내측에서 상기 마이크 접속핀과 접촉하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3 항에 있어서,
상기 엣지 프레임은
전도성 물질을 포함하는 도전멤버를 포함하며,
상기 제2 기판은 상기 도전멤버와 접속하는 안테나 접속핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제5 항에 있어서,
상기 엣지 프레임은, 상기 도전멤버의 내측에 위치하는 비도전멤버를 포함하고,
상기 비도전멤버는 상기 연장부에 형성되어 상기 도전멤버를 노출시키는 접속홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제6 항에 있어서,
상기 안테나 접속핀은 상기 접속단자와 접속하는 마이크 접속핀과 이웃하여 상기 제2 기판에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제7 항에 있어서,
상기 스크류는 상기 제1 방향으로 이격된 한 쌍의 스크류를 포함하고, 상기 안테나 접속핀과 상기 마이크 접속핀은 상기 한 쌍의 스크류 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.