WO2022169102A1 - 윈도우 부재 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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WO2022169102A1
WO2022169102A1 PCT/KR2021/019941 KR2021019941W WO2022169102A1 WO 2022169102 A1 WO2022169102 A1 WO 2022169102A1 KR 2021019941 W KR2021019941 W KR 2021019941W WO 2022169102 A1 WO2022169102 A1 WO 2022169102A1
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region
area
housing
window member
thickness
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PCT/KR2021/019941
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English (en)
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도안 까오쑤언
오정훈
후안 응우옌반
이영태
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삼성전자주식회사
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    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0206—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
    • H04M1/0208—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts
    • H04M1/0214—Foldable telephones, i.e. with body parts pivoting to an open position around an axis parallel to the plane they define in closed position
    • H04M1/0216—Foldable in one direction, i.e. using a one degree of freedom hinge
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0217—Mechanical details of casings
    • H05K5/0226—Hinges
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/03—Covers

Definitions

  • the present disclosure relates to a window member and an electronic device including the same, and more particularly, to a window member having improved flexibility and durability, and an electronic device including the same.
  • Such a foldable electronic device may be used in a folded or curved form, and thus may be utilized in various fields.
  • the foldable electronic device may include a window member that covers and protects the display panel.
  • the window member must be formed to have a predetermined thickness or less in order to secure flexibility, and to simultaneously secure durability above a certain level in order to prevent damage to the display panel.
  • the present disclosure has been made in accordance with the above-described needs, and an object of the present disclosure is to provide a window member having both improved flexibility and durability, and an electronic device including the same.
  • An electronic device for achieving the above object includes a foldable display panel and a front surface of the display panel, and a first area, a second area, and a third area are formed based on a folding axis.
  • a window member disposed sequentially, wherein the first area is foldable with respect to the folding axis, a plurality of grooves are formed on at least one surface of a front surface and a rear surface, and the second area has a thickness of the first area
  • the thickness of the third region may be thicker than that of the first region, and the thickness of the third region may be thicker as the distance from .
  • the thickness of the first region may be the thinnest at a position corresponding to the folding axis, and may gradually increase as it approaches the second region.
  • the plurality of grooves may have a constant depth.
  • the first region may have a rear surface convex toward the front.
  • the second region may have a rear surface inclined upward toward the first region.
  • the plurality of grooves may extend in a direction parallel to the folding axis.
  • the window member may be formed symmetrically with respect to the folding axis.
  • the plurality of grooves may have a depth of 35 ⁇ m to 140 ⁇ m.
  • the thickness of the first region may be 50 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the thickness of the third region may be 0.25 mm to 1 mm.
  • the electronic device is disposed between a first housing and a second housing supporting the rear surface of the display panel, the first and second housings, and is rotatably coupled to the first housing with respect to a first rotation axis, and a hinge structure rotatably coupled to the second housing and a second rotational axis parallel to the first rotational axis, wherein the first region is disposed between the first and second rotational axes, and the third The region may be disposed outside the first and second rotation axes.
  • a horizontal length of the second region may be 5 mm to 20 mm.
  • the electronic device may further include a filler disposed between the display panel and the window member to adhere the window member to the display panel.
  • the filler may have the same refractive index as the window member.
  • the filler may include at least one of optically transparent OCA (Optical Clear Adhesive) and OCR (Optical Clear Resin).
  • OCA Optical Clear Adhesive
  • OCR Optical Clear Resin
  • the thickness of the first region may be constant, and the depth of the plurality of grooves may increase as the distance from the second region increases.
  • a front surface of the second region may be inclined downward toward the first region.
  • the first region may have a front surface concave toward the front.
  • the plurality of grooves may be formed on a front surface of the first region, and the display member may further include a first pillar disposed between the window member and the display panel and a second pillar inserted into the plurality of grooves. .
  • a transparent cover disposed in front of the second filler may be further included.
  • a first area, a second area, and a third area are sequentially arranged with respect to a folding axis, and the first area is based on the folding axis It is foldable, and a plurality of grooves are formed on at least one surface of the front and rear surfaces, the thickness of the second area is gradually increased as the thickness of the second area increases further from the first area, and the third area has a thickness of the first area. could be thicker.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIGS. 2A to 2C are views illustrating an unfolded, folded, and fully folded state of an electronic device, respectively.
  • FIG 3 is a view illustrating a hinge structure and a housing of an electronic device.
  • FIG 4 and 5 are views showing the rotation structure of the hinge structure.
  • FIG. 6 is a perspective view of a display member according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 and 8 are side views respectively illustrating an unfolded state and a folded state of the display member supported by the first and second housings.
  • FIG. 9 is a side view illustrating a state in which the display member is folded.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the display member of FIG. 6 taken along line A-A.
  • 11 is a graph illustrating a relationship between a radius of curvature and stress according to a thickness of a window member.
  • 14A to 14D are views illustrating a process of manufacturing the window member.
  • 15A to 15F are views illustrating various shapes of grooves.
  • 16 to 19 are cross-sectional views of a display member according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • expressions such as “have,” “may have,” “include,” or “may include” indicate the presence of a corresponding characteristic (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). and does not exclude the presence of additional features.
  • the present specification describes components necessary for the description of each embodiment of the present disclosure, the present disclosure is not necessarily limited thereto. Accordingly, some components may be changed or omitted, and other components may be added. In addition, they may be distributed and arranged in different independent devices.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure
  • an electronic device 1 may include a first housing 10 , a second housing 20 , a hinge housing 30 , a hinge structure 500 , and a display member 1000 .
  • the first housing 10 may be connected to the second housing 20 using a hinge structure 500 .
  • the first housing 10 may include a first plate 11 on which the display member 1000 is mounted and a first frame 12 surrounding at least a portion of the first plate 11 .
  • the first frame 12 may form a part of a surface (eg, a side surface) of the electronic device 1 .
  • at least a portion of the first rigid area RA1 of the display member 1000 and at least a portion of the foldable area FA of the display member 1000 may be disposed on the first plate 11 .
  • the first rotation structure 510 of the hinge structure 500 may be connected to the first plate 11 .
  • the first housing 10 may be adhered to the first rigid area RA1 of the display member 1000 .
  • a portion of the edge of the front surface of the first housing 10 may be adhered to the edge of the first rigid area RA1 of the display member 1000 .
  • an adhesive layer may be disposed between the first plate 11 of the first housing 10 and the first rigid area RA1 of the display member 1000 .
  • At least a portion of the inner side of the first housing 10 may be provided in a hollow shape.
  • a first circuit board 41 , a first battery 43 , and a camera module 46 may be disposed inside the first housing 10 .
  • the first circuit board 41 and the first battery 43 may be electrically connected to the second circuit board 42 and the second battery 44 disposed inside the second housing 20 through the flexible substrate.
  • a processor and a memory may be disposed on the first circuit board 41 .
  • the first battery 43 and the first circuit board 41 may be disposed on the first plate 11 .
  • the first housing 10 may be formed of, for example, at least a portion of a metal material, or at least a portion of the first housing 10 may be formed of a non-metal material.
  • the first housing 10 may be formed of a material having a certain size of rigidity to support at least a portion of the display member 1000 .
  • a portion of the first housing 10 facing the second housing 20 may include a recessed portion at least a portion of which has a predetermined curvature so that the hinge housing 30 may be disposed.
  • the first housing 10 faces the first decorative member 13 and the first plate 11 surrounding the edge of the display member 1000 and forms a surface of the electronic device 1 .
  • 1 may include a rear cover 19 .
  • the first decorative member 13 may be disposed to cover an edge of the first rigid area RA1 of the display member 1000 and a portion of the foldable area FA.
  • the first back cover 19 may form a rear surface of the electronic device 1 in an unfolded state (eg, FIG. 2A ), and the display member 1000 may form a front surface of the electronic device 1 . .
  • the second housing 20 may be connected to the first housing 10 through the hinge structure 500 .
  • the second housing 20 may include a second plate 21 on which the display member 1000 is mounted and a second frame 22 surrounding at least a portion of the second plate 21 .
  • the second frame 22 may form a part of a surface (eg, a side surface) of the electronic device 1 .
  • at least a portion of the second rigid area RA2 and at least a portion of the foldable area FA may be disposed on the second plate 21 .
  • the second rotation structure 520 of the hinge structure 500 may be connected to the second plate 21 .
  • at least a portion of the second housing 20 may be adhered to the second rigid area RA2 of the display member 1000 .
  • a portion of the edge of the front surface of the second housing 20 may be adhered to the edge of the second rigid area RA2 of the display member 1000 .
  • an adhesive layer may be disposed between the second plate 21 of the second housing 20 and the second rigid area RA2 of the display member 1000 .
  • the inner side of the second housing 20 may be provided in a hollow shape.
  • a second circuit board 42 and a second battery 44 may be disposed inside the second housing 20 .
  • the second circuit board 42 and the second battery 44 may be electrically connected to the first circuit board 41 and/or the first battery 43 disposed inside the first housing 10 through the flexible board.
  • the second battery 44 and the second circuit board 42 may be disposed on the second plate 21 .
  • the second housing 20 may be formed of, for example, at least a portion of a metal material, or at least a portion of the second housing 20 may be formed of a non-metal material.
  • the second housing 20 may be formed of a material having a certain size of rigidity to support at least a portion of the display member 1000 .
  • a portion of the second housing 20 facing the first housing 10 may include a recessed portion at least a portion of which has a predetermined curvature so that the hinge housing 30 may be disposed.
  • the second housing 20 faces the second decorative member 23 and the second plate 21 surrounding the edge of the display member 1000 and forms a surface of the electronic device 1 .
  • 2 may include a rear cover 29 .
  • the second decorative member 23 may be disposed to cover an edge of the second rigid area RA2 of the display member 1000 and a portion of the foldable area FA.
  • the second rear cover 29 may form a rear surface of the electronic device 1 in an unfolded state (eg, FIG. 2A ), and the display member 1000 may form a front surface of the electronic device 1 . .
  • a lattice structure (not shown) and/or a bracket (not shown) disposed between the display member 1000 and the adhesive layer may be further included.
  • the lattice structure may include a slit area including a plurality of slits at least partially overlapping the foldable area FA.
  • Each of the plurality of slits may extend in an extension direction (eg, y-axis) of the foldable area FA.
  • the plurality of slits may support the flat foldable area FA in an unfolded state (eg, FIG. 2A ), and may support the foldable area FA to be deformed in a folding operation or an unfolding operation.
  • only a portion of the lattice structure or the bracket may be stacked on the display member 1000 .
  • the hinge housing 30 may be disposed in a recessed portion of each of the first housing 10 and the second housing 20 .
  • the hinge housing 30 may be provided in a form that is elongated in the y-axis direction as a whole.
  • a boss (not shown) for fixing the hinge structure 500 may be disposed on a portion of the inner surface of the hinge housing 30 .
  • the display member 1000 may have flexibility.
  • the display member 1000 may include a first rigid area RA1 disposed on the first housing 10 , a second rigid area RA2 disposed on the second housing 20 , and a first rigid area RA2 disposed on the second housing 20 .
  • a foldable area FA positioned between the area RA1 and the second rigid area RA2 may be included.
  • the first rigid area RA1 and the second rigid area RA2 may be formed to be flat, and the foldable area FA may be formed to be deformable to a flat surface or a curved surface.
  • the hinge structure 500 may include a first rotation structure 510 connected to the first housing 10 , and a second rotation structure 520 connected to the second housing 20 . have.
  • the hinge structure 500 may be configured such that the first rotational structure 510 and the second rotational structure 520 are rotatable about respective rotational axes (eg, virtual axes parallel to the y-axis direction). For example, when the first housing 10 and the second housing 20 are folded or unfolded, the first rotational structure 510 and the second rotational structure 520 may rotate about their respective rotational axes.
  • FIGS. 2A to 2C are views illustrating an unfolded, folded, and fully folded state of an electronic device, respectively.
  • first housing 10 and the second housing 20 may be rotated in opposite directions by the respective rotation shafts R1 and R2.
  • the first housing 10 may rotate in a counterclockwise direction
  • the second housing 20 may rotate in a clockwise direction.
  • the axial direction may be defined as a direction parallel to the rotation axis of each of the first housing 10 and the second housing 20 .
  • the axial direction may be defined as an extension direction of the foldable area FA of the display member 1000 .
  • the axial direction may be defined as a long side direction of the foldable area FA.
  • the axial direction may mean a direction parallel to the y-axis of FIG. 1 .
  • the first edge P1 of the electronic device 1 and the second edge P2 of the electronic device 1 are parallel to the axial direction.
  • a third edge P3 of the electronic device 1 and a fourth edge P4 of the electronic device 1 perpendicular to the axial direction may be defined.
  • the first edge P1 and the third edge P3 may include a portion of the first frame 12 of the first housing 10 .
  • the second edge P2 and the fourth edge P4 may include a portion of the second frame 22 of the second housing 20 .
  • the unfolded state may include a state in which the foldable area FA of the display member 1000 is flat.
  • the unfolded state may include a state in which the first rigid area RA1 and the second rigid area RA2 of the display member 1000 are formed of planes facing the same direction.
  • the unfolded state includes a state in which the first normal vector n1 of the first rigid area RA1 of the display member 1000 and the second normal vector n2 of the second rigid area RA2 of the display member 1000 are parallel. can do.
  • the unfolded state may include a state in which the third edge P3 and the fourth edge P4 substantially form a single straight line.
  • the unfolded state may include a state in which the third edge P3 and the fourth edge P4 form 180 degrees.
  • a folded state of the electronic device will be described with reference to FIG. 2B .
  • the folded state may include a state in which the foldable area FA of the display member 1000 is curved.
  • the folded state is a state in which the first normal vector n1 of the first rigid area RA1 and the second normal vector n2 of the second rigid area RA2 form a predetermined angle instead of 180 degrees.
  • the folded state may include a state in which the third edge P3 and the fourth edge P4 form a predetermined angle instead of 180 degrees.
  • the fully folded state may mean a state in which the first edge P1 and the second edge P2 substantially contact each other among the folded states.
  • the foldable area FA in the fully folded state may be formed of a curved surface having a greater curvature than the foldable area FA in the folded state.
  • the hinge housing 30 in the folded state and the fully folded state, at least a portion of the hinge housing 30 may form a surface of the electronic device 1 .
  • the hinge housing 30 may be visually exposed between the first housing 10 and the second housing 20 .
  • FIG 3 is a view illustrating a hinge structure and a housing of an electronic device.
  • FIG 3 is a view illustrating a hinge structure and a housing of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 1 may include one or more hinge structures 500 .
  • the hinge structure 500 includes the first housing 10 and the second housing 20 so that the first housing 10 and the second housing 20 rotate about the first rotation axis R1 and the second rotation axis R2, respectively. 20) can be connected.
  • the electronic device 1 may include a plurality of hinge structures 500 .
  • the plurality of hinge structures 500 may include a first hinge structure 500a and a second hinge structure 500b spaced apart from the first hinge structure 500a in an axial direction.
  • the hinge structure 500 includes the fixing structures 530 and 540 that are fixedly disposed on the hinge housing 130 , the first rotational structure 510 connected to the first housing 10 , and the second housing ( 20) may include a second rotating structure 520 connected to.
  • the fixing structures 530 and 540 may include a first fixing structure 530 and a second fixing structure 540 .
  • the first elastic member 570 and the first rotating structure 510 may be rotatably coupled to the first fixing structure 530 .
  • the second elastic member 580 may be positioned on the second fixing structure 540 and the second rotating structure 520 may be rotatably coupled thereto.
  • the fixing structures 530 and 540 include a first fixing structure 530 and a second fixing structure 540 that are separably coupled to each other, or a single fixing structure formed integrally or combined with each other. may include
  • the first rotating structure 510 may be connected to the first plate 11 of the first housing 10 .
  • the first rotation structure 510 may rotate together with the first housing 10 about the first rotation axis R1 .
  • the second rotating structure 520 may be connected to the second plate 21 of the second housing 20 .
  • the second rotation structure 520 may rotate together with the second housing 20 about the second rotation axis R2 .
  • the hinge structure 500 may further include a first torque structure including the first elastic member 570 and a second torque structure including the second elastic member 580 .
  • the first torque structure may provide a torque acting on the first rotation structure 510 .
  • the first torque structure may provide a torque acting about the first rotation axis R1 .
  • the first elastic member 570 may be disposed on the first fixed structure 530 and may be compressed or tensioned in association with the rotation of the first rotating structure 510 . For example, when the first elastic member 570 is relatively more compressed, a greater torque may act on the first rotating structure 510 .
  • the second torque structure may provide a torque acting on the second rotation structure 520 .
  • the second torque structure may provide a torque acting about the second rotation shaft R2 .
  • the second elastic member 580 is disposed on the second fixing structure 540 , and may be compressed or tensioned in association with the rotation of the second rotation structure 520 . For example, when the second elastic member 580 is relatively more compressed, a greater torque may act on the second rotating structure 520 .
  • FIG 4 and 5 are views showing the rotation structure of the hinge structure.
  • FIG. 4 is a view showing a rotational operation of the rotating structure.
  • FIG. 4 may be a diagram illustrating an unfolded state, a folded state, and a fully folded state of the electronic device 1 , respectively.
  • the foldable area FA of the display member 1000 may be located inside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X axis.
  • the first and second rigid areas RA1 and RA2 may be entirely located outside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis.
  • the X axis may be a direction perpendicular to both the folding axis (a direction parallel to the Y axis) and a normal vector (a direction parallel to the Z axis) of the front surface of the electronic device 1 .
  • the entire foldable area FA may be located inside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis, and the first and second first and second fixing structures 530 and 540 .
  • a portion of the rigid areas RA1 and RA2 may be located inside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis.
  • the first and second fixing structures 530 and 540 of the foldable area FA and the first and second rigid areas RA1 and RA2 are all based on the X axis. ) can be located inside the
  • the first and second rigid regions RA1 and RA2 are outside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X axis. It can be moved to be located inward in
  • the foldable area FA may be always disposed inside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis. Meanwhile, since the first and second fixing structures 530 and 540 are fixedly disposed on the hinge housing 30 , at least a portion of the foldable area FA is always located inside the hinge housing 30 with respect to the X axis.
  • FIG. 4A is a view illustrating a rotational operation of the first rotating structure 510 with respect to the first fixed structure 530 .
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a rotation operation of the second rotating structure 520 with respect to the second fixing structure 540 .
  • first rotation axis R1 and the second rotation axis R2 may be parallel to the axial direction of the hinge structure 500 , respectively.
  • first rotational shaft R1 and the second rotational shaft R2 are the first extension portion 512 of the first rotational structure 510 and the second extension portion 522 of the second rotational structure 520 . It may be formed at a position spaced apart from each other in the z-axis direction (eg, the z-axis direction of FIGS. 1 to 2C ).
  • a first guide rail 534 may be formed on the first fixing structure 530 .
  • the first guide rail 534 may have a substantially arc shape.
  • the arc center of the first guide rail 534 may be the first rotation axis R1 .
  • the first guide rail 534 may guide the first rotation structure 510 to rotate along a rotation path having the first rotation axis R1 as a center.
  • the first rotation structure 510 may include a first extension portion 512 and a first coupling portion 511 .
  • the first coupling portion 511 may have a substantially cylindrical shape.
  • the cross-section of the first coupling portion 511 may be substantially arc-shaped.
  • the first rotating structure 510 is a first in a state in which the first guide portion 513 of the first coupling portion 511 is accommodated in the first guide rail 534 of the first fixing structure 530 . It may rotate about one rotational axis R1.
  • the first rotation structure 510 follows a rotation path of an arc shape having the first rotation axis R1 as a center. can rotate
  • the first extension part 512 may limit a direction in which the first rotation structure 510 can rotate to one in the unfolded state.
  • a first end of the first guide rail 534 may be open and the other second end may be covered by the first extending portion 512 . Accordingly, in the unfolded state, the first rotational structure 510 can rotate only in the clockwise direction based on the drawing, and cannot rotate in the counterclockwise direction about the first rotational axis R1 .
  • a second guide rail 544 may be formed on the second fixing structure 540 .
  • the second guide rail 544 may have a substantially arc shape.
  • the arc center of the second guide rail 544 may be the second rotation axis R2 .
  • the second guide rail 544 may guide the second rotation structure 520 to rotate along a rotation path having the second rotation axis R2 as a center.
  • the second rotation structure 520 may include a second extension portion 522 and a second coupling portion 521 .
  • the second coupling portion 521 may have a substantially cylindrical shape.
  • a cross-section of the second coupling portion 521 may be substantially arc-shaped.
  • the second rotation structure 520 is the second guide portion 523 of the second coupling portion 521 is accommodated in the second guide rail 544 of the second fixing structure 540, the second 2 It can rotate about the rotation axis (R2).
  • the second rotation structure 520 follows a rotation path of an arc shape having the second rotation axis R2 as a center. can rotate
  • the second extension portion 522 may limit a direction in which the second rotation structure 520 can rotate to one in the unfolded state.
  • a first end of the second guide rail 544 may be open and the other second end may be covered by the second extending portion 522 . Accordingly, the second rotating structure 520 can rotate only in the counterclockwise direction about the second rotation axis R2 in the unfolded state, and cannot rotate in the clockwise direction in the unfolding operation.
  • the foldable area FA may be located inside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis.
  • the first and second rigid areas RA1 and RA2 may be located on the outside of the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis in the unfolded state.
  • the foldable area FA may be located inside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis in the folded state.
  • a portion of the first and second rigid areas RA1 and RA2 may be located inside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis in the folded state.
  • Both the foldable area FA and the first and second rigid areas RA1 and RA2 may be located inside the first and second fixing structures 530 and 540 with respect to the X-axis in a fully folded state.
  • 5 is a view for explaining the friction torque acting on the rotating structure.
  • the display member 1000 may be disposed to at least partially face the first extension portion 512 of the first rotational structure 510 and the second extension portion 522 of the second rotational structure 520 .
  • the first rigid area RA1 of the display member 1000 may at least partially face the first extension portion 512
  • the second rigid area RA2 of the display member 1000 may be the second extension portion 522 may be at least partially opposite.
  • the first rotation axis R1 and the second rotation axis R2 may be defined at positions overlapping the display member 1000 when viewed in the axial direction.
  • the first rotation structure 510 may include a first coupling portion 511 and a first extension portion 512 .
  • the first extension portion 512 may extend in a direction parallel to the first rigid area RA1 of the display member 1000 in the unfolded state.
  • the first coupling portion 511 may be formed in a cylindrical shape having an arc-shaped cross-section.
  • the first coupling portion 511 includes a first guide portion 513 coupled to the first guide rail 534 of the first fixing structure 530 , and a first cam contacting the first moving cam of the first cam member. structure 515 .
  • a space in which at least a portion of the first guide rail 534 is accommodated may be formed between the first cam structure 515 and the first rotation shaft R1 .
  • the first cam structure 515 may at least partially contact the first moving cam.
  • a frictional force f due to contact with the first moving cam may act on the first cam structure 515 .
  • the frictional force f may act in a direction opposite to the direction of rotation of the first rotating structure 510 .
  • the frictional force f acting on the first cam structure 515 may act in a counterclockwise direction.
  • the friction force f may form a friction torque Tf acting on the first rotation structure 510 .
  • the friction torque Tf is proportional to the friction force f between the first cam structure 515 and the first moving cam, and the distance d from the first rotation shaft R1 to the point where the friction force acts.
  • the friction force f may be proportional to a normal drag force acting in the axial direction.
  • the friction force f and the friction torque Tf may increase. That is, the frictional torque Tf acting on the first rotating structure 510 may increase as the first elastic member 570 is further compressed.
  • the hinge structure 500 may be configured such that the first cam structure 515 is located farther than the first guide part 513 when viewed in the radial direction of the first rotation axis R1 .
  • the first cam structure 515 may be formed adjacent to an arc-shaped outer surface of the first rotation structure 510 when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction. Accordingly, assuming a constant magnitude of the friction force f, the distance d from the first rotation shaft R1 to the point where the friction force f is generated increases, and the friction torque can be increased by the increased distance. have.
  • the first cam structure 515 may include a third substantially flat region 517 , a third protrusion 516 , and a third depression 518 .
  • the third protrusion 516 may include a portion protruding from the third region 517 in the axial direction.
  • the third recessed portion 518 may include a portion recessed in the axial direction from the third region 517 .
  • the third protrusion 516 and/or the third depression 518 may be formed at positions spaced apart from each other by a first angle ⁇ 1 when viewed in the circumferential direction of the first rotation axis R1 .
  • the frictional force f on the third concave portion 518 from the state in which the frictional force f acts on the third protrusion 516 . can be moved to a working state.
  • a state in which the frictional force f acts on the third protrusion 516 is a state having a relatively large friction torque Tf
  • a state in which the frictional force is applied to the third recessed part 518 is a relatively small state. It may be in a state having a friction torque Tf.
  • the first rotational structure 510 provides various friction torques Tf according to the rotational state of the first rotational structure 510, and the third protrusion 516 and/or the third A depression 518 may be included.
  • the second rotation structure 520 may include a second coupling portion 521 and a second extension portion 522 .
  • the second extension portion 522 may extend in a direction parallel to the second rigid area RA2 of the display member 1000 in the unfolded state.
  • the second coupling portion 521 may be formed in a cylindrical shape having a cross section of an arc shape.
  • the second coupling portion 521 includes a second guide portion 523 coupled to the second guide rail 544 of the second fixing structure 540 , and a second cam contacting the second moving cam of the second cam member. structure 525 .
  • a space in which at least a portion of the second guide rail 544 is accommodated may be formed between the second cam structure 525 and the second rotation shaft R2 .
  • the second cam structure 525 may at least partially contact the second moving cam.
  • a frictional force f due to contact with the second moving cam may act on the second cam structure 525 .
  • the frictional force f may act in a direction opposite to the direction of rotation of the second rotating structure 520 .
  • the friction force f acting on the second cam structure 525 may act in a clockwise direction.
  • the frictional force f may form a frictional torque Tf acting on the second rotating structure 520 .
  • the friction torque Tf is the friction force f between the second cam structure 525 and the second moving cam, and the distance d from the second rotation shaft R2 to the point where the friction force f acts.
  • Each can be proportional.
  • the friction force f may be proportional to a normal drag force acting in the axial direction.
  • the friction force f and the friction torque Tf may increase. That is, the frictional torque Tf acting on the second rotating structure 520 may increase as the second elastic member 580 is further compressed.
  • the hinge structure 500 may be configured such that the second cam structure 525 is located farther than the second guide part 523 when viewed in the radial direction of the second rotation axis R2 .
  • the second cam structure 525 may be formed adjacent to an arc-shaped outer surface of the second rotation structure 520 when viewed in a cross section perpendicular to the axial direction. Accordingly, assuming a constant magnitude of the friction force f, the distance d from the second rotation shaft R2 to the point where the friction force f is generated is increased, and the friction torque Tf is increased by the increased distance. can increase
  • the second cam structure 525 may include a fourth substantially flat region 527 , a fourth protrusion 526 , and a fourth depression 528 .
  • the fourth protrusion 526 may include a portion protruding from the fourth region 527 in the axial direction.
  • the fourth recessed portion 528 may include a portion recessed in the axial direction from the fourth region 527 .
  • the fourth protrusion 526 and/or the fourth depression 528 may be formed at positions spaced apart from each other by the first angle ⁇ 1 when viewed in the circumferential direction of the second rotation axis R2 .
  • the frictional force f on the fourth recessed portion 528 from the state in which the frictional force f acts on the fourth protrusion 526 . can be moved to a working state.
  • the state in which the friction force f acts on the fourth protrusion 526 is a state having a relatively large friction torque Tf
  • the state in which the friction force f acts on the fourth depression 528 is It may be in a state having a relatively small friction torque Tf.
  • the second rotating structure 520 provides various friction torques Tf according to the rotational state of the second rotating structure 520, and the fourth protrusion 526 and/or the fourth are formed at predetermined positions.
  • a depression 528 may be included.
  • FIG. 6 is a perspective view of a display member according to an embodiment of the present disclosure.
  • the display member 1000 may be an electronic device including an image display function, a piece of furniture, or a part of a building/structure.
  • the display member 1000 is a television, a digital video disk (DVD) player, a smart phone, a desktop PC (desktop personal computer), a tablet PC (tablet personal computer), a laptop PC (laptop personal computer), PDA (personal digital assistant), PMP (portable multimedia player), mobile medical device, camera (camera), wearable device (wearable device), TV box (for example, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, or Google TVTM for example, ), game consoles, electronic boards, electronic signature receiving devices, projectors, or various measuring instruments (e.g., water, electricity, gas, or radio wave measuring instruments, etc.) ) may include at least one of.
  • various measuring instruments e.g., water, electricity, gas, or radio wave measuring instruments, etc.
  • the display member 1000 may include at least one of a housing, a back cover, a battery, an audio module, a sensor module, a camera module, a key input device, an indicator, and a connector hole.
  • the display member 1000 may include a display panel 100 , a window member 200 , and a filler 300 .
  • the display member 1000 may have a structure in which the display panel 100 , the pillar 300 , and the window member 200 are sequentially stacked.
  • the display member 1000 may be formed to be folded based on the central axis Y1 .
  • the display member 1000 includes a foldable area (FA), a first rigid area (RA1) provided adjacent to one side of the foldable area (FA), and a foldable area (FA). It may include a second rigid area RA2 provided adjacent to the other side of the .
  • the foldable area FA may have higher ductility than the first and second rigid areas RA1 and RA2 .
  • the foldable area FA may be a bent area with a predetermined radius of curvature, and the first and second rigid areas RA1 and RA2 may be non-bendable areas.
  • a length in the X-axis direction of the foldable area FA may be determined by a radius of curvature of the bent display member 1000 .
  • the foldable area FA may be formed to be longer in the X-axis direction as the radius of curvature of the bent display member 1000 increases.
  • the display panel 100 is foldable and can display various contents (eg, text, image, video, icon and symbol, etc.) to the user.
  • the display panel 100 is, for example, a liquid crystal display (LCD), a light-emitting diode (LED) display, an organic light-emitting diode (OLED) display, a micro microelectromechanical systems (MEMS) displays, and electronic paper displays.
  • LCD liquid crystal display
  • LED light-emitting diode
  • OLED organic light-emitting diode
  • MEMS micro microelectromechanical systems
  • the display member 1000 may further include a touch screen panel and a printed circuit board.
  • the touch screen panel may detect a touch event from the outside. Accordingly, the display panel 100, the touch screen panel, and the printed circuit board may constitute a display module.
  • the window member 200 may have a size corresponding to the display panel 100 and cover the front surface of the display panel 100 .
  • the window member 200 may prevent the display panel 100 from being damaged due to an external impact caused by a user's repeated touch or an unintentional drop.
  • the window member 200 may also be folded together with the display panel 100 in the same direction. That is, the window member 200 may have to have both durability for protecting the display panel 100 and flexibility for bending.
  • the window member 200 may be a substrate formed of a transparent material. Accordingly, the user can view the image provided by the display panel 100 covered by the window member 200 .
  • the window member 200 may be made of glass, hard plastic, or the like.
  • the window member 200 may be formed of a chemically strengthened glass material having improved strength, and thus the display panel 100 may be safely protected from external impact.
  • the type of the window member 200 is not limited thereto, and it is sufficient if it is formed of a material having scratch resistance, transparency, and heat resistance.
  • the window member 200 may be folded based on the central axis Y1 .
  • the window member 200 may be formed symmetrically with respect to the central axis Y1.
  • the window member 200 may be formed to have a continuous thickness.
  • the window member 200 may be formed symmetrically with respect to the center line Z1.
  • the center line Z1 is orthogonal to the central axis Y1 and may meet each other at a point.
  • the foldable display member 1000 may require a window member 200 that simultaneously satisfies flexibility, strength, scratch resistance, heat resistance, and the like.
  • a first region 210 , a second region 220 , and a third region 230 may be sequentially disposed with respect to the central axis Y1 .
  • Each of the front surfaces 211 , 221 , and 231 of the first to third regions 210 , 220 , and 230 may form a flat outer surface of the display member 1000 .
  • the first area 210 of the window member 200 may be disposed to correspond to the foldable area FA of the display member 1000 . That is, when the display member 1000 is folded, the first area 210 of the window member 200 may be bent with a predetermined radius of curvature. That is, the first region 210 may be flexible.
  • first region 210 may have a plurality of grooves 213 formed on at least one surface of the front and rear surfaces to increase flexibility.
  • the second and third areas 220 and 230 of the window member 200 may correspond to the first and second rigid areas RA1 and RA2 of the display member 1000 . That is, when the display member 1000 is folded or unfolded, the second and third regions 220 and 230 of the display member 1000 may not be bent.
  • the thickness of the third region 230 may be greater than that of the first region 210 .
  • the second region 220 is disposed between the first and third regions 210 and 230 , and the thickness thereof may gradually increase as the distance from the first region 210 increases.
  • FIG. 7 and 8 are side views respectively illustrating an unfolded state and a folded state of the display member supported by the first and second housings.
  • the electronic device 1 may include a first housing 10 , a second housing 20 , a hinge housing 30 , a hinge structure 500 , and a display member 1000 . .
  • the first and second housings 10 and 20 may support the rear surface of the display panel 100 .
  • the first housing 10 may support the first rigid area RA1 of the display panel 100 .
  • the second housing 20 may support the second rigid area RA2 of the display panel 100 .
  • the first and second rigid areas RA1 and RA2 of the display panel 100 may be seated in the first and second housings 10 and 20 , respectively.
  • the hinge structure 500 may be disposed between the first and second housings 10 and 20 . Specifically, the hinge structure 500 may be disposed at a position corresponding to the foldable area FA of the display member 1000 .
  • the hinge structure 500 may provide two rotation axes parallel to each other. Specifically, the hinge structure 500 is rotatably coupled to the first housing 10 and the first rotation axis R1 based on the second housing 20 and the second rotation axis parallel to the first rotation axis R1. It may be rotatably coupled with respect to (R2).
  • the first housing 10 may rotate with respect to the hinge structure 500 based on the first rotation axis R1 .
  • the second housing 20 may rotate with respect to the hinge structure 500 based on the second rotation axis R2 .
  • the display member 1000 since the display member 1000 is also supported by the first and second housings 10 and 20 , it can rotate together with the first and second housings 10 and 20 .
  • first and second rotation axes R1 and R2 are illustrated as being formed on the same layer as the display panel 100 , their positions are not limited thereto, and the positions are not limited thereto, and the positions are not limited thereto, and the positions are not limited thereto, and the positions are not limited thereto. 1000) may be formed in the upper air).
  • the electronic device 1 When the first and second housings 10 and 20 are arranged side by side without rotating, the electronic device 1 may be in an unfolded state as shown in FIG. 7 .
  • the electronic device 1 When the first housing 10 rotates in the M1 direction with respect to the first rotational axis R1 and the second housing 20 rotates in the M2 direction with respect to the second rotational axis R2, the electronic device 1 is It may be in a folded state as shown in FIG. 8 .
  • the first region 210 of the window member 200 may be disposed between the first axis of rotation R1 and the second axis of rotation R2 . Specifically, the first region 210 may be disposed between the first axis of rotation R1 and the second axis of rotation R2 in a horizontal direction (a direction parallel to the X axis).
  • the third region 230 of the window member 200 may be disposed outside the first and second rotation axes R1 and R2 . Specifically, the third region 230 is located on the left side (-X direction) of the first rotation axis R1 (-X direction) and on the right side (+X direction) of the second rotation axis R2 based on the horizontal direction (direction parallel to the X axis). can be placed.
  • the second region 220 of the window member 200 may be disposed adjacent to the first and second rotation axes R1 and R2 .
  • the first and second rotation axes R1 and R2 may be disposed inside the second region 220 with respect to a horizontal direction (a direction parallel to the X-axis).
  • FIG. 9 is a side view illustrating a state in which the display member of FIG. 6 is folded.
  • the first area 210 may have a curved front surface 211 in a state in which the display member 1000 is folded.
  • the front surfaces 221 and 231 of the second and third regions 220 and 230 may be flat even when the display member 1000 is folded.
  • a length in the X-axis direction of the first region 210 may be determined by a radius of curvature of the bent window member 200 . Specifically, as the radius of curvature of the bent window member 200 increases, the first region 210 may be formed to be longer in the X-axis direction.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the display member of FIG. 6 taken along line A-A.
  • 11 is a graph illustrating a relationship between a radius of curvature and stress according to a thickness of a window member.
  • the first region 210 may be located at a central portion of the window member 200 .
  • the first area 210 may be foldable with respect to the central axis Y1 .
  • the thickness t1 of the first region 210 may be 50 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the bending stress acting on the bent window member 200 may follow Equation 1 below.
  • ⁇ may be a bending stress acting on the window member
  • E may be Young's modulus
  • T may be a thickness of the window member
  • R may be a radius of curvature of the window member.
  • the applied stress may be greater.
  • the first region 210 has a minimum radius of curvature in the region corresponding to the central axis Y1 , and the curvature gradually increases as it approaches the second region 220 . It can be bent with a radius.
  • the first region 210 has the thinnest thickness at the central axis Y1 having the smallest radius of curvature, and the curvature A portion in contact with the second region 220 having a maximum radius may be the thickest.
  • the thickness t1 of the first region 210 is the thinnest as the first thickness t1a at a position corresponding to the central axis Y1, and gradually thickens as it approaches the second region 220, A portion meeting the second region 220 may be the thickest with the second thickness t2a.
  • the first region 210 sufficiently withstands the bending stress applied to the position corresponding to each of the variable radii of curvature, it can be stably bent without being damaged.
  • the first thickness t1a which is the minimum thickness of the first region 210 , may be variously set according to the minimum radius of curvature of the first region 210 in the central axis Y1 .
  • the front surface 211 may be flat in parallel with the front surface of the display panel 100 , and the rear surface 212 may be convex toward the front (+X direction). Accordingly, since the first region 210 has the thinnest thickness at a position requiring high flexibility, it can be easily folded.
  • a plurality of grooves 213 may be formed on at least one of the front surface 211 and the rear surface 212 .
  • the plurality of grooves 213 may extend in a direction parallel to the central axis Y1.
  • the plurality of grooves 213 may be formed to have a depth of 35 ⁇ m to 140 ⁇ m.
  • the overall thickness does not change, so durability may be maintained.
  • the flexibility of the first region 210 may be determined by a thickness obtained by subtracting the depth of the groove 213 from the total thickness. That is, since the first region 210 has a thickness that is sufficiently small for bending at the portion where the groove 213 is formed, flexibility may be increased. Accordingly, since the overall thickness of the first region 210 does not change, while maintaining sufficient durability, flexibility may be increased by the groove 213 .
  • the plurality of grooves 213 may be formed at a predetermined depth on the rear surface 212 of the first region 210 . Accordingly, the plurality of grooves 213 on one surface of the first region 210 may be easily manufactured.
  • the second region 220 may be disposed on both sides of the first region 210 .
  • the second region 220 may be gradually thickened as the thickness t2 is further away from the first region 210 .
  • the front surface 221 may be formed to be flat, and the rear surface 222 may be formed to be inclined upward toward the first area 210 .
  • the second area 220 may be disposed adjacent to the foldable area FA among the first and second rigid areas RA1 and RA2 of the display member 1000 .
  • the rear surface 222 of the second region 220 is formed to be flat, and the thickness of the second region 220 may vary linearly.
  • the rear surface 222 of the second region 220 may be formed as a curved surface whose thickness is gradually changed. Accordingly, the window member may have a smoother surface, and the display member 1000 may implement a seamless screen in a portion corresponding to the second region 220 .
  • the horizontal length L of the second region 220 may be determined by the volumetric strain of the filler 300 between the folded state and the unfolded state. Specifically, the filler 300 may have a larger volume in the folded state compared to the unfolded state, and the volumetric strain of the filler 300 may be smaller than a preset limit value (eg, 5%).
  • a preset limit value eg, 5%
  • the volume of the filler 300 corresponding to the first region 210 that is bent increases, and the filler 300 corresponding to the second region 220 that is not bent. ) may have the same volume. That is, as the horizontal length L of the second region 220 increases, the volume strain of the filler 300 may decrease.
  • the length L in the horizontal direction of the second region 220 may be sufficiently long so that the volume strain of the filler 300 does not exceed a predetermined limit value. Accordingly, the thickness of the second region 220 may be gradually changed from the first region 210 toward the third region 230 .
  • the horizontal length L of the second region 220 may be 5 mm to 20 mm.
  • the length L of the second region 220 in the horizontal direction will be described later in detail with reference to FIGS. 10 to 13 .
  • the thickness t3 of the third region 230 may be greater than the thickness t1 of the first region 210 .
  • the third region 230 may have a constant thickness t3.
  • a thickness t3 of the third region 230 may be 0.25 mm to 1 mm.
  • the second region 220 is disposed between the third region 230 and the foldable first region 210 to prevent a sudden change in thickness of the window member 200 .
  • the window member 200 may have a discontinuous thickness. Accordingly, a seam may be formed in a portion between the first and third regions 210 and 230 , and stress concentration may be generated.
  • the display member 1000 may implement a seamless screen, and the window member ( 200) can be prevented.
  • a large-width recess is first formed in an area adjacent to the central axis Y1 , and a plurality of small-width recesses are formed in a portion requiring greater flexibility due to a small radius of curvature.
  • the filler 300 may be disposed between the display panel 100 and the window member 200 to adhere the window member 200 to the display panel 100 .
  • the filler 300 may include at least one of optically transparent OCA (Optical Clear Adhesive) and OCR (Optical Clear Resin).
  • OCA Optical Clear Adhesive
  • OCR Optical Clear Resin
  • the filler 300 may be formed of an acrylate polymer and a silicone polymer, but is not limited thereto, and an optically transparent adhesive having excellent compressive and tensile strength is sufficient.
  • the filler 300 may be disposed to fill the plurality of grooves 213 , thereby reducing stress acting on the window member 200 during bending.
  • the plurality of grooves 213 shrink the filler 300 having relatively higher compressive resistance and stretching resistance than the window member 200 . or it can be relaxed, the reliability of the window member 200 may be improved.
  • the window member 200 When the window member 200 is folded, the front surface 211 of the first area 210 may be compressed, and the rear surface 212 of the first area 210 may be tensioned. Meanwhile, a tensile strength of the window member 200 may be less than a compressive strength. Accordingly, as the filler 300 is disposed within the plurality of grooves 213 disposed on the rear surface 212 of the first region 210, the window member 200 may better absorb the tensile force applied during folding. can withstand
  • the filler 300 may have the same refractive index as that of the window member 200 and be disposed in the groove 213 . Accordingly, since the light irradiated from the display panel 100 is not scattered at the interface between the filler 300 and the window member 200, luminance uniformity is improved and a seamless screen can be realized.
  • the first and second rigid areas RA1 and RA2 are folded to face each other and are positioned inside the electronic device 1 .
  • the display member 1000 may be embodied in an out-folding method that is rotated in a direction opposite to that of the in-folding method and is positioned outside the electronic device 1 by being folded.
  • the display member 1000 according to an embodiment of the present disclosure may be applied to a rollable method in which the display member 1000 is wound on a roll and expanded while being unfolded.
  • the width of the second region may be a length in a direction perpendicular to both the folding axis and the normal vector of the front surface of the window member 200 .
  • R is the outer circumferential radius of curvature of the pillar 300
  • r is the inner circumferential radius of curvature of the pillar 300
  • T is the thickness of the window member 200
  • T′ is the third region 230 of the pillar 300 .
  • a thickness of the corresponding portion, W may be a width of the third region 230
  • W1 may be an inner circumferential length of the bent filler 300 .
  • the volume of the filler 300 before and after bending may be approximated as follows, respectively. .
  • V1 is the volume of the filler 300 before bending
  • V2 is the filler 300 after bending.
  • the volume strain of the filler 300 may be as follows, and the volume strain should be smaller than the critical volume strain at which the filler 300 starts to break.
  • ⁇ may be the critical volumetric strain of the filler.
  • the width WT of the second region 220 is determined such that as the thickness T of the window member 200 increases, the inner circumferential radius of curvature r of the filler 300 decreases. It may have to be formed longer.
  • the width WT of the second region 220 may be formed to be longer than about 9.42 mm.
  • 14A to 14D are views illustrating a process of manufacturing the window member.
  • the window member 200 may have a substantially rectangular parallelepiped shape before being processed. Thereafter, a single large recess having a symmetrical shape with respect to the center line Z1 may be formed on one surface of the window member 200 , and accordingly, the window member 200 may be connected to the third region 230 and the third region 230 . It can be divided into the remaining areas.
  • the rear surface 212 of the first region 210 may be formed as a curved surface, and the rear surface 222 of the second region 220 may be formed as an inclined plane.
  • the present invention is not limited thereto, and the rear surfaces 212 and 222 of the first and second regions 210 and 220 may be formed as one continuous curved surface.
  • small recesses may be additionally formed only in a portion corresponding to the first region 210 among one large recess formed in the window member 200 . That is, a plurality of grooves 213 may be formed in the rear surface 212 of the first region 210 .
  • the first region 210 may have sufficient flexibility to be bent with a small radius of curvature by the plurality of grooves 213 .
  • the first region 210 may still have high durability.
  • the filler 300 may be disposed in the plurality of grooves 213 . Accordingly, stress acting on the window member 200 during bending can be reduced.
  • 15A to 15F are views illustrating various shapes of grooves.
  • the cross section of the groove 213 may have a rectangular shape with curved corners.
  • the cross-section of the groove 213 may have a semicircular shape on the lower side, and may be formed by a computerized numerical control (CNC) process.
  • CNC computerized numerical control
  • the cross section of the groove 213 may have a V-shape, which may be formed by a laser process.
  • a cross-section of the groove 213 may have a semicircular shape having a curved sidewall, which may be formed by an etching process.
  • the cross section of the groove 213 may have a lower width greater than an upper width.
  • the filler 300 filled in the groove 213 has an increased area in contact with the window member 200 and is not easily separated from the groove 213 , the coupling between the window member 200 and the filler 300 . This can be strengthened.
  • 16 to 19 are cross-sectional views of a display member according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the same or similar reference numerals may be used for the same or similar components as those described above, and detailed descriptions of the overlapping components and/or structures may be omitted.
  • the thickness of the first region 210 may be constant, and the depth of the plurality of grooves 213 may increase as the distance from the second region 220 increases.
  • the plurality of grooves 213 may have the deepest first depth D1 at a position corresponding to the center line Z1 , and the smallest second depth D2 at a position closest to the second region 220 . ) can have
  • the first region 210 bends with a smaller radius of curvature as it approaches the center line Z1, greater flexibility may be required. Since the depth of the groove 213 increases as it approaches the center line Z1, the thickness of the first region 210 becomes thinner as the portion where the groove 213 is formed approaches the center line Z1 to have greater flexibility.
  • the first region 210 has the same thickness as the entire region in which the groove 213 is not formed, a large thickness can be maintained even at a position adjacent to the center line Z1 , thereby increasing durability.
  • the front surface 221 of the second region 220 may be inclined downward toward the first region 210 .
  • the front surface 211 may be concave toward the front (+X direction). That is, the window member 200 may have a shape in which the front surface gradually protrudes forward from the first area 210 to the third area 230 .
  • one large recess is formed in each of the front surfaces 211 and 221 of the first and second regions 210 and 220, and a plurality of small recesses are formed in the first region ( It may be formed on the rear surface 212 of the 210 .
  • the front surface 221 of the second area 220 is inclined downward toward the first area 210 , and the rear surface 222 of the second area 220 faces the first area 210 . It may be formed inclined upward toward the.
  • the front surface 211 may be concave toward the front, and the rear surface 212 may be formed to be convex toward the front.
  • the depth of the grooves 213 formed on the rear surface 212 of the first region 210 may decrease as the distance from the second region 220 or the center line Z1 approaches.
  • the plurality of grooves 213 may have the smallest first depth D1 at a position corresponding to the center line Z1, opposite to that shown in FIG. It may have the largest second depth D2 at the location.
  • two large recesses are respectively formed in the front surfaces 211 and 221 and the rear surfaces 212 and 222 of the first and second regions 210 and 220 , respectively, and a plurality of Small recesses may be formed in the back surface 212 of the first region 210 .
  • a plurality of grooves 213 may be formed on the front surface 211 of the first region 210 .
  • the display member 1000 may further include a first pillar 310 disposed between the window member 200 and the display panel 100 and a second pillar 320 inserted into the plurality of grooves 213 . have.
  • one large recess is formed in each of the front surfaces 211 and 221 of the first and second regions 210 and 220 , and a plurality of small recesses are formed in the first region ( It may be formed on the front surface 211 of the 210 .
  • the first region 210 may have improved compressive strength.
  • the display member 1000 may implement a seamless screen. .
  • the display member 1000 may further include a transparent cover 400 disposed in front of the second pillar 320 .
  • the transparent cover 400 may be formed in the form of a thin film, and may have the same properties as the window member 200 . The user may not touch the second filler 320 by the transparent cover 400 disposed in front of the second filler 320 .

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 전자 장치는 폴더블한 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널의 전면을 커버하고, 중심축을 기준으로 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역이 순차적으로 배치되는 윈도우 부재를 포함하고, 제1 영역은 플렉서블하고, 전면 및 후면 중 적어도 일 면에 복수의 그루브들이 형성되고, 제2 영역은 두께가 제1 영역에서 멀어질수록 점진적으로 두꺼워지고, 제3 영역은 두께가 제1 영역보다 두껍다.

Description

윈도우 부재 및 이를 포함하는 전자 장치
본 개시는 윈도우 부재 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유연성 및 내구성이 모두 개선된 윈도우 부재 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
최근 폴더블(Foldable) 전자 장치가 개발되고 있다. 이러한 폴더블 전자 장치는 접히거나 만곡된 형태로 사용될 수 있어 다양한 분야에 활용될 수 있다.
한편, 폴더블 전자 장치는 디스플레이 패널을 커버하고 보호하는 윈도우 부재를 포함할 수 있다. 다만, 윈도우 부재는 유연성을 확보하기 위해 일정 두께 이하로 형성되어야 하며, 디스플레이 패널의 손상을 방지하기 위하여 일정 수준 이상의 내구성을 동시에 확보하여야 하는 문제점이 있었다.
본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 유연성 및 내구성이 모두 개선된 윈도우 부재 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는 폴더블한 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널의 전면을 커버하고, 폴딩축을 기준으로 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역이 순차적으로 배치되는 윈도우 부재를 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 폴딩축을 기준으로 폴더블하고, 전면 및 후면 중 적어도 일 면에 복수의 그루브들이 형성되고, 상기 제2 영역은 두께가 상기 제1 영역에서 멀어질수록 점진적으로 두꺼워지고, 상기 제3 영역은 두께가 상기 제1 영역보다 두꺼울 수 있다.
상기 제1 영역의 두께는 상기 폴딩축에 대응하는 위치에서 가장 얇고, 상기 제2 영역과 가까워질수록 점진적으로 두꺼워질 수 있다.
상기 복수의 그루브들은 일정한 깊이를 가질 수 있다.
상기 제1 영역은 후면이 전방을 향하여 볼록하게 형성될 수 있다.
상기 제2 영역은 후면이 상기 제1 영역을 향하여 상향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 복수의 그루브들은 상기 폴딩축과 나란한 방향으로 연장 형성될 수 있다.
상기 윈도우 부재는 상기 폴딩축을 기준으로 좌우 대칭으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 그루브들은 깊이가 35μm~140μm일 수 있다.
상기 제1 영역의 두께는 50μm~200μm일 수 있다.
상기 제3 영역의 두께는 0.25mm~1mm일 수 있다.
상기 전자 장치는, 상기 디스플레이 패널의 배면을 지지하는 제1 하우징 및 제2 하우징, 상기 제1 및 제2 하우징 사이에 배치되고, 상기 제1 하우징과 제1 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합되고, 상기 제2 하우징과 상기 제1 회전축과 평행한 제2 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합되는 힌지 구조물을 더 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 제1 및 제2 회전축 사이에 배치되고, 상기 제3 영역은 상기 제1 및 제2 회전축 외측에 배치될 수 있다.
상기 제2 영역의 수평 방향의 길이는 5mm~20mm일 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 디스플레이 패널과 상기 윈도우 부재 사이에 배치되어 상기 윈도우 부재를 상기 디스플레이 패널에 접착시키는 필러를 더 포함할 수 있다.
상기 필러는 상기 윈도우 부재와 동일한 굴절률을 가질 수 있다.
상기 필러는 광학적으로 투명한 OCA(Optical Clear Adhesive) 및 OCR(Optical Clear Resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 영역의 두께는 일정하고, 상기 복수의 그루브들은 상기 제2 영역과 멀어질수록 깊이가 증가할 수 있다.
상기 제2 영역의 전면은 상기 제1 영역을 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 제1 영역은 전면이 전방을 향하여 오목하게 형성될 수 있다.
상기 복수의 그루브는 상기 제1 영역의 전면에 형성되고, 상기 디스플레이 부재는 상기 윈도우 부재와 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 제1 필러 및 상기 복수의 그루브에 삽입되는 제2 필러를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 필러의 전방에 배치되는 투명 커버를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 윈도우 부재는 폴딩축을 기준으로 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역이 순차적으로 배치되고, 상기 제1 영역은 상기 폴딩축을 기준으로 폴더블하고, 전면 및 후면 중 적어도 일 면에 복수의 그루브들이 형성되고, 상기 제2 영역은 두께가 상기 제1 영역에서 멀어질수록 점진적으로 두꺼워지고, 상기 제3 영역은 두께가 상기 제1 영역보다 두꺼울 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 전자 장치의 펼침, 접힘, 완전 접힘 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 전자 장치의 힌지 구조물 및 하우징을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 힌지 구조물의 회전 구조물을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 부재의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 제1 및 제2 하우징에 지지된 디스플레이 부재의 펼쳐진 상태 및 접힌 상태를 각각 나타내는 측면도이다.
도 9는 디스플레이 부재가 접힌 상태를 나타내는 측면도이다.
도 10은 도 6의 디스플레이 부재를 A-A선에 따라 자른 단면도이다.
도 11은 윈도우 부재의 두께에 따른 곡률 반경과 응력과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12 및 도 13은 제2 영역의 너비를 설명하기 위한 도면이다.
도 14a 내지 도 14d는 윈도우 부재가 제조되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 15a 내지 도 15f는 그루브의 다양한 형상을 나타내는 도면들이다.
도 16 내지 도 19는 본 개시의 다른 실시예에 따른 디스플레이 부재의 단면도이다.
이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(1)는 제1 하우징(10), 제2 하우징(20), 힌지 하우징(30), 힌지 구조물(500) 및 디스플레이 부재(1000)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(10)은 힌지 구조물(500)을 이용하여 제2 하우징(20)과 연결될 수 있다. 제1 하우징(10)은 디스플레이 부재(1000)가 안착되는 제1 플레이트(11) 및 제1 플레이트(11)의 적어도 일부를 둘러싸는 제1 프레임(12)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(12)은 전자 장치(1)의 표면(예: 측면)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(11)에는 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1)의 적어도 일부분 및 디스플레이 부재(1000)의 폴더블 영역(FA)의 적어도 일부분이 배치될 수 있다. 제1 플레이트(11)에는 힌지 구조물(500)의 제1 회전 구조물(510)이 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(10)의 적어도 일부는 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1)과 접착될 수 있다. 또는, 제1 하우징(10)의 전면의 가장자리의 일부는 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1)의 가장자리와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 하우징(10)의 제1 플레이트(11)와 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(10)은 내측의 적어도 일부는 중공 형태로 마련될 수 있다. 제1 하우징(10) 내부에는 제1 회로 기판(41), 제1 배터리(43), 및 카메라 모듈(46)이 배치될 수 있다. 제1 회로 기판(41) 및 제1 배터리(43)는 연성 기판을 통해 제2 하우징(20) 내부에 배치되는 제2 회로 기판(42) 및 제2 배터리(44)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(41)에는 프로세서 및 메모리가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리(43) 및 제1 회로 기판(41)은 제1 플레이트(11)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(10)은 예를 들어, 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제1 하우징(10)은 디스플레이 부재(1000)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(10) 중 제2 하우징(20)과 대면하는 부분은, 힌지 하우징(30)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰된 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 하우징(10)은 디스플레이 부재(1000)의 가장자리를 둘러싸는 제1 장식 부재(13) 및 제1 플레이트(11)와 마주보며 전자 장치(1)의 표면을 형성하는 제1 후면 커버(19)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 장식 부재(13)는 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1)의 가장자리 부분 및 폴더블 영역(FA)의 일부의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 커버(19)는 펼침 상태(예: 도 2a)에서 전자 장치(1)의 후면을 형성하고, 디스플레이 부재(1000)는 전자 장치(1)의 전면을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 하우징(20)은 힌지 구조물(500)을 통해 제1 하우징(10)과 연결될 수 있다. 제2 하우징(20)은 디스플레이 부재(1000)가 안착되는 제2 플레이트(21) 및 제2 플레이트(21)의 적어도 일부를 둘러싸는 제2 프레임(22)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임(22)은 전자 장치(1)의 표면(예: 측면)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 플레이트(21)에는 제2 리지드 영역(RA2)의 적어도 일부분 및 폴더블 영역(FA)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 제2 플레이트(21)에는 힌지 구조물(500)의 제2 회전 구조물(520)이 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(20)의 적어도 일부는 디스플레이 부재(1000)의 제2 리지드 영역(RA2)과 접착될 수 있다. 또는, 제2 하우징(20)의 전면의 가장자리의 일부는 디스플레이 부재(1000)의 제2 리지드 영역(RA2)의 가장자리와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 하우징(20)의 제2 플레이트(21)와 디스플레이 부재(1000)의 제2 리지드 영역(RA2) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 하우징(20)은 내측의 적어도 일부는 중공 형태로 마련될 수 있다. 제2 하우징(20) 내부에는 제2 회로 기판(42), 제2 배터리(44)가 배치될 수 있다. 제2 회로 기판(42) 및 제2 배터리(44)는 연성 기판을 통해 제1 하우징(10) 내부에 배치되는 제1 회로 기판(41) 및/또는 제1 배터리(43)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 배터리(44) 및 제2 회로 기판(42)은 제2 플레이트(21)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(20)은 예를 들어, 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제2 하우징(20)은 디스플레이 부재(1000)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(20) 중 제1 하우징(10)과 대면하는 부분은, 힌지 하우징(30)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰된 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 하우징(20)은 디스플레이 부재(1000)의 가장자리를 둘러싸는 제2 장식 부재(23) 및 제2 플레이트(21)와 마주보며 전자 장치(1)의 표면을 형성하는 제2 후면 커버(29)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 장식 부재(23)는 디스플레이 부재(1000)의 제2 리지드 영역(RA2)의 가장자리 부분 및 폴더블 영역(FA)의 일부의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 후면 커버(29)는 펼침 상태(예: 도 2a)에서 전자 장치(1)의 후면을 형성하고, 디스플레이 부재(1000)는 전자 장치(1)의 전면을 형성할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 디스플레이 부재(1000)와 접착층 사이에 배치되는 래티스 구조물(미도시) 및/또는 브라켓(미도시)을 더 포함할 수 있다. 래티스 구조물은 폴더블 영역(FA)에 적어도 부분적으로 중첩되는 복수의 슬릿을 포함하는 슬릿 영역을 포함할 수 있다. 복수의 슬릿들은 각각 폴더블 영역(FA)의 연장 방향(예: y축)으로 길게 연장될 수 있다. 복수의 슬릿들은 펼침 상태(예: 도 2a)에서 평면인 폴더블 영역(FA)을 지지하고, 접힘 동작 또는 펼침 동작에서 폴더블 영역(FA)이 변형될 수 있도록 지원할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 디스플레이 부재(1000)에는 상기 래티스 구조물 또는 상기 브라켓 중 일부만 적층될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 하우징(30)은 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20) 각각의 함몰된 부분에 배치될 수 있다. 힌지 하우징(30)은 전체적으로 y축 방향으로 길게 연장된 형태로 마련될 수 있다. 힌지 하우징(30)의 내면의 일부 영역에는 힌지 구조물(500)을 고정시키기 위한 보스(미도시)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이 부재(1000)의 적어도 일부는 가요성(flexibility)을 가질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 부재(1000)는 제1 하우징(10) 상에 배치되는 제1 리지드 영역(RA1), 제2 하우징(20) 상에 배치되는 제2 리지드 영역(RA2), 및 제1 리지드 영역(RA1)과 제2 리지드 영역(RA2) 사이에 위치되는 폴더블 영역(FA)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 리지드 영역(RA1) 및 제2 리지드 영역(RA2)은 평면으로 형성되고, 폴더블 영역(FA)은 평면 또는 곡면으로 변형 가능하게 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 힌지 구조물(500)은 제1 하우징(10)에 연결되는 제1 회전 구조물(510), 및 제2 하우징(20)에 연결되는 제2 회전 구조물(520)을 포함할 수 있다. 힌지 구조물(500)은 제1 회전 구조물(510) 및 제2 회전 구조물(520)이 각각의 회전축(예: y축 방향에 평행한 가상의 축)을 중심으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20)이 접히거나 펼쳐질 때, 제1 회전 구조물(510) 및 제2 회전 구조물(520)은 각각의 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 전자 장치의 펼침, 접힘, 완전 접힘 상태를 나타내는 도면이다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20)은 각각의 회전축(R1, R2)에 의해 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태로부터 수행되는 접힘 동작에서, 제1 하우징(10)은 시계 반대 방향으로 회전하고, 제2 하우징(20)은 시계 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 축 방향은 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20) 각각의 회전축에 평행한 방향으로 규정될 수 있다. 축 방향은 디스플레이 부재(1000)의 폴더블 영역(FA)의 연장 방향으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 폴더블 영역(FA)의 장변 방향으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 도 1의 y축에 평행한 방향을 의미할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치(1)의 상태를 설명하기 위해, 축 방향에 평행한 전자 장치(1)의 제1 가장자리(P1) 및 전자 장치(1)의 제2 가장자리(P2)가 규정될 수 있다. 전자 장치(1)의 상태를 설명하기 위해, 축 방향에 수직한 전자 장치(1)의 제3 가장자리(P3) 및 전자 장치(1)의 제4 가장자리(P4)가 규정될 수 있다. 예를 들어, 제1 가장자리(P1) 및 제3 가장자리(P3)는 제1 하우징(10)의 제1 프레임(12)의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 가장자리(P2) 및 제4 가장자리(P4)는 제2 하우징(20)의 제2 프레임(22)의 일부를 포함할 수 있다.
도 2a를 참조하여 전자 장치의 펼침 상태를 설명한다.
예를 들어, 펼침 상태는, 디스플레이 부재(1000)의 폴더블 영역(FA)이 평면인 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는, 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1) 및 제2 리지드 영역(RA2)이 동일 방향을 향하는 평면으로 이루어지는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1)의 제1 법선 벡터(n1) 및 제2 리지드 영역(RA2)의 제2 법선 벡터(n2)가 평행한 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는, 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 실질적으로 하나의 직선을 이루는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 180도를 이루는 상태를 포함할 수 있다.
도 2b를 참조하여 전자 장치의 접힘 상태를 설명한다.
예를 들어, 접힘 상태는, 디스플레이 부재(1000)의 폴더블 영역(FA)이 곡면인 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접힘 상태는, 제1 리지드 영역(RA1)의 제1 법선 벡터(n1) 및 제2 리지드 영역(RA2)의 제2 법선 벡터(n2)가 180도가 아닌 소정의 각도를 이루는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접힘 상태는 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 180도가 아닌 소정의 각도를 이루는 상태를 포함할 수 있다.
도 2c를 참조하여 전자 장치의 완전 접힘 상태를 설명한다.
예를 들어, 완전 접힘 상태는, 접힘 상태 중, 제1 가장자리(P1) 및 제2 가장자리(P2)가 실질적으로 접촉하는 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 완전 접힘 상태의 폴더블 영역(FA)은, 접힘 상태의 폴더블 영역(FA)에 비해 더 큰 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다.
도 2b 및 도 2c를 참조하면, 접힘 상태 및 완전 접힘 상태에서, 힌지 하우징(30)은 적어도 일부가 전자 장치(1)의 표면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 힌지 하우징(30)은 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20) 사이로 시각적으로 노출될 수 있다.
도 3은 전자 장치의 힌지 구조물 및 하우징을 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 힌지 구조물과 하우징을 도시한 도면이다.
일 실시 예에서, 전자 장치(1)는 하나 이상의 힌지 구조물(500)을 포함할 수 있다. 힌지 구조물(500)은 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20)이 각각 제1 회전축(R1) 및 제2 회전축(R2)을 중심으로 회전하도록 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20)을 연결할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(1)는 복수의 힌지 구조물(500)을 포함할 수 있다. 복수의 힌지 구조물(500)은 제1 힌지 구조물(500a) 및 상기 제1 힌지 구조물(500a)로부터 축 방향으로 이격된 제2 힌지 구조물(500b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(500)은 힌지 하우징(130)에 고정 배치되는 고정 구조물(530, 540), 제1 하우징(10)에 연결되는 제1 회전 구조물(510), 및 제2 하우징(20)에 연결되는 제2 회전 구조물(520)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(530, 540)은 제1 고정 구조물(530) 및 제2 고정 구조물(540)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 고정 구조물(530)에는 제1 탄성 부재(570)가 제1 회전 구조물(510)이 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 고정 구조물(540)에는 제2 탄성 부재(580)가 위치하고 제2 회전 구조물(520)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 고정 구조물(530, 540)은 서로 분리 가능하게 결합된 제1 고정 구조물(530) 및 제2 고정 구조물(540)을 포함하거나, 또는 일체로 형성되거나 결합된 하나의 고정 구조물을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(510)은 제1 하우징(10)의 제1 플레이트(11)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1)가 접히거나 펼쳐질 때, 제1 회전 구조물(510)은 제1 하우징(10)과 함께 제1 회전축(R1)을 중심으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(520)은 제2 하우징(20)의 제2 플레이트(21)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1)가 접히거나 펼쳐질 때, 제2 회전 구조물(520)은 제2 하우징(20)과 함께 제2 회전축(R2)을 중심으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(500)은 제1 탄성 부재(570)를 포함하는 제1 토크 구조 및 제2 탄성 부재(580)를 포함하는 제2 토크 구조를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 토크 구조는 제1 회전 구조물(510)에 작용하는 토크를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 토크 구조는 제1 회전축(R1)을 중심으로 작용하는 토크를 제공할 수 있다. 제1 탄성 부재(570)는 제1 고정 구조물(530)에 배치되고, 제1 회전 구조물(510)의 회전에 연동하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(570)가 상대적으로 더 압축되는 경우, 제1 회전 구조물(510)에는 더 큰 토크가 작용할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 토크 구조는 제2 회전 구조물(520)에 작용하는 토크를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 토크 구조는 제2 회전축(R2)을 중심으로 작용하는 토크를 제공할 수 있다. 제2 탄성 부재(580)는 제2 고정 구조물(540)에 배치되고, 제2 회전 구조물(520)의 회전에 연동하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(580)가 상대적으로 더 압축되는 경우, 제2 회전 구조물(520)에는 더 큰 토크가 작용할 수 있다.
도 4 및 도 5는 힌지 구조물의 회전 구조물을 나타내는 도면이다.
도 4는 회전 구조물의 회전 동작을 도시한 도면이다.
도 4는 전자 장치(1)의 펼침 상태, 접힘 상태, 완전 접힘 상태를 각각 도시한 도면일 수 있다.
전자 장치(1)가 펼침 상태에 있는 경우, 디스플레이 부재(1000)의 폴더블 영역(FA)은 적어도 일부가 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 위치할 수 있고, 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 전체가 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 외측에 위치할 수 있다.
X축은 폴딩축(Y축과 나란한 방향) 및 전자 장치(1)의 전면의 법선 벡터(Z축과 나란한 방향)와 모두 수직한 방향일 수 있다.
전자 장치(1)가 접힘 상태에 있는 경우, 폴더블 영역(FA)은 전체가 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 위치할 수 있고, 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 일부가 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 위치할 수 있다.
전자 장치(1)가 완전 접힘 상태에 있는 경우, 폴더블 영역(FA)과 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 전체가 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 위치할 수 있다.
즉, 전자 장치(1)가 펼침 상태에서 완전 접힘 상태로 변화함에 따라, 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 외측에서 내측으로 위치하도록 이동할 수 있다.
또한, 폴더블 영역(FA)은 항상 적어도 일부가 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 배치될 수 있다. 한편, 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)은 힌지 하우징(30)에 고정 배치되므로, 폴더블 영역(FA)은 항상 적어도 일부가 X축을 기준으로 힌지 하우징(30)의 내측에 위치할 수 있다.
도 4의(a)는 제1 고정 구조물(530)에 대한 제1 회전 구조물(510)의 회전 동작을 도시한 도면이다. 도 4의(b)는 제2 고정 구조물(540)에 대한 제2 회전 구조물(520)의 회전 동작을 도시한 도면이다.
일 실시 예에서, 제1 회전축(R1) 및 제2 회전축(R2)은 각각 힌지 구조물(500)의 축 방향에 평행할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전축(R1) 및 제2 회전축(R2)은 제1 회전 구조물(510)의 제1 연장 부분(512) 및 제2 회전 구조물(520)의 제2 연장 부분(522)에 비해 z축 방향(예: 도 1 내지 도 2c의 z축 방향)으로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 고정 구조물(530)에는 제1 가이드 레일(534)이 형성될 수 있다. 제1 가이드 레일(534)은 실질적으로 원호 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(534)의 원호 중심은 제1 회전축(R1)일 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(534)은 제1 회전 구조물(510)이 제1 회전축(R1)을 중심으로 가지는 회전 경로를 따라 회전하도록 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(510)은 제1 연장 부분(512) 및 제1 결합 부분(511)을 포함할 수 있다. 제1 결합 부분(511)은 실질적으로 원통 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 부분(511)의 단면은 실질적으로 원호 형상일 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(510)은, 제1 결합 부분(511)의 제1 가이드 부분(513)이 제1 고정 구조물(530)의 제1 가이드 레일(534)에 수용된 상태로 제1 회전축(R1)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 연장 부분(512)이 제1 하우징(10)과 함께 접히거나 펼쳐질 때, 제1 회전 구조물(510)은 제1 회전축(R1)을 중심으로 가지는 원호 형상의 회전 경로를 따라 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연장 부분(512)은 펼침 상태에서, 제1 회전 구조물(510)이 회전할 수 있는 방향을 하나로 제한할 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(534)의 제1 단부는 개방되고, 다른 제2 단부는 제1 연장 부분(512)에 의해 덮일 수 있다. 이로써, 제1 회전 구조물(510)은 펼침 상태에서, 제1 회전축(R1)을 중심으로 도면을 기준으로 시계 방향으로만 회전 가능하고, 반시계 방향으로는 회전할 수 없다.
일 실시 예에서, 제2 고정 구조물(540)에는 제2 가이드 레일(544)이 형성될 수 있다. 제2 가이드 레일(544)은 실질적으로 원호 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(544)의 원호 중심은 제2 회전축(R2)일 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(544)은 제2 회전 구조물(520)이 제2 회전축(R2)을 중심으로 가지는 회전 경로를 따라 회전하도록 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(520)은 제2 연장 부분(522) 및 제2 결합 부분(521)을 포함할 수 있다. 제2 결합 부분(521)은 실질적으로 원통 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2 결합 부분(521)의 단면은 실질적으로 원호 형상일 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(520)은, 제2 결합 부분(521)의 제2 가이드 부분(523)이 제2 고정 구조물(540)의 제2 가이드 레일(544)에 수용된 상태로 제2 회전축(R2)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 연장 부분(522)이 제2 하우징(20)과 함께 접히거나 펼쳐질 때, 제2 회전 구조물(520)은 제2 회전축(R2)을 중심으로 가지는 원호 형상의 회전 경로를 따라 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 연장 부분(522)은 펼침 상태에서, 제2 회전 구조물(520)이 회전할 수 있는 방향을 하나로 제한할 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(544)의 제1 단부는 개방되고, 다른 제2 단부는 제2 연장 부분(522)에 의해 덮일 수 있다. 이로써, 제2 회전 구조물(520)은 펼침 상태에서 제2 회전축(R2)을 중심으로 반시계 방향으로만 회전 가능하고, 펼침 동작에서 시계 방향으로는 회전할 수 없다.
폴더블 영역(FA)은 펼침 상태에서 적어도 일부가 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 위치할 수 있다. 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 펼침 상태에서 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 외측에 위치할 수 있다.
폴더블 영역(FA)은 접힘 상태에서 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 위치할 수 있다. 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 접힘 상태에서 X축을 기준으로 일부가 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 위치할 수 있다.
폴더블 영역(FA)과 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 모두 완전 접힘 상태에서 X축을 기준으로 제1 및 제2 고정 구조물(530, 540)의 내측에 위치할 수 있다.
도 5는 회전 구조물에 작용하는 마찰 토크를 설명하기 위한 도면이다.
디스플레이 부재(1000)는 제1 회전 구조물(510)의 제1 연장 부분(512) 및 제2 회전 구조물(520)의 제2 연장 부분(522)과 적어도 부분적으로 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1)은 제1 연장 부분(512)과 적어도 부분적으로 마주보고, 디스플레이 부재(1000)의 제2 리지드 영역(RA2)은 제2 연장 부분(522)과 적어도 부분적으로 마주볼 수 있다. 제1 회전축(R1) 및 제2 회전축(R2)은 축 방향으로 볼 때, 디스플레이 부재(1000)와 중첩되는 위치에 규정될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(510)은 제1 결합 부분(511), 및 제1 연장 부분(512)을 포함할 수 있다. 제1 연장 부분(512)은 펼침 상태에서 디스플레이 부재(1000)의 제1 리지드 영역(RA1)과 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 제1 결합 부분(511)은 단면이 원호 형상인 원통 형상으로 형성될 수 있다. 제1 결합 부분(511)은 제1 고정 구조물(530)의 제1 가이드 레일(534)과 결합되는 제1 가이드 부분(513), 및 제1 캠 부재의 제1 무빙 캠과 접촉하는 제1 캠 구조(515)를 포함할 수 있다. 제1 캠 구조(515)와 제1 회전축(R1) 사이에는 제1 가이드 레일(534)의 적어도 일부가 수용되는 공간이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조(515)는 제1 무빙 캠과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다. 제1 회전 구조물(510)이 제1 회전축(R1)을 중심으로 회전할 때, 제1 캠 구조(515)에는 제1 무빙 캠과의 접촉에 의한 마찰력(f)이 작용할 수 있다. 이 때, 마찰력(f)은 제1 회전 구조물(510)의 회전 방향에 반대되는 방향으로 작용할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 구조물(510)이 시계 방향으로 회전하는 경우, 제1 캠 구조(515)에 작용하는 마찰력(f)은 반시계 방향으로 작용할 수 있다. 상기 마찰력(f)은 제1 회전 구조물(510)에 작용하는 마찰 토크(Tf, friction torque)를 형성할 수 있다. 상기 마찰 토크(Tf)는, 제1 캠 구조(515)와 제1 무빙 캠 사이의 마찰력(f), 및 제1 회전축(R1)으로부터 마찰력이 작용하는 지점까지의 거리(d)에 각각 비례할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 마찰력(f)은 축 방향으로 작용하는 수직 항력에 비례할 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(570)가 제1 캠 부재를 더 강하게 가압할수록, 상기 마찰력(f) 및 상기 마찰 토크(Tf)가 증가할 수 있다. 즉, 제1 회전 구조물(510)에 작용하는 마찰 토크(Tf)는 제1 탄성 부재(570)가 더 압축될수록 증가할 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 구조물(500)은 제1 회전축(R1)의 반지름 방향으로 볼 때, 제1 캠 구조(515)가 제1 가이드 부분(513)에 비해 더 멀리 위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(515)는 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 제1 회전 구조물(510)의 원호형상의 외면에 인접하게 형성될 수 있다. 이로써, 일정한 크기의 마찰력(f)을 가정할 때, 제1 회전축(R1)으로부터 마찰력(f)이 발생하는 지점까지의 거리(d)가 증가되고, 증가된 거리에 의해 마찰 토크가 증가할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조(515)는 실질적으로 평평한 제3 영역(517), 제3 돌출부(516), 및 제3 함몰부(518)를 포함할 수 있다. 제3 돌출부(516)는 제3 영역(517)으로부터 축 방향으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 제3 함몰부(518)는 제3 영역(517)으로부터 축 방향으로 함몰된 부분을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제3 돌출부(516) 및/또는 제3 함몰부(518)는 제1 회전축(R1)의 원주 방향으로 볼 때 제1 각도(θ1)로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 구조물(510)이 제1 각도(θ1)만큼 회전하는 경우, 제3 돌출부(516)에 마찰력(f)이 작용하는 상태로부터 제3 함몰부(518)에 마찰력(f)이 작용하는 상태로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제3 돌출부(516)에 마찰력(f)이 작용하는 상태는 상대적으로 큰 마찰 토크(Tf)를 가지는 상태이고, 제3 함몰부(518)에 마찰력이 작용하는 상태는 상대적으로 작은 마찰 토크(Tf)를 가지는 상태일 수 있다.
이와 같이, 제1 회전 구조물(510)은 제1 회전 구조물(510)의 회전 상태에 따라 다양한 마찰 토크(Tf)를 제공하도록, 소정의 위치에 형성되는 제3 돌출부(516) 및/또는 제3 함몰부(518)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(520)은 제2 결합 부분(521), 및 제2 연장 부분(522)을 포함할 수 있다. 제2 연장 부분(522)은 펼침 상태에서 디스플레이 부재(1000)의 제2 리지드 영역(RA2)과 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 제2 결합 부분(521)은 단면이 원호 형상인 원통 형상으로 형성될 수 있다. 제2 결합 부분(521)은 제2 고정 구조물(540)의 제2 가이드 레일(544)과 결합되는 제2 가이드 부분(523), 및 제2 캠 부재의 제2 무빙 캠과 접촉하는 제2 캠 구조(525)를 포함할 수 있다. 제2 캠 구조(525)와 제2 회전축(R2) 사이에는 제2 가이드 레일(544)의 적어도 일부가 수용되는 공간이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조(525)는 제2 무빙 캠과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다. 제2 회전 구조물(520)이 제2 회전축(R2)을 중심으로 회전할 때, 제2 캠 구조(525)에는 제2 무빙 캠과의 접촉에 의한 마찰력(f)이 작용할 수 있다. 이 때, 마찰력(f)은 제2 회전 구조물(520)의 회전 방향에 반대되는 방향으로 작용할 수 있다. 예를 들어, 제2 회전 구조물(520)이 반시계 방향으로 회전하는 경우, 제2 캠 구조(525)에 작용하는 마찰력(f)은 시계 방향으로 작용할 수 있다. 상기 마찰력(f)은 제2 회전 구조물(520)에 작용하는 마찰 토크(Tf)를 형성할 수 있다. 상기 마찰 토크(Tf)는, 제2 캠 구조(525)와 제2 무빙 캠 사이의 마찰력(f), 및 제2 회전축(R2)으로부터 마찰력(f)이 작용하는 지점까지의 거리(d)에 각각 비례할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 마찰력(f)은 축 방향으로 작용하는 수직 항력에 비례할 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(280)가 제2 캠 부재를 더 강하게 가압할수록, 상기 마찰력(f) 및 상기 마찰 토크(Tf)가 증가할 수 있다. 즉, 제2 회전 구조물(520)에 작용하는 마찰 토크(Tf)는 제2 탄성 부재(580)가 더 압축될수록 증가할 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 구조물(500)은 제2 회전축(R2)의 반지름 방향으로 볼 때, 제2 캠 구조(525)가 제2 가이드 부분(523)에 비해 더 멀리 위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조(525)는 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 제2 회전 구조물(520)의 원호형상의 외면에 인접하게 형성될 수 있다. 이로써, 일정한 크기의 마찰력(f)을 가정할 때, 제2 회전축(R2)으로부터 마찰력(f)이 발생하는 지점까지의 거리(d)가 증가되고, 증가된 거리에 의해 마찰 토크(Tf)가 증가할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조(525)는 실질적으로 평평한 제4 영역(527), 제4 돌출부(526), 및 제4 함몰부(528)를 포함할 수 있다. 제4 돌출부(526)는 제4 영역(527)으로부터 축 방향으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 제4 함몰부(528)는 제4 영역(527)으로부터 축 방향으로 함몰된 부분을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제4 돌출부(526) 및/또는 제4 함몰부(528)는 제2 회전축(R2)의 원주 방향으로 볼 때 제1 각도(θ1)로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 회전 구조물(520)이 제1 각도(θ1)만큼 회전하는 경우, 제4 돌출부(526)에 마찰력(f)이 작용하는 상태로부터 제4 함몰부(528)에 마찰력(f)이 작용하는 상태로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제4 돌출부(526)에 마찰력(f)이 작용하는 상태는 상대적으로 큰 마찰 토크(Tf)를 가지는 상태이고, 제4 함몰부(528)에 마찰력(f)이 작용하는 상태는 상대적으로 작은 마찰 토크(Tf)를 가지는 상태일 수 있다.
이와 같이, 제2 회전 구조물(520)은 제2 회전 구조물(520)의 회전 상태에 따라 다양한 마찰 토크(Tf)를 제공하도록, 소정의 위치에 형성되는 제4 돌출부(526) 및/또는 제4 함몰부(528)를 포함할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 부재의 사시도이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 부재(1000)는, 이미지 표시 기능을 포함하는 전자 장치, 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 부재(1000)는 텔레비전, DVD(digital video disk)플레이어, 스마트 폰(smartphone), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 태블릿 PC(tablet personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), 모바일 의료기기, 카메라(camera), 웨어러블 장치(wearable device), TV 박스(예를 들면, 예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이 부재(1000)는 하우징, 백 커버, 배터리, 오디오 모듈, 센서 모듈, 카메라 모듈, 키 인풋 장치, 인디케이터 및 커넥터 홀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 부재(1000)는 디스플레이 패널(100), 윈도우 부재(200) 및 필러(300)를 포함할 수 있다. 디스플레이 부재(1000)는 디스플레이 패널(100), 필러(300) 및 윈도우 부재(200)가 차례대로 적층된 구조를 가질 수 있다.
디스플레이 부재(1000)는 중심축(Y1)을 기준으로 접히도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 부재(1000)는 폴더블 영역(FA, Foldable Area), 폴더블 영역(FA)의 일 측에 인접하게 마련되는 제1 리지드 영역(RA1, Rigid Area) 및 폴더블 영역(FA)의 타 측에 인접하게 마련되는 제2 리지드 영역(RA2)을 포함할 수 있다. 폴더블 영역(FA)은 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)보다 더 높은 연성을 가질 수 있다.
디스플레이 부재(1000)가 접히는 경우, 폴더블 영역(FA)은 소정의 곡률 반경으로 벤딩되는 영역일 수 있고, 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 벤딩되지 않는 영역일 수 있다.
폴더블 영역(FA)의 X축 방향 길이는 벤딩된 디스플레이 부재(1000)의 곡률 반경에 의하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 폴더블 영역(FA)은 벤딩된 디스플레이 부재(1000)의 곡률 반경이 클수록, X축 방향을 따라 더 길게 형성될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 폴더블(foldable)하고, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘 및 심볼 등)를 표시할 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이 부재(1000)는 터치 스크린 패널 및 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다. 터치 스크린 패널은 외부로부터의 터치 이벤트를 감지할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널(100), 터치 스크린 패널 및 인쇄회로기판은 디스플레이 모듈을 구성할 수 있다.
윈도우 부재(200)는 디스플레이 패널(100)에 대응하는 크기를 갖고 디스플레이 패널(100)의 전면을 커버할 수 있다. 윈도우 부재(200)는 사용자의 반복적인 터치 또는 의도치 않은 낙하에 의한 외부 충격에 의하여 발생하는 디스플레이 패널(100)의 파손을 방지할 수 있다.
폴더블한 디스플레이 패널(100)이 접히는 경우, 윈도우 부재(200)도 디스플레이 패널(100)과 함께 동일한 방향으로 접힐 수 있다. 즉, 윈도우 부재(200)는 디스플레이 패널(100)을 보호하기 위한 내구성과 벤딩하기 위한 유연성을 동시에 가져야 할 수 있다.
윈도우 부재(200)는 투명한 물질로 형성되는 기판일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 윈도우 부재(200)가 커버하는 디스플레이 패널(100)이 제공하는 이미지를 볼 수 있다.
윈도우 부재(200)는 유리(glass), 단단한 플라스틱(hard plastic) 등일 수 있다. 예를 들어, 윈도우 부재(200)는 강도가 향상된 화학 강화 유리 재질로 형성되어, 디스플레이 패널(100)을 외부 충격으로부터 안전하게 보호할 수 있다. 다만, 윈도우 부재(200)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니고, 스크래치 저항성, 투명성, 열 저항성을 갖는 물질로 형성되면 충분하다.
윈도우 부재(200)는 중심축(Y1)을 기준으로 접힐 수 있다. 윈도우 부재(200)는 중심축(Y1)을 기준으로 좌우 대칭으로 형성될 수 있다. 윈도우 부재(200)는 연속적인 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 윈도우 부재(200)는 중심선(Z1)을 기준으로도 좌우 대칭으로 형성될 수 있다. 중심선(Z1)은 중심축(Y1)과 직교하며, 서로 한점에서 만날 수 있다.
윈도우 부재(200)는 두꺼울수록 유연성이 감소하여 특정 각도 이상으로 쉽게 접힐 수 없고, 벤딩 응력에 의하여 파손될 수 있다. 또한, 윈도우 부재(200)는 얇을수록 강도(strength), 스크래치 저항성, 열 저항성이 감소할 수 있다. 이에, 폴더블한 디스플레이 부재(1000)는 유연성, 강도, 스크래치 저항성, 열 저항성 등을 동시에 모두 만족하는 윈도우 부재(200)를 필요로 할 수 있다.
윈도우 부재(200)는 중심축(Y1)을 기준으로 제1 영역(210), 제2 영역(220) 및 제3 영역(230)이 순차적으로 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 영역(210, 220, 230)의 각 전면(211, 221, 231)은 디스플레이 부재(1000)의 평탄한 외면을 형성할 수 있다.
윈도우 부재(200)의 제1 영역(210)은 디스플레이 부재(1000)의 폴더블 영역(FA) 과 대응되도록 배치될 수 있다. 즉, 디스플레이 부재(1000)가 접히는 경우, 윈도우 부재(200)의 제1 영역(210)은 소정의 곡률 반경으로 벤딩될 수 있다. 즉, 제1 영역(210)은 플렉서블할 수 있다.
또한, 제1 영역(210)은 전면 및 후면 중 적어도 일 면에 복수의 그루브(213)들이 형성되어 유연성이 증대될 수 있다.
윈도우 부재(200)의 제2 및 제3 영역(220, 230)은 디스플레이 부재(1000)의 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)과 대응될 수 있다. 즉, 디스플레이 부재(1000)가 접히거나 펼쳐지는 경우, 디스플레이 부재(1000)의 제2 및 제3 영역(220, 230)은 벤딩되지 않을 수 있다.
제3 영역(230)의 두께는 제1 영역(210)보다 두꺼울 수 있다. 또한, 제2 영역(220)은 제1 및 제3 영역(210, 230) 사이에 배치되고, 그 두께가 제1 영역(210)에서 멀어질수록 점진적으로 두꺼워질 수 있다.
도 7 및 도 8은 제1 및 제2 하우징에 지지된 디스플레이 부재의 펼쳐진 상태 및 접힌 상태를 각각 나타내는 측면도이다.
도 7 및 8을 참조하면, 전자 장치(1)는 제1 하우징(10), 제2 하우징(20), 힌지 하우징(30), 힌지 구조물(500), 디스플레이 부재(1000)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 하우징(10, 20)은 디스플레이 패널(100)의 배면을 지지할 수 있다. 구체적으로, 제1 하우징(10)은 디스플레이 패널(100)의 제1 리지드 영역(RA1)을 지지할 수 있다. 또한, 제2 하우징(20)은 디스플레이 패널(100)의 제2 리지드 영역(RA2)을 지지할 수 있다.
디스플레이 패널(100)의 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)은 제1 및 제2 하우징(10, 20)에 각각 안착될 수 있다.
힌지 구조물(500)은 제1 및 제2 하우징(10, 20) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 힌지 구조물(500)은 디스플레이 부재(1000)의 폴더블 영역(FA)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
힌지 구조물(500)은 서로 평행한 2개의 회전축을 제공할 수 있다. 구체적으로, 힌지 구조물(500)은 제1 하우징(10)과 제1 회전축(R1)을 기준으로 회전 가능하게 결합되고, 제2 하우징(20)과 제1 회전축(R1)과 평행한 제2 회전축(R2)을 기준으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.
이에 따라, 제1 하우징(10)은 힌지 구조물(500)에 대하여 제1 회전축(R1)을 기준으로 회전할 수 있다. 또한, 제2 하우징(20)은 힌지 구조물(500)에 대하여 제2 회전축(R2)을 기준으로 회전할 수 있다. 이 때, 디스플레이 부재(1000)도 제1 및 제2 하우징(10, 20)에 의해 지지되므로, 제1 및 제2 하우징(10, 20)과 함께 회전할 수 있다.
제1 및 제2 회전축(R1, R2)은 디스플레이 패널(100)과 동일 층 상에 형성되는 것으로 도시하였으나, 그 위치가 이에 한정되는 것은 아니고, 디스플레이 패널(100) 보다 상측(예: 디스플레이 부재(1000)의 상측 air)에 형성될 수도 있다.
제1 및 제2 하우징(10, 20)이 회전하지 않고 나란하게 배치되는 경우, 전자 장치(1)는 도 7에 도시된 바와 같이 언폴딩 상태에 있을 수 있다. 제1 하우징(10)이 제1 회전축(R1)을 기준으로 M1 방향으로 회전하고, 제2 하우징(20)이 제2 회전축(R2)을 기준으로 M2 방향으로 회전하면, 전자 장치(1)는 도 8에 도시된 바와 같이 폴딩 상태에 있을 수 있다.
윈도우 부재(200)의 제1 영역(210)은 제1 회전축(R1)과 제2 회전축(R2) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 영역(210)은 수평 방향(X축과 나란한 방향)을 기준으로 제1 회전축(R1)과 제2 회전축(R2) 사이에 배치될 수 있다.
윈도우 부재(200)의 제3 영역(230)은 제1 회전축(R1)과 제2 회전축(R2)의 외측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 영역(230)은 수평 방향(X축과 나란한 방향)을 기준으로 제1 회전축(R1)의 좌측(-X 방향) 및 제2 회전축(R2)의 우측(+X 방향)에 배치될 수 있다.
윈도우 부재(200)의 제2 영역(220)은 제1 및 제2 회전축(R1, R2)과 인접하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 회전축(R1, R2)은 수평 방향(X축과 나란한 방향)을 기준으로 제2 영역(220)의 내측에 배치될 수 있다.
도 9는 도 6의 디스플레이 부재가 접힌 상태를 나타내는 측면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1 영역(210)은 디스플레이 부재(1000)가 접힌 상태에서 전면(211)이 곡면일 수 있다. 이에 반해, 제2 및 제3 영역(220, 230)은 디스플레이 부재(1000)가 접힌 상태에서도 각각의 전면(221, 231)이 평면일 수 있다.
제1 영역(210)의 X축 방향 길이는 벤딩된 윈도우 부재(200)의 곡률 반경에 의하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 제1 영역(210)은 벤딩된 윈도우 부재(200)의 곡률 반경이 클수록, X축 방향을 따라 더 길게 형성될 수 있다.
도 10은 도 6의 디스플레이 부재를 A-A선에 따라 자른 단면도이다. 도 11은 윈도우 부재의 두께에 따른 곡률 반경과 응력과의 관계를 나타내는 그래프이다.
제1 영역(210)은 윈도우 부재(200)의 중심 부분에 위치할 수 있다. 제1 영역(210)은 중심축(Y1)을 기준으로 폴더블할 수 있다. 제1 영역(210)의 두께(t1)는 50μm~200μm일 수 있다.
도 11을 참조하면, 벤딩된 윈도우 부재(200)에 작용하는 벤딩 응력은 다음과 같은 [수학식 1]을 따를 수 있다.
Figure PCTKR2021019941-appb-img-000001
σ는 윈도우 부재에 작용하는 벤딩 응력이고, E는 영률(Young's modulus)이고, T는 윈도우 부재의 두께이고, R은 윈도우 부재의 곡률 반경일 수 있다.
즉, 벤딩된 윈도우 부재(200)는 두께가 두꺼울수록, 곡률 반경이 작을수록, 작용하는 응력이 클 수 있다.
구체적으로, 디스플레이 부재(1000)가 접힌 상태에서, 제1 영역(210)은 중심축(Y1)에 대응되는 영역에서 최소의 곡률 반경을 갖고, 제2 영역(220)과 가까워질수록 점차 큰 곡률 반경으로 벤딩될 수 있다.
윈도우 부재(200)에 작용하는 벤딩 응력이 윈도우 부재(200)가 파손되는 임계값을 넘지 않으려면, 제1 영역(210)은 곡률 반경이 최소인 중심축(Y1)에서 두께가 가장 얇고, 곡률 반경이 최대인 제2 영역(220)과 접하는 부분에서 두께가 가장 두꺼울 수 있다.
구체적으로, 제1 영역(210)의 두께(t1)는 중심축(Y1)에 대응하는 위치에서 제1 두께(t1a)로 가장 얇고, 제2 영역(220)과 가까워질수록 점진적으로 두꺼워져서, 제2 영역(220)과 만나는 부분에서 제2 두께(t2a)로 가장 두꺼울 수 있다.
이에 따라, 제1 영역(210)은 가변하는 곡률 반경 각각에 대응하는 위치에 적용되는 벤딩 응력을 충분히 견디므로, 파손되지 않으면서 안정적으로 벤딩될 수 있다.
한편, 제1 영역(210)의 최소 두께인 제1 두께(t1a)는 중심축(Y1)에서의 제1 영역(210)의 최소 곡률 반경에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 제1 영역(210)은 전면(211)이 디스플레이 패널(100)의 전면과 나란하게 평탄하고, 후면(212)이 전방(+X 방향)을 향하여 볼록하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(210)은 높은 유연성을 필요로 하는 위치에서 가장 얇은 두께를 가지므로, 용이하게 접힐 수 있다.
또한, 제1 영역(210)은 전면(211) 및 후면(212) 중 적어도 일 면에 복수의 그루브(213)들이 형성될 수 있다. 복수의 그루브(213)들은 중심축(Y1)과 나란한 방향으로 연장 형성될 수 있다. 복수의 그루브(213)들은 35μm~140μm의 깊이를 갖도록 형성될 수 있다.
제1 영역(210)은 그루브(213)가 형성되어도, 전체 두께는 변하지 않으므로, 내구성이 그대로 유지될 수 있다. 한편, 제1 영역(210)의 유연성은 전체 두께에서 그루브(213)의 깊이를 뺀 두께에 의하여 결정될 수 있다. 즉, 제1 영역(210)은 그루브(213)가 형성된 부분에서 벤딩하기에 충분히 작은 두께를 갖게 되므로, 유연성이 증대될 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(210)은 전체 두께가 변하지 않으므로 충분한 내구성을 유지하면서도, 그루브(213)에 의하여 유연성이 증대될 수 있다.
예를 들어, 복수의 그루브(213)들은 제1 영역(210)의 후면(212)에 일정한 깊이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(210)의 일면에 복수의 그루브(213)들을 용이하게 제조할 수 있다.
제2 영역(220)은 제1 영역(210)의 양 측에 배치될 수 있다. 제2 영역(220)은 두께(t2)가 제1 영역(210)에서 멀어질수록 점진적으로 두꺼워질 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(220)은 전면(221)이 평탄하게 형성되고, 후면(222)이 제1 영역(210)을 향하여 상향 경사지게 형성될 수 있다.
제2 영역(220)은 디스플레이 부재(1000)의 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2) 중 폴더블 영역(FA)에 인접하게 배치될 수 있다.
제2 영역(220)의 후면(222)은 평면으로 형성되어, 제2 영역(220)의 두께는 선형적으로 변할 수 있다.
또한, 제2 영역(220)의 후면(222)은 두께가 점진적으로 변화하는 곡면으로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 윈도우 부재는 더욱 부드러운 표면을 가질 수 있고, 디스플레이 부재(1000)는 제2 영역(220)에 대응되는 부분에서 심리스(seamless)화면을 구현할 수 있다.
제2 영역(220)의 수평 방향의 길이(L)는 폴딩 상태와 언폴딩 상태 사이에서 필러(300)의 체적 변형률(volumetric strain)에 의하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 필러(300)는 언폴딩 상태에 비하여 폴딩 상태에서 더 큰 체적을 가질 수 있고, 필러(300)의 체적 변형률은 기설정된 한계 값(예를 들어, 5%)보다 작아야 할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 부재(1000)가 폴딩되는 경우, 벤딩되는 제1 영역(210)에 대응하는 필러(300)는 체적이 증가하고, 벤딩되지 않는 제2 영역(220)에 대응하는 필러(300)는 체적이 동일할 수 있다. 즉, 제2 영역(220)의 수평 방향의 길이(L)가 클수록, 필러(300)의 체적 변형률은 감소할 수 있다.
이에 따라, 필러(300)의 체적 변형률이 기설정된 한계 값을 초과하지 않도록, 제2 영역(220)의 수평 방향의 길이(L)는 충분히 긴 길이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 영역(220)의 두께는 제1 영역(210)에서 제3 영역(230)을 향하여 완만하게 변할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(220)의 수평 방향의 길이(L)는 5mm~20mm일 수 있다.
제 2 영역(220)의 수평 방향의 길이(L)에 관하여는 도 10 내지 13을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.
제3 영역(230)은 두께(t3)가 제1 영역(210)의 두께(t1)보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 제3 영역(230)은 두께(t3)가 일정하게 형성될 수 있다. 제3 영역(230)의 두께(t3)는 0.25mm~1mm일 수 있다.
제2 영역(220)은 제3 영역(230)과 폴더블한 제1 영역(210)사이에 배치되어, 윈도우 부재(200)의 급격한 두께 변화를 방지할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(220)이 제1 및 제3 영역(210, 230) 사이에 배치되지 않는다면, 윈도우 부재(200)는 불연속적인 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제3 영역(210, 230) 사이 부분에 심(seam)이 형성되고, 응력 집중이 발생될 수 있다.
따라서, 가변하는 두께를 갖는 제2 영역(220)이 제1 및 제3 영역(210, 230) 사이에 배치됨에 따라, 디스플레이 부재(1000)는 심리스(seamless)화면을 구현할 수 있고, 윈도우 부재(200)의 파손을 방지할 수 있다.
다시 말하면, 윈도우 부재(200)는 우선 중심축(Y1)에 인접한 영역에 큰 너비의 리세스가 형성되고, 그 중 곡률반경이 작아서 보다 큰 유연성이 필요한 부분에 작은 너비의 리세스들이 복수개로 형성될 수 있다.
필러(300)는 디스플레이 패널(100)과 윈도우 부재(200) 사이에 배치되어 윈도우 부재(200)를 디스플레이 패널(100)에 접착시킬 수 있다.
필러(300)는 광학적으로 투명한 OCA(Optical Clear Adhesive) 및 OCR(Optical Clear Resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 필러(300)는 아크릴계 중합체(acrylate polymer) 및 실리콘계 중합체(silicone polymer)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 광학적으로 투명한 접착제로 우수한 압축 및 인장 강도를 갖는 것이면 충분하다.
필러(300)는 복수의 그루브(213)를 채우도록 배치되어, 벤딩 중의 윈도우 부재(200)에 작용하는 응력을 경감시킬 수 있다.
윈도우 부재(200)가 접히거나 펼쳐지는 경우, 복수의 그루브(213)는 윈도우 부재(200)보다 상대적으로 높은 수축 저항성(compressive resistance)과 이완 저항성(stretching resistance)을 갖는 필러(300)를 수축시키거나 이완시킬 수 있으므로, 윈도우 부재(200)의 신뢰성은 향상될 수 있다.
윈도우 부재(200)가 폴딩되는 경우, 제1 영역(210)의 전면(211)은 압축되고, 제1 영역(210)의 후면(212)은 인장될 수 있다. 한편, 윈도우 부재(200)의 인장 강도(tensile strength)는 압축 강도(compressive strength)보다 작을 수 있다. 이에, 필러(300)가 제1 영역(210)의 후면(212)에 배치된 복수의 그루브(213)내에 배치됨에 따라, 윈도우 부재(200)는 폴딩 시 작용하는 인장력(tensile force)을 더욱 잘 견딜 수 있다.
윈도우 부재(200)에 형성된 복수의 그루브(213)에 의하여, 광은 그루브(213)의 형상에 의하여 다양한 각도로 산란될 수 있다. 이에, 필러(300)는 윈도우 부재(200)와 동일한 굴절률을 가지고, 그루브(213) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널(100)에서 조사된 광이 필러(300)와 윈도우 부재(200)의 경계면에서 산란되지 않으므로, 휘도균일성이 개선되고 심리스 화면을 구현할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 부재(1000)는 제1 및 제2 리지드 영역(RA1, RA2)이 서로 마주보도록 접혀서 전자 장치(1)의 내측에 위치하는 인폴딩(In-Folding)방식으로 구현되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 부재(1000)는 인폴딩 방식과 반대 방향으로 회전하는 접혀서 전자 장치(1)의 외측에 위치하는 아웃 폴딩(Out-Folding)방식으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 부재(1000)는 롤에 감겨있다가 펼쳐지면서 확장되는 롤러블(Rollable) 방식에도 적용될 수 있다.
도 12 및 도 13은 제2 영역의 너비를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 제2 영역의 너비는 폴딩축 및 윈도우 부재(200)의 전면의 법선 벡터와 모두 수직한 방향으로의 길이일 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 윈도우 부재(200)의 제3 영역(230)의 두께가 충분히 작으므로, 다음과 같이 근사식인 [수학식 2]가 성립될 수 있다.
Figure PCTKR2021019941-appb-img-000002
또한, 필러(300)의 내주 곡률 반경이 충분히 작으므로, 다음과 같이 근사식인 [수학식 3]이 성립될 수 있다.
Figure PCTKR2021019941-appb-img-000003
R은 필러(300)의 외주 곡률 반경이고, r은 필러(300)의 내주 곡률 반경이고, T는 윈도우 부재(200)의 두께이고, T'은 필러(300)의 제3 영역(230)에 대응하는 부분의 두께이고, W는 제3 영역(230)의 너비이고, W1은 벤딩된 필러(300)의 내주 길이일 수 있다.
[수학식 4] 및 [수학식 5]를 참조하면, 윈도우 부재(200)가 제2 영역(220)을 포함하는 경우, 벤딩 전후의 필러(300)의 체적은 각각 다음과 같이 근사될 수 있다.
Figure PCTKR2021019941-appb-img-000004
Figure PCTKR2021019941-appb-img-000005
l은 필러(300)의 중심축과 나란한 방향으로의 길이이고, W2는 벤딩된 필러(300)의 외주 길이이고, V1은 벤딩 전의 필러(300)의 체적이고, V2는 벤딩 후의 필러(300)의 체적일 수 있다.
이에 따라, [수학식 6] 및 [수학식 7]을 참조하면, 필러(300)의 체적 변형률은 다음과 같을 수 있고, 체적 변형률은 필러(300)가 파손되기 시작하는 임계 체적 변형률 보다 작아야 할 수 있다.
Figure PCTKR2021019941-appb-img-000006
Figure PCTKR2021019941-appb-img-000007
δ는 필러의 임계 체적 변형률일 수 있다.
즉, 필러(300)가 파손되지 않기 위하여, 제2 영역(220)의 너비(WT)는 윈도우 부재(200)의 두께(T)가 클수록, 필러(300)의 내주 곡률 반경(r)이 작을수록 길게 형성되어야 할 수 있다.
예를 들어, 윈도우 부재(200)의 두께(T)가 0.5mm이고, 필러(300)의 내주 곡률 반경(r)이 2mm이고, 필러의 임계 체적 변형률(δ)이 0.05(5%)인 경우에, 제2 영역(220)의 너비(WT)는 약 9.42mm보다 길게 형성되어야 할 수 있다.
도 14a 내지 도 14d는 윈도우 부재가 제조되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 윈도우 부재(200)는 가공되기 이전에 대략 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 이후, 윈도우 부재(200)는 일 면에 중심선(Z1)을 기준으로 대칭적인 형상을 갖는 큰 하나의 리세스가 형성될 수 있고, 이에 따라, 윈도우 부재(200)는 제3 영역(230)과 나머지 영역들로 구분될 수 있다.
제1 영역(210)의 후면(212)은 곡면으로 형성되고, 제2 영역(220)의 후면(222)은 기울어진 평면으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 및 제2 영역(210, 220)의 후면(212, 222)은 하나의 연속적인 곡면으로 형성될 수 있다.
도 14c를 참조하면, 윈도우 부재(200)에 형성된 큰 하나의 리세스 중 제1 영역(210)에 대응하는 일부 구간에만 작은 리세스들이 추가적으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 영역(210)의 후면(212)에는 복수의 그루브(213)들이 형성될 수 있다.
이에 따라, 제1 영역(210)은 복수의 그루브(213)에 의하여 작은 곡률 반경으로 벤딩되기에 충분한 유연성을 가질 수 있다. 또한, 제1 영역(210) 중 복수의 그루브(213)가 형성되지 않은 부분은 여전히 두꺼운 두께를 가지므로, 제1 영역(210)은 여전히 높은 내구성을 가질 수 있다.
도 14d를 참조하면, 필러(300)가 복수의 그루브(213)내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 벤딩 중의 윈도우 부재(200)에 작용하는 응력을 경감시킬 수 있다.
도 15a 내지 도 15f는 그루브의 다양한 형상을 나타내는 도면들이다.
도 15a를 참조하면, 그루브(213)의 단면은 굴곡진 모퉁이를 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
도 15b를 참조하면, 그루브(213)의 단면은 하측에 반원 형상을 가질 수 있고, 이는 CNC (Computerized Numerical Control) 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 15c를 참조하면, 그루브(213)의 단면은 V자 형상을 가질 수 있고, 이는 레이저 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 15d를 참조하면, 그루브(213)의 단면은 굴곡진 측벽을 갖는 반원 형상을 가질 수 있고, 이는 에칭 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 15e 및 도 15f를 참조하면, 그루브(213)의 단면은 하측 너비가 상측 너비보다 더 클 수 있다. 또한, 그루브(213)내에 채워지는 필러(300)는 윈도우 부재(200)와 접촉하는 면적이 증대되고, 그루브(213)로부터 쉽게 빠지지 않게 되므로, 윈도우 부재(200)와 필러(300) 사이의 결합이 강화될 수 있다.
도 16 내지 도 19는 본 개시의 다른 실시예에 따른 디스플레이 부재의 단면도이다. 이하, 전술한 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용하고, 중복되는 구성 및/또는 구조에 대해서는 상세한 설명을 생략할 수 있다.
도 16을 참조하면, 제1 영역(210)의 두께는 일정하고, 복수의 그루브(213)들은 제2 영역(220)과 멀어질수록 깊이가 증가할 수 있다. 구체적으로, 복수의 그루브(213)는 중심선(Z1)에 대응하는 위치에서 가장 깊은 제1 깊이(D1)를 가질 수 있고, 제2 영역(220)과 가장 인접한 위치에서 가장 작은 제2 깊이(D2)를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 영역(210)은 중심선(Z1)에 가까워질수록 더 작은 곡률 반경으로 벤딩되므로, 더 큰 유연성이 필요할 수 있다. 그루브(213)는 중심선(Z1)에 가까워질수록 깊이가 증가하므로, 제1 영역(210)은 그루브(213)가 형성된 부분이 중심선(Z1)에 가까워질수록 두께가 얇아져서 더 큰 유연성을 가질 수 있다.
또한, 제1 영역(210)은 그루브(213)가 형성되지 않은 영역이 전체적으로 동일한 두께를 가지므로, 중심선(Z1)에 인접한 위치에서도 큰 두께를 유지할 수 있으므로, 내구성이 증대될 수 있다.
도 17을 참조하면, 제2 영역(220)의 전면(221)은 제1 영역(210)을 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 제1 영역(210)은 전면(211)이 전방(+X 방향)을 향하여 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 윈도우 부재(200)는 제1 영역(210)에서 제3 영역(230)으로 갈수록 전면이 점차 전방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
다시 말하면, 윈도우 부재(200)는 너비가 큰 하나의 리세스가 제 1 및 제2 영역(210, 220)의 각 전면(211, 221)에 형성되고, 복수의 작은 리세스들이 제1 영역(210)의 후면(212)에 형성될 수 있다.
도 18을 참조하면, 제2 영역(220)의 전면(221)이 제1 영역(210)을 향하여 하향 경사지게 형성되고, 제2 영역(220)의 후면(222)이 제1 영역(210)을 향하여 상향 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 제1 영역(210)은 전면(211)이 전방을 향하여 오목하게 형성되고, 후면(212)은 전방을 향하여 볼록하게 형성될 수 있다. 제1 영역(210)의 후면(212)에 형성된 그루브(213)들은 제2 영역(220)과 멀어질수록, 중심선(Z1)에 가까워질수록 깊이가 감소할 수 있다.
구체적으로, 복수의 그루브(213)는 도 5에 도시된 바와는 반대로, 중심선(Z1)에 대응하는 위치에서 가장 작은 제1 깊이(D1)를 가질 수 있고, 제2 영역(220)과 가장 인접한 위치에서 가장 큰 제2 깊이(D2)를 가질 수 있다.
다시 말하면, 윈도우 부재(200)는 너비가 큰 두개의 리세스가 각각 제 1 및 제2 영역(210, 220)의 전면(211, 221)과 후면(212, 222)에 각각 형성되고, 복수의 작은 리세스들이 제1 영역(210)의 후면(212)에 형성될 수 있다.
도 19를 참조하면, 복수의 그루브(213)들이 제1 영역(210)의 전면(211)에 형성될 수 있다. 또한, 디스플레이 부재(1000)는 윈도우 부재(200)와 디스플레이 패널(100) 사이에 배치되는 제1 필러(310) 및 복수의 그루브(213)에 삽입되는 제2 필러(320)를 더 포함할 수 있다.
다시 말하면, 윈도우 부재(200)는 너비가 큰 하나의 리세스가 제 1 및 제2 영역(210, 220)의 각 전면(211, 221)에 형성되고, 복수의 작은 리세스들이 제1 영역(210)의 전면(211)에 형성될 수 있다.
제1 영역(210)의 전면(211)에 형성된 그루브(213)에 의하여, 디스플레이 부재(1000)가 접힐 때, 제1 영역(210)은 개선된 압축 강도를 가질 수 있다.
또한, 제2 필러(320)는 복수의 그루브(213)에 삽입되고, 제2 필러(320)는 윈도우 부재(200)와 동일한 굴절률을 가지므로, 디스플레이 부재(1000)는 심리스 화면을 구현할 수 있다.
또한, 디스플레이 부재(1000)는 제2 필러(320)의 전방에 배치되는 투명 커버(400)를 더 포함할 수 있다. 투명 커버(400)는 얇은 필름 형태로 형성될 수 있으며, 윈도우 부재(200)와 동일한 성질을 가질 수 있다. 사용자는 제2 필러(320)의 전방에 배치된 투명 커버(400)에 의하여 제2 필러(320)를 만지지 않을 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    폴더블한 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널의 전면을 커버하고, 중심축을 기준으로 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역이 순차적으로 배치되는 윈도우 부재;를 포함하고,
    상기 제1 영역은 플렉서블하고, 전면 및 후면 중 적어도 일 면에 복수의 그루브들이 형성되고,
    상기 제2 영역은 두께가 상기 제1 영역에서 멀어질수록 점진적으로 두꺼워지고,
    상기 제3 영역은 두께가 상기 제1 영역보다 두꺼운 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역의 두께는 상기 중심축에 대응하는 위치에서 가장 얇고, 상기 제2 영역과 가까워질수록 점진적으로 두꺼워지는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 그루브들은 일정한 깊이를 갖는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 후면이 전방을 향하여 볼록하게 형성되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역은 후면이 상기 제1 영역을 향하여 상향 경사지게 형성되는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 그루브들은 깊이가 35μm~140μm인 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역의 두께는 50μm~200μm인 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3 영역의 두께는 0.25mm~1mm인 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 배면을 지지하는 제1 하우징 및 제2 하우징;
    상기 제1 및 제2 하우징 사이에 배치되고, 상기 제1 하우징과 제1 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합되고, 상기 제2 하우징과 상기 제1 회전축과 평행한 제2 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합되는 힌지 구조물;을 더 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 제1 및 제2 회전축 사이에 배치되고,
    상기 제3 영역은 상기 제1 및 제2 회전축 외측에 배치되는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널과 상기 윈도우 부재 사이에 배치되어 상기 윈도우 부재를 상기 디스플레이 패널에 접착시키는 필러;를 더 포함하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 필러는 상기 윈도우 부재와 동일한 굴절률을 갖는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역의 두께는 일정하고,
    상기 복수의 그루브들은 상기 제2 영역과 멀어질수록 깊이가 증가하는 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역의 전면은 상기 제1 영역을 향하여 하향 경사지게 형성되는 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 전면이 전방을 향하여 오목하게 형성되는 전자 장치.
  15. 중심축을 기준으로 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역이 순차적으로 배치되는 윈도우 부재에 있어서,
    상기 제1 영역은 플렉서블하고, 전면 및 후면 중 적어도 일 면에 복수의 그루브들이 형성되고,
    상기 제2 영역은 두께가 상기 제1 영역에서 멀어질수록 점진적으로 두꺼워지고,
    상기 제3 영역은 두께가 상기 제1 영역보다 두꺼운 윈도우 부재.
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