WO2023018216A1 - 디스플레이 보호 필름 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

디스플레이 보호 필름 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2023018216A1
WO2023018216A1 PCT/KR2022/011914 KR2022011914W WO2023018216A1 WO 2023018216 A1 WO2023018216 A1 WO 2023018216A1 KR 2022011914 W KR2022011914 W KR 2022011914W WO 2023018216 A1 WO2023018216 A1 WO 2023018216A1
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WO
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display
electronic device
layer
coating layer
protective film
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PCT/KR2022/011914
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김민정
오지영
이종수
이호영
정태두
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삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to an electronic device, and more particularly, to a display protection film and an electronic device including the same.
  • Electronic devices require a small profile for portability and a large display area to provide a lot of information to a user.
  • various form factors such as rollable, slideable, or foldable are appearing, breaking away from the existing rectangular bar-shaped form factor.
  • An electronic device having a form factor such as a foldable device requires a flexible display capable of being bent or folded.
  • the electronic device may include a display protective film that prevents foreign matter from being introduced from the top of the display surface and protects the panel layer and the cover layer from an external force applied from the top of the panel layer.
  • a flexible display used in an electronic device having a rollable, slideable, or foldable form factor requires a flexible protective film that can be bent or folded together with the flexible display.
  • the detachable display protective film is detached from the flexible display when bending and unbending operations of the flexible display according to folding and unfolding of the foldable electronic device are repeated.
  • the visibility and aesthetics of the display may be deteriorated due to the fallen marks, and external foreign substances such as sand and dust may intrude between the display and the protective film. Foreign matter can cause additional damage to the display.
  • permanent deformation may occur when a flexible material is used for a protective film in order to be bent and unbent together with a foldable display, such as a user's fingernail stamp or use of a stylus pen.
  • Various embodiments disclosed in this document can provide a display protective film that is detachable, does not fall off when a flexible display is bent, and has durability that is not damaged by the impact of using a foldable electronic device, and an electronic device including the same. .
  • An electronic device is an electronic device including a flexible display, including a display protection film positioned on top of the flexible display based on an image display direction of the flexible display, the display protection film Silver, a base layer comprising a polymer material having an elastic modulus of 1 GPa or more and having a thickness of less than 100 micrometers, a hard coating layer located on top of the base layer and having a thickness of 100 micrometers or less, and a lower part of the base layer and the flexible display It may include an adhesive layer located on top of and detachably attached to the surface of the flexible display on which an image is displayed.
  • the base layer may include a material including at least one of polyethylene phthalate (PET) and polyamide imide (PAI).
  • the hard coating layer may be formed by applying a coating solution including a polymer resin having a glass transition temperature (Tg) below room temperature, a soft oligomer, and an initiator on the surface of the base layer.
  • Tg glass transition temperature
  • the weight ratio of the resin and the soft oligomer in the coating solution may be 100:5 to 100:50, and the weight ratio of the resin and the initiator may be 100:1 to 100:5.
  • a backside coating layer including the same material as the hard coating layer and located on the lower portion of the base layer and the upper portion of the adhesive layer may be included.
  • the adhesive strength of the adhesive layer may be 500 gf/in or more based on the stainless steel surface.
  • the elastic modulus of the adhesive layer may be 1 MPa or less.
  • the adhesive layer may have a thickness of 50 micrometers or less.
  • an antireflection coating layer positioned on the surface of the hard coating layer may be included.
  • the display protective film may include an antifouling coating layer positioned on top of the hard coating layer.
  • a display protective film for a flexible display includes a base layer comprising a polymer material having an elastic modulus of 1 GPa or more and having a thickness of less than 100 micrometers, located on top of the base layer and having a thickness of 100 micrometers or less It may include a hard coating layer having a thickness of, and an adhesive layer disposed on a lower portion of the base layer and an upper portion of the flexible display, and detachably attached to a surface of the flexible display on which an image is displayed.
  • the base layer may include a material including at least one of polyethylene phthalate (PET) and polyamide imide (PAI).
  • the hard coating layer may be formed by applying a coating solution including a polymer resin having a glass transition temperature (Tg) below room temperature, a soft oligomer, and an initiator on the surface of the base layer.
  • Tg glass transition temperature
  • the weight ratio of the resin and the soft oligomer in the coating solution may be 100:5 to 100:50, and the weight ratio of the resin and the initiator may be 100:1 to 100:5.
  • the display protective film may include a backside coating layer made of the same material as the hard coating layer and positioned below the base layer and above the adhesive layer.
  • the adhesive strength of the adhesive layer may be 500 gf/in or more based on the stainless steel surface.
  • the elastic modulus of the adhesive layer may be 1 MPa or less.
  • the adhesive layer may have a thickness of 50 micrometers or less.
  • the display protective film may include an antireflection coating layer positioned on the surface of the hard coating layer. In some embodiments, the display protective film may include an antifouling coating layer positioned on top of the hard coating layer.
  • the display protective film includes an adhesive layer detachably attached to the top of the display, and includes a hard coating layer having a thickness of 100 micrometers or less, thereby detachable from the surface of the flexible display.
  • a display protective film for a flexible display that is possible, does not fall off during bending and unbending of the flexible display, and has improved durability may be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments.
  • FIG. 2A to 2F illustrate a portable electronic device having an in-folding housing structure, according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating a stacked structure of a flexible display 300 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a display protection film of a foldable electronic device according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 5 is a view comparing repeated folding test results of display protective films according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a bent state of a display protective film according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 8 is a view comparing fold marks of the adhesive layer of the display protective film according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a protective film according to a display according to other embodiments of the present invention.
  • 10A is a cross-sectional view showing a display protective film according to other embodiments of the present invention.
  • Figure 10b is a cross-sectional view showing a display protective film according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing display protective films according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to one embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 includes a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may use less power than the main processor 121 or be set to be specialized for a designated function.
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 eg, image signal processor or communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning or reinforcement learning, but in the above example Not limited.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor set to detect a touch or a pressure sensor set to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to one embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 is a peak data rate for eMBB realization (eg, 20 Gbps or more), a loss coverage for mMTC realization (eg, 164 dB or less), or a U-plane latency for URLLC realization (eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) may be supported.
  • eMBB peak data rate for eMBB realization
  • a loss coverage for mMTC realization eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for URLLC realization eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish a given component from other corresponding components, and may be used to refer to a given component in another aspect (eg, importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • two user devices e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.
  • FIGS. 2A and 2B show a front view of an electronic device in an unfolded, flat or open state
  • FIG. 2C shows a rear view of an electronic device in a folded or closed state
  • FIG. 2D shows the back in an unfolded state
  • FIG. 2E is in a partially folded state (in other words, a partially unfolded state, or an intermediate state between fully folded and fully unfolded states). freestop state)
  • Fig. 2f is an exploded perspective view of the electronic device.
  • a portable electronic device 200 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) provides a first housing 210 , a second housing 220 , and a first housing 210 .
  • the hinge assembly 240 connecting the first housing 210 and the second housing 220 so that the second housing 220 is rotatable, and a flexible disposed in the space formed by the foldable housings 210 and 220 It may include a flexible or foldable display 299 and a sensor module (eg, the sensor module 176 of FIG. 1 ).
  • the display 299 may be disposed from the first housing 210 across the hinge assembly 240 to the second housing 220 .
  • the display 299 includes a first display area 211 disposed in the inner space of the first housing 210 based on the folding axis A and a second display area 221 disposed in the inner space of the second housing 220. can be distinguished.
  • a sensor module eg, an illuminance sensor
  • the position and/or size of the sensor area 242a in the first display area 211 may be determined by the position and/or size of an illuminance sensor disposed below it.
  • the size (eg, diameter) of the sensor area 242a may be determined based on the field of view (FOV) of the illuminance sensor.
  • the sensor region 242a may be configured to have a lower pixel density and/or lower wiring density than its surroundings in order to improve light transmittance.
  • the display 299 may include a window 298 made of a transparent material and protecting the panel layer from external foreign substances and shocks.
  • the hinge assembly 240 allows the two display areas 211 and 221 to interact with each other. It may be implemented in an in-folding manner so as to face each other. For example, when the electronic device 200 is in an unfolded state, the two display areas 211 and 221 may face in substantially the same direction. As the state is switched from the unfolded state to the folded state, the two display regions 211 and 221 may rotate in directions facing each other.
  • the hinge assembly 240 may be configured to have resistance against rotation of the foldable housings 210 and 220 . When an external force exceeding the resistive force is applied to the foldable housings 210 and 220, the foldable housings 210 and 220 may rotate.
  • the state of the electronic device 200 may be defined based on the angle formed between the two display areas 211 and 221 .
  • the state of the electronic device 200 may be defined as an unfolded (flat, or open) state when the angle between the two display areas 211 and 221 is about 180 degrees.
  • the state of the portable electronic device 200 may be defined as a folded or closed state.
  • the mobile electronic device 200 When the two display regions 211 and 221 form an angle greater than the angle in the folded state and smaller than the angle in the unfolded state (eg, between about 10 degrees and 179 degrees), the mobile electronic device 200
  • the state may be defined as an intermediate state (in other words, a partially folded or partially unfolded state) as shown in FIG. 2E.
  • an active area in which visual information (eg, text, image, or icon) will be displayed on the display 299 may be determined.
  • the active area may be determined as the first display area 211 or the second display area 221 .
  • An area with relatively less movement among the first display area 211 and the second display area 221 may be determined as an active area.
  • a user opens another housing with a finger (eg, thumb) of the same hand or the other hand while holding the housing of the electronic device 200 with one hand, the electronic device 200 is in an intermediate state in a folded state.
  • the electronic device 200 may determine the display area of the gripped housing (ie, the housing with relatively little movement) as the active area.
  • the entire area of the display 299 eg, both the first display area 211 and the second display area 221 may be determined as the active area.
  • the first housing 210 has a first surface (first display area) 211 facing a first direction (eg, a front direction) (z-axis direction) and a first surface in an unfolded state. It may include a second surface 212 facing the second direction (eg, the rear direction) (-z axis direction) opposite to (211).
  • the second housing 220 In an unfolded state, has a third surface (second display area) 221 facing the first direction (eg z-axis direction) and a third surface facing the second direction (eg z-axis direction). It may include four sides 222 .
  • the first surface 211 of the first housing 210 and the third surface 221 of the second housing 220 are the same in the first direction (eg, the z-axis direction). , and in a folded state, the first surface 211 and the third surface 221 may face each other.
  • the second surface 212 of the first housing 210 and the fourth surface 222 of the second housing 220 travel in the same second direction ( ⁇ z axis direction). facing, and in a folded state, the second surface 212 and the fourth surface 222 may be operated to face opposite directions.
  • the first housing 210 is combined with the first side frame 213 and the first side frame 213 that at least partially form the exterior of the electronic device 200, and the electronic device 200 It may include a first rear cover 214 forming at least a portion of the second surface 212 of the.
  • the first side frame 213 has a first side surface 213a, a second side surface 213b extending from one end of the first side surface 213a, and extending from the other end of the first side surface 213a. It may include a third side surface (213c) to be.
  • the first side frame 213 may be formed in a rectangular (eg, square or rectangular) shape through the first side surface 213a, the second side surface 213b, and the third side surface 213c. .
  • a part of the first side frame 213 may be formed of a conductor.
  • a part (f) of the second side surface 213b (d) and a part (e) of the third side surface 213c may be formed of a metal material. Adjacent thereto, it may be electrically connected to a grip sensor (not shown) disposed in the inner space of the first housing 210.
  • the processor uses a capacitance formed between a conductor and the ground (eg, the ground of the main printed circuit board) through the grip sensor.
  • the proximity (or contact) of the dielectric eg, finger, palm, face
  • the location in contact with the dielectric in the first housing 210 eg, the first side 213a, the second side 213b, and the third side 213c
  • the second housing 220 is combined with the second side frame 223 and the second side frame 223 at least partially forming the exterior of the electronic device 200, and the electronic device 200 It may include a second rear cover 224 forming at least a part of the fourth surface 222 of the.
  • the second side frame 223 is a fourth side (223a), a fifth side (223b) extending from one end of the fourth side (223a), and extending from the other end of the fourth side (223b)
  • a sixth side surface 223c may be included.
  • the second side frame 223 may be formed in a rectangular shape through the fourth side surface 223a, the fifth side surface 223b, and the sixth side surface 223c.
  • a part of the second side frame 223 may be formed of a conductor.
  • a part of the fourth side surface 223a (ba part of the fifth side surface 223b (a) and a part (c) of the sixth side surface 223c may be formed of a metal material. Adjacent thereto, it may be electrically connected to a grip sensor (not shown) disposed in the inner space of the second housing 220.
  • the processor may use a capacitance formed between a conductor and the ground (eg, the ground of the main printed circuit board) through the grip sensor.
  • the proximity (or contact) of the dielectric to the second housing 220 and the location in contact with the dielectric in the second housing 220 can be recognized.
  • the pair of housings 210 and 220 are not limited to the illustrated shapes and combinations, and may be implemented by combinations and/or combinations of other shapes or parts.
  • the first side frame 213 may be integrally formed with the first rear cover 214
  • the second side frame 223 may be integrally formed with the second rear cover 224 .
  • the first rear cover 214 and the second rear cover 224 may be, for example, coated or tinted glass, ceramic, polymer or metal (eg aluminum, stainless steel (STS)), or Magnesium) may be formed by at least one or a combination of at least two.
  • coated or tinted glass ceramic, polymer or metal (eg aluminum, stainless steel (STS)), or Magnesium) may be formed by at least one or a combination of at least two.
  • the electronic device 200 may include a first protective cover 215 (eg, a first protective frame or a first decorative member) coupled along an edge of the first housing 210 .
  • the electronic device 200 may include a second protective cover 225 (eg, a second protective frame or a second decorative member) coupled along an edge of the second housing 220 .
  • the first protective cover 215 and the second protective cover 225 may be formed of a metal or polymer material.
  • the electronic device 200 may include a sub display 231 disposed separately from the display 299 .
  • the sub display 231 is disposed to be at least partially exposed to the second surface 212 of the first housing 210, so that when in a folded state, the sub display 231 displays state information of the electronic device 200.
  • the sub display 231 may be arranged to be visible from the outside through at least a partial area of the first rear cover 214 .
  • the sub display 231 may be disposed on the fourth surface 224 of the second housing 220 . In this case, the sub display 231 may be disposed to be visible from the outside through at least a partial area of the second rear cover 224 .
  • the electronic device 200 includes an input device 203, sound output devices 201 and 202, camera modules 205 and 208, a key input device 206, a connector port 207, and a sensor module. (not shown) may include at least one of.
  • a sensor module eg, sensor module 176 in FIG. 1
  • camera 205 may be disposed below display 299 when viewed from the front.
  • the electronic device 200 may be operated to maintain an intermediate state through the hinge assembly 240 .
  • the electronic device 200 may control the display 299 to display different contents in a display area corresponding to the first surface 211 and a display area corresponding to the third surface 221 .
  • the electronic device 200 rotates the first side frame 213, the second side frame 223, the first side frame 213 and the second side frame 223. It may include a hinge assembly 240 for enabling connection.
  • the electronic device 200 includes a first support plate 2131 extending at least partially from the first side frame 213 and a second support plate extending at least partially from the second side frame 223 . (2231).
  • the first support plate 2131 may be integrally formed with the first side frame 213 or structurally combined with the first side frame 213 .
  • the second support plate 2231 may be integrally formed with the second side frame 223 or structurally combined with the second side frame 223 .
  • the electronic device 200 may include a display 299 disposed to be supported by the first support plate 2131 and the second support plate 2231 .
  • the electronic device 200 is coupled to the first side frame 213, the first rear cover 214 and the second side cover providing a first space between the first support plate 2131
  • a second rear cover 224 coupled to the frame 223 and providing a second space between the second support plate 2231 and the second rear cover 224 may be included.
  • the first side frame 213 and the first rear cover 214 may be integrally formed.
  • the second side frame 223 and the second rear cover 224 may be integrally formed.
  • the electronic device 200 may include a first housing 210 provided through a first side frame 213, a first support plate 2131, and a first rear cover 214.
  • the electronic device 200 may include a second housing 220 provided through a second side frame 223, a second support plate 231, and a second rear cover 224. .
  • the hinge assembly 240 includes a first arm structure coupled to the first housing 210 (eg, the first support plate 2231) and the second housing 220 (eg, the second support plate 2231).
  • a detent structure may be included.
  • the foldable housings 210 and 220 may have resistance against rotation by the contact force of the detent structure (eg, force pushing the first arm structure and the second arm structure).
  • the electronic device 200 includes a first board assembly 261 (eg, a main printed circuit board) disposed in a first space between the first side frame 213 and the first rear cover 214.
  • a camera assembly 263, a first battery 271, or a first bracket 251 may be included.
  • the camera assembly 263 may include a plurality of cameras (eg, the camera modules 205 and 208 of FIGS. 2A and 2C ) and may be electrically connected to the first substrate assembly 261 .
  • the first bracket 251 may provide a support structure for supporting the first substrate assembly 261 and/or the camera assembly 263 and improved rigidity.
  • the electronic device 200 includes a second board assembly 262 (eg, a sub printed circuit board) disposed in a second space between the second side frame 223 and the second rear cover 224.
  • an antenna 290 eg, a coil member
  • a second battery 272 or a second bracket 252 may be included.
  • the electronic device 200 includes a plurality of hinges disposed between the second side frame 223 and the second rear cover 224 across the hinge assembly 240 from the first board assembly 261 .
  • a wiring member 280 eg, a flexible circuit (FPCB) disposed to extend to electronic components (eg, the second board assembly 262, the second battery 272, or the antenna 290) and providing electrical connection (flexible printed circuit board)).
  • FPCB flexible circuit
  • the electronic device 200 supports the hinge assembly 240, is exposed to the outside when the electronic device 200 is in a folded state, and moves to a first space and a second space when the electronic device 200 is in a unfolded state. It may include a hinge cover 241 disposed invisible from the outside as being drawn in.
  • the electronic device 200 may include a first protective cover 215 coupled along an edge of the first side frame 213 .
  • the electronic device 200 may include a second protective cover 225 coupled along an edge of the second side frame 223 .
  • An edge of the first display area 211 of the display 299 may be protected by the first protective cover 215 .
  • An edge of the second display area 221 may be protected by the second protective cover 225 .
  • the protective cap 235 may be disposed in an area corresponding to the hinge assembly 240 to protect a bent portion at an edge of the display 299 .
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating a stacked structure of a flexible display 300 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the flexible display 300 of FIG. 3 is at least partially similar to the display 299 of FIGS. 2A to 2F or may further include other embodiments of the flexible display.
  • the flexible display 300 includes a window layer 310, a polarizer (POL) 320 (eg, a polarizer film) sequentially disposed on the rear surface of the window layer 310, and a display panel. 330 , a polymer member 340 and a metal sheet layer 350 .
  • the window layer may include a polymer layer and a glass layer laminated with the polymer layer.
  • the polymer layer may include PET or polyimide.
  • the glass layer may include ultra thin glass (UTG).
  • the window layer 310, the polarization layer 320, the display panel 330, the polymer member 340, and the metal sheet layer 350 are the first housing (eg, the first housing of FIGS. 2A to 2F). It may be disposed to cross at least a portion of any one surface of the first housing 210 and a corresponding surface of the second housing (eg, the second housing 220 of FIGS. 2A to 2F).
  • the window layer 310, the polarization layer 320, the display panel 330, the polymer member 340, and the metal sheet layer 350 are connected to each other through the adhesives P1, P2, and P3.
  • the adhesives P1 , P2 , and P3 may include at least one of an optical clear adhesive (OCA), a pressure sensitive adhesive (PSA), a heat-reactive adhesive, a general adhesive, or a double-sided tape.
  • OCA optical clear adhesive
  • PSA pressure sensitive adhesive
  • the flexible display 300 may include another adhesive member (eg, a double-sided tape or a waterproof member) disposed at least partially on one surface of the metal sheet layer 350 .
  • the flexible display 300 may be attached to an electronic device through another adhesive member.
  • a dark color (eg, black) may be applied to the polymer member 340 to help display a background when the display is turned off.
  • the polymer member 340 may act as a cushion to prevent breakage of the flexible display 300 by absorbing impact from the outside of the electronic device.
  • the metal sheet layer 350 may help to reinforce the rigidity of the electronic device, shield ambient noise, and may be used to dissipate heat emitted from surrounding heat dissipating components.
  • the metal sheet layer 350 is at least one of steel use stainless (SUS) (eg, stainless steel (STS)), Cu, Al, or CLAD (eg, a laminated member in which SUS and Al are alternately disposed). may contain one.
  • the metal sheet layer 350 may include other alloy materials.
  • the metal sheet layer 350 is a first housing (eg, the first housing 210 of FIGS. 2A to 2F) of an electronic device (eg, the electronic device 200 of FIGS. 2A to 2F).
  • the portion facing the second housing faces the hinge module (eg, the hinge assembly 240 of FIGS. 2A to 2F).
  • the metal sheet layer 350 is a hinge module (eg, hinge assembly 240 of Figs.
  • a portion facing the first housing 210 and a portion facing the second housing may be separately formed.
  • the flexible display 300 may further include reinforcing plates 360 made of metal disposed under the metal sheet layer to reinforce rigidity.
  • the reinforcing plates 360 may include a first reinforcing plate 361 facing the first housing and a second reinforcing plate 362 facing the second housing.
  • the flexible display 300 may include at least one functional member disposed between the polymer member 340 and the conductive plate 350 .
  • the functional member may include a graphite sheet for heat dissipation, an added display, a force touch FPCB, a fingerprint sensor FPCB, an antenna radiator for communication, a heat dissipation sheet, a conductive/non-conductive tape, or an open cell sponge.
  • the functional member when bending is possible, may be disposed from the first housing to at least a part of the second housing via the hinge module.
  • the flexible display 300 may further include a detecting member for detecting an input by an electromagnetic induction type writing member.
  • the detection member may include a digitizer.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a display protection film 400 of an electronic device according to embodiments of the present invention.
  • the display protective film 400 may include a base layer 410 , an adhesive layer 430 and a hard coating layer 420 .
  • the substrate layer 410 is bent and unbent along with the bending and unbending operations of the flexible display on the top of the image display surface of the flexible display (eg, the flexible display 300 of FIG. 3), and protects the flexible display from external impact It may be a layer that imparts rigidity to the protective film so that
  • the adhesive layer 430 may be a layer positioned below the base layer 410 and above the flexible display to detachably attach the base layer 410 to the upper surface of the flexible display.
  • the hard coating layer 420 is located on top of the base layer 410, and damages such as scratches and / or punctures to the base layer 410, the adhesive layer 430, and the flexible display located below the hard coat layer 420. It may be a layer that protects from The hard coating layer 420 not only protects the base layer 410 , but also reduces or prevents light transmittance of the display protective film 400 from being reduced due to roughening of the surface of the base layer 410 .
  • the hard coating layer 420 may have higher hardness and elastic modulus than the base layer 410 in order to protect the base layer 410 .
  • the hard coating layer 420 may have an anti-glare function, which is a function of preventing glare caused by regular reflection of light from an external light source from the surface of the hard coating layer 420 .
  • the anti-glare function may be obtained by forming fine irregularities on the surface of the hard coating layer 420 or by including a scattering agent in the hard coating layer 420 to scatter light reflected from the hard coating layer 420 .
  • the modulus of elasticity of the base layer 410 may be greater than or equal to 1 GPa. Since the base layer 410 has an elastic modulus of 1 GPa or more, the risk of polymer whitening due to high strain during bending and unbending according to bending and unbending operations of the flexible display may be reduced.
  • Equation 1 E is the elastic modulus of the material, ⁇ is the stress, and ⁇ is the strain.
  • the modulus of elasticity must be increased in order to obtain a low strain under the same stress applied condition.
  • the elastic modulus is less than 1 GPa, a plurality of bending and unbending (eg, the entirety of the foldable electronic device The number of times of bending and unbending during the life cycle may be about 200,000 times.) As deformation due to a high strain rate is repeated, defects inside the polymer accumulate and a whitening phenomenon in which the transparency of the protective film is reduced may occur.
  • the substrate layer 410 is made of various polymer materials that are transparent and have a high modulus of elasticity, such as polyethylene terphthalate (PET), polyamide imide (PAI), polycarbonate (PC), PE, PP, cast polypropylene (CPP), and PO. (polyolefin), PVA (polyvinyl alcohol), CPI (clear polyimide), PA (polyamide), PEN, PMMA, TAC (Tri-Acetyl Cellulose), acrylic resin, acetate resin, ABS resin, and the like may be used.
  • the substrate layer 410 may include at least one of PET or PAI.
  • PET has a high modulus of elasticity and high fatigue strength, so it has the advantage of less damage caused by repeated bending.
  • PAI can easily adjust the modulus of elasticity by controlling the ratio of amide and imide monomers and the degree of crosslinking.
  • the thickness of the base layer 410 may be less than 100 micrometers.
  • the strain applied to the material bent along a certain radius of curvature may be expressed as in Equation 2 below.
  • Equation 2 ⁇ is the strain, d is the thickness of the substrate layer 410, and R is the radius of curvature of bending.
  • ⁇ is the strain
  • d is the thickness of the substrate layer 410
  • R is the radius of curvature of bending.
  • a protective film according to an embodiment of the present invention in which the thickness of the base layer 410 is 100 micrometers or less and a comparative example having a base layer 410 exceeding 100 micrometers in thickness is prepared, A repeated folding test was performed on a flexible display of an electronic device. The experimental results are shown in FIG. 5 .
  • FIG. 5 is a view comparing repeated folding test results of display protective films 400 according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • the coating layer includes a high-hardness material formed on the upper surface of the substrate layer 410 ("upper” and “lower” are based on the direction of the surface on which the image of the flexible display is displayed. The same applies below). It may be a layer that The coating layer may be formed by applying a coating solution including a polymer resin including a precursor of a high-hardness material, a soft oligomer, and an initiator to the base layer 410 and initiating a curing reaction.
  • the high-hardness material may include a polymer having a glass transition temperature (Tg) below room temperature, for example, a polymer material such as polycarbonate (PC), polysiloxane, or polyurethane acrylate.
  • Tg glass transition temperature
  • the hardness and/or the modulus of elasticity of the high-hardness material may be adjusted by adjusting the ratio of the hard segment and the soft segment in the chain of the aforementioned polymeric material.
  • the hardness and modulus of elasticity of the high-hardness material can be prepared by adding a crosslinker that forms a crosslink between chains constituting the above-mentioned polymer, for example, a material such as trimethylolpropane (TMP) or an epoxy crosslinker. there is.
  • TMP trimethylolpropane
  • the high-hardness material may be prepared by forming an organic-inorganic hybrid coating layer from an organic precursor (eg, trimethoxysilane or titanium isopropoxide) for an inorganic material such as SiO 2 or TiO 2 .
  • organic precursor eg, trimethoxysilane or titanium isopropoxide
  • inorganic material such as SiO 2 or TiO 2 .
  • the soft oligomer may include an oligomer of a monomer having a soft molecular structure that facilitates rotation and bending of polymerized polymer molecules, such as polyether polyol, poly(ethylene glycol), and urethane polyol. Since the display protective film 400 for the flexible display must be bent and unbent together with the flexible display, the coating layer made of only high-hardness material may break during bending or apply excessive stress to the base layer 410, so the soft oligomer It is preferable to adjust the hardness by mixing. In some embodiments, the ratio of polymeric resin and soft oligomer may be from 100:5 to 100:50.
  • the ratio of the polymer resin and the soft oligomer is less than 100:5, the flexibility of the hard coating layer 420 may be insufficient.
  • the ratio of the soft oligomer exceeds 100:50, excessive strain is applied to the hard coat layer 420 due to the excessive thickness of the hard coat layer 420 to obtain the necessary rigidity to protect the base layer 410.
  • the initiator may include, for example, a photoinitiator that initiates a curing reaction by ultraviolet light and/or a thermal initiator that initiates a curing reaction by heat.
  • the ratio of polymer resin and photoinitiator may be from 100:1 to 100:5.
  • the hard coating layer 420 may be provided with an anti-glare function.
  • the anti-glare function may be obtained by etching or stamping a concavo-convex pattern so that fine concavo-convex patterns are formed on the surface of the hard coating layer 420 during coating and curing of the coating solution.
  • the anti-glare function may be obtained by including a scattering agent in the hard coating layer 420 that scatters light reflected from the hard coating layer 420 .
  • the scattering agent may be organic or inorganic particles having a refractive index different from that of the matrix of the hard coating layer 420 .
  • the hard coating layer 420 Since the hard coating layer 420 has an anti-glare function, light reaching the surface of the display protection film 400 from an external light source is diffused and reflected, thereby reducing glare caused by an external light source. In addition, since the hard coating layer 420 has an anti-glare function, the total thickness of the display protective film 400 may be reduced because a separate anti-glare film or coating is not applied. Due to the decrease in the thickness of the display protective film 400, when an input operation is performed using a stylus pen in an electronic device, a height difference between an image displayed on the flexible display and an area where the tip of the stylus pen touches may be reduced. A sense of heterogeneity felt by a user when inputting a stylus pen may be reduced.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a bent state of the display protective film 400 according to embodiments of the present invention.
  • Equation 3 the stress applied to the hard coating layer 420 coupled to the surface of the base layer 410 and bent with a specific radius of curvature is expressed as Equation 3 below.
  • ⁇ f is the stress received by the hard coating layer 420
  • R is the radius of curvature of bending
  • E s is the modulus of elasticity of the base layer 410
  • d s is the thickness of the base layer 410
  • d f is the hard The thickness of the coating layer 420
  • ⁇ s is Poisson's ratio of the base layer 410.
  • the thickness of the hard coating layer 420 may be 100 micrometers or less. As described above, the thicker the hard coating layer 420 is, the more advantageous it is. However, as described above with respect to the thickness of the base layer 410, when the thickness of the hard coating layer 420 exceeds 100 micrometers, the hard coating layer is bent by bending. There is a risk of fatigue and damage to the hard coating layer 420 due to an excessive strain generated in the 420 itself.
  • the adhesive layer 430 may be a layer for detachably attaching the display protection film 400 on the surface of the flexible display.
  • the adhesive layer 430 may include, for example, an adhesive such as acrylic, silicone, rubber, and/or optically clear adhesive (OCA).
  • the adhesive of the adhesive layer 430 may be a pressure-sensitive adhesive (PSA).
  • PSA pressure-sensitive adhesive
  • the modulus of elasticity of the adhesive layer 430 may be 1 MPa or less.
  • the adhesive layer 430 having an adhesive strength of 1 MPa or less can cause a slip during bending of the flexible display, thereby alleviating stress and strain applied to the film on which the flexible display is located.
  • the adhesive strength of the adhesive layer 430 may have a value of 500 gf/in or more based on the stainless steel surface.
  • the surface of the flexible display to which the display protective film 400 is attached may be subjected to hydrophobic surface treatment to improve antifouling performance, and the adhesive strength of the adhesive layer 430 to the antifouling surface having a water contact angle of 100 degrees is 10 gf/ can be more than in.
  • the adhesive performance of the adhesive layer 430 of the present invention was compared with the adhesive for protective film having low adhesive strength according to Comparative Example. The comparison results are shown in FIG. 7 .
  • FIG. 7 is a view comparing peeling test results of the display protective film 400 according to Examples and Comparative Examples of the present invention with respect to the surface of an adherend treated with an antifouling treatment having a water contact angle of 100 degrees or more.
  • a protective film of a comparative example having an adhesive having a low adhesive strength for a bar type portable electronic device having a fixed display has a higher stress than the stress applied to the protective film during folding of the electronic device. It can be seen that the adhesive force of the adhesive layer 430 is low, and thus the protective film is exfoliated from the flexible display in an area adjacent to the folding central axis.
  • the embodiment of the present invention having an adhesive strength of 500 gf/in or more based on stainless steel does not cause separation from the flexible display when the electronic device is folded.
  • the thickness of the adhesive layer 430 may be 50 micrometers or less. When the thickness of the adhesive layer 430 exceeds 50 micrometers, the amount of deformation applied to the adhesive layer 430 may be excessive during bending of the flexible display, and thus the adhesive layer 430 may be damaged.
  • FIG. 8 is a view comparing fold marks of the adhesive layer 430 of the display protective film 400 according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
  • the film of Comparative Example having an adhesive layer 430 having a thickness exceeding 50 micrometers has a whitening phenomenon due to excessive plastic strain on the adhesive due to repetitive bending operations of the flexible display, resulting in a decrease in transparency and It can be seen that appearance defects appear.
  • the film of the present invention having the adhesive layer 430 having a thickness of 50 micrometers or less does not show damage to the adhesive or poor appearance after repeated bending operations.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a protective film according to a display according to other embodiments of the present invention.
  • the display protective film 400 may include a back coating layer 440 .
  • the back coating layer 440 may be a layer including the same material as the hard coating layer 420 and located on the lower portion of the base layer 410 and the upper portion of the adhesive layer 430 .
  • the back coating layer 440 is cured by applying a coating solution having the same components as the coating solution forming the hard coating layer 420 on the surface of the base layer 410 facing the surface on which the hard coating layer 420 is formed. can be formed by
  • 10A is a cross-sectional view showing a display protective film 400 according to other embodiments of the present invention.
  • 10B is a cross-sectional view showing a display protective film 400 according to another embodiment of the present invention.
  • the display protective film 400 may include an antifouling coating layer 421 positioned on top of the hard coating layer 420 .
  • the antifouling coating layer 421 may be formed by crosslinking a precursor having a fluorine component such as a perfluoroalkyl group.
  • the antifouling coating layer 421 may have hydrophobicity with a water contact angle of 100 degrees or more, and a coefficient of kinetic friction measured using a 200 g weight of 0.5 or less.
  • the antifouling coating layer 421 may prevent foreign substances such as fingerprints from being attached to the surface of the display protective film 400 .
  • the antifouling coating layer 421 can reduce surface friction to improve the feeling of use when a user performs a touch input on the screen of the electronic device.
  • the display protective film 400 may include an anti-reflection coating layer.
  • the anti-reflection coating layer may be positioned on top of the hard coating layer 420 .
  • the antireflective coating layer 422 may be positioned below the antifouling coating layer 421 .
  • the antireflection coating layer 422 may include, for example, a multilayer structure in which a plurality of layers having different refractive indices are stacked. The antireflection coating layer removes reflected light from the surface of the display protection film 400 generated by an external light source, and the light carrying image information displayed on the flexible display is internally reflected by the display protection film 400 to increase the brightness of the image. loss can be reduced.
  • FIG. 11 is a view showing a display protective film 400 according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
  • the display protective film 400 includes a TPU or EPU material having a low elastic modulus of 30 or 100 MPa and has a thickness of 100 micrometers or 140 micrometers, respectively.
  • a display protective film 400 comprising a.
  • Embodiments of the present invention include a display protection film including a substrate layer 410 having a thickness of 65 micrometers and 50 micrometers, respectively, including high-hardness PET or PAI material having an elastic modulus of 3.6 or 5.6 GPa, respectively. (400).
  • the height at which the crack occurs by the drop of the ballpoint pen is 38 and 40 cm, respectively, which has higher impact durability than the comparative examples in which the crack occurs at 27 and 32 cm, respectively.
  • the point load at which cracks occur is 2.6 or 2.1 kgf, respectively, and can withstand higher loads than the comparative examples of 1.4 and 1.5 kgf.
  • the embodiment including the PET of the present invention produced temporary marks at 30 impacts or 300 times of pressing, and PAI containing In the example, temporary marks were generated at the time of 30 impacts or 600 times of pre-pressing.
  • the Comparative Example could not be used because marks that were not restored were left when using the stylus pen. Therefore, it can be seen that the protective film according to the embodiment of the present invention can be applied to an electronic device using a stylus.
  • the example including PET produced marks with a depth of 2.7 mm, and the example including PAI produced marks caused by artificial nails. Did not do it.
  • marks of 4.5 and 4.7 mm depth were generated by artificial nails, respectively. Therefore, it can be seen that the embodiments of the present invention have a lower risk of damage to the user's fingernails that may occur when using the electronic device.
  • the protective film according to embodiments of the present invention has a PET material having a high modulus of elasticity, thereby reducing the risk of damage when using an electronic device and being suitable for input using a stylus pen.

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Abstract

디스플레이 보호 필름 및 이를 포함하는 전자 장치가 개시된다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치로서, 상기 플렉서블 디스플레이의 화상 표시 방향을 기준으로 상기 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하는 디스플레이 보호 필름을 포함하고, 상기 디스플레이 보호 필름은, 1 GPa 이상의 탄성 모듈러스를 가지는 폴리머 재질을 포함하고 두께가 100 마이크로미터 미만인 기재층, 상기 기재층의 상부에 위치하고 100마이크로미터 이하의 두께를 가지는 하드코팅층 및 상기 기재층의 하부 및 상기 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하고, 상기 플렉서블 디스플레이의 화상이 표시되는 면에 대하여 착탈 가능하게 부착되는 점착층을 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 보호 필름 및 이를 포함하는 전자 장치
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 전자 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이 보호 필름 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 휴대성을 위해 작은 프로파일을 필요로 하고, 사용자에게 많은 정보를 제공하기 위해서는 넓은 디스플레이 면적을 필요로 한다. 전자 장치의 작은 프로파일과 넓은 디스플레이 면적을 양립시키기 위해 기존의 장방형 바(bar)형상의 폼팩터에서 벗어나, 롤러블, 슬라이더블 또는 폴더블과 같은 다양한 폼팩터가 등장하고 있다. 폴더블과 같은 폼팩터를 가지는 전자 장치는 벤딩 또는 폴딩이 가능한 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 필요로 한다.
전자 장치는 표시면의 상부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 패널층의 상부로부터 가해지는 외력으로부터 패널층 및 커버층을 보호하는 디스플레이 보호 필름을 포함할 수 있다. 롤러블, 슬라이더블 또는 폴더블과 같은 폼팩터의 전자 장치에 사용되는 플렉서블 디스플레이는 플렉서블 디스플레이와 함께 벤딩 또는 폴딩될 수 있는 플렉서블한 보호 필름을 필요로 한다.
전자 장치의 디스플레이 보호 필름이 외부 충격 또는 이물질에 의해 손상될 시에, 보호 필름을 플렉서블 디스플레이에 탈착불가능하게 접착할 경우, 보호 필름의 교체가 불가능하므로 고가의 폴더블 디스플레이 전체를 교체하게 되어 비용이 발생할 수 있다.
또한, 착탈가능한 디스플레이 보호 필름은, 폴더블 전자 장치의 폴딩(folding) 및 언폴딩(unfolding)에 따른 플렉서블 디스플레이의 벤딩(bending) 및 언벤딩(unbending) 동작이 반복될 시에, 플렉서블 디스플레이로부터 탈락됨으로써, 떨어진 자국에 의해 디스플레이의 시인성과 심미성이 저하되고 모래 및 먼지와 같은 외부 이물질이 디스플레이와 보호 필름 사이로 침입할 수 있다. 이물질은 디스플레이에 대해 추가적인 손상을 유발할 수 있다.
또한, 폴더블 디스플레이와 함께 벤딩 및 언벤딩되기 위하여 보호 필름에 대하여 유연성이 높은 소재를 사용할 시의 일반적인 외부 충격, 예컨대 사용자의 손톱에 의한 찍힘 또는 스타일러스 펜 사용 시에 영구적인 변형이 발생할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 착탈가능하며, 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시에 탈락되지 않고 폴더블 전자 장치의 사용 충격에 의해 손상되지 않는 내구성을 가지는 디스플레이 보호 필름 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치로서, 상기 플렉서블 디스플레이의 화상 표시 방향을 기준으로 상기 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하는 디스플레이 보호 필름을 포함하고, 상기 디스플레이 보호 필름은, 1 GPa 이상의 탄성 모듈러스를 가지는 폴리머 재질을 포함하고 두께가 100 마이크로미터 미만인 기재층, 상기 기재층의 상부에 위치하고 100마이크로미터 이하의 두께를 가지는 하드코팅층 및 상기 기재층의 하부 및 상기 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하고, 상기 플렉서블 디스플레이의 화상이 표시되는 면에 대하여 착탈 가능하게 부착되는 점착층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 기재층은 폴리에틸렌 프탈레이트(PET) 또는 폴리아미드 이미드(PAI 중 적어도 하나를 포함하는 재질을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 하드코팅층은 상온 이하의 유리전이온도(Tg)를 가지는 폴리머 수지, 연질 올리고머 및 개시제를 포함하는 코팅액을 상기 기재층의 면 상에 도포하여 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 코팅액의 상기 수지 및 상기 연질 올리고머의 중량비는 100:5 내지 100:50이고, 상기 수지 및 상기 개시제의 중량비는 100:1 내지 100:5일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 하드코팅층과 동일한 재질을 포함하고, 상기 기재층의 하부 및 상기 점착층의 상부에 위치하는 배면코팅층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 점착층의 점착 강도는 스테인레스 스틸 표면 기준 500gf/in 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 점착층의 탄성 모듈러스는 1MPa 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 점착층의 두께는 50마이크로미터 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 하드코팅층의 표면 상에 위치하는 반사방지 코팅층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 디스플레이 보호 필름은 상기 하드코팅층의 상부에 위치하는 방오코팅층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 따른 플렉서블 디스플레이를 위한 디스플레이 보호 필름은, 1 GPa 이상의 탄성 모듈러스를 가지는 폴리머 재질을 포함하고 두께가 100 마이크로미터 미만인 기재층, 상기 기재층의 상부에 위치하고 100마이크로미터 이하의 두께를 가지는 하드코팅층 및 상기 기재층의 하부 및 상기 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하고, 상기 플렉서블 디스플레이의 화상이 표시되는 면에 대하여 착탈 가능하게 부착되는 점착층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 기재층은 폴리에틸렌 프탈레이트(PET) 또는 폴리아미드 이미드(PAI 중 적어도 하나를 포함하는 재질을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 하드코팅층은 상온 이하의 유리전이온도(Tg)를 가지는 폴리머 수지, 연질 올리고머 및 개시제를 포함하는 코팅액을 상기 기재층의 면 상에 도포하여 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 코팅액의 상기 수지 및 상기 연질 올리고머의 중량비는 100:5 내지 100:50이고, 상기 수지 및 상기 개시제의 중량비는 100:1 내지 100:5일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 디스플레이 보호 필름은 상기 하드코팅층과 동일한 재질을 포함하고, 상기 기재층의 하부 및 상기 점착층의 상부에 위치하는 배면코팅층을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 점착층의 점착 강도는 스테인레스 스틸 표면 기준 500gf/in 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 점착층의 탄성 모듈러스는 1MPa 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 점착층의 두께는 50마이크로미터 이하일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 디스플레이 보호 필름은 상기 하드코팅층의 표면 상에 위치하는 반사방지 코팅층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 디스플레이 보호 필름은 상기 하드코팅층의 상부에 위치하는 방오코팅층을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 보호 필름은 디스플레이의 상부에 대해 착탈가능하게 부착되는 점착층을 포함하고, 100마이크로미터 이하의 두께를 가지는 하드코팅층을 포함함으로써 플렉서블 디스플레이의 표면에 대하여 착탈가능하고, 플렉서블 디스플레이의 벤딩 및 언벤딩 시 탈락되지 않으며, 내구성이 향상된 플렉서블 디스플레이를 위한 디스플레이 보호 필름이 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a 내지 2f는, 일 실시예에 따른, 인 폴딩(in folding) 방식의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이(300)의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치의 디스플레이 보호 필름을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름의 반복 폴딩 실험 결과를 대비하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 필름이 벤딩된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름의 박리 실험 결과를 대비하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름의 점착층의 접힘 자국을 대비하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 디스플레이 따른 보호 필름의 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 필름을 나타내는 단면도이다.
도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 필름을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름을 나타내는 도면이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2a 내지 2f는, 일 실시예에 따른, 인 폴딩(in folding) 방식의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치(200)를 도시한다. 구체적으로, 도 2a및 2b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 펼쳐진(unfolded, flat or open) 상태에서 전면을 도시하고, 도 2c는 전자 장치가 접힌(folded or closed) 상태에서 후면을 도시하고, 도 2d는 펼쳐진 상태에서 후면을 도시하고, 도 2e는 부분적으로 접힌(partially folded) 상태(바꾸어 말해, 부분적으로 펼쳐진 상태, 또는 완전히(fully) 접힌 상태와 완전히 펼쳐진 상태 사이의 중간 상태(intermediate state, freestop state))에서 전면을 도시하고, 도 2f는 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 2a 내지 2f를 참조하면, 휴대 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제1하우징(210), 제2하우징(220), 제1하우징(210)에 대해 제2하우징(220)이 회동 가능(rotatable)하도록 제1하우징(210)과 제2하우징(220)을 연결하는 힌지 조립체(240), 폴더블 하우징(210, 220)에 의해 형성된 공간 내에 배치된 플렉서블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 디스플레이(299), 및 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 포함할 수 있다.
디스플레이(299)는 제1하우징(210)에서 힌지 조립체(240)를 가로질러 제2하우징(220)까지 배치될 수 있다. 디스플레이(299)는 폴딩 축(A)을 기준으로 제1하우징(210) 내부 공간에 배치되는 제1표시 영역(211)과 제2하우징(220) 내부 공간에 배치되는 제2표시 영역(221)으로 구분될 수 있다. 센서 모듈(예: 조도 센서)은, 전면을 마주하고 볼 때, 제1표시 영역(211)의 센서 영역(또는, 광 투과 영역)(242a) 아래에 배치될 수 있다. 제1표시 영역(211) 내 센서 영역(242a)의 위치 및/또는 크기는, 그 아래에 배치된 조도 센서의 위치 및/또는 크기에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 센서 영역(242a)의 크기(예: 지름)는 조도 센서의 시야(field of view; FOV)를 기반으로 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 센서 영역(242a)은 광 투과율 향상을 위하여 그 주변보다 낮은 픽셀 밀도 및/또는 낮은 배선 밀도를 갖도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이(299)는 투명한 소재를 포함하고 패널층을 외부 이물질 및 충격으로부터 보호하는 윈도우(298)을 포함할 수 있다.
힌지 조립체(240)는 휴대 전자 장치(200)가 펼쳐진 상태(예: 도 2a의 상태)에서 접힌 상태(예: 도 2c의 상태)로 상태 전환될 때 두 표시 영역들(211, 221)이 서로 마주보도록 하는 인 폴딩 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)가 펼쳐진 상태일 때 두 표시 영역들(211, 221)은 실질적으로 동일한 방향으로 향할 수 있다. 펼쳐진 상태에서 접힌 상태로 상태 전환됨에 따라 두 표시 영역들(211, 221)이 서로 마주하는 방향으로 회동될 수 있다. 힌지 조립체(240)는 폴더블 하우징(210, 220)이 회동에 대해 저항력을 가지도록 구성될 수 있다. 저항력을 넘어서는 외력이 폴더블 하우징(210, 220)에 가해졌을 때 폴더블 하우징(210, 220)이 회동될 수 있다.
두 표시 영역들(211, 221) 간에 이루어지는 각도에 기반하여, 전자 장치(200)의 상태가 정의될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 상태는, 두 표시 영역들(211, 221) 간의 각도가 약 180도인 경우 펼쳐진(unfolded, flat or open) 상태로 정의될 수 있다. 두 표시 영역들(211, 221) 간의 각도가 약 0도에서 10도 사이인 경우, 휴대 전자 장치(200)의 상태는 접힌(folded or closed) 상태로 정의될 수 있다. 두 표시 영역들(211, 221)이 접힌 상태일 때의 각도보다 크고 펼쳐진 상태일 때의 각도보다 작은 각도(예: 약 10도에서 179도 사이)를 형성하는 경우, 휴대 전자 장치(200)의 상태는 도 2e에 도시된 바와 같은 중간 상태(intermediate state)(바꾸어 말해, 부분적으로 접힌(partially folded) 또는 부분적으로 펼쳐진 상태)로 정의될 수 있다.
휴대 전자 장치(200)의 상태에 기반하여, 디스플레이(299)에서 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 표시될 활성화 영역이 결정될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)가 중간 상태인 경우, 활성화 영역은 제1표시 영역(211) 또는 제2표시 영역(221)으로 결정될 수 있다. 제1표시 영역(211) 및 제2표시 영역(221) 중 상대적으로 움직임이 더 작은 영역이 활성화 영역으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전자 장치(200)의 하우징을 한 손으로 파지한 상태에서 같은 손의 손가락(예: 엄지) 또는 다른 손으로 다른 하우징을 열 경우 전자 장치(200)는 접힌 상태에서 중간 상태로 상태 전환되고 이에 따라 전자 장치(200)는, 파지된 하우징(즉, 상대적으로 움직임이 적은 하우징)의 표시 영역을 활성화 영역으로 결정할 수 있다. 휴대 전자 장치(200)가 펼쳐진 상태인 경우, 디스플레이(299)의 전체 영역(예: 제1표시 영역(211) 및 제2표시 영역(221) 모두)이 활성화 영역으로 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1하우징(210)은, 펼쳐진 상태에서, 제1방향(예: 전면 방향)(z 축 방향)을 향하는 제1면(제1표시영역)(211) 및 제1면(211)과 대향되는 제2방향(예: 후면 방향)(-z 축 방향)을 향하는 제2면(212)을 포함할 수 있다. 제2하우징(220)은 펼쳐진 상태에서, 제1방향(예: z 축 방향)을 향하는 제3면(제2표시영역)(221) 및 제2방향(예: - z 축 방향)을 향하는 제4면(222)을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는, 펼쳐진 상태에서, 제1하우징(210)의 제1면(211)과 제2하우징(220)의 제3면(221)이 동일한 제1방향(예: z 축 방향)을 향하고, 접힌 상태에서 제1면(211)과 제3면(221)이 서로 마주보는 방식으로 동작될 수 있다. 전자 장치(200)는, 펼쳐진 상태에서, 제1하우징(210)의 제2면(212)과 제2하우징(220)의 제4면(222)이 동일한 제2방향(- z 축 방향)을 향하고, 접힌 상태에서 제2면(212)과 제4면(222)이 서로 반대 방향을 향하도록 동작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1하우징(210)은 적어도 부분적으로 전자 장치(200)의 외관을 형성하는 제1측면 프레임(213) 및 제1측면 프레임(213)과 결합되고, 전자 장치(200)의 제2면(212)의 적어도 일부를 형성하는 제1후면 커버(214)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1측면 프레임(213)은 제1측면(213a), 제1측면(213a)의 일단으로부터 연장되는 제2측면(213b), 및 제1측면(213a)의 타단으로부터 연장되는 제3측면(213c)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1측면 프레임(213)은 제1측면(213a), 제2측면(213b) 및 제3측면(213c)을 통해 장방형(예: 정사각형 또는 직사각형) 형상으로 형성될 수 있다.
제1측면 프레임(213)의 일부는 도전체로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 2b 참조하면, 제1측면(213a)의 일부(ⓕ제2측면(213b)의 일부(ⓓ및 제3측면(213c)의 일부(ⓔ가 금속 물질로 형성될 수 있다. 도전체는 그에 인접하게 제1하우징(210) 내부 공간에 배치된 그립 센서(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서는 그립 센서를 통해 도전체와 그라운드(예: 메인 인쇄 회로 기판의 그라운드) 간에 형성된 커패시턴스를 측정하고, 측정된 커패시턴스 값에 기초하여, 유전체(예: 손가락, 손바닥, 얼굴)가 제1하우징(210)으로 근접(또는, 접촉)한 것과 제1하우징(210)에서 유전체와 접촉된 곳(예: 제1측면(213a), 제2측면(213b), 제3측면(213c))을 인식할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2하우징(220)은 적어도 부분적으로 전자 장치(200)의 외관을 형성하는 제2측면 프레임(223) 및 제2측면 프레임(223)과 결합되고, 전자 장치(200)의 제4면(222)의 적어도 일부를 형성하는 제2후면 커버(224)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2측면 프레임(223)은 제4측면(223a), 제4측면(223a)의 일단으로부터 연장되는 제5측면(223b) 및 제4측면(223b)의 타단으로부터 연장되는 제6측면(223c)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2측면 프레임(223)은 제4측면(223a), 제5측면(223b) 및 제6측면(223c)을 통해 장방형 형상으로 형성될 수 있다.
제2측면 프레임(223)의 일부는 도전체로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 2b 참조하면, 제4측면(223a)의 일부(ⓑ제5측면(223b)의 일부(ⓐ및 제6측면(223c)의 일부(ⓒ가 금속 물질로 형성될 수 있다. 도전체는 그에 인접하게 제2하우징(220) 내부 공간에 배치된 그립 센서(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서는 그립 센서를 통해 도전체와 그라운드(예: 메인 인쇄 회로 기판의 그라운드) 간에 형성된 커패시턴스를 측정하고, 측정된 커패시턴스 값에 기초하여, 유전체가 제2하우징(220)으로 근접(또는, 접촉)한 것과 제2하우징(220)에서 유전체와 접촉된 곳(예: 제4측면(223a), 제5측면(223b), 제6측면(223c))을 인식할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 한 쌍의 하우징(210, 220)은 도시된 형태 및 결합으로 제한되지 않으며, 다른 형상이나 부품의 조합 및/또는 결합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1측면 프레임(213)은 제1후면 커버(214)와 일체로 형성될 수 있고, 제2측면 프레임(223)은 제2후면 커버(224)와 일체로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1후면 커버(214) 및 제2후면 커버(224)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머 또는 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘) 중 적어도 하나 또는 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1하우징(210)의 가장자리를 따라 결합되는 제1보호 커버(215)(예: 제1보호 프레임 또는 제1장식 부재)를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는 제2하우징(220)의 가장자리를 따라 결합되는 제2보호 커버(225)(예: 제2보호 프레임 또는 제2장식 부재)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1보호 커버(215) 및 제2보호 커버(225)는 금속 또는 폴리머 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 디스플레이(299)와 별도로 배치되는 서브 디스플레이(231)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 서브 디스플레이(231)는 제1하우징(210)의 제2면(212)에 적어도 부분적으로 노출되도록 배치됨으로써, 접힌 상태일 경우, 전자 장치(200)의 상태 정보를 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 서브 디스플레이(231)는 제1후면 커버(214)의 적어도 일부 영역을 통해 외부로부터 보일 수 있게 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 서브 디스플레이(231)는 제2하우징(220)의 제4면(224)에 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 서브 디스플레이(231)는 제2후면 커버(224)의 적어도 일부 영역을 통해 외부로부터 보일 수 있게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 입력 장치(203), 음향 출력 장치(201, 202), 카메라 모듈(205, 208), 키 입력 장치(206), 커넥터 포트(207) 및 센서 모듈(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176)) 및 카메라(205)는, 전면을 마주하고 볼 때, 디스플레이(299) 아래에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 힌지 조립체(240)를 통해 중간 상태(intermediate state)를 유지하도록 동작될 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치(200)는 제1면(211)과 대응하는 디스플레이 영역과, 제3면(221)과 대응하는 디스플레이 영역에 서로 다른 컨텐츠가 표시되도록 디스플레이(299)를 제어할 수도 있다.
도 2f를 참고하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 제1측면 프레임(213), 제2측면 프레임(223), 제1측면 프레임(213)과 제2측면 프레임(223)을 회동 가능하게 연결하는 힌지 조립체(240)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1측면 프레임(213)으로부터 적어도 부분적으로 연장되는 제1지지 플레이트(2131), 제2측면 프레임(223)으로부터 적어도 부분적으로 연장되는 제2지지 플레이트(2231)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1지지 플레이트(2131)는 제1측면 프레임(213)과 일체로 형성되거나, 제1측면 프레임(213)과 구조적으로 결합될 수 있다. 마찬가지로, 제2지지 플레이트(2231)는 제2측면 프레임(223)과 일체로 형성되거나, 제2측면 프레임(223)과 구조적으로 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1지지 플레이트(2131) 및 제2지지 플레이트(2231)의 지지를 받도록 배치되는 디스플레이(299)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1측면 프레임(213)과 결합되고, 제1지지 플레이트(2131)와의 사이에 제1공간을 제공하는 제1후면 커버(214) 및 제2측면 프레임(223)과 결합되고, 제2지지 플레이트(2231)와의 사이에 제2공간을 제공하는 제2후면 커버(224)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1측면 프레임(213)과 제1후면 커버(214)는 일체로 형성될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 제2측면 프레임(223)과 제2후면 커버(224)는 일체로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1측면 프레임(213), 제1지지 플레이트(2131) 및 제1후면 커버(214)를 통해 제공되는 제1하우징(210)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제2측면 프레임(223), 제2지지 플레이트(231) 및 제2후면 커버(224)를 통해 제공되는 제2하우징(220)을 포함할 수 있다.
도시되지는 않지만, 힌지 조립체(240)는 제1하우징(210)(예: 제1지지 플레이트(2231))에 결합되는 제1암(arm) 구조물, 제2하우징(220)(예: 제2지지 플레이트(2232))에 결합되는 제2암 구조물, 및 제1하우징(210) 및 제2하우징(220)이 회동에 대해 저항력을 가지도록 제1암 구조물 및 제2암 구조물에 물리적으로 접촉하는 디텐트(detent) 구조물을 포함할 수 있다. 디텐트 구조물의 접촉력(예: 제1암 구조물과 제2암 구조물을 미는 힘)에 의해 폴더블 하우징(210, 220)이 회동에 대한 저항력을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1측면 프레임(213)과 제1후면 커버(214) 사이의 제1공간에 배치되는 제1기판 어셈블리(261)(예: 메인 인쇄 회로 기판), 카메라 어셈블리(263), 제1배터리(271) 또는 제1브라켓(251)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 어셈블리(263)는 복수의 카메라들(예: 도 2a 및 도 2c의 카메라 모듈(205, 208))을 포함할 수 있으며, 제1기판 어셈블리(261)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1브라켓(251)은 제1기판 어셈블리(261) 및/또는 카메라 어셈블리(263)를 지지하기 위한 지지 구조 및 향상된 강성을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제2측면 프레임(223)과 제2후면 커버(224) 사이의 제2공간에 배치되는 제2기판 어셈블리(262)(예: 서브 인쇄 회로 기판), 안테나(290)(예: 코일 부재), 제2배터리(272) 또는 제2브라켓(252)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1기판 어셈블리(261)로부터 힌지 조립체(240)를 가로질러, 제2측면 프레임(223)과 제2후면 커버(224) 사이에 배치되는 복수의 전자 부품들(예: 제2기판 어셈블리(262), 제2배터리(272) 또는 안테나(290))까지 연장되도록 배치되고, 전기적인 연결을 제공하는 배선 부재(280)(예: 연성 회로(FPCB(flexible printed circuit board))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 힌지 조립체(240)를 지지하고, 전자 장치(200)가 접힌 상태일 때, 외부로 노출되고, 펼쳐진 상태일 때, 제1공간 및 제2공간으로 인입됨으로서 외부로부터 보이지 않게 배치되는 힌지 커버(241)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1측면 프레임(213)의 가장자리를 따라 결합되는 제1보호 커버(215)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제2측면 프레임(223)의 가장자리를 따라 결합되는 제2보호 커버(225)를 포함할 수 있다. 디스플레이(299)에 있어서 제1표시 영역(211)의 가장자리가 제1보호 커버(215)에 의해 보호될 수 있다. 제2표시 영역(221)의 가장자리는 제2보호 커버(225)에 의해 보호될 수 있다. 보호 캡(235)은 힌지 조립체(240)와 대응되는 영역에 배치되어 디스플레이(299)의 가장자리에 있어서 구부러지는 부분을 보호할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이(300)의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 3의 플렉서블 디스플레이(300)는 도 2a 내지 도 2f의 디스플레이(299)와 적어도 일부 유사하거나, 플렉서블 디스플레이의 다른 실시예를 더 포함할 수 있다.
도 3을 참고하면, 플렉서블 디스플레이(300)는 윈도우층(310), 윈도우층(310)의 배면에 순차적으로 배치되는 편광층(POL(polarizer))(320)(예: 편광 필름), 디스플레이 패널(330), 폴리머 부재(340) 및 금속 시트층(350)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 윈도우층은 폴리머층 및 폴리머층과 합지되는 글라스층을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 폴리머층은 PET 또는 폴리이미드를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 글라스층은 UTG(ultra thin glass)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 윈도우층(310), 편광층(320), 디스플레이 패널(330), 폴리머 부재(340) 및 금속 시트층(350)은 제 1 하우징(예: 도 2a 내지 도 2f 의 제 1 하우징(210))의 어느 한 면과 이에 상응하는 제 2 하우징(예: 도 2a 내지 도 2f 의 제 2 하우징(220))의 면의 적어도 일부를 가로지르도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 윈도우층(310), 편광층(320), 디스플레이 패널(330), 폴리머 부재(340) 및 금속 시트층(350)은 점착제(P1, P2, P3)를 통해 서로에 대하여 부착될 수 있다. 예컨대, 점착제(P1, P2, P3)는 OCA(optical clear adhesive), PSA(pressure sensitive adhesive), 열반응 접착제, 일반 접착제 또는 양면 테이프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이(300)는 금속 시트층(350)의 일면에서 적어도 부분적으로 배치되는 또 다른 접착 부재(예: 양면 테이프 또는 방수 부재)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이(300)는 또 다른 접착 부재를 통해 전자 장치에 부착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 폴리머 부재(340)는 어두운 색상(예: 블랙)이 적용되어 디스플레이 off시 배경 시현에 도움을 줄 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 폴리머 부재(340)는 전자 장치의 외부로부터의 충격을 흡수하여 플렉서블 디스플레이(300)의 파손을 방지하기 위한 완충 부재(cushion)로 작용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 금속 시트층(350)은 전자 장치의 강성 보강에 도움을 줄 수 있고, 주변 노이즈를 차폐하며, 주변의 열 방출 부품으로부터 방출되는 열을 분산시키기 위하여 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 시트층(350)은 SUS(steel use stainless)(예: STS(stainless steel)), Cu, Al 또는 CLAD(예: SUS와 Al이 교번하여 배치된 적층 부재) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 금속 시트층(350)은 기타 다른 합금 소재를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 시트층(350)은 전자 장치(예: 도 2a 내지 도 2f 의 전자 장치(200))의 제 1 하우징(예: 도 2a 내지 도 2f의 제 1 하우징(210))에 대면하는 부분과 제 2 하우징(예: 도 2a 내지 도 2f의 제 2 하우징(220))에 대면하는 부분이 힌지 모듈(예: 도 2a 내지 도 2f의 힌지 조립체(240))과 대면하는 부분에 형성된 굴곡 가능부와 연결됨으로서, 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 금속 시트층(350)은 힌지 모듈(예: 도 2a 내지 도 2f의 힌지 조립체(240))과 대면하는 부분을 제외하고, 제 1 하우징(예: 도 2a 내지 도 2f의 제 1 하우징(210))에 대면하는 부분과 제 2 하우징(예: 도 2a 내지 도 2f의 제 2 하우징(220))에 대면하는 부분이 각각 별개로 형성될 수도 있다. 다양한 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이(300)는, 강성 보강을 위하여, 금속 시트층 아래에 배치되는 금속 재질의 보강 플레이트들(360)을 더 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 보강 플레이트들(360)은 제 1 하우징에 대면하는 제 1 보강 플레이트(361)와 제 2 하우징에 대면하는 제 2 보강 플레이트(362)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이(300)는 폴리머 부재(340)와 도전성 플레이트(350) 사이에 배치되는 적어도 하나의 기능성 부재를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 기능성 부재는 방열을 위한 그라파이트 시트, added 디스플레이, 포스터치 FPCB, 지문 센서 FPCB, 통신용 안테나 방사체, 방열 시트, 도전 / 비도전 테이프 또는 open cell 스폰지를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기능성 부재는 굽힘이 가능할 경우, 제 1 하우징으로부터 힌지 모듈를 거쳐 제 2 하우징의 적어도 일부까지 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 플렉서블 디스플레이(300)는 전자기 유도 방식의 필기 부재에 의한 입력을 검출하기 위한 검출 부재를 더 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재는 디지타이저를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 전자 장치의 디스플레이 보호 필름(400)을 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 디스플레이 보호 필름(400)은 기재층(410), 점착층(430) 및 하드코팅층(420)을 포함할 수 있다. 기재층(410)은 플렉서블 디스플레이(예컨대 도 3의 플렉서블 디스플레이(300))의 화상 표시 면의 상부에서 플렉서블 디스플레이의 벤딩 및 언벤딩 동작과 함께 벤딩 및 언벤딩되며, 플렉서블 디스플레이를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있도록 보호 필름에 강성을 부여하는 층일 수 있다.
점착층(430)은 기재층(410)의 하부 및 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하여 기재층(410)을 플렉서블 디스플레이의 상부면 상에 착탈가능하게 부착시키는 층일 수 있다.
하드코팅층(420)은 기재층(410)의 상부에 위치하여, 하드코팅층(420)의 하부에 위치하는 기재층(410), 점착층(430) 및 플렉서블 디스플레이를 긁힘 및/또는 찍힘과 같은 손상으로부터 보호하는 층일 수 있다. 하드코팅층(420)은 기재층(410)을 보호할 뿐만 아니라, 기재층(410)의 표면이 거칠어짐으로써 디스플레이 보호 필름(400)의 빛의 투과도가 감소하는 것을 줄이거나 방지할 수 있다. 하드코팅층(420)은 기재층(410)을 보호하기 위하여 기재층(410)에 비해 높은 경도 및 탄성 모듈러스를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 하드코팅층(420)은 외부 광원의 빛이 하드코팅층(420)의 표면으로부터 정반사됨으로써 눈부심을 일으키는 것을 방지하는 기능인 안티 글레어 기능을 가질 수 있다. 안티 글레어 기능은 하드코팅층(420)의 표면 상에 미세요철을 형성하거나, 하드코팅층(420)이 하드코팅층(420)에서 반사되는 빛을 산란시키는 산란제를 포함함으로써 얻어질 수 있다.
일부 실시예에서, 기재층(410)의 탄성 모듈러스는 1GPa 이상일 수 있다. 기재층(410)이 1GPa 이상의 탄성 모듈러스를 가짐으로써, 플렉서블 디스플레이의 벤딩 및 언벤딩 동작에 따라 벤딩 및 언벤딩 될 시에 높은 변형률로 인한 폴리머 백화 현상이 발생할 위험이 감소할 수 있다.
탄성 영역에서, 물질의 탄성 계수, 응력 및 변형률은 하기 수학식1에 의해 따른 관계를 가진다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2022011914-appb-img-000001
상기 수학식 1에서 E는 물질의 탄성 모듈러스, σ는 응력, ε는 변형률이다. 상기 수학식 1을 통해서, 동일한 응력이 가해지는 조건에서 낮은 변형률을 얻기 위해서는 탄성 모듈러스를 높여야 함을 알 수 있다. 탄성 모듈러스가 1GPa 미만인 경우, 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치(예컨대 폴더블 전자 장치)의 사용시에 플렉서블 디스플레이 및 디스플레이 보호 필름에 발생하는 다수의 벤딩 및 언벤딩(예시적으로, 폴더블 전자 장치의 전체 수명주기 동안의 벤딩 및 언벤딩 횟수는 20만회 가량일 수 있다.)에 의한 높은 변형률에 의한 변형이 반복되면서 폴리머 내부의 결함이 누적되어 보호 필름의 투명도가 감소하는 백화 현상이 발생할 수 있다.
일부 실시예에서, 기재층(410)은 투명하고 탄성 모듈러스가 높은 다양한 폴리머 재질, 예컨데 PET(polyethylene terphthalate), PAI(polyamide imide), PC(polycarbonate), PE, PP, CPP(cast polypropylene), PO(polyolefin), PVA(polyvinyl alcohol), CPI(clear polyimide), PA(polyamide), PEN, PMMA, TAC(Tri-Acetyl Cellulose), 아크릴계 수지, 아세테이트계 수지, ABS계 수지와 같은 것이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서 기재층(410)은 PET 또는 PAI 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. PET는 높은 탄성 모듈러스를 가지고, 피로강도가 높아 반복되는 벤딩에 의한 손상이 적게 발생하는 장점이 있다. PAI는 아미드 및 이미드 단량체의 비율 및 가교의 정도를 조절함으로써 탄성 모듈러스를 용이하게 조정할 수 있다.
일부 실시예에서, 기재층(410)의 두께는 100마이크로미터 미만일 수 있다. 일정한 곡률반경을 따라 벤딩되는 소재에 가해지는 변형률은 아래 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2022011914-appb-img-000002
상기 수학식 2에서 ε는 변형률, d는 기재층(410)의 두께, R은 벤딩의 곡률반경이다. 상기 수학식 2에서 보는 바와 같이 기재층(410)의 두께가 감소하면 변형률이 감소하므로, 반복적인 벤딩 시에 과도한 변형률에 의한 소성변형의 누적으로 인한 피로균열 및 백화현상에 의한 투명도 저하 위험이 감소될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 기재층(410)의 두께가 100마이크로미터를 초과할 경우, 디스플레이 보호 필름(400)이 벤딩될 시에 기재층(410)에 가해지는 변형률이 과도하므로 기재층(410)의 손상이 발생할 수 있다.
본 발명의 효과를 확인하기 위하여 기재층(410)의 두께가 100마이크로미터 이하인 본 발명의 실시예 및 두께 100마이크로미터를 초과하는 기재층(410)을 가지는 비교예에 따른 보호 필름을 제작하여, 전자 장치의 플렉서블 디스플레이에 반복 폴딩 시험을 실시하였다. 실험 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름(400)의 반복 폴딩 실험 결과를 대비하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 100마이크로미터를 초과하는 두께를 가지는 기재층(410)의 경우, 전자 장치의 반복된 폴딩에 의해 소성변형으로 인해 기재층(410)의 폴리머 재질 내부에 손상이 누적됨으로써 백화현상이 나타난 것을 알 수 있다. 이와 대비하여, 본 발명의 실시예에 따른 필름은 반복된 폴딩 후에도 손상 내지 백화현상이 관측되지 않음을 알 수 있다.
일부 실시예에서, 코팅층은 기재층(410)의 상부면(“상부” 및 “하부”는 플렉서블 디스플레이의 화상이 표시되는 면의 방향을 기준으로 한다. 이하 같다.)에 형성된 고경도 재질을 포함하는 층일 수 있다. 코팅층은 고경도 재질의 전구체를 포함하는 폴리머 수지, 연질 올리고머 및 개시제를 포함하는 코팅액을 기재층(410)의 상부에 도포하고, 경화 반응을 개시하여 형성될 수 있다.
고경도 재질은 상온 이하의 유리전이온도(Tg)를 가지는 폴리머, 예컨대 PC(polycarbonate), 폴리실록산(polysiloxane), 폴리우레탄 아크릴레이트(poly-urethane acrylate)와 같은 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 고경도 재질의 경도 및/또는 탄성계수는 상술한 폴리머 물질의 사슬 중 하드 세그먼트 및 소프트 세그먼트의 비율을 조정함으로써 조정될 수 있다. 또한, 고경도 재질의 경도 및 탄성계수는 상술한 폴리머를 이루는 사슬 간에 크로스링크(crosslink)를 형성하는 크로스링커(crosslinker), 예컨대 TMP(trimethylolpropane) 또는 에폭시 크로스링커와 같은 물질을 첨가하여 제조될 수 있다. 다른 실시예에서 고경도 재질은 SiO2 또는 TiO2와 같은 무기 재질에 대한 유기 전구체(예컨대 trimethoxysilane 또는 titanium isopropoxide)로부터 유기-무기하이브리드 코팅 층을 형성함으로써 제조될 수도 있다.
연질 올리고머는 중합된 폴리머 분자의 회전 및 굽힘을 용이하게 하는 연성 분자구조를 갖는 단량체의 올리고머, 예컨대 폴리에테르 폴리올, 폴리(에틸렌글리콜), 우레탄 폴리올과 같은 것의 올리고머를 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이를 위한 디스플레이 보호 필름(400)은 플렉서블 디스플레이와 함께 벤딩 및 언벤딩 되어야 하므로, 고경도 재질만으로 이루어진 코팅층은 벤딩 시에 깨지거나 기재층(410)에 대하여 과도한 응력을 가할 수 있으므로, 연질 올리고머를 혼합하여 경도를 조정하는 것이 바람직하다. 일부 실시예에서, 폴리머 수지 및 연질 올리고머의 비율은 100:5 내지 100:50일 수 있다. 폴리머 수지 및 연질 올리고머의 비율이 100:5 미만인 경우에는 하드코팅층(420)의 유연성이 부족할 수 있다. 연질 올리고머의 비율이 100:50을 초과하는 경우에는 기재층(410)을 보호하기 위하여 필요한 강성을 얻기 위한 하드코팅층(420)의 두께가 지나치게 두꺼워짐으로 인해 하드코팅층(420)에 과도한 변형률이 가해질 수 있다.
개시제는 자외선에 의해 경화반응을 개시하는 광개시제 및/또는 열에 의해 경화반응을 개시하는 열개시제와 같은 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 폴리머 수지 및 광개시제의 비율은 100:1 내지 100:5일 수 있다.
일부 실시예에서, 하드코팅층(420)에는 안티 글레어(anti-glare) 기능이 부여될 수 있다. 일부 실시예에서, 안티 글레어 기능은 코팅액의 도포 및 경화 시에 하드코팅층(420)의 표면 상에 미세요철이 형성되도록 요철 패턴을 에칭 또는 스탬핑하여 얻어질 수 있다. 다른 실시예에서, 안티 글레어 기능은 하드코팅층(420)이 하드코팅층(420)에서 반사되는 빛을 산란시키는 산란제를 포함함으로써 얻어질 수 있다. 산란제는 하드코팅층(420)의 매트릭스(matrix)와 서로 다른 굴절률을 가지는 유기 또는 무기 미립자일 수 있다. 하드코팅층(420)이 안티 글레어 기능을 가짐으로써, 외부 광원으로부터 디스플레이 보호 필름(400)의 표면에 도달하는 빛이 확산 반사됨으로써 외부 광원에 의한 눈부심이 감소될 수 있다. 또한, 하드코팅층(420)이 안티 글레어 기능을 가짐으로써, 별도의 안티 글레어 필름 또는 코팅이 적용되지 않음으로 인해 디스플레이 보호 필름(400)의 총 두께가 감소할 수 있다. 디스플레이 보호 필름(400)의 두께 감소로 인해, 전자 장치에서 스타일러스 펜을 사용하여 입력 작업을 할 시에 플렉서블 디스플레이에 표시된 화상과 스타일러스 펜의 팁이 닿는 영역 사이의 높이 차이가 감소할 수 있고, 따라서 스타일러스 펜 입력 시에 사용자가 느끼는 이질감이 감소할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 필름(400)이 벤딩된 상태를 나타내는 모식도이다.
도 6을 참조하면, 기재층(410)의 면 상에 결합되어 특정한 곡률반경을 가지고 벤딩되는 하드코팅층(420)이 받는 응력은 아래의 수학식 3과 같이 표현된다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2022011914-appb-img-000003
상기 수학식에서, σf는 하드코팅층(420)이 받는 응력, R은 벤딩의 곡률반경, Es는 기재층(410)의 탄성 모듈러스, ds는 기재층(410)의 두께, df는 하드코팅층(420)의 두께, 는 νs 기재층(410)의 포아송률(poisson's ratio)이다. 상기 수학식에서 보는 바와 같이, 기재층(410)의 물성 및 곡률반경을 동일하게 할 경우에, 기재층(410)의 두께가 얇아지고 하드코팅층(420)의 두께가 증가할수록 기재층(410)의 벤딩이 하드코팅층(420)에 가하는 응력이 감소함을 알 수 있다.
일부 실시예에서, 하드코팅층(420)의 두께는 100마이크로미터 이하일 수 있다. 상술한 바와 같이, 하드코팅층(420)은 두꺼울수록 유리하나, 기재층(410)의 두께에 관하여 상술한 바와 같이, 하드코팅층(420)의 두께가 100마이크로미터를 초과할 시 벤딩에 의해 하드코팅층(420) 자체에서 발생하는 변형률이 과도함으로 인해 하드코팅층(420)의 피로 및 손상이 발생될 위험이 있다.
점착층(430)은 플렉서블 디스플레이의 면 상에 디스플레이 보호 필름(400)을 착탈가능하게 부착하기 위한 층일 수 있다. 점착층(430)은 예컨대 아크릴계, 실리콘계, 고무계 및/또는 OCA(optically clear adhesive)와 같은 점착제를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 점착층(430)의 점착제는 PSA(pressure-sensitive adhesive)일 수 있다. 일부 실시예에서, 점착층(430)의 탄성 계수는 1MPa 이하일 수 있다. 1MPa 이하의 점착력을 가지는 점착층(430)은, 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시에 슬립을 일으킴으로써 벤딩에 의해 플렉서블 디스플레이가 상부에 위치하는 필름에 대하여 가하는 응력 및 변형률을 완화시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 점착층(430)의 점착 강도는 스테인레스 스틸 표면 기준으로 500gf/in 이상의 값을 가질 수 있다. 디스플레이 보호 필름(400)이 부착되는 플렉서블 디스플레이 표면은 방오 성능 향상을 위해 소수성 표면처리가 될 수 있으며, 물에 대하여 접촉각 100도를 가지는 방오처리 표면에 대한 점착층(430)의 점착 강도는 10gf/in 이상일 수 있다.
본 발명의 점착층(430)의 점착성능을 비교예에 따른 낮은 점착강도를 가지는 보호 필름용 점착제와 비교하였다. 비교 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7은 물에 대한 접촉각 100도 이상의 방오 처리된 피착재 표면에 대해 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름(400)의 박리 실험 결과를 대비하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 고정된 디스플레이를 가지는 바 타입(bar type) 휴대용 전자 장치를 위한 낮은 점착강도를 가지는 점착제를 가지는 비교예의 보호필름은, 전자 장치의 폴딩 시에 보호 필름에 가해지는 응력에 비해 점착층(430)의 점착력이 낮아, 폴딩 중심축에 인접한 영역에서 플렉서블 디스플레이로부터 보호 필름이 박리(exfoliation)된 것을 알 수 있다.
이와 대비하여, 스테인레스 기준 500gf/in 이상의 점착 강도를 가지는 본 발명의 실시예는 전자 장치의 폴딩 시에 플렉서블 디스플레이로부터 박리가 발생하지 않음을 알 수 있다.
일부 실시예에서, 점착층(430)의 두께는 50마이크로미터 이하일 수 있다. 점착층(430)의 두께가 50마이크로미터를 초과할 경우에, 플렉서블 디스플레이의 벤딩 시에 점착층(430)에 가해지는 변형량이 과다할 수 있으므로, 점착층(430)의 손상이 발생할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름(400)의 점착층(430)의 접힘 자국을 대비하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 두께 50마이크로미터를 초과하는 점착층(430)을 가지는 비교예의 필름은 플렉서블 디스플레이의 반복적인 벤딩 동작에 의해 점착제에 대하여 과도한 소성 변형률로 인해 백화현상이 발생하여 투명도의 저하 및 외관 불량이 나타남을 알 수 있다. 이와 대비하여, 두께 50마이크로미터 이하의 점착층(430)을 가지는 본 발명의 필름은 반복적인 벤딩 동작 후에 점착제의 손상 또는 외관 불량이 나타나지 않음을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 디스플레이 따른 보호 필름의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 디스플레이 보호 필름(400)은 배면코팅층(440)을 포함할 수 있다. 배면코팅층(440)은 기재층(410)의 하부 및 점착층(430)의 상부에 위치하고, 하드코팅층(420)과 동일한 재질을 포함하는 층일 수 있다. 일부 실시예에서, 배면코팅층(440)은 기재층(410)의 하드코팅층(420)이 형성된 면과 대면하는 면 상에서, 하드코팅층(420)을 형성하는 코팅액과 동일한 성분을 가지는 코팅액을 도포하여 경화함으로써 형성될 수 있다.
기재층(410)의 상부에 하드코팅이 위치하면, 하드코팅층(420)의 수축 또는 기재층(410) 및 하드코팅층(420) 간의 물성 차이에 의해 이종 재질 간의 계면에서 응력이 발생하고, 따라서 디스플레이 보호 필름(400)의 컬링(curling)이 발생할 수 있다. 하드코팅층(420)이 위치하는 면의 반대 면에 배면코팅층(440)을 위치시킴으로써, 이종 재질 간의 계면에서 발생하는 응력을 상쇄시킬 수 있다. 따라서 디스플레이 보호 필름(400)의 컬링을 감소시키거나 제거할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 필름(400)을 나타내는 단면도이다.
도 10b는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 필름(400)을 나타내는 단면도이다.
도 10a를 참조하면, 디스플레이 보호 필름(400)은 하드코팅층(420)의 상부에 위치하는 방오코팅층(421)을 포함할 수 있다. 방오코팅층(421)은 예컨대 퍼플루오로알킬기와 같은 불소 성분을 함유하는를 가지는 전구체를 가교하여 형성될 수 있다. 방오코팅층(421)은 물 접촉각 100도 이상의 소수성을 가지고, 200g 추를 사용하여 측정한 운동마찰계수가 0.5이하일 수 있다. 방오코팅층(421)은 디스플레이 보호 필름(400)의 표면 상에 지문과 같은 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한 방오코팅층(421)은 표면 마찰을 저감시켜 사용자가 전자 장치의 화면에 대하여 터치 입력을 수행할 시에 사용감을 향상시킬 수 있다.
도 10b를 참조하면, 디스플레이 보호 필름(400)은 반사 방지 코팅층을 포함할 수 있다. 반사 방지 코팅층은 하드코팅층(420)의 상부에 위치할 수 있다. 디스플레이 보호 필름(400)이 방오코팅층(421)을 포함하는 실시예에서, 반사방지 코팅층(422)은 방오코팅층(421)의 하부에 위치할 수 있다. 반사방지 코팅층(422)은 예컨대 서로 다른 굴절률을 가지는 복수의 층이 적층된 다층 구조를 포함할 수 있다. 반사 방지 코팅층은 외부 광원에 의해 발생하는 디스플레이 보호 필름(400) 표면의 반사광을 제거하고, 플렉서블 디스플레이에서 표시되는 화상 정보를 전달하는 빛이 디스플레이 보호 필름(400)에 의해 내부로 반사되어 화상의 밝기가 손실되는 현상을 감소시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름(400)을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 비교예에 따른 디스플레이 보호 필름(400)은 30 또는 100MPa의 낮은 탄성 모듈러스를 가지는 TPU 또는 EPU 재질을 포함하고, 각각 100마이크로미터 또는 140마이크로미터의 두께를 가지는 기재층(410)을 포함하는 디스플레이 보호 필름(400)이다. 본 발명의 실시예들은 각각 3.6 또는 5.6GPa의 탄성 모듈러스를 가지는 고경도의 PET 또는 PAI 재질을 포함하고, 각각 65마이크로미터 및 50마이크로미터의 두께를 가지는 기재층(410)을 포함하는 디스플레이 보호 필름(400)이다.
본 발명의 실시예들에 의한 필름은, 볼펜의 낙하에 의해 크랙이 발생하는 높이가 각각 38 및 40cm이며, 이는 각각 27 및 32cm에서 크랙이 발생하는 비교예들에 비해 높은 충격 내구성을 가진다. 또한 크랙이 발생하는 점하중은 각각 2.6 또는 2.1kgf 로서, 1.4 및 1.5kgf인 비교예에 비해 높은 하중을 견딜 수 있다.
0.3밀리미터의 팁 직경을 가지는 스타일러스 펜을 사용하여 필기작업을 실시할 시에, 본 발명의 PET를 포함하는 실시예는 30회의 충격 또는 300회의 선눌림 시에 일시적인 자국이 발생하였으며, PAI를 포함하는 실시예는 30회의 충격 또는 600회의 선눌림 시에 일시적인 자국이 발생하였다. 이와 대비하여, 비교예는 스타일러스 펜을 사용할 시 복원되지 않는 자국이 남아 사용이 불가하였다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 보호 필름은 스타일러스를 사용하는 전자 장치에 적용 가능함을 알 수 있다.
인공손톱을 사용하여 1kgf의 힘을 가하는 실험에서, 본 발명의 실시예 중 PET를 포함하는 실시예는 2.7mm 깊이의 자국이 발생하였으며, PAI를 포함하는 실시예는 인공손톱에 의한 찍힘 자국이 발생하지 않았다. 이와 대비하여, 비교예는 인공손톱에 의해 각각 4.5 및 4.7mm 깊이의 자국이 발생하였다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 전자 장치의 사용 시에 발생할 수 있는 사용자의 손톱에 의한 찍힘에 대해 손상의 위험이 더 낮음을 알 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시예들에 따른 보호 필름은 높은 탄성 모듈러스를 가지는 PET 재질을 가짐으로써 전자 장치의 사용 시에 손상 위험이 감소되고, 스타일러스 펜을 사용한 입력에 적합함을 알 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 문서에 개시된 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 문서에 개시된 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이의 화상 표시 방향을 기준으로 상기 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하는 디스플레이 보호 필름을 포함하고,
    상기 디스플레이 보호 필름은,
    1 GPa 이상의 탄성 모듈러스를 가지는 폴리머 재질을 포함하고 두께가 100 마이크로미터 미만인 기재층,
    상기 기재층의 상부에 위치하고 100마이크로미터 이하의 두께를 가지는 하드코팅층; 및
    상기 기재층의 하부 및 상기 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하고, 상기 플렉서블 디스플레이의 화상이 표시되는 면에 대하여 착탈 가능하게 부착되는 점착층을 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층은 폴리에틸렌 프탈레이트(PET) 또는 폴리아미드 이미드(PAI) 중 적어도 하나를 포함하는 재질을 포함하는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드코팅층은 상온 이하의 유리전이온도(Tg)를 가지는 폴리머 수지, 연질 올리고머 및 개시제를 포함하는 코팅액을 상기 기재층의 면 상에 도포하여 형성되고,
    상기 코팅액의 상기 수지 및 상기 연질 올리고머의 중량비는 100:5 내지 100:50이며,
    상기 폴리머 수지 및 상기 개시제의 중량비는 100:1 내지 100:5인 는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드코팅층과 동일한 재질을 포함하고, 상기 기재층의 하부 및 상기 점착층의 상부에 위치하는 배면코팅층을 포함하는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착층의 점착 강도는 스테인레스 스틸 표면 기준 500gf/in 이상인 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착층의 탄성 모듈러스는 1MPa 이하이고,
    상기 점착층의 두께는 50마이크로미터 이하인 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드코팅층의 표면 상에 위치하는 반사방지 코팅층; 및
    상기 하드코팅층의 상부에 위치하는 방오코팅층을 포함하는 전자 장치.
  8. 플렉서블 디스플레이를 위한 디스플레이 보호 필름에 있어서,
    상기 디스플레이 보호 필름은,
    1 GPa 이상의 탄성 모듈러스를 가지는 폴리머 재질을 포함하고 두께가 100 마이크로미터 미만인 기재층,
    상기 기재층의 상부에 위치하고 100마이크로미터 이하의 두께를 가지는 하드코팅층; 및
    상기 기재층의 하부 및 상기 플렉서블 디스플레이의 상부에 위치하고, 상기 플렉서블 디스플레이의 화상이 표시되는 면에 대하여 착탈 가능하게 부착되는 점착층을 포함하는 디스플레이 보호 필름.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기재층은 폴리에틸렌 프탈레이트(PET) 또는 폴리아미드 이미드(PAI) 중 적어도 하나를 포함하는 재질을 포함하는 디스플레이 보호 필름.
  10. 제 8 항에
    있어서,
    상기 하드코팅층은 상온 이하의 유리전이온도(Tg)를 가지는 폴리머 수지, 연질 올리고머 및 개시제를 포함하는 코팅액을 상기 기재층의 면 상에 도포하여 형성되고,
    상기 폴리머 코팅액의 상기 수지 및 상기 연질 올리고머의 중량비는 100:5 내지 100:50이며,
    상기 수지 및 상기 개시제의 중량비는 100:1 내지 100:5인 디스플레이 보호 필름.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 하드코팅층과 동일한 재질을 포함하고, 상기 기재층의 하부 및 상기 점착층의 상부에 위치하는 배면코팅층을 포함하는 디스플레이 보호 필름.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 점착층의 점착 강도는 스테인레스 스틸 표면 기준 500gf/in 이상인 디스플레이 보호 필름.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 점착층의 탄성 모듈러스는 1MPa 이하인 디스플레이 보호 필름.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 점착층의 두께는 50마이크로미터 이하인 디스플레이 보호 필름.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 하드코팅층의 표면 상에 위치하는 반사방지 코팅층; 및
    상기 하드코팅층의 상부에 위치하는 방오코팅층을 포함하는 디스플레이 보호 필름.
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