WO2023059098A1 - 디스플레이 보호 부재를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

디스플레이 보호 부재를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2023059098A1
WO2023059098A1 PCT/KR2022/015045 KR2022015045W WO2023059098A1 WO 2023059098 A1 WO2023059098 A1 WO 2023059098A1 KR 2022015045 W KR2022015045 W KR 2022015045W WO 2023059098 A1 WO2023059098 A1 WO 2023059098A1
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folding
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housing
layer
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조영경
김석기
이보라
이상봉
이종수
최성우
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삼성전자 주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to electronic devices, and more particularly, to electronic devices including a display protection member.
  • 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.
  • Displays of electronic devices may include a protective layer that protects the panel layer by preventing foreign substances from entering 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 layer that can be bent or folded along with a display panel.
  • the protective layer may include, for example, a flexible layer such as transparent polyimide or ultra-thin glass.
  • Various embodiments disclosed in this document may provide a display side protection member that prevents foreign substances from entering the side of the flexible display and can be applied to the side of the flexible display through a simple process, and an electronic device including the same.
  • a foldable electronic device includes a plurality of housings and at least one hinge rotatably coupling the plurality of housings, and includes a foldable housing folded around the hinge and the foldable housing and a flexible display disposed on and folded according to a folding operation of the foldable housing, wherein the flexible display includes a panel layer displaying image information, and an upper portion of the panel layer based on a direction in which the image information is displayed, a glass layer that is folded when the flexible display is folded; a plurality of through holes located at a folded portion of the glass layer and penetrating the glass layer in a thickness direction and regularly arranged on a surface of the glass layer; and the plurality of through holes adjacent to each other.
  • a folding region including ribs which are regions between the through holes, a soft polymer region located inside the through holes and including a transparent and elastic soft polymer material, and an upper surface of the glass layer and the soft polymer region.
  • ribs which are regions between the through holes, a soft polymer region located inside the through holes and including a transparent and elastic soft polymer material, and an upper surface of the glass layer and the soft polymer region.
  • a hard coating layer having a higher modulus of elasticity than the soft polymer material.
  • the modulus of elasticity of the soft polymer material may be 1 to 1000 kPa. In some embodiments, the elastic modulus of the hard coating layer may be 1 to 10 Gpa.
  • the foldable electronic device includes a medium-hardness polymer material located below the hard coating layer and above the glass layer and having a higher modulus of elasticity than the soft polymer material and a lower modulus of elasticity than the hard coating layer.
  • a hardness shifting layer may be included.
  • the hardness shifting layer may include a first hardness shifting layer including a material having the same modulus of elasticity as the soft polymer material and a second hardness shifting layer including the medium-hardness polymer material.
  • the foldable electronic device may include a repulsive force absorbing layer positioned under the glass layer.
  • the material of the reaction force absorbing layer may have the same modulus of elasticity as the soft polymer material.
  • the reaction force absorbing layer may include a first reaction force absorbing layer and a second reaction force absorbing layer having a higher modulus of elasticity than the first reaction force absorbing layer.
  • the through hole may include a slit shape extending in a direction parallel to an axis along which the foldable electronic device is folded.
  • the through hole may have a wave shape extending in a direction parallel to an axis along which the foldable electronic device is folded and bent in a direction perpendicular to the axis along which the foldable electronic device is folded on a surface of the glass layer.
  • the through hole may have a rhombic shape on the surface of the glass layer.
  • the folding area includes a rib, which is an area between the plurality of through holes adjacent to each other, and the rib has a wave shape bent in a direction perpendicular to the folding axis on a surface of the glass layer.
  • the through hole may have a tapered shape in which a width of the through hole gradually changes in a thickness direction of the glass layer.
  • the folding area may include a first folding area adjacent to a foldable axis of the foldable electronic device, and a second folding area positioned around the first folding area around the foldable axis of the foldable electronic device. and, when the foldable electronic device is folded, a radius of curvature of the first folding area may be greater than a radius of curvature of the second folding area. In some embodiments, in the first folding region, a width of at least one of the through hole or the rib may be smaller than that of the second folding region.
  • the folding area may include a first folding area adjacent to a fold axis of the foldable electronic device and a second folding area positioned around the first folding area around the fold axis of the foldable electronic device.
  • first folding area is in-folded such that an upper end of the glass layer is located inside a curved shape formed by folding the first folding area
  • the second folding area may be out-folded such that an upper end of the glass layer is located outside the curved shape formed in the second folding area.
  • a width of at least one of the through hole or the rib may be smaller than that of the second folding region.
  • the through hole includes a taper in which a width of the through hole gradually changes in a thickness direction of the glass layer, and the through hole of the first folding region and the second folding region are opposite to each other. may have a taper in the direction of
  • the foldable housing may include a first housing, a second housing, a third housing, a first hinge portion that movably connects the first housing and the second housing, and the second housing and the third housing.
  • a second hinge part that foldably connects the housing, wherein the folding area is positioned in an area of the glass layer corresponding to the first hinge part and the glass layer corresponding to the second hinge part.
  • a second folding area located in the layer area, wherein the first folding area is positioned inside a curved shape formed by folding the first folding area at an upper end of the glass layer when the foldable electronic device is folded.
  • the second folding area may be out-folded such that an upper end of the glass layer is positioned outside the curved shape formed in the second folding area.
  • the foldable housing may include a first housing, a second housing, a third housing, a first hinge portion that movably connects the first housing and the second housing, and the second housing and the third housing. a second hinge part that foldably connects the housing, wherein the folding area is positioned in an area of the glass layer corresponding to the first hinge part and the glass layer corresponding to the second hinge part. and a second folding region located in an area of a layer, when the foldable electronic device is folded, a radius of curvature of the second folding region is greater than a radius of curvature of the first folding region, and the first housing It may be folded to be positioned between the second housing and the third housing.
  • the display protection member of the foldable electronic device includes a folding area including a plurality of regularly arranged through-holes on a surface of the glass layer, so that the flexible display is bent together during a bending operation. It is possible to prevent inflow of foreign substances to the surface of the flexible display and protect the flexible display from external stress.
  • 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.
  • 3A is a front view and a side view illustrating a display protection member of a foldable electronic device according to embodiments of the present invention.
  • 3B is a rear view illustrating a display protection member according to example embodiments.
  • 3C is a cross-sectional view illustrating a display protection member according to example embodiments.
  • FIG. 4A is a side view illustrating a folding operation of a display protection member according to embodiments of the present invention.
  • 4B is a side view illustrating a folding operation of a display protection member according to other embodiments of the present invention.
  • 5A is a cross-sectional view illustrating a display protection member according to some embodiments of the present invention.
  • 5B is a cross-sectional view illustrating a display protection member according to other embodiments of the present invention.
  • 5C to 5E are cross-sectional views illustrating a display protection member according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 5F is a cross-sectional view illustrating a display protection member according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 6A to 6D are enlarged plan views illustrating shapes of through holes according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7A is a plan view illustrating a foldable electronic device according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 7B is a side cross-sectional view illustrating a display protection member of a foldable electronic device according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 7C is an enlarged cross-sectional view illustrating a hinge portion of a foldable electronic device according to other embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8A is a plan view illustrating an unfolded state and a folded state of a foldable electronic device according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 8B is a side view illustrating a folded state of a foldable electronic device according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 8C is a side view illustrating a folded state of a foldable electronic device according to other embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a perspective view of a test device for a first evaluation, a second evaluation, and a third evaluation, and a diagram illustrating the test device, according to one embodiment.
  • FIG. 10 is a graph showing a minimum surface compressive stress that the first layer should have so as not to substantially cause breakage of the first layer according to a drop height of the pen input device, according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a first evaluation of a laminate including a first layer of FIG. 3 according to an embodiment, and a drop height of a pen input device that causes breakage of the first layer according to a thickness of the first layer is measured. It is a graph that represents
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a test device and a first layer in relation to a first evaluation, and a diagram illustrating a test device and a first layer in relation to a second evaluation, according to one embodiment.
  • FIG. 13 is a graph showing a drop height of a pen input device that causes breakage of a first layer according to a thickness of the first layer as a result of a first evaluation through a test device and a test device according to an embodiment.
  • the second evaluation it is a graph showing the applied load through the pen input device that causes breakage of the first layer according to the thickness of the first layer.
  • FIG 14 is a graph showing the breaking load according to the thickness of the first layer as a result of the third evaluation through the test device, according to an embodiment.
  • 15 is a graph illustrating a cross-sectional view of a first layer in a folded state of an electronic device and a minimum radius of curvature at which the first layer can be bent without breaking according to a thickness of the first layer, according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 within a network environment 100, 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 is possible to communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • the server 108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • 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, an image signal processor or a 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 artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, 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 multi-layer perceptron (MLP), deep neural network (DNN), convolutional neural network (CNN), recurrent neural network (RNN), restricted boltzmann machine (RBM), deep belief network (DBN), and BRDNN. (bidirectional recurrent deep neural network), deep Q-networks, or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above 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 configured to detect a touch or a pressure sensor configured 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 an 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 infrared (IR) 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 may be 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 : 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 : 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 may be used to realize peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency (for realizing URLLC).
  • peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC.
  • DL downlink
  • UL uplink 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 provided by being included 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.
  • a portable electronic device may have a foldable housing divided into two housings around a folding axis.
  • a first part of a display eg, a flexible display
  • the foldable housing may be implemented in an in-folding manner in which a first part and a second part face each other when the portable electronic device is folded.
  • the foldable housing may be implemented in an out-folding manner in which the first part and the second part face each other in opposite directions when the portable electronic device is folded.
  • the surface on which the first and second parts of the display are disposed is the front of the portable electronic device, the opposite side is the rear surface of the portable electronic device, and the surface surrounding the space between the front and rear surfaces is the side of the portable electronic device.
  • an example of an in-folding case in which a first part of a display in a first housing is disposed to face a second part of a display in a second housing For example, although shown and described, when the display is folded according to an embodiment, out-folding in which the first part of the display in the first housing 210 is disposed in the second housing to face the opposite direction to the second part of the display. The same can be applied to the case of . Also, the embodiments may be applied to a multi-foldable electronic device in which in-folding and in-folding are combined, in-folding and out-folding are combined, and out-folding and out-folding are combined.
  • FIGS. 2A and 2B show a front view of a foldable portable electronic device (hereinafter simply an electronic device) according to various embodiments in an unfolded (unfolded, flat or open) state
  • FIG. 2C shows the electronic device folded (folded). or closed
  • FIG. 2D shows the rear in an unfolded state
  • FIG. 2E shows the rear in a partially folded state (in other words, a partially unfolded, or fully folded, and fully folded state).
  • a front view is shown in an intermediate state (freestop state) between unfolded states
  • 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 protective layer 298 that includes a transparent material and protects 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 .
  • 3A is a front view and a side view illustrating a display protection member 301 of a foldable electronic device according to embodiments of the present invention.
  • 3B is a rear view illustrating a display protection member 301 according to example embodiments.
  • 3C is a cross-sectional view illustrating a display protection member 301 according to example embodiments.
  • FIG. 3C The cross-section of FIG. 3C is a cross section in the A-A direction of FIG. 3B.
  • a display protection member 301 may include a glass layer 310 and a hard coating layer 330 .
  • Glass layer 310 may be formed on top ('top', 'bottom' or 'top', of components such as a panel, polarization layer, and/or color filter of a flexible display (e.g., display 299 of FIGS. 2A-2F).
  • a term such as 'downward' is based on the direction of the surface of the flexible display on which an image is displayed. The same applies below) and may be a layer that protects the flexible display from external foreign substances and shocks.
  • the glass layer 310 may include a transparent and high-strength material that transmits an image displayed on the flexible display, such as chemically strengthened glass.
  • the glass layer 310 may substantially prevent the flexible display from being deformed by external pressure when an operation such as a touch input or a stylus input is performed.
  • the glass layer 310 may have a thickness sufficient to achieve structural rigidity capable of preventing deformation due to external pressure.
  • the thickness of the glass layer 310 may be 50 to 500 micrometers.
  • the glass layer 310 may be folded around a folding axis in a folding region 320 to be described later.
  • the glass layer 310 may include a plurality of folding regions 320 .
  • the glass layer 310 is positioned at a portion where the glass layer 310 is folded during a folding operation of the foldable electronic device (eg, the electronic device 200 of FIGS. 2A to 2F ).
  • a folding area 320 may be included.
  • the folding region 320 may include a plurality of through holes 321 that pass through the glass layer 310 in a thickness direction and are regularly arranged on the surface of the glass layer 310 .
  • a region located between the plurality of through holes 321 may be referred to as a rib 323 (rib).
  • the number, shape and arrangement of through holes 321 may vary. The specific shape of the through hole 321 will be described later.
  • the display protection member 301 may include a soft polymer region 322 .
  • the soft polymer region 322 may include a transparent and elastic soft polymer material positioned inside the through hole 321 .
  • the soft polymer region 322 includes a soft polymer material having substantially the same refractive index as the glass layer 310, and fills the through hole 321 so that when light passes through the through hole 321, reflection and Distortion of an image displayed on a flexible display by causing refraction may be reduced.
  • the soft polymer region 322 may include a soft polymer material having high elasticity and a low modulus of elasticity so that the glass layer 310 is elastically deformed to enable a folding operation when the glass layer 310 is folded.
  • the soft polymer material may include, for example, silicone, thermoplastic polyurethane (TPU), or poly methylmethacrylate (PMMA).
  • the display protection member 301 may include a hard coating layer 330 positioned on the glass layer 310 .
  • the hard coating layer 330 may be a layer that is positioned on the glass layer 310 to protect the glass layer 310 and the soft polymer material and prevent the soft polymer material from being damaged or worn when a touch input or a stylus is input. there is.
  • the hard coating layer 330 may include a high hardness material having higher hardness and/or elastic modulus than the soft polymer material of the soft polymer region 322 .
  • the high-hardness material may include, for example, a polymer material such as polycarbonate (PC), polysiloxane, or polyurethane acrylate.
  • 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 the chains constituting the above-mentioned polymer, for example, a material such as TMP (trimethylolpropane) or an epoxy crosslinker. there is.
  • the hard coating layer 330 may be manufactured by forming an organic-inorganic hybrid coating layer from an inorganic organic precursor such as SiO2 or TiO2 (eg, trimethoxysilane or titanium isopropoxide).
  • the hard coating layer 330 not only protects the soft polymer region 322, but also reduces or prevents light transmittance of the folding region 320 from decreasing due to roughening of the soft polymer region 322. .
  • the modulus of elasticity of the hard coating layer 330 may be between 1 and 10 Gpa.
  • the elastic modulus of the hard coating layer 330 is less than 1 Gpa, the coating layer is too well deformed to protect the glass layer 310 and the soft polymer region 322, and the elastic modulus of the hard coating layer 330 is If it exceeds 10 GPa, since the hardness of the hard coating layer 330 is too high and brittleness increases, the hard coating layer 330 may be damaged too easily, and the display protection member 301 and the foldable display may be damaged due to a high modulus of elasticity. An excessively strong repulsive force may be applied to the entire fold.
  • FIG. 4A is a side view illustrating a folding operation of the display protection member 301 according to embodiments of the present invention.
  • 4B is a side view illustrating a folding operation of the display protection member 301 according to other embodiments of the present invention.
  • the display protection member 301 may be folded around a folding area 320 .
  • the display protection member 301 may be folded in an in-folding manner so that the upper end is located inside the curved surface based on the direction in which the flexible display displays an image.
  • the display protection member 301 may be folded in an out-folding manner such that the upper end is located outside the curved surface.
  • the folding region 320 is elastically deformed, and thus the shape of the through hole 321 may be deformed.
  • the width A1 of the through hole 321 is reduced as the rib 323 is deformed by compressive stress in an inner area of the through hole 321 based on the folded state of the display protection member 301.
  • the width A2 of the through hole 321 may be increased as the rib 323 is deformed by the tensile stress.
  • the shape of the soft polymer filling the inside of the through hole 321 may also be changed.
  • the glass layer 310 may be folded along with the flexible display. That is, the glass layer 310 may have a thickness sufficient to achieve structural rigidity capable of preventing deformation due to external pressure, and may have flexibility to be folded in the folding region 320 .
  • the amount of elastic deformation required for the rib 323 and the through hole 321 of the folding area 320 may vary depending on the radius of curvature when the display protection member 301 is folded. For example, when the radius of curvature is large, a relatively small elastic deformation is applied to the folding region 320, and when the radius of curvature is small, a relatively large elastic deformation may be applied.
  • the elastic modulus of the soft polymer material may be 1 to 1000 kPa.
  • the modulus of elasticity exceeds 1000 kPa, the rigidity of the soft polymer region 322 is too high and sufficient elastic deformation for folding the folding region 320 cannot occur.
  • the modulus of elasticity is less than 1 kPa, the soft polymer region 322 Due to the low strength of the display protection member 301, the soft polymer material may be permanently deformed when folded, or the soft polymer material may be pushed out of the through hole 321, thereby damaging the display protection member 301.
  • 5A is a cross-sectional view illustrating a display protection member 301 according to some embodiments of the present invention.
  • 5B is a cross-sectional view illustrating a display protection member 301 according to other exemplary embodiments.
  • 5C to 5E are cross-sectional views illustrating a display protection member 301 according to still other embodiments of the present invention.
  • 5F is a cross-sectional view illustrating a display protection member 301 according to still other embodiments of the present invention.
  • the display protection member 301 may include a hardness transition layer 331 .
  • the hardness shifting layer 331 is located between the hard coating layer 330 and the glass layer 310, has a lower modulus of elasticity than the hard coating layer 330 and higher than that of the soft polymer region 322, and has a transparent medium hardness. It may also contain a polymer material.
  • the medium-hardness polymer material may include, for example, polymer materials such as clear polyimide (CPI), polyethylene terephthalate (PET), and polypropylene (PP).
  • the ratio of the hard segment to the soft segment and/or the degree of crosslinking may be controlled such that the medium hardness polymer material has a modulus of elasticity that is lower than that of the hard coating layer 330 and higher than that of the soft polymer region 322 .
  • the modulus of elasticity of the medium-hardness polymer material can also be adjusted by adding a plasticizer such as .
  • the modulus of elasticity of the medium hardness polymer material may be a value of 10 to 1000 Mpa.
  • the elastic modulus of the medium-hardness polymer material may have a value between the elastic modulus of the above-described soft polymer material and the elastic modulus of the hard coating layer 330 .
  • a touch input especially when a hard object such as a user's fingernail presses the hard coating layer 330
  • Pressure by the stylus input may be concentrated in a narrow area of the soft polymer region 322 .
  • the hard coating layer 330 may not be sufficiently supported and the hard coating layer 330 may be damaged.
  • the hardness transition layer 331 supports the hard coating layer 330 between the hard coating layer 330 and the soft polymer region 322, and is applied to the hard coating layer 330 upon touch input and/or stylus input. The applied pressure can be distributed. Accordingly, the risk of breakage of the hard coating layer 330 upon touch and/or stylus input may be reduced.
  • the first hardness shifting layer 331 is located on the upper surface of the glass layer 310 and includes a material having the same modulus of elasticity as the soft polymer region 322 . (331a) and a second hardness shifting layer (331b) including a medium-hardness polymer material.
  • the first hardness shifting layer 331a may be a member continuously connected to and integrated with the soft polymer region 322 . Since the hardness shifting layer 331 includes the first hardness shifting layer 331a and the second hardness shifting layer 331b, the thickness direction extends from the hard coating layer 330 (330) to the soft polymer region 322. Since the modulus of elasticity can be gradually reduced, pressure upon touch and/or stylus input can be more effectively distributed.
  • the hardness transition layer 331 may have an elastic modulus gradient in which an elastic modulus gradually decreases from a surface in contact with the hard coating layer 330 to a surface in contact with the soft polymer region 322.
  • a gradual decrease in the modulus of elasticity can be achieved by gradually changing the degree of cure of the medium hardness polymer or by gradually changing the concentration of a crosslinker or plasticizer added to the medium hardness polymer.
  • the display protection member 301 may include a repelling force absorbing layer 340 positioned on the lower surface of the glass layer 310 .
  • the repulsive force absorbing layer 340 is a layer positioned between the lower surface of the glass layer 310 and the panel layer of the flexible display, and may absorb elastic repulsive force generated when the flexible display panel is folded or unfolded. When the flexible display and the display protection member 301 are folded or unfolded, a repulsive force due to the elasticity of the display protection member 301 may be applied to the panel layer, which may cause damage to the panel layer.
  • the repulsive force absorbing layer 340 may reduce the risk of damage to the panel layer by absorbing the elastic repulsive force described above.
  • the reaction force absorbing layer 340 may include a first reaction force absorption layer 340a including a material having substantially the same modulus of elasticity as the soft polymer region 322 .
  • the rebound force absorbing layer 340 may be an integral member extending from the soft polymer region 322 .
  • the repulsive force absorbing layer 340 may include a second repulsive force absorbing layer 340b including a material having a higher modulus of elasticity than the soft polymer region 322 .
  • the second repulsive force absorbing layer 340b may include the same material as the medium-hardness polymer material included in the hardness shifting layer 331 described above.
  • the repulsive force absorbing layer 340 includes a soft repulsive force absorbing layer 340 positioned below the glass layer 310 and a medium hardness repulsive force absorbing layer 340 positioned below the soft repulsive force absorbing layer 340 . ) may be included. As the modulus of elasticity of the repulsive force absorbing layer 340 gradually increases in the direction of the panel located below the display protection member 301, the repulsive force generated by folding or unfolding of the display protection member 301 is distributed to the panel. Protection may be improved.
  • the through hole 321 and the soft polymer region 322 may have a tapered shape.
  • the taper shape is a folding type taper in which the width of the through hole 321 gradually increases as the glass layer 310 goes upward, or the width of the through hole 321 gradually decreases as the glass layer 310 moves upward. It may be an out-folding type taper. In the in-folding type taper, since the width of the through hole 321 increases upward, a space for elastic deformation of the glass is secured. High flexibility can be given.
  • the folding direction of the foldable electronic device eg, the electronic device of FIGS. 2A to 2F
  • the folding direction of the display protection member 301 may substantially coincide.
  • 6A to 6D are enlarged plan views illustrating the shape of a through hole 321 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the folding area 320 may include the width of the through hole 321, the width of the rib 323, the length of the through hole 321, and the rib 323 according to the design of the foldable electronic device. Dimensions such as the group of can be determined. As the width D1 of the through hole 321 and the width D2 of the rib 323 decrease, the flexibility of the folding region 320 may increase and the elastic reaction force may decrease. In addition, as the length D3 of the through hole 321 increases, the flexibility of the folding region 320 may increase, and as the length D4 of the rib 323 decreases, the flexibility of the folding region 320 may increase. .
  • the amount of elastic deformation required for the folding area 320 is relatively small. Since it is low, the width of the through hole 321 and the rib 323 of the folding region 320 can be set large.
  • the width of the through hole 321 and the rib 323 may be set small.
  • the through hole 321 may have a slit shape.
  • the slit shape may extend in a longitudinal direction, that is, in a direction parallel to the folding axis (x-axis direction in FIG. 6A), and inner surfaces 321a of the through hole 321 facing each other may be substantially parallel.
  • the through hole 321 may have a wave shape.
  • the wave shape may be a shape in which the slit-shaped through hole 321 is bent in the width direction, that is, in a direction perpendicular to the folding axis on the surface of the glass layer 310 .
  • the wave shape has higher flexibility than the slit shape, referring to FIG.
  • the through hole 321 may have a diamond shape.
  • the diamond shape has an advantage in that the width D1 of the through hole 321 can be increased compared to the width D2 of the rib 323 .
  • the through hole 321 may have an overall diamond shape and be wavy in the width direction.
  • the wave shape has an effect of preventing stress from being concentrated on a specific portion of the rib 323 .
  • FIG. 7A is a plan view illustrating a foldable electronic device 400 according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 7B is a side cross-sectional view illustrating the display protection member 301 of the foldable electronic device 400 according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 7C is an enlarged cross-sectional view illustrating a hinge portion of a foldable electronic device 400 according to other embodiments of the present disclosure.
  • the folding area 320 of the display protection member 301 may include a first folding area 320a and a second folding area 320b.
  • the first folding area 320a is located at the center of the folding area of the foldable electronic device 400
  • the second folding area 320b is centered on the folding axis of the foldable electronic device 400. 1 may be located in the periphery of the folding area 320a.
  • the radius of curvature R1 of the first folding region 320a may be smaller than the radius of curvature R2 of the second folding region 320b.
  • the folding area 320 may be folded in a curve other than a circular arc, for example, an elliptical shape, a parabolic shape, a hyperbolic shape, or a curve extending in a similar vertical direction (y direction in FIG. 7B ).
  • the thickness of the foldable electronic device 400 in a folded state may be reduced.
  • the radius of curvature of the folding region 320 In order to reduce the thickness of the foldable electronic device 400 in a folded state, it is preferable to reduce the radius of curvature of the folding region 320 . However, if the radius of curvature is reduced, the area of the folding region 320 is reduced, and thus the bending moment applied by folding is concentrated in a narrow area of the folding region 320, which may damage the display protection member 301. there is.
  • the folding region 320 includes a first folding region 320a folded with a relatively small radius of curvature R1 and a second folding region 320b bent with a relatively large radius of curvature, so that the first folding region 320a A portion of the bending moment applied to may be distributed to the second folding region 320b, and thus the risk of damage to the display protection member 301 may be reduced.
  • the width of the through hole 321 and/or the width of the rib 323 of the second folding region 320b is It may be larger than the first folding region 320a.
  • the effect of the width of the through hole 321 and/or the rib 323 on the radius of curvature in which the folding region 320 is folded is as described above.
  • the foldable electronic device 400 includes a first folding area 320a that is in-folded and a second folding area 320b that is out-folded when the folding area 320 is folded.
  • can include A folded shape in which the folding area 320 is in-folded in an area adjacent to the center of the folding axis and out-folded in a peripheral area may be referred to as waterdrop-shaped folding.
  • the first folding region 320a has a configuration suitable for in-folding, for example, the width of the through hole 321 and/or the rib 323 may be relatively small, and the second folding region 320b has a configuration suitable for out-folding; For example, the width of the through hole 321 and/or the rib 323 may be relatively large. Also, directions of the tapers of the through holes 321 of the first folding region 320a and the second folding region 320b may be opposite to each other. For example, the through hole 321 of the first folding region 320a may have an in-folding type taper, and the through hole 321 of the second folding region 320b may have an out-folding type taper. During teardrop-shaped folding, the distal ends of the second folding regions 320b may be adjacent to each other or may come into contact with each other. Accordingly, the thickness of the foldable electronic device 400 may be reduced in a folded state.
  • FIG 8A is a plan view illustrating an unfolded state and a folded state of the foldable electronic device 500 according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 8B is a side view illustrating a folded state of the foldable electronic device 500 according to some embodiments of the present invention.
  • FIG. 8C is a side view illustrating a folded state of the foldable electronic device 500 according to other embodiments of the present invention.
  • an electronic device enables a plurality of housings (eg, a first housing 510a, a second housing 510b, and a third housing 510c) and a plurality of housings to be rotatable or foldable. It may include a plurality of connecting hinge parts (eg, the first hinge part 520a and the second hinge part 520b). Although an electronic device including three housings and two hinge parts is shown in FIG. 8A, this is exemplary, and it will be apparent to those skilled in the art that the number of housings and hinge parts can be varied.
  • the foldable electronic device 500 including a plurality of hinges may be referred to as a multi-foldable electronic device.
  • the display protection member 301 of the foldable electronic device 500 may include a plurality of folding areas 320 (eg, first folding areas 320a and second folding areas 320b).
  • the first folding area 320a of the electronic device may be in-folded and the second folding area 320b may be out-folded.
  • This folding shape may be referred to as a Z-folding.
  • the width of the through hole 321 and/or the width of the rib 323 is set relatively small so that the first folding region 320a has a small radius of curvature for in-folding, and the second folding region 320b has The width of the through hole 321 and/or the width of the rib 323 may be set relatively large so as to have a large radius of curvature for out-folding.
  • the through hole 321 of the first folding region 320a may have an in-folding type taper
  • the through hole 321 of the second folding region 320b may have an out-folding type taper.
  • a first folding region 320a and a second folding region 320b are in-folded, and a first housing 510a is interposed with a second housing 510b and It may be folded to be positioned between the third housings 510c.
  • This folding shape may be referred to as a G-type folding.
  • the plurality of housings may be folded so as to come into close contact with each other. Accordingly, the G-shaped foldable electronic device 500 may have a reduced thickness in a folded state compared to the Z-shaped foldable electronic device 500 shown in FIG. 8B .
  • the first folding region 320a may have a smaller radius of curvature than the second folding region 320b. Therefore, the first folding region 320a may have a relatively smaller width of the through hole 321 and/or a rib 323 than the second folding region 320b. Accordingly, the foldable electronic device 500 may be designed to optimize the flexibility and protection capability of the display protection member 301 in each folding area 320 .
  • FIG. 9 is a perspective view 1301 of a test device 1300 for a first evaluation, a second evaluation, and a third evaluation, and a diagram 1302 illustrating the test device 1300 according to one embodiment.
  • a test device 1300 may include a clamping device (eg, manual clamping fixture) 1310 and a probe (eg, penetration probe) 1320.
  • Flexible materials eg, flexible films and/or laminates
  • the probe 1320 may be implemented to be linearly movable with respect to the clamping device 1310 .
  • the probe 1320 may be moved linearly to apply a load to a flexible material disposed in the clamping device 1310 .
  • the load eg, breaking load
  • the load may be detected through a detector (eg, sensor) connected to the probe 1320 .
  • the clamping device 1310 may include a first plate 1311 , a second plate 1312 , and a plurality of supporters 1313 .
  • the first plate 1311 may be a surface plate.
  • a flexible material to be tested (eg, glass layer 310 in FIG. 3 , or a laminate including glass layer 310 ) may be disposed on first plate 1311 .
  • the first plate 1311 may include a support surface 1311a on which a flexible material to be tested is disposed.
  • the support surface 1311a of the first plate 1311 may be substantially flat.
  • the first plate 1311 may include an opening 1311b corresponding to the probe 1320 .
  • the opening 1311b may reduce or prevent an influence of the first plate 1311 on the strength detection of the flexible material.
  • the opening 1311b may prevent the first plate 1311 from interfering with the linear movement of the probe 1320 .
  • the second plate 1312 moves linearly so that the probe 1320 presses against a flexible material (eg, the glass layer 310 of FIG. 3 or a laminate comprising the glass layer 310). may be spaced apart from the first plate 1311. The space between the first plate 1311 and the second plate 1312 may prevent the clamping device 1310 from interfering with the linear movement of the probe 1320 .
  • the plurality of supporters 1313 may be disposed between the first plate 1311 and the second plate 1312 . The plurality of supporters 1313 may connect the first plate 1311 and the second plate 1312 .
  • the second plate 1312 may be coupled to a body (not separately shown) included in the test device 1300, and the first plate 1311 is supported by a plurality of supporters 1313 so that the body It can be spaced apart from the second plate 1312 coupled with.
  • the body of the test device 1300 is a substantial support that stably supports components such as the probe 1320 and the second plate 1312, and can reduce vibration or shaking during operation of the test device 1300.
  • the glass layer 310 of FIG. 3 or a laminate including the glass layer 310 is the support surface 1311a of the first plate 1311 .
  • the probe 1320 may include a pen input device (eg, an electronic pen, a digital pen, or a stylus pen).
  • the pen input device may be placed on the test device 1300 while standing in a direction substantially perpendicular to the support surface 1311a of the first plate 1311 .
  • the pen tip 1321 of the pen input device may press the glass layer 310 (see FIG. 3 ) disposed on the first plate 1311 .
  • the pen input device standing vertically in the test device 1300 is moved and a load is applied to the glass layer 310 (see FIG. 3 ), the user misses the pen input device and drops it, or the user uses the pen input device. It can be understood as at least similar to a situation in which a touch input is performed.
  • the pen input device may have a weight of about 5.6 g.
  • the diameter D1 of the pen tip 1321 included in the pen input device may be substantially about 0.3 mm.
  • the pen tip 1321 of the pen input device may be a ball tip made of tungsten carbide.
  • the ball tip may have a convex curved end.
  • the probe 1320 may be provided as an object that can substantially replace a pen input device.
  • the test device 1300 may follow the ASTM F1306-16 standard for evaluating puncture resistance of a flexible material in relation to the third evaluation.
  • the probe 1320 may be provided in accordance with the ASTM F1306-16 standard.
  • the support surface 1311a of the first plate 1311 may have a surface roughness of about 200 ⁇ m.
  • the diameter D2 of the opening 1311b of the first plate 1311 may be substantially about 35 mm.
  • the distance H between the first plate 1311 and the second plate 1312 in the linear movement direction of the probe 1320 may be substantially about 76 mm.
  • the first evaluation and the second evaluation may be substantially performed through the test device 1300 according to the ASTM F1306-16 standard.
  • FIG. 10 shows the minimum surface compressive stress that the glass layer 310 should have so that the glass layer 310 (see FIG. 3 ) is not substantially damaged according to the drop height of the pen input device, according to an embodiment. It is a graph that represents
  • the glass layer 310 may have a thickness of substantially about 0.14 mm, or less than or equal to 0.14 mm.
  • the glass layer 310 In order to reduce or prevent the glass layer 310 from being damaged when a dropped pen input device applies an impact to the glass layer 310, the glass layer 310 must be capable of withstanding a surface compressive stress of about 100 MPa or more than 100 MPa. It can be implemented to have compressive strength.
  • FIG. 11 is a first evaluation of a laminate including the glass layer 310 of FIG. 3 according to an embodiment, and a pen causing breakage of the glass layer 310 depending on the thickness of the glass layer 310. It is a graph showing the drop height of the input device.
  • a laminate including the glass layer 310 of FIG. 3 includes the glass layer 310, a flexible display (eg, display 299 of FIG. 2F), and a layer between the glass layer 310 and the flexible display. of an adhesive material (eg, the repulsive force absorbing layer 340 of FIG. 5C).
  • an adhesive material eg, the repulsive force absorbing layer 340 of FIG. 5C.
  • the thickness of the glass layer 310 is limited to a value at which the electronic device (e.g., the electronic device 200 of FIG. 2A) can bend while reducing bending stress without breaking when transitioning from an unfolded state to a folded state.
  • the thickness of the glass layer 310 may be limited to a value that reduces the radius of curvature or curvature as much as possible without breakage during bending (or reducing bending stress).
  • FIG. 12 shows a diagram 1601 showing a test device 1300 and glass layer 310 in conjunction with a first evaluation, and a test device 1300 and glass layer in conjunction with a second evaluation, according to one embodiment ( 310) is a drawing 1602.
  • the polymer first protective film 1611 passes through the first adhesive material (or first adhesive material) 1612 to the glass layer 310. It can be placed (eg, attached) to either side 303 .
  • a second protective film 1621 of polymer is bonded to the other side 304 of the glass layer 310 via the second adhesive material (or second adhesive material) 1622. Can be placed (e.g. attached).
  • the first protective film 1611 and the second protective film 1621 may be, for example, poly ethylene terephthalate (PET) having a thickness of about 50 ⁇ m.
  • the first adhesive material 1612 and the second adhesive material 1622 may be, for example, pressure sensitive adhesive (PSA) having a thickness of about 25 ⁇ m or less than about 25 ⁇ m.
  • PSA pressure sensitive adhesive
  • the protective film 1631 of polymer is bonded to the lower surface 304 of the glass layer 310 via the adhesive material (or adhesive material) 1632.
  • the protective film 1631 may be, for example, PET having a thickness of about 200 ⁇ m.
  • the adhesive material 1632 may be, for example, PSA having a thickness of about 10 ⁇ m or less than 10 ⁇ m.
  • a protective film eg, a urethane jig
  • Hs30 hardness (not separately shown) is positioned to cover the lower surface 304 of the glass layer 310 in the second evaluation through the test device 1300. can
  • FIG. 13 illustrates breakage of glass layer 310 as a function of thickness of glass layer 310 (see FIG. 3 ) as a result of a first evaluation with test device 1300 (see FIG. 9 ), according to one embodiment.
  • a graph 1701 showing the drop height of the pen input device (e.g., the probe 1320 in FIG. 16) that generates the glass according to the thickness of the glass layer 310 as a result of the second evaluation through the test device 1300.
  • Graph 1702 shows the applied load through the pen input device that causes the layer 310 to fail.
  • 14 shows a glass layer 310 (see FIG. 9) as a result of a third evaluation (eg, evaluation of puncture resistance according to the ASTM F1306-16 standard) through the test device 1300 (see FIG. 9 ), according to one embodiment.
  • 3) is a graph showing the breaking load according to the thickness.
  • the drop height of the pen input device that may damage the glass layer 310 may be about 6 cm or more than 6 cm.
  • the glass layer 310 may be implemented so as to be.
  • the applied load through the pen input device capable of breaking the glass layer 310 may be about 0.3 kgf or more than 0.3 kgf.
  • Layer 310 may be implemented.
  • the glass layer 310 may be implemented such that the puncture resistance (eg, breaking load or judged strength) may be about 3 kgf or more than 3 kgf in consideration of the third evaluation result disclosed in FIG. 14 . there is.
  • the puncture resistance eg, breaking load or judged strength
  • the glass layer 310 is a cross-sectional view showing the glass layer 310 in a folded state of the electronic device 1 (see FIG. 1 ), and the glass layer ( 310) is a graph showing the minimum radius of curvature (R) that can be bent without breaking.
  • the bending stress generated in the bending area of the glass layer 310 is a force that increases on one side of the bending area (eg, tensile stress) and a force that decreases on the other side of the bending area (eg, compressive stress). (compressive stress)) can occur as they collide.
  • Bending stress generated in the bending area of the glass layer 310 may be proportional to the thickness T of the glass layer 310 and may be inversely proportional to the radius of curvature R.
  • the radius of curvature R may be substantially based on the inner surface 303 of the glass layer 310 upon bending.
  • the thickness T of the glass layer 310 may be provided such that the glass layer 310 can have a minimum radius of curvature R greater than about 5 mm, or greater than 0 mm and less than 5 mm, within which the glass layer 310 can bend without breaking.

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Abstract

디스플레이 보호 부재를 포함하는 전자 장치가 개시된다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 폴더블 전자 장치는, 복수의 하우징 및 상기 복수의 하우징을 회동 가능하게 결합시키는 적어도 하나의 힌지를 포함하고, 상기 힌지를 중심으로 접히는 폴더블 하우징 및 상기 폴더블 하우징에 배치되어 상기 폴더블 하우징의 접힘 동작에 따라 접히는 플렉서블 디스플레이를 포함하고, 상기 플렉서블 디스플레이는, 화상 정보를 표시하는 패널층, 상기 패널층의 상기 화상 정보가 표시되는 방향을 기준으로 상부에 위치하고, 상기 플렉서블 디스플레이의 접힘 시에 접히는 글래스 층, 상기 글래스 층의 접히는 부위에 위치하고, 상기 글래스 층을 두께 방향으로 관통하도록 형성되고 상기 글래스 층의 면 상에서 규칙적으로 배열된 복수의 관통공 및 서로 인접한 상기 복수의 관통공 사이의 영역인 리브(rib)를 포함하는 폴딩 영역, 상기 관통공의 내부에 위치하고 투명하며 탄성을 가지는 연성 폴리머 재질을 포함하는 연성 폴리머 영역 및 상기 글래스 층 및 상기 연성 폴리머 영역의 상부면에 위치하고, 상기 연성 폴리머 재질보다 높은 탄성 계수를 가지는 하드 코팅 층을 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 보호 부재를 포함하는 전자 장치
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 전자 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이 보호 부재를 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 장치의 디스플레이는 패널층의 상부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하여 패널층을 보호하는 보호층을 포함할 수 있다. 롤러블, 슬라이더블 또는 폴더블과 같은 폼팩터의 전자 장치에 사용되는 플렉서블 디스플레이는 디스플레이 패널과 함께 벤딩 또는 폴딩될 수 있는 플렉서블한 보호층을 필요로 한다. 보호층은 예컨대 투명 폴리이미드 또는 초박유리(ultra-thin glass)와 같은 플렉서블한 층을 포함할 수 있다.
플렉서블 디스플레이의 벤딩(bending) 동작 시에, 관절부를 포함하는 패널 측면 보호 부재를 사용할 경우에 굽힘 동작에 의해 패널 측면과 보호 부재 사이가 벌어짐으로써 모래 및 먼지와 같은 외부 이물질이 패널 측면으로 침입할 수 있어, 이물질에 의한 패널 손상이 발생될 수 있다. 또한, 복잡한 가동성을 가지는 관절부를 포함하는 패널 측면 보호 부재는 별도의 조립 공정을 통해 플렉서블 디스플레이의 측면에 조립되게 되므로 전자 장치의 제조 공정의 복잡도를 증가시킬 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 플렉서블 디스플레이의 측면에 대해 이물질 유입을 방지하고 플렉서블 디스플레이의 측면에 간이한 공정으로 적용 가능한 디스플레이 측면 보호 부재 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 폴더블 전자 장치는, 복수의 하우징 및 상기 복수의 하우징을 회동 가능하게 결합시키는 적어도 하나의 힌지를 포함하고, 상기 힌지를 중심으로 접히는 폴더블 하우징 및 상기 폴더블 하우징에 배치되어 상기 폴더블 하우징의 접힘 동작에 따라 접히는 플렉서블 디스플레이를 포함하고, 상기 플렉서블 디스플레이는, 화상 정보를 표시하는 패널층, 상기 패널층의 상기 화상 정보가 표시되는 방향을 기준으로 상부에 위치하고, 상기 플렉서블 디스플레이의 접힘 시에 접히는 글래스 층, 상기 글래스 층의 접히는 부위에 위치하고, 상기 글래스 층을 두께 방향으로 관통하도록 형성되고 상기 글래스 층의 면 상에서 규칙적으로 배열된 복수의 관통공 및 서로 인접한 상기 복수의 관통공 사이의 영역인 리브(rib)를 포함하는 폴딩 영역, 상기 관통공의 내부에 위치하고 투명하며 탄성을 가지는 연성 폴리머 재질을 포함하는 연성 폴리머 영역 및 상기 글래스 층 및 상기 연성 폴리머 영역의 상부면에 위치하고, 상기 연성 폴리머 재질보다 높은 탄성 계수를 가지는 하드 코팅 층을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 연성 폴리머 재질의 탄성 계수는 1 내지 1000kPa일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 하드 코팅 층의 탄성 계수는 1 내지 10Gpa일 수 있다.
일부 실시예에서, 폴더블 전자 장치는 상기 하드 코팅 층의 하부 및 상기 글래스 층의 상부에 위치하고, 상기 연성 폴리머 재질에 비해 높고 상기 하드 코팅 층에 비해 낮은 탄성 계수를 가지는 중경도 폴리머 재질을 포함하는 경도 천이 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 경도 천이 층은, 상기 연성 폴리머 재질과 동일한 탄성 계수를 가지는 재질을 포함하는 제 1 경도 천이 층 및 상기 중경도 폴리머 재질을 포함하는 제 2 경도 천이 층을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 폴더블 전자 장치는 상기 글래스 층의 하부에 위치하는 반발력 흡수 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 반발력 흡수 층의 재질은 상기 연성 폴리머 재질과 동일한 탄성 계수를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 반발력 흡수 층은, 제 1 반발력 흡수 층 및 상기 제 1 반발력 흡수 층에 비해 높은 탄성 계수를 가지는 제 2 반발력 흡수 층을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 관통공은 상기 폴더블 전자 장치가 폴딩되는 축과 평행한 방향으로 연장되는 슬릿(slit) 형상을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 관통공은 상기 폴더블 전자 장치가 폴딩되는 축과 평행한 방향으로 연장되고, 상기 글래스 층의 면 상에서 상기 폴딩되는 축과 수직한 방향으로 구부러진 웨이브 형상을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 관통공은 글래스 층의 면 상에서 마름모 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 폴딩 영역은 서로 인접한 상기 복수의 관통공 사이의 영역인 리브(rib)를 포함하고, 상기 리브는 상기 글래스 층의 면 상에서 상기 폴딩되는 축과 수직한 방향으로 구부러진 웨이브 형상을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 관통공은 상기 글래스 층의 두께 방향으로 갈수록 상기 관통공의 폭이 점진적으로 변화하는 테이퍼 형상을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 폴딩 영역은, 상기 폴더블 전자 장치가 접히는 축과 인접한 영역인 제 1 폴딩 영역 상기 폴더블 전자 장치가 접히는 축을 중심으로 상기 제 1 폴딩 영역의 주변부에 위치하는 제 2 폴딩 영역을 포함하고, 상기 폴더블 전자 장치가 접힐 시에 상기 제 1 폴딩 영역의 곡률 반경은 상기 제 2 폴딩 영역의 곡률 반경보다 클 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 제 1 폴딩 영역은 상기 관통공 또는 상기 리브 중 적어도 하나의 폭이 상기 제 2 폴딩 영역에 비해 작을 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 폴딩 영역은, 상기 폴더블 전자 장치가 접히는 축과 인접한 영역인 제 1 폴딩 영역 및 상기 폴더블 전자 장치가 접히는 축을 중심으로 상기 제 1 폴딩 영역의 주변부에 위치하는 제 2 폴딩 영역을 포함하고, 상기 제 1 폴딩 영역은 상기 폴더블 전자 장치가 접힐 시에 상기 글라스 층의 상단부가 상기 제 1 폴딩 영역이 접힘으로써 형성된 곡면 형상의 내측에 위치하도록 인 폴딩(in folding)되며, 상기 제 2 폴딩 영역은 상기 글라스 층의 상단부가 상기 제 2 폴딩 영역에 형성된 곡면 형상의 외측에 위치하도록 아웃 폴딩(out folding)될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 제 1 폴딩 영역은 상기 관통공 또는 상기 리브 중 적어도 하나의 폭이 상기 제 2 폴딩 영역에 비해 작을 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 관통공은 상기 글래스 층의 두께 방향으로 갈수록 상기 관통공의 폭이 점진적으로 변화하는 테이퍼를 포함하고, 상기 제 1 폴딩 영역 및 상기 제 2 폴딩 영역의 상기 관통공은 서로 반대되는 방향의 테이퍼를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 폴더블 하우징은, 제 1 하우징, 제 2 하우징, 제 3 하우징, 상기 제 1 하우징 및 제 2 하우징을 접절 가능하게 연결하는 제 1 힌지부 및 상기 제 2 하우징 및 상기 제 3 하우징을 접절 가능하게 연결하는 제 2 힌지부를 포함하고, 상기 폴딩 영역은, 상기 제 1 힌지부와 상응하는 상기 글래스 층의 영역에 위치하는 제 1 폴딩 영역 및 상기 제 2 힌지부와 상응하는 상기 글래스 층의 영역에 위치하는 제 2 폴딩 영역을 포함하고, 상기 제 1 폴딩 영역은 상기 폴더블 전자 장치가 접힐 시에 상기 글라스 층의 상단부가 상기 제 1 폴딩 영역이 접힘으로써 형성된 곡면 형상의 내측에 위치하도록 인 폴딩(in folding)되며, 상기 제 2 폴딩 영역은 상기 글라스 층의 상단부가 상기 제 2 폴딩 영역에 형성된 곡면 형상의 외측에 위치하도록 아웃 폴딩(out folding)될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 폴더블 하우징은, 제 1 하우징, 제 2 하우징, 제 3 하우징, 상기 제 1 하우징 및 제 2 하우징을 접절 가능하게 연결하는 제 1 힌지부 및 상기 제 2 하우징 및 상기 제 3 하우징을 접절 가능하게 연결하는 제 2 힌지부를 포함하고, 상기 폴딩 영역은, 상기 제 1 힌지부와 상응하는 상기 글래스 층의 영역에 위치하는 제 1 폴딩 영역 및 상기 제 2 힌지부와 상응하는 상기 글래스 층의 영역에 위치하는 제 2 폴딩 영역을 포함하고, 상기 폴더블 전자 장치가 접힐 시에, 상기 제 2 폴딩 영역의 곡률 반경은 상기 제 1 폴딩 영역의 곡률 반경보다 크고, 상기 제 1 하우징이 상기 제 2 하우징 및 상기 제 3 하우징 사이에 위치하도록 접힐 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 폴더블 전자 장치의 디스플레이 보호 부재는 글래스 층의 면 상에서 규칙적으로 배열된 복수의 관통공을 포함하는 폴딩 영역을 포함함으로써, 플렉서블 디스플레이의 벤딩 동작 시에 함께 벤딩되며 플렉서블 디스플레이의 면에 대한 이물질 유입을 방지하고 외부 응력으로부터 플렉서블 디스플레이를 보호할 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 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치의 디스플레이 보호 부재를 나타내는 정면도 및 측면도이다.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재를 나타내는 배면도이다.
도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재의 접힘 동작을 도시하는 측면도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재의 접힘 동작을 도시하는 측면도이다.
도 5a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재를 나타내는 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재를 나타내는 단면도이다.
도 5c 내지 도 5e는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재를 나타내는 단면도이다.
도 5f는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재를 나타내는 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 관통공의 형상을 나타내는 확대 평면도이다.
도 7a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치를 나타내는 평면도이다.
도 7b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치의 디스플레이 보호 부재를 나타내는 측면 단면도이다.
도 7c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치의 힌지부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치의 펼쳐진 상태와 접힌 상태를 나타내는 평면도이다.
도 8b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치의 접힌 상태를 나타내는 측면도이다.
도 8c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치의 접힌 상태를 나타내는 측면도이다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 제 1 평가, 제 2 평가, 및 제 3 평가를 위한 테스트 디바이스의 사시도, 및 테스트 디바이스를 나타내는 도면이다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 펜 입력 장치의 낙하 높이에 따라 제 1 레이어의 파손을 실질적으로 발생시키지 않도록 제 1 레이어가 가져야 하는 최소한의 표면 압축 응력을 나타내는 그래프이다.
도 11은, 일 실시예에 따른, 도 3의 제 1 레이어를 포함하는 적층체에 대한 제 1 평가로서, 제 1 레이어의 두께에 따라 제 1 레이어의 파손을 발생시키는 펜 입력 장치의 낙하 높이를 나타내는 그래프이다.
도 12는, 일 실시예에 따른, 제 1 평가와 관련하여 테스트 디바이스 및 제 1 레이어를 나타내는 도면, 및 제 2 평가와 관련하여 테스트 디바이스 및 제 1 레이어를 나타내는 도면이다.
도 13은, 일 실시예에 따른, 테스트 디바이스를 통한 제 1 평가의 결과로서 제 1 레이어의 두께에 따라 제 1 레이어의 파손을 발생시키는 펜 입력 장치의 낙하 높이를 나타내는 그래프, 및 테스트 디바이스를 통한 제 2 평가의 결과로서 제 1 레이어의 두께에 따라 제 1 레이어의 파손을 발생시키는 펜 입력 장치를 통한 가압 하중을 나타내는 그래프이다.
도 14는, 일 실시예에 따른, 테스트 디바이스를 통한 제 3 평가의 결과로서, 제 1 레이어의 두께에 따른 파단 하중을 나타내는 그래프이다.
도 15는, 일 실시예에 따른, 전자 장치의 폴디드 상태에서 제 1 레이어를 나타내는 단면도, 및 제 1 레이어의 두께에 따라 제 1 레이어가 파단 없이 휘어질 수 있는 최소 곡률 반경을 나타내는 그래프이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 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)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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 이 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 MLP(Multi-Layer Perceptron), 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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.
일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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.
일 실시예에 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.
다양한 실시예에 따르면, 휴대 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 폴딩 축을 중심으로 2 개의 하우징으로 양분되는 폴더블 하우징을 가질 수 있다. 제1하우징에 디스플레이(예: 플랙서블 디스플레이)의 제1부분이 배치될 수 있고 제2하우징에 디스플레이의 제2부분이 배치될 수 있다. 폴더블 하우징은 휴대 전자 장치가 접힐 때 제1부분과 제2부분이 서로 마주하는 인 폴딩(in folding) 방식으로 구현될 수 있다. 또는, 폴더블 하우징은 휴대 전자 장치가 접힐 때 제1부분과 제2부분이 서로 반대로 향하는 아웃 폴딩(out folding) 방식으로 구현될 수도 있다. 디스플레이의 상기 제1부분과 상기 제2부분이 배치된 면을 휴대 전자 장치의 전면, 그 반대 면을 휴대 전자 장치의 후면, 그리고 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면은 휴대 전자 장치의 측면으로 정의될 수 있다.
본 문서에 언급된 실시예에 따르면, 휴대 전자 장치의 디스플레이가 접혔을 경우, 제1 하우징에 디스플레이의 제1부분이 제2 하우징에 디스플레이의 제2부분과 마주 보도록 배치되는 인폴딩의 경우를 예를 들어 도시 및 설명하였으나, 일 실시예에 따라 디스플레이가 접혔을 경우, 제1 하우징(210)에 디스플레이의 제1부분이 제2 하우징에 디스플레이의 제2부분과 반대 방향을 향하도록 배치되는 아웃 폴딩의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 일 실시예들은 인폴딩과 인폴딩이 결합, 인폴딩과 아웃 폴딩이 결합, 아웃 폴딩과 아웃 폴딩이 결합된 멀티 폴더블 전자 장치에도 적용될 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 폴더블 휴대 전자 장치(이하, 간단히 전자 장치)가 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 보호 층(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 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치의 디스플레이 보호 부재(301)를 나타내는 정면도 및 측면도이다.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)를 나타내는 배면도이다.
도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)를 나타내는 단면도이다.
도 3c의 단면은 도 3b의 A-A 방향에 대한 절단면이다.
도 3a 를 참조하면, 디스플레이 보호 부재(301)(예컨대 도 2f의 보호 층(298))은 글래스 층(310) 및 하드 코팅 층(330)을 포함할 수 있다. 글래스 층(310)은 플렉서블 디스플레이(예컨대 도 2a 내지 도 2f의 디스플레이(299))의 패널, 편광 층 및/또는 컬러 필터와 같은 구성요소의 상부('상부', '하부' 또는 '상방', '하방'과 같은 용어는 플렉서블 디스플레이의 영상이 표시되는 면의 방향을 기준으로 한다. 이하 같다.)에 위치하여 플렉서블 디스플레이를 외부의 이물질 및 충격으로부터 보호하는 층일 수 있다. 글래스 층(310)은 플렉서블 디스플레이가 표시하는 영상을 투과시키는 투명하고 강도가 높은 재질, 예컨대 화학 강화 유리(chemically strengthened glass) 재질을 포함할 수 있다.
글래스 층(310)은 예컨대 터치 입력 또는 스타일러스(stylus) 입력과 같은 동작이 실시될 시, 외부 압력에 의해 플렉서블 디스플레이가 변형되는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 글래스 층(310)은 외부 압력에 의한 변형을 방지할 수 있는 구조강성을 달성하기 위해 충분한 두께를 가질 수 있다. 예컨대, 글래스 층(310)의 두께는 50 내지 500 마이크로미터일 수 있다. 글래스 층(310)은 후술하는 폴딩 영역(320)에서 폴딩 축(folding axis)을 중심으로 접혀질 수 있다. 글래스 층(310)은 복수의 폴딩 영역(320)을 포함할 수 있다.
도 3b 및 도 3c를 참조하면, 글래스 층(310)은 폴더블 전자 장치(예컨대 도 2a 내지 도 2f의 전자 장치(200))의 접힘 동작 시에 글래스 층(310)이 접혀지는 부위에 위치하는 폴딩 영역(320)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(320)은 글래스 층(310)을 두께 방향으로 관통하고, 글래스 층(310)의 면 상에서 규칙적으로 배열된 복수의 관통공(321)을 포함할 수 있다. 글래스 층(310)에서, 복수의 관통공(321) 사이에 위치하는 영역은 리브(323)(rib)라고 일컬어질 수 있다. 관통공(321)의 수, 형상 및 배열은 변화될 수 있다. 관통공(321)의 구체적인 형상에 관해서는 후술한다.
도 3c를 참조하면, 디스플레이 보호 부재(301)는 연성 폴리머 영역(322)을 포함할 수 있다. 연성 폴리머 영역(322)은 관통공(321)의 내부에 위치하는 투명성 및 탄성을 가지는 연성 폴리머 재질을 포함할 수 있다. 연성 폴리머 영역(322)은 글래스 층(310)과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지는 연성 폴리머 재질을 포함하고, 관통공(321)을 채움으로써 관통공(321)의 내측면을 빛이 통과할 때 반사 및 굴절을 일으켜 플렉서블 디스플레이에 표시된 영상을 왜곡하는 것을 감소시킬 수 있다. 연성 폴리머 영역(322)은 후술하는 바와 같이 글래스 층(310)이 접혀질 때 탄성 변형되어 접힘 동작을 가능하게 하도록 높은 탄성 및 낮은 탄성계수를 가지는 연성 폴리머 재질을 포함할 수 있다. 연성 폴리머 재질은 예컨대 실리콘(silicone), TPU(thermoplastic polyurethane), PMMA(poly methylmethacrylate)와 같은 재질을 포함할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 디스플레이 보호 부재(301)는 글래스 층(310)의 상부에 위치하는 하드 코팅 층(330)을 포함할 수 있다.
하드 코팅 층(330)은 글래스 층(310)의 상부에 위치하여, 글래스 층(310) 및 연성 폴리머 재질을 보호하고 터치 입력 또는 스타일러스 입력 시에 연성 폴리머 재질이 손상 내지 마모되는 것을 방지하는 층일 수 있다. 하드 코팅 층(330)은 연성 폴리머 영역(322)의 연성 폴리머 재질에 비해 높은 경도 및/또는 탄성계수를 가지는 고경도 재질을 포함할 수 있다. 고경도 재질은 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 하드 코팅 층(330)은 SiO2 또는 TiO2와 같은 무기 재질의 유기 전구체(예컨대 trimethoxysilane 또는 titanium isopropoxide)로부터 유기-무기하이브리드 코팅 층을 형성함으로써 제조될 수도 있다. 하드 코팅 층(330)은 연성 폴리머 영역(322)을 보호할 뿐만 아니라, 연성 폴리머 영역(322)의 표면이 거칠어짐으로써 폴딩 영역(320)의 빛의 투과도가 감소하는 것을 줄이거나 방지할 수 있다. 일부 실시예에서, 하드 코팅 층(330)의 탄성 계수는 1 내지 10 Gpa일 수 있다. 하드 코팅 층(330)의 탄성 계수가 1 Gpa 미만인 경우에는 코팅 층이 지나치게 잘 변형되어 글래스 층(310) 및 연성 폴리머 영역(322)을 보호할 수 없으며, 하드 코팅 층(330)의 탄성 계수가 10GPa를 초과하는 경우에는 하드 코팅 층(330)의 경도가 지나치게 높아 취성이 증가하므로, 하드 코팅 층(330)이 지나치게 쉽게 파손될 수 있고, 높은 탄성계수로 인해 디스플레이 보호 부재(301) 및 폴더블 디스플레이 전체의 접힘에 지나치게 강한 반발력을 가할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)의 접힘 동작을 도시하는 측면도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)의 접힘 동작을 도시하는 측면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)는 폴딩 영역(320)을 중심으로 하여 접혀질 수 있다. 도 4a를 참조하면, 일부 실시예에서, 디스플레이 보호 부재(301)는 플렉서블 디스플레이가 영상을 표시하는 방향을 기준으로 상단부가 곡면의 내측에 위치하도록 접히는 인 폴딩(in folding) 방식으로 접혀질 수 있다. 도 4b를 참조하면, 다른 실시예에서, 디스플레이 보호 부재(301)는 상단부가 곡면의 외측에 위치하도록 접히는 아웃 폴딩(out folding) 방식으로 접혀질 수 있다.
디스플레이 보호 부재(301)가 접혀질 시에 폴딩 영역(320)은 탄성 변형되고, 따라서 관통공(321)의 형상은 변형될 수 있다. 관통공(321)은 디스플레이 보호 부재(301)가 접혀진 상태를 기준으로 내측에 위치하는 영역(inner area)에서 리브(323)가 압축 응력에 의해 변형됨으로써 관통공(321)의 폭(A1)이 감소되고, 외측에 위치한 영역(outer area)에서는 리브(323)가 인장 응력에 의해 변형됨으로써 관통공(321)의 폭(A2)이 증가될 수 있다. 관통공(321)의 변형에 따라서, 관통공(321) 내부를 채우는 연성 폴리머의 형상도 변경될 수 있다. 관통공(321)의 존재 및 관통공(321)의 내부를 채우는 연성 폴리머의 탄성 변형에 의해, 글래스 층(310)이 플렉서블 디스플레이와 함께 접힘 될 수 있다. 즉, 글래스 층(310)은 외부 압력에 의한 변형을 방지할 수 있는 구조강성을 달성하기 위해 충분한 두께를 가지면서도, 폴딩 영역(320)에서는 접힘 될 수 있는 유연성을 가질 수 있다.
폴딩 영역(320)의 리브(323) 및 관통공(321)에 요구되는 탄성 변형량은 디스플레이 보호 부재(301)가 접힐 시의 곡률 반경에 따라 달라질 수 있다. 예컨데, 곡률 반경이 클 경우에는 폴딩 영역(320)에 상대적으로 작은 탄성 변형이 가해지며, 곡률 반경이 작을 경우에는 상대적으로 큰 탄성 변형이 가해질 수 있다.
폴딩 영역(320)이 유연성을 가지기 위하여, 연성 폴리머 재질의 탄성 계수는 1 내지 1000kPa일 수 있다. 탄성 계수가 1000kPa를 초과할 경우에는 연성 폴리머 영역(322)의 강성이 지나치게 높아 폴딩 영역(320)이 접히기 위한 충분한 탄성 변형이 일어날 수 없으며, 탄성계수가 1kPa 미만인 경우에는 연성 폴리머 영역(322)의 강도가 낮음으로 인해 접힘 시에 연성 폴리머 재질이 영구적으로 변형되거나, 관통공(321)의 외부로 연성 폴리머 재질이 밀려나감으로써 디스플레이 보호 부재(301)가 손상될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)를 나타내는 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)를 나타내는 단면도이다.
도 5c 내지 도 5e는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)를 나타내는 단면도이다.
도 5f는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 디스플레이 보호 부재(301)를 나타내는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 디스플레이 보호 부재(301)는 경도 천이 층(331)(hardness transition layer)을 포함할 수 있다.
경도 천이 층(331)은, 하드 코팅 층(330)과 글래스 층(310)의 사이에 위치하고, 하드 코팅 층(330)에 비해 낮고 연성 폴리머 영역(322)에 비해 높은 탄성 계수를 가지며, 투명한 중경도 폴리머 재질을 포함할 수 있다. 중경도 폴리머 재질은 예컨대 CPI(clear polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PP(polypropylene)과 같은 폴리머 재질을 포함할 수 있다. 중경도 폴리머 재질은 하드 코팅 층(330)보다 낮고 연성 폴리머 영역(322)에 비해 높은 탄성 계수를 가질 수 있도록 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트의 비율 및/또는 크로스링킹의 정도가 제어될 수 있다. 또한, 중경도 폴리머 재질의 탄성 계수는 와 같은 가소제(plasticizer)의 첨가에 의해서도 조절될 수 있다. 일부 실시예에서, 중경도 폴리머 재질의 탄성 계수는 10 내지 1000Mpa의 값일 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로, 중경도 폴리머 재질의 탄성 계수는 상술한 연성 폴리머 재질의 탄성 계수 및 하드 코팅 층(330)의 탄성 계수 사이의 값을 가질 수 있다.
하드 코팅 층(330)이 직접적으로 연성 폴리머 영역(322)의 상부면에 부착되는 경우에, 터치 입력(특히 사용자의 손톱과 같은 단단한 물체가 하드 코팅 층(330)을 가압하는 경우) 및/또는 스타일러스 입력에 의한 압력이 연성 폴리머 영역(322)의 좁은 부위에 집중될 수 있다. 이 경우에, 탄성 계수가 낮은 연성 폴리머 영역(322)의 변형량이 지나치게 클 수 있으므로, 하드 코팅 층(330)이 충분히 지지되지 못하여 하드 코팅 층(330)이 파손될 수 있다. 경도 천이 층(331)은, 하드 코팅 층(330)과 연성 폴리머 영역(322)의 사이에서 하드 코팅 층(330)을 지지하고, 터치 입력 및/또는 스타일러스 입력 시에 하드 코팅 층(330)에 가해지는 압력을 분산시킬 수 있다. 따라서 터치 및/또는 스타일러스 입력 시의 하드 코팅 층(330)의 파손 위험을 감소시킬 수 있다.
도 5b를 참조하면, 일부 실시예에서, 경도 천이 층(331)은 글래스 층(310)의 상부면에 위치하고, 연성 폴리머 영역(322)과 동일한 탄성 계수를 가지는 재질을 포함하는 제 1 경도 천이 층(331a) 및 중경도 폴리머 재질을 포함하는 제 2 경도 천이 층(331b)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 경도 천이 층(331a)은 연성 폴리머 영역(322)과 연속적으로 이어져 일체화된 부재일 수 있다. 경도 천이 층(331)이 제 1 경도 천이 층(331a) 및 제 2 경도 천이 층(331b)을 포함함으로써, 하드 코팅 층(330)(330)으로부터 연성 폴리머 영역(322)에 이르기까지 두께 방향으로 탄성 계수가 점진적으로 감소될 수 있으므로, 터치 및/또는 스타일러스 입력 시의 압력을 더 효과적으로 분산할 수 있다.
일부 실시예에서, 경도 천이 층(331)의은 하드 코팅 층(330)과 접하는 면에서부터 연성 폴리머 영역(322)과 접하는 면으로 갈수록 탄성 계수가 점진적으로 감소하는 탄성 계수 그라디언트(gradient)를 가질 수 있다. 탄성 계수의 점진적 감소는 중경도 폴리머의 경화도를 점진적으로 변화시키거나 중경도 폴리머에 첨가되는 크로스링커 또는 가소제의 농도를 점진적으로 변화시킴으로써 달성될 수 있다.
도 5c, 도 5d 및 도 5e를 참조하면, 다른 실시예에서, 디스플레이 보호 부재(301)는 글래스 층(310)의 하부면에 위치하는 반발력 흡수 층(340)을 포함할 수 있다.
반발력 흡수 층(340)은 글래스 층(310)의 하부면과 플렉서블 디스플레이의 패널 층 사이에 위치하는 층으로서, 플렉서블 디스플레이 패널이 접히거나 펴질 시에 발생하는 탄성 반발력을 흡수하는 층일 수 있다. 플렉서블 디스플레이 및 디스플레이 보호 부재(301)를 접거나 펴는 동작 시에 디스플레이 보호 부재(301)의 탄성에 의한 반발력이 패널 층에 가해질 수 있고, 이에 의해 패널 층의 손상이 발생될 수 있다. 반발력 흡수 층(340)은 상술한 탄성 반발력을 흡수하여 패널 층의 손상 위험을 감소시킬 수 있다.
도 5c를 참조하면, 반발력 흡수 층(340)은 연성 폴리머 영역(322)과 실질적으로 동일한 탄성 계수를 가지는 재질을 포함하는 제 1 반발력 흡수 층(340a)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 반발력 흡수 층(340)은 연성 폴리머 영역(322)으로부터 연장되는 일체화된 부재일 수 있다. 도 5d를 참조하면, 반발력 흡수 층(340)은 연성 폴리머 영역(322)에 비해 높은 탄성 계수를 가지는 재질을 포함하는 제 2 반발력 흡수 층(340b)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제 2 반발력 흡수 층(340b)은 상술한 경도 천이 층(331)에 포함된 중경도 폴리머 재질과 동일한 재질을 포함할 수 있다.
도 5e를 참조하면, 반발력 흡수 층(340)은 글래스 층(310)의 하부에 위치하는 연성 반발력 흡수 층(340) 및 연성 반발력 흡수 층(340)의 하부에 위치하는 중경도 반발력 흡수 층(340)을 포함할 수 있다. 반발력 흡수 층(340)의 탄성 계수가 디스플레이 보호 부재(301)의 하부에 위치하는 패널 방향으로 점진적으로 증가함으로써, 디스플레이 보호 부재(301)의 접힘 또는 펴짐에 의해 발생되는 반발력이 분산되어 패널에 대한 보호 능력이 향상될 수 있다.
도 5f를 참조하면, 관통공(321) 및 연성 폴리머 영역(322)은 테이퍼(taper) 형상을 가질 수 있다. 테이퍼 형상은 글래스 층(310)에서 상방으로 갈수록 관통공(321)의 폭이 점진적으로 증가하는 인 폴딩 타입 테이퍼 또는 글래스 층(310)에서 상방으로 갈수록 관통공(321)의 폭이 점진적으로 감소하는 아웃 폴딩 타입 테이퍼일 수 있다. 인 폴딩 타입 테이퍼는 상방으로 갈수록 관통공(321)의 폭이 증가함으로써 글래스의 탄성 변형이 일어나기 위한 공간이 확보되므로, 디스플레이 보호 부재(301)가 인 폴딩 방식으로 접힐 시에 글래스 층(310)에 높은 유연성을 부여할 수 있다. 아웃 폴딩 타입 테이퍼는 하방으로 갈수록 관통공(321)의 폭이 증가함으로써 탄성 변형이 일어나기 위한 공간이 확보되므로, 디스플레이 보호 부재(301)가 아웃 폴딩 방식으로 접힐 시에 글래스 층(310)이 높은 유연성을 가질 수 있다. 따라서 폴더블 전자 장치(예컨대 도 2a 내지 도 2f의 전자 장치)의 폴딩 방향과 디스플레이 보호 부재(301)의 접히는 방향이 실질적으로 일치될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 관통공(321)의 형상을 나타내는 확대 평면도이다.
도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 폴딩 영역(320)은 폴더블 전자 장치의 설계에 따라 관통공(321)의 폭, 리브(323)의 폭, 관통공(321)의 길이, 리브(323)의 기와 같은 치수가 결정될 수 있다. 관통공(321)의 폭(D1) 및 리브(323)의 폭(D2)은 감소할수록, 폴딩 영역(320)의 유연성이 높아지고 탄성 반발력이 감소할 수 있다. 또한, 관통공(321)의 길이(D3)가 증가할수록 폴딩 영역(320)의 유연성이 높아질 수 있으며, 리브(323)의 길이(D4)가 감소할수록 폴딩 영역(320)의 유연성이 높아질 수 있다.
일부 실시예에서, 폴딩 영역(320)이 높은 곡률 반경을 가지고 접히도록 폴더블 전자 장치가 설계되는 경우, 예컨대 아웃 폴딩 방식의 폴더블 전자 장치에서, 폴딩 영역(320)에 요구되는 탄성 변형량은 상대적으로 낮으므로 폴딩 영역(320)의 관통공(321) 및 리브(323)의 폭이 크게 설정될 수 있다. 다른 실시예에서, 폴딩 영역(320)이 낮은 곡률 반경을 가지고 접히도록 폴더블 전자 장치가 설계되는 경우, 예컨대 인 폴딩 방식의 폴더블 전자 장치에서, 폴딩 영역(320)에 높은 탄성 변형량이 요구되므로, 관통공(321)의 및 리브(323)의 폭은 작게 설정될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 일부 실시예에서, 관통공(321)은 슬릿 형상일 수 있다. 슬릿 형상은 길이 방향, 즉 폴딩 축과 평행한 방향(도 6a의 x 축 방향)으로 연장되고, 관통공(321)의 서로 마주 보는 내측면(321a)이 실질적으로 평행한 형상일 수 있다. 도 6b를 참조하면, 관통공(321)은 웨이브(wave) 형상일 수 있다. 웨이브 형상은 슬릿 형상의 관통공(321)이 폭 방향, 즉 글래스 층(310)의 면 상에서 폴딩 축과 수직한 방향에 대하여 구부러진 형상일 수 있다. 웨이브 형상은 슬릿 형상에 비해 유연성이 높으면서도 도 6c를 참조하면, 일부 실시예에서, 관통공(321)은 마름모 형상일 수 있다. 마름모 형상은 리브(323) 폭(D2)에 비해 관통공(321)의 폭(D1)을 크게 할 수 있는 장점이 있다. 도 6d를 참조하면, 일부 실시예에서, 관통공(321)은 전체적으로 마름모 형상을 가지면서 폭 방향으로 웨이브진 형상일 수 있다. 웨이브 형상은 응력이 리브(323)의 특정 부위에 집중되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 7a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치(400)를 나타내는 평면도이다.
도 7b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치(400)의 디스플레이 보호 부재(301)를 나타내는 측면 단면도이다.
도 7c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치(400)의 힌지부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 디스플레이 보호 부재(301)의 폴딩 영역(320)은 제 1 폴딩 영역(320a) 및 제 2 폴딩 영역(320b)을 포함할 수 있다. 제 1 폴딩 영역(320a)은 폴더블 전자 장치(400)의 접히는 영역의 중앙부에 위치하고, 제 2 폴딩 영역(320b)은 폴더블 전자 장치(400)의 폴딩 축(folding axis)을 중심으로 하여 제 1 폴딩 영역(320a)의 주변부에 위치할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 폴더블 전자 장치(400)의 접힘 시에, 제 1 폴딩 영역(320a)의 곡률반경(R1)은 제 2 폴딩 영역(320b)의 곡률반경(R2)보다 작을 수 있다. 예컨대, 폴딩 영역(320)은 원호가 아닌 곡선, 예컨대 타원형, 포물선형, 쌍곡선형 또는 이와 유사한 세로 방향(도 7b의 y 방향)으로 연장된 곡선을 이루며 접혀질 수 있다. 폴딩 영역(320)이 상술한 곡선을 이루며 접혀질 경우, 폴더블 전자 장치(400)의 접힌 상태에서의 두께가 감소될 수 있다.
폴더블 전자 장치(400)의 접힌 상태에서의 두께를 감소시키기 위해서는 폴딩 영역(320)의 곡률 반경을 감소시키는 것이 바람직하다. 그러나, 곡률 반경을 감소시키면 폴딩 영역(320)의 면적이 감소되며, 따라서 폴딩에 의해 가해지는 벤딩 모먼트가 폴딩 영역(320)의 협소한 부위에 집중되어 디스플레이 보호 부재(301)가 손상될 수 있다. 폴딩 영역(320)이 상대적으로 작은 곡률 반경(R1)으로 접히는 제 1 폴딩 영역(320a) 및 상대적으로 큰 곡률 반경으로 구부러지는 제 2 폴딩 영역(320b)을 포함함으로써, 제 1 폴딩 영역(320a)에 가해지는 벤딩 모멘트의 일부가 제 2 폴딩 영역(320b)으로 분산될 수 있고, 따라서 디스플레이 보호 부재(301)의 손상 위험을 감소시킬 수 있다.
제 2 폴딩 영역(320b)이 제 1 폴딩 영역(320a)에 비해 큰 곡률 반경으로 접혀지기 위하여, 제 2 폴딩 영역(320b)의 관통공(321)의 폭 및/또는 리브(323)의 폭은 제 1 폴딩 영역(320a)에 비해 클 수 있다. 관통공(321) 및/또는 리브(323)의 폭이 폴딩 영역(320)이 접히는 곡률 반경에 미치는 영향은 상술한 바와 같다.
도 7c를 참조하면, 다른 실시예에서, 폴더블 전자 장치(400)는 폴딩 영역(320)이 접힐 시에 인 폴딩 되는 제 1 폴딩 영역(320a) 및 아웃 폴딩 되는 제 2 폴딩 영역(320b)을 포함할 수 있다. 폴딩 영역(320)이 폴딩 축을 중심에 인접한 영역이 인 폴딩 되고, 주변부가 아웃 폴딩 되도록 접히는 접힘 형상은 물방울형(waterdrop shaped) 폴딩이라고 일컬어질 수 있다. 제 1 폴딩 영역(320a)은 인 폴딩에 적합한 구성, 예컨대 관통공(321) 및/또는 리브(323)의 폭이 상대적으로 작을 수 있고, 제 2 폴딩 영역(320b)은 아웃 폴딩에 적합한 구성, 예컨대 관통공(321) 및/또는 리브(323)의 폭이 상대적으로 클 수 있다. 또한, 제 1 폴딩 영역(320a)과 제 2 폴딩 영역(320b)의 관통공(321)의 테이퍼의 방향은 서로 반대일 수 있다. 예컨대 제 1 폴딩 영역(320a)의 관통공(321)은 인 폴딩 타입 테이퍼, 제 2 폴딩 영역(320b)의 관통공(321)은 아웃 폴딩 타입 테이퍼를 가질 수 있다. 물방울형 폴딩 시에, 제 2 폴딩 영역(320b)의 말단부가 인접되거나 서로 접할 수 있다. 따라서 폴딩된 상태에서 폴더블 전자 장치(400)의 두께가 감소될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치(500)의 펼쳐진 상태와 접힌 상태를 나타내는 평면도이다.
도 8b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치(500)의 접힌 상태를 나타내는 측면도이다.
도 8c는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 폴더블 전자 장치(500)의 접힌 상태를 나타내는 측면도이다.
도 8a를 참조하면, 일부 실시예들에 따른 전자 장치는 복수의 하우징(예컨대 제 1 하우징(510a) 제 2 하우징(510b) 및 제 3 하우징(510c)) 및 복수의 하우징을 회동 또는 접절 가능하게 연결하는 복수의 힌지부(예컨대 제 1 힌지부(520a) 및 제 2 힌지부(520b))를 포함할 수 있다. 도 8a에는 3개의 하우징 및 2개의 힌지부를 포함하는 전자 장치가 도시되어 있으나 이는 예시적이며, 하우징 및 힌지부의 수가 가변적일 수 있음은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 복수의 힌지부를 포함하는 폴더블 전자 장치(500)는 멀티 폴더블(multi-foldable) 전자 장치라고 일컬어질 수 있다. 폴더블 전자 장치(500)의 디스플레이 보호 부재(301)는 복수의 폴딩 영역(320)(예컨대 제 1 폴딩 영역(320a) 및 제 2 폴딩 영역(320b))을 포함할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 일부 실시예들에 따른 전자 장치의 제 1 폴딩 영역(320a)은 인 폴딩 되고, 제 2 폴딩 영역(320b)은 아웃 폴딩 될 수 있다. 이러한 접힘 형상은 Z 형 접힘이라고 일컬어질 수 있다. 제 1 폴딩 영역(320a)은 인 폴딩을 위해 작은 곡률 반경을 가질 수 있도록 관통공(321)의 폭 및/또는 리브(323)의 폭이 상대적으로 작게 설정되고, 제 2 폴딩 영역(320b)은 아웃 폴딩을 위해 큰 곡률 반경을 가질 수 있도록 관통공(321)의 폭 및/또는 리브(323)의 폭이 상대적으로 크게 설정될 수 있다. 또한 제 1 폴딩 영역(320a)의 관통공(321)은 인 폴딩 타입 테이퍼를 가지고, 제 2 폴딩 영역(320b)의 관통공(321)은 아웃 폴딩 타입 테이퍼를 가질 수 있다.
도 8c를 참조하면, 다른 실시예들에 따른 전자 장치는, 제 1 폴딩 영역(320a) 및 제 2 폴딩 영역(320b)은 인 폴딩 되고, 제 1 하우징(510a)이 제 2 하우징(510b) 및 제 3 하우징(510c)의 사이에 위치하도록 접힐 수 있다. 이러한 접힘 형상은 G 형 접힘이라고 일컬어질 수 있다. 제 1 하우징(510a)이 아웃 폴딩에 의해 제 2 하우징(510b) 및 제 3 하우징(510c)의 사이에 위치하도록 접힘으로써, 복수의 하우징들이 밀착되도록 접힐 수 있다. 따라서 G형 접힘 되는 폴더블 전자 장치(500)는 도 8b에 도시된 Z 형 접힘 되는 폴더블 전자 장치(500)에 비해 접힌 상태에서의 두께가 감소될 수 있다.
제 1 폴딩 영역(320a)은 제 2 폴딩 영역(320b)에 비해 작은 곡률 반경을 가질 수 있다. 따라서, 제 1 폴딩 영역(320a)은 제 2 폴딩 영역(320b)에 비해 관통공(321)의 폭 및/또는 리브(323)의 폭이 상대적으로 작게 설정될 수 있다. 따라서 폴더블 전자 장치(500)는 각 폴딩 영역(320)에서 디스플레이 보호 부재(301)의 유연성과 보호 능력이 최적화되도록 설계될 수 있다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 제 1 평가, 제 2 평가, 및 제 3 평가를 위한 테스트 디바이스(1300)의 사시도(1301), 및 테스트 디바이스(1300)를 나타내는 도면(1302)이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에서, 테스트 디바이스(1300)는 클램핑 장치(예: manual clamping fixture)(1310) 및 프로브(예: penetration probe)(1320)를 포함할 수 있다. 가요성 재료(예: flexible films and/or laminates)(예: 도 3의 글래스 층(310), 또는 글래스 층(310)을 포함하는 적층체)는 클램핑 장치(1310)에 배치될 수 있다. 프로브(1320)는 클램핑 장치(1310)에 대하여 직선 이동이 가능하도록 구현될 수 있다. 프로브(1320)는 클램핑 장치(1310)에 배치된 가요성 재료에 하중을 가하도록 직선 이동될 수 있다. 프로브(1320)가 가요성 재료를 파단시킬 때 그 하중(예: 파단 하중)은 프로브(1320)와 연결된 디텍터(detector)(예: 센서)를 통해 검출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 클램핑 장치(1310)는 제 1 플레이트(1311), 제 2 플레이트(1312), 및 복수의 지지부들(1313)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 플레이트(1311)는 정반일 수 있다. 테스트할 가요성 재료(예: 도 3의 글래스 층(310), 또는 글래스 층(310)을 포함하는 적층체)는 제 1 플레이트(1311)에 배치될 수 있다. 제 1 플레이트(1311)는 테스트할 가요성 재료가 배치되는 지지면(1311a)을 포함할 수 있다. 제 1 플레이트(1311)의 지지면(1311a)은 실질적으로 평면일 수 있다. 제 1 플레이트(1311)는 프로브(1320)에 대응하는 오프닝(1311b)을 포함할 수 있다. 오프닝(1311b)은 제 1 플레이트(1311)가 가요성 재료의 강도 검출에 미치는 영향을 줄이거나 방지할 수 있다. 오프닝(1311b)은 제 1 플레이트(1311)가 프로브(1320)의 직선 이동을 간섭하지 않게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 플레이트(1312)는, 프로브(1320)가 가요성 재료(예: 도 3의 글래스 층(310) 또는 글래스 층(310)을 포함하는 적층체)를 가압하도록 직선 이동되는 방향으로, 제 1 플레이트(1311)로부터 이격될 수 있다. 제 1 플레이트(1311) 및 제 2 플레이트(1312) 사이의 공간은 클램핑 장치(1310)가 프로브(1320)의 직선 이동을 간섭하지 않게 할 수 있다. 복수의 지지부들(1313)은 제 1 플레이트(1311) 및 제 2 플레이트(1312) 사이에 배치될 수 있다. 복수의 지지부들(1313)은 제 1 플레이트(1311) 및 제 2 플레이트(1312)를 연결할 수 있다. 제 2 플레이트(1312)는 테스트 디바이스(1300)에 포함된 바디(body)(별도로 도시하지 않음)와 결합될 수 있고, 제 1 플레이트(1311)는 복수의 지지부들(1313)에 의해 지지되어 바디와 결합된 제 2 플레이트(1312)로부터 이격될 수 있다. 테스트 디바이스(1300)의 바디는 프로브(1320) 및 제 2 플레이트(1312)와 같은 구성 요소들을 안정적으로 지지하는 실질적 지지체로서, 테스트 디바이스(1300)의 구동 시 진동 또는 흔들림을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 3의 글래스 층(310), 또는 글래스 층(310)을 포함하는 적층체(예컨대 도 3의 디스플레이 보호 부재(301))는 제 1 플레이트(1311)의 지지면(1311a)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로브(1320)는 펜 입력 장치(예: 전자 펜, 디지털 펜, 또는 스타일러스 펜)를 포함할 수 있다. 펜 입력 장치는 제 1 플레이트(1311)의 지지면(1311a)과 실질적으로 수직하는 방향으로 세워져 테스트 디바이스(1300)에 배치될 수 있다. 테스트 디바이스(1300)의 구동 시 펜 입력 장치의 펜 팁(1321)이 제 1 플레이트(1311)에 배치된 글래스 층(310)(도 3 참조)를 가압할 수 있다. 테스트 디바이스(1300)에서 수직으로 세워진 펜 입력 장치가 이동되어 글래스 층(310)(도 3 참조)에 하중을 가하는 것은 사용자가 펜 입력 장치를 놓쳐 떨어뜨린 상황, 또는 사용자가 펜 입력 장치를 이용하여 터치 입력을 행하는 상황과 적어도 유사한 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 펜 입력 장치는 실질적으로 약 5.6g의 무게를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 펜 입력 장치에 포함된 펜 팁(1321)의 직경(D1)은 실질적으로 약 0.3mm일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 펜 입력 장치의 펜 팁(1321)은 텅스텐카바이드(tungsten carbide)로 만들어진 볼 팁일 수 있다. 볼 팁은 그 단부가 볼록한 곡면 형태로 제공된 것일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로브(1320)는 펜 입력 장치를 실질적으로 대체할 수 있는 물체로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 테스트 디바이스(1300)는, 제 3 평가와 관련하여, 가요성 재료에 대한 천공 저항성을 평가하기 위한 ASTM F1306-16 규격을 따를 수 있다. 프로브(1320)는 ASTM F1306-16 규격에 맞게 제공될 수 있다. ASTM F1306-16 규격에 따라, 제 1 플레이트(1311)의 지지면(1311a)은 실질적으로 약 200㎛의 표면 거칠기를 가질 수 있다. ASTM F1306-16 규격에 따라, 제 1 플레이트(1311)의 오프닝(1311b)이 가지는 직경(D2)은 실질적 약 35mm일 수 있다. ASTM F1306-16 규격에 따라, 제 1 플레이트(1311) 및 제 2 플레이트(1312)가 프로브(1320)의 직선 이동 방향으로 서로 이격된 거리(H)는 실질적으로 약 76mm일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 평가 및 제 2 평가는 ASTM F1306-16 규격에 따른 테스트 디바이스(1300)를 통해 실질적으로 수행될 수 있다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 펜 입력 장치의 낙하 높이에 따라 글래스 층(310)(도 3 참조)의 파손을 실질적으로 발생시키지 않도록 글래스 층(310)이 가져야 하는 최소한의 표면 압축 응력을 나타내는 그래프이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에서, 글래스 층(310)은 실질적으로 약 0.14mm, 또는 0.14mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 낙하된 펜 입력 장치가 글래스 층(310)에 충격을 가할 때 글래스 층(310)이 파손되는 것을 줄이거나 방지하기 위해서, 글래스 층(310)은 약 100MPa, 또는 100MPa 이상의 표면 압축 응력을 견딜 수 있는 압축 강도를 가지도록 구현될 수 있다.
도 11은, 일 실시예에 따른, 도 3의 글래스 층(310)을 포함하는 적층체에 대한 제 1 평가로서, 글래스 층(310)의 두께에 따라 글래스 층(310)의 파손을 발생시키는 펜 입력 장치의 낙하 높이를 나타내는 그래프이다.
일 실시예에 따르면, 도 3의 글래스 층(310)을 포함하는 적층체는 글래스 층(310), 플렉서블 디스플레이(예: 도 2f의 디스플레이(299)), 및 글래스 층(310) 및 플렉서블 디스플레이 사이의 점착 물질(예: 도 5c의 반발력 흡수 층(340))을 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 적층체에 포함된 글래스 층(310)(도 3 참조)의 두께가 두꺼울수록 글래스 층(310)의 파손을 발생시키는 펜 입력 장치의 낙하 높이는 클 수 있다. 일 실시예에서, 글래스 층(310)의 두께는 전자 장치(예컨대 도 2a의 전자 장치(200) 가 언폴디드 상태로부터 폴디드 상태로 전환 시 파손 없이 굽힘 응력을 줄이면서 휘어질 수 있는 값으로 제한될 수 있다. 일 실시예에서, 글래스 층(310)의 두께는 벤딩 시 파손 없이(또는 굽힘 응력을 줄이면서) 곡률 반경 또는 곡률을 가능한 줄일 수 있는 값으로 제한될 수 있다.
도 12는, 일 실시예에 따른, 제 1 평가와 관련하여 테스트 디바이스(1300) 및 글래스 층(310)를 나타내는 도면(1601), 및 제 2 평가와 관련하여 테스트 디바이스(1300) 및 글래스 층(310)을 나타내는 도면(1602)이다.
도 12를 참조하면, 테스트 디바이스(1300)를 통한 제 1 평가에서, 폴리머의 제 1 보호 필름(1611)이 제 1 점착 물질(또는 제 1 접착 물질)(1612)을 통해 글래스 층(310)의 어느 한 면(303)에 배치(예: 부착)될 수 있다. 테스트 디바이스(1300)를 통한 제 1 평가에서, 폴리머의 제 2 보호 필름(1621)이 제 2 점착 물질(또는 제 2 접착 물질)(1622)을 통해 글래스 층(310)의 다른 면(304)에 배치(예: 부착)될 수 있다. 제 1 보호 필름(1611) 및 제 2 보호 필름(1621)은, 예를 들어, 실질적으로 약 50㎛의 두께를 갖는 PET(poly ethylene terephthalate)일 수 있다. 제 1 점착 물질(1612) 및 제 2 점착 물질(1622)은, 예를 들어, 실질적으로 약 25㎛의 두께, 또는 25㎛ 이하의 두께를 갖는 PSA(pressure sensitive adhesive)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 테스트 디바이스(1300)를 통한 제 2 평가에서, 폴리머의 보호 필름(1631)이 점착 물질(또는 접착 물질)(1632)을 통해 글래스 층(310)의 하부 면(304)에 배치(예: 부착)될 수 있다. 보호 필름(1631)은, 예를 들어, 실질적으로 약 200㎛의 두께를 갖는 PET일 수 있다. 점착 물질(1632)은, 예를 들어, 약 10㎛, 또는 10㎛ 이하의 두께를 갖는 PSA일 수 있다. 일 실시예에서, 테스트 디바이스(1300)를 통한 제 2 평가에서 Hs30 경도의 보호 필름(예: 우레탄 지그)(별도로 도시하지 않음)이 글래스 층(310)의 하부 면(304)을 커버하도록 위치될 수 있다.
도 13은, 일 실시예에 따른, 테스트 디바이스(1300)(도 9 참조)를 통한 제 1 평가의 결과로서 글래스 층(310)(도 3 참조)의 두께에 따라 글래스 층(310)의 파손을 발생시키는 펜 입력 장치(예: 도 16의 프로브(1320))의 낙하 높이를 나타내는 그래프(1701), 및 테스트 디바이스(1300)를 통한 제 2 평가의 결과로서 글래스 층(310)의 두께에 따라 글래스 층(310)의 파손을 발생시키는 펜 입력 장치를 통한 가압 하중을 나타내는 그래프(1702)이다. 도 14는, 일 실시예에 따른, 테스트 디바이스(1300)(도 9 참조)를 통한 제 3 평가(예: ASTM F1306-16 규격에 따른 천공 저항성 평가)의 결과로서, 글래스 층(310)(도 3 참조)의 두께에 따른 파단 하중을 나타내는 그래프이다.
일 실시예에 따르면, 도 13에서 개시하는 제 1 평가 결과를 고려하여, 글래스 층(310)(도 3 참조)를 파손시킬 수 있는 펜 입력 장치의 낙하 높이가 약 6cm, 또는 6cm 이상이 될 수 있도록 글래스 층(310)이 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 13에서 개시하는 제 2 평가 결과를 고려하여, 글래스 층(310)을 파손시킬 수 있는 펜 입력 장치를 통한 가압 하중이 약 0.3kgf, 또는 0.3kgf 이상이 될 수 있도록 글래스 층(310)이 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 14에서 개시하는 제 3 평가 결과를 고려하여, 천공 저항성(예: 파단 하중 또는 판단 강도)이 약 3kgf, 또는 3kgf 이상이 될 수 있도록 글래스 층(310)이 구현될 수 있다.
도 15는, 일 실시예에 따른, 전자 장치(1)(도 1 참조)의 폴디드 상태에서 글래스 층(310)를 나타내는 단면도, 및 글래스 층(310)의 두께(T)에 따라 글래스 층(310)이 파단 없이 휘어질 수 있는 최소 곡률 반경(R)을 나타내는 그래프이다.
도 15를 참조하면, 글래스 층(310)의 벤딩 영역에서 발생하는 굽힘 응력은 벤딩 영역의 일면에서 늘어나는 힘(예: 인장 응력(tensile stress)) 및 벤딩 영역의 타면에서 줄어드는 힘(예: 압축 응력(compressive stress))이 충돌하면서 발생할 수 있다. 글래스 층(310)의 벤딩 영역에서 발생하는 굽힘 응력은 글래스 층(310)의 두께(T)에 비례할 수 있고, 곡률 반경(R)에 반비례할 수 있다. 곡률 반경(R)은 실질적으로 글래스 층(310)의 벤딩 시의 내부 면(303)을 기준으로 할 수 있다. 일 실시예에서, 글래스 층(310)의 두께(T)는 글래스 층(310)이 파단 없이 휘어질 수 있는 약 5mm, 또는 0mm보다 크고 5mm 보다 작은 최소 곡률 반경(R)을 가질 수 있도록 제공될 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. 폴더블 전자 장치에 있어서,
    복수의 하우징 및 상기 복수의 하우징을 회동 가능하게 결합시키는 적어도 하나의 힌지를 포함하고, 상기 힌지를 중심으로 접히는 폴더블 하우징; 및
    상기 폴더블 하우징에 배치되어 상기 폴더블 하우징의 접힘 동작에 따라 접히는 플렉서블 디스플레이를 포함하고,
    상기 플렉서블 디스플레이는,
    화상 정보를 표시하는 패널층;
    상기 패널층의 상기 화상 정보가 표시되는 방향을 기준으로 상부에 위치하고, 상기 플렉서블 디스플레이의 접힘 시에 접히는 글래스 층;
    상기 글래스 층의 접히는 부위에 위치하고, 상기 글래스 층을 두께 방향으로 관통하도록 형성되고 상기 글래스 층의 면 상에서 규칙적으로 배열된 복수의 관통공 및 서로 인접한 상기 복수의 관통공 사이의 영역인 리브(rib)를 포함하는 폴딩 영역;
    상기 관통공의 내부에 위치하고 투명하며 탄성을 가지는 연성 폴리머 재질을 포함하는 연성 폴리머 영역; 및
    상기 글래스 층 및 상기 연성 폴리머 영역의 상부면에 위치하고, 상기 연성 폴리머 재질보다 높은 탄성 계수를 가지는 하드 코팅 층을 포함하는 폴더블 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연성 폴리머 재질의 탄성 계수는 1 내지 1000kPa이고,
    상기 하드 코팅 층의 탄성 계수는 1 내지 10Gpa인 폴더블 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하드 코팅 층의 하부 및 상기 글래스 층의 상부에 위치하고, 상기 연성 폴리머 재질에 비해 높고 상기 하드 코팅 층에 비해 낮은 탄성 계수를 가지는 중경도 폴리머 재질을 포함하는 경도 천이 층을 포함하고,
    상기 경도 천이 층은,
    상기 연성 폴리머 재질과 동일한 탄성 계수를 가지는 재질을 포함하는 제 1 경도 천이 층; 및
    상기 중경도 폴리머 재질을 포함하는 제 2 경도 천이 층을 포함하는 폴더블 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 글래스 층의 하부에 위치하는 반발력 흡수 층을 포함하고,
    상기 반발력 흡수 층은,
    제 1 반발력 흡수 층; 및
    상기 제 1 반발력 흡수 층에 비해 높은 탄성 계수를 가지는 제 2 반발력 흡수 층을 포함하는 폴더블 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 폴더블 전자 장치가 폴딩되는 축과 평행한 방향으로 연장되는 슬릿(slit) 형상, 또는
    상기 글래스 층의 면 상에서 대각선이 상기 폴딩되는 축과 평행하게 배열된 마름모 형상 중 적어도 하나를 포함하는 폴더블 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴딩 영역은 서로 인접한 상기 복수의 관통공 사이의 영역인 리브(rib)를 포함하고, 상기 리브는 상기 글래스 층의 면 상에서 상기 폴딩되는 축과 수직한 방향으로 구부러진 웨이브 형상을 포함하는 폴더블 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 글래스 층의 두께 방향으로 갈수록 상기 관통공의 폭이 점진적으로 변화하는 테이퍼 형상을 포함하는 폴더블 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴딩 영역은,
    상기 폴더블 전자 장치가 접히는 축과 인접한 영역인 제 1 폴딩 영역
    상기 폴더블 전자 장치가 접히는 축을 중심으로 상기 제 1 폴딩 영역의 주변부에 위치하는 제 2 폴딩 영역을 포함하고,
    상기 폴더블 전자 장치가 접힐 시에 상기 제 1 폴딩 영역의 곡률 반경은 상기 제 2 폴딩 영역의 곡률 반경보다 크며,
    상기 제 1 폴딩 영역은 상기 관통공 또는 상기 리브 중 적어도 하나의 폭이 상기 제 2 폴딩 영역에 비해 작은 폴더블 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴딩 영역은,
    상기 폴더블 전자 장치가 접히는 축과 인접한 영역인 제 1 폴딩 영역 및
    상기 폴더블 전자 장치가 접히는 축을 중심으로 상기 제 1 폴딩 영역의 주변부에 위치하는 제 2 폴딩 영역을 포함하고,
    상기 제 1 폴딩 영역은 상기 폴더블 전자 장치가 접힐 시에 상기 글라스 층의 상단부가 상기 제 1 폴딩 영역이 접힘으로써 형성된 곡면 형상의 내측에 위치하도록 인 폴딩(in folding)되고,
    상기 제 2 폴딩 영역은 상기 글라스 층의 상단부가 상기 제 2 폴딩 영역에 형성된 곡면 형상의 외측에 위치하도록 아웃 폴딩(out folding)되며,
    상기 제 1 폴딩 영역은 상기 관통공 또는 상기 리브 중 적어도 하나의 폭이 상기 제 2 폴딩 영역에 비해 작은 폴더블 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 글래스 층의 두께 방향으로 갈수록 상기 관통공의 폭이 점진적으로 변화하는 테이퍼를 포함하고,
    상기 제 1 폴딩 영역 및 상기 제 2 폴딩 영역의 상기 관통공은 서로 반대되는 방향의 테이퍼를 가지는 폴더블 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴더블 하우징은,
    제 1 하우징, 제 2 하우징, 제 3 하우징, 상기 제 1 하우징 및 제 2 하우징을 접절 가능하게 연결하는 제 1 힌지부, 및 상기 제 2 하우징 및 상기 제 3 하우징을 접절 가능하게 연결하는 제 2 힌지부를 포함하고,
    상기 폴딩 영역은,
    상기 제 1 힌지부와 상응하는 상기 글래스 층의 영역에 위치하는 제 1 폴딩 영역 및 상기 제 2 힌지부와 상응하는 상기 글래스 층의 영역에 위치하는 제 2 폴딩 영역을 포함하고,
    상기 제 1 폴딩 영역은 상기 폴더블 전자 장치가 접힐 시에 상기 글라스 층의 상단부가 상기 제 1 폴딩 영역이 접힘으로써 형성된 곡면 형상의 내측에 위치하도록 인 폴딩(in folding)되며,
    상기 제 2 폴딩 영역은 상기 글라스 층의 상단부가 상기 제 2 폴딩 영역에 형성된 곡면 형상의 외측에 위치하도록 아웃 폴딩(out folding)되는 폴더블 전자 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴더블 하우징은,
    제 1 하우징, 제 2 하우징, 제 3 하우징, 상기 제 1 하우징 및 제 2 하우징을 접절 가능하게 연결하는 제 1 힌지부, 및 상기 제 2 하우징 및 상기 제 3 하우징을 접절 가능하게 연결하는 제 2 힌지부를 포함하고,
    상기 폴딩 영역은,
    상기 제 1 힌지부와 상응하는 상기 글래스 층의 영역에 위치하는 제 1 폴딩 영역 및 상기 제 2 힌지부와 상응하는 상기 글래스 층의 영역에 위치하는 제 2 폴딩 영역을 포함하고,
    상기 폴더블 전자 장치가 접힐 시에, 상기 제 2 폴딩 영역의 곡률 반경은 상기 제 1 폴딩 영역의 곡률 반경보다 크고, 상기 제 1 하우징이 상기 제 2 하우징 및 상기 제 3 하우징 사이에 위치하도록 접히는 폴더블 전자 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 글래스 층은 ASTM F1306-16 규격을 기초로 3kgf, 또는 3kgf 이상의 파단 강도 및 100MPa, 또는 100MPa 이상의 표면 압축 강도를 가지는 전자 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 글래스 층은,
    0.3mm 직경의 펜 팁을 포함하고 5.6g의 무게를 가지는 펜 입력 장치를 상기 글래스 층의 표면으로 수직 낙하할 시에, 상기 펜 입력 장치의 낙하 높이가 6cm 또는 6cm 이상일 때 파손되지 않고,
    상기 펜 입력 장치를 상기 글래스 층의 표면으로 가압할 시에, 상기 펜 입력 장치의 가압 하중이 0.3kgf 또는 0.3kgf 이상일 때 파손되지 않는 강도를 갖는 전자 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 글래스 층은 5mm, 또는 0mm보다 크고 5mm보다 작은 곡률 반경으로 파단없이 휘어질 수 있는 전자 장치.
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