스마트폰 디스플레이, 폴더블 디스플레이 [Design close up]차세대

 

© Copyright TIMedia Limite d. All rights reserved 휴대폰 디스플레이 트렌드의 키워드는 베젤을 최소화한 풀스크린(Full Screen)이다. 애플이 선보인 노치(Notch) 디자인에 이어 구멍 하나만 남긴 홀(Hole) 디자인이 바톤을 계승할 것으로 예측되고 있다. 또 다른 키워드는 폴더블 디스플레이다. 삼성은 2018년 하반기 로열이 출시한 플렉시파이(Flexpai)가 첫 폴더블 스마트폰 타이틀을 차지하면서 2019년 2월 갤럭시폴드(Galaxy Fold)를 공개했다. 곧 화웨이가 메이트X를 내놓으면서 본격적인 출시 경쟁이 초읽기에 들어갔다. 구글과 애플 등 다른 대형 제조사들도 폴더블 스마트폰 관련 특허를 등록했다는 점에서 폴더블 스마트폰을 내놓을 것으로 보인다. 이번 design close up에서는 출시 또는 출시 예정인 폴더블 디스플레이 디바이스 디자인과 관련 특허를 살펴본다.

| 폴더블 스마트폰 같지 않은 듯한 ZTE의 엑손M

‘2018 Gadget Match Pte.Ltd’ 2018년 상반기에 출시된 중국 ZTE사 엑손M은 듀얼 디스플레이를 힌지로 연결한 폴더블 스마트폰을 선보였다. 개개의 디스플레이에서 개별 어플리케이션을 구동할 수도 있고, ‘확장모드’에서 하나의 화면처럼 활용할 수도 있다. 휴대전화를 접는다는 목적은 달성했지만 하나의 화면을 접는 것이 아니라 개별 디스플레이를 연결했기 때문에 진정한 폴더블 디스플레이라고 하기 어려운 디자인이다.

| 자유자재로 휘는 플렉시블 디스플레이 기술, 플렉시블 OLED

Copyright ↗ 2016 SAMSUN G DISPLAY CO . , LTd All Rights Reserved . 폴 더블 스마트폰으로 하려면 , 화면을 접어서 열 수 있다. 따라서 플렉시블 디스플레이 기술의 적용은 필수다. 현재 기술로는 OLED로 플렉시블 디스플레이를 구현할 수 있으며 이를 플렉시블 OLED라고 한다. 기존의 딱딱한 리지드 OLED는 디스플레이 하부 기반과 주머니층을 유리로 만든다. 반면 플렉시블 OLED는 기판에 PI(폴리이미드)를 사용하고, 봉투층에는 얇은 필름인 TFE(박막 주머니)를 사용하기 때문에 디스플레이가 유연하게 움직일 수 있다.

| 화면이 밖으로 오게 접는 아웃폴딩 방식, 로열과 화웨이의 폴더블 스마트폰 디자인

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☜ letsgodigital 特許 名 : MO BILE TERMINAL FOLDING MECHANISMAND MOBILE TERMINAL 出願 番号 : 17852359 출원원 : HUAWEI TECHCOLTD 출원 일시 : 201709191 디스플레이를 사용한 최초의 폴더블 스마트폰은 2018년 하반기에 출시된 중국 회사입니다. 다만 플렉시파이는 휴대성, 내구성 등 완성도에서 혹평이 지배적이었다. 320g으로 태블릿PC 수준의 무게이며 접었을 때 15.2mm로 너무 두꺼워 태블릿PC와의 차별점을 확보하지 못했다는 지적이다. 화면을 바깥쪽으로 구부리는 아웃폴딩 방식을 채택한 것도 내구성을 고려하지 않은 것으로 평가된다. 아웃폴딩 방식은 디스플레이가 외부에 노출되기 때문에 충격에 약하기 때문이다. 제작년에 출원한 화웨이의 특허 역시 힌지의 형태와 아웃폴딩 방식이라는 점에서 로열과 유사한 디자인을 채택했을 것으로 보인다.

| 듀얼 유저 모드와 스마트한 화면전환 방법을 제시하는 구글 폴더블 스마트폰 특허

특허명 : Electronic Device Ha ving Pivotably Connected Sides With Selectable Displays 출원번호 : 16044652 출원인 : Google Technology Hology 출원Connected Sides LLC 출원일시 : 20180725 구글은 특허등록자 : Google Technology Hechnology Hology Hology Hology Hology Hology Fology 관련 스마트폰에 출시된 Upledings 출원일시 특허에 등록된 형태는 두 갈래로 나뉜 장치부가 힌지로 연결되고 한 화면이 힌지 부분에서 아웃폴딩되는 디자인이다. 다른 폴더블 스마트폰과 마찬가지로 접을 때는 일반 스마트폰처럼, 펼 때는 태블릿PC처럼 활용할 수 있다. 재미있는 것은 듀얼 유저 모드에 대한 내용으로, 두 동시에 각 디스플레이를 사용할 수 있다는 것이다. 또 화면 전환이 가능한 다양한 방법도 고려되고 있다. 사용자가 사용할 화면을 선택할 수도 있지만 센서에서 전송된 데이터로 화면을 전환할 수도 있다. 예를 들어 단순히 화면을 뒤집으면 자동으로 반대 화면으로 전환되게 할 수도 있다는 아이디어다.

| 내구성 문제를 해결한 인폴딩 방식의 디스플레이, 애플과 삼성의 폴더블 스마트폰

특허명 : Electronic Devices W ith Flexible Displays 출원번호 : US20170336831A1 출원인 : Apple Inc. 출원일 : 2017.11.23 애플 특허로 공개된 디자인은 인폴딩 방식이다. 인폴딩은 개발하기에는 아웃폴딩보다 난이도가 높지만 디스플레이를 외부에 노출하지 않아 내구성이 뛰어난 것으로 평가된다.

‘Copyright©Bloter & Media Inc. Allrights reserved.’ 삼성의 ‘갤럭시 폴드’는 2018년 개발자 컨퍼런스에서 예고된 대로 ‘인피니티 플렉스 디스플레이’를 탑재했다. 인피니티 플렉스디스플레이는 인폴딩 방식을 택했다. 반면 삼성은 소프트웨어 경험 면에서도 완성도를 기했다. 주목해야 할 점은 멀티태스킹 기능이다. 기기 바깥쪽 커버 디스플레이에서 앱을 이용해 열면 큰 안쪽 디스플레이에 바로 연결해 사용할 수 있어 다른 앱을 멀티윈도에서 동시에 쓸 수 있다. 디스플레이가 연속성 있게 전환되는 사용자 경험을 위해 삼성 측은 구글 안드로이드와 적극 협력해 플랫폼을 최적화하겠다는 입장을 밝혔다.

| 폴더블 스마트폰의 주요 이슈, 내구성 폴더블 스마트폰의 주요 기술적 이슈의 하나는 디스플레이가 접히는 부분의 내구성이다. 반복적으로 구부리면서 해당 부분에 주름이 잡히는 등 흔적이 남을 수 있기 때문이다. 여러 회사가 관련 특허를 많이 출원한 상태에서 여기에서는 모토로라와 구글의 특허를 소개한다.

특허명 : Method to recover p ermanent set in a foldable display 출원번호 : 15375986 출원인 : MOTOROLA MOBILITY LLC 출원일 : 2016.12.

모토로라는 디스플레이 접히는 부분에 생기는 주름 변형을 평평하게 복구하는 특허를 출원했다. 특수 모듈이 일정 시간 이상 디스플레이가 접혀있음을 인식하면 힌지 부분에 위치한 온도 센서가 열을 가해 디스플레이에 생긴 주름을 늘린다.

특허명 : FOLDABLE DISPLAY NEUTRAL AXIS MANAGEMENT WITHIN, HIGH MODULUS LAYERS 출원번호 : 16003938 출원인 : GOOGLE LLC 출원일시 : 2018.06.08

구글도 접히는 부분의 내구성을 높이는 세 가지 방법을 고안했다. 첫째, 탄성이 적은 층이 함유되어 있어 휘는 정도를 제한한다. 둘째는 형상 기억 합금을 사용해 원래의 구조로 되돌리는 것이며, 셋째는 겔이나 폼 재질을 사용해 접을 때에 생기는 압력을 완화하는 것이다.
| 시장의 화제가 된 휴대용 스마트폰, 남은 이슈는?

⑨ Bloomberg 2018년까지 특 허 출원 경쟁이 치열했던 데 이어 올해 삼성을 비롯한 폴더블 스마트폰이 잇달아 출시됐다. 삼성과 화웨이의 폴딩 전후 화면 내구성 비교가 화제가 됐듯 사용자 UX와 내구성, 무게 면에서 어떤 디자인과 기술을 채택하느냐가 경쟁력이 될 것으로 보인다. 폴더블 스마트폰은 휴대성과 큰 화면을 동시에 갖출 수 있는 방법이지만 자칫 가벼운 스마트폰과 넓은 화면의 태블릿 사이에서 정체성이 모호해질 수 있기 때문이다. 각 메이커가 어떻게 이 딜레마를 해결해, 시장에서 폴더블·스마트폰의 지위를 굳힐지 기대해 보자.

글|디자인맵 편집부