[아이티투데이 이재구 기자] 삼성, LG에 이어 애플의 플렉서블 스마트폰 개발 행보가 급속히 힘을 받고 있다.

미국 특허청은 6일(현지시간) 애플의 플렉서블전자기기(Flexible electronic devices) 특허출원에 대해 특허를 부여했다고 발표했다.

애플의 특허는 접히고 휘는 아이폰에 대한 광범위한 특허를 포괄하고 있다. 애플은 이 날 특허 확보에 앞서 지난 해 4월 1일자로 LCD, 능동형유기발광소자(AMOLED), 플렉서블 디스플레이 전문가를 모집하는 구인광고를 낸 바 있다. 

특허 받은 플렉서블 단말기 기술은 힘을 가해 명령을 입력시키고 세겹지갑처럼 접히기도 하는 디스플레이를 사용한다. 굽히거나 구부리거나 접어도 예민한 내장 부품에 충격을 주지 않는다. 

 

▲ 애플 특허도면에는 이 발명품이 다양한 방식으로 접거나 휘어지는 모습이 나타난다. (사진=미특허청)

실제로 애플이 특허받은 플렉서블 단말기의 유연성은 기능적 특징을 가진다. 즉 다양한 형태로 비틀거나 구부릴 때엔 유저인터페이스(UI)명령을 수행하고, 접혔을 때엔 스토리지 기능을 한다. 단말기 일부 부위를 휘게 함으로써 충격을 흡수하게 할 수도 있다.

■아이폰 알루미늄 대신 플라스틱몰딩 섀시, 복합수지 및 소재 사용

애플은 이 특허에서 기존 아이폰에 사용되는 딱딱한 알루미늄 대신 플라스틱 몰딩 섀시, 얇은 글래스,복합수지, 또는 지속적인 휨에도 견디는 복합소재를 사용하는 방식을 제시하고 있다. 

이 특허기술 내용의 그림을 보면 다른 플렉서블 전자기기의 특허나 제품과 달리 펴서 늘릴 수 있는 섀시나 커버 글래스 같은 외양 부품, 잘휘어지는 배터리, 회로기판, 디스플레이 및 다른 전자부품같은 내장 부품 등이 그대로 표현돼 있다.

▲ 애플이 플렉서블전자기기라는 발명품에 대한 미특허청 특허를 받았다. (사진=미특허청)

애플은 이에 앞선 특허출원서에서도 접을 수 있는 디스플레이, 하우징, 숨김버튼 등과 같은 유사 기술에 대한 힌트를 제시했었지만 이 플렉서블 스마트폰 특허기술처럼 정확하고 완전한 모델을 제시한 적은 없었다. 

이 플렉서블 아이폰 하우징에는 회로기판, 센서, 모터, 스피커 및 다른 필수부품 들이 들어있다. 이 단말기는 캔디바 방식인 기존 아이폰처럼 플렉서블 OLED디스플레이, 정전식터치센서, 기판 및 커버글래스 층을 기본적으로 가지고 있는 것으로 보인다. 

이 단말기를 또다른 형태로 만들고 싶다면 구부러지는 디스플레이의 아래부분을 따라 배치된 내부 지지 구조를 살리기 위해 커버글래스를 제외시킬 수도 있다.   경우에 따라 이 단말기는 배터리와 회로 주변의 빈공간을 채우는 부드러운 플라스틱과 실리콘으로 몰딩된다. 이를 통해 딱딱한 용접부위나 기계적으로 장착한 부품부위를 부드럽게 만들어 준다.

애플은 또 다른 섀시 제작방식으로 기존의 딱딱한 부품을 유연한 부품으로 대체, 보강하는 하는 방안도 제시하고 있다. 

■이국적인 유저인터페이스 실현

이 완전하게 유연해진 단말기를 통해 애플은 기존 센서기술을 사용하면서도 이국적인 유저인터페이스(UI)를 실현할 수 있다. 

예를 들면, 사용자는 단말기를 쥐어짜는 등 힘을 가해 힘센서를 작동시킴으로써 시스템 앱을 열거나 파워온오프 명령을 내릴 수 있다.  자기, 광, 근접센서 등 어떤 센서도 얼마든지 단말기 섀시나 디스플레이표층 아래에 배치할 수도 있다.

이 특허는 안정적으로 두가지 상태를 취할 수 있는(쌍안정,bi-stalble) 유연부위에 대해 언급하고 있는데 이는 단말기를 2개나 그이상의 표준 형태로 만들 수 있음을 말해 준다.

▲ 애플이 6일자로 미 특허를 확보한 플렉서블 전자기기 특허를 설명하는 도면 .(사진=미특허청)

쌍안정 기계의 속성을 설명하기 위해 그려진 위 도면에서 보듯이 두 개의 볼록하고 오목한 안정적 상태의 유연한 부위가 작동하면서 플렉서블 단말기를 볼록하거나 오목해진 방향으로 유연하게 구부릴 수 있도록 해 준다.

이 출원서는 다양하게 변화하는 유연부를 가진 이 플렉서블기기의 하우징이 사실상 어떤 형태로도 굽히거나 휘게 만들 수 있다는 점에 주목하고 있다. 

이 특허는 애플이 아이폰을 처음 내놓은 2007년 이래 기존 형태를 넘어선 새로운 플렉서블폰에 대한 야심을 가지고 있음을 보여준다.  애플의 이 플렉서블 아이폰발명특허는 지난 2011년에 9월에 출원됐다. 

▲ 애플이 지난 2011년 9월 특허 출원한 플렉서블 측면 디스플레이를 가진 단말기 특허. (사진= 미특허청)

애플은 이번 경우를 제외하고서도 최소한 4건의 플렉서블 디스플레이 관련 기술 특허출원을 하는 등 이 분야에 대한 관심을 놓지 않아 왔다.  

미국 특허청은 애플이 2011년 9월에 측면 디스플레이를 가진 전자기기(Electronic devices with sidewall displays)기술을 출원했다고 2013년 발표했다. 이 단말기는 정보를 보여주고 제어하기 위해 전면과 양쪽 모서리를 굽힐 수 있는 플렉서블 디스플레이에 대한 기술을 담고 있었다. 엣지디스플레이는 가상버튼이나 디스플레이 역할을 함께 수행할 수 있다. 가상버튼에는 투명버튼, 렌즈, 햅틱피드백부품, 오디오피드백부품, 또는 다른 부품을 넣어 가상버튼이 작동할 때 피드백을 제공할 수있다. 

▲ 애플은 또한 지난 2012년 9월에는 랩어라운드디스플레이 아이폰특허도 출원한 바 있다. (사진=미특허청)

이외에도 지난 2012년 3월에는 플렉서블 디스플레이 전자기기(Electronic devices with flexible displays)라는 기술특허를, 지난 2012년 9월에는 랩어라운드디스플레이 아이폰(iPhone with a wrap-around display)기술특허를, 아이워치가 발표되기 전에는 플렉서블 터치스크린 디바이스에 대한 특허를 각각 출원한 내용이 밝혀졌다. 

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