KR20210015005A - 생체 신호를 측정하는 전극을 갖는 전자 장치 - Google Patents

생체 신호를 측정하는 전극을 갖는 전자 장치 Download PDF

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KR20210015005A
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조성욱
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김영현
이수호
이재혁
이지훈
정현준
조신희
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Abstract

제1 방향을 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 내부에 공간을 형성하는 제3 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 제1 면을 통해 상기 제1 방향으로 보여지는 디스플레이, 상기 공간에 배치되는 PCB(printed circuit board), 상기 하우징의 상기 제2 면의 적어도 일부를 덮고 상기 제1 방향을 향하는 제4 면 및 상기 제2 방향을 향하는 제5 면을 포함하는 글라스, 상기 제5 면 상에 배치된 고경도 부재, 상기 고경도 부재 및 상기 글라스 사이에 배치된 제1 도전성 부재, 및 상기 제4 면에 배치되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 부재를 포함하는 전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

생체 신호를 측정하는 전극을 갖는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE HAVING ELECTRODE MEASURING BIOLOGICAL SIGNAL}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은 생체 신호를 측정하는 전극을 갖는 전자 장치를 구현하는 기술이다.
전자 장치 중 사용자가 신체에 착용한 상태로 휴대하거나 사용하는 웨어러블(wearable) 전자 장치가 증가하고 있다. 웨어러블 전자 장치에는 스마트 워치(smart watch), 스마트 밴드(smart band), 스마트 글라스(smart glass), 체스트 패치(chest patch)와 같은 다양한 종류의 전자 장치가 있다. 웨어러블 전자 장치는 사용자의 생체 정보를 측정하기 위한 전극을 가질 수 있다. 예를 들어, 스마트 워치는 사용자의 팔목과 접촉하는 부분에 사용자의 심전도(electrocardiogram, ECG)를 측정하기 위한 전극을 배치할 수 있다.
사용자의 생체 정보에 관련된 전류가 생성될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 심장 박동에 의해 전류가 생성될 수 있다. 생성된 전류는 사용자 및 웨어러블 전자 장치 사이의 임피던스(impedance)에 의해 전압을 형성할 수 있다. 사용자의 생체 정보에 의해 생성되는 전류가 웨어러블 전자 장치의 전극에 감지될 경우 웨어러블 전자 장치는 감지된 전류를 전극과 연결된 증폭 회로에서 처리하여 획득한 전압 값을 획득할 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 획득된 전압의 최대 값, 획득된 전압의 최소 값, 획득된 전압의 변화량, 및/또는 기준 전압을 이용하여 사용자의 생체 정보를 처리할 수 있다. 예를 들어, 스마트 워치는 전극의 저항, 스마트 워치 및 사용자의 팔목과 접촉하는 부분 사이의 저항, 및 스마트 워치 및 사용자의 팔목과 접촉하는 부분 사이에 형성되는 전기장(E-field)에 의해 형성되는 전류를 감지할 수 있다. 스마트 워치는 전극에 감지된 전류를 증폭 회로에서 증폭시킨 전압 파형을 획득할 수 있다. 스마트 워치는 획득한 전압 파형의 최대값, 전압 파형의 최소값, 및 전압 파형의 시간에 따른 변화량을 이용하여 사용자의 심전도를 측정할 수 있다.
웨어러블 전자 장치의 전극은 사용자의 생체 정보를 측정하기 위해 사용자의 신체에 접촉된 상태를 장시간 유지할 수 있다. 사용자의 신체에 접촉된 상태에서 마찰에 의한 전극 표면의 마모 및/또는 땀과 같은 이물질에 의한 전극의 부식과 같이 전극의 손상이 발생할 수 있다. 이에 따라 웨어러블 전자 장치의 전극의 표면은 지정된 경도 이상의 경도를 갖도록 설계될 수 있다.
또한 웨어러블 전자 장치의 전극은 사용자의 생체 정보에 의한 전압으로 측정할 수 있다. 전극의 저항이 감소할수록 사용자의 생체 정보에 의한 전압을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 이에 따라 웨어러블 전자 장치의 전극은 지정된 저항 이하의 저항을 갖도록 설계될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은, 표면이 지정된 경도 이상을 갖고 전극이 지정된 저항 이하의 저항을 갖는 전극을 갖는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 방향을 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 내부에 공간을 형성하는 제3 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 제1 면을 통해 상기 제1 방향으로 보여지는 디스플레이, 상기 공간에 배치되는 PCB(printed circuit board), 상기 하우징의 상기 제2 면의 적어도 일부를 덮고 상기 제1 방향을 향하는 제4 면 및 상기 제2 방향을 향하는 제5 면을 포함하는 글라스, 상기 제5 면 상에 배치된 고경도 부재, 상기 고경도 부재 및 상기 글라스 사이에 배치된 제1 도전성 부재, 및 상기 제4 면에 배치되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 제1 방향을 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 내부에 공간을 형성하는 제3 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 제1 면을 통해 상기 제1 방향으로 보여지는 디스플레이, 상기 공간에 배치되는 PCB, 상기 하우징의 상기 제2 면의 적어도 일부를 덮고 상기 제1 방향을 향하는 제4 면 및 상기 제2 방향을 향하는 제5 면을 포함하는 글라스, 상기 글라스에 배치되어 제1 전압을 갖는 제1 전극, 상기 글라스에 상기 제1 전극과 인접하도록 배치되어 그라운드 전압을 갖는 제2 전극, 및 상기 그라운드 전압을 기준으로 상기 제1 전압과 반대의 극성을 갖는 제2 전압을 갖는 제3 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은, 상기 제5 면 상에 배치된 고경도 부재, 상기 고경도 부재 및 상기 글라스 사이에 배치된 제1 도전성 부재, 및 상기 제4 면에 배치되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 다른 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 방향을 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 내부에 공간을 형성하는 제3 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 상기 제1 면을 통해 상기 제1 방향으로 보여지는 디스플레이, 상기 공간에 배치되는 PCB, 상기 하우징의 상기 제2 면의 적어도 일부를 덮고 상기 제1 방향을 향하는 제4 면 및 상기 제2 방향을 향하는 제5 면을 포함하는 글라스, 상기 제5 면 상에 배치된 하부 전극, 및 상기 하우징과 접하는 경계선에서 상기 하부 전극과 접하도록 상기 제4 면에 배치되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 상부 전극을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 전극 표면이 지정된 경도 이상을 갖도록 하여 마찰 및/또는 이물질과 같은 외부의 충격에 의하여 전극 표면이 손상되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 전극이 지정된 저항 이하의 저항을 갖도록 하여 사용자의 생체 정보를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 전극을 이루는 고경도 부재에 음각으로 식별자를 형성하는 공정 중 PCB와 연결된 제2 도전성 부재가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은, 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 3은, 도 1의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 하우징, 디스플레이, PCB, 글라스, 고경도 부재, 제1 도전성 부재, 및 제2 도전성 부재를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 접착 부재를 포함하는 전자 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차광 부재를 포함하는 전자 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 식별자를 포함하는 전자 장치의 글라스의 제5 면을 제1 방향으로 바라본 도면이다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 식별자를 포함하는 전자 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제3 도전성 부재를 포함하는 전자 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 연결부를 포함하는 전자 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제1 전극, 제2 전극, 및 제3 전극을 포함하는 전자 장치의 하우징의 제2 면을 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전자 장치의 글라스의 제5 면을 제1 방향으로 바라본 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전자 장치의 글라스의 제4 면을 제2 방향으로 바라본 도면이다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 제3 전극을 나타낸 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 상부 전극 및 하부 전극을 포함하는 전자 장치를 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 금속 메쉬(mesh) 및 고경도 소재를 포함하는 상부 전극을 나타낸 도면이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 회로도이다.
도 17은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제 1 면(또는 전면)(110A), 제 2 면(또는 후면)(110B), 및 제 1 면(110A) 및 제 2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 적어도 일부에 연결되고 상기 전자 장치(100)를 사용자의 신체 일부(예: 손목, 발목 등)에 탈착 가능하게 결착하도록 구성된 결착 부재(150, 160)를 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1의 제 1 면(110A), 제 2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(101)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(107)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(107)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(101) 및 후면 플레이트(107)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(106)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(107) 및 측면 베젤 구조(106)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다. 상기 결착 부재(150, 160)는 다양한 재질 및 형태로 형성될 수 있다. 직조물, 가죽, 러버, 우레탄, 금속, 세라믹, 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 일체형 및 복수의 단위 링크가 서로 유동 가능하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이(120, 도 3 참조), 오디오 모듈(105, 108), 센서 모듈(111), 키 입력 장치(102, 103, 104) 및 커넥터 홀(109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(102, 103, 104), 커넥터 홀(109), 또는 센서 모듈(111))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(120)는, 예를 들어, 전면 플레이트(101)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(120)의 형태는, 상기 전면 플레이트(101)의 형태에 대응하는 형태일 수 있으며, 원형, 타원형, 또는 다각형 등 다양한 형태일 수 있다. 디스플레이(120)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 지문 센서와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
오디오 모듈(105, 108)은, 마이크 홀(105) 및 스피커 홀(108)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(105)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(108)은, 외부 스피커 및 통화용 리시버로 사용할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(107, 114)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(107, 114) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예 : 피에조 스피커).
센서 모듈(111)은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(111)은, 예를 들어, 상기 하우징(110)의 제 2 면(110B)에 배치된 생체 센서 모듈(111)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
키 입력 장치(102, 103, 104)는, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치되고 적어도 하나의 방향으로 회전 가능한 휠 키(102), 및/또는 하우징(110)의 측면(110C)에 배치된 사이드 키 버튼(102, 103)을 포함할 수 있다. 휠 키는 전면 플레이트(102)의 형태에 대응하는 형태일 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(102, 103, 104)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함 되지 않은 키 입력 장치(102, 103, 104)는 디스플레이(120) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 커넥터 홀(109)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있고 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 다른 커넥터 홀(미도시))을 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는, 예를 들면, 커넥터 홀(109)의 적어도 일부를 덮고, 커넥터 홀에 대한 외부 이물질의 유입을 차단하는 커넥터 커버(미도시)를 더 포함할 수 있다.
결착 부재(150, 160)는 락킹 부재(151, 161)를 이용하여 하우징(110)의 적어도 일부 영역에 탈착 가능하도록 결착될 수 있다. 결착 부재(150, 160)는 고정 부재(152), 고정 부재 체결 홀(153), 밴드 가이드 부재(154), 밴드 고정 고리(155) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
고정 부재(152)는 하우징(110)과 결착 부재(150, 160)를 사용자의 신체 일부(예: 손목, 발목 등)에 고정시키도록 구성될 수 있다. 고정 부재 체결 홀(153)은 고정 부재(152)에 대응하여 하우징(110)과 결착 부재(150, 160)를 사용자의 신체 일부에 고정시킬 수 있다. 밴드 가이드 부재(154)는 고정 부재(152)가 고정 부재 체결 홀(153)과 체결 시 고정 부재(152)의 움직임 범위를 제한하도록 구성됨으로써, 결착 부재(150, 160)가 사용자의 신체 일부에 밀착하여 결착되도록 할 수 있다. 밴드 고정 고리(155)는 고정 부재(152)와 고정 부재 체결 홀(153)이 체결된 상태에서, 결착 부재(150,160)의 움직임 범위를 제한할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)는, 측면 베젤 구조(310), 휠 키(320), 전면 플레이트(101), 디스플레이(120), 제 1 안테나(350), 제 2 안테나(355), 지지 부재(360)(예 : 브라켓), 배터리(370), 인쇄 회로 기판(380), 실링 부재(390), 후면 플레이트(393), 및 결착 부재(395, 397)를 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다. 지지 부재(360)는, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(310)와 연결될 수 있거나, 상기 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다. 지지 부재(360)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 지지 부재(360)는, 일면에 디스플레이(120)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(380)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(380)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 어플리케이션 프로세서 센서 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스), SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(370)는, 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(370)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(380)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(370)는 전자 장치(100) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(100)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
제 1 안테나(350)는 디스플레이(120)와 지지부재(360) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 안테나(350)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 제 1 안테나(350)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있고, 근거리 통신 신호 또는 결제 데이터를 포함하는 자기-기반 신호를 송출할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 지지부재(360)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
제 2 안테나(355)는 회로 기판(380)과 후면 플레이트(393) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 안테나(355)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 제 2 안테나(355)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있고, 근거리 통신 신호 또는 결제 데이터를 포함하는 자기-기반 신호를 송출할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 후면 플레이트(393)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
실링 부재(390)는 측면 베젤 구조(310)와 후면 플레이트(393) 사이에 위치할 수 있다. 실링 부재(390)는, 외부로부터 측면 베젤 구조(310)와 후면 플레이트(393)에 의해 둘러싸인 공간으로 유입되는 습기와 이물을 차단하도록 구성될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 하우징(410), 디스플레이(420), PCB(printed circuit board)(430), 글라스(440), 고경도 부재(450), 제1 도전성 부재(460), 및 제2 도전성 부재(470)를 나타낸 도면(400)이다.
일 실시 예에서, 하우징(410)은 도 1의 하우징(110)과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 하우징(410)은 제1 면(411), 제2 면(412), 및 제3 면(413)을 포함할 수 있다. 제1 면(411)은 제1 방향(D1)을 향할 수 있다. 전자 장치(100)가 웨어러블(wearable) 전자 장치인 경우 제1 방향(D1)은 사용자가 전자 장치(100)를 착용하였을 때 외부를 향하는 방향일 수 있다. 제2 면(412)은 제1 면(411)과 반대 방향인 제2 방향(D2)을 향할 수 있다. 전자 장치(100)가 웨어러블 전자 장치인 경우 제2 방향(D2)은 사용자가 전자 장치(100)를 착용하였을 때 사용자를 향하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치(smart watch)인 경우 제2 방향(D2)은 사용자가 전자 장치(100)를 착용하였을 때 사용자의 손목을 향하는 방향일 수 있다. 제3 면(413)은 제1 면(411) 및 제2 면(412)을 연결할 수 있다. 제3 면(413)은 전자 장치(100) 내부에 공간을 형성할 수 있다. 제3 면(413)은 전자 장치(100)의 측면 부재의 적어도 일부로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치(smart watch)인 경우 제3 면(413)은 전자 장치(100)의 측면 베젤(bezel)로 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(420)는 하우징(410)의 제1 면(411)을 통해 제1 방향(D1)으로 보여질 수 있다. 디스플레이(420)는 전자 장치(100)가 송수신하거나 처리한 정보를 사용자에게 표시할 수 있다. 전자 장치(100)가 웨어러블 전자 장치인 경우 디스플레이(420)는 사용자의 신체의 상태와 관련된 생체 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치인 경우 디스플레이(420)는 전자 장치(100)의 센서(예: 도 17의 센서 모듈(1776))에 의해 측정된 사용자의 심전도(electrocardiogram, ECG), 사용자의 심박수(heart rate, HR), 및/또는 사용자의 맥파(photo plethysmograph, PPG)를 수치 및/또는 그래프 형태로 표시할 수 있다.
일 실시 예에서, PCB(430)는 공간에 배치될 수 있다. PCB(430)는 프로세서(예: 도 17의 프로세서(1720))를 포함할 수 있다. PCB(430)는 전자 장치(100)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 글라스(440)는 제4 면(441) 및 제5 면(442)을 포함할 수 있다. 제4 면(441)은 하우징(410)의 제2 면(412)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 제4 면(441)은 제1 방향(D1)을 향할 수 있다. 제5 면(442)은 제2 방향(D2)을 향할 수 있다.
일 실시 예에서, 고경도 부재(450)는 제5 면(442) 상에 배치될 수 있다. 고경도 부재(450)는 제2 방향(D2)을 향할 수 있다. 전자 장치(100)가 웨어러블 전자 장치인 경우 고경도 부재(450)는 사용자가 전자 장치(100)를 착용하였을 때 사용자의 신체와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치(smart watch)인 경우 고경도 부재(450)는 사용자가 전자 장치(100)를 착용하였을 때 사용자의 손목과 접촉할 수 있다.
일 실시 예에서, 고경도 부재(450)는 지정된 경도 이상의 경도를 가질 수 있다. 전자 장치(100)가 웨어러블 전자 장치인 경우 고경도 부재(450)는 사용자가 전자 장치(100)를 착용하였을 때 사용자의 신체와 접촉하기 위한 기계적, 화학적, 생리학적 특성이 우수할 수 있다.
일 실시 예에서, 고경도 부재(450)는 지정된 강도 이상의 기계적인 강도를 가질 수 있다. 고경도 부재(450)의 표면은 사용자의 신체와 같은 외부와의 마찰에 의해 손상되어 저항이 상승할 수 있다. 고경도 부재(450)의 저항이 상승하는 현상을 방지하기 위해 고경도 부재(450)를 이루는 소재는 모스 경도(Mohs hardness, MOHS) 5 이상의 경도를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 고경도 부재(450)는 전자 장치(100)의 사용성과 관련하여 지정된 조건을 만족하는 내부식성, 내온도성, 및/또는 내습성을 포함하는 화학적 특성을 가질 수 있다. 고경도 부재(450)는 외부 환경에 노출되기 때문에 지정된 조건을 만족하는 내부식성을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치인 경우 고경도 부재(450)는 사용자의 손목에서의 땀에 대한 지정된 값 이상의 내부식성을 가질 수 있다. 고경도 부재(450)는 사용 환경 상 고온 또는 저온의 환경에서 사용될 수 있도록 지정된 온도 범위에서 정상적으로 동작하는 내온도성을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치인 경우 고경도 부재(450)는 사용 환경 상 고온 및/또는 4계절 동안의 온도 변화를 견딜 수 있는 소재로 이루어질 수 있다. 고경도 부재(450)는 사용 환경 상 습기가 있는 환경에서 정상적으로 동작하는 내습성을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치인 경우 고경도 부재(450)는 사용 환경 상 습기가 많은 환경 및/또는 사용자의 손목에서의 땀에 대한 내습성을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 고경도 부재(450)는 지정된 조건을 만족하는 생리학적 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 웨어러블 전자 장치인 경우 고경도 부재(450)는 사용자의 생체 정보를 측정하기 위해 장시간 사용자의 피부와 접촉할 수 있다. 고경도 부재(450)는 사용자의 피부에 대한 자극이 없거나 자극을 최소화한 소재일 수 있다.
일 실시 예에서, 고경도 부재(450)는 산화물(Oxide) 계열의 소재, 질화물(Nitride) 계열의 소재, 및/또는 탄화물(Carbide) 계열의 소재 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고경도 부재(450)는 산화물 계열의 소재 중 ITO(Indium Tin Oxide), SnO(Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 및 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide)와 같은 투명한 소재 및/또는 TiO2(titanium dioxide)와 같은 불투명 소재를 포함할 수 있다. 다른 예로, 고경도 부재(450)는 질화물 계열의 소재 중 CrN(Chromium Nitride), CrCN(Chromium Carbon-Nitride), CrSiCN(Chromium Silicon Carbon Nitride), TiN(Titanium Nitride), TiCN(Titanium Carbon Nitride), CrBCN(Chromium Boron Carbon Nitride), CrBSiCN(Chromium Boron Silicon Carbon Nitride), CrTiCN(Chromium Titanium Carbon Nitride), CrTiSiCN(Chromium Titanium Silicon Carbon Nitride), CrAlCN(Chromium Aluminum Carbon Nitride) 및 CrAlSiCN(Chromium Aluminum Silicon Carbon Nitride)과 같은 소재를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 고경도 부재(450)는 탄화물 계열의 소재 중 WC(Tungsten Carbide), TiC(Titanium Carbide)와 같은 소재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 부재(460)는 고경도 부재(450) 및 글라스(440) 사이에 배치될 수 있다. 제1 도전성 부재(460)는 글라스(440)의 제5 면(442)과 접촉하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 고경도 소재(450)가 글라스(440)의 제5 면(442)과 접촉하도록 배치되는 경우, 글라스(440)의 제5 면(442)에 지정된 전기 전도도와 관련된 조건을 만족하지 못할 수 있다. 글라스(440)의 제5 면(442) 상에 제1 도전성 부재(460)를 배치하는 경우 제5 면(442)의 면저항이 감소하여 글라스(440)의 제5 면(442)에 지정된 전기 전도도와 관련된 조건을 만족할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 부재(460)를 구성하는 전극 소재를 스퍼터링(sputtering) 증착, 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD), 및/또는 코팅(coating)과 같은 방법으로 글라스(440)의 제5 면(442) 상에 올려서 제1 도전성 부재(460)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 도전성 부재(470)는 제4 면(441)에 배치될 수 있다. 제2 도전성 부재(470)는 PCB(430)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 부재(460) 및 제2 도전성 부재(470)는 지정된 전기 전도도 이상의 전기 전도도를 가질 수 있다. 제1 도전성 부재(460) 및 제2 도전성 부재(470)는 저항을 최소화할 수 있는 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 부재(460) 및 제2 도전성 부재(470)는 Cr(Chromium), Ti(Titanium), Au(Aurum), Ag(Argentum), 그래핀(graphene), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube, CNT) 또는 상기 물질이 하나 이상 포함된 혼합물 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 도전성 부재(460) 및 제2 도전성 부재(470)는 실질적으로 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 제1 도전성 부재(460) 및 제2 도전성 부재(470)는 1회의 공정에서 글라스(440)를 둘러싸도록 일체로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제1 도전성 부재(460) 및 제2 도전성 부재(470)는 지정된 전기 전도도 이상의 전기 전도도를 갖는 물질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 부재(460)는 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 제2 도전성 부재(470)는 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 고경도 부재(450)는 제3 두께(T3)를 가질 수 있다. 제1 두께(T1)는 1㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 제1 두께(T1)가 100㎛를 초과하는 경우 고경도 부재(450)의 기계적인 경도 특성을 변화시켜 전자 장치(100)의 기계적인 특성과 관련된 조건을 만족하지 못할 수 있다. 제1 두께(T1)가 1㎛ 미만인 경우 고경도 부재(450)에 의하여 저항이 증가하여 전자 장치(100)의 전기적인 특성과 관련된 조건을 만족하지 못할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 접착 부재(510)를 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 일부를 나타낸 도면(500)이다.
일 실시 예에서, 접착 부재(510)는 글라스(440) 및 제1 도전성 부재(460) 사이에 배치될 수 있다. 접착 부재(510)는 글라스(440)의 표면에 접착력이 있는 물질을 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 접착 부재(510)는 글라스(440)의 제5 면(442)에 SiO2를 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있다. 접착 부재(510)는 제1 도전성 부재(460)의 표면 및/또는 글라스(440)의 표면의 결합 에너지를 증가시킬 수 있다. 접착 부재(510)는 제1 도전성 부재(460) 및 글라스(440) 사이의 밀착력을 증가시킬 수 있다. 접착 부재(510)는 사용자가 전자 장치(100)를 사용하는 중 제1 도전성 부재(460)가 글라스(440)로부터 이탈되는 문제를 방지할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차광 부재(610)를 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 일부를 나타낸 도면(600)이다.
일 실시 예에서, 차광 부재(610)는 글라스(440) 및 제2 도전성 부재(470) 사이에 배치될 수 있다. 차광 부재(610)는 블랙 카본(black carbon)을 포함할 수 있다. 차광 부재(610)는 인쇄 방식으로 글라스(440)의 제4 면(441) 상에 형성될 수 있다. 차광 부재(610)를 배치하여 제1 방향(D1)으로 바라보았을 때, 제4 면(441)의 아래에 배치된 PCB(430)가 외부에서 시인되지 않도록 할 수 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 식별자(710)를 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 글라스(예: 도 4의 글라스(440))의 제5 면(예: 도 4의 제5 면(442))을 제1 방향(D1)으로 바라본 도면(700)이다. 도 7b는 일 실시 예에 따른 식별자(710)를 포함하는 전자 장치의 일부를 나타낸 도면(750)이다. 도 7b는 도 7a의 A-A` 부분을 자른 단면도이다.
일 실시 예에서, 식별자(710)는 고경도 부재(450)에 형성될 수 있다. 식별자(710)는 제1 도전성 부재(460)의 적어도 일부를 노출하도록 음각으로 형성될 수 있다. 식별자(710)는 고경도 부재(450)의 적어도 일부를 깎아서 형성할 수 있다. 예를 들어, 제5 면(442)을 제1 방향(D1)으로 바라보았을 때 "SAMSUNG GALAXY WATCH"와 같은 로고(logo)를 삽입할 수 있도록 고경도 부재(450)를 깎아서 식별자(710)를 형성할 수 있다. 고경도 부재(450)가 깎이는 부분에서 제1 도전성 부재(460)가 노출되어 식별자(710)가 형성될 수 있다. 제1 도전성 부재(460)의 색상 및/또는 질감은 고경도 부재(450)의 색상 및/또는 질감과 상이하므로 사용자는 식별자(710)를 용이하게 시인할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 도전성 부재(470)는 식별자(710)와 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)으로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 식별자(710)를 음각으로 형성하기 위하여 고경도 부재(450) 상에 레이저(laser)와 같은 천공 수단을 적용하여 고경도 부재(450)를 깎을 수 있다. 고경도 부재(450) 상에 천공 수단을 적용하는 경우 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)으로 배치된 제1 도전성 부재(460) 및/또는 제2 도전성 부재(470) 역시 천공 수단에 의한 영향을 받을 수 있다. 제2 도전성 부재(470)는 식별자(710)와 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)으로 중첩되지 않는 경우 제2 도전성 부재(470)는 식별자(710)를 형성할 때 천공 수단에 의한 영향을 받지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 도전성 부재(470)는 제1 도전성 부재(460)와 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 부재(460)는 고경도 부재(450) 및 식별자(710) 삽입을 위하여 제5 면(442) 상에 전체적으로 형성될 수 있다. 제2 도전성 부재(470)는 식별자(710)가 형성된 제1 도전성 부재(460)보다 작은 면적을 갖도록 제4 면(441)의 일부 영역에 형성될 수 있다. 이에 따라 제2 도전성 부재(470)는 식별자(710)를 형성할 때 천공 수단에 의한 영향을 받지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 면(442)에는 센서(720)가 배치될 수 있다. 센서(720)는 제5 면(442)의 중앙에 배치될 수 있다. 센서(720)는 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치인 경우 센서(720)는 사용자의 심전도 및/또는 심박수를 측정할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제3 도전성 부재(810)를 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 일부를 나타낸 도면(800)이다. 도 8은 도 12의 B-B` 부분을 자른 단면도이다.
일 실시 예에서, 제3 도전성 부재(810)는 제2 도전성 부재(470) 및 PCB(430)를 연결시킬 수 있다. 제3 도전성 부재(810)는 제2 도전성 부재(470)가 제1 도전성 부재(460)보다 작은 면적을 갖는 경우에 글라스(440)의 제4 면(예: 도 4의 제4 면(441))에 배치될 수 있다. 제3 도전성 부재(810)는 PCB(430)와 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(610)가 배치되어 제2 도전성 부재(470)가 제1 도전성 부재(460)보다 작은 면적을 갖는 경우 제3 도전성 부재(810)가 제2 도전성 부재(470)의 적어도 일부 및 차광 부재(610)를 덮도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 식별자(예: 도 7a의 식별자(710))가 배치되어 제2 도전성 부재(470)가 제1 도전성 부재(460)보다 작은 면적을 갖는 경우 제3 도전성 부재(810)가 식별자(710)와 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)으로 중첩된 영역까지 연장되어 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 도전성 부재(810)는 제2 도전성 부재(470), 차광 부재(610), 및/또는 식별자(710)가 형성된 다음에 형성될 수 있다. 제3 도전성 부재(810)는 페이스트 및/또는 잉크 형태의 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제3 도전성 부재(810)는 실버 페이스트(silver paste), 전도성 카본 페이스트(conductive carbon paste), 전도성 필름(conductive film), 및 전도성 고분자(conductive polymer) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 제3 도전성 부재(810)는 인쇄, 스프레이, 코팅, 및/또는 부착과 같은 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 도전성 부재(810)는 실버 페이스트를 인쇄하여 형성할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 연결부(910)를 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 일부를 나타낸 도면(900)이다.
일 실시 예에서, 연결부(910)는 제2 도전성 부재(470)로부터 제1 방향(D1)으로 형성될 수 있다. 연결부(910)는 제2 도전성 부재(470)를 PCB(430)와 연결시킬 수 있다. 연결부(910)는 제2 도전성 부재(470)를 PCB(430)의 회로 연결 단자와 연결할 수 있다. 연결부(910)는 제2 도전성 부재(470)를 PCB(430)에 배치되어 생체 정보를 획득하는 회로와 연결시킬 수 있다. 연결부(910)는 포고 핀(pogo pin), C형 클립(C-clip), 및/또는 가스켓(gasket)과 같은 형태를 가질 수 있다. 연결부(910)는 제2 도전성 부재(470)보다 전기적인 저항이 낮은 소재로 이루어질 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 제1 전극(1010), 제2 전극(1020), 및 제3 전극(1030)을 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 하우징(예: 도 4의 하우징(410))의 제2 면(예: 도 4의 제2 면(412))을 나타낸 도면(1000)이다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010)은 글라스(440)에 배치될 수 있다. 제1 전극(1010)은 글라스(440)의 중앙 영역을 제외한 테두리 영역의 적어도 일부 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(1010)은 글라스(440)의 제5 면(예: 도 4의 제5 면(442)) 상에 배치된 고경도 부재(예: 도 4의 고경도 부재(450)), 고경도 부재(450) 및 글라스(440) 사이에 배치된 제1 도전성 부재(예: 도 4의 제1 도전성 부재(460)), 및 제4 면(예: 도 4의 제4 면(441))에 배치되어 PCB(예: 도 4의 PCB(430))와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 부재(예: 도 4의 제2 도전성 부재(470))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010)은 사용자의 생체 정보에 따른 전압을 획득할 수 있다. 제1 전극(1010)은 사용자의 생체 정보를 측정할 수 다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치인 경우 제1 전극(1010)은 사용자의 심전도(electrocardiogram, ECG) 및/또는 심박수(heart rate, HR)를 측정할 수 있다. 제1 전극(1010)은 사용자의 심장을 보고 있는 상태에서 사용자의 심장이 박동하는 것을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(1010)은 사용자의 심장이 박동할 때 발생하는 미세한 전류를 감지할 수 있다. 제1 전극(1010)은 제1 전압을 가질 수 있다. 제1 전압은 사용자의 생체 정보에 따라 변화하는 크기 및/또는 파형을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치인 경우 제1 전압은 사용자의 심전도의 변화에 따른 전압과 대응하는 크기 및/또는 파형을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 전극(1020)은 글라스(440)의 테두리 영역 중 제1 전극(1010)이 배치된 영역을 제외한 영역 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(1020)은 글라스(440)에 제1 전극(1010)과 인접하도록 배치될 수 있다. 제2 전극(1020)은 그라운드 전압을 가질 수 있다. 제2 전극(1020)은 고경도 부재(450), 제1 도전성 부재(460), 및 제2 도전성 부재(470)를 포함할 수 있다. 제2 전극(1020)은 제1 전극(1010)과 실질적으로 동일한 레이어(layer) 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 전극(1030)은 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020)과 이격되어 배치될 수 있다. 제3 전극(1030)은 그라운드 전압을 기준으로 제1 전압과 반대의 극성을 갖는 제2 전압을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 센서(1040)는 글라스(440)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 센서(1040)는 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 센서(1040)가 획득하는 사용자의 생체 정보는 제1 전극(1010)이 측정하는 사용자의 생체 정보와 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 스마트 워치인 경우 센서(1040)는 사용자의 심박수(heart rate, HR)를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서(1040)는 사용자의 혈관에 흐르는 혈류에 기반한 생체 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서(1040)는 사용자의 혈관을 향하여 광을 방출한 후 반사되는 광을 이용하여 사용자의 맥파(photo plethysmograph, PPG), 혈압(blood pressure), 및/또는 산소포화도(oxygen saturation)를 측정할 수 있다. 센서(1040)는 제1 전극(1010)과 서로 다른 사용자의 생체 정보에 관련된 원시 데이터(raw data)를 획득할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 센서(1040)는 제1 전극(1010)과 일부 공통적인 생체 정보(예: 사용자의 심박수)를 획득 및/또는 정의할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020)을 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 글라스(예: 도 4의 글라스(440))의 제5 면(예: 도 4의 제5 면(442))을 제1 방향(D1)으로 바라본 도면(1100)이다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010)은 제5 면(442)의 적어도 일부 영역에 배치될 수 있다. 제2 전극(1020)은 제5 면(442) 상에서 제1 전극(1010)과 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010)은 전자 장치(100)를 착용한 착용자의 심전도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 전극(1010)에서 측정한 심전도에 따른 제1 전압을 제2 전극(1020)의 그라운드 전압과 비교하여 시간에 따른 파형으로 산출할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010) 상에는 식별자(710)가 배치될 수 있다. 식별자(710)는 제1 전극(1010)의 고경도 부재(예: 도 4의 고경도 부재(450))의 적어도 일부를 식각하여 제1 전극(1010)의 제1 도전성 부재(예: 도 4의 제1 도전성 부재(460))를 노출시켜 형성할 수 있다. 예를 들어, 식별자(710)는 "SAMSUNG GALAXY WATCH"와 같은 로고일 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 면(442)의 중앙 영역에는 센서(1040)가 배치될 수 있다. 센서(1040)는 착용자의 심박수를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010)은 사용자의 심전도를 획득할 수 있도록 사용자의 피부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(1020)은 그라운드 전압인 상태를 유지할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010)의 저항은 1Ω 이상 1kΩ 이하일 수 있다. 제2 전극(1020)의 저항은 1Ω 이상 1kΩ 이하일 수 있다. 이에 따라 글라스(440)의 제4 면(441) 및 제5 면(442) 사이의 저항인 내부 저항은 1Ω 이상 1kΩ 이하일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020)은 전기적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020) 사이의 저항은 1GΩ 이상 10GΩ일 수 있다. 이에 따라 제1 전극(1010)은 사용자의 심전도를 측정한 결과에 대응하는 파형을 갖는 제1 전압을 갖고, 제2 전극(1020)은 그라운드 전압을 가질 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 제1 전극(예: 도 10의 제1 전극(1010)) 및 제2 전극(예: 도 10의 제2 전극(1020))을 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 글라스(예: 도 4의 글라스(440))의 제4 면(예: 도 4의 제4 면(441))을 제2 방향(D2)으로 바라본 도면(1200)이다.
일 실시 예에서, 제2 도전성 부재(예: 도 4의 제2 도전성 부재(470))는 식별자(예: 도 11의 식별자(710))와 제1 방향(예: 도 4의 제1 방향(D1)) 및/또는 제2 방향(예: 도 4의 제2 방향(D2))으로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 제2 도전성 부재(470)가 배치된 영역을 포함하여 제4 면(441) 상에는 차광 부재(610)가 덮일 수 있다. 예를 들어, 차광 부재(610)는 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020)을 제외한 영역 상에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 도전성 부재(470) 및 PCB(430)를 연결시키는 제3 도전성 부재(810)를 포함할 수 있다 제2 도전성 부재(470)는 식별자(710)와 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)으로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 제3 도전성 부재(810)는 제2 도전성 부재(470)의 적어도 일부 및 차광 부재(610)가 배치되지 않은 영역을 연결하도록 형성될 수 있다. 제3 도전성 부재(810)는 실버 페이스트일 수 있다. 제3 도전성 부재(810)는 제4 면(441)의 적어도 일부 영역에서 노출되어 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020)의 적어도 일부를 구성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 도전성 부재(810)는 제3 단자(1210) 및 제4 단자(1220)를 포함할 수 있다. 제3 단자(1210)는 제1 전극(1010)을 구성하는 제3 도전성 부재(810)를 PCB(430)와 연결시킬 수 있다. 제4 단자(1220)는 제2 전극(1020)을 구성하는 제3 도전성 부재(810)를 PCB(430)와 연결시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 센서(1230)는 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서(1230)는 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020)을 구성하는 제3 도전성 부재(810)와 중첩되지 않도록 제4 면(441)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 센서(1230)는 전자 장치(100)를 착용한 착용자의 맥파(photo plethysmograph, PPG)를 측정할 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 제3 전극(1030)을 나타낸 도면이다.
일 실시 예에서, (a)와 같이 제3 전극(1030)은 하우징(예: 도 4의 하우징(410))의 제3 면(413)의 적어도 일부 상에 형성되는 버튼일 수 있다. 예를 들어, 제3 전극(1030)은 측면 키가 될 수 있다. 제3 전극(1030)은 제1 전극(예: 도 10의 제1 전극(1010))과 반대되는 부분에서 사용자의 생체 정보를 측정할 수 있다. 제3 전극(1030)은 제1 전압과 극성이 반대인 제2 전압을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, (b)와 같이 제3 전극(1030)은 하우징(410)의 제3 면(413)의 적어도 일부를 구성하는 도전성 물질을 이용하여 형성되는 고리일 수 있다. 예를 들어, 제3 전극(1030)은 측면 베젤(bezel)이 될 수 있다.
일 실시 예에서, (c)와 같이 제3 전극(1030)은 디스플레이(420)의 적어도 일부를 구성하는 투명 전극일 수 있다. (c)의 경우 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 측면에서 바라본, 디스플레이(420)의 측면을 도시하고 있다. 제3 전극(1030)은 디스플레이(420)의 제2 방향(D2)을 향하는 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 전극(1030)은 탑(top) 윈도우가 될 수 있다. 탑 윈도우를 전극으로 사용하는 경우 제3 전극(1030)은 ITO와 같은 투명 전극을 이용하여 형성할 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 상부 전극(1410) 및 하부 전극(1420)을 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))를 나타낸 도면(1400)이다.
일 실시 예에서, 하부 전극(1420)은 글라스(440)의 제5 면(예: 도 4의 제5 면(442)) 상에 배치될 수 있다. 하부 전극(1420)은 사용자의 신체와 접촉할 수 있다.
일 실시 예에서, 상부 전극(1410)은 하우징(예: 도 4의 하우징(410))과 접하는 경계선에서 하부 전극(1420)과 접하도록 배치될 수 있다. 상부 전극(1410)은 글라스(440)의 제4 면(예: 도 4의 제4 면(441))에 배치될 수 있다. 상부 전극(1410)은 PCB(예: 도 4의 PCB(430))와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상부 전극(1410) 및 하부 전극(1420)은 제1 전극(예: 도 10의 제1 전극(1010)) 및 제2 전극(예: 도 10의 제2 전극(1020))을 구성할 수 있다. 제1 전극(1010)은 하부 전극(1420) 및 상부 전극(1410)으로 이루어져 글라스(440)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제2 전극(1020)은 하부 전극(1420) 및 상부 전극(1410)으로 이루어지고 제1 전극(1010)과 분리되어 글라스(440)의 나머지 부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 전극(예: 도 13의 제3 전극(1030))은 제1 전극(1010) 및 제2 전극(1020)과 분리될 수 있다. 제3 전극(1030)은 상부 전극(1410)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에서, 하부 전극(1420) 및 상부 전극(1410) 사이의 저항인 내부 저항은 1Ω 이상 1kΩ 이하일 수 있다. 사용자의 신체 및 PCB(430) 사이의 전기적인 저항은 내부 저항 및 사용자의 신체와 전자 장치(100) 사이의 접촉 임피던스의 합일 수 있다. 접촉 임피던스는 사용자의 피부의 표면의 땀과 같은 전해질에 의해 생성되는 전류 경로의 임피던스일 수 있다. 접촉 임피던스는 0.5 MΩ 이상 1MΩ 이하일 수 있다. 사용자의 생체 정보를 정확하게 측정하도록 지정된 조건을 만족하기 위해 내부 저항은 접촉 임피던스의 0.1% 이하로 설정될 수 있다. 이에 따라 내부 저항은 1MΩ의 0.1%인 1kΩ까지 허용될 수 있다.
일 실시 예에서, 상부 전극(1410)은 하부 전극(1420)과 상이한 물질로 형성될 수 있다. 상부 전극(1410)은 하부 전극(1420)과 상이한 방법으로 형성될 수 있다. 상부 전극(1410)은 내부 저항이 1Ω 이상 1kΩ 이하인 조건을 만족시키면서 외부에 노출된 구조에 따른 기계적인 내구성을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 상부 전극(1410)은 제4 면(411) 상에 고경도 물질 및 전도성 물질을 혼합하여 0.1㎫ 이상 1㎫ 이하의 압력으로 증착한 복합층으로 이루어질 수 있다. 상부 전극(1410)은 지정된 조건을 만족시키기 위해 고경도 및 고전도성을 동시에 가질 수 있다. 고경도 및 고전도성을 동시에 갖는 상부 전극(1410)을 형성하기 위하여 고경도 물질 및 전도성 물질을 혼합하여 증착할 수 있다. 증착 시 진공도를 증가시킬수록 고경도 물질 및 전도성 물질이 강한 에너지로 증착되어 전기 전도도가 증가할 수 있다. 예를 들어, 0.1㎫ 이상 1㎫ 이하의 압력으로 증착하는 경우 지정된 조건을 만족하는 전기장(electric field, E-field)이 상부 전극(1410) 내부로 형성될 수 있다. 다른 예로, 증착하는 전도성 물질의 조성비를 증가시키는 경우 상부 전극(1410)의 저항을 감소시킬 수 있다.
도 15는 일 실시 예에 따른 금속 메쉬(mesh)(1510) 및 고경도 소재(1520)를 포함하는 상부 전극(1410)을 나타낸 도면(1500)이다.
일 실시 예에서, 상부 전극(1410)은 금속 메쉬(1510) 및 고경도 소재(1520)를 포함할 수 있다. 금속 메쉬(1510)는 제4 면(예: 도 4의 제4 면(441)) 상에 형성될 수 있다. 금속 메쉬(1510)는 제4 면(441)의 표면을 따라 서로 교차하는 형태로 형성될 수 있다. 금속 메쉬(1510)는 지정된 저항 이하의 저항을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 고경도 소재(1520)는 금속 메쉬(1510)를 덮도록 형성될 수 있다. 고경도 소재(1520)는 지정된 경도 이상의 경도를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 글라스(440)의 제4 면(441) 상에 금속 메쉬(1510)를 먼저 도포할 수 있다. 금속 메쉬(1510)가 도포된 제4 면(441) 상에 고경도 소재(1520)를 증착 및/또는 코팅할 경우 고경도와 고전도성을 함께 만족하는 상부 전극(1410)을 형성할 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 회로도(1600)이다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 제1 전극(1010), 제2 전극(1020), 제3 전극(1030), 제1 버퍼(1610), 제2 버퍼(1620), 저역 통과 필터(Low Pass Filter, LPF)(1630), 계측 증폭기(Instrumentation Amplifier, INA)(1640), ADC(Analog Digital Converter)(1650), 및/또는 전압 유지부(1660)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 전극(1010)은 사용자의 생체 정보와 관련된 파형인 제1 전압을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(1010)은 사용자의 심전도를 측정한 파형을 제1 전압으로 획득할 수 있다. 제2 전극(1020)은 그라운드 전압을 유지할 수 있다. 제3 전극(1030)은 제1 전압과 반대의 극성을 갖는 제2 전압을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 버퍼(1610)는 제3 전극(1030)이 획득한 제2 전압을 저장하거나 선택적으로 지연시켜 저역 통과 필터(1630)로 전달할 수 있다. 제2 버퍼(1620)는 제1 전극(1010)이 획득한 제1 전압을 저장하거나 선택적으로 지연시켜 저역 통과 필터(1630)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 저역 통과 필터(1630)는 제1 버퍼(1610) 및 제2 버퍼(1620)로부터 제1 전압 및/또는 제2 전압을 전달받을 수 있다. 저역 통과 필터(1630)는 제1 전압 및/또는 제2 전압에 섞여 있는 고주파의 노이즈(noise)를 제거할 수 있다. 저역 통과 필터(1630)는 노이즈가 제거된 제1 전압 및/또는 제2 전압을 계측 증폭기(1640)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 계측 증폭기(1640)는 저역 통과 필터(1630)로부터 노이즈가 제거된 제1 전압 및/또는 제2 전압을 전달받을 수 있다. 계측 증폭기(1640)는 전달받은 제1 전압 및/또는 제2 전압을 증폭시킬 수 있다. 계측 증폭기(1640)는 증폭된 제1 전압 및/또는 제2 전압을 ADC(1650)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, ADC(1650)는 계측 증폭기(1640)로부터 증폭된 제1 전압 및/또는 제2 전압을 전달받을 수 있다. ADC(1650)는 증폭된 제1 전압 및/또는 제2 전압을 디지털 형식의 데이터로 변환할 수 있다. 예를 들어, 제1 전압 및/또는 제2 전압이 사용자의 심전도를 측정한 파형인 경우 ADC(1650)는 제1 전압 및/또는 제2 전압을 심전도 측정 데이터로 변환할 수 있다. ADC(1650)는 디지털 형식으로 변환한 데이터를 프로세서(예: 도 17의 프로세서(1720))로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 전압 유지부(1660)는 제2 전극(1020) 및 증폭 회로(1640) 사이에 배치될 수 있다. 전압 유지부(1660)는 제2 전극(1020)이 그라운드 전압을 유지하도록 제어할 수 있다. 전압 유지부(1660)는 증폭 회로(1640) 내에서 그라운드 전압을 유지하는 부분(미도시)(예: 제1 전압 및 제2 전압을전달받는 입력 단자 사이를 연결하는 저항의 중앙 부분)과 연결될 수 있다.
도 17은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1700) 내의 전자 장치(1701)의 블럭도이다. 도 17을 참조하면, 네트워크 환경(1700)에서 전자 장치(1701)는 제 1 네트워크(1798)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1702)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1799)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1704) 또는 서버(1708)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1701)는 서버(1708)를 통하여 전자 장치(1704)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1701)는 프로세서(1720), 메모리(1730), 입력 장치(1750), 음향 출력 장치(1755), 표시 장치(1760), 오디오 모듈(1770), 센서 모듈(1776), 인터페이스(1777), 햅틱 모듈(1779), 카메라 모듈(1780), 전력 관리 모듈(1788), 배터리(1789), 통신 모듈(1790), 가입자 식별 모듈(1796), 또는 안테나 모듈(1797)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1701)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1760) 또는 카메라 모듈(1780))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(1776)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(1760)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(1720)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1740))를 실행하여 프로세서(1720)에 연결된 전자 장치(1701)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1720)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1776) 또는 통신 모듈(1790))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1732)에 로드하고, 휘발성 메모리(1732)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1734)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1720)는 메인 프로세서(1721)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1723)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(1723)는 메인 프로세서(1721)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1723)는 메인 프로세서(1721)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1723)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1721)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1721)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1721)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1721)와 함께, 전자 장치(1701)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1760), 센서 모듈(1776), 또는 통신 모듈(1790))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1723)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1780) 또는 통신 모듈(1790))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(1730)는, 전자 장치(1701)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1720) 또는 센서모듈(1776))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1740)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1730)는, 휘발성 메모리(1732) 또는 비휘발성 메모리(1734)를 포함할 수 있다.
프로그램(1740)은 메모리(1730)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1742), 미들 웨어(1744) 또는 어플리케이션(1746)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1750)는, 전자 장치(1701)의 구성요소(예: 프로세서(1720))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1701)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(1750)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(1755)는 음향 신호를 전자 장치(1701)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(1755)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(1760)는 전자 장치(1701)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(1760)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(1760)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1770)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1770)은, 입력 장치(1750)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1755), 또는 전자 장치(1701)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1776)은 전자 장치(1701)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1776)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(1777)는 전자 장치(1701)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1777)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1778)는, 그를 통해서 전자 장치(1701)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1778)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1779)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1779)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1780)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1780)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1788)은 전자 장치(1701)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1788)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1789)는 전자 장치(1701)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1789)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1790)은 전자 장치(1701)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1702), 전자 장치(1704), 또는 서버(1708))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1790)은 프로세서(1720)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1790)은 무선 통신 모듈(1792)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1794)(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(1798)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1799)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(1704)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(1792)은 가입자 식별 모듈(1796)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1798) 또는 제 2 네트워크(1799)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1701)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(1797)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1797)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1797)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1798) 또는 제 2 네트워크(1799)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1790)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1790)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(1797)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1799)에 연결된 서버(1708)를 통해서 전자 장치(1701)와 외부의 전자 장치(1704)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(1702, 1704) 각각은 전자 장치(1701)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1701)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(1702, 1704, 또는 1708) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1701)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1701)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1701)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1701)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 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 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1701)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1736) 또는 외장 메모리(1738))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1740))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1701))의 프로세서(예: 프로세서(1720))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 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 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.
410: 하우징 420: 디스플레이
430: PCB 440: 글라스
450: 고경도 부재 460: 제1 도전성 부재
470: 제2 도전성 부재

Claims (21)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 방향을 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 내부에 공간을 형성하는 제3 면을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 상기 제1 면을 통해 상기 제1 방향으로 보여지는 디스플레이;
    상기 공간에 배치되는 PCB(printed circuit board);
    상기 하우징의 상기 제2 면의 적어도 일부를 덮고 상기 제1 방향을 향하는 제4 면 및 상기 제2 방향을 향하는 제5 면을 포함하는 글라스;
    상기 제5 면 상에 배치된 고경도 부재;
    상기 고경도 부재 및 상기 글라스 사이에 배치된 제1 도전성 부재; 및
    상기 제4 면에 배치되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 부재를 포함하는 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고경도 부재는 산화물(Oxide) 계열의 소재, 질화물(Nitride) 계열의 소재, 및/또는 탄화물(Carbide) 계열의 소재 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있고,
    상기 제1 도전성 부재 및 상기 제2 도전성 부재는 Cr, Ti, Au, Ag, 그래핀(graphene), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube, CNT) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있는 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 도전성 부재의 두께인 제1 두께는 1㎛ 이상 100㎛ 이하인 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 글라스 및 상기 제1 도전성 부재 사이에 접착 부재가 더 배치된 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 글라스 및 제2 도전성 부재 사이에 차광 부재가 더 배치된 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고경도 부재에 상기 제1 도전성 부재의 적어도 일부가 보여지도록 음각으로 형성된 식별자를 더 포함하고,
    상기 제2 도전성 부재는 상기 식별자와 상기 제1 방향 및/또는 상기 제2 방향으로 중첩되지 않도록 배치되는 전자 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 도전성 부재는 상기 제1 도전성 부재와 서로 다른 면적을 갖는 전자 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 도전성 부재 및 상기 PCB를 연결시키는 제3 도전성 부재를 더 포함하는 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 도전성 부재로부터 상기 제1 방향으로 형성되어 상기 제2 도전성 부재를 상기 PCB와 연결시키는 연결부를 더 포함하는 전자 장치.
  10. 웨어러블 전자 장치에 있어서,
    제1 방향을 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 내부에 공간을 형성하는 제3 면을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 상기 제1 면을 통해 상기 제1 방향으로 보여지는 디스플레이;
    상기 공간에 배치되는 PCB;
    상기 하우징의 상기 제2 면의 적어도 일부를 덮고 상기 제1 방향을 향하는 제4 면 및 상기 제2 방향을 향하는 제5 면을 포함하는 글라스;
    상기 글라스에 배치되어 제1 전압을 갖는 제1 전극;
    상기 글라스에 상기 제1 전극과 인접하도록 배치되어 그라운드 전압을 갖는 제2 전극; 및
    상기 그라운드 전압을 기준으로 상기 제1 전압과 반대의 극성을 갖는 제2 전압을 갖는 제3 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극은,
    상기 제5 면 상에 배치된 고경도 부재;
    상기 고경도 부재 및 상기 글라스 사이에 배치된 제1 도전성 부재; 및
    상기 제4 면에 배치되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 제2 도전성 부재를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 전극 및/또는 상기 제2 전극의 저항은 1Ω 이상 1kΩ 이하이고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 저항은 1GΩ 이상 10GΩ 이하인 웨어러블 전자 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 웨어러블 전자 장치를 착용한 착용자의 심전도(electrocardiogram, ECG)를 측정하고,
    상기 제1 전극에는 상기 제1 도전성 부재의 적어도 일부를 노출하도록 음각으로 식별자가 형성된 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 도전성 부재는 상기 식별자와 상기 제1 방향 및/또는 상기 제2 방향으로 중첩되지 않도록 배치되고,
    상기 제2 도전성 부재 및 상기 PCB를 연결시키는 제3 도전성 부재를 더 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 중첩되지 않도록 배치되어 상기 웨어러블 전자 장치를 착용한 착용자의 맥파(photo plethysmograph, PPG)를 측정하는 센서를 더 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 전극은 상기 하우징의 상기 제3 면의 적어도 일부 상에 형성되는 버튼이거나 상기 제3 면의 적어도 일부를 구성하는 도전성 물질을 이용하여 형성되는 고리인 웨어러블 전자 장치.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 전극은 상기 디스플레이의 적어도 일부를 구성하는 투명 전극인 웨어러블 전자 장치.
  17. 전자 장치에 있어서,
    제1 방향을 향하는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하고 내부에 공간을 형성하는 제3 면을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 상기 제1 면을 통해 상기 제1 방향으로 보여지는 디스플레이;
    상기 공간에 배치되는 PCB;
    상기 하우징의 상기 제2 면의 적어도 일부를 덮고 상기 제1 방향을 향하는 제4 면 및 상기 제2 방향을 향하는 제5 면을 포함하는 글라스;
    상기 제5 면 상에 배치된 하부 전극; 및
    상기 하우징과 접하는 경계선에서 상기 하부 전극과 접하도록 상기 제4 면에 배치되어 상기 PCB와 전기적으로 연결되는 상부 전극을 포함하는 전자 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 하부 전극 및 상기 상부 전극으로 이루어져 상기 글라스의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된 제1 전극;
    상기 하부 전극 및 상기 상부 전극으로 이루어지고 상기 제1 전극과 분리되어 상기 글라스의 나머지 부분을 둘러싸도록 배치된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 분리되고 상기 상부 전극과 동일한 물질로 이루어진 제3 전극을 포함하는 전자 장치.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 사이의 저항인 내부 저항은 1Ω 이상 1kΩ 이하인 전자 장치.
  20. 청구항 17에 있어서, 상기 상부 전극은,
    상기 제4 면 상에 고경도 물질 및 전도성 물질을 혼합하여 0.1㎫ 이상 1㎫ 이하의 압력으로 증착한 복합층으로 이루어진 전자 장치.
  21. 청구항 17에 있어서, 상기 상부 전극은,
    상기 제4 면 상에 형성되고 지정된 저항 이하의 저항을 갖는 금속 메쉬; 및
    상기 금속 메쉬를 덮도록 형성되고 지정된 경도 이상의 경도를 갖는 고경도 소재를 포함하는 전자 장치.
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