JP2024502694A - コイルアンテナを含む電子装置 - Google Patents

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Abstract

本開示の様々な実施形態による電子装置は、ハウジング、上記ハウジングに配置された第1回路基板、上記第1回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。

Description

本開示の様々な実施形態は、コイルアンテナを含む電子装置に関する。
電子装置(例:携帯端末)は小型化及び多機能化されており、そのために、様々な電子部品(例:プロセッサ、メモリ、カメラ、放送受信モジュール及び/又は通信モジュール)が配置されたプリント回路基板(例:PCB(printed circuit board)、PBA(printed board assembly)及び/又はFPCB(flexible printed circuit board))が電子装置に適用され得る。プリント回路基板は配置された電子部品を接続する回路配線を含むことができる。
電子装置の使用時間を増やすためにはバッテリの容量が増加される必要がある。電子装置にプリント回路基板が別途形成された場合、バッテリの容量を拡張させるための空間の確保が困難な場合がある。電子装置のバッテリ容量を増加させるためには、プリント回路基板の厚さを縮小し、バッテリ拡張空間を確保する必要がある。
電子装置にはNFC(near field communication)、WPC(wireless power consortium)及び/又はMST(magnetic secure transmission)などのコイルアンテナが適用され得る。コイルアンテナで発生する磁場を遮蔽するための遮蔽層(例:シールディングシート(shielding sheet))がアンテナコイル領域及びフレキシブル回路基板(例:FPCB)領域に適用される必要があるため、厚さが増加してバッテリを配置できる空間(例:バッテリ空間)が減少するようになる。本開示の実施形態による電子装置はアンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)を適用した場合、-Z軸方向の磁場を遮蔽し、厚さを減らしてバッテリ空間を確保できる。また、本開示の実施形態による電子装置は、遮蔽層の面積を減らしながらも-Z軸方向の磁場を遮蔽し、WPCの面積を広げて無線充電の認識領域及び充電効率を向上させることができる。
本開示で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に限定されず、言及していない他の技術的課題は以下の記載から本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
本開示の様々な実施形態による電子装置は、ハウジング、上記ハウジングに配置された第1回路基板、上記第1回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。
本開示の様々な実施形態による電子装置は、第1ハウジング、第2ハウジング、上記第1ハウジング及び上記第2ハウジングが折りたたまれるか又は展開されるように上記第1ハウジングと上記第2ハウジングの間に配置されるヒンジ構造体、上記第1ハウジングに配置される第1プリント回路基板、上記第2ハウジングに配置される第2プリント回路基板、上記第1プリント回路基板と上記第2プリント回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記第2ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。その他、本文書によって直接的又は間接的に把握される様々な効果が提供され得る。
本開示の実施形態による電子装置は、アンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、厚さを減らしてバッテリ空間を確保できる。本開示の実施形態による電子装置は、遮蔽層の面積を減らしながらもアンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、WPCの面積を広げて無線充電の認識領域及び充電効率を向上させることができる。
様々な実施形態によるネットワーク環境内の電子装置のブロック図である。 本開示の様々な実施形態による電子装置の前面の斜視図である。 本開示の様々な実施形態による電子装置の後面の斜視図である。 一実施形態による折りたたまれた状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の斜視図である。 一実施形態による折りたたまれた状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の正面図である。 一実施形態による折りたたまれた状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の後面図である。 一実施形態による180度展開された状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の斜視図である。 一実施形態による180度展開された状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の正面図である。 一実施形態による180度展開された状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の後面図である。 本開示の様々な実施形態による電子装置のハウジングに配置されるコイルアンテナ及びフレキシブル回路基板を示す図である。 NFC駆動回路、WPC駆動回路及びMST駆動回路がPCBに配置されることを示す図である。 図5Aに示したI-I’線による断面図である。 一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。 一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。 一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。 本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。 本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。 本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。 本開示の一実施形態によるメタルシールド(例:フロントメタル)が遮蔽領域を囲むように配置されることを示す図である。 メタルシールド(例:フロントメタル)と遮蔽領域の間の間隔の一例を示す図である。 常磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。 反磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。 強磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。
図面の説明に関して、同一又は類似する構成要素に対しては同一又は類似の符号が用いられ得る。
以下、添付された図面を参照して本開示の様々な実施形態が説明される。説明の便宜のために図面に示した構成要素はその大きさが誇張されるか又は縮小される場合があり、本開示が必ずしも図によって限定されるものではない。
図1は、様々な実施形態によるネットワーク環境100内の電子装置101のブロック図である。
図1を参照すると、ネットワーク環境100で、電子装置101は第1ネットワーク198(例:近距離無線通信ネットワーク)を通して電子装置102と通信するか、又は第2ネットワーク199(例:遠距離無線通信ネットワーク)を通して電子装置104若しくはサーバ108と通信できる。一実施形態によれば、電子装置101はサーバ108を通して電子装置104と通信できる。一実施形態によれば、電子装置101はプロセッサ120、メモリ130、入力モジュール150、音響出力モジュール155、ディスプレイモジュール160、オーディオモジュール170、センサモジュール176、インタフェース177、接続端子178、ハプティクスモジュール179、カメラモジュール180、電力管理モジュール188、バッテリ189、通信モジュール190、加入者識別モジュール196、又はアンテナモジュール197を含むことができる。ある実施形態では、電子装置101には、これらの構成要素のうちの少なくとも1つ(例:接続端子178)が省略されるか、又は1つ以上の他の構成要素が追加され得る。ある実施形態では、これらの構成要素のうちの一部(例:センサモジュール176、カメラモジュール180、又はアンテナモジュール197)は1つの構成要素(例:ディスプレイモジュール160)に統合され得る。
プロセッサ120は、例えば、ソフトウェア(例:プログラム140)を実行してプロセッサ120に接続された電子装置101の少なくとも1つの他の構成要素(例:ハードウェア又はソフトウェア構成要素)を制御することができ、様々なデータ処理又は演算を行うことができる。一実施形態によれば、データ処理又は演算の少なくとも一部として、プロセッサ120は他の構成要素(例:センサモジュール176又は通信モジュール190)から受信された命令又はデータを揮発性メモリ132に記憶し、揮発性メモリ132に記憶された命令又はデータを処理し、結果データを不揮発性メモリ134に記憶できる。一実施形態によれば、プロセッサ120はメインプロセッサ121(例:中央処理装置又はアプリケーションプロセッサ)又はそれとは独立して又は共に運用可能な補助プロセッサ123(例:グラフィック処理装置、ニューラルプロセッシングユニット(NPU:neural processing unit)、イメージシグナルプロセッサ、センサーハブプロセッサ、又はコミュニケーションプロセッサ(communication processor、CP)を含むことができる。例えば、電子装置101がメインプロセッサ121及び補助プロセッサ123を含む場合、補助プロセッサ123はメインプロセッサ121より低電力を使用するか、又は所定の機能に特化するように設定され得る。補助プロセッサ123はメインプロセッサ121とは別個として、又はその一部として実装され得る。
補助プロセッサ123は、例えば、メインプロセッサ121がインアクティブ(例:スリープ)状態にある間はメインプロセッサ121に代わって、又はメインプロセッサ121がアクティブ(例:アプリケーション実行)状態にある間はメインプロセッサ121とともに、電子装置101の構成要素のうち少なくとも1つの構成要素(例:ディスプレイモジュール160、センサモジュール176、又は通信モジュール190)と関連付けられた機能又は状態の少なくとも一部を制御できる。一実施形態によれば、補助プロセッサ123(例:イメージシグナルプロセッサ又はCP)は機能的に関連のある他の構成要素(例:カメラモジュール180又は通信モジュール190)の一部として実装され得る。
一実施形態によれば、補助プロセッサ123(例:ニューラルプロセッシングユニット)は人工知能モデルの処理に特化したハードウェア構造を含むことができる。人工知能モデルは機械学習によって生成できる。このような学習は、例えば、人工知能が行われる電子装置101自体で行われてもよいし、別途のサーバ(例:サーバ108)によって行われてもよい。学習アルゴリズムは、例えば、教師あり学習(supervised learning)、教師なし学習(unsupervised learning)、半教師あり学習(semi-supervised learning)又は強化学習(reinforcement learning)を含むことができるが、前述した例に限定されない。人工知能モデルは、複数の人工神経網レイヤを含むことができる。人工神経網はディープニューラルネットワーク(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)、ディープQ-ネットワーク(deep Q-networks)又は上記のうち2つ以上の組み合わせのうちの1つであり得るが、前述した例に限定されない。人工知能モデルはハードウェア構造の他にも、追加的に又は代替的に、ソフトウェア構造を含むことができる。
メモリ130は、電子装置101の少なくとも1つの構成要素(例:プロセッサ120又はセンサモジュール176)によって使用される様々なデータを記憶できる。データは、例えば、ソフトウェア(例:プログラム140)及びそれと関連付けられた命令に対する入力データ又は出力データを含むことができる。メモリ130は、揮発性メモリ132又は不揮発性メモリ134を含むことができる。
プログラム140は、メモリ130にソフトウェアとして記憶されることができ、例えば、オペレーティングシステム142、ミドルウェア144又はアプリケーション146を含むことができる。
入力モジュール150は、電子装置101の構成要素(例:プロセッサ120)に使用される命令又はデータを電子装置101の外部(例:ユーザ)から受信できる。入力モジュール150は、例えば、マイク、マウス、キーボード又はデジタルペン(例:スタイラスペン)を含むことができる。
音響出力モジュール155は、音響信号を電子装置101の外部に出力できる。音響出力モジュール155は、例えば、スピーカ又はレシーバを含むことができる。スピーカはマルチメディア再生又は録音再生などの一般的な用途で用いられることができ、レシーバは着信電話を受信するために用いられ得る。一実施形態によれば、レシーバはスピーカとは別として、又はその一部として実装され得る。
ディスプレイモジュール160は、電子装置101の外部(例:ユーザ)に情報を視覚的に提供できる。ディスプレイモジュール160は、例えば、ディスプレイ、ホログラム装置、又はプロジェクタ、及び該当装置を制御するための制御回路を含むことができる。一実施形態によれば、ディスプレイモジュール160は、タッチを感知するように設定されたタッチ又はタッチによって発生する力の強度を測定するように設定された圧力センサを含むことができる。
オーディオモジュール170は、音を電気信号に変換させるか、逆に電気信号を音に変換させることができる。一実施形態によれば、オーディオモジュール170は、入力モジュール150を介して音を獲得するか、音響出力装置155、又は電子装置101と直接若しくは無線で接続された外部電子装置(例:電子装置102)(例:スピーカ又はヘッドホン)を介して音を出力できる。
センサモジュール176は、電子装置101の作動状態(例:電力又は温度)、又は外部の環境状態(例:ユーザ状態)を感知し、感知された状態に対応する電気信号又はデータ値を生成できる。一実施形態によれば、センサモジュール176は、例えば、ジェスチャセンサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、マグネチックセンサ、加速度センサ、グリップセンサ、近接センサ、カラーセンサ、IR(infrared)センサ、生体センサ、温度センサ、湿度センサ、又は照度センサを含むことができる。
インタフェース177は、電子装置101が外部電子装置(例:電子装置102)と直接又は無線で接続されるために使用され得る少なくとも1つの所定のプロトコルをサポートできる。一実施形態によれば、インタフェース177は、例えば、HDMI(high definition multimedia interface)、 USB(universal serial bus)インタフェース、SDカードインタフェース、又はオーディオインタフェースを含むことができる。
接続端子178は、それを介して電子装置101が外部電子装置(例:電子装置102)と物理的に接続され得るコネクタを含むことができる。一実施形態によれば、接続端子178は、例えば、HDMIコネクタ、USBコネクタ、SDカードコネクタ、又はオーディオコネクタ(例:ヘッドホンコネクタ)を含むことができる。
ハプティクスモジュール179は、電気的信号をユーザが触覚又は運動感覚によって認知できる機械的刺激(例:振動又は動き)又は電気的刺激に変換できる。一実施形態によれば、ハプティクスモジュール179は、例えば、モータ、圧電素子、又は電気刺激装置を含むことができる。
カメラモジュール180は、静止画像及び動画を撮影できる。一実施形態によれば、カメラモジュール180は少なくとも1つののレンズ、イメージセンサ、イメージシグナルプロセッサ、又はフラッシュを含むことができる。
電力管理モジュール188は、電子装置101に供給される電力を管理できる。一実施形態によれば、電力管理モジュール188は、例えば、PMIC(power management integrated circuit)の少なくとも一部として実装され得る。
バッテリ189は、電子装置101の少なくとも1つの構成要素に電力を供給できる。一実施形態によれば、バッテリ189は、例えば、再充電できない一次電池、再充電可能な二次電池、又は燃料電池を含むことができる。
通信モジュール190は、電子装置101と外部電子装置(例:電子装置102、電子装置104、又はサーバ108)の間の直接(例:有線)通信チャネル又は無線通信チャネルの確立、及び確立された通信チャネルによる通信をサポートできる。通信モジュール190は、プロセッサ120(例:アプリケーションプロセッサ)と独立して運営され、直接(例:有線)通信又は無線通信をサポートする少なくとも1つのCPを含むことができる。一実施形態によれば、通信モジュール190は、無線通信モジュール192(例:セルラー通信モジュール、近距離無線通信モジュール、又はGNSS(global navigation satellite system)通信モジュール)又は有線通信モジュール194(例:LAN(local area network)通信モジュール、又は電力線通信モジュール)を含むことができる。これらの通信モジュールのうち該当する通信モジュールは第1ネットワーク198(例:ブルートゥース、WiFi(wireless fidelity) direct又はIrDA(infrared data association)などの近距離通信ネットワーク)又は第2ネットワーク199(例:レガシーセルラーネットワーク、5Gネットワーク、次世代通信ネットワーク、インターネット、又はコンピュータネットワーク(例:LAN又はWAN)などの遠距離通信ネットワーク)を介して外部電子装置104と通信できる。これらの様々な種類の通信モジュールは1つの構成要素(例:単一チップ)に統合されるか、又は互いに異なる複数の構成要素(例:複数のチップ)で実装され得る。無線通信モジュール192は加入者識別モジュール196に記憶された加入者情報(例:国際移動体加入者識別番号(IMSI))を用いて第1ネットワーク198又は第2ネットワーク199のような通信ネットワーク内で電子装置101を確認又は認証できる。
無線通信モジュール192は、4Gネットワーク以後の5Gネットワーク及び次世代通信技術、例えば、NR接続技術(new radio access technology)をサポートできる。NR接続技術は高容量データの高速伝送(eMBB(enhanced mobile broadband))、端末電力最小化と大量端末接続(mMTC(massive machine type communications))、又は超高信頼低遅延(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))をサポートできる。無線通信モジュール192は、例えば、高いデータ伝送率の達成のために、高周波帯域(例:mmWave帯域)をサポートできる。無線通信モジュール192は、高周波帯域での性能確保のための様々な技術、例えば、ビームフォーミング(beamforming)、大規模MIMO(massive MIMO(multiple-input and multiple-output))、全次元MIMO(FD-MIMO:full dimensional MIMO)、アレイアンテナ(array antenna)、アナログビームフォーミング(analog beam-forming)、又は大規模アンテナ(large scale antenna)などの技術をサポートできる。無線通信モジュール192は、電子装置101、外部電子装置(例:電子装置104)又はネットワークシステム(例:第2ネットワーク199)に規定される様々な要求事項をサポートできる。一実施形態によれば、無線通信モジュール192は、eMBB実現のためのPeak data rate(例:20Gbps以上)、mMTC実現のための損失Coverage(例:164dB以下)、又はURLLC実現のためのU-plane latency(例:ダウンリンク(DL)及びアップリンク(UL)がそれぞれ0.5ms以下、又はラウンドトリップ1ms以下)をサポートできる。
アンテナモジュール197は、信号若しくは電力を外部(例:外部電子装置)に送信するか又は外部から受信できる。一実施形態によれば、アンテナモジュールは、サブストレート(例:PCB)上に形成された導電体又は導電性パターンからなる放射体を含むアンテナを含むことができる。一実施形態によれば、アンテナモジュール197は複数のアンテナ(例:アレイアンテナ)を含むことができる。この場合、第1ネットワーク198又は第2ネットワーク199のような通信ネットワークで用いられる通信方式に適した少なくとも1つのアンテナが、例えば、通信モジュール190によって上記複数のアンテナの中から選択され得る。信号又は電力は上記選択された少なくとも1つのアンテナを介して通信モジュール190と外部電子装置の間で送信又は受信され得る。ある実施形態によれば、放射体以外に他の部品(例:RFIC(radio frequency integrated circuit))が追加的にアンテナモジュール197の一部として形成され得る。
様々な実施形態によれば、アンテナモジュール197はミリ波(mmWave)アンテナモジュールを形成できる。一実施形態によれば、ミリ波(mmWave)アンテナモジュールはプリント回路基板、上記プリント回路基板の第1面(例:下面)に若しくはそれに隣接して配置され所定の高周波帯域(例:mmWave帯域)をサポートできるRFIC、及び上記プリント回路基板の第2面(例:上面又は側面)に若しくはそれに隣接して配置され上記所定の高周波帯域の信号を送信又は受信できる複数のアンテナ(例:アレイアンテナ)を含むことができる。
上記構成要素のうち少なくとも一部は周辺機器間の通信方式(例:バス、GPIO(general purpose input and output)、SPI(serial peripheral interface)、又はMIPI(mobile industry processor interface))によって互いに接続されて信号(例:命令又はデータ)を互いに交換できる。
一実施形態によれば、命令又はデータは第2ネットワーク199に接続されたサーバ108を介して電子装置101と外部の電子装置104の間で送信又は受信され得る。電子装置102又は104は電子装置101と同一又は異なる種類の装置であり得る。一実施形態によれば、電子装置101で実行される動作の全部若しくは一部は外部電子装置102、104、又は108のうち1つ以上の外部電子装置で実行され得る。例えば、電子装置101がある機能若しくはサービスを自動的に、又はユーザ若しくは他の装置からの要求に反応して行う必要がある場合、電子装置101は機能若しくはサービスを自主的に実行させる代わりに又は追加的に、1つ以上の外部電子装置にその機能若しくはそのサービスの少なくとも一部を行うように要求できる。上記要求を受信した少なくとも1つ以上の外部電子装置は、要求された機能若しくはサービスの少なくとも一部、又は要求と関連付けられた追加機能若しくはサービスを実行し、その実行の結果を電子装置101に伝達できる。電子装置101は上記結果を、そのまま又は追加的に処理して、要求に対する応答の少なくとも一部として提供できる。そのために、例えば、クラウドコンピューティング、分散コンピューティング、モバイルエッジコンピューティング(MEC:mobile edge computing)又はクライアント-サーバコンピューティング技術が用いられ得る。電子装置101は、例えば、分散コンピューティング又はモバイルエッジコンピューティングを用いて超低遅延サービスを提供できる。他の実施形態において、外部の電子装置104はIoT(internet of things)機器を含むことができる。サーバ108は、機械学習及び/又は神経網を用いた知能型サーバであり得る。一実施形態によれば、外部の電子装置104又はサーバ108は第2ネットワーク199内に含まれ得る。電子装置101は5G通信技術及びIoT関連技術に基づいて知能型サービス(例:スマートホーム、スマートシティ、スマートカー、又はヘルスケア)に適用され得る。
図2Aは、本開示の様々な実施形態による電子装置の前面の斜視図である。図2Bは、本開示の様々な実施形態による電子装置の後面の斜視図である。
図2A及び図2Bを参照すると、一実施形態による電子装置200(例:図1の電子装置101)は、第1面(又は前面)210A、第2面(又は後面)210B、及び第1面210Aと第2面210Bとの間の空間を囲む側面210Cを含むハウジング210を含むことができる。他の実施形態(図示せず)で、ハウジングは、第1面210A、第2面210B及び側面210Cのうちの一部を形成する構造を示す場合もある。
一実施形態によれば、第1面210Aは少なくとも一部が実質的に透明な前面プレート202(例:様々なコーティングレイヤを含むグラスプレート、又はポリマープレート)によって形成され得る。第2面210Bは実質的に不透明な後面プレート211によって形成され得る。上記後面プレート211は、例えば、コーティング又は着色されたガラス、セラミック、ポリマー、金属(例:アルミニウム、ステンレススチール(STS)、又はマグネシウム)、又は上記物質のうちの少なくとも2つの組み合わせによって形成され得る。上記側面210Cは、前面プレート202及び後面プレート211と結合し、金属及び/又はポリマーを含む側面ベゼル構造218(又は“側面部材”)によって形成され得る。ある実施形態では、後面プレート211及び側面ベゼル構造218は一体に形成され同じ物質(例:アルミニウムなどの金属物質)を含むことができる。
図示の実施形態で、上記前面プレート202は、上記第1面210Aから上記後面プレート211側に曲がってシームレスに(seamless)延長された2つの第1領域210Dを、上記前面プレート202の長いエッジ(long edge)の両端に含むことができる。図示の実施形態(図3参照)で、上記後面プレート211は、上記第2面210Bから上記前面プレート202側に曲がってシームレスに延長された2つの第2領域210Eを長いエッジの両端に含むことができる。ある実施形態では、上記前面プレート202(又は上記後面プレート211)が上記第1領域210D(又は上記第2領域210E)のうちの1つのみを含むことができる。ある実施形態では、上記第1領域210D又は第2領域210Eのうちの一部が含まれない場合もある。上記実施形態で、上記電子装置200の側面から見て、側面ベゼル構造218は、上記のような第1領域210D又は第2領域210Eが含まれない側面側では第1厚さ(又は幅)を有し、上記第1領域210D又は第2領域210Eを含む側面側では上記第1厚さより薄い第2厚さを有することができる。
一実施形態によれば、電子装置200は、ディスプレイ201(例:図1のディスプレイモジュール160)、入力装置203(例:図1の入力モジュール150)、音響出力装置207、214(例:図1の音響出力モジュール155))、センサモジュール204、219(例:図1のセンサモジュール176)、カメラモジュール205、212、213(例:図1のカメラモジュール180)、キー入力装置217、インジケーター(図示せず)、及びコネクタ208、209のうちの少なくとも1つ以上を含むことができる。ある実施形態では、上記電子装置200は、構成要素のうちの少なくとも1つ(例:キー入力装置217、又はインジケータ)を省略するか、又は他の構成要素を追加的に含むことができる。
ディスプレイ201(例:図1のディスプレイモジュール160)は、例えば、前面プレート202の上端部分を通して見える場合がある。ある実施形態では、上記第1面210A、及び上記側面210Cの第1領域210Dを形成する前面プレート202を通して上記ディスプレイ201の少なくとも一部が見える場合がある。ディスプレイ201は、タッチ感知回路、タッチの強さ(圧力)を測定できる圧力センサ、及び/又は電磁式のスタイラスペンを検出するデジタイザと結合されるか、又は隣接して配置され得る。ある実施形態では、上記センサモジュール204、219の少なくとも一部、及び/又はキー入力装置217の少なくとも一部が、上記第1領域210D、及び/又は上記第2領域210Eに配置され得る。
ある実施形態(図示せず)では、ディスプレイ201の画面表示領域の背面に、オーディオモジュール214、センサモジュール204、カメラモジュール205(例:イメージセンサ)、及び指紋センサのうちの少なくとも1つ以上を含むことができる。ある実施形態(図示せず)では、ディスプレイ201は、タッチ感知回路、タッチの強さ(圧力)を測定できる圧力センサ、及び/又は電磁式のスタイラスペンを検出するデジタイザと結合されるか、又は隣接して配置され得る。ある実施形態では、上記センサモジュール204、219の少なくとも一部、及び/又はキー入力装置217の少なくとも一部が、上記第1領域210Dら、及び/又は上記第2領域210Eらに配置され得る。
入力装置203は、マイクを含むことができる。ある実施形態では、入力装置203は音の方向を感知できるように配置される複数個のマイクを含むことができる。音響出力装置207、214はスピーカ207、214を意味する場合がある。スピーカ207、214は、外部スピーカ207及び通話用レシーバ(例:オーディオモジュール214)を含むことができる。ある実施形態では、入力装置203(例:マイク)、スピーカ207、214及びコネクタ208、209は電子装置200の上記空間に配置され、ハウジング210に形成された少なくとも1つの孔を通して外部環境に露出され得る。ある実施形態では、ハウジング210に形成された孔は入力装置203(例:マイク)及びスピーカ207、214のために共用で使用され得る。ある実施形態では、スピーカ207、214はハウジング210に形成された孔が排除されたまま、動作されるスピーカ(例:ピエゾスピーカ)を含むことができる。
センサモジュール204、219(例:図1のセンサモジュール176)は、電子装置200の内部の作動状態、又は外部の環境状態に対応する電気信号又はデータ値を生成できる。センサモジュール204、219は、例えば、ハウジング210の第1面210Aに配置された第1センサモジュール204(例:近接センサ)及び/又は第2センサモジュール(図示せず)(例:指紋センサ)、及び/又は上記ハウジング210の第2面210Bに配置された第3センサモジュール219(例:HRMセンサ)を含むことができる。上記指紋センサはハウジング210の第1面210A(例:ディスプレイ201)及び/又は第2面210Bに配置される場合もある。電子装置200は、図示していないセンサモジュール、例えば、ジェスチャセンサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、マグネチックセンサ、加速度センサ、グリップセンサ、カラーセンサ、IR(infrared)センサ、生体センサ、温度センサ、湿度センサ、又は照度センサのうちの少なくとも1つをさらに含むことができる。
カメラモジュール205、212は、電子装置200の第1面210Aに配置された第1カメラモジュール205、及び第2面210Bに配置された第2カメラモジュール212、及び/又はフラッシュ213を含むことができる。上記カメラモジュール205、212は、1つ又は複数のレンズ、イメージセンサ、及び/又はイメージシグナルプロセッサを含むことができる。フラッシュ213は、例えば、発光ダイオード又はキセノンランプ(xenon lamp)を含むことができる。第1カメラモジュール205は、アンダーディスプレイカメラ(UDC:Under display Camera)方式でディスプレイパネルの下部に配置され得る。ある実施形態では、2つ以上のレンズ(広角及び望遠レンズ)及びイメージセンサが上記電子装置200の一面に配置され得る。ある実施形態では、電子装置200の第1面(例えば、画面が表示される面)に複数の第1カメラモジュール205がアンダーディスプレイカメラ(UDC)方式で配置され得る。
キー入力装置217は、ハウジング210の側面210Cに配置され得る。他の実施形態で、電子装置200は上記言及されたキー入力装置217のうちの一部又は全部を含まなくてもよく、含まれないキー入力装置217はディスプレイ201上にソフトキー、又はタッチキーの形態で実装され得る。ある実施形態で、キー入力装置217はディスプレイ201に含まれた圧力センサを用いて実装され得る。
インジケータは、例えば、ハウジング210の第1面210Aに配置され得る。インジケータは、例えば、電子装置200の状態情報を光の形態で提供できる。他の実施形態で、インジケータは、例えば、カメラモジュール205の動作と連動する光源を提供できる。インジケータは、例えば、LED、IR LED及びキセノンランプを含むことができる。
コネクタ208、209は、外部電子装置と電力及び/又はデータを送受信するためのコネクタ(例えば、USBコネクタ)を収容できる第1コネクタ孔208、及び/又は外部電子装置とオーディオ信号を送受信するためのコネクタを収容できる第2コネクタ孔209(又はイヤホンジャック)を含むことができる。
カメラモジュール205、212のうちの一部のカメラモジュール205、センサモジュール204、219のうちの一部のセンサモジュール204又はインジケータは、ディスプレイ201を通して見えるように配置され得る。カメラモジュール205はディスプレイ領域と重なって配置されることができ、カメラモジュール205と対応するディスプレイ領域でも画面を表示できる。一部のセンサモジュール204は電子装置の内部空間で前面プレート202を通して視覚的に露出されることなくその機能を遂行するように配置されてもよい。
図3A乃至図3Cは、一実施形態による折りたたまれた状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、図3Aは斜視図で、図3Bは正面図で、図3Cは後面図である。図4A乃至図4Cは、一実施形態による180度展開された状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、図4Aは斜視図で、図4Bは正面図で、図4Cは後面図である。
図3A乃至図4Cを参照すると、一実施形態による電子装置101(例:図1の電子装置101)は、第1ハウジング311及び第2ハウジング312を含むフォルダブルハウジング310(又は“ハウジング”)、フレキシブルディスプレイ(flexible display)320、ヒンジ組立体(hinge assembly)300、カバー330(又は“後面カバー”)を含むことができる。一実施形態によれば、カバー330は第1ハウジング311に含まれる第1カバー301と、第2ハウジング312に含まれる第2カバー302を含むことができる。
一実施形態によれば、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、電子装置101の電子部品(例:プリント回路基板、バッテリ、及び/又はプロセッサ)が配置され得る空間を形成し、電子装置101の側面を形成できる。一例として、電子装置101の様々な機能を行うための様々な種類の部品が第1ハウジング311及び第2ハウジング312内部に配置され得る。例えば、前面カメラ、レシーバ、及び/又はセンサ(例:近接センサ)の電子部品が第1ハウジング311及び第2ハウジング312内部に配置され得る。
一例として、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、電子装置101が展開状態(unfolded state)のときは互いに並んで配置され得る。他の例として、電子装置101が折りたたまれた状態(folde dstate)のとき、第1ハウジング311は第2ハウジング312を基準として回動(又は回転)して、第1ハウジング311の一面と第2ハウジング312の一面が対向するように配置され得る。
一実施形態によれば、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、フレキシブルディスプレイ320を収容するリセス(recess)を形成でき、フレキシブルディスプレイ320はリセスに装着されて第1ハウジング311及び第2ハウジング312によって支持され得る。第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、フレキシブルディスプレイ320を支持するために所定の剛性を有する金属材質及び/又は非金属材質で形成され得る。
一実施形態によれば、フレキシブルディスプレイ320は、第1ハウジング311及び第2ハウジング312上に配置され、電子装置101が展開状態のとき、電子装置101の前面を形成できる。すなわち、フレキシブルディスプレイ320は、第1ハウジング311の一領域からヒンジ組立体300を横切り第2ハウジング312の少なくとも一領域まで延長されて配置され得る。一実施形態によれば、フレキシブルディスプレイ320は、第1ハウジング311及び第2ハウジング312によって形成されたリセスに装着されて、第1ハウジング311及び第2ハウジング312上に配置され得る。
一例として、フレキシブルディスプレイ320は、第1ハウジング311の少なくとも一領域と対応する第1領域320a、第2ハウジング312の少なくとも一領域と対応する第2領域320b、第1領域320aと第2領域320bの間に位置し、フレキシブル(flexible)な特性を持つフォールディング領域320cを含むことができる。ただし、上述した実施形態に限定されず、実施形態によってはフレキシブルディスプレイ320の第1領域320a、第2領域320b、フォールディング領域320cはいずれもフレキシブルな特性を持つように形成されてもよい。
一実施形態で、第1領域320a、フォールディング領域320c、第2領域320bは電子装置101が展開状態のとき、同じ方向に向かって並んで配置され得る。
これと異なり、電子装置101が折りたたまれた状態のときは、フォールディング領域320cが曲がり第1領域320aと第2領域320bが互いに対向するように配置され得る。
一実施形態によれば、フレキシブルディスプレイ320の少なくとも一領域(例:第1領域320a、第2領域320b)が第1ハウジング311の一面と第2ハウジング312の一面に付着され得る。
他の実施形態によれば、フレキシブルディスプレイ320は第1ハウジング311の一面及び第2ハウジング312の一面に付着される場合もある。
一実施形態によれば、ヒンジ組立体300は第1ハウジング311と第2ハウジング312を連結し、第1ハウジング311を基準として第2ハウジング312を所定の回動範囲内で回転させるか、逆に、第2ハウジング312を基準として第1ハウジング311を所定の回動範囲内で回転させることができる。
一例として、第1ハウジング311と第2ハウジング312が連結される領域にはリセス(recess)が形成され、ヒンジ組立体300が第1ハウジング311と第2ハウジング312の間に配置され得る。上述したリセスは一例として所定の曲率を有する溝形状に形成され得るが、これに限定されるものではない。
一実施形態によれば、第1ハウジング311と第2ハウジング312の間にヒンジハウジング300cが配置され、ヒンジハウジング300cにヒンジ組立体300が組み立てられ得る。一実施形態で、ヒンジハウジング300cはヒンジカバー(hinge cover)として参照され得る。
一実施形態によれば、ヒンジハウジング300cは、電子装置101の状態によって電子装置101の外部から見えるか、又はフォルダブルハウジング310によって隠され得る。一例(例:図4C参照)として、ヒンジハウジング300cは電子装置101が展開状態のときはフォルダブルハウジング310によって隠されて電子装置101の外部から見えない場合がある。他の例(例:図3C乃至図3C参照)として、ヒンジハウジング300cは電子装置101が折りたたまれた状態のときは第1ハウジング311及び第2ハウジング312の回動によって電子装置101の外部から見える場合がある。
図5Aは、本開示の様々な実施形態による電子装置のハウジングに配置されるコイルアンテナ及びフレキシブル回路基板を示す図である。図5Bは、NFC駆動回路、WPC駆動回路及びMST駆動回路がPCBに配置されることを示す図である。図6は、図5Aに示したI-I’線による断面図である。
図5A乃至図6を参照すると、本開示の様々な実施形態による電子装置500、600(例:図1の電子装置101)は、第1ハウジング311(例:図3Aの第1ハウジング311)及び第2ハウジング312(例:図3Aの第2ハウジング312)を含むフォルダブルハウジング310、フレキシブルディスプレイ320、ヒンジ組立体300及びカバー(例:図4Cのカバー330)を含むことができる。ヒンジ組立体300は第1ハウジング311と第2ハウジング312を連結し、ヒンジ組立体300によって第1ハウジング311及び第2ハウジング312が折りたたまれるか又は展開されることができる。
一実施形態によれば、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、電子装置101の電子部品(例:プリント回路基板、バッテリ、及び/又はプロセッサ)が配置され得る空間を形成できる。また、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、電子装置500(例:図1の電子装置101、図3Aの電子装置101)の側面の少なくとも一部を形成できる。
一例として、電子装置500の複数の電子部品(例:プリント回路基板、プロセッサ、メモリ、カメラ、放送受信モジュール及び/又は通信モジュール)が第1ハウジング311及び第2ハウジング312の内部に設けられた空間に配置され得る。プリント回路基板はPCB(printed circuit board)、PBA(printed board assembly)及び/又はFPCB(flexible printed circuit board)を含むことができる。
一例として、第1ハウジング311(例:図3Aの第1ハウジング311)及び第2ハウジング312(例:図3Aの第2ハウジング312)にはフレキシブルディスプレイ(例:図4Aのフレキシブルディスプレイ320)が配置され得る。第1ハウジング311にはプロセッサ、メモリ、カメラ及び/又は通信モジュールが配置され得る。一例として、第2ハウジング312にはコイルアンテナ510、520、530、PCB(printed circuit board)540(又はPBA(printed circuit board assembly))、複数のフレキシブル回路基板550、560、コネクタ570、及びメタルシールド(metal shield)670が配置され得る。
コイルアンテナ510、520、530は、WPC(wireless power consortium)510、NFC(near field communication)520及び/又はMST(magnetic secure transmission)530を含むことができる。一例として、電子装置500内にNFC520のみが配置されてもよいし、NFC520とともにWPC510又はMST530が配置されてもよい。一例として、電子装置500内にWPC510及びMST530が配置されてもよい。一例として、電子装置500内にNFC520、WPC510及びMST530がすべて配置されてもよい。
PCB540は、NFC520を駆動するためのNFC駆動回路542、WPC510を駆動するためのWPC駆動回路544、MST530を駆動するためのMST駆動回路546を含むことができる。NFC520、WPC510及びMST530はコネクタ570を介してPCB540と電気的に接続され得る。
一例として、複数のFPCB(flexible printed circuit board)650、660のうちの第1FPCB650は、第1ハウジング311に配置されたPCB580(又はPBA)と第2ハウジング312に配置されたPCB540(又はPBA)の間で制御信号の伝達のためのC2C(connector to connector) FPCBを含むことができる。
一例として、複数のFPCB650、660のうちの第2FPCB660は、第1ハウジング311に配置されたPCB580(又はPBA)と第2ハウジング312に配置されたPCB540(又はPBA)の間でRF信号の伝達のためのFRC(flexible radio frequency cable) FPCBを含むことができる。
一例として、第2ハウジング312内でZ軸方向を基準としてバッテリ189の上側にWPC510、610及びNFC520、620が配置され得る。
一例として、第2ハウジング312内でX軸を基準として中央部にWPC510、610が配置され、WPC510の両側にNFC520、620が配置され得る。第2ハウジング312内でZ軸を基準としてWPC510、610の下側にMST530が配置され得る。
一例として、遮蔽層(shielding layer又はshielding sheet)640は、磁場を遮断できる物質で形成されたレイヤ又はシートで形成され得る。遮蔽層640は、透磁率の高い物質(例:フェライト(ferrite)又はナノクリスタル(nano crystal))で単層又は多層構造で形成され得る。
一例として、遮蔽層640は、WPC510、610の下側に配置され得る。WPC510、610とバッテリ189の間には遮蔽層640が配置され得る。
一例として、遮蔽層640は、FPCB650、660と少なくとも一部が同じ層(layer)に配置され得る。例えば、X軸方向を基準として第1FPCB650と第2FPCB660の間に遮蔽層640が配置され得る。これに限定されず、遮蔽層640の位置と厚さは変更されてもよい。
一例として、第2ハウジング312内でZ軸方向を基準としてバッテリ189の上側にNFC520、620が配置され得る。NFC520、620とバッテリ189の間には複数のFPCB650、660が配置され得る。
一例として、Z軸方向から見て、複数のFPCB650、660のうちの第1FPCB650は、WPC510、610の第1側に配置されたNFC520、620と少なくとも一部が重なるように配置され得る。複数のFPCB650、660のうちの第2FPCB660は、WPC510、610の第2側に配置されたNFC520、620と少なくとも一部が重なるように配置され得る。NFC620と複数のFPCB650、660の側面を囲むようにメタルシールド670が配置され得る。
一例として、メタルシールド670は、コイルアンテナ610、620で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽するために金属材質(例:アルミニウム)で形成され得る。メタルシールド670は、常磁性体、反磁性体、及び/又は強磁性体で形成され得る。
一例として、メタルシールド670は、複数の金属部材で形成され得る。例えば、メタルシールド670は、2つ、3つ、4つ、又は5つの金属部材で形成され得る。 例えば、各々の金属部材は常磁性体、反磁性体、及び/又は強磁性体で形成され得る。例えば、メタルシールド670を構成する複数の金属部材のすべてが常磁性体、反磁性体又は強磁性体で形成されてもよい。例えば、メタルシールド670を構成する複数の金属部材のうちの少なくとも1つは常磁性体、又は少なくとも1つは反磁性体、又は残りの一部は強磁性体で形成されてもよい。
一例として、メタルシールド670は、アルミニウム、ステンレススチール(stainless steel)、マグネシウム、金、銀、銅、鉄又は上記物質のうちの少なくとも2つの組み合わせによって形成され得る。
一例として、メタルシールド670は、ハウジング(例:図5Aの第2ハウジング312)と一体に形成され得る。例えば、メタルシールド670の少なくとも一部がハウジング(例:図5Aの第2ハウジング312)に含まれて形成され得る。
一例として、NFC620が配置された領域の厚さを減らすために、NFC620には遮蔽層640が配置されなくてもよい。ここで、NFC620の下に遮蔽層640がない場合はNFC620で発生した磁場が所望の方向に放射されず、不必要な-Z軸方向に磁場が放射されて干渉が生じる可能性がある。本開示の電子装置500、600は、コイルアンテナ(例えば、NFC520、620)の外側に配置されたメタルシールド670によって-Z軸方向の磁場を遮蔽し、コイルアンテナ(例えば、NFC520、620)で発生する磁場が所望の方向(例:Z軸方向)に放射されるようにすることができる。
図7Aは、一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。
図7Aを参照すると、電子装置70は、コイルアンテナ71、72、複数の遮蔽層74、77、複数のFPCB75、76、及びバッテリ189を含むことができる。WPC71の両側にはNFC72が配置されることができ、WPC71及びNFC72の下部には第1遮蔽層74が配置され得る。NFC72と遮蔽層74の側面にはFPCB75、76が配置されることができ、FPCB75、76の上側には第2遮蔽層77が配置され得る。このように、コイルアンテナ71、72、遮蔽層74、77、及びFPCB75、76の構造を適用すると、WPC71が配置される領域は第1幅A1(又は第1距離)を有し得る。
バッテリ189の下端からコイルアンテナ71、72の上端までの高さは第1高さB1を有し得る。このような構造を適用すると、電子装置70は厚さを減らしてバッテリ189の配置空間を確保できる。しかし、第1遮蔽層74の遮蔽領域内にWPC71とNFC72がすべて位置しなければならないため、WPC71の面積が減少し得る。
図7Bは、一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。
図7Bを参照すると、電子装置80は、コイルアンテナ81、82、複数のFPCB85、86、及びバッテリ189を含むことができる。WPC81の面積を確保できるように、第1FPCB85及び第2FPCB86の上側にはNFC82が配置され得る。WPC81とNFC82の磁場遮蔽のために、WPC71とNFC72の下部には遮蔽層84が配置され得る。このように、コイルアンテナ81、82、遮蔽層84、及びFPCB85、86の構造を適用すると、WPC81が配置される領域は第1幅A1(又は第1距離)より広い第2幅A2(又は第2距離)を有することができ、バッテリ189の下端からコイルアンテナ81、82の上端までの高さは第1高さB1より厚い第2高さB2を有し得る。このような構造を適用すると、電子装置80はFPCB85、86と重なる位置にNFC82を配置してWPC81の面積を増加させ得る。しかし、バッテリ189の下端からコイルアンテナ81、82の上端までの厚さB2(又は、高さB2)が増加し得る。電子装置80の厚さを増加させない場合、バッテリ189の厚さを減らさなければならないため、バッテリ189の総量が減少するようになる。
この場合、電子装置80はNFC82とFPCB85、86の間の遮蔽層84を除去して、バッテリ189の厚さを増加させることができる。しかし、NFC82の下部に遮蔽層84が存在しないことにより-Z軸方向に磁場が放射されてNFC82性能が低下し、干渉が生じ得る。
図7Cは、一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。
図7Cを参照すると、コイルアンテナ610、620のうちのWPC610の下部には遮蔽層840が配置されることができ、NFC620の下部には遮蔽層840が配置されないこともできる。NFC620はFPCB650、660と重なるように配置されることができ、WPC610が配置される領域は第1幅A1(又は第1距離)より広い第2幅A2(又は第2距離)を有し得る。バッテリ189の下端からコイルアンテナ610、620の上端までの高さは第1高さB1を有し得る。コイルアンテナ610、620と複数のFPCB650、660の側面を囲むようにメタルシールド670が配置され得る。メタルシールド670によって電子装置600はコイルアンテナ610、620で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、コイルアンテナ610、620で発生する磁場が所望の方向に放射されるようにすることができる。
図8は、本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。
図6及び図8を参照すると、電子装置800のコイルアンテナ810(例:NFC)の全体をカバーするように、コイルアンテナ810(例:NFC)の下部に遮蔽層820が形成された場合、コイルアンテナ810から放射される磁場830のシミュレーション結果が示される。ここで、コイルアンテナ810はNFCを基準として単純化して表現されており、NFCは1ターン又は複数のターンに形成され得る。NFCコイルの透磁率が150mu遮蔽材に設定され、NFCに350mAの電流を印加したときの磁場830の分布が示される。コイルアンテナ810(例:NFC)の外径より広い範囲に遮蔽層820を形成したとき、-Z軸方向の磁場830は遮蔽され、Z軸方向の磁場830が放射されることが確認できる。
図9は、本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。
図9を参照すると、電子装置900のコイルアンテナ910(例:NFC)の一部領域をカバーするように、コイルアンテナ910(例:NFC)の下部に遮蔽層920が形成された場合、コイルアンテナ910から放射される磁場930のシミュレーション結果が示される。コイルアンテナ910はNFCを基準として単純化して表現されており、NFCは1ターン又は複数のターンに形成され得る。NFCコイルの透磁率が150mu遮蔽材に設定され、NFCに350mAの電流を印加したときの磁場930の分布が示される。コイルアンテナ910(例:NFC)の一部領域をカバーするように遮蔽層920が形成されたとき、-Z軸方向の磁場930の一部が遮蔽され、Z軸方向の磁場930が放射されることが確認できる。遮蔽層920が配置されていない部分では-Z軸方向に一部の磁場930が放射されることが確認できる。
図10は、本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。
図10を参照すると、電子装置1000のコイルアンテナ1010(例:NFC)より小さい領域をカバーするように、コイルアンテナ1010(例:NFC)の下部に遮蔽層1020が形成された場合、コイルアンテナ1010から放射される磁場1030のシミュレーション結果が示される。ここで、コイルアンテナ1010はNFCを基準として単純化して表現しており、NFCは1ターン又は複数のターンに形成され得る。NFCコイルの透磁率が150mu遮蔽材に設定され、NFCに350mAの電流を印加したときの磁場1030の分布が示される。コイルアンテナ1010(例:NFC)領域より小さく遮蔽層1020が形成されたとき、-Z軸方向の磁場1030が遮蔽されずに放射されることが確認できる。遮蔽層920が配置されていない部分から-Z軸方向へ磁場930が放射されてNFCの性能が劣化し、磁場による干渉が生じ得る。
図11は、本開示の一実施形態によるメタルシールド(例:フロントメタル)が遮蔽領域を囲むように配置されることを示す図である。
図6及び図11を参照すると、本開示の様々な実施形態による電子装置600、1100(例:図1の電子装置101)は、コイルアンテナがNFC620、1100及びWPC610を含むことができる。これに限定されず、コイルアンテナはNFC620、1100、WPC610及びMST(例:図5のMST530)を含むことができる。
NFC620、1110及びWPC610は、Z軸方向を基準として同じ高さに配置され得る。NFC620、1110はFPCB650、660の上側に配置され得る。NFC620、1110より小さい面積をカバーするように遮蔽層640、1120が配置され得る。遮蔽層1120は、図6に示したように、WPC610をカバーするように、Z軸方向を基準としてWPC610の下部に配置され得る。WPC510、610とバッテリ189の間には遮蔽層640が配置され得る。
メタルシールド670、1130は、NFC620、1110の側面を囲むように配置され得る。一例として、メタルシールド670、1130は、NFC620、1110で発生する磁場のうちの-Z軸方向の磁場を遮蔽できる。メタルシールド670、1130は常磁性体、反磁性体、又は強磁性体で形成され得る。
メタルシールド670、1130は、X軸方向にNFC620、1110から第1幅w1だけ離隔して配置され得る。一例として、メタルシールド670、1130は、X軸方向にNFC620、1110から2mm~100m離隔して配置され得る。
メタルシールド670、1130は、Y軸方向にNFC620、1110から第2幅w2だけ離隔して配置され得る。一例として、メタルシールド670、1130は、Y軸方向にNFC620、1110から0.1mm~5.0m離隔して配置され得る。
NFC620、1110とX軸及びY軸方向に所定の間隔をおいて、NFC620、1110の側面を囲むようにメタルシールド670、1130が配置されることによって、電子装置はNFC620、1110で発生した-Z軸方向の磁場を遮蔽できる。このように、電子装置は、メタルシールド670、1130によって-Z軸方向の磁場を遮蔽し、NFC620、1110で発生する磁場が所望の方向(例:Z軸方向)に放射されるようにすることができる。
図12は、メタルシールド(例:フロントメタル)と遮蔽領域の間の間隔の一例を示す図である。
図6及び図12を参照すると、本開示の一実施形態による電子装置1200は、バッテリ189、NFC1210、及びFPCB1220を配置するためのフロントメタル1230を含むことができる。
本開示では、フロントメタル1230を常磁性体、反磁性体又は強磁性体のメタルで形成し、フロントメタル1230が図6のメタルシールド670を代替できる。すなわち、電子装置は-Z軸方向の磁場を遮蔽するために別途のメタルシールドを形成することなく、フロントメタル1230でメタルシールド670を実装できる。
ここで、フロントメタル1230(例:メタルシールド)は、X軸方向にNFC1210から第1幅w1だけ離隔して配置され得る。一例として、フロントメタル1230(例:メタルシールド)は、X軸方向にNFC1210から2mm~5mm離隔して配置され得る。また、フロントメタル1230(例:メタルシールド)は、Z軸方向にNFC1210の下端から第1高さh1だけ離隔して配置され得る。一例として、フロントメタル1230(例:メタルシールド)はZ、軸方向にNFC1210の下端から0.2mm~2.0mm離隔して配置され得る。
コイルアンテナ610、620と複数のFPCB650、660の側面方向にフロントメタル1230(例:メタルシールド)が配置され、電子装置は、フロントメタル1230(例:メタルシールド)によってNFC620で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、コイルアンテナ610、620で発生する磁場が所望の方向に放射されるようにすることができる。すなわち、フロントメタル1230(例:メタルシールド)がZ軸方向にNFC1210より下側に配置され、NFC1210から所定の距離だけ離隔してもNFC1210で発生する磁場のうちの-Z軸方向の磁場が遮蔽され得る。
図7Cと結び付けて説明すると、コイルアンテナ610、620のうちのWPC610の下部に遮蔽層840が配置され、NFC620の下部には遮蔽層840 が配置されなくてもよい。NFC620はFPCB650、660と重なるように配置され、WPC610が配置される領域は第1幅A1(又は第1距離)より広い第2幅A2(又は第2距離)を有し得る。WPC610が配置される領域が広くなることによりWPC610を広く形成できる。一例として、図7の(a)のような構造ではWPC610の直径を最大33mmに形成できた。一方、図7の(c)及び図12のような構造ではWPC610の直径を約42mmに形成できる。これにより、無線充電の認識領域及び充電効率が向上できる。
図13は、常磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。
図13を参照すると、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)は常磁性体のメタル材質で形成できる。ここで、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)はアルミニウムで形成され得る。しかし、これに限定されず、常磁性体の透磁率(Mu)を満足するメタルでフロントメタル1230(例:メタルシールド670)が形成され得る。常磁性体で形成されるフロントメタル1230(例:メタルシールド670)の透磁率は約1(Mu=1)であり得る。
図14は、反磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。
図14を参照すると、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)は反磁性体のメタル材質で形成できる。ここで、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)はアルミニウムで形成され得る。しかし、これに限定されず、反磁性体の透磁率(Mu)を満足するメタルでフロントメタル1230(例:メタルシールド670)が形成されてもよい。反磁性体で形成されるフロントメタル1230(例:メタルシールド670)の透磁率は約0.5(Mu=0.5)であり得る。
図15は、強磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。
図15を参照すると、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)は強磁性体のメタル材質で形成できる。ここで、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)はアルミニウムで形成され得る。しかし、これに限定されず、強磁性体の透磁率(Mu)を満足するメタルでフロントメタル1230(例:メタルシールド670)が形成されてもよい。強磁性体で形成されるフロントメタル1230(例:メタルシールド670)の透磁率は約150(Mu=150)であり得る。
図13乃至図15を参照すると、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)がNFC(例:図6のNFC620、図12のNFC1210)からX軸方向に100mmだけ離隔するように配置され、Y軸方向に5mmだけ離隔するように配置されることを仮定してシミュレーションを行って磁場の分布を示した。
フロントメタル1230(例:メタルシールド670)を常磁性体、反磁性体又は強磁性体で形成すると-Z軸方向の磁場が遮蔽されることが確認できる。
一例として、図13の(a)のように、電子装置600にフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用しない場合、Z軸方向の磁場1310、X軸方向の磁場1320及び-Z軸方向の磁場1330が放射されることが確認できる。
一例として、図13の(b)のように、電子装置600に常磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、-Z軸方向の磁場1330が遮蔽されることが確認できる。
一例として、図14の(a)のように、電子装置600にフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用しない場合、Z軸方向の磁場1410、X軸方向の磁場1420及び-Z軸方向の磁場1430が放射されることが確認できる。
一例として、図14の(b)のように、電子装置600に常磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、-Z軸方向の磁場1430が遮蔽されることが確認できる。
一例として、図15の(a)のように、電子装置600にフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用しない場合、Z軸方向の磁場1510、X軸方向の磁場1520及び-Z軸方向の磁場1530が放射されることが確認できる。
一例として、図15の(b)のように、電子装置600に常磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、-Z軸方向の磁場1530が遮蔽されることが確認できる。
フロントメタル1230(例:メタルシールド670)が常磁性体、反磁性体又は強磁性体で形成されると、-Z軸方向の磁場を遮蔽する効果が得られるが、電子装置は磁性体の分布を分析することで常磁性体、反磁性体又は強磁性体の中から最も適した材料を確認できる。
図13のように、電子装置600に常磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、金属表面に磁場が発生する生じる分布が現れる。図14のように、電子装置600に反磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、磁場が金属を貫通する分布が現れる。
図15のように、電子装置600に強磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、金属の表面を覆うように磁場が形成される分布が現れる。常磁性体、反磁性体及び強磁性体はいずれも磁場を遮蔽する効果が得られるが、メタル材質の適用が容易で-Z軸方向の磁場の抑制程度を判断した場合、常磁性体でフロントメタル1230(例:メタルシールド670)が適用されることが効果的である。
本開示の他の例として、電子装置は、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用せず、NFCの周辺に厚さが約1mmのメタルワイヤを配置しても磁場を遮蔽する効果を得ることができる。ここで、-Z軸方向の磁場を遮蔽するためにはZ軸方向でNFCより低い位置にメタルワイヤが配置される必要がある。Z軸方向でNFCより高い位置にメタルワイヤを配置すると、Z軸方向の磁場が遮蔽され得る。ここで、NFCとメタルワイヤの間の距離は磁場の遮蔽性能に大きく影響を与えないが、NFCと隣接(例:10mm以内)するようにメタルワイヤを配置して、-Z軸方向の磁場が遮蔽され得る。
本開示の実施形態による電子装置は、アンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、厚さを減らしてバッテリ空間を確保できる。本開示の実施形態による電子装置は、遮蔽層の面積を減らしながらもアンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、WPCの面積を広げて無線充電の認識領域及び充電効率を向上させることができる。
一実施形態による電子装置は、ハウジング、上記ハウジングに配置された第1回路基板、上記第1回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第1方向に第1距離だけ離隔し、第2方向に第2距離だけ離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第1方向に2mm~100mm離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第2方向に0.1mm~5.0mm離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナの下端から第3方向に0.2mm~2.0mm離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナの下端より低い位置に配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは-z軸方向の磁場を遮蔽できる。
一実施形態によれば、上記フレキシブル回路基板は、上記複数のアンテナのうちの第2アンテナと重なり、上記遮蔽層は、上記第2アンテナと重ならないように配置され得る。
一実施形態によれば、上記コイルアンテナは、WPC(wireless power consortium)、NFC(near field communication)及びMST(magnetic secure transmission)を含むことができる。
一実施形態によれば、上記第1アンテナは、上記WPCを含み、上記第2アンテナは上記nfcを含むことができる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、常磁性体、反磁性体、強磁性体のうちの1つを含むことができる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、透磁率(Mu)が約1である上記常磁性体で形成され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、透磁率(Mu)が約0.5である上記反磁性体で形成され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは透磁率(Mu)が約150である上記強磁性体で形成され得る。
一実施形態による、電子装置は、第1ハウジング、第2ハウジング、上記第1ハウジング及び上記第2ハウジングが折りたたまれるか又は展開されるように上記第1ハウジングと上記第2ハウジングの間に配置されるヒンジ構造体、上記第1ハウジングに配置される第1プリント回路基板、上記第2ハウジングに配置される第2プリント回路基板、上記第1プリント回路基板と上記第2プリント回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記第2ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第1方向に2mm~100mm離隔して配置され、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第2方向に0.1mm~5.0mm離隔して配置され、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナの下端から第3方向に0.2mm~2.0mm離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナの下端より低い位置に配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは-z軸方向の磁場を遮蔽できる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、常磁性体、反磁性体、強磁性体のうちの1つを含み、上記メタルシールドは、透磁率(Mu)が約1である上記常磁性体、透磁率(Mu)が約0.5である上記反磁性体、又は透磁率(Mu)が約150である上記強磁性体で形成され得る。
本文書に開示された様々な実施形態による電子装置は様々な形態の装置であり得る。電子装置は、例えば、携帯用通信装置(例:スマートフォン)、コンピュータ装置、携帯用マルチメディア装置、携帯用医療機器、カメラ、ウェアラブル装置、又は家電装置を含むことができる。本文書の実施形態による電子装置は前述の機器らに限定されない。
本文書の様々な実施形態及びそれらに用いられた用語は、本文書に記載された技術的特徴を特定の実施形態に限定するものではなく、該当実施形態の様々な変更、均等物、又は代替物を含むものと理解されるべきである。図面の説明に関して、類似又は関連する構成要素に対しては類似の符号が用いられ得る。アイテムに対応する名詞の単数形は関連する文脈上明らかに異なることを示さない限り、上記アイテムの1つ又は複数個を含むことができる。本文書で、“A又はB”、“A及びBのうち少なくとも1つ”、“A又はBのうち少なくとも1つ”、“A、B又はC”、“A、B及びCのうち少なくとも1つ”、及び“A、B、又はCのうち少なくとも1つ”のような句の各々はその句のうちの該当する句とともに並べられた項目のうちのいずれか1つ、又はそれらの可能なすべての組み合わせを含むことができる。“第1”、“第2”、又は“1番目”又は“2番目”などの用語は単に該当構成要素を他の構成要素と区別するために用いられることができ、該当構成要素を他の側面(例:重要性又は順序)で限定するものではない。ある(例:第1)構成要素が他の(例:第2)構成要素に、“機能的に”若しくは“通信的に”という用語とともに又はそのような用語なしで、“カップルド”又は”コネクテッド”と言及された場合、それは上記のある構成要素が上記の他の構成要素に直接的に(例:有線で)、無線で、又は第3構成要素を介して接続され得ることを意味する。
本文書の様々な実施形態で用いられた用語“モジュール”は、ハードウェア、ソフトウェア又はファームウェアで実装されたユニットを含むことができ、例えば、ロジック、論理ブロック、部品、又は回路などの用語と相互互換的に用いられ得る。モジュールは、一体として構成された部品、又は1つ若しくはそれ以上の機能を行う、上記部品の最小単位若しくはその一部であり得る。例えば、一実施形態によれば、モジュールはASIC(application-specific integrated circuit)の形態で実装され得る。
本文書の様々な実施形態は、機械(machine)(例:電子装置)判読可能な記憶媒体(storage medium)(例:内蔵メモリ又は外付けメモリ)に記憶された1つ以上の命令を含むソフトウェア(例:プログラム)として実装され得る。例えば、機器(例:電子装置)のプロセッサ(例:プロセッサ)は、記憶媒体から記憶された1つ以上の命令のうち少なくとも1つの命令を呼び出し、それを実行できる。これは機械が上記呼び出された少なくとも1つの命令に従って少なくとも1つの機能を遂行するように運営されることを可能にする。上記1つ以上の命令はコンパイラによって生成されたコード又はインタプリタによって実行され得るコードを含むことができる。機械判読可能な記憶媒体は、非一時的な(non-transitory)記憶媒体の形態で提供され得る。ここで、「非一時的」は記憶媒体が実在する(tangible)装置で、信号(signal)(例:電磁波)を含まないことを意味するのみであって、この用語はデータが記憶媒体に半永久的に記憶される場合と一時的に記憶される場合を区分するものではない。
一実施形態によれば、本文書に開示された様々な実施形態による方法は、コンピュータプログラム製品(computer program product)に含まれて提供され得る。コンピュータプログラム製品は、商品として販売者及び購買者の間で取引されることができる。コンピュータプログラム製品は、機械判読可能な記憶媒体(例:compact disc read only memory(CD-ROM))の形態で配布されるか、又はアプリケーションストア(例:プレイストアTM)を介して若しくは2つのユーザデバイス(例:スマートフォン)の間で直接、オンラインで配信(例:ダウンロード又はアップロード)され得る。オンライン配信の場合、コンピュータプログラム製品の少なくとも一部は製造会社のサーバ、アプリケーションストアのサーバ、又は中継サーバのメモリなどの機械判読可能な記憶媒体に少なくとも一時的に記憶されるか、一時的に生成され得る。
様々な実施形態によれば、上述した構成要素の各々の構成要素(例:モジュール又はプログラム)は単数又は複数の個体を含むことができ、複数の個体のうちの一部は他の構成要素に分離配置されることもできる。様々な実施形態によれば、前述の該当構成要素のうち1つ以上の構成要素若しくは動作が省略されるか、又は1つ以上の他の構成要素若しくは動作が追加され得る。代替的又は追加的に、複数の構成要素(例:モジュール又はプログラム)は1つの構成要素に統合され得る。この場合、統合された構成要素は上記複数の構成要素の各々の構成要素の1つ以上の機能を上記統合以前に上記複数の構成要素のうち該当構成要素によって行われていたものと同一又は類似するように行うことができる。様々な実施形態によれば、モジュール、プログラム又は他の構成要素によって行われる動作は順次に、並列的に、反復的に、又はヒューリスティックに実行されるか、上記動作のうち1つ以上が他の順序で実行されるか、省略されるか、又は1つ以上の他の動作が追加され得る。
本開示の様々な実施形態は、コイルアンテナを含む電子装置に関する。
電子装置(例:携帯端末)は小型化及び多機能化されており、そのために、様々な電子部品(例:プロセッサ、メモリ、カメラ、放送受信モジュール及び/又は通信モジュール)が配置されたプリント回路基板(例:PCB(printed circuit board)、PBA(printed board assembly)及び/又はFPCB(flexible printed circuit board))が電子装置に適用され得る。プリント回路基板は配置された電子部品を接続する回路配線を含むことができる。
電子装置の使用時間を増やすためにはバッテリの容量が増加される必要がある。電子装置にプリント回路基板が別途形成された場合、バッテリの容量を拡張させるための空間の確保が困難な場合がある。電子装置のバッテリ容量を増加させるためには、プリント回路基板の厚さを縮小し、バッテリ拡張空間を確保する必要がある。
電子装置にはNFC(near field communication)、WPC(wireless power consortium)及び/又はMST(magnetic secure transmission)などのコイルアンテナが適用され得る。コイルアンテナで発生する磁場を遮蔽するための遮蔽層(例:シールディングシート(shielding sheet))がアンテナコイル領域及びフレキシブル回路基板(例:FPCB)領域に適用される必要があるため、厚さが増加してバッテリを配置できる空間(例:バッテリ空間)が減少するようになる。本開示の実施形態による電子装置はアンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)を適用した場合、-Z軸方向の磁場を遮蔽し、厚さを減らしてバッテリ空間を確保できる。また、本開示の実施形態による電子装置は、遮蔽層の面積を減らしながらも-Z軸方向の磁場を遮蔽し、WPCの面積を広げて無線充電の認識領域及び充電効率を向上させることができる。
本開示で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に限定されず、言及していない他の技術的課題は以下の記載から本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
本開示の様々な実施形態による電子装置は、ハウジング、上記ハウジングに配置された第1回路基板、上記第1回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。
本開示の様々な実施形態による電子装置は、第1ハウジング、第2ハウジング、上記第1ハウジング及び上記第2ハウジングが折りたたまれるか又は展開されるように上記第1ハウジングと上記第2ハウジングの間に配置されるヒンジ構造体、上記第1ハウジングに配置される第1プリント回路基板、上記第2ハウジングに配置される第2プリント回路基板、上記第1プリント回路基板と上記第2プリント回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記第2ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。その他、本文書によって直接的又は間接的に把握される様々な効果が提供され得る。
本開示の実施形態による電子装置は、アンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、厚さを減らしてバッテリ空間を確保できる。本開示の実施形態による電子装置は、遮蔽層の面積を減らしながらもアンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、WPCの面積を広げて無線充電の認識領域及び充電効率を向上させることができる。
様々な実施形態によるネットワーク環境内の電子装置のブロック図である。 本開示の様々な実施形態による電子装置の前面の斜視図である。 本開示の様々な実施形態による電子装置の後面の斜視図である。 一実施形態による折りたたまれた状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の斜視図である。 一実施形態による折りたたまれた状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の正面図である。 一実施形態による折りたたまれた状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の後面図である。 一実施形態による180度展開された状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の斜視図である。 一実施形態による180度展開された状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の正面図である。 一実施形態による180度展開された状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、フォルダブル電子装置の後面図である。 本開示の様々な実施形態による電子装置のハウジングに配置されるコイルアンテナ及びフレキシブル回路基板を示す図である。 NFC駆動回路、WPC駆動回路及びMST駆動回路がPCBに配置されることを示す図である。 図5Aに示したI-I’線による断面図である。 一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。 一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。 一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。 本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。 本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。 本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。 本開示の一実施形態によるメタルシールド(例:フロントメタル)が遮蔽領域を囲むように配置されることを示す図である。 メタルシールド(例:フロントメタル)と遮蔽領域の間の間隔の一例を示す図である。 常磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。 反磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。 強磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。
図面の説明に関して、同一又は類似する構成要素に対しては同一又は類似の符号が用いられ得る。
以下、添付された図面を参照して本開示の様々な実施形態が説明される。説明の便宜のために図面に示した構成要素はその大きさが誇張されるか又は縮小される場合があり、本開示が必ずしも図によって限定されるものではない。
図1は、様々な実施形態によるネットワーク環境100内の電子装置101のブロック図である。
図1を参照すると、ネットワーク環境100で、電子装置101は第1ネットワーク198(例:近距離無線通信ネットワーク)を通して電子装置102と通信するか、又は第2ネットワーク199(例:遠距離無線通信ネットワーク)を通して電子装置104若しくはサーバ108と通信できる。一実施形態によれば、電子装置101はサーバ108を通して電子装置104と通信できる。一実施形態によれば、電子装置101はプロセッサ120、メモリ130、入力モジュール150、音響出力モジュール155、ディスプレイモジュール160、オーディオモジュール170、センサモジュール176、インタフェース177、接続端子178、ハプティクスモジュール179、カメラモジュール180、電力管理モジュール188、バッテリ189、通信モジュール190、加入者識別モジュール196、又はアンテナモジュール197を含むことができる。ある実施形態では、電子装置101には、これらの構成要素のうちの少なくとも1つ(例:接続端子178)が省略されるか、又は1つ以上の他の構成要素が追加され得る。ある実施形態では、これらの構成要素のうちの一部(例:センサモジュール176、カメラモジュール180、又はアンテナモジュール197)は1つの構成要素(例:ディスプレイモジュール160)に統合され得る。
プロセッサ120は、例えば、ソフトウェア(例:プログラム140)を実行してプロセッサ120に接続された電子装置101の少なくとも1つの他の構成要素(例:ハードウェア又はソフトウェア構成要素)を制御することができ、様々なデータ処理又は演算を行うことができる。一実施形態によれば、データ処理又は演算の少なくとも一部として、プロセッサ120は他の構成要素(例:センサモジュール176又は通信モジュール190)から受信された命令又はデータを揮発性メモリ132に記憶し、揮発性メモリ132に記憶された命令又はデータを処理し、結果データを不揮発性メモリ134に記憶できる。一実施形態によれば、プロセッサ120はメインプロセッサ121(例:中央処理装置又はアプリケーションプロセッサ)又はそれとは独立して又は共に運用可能な補助プロセッサ123(例:グラフィック処理装置、ニューラルプロセッシングユニット(NPU:neural processing unit)、イメージシグナルプロセッサ、センサーハブプロセッサ、又はコミュニケーションプロセッサ(communication processor、CP)を含むことができる。例えば、電子装置101がメインプロセッサ121及び補助プロセッサ123を含む場合、補助プロセッサ123はメインプロセッサ121より低電力を使用するか、又は所定の機能に特化するように設定され得る。補助プロセッサ123はメインプロセッサ121とは別個として、又はその一部として実装され得る。
補助プロセッサ123は、例えば、メインプロセッサ121がインアクティブ(例:スリープ)状態にある間はメインプロセッサ121に代わって、又はメインプロセッサ121がアクティブ(例:アプリケーション実行)状態にある間はメインプロセッサ121とともに、電子装置101の構成要素のうち少なくとも1つの構成要素(例:ディスプレイモジュール160、センサモジュール176、又は通信モジュール190)と関連付けられた機能又は状態の少なくとも一部を制御できる。一実施形態によれば、補助プロセッサ123(例:イメージシグナルプロセッサ又はCP)は機能的に関連のある他の構成要素(例:カメラモジュール180又は通信モジュール190)の一部として実装され得る。
一実施形態によれば、補助プロセッサ123(例:ニューラルプロセッシングユニット)は人工知能モデルの処理に特化したハードウェア構造を含むことができる。人工知能モデルは機械学習によって生成できる。このような学習は、例えば、人工知能が行われる電子装置101自体で行われてもよいし、別途のサーバ(例:サーバ108)によって行われてもよい。学習アルゴリズムは、例えば、教師あり学習(supervised learning)、教師なし学習(unsupervised learning)、半教師あり学習(semi-supervised learning)又は強化学習(reinforcement learning)を含むことができるが、前述した例に限定されない。人工知能モデルは、複数の人工神経網レイヤを含むことができる。人工神経網はディープニューラルネットワーク(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)、ディープQ-ネットワーク(deep Q-networks)又は上記のうち2つ以上の組み合わせのうちの1つであり得るが、前述した例に限定されない。人工知能モデルはハードウェア構造の他にも、追加的に又は代替的に、ソフトウェア構造を含むことができる。
メモリ130は、電子装置101の少なくとも1つの構成要素(例:プロセッサ120又はセンサモジュール176)によって使用される様々なデータを記憶できる。データは、例えば、ソフトウェア(例:プログラム140)及びそれと関連付けられた命令に対する入力データ又は出力データを含むことができる。メモリ130は、揮発性メモリ132又は不揮発性メモリ134を含むことができる。
プログラム140は、メモリ130にソフトウェアとして記憶されることができ、例えば、オペレーティングシステム142、ミドルウェア144又はアプリケーション146を含むことができる。
入力モジュール150は、電子装置101の構成要素(例:プロセッサ120)に使用される命令又はデータを電子装置101の外部(例:ユーザ)から受信できる。入力モジュール150は、例えば、マイク、マウス、キーボード又はデジタルペン(例:スタイラスペン)を含むことができる。
音響出力モジュール155は、音響信号を電子装置101の外部に出力できる。音響出力モジュール155は、例えば、スピーカ又はレシーバを含むことができる。スピーカはマルチメディア再生又は録音再生などの一般的な用途で用いられることができ、レシーバは着信電話を受信するために用いられ得る。一実施形態によれば、レシーバはスピーカとは別として、又はその一部として実装され得る。
ディスプレイモジュール160は、電子装置101の外部(例:ユーザ)に情報を視覚的に提供できる。ディスプレイモジュール160は、例えば、ディスプレイ、ホログラム装置、又はプロジェクタ、及び該当装置を制御するための制御回路を含むことができる。一実施形態によれば、ディスプレイモジュール160は、タッチを感知するように設定されたタッチ又はタッチによって発生する力の強度を測定するように設定された圧力センサを含むことができる。
オーディオモジュール170は、音を電気信号に変換させるか、逆に電気信号を音に変換させることができる。一実施形態によれば、オーディオモジュール170は、入力モジュール150を介して音を獲得するか、音響出力装置155、又は電子装置101と直接若しくは無線で接続された外部電子装置(例:電子装置102)(例:スピーカ又はヘッドホン)を介して音を出力できる。
センサモジュール176は、電子装置101の作動状態(例:電力又は温度)、又は外部の環境状態(例:ユーザ状態)を感知し、感知された状態に対応する電気信号又はデータ値を生成できる。一実施形態によれば、センサモジュール176は、例えば、ジェスチャセンサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、マグネチックセンサ、加速度センサ、グリップセンサ、近接センサ、カラーセンサ、IR(infrared)センサ、生体センサ、温度センサ、湿度センサ、又は照度センサを含むことができる。
インタフェース177は、電子装置101が外部電子装置(例:電子装置102)と直接又は無線で接続されるために使用され得る少なくとも1つの所定のプロトコルをサポートできる。一実施形態によれば、インタフェース177は、例えば、HDMI(high definition multimedia interface)、 USB(universal serial bus)インタフェース、SDカードインタフェース、又はオーディオインタフェースを含むことができる。
接続端子178は、それを介して電子装置101が外部電子装置(例:電子装置102)と物理的に接続され得るコネクタを含むことができる。一実施形態によれば、接続端子178は、例えば、HDMIコネクタ、USBコネクタ、SDカードコネクタ、又はオーディオコネクタ(例:ヘッドホンコネクタ)を含むことができる。
ハプティクスモジュール179は、電気的信号をユーザが触覚又は運動感覚によって認知できる機械的刺激(例:振動又は動き)又は電気的刺激に変換できる。一実施形態によれば、ハプティクスモジュール179は、例えば、モータ、圧電素子、又は電気刺激装置を含むことができる。
カメラモジュール180は、静止画像及び動画を撮影できる。一実施形態によれば、カメラモジュール180は少なくとも1つののレンズ、イメージセンサ、イメージシグナルプロセッサ、又はフラッシュを含むことができる。
電力管理モジュール188は、電子装置101に供給される電力を管理できる。一実施形態によれば、電力管理モジュール188は、例えば、PMIC(power management integrated circuit)の少なくとも一部として実装され得る。
バッテリ189は、電子装置101の少なくとも1つの構成要素に電力を供給できる。一実施形態によれば、バッテリ189は、例えば、再充電できない一次電池、再充電可能な二次電池、又は燃料電池を含むことができる。
通信モジュール190は、電子装置101と外部電子装置(例:電子装置102、電子装置104、又はサーバ108)の間の直接(例:有線)通信チャネル又は無線通信チャネルの確立、及び確立された通信チャネルによる通信をサポートできる。通信モジュール190は、プロセッサ120(例:アプリケーションプロセッサ)と独立して運営され、直接(例:有線)通信又は無線通信をサポートする少なくとも1つのCPを含むことができる。一実施形態によれば、通信モジュール190は、無線通信モジュール192(例:セルラー通信モジュール、近距離無線通信モジュール、又はGNSS(global navigation satellite system)通信モジュール)又は有線通信モジュール194(例:LAN(local area network)通信モジュール、又は電力線通信モジュール)を含むことができる。これらの通信モジュールのうち該当する通信モジュールは第1ネットワーク198(例:ブルートゥース、WiFi(wireless fidelity) direct又はIrDA(infrared data association)などの近距離通信ネットワーク)又は第2ネットワーク199(例:レガシーセルラーネットワーク、5Gネットワーク、次世代通信ネットワーク、インターネット、又はコンピュータネットワーク(例:LAN又はWAN)などの遠距離通信ネットワーク)を介して外部電子装置104と通信できる。これらの様々な種類の通信モジュールは1つの構成要素(例:単一チップ)に統合されるか、又は互いに異なる複数の構成要素(例:複数のチップ)で実装され得る。無線通信モジュール192は加入者識別モジュール196に記憶された加入者情報(例:国際移動体加入者識別番号(IMSI))を用いて第1ネットワーク198又は第2ネットワーク199のような通信ネットワーク内で電子装置101を確認又は認証できる。
無線通信モジュール192は、4Gネットワーク以後の5Gネットワーク及び次世代通信技術、例えば、NR接続技術(new radio access technology)をサポートできる。NR接続技術は高容量データの高速伝送(eMBB(enhanced mobile broadband))、端末電力最小化と大量端末接続(mMTC(massive machine type communications))、又は超高信頼低遅延(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))をサポートできる。無線通信モジュール192は、例えば、高いデータ伝送率の達成のために、高周波帯域(例:mmWave帯域)をサポートできる。無線通信モジュール192は、高周波帯域での性能確保のための様々な技術、例えば、ビームフォーミング(beamforming)、大規模MIMO(massive MIMO(multiple-input and multiple-output))、全次元MIMO(FD-MIMO:full dimensional MIMO)、アレイアンテナ(array antenna)、アナログビームフォーミング(analog beam-forming)、又は大規模アンテナ(large scale antenna)などの技術をサポートできる。無線通信モジュール192は、電子装置101、外部電子装置(例:電子装置104)又はネットワークシステム(例:第2ネットワーク199)に規定される様々な要求事項をサポートできる。一実施形態によれば、無線通信モジュール192は、eMBB実現のためのPeak data rate(例:20Gbps以上)、mMTC実現のための損失Coverage(例:164dB以下)、又はURLLC実現のためのU-plane latency(例:ダウンリンク(DL)及びアップリンク(UL)がそれぞれ0.5ms以下、又はラウンドトリップ1ms以下)をサポートできる。
アンテナモジュール197は、信号若しくは電力を外部(例:外部電子装置)に送信するか又は外部から受信できる。一実施形態によれば、アンテナモジュールは、サブストレート(例:PCB)上に形成された導電体又は導電性パターンからなる放射体を含むアンテナを含むことができる。一実施形態によれば、アンテナモジュール197は複数のアンテナ(例:アレイアンテナ)を含むことができる。この場合、第1ネットワーク198又は第2ネットワーク199のような通信ネットワークで用いられる通信方式に適した少なくとも1つのアンテナが、例えば、通信モジュール190によって上記複数のアンテナの中から選択され得る。信号又は電力は上記選択された少なくとも1つのアンテナを介して通信モジュール190と外部電子装置の間で送信又は受信され得る。ある実施形態によれば、放射体以外に他の部品(例:RFIC(radio frequency integrated circuit))が追加的にアンテナモジュール197の一部として形成され得る。
様々な実施形態によれば、アンテナモジュール197はミリ波(mmWave)アンテナモジュールを形成できる。一実施形態によれば、ミリ波(mmWave)アンテナモジュールはプリント回路基板、上記プリント回路基板の第1面(例:下面)に若しくはそれに隣接して配置され所定の高周波帯域(例:mmWave帯域)をサポートできるRFIC、及び上記プリント回路基板の第2面(例:上面又は側面)に若しくはそれに隣接して配置され上記所定の高周波帯域の信号を送信又は受信できる複数のアンテナ(例:アレイアンテナ)を含むことができる。
上記構成要素のうち少なくとも一部は周辺機器間の通信方式(例:バス、GPIO(general purpose input and output)、SPI(serial peripheral interface)、又はMIPI(mobile industry processor interface))によって互いに接続されて信号(例:命令又はデータ)を互いに交換できる。
一実施形態によれば、命令又はデータは第2ネットワーク199に接続されたサーバ108を介して電子装置101と外部の電子装置104の間で送信又は受信され得る。電子装置102又は104は電子装置101と同一又は異なる種類の装置であり得る。一実施形態によれば、電子装置101で実行される動作の全部若しくは一部は外部電子装置102、104、又は108のうち1つ以上の外部電子装置で実行され得る。例えば、電子装置101がある機能若しくはサービスを自動的に、又はユーザ若しくは他の装置からの要求に反応して行う必要がある場合、電子装置101は機能若しくはサービスを自主的に実行させる代わりに又は追加的に、1つ以上の外部電子装置にその機能若しくはそのサービスの少なくとも一部を行うように要求できる。上記要求を受信した少なくとも1つ以上の外部電子装置は、要求された機能若しくはサービスの少なくとも一部、又は要求と関連付けられた追加機能若しくはサービスを実行し、その実行の結果を電子装置101に伝達できる。電子装置101は上記結果を、そのまま又は追加的に処理して、要求に対する応答の少なくとも一部として提供できる。そのために、例えば、クラウドコンピューティング、分散コンピューティング、モバイルエッジコンピューティング(MEC:mobile edge computing)又はクライアント-サーバコンピューティング技術が用いられ得る。電子装置101は、例えば、分散コンピューティング又はモバイルエッジコンピューティングを用いて超低遅延サービスを提供できる。他の実施形態において、外部の電子装置104はIoT(internet of things)機器を含むことができる。サーバ108は、機械学習及び/又は神経網を用いた知能型サーバであり得る。一実施形態によれば、外部の電子装置104又はサーバ108は第2ネットワーク199内に含まれ得る。電子装置101は5G通信技術及びIoT関連技術に基づいて知能型サービス(例:スマートホーム、スマートシティ、スマートカー、又はヘルスケア)に適用され得る。
図2Aは、本開示の様々な実施形態による電子装置の前面の斜視図である。図2Bは、本開示の様々な実施形態による電子装置の後面の斜視図である。
図2A及び図2Bを参照すると、一実施形態による電子装置200(例:図1の電子装置101)は、第1面(又は前面)210A、第2面(又は後面)210B、及び第1面210Aと第2面210Bとの間の空間を囲む側面210Cを含むハウジング210を含むことができる。他の実施形態(図示せず)で、ハウジングは、第1面210A、第2面210B及び側面210Cのうちの一部を形成する構造を示す場合もある。
一実施形態によれば、第1面210Aは少なくとも一部が実質的に透明な前面プレート202(例:様々なコーティングレイヤを含むグラスプレート、又はポリマープレート)によって形成され得る。第2面210Bは実質的に不透明な後面プレート211によって形成され得る。上記後面プレート211は、例えば、コーティング又は着色されたガラス、セラミック、ポリマー、金属(例:アルミニウム、ステンレススチール(STS)、又はマグネシウム)、又は上記物質のうちの少なくとも2つの組み合わせによって形成され得る。上記側面210Cは、前面プレート202及び後面プレート211と結合し、金属及び/又はポリマーを含む側面ベゼル構造218(又は“側面部材”)によって形成され得る。ある実施形態では、後面プレート211及び側面ベゼル構造218は一体に形成され同じ物質(例:アルミニウムなどの金属物質)を含むことができる。
図示の実施形態で、上記前面プレート202は、上記第1面210Aから上記後面プレート211側に曲がってシームレスに(seamless)延長された2つの第1領域210Dを、上記前面プレート202の長いエッジ(long edge)の両端に含むことができる。図示の実施形態(図2B参照)で、上記後面プレート211は、上記第2面210Bから上記前面プレート202側に曲がってシームレスに延長された2つの第2領域210Eを長いエッジの両端に含むことができる。ある実施形態では、上記前面プレート202(又は上記後面プレート211)が上記第1領域210D(又は上記第2領域210E)のうちの1つのみを含むことができる。ある実施形態では、上記第1領域210D又は第2領域210Eのうちの一部が含まれない場合もある。上記実施形態で、上記電子装置200の側面から見て、側面ベゼル構造218は、上記のような第1領域210D又は第2領域210Eが含まれない側面側では第1厚さ(又は幅)を有し、上記第1領域210D又は第2領域210Eを含む側面側では上記第1厚さより薄い第2厚さを有することができる。
一実施形態によれば、電子装置200は、ディスプレイ201(例:図1のディスプレイモジュール160)、入力装置203(例:図1の入力モジュール150)、音響出力装置207、214(例:図1の音響出力モジュール155))、センサモジュール204、219(例:図1のセンサモジュール176)、カメラモジュール205、212、213(例:図1のカメラモジュール180)、キー入力装置217、インジケーター(図示せず)、及びコネクタ208、209のうちの少なくとも1つ以上を含むことができる。ある実施形態では、上記電子装置200は、構成要素のうちの少なくとも1つ(例:キー入力装置217、又はインジケータ)を省略するか、又は他の構成要素を追加的に含むことができる。
ディスプレイ201(例:図1のディスプレイモジュール160)は、例えば、前面プレート202の上端部分を通して見える場合がある。ある実施形態では、上記第1面210A、及び上記側面210Cの第1領域210Dを形成する前面プレート202を通して上記ディスプレイ201の少なくとも一部が見える場合がある。ディスプレイ201は、タッチ感知回路、タッチの強さ(圧力)を測定できる圧力センサ、及び/又は電磁式のスタイラスペンを検出するデジタイザと結合されるか、又は隣接して配置され得る。ある実施形態では、上記センサモジュール204、219の少なくとも一部、及び/又はキー入力装置217の少なくとも一部が、上記第1領域210D、及び/又は上記第2領域210Eに配置され得る。
ある実施形態(図示せず)では、ディスプレイ201の画面表示領域の背面に、オーディオモジュール214、センサモジュール204、カメラモジュール205(例:イメージセンサ)、及び指紋センサのうちの少なくとも1つ以上を含むことができる。ある実施形態(図示せず)では、ディスプレイ201は、タッチ感知回路、タッチの強さ(圧力)を測定できる圧力センサ、及び/又は電磁式のスタイラスペンを検出するデジタイザと結合されるか、又は隣接して配置され得る。ある実施形態では、上記センサモジュール204、219の少なくとも一部、及び/又はキー入力装置217の少なくとも一部が、上記第1領域210Dら、及び/又は上記第2領域210Eらに配置され得る。
入力装置203は、マイクを含むことができる。ある実施形態では、入力装置203は音の方向を感知できるように配置される複数個のマイクを含むことができる。音響出力装置207、214はスピーカ207、214を意味する場合がある。スピーカ207、214は、外部スピーカ207及び通話用レシーバ(例:オーディオモジュール214)を含むことができる。ある実施形態では、入力装置203(例:マイク)、スピーカ207、214及びコネクタ208、209は電子装置200の上記空間に配置され、ハウジング210に形成された少なくとも1つの孔を通して外部環境に露出され得る。ある実施形態では、ハウジング210に形成された孔は入力装置203(例:マイク)及びスピーカ207、214のために共用で使用され得る。ある実施形態では、スピーカ207、214はハウジング210に形成された孔が排除されたまま、動作されるスピーカ(例:ピエゾスピーカ)を含むことができる。
センサモジュール204、219(例:図1のセンサモジュール176)は、電子装置200の内部の作動状態、又は外部の環境状態に対応する電気信号又はデータ値を生成できる。センサモジュール204、219は、例えば、ハウジング210の第1面210Aに配置された第1センサモジュール204(例:近接センサ)及び/又は第2センサモジュール(図示せず)(例:指紋センサ)、及び/又は上記ハウジング210の第2面210Bに配置された第3センサモジュール219(例:HRMセンサ)を含むことができる。上記指紋センサはハウジング210の第1面210A(例:ディスプレイ201)及び/又は第2面210Bに配置される場合もある。電子装置200は、図示していないセンサモジュール、例えば、ジェスチャセンサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、マグネチックセンサ、加速度センサ、グリップセンサ、カラーセンサ、IR(infrared)センサ、生体センサ、温度センサ、湿度センサ、又は照度センサのうちの少なくとも1つをさらに含むことができる。
カメラモジュール205、212は、電子装置200の第1面210Aに配置された第1カメラモジュール205、及び第2面210Bに配置された第2カメラモジュール212、及び/又はフラッシュ213を含むことができる。上記カメラモジュール205、212は、1つ又は複数のレンズ、イメージセンサ、及び/又はイメージシグナルプロセッサを含むことができる。フラッシュ213は、例えば、発光ダイオード又はキセノンランプ(xenon lamp)を含むことができる。第1カメラモジュール205は、アンダーディスプレイカメラ(UDC:Under display Camera)方式でディスプレイパネルの下部に配置され得る。ある実施形態では、2つ以上のレンズ(広角及び望遠レンズ)及びイメージセンサが上記電子装置200の一面に配置され得る。ある実施形態では、電子装置200の第1面(例えば、画面が表示される面)に複数の第1カメラモジュール205がアンダーディスプレイカメラ(UDC)方式で配置され得る。
キー入力装置217は、ハウジング210の側面210Cに配置され得る。他の実施形態で、電子装置200は上記言及されたキー入力装置217のうちの一部又は全部を含まなくてもよく、含まれないキー入力装置217はディスプレイ201上にソフトキー、又はタッチキーの形態で実装され得る。ある実施形態で、キー入力装置217はディスプレイ201に含まれた圧力センサを用いて実装され得る。
インジケータは、例えば、ハウジング210の第1面210Aに配置され得る。インジケータは、例えば、電子装置200の状態情報を光の形態で提供できる。他の実施形態で、インジケータは、例えば、カメラモジュール205の動作と連動する光源を提供できる。インジケータは、例えば、LED、IR LED及びキセノンランプを含むことができる。
コネクタ208、209は、外部電子装置と電力及び/又はデータを送受信するためのコネクタ(例えば、USBコネクタ)を収容できる第1コネクタ孔208、及び/又は外部電子装置とオーディオ信号を送受信するためのコネクタを収容できる第2コネクタ孔209(又はイヤホンジャック)を含むことができる。
カメラモジュール205、212のうちの一部のカメラモジュール205、センサモジュール204、219のうちの一部のセンサモジュール204又はインジケータは、ディスプレイ201を通して見えるように配置され得る。カメラモジュール205はディスプレイ領域と重なって配置されることができ、カメラモジュール205と対応するディスプレイ領域でも画面を表示できる。一部のセンサモジュール204は電子装置の内部空間で前面プレート202を通して視覚的に露出されることなくその機能を遂行するように配置されてもよい。
図3A乃至図3Cは、一実施形態による折りたたまれた状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、図3Aは斜視図で、図3Bは正面図で、図3Cは後面図である。図4A乃至図4Cは、一実施形態による180度展開された状態のフォルダブル電子装置を示す図であって、図4Aは斜視図で、図4Bは正面図で、図4Cは後面図である。
図3A乃至図4Cを参照すると、一実施形態による電子装置101(例:図1の電子装置101)は、第1ハウジング311及び第2ハウジング312を含むフォルダブルハウジング310(又は“ハウジング”)、フレキシブルディスプレイ(flexible display)320、ヒンジ組立体(hinge assembly)300、カバー330(又は“後面カバー”)を含むことができる。一実施形態によれば、カバー330は第1ハウジング311に含まれる第1カバー301と、第2ハウジング312に含まれる第2カバー302を含むことができる。
一実施形態によれば、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、電子装置101の電子部品(例:プリント回路基板、バッテリ、及び/又はプロセッサ)が配置され得る空間を形成し、電子装置101の側面を形成できる。一例として、電子装置101の様々な機能を行うための様々な種類の部品が第1ハウジング311及び第2ハウジング312内部に配置され得る。例えば、前面カメラ、レシーバ、及び/又はセンサ(例:近接センサ)の電子部品が第1ハウジング311及び第2ハウジング312内部に配置され得る。
一例として、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、電子装置101が展開状態(unfolded state)のときは互いに並んで配置され得る。他の例として、電子装置101が折りたたまれた状態(folde dstate)のとき、第1ハウジング311は第2ハウジング312を基準として回動(又は回転)して、第1ハウジング311の一面と第2ハウジング312の一面が対向するように配置され得る。
一実施形態によれば、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、フレキシブルディスプレイ320を収容するリセス(recess)を形成でき、フレキシブルディスプレイ320はリセスに装着されて第1ハウジング311及び第2ハウジング312によって支持され得る。第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、フレキシブルディスプレイ320を支持するために所定の剛性を有する金属材質及び/又は非金属材質で形成され得る。
一実施形態によれば、フレキシブルディスプレイ320は、第1ハウジング311及び第2ハウジング312上に配置され、電子装置101が展開状態のとき、電子装置101の前面を形成できる。すなわち、フレキシブルディスプレイ320は、第1ハウジング311の一領域からヒンジ組立体300を横切り第2ハウジング312の少なくとも一領域まで延長されて配置され得る。一実施形態によれば、フレキシブルディスプレイ320は、第1ハウジング311及び第2ハウジング312によって形成されたリセスに装着されて、第1ハウジング311及び第2ハウジング312上に配置され得る。
一例として、フレキシブルディスプレイ320は、第1ハウジング311の少なくとも一領域と対応する第1領域320a、第2ハウジング312の少なくとも一領域と対応する第2領域320b、第1領域320aと第2領域320bの間に位置し、フレキシブル(flexible)な特性を持つフォールディング領域320cを含むことができる。ただし、上述した実施形態に限定されず、実施形態によってはフレキシブルディスプレイ320の第1領域320a、第2領域320b、フォールディング領域320cはいずれもフレキシブルな特性を持つように形成されてもよい。
一実施形態で、第1領域320a、フォールディング領域320c、第2領域320bは電子装置101が展開状態のとき、同じ方向に向かって並んで配置され得る。
これと異なり、電子装置101が折りたたまれた状態のときは、フォールディング領域320cが曲がり第1領域320aと第2領域320bが互いに対向するように配置され得る。
一実施形態によれば、フレキシブルディスプレイ320の少なくとも一領域(例:第1領域320a、第2領域320b)が第1ハウジング311の一面と第2ハウジング312の一面に付着され得る。
他の実施形態によれば、フレキシブルディスプレイ320は第1ハウジング311の一面及び第2ハウジング312の一面に付着される場合もある。
一実施形態によれば、ヒンジ組立体300は第1ハウジング311と第2ハウジング312を連結し、第1ハウジング311を基準として第2ハウジング312を所定の回動範囲内で回転させるか、逆に、第2ハウジング312を基準として第1ハウジング311を所定の回動範囲内で回転させることができる。
一例として、第1ハウジング311と第2ハウジング312が連結される領域にはリセス(recess)が形成され、ヒンジ組立体300が第1ハウジング311と第2ハウジング312の間に配置され得る。上述したリセスは一例として所定の曲率を有する溝形状に形成され得るが、これに限定されるものではない。
一実施形態によれば、第1ハウジング311と第2ハウジング312の間にヒンジハウジング300cが配置され、ヒンジハウジング300cにヒンジ組立体300が組み立てられ得る。一実施形態で、ヒンジハウジング300cはヒンジカバー(hinge cover)として参照され得る。
一実施形態によれば、ヒンジハウジング300cは、電子装置101の状態によって電子装置101の外部から見えるか、又はフォルダブルハウジング310によって隠され得る。一例(例:図4C参照)として、ヒンジハウジング300cは電子装置101が展開状態のときはフォルダブルハウジング310によって隠されて電子装置101の外部から見えない場合がある。他の例(例:図3C乃至図3C参照)として、ヒンジハウジング300cは電子装置101が折りたたまれた状態のときは第1ハウジング311及び第2ハウジング312の回動によって電子装置101の外部から見える場合がある。
図5Aは、本開示の様々な実施形態による電子装置のハウジングに配置されるコイルアンテナ及びフレキシブル回路基板を示す図である。図5Bは、NFC駆動回路、WPC駆動回路及びMST駆動回路がPCBに配置されることを示す図である。図6は、図5Aに示したI-I’線による断面図である。
図5A乃至図6を参照すると、本開示の様々な実施形態による電子装置500、600(例:図1の電子装置101)は、第1ハウジング311(例:図3Aの第1ハウジング311)及び第2ハウジング312(例:図3Aの第2ハウジング312)を含むフォルダブルハウジング310、フレキシブルディスプレイ320、ヒンジ組立体300及びカバー(例:図4Cのカバー330)を含むことができる。ヒンジ組立体300は第1ハウジング311と第2ハウジング312を連結し、ヒンジ組立体300によって第1ハウジング311及び第2ハウジング312が折りたたまれるか又は展開されることができる。
一実施形態によれば、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、電子装置101の電子部品(例:プリント回路基板、バッテリ、及び/又はプロセッサ)が配置され得る空間を形成できる。また、第1ハウジング311及び第2ハウジング312は、電子装置500(例:図1の電子装置101、図3Aの電子装置101)の側面の少なくとも一部を形成できる。
一例として、電子装置500の複数の電子部品(例:プリント回路基板、プロセッサ、メモリ、カメラ、放送受信モジュール及び/又は通信モジュール)が第1ハウジング311及び第2ハウジング312の内部に設けられた空間に配置され得る。プリント回路基板はPCB(printed circuit board)、PBA(printed board assembly)及び/又はFPCB(flexible printed circuit board)を含むことができる。
一例として、第1ハウジング311(例:図3Aの第1ハウジング311)及び第2ハウジング312(例:図3Aの第2ハウジング312)にはフレキシブルディスプレイ(例:図4Aのフレキシブルディスプレイ320)が配置され得る。第1ハウジング311にはプロセッサ、メモリ、カメラ及び/又は通信モジュールが配置され得る。一例として、第2ハウジング312にはコイルアンテナ510、520、530、PCB(printed circuit board)540(又はPBA(printed circuit board assembly))、複数のフレキシブル回路基板550、560、コネクタ570、及びメタルシールド(metal shield)670が配置され得る。
コイルアンテナ510、520、530は、WPC(wireless power consortium)510、NFC(near field communication)520及び/又はMST(magnetic secure transmission)530を含むことができる。一例として、電子装置500内にNFC520のみが配置されてもよいし、NFC520とともにWPC510又はMST530が配置されてもよい。一例として、電子装置500内にWPC510及びMST530が配置されてもよい。一例として、電子装置500内にNFC520、WPC510及びMST530がすべて配置されてもよい。
PCB540は、NFC520を駆動するためのNFC駆動回路542、WPC510を駆動するためのWPC駆動回路544、MST530を駆動するためのMST駆動回路546を含むことができる。NFC520、WPC510及びMST530はコネクタ570を介してPCB540と電気的に接続され得る。
一例として、複数のFPCB(flexible printed circuit board)650、660のうちの第1FPCB650は、第1ハウジング311に配置されたPCB580(又はPBA)と第2ハウジング312に配置されたPCB540(又はPBA)の間で制御信号の伝達のためのC2C(connector to connector) FPCBを含むことができる。
一例として、複数のFPCB650、660のうちの第2FPCB660は、第1ハウジング311に配置されたPCB580(又はPBA)と第2ハウジング312に配置されたPCB540(又はPBA)の間でRF信号の伝達のためのFRC(flexible radio frequency cable) FPCBを含むことができる。
一例として、第2ハウジング312内でZ軸方向を基準としてバッテリ189の上側にWPC510、610及びNFC520、620が配置され得る。
一例として、第2ハウジング312内でX軸を基準として中央部にWPC510、610が配置され、WPC510の両側にNFC520、620が配置され得る。第2ハウジング312内でZ軸を基準としてWPC510、610の下側にMST530が配置され得る。
一例として、遮蔽層(shielding layer又はshielding sheet)640は、磁場を遮断できる物質で形成されたレイヤ又はシートで形成され得る。遮蔽層640は、透磁率の高い物質(例:フェライト(ferrite)又はナノクリスタル(nano crystal))で単層又は多層構造で形成され得る。
一例として、遮蔽層640は、WPC510、610の下側に配置され得る。WPC510、610とバッテリ189の間には遮蔽層640が配置され得る。
一例として、遮蔽層640は、FPCB650、660と少なくとも一部が同じ層(layer)に配置され得る。例えば、X軸方向を基準として第1FPCB650と第2FPCB660の間に遮蔽層640が配置され得る。これに限定されず、遮蔽層640の位置と厚さは変更されてもよい。
一例として、第2ハウジング312内でZ軸方向を基準としてバッテリ189の上側にNFC520、620が配置され得る。NFC520、620とバッテリ189の間には複数のFPCB650、660が配置され得る。
一例として、Z軸方向から見て、複数のFPCB650、660のうちの第1FPCB650は、WPC510、610の第1側に配置されたNFC520、620と少なくとも一部が重なるように配置され得る。複数のFPCB650、660のうちの第2FPCB660は、WPC510、610の第2側に配置されたNFC520、620と少なくとも一部が重なるように配置され得る。NFC620と複数のFPCB650、660の側面を囲むようにメタルシールド670が配置され得る。
一例として、メタルシールド670は、コイルアンテナ610、620で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽するために金属材質(例:アルミニウム)で形成され得る。メタルシールド670は、常磁性体、反磁性体、及び/又は強磁性体で形成され得る。
一例として、メタルシールド670は、複数の金属部材で形成され得る。例えば、メタルシールド670は、2つ、3つ、4つ、又は5つの金属部材で形成され得る。 例えば、各々の金属部材は常磁性体、反磁性体、及び/又は強磁性体で形成され得る。例えば、メタルシールド670を構成する複数の金属部材のすべてが常磁性体、反磁性体又は強磁性体で形成されてもよい。例えば、メタルシールド670を構成する複数の金属部材のうちの少なくとも1つは常磁性体、又は少なくとも1つは反磁性体、又は残りの一部は強磁性体で形成されてもよい。
一例として、メタルシールド670は、アルミニウム、ステンレススチール(stainless steel)、マグネシウム、金、銀、銅、鉄又は上記物質のうちの少なくとも2つの組み合わせによって形成され得る。
一例として、メタルシールド670は、ハウジング(例:図5Aの第2ハウジング312)と一体に形成され得る。例えば、メタルシールド670の少なくとも一部がハウジング(例:図5Aの第2ハウジング312)に含まれて形成され得る。
一例として、NFC620が配置された領域の厚さを減らすために、NFC620には遮蔽層640が配置されなくてもよい。ここで、NFC620の下に遮蔽層640がない場合はNFC620で発生した磁場が所望の方向に放射されず、不必要な-Z軸方向に磁場が放射されて干渉が生じる可能性がある。本開示の電子装置500、600は、コイルアンテナ(例えば、NFC520、620)の外側に配置されたメタルシールド670によって-Z軸方向の磁場を遮蔽し、コイルアンテナ(例えば、NFC520、620)で発生する磁場が所望の方向(例:Z軸方向)に放射されるようにすることができる。
図7Aは、一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。
図7Aを参照すると、電子装置70は、コイルアンテナ71、72、複数の遮蔽層74、77、複数のFPCB75、76、及びバッテリ189を含むことができる。WPC71の両側にはNFC72が配置されることができ、WPC71及びNFC72の下部には第1遮蔽層74が配置され得る。NFC72と遮蔽層74の側面にはFPCB75、76が配置されることができ、FPCB75、76の上側には第2遮蔽層77が配置され得る。このように、コイルアンテナ71、72、遮蔽層74、77、及びFPCB75、76の構造を適用すると、WPC71が配置される領域は第1幅A1(又は第1距離)を有し得る。
バッテリ189の下端からコイルアンテナ71、72の上端までの高さは第1高さB1を有し得る。このような構造を適用すると、電子装置70は厚さを減らしてバッテリ189の配置空間を確保できる。しかし、第1遮蔽層74の遮蔽領域内にWPC71とNFC72がすべて位置しなければならないため、WPC71の面積が減少し得る。
図7Bは、一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。
図7Bを参照すると、電子装置80は、コイルアンテナ81、82、複数のFPCB85、86、及びバッテリ189を含むことができる。WPC81の面積を確保できるように、第1FPCB85及び第2FPCB86の上側にはNFC82が配置され得る。WPC81とNFC82の磁場遮蔽のために、WPC81とNFC82の下部には遮蔽層84が配置され得る。このように、コイルアンテナ81、82、遮蔽層84、及びFPCB85、86の構造を適用すると、WPC81が配置される領域は第1幅A1(又は第1距離)より広い第2幅A2(又は第2距離)を有することができ、バッテリ189の下端からコイルアンテナ81、82の上端までの高さは第1高さB1より厚い第2高さB2を有し得る。このような構造を適用すると、電子装置80はFPCB85、86と重なる位置にNFC82を配置してWPC81の面積を増加させ得る。しかし、バッテリ189の下端からコイルアンテナ81、82の上端までの厚さB2(又は、高さB2)が増加し得る。電子装置80の厚さを増加させない場合、バッテリ189の厚さを減らさなければならないため、バッテリ189の総量が減少するようになる。
この場合、電子装置80はNFC82とFPCB85、86の間の遮蔽層84を除去して、バッテリ189の厚さを増加させることができる。しかし、NFC82の下部に遮蔽層84が存在しないことにより-Z軸方向に磁場が放射されてNFC82性能が低下し、干渉が生じ得る。
図7Cは、一実施形態によるコイルアンテナ、フレキシブル回路基板、遮蔽層の配置構造を比較して示す図である。
図7Cを参照すると、コイルアンテナ610、620のうちのWPC610の下部には遮蔽層840が配置されることができ、NFC620の下部には遮蔽層640が配置されないこともできる。NFC620はFPCB650、660と重なるように配置されることができ、WPC610が配置される領域は第1幅A1(又は第1距離)より広い第2幅A2(又は第2距離)を有し得る。バッテリ189の下端からコイルアンテナ610、620の上端までの高さは第1高さB1を有し得る。コイルアンテナ610、620と複数のFPCB650、660の側面を囲むようにメタルシールド670が配置され得る。メタルシールド670によって電子装置600はコイルアンテナ610、620で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、コイルアンテナ610、620で発生する磁場が所望の方向に放射されるようにすることができる。
図8は、本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。
図6及び図8を参照すると、電子装置800のコイルアンテナ810(例:NFC)の全体をカバーするように、コイルアンテナ810(例:NFC)の下部に遮蔽層820が形成された場合、コイルアンテナ810から放射される磁場830のシミュレーション結果が示される。ここで、コイルアンテナ810はNFCを基準として単純化して表現されており、NFCは1ターン又は複数のターンに形成され得る。NFCコイルの透磁率が150mu遮蔽材に設定され、NFCに350mAの電流を印加したときの磁場830の分布が示される。コイルアンテナ810(例:NFC)の外径より広い範囲に遮蔽層820を形成したとき、-Z軸方向の磁場830は遮蔽され、Z軸方向の磁場830が放射されることが確認できる。
図9は、本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。
図9を参照すると、電子装置900のコイルアンテナ910(例:NFC)の一部領域をカバーするように、コイルアンテナ910(例:NFC)の下部に遮蔽層920が形成された場合、コイルアンテナ910から放射される磁場930のシミュレーション結果が示される。コイルアンテナ910はNFCを基準として単純化して表現されており、NFCは1ターン又は複数のターンに形成され得る。NFCコイルの透磁率が150mu遮蔽材に設定され、NFCに350mAの電流を印加したときの磁場930の分布が示される。コイルアンテナ910(例:NFC)の一部領域をカバーするように遮蔽層920が形成されたとき、-Z軸方向の磁場930の一部が遮蔽され、Z軸方向の磁場930が放射されることが確認できる。遮蔽層920が配置されていない部分では-Z軸方向に一部の磁場930が放射されることが確認できる。
図10は、本開示の一実施形態による遮蔽層の配置によるコイルアンテナで発生する磁場の形態を示す図である。
図10を参照すると、電子装置1000のコイルアンテナ1010(例:NFC)より小さい領域をカバーするように、コイルアンテナ1010(例:NFC)の下部に遮蔽層1020が形成された場合、コイルアンテナ1010から放射される磁場1030のシミュレーション結果が示される。ここで、コイルアンテナ1010はNFCを基準として単純化して表現しており、NFCは1ターン又は複数のターンに形成され得る。NFCコイルの透磁率が150mu遮蔽材に設定され、NFCに350mAの電流を印加したときの磁場1030の分布が示される。コイルアンテナ1010(例:NFC)領域より小さく遮蔽層1020が形成されたとき、-Z軸方向の磁場1030が遮蔽されずに放射されることが確認できる。遮蔽層1020が配置されていない部分から-Z軸方向へ磁場1030が放射されてNFCの性能が劣化し、磁場による干渉が生じ得る。
図11は、本開示の一実施形態によるメタルシールド(例:フロントメタル)が遮蔽領域を囲むように配置されることを示す図である。
図6及び図11を参照すると、本開示の様々な実施形態による電子装置600、1100(例:図1の電子装置101)は、コイルアンテナがNFC620、1100及びWPC610を含むことができる。これに限定されず、コイルアンテナはNFC620、1100、WPC610及びMST(例:図5のMST530)を含むことができる。
NFC620、1110及びWPC610は、Z軸方向を基準として同じ高さに配置され得る。NFC620、1110はFPCB650、660の上側に配置され得る。NFC620、1110より小さい面積をカバーするように遮蔽層640、1120が配置され得る。遮蔽層1120は、図6に示したように、WPC610をカバーするように、Z軸方向を基準としてWPC610の下部に配置され得る。WPC510、610とバッテリ189の間には遮蔽層640が配置され得る。
メタルシールド670、1130は、NFC620、1110の側面を囲むように配置され得る。一例として、メタルシールド670、1130は、NFC620、1110で発生する磁場のうちの-Z軸方向の磁場を遮蔽できる。メタルシールド670、1130は常磁性体、反磁性体、又は強磁性体で形成され得る。
メタルシールド670、1130は、X軸方向にNFC620、1110から第1幅w1だけ離隔して配置され得る。一例として、メタルシールド670、1130は、X軸方向にNFC620、1110から2mm~100m離隔して配置され得る。
メタルシールド670、1130は、Y軸方向にNFC620、1110から第2幅w2だけ離隔して配置され得る。一例として、メタルシールド670、1130は、Y軸方向にNFC620、1110から0.1mm~5.0m離隔して配置され得る。
NFC620、1110とX軸及びY軸方向に所定の間隔をおいて、NFC620、1110の側面を囲むようにメタルシールド670、1130が配置されることによって、電子装置はNFC620、1110で発生した-Z軸方向の磁場を遮蔽できる。このように、電子装置は、メタルシールド670、1130によって-Z軸方向の磁場を遮蔽し、NFC620、1110で発生する磁場が所望の方向(例:Z軸方向)に放射されるようにすることができる。
図12は、メタルシールド(例:フロントメタル)と遮蔽領域の間の間隔の一例を示す図である。
図6及び図12を参照すると、本開示の一実施形態による電子装置1200は、バッテリ189、NFC1210、及びFPCB1220を配置するためのフロントメタル1230を含むことができる。
本開示では、フロントメタル1230を常磁性体、反磁性体又は強磁性体のメタルで形成し、フロントメタル1230が図6のメタルシールド670を代替できる。すなわち、電子装置は-Z軸方向の磁場を遮蔽するために別途のメタルシールドを形成することなく、フロントメタル1230でメタルシールド670を実装できる。
ここで、フロントメタル1230(例:メタルシールド)は、X軸方向にNFC1210から第1幅w1だけ離隔して配置され得る。一例として、フロントメタル1230(例:メタルシールド)は、X軸方向にNFC1210から2mm~5mm離隔して配置され得る。また、フロントメタル1230(例:メタルシールド)は、Z軸方向にNFC1210の下端から第1高さh1だけ離隔して配置され得る。一例として、フロントメタル1230(例:メタルシールド)はZ、軸方向にNFC1210の下端から0.2mm~2.0mm離隔して配置され得る。
コイルアンテナ610、620と複数のFPCB650、660の側面方向にフロントメタル1230(例:メタルシールド)が配置され、電子装置は、フロントメタル1230(例:メタルシールド)によってNFC620で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、コイルアンテナ610、620で発生する磁場が所望の方向に放射されるようにすることができる。すなわち、フロントメタル1230(例:メタルシールド)がZ軸方向にNFC1210より下側に配置され、NFC1210から所定の距離だけ離隔してもNFC1210で発生する磁場のうちの-Z軸方向の磁場が遮蔽され得る。
図7Cと結び付けて説明すると、コイルアンテナ610、620のうちのWPC610の下部に遮蔽層640が配置され、NFC620の下部には遮蔽層840 が配置されなくてもよい。NFC620はFPCB650、660と重なるように配置され、WPC610が配置される領域は第1幅A1(又は第1距離)より広い第2幅A2(又は第2距離)を有し得る。WPC610が配置される領域が広くなることによりWPC610を広く形成できる。一例として、図7Aのような構造ではWPC610の直径を最大33mmに形成できた。一方、図7C及び図12のような構造ではWPC610の直径を約42mmに形成できる。これにより、無線充電の認識領域及び充電効率が向上できる。
図13は、常磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。
図13を参照すると、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)は常磁性体のメタル材質で形成できる。ここで、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)はアルミニウムで形成され得る。しかし、これに限定されず、常磁性体の透磁率(Mu)を満足するメタルでフロントメタル1230(例:メタルシールド670)が形成され得る。常磁性体で形成されるフロントメタル1230(例:メタルシールド670)の透磁率は約1(Mu=1)であり得る。
図14は、反磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。
図14を参照すると、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)は反磁性体のメタル材質で形成できる。ここで、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)はアルミニウムで形成され得る。しかし、これに限定されず、反磁性体の透磁率(Mu)を満足するメタルでフロントメタル1230(例:メタルシールド670)が形成されてもよい。反磁性体で形成されるフロントメタル1230(例:メタルシールド670)の透磁率は約0.5(Mu=0.5)であり得る。
図15は、強磁性体でメタルシールド(例:フロントメタル)を形成した場合の磁場の形態を示す図である。
図15を参照すると、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)は強磁性体のメタル材質で形成できる。ここで、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)はアルミニウムで形成され得る。しかし、これに限定されず、強磁性体の透磁率(Mu)を満足するメタルでフロントメタル1230(例:メタルシールド670)が形成されてもよい。強磁性体で形成されるフロントメタル1230(例:メタルシールド670)の透磁率は約150(Mu=150)であり得る。
図13乃至図15を参照すると、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)がNFC(例:図6のNFC620、図12のNFC1210)からX軸方向に100mmだけ離隔するように配置され、Y軸方向に5mmだけ離隔するように配置されることを仮定してシミュレーションを行って磁場の分布を示した。
フロントメタル1230(例:メタルシールド670)を常磁性体、反磁性体又は強磁性体で形成すると-Z軸方向の磁場が遮蔽されることが確認できる。
一例として、図13の(a)のように、電子装置600にフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用しない場合、Z軸方向の磁場1310、X軸方向の磁場1320及び-Z軸方向の磁場1330が放射されることが確認できる。
一例として、図13の(b)のように、電子装置600に常磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、-Z軸方向の磁場1330が遮蔽されることが確認できる。
一例として、図14の(a)のように、電子装置600にフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用しない場合、Z軸方向の磁場1410、X軸方向の磁場1420及び-Z軸方向の磁場1430が放射されることが確認できる。
一例として、図14の(b)のように、電子装置600に常磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、-Z軸方向の磁場1430が遮蔽されることが確認できる。
一例として、図15の(a)のように、電子装置600にフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用しない場合、Z軸方向の磁場1510、X軸方向の磁場1520及び-Z軸方向の磁場1530が放射されることが確認できる。
一例として、図15の(b)のように、電子装置600に常磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、-Z軸方向の磁場1530が遮蔽されることが確認できる。
フロントメタル1230(例:メタルシールド670)が常磁性体、反磁性体又は強磁性体で形成されると、-Z軸方向の磁場を遮蔽する効果が得られるが、電子装置は磁性体の分布を分析することで常磁性体、反磁性体又は強磁性体の中から最も適した材料を確認できる。
図13のように、電子装置600に常磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、金属表面に磁場が発生する生じる分布が現れる。図14のように、電子装置600に反磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、磁場が金属を貫通する分布が現れる。
図15のように、電子装置600に強磁性体のフロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用すると、金属の表面を覆うように磁場が形成される分布が現れる。常磁性体、反磁性体及び強磁性体はいずれも磁場を遮蔽する効果が得られるが、メタル材質の適用が容易で-Z軸方向の磁場の抑制程度を判断した場合、常磁性体でフロントメタル1230(例:メタルシールド670)が適用されることが効果的である。
本開示の他の例として、電子装置は、フロントメタル1230(例:メタルシールド670)を適用せず、NFCの周辺に厚さが約1mmのメタルワイヤを配置しても磁場を遮蔽する効果を得ることができる。ここで、-Z軸方向の磁場を遮蔽するためにはZ軸方向でNFCより低い位置にメタルワイヤが配置される必要がある。Z軸方向でNFCより高い位置にメタルワイヤを配置すると、Z軸方向の磁場が遮蔽され得る。ここで、NFCとメタルワイヤの間の距離は磁場の遮蔽性能に大きく影響を与えないが、NFCと隣接(例:10mm以内)するようにメタルワイヤを配置して、-Z軸方向の磁場が遮蔽され得る。
本開示の実施形態による電子装置は、アンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、厚さを減らしてバッテリ空間を確保できる。本開示の実施形態による電子装置は、遮蔽層の面積を減らしながらもアンテナコイル(例:NFC、WPC及び/又はMST)で発生する-Z軸方向の磁場を遮蔽し、WPCの面積を広げて無線充電の認識領域及び充電効率を向上させることができる。
一実施形態による電子装置は、ハウジング、上記ハウジングに配置された第1回路基板、上記第1回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第1方向に第1距離だけ離隔し、第2方向に第2距離だけ離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第1方向に2mm~100mm離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第2方向に0.1mm~5.0mm離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナの下端から第3方向に0.2mm~2.0mm離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナの下端より低い位置に配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは-z軸方向の磁場を遮蔽できる。
一実施形態によれば、上記フレキシブル回路基板は、上記複数のアンテナのうちの第2アンテナと重なり、上記遮蔽層は、上記第2アンテナと重ならないように配置され得る。
一実施形態によれば、上記コイルアンテナは、WPC(wireless power consortium)、NFC(near field communication)及びMST(magnetic secure transmission)を含むことができる。
一実施形態によれば、上記第1アンテナは、上記WPCを含み、上記第2アンテナは上記nfcを含むことができる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、常磁性体、反磁性体、強磁性体のうちの1つを含むことができる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、透磁率(Mu)が約1である上記常磁性体で形成され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、透磁率(Mu)が約0.5である上記反磁性体で形成され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは透磁率(Mu)が約150である上記強磁性体で形成され得る。
一実施形態による、電子装置は、第1ハウジング、第2ハウジング、上記第1ハウジング及び上記第2ハウジングが折りたたまれるか又は展開されるように上記第1ハウジングと上記第2ハウジングの間に配置されるヒンジ構造体、上記第1ハウジングに配置される第1プリント回路基板、上記第2ハウジングに配置される第2プリント回路基板、上記第1プリント回路基板と上記第2プリント回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板、上記第2ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ、上記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層、及び上記コイルアンテナの側面に配置され、上記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールドを含むことができる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第1方向に2mm~100mm離隔して配置され、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナから第2方向に0.1mm~5.0mm離隔して配置され、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナの下端から第3方向に0.2mm~2.0mm離隔して配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、上記コイルアンテナの下端より低い位置に配置され得る。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは-z軸方向の磁場を遮蔽できる。
一実施形態によれば、上記メタルシールドは、常磁性体、反磁性体、強磁性体のうちの1つを含み、上記メタルシールドは、透磁率(Mu)が約1である上記常磁性体、透磁率(Mu)が約0.5である上記反磁性体、又は透磁率(Mu)が約150である上記強磁性体で形成され得る。
本文書に開示された様々な実施形態による電子装置は様々な形態の装置であり得る。電子装置は、例えば、携帯用通信装置(例:スマートフォン)、コンピュータ装置、携帯用マルチメディア装置、携帯用医療機器、カメラ、ウェアラブル装置、又は家電装置を含むことができる。本文書の実施形態による電子装置は前述の機器らに限定されない。
本文書の様々な実施形態及びそれらに用いられた用語は、本文書に記載された技術的特徴を特定の実施形態に限定するものではなく、該当実施形態の様々な変更、均等物、又は代替物を含むものと理解されるべきである。図面の説明に関して、類似又は関連する構成要素に対しては類似の符号が用いられ得る。アイテムに対応する名詞の単数形は関連する文脈上明らかに異なることを示さない限り、上記アイテムの1つ又は複数個を含むことができる。本文書で、“A又はB”、“A及びBのうち少なくとも1つ”、“A又はBのうち少なくとも1つ”、“A、B又はC”、“A、B及びCのうち少なくとも1つ”、及び“A、B、又はCのうち少なくとも1つ”のような句の各々はその句のうちの該当する句とともに並べられた項目のうちのいずれか1つ、又はそれらの可能なすべての組み合わせを含むことができる。“第1”、“第2”、又は“1番目”又は“2番目”などの用語は単に該当構成要素を他の構成要素と区別するために用いられることができ、該当構成要素を他の側面(例:重要性又は順序)で限定するものではない。ある(例:第1)構成要素が他の(例:第2)構成要素に、“機能的に”若しくは“通信的に”という用語とともに又はそのような用語なしで、“カップルド”又は”コネクテッド”と言及された場合、それは上記のある構成要素が上記の他の構成要素に直接的に(例:有線で)、無線で、又は第3構成要素を介して接続され得ることを意味する。
本文書の様々な実施形態で用いられた用語“モジュール”は、ハードウェア、ソフトウェア又はファームウェアで実装されたユニットを含むことができ、例えば、ロジック、論理ブロック、部品、又は回路などの用語と相互互換的に用いられ得る。モジュールは、一体として構成された部品、又は1つ若しくはそれ以上の機能を行う、上記部品の最小単位若しくはその一部であり得る。例えば、一実施形態によれば、モジュールはASIC(application-specific integrated circuit)の形態で実装され得る。
本文書の様々な実施形態は、機械(machine)(例:電子装置)判読可能な記憶媒体(storage medium)(例:内蔵メモリ又は外付けメモリ)に記憶された1つ以上の命令を含むソフトウェア(例:プログラム)として実装され得る。例えば、機器(例:電子装置)のプロセッサ(例:プロセッサ)は、記憶媒体から記憶された1つ以上の命令のうち少なくとも1つの命令を呼び出し、それを実行できる。これは機械が上記呼び出された少なくとも1つの命令に従って少なくとも1つの機能を遂行するように運営されることを可能にする。上記1つ以上の命令はコンパイラによって生成されたコード又はインタプリタによって実行され得るコードを含むことができる。機械判読可能な記憶媒体は、非一時的な(non-transitory)記憶媒体の形態で提供され得る。ここで、「非一時的」は記憶媒体が実在する(tangible)装置で、信号(signal)(例:電磁波)を含まないことを意味するのみであって、この用語はデータが記憶媒体に半永久的に記憶される場合と一時的に記憶される場合を区分するものではない。
一実施形態によれば、本文書に開示された様々な実施形態による方法は、コンピュータプログラム製品(computer program product)に含まれて提供され得る。コンピュータプログラム製品は、商品として販売者及び購買者の間で取引されることができる。コンピュータプログラム製品は、機械判読可能な記憶媒体(例:compact disc read only memory(CD-ROM))の形態で配布されるか、又はアプリケーションストア(例:プレイストアTM)を介して若しくは2つのユーザデバイス(例:スマートフォン)の間で直接、オンラインで配信(例:ダウンロード又はアップロード)され得る。オンライン配信の場合、コンピュータプログラム製品の少なくとも一部は製造会社のサーバ、アプリケーションストアのサーバ、又は中継サーバのメモリなどの機械判読可能な記憶媒体に少なくとも一時的に記憶されるか、一時的に生成され得る。
様々な実施形態によれば、上述した構成要素の各々の構成要素(例:モジュール又はプログラム)は単数又は複数の個体を含むことができ、複数の個体のうちの一部は他の構成要素に分離配置されることもできる。様々な実施形態によれば、前述の該当構成要素のうち1つ以上の構成要素若しくは動作が省略されるか、又は1つ以上の他の構成要素若しくは動作が追加され得る。代替的又は追加的に、複数の構成要素(例:モジュール又はプログラム)は1つの構成要素に統合され得る。この場合、統合された構成要素は上記複数の構成要素の各々の構成要素の1つ以上の機能を上記統合以前に上記複数の構成要素のうち該当構成要素によって行われていたものと同一又は類似するように行うことができる。様々な実施形態によれば、モジュール、プログラム又は他の構成要素によって行われる動作は順次に、並列的に、反復的に、又はヒューリスティックに実行されるか、上記動作のうち1つ以上が他の順序で実行されるか、省略されるか、又は1つ以上の他の動作が追加され得る。
100 ネットワーク環境
101、102、104 電子装置
108 サーバ
120 プロセッサ
121 メインプロセッサ
123 補助プロセッサ
130 メモリ
132 揮発性メモリ
134 不揮発性メモリ
140 プログラム
142 オペレーティングシステム
144 ミドルウェア
146 アプリケーション
150 入力モジュール
155 音響出力モジュール
160 ディスプレイモジュール
170 オーディオモジュール
176 センサモジュール
177 インタフェース
178 接続端子
179 ハプティクスモジュール
180 カメラモジュール
188 電力管理モジュール
189 バッテリ
190 通信モジュール
192 無線通信モジュール
194 有線通信モジュール
196 加入者識別モジュール
197 アンテナモジュール
198 第1ネットワーク
199 第2ネットワーク
200 電子装置
202 前面プレート
201 ディスプレイ
203 入力装置
204、219 センサモジュール
205、212、213 カメラモジュール
207、214 音響出力装置
208、209 コネクタ
210 ハウジング
210A 第1面
210B 第2面
210C 側面
210D 第1領域
210E 第2領域
211 後面プレート
217 キー入力装置
218 側面ベゼル構造
300 ヒンジ組立体
300c ヒンジハウジング
310 ハウジング
311 第1ハウジング
312 第2ハウジング
320 フレキシブルディスプレイ
320a 第1領域
320b 第2領域
320c フォールディング領域
330 カバー
500 電子装置
510、520、530 コイルアンテナ
540、580 PCB
544 WPC駆動回路
546 MST駆動回路
550、560 フレキシブル回路基板
570 コネクタ
610 WPC
620 NFC
640 遮蔽層
650、660 FPCB
670 メタルシールド
70 電子装置
71、72 コイルアンテナ
74、77 遮蔽層
75、76 FPCB
80 電子装置
81、82 コイルアンテナ
84 遮蔽層
85、86 FPCB
800 電子装置
810 コイルアンテナ
820 遮蔽層
830 磁場
840 遮蔽層
900 電子装置
910 コイルアンテナ
920 遮蔽層
930 磁場
1000 電子装置
1010 コイルアンテナ
1020 遮蔽層
1030 磁場
1100 電子装置
1100 NFC
1130 メタルシールド
1210 NFC
1230 フロントメタル
1330 磁場
1410 Z軸方向の磁場
1420 X軸方向の磁場
1430 -Z軸方向の磁場
1510 Z軸方向の磁場
1520 X軸方向の磁場
1530 -Z軸方向の磁場

Claims (15)

  1. 電子装置であって、
    ハウジング;
    前記ハウジングに配置された第1回路基板;
    前記第1回路基板を電気的に接続するフレキシブル回路基板;
    前記ハウジングの内部に配置され、磁場を発生させるように形成された導電性パターンが形成された複数のアンテナを含むコイルアンテナ;
    前記複数のアンテナのうちの第1アンテナの下部に配置される遮蔽層;及び
    前記コイルアンテナの側面に配置され、前記コイルアンテナによって磁場のうちの第1方向の磁場を遮蔽するメタルシールド;を含む、電子装置。
  2. 前記メタルシールドは前記コイルアンテナから第1方向に第1距離だけ離隔し、第2方向に第2距離だけ離隔して配置される請求項1に記載の電子装置。
  3. 前記メタルシールドは前記コイルアンテナから前記第1方向に2mm~100mm離隔して配置される請求項2に記載の電子装置。
  4. 前記メタルシールドは前記コイルアンテナから前記第2方向に0.1mm~5.0mm離隔して配置される請求項3に記載の電子装置。
  5. 前記メタルシールドは前記コイルアンテナの下端から第3方向に0.2mm~2.0mm離隔して配置される請求項2に記載の電子装置。
  6. 前記メタルシールドは前記コイルアンテナから第1方向に2mm~100mm離隔して配置され、
    前記メタルシールドは前記コイルアンテナから第2方向に0.1mm~5.0mm離隔して配置され、
    前記メタルシールドは前記コイルアンテナの下端から第3方向に0.2mm~2.0mm離隔して配置される請求項1に記載の電子装置。
  7. 前記メタルシールドは前記コイルアンテナの下端より低い位置に配置される請求項6に記載の電子装置。
  8. 前記メタルシールドは-z軸方向の磁場を遮蔽する請求項7に記載の電子装置。
  9. 前記フレキシブル回路基板は前記複数のアンテナのうちの第2アンテナと重なり、
    前記遮蔽層は前記第2アンテナと重ならないように配置される請求項1に記載の電子装置。
  10. 前記コイルアンテナはWPC(wireless power consortium)、NFC(near field communication)及びMST(magnetic secure transmission)を含む請求項9に記載の電子装置。
  11. 前記第1アンテナは前記WPCを含み、
    前記第2アンテナは前記NFCを含む請求項10に記載の電子装置。
  12. 前記メタルシールドは常磁性体、反磁性体、強磁性体のうちの1つを含む請求項1に記載の電子装置。
  13. 前記メタルシールドは透磁率(Mu)が約1である前記常磁性体で形成される請求項12に記載の電子装置。
  14. 前記メタルシールドは透磁率(Mu)が約0.5である前記反磁性体で形成される請求項12に記載の電子装置。
  15. 前記メタルシールドは透磁率(Mu)が約150である前記強磁性体で形成される請求項12に記載の電子装置。
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