KR101870939B1 - 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기 - Google Patents

방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 휴대용 단말기에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 연결된 표시 패널과, 상기 표시 패널을 덮는 윈도우와, 상기 인쇄회로기판, 상기 표시 패널 및 상기 윈도우의 측면 및 하면을 덮는 보호 커버를 포함하는 메인 파트; 및 스피커, 마이크, 이어폰 단자, 물리 버튼 및 보호 커버를 포함하고, 상기 메인 파트에 결합되거나 또는 상기 메인 파트로부터 분리되는 서브 파트를 포함하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기를 개시한다.

Description

방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기{Detachable mobile terminal with waterproof and dustproof function}
본 발명의 일 실시예는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 장치는 내부에 각종 부품 및 이 부품들을 형성하는 박막이 내장되어 있고, 전기적인 배선들을 포함하고 있다. 이러한 전자 장치에 습기가 침투하게 되면, 각종 부품에 치명적인 고장이 발생하거나, 각종 박막이 퇴화 및 박리(剝離)될 수 있고 크랙(crack)이 발생될 수 있으며, 전기적인 쇼트(short)에 의한 화재가 발생될 수 있다.
그러므로, 전자 장치에 있어서, 습기의 침투는 신뢰성을 악화시키거나, 치명적인 장애를 야기시킬 수 있다.
일례로, 전술된 전자 장치가 휴대용 단말기인 경우, 이 휴대용 단말기는 이동 중에 기지국을 통해 일반 전화 가입자 또는 다른 이동통신 전화기와 통화할 수 있는 장치로서 최근에는 음악 재생 및 카메라 기능뿐만 아니라 TV 시청이나 인터넷 검색 등과 같은 각종 기능들이 구현됨으로써 현대인들의 필수품으로 자리잡고 있다.
이와 같은 각종 기능들을 수행하기 위해서 휴대용 단말기의 내부로 인쇄회로기판 및 전자회로 등이 내장되어 있으며, 휴대용 단말기 내부로 물이 유입되면 인쇄회로기판 및 전자회로가 물에 의해 부식이 발생되며 회로기판 및 전자회로는 젖은 상태로 전류가 인가되면 과전압이 발생되어 휴대용 단말기의 내부 부품의 손상을 야기하는 경우가 발생된다.
따라서 휴대용 단말기를 휴대한 상태로는 수영장이나 해수욕장 등에서 안전하게 사용되지 못하면서도 개인의 부주의로 휴대용 단말기가 물에 침수될 때에는 휴대용 단말기의 고장이 필연적으로 발생되는 단점이 발생된다.
이러한 단점을 보완하고자 최근 휴대용 단말기를 방수할 수 있는 다양한 방수 방진 구조에 대한 연구가 진행중이며, 보다 개선된 방수 방진 구조가 필요한 실정이다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해결하고자 하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기를 제공하는데 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 DSP(Digital Signal Processor), 사운드칩, 통신칩, GPU(Graphic Processing Unit), CPU(Central Processing Unit), ISP(Image Signal Processor), 메모리, 근거리무선통신칩, 무선충전모듈과 같은 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판, LCD(Liquid Crystal Display) 또는 OLED(Organic Light Emitting Display)와 같은 표시 패널 및 배터리 등으로 메인 파트를 구비하는 동시에 메인 파트에 상대적으로 높은 등급의 방수 방진 구조를 형성하고, 통화용 스피커, 마이크, 외부 스피커, 충전 단자, 이어폰 단자, 물리버튼, 근거리무선통신칩, 무선충전모듈, 배터리, 카메라 및 보조 메모리 등으로 서브 파트를 구비하는 동시에 서브 파트에 낮은 등급의 방수 방진 구조를 적용하며, 또한 메인 파트가 서브 파트에 기계적/전기적으로 결합/분리될 수 있도록 하여, 휴대용 단말기가 물속에 완전히 빠졌다고 하여도, 메인 파트는 완전히 방수되어 보호되므로, 서브 파트만 간단히 교체하여 재사용할 수 있는 휴대용 단말기를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기는 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 연결된 표시 패널과, 상기 표시 패널을 덮는 윈도우와, 상기 인쇄회로기판, 상기 표시 패널 및 상기 윈도우의 측면 및 하면을 덮는 보호 커버를 포함하는 메인 파트; 및 스피커, 마이크, 이어폰 단자, 물리 버튼 및 보호 커버를 포함하고, 상기 메인 파트에 결합되거나 또는 상기 메인 파트로부터 분리되는 서브 파트를 포함한다.
상기 메인 파트는 평평한 상면과, 상기 상면의 반대면인 평평한 하면과, 상기 상,하면의 둘레를 따라 형성된 네개의 측면을 포함하고, 상기 서브 파트는 상기 메인 파트의 하면이 접촉하는 바닥면과, 상기 메인 파트의 측면이 접촉하는 네개의 측벽을 포함할 수 있다.
상기 서브 파트는 상기 메인 파트의 윈도우를 덮는 보호 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 서브 파트는 상기 네개의 측벽중 어느 한 측벽이 힌지를 통해 회전 가능하게 형성될 수 있다.
상기 서브 파트는 상기 바닥면과 세개의 측벽을 포함하는 제1파트와, 상기 바닥면과 세개의 측벽을 포함하는 제2파트를 포함하고, 상기 제1,2파트는 상호간 결합 및 분리될 수 있다.
상기 메인 파트의 보호 커버의 방수 방진 등급이 상기 서브 파트의 보호 커버의 방수 방진 등급보다 더 높을 수 있다.
상기 메인 파트는 메인 근거리 무선 통신칩을 더 포함하고, 상기 서브 파트는 서브 근거리 무선 통신칩을 더 포함하며, 상기 메인 파트의 메인 근거리 무선 통신칩과 상기 서브 파트의 서브 근거리 무선 통신칩에 의해 상기 메인 파트의 인쇄회로기판과 상기 서브 파트의 스피커, 마이크, 이어폰 단자 및 물리 버튼이 상호간 통신 가능하게 연결될 수 있다.
상기 메인 파트는 메인 배터리 및 메인 무선충전모듈을 더 포함하고, 상기 서브 파트는 서브 배터리 및 서브 무선충전모듈을 더 포함하며, 상기 메인 배터리는 상기 메인 무선 충전모듈, 서브 무선충전모듈 및 서브 배터리에 의해 무선 충전될 수 있다.
상기 서브 파트는 카메라 또는 보조 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 파트와 상기 서브 파트의 사이에는 물에 접촉하면 접착력을 잃는 수용성 접착층이 더 개재될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기를 제공한다. 즉, 본 발명의 일 실시예는 DSP, 사운드칩, 통신칩, GPU, CPU, ISP, 메모리, 근거리무선통신칩, 무선충전모듈과 같은 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판, LCD 또는 OLED와 같은 표시 패널 및 배터리 등으로 메인 파트를 구비하는 동시에 메인 파트에 상대적으로 높은 등급의 방수 방진 구조를 형성하고, 통화용 스피커, 마이크, 외부 스피커, 충전 단자, 이어폰 단자, 물리버튼, 근거리무선통신칩, 무선충전모듈, 배터리, 카메라 및 보조 메모리 등으로 서브 파트를 구비하는 동시에 서브 파트에 낮은 등급의 방수 방진 구조를 적용하며, 또한 메인 파트가 서브 파트에 기계적/전기적으로 결합/분리될 수 있도록 하여, 휴대용 단말기가 물속에 완전히 빠졌다고 하여도, 메인 파트는 완전히 방수되어 보호되므로, 서브 파트만 간단히 교체하여 재사용할 수 있는 휴대용 단말기를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 세라믹 분말을 저온 진공 에어로졸 디포지션 방법으로 메인 파트의 표면에 증착하여 코팅층을 바인더없이 직접 형성함으로써, 윈도우의 투명도를 유지하면서도 강도를 보강하고 특히 방수 방진 특성을 구현하게 된다. 여기서, 저온(예를 들면, 섭씨 20도 내지 30도) 공정에서 방수 방진 코팅층이 형성됨으로써, 메인 파트에 고열이 전달되지 않아 코팅 공정에 의해 메인 파트가 전혀 열화되지 않게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 메인 파트와 서브 파트가 수용성 접착제로 접착됨으로써, 휴대용 단말기가 침수되기 전에는 메인 파트와 서브 파트의 접착력이 강하지만, 휴대용 단말기가 침수된 이후에는 메인 파트와 서브 파트의 접착력이 저하되어, 메인 파트와 서브 파트의 분리가 용이한 휴대용 단말기를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기의 분리 상태 및 결합 상태를 도시한 개략도이다.
도 2a는 도 1의 참조부호 2a-2a를 취한 단면도의 예이고, 도 2b는 도 1의 참조부호 2b-2b를 취한 단면도의 예이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기 중에서 서브 파트를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기의 전기적 구성을 도시한 블럭도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
또한, 본 발명에 따른 DSP, 사운드칩, 통신칩, GPU, CPU, ISP 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 DSP, 사운드칩, 통신칩, GPU, CPU, ISP 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, DSP, 사운드칩, 통신칩, GPU, CPU, ISP의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 DSP, 사운드칩, 통신칩, GPU, CPU, ISP와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, DSP, 사운드칩, 통신칩, GPU, CPU, ISP의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
명세서에 기재된 휴대용 단말기는 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터 등을 포함할 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니며, 다양한 형태의 무선 통신이 가능한 전자기기를 포함할 수 있음을 당업자라면 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기(100)의 분리 상태 및 결합 상태를 도시한 개략도이고, 도 2a는 도 1의 참조부호 2a-2a를 취한 단면도의 예이고, 도 2b는 도 1의 참조부호 2b-2b를 취한 단면도의 예이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 단말기(100)는 방수 방진 기능을 가지며, 상호간 분리 및/또는 결합 가능한 메인 파트(110)와 서브 파트(120)를 포함할 수 있다.
메인 파트(110)는 대략 평평한 상면(110a)과, 상면(110a)의 반대면으로서 대략 평평한 하면(110b)과, 상,하면(110a,110b)의 둘레를 따라 형성된 네개의 측면(110c)을 포함할 수 있다. 여기서, 네개의 측면(110c)이 갖는 네개의 코너는 곡면 형태로 형성될 수 있다.
또한, 메인 파트(110)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 배터리(111), 인쇄회로기판(112), 표시 패널(113), 윈도우(114) 및 보호 커버(115)를 포함할 수 있다. 더욱이, 메인 파트(110)는 보호 커버(115) 및 윈도우(114)의 표면에 일체로 형성된 방수 방진 코팅층(116)을 더 포함할 수 있다.
배터리(111)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 재충전 가능한 리튬이온 파우치 타입 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬이온 각형 전지를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 이러한 배터리(111)는 생략될 수도 있으며, 이때 메인 파트(110)는 서브 파트(120)의 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.
인쇄회로기판(112)은 휴대용 단말기(100)를 구동하기 위해 필요한 다양한 전자부품을 포함할 수 있다. 전자부품은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, DSP(117a), 사운드칩(117b), 통신칩(117c), GPU(117d), CPU(117e), ISP(117f), 근거리무선통신칩(117g), 무선충전모듈(117h), 메모리(117i) 등을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
표시 패널(113)은 인쇄회로기판(112) 위에 설치될 수 있으며, 이는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, LCD, OLED 등을 포함할 수 있다.
윈도우(114)는 표시 패널(113) 위에 설치될 수 있으며, 이는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 고릴라 글래스, 사파이어 등을 포함할 수 있다. 이러한 윈도우(114)에 의해 표시 패널(113)이 외부 환경으로부터 안전하게 보호된다.
보호 커버(115)는 상술한 배터리(111), 인쇄회로기판(112)(전자 부품 포함), 표시 패널(113) 및 윈도우(114)를 수용하여 이들을 외부 환경으로부터 안전하게 보호한다. 이러한 보호 커버(115)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 플라스틱 수지, 금속층으로 형성될 수 있다. 여기서, 플라스틱 수지는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, PC(Polycarbonate) 계열, PI(Polyamide) 계열, PBT(Polybutylene terephthalate), PET(Polyethylene terephthalate), PEI(Polyether Imide), PPS(Polyphenylene Sulfide), PEK(Polyether Ketone), PEEK(Polyether ether Ketone) 및 PMMA(Polymethyl Methacrylat) 중 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 금속층은, 마그네슘 합금층, 알루미늄 합금층, 구리 합금층, 철 합금층, SUS 중 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
방수 방진 코팅층(116)은 보호 커버(115) 및 윈도우(114)의 표면에 형성될 수 있다. 특히, 방수 방진 코팅층(116)은 보호 커버(115)와 윈도우(114)의 경계 영역에 형성됨으로써, 이러한 경계 영역을 통하여 수분이나 물이 침투하지 않도록 한다.
방수 방진 코팅층(116)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 세라믹 분말을 이용한 저온 진공 에어로졸 디포지션 방법으로 형성될 수 있다.
여기서, 세라믹 분말은 취성 재료인 알파 알루미나(α- Al2O3)를 포함할 수 있다. 세라믹 분말은 이밖에도 알루미나(Al2O3), 이트리아(Y2O3), YAG(Y3Al5O12), 희토류 계열(Y 및 Sc을 포함하여 원자번호 57부터 71까지의 원소 계열) 산화물, 바이오 글래스, 규소(SiO2), 수산화인회석(hydroxyapatite), 이산화티탄(TiO2) 및 그 등가물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1 종 또는 2종의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 세라믹 분말은 알파 알루미나, 알루미나, 수산화인회석, 인산칼슘, 바이오 글래스, Pb(Zr,Ti)O3(PZT), 이산화티탄, 지르코니아(ZrO2), 이트리아(Y2O3), 이트리아-지르코니아(YSZ, Yttria stabilized Zirconia), 디스프로시아(Dy2O3), 가돌리니아(Gd2O3), 세리아(CeO2), 가돌리니아-세리아(GDC, Gadolinia doped Ceria), 마그네시아(MgO), 티탄산 바륨(BaTiO3), 니켈 망가네이트(NiMn2O4), 포타슘 소듐 니오베이트(KNaNbO3), 비스무스 포타슘 티타네이트(BiKTiO3), 비스무스 소듐 티타네이트(BiNaTiO3), CoFe2O4, NiFe2O4, BaFe2O4, NiZnFe2O4, ZnFe2O4,MnxCo3-xO4(여기서, x는 3 이하의 양의 실수), 비스무스 페라이트(BiFeO3), 비스무스 징크 니오베이트(Bi1.5Zn1Nb1.5O7), 인산리튬알루미늄티타늄 글래스 세라믹, Li-La-Zr-O계 Garnet 산화물, Li-La-Ti-O계 Perovskite 산화물, La-Ni-O계 산화물, 인산리튬철, 리튬-코발트 산화물, Li-Mn-O계 Spinel 산화물(리튬망간산화물), 인산리튬알루미늄갈륨 산화물, 산화텅스텐, 산화주석, 니켈산란타늄, 란타늄-스트론튬-망간 산화물, 란타늄-스트론튬-철-코발트 산화물, 실리케이트계 형광체, SiAlON계 형광체, 질화알루미늄, 질화규소, 질화티탄,AlON, 탄화규소, 탄화티탄, 탄화텅스텐, 붕화마그네슘, 붕화티탄, 금속산화물과 금속질화물혼합체, 금속산화물과 금속탄화물혼합체, 세라믹과 고분자의 혼합체, 세라믹과 금속의 혼합체, 니켈, 동, 규소 및 그 등가물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종의 혼합물을 포함할 수 있다.
방수 방진 코팅층(116)은 상술한 바와 같이 세라믹 분말을 이용한 저온 진공 에어로졸 디포지션 방식으로 보호 커버(115) 및 윈도우(114)의 표면에 일체로 형성될 수 있다. 이러한 에어로졸 디포지션 방식은 유기 바인더를 필요로 하지 않으며, 세라믹 분말이 보호 커버(115) 및 윈도우(114)에 저온에서 용이하게 증착되도록 한다. 따라서, 이러한 방수 방진 코팅층(116)의 형성 공정 중 메인 파트(110)에 열충격이 가해지지 않으며, 따라서 메인 파트(110)가 열화되지 않는다.
이러한 세라믹 분말은 평균 입도가 대략 10 ㎚ 내지 대략 1 ㎛일 수 있다. 세라믹 분말의 평균 입도가 대략 10 ㎚보다 작을 경우, 방수 방진 코팅층(126)(116)의 형성이 용이하지 않고, 세라믹 분말의 보관 및 공급 중 응집 현상으로 인해, 분말의 분사, 충돌, 파쇄 및/또는 분쇄 시 대략 10 ㎚ 보다 작은 입자 들이 뭉쳐져 있는 형태인 압분체(壓粉體)가 형성되기 쉬울 뿐만 아니라 대면적의 코팅층(126)(116) 형성도 어려운 단점이 있다. 또한, 세라믹 분말의 평균 입도가 대략 1 ㎛보다 클 경우, 분말의 분사, 충돌 파쇄 및/또는 분쇄 시 보호 커버(115) 및 윈도우(114)를 깎아 내는 샌드블라스팅(sand blasting) 현상이 발생하기 쉬울 뿐만 아니라, 일부 형성된 코팅층(116)도 코팅층(116) 내의 입자 입경이 상대적으로 크게 형성되어, 투과율의 저하로 인해 윈도우(114) 본연의 특성을 발휘하지 못할 수 있다.
또한 방수 방진 코팅층(116)의 두께는 대략 200 ㎚ 내지 대략 5 ㎛일 수 있다. 상기 방수 방진 코팅층(116)의 두께가 대략 200 ㎚ 미만으로 형성될 경우, 투과율이 저하되는 것은 방지할 수 있으나, 방수 방진 특성을 향상시킬 수 없으며, 대략 5 ㎛를 초과하도록 형성될 경우 방수 방진 특성은 향상시킬 수 있으나 투과율이 저하되는 문제를 가질 수 있다.
이와 같이 하여, 메인 파트(110)의 보호 커버(115)의 방수 방진 등급은 실질적으로 하기할 서브 파트(120)의 보호 커버(125)의 방수 방진 등급보다 더 높다. 따라서, 휴대용 단말기(100)가 물속에 빠진다고 하여도, 비록 서브 파트(120)의 방수 능력은 상실되어도 메인 파트(110)의 방수 능력은 상실되지 않고 유지된다.
도 1에서 미설명 부호 118은 유심칩 트레이 또는 유심칩 내장부를 도시한 것이다.
서브 파트(120)는 상술한 바와 같이 메인 파트(110)에 결합되거나 메인 파트(110)로부터 분리될 수 있다. 특히, 서브 파트(120)는 스피커(127a,127c), 마이크(127b), 이어폰 단자(127e), 물리 버튼(127f) 및 보호 커버(125)를 포함할 수 있으며, 이는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
서브 파트(120)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 메인 파트(110)의 하면(110b)이 접촉하는 바닥면(120a)과, 메인 파트(110)의 측면(110c)이 접촉하는 네개의 측벽(120b)을 포함할 수 있다. 마찬가지로 네개의 측벽(120b)이 이루는 네개의 코너 역시 곡면 형태로 형성될 수 있다.
따라서, 메인 파트(110)의 하면(110b)이 서브 파트(120)의 바닥면(120a) 위에 밀착되고, 메인 파트(110)의 네측면(110c)이 서브 파트(120)의 네측벽(120b)에 밀착됨으로써, 메인 파트(110)가 서브 파트(120)에 기계적으로 결합되어 하나의 휴대용 단말기(100)를 구성할 수 있다.
여기서, 메인 파트(110)의 하면(110b)과 서브 파트(120)의 바닥면(120a) 사이에는 임시 접착층(도시되지 않음)이 더 개재될 수 있다. 더욱이, 메인 파트(110)의 네측면(110c)과 서브 파트(120)의 네측벽(120b) 사이에도 임시 접착층이 더 개재될 수 있다. 이러한 임시 접착층은 물에 닿으면 접착력 또는 점착력을 잃는 접착제를 포함할 수 있다. 따라서, 메인 파트(110)와 서브 파트(120)는 침수되기 전까지 상호간 강력하게 접착력을 유지하고 있으나, 메인 파트(110)와 서브 파트(120)가 침수되면 쉽게 분리될 수 있다. 이러한 임시 접착층은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 물에 녹는 수용성 접착제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 수용성 접착제는, 한정하는 것은 아니지만, 물에 잘녹는 폴리아크릴아마이드를 포함하는 접착제일 수 있다.
한편, 서브 파트(120)의 보호 커버(125) 역시 표면에 방수 방진 코팅층(126)이 더 형성될 수 있다. 이러한 방수 방진 코팅층(126)은 상술한 메인 파트(110)의 보호 커버(115)의 방수 방진 코팅층(116)과 동일 구조 및 형태를 가지며, 동일한 제조 공정으로 형성될 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이, 메인 파트(110)의 보호 커버(115)의 방수 방진 등급이 서브 파트(120)의 보호 커버(125)의 방수 방진 등급보다 더 높음으로써, 휴대용 단말기(100)가 침수된다고 해도 메인 파트(110)는 침수로부터 완벽하게 보호된다.
따라서, 휴대용 단말기(100)의 침수 시 서브 파트(120)는 메인 파트(110)로부터 분리되고, 분리된 메인 파트(110)는 침수되지 않은 새로운 서브 파트(120)에 결합됨으로써, 휴대용 단말기(100)가 쉽게 복구될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기(100) 중에서 서브 파트(120~420)를 도시한 개략도이다.
도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 서브 파트(120~420)를 구성하는 보호 커버(125~425)는 다양한 형태로 구비될 수 있다.
일례로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 보호 커버(125)는 하나의 바닥면(120a)과, 바닥면(120a)의 둘레로부터 상부 방향으로 일정 높이 돌출된 네개의 측벽(120b)을 포함할 수 있다. 따라서, 메인 파트(110)는 서브 파트(120)의 바닥면(120a)과 측벽(120b)으로 이루어진 수용 공간에 결합될 수 있다.
다른 예로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 보호 커버(225)는 일측의 측벽(120b)으로부터 폴딩되어 결합된 메인 파트(110)를 덮을 수 있는 커버(220c)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 서브 파트(120)의 커버(220c)가 메인 파트(110)의 윈도우(114)를 추가적으로 덮어서 외부 환경으로부터 안전하게 보호할 수 있다.
또 다른 예로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 보호 커버(325)는 네개의 측벽(120b)중 어느 한 측벽(120b)이 힌지(320d)를 중심으로 일정 각도 회전 가능하게 형성될 수 있다. 따라서, 메인 파트(110)는 힌지(320d)를 갖는 측벽(120b)이 회전되어 개방된 상태에서 서브 파트(120)에 결합되고, 이어서 힌지(320d)를 갖는 측벽(120b)이 나머지 측벽(120b)에 강하게 고정되어, 서브 파트(120)와 메인 파트(110)가 결합될 수 있다.
또 다른 예로, 도 3d에 도시된 바와 같이, 보호 커버(425)는 바닥면(120a)과 세개의 측벽(120b)을 포함하는 제1파트(425a)와, 바닥면(120a)과 세개의 측벽(120b)을 포함하는 제2파트(425b)를 포함하고, 제1,2파트(425a,425b)는 상호간 결합 및 분리될 수 있다. 따라서, 메인 파트(110)는 이러한 서브 파트(120)의 제1,2파트(425a,425b) 사이에 결합될 수 있다.
이밖에도 서브 파트는 메인 파트(110)의 형태나 특성에 따라 다양한 형태로 변경될 수 있으며, 본 발명에서 서브 파트의 형태를 특정 형태로 한정하는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기(100)의 전기적 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 메인 파트(110)는 인쇄회로기판(112)에 실장된 DSP(117a), 사운드칩(117b), 통신칩(117c), GPU(117d), CPU(117e), ISP(117f), 근거리무선통신칩(117g), 무선충전모듈(117h), 메모리(117i) 등과 같은 전자 부품을 포함한다. 이밖에도 인쇄회로기판(112)에는 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서, 지문 센서 등과 같은 다양한 센서 등이 실장될 수 있으며, 본 발명에서 실장되는 전자 부품의 종류나 갯수를 한정하지 않는다.
또한, 서브 파트(120)는 통화용 스피머(127a), 마이크(127b), 외부 스피커(127c), 충전 단자(127d), 이어폰 단자(127e), 물리 버튼(127f), 보조 메모리(127g), 카메라(127h), 배터리(127i), 무선충전모듈(127j), 근거리무선통신칩(127c)과 같은 전자 부품을 포함할 수 있다. 물론, 이들 전자 부품 역시 인쇄회로기판(미도시됨)에 실장될 수 있다. 여기서도 마찬가지로 인쇄회로기판에 추가적인 전자 부품이 더 실장될 수 있으며, 본 발명에서 이의 종류를 한정하지 않는다.
이와 같이 하여, 서브 파트(120)의 통화용 스피머(127a), 마이크(127b), 외부 스피커(127c), 이어폰 단자(127e), 물리 버튼(127f), 보조 메모리(127g) 및 카메라(127h)는 근거리무선통신칩(127k)을 통해 메인 파트(110)의 근거리무선통신칩(117g)과 통신한다. 즉, 서브 파트(120)의 통화용 스피머(127a), 마이크(127b), 외부 스피커(127c), 이어폰 단자(127e), 물리 버튼(127f), 보조 메모리(127g) 및 카메라(127h)는 무선 통신 방식으로 메인 파트(110)에 연결됨으로써, 서브 파트(120)와 메인 파트(110)가 상호간 협업하여 필요한 동작을 수행하게 된다.
여기서, 무선 통신 방식은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 저전력 블루투스, NFC, 지그비 등일 수 있다. 물론, 경우에 따라, 이들 구성 요소는 무선 통신 방식이 아닌 물리적 접촉 방식으로 메인 파트(110)에 전기적으로 직접 연결될 수 있다.
한편, 충전 단자(127d)는 서브 파트(120)의 배터리(127i)를 충전하도록 한다. 더불어, 서브 파트(120)의 배터리(127i)는 무선충전모듈(127j)과, 메인 파트(110)의 무선충전모듈(117h)을 통해 메인 파트(110)의 배터리(111)가 충전되도록 한다. 여기서, 무선 충전 방식은 전자기 유도 방식, 자기 공명 방식, 전자기파 방식일 수 있으나, 본 발명에서 이의 종류를 한정하지 않는다.
더불어, 메인 파트(110)에 배터리(111)가 구비되지 않을 경우, 서브 파트(120)에 구비된 배터리(127i)가 메인 파트(110)에 전원을 공급하게 된다. 이때에도 무선 방식으로 서브 파트(120)에서 메인 파트(110)로 전원이 공급되거나 또는 직접 연결 방식으로 전원이 공급될 수 있다.
상술한 바와 같이 메인 파트(110)는 상대적으로 높은 등급의 방수 방진 구조를 갖고, 서브 파트(120)는 상대적으로 낮은 등급의 방수 방진 구조를 갖는다. 따라서, 메인 파트(110)와 서브 파트(120)가 상호간 결합된 휴대용 단말기(100)가 침수될 경우, 메인 파트(110)는 그대로 두고 서브 파트(120)만을 교체함으로써, 휴대용 단말기(100)를 신속하게 복구할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 일 실시예는 DSP, 사운드칩, 통신칩, GPU, CPU, ISP, 메모리, 근거리무선통신칩, 무선충전모듈과 같은 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판, LCD 또는 OLED와 같은 표시 패널 및 배터리 등으로 메인 파트를 구비하는 동시에 메인 파트에 상대적으로 높은 등급의 방수 방진 코팅층을 형성하고, 통화용 스피커, 마이크, 외부 스피커, 충전 단자, 이어폰 단자, 물리버튼, 근거리무선통신칩, 무선충전모듈, 배터리, 카메라 및 보조 메모리 등으로 서브 파트를 구비하는 동시에 서브 파트에 낮은 등급의 방수 방진 코팅층을 형성하며, 또한 메인 파트가 서브 파트에 기계적/전기적으로 결합/분리될 수 있도록 하여, 휴대용 단말기가 물속에 완전히 빠졌다고 하여도, 메인 파트는 완전히 방수되어 보호되므로, 서브 파트만 간단히 교체하여 재사용할 수 있는 휴대용 단말기를 제공하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 세라믹 분말을 저온 진공 에어로졸 디포지션 방법으로 메인 파트의 표면에 증착하여 코팅층을 바인더없이 직접 형성함으로써, 윈도우의 투명도를 유지하면서도 강도를 보강하고 특히 방수 방진 특성을 구현하게 된다. 여기서, 저온(예를 들면, 섭씨 20도 내지 30도) 공정에서 방수 방진 코팅층이 형성됨으로써, 메인 파트에 고열이 전달되지 않아 코팅 공정에 의해 메인 파트가 전혀 열화되지 않게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 메인 파트와 서브 파트가 수용성 접착제로 접착됨으로써, 휴대용 단말기가 침수되기 전에는 메인 파트와 서브 파트의 접착력이 강하지만, 휴대용 단말기가 침수된 이후에는 메인 파트와 서브 파트의 접착력이 저하되어, 메인 파트와 서브 파트의 분리가 용이한 휴대용 단말기를 제공한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 휴대용 단말기
110; 메인 파트 110a; 상면
110b; 하면 110c; 측면
111; 배터리 112; 인쇄회로기판
113; 표시패널 114; 윈도우
115; 보호 커버 116; 방수 방진 코팅층
117a; DSP 117b; 사운드칩
117c; 통신칩 117d; GPU
117e; CPU 117f; ISP
117g; 근거리무선통신칩 117h; 무선충전모듈
117i; 메모리 120; 서브 파트
120a; 바닥면 120b; 측벽
125; 보호 커버 126; 방수 방진 코팅층
127a; 통화용 스피커 127b; 마이크
127c; 외부 스피커 127d; 충전 단자
127e; 이어폰 단자 127f; 물리 버튼
127g; 보조 메모리 127h; 카메라
127i; 배터리 127j; 무선충전모듈
127k; 근거리무선통신칩

Claims (10)

  1. 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 연결된 표시 패널과, 상기 표시 패널을 덮는 윈도우와, 상기 인쇄회로기판, 상기 표시 패널 및 상기 윈도우의 측면 및 하면을 덮는 보호 커버를 포함하는 메인 파트; 및
    스피커, 마이크, 이어폰 단자, 물리 버튼 및 보호 커버를 포함하고, 상기 메인 파트에 결합되거나 또는 상기 메인 파트로부터 분리되는 서브 파트를 포함하고,
    상기 메인 파트는 평평한 상면과, 상기 상면의 반대면인 평평한 하면과, 상기 상,하면의 둘레를 따라 형성된 네개의 측면을 포함하고,
    상기 서브 파트는 상기 메인 파트의 하면이 접촉하는 바닥면과, 상기 메인 파트의 측면이 접촉하는 네개의 측벽을 포함하고,
    상기 서브 파트는 상기 메인 파트의 윈도우를 덮는 보호 커버를 더 포함하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 연결된 표시 패널과, 상기 표시 패널을 덮는 윈도우와, 상기 인쇄회로기판, 상기 표시 패널 및 상기 윈도우의 측면 및 하면을 덮는 보호 커버를 포함하는 메인 파트; 및
    스피커, 마이크, 이어폰 단자, 물리 버튼 및 보호 커버를 포함하고, 상기 메인 파트에 결합되거나 또는 상기 메인 파트로부터 분리되는 서브 파트를 포함하고,
    상기 메인 파트는 평평한 상면과, 상기 상면의 반대면인 평평한 하면과, 상기 상,하면의 둘레를 따라 형성된 네개의 측면을 포함하고,
    상기 서브 파트는 상기 메인 파트의 하면이 접촉하는 바닥면과, 상기 메인 파트의 측면이 접촉하는 네개의 측벽을 포함하고,
    상기 서브 파트는 상기 네개의 측벽중 어느 한 측벽이 힌지를 통해 회전 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기.
  5. 전자 부품이 실장된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 연결된 표시 패널과, 상기 표시 패널을 덮는 윈도우와, 상기 인쇄회로기판, 상기 표시 패널 및 상기 윈도우의 측면 및 하면을 덮는 보호 커버를 포함하는 메인 파트; 및
    스피커, 마이크, 이어폰 단자, 물리 버튼 및 보호 커버를 포함하고, 상기 메인 파트에 결합되거나 또는 상기 메인 파트로부터 분리되는 서브 파트를 포함하고,
    상기 메인 파트는 평평한 상면과, 상기 상면의 반대면인 평평한 하면과, 상기 상,하면의 둘레를 따라 형성된 네개의 측면을 포함하고,
    상기 서브 파트는 상기 메인 파트의 하면이 접촉하는 바닥면과, 상기 메인 파트의 측면이 접촉하는 네개의 측벽을 포함하고,
    상기 서브 파트는 상기 바닥면과 세개의 측벽을 포함하는 제1파트와, 상기 바닥면과 세개의 측벽을 포함하는 제2파트를 포함하고, 상기 제1,2파트는 상호간 결합 및 분리됨을 특징으로 하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기.
  6. 제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 파트의 보호 커버의 방수 방진 등급이 상기 서브 파트의 보호 커버의 방수 방진 등급보다 더 높은 것을 특징으로 하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기.
  7. 제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 파트는 메인 근거리 무선 통신칩을 더 포함하고,
    상기 서브 파트는 서브 근거리 무선 통신칩을 더 포함하며,
    상기 메인 파트의 메인 근거리 무선 통신칩과 상기 서브 파트의 서브 근거리 무선 통신칩에 의해 상기 메인 파트의 인쇄회로기판과 상기 서브 파트의 스피커, 마이크, 이어폰 단자 및 물리 버튼이 상호간 통신 가능하게 연결됨을 특징으로 하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기.
  8. 제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 파트는 메인 배터리 및 메인 무선충전모듈을 더 포함하고,
    상기 서브 파트는 서브 배터리 및 서브 무선충전모듈을 더 포함하며,
    상기 메인 배터리는 상기 메인 무선 충전모듈, 서브 무선충전모듈 및 서브 배터리에 의해 무선 충전됨을 특징으로 하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기.
  9. 제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서브 파트는 카메라 또는 보조 메모리를 포함하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기.
  10. 제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 파트와 상기 서브 파트의 사이에는 물에 접촉하면 접착력을 잃는 수용성 접착층이 더 개재된 것을 특징으로 하는 방수 방진 기능을 갖는 분리 가능한 휴대용 단말기.
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