KR102236083B1 - 올인원 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 올인원 소자는, 상기 올인원 소자는 서로 다른 기능을 수행하는 제1 내지 제3 영역으로 구획되고, 상기 제1 내지 제3 영역에 형성된, 상부 전극; 상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 상부 전극과 대향하는, 하부 전극; 상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 배치된, 제1 진동막; 상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 제1 진동막과 상기 상부 전극을 절연시키는, 제1 스페이서; 상기 제2 및 제3 영역에 각각 형성되고, 상기 하부 전극 상에 배치되는, 제2 스페이서들; 상기 제2 및 제3 영역에 각각 형성되고, 상기 제2 스페이서들과 상기 제1 진동막 사이에 배치된, 진동막 전극들; 을 포함할 수 있다.

Description

올인원 소자{All-In-One Device}
본 발명은 스피커, 마이크, 초음파 센서의 기능을 동시에 갖는 올인원 소자에 관한 것이다.
이동 통신 기기의 원래의 목적은 멀리 떨어진 두 개인간의 음성 통신이었기 때문에 인간의 귀에 밀착되어서 비교적 낮은 음압을 발생시키는 리시버(Receiver)만이 지원되었으며, 멀리 떨어진 거리에서도 소리가 들릴 수 있도록 높은 음압을 발생시키는 스피커(Speaker)는 필요하지 않았다.
그러나 최근 이동통신 단말기는 여러 기능들이 융합(convergence)되는 추세이며, 단말기의 내장, 외장 플래시 메모리의 용량이 증가함에 따라 음악, 영상 재생 기능, 예를 들면 MP3, AVI 파일 등의 재생, TV 시청 등을 지원하기 시작했고, 이제는 단순한 통신기구의 기능을 넘어서 휴대용 멀티미디어 기기로서 자리 잡고 있다.
음성 통화를 할 때, 주변에 아무도 없을 때조차 리시버를 사용하는 것은 불편하며, 멀티미디어 기능을 사용할 때 다수의 청취와 시청을 위해서도 라우드 스피커(loud speaker), 즉 외장형 스피커가 필요함을 소비자들은 느끼게 되었다. 이에 따라 리시버와 라우드 스피커가 함께 단말기에 부착되기 시작했으나 복수의 진동막(diaphragm)들을 내장해야 하기 때문에 기기의 소형화를 방해하는 요인이 되었다.
본 발명은 복수의 기능을 구현할 수 있는 올인원 소자를 구현함으로써, 전자 기기를 소형화 및 박형화하려는 목적을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 올인원 소자는, 상기 올인원 소자는 서로 다른 기능을 수행하는 제1 내지 제3 영역으로 구획되고, 상기 제1 내지 제3 영역에 형성된, 상부 전극; 상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 상부 전극과 대향하는, 하부 전극; 상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 배치된, 제1 진동막; 상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 제1 진동막과 상기 상부 전극을 절연시키는, 제1 스페이서; 상기 제2 및 제3 영역에 각각 형성되고, 상기 하부 전극 상에 배치되는, 제2 스페이서들; 상기 제2 및 제3 영역에 각각 형성되고, 상기 제2 스페이서들과 상기 제1 진동막 사이에 배치된, 진동막 전극들; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역에서 상기 제1 진동막으로부터 상기 상부 또는 하부 전극까지의 제1 거리는, 상기 제2 또는 제3 영역에서 상기 제1 진동막으로부터 상기 상부 또는 하부 전극까지의 제2 거리보다 길 수 있다.
상기 제1 영역에서 상기 상부 또는 하부 전극의 두께는 상기 제2 및 제3 영역에서의 상기 상부 또는 하부 전극의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제1 영역은 음파를 출력하는 영역이고, 상기 제2 및 제3 영역은 각각 상기 음파를 수신하는 영역일 수 있다.
상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 상부 및 하부 전극 각각은, 상기 음파를 수신하거나 출력 하기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역은 음파 및 초음파를 출력하는 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 음파를 수신하는 영역이고, 상기 제3 영역은 상기 초음파를 수신하는 영역일 수 있다.
상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 상부 전극은 상기 음파 또는 초음파를 수신 또는 출력 받기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 영역에서 상기 하부 전극은 상기 복수의 관통홀들을 포함하되, 상기 제3 영역에서 상기 하부 전극은 복수의 홈들을 포함할 수 있다.
상기 제1 진동막은 상기 제1 영역에 포함되는 제1 파트, 상기 제2 및 제3 영역에 포함되는 제2 파트로 구획되고, 상기 제1 및 제2 파트는 서로 다른 물성을 가질 수 있다.
상기 제2 파트는 다이몬드형 카본 코팅, 또는 메탈 코팅된 파트일 수 있다.
상기 제1 영역은 음파를 출력하는 영역이고, 상기 제2 및 제3 영역은 각각 상기 음파를 수신하는 영역일 수 있다.
상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 상부 및 하부 전극 각각은, 상기 음파를 수신하거나 출력 하기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역은 음파 및 초음파를 출력하는 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 음파를 수신하는 영역이고, 상기 제3 영역은 상기 초음파를 수신하는 영역일 수 있다.
상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 상부 전극은 상기 음파 및 초음파를 수신 또는 출력하기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 영역에서 상기 하부 전극은 상기 복수의 관통홀들을 포함하고, 상기 제3 영역에서 상기 하부 전극은 상기 복수의 홈들을 포함할 수 있다.
상기 올인원 소자는 상기 제2 및 제3 영역에서 상기 제2 스페이서들에 각각 대응하여, 상기 제2 스페이서들 상에 배치된, 제2 진동막들; 을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 진동막의 양단부는 상기 진동막 전극들 상에 각각 배치될 수 있다.
상기 제1 진동막과 상기 제2 진동막은 서로 다른 탄성 계수를 가질 수 있다.
상기 제1 진동막의 탄성 계수는 상기 제2 진동막의 탄성 계수보다 작을 수 있다.
상기 상부 전극은 음파 또는 초음파를 수신하거나 출력하기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 영역에서 상기 하부 전극은 상기 복수의 관통홀들을 포함하고, 상기 제3 영역에서 상기 하부 전극은 복수의 홈들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 올인원 소자는 스피커, 마이크, 초음파 센서의 기능을 동시에 갖는다. 따라서, 상기 올인원 소자를 구비한 전자 기기는 기능별로 복수개의 소자를 포함하는 종래의 전자 기기보다 소형화된다는 효과가 있다.
도 1a는 제1 실시예에 따른 올인원 소자의 측면 사시도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 올인원 소자의 단면도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 올인원 소자를 구동하기 위한 구동부의 블록도를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3a는 제2 실시예에 따른 올인원 소자의 측면 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 올인원 소자의 단면도이다.
도 4a는 제3 실시예에 따른 올인원 소자의 측면 사시도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 올인원 소자의 단면도이다.
도 5는 올인원 소자를 포함하는 전자 디바이스의 정면도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 명세서에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 아닌 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
더욱이, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 실시예를 상세하게 설명하지만, 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1a는 제1 실시예에 따른 올인원 소자의 측면 사시도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 올인원 소자의 단면도이다. 본 명세서에서 올인원 소자는 스피커 기능, 마이크 기능, 및/또는 초음파 기능을 수행할 수 있는 일체형 소자를 지칭할 수 있다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 올인원 소자(1)는 서로 인접한 제1 내지 제3 영역(R1~R3)으로 구획될 수 있다. 제2 및 제3 영역(R2, R3)은 제1 영역(R1)의 양측에 이웃한 영역을 나타낼 수 있다.
제1 내지 제3 영역(R1~R3)은 상부 전극(10), 상부 전극(10)과 대향하는 하부 전극(20), 상부 전극(10)과 하부 전극(20) 사이에 배치되는 제1 진동막(40), 및 제1 진동막(40)과 상부 전극(10) 사이에 배치되는 제1 스페이서(30)를 공통적으로 포함할 수 있다.
상부 전극(10)은 제1 내지 제3 영역(R1~R3)에 형성되어, 대향하는 하부 전극(20)과 함께 전계를 형성한다. 상부 및 하부 전극(10, 20)에 의해 형성된 전계에 의해, 상부 및 하부 전극(10, 20) 사이에 배치된 제1 진동막(40)이 진동할 수 있다. 상부 및 하부 전극(10, 20)은 PET 또는 PP 등의 절연성을 갖는 필름의 편면에, 도전성을 갖는 금속을 증착 또는 도전성 도료를 도포하여 형성된다.
상부 전극(10)은 표면으로부터 이면으로 관통하는 복수의 관통홀들(h11~h1n)을 포함할 수 있다. 따라서, 공기 및 소리는 관통홀들(h11~h1n)을 통해 상부 전극(10)을 통과할 수 있다. 하부 전극(20)은 구획된 영역별로 복수의 관통홀들(h21~h2n) 또는 복수의 홈들(b1~bn)을 포함할 수 있다. 따라서, 공기 및 소리는 복수의 관통홀들(h21~h2n)이 형성되어있는 하부 전극(20)의 특정 영역을 통과할 수 있다.
상부 및 하부 전극(10, 20)은 영역별로 상이한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(R1)에서 상부 전극(10)의 두께(t1)는, 제2 또는 제3 영역(R2, R3)에서의 상부 전극(10)의 두께(t2, t3)보다 얇을 수 있다. 또한, 제1 영역(R1)에서 하부 전극(20)의 두께(t5)는 제2 또는 제3 영역(R2, R3)에서의 하부 전극(20)의 두께(t4, t5)보다 얇을 수 있다. 이는, 영역별로 서로 다른 기능을 수행하기 때문이며, 이에 관한 보다 상세한 설명은 이하에서 상세히 후술하기로 한다.
제1 진동막(40)은 제1 내지 제3 영역(R1~R3)에 형성될 수 있다. 제1 진동막(40)은 PET(polyethylene terephthalate, 폴리에틸렌테레프탈레이트) 또는 PP(polypropylene, 폴리프로필렌) 등을 성분으로 하는 필름의 양면에, 도전성을 갖는 금속을 증착 혹은 도전성 도료를 도포하여 형성될 수 있다.
제1 진동막(40)은 기능별로 전기 에너지 또는 소리 에너지에 의해 진동할 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 진동막(40)은 전기 에너지 또는 소리 에너지에 의해 진동할 수 있다. 예를 들어, 스피커 기능으로 제1 진동막(40)이 사용되는 경우, 제1 진동막(40)은 전기 에너지에 의해 진동할 수 있다. 이 경우, 제1 진동막(40)의 진동에 의해, 전기 에너지는 소리 에너지로 전환될 수 있다. 또는, 마이크 또는 초음파 센서 기능으로 제1 진동막(40)이 사용되는 경우, 제1 진동막(40)은 소리 에너지에 의해 진동할 수 있다. 이 경우, 제1 진동막(40)의 진동에 의해, 소리 에너지는 전기 에너지로 전환될 수 있다. 이에 관한 보다 상세한 설명은 도 2와 관련하여 이하에서 후술하기로 한다.
제1 스페이서(30)는 제1 내지 제3 영역(R1~R3)에 형성되어, 제1 진동막(40)과 상부 전극(10)을 절연시킬 수 있다. 따라서, 제1 스페이서(30)는 절연성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 스페이서(30)는 가요성을 가져 외력에 의해 휘어질 수 있다. 제1 스페이서(30)는 제1 진동막(40)이 진동할 수 있도록 상하 방향으로 관통된 프레임 형상을 가질 수 있다.
제2 및 제3 영역(R2, R3)은 복수의 제2 스페이서들(60-1, 60-2), 및 제2 스페이서들(60-1, 60-2) 각각과 대응하는 복수의 진동막 전극들(50-1, 50-2)을 추가로 포함할 수 있다.
제2 스페이서들(60-1, 60-2)은 제2 및 제3 영역(R2, R3)에 각각 형성되며, 하부 전극(20) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 스페이서들(60-1, 60-2)은 하부 전극(20)의 양단 상에 배치될 수 있다. 제2 스페이서들(60-1, 60-2)은 후술할 복수의 진동막 전극들(50-1, 50-2)과 하부 전극(20)을 절연시킬 수 있다. 따라서, 제2 스페이서들(60-1, 60-2)은 제1 스페이서(30)와 같이 절연성 물질을 포함할 수 있으며, 외력에 의해 휘어질 수 있다. 또한, 제2 스페이서(60-1, 60-2)는, 제1 진동막(40)이 진동할 수 있도록 상하 방향으로 관통된 프레임 형상을 가질 수 있다.
진동막 전극들(50-1, 50-2)은 제2 및 제3 영역(R2, R3)에 각각 형성되며, 제2 스페이서들(60-1, 60-2)과 제1 진동막(40) 사이에 배치될 수 있다. 진동막 전극들(50-1, 50-2)은 제2 스페이서들(60-1, 60-2)에 일대일 대응하여 배치될 수 있다. 진동막 전극들(50-1, 50-2)은 제1 또는 제2 스페이서(30, 60-1, 60-2)와 같이, 상하 방향으로 관통된 프레임 형상을 가질 수 있다. 진동막 전극들(50-1, 50-2)은 상측에 배치된 제1 진동막(40)에 바이어스 전압을 인가하는 역할을 수행한다. 따라서, 진동막 전극들(50-1, 50-2)은 각각 바이어스 전압 단자와 연결되어 있을 수 있다.
올인원 소자(1) 내에서 제1 내지 제3 영역(R1~R3)은 각기 다른 기능을 수행할 수 있다.
일 실시예로서, 제1 영역(R1)은 음파 출력 기능, 제2 영역은 음파 수신 기능, 제3 영역은 초음파 수신 기능을 수행할 수 있다. 영역별로 서로 다른 기능을 수행하기 위해, 제1 내지 제3 영역(R1~R3)에 공통적으로 포함된 상부 및 하부 전극(10, 20)의 구조는 영역별로 상이할 수 있다.
음파 출력 기능으로 사용되는 진동막의 평균 진폭은, 음파 수신 기능 또는 초음파 수신 기능으로 사용되는 진동막의 평균 진폭보다 크다. 따라서, 음파 출력 기능을 수행하는 제1 영역(R1) 내에서는 제1 진동막(40)이 상하 방향으로 충분히 진동할 수 있는 진동 공간이 확보되어야 한다. 그 결과, 제1 영역(R1)에서 제1 진동막(40)으로부터 상부 또는 하부 전극(10, 20)까지의 제1 거리(d1, d5)는, 제2 영역(R2)에서 제1 진동막(40)으로부터 상부 또는 하부 전극(10, 20)까지의 제2 거리(d2, d4)보다 길 수 있다. 또는, 상기 제1 거리(d1, d5)는 제3 영역(R3)에서 제1 진동막(40)으로부터 상부 또는 하부 전극(10, 20)까지의 제2 거리(d3, d6)보다 길 수 있다.
이를 위해, 상부 및 하부 전극(10, 20)의 두께는 영역별로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(R1)에서 상부 전극(10)의 두께(t1)는 제2 또는 제3 영역(R2, R3)에서 상부 전극(10)의 두께(t2, t3)보다 얇게 형성될 수 있다. 또는, 제1 영역(R1)에서 하부 전극(20)의 두께(t5)는 제2 또는 제3 영역(R2, R3)에서 하부 전극(20)의 두께(t4, t6)보다 얇게 형성될 수 있다.
본 도면에는 설명의 편의를 위해 제2 및 제3 영역(R2, R3)에서의 상부 및 하부 전극(10, 20)의 두께를 동일하게 도시하였으나 이에 한정되지 않으며, 제2 및 제3 영역(R2, R3)의 각 상부 및 하부 전극의 두께는 서로 다르게 형성될 수 있다. 또한, 동일한 영역 내에서 제1 진동막(40)으로부터 상부 전극(10)까지의 거리 및 제1 진동막(40)으로부터 하부 전극(20)까지의 거리 역시 실시예에 따라 상이할 수 있다.
또한, 제1 영역(R1)의 폭은 제2 또는 제3 영역(R2, R3)의 폭보다 넓을 수 있다. 이 역시, 제1 진동막(40)이, 제2 또는 제3 영역(R2, R3)에서보다 제1 영역(R1)에서 더 큰 진폭으로 진동할 수 있도록 충분한 공간을 제공하기 위함이다.
제1 및 제2 영역(R1, R2)에서 하부 전극(20)은 표면에서 이면으로 관통하는 복수의 관통홀들(h21~h2n)을 포함하나, 제3 영역(R3)에서 하부 전극(20)은 복수의 홈들(b1~bn)을 포함할 수 있다. 공기나 소리는 복수의 관통홀들(h21~h2n)을 통해 제1 및 제2 영역(R1, R2)의 하부 전극(20)을 통과할 수 있다. 제3 영역(R3)은 관통홀들(h21~h2n)을 포함하지 않기 때문에, 공기나 소리는 제3 영역(R3)의 하부 전극(20)을 통과할 수 없으며, 홈들(b1~bn)에 의해 반사된다. 제3 영역(R3)은 홈들(b1~bn)에 의해 반사된 공기나 소리를 감지하여 초음파 수신 기능을 수행할 수 있다.
다른 실시예로서, 제1 영역(R1)은 음파 출력 기능, 제2 및 제3 영역(R2, R3)은 음파 수신 기능을 수행할 수 있다(미도시). 따라서, 제1 영역(R1)은 음파를 출력하며, 제2 및 제3 영역(R2, R3)은 음파를 수신할 수 있다.
본 실시예의 경우에도 영역 별로 음파 출력 기능, 또는 음파 수신 기능을 수행하기 위해, 제1 영역(R1)에서 제1 진동막(40)으로부터 상부 또는 하부 전극(10, 20)까지의 제1 거리(d1, d5)는, 제2 또는 제3 영역(R2, R3)에서 제1 진동막(40)으로부터 상부 또는 하부 전극(10, 20)까지의 제2 거리(d2, d3, d4, d6)보다 길 수 있다. 이를 위해, 상부 및 하부 전극(10, 20)의 두께가 영역별로 상이할 수 있다. 다만, 제3 영역(R3)의 하부 전극(20) 역시, 음파 수신 기능을 수행하기 위해 복수의 관통홀들(h21~h2n)을 포함할 수 있다.
이렇듯, 올인원 소자(1)는 구조적으로 제1 진동막(40)의 진동 공간을 영역별로 다르게 형성함으로써, 영역별로 상이한 기능을 수행할 수 있다. 이외에도, 제1 진동막(40)을 영역별로 코팅하거나(도 3a 및 3b), 물성이 상이한 복수의 진동막들을 이용(도 4a 및 4b)함으로써, 영역별 상이한 기능을 갖는 올인원 소자를 구현할 수 있다. 이에 관한 상세한 설명은 도 3a 내지 도 4b와 관련하여 이하에서 상세히 후술하기로 한다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 올인원 소자를 구동하기 위한 구동부의 블록도를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 올인원 소자(1)의 구동부(100)는 전압 인가부(70), 제어부(80), 및 감지부(90)를 포함할 수 있다.
제어부(80)는 올인원 소자(1)의 영역별 기능을 활성화하기 위한 제어 신호들(CS1~CS3)을 출력할 수 있다. 제어부(80)는 상기 제어 신호들(CS1~CS3)을 전압 인가부(70), 및 감지부(90)에 출력할 수 있다. 전압 인가부(70)와 감지부(90)는 수신한 제어 신호들(CS1~CS3)에 응답하여 동작할 수 있다.
제어부(80)는 제1 영역(R1)의 음성 출력 기능을 활성화하기 위한 제1 제어 신호(CS1)를 출력할 수 있다. 제어부(80)는 외부로부터 음성 신호(AS)를 수신하고, 수신한 음성 신호(AS)에 대응하는 제1 제어 신호(CS1)를 출력할 수 있다. 전압 인가부(70)는 수신한 제1 제어 신호(CS1)에 응답하여, 상부 전극(10) 및 하부 전극(20)과 진동막 전극들(50-1, 50-2) 중 적어도 하나의 진동막 전극에 전압을 인가할 수 있다.
전압 인가부(70)는 제1 제어 신호(CS1)에 응답하여, 상부 및 하부 전극에 서로 다른 극성의 전압을 인가하고, 진동막 전극(50-1, 50-2)에 바이어스 전압을 인가할 수 있다. 이 경우, 진동막 전극(50-1, 50-2)과 접촉된 제1 진동막(40)에도 바이어스 전압이 인가될 수 있다. 상부 및 하부 전극(10, 20)에 서로 다른 극성의 전압이 인가되므로, 상부 및 하부 전극(10, 20) 사이에 위치한 제1 진동막(40)에 정전력이 작용할 수 있다. 그 결과, 제1 진동막(40)은 상하 방향으로 진동할 수 있다.
예를 들어, 상부 전극(10)에 플러스 전압이 인가되고, 하부 전극(20)에 마이너스 전압이 인가될 수 있다. 제1 진동막(40)에 바이어스 전압인 플러스 전압이 인가되므로, 플러스 전압이 인가되는 상부 전극(10)과 제1 진동막(40) 사이에 척력이 발생하고, 마이너스 전압이 인가되는 하부 전극(20)과 제1 진동막(40) 사이에 인력이 발생한다. 따라서, 제1 진동막(40)은 하부 전극(20) 측으로 이동한다.
반대로 하부 전극(20)에 플러스 전압이 인가되고, 상부 전극(10)에 마이너스 전압이 인가될 경우, 제1 진동막(40)은 상부 전극(10) 측으로 이동한다.
즉, 제1 진동막(40)이 상부 전극(10) 측 또는 하부 전극(20) 측으로 이동함을 반복함으로써 상하로 진동해 음파를 발생시킬 수 있다.
제1 영역(R1)에는 제1 진동막(40)이 진동할 수 있는 충분한 공간이 확보되어 있으므로, 제1 영역(R1)의 제1 진동막(40)이 상하로 충분히 진동함으로써 가청 주파수를 갖는 음파가 발생한다. 제1 진동막(40)의 진동에 의해 발생된 음파는 상부 및 하부 전극(10, 20)에 구비된 관통홀들(h11~h1n, h21~h2n)을 통해 외부로 출력될 수 있다. 제2 및 제3 영역(R2, R3)의 제1 진동막(40) 역시 전위차에 의해 진동할 수 있으나, 진동할 수 있는 충분한 공간이 확보되어 있지 않으므로, 가청 주파수를 갖는 충분한 음량의 음파를 발생시키기는 어렵다.
제1 영역(R1)의 제1 진동막(40)은 상부 및 하부 전극(10, 20)의 전위차에 따라 다양한 주파수를 갖는 음파를 발생시킨다. 예를 들어, 제1 진동막(40)은 상부 및 하부 전극(10, 20)의 전위차에 따라 음파 및 초음파를 발생시킬 수 있다. 따라서, 전압 인가부(70)는 기능별로 상부 및 하부 전극(10, 20)에 각각 인가되는 전압을 조절하여 제1 영역(R1)의 제1 진동막(40)을 통해 음파 또는 초음파를 발생시킬 수 있다.
제어부(80)는 제2 영역(R2)의 음성 수신 기능을 활성화하기 위한 제2 제어 신호(CS2)를 전압 인가부(70) 및 감지부(90)로 출력할 수 있다. 전압 인가부(70)는 제2 제어 신호(CS2)에 응답하여, 제2 영역(R2)의 진동막 전극(50-1, 50-2) 및 하부 전극(20)에 전압을 인가할 수 있다. 감지부(90)는 제2 제어 신호(CS2)에 응답하여 활성화될 수 있다.
제2 영역(R2)의 상부 전극(10)에 구비된 관통홀들(h11~h1n)을 통해 제1 진동막(40)으로 음파가 전달되는 경우, 제1 진동막(40)은 음파로 인해 진동할 수 있다. 제1 진동막(40)의 진동에 의해 제1 진동막(40)과 하부 전극(20) 사이의 거리가 변동된다. 제1 진동막(40)과 하부 전극(20)은 전압이 인가되며, 제1 진동막(40)과 하부 전극(20) 사이에는 절연 특성을 갖는 공기가 채워져 있다. 따라서, 제1 진동막(40)과 하부 전극(20) 사이의 거리 변동은 제1 진동막(40)과 하부 전극(20) 사이의 정전 용량의 변화를 발생시킨다.
감지부(90)는 하부 전극(20)과 연결되어, 제1 진동막(40)과 하부 전극(20) 사이의 정전 용량의 변화를 감지할 수 있다. 감지부(90)는 정전 용량의 변화 정도를 감지하고, 정전 용량의 변화 정도에 대응하는 전기 신호(CS21)를 생성할 수 있다. 감지부(90)는 생성한 전기 신호(CS21)를 제어부(80)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 감지부(90)는 높은 입력 임피던스를 갖는 연산 증폭기를 포함할 수 있다. 하부 전극(20)에는 소량의 전하가 존재하며, 상기 전하는 제1 진동막(40)과의 정전 용량 변화에 따라 함께 변동될 수 있다. 소량의 전하는 감지부(90)의 연산 증폭기로 이동하여 증폭되어 출력될 수 있다. 연산 증폭기를 통해 증폭된 전하는 전기 신호(CS21)로서 제어부(80)로 전송될 수 있다.
제어부(80)는 제1 및 제3 영역(R1, R3)의 초음파 센서 기능을 활성화하기 위한 제3 제어 신호(CS3)를 전압 인가부(70) 및 감지부(90)로 출력할 수 있다. 전압 인가부(70)는 제3 제어 신호(CS3)에 응답하여, 제3 영역(R3)의 진동막 전극(50-1, 50-2), 상부 전극 및/또는 하부 전극(10, 20)에 전압을 인가할 수 있다. 감지부(90)는 제3 제어 신호(CS3)에 응답하여 활성화될 수 있다.
전압 인가부(70)는 제3 제어 신호(CS3)에 응답하여, 상부 및 하부 전극(10, 20)에 서로 다른 전압을, 제3 영역(R3)의 진동막 전극(50-1, 50-2)에 바이어스 전압을 인가하여, 제1 진동막(40)을 진동시켜 초음파를 발생시킬 수 있다. 또는, 전압 인가부(70)는 제3 제어 신호(CS3)에 응답하여, 제3 영역(R3)의 진동막 전극(50-1, 50-2)과 하부 전극(20)에 서로 같거나 다른 극성의 전압을 반복적으로 인가하여, 제1 진동막(40)을 진동시켜 초음파를 발생시킬 수 있다.
제1 진동막(40)의 진동에 의해 발생한 초음파는 상부 전극(10)의 관통홀들(h11~h1n)을 통해 외부로 출력될 수 있다. 외부로 출력된 초음파의 이동 경로에 장애물이 존재하는 경우, 초음파는 장애물에 의해 반사되어 다시 상부 전극(10)의 관통홀들(h11~h1n)을 통해 올인원 소자(1) 내부로 이동할 수 있다.
올인원 소자(1)의 제1 및 제2 영역(R1, R2)으로 반사된 초음파는 제1 및 제2 영역(R1, R2)의 하부 전극(20)에 구비된 관통홀들(h21~h2n)에 의해, 하부 전극(20)을 통과하여 다시 외부로 방출될 수 있다. 올인원 소자(1)의 제3 영역(R3)으로 반사된 초음파는, 제3 영역(R3)에 구비된 홈들(b1~bn)에 의해 재반사되어 제1 진동막(40)으로 전달될 수 있다.
제1 진동막(40)은 전달된 초음파로 인해 진동할 수 있다. 제1 진동막(40)의 진동으로 인해 제1 진동막(40)과 하부 전극(20) 사이의 정전 용량이 변화된다.
감지부(90)는 정전 용량의 변화를 감지하여 정전 용량의 변화 정도에 대응하는 전기 신호(CS31)를 생성할 수 있다. 감지부(90)는 정전 용량의 변화 정도, 변화 시간, 변화 속도 등을 감지하고, 정전 용량의 변화에 대응하는 전기 신호(CS31)를 생성할 수 있다. 감지부(90)는 생성한 전기 신호(CS31)를 제어부(80)로 전송할 수 있다. 감지부(90)가 정전 용량의 변화를 감지하는 방식은 전술한 바와 같다.
제어부(80)는 감지부(90)로부터 전송된 전기 신호(CS31)로부터 장애물과의 거리, 장애물의 크기, 두께, 폭, 크기, 움직임 등을 디텍트할 수 있다.
이상으로 설명한 구동부(100)는 이하에서 후술할 다른 실시예의 올인원 소자들에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 3a는 제2 실시예에 따른 올인원 소자의 측면 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 올인원 소자의 단면도이다. 본 실시예에서, 제1 실시예와 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하여 표시하였으며, 도 1a 내지 도 2와 관련하여 상술한 내용은 본 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 올인원 소자(2)는 제1 내지 제3 영역(R1~R3)으로 구획될 수 있다.
제1 내지 제3 영역(R1~R3)은 상부 전극(10), 상부 전극(10)과 대향하는 하부 전극(20), 상부 전극(10)과 하부 전극(20) 사이에 배치되는 제1 진동막(40-1~40-3), 및 제1 진동막(40-1~40-3)과 상부 전극(10) 사이에 배치되는 제1 스페이서(30)를 포함할 수 있다. 상부 전극(10)은 복수의 관통홀들(h11~h1n)을 포함하며, 하부 전극(20)은 영역별로 복수의 관통홀들(h21~h2n), 또는 복수의 홈들(b1~bn)을 포함할 수 있다.
제2 및 제3 영역(R2, R3)은 복수의 제2 스페이서들(60-1, 60-2), 및 제2 스페이서들(60-1, 60-2) 각각과 대응하는 복수의 진동막 전극들(50-1, 50-2)을 추가로 포함할 수 있다. 제2 스페이서들(60-1, 60-2)은 하부 전극(20)의 양단 상에 배치될 수 있다.
제1 영역(R1)은 음파 및 초음파 출력 기능, 제2 영역(R2)은 음파 수신 기능, 제3 영역(R3)은 초음파 수신 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 영역(R1~R3)의 상부 전극(10), 제1 및 제2 영역(R1, R2)의 하부 전극(20)은 복수의 관통홀들(h11~h1n, h21~h2n)을 포함할 수 있다. 제3 영역(R3)의 하부 전극(20)은 복수의 홈들(b1~bn)을 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 제1 영역(R1)은 음파 출력 기능, 제2 및 제3 영역(R2, R3)은 음파 수신 기능을 수행할 수 있다(미도시). 이 경우, 제1 내지 제3 영역(R1~R3)의 상부 전극(10) 및 하부 전극(20)은 복수의 관통홀들을 포함할 수 있다.
본 실시예의 올인원 소자(2)는 제1 실시예의 올인원 소자(1)와는 다르게 상부 및 하부 전극(10, 20)의 두께는 영역별로 동일하다. 다만, 본 실시예의 올인원 소자(2)는 영역별로 제1 진동막(40-1~40-3)의 물성이 상이할 수 있다.
예를 들어, 제1 영역(R1)에 포함되는 제1 진동막(40-1~40-3)의 제1 파트(40-1), 제2 및 제3 영역(R2, R3)에 포함되는 제1 진동막(40-1~40-3)의 제2 파트(40-2, 40-3)는 서로 다른 물성을 가질 수 있다. 이를 위해, 제1 진동막(40-1~40-3)은 파트별로 서로 다른 물질로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 제1 진동막(40-1~40-3)의 제2 파트(40-2, 40-3)는 메탈 코팅, 또는 다이아몬드형 카본 코팅될 수 있다.
제2 파트(40-2, 40-3)가 코팅됨에 따라, 상부 및 하부 전극(10, 20)의 동일한 전위차에 따라 진동하는 제2 파트(40-2, 40-3)의 진폭은 제1 파트(40-1)의 진폭보다 작다. 따라서, 제1 진동막(40-1~40-3)은 파트별로 서로 상이한 기능을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 코팅되지 않은 제1 파트(40-1)는 음파 또는 초음파 출력 기능, 제2 파트(40-1~40-3)는 음파 또는 초음파 수신 기능을 수행할 수 있다.
도 4a는 제3 실시예에 따른 올인원 소자의 측면 사시도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 올인원 소자의 단면도이다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 실시예와 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하여 표시하였으며, 도 1a 내지 도 2와 관련하여 상술한 내용은 본 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 올인원 소자(3)는 제1 내지 제3 영역으로 구획될 수 있다.
제1 내지 제3 영역(R1~R3)은 상부 전극(10), 상부 전극(10)과 대향하는 하부 전극(20), 상부 전극(10)과 하부 전극(20) 사이에 배치되는 제1 진동막(40), 및 제1 진동막(40)과 상부 전극(10) 사이에 배치되는 제1 스페이서(30)를 포함할 수 있다. 상부 전극(10)은 복수의 관통홀들(h11~h1n)을 포함하며, 하부 전극(20)은 영역별로 복수의 관통홀들(h21~h2n), 또는 복수의 홈들(b1~bn)을 포함할 수 있다.
제2 및 제3 영역(R2, R3)은 복수의 제2 스페이서들(60-1, 60-2), 및 제2 스페이서들(60-1, 60-2) 각각과 대응하는 복수의 진동막 전극들(50-1, 50-2)을 추가로 포함할 수 있다. 제2 스페이서들(60-1, 60-2)은 하부 전극(20)의 양단 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 및 제3 영역(R2, R3)은 제2 스페이서들(60-1, 60-2) 및 진동막 전극들(50-1, 50-2) 사이에 각각 배치된 제2 진동막들(41-1, 41-2)을 추가로 포함할 수 있다. 제2 진동막들(41-1, 41-2)은 제2 스페이서들(60-1, 60-2) 상에 제2 스페이서들(60-1, 60-2)과 일대일 대응하여 배치될 수 있다.
제1 영역(R1)은 음파 및 초음파 출력 기능, 제2 영역(R2)은 음파 수신 기능, 제3 영역(R3)은 초음파 수신 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 영역(R1~R3)의 상부 전극(10), 제1 및 제2 영역(R1, R2)의 하부 전극(20)은 복수의 관통홀들(h11~h1n, h21~h2n)을 포함할 수 있다. 제3 영역(R3)의 하부 전극(20)은 복수의 홈들(b1~bn)을 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 제1 영역(R1)은 음파 출력 기능, 제2 및 제3 영역(R2, R3)은 음파 수신 기능을 수행할 수 있다(미도시). 이 경우, 제1 내지 제3 영역(R1~R3)의 상부 전극(10) 및 하부 전극(20)은 복수의 관통홀들을 포함할 수 있다.
본 실시예의 올인원 소자(3)는 제1 및 제2 실시예의 올인원 소자(1, 2)와는 다르게 제1 진동막(40) 외에 제2 진동막(41-1, 41-2)을 추가로 포함한다. 이때, 제1 진동막(40)과 제2 진동막(41-1, 41-2)은 물성이 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 진동막(40)의 탄성 계수는 제2 진동막(41-1, 41-2)의 탄성 계수보다 작을 수 있다. 그 결과, 동일한 상부 및 하부 전극(10, 20)의 전위차에 의해 진동하는 제1 진동막(40)의 진폭은 제2 진동막(41-1, 41-2)의 진폭보다 클 수 있다. 따라서, 제1 진동막(40)은 음파 또는 초음파 출력 기능, 제2 진동막(41-1, 41-2)은 음파 또는 초음파 수신 기능을 수행할 수 있다.
제1 및 제2 진동막(40, 41-1, 41-2)은 서로 다른 기능을 가지므로, 제1 진동막(40)과 제2 진동막(41-1, 41-2)은 평면상에서 영역별로 실질적으로 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다. 제1 진동막(40)은 올인원 소자(3)의 제1 영역(R1)에 실질적으로 배치될 수 있으며, 제2 진동막들(41-1, 41-2)은 제2 및 제3 영역(R2, R3)에 각각 실질적으로 배치될 수 있다. 제1 진동막(40)의 양단은 진동막 전극들(50-1, 50-2) 상에 배치될 수 있다. 제1 진동막(40)은 진동막 전극들(50-1, 50-2)을 연결하는 브릿지 형태로 진동막 전극들(50-1, 50-2) 상에 배치될 수 있다.
도 5는 올인원 소자를 포함하는 전자 디바이스의 정면도이다. 설명의 편의를 위해 제1 실시예의 올인원 소자(1)를 포함한 전자 디바이스(110)를 기준으로 본 도면을 설명하기로 한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 및 제3 실시예의 올인원 소자(2, 3)를 포함한 전자 디바이스에도 본 도면에 관한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 전자 디바이스(110)는 올인원 소자(1)를 복수개 구비할 수 있으며, 상기 올인원 소자들을 구동하기 위한 구동부(100)를 포함할 수 있다. 복수의 올인원 소자들은 제1 올인원 소자(1-1) 및 제2 올인원 소자(1-2)를 포함할 수 있다. 제1 올인원 소자(1-1)는 전자 디바이스(110)의 일측, 제2 올인원 소자(1-2)는 전자 디바이스(110)의 타측에 구비될 수 있다.
제1 올인원 소자(1-1) 및 제2 올인원 소자(1-2)는 구동부(100)에 의해 동일하거나 서로 다른 기능을 수행하도록 제어될 수 있다.
일 실시예로서, 제1 및 제2 올인원 소자(1-1, 1-2)는 스피커 또는 리시버 기능을 수행하도록 제어될 수 있다. 구동부(100)는 제1 및 제2 올인원 소자(1-1, 1-2)의 각 제1 영역(R1)을 활성화시킴으로써, 스피커 또는 리시버 기능을 수행하도록 할 수 있다. 구동부(100)는 각 올인원 소자(1-1, 1-2)의 제1 영역(R1)에 인가하는 전위차를 조절하여 출력되는 음파의 음량을 조절함으로써, 올인원 소자(1-1, 1-2)가 스피커 또는 리시버 기능을 수행하도록 할 수 있다. 이 경우, 올인원 소자들(1-1, 1-2) 각각의 제2 및 제3 영역(R2, R3)은 비활성화될 수 있다.
제1 및 제2 올인원 소자(1-1, 1-2)가 각각 스피커 기능을 수행하는 경우, 전자 디바이스(110)는 스테레오 사운드를 제공할 수 있다.
다른 실시예로서, 제1 올인원 소자(1-1)는 리시버 기능, 제2 올인원 소자(1-2)는 마이크 기능을 수행하도록 제어될 수 있다. 이 경우, 구동부(100)는 제1 올인원 소자(1-1)의 제1 영역(R1)을, 제2 올인원 소자(1-2)의 제2 영역(R2)을 활성화시킬 수 있다. 이로써, 전자 디바이스(110)는 유저에게 통화 기능을 제공할 수 있다.
구동부(100)는 전자 디바이스(110)의 포지션을 디텍트하여, 리시버 기능 및 마이크 기능을 수행할 올인원 소자를 선택할 수 있다. 예를 들어, 구동부(100)는 제1 올인원 소자(1-1)가 상측, 제2 올인원 소자(1-2)가 하측에 위치한 전자 디바이스(110)의 포지션을 디텍트할 수 있다. 구동부(100)는 중력 센서, 근접 센서, 조도 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 전자 디바이스(110)의 포지션을 디텍트할 수 있다.
이 경우, 구동부(100)는 제1 올인원 소자(1-1)가 리시버 기능을, 제2 올인원 소자(1-2)가 마이크 기능을 수행하도록 제어할 수 있다. 보다 상세하게는, 구동부(100)는 제1 올인원 소자(1-1)의 제1 영역(R1)을 활성화하여 리시버 기능을 수행하도록 제어하고, 제2 올인원 소자(1-2)의 제2 영역(R2)을 활성화하여 마이크 기능을 수행하도록 제어할 수 있다. 그 결과, 유저는 전자 디바이스(110)의 포지션에 구애받지 않고 통화가 가능하다.
다른 실시예로서, 제1 및 제2 올인원 소자(1-1, 1-2)는 초음파 기능을 수행하도록 제어될 수 있다. 이 경우, 구동부(100)는 제1 및 제2 올인원 소자(1-1, 1-2) 각각의 제1 및 제3 영역(R1, R3)을 활성화시킬 수 있다. 이때, 각 올인원 소자(1-1, 1-2)의 제2 영역(R2)은 비활성화될 수 있다. 이로써, 전자 디바이스(110)는 대상과의 거리, 대상의 두께, 크기, 움직임 등을 보다 정확하게 센싱할 수 있다.
이외에도 전자 디바이스(110)의 사용 목적, 사용 용도, 사용 환경 등에 따라 올인원 소자의 기능이 선택적으로 제어될 수 있으며, 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시예들을 병합하여 새로운 실시예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 또한, 올인원 소자는 상술한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1: 올인원 소자
R1: 제1 영역
R2: 제2 영역
R3: 제3 영역
10: 상부 전극
20: 하부 전극
30: 제1 스페이서
40: 제1 진동막
50-1, 50-2: 진동막 전극들
60-1, 60-2: 제2 스페이서들

Claims (21)

  1. 올인원 소자에 있어서,
    상기 올인원 소자는 서로 다른 기능을 수행하는 제1 내지 제3 영역으로 구획되고,
    상기 제1 내지 제3 영역에 형성된, 상부 전극;
    상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 상부 전극과 대향하는, 하부 전극;
    상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에 배치된, 제1 진동막;
    상기 제1 내지 제3 영역에 형성되고, 상기 제1 진동막과 상기 상부 전극을 절연시키는, 제1 스페이서;
    상기 제2 및 제3 영역에 각각 형성되고, 상기 하부 전극 상에 배치되는, 제2 스페이서들;
    상기 제2 및 제3 영역에 각각 형성되고, 상기 제2 스페이서들과 상기 제1 진동막 사이에 배치된, 진동막 전극들을 포함하고,
    상기 제1 영역에서 상기 제1 진동막으로부터 상기 상부 또는 하부 전극까지의 제1 거리는, 상기 제2 또는 제3 영역에서 상기 제1 진동막으로부터 상기 상부 또는 하부 전극까지의 제2 거리보다 긴, 올인원 소자.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 영역에서 상기 상부 또는 하부 전극의 두께는 상기 제2 및 제3 영역에서의 상기 상부 또는 하부 전극의 두께보다 얇은, 올인원 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 음파를 출력하는 영역이고,
    상기 제2 및 제3 영역은 각각 상기 음파를 수신하는 영역인, 올인원 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 상부 및 하부 전극 각각은,
    상기 음파를 수신하거나 출력 하기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함하는, 올인원 소자.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 음파 및 초음파를 출력하는 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 음파를 수신하는 영역이고, 상기 제3 영역은 상기 초음파를 수신하는 영역인, 올인원 소자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 상부 전극은 상기 음파 또는 초음파를 수신 또는 출력 받기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함하는, 올인원 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 영역에서 상기 하부 전극은 상기 복수의 관통홀들을 포함하되,
    상기 제3 영역에서 상기 하부 전극은 복수의 홈들을 포함하는, 올인원 소자.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 진동막은 상기 제1 영역에 포함되는 제1 파트, 상기 제2 및 제3 영역에 포함되는 제2 파트로 구획되고,
    상기 제1 및 제2 파트는 서로 다른 물성을 갖는, 올인원 소자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 파트는 다이몬드형 카본 코팅, 또는 메탈 코팅된, 올인원 소자.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 음파를 출력하는 영역이고,
    상기 제2 및 제3 영역은 각각 상기 음파를 수신하는 영역인, 올인원 소자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 상부 및 하부 전극 각각은,
    상기 음파를 수신하거나 출력 하기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함하는, 올인원 소자.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 음파 및 초음파를 출력하는 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 음파를 수신하는 영역이고, 상기 제3 영역은 상기 초음파를 수신하는 영역인, 올인원 소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 영역에서 상기 상부 전극은 상기 음파 및 초음파를 수신 또는 출력하기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함하는, 올인원 소자.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 영역에서 상기 하부 전극은 상기 복수의 관통홀들을 포함하고,
    상기 제3 영역에서 상기 하부 전극은 상기 복수의 홈들을 포함하는, 올인원 소자.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 영역에서 상기 제2 스페이서들에 각각 대응하여, 상기 제2 스페이서들 상에 배치된, 제2 진동막들; 을 더 포함하는, 올인원 소자.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 진동막의 양단부는 상기 진동막 전극들 상에 각각 배치된, 올인원 소자.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 진동막과 상기 제2 진동막은 서로 다른 탄성 계수를 갖는, 올인원 소자.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 진동막의 탄성 계수는 상기 제2 진동막의 탄성 계수보다 작은, 올인원 소자.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 음파 또는 초음파를 수신하거나 출력하기 위한 복수의 관통홀들; 을 포함하는, 올인원 소자.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 영역에서 상기 하부 전극은 상기 복수의 관통홀들을 포함하고,
    상기 제3 영역에서 상기 하부 전극은 복수의 홈들을 포함하는, 올인원 소자.
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