KR102353493B1 - 배터리 팩 실장 구조 및 그것이 적용되는 전자 장치 - Google Patents

배터리 팩 실장 구조 및 그것이 적용되는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 전자장치의 정면을 형성하는 정면 (front) 유리 커버와, 상기 전자장치의 후면을 형성하는 후면 (back) 커버와, 상기 정면 유리 커버 및 상기 후면 커버에 의해 형성된 공간을 둘러싸는 측면부와, 상기 공간 내에 내장되고, 상기 정면 유리커버를 통하여 노출된 화면 영역을 포함하는 디스플레이 모듈과, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 배치되고, 적어도 일부 막힌 (at least partially closed) 오프닝(opening)을 포함하는 인쇄 회로 기판 (printed circuit board, PCB)과 상기 오프닝 내에 설치되고, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 위치하는 (interposed) 배터리 및 상기 PCB 및 상기 디스플레이 모듈 사이에 위치하고, 상기 PCB의 위에서 볼 때 (when viewed from above the PCB), 상기 배터리의 일측에 인접하여 배치된, 전력 제어 모듈 (power control module, PCM)을 포함하는 휴대용 전자장치(portable terminal)를 제공할 수 있다.

Description

배터리 팩 실장 구조 및 그것이 적용되는 전자 장치{MOUNTING STRUCTURE FOR BATTERY PACK AND ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
본 발명의 다양한 실시예들은 전자 장치에 관한 것으로서, 예를 들어, 배터리 팩 실장 구조 및 그것이 적용되는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 통신 기술이 발전하면서 다양한 기능을 갖는 전자 장치들이 등장하고 있다. 이러한 전자 장치들은 하나 또는 그 이상의 기능을 복합적으로 수행하는 컨버젼스 기능을 갖는 것이 일반적이다.
최근에는 각 제조사마다 기능적 격차가 현저히 줄어듬에 따라 소비자의 구매 욕구를 충족시키기 위하여 점차 슬림화되어가고 있는 전자 장치의 강성을 증가시키고, 디자인적 측면을 강화시키기 위하여 노력하고 있는 추세이다. 이러한 추세의 일환으로 전자 장치의 다양한 구조물(예: 외관)의 적어도 일부를 금속(metal) 소재로 구현하여 전자 장치의 고급화 및 외관의 미려함에 호소하고 있다.
더욱이 전자 장치의 슬림화에 기여하면서 성능을 기존과 동일하게 유지하거나 더욱 향상시키기 위하여 전자 장치의 내부에 필수적으로 배치되는 다양한 부속물들의 실장 구조를 다변화시키고 있는 추세이다.
종래의 전자 장치는 단순한 사각 형상의 배터리 팩이 내부에 실장될 수 있다. 배터리 팩은 통상적으로 사각 형태의 배터리 셀을 포함할 수 있으며, 배터리 셀의 상부에 일정하게 균일한 두께를 갖는 PCM(Power Control Module)부를 포함할 수 있다. 이러한 PCM부는 주변 PCB와 병렬 배치됨으로써, PCM부가 차지하는 부피로 인해 PCB의 해당 부분이 커팅되어 PCB 신호 배선의 공간이 부족한 문제점이 발생하게 되었다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 다양한 실시예들은 배터리 팩 실장 구조 및 그것이 적용되는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 팩의 효율적인 실장 공간을 확보하여, PCB의 배선 공간을 확보할 수 있도록 구현되는 배터리 팩 실장 구조 및 그것이 적용되는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 팩의 효율적인 실장 공간을 확보하여, 배터리 셀의 실장 효율을 향상시킬 수 있도록 구현되는 배터리 팩 실장 구조 및 그것이 적용되는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자장치의 정면을 형성하는 정면 (front) 유리 커버; 상기 전자장치의 후면을 형성하는 후면 (back) 커버; 상기 정면 유리 커버 및 상기 후면 커버에 의해 형성된 공간을 둘러싸는 측면부; 상기 공간 내에 내장되고, 상기 정면 유리커버를 통하여 노출된 화면 영역을 포함하는 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 배치되고, 적어도 일부 막힌 (at least partially closed) 오프닝(opening)을 포함하는 인쇄 회로 기판 (printed circuit board, PCB); 및 상기 오프닝 내에 설치되고, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 위치하는 (interposed) 배터리를 포함하고,
상기 PCB 및 상기 디스플레이 모듈 사이에 위치하고, 상기 PCB의 위에서 볼 때 (when viewed from above the PCB), 상기 배터리의 일측에 인접하여 배치된, 전력 제어 모듈 (power control module, PCM)을 포함하는 휴대용 전자장치(portable terminal)를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치 배터리 팩의 PCM부를 주변 PCB의 적어도 일부 영역과 중첩되도록 배치되기 때문에 PCB의 배선 공간을 확보할 수 있으며, 배터리 팩의 가용 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 2c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 다양한 방향에서 바라본 도면들이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 4a의 요부 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩의 구성도이다.
도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 하우징에 배터리 팩이 적용된 상태를 도시한 구성도이다.
도 5c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 하우징 및 PCB에 배터리 팩이 적용된 상태를 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩이 PCB와 중첩된 상태를 도시한 전자 장치의 요부 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩의 두께를 활용한 전자 부품의 실장 예시를 도시한 전자 장치의 요부 단면도이다.
도 8는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩의 PCM(Power Control Module)부와 전자 부품의 배치 관계를 도시한 구성도이다.
도 9은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩의 PCM부와 전자 부품의 배치 관계를 도시한 구성도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩의 PCM부와 전자 장치의 PCB간의 배치 관계를 도시한 구성도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경 100 내의 전자 장치 101이 기재된다. 전자 장치 101은 버스 110, 프로세서 120, 메모리 130, 입출력 인터페이스 150, 디스플레이 160, 및 통신 인터페이스 170을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치 101은, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스 110은, 예를 들면, 구성요소들 110-170을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서 120은, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서 120은, 예를 들면, 전자 장치 101의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리 130은, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리 130은, 예를 들면, 전자 장치 101의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리 130은 소프트웨어 및/또는 프로그램 140을 저장할 수 있다. 프로그램 140은, 예를 들면, 커널 141, 미들웨어 143, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API)) 145, 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션") 147 등을 포함할 수 있다. 커널 141, 미들웨어 143, 또는 API 145의 적어도 일부는, 운영 시스템(operating system(OS))으로 지칭될 수 있다.
커널 141은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어 143, API 145, 또는 어플리케이션 프로그램 147)에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스 110, 프로세서 120, 또는 메모리 130 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널 141은 미들웨어 143, API 145, 또는 어플리케이션 프로그램 147에서 전자 장치 101의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어 143은, 예를 들면, API 145 또는 어플리케이션 프로그램 147이 커널 141과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다.
또한, 미들웨어 143은 어플리케이션 프로그램 147로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어 143은 어플리케이션 프로그램 147 중 적어도 하나에 전자 장치 101의 시스템 리소스(예: 버스 110, 프로세서 120, 또는 메모리 130 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여할 수 있다. 예컨대, 미들웨어 143은 상기 적어도 하나에 부여된 우선 순위에 따라 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리함으로써, 상기 하나 이상의 작업 요청들에 대한 스케쥴링 또는 로드 밸런싱 등을 수행할 수 있다.
API 145는, 예를 들면, 어플리케이션 147이 커널 141 또는 미들웨어 143에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스 150은, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치 101의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스 150은 전자 장치 101의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이 160은, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display(LCD)), 발광 다이오드(light-emitting diode(LED)) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode(OLED)) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(microelectromechanical systems(MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이 160은, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이 160은, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
통신 인터페이스 170은, 예를 들면, 전자 장치 101과 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치 102, 제 2 외부 전자 장치 104, 또는 서버 106) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스 170은 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크 162에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치 104 또는 서버 106)와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무선 통신은, 예를 들면, 근거리 통신 164를 포함할 수 있다. 근거리 통신 164는, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. GNSS는 사용 지역 또는 대역폭 등에 따라, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 혼용되어 사용(interchangeably used)될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크 162는 통신 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치 102, 104 각각은 전자 장치 101과 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 서버 106은 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치 101에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치 102,104, 또는 서버 106에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 101이 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치 101은 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치 102, 104, 또는 서버 106)에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치 102, 104, 또는 서버 106)는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치 101로 전달할 수 있다. 전자 장치 101은 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 비금속 부재와 금속 부재(예: 금속 베젤)가 이중 사출에 의해 형성되는 전자 장치의 하우징에 적용되는 굽은(bended of curved) 영역을 갖는 디스플레이에 대하여 기술하고 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 금속 부재 또는 비 금속 부재가 단일 재질로 형성된 하우징에 적용되어도 무방하다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 200의 전면 사시도이다. 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 200의 후면 사시도이다. 도 2c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 200의 다양한 방향에서 바라본 도면들이다.
도 2a 내지 도 2c를 참고하면, 전자 장치 200의 전면 2001에는 디스플레이 201이 설치될 수 있다. 디스플레이 201의 상측으로는 상대방의 음성을 수신하기 위한 리시버 202가 배치될 수 있다. 디스플레이 201의 하측으로는 상대방에게 전자 장치 사용자의 음성을 송신하기 위한 마이크로폰 장치 203이 배치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 리시버 202가 설치되는 주변에는 전자 장치 200의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들이 배치될 수 있다. 부품들은 적어도 하나의 센서 모듈 204를 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈 204는, 예컨대, 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전면 카메라 장치 205를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전자 장치 200의 상태 정보를 사용자에게 인지시켜주기 위한 인디케이터 206을 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치 200은 금속 하우징으로써 금속 베젤 220을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 베젤 220은 전자 장치 200의 테두리를 따라 배치될 수 있으며, 테두리와 연장되는 전자 장치 200의 후면의 적어도 일부 영역까지 확장되어 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 베젤 220은 전자 장치 200의 테두리를 따라 전자 장치 200의 두께의 적어도 일부를 정의하며, 폐루프 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 금속 베젤 220은 전자 장치 200의 두께 중 적어도 일부에 기여하는 방식으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 베젤 220은 전자 장치 200의 테두리 중 적어도 일부 영역에만 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 베젤 220은 전자 장치 200의 하우징의 일부로 기여될 때, 하우징의 나머지 일부분은 비금속 부재로 대체될 수 있다. 이러한 경우, 하우징은 금속 베젤 220에 비금속 부재가 인서트 사출되는 방식으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 베젤 220은 적어도 하나의 분절부 225, 226을 포함하여, 분절부 225, 226에 의해 분리된 단위 베젤부는 안테나 방사체로 활용될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 상측 베젤부 223은 일정 간격으로 형성된 한 쌍의 분절부 225에 의해서 단위 베젤부로 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하측 베젤부 224는 일정 간격으로 형성된 한 쌍의 분절부 226에 의해서 단위 베젤부로 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분절부 225, 226은 금속 부재에 비금속 부재가 인서트 사출될 때 함께 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 금속 베젤 220은 테두리를 따라 폐루프 형상을 가지며, 전자 장치 200의 두께의 전부에 기여되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 200을 정면에서 보았을 경우, 금속 베젤 220은 좌측 베젤부 221, 우측 베젤부 222, 상측 베젤부 223 및 하측 베젤부 224를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 하측 베젤부 224에는 다양한 전자 부품들이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 마이크로폰 장치 203의 일측으로 스피커 장치 208이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면 마이크로폰 장치 203의 타측으로는 외부 장치에 의한 데이터 송수신 기능 및 외부 전원을 인가받아 전자 장치 200을 충전시키기 위한 인터페이스 컨넥터 포트 207이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 인터페이스 컨넥터 포트 207의 일측으로는 이어잭 홀 209가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상술한 마이크로폰 장치 203, 스피커 장치 208, 인터페이스 컨넥터 포트 207 및 이어잭 홀 209는 하측 베젤부 224에 배치된 한 쌍의 분절부 226에 의해 형성된 단위 베젤부의 영역내에 모두 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 상술한 전자 부품들 중 적어도 하나는 분절부 226을 포함하는 영역에 배치되거나 단위 베젤부의 외측에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치 200의 상측 베젤부 223에 역시 다양한 전자 부품들이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상측 베젤부 223에는 카드형 외부 장치 삽입을 위한 소켓 장치 216이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 소켓 장치 216은 전자 장치를 위한 고유 ID 카드(예: SIM 카드, UIM 카드 등), 저장 공간 확장을 위한 메모리 카드 중 적어도 하나를 수용할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 소켓 장치 216의 일측에는 적외선 센서 모듈 218이 배치될 수 있으며, 적외선 센서 모듈 218의 일측으로는 보조 마이크로폰 장치 217이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 소켓 장치 216, 적외선 센서 모듈 218 및 보조 마이크로폰 장치 217은 모두 상측 베젤부 223에 배치된 한 쌍의 분절부 225에 의해 형성된 단위 베젤부의 영역내에 모두 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 상술한 전자 부품들 중 적어도 하나는 분절부 225를 포함하는 영역에 배치되거나 분절부 외측에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 금속 베젤 220의 좌측 베젤부 221에는 적어도 하나의 제1사이드 키 버튼 211이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1사이드 키 버튼 211은 좌측 베젤부 221에 한 쌍으로 일부가 돌출 배치되어 볼륨 업/다운 기능, 스크롤 기능 등을 수행하도록 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 베젤 220의 우측 베젤부 222에는 적어도 하나의 제2사이드 키 버튼 212가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2사이드 키 버튼 212는 전원 온/오프 기능, 전자 장치의 웨이크 업/슬립 기능 등을 수행하도록 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 200의 전면 2001 중 디스플레이를 제외한 하측 영역 중 적어도 일부 영역에는 적어도 하나의 키 버튼 210이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 버튼 210은 홈 키 버튼 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 홈 키 버튼의 상면에는 지문 인식 센서 장치가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 홈 키 버튼은 물리적으로 가압하는 동작에 의해 제1기능(홈 화면 복귀 기능, 웨이크 업/슬립 기능 등) 을 수행하며, 홈 키 버튼의 상면을 스와이프하는 동작에 의해 제2기능(예: 지문 인식 기능 등)을 수행하도록 기여될 수 있다. 미도시되었으나, 키 버튼 210의 좌우에는 터치 패드가 배치되어 터치 기능을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치 200의 후면 2002에는 후면 카메라 장치 213이 배치될 수 있으며, 후면 카메라 장치 213의 일측에 적어도 하나의 전자 부품 214가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품 214는 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서, 심박 센서, 플래시 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 201을 포함하는 전면 2001은 평면부 2011과 평면부 2011의 좌, 우 양측으로 각각 형성되는 좌측 벤딩부 2012 및 우측 벤딩부 2013을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 200의 전면 2001은 하나의 윈도우를 이용하여 디스플레이 영역 201과 그 외의 영역(예: BM 영역)이 모두 포함될 수 있다. 한 실시예에 따르면 좌, 우측 벤딩부 2012, 2013은 평면부 2011에서 도 2a의 전자 장치 200의 x-축 방향으로 연장 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 좌, 우측 벤딩부 2012, 2013은 전자 장치 200의 측면의 일부로 기여될 수도 있다. 이러한 경우, 좌, 우측 벤딩부 2012, 2013과 금속 베젤 220의 좌, 우측 베젤부 221, 222는 함께 전자 장치 200의 측면으로 기여될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 디스플레이 201을 포함하는 전면 2001은 좌, 우측 벤딩부 2012, 2013 중 적어도 하나만을 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 2001은 평면부 2011을 따라 좌측 벤딩부 2012만을 포함하거나, 평면부 2011를 따라 우측 벤딩부 2013만을 포함하도록 구성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전면 2001은 좌, 우에 벤딩부 2012, 2013을 포함하는 윈도우와 윈도우의 하측의 적어도 일부 영역에 적용되는 플렉서블 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이 모듈을 포함하는 영역은 디스플레이 영역 201로 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 윈도우는 상면과 배면이 동시에 벤딩되는 방식(이하 '3-D 방식')으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 윈도우는 상면 중 좌, 우측 부분이 곡형으로 형성되며 배면은 평면으로 형성되는 방식(이하 '2.5D 방식')으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 윈도우는 투명 글라스 재질(예: 사파이어 글라스) 또는 투명 합성 수지 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치 200은 디스플레이 모듈을 제어하여 정보를 선별적으로 디스플레이할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 200은 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부 2011에만 화면을 구성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 200은 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부 2011과 함께 좌, 우 벤딩부 2012, 2013 중 어느 하나를 포함하여 화면을 구성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 200은 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부 2011을 제외하고 좌, 우 벤딩부 2012, 2013 중 적어도 하나의 벤딩부만으로 화면을 구성할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치 200의 후면 2002 역시 전체적으로 하나의 윈도우 215에 의해 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 2002는 대체적으로 중앙을 중심으로 형성되는 평면부 2151과 평면부 2151의 좌, 우 양측으로 각각 형성되는 좌측 벤딩부 2152 및 우측 벤딩부 2153을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 윈도우 215는 외면 중 좌, 우측 벤딩부 2152, 2153가 곡형으로 형성되며, 배면은 평면으로 형성되는 2.5D 방식으로 구성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 전면 2001에 배치된 윈도우와 같이 3D 방식으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 좌, 우측 벤딩부 2152, 2153은 전자 장치 200의 측면의 일부로 기여될 수도 있다. 이러한 경우, 좌, 우측 벤딩부 2152, 2153과 금속 베젤 220의 좌, 우측 베젤부 221, 222는 함께 전자 장치 200의 측면으로 기여될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 후면 2002는 좌, 우측 벤딩부 2152, 2153 중 적어도 하나만을 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 2002는 평면부 2151을 따라 좌측 벤딩부 2152만을 포함하거나, 평면부 2151를 따라 우측 벤딩부 2153만을 포함하도록 구성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전면 2001의 상측 좌, 우 모서리 부분과 하측 좌, 우 모서리 부분은 윈도우가 벤딩되면서 도 2a의 x-축 방향, y-축 방향 및 z-축 방향으로 동시에 경사지도록 형성될 수 있다. 이러한 형상에 의해 금속 베젤 220의 상측 좌, 우 모서리 부분과 하측 좌, 우 모서리 부분은 그 측면의 높이가 점진적으로 낮아지도록 형성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 300의 분리 사시도이다. 이하, 본 도면의 전자 장치 300과 전술한 전자 장치 200은 동일한 전자 장치일 수 있다.
도 3을 참고하면, 전자 장치 300은 하우징 310을 중심으로 상측에 PCB 360, 브라켓 320, 디스플레이 모듈 330 및 전면 윈도우 340이 순차적으로 적층되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징 310을 중심으로 하측에는 무선 전력 송수신 부재 380 및 후면 윈도우 350이 순차적으로 적층되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 370은 하우징 310에 형성된 배터리 팩 370의 수용 공간 311에 수용되며, PCB 360을 회피하여 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 370과 PCB 360은 중첩되지 않고 병렬 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈 330은 브라켓 320에 고정될 수 있으며, 전면 윈도우 340는 제1접착 부재 391에 의해 브라켓 320에 부착되는 방식으로 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 윈도우 350은 제2접착 부재 392에 의해 하우징 310에 부착되는 방식으로 고정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340은 평면부 3401과 평면부 3401에서 양 방향으로 벤딩된 좌측 벤딩부 3402 및 우측 벤딩부 3403을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340은 전자 장치 300의 상부에 위치하여, 전면을 이루고 투명한 재질을 사용하여 디스플레이 모듈 330에서 표시되는 화면을 디스플레이할 수 있고, 각종 센서의 입출력 창을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 좌, 우 벤딩부 3402, 3403이 3D 방식으로 형성된 형상을 도시하고 있으나, 좌, 우뿐만 아니라 상, 하 단굴절 형태 또는 상, 하, 좌, 우 복굴절 형태의 형상이 적용될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340의 배면은 터치 패널이 더 배치될 수 있고, 이는 외부로부터 터치 입력 신호를 받을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈 330 역시 전면 윈도우 340과 대응하는 형상(대응 곡률을 갖는 형상)으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈 330은 평면부 3301을 중심으로 좌, 우 벤딩부 3302, 3303을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈 330은 플렉서블 디스플레이(UB) 모듈이 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340의 배면이 평면 방식(이하 '2D 방식 또는 2.5D 방식)의 윈도우 형태인 경우 전면 윈도우 340의 배면이 평면이므로 일반 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 OCTA(On-Cell Tsp AMOLED)가 적용될 수도 있다
다양한 실시예에 따르면, 제1접착 부재 391은 전면 윈도우 340을 전자 장치 300의 내부에 배치되는 브라켓(bracket) 320에 고정하기 위한 부품으로, 양면 테이프와 같은 테이프류 일 수 있고, 본드(bond)와 같은 액상 접착층(liquid adhesive layer) 일 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제1접착 부재 391로써 양면 테이프가 적용될 경우, 내부 기재가 일반적인 PET(PolyEthylene Terephthalate) 재질이 적용될 수 있고, 기능성 기재가 적용될 수도 있다. 예를 들면 폼 테이프(foam type) 또는 내충격성 원단을 이용한 기재를 사용하여 내충격성을 강화하여 전면 윈도우가 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 브라켓 320은 전자 장치 300의 내부에 배치되어 전자 장치 300의 전체 강성을 강화시키는 부품으로 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 브라켓 320은 Al, Mg, STS 중 적어도 하나의 금속이 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 브라켓 320은 글래스 파이버(glass fiber)가 함유된 고강성 플라스틱이 사용되거나, 금속과 플라스틱이 함께 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 금속 부재와 비금속 부재가 함께 사용될 경우, 브라켓 320은 금속 부재에 비금속 부재를 인서트 사출하는 방식으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 브라켓 320은 디스플레이 모듈 330의 배면에 위치되며, 디스플레이 모듈 330의 배면 형상과 유사한 형상(곡률)을 가지며 디스플레이 모듈 330을 지지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 브라켓 320과 디스플레이 모듈 330 사이에는 스폰지(sponge), 러버(rubber)와 같은 탄성 부재, 양면 테이프와 같은 접착층 또는 단면 테이프와 같은 쉬트(sheet)류가 추가로 더 배치되어 디스플레이 모듈 330을 보호할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 브라켓 320의 일부 구간은 부품 실장을 위한 공간 또는 배터리 팩 370의 스웰링(swelling)과 같이 사용간에 부품의 변화를 감안한 마진 공간을 확보하는 자리 파기 및 홀 영역 321을 더 구비할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 해당 홀 영역 321에 필요에 따라 판재 형태의 금속 또는 복합 재료를 추가하여 내부 강성을 보강하거나, 열특성, 안테나 특성 등을 개선하기 위한 보조적인 장치를 더 구비할 수 있다. 한 실시예에 따르면 브라켓 320은 하우징(예: 리어 케이스) 310과 체결되어 내부에 공간(space)을 만들 수 있고, 이러한 공간에는 적어도 하나의 전자 부품이 배치될 수 있다. 상기 전자 부품은 PCB(Printed Circuit Board) 360을 포함할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, PCB 360 뿐만 아니라, 안테나 장치, 음향 장치, 전원 장치, 센서 장치 등이 포함될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 팩(battery pack) 370은 전자 장치 300에 전원을 공급할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 370의 일면은 디스플레이 모듈 330과 인접하고, 타면은 후면 윈도우 350과 인접되어 배터리 팩 370이 충전시 부풀어 오를 때 상대물의 변형 및 파손을 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 배터리 팩 370과 상대물(예: 디스플레이 모듈 330 및 후면 윈도우 350)간 일정 공간(swelling gap)을 두고 이를 보호 할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 370은 전자 장치 300에 일체형으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 후면 윈도우 350이 전자 장치 300에서 착탈식으로 구현될 경우, 배터리 팩 370은 착탈 가능하게 구현될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징 310은 전자 장치 300의 외부(예: 금속 베젤을 포함하는 측면)를 이루고, 브라켓 320과 결합하여 내부 공간을 만들 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징 310의 전면은 전면 윈도우 340이 배치되고, 배면은 후면 윈도우 350이 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 배면은 합성 수지에 의한 사출, 금속, 금속과 합성 수지의 복합물 등 다양하게 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징 310과 후면 윈도우 350에 의해 형성되는 내부 구조 간의 갭은 전자 장치 300의 낙하와 같은 외부 충격 발생 시, 내부 구조물에 의한 2차 타격으로부터 후면 윈도우 350의 파손을 방지할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 무선 전력 송수신 부재 380은 하우징 310의 배면에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 전력 송수신 부재 380은 주로 얇은 필름 형태로, 내부 실장 부품의 일면 또는 하우징 310의 내측면 일부 영역, 특히 대체로 후면 윈도우 350와 인접하는 영역에 부착되는 방식으로 배치되고, 내부의 PCB 360과 접점을 형성하는 구조를 포함한다. 한 실시예에 따르면, 무선 전력 송수신 부재 380은 배터리 팩 370 등의 부품 또는 하우징 310의 일부로서 삽입(embed) 또는 부착될 수 있고, 부품과 하우징 310에 동시에 부착되는 형태로 구비될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2접착 부재 392는 후면 윈도우 350을 하우징 310에 고정하기 위한 부품으로 상술한 제1접착 부재 391과 유사한 형태로 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 후면 윈도우 350은 상술한 전면 윈도우 340과 유사한 형태로 적용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 윈도우 350의 전면(외부에 노출되는 면)은 좌, 우 양단으로 갈수록 경사진 곡률로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따른 후면 윈도우 350의 배면은 평면으로 형성되어 하우징 310과 제2접착 부재 392에 의해 접착될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 300의 결합된 상태를 도시한 단면도이다. 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 4a의 요부 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참고하면, 브라켓 320은 하우징 310에 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징 310은 금속 배젤 312에 비금속 부재(예: PC) 313이 사출되는 방식으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 브라켓 320의 전면에는 디스플레이 모듈 330이 고정될 수 있으며, 그 상부에 전면 윈도우 340가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340은 하우징 310의 단부에 인접하여 제1접착 부재 391에 의해 브라켓 320에 부착되는 방식으로 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340은 하우징 310의 단부에서 형상에 대응하여 제1접착 부재 391에 의해 브라켓 320에 부착되는 방식으로 고정될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340은 하우징 310의 단부의 지지를 받으면서 제1접착 부재 391에 의해 브라켓 320에 부착되는 방식으로 고정될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340은 균일한 두께를 가지고 일정 곡률을 가진 형상으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우 340의 평면 부분과 좌, 우측 벤딩 부분은 모두 일정 두께로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 후면 윈도우 350 역시 하우징 310에 제2접착 부재 392에 의해 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 윈도우 350은 좌, 우 가장자리로 갈수록 두께가 얇아지는 형상(2.5D 방식으로 형성된 형상)으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 브라켓 320과 하우징 310 사이의 공간에는 PCB 360과 같은 전자 부품이 수용될 수 있으며, 배터리 팩 370이 PCB 360을 회피하여 병렬 배치될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 1200의 구성도이다.
도 5a를 참고하면, 배터리 팩 1200은 배터리 셀 1210과 배터리 셀 1210의 상부 일측 영역에 배치되는 PCM(Power Control Module)부 1230(예: 전력 제어 모듈) 및 PCM부 1230에서 인출되며, 전자 장치의 PCB에 전기적으로 연결되는 접속 단자부 1231을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, PCM부 1230은 배터리 셀 1210의 상부에 배치되는 파우치 테라스 1220에 설치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 1200은 전자 장치에 일체형 내장 배터리 팩으로 기여될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, PCM부 1230은 외부로부터 입력되는 충전 전압 및 전류로 인하여 배터리 팩의 전압이 상승하면 전지전압을 검출하여 모듈에 설정된 과충전 전압 이상으로 전지가 충전되지 않도록 차단 및 해제하는 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 외부로 소비되는 전류에 의하여 전지의 전압이 서서히 방전되면 전지전압을 검출하여 모듈에 설정된 과방전 전압 이하로 전지가 방전되지 않도록 차단 및 해제하는 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치 또는 충전 장치의 이상 현상으로 충전 및 방전 전류가 모듈에 설정된 과전류 이상으로 충전 또는 방전되지 않도록 충전 및 방전 전류를 차단 및 해제하는 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩의 외부에서 +, - 단자 단락(short)시 배터리 팩 용량의 20배 정도의 전류가 순간적으로 흐르므로 이를 차단함으로써 사고를 방지하고 배터리 팩을 보호하는 기능을 수행할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 종래의 배터리 팩은 전자 장치에서 PCB와 병렬로 배치(예를 들어, 배터리 팩 외관과 평행하게 병렬 배치)되나, 배터리 팩의 상부에 균일하게 배치된 PCM부에 의해 배터리 팩의 실장 공간에 따른 전자 부품의 배치에 제약이 수반될 수 있다. 즉, 사각 형태의 배터리 팩의 형상으로 인해 PCM부의 전장 방향으로 공간을 많이 차지할 수 있다. 따라서, 배터리 팩의 PCM부의 배치를 가변시켜 배터리 팩의 실장에 따른 공간 효율을 극대화시킴으로써 전자 장치의 슬림화에 기여할 필요가 있다.
도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 1250의 하우징 1251에 배터리 팩 1200이 적용된 상태를 도시한 구성도이다. 도 5c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 1250의 하우징 1251 및 PCB 1260에 배터리 팩 1200이 적용된 상태를 도시한 구성도이다.
도 5b 및 도 5c를 참고하면, 전자 장치 1250의 하우징 1251에 배터리 팩 1200이 장착될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 1200의 PCM부 1230은 전장 방향으로 한쪽으로 치우져지도록 형성되어 있으며, PCM부 1230이 배치되지 않는 영역에 전자 부품 1240이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, PCM부 1230은 전자 장치 1250의 PCB 1260과 중첩되는 위치에 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, PCM부 1230은 PCB 1260과 중첩되는 위치에 배치됨과 동시에 PCB 1260에서 돌출 실장되는 전자 부품 1240을 회피하여 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품 1240은 PCB 1260에 돌출 실장되는 메모리, 프로세서, 각종 소자, 카메라 장치, 각종 센서 모듈(예: HRM 센서 모듈), 플래시 등을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 1200이 PCB 1260과 중첩된 상태를 도시한 전자 장치 1250의 요부 단면도이다.
도 6을 참고하면, 전자 장치 1250은 그 내부에 실장되는 배터리 팩 1200을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 1200의 배터리 셀 1210은 전자 장치 1250의 PCB 1260을 회피하여 병렬로 배치되도록 실장될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 1200은 PCM부 1230이 일정 길이로 인출되도록 구성될 수 있으며, PCM부 1230의 적어도 일부 영역이 PCB 1260과 중첩되는 방식으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, PCM부 1230은 PCB 1260의 저부에 배치될 수 있으며, 상부에는 각종 각종 전자 부품 1240, 1242가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품은 메모리, 프로세서, 각종 소자, 카메라 장치, 각종 센서 모듈 및 플래시 장치 중 적어도 하나일 수 있다. 한 실시예에 따르면, PCM부 1230이 PCB 1260과 중첩 배치됨으로써, 배터리 팩 1200의 두께에 기여되는 PCB 1260의 저부 영역에는 윈도우 1254를 포함하는 디스플레이 1253 및 디스플레이 1253을 지지하는 브라켓 1252의 적어도 일부를 수용할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 1200의 두께를 활용한 전자 부품 1240, 1242의 실장 예시를 도시한 전자 장치의 요부 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참고하면, 배터리 팩 1200의 전체 두께 w에서 PCM부 1230의 두께를 제외한 나머지 두께 w1, w2는 전자 장치의 PCB 1260을 포함한 각종 전자 부품 1240, 1242, 1255의 실장 공간으로 활용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, PCM부 1230의 상부 영역에는 PCB 1260 및 PCB 1260의 상부에 실장되는 메모리, 프로세서, 각종 소자, 카메라 장치, 각종 센서 모듈 및 플래시 장치와 같은 전자 부품 1240, 1242가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 1200의 두께 w 중 PCM부 1230의 두께를 제외한 상부 두께 w1은 PCB 1260 및 PCB 1260의 상부에 실장되는 전자 부품 1240, 1242인 메모리, 프로세서, 각종 소자, 카메라 장치, 각종 센서 모듈 및 플래시 장치의 적용 공간의 적어도 일부로 기여될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 1200의 두께 w 중 PCM부 1230의 두께를 제외한 하측 두께 w2는 디스플레이 1253을 위한 전자 부품 1255 및 디스플레이 1253을 지지하기 위한 브라켓 1252의 적용 공간의 적어도 일부로 기여될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 1500의 PCM(Protection Circuit Module)부 1530과 전자 부품 1540, 1542의 배치 관계를 도시한 구성도이다.
도 8을 참고하면, 전자 부품으로써, 카메라 모듈 1540의 하측에 센서 모듈 및 플래시 장치 1542가 배치될 경우, 배터리 팩 1500의 배터리 셀 1510은 PCB 1560 및 PCB 1560에 실장된 카메라 장치 1540과 병렬 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩 1500의 PCM부 1530은 PCB 1560에 실장된 센서 모듈 및 플래시 장치 1542와 중첩되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 센서 모듈 및 플래시 장치 1542는 PCB 1560의 상부에 실장될 수 있으며, 배터리 팩 1500의 PCM부 1530은 PCB 1560의 저부에서 센서 모듈 및 플래시 장치 1542와 중첩되는 방식으로 배치될 수 있다. 따라서, 기존의 PCB 1560과 병렬 배치되는 배터리 팩 1500의 실장 구조에 비해 부품 실장 공간이 확보되거나, 배터리 셀 1510의 용량을 증가시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 1600의 PCM부 1630와 전자 부품 1670의 배치 관계를 도시한 구성도이다.
도 9를 참고하면, 배터리 팩 1600의 배터리 셀 1610은 PCB 1660을 회피하여 실장될 수 있다. 즉, 배터리 셀 1610은 PCB 1660과 적어도 동일 평면상에 배치될 수 있다. 그러나, 배터리 셀 1610의 상측에 편중되도록 배치된 PCM부 1630은 PCB 1660과 적어도 일부 영역이 중첩되는 방식으로 배치되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 동시에, PCB 1660은 배터리 팩 1600의 PCM부 1630이 배치된 영역 주변에 전자 부품 1670으로써 소켓 장치가 실장될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 소켓 장치는 카드형 외부 장치(예: SIM 카드, UIM 카드, 카드형 메모리 장치 등)를 수용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, PCB 1660의 상부에 배터리 팩 1600의 PCM부 1630이 중첩되는 방식으로 배치되고, PCM부 1630의 일측에 소켓 장치를 나란히 배치하여 배터리 팩 1600의 PCM부 1630로 인한 PCB 1660의 배선 공간 부족을 해결할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 팩 1700의 PCM부 1730과 전자 장치의 PCB 1750간의 배치 관계를 도시한 구성도이다.
도 10a 및 도 10b를 참고하면, 배터리 팩 1700은 상부에 일정 폭 및 길이를 갖는 파우치 테라스 1730이 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파우치 테라스 1730의 일측으로는 PCM부 1731이 배치될 수 있으며, 타측으로는 PCB 1750에 전기적으로 연결되기 위한 접속 단자부 1732가 일정 길이로 인출 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접속 단자부 1732는 PCM부 1731에서 바로 인출되는 것이 아닌, 파우치 테라스 1730을 따라 일측에 개별적으로 인출되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, PCM부 1731은 비교적 적은 높이를 갖도록 형성되어, PCB 1750과 병렬 배치될 수 있으며, 접속 단자부 1732는 카메라 장치 1740을 회피하여 PCB 1750의 일측에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 배터리 팩 1700은 배터리 셀 1710에서 접속 단자부 1732와 PCM부 1731을 분리 배치하여 PCM부 1731의 부피를 줄임으로써 배터리 팩 1700의 용량을 증가시킬 수 있으며, PCB 1750의 영역을 확장하여 배선 공간을 확보할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자장치의 정면을 형성하는 정면 (front) 유리 커버와, 상기 전자장치의 후면을 형성하는 후면 (back) 커버와, 상기 정면 유리 커버 및 상기 후면 커버에 의해 형성된 공간을 둘러싸는 측면부와, 상기 공간 내에 내장되고, 상기 정면 유리커버를 통하여 노출된 화면 영역을 포함하는 디스플레이 모듈과, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 배치되고, 적어도 일부 막힌 (at least partially closed) 오프닝(opening)을 포함하는 인쇄 회로 기판 (printed circuit board, PCB)과 상기 오프닝 내에 설치되고, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 위치하는 (interposed) 배터리 및 상기 PCB 및 상기 디스플레이 모듈 사이에 위치하고, 상기 PCB의 위에서 볼 때 (when viewed from above the PCB), 상기 배터리의 일측에 인접하여 배치된, 전력 제어 모듈 (power control module, PCM)을 포함하는 휴대용 전자장치(portable terminal)를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 후면 커버 및 상기 측면부는 일체로 (integrally) 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 후면 커버 및 상기 측면부는 동일한 재질을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 재질은 금속일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 배터리의 상기 일측 및 상기 PCM의 일측에 인접하여 배치되고, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 위치하는 부분(a portion interposed)을 포함하는 카메라 모듈을 더 포함하며, 상기 카메라 모듈은 상기 후면 커버를 통하여 노출된 렌즈를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 배터리의 상기 일측에 배치되고, 상기 PCM와 적어도 일부 중첩하며, 상기 PCB 및 상기 후면 커버 사이에 위치하는 카메라 플래시 및/또는 생체(biometric) 센서를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 PCM 및 상기 카메라 모듈은, 상기 배터리의 일측에서 서로 옆에 (side by side) 위치하고, 단면에서 볼 때(when viewed from cross-section), 상기 카메라 플래시 및/또는 생체 (biometric) 센서의 적어도 일부 및 상기 PCM은, 상기 PCB의 서로 반대편에 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 PCB 를 관통하여 형성되고, 상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 배터리의 상기 일측에 인접하여 배치되며, 상기 후면 커버를 통하여 노출되는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 더 포함하며, 상기 PCM은, 상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 카메라 모듈 및 상기 배터리 사이에 위치하는 제 1 부분을 포함하는 L-형상을 포함할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
250: 방열 플레이트 251: 개구(swelling gap)
260: 팸 너트 270: 와셔
280: 인클로져

Claims (19)

  1. 휴대용 전자장치(portable terminal)에 있어서,
    전자장치의 정면을 형성하는 정면 (front) 유리 커버;
    상기 전자장치의 후면을 형성하는 후면 (back) 커버;
    상기 정면 유리 커버 및 상기 후면 커버에 의해 형성된 공간을 둘러싸는 측면부;
    상기 공간 내에 내장되고, 상기 정면 유리커버를 통하여 노출된 화면 영역을 포함하는 디스플레이 모듈;
    상기 전자장치의 내부에서 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 배치되고, 적어도 일부 막힌 (at least partially closed) 오프닝(opening)을 포함하는 인쇄 회로 기판 (printed circuit board, PCB); 및
    상기 오프닝 내에 설치되고, 상기 전자장치의 내부에 배치되는 배터리; 및
    적어도 일부가 상기 PCB의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되고, 상기 PCB의 위에서 볼 때 (when viewed from above the PCB), 상기 배터리의 일측에 인접하여 배치된, 전력 제어 모듈 (power control module, PCM)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 후면 커버 및 상기 측면부는 일체로 (integrally) 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 후면 커버 및 상기 측면부는 동일한 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 재질은 금속인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 배터리의 상기 일측 및 상기 PCM의 일측에 인접하여 배치되고, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 후면 커버 사이에 위치하는 부분(a portion interposed)을 포함하는 카메라 모듈을 더 포함하며,
    상기 카메라 모듈은 상기 후면 커버를 통하여 노출된 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 배터리의 상기 일측에 배치되고, 상기 PCM와 적어도 일부 중첩하며, 상기 PCB 및 상기 후면 커버 사이에 위치하는 카메라 플래시 및/또는 생체(biometric) 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 PCM 및 상기 카메라 모듈은, 상기 배터리의 일측에서 서로 옆에 (side by side) 위치하고,
    단면에서 볼 때(when viewed from cross-section), 상기 카메라 플래시 및/또는 생체 (biometric) 센서의 적어도 일부 및 상기 PCM은, 상기 PCB의 서로 반대편에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 PCB 를 관통하여 형성되고, 상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 배터리의 상기 일측에 인접하여 배치되며, 상기 후면 커버를 통하여 노출되는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈을 더 포함하며,
    상기 PCM은,
    상기 PCB의 위에서 볼 때, 상기 카메라 모듈 및 상기 배터리 사이에 위치하는 제 1 부분을 포함하는 L-형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 전자 장치에 있어서,
    배터리 셀의 적어도 일부 영역에 돌출 배치되는 PCM(Power Control Module)부를 포함하는 배터리 팩; 및
    상기 배터리 셀과 병렬 배치되는 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하되,
    상기 PCM부는 적어도 일부 영역이 상기 PCB와 중첩되되, 상기 PCB에 실장된 적어도 하나의 전자 부품을 회피하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 PCM부는 상기 PCB에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 PCM부는 상기 PCB의 전자 부품이 실장된 면과 동일면에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 PCM부는 상기 PCB의 전자 부품이 실장된 면과 대향되는 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 PCM부가 상기 PCB의 전자 부품이 실장된 면과 대향되는 면에 배치될때, 상기 전자 부품과 적어도 일부가 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자 부품은 메모리, 프로세서, 각종 소자, 카메라 장치, 각종 센서 모듈 및 플래시 장치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 상기 전자 장치에 내장형 전원으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  16. 전자 장치에 있어서,
    배터리 팩;
    상기 배터리 팩의 배터리 셀과 병렬 배치되는 PCB(Printed Circuit Board);
    배터리 셀의 적어도 일부 영역에서 돌출되어, 상기 PCB의 제1면에서 적어도 그 일부 영역이 상기 PCB와 중첩 배치되는 PCM(Power Control Module)부; 및
    상기 PCB의 제1면과 대향되는 제2면에서 상기 PCM부와 적어도 일부가 중첩되도록 실장되는 적어도 하나의 전자 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 PCM부, PCB 및 적어도 하나의 전자 부품의 실장 두께의 합은 상기 배터리 셀의 두께보다 크지 않도록 배치하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 전자 부품은 메모리, 프로세서, 각종 소자, 카메라 장치, 각종 센서 모듈 및 플래시 장치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 상기 전자 장치에 내장형 전원으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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