KR102540613B1 - 기판에 형성된 압력 센서 장치 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따라, 전자 장치에 있어서, 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴을 포함하는 인쇄 회로 기판과, 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 배선층에 압력을 감지하기 위해 형성된 적어도 하나의 전극 패턴과, 상기 전극 패턴과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된 탄성 부재와, 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 상기 전극 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 전극 패턴에 전압을 인가하고, 상기 전극 패턴에 인가된 전압 변화에 기반하여 상기 압력의 세기를 측정하기 위한압력 센서 회로를 포함할 수 있다.
다른 실시예가 가능하다.

Description

기판에 형성된 압력 센서 장치 및 이를 포함하는 전자 장치{AN PRESSURE SENSOR FORMED ON A SUBSTRATE AND AN ELELCTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 기판에 형성된 압력 센서 장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것입니다.
전자 장치는 적어도 하나 이상의 입력 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치스크린을 주 입력 장치로 이용하는 전자 장치는 압력의 세기를 검출하는 압력 센서를 또 다른 입력 장치로 제공할 수 있다.
일반적으로, 압력 센서 모듈(또는 장치)은 디스플레이 또는 메인 기판과는 독립적으로 별도의 공정 과정을 수행하는 개별 부품으로 구현되고 있다. 이로 인해, 전자 장치의 제조 비용이 증가하며, 전자 장치의 메인 기판과 압력 센서 모듈을 연결하기 위한 커넥터를 실장 해야 하는 실장 공간이 요구되고 단점이 존재하고 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 압력 센서 모듈을 실장 해야 하는 실장 공간을 확보하면서 제조 비용 절감을 위해 메인 인쇄 회로 기판에 압력 센서 모듈의 적어도 하나의 센서 전극을 구현하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 있어서, 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 있어서, 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴을 포함하는 인쇄 회로 기판과, 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 배선층에 압력을 감지하기 위해 형성된 적어도 하나의 전극 패턴과, 상기 전극 패턴과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된 탄성부재와 그리고 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 상기 전극 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 전극 패턴에 전압을 인가하고, 상기 전극 패턴에 인가된 전압 변화에 기반하여 상기 압력의 세기를 측정하기 위한 압력 센서 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 있어서, 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴이 형성된 인쇄 회로 기판과, 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 배선층에 압력을 감지하기 위해 형성된 적어도 하나의 제1 전극 패턴 및 제2 전극 패턴과, 상기 제1 전극 패턴 및 상기 제2 전극 패턴과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된 탄성 부재와 그리고 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 상기 제1 전극 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 전극 패턴에 전압을 인가하고, 상기인가된 전압 변화에 기반하여 상기 압력의 세기를 측정하기 위한 압력 센서 회로를 포함하고, 상기 제1 전극 패턴이 형성된 영역과, 상기 제2 전극 패턴이 형성된 영역이 서로 대향되도록 상기 인쇄 회로 기판이 폴딩된 구조로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 별도의 부품 제작 공정 없이 메인 기판의 제작 과정에서 압력 센서 모듈을 위한 센서층을 메인 기판에 구현함으로써, 제작 공정 비용의 절감, 실장 공간을 확보할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1a는, 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 1b는, 도 1a의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2는, 도 1a의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서가 배치된 인쇄 회로 기판의 단면을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서가 배치된 인쇄 회로 기판의 단면을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치를 도시한다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다.
도 8 및 도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 인쇄 회로 기판의 단면을 도시한다.
도 11a 및 도11b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
도 1a는 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이며, 도 1b는, 도 1a의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제 1 면(또는 전면)(110A), 제 2 면(또는 후면)(110B), 및 제 1 면(110A) 및 제 2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1의 제 1 면(110A), 제 2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 “측면 부재”)(118)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)는, 상기 제 1 면(110A)으로부터 상기 후면 플레이트(111) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 영역(110D)들을, 상기 전면 플레이트(102)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 2 참조)에서, 상기 후면 플레이트(111)는, 상기 제 2 면(110B)으로부터 상기 전면 플레이트(102) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 영역(110E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)(또는 상기 후면 플레이트(111))가 상기 제 1 영역(110D)들(또는 상기 제 2 영역(110E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(100)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(118)는, 상기와 같은 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이(101), 오디오 모듈(103, 107, 114), 센서 모듈(104, 116, 119), 카메라 모듈(105, 112, 113), 키 입력 장치(117), 발광 소자(106), 및 커넥터 홀(108, 109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(117), 또는 발광 소자(106))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(101)는, 예를 들어, 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(110A), 및 상기 측면(110C)의 제 1 영역(110D)들을 형성하는 전면 플레이트(102)를 통하여 상기 디스플레이(101)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(101)의 모서리를 상기 전면 플레이트(102)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(101)의 외곽과 전면 플레이트(102)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(114), 센서 모듈(104), 카메라 모듈(105), 및 발광 소자(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(114), 센서 모듈(104), 카메라 모듈(105), 지문 센서(116), 및 발광 소자(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(104, 119)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(117)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(110D)들, 및/또는 상기 제 2 영역(110E)들에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(103, 107, 114)은, 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(107, 114)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(107, 114)은, 외부 스피커 홀(107) 및 통화용 리시버 홀(114)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(107, 114)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(107, 114) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(104, 116, 119)은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(104, 116, 119)은, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 센서 모듈(104)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(110)의 제 2 면(110B)에 배치된 제 3 센서 모듈(119)(예: HRM 센서) 및/또는 제 4 센서 모듈(116) (예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(110)의 제 1면(110A)(예: 디스플레이(101)뿐만 아니라 제 2면(110B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(104) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(105, 112, 113)은, 전자 장치(100)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 카메라 장치(105), 및 제 2 면(110B)에 배치된 제 2 카메라 장치(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 장치들(105, 112)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(113)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(117)는, 하우징(110)의 측면(110C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(117) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(117)는 디스플레이(101) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(110)의 제 2면(110B)에 배치된 센서 모듈(116)을 포함할 수 있다.
발광 소자(106)는, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(106)는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자(106)는, 예를 들어, 카메라 모듈(105)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(106)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(108, 109)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(108), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(109)을 포함할 수 있다.
도 2는, 도 1a의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(200)는, 측면 베젤 구조(210), 제 1 지지부재(211)(예: 브라켓), 전면 플레이트(220), 디스플레이(230), 인쇄 회로 기판(240), 배터리(250), 제 2 지지부재(260)(예: 리어 케이스), 안테나(270), 및 후면 플레이트(280)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지부재(211), 또는 제 2 지지부재(260))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(200)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1a, 또는 도 1b의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지부재(211)는, 전자 장치(200) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(210)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(210)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(211)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(211)는, 일면에 디스플레이(230)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(240)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(240)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(200)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(250)는 전자 장치(200)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(250)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(240)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(250)는 전자 장치(100) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(100)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(270)는, 후면 플레이트(280)와 배터리(250) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(270)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(270)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(210) 및/또는 상기 제 1 지지부재(211)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 압력 센싱을 위한 적어도 하나 센서 전극 또는 센서 소자는 인쇄 회로 기판(240)에 포함된 배선층을 이용하여 형성될 수 있다. 인쇄 회로 기판(240)을 구성하는 최상위 또는 최하위의 배선층과 동일 레이어에 압력 센싱을 위한 적어도 하나의 전극 패턴 또는 센서 소자를 포함할 수 있다. 압력 센싱을 위한 적어도 하나의 전극 패턴 또는 센서 소자는 전자 장치의 메인 버튼이 배치되는 위치에 대응하여 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 압력 센서를 위한 적어도 하나의 전극 또는 센서 소자가 인쇄 회로 기판에 포함된 배선층과 동일한 레이어에 구현됨으로써, 압력 센서(모듈)가 인쇄 회로 기판과 일체형으로 구현할 수 있다. 이하, 압력 센싱을 위한 전극 패턴이 배치된 인쇄 회로 기판을 도시하여 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서가 배치된 인쇄 회로 기판의 단면을 도시한다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200))는, 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴들이 포함된 인쇄 회로 기판(PCB: printed circuit board) (310)(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(240))에 포함된 배선층과 동일 레이어에 압력 센싱을 위한 제1 전극 패턴(350)이 배치되고, 제1 전극 패턴(350)이 배치된 인쇄 회로 기판(310)의 영역 위에 탄성층(360)이 배치되고, 탄성층(360) 위에 제2 전극 패턴(355)이 배치될 수 있다. 제2 전극 패턴(355) 역시, 인쇄 회로 기판(310)에 포함된 배선층과 동일 레이어에 배치될 수 있다. 제1 전극 패턴(350) 및 제2 전극 패턴은 정전용량 방식의 압력 센서 전극일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 제1 전극 패턴(350)이 배치된 인쇄 회로 기판(310)과 제2 전극 패턴(355)이 배치된 인쇄 회로 기판(310)은 하나의 기판일 수 있다. 인쇄 회로 기판(310)은 플렉서블 인쇄 회로 기판(FPCB: flexible printed circuit board)으로 형성될 수 있다. 플렉서블 인쇄 회로 기판(310)은 변형될 수 있는 플라스틱 재질 또는 고분자 필름으로 구현될 수 있으나, 이에 한정하지 않으며 다양한 소재를 통해 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전극 패턴(350)이 배치된 인쇄 회로 기판(310)의 영역과 제2 전극 패턴(355)이 배치된 인쇄 회로 기판(310)의 영역이 서로 대향되도록 폴딩된 적층 구조로 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(310)에 제1 전극 패턴(350)이 배치되고, 메인 기판과 전기적으로 연결된 플렉서블 인쇄 회로 기판에 제2 전극 패턴(355)이 배치되고, 플렉서블 인쇄 회로 기판이 폴딩되어 메인 회로 기판에 적층된 구조로 형성될 수 있다.
인쇄 회로 기판(310)은 제1 전극 패턴(350) 또는 제2 전극 패턴(355)이 배치된 영역 이외에 전자 장치(301)를 구동하기 위한 소자 또는 회로 패턴들이 실장(mount) 또는 배치(arrange)될 수 있다. 인쇄 회로 기판(310)은, 제1 전극 패턴(350) 또는 제2 전극 패턴(355)을 전기적으로 연결된 압력 센서 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(310)은 압력 센서 회로와 제1 전극 패턴(350) 또는 제2 전극 패턴(355)을 전기적으로 연결할 수 있는 배선 구조(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 전극 패턴(350) 또는 제2 전극 패턴(355)은, 인쇄 회로 기판(310)에 전자 장치(301)를 구동하기 위한 소자 또는 회로 패턴들을 인쇄하는 공정 시 배치될 수 있다. 제1 전극 패턴(350) 또는 제2 전극 패턴(355)은 인쇄 회로 기판(310)을 구성하는 다수의 레이어들 중 최상위 또는 최하위 배선층과 동일한 레이어에 형성된 패턴일 수 있다.
탄성층(360)은 외부에서 가해진 압력에 따라 두께가 변하는 물질로 구성될 수 있다. 탄성층(360)은 외부 압력에 의해 탄성 변형/탄성 복원 되면서 제1 전극 패턴(350)과 제2 전극 패턴(355) 사이의 간극(d)이 변화될 수 있다.
제1 전극 패턴(350) 및 제2 전극 패턴(355)은 탄성층(360)의 간극 변화에 따른 정전 용량의 변화를 감지하고, 정전 용량 신호를 압력값(Z값)을 산출하는 압력 센서 회로(IC)로 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 압력 센서 회로는 압력값 감지를 위해 제1 전극 패턴(350) 및 제2 전극 패턴(355) 중 하나에 기준 전압을 인가하고, 제1 전극 패턴(350) 및 제2 전극 패턴(355) 중 다른 하나로부터 전달된 신호를 측정하여 압력값을 계산할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치(301)는, 제1 전극 패턴(350)및 제2 전극 패턴(355) 중 어느 하나를 그라운드(ground)로 구현하고, 나머지 하나를 통해 정전용량의 변화를 감지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 제1 전극 패턴(350)과 제2 전극 패턴(355)이 탄성층(360)을 중심으로서로 대향되는 구조로 배치되어 있으나, 이에 한정하지 않고, 제1 전극 패턴(350)과 제2 전극 패턴(355)이 나란히 일정 간격으로 이격되어 배치된 후, 제1 전극 패턴(350)과 제2 전극 패턴(355)이 배치된 영역 상에 탄성층이 적층되는 구조로 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전극 패턴(350)이 배치된 인쇄 회로 기판(310) 영역에 배치된 탄성층(360) 외곽에 탄성층을 지지하기 위한 스페이서(390)가 배치될 수 있다. 스페이서(390)는 제1 전극 패턴(350)이 배치된 인쇄 회로 기판(310) 영역과, 제2 전극 패턴(355)이 배치된 인쇄 회로 기판(310) 영역 사이를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
제1 전극 패턴(350)이 배치되지 않는 인쇄 회로 기판(310)의 영역과 스페이서(390) 사이에 접착층(395)을 배치할 수 있다. 접착층(395)은 인쇄 회로 기판(310)과 스페이서(390)를 부착하는 역할을 수행할 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 제2 전극 패턴(355)이 배치된 인쇄 회로 기판(310)과 스페이서(390) 사이에도 접착층이 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 전극 패턴(355)이 배치되지 않는 인쇄 회로 기판(310)의 영역과 스페이서(390) 사이에 접착층이 형성된 후, 제1 전극 패턴(350)과 대향되도록 인쇄 회로 기판이 폴딩될 수 있다.
제 1 전극 패턴(350)이 배치된 인쇄 회로 기판(310)과, 제2 전극 패턴(355)이 배치된 인쇄 회로 기판(310)이 폴딩되어 적층된 구조 상에 그라운드층(370)및 디스플레이 패널(380)이 적층될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 디스플레이 패널(380) 상에 터치 패널(미도시)이 적층될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서가 배치된 인쇄 회로 기판의 단면을 도시한다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 인쇄 회로 기판(410)(예: 도 2의인쇄 회로 기판(240), 도 3의 인쇄 회로 기판(310))은 전자 장치(401)(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200), 도 3의 전자 장치(301))를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴이 형성된 제1 영역(A)과, 제1 전극 패턴(450)(예: 도 3의 제1 전극 패턴(350))이 배치된 제2 영역(B-1) 및 제2 전극 패턴(455)(예: 도 3의 제2 전극 패턴(355))이 배치된 제3 영역(B-1)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 제2 영역(B-1)과 제3 영역(B-2)은 동일한 플렉서블 인쇄 회로 기판이거나, 제1 영역(A) 및 제2 영역(B-1)은 메인 기판이고, 제3 영역(B-2)은 메인 기판과 연결된 플렉서블 인쇄 회로 기판일 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는 제2 영역(B-1)과 제3 영역(B-2)의 인쇄회로 기판이 폴딩되어 적층된 후, 디스플레이 패널(예: 도 3의 디스플레이 패널(380)) 또는 터치 패널 등의 구성요소가 적층될 수 있다.
인쇄 회로 기판(410)은 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴을 포함하는 배선층(420)과 유전층(430)이 교대로 적층되는 멀티 레이어 구조일 수 있다. 인쇄 회로 기판(410)의 제1 영역(A)에는 전자 장치(401)를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴들이 실장(mount) 또는 배치(arrange)될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(A)에는 압력 센싱을 위한 제1 전극 패턴(450) 또는 제2 전극 패턴(455)과 전기적으로 연결된 압력 센서 회로, 디스플레이 패널 또는 터치 패널을 제어하는 프로세서 등이 배치될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 전자 장치(401)를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴들은 인쇄 회로 기판(410)에 형성된 배선 구조(미도시)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전극 패턴(450) 및 제2 전극 패턴(455)은 인쇄 회로 기판(410)의 최상위 배선층 또는 최하위 배선층에 대한 패터닝 시 인쇄 회로 기판(410)내에 패터닝 또는 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 패턴(450) 및 제2 전극 패턴(455)은 스크린프린트기법을 적용하여 매트릭스 구조로 구성된 코일부를 포함할 수 있다.
제1 전극 패턴(450)과 제2 전극 패턴(455)은, 인듐-틴-옥사이드(ITO) 인듐-징크-옥사이드(IZO), PEDOT, 은 나노와이어(Ag Nanowire), Metal mesh, 그래핀 (Graphene), 투명 고분자 전도체 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않고, 전류가 흐를 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 전극 패턴(450)과 제2 전극 패턴(455)은 투명 전도성 물질로, 은(Ag), 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 또는 그래핀(Graphene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
인쇄 회로 기판(410)의 최하층 및 최상층 상에는 인쇄 회로 기판(410)을 보호하는 커버 배리어층(440)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전극 패턴(450) 및 제2 전극 패턴(455)은 최상위 배선층 또는 최하위 배선층에 대한 패터닝 이후 도포된 커버 배리어 층(440)을 식각하여 노출될 수 있다.
제1 전극 패턴(450)이 노출된 인쇄 회로 기판(410)의 영역 상에 탄성층(460)이 배치될 수 있다. 탄성층(460)은 외부에서 가해진 압력에 따라 두께가 변하는 물질로 구성함으로써, 탄성력 또는 복원력을 가질 수 있다. 예를 들어, 탄성층(460)은 실리콘, 발포제(foam), 멤브레인(membrane), 광학용 점착제(OCA(optically clear adhesive)), 스폰지, 고무, 잉크, 폴리머 중 적어도 하나의 물질을 포함한 유전층일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
인쇄 회로 기판(410)은 탄성층(460)이 배치된 후, 제2 영역(B-1)과 제3 영역(B-2)이 폴딩되어 도 3의 구조로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 인쇄 회로 기판(410)에 포함된 배선층과 동일한 레이어에 압력 센싱을 위한 전극을 배치함으로써 인쇄 회로 기판(410)과 일체화된 압력 센서 모듈을 구현할 수 있다. 이하, 압력 센서 전극의 다양한 배치 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 일 실시예에 따르면 전자 장치(501)(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200), 도 3의 전자 장치(301), 도 4의 전자 장치(401))는 인쇄 회로 기판(510)(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(240), 도 3의 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 인쇄 회로 기판(410))에 하나의 전극 패턴을 배치함으로써, 압력 신호에 대응하는 1개의 입력 채널을 형성할 수 있다.
인쇄 회로 기판(510)에 압력 센서 회로(570)가 배치된 제1 영역(예: 도 4의 제1 영역(A))과 구분되어 제1 전극 패턴(550)은 인쇄 회로 기판(510)에 포함된 배선층의 제2 영역(B-1)에 배치되고, 제2 전극 패턴(555)은 제3 영역(B-2)에 배치될 수 있다. 도 5a 의 인쇄 회로 기판(510)의 형태는 설명의 편의를 위해 도시한 것일 뿐 이에 한정하는 것은 아니다. 제1 전극 패턴(550)이 배치된 제2 영역(B-1)과 제2 전극 패턴(555)이 배치된 제3 영역(B-2)은 서로 연결될 수 있으며, 연결된 구조가 도면의 형태와 같이 한정되는 것은 아니다.
제1 전극 패턴(550) 및 제 2 전극 패턴(555)이 노출된 상태에서 탄성층(560)가 배치될 수 있다. 탄성층(560)는 제2 전극 패턴(555)이 배치된 제3 영역(B-2)에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 제3 영역(B-2) 대신에 제1 전극 패턴(550)이 배치된 제2 영역(B-1)에 배치될 수도 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 탄성층(560)를 둘러싼 형태로 스페이서(예: 도 3의 스페이서(390) 및 접착층(예: 도 3의 접착층(395))이 배치될 수 있으며,
인쇄 회로 기판(510)은 제1 전극 패턴(550)과 제2 전극 패턴(555)은 압력 센서 회로(570)와 전기적으로 연결된 배선 구조가 형성될 수 있다. 설명의 편의를 위하여 도면에는 제1 전극 패턴(550)에 연결된 배선만을 점선으로 표시하였으나, 제2 전극 패턴(555)과 압력 센서 회로(570)와의 연결을 위한 배선 구조가 형성될 수 있다.
도 5b는 도 5a에서 제3 영역(B-2)을 폴딩하여 제2 영역(B-1)으로 적층된 구조를 도시하며, 5b의 도시된 바와 같이 제3 영역(B-2)이 폴딩 시 제1 전극 패턴(550)과 제2 전극 패턴(555)은 탄성층에 의해 이격되어 서로 대향될 수 있다. 도 5b에 도시된 구조와 같이, 제1 전극 패턴(550), 탄성층(560) 및 제2 전극 패턴(560)의 적층 구조는 압력 센서로 활용될 수 있다.
압력 센서 회로(570)는 제1 전극 패턴(550)과 제2 전극 패턴(555) 중 하나의 전극 패턴에 전압을 인가하고, 인가된 전압에 의해 제1 전극 패턴(550) 및 제2 전극 패턴(555) 사이에 형성된 정전 용량의 변화를 감지하고, 정전용량의 변화에 기반하여 압력값을 산출할 수 있다. 압력 센서 회로(570)는 단위 시간 동안 변화되는 압력 세기의 변화(속도), 압력이 가해지는 방향 등을 산출할 수 있다. 압력 센서 회로(570)는 압력(Z), 압력의 강도, 속도, 방향, 또는 터치가 이루어진 위치(X, Y) 정보 중 적어도 하나를 인쇄 회로 기판(510) 내에 배치된 프로세서에 전달할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(601)(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200), 도 3의 전자 장치(301), 도 4의 전자 장치(401))는 인쇄 회로 기판(610)(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(240), 도 3의 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 인쇄 회로 기판(410))에 3개의 전극 패턴을 배치함으로써, 압력 신호에 대응하는 3개의 입력 채널을 형성할 수 있다.
인쇄 회로 기판(610)은 압력 센서 회로(670)가 배치된 제1 영역(예: 도 4의 제1 영역(A))과 구분되어 제1 전극 패턴(650)은 제2 영역(B-1)에 하나가 배치되고, 제2 전극 패턴(655,656,657)은 제3 영역(B-2)에 3개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 패턴(650)은 압력 센서 회로(670)에 의해 기준 전압이 인가되는 송신 전극일 수 있으며, 제2 전극 패턴(655,656,657)들 정전용량의 변화량을 압력 센서 회로(670)로 전달하는 수신 전극일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
제1 전극 패턴(650) 및 제 2 전극 패턴(655,656,657)이 노출된 상태에서 탄성층(660)가 배치될 수 있으며, 제3 영역(B-2) 대신에 제1 전극 패턴(650)이 배치된 제2 영역(B-1)에 배치될 수도 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 탄성층(660)를 둘러싼 형태로 스페이서(예: 도 3의 스페이서(390) 및 접착층(예: 도 3의 접착층(395))이 배치될 수 있다.
도 6a에서 제3 영역(B-2)을 폴딩하여 제2 영역(B-1)으로 적층 시 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 전극 패턴(650)과 제2 전극 패턴(655, 656,657)은 탄성층에 의해 이격되어 서로 대향될 수 있다. 도 6b에 도시된 구조와 같이, 제1 전극 패턴(550), 탄성층(560) 및 제2 전극 패턴(655,656,657)의 적층 구조는 압력 센서로 활용될 수 있다. 각각의 제2 전극 패턴(655,656,657)은 독립적으로 압력 센서 회로(670)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 각각의 제2 전극 패턴(655,656,657)은 독립적으로 압력 센서 회로(670)와 연결된 배선 구조들은 생략하였다. 각각의 제2 전극 패턴들을 하나의 입력 신호로 구분되어 동작함으로써, 전자 장치는 압력 신호에 대응하여 3개의 입력 채널을 형성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(610)은, 제2 영역(B-1)에 3개의 제1 전극 패턴(650)이 배치되고, 제3 영역(B-1)에 하나의 제2 전극 패턴(655)을 배치하여 3개의 입력 채널을 구현할 수도 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다. 도 7에 도시된 인쇄 회로 기판은 전자 장치를 구동하는 소자 또는 회로 패턴들이 배치된 영역 이외에 압력 센서 전극이 배치된 영역만을 도시한다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(701)(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200), 도 3의 전자 장치(301), 도 4의 전자 장치(401))는 인쇄 회로 기판(510)(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(240), 도 3의 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 인쇄 회로 기판(410))에 포함된 배선층과 동일 레이어에 하나의 제1 전극 패턴(750)을 배치하고, 제1 전극 패턴(750)이 배치된 영역 위에 탄성층 (760)및 제2 전극 패턴(755)이 적층된 구조로 형성하여 압력 신호에 대응하는 1개의 입력 채널을 형성할 수 있다.
도 7의 인쇄 회로 기판(710)은 일 영역(예: B-2)에 제1 전극 패턴(750)을 인쇄 회로 기판(710)의 최상위 배선층과 동일 레이어에 배치하고, 제1 전극 패턴(750)이 노출된 상태에서 탄성층(760)를 적층하고, 탄성층(760) 상에 제2 전극 패턴(755ㄹ)을 적층할 수 있다. 탄성층(760) 및 제2 전극 패턴(755)이 적층된 인쇄 회로 기판(710)의 일 영역(B-1)을 폴딩하여 다른 영역(B-2)의 인쇄 회로 기판(710)에 적층하여 압력 센서 모듈을 인쇄 회로 기판(710)에 구현할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 인쇄 회로 기판(710)은 제1 전극 패턴(750)과 제2 전극 패턴(755)은 압력 센서 회로와 전기적으로 연결된 배선 구조가 구현될 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 생략되었다. 또한, 탄성층(760)를 둘러싼 형태로 스페이서(예: 도 3의 스페이서(390) 및 접착층(예: 도 3의 접착층(395))이 배치될 수도 있다.
도 8 및 도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(801,901)(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200), 도 3의 전자 장치(301) 및 도 4의 전자 장치(401))는 인쇄 회로 기판의 일 영역에 압력 센싱 전극을 배치하여 3개의 압력 신호에 대응하는 입력 채널을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 (801) 압력 신호에 대응하여 압력 신호에 대응하여 3개의 입력 채널을 구현하기 위해 인쇄 회로 기판(810)(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(240), 도 3의 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 인쇄 회로 기판(410))의 일 영역에 제1 전극 패턴(850)이 배치하고, 제1 전극 패턴(850)이 배치된 영역 위에 탄성층(860) 및 3개의 제2 전극 패턴(855,856,857)들이 적층된 구조로 형성될 수 있다.
도 8의 인쇄 회로 기판(810)은 일 영역(B-1)에 제1 전극 패턴(850)을 인쇄 회로 기판(810)의 최상위 배선층과 동일 레이어에 구현하고, 제1 전극 패턴(850)이 노출된 상태에서 탄성층(860)를 적층하고, 탄성층(860) 상에 3개의 제2 전극 패턴(855,856,857)들을 적층할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 패턴(850)의 크기는 3개의 제2 전극 패턴(855,856,857)들의 크기와 대응할 수 있는 크기로 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(910)의 일 영역(B-1)에 3개의 제1 전극 패턴(950,951,952)들이 배치되고, 제1 전극 패턴(950)이 배치된 영역 위에 탄성층(960)가 배치되고, 탄성층 위에 제2 전극 패턴(955)가 적층된 구조로 형성될 수 있다. 도 9의 인쇄 회로 기판(910)은 일 영역(B-1)에 3개의 제1 전극 패턴(950,951,952)들을 인쇄 회로 기판(910)의 최상위 배선층과 동일 레이어에 구현하고, 3개의 제1 전극 패턴(950,951,952)들이 노출된 상태에서 탄성층(960)를 적층하고, 탄성층(960) 상에 제2 전극 패턴(955)들을 적층할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 패턴(955)의 크기는 3개의 제1 전극 패턴(950,951,952)들의 크기와 대응할 수 있는 크기로 형성될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 도 8 및 도 9의 인쇄 회로 기판(810,910)은, 전극 패턴들과 압력 센서 회로와 전기적으로 연결된 배선 구조가 구현될 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 생략되었다. 또한, 탄성층(860,960)를 둘러싼 형태로 스페이서(예: 도 3의 스페이서(390) 및 접착층(예: 도 3의 접착층(395))가 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는 도 8 및 도 9에 도시된 인쇄 회로 기판(810,910)의 일 영역(B-1)을 폴딩하여 다른 영역(B-2)의 인쇄 회로 기판(810,910)에 적층함으로써, 3개의 입력 채널을 구비하는 압력 센서 모듈과 일체화된 인쇄 회로 기판(810,910)을 구현할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200), 도 3의 전자 장치(301), 도 4의 전자 장치(401), 도 5a 및 도 5b의 전자장치(501), 도 6a 및 도 6b의 전자 장치(601), 도 7의 전자 장치(701), 도 8의 전자 장치(801), 도 9의 전자 장치(901))에 있어서, 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴을 포함하는 인쇄 회로 기판(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(210), 도 3의 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 인쇄 회로 기판(410), 도 5a 및 도 5b의 인쇄 회로 기판(510), 도 6a 및 도 6b의 인쇄 회로 기판(610), 도 7의 인쇄 회로 기판(710), 도 8의 인쇄 회로 기판(810), 도 9의 인쇄 회로 기판(910))과, 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 배선층에 압력을 감지하기 위해 형성된 적어도 하나의 전극 패턴(예: 도 3의 제1 전극 패턴(350), 도 4의 제1 전극 패턴(450), 도 5a 및 도 5b의 제1 전극 패턴(550), 도 6a 및 도 6b의 제1 전극 패턴(650), 도 7의 제1 전극 패턴(750), 도 8의 제1 전극 패턴(850) 및 도 9의 제1 전극 패턴(950))과, 상기 전극 패턴과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된 탄성부재(예: 도 3의 탄성층(360), 도 4의 탄성층(460), 도 5a 및 도 5b의 탄성층(560), 도 6a 및 도 6b의 탄성층(660), 도 7의 탄성층 (760), 도 8의 탄성층 (860) 및 도 9의 탄성층(960))와 그리고 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 상기 전극 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 전극 패턴에 전압을 인가하고, 상기 전극 패턴에 인가된 전압 변화에 기반하여 상기 압력의 세기를 측정하기 위한 압력 센서 회로(예: 도 5a 및 도 5b의 압력 센서 회로(570), 도 6a 및 도 6b의 압력 센서 회로(670))를 포함할 수 있다. |
상기 탄성부재 위에 상기 전극 패턴과 대응하는 위치에 배치된 다른 전극 패턴(예: 도 3의 제2 전극 패턴(355), 도 4의 제2 전극 패턴(455), 도 5a 및 도 5b의 제2 극 패턴(555), 도 6a 및 도 6b의 제2 전극 패턴(655), 도 7의 제2 전극 패턴(755)), 도 8의 제2 전극 패턴(855), 도 9의 제2 전극 패턴(955))을 더 포함할 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판은 플렉서블 인쇄 회로 기판이며, 상기 전극 패턴이 포함된 인쇄 회로 기판의 영역과 적어도 일부가 중첩되는 위치의 배선층을 이용하여 상기 다른 전극 패턴이 형성될 수 있다.
상기 전극 패턴이 포함된 인쇄 회로 기판의 영역과 상기 다른 전극 패턴이 형성된 인쇄 회로 기판의 영역이 서로 마주보도록 폴딩된 구조로 배치될 수 있다.
상기 전극 패턴과 상기 다른 전극 패턴이 폴딩된 구조의 인쇄 회로 기판 위에 그라운드층(예: 도 3의 그라운드층(380)), 디스플레이 패널(예: 도 3의 디스플레이 패털(380)), 터치 패널 중 적어도 하나가 적층될 수 있다.
상기 전극 패턴이 포함된 인쇄 회로 기판의 영역과 상기 제2 전극 패턴이 포함된 인쇄 회로 기판의 영역 사이에 상기 탄성 부재 외곽을 둘러싸는 스페이서(예: 도 3의 스페이서(390))를 더 포함할 수 있다.
상기 전극 패턴 및 상기 다른 전극 패턴 중 어느 하나는 그라운드(ground)층으로 연결되고, 나머지 하나의 전극 패턴을 통해 정전 용량의 변화를 상기 압력 센서 회로가 수신하도록 형성될 수 있다.
상기 전극 패턴 또는 상기 다른 전극 패턴은 인쇄 회로 기판의 최상위 또는 최하위 중 어느 하나의 배선층에 기초하여 형성될 수 있다.
상기 전극 패턴 또는 상기 다른 전극 패턴은 인쇄 회로 기판의 최상위 배선층과 동일 레이어에 배치될 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판의 최상위 또는 최하위의 배선층 상에 배치된 커버레이어를 더 포함하고, 상기 전극 패턴 또는 상기 다른 전극 패턴은 최상위 또는 최하위의 배선층 패터닝 시 구현되고, 상기 전극 패턴 또는 상기 다른 전극 패턴이 형성된 커버 레이어 영역을 노출하고, 상기 노출된 커버 레이어 영역 위에 상기 탄성 부재가 배치될 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판은 상기 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴이 형성된 제1 영역과, 상기 전극 패턴이 형성된 제2 영역 및 상기 다른 전극 패턴이 형성된 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 제3 영역이 서로 마주 보는 형태로 폴딩된 구조를 갖을 수 있다.
상기 전극 패턴 및 상기 다른 전극 패턴은 어느 하나의 전극이 3 채널 패턴일 경우, 다른 하나의 전극은 1채널 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 전극 패턴은, FSR(force sensing resistor)센서 전극일 수 있다.
상기 압력 센서 회로는 상기 전극 패턴과 탄성 부재의 접촉 면적에 따른 저항값을 기반으로 입력 신호를 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200), 도 3의 전자 장치(301), 도 4의 전자 장치(401), 도 5a 및 도 5b의 전자장치(501), 도 6a 및 도 6b의 전자 장치(601), 도 7의 전자 장치(701), 도 8의 전자 장치(801), 도 9의 전자 장치(901))는, 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴이 형성된 인쇄 회로 기판(예: 도 2의 인쇄 회로 기판(210), 도 3의 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 인쇄 회로 기판(410), 도 5a 및 도 5b의 인쇄 회로 기판(510), 도 6a 및 도 6b의 인쇄 회로 기판(610), 도 7의 인쇄 회로 기판(710), 도 8의 인쇄 회로 기판(810), 도 9의 인쇄 회로 기판(910))과, 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 배선층에 압력을 감지하기 위해 형성된 적어도 하나의 제1 전극 패턴(예: 도 3의 제1 전극 패턴(350), 도 4의 제1 전극 패턴(450), 도 5a 및 도 5b의 제1 전극 패턴(550), 도 6a 및 도 6b의 제1 전극 패턴(650), 도 7의 제1 전극 패턴(750), 도 8의 제1 전극 패턴(850) 및 도 9의 제1 전극 패턴(950)) 및 제2 전극 패턴(예: 도 3의 제2 전극 패턴(355), 도 4의 제2 전극 패턴(455), 도 5a 및 도 5b의 제2 극 패턴(555), 도 6a 및 도 6b의 제2 전극 패턴(655), 도 7의 제2 전극 패턴(755), 도 8의 제2 전극 패턴(855), 도 9의 전극 패턴(955))과, 상기 제1 전극 패턴 및 상기 제2 전극 패턴과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된 탄성 부재(예: 도 3의 탄성층(360), 도 4의 탄성층(460), 도 5a 및 도 5b의 탄성층(560), 도 6a 및 도 6b의 탄성층(660), 도 7의 탄성층 (760), 도 8의 탄성층 (860) 및 도 9의 탄성층(960))와 그리고 상기 인쇄 회로 기판에 포함된 상기 제1 전극 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 전극 패턴에 전압을 인가하고, 상기 인가된 전압 변화에 기반하여 상기 압력의 세기를 측정하기 위한 압력 센서 회로(예: 도 5a 및 도 5b의 압력 센서 회로(570), 도 6a 및 도 6b의 압력 센서 회로(670))를 포함하고, 상기 제1 전극 패턴이 형성된 영역과, 상기 제2 전극 패턴이 형성된 영역이 서로 대향되도록 상기 인쇄 회로 기판이 폴딩된 구조로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 패턴 또는 제2 전극 패턴은 인쇄 회로 기판의 최상위 또는 최하위 중 어느 하나의 배선층에 기초하여 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 패턴 또는 제2 전극 패턴은 인쇄 회로 기판의 최상위 배선층과 동일 레이어에 배치될 수 있다.
상기 제1 전극 패턴 및 제2 전극 패턴은 어느 하나의 전극이 3 채널 패턴일 경우, 다른 하나의 전극은 1채널 패턴으로 형성될 수 있다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 인쇄 회로 기판의 단면을 도시한다.
도 10을 참조하면, 일 실시에에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200))는, 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴들이 포함된 인쇄 회로 기판(1010)의 최상위 배선층에 저항 센서 소전극(또는 소자)(1050)이 배치되고, 저항 센서 전극(1050)이 배치된 인쇄 회로 기판(1010) 위에 탄성층(1060), 탄성층(1060) 및 스페이서층(1090)이 적층된 구조로 형성될 수 있다. 일 예에서 탄성층(1060)과 스페이서층(1090) 사이에, 폴딩된 플렉서블 인쇄 회로 기판(1070) 및 접착층(1095)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 저항 센서 전극(1050)은 FSR(force sensing resistor)센서 전극 일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 저항 센서 전극(1050)은 반도체(semi-conductor)층 형성되는 전극일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저항 센서 전극(1050) 및 탄성층(1060)는 스페이서(1090)에 의해 일정 간격으로 이격된 구조로 적층될 수 있다. 탄성층(1060)은 외부 압력에 의해 탄성 변형/탄성 복원될 수 있다. 압력이 존재하지 않을 경우 저항 센서 전극(1050)과 탄성층(1060)은 접촉하지 않으며, 외부 압력이 존재할 경우 저항 센서 전극(1050)과 탄성층(1060)의 접촉 면적이 증가함으로써, 저항 센서 전극(1050)의 저항값이 변경될 수 있다.
인쇄 회로 기판(1010)은 저항 센서 전극(1050)와 전기적으로 연결된 압력 센서 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 저항 센서 전극(1050)은 탄성층(1060)과의 접촉 면적에 따른 저항값 신호를 압력 센서 회로에 전달할 수 있다. 압력 센서 회로는 z축 변화에 따른 저항값 신호를 계산하여 압력 입력을 검출할 수 있다.
도 11a 및 도11b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 압력 센서 전극의 배치 구조를 도시한다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 일 실시예에 따르면 전자 장치(예: 도 1의 전자장치(100), 도 2의 전자 장치(200))는 인쇄 회로 기판(510)(예: 도 10의 인쇄 회로 기판(1010))에 저항 센서 전극(1150)(예; 도 10의 저항 센서 전극(1050))를 배치하여 압력 신호에 의해 입력 채널을 전자 장치(501)에 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 11a 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(1110)의 일 영역의 최상위 레이어에 저항 센서 전극(1150)을 배치하고, 인쇄 회로 기판(1110)과 별도로 스페이서층(1190), 접착층(1195)을 적층하고 접착층(1195) 위 저항 센서 전극(1150)이 배치된 인쇄 회로 기판(1110)과 적어도 일부가 연결되어 폴딩될 수 있는 인쇄 회로 기판(1160)을 적층하고, 탄성층(1197)를 적층할 수 있다. 도 11a에서 도시된 구조에서 탄성층(1197)이 적층된 인쇄 회로 기판(1160)을 저항 센서 전극(1150)이 배치된 인쇄 회로 기판(1110)으로 폴딩하여 도 11b에 도시된 바와 같은 적층 구조를 구현할 수 있다. 도11b에 도시된 구조에서 탄성층(1197) 및 저항 센서 전극(1150)이 대향되어 배치되므로, 압력 센서로 활용될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나 설명의 편의를 위하여 생략하였을 뿐, 도 11a 및 도 11b의 인쇄 회로 기판(1110)은 저항 센서 전극(1150)과 전기적으로 연결된 압력 센서 회로(미도시) 및 이를 위한 배선 구조(미도시)를 포함할 수 있다. 압력 센서 회로는 저항 센서 전극(1150)의 저항값의 변화에 따른 신호를 감지하여 압력 신호를 검출할 수 있다.
도 12은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1200) 내의 전자 장치(1201)의 블럭도이다.
도 12을 참조하면, 네트워크 환경(1200)에서 전자 장치(1201)(예: 도 1의전자 장치(100), 도 2의 전자 장치(200), 도 3의 전자 장치(301), 도 4의 전자 장치(401), 도 5의 전자 장치(501), 도 6의 전자 장치(601), 도 7의 전자 장치(701),도 8의 전자 장치(801) 및 도 9의 전자 장치(901)))는 제 1 네트워크(1298)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1202)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1299)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1201)는 서버(1208)를 통하여 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1201)는 프로세서(1220), 메모리(1230), 입력 장치(1250), 음향 출력 장치(1255), 표시 장치(1260)(예: 도 3 의 디스플레이 모듈(380), 도 10의 디스플레이 모듈(1080)), 오디오 모듈(1270), 센서 모듈(1276), 인터페이스(1277), 햅틱 모듈(1279), 카메라 모듈(1280), 전력 관리 모듈(1288), 배터리(1289), 통신 모듈(1290), 가입자 식별 모듈(1296), 또는 안테나 모듈(1297)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1201)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1260) 또는 카메라 모듈(1280))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 형성될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(1276)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(1260)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 형성될 수 있다
프로세서(1220)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1240))를 실행하여 프로세서(1220)에 연결된 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1220)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1276) 또는 통신 모듈(1290))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1232)에 로드하고, 휘발성 메모리(1232)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1234)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(1220)는 메인 프로세서(1221)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1223)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(1223)은 메인 프로세서(1221)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)와 별개로, 또는 그 일부로서 형성될 수 있다.
보조 프로세서(1223)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1221)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1221)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)와 함께, 전자 장치(1201)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1260), 센서 모듈(1276), 또는 통신 모듈(1290))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1280) 또는 통신 모듈(1290))의 일부로서 형성될 수 있다.
메모리(1230)는, 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1220) 또는 센서모듈(1276))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1240)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1230)는, 휘발성 메모리(1232) 또는 비휘발성 메모리(1234)를 포함할 수 있다.
프로그램(1240)은 메모리(1230)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1242), 미들 웨어(1244) 또는 어플리케이션(1246)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1250)는, 전자 장치(1201)의 구성요소(예: 프로세서(1220))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(1250)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(1255)는 음향 신호를 전자 장치(1201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(1255)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 형성될 수 있다.
표시 장치(1260)는 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(1260)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(1260)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(1270)은, 입력 장치(1250)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1255), 또는 전자 장치(1201)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1276)(예: 도 5a 및 도 5b의 압력 센서 회로(570), 도 6a 및 도 6b의 압력 센서 회로(670))은 전자 장치(1201)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(1276)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1277)는 전자 장치(1201)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(1277)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1278)는, 그를 통해서 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(1278)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1279)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(1280)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1288)은 전자 장치(1201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 형성될 수 있다.
배터리(1289)는 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(1289)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1290)은 전자 장치(1201)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202), 전자 장치(1204), 또는 서버(1208))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1290)은 프로세서(1220)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(1290)은 무선 통신 모듈(1292)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1294)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1298)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1299)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 형성될 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 가입자 식별 모듈(1296)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1298) 또는 제 2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1201)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(1297)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크 1298 또는 제 2 네트워크 1299와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1290)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1290)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1299)에 연결된 서버(1208)를 통해서 전자 장치(1201)와 외부의 전자 장치(1204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(1202, 1204) 각각은 전자 장치(1201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(1202, 1204, or 1208) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1201)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1201)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1201)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1201)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
100,200,301,401,501,601,701,801,901: 전자 장치
210,310,520,510,610,710,810,910: 인쇄 회로 기판
350,450,550,650,750,850,950: 제1 전극 패턴
360,460,560,660,760,860,960: 탄성층
570,670: 압력 센서 회로
355,455,555,655,755,855,955 : 제2 전극 패턴

Claims (18)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 영역에 전자 장치를 구동하는 적어도 하나의 소자 또는 회로 패턴을 포함하는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB); 및 압력 센서 회로를 포함하고,
    상기 압력 센서 회로는,
    상기 인쇄 회로 기판의 제2 영역에 포함된 배선층에 압력을 감지하기 위해 형성된 제1 전극 패턴;
    상기 제1 전극 패턴과 적어도 일부가 중첩되도록 배치된 탄성부재; 및
    상기 인쇄 회로 기판과 연결된 플렉서블 회로 기판의 제3 영역에 배치된 제2 전극 패턴을 포함하고,
    상기 인쇄 회로 기판은 복수의 배선층와 복수의 유전체층이 교대로 적층된 멀티 레이어 구조이며,
    상기 압력 센서 회로의 상기 제1 전극 패턴 및 상기 제2 전극 패턴은 상기 복수의 배선층 중 제1 배선층을 패터닝하면서 상기 제1 전극 패턴 및 상기 제2 전극 패턴이 패터닝되며, 상기 플렉서블 회로 기판의 제3 영역이 상기 제1 전극 패턴이 배치된 제2 영역에 폴딩된 구조로 배치되고,
    상기 제1 배선층은, 상기 인쇄 회로 기판에 형성된 복수의 배선층 중 최상위 배선층 또는 최하위 배선층인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 패턴과 상기 제2 전극 패턴이 폴딩된 구조의 인쇄 회로 기판 위에 그라운드층, 디스플레이 패널, 터치 패널 중 적어도 하나가 적층된 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재 외곽을 둘러싸는 스페이서를 더 포함하는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 전극 패턴 및 상기 제2 전극 패턴 중 어느 하나는 그라운드(ground)층으로 연결되고, 나머지 하나를 정전 용량의 변화에 대응하는 신호를 상기 압력 센서 회로로 전달하도록 설계된 전자 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배선층 상에 배치된 커버레이어를 더 포함하고,
    상기 제1 전극 패턴 또는 상기 제2 전극 패턴이 형성된 커버 레이어 영역을 노출하고, 상기 노출된 커버 레이어 영역 위에 상기 탄성 부재가 배치된 전자 장치.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 패턴 및 상기 제2 전극 패턴은 어느 하나의 전극이 3 채널 패턴일 경우, 다른 하나의 전극은 1채널 패턴으로 형성된 전자 장치.
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  17. 삭제
  18. 삭제
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