KR20150081224A

KR20150081224A - 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기

Info

Publication number: KR20150081224A
Application number: KR1020140072031A
Authority: KR
Inventors: 박인길; 노태형; 박성철; 정현철; 신희섭
Original assignee: 주식회사 이노칩테크놀로지
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2015-07-13
Also published as: KR101657246B1; HK1205393A1; TWI569653B; TW201528829A; TW201532448A; KR20150051129A; KR101594158B1

Abstract

본 발명은 압전 소자와, 압전 소자의 일면 상에 마련되며 수직 방향으로 서로 이격된 두개의 안테나가 연결된 WPC 안테나와, WPC 안테나의 외측에 마련된 NFC 안테나를 포함하는 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기가 제시된다.

Description

복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기{Complex device and electronic device having the same}

본 발명은 복합 소자에 관한 것으로, 특히 압전 스피커를 포함한 복수의 기능이 하나의 모듈로 일체화된 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기에 관한 것이다.

사용자가 휴대하면서 이용할 수 있는 소형의 휴대 전자기기는 최근 들어 소형화, 슬림화 및 경량화가 더욱 강조되고 있다. 또한, 단순한 통신 기능뿐만 아니라 다양한 멀티미디어 환경이나 인터넷 환경에서 사용될 수 있는 다목적 기능이 부가되어, 소위 스마트폰으로서 널리 사용되고 있는 실정이다. 특히, 스마트폰은 멀티미디어 환경에 더욱 적합하게 사용될 수 있도록 보다 넓은 스크린을 구비하고 있으며, 사용자의 사용 편의를 위하여 터치 방식으로 구동가능한 터치 스크린을 보편적으로 채용하고 있다. 또한, 휴대 전자기기의 근거리 무선통신(NFC : Near Field Communication)에 의한 결제 방식의 보급이 확산되고 있으며, 유선 충전 방식에서 전자기 유도 방식에 의한 무선 충전(WPC: Wireless Power Charge) 방식이 채택된 휴대 전자기기가 출시되고 있다.

한편, 멀티미디어 소스를 재생할 수 있는 이러한 휴대 전자기기는 소형화로 인하여 자체 스피커를 포함하고 있지 않거나 포함하더라도 전력 소모를 줄이기 위하여 최소한의 음향만을 제공하는 모노 스피커가 내장된다. 따라서, 사용자가 재생하고자 하는 멀티미디어 소스를 충분한 음량으로 감상하기 위해서는 별도의 스피커를 연결해야 한다.

그러나, 종래의 스피커는 부피가 크기 때문에 사용자가 휴대하기 어려운 문제가 있다. 즉, 기존의 스피커는 울림판이 필요하고, 울림판이 클수록 소리의 증폭을 크게 하고 울림판을 진동시키기 위한 영구 자석의 세기와 크기에 따라 진동에 의한 음질이 좌우되기 때문에 휴대용 스피커의 부피가 클수 밖에 없다. 또한, 종래의 스피커를 휴대 전자기기에 연결하기 위하여는 별도의 연결선을 필요로 하며, 전원이 공급되어야 하기 때문에 스피커 본체와 연결선을 동시에 휴대해야 하므로 번거로움이 가중되고, 전원이 공급되는 곳에서만 사용할 수 있다.

한편, 한국등록특허 제10-119861호에는 별도의 전원이 필요하지 않는 스마트폰용 스피커가 제시되어 있다.

본 발명은 부피가 작고 휴대가 간편한 휴대용 압전 스피커를 포함하여 복수의 기능이 하나의 모듈로 일체화된 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기를 제공한다.

본 발명은 휴대 전자기기에 결합 및 분리가 가능한 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따른 복합 소자는 압전 소자; 상기 압전 소자의 일면 상에 마련되며 상하 방향으로 서로 이격된 두개의 안테나 패턴이 연결된 WPC 안테나; 및 상기 WPC 안테나의 외측에 마련된 NFC 안테나를 포함한다.

상기 압전 소자, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 적층된 적층물의 적어도 일 영역과 접촉되고 상기 적층체의 일면과 이격되어 마련된 진동 전달체를 더 포함한다.

상기 WPC 안테나는 상기 압전 소자의 일면 상에 마련된 제 1 시트 상에 형성된 제 1 WPC 안테나 패턴과, 상기 제 1 시트 상에 마련된 제 2 시트 상에 형성된 제 2 WPC 안테나 패턴을 포함한다.

상기 제 2 시트 상에 형성되며 상기 제 1 및 제 2 WPC 안테나를 연결하는 제 1 연결 홀과, 상기 제 1 시트 상에 형성되며 상기 제 1 WPC 안테나와 연결되어 외부로 인출되는 제 1 인출 패턴을 더 포함한다.

상기 NFC 안테나는 상기 제 2 WPC 안테나의 외측의 상기 제 2 시트 상에 형성되며, 적어도 일 부분이 끊어지도록 형성된다.

상기 제 1 시트 상에 형성된 적어도 하나의 연결 패턴과, 상기 제 2 시트 상에 형성되며 상기 NFC 안테나와 상기 연결 패턴을 연결하는 적어도 하나의 제 2 연결 홀과, 상기 제 1 시트 상에 형성되며 상기 NFC 안테나와 연결되어 외부로 인출되는 제 2 인출 패턴을 더 포함한다.

상기 제 1 시트는 자성 시트이고, 상기 제 2 시트는 비자성 시트이며, 상기 압전 소자, 제 1 및 제 2 시트는 동시 소결된다.

상기 제 1 및 제 2 시트는 폴리머로 제작되고, 상기 제 2 시트 상에 마련된 커버 시트와, 상기 압전 소자의 타면과 이격되어 마련된 자성 시트를 더 포함한다.

상기 제 1 및 제 2 시트를 포함하는 적층체의 가장자리를 협지하는 프레임과, 상기 프레임의 적어도 일측 상에 마련된 커버를 더 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따른 복합 소자는 전자기기의 후면에 결합 및 분리 가능한 몸체; 및 상기 몸체의 소정 영역에 체결된 복합 소자 모듈을 포함하고, 상기 복합 소자 모듈은 압전 스피커, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 결합된다.

상기 복합 소자 모듈은, 압전 소자; 상기 압전 소자의 일면 상에 마련되며 수직 방향으로 서로 이격된 두개의 안테나 패턴이 연결된 WPC 안테나; 및 상기 WPC 안테나의 외측에 마련된 NFC 안테나를 포함한다.

상기 WPC 안테나는, 상기 압전 소자의 일면 상에 마련된 제 1 시트 상에 형성된 제 1 WPC 안테나 패턴과, 상기 제 1 시트 상에 마련된 제 2 시트 상에 형성된 제 2 WPC 안테나 패턴과, 상기 제 2 시트 상에 형성되며 상기 제 1 및 제 2 WPC 안테나를 연결하는 제 1 연결 홀과, 상기 제 1 시트 상에 형성되며 상기 제 1 WPC 안테나와 연결되어 외부로 인출되는 제 1 인출 패턴을 포함한다.

상기 NFC 안테나는 상기 제 2 WPC 안테나의 외측의 상기 제 2 시트 상에 형성되며 적어도 일 부분이 끊어지도록 형성된 NFC 안테나 패턴과, 상기 제 1 시트 상에 형성된 적어도 하나의 연결 패턴과, 상기 제 2 시트 상에 형성되며 상기 NFC 안테나와 상기 연결 패턴을 연결하는 적어도 하나의 제 2 연결 홀과, 상기 제 1 시트 상에 형성되며 상기 NFC 안테나와 연결되어 외부로 인출되는 제 2 인출 패턴을 포함한다.

상기 제 1 및 제 2 시트는 폴리머로 제작되며, 상기 제 2 시트 상에 마련된 커버 시트와 상기 압전 소자의 타면과 이격되어 마련된 자성 시트를 더 포함한다.

상기 몸체는 전자기기의 후면 커버와 동일 형상을 갖고, 상기 전자기기의 후면 커버가 분리된 후 체결된다.

상기 몸체의 소정 영역에 개구가 형성되고, 상기 복합 소자 모듈이 상기 개구에 삽입되어 체결된다.

상기 몸체의 소정 영역이 외측으로 돌출되고, 그 내측에 수용 공간이 마련되어 상기 복합 소자 모듈이 상기 수용 공간에 삽입되어 체결된다.

상기 복합 소자 모듈은 일 측이 상기 압전 소자와 연결되고 타 측이 외부로 노출되어 상기 전자기기 후면의 음성 출력 단자와 연결되는 제 1 연결 단자와, 일 측이 상기 WPC 안테나 및 NFC 안나와 연결되고 타 측이 외부로 노출되어 상기 전자기기 후면의 WPC 단자 및 NFC 단자와 연결된다.

상기 몸체의 일 측면에 마련되어 상기 전자기기의 전면을 커버하는 플립 커버를 더 포함한다.

본 발명의 또다른 양태에 따른 전자기기는 후면에 복합 소자 모듈이 결합되는 전자기기로서, 상기 전자기기의 후면에 결합 및 분리 가능한 몸체; 및 상기 몸체의 소정 영역에 체결된 복합 소자 모듈을 포함하고, 상기 복합 소자 모듈은 압전 스피커, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 결합된다.

상기 복합 소자 모듈은, 압전 소자; 상기 압전 소자의 일면 상에 마련되며 상하 방향으로 서로 이격된 두개의 안테나가 연결된 WPC 안테나; 상기 WPC 안테나의 외측에 마련된 NFC 안테나; 및 상기 압전 소자, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 적층된 적층물의 적어도 일 영역과 접촉되고 상기 적층체의 일면과 이격되어 마련된 진동 전달체를 포함한다.

상기 진동 전달체는 가장자리로부터 중심부로 갈수록 상기 압전 소자와의 간격이 멀어지거나 가까워지도록 마련되거나, 또는 동일 간격을 유지하도록 마련된다.

상기 복합 소자 모듈은 상기 진동 전달체가 진동 증폭 물체에 접촉되어 상기 압전 스피커로부터 출력되는 음압 및 출력이 증폭된다.

본 발명의 실시 예들에 의하면, 압전 스피커, WPC 안테나 및 NFC 안테나를 하나의 모듈로 일체화함으로써 다기능의 복합 소자를 제작할 수 있다. 또한, 휴대 전자기기의 후면 커버와 동일 형상의 몸체가 마련되고 몸체의 소정 영역에 압전 스피커, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 일체화된 복합 소자 모듈이 결합될 수 있다.

따라서, 이러한 휴대 가능한 복합 소자의 몸체를 휴대 전자기기의 후면에 체결함으로써 압전 스피커를 이용하여 휴대 전자기기의 음량을 증폭할 수 있고, WPC 안테나를 이용하여 전자기기를 무선 충전할 수 있고, NFC 안테나를 이용하여 근거리 통신이 가능하다.

또한, 다기능의 복합 소자를 초박형으로 제작 가능하여 부피가 작고 휴대가 간편할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자 모듈의 개략도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예의 변형 예들에 따른 복합 소자 모듈의 개략도.
도 7 내지 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 소자 모듈의 개략도.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자의 개략도.
도 14 내지 도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 소자의 개략도.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 증폭 상자의 개략도.
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 증폭 상자를 이용하여 측정한 데이터.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자 모듈의 개략도로서, 도 1은 복합 소자 모듈의 분해 사시도이고, 도 2 및 도 3은 결합 사시도이다. 즉, 도 2는 부분 결합 사시도이고, 도 3은 완전 결합 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자 모듈은 압전 소자(100)와, 압전 소자(100)의 일면 상에 마련되며 제 1 안테나 패턴(210)이 형성된 제 1 시트(200)와, 제 2 시트(200) 상에 마련되며 제 2 안테나 패턴(310) 및 제 3 안테나 패턴(320)이 형성된 제 2 시트(300)를 포함할 수 있다. 또한, 적어도 압전 소자(100)의 적어도 두 측면으로부터 압전 소자(100)의 일 면과 이격되어 형성된 진동 전달체로서의 진동 전달판(400)을 포함할 수 있다. 즉, 진동 전달판(400)은 압전 소자(100)의 두 측면에 접촉될 수 있고, 압전 소자(100), 제 1 및 제 2 시트(200, 300)이 적층된 적층물의 두 측면에 접촉될 수 있다. 여기서, 제 1 시트(200)의 제 1 안테나 패턴(210)과 제 2 시트(300)의 제 2 안테나 패턴(310)은 서로 연결되어 WPC 안테나를 이루고, 제 2 시트(300)의 제 3 안테나 패턴(320)은 제 2 안테나 패턴(310)의 외측에 형성되어 NFC 안테나를 이룬다. 또한, 압전 소자(100)와 진동 전달판(400)이 압전 스피커를 이루고, 압전 스피커는 압전 소자(100)와 진동 전달판(400) 사이의 공간에서 음향이 증폭되어 출력된다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자 모듈은 압전 스피커, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 일체화되어 마련될 수 있으며, 압전 소자(100), 제 1 시트(200) 및 제 2 시트(300)가 동시 소성에 의해 제작될 수 있다.

압전 소자(100)는 소정의 두께를 갖는 예를 들어 직사각형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 압전 소자(100)는 서로 대향되는 두면, 즉 상면 및 하면이 마련되고, 상면 및 하면의 가장자리를 따라 네 측면이 마련될 수 있다. 물론, 압전 소자(100)는 직사각형 뿐만 아니라 정사각형, 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형상으로 마련될 수도 있다. 이러한 압전 소자(100)는 기판과, 기판이 적어도 일면에 형성된 압전층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압전 소자(100)는 기판의 양면에 압전층이 형성된 바이모프 타입으로 형성될 수도 있고, 기판의 일면에 압전층이 형성된 유니모프 타입으로 형성될 수도 있다. 압전층은 적어도 일층이 적층 형성될 수 있는데, 바람직하게는 복수의 압전층이 적층 형성될 수 있다. 또한, 압전층의 상부 및 하부에는 각각 전극이 형성될 수 있다. 여기서, 압전층은 예를 들어 PZT(Pb, Zr, Ti), NKN(Na, K, Nb), BNT(Bi, Na, Ti) 계열의 압전 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 압전층은 서로 다른 방향으로 분극되어 적층 형성될 수 있다. 즉, 기판의 일면 상에 복수의 압전층이 형성되는 경우 각 압전층은 서로 반대 방향의 분극이 교대로 형성될 수 있다. 한편, 기판은 압전층이 적층된 구조를 유지하면서 진동이 발생할 수 있는 특성을 갖는 물질을 이용할 수 있는데, 예를 들어 금속, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 그런데, 압전 소자(100)는 압전층과 이물질인 기판을 이용하지 않을 수 있다. 즉, 압전 소자(100)는 중심부에 분극되지 않은 압전층이 마련되고, 그 상부 및 하부에 서로 다른 방향으로 분극된 복수의 압전층이 적층 형성될 수 있다. 한편, 압전 소자(100)의 일 단변의 소정 영역에는 구동 전압이 인가되는 전극 패턴(110a, 110b)이 마련될 수 있다. 전극 패턴(110a, 110b)은 연결 단자(미도시)와 연결되고, 이를 통해 전자기기(10)에 연결될 수 있다.

제 1 시트(200)는 압전 소자(100)의 일면 상에 마련되며, 상부에 제 1 안테나 패턴(210)이 형성된다. 또한, 시트(200)에는 제 1 안테나 패턴(210)과 연결되어 외부로 인출되는 제 1 및 제 2 인출 패턴(220a, 220b)과, 제 2 시트(300)에 형성된 제 3 안테나 패턴(320)을 연결시키는 복수의 연결 패턴(231, 232, 233)과, 제 3 안테나 패턴(320)과 연결되어 외부로 인출되는 제 3 및 제 4 인출 패턴(240a, 240b)이 형성된다. 이러한 제 1 시트(200)는 압전 소자(100)와 동일 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 제 1 시트(200)는 대략 직사각형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 제 1 시트(200)의 두께는 압전 소자(100)의 두께와 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 제 1 안테나 패턴(210)은 제 1 시트(200)의 예를 들어 중앙부로부터 일 방향으로 회전하여 소정의 턴 수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 패턴(210)은 소정의 폭 및 간격을 가지며, 반시계 방향으로 외측으로 회전하는 나선형으로 형성될 수 있다. 이때, 제 1 안테나 패턴(210)의 선폭 및 간격은 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 즉, 제 1 안테나 패턴(210)은 선폭이 간격보다 더 클 수도 있다. 또한, 제 1 안테나 패턴(210)의 끝단은 제 1 인출 패턴(220a)과 연결된다. 제 1 인출 패턴(220a)은 소정의 폭으로 형성되어 제 1 시트(200)의 일 변으로 노출되도록 형성된다. 예를 들어, 제 1 인출 패턴(220a)은 제 1 시트(200)의 장변 방향으로 연장 형성되어 제 1 시트(200)의 일 단변에 노출되도록 형성된다. 즉, 제 1 인출 패턴(220a)은 압전 소자(100)의 전극 패턴(110a, 110b)이 형성된 변에 노출되도록 형성되며 이들과 이격되어 형성된다. 또한, 제 2 인출 패턴(220b)은 제 1 인출 패턴(220a)과 이격되어 제 1 인출 패턴(220a)과 동일 방향으로 형성된다. 이러한 제 2 인출 패턴(220b)은 제 2 시트(200) 상에 형성된 제 2 안테나 패턴(310)과 연결된다. 여기서, 제 2 인출 패턴(220b)은 제 1 인출 패턴(220a)보다 길게 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 연결 패턴(231, 232, 233) 제 2 시트(300)에 형성된 제 3 안테나 패턴(320)을 연결시키기 위해 마련된다. 즉, 제 3 안테나 패턴(320)은 적어도 두 영역이 끊어진 예를 들어 반원 형상으로 형성되는데, 이들을 서로 연결시키기 위해 제 1 시트(200) 상에 복수의 연결 패턴(321, 322, 323)이 형성된다. 연결 패턴(321)은 압전 소자(100)의 전극 패턴(110a, 110b)과 제 1 인출 패턴(220a) 사이의 영역에 일 단변 방향으로 소정의 폭 및 길이로 형성된다. 연결 패턴(322, 323)은 연결 패턴(321)과 장변 방향으로 대향되는 위치, 즉 제 1 및 제 2 인출 패턴(220a, 220b)이 형성되지 않은 타 단변 측에 형성되며, 타 단변으로 노출되지 않고 타 단변 방향을 따라 소정의 폭 및 길이로 형성된다. 또한, 연결 패턴(322, 323)은 서로 이격되도록 형성된다. 또한, 제 3 및 제 4 인출 패턴(240a, 240b)은 제 2 인출 패턴(220b)와 이격되어 형성되며, 일 단변에 노출되도록 형성된다. 한편, 인출 패턴들(220, 240)이 형성된 일 변의 인출 패턴들(220, 240)이 형성되지 않은 영역, 즉 압전 소자(100)의 전극 패턴(110a, 110b)에 대응되는 영역에는 관통홀(250a, 250b)이 각각 이격되어 형성된다. 또한, 인출 패턴(220, 240)은 연결 단자(미도시)와 연결되고, 이를 통해 전자기기(10)에 연결될 수 있다. 한편, 제 1 시트(200)는 자성 세라믹으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 1 시트(200)는 NiZnCu 또는 NiZn계 자성체를 이용하여 형성할 수 있다. 구체적으로, NiZnCu계 자성 시트는 자성체로서 Fe₂O₃, ZnO, NiO, CuO가 혼합될 수 있는데, Fe₂O₃, ZnO, NiO 및 CuO가 5:2:2:1의 비율로 혼합될 수 있다. 이렇게 제 1 시트(200)가 자성 세라믹으로 제작됨으로써 WPC 안테나 및 NFC 안테나에서 발생되는 전자파를 차폐하거나 전자파를 흡수하여 전자파의 간섭을 억제시킬 수 있다.

제 2 시트(300)는 제 1 시트(200) 상에 마련되며, 제 2 안테나 패턴(310) 및 제 3 안테나 패턴(320)이 서로 이격되어 형성된다. 또한, 제 2 시트(300)에는 복수의 홀(331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338)이 형성된다. 이러한 제 2 시트(300)는 압전 소자(100) 및 제 1 시트(200)와 동일 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 제 2 시트(300)는 대략 직사각형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 제 2 시트(300)의 두께는 압전 소자(100) 및 제 1 시트(200)의 두께와 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 즉, 제 2 시트(300)는 압전 소자(100)보다 얇고 제 1 시트(300)와 동일 두께로 마련될 수 있다. 제 2 안테나 패턴(310)은 제 2 시트(300)의 예를 들어 중앙부로부터 일 방향으로 회전하여 소정의 턴 수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나 패턴(310)은 소정의 폭 및 간격을 가지며, 시계 방향으로 외측으로 회전하는 나선형으로 형성될 수 있다. 즉, 제 1 시트(200)에 형성된 제 1 안테나 패턴(210)과 동일 영역에서 시작하여 시계 방향으로 회전하는 나선형으로 형성되며, 제 1 시트(200) 상에 형성된 제 2 인출 패턴(220b)과 중첩되는 영역까지 형성될 수 있다. 이때, 제 2 안테나 패턴(310)의 선폭 및 간격은 제 1 안테나 패턴(210)의 선폭 및 간격과 동일할 수 있고, 제 2 안테나 패턴(310)과 제 1 안테나 패턴(210)은 중첩될 수 있다. 제 2 안테나 패턴(310)의 시작점과 끝점에는 각각 홀(331, 332)이 형성되며, 홀(331, 332)에는 도전 물질이 매립되어 있다. 따라서, 홀(331)을 통해 제 2 안테나 패턴(310)의 시작점은 제 1 안테나 패턴(210)의 시작점과 연결되고, 홀(332)을 통해 제 2 안테나 패턴(310)의 끝점은 제 2 인출 패턴(220b)의 소정 영역과 연결된다. 제 3 안테나 패턴(320)은 제 2 안테나 패턴(310)과 이격되어 형성되며, 제 2 시트(300)의 가장자리를 따라 복수의 턴 수로 형성된다. 즉, 제 3 안테나 패턴(320)은 제 2 안테나 패턴(310)을 외부에서 둘러싸도록 마련된다. 이때, 제 3 안테나 패턴(320)은 제 2 시트(300) 상의 소정 영역에서 끊어진 형상으로 형성된다. 즉, 제 3 안테나 패턴(320)은 서로 연결된 복수의 턴 수로 형성되지 않고, 적어도 두 영역에서 끊어져 제 2 시트(300) 상에서 전기적으로 서로 연결되지 않는 형태로 형성될 수 있다. 이렇게 서로 끊어진 제 3 안테나 패턴(320) 사이에는 복수의 홀(333, 334, 335, 336, 337, 338)이 형성된다. 또한, 복수의 홀(333, 334, 335, 336, 337, 338)은 도전 물질이 매립되어 제 1 시트(200)의 연결 패턴(231, 232, 233)과 각각 연결된다. 따라서, 제 3 안테나 패턴(320)은 적어도 두 영역에서 끊어진 형태로 형성되지만 복수의 홀(333, 334, 335, 336, 337, 338) 및 제 1 시트(200)의 연결 패턴(231, 232, 233)을 통해 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 또한, 제 2 시트(300)에는 제 1 시트(200)의 관통홀(250a, 250b) 및 복수의 인출 패턴(220, 240)을 각각 노출시키는 복수의 관통홀(341, 342)이 각각 형성된다. 즉, 관통홀(341a, 341b)은 제 1 시트(200)의 관통홀(250a, 250b)과 동일 위치에 두개 형성되어 압전 소자(100)의 전극 패턴(110a, 110b)을 각각 노출시킨다. 또한, 관통홀(342)은 제 1 시트(200)의 복수, 즉 네개의 인출 패턴(220, 240)을 노출시키도록 네개 형성된다. 한편, 제 2 시트(300)는 제 1 시트(200)와는 다른 재질의 물질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 2 시트(300)는 비자성 세라믹으로 제작될 수 있는데, 저온 동시 소결 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic; LTCC)을 이용하여 제작될 수 있다.

진동 전달판(400)은 제 2 시트(300)의 적어도 일 면과 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다. 예를 들어, 진동 전달판(400)은 적어도 압전 소자(100)의 서로 대향되는 두 측면에 가장자리가 접착되고, 진동 전달판(400)의 나머지 영역이 제 2 시트(300)와 이격되도록 마련될 수 있다. 즉, 진동 전달판(400)은 압전 소자(100)의 측면과 접착될 수도 있고, 압전 소자(100), 제 1 및 제 2 시트(200, 300)가 적층된 적층물의 측면에 접착될 수도 있다. 이때, 진동 전달판(400)은 제 2 시트(300)의 가장자리로부터 제 2 시트(300)의 중앙부로 갈수록 제 2 시트(300)와의 거리가 멀어지도록, 예컨데 돔 형상으로 마련될 수 있다. 물론, 진동 전달판(400)은 네 가장자리가 모두 적어도 압전 소자(100)의 측면과 접착되도록 돔 형상으로 마련될 수도 있다. 이를 위해 진동 전달판(400)은 예를 들어 압전 소자(100)의 형상을 따라 압전 소자(100)보다 크게 마련될 수 있다. 즉, 진동 전달판(400)은 압전 소자(100) 등의 형상을 따라 사각형으로 마련되고, 적어도 압전 소자(100)의 측면과 접착되는 영역의 폭과 제 2 시트(300)의 일면과 이격된 거리를 고려하여 이들보다 크게 마련될 수 있다. 이렇게 제 2 시트(300)와 진동 전달판(400)의 이격 공간이 압전 스피커의 공명 공간이 될 수 있다. 진동 전달판(400)은 압전 소자(100)의 진동 및 공명을 외부로 전달하는 역할을 하며, 압전 소자(100)와 함께 전자기기의 음향을 증폭하는 압전 스피커로서 기능한다. 또한, 진동 전달판(400) 측이 테이블, 박스 등의 진동 증폭 물체에 접촉될 때 출력 및 음압을 더욱 증폭시켜 출력할 수 있다. 여기서, 진동 전달판(400)은 금속, 플라스틱 등을 이용하여 제작할 수 있고, 서로 다른 이종의 소재를 적층하여 적어도 2중 구조로 제작할 수도 있는데, 플렉서블 특성을 가진 물질, 예를 들어 PET 등의 수지를 이용하여 제작할 수 있다. 한편, 제 2 시트(300)와 진동 전달판(400)의 이격 거리는 압전 소자(100)의 사이즈, 복합 소자 모듈이 수용되는 전자기기의 수용 공간, 원하는 출력 및 음압 등에 따라 달라질 수 있다.

한편, 안테나 패턴(210, 310, 320), 인출 패턴(220, 240), 연결 패턴(231, 232, 233) 등은 동박 또는 도전성 페이스트를 이용하여 형성되는데, 도전성 페이스트를 이용하여 형성하는 경우 도전성 페이스트는 다양한 인쇄법에 의하여 시트 상에 인쇄될 수 있다. 도전성 페이스트의 도전성 입자로는 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 은 코팅 구리(Ag coated Cu), 은 코팅 니켈(Ag coated Ni), 니켈 코팅 구리(Ni coated Cu), 니켈 코팅 그라파이트(Ni coated graphite)의 금속 입자와 카본 나노 튜브, 카본 블랙(Carbon black), 그라파이트(Graphite), 은 코팅 그라파이트(Ag coated graphite) 등이 이용될 수 있다. 도전성 페이스트는 도전성 입자가 유동성을 가지는 유기 바인더 중에 고르게 분산되어 있는 상태의 물질로서 인쇄 등의 방법에 의해 시트 상에 도포되어 건조, 경화, 소성 등의 열처리에 의해 전기적인 도전성을 나타낸다. 또한, 인쇄법으로서는 스크린 인쇄 등의 평판 인쇄, 그라비아 인쇄 등과 같은 롤투롤(Roll to Roll) 인쇄, 잉크젯 인쇄 등이 이용될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자 모듈은 압전 스피커, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 일체화되어 제작될 수 있다. 따라서, 하나의 모듈을 이용하여 전자기기의 음향을 증폭시킬 수 있고, 무선으로 전자기기를 충전할 수 있으며, 근거리 통신이 가능하다. 또한, 하나의 모듈로 다기능을 구현함으로써 각 기능들이 개별적으로 구비되는 것에 비해 이들이 차지하는 영역의 면적을 줄일 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자 모듈은 다양한 형상으로 변형이 가능한데, 이러한 변형 예를 도 4 내지 도 6을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이 복합 소자 모듈은 압전 소자(100), 제 1 시트(200) 및 제 2 시트(300)가 적층된 적층물의 두 측면으로부터 적층물의 상면과 이격되어 돔 형상으로 마련된 진동 전달체로서의 제 1 진동 전달판(410)과, 적층체의 두 측면으로부터 하면과 이격되어 돔 형상으로 마련된 진동 전달체로서의 제 2 진동 전달판(420)을 포함한다. 즉, 본 발명의 일 변형 예에 따른 복합 소자 모듈은 압전 소자(100), 제 1 및 제 2 시트(200, 300)의 적층물의 상면 및 하면과 각각 소정 간격 이격되도록 제 1 및 제 2 진동 전달판(410, 420)이 마련될 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 진동 전달판(410, 420)이 적층물의 동일 측면에 접착될 수도 있고, 서로 다른 측면에 접착될 수도 있다. 즉, 제 2 진동 전달판(420)의 가장자리가 제 1 진동 전달판(410)이 접착된 적층물의 두 측면과 직교하는 두 측면에 접착될 수 있다. 물론, 제 1 및 제 2 진동 전달판(410, 420)의 가장자리가 적층물의 모든 측면에 접착되도록 마련될 수도 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 복합 소자 모듈은 압전 소자(100), 제 1 및 제 2 시트(200, 300)의 적층물의 적어도 두 측면으로부터 적층물의 상면과 이격되어 돔 형상으로 형성된 진동 전달판(400)과, 진동 전달판(400) 상의 소정 영역에 마련된 적어도 하나의 패턴(430)을 포함할 수 있다. 패턴(430)은 진동 전달판(400)의 적어도 일 영역을 절개 또는 제거하여 형성할 수 있고, 진동 전달판(400)과 동일 재질 또는 다른 재질의 물질을 진동 전달판(400) 상에 부착하여 형성할 수도 있다. 이러한 패턴(430)은 적층물과 접촉되는 영역으로부터 상측으로 소정 길이로 형성될 수 있다. 또한, 패턴(430)은 진동 전달판(400)의 적어도 일측에 마련될 수 있다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 복합 소자 모듈은 압전 소자(100), 제 1 및 제 2 시트(200, 300)의 적층물의 적어도 두 측면으로부터 적층물의 적어도 일면과 동일한 간격으로 이격된 진동 전달판(400)을 포함할 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 4을 이용하여 설명한 본 발명의 일 실시 예 및 변형 예들에 따른 복합 소자 모듈은 진동 전달판(400)이 적층물의 적어도 일 면 상에 가장자리로부터 중앙부로 거리가 멀어지도록 예컨데 돔 형상으로 마련되었으나, 도 6의 복합 소자 모듈은 적층물과 진동 전달판(400)의 이격 거리가 모두 동일하다. 또한, 도시되지 않았지만, 적층물의 두 가장자리로부터 소정 영역까지 적층물과 진동 전달판(400)의 이격 거리가 증가하다가 나머지 영역에서 동일 간격을 유지할 수 있다. 결국, 본 발명의 복합 소자 모듈은 진동 전달판(400)이 적층물의 적어도 일 면과 소정 간격 이격되어 형성된다. 한편, 진동 전달판(400)은 가장자리가 적층물의 측면에 접촉된 경우를 설명하였으나, 진동 전달판(400)은 가장자리가 적층물의 일면 상의 가장자리에 접촉될 수도 있다.

한편, 도 1 내지 도 6을 이용한 실시 예들에서는 진동 전달판(400)이 적층물의 두 가장자리로부터 중앙부로 서로의 간격이 멀어지도록 마련되었으나, 진동 전달판(400)이 적층물의 두 가장자리로부터 중앙부로 서로의 간격이 가까워지도록 마련될 수도 있다. 또한, 적층물과 진동 전달판(400)의 거리가 적어도 하나의 영역과 적어도 다른 하나의 영역에서 서로 다를 수 있다. 즉, 진동 전달판(400)은 소정의 굴곡을 가지고 마련되어 적층물의 가장자리에 접착될 수 있다.

상기 본 발명의 일 실시 예 및 그 변형 예들의 복합 소자 모듈은 압전 소자(100) 상에 WPC 안테나 및 NFC 안테나가 형성된 제 1 및 제 2 시트(200, 300)가 적층되어 동시 소결되고, 적층물의 일면, 예를 들어 제 2 시트(300)와 이격되도록 적층물의 측면에 진동 전달체(400)가 마련된다. 그러나, 본 발명의 복합 소자 모듈은 압전 소자(100)와, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 적층되어 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 그 예를 도 7 내지 도 9를 이용하여 설명하겠다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 소자 모듈의 개략도로서, 도 7은 분리 사시도이고, 도 8은 결합 사시도이며, 도 9는 결합 단면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복합 소자 모듈은 압전 소자(100)와, 압전 소자(100)의 일면 상에 마련되고 제 1 안테나 패턴(210)이 형성된 제 1 시트(200)와, 제 1 시트(200) 상에 마련되고 제 2 안테나 패턴(310) 및 제 3 안테나 패턴(320)이 형성된 제 2 시트(300)를 포함한다. 또한, 제2 시트(300) 상에 마련된 커버 시트(500)와, 압전 소자(100)의 하측에 마련된 자성 시트(550)와, 제 1 및 제 2 시트(200, 300), 커버 시트(500)가 적층된 적층물의 가장자리에 마련된 프레임(600)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 압전 소자(100)는 제 1 및 제 2 시트(200, 300)보다 작게 마련될 수 있고, 제 1 및 제 2 시트(200, 300)는 폴리머 재질로 제작될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 시트(200, 300)은 압전 소자(100)의 진동을 증폭시키는 진동판으로 기능한다. 즉, 제 1 및 제 2 시트(200, 300)는 WPC 안테나 및 NFC 안테나로 기능하는 동시에 진동판으로 기능한다. 그리고 그 이외의 내용, 즉 안테나 패턴의 형상, 인출 패턴, 연결 패턴 등은 본 발명의 일 실시 예에서 설명된 내용과 동일하므로 그 설명은 생략한다.

제 1 및 제 2 시트(200, 300)는 폴리머계 또는 펄프계 물질을 이용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 시트(200, 300)은 수지 필름을 이용할 수 있는데, 에틸렌 플로필렌 고무계, 스티렌 부타디엔 고무계 등 영율이 1MPa∼10GPa로 손실 계수가 큰 재료를 이용할 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 시트(200, 300)는 가장자리가 도 9에 도시된 바와 같이 프레임(600)에 협지될 수 있다.

커버 시트(500)은 제 2 시트(300) 상에 마련되어 제 2 시트(200) 상에 형성된 제 2 및 제 3 안테나 패턴(310, 320) 등을 커버한다. 이러한 커버 시트(500)는 폴리머계 또는 펄프계 물질을 이용할 수 있다. 예를 들어, 커버 시트(500)은 수지 필름을 이용할 수 있는데, 에틸렌 플로필렌 고무계, 스티렌 부타디엔 고무계 등 영율이 1MPa∼10GPa로 손실 계수가 큰 재료를 이용할 수 있다. 즉, 커버 시트(500)는 제 1 및 제 2 시트(200, 300)와 동일 물질을 이용할 수 있다. 또한, 커버 시트(500)은 제 1 및 제 2 시트(200, 300)와 동일 크기로 마련되어 가장자리가 도 9에 도시된 바와 같이 프레임(600)에 협지될 수 있다. 한편, 제 2 시트(300)와 커버 시트(500) 사이에 접착제가 마련되어 접착제에 의해 커버 시트(500)가 제 2 시트(300) 상에 부착될 수 있다. 또한, 제 1 시트(200)와 제 2 시트(300) 사이에도 접착제가 마련되어 이들을 접착시킬 수 있다. 이러한 접착제는 고무계, 아크릴계, 실리콘계 등의 접착 물질을 이용한 접착 테이프를 포함할 수 있다. 접착 테이프를 이용하는 경우 접착 테이프는 커버 시트(500)와 동일 형태 및 크기를 가질 수 있다. 접착 테이프가 커버 시트(500)와 동일 크기로 마련됨으로써 접착 테이프의 가장자리는 커버 시트(500)의 가장자리와 함께 프레임(600)에 협지될 수 있다.

자성 시트(550)는 압전 소자(100) 하측에 압전 소자(100)와 이격되어 마련될 수 있다. 이때, 자성 시트(550)는 전자기기 측에 대면할 수 있다. 자성 시트(550)가 마련됨으로써 NFC 안테나 및 WPC 안테나에서 발생될 수 있는 전자파를 차폐하거나 전자파를 흡수하여 전자파의 간섭을 억제시킬 수 있다.

프레임(600)은 제 1 및 제 2 시트(200, 300), 커버 시트(500) 및 자성 시트(550)의 가장자리를 협지하여 복합 소자 모듈을 수용한다. 또한, 커버 시트(500)의 상면과 소정 간격 이격되어 커버 시트(500)를 덮도록 마련된 커버(610)가 더 마련될 수 있다. 즉, 프레임(600) 단독으로 이용될 수도 있고, 프레임(600) 상에 커버(610)가 마련될 수도 있다. 이렇게 커버(610)에 의해 복합 소자 모듈과 커버(610) 사이에 소정의 공간이 마련되고, 그 공간이 압전 스피커의 진동 공간이 된다.

이러한 복합 소자 모듈은 스마트폰 등의 전자기기에 접촉되어 마련될 수 있는데, 압전 소자(100) 측이 전자기기의 본체에 접촉될 수 있다. 또한, 이러한 복합 소자 모듈은 전자기기(10)에 결합 및 분리 가능하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 전자기기(10)의 후면을 커버하는 배터리 커버와 동일 형상의 몸체가 마련되고 몸체의 소정 영역에 복합 소자 모듈이 체결되어 몸체가 전자기기의 후면에 장착될 수 있다. 또한, 전자기기의 후면 소정 영역에 소정의 홈이 형성되고, 홈 내부에 복합 소자 모듈이 장착될 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자를 설명하면 다음과 같다.

도 10 내지 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자의 개략도로서, 전자기기의 후면 커버 일체형 복합 소자의 개략도이다. 즉, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자의 전면 사시도이고, 도 11은 복합 소자의 몸체와 복합 소자 모듈의 체결 방식을 설명하기 위한 개략도이다. 또한, 도 12는 복합 소자 모듈의 분해 사시도이며, 도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시 예의 변형 예들에 따른 복합 소자의 개략도이다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 소자는 전자기기(10)의 후면에 체결되는 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 일 영역에 마련되어 전자기기(10)와 연결되는 복합 소자 모듈(2000)을 포함할 수 있다. 복합 소자 모듈(2000)이 마련된 몸체(1000)는 전자기기(10)의 후면을 커버하는 후면 커버를 분리시킨 후 체결될 수 있다. 물론, 몸체(1000)가 후면 커버로서 전자기기(10)의 후면을 커버하도록 생산될 수도 있다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이 몸체(1000)의 일 측면에 마련되고 전자기기(10)의 전면을 커버할 수 있는 크기로 마련되어 전자기기(10)의 전면을 커버하는 플립 커버(3000)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 본 발명이 적용되는 전자기기(10)는 테블릿 PC, 스마트폰 등의 휴대용 단말기를 포함할 수 있으며, 본 실시 예에서는 스마트폰을 예로 들어 설명한다. 이러한 전자기기(10)는 소정 두께를 갖는 사각형의 형상으로 마련되며, 전면에 표시부, 수화부, 키버튼 등이 마련되고, 내부에 회로 장치 등이 마련될 수 있다. 한편, 전자기기(10)은 그 후면을 커버하는 후면 커버가 분리 및 결합 가능하도록 마련될 수 있다. 후면 커버를 제거하게 되면 전자기기(10)의 후면에는 소정 영역에 배터리가 체결되고, NFC 단자 및 WPC 단자가 노출될 수 있으며, 카메라가 마련될 수 있다.

몸체(1000)는 전자기기(10)와 분리 및 결합 가능하도록 마련된다. 즉, 몸체(1000)는 전자기기(10)의 후면을 커버하는 후면 커버와 동일 형상으로 마련될 수 있고, 휴대 가능하여 후면 커버를 분리한 후 전자기기(10)의 후면에 체결될 수 있다. 물론, 몸체(1000) 자체가 후면 커버로서 전자기기(10)의 후면에 체결된 상태로 전자기기(10)가 생산될 수도 있다. 몸체(1000)를 전자기기(10)와 분리 및 결합 가능하도록 하기 위해 예를 들어 전자기기(10) 후면의 가장자리에 적어도 하나의 체결홈(미도시)이 형성되고, 체결홈에 대응되는 영역의 몸체(1000)에 적어도 하나의 체결 돌기(미도시)가 형성될 수 있다. 따라서, 몸체(1000)의 체결 돌기가 전자기기(10)의 체결홈에 삽입되어 몸체(1000)가 전자기기(10)에 체결될 수 있다. 한편, 몸체(1000)는 소정 범위 내에서 굽힘 등의 변형이 가능하도록 플렉서블하게 제작될 수 있다. 이를 위해 몸체(1000)는 폴리이미드(PI) 또는 폴리카보네이트(PC)로 제조될 수 있고, 금속으로 제작될 수도 있다. 물론, 몸체(1000)는 전자기기(10)의 후면 커버와 동일 재질로 제작될 수 있다. 폴리이미드(PI: polyimide)는 열전도성 플라스틱이고 기계적 강도가 우수하며 열적, 화학적 안정성이 뛰어난 고분자이다. 폴리카보네이트(PC: polycarbonate)는 열가소성 플라스틱이고 내열성, 내충격성, 광학적 특성이 우수하며 가공이 용이하다. 한편, 몸체(1000)에는 소정의 제 1 개구(1100)가 형성되어 복합 소자 모듈(2000)이 삽입될 수 있다. 물론, 몸체(1000)에는 전자기기(10)의 후면에 노출된 카메라(미도시)가 노출되도록 제 2 개구(1200)가 더 형성될 수도 있다. 즉, 제 1 개구(1100)는 압전 스피커 모듈(2000)이 삽입되고, 제 2 개구(1200)는 카메라가 외부에서 노출되도록 한다.

복합 소자 모듈(2000)은 몸체(1000)의 제 1 개구(1100)에 삽입되어 몸체(1000)의 소정 영역에 고정될 수 있다. 이러한 복합 소자 모듈(2000)은 도 1 내지 도 7을 이용하여 설명된 압전 소자(100), WPC 안테나의 일부가 형성된 제 1 시트(200) 및 WPC 안테나의 일부 및 NFC 안테나가 형성된 제 2 시트(300)를 포함할 수 있다. 이러한 복합 소자 모듈(2000)을 더욱 구체적으로 설명하면, 도 12에 도시된 바와 같이 압전 소자(100), 제 1 시트(200) 및 제 2 시트(300)의 적층체와, 적층체의 소정 영역에 마련되는 연결 단자(710, 720)와, 적층체의 하측에 마련되는 진동 전달체로서의 버텀 진동 전달 케이스(800)와, 적층체의 상측에 마련되는 탑 커버(900)를 포함할 수 있다. 즉, 압전 소자(100)의 일면과 버텀 진동 전달 케이스(800) 사이에 제 1 및 제 2 시트(200, 300)이 마련되고, 압전 소자(100)의 타면 상에 탑 커버(900)가 마련된다. 또한, 압전 소자(100)를 포함하는 적층체와 버텀 진동 전달 케이스(800)에 부착하기 위한 제 1 접착 테이프(미도시)와, 압전 소자(100)와 탑 커버(900)를 접착하기 위한 제 2 접착 테이프(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 버텀 진동 전달 케이스(800)는 제 2 시트(300)의 일면과 소정 간격 이격되도록 마련되어 압전 소자(100)의 진동 전달판의 기능을 하는데, 진동 전달판과 다른 구조를 갖고 상부의 탑 커버(900)와 위치 상으로 구별하기 위해 버텀 진동 전달 케이스(800)의 용어를 이용한다.

연결 단자(710, 720)는 적층물 상의 소정 영역에 마련되며 복합 소자 모듈(2000)의 외부로 노출된다. 이러한 연결 단자(710)는 압전 소자(100)와 전자기기(10)를 연결하기 위해 마련되고, 연결 단자(720)는 WPC 안테나 및 NFC 안테나와 전자기기(10)를 연결하기 위해 마련된다. 즉, 연결 단자(710)는 전자기기(10)의 출력 단자와 연결되어 압전 소자(100)에 소정의 전원 및 음원을 공급하고, 연결 단자(720)는 전자기기(10)의 후면에 노출된 NFC 단자(미도시) 및 WPC 단자(미도시)와 접속된다. 따라서, 연결 단자(710)를 통해 전자기기(10)로부터 전원과 음원을 공급받아 압전 스피커가 구동되며, 연결 단자(710)를 통해 WPC 안테나를 이용하여 전자기기(10)를 충전할 수 있고 NFC 단자와 연결되어 근거리 통신을 가능하게 한다. 이러한 연결 단자(710, 720)는 예를 들어 FPCB(Flexible Printed Citcuit Board)를 이용할 수 있다. 한편, 연결 단자(700)는 복합 소자 모듈(2000)의 외측으로 노출된 부분이 몸체(1000)의 소정 영역에 밀착 고정될 수 있는데, 몸체(1000)의 일 영역에 수용 홈이 형성되고 수용 홈 상에 연결 단자(710, 720)가 접착 고정될 수 있다.

버텀 진동 전달 케이스(800)는 압전 소자(100)를 포함하는 적층물을 수용하며 몸체(1000)의 제 1 개구(1100)에 삽입되어 체결된다. 버텀 진동 전달 케이스(800)는 베이스(810)와, 베이스(810)의 일면으로부터 상측으로 돌출되어 마련된 체결부(820)를 포함한다. 베이스(810)는 몸체(1000)의 제 1 개구(1100)보다 크게 마련되고 몸체(1000)의 후면으로 노출될 수 있다. 따라서, 몸체(1000)의 후면에는 베이스(810)가 몸체(1000)의 후면보다 돌출될 수 있다. 또한, 베이스(810)는 사각형, 원형, 다각형 등의 다양한 형상으로 마련될 수 있는데, 예를 들어 도 12에 도시된 바와 같이 타원형으로 마련될 수 있다. 이러한 베이스(810)는 몸체(1000)와 동일 재질로 제작될 수 있다. 또한, 베이스(810)는 내측면이 평탄한 면으로 마련될 수 있고, 소정의 곡면을 이루도록 마련될 수도 있다. 즉, 베이스(810)는 제 2 시트(300)와 대면하는 내면이 제 2 시트(300)와 소정 간격 이격되고, 가장자리로부터 중앙부로 이격 간격이 멀어지도록 소정의 곡면을 이룰 수 있다. 체결부(820)는 베이스(810) 상에 소정의 형상으로 돌출되어 마련되어 내측으로 적층물을 수용한다. 이를 위해 체결부(820)는 적층물의 형상으로 마련될 수 있으며, 베이스(810)로부터 상측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 따라서, 적층물의 측면이 체결부(820)의 내면과 접촉되어 고정될 수 있다. 또한, 버텀 진동 전달 케이스(800)는 체결부(820)의 내측에 베이스(810)보다 높은 단턱부를 포함할 수 있다. 단턱부는 예를 들어 서로 대면하는 두 측면부의 내측에 측면부보다 낮은 높이로 마련될 수 있고, 단턱부 상에 제 1 접착 테이프를 통해 적층물의 가장자리가 부착된다. 또한, 단턱부 상에 적층물이 마련되므로 적층물의 일면과 이와 대면되는 버텀 진동 전달 케이스(800), 즉 베이스(810)의 내측 평면 사이에 소정의 공간이 마련된다.

탑 커버(900)는 외부로부터의 물리적인 힘으로부터 적층물을 보호하기 위해 마련되며, 압전 소자(100)의 일면을 커버하도록 마련된다. 즉, 압전 소자(100)의 일면 가장자리에 제 2 접착 테이프를 이용하여 탑 커버(900)가 부착될 수 있다. 이러한 탑 커버(900)는 강도와 경도가 크면서 잘 휘어지지 않는 얇은 판재를 이용할 수 있는데, 예를 들어 스테인레스 스틸 등을 이용할 수 있다. 또한, 탑 커버(900)가 압전 소자(100)의 일면에 접촉될 경우 압전 소자(100)가 진동할 때 탑 커버(900)와 부딪혀 압전 소자(100)의 진동이 탑 커버(900)를 통해 전자기기(10)에 전달되고, 압전 소자(100)의 진동력이 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위해 압전 소자(100)와 탑 커버(900) 사이에 쿠션재(미도시)가 마련될 수 있다. 즉, 쿠션재는 압전 소자(100)의 두 가장자리에 마련되어 탑 커버(900)와 압전 소자(100)가 소정의 간격을 유지하도록 한다.

또한, 도 14에 도시된 바와 같이 몸체(1000)의 내면에는 복합 소자 모듈(2000)을 둘러싸도록 쿠션제(1300)가 마련될 수 있다. 쿠션제(1300)가 마련됨으로써 복합 소자 모듈(2000)의 체적 공간을 마련하고 복합 소자 모듈(2000)의 진동으로 인한 전자기기(10)의 이음을 없앨 수 있다. 여기서, 쿠션제(1300)는 예를 들어 실리콘 재질로 마련될 수 있으며, 복합 소자 모듈(2000)을 둘러싸도록 원형, 사각형 등의 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 쿠션제(1300)는 몸체(1000)에 부착될 수도 있고, 몸체(1000) 상에 마련된 소정의 수용 공간(1310)에 삽입될 수도 있다. 즉, 복합 소자 모듈(2000)을 둘러싸도록 소정의 간격을 가지는 제 1 및 제 2 격벽이 마련되고 제 1 및 제 2 격벽 사이에 쿠션제(1300)가 삽입될 수 있다. 이때, 쿠션제(1300)는 전자기기(10)의 후면에 접촉될 수 있는데, 쿠션제(1300)의 높이가 너무 높으면 몸체(1000)가 전자기기(10)에 체결될 수 없으므로 전자기기(10)에 몸체(1000)가 체결될 수 있는 높이로 쿠션제(1300)가 마련되는 것이 바람직하다.

도 15 내지 도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 압전 스피커의 개략도이다. 즉, 도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 압전 스피커의 개략도 및 분해 사시도이고, 도 17은 그 변형 예에 따른 휴대용 압전 스피커의 개략도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 압전 스피커는 전자기기(10)의 후면에 체결되는 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 일 영역에 마련되어 전자기기(10)와 연결되는 복합 소자 모듈(2000)과, 몸체(100)의 일 영역에 마련되어 복합 소자 모듈(2000)에 전원을 공급하는 전원 공급부(4000)를 포함할 수 있다. 또한, 도 17에 도시된 바와 같이 몸체(1000)의 일 측면으로부터 전자기기(10)의 전면을 커버할 수 있는 플립 커버(3000)를 더 포함할 수 있다.

몸체(1000)는 전자기기(10)의 후면에 대응되는 제 1 영역(1000a)과, 제 1 영역(1000a)의 하측에 마련되어 전원 공급부(4000)가 마련되는 제 2 영역(1000b)을 포함할 수 있다. 즉, 몸체(1000)는 제 1 영역(1000a)이 전자기기(10)의 사이즈로 마련되어 전자기기(10)의 후면이 체결되고, 전자기기(10)의 하측에 대응되는 제 1 영역(1000a)의 하측에 제 2 영역(1000b)이 더 마련될 수 있다. 이때, 전자기기(10)는 후면 커버가 제거된 상태에서 몸체(1000)의 제 1 영역(1000a)에 체결될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예와 마찬가지로 전자기기(10)의 후면 커버가 제거된 후 몸체(1000)가 전자기기(10)의 후면에 체결된다. 또한, 제 1 영역(1000a)과 제 2 영역(1000b) 사이에는 몸체(1000)의 바닥면보다 높은 중간벽(1000c)이 마련될 수 있다. 중간벽(1000c)은 예를 들어 전자기기(10)의 커넥터가 마련된 하측의 높이로 마련될 수 있다. 즉, 몸체(1000)의 제 1 영역(1000a)에는 가장자리에 복수의 체결 돌기(미도시)가 마련되어 전자기기(10)의 체결 홈(미도시)에 삽입되어 체결되고, 중간벽(1000c)이 전자기기(10)의 하측면과 동일 높이로 형성되어 하측면에 접촉될 수 있다. 이때, 중간벽(1000c)에는 예를 들어 전자기기(10)의 커넥터에 대응되는 중앙 부분이 커넥터의 사이즈로 제거되어 제 1 홈(1310)이 형성될 수 있다. 또한, 중간벽(1000c)에는 중앙 부분으로부터 일측으로 이격된 소정 영역이 소정 사이즈로 제거되어 제 2 홈(1320)이 형성될 수 있다. 한편, 몸체(100)의 제 1 영역(1000a)에는 소정 사이즈의 제 1 개구(1100)가 형성되고, 제 1 개구(1100) 내에는 압전 스피커 모듈(2000)이 삽입된다. 또한, 몸체(1000)의 제 1 영역(1000a)의 소정 영역, 예를 들어 압전 스피커 모듈(2000)이 삽입되는 제 1 개구(1100) 하측에는 예를 들어 DMB 안테나, 블루투스 안테나가 장착되는 공간이 마련될 수 있다. 이러한 안테나가 장착되는 공간은 예를 들어 전자기기(10)의 배터리가 장착되는 공간에 대응될 수 있다. 한편, 몸체(1000)의 제 1 영역(1000a) 상에 부착되어 제 1 영역(1000a)을 커버하기 위해 상부 커버(1400)가 마련될 수 있다. 즉, 몸체(1000)의 제 1 영역(1000a)에는 복합 소자 모듈(2000), 안테나 등이 마련되어 외부로 노출될 수 있는데, 상부 커버(1400)가 이들을 커버하여 이들이 외부로 노출되지 않도록 한다. 한편, 상부 커버(1400)는 적어도 제 1 영역(1000a)의 사이즈로 마련될 수 있다.

전원 공급부(4000)는 전자기기(10)의 하측에 대응되는 몸체(1000)의 일 영역에 마련될 수 있다. 즉, 전원 공급부(4000)는 몸체(100)의 제 1 영역(1000a)으로부터 연장된 제 2 영역(1000b)에 마련될 수 있다. 이러한 전원 공급부(4000)는 복합 소자 모듈(2000), 즉 압전 스피커에 전원을 공급하기 위해 마련되며, 압전 스피커의 구동에 필요한 전원을 생성하여 공급할 수 있다. 전원 공급부(4000)는 외부의 전원 공급 단자 또는 데이터 공급 단자와 연결될 수 있다. 또한, 전원 공급부(4000)는 전자기기(10)와 연결될 수 있다. 즉, 외부의 전원 공급 단자 또는 데이터 공급 단자가 전원 공급부(4000)는 일측에 연결되고, 전자기기(10)가 전원 공급부(4000)의 타측에 연결될 수 있다. 이러한 전원 공급부(4000)는 배터리(4100)와, 회로 기판(4200)과, 제 1 및 제 2 커넥터(4300, 4400)와, 하부 커버(4500)를 포함할 수 있다. 배터리(4100)는 제 1 커넥터(4300)와 연결된 전원 공급 단자를 통해 공급되는 전원에 의해 충전될 수 있다. 회로 기판(4200)은 상측에 제 1 및 제 2 커넥터(4300, 4400)가 마련되고 하측이 배터리(4100)에 연결된다. 또한, 제 1 커넥터(4300)는 외부의 전원 공급 단자 또는 데이터 공급 단자와 연결되고 제 2 커넥터(4400)는 전자기기(10)와 연결된다. 이러한 전원 공급부(4000)를 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 제 2 영역(1000b)은 중간벽(1000c)의 제 1 홈(1310)에 대응되는 영역의 일부가 제거되어 제 3 홈(1330)이 형성된다. 제 3 홈(1330)에 대응되도록 제 1 커넥터(4300)가 마련되고, 제 1 홈(1310)에 대응되도록 제 2 커넥터(4400)가 마련된다. 여기서, 제 1 커넥터(4300)는 외부로 노출되지 않도록 전원 공급부(4000) 내부에 매립되도록 마련되고, 제 2 커넥터(4400)는 제 1 영역(1000a) 측으로 노출되도록 마련된다. 즉, 배터리(4100), 회로 기판(4200), 제 1 및 제 2 커넥터(4300, 4400)가 제 2 영역(1000b)에 마련되고, 그 상부에 하부 커버(4500)가 커버링되면 전원 공급부(4000)의 하측에는 제 1 커넥터(4300)가 매립된 홈이 노출되고, 전원 공급부(4000)의 상측에는 제 2 커넥터(4400)가 돌출된다. 또한, 제 1 커넥터(4300)는 전원 공급 단자 또는 데이터 공급 단자가 삽입될 수 있는 사이즈로 마련되고, 제 2 커넥터(4400)는 전자기기(10)의 커넥터에 삽입될 수 있는 사이즈로 마련될 수 있다. 즉, 전원 공급 단자 또는 데이터 공급 단자가 제 1 커넥터(4300)에 삽입되고, 제 2 커넥터(4400)는 전자기기(10)의 커넥터에 삽입된다. 제 1 및 제 2 커넥터(4300, 4400)의 하측에 마련된 회로 기판(4200)과 연결된다. 또한, 회로 기판(4200)의 하측에 배터리(4100)가 마련되고, 회로 기판(4200)의 일 영역으로부터 연장되어 연결 라인(4210)이 형성될 수 있다. 따라서, 회로 기판(4200)은 제 1 커넥터(4300)를 통해 공급되는 전원에 의해 배터리(4100)가 충전되도록 할 수 있고, 배터리(4100)의 전원이 연결 라인(4210)을 통해 압전 스피커 모듈(2000)에 공급되도록 할 수 있다. 여기서, 회로 기판(4200) 상에는 전원 증폭 회로가 마련될 수 있고, 전원 증폭 회로를 이용하여 압전 스피커로 공급되는 전원을 증폭시킬 수 있다. 즉, 압전 스피커는 전자기기(10)의 구동 전원보다 높은 전원에 의해 구동될 수도 있는데, 압전 스피커의 구동 전원을 전원 공급부(4000)에서 생성하여 공급할 수 있다. 또한, 회로 기판(4200)의 일측에 마련된 연결 라인(4210)은 중간벽(100c)의 제 2 홈(1320)을 통해 제 1 영역(1000a)에 마련된 압전 스피커 모듈(2000)과 연결된다. 한편, 제 2 커넥터(4400)가 전자기기(10)와 연결되므로 제 1 및 제 2 커넥터(4300, 4400)을 통해 전자기기(10)에 전원 또는 데이터를 공급할 수 있다. 따라서, 휴대용 압전 스피커를 이용하여 음량을 증폭하면서 전자기기(10)를 충전할 수 있다. 이때, 전자기기(10)가 충전될 때 전원 공급부(4000)의 배터리(4100)도 함께 충전될 수 있고, 배터리(4100)에 의해 압전 스피커가 구동될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예들에 따른 복합 소자(2000)가 체결된 몸체(1000)는 전자기기(10)의 후면에 접촉되어 전자기기(10)로부터 출력되는 음향을 1차 증폭한다. 그리고, 몸체(1000)가 체결된 전자기기(10)는 소정의 물체 상에 접촉되어 1차 증폭된 음향을 2차 증폭할 수 있다. 전자기기(10)의 음향을 증폭시키기 위해 소정 형상의 음향 증폭 상자를 이용할 수 있는데, 이러한 음향 증폭 상자를 도 18 내지 21을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 18은 본 발명에 적용되는 음향 증폭 상자의 사시도이고, 도 19는 음향 증폭 상자의 배면도이며, 도 20은 음향 증폭 상자의 단면도이다. 또한, 도 21은 음향 증폭 상자를 이용한 주파수 특성과 다이나믹 스피커의 주파수 특성을 비교한 그래프이다.

도 18 내지 도 20을 참조하면, 본 발명에 적용되는 음향 증폭 상자(5000)는 내부에 소정의 공간이 형성된 몸체(5100)를 포함할 수 있다. 또한, 몸체(5100)의 일면 상에 마련된 진동 전달부(5200)와, 몸체(5100)의 타면 상에 마련된 지지부(5300)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음향 증폭 상자는 진동 전달부(5200)와 지지부(5300)가 마련되지 않고 소정의 내부 공간이 형성된 몸체(5100)만으로 이루어질 수도 있다.

몸체(5100)는 대략 직사각형의 상부판(5110) 및 하부판(5120)과, 상부판(5110)과 하부판(5120) 사이의 가장자리에 마련된 복수의 대략 직사각형의 측벽판(5130)을 포함한다. 즉, 서로 대면하도록 상부판(5110) 및 하부판(5120)이 마련되고, 상부판(5110)과 하부판(5120) 사이의 가장자리에 네개의 측벽판(5130)이 마련된다. 따라서, 몸체(5100)는 대략 육면체의 형상으로 마련될 수 있다. 상부판(5110)은 스마트 폰 등의 휴대 단말을 포함하는 전자기기(10)가 안치되는 면이고, 하부판(5120)은 상부판(5110)과 대향되어 지면에 대면하는 면으로 정의할 수 있다. 여기서, 상부판(5110)은 전자기기(10)의 크기보다 크게 마련될 수 있고, 그에 따라 전자기기(10)의 일면이 상부판(5110) 상에 접촉되어 안치될 수 있다. 또한, 하부판(5120)은 상부판(5110)과 동일 크기 및 형상으로 마련될 수 있다. 이렇게 몸체(5100)가 대략 육면체로 형성됨으로써 몸체(5100) 내부에는 소정의 공명 공간이 마련된다. 물론, 몸체(5100)는 원기둥, 다면체 형상 등의 다양한 입체 구조로 마련될 수 있다. 예를 들어, 상부판(5110) 및 하부판(5120)이 각각 원형으로 마련되고 측벽판(5130)이 상부판(5110) 및 하부판(5120) 사이의 가장자리에 띠 형태로 마련됨으로써 몸체(5100)는 원기둥 형태로 마련될 수 있다. 또한, 하부판(5120)의 소정 영역에는 소정 크기의 공명 홀(5100a)이 마련될 수 있다. 공명 홀(5100a)이 마련됨으로써 몸체(5100) 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 전자기기(10)의 출력이 낮아도 음량을 충분히 증폭할 수 있고, 저음 또한 선명하게 들을 수 있다. 공명 홀(5100a)은 예를 들어 원형으로 마련될 수 있으나, 그 형상은 제한되지 않는다. 즉, 공명 홀(5100a)은 타원형, 사각형, 오각형 등의 다각형으로도 형성될 수 있다. 또한, 공명 홀(5100a)은 적어도 하나 이상 마련될 수 있다. 예를 들어, 공명 홀(5100a)은 하부판(5120)의 중앙 영역에 하나 마련될 수 있고, 하부판(5120)의 적어도 둘 이상의 영역에 적어도 둘 이상 마련될 수 있다. 물론, 공명 홀(5100a)은 하부판(5120) 뿐만 아니라 적어도 어느 하나의 측벽판(5130)에 적어도 하나 마련될 수도 있다. 여기서, 공명 홀(5100a)의 크기는 몸체(5100)의 체적, 음향의 증폭 량 등에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 공명 홀(5100a)이 하부판(5120)에 형성되는 경우 공명 홀(5100a)은 하부판(5120) 면적의 10% 내지 80%의 면적으로 형성될 수 있다. 여기서, 공명 홀(5100a)의 면적이 작을수록 증폭되는 주파수 구간이 좁아지고 공명 홀(5100a)의 면적이 클수록 증폭되는 주파수 구간이 넓어진다. 예를 들어, 제 1 면적으로 공명 홀(5100a)이 마련되는 경우 1㎑∼1.5㎑ 주파수를 증폭할 수 있고, 제 1 면적보다 큰 제 2 면적으로 공명 홀(5100a)이 마련되는 경우 800㎐∼2㎑ 주파수를 증폭할 수 있다. 또한, 공명 홀(5100a)의 면적이 커질수록 음압이 더 적게 상승한다. 즉, 공명 홀(5100a)이 제 1 면적보다 큰 제 2 면적으로 마련되는 경우 공명 홀(5100a)이 제 1 면적으로 형성되는 경우에 비해 음압이 상대적으로 덜 높아진다. 한편, 이러한 몸체(5100)는 단단하고 진동 전달 특성이 우수한 물질을 이용하여 제작할 수 있다. 그런데, 몸체(5100)가 너무 가벼우면 몸체(5100)가 지나치게 울리게 되고 그에 따라 음향이 명료하지 않을 수 있고, 몸체(5100)가 너무 단단하고 무거우면 자연스럽지 못한 음향이 출력될 수 있다. 따라서, 몸체(5100)의 체적 등을 고려하여 몸체(5100)의 재질을 선택할 수 있으며, 같은 부피라면 단단하고 무거운 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 몸체(5100)는 예를 들어 원목, 집성목, 펄프, 종이, MDF(Medium Density Fiberboard), 금속, 플라스틱 등을 이용하여 제작할 수 있다.

진동 전달부(5200)은 몸체(5100)의 상부판(5110) 상의 소정 영역에 마련될 수 있다. 예를 들어, 진동 전달부(5200)는 상부판(5110)의 중앙 영역에 마련되어 전자기기(10)가 접촉될 수 있다. 진동 전달부(5200)는 몸체(5100)와는 다른 재질로 마련될 수 있고, 전자기기(10)로부터 출력되는 진동을 몸체(5100) 내부의 진동 공간으로 전달한다. 물론, 진동 전달부(5200)가 마련되지 않더라도 전자기기(10)의 음향, 즉 진동이 몸체(5100) 내부로 전달될 수 있지만, 진동 전달부(5200)가 마련됨으로써 진동의 전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 진동 전달부(5200)가 마련됨으로써 2차 노이즈를 감소시킬 수 있고, 전자기기(10)을 고정시킬 수 있다. 이러한 특성을 구현하기 위해 진동 전달부(5200)는 예를 들어 탄성이 강한 실리콘, EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer) 등을 이용하여 제작할 수 있다. 따라서, 전자기기(10)의 밀착력을 높여 전자기기(10)의 진동을 몸체(5100)에 효과적으로 전달할 수 있고, 미끄럼을 줄여 안정적인 거치를 가능하게 한다. 한편, 진동 전달부(5200)는 그 표면이 몸체(5100)의 상부판(5110)보다 높게 마련될 수 있다. 즉, 진동 전달부(5200)가 상부판(5110)의 표면 상에 마련되어 상부판(5110)으로부터 돌출되도록 마련될 수 있다. 물론, 진동 전달부(5200)는 상부판(5110)에 소정 깊이의 홈이 형성되고 홈 내에 매립되어 마련될 수도 있다.

지지부(5300)는 하부판(5120)의 소정 영역에 마련될 수 있는데, 예를 들어 하부판(5120)의 네 모서리 근방에 마련될 수 있다. 즉, 측벽판(5130)과 접촉된 영역의 내측으로 지지부(5300)가 마련될 수 있다. 이렇게 지지부(5300)가 마련됨으로써 하부판(5120)이 지면과 접촉되지 않도록 할 수 있다. 즉, 지지부(5300)에 의해 하부판(5120)과 지면 사이에 이격 공간이 마련되어 공명 홀(5100a)을 통한 공기의 원활한 흐름이 가능하고, 하부판(5120)과 지면 사이에 2차 공명 공간이 마련될 수 있다. 이러한 지지부(5300)는 러버(rubber), 폼(foam) 등을 이용하여 제작함으로써 몸체(5100)의 흔들림이나 미끄럼 방지할 수 있다.

한편, 음향 증폭 상자(5000)의 몸체(5100)는 적어도 상부판(5110)을 적절한 탄성을 갖는 물질을 이용하여 제작할 수 있다. 즉, 상부판(5110)은 전자기기(10)와 직접 접촉하고 전자기기(10)의 진동을 전달하는 진동판으로 작용하므로 적절한 탄성을 갖는 물질을 이용하여 제작할 수 있다. 상부판(5110)의 재질을 변화시켜 높은 출력을 얻기 위해서는 높은 영률이 요구되지만, 평탄한 주파수 특성을 만들기 위해서는 낮은 탄성률이 필요하다. 탄성력이 높은 경우 음압은 상승하지만, 특정 주파수의 출력이 커져서(강조되어) 평탄한 주파수 특성을 저해하므로 높은 음압과 고품질의 음질을 구현하기 위해서는 상부판(5110)의 탄성력이 진동원, 즉 전자기기(10)의 전달 구조에 따라 적정한 범위 내에 있어야 한다. 또한, 상부판(5110)의 질량은 진동을 원활하게 할 수 있도록 가벼운 것이 유리하다. 그러나, 상부판(5110)의 질량이 작을수록 공진 주파수가 높아지게 되어 음질이 저하되므로 비탄성률(=탄성률/밀도)을 조절하여 스피커의 효율과 공진 주파수가 최적인 조합의 상부판(5110)을 구성해야 한다. 그리고, 음향 증폭 상자는 접촉형 스피커를 가지는 전자기기(10)와 접촉하여 음향을 증폭하므로 전자기기(10)의 적어도 일측면 방향으로 일정 면적(비율) 이상 상부판(5110)이 노출되어야 한다. 즉, 상부판(5110)의 크기는 전자기기(10)의 크기보다 커야 한다. 이러한 조건을 만족하기 위해 적어도 상부판(5110)은 샌드위치형 판을 이용할 수 있는데, 예를 들어 밀도가 10.0∼20.0kg/㎡, 탄성 계수가 2500∼3500×10⁶N/㎡를 갖는 폴리머류 소재를 이용할 수 있고, 공기와의 임피던스 매칭 특성을 향상시키기 위해 밀도가 100∼300kg/㎡, 탄성 계수가 100∼200×10⁶N/㎡를 갖는 펄프를 양면에 접착한 샌드위치형으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 상부판(5110)은 폴리스틸렌의 양면에 화이트 스노우(white snow)를 접착한 판을 이용하여 제작할 수 있다. 물론, 상부판(5110) 뿐만 아니라 하부판(120) 및 복수의 측벽판(5130)도 샌드위치형의 판을 이용할 수 있다.

도 21은 본 발명에 따른 음향 증폭 상자를 이용한 주파수 특성(A)과 다이나믹 스피커의 주파수 특성(B)을 비교한 그래프이고, [표 1]은 이를 표로 나타낸 것이다.

	Fo(kHz) 공진 주파수	음압(dB)
	Fo(kHz) 공진 주파수	0.5kHz (저역부)	0.8∼1.5kHz (평균음압)	3kHz	0.3∼20kHz (평균음압)
샌드위치형(A)	0.63	96.0	93.3	99.5	95.3
다이나믹(B)	1.00	79.0	93.2	88.1	87.1

상기한 바와 같이 샌드위치형 판을 이용하여 제작된 음향 증폭 상자를 이용하면 다이나믹 스피커보다 공진 주파수를 낮출 수 있고, 모든 주파수 대역에서 다이나믹 스피커보다 향상된 주파수 특성을 갖는다.

본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 압전 소자 200 : 제 1 시트
300 : 제 2 시트 110 : 진동 전달판

Claims

압전 소자;
상기 압전 소자의 일면 상에 마련되며 상하 방향으로 서로 이격된 두개의 안테나 패턴이 연결된 WPC 안테나; 및
상기 WPC 안테나의 외측에 마련된 NFC 안테나를 포함하는 복합 소자.
청구항 1에 있어서, 상기 압전 소자, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 적층된 적층물의 적어도 일 영역과 접촉되고 상기 적층체의 일면과 이격되어 마련된 진동 전달체를 더 포함하는 복합 소자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 WPC 안테나는 상기 압전 소자의 일면 상에 마련된 제 1 시트 상에 형성된 제 1 WPC 안테나 패턴과, 상기 제 1 시트 상에 마련된 제 2 시트 상에 형성된 제 2 WPC 안테나 패턴을 포함하는 복합 소자.
청구항 3에 있어서, 상기 제 2 시트 상에 형성되며 상기 제 1 및 제 2 WPC 안테나를 연결하는 제 1 연결 홀과, 상기 제 1 시트 상에 형성되며 상기 제 1 WPC 안테나와 연결되어 외부로 인출되는 제 1 인출 패턴을 더 포함하는 복합 소자.
청구항 4에 있어서, 상기 NFC 안테나는 상기 제 2 WPC 안테나의 외측의 상기 제 2 시트 상에 형성되며, 적어도 일 부분이 끊어지도록 형성된 복합 소자.
청구항 5에 있어서, 상기 제 1 시트 상에 형성된 적어도 하나의 연결 패턴과, 상기 제 2 시트 상에 형성되며 상기 NFC 안테나와 상기 연결 패턴을 연결하는 적어도 하나의 제 2 연결 홀과, 상기 제 1 시트 상에 형성되며 상기 NFC 안테나와 연결되어 외부로 인출되는 제 2 인출 패턴을 더 포함하는 복합 소자.
청구항 6에 있어서, 상기 제 1 시트는 자성 시트이고, 상기 제 2 시트는 비자성 시트인 복합 소자.
청구항 7에 있어서, 상기 압전 소자, 제 1 및 제 2 시트는 동시 소결된 복합 소자.
청구항 6에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 시트는 폴리머로 제작된 복합 소자.
청구항 9에 있어서, 상기 제 2 시트 상에 마련된 커버 시트와, 상기 압전 소자의 타면과 이격되어 마련된 자성 시트를 더 포함하는 복합 소자.
청구항 10에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 시트를 포함하는 적층체의 가장자리를 협지하는 프레임과, 상기 프레임의 적어도 일측 상에 마련된 커버를 더 포함하는 복합 소자.
전자기기의 후면에 결합 및 분리 가능한 몸체; 및
상기 몸체의 소정 영역에 체결된 복합 소자 모듈을 포함하고,
상기 복합 소자 모듈은 압전 스피커, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 결합된 복합 소자.
청구항 12에 있어서, 상기 복합 소자 모듈은,
압전 소자;
상기 압전 소자의 일면 상에 마련되며 수직 방향으로 서로 이격된 두개의 안테나 패턴이 연결된 WPC 안테나; 및
상기 WPC 안테나의 외측에 마련된 NFC 안테나를 포함하는 복합 소자.
청구항 13에 있어서, 상기 압전 소자, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 적층된 적층물의 적어도 일 영역과 접촉되고 상기 적층체의 일면과 이격되어 마련된 진동 전달체를 더 포함하는 복합 소자.
청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 상기 WPC 안테나는,
상기 압전 소자의 일면 상에 마련된 제 1 시트 상에 형성된 제 1 WPC 안테나 패턴과,
상기 제 1 시트 상에 마련된 제 2 시트 상에 형성된 제 2 WPC 안테나 패턴과,
상기 제 2 시트 상에 형성되며 상기 제 1 및 제 2 WPC 안테나를 연결하는 제 1 연결 홀과,
상기 제 1 시트 상에 형성되며 상기 제 1 WPC 안테나와 연결되어 외부로 인출되는 제 1 인출 패턴을 포함하는 복합 소자.
청구항 15에 있어서, 상기 NFC 안테나는 상기 제 2 WPC 안테나의 외측의 상기 제 2 시트 상에 형성되며 적어도 일 부분이 끊어지도록 형성된 NFC 안테나 패턴과,
상기 제 1 시트 상에 형성된 적어도 하나의 연결 패턴과,
상기 제 2 시트 상에 형성되며 상기 NFC 안테나와 상기 연결 패턴을 연결하는 적어도 하나의 제 2 연결 홀과,
상기 제 1 시트 상에 형성되며 상기 NFC 안테나와 연결되어 외부로 인출되는 제 2 인출 패턴을 포함하는 복합 소자.
청구항 16에 있어서, 상기 제 1 시트는 자성 시트이고, 상기 제 2 시트는 비자성 시트이며, 상기 압전 소자, 제 1 및 제 2 시트는 동시 소결된 복합 소자.
청구항 16에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 시트는 폴리머로 제작되며, 상기 제 2 시트 상에 마련된 커버 시트와 상기 압전 소자의 타면과 이격되어 마련된 자성 시트를 더 포함하는 복합 소자.
청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 상기 몸체는 전자기기의 후면 커버와 동일 형상을 갖고, 상기 전자기기의 후면 커버가 분리된 후 체결되는 복합 소자.
청구항 19에 있어서, 상기 몸체의 소정 영역에 개구가 형성되고, 상기 복합 소자 모듈이 상기 개구에 삽입되어 체결된 복합 소자.
청구항 19에 있어서, 상기 몸체의 소정 영역이 외측으로 돌출되고, 그 내측에 수용 공간이 마련되어 상기 복합 소자 모듈이 상기 수용 공간에 삽입되어 체결된 복합 소자.
청구항 19에 있어서, 상기 복합 소자 모듈은 일 측이 상기 압전 소자와 연결되고 타 측이 외부로 노출되어 상기 전자기기 후면의 음성 출력 단자와 연결되는 제 1 연결 단자와, 일 측이 상기 WPC 안테나 및 NFC 안나와 연결되고 타 측이 외부로 노출되어 상기 전자기기 후면의 WPC 단자 및 NFC 단자와 연결되는 복합 소자.
청구항 19에 있어서, 상기 몸체의 일 측면에 마련되어 상기 전자기기의 전면을 커버하는 플립 커버를 더 포함하는 복합 소자.
후면에 복합 소자 모듈이 결합되는 전자기기로서,
상기 전자기기의 후면에 결합 및 분리 가능한 몸체; 및
상기 몸체의 소정 영역에 체결된 복합 소자 모듈을 포함하고,
상기 복합 소자 모듈은 압전 스피커, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 결합된 전자기기.
청구항 24에 있어서, 상기 복합 소자 모듈은,
압전 소자;
상기 압전 소자의 일면 상에 마련되며 상하 방향으로 서로 이격된 두개의 안테나가 연결된 WPC 안테나;
상기 WPC 안테나의 외측에 마련된 NFC 안테나; 및
상기 압전 소자, WPC 안테나 및 NFC 안테나가 적층된 적층물의 적어도 일 영역과 접촉되고 상기 적층체의 일면과 이격되어 마련된 진동 전달체를 포함하는 전자기기.
청구항 25에 있어서, 상기 진동 전달체는 가장자리로부터 중심부로 갈수록 상기 압전 소자와의 간격이 멀어지거나 가까워지도록 마련되거나, 또는 동일 간격을 유지하도록 마련된 전자기기.
청구항 26에 있어서, 상기 복합 소자 모듈은 상기 진동 전달체가 진동 증폭 물체에 접촉되어 상기 압전 스피커로부터 출력되는 음압 및 출력이 증폭되는 전자 기기.