KR20190098606A

KR20190098606A - 이동 단말기

Info

Publication number: KR20190098606A
Application number: KR1020180018754A
Authority: KR
Inventors: 박경의; 김병선; 김욱; 이요셉
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-08-22
Also published as: KR102426510B1; US11379022B2; WO2019160189A1; US20210041926A1

Abstract

본 발명은, 단말기 본체; 상기 단말기 본체의 내부에 설치되는 회로기판; 상기 회로기판의 일면에 장착되는 전자소자; 상기 전자소자를 감싸도록 상기 회로기판에 설치되고, 상기 전자소자에서 발생하는 전자파를 차폐하는 쉴드캔; 상기 쉴드캔과 결합되고 열전도성이 높은 물질로 구성되는 금속플레이트; 및 상기 금속플레이트를 사이에 두고 상기 쉴드캔과 마주보도록 위치되고, 중심부에 유체가 수용되도록 유로를 구비하는 히트파이프를 포함하며, 상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 일체로 이루어져, 상기 전자소자에서 발생한 열이 상기 금속플레이트를 지나 상기 히트파이프에 전달될 수 있는 이동 단말기에 관한 것이다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은, 방열 성능이 개선된 이동 단말기의 구조에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal)와 고정 단말기(stationary terminal)로 구분할 수 있다. 또한, 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대형 단말기(handheld terminal)와 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 구분할 수 있다.

단말기(terminal)는 기술의 발전에 따라 다양한 기능을 가지게 되었다. 단말기는 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현될 수 있으며, 단말기의 기능 증대를 위해 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

최근에는 단말기의 디자인이 점차 단순해지고 그 두께가 얇아짐에 따라, 단말기의 내부에 설치되는 회로기판에 실장된 전자소자 특히, 메인프로세서(AP, application processor)에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키는 것이 중요하다.

특히, 단말기의 다양한 기능 동시에 사용하게 되는 경우, 전자소자는 다량의 데이터를 처리함에 따라 큰 열을 발생시키게 되고, 이를 신속하게 냉각하지 못하면 전자소자의 성능이 저하될 뿐 만 아니라, 발생한 열이 사용자에게 전달되어 불쾌감을 주는 문제점이 생기게 된다.

이를 해소하기 위해 종래에는, 전자소자와 쉴드캔 사이에 방열재를 위치시켜 전자소자에 직접 접촉시켜 냉각하는 것이 일반적이었다. 다만, 방열재를 통해 회로기판과 전자소자를 냉각 시키는 것은 그 효과가 적으며, 단말기의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

이에, 이동 단말기의 내부 구조를 변경하여, 이동 단말기의 성능을 유지하고 내구성이 향상되도록 전자소자에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방열할 수 있는 이동 단말기에 대한 필요성이 있다.

본 발명은, 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 전자소자에서 발생한 열을 효과적으로 방열시킬 수 있는 이동 단말기의 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은, 이동 단말기의 내부 구조 변경을 최소화하고, 전체 두께를 증가시키지 않으면서 방열 성능을 확보할 수 있는 이동 단말기의 구조를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동 단말기는, 단말기 본체; 상기 단말기 본체의 내부에 설치되는 회로기판; 상기 회로기판의 일면에 장착되는 전자소자; 상기 전자소자를 감싸도록 상기 회로기판에 설치되고, 상기 전자소자에서 발생하는 전자파를 차폐하는 쉴드캔; 상기 쉴드캔과 결합되고 열전도성이 높은 물질인 구리 또는 구리 합금으로 구성되는 금속플레이트; 및 상기 금속플레이트를 사이에 두고 상기 쉴드캔과 마주보도록 위치되고, 중심부에 유체가 수용되도록 유로를 구비하는 히트파이프를 포함하며, 상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 일체로 이루어져, 상기 전자소자에서 발생한 열이 상기 금속플레이트를 지나 상기 히트파이프에 전달될 수 있다.

이때, 금속플레이트와 상기 히트파이프는 저온 솔더링부에 의해 서로 결합되도록 이루어질 수 있다.

전자소자와 상기 금속플레이트의 사이에는 상기 전자소자와 상기 금속플레이트를 서로 밀착시키도록 제1 열전달부재가 위치될 수 있으며, 상기 금속플레이트와 상기 히트파이프 사이에는 상기 금속플레이트와 상기 내부프레임을 결합시키는 제2 열전달부재가 위치될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동 단말기는, 단말기 본체; 상기 단말기 본체의 내부에 설치되고, 상기 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임; 및 상기 단말기 본체의 내부에 설치되고, 양면에 전자소자가 실장되는 제1 회로기판; 상기 제1 회로기판과 일정한 간격만큼 이격되어 상기 제1 회로기판과 나란하게 배치되고, 일면에 전자소자가 실장되는 제2 회로기판; 상기 제1 회로기판과 상기 제2 회로기판 사이에서 상기 제1 및 제2 회로기판을 결합시키는 인터포저; 상기 각 전자소자를 덮도록 형성되는 복수개의 쉴드캔; 상기 제1 및 제2 회로기판의 측부에서 상기 제1 및 제2 회로기판과 교차되는 방향으로 연장되는 수직부와, 상기 수직부의 일 단에서 벤딩된 후 상기 각 쉴드캔과 접촉되도록 연장 형성되는 수평부를 구비하는 금속플레이트; 및 일면은 상기 금속플레이트와 접촉되고, 다른 일면은 상기 내부프레임과 접촉되도록 설치되는 히트파이프;를 포함하고, 상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 저온 솔더링부에 의해 일체로 결합되도록 이루어져, 상기 각 전자소자로부터 발생하는 열을 흡수할 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 이동 단말기는, 전자소자에서 발생한 열이 금속플레이트를 거쳐 히트파이프에 전달될 수 있으며, 방열 성능의 유지를 통해 전자 소자의 온도 상승에 따른 성능 저하를 방지할 수 있게 된다.

또한, 쉴드캔의 적어도 일부를 금속플레이트로 대체시킴으로써, 전자소자에서 발생한 열이 금속플레이트에 의해 효과적으로 흡수될 수 있으며, 금속플레이트를 거쳐 히트파이프까지 열의 전달이 가능하게 된다.

또한, 복수개의 회로 기판이 적층된 구조의 경우, 금속플레이트를 벤딩시켜 각 회로기판에 인접하게 배치되며 금속플레이트의 서로 다른 개소에 접촉되는 히트파이프를 통해 각 회로기판에 실장된 전자소자에서 발생한 열을 충분한 방열이 가능하게 된다.

도 1a는, 본 발명에 따른 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b는, 이동 단말기의 전면부의 모습을 나타 나타내는 사시도이다.
도 1c는, 이동 단말기의 후면부의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 이동 단말기의 분해도이다.
도 3은, 회로기판을 내부프레임으로부터 분리시킨 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 3의 회로기판과 내부프레임이 결합되었을 때, A-A를 기준으로 절단한 단면도이다.
도 5a는, 본 발명과 종래의 발명에 대해 이동 단말기의 전후면의 표면 온도를 측정한 값을 나타내는 데이터이다.
도 5b는 본 발명과 종래의 발명에 대해 이동 단말기의 전후면의 표면에서 시간에 따른 온도 분포를 그래프로 나타낸 것이다.
도 6은, 쉴드캔의 상부면이 금속플레이트(210)에 의해 형성되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은, 쉴드캔의 측벽부에 금속플레이트가 결합된 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은, 쉴드캔과 금속플레이트가 일체로 이루어지는 모습을 나타내는 도면이다.
도 9는, 쉴드캔과 금속플레이트가 일체로 이루어지는 모습을 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기의 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은, 도 10과 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기의 모습을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 1a는 본 발명과 관련된 전자장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.

상기 전자장치(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 전자장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 전자장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중, 무선 통신부(110)는, 전자장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자장치(100)와 다른 이동 단말기의 사이, 또는 전자장치(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 전자장치(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 전자장치(100) 내 정보, 전자장치(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자장치(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자장치(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자장치(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 전자장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자장치(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자장치(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 전자장치(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 전자장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어 방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 전자장치(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 전자장치(100)에 제공될 수 있다.

이동 통신 모듈(112)은, 이동 통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 전자장치(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선 인터넷 접속은 이동 통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동 통신망을 통해 무선 인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동 통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자장치(100)와 다른 이동 단말기 사이, 또는 전자장치(100)와 다른 이동 단말기(또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 이동 단말기는 본 발명에 따른 전자장치(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트 와치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 전자장치(100) 주변에, 상기 전자장치(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 전자장치(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 전자장치(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서 웨어러블 디바이스의 사용자는, 전자장치(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 전자장치(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 전자장치(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치 정보 모듈(115)은 전자장치(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자장치(100)는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자장치(100)는 Wi-Fi 모듈을 활용하면, Wi-Fi 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치 정보 모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 전자장치(100)의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다. 위치 정보 모듈(115)은 전자장치(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자장치(100)의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 전자장치(100)는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 전자장치(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 전자장치(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상 정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스테레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 전자장치(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 전자장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 전자장치(100)의 전후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치 스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치 스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 전자장치(100) 내 정보, 전자장치(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 전자장치(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 전자장치(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 전자장치(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린 상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 전자장치(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 전자장치(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝(scanning)하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 전자장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 전자장치(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(152)는 호 신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 전자장치(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉된 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 전자장치(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광 출력부(154)는 전자장치(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 전자장치(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 통화 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광 출력부(154)가 출력하는 신호는 전자장치(100)가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 전자장치(100)가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자장치(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 전자장치(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 전자장치(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 식별 모듈은 전자장치(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 전자장치(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 전자장치(100)가 외부의 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 전자장치(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 전자장치(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 전자장치(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 전자장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 전자장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 전자장치(100)의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 전자장치(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원 공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원 공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

이하, 상기 도 1a에서 살펴본 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치(100) 또는 상술한 구성요소들이 배치된 단말기의 구조를 도 1b 및 도 1c를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1b 및 도 1c를 참조하면, 개시된 전자장치(100)는, 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이하의 설명은 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 전자장치(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

전자장치(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 본체, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 전자장치(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면 커버(300)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면 커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

전자장치(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 전자장치(100)가 구현될 수 있다.

한편, 전자장치(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

전자장치(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 전자장치(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 전자장치(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 전자장치(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치 센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치 센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴 항목 등일 수 있다.

한편, 터치 센서는, 터치 패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치 센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치 센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 상기 이미지를 출력하는 디스플레이부(디스플레이 모듈)과 상기 터치 센서를 통합하여 터치 스크린(151)으로 칭한다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 전자장치(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 전자장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 전자장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.

한편, 전자장치(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자장치(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 전자장치(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2 카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 카메라(121b)는 제1 카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2 카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2 카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2 카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(300)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 전자장치(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(300)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

전자장치(100)에는 외관을 보호하거나, 전자장치(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 전자장치(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 전자장치(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

이하 명세서에서는 앞서 설명한 전자장치(100)의 일예로 이동 단말기를 들어 설명하기로 한다.

도 2는, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)를 분해한 분해도를 나타낸다.

이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)에 의해 내부에 공간이 형성되고, 리어 케이스(102)에는 후면 커버(103)가 결합된다. 리어 케이스(102)의 일 면에는 배터리(190)가 장착되기 위한 수납 공간이 형성될 수 있다. 후면 커버(103)는 배터리(190)를 덮을 수 있도록 리어 케이스(102)에 장착될 수 있다.

리어 케이스(102)의 내부에는 내부프레임(104)이 배치된다. 내부 프레임(104)의 일 면에는 디스플레이부(151)가 결합되고, 내부 프레임(104)의 다른 일면에는 회로기판(180)이 설치된다. 회로기판(180)은 배터리(190)와 중첩되지 않도록 형성될 수 있다.

회로기판(180) 위에는 구동칩(미도시)을 포함하는 복수개의 전자소자(220, 도 3 참고)가 배치될 수 있으며, 전자소자(220) 위에는 쉴드캔(223, 도 3 참고)이 설치되어 이를 덮도록 구성된다.

쉴드캔(223, 도 3 참고)은 복수개로 이루어져 각 전자소자(220, 도 3 참고)를 개별적으로 덮도록 이루어질 수 있다. 쉴드캔(200, 도 3 참고)은 전자소자(220)의 작동으로 방사되는 전자파를 전달받아 회로기판(180)의 그라운드 영역으로 방출시킴으로써 전자파가 쉴드캔의 외부 공간으로 방사되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이동 단말기(100)의 내부에는 회로기판(180)이 설치되는데, 이동 단말기의 작동에 따라 회로기판(180)에 실장된 전자소자(220, 도 3 참고)에서는 열이 발생하게 된다. 특히, 전자소자(220) 중 특히 메인칩(Appliacation processor)에서는 높은 열이 발생하게 되며, 큰 데이터 처리로 인해 발생하는 열을 효율적으로 방열시키지 못하게 되면, 칩데드와 같은 성능 저하 현상이 발생할 우려가 있게 된다.

또한, 이동 단말기(200)의 특정부분에서 열이 지속적으로 발생하게 되면, 부품 파손이 일어날 수 있으며, 사용자의 손으로 열이 직접 전달되므로 사용자의 불쾌감을 유발하게 되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명에 따른 이동 단말기(200)는 내부 위치되는 전자소자에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록, 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)를 포함하는 구조를 가진다. 자세한 내용에 대해서는 후술하기로 한다.

도 3은, 본 발명에 따른 이동 단말기(200)의 내부 모습을 나타내는 도면으로, 회로기판(280)을 내부프레임(204)으로부터 분리시킨 모습을 나타낸다.

도 3의 좌측 도면은 회로기판(280)에 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)가 설치되는 모습을 나타내며 우측의 도면은 내부프레임(204)의 모습을 나타낸다.

회로기판(280)에는 전자소자(220)와 전자소자(220)를 감싸도록 설치되는 쉴드캔(223)이 설치된다. 쉴드캔(223)은 전자소자(220)에서 발생하는 전자파를 차폐하는 역할을 하게 된다. 이동 단말기(200)의 작동으로 인해, 회로기판(280)에 실장된 전자소자(220)에서는 높은 열이 발생하게 된다. 이러한 열의 효과적인 방출하기 위해, 본 발명에 따른 이동 단말기(200)는 회로기판(280)에 실장된 전자소자(220)와 인접하게 금속플레이트(210)가 설치되고, 금속플레이트(210)에 히트파이프(230)가 결합되는 구조를 가진다. 즉, 전자소자(220)로부터 발생하는 열은 열전달부재(260a)를 통해 금속플레이트(210)에 전달되고, 금속플레이트(210)와 결합된 히트파이프(230)에 전달된 후, 히트파이프(230)와 접촉하도록 위치되는 내부프레임(204)을 통해 전자소자(220)로부터 발생하는 열의 효과적인 배출이 가능하게 된다.

도 3의 우측 도면에서 보듯이, 내부프레임(204)은 디스플레이부의 뒤쪽에 배치되어 디스플레이부를 지지하며, 이동 단말기(200)의 강성을 유지하는 역할을 한다. 내부프레임(204)은 강성의 확보를 위해 알루미늄이나 마그네슘과 같은 금속재질을 포함한다. 내부프레임(204)의 표면에는 전기 전도를 방지하기 위한 절연 코팅이 형성되도록 이루어질 수 있다.

이때, 배터리(290)에 높은 열이 가해지게 되면 폭발의 위험성이 있으므로, 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)는 배터리(290)와 이격되도록 배터리(290)의 측방향에 배치되는 것이 바람직할 것이다.

도 4는, 도 3의 회로기판(280)과 내부프레임(204)이 결합되었을 때, A-A를 기준으로 절단한 단면도를 나타낸다.

단말기 본체의 내부에 설치되는 회로기판(280)의 일면에는 전자소자(220)가 장착되며, 전자소자(220)를 감싸도록 회로기판(280)에 설치되며 상기 전자소자(220)에서 발생하는 전자파를 차폐하는 쉴드캔(223)이 설치된다. 쉴드캔(223)은 회로기판(280)에 수직하게 설치되는 측벽부(221)와 측벽부(221)로부터 연장되어 회로기판(280)과 나란하게 배치되는 차폐부(222)를 포함한다.

회로기판(280)에 설치되는 전자소자(220)는 데이터를 처리하고 연산하기 위한 AP(Application Processor)나 전원을 변환하며 공급하기 위한 PAM(Power Amplifier Module)을 의미할 수 있으며, 이동 단말기(200)의 구동으로 데이터 및 전원 처리 과정에서는 많은 열이 발생하게 된다. 전자소자(220)는 발생하는 열에 의해 일정한 온도 이상이 되면, 그 성능이 저하되거나 심한 경우 열폭주에 의해 전자소자(220)가 손상될 수 있다. 또한, 각 전자소자(220)에서 발생하는 열은 회로기판(280)으로 전달되어 높은 온도에 의해 사용자에게 불쾌감을 줄수도 있게 된다.

본 발명에 따른 이동 단말기(200)의 경우, 전자소자(220)에서 발생하는 열이 금속플레이트(210)에 전달될 수 있는 구조를 가진다. 쉴드캔(223)의 하부에는 금속플레이트(210)가 위치되며, 금속플레이트(210)는 쉴드캔(223)의 상부면(차폐부, 222)와 대응하도록 일정한 두께를 갖는 사각형의 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.

금속플레이트(210)는 높은 열전도성을 가지도록 구리(Cu)를 포함하는 재료로 이루어지는 것이 바람직할 것이다. 구체적으로, 금속플레이트는 구리 또는 구리 합금으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 구리 합금은 전도성 강화를 위해, Cu-Ni-Si계 구리합금인 C70250(또는 C7025)은 2.2∼4.2 중량%의 니켈(Ni)과 0.25∼1.20 중량%의 실리콘(Si)과, 0.05∼0.30 중량%의 마그네슘(Mg) 및 잔부인 구리(Cu)를 포함하여 구성될 수 있으며, 니켈(Ni)이 2.5 내지 6.0 중량%, 실리콘(Si)은 0.4 내지 1.5 중량%, 티타늄(Ti)은 0.003 내지 0.5 중량%를 포함시켜 강도와 전기전도성을 향상되도록 구성될 수 있을 것이다. 다만, 이는 하나의 예일 뿐이며, 열전도성이 유지된다면 구성 재료가 한정되지는 않을 것이다.

금속플레이트(210)는 쉴드캔(223)의 차폐부(222)와 도전테이프(250)를 통해 결합될 수 있다. 금속플레이트(210)는 일면은 쉴드캔(223)과 접촉되고, 다른 일면은 히트파이프(230)와 접촉되도록 이루어진다.

또한, 본 발명은 금속플레이트(210)가 쉴드캔(223)의 상부면(222)의 일부를 구성하도록 이루어지는 것도 가능할 것이다. 여기서 상부면(222)의 일부란, 절개되어 개방된 상부면(222)의 일부를 의미할 수 있다.

전자소자(220)와 금속플레이트(210) 사이에는 전자소자(220)와 금속플레이트(210)를 서로 밀착시키고, 접촉되는 면적을 증가시키기 위한 제1 열전달부재(260a)가 배치될 수 있다.

제1 열전달부재(260a)는, 대략 1~3 W/mk의 높은 열전도도를 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 겔(gel)이나 구리스, 페이스트 상태의 부재를 의미할 수 있다. 또한, 제1 열전달부재(260a)는 일정한 온도에 도달하는 경우, 액체 상태로 상변화가 일어나 전자소자(220)와 금속플레이트(210) 사이를 미세한 에어층으로 채워져 열전달 성능이 향상된 PCM(phase change material) 시트로 이루어지는 것도 가능할 것이다.

제1 열전달부재(260a)는 금속플레이트(210)와 전자소자(220) 사이에 접촉되는 면적을 넓혀, 전자소자(220)에서 방출되는 열이 금속플레이트(210)에 원활히 전달하는 역할을 하게 된다.

히트파이프(230)는 쉴드캔(223)과 일정한 간격만큼 이격되게 위치되며, 전자소자(220)로부터 발생한 열을 흡수하여 내부프레임(204)과 접촉하여 열을 전달하는 역할을 하게 된다.

히트파이프(230)는 일정한 두께를 가지는 판상형으로 이루어지며, 중심부에 작동유체의 이동이 가능한 유로(231)가 형성된다. 작동유체는 금속플레이트(210)로부터 열을 흡수하여 끓는점 이상의 온도가 되면 기체 상태로 그 상태가 변화하게 된다. 작동유체는 끓는점 이하의 온도에서는 액체 상태로 상변화가 일어나게 된다.

금속플레이트(210)와 히트파이프(230)는 저온 솔더링부(240)에 의해 서로 결합될 수 있다. 솔더링 방식은 액상 또는 페이스트 상태(반액상)의 금속재질의 솔더 페이스트를 이용하여 2개의 부재를 결합하는 것으로 결합력이 강하고, 두 개의 부재사이에 빈 틈이 없어 열 전도율이 높은 장점이 있게 된다. 주석과 저온에서 용융되는 금속을 합금한 솔더 페이스트를 이용하여 저온에서도 솔더링 작업이 가능한 저온 솔더링 방식을 이용하게 되면 히트파이프(230)의 중심부에 형성된 유로(231)의 파손없이 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)의 결합이 가능하게 된다. 저온 솔더링부(240)의 용융점은 대략 135도 이며, 열전도도는 19 W/mk이다. 저온 솔더링부는 구리합금으로 이루어질 수 있다.

또한, 도 4에서 보는 바와 같이, 내부프레임(204)에는 히트파이프(230)가 수용될 수 있도록 홈부(204a)가 형성될 수 있다. 홈부(204a)는 히트파이프(230)에 상응하는 폭과 깊이를 가지도록 이루어질 수 있다. 이와 같이, 히트파이프(230)가 내부프레임(204)의 홈부(204a)에 수용되게 되면, 히트파이프(230)에 의한 두께의 증가를 막을 수 있을 뿐만 아니라, 히트파이프(230)와 내부프레임(204) 사이의 접촉 면적이 증가되므로, 히트파이프(230)로부터 내부프레임(204)에 전달되는 열량을 증가시킬 수 있게 된다.

금속플레이트(210)와 내부프레임(204) 사이에는 제2 열전달부재(260b)가 위치되어, 금속플레이트(210)와 내부프레임(204) 사이의 열전달이 가능하게 된다. 제2 열전달부재(260b)는 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)의 사이의 공간에 위치하게 된다.

제2 열전달부재(260b)는 앞서 설명한 제1 열전달부재(260a)와 마찬가지로, 대략 1~3 W/mk의 높은 열전도도를 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 겔(gel)이나 페이스트(paste) 상태의 부재를 의미할 수 있다. 또한, 제2 열전달부재(260b)는 일정한 온도에 도달하는 경우, 액체 상태로 상변화가 일어나 금속플레이트(210)와 내부프레임(204) 사이를 미세한 에어층으로 채워 열전달 성능이 향상된 PCM(phase change material) 시트로 이루어지는 것도 가능할 것이다. 제2 열전달부재(260b)는 금속플레이트(210)와 내부프레임(204) 사이의 접촉 면적을 넓혀, 방출되는 열이 내부프레임(204)에 보다 원활히 전달할 수 있게 된다.

도 5a는 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)를 구성으로 포함하는 본 발명에 따른 이동 단말기(200)와, 이를 구비하지 않는 종래의 이동 단말기(200)에 대해, AP를 각각 40분간 작동시킨 후, AP가 위치되는 이동 단말기(200)의 전면과 후면의 특정 지점을 대상으로 그 표면 온도를 측정한 값을 나타내며, 도 5b는 시간에 따른 온도 분포를 그래프로 나타낸 것이다.

도 5a에서 보듯이, 본 발명은 이동 단말기(200)의 전면에서는 기존의 발명에 비해, 대략 3.2도 정도 온도가 낮았으며, 후면에서는 대략 0.7도 정도 낮음을 확인하였다. 또한, 도 5b에서 보듯이, 시간에 따른 온도 분포를 확인한 결과, 본 발명은 기존 발명에 비해, 이동 단말기(200)의 전면과 후면에서 측정되는 온도가 낮음을 확인할 수 있었다. 이는, 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)를 포함하는 본원 발명의 구조에 의해, 전자소자(220)로부터 발생하는 열이 효과적으로 방열되었음을 의미하는 것이다.

도 6 내지 도 9는, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기(200)의 구조를 나타내는 도면이다. 이하에서는, 앞서 설명한 도 4의 이동 단말기(200)의 구조와의 차이점을 중심으로 기술하기로 한다.

도 6은, 쉴드캔(223)의 상부면(222)이 금속플레이트(210)에 의해 형성되는 모습을 나타낸다. 쉴드캔(223)의 측벽부(221)와 금속플레이트(210)는 도전테이프(250)에 의해 결합될 수 있다. 이때, 쉴드캔(223)의 측벽부(221)와 금속플레이트(210) 사이의 원활한 결합을 위해, 쉴드캔(223)의 측벽부(221)의 면적이 증가되도록 외측으로 벤딩시킨 후 금속플레이트(210)와 결합시킬 수 있게 된다.

쉴드캔(223)의 상부면(222)이 금속플레이트(210)에 의해 대체되는 경우, 금속플레이트(210)는 전자소자(220)로부터 제1 열전달부재(260a)로부터 열을 전달받을 뿐만 아니라, 쉴드캔(223)을 밀폐시켜 전자소자(220)로부터 발생하는 전자파를 차폐하는 역할도 할 수 있게 된다. 또한, 쉴드캔(223)의 상부면(222)이 불필요하므로 그 두께만큼 이동 단말기(200) 전체 두께가 감소하는 효과를 얻을 수 있을 것이다.

또한, 도면에서는 생략하였으나, 쉴드캔(223)이 복수개로 이루어지는 경우에도 금속플레이트(210)는 각 쉴드캔(223)의 상부면(222)들을 덮도록 설치되는 것도 당연히 가능할 것이다.

도 7은, 쉴드캔(223)의 측벽부(221)에 금속플레이트(210)가 결합된 모습을 나타내는 도면이다.

금속플레이트(210)는 전자소자(220)를 감싸는 형상으로 변형시켜, 쉴드캔(223)의 측벽부(221)의 외측에 위치되도록 함으로써 회로기판(280)에 고정될 수 있게 된다. 금속플레이트(210)는 금속플레이트(210)의 안쪽에 위치되는 전자소자(220)에서 발생하는 전자파를 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라, 금속플레이트(210)는 전자소자(220)와 열전달부재(260a)를 통해 접촉되므로, 전자소자(220)에서 발생한 열을 히트파이프(230)에 까지 원활히 전달할 수 있게 될 것이다. 금속플레이트(210)는 저온 솔더링부(240)에 의해 히트파이프(230)와 결합된다.

도 8은, 쉴드캔(223)과 금속플레이트(210)가 일체로 이루어지는 모습을 나타내는 도면이다. 본 실시예의 경우, 도 6에서 설명한 것에서 더 나아가, 쉴드캔(223)의 상부면(222)을 금속플레이트(210)가 대체하는 것이 아닌, 쉴드캔(223)의 전체를 금속플레이트(210)가 대체하도록 이루어질 수 있다.

쉴드캔(223)의 차폐부(222)(또는 상부면)과 측벽부(221)는 구리 합금으로 구성될 수 있으며, 쉴드캔(223)의 상부면(222)은 히트파이프(230)와 저온 솔더링부(240)에 의해 직접 결합될 수 있다. 이때, 금속플레이트(210)는 쉴드캔(223)의 형상으로 이루어져, 금속플레이트(210)가 쉴드캔(223)을 대체하여 회로기판(280)에 설치되는 것으로 이해해도 무방할 것이다.

도 9는, 쉴드캔(223)과 금속플레이트(210)가 일체로 이루어지는 모습을 나타낸다.

쉴드캔(223)의 차폐부(222)(상부면(222))과 측벽부(221)는 구리 합금으로 구성될 수 있으며, 쉴드캔(223)의 상부면(222)은 히트파이프(230)와 저온 솔더링부(240)에 의해 직접 결합될 수 있다. 금속플레이트(210)는 쉴드캔(223)의 형상으로 성형되어, 금속플레이트(210)가 쉴드캔(223)을 대체하도록 이루어질 수 있으며, 회로기판(280)에는 금속플레이트(210)와 결합되는 부위에 클립 형상으로 이루어지는 결착부재(212)가 설치되어, 쉴드캔(223) 형상으로 이루어지는 금속플레이트(210)를 보다 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

도 10은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기의 모습을 나타내는 도면이다.

본 실시예에서는 이동 단말기의 내부에 복수개의 회로기판(380)이 상하로 배치되는 경우, 변형된 구조를 갖는 금속플레이트(310)와 금속플레이트(310)와 접하도록 설치되는 히트파이프(330)를 포함하는 구조에 대해 도시하고 있다.

전자소자(320)와 이를 감싸도록 설치되는 쉴드캔(323), 쉴드캔(323)과 접촉되도록 설치되는 금속플레이트(310), 금속플레이트(310)와 저온 솔더링부(340)에 의해 결합되는 히트파이프(330)를 포함하는 구조는 앞서 설명과 동일하다.

본 실시예에 따른 이동 단말기는, 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임(304)가 위치되고, 양면에 전자소자(320)가 실장되는 제1 회로기판(380)과, 제1 회로기판(380)과 상하 방향으로 일정한 간격만큼 이격되게 배치되고 제1 회로기판(381)과 나란하게 배치되며 일면에 전자소자(320)가 실장되는 제2 회로기판(382)을 포함한다.

제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382) 사이에는 인터포저(383)(interposer)가 위치될 수 있다. 인터포저(383)는 상하로 배치되는 제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382)을 전기적으로 연결하는 역할을 하게 된다. 제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382)의 사이에 인터포저(383)가 설치되는 경우, 인터포저(383)를 통해 전자파가 차폐될 수 있으므로, 제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382)의 사이에 설치되는 전자소자(320)는 별도의 쉴드캔(323)이 설치되지 않는 것도 가능하다.

금속플레이트(310)는, 제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382)의 측부에서 제1 회로기판(381) 및 제2 회로기판(382)과 교차되는 방향으로 연장 형성되는 수직부(311)와, 상기 수직부(311)의 양 단에서 벤딩된 후 상기 각 쉴드캔(223)과 접촉되도록 연장 형성되는 수평부(312)를 포함하도록 이루어진다. 수평부(312)는 제1 회로기판(381) 및 제2 회로기판(382)과 나란한 방향으로 연장되도록 이루어진다.

히트파이프(330a, 330b)는 일면이 금속플레이트(310)와 접촉되고, 다른 일면은 내부프레임(304)와 접촉되도록 위치된다.

히트파이프(330a, 330b)는, 금속플레이트(310)의 수직부(311)의 일 측과 저온 솔더링부(340a)에 의해 결합되는 제1 히트파이프(330a)와, 금속플레이트(310)의 수평부(312)의 일측과 저온 솔더링부(340b)에 의해 결합되는 제2 히트파이프(330b)를 포함할 수 있다.

금속플레이트(310)와 제1 히트파이프(330a) 및 제2 히트파이프(330b)는 일체로 이루어지는 것도 가능할 것이다.

제1 히트파이프(330a)는 금속플레이트(310)의 수직부(311)와 저온 솔더링부(340a)에 의해 결합될 수 있다. 제1 히트파이프(330a)는 내부프레임(204)과 열전달부재(360b)를 통해 결합되도록 이루어질 수 있다.

제1 회로기판(381)의 양면에 실장된 전자소자(320)에 의해 발생한 열은 쉴드캔(323)의 측벽부(321)와 접하도록 위치되는 금속플레이트(310)의 수직부(311)를 통해 전달될 수 있게 된다. 금속플레이트(310)의 수직부(311)는 저온 솔더링부(340a)를 통해 제1 히트파이프(330a)와 결합되고, 제1 히트파이프(330a)는 내부프레임(304)에 열전달부재(360a)를 통해 접촉되므로, 전자소자(320)에서 발생한 열은 금속플레이트(310)와 제1 히트파이프(330a)를 거쳐 내부프레임(304)으로 전달되는 방열이 이루어질 수 있게 될 것이다.

제2 히트파이프(330b)는 금속플레이트(310)의 수평부(312)와 저온 솔더링부(340b)에 의해 결합될 수 있으며, 전자소자(320)로부터 발생한 열은 금속플레이트(310)를 거쳐 제2 히트파이프(330b)에 전달될 수 있게 된다. 제2 히트파이프(330b)는 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a)에 수용되어 있으며, 내부프레임(304)과 접촉하므로, 전자소자(320)에서 발생한 열은 내부프레임(304)에 까지 전달될 수 있게 될 것이다.

제1 히트파이프(330a)와 제2 히트파이프(330b)의 내부에는, 작동유체가 수용될 수 있는 유로(331a, 331b)가 형성될 수 있다. 각 유로(331a, 331b)에는 작동유체가 수용되며, 작동유체는 온도가 증가하면 상변화가 일어나게 되므로 전자소자(320)로부터 열을 흡수하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1 히트파이프(330a)와 제2 히트파이프(330b)는 각각 내부프레임(304)의 일측과 접촉되므로, 전자소자(320)에서 발생한 열은 내부프레임(304)에까지 전달될 수 있게 될 것이다.

도 11은, 도 10과 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기(300)의 모습을 나타내는 도면이다.

제1 히트파이프(330a)와 제2 히트파이프(330b)는 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a, 304a')에 각각 삽입되도록 이루어질 수 있다. 금속플레이트(310)의 수직부(311)와 저온 솔더링부(340a)에 의해 결합된 제1 히트파이프(330a)는 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a)에 수용되도록 위치될 수 있다. 이 경우, 제1 히트파이프(330a)의 폭만큼 이동 단말기(300)의 전체 길이가 증가되지 않으면서 내부프레임(304)와의 접촉 면적이 증가되는 효과를 얻을 수 있으므로 효과적인 열전달이 이루어질 수 있게 된다.

제2 히트파이프(330b)는, 금속플레이트(310)의 수평부(312)와 저온 솔더링부(340b)에 의해 결합되도록 이루어지며, 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a')에 수용되도록 위치된다. 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a')에 제2 히트파이프(330b)가 수용되면, 제2 히트파이프(330b)와 내부프레임(304)의 접촉 면적이 증가될 수 있어 효과적인 열전달이 가능하며, 제2 히트파이프(330b)의 두께 만큼 이동 단말기(300)의 전체 두께가 증가되는 것을 제한할 수 있게 될 것이다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

단말기 본체;
상기 단말기 본체의 내부에 설치되는 회로기판;
상기 회로기판의 일면에 장착되는 전자소자;
상기 전자소자를 감싸도록 상기 회로기판에 설치되고, 상기 전자소자에서 발생하는 전자파를 차폐하는 쉴드캔;
상기 쉴드캔과 결합되고 구리 또는 구리 합금으로 구성되는 금속플레이트; 및
상기 금속플레이트를 사이에 두고 상기 쉴드캔과 마주보도록 위치되고, 중심부에 유체가 수용되도록 유로를 구비하는 히트파이프를 포함하며,
상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 일체로 이루어져, 상기 전자소자에서 발생한 열이 상기 금속플레이트를 지나 상기 히트파이프에 전달되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 저온 솔더링부에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 전자소자와 상기 금속플레이트의 사이에 위치되어, 상기 전자소자와 상기 금속플레이트를 서로 밀착시키는 제1 열전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,
상기 금속플레이트와 상기 히트파이프 사이에서 상기 금속플레이트와 상기 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임을 결합시키는 제2 열전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 쉴드캔의 상부면은 상기 금속플레이트와 일체로 형성되도록 이루어져, 상기 쉴드캔을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 금속플레이트는, 상기 쉴드캔의 상부면의 일부를 구성하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 쉴드캔과 상기 금속플레이트는 일체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제7항에 있어서,
상기 회로 기판에는, 상기 금속플레이트를 고정시켜 상기 금속플레이트와의 결합을 위한 결착부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 금속플레이트와 상기 쉴드캔의 상부면 사이에 위치되어 상기 금속플레이트와 상기 쉴드캔을 밀착시키는 도전테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 단말기 본체의 내부에 설치되고 상기 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임을 더 포함하며,
상기 히트파이프는 상기 내부프레임과 접촉되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제10항에 있어서,
상기 내부프레임에는, 상기 히트파이프가 수용되도록 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
단말기 본체;
상기 단말기 본체의 내부에 설치되고, 상기 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임; 및
상기 단말기 본체의 내부에 설치되고, 양면에 전자소자가 실장되는 제1 회로기판;
상기 제1 회로기판과 일정한 간격만큼 이격되어 상기 제1 회로기판과 나란하게 배치되고, 일면에 전자소자가 실장되는 제2 회로기판;
상기 제1 회로기판과 상기 제2 회로기판 사이에서 상기 제1 및 제2 회로기판을 결합시키는 인터포저;
상기 각 전자소자를 덮도록 형성되는 복수개의 쉴드캔;
상기 제1 및 제2 회로기판의 측부에서 상기 제1 및 제2 회로기판과 교차되는 방향으로 연장되는 수직부와, 상기 수직부의 일 단에서 벤딩된 후 상기 각 쉴드캔과 접촉되도록 연장 형성되는 수평부를 구비하는 금속플레이트; 및
일면은 상기 금속플레이트와 접촉되고, 다른 일면은 상기 내부프레임과 접촉되도록 설치되는 히트파이프;를 포함하고,
상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 저온 솔더링부에 의해 일체로 결합되도록 이루어져, 상기 각 전자소자로부터 발생하는 열을 흡수하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제12항에 있어서,
상기 히트파이프는,
상기 수직부의 일측과 저온 솔더링부에 의해 결합되는 제1 히트파이프; 및
상기 수평부의 일측과 저온 솔더링부에 의해 결합되는 제2 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 히트파이프는, 상기 내부프레임에 형성된 홈부에 각각 삽입되게 위치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제12항에 있어서,
상기 전자소자와 상기 금속플레이트의 사이에 위치되고, 상기 전자소자와 상기 금속플레이트를 서로 밀착시키는 열전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제12항에 있어서,
상기 금속플레이트는 상기 쉴드캔의 상부면의 일부를 구성하도록 형성되어, 상기 금속플레이트에 의해 상기 쉴드캔을 덮도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제12항에 있어서,
상기 금속플레이트와 상기 각 쉴드캔 사이에 위치되고, 상기 금속플레이트와 상기 쉴드캔을 밀착시키는 도전테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.