KR20220107445A - 디스플레이 안테나 레이어를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 전면에 디스플레이 글래스가 형성되는 하우징, 디스플레이 글래스의 후면에 배치되는 디스플레이 패널, 하우징 내부에 마련되어 통신 신호를 송수신하며, 디스플레이 글래스와 디스플레이 패널 사이에 배치되는 디스플레이 안테나 레이어, 디스플레이 안테나 레이어와 전기적으로 연결되어 통신 신호를 송수신하는 무선 통신 모듈, 외부 물체의 접근에 의한 디스플레이 안테나 레이어의 정전 용량의 변화를 감지하는 그립 센서, 및 그립 센서로부터 신호를 수신받고, 디스플레이 안테나 레이어의 송신 에너지를 조절하는 프로세서를 포함한다.

Description

디스플레이 안테나 레이어를 포함하는 전자 장치 {ELECTRONIC DEVICE COMPRISING A DISPLAY ANTENNA LAYER}

본 개시는 디스플레이 안테나 레이어를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 디스플레이 안테나 레이어와 그립 센서를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

무선 통신 기술의 발전에 따라 무선 통신을 이용하는 전자 장치가 보편적으로 사용되고 있으며, 4G(4th generation) 통신 시스템의 상용화 이후 무선 데이터 트래픽 수요가 상승함에 따라 높은 데이터 전송률을 달성하기 위한 차세대 통신 시스템에 대한 수요가 존재하였다.

이에 대응하여, 고주파 대역(예: 3GHz ~ 300GHz), 예를 들면 밀리미터파(mmWave) 대역의 주파수를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 5G(5th generation) 통신 시스템에 관한 기술이 개발되고 있다. 5G 통신 기술은 고주파 대역의 주파수를 이용하여 무선 신호를 송수신할 수 있으며, 주파수 특성상 높은 자유 공간 손실을 극복하고, 안테나의 이득을 높이기 위한 효율적인 배치 구조 및 이에 부응하는 안테나 모듈의 개발이 진행되어 왔다.

상술한 기술적 요구에 의하여, 전자 장치의 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들이 일정 간격으로 배치되는 어레이 형태의 안테나 모듈을 포함할 수 있으며, 전자 장치 내부에서 어느 하나의 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 안테나 모듈은 전자 장치의 내부 공간에서 전면의 적어도 일부, 후면 및/또는 측면을 향하여 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있었다.

전자파 흡수율은 전자 장치로부터 발생하는 전자파가 인체에 흡수되는 정도로서, 고주파 대역의 전자파에 있어서는 MPE (maximum power exposure) 또는 PD (power density) 단위로 전자파 흡수율을 규격 한다. 각 국가에서는 규정하는 전자파 흡수율의 기준치가 존재하기에, 종래의 전자 장치는 일괄적으로 송신 에너지를 줄여 PD 규격을 만족시키는 범위로 사용되고 있었다.

전자 장치가 고주파 대역의 주파수를 갖는 통신 신호를 송수신하는 안테나를 포함하는 경우, 안테나 이득을 확보하기 위하여 복수의 안테나 모듈이 다양한 방향으로 넓은 영역을 차지하며 배치될 수 있는데, 이 경우에도 PD 규격을 만족시키기 위하여 PD 수치를 일괄적으로 낮추어야 했으며, 이로 인하여 전자 장치의 통신 성능이 저하될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 전면에 디스플레이 글래스가 형성되는 하우징, 상기 디스플레이 글래스의 후면에 배치되는 디스플레이 패널, 상기 하우징 내부에 마련되어 통신 신호를 송수신하며, 상기 디스플레이 글래스와 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 디스플레이 안테나 레이어, 상기 디스플레이 안테나 레이어와 전기적으로 연결되어 통신 신호를 송수신하는 무선 통신 모듈, 외부 물체의 접근에 의한 상기 디스플레이 안테나 레이어의 정전 용량의 변화를 감지하는 그립 센서, 및 상기 그립 센서로부터 신호를 수신받고, 상기 디스플레이 안테나 레이어의 송신 에너지를 조절하는 프로세서를 포함한다.

이 경우, 상기 디스플레이 안테나 레이어는, 상기 디스플레이 패널과 평행한 방향으로 전개되며 적어도 일부가 개방된 매쉬(mesh) 형상의 방사 패턴을 가질 수 있다.

이 경우, 상기 디스플레이 안테나 레이어는, 적어도 일부가 투명한 충전재를 포함하여, 상기 디스플레이 패널의 표시 화면이 투과하는 투명한 필름 형태로 마련될 수 있다.

한편, 상기 디스플레이 안테나 레이어는, 통신 신호를 송수신하는 제1 도전 영역을 포함하며 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결되는 제1 안테나 어레이, 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 제2 도전 영역을 포함하며 상기 그립 센서와 전기적으로 연결되는 그립 센서 패드, 및 상기 제1 도전 영역 또는 상기 제2 도전 영역을 다른 영역과 전기적으로 분리하는 분절부를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 그립 센서 패드는 상기 디스플레이 안테나 레이어의 일 측면에 인접하여 배치될 수 있다.

한편, 상기 제1 안테나 어레이는 복수로 존재하여 상기 통신 신호의 다중 입출력을 수행하며, 복수의 제1 안테나 어레이 및 상기 그립 센서 패드는 상기 디스플레이 안테나 레이어의 일 측면에 인접하여 배열될 수 있다.

한편, 상기 제1 안테나 어레이는, 상기 무선 통신 모듈과 직접 연결되고, 상기 그립 센서 패드는, 상기 그립 센서와 연결될 수 있다.

한편, 상기 그립 센서 패드는, 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 패턴을 감지할 수 있는 방향에 배치될 수 있다.

한편, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 상기 디스플레이 패널의 후면에 마련되어 통신 신호를 송수신하는 제2 안테나 어레이를 포함하고, 상기 무선 통신 모듈은 상기 제2 안테나 어레이와 전기적으로 연결되어 통신 신호를 송수신하고, 상기 그립 센서는 외부 물체의 접근에 의한 상기 제2 안테나 어레이의 정전 용량의 변화를 감지할 수 있다.

이 경우, 상기 제2 안테나 어레이는, 상기 디스플레이 패널과 평행한 제1 영역 및 상기 제1 영역으로부터 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 패턴의 방향과 상이한 방향으로 적어도 일부가 만곡되며 연장되는 제2 영역을 포함하는 FPCB(Flexible PCB)로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 제2 안테나 어레이는, 상기 프로세서와 상기 하우징의 후면 사이에 배치되어, 상기 제2 안테나 어레이의 제2 영역은 상기 하우징의 일 측면에 인접하게 위치할 수 있다.

한편, 상기 제2 안테나 어레이는, 통신 신호를 송수신하며, 상호 이격 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트, 및 상기 복수의 안테나 엘리먼트 사이에 배치되어, 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 센서 패드를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 제2 안테나 어레이는 적어도 일부가 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 패턴의 방향과 상이한 방향으로 만곡된 FPCB로 이루어지며, 상기 센서 패드는 상기 FPCB의 만곡된 영역에 배치되어 상기 전자 장치의 후면 및 측면 방향을 센싱할 수 있다.

한편, 상기 센서 패드는 복수로 존재하며, 복수의 센서 패드는 상기 복수의 안테나 엘리먼트 각각의 측면을 감싸도록 배치될 수 있다.'

또한, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 글래스, 상기 디스플레이 글래스의 후면에 배치되어, 통신 신호를 수신하고, 투명한 충진재를 포함하는 디스플레이 안테나 레이어, 및 상기 디스플레이 안테나 레이어의 후면에 배치되는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 디스플레이 안테나 레이어는, 통신 신호를 송수신하는 제1 도전 영역 및 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 제2 도전 영역을 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 디스플레이 안테나 레이어는 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 패턴의 방향을 감지할 수 있는 방향으로 전개되며 적어도 일부가 개방된 매쉬(mesh) 구조를 형성할 수 있다.

한편, 상기 제1 도전 영역 및 상기 제2 도전 영역은 디스플레이 안테나 레이어의 일 측면에 인접하여 배치될 수 있다.

한편, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 제2 안테나 어레이를 포함하고, 제2 안테나 어레이는, 통신 신호를 송수신하며, 상호 이격 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트, 및 상기 복수의 안테나 엘리먼트 사이에 배치되어, 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 센서 패드를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 제2 안테나 어레이는, 적어도 일부가 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 방향과 상이한 방향으로 만곡된 FPCB(Flexible PCB)로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 센서 패드는, 상기 제2 영역에 배치되어 상기 디스플레이 장치의 후면 및 측면 방향을 센싱할 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 디스플레이 모듈의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 안테나 모듈의 블록도이다.
도 4a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 정면을 도시한 정면도이다.
도 4b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4c는 본 개시의 다양한 실시예들에 도 4a의 A-A'에서 바라본 전자 장치의 단면 구조의 일 실시예를 도시한 구조도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 거리와 PD(power density) 수치를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 전자 장치의 디스플레이 안테나 레이어를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어의 일부 영역을 도시한 도면이다.
도 8a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어의 그립 센서 패드를 도시한 도면이다.
도 8b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어의 그립 센서 패드를 도시한 도면이다.
도 8c는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어의 그립 센서 패드를 도시한 도면이다.
도 8d는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어의 그립 센서 패드를 도시한 도면이다.
도 9a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어의 결합 구조를 도시한 블록도이다.
도 9b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어의 결합 구조를 도시한 블록도이다.
도 9c는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어의 결합 구조를 도시한 블록도이다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 제2 안테나 어레이를 도시한 사시도이다.
도 11a은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제2 안테나 어레이의 수평 편파에 따른 안테나 이득을 나타낸 그래프이다.
도 11b은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제2 안테나 어레이의 수평 편파에 따른 안테나 이득을 나타낸 그래프이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있으며, 동일한 구성의 중복 설명은 되도록 생략하기로 한다.

본 개시의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 개시에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 개시의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(36) 또는 외장 메모리(38))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치)의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비 일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비 일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱 하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

이하에서는, 도 1 내지 도 11b를 참고하여, 본 개시의 안테나와 디스플레이를 포함하는 전자 장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 참고로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 본 개시의 다양한 실시예에 의한 기기(machine)를 '전자 장치'로 통칭하였으나, 다양한 실시예의 기기는 전자 장치, 무선 통신 장치, 디스플레이 장치, 또는 휴대용 통신 장치일 수 있다.

도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준 지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로세서(120)는 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서(251)를 포함할 수 있으며, 터치에 의해 발생하는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다. 그리고, 디스플레이 모듈(160)의 구체적인 구조는 도 2를 참고하여 상세히 설명한다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)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(176)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(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)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(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(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(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있고, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있고, 또 다른 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗면 또는 측면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈(197)의 구체적인 구조는 도 3 이하를 참고하여 상세히 설명한다.

신호 또는 전력은 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 디스플레이 모듈의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 디스플레이 모듈(160)은 디스플레이 패널(210), 및 이를 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(230)를 포함할 수 있다.

디스플레이 드라이버 IC(230)는 인터페이스 모듈(231), 메모리(233)(예: 버퍼 메모리), 이미지 처리 모듈(235), 또는 맵핑 모듈(237)을 포함할 수 있다. 디스플레이 드라이버 IC(230)는, 예를 들면, 영상 데이터, 또는 상기 영상 데이터를 제어하기 위한 명령에 대응하는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 인터페이스 모듈(231)을 통해 전자 장치(101)의 다른 구성요소로부터 수신할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 영상 정보는 프로세서(120)(예: 메인 프로세서(121)(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 메인 프로세서(121)의 기능과 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치)로부터 수신될 수 있다.

디스플레이 드라이버 IC(230)는 터치 회로(250) 또는 센서 모듈(176)과 상기 인터페이스 모듈(231)을 통하여 커뮤니케이션 할 수 있다. 또한, 디스플레이 드라이버 IC(230)는 상기 수신된 영상 정보 중 적어도 일부를 메모리(233)에, 예를 들면, 프레임 단위로 저장할 수 있다. 이미지 처리 모듈(235)은, 예를 들면, 상기 영상 데이터의 적어도 일부를 상기 영상 데이터의 특성 또는 디스플레이 패널(210)의 특성에 적어도 기반하여 전처리 또는 후처리(예: 해상도, 밝기, 또는 크기 조정)를 수행할 수 있다. 맵핑 모듈(237)은 이미지 처리 모듈(135)을 통해 전처리 또는 후처리된 상기 영상 데이터에 대응하는 전압 값 또는 전류 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전압 값 또는 전류 값의 생성은 예를 들면, 디스플레이 패널(210)의 픽셀들의 속성(예: 픽셀들의 배열(RGB stripe 또는 pentile 구조), 또는 서브 픽셀들 각각의 크기)에 적어도 일부 기반하여 수행될 수 있다. 디스플레이 패널(210)의 적어도 일부 픽셀들은, 예를 들면, 상기 전압 값 또는 전류 값에 적어도 일부 기반하여 구동됨으로써 상기 영상 데이터에 대응하는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 디스플레이 패널(210)를 통해 표시될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치 회로(250)를 더 포함할 수 있다. 터치 회로(250)는 터치 센서(251) 및 이를 제어하기 위한 터치 센서 IC(253)를 포함할 수 있다. 터치 센서 IC(253)는, 예를 들면, 디스플레이 패널(210)의 지정된 위치에 대한 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지하기 위해 터치 센서(251)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서 IC(253)는 디스플레이 패널(210)의 지정된 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지할 수 있다. 터치 센서 IC(253)는 감지된 터치 입력 또는 호버링 입력에 관한 정보(예: 위치, 면적, 압력, 또는 시간)를 프로세서(120) 에 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 터치 회로(250)의 적어도 일부(예: 터치 센서 IC(253))는 디스플레이 드라이버 IC(230), 또는 디스플레이 패널(210)의 일부로, 또는 디스플레이 모듈(160)의 외부에 배치된 다른 구성요소(예: 보조 프로세서(123))의 일부로 포함될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 센서 모듈(176)의 적어도 하나의 센서(예: 지문 센서, 홍채 센서, 압력 센서 또는 조도 센서), 또는 이에 대한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 센서 또는 이에 대한 제어 회로는 디스플레이 모듈(160)의 일부(예: 디스플레이 패널(210) 또는 디스플레이 드라이버 IC(230)) 또는 터치 회로(250)의 일부에 임베디드될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)에 임베디드된 센서 모듈(176)이 생체 센서(예: 지문 센서)를 포함할 경우, 상기 생체 센서는 디스플레이 패널(210)의 일부 영역을 통해 터치 입력과 연관된 생체 정보(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 다른 예를 들면, 디스플레이 모듈(160)에 임베디드된 센서 모듈(176)이 압력 센서를 포함할 경우, 상기 압력 센서는 디스플레이 패널(210)의 일부 또는 전체 영역을 통해 터치 입력과 연관된 압력 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 터치 센서(251) 또는 센서 모듈(176)은 디스플레이 패널(210)의 픽셀 레이어의 픽셀들 사이에, 또는 상기 픽셀 레이어의 위에 또는 아래에 배치될 수 있다.

도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 안테나 모듈의 블록도이다.

도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(101)의 무선 통신 모듈(192), 전력 관리 모듈(188), 및 안테나 모듈(197)에 대한 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 무선 통신 모듈(192)은 MST 통신 모듈(220) 또는 NFC 통신 모듈(240)을 포함하고, 전력 관리 모듈(188)은 무선 충전 모듈(260)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 안테나 모듈(297)은 MST 통신 모듈(220)과 연결된 MST 안테나(297-1), NFC 통신 모듈(240)과 연결된 NFC 안테나(297-3), 및 무선 충전 모듈(260)과 연결된 무선 충전 안테나(297-5)를 포함하는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 1와 중복되는 구성 요소는 생략 또는 간략히 기재된다.

MST 통신 모듈(220)은 프로세서(120)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 수신하고, MST 안테나(297-1)를 통해 상기 수신된 신호에 대응하는 자기 신호를 생성한 후, 상기 생성된 자기 신호를 외부의 전자 장치(102)(예: POS 장치)에 전달할 수 있다. 상기 자기 신호를 생성하기 위하여, 일 실시예에 따르면, MST 통신 모듈(220)은 MST 안테나(297-1)에 연결된 하나 이상의 스위치들을 포함하는 스위칭 모듈을 포함하고(미도시), 이 스위칭 모듈을 제어하여 MST 안테나(297-1)에 공급되는 전압 또는 전류의 방향을 상기 수신된 신호에 따라 변경할 수 있다. 상기 전압 또는 전류의 방향의 변경은 MST 안테나(297-1)를 통해 송출되는 자기 신호(예: 자기장)의 방향이 그에 따라 변경하는 것을 가능하게 해 준다. 방향이 변경되는 상태의 자기 신호는, 외부의 전자 장치(102)에서 감지되면, 상기 수신된 신호(예: 카드 정보)에 대응하는 마그네틱 카드가 상기 전자 장치(102)의 카드 리더기에 읽히면서(swiped) 발생하는 자기장과 유사한 효과(예: 파형)를 야기할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(102) 에서 상기 자기 신호의 형태로 수신된 결제 관련 정보 및 제어 신호는, 예를 들면, 네트워크(199)를 통해 외부의 서버(108)(예: 결제 서버)로 송신될 수 있다.

NFC 통신 모듈(240)은 프로세서(120)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 획득하고, 상기 획득된 신호를 NFC 안테나(297-3)를 통해 외부의 전자 장치(102)로 송신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, NFC 통신 모듈(240)은, NFC 안테나(297-3)를 통하여 외부의 전자 장치(102)로부터 송출된 그런 신호를 수신할 수 있다.

무선 충전 모듈(260)은 무선 충전 안테나(297-5)를 통해 외부의 전자 장치(102)(예: 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스)로 전력을 무선으로 송신하거나, 또는 외부의 전자 장치(102)(예: 무선 충전 장치)로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 충전 모듈(260)은, 예를 들면, 자기 공명 방식 또는 자기 유도 방식을 포함하는 다양한 무선 충전 방식 중 하나 이상을 지원할 수 있다.

일 실시예에 따르면, MST 안테나(297-1), NFC 안테나(297-3), 또는 무선 충전 안테나(297-5) 중 일부 안테나들은 방사부의 적어도 일부를 서로 공유할 수 있다. 예를 들면, MST 안테나(297-1)의 방사부는 NFC 안테나(297-3) 또는 무선 충전 안테나(297-5)의 방사부로 사용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 이런 경우, 안테나 모듈(297)은 무선 통신 모듈(192)(예: MST 통신 모듈(220) 또는 NFC 통신 모듈(240)) 또는 전력 관리 모듈(188)(예: 무선 충전 모듈(260))의 제어에 따라 안테나들(297-1, 297-3, 또는 297-3)의 적어도 일부를 선택적으로 연결(예: close) 또는 분리(예: open)하도록 설정된 스위칭 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 무선 충전 기능을 사용하는 경우, NFC 통신 모듈(240) 또는 무선 충전 모듈(260)은 상기 스위칭 회로를 제어함으로써 NFC 안테나(297-3) 및 무선 충전 안테나(297-5)에 의해 공유된 방사부의 적어도 일부 영역을 일시적으로 NFC 안테나(297-3)와 분리하고 무선 충전 안테나(297-5)와 연결할 수 있다.

일 실시예에 따르면, MST 통신 모듈(220), NFC 통신 모듈(240), 또는 무선 충전 모듈(260)의 적어도 하나의 기능은 외부의 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 제어될 수 있다. 일 실시예에 따르면, MST 통신 모듈(220) 또는 NFC 통신 모듈(240)의 지정된 기능(예: 결제 기능)들은 신뢰된 실행 환경(trusted execution environment, TEE)에서 수행될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 신뢰된 실행 환경(TEE)은, 예를 들면, 상대적으로 높은 수준의 보안이 필요한 기능(예: 금융 거래, 또는 개인 정보 관련 기능)을 수행하는데 사용되기 위해 메모리(130)의 적어도 일부 지정된 영역이 할당되는 실행 환경을 형성할 수 있다. 이런 경우, 상기 지정된 영역에 대한 접근은, 예를 들면, 거기에 접근하는 주체 또는 상기 신뢰된 실행 환경에서 실행되는 어플리케이션에 따라 구분하여 제한적으로 허용될 수 있다.

도 4a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)의 정면을 도시한 정면도이다.

도 4a를 참조하면, 일 실시예의 전자 장치(300)는, 하우징(315) 및 디스플레이 패널(301)을 포함할 수 있다.

하우징(315)은 전자 장치(300)의 외관을 형성하며, 하우징(315) 내부에 배치되는 부품을 보호할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(315)은 전자 장치(300)의 전면을 보호하여 디스플레이 글래스(302)가 결합되는 전면 플레이트(312), 전자 장치(300)의 후면을 보호하는 후면 플레이트(311) 및 전면 플레이트(312)와 후면 플레이트(311) 사이의 측면을 보호하는 측면 하우징(320)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따른 하우징(315)의 전면 플레이트(312)는 실질적으로 투명한 디스플레이 글래스(302)와 결합되거나, 디스플레이 패널(301)에 결합될 수 있다. 디스플레이 글래스(302)는 후면에 배치된 디스플레이 패널(301)이 표시하는 영상을 투과시킬 수 있다. 일 실시예에 따른 디스플레이 글래스(302)는 사용자의 터치 신호를 디스플레이 패널(301)의 터치 센서로 전달할 수 있고, 디스플레이 패널(301)을 포함한 전자 장치(300)의 내부 부품을 보호할 수 있다. 디스플레이 글래스(302)는 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트 또는 폴리머 플레이트로 구성될 수 있다. 전자 장치(300)의 디스플레이 글래스(302)의 결합 구조는 도 4b의 전개 사시도를 참조하여 설명한다.

일 실시예에 의하면, 디스플레이 패널(301)은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 발광 다이오드(Light Emitting Diode), 유기발광 다이오드(organic LED) 또는 마이크로 발광 다이오드(μLED)를 구비한 디스플레이 패널(301)일 수 있다. 그 중, 마이크로 LED 소자로 구성된 디스플레이 패널(301)은 평판 디스플레이 패널(301) 중 하나로 각각 100 마이크로미터 이하인 복수의 무기 발광 다이오드(inorganic LED)로 구성되어 있어 백라이트가 배치된 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 마이크로 LED 디스플레이 패널(301)은 더 나은 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공할 수 있다.

디스플레이 패널(301)은 TFT 기판의 측면으로 드러나지 않도록 형성된 다수의 관통 배선 부재를 마련함에 따라 TFT 기판의 전면에서 비활성 영역을 감소시키고 활성 영역을 증가시킴으로써 베젤 리스화 할 수 있고 디스플레이 패널(301)에 대한 발광 소자의 배치 조밀도를 증가시킬 수 있다.

나아가, 베젤리스화를 구현하는 디스플레이 패널(301)은 다수를 연결하는 경우 활성 영역을 증가시킬 수 있는 복수의 디스플레이 패널(301)로 이루어진 전자 장치(300)를 제공할 수 있다. 이 경우 각 디스플레이 패널(301)은 비활성 영역을 최소화함에 따라 서로 인접한 디스플레이 패널(301)의 각 픽셀들 간의 피치를 단일 디스플레이 패널(301) 내의 각 픽셀들 간의 피치와 동일하게 유지하도록 형성할 수 있다. 이에 따라 각 디스플레이 패널(301) 사이의 연결부위에서 심(seam)이 나타나는 것을 감소시킬 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 전자 장치(300)의 전면에는 카메라(미도시), 전자 장치(300)의 내부의 작동 상태 또는 외부의 환경 상태를 센싱하는 센서(미도시), 음향 출력 장치와 마이크 키 입력 장치와 같은 입력 장치(미도시)가 구현될 수 있다.

도 4b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)의 전개 사시도이다.

도 4b를 참조하면, 일 실시예의 전자 장치(300)는, 전면 플레이트(312), 측면 하우징(320), 제1 지지 부재(321), 전면 플레이트(312), 디스플레이 패널(301), 디스플레이 안테나 레이어(310), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제2 지지 부재(360), 안테나(370) 및 후면 플레이트(311)를 포함할 수 있다.

도 3a와 중복되는 전면 플레이트(312)와 디스플레이 패널(301) 및 후면 플레이트(311)에 관하여는 설명은 생략하며, 이하에서는 도 4b를 참고하여 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 안테나 레이어(310)와 안테나(370)를 포함하는 전자 장치(300)의 구조를 설명한다.

디스플레이 안테나 레이어(310)는 디스플레이 글래스(302)와 디스플레이 패널(301) 사이에 배치될 수 있다. 디스플레이 안테나 레이어(310)의 통신 신호를 송수신할 수 있으며, 디스플레이 안테나 레이어(310)의 구조 및 결합은 도 6a 내지 6b를 참고하여 상세히 설명한다.

측면 하우징(320)과 제1 지지 부재(321)는 일면에 디스플레이 패널(301)이 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 상세히는, 제1 지지 부재(321)는 전자 장치(300)의 내부에 배치되어 측면 하우징(320)과 연결되거나 측면 하우징(320)과 일체로 형성될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 인쇄 회로 기판(340)은 전자 장치(300)의 전반적인 동작은 제어하는 메인 PCB(510)를 포함하여, 프로세서(120), 메모리(130) 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다.

배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

배터리(350)의 적어도 일부는 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.

제2 지지 부재(360)는 프로세서(120)를 포함하는 인쇄 회로 기판(340)과 배터리(350)와 결합되며, 인쇄 회로 기판(340) 및 배터리(350)가 하우징(315)의 후면 플레이트(311)와 안정적으로 고정되도록 지지할 수 있다. 또한, 제2 지지 부재(360)는 인쇄 회로 기판(340)과 안테나(370) 및 다른 부품을 전기적으로 연결할 수 있으며, 결합 부재 및 추가적인 인쇄 회로 기판(340) 구조를 포함할 수 있다.

안테나(370)는 통신 신호를 송수신할 수 있다. 본 개시의 안테나(370)는 제2 안테나 어레이(600)를 포함할 수 있으며, 후면 플레이트(311)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는 제2 안테나 어레이(600)를 통하여 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 제2 안테나 어레이(600)를 포함하는 안테나(370)의 상세한 구조는 도 9를 참고하여 상세히 설명한다.

도 4c는 본 개시의 다양한 실시예들에 도 4a의 A-A'에서 바라본 전자 장치(300)의 단면 구조의 일 실시예를 도시한 구조도이다.

도 4c는, 다양한 실시예들에 따른, 도 4a의 A-A'에서 바라본 전자 장치(300)의 단면 구조를 배치 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4c를 참조하면, 전자 장치(300)의 전면과 후면 각각에는 디스플레이 안테나 레이어(310)와 안테나(370)가 배치될 수 있다.

디스플레이 안테나 레이어(310)는 디스플레이 글래스(302)와 디스플레이 패널(301) 사이에 배치되며, 전자 장치(300)의 전면 방향으로 통신 신호를 송수신할 수 있으며, 안테나(370)는 프로세서(120)와 후면 플레이트(311) 사이에 배치되며, 전자 장치(300)의 후면 및 측면 방향으로 통신 신호를 송수신할 수 있다. 프로세서(120)는 디스플레이 안테나 레이어(310)와 안테나로부터 무선 통신 신호를 전달받아 무선 통신 모듈(550)에 제공할 수 있다. 디스플레이 안테나 레이어(310)의 배치 및 결합 구조는 도 9a 이하에서 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

다양한 실시예들에 따르면, 무선 통신 모듈(550)은 네트워크 통신을 지원하는 커뮤티케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 상세히는, 무선 통신 모듈(550)은 2G, 3G, 4G 또는 LTE 네트워크와의 무선 통신을 수행하는 제1 커뮤니케이션 프로세서, 및/또는 5G 또는 초고주파 영역인 밀리미터파(mmWave) 영역의 네트워크와 무선 통신을 수행하는 제2 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 그리고, 무선 통신 모듈(550)은 커뮤니케이션 프로세서를 통하여 외부의 네트워크와의 무선 신호에 사용될 대역의 통신 채널을 수립하고, 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(550)의 제1 커뮤니케이션 프로세서와 제2 커뮤니케이션 프로세서는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현되어 프로세서와 연결될 수 있으며, 또 다른 다양한 실시예에서는, 프로세서, 보조 프로세서, 또는 통신 모듈과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.

또 다른 다양한 실시예에서는, 도면에는 도시되지 않았으나, 무선 통신 모듈(550)은 디스플레이 안테나 레이어(310) 또는 PCB로 구현된 안테나(370) 중 적어도 하나로만 구성될 수 있다. 이 경우, 무선 통신 모듈(550)은 메인 PCB(510)로 무선 통신 신호를 전달하며, 상술한 무선 통신 모듈(550)의 역할, 즉 무선 통신 신호를 송수신하는 칩 또는 패키지 구조는 메인 PCB(510)를 통하여 구현될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 고주파 영역의 네트워크와 무선 통신을 수행하는 무선 통신 모듈(550)을 포함하는 전자 장치(300)는 mmWave 대역의 전파특성인 직전성과 경로손실을 보상하기 위해 어레이 안테나 기술이 적용되어 있다. 예를 들면, 전자 장치(300)는 각각이 다양한 방향으로 신호를 송수신하는 복수의 안테나 모듈을 포함할 수 있으며, 원하는 대역에 맞게 안테나를 조정하여 안테나 이득을 확보할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예의 전자 장치(300)는, 전면으로 디스플레이 패널(301) 방향으로 방사되며 적어도 하나 이상의 제1 안테나 어레이(441)를 포함하는 디스플레이 안테나 레이어(310)를 통하여, 고주파 영역에서의 통신 신호의 송수신함에 있어서 디스플레이 패널(301) 방향으로 안테나 이득을 확보할 수 있으며, 예를 들어, 소형화되는 전자 장치(300)에서도 물리적으로 넓은 영역의 안테나 어레이 배치를 확보할 수 있다. 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 후면과 측면 방향으로 통신 신호를 송수신하는 제2 안테나 어레이(600)를 통하여 다양한 방향으로 신호를 송수신할 수 있으며, 경로 손실을 감소시키고 안테나 이득을 확보할 수 있다.

도 5는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)의 거리와 PD(power density) 수치를 도시한 그래프이다.

도 5는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(300)의 거리에 따른 PD 수치를 나타낸 그래프로서, 고주파인 밀리미터파(mmWave) 영역의 통신 신호를 송수신하는 전자 장치(300)에 있어서 단위 면적당 전력의 크기를 도시한 예시적인 그래프이다.

상세히는, 도 5는, 수평 방향의 X 축은 전자 장치(300)와의 특정 방향으로의 수직 거리 [mm] 단위로 표시하였고, 수직 방향의 Y 축은 PD(power density) 수치를 [mW/cm^2] 단위로 표시하였다. 그리고 전자 장치(300)와의 전면(Front), 상면(Top), 후면(Rear), 우측면(Right) 및 좌측면(Left) 방향의 수직 거리에 따라서, PD 수치를 측정하여 도시한 그래프이다.

X축에 평행한 A 라인은, 일 실시예에 따르면, 참조 라인(Reference Line)으로 약 1 [mW/cm^2]의 PD 수치값을 표시한 것으로, 사용자가 전자 장치(300)에 인접하였을 때 고주파의 통신 신호 송수신에 따른 영향을 받을 수 있는 수치를 표시한 것이다. 다만, 도 5의 수치 및 A 라인은 본 개시의 안테나 배치와 그립 센싱 영역의 설명을 위한 예시적인 그래프로서, 본 개시의 일 실시예에 해당하며, 다양한 실시예의 전자 장치(300)에서는 PD 수치가 다르게 측정될 수 있으며, A 라인의 PD 수치도 상이할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 고주파 영역의 통신 신호를 송수신하며 안테나 손실을 감소시키기 위하여 다양한 방향으로 넓은 영역을 차지하는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(300)에 인접한 위치에서는 PD 수치가 급격하게 증가할 수 있으며, 도 5의 A 라인을 예를 들면, 전자 장치(300)의 후면(Rear)으로부터 B 점이 위치한 약 8 내지 9mm의 거리에서는 PD 수치가 급격하게 증가할 수 있다.

그러므로, 전자 장치(300)는 그립 센서(520)를 통하여 외부 물체(예를 들면, 사용자의 인체)가 지정된 거리 이상으로 근접하거나 접촉됨을 감지하며 송수신하는 통신 신호의 최대 전력을 조절할 수 있다. 이를 통하여, 전자 장치(300)에서 발생하는 전자파가 인체에 영향을 줄 수 있는 전자파의 PD 수치를 제어할 수 있다.

그립 센서(grip sensor)(520) 는 전자 장치(300)에 외부 물체가 근접 또는 접촉됨을 감지할 수 있다. 보다 상세하게는, 그립 센서(520)는 근접 또는 접촉하는 외부 물체에 의해 변화하는 정전 용량의 변화량을 검출 또는 감지하여 프로세서(120)에 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 그립 센서(520)로부터 신호를 수신받고, 외부 물체가 지정된 거리 이상(예를 들면, 도 5의 B 점이 위치한 [mm] 거리) 으로 근접하면 제1 안테나 어레이(441) 내지 제2 안테나 어레이(600)의 송신 에너지를 조절할 수 있다. 이하에서는, 다양한 실시예에 의한 그립 센서(520)와 안테나 어레이(441, 600)의 구조에 대하여 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)의 디스플레이 안테나 레이어(310)를 도시한 정면도이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예의 전자 장치(300)의 디스플레이 안테나 레이어(310)는 제1 안테나 어레이(441) 및 그립 센서 패드(445)를 포함할 수 있다. 도 6을 도시함에 있어서, 하우징(315)의 디스플레이 글래스(302)로 디스플레이 안테나 레이어(310)가 보이는 구조로 도시되었으나, 이는 구조의 이해와 설명의 편의를 위하여 형식적으로 표시한 것에 불과하며, 실제 구현에 있어서는 디스플레이 안테나 레이어(310)는 투명하게 구현되어 후면에 배치되는 디스플레이 패널(301)의 디스플레이 영상을 투과시켜 디스플레이 글래스(302)로 전달할 수 있다.

디스플레이 안테나 레이어(310)는 하우징(315) 내부에 마련되어 통신 신호를 송수신할 수 있고, 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체일 수 있다. 다양한 실시예에 의하면, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 박막 도전체, 도전체 와이어, 메탈 메쉬, 또는 전도성 물질로 이루어질 수 있다.

디스플레이 안테나 레이어(310)는 디스플레이 패널(301)과 평행한 방향으로 방사되는 방사 패턴을 가질 수 있으며, 적어도 일부가 개방된 매쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다. 디스플레이 안테나 레이어(310)는 매쉬에 있어서 개방된 영역에 충진되는 적어도 일부가 투명한 충진재(405)를 포함하여, 디스플레이 패널(301)의 표시 화면이 투과할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 투명한 충진재(405)는 접착성 물질로 이루어질 수 있으며, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 투명한 필름 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이 안테나 레이어(310)는 통신 신호를 송수신하는 제1 도전 영역(410)(도 7 참조) 및 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 제2 도전 영역(420)(도 7 참조)을 포함할 수 있다. 도전 영역(410, 420)은 제1 안테나 어레이(441) 또는 그립 센서 패드(445)를 통하여 프로세서(120)와 전기적으로 연결(또는, 급전)될 수 있으며, 제1 안테나 어레이(441) 는 무선 통신 신호를 감지하고, 그립 센서 패드(445)는 물체의 근접을 감지하여 감지 값을 제공할 수 있다.

제1 안테나 어레이(441)는 디스플레이 안테나 레이어(310)의 제1 도전 영역(410)과 연결되어, 디스플레이 안테나 레이어(310)가 송수신하는 통신 신호를 전달받을 수 있고, 무선 통신 모듈(550)은 디스플레이 안테나 레이어(310)의 제1 안테나 어레이(441)과 전기적으로 연결되어 통신 신호를 송수신할 수 있다.

다양한 실시예에 의하면, 제1 안테나 어레이(441)는 복수로 존재할 수 있다. 디스플레이 안테나 레이어(310)는 안테나 이득을 증가시키기 위하여 배열안테나(array antenna) 방식으로 구현될 수 있으며, 복수의 제1 안테나 어레이(441) 각각이 제1 도전 영역(410)과 연결되어 통신 신호를 전달하여, 통신 신호의 다중 입출력을 수행할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 복수의 제1 안테나 어레이(441)는 디스플레이 안테나 레이어(310)의 일 측면에 일렬로 이격 배치될 수 있다.

그립 센서 패드(445)는 그립 센서(520)가 접근 신호를 감지하기 위한 전극일 수 있으며, 그립 센서 패드(445)는 제2 도전 영역(420)과 전기적으로 연결되고, 그립 센서(520)는 디스플레이 안테나 레이어(310)의 그립 센서 패드(445)의 제2 도전 영역(420)과 전기적으로 연결되어 외부 물체의 접근에 의한 제2 도전 영역(420)의 정전 용량의 변화를 감지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 그립 센서 패드(445)는 독립된 도전성 패드로 구현될 수 있다. 그립 센서 패드(445)는 근접 또는 접촉하는 외부 물체에 의해 변화하는 커패시턴스(또는 정전 용량)의 변화량을 검출(또는 감지, 또는 확인)할 수 있다. 그립 센서 패드(445)는 그립 센서(520)(또는, 그립 센서 회로)로 감지 결과를 제공할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 그립 센서 패드(445)는 제1 안테나 어레이(441)의 측면에 배치될 수 있으며, 디스플레이 안테나 레이어(310)의 일 측면에 제1 안테나 어레이(441)와 이격 배열될 수 있으며, 또는 엣지 디스플레이를 포함하는 실시예에 있어서는, 제1 안테나 어레이(441) 및 그립 센서 패드(445)는 엣지 디스플레이 영역에 배치될 수 있다. 제1 안테나 어레이(441) 및 그립 센서 패드(445)는 디스플레이 안테나 레이어(310)의 측면에 배치됨으로서, 디스플레이 패널(301)의 화질 열화 및 터치 감도 열화를 감소시킬 수 있다. 제1 안테나 어레이(441) 및 그립 센서 패드(445)의 형상은 도 8a 내지 도 8d을 참조하여 상세히 설명한다.

제1 안테나 어레이(441)와 그립 센서 패드(445)는 적어도 일부가 만곡된 FPCB로 이루어진 결합 보드(501)를 통하여, 그립 센서(520) 및 무선 통신 모듈(550)과 연결될 수 있다. 도 6을 도시함에 있어서는 설명의 편의를 위하여 결합 보드(501)가 상부로 연장되는 형상으로 도시되었으나, 실제 구현 시에는 결합 보드(501)의 하단의 적어도 일부가 만곡되며 전자 장치(300) 내부에 위치할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 그립 센서(520) 및 무선 통신 모듈(550)은 결합 보드(501) 상에 존재할 수 있으며, 또는, 도 9a 내지 도 9d에 도시된 바와 같이 결합 보드(501)를 중간 연결체로 삼아 디스플레이 안테나 레이어(310)와 연결될 수 있다.

그립 센서(520)는 검출된 신호(이하, '감지 결과'로 지칭함)를 생성하여, 프로세서(120)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 그립 센서(520)는 외부 물체의 종류에 따라 감지하는 커패시턴스가 달라질 수 있다. 예를 들면, 그립 센서(520)는 인체, 무선 충전 장치, 또는 외부 물체에 대하여 각각 상이한 커패시턴스의 변화량을 센싱할 수 있으며, 감지 결과를 프로세서(120)에 제공하여, 프로세서(120)는 전달받은 감지 결과에 맞추어 제1 내지 제2 안테나 어레이(441, 600)의 송신 에너지를 제어할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 그립 센서(520)는 주기적으로 커패시턴스를 검출할 수 있으며, 이 경우, 그립 센서(520)는 커패시턴스를 검출하는지 여부에 따라 활성화 상태와 비활성화 상태를 가질 수 있다. 또한, 다른 실시예에 의하면 그립 센서(520)는 비활성화 상태를 가지지 않고 실시간으로 커패시턴스를 검출할 수 있다. 예를 들면, 그립 센서(520)는 전자 장치(300)가 사용자에 의하여 사용 중인지 여부, 또는 사용자의 사용 패턴, 수면 패턴에 기초하여 활성화 상태와 비활성화 상태를 설정할 수 있다.

도 7은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어(310)의 일부 영역을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 도 7은 도 6의 디스플레이 안테나 레이어(310)의 일부 영역을 확대하여 도시한 도면으로, 일 실시예의 디스플레이 안테나 레이어(310)는, 제1 도전 영역(410), 제2 도전 영역(420), 급전부(449) 및 복수의 분절부(431, 435)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 충진재(405)를 포함할 수 있고, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 제1 도전 영역(410), 제2 도전 영역(420) 및 분절부(431, 435)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 통신 신호를 송수신하는 제1 도전 영역(410)과 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 제2 도전 영역(420)을 포함할 수 있으며, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 디스플레이 패널(301)의 전체 영역에 중첩되도록, 또는 디스플레이 패널(301)의 적어도 일부 영역에 중첩되도록 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제1 안테나 어레이(441)는 디스플레이 안테나 레이어(310)의 도전 영역의 일부가 분절부(431, 435)에 의하여 분절되어 형성되는 제1 도전 영역(410)을 포함하여 무선 통신 모듈(550)과 급전부(449-1)를 통해 전기적으로 연결될 수 있고, 그립 센서 패드(445)는 디스플레이 안테나 레이어(310)의 도전 영역의 일부가 분절부(431, 435)에 의하여 분절되어 형성되는 제2 도전 영역(420)을 포함하여 그립 센서(520)와 급전부(449-2)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 분절부(431, 435)에 의하여 디스플레이 안테나 레이어(310)의 매쉬 형상의 방사 패턴이 분절되며, 분절된 영역이 디스플레이 안테나 레이어(310) 내에서 독립적으로 분리되어, 각각이 안테나 패치로 동작할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 도전 영역(410)은 제1 안테나 어레이(441)의 급전부(449-1)에 연결되어 급전되며 급전부(449-1)는 무선 통신 모듈(550)과 전기적으로 연결되며, 제2 도전 영역(420)은 그립 센서 패드(445)의 급전부(449-2)에 연결되어 급전되며 그립 센서(520)와 전기적으로 연결될 수 있고, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 프로세서, 무선 통신 모듈(550) 또는 그립 센서(520)와 전기적으로 연결될 수 있다.

디스플레이 안테나 레이어(310)는 제1 도전 영역(410)과 제2 도전 영역(420)을 전기적으로 분리하는 분절부(431, 435)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 도전 영역(410)과 제2 도전 영역(420)은 각각 독립한 안테나 엘리먼트로 구성될 수 있으며, 또는 하나의 몸체로 이루어진 안테나 어레이가 분절부(431, 435)에 의하여 분절될 수 있다. 분절부(431, 435)는 분절 슬릿(431)에 의한 분절과, 갭(435) 방식의 분절을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 아니하고, 디스플레이 안테나 레이어(310)에서 제1 안테나 어레이(441)의 방사 성능과 제2 도전 영역(420)의 근접 인식을 위한 정전 용량을 최적화 할 수 있도록 다양한 방식으로 구현 될 수 있다.

도면을 도시함에 있어서는 그립 센서 패드(445)가 제1 안테나 어레이(441)보다 도전 영역의 면적이 크게 도시되었으나, 이에 한정되지 아니하고 분절되는 제1 도전 영역(410)과 제2 도전 영역(420)의 크기는 다양할 수 있고, 다양한 실시예의 제1 안테나 어레이(441)와 그립 센서 패드(445) 각각은 분절부(431, 435)의 배치에 따라 크기와 형상이 다양하게 구현될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 갭(435)에 의하여 분절될 수 있다. 갭(435)은 디스플레이 안테나 레이어(310)의 금형 사출 시에 금형 구조에 의하여 구현될 수 있으며, 또는 디스플레이 안테나 레이어(310)의 하나의 몸체를 이루는 도전 영역 중 일부 영역을 추가 공정을 통하여 물리적으로 분리시키며 전기적으로 절연시킬 수 있다. 갭(435)이 형성된 영역에는 충진재(405)가 채워질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 분절 슬릿(431)에 의하여 분절될 수 있다. 분절 슬릿(431)은 비전도성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면 폴리머 부재일 수 있다. 분절 슬릿(431)은 제1 디스플레이 안테나 레이어(310)의 일부 영역에 부착되어, 일부 영역과 다른 영역과 전기적으로 분절시킬 수 있다. 예를 들면, 분절 슬릿(431)은 디스플레이 안테나 레이어(310)의 제조에 있어서 금형을 이용한 사출 공정 시, 절연 소재를 통하여 구현될 수 있다.

분절부(431, 435)를 통해 디스플레이 안테나 레이어(310)는 제1 도전 영역(410) 또는 제2 도전 영역(420)이 다른 영역과 전기적으로 절연되도록 형성되어, 제1 도전 영역(410)은 무선 통신 안테나로 활용될 수 있고, 제2 도전 영역(420)은 그립 센서(520) 안테나로 활용될 수 있다. 그러므로 디스플레이 안테나 레이어(310)는 제1 도전 영역(410)에 의하여 전자 장치(300)의 전면 방향으로 통신 신호를 송수신하며, 제2 도전 영역(420)에 의하여 전자 장치(300)의 전면 방향으로 외부 물체가 접근하거나 접촉하는지 감지할 수 있다. 예를 들면, 제2 도전 영역(420)은 그립 센서(520)가 신호를 감지하기 위한 전극으로서 동작할 수 있는 안테나일 수 있다.

도 7에 도시된 디스플레이 안테나 레이어(310)가 분절부(431, 435)에 의하여 분절되는 구조는, 디스플레이 안테나 레이어(310)가 제1 도전 영역(410)과 제2 도전 영역(420)을 포함하여 각각의 기능을 수행하기 위한 분절 방법의 예를 도시한 것으로, 디스플레이 안테나 레이어(310)의 실제 구현 시의 분절 구조는 이에 한정되지 아니하고 다양할 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 연결 부재(미도시)를 포함하여 분절된 도전 영역의 일부 영역을 다른 영역과 전기적으로 연결할 수 있으며, 또는, 추가적인 분절부에 의하여 제3 도전 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 제3 도전 영역(미도시)은 용도에 따라 NFC 안테나 또는 무선 충전 안테나로 사용될 수 있다.

도 8a 내지 도 8d는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어(310)의 그립 센서 패드(445)를 도시한 도면이다.

도 8a 내지 도 8d을 참고하면, 다양한 실시예의 디스플레이 안테나 레이어(310)의 그립 센서 패드(445)는 다양한 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 그립 센서 패드(445)의 형상은 디스플레이 안테나 레이어(310) 내에서 도전 영역의 분절부(431, 435) 배치에 의하여 설계될 수 있다.

그립 센서 패드(445)는 디스플레이 안테나 레이어(310)에서 디스플레이 패널(301)과 평행한 방향으로 중첩되도록 배치되는 구조를 가질 수 있고, 그립 센서 패드(445)의 크기와 형상은 다양할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이 패널(301) 복수의 터치 센서(251)가 기설정된 간격으로 이격 배치될 수 있다. 이 경우, 터치 센서(251)의 크기와 간격에 대응되도록, 패드의 크기와 형상은 다양한 실시예를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 그립 센서 패드(445)의 구조로서 사각형을 기준으로 다양한 변형 실시예를 설명하였으나, 실제 구현 시에는 이에 한정되지 아니하고, 그립 센서 패드(445)는 원형 또는 다각형일 수 있으며, 또한 터치 감도를 개선하기 위한 구조로서 다양하게 실시 변경을 하여 구현될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 그립 센서 패드(445)는, 도 8a 또는 도 8b의 구조를 참고하여, 정사각형 형상을 가진 패드(442) 또는 직사각형 형상을 가진 패드(443)일 수 있다. 예를 들면, 터치 센서(251)의 크기가 그립 센서 패드(445)의 크기와 같거나 유사한 경우에는, 그립 센서 패드(445)는 사각형 형상(442, 443)으로 구현되어도 터치 센서(251)의 터치 감도에 큰 영향을 주지 않을 수 있다.

제1 안테나 어레이(441)가 복수로 존재하며 다중 입출력을 수행하는 실시예에서는, 제1 안테나 어레이(441)는 터치 센서(251)보다 작은 크기의 다각형 또는 원형 구조로 구현되어 기설정된 간격으로 이격 배치됨으로서 터치 감도를 개선하는 효과를 기대할 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면, 그립 센서 패드(445)는, 도 8c 또는 도 8d의 패드 구조를 참고하여, 적어도 일부가 개방된 구조의 패드(446, 447)일 수 있다. 예를 들면, 그립 센서 패드(445)는 외부 물체의 근접 또는 접촉을 센싱하기 위하여, 기설정된 면적 범위 이상의 면적을 가질 수 있다.

다양한 실시예에 따라 그립 센서 패드(445)의 기설정된 면적과 터치 센서(251)의 크기와 간격을 고려하여, 그립 센서 패드(445)의 형상은 적어도 일부분이 개방된 구조를 가질 수 있으며, 개방된 공간을 통하여 터치 기능 저하를 감소시킬 수 있으며, 또한, 디스플레이 패널(301)의 시인성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 적어도 일부가 개방된 구조의 패드(446, 447)는, 전자 장치(300)의 디스플레이 패널(301) 길이 비율을 고려하여 마주보는 양 측면이 다른 양 측면보다 길게 형성될 수 있으며, 터치 센서(251)의 크기를 고려하여 일부 영역이 개방됨으로써, 개방될 구조로 터치 감도가 개선될 수 있도록 설계될 수 있다.

도 9a 내지 도 9c는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이 안테나 레이어(310)의 결합 구조를 도시한 블록도이다.

도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 일 실시예의 전자 장치(300)는, 광학 점착 필름(303), 편광 필름(304)을 포함할 수 있으며, 또한, 디스플레이 패널(301)은 디스플레이 기판(305)과 커버 패널(306)을 포함할 수 있다.

광학 점착 필름(303)은 디스플레이 글래스(302)와 편광 필름(304) 사이에 배치될 수 있다. 광학 점착 필름(303)은 디스플레이 글래스(302)에 점착되어 경화되면 높은 광 투과율을 갖는 OCA 필름(접착용 양면테이프)으로 구현될 수 있다.

편광 필름(304)은 광학 점착 필름(303)과 디스플레이 안테나 레이어(310) 사이에 배치될 수 있다. 편광 필름(304)은 외부에서 유입되는 빛을 편광하여, 지정된 궤적을 따라 진동하는 빛을 통과시킬 수 있고, 지정된 궤적과 일치하지 않는 빛을 차단할 수 있다. 편광 필름(304)은 디스플레이 글래스(302)를 투과하여 들어오는 외부 광이 반사되며 디스플레이 패널(301)의 표시 영상에 방해되는 것을 감소시킬 수 있다.

디스플레이 패널(301)은 디스플레이 기판(305)과 커버 패널(306)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 기판(305)은 TFT(Thin Film Transistor) 회로의 형태로 구현된 TFT 층과 TFT 상면에 결합되는 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다. TFT 층은 발광 소자의 구동 회로가 TFT 회로의 형태로 구현된 구동 회로층일 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서는, TFT 층의 후면에 구동 회로에 전원을 공급하는 전원 공급 회로와 데이터 구동부, 게이트 구동부 또는 각 구동 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러가 배치될 수 있다. 커버 패널(306)은 디스플레이 기판(305)을 보호하는 필름층일 수 있고, 디스플레이 기판(305)이 전자 장치(300) 내부의 구성과 부딪히는 것을 감소시킬 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 디스플레이 패널(301)과 디스플레이 글래스(302) 사이에 배치될 수 있으며, 보다 상세히는, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 편광 필름(304)과 디스플레이 패널(301)의 디스플레이 기판(305) 사이에 점착되는 안테나 필름으로 구현될 수 있다.

디스플레이 안테나 레이어(310)는 적어도 일부가 만곡된 FPCB로 이루어진 결합 보드(501)를 통하여 무선 통신 모듈(550)과 프로세서(120)에 연결될 수 있다. 도 9a 내지 도 9c에서는 결합 보드(501)가 중간 연결체로 도시되었으나, 이에 한정되지 아니하고, 일 실시예의 결합 보드(501)는 무선 통신 모듈(550), 메인 PCB(510)와 하나의 몸체로 이루어질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 고주파 대역의 신호를 송수신하는 무선 통신 모듈(550)은, mmW PCB(551), mmW 회로(555), mmWave 통신용 RFIC(미도시) 또는 트랜시버(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 프로세서(120)는 메인 PCB(510)로 구현될 수 있으며, 연결부(515)를 포함할 수 있고, 그립 센서(520)는 메인 PCB(510)에 결합될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 9a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 mmW PCB(551)를 통하여 mmW 회로(555)와 연결되고, 또한 메인 PCB(510)를 통하여 그립 센서(520)와 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 안테나 어레이(441)는 mmW PCB(551)에 연결되어 무선 통신 신호를 전달하고, 그립 센서 패드(445)는 연결부(515)에 연결되어 메인 PCB(510)로 감지값을 전달할 수 있다.

도 9a의 일 실시예에 따른 전자 방치의 구동 방식을 예를 들면, 디스플레이 안테나 레이어(310)로부터 무선 통신 모듈(550)로 결합 보드(501)를 통해 곧바로 무선 통신 신호를 전달할 수 있으므로, 경로 손실을 감소시킬 수 있으며, 안테나 이득을 높일 수 있다. 그립 센서(520)는 디스플레이 안테나 레이어(310)로부터 감지값을 전달받아 외부 물체의 근접 또는 접촉 여부를 센싱하여 메인 PCB(510)로 감지 결과를 제공할 수 있으며, 메인 PCB(510)는 외부 물체의 근접 또는 접촉이 감지되면, 디스플레이 안테나 레이어(310)의 최대 전력을 제어하여 PD(power density) 또는 MPE(maximum power exposure) 규격을 만족시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면 도 9b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 mmW PCB(551)를 통하여 mmW 회로(555) 및 메인 PCB(510)에 연결되고, 메인 PCB(510)로부터 그립 센서(520)로 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 안테나 어레이(441) 및 그립 센서 패드(445)는 mmW PCB(551)에 연결되어 무선 통신 신호와 감지값을 전달하고, mmW PCB(551)는 무선 통신 신호는 mmW 회로(555)로 전달하고, 감지값은 메인 PCB(510)를 통하여 그립 센서(520)로 전달할 수 있다.

도 9b의 일 실시예에 따른 전자 방치의 구동 방식을 예를 들면, 도 9a와 마찬가지로, 디스플레이 안테나 레이어(310)로부터 무선 통신 모듈(550)로 곧바로 무선 통신 신호를 전달할 수 있으므로, 경로 손실을 감소시킬 수 있으며, 안테나 이득을 높일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(550)은 디스플레이 안테나 레이어(310)와 무선 통신 모듈(550)의 사이에 배치되어 디스플레이 안테나 레이어(310)와 접합시키는 접합부(552)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접합부(552)는 납(Pb), 주석(Sn), 은(Ag), 구리(Cu), 및/또는 비스무스(Bi) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 메인 PCB(510)는 mmW PCB(551)와 직접 연결되므로, 그립 센서(520)의 감지 결과에 따라 무선 통신 모듈(550)을 거쳐 디스플레이 안테나 레이어(310)의 최대 전력을 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면 도 9c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 안테나 레이어(310)는 결합 보드(501)를 통하여 메인 PCB(510)에 연결되고, 메인 PCB(510)에 mmW 회로(555)와 그립 센서(520)가 결합될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 안테나 어레이(441) 및 그립 센서 패드(445)는 연결부(515)를 통하여 메인 PCB(510)에 연결되어 무선 통신 신호와 감지값을 전달하고, 메인 PCB(510)는 무선 통신 신호는 mmW 회로(555)로 전달하고, 감지값은 그립 센서(520)로 전달할 수 있다. 도 9c의 일 실시예에 따른 전자 방치의 구동 방식을 예를 들면, 메인 PCB(510)에 결합되는 mmW 회로(555)와 그립 센서(520)에 의하여 디스플레이 안테나 레이어(310)의 최대 전력을 제어할 수 있으며, 별도의 mmW PCB(551)를 포함하지 않고, 메인 PCB(510)가 무선 통신 모듈(550)의 역할을 수행할 수 있다.

상술한 배치 구조는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 안테나 레이어(310)와, 무선 통신 모듈(550) 및 그립 센서(520)의 결합 구조를 예시로 들어 설명한 것으로, 실제 구현에 있어서는 이에 한정되지 아니하고, 디스플레이 안테나 레이어(310)로부터 무선 통신 신호 및 감지값을 무선 통신 모듈(550)과 그립 센서(520)로 전달할 수 있고, 프로세서에 의하여 디스플레이 안테나 레이어(310)의 최대 전력이 제어될 수 있는 구조이면 만족될 수 있다. 또한, 상술한 디스플레이 안테나 레이어(310)의 결합 구조와 제어는 제2 안테나 어레이(600)의 결합과 제어에도 적용될 수 있다.

도 10은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)의 제2 안테나 어레이(600)를 도시한 사시도이다.

도 10을 참조하면, 일 실시예의 제2 안테나 어레이(600)는 FPCB(630)로 이루어질 수 있으며, 안테나 엘리먼트(610), 센서 패드(620)를 포함할 수 있다.

제2 안테나 어레이(600)는 디스플레이 패널(301)의 후면에 마련되는 안테나(370)의 일 측면에 형성될 수 있으며(도 4b 참고), 제2 안테나 어레이(600)는 무선 통신 모듈(550)과 전기적으로 연결되어 통신 신호를 송수신하고(도 4c 참고), 그립 센서(520)와 전기적으로 연결되어 정전 용량 변화에 의한 감지 결과를 전달할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 디스플레이 안테나 레이어(310) 및 제2 안테나 어레이(600) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 또 다른 실시예는, 전자 장치(300)는 제1 안테나 어레이(441) 내지 제2 안테나 어레이(600) 모두를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 안테나 레이어(310)의 제1 안테나 어레이(441)는 전자 장치(300)의 전면 방향, 즉, 도 4b의 XYZ 방향에 있어서 Z 축 방향으로 무선 통신 신호를 송수신하며, 전면 방향으로 외부 물체가 접근하거나 접촉하는지를 감지할 수 있고, 제2 안테나 어레이(600)는 전자 장치(300)의 후면 방향으로 무선 통신 신호를 송수신하며, 후면 방향으로 외부 물체가 접근하거나 접촉하는지를 감지할 수 있다.

제2 안테나 어레이(600)는 적어도 일부 영역이 만곡되는 FPCB(630)로 이루어질 수 있다. 상세하게는, 제2 안테나 어레이(600)는 디스플레이 패널(301)과 평행한 제1 영역(601)과 제1 영역(601)으로부터 디스플레이 패널(301) 방향으로 적어도 일부가 만곡되며 연장되는 제2 영역(602)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 영역(601)은 전자 장치(300)의 후면 방향 즉, 도 4b의 XYZ 방향에 있어서 Z 축에 대하여 상술한 전면 방향과 반대 방향으로 무선 통신 신호를 송수신하고 외부 물체가 접근하거나 접촉하는지를 감지할 수 있고, 제2 영역(602)은 전자 장치(300)의 측면 방향, 즉, 도 4b의 XYZ 방향에 있어서 X축 또는 Y축 또는 XY 평면 방향으로 무선 통신 신호를 송수신하고 외부 물체가 접근하거나 접촉하는지를 감지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 안테나 어레이(600)는 프로세서와 하우징(315)의 후면 플레이트(311) 사이에 배치될 수 있고, 제2 영역(602)은 후면 플레이트(311)의 일 측면에 인접하게 위치할 수 있다. 그러므로 디스플레이 안테나 레이어(310)와 제2 안테나 어레이(600)를 포함하는 일 실시예에 있어서는, 전자 장치(300)의 전면, 후면, 측면 방향으로 무선 통신 신호를 송수신할 수 있으며, 또한 외부 물체가 접근하거나 접촉하는지를 감지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 안테나 어레이(600)는 복수의 안테나 엘리먼트(610), 센서 패드(620), 그리고 절연면(615)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 엘리먼트(610)는 FPCB(630)의 일 면에 이격 배치될 수 있으며, 센서 패드(620)는 복수의 안테나 엘리먼트(610)의 사이에 배치되며, 절연면(615)을 경계로 복수의 안테나 엘리먼트(610)와 분절될 수 있다.

복수의 안테나 엘리먼트(610)는 통신 신호를 송수신할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 복수의 안테나 엘리먼트(610)는 FPCB(630)의 일면에 형성되는 복수의 도전성 패치로 구현될 수 있다. 또는, 복수의 안테나 엘리먼트(610)는 FPCB(630)의 내부에 배치되며, 적어도 일부가 FPCB(630)의 일 면으로 노출된 구조일 수 있다. 복수의 안테나 엘리먼트(610)는 급전부(미도시)를 통하여 무선 통신 모듈(550)과 연결될 수 있다.

센서 패드(620)는 외부 물체의 접근 또는 접촉에 의하여 정전 용량이 가변되는 그립 센서(520)의 전극 패드일 수 있으며, 일 실시예에 의하면, 복수의 안테나 엘리먼트(610)와 독립된 도전성 패드로 구현될 수 있다. 또는 센서 패드(620)는 복수의 안테나 엘리먼트(610)와 하나의 몸체로 이루어진 구조일 수 있으며, 절연면(615)에 의하여 전기적으로 분절된 구조일 수 있다. 센서 패드(620)는 급전부(미도시)를 통하여 그립 센서(520)와 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 센서 패드(620)는 디스플레이 패널(301) 방향으로 만곡된 제2 영역(602)에 배치될 수 있다. 이 경우, 센서 패드(620)는 제2 영역(602)의 일면에 따라 적어도 일부가 만곡되는 구조를 가질 수 있으며, 전자 장치(300)의 후면 및 측면 방향으로 외부 물체의 접근 또는 접촉을 감지할 수 있다.

센서 패드(620)는 복수의 안테나 엘리먼트(610) 각각의 측면을 둘러싸며 감싸는 구조로 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(602)에 적어도 하나 이상의 안테나 엘리먼트(610)가 배치되고, 센서 패드(620)는 하나의 안테나 엘리먼트(610)의 외측면을 감싸는 구조를 가질 수 있다. 센서 패드와 안테나 엘리먼트(610)의 다양한 배치 구조에 의하여, 센서 패드(620)는 복수의 안테나 엘리먼트(610)의 안테나 이득에 영향을 감소시키며, 센서 패드(620)의 센싱 기능을 구현하기 위한 최소한의 배치 면적을 만족시킬 수 있다.

제2 안테나 어레이(600)는 디스플레이 안테나 레이어(310)와 함께 또는 독립적으로 무선 통신 신호를 송수신하며 그립 센서(520) 기능을 수행할 수 있으며, 프로세서는 마찬가지로 그립 센서(520)의 감지 결과에 따라 제2 안테나 어레이(600)의 송신 에너지를 조절할 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 제2 안테나 어레이(600)의 수평 편파(H-pol)에 따른 안테나 이득을 나타낸 그래프이다.

도 11a의 일 실시예에 따른 제2 안테나 어레이(600)는 복수의 안테나 엘리먼트(610)를 포함하고 센서 패드(620)는 포함하지 않은 경우의 안테나 이득에 관한 그래프이고, 도 11b의 또 다른 실시예에 따른 제2 안테나 어레이(600)는 복수의 안테나 엘리먼트(610) 및 센서 패드(620)를 포함한 경우의 안테나 이득에 관한 그래프이며, 이 경우 제2 안테나 어레이(600)는 mmWave 대역의 고주파의 무선 통신 신호를 송수신할 수 있다.

도 11a 및 도 11b의 안테나 이득을 참고하면, 센서 패드(620)를 포함하는 도 11b의 실시예는 센서 패드(620)를 포함하지 않는 도 11a의 실시예와 비교하여 안테나 이득에서 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다. 상세하게는, 실험 결과에 의하면, 센서 패드(620)는 포함하지 않는 제2 안테나 어레이(600)의 안테나 이득은 약 13.85 bBi로 측정되었으며, 센서 패드(620)는 포함하는 제2 안테나 어레이(600)의 안테나 이득은 약 13.73 bBi로 측정되었다. 그러므로, 본 개시의 다양한 실시예의 제2 안테나 어레이(600)는 센서 패드(620)의 형상과 부착 구조에 의하여 안테나 왜곡을 극복할 수 있다.

또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

300 : 전자 장치 302 : 디스플레이 글래스
310 : 디스플레이 안테나 레이어 441 : 제1 안테나 어레이
301 : 디스플레이 패널 370 : 안테나
600 : 제2 안테나 어레이

Claims (20)

1. 전면에 디스플레이 글래스가 형성되는 하우징;
   상기 디스플레이 글래스의 후면에 배치되는 디스플레이 패널;
   상기 하우징 내부에 마련되어 통신 신호를 송수신하며, 상기 디스플레이 글래스와 상기 디스플레이 패널 사이에 배치되는 디스플레이 안테나 레이어;
   상기 디스플레이 안테나 레이어와 전기적으로 연결되어 통신 신호를 송수신하는 무선 통신 모듈;
   외부 물체의 접근에 의한 상기 디스플레이 안테나 레이어의 정전 용량의 변화를 감지하는 그립 센서; 및
   상기 그립 센서로부터 신호를 수신받고, 상기 디스플레이 안테나 레이어의 송신 에너지를 조절하는 프로세서;를 포함하는 전자 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이 안테나 레이어는, 상기 디스플레이 패널과 평행한 방향으로 전개되며 적어도 일부가 개방된 매쉬(mesh) 형상의 방사 패턴을 갖는, 전자 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 디스플레이 안테나 레이어는, 적어도 일부가 투명한 충진재를 포함하여, 상기 디스플레이 패널의 표시 화면이 투과하는 투명한 필름 형태로 마련되는, 전자 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이 안테나 레이어는,
   통신 신호를 송수신하는 제1 도전 영역을 포함하며 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결되는 제1 안테나 어레이;
   외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 제2 도전 영역을 포함하며 상기 그립 센서와 전기적으로 연결되는 그립 센서 패드; 및
   상기 제1 도전 영역 또는 상기 제2 도전 영역을 다른 영역과 전기적으로 분리하는 분절부;를 포함하는, 전자 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 안테나 어레이 및 상기 그립 센서 패드는, 상기 디스플레이 안테나 레이어의 일 측면에 인접하여 배치되는, 전자 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 안테나 어레이는 복수로 존재하여 상기 통신 신호의 다중 입출력을 수행하며,
   복수의 제1 안테나 어레이 및 상기 그립 센서 패드는 상기 디스플레이 안테나 레이어의 일 측면에 인접하여 배열되는, 전자 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 안테나 어레이는, 상기 무선 통신 모듈과 직접 연결되고,
   상기 그립 센서 패드는, 상기 그립 센서와 연결되는, 전자 장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 그립 센서 패드는,
   상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 패턴을 감지할 수 있는 방향에 배치되는, 전자 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이 패널의 후면에 마련되어 통신 신호를 송수신하는 제2 안테나 어레이;를 포함하고,
   상기 무선 통신 모듈은 상기 제2 안테나 어레이와 전기적으로 연결되어 통신 신호를 송수신하고,
   상기 그립 센서는 외부 물체의 접근에 의한 상기 제2 안테나 어레이의 정전 용량의 변화를 감지하는, 전자 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 안테나 어레이는,
    상기 디스플레이 패널과 평행한 제1 영역 및 상기 제1 영역으로부터 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 패턴의 방향과 상이한 방향으로 적어도 일부가 만곡되며 연장되는 제2 영역을 포함하는 FPCB(Flexible PCB)로 이루어지는, 전자 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 안테나 어레이는,
    상기 프로세서와 상기 하우징의 후면 사이에 배치되어, 상기 제2 안테나 어레이의 제2 영역은 상기 하우징의 일 측면에 인접하게 위치하는, 전자 장치.
12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 안테나 어레이는,
    통신 신호를 송수신하며, 상호 이격 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트; 및
    상기 복수의 안테나 엘리먼트 사이에 배치되어, 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 센서 패드;를 포함하는, 전자 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 안테나 어레이는 적어도 일부가 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 패턴의 방향과 상이한 방향으로 만곡된 FPCB로 이루어지며,
    상기 센서 패드는 상기 FPCB의 만곡된 영역에 배치되어 상기 전자 장치의 후면 및 측면 방향을 센싱하는, 전자 장치.
14. 제12항에 있어서,
    상기 센서 패드는 복수로 존재하며,
    복수의 센서 패드는 상기 복수의 안테나 엘리먼트 각각의 측면을 감싸도록 배치되는, 전자 장치.
15. 디스플레이 글래스;
    상기 디스플레이 글래스의 후면에 배치되어, 통신 신호를 수신하고, 투명한 충진재를 포함하는 디스플레이 안테나 레이어; 및
    상기 디스플레이 안테나 레이어의 후면에 배치되는 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 디스플레이 안테나 레이어는,
    통신 신호를 송수신하는 제1 도전 영역 및 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 제2 도전 영역을 포함하는, 디스플레이 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 디스플레이 안테나 레이어는 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 패턴의 방향을 감지할 수 있는 방향으로 전개되며 적어도 일부가 개방된 매쉬(mesh) 구조를 형성하는, 디스플레이 장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 도전 영역 및 상기 제2 도전 영역은 디스플레이 안테나 레이어의 일 측면에 인접하여 배치되는, 디스플레이 장치.
18. 제15항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 후면에 배치되는 제2 안테나 어레이;를 포함하고,
    제2 안테나 어레이는,
    통신 신호를 송수신하며, 상호 이격 배치되는 복수의 안테나 엘리먼트; 및
    상기 복수의 안테나 엘리먼트 사이에 배치되어, 외부 물체의 접근에 의해 정전 용량이 가변되는 센서 패드;를 포함하는, 디스플레이 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 안테나 어레이는,
    적어도 일부가 상기 디스플레이 안테나 레이어의 방사 방향과 상이한 방향으로 만곡된 FPCB(Flexible PCB)로 이루어진, 디스플레이 장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 센서 패드는, 상기 제2 영역에 배치되어 상기 디스플레이 장치의 후면 및 측면 방향을 센싱하는, 디스플레이 장치.
    

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