WO2023027484A1 - 절연부를 포함하는 하우징을 포함하 는전자 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

절연부를 포함하는 하우징을 포함하 는전자 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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WO2023027484A1
WO2023027484A1 PCT/KR2022/012606 KR2022012606W WO2023027484A1 WO 2023027484 A1 WO2023027484 A1 WO 2023027484A1 KR 2022012606 W KR2022012606 W KR 2022012606W WO 2023027484 A1 WO2023027484 A1 WO 2023027484A1
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WO
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electronic device
housing
metal
insulating region
synthetic resin
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PCT/KR2022/012606
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French (fr)
Inventor
황한규
이윤희
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삼성전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K5/0017—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus with operator interface units
    • H05K5/0018—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus with operator interface units having an electronic display
    • H—ELECTRICITY
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    • H05K5/04—Metal casings

Definitions

  • An electronic device may include an antenna for wireless communication.
  • the antenna of the electronic device may protrude outside the electronic device or may be located inside the electronic device in the form of a chip antenna.
  • An electronic device may include a plurality of antennas to perform wireless communication according to a plurality of communication standards or a plurality of frequency bands.
  • Metal materials have high strength and impact toughness, so they are widely used as housings for portable electronic devices.
  • a metal material constituting a housing of an electronic device is used as an antenna, it is possible to secure an internal space while improving an external appearance of the electronic device. Since metal materials are vulnerable to corrosion, corrosion and contamination can be prevented by generally forming an oxide film on the surface of the metal.
  • the housing may include a plurality of metal regions including the metal material and an insulating region electrically separating the plurality of metal regions from each other.
  • the insulating region may include a synthetic resin material having high insulating properties.
  • surface whitening occurs due to an increase in surface roughness and a residual inorganic component included in an anodizing solution on the surface of an insulating region including a synthetic resin material. This may occur.
  • a sense of difference from the metal region may increase in terms of color and illuminance.
  • Various embodiments disclosed in this document may provide an electronic device including a housing including a coating layer reducing a whitening phenomenon on the surface of an insulating region and reducing color difference with a metal region.
  • An electronic device is an electronic device including a housing, wherein the housing includes a plurality of metal regions including a surface treatment layer formed on a surface exposed to an outer surface of the electronic device, the electronic device and an insulating region exposed to an outer surface of the metal region, located between the metal regions and coupled to the metal regions, and including a synthetic resin material, wherein the insulating region is exposed to the outer surface of the electronic device in the insulating region. It is formed on the surface and may include a coating layer including a polymer matrix and a siloxane-based component. In some embodiments, a step between the surface of the surface treatment layer and the surface of the coating layer may be 1 micrometer or less. In some embodiments, the surface of the coating layer may exhibit water repellency.
  • a surface of the coating layer may have lower roughness than a surface of the insulating region.
  • the metal region may include a surface roughened by at least one of a physical roughening method and a chemical roughening method.
  • the siloxane-based component may include dimethylsiloxane.
  • the surface treatment layer may include an anodized layer.
  • the polymer substrate may include an acrylate and/or an epoxy polymer, and the coating layer may have transparency.
  • a surface of the insulating region may include a plurality of protrusions, and a refractive index of the coating layer may be lower than that of the protrusions.
  • a method of manufacturing an electronic device housing is a method of manufacturing an electronic device housing including a metal region and an insulating region, wherein a metal material and a synthetic resin material are coupled to each other, and according to the outer shape of the electronic device housing.
  • a coating operation of applying the solution on the surface of the synthetic resin material exposed on the surface of the housing may be included.
  • the siloxane-based component may include dimethylsiloxane.
  • the coating solution may include acrylate and/or epoxy paints.
  • the coating solution may include an organic solvent dissolving the synthetic resin material.
  • the machining operation may include a first machining operation of roughing the metal material, a molding operation of molding the synthetic resin material and combining it with the metal material processed in the first machining operation, and the A second machining operation of finishing-processing the metal material and the synthetic resin material into a final shape of the electronic device housing may be included.
  • the surface treatment operation may include a roughening operation of increasing a surface roughness of the electronic device housing.
  • the surface treatment operation may include an anodization operation of immersing the electronic device housing in an anodization solution and applying current to the metal material to form an anodization layer on the surface of the metal material.
  • the roughening operation may include a blasting operation of spraying beads to the surface of the electronic device housing.
  • the roughening operation may include an operation of etching the electronic device housing by immersing it in a caustic solution.
  • whitening of the insulating region is reduced by including a coating layer formed on the surface of the insulating region exposed to the outer surface of the electronic device and including a siloxane-based component, thereby reducing a sense of heterogeneity in appearance
  • An electronic device including a housing having low gloss deviation and high smoothness may be provided.
  • an operation of applying a coating solution containing a siloxane-based component on the surface of the insulating region exposed to the outer surface of the electronic device housing to reduce the whitening phenomenon may be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a perspective view of the front of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 2B is a perspective view of a rear surface of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 2C is an exploded perspective view of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3A is a side view illustrating a housing of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3B is a cross-sectional view of a housing of an electronic device.
  • 3C is an enlarged cross-sectional view of a housing of an electronic device.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electronic device housing according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a cross-section of an electronic device housing according to each operation of a manufacturing method of an electronic device housing according to various embodiments of the present disclosure.
  • 6A is a photograph showing an appearance of an electronic device housing according to a comparative example.
  • 6B is a photograph showing the appearance of an electronic device housing according to an embodiment of the present invention.
  • 6C is a photograph showing water repellency of an electronic device housing according to a comparative example.
  • 6D is a photograph showing water repellency of an electronic device housing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 within a network environment 100, according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to one embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • the server 108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 eg, image signal processor or communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning or reinforcement learning, but in the above example Not limited.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker 240 or a receiver.
  • the speaker 240 may be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker 240 or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor set to detect a touch or a pressure sensor set to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to one embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, the speaker 240 or headphones).
  • Sound may be output through the electronic device 102 (eg, the speaker 240 or headphones).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 is a peak data rate for eMBB realization (eg, 20 Gbps or more), a loss coverage for mMTC realization (eg, 164 dB or less), or a U-plane latency for URLLC realization (eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) may be supported.
  • eMBB peak data rate for eMBB realization
  • a loss coverage for mMTC realization eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for URLLC realization eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish a given component from other corresponding components, and may be used to refer to a given component in another aspect (eg, importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • two user devices e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.
  • 2A is a perspective view of the front of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • 2B is a perspective view of a rear surface of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 200 includes a first side (or front side) 210A, a second side (or back side) 210B, and a first side 210A and It may include a housing 210 including a side surface 210C surrounding a space between the second surfaces 210B.
  • the housing may refer to a structure that forms part of the first face 210A, the second face 210B, and the side face 210C of FIG. 2A.
  • the first surface 210A may be formed by a front plate 202 that is at least partially transparent (eg, a glass plate or a polymer plate including various coating layers).
  • the second surface 210B may be formed by the substantially opaque back plate 211 .
  • the rear plate 211 is formed, for example, of coated or colored glass, ceramic, polymer, metal (eg, aluminum, stainless steel (STS), or magnesium), or a combination of at least two of the foregoing materials. It can be.
  • the side surface 210C may be formed by a side bezel structure (or “side member”) 218 coupled to the front plate 202 and the rear plate 211 and including metal and/or polymer.
  • the back plate 211 and the side bezel structure 218 may be integrally formed and include the same material (eg, a metal material such as aluminum).
  • the front plate 202 includes two first regions 210D that are bent from the first surface 210A toward the back plate 211 and extend seamlessly, the front plate 210D. (202) on both ends of the long edge.
  • the rear plate 211 has two second regions 210E that are curved and seamlessly extended from the second surface 210B toward the front plate 202 at a long edge. Can be included at both ends.
  • the front plate 202 (or the rear plate 211) may include only one of the first regions 210D (or the second regions 210E). In another embodiment, some of the first regions 210D or the second regions 210E may not be included.
  • the side bezel structure 218 when viewed from the side of the electronic device 200, is, from the side that does not include the first regions 210D or the second regions 210E as described above. It has a first thickness (or width) and may have a second thickness smaller than the first thickness at a side surface including the first regions 210D or the second regions 210E.
  • the electronic device 200 includes a display 201, audio modules 203, 207, and 214, sensor modules 204, 216, and 219, camera modules 205, 212, and 213, and key input. At least one of the device 217, the light emitting element 206, and the connector holes 208 and 209 may be included. In some embodiments, the electronic device 200 may omit at least one of the components (eg, the key input device 217 or the light emitting device 206) or may additionally include other components.
  • the display 201 may be exposed through a substantial portion of the front plate 202, for example. In some embodiments, at least a portion of the display 201 may be exposed through the front plate 202 forming the first area 210D of the first surface 210A and the side surface 210C. In some embodiments, a corner of the display 201 may be substantially identical to an adjacent outer shape of the front plate 202 . In another embodiment (not shown), in order to expand the area where the display 201 is exposed, the distance between the periphery of the display 201 and the periphery of the front plate 202 may be substantially the same.
  • a recess or an opening is formed in a part of the screen display area of the display 201, and the audio module 214, the sensor aligned with the recess or the opening It may include at least one or more of the module 204 , the camera module 205 , and the light emitting device 206 .
  • the audio module 214, the sensor module 204, the camera module 205, the fingerprint sensor 216, and the light emitting element 206 may include at least one of them.
  • the display 201 is coupled to or adjacent to a touch sensing circuit, a pressure sensor capable of measuring the intensity (pressure) of a touch, and/or a digitizer that detects a magnetic stylus pen. can be placed.
  • a touch sensing circuit capable of measuring the intensity (pressure) of a touch
  • a digitizer capable of measuring the intensity (pressure) of a touch
  • a digitizer that detects a magnetic stylus pen.
  • at least a portion of the sensor modules 204 and 219 and/or at least a portion of the key input device 217 may be located in the first regions 210D and/or the second region 210E. can be placed in the field.
  • the audio modules 203 , 207 , and 214 may include microphone holes 203 and speaker holes 207 and 214 .
  • a microphone for acquiring external sound may be disposed inside the microphone hole 203, and in some embodiments, a plurality of microphones may be disposed to detect the direction of sound.
  • the speaker holes 207 and 214 may include an external speaker hole 207 and a receiver hole 214 for communication.
  • the speaker holes 207 and 214 and the microphone hole 203 may be implemented as one hole, or a speaker may be included without the speaker holes 207 and 214 (eg, a piezo speaker).
  • the sensor modules 204 , 216 , and 219 may generate electrical signals or data values corresponding to an internal operating state of the electronic device 200 or an external environmental state.
  • the sensor modules 204, 216, and 219 may include, for example, a first sensor module 204 (eg, a proximity sensor) and/or a second sensor module (eg, a proximity sensor) disposed on the first surface 210A of the housing 210. (not shown) (eg, a fingerprint sensor), and/or a third sensor module 219 (eg, an HRM sensor) and/or a fourth sensor module 216 disposed on the second surface 210B of the housing 210. ) (eg, a fingerprint sensor).
  • a first sensor module 204 eg, a proximity sensor
  • a second sensor module eg, a proximity sensor
  • a third sensor module 219 eg, an HRM sensor
  • fourth sensor module 216 disposed on the second surface 210B of the housing 210.
  • the fingerprint sensor may be disposed on the first surface 210A (eg, the display 201 as well as the second surface 210B) of the housing 210.
  • the electronic device 200 may include a sensor module, eg, not shown.
  • a sensor module eg, not shown.
  • a gesture sensor e.g., a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a bio sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor 204 may be further used.
  • a gesture sensor e.g, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a bio sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor 204 may be further used.
  • IR infrared
  • the camera modules 205, 212, and 213 include a first camera device 205 disposed on the first surface 210A of the electronic device 200 and a second camera device 212 disposed on the second surface 210B. ), and/or flash 213.
  • the camera devices 205 and 212 may include one or a plurality of lenses, an image sensor, and/or an image signal processor.
  • the flash 213 may include, for example, a light emitting diode or a xenon lamp. In some embodiments, two or more lenses (infrared camera, wide-angle and telephoto lenses) and image sensors may be disposed on one side of the electronic device 200 .
  • the key input device 217 may be disposed on the side surface 210C of the housing 210 .
  • the electronic device 200 may not include some or all of the above-mentioned key input devices 217, and the key input devices 217 that are not included may include other key input devices such as soft keys on the display 201.
  • the key input device may include a sensor module 216 disposed on the second side 210B of the housing 210 .
  • the light emitting device 206 may be disposed on, for example, the first surface 210A of the housing 210 .
  • the light emitting element 206 may provide, for example, state information of the electronic device 200 in the form of light.
  • the light emitting device 206 may provide, for example, a light source interlocked with the operation of the camera module 205 .
  • the light emitting element 206 may include, for example, an LED, an IR LED, and a xenon lamp.
  • the connector holes 208 and 209 include a first connector hole 208 capable of receiving a connector (eg, a USB connector) for transmitting and receiving power and/or data to and from an external electronic device, and/or an external electronic device. and a second connector hole (eg, an earphone jack) 209 capable of accommodating a connector for transmitting and receiving an audio signal.
  • a connector eg, a USB connector
  • a second connector hole eg, an earphone jack
  • 2C is an exploded perspective view of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 300 includes a side bezel structure 310 (eg housing), a first support member 311 (eg bracket), a front plate 320, a display 330, and a printed circuit.
  • a substrate 340 , a battery 350 , a second support member 360 (eg, a rear case), an antenna 370 , and a rear plate 380 may be included.
  • the electronic device 300 may omit at least one of the components (eg, the first support member 311 or the second support member 360) or may additionally include other components. .
  • At least one of the components of the electronic device 300 may be the same as or similar to at least one of the components of the electronic device 200 of FIG. 2A or 2B , and duplicate descriptions are omitted below.
  • the first support member 311 may be disposed inside the electronic device 300 and connected to the side bezel structure 310 (eg, a housing) or integrally formed with the side bezel structure 310 .
  • the first support member 311 may be formed of, for example, a metal material and/or a non-metal (eg, polymer) material.
  • the display 330 may be coupled to one surface of the first support member 311 and the printed circuit board 340 may be coupled to the other surface.
  • a processor, memory, and/or interface may be mounted on the printed circuit board 340 .
  • the processor may include, for example, one or more of a central processing unit, an application processor, a graphics processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • Memory may include, for example, volatile memory or non-volatile memory.
  • the interface may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, and/or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • the interface may electrically or physically connect the electronic device 300 to an external electronic device, and may include a USB connector, an SD card/MMC connector, or an audio connector.
  • the battery 350 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 300, and may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell. . At least a portion of the battery 350 may be disposed on a substantially coplanar surface with the printed circuit board 340 , for example. The battery 350 may be integrally disposed inside the electronic device 300 or may be disposed detachably from the electronic device 300 .
  • the antenna 370 may be disposed between the rear plate 380 and the battery 350 .
  • the antenna 370 may include, for example, a near field communication (NFC) antenna, a wireless charging antenna, and/or a magnetic secure transmission (MST) antenna.
  • the antenna 370 may, for example, perform short-range communication with an external device or wirelessly transmit/receive power required for charging.
  • an antenna structure may be formed by a part of the side bezel structure 310 and/or the first support member 311 or a combination thereof.
  • the housing 110 (or the side bezel structure 310) of the electronic device 100 or 300 is separated using at least one insulating region 420 to form a plurality of antenna radiators.
  • the housing 110 (or the side bezel structure 310) of the electronic device 100 or 300 is separated using at least one insulating region 420 to form a plurality of antenna radiators.
  • 3A is a side view illustrating a housing 401 of an electronic device 400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3B is a cross-sectional view of the housing 401 of the electronic device 400.
  • 3C is an enlarged cross-sectional view of the housing 401 of the electronic device 400.
  • FIG. 3B is a cross section in the XX' direction of FIG. 3A.
  • Figure 3c is an enlarged view of a portion A of Figure 3b.
  • the roughness of the surface of the housing 401 of the electronic device 400 does not match the actual magnification and may be exaggerated for better understanding.
  • a housing 401 of an electronic device 400 (for example, the housing 110 of FIG. 2A or the side bezel structure 310 of FIG. 2C) includes a plurality of metal regions 410 and an insulating region 420. can include
  • the plurality of metal regions 410 constitute at least a part of the exterior of the electronic device 400 and impart mechanical rigidity to the housing 401 that protects components located inside the electronic device 400 from external force. It may be an area for transmitting and receiving electromagnetic waves for wireless communication through a surface exposed to the outside of the device 400 .
  • the plurality of metal regions 410 include first metal regions 410a, second metal regions 410b, and third metal regions 410a, second metal regions 410b, and third metal regions 410a, which are physically spaced apart from each other and insulated from each other by an insulating region 420 to be described later.
  • a metal region 410c may be included.
  • the shapes and spacing of the first to third metal regions 410a, 410b, and 410c may be set so that the plurality of metal regions may have impedances to act as antennas for transmitting and receiving radio waves in a plurality of radio bands.
  • the first to third metal regions 410a, 410b, and 410c may operate as separate antennas for transmitting and receiving radio waves of frequencies of different bands.
  • at least two metal regions 410 among the first to third metal regions 410a, 410b, and 410c transmit radio waves of a frequency of the same band, and when transmission/reception of one metal region is poor, the other metal region 410 transmits radio waves.
  • At least one opening leading to the inside of the electronic device 400 may be formed in the metal region 410 .
  • a part of the metal area 410 eg, the second metal area 410b in FIG. 3A
  • has connector holes 402 and 403 eg, the second metal area 410b in FIG. connector holes 208 and 209
  • a microphone hole for receiving external sound signals into the electronic device 400 ( 404) may be formed.
  • the metal region 410 may include aluminum, magnesium, stainless steel, or an alloy including at least some of these.
  • Aluminum and aluminum alloys may have a dense oxide film, and the appearance and corrosion resistance of the electronic device 400 may be improved by a surface treatment method such as anodizing.
  • each of the plurality of metal regions 410 may be electrically connected to the printed circuit board (eg, the printed circuit board 340 of FIG. 2C ) of the electronic device 400 through a conductive member (eg, cable).
  • a conductive member eg, cable
  • Each of the metal regions 410a, 410b, and 410c may be electrically separated from each other by an insulating region 420 to be described later.
  • the plurality of metal regions 410 electrically separated from each other independently transmits and receives electromagnetic waves by different wireless communication methods, or a broadband communication method using a plurality of carrier frequencies (eg, multiple carrier (MC), MIMO)
  • Electromagnetic waves may be transmitted and received by (such as multiple input multiple output) and/or carrier aggregation (CA).
  • MC multiple carrier
  • CA carrier aggregation
  • the antenna gain of one of the metal regions is changed by a user's hand (not shown) holding the electronic device 400. In the case of a decrease, it can be controlled to maintain communication quality by communicating through another one of the metal areas (eg, the third metal area 410c).
  • the insulating region 420 may be combined with at least two adjacent metal regions 410 and disposed between the adjacent metal regions 410 .
  • the insulating region 420 may electrically insulate between the plurality of metal regions 410 coupled with the insulating region 420 .
  • the insulating region 420 includes an insulating synthetic resin material, for example, polypropylene (PP), polypropylene sulfide (PPS), polybutylene terephtalate (PBT), polyaryl etherketone (PAEK), polyether etherketone (PEEK), or at least one of these. It may include a synthetic resin material such as a mixture or copolymer.
  • the electronic device 400 may include a plurality of insulating regions 420, and each insulating region 420 has a shape of a space between the plurality of metal regions 410a, 410b, and 410c where the insulating region 420 is located. and different shapes, sizes, and/or materials may be included according to electromagnetic properties required for each of the metal regions 410a, 410b, and 410c.
  • the insulating region 420 is formed in the connector holes 402 and 403 to reduce short circuits and/or noise caused by electrical contact between the cable inserted into the connector holes 402 and 403 and the metal region 410. It may be disposed in a region between the outer circumferential surface and the metal region.
  • the synthetic resin material may include a crystalline polymer or a semi-crystalline polymer. Crystallinity of the crystalline synthetic resin may be 50% to 80%. When the crystallinity of the synthetic resin material increases, resistance to fatigue and abrasion and chemical resistance increase, so that the durability of the housing 401 of the electronic device 400 is improved, and the housing of the electronic device 400 (described later) 401) can reduce physical and chemical damages applied during the manufacturing process.
  • the insulating region 420 may include a reinforcing fiber impregnated with a synthetic resin material. Reinforcing fibers can increase the tensile strength of synthetic resin materials.
  • the reinforcing fibers may include, for example, glass fibers, aramid fibers, basalt fibers, boron fibers, or the like. Glass fiber is inexpensive and can obtain high tensile strength, high chemical resistance and low electrical conductivity.
  • the synthetic resin material reinforced by reinforcing fibers may be a synthetic resin composite material.
  • synthetic resin material may be used as a term including synthetic resin composite materials reinforced by reinforcing fibers as well as pure synthetic resin materials.
  • the housing 401 of the electronic device 400 may have a coating layer 421 formed on the surface of the insulating region 420 exposed to the outer surface of the electronic device 400 .
  • the coating layer 421 may include a polymer matrix and/or a siloxane-based material.
  • the polymer substrate may include, for example, epoxy, acrylate, poly methyl methacrylate (PMMA), or a mixture including at least one of these.
  • PMMA poly methyl methacrylate
  • the above-described polymer substrate may impart a certain level of hardness and durability to the coating layer 421 with transparency.
  • the polymer substrate may be a coating solution, which is a liquid in a resin phase, applied on the surface of the insulating region 420 and then cured.
  • the siloxane-based component may be a monomer, oligomer, or polymer including a Si-O-Si bond.
  • the siloxane-based component may include methyl silicone having a methyl group as a side chain, for example, an oligomer or polymer of dimethylsiloxane having the following chemical formula.
  • dimethylsiloxane can help keep the coating layer 421 thin during application.
  • the siloxane-based component increases the hydrophobicity of the polymer substrate, thereby making the surface of the coating layer 421 have water repellency, thereby increasing the antifouling performance of the housing 401 of the electronic device 400.
  • the housing 401 of the electronic device 400 is located between the insulating region 420 and the metal region 410 in a region where the insulating region 420 and the metal region 410 face each other, and the insulating region 420 and a bonding layer 406 respectively coupled to the metal region 410 may be included.
  • the bonding film 406 may include a material having high chemical bonding strength with a polymer or metal material, for example, an adhesive component containing triazine such as a triazine diol compound or a triazine thiol compound.
  • the bonding layer 406 may include a layer on the surface of the metal region 401 modified with a silane-based compound including a vinyl group and/or an amino group.
  • the synthetic resin material of the insulating region 420 and the metal material of the metal region 410 may have a weak bond due to differences in chemical properties between them, and the bonding film 406 is formed between the insulating region 420 and the metal region 410. Separation between the silver insulating region 420 and the metal region 410 may be prevented and the durability of the housing 401 of the electronic device 400 may be increased by combining the .
  • the metal region 410 may include a surface treatment layer 411 formed on the surface of the metal region 410 exposed to the outer surface of the electronic device 400 .
  • the surface treatment layer 411 is roughened by forming irregularities on the surface of the metal region 410 by a method such as physical roughening (eg, sandblasting) and/or chemical roughening (eg, etching).
  • An increased roughened surface 412 may be included. Since the surface of the metal region 410 is roughened, the surface of the housing 401 of the electronic device 400 has a reduced gloss and a matte texture, so that the appearance of the electronic device 400 can be improved. there is.
  • the surface treatment layer 411 may include an anodized layer 413 .
  • the anodization layer 413 may be formed by anodizing the surface of the metal region 410 by applying a current while the metal region 410 is immersed in an electrolyte solution.
  • the anodization layer can protect the surface of the metal region 410 from wear and corrosion, and can improve the appearance of the electronic device 400 by absorbing a dye and adjusting the color tone of the surface treatment layer 411 .
  • the insulating region 420 may include a plurality of protrusions 422 formed on a surface exposed to the outer surface of the electronic device 400 .
  • the protrusion 422 is formed by the irregularities 422a on the surface of the insulating region 420, which are generated due to physical and/or chemical causes during the above-described roughening surface treatment of the metal region 410, and residues derived from the solution for anodization. (422b) May include particles.
  • the protrusion 422 may include a reinforcing fiber distal end 422c exposed to the surface of the insulating region 420 during processing of the housing 401. can
  • the coating layer 421 formed on the surface of the insulating region 420 may fill a space between the plurality of protrusions 422 while at least partially covering the protrusions 422 described above. Since the coating layer 421 fills the space between the protrusions 422 , the surface roughness of the coating layer 421 may be lower than that of the insulating region 420 caused by the existence of the protrusions 422 . Accordingly, the coating layer 421 may reduce a whitening phenomenon caused by surface irregular reflection caused by an increase in surface roughness of the insulating region 420 .
  • the refractive index of the coating layer 421 is higher than the refractive index of the air and the refractive index of the protrusions 422 on the surface of the insulating region 420 (eg, the refractive index of glass fibers included in the reinforcing fibers or included in the particles of the residue 422b). Since the refractive index of the metal salt is lower than the refractive index of the metal salt), the coating layer 421 may reduce a whitening phenomenon due to diffuse reflection caused by a difference in refractive index between the protrusion 422 and the atmosphere.
  • a step D1 between the surface of the coating layer 421 and the surface of the surface treatment layer 411 on the metal region 410 may be 1 micrometer or less. If the level difference D1 between the metal region 410 and the insulating region 420 is too large, severe abrasion occurs due to physical contact with the side surface of the coating layer 421 from the outside, thus shortening the lifespan of the coating layer 421. shortened or the coating layer 421 can be easily peeled off. Therefore, it may be preferable that the level difference D1 is 1 micrometer or less.
  • the coating solution applied to the insulating region 420 to form the coating layer 421 includes a siloxane-based component, the coating layer 421 having a step D1 of 1 micrometer or less may be formed. A detailed principle for the level difference D1 of the coating layer 421 according to an exemplary embodiment to be 1 micrometer or less will be described later.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a housing 401 of an electronic device 400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • a method of manufacturing a housing 401 of an electronic device 400 may include a material forming operation 510 , a surface treatment operation 520 , and a coating operation 530 .
  • the material molding operation 510 may be an operation of molding a metal material and/or a synthetic resin material constituting the housing 401 of the electronic device 400 to conform to the basic shape.
  • the material forming operation 510 may include a first machining operation 511 , a molding operation 512 , and a second machining operation 513 .
  • the first machining operation 511 may include an operation of first processing a metal material to be formed into the metal region 410 of the housing 401 as a roughing process.
  • the metal material may be aluminum, magnesium, stainless steel, or an alloy including at least one of these. Methods such as casting, die casting, milling, and/or CNC machining may be used to process the metal material described above.
  • the first processing operation 511 may include applying a bonding layer on the surface of the processed metal material. The bonding layer may adhere a metal material to a synthetic resin material in a molding operation 512 to be described later.
  • a plurality of metal regions included in the housing 401 may be molded as one metal workpiece connected to each other by a connecting member (not shown). Electrical separation between the plurality of metal regions 410 may be achieved by machining and removing the connecting member in a second machining operation 513 to be described later.
  • the molding operation 512 may be an operation in which the synthetic resin material included in the insulating region 420 is molded and coupled to the metal workpiece formed in the first processing operation 511 described above. In one embodiment, the molding operation 512 melts or semi-melts the raw material of the insulation region 420 including a synthetic resin material into the space between the plurality of metal regions 410 where the first machining operation 511 is completed. It may include an operation of molding by injection in the state. In other embodiments, molding operation 512 may be performed using compression molding, transfer molding, or similar methods of forming synthetic resins and synthetic resin composites.
  • the molding operation uses an electrolytic or electroless coating method on a surface of a metal material in contact with the synthetic resin composite before performing an operation in which the raw material of the insulating region 420 is molded and bonded to the metal region 410. It may include an operation of forming the bonding film 406 by using.
  • the bonding layer 406 may include a triazine compound, such as a triazine diol compound and/or a triazine thiol compound.
  • the forming of the bonding film may include modifying the surface of the metal material with a silane compound containing a vinyl group and/or an amino group.
  • the second machining operation 513 may be an operation of forming the shape of the housing 401 of the electronic device 400 by finishing the metal material and the synthetic resin material manufactured in the molding operation 512 and bonded to each other. .
  • a precision machining method that can precisely implement the shape of the housing 401 of the electronic device 400 , for example, a CNC machining method, may be used.
  • the connection member may be removed by machining in the second machining operation 513 .
  • the surface treatment operation 520 may be an operation of imparting texture and/or improving corrosion resistance to the surface of the plurality of metal regions 410 of the housing 401 of the electronic device 400 through surface treatment.
  • surface treatment operation 520 may include roughening operation 521 and/or anodization operation 521 .
  • the roughening operation 521 may be an operation of roughening a surface of a metal material.
  • the roughening operation 521 is a physical roughing operation 521 such as blasting in which metal, sand, and/or ceramic particles are sprayed on the surface of the housing 401 to form irregularities on the surface of the housing 401 and/or the housing It may include a chemical roughening operation 521, such as etching, where 401 is immersed in a caustic solution, such as an acid, base, or salt solution to form irregularities on the surface of the metal region 410.
  • Caustic solutions may include, for example, various acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, citric acid, oxalic acid, or alkali solutions such as sodium hydroxide.
  • the anodization operation 521 immerses the housing 401 in an anodization solution, such as phosphoric acid, sulfuric acid, chromic acid, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium dichromate solution, or a mixture thereof, and conducts an anodization layer on the surface of the metal region 410. It may be an operation forming 413.
  • anodization solution such as phosphoric acid, sulfuric acid, chromic acid, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium dichromate solution, or a mixture thereof. It may be an operation forming 413.
  • a dyeing operation and/or an anodization layer adsorbing a dye to pores of the porous anodization layer 413 formed on the surface of the metal region 410 by anodization.
  • a sealing operation for closing the pores of 413 may be further included.
  • a coating solution containing a siloxane-based component is applied on the surface of the insulating region 420 exposed to the outer surface of the electronic device 400, and the coating solution is cured to form the coating layer 421. it could be an action.
  • the coating solution is a liquid resin including a synthetic resin and/or a precursor thereof, such as an epoxy resin, an acrylate resin, a poly methyl methacrylate (PMMA) resin, or at least one of them. It may include a paint having a mixture containing one as a main component.
  • a solvent that dissolves the coating solution and the polymer substrate such as toluene, xylene, isopropyl alcohol, butanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diacetone alcohol, organic solvents such as PGMAC (propyleneglycol monomethylether acetate)
  • organic solvents such as PGMAC (propyleneglycol monomethylether acetate)
  • the coating solution may include various resins that are cured by heat, curing agents, catalysts, ultraviolet rays, or electron beams.
  • the coating solution may include a monomer, oligomer, or polymer of a siloxane-based component including a Si-O-Si bond.
  • the siloxane-based component may include methyl silicone having a methyl group as a side chain, such as dimethylsiloxane.
  • the viscosity of the coating solution is lowered, thereby increasing the fluidity of the coating solution.
  • the coating solution containing the siloxane-based component may have enhanced affinity with the polymer material included in the insulating region 420.
  • the bonding force between the paint and the polymer material may be insufficient, which may require application of a primer, and the paint layer may become thick due to the viscosity of the paint. . Accordingly, the step D1 between the surface of the surface treatment layer 411 and the surface of the paint may exceed 1 micrometer. Since the coating solution includes the siloxane-based component, the viscosity of the coating solution is reduced, the fluidity is increased, and the bonding force with the synthetic resin material is excellent, so that the level difference (D1) from the surface treatment layer 411 of the metal region 410 is 1 A coating layer 421 that is less than a micrometer may be formed.
  • the coating solution may be applied to the surface of the insulating region 420 by a precision printing method.
  • Precision printing methods may include methods such as screen printing, inkjet and/or direct printing (eg digital direct printing (DDP)).
  • DDP may include an operation of precisely applying a transfer material (eg, a coating solution) on a transfer surface by a method such as inkjet, and an operation of transferring the transfer material applied on the transfer surface to a printing surface and fixing it on the printing surface.
  • DDP digital direct printing
  • DDP may include an operation of precisely applying a transfer material (eg, a coating solution) on a transfer surface by a method such as inkjet, and an operation of transferring the transfer material applied on the transfer surface to a printing surface and fixing it on the printing surface.
  • the precision printing by DDP can reduce problems such as contamination of the periphery of the coating layer 421 due to scattering of the coating solution or uneven painting, compared to a printing method involving spraying of the coating solution.
  • the coating layer 421 is formed by curing the coating solution by evaporating the solvent of the coating solution or by applying a means for curing the resin included in the coating solution (eg, means such as heat, curing agent, catalyst, ultraviolet light, or electron beam). It can be made by a hardening method.
  • a means for curing the resin included in the coating solution eg, means such as heat, curing agent, catalyst, ultraviolet light, or electron beam. It can be made by a hardening method.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross-section of the housing 401 of the electronic device 400 according to each operation of a manufacturing method of the housing 401 of the electronic device 400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the housing 401 may have an overall smooth surface.
  • end portions 422c of some of the reinforcing fibers included in the insulating region 420 may protrude to the surface of the insulating region 420 .
  • irregularities 422a formed by physical and/or chemical methods may be formed on the surface of the housing 401 .
  • the surface roughness of the insulating region 420 may be greater than that of the metal region 410 . This may be due to a difference in material strength between the metal region 410 and the insulating region 420 and may cause whitening to appear prominently in the insulating region 420 .
  • an anodization layer 413 may be formed on the surface of the metal region 410 of the housing 401 in a state in which the anodization operation 521 is completed.
  • a residue 422b of the anodic oxidation solution may be present on the surface of the insulating region 420 .
  • a coating layer 421 may be formed on the surface of the insulating region 420 of the housing 401 .
  • the surface of the coating layer 421 may have a lower roughness than the surface of the insulating region 420 .
  • roughness may be reduced compared to a state in which the roughening and/or anodizing operation 521 is completed. Accordingly, whitening caused by surface irregular reflection and irregular refraction may be prevented.
  • the housing 401 of the electronic device 400 is manufactured, and the housing 401 according to the embodiment in which the coating solution of the present invention is applied and the comparative example in which the coating solution of the present invention is not applied is manufactured, respectively, Appearance and water repellency were contrasted.
  • Appearance and water repellency were contrasted. The results are shown in Figures 6a to 6d.
  • 6A is a photograph showing an appearance of a housing 401 of an electronic device 400 according to a comparative example.
  • 6B is a photograph showing the appearance of the housing 401 of the electronic device 400 according to an embodiment of the present invention.
  • 6C is a photograph showing water repellency of a housing 401 of an electronic device 400 according to a comparative example.
  • 6D is a photograph showing water repellency of the housing 401 of the electronic device 400 according to an embodiment of the present invention.
  • the siloxane-based component included in the coating layer 421 reduces the viscosity of the coating solution so that the surface roughness of the coating layer is lowered, and the reflectivity is reduced because the refractive index of the coating layer 421 is lower than the refractive index of the protrusions. may be caused by
  • the surface of the insulating region 420 according to the comparative example has low water repellency, and thus the contact angle ⁇ with water is an acute angle (less than 90 degrees).
  • the contact angle ⁇ ′ with water on the surface of the insulating region 420 according to the embodiment of the present invention is an obtuse angle (90 degrees or more). This may be because the siloxane-based component included in the coating layer 421 of the present invention increases the hydrophobicity of the coating layer 421 and improves the surface smoothness of the coating layer 421 .
  • the surface of the housing 401 has water repellency, antifouling properties and appearance of the electronic device 400 may be improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)

Abstract

절연부를 포함하는 하우징을 포함하는 전자 장치 및 이의 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 하우징을 포함하는 전자 장치로서, 상기 하우징은, 상기 전자 장치의 외부면으로 노출된 표면 상에 형성된 표면 처리 층을 포함하는 복수의 금속 영역, 상기 전자 장치의 외부면으로 노출되고, 상기 금속 영역들의 사이에 위치하고 상기 금속 영역들과 결합되며, 합성수지 재질을 포함하는 절연 영역을 포함하고, 상기 절연 영역은, 상기 절연 영역의 상기 전자 장치의 외부면으로 노출된 표면 상에 형성되고, 폴리머 기재(matrix) 및 실록산(siloxane)계 성분을 포함하는 코팅층을 포함할 수 있다.

Description

절연부를 포함하는 하우징을 포함하 는전자 장치 및 이의 제조 방법
본 문서에 개시된 다양한 실시예들 전자 장치의 표면 처리에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 절연부를 포함하는 하우징을 포함하는 전자 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 무선 통신을 위한 안테나를 포함할 수 있다. 전자 장치의 안테나는 전자 장치의 외부로 돌출되거나, 칩 안테나의 형태로 전자 장치의 내부에 위치할 수 있다. 전자 장치는 복수의 통신 표준 또는 복수의 주파수 대역에 의해 무선 통신을 수행하기 위하여 복수의 안테나를 포함할 수 있다.
금속 재질은 높은 강도와 충격인성을 가지므로 휴대용 전자 장치의 하우징으로 널리 쓰이고 있다. 전자 장치의 하우징을 이루는 금속 재질을 안테나로 활용할 경우, 전자 장치의 외관을 개선하면서 내부 공간을 확보할 수 있다. 금속 재질은 부식에 취약한 특성이 있어, 일반적으로 금속의 표면에는 산화피막을 형성시켜 부식 및 오염을 방지할 수 있다.
전자 장치의 하우징에 포함된 금속 재질이 복수의 안테나로 이용되는 경우에, 하우징은 금속 재질을 포함하는 복수의 금속 영역과 복수의 금속 영역들을 전기적으로 서로 분리하는 절연 영역을 포함할 수 있다. 절연 영역은 절연성이 높은 합성수지 재질을 포함할 수 있다.
금속 영역 및 절연 영역을 포함하는 전자 장치의 하우징의 표면처리를 수행하는 경우에, 합성수지 재질을 포함하는 절연 영역에서 표면 조도의 증가 및 아노다이징액에 포함된 무기 성분의 표면 상 잔류에 의해 표면 백화 현상이 발생될 수 있다. 절연 영역에 백화 현상이 발생할 경우 색상 및 조도 측면에서 금속 영역과의 이질감이 증가할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 절연 영역 표면의 백화 현상을 감소시키고 금속 영역과의 색채 이질감을 감소시키는 코팅층을 포함하는 하우징을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 상술한 특성을 가지는 하우징을 포함하는 전자 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 하우징을 포함하는 전자 장치로서, 상기 하우징은, 상기 전자 장치의 외부면으로 노출된 표면 상에 형성된 표면 처리 층을 포함하는 복수의 금속 영역, 상기 전자 장치의 외부면으로 노출되고, 상기 금속 영역들의 사이에 위치하고 상기 금속 영역들과 결합되며, 합성수지 재질을 포함하는 절연 영역을 포함하고, 상기 절연 영역은, 상기 절연 영역의 상기 전자 장치의 외부면으로 노출된 표면 상에 형성되고, 폴리머 기재(matrix) 및 실록산(siloxane)계 성분을 포함하는 코팅층을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 표면 처리 층의 표면과 상기 코팅층의 표면 사이의 단차는 1 마이크로미터 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 코팅층의 표면은 발수성을 띌 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 코팅층 표면은 상기 절연 영역의 표면에 비해 낮은 거칠기(roughness)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 금속 영역은 물리적 조면화 방법 또는 화학적 조면화 방법 중 적어도 하나에 의해 조면화된 표면을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 실록산계 성분은 디메틸실록산(dimethylsiloxane)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 표면 처리 층은 양극 산화층(anodized layer)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 폴리머 기재는 아크릴레이트 및/또는 에폭시 폴리머를 포함하고, 상기 코팅층은 투명성을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 절연 영역의 표면은 복수의 돌출부를 포함하고, 상기 코팅층의 굴절률은 상기 돌출부의 굴절률보다 낮을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치 하우징의 제조 방법은, 금속 영역 및 절연 영역을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법으로서, 금속 재질 및 합성수지 재질을 서로 결합시키고, 상기 전자 장치 하우징의 외형에 따라 기계가공하는 소재 성형 동작, 상기 기계가공하는 동작을 거친 상기 금속 영역의 표면을 처리하는 표면 처리동작 및 액상의 레진(resin) 상태인 폴리머 기재(matrix) 및 실록산(siloxane)계 성분을 포함하는 코팅 용액을 상기 하우징의 표면에 노출된 상기 합성수지 재질의 표면 상에 도포하는 코팅 동작을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 실록산계 성분은 디메틸실록산을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 코팅 용액은 아크릴레이트 및/또는 에폭시 도료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 코팅 용액은 상기 합성수지 재질을 용해시키는 유기 용매를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 기계가공하는 동작은 상기 금속 재질을 황삭(roughing) 가공하는 제 1 가공 동작, 상기 합성수지 재질을 성형하고 상기 제 1 가공 동작에서 가공된 상기 금속 재질과 결합시키는 몰딩 동작 및 상기 금속 재질 및 상기 합성수지 재질을 상기 전자 장치 하우징의 최종 형상으로 정삭 가공하는 제 2 가공 동작을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 표면 처리 동작은 상기 전자 장치 하우징의 표면의 거칠기를 증가시키는 조면화 동작을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 표면 처리 동작은 상기 전자 장치 하우징을 양극 산화 용액에 침적하고 상기 금속 재질에 통전하여 상기 금속 재질의 표면에 양극 산화 층을 형성하는 양극 산화 동작을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조면화 동작은 상기 전자 장치 하우징의 표면에 비드(bead)를 분사하는 블라스팅(blasting) 동작을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조면화 동작은 상기 전자 장치 하우징을 부식성 용액에 침적하여 에칭하는 동작을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 코팅 동작은 상기 코팅 용액이 상기 전자 장치의 외부로 노출되는 상기 절연 영역의 표면 상에 정밀 인쇄되는 동작을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 정밀 인쇄되는 동작은 상기 코팅 용액이 DDP(digital direct printing) 에 의해 상기 절연 영역의 표면에 전사되는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 외부면으로 노출되는 절연 영역의 표면 상에 형성되고 실록산계 성분을 포함하는 코팅층을 포함하여 절연 영역의 백화 현상이 감소됨으로써, 외관의 이질감이 낮고 광택 편차가 낮고 평활성이 높은 하우징을 포함하는 전자 장치가 제공될 수 있다.
또한, 전자 장치의 하우징의 표면 처리 동작 이후에, 전자 장치의 외부면으로 노출되는 절연 영역의 표면 상에 실록산계 성분을 포함하는 코팅 용액을 도포하는 동작을 포함함으로써 백화 현상을 감소시키는 전자 장치 하우징의 제조 방법이 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 하우징을 나타내는 측면도이다.
도 3b는 전자 장치의 하우징의 단면도이다.
도 3c는 전자 장치의 하우징의 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치 하우징의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 하우징의 제조 방법의 각 동작에 따른 전자 장치 하우징 단면을 나타낸 단면도이다.
도 6a는 비교예에 따른 전자 장치 하우징의 외관을 나타내는 사진이다.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치 하우징의 외관을 나타내는 사진이다.
도 6c는 비교예에 따른 전자 장치 하우징의 발수성을 나타내는 사진이다.
도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치 하우징의 발수성을 나타내는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이들 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다.
도면의 부재들의 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수로 기재되어 있다 하더라도, 문맥상 단수를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이란 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 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 구성요소들 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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), 준지도형 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.
프로그램(140)은 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(240) 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커(240)는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커(240)와 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. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 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(240) 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. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 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 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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. 신호 또는 전력은 상기 선택된 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.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 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 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 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. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 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.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 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 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "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. "제 1", "제 2", 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: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 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 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 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, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 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, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'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.
일실시예에 따르면, 본 문서에 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 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 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 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다. 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)는, 제 1 면(또는 전면)(210A), 제 2 면(또는 후면)(210B), 및 제 1 면(210A) 및 제 2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2a의 제 1 면(210A), 제 2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(211)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(210C)은, 전면 플레이트(202) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는 “측면 부재”)(218)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 베젤 구조(218)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202)는, 상기 제 1 면(210A)으로부터 상기 후면 플레이트(211) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 영역(210D)들을, 상기 전면 플레이트(202)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 2b 참조)에서, 상기 후면 플레이트(211)는, 상기 제 2 면(210B)으로부터 상기 전면 플레이트(202) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 영역(210E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202)(또는 상기 후면 플레이트(211))가 상기 제 1 영역(210D)들(또는 상기 제 2 영역(210E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 영역(210D)들 또는 제 2 영역(210E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(200)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(218)는, 상기와 같은 제 1 영역(210D)들 또는 제 2 영역(210E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께(또는 폭)를 가지고, 상기 제 1 영역(210D)들 또는 제 2 영역(210E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(201), 오디오 모듈(203, 207, 214), 센서 모듈(204, 216, 219), 카메라 모듈(205, 212, 213), 키 입력 장치(217), 발광 소자(206), 및 커넥터 홀(208, 209) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(217), 또는 발광 소자(206))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(201)는, 예를 들어, 전면 플레이트(202)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(210A), 및 상기 측면(210C)의 제 1 영역(210D)들을 형성하는 전면 플레이트(202)를 통하여 상기 디스플레이(201)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(201)의 모서리를 상기 전면 플레이트(202)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(201)의 외곽과 전면 플레이트(202)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(214), 센서 모듈(204), 카메라 모듈(205), 및 발광 소자(206) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(214), 센서 모듈(204), 카메라 모듈(205), 지문 센서(216), 및 발광 소자(206) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(204, 219)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(217)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(210D)들, 및/또는 상기 제 2 영역(210E)들에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(203, 207, 214)은, 마이크 홀(203) 및 스피커 홀(207, 214)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(203)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(207, 214)은, 외부 스피커 홀(207) 및 통화용 리시버 홀(214)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(207, 214)과 마이크 홀(203)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(207, 214) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(204, 216, 219)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(204, 216, 219)은, 예를 들어, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치된 제 1 센서 모듈(204)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(210)의 제 2 면(210B)에 배치된 제 3 센서 모듈(219)(예: HRM 센서) 및/또는 제 4 센서 모듈(216)(예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(210)의 제 1 면(210A)(예: 디스플레이(201)뿐만 아니라 제 2면(210B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(200)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(204) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(205, 212, 213)은, 전자 장치(200)의 제 1 면(210A)에 배치된 제 1 카메라 장치(205), 및 제 2 면(210B)에 배치된 제 2 카메라 장치(212), 및/또는 플래시(213)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 장치들(205, 212)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(213)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(200)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(217)는, 하우징(210)의 측면(210C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(217) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(217)는 디스플레이(201) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(210)의 제 2면(210B)에 배치된 센서 모듈(216)을 포함할 수 있다.
발광 소자(206)는, 예를 들어, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(206)는, 예를 들어, 전자 장치(200)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자(206)는, 예를 들어, 카메라 모듈(205)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(206)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(208, 209)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(208), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(209)을 포함할 수 있다.
도 2c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 2c를 참조하면, 전자 장치(300)는 측면 베젤 구조(310)(예: 하우징), 제 1 지지부재(311)(예: 브라켓), 전면 플레이트(320), 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지부재(311), 또는 제 2 지지부재(360))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 2a, 또는 도 2b의 전자 장치(200)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지부재(311)는, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(310)(예: 하우징)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(311)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(311)는, 일면에 디스플레이(330)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 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.
안테나(370)는, 후면 플레이트(380)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 제 1 지지부재(311)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 전자 장치(100, 300)의 하우징(110)(또는 측면 베젤 구조(310))은 적어도 하나의 절연 영역(420)을 이용하여 분리됨으로써, 복수의 안테나 방사체로 이용될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(400)의 하우징(401)을 나타내는 측면도이다.
도 3b는 전자 장치(400)의 하우징(401)의 단면도이다.
도 3c는 전자 장치(400)의 하우징(401)의 확대 단면도이다.
도 3b의 단면은 도 3a의 X-X' 방향에 대한 절단면이다. 도 3c는 도 3b의 A 부위에 대한 확대도이다. 도 3c에서, 전자 장치(400)의 하우징(401)의 표면의 거칠기는 실제 배율과 일치하지 않으며, 이해를 돕기 위해 과장되어 있을 수 있다.
도 3a를 참조하면, 전자 장치(400)의 하우징(401)(예컨대 도 2a의 하우징(110) 또는 도2c의 측면 베젤 구조(310))은 복수의 금속 영역(410) 및 절연 영역(420)을 포함할 수 있다.
복수의 금속 영역(410)은 전자 장치(400)의 외관의 적어도 일부를 구성하고, 전자 장치(400)의 내부에 위치한 구성요소를 외력으로부터 보호하는 하우징(401)에 기계적 강성을 부여하고, 전자 장치(400)의 외부로 노출된 면을 통해 무선 통신을 위한 전자기파를 송수신하는 영역일 수 있다. 복수의 금속 영역(410)은 상호 간에 대하여 서로 물리적으로 간격을 두어 떨어져 있고 후술하는 절연 영역(420)에 의해 상호 간에 절연된 제 1 금속 영역(410a), 제 2 금속 영역(410b) 및 제 3 금속 영역(410c)을 포함할 수 있다. 제 1 내지 제 3 금속 영역(410a, 410b, 410c)의 형상 및 상호 간의 간격은 복수의 금속 영역이 복수의 전파 대역으로 전파를 송수신하는 안테나로 작용하기 위한 임피던스를 가질 수 있도록 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 내지 제 3 금속 영역(410a, 410b, 410c)은 각자 서로 다른 대역의 주파수의 전파를 송수신하는 별도의 안테나로 동작할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 내지 제 3 금속 영역(410a, 410b, 410c) 중 적어도 2개의 금속 영역(410)은 동일한 대역의 주파수의 전파를 송신하고, 어느 하나의 금속 영역의 송수신이 불량한 경우 다른 하나를 통해 전파를 송수신함으로써 전파 송수신 환경의 변화에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 금속 영역(410)에는 전자 장치(400)의 내부로 이어지는 적어도 하나의 개구부가 형성될 수 있다. 예컨대 금속 영역(410) 중 일부(예컨대 도 3a의 제 2 금속 영역(410b))에는 충전 케이블, 유선 통신 케이블 및/또는 음향 케이블이 통과할 수 있는 커넥터 홀(402, 403)(예컨대 도2a의 커넥터 홀(208, 209)과 같은 것일 수 있다), 음향 신호를 하우징(401)의 외부로 방사하는 스피커 홀(403), 외부의 음향 신호를 전자 장치(400)의 내부로 받아들이는 마이크 홀(404)이 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 금속 영역(410)은 알루미늄, 마그네슘, 스테인레스 스틸, 또는 이들 중 적어도 일부를 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 알루미늄 및 알루미늄의 합금은 치밀한 산화피막을 가질 수 있고, 아노다이징(anodizing)과 같은 표면 처리 방법에 의해 전자 장치(400)의 외관과 내식성을 향상시킬 수 있다.
미도시 되었으나, 복수의 금속 영역(410)은 각각 도전성 부재(예: 케이블)를 통해 전자 장치(400)의 인쇄 회로 기판(예컨대 도 2c의 인쇄 회로 기판(340))에 전기적으로 연결될 수 있다. 각 금속 영역(410a, 410b, 410c)은 후술하는 절연 영역(420)에 의해 서로 전기적으로 분리되어 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 전기적으로 서로 분리된 복수의 금속 영역(410)은 서로 다른 무선 통신 방법에 의해 독립적으로 전자기파를 송수신하거나, 복수의 캐리어 주파수에 의한 광대역 통신 방법 (예컨대 MC(multiple carrier), MIMO(multiple input multiple output) 및/또는 CA(carrier aggregation)와 같은)에 의해 전자기파를 송수신할 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치(400)는 전자 장치(400)를 파지하는 사용자의 손(미도시)에 의해 금속 영역 중 어느 하나(예컨대 제 1 금속 영역(410a))의 안테나 게인(gain)이 감소하는 경우에, 금속 영역 중 다른 하나(예컨대 제 3 금속 영역(410c))을 통해 통신함으로써 통신 품질을 유지하도록 제어될 수 있다.
절연 영역(420)은 복수의 금속 영역(410) 중 서로 인접한 적어도 2개와 결합되어, 서로 인접한 금속 영역(410)들 사이에 배치될 수 있다. 절연 영역(420)은 절연 영역(420)과 결합된 복수의 금속 영역(410) 사이를 전기적으로 절연시킬 수 있다. 이를 위하여 절연 영역(420)은 절연성이 있는 합성수지 재질, 예컨대 PP(polypropylene), PPS(polypropylene sulfide), PBT(polybutylene terephtalate), PAEK(polyaryl etherketone), PEEK(Polyether etherketone) 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물 내지 공중합체와 같은 합성수지 재질을 포함할 수 있다. 전자 장치(400)는 복수의 절연 영역(420)들을 포함할 수 있고, 각 절연 영역(420)은 절연 영역(420)이 위치하는 복수의 금속 영역(410a, 410b, 410c) 사이의 공간의 형상과 각 금속 영역(410a, 410b, 410c)에 대해 요구되는 전자기적 성질에 따라 서로 다른 형상, 크기 및/또는 재질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 절연 영역(420)은 커넥터 홀(402, 403)에 삽입된 케이블과 금속 영역(410) 간의 전기적 접촉에 의한 합선 및/또는 노이즈를 감소시키기 위하여 커넥터 홀(402, 403)의 외주면과 금속 영역 사이의 영역에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 합성수지 재질은 결정질 합성수지(crystalline polymer) 내지 반결정질 합성수지(semi-crystalline polymer)를 포함할 수 있다. 결정질 합성수지의 결정화도는 50% 내지 80%일 수 있다. 합성수지 재질의 결정화도(crystalinity)가 증가할 경우, 피로와 마모에 대한 저항성과 내화학성이 증가하여 전자 장치(400)의 하우징(401)의 내구성이 향상되고, 후술하는 전자 장치(400)의 하우징(401)의 제조 과정에서 가해지는 물리적 및 화학적 손상을 경감시킬 수 있다.
절연 영역(420)은 합성수지 재질에 합침된 보강 섬유(reinforcing fiber)를 포함할 수 있다. 보강 섬유는 합성수지 재질의 인장강도를 증가시킬 수 있다. 보강 섬유는 예컨대 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 보론 섬유 또는 이와 유사한 것을 포함할 수 있다. 유리 섬유는 비용이 저렴하고, 높은 인장강도, 높은 내화학성 및 낮은 전기전도성을 얻을 수 있다. 보강 섬유에 의해 보강된 합성수지 재질은 합성수지 복합재일 수 있다. 이하 명세서에서, “합성수지 재질”이라는 용어는 순수한 합성수지 재질 뿐만 아니라 보강 섬유에 의해 보강되는 합성수지 복합재 재질을 포함하는 용어로 사용될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 전자 장치(400)의 하우징(401)은 전자 장치(400)의 외부면으로 노출된 절연 영역(420)의 표면 상에 형성된 코팅층(421)을 형성될 수 있다. 코팅층(421)은 폴리머 기재(matrix) 및/또는 실록산계 성분(siloxane-based material)을 포함할 수 있다. 폴리머 기재는 예컨대 에폭시, 아크릴레이트, PMMA(poly methyl methacrylate) 또는 이들 적어도 하나를 포함한 혼합물을 포함할 수 있다. 상술한 폴리머 기재는 투명성을 가지고 코팅층(421)에 일정 수준의 경도와 내구성을 부여할 수 있다. 폴리머 기재는 후술하는 바와 같이 레진 상의 액체인 코팅 용액으로서 절연 영역(420)의 표면 상에 도포된 후 경화된 것일 수 있다.
실록산계 성분은 Si-O-Si 결합을 포함하는 모노머(monomer), 올리고머(oligomer) 또는 폴리머(polymer)일 수 있다. 실록산계 성분은 메틸기를 측쇄로 가지는 메틸 실리콘, 예컨대 아래의 화학식을 가지는 디메틸실록산(dimethylsiloxane)의 올리고머 또는 폴리머를 포함할 수 있다.
[화학식]
[(CH3)2OSi]n
디메틸실록산은 후술하는 바와 같이 코팅층(421)의 도포 시에 두께를 얇게 유지하는 것을 도울 수 있다. 또한, 실록산계 성분은 폴리머 기재의 소수성을 높임으로써 코팅층(421)의 표면이 발수성을 띄게 하여 전자 장치(400)의 하우징(401)의 방오성능을 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 전자 장치(400)의 하우징(401)은 절연 영역(420)과 금속 영역(410)이 서로 대면하는 영역에서 절연 영역(420) 및 금속 영역(410) 사이에 위치하고, 절연 영역(420) 및 금속 영역(410)과 각각 결합하는 본딩막(406)을 포함할 수 있다. 본딩막(406)은 폴리머 및 금속 재질과 화학적 결합력이 높은 재질, 예컨대 트리아진 디올(triazine diol) 화합물 또는 트리아진 티올(triazine thiol) 화합물과 같은 트리아진을 포함하는 접착 성분을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 본딩막(406)은 비닐기 및/또는 아미노기를 포함하는 실란(silane) 기반 화합물에 의해 개질된 금속 영역(401)의 표면 상의 층을 포함할 수 있다. 절연 영역(420)의 합성수지 재질과 금속 영역(410)의 금속 재질은 상호간의 화학적 성질의 차이에 의해 결합이 약할 수 있으며, 본딩막(406)은 절연 영역(420) 및 금속 영역(410) 상호간을 결합시킴으로써 은 절연 영역(420)과 금속 영역(410) 간의 분리를 방지하고 전자 장치(400)의 하우징(401)의 내구성을 높일 수 있다.
도 3c를 참조하면, 금속 영역(410)은 전자 장치(400)의 외부면으로 노출된, 금속 영역(410)의 표면 상에 형성된 표면 처리 층(411)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 표면 처리 층(411)은 금속 영역(410)의 표면에 물리적 조면화(예컨대 샌드블래스팅) 및/또는 화학적 조면화(예컨대 에칭)와 같은 방법에 의해 요철이 형성됨으로써 거칠기가 증가된 조면화된 표면(412)을 포함할 수 있다. 금속 영역(410)의 표면이 조면화됨으로써, 전자 장치(400)의 하우징(401)은 표면은 광택이 감소하고 매트(matte)한 질감을 가지지므로 전자 장치(400)의 외관이 고급스러워질 수 있다.
일부 실시예에서, 표면 처리 층(411)은 양극 산화 층(anodized layer)(413)을 포함할 수 있다. 양극 산화 층(413)은 금속 영역(410)을 전해액에 침지한 상태에서 전류를 인가하여 금속 영역(410)의 표면을 양극 산화시킴으로써 형성될 수 있다. 양극 산화층은 금속 영역(410)의 표면을 마모 및 부식으로부터 보호할 수 있고, 염료를 흡수하여 표면 처리 층(411)의 색조를 조절함으로써 전자 장치(400)의 외관을 개선할 수 있다.
다시 도 3c를 참조하면, 절연 영역(420)은 전자 장치(400)의 외부면으로 노출된 표면 상에 형성된 복수의 돌출부(422)를 포함할 수 있다. 돌출부(422)는 상술한 금속 영역(410)의 조면화 표면 처리 시에 물리적 및/또는 화학적 원인으로 발생된 절연 영역(420) 표면의 요철(422a) 및 양극 산화를 위한 용액에서 유래한 잔류물(422b) 입자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 절연 영역(420)이 보강 파이버를 포함하는 경우, 돌출부(422)는 하우징(401)의 가공 과정에서 절연 영역(420)의 표면으로 노출된 보강 파이버 말단부(422c)를 포함할 수 있다.
절연 영역(420)의 표면 상에 형성된 코팅층(421)은, 상술한 돌출부(422)를 적어도 일부 커버하면서 복수의 돌출부(422) 사이의 공간을 채울 수 있다. 코팅층(421)이 돌출부(422) 사이의 공간을 채움으로써, 코팅층(421) 표면의 거칠기는 돌출부(422)의 존재에 의해 발생되는 절연 영역(420) 표면의 거칠기보다 낮을 수 있다. 따라서, 코팅층(421)은 절연 영역(420) 표면의 거칠기의 증가에 의해 발생되는 표면 난반사에 의해 발생되는 백화 현상을 감소시킬 수 있다. 바람직하게는, 코팅층(421)의 굴절률은 대기의 굴절률보다 높고 절연 영역(420) 표면의 돌출부(422)의 굴절률(예컨대, 보강 섬유에 포함된 유리섬유의 굴절률 또는 잔류물(422b) 입자에 포함된 금속염의 굴절률)보다 낮음으로써, 코팅층(421)은 돌출부(422)와 대기 사이의 굴절률의 차이에 의해 발생되는 난반사에 의한 백화 현상을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 코팅층(421)의 표면과 금속 영역(410) 상의 표면 처리 층(411)의 표면으로부터의 단차(D1)는 1 마이크로미터 이하일 수 있다. 금속 영역(410)과 절연 영역(420) 사이의 단차(D1)가 지나치게 큰 경우, 코팅층(421)의 측면에 대한 외부로부터의 물리적 접촉에 의해 마모가 심하게 발생하므로, 코팅층(421)의 수명이 단축되거나, 코팅층(421)이 쉽게 벗겨질 수 있다. 따라서 단차(D1)는 1 마이크로미터 이하인 것이 바람직할 수 있다. 코팅층(421)을 형성하기 위해 절연 영역(420)에 도포되는 코팅 용액이 실록산계 성분을 포함함으로써, 1 마이크로미터 이하의 단차(D1)를 가지는 코팅층(421)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 코팅층(421)의 단차(D1)가 1 마이크로미터 이하가 되는 상세한 원리는 후술한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면 전자 장치(400) 하우징(401)의 제조 방법은 소재 성형 동작(510), 표면 처리 동작(520) 및 코팅 동작(530)를 포함할 수 있다.
소재 성형 동작(510)는 전자 장치(400)의 하우징(401)을 이루는 금속 재질 및/또는 합성수지 재질을 기본 형상에 맞게 성형하는 동작일 수 있다. 일부 실시예에서, 소재 성형 동작(510)는 제 1 가공 동작(511), 몰딩 동작(512) 및 제 2 가공 동작(513)를 포함할 수 있다.
제 1 가공 동작(511)는 하우징(401)의 금속 영역(410)으로 성형될 금속 재질을 황삭(roughing) 가공으로서 1차 가공하는 동작을 포함할 수 있다. 금속 재질은 알루미늄, 마그네슘, 스테인레스 스틸, 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있다. 상술한 금속 재질을 가공하기 위해 주조, 다이캐스팅, 밀링 및/또는 CNC 가공과 같은 방법이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 가공 동작(511)는 가공된 금속 재질의 표면 상에 본딩층을 도포하는 동작을 포함할 수 있다. 본딩층은 후술하는 몰딩 동작(512)에서 금속 재질을 합성수지재 재질에 대하여 접착시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 가공 동작(511)에서는 하우징(401)에 포함되는 복수의 금속 영역(예: 도 3a의 제 1 금속 영역(410a), 제 2 금속 영역(410b) 및 제 3 금속 영역(410c))이 연결 부재(미도시)에 의해 서로 연결된 하나의 금속 가공물로서 성형될 수 있다. 복수의 금속 영역(410) 간의 전기적 분리는 후술하는 제 2 가공 동작(513)에서 연결 부재가 가공되어 제거됨으로써 달성될 수 있다.
몰딩 동작(512)는 절연 영역(420)에 포함되는 합성수지 재질이 성형되고, 상술한 제 1 가공 동작(511)에서 성형된 금속 가공물에 결합되는 동작일 수 있다. 일 실시예에서, 몰딩 동작(512)는 제 1 가공 동작(511)를 완료한 복수의 금속 영역(410) 사이의 공간으로 합성수지 재질을 포함하는 절연 영역(420)의 원 소재를 융해 내지 반융해 상태에서 사출injection) 하여 성형하는 동작을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 몰딩 동작(512)에는 압축성형, 이송성형 또는 이와 유사한 합성수지 및 합성수지 복합재 성형 방법이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 몰딩 동작은, 절연 영역(420)의 원 소재가 성형되어 금속 영역(410)에 결합되는 동작의 수행 전에, 합성수지 복합재와 접하는 금속 재질의 면 상에 전해 또는 무전해 도장 방법을 사용하여 본딩막(406)을 형성하는 동작을 포함할 수 있다. 본딩막(406)은 트리아진 화합물, 예컨대 트리아진 디올(triazine diol) 화합물 및/또는 트리아진 티올(triazine thiol) 화합물을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 본딩막을 형성하는 동작은 금속 재질의 표면을 비닐기 및/또는 아미노기를 포함하는 실란 화합물로 표면을 개질하는 동작을 포함할 수 있다. 금속 영역(410)에 본딩막(406)이 형성된 상태에서 합성수지를 사출, 압축 및/또는 이송 성형함으로써 합성수지와 금속 간의 이종 결합이 이루어질 수 있고, 금속 영역과 절연 역이 서로 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
제 2 가공 동작(513)는 몰딩 동작(512)에서 제작되어 서로 결합된 금속 재질과 합성수지재 재질을 정삭(finishing) 가공하여 전자 장치(400)의 하우징(401)의 형상으로 하는 동작일 수 있다. 제 2 가공 동작(513)에서는 전자 장치(400)의 하우징(401)의 형상을 정밀하게 구현할 수 있는 정밀 기계 가공 방법, 예를 들어, CNC 가공 방법이 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 일 실시예에 따라 복수의 금속 영역(410)이 연결 부재에 의해 서로 연결된 상태로 가공된 경우, 제 2 가공 동작(513)에서 연결 부재가 기계 가공에 의해 제거될 수 있다.
표면 처리 동작(520)는 전자 장치(400) 하우징(401)의 복수의 금속 영역(410)의 표면에 대해 표면처리를 통해 질감을 부여 및/또는 내식성을 향상시키는 동작일 수 있다.
일부 실시예에서, 표면 처리 동작(520)는 조면화 동작(521) 및/또는 양극 산화 동작(521)를 포함할 수 있다.
조면화 동작(521)는 금속 재질의 표면을 거칠게 하는 동작일 수 있다. 조면화 동작(521)는 하우징(401)의 표면에 금속, 모래 및/또는 세라믹 입자를 분사하여 하우징(401)의 표면에 요철을 형성하는 블라스팅과 같은 물리적 조면화 동작(521) 및/또는 하우징(401)을 산, 염기 또는 염 용액과 같은 부식성 용액에 침적하여 금속 영역(410)의 표면에 요철을 형성하는 에칭과 같은 화학적 조면화 동작(521)를 포함할 수 있다. 부식성 용액은 예컨대 염산, 질산, 황산, 시트르산, 수산과 같은 다양한 산 또는 수산화나트륨과 같은 알칼리 용액을 포함할 수 있다.
양극 산화 동작(521)는 하우징(401)을 양극 산화 용액, 예컨대 인산, 황산, 크롬산, 수산화나트륨 수용액, 중크롬산칼륨 수용액 또는 이들의 혼합물에 침적하고 통전하여 금속 영역(410)의 표면에 양극 산화 층(413)을 형성하는 동작일 수 있다. 일부 실시예에서, 양극 산화 동작(521)에서는 양극 산화에 의해 금속 영역(410)의 표면에 형성된 다공성 양극 산화 층(413)의 기공(pore)에 염료를 흡착시키는 염색 동작 및/또는 양극 산화 층(413)의 기공을 폐쇄하는 실링 동작을 더 포함할 수 있다.
코팅 동작(530)는 전자 장치(400)의 외부면으로 노출된 절연 영역(420)의 표면 상에 실록산계 성분을 포함하는 코팅 용액을 도포하고, 코팅 용액을 경화하여 코팅층(421)을 형성하는 동작일 수 있다.
일부 실시예에서, 코팅 용액은 코팅층(421)의 기재가 되는 합성수지 및/또는 이들의 전구물질을 포함하는 액상의 레진, 예컨대 에폭시 레진, 아크릴레이트 레진, PMMA(poly methyl methacrylate) 레진 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 혼합물을 주 성분으로 가지는 도료를 포함할 수 있다. 또한, 코팅 용액은 및 폴리머 기재를 용해시키는 용매, 예컨대 톨루엔, 크실렌(xylene), 이소프로필 알코올, 부탄올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디아세톤 알코올, PGMAC(propyleneglycol monomethylether acetate)와 같은 유기 용매를 포함할 수 있다. 코팅 용액이 합성수지를 용해시키는 유기 용매를 포함하는 경우에, 코팅 용액은 도포되는 절연 영역(420)의 표면의 합성수지 재질을 부분적으로 용해시킴으로써 표면의 거칠기를 완화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 코팅 용액은 열, 경화제(curing agent), 촉매, 자외선 또는 전자빔에 의해 경화되는 다양한 레진을 포함할 수 있다.
코팅 용액은 Si-O-Si 결합을 포함하는 실록산계(siloxane 系) 성분의 모노머, 올리고머 또는 폴리머를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 실록산계 성분은 메틸기를 측쇄로 가지는 메틸 실리콘, 예컨대 디메틸실록산을 포함할 수 있다. 실록산계 성분은 코팅 용액에 첨가하는 경우, 코팅 용액의 점도가 저하되어, 코팅 용액의 유동성을 높일 수 있다. 또한, 실록산계 성분을 포함하는 코팅 용액은 절연 영역(420)에 포함되는 폴리머 재질과의 친화력이 강화될 수 있다..
합성수지 재질을 포함하는 절연 영역(420)의 표면 상에 도료를 도포할 시, 도료와 폴리머 재질 사이의 결합력이 부족하여 프라이머의 도포가 필요할 수 있고, 도료의 점성에 의해 도료 층이 두꺼워질 수 있다. 따라서 표면 처리 층(411)의 표면과 도료의 표면 사이의 단차(D1)가 1 마이크로미터를 초과할 수 있다. 코팅 용액이 실록산계 성분을 포함함으로써, 코팅 용액의 점성이 감소되고 유동성이 증가하며 합성수지 재질과의 결합력이 우수하여, 금속 영역(410)의 표면 처리 층(411)으로부터의 단차(D1)가 1 마이크로미터 이하인 코팅층(421)이 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 코팅 용액은 정밀 인쇄 방법에 의해 절연 영역(420)의 표면에 도포될 수 있다. 정밀 인쇄 방법은 스크린 프린팅, 잉크젯 및/또는 직접날염법(예컨대 DDP(digital direct printing))과 같은 방법을 포함할 수 있다. DDP는 전사면 상에 피전사물질(예컨대 코팅 용액)을 잉크젯과 같은 방법으로 정밀 도포하는 동작 및 전사면 상에 도포된 피전사물질을 인쇄면으로 전사하여 인쇄면 상에 정착시키는 동작을 포함할 수 있다. DDP에 의한 정밀 인쇄는 코팅 용액의 분사를 수반하는 인쇄 방법에 비하여 코팅 용액의 흩날림에 의한 코팅층(421) 주변부의 오염이나 도장 불균일과 같은 문제를 감소시킬 수 있다.
코팅 용액의 경화에 의한 코팅층(421)의 형성은, 코팅 용액의 용제의 증발에 의하거나, 코팅 용액에 포함된 레진의 경화 수단(예컨대 열, 경화제, 촉매, 자외선 또는 전자빔과 같은 수단)을 가하여 경화하는 방법에 의해 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)의 제조 방법의 각 동작에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 소재 성형 동작(510)가 완료된 상태에서, 하우징(401)은 전체적으로 평활한 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 절연 영역(420)에 포함된 보강 파이버 중 일부의 말단부(422c)가 절연 영역(420)의 표면으로 돌출될 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 조면화 동작(521)가 완료된 상태에서, 하우징(401)의 표면에는 물리적 및/또는 화학적 방법으로 형성된 요철(422a)이 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 절연 영역(420)의 표면 거칠기는 금속 영역(410)에 비해 클 수 있다. 이는 금속 영역(410)과 절연 영역(420)의 재질의 강도의 차이에서 기인한 것일 수 있으며, 백화 현상이 절연 영역(420)에서 두드러지게 나타나는 원인이 될 수 있다.
도 5의 (c)를 참조하면, 양극 산화 동작(521)가 완료된 상태에서, 하우징(401)의 금속 영역(410)의 표면에는 양극 산화 층(413)이 형성될 수 있다. 절연 영역(420)의 표면 상에는 양극 산화 용액의 잔류물(422b)이 존재할 수 있다.
도 5의 (d)를 참조하면, 코팅 동작(530)가 완료된 상태에서, 하우징(401)의 절연 영역(420)의 표면 상에는 코팅층(421)이 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 코팅층(421)의 표면은 절연 영역(420)의 표면보다 낮은 거칠기를 가질 수 있다. 예를 들어, 조면화 및/또는 양극 산화 동작(521)가 완료된 상태에서보다 거칠기가 감소될 수 있다. 따라서 표면 난반사 및 난굴절에 따른 백화 현상이 방지될 수 있다.
본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 전자 장치(400)의 하우징(401)을 제작하고, 이에 대하여 본 발명의 코팅액을 도포한 실시예와 도포하지 않은 비교예에 의한 하우징(401)을 각각 제작하고 외관 및 발수성을 대조하였다. 결과를 도 6a 내지 도 6d에 나타내었다.
도 6a는 비교예에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)의 외관을 나타내는 사진이다.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)의 외관을 나타내는 사진이다.
도 6c는 비교예에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)의 발수성을 나타내는 사진이다.
도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)의 발수성을 나타내는 사진이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 비교예에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)의 절연 영역(420)에서는 표면 난반사 및 난굴절에 의한 백화 현상이 강하여, 표면의 이질감이 심하게 나타남을 알 수 있다. 이와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(400) 하우징(401)은 절연 영역(420) 표면의 난반사 및 난굴절이 감소되고, 절연 영역(420)과 금속 영역(410) 사이의 표면질감 및 색상의 차이에 의한 이질감이 감소되어 있음을 알 수 있다. 이는 본 발명의 코팅층(421)이 표면의 난반사 및 난굴절을 감소시키고 백화 현상을 억제함에 따른 효과일 수 있다. 이는 코팅층(421)에 포함된 실록산계 성분이 코팅 용액의 점도를 감소시키켜 코팅층의 표면의 거칠기가 낮아진 것과, 코팅층(421)의 굴절률이 돌출부의 굴절률보다 낮음으로 인해 반사율(reflectivity)이 감소된에서 기인한 것일 수 있다.
도 6c를 참조하면, 비교예에 따른 절연 영역(420)의 표면은 발수성이 낮아, 물과의 접촉각(θ)이 예각(90도 미만)임을 알 수 있다. 이와 달리, 도 6d를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 절연 영역(420)의 표면에서 물과의 접촉각(θ')은 둔각(90도 이상)임을 알 수 있다. 이는 본 발명의 코팅층(421)에 포함된 실록산계 성분이 코팅층(421)의 소수성을 증가시키고 코팅층(421) 표면의 평활성을 높였기 때문일 수 있다. 하우징(401)의 표면이 발수성을 가짐에 따라, 전자 장치(400)의 방오성 및 외관이 개선될 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 문서에 개시된 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 문서에 개시된 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 하우징을 포함하는 전자 장치에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 전자 장치의 외부면으로 노출된 표면 상에 형성된 표면 처리 층을 포함하는 복수의 금속 영역;
    상기 전자 장치의 외부면으로 노출되고, 상기 금속 영역들의 사이에 위치하고 상기 금속 영역들과 결합되며, 합성수지 재질을 포함하는 절연 영역을 포함하고,
    상기 절연 영역은,
    상기 절연 영역의 상기 전자 장치의 외부면으로 노출된 표면 상에 형성되고, 폴리머 기재(matrix) 및 실록산(siloxane)계 성분을 포함하는 코팅층을 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층의 표면은 발수성을 띄는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층 표면은 상기 절연 영역의 표면에 비해 낮은 거칠기(roughness)를 가지고,
    상기 금속 영역은 물리적 조면화 방법 또는 화학적 조면화 방법 중 적어도 하나에 의해 조면화된 표면을 포함하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실록산계 성분은 디메틸실록산(dimethylsiloxane)을 포함하는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 처리 층은 양극 산화층(anodized layer)을 포함하는 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리머 기재는 아크릴레이트 및/또는 에폭시 폴리머를 포함하고,
    상기 코팅층은 투명성을 가지는 전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 절연 영역의 표면은 복수의 돌출부를 포함하고,
    상기 코팅층의 굴절률은 상기 돌출부의 굴절률보다 낮은 전자 장치.
  8. 금속 영역 및 절연 영역을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법에 있어서,
    금속 재질 및 합성수지 재질을 서로 결합시키고, 상기 전자 장치 하우징의 외형에 따라 기계가공하는 소재 성형 동작;
    상기 기계가공하는 동작을 거친 상기 금속 영역의 표면을 처리하는 표면 처리동작; 및
    액상의 레진(resin) 상태인 폴리머 기재(matrix) 및 실록산(siloxane)계 성분을 포함하는 코팅 용액을 상기 하우징의 표면에 노출된 상기 합성수지 재질의 표면 상에 도포하는 코팅 동작을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기계가공하는 동작은 상기 금속 재질을 황삭(roughing) 가공하는 제 1 가공 동작;
    상기 합성수지 재질을 성형하고 상기 제 1 가공 동작에서 가공된 상기 금속 재질과 결합시키는 몰딩 동작; 및
    상기 금속 재질 및 상기 합성수지 재질을 상기 전자 장치 하우징의 최종 형상으로 정삭 가공하는 제 2 가공 동작을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 표면 처리 동작은 상기 전자 장치 하우징의 표면의 거칠기를 증가시키는 조면화 동작을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 조면화 동작은 상기 전자 장치 하우징의 표면에 비드(bead)를 분사하는 블라스팅(blasting) 동작; 및
    상기 전자 장치 하우징을 부식성 용액에 침적하여 에칭하는 동작 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 표면 처리 동작은 상기 전자 장치 하우징을 양극 산화 용액에 침적하고 상기 금속 재질에 통전하여 상기 금속 재질의 표면에 양극 산화 층을 형성하는 양극 산화 동작을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅 동작은 상기 코팅 용액이 상기 전자 장치의 외부로 노출되는 상기 절연 영역의 표면 상에 정밀 인쇄되는 동작을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 정밀 인쇄되는 동작은 상기 코팅 용액이 DDP(digital direct printing) 에 의해 상기 절연 영역의 표면에 전사되는 동작을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅 용액은 아크릴레이트 또는 에폭시 도료 중 적어도 하나 및 상기 합성수지 재질을 용해시키는 유기 용매를 포함하고,
    상기 실록산계 성분은 디메틸실록산을 포함하는 전자 장치 하우징의 제조 방법.
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