KR101559358B1 - 휴대 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백 커버(B)를 상부 방사 메탈커버(S)와 하부 방사 메탈커버(H)로서 완성하여 별도의 구성을 취하지 않아 구성의 단순화를 기할 수 있고, 나아가 필요에 따라 상부 방사 메탈커버(S)를 리어 케이스(R)에 고정식으로 조립시켜(예를 들어 나사 조립시켜) 무선통신 FPCB 유닛(U)을 비롯한 부품들을 더욱 안전하게 보호토록 하는 대신 하부 방사 메탈커버(H)를 착탈 가능하게 분해하여 배터리(P)만을 용이하게 교체 가능케 할 수 있으며, 특히 무선통신 FPCB 유닛(U)의 유도자계를 분포시키기 위한 풀 개방부(F)를 상부 방사 메탈커버(S)의 언더 중앙개방부(S1) 및 하부 방사 메탈커버(H)의 어퍼 중앙개방부(H1)로 완성시키면서도 유도전류에 의한 용량값을 나타내기 위한 갭(G)을 상부 방사 메탈커버(S) 및 하부 방사 메탈커버(H)의 이격만으로 완성토록 하여 생산성 및 조립성의 향상까지 도모할 수 있으며, 백 커버(B)를 상부 방사 메탈커버(S) 및 하부 방사 메탈커버(H)로 완성하여 튜닝 공간의 여유 등으로 자유롭게 슬릿들을 부여할 수 있게 되어 방사효율 및 이득을 높여 유도자계를 통한 전기적 신호의 교신에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 휴대 단말기에 관한 것이다.

Description

휴대 단말기{PORTABLE APPLIANCE}

본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 FPCB 유닛의 유도자계를 분포시키기 위한 풀 개방부를 상부 방사 메탈커버의 언더 중앙개방부 및 하부 방사 메탈커버의 어퍼 중앙개방부로 완성시키면서 유도전류에 의한 용량값을 나타내기 위한 갭을 상부 방사 메탈커버 및 하부 방사 메탈커버의 이격만으로 완성토록 하여 생산성 및 조립성의 향상까지 도모할 수 있는 휴대 단말기에 관한 것이다.

일반적으로 휴대 단말기는 휴대폰에 인터넷 통신과 정보검색 등 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 단말기로서 화면을 디스플레이하는 윈도우를 보면서 인터넷 및 다양한 애플리케이션(응용프로그램)을 활용할 수 있도록 하는 스마트 폰 등을 한 예로 들 수 있다.

선행기술문헌 1로서 대한민국 공개특허 제2013-0113222호(안테나 및 이를 구비한 이동 단말기)를 소개할 수 있다.

도 1a는 선행기술문헌 1과 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

이동 단말기(100)는 도 1a에 도시된 바와 같이 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다.

도 1b는 선행기술문헌 1에 따른 이동 단말기의 후면 사시도이다.

도 1b를 참조하면, 단말기 바디의 후면 즉, 리어 케이스(102)에는 카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치될 수 있다. 플래쉬(123)는 카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다.

도 1c는 선행기술문헌 1에 따른 이동 단말기의 후면커버(103)를 분리하여 리어 케이스의 표면을 도시한 후면 사시도이다.

도 1c를 참조하면, 프론트 케이스(101), 리어 케이스(102), 후면커버(또는 배터리 커버)(103), 카메라(121'), 인터페이스(170), 마이크(122), 음향출력부(152'), 배터리(191), 배터리 장착부(104), USIM카드 장착부(105), 메모리카드 장착부(106)가 도시되어 있다.

안테나(200)는 이동 단말기(100)의 기능이 다양화되면서 외부 장치 및 서버와 무선 통신을 할 필요성이 높아졌다. 예를 들면, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 방송정보를 수신하기 위한 안테나(200)나, Wibro, HSDPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE 등 무선인터넷을 위한 안테나(200), 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 근거리 무선통신을 위한 안테나(200) 등이 필요하다.

이러한 안테나(200)는 전파의 수신을 위해 넓은 면적에 형성하는 것이 바람직하고 다른 전자부품들의 영향을 받지 않기 위해 이동 단말기(100)의 표면쪽에 위치함이 바람직하다. 따라서, 도 1c에 도시된 바와 같이 일반적으로 전자부품이 실장 되지 않아 넓은 면적을 확보할 수 있는 후면커버(103)에 안테나(200)를 배치한다.

도 1d는 선행기술문헌 1에 따른 안테나(200)가 이동 단말기(100)의 후면커버(103)에 부착된 것을 도시한 평면도이다.

선행기술문헌 1의 안테나(200)는 도 1d에 도시된 바와 같이 연성기판(210), 2가지 종류의 패턴, 자성시트(230)를 주요구성으로 한다.

패턴은 크게 2가지 종류로 고주파용 패턴(220)과 저주파용 패턴(225)으로 구분된다. 즉, 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 것을 특징으로 하며, 고주파용 패턴(220)은 무선통신에 적합하고, 저주파용 패턴(225)은 주로 배터리의 무선충전에 적합하다.

이동 단말기(100)에 이용되는 무선충전기술은 전자기 유도 원리를 이용한다.

전자기 유도는 전류를 흘려 자기장을 형성하고, 그 위에 이동 단말기(100)를 놓으면 이동 단말기(100)에 장착된 저주파용 패턴, 즉 무선 충전용 코일(225)에 전류가 흘러 충전이 된다.

전송하는 전력량에 따라 주파수가 달라질 수 있으나, 일반적으로 이동 단말기(100)와 같은 소형 가전제품에 이용되는 전력은 수백 ㎑이하로 비교적 낮은 주파수를 이용한다.

무선통신은 이동 단말기(100)의 기능이 다양화되면서, 전화통화를 위한 전파의 전송 이외에 NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 등의 기능을 위해서도 안테나가 필요하다. 특히 무선통신 기술에 따라 이용하는 주파수는 다르며, 많은 양의 데이터를 전송하기 위해 무선 충전에 이용되는 주파수에 비해 상대적으로 고주파를 이용한다.

선행기술문헌 1의 무선 통신용 안테나(200)가 이용되는 통신 방식의 예로 근거리 무선통신(NFC: Near Field Communication)을 들 수 있다. 근거리 무선통신은 전자태그(RFID)의 일종으로 약 13.56㎒주파수 대역을 이용하는 비접촉식 무선통신 모듈이다.

10㎝의 가까운 거리에서 단말기(100) 간의 데이터를 전송하는 기술로서, 통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고 가격이 저렴해 주목받는 차세대 근거리 통신기술이다. 데이터 읽기와 쓰기를 모두 이용할 수 있으며, 블루투스처럼 기기간에 설정이 필요 없어 최근 이동 단말기(100)에 근거리 무선통신 기능을 부가하고 있다.

무선충전을 위해서는 충전장치에 적치되는 이동 단말기(100)의 위치에 관계없이 충전이 잘 이루어지도록 이동 단말기(100)에 넓게 무선 충전용 코일(225)이 배치되는 것이 필요하다.

또한, 근거리 무선통신의 경우도 통신을 위해 리더기에 근접시키기 때문에 안테나(225)의 위치에 따라 통신이 원활하게 이루어지지 않을 수 있기 때문에 도 1d에 도시된 바와 같이 넓은 면적에 균일하게 고주파용 패턴(220)이 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 무선충전이나 근거리 무선통신 모두 가까운 거리에서 이루어지는 것이므로, 원거리 통신을 위한 안테나에 비해 넓은 면적에 고르게 분포하여야 하며, 상술한 바와 같이 후면커버(103)에 배치하는 것이 바람직하다.

무선 충전용 코일(225)과 무선 통신용 안테나(225)가 같은 위치에 배치되면 서로 간섭이 일어날 수 있으므로, 외측의 제1 영역과 내측의 제2 영역으로 나누어 각각 배치할 수 있다.

도면상에는 제1 영역에 고주파용 패턴(220)이 제2 영역에 저주파용 패턴(225)이 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 서로 위치가 바뀔 수도 있다. 상기 패턴들은 넓은 면적을 커버하기 위해 소용돌이 모양으로 형성된다.

본원 출원인은 선행기술문헌 1과 같은 고주파용 패턴(220)이나 저주파용 패턴(225)이 적용되는 휴대 단말기를 더욱 경박단소화(輕薄短小化)시킬 수 있도록 본 발명을 제안하고자 한다.

선행기술문헌 2로서 대한민국 공개특허 제2012-0049930호(안테나 장치 및 이동체 통신 단말)를 소개할 수 있다.

선행기술문헌 2에 따른 안테나 장치(1A)는 도 2a의 (A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이 이동체 통신 단말(예를 들면 휴대 전화기)의 케이싱(5)의 이면측에 마련한 코일패턴(15)을 포함한 급전부재(10)와, 급전부재(10)에 부착한 페라이트시트로 이루어지는 자성부재(19)와, 방사부재(20)로 구성된다.

방사부재(20)는 급전부재(10)로부터 공급된 신호를 방사하거나 수신 신호를 받아 이것을 급전부재(10)에 공급하는 안테나로서 기능하는 것으로, 케이싱(5)의 이면측에 금속의 막 혹은 박(箔)을 마련하여 이루어진다.

급전부재(10)는 복수의 유전체층(열가소성 수지 시트)이 적층된 적층체로 구성되어 있고, 코일패턴(15)은 복수의 유전체층에 각각 배치된 복수의 환상(環狀) 도체를, 비아홀 도체 등의 층간 도체[도 2a의 (B)에서는 도시하지 않음]를 통해 적층체의 적층 방향으로 권회축을 가지도록 헬리컬(helical)상으로 접속하여 코일로 한 것이다.

또한, 코일패턴(15)의 양단 부분은 케이싱(5)에 내장되어 있는 IC 태그 등의 무선 회로에 접속된다.

방사부재(20)는 그 일부에 개구부(21)와, 개구부(21)에 가장자리로부터 연통하는 슬릿부(22)를 가진다.

슬릿부(22)의 한쪽 단은 개구부(21)에 연접하고, 다른 쪽 단은 방사부재(20)의 옆 가장자리에서 개방되어 있다. 즉, 슬릿부(22)는 개구부(21)와 방사 부재(20)의 옆 가장자리를 연통시키도록 마련된다.

코일패턴(15)의 권회축 방향으로부터 평면으로 보았을 때, 개구부(21)의 전 영역은 코일패턴(15)의 내측 영역에 겹쳐있고, 코일패턴(15)은 방사부재(20)와 겹쳐 있다.

안테나 장치(1A)의 조립 순서는 도 2b에 나타내는 바와 같고, 우선 코일패턴(15)을 내장한 급전부재(10)에 자성부재(19)를 부착하고, 급전부재(10)를 방사부재(20)상에 부착한다.

이상의 구성으로 이루어지는 안테나 장치(1A)에 있어서는, 코일패턴(15)을 포함하는 급전부재(10)에 의해 코일패턴(15)의 양단에 전기적으로 접속되어 있는 무선 회로로부터의 송신 신호를 방사부재(20)에 공급하고, 방사부재(20)로부터의 수신 신호(수신 전력)를 급전 부재(10)를 통해 무선 회로에 공급한다.

상술과 같이, 급전부재(10)에 마련한 코일패턴(15)의 권회축 방향으로부터 평면으로 보았을 때에, 방사부재(20)의 개구부(21)와 코일패턴(15)의 내측 영역은 겹쳐 있다.

따라서, 도 2c에 나타내는 바와 같이 예를 들면 무선 신호의 송신시에는 무선 회로로부터 신호 전류가 코일패턴(15)에 흘려 보내지고, 이 전류에 의해 생긴 유도자계(H)는 개구부(21)를 통해 도면 중 점선으로 나타내는 바와 같이 이상적으로 분포한다.

자계(H)가 이상적으로 분포한다는 것은 2개의 자계(H)의 중심(B)이 개구부(21)의 중심과 일치하고 있는 것이며, 이 상태에서 방사 부재(20)의 이득이 최대가 된다.

유도자계(H)에 의해 도 2d에 나타내는 바와 같이 개구부(21)의 주위 부분에 유도전류(I1, I2)[단, 전류(I1, I2)의 전파 방향은 180°다름]가 생긴다.

구체적으로, 도 2e에 나타내는 바와 같이 개구부(21) 및 슬릿부(22)의 주위를 통과하여 방사부재(20)의 평면 및 연단(緣端) 효과에 의해 방사부재(20)의 둘레 가장자리부에 유도전류(I1, I2)가 흐른다. 또한 도 2e에서 전류(I2)는 도시하지 않았지만 전류(I1)와는 역방향으로 흐른다.

유도전류(I1, I2)는 방사부재(20)와 코일패턴(15)이 평면으로 보아 겹쳐 있기 때문에 코일패턴(15)으로부터 생긴 유도자계를 차단하도록 코일패턴(15)에 흐르는 전류와는 반대의 방향으로 흐른다.

여기서, 유도전류(I1, I2)에 의해 방사부재(20)로부터 자계가 생기고, 방사부재(20)의 전체에 유도전류(I1, I2)가 흐른다. 특히, 안테나 장치(1A)로 취급하는 무선 신호가 HF대인 경우에는, 도 2f의 (A)에 나타내는 바와 같이 방사부재(20)는 자속이 투과하지 않으므로 방사부재(20)의 개구부(21)를 내측, 방사부재(20)의 바깥 가장자리를 외측으로 하는 경로에서, 자속(φ)이 상대적으로 큰 루프를 그린다. 이것에 의해, 리더 라이터의 안테나(40)와의 통신 거리를 넓힐 수 있다.

선행기술문헌의 안테나 장치(1A)와 리더 라이터의 안테나(40)의 자기적인 결합 상태는 도 2f의 (A)에 나타내는 바와 같다.

방사부재(20)가 생략되어 있을 경우를 비교예로서 도 2f의 (B)에 나타낸다. 이 비교예에서는 방사 부재(20)가 존재하지 않으므로 자속(φ)이 넓어지지 않아, 안테나(40)와의 결합량은 작다. 따라서, 양자가 접근할수록 오히려 통신이 불안정해지는 현상이 생긴다.

방사부재(20)에 있어서는 유도전류(I1, I2)에 의해 자계(H)가 유기(誘起)되는데, 안테나 장치(1A)로 취급되는 무선 신호가 고주파 대역, 특히 UHF대인 경우에는 도 2g에 나타내는 바와 같이 자계(H)에 의해 전계(E)가 유기되고, 전계(E)에 의해 자계(H)가 유기된다는 연쇄에 의해 방사부재(20)의 전역에 전자계분포가 2차원적으로 넓혀진다. 그리고, 이 전자계 분포에 의해 무선 신호가 송신되는데, 방사부재(20)의 전체에 유도전류(I1, I2)가 흐름으로써 통신 거리를 넓힐 수 있다.

또한, 개구부(21)에는 슬릿부(22)가 연접되어 있기 때문에 이 유도전류(I1, I2)는 슬릿부(22)에서 그 흐름이 제한되어 전위 차가 부여된다(용량이 형성된다). 따라서, 슬릿부(22)의 길이(L1)나 폭(L2)에서 유도전류(I1,I2)의 양이나 분포를 제어함으로써, 방사부재(20)의 전역에 생기는 전계/자계의 양을 제어할 수 있다. 그 결과, 송신 신호의 이득을 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이, 슬릿부(22)의 길이(L1)나 폭(L2)에 의해 방사부재(20)로 송수신되는 무선 신호의 이득을 제어할 수 있다. 구체적으로는, 슬릿부(22)의 길이(L1)를 크게 할수록, 또한 폭(L2)을 작게 할수록 이득이 커지는 경향이 있다.

또한, 급전부재(10)에 겹쳐 배치한 자성부재(19)는 코일패턴(15)에 발생하는 자계를 외부에 새지 않게 효율적으로 방사 부재와 결합시키고, 또한 외부에서 발생하는 자계를 차단하여 통신 성능의 열화를 방지하는 기능을 가지고 있다.

또한, 개구부(21)와 코일패턴(15)의 내측 영역을 거의 전역에서 겹치게 함으로써, 코일패턴(15)의 전부를 방사부재(20)에 겹치게 할 수 있다. 그리고, 이것에 의해, 방사부재(20)에 의해 큰 유도전류를 생기게 할 수 있으므로, 통신 거리를 보다 향상시킬 수 있다. 그러나 개구부(21)와 코일패턴(15)의 내측 영역은 적어도 일부에서 겹치고, 방사부재(20)와 코일패턴(15)이 일부에서 겹쳐 있으면 된다.

또한, 방사부재(20)의 면적은 코일패턴(15)이 형성된 부분의 면적보다도 큰 것이 바람직하다. 방사부재(20)의 면적이 코일패턴(15)으로 형성된 부분의 면적보다도 큰 것에 의해, 유도전류가 큰 루프를 그리며 흐르므로 통신 거리를 보다 향상시킬 수 있다.

슬릿부(22)의 형상에 관해서는, 선행기술문헌 1과 같이 직선상인 것이 가공성의 면에서 유리하지만, 미앤더상(meandering)이나 만곡(彎曲)상으로 형성되어 있어도 상관없다. 또한 급전 부재(10)는 단층 기판상에 코일 패턴(15)이 형성된 것이어도 상관없다.

그런데, 선행기술문헌 2에 따른 안테나 장치(1A)는 코일패턴(15)을 포함한 급전부재(10)가 이동체 통신 단말(예를 들면 휴대 전화기)의 케이싱(5)의 이면측에 마련되므로 인하여 케이싱(5)과 급전부재(10)라는 상이한 구성으로 부품 과다 및 생산성 저하를 초래하는 문제점을 안고 있다.

대한민국 공개특허 10-2013-0113222 대한민국 공개특허 10-2012-0099131 대한민국 공개특허 10-2012-0049930

본 발명의 목적은 백 커버를 상부 방사 메탈커버와 하부 방사 메탈커버로서 완성하여 구성의 단순화를 기할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 상부 방사 메탈커버를 리어 케이스에 고정식으로 조립시켜 무선통신 FPCB 유닛을 비롯한 부품들을 더욱 안전하게 보호토록 하는 대신 하부 방사 메탈커버를 착탈 가능하게 분해하여 배터리만을 용이하게 교체할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 무선통신 FPCB 유닛의 유도자계를 분포시키기 위한 풀 개방부를 상부 방사 메탈커버의 언더 중앙개방부 및 하부 방사 메탈커버의 어퍼 중앙개방부로 완성시키면서 유도전류에 의한 용량값을 나타내기 위한 갭을 상부 방사 메탈커버 및 하부 방사 메탈커버의 이격만으로 완성토록 하여 생산성 및 조립성의 향상까지 도모할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 백 커버를 상부 방사 메탈커버 및 하부 방사 메탈커버로 완성하여 방사효율 및 이득을 높여 유도자계를 통한 전기적 신호의 교신에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 갭을 메꿔주는 메꿈라인을 더 포함하여 외부로부터 이물질의 침착을 미연에 방지토록 할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 루프패턴 내의 중앙 루프여백에 키 모듈 또는 카메라 모듈과 같은 기능 모듈을 일체화시켜, 즉 일종의 활용치 않는 영역인 중앙 루프여백에 기능 모듈을 일체화시켜 휴대 단말기에서 추구하고 있는 슬림화, 집적화 나아가 경박단소를 보장하고 더 나아가 생산성까지 향상시킬 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은

화상을 디스플레이하는 윈도우를 지닌 탑 바디와, 상기 탑 바디에 조립되면서 수납부를 지닌 리어 케이스와, 상기 수납부에 장착되는 배터리를 보호하면서 상기 리어 케이스에 조립되는 백 커버를 포함하는 휴대 단말기에 있어서,

상기 리어 케이스의 배면에 마련되어 유도자계로서 무선통신을 하는 무선통신 FPCB 유닛을 포함하고,

상기 백 커버는

상기 무선통신 FPCB 유닛의 상부 중앙영역을 부분 노출시키는 언더 중앙개방부를 지니면서 상기 리어 케이스의 상부에 씌워지는 상부 방사 메탈커버와,

상기 무선통신 FPCB 유닛의 하부 중앙영역을 부분 노출시키면서 상기 언더 중앙개방부와 더불어 풀(Full) 개방부를 이루도록 어퍼 중앙개방부를 지님과 동시에 상기 상부 방사 메탈커버로부터 갭(Gap)을 두고 상기 배터리를 보호하도록 상기 리어 케이스의 하부에 씌워지는 하부 방사 메탈커버를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

본 발명은 백 커버를 상부 방사 메탈커버와 하부 방사 메탈커버로서 완성하여 선행기술문헌 2의 케이싱 및 급전부재와 같이 별도의 구성을 취하지 않아 구성의 단순화를 기할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상부 방사 메탈커버를 리어 케이스에 고정식으로 조립시켜(예를 들어 나사 조립시켜) 무선통신 FPCB 유닛을 비롯한 부품들을 더욱 안전하게 보호토록 하는 대신 하부 방사 메탈커버를 착탈 가능하게 분해하여 배터리만을 용이하게 교체할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 무선통신 FPCB 유닛의 유도자계를 분포시키기 위한 풀 개방부를 상부 방사 메탈커버의 언더 중앙개방부 및 하부 방사 메탈커버의 어퍼 중앙개방부로 완성시키면서 선행기술문헌 2의 슬릿부와 동일한 기능을 하는, 즉 유도전류에 의한 용량값을 나타내기 위한 갭을 상부 방사 메탈커버 및 하부 방사 메탈커버의 이격만으로 완성토록 하여 선행기술문헌 2의 슬릿부를 마련하기 위한 공정을 생략할 수 있어 생산성 및 조립성의 향상까지 도모할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 백 커버를 상부 방사 메탈커버 및 하부 방사 메탈커버로 완성하여 방사효율 및 이득을 높여 유도자계를 통한 전기적 신호의 교신에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 갭을 메꿔주는 메꿈라인을 더 포함하여 외부로부터 이물질의 침착을 미연에 방지토록 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 메꿈라인을 리어 케이스로부터 돌출된 융기부로 할 경우 조립성을 보장할 수 있는 효과가 있고, 메꿈라인을 합성수지로 된 실링부재로 할 경우 기밀성을 보장할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 루프패턴 내의 중앙 루프여백에 키 모듈 또는 카메라 모듈과 같은 기능 모듈을 일체화시켜, 즉 일종의 활용치 않는 영역인 중앙 루프여백에 기능 모듈을 일체화시켜 휴대 단말기에서 추구하고 있는 슬림화, 집적화 나아가 경박단소를 보장하고 더 나아가 생산성까지 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 루프패턴으로서 WPT용으로 활용되는 저주파용 패턴 나아가 NFC 또는 RFID용으로 사용되는 고주파용 패턴을 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 선행기술문헌 1과 관련된 이동 단말기의 블록 구성도.
도 1b는 선행기술문헌 1에 따른 이동 단말기의 후면 사시도.
도 1c는 선행기술문헌 1에 따른 이동 단말기의 후면후면커버를 분리하여 리어 케이스의 표면을 도시한 후면 사시도.
도 1d는 선행기술문헌 1에 따른 안테나가 이동 단말기의 후면커버에 부착된 것을 도시한 평면도.
도 2a는 선행기술문헌 2에 따른 안테나 장치를 탑재한 이동체 통신 단말을 나타내고, (A)는 케이싱의 이면도, (B)는 A-A 단면도.
도 2b는 선행기술문헌 2에 따른 안테나 장치를 분해하여 나타내는 설명도.
도 2c는 선행기술문헌 2에 따른 안테나 장치에 있어서 코일 패턴과 방사 부재의 결합을 나타내는 설명도.
도 2d는 선행기술문헌 2에 따른 안테나 장치에 있어서 방사 부재의 개구부의 주변에 생기는 유도 전류를 나타내는 설명도.
도 2e는 선행기술문헌 2에 따른 안테나 장치에 있어서 방사 부재의 둘레 가장자리부에 흐르는 유도 전류를 나타내는 설명도.
도 2f는 선행기술문헌 2에 따른 안테나 장치와 리더 라이터측 안테나의 자기적 결합 상태를 나타내는 설명도이며, (A)는 실시예 1, (B)는 비교예.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기를 나타내는 분해 사시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기에 적용된 기능모듈을 나타내는 사시도.

본 발명에 따른 휴대 단말기의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기를 나타내는 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 휴대 단말기는 도 3a 내지 도 4에 도시된 바와 같이 화상을 디스플레이하는 윈도우(W)를 지닌 탑 바디(T)와, 이 탑 바디(T)에 조립되면서 수납부(R1)를 지닌 리어 케이스(R) 그리고 수납부(R1)에 장착되는 배터리(P)를 보호하면서 리어 케이스(R)에 조립되는 백 커버(B)를 포함한다.

탑 바디(T) 및 리어 케이스(R) 사이에는 각종 인터넷 통신과 정보검색 등 컴퓨터 지원 기능을 실현토록 하는 CPU 및 회로기판 등이 내장되어 다양한 애플리케이션을 활용하여 소프트웨어를 구동하면서 윈도우(W)로 디스플레이할 수 있도록 설계된다.

본 발명에 따른 휴대 단말기는 리어 케이스(R)의 배면에 마련되어 유도자계로서 무선통신을 하는 무선통신 FPCB 유닛(U)(Flexible Printed Circuit Board Unit)을 포함하고, 가장 큰 특징으로서 백 커버(B)는 무선통신 FPCB 유닛(U)의 상부 중앙영역을 부분 노출시키는 언더 중앙개방부(S1)를 지니면서 리어 케이스(R)의 상부에 씌워지는 상부 방사 메탈커버(S)와, 무선통신 FPCB 유닛(U)의 하부 중앙영역을 부분 노출시키면서 언더 중앙개방부(S1)와 더불어 풀(Full) 개방부(F)를 이루도록 어퍼 중앙개방부(H1)를 지님과 동시에 상부 방사 메탈커버(S)로부터 갭(Gap; G)을 두고 배터리(P)를 보호하도록 리어 케이스(R)의 하부에 씌워지는 하부 방사 메탈커버(H)를 핵심 구성으로 포함한다.

본 발명에 따라 백 커버(B)를 상부 방사 메탈커버(S)와 하부 방사 메탈커버(H)로서 완성하여 선행기술문헌 2의 케이싱(5) 및 급전부재(10)와 같이 별도의 구성을 취하지 않아 구성의 단순화를 기할 수 있고, 더 나아가 필요에 따라 상부 방사 메탈커버(S)를 리어 케이스(R)에 고정식으로 조립시켜(예를 들어 나사 조립시켜) 무선통신 FPCB 유닛(U)을 비롯한 부품들을 더욱 안전하게 보호토록 하는 대신 하부 방사 메탈커버(H)를 착탈 가능하게 분해하여 배터리(P)만을 용이하게 교체 가능케 할 수 있으며, 특히 무선통신 FPCB 유닛(U)의 유도자계를 분포시키기 위한 풀 개방부(F)를 상부 방사 메탈커버(S)의 언더 중앙개방부(S1) 및 하부 방사 메탈커버(H)의 어퍼 중앙개방부(H1)로 완성시키면서도 선행기술문헌 2의 슬릿부(22)와 동일한 기능을 하는, 즉 유도전류에 의한 용량값을 나타내기 위한 갭(G)을 상부 방사 메탈커버(S) 및 하부 방사 메탈커버(H)의 이격만으로 완성토록 하여 선행기술문헌 2의 슬릿부(22)를 마련하기 위한 공정을 생략할 수 있어 생산성 및 조립성의 향상까지 도모할 수 있으며, 백 커버(B)를 상부 방사 메탈커버(S) 및 하부 방사 메탈커버(H)로 완성하여 튜닝 공간의 여유 등으로 자유롭게 슬릿들을 부여할 수 있게 되어 방사효율 및 이득을 높여 유도자계를 통한 전기적 신호의 교신에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 휴대 단말기는 갭(G)을 메꿔주는 메꿈라인(M)을 더 포함하여 외부로부터 이물질의 침착을 미연에 방지토록 하고, 바람직하게 메꿈라인(M)은 리어 케이스(R)로부터 돌출된 융기부로 하거나 합성수지로 된 실링부재로 할 수 있다.

메꿈라인(M)을 리어 케이스(R)로부터 돌출된 융기부로 할 경우 조립성을 보장할 수 있어 바람직하고, 메꿈라인(M)을 합성수지로 된 실링부재로 할 경우 기밀성을 보장할 수 있어 특히 바람직하다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기에 적용된 기능모듈을 나타내는 사시도이다.

본 발명에 따른 휴대 단말기에 적용된 무선통신 FPCB 유닛(U)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 플렉시블한 베이스필름(U10)과, 베이스필름(U10)의 중앙에 센터 루프여백(U11)을 남겨둔 상태로 패터닝되어 유도자계로서 무선통신 가능하도록 하는 루프패턴(U20)과, 센터 루프여백(U11)에 마련되는 기능모듈(U30)을 더 구비할 수 있다.

무선통신 FPCB 유닛(U)은 전류를 흘러보낼 경우 자계를 유도하여 전기적 신호를 발생시키고, 이러한 전기적 신호는 미 도시된 휴대 단말기의 메인 회로기판에 접속되면서 미 도시된 CPU를 통해 태그동작 또는 무선충전 등과 같은 기능을 수행할 수 있도록 한다.

통상적으로 무선통신 FPCB 유닛(U)은 전류를 흘러보낼 경우 자계를 유도시키기 위하여 루프패턴(U20)을 구비하게 되는데, 루프패턴(U20)은 그 중심에 크든 작든 중앙 루프여백이 존재할 수밖에 없고, 이러한 중앙 루프여백에 기능 모듈, 예를 들면 휴대 단말기에 키 시그널을 줄 수 있는 키 모듈(U31)이나 이미지를 촬영할 수 있는 케메라 모듈(U32)을 마련하여, 일종의 활용치 않는 영역인 중앙 루프여백에 기능 모듈을 일체화시켜 휴대 단말기에서 추구하고 있는 슬림화(Slim), 집적화(集積化) 나아가 경박단소화(輕薄短小化)를 실현코자 하는 것이다.

바람직하게, 루프패턴(U20)은 베이스필름(U10)에 중앙 루프여백을 남겨두면서 패터닝되어 유도자계를 통해 전기적 신호를 발생시키는 저주파용 패턴일 수 있고, 이 저주파용 패턴은 WPT(Wireless Power Transmission)용으로 사용되도록 할 수 있다.

또한, 루프패턴(U20)은 베이스필름(U10)에 중앙 루프여백을 남겨두면서 패터닝되어 유도자계를 통해 전기적 신호를 발생시키는 고주파용 패턴일 수 있고, 이 고주파용 패턴은 NFC(Near Field Communication) 또는 RFID(Radio Frequency Identification)용으로 사용되도록 할 수 있다.

루프패턴(U20)은 크게 2가지 종류로서 고주파용 패턴과 저주파용 패턴으로 구분될 수 있다. 이때, 고주파용 패턴은 무선통신에 적합하고, 저주파용 패턴은 주로 배터리(P)의 무선충전(WPT)에 적합하다[기타 루프 안테나 등으로 활용될 수 있음은 물론이다].

휴대 단말기에 이용되는 무선충전 기술은 전자기 유도원리, 즉 유도자계 원리를 이용한다. 전자기 유도는 전류를 흘려 자기장을 형성하고, 그 위에 휴대 단말기를 놓으면 저주파용 패턴, 즉 WPT용 루프패턴(U20)에 전류가 흘러 배터리(P)의 충전을 가능케 할 수 있는 것이다.

전송하는 전력량에 따라 주파수가 달라질 수 있으나, 일반적으로 휴대 단말기와 같은 소형 가전제품에 이용되는 전력은 수백 ㎑이하로 비교적 낮은 주파수를 이용한다.

나아가, 무선통신은 휴대 단말기의 기능이 다양화되면서, 전화통화를 위한 전파의 전송 이외에 NFC, RFID 등의 기능을 위해 루프패턴(U20)을 이용할 수 있다.

특히, 무선통신 기술에 따라 이용하는 주파수는 다를 수 있으며, 많은 양의 데이터를 전송하기 위해 무선충전에 이용되는 주파수에 비해 상대적으로 높은 고주파를 이용하게 된다.

본 발명에 따른 루프패턴(U20)은 통신방식의 예로 근거리 무선통신(NFC)으로 활용될 수 있고, 이러한 근거리 무선통신은 전자태그(RFID)의 일종으로 약 13.56㎒ 주파수 대역을 이용하는 비접촉식 무선통신을 적용할 수 있다.

NFC 또는 RFID는 10㎝의 가까운 거리에서 단말기 간의 데이터를 전송하는 기술로서 통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고 가격이 저렴해 주목받는 차세대 근거리 통신기술이라 할 수 있으며, 데이터 읽기와 쓰기를 모두 이용할 수 있으며, 블루투스처럼 기기간에 설정이 필요 없어 최근 휴대 단말기에 매우 유용하게 적용할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 휴대 단말기용 무선통신 FPCB 세트는 유도자계부의 중앙 루프여백에 기능 모듈을 일체화시켜 휴대 단말기에서 추구하고 있는 슬림화, 집적화 나아가 경박단소를 실현케 하면서 루프패턴(U20)으로 하여금 NFC 또는 RFID용으로 사용되는 고주파용 패턴 나아가 WPT용으로 사용되는 저주파용 패턴으로 각각 활용될 수 있도록 하여[고주파용 패턴 및 저주파용 패턴의 이중 결합 구조도 가능토록 할 수 있음은 물론임] 생산성까지 보장할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기에 적용된 기능모듈(U30)은 루프패턴(U20) 내의 중앙 루프여백에 마련되면서 접촉에 의해 키 시그널을 발생시키는 키 모듈(U31)일 수 있다.

루프패턴(U20) 내의 중앙 루프여백에 기능 모듈로서 키 시그널을 발생시키는 키 모듈(U31)을 마련함으로써 공간활용의 극대화와 더불어 부품 집적화를 가능케 하여 휴대 단말기의 간소화를 실현토록 할 수 있다.

이때, 베이스필름(U10)은 폴리이미드필름, PET필름 또는 PVC필름이고, 루프패턴(U20)은 베이스필름(U10)에 증착된 동박을 에칭으로 패터닝시켜 마련되도록 할 수 있다.

루프패턴(U20)은 베이스필름(U10)의 상면, 하면 또는 양면에 마련될 수 있고 비아홀(Via Hall) 등을 통해 상하 패터닝될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 휴대 단말기에 적용된 기능모듈(U30)은 루프패턴(U20) 내의 중앙 루프여백에 마련되어 이미지를 촬영하는 케메라 모듈(U32)일 수 있고, 이 케메라 모듈(U32)은 이미지를 촬영하는 카메라와, 어둠을 밝혀주는 플래시 램프를 포함한다.

루프패턴(U20) 내의 중앙 루프여백에 기능 모듈로서 이미지를 촬영하는 케메라 모듈(U32), 즉 카메라 및 플래시 램프를 마련함으로써 공간활용의 극대화와 더불어 부품 집적화를 가능케 하여 휴대 단말기의 간소화를 보장할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 휴대 단말기는 플렉시블한 베이스필름(U10)에 패터닝되어 유도자계로서 전기적 신호를 발생시키는 유도자계부의 특성상 휴대 단말기의 배면에 설치됨을 고려하여 루프패턴(U20) 내의 중앙 루프여백에 키 모듈(U31) 또는 케메라 모듈(U32)과 같은 기능 모듈을 집적화시켜, 즉 일종의 활용치 않는 영역인 중앙 루프여백에 기능 모듈을 일체화시켜 휴대 단말기에서 추구하고 있는 슬림화, 집적화 나아가 경박단소를 보장하고 더 나아가 생산성까지 향상시킬 수 있도록 할 수 있다.

본 발명은 테블릿 PC나 스마트 폰 등과 같은 휴대 단말기 산업분야에 이용될 수 있다.

T : 탑 바디 W : 윈도우
R : 리어 케이스 R1 : 수납부
P : 배터리 B : 백 커버
S : 상부 방사 메탈커버 S1 : 언더 중앙개방부
H : 하부 방사 메탈커버 H1 : 어퍼 중앙개방부
F : 풀 개방부 G : 갭
M : 메꿈라인 U : 무선통신 FPCB 유닛
U10 : 베이스필름 U11 : 센터 루프여백
U20 : 루프패턴 U30 : 기능모듈
U31 : 키 모듈 U32 : 카메라 모듈

Claims (10)

1. 화상을 디스플레이하는 윈도우(W)를 지닌 탑 바디(T)와, 상기 탑 바디(T)에 조립되면서 수납부(R1)를 지닌 리어 케이스(R)와, 상기 수납부(R1)에 장착되는 배터리(P)를 보호하면서 상기 리어 케이스(R)에 조립되는 백 커버(B)를 포함하는 휴대 단말기에 있어서,
   상기 리어 케이스(R)의 배면에 마련되어 유도자계로서 무선통신을 하는 무선통신 FPCB 유닛(U)을 포함하고,
   상기 백 커버(B)는
   상기 무선통신 FPCB 유닛(U)의 상부 중앙영역을 부분 노출시키는 언더 중앙개방부(S1)를 지니면서 상기 리어 케이스(R)의 상부에 씌워지는 상부 방사 메탈커버(S)와,
   상기 무선통신 FPCB 유닛(U)의 하부 중앙영역을 부분 노출시키면서 상기 언더 중앙개방부(S1)와 더불어 풀(Full) 개방부(F)를 이루도록 어퍼 중앙개방부(H1)를 지님과 동시에 상기 상부 방사 메탈커버(S)로부터 갭(G)을 두고 상기 배터리(P)를 보호하도록 상기 리어 케이스(R)의 하부에 씌워지는 하부 방사 메탈커버(H)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 갭(G)을 메꿔주는 메꿈라인(M)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 메꿈라인(M)은 상기 리어 케이스(R)로부터 돌출된 융기부인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 메꿈라인(M)은 합성수지로 된 실링부재인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 무선통신 FPCB 유닛(U)은 플렉시블한 베이스필름(U10)과, 상기 베이스필름(U10)의 중앙에 센터 루프여백(U11)을 남겨둔 상태로 패터닝되어 유도자계로서 무선통신 가능하도록 하는 루프패턴(U20)과, 상기 센터 루프여백(U11)에 마련되는 기능모듈(U30)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 루프패턴(U20)은 상기 베이스필름(U10)에 상기 센터 루프여백(U11)을 남겨둔 상태로 패터닝되어 유도자계로서 무선통신 가능하도록 하는 고주파용 패턴인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 고주파용 패턴은 NFC 또는 RFID용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 루프패턴(U20)은 상기 베이스필름(U10)에 상기 센터 루프여백(U11)을 남겨둔 상태로 패터닝되어 유도자계로서 무선통신 가능하도록 하는 저주파용 패턴인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 저주파용 패턴은 WPT용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
10. 제 5 항에 있어서,
    상기 기능 모듈은 상기 센터 루프여백(U11)에 마련되어 접촉에 의해 키 시그널을 발생시키는 키 모듈(U31) 또는 이미지를 촬영하는 케메라 모듈(U32)인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
    
    
    

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