KR102034485B1 - 액정디스플레이장치 및 이를 포함하는 이동 단말기와 액정디스플레이장치의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 베이스 기판, 상기 제1 및 제2 베이스 기판 사이에 형성되고 인가되는 전원에 의하여 배열이 변경되는 액정분자로 이루어지는 액정층, 상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 액정층과 마주보는 일면에 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 나열되는 복수의 미세홈이 형성되어 상기 액정분자를 기 설정된 방향으로 배열하도록 형성되는 제1 전극을 구비하는 액정디스플레이 장치 및 이를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

Description

액정디스플레이장치 및 이를 포함하는 이동 단말기와 액정디스플레이장치의 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPRATUS AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING THE QUID CRYSTAL DISPLAY APPRATUS}
본 발명은 액정디스플레이장치를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.
이동 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 전자기기이다.
이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임 및 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
멀티 미디어 기기의 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일반적으로 휴대가 가능해야 하는 이동 단말기에는 동작전압이 낮아 소비전력이 적은 액정디스플레이장치가 장착된다.
최근에는 사용자들의 기호에 맞추어 이동 단말기의 두께를 얇게 하고, 디스플레이부의 시각정보가 출력되는 영역을 확장하기 위한 연구가 계속되고 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 두께가 얇고 표시 영역이 확장된 액정디스플레이 패널을 구비하는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 액정디스플레이장치는 서로 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 베이스 기판, 액정층, 제1 및 제2 전극을 포함한다. 상기 액정층은 상기 제1 및 제2 베이스 기판 사이에 형성되고 인가되는 전원에 의하여 배열이 변경되는 액정분자로 이루어진다. 상기 제1 전극은 상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 액정층과 마주보는 일면에 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 나열되는 복수의 미세홈이 형성되어 상기 액정분자를 기 설정된 방향으로 배열하도록 형성된다. 상기 제2 전극은 상기 제1 베이스 기판 또는 제2 베이스 기판에 형성되고, 제1 전극과의 전압차에 의하여 상기 액정분자의 배열을 변화시키도록 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 액정디스플레이장치는 상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 제1 전극과 이격되도록 배치되며 신호를 전달하는 신호라인과 상기 신호라인과 상기 제1 전극의 전기적인 접촉을 제한하기 위하여 상기 신호라인과 상기 제1 전극 사이에 형성되는 절연층을 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 절연층은 상기 신호라인의 노출을 제한하기 위하여 상기 신호라라인과 중첩되도록 연장된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 미세홈은 이온화된 기체에 의한 식각공정에 의하여 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제2 전극은 상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 제1 전극은 상기 제2 방향으로 연장되고 기 설정된 이격공간을 사이에 두고 상기 제1 방향을 따라 나열되는 복수의 전극층을 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 전극층 사이의 정전기 발생을 제한하기 위하여 상기 이격공간에 형성되는 절연물질을 더 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 베이스 기판 상에 배치되고 상기 액정분자를 일방향으로 배열하도록 형성되는 배향막을 더 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 배향막과 상기 절연물질은 동일한 재료로 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 액정디스플레이 장치는 상기 제1 및 제2 베이스 기판을 부착하기 위하여 상기 제1 및 제2 베이스 기판의 가장자리를 따라 형성되는 실라인을 더 포함한다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 액정디스플레이장치의 제조방법은 제1 베이스 기판에 투광성의 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극의 일면에 일방향으로 연장되는 미세홈을 형성하는 단계, 일면에 컬러필터층이 형성된 제2 베이스 기판을 상기 제1 베이스 기판과 부착하는 단계 및 사이 제1 및 제2 베이스 기판 상에 액정재료를 주입하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 전극의 일면에 일 방향으로 연장되는 상기 미세홈을 형성하는 단계는, 상기 제1 전극에 고분자막을 코팅하는 단계 및 이온화된 기체를 상기 제1 전극에 충돌시켜 상기 제1 전극의 일면을 식각하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 고분자막은 상기 제1 전극의 일면에 형성된 미세홈의 내면에 코팅된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 일면에 컬러필터층이 형성된 제2 베이스 기판을 상기 제1 베이스 기판과 부착하는 단계는, 상기 제1 베이스 기판상에 실라인 부재를 형성하는 단계 및 자외선을 조사하여 상기 실라인 부재를 경화시키는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제2 베이스 기판은 신호를 전달하는 신호라인들을 포함하고, 상기 실라인 부재는 상기 신호라인들과 이격되도록 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 일면에 컬러필터층이 형성된 제2 베이스 기판을 상기 제1 베이스 기판과 부착하는 단계는, 상기 제1 및 제2 베이스 기판이 이격공간을 형성하면서 중첩되도록 배치하는 단계, 상기 이격공간으로 액상의 실런트를 주입하는 단계 및 상기 액상의 실런트를 경화시켜 실라인을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 실라인은 상기 제1 및 제2 베이스 기판의 가장자리에 형성된다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기는 제1 및 제2 액정디스플레이장치를 구비하고 상대회전 가능하도록 일 모서리가 서로 연결되는 제1 및 제2 바디부, 상기 제1 및 제2 바디부를 회전가능 하도록 연결하는 힌지부를 포함한다. 상기 액정디스플레이장치는 서로 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 베이스 기판, 상기 제1 및 제2 베이스 기판 사이에 형성되고 인가되는 전원에 의하여 배열이 변경되는 액정분자로 이루어지는 액정층, 상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 액정층과 마주보는 일면에 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 나열되는 복수의 미세홈이 형성되어 상기 액정분자를 기 설정된 방향으로 배열하도록 형성되는 제1 전극 및 상기 제1 베이스 기판 또는 제2 베이스 기판에 형성되고, 제1 전극과의 전압차에 의하여 상기 액정분자의 배열을 변화시키도록 형성되는 제2 전극을 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 각 액정디스플레이장치는 시각정보를 출력하는 표시영역와 표시영역을 둘러싸는 주변영역으로 이루어지며, 상기 액정디스플레이장치 각각의 상기 힌지부와 가까운 일단부의 주변영역은 상기 힌지부와 먼 일단부의 주변영역보다 좁게 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 힌지부와 먼 일단부의 주변영역으로 신호를 전달하는 복수의 신호라인이 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제2 전극은 상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 제1 전극은 상기 제2 방향으로 연장되고 기 설정된 이격공간을 사이에 두고 상기 제1 방향을 따라 나열되는 복수의 전극층을 포함한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 배향막이 생략할 수 있으므로 액정디스플레이장치 및 이를 포함하는 이동 단말기를 슬림화할 수 있다.
또한, 전극이 액정분자에 직접적으로 접촉되므로 저 전압상태에서도 액정의 제어가 용이하고 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도.
도 2a는 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 전면 사시도.
도 2b는 도 2a의 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 2a의 분해도.
도 4는 액정디스플레이 패널의 제1 패널의 평면도.
도 5는 도 1의 A-A를 따라 절단한 일 실시예에 따른 액정디스플레이 패널의 단면도.
도 6은 도 5의 투명전극의 확대도.
도 7은 도 5의 액정디스플레이 패널의 제조방법을 설명하기 위한 개념도.
도 8은 도 1의 A-A를 따라 절단한 다른 실시예에 따른 액정디스플레이장치의 단면도.
도 9는 도 1의 A-A를 따라 절단한 또 다른 실시예에 따른 액정디스플레이 패널의 단면도.
도 10은 도 9의 공통전극의 확대도.
도 11은 액정디스플레이장치를 구비하는 다른 실시예에 따른 이동 단말기의 사시도.
도 12는 도 11의 이동 단말기의 열린 상태에서의 평면도.
도 13은 도 12의 이동 단말기에 포함되는 액정디스플레이장치를 B-B를 따라 절단한 단면도.
이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 이동 단말기(100)는 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 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.
상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), Media FLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.
도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.
카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격 되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.
음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드 셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
상기 인터페이스부(170)는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.
상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 이동 단말기(100)는 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 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다. 이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.
상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), Media FLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.
도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.
카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparent OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격 되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.
음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드 셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
상기 인터페이스부(170)는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.
상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
도 2a는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 이동 단말기(200)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다. 나아가, 본 명세서에서 설명되는 이동 단말기는 카메라 및 플래시를 갖는 임의의 휴대 전자 장치, 예를 들어, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMO(Portable Multimedia Player) 등에도 적용될 수 있다.
단말기 바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등으로 불릴 수 있다)를 포함한다. 상기 케이스는 프론트 케이스(201), 상기 프론트 케이스(201)와 반대되는 면을 덮는 리어 케이스(202) 및 상기 리어 케이스(202)와 결합하여 상기 이동 단말기(200)의 후면을 구성하는 배터리 커버(203)을 포함한다. 상기 프론트 케이스(201) 및 상기 리어 케이스(202) 사이에 형성된 공간에는 각종 전자 부품들이 내장된다. 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.
상기 프론트 케이스(201)의 측면에는 사이드키(214), 인터페이스부(215) 및 음향입력부(213) 등이 배치된다.
상기 사이드키(214)는 조작유닛으로 통칭될 수 있으며, 이동 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받을 수 있게 되어 있다. 사이드키(214)는 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 사이드키(214)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 사이드키(214)에 의하여, 영상입력부(216, 221)의 제어, 음향출력부(211)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(210)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.
상기 음향입력부(213)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.
상기 인터페이스부(215)는 본 발명과 관련된 이동 단말기(200)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(215)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port)등}, 또는 이동 단말기(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(215)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.
단말기 바디의 후면에는 전원공급부(240), 후면 카메라부(221)가 배치된다.
상기 후면 카메라부(221)에 인접하게 플래쉬(미도시) 및 거울(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 플래쉬는 상기 후면 카메라부(221)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비춘다.
상기 거울은 사용자가 상기 후면 카메라부(221)을 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.
상기 후면 카메라부(221)은 전면에 배치되는 전면 카메라부(216)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 상기 전면 카메라부(216)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라 일 수 있다,
예를 들어, 전면 카메라부(216)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 상기 후면 카메라부(221)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기 때문에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 상기 전면 및 후면 카메라부(216, 221)은 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수 있다.
상기 배터리(240)는 이동 단말기(200)에 전원을 공급한다. 상기 배터리(240)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 탈착 될 수 있게 구성될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(210), 제1 음향 출력부(211), 전면 카메라부(216), 사이드키(214), 인터페이스부(215) 및 신호입력부(217)를 포함한다.
디스플레이부(210)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈, 이페이퍼(e-paper) 등을 포함한다. 상기 디스플레이부(210)는 터치방식에 의하여 입력할 수 있게 터치감지수단을 포함할 수 있다. 이하에서는 터치감지수단을 포함한 디스플레이부(210)를 '터치스크린'으로 칭하기로 한다. 터치스크린(210) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 있으면 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력된다. 터치방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다. 터치감지수단은 디스플레이부가 보일 수 있도록 투광성으로 형성되어 있으며, 밝은 곳에서 터치스크린의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다. 도 2a에 의하면, 터치스크린(210)은 프론트 케이스(201)의 전면(front surface)의 대부분을 차지한다.
상기 제1 음향출력부(211)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
상기 전면 카메라부(216)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(210)에 표시될 수 있다.
상기 전면 카메라(216)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 상기 전면 카메라(216)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
상기 신호입력부(217)는 이동 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 입력키들을 포함할 수 있다. 입력키들은 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가지며 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.
예를 들어 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 스크린, 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식으로도 구현될 수 있다. 상기 신호입력부(217)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어 시작, 종료, 스크롤 등을 입력하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 신호입력부(217)은 입력되는 신호를 나타내는 기 설정된 패턴으로 표시된다. 예를 들어 상기 패턴은 일정한 상태에서 발광하도록 형성될 수 있다. 즉, 사용자는 발광하는 패턴을 통하여 상기 신호입력부(217)의 위치를 인식하여 조작할 수 있다. 상기 패턴을 따라 빛이 방출되는 발광영역이 형성된다.
이하, 발광하는 상기 신호입력부(217) 내부의 구체적인 구조를 검토한다.
도 3은 도 2a의 분해도이다.
도 2a 및 도 3을 참조하면, 상기 프론트 케이스(201)와 리어 케이스(202) 사이에 디스플레이부(300) 및 메인 회로기판(282)이 배치된다.
도 2a 및 도 3을 참조하면, 상기 이동 단말기는 상기 프론트 케이스(201)의 일 면에 결합되어 상기 디스플레이부(210)를 구성하는 윈도우(210')와 디스플레이패널(300)을 포함한다.
상기 메인 회로기판(282)은 상기 디스플레이패널(300)에 장착된다. 상기 메인 회로기판(282)은 상기 이동 단말기(200)의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부(180, 도 1 참조)의 일 예로서 구성될 수 있다. 상기 메인 회로기판(282)은 입력신호를 처리하도록 형성된다.
즉. 상기 메인 회로기판(282)에는 상기 음향출력 모듈(211), 상기 디스플레이 패널(300), 상기 배터리(240) 및 상기 전면 및 후면 카메라부(216, 221)와 전기적으로 연결된다.
상기 안테나부(미도시) 는 상기 리어 케이스(202)에 장착되고, 상기 회로기판(205)과 전기적으로 연결된다. 상기 안테나부에 의하여 송수신되는 무선 전자기파에 대응하는 무선 신호를 처리하도록 이루어진다. 상기 안테나부는 주로 배터리 커버(203)를 관통하여 무선신호를 송수신한다. 상기 안테나부는 무선통신, 위성항법장치(Global Positioning System, GPS), MediaFLO(Media Forward Link Only) 등을 위한 무선신호를 송수신할 수 있도록 이루어지며, 이동 단말기의 메인 안테나부로서 구성될 수 있다. 상기 배터리(240)는 탈 부착 가능하게 형성되어 상기 단말기 본체에서 분리되도록 형성될 수 있다.
상기 윈도우(210')는 상기 프론트 케이스(201)의 일 면에 결합된다. 상기 윈도우(210')에는 터치 센서(미도시)가 장착될 수 있다. 터치 센서는 터치 입력을 감지하도록 형성되고, 광투과성으로 이루어진다. 터치 센서는 상기 윈도우(210')의 전면에 장착되며, 윈도우(210')의 특정 부위에 발생하는 전압 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다.
상기 디스플레이패널(300)은 상기 윈도우(210')의 후면에 장착된다. 본 실시예에서는 상기 디스플레이 패널(300)의 예로서 액정디스플레이장치(liquid crystal display, LCD)가 개시된다.
상기 액정디스플레이장치는 전계에 의하여 광투광도가 달라지는 액정(liquid crystal)을 2장의 투명기판 사이에 주입하여 생성된다.
액정패널은 특정한 온도 영역에서 액체와 고체의 중간적인 성질을 가지는 액정에 전압을 가하여 변경되는 액정의 분자배열에 따른 빛의 통과율을 이용한다. 상기 액정은 전원이 인가되기 이전에 초기 배열상태가 형성된다.
본 발명에 따른 액정디스플레이장치는 패터닝된 전극을 이용하여 상기 액정을 배열한다. 이하, 상기 패터닝된 전극을 포함하는 액정디스플레이장치의 구체적인 구조를 설명한다.
도 4는 액정디스플레이 패널의 제1 패널의 평면도이고, 도 5는 도 1의 A-A를 따라 절단한 일 실시예에 따른 액정디스플레이 패널의 단면도이다. 도 6은 도 5의 투명전극의 확대도이다.
본 발명에 따른 디스플레이패널(300)은 액정디스플레이장치가 될 수있다. 상기 액정디스플레이장치(300)은 상부기판(310), 상기 상부기판(310)과 대향하는 하부기판(320) 및 상기 상부 및 하부기판(310, 320) 사이에 형성되는 액정층(330), 상기 상부 및 하부기판(310, 320)을 결합시키는 실라인(seal line, 340)를 포함한다. 도면에서 도시하지 아니하였으나, 상기 하부기판(320)의 하부에는 상기 하부기판(320)으로부터 상기 상부기판(310)으로 빛을 제공하는 백라이트 어셈블리(미도시)가 배치된다.
상기 백라이트 어셈블리에서 방출되는 빛은 상기 하부기판(320) 및 액정층(330)을 통과하면서 경로가 변형되고, 상기 상부기판(310)을 통과하여 사용자에게 인식된다.
상기 디스플레이패널(300)은 영상이 표시되는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)을 둘러싸는 주변영역(PA)으로 구분된다. 상기 주변영역(PA)은 실라인(340)이 형성되는 영역을 포함한다. 상기 주변영역(PA)에는 영상이 표시되지 못하며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 주변영역(PA)는 상기 디스플레이패널(300)을 지지하도록 형성되는 상기 프론트 케이스(201)의 일부와 중첩될 수 있다.
상기 표시영역(DA)은 상기 하부기판(320)을 구성하는 화소부, 상기 상부기판(310)을 구성하는 컬러부 및 상기 화소부와 컬러부 사이에 개재된 액정층(330)을 포함한다. 본 실시예에 따른 액정디스플레이장치는 TN모드(Twisted Nematic) 또는 VA모드(Vertical Alignment)로 구동된다.
한편, 상기 상부기판(310)은 제1 베이스 기판(311), 공통전극(ITO, 312) 및 컬러필터층(313)을 포함한다. 상기 제1 베이스 기판(311)은 유리 또는 세라믹으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 베이스 기판(311)의 일면에 공통전극(312)이 형성된다.
상부기판(310)은 컬러필터층(313), 공통전극(312)을 포함하고, 상기 컬러필터층(313)은 차광패턴(black matrix, BM)과 컬러필터 패턴을 구비한다. 상기 컬러필터 패턴은 적색필터(R), 녹색필터(G), 청색필터(B)를 포함할 수 있다. 상기 차광패턴(BM)은 상기 컬러필터 사이에 형성되고, 빛이 이동하는 것을 차단한다.
상기 하부기판(320)은 제2 베이스 기판(321), 박막트랜지스터층(TFT, 322), 공통전극(323)을 포함한다.
도 4를 참조하면, 상기 화소부는 제1 방향(D1)으로 연장된 다수의 게이트 라인(GL), 상기 제1 방향(D1)과 실질적으로 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 다수의 게이트 라인(GL)과 절연되어 교차하는 다수의 데이터 라인(DL)에 의하여 매트릭스 형태로 정의되는 다수의 화소를 포함한다.
상기 다수의 화소 각각은 박막트랜지스터(TFT, 322a) 및 상기 TFT(322a)의 드레인 전극에 연결되고 투명성 도전물질인 화소전극(322b)을 구비한다. 상기 화소전극(322b)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO)로 형성될 수 있다. 상기 화소부에는 상기 화소전극(322b)과 절연층을 사이에 두고 마주보는 보조 전극라인(SL)이 더 구비될 수 있다.
한편, 상기 주변부(SP)에 다수의 게이트 라인(GL)의 일단부에 결합되어 상기 게이트 라인들(GL)을 전기적으로 연결하는 게이트 검사라인(GIP), 상기 다수의 데이터 라인(DL)의 일단부에 결합되어 상기 데이터 라인들(DL)을 전기적으로 연결하는 데이터 검사라인(DIL)이 구비된다. 또한, 상기 보조전극라인들(SL)의 일단부에 결합되어 상기 보조전극라인들(SL)을 전기적으로 연결하는 보조전극 검사라인(SIL)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 하부기판(320)은 상기 게이트 검사라인(GIL), 데이터 검사라인(DIL) 및 보조전극 검사라인(SIL) 각각은 연장되어 상기 게이트 검사패드(GIP), 데이터 검사패드(DIP) 및 보조전극 검사패드(SIP)를 포함할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 상기 박막트랜지스터층(322)은 상기 표시영역(DA)에는 제1 방향(D1)으로 배열된 복수의 게이트 배선(GL)들과 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 배열되는 복수의 데이터 배선(DL)들이 형성된다. 상기 교차하는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL) 사이를 하나의 화소로 정의한다.
상기 투명전극(323)은 상기 박막트랜지스터층(322) 상에 배치된다. 상기 투명전극(323)은 상기 상부기판(310) 및 상기 하부기판(320) 사이에 형성되는 액정이 일방향으로 배열되도록 기 설정된 패턴을 가지고 형성된다.
도 6을 참조하면, 상기 투명전극(323)의 상기 액정층(330)과 마주보는 일면에, 일 방향으로 연장되는 복수의 미세홈(323')이 형성된다. 상기 미세홈(323')의 폭은 약 10nm 내지 약 20nm으로 형성된다. 상기 미세홈(323')은 미세패터닝기술(SSL, Secondary Sputtering Litho-grapy)에 의하여 형성될 수 있다.
상기 미세패터닝기술은 기체를 가속해 기판에 충돌시켜 기판을 식각하는 방법이다. 기체로는 이온화한 아르곤(Ar)가스를 이용할 수 있다. 투명전극의 베이스 기판에 고분자막을 수직으로 코팅한다. 코팅된 고분자막에 아르곤(Ar) 기체를 충돌시키면 상기 베이스 기판의 일면에 식각되어 미세홈(323')이 형성되고, 상기 미세홈(323')의 벽면에 상기 고분자막이 덮이게 된다.
상기 미세홈(323')이 형성되는 상기 투명전극(323)의 일면은 상기 액정층(330)의 적어도 일부가 상기 액정층(330)과 직접적으로 접촉하도록 배치될 수 있다. 상기 액정층(330)의 액정의 적어도 일부는 상기 미세홈(323')에 끼게 된다. 따라서, 상기 액정들은 상기 미세홈(323')이 형성되는 방향으로 배향될 수 있다.
상기 투명전극(323)에 의하여 상기 액정이 배열되기 때문에 별도의 배향막이 불필요하다. 따라서, 일반적인 액정디스플레이장치에 포함되는 상부기판(310)과 하부기판(320) 각각에 포함되는 두 개의 배향막이 불필요한 바, 상기 액정디스플레이장치(300)를 감소시키고, 이동 단말기의 슬림화를 구현할 수 있다.
또한, 상기 투명전극(323)과 상기 액정이 직접적으로 접촉하고 있으므로, 상기 투명전극(323)으로부터 상기 액정층(330)으로 보다 빨리 신호가 전달되므로, 상기 액정의 제어속도를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 미세홈(323')은 폭이 좁고 깊이가 깊은 패턴을 형성할 수 있으므로 배향 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 고해상도의 디스플레이장치를 구현할 수 있다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 데이터 검사 패드(GIP)는 상기 투명전극(323)에 인접하도록 형성된다. 상기 투명전극(323)과 상기 데이터 입력 패드(GIP) 사이의 전기적 영향을 차단하기 위하여 상기 투명전극(323)과 상기 데이터 입력 패드(GIP)사이에 제1 절연층(371)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 데이터 입력 패드(GIP)상에 제2 절연층(372)이 형성될 수 있다. 상기 제2 절연층(372)의 적어도 일부는 상기 데이터 검사 패드(GIP)와 중첩되도록 형성된다. 즉, 상기 제2 절연층(372)은 상기 데이터 검사 패드(GIP)를 가리도록 형성되어 상기 액정디스플레이 장치(300)의 외관에서 상기 데이터 검사 패드(GIP)가 보이지 않도록 한다. 상기 제2 절연층(372)는 경화된 절연물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 절연층(371, 372)은 절연성의 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 절연층(371, 372)은 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 TFT층(322) 상에 상기 투명전극(323)과 인접하고 상기 데이터 검사 패드(GIP)를 덮도록 절연물질을 도포하고 자외선 조사방식을 통하여 상기 절연물질을 경화시킬 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니고, 고에너지를 제공하는 가시광선 또는 적외선 등을 조사하는 방식도 가능하다.
다만, 충분한 고에너지를 쉽게 제공하기 위해서는 파장이 약 400nm 이하를 갖는 자외선이 바람직하며, 이는 고압수은램프. 저압수은 램프 또는 수은 크세논 램프에 의하여 방출될 수 있다.
상기 제1 절연층(371)에 의하여 절연물질로 형성되고 투명전극(323)을 덮도록 형성되는 종래의 배향막이 생략되더라도 상기 데이터 검사 패드(GIP)와 상기 투명전극(323)의 전기적인 접촉을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제2 절연층(372)에 의하여 상기 데이터 검사 패드(GIP)를 가려 외관상 미려함을 유지할 수 있다.
또한, 상기 절연층(370)은 주변영역(PA)에 형성되므로, 액정층(330)과 중첩되지 아니한 바, 두께증가에 영향을 미치지 아니한다.
한편, 상기 실라인(340)은 상기 상부기판(310) 및 하부기판(320) 사이에서 상기 상부 및 하부기판(310, 320)을 부착한다. 상기 실라인(340)은 상기 하부기판(320)에 도포되고 자외선에 의한 경화방법을 이용하여 상기 상부 및 하부기판(310, 320)을 부착하도록 형성될 수 있다.
상기 실라인(340)과 상기 게이트 입력 패드(GIP)는 기 설정된 간격으로 이격 된다. 즉, 상기 실라인(340)으로부터 상기 게이트 입력 패드(GIP)까지의 영역은 실패턴부(SA)로 정의된다. 상기 실패턴부(SA)는 자외선에 의한 경화 방법에 의하여 상기 실라인(340)을 형성하는 경우 상기 경화공정 상 필요한 영역을 포함한다. 상기 실패턴부(SA)를 포함하는 상기 주변영역(PA)은 상기 프론트 케이스(201)와 중첩되어 상기 단말기 본체에 고정될 수 있다.
상기 실패턴부(SA)는 실라인(340)과 상기 게이트 입력 패드(GIP) 사이에 형성되는 이격공간(350)을 포함한다. 상기 이격공간(350)은 상기 실라인(340)이 자외선에 의한 경화공정을 거치면서 상기 게이트 입력 패드(GIP)와 중첩되지 않도록 하기 위해 공정상 공간이다. 상기 이격공간(350)에 의하여 상기 게이트 입력패드(GIP)에 의한 상기 실라인(340)의 미경화 현상을 방지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 액정을 배향하기 위한 별도의 배향막이 생략되므로 액정디스플레이장치의 두께를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 투명전극이 상기 액정과 직접적으로 접촉되므로 저 전압상태에서도 액정을 제어할 수 있다.
또한, 상기 배향막을 형성하는 제조단계도 생략될 수 있는 바, 이하 상기 액정디스플레이장치를 제조하는 방법을 설명한다.
도 7은 도 5의 액정디스플레이 패널의 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5와 도 7의 (a) 및 (c)를 참조하면, 상기 상부기판(310)과 상기 하부기판(320)의 세정과정을 통하여 기판 위의 불순물을 제거한다.
도 7의 (d)를 참조하면, 미세패터닝기술(SSL, Secondary Sputtering Litho-grapy)을 이용하여 상기 하부기판(320)의 일면 상에 부착되는 투명전극(323)의 일면상에, 일 방향으로 연장되는 복수의 미세홈(323')을 형성한다.
상기 하부기판(320) 상에 실마스크(341)를 형성하고, 자외선 조사 방법을 이용하여 상기 실라인(340)을 형성한 후 상기 상부기판(310) 및 상기 하부기판(320)을 합착한다. 또한, 상기 투명전극(323)의 가장자리와 인접하게 절연물질을 도포하고 자외선 조사 방법을 이용하여 절연층(370)을 형성한다.
합착된 상기 상부기판(310) 및 상기 하부기판(320) 사이에 액정을 주입하여 액정층(330)을 형성한다. 본 발명에 따르면 상기 액정을 주입하는 단계에서 이미 형성된 투명전극(323)의 미세홈(323')에 의하여 상기 액정이 배향되므로, 별도의 배향과정이 불필요하다.
또한, 상기 상부기판(310) 및 상기 하부기판(320)에 일방향으로 액정을 배향하는 배향막을 형성하기 위하여 배향막을 도포하고 러빙하는 단계가 생략되므로, 제조공정이 단순화될 수 있다.
도 8은 도 1의 A-A를 따라 절단한 다른 실시예에 따른 액정디스플레이장치의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 액정디스플레이장치(300)는 상기 실라인(340)의 구조를 제외하고 도 5에 도시된 액정디스플레이장치(300)와 실질적으로 동일한 구성을 포함한다. 따라서, 동일한 구성에 대하여 같은 도면부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 액정디스플레이장치(300)의 상기 주변영역(PA)은 상기 실패턴부(SA)와 실질적으로 동일하게 형성된다. 즉, 상기 실라인(340)은 상기 디스플레이장치(300)의 가장자리에 형성된다.
따라서, 상기 프론트 케이스(201)와 중첩되는 영역이 상기 실패턴부(SA)로 한정되고, 이에 따라 상기 이동 단말기의 상기 표시영역(PA)의 너비를 확장시킬 수 있다.
도 9는 도 1의 A-A를 따라 절단한 또 다른 실시예에 따른 액정디스플레이 패널의 단면도이고, 도 10은 도 9의 공통전극의 확대도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 상기 액정디스플레이장치(300')는 IPS(in-plane switching) 모드로 구동된다. 본 실시예에 따른 액정디스플레이장치(300')는 상부기판(310'), 하부기판(320'), 상기 상부 및 하부기판(310', 320') 사이에 개재되는 액정층(330) 및 상기 하부기판(320')을 향하여 방출되는 빛을 제공하는 백라이트어셈블리(미도시)를 포함한다. 또한, 상기 상부 및 하부기판(310)을 부착하기 실라인(340)이 형성된다.
상기 상부기판(310')은 제1 베이스기판(311), 컬러필터층(313) 및 배향막(315)을 포함할 수 있다. 상기 제1 베이스기판(311) 상에 상기 컬러필터층(313)이 형성된다. 상기 컬러필터층(313)은 광패턴(black matrix, BM)과 컬러필터 패턴을 구비한다. 상기 컬러필터 패턴은 적색필터(R), 녹색필터(G), 청색필터(B)를 포함할 수 있다. 상기 차광패턴(BM)은 상기 컬러필터 사이에 형성되고, 빛이 이동하는 것을 차단한다.
상기 배향막(315)은 상기 컬러필터층(313) 상에 형성된다. 상기 배향막(315)은 액정층(330)과 만나도록 형성되며, 상기 액정(액정분자로 변경)을 일 방향으로 배향한다. 상기 배향막(315)은 상기 폴리아미드(polyamide) 및 폴리아미드산 등으로 형성될 수 있다. 상기 배향막(315)은 러빙공정을 통하여 배향될 수 있다.
상기 하부기판(320')은 제2 베이스 기판(321), TFT층(322), 화소전극(324) 및 공통전극(325)을 포함한다. 상기 화소전극(324)은 상기 TFT층(322)의 드레인 전극(미도시)에 연결되고 투명 도전물질로 형성된다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 TFT층(322) 상에 공통전극(325)이 형성된다. 상기 공통전극(325)은 일 방향으로 연장되는 이격공간(325'')을 포함한다. 즉, 상기 공통전극(325)는 이격공간(325'')을 가지고 나열되는 복수의 전극층을 포함한다.
또한, 상기 미세패터닝기술(SSL, Secondary Sputtering Litho-grapy)에 의하여 상기 공통전극(325)의 일면에 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 미세홈(325')이 형성된다.
상기 이격공간(325'') 사이에 절연물질(326)이 형성될 수 있다. 상기 공통전극(325)과 상기 절연물질(326)은 상기 TFT층(322) 상에 형성되므로 실질적으로 동일 평면을 이루도록 형성된다. 상기 절연물질(326)은 상기 이격공간(325'')을 구비하는 공통전극(325) 사이의 정전기 발생을 방지할 수 있다.
상기 절연물질(326)은 상기 배향막(315)와 실질적으로 동일한 재료로 형성될 수 있다. 상기 절연물질(326)과 상기 배향막(315)는 폴리비닐알콜(PVA)로 형성될 수 있다. 폴리비닐알콜은 자외선 조사에 의하여 변형되지 아니하므로, 실라인(340) 형성 시에 문제가 되지 아니하며, 열봉합 가공에 유리하다.
한편, 상기 절연물질(326)과 상기 배향막(315)은 가용성 폴리아미드수지(SPI, Soluble Polyimide)로 형성될 수 있다. 가용성 폴리아미드수지는 저온공정이 가능하고, 전압보유율이 높아 액정분자를 제어하는 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 상기 가용성 폴리아미드는 러빙과정을 거쳐서 상기 배향막(315)으로 형성될 수 있다.
상기 화소전극(324)과 상기 게이트 입력패드(GIP) 사이에 상기 유기물질층(380)이 형성된다, 상기 유기물질층(380)에 의하여 상기 화소전극(324)과 상기 게이트 입력패드(GIP)사이의 전기적인 접촉이 차단된다.
상기 절연층(370)은 상기 게이트 입력패드(GIP)를 덮도록 형성된다. 상기 절연층(3670)으로 인하여 게이트 입력패드(GIP)가 외부로 노출되지 않고, 상기 공통전극(325)과 상기 게이트 입력패드(GIP)가 절연될 수 있다.
상기 절연층(370)은 상기 게이트 입력패드(GIP)와 중첩되는 제1 절연층(371)과 상기 제이트 입력패드(GIP)와 상기 공통전극(325) 사이에 형성되는 제2 절연층(372)으로 분리되어 형성되거나 일체로 형성될 수 있다.
한편, 상기 절연층(370)은 필름형태로 형성되어 상기 유기물질층(380) 상에 부착될 수 있다.
공통전극 상에 형성되는 배향막은 생략되고, 컬러필터 상에 형성되는 하나의 배향막과 공통전극의 패턴에 의하여 액정분자를 배열시킬 수 있으므로, 상기 액정디스플레이장치의 두께를 줄일 수 있다.
또한, 패턴화된 공통전극의 이격공간에 절연물질을 형성하여 상기 공통전극 사이에 발생할 수 있는 정전기를 차단할 수 있다.
도 11은 액정디스플레이장치를 구비하는 다른 실시예에 따른 이동 단말기의 사시도이고, 도 12는 도 11의 이동 단말기의 열린 상태에서의 평면도이다. 도 13는 도 12의 이동 단말기에 포함되는 액정디스플레이장치를 B-B를 따라 절단한 단면도이다.
도 12 및 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 이동 단말기(500)는 제1 및 제2 바디부(500a, 500b)와 상기 제1 및 제2 바디부(500a, 500b)가 상대회전 가능하도록 연결하는 힌지부(530)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 바디부(500a, 500b)는 상기 힌지부(530)을 기준으로 열림 및 닫힘 상태로 상대회전운동 할 수 있다. 여기서 열림 상태는 도12에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 바디부(500a, 400b)가 일정한 각도를 가지면서 벌어져 있는 상태로, 디스플레이부가 노출되어 있는 상태이다. 닫힘 상태는 도 11에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 바디부(500a, 500b)가 서로 중첩되어 있는 상태이다.
도 12를 참조하면, 상기 제1 및 제2 바디부(500a, 500b)는 각각 제1 및 제2 액정디스플레이장치(510a, 510b)를 구비할 수 있다. 상기 제1 및 제2 액정디스플레이장치(510a, 510b)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 액정디스플레이장치로 구현될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 액정디스플레이장치(510a, 510b)는 도 14에 도시된 실시예에 따른 액정디스플레이장치가 될 수 있다. 상기 제1 및 제2 액정디스플레이장치(510a, 510b)는 제1 및 제2 케이스(520a, 520b)에 의하여 고정된다.
상기 제1 액정디스플레이장치(510a)는 상부 및 하부기판(310, 320)과 액정층(330)을 구비한다. 또한, 상기 상부 및 하부기판(310, 320)을 부착하는 실라인(340)을 포함한다. 주변영역(PA)에 포함되는 구성을 제외하고 도 8의 실시예에 따른 액정디스플레이장치와 실질적으로 동일한 구성을 포함하므로, 동일한 도면부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.
또한, 상기 제2 액정디스플레이장치(520a)는 상기 제1 액정디스플레이장치(510a)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 8 및 도 14를 참조하면, 상기 주변영역(PA)에는 실라인(340)과 제2 절연층(372)만이 형성된다. 즉, 도 8의 실시예에 따른 액정디스플레이장치가 포함하는 이격공간(350')과 게이트 입력패드(GIP)가 형성되지 아니한다. 상기 게이트 입력패드(GIP)의 생략으로 상기 게이트 입력패드(GIP)의 외부노출을 방지하기 위하여 형성되는 제1 절연층(371)도 생략될 수 있다.
따라서, 상기 실라인(340)은 자외선 조사 방법이 아닌 노즐을 이용하여 실재를 형성(drawing)하는 방법으로 형성될 수 있으므로, 상기 이격공간이 불필요하다.
이에 따라, 상기 실라인(340)은 상기 표시영역(PA)과 보다 가깝게 형성되므로, 상기 표시영역(PA)을 확장시킬 수 있다. 즉, 액정디스플레이장치를 단말기 본체에 고정하기 위하여 상기 주변영역(PA)와 중첩하는 케이스의 베젤부의 너비를 감소시킬 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 제2 액정디스플레이장치(520a)와 인접한 제1 액정디스플레이장치(510a)의 베젤부의 제1 너비(d1)은 상기 제2 액정디스플레이 장치(520a)와 이격 된 베젤부의 제2 너비(d2) 보다 좁게 형성된다. 상기 제2 액정디스플레이장치(520a)도 실질적으로 동일한 형태로 형성되므로, 상기 제1 및 제2 액정디스플레이장치(510a, 510b)는 보다 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 사용자로 하여금 상기 제1 및 제2 액정디스플레이장치(510a, 510b)가 연속적으로 보이도록 구현할 수 있다.
또한, 상기 제2 너비(d2)는 상기 제1 너비(d1) 보다 넓게 형성되므로, 안정적으로 액정디스플레이부를 고정할 수 있다.
도 4 및 도 13을 참조하면, 상기 이동 단말기에 포함되는 데이터 집적회로(D-ic)의 게이트 입력 패드(GIP)의 출력부분이 상기 제2 너비(d2)로 형성되는 베젤 영역에 형성된다. 즉, 상기 제1 너비(d1)로 형성되는 베젤 영역에는 상기 데이터 집적회로(D-ic)의 게이트 입력 패드(GIP)의 출력부분이 형성되지 아니한다.
따라서, 보다 넓은 베젤영역에 상기 게이트 입력 패드(GIP)의 출력부분을 보다 안정적으로 형성할 수 있다.
상기와 같이 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 서로 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 베이스 기판;
    상기 제1 및 제2 베이스 기판 사이에 형성되고 인가되는 전원에 의하여 배열이 변경되는 액정분자로 이루어지는 액정층;
    상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 액정층과 마주보는 일면에 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 나열되는 복수의 미세홈이 형성되어 상기 액정분자를 기 설정된 방향으로 배열하도록 형성되는 제1 전극;
    상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 제1 전극과의 전압차에 의하여 상기 액정분자의 배열을 변화시키도록 형성되는 제2 전극을 포함하며,
    상기 제1 전극은 상기 제2 방향으로 연장되고 기 설정된 이격공간을 사이에 두고 상기 제1 방향을 따라 나열되는 복수의 전극층을 구비하고,
    상기 제1 전극의 일면은 상기 액정층과 직접 접촉되도록 위치되고, 상기 액정층의 적어도 일부는 상기 미세홈에 끼워지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 제1 전극과 이격되도록 배치되며 신호를 전달하는 신호라인; 및
    상기 신호라인과 상기 제1 전극의 전기적인 접촉을 제한하기 위하여 상기 신호라인과 상기 제1 전극 사이에 형성되는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 신호라인의 노출을 제한하기 위하여 상기 신호라인과 중첩되도록 연장되는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 미세홈은 이온화된 기체에 의한 식각공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극층 사이의 정전기 발생을 제한하기 위하여 상기 이격공간에 형성되는 절연물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판 상에 배치되고 상기 액정분자를 일방향으로 배열하도록 형성되는 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배향막과 상기 절연물질은 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 베이스 기판을 부착하기 위하여 상기 제1 및 제2 베이스 기판의 가장자리를 따라 형성되는 실라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정디스플레이장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제1 및 제2 액정디스플레이장치를 구비하고 상대회전 가능하도록 일 모서리가 서로 연결되는 제1 및 제2 바디부;
    상기 제1 및 제2 바디부를 회전가능 하도록 연결하는 힌지부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 액정디스플레이장치 각각은,
    서로 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 베이스 기판;
    상기 제1 및 제2 베이스 기판 사이에 형성되고 인가되는 전원에 의하여 배열이 변경되는 액정분자로 이루어지는 액정층;
    상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 상기 액정층과 마주보는 일면에 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 나열되는 복수의 미세홈이 형성되어 상기 액정분자를 기 설정된 방향으로 배열하도록 형성되는 제1 전극; 및
    상기 제2 베이스 기판에 형성되고, 제1 전극과의 전압차에 의하여 상기 액정분자의 배열을 변화시키도록 형성되는 제2 전극을 포함하며,
    상기 제1 전극은 상기 제2 방향으로 연장되고 기 설정된 이격공간을 사이에 두고 상기 제1 방향을 따라 나열되는 복수의 전극층을 구비하고,
    상기 제1 전극의 일면은 상기 액정층과 직접 접촉되도록 위치되고, 상기 액정층의 적어도 일부는 상기 미세홈에 끼워지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 각 액정디스플레이장치는 시각정보를 출력하는 표시영역와 표시영역을 둘러싸는 주변영역으로 이루어지며,
    상기 액정디스플레이장치 각각의 상기 힌지부와 가까운 일단부의 주변영역은 상기 힌지부와 먼 일단부의 주변영역보다 좁은 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 힌지부와 먼 일단부의 주변영역으로 신호를 전달하는 복수의 신호라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  20. 삭제
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