KR102517354B1 - 센서를 포함한 전자 장치 및 이의 운용 방법 - Google Patents
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- G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
Abstract
본 발명의 실시 예는 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징은 상기 제 1 면의 실질적으로 전체를 형성하며, 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접한 제 2 영역을 포함하는 투명 커버를 포함하는 하우징, 상기 투명 커버의 제 1 영역 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 투명 커버의 제 1 영역을 통하여 노출된 터치스크린 디스플레이, 상기 투명 커버의 제 2 영역, 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 투명 커버의 제 2 영역을 통하여 노출된 불투명층, 상기 불투명층 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치된 지문 센서 및 상기 지문 센서 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 불투명층에 대한 외부 객체의 압력을 감지하도록 구성된 압력 센서를 포함하고, 상기 압력 센서는, 상기 불투명층과 실질적으로 평행하게 연장된 제 1 전극, 상기 제 1 전극으로부터 상기 제 2 방향으로 이격되고, 상기 제 1 전극과 실질적으로 평행하게 연장된 제 2 전극, 상기 제 1 전극 및 제2 전극 사이에 배치된 유전층을 포함하는 전자 장치를 개시한다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.
Description
다양한 실시 예는 센서들의 통합 및 이를 적용한 전자 장치에 관한 것이다.
최근 전자 장치에는 다양한 센서들이 적용되고 있다. 예컨대, 전자 장치는 지문 인식을 수행하는 지문 센서를 포함하고, 이를 기반으로 사용자의 지문 인증 기능을 제공하고 있다. 또한, 전자 장치는 입력 수단으로서 압력 센서를 포함할 수 있다.
상술한 전자 장치는 다양한 센서들을 포함함에 따라, 센서들의 배치 구조가 복잡해지고, 센서에 의해 두께가 증가될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 센서를 포함한 전자 장치 및 이의 운용 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징은 상기 제 1 면의 실질적으로 전체를 형성하며, 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접한 제 2 영역을 포함하는 투명 커버를 포함하는 하우징, 상기 투명 커버의 제 1 영역 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 투명 커버의 제 1 영역을 통하여 노출된 터치스크린 디스플레이, 상기 투명 커버의 제 2 영역, 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 투명 커버의 제 2 영역을 통하여 노출된 불투명층, 상기 불투명층 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치된 지문 센서 및 상기 지문 센서 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 불투명층에 대한 외부 객체의 압력을 감지하도록 구성된 압력 센서를 포함하고, 상기 압력 센서는, 상기 불투명층과 실질적으로 평행하게 연장된 제 1 전극, 상기 제 1 전극으로부터 상기 제 2 방향으로 이격되고, 상기 제 1 전극과 실질적으로 평행하게 연장된 제 2 전극, 상기 제 1 전극 및 제2 전극 사이에 배치된 유전층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 모바일 전자 장치는 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면 및 제 2 면 사이에 배치된 유저 인터페이스, 상기 하우징의 제 1 면 및 제 2 면 사이에 배치된 지문 센서, 상기 하우징의 제 1 면 및 제 2 면 사이에 배치된 압력 센서, 상기 유저 인터페이스, 지문 센서, 및 압력 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 전기적으로 연결되고, 레퍼런스 지문 정보를 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 압력 센서를 이용하여, 상기 하우징의 제 1 면에 대한 사용자의 손가락의 압력을 감지하고, 상기 감지된 압력이 제 1 쓰레쉬홀드 이상이라는 판단에 적어도 일부 기초하여, 상기 지문 센서를 이용하여 상기 손가락의 지문 정보를 획득하고, 상기 감지된 압력이 상기 제 1 쓰레쉬홀드보다 작은 제 2 쓰레쉬홀드 미만이라는 판단에 적어도 일부 기초하여, 상기 감지된 압력이 상기 제 2 쓰레쉬홀드 미만인 동안 획득된 상기 손가락의 지문 정보를 이용하여 인증을 수행하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 상측으로 개구되고 바닥면을 가지는 하우징, 상기 하우징 내측에 안착되는 메인 인쇄회로기판, 상기 메인 인쇄회로기판 상부에 놓이는 브라켓, 상기 브라켓 상부의 제1 영역에 배치되는 표시 패널, 상기 브라켓 상부의 제2 영역에 배치되는 통합 센서, 상기 표시 패널 및 상기 통합 센서를 덮도록 배치되는 외부 커버를 포함하고, 상기 통합 센서는 상기 외부 커버의 표면에 접촉되는 물체의 지문 인식을 수행하는 지문 센서, 상기 외부 커버의 표면에 접촉되는 물체의 압력을 감지하는 압력 센서, 상기 지문 센서 및 상기 압력 센서가 서로 다른 위치에 안착되는 보조 인쇄회로기판, 상기 보조 인쇄회로기판 상에 배치되고 상기 지문 센서 및 상기 압력 센서 구동을 수행하는 구동 IC를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 다양한 실시 예들은 상대적으로 슬림한 두께의 전자 장치를 제조할 수 있도록 하며, 다양한 입력 기능을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제1 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제2 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제3 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제4 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제5 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제6 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제7 형태 중 외부커버가 제외된 형태의 예를 나타낸 도면이며, 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제7 형태의 단면을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조의 제8 형태를 나타낸 도면이다.
도 10a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시 형태의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시 형태의 다른 한 예를 나타낸 도면이다.
도 11a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시의 한 형태를 나타낸 도면이며, 도 11b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 발광 구조 일부의 한 형태를 나타낸 도면이다. 도 11c는 본 발명의 실시 예에 따른 본 통합 센서 발광과 관련한 한 형태의 통합 센서 구조의 단면을 나타낸 것이다.
도 11d는 본 발명의 실시 예에 따른 본 통합 센서 발광과 관련한 다른 형태의 통합 센서 구조의 단면을 나타낸 것이다.
도 12a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시의 다른 형태를 나타낸 도면이며, 도 12b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 발광 구조 일부의 다른 형태를 나타낸 도면이다. 도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 다른 형태의 통합 센서 발광 구조의 단면을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제1 형태를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제2 형태를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제3 형태를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제4 형태를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제5 형태를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제6 형태를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제7 형태를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제8 형태를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 운용을 설명하는 그래프이다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 운용 환경의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 24는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 25는 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 26은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 적층 구조의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 적층 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 압력 센서의 다양한 형태를 예시한 도면이다.
도 29는 일 실시 예에 따른 센서 관련 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제1 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제2 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제3 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제4 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제5 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제6 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제7 형태 중 외부커버가 제외된 형태의 예를 나타낸 도면이며, 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제7 형태의 단면을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조의 제8 형태를 나타낸 도면이다.
도 10a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시 형태의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시 형태의 다른 한 예를 나타낸 도면이다.
도 11a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시의 한 형태를 나타낸 도면이며, 도 11b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 발광 구조 일부의 한 형태를 나타낸 도면이다. 도 11c는 본 발명의 실시 예에 따른 본 통합 센서 발광과 관련한 한 형태의 통합 센서 구조의 단면을 나타낸 것이다.
도 11d는 본 발명의 실시 예에 따른 본 통합 센서 발광과 관련한 다른 형태의 통합 센서 구조의 단면을 나타낸 것이다.
도 12a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시의 다른 형태를 나타낸 도면이며, 도 12b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 발광 구조 일부의 다른 형태를 나타낸 도면이다. 도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 다른 형태의 통합 센서 발광 구조의 단면을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제1 형태를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제2 형태를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제3 형태를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제4 형태를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제5 형태를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제6 형태를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제7 형태를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제8 형태를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 운용을 설명하는 그래프이다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 운용 환경의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 24는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 25는 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 26은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 적층 구조의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 적층 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 압력 센서의 다양한 형태를 예시한 도면이다.
도 29는 일 실시 예에 따른 센서 관련 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 전자 장치는 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 전자 장치(wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치 (예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 외부 커버(110)(예: 커버 글라스), 표시 패널(160) 및 통합 센서(200), 브라켓(120), 메인 인쇄회로기판(130) 및 하우징(150)을 포함할 수 있다. 추가적으로 상기 전자 장치(100)는 상기 외부 커버(110) 및 표시 패널(160) 사이에 배치되어 상기 외부 커버(110)를 고정하는 접착층을 더 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 상기 표시 패널(160) 하부에 배치되는 충격 흡수층(예: 엠보층), 방열 기능을 수행하며 표시 패널(160)의 접지 역할을 수행하는 방열판 등을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 커버(110)는 하우징(150)의 일부 구성으로서 포함될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 전자 장치(100)는 지문 인식 기능을 지원하는 지문 센서 및 압력 센싱을 지원하는 압력 센서의 지정된 요소(예: 보조 인쇄회로기판)를 공통으로 사용하면서, 두 센서가 상하로 적층되거나 인접되게 배치하여 센서 배치 공간을 최적화할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 인접 배치되거나 적어도 일부 요소가 공유되는 센서들을 이용하여 다양한 형태의 센서 운용 방식을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 외부 커버(110)는 예컨대, 상기 표시 패널(160) 상부에 배치될 수 있다. 상기 외부 커버(110)의 측면부 중 적어도 일부는 상기 하우징(150) 내측에 안착 배치될 수 있다. 상기 외부 커버(110)는 표시 패널(160)의 시인성과 관련하여 투명하게(또는 지정된 투명도 이상을 가지도록) 마련될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 외부 커버(110)는 투명 플라스틱 또는 유리로 마련될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 커버(110) 일측(예: 통합 센서(200))가 상하로 정렬되는 위치의 일정 영역)에는 일정 깊이의 가드 홈(102)이 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 가드 홈(102)은 홈 버튼이 배치되었던 위치에 일정 크기(예: 통합 센서(200)의 지문 센서 크기)의 면적을 가질 수 있다. 상기 가드 홈(102)이 형성에 따라, 가드 홈(102)이 마련된 외부 커버(110)의 두께는 주변부보다 얇게 마련될 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 가드 홈(102)을 통한 지문 센서의 광 수발이 상대적으로 양호하게 수행되어, 지문 인식률을 개선시킬 수 있다. 또한, 가드 홈(102) 배치에 따라, 사용자는 손가락 등으로 외부 커버(110)의 표면을 터치하는 동안 통합 센서(200)의 위치를 직관적이며 촉각적으로 찾을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 표시 패널(160)은 상기 외부 커버(110) 하부에 배치되고, 메인 인쇄회로기판(130)에 배치된 프로세서(140)의 제어에 대응하여 지정된 화면을 출력할 수 있다. 상기 표시 패널(160)은 상기 외부 커버(110)의 전체 크기보다 작게 형성될 수 있다. 예컨대, 표시 패널(160)은 상기 외부 커버(110)의 전체 크기와 유사하게 또는 동일하게 형성되데 상기 통합 센서(200)가 배치되는 위치를 제외한 크기로 마련될 수 있다. 도시된 도면에서는 상기 표시 패널(160)이 직사각형 형상으로 마련되데 상기 통합 센서(200)가 배치되는 영역을 제외한 크기로 마련되는 형태를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 표시 패널(160)은 외부 커버(110)의 전체 크기에 대응하는 크기를 가지되 상기 통합 센서(200)가 배치되도록 일부가 절개된 형상으로 마련될 수도 있다. 추가적으로 상기 표시 패널(160)은 패널 구동을 위한 패널 구동 드라이버(예: 드라이버 IC, DDI(display driving IC) 등)을 더 포함할 수 있다. 상기 패널 구동 드라이버는 상기 메인 인쇄회로기판(130)의 프로세서(140)에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 통합 센서(200)는 상기 표시 패널(160)이 배치된 면과 나란하게 배치될 수 있다. 상기 통합 센서(200)는 예컨대, 지문 센서 및 압력 센서를 포함할 수 있다. 또는, 상기 통합 센서(200)는 근접 센서 및 압력 센서를 포함할 수 있다. 또는, 상술한 바와 같이 상기 통합 센서(200)는 서로 다른 종류의 신호 처리를 기반으로 외부 입력을 센싱할 수 있는 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 이하 설명에서, 상기 통합 센서(200)는 지문 센서 및 압력 센서를 주 예시로 하여 설명하기로 한다. 상기 통합 센서(200)는 지문 센서 구동과 관련한 지문 센서 구동 IC 및 상기 압력 센서 구동과 관련한 압력 센서 구동 IC 등을 더 포함할 수 있다. 상기 통합 센서(200)는 상기 지문 센서 구동 IC 및 상기 압력 센서 구동 IC가 실장되는 보조 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 상기 보조 인쇄회로기판의 적어도 일부는 상기 압력 센서의 일부 전극판으로 운용될 수 있다. 상기 보조 인쇄회로기판의 적어도 일부는 상기 지문 센서를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 브라켓(120)은 상기 표시 패널(160) 하부에 배치될 수 있다. 상기 브라켓(120)은 적어도 일부가 금속 재질로 마련될 수 있다. 적어도 일부가 금속 재질로 마련되는 경우 상기 브라켓(120)과 상기 표시 패널(160) 사이에는 절연층이 배치될 수 있다. 상기 브라켓(120)은 예컨대 상기 통합 센서(200)가 안착되는 안착홈(122)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 브라켓(120)은 상기 통합 센서(200) 운용과 관련한 배선들이 배치되는 배선홀(124)을 포함할 수 있다. 상기 배선홀(124)은 상기 통합 센서(200) 운용과 관련한 배선이 관통 배치되며 상기 메인 인쇄회로기판(130)의 프로세서(140)와 연결되도록 마련될 수 있다. 상기 브라켓(120)과 상기 메인 인쇄회로기판(130)이 전기적으로 절연될 수 있도록 상기 브라켓(120) 하부에 절연층이 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓(120) 중 상기 통합 센서(200)가 배치되는 안착홈(122)의 적어도 일부는 금속 재질로 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 안착홈(122)은 상기 통합 센서(200)의 압력 센서의 일부 구성(예: 제1 전극판, 접지판 등)으로 이용될 수 있다. 또는, 상기 안착홈(122)에는 상기 압력 센서의 유전층이 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 메인 인쇄회로기판(130)은 상기 브라켓(120) 하부에 배치되며, 상기 브라켓(120) 중 금속 재질로 마련된 부분과는 전기적으로 절연될 수 있다. 상기 메인 인쇄회로기판(130)은 예컨대, 프로세서(140) 및 메모리(170)가 일측에 실장될 수 있다. 상기 프로세서(140)는 상기 배선홀(124)을 통하여 통합 센서(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 프로세서(140)는 지정된 루트를 통하여 상기 표시 패널(160)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 메모리(170)는 전자 장치(100) 운용과 관련한 적어도 하나의 어플리케이션을 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(170)는 지문 센서 운용과 관련한 명령어 셋, 압력 센서 운용과 관련한 명령어 셋 등을 저장할 수 있다. 또는 메모리(170)는 지정된 제1 문턱 값에 해당하는 압력 검출 시, 지문 센서를 활성화하고 지문 센서 운용과 관련한 API를 호출하는 명령어 셋, 압력 조절을 요청하는 피드백 출력과 관련한 명령어 셋, 지정된 제2 문턱 값에 해당하는 압력 검출 시 지문 인식을 처리하는 명령어 셋, 지문 인증 후 지정된 기능 실행을 처리하는 명령어 셋 등을 저장할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 하우징(150)은 상기 외부 커버(110)의 일부, 상기 표시 패널(160) 및 통합 센서(200), 상기 브라켓(120), 상기 메인 인쇄회로기판(130) 등이 안착될 수 있다. 이러한 하우징(150)은 예컨대, 상측으로 상술한 구성들(예: 외부 커버(110), 표시 패널(160), 브라켓(120) 등)이 안착될 수 있는 개구부를 포함하며, 상술한 구성들의 측부를 감쌀 수 있는 측벽들과, 바닥부를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 하우징(150)의 적어도 일부는 상기 브라켓(120)의 일부와 체결되거나, 상기 브라켓(120)의 일부를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 하우징(150)은 적어도 일부가 금속 재질로 마련될 수 있다. 추가적으로 상기 하우징 일측에는 배터리가 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 종류가 다른 센서들이 외부 커버(110) 하부에서 표시 패널(160)과 나란하게 배치되어, 센서 배치 공간을 최적화할 수 있다. 또한, 상기 브라켓(120)에 안착홈(122)을 마련하여 통합 센서(200)에 의한 두께 상승을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제1 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조는 제1 외부 커버(210), 제1 통합 센서(201), 제1 브라켓(121)을 포함할 수 있다. 상기 제1 통합 센서(201)는 제1 지문 센서(220) 및 제1 압력 센서(261)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 통합 센서 구조는 상기 제1 외부 커버(210) 하부에 배치되는 필름층(111), 상기 제1 지문 센서(220)와 상기 제1 외부 커버(210) 사이에 배치된 접착층(112)을 더 포함할 수 있다. 상기 필름층(111)은 상기 제1 외부 커버(210) 하부에 배치되는 인쇄층(예: 로고 등)을 포함할 수 있다. 상기 필름층(111) 중 상기 제1 통합 센서(201)가 배치되는 영역은 제거되거나 주변 영역보다 상대적으로 광투과율이 높도록 마련될 수 있다. 예컨대, 필름층(111) 중 제1 통합 센서(201)가 배치되는 영역은 주변 영역과 다른 도료나 잉크를 사용하거나, 프린팅되는 층이 상대적으로 더 얇게 형성될 수 있다. 상기 접착층(112)은 지문 인식과 관련한 광의 수발에 영향을 주지 않는 광학 접착층(예: OCA)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제1 외부 커버(210)는 투명한 재질로 마련되고, 상기 표시 패널(160) 및 상기 제1 통합 센서(201)를 덮도록 배치될 수 있다. 상기 제1 외부 커버(210)에는 예컨대, 제1 가드 홈(212)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 가드 홈(212)은 외부로 노출된 상기 제1 외부 커버(210)의 제 1 면에 배치될 수 있다. 또는, 제1 가드 홈(212)은, 도시된 것과 다르게, 상기 제1 외부 커버(210)의 제 1 면과 대향하는 제 2 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 가드 홈(212)은 앞서 설명한 바와 같이 제1 통합 센서(201)와 상하 방향으로 정렬배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제1 통합 센서(201)는 제1 외부 커버(210) 하부에 배치되는 제1 지문 센서(220), 제1 지문 센서(220) 하부에 배치되는 제1 압력 센서(261), 상기 제1 지문 센서(220)와 상기 제1 압력 센서(261) 사이에 배치되는 제1 보조 인쇄회로기판(241), 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 배치된 압력 센서 구동 IC(401) 및 지문 센서 구동 IC(402)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 압력 센서 구동 IC(401) 및 지문 센서 구동 IC(402)는 하나의 IC로 통합되어 구현될 수 있다. 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 적어도 일부는 예컨대 FPCB(flexible printed circuit board)로 마련될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제1 지문 센서(220)와 제1 압력 센서(261)는 상하로 배치되고, 상기 제1 지문 센서(220)와 관련한 배선은 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)을 통해 지문 센서 구동 IC(402)에 연결될 수 있다. 상기 제1 지문 센서(220)는 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 상면에 배치되며, 상측 방향(예: 외부 커버 방향)으로 지정된 파장대의 신호(예: 가시광 파장대의 신호, 근적외선 파장대의 신호, 또는 초음파 신호)를 조사하고, 조사된 신호에 대응하여 반사된 신호를 수집할 수 있다. 또는, 상기 제1 지문 센서(220)는 두 개의 전극을 포함하고, 상기 두 개의 전극 사이에 형성된 정전 용량의 변화를 감지하여 지문 관련 이미지를 획득할 수 있다. 상기 제1 압력 센서(261)는 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 하부에 배치될 수 있다. 상기 제1 압력 센서(261)와 관련한 배선은 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)을 통해 상기 압력 센서 구동 IC(401)에 연결될 수 있다. 상기 제1 압력 센서(261)는 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 하부에 배치되는 제1 전극층(231), 유전층(232) 및 제2 전극층(233)을 포함할 수 있다. 상기 제1 압력 센서(261)는 상기 제1 브라켓(121)의 제1 안착홈(301) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 안착홈(301)의 상부는 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)에 의해 밀폐될 수 있다. 상기 유전층(232)은 실리콘 또는 공기층을 포함할 수 있다. 상기 제1 압력 센서(261)는 예컨대 홈 키 역할을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조는 제1 브라켓(121)에 형성된 제1 안착홈(301)에 제1 압력 센서(261)(예: 제1 전극층(231), 유전층(232) 및 제2 전극층(233))가 배치되고, 제1 보조 인쇄회로기판(241)을 공유하여 사용함으로써, 센서들의 높이가 제1 지문 센서(220)의 높이만을 가지도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 전자 장치(100)는 제1 가드 홈(212)을 기반으로 제1 외부 커버(210)의 두께를 더 얇게 함으로써, 제1 지문 센서(220)의 광수발(light radiation and receipt) 효율을 개선할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제2 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 제2 통합 센서(202)는 제1 지문 센서(220) 및 제2 압력 센서(262)를 포함할 수 있다. 제1 지문 센서(220)는 앞서 도 2에서 설명한 지문 센서와 실질적으로 동일 또는 유사한 센서를 포함할 수 있다. 제2 압력 센서(262)는 적어도 하나의 전극층(예: 제1 전극층(231)의 적어도 일부가 제2 보조 인쇄회로기판(242)에 형성될 수 있다. 유전층(232) 및 제2 전극층(233)은 제2 브라켓(122)에 마련된 제2 안착홈(302) 내에 배치될 수 있다. 제2 안착홈(302)은 도 2에서 설명한 제1 안착홈(301)에 비하여 상대적으로 낮은 높이를 가질 수 있다. 제2 압력 센서(262)의 제2 전극층(233)은 제2 안착홈(302)의 바닥면에 접촉되도록 배치될 수 있다. 제2 보조 인쇄회로기판(242)은 상기 제2 브라켓(122)의 제2 안착홈(302)을 덮도록 배치될 수 있다. 제1 전극층(231)과 제2 전극층(233) 사이에 유전층(232) 밀폐를 위하여 제1 전극층(231)과 제2 전극층(233) 사이의 가장자리 공간이 밀폐될 수 있다. 또는, 제1 전극층(231)과 제2 전극층(233)은 일정 간격 이격되고, 제2 보조 인쇄회로기판(242)이 제2 안착홈(302)의 전면을 덮어 밀폐 구조를 형성할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 유전층(232)은 실리콘을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제2 형태의 통합 센서 구조는 제1 형태의 통합 센서 구조와 비교하여 제1 외부 커버(210)와 다른 제2 외부 커버(310)가 배치될 수 있다. 상기 제2 외부 커버(310)는 별도의 제1 가드 홈이 형성되지 않고, 전면 및 후면이 평탄하게 마련될 수 있다. 이러한 제2 외부 커버(310)는 전반적으로 광 투과율이 제1 지문 센서(220)의 지문 인식과 관련한 광 수발을 방해하지 않을 정도로 양호한 재질로 마련될 수 있다. 제2 외부 커버(310)의 광투과율은 제1 지문 센서(220)의 민감도 또는 제1 지문 센서(220)의 광 수집 및 처리 능력 등에 따라 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 외부 커버(310)의 전면 일측(예: 제2 통합 센서(202)가 하부에 배치된 영역)에는 돌출부(390)가 배치될 수도 있다. 상기 돌출부(390)는 외부 커버의 주변 영역보다 돌출되어 띠 형상으로 마련될 수 있다. 상기 돌출부(390)는 상기 외부 커버와 동일 또는 유사 재질로 마련될 수 있다. 예컨대, 돌출부(390)는 적어도 일부가 투명하게 형성될 수 있다. 사용자는 외부 커버 표면을 접촉하는 과정에서 돌출부(390) 접촉에 따라, 통합 센서의 위치를 직관적으로 인식할 수 있다.
도시된 제2 형태의 통합 센서 구조의 일부 중 일부 구성들 예컨대, 접착층(122) 및 필름층(111) 등의 구성은 도 2에서 설명한 구성들과 동일 또는 유사할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제3 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 제3 형태의 통합 센서 구조는 제1 외부 커버(210), 제3 통합 센서(203), 제3 브라켓(123)을 포함할 수 있다. 제1 외부 커버(210)는 앞서 도 2에서 설명한 외부 커버와 실질적으로 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제3 통합 센서(203)는 제1 지문 센서(220) 및 제3 압력 센서(263), 제1 보조 인쇄회로기판(241)을 포함할 수 있다. 상기 제1 지문 센서(220)는 앞서 도 2에서 설명한 지문 센서와 실질적으로 동일 또는 유사한 지문 센서를 포함할 수 있다. 제1 지문 센서(220)는 접착층(112)을 통하여 제1 외부 커버(210)의 후면 또는 필름층(111)과 접착될 수 있다. 상기 제1 지문 센서(220)는 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제3 브라켓(123)은 예컨대, 일정 깊이로 음각된 제3 안착홈(303)을 포함할 수 있다. 상기 제3 안착홈(303)을 형성하는 제3 브라켓(123)의 적어도 일부는 금속층을 포함할 수 있다. 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)은 상기 제3 안착홈(303) 전체를 덮도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 가장자리는 제3 안착홈(303) 주변부를 덮도록 배치될 수 있다. 추가적으로 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)과 상기 제3 브라켓(123) 상면 사이에는 접착층이 마련되어 상기 제3 안착홈(303)을 밀폐시킬 수 있다. 제3 안착홈(303) 내부(예: 공기층)는 유전층으로 이용될 수 있다. 이에 따라, 제3 압력 센서(263)는 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 하부에 배치된 제1 전극층(231), 공기로 충진된 제3 안착홈(303)의 내부 공간에 해당하는 유전층(232), 제3 안착홈(303)의 바닥면 또는 측부 중 금속층으로 형성된 제2 전극층(233)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에는 상기 제1 지문 센서(220) 구동을 위한 지문 센서 구동 IC(402), 상기 제3 압력 센서(263) 구동을 위한 압력 센서 구동 IC(401)가 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제3 형태의 통합 센서 구조의 경우, 안착홈과 적어도 일부가 금속으로 마련된 브라켓을 압력 센서의 일부 구성으로 이용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제4 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제4 형태의 통합 센서 구조는 제3 외부 커버(410), 제4 통합 센서(204) 및 제4 브라켓(124)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제3 외부 커버(410)는 예컨대, 앞서 도 2에서 설명한 제1 가드 홈(212)에 비하여 상대적으로 넓은 영역을 가지며 동일 또는 유사 깊이로 형성된 제2 가드 홈(222)을 포함할 수 있다. 또는, 제2 가드 홈(222)은 제1 가드 홈(212)에 비하여 상대적으로 넓고 깊은(또는 얕은) 음각 영역을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 제2 가드 홈(222)의 크기는 지문 인식에 필요한 일정 크기 이상의 지문 크기 획득과 관련하여 설계될 수 있다. 상기 제3 외부 커버(410) 하부에는 앞서 설명한 바와 같이 필름층(111)이 배치될 수 있다. 상기 제4 통합 센서(204)와 제3 외부 커버(410)가 대면되는 영역의 필름층(111)은 제거될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제4 브라켓(124)은 예컨대, 제1 메인 안착홈(311) 및 제1 서브 안착홈(321)을 포함할 수 있다. 상기 제1 메인 안착홈(311)은 예컨대 상기 제2 가드 홈(222)의 크기에 대응하는 넓이를 가질 수 있다. 상기 제1 메인 안착홈(311)과 상기 제1 서브 안착홈(321)은 서로 다른 음각 깊이를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 메인 안착홈(311)의 음각된 깊이가 상기 제1 서브 안착홈(321)의 음각된 깊이보다 깊게 형성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 제1 메인 안착홈(311)의 깊이는 제4 통합 센서(204)의 높이와 유사한 깊이로 음각될 수 있다. 제1 서브 안착홈(321)의 깊이는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 및 구동 IC들(401, 402)의 높이에 대응되는 깊이(또는 더 큰 깊이)를 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제1 메인 안착홈(311)에는 제4 압력 센서(264), 제1 보조 인쇄회로기판(241), 제2 지문 센서(420)가 적층되어 배치될 수 있다. 상기 제4 브라켓(124)은 제1 메인 안착홈(311) 및 제1 서브 안착홈(321)을 형성하는 측벽들을 포함할 수 있다. 상기 측벽들 중 적어도 일부와 상기 제3 외부 커버(410)(또는 필름층(111)) 사이에는 제1 접착층(501)이 배치될 수 있다. 상기 제1 접착층(501)은 상기 제4 브라켓(124)과 제3 외부 커버(410) 간의 결속력을 개선하면서, 제1 메인 안착홈(311) 및 제1 서브 안착홈(321)을 밀폐시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제4 통합 센서(204)는 제2 지문 센서(420) 및 제4 압력 센서(264)를 포함할 수 있다. 상기 제2 지문 센서(420)는 제1 지문 센서(220)에 비하여 상대적으로 넓은 범위에 광을 조사하고, 반사되는 광을 수광할 수 있도록 마련될 수 있다. 제2 지문 센서(420)와 제3 외부 커버(410)(또는 필름층(111)) 사이에는 접착층(112)이 배치될 수 있다. 상기 접착층(112)은 상기 제2 지문 센서(420)가 고정되도록 지지할 수 있다. 상기 제4 압력 센서(264)는 앞서 설명한 압력 센서들에 비하여 상대적으로 넓은 범위에서 작용하는 압력을 센싱할 수 있도록 마련될 수 있다. 제4 압력 센서(264)의 제1 전극층(231)은 제2 접착층(502)을 통하여 물리적으로 제1 보조 인쇄회로기판(241)에 고정되고, 제1 보조 인쇄회로기판(241)과 전기적으로 연결(예: 배선으로 연결)될 수 있다. 제2 전극층(233)은 상기 제1 전극층(231)과 대면되도록 배치되고, 제1 전극층(231)과 제2 전극층(233) 사이에는 유전층(232)이 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 1 보조 인쇄회로기판(241)의 일부는 제2 지문 센서(420)와 제4 압력 센서(264) 사이에 배치되고, 나머지 일부는 상기 일부로부터 연장되어 제1 서브 안착홈(321)에 배치될 수 있다. 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 나머지 일부 상에는 지문 센서 구동 IC(402) 및 압력 센서 구동 IC(401)가 배치될 수 있다. 상기 제4 압력 센서(264)와 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 사이에는 제3 접착층(502)이 배치될 수 있다. 상기 제3 접착층(502)은 상기 제4 압력 센서(264)가 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)으로부터 이탈되지 않도록 고정시킬 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제4 압력 센서(264)의 제2 전극층(233)과 접촉되는 제4 브라켓(124)(예: 제1 메인 안착홈(311))의 적어도 일부는 금속으로 마련될 수 있다. 이에 따라, 제4 브라켓(124)의 적어도 일부는 제4 압력 센서(264)의 접지층으로 이용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제5 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 제5 형태의 통합 센서 구조는 제3 외부 커버(410), 제5 통합 센서(205), 제4 브라켓(124)을 포함할 수 있다. 제3 외부 커버(410)는 앞서 도 5에서 설명한 외부 커버와 실질적으로 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제5 통합 센서(205)는 제2 지문 센서(420) 및 제5 압력 센서(265)를 포함할 수 있다. 상기 제2 지문 센서(420)는 앞서 도 5에서 설명한 지문 센서와 실질적으로 동일 또는 유사한 형태를 포함할 수 있다. 상기 제5 압력 센서(265)는 제1 전극층(231)의 적어도 일부가 제2 보조 인쇄회로기판(242)에 마련될 수 있다. 제5 압력 센서(265)가 상대적으로 넓은 안착 영역을 가진 제2 메인 안착홈(312)에 배치되면서 제2 보조 인쇄회로기판(242)에 형성된 제1 전극층(231)은 제2 보조 인쇄회로기판(242)에 형성된 전극층에 비하여 상대적으로 더 넓게 형성될 수 있다. 제1 전극층(231) 하부에는 유전층(232)이 배치될 수 있다. 상기 유전층(232)의 일면은 상기 제1 전극층(231)과 대면되고, 타면은 제2 메인 안착홈(312)의 바닥면과 대면될 수 있다. 상기 제2 보조 인쇄회로기판(242)은 압력 센서의 제1 전극층이 내측에 형성될 수 있다. 제2 보조 인쇄회로기판(242)의 일부는 제2 메인 안착홈(312) 상에 배치되고, 나머지 일부는 제1 서브 안착홈(321)에 배치될 수 있다. 제1 서브 안착홈(321)에 배치된 제2 보조 인쇄회로기판(242) 상에는 지문 센서 구동 IC(402) 및 압력 센서 구동 IC(401)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제5 브라켓(125)은 제2 메인 안착홈(312) 및 제1 서브 안착홈(321)을 포함할 수 있다. 제5 압력 센서(265)의 제1 전극층(231) 중 적어도 일부가 제2 보조 인쇄회로기판(242) 내에 형성되고, 제2 전극층(233)이 제5 브라켓(125)의 일부를 이용함에 따라, 상기 제2 메인 안착홈(312)은 앞서 도 5에서 설명한 제1 메인 안착홈(311)에 비하여 상대적으로 얕은 깊이로 음각될 수 있다. 제2 메인 안착홈(312) 중 적어도 일부는 금속층으로 마련될 수 있다. 금속층으로 마련된 제2 메인 안착홈(312)은 제5 압력 센서(265)의 제2 전극층(233)(예: 접지층)으로 이용될 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제5 브라켓(125) 중 상기 제2 메인 안착홈(312) 및 제1 서브 안착홈(321)을 둘러싼 측벽의 상단 중 제3 외부 커버(410)와 대면되는 영역 중 적어도 일부에는 접착층들(501)이 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제6 형태의 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 제6 형태의 통합 센서 구조는 제1 외부 커버(210), 제6 통합 센서(206), 제6 브라켓(126)을 포함할 수 있다. 제1 외부 커버(210)는 앞서 도 2에서 설명한 외부 커버와 실질적으로 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 제1 외부 커버(210) 하부에는 필름층(111)이 배치될 수 있으며, 제1 지문 센서(220)와 제1 외부 커버(210) 사이(또는 필름층(111) 사이)에는 접착층(112)이 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제6 통합 센서(206)는 제1 지문 센서(220) 및 제6 압력 센서(266)를 포함할 수 있다. 상기 제1 지문 센서(220)는 앞서 도 2 등에서 설명한 지문 센서와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 제1 지문 센서(220)는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 형성될 수 있다. 제1 보조 인쇄회로기판(241)은 앞서 도 2 등에서 설명한 보조 인쇄회로기판과 동일 또는 유사할 수 있다. 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 하부에는 제6 압력 센서(266)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 제6 압력 센서(266)는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 하부에 배치되는 제1 전극층(231), 상기 제1 전극층(231)과 일정 간격 이격되어 배치되며 상기 제6 브라켓(126)의 일부에 해당하는 제2 전극층(233), 제1 전극층(231)과 제2 전극층(233) 사이의 유전층(232), 상기 유전층(232)의 가장자리(또는 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 하부 가장자리)에 배치되어 상기 제1 전극층(231)과 제2 전극층(233) 사이를 폐구하는 격벽(234)을 포함할 수 있다. 상기 격벽(234)은 예컨대 상기 제1 전극층(231)을 감싸는 띠 형상으로 마련될 수 있다. 상기 유전층(232)은 공기 층으로 마련될 수 있다. 추가적으로, 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에는 지문 센서 구동 IC(402) 및 압력 센서 구동 IC(401)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제6 브라켓(126)은 별도의 홈이 마련되지 않고, 일정 두께로 마련될 수 있다. 상기 제6 브라켓(126)의 적어도 일부는 금속층을 포함할 수 있다. 예컨대, 제6 브라켓(126) 중 제1 전극층(231)과 대면되는 영역의 적어도 일부는 금속층으로 마련되어, 제2 전극층(233)을 형성할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조 일부의 제7 형태 중 외부커버가 제외된 형태의 예를 나타낸 도면이며, 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제7 형태의 단면을 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제7 형태의 통합 센서 구조는 제1 외부 커버(210), 제7 통합 센서(207), 제7 브라켓(127)을 포함할 수 있다. 상기 제1 외부 커버(210)는 도 2에서 설명한 외부 커버와 유사 또는 동일한 형태의 외부 커버를 포함할 수 있다. 상기 제1 외부 커버(210) 하부에는 필름층(111)이 배치될 수 있다. 상기 제1 외부 커버(210)는 제1 가드 홈(212)이 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제7 통합 센서(207)는 제1 지문 센서(220) 및 제7 압력 센서(267)를 포함할 수 있다. 상기 제1 지문 센서(220)는 도 2 등에서 설명한 지문 센서와 동일 또는 유사한 센서를 포함할 수 있다. 제1 지문 센서(220)는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상(예: 제1 보조 인쇄회로기판(241) 중앙 일정 영역)에 배치될 수 있다. 제1 지문 센서(220)는 제1 외부 커버(210)의 하부에 배치되며, 접착층(112)을 기반으로 고정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제7 압력 센서(267)는 도시된 바와 같이, 제1 지문 센서(220)를 둘러싸는 띠 형상으로 마련될 수 있다. 제7 압력 센서(267)의 높이는 제1 지문 센서(220)의 높이와 유사하게 형성될 수 있다. 상기 제7 압력 센서(267)는 제1 보조 인쇄회로기판(241)에 배치되는 제1 전극층(231)(압력 발생을 감지하는 센서층), 제1 전극층(231) 상부에 배치된 유전층(232), 유전층(232) 상부 및 제1 외부 커버(210) 하부에 배치되는 제2 전극층(233)(예: 접지 전극층) 구조를 포함할 수 있다. 상기 유전층(232)은 예컨대 실리콘 등을 포함할 수 있다. 제1 보조 인쇄회로기판(241) 중 제7 압력 센서(267)의 외측에는 지문 센서 구동 IC(402) 및 압력 센서 구동 IC(401)가 배치될 수 있다. 또한, 제1 보조 인쇄회로기판(241) 내측에는 지문 센서 구동 IC(402)와 제1 지문 센서(220)를 연결하는 배선, 압력 센서 구동 IC(401)와 제7 압력 센서(267)를 연결하는 배선이 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제7 압력 센서(267)는 상기 제1 가드 홈(212)과 상하로 정렬될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1 가드 홈(212)의 외곽이 상기 제7 압력 센서(267)의 내측에 위치하도록 상하 정렬될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제7 브라켓(127)의 일부는 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 하부에 배치될 수 있다. 제7 브라켓(127)은 예컨대 비금속층으로 마련될 수 있다. 제7 브라켓(127)의 일부는 제7 통합 센서(207)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 구조의 제8 형태를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제8 형태의 통합 센서 구조는 제3 외부 커버(410), 제8 통합 센서(208) 및 제8 브라켓(128)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제3 외부 커버(410)는 앞서 도 8b에 도시한 제1 가드 홈(212)보다 넓게 음각된 제2 가드 홈(222)을 포함할 수 있다. 상기 제3 외부 커버(410)의 하부에는 필름층(111)이 배치될 수 있다. 제2 가드 홈(222)의 깊이는 제3 외부 커버(410)의 재질 또는 투과율 등에 따라 결정되거나 또는 제2 지문 센서(420)의 성능에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제8 통합 센서(208)는 상기 제3 외부 커버(410) 하부 중 제2 가드 홈(222)이 배치된 영역과 상하로 정렬되는 제2 지문 센서(420), 상기 제2 지문 센서(420)를 둘러싸도록 배치되는 제8 압력 센서(268)를 포함할 수 있다. 제2 지문 센서(420)는 제1 지문 센서(220)에 비하여 상대적으로 넓은 범위의 지문 정보를 한번에 획득할 수 있도록 마련될 수 있다. 제2 지문 센서(420)는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 배치될 수 있다. 상기 제8 압력 센서(268)는 상기 제2 지문 센서(420)를 감싸는 띠 형상으로 마련될 수 있다. 상기 제8 압력 센서(268)는 상기 제2 지문 센서(420)와 동일한 높이를 가질 수 있다. 상기 제8 압력 센서(268)는 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 제8 압력 센서(268)는 예컨대, 적어도 일부가 제2 가드 홈(222)의 내측에 상하 정렬되도록 배치될 수 있다. 제8 압력 센서(268)는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 배치된 제1 전극층(231), 제1 전극층(231) 상부에 놓이는 유전층(232), 유전층(232) 상부 및 제3 외부 커버(410) 하부에 배치되는 제2 전극층(232)을 포함할 수 있다. 추가적으로 상기 제8 통합 센서(208)는 지문 센서 구동 IC(402) 및 압력 센서 구동 IC(401)를 더 포함할 수 있으며, 상기 구동 IC들과 센서들을 연결하는 배선들(예: 제1 보조 인쇄회로기판(241) 내측에 배치되는 배선들)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)은 상기 제8 브라켓(128)의 제4 안착홈(304)에 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 제8 브라켓(128)은 상기 제3 외부 커버(410)를 지지하며, 일측에 상기 제8 통합 센서(208)가 배치되는 제4 안착홈(304)을 포함할 수 있다. 제4 안착홈(304)은 일정 깊이로 음각되고, 제4 안착홈(304)의 바닥면은 상기 제8 통합 센서(208)가 장착된 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 일면(예: 하부면)과 대면될 수 있다. 이에 따라, 제4 안착홈(304)은 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)의 크기에 대응하는 바닥면을 포함할 수 있다.
추가적으로, 상기 제8 브라켓(128)은 상기 제4 안착홈(304)을 형성하는 격벽들을 더 포함하고, 상기 격벽들의 상부에는 상기 제3 외부 커버(410)와 접착되는 접착층들(501)이 배치될 수 있다.
도 10a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시 형태의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시 형태의 다른 한 예를 나타낸 도면이다.
도 10a를 참조하면, 전자 장치(100)는 도시된 바와 같이 외부 커버(110)를 포함하고, 외부 커버(110) 내측에 표시 패널(160)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치(100)는 표시 패널(160) 일측에 배치된 통합 센서(200)를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(160) 중 상기 통합 센서(200)가 배치된 영역은 도시된 바와 같이, 통합 센서(200)의 주변부를 감싸도록 배치될 수 있다. 상술한 전자 장치(100)는 프로세서(140)의 제어에 대응하여(또는 지정된 주기에 대응하여, 또는 전자 장치(100)의 사용자 파지 인식에 대응하여, 또는 실시간으로) 표시 패널(160) 중 통합 센서(200)가 배치된 주변부 영역(1010)을 지정된 색상으로 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 주변부 영역(1010) 발광을 기반으로 통합 센서(200)가 배치된 위치를 직관적으로 인식할 수 있다. 상기 표시 패널(160)의 주변부 영역(1010) 밝기는 주변 조도 값에 대응하여 변경될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 조도 센서를 포함하고, 일정 주기로 조도를 측정하고, 주변 조도가 상대적으로 높은 경우, 주변부 영역(1010) 색의 밝기를 상대적으로 더 높게 설정할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 주변 조도가 상대적으로 낮은 경우, 주변부 영역(1010) 색의 밝기를 상대적으로 더 낮게 설정할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 표시 패널(160)의 주변부 영역(1010)에 지정된 오브젝트(예: 지정된 패턴 형상)를 출력하여 통합 센서(200)가 배치된 영역을 지시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 통합 센서(200)가 배치된 영역을 홈 버튼과 같이 인식할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 전자 장치(100)는 도시된 바와 같이, 외부 커버(110), 표시 패널(160), 통합 센서(200) 및 발광부(1110)를 포함할 수 있다. 상기 발광부(1110)는 상기 통합 센서(200)의 주변에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 발광부(1110)는 상기 통합 센서(200)의 주변을 띠 형상으로 감싸도록 배치될 수 있다. 또는 상기 발광부(1110)는 상기 통합 센서(200)의 좌우측에 일정 크기로 각각 배치될 수 있다. 상기 발광부(1110)는 전자 장치(100)의 프로세서(140) 제어에 대응하여 지정된 색상으로 표시할 수 있다.
도 11a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시의 한 형태를 나타낸 도면이며, 도 11b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 발광 구조 일부의 한 형태를 나타낸 도면이다. 도 11c는 본 발명의 실시 예에 따른 본 통합 센서 발광과 관련한 한 형태의 통합 센서 구조의 단면을 나타낸 것이다.
도 11a를 참조하면, 전자 장치(100)는 도시된 바와 같이, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)를 띠 형태로 표시할 수 있다. 이러한 전자 장치(100)는 상기 통합 센서 주변부 영역(1010) 발광과 관련하여, 지정된 광의 출력을 제어할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)를 지정된 색상의 형광으로 발광하도록 처리할 수 있다. 이와 관련하여, 도 11b 및 도 11c에 도시된 바와 같이, 전자 장치(100)는 제1 외부 커버(210), 제1 통합 센서(201), 제1 브라켓(121), 제1 보조 인쇄회로기판(241)을 포함하고, 발광부(1110) 및 제1 도파로(1201)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제1 외부 커버(210)는 앞서 언급한 바와 같이, 제1 가드 홈(212)을 포함하며, 투명 재질로 마련될 수 있다. 상기 제1 통합 센서(201)는 제1 지문 센서(220) 및 제1 압력 센서(261)를 포함할 수 있다. 상기 제1 지문 센서(220)는 제1 외부 커버(210)와 대면되는 면으로 광을 조사한 후, 반사되는 광을 수집할 수 있다. 도시된 도면에서는 제1 지문 센서(220)를 직사각형 형상으로 도시하였으나, 앞서 도 2 등에서 설명한 바와 같이 같이 마름모 형상으로 마련될 수도 있다. 제1 압력 센서(261)는 제1 브라켓(121)에 마련된 제1 안착홈(301)에 배치되는 제1 전극층(231), 유전층(232) 및 제2 전극층(233)을 포함할 수 있다. 제1 지문 센서(220) 및 제1 압력 센서(261) 사이에는 제1 보조 인쇄회로기판(241)이 배치되고, 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 배치된 지문 센서 구동 IC(402) 및 압력 센서 구동 IC(401)는 각각 지문 센서 및 압력 센서에 배선을 통해 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 발광부(1110)는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 발광부(1110)는 제1 지문 센서(220)에 인접된 위치에 배치될 수 있다. 도시된 도면에서 발광부(1110)는 제1 지문 센서(220)를 기준으로 좌우(또는 상하)로 각각 대치되게 배치될 수 있다. 발광부(1110)는 제1 보조 인쇄회로기판(241)을 통하여 전자 장치(100)의 인쇄회로기판(130)에 연결되고, 배터리가 제공하는 전원 및 프로세서(140) 제어에 대응하여 지정된 조도의 광을 출력할 수 있다. 발광부(1110)의 광 출력 방향으로 측면 방향일 수 있다. 예컨대, 발광부(1110)는 각각 발광부(1110)를 감싸도록 배치된 띠 형상의 제1 도파로(1201)에 광을 조사할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제1 도파로(1201)는 상하로 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241) 및 상기 제1 외부 커버(210) 사이에 배치될 수 있다. 또는 상기 제1 도파로(1201)는 좌우로 상기 발광부(1110) 와 구동 IC들(401, 402) 사이에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 도파로(1201)와 상기 발광부(1110)의 위치는 변경될 수 있다. 예컨대, 상기 발광부(1110)가 상기 제1 통합 센서(201) 기준으로 제1 도파로(1201)보다 더 멀리 배치되고, 상기 제1 도파로(1201)가 상기 제1 통합 센서(201)에 상기 발광부(1110)보다 더 가깝게 배치될 수 있다. 상기 제1 도파로(1201)는 제1 외부 커버(210)를 지지하면서, 발광부(1110)가 발광한 광을 기반으로 지정된 색상으로 발광될 수 있다.
도 11d는 본 발명의 실시 예에 따른 본 통합 센서 발광과 관련한 다른 형태의 통합 센서 구조의 단면을 나타낸 것이다.
도 11d를 참조하면, 본 발명의 통합 센서 구조의 일부는 예컨대, 제1 외부 커버(210), 제9 통합 센서(209), 제7 브라켓(127)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제1 외부 커버(210)는 예컨대, 제1 가드 홈(212)을 포함하고, 투명 재질로 마련될 수 있다. 상기 제1 외부 커버(210) 하부에는 필름층(111)이 배치될 수 있으며, 상기 필름층(111) 중 상기 제9 통합 센서(209)가 배치되는 영역은 필름층(111)이 제거될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제9 통합 센서(209)는 예컨대, 제1 지문 센서(220) 및 제9 압력 센서(269)를 포함할 수 있다. 상기 제1 지문 센서(220)는 제1 가드 홈(212)과 상하로 정렬되는 위치에 배치되어, 지문 인식과 관련한 광수발을 할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 지문 센서(220)는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 배치될 수 있다. 상기 제9 압력 센서(269)는 상기 제1 지문 센서(220)의 주변에 띠 형상으로 배치될 수 있다. 상기 제9 압력 센서(269)는 예컨대, 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 배치되는 제1 전극층(231), 제1 전극층(231) 상부에 배치되는 유전층(232) 및 유전층(232) 상부에 배치되는 제2 전극층(233)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극층(233) 상부에는 제2 도파로(1202)가 배치될 수 있다. 상기 제2 도파로(1202)의 일측은 상기 제2 전극층(233)에 접촉되고, 타측은 제1 외부 커버(210) 하부에 접촉될 수 있다. 상기 제9 압력 센서(269)와 상기 제1 지문 센서(220) 사이에 발광부(1110)가 배치될 수 있다. 상기 발광부(1110)는 프로세서(140) 제어에 대응하여 광을 발생시키고, 발생된 광을 제2 도파로(1202)에 전달할 수 있다. 제2 도파로(1202)는 상기 제9 압력 센서(269) 상부에 배치되어 전달된 광에 대응하여 지정된 형태로 발광할 수 있다. 또한, 제2 도파로(1202)는 제1 외부 커버(210) 상에서 가해지는 압력을 제9 압력 센서(269)에 전달할 수 있다. 제1 보조 인쇄회로기판(241)은 지문 센서 구동 IC(402) 및 압력 센서 구동 IC(401)가 실장되고, 각각의 구동 IC는 압력 센서 및 지문 센서에 배선을 통해 연결될 수 있다.
도 12a는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 지시의 다른 형태를 나타낸 도면이며, 도 12b는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 발광 구조 일부의 다른 형태를 나타낸 도면이다. 도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 다른 형태의 통합 센서 발광 구조의 단면을 나타낸 도면이다.
도 12a를 참조하면, 전자 장치(100)는 통합 센서가 배치되는 영역 상에 지정된 형태의 광(1209)을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 도시된 바와 같이 일정 크기의 광 발생 영역을 외부 커버를 통해 표시할 수 있다. 도 12b 및 도 12c를 참조하면, 이러한 전자 장치(100)는 제3 외부 커버(410), 제4 통합 센서(204), 제9 브라켓(129), 제3 도파로(1203), 발광부(1110), 차광부(1210)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도시하지는 않았으나, 제4 통합 센서(204) 구동을 위한 구동 IC들과, 구동 IC들 및 제4 통합 센서(204)를 연결하는 배선들, 상기 발광부(1110)와 관련한 배선들이 제1 보조 인쇄회로기판(241) 내외측에 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제3 외부 커버(410)는 예컨대, 제2 가드 홈(222)을 포함하며, 투명 재질로 마련될 수 있다. 상기 제2 가드 홈(222)의 가장자리 부분을 기준으로 아래에 제3 도파로(1203)가 정렬 배치될 수 있다. 제3 외부 커버(410) 하부에는 필름층(111)이 배치될 수 있다. 상기 필름층(111)과 대면되는 상기 제9 브라켓(129) 일측 사이에는 접착층들이 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제4 통합 센서(204)는 예컨대, 제1 지문 센서(220)에 비하여 상대적으로 넓은 영역에 광을 조사하고 수집할 수 있는 제2 지문 센서(420), 제2 지문 센서(420) 하부에 배치되는 제4 압력 센서(264)를 포함할 수 있다. 상기 제4 압력 센서(264)는 예컨대, 제9 브라켓(129)에 마련된 제3 메인 안착홈(313) 내에서, 제1 보조 인쇄회로기판(241) 하부에 배치되는 제1 전극층(231), 제1 전극층(231) 하부에 배치되는 유전층(232), 유전층(232) 하부에 배치되는 제2 전극층(233)을 포함할 수 있다. 상기 제1 보조 인쇄회로기판(241)은 상기 제3 메인 안착홈(313)을 덮도록 배치될 수 있다. 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상부에는 상기 제2 지문 센서(420)가 중앙에 배치되고, 주변에 발광부(1110) 및 발광부(1110)를 감싸는 차광부(1210)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 제9 브라켓(129)은 도시된 바와 같이, 제2 가드 홈(222)에 상하로 정렬되는 위치에 일정 깊이(예: 제4 압력 센서(264)의 높이)만큼 음각된 제3 메인 안착홈(313), 제3 메인 안착홈(313) 주변에서 제3 메인 안착홈(313)보다 낮은 깊이로 음각된 제2 서브 안착홈(322)을 포함할 수 있다. 제2 서브 안착홈(322)에는 제1 보조 인쇄회로기판(241)이 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 발광부(1110)는 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예컨대, 발광부(1110)는 제2 지문 센서(420)의 상하 좌우 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다. 또는, 발광부(1110)는 제2 지문 센서(420)를 감싸는 띠 형태로 배치될 수 있다. 상기 발광부(1110) 상부에는 제3 도파로(1203)가 배치될 수 있다. 상기 제3 도파로(1203)는 상기 발광부(1110) 상부에 놓이면서 상기 제2 지문 센서(420)를 감싸는 띠 형상으로 배치될 수 있다. 상기 제3 도파로(1203)는 적어도 일부 영역에 배치된 발광부(1110)로부터 광이 발생하면, 해당 광을 기반으로 띠 전체가 지정된 형태로 발광할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 차광부(1210)는 상기 발광부(1110) 및 상기 제3 도파로(1203)의 양측을 감싸는 형태로 배치되고, 상기 제3 도파로(1203)의 상층부를 개방하는 형태로 마련될 수 있다. 이에 따라, 제3 도파로(1203)에서 발광되는 광(또는 제3 도파로(1203)가 유도한 광)은 차광부(1210)를 통해 상측으로 조사될 수 있다. 차광부(1210)를 기반으로 상기 제3 도파로(1203)에 의해 표시되는 띠는 보다 선명한 형태로 관측될 수 있다. 상기 차광부(1210)의 상부면은 예컨대 제3 외부 커버(410) 또는 필름층(111)에 접촉되고, 하부면은 제1 보조 인쇄회로기판(241) 상에 접촉될 수 있다. 상기 발광부(1110)가 제2 지문 센서(420)의 좌우측에 배치되고, 한쪽의 발광부만 발광하는 경우, 도 12a에 도시된 바와 같이 일정 부분만 발광되는 형태로 표시될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제1 형태를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 전자 장치(100)는 예컨대, 앞서 설명한 바와 같이 통합 센서가 배치된 주변부 조광이 가능할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 다양한 입력 환경 또는 기능 실행 환경에 대응하여 주변부 조광 형태를 다양화할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 통합 센서가 센싱하는 압력 값의 크기에 대응하여 지정된 색상을 출력하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 1301에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 크기보다 큰 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)을 제1 색상(1310)으로 표시할 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 주변부 영역(1010)에서 지정된 광을 출력하도록 앞서 설명한 방식 중 적어도 하나의 방식을 운용할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 1303에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 범위 내에 있거나 또는 지정된 크기보다 낮은 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)을 제2 색상(1320)으로 표시할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 통합 센서가 배치된 영역(1300)은 주변보다 낮거나 또는 높게 형성(예: 음각되거나 양각됨)되어, 촉각적으로 통합 센서가 배치된 영역(1300)을 인지할 수 있도록 마련될 수 있다. 음각 또는 양각되는 경우, 주변부와 통합 센서 배치 영역(1300)의 경계부는 단턱의 형태(상대적으로 급격한 높이 변화)로 마련되어 손가락 표면을 통해 직관적이며 상대적으로 쉽게 인지되도록 마련될 수 있다. 또는 주변부와 통합 센서 배치 영역(1300)의 경계부는 구릉의 형태(상대적으로 완만한 높이 변화)로 마련되어, 상대적으로 부드럽게 인지되도록 마련될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제2 형태를 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 전자 장치(100)는 예컨대, 통합 센서를 통해 감지된 압력 값이 지정된 크기보다 높은 경우, 1401 상태에서와 같이, 전자 장치(100)의 가장자리를 지정된 제1 색상(1410)으로 표시할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 1403에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 범위 내에 있거나 또는 지정된 크기보다 낮은 경우, 전자 장치(100)의 가장자리를 지정된 제2 색상(1420)으로 표시할 수 있다. 상기 제1 색상(1410) 및 제2 색상(1420)은 예컨대, 표시 패널(160)의 가장자리에 배치되는 픽셀들을 지정된 색상으로 표시함으로써 표시될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제3 형태를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 전자 장치(100)는 예컨대, 통합 센서를 통해 감지된 압력 값이 지정된 크기보다 높은 경우, 1501 상태에서와 같이, 전자 장치(100)의 램프를 지정된 제1 색상(1510)으로 표시할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 1503에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 범위 내에 있거나 또는 지정된 크기보다 낮은 경우, 전자 장치(100)의 램프를 지정된 제2 색상(1520)으로 표시할 수 있다. 상기 램프는 예컨대, 전자 장치(100)의 좌상측에 배치되어, 전자 장치의 충전 상태 또는 전자 장치(100)의 위치 확인 등을 위해 주기적으로 지정된 광을 출력하는 램프일 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제4 형태를 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 1601에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 크기보다 큰 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)을 제1 색상(1310)으로 표시하면서, 이에 대응하는 제1 오브젝트(1610)(예: 텍스트 또는 이미지 등)를 출력할 수 있다. 제1 오브젝트(1610)는 예컨대, 압력을 보다 줄이도록 유도하는 내용을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 1603에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 범위 내에 있거나 또는 지정된 크기보다 낮은 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)을 제2 색상(1320)으로 표시하면서, 이에 대응하는 제2 오브젝트(1620)(예: 텍스트 또는 이미지 등)를 출력할 수 있다. 제2 오브젝트(1620)는 예컨대, 압력이 적정함을 나타내는 내용을 포함할 수 있다. 상기 제1 오브젝트(1610) 및 제2 오브젝트(1620)는 전자 장치(100)의 표시 패널 일측에 표시되거나 도시된 바와 같이, 주변부 영역(1010)을 지시하는 형태로 표시될 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제5 형태를 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하면, 1701에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 크기보다 큰 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)을 제1 색상(1310)으로 표시하면서, 이에 대응하는 제1 햅틱(1710)(예: 제1 패턴의 진동)을 출력할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(100)는 햅틱 모듈(또는 진동자)을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 1703에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 범위 내에 있거나 또는 지정된 크기보다 낮은 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)을 제2 색상(1320)으로 표시하면서, 이에 대응하는 제2 햅틱(1720)(예: 제1 패턴과 다른 형태의 제2 패턴의 진동, 또는 제1 햅틱보다 진동 크기가 작은 패턴)을 출력할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 햅틱 출력을 생략할 수도 있다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제6 형태를 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하면, 1801에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 크기보다 큰 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)을 제1 색상(1310)으로 표시하면서, 이에 대응하는 제1 오디오 정보(1810)(예: 압력 저감을 유도하는 내용의 오디오 또는 지정된 경고음)를 출력할 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치(100)는 오디오 장치를 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 1803에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 범위 내에 있거나 또는 지정된 크기보다 낮은 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)을 제2 색상(1320)으로 표시하면서, 이에 대응하는 제2 오디오 정보(1820)(예: 적정 압력임을 안내하는 오디오)를 출력할 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제7 형태를 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 1901에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 압력 값이 지정된 크기보다 큰 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)에 제1 크기의 오브젝트(1910)를 표시할 수 있다. 상기 제1 크기의 오브젝트(1910)는 지정된 색상을 가지는 띠 형태를 포함할 수 있다. 1903에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 입력 값이 지정된 압력 값의 범위에 해당하는 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)에 제2 크기의 오브젝트(1920)를 표시할 수 있다. 상기 제2 크기는 예컨대, 상기 제1 크기보다 작거나, 오브젝트의 표시 형태가 상대적으로 희미하게 표시될 수 있다. 1905에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 입력 값이 지정된 제1 터치 입력(예: 탭 이벤트)에 대응하는 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)에 제3 크기의 오브젝트(1930)를 표시할 수 있다. 상기 제3 크기는 예컨대, 상기 제2 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. 1907에 나타낸 바와 같이, 전자 장치(100)는 통합 센서가 감지한 입력 값이 지정된 제2 터치 입력(예: 롱프레스 이벤트)에 대응하는 경우, 통합 센서가 배치된 주변부 영역(1010)에 제4 크기의 오브젝트(1940)를 표시할 수 있다. 상기 제4 크기는 예컨대, 제3 크기보다 작은 크기를 포함할 수 있다. 또한 제4 크기의 오브젝트(1940)는 상대적으로 제3 크기의 오브젝트(1930)보다 희미하게 표시될 수 있다.
한편, 상술한 설명에서는 크기가 다른 오브젝트가 표시되는 것을 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전자 장치(100)는 통합 센서가 수집한 입력의 형태에 따라, 동일 크기를 적용하되 서로 다른 색상을 가지는 오브젝트를 출력할 수도 있다. 또는, 전자 장치(100)는 통합 센서가 수집한 입력의 형태에 따라, 도 14에서 설명한 바와 같이 전자 장치(100)의 가장자리 영역(예: 표시 패널의 가장자리 영역)에 지정된 색을 출력할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 입력 형태에 따라 표시 패널의 가장자리를 서로 다른 색상으로 표시할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 통합 센서가 수집한 입력의 형태에 따라, 램프의 색상을 서로 다르게 출력할 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서를 포함한 전자 장치 운용의 제8 형태를 나타낸 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른, 전자 장치(100)는 통합 센서가 수집한 입력 형태에 따라 서로 다른 오브젝트를 표시 패널에 출력할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 지정된 크기의 이상의 압력이 발생하면, 2001에 나타낸 바와 같이, 통합 센서가 배치된 주변 영역(1010)을 제1 색상(1310)으로 표시하면서, 지정된 크기 이상의 압력 발생을 지시하는 제1 오브젝트(2010)를 출력할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 지정된 크기의 압력이 발생하면, 통합 센서가 배치된 주변 영역(1010)을 제2 색상(1320)으로 표시하면서, 지정된 크기 압력에 대응하는 포스 터치 발생을 지시하는 제2 오브젝트(2020)를 출력할 수 있다.
또는, 본 발명의 일실시예에 따른, 전자 장치(100)는 지정된 제1 터치 입력이 발생하면, 통합 센서가 배치된 주변 영역(1010)을 제3 색상(1330)으로 표시하면서, “터치”에 대응하는 제3 오브젝트(2030)을 출력할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 지정된 제2 터치 입력이 발생하면, 통합 센서가 배치된 주변 영역(1010)을 제4 색상(1340)으로 표시하면서, “롱 프레스”에 대응하는 제4 오브젝트(2040)을 출력할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 상술한 오브젝트 출력과 함께 서로 다른 종류의 색상 띠를 통합 센서가 배치된 주변 영역에 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 통합 센서가 수집한 입력 형태에 따라 서로 햅틱을 출력할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 지정된 크기 이상의 압력이 검출되면, 제1 패턴의 햅틱을 출력할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 지정된 크기의 압력이 검출되면, 제2 패턴의 햅틱을 출력할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 지정된 제1 터치 입력이 검출되면, 제3 패턴의 햅틱을 출력할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 지정된 제2 터치 입력이 검출되면, 제4 패턴의 햅틱을 출력할 수 있다. 상기 제1 패턴 내지 제4 패턴은 진동의 크기 및 진동의 간격 중 적어도 하나가 다르게 설정될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 상술한 햅틱 출력과 함께 서로 다른 종류의 색상 띠를 통합 센서가 배치된 주변 영역에 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 통합 센서가 수집한 입력 형태에 따라 서로 오디오를 출력할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 지정된 크기 이상의 압력이 검출되면, 제1 오디오 정보를 출력하고, 지정된 크기의 압력이 검출되면, 제2 오디오 정보를 출력할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 지정된 제1 터치 입력이 검출되면, 제3 오디오 정보(예: 탭 이벤트 발생에 대응하는 안내음 또는 지정된 음)을 출력할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 지정된 제2 터치 입력이 검출되면, 제4 오디오 정보(예: 롱 프레스 발생에 대응하는 안내음 또는 지정된 음)을 출력할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 상술한 오디오 정보 출력과 함께 서로 다른 종류의 색상 띠를 통합 센서가 배치된 주변 영역에 출력할 수 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따르면, 한 실시 예에 따른 전자 장치는 제 1 방향으로 향하는 제 1 면(예: 도 1을 기준으로 하우징(150)에서 표시 패널(160)이 배치된 방향), 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징은 상기 제 1 면의 실질적으로 전체를 형성하며, 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접한 제 2 영역을 포함하는 투명 커버(예: 상기 외부 커버)를 포함하는 하우징, 상기 투명 커버의 제 1 영역 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 투명 커버의 제 1 영역을 통하여 노출된 터치스크린 디스플레이(예: 표시 패널), 상기 투명 커버의 제 2 영역, 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 투명 커버의 제 2 영역을 통하여 노출된 불투명층(또는 필름층), 상기 불투명층 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치된 지문 센서, 및 상기 지문 센서 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 불투명층에 대한 외부 객체의 압력을 감지하도록 구성된 압력 센서를 포함하고, 상기 압력 센서는, 상기 불투명층과 실질적으로 평행하게 연장된 제 1 전극(또는 제1 전극층), 상기 제 1 전극으로부터 상기 제 2 방향으로 이격되고, 상기 제 1 전극과 실질적으로 평행하게 연장된 제 2 전극(또는 제2 전극층), 상기 제 1 전극 및 제2 전극 사이에 배치된 유전층을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 불투명층은 인쇄층 및/또는 코팅층을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 유전층은 공기, 실리콘, 멤브레인, 고무, 잉크, OCA, 및/또는 스폰지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 투명 커버 및 상기 하우징의 제 2 면 사이에 배치되고, 도전층을 적어도 일부 포함하는 지지 부재(예: 브라켓)를 더 포함하고, 상기 도전층의 적어도 일부는 상기 압력 센서의 제 2 전극을 형성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 지문 센서 및 압력 센서 사이에 배치된 리지드(rigid) 또는 플렉서블 인쇄회로기판(예: 보조 인쇄회로기판)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 지문 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 지문 센서로부터 신호를 수신하도록 구성된 제 1 집적 회로(또는 지문 센서 구동 IC), 및 상기 압력 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 압력 센서로부터 신호를 수신하도록 구성된 제 2 집적 회로(또는 압력 센서 구동 IC)를 더 포함하고, 상기 제 1 집적 회로 및/또는 상기 제 2 집적 회로는 상기 인쇄회로기판의 적어도 일부에 배치될 수 있다.
상술한 다양한 실시 예 중 한 실시 예에 따른 전자 장치는 제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 제 1 면 및 제 2 면 사이에 배치된 유저 인터페이스, 상기 하우징의 제 1 면 및 제 2 면 사이에 배치된 지문 센서, 상기 하우징의 제 1 면 및 제 2 면 사이에 배치된 압력 센서, 상기 유저 인터페이스, 지문 센서, 및 압력 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서, 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 전기적으로 연결되고, 레퍼런스 지문 정보를 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 압력 센서를 이용하여, 상기 하우징의 제 1 면에 대한 사용자의 손가락의 압력을 감지하고, 상기 감지된 압력이 제 1 쓰레쉬홀드 이상이라는 판단에 적어도 일부 기초하여, 상기 지문 센서를 이용하여 상기 손가락의 지문 정보를 획득하고, 상기 감지된 압력이 상기 제 1 쓰레쉬홀드보다 작은 제 2 쓰레쉬홀드 미만이라는 판단에 적어도 일부 기초하여, 상기 감지된 압력이 상기 제 2 쓰레쉬홀드 미만인 동안 획득된 상기 손가락의 지문 정보를 이용하여 인증을 수행하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 유저 인터페이스를 이용하여, 사용자가 상기 손가락의 압력을 상기 제 2 쓰레쉬홀드 미만으로 낮추도록 가이드하도록 구성된 출력을 제공하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 유저 인터페이스는, 디스플레이, 진동 소자, 발광다이오드, 및/또는 스피커 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 다양한 실시 예 중 한 실시 예에 따른 전자 장치는 상측으로 개구되고 바닥면을 가지는 하우징, 상기 하우징 내측에 안착되는 메인 인쇄회로기판, 상기 메인 인쇄회로기판 상부에 놓이는 브라켓, 상기 브라켓 상부의 제1 영역에 배치되는 표시 패널, 상기 브라켓 상부의 제2 영역에 배치되는 통합 센서, 상기 표시 패널 및 상기 통합 센서를 덮도록 배치되는 외부 커버를 포함하고, 상기 통합 센서는 상기 외부 커버의 표면에 접촉되는 물체의 지문 인식을 수행하는 지문 센서, 상기 외부 커버의 표면에 접촉되는 물체의 압력을 감지하는 압력 센서, 상기 지문 센서 및 상기 압력 센서가 서로 다른 위치에 안착되는 보조 인쇄회로기판, 상기 보조 인쇄회로기판 상에 배치되고 상기 지문 센서 및 상기 압력 센서 구동을 수행하는 구동 IC를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 커버는 상기 통합 센서가 배치된 위치의 두께가 주변 영역보다 얇게 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 커버는 상기 통합 센서가 배치된 위치의 표면에 형성된 적어도 하나의 돌기부를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지문 센서는 상기 외부 커버 하부와 상기 보조 인쇄회로기판 상부 사이에 배치되고, 상기 압력 센서는 상기 보조 인쇄회로기판 하부와 상기 브라켓 상부에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지문 센서는 상기 외부 커버 하부와 상기 보조 인쇄회로기판 상부 사이에 배치되고, 상기 압력 센서는 상기 지문 센서를 감싸는 띠 형태로 상기 보조 인쇄회로기판 상부에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓은 상기 압력 센서의 적어도 일부가 안착되는 안착홈을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓은 상기 압력 센서의 적어도 일부가 안착되는 메인 안착홈, 상기 보조 인쇄회로기판의 적어도 일부가 안착되는 서브 안착홈을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓 중 적어도 일부는 상기 압력 센서의 접지층을 이루는 금속층을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 보조 인쇄회로기판은 상기 압력 센서의 센서층을 이루는 전극층을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 보조 인쇄회로기판 상에 배치되는 발광부, 상기 발광부에서 조사된 광을 도파하는 도파로, 상기 도파로의 주변을 감싸는 차광부 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 도파로는 상기 발광부 상부에 배치되거나, 또는 상기 압력 센서 상부에 배치될 수 있다.
상술한 다양한 실시 예 중 한 실시 예에 따른 전자 장치는 상측으로 개구되고 바닥면을 가지는 하우징, 상기 하우징 내측에 안착되는 메인 인쇄회로기판, 상기 메인 인쇄회로기판 상부에 놓이는 브라켓, 상기 브라켓 상부의 제1 영역에 배치되는 표시 패널, 상기 브라켓 상부의 제2 영역에 배치되는 통합 센서, 상기 표시 패널 및 상기 통합 센서를 덮도록 배치되는 외부 커버, 상기 메인 인쇄회로기판 상에 배치되고 상기 표시 패널 및 상기 통합 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 통합 센서는 상기 외부 커버의 표면에 접촉되는 물체의 지문 인식을 수행하는 지문 센서, 상기 외부 커버의 표면에 접촉되는 물체의 압력을 감지하는 압력 센서, 상기 지문 센서 및 상기 압력 센서가 서로 다른 위치에 안착되는 보조 인쇄회로기판, 상기 보조 인쇄회로기판 상에 배치되고 상기 지문 센서 및 상기 압력 센서 구동을 수행하는 구동 IC를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 통합 센서를 통해 수집되는 압력 크기 또는 터치 형태에 따라 지정된 정보들을 상기 통합 센서가 배치되는 주변부 영역, 상기 표시 패널의 가장자리, 상기 전자 장치에 포함된 램프 중 적어도 하나를 통해 출력할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 압력 센서를 기반으로 제1 문턱 값 이상의 압력 값이 수신되는 경우 과도 압력 발생(예: 지정된 크기 이상의 압력 발생)을 안내하는 정보를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 압력 센서를 기반으로 지정된 제1 범위의 압력 값이 수신되는 경우 압력 터치(예: 사용자가 압력을 통한 입력을 수행한 것으로 판단한 터치) 발생을 안내하는 정보를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 압력 센서를 기반으로 지정된 제2 범위의 압력 값이 수신되는 경우 일반 터치(예: 사용자가 압력을 고려하지 않고 또는 지정된 크기 이상의 압력을 주지 않고 외부 커버를 단순히 접촉하려는 의도를 가진 것으로 판단한 터치) 발생을 안내하는 정보를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 압력 센서를 기반으로 지정된 압력 형태(예: 압력의 변화가 지정된 범위 이내이면서 접촉되는 시간이 지정된 크기 이상인 형태)가 수신되는 경우 롱 프레스 터치 발생 안내하는 정보를 출력하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 통합 센서에 인접되게 배치된 발광부, 상기 표시 패널 중 통합 센서 주변 영역, 상기 표시 패널의 가장자리 영역, 상기 외부 커버를 통해 인식이 가능하도록 상기 외부 커버 하부 일측(예: 좌상단 모서리 영역)에 배치된 램프, 햅틱, 오디오 장치 중 적어도 하나를 기반으로, 상기 정보 출력을 수행하도록 설정될 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 통합 센서 운용을 설명하는 그래프이다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른, 전자 장치(100)는 일정 주기로 또는 AO(Always on) 기능과 관련하여 저전력으로 압력 센서에 전원을 공급할 수 있다. 압력 센서는 전원이 공급된 상태에서 압력이 입력되면 A 구간에서와 같이 압력 발생에 따라 센싱 값을 수집할 수 있다. 예컨대, 사용자가 손가락으로 통합 센서가 배치된 영역을 가압하는 경우, 압력 센서는 점진적으로 증가하는 압력 값을 센싱할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 압력 값이 지정된 제1 기준치(P1)를 넘는 경우, 전자 장치(100)는 B 구간에서와 같이 지문 입력 검출과 관련하여 압력을 저감할 것을 안내하는 피드백(feedback)을 디스플레이(또는 표시 패널)에 출력할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 압력 센서로부터 지정된 제1 기준치(P1)를 넘는 압력 센싱 값 검출을 수신하면, 피드백을 디스플레이에 출력할 수 있다. 이 동작에서, 프로세서(140)는 지정된 제1 화면을 출력할 수 있다. 상기 제1 화면은 예컨대 지문 인증을 기반으로 해제되는 락 스크린 화면을 포함할 수 있다. 또는, 제1 화면은 예컨대, 전자 장치(100)를 이용한 결제와 관련된 카드 리스트 출력 화면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른, 피드백 출력 후, 압력 값이 점진적으로 감소(예: 사용자가 피드백을 확인하고 손가락에 가하는 압력을 줄임)하여 지정된 제2 기준치(P2)에 도달하면, C 구간에서와 같이 지문 센서는 지문 인식을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(140)는 압력 센서로부터 지정된 제2 기준치(P2)에 해당하는 압력 값 검출을 수신하면, 지문 센서를 활성화할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서를 구동하는 구동 IC는 제2 기준치(P2)에 해당하는 압력 값이 검출되면 지문 센서를 활성화할 수 있다. 프로세서(140)는 지문 인식이 성공적으로 수행되면, D 구간에서와 같이 지정된 제2 화면을 디스플레이에 출력할 수 있다. 상기 제2 화면은 예컨대, 락 스크린 해제에 따라 출력되도록 설정된 홈 스크린 화면 또는 카드 선택 화면 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서(또는 프로세서(140))는 지정된 제1 기준치(P1) 압력 값이 검출되면, 지문 센서 활성화를 수행하고, B 구간 동안 지문 센싱과 관련한 지문 API를 호출(call)할 수도 있다. 상술한 제2 기준치(P2)는 설정에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 전자 장치에 등록된 사용자 정보를 기준으로 또는 사용자 설정에 따라, 어른, 아이, 남, 녀 등 나이 또는 성별에 따라 지정된 제2 기준치(P2)가 설정될 수 있다. 예컨대, 지문이 상대적으로 더 뚜렷하게 나타나는 성인 남성의 경우에 설정되는 제2 기준치 값은 상대적으로 덜 뚜렷하게 나타나는 아이 여자의 경우에 설정되는 제2 기준치 값보다 낮은 힘 크기 값을 가질 수 있다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 전자 장치 운용 방법과 관련하여, 동작 2201에서, 전자 장치(100)의 프로세서(140)는 통합 센서 중 압력 센서의 전원을 공급할 수 있다. 프로세서(140)는 예컨대 일정 주기로 압력 센서에 전원을 공급하거나 또는 실시간으로 압력 센서에 전원을 공급할 수 있다. 프로세서(140)가 슬립 상태에 진입한 경우, 전자 장치(100)에 포함된 센서 허브가 저전력 모드로 압력 센서의 전원 공급을 처리할 수 있다.
동작 2203에서, 본 발명의 일실시예에 따른, 상기 프로세서(140)는 제1 크기 이상의 압력이 수신되는지 확인할 수 있다. 제1 크기 이하의 압력이 수신되는 경우, 동작 2201 이전으로 분기하여 이하 동작을 재수행할 수 있다. 제1 크기 이상의 압력이 수신되면, 동작 2205에서, 상기 프로세서(140)는 지문 센서를 활성화할 수 있다. 또는, 지문 센서 활성화는 프로세서(140)의 개입없이 압력 센서와 관련한 구동 IC에서 처리할 수도 있다. 지문 센서 활성화와 관련하여, 프로세서(140)는 지문 센서에 지정된 크기의 전원을 공급하고, 지문 센서 운용과 관련한 API를 호출할 수 있다.
동작 2207에서, 상기 프로세서(140)는 압력 조절 가이드 정보를 출력할 수 있다. 손가락 등은 과도한 압력에 의해 외부 커버 등에 밀착되는 경우, 지문의 골과 산 등이 변형될 수 있다. 결과적으로, 과도한 압력을 기반으로 손가락을 외부 커버에 밀착시키는 경우 지문 인식 오류가 발생할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(140)는 지문 인식과 관련하여 최적의 압력 상태를 가지도록 압력 조절 가이드 정보(예: 손가락에 가하는 압력을 지정된 크기 범위에 이르도록 유도하는 내용의 지시 정보로서, 음성, 텍스트, 이미지, 진동 중 적어도 하나)를 출력할 수 있다.
동작 2209에서, 상기 프로세서(140)는 지정 범위 압력이 수신되는지 확인할 수 있다. 지정범위 압력이 수신되는 경우, 동작 2211에서, 상기 프로세서(140)는 지문 센싱 및 지정된 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(140)는 손가락에 가해지는 압력이 지정된 범위(예: 지문 센싱의 오류 발생을 최소화할 수 있는 압력 범위로서, 통계적이고 실험적으로 획득될 수 있음)에 도달하면, 프로세서(140)는 지문 센싱을 위한 광 조사 및 수집을 지문 센서에 요청할 수 있다. 또는, 압력 센서는 지정범위 압력 발생의 경우, 지문 센서에 지문 인식을 직접 요청할 수도 있다. 지정 범위 압력이 수신되지 않는 경우, 동작 2213에서, 전자 장치(100)의 종료를 위한 이벤트 발생을 확인할 수 있다. 장치 종료에 관한 이벤트 발생이 없으면, 동작 2207 이전으로 분기하여 이하 동작을 재수행할 수 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따르면, 외부 물체로부터 가해지는 물리량에 따라 압력을 감지하는 압력 센서와 상기 외부 물체가 상기 물리량을 가하는 동안 상기 외부 물체의 표면 인식을 수행하는 이미지 센서(예: 지문 센서)를 포함하는 전자 장치의 운용 방법에 있어서, 상기 운용 방법은 상기 압력 센서에 전원을 공급하는 동작(또는 상기 압력 센서를 Always on mode로 구동), 지정된 제1 크기의 압력 값이 검출되면 상기 이미지 센서를 활성화하여 상기 외부 물체의 표면 인식(예: 지문 인식)을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
또는, 본 발명의 일실시예에 따른, 전자 장치 운용 방법은 지정된 제1 크기의 압력이 발생하면지문 센서를 활성화하는 동작, 상기 제1 크기의 압력이 지정된 제2 크기의 압력으로 변경되면 지문 인식을 수행하는 동작 포함할 수 있다. 이 동작에서 상기 제2 크기의 압력은 상기 제1 크기의 압력보다 작은 압력값일 수 있다. 상기 방법은 지문 센서 활성화 동작에서 압력 조절(예: 압력 저감)을 요청하는 피드백 정보를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 운용 환경의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 23을 참조하여, 다양한 실시 예에서의, 네트워크 환경(2300) 내의 전자 장치(2301)가 기재된다. 전자 장치(2301)(예: 상기 전자 장치(100))는 버스(2310), 프로세서(2320), 메모리(2330), 입출력 인터페이스(2350), 디스플레이(2360), 및 통신 인터페이스(2370)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(2301)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(2310)는 구성요소들(2320-2370)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(2320)(예: 상기 전자 장치(100)의 프로세서))는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(2320)는, 예를 들면, 전자 장치(2301)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(2330)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(2330)는, 예를 들면, 전자 장치(2301)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(2330)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(2340)을 저장할 수 있다. 프로그램(2340)은, 예를 들면, 커널(2341), 미들웨어(2343), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(2345), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(2347) 등을 포함할 수 있다. 커널(2341), 미들웨어(2343), 또는 API(2345)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(2341)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(2343), API(2345), 또는 어플리케이션 프로그램(2347))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(2310), 프로세서(2320), 또는 메모리(2330) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(2341)은 미들웨어(2343), API(2345), 또는 어플리케이션 프로그램(2347)에서 전자 장치(2301)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(2343)는, 예를 들면, API(2345) 또는 어플리케이션 프로그램(2347)이 커널(2341)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(2343)는 어플리케이션 프로그램(2347)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(2343)는 어플리케이션 프로그램(2347) 중 적어도 하나에 전자 장치(2301)의 시스템 리소스(예: 버스(2310), 프로세서(2320), 또는 메모리(2330) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(2345)는 어플리케이션(2347)이 커널(2341) 또는 미들웨어(2343)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(2350)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(2301)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(2301)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(2360)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(2360)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(2360)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
통신 인터페이스(2370)는, 예를 들면, 전자 장치(2301)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(2302), 제 2 외부 전자 장치(2304), 또는 서버(2306)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(2370)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(2362)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(2304) 또는 서버(2306))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(2362)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는 전자 장치(2301)는 근거리 통신(2364)를 기반으로 제1 전자 장치(2302)와 통신할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(2302, 2304) 각각은 전자 장치(2301)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(2301)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(2302,2304), 또는 서버(2306)에서 실행될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(2301)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(2301)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(2302, 2304), 또는 서버(2306))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(2302, 2304), 또는 서버(2306))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(2301)로 전달할 수 있다. 전자 장치(2301)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 24는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
전자 장치(2401)는, 예를 들면, 도 23에 도시된 전자 장치(2301)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(2401)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(2410), 통신 모듈(2420), 가입자 식별 모듈(2429), 메모리(2430), 센서 모듈(2440), 입력 장치(2450), 디스플레이(2460), 인터페이스(2470), 오디오 모듈(2480), 카메라 모듈(2491), 전력 관리 모듈(2495), 배터리(2496), 인디케이터(2497), 및 모터(2498) 를 포함할 수 있다. 프로세서(2410)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(2410)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(2410)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(2410)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(2410)는 도 24에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(2421))를 포함할 수도 있다. 프로세서(2410) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(2420)(예: 통신 인터페이스(2370))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(2420)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(2421), WiFi 모듈(2422), 블루투스 모듈(2423), GNSS 모듈(2424), NFC 모듈(2425), MST 모듈(2426) 및 RF 모듈(2427)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(2421)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(2421)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(2429)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(2401)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(2421)은 프로세서(2410)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(2421)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(2421), WiFi 모듈(2422), 블루투스 모듈(2423), GNSS 모듈(2424) 또는 NFC 모듈(2425), MST 모듈(2426) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(2427)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(2427)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(2421), WiFi 모듈(2422), 블루투스 모듈(2423), GNSS 모듈(2424) 또는 NFC 모듈(2425), MST 모듈(2426) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(2429)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(2430)(예: 메모리(2330))는, 예를 들면, 내장 메모리(2432) 또는 외장 메모리(2434)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(2432)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(2434)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(2434)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(2401)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(2440)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(2401)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(2440)은, 예를 들면, 제스처 센서(2440A), 자이로 센서(2440B), 기압 센서(2440C), 마그네틱 센서(2440D), 가속도 센서(2440E), 그립 센서(2440F), 근접 센서(2440G), 컬러(color) 센서(2440H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(2440I), 온/습도 센서(2440J), 조도 센서(2440K), 또는 UV(ultra violet) 센서(2440M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(2440)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(2440)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(2401)는 프로세서(2410)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(2440)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(2410)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(2440)을 제어할 수 있다.
입력 장치(2450)는, 예를 들면, 터치 패널(2452), (디지털) 펜 센서(2454), 키(2456), 또는 초음파 입력 장치(2458)를 포함할 수 있다. 터치 패널(2452)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(2452)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(2452)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(2454)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(2456)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(2458)는 마이크(예: 마이크(2488))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(2460)(예: 디스플레이(2360))는 패널(2462), 홀로그램 장치(2464), 프로젝터(2466), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(2462)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(2462)은 터치 패널(2452)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 패널(2462)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(2452)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(2452)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(2464)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(2466)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(2401)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(2470)는, 예를 들면, HDMI(2472), USB(2474), 광 인터페이스(optical interface)(2476), 또는 D-sub(D-subminiature)(2478)를 포함할 수 있다. 인터페이스(2470)는, 예를 들면, 도 23에 도시된 통신 인터페이스(2370)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(2470)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(2480)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(2480)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 23 에 도시된 입출력 인터페이스(2345)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(2480)은, 예를 들면, 스피커(2482), 리시버(2484), 이어폰(2486), 또는 마이크(2488) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(2491)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(2495)은, 예를 들면, 전자 장치(2401)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(2495)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(2496)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(2496)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(2497)는 전자 장치(2401) 또는 그 일부(예: 프로세서(2410))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(2498)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(2401)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다.
도 25는 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(2510)(예: 프로그램(2340))은 전자 장치(예: 전자 장치(2301))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(2347))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 25를 참조하면, 프로그램 모듈(2510)은 커널(2520)(예: 커널(2341)), 미들웨어(2530)(예: 미들웨어(2343)), (API(2560)(예: API(2345)), 및/또는 어플리케이션(2570)(예: 어플리케이션 프로그램(2347))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(2510)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2302, 2304), 서버(2306) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(2520)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(2521) 및/또는 디바이스 드라이버(2523)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(2521)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(2521)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(2523)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(2530)는, 예를 들면, 어플리케이션(2570)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(2570)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(2560)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(2570)으로 제공할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 미들웨어(2530) 는 런타임 라이브러리(2535), 어플리케이션 매니저(2541), 윈도우 매니저(2542), 멀티미디어 매니저(2543), 리소스 매니저(2544), 파워 매니저(2545), 데이터베이스 매니저(2546), 패키지 매니저(2547), 커넥티비티 매니저(2548), 노티피케이션 매니저(2549), 로케이션 매니저(2550), 그래픽 매니저(2551), 또는 시큐리티 매니저(2552), 결제 매니저(2554) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(2535)는, 예를 들면, 어플리케이션(2570)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(2535)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(2541)는, 예를 들면, 어플리케이션(2570)의 생명 주기를 관리할 수 있다.
윈도우 매니저(2542)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(2543)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(2544)는 어플리케이션(2570)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(2545)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(2545)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(2546)는, 예를 들면, 어플리케이션(2570)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(2547)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(2548)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(2549)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(2550)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(2551)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(2552)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 미들웨어(2530)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(2530)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(2530)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(2560)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(2570)은, 예를 들면, 홈(2571), 다이얼러(2572), SMS/MMS(2573), IM(instant message)(2574), 브라우저(2575), 카메라(2576), 알람(2577), 컨택트(2578), 음성 다이얼(2579), 이메일(2580), 달력(2581), 미디어 플레이어(2582), 앨범(2583), 와치(2584), 결제(2585), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 어플리케이션(2570)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다.
장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(2570)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(2570)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(2510)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(2310) 또는 (140)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
도 26은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 적층 구조의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 27은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치 적층 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 26 및 도 27에 나타낸 전자 장치(2600)는 공통적으로 윈도우(2610), 터치 센서(2620), 디스플레이 패널(2630), 압력 센서(2640)를 포함하고, 도 27에 나타낸 바와 같이 햅틱 엑추에이터(2650)가 더 추가될 수 있다. 예컨대, 상기 적층 구조는 앞서 설명한 다양한 전자 장치 예시에도 적용될 수 있다.
일 실시 예에 따른 디스플레이의 적층 구조에 있어서, 윈도우(2610)는 배치된 전자 장치의 전면(제1 면) 및 하우징의 후면(제2 면; 미도시) 사이의 내부 공간에 배치될 수 있다. 상기 윈도우(2610)는 상기 전자 장치의 전면(제1 면)을 통해 노출되되, 디스플레이 패널(2630)에 의해 생성된 빛을 투과시킬 수 있다. 상기 윈도우(2610) 상에서 사용자는 신체의 일부(예: 손가락)를 접촉하여 "터치"(전자 펜을 이용한 접촉을 포함함)을 수행할 수 있다. 상기 윈도우(2610)는, 예컨대, 강화 유리, 강화 플라스틱, 구부러질 수 있는(flexible) 고분자 소재 등으로 형성되어, 디스플레이 및 상기 디스플레이가 탑재된 전자 장치를 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 윈도우(2610)는 글래스 윈도우(glass window) 또는 커버 윈도우(cover window)로도 참조될 수 있다.
터치 센서(2620)는, 예를 들어, 윈도우(2610)가 배치된 전자 장치의 전면(제1 면) 및 전자 장치의 하우징 후면(제2 면; 미도시) 사이의 내부 공간에 배치될 수 있다. 상기 터치 센서(2620)에서는, 사용자로부터의 터치에 의해 지정된 물리량(예: 전압, 광량, 저항, 전하량, 커패시턴스 등)이 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 센서(2620)는 정전식 터치 패널, 감압식 터치 패널, 적외선 방식 터치 패널, 저항막 방식 터치 패널, 또는 피에조(piezo) 터치 패널 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서(2620)는 구현 형태에 따라서 터치 패널 등 다양한 명칭으로 참조될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(2630)은 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 위젯, 또는 심볼 등)를 출력할 수 있다. 상기 디스플레이 패널(2630)은, 예를 들어, 액정 디스플레이(LCD) 패널, 발광 다이오드(LED) 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 패널, 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 디스플레이 패널, 또는 전자 종이 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(2630)은 터치 센서(또는 터치 패널)(2630)와 일체로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 디스플레이 패널(2630)은 터치스크린 패널(TSP: touch screen panel), 혹은 터치스크린 디스플레이 패널로도 참조될 수 있다.
압력 센서(2640)는, 예를 들어, 윈도우(2610)가 배치된 전자 장치의 전면(제1 면) 및 전자 장치의 하우징 후면(제2 면; 미도시) 사이의 내부 공간에 배치될 수 있다. 상기 압력 센서(2640)는 윈도우(2610)에 대한 외부(예: 사용자의 손가락)의 압력(혹은, 힘)을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 압력 센서(2640)는 제1 전극(2641), 제2 전극(2643), 및/또는 유전층(dielectric layer)(2642)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 압력 센서(2640)는 상기 터치에 의해 변화하는 상기 제1 전극(2641) 및 상기 제2 전극(2643) 사이의 정전용량에 기초하여 상기 터치의 압력을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 전극(2641) 및/또는 제2 전극(2643)은 투명 또는 불투명하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 불투명하게 구현되는 경우, 상기 제1 전극(2641) 및/또는 제2 전극(2643)은 구리(Cu), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 불투명한 그래핀(graphene)으로 구현될 수 있다. 또한, 투명하게 구현되는 경우, 상기 제1 전극(2641) 및/또는 제2 전극(2643)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium zinc oxide), 은 나노 와이어(Ag nanowire), 메탈 메쉬(metal mesh), 투명 고분자 전도체, 투명 그래핀으로 구현될 수 있다.
예를 들면, 제1 전극(2641) 및/또는 제2 전극(2643) 중 하나는 접지(GND)역할을 수행하는 하나의 금속판으로 구현될 수 있고, 다른 하나는 전술한 부재를 이용하여 반복된 다각형 패턴으로 형성될 수 있다(이른바, self-capacitance 방식). 또 다른 예를 들면, 제1 전극(2641) 및 제2 전극(2643) 중 하나(예: 송신단(Tx))는 제1 방향으로 연장된 패턴으로 형성될 수 있고, 다른 하나(예: 수신단(Rx))는 상기 제1 방향과 지정된 각도(예: 직각)으로 교차하는 제2 방향으로 연장된 패턴으로 형성될 수 있다(이른바, mutual-capacitance 방식).
유전층(2642)은 유전물질, 예를 들어, 실리콘 폼(foam), 실리콘 멤브레인(membrane), OCA(optical clean adhesive), 스폰지, 고무, 폴리머(예: PC(polycabonate), PET(polyethylene terephthalate) 등)으로 구현될 수 있다.
햅틱 액추에이터(haptic actuator)(560)는 사용자로부터 터치 입력(터치, 호버링(hovering), "포스 터치" 포함)이 수신될 때, 상기 사용자에게 촉각적 피드백(haptic feedback)(예: 진동)을 제공할 수 있다. 이를 위해 상기 햅틱 액추에이터(560)는 압전부재(Piezoelectric member) 및/또는 진동판 등을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 도 26 또는 도 27의 전자 장치 적층 구조는 일례로서, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 터치 센서(2620)은 윈도우(2610)의 배면에 직접 형성되거나(이른바, 윈도우 일체형 터치 패널), 별도로 제작되어 윈도우(2610)와 디스플레이 패널(2630) 사이에 삽입되거나(이른바 애드 온(add-on) 터치 패널), 디스플레이 패널(2630) 위에 직접 형성되거나(이른바, 온-셀(on-cell) 터치 패널), 디스플레이 패널(2630) 내부에 포함될 수 있다(이른바, 인-셀(in-cell) 터치 패널). 다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서(2640)의 제1 전극(2641)은 회로기판(예: FPCB)에 형성되어 디스플레이 패널(2630)에 부착되거나, 또는 디스플레이 패널(2630)의 배면에 직접 형성될 수 있다.
도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 압력 센서의 다양한 형태를 예시한 도면이다.
도 28을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 압력 센서는 2801에서와 같이셀프 캐패시턴스 방식의 제1 타입 압력 센서(2810) 또는 2803에서와 같이 뮤추얼 캐패시턴스 방식의 제2 타입 압력 센서(2820) 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
상기 제1 타입 압력 센서(2810)는 예컨대, 매트릭스 형태로 배치된 제1 전극(2811), 유전층(2812) 및 접지 역할을 수행하는 제2 전극(2813)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(2811)은 예컨대, 디스플레이 패널의 픽셀들과 유사한 조밀도를 가지거나 또는 더 작은 조밀도(복수개의 픽셀들이 하나의 서브 전극에 대응)를 가질 수 있다. 상기 제2 전극(2813)은 매트릭스 형태로 배치된 제1 전극(2811) 전체에 대응하는 면적을 가지며 서로 이어진 또는 하나의 전극판 형상을 가질 수 있다.
제2 타입 압력 센서(2820)는 예컨대, 복수개의 수평 라인들로 배치된 제1 전극(2821), 유전층(2822), 복수개의 수직 라인들로 배치된 제2 전극(2823)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(2821)의 수평 라인들의 개수 및 제2 전극(2823)의 수직 라인들의 개수는 전자 장치의 크기나 종류 또는 설계자의 의도에 따라 달라질 수 있다. 상기 제1 전극(2821) 및 제2 전극(2823)은 동일 재질 또는 전기전도도가 유사한 재질 또는 동일 재질로 마련될 수 있다.
도 29는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 29를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(2901)는 디스플레이 패널(2910), 디스플레이 구동 회로(DDI; display driving IC)(2915), 터치 센서(2920), 터치 센서 IC(2925), 압력 센서(2930), 압력 센서 IC(2935), 지문 센서(2940), 지문 센서 IC(2945), 햅틱 액추에이터(2950), 메모리(2960), 프로세서(2970)를 포함할 수 있다. 상술한 전자 장치(2901)는 앞서 설명한 다양한 예시들에서의 전자 장치에 적용될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(2910)은 디스플레이 구동 회로(DDI)(2915)로부터 공급받은 영상 구동 신호를 수신할 수 있다. 디스플레이 패널(2910)은 상기 영상 구동 신호에 기반하여 다양한 컨텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)를 표시할 수 있다. 본 문서에 있어서, 디스플레이 패널(2910)은 터치 센서(2920), 압력 센서(2930), 및/또는 지문 센서(2940)와 중첩적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(2910) 및 터치 센서(2920)가 결합하는 경우, 상기 결합체는 “터치스크린 디스플레이”로 참조될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 구동 회로(DDI)(2915)는 프로세서(2970)(호스트)로부터 수신한 영상 정보에 대응하는 영상 구동 신호를 미리 설정된 프레임률(frame rate)로 디스플레이 패널(2910)에 공급할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이 구동 회로(2915)는 그래픽 램, 인터페이스 모듈, 이미지 프로세싱 유닛(image processing unit), 멀티플렉서(multiplexer), 디스플레이 타이밍 컨트롤러(display timing controller; T-con), 소스 드라이버, 게이트 드라이버, 및/또는 발진기(oscillator) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서(2920)에서는 사용자로부터의 터치에 의해 지정된 물리량(예: 전압, 광량, 저항, 전하량, 커패시턴스 등)이 변화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서(2920)는 디스플레이 패널(2910)과 중첩되어 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(2925)는 터치 센서(2920)에서의 물리량의 변화를 감지하고, 상기 물리량(예: 전압, 저항, 커패시턴스 등)의 변화에 기반하여 터치가 이루어진 위치(X,Y)를 산출할 수 있다. 상기 산출된 위치 (좌표)는 프로세서(2970)에 제공될 수 있다.
예를 들어, 사용자의 신체 일부(예: 손가락) 또는 스타일러스(전자 펜의 일례) 등이 디스플레이의 글래스(미도시)에 접촉하면, 터치 센서(2920)에 포함된 송신단(Tx) 및/또는 수신단(Rx) 사이의 커플링 전압이 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 커플링 전압의 변화는 터치 센서 IC(2925)에 의해 감지될 수 있고, 상기 터치 센서 IC(2925)는 상기 터치가 이루어진 위치의 좌표를 프로세서(2970)로 전달할 수 있다. 상기 프로세서(2970)는 위치 좌표에 관한 데이터를 사용자 입력에 관한 이벤트로서 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(2925)는 터치 IC, 터치 스크린 IC, 터치 컨트롤러, 또는 터치 스크린 컨트롤러 IC 등으로 참조될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서 IC(2925)가 포함되지 않은 전자 장치에서는, 상기 프로세서(2970)가 상기 터치 센서 IC(2925)의 역할을 수행할 수도 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 터치 센서 IC(2925)와 상기 프로세서(2970)는 일 구성(예: one-chip)으로 구현될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서(2930)에서는, 외부 압력(혹은, 힘)이 감지될 수 있다. 예컨대, 압력 센서(2930)에서는 사용자의 손가락이 터치스크린 디스플레이에 가한 압력을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 압력 센서(2930)에서는, 상기 터치에 의해 송신단(Tx)(예: 도 26의 제1 전극(2641)) 및 수신단(Rx)(도 26의 제2 전극(2643)) 사이의 물리량(예: 정전용량)이 변화할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서 IC(2935)는 압력 센서(2930)에서의 물리량(예: 정전용량 등)의 변화를 감지하고, 상기 물리량의 변화에 기반하여 사용자의 터치에 의해 가해진 압력(Z)를 산출할 수 있다. 상기 압력값은 터치가 이루어진 위치(X,Y)와 함께 프로세서(2970)에 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서 IC(2935)는 포스 터치 컨트롤러, 포스 센서 IC, 또는 압력 패널 IC 등으로 참조될 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따르면, 상기 압력 센서 IC(2935)는 터치 센서 IC(2925)와 일 구성(예: one-chip)으로 구현될 수도 있다.
지문 센서(2940)는, 예를 들어, 디스플레이 패널(2910)과 대응되는 면적(예: 실질적으로 동일한 면적) 혹은 디스플레이 패널(2910)의 적어도 일부분에 대응하는 면적을 가지되, 사용자의 손가락의 지문을 검출할 수 있다. 예컨대, 상기 지문 센서(2940)에서는 손가락의 지문 이미지가 획득(capture)될 수 있다. 상기 지문 센서(2940)는, 상기 지문 이미지를 획득하기 위해 이용되는 물리량에 따라서 광학식, 초음파식, 또는 정전용량방식으로 구분될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 지문 센서(2940)는 지문을 면 단위로 인식하는 에어리어(area) 방식이 적용될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 지문 센서 IC(2945)는 상기 지문 센서(2940)를 구동할 수 있고, 상기 지문 센서(2940)의 적어도 일부 영역을 스캐닝(scanning)할 수 있다. 상기 지문 센서 IC(2945)는 상기 스캐닝을 통해 지문 이미지를 획득(capture)할 수 있다. 상기 지문 센서 IC(2945)는, 예를 들어, 상기 지문 이미지로부터 지문의 유니크(unique)한 특징(feature)을 추출하고, 상기 추출된 특징을 지문 정보로서 프로세서(2970)에 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 추출된 특징, 즉, 지문 특징점(fingerprint minutiae)은 지문에 포함된 융선의 끝점(ridge ending), 크로스오버(crossover), 분기점(bifurcation), 구멍(pore) 등 다양한 특징점을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 햅틱 액추에이터(2950)는 프로세서(2970)의 제어 명령에 따라서 상기 사용자에게 촉각적 피드백(예: 진동)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 액추에이터(2950)는, 사용자로부터 터치 입력(예: 터치, 호버링, 포스 터치 포함)이 수신될 때, 상기 사용자에게 촉각적 피드백을 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 메모리(2960)는 전자 장치(2901)에 포함된 구성요소의 동작과 연관된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(2960)는, 실행 시에, 프로세서(2970)가 본 문서에 기재된 다양한 동작을 수행할 수 있도록 하는 명령어(instructions)를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(2960)에는 정당한 사용자에 의해 미리 등록된(enrolled) 적어도 하나의 등록 지문(enrolled fingerprint 또는 reference fingerprint)에 관한 데이터(예: 지문 템플릿(template))가 저장될 수 있다.
프로세서(2970)는 예를 들면, 전자 장치(2901)에 포함된 구성요소(2910-2960)와 전기적으로 연결되어, 전자 장치(2901)에 포함된 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(2970)는 압력 센서(2930)를 이용하여 손가락이 터치스크린 디스플레이에 가한 압력을 감지할 수 있다. 프로세서(2970)는 상기 감지된 압력이 지정된 값 이상이면 지문 센서(2940)를 활성화시킬 수 있다. 다시 말해, 프로세서(2970)는 지정된 값 이상의 압력으로 터치가 수행되면(즉, 포스 터치가 수행되면), 지문 센서(2940)를 활성화하도록 트리거(trigger)할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(2970)는 디스플레이 패널(2910)이 켜져(ON) 있는 상태뿐만 아니라, 꺼진(OFF) 상태에서도, 상기 가해진 압력을 감지하고, 상기 압력에 기반하여 지문 센서(2940)를 활성화시킬 수 있다.
예를 들면, 프로세서(2970)는, 디스플레이 패널(2910)이 오프(OFF)된 상태에서, 지정된 값 이상의 압력이 감지되면 지문 센서(2940)를 활성화시킬 수 있다. 예컨대, 상기 디스플레이 패널(2910)은 전자 장치(2901)가 휴지 모드(idle mode 또는 sleep mode)로 동작하고 있을 때 오프(OFF)된 상태에 있을 수 있다.
또 다른 예를 들면, 프로세서(2970)는, 디스플레이 패널(2910)이 온(ON)된 상태에서, 지정된 값 이상의 압력이 감지되면 지문 센서(2940)를 활성화시킬 수 있다. 예컨대, 상기 디스플레이 패널(2910)은 온(ON) 상태에서, 잠금 화면(lock screen), 홈 화면(home screen), 또는 어플리케이션 실행 화면을 출력하고 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(2970)는 상기 활성화된 지문 센서(2940)을 이용하여 상기 손가락의 지문을 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(2970)는 지문 센서(2940)를 이용하여, 터치 압력이 가해진 위치를 중심으로 한 지정된 범위를 스캔할 수 있다. 이후, 프로세서(2970)는 상기 지정된 범위 내에서 지문을 검출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(2970)는 상기 검출된 지문을 메모리(2960)에 저장된 등록 지문(예: 지문 템플릿)과 대조할 수 있다. 상기 프로세서(2970)는, 지문 센서(2940)을 통해 검출된 지문과 메모리(2960)에 저장된 등록 지문을 대조하고, 양자가 매칭되면 사용자의 지문이 인증된 것으로 판단할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(2970)는 신뢰도 높은 대조가 이루어질 수 있도록, 일정한 이미지 전처리(image pre-processing)를 더 수행할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(2970)는 지문 센서(2940)을 통해 검출된 지문이 상기 등록 지문과 매칭되면 제1 기능을 수행할 수 있다. 반면, 상기 검출된 지문이 상기 등록 지문과 매칭되지 않으면, 프로세서(2970)은 상기 제1 기능과 상이한 제2 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 패널(2910)이 오프(OFF)된 상태에서 지문이 검출되고, 상기 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되는 경우, 프로세서(2970)는 상기 디스플레이 패널(2910)의 상태를 온(ON) 상태로 전환시킬 수 있다(제1 기능의 일례). 이때, 상기 프로세서(2970)는, 예를 들어, 잠금이 해제된 홈 화면, 현재 실행 중인 어플리케이션의 화면, 또는 미리 지정된 정보를 포함한 화면을 디스플레이 패널(2910)에 출력할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 디스플레이 패널(2910)이 오프(OFF)된 상태에서 지문이 검출되고, 상기 검출된 지문이 상기 등록 지문과 매칭되지 않는 경우, 프로세서(2970)는 상기 디스플레이 패널(2910)의 오프(OFF) 상태를 유지할 수 있다(제2 기능의 일례). 또 다른 예를 들어, 상기 검출된 지문이 상기 등록 지문과 매칭되지 않는 경우, 상기 프로세서(2970)는, 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되지 않는다는 경고 안내문을 일시적으로 출력하고, 상기 오프(OFF) 상태를 유지할 수도 있다.
또 다른 예를 들어, 디스플레이 패널(2910)에 지정된 잠금 화면이 출력된 상태(디스플레이 패널(2910)은 온(ON) 상태)에서 지문이 검출되고, 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되는 경우, 프로세서(2970)는 잠금이 해제된 화면을 상기 디스플레이에 출력할 수 있다(제1 기능의 일례). 상기 잠금이 해제된 화면은, 예를 들어, 홈 화면 또는 현재 실행되고 있는 어플리케이션의 화면을 포함할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 디스플레이 패널(2910)에 잠금 화면이 출력된 상태(디스플레이 패널(2910)은 온(ON) 상태)에서 지문이 검출되고, 상기 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되지 않는 경우, 프로세서(2970)는 상기 잠금 화면을 유지할 수 있다(제2 기능의 일례). 또 다른 예를 들어, 상기 검출된 지문이 상기 등록 지문과 매칭되지 않는 경우, 상기 프로세서(2970)는, 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되지 않는다는 경고 안내문을 일시적으로 출력하고, 상기 잠금 화면을 유지할 수도 있다.
또 다른 예를 들어, 디스플레이 패널(2910)에는, 어플리케이션과 관련된 객체가 적어도 하나 포함된 화면이 출력될 수 있다(디스플레이 패널(2910)은 온(ON) 상태). 상기 어플리케이션은 결제 어플리케이션, 금융 어플리케이션, 또는 이미지 뷰어 어플리케이션을 적어도 포함할 수 있다.
예를 들어, 터치스크린 디스플레이 상에는 지정된 압력값 이상의 터치가 이루어질 수 있다. 이때, 상기 지정된 압력값 이상의 터치가 가해진 위치는 전술한 어플리케이션과 관련된 객체가 출력(또는 표시)된 위치에 대응될 수 있다. 다시 말해, 사용자는 상기 어플리케이션과 관련된 객체를, 상기 지정된 압력값 이상의 터치를 이용하여 선택할 수 있다. 상기 지정된 압력값 이상의 터치가 가해지면, 프로세서(2970)는 지문 센서(2940)을 활성화시키고, 상기 활성화된 지문 센서(2940)를 통해 지문을 검출할 수 있다.
상기 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되는 경우, 프로세서(2970)는 상기 선택된 어플리케이션에 의해 설정된 보안 정책을 해제할 수 있다(제1 기능의 일례). 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(2970)는 상기 보안 정책이 해제된 어플리케이션의 실행 화면을 디스플레이 패널(2910)에 출력할 수도 있다.
또 다른 예로, 상기 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되지 않는 경우, 프로세서(2970)는 상기 어플리케이션에 의해 설정된 보안 정책을 유지할 수 있다(제2 기능의 일례). 예를 들어, 상기 보안 정책이 유지되는 경우, 상기 보안 정책이 유지된 어플리케이션의 실행 화면을 디스플레이 패널(2910)에 출력하거나, 상기 어플리케이션을 실행하지 않을 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 프로세서(2970)는 압력 센서(2930)를 이용하여 터치스크린 디스플레이에 대한 사용자의 손가락의 압력을 감지할 수 있다. 상기 프로세서(2970)는 상기 압력의 감지 시에 지문 센서(2940)를 활성화시키고, 상기 지문 센서를 이용하여 상기 손가락의 지문을 검출할 수 있다. 이어서, 상기 프로세서(2970)는 검출된 지문이 메모리(2960)에 저장된 등록 지문과 매칭되었는지 판단하고, 상기 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되면 추가적인 인증 없이 지정된 기능(제1 기능)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 터치스크린 디스플레이에 출력된 어플리케이션의 객체(예: 아이콘 등)에 사용자의 손가락에 의한 압력이 가해지면, 프로세서(2970)는, 추가적인 인증 없이 해당 어플리케이션의 기능을 실행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(2970)는 터치스크린 디스플레이(의 디스플레이 패널(2910))가 꺼져(OFF) 있거나, 상기 터치스크린 디스플레이가 켜져(ON) 있는 동안에, 압력 센서(2930)를 이용하여 상기 터치스크린 디스플레이에 대한 상기 손가락의 압력을 감지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서(2970)는 전자 장치(2901)가 잠금 상태에 있는 동안, 디스플레이 패널(2910)의 온/오프 여부를 관계없이 상기 터치스크린 디스플레이에 대한 상기 손가락의 압력을 감지할 수 있다. 상기 프로세서(2970)는 상기 잠금 상태에 있는 동안, 상기 손가락의 압력이 감지되고, 상기 압력이 지정된 값 이상이면 지문 센서(2940)를 이용하여 상기 손가락의 지문을 검출할 수 있다. 상기 검출된 지문이 등록 지문과 매칭되면 상기 프로세서(2970)는 상기 잠금 상태를 해제할 수 있다.
상기 설명된 프로세서(2970)의 동작은 일례로서, 전술한 기재에 제한되지 않는다. 예컨대, 본 문서의 다른 부분에 기재된 프로세서의 동작도 상기 프로세서(2970)의 동작으로 이해될 수 있다. 또한, 본 문서에서, "전자 장치"의 동작으로 기재된 동작들 중 적어도 일부는 프로세서(2970)의 동작으로 이해될 수도 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(140) 또는 (2320))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리(2330)가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징으로서, 상기 하우징은 상기 제 1 면의 실질적으로 전체를 형성하며, 제 1 영역 및 상기 제 1 영역에 인접한 제 2 영역을 포함하는 투명 커버를 포함하는 하우징;
상기 투명 커버의 상기 제 1 영역 및 상기 하우징의 상기 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 투명 커버의 상기 제 1 영역을 통하여 노출된 터치스크린 디스플레이;
상기 투명 커버의 상기 제 2 영역, 및 상기 하우징의 상기 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 투명 커버의 상기 제 2 영역을 통하여 노출된 불투명층;
상기 불투명층 및 상기 하우징의 상기 제 2 면 사이에 배치된 지문 센서; 및
상기 지문 센서 및 상기 하우징의 상기 제 2 면 사이에 배치되고, 상기 불투명층에 대한 외부 객체의 압력을 감지하도록 구성된 압력 센서;
상기 투명 커버 및 상기 하우징의 상기 제 2 면 사이에 배치되고, 적어도 일부에 안착홈이 형성되는 지지 부재; 및
상기 투명 커버를 향하는 상부면 및 상기 지지 부재를 향하는 하부면을 포함하는 보조 인쇄회로기판으로서, 상기 보조 인쇄회로기판의 상기 상부면에는 상기 지문 센서가 배치되고, 상기 보조 인쇄회로기판의 상기 하부면에는 상기 압력 센서가 배치됨;을 포함하고,
상기 압력 센서는,
상기 불투명층과 실질적으로 평행하게 연장된 제 1 전극;
상기 제 1 전극으로부터 상기 제 2 방향으로 이격되고, 상기 제 1 전극과 평행하게 연장된 제 2 전극; 및
상기 제 1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치된 유전층;을 포함하고,
상기 보조 인쇄회로기판은 상기 안착홈을 덮도록 상기 지지 부재에 배치되고, 상기 압력 센서는 상기 안착홈 내부에 배치되며,
상기 압력 센서의 상기 제 2 전극은, 상기 안착홈의 바닥면에 접촉하도록 구성되거나, 상기 안착홈의 일부 표면에 의해 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 불투명층은 인쇄층 및/또는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 유전층은 공기, 실리콘, 멤브레인, 고무, 잉크, OCA, 및/또는 스폰지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 지지 부재는, 상기 지지 부재의 적어도 일부 영역에 형성되는 도전층을 포함하고,
상기 도전층의 적어도 일부는 상기 압력 센서의 상기 제 2 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서,
상기 지문 센서 및 상기 압력 센서 사이에 배치된 리지드(rigid) 또는 플렉서블 인쇄회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 제5항에 있어서,
상기 전자 장치는,
상기 지문 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 지문 센서로부터 신호를 수신하도록 구성된 제 1 집적 회로; 및
상기 압력 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 압력 센서로부터 신호를 수신하도록 구성된 제 2 집적 회로를 더 포함하고,
상기 제 1 집적 회로 및/또는 상기 제 2 집적 회로는 상기 인쇄회로기판의 적어도 일부에 배치된 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 모바일 전자 장치에 있어서,
제 1 방향으로 향하는 제 1 면, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 하우징;
상기 하우징의 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면 사이에 배치된 유저 인터페이스;
상기 하우징의 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면 사이에 배치된 지문 센서;
상기 하우징의 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면 사이에 배치된 압력 센서;
상기 유저 인터페이스, 지문 센서, 및 압력 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서; 및
상기 적어도 하나의 프로세서와 전기적으로 연결되고, 레퍼런스 지문 정보를 저장하는 적어도 하나의 메모리;를 포함하고,
상기 적어도 하나의 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
상기 압력 센서를 이용하여, 상기 하우징의 상기 제 1 면에 대한 사용자의 손가락의 압력을 감지하고,
상기 감지된 압력이 제 1 쓰레쉬홀드 이상이라는 판단에 적어도 일부 기초하여, 상기 지문 센서를 이용하여 상기 손가락의 지문 정보를 획득하고,
상기 감지된 압력이 상기 제 1 쓰레쉬홀드보다 작은 제 2 쓰레쉬홀드 미만이라는 판단에 적어도 일부 기초하여, 상기 감지된 압력이 상기 제 2 쓰레쉬홀드 미만인 동안 획득된 상기 손가락의 지문 정보를 이용하여 인증을 수행하도록 하는 인스트럭션들을 저장하고,
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
상기 유저 인터페이스를 이용하여, 사용자가 상기 손가락의 압력을 상기 제 2 쓰레쉬홀드 미만으로 낮추도록 가이드하도록 구성된 출력을 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 삭제
- 제7항에 있어서,
상기 유저 인터페이스는,
디스플레이, 진동 소자, 발광다이오드, 및/또는 스피커 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 전자 장치에 있어서,
상측으로 개구되고 바닥면을 가지는 하우징;
상기 하우징 내측에 안착되는 메인 인쇄회로기판;
상기 메인 인쇄회로기판 상부에 놓이는 브라켓;
상기 브라켓 상부의 제1 영역에 배치되는 표시 패널;
상기 브라켓 상부의 제2 영역에 배치되는 통합 센서; 및
상기 표시 패널 및 상기 통합 센서를 덮도록 배치되는 외부 커버;를 포함하고,
상기 통합 센서는,
상기 외부 커버의 표면에 접촉되는 물체의 지문 인식을 수행하는 지문 센서;
상기 외부 커버의 표면에 접촉되는 물체의 압력을 감지하는 압력 센서;
상기 지문 센서 및 상기 압력 센서가 서로 다른 위치에 안착되는 보조 인쇄회로기판; 및
상기 보조 인쇄회로기판 상에 배치되고 상기 지문 센서 및 상기 압력 센서 구동을 수행하는 구동 IC;를 포함하고,
샹기 보조 인쇄회로기판은 상기 브라켓에 안착되는 하부면 및 상기 하부면의 반대를 향하고 상기 지문 센서 및 상기 압력 센서가 배치되는 상부면을 포함하고,
상기 지문 센서는 상기 외부 커버 하부와 상기 보조 인쇄회로기판의 상기 상부면 사이에 배치되고,
상기 압력 센서는 상기 지문 센서와 이격되되, 상기 지문 센서의 주변을 감싸는 형태로 상기 보조 인쇄회로기판의 상기 상부면에 배치되고,
상기 지문 센서와 상기 압력 센서 사이의 이격된 공간에는 발광부가 배치되는 전자 장치. - 제10항에 있어서,
상기 외부 커버는
상기 통합 센서가 배치된 위치의 두께가 주변 영역보다 얇게 형성되는 전자 장치. - ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제10항에 있어서,
상기 외부 커버는
상기 통합 센서가 배치된 위치의 표면에 형성된 적어도 하나의 돌기부를 포함하는 전자 장치. - 삭제
- 삭제
- ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제10항에 있어서,
상기 브라켓은
상기 압력 센서의 적어도 일부가 안착되는 안착홈을 포함하는 전자 장치. - ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제10항에 있어서,
상기 브라켓은
상기 압력 센서의 적어도 일부가 안착되는 메인 안착홈; 및
상기 보조 인쇄회로기판의 적어도 일부가 안착되는 서브 안착홈;을 포함하는 전자 장치. - ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제10항에 있어서,
상기 브라켓 중 적어도 일부는
상기 압력 센서의 접지층을 이루는 금속층을 포함하는 전자 장치. - ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제10항에 있어서,
상기 보조 인쇄회로기판은
상기 압력 센서의 센서층을 이루는 전극층을 포함하는 전자 장치. - ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제10항에 있어서,
상기 발광부에서 조사된 광을 도파하는 도파로; 및
상기 도파로의 주변을 감싸는 차광부; 중 적어도 하나를 더 포함하는 전자 장치. - ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제19항에 있어서,
상기 도파로는
상기 발광부 상부에 배치되거나, 또는 상기 압력 센서 상부에 배치되는 전자 장치.
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