KR102541182B1

KR102541182B1 - 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR102541182B1
Application number: KR1020180028111A
Authority: KR
Inventors: 이돈근; 김정환; 구정모
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2023-06-08
Also published as: KR20190053756A

Abstract

디스플레이부; 상기 디스플레이부의 전면을 보호하는 커버 글래스; 상기 디스플레이부의 배면에 제1 공기층(air gap)을 형성하며 배치된 광학층; 상기 광학층의 배면에 제2 공기층(air gap)을 형성하며 배치된 광학센서; 상기 광학센서가 탑재되는 베이스 기판; 상기 광학층과 상기 디스플레이부 사이에 위치하며 상기 제1 공기층의 둘레에 위치하는 제1 스페이서; 페이스트 상태에서 도포하면 경성 상태로 변하여 상기 제1 스페이서와 상기 디스플레이부를 접합하는 제1 실란트; 상기 광학센서와 상기 광학층 사이에 위치하며 상기 제2 공기층의 둘레에 위치하는 제2 스페이서; 사용자의 지문정보를 저장하는 메모리부; 상기 광학센서에 수집된 정보가 상기 메모리부에 저장된 상기 사용자의 지문정보와 일치하는지 판단하는 제어부; 및 상기 제어부와 상기 베이스기판을 연결하는 플렉서블 기판을 더 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

디스플레이 장치{display device}

본 발명은 디스플레이부에 지문인식 센서를 탑재한 디스플레이 장치에 관한 것이다.

전자기기가 대중화 되면서 개인 보안을 위한 사용자 인증기술에 관하여 중요도가 높아지고 있으며, 단순히 비밀번호나 패턴암호 등과 같은 암호 설정 방식에서 더 나아가 생체인식을 기반으로 한 사용자 인증기술이 보편화 되고 있다.

특히 지문 센싱 기술은 가장 기본적인 생체 인식 또는 인증 프로세스로서, 출입문의 개폐나 서버 접근을 위하여 지문인식을 이용하는 것에서 더 나아가 스마트폰(smartphone) 등과 같이 소형 전자 기기에도 지문인식 기능이 활용되고 있다. 스마트폰과 같은 소형전자기기에 이용되는 지문인식장치는 크기가 소형화 되어야 하면서 동시에 인식률도 중요하기 때문에 이와 관련한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

종래에는 버튼이나 별도의 지문인식 부를 구비하여 사용자의 지문을 인식하였으나, 최근 디스플레이부의 크기가 더 커지고 전면에 디스플레이부 이외의 버튼 등은 최소화 하는 추세에 따라 전면에 지문인식부가 위치할 영역의 확보가 어려운 실정이다.

이러한 경향에 따라 디스플레이부를 활용하여 지문인식 기능을 구현한 디스플레이 장치에 대한 니즈가 있다.

본 발명은 디스플레이부에 인식률이 좋은 지문인식 센서를 탑재한 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

디스플레이부; 상기 디스플레이부의 전면을 보호하는 커버 글래스; 상기 디스플레이부의 배면에 제1 공기층(air gap)을 형성하며 배치된 광학층; 상기 광학층의 배면에 제2 공기층(air gap)을 형성하며 배치된 광학센서; 상기 광학센서가 탑재되는 베이스 기판; 상기 광학층과 상기 디스플레이부 사이에 위치하며 상기 제1 공기층의 둘레에 위치하는 제1 스페이서; 페이스트 상태에서 도포하면 경성 상태로 변하여 상기 제1 스페이서와 상기 디스플레이부를 접합하는 제1 실란트; 상기 광학센서와 상기 광학층 사이에 위치하며 상기 제2 공기층의 둘레에 위치하는 제2 스페이서; 사용자의 지문정보를 저장하는 메모리부; 상기 광학센서에 수집된 정보가 상기 메모리부에 저장된 상기 사용자의 지문정보와 일치하는지 판단하는 제어부; 및 상기 제어부와 상기 베이스기판을 연결하는 플렉서블 기판을 더 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

상기 베이스 기판의 외각과 상기 디스플레이부의 배면 사이에 위치하는 제3 스페이서를 더 포함할 수 있다.

페이스트 상태에서 도포하면 경성 상태로 변하여 상기 제3 스페이서와 상기 베이스 기판 및 상기 디스플레이부를 접합하는 제2 실란트를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 실란트 및 상기 제2 실란트는 액상 또는 페이스트 상태에서 소정되어 고체 상태로 변화할 수 있다.

상기 디스플레이부가 전면에 실장되는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 위치하며 상기 플렉서블 기판의 배면을 지지하는 미들 프레임을 더 포함하고, 상기 플렉서블 기판과 상기 미들 프레임 사이에 개재되는 접착테이프를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 스페이서는 경성소재를 포함할 수 있다.

상기 광학층은 복수개에 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 마이크로 렌즈 사이의 간격은 상기 광학센서의 픽셀 사이의 간격과 같거나 1/n배일 수 있다.

상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층의 두께는 20um(마이크로 미터)이상 30um 이하가 되도록 배치할 수 있다.

상기 디스플레이부의 배면에 위치하며 상기 광학층 및 상기 제1 실란트에 상응하는 영역에 대응되는 개구부를 포함하는 보호층을 더 포함할 수 있다.

상기 보호층의 배면에 구비되며 상기 제1 개구부에 상응하는 제2 개구부를 포함하는 금속층을 더 포함할 수 있다.

상기 디스플레이부는 투명폴리머층; 상기 투명 폴리머층의 배면에 위치하는 유기발광다이오드(OLED); 및 상기 유기발광다이오드의 배면에 위치하는 전극층을 포함할 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 디스플레이부에 지문센서를 실장시 발생하는 눌림 발생을 해소할 수 있다.

또한, 사용자가 손가락으로 누를 때 발생하는 에어갭의 뒤틀림으로 지문인식 센서의 성능저하를 막을 수 있다.

또한, 마이크로 렌즈 사이의 간격(pitch)와 광학센서의 픽셀간의 간격(pitch) 사이의 불일치로 인한 모아레 현상을 방지할 수 있다.

도 1a는 본 발명과 관련된 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 도 1c는 본 발명과 관련된 디스플레이 장치의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 정전식과 광학식의 지문센서를 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 디스플레이부의 배면에 위치하는 지문센서를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 디스플레이부에 결합하는 방법을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서를 디스플레이부에 결합하는 방법을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 디스플레이 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 디스플레이 장치(100)의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 디스플레이 장치(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 디스플레이 장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 디스플레이 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 디스플레이 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 디스플레이 장치(100)와 다른 디스플레이 장치(100) 사이, 또는 디스플레이 장치(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 디스플레이 장치(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 디스플레이 장치 내 정보, 디스플레이 장치를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 디스플레이 장치(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 디스플레이 장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 디스플레이 장치(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 디스플레이 장치(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 디스플레이 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 디스플레이 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 디스플레이 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 디스플레이 장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 디스플레이 장치(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 디스플레이 장치(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 디스플레이 장치의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 디스플레이 장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 디스플레이 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 디스플레이 장치(100) 상에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 디스플레이 장치(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 디스플레이 장치(100)의 특정 유형에 관련될 것이나, 디스플레이 장치(100)의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 디스플레이 장치(100)에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 디스플레이 장치(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

디스플레이 장치(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 커버 글래스(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

디스플레이 장치(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 디스플레이 장치(100)가 구현될 수 있다.

한편, 디스플레이 장치(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 커버 글래스(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

디스플레이 장치(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)가 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 디스플레이 장치(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 디스플레이 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 디스플레이 장치(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

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), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 디스플레이 장치(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 장치(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 커버 글래스(151a)와 커버 글래스(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 커버 글래스(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 커버 글래스(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 커버 글래스(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 디스플레이 장치(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 디스플레이 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 디스플레이 장치(100)의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 디스플레이 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 디스플레이 장치(100)의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 디스플레이 장치(100)를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 디스플레이 장치(100)의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 디스플레이 장치(100)의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 디스플레이 장치(100)의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 디스플레이 장치(100)의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.

한편, 디스플레이 장치(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 디스플레이 장치(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 디스플레이 장치(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

디스플레이 장치(100)의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

디스플레이 장치(100)에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화 시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

디스플레이 장치(100)에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 디스플레이 장치(100)에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 디스플레이 장치(100)에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

디스플레이 장치(100)에는 디스플레이 장치(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 디스플레이 장치에 내장되거나, 디스플레이 장치(100)의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 디스플레이 장치(100)에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

디스플레이 장치(100)에는 외관을 보호하거나, 디스플레이 장치(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 디스플레이 장치(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 디스플레이 장치(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

최근에는 사용자 인증기술과 관련하여 각종 센서가 이용되고 있다. 홍채, 지문 정맥의 패턴 등은 사람마다 상이하기 때문에 이를 기초로 사용자를 구별하여 전자장치의 접근을 등록된 사용자만 허용할 수 있다. 종래의 비밀번호나 잠금패턴과 같이 제3 자에게 노출될 위험이 없고 손쉽게 잠금상태를 해제할 수 있어 생채인식 기술을 탑재한 장치가 증가하고 있다.

디스플레이부를 포함하는 디스플레이 장치(100)도 생체인식 기술을 탑재할 수 있으며, 생체인식 기술 중 가장 인식률이 높은 방식으로 지문인식 장치를 탑재할 수 있다.

종래에는 버튼이나 별도의 지문인식 부를 구비하여 사용자의 지문을 인식하였으나, 최근 디스플레이부의 크기가 더 커지고 전면에 디스플레이부 이외의 버튼 등은 최소화 하는 추세에 따라 전면에 지문인식부가 위치할 영역의 확보가 어려운 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 디스플레이부에 직접 지문센서를 위치시킬 수 있다.

최근 디스플레이부는 유기발광 다이오드를 이용하여 백라이트를 생략한 디스플레이부를 이용할 수 있다. 유기발광 다이오드 디스플레이는 투명폴리머층의 배면에 빛을 사출하는 유기발광다이오드가 배치되고 상기 유기발광 다이오드가 사출하는 빛을 제어하는 전극층이 배면에 배치된다.

백라이트를 생략하면 적어도 부분적으로 빛을 투과하는 디스플레이부를 구현할 수 있으며, 유기발광 다이오드를 이용한 디스플레이부의 배면에 지문센서를 탑재하여 디스플레이부 전면에 위치하는 손가락의 지문을 인식할 수 있다.

도 2는 지문센서(145)의 층상구조를 도시한 도면으로 (a)는 정전식 지문센서이고 (b)는 광학식의 지문센서이다. 정전식 지문센서는 컨덕터를 이용하여 사용자의 손가락(10)이 접촉하면 지문의 돌출된 부분(finger ridge, 11)과 오목한 부분(finger valley, 12)의 전위차에 따라 지문형상을 판독할 수 있다. 독립된 지문센서를 구비한 경우 해당방식이 가장 구현하기 용이하여 현재까지 많이 이용된 방식은 정전식이다.

그러나, 정전식 지문센서는 컨덕터(20)와 사용자의 지문사이의 거리가 짧아야 하는 데 디스플레이부(151)의 두께는 정전식에서 요구하는 거리보다 두꺼워 정확하게 지문을 인식할 수 없다. 디스플레이부(151)의 전면, 즉 커버 글래스(151a) 바로 아래 지문센서를 구현하는 것은 비용이 많이 들고 디스플레이부에서 출력되는 영상에 영향을 미치기 때문에 정전식보다 광학식을 적용하는 것이 바람직하다.

광학식은 또 크게 적외선 방식과 가시광선 방식으로 나눌 수 있다. 적외선 광원을 사용자의 손가락(10)을 향하여 사출하면 돌출된 부분(11)에서는 빛이 사용자의 손가락(10)에 흡수되는 반면 오목한 부분(12)에서는 빛이 반사되어 광학센서(1451)에서 감지할 수 있다.

다만, 적외선 방식은 디스플레이부의 유기발광 다이오드가 적외선에 의해 손상을 입을 수가 있기 때문에 적외선 광원에서 사출된 빛이 직접 유기발광 다이오드에 도달하지 않고 전면을 향해 사출되도록 가이드하는 부재를 유기발광 다이오드의 전면에 별도로 구비해야 한다. 상기 빛을 가이드하는 부재를 추가함으로써 디스플레이부(151)의 두께가 증가하게 되는 문제가 발생하고 이를 생략하면 유기발광 다이오드가 손상되는 문제가 있어, 본 발명은 도 2의 (b)와 같이 유기발광 다이오드에서 사출하는 빛을 이용하여 지문을 판독하는 가시광선 지문센서를 이용할 수 있다.

유기발광 다이오드 디스플레이(151)는 투명 기판위에 복수개의 유기발광 다이오드 및 전극이 격자형으로 배치되어 있는 형태로 유기발광 다이오드 사이는 빛이 통과할 수 있어 유기발광 다이오드에서 사출된 빛이 사용자의 손가락(10)에서 반사되어 디스플레이부(151)의 배면에 위치하는 광학센서(1451)까지 도달할 수 있다.

도 2의 (b)를 참조하면 유기발광 다이오드에서 사출된 빛을 이용하여 지문의 요철을 감지할 수 있다. 사용자의 지문 중 돌출된 부분(11)에서는 유기발광 다이오드에서 사출한 빛이 반사되어 광학센서(1451)에서 반사된 빛을 감지할 수 있고, 오목한 부분(12)에서는 빛이 산란되어 오목한 부분으로 사출된 빛은 광학센서(1451)가 감지할 수 없다.

광학센서(1451)의 배면에는 광학센서(1451)가 실장되는 베이스 기판(1452)을 더 포함할 수 있으며, 광학센서(1451)까지 도달하는 빛을 모아서 인식률을 높이기 위해 광학센서(1451)의 전면에 위치하는 광학층(1457)을 더 포함할 수 있다. 광학층(1457)은 복수개의 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다.

마이크로 렌즈의 피치는 광학센서(1451)의 각 픽셀에 빛을 모아주는 역할을 하므로 광학센서 픽셀의 1/n 의 값을 가질 수 있다. 즉, 광학센서 하나당 마이크로 렌즈 1개(마이크로 렌즈 사이의 피치는 광학센서 픽셀간의 피치와 같음) 또는 4개 (마이크로 렌즈 사이의 피치는 광학센서 픽셀간의 피치의 1/2)의 마이크로 렌즈가 대응될 수 있다.

도 3은 종래의 디스플레이부(151)의 배면에 위치하는 지문센서를 도시한 도면이다. 지문센서는 지문의 요철(11, 12)에 따라 반사되는 빛의 차이를 감지하는 광학센서(1451)와 상기 광학센서(1451)의 전면에 실장되어 광학센서(1451)로 유입되는 빛을 모아주는 광학층(1457) 및 상기 광학센서(1451)가 안착되는 베이스 기판(1452)으로 이루어질 수 있다.

도 3의 (a)는 지문센서를 디스플레이부(151)의 배면에 DAT(double adhesive tape)와 같은 접착테이프(T1)를 이용하여 빛이 들어올 수 있는 영역을 제외하고 둘레를 부착한 실시예를 도시하고 있다. 접착테이프(T1)을 이용하는 경우 지문센서의 부착을 위해 압력을 가하게 되는데 디스플레이부(151)의 접착테이프(T1)가 위치하는 부분에 상응한 위치가 눌림이 발생하여 디스플레이부(151)에 얼룩이 생기는 문제가 있다.

상기 압력을 분산하기 위해 탄성을 가지는 재질의 접착테이프를 이용하거나 탄성 부재를 개재할 수 있다. 다만, 접착테이프의 두께에 상응하는 공기층(AG)이 디스플레이부(151)와 지문센서 사이에 만들어 지는데 사용자가 지문인식을 위해 지문센서위치에 손가락(10)을 올려 누르는 경우 상기 공기층(AG)의 간격이 변화하여 정확하게 지문인식을 할 수 없는 문제가 발생할 수 있다.

특히 접착테이프 (T1)이 변형되면서 지문센서의 평면방향으로 위치가 변화하는 경우 디스플레이의 픽셀과 지문센서의 픽셀 및 광학층(1457)의 마이크로 렌즈의 피치 사이의 간격이 어긋나서 물결무늬가 발생하는 모아레(Moire) 현상이 나타날 수 있다. 모아레 현상이 나타나면 지문 이미지에 얼룩이 발생하여 정확한 지문을 인식할 수 없는 문제가 있다.

도 3의 (b)와 같이 OCA(optical clear adhesive)와 같이 투명한 소재의 접착 테이프(T2)를 이용하여 지문센서의 전면을 균일하게 부착할 수 있다. 이 경우 공기층을 생략할 수 있으나 전면에 접착테이프(T2)가 개재되어 광학센서(1451)의 인식률이 떨어질 수 있으며, 여전히 접착을 위해 압력을 가할 때 발생하는 디스플레이부(151)의 눌림 현상은 여전히 문제로 남는다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문센서를 디스플레이부(151)에 결합하는 방법을 도시한 도면이다. 상기 문제를 방지하기 위해 본 발명은 상기 공기층의 간격이 변화되지 않도록 공기층을 형성하는 부재를 강성이 있는 부재를 사용함과 동시에 눌러서 부착하는 방식이 아닌 경화시키는 방식을 이용하여 부착시 발생하는 디스플레이부(151)의 눌림 현상을 방지할 수 있다.

유기발광 다이오드 디스플레이는 배면에 유기발광 소자를 보호하기 위한 보호층을 포함하고, 상기 보호층(151b)을 디스플레이부(151)에 부착하기 위한 쿠션 테이프를 포함할 수 있다. 상기 보호층(151b)과 금속층(151c)은 빛을 통과시키지 못하므로 부분적으로 제거하고 지문센서를 부착할 수 있다.

도 4의 (a)와 같이 먼저 광학층(1457)을 디스플레이부(151)의 배면에 부착한다. 광학층(1457)의 전면 둘레에 디스플레이부(151)와 공기층을 형성하기 위한 제1 스페이서(1458)를 개재할 수 있다. 상기 제1 스페이서(1458)는 광학층(1457)의 둘레를 따라 배치되며 균일한 제1 공기층(AG1)을 형성하기 위해 단단한 재질을 이용할 수 있다. 제1 스페이서(1458)와 광학층(1457)은 접착제 등을 통해 미리 결합할 수 있다.

도 4의 (b)와 같이 제1 스페이서(1458)와 디스플레이부(151)의 결합을 위해 실란트(1459a)를 이용할 수 있다. 실란트(1459a)는 광학층(1457)과 디스플레이부(151)를 고정시키며, 액상상태에서 소성과정을 통하면 굳어서 압력을 가하지 않고도 디스플레이부(151)와 제1 스페이서(1458)를 고정한다. 상기 소성과정은 도포하는 소재에 따라 열을 가할 수도 있고 공기 중에 방치하는 것도 가능하다. 더 안정적인 고정을 위해 실란트(1459a)를 제1 스페이서(1458)와 디스플레이부(151) 및 광학층(1457)의 측면에 까지 닿도록 도포할 수 있다.

도 5의 (a)와 같이 광학센서(1451)를 광학층(1457)의 배면에 부착할 수 있다. 광학층(1457)의 배면에 부착할 수 있다. 광학센서(1451)는 베이스 기판(1452) 위에 안착된 상태이고 광학센서(1451)에서 수집한 정보를 메인 기판으로 전달하기 위한 플렉서블기판(1453)을 더 포함할 수 있다.

플렉서블기판(1453)과 베이스 기판(1452) 및 광학센서(1451)가 결합된 구조물을 광학층(1457)의 배면에 배치한다. 광학층(1457)과 광학센서(1451) 사이에 제2 공기층(AG2)을 형성하도록 광학센서(1451)의 전면 둘레에 제2 스페이서(1454)를 배치할 수 있다. 제2 스페이서(1454)의 높이에 상응하는 제2 공기층(AG2)이 광학층(1457)과 광학센서(1451) 사이에 형성된다. 모아레 현상은 각 층 사이의 간격이 좁을수록 더 심하게 나타나므로 상기 제2 공기층(AG2)은 광학센서(1451)의 픽셀과 마이크로 렌즈의 피치 및 디스플레이부(151)의 픽셀 사이에 발생하는 모아레 현상을 줄일 수 있다.

제1 공기층 및 제2 공기층은 20um 이상 30um이하의 두께를 가질 수 있다. 30um초과하는 경우 반사된 빛이 광학센서에 전달되는제 어려움이 있고 20u미만인 경우 모아레 현상이 해소되지 않는다.

디스플레이부(151)와 광학센서(1451) 사이의 간격을 유지하기 위해 베이스 기판(1452)과 디스플레이부(151) 사이에 위치하는 제3 스페이서(1455)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 스페이서(1455)는 단단한 소재를 이용할 수 있으며, 상기 제3 스페이서(1455)와 디스플레이부(151)의 결합을 위해 실란트(1459b)를 이용할 수 있다. 상기 실란트(1459b)도 전술한 제1 스페이서(1458)와 디스플레이를 결합하는 실란트(1459b)와 같이 액상 또는 페이스트 상태의 재료를 도포한 후에 굳혀서 디스플레이부(151)와 제3 스페이서(1455)를 압력을 가하지 않고 결합시킬 수 있다.

상기 제3 스페이서(1455)가 단단한 소재인 경우 상기 제2 스페이서(1454)는 연성 소재를 이용하더라도 제2 공기층(AG2)의 간격이 변화하지 않는 바, 제2 공기층(AG2)의 간격 변화에 따른 지문인식 저하를 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문센서를 디스플레이부(151)에 결합하는 방법을 도시한 도면이다. 본 발명은 전술한 살시예와 같이 광학층(1457)을 부착한 후에 광학센서(1451)와 베이스 기판(1452) 및 플렉서블기판(1453)으로 이루어진 구조체를 부착하는 방법에 전술한 실시예와 차이가 있다.

본 실시예는 디스플레이부(151)의 배면을 지지하는 미들 프레임(105)을 이용하여 상기 구조체를 고정할 수 있다. 미들 프레임(105)은 디스플레이부(151)의 배면을 지지하며 지문센서가 위치하는 부분은 도 6의 (a)와 같이 리세스 될 수 있다. 상기 구조체를 프레임에 접착테이프(105a)를 이용하여 부착하고 미들 프레임(105)에 디스플레이부(151)를 안착시켜 도 6의 (b)와 같이 광학층(1457)과 광학센서(1451)가 제2 공기층(AG2)을 형성하며 적층될 수 있다.

이때 제3 스페이서(1455)와 디스플레이부(151)를 고정하는 실란트(1459a, 1459b)를 생략할 수 있어 조립성이 전술한 실시예보다 우수하다. 다만 전술한 실시예는 광학센서(1451)의 디스플레이부(151)로의 결합이 더 견고하게 되어 지문센서(145)의 성능 측면에서는 더 유리할 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 디스플레이부에 지문센서를 실장시 발생하는 눌림 발생을 해소할 수 있다. 또한, 사용자가 손가락으로 누를 때 발생하는 에어갭의 뒤틀림으로 지문인식 센서의 성능저하를 막을 수 있다. 또한, 마이크로 렌즈 사이의 간격(pitch)와 광학센서의 픽셀간의 간격(pitch) 사이의 불일치로 인한 모아레 현상을 방지할 수 있다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 디스플레이 장치
151: 디스플레이부
151a: 커버 글래스
145: 지문센서
1451: 광학센서
1452: 베이스 기판
1453: 플렉서블 기판
1454: 제2 스페이서
1455: 제3 스페이서
1457: 광학층
1458: 제1 스페이서
1459a, 1459b: 실란트
105: 미들 프레임

Claims

디스플레이부;
상기 디스플레이부의 전면을 보호하는 커버 글래스;
상기 디스플레이부의 배면에 제1 공기층(air gap)을 형성하며 배치되고 복수개의 마이크로 렌즈를 포함하는 광학층;
상기 광학층과 상기 디스플레이부 사이에서 상기 제1 공기층을 형성하는 제1 스페이서;
상기 광학층의 배면에 제2 공기층(air gap)을 형성하며 배치된 광학센서;
상기 광학센서와 상기 광학층 사이에서 상기 제2 공기층을 형성하는 제2 스페이서;
상기 광학센서가 탑재되는 베이스 기판;
페이스트 상태에서 도포하면 경성 상태로 변하여 상기 제1 스페이서, 상기 디스플레이부 및 상기 광학층을 접합하는 제1 실란트;
사용자의 지문정보를 저장하는 메모리부;
상기 광학센서에 수집된 정보가 상기 메모리부에 저장된 상기 사용자의 지문정보와 일치하는지 판단하는 제어부; 및
상기 제어부와 상기 베이스 기판을 연결하는 플렉서블 기판을 포함하고,
상기 제1 공기층은 상기 제2 공기층과 중첩 배치되는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 베이스 기판의 외각과 상기 디스플레이부의 배면 사이에 위치하는 제3 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제2 항에 있어서,
페이스트 상태에서 도포하면 경성 상태로 변하여 상기 제3 스페이서와 상기 베이스 기판 및 상기 디스플레이부를 접합하는 제2 실란트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 실란트 및 상기 제2 실란트는 액상 또는 페이스트 상태에서 소정되어 고체 상태로 변화하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 디스플레이부가 전면에 실장되는 하우징; 및
상기 하우징의 내부에 위치하며 상기 플렉서블 기판의 배면을 지지하는 미들 프레임을 더 포함하고,
상기 플렉서블 기판과 상기 미들 프레임 사이에 개재되는 접착테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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제1 항에 있어서,
상기 제1 스페이서는 경성소재를 포함하는 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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제1 항에 있어서,
상기 복수개의 마이크로 렌즈 사이의 간격은 상기 광학센서의 픽셀 사이의 간격과 같거나 1/n배인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층의 두께는 20um(마이크로 미터)이상 30um 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 디스플레이부의 배면에 위치하며 상기 광학층 및 상기 제1 실란트에 상응하는 영역에 대응되는 제1 개구부를 포함하는 보호층을 더 포함하는 디스플레이 장치.
제11 항에 있어서,
상기 보호층의 배면에 구비되며 상기 제1 개구부에 상응하는 제2 개구부를 포함하는 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제1 항에 있어서,
상기 디스플레이부는
투명폴리머층;
상기 투명 폴리머층의 배면에 위치하는 유기발광다이오드(OLED); 및
상기 유기발광다이오드의 배면에 위치하는 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.