KR20100105241A - 디스플레이 장치의 윈도우 및 이를 갖는 휴대 단말기 - Google Patents

디스플레이 장치의 윈도우 및 이를 갖는 휴대 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 방식으로 입력할 수 있도록 구성된 디스플레이 장치의 윈도우 및 이를 구비한 휴대 단말기에 관한 것으로, 본 발명과 관련된 디스플레이 장치의 윈도우는 잔존 지문을 최소화시킬 수 있게 내지문 패턴(anti-fingerprint pattern)이 형성된 투광성 보호층을 포함한다. 이러한 내지문 패턴은 손가락이 접촉하는 윈도우 상에 잔류할 수 있는 지문의 최소화와 함께 디스플레이의 시인성 저하를 조절할 수 있게 된다.

Description

디스플레이 장치의 윈도우 및 이를 갖는 휴대 단말기{WINDOW FOR DISPLAY DEVICE AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME}
본 발명은 터치 방식으로 입력할 수 있도록 구성된 디스플레이 장치의 윈도우 및 이를 구비한 휴대 단말기에 관한 것이다.
휴대 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다.
기능이 다양화됨에 따라 휴대 단말기는 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖추고 있으며, 이들은 종합적으로 탑재되어 멀티미디어 기기(Multimedia Player)를 구현하기도 한다.
이러한 멀티 미디어 기기에는 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.
이를 위하여, 휴대 단말기에는 디스플레이에서 출력되는 항목 또는 선택 가능한 기능을 곧바로 입력 또는 동작시킬 수 있도록 터치감지센서를 갖추기도 한다. 그러나, 디스플레이에 손가락을 접촉시키는 경우, 손가락의 지문이 윈도우에 잔존하여 디스플레이가 지저분하게 보여질 가능성이 있다.
한편으로, 휴대 단말기는 어두운 장소보다는 눈부신 야외의 햇빛 아래 또는 밝은 조명 아래에서 작은 디스플레이를 보는 일이 많다. 그러나, 디스플레이에 이르는 동안 윈도우 및 터치감지센서를 통과하게 되는데, 각층은 굴절률의 차이가 있으므로 디스플레이의 시인성 저하가 문제된다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 지문의 잔존을 최소화키는 한편, 디스플레이의 시인성의 저하를 최소화시키는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명과 관련된 디스플레이 장치의 윈도우는, 투광성 베이스층; 및 상기 베이스층의 외측에 형성되며, 상면에 잔존 지문을 최소화시킬 수 있게 내지문 패턴(anti-fingerprint pattern)이 형성된 투광성 보호층을 포함하고, 상기 내지문 패턴은, 상기 외층의 표면으로부터 일정 높이(e)로 돌출된 반복적이고 규칙적인 미세돌기들을 포함하고, 상기 각 미세돌기의 1/5 높이에서의 수평한 제1단면적(S1)과 4/5 높이에서의 수평한 제2단면적(S2)은 0.8S1 < S2 < S1 의 관계를 만족하도록 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 보호층은 자외선 경화수지에 의하여 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 보호층의 표면 면적에 대한 상기 미세돌기들의 하단부 단면적의 총합의 비율(점유율; n)은 1 ~ 40 %를 만족하도록 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 돌기의 높이(e)는 5㎛ ~ 30 ㎛를 만족하도록 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 미세돌기를 제외한 상기 보호층의 두께는 9㎛ 이상이 되도록 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 미세돌기간의 평균간격은 10㎛ ~ 53㎛ 이 되도록 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 보호층의 굴절률은 1.45 ~ 1.59이 되도록 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 윈도우는, 투광성 베이스층; 및 상기 베이스층의 외측에 형성되며, 상면에 잔존 지문을 최소화시킬 수 있게 내지문 패턴(anti-fingerprint pattern)이 형성된 투광성 보호층을 포함하고, 상기 내지문 마이크로 패턴은 상기 외층의 표면으로부터 일정 높이(e)로 돌출된 반복적이고 규칙적인 미세돌기들을 포함하며, 상기 미세돌기들의 평균 간격(g; ㎛), 높이(e; ㎛) 및 점유율(n; %)은 다음의 수식을 만족하도록 형성되는 것으로 표현될 수 있다.
15 < (g×e/n) < 105
본 발명은 또한, 디스플레이가 장착된 단말기 바디; 및 상기 디스플레이의 전면에 배치되는 윈도우를 포함하고, 상기 윈도우는, 투광성 베이스층; 및 상기 베이스층의 외측에 형성되며, 상면에 잔존 지문을 최소화시킬 수 있게 내지문 패턴(anti-fingerprint pattern)이 형성된 투광성 보호층을 포함하고, 상기 내지문 마이크로 패턴은 상기 외층의 표면으로부터 일정 높이(e)로 돌출된 반복적이고 규칙적인 미세돌기들을 포함하고, 상기 각 미세돌기의 1/5 높이에서의 수평한 제1단면적(S1)과 4/5 높이에서의 수평한 제2단면적(S2)은 0.8S1 < S2 < S1 의 관계를 만족하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기를 개시한다.
상기한 바와 같이 본 발명과 관련된 디스플레이 장치의 윈도우 및 이를 구비한 휴대 단말기에 의하면, 손가락이 접촉하는 윈도우의 표면에 규칙적이고 반복적인 미세돌기를 갖는 내지문 패턴에 의하여 잔류 지문의 최소화와 함께 디스플레이의 시인성 저하를 동시에 조절할 수 있게 된다.
이하, 본 발명과 관련된 디스플레이 장치의 윈도우 및 이를 갖는 휴대 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 휴대 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등과 같은 이동 단말기와, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기가 있다. 이하의 설명에서는 휴대 단말기가 이동 단말기인 것으로 가정하고 설명한다. 그러나, 이하의 설명에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명과 관련된 윈도우가 장착된 휴대 단말기의 전면 사시도이다.
개시된 휴대 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.
단말기 바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등으로 불릴 수 있다)를 포함한다. 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다. 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151), 제1음향출력부(152), 제1영상입력부(121) 등이 배치될 수 있다.
디스플레이부(151)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈, 이페이퍼(e-paper) 등을 포함한다. 그리고, 디스플레이부(151)는 터치방식에 의하여 입력할 수 있게 터치감지수단을 포함할 수 있다. 따라서, 디스플레이부(151) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 있으면 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력된다. 터치방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다. 터치감지수단은 디스플레이부(151)가 보일 수 있도록 투광 성으로 형성되어 있으며, 밝은 곳에서 터치스크린의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다. 도 1에 의하면, 디스플레이부(151)는 프론트 케이스(102)의 전면(front surface)의 대부분을 차지한다.
디스플레이부(151)의 외측에는 디스플레이부(151)를 외부로부터 보호하면서도 터치 입력을 위하여 손가락이 접촉하는 부분인 윈도우(200)가 설치된다. 이러한 윈도우(200)에는 후술하는 바와 같이, 손가락의 지문이 묻는 것을 최소화시킬 수 있게 형성되어 있다.
제1음향출력부(152)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
단말기 바디의 측면에는 사이드키(132), 인터페이스부(170) 및 음향입력부(122) 등이 배치된다.
사이드키(132)는 조작유닛으로 통칭될 수 있으며, 휴대 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받을 수 있게 되어 있다. 사이드키(132)는 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 사이드키(132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 사이드키(132)에 의하여, 영상입력부(125)의 제어, 음향출력부(152,154)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.
음향입력부(122)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 위해, 예를 들 어 마이크로폰(microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.
단말기 바디의 측면에는 인터페이스부(170)가 배치될 수 있다. 인터페이스부(170)는 본 발명과 관련된 휴대 단말기(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(170)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port)등}, 또는 휴대 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(170)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 휴대 단말기의 후면 사시도이다.
도 2를 참조하면, 단말기 바디의 후면에는 제2영상입력부(125)가 추가로 장착될 수 있다. 제2영상입력부(125)는 단말기 바디의 전면에 배치된 제1영상입력부(121)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1영상입력부(121)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.
예를 들어, 제1영상입력부(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2영상입력부(125)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 이들 영상입력부(125)는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.
제2영상입력부(125)에 인접하게는 플래쉬(127)와 거울(126)이 추가로 배치된다. 플래쉬(127)는 카메라(126)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(126)은 사용자가 제2영상입력부(125)를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.
단말기 바디의 후면에는 제2음향출력부(154)가 추가로 배치될 수도 있다. 제2음향출력부(154)는 단말기 바디의 전면에 배치된 제1음향출력부(152)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 휴대 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명과 관련된 윈도우의 구성을 보이기 위한 분해 사시도이다. 도 3에 도시된 것과 같이, 디스플레이(151)의 상측에는 본 발명과 관련된 윈도우(200)가 장착되어 있으며, 터치 인식을 위하여 윈도우(200)의 내측에는 터치감지센서(133)가 장착되고 있다. 터치감지센서(133)는 윈도우(200)에 부착되어 일체형으로 구성될 수 있다.
윈도우(200)는 투광성의 베이스층(210)과, 베이스층(210)의 상면에 형성되는 보호층(220)을 포함한다.
베이스층(210)은 디스플레이(151)를 보호하고 충격이나 하중을 충분히 지지할 수 있을 정도로 형성된다. 이를 위하여 베이스층(210)은 Polymethymethacrylate(PMMA), Polycarbonate(PC), Polyethylene Terephthalate(PET) 등의 수지 계열이나, 두께를 줄이고 강성을 더욱 높일 수 있도록 강화 유리 등이 사용될 수 있다.
보호층(220)은 윈도우(200)의 최상층에 형성되는 것으로서, 터치 입력을 위하여 손가락이 접촉하는 부위가 된다. 보호층(220)의 표면에는 손가락의 지문이 잔존하는 것을 최소화할 수 있도록 마이크로 내지문 패턴(201)이 형성되어 있다.
도 4는 본 발명과 관련된 윈도우의 내지문 패턴의 모습을 확대하여 보인 사시도이다. 도 4에 의하면, 내지문 패턴(201)은 규칙적이고 반복적으로 배치되는 미세돌기(230)를 포함하고 있다. 이러한 미세돌기(230)는 손가락이 보호층(220)의 바닥면에 직접 닿는 것을 방지함으로써 손가락의 지문이 보호층(220)의 표면에 잔존하는 것을 최소화함과 아울러, 디스플레이(151)의 시인성이 떨어지는 것을 최소화시킬 수 있게 형성된다. 나아가 규칙적이고 반복적인 미세돌기(230)는 뒤에서 설명되는 바와 같이 잔존지문의 최소화와 디스플레이(151)의 시인성과 관련하여 최적 조건을 위하여 설계단계에서부터
도 5는 본 발명과 관련된 윈도우의 표면에 손가락이 접촉된 상태를 확대하여 보인 단면도이다.
도 5에 도시된 것과 같이, 손가락 피부(240)의 표면은 일정 간격(G)으로 규칙적으로 배열된 산부(250a)와 골부(250b)를 포함하고 있다. 잔존 지문을 형성하는 주된 원인이 되는 땀과 지방질은 주로 산부(250a)에 형성되는 땀샘(251)으로부터 배출되므로 가급적 땀샘(251)이 있는 산부(250a)가 보호층(220)의 주된 영역에 직 접 닿는 것을 방지하는 것이 필요하게 된다.
이를 위하여, 모든(every) 산부(250a)의 폭(D) 내에 적어도 하나의 미세돌기(230)를 마련함으로써 산부(250a)가 미세돌기(230)의 상면에만 접촉하도록 하고, 미세돌기(230)를 제외한 영역에 산부(250a)가 접근하는 것을 방지한다. 도 5에서는 하나의 산부(250a)에 대략 3개의 미세돌기(230)가 지지하고 있는 것을 보이고 있다.
도 6은 본 발명과 관련된 내지문 패턴을 이루는 미세돌기의 구조 및 배치를 보이기 위한 측면도이다.
잔존지문의 최소화와 디스플레이(151)의 시인성 제고를 위하여 미세돌기(230)의 구조 및 배치는 여러 가지 요인이 고려될 수 있다. 예를 들어, 잔존지문을 최소화시키기 위하여 각 미세돌기(230)의 점유 갯수가 큰 것이 바람직하나, 디스플레이(151)에 대한 시인성의 저하를 최소화시키기 위해서는 반대로 미세돌기(230)의 점유 갯수가 줄어들 필요가 있다. 나아가, 각 미세돌기(230)의 형상에 있어서도 미세돌기(230)가 지나치게 뾰족하거나(예를 들어, 콘이나 피라미드 타입), 불규칙한 형상은 시인성의 저하를 유발할 수 있다. 한편으로, 미세돌기(230)가 높이가 높을수록 잔존지문의 식별성은 떨어질 것이나, 윈도우(200)의 표면에서 발생하는 외부 물체에 의한 긁힘이나 충격에는 취약해진다.
미세돌기들(230)의 피치(g)는 손가락의 산부(250a)의 폭(D)을 고려하여 평균적 사용자의 최소치를 기준으로 결정될 수 있다. 일 예로서, 평균적 사용자의 산부(250a)의 폭(D)의 최소치가 209㎛이고 하나의 산부(250a)에 복수의 미세돌 기(230)가 위치될 수 있다.
미세돌기(230)의 높이는 지나치게 낮은 경우, 손에 묻은 미세한 이물이 보호층(220)의 표면에 닿을 수 있으며, 지나치게 높은 경우 외부의 마찰에 의하여 미세돌기(230)의 구조가 유지되기 어렵다. 이를 감안하여 본 실시예에서는 5㎛ ~ 30㎛의 높이를 갖는 미세돌기(230)가 제안된다.
미세돌기(230)의 1/5 높이에서의 수평한 제1단면적(S1)과 4/5 높이에서의 수평한 제2단면적(S2)은 0.8S1 < S2 < S1 의 관계를 만족하도록 구성된다. 제2단면적(S2)이 제1단면적(S1)의 0.8보다 작은 경우 디스플레이(151)의 저하가 두드러지고, 1.0 이상이면 제조가 어려울 뿐만 아니라 시인성 개선 효과도 나타나지 않게 된다.
보호층(220) 및 미세돌기(230)는 자외선 경화수지에 의하여 형성되는 것이 가능하다.
보호층(220)의 표면 면적에 대한 미세돌기들(230)의 하단부 단면적의 총합의 비율(점유율; n)은 1 ~ 40 %를 만족하도록 구성될 수 있다. 이 경우, n값이 40을 초과하게 되면 디스플레이(151)의 시인성이 떨어질 수 있다.
미세돌기(230)를 제외한 보호층(220)의 두께는 9 ㎛ 이상으로 형성될 수 있다. 9㎛ 미만일 때에는 외부 마찰에 의하여 미세돌기(230)가 힘을 받을 때 돌기 구조를 지지하는 힘이 약화되는 반면, 9 ㎛ 이상일 때는 9 ㎛ 미만일 때보다 경도 단위계로 1 이상의 경도 차이가 나게 된다.
미세돌기(230)간의 평균 간격은 10㎛ ~ 53㎛ 이다. 10 ㎛ 미만일 때에는 시 인성이 저하되는 반면 공기중 이물(일반적으로 10 ㎛ 이상임)이 보호층(220)의 표면에 닿을 가능성이 크고, 53 ㎛ 이상일 때에는 피부의 처짐으로 인하여 지문이 보호층(220)의 표면에 찍힐 가능성이 크다.
보호층(220)의 굴절률은 1.45 ~ 1.59일 수 있다. 베이스층(210)과의 굴절률의 편차를 줄여야 빛의 전체적인 굴절이 줄게 되므로 이를 감안하여 결정된다. 베이스층(210)의 재질로서 사용될 수 있는 PC, PET, PMMA, 유리 등은 일반적으로 1.45 이상 1.59 이하의 범위에 있다.
위에서 예시한 미세돌기들(230)의 평균 간격(g), 높이(e) 및 점유율(n)은 다음의 수식을 만족하도록 형성될 수도 있다.
15 < (g×e/n) < 105 (여기서, g와 e의 단위는 ㎛이며, n은 %이다)
만약, 계산값이 15보다 작은 경우 디스플레이(151)의 시인성이 저하되며, 105보다 큰 경우 내지문 특성이 떨어지게 된다.
도 7은 본 발명과 관련된 내지문 패턴의 형성과정을 순차적으로 보인 공정순서도로서, 이하에서는 본 발명과 관련된 윈도우의 제조방법을 설명한다.
우선, 도 7(a)와 같이 PMMA, PC, PET 또는 유리로 이루어진 일정 두께의 베이스층(210)을 마련하고, 베이스층(210)의 외부 표면에 자외선에 의하여 경화되는 보호층(220)을 도포한다(도 7(b)).
다음으로 미세돌기(230)가 형성될 미세 요철 무늬(271)가 형성된 금형(270)을 도 7(c)와 같이 보호층(220)에 대고 일정한 두께를 유지시킨다. 이 과정에서 보호층(220)의 표면은 금형(270)의 요철 무늬(271)와 같은 형상으로 형성되며, 보호 층(220)의 두께는 금형(270)의 가압되는 정도에 영향을 받게 된다.
금형(270)을 액상의 보호층(220)에 대하여 일정한 수준으로 압력을 가한 상태에서 보호층(220)에 대하여 자외선을 조사한다. 도 7(d)에서와 같이, 금형(270) 자체에 의하여 가려지지 않도록 자외선은 금형(270)의 반대쪽, 즉 투광성의 베이스층(210)의 하부에서 조사할 수 있다. 따라서, 자외선(UV)은 투광성 베이스층(210)을 통과하여 보호층(220)에 전달되고 경화가 일어난다.
보호층(220)이 경화되면, 금형(270)을 제거함으로써 윈도우(200)를 완성한다(도 7(e)).
도 8은 본 발명과 관련된 위도우의 내지문 패턴을 확대하여 보인 평면도이다. 도 8에서는 미세돌기(230)의 평면 형상이 원형인 것을 예로 들고 있다.
도 9 도 내지 도 10은 본 발명과 관련된 내지문 패턴의 다른 예들을 각각 보인 평면도들이다. 즉, 이들 도면에 도시된 것과 같이 미세돌기(233,234)는 다양한 형상으로 형성되는 것이 가능하다. 예를 들어, 사각형을 포함하는 다각형이나(도 9 참조), 어느 일 변이 상대적으로 긴 타입(도 10 참조), 또는 서로 다른 모양이 복합된 타입도 가능하다. 이들 경우에도 앞에서 설명한 미세돌기의 구조, 간격 등이 적용될 수 있다.
도 11은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
휴대 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리부(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 11은 다양한 구성요소 를 가지고 있는 이동 단말기를 나타내고 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 이동 단말기가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 이동 단말기가 구현될 수 있다.
이하 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 휴대 단말기(100)와 다른 무선 통신 시스템 사이의 무선 통신 또는 휴대 단말기(100)와 휴대 단말기(100)가 위치한 네트웍간의 무선 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.
방송수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
한편, 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있으며, 이러한 경우에는 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
방송 수신 모듈(111)은, 각종 방송 시스템을 이용하여 방송 신호를 수신하는데, 특히, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 방송 신호를 제공하는 모든 방송 시스템에 적합하도록 구성된다.
방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리부(160)에 저장될 수 있다.
또한, 이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(113)은 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
또한, 위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈이다. 위치정보 모듈의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. 현재 기술에 의하면, GPS모듈(115)은 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 산출된 정보에 삼각법을 적용함으로써, 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 현 위치 정보를 정확히 산출할 수 있다. 현재, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또다른 1개의 위성을 이용하여 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 또한, GPS 모듈(115)은 현 위치를 실시간으로 계속 산출함으로써 속도 정보를 산출할 수 있다.
한편, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)은 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 디스 플레이부(151)에 표시될 수 있다.
카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 그리고, 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이부(151)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치 스크린이라 부를 수 있다.
센싱부(140)는 휴대 단말기(100)의 개폐 상태, 휴대 단말기(100)의 위치, 이동 단말기의 방위 등과 같이 휴대 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 휴대 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 휴대 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 센싱부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외 부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.
인터페이스부(170)는 휴대 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 포함될 수 있다. 여기에서, 식별 모듈은 휴대 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module; 'UIM'), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module; 'SIM'), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module; 'USIM') 등을 포함할 수 있다. 또한, 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다. 이와 같은 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 휴대 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 휴대 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.
또한, 인터페이스부(170)는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 크래들로부터의 전원이 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 전원은 이동단말기가 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
출력부(150)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 알람(alarm) 신호의 출력 을 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 및 알람 출력 모듈(153) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(151)는 휴대 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 사용자 인터페이스((User Interface;UI) 또는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface;GUI)를 표시한다. 그리고 휴대 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(151)와 터치감지센서(133)가 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(151)은 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이는 이를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명하도록 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 투명 LCD 등이 있다. 그리고 휴대 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)가 2개 이상 존재할 수도 있다. 터치스크린은 터치 입력 위치 및 면적 뿐만 아니라 터치 입력 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 터치스크린의 내부 또는 근처에 근접 센서가 배치될 수 있다. 근접 센 서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 따라서, 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 상당히 길며 그 활용도 또한 상당히 높다. 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다.
고주파 발진형 근접 센서는, 발진회로에서 정파의 고주파를 발진하는 상태에서 감지물체가 센서 감지면 근방에 접근을 후면 발진회로의 발진 진폭이 감쇄 또는 정지하며, 이런 변화를 전기적 신호로 전환하여 감지물체의 유·무를 검출하게 된다. 따라서 고주파 발진 근접센서와 감지물체 사이에 금속성이 아닌 어떠한 물질이 온다 하더라도 근접스위치는 그 물체의 간섭없이 검출하고자 하는 감지물체를 검출할 수 있다.
근접 센서가 굳이 장착되지 않더라도, 터치스크린이 정전식인 경우에는 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 포인터의 근접을 검출하도록 구성될 수도 있다.
따라서, 터치스크린 상에 포인터가 실제로는 접촉되지 않았지만 근접되어 위치되는 경우에는 포인터의 위치 및 포인터와 터치스크린 간의 거리가 검출될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 터치스크린 상에 포인터가 근접되어 포인터가 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭하도록 하겠다. 또한, 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 포인터가 근접 터치될 때 포인터가 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
근접센서를 이용후면, 근접 터치 및 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지하고, 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 따라 그에 상응하는 정보를 터치 스크린상에 출력할 수 있다.
음향 출력 모듈(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리부(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 또한, 음향 출력 모듈(152)은 휴대 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(153)는 휴대 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)은 오디오 신호나 비디오 신호 이외에 다른 형태로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. 호 신호가 수신되거나 메시지가 수신된 경우, 이를 알리기 위해 알람부(153)은 진동을 출력할 수 있다. 또는, 키 신호가 입력된 경우, 키 신호 입력에 대한 피드백으로 알람부(153)은 진동을 출력할 수 있다. 상기와 같은 진동 출력을 통해 사용자는 이벤트 발생을 인지할 수 있다. 물론 이벤트 발생 알림을 위한 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있다.
메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리부(160)에는 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리부(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 휴대 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리부(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영할 수도 있다.
제어부(180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 또한, 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어 부(180)와 별도로 구현될 수도 있다. 제어부(180)는 위에서 설명한 기울임 제어부의 기능을 포괄하는 의미로 사용되었다.
제어부(180)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다. 하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 제어부(180)에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 메모리부(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
상기와 같이 설명된 디스플레이 장치의 윈도우 및 이를 갖는 휴대 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 윈도우가 장착된 휴대 단말기의 전면 사시도
도 2는 도 1에 도시된 휴대 단말기의 후면 사시도
도 3은 본 발명과 관련된 윈도우의 구성을 보이기 위한 분해 사시도
도 4는 본 발명과 관련된 윈도우의 내지문 패턴의 모습을 확대하여 보인 사시도
도 5는 본 발명과 관련된 윈도우의 표면에 손가락이 접촉된 상태를 확대하여 보인 단면도
도 6은 본 발명과 관련된 내지문 패턴을 이루는 미세돌기의 구조 및 배치를 보이기 위한 측면도
도 7은 본 발명과 관련된 내지문 패턴의 형성과정을 순차적으로 보인 공정순서도
도 8은 본 발명과 관련된 위도우의 내지문 패턴을 확대하여 보인 평면도
도 9 도 내지 도 10은 본 발명과 관련된 내지문 패턴의 다른 예들을 각각 보인 평면도들
도 11은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)

Claims (9)

  1. 투광성 베이스층; 및
    상기 베이스층의 외측에 형성되며, 상면에 잔존 지문을 최소화시킬 수 있게 내지문 패턴(anti-fingerprint pattern)이 형성된 투광성 보호층을 포함하고, 상기 내지문 패턴은,
    상기 외층의 표면으로부터 일정 높이(e)로 돌출된 반복적이고 규칙적인 미세돌기들을 포함하고, 상기 각 미세돌기의 1/5 높이에서의 수평한 제1단면적(S1)과 4/5 높이에서의 수평한 제2단면적(S2)은 0.8S1 < S2 < S1 의 관계를 만족하도록 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 윈도우.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호층은 자외선 경화수지에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 윈도우.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보호층의 표면 면적에 대한 상기 미세돌기들의 하단부 단면적의 총합의 비율(점유율; n)은 1 ~ 40 %를 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 윈도우.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌기의 높이(e)는 5㎛ ~ 30 ㎛를 만족하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 윈도우.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미세돌기를 제외한 상기 보호층의 두께는 9㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 윈도우.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 미세돌기간의 평균간격은 10㎛ ~ 53㎛ 인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 윈도우.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보호층의 굴절률은 1.45 ~ 1.59인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 윈도우.
  8. 투광성 베이스층; 및
    상기 베이스층의 외측에 형성되며, 상면에 잔존 지문을 최소화시킬 수 있게 내지문 패턴(anti-fingerprint pattern)이 형성된 투광성 보호층을 포함하고,
    상기 내지문 마이크로 패턴은 상기 외층의 표면으로부터 일정 높이(e)로 돌 출된 반복적이고 규칙적인 미세돌기들을 포함하며,
    상기 미세돌기들의 평균 간격(g; ㎛), 높이(e; ㎛) 및 점유율(n; %)은 다음의 수식을 만족하도록 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 윈도우.
    15 < (g×e/n) < 105
  9. 디스플레이가 장착된 단말기 바디; 및
    상기 디스플레이의 전면에 배치되는 윈도우를 포함하고, 상기 윈도우는,
    투광성 베이스층; 및
    상기 베이스층의 외측에 형성되며, 상면에 잔존 지문을 최소화시킬 수 있게 내지문 패턴(anti-fingerprint pattern)이 형성된 투광성 보호층을 포함하고,
    상기 내지문 마이크로 패턴은 상기 외층의 표면으로부터 일정 높이(e)로 돌출된 반복적이고 규칙적인 미세돌기들을 포함하고, 상기 각 미세돌기의 1/5 높이에서의 수평한 제1단면적(S1)과 4/5 높이에서의 수평한 제2단면적(S2)은 0.8S1 < S2 < S1 의 관계를 만족하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
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