KR20120124369A

KR20120124369A - 지문 센서 및 통합가능한 전자 디스플레이

Info

Publication number: KR20120124369A
Application number: KR1020120046549A
Authority: KR
Inventors: 리차드 알렉산더 엘하트; 리차드 브라이언 넬슨; 폴 윅볼트
Original assignee: 벌리더티 센서스 인코포레이티드
Priority date: 2011-05-03
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2012-11-13
Also published as: KR101910671B1; DE102012008847A1; TWI490789B; GB2490593A; DE102012008847A8; TW201246087A; GB201207675D0

Abstract

전자 디스플레이 내에 통합가능한 도전성 레이어를 포함하는 지문 센서가 개시되어 있다. 또한 지문 센서는, 지문 이미지를 캡처하기 위해 도전성 레이어에 커플링되고 또한 디스플레이를 제어하도록 적응될 수 있는 컨트롤러를 포함한다.

Description

지문 센서 및 통합가능한 전자 디스플레이{FINGERPRINT SENSOR AND INTEGRATABLE ELECTRONIC DISPLAY}

상호-참조

본 출원은, 2012년 4월 10일자로 출원된 발명의 명칭이 "Fingerprint Sensor and Integratable Electronic Display" 인 일련번호 제61/632,832호 및 2012년 1월 3일자로 출원된 발명의 명칭이 "Fingerprint Sensor and Integratable Electronic Display" 인 일련번호 제61/582,570호의 이익을 주장하는, 2012년 4월 24일자로 출원된 발명의 명칭이 "Fingerprint Sensor and Integratable Electronic Display" 인 미국 출원번호 제13/454,432호에 대해 우선권을 주장하고, 또한 2011년 5월 3일자로 출원된 발명의 명칭이 "Fingerprint Sensor and Integratable Electronic Display" 인 미국 출원번호 제13/099,983호에 대해 우선권을 주장하며, 이들 각각은 여기에 참조로 완전히 통합된다.

본 발명은 지문 센서 및 통합가능한 전자 디스플레이에 관한 것이다.

지문 센싱 기술의 도입 이후, 생체 인식 식별 및 인증 프로세스는 혁신적으로 변화해 왔다. 대부분의 경우, 하나의 지문만으로도 복제나 모방을 쉽게 할 수 없는 방식으로 개인의 고유한 식별이 가능해졌다. 지문 이미지 데이터를 최소 크기의 디지털 파일에 캡처 및 저장하는 능력은 법 집행, 법의학 및 정보 보안과 같은 분야에 큰 도움을 주고 있다.

그러나, 광범위한 분야에서 널리 사용되는 지문 센싱 기술은 많은 장애물에 직면해 있기도 하다. 그 중 하나는 지문 이미지의 캡처를 위한 분리된 별개의 장치의 필요성이다. 추가적으로 이러한 컴포넌트는 최소형 또는 최경량으로 설계된 시스템에 사용하기에는 종종 비실용적이다. 핸드헬드 디바이스가 보다 다양한 기능성을 갖추고 보다 널리 사용됨에 따라 이러한 디바이스의 엔지니어와 디자이너들은 크기와 비용을 최소화하면서 사용의 편의성과 정교함을 극대화할 방안을 계속 강구하고 있다. 통상, 이러한 디바이스는 단지 핵심 기능성에 필수적인 것으로 여겨지는 입력/출력 컴포넌트 (예를 들어, 스크린 및 제한된 세트의 버튼) 만을 통합하고 있다.

이러한 이유로, 지문 기반 인증 기술은 이메일, 온라인 뱅킹, 소셜 네트워킹 등의 가장 일상적인 정보 보안 애플리케이션에서의 사용자명과 패스워드 인증을 대신하지는 못하였다. 인터넷 사용자들이 원격 컴퓨터 시스템에 제공하는 민감한 정보의 양이 늘어나는 추세는 역설적으로 패스워드 기반 기술보다 더 신뢰가능한 인증 절차를 더욱 필요로 하게 되었다.

따라서 지문 센싱 기능이 내장되어 있는 디스플레이는 지문 기반 인증의 채용 증가를 야기할 것이다. 그러나, 기존의 지문 센싱 기술을 전자 디바이스에 단순히 통합하는데 있어 하나의 문제는 하드웨어 비호환성이다. 대부분의 지문 센서는, 지문 센싱 컴포넌트를 탑재할 실리콘 회로를 필요로 한다. 저항성이든, 용량성이든, 열성이든 또는 광학성이든 간에 이러한 회로를 디스플레이에 통합하는 것은, 이러한 디스플레이의 설계와 제조 공정에 상당하고 비용이 많이 드는 개조를 필요로 할 것이다.

보여진 바와 같이, 본 개시물은 이러한 장애물을 극복하는 시스템을 제공한다.

본 개시물의 양태는, 센서로서, 전자 디바이스 디스플레이의 최상단 표면의 1mm 이내에 배치가능한 센서; 및 지문 이미지를 캡처하기 위해 센서에 커플링된 컨트롤러로서, 그 컨트롤러는 전자 디바이스 디스플레이의 하위 표면 아래에 배치가능한, 상기 컨트롤러를 구비하며, 또한 센서는 커버 렌즈와 보호 레이어 사이에서 전자 디바이스 디스플레이로 통합되는, 상기 센서에 관한 것이다. 적어도 일부 구성에서, 센서는 최상단 표면의 800 미크론 이내에 배치될 수 있고, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 600 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 550 미크론 이내에 배치될 수 있고, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 500 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 400 미크론 이내에 배치될 수 있고, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 250 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 200 미크론 이내에 배치될 수도 있고, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 150 미크론 이내에 배치될 수 있다. 추가적으로, 센서는, 전자 디스플레이가 터치 센서를 더 구비하도록 적응가능하고 구성가능할 수 있다. 또한, 터치 센서는, 터치 센서 컨트롤러에 의해 제어가능하도록 구성될 수 있다. 다른 양태에서, 센서에 커플링된 컨트롤러는 터치 센서에 추가로 커플링될 수 있다. 적어도 일부 구성에서, 마스크 레이어가 제공된다. 마스크 레이어는, 보호 레이어에 인접한 상위 표면을 갖도록 배치될 수 있다. 추가적으로, 마스크 레이어의 하단 표면에 배치되고 보호 레이어의 하위 표면에 배치되도록 도전성 레이어가 배치될 수 있다. 마스크 레이어는 마스크의 구멍과 같은 지문 센싱 영역의 표시를 더 포함할 수 있다. 일부 양태에서는, 하나 이상의 컨트롤러가 제공될 수 있고, 또한 칩 온 플렉스 (chip-on-flex) 구성일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 추가적으로, 센서는, 적어도 하나의 도전성 레이어를 구비하도록 구성될 수 있다. 도전성 레이어는 인듐 주석 산화물, 탄소 나노튜브, 금속 나노와이어, 도전성 투명 폴리머 및 미세 금속선 중 하나 이상으로부터 선택된 재료로부터 형성될 수 있다. 추가적으로, 도전성 레이어는 가요성 재료로부터 형성될 수 있다. 적어도 일부 구성에서는, 평탄화 레이어, 광학 코팅, 광학용 투명 접착제, 투명 플라스틱 필름, 및 하드 코트 각각 중 하나 이상이 제공될 수 있다. 보호 레이어에 적합한 재료는 초박 유리 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 구비하는 그룹으로부터 선택된다. 더욱이, 적어도 일부 구성에서, 보호 레이어에 하드 코팅이 제공된다. 추가적으로, 지문 센서는 또한 도전성 레이어를 구비하도록 구성가능할 수 있고, 터치 센서는 도전성 레이어를 추가로 구비하도록 구성가능할 수 있으며, 또한 지문 센서의 도전성 레이어와 터치 센서의 도전성 레이어는 일체적으로 형성된다.

본 개시물의 또 다른 양태가 전자 디스플레이를 위해 제공된다. 전자 디스플레이는, 시각 디스플레이를 생성하도록 구성된 전자 디스플레이 모듈; 전자 디스플레이 모듈 상방에 위치하고 사용자의 손가락 표면을 지속적으로 수용하도록 구성된 보호 레이어; 지문 센서; 및 사용자의 손가락이 센싱될 때 지문 이미지를 캡처하기 위해 지문 센서에 커플링된 컨트롤러를 구비하도록 구성가능하다. 지문 센서 상에서의 손가락의 모션을 검출하기 위해 모션 센서가 제공될 수 있다. 추가적으로, 디스플레이 모듈에 커플링가능하고 디스플레이 모듈의 시각 디스플레이를 제어하도록 구성가능한 디스플레이 컨트롤러가 제공될 수 있다. 디스플레이 컨트롤러는, 그 컨트롤러가 지문 센서를 제어하도록 지문 센서에 커플링가능하도록 구성될 수 있다. 적어도 일부 구성에서는, 전자 디스플레이의 2 개 이상의 양태를 제어하도록 구성된 단일의 컨트롤러가 제공될 수 있다. 지문 센서는 보호 레이어의 하단 표면 상의 마스크 레이어 아래에 배치된 도전성 레이어를 더 구비할 수 있다. 마스크 레이어는 마스크의 구멍과 같은 지문 센싱 영역의 표시를 포함하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러는 일부 구성에서는 칩 온 플렉스 (chip-on-flex) 일 수 있다. 센서는 적어도 하나의 도전성 레이어를 구비한다. 도전성 레이어는 인듐 주석 산화물, 탄소 나노튜브, 금속 나노와이어, 도전성 투명 폴리머 및 미세 금속선 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다. 적어도한 일부 구성에서, 도전성 레이어는 가요성 재료이다. 추가적으로, 평탄화 레이어, 광학 코팅, 광학용 투명 접착제, 투명 플라스틱 필름, 및 하드 코트 각각 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 또한, 보호 레이어는 초박 유리 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 구비하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 적어도 일부 구성에서는, 보호 레이어에 하드 코팅이 제공된다. 추가적으로, 디스플레이는 터치 센서를 더 구비할 수 있다. 적어도 일부 양태에서, 지문 센서는 도전성 레이어를 더 구비하고, 터치 센서는 도전성 레이어를 더 구비하며, 또한 지문 센서의 도전성 레이어와 터치 센서의 도전성 레이어는 일체적으로 형성된다. 전체 컴포넌트가 동작에 필요한 모든 것을 갖추도록 디바이스는 지문 센서와 일체적으로 형성될 수 있다. 당업자가 알고 있는 바와 같이, 이것은 하나의 피스의 컴포넌트를 형성하거나 또는 구성 시 통일된 방식으로 작동하는 컴포넌트들을 형성함으로써 달성될 수 있다.

본 개시물의 추가적인 양태는 전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법에 관한 것이다. 디바이스를 어셈블링하는 방법은, 인쇄 회로 기판을 제공하는 단계; 인쇄 회로 기판 상에 디스플레이 컨트롤러를 탑재하는 단계; 인쇄 회로 기판 상방에 디스플레이 모듈을 탑재하는 단계; 디스플레이 모듈의 상위측에 지문 센서 회로를 배치하는 단계로서, 지문 센서는 전자 디스플레이의 최상단 표면의 1mm 이내에 배치되는, 상기 지문 센서 회로를 배치하는 단계; 및 전자 디스플레이의 최상단 표면에 보호 커버를 제공하는 단계로서, 보호 커버는 지문 센서 회로 위에 배치되는, 상기 보호 커버를 제공하는 단계를 구비한다. 적어도 일부 구성에서, 센서는 최상단 표면의 800 미크론 이내에 배치될 수 있고, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 600 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 550 미크론 이내에 배치될 수 있고, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 500 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 400 미크론 이내에 배치될 수 있고, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 250 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 200 미크론 이내에 배치될 수도 있고, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 150 미크론 이내에 배치될 수 있다. 적어도 일부 양태에서, 이 방법은, 보호 커버와 디스플레이 사이에 마스크 레이어를 제공하는 단계; 및 마스크 레이어 상방에 사용자 보호면을 탑재하는 단계 중 하나 이상을 더 구비할 수 있다. 디스플레이 컨트롤러는 예를 들어, 모션 센서와 지문 센서를 포함하는 디바이스의 하나 이상의 양태를 제어하도록 구성가능할 수 있다. 적어도 일부 양태에서, 이 방법은, 디스플레이 컨트롤러를 모션 센서 및 지문 센서에 접속시키는 단계, 및/또는 인쇄 회로 기판 상에 지문 센서 컨트롤러를 탑재하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로, 지문 센서 컨트롤러를 탑재하는 단계는, 디스플레이 컨트롤러를 모션 센서 회로에 접속시키고, 지문 센서 컨트롤러를 지문 센서 회로에 접속시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 개시물의 또 다른 양태는 생체 인식 정보를 인증하는 방법에 관한 것이다. 본 개시물에 따른 방법은, 전자 디바이스 디스플레이의 최상단 표면의 1mm 이내에 배치가능한 센서, 및 지문 이미지를 캡처하기 위해 센서에 커플링된 컨트롤러로서, 그 컨트롤러는 전자 디바이스 디스플레이의 하위 표면 아래에 배치가능한, 상기 컨트롤러를 식별하는 단계로서, 또한 센서는 커버 렌즈와 보호 레이어 사이에서 전자 디바이스 디스플레이로 통합되는, 상기 식별하는 단계; 사용자와 관련된 생체 인식 정보를 센싱하는 단계; 센싱된 생체 인식 정보를 사용자와 관련된 생체 인식 템플릿과 비교하는 단계; 생체 인식 정보가 생체 인식 템플릿에 매칭한다면, 생체 인식 정보에 기초하여 사용자와 관련된 자격정보를 수신하는 단계; 및 자격정보를 요청하는 프로세스에 통신하는 단계를 구비한다. 적어도 일부 구성에서, 센서는 최상단 표면의 800 미크론 이내에 배치될 수 있고, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 600 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 550 미크론 이내에 배치될 수 있고, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 500 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 400 미크론 이내에 배치될 수 있고, 또 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 250 미크론 이내에 배치될 수 있으며, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 200 미크론 이내에 배치될 수 있고, 다른 구성에서, 센서는 최상단 표면의 150 미크론 이내에 배치될 수 있다. 추가적으로, 본 개시물의 양태는, 전자 디바이스 디스플레이의 최상단 표면의 1mm 이내에 배치가능한 센서, 및 지문 이미지를 캡처하기 위해 센서에 커플링된 컨트롤러로서, 그 컨트롤러는 전자 디바이스 디스플레이의 하위 표면 아래에 배치가능한, 상기 컨트롤러를 식별하는 단계로서, 또한 센서는 커버 렌즈와 보호 레이어 사이에서 전자 디바이스 디스플레이로 통합되는, 상기 식별하는 단계; 클라이언트 디바이스에 설치된 생체 인식 디바이스를 웹 가능 애플리케이션으로 식별하는 단계; 사용자와 관련된 생체 인식 정보를 식별하는 단계; 생체 인식 정보와 관련된 생체 인식 템플릿을 생성하는 단계; 사용자와 관련된 사용자 자격정보를 수신하는 단계; 및 사용자 자격정보를 생체 인식 탬플릿과 연결하는 단계를 포함한다.

본 명세서에 언급된 모든 공보들, 특허들 및 특허 출원들은, 각각의 공보, 특허 또는 특허 출원이 참조로 통합되는 것으로 구체적으로 및 개별적으로 명시된 것과 동일한 정도까지 참조로 여기에 통합된다.

본 발명의 신규한 특징들은 첨부된 특허청구항에 특수성을 가지고 기술된다. 본 발명의 원리가 활용되는, 예시적인 실시형태들을 기술하는 다음의 상세한 설명, 및 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 특징 및 이점을 더 잘 이해하게 될 것이다.
도 1a 및 도 1b 는 디스플레이를 갖는 전자 디바이스의 상면도.
도 2a 및 도 2b 는 상이한 지문 센서 통합을 예시하는 라인 2-2 를 따른 도 1a 및 도 1b 의 디바이스의 단면도.
도 3 은, 마스크가 레이어되어 있고 플렉스 섹션이 칩을 계합하여 그 칩을 디바이스 하우징 내의 내부 표면에 고정시키도록 적응 및 구성되어 있는 디스플레이의 상면도.
도 4a 및 도 4b 는 도 2a 및 도 2b 에 도시된 디스플레이 디바이스의 분해도.
도 5a 는 필름의 하단측에 2 개의 도체 레이어를 갖는 지문 센서의 레이어를 예시하고; 도 5b 는 지문 센서가 디바이스 하우징의 벽에 인접하도록 배치된 도 5a 의 레이어를 예시한 도면.
도 6a 는 필름의 상단측에 2 개의 도체 레이어를 갖는 지문 센서의 레이어를 예시하고; 도 6b 는 지문 센서가 디바이스 하우징의 벽에 인접하도록 배치된 도 6a 의 레이어를 예시한 도면.
도 7a 는 필름의 하단측에 가요성 투명 도체를 갖는 지문 센서의 레이어를 예시하고; 도 7b 는 지문 센서가 디바이스 하우징의 벽에 인접하도록 배치된 도 7a 의 레이어를 예시한 도면.
도 8a 는 필름의 하단측에 가요성 투명 도체를 갖는 지문 센서의 레이어를 예시하고; 도 8b 는 지문 센서가 디바이스 하우징의 벽에 인접하도록 배치된 도 8a 의 레이어를 예시한 도면.
도 9a 는 초박 유리를 사용하는 지문 센서의 레이어를 예시하고; 도 9b 는 지문 센서가 디바이스 하우징의 벽에 인접하도록 배치된 도 9a 의 레이어를 예시한 도면.
도 10a 는 커버 렌즈에 직접 빌드업 (build up) 을 사용하는 지문 센서의 레이어를 예시하고; 도 10b 는 지문 센서가 디바이스 하우징의 벽에 인접하도록 배치된 도 10a 의 레이어를 예시한 도면.
도 11 은 커버 렌즈의 가장자리를 랩어라운드하도록 인쇄된 금속 리드를 사용하는 디스플레이의 일부를 예시한 도면.
도 12a 는 직접 빌드업 접근법의 랩어라운드 리드의 사용을 예시하고; 도 12b 는 지문 센서가 디바이스 하우징의 벽에 인접하도록 배치된 도 12a 의 레이어를 예시한 도면.
도 13a 는 초박 유리 접근법의 랩어라운드 리드의 사용을 예시하고; 도 13b 는 지문 센서가 디바이스 하우징의 벽에 인접하도록 배치된 도 13a 의 레이어를 예시한 도면.
도 14 는 다른 지문 센서 구성의 레이어를 예시한 도면.
도 15 는 디스플레이 디바이스와 함께 사용하도록 구성된 센싱 디바이스를 예시한 도면.
도 16 은 본 개시물에 따른 디바이스의 통신 네트워크 내에서의 사용을 예시한 도면.

전자 디바이스에는 다양한 전자 디스플레이가 사용된다. 디스플레이는 방사식 (픽셀이 광을 생성함), 투과식 (픽셀을 통해 광이 투과됨) 또는 반사식 (주변광이 반사됨) 접근법들 중 어느 하나의 접근법을 이용하여 동작할 수 있다. 디스플레이 타입은 예를 들어 인가된 전기장의 투과 또는 반사를 변하게 하는 액정 셀을 사용하는 액정 디스플레이 (LCD), 유기 화합물의 방사식 전자발광 필름이 전류에 반응하여 광을 방사하는 발광 다이오드 (LED) 를 활용하는 유기 발광 다이오드 (OLED) 디바이스, 및 유색 미립자가 전기장에 반응하여 움직이는 상이한 타입의 전기영동 디스플레이 (예를 들어, Gyricon, E-ink 등) 를 포함할 수도 있다. Gyricon 은 Xerox PARC 사가 개발한 전자 종이의 일 타입으로, 수백만 개의 작은 비드 (beads) 가 무작위 배치되어 있는 얇은 투명 플라스틱 레이어이다. 비드에는 어느 정도 토너 입자처럼 기름으로 채워진 공동이 각각 포함되며, 그 공동 내에서 회전하기 자유롭다. 비드는 두 가지 대비색의 반구체를 가진 이색성이며, 그들이 전기 쌍극자 상태가 되도록 충전된다. 시트의 표면에 전압이 인가되면, 비드는 뷰어에게 두 가지 색 중 하나를 보여주기 위해 회전한다. 따라서, 전압은 텍스트 및 그림과 같은 이미지를 생성하기 위해 인가될 수 있다. E-ink 는 Prime View International 사가 인수한 E Ink 사가 제작한 다른 타입의 전자 종이이다.

LCD 패널은 통상적으로 봉입 (sealed-in) 액정 재료에 의해 분리된 2 장의 유리 시트로 이루어진다. 2 장의 시트는 도전 재료의 얇은 투명 코팅을 갖고 있으며, 여기서 뷰잉측은 디스플레이의 가장자리로 향하는 리드를 가진 세그먼트들로 에칭된다. 앞, 뒤 코팅 사이에 인가된 전압은 액정을 어둡게 하고 시각 패턴을 형성할 수 있을 만큼 충분히 분자의 규칙적인 배열을 방해한다.

추가적으로, 예를 들어, 손가락 또는 스타일러스나 디지털 펜과 같은 수동 물체에 의한 터치의 존재 및 위치를 검출할 수 있는 디스플레이가 개발되었으며 이를 보통 터치 스크린이라 지칭한다. 터치 스크린은 많은 컴퓨터와 전자 디바이스의 컴포넌트가 되고 있다. 다수의 LCD 디스플레이는 터치 스크린 기능성을 포함하도록 제작된다. 터치 스크린은 컴퓨터, 네트워크, 모바일 전화, 비디오 게임, PDA, 태블릿, 또는 임의의 디지털 디바이스에 부착 또는 통합될 수 있다. 현재, 터치 스크린 기능성을 가진 디바이스를 생산하는데 다양한 기술이 사용되고 있다. 터치 스크린 기능성을 가능하게 하는 기술은, 저항성 터치 스크린 패널; 표면 탄성파 기술; 용량성 센싱 패널 (예를 들어, 상호 용량성 센서 또는 자가 용량성 센서 중 어느 하나를 사용하는, 표면 정전 용량 기술 또는 투영 정전 용량 터치 기술을 이용); 적외선; 광학 이미징; 분산 신호 기술; 및 음향 펄스 인식을 포함한다. 터치 스크린 기능성은 많은 구성에서, 디바이스의 디스플레이와 결합될 수 있다. 터치 스크린 센싱 회로는 디스플레이의 레이어 안에 또는 레이어 상에 직접 통합될 수 있고 (예를 들어 "인셀 (in-cell)" 또는 "온셀 (on-cell)" 접근법들을 이용), 디스플레이에 라미네이트되는 개별 기판에 구축되며 (예를 들어, "아웃셀 (out-cell)" 접근법을 이용), 또는 디바이스의 디스플레이를 보호하는 커버 렌즈에 라미네이트될 수 있으며, 또는 센싱 회로는 이 커버 렌즈의 후면측에 직접 통합될 수 있다 ("Touch-on-Lens").

당업자가 알고 있는 바와 같이, 전자 디바이스는, 디스플레이, 터치 스크린, 내스크래치성 커버 (예를 들어, 렌즈), 저장장치, 시스템온칩, CPU 코어, GPU 코어, 메모리, Wi-Fi 접속성 (예를 들어, 902.11 b.g), 블루투스, 접속성 (예를 들어, USB 커넥터), 카메라, 오디오, 배터리 (예를 들어, 재충전가능한 내장 리튬 이온 폴리머 배터리), 전원 커넥터, 컴퓨터 판독가능 매체, 소프트웨어 등을 포함하는 다양한 컴포넌트 및 특징을 포함하도록 구성될 수 있다.

지문을 검출하기에 적합한 본 개시물의 통합된 센서를 설명할 목적으로, 예를 들어, 스마트폰에 의해 현재 사용되는 터치 스크린 디스플레이가 설명된다. 이러한 터치 스크린은 통상 내스크래치성 유리 레이어를 가진 9cm (3.5 인치) 액정 디스플레이 (LCD) 를 구비한다. LCD 의 용량성 터치 스크린은 통상 맨손가락 또는 다수의 손가락의 다중 터치 센싱을 위해 최적화된다. 그러나, 당업자가 알고 있는 바와 같이, 본 개시물의 범위로부터 벗어남 없이, 다양한 디스플레이는 물론, 다양한 터치 스크린 구성 및 터치 스크린 동작 디바이스가 사용될 수 있다.

LCD 터치 스크린은 통상 LCD, 다양한 기능을 수행하는 집적 회로 (ICs) 및 입력-출력 (I/O) 접속이 상부에 탑재된 인쇄 회로 기판 (PCB), 투명 기판 상의 투명 터치 스크린 회로 패턴, 및 터치 스크린 회로 위에 제공된 보호 쉴드 또는 코팅을 포함하는 어셈블리이다. 터치 스크린 회로는 LCD 디스플레이와 함께 PCB 에 접속된다. 터치 스크린 회로는 통상 두 가지 방법들 중 하나를 이용하여 어셈블리에 통합된다. 첫 번째 방법에서는, 터치 스크린 회로가 LCD 에 직접 통합된 후 보호 쉴드 또는 코팅 (예를 들어, 커버 렌즈) 이 LCD/터치 스크린 결합체 상방에 위치한다. 두 번째 방법에서는, 터치 스크린 회로가 보호 코팅 또는 쉴드 (예를 들어, 커버 렌즈) 에 제공된 후, 터치 스크린 회로가 보호 코팅이나 쉴드와 LCD 사이에 탑재되도록 결과의 구조물이 LCD 상방에 탑재된다. 두 경우 모두 PCB 는 LCD 하방에 위치하여 눈에 띄지 않게 된다.

생체 인식 센서는 예를 들어, 지문 센서, 속도 센서 및 지문 센서와 속도 센서에 전기적으로 접속되는 집적 회로를 포함할 수 있다. 생체 인식 센서는 예를 들어 지문의 하나 이상의 파라미터를 캡처하도록 적응 및 구성된 센서를 더 포함할 수 있다. 속도 센서와 이미지 센서의 도전성 트레이스들은 기판의 상위측에 에칭 또는 다르게 형성될 수 있다. 보호 코팅은 이미지 센서와 속도 센서 위, 기판의 상위 표면에 제공되어, 센서를 전기적으로 절연하고 기계적으로 보호할 수 있다. 대안으로는, 이미지 센서의 도전성 트레이스가 기판의 하단측에 형성될 수 있고, 여기서 기판은 보호 코팅의 역할을 할 수 있고, 상위 표면에 제공된 하드 코팅으로 더욱 개선될 수 있다. 지문 센서 구성에 대한 추가 상세는, 예를 들어 Benkley III 에 의한 발명의 명칭이 "Fingerprint Sensing Assemblies and Methods of Making" 인 미국 특허 제7,751,601호; Benkley III 에 의한 발명의 명칭이 "Swiped Aperture Capacitive Fingerprint Sensing Systems and Methods" 인 미국 특허 제7,099,496호; Benkley III 에 의한 발명의 명칭이 "Finger Position Sensing Methods and Apparatus" 인 미국 특허 제7,463,756호; Erhart 등에 의한 발명의 명칭이 "Electronic Fingerprint Sensor with Differential Noise Cancellation" 인 미국 특허 제7,460,697호; Benkley III 에 의한 발명의 명칭이 "Swiped Aperture Capacitive Fingerprint Sensing Systems and Methods" 인 미국 특허 제7,146,024호; Senior 에 의한 발명의 명칭이 "Combined Fingerprint Acquisition and Control Device" 인 미국 특허 제6,400,836호; 및 Bolle 에 의한 발명의 명칭이 "Combined Fingerprint Acquisition and Control Device" 인 미국 특허 제6,941,001호에 포함되어 있다.

여기에 개시된 시스템에서, 지문 센서는 디스플레이와 통합되고, 손가락이 시스템의 최상단 표면과 접촉 상태가 될 때 지문 센서가 손가락의 약 1mm 이내에 있도록 최상단 표면에 배치되거나 또는 최상단 표면에 인접한다. 적어도 일부 구성에서, 손가락이 시스템의 최상단 표면과 접촉 상태가 될 때, 시스템은, 지문 센서가 손가락의 약 800 미크론 이내, 보다 바람직하게는, 손가락의 600 미크론 이내, 보다 더 바람직하게는, 손가락의 550 미크론 이내, 보다 더 바람직하게는, 손가락의 500 미크론 이내, 더욱 더 바람직하게는, 손가락의 400 미크론 이내, 또 더욱 바람직하게는, 손가락의 250 미크론 이내, 일부 구성에서는, 손가락의 200 미크론 이내, 또 다른 구성에서는, 손가락의 150 미크론 이내, 또 다른 구성에서는, 손가락의 100 미크론 이내, 그리고 다른 구성에서는, 손가락의 50 미크론 이내에 배치되도록 구성되도록 구성될 수 있다. 적어도 일부 구성에서, 손가락이 시스템의 최상단 표면과 접촉 상태가 될 때, 시스템은, 지문 센서가 손가락으로부터 50 미크론보다 더 많이, 손가락으로부터 100 미크론보다 더 많이, 손가락으로부터 150 미크론보다 더 많이 떨어져 배치되도록 구성되고, 일부 구성에서는, 손가락 표면으로부터 200 미크론보다 더 많이, 다른 구성에서는, 250 미크론보다 더 많이, 또 다른 구성에서는, 400 미크론보다 더 많이, 또 다른 구성에서는, 500 미크론보다 더 많이, 또 다른 구성에서는, 550 미크론보다 더 많이, 또 다른 구성에서는, 550 미크론보다 더 많이, 추가 구성에서는, 600 미크론보다 더 많이 떨어져 배치되도록 구성되며, 또 다른 구성에서는 800 미크론 이내에 배치되도록 구성되도록 구성될 수 있다.

일부 구성에서, 디스플레이, 터치 스크린 및 지문 센싱 기능들 중 하나 이상을 제어하는 단일의 칩이 제공될 수 있다. 추가적으로, 지문 센서는, 사용자에게 보여진 디바이스의 표면이 평활하거나 또는 실질적으로 평활한 바와 같은 방식으로 통합될 수 있다. 디스플레이와 시스템은, 그들이 통일된 방식으로 작동하도록, 또는 완성된 디스플레이 또는 시스템이 단일의 컴포넌트로 구성되도록, 그들이 일체적으로 형성되도록 구성될 수 있다. 지문 센서는 보호 층의 일부 또는 전부 아래에, 잉크 마스크 아래에, 또는 이들의 조합에 배치될 수 있다.

도 1 은 상부 또는 상위 표면도에서 보이는 전자 디바이스 (100) 이다. 디바이스는 사용자가 그들의 손가락과 계합하는 디바이스 또는 디스플레이 인터페이스 (120) 를 갖는 스마트폰과 같은 임의의 적절한 전자 디바이스이다. 사용되는 디바이스와 디스플레이의 성질에 따라, 인터페이스 (120) 는 또한, 이하 더욱 상세하게 설명한 바와 같이, 복수의 부품으로 구성될 수 있다.

디바이스 자체는 상단 표면 (102) 과 하단 표면 (104) 을 갖는다. 또한, 단면도로부터 알게 된 바와 같이, 디바이스의 각 컴포넌트는 상위 표면 (즉, 디바이스의 상단 표면에 면하는 표면) 과 하위 표면 (즉, 디바이스의 하단 표면에 면하는 표면) 을 갖는다. 전자 디바이스 (100) 의 하우징 (110) 은 전자 디바이스 (100) 의 하우징 (110) 내에 인터페이스 (120) 를 고정하는 베젤 (bezel) 또는 림 (112) 을 형성하도록 구성될 수 있다. 인터페이스 (120) 의 적어도 일부의 골격을 형성하는 잉크 마스크와 같은 마스크 (124) 가 제공될 수 있다. 마스크 (124) 는 통상 인터페이스 (120) 의 일부 아래의 하우징 내에 위치한 전자 디바이스를 보기 어렵게 하도록 배치된다. 터치 스크린 가능 인터페이스의 경우, 마스크 (124) 에 의해 커버되지 않는 인터페이스 (120) 의 일부는 복수의 터치 스크린 센서 (134) 를 갖는다. 복수의 터치 스크린 센서 (134) 는 예를 들어 패터닝된 인듐 주석 산화물 (ITO), 탄소 나노튜브, 금속 나노와이어, 도전성 폴리머 또는 미세 금속선 (예를 들어, 구리선) 레이어로부터의 투명 도체를 포함하는 임의의 적절한 도체일 수 있다. 추가적으로, 지문 센서 (140) 는 전자 디바이스 (100) 의 적어도 하나의 벽 (wall) 에 인접하며, (여기에 예시한 바와 같이) 마스크 (124) 가 또한 존재하는 장소에 배치될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 다른 구성에서, 지문이 센싱되는 장소의 전체 또는 일부에 상응하는 마스크에 구멍이 제공될 수 있다. 지문 센서 (140) 는 예를 들어, 사용자가 그들의 손가락을 스와이프 또는 배치하는 스와이핑 또는 배치 영역 (146) 을 포함할 수 있으며, 그 후 지문 센서 (140) 에 의해 1 차원 (1D) 또는 2 차원 (2D) 으로 판독될 수 있다.

도 1b 에 도시한 바와 같이, 지문 센서 (140) 는 터치 스크린 센서 (134) 의 일부를 오버레이하도록 배치된다. 일부 구성에서, 터치 스크린 센서 (134) 및 지문 센서 (140) 의 센서들은, 그 센서들이 하나의 피스로서 형성되도록 일체적으로 형성되거나, 또는 센서들이 터치 스크린 센서로서 기능하도록 적응된 센서의 부분들과, 지문 센서 또는 지문 센서와 터치 스크린 센서로서 기능하도록 적응된 서브세트와 통일된 방식으로 작동하도록 형성된다. 그러나, 당업자가 알고 있는 바와 같이, 센서는 마스크의 임의의 부분 아래에 배치될 필요는 없다. 예를 들어, "스와이프하여 잠금해제" 그래픽 바로 아래에 이미지 라인이 배치된다면, 사용자가 스와이프하여 잠금해제 모션을 행하는 동안, 지문이 스캔될 수 있고, 지문이 사용자 지문에 매칭한다면, 사용자는 디바이스를 잠금해제하도록 허용된다. 그렇지 않다면, 디바이스는 잠금해제되지 않을 것이다. 당업자에게는 본 개시물로부터 벗어남 없이 다른 구성 및 사용이 명백할 것이다.

도 2a 및 도 2b 는 디바이스의 상위 표면을 따라 인터페이스 (220) 를 가진 도 1a 및 도 1b 의 라인 2-2 를 따라 취해진, 도 1a 의 전자 디바이스 (100) 와 같은 전자 디바이스 (200) 의 단면도들이다. 완전한 것은 아니지만, 2 가지의 일반적인 단면 구성이 존재한다. 도 2a 에 도시된 제 1 구성에서, 지문 센서는 커버 렌즈 상에 배치되고, 그 하방에는 터치 센서 및 디스플레이를 포함하는 디바이스의 나머지 부분이 배치된다. 도 2b 에 도시된 제 2 구성에서, 지문 센서는 커버 렌즈 위에 배치되고, 터치 센서는 디스플레이 및 디바이스의 나머지가 하방에 오도록 커버 렌즈의 후면측 (하위측) 에 장착된다. 당업자가 알고 있는 바와 같이, 하나 이상의 컴포넌트들은 일 모듈로 구성될 수 있다. 모듈들은 다른 크기, 복잡성 또는 기능의 유닛들로의 어셈블리를 위해 다른 컴포넌트들과 상호교환가능한 착탈식 컴포넌트들로서 구성될 수 있다.

전자 디바이스 (200) 는 하우징 (210), 인쇄 회로 기판 (PCB) (230) 및 LCD 나 LCD 모듈과 같은 디스플레이 (228) 를 포함한다. 디바이스는 또한 터치 스크린 회로를 형성하기 위해 인듐 주석 산화물 (ITO) 또는 유사한 재료 등의 도전성 레이어가 제공된 유리 레이어와 같은 터치 센서 컴포넌트 (235) 를 포함할 수 있다. 도전성 레이어는 당업자가 알고 있는 바와 같이 유리 레이어의 표면에 패턴을 형성하도록 제공될 수 있다. 도 2a 에 도시한 바와 같이, 제 1 도전성 레이어 (234) 는 터치 센서 컴포넌트 (235) 의 상위 표면 (206) 을 커버하고, 제 2 도전성 레이어 (234') 는 터치 센서 컴포넌트 (235) 의 하위 표면 (208) 을 커버한다. 커버 렌즈 (238) 는 예를 들어 화학적 경화 유리를 포함하는 적절한 재료로부터 형성될 수 있다. 터치 회로 컨트롤러 (226) 는 가요성 회로 (232) 를 통해 터치 회로 컴포넌트 (235) 의 도전성 레이어들 (234, 234') 로부터 형성될 수 있는 터치 스크린 회로 또는 디지타이저에 커플링된다. 컨트롤러 (226) 는 PCB (230) 상에 탑재가능하다. 디스플레이 (228) 는 커버 렌즈 (238) 하방에, PCB (230) 상방에 배치된다. 디스플레이 (228) 는 예를 들어 유리 레이어는 물론 로직 디바이스들을 포함하여 기능적 디스플레이를 달성하는데 필요한 임의의 다른 컴포넌트도 포함할 수 있다.

여기에 나타낸 바와 같이, 지문 센서 (240) 는 완전히 마스크 (224) 아래에 배치되지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 지문 센서 (240) 는 가요성 커넥터 (260) 를 통해 지문 센서 회로 컨트롤러 (262) 에 접속되는 것으로 예시된다. 그러나, 당업자가 알고 있는 바와 같이, 본 개시물의 범위로부터 벗어남 없이 단일의 집적 회로는 터치 회로와 지문 센서 양자를 제어하도록 구성될 수 있다. 보호 유리 레이어와 같은 보호 레이어 (222) 는 지문 센서 (240) 및 디스플레이 (228) 위에 배치된다.

지문 센서 (240) 는 지문 센서 (240) 에 근접한 보호 레이어 (222) 의 표면을 따라 스와이프되거나 그 표면에 배치된 손가락의 지문 특성을 센싱한다. 보호 레이어 (222) 및 디스플레이 (228) 레이어는 임의의 적절한 비도전성 재료 (예를 들어, 유리, PET 또는 적절한 하드 코팅) 로부터 형성될 수 있다. 지문 센서 (240) 는 디바이스 표면으로부터 타겟 거리에서 또는 그 거리 이내에서, 사용자의 손가락의 융선과 골, 또는 지문 파라미터를 센싱하는 것이 가능하도록 적응 및 구성된다. 타겟 거리는 1mm 미만, 800 미크론 미만, 600 미크론 미만, 550 미크론 미만, 500 미크론 미만, 400 미크론 미만, 250 미크론 미만, 200 미크론 미만, 및 적어도 일부 구성에서는, 150 미크론 미만, 100 미크론 미만 또는 50 미크론 미만이다. 적어도 일부 구성에서, 타겟 거리는 50 미크론 초과, 100 미크론 초과, 150 미크론 초과, 200 미크론 초과, 250 미크론 초과, 400 미크론 초과, 500 미크론 초과, 550 미크론 초과, 600 미크론 초과 및 800 미크론 초과일 수 있다. 본 개시물의 범위로부터 벗어남 없이 추가적인 파라미터가 센싱될 수 있다.

도 1a 에 도시된 디바이스의 대안의 단면을 예시하는 도 2b 로 돌아가면, 전자 디바이스 (200) 는 PCB (230), 디스플레이 모듈 (228) 및 베젤 또는 림 (212) 을 갖는 하우징 (210) 을 포함한다. 터치 스크린 기능성이 포함되는 경우, 디바이스 (200) 는 또한 도전성 레이어 (234) 가 커버 유리 (238) 의 하위측에 제공되는 것으로 도시되도록 구성될 수 있다. 디바이스 (200) 는 커버 유리 (238) 상방에 배치된 보호 레이어 (222) 를 더 포함한다. 터치 스크린 회로 컨트롤러 (226) 는 가요성 회로 또는 커넥터 (232) 를 통해 도전성 레이어에 커플링된다. 지문 센서 컨트롤러 (262) 는 PCB (230) 에 커플링되고 디스플레이 (228) 하방에 배치된다. 지문 센서 (240) 는 커버 렌즈의 상위 표면 근처에 배치되고, 지문 센서에 근접한 보호 레이어 (222) 의 표면을 따라 스와이프되거나 또는 그 표면에 배치된 손가락의 지문 특성을 센싱하도록 적응 및 구성된다.

도 3 은 마스크 (324) 가 레이어되어 있고 플렉스 섹션 (332) 이 도체, 적절한 집적 회로 (IC), 주문형 집적 회로 (ASIC) 또는 칩을 전기적으로 계합하도록 적응 및 구성되어 있는 디스플레이의 인터페이스 (320) 의 (상위 표면 (302) 으로부터의) 상면도이다.

도 4a 및 도 4b 는 도 2a 및 도 2b 에 도시된 디스플레이 디바이스의 분해도이다. 도 4a 는 하나 이상의 컨트롤러가 위에 부착된 PCB 레이어 (430) 를 구비하는 제 1 레이어를 갖는다. 하나의 구성에서, 컨트롤러들은 서로 인접해 있고, 다른 구성에서는, 컨트롤러들은 PCB 레이어의 길이를 따라 대향단에 있으며, 또 다른 구성은 본 개시물의 범위로부터 벗어남 없이 이용될 수 있다. 컨트롤러는 디스플레이 및 지문 센서와 같은 디바이스들 중 하나 이상을 제어하도록 적응 및 구성된 하나 이상의 집적 회로 칩일 수 있다. 도 4a 에 도시한 바와 같이, 통합된 컨트롤러 (426) 는 터치 스크린을 위해 제공되고, 집적 회로 (462) 는 PCB 레이어 (430) 의 일부로서 지문 센서를 위해 제공된다. 그 다음 레이어는 디스플레이 (428) 레이어이다. 디바이스가 터치 스크린 기능성을 포함하는 경우, 그 다음 레이어는 터치 스크린 레이어 (435) 이며, 이 터치 스크린 레이어는 이 구성에 나타낸 바와 같이, 터치 스크린 레이어의 제 1 면 (상위 표면 (406)) 에 제 1 도전성 레이어 (434) 를 갖고, 터치 스크린 레이어의 제 2 표면 (하위 표면 (408)) 에 제 2 도전성 레이어 (434') 를 갖는다. 지문 센서 (440) 는 커버 렌즈 (438) 의 상위 표면 (406) 에 배치가능하고, 커버 렌즈 (438) 를 선택적으로 커버하는 마스크 레이어 (424) 에 의해 일부 또는 전체가 커버될 수도 있다. 보호 레이어 (422) 는 전체 어셈블리 위에 배치된다. 알고 있는 바와 같이 본 개시물의 범위로부터 벗어남 없이 다른 레이어링 구성이 이용될 수 있다.

도 4b 는 다시 하나 이상의 컨트롤러가 위에 부착된 PCB 레이어 (430) 를 구비하는 제 1 레이어를 갖는다. 컨트롤러는 디스플레이, 터치 스크린 센서, 지문 센서 등등 중 하나 이상을 제어하도록 적응 및 구성된 하나 이상의 집적 회로 칩일 수 있다. 도 4b 에 도시한 바와 같이, 통합된 컨트롤러 (426) 는 터치 스크린을 위해 제공되고, 집적 회로 (462) 는 지문 센서를 위해 제공된다. 그 다음 레이어는 디스플레이 (428) 레이어이다. 디바이스가 터치 스크린 기능성을 포함하는 경우, 그 다음 레이어는 터치 스크린 레이어 (435) 이며, 이 터치 스크린 레이어는, 이 구성에 나타낸 바와 같이, 제 2 표면 (하위 표면 (408)) 에 제 1 도전성 레이어 (434) 를 갖고, 커버 렌즈 상에 직접 형성된다. 지문 센서 (440) 는 커버 렌즈 (438) 의 상위 표면 (406) 에 배치되며, 이는 마스크 레이어 (424) 에 의해 일부 또는 전체가 커버될 수도 있다. 마스크 레이어 (424) 는 또한 지문 센서에 상응하여 디스플레이의 전체 또는 일부에 구멍 (425) 을 갖도록 구성될 수 있다. 보호 레이어 (422) 는 전체 어셈블리 위에 배치된다.

도 5a 는 상기 설명한 바와 같이, 상위 표면 (502) 과 하위 표면 (504) 을 갖는 디스플레이와의 통합을 위해 적응가능하고 구성가능한 지문 센서 (540) 의 레이어를 예시한다. 지문 센서 (540) 는 도 1 에 도시된 라인 2-2 를 따라 단면으로 도시된다. 지문 센서 (540) 는 패터닝된 도체 레이어 (548) 를 갖는다. 최상단 레이어는 보호 레이어 (564) 로서 기능하는 가요성 필름이다. 사용에 적합한 필름은, 상단에 하드 코트를 또한 가질 수도 있는, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 임의의 적절한 경화 열가소성 고분자 수지이다. 필름은 지문 센서 (540) 의 효과적인 동작을 가능하게 하기 위해 50 미크론 미만의 두께를 갖는다. 마스크 (524) 는 필름의 하단 표면 (508) 에 배치가능하며, 하위 (하단) 표면 상의 필름에 배치될 수도 있다. 마스크 (524) 는 적절한 잉크 레이어일 수도 있다. 그 다음 레이어는 지문 센서 (540) 의 일부를 형성하며, 도전성 레이어, 통상 투명 도체 또는 패터닝된 투명 도체 (548) 이다. 투명 도체 (548) 는 제 1 금속 레이어를 형성하며, 예를 들어, 인듐 주석 산화물 (ITO), 탄소 나노튜브, 금속 나노와이어 또는 미세 금속선을 포함하는 임의의 적절한 도전성 재료로부터 형성될 수도 있다. 제 1 금속 레이어 (548) 의 적어도 일부를 오버랩하는 제 2 금속 레이어 (548') 가 제공될 수 있다. 도전성 레이어들 (548, 548') 은 필름의 하단측 (내부를 향함) 에 배치된다. 디스플레이를 가진 지문 센서의 일부 구성에서, 반사를 줄이거나 방지하고 도전성 레이어를 숨기는 것을 돕기 위해 광학 코팅 레이어 (550) 가 제공될 수 있다. 접착제 레이어 (552) 는 지문 센서 (540), 도전성 레이어 (548), 필름 및 마스크를 커버 유리 (538) 에 접착시킨다. 접착제 레이어 (552) 는 통상 광학용 투명 접착제이다. 제 2 금속 레이어 (548') 는 가요성이며, 필름 (522) 과 함께, 커버 렌즈 (538) 의 가장자리를 랩어라운드할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 제 2 금속 레이어 (548') 는 칩 (562) 이 탑재되어 있는 플렉스 (560) 와 전기 통신을 하도록 형성될 수 있다. 플렉스 (560) 와 칩 (562) 은 칩 온 플렉스 (chip-on-flex; COF) 로서 사전 어셈블링되어 제공될 수 있다. 마이크로칩을 가요성 회로에 직접 탑재하고 전기적으로 접속시킴으로써, COF 는 제 2 금속 레이어에 전기적으로 접속된 후 필요에 따라 디바이스 패키지로 형상화될 수 있다. 그러나, 당업자가 알고 있는 바와 같이, 본 개시물의 범위로부터 벗어남 없이 가요성 커넥터를 통해 칩을 접속시키는 다른 구성이 사용될 수 있다. 일부 구성에서, 도체 (548) 는 터치 스크린과 일체적으로 형성된다. 추가적으로, 터치 센서는 도 2a 및 도 2b 에 예시한 바와 같이 배치될 수 있다. 그러나, 당업자가 알고 있는 바와 같이, 일부 구성에서는, COF 구성 대신 가요성 리드 (flexible lead) (560) 가 사용될 수도 있다.

도 5b 는 필름에 마스크가 제공되어 있고 도전성 레이어가 제공되어 있는 도 5a 에 도시된 구성을 예시한다. 그 후 선택적인 제 2 도전성 레이어가 제공된다. 광학 코팅 레이어가 사용된다면, 그 광학 레이어는 광학 성능을 향상시키기 위해 필름 표면 또는 다른 적절한 표면 상에 제공될 수 있다. 이 시점에서부터, 렌즈를 광학 코팅 또는 도전성 레이어에 접착한 후, COF 를 도전성 레이어에 전기적으로 접속할 수 있다. 당업자가 알고 있는 바와 같이, 렌즈를 접착시키는 단계는 COF 를 부착하는 단계의 전후에 수행될 수 있다. 일부 구성에서는, 렌즈는 디바이스 하우징 내에 탑재하기 위해 렌즈 주변의 필름을 쉽게 구부리도록 둥근 단부를 가질 수 있다. 완성된 장치는 그 후 도 2a 에 도시한 바와 같이, 상위 표면이 하우징의 상위 표면과 동일면이 되거나, 전체 디스플레이 장치와 동일면이 되도록 가장자리에 인접한 디바이스 하우징 (510) 내에 배치된다.

도 6a 는 필름의 상단측에 2 개의 금속 레이어들을 갖는 지문 센서 (640) 를 예시한다. 제 1 레이어는 하드 코트 (622) 와 같은 보호 레이어이다. 하드 코트는 지문 센서의 효과적인 동작을 가능하게 하기 위해 50 미크론 미만의 두께를 갖는다. 마스크 (624) 는 필름의 하단 표면 다음에, 또는 아래에 배치된다. 마스크 (624) 는 적절한 잉크 레이어일 수도 있다. 그 다음으로 제 1 도전성 레이어 (648) 가 제공된다. 도전성 레이어 (648) 는 통상 투명 도체 또는 패터닝된 투명 도체이다. 투명 도체 (648) 는 제 1 금속 레이어를 형성하며, 예를 들어, 인듐 주석 산화물 (ITO), 탄소 나노튜브 또는 미세 금속선을 포함하는 임의의 적절한 도전성 재료로부터 형성될 수도 있다. 도전성 레이어는 필름의 하단측 (내부를 향함) 에 배치된다. 제 1 도전성 레이어와 접속하는 제 2 도전성 레이어 (648') 가 형성된다. 제 2 도전성 레이어는 구리와 같은 임의의 적절한 투명 도체로부터 형성될 수 있다. 필름 (664) 의 레이어는 접착제 레이어 (652) 에 의해 디스플레이의 커버 렌즈 (638) 에 접착된다. 접착제 레이어 (652) 는 통상 광학용 투명 접착제이다. 나타낸 바와 같이, 제 2 금속 레이어 (648') 는 칩 (662) 이 탑재되어 있는 플렉스 (660) 와 전기 통신하도록 형성될 수 있다. 플렉스 (660) 는 제 2 금속 레이어 (648') 의 상위측에 배치될 수 있다. 일부 구성에서, 도체 (648) 는 터치 스크린 센서와 일체적으로 형성된다.

도 6b 는 디바이스 하우징 (610) 내의 도 6a 의 레이어를 예시한다. 필름 (664), 플렉스 (660) 및 칩 (662) 은 디바이스의 하우징 내에의 칩의 배치를 용이하게 하기 위해 예를 들어, 커버 렌즈 (638) 주변을 구부릴 수 있다. 커버 렌즈 (638) 에는 렌즈 주변의 필름 (664) 을 쉽게 구부리기 위하여 둥근 에지가 제공될 수 있다. 컴포넌트를 어셈블링할 때에, 도체는 투명 플라스틱 필름 (PET) 레이어로 패터닝된 후 제 2 도전성 레이어가 제 1 도전성 레이어의 일부 위에 패터닝된다. 그 후 마스크가 제공되고 보호 레이어가 추가된다. 그 후 디스플레이의 커버 유리나 렌즈가 투명 플라스틱 필름의 하단 표면에 접착될 수 있고, 플렉스는 제 2 도전성 레이어의 상위 표면에 접착될 수 있다.

도 7a 는 필름의 하단측에 가요성 투명 도체를 갖는 지문 센서 (740) 의 레이어를 예시한다. 제 1 레이어는 상단 (722) 에 하드 코드를 가진 PET 와 같은 필름이다. 필름은 지문 센서의 효과적인 동작을 가능하게 하기 위해 250 미크론 미만의 두께, 더 바람직하게는, 200 미크론 미만의 두께, 더 더욱 바람직하게는, 150 미크론 미만의 두께, 훨씬 더 바람직하게는, 100 미크론 미만의 두께 및 훨씬 더 바람직하게는, 50 미크론 미만의 두께를 갖는다. 다음으로 마스크 (724) 가 배치되며, 디바이스 하우징에 대면하고 디바이스의 외부에서 떨어진 상단코트의 표면의 필름에 배치될 수도 있다. 마스크 (724) 는 적절한 잉크 레이어일 수도 있다. 표면을 랩어라운드하는 것이 가능한 가요성 재료의 도전성 레이어 (748), 통상 투명 도체 또는 패터닝된 투명 도체가 제공된다. 도전성 레이어 (748) 는 예를 들어 탄소 나노튜브, 금속 나노와이어, 도전성 폴리머 및 미세 금속선을 포함하는 임의의 적절한 가요성 도전성 재료로부터 형성될 수도 있다. 도전성 레이어는 필름의 하단측 (내부를 향함) 에 배치된다. 반사 방지 또는 인덱스 매칭 코팅 (750) 이 커버 렌즈 (738), 필름 또는 다른 적절한 레이어에 선택적으로 추가될 수도 있다. 접착제 레이어 (752) 는 필름, 패터닝된 도체 및 잉크를 커버 유리에 접착시키며, 통상 광학용 투명 접착제이다. 도전성 레이어 (748) 는 칩 (762) 이 탑재되어 있는 플렉스 (760) 와 전기 통신하도록 형성된다. 플렉스 (760) 는 도전성 레이어의 하단측에 배치되고, 도전성 레이어를 가요성 회로를 통하여 칩에 접속시킨다.

도 7b 는 하우징 (710) 내의 도 7a 의 센서 (740) 의 레이어를 예시한다. 컴포넌트를 어셈블링할 때, 필름에 마스크가 제공된 후, 필름 및 마스크 레이어로 도체가 패터닝된다. 그 후 디스플레이의 커버 유리나 렌즈가 투명 플라스틱 필름의 하단 표면에 접착될 수 있고, 플렉스는 도전성 레이어의 상위 표면에 접착될 수 있다.

도 8a 는 필름의 상단측의 가요성 투명 도체를 이용하는 지문 센서 (840) 의 레이어를 예시한다. 마스크 (824) 위에 배치되는 하드 코트 (822) 가 제공된다. 플렉스 (860) 및 칩 (862) 을 구비하는 COF 어셈블리와 전기 통신하고 있는 가요성 재료의 패터닝된 도전성 레이어 (848) 가 제공된다. 접착제 (852) 를 통해 커버 유리나 커버 렌즈 (838) 에 접착될 수 있는, PET 레이어와 같은 투명 플라스틱 필름 (864) 이 또한 제공된다.

도 8b 는 하우징 (810) 내의 도 8a 의 센서 (840) 의 레이어를 예시한다. 컴포넌트를 어셈블링할 때, 도체가 투명 플라스틱 필름 (PET) 으로 패터닝된다. 그 후 마스크가 제공되고, 보호 레이어 또는 하드 코트가 추가된다. 그 후 디스플레이의 커버 유리나 렌즈가 투명 플라스틱 필름의 하단 표면에 접착될 수 있고, 플렉스는 도전성 레이어의 상위 표면에 접착될 수 있다.

도 9a 는 디스플레이와의 통합에 적합한 지문 센서 (940) 의 레이어를 예시한다. 초박 유리 레이어 (923) 가 마스크 (924) 위에 제공된다. 그 후 가요성 재료의 패터닝된 도전성 레이어 (948) 가 제공된다. 패터닝된 도전성 레이어 (948) 는 이방성 도전성 필름 (ACF) (966) 을 통해 플렉스 어셈블리에 전기적으로 접속된다. 플렉스 어셈블리는 플렉스 (960) 및 칩 (962) 을 포함한다. 패터닝된 도전성 레이어 (948) 와 칩 (962) 사이에는, 적절한 접착제 (952) (이를 테면, 광학용 투명 접착제) 를 통해 도전성 레이어에 접착되는 커버 렌즈 (938) 가 배치된다. 플렉스 어셈블리는 커버 유리의 단부를 랩어라운드하도록 구성된다. 이 구성에서, 기존의 플렉스는 Kapton 기술을 활용할 수 있고, 후에 잉크 마스크 (924) 아래에 배치된다.

도 9b 는 하우징 (910) 내에 배치된 도 9a 에 도시된 지문 센서의 레이어를 예시한다. 컴포넌트를 어셈블링할 때, 마스크가 초박 유리 레이어의 하단 표면에 제공된다. 그 후 패터닝된 도전성 레이어가 초박 유리/마스크 결합체에 제공된다. 그 후 이방성 도전성 필름이 COF 가 접착되어 있는 레이어의 일단부에 제공된다. 그 후 커버 유리 또는 렌즈가 패터닝된 도전성 레이어에 접착되고, COF 의 가요성 회로는 렌즈의 단부에서 랩어라운드된다.

도 10a 는 렌즈에 패터닝된 도체를 직접 빌드업 (build-up) 하여 형성된 지문 센서 (1040) 의 레이어를 예시한다. 하드 코팅 (1023) 이 마스크 (1024) 위에 제공된다. 평탄화 레이어 (1068) 가 또한 제공될 수 있다. 플렉스 어셈블리는 플렉스 커넥터 (1060) 및 칩 (1062) 을 포함한다. 플렉스 어셈블리의 단부는 ACF (1066) 를 통해, 도전성 레이어 (1048) 와 함께 패터닝된 렌즈 또는 커버 유리 (1038) 에 접속된다.

도 10b 는 하우징 (1010) 내에 배치된 도 10a 에 도시된 지문 센서의 레이어를 예시한다. 컴포넌트를 어셈블링할 때, 렌즈에는 도전성 레이어가 상위 표면에 패터닝되어 있다. ACF 가 레이어의 일단에 제공되고, 거기에는 COF 의 가요성 회로가 접착된다. 그 후 상위 표면에 평탄화 레이어, 마스크 레이어 및 보호용 하드 코팅 순으로 제공될 수 있다. COF 의 가요성 회로는 디바이스 하우징 내의 렌즈 하방에 회로를 쉽게 배치시키기 위해 렌즈를 랩어라운드한다.

도 11 은 디스플레이의 렌즈 (1138) 를 랩어라운드하도록 인쇄된, 금속 리드와 같은 도전성 리드 (1134) 를 사용하는 디스플레이의 일부를 예시한다.

도 12a 는 지문 센서 (1240) 의 직접 빌드업 접근법의 랩어라운드 리드의 사용을 예시한다. 하드 코팅 (1223) 과 같은 보호 레이어가 마스크 (1224) 위에 배치된다. 패터닝된 도전성 레이어 (1248) 위에 배치되는 평탄화 레이어 (1268) 가 또한 제공될 수 있다. 커버 렌즈 (1238) 는 ACF (1266) 를 통해 칩 (1262) 을 갖는 플렉스 (1260) 를 계합하는 단부를 랩어라운드한 도전성 리드 (1234) 를 갖는다. 도 12b 는 하우징 (1210) 내의 도 12a 의 레이어를 예시한다.

도 13a 는 지문 센서 (1340) 의 초박 유리 접근법의 랩어라운드 리드의 사용을 예시한다. 마스크 (1324) 를 커버하는 초박 유리 (1322) 와 같은 보호 레이어가 제공된다. 패터닝된 도전성 레이어 (1348) 가 선택적인 광학 코트 (1350) 위에 배치된다. 랩어라운드 리드가 인쇄되어 있는 디스플레이의 커버 렌즈 (1338) 가 제공된다. 렌즈는 접착제 (1352) 를 통해 (존재한다면) 광학 코트 (1350), 패터닝된 도전성 레이어, 마크스 및 초박 유리에 접착될 수 있다. 칩 (1362) 을 갖는 플렉스 (1360) 는 ACF (1366) 를 통해 커버 유리 또는 렌즈의 랩어라운드 리드에 접속될 수 있다. 도 13b 는 하우징 내의 도 13a 의 레이어를 예시한다.

도 14 는 얇은 유리 및 투명 플렉스를 갖는 다른 지문 센서 구성의 레이어를 예시한다. 얇은 유리 레이어 (1423) 가 제 1 레이어로서 제공된다. 얇은 유리 레이어 (1423) 의 하위 표면에 마스크 (1424) 가 제공될 수도 있다. 그 후, 얇은 유리 레이어 (1423) 와 투명 플라스틱 레이어 (1464) 사이에 투명 접착제 (1452) 가 배치된다. 일부 배치에서, 투명 접착제 (1452) 는 투명 센서 (1434), 가요성 트레이스 (1448) 및 투명 플라스틱 레이어 (1464) 중 하나 이상과 접촉하게 된다. 투명 플라스틱 레이어 (1464) 는 (예시한 바와 같이) 커버 렌즈 (1438) 의 단부를 랩어라운드하도록 구성될 수 있고, 또는 커버 렌즈의 주변 2 차원 지오메트리로 확장되도록 구성될 수 있다. 투명 접착제 (1439) 가 또한 커버 렌즈 (1438) 의 상방, 및 투명 플라스틱 (1464) 의 하방에 제공될 수 있다. 투명 도체로부터 형성되는 센서 (1434) 는, 커버 렌즈 (1438) 의 단부를 랩어라운드하는 가요성 금속 트레이스 (1448) 와 접속, 통합 또는 통신되며, 여기서 칩 (1462) 을 갖는 플렉스는 ACF (1466) 를 통해 커버 유리 또는 렌즈의 랩어라운드 리드에 접속될 수 있다. 플렉스는 투명 재질일 수 있다. 또한 투명 도체는 플렉스와 결합할 수 있다. 이전 구성과 함께, 전체 전자 디바이스 인터페이스는 적절한 전자 디바이스의 하우징 내에 배치될 수 있다. 지문 센서 (1440) 는 구리 또는 다른 불투명 도체에 패터닝되고 잉크 마스크 (1424) 아래에 배치될 수 있는 한편, 투명 터치 센서 (1435) 는 원한다면 동일한 레이어 또는 추가적인 레이어를 사용하여 만들어질 수 있다. 적어도 일부 구성에서, 터치 센서와 지문 센서는 동일한 레이어 상에 배치된다.

예를 들어 일부 구성에서, 구리 트레이스는 가요성 트레이스 (1448) 및 지문 센서 (1440) 를 형성하는데 사용될 수 있는 한편, 투명 도체는 투명 센서 (1435) 를 형성하는데 사용될 수 있다.

도 15 는 디스플레이 디바이스와 함께 사용하도록 구성된 센싱 디바이스 (1500) 의 다이어그램도를 예시한다. 디바이스 (1500) 는 선형 어레이 (1512) 를 포함하고, 센서 엘리먼트 (1502) 를 또한 포함한다. 디바이스는 센서 엘리먼트의 기본적인 동작을 제어하도록 구성된 센서 제어 로직 (1552) 을 더 포함한다. 센서 제어 로직에 의해 통제되는 센서 엘리먼트의 정확한 동작은 채용된 특정 센서 구성에 의존하며, 이는 전원 제어, 픽셀 또는 데이터 접촉점의 리셋 제어, 출력 신호 제어, 일부 광학 센서의 경우 냉각 제어 및 센서 엘리먼트의 다른 기본적인 제어를 포함할 수도 있다. 센서 제어는 당업자에게 잘 알려져 있으며, 다시 특정 동작에 의존한다.

센싱 디바이스 (1500) 는 센서 표면 (1507) 에 지문을 댔을 때 센서 엘리먼트 (1502) 로부터의 아날로그 출력 신호를 판독하기 위한 판독 회로 (1554) 를 더 포함한다. 판독 회로 (1554) 는 후속 동작 시 보다 정확하게 판독될 수 있도록 아날로그 신호를 증폭시키도록 구성된 증폭기 (1556) 를 포함한다. 저역 통과 필터 (1558) 는 아날로그 신호가 보다 효율적으로 프로세싱될 수 있도록 아날로그 신호로부터의 임의의 노이즈를 걸러 내도록 구성된다. 판독 회로 (1554) 는 아날로그 투 디지털 (A/D) 컨버터 (1560) 를 포함하며, 이 A/D 컨버터는 센서 엘리먼트 (1502) 로부터의 출력 신호를, 센서 표면 (1507) 의 픽셀 또는 데이터 접촉점에 의해 지문 특성의 센싱을 정의하는 일련의 논리 0 및 논리 1 을 나타내는 디지털 신호로 컨버팅하도록 구성된다. 이러한 신호는 모션 센서와 지문 센싱 표면에 의해 개별적으로 수신받을 수도 있고, 개별적으로 판독 및 프로세싱될 수도 있다.

판독 회로 (1554) 는 프로세서 (1566) 가 신호를 프로세싱할 수 있을 때까지 일시적으로, 또는 프로세서에 의한 추후 사용을 위해, 지문 데이터 (1564) 가 저장 및 보존되는 저장장치 (1562) 에 출력 신호를 저장할 수도 있다. 프로세서 (1566) 는 커서 내비게이션을 위해, 그리고 지문의 재구성을 위해 사용되는 알고리즘을 프로세싱하도록 구성된 연산 유닛 (1568) 을 포함한다. 프로세싱 로직 (1570) 은 정보를 프로세싱하도록 구성되며, 아날로그 투 디지털 컨버터, 증폭기, 신호 필터, 논리 게이트 (전부 미도시) 및 프로세서에 의해 이용되는 다른 로직을 포함한다. 지속성 메모리 (1574) 는 상기 설명되고 이하 더 상세하게 설명된 다양한 기능들을 위해 프로세서 (1566) 에 의해 이용되는 알고리즘 (1576) 및 소프트웨어 애플리케이션들 (1578) 을 저장하는데 사용된다. 시스템 버스 (1580) 는 센싱 디바이스 (1500) 에 포함된 다양한 컴포넌트들 간 통신을 가능하게 하도록 구성된 데이터 버스이다. 당업자가 알고 있는 바와 같이, 메모리 및 저장장치는 임의의 적절한 컴퓨터 판독가능 매체일 수 있다.

시스템은 예를 들어 사용자의 손가락이 지문 센서 라인을 통해 스와이프될 때, 또는 센서에 의해 손가락 배치가 센싱될 때 지문 이미지를 캡처하기 위해 지문 센서 라인과 통신하는 컨트롤러를 더 포함한다. 따라서, 시스템은 손가락 또는 지문의 존재를 1D 및/또는 2D 로 검출하도록 구성가능하다. 하나의 시스템에는, 디스플레이와 지문 센서 모두를 위한 개별 컨트롤러가 있을 수도 있고, 여기서 시스템은 지문 센서 동작과 개별적으로 시각 디스플레이를 제어하도록 구성된 디스플레이 컨트롤러를 포함하도록 구성된다. 대안으로는, 단일의 컨트롤러가 예를 들어 시각 디스플레이와 지문 센서 동작을 제어하는데 사용될 수도 있다. 또한 지문 센서는 터치 스크린 레이어가 아닌 디스플레이 자체의 상단 유리에 패터닝될 수 있다.

도 16 은 본 개시물에 따른 지문 센서의 통신 네트워크 내에서의 사용을 예시한다. 당업자가 알고 있는 바와 같이, 본 개시물은 또한 마이크로프로세서와 같은 컴퓨터 프로세서에 의해, 그리고 통신 네트워크 내에서 수행될 다수의 기능들을 수반할 수도 있다. 마이크로프로세서는 본 개시물에 의해 구현된 특정 태스크들을 정의하는 머신 판독가능한 소프트웨어 코드를 실행함으로써, 본 개시물에 따른 특정 태스크들을 수행하도록 구성된 전문화 또는 전용 마이크로프로세서일 수도 있다. 마이크로프로세서는 또한 직접 메모리 액세스 모듈, 메모리 저장 디바이스, 인터넷 관련 하드웨어 및 본 개시물에 따른 데이터의 송신과 관련된 다른 디바이스와 같은 다른 디바이스들과 동작 및 통신하도록 구성될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 Java, C++, XML (Extensible Markup Language) 및 본 개시물과 관련된 기능적 동작들을 수행하는데 필요한 디바이스의 동작과 관련된 기능들을 정의하는데 이용될 수도 있는 다른 언어와 같은 소프트웨어 포맷을 이용하여 구성될 수도 있다. 코드는 대부분이 당업자에게 알려져 있는 상이한 형태 및 스타일로 기입될 수도 있다. 상이한 코드 포맷, 코드 구성, 소프트웨어 프로그램의 스타일과 형태 및 본 개시물에 따른 마이크로프로세서의 동작을 정의하기 위한 코드를 구성하는 다른 수단이 본 개시물의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않을 것이다.

랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터, 프로세서 또는 프로세싱 로직을 가진 핸드헬드 디바이스, 및 또한 가능하다면 본 개시물을 이용하는 컴퓨터 서버나 다른 디바이스와 같은 상이한 타입의 디바이스 내에는, 본 개시물에 따른 기능들을 수행하면서 정보를 저장 및 취출하기 위한 상이한 타입의 메모리 디바이스가 존재한다. 이러한 컴퓨터에는, 빈번히 저장 및 취출되는 정보를 위한 편리한 저장 장소로서 중앙 프로세싱 유닛에 의해 사용되는 캐시 메모리 디바이스가 종종 포함된다. 유사하게, 지속성 메모리가 또한 흔히 이러한 컴퓨터와 함께 사용되어, 중앙 프로세싱 유닛에 의해 빈번히 취출되지만, 캐시 메모리와 달리 지속성 메모리 내에서 종종 바뀌지 않는 정보를 유지한다. 또한 메인 메모리가 보통 중앙 프로세싱 유닛에 의한 실행 시에 본 개시물에 따른 기능들을 수행하도록 구성된 데이터 및 소프트웨어 애플리케이션들과 같은 다량의 정보를 저장 및 취출하기 위해 포함된다. 이들 메모리 디바이스는 RAM (Random Access Memory), SRAM (Static Random Access Memory), DRAM (Dynamic Random Access Memory), 플래시 메모리, 및 중앙 프로세싱 유닛이 정보를 저장 및 취출하기 위해 액세스할 수도 있는 다른 메모리 저장 디바이스로서 구성될 수도 있다. 데이터 저장 및 취출 동작 동안, 이들 메모리 디바이스는 상이한 전하, 상이한 자기 극성 등과 같은 상이한 상태를 갖도록 변형된다. 따라서 여기에 설명한 바와 같이 본 개시물에 따라 구성된 시스템 및 방법은 이들 메모리 디바이스의 물리적 변형을 가능하게 한다. 따라서 본 개시물은 여기에 설명한 바와 같이, 하나 이상의 실시형태에서 메모리 디바이스를 상이한 상태로 변형하는 것이 가능한 신규하고 유용한 시스템 및 방법과 관련된다. 본 개시물은, 임의의 특정 타입의 메모리 디바이스, 또는 이들 메모리 디바이스들 각각으로/으로부터 정보를 저장 및 취출하기 위한 임의의 상용 프로토콜에 제한되지 않는다.

명령들의 하나 이상의 세트를 저장하는 단일 매체 또는 다중 매체 (예를 들어, 중앙 또는 분산 데이터베이스 및/또는 관련 캐시 및 서버) 가 사용될 수 있다. 머신으로 하여금 본 개시물의 임의의 하나 이상의 방법론을 수행하게 하는 머신에 의한 실행을 위한 명령들의 세트를 저장, 인코딩 또는 실행하는 것이 가능한 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 임의의 매체가 여기에서 이용하기 적합하다. 머신 판독가능 매체, 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 머신 (예를 들어, 컴퓨터, PDA, 셀룰러 전화 등) 에 의해 판독가능한 형태로 정보를 제공 (예를 들어, 저장 및/또는 송신) 하는 임의의 메커니즘을 포함한다. 예를 들어 머신 판독가능 매체는 (상기 설명한 바와 같은) 메모리; 마그네틱 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 생물학적 전기, 기계 시스템; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호 (예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 를 포함한다. 디바이스 또는 머신 판독가능 매체는 마이크로 전자 기계 시스템 (MEMS), 나노기술 디바이스, 유기적, 홀로그래픽, 고체 (solid-state) 메모리 디바이스 및/또는 회전 마그네틱 또는 광학 디스크를 포함할 수도 있다. 명령들의 파티션들이 이를 테면 컴퓨터들의 상호접속을 통해 또는 상이한 가상 머신으로서 상이한 머신들로 분리된 경우 디바이스 또는 머신 판독가능 매체가 분산될 수도 있다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 네트워크 내의 다른 곳에 배치될 수 있다.

도 16 은 서버가 통신 네트워크 (1650) 를 통해 클라이언트 컴퓨터와 통신하는 상태의, 일 예시적인 네트워킹된 컴퓨팅 환경 (1600) 을 예시한다. 도 16 에 도시한 바와 같이, 서버 (1610) 는 통신 네트워크 (1650) (유선 또는 무선 LAN, WAN, 인트라넷, 엑스트라넷, P2P 네트워크, 가상사설망(VPN), 인터넷 또는 다른 통신 네트워크 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수도 있음) 를 통해 태블릿 개인용 컴퓨터 (1602), 모바일 전화, 스마트폰 (1604), 전화 (1606), PC (1603) 및 PDA (1608) 와 같은 다수의 클라이언트 컴퓨팅 환경과 상호접속될 수도 있다. 통신 네트워크 (1650) 가 인터넷인 네트워크 환경에서, 예를 들어, 서버 (1610) 는 하이퍼텍스트 전송 프로토콜 (HTTP), 파일 전송 프로토콜 (FTP), 단순 객체 접근 프로토콜 (SOAP), 또는 무선 애플리케이션 프로토콜 (WAP) 등의 다수의 알려진 프로토콜 중 임의의 것을 통해 클라이언트 컴퓨팅 환경으로 및 그 컴퓨팅 환경으로부터 데이터를 프로세싱 및 통신하도록 동작가능한 전용 컴퓨팅 환경 서버일 수 있다. 본 개시물의 범위로부터 벗어남 없이 무선 마크업 언어 (WML), (예를 들어, 일본에서 사용되는) DoCoMo i-mode 및 XHTML Basic 을 포함하는 다른 무선 프로토콜이 사용될 수 있다. 추가적으로, 네트워킹된 컴퓨팅 환경 (1600) 은 SSL (Secured Socket Layer) 또는 PGP (Pretty Good Privacy) 와 같은 다양한 데이터 보안 프로토콜을 이용할 수 있다. 각 클라이언트 컴퓨팅 환경에는 웹 브라우저 (미도시), 또는 다른 그래픽 사용자 인터페이스 (미도시) 또는 서버 컴퓨팅 환경 (1600) 에 액세스하기 위한 모바일 데스크탑 환경 (미도시) 과 같은 하나 이상의 컴퓨팅 애플리케이션들을 지원하도록 동작가능한 운영 시스템 (1638) 이 구비되어 있을 수 있다.

당업자가 알고 있는 바와 같이, 디스플레이를 갖는 통신 네트워크 (1650) 내의 디바이스들 (예를 들어, 컴퓨터 (1601), 스마트폰 (1608), 및 PDA (1608)) 중 임의의 것이 상기 설명한 바와 같이, 지문 센서로부터 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 지문 센서로부터의 정보는 그 후 수신 디바이스가 디스플레이를 갖는지 여부에 관계 없이 네트워크 환경 내 사용자의 인증을 용이하게 하기 위해 네트워크 내의 다른 디바이스로 송신될 수 있다.

여기에 개시된 디바이스들은 생체 인식 정보를 인증하는 메커니즘을 제공하기 위한 통신 네트워크의 일부로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 사용자와 관련된 생체 인식 정보가 센싱되고; 센싱된 정보가 그 후 사용자와 관련된 생체 인식 템플릿과 비교될 수 있으며; 생체 인식 정보가 생체 인식 템플릿에 매칭한다면, 생체 인식 정보에 기초하여 사용자와 관련된 자격정보가 수신될 수 있다. 추가적으로, 자격정보는 예를 들어 요청하는 프로세스에 통신될 수 있다. 다른 프로세스에서는, 웹 가능 애플리케이션을 가진 클라이언트 디바이스에 설치된 생체 인식 디바이스가 식별될 수 있다. 그 후 사용자와 관련된 생체 인식 정보가 식별되고 그 결과 사용자의 생체 인식 정보와 관련된 생체 인식 템플릿이 생성된다. 시스템은 사용자과 관련된 사용자 자격정보를 수신하고 이 사용자 자격정보를 생체 인식 템플릿과 연결시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어 생체 인식 서비스 및 하나 이상의 웹 서버를 통해 개시된 센서와 통신하도록 구성된 생체 인식 확장 (biometric extension) 을 포함하는, 개시된 디바이스들 상에서 실행가능한 웹 브라우저 애플리케이션이 또한 제공될 수 있다. 개시된 디바이스들의 동작의 일부로서 유효한 사용자 활성화를 식별하기 위해 토큰 (token) 이 사용될 수 있다.

통합가능한 센서의 사용은, 클라이언트 디바이스 상에 구성되고, 디바이스 상의 클라이언트 프로세서에 의해, 개시한 바와 같이 통합가능한 센서에 의해 획득된 정보에 기초하여 인증되는, 보안 트래잭션, 이를 테면 금융 트래잭션의 원격 실행을 용이하게 하도록 실행되도록 구성되는, 예를 들어 웹 브라우저 애플리케이션의 사용을 용이하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시형태가 여기에 도시 및 설명되었지만, 이러한 실시형태는 단지 일 예로만 제공된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 이제 본 발명으로부터 벗어남 없이 당업자에 의해 다수의 변경, 변화 및 대체가 일어날 것이다. 여기에 설명된 본 발명에 대한 다양한 대안물들이 본 발명을 실시하는데 있어 채용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 다음의 특허청구항이 본 발명의 범위를 정의하고 이들 특허청구항의 범위 및 그들의 등가물들 내의 방법 및 구조가 커버되는 것으로 의도된다.

100 : 전자 디바이스
102 : 상단 표면
104 : 하단 표면
110 : 하우징
112 : 베젤 또는 림
120 : 인터페이스
124 : 마스크
134 : 터치 스크린 센서
140 : 지문 센서
146 : 스와이핑 또는 배치 영역

Claims

센서로서,
전자 디바이스 디스플레이의 최상단 표면의 1mm 이내에 배치가능한 센서; 및
지문의 파라미터를 캡처하기 위해 상기 센서에 커플링된 컨트롤러로서, 상기 컨트롤러는 상기 전자 디바이스 디스플레이의 하위 표면 아래에 배치가능한, 상기 컨트롤러를 포함하며,
또한 상기 센서는 커버 렌즈와 보호 레이어 사이에서 상기 전자 디바이스 디스플레이로 통합되는, 센서.
제 1 항에 있어서,
상기 전자 디바이스 디스플레이는 터치 센서를 더 구비하는, 센서.
제 2 항에 있어서,
상기 터치 센서는 터치 센서 컨트롤러에 의해 제어가능한, 센서.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 터치 센서에 추가로 커플링되는, 센서.
제 1 항에 있어서,
상기 보호 레이어에 인접한 상위 표면을 갖는 마스크 레이어를 더 구비하는, 센서.
제 5 항에 있어서,
도전성 레이어가 상기 보호 레이어의 하위 표면 상에 배치된 마스크 레이어의 하단 표면 상에 배치되는, 센서.
제 5 항에 있어서,
상기 마스크 레이어는 지문 센싱 영역의 표시를 더 포함하는, 센서.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 칩 온 플렉스 (chip-on-flex) 인, 센서.
제 1 항에 있어서,
상기 센서는 적어도 하나의 도전성 레이어를 구비하는, 센서.
제 9 항에 있어서,
상기 도전성 레이어는 인듐 주석 산화물, 탄소 나노튜브, 금속 나노와이어, 도전성 투명 폴리머 및 미세 금속선 중 하나 이상으로부터 선택되는, 센서.
제 9 항에 있어서,
상기 도전성 레이어는 가요성 재료인, 센서.
제 1 항에 있어서,
평탄화 레이어, 광학 코팅, 광학용 투명 접착제, 투명 플라스틱 필름, 및 하드 코트 각각 중 하나 이상을 더 구비하는, 센서.
제 1 항에 있어서,
상기 보호 레이어는 초박 유리 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 구비하는 그룹으로부터 선택되는, 센서.
제 13 항에 있어서,
상기 보호 레이어에 하드 코팅이 제공되는, 센서.
제 2 항에 있어서,
지문 센서는 도전성 레이어를 더 구비하고, 상기 터치 센서는 도전성 레이어를 더 구비하며, 또한 상기 지문 센서의 상기 도전성 레이어 및 상기 터치 센서의 상기 도전성 레이어는 일체적으로 형성되는, 센서.
전자 디스플레이로서,
시각 디스플레이를 생성하도록 구성된 전자 디스플레이 모듈;
상기 전자 디스플레이 모듈 상방에 위치하고 사용자로부터 손가락의 표면을 지속적으로 수용하도록 구성된 보호 레이어;
지문 센서; 및
상기 손가락이 센싱될 때 지문 파라미터를 캡처하기 위해 상기 지문 센서에 커플링된 컨트롤러를 구비하는, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
상기 지문 센서 상에서의 손가락의 모션을 검출하기 위한 모션 센서를 더 구비하는, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
상기 지문 센서 상에서의 손가락의 존재를 검출하기 위한 존재 검출기를 더 구비하는, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
상기 전자 디스플레이 모듈에 커플링되고 상기 전자 디스플레이 모듈의 상기 시각 디스플레이를 제어하도록 구성된 디스플레이 컨트롤러를 더 구비하는, 전자 디스플레이.
제 19 항에 있어서,
상기 디스플레이 컨트롤러는 상기 지문 센서에 추가로 커플링되고, 또한 상기 지문 센서를 제어하도록 구성되는, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
상기 지문 센서는 상기 보호 레이어의 하단 표면 상의 마스크 레이어 아래에 배치된 도전성 레이어를 더 구비하는, 전자 디스플레이.
제 21 항에 있어서,
상기 마스크 레이어는 지문 센싱 영역의 표시 (identification) 를 포함하는, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 칩 온 플렉스 (chip-on-flex) 인, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
상기 지문 센서는 적어도 하나의 도전성 레이어를 구비하는, 전자 디스플레이.
제 24 항에 있어서,
상기 도전성 레이어는 인듐 주석 산화물, 탄소 나노튜브, 금속 나노와이어, 도전성 투명 폴리머 및 미세 금속선 중 하나 이상으로부터 선택되는, 전자 디스플레이.
제 24 항에 있어서,
상기 도전성 레이어는 가요성 재료인, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
평탄화 레이어, 광학 코팅, 광학용 투명 접착제, 투명 플라스틱 필름, 및 하드 코트 각각 중 하나 이상을 더 구비하는, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
상기 보호 레이어는 초박 유리 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 구비하는 그룹으로부터 선택되는, 전자 디스플레이.
제 28 항에 있어서,
상기 보호 레이어에 하드 코팅이 제공되는, 전자 디스플레이.
제 16 항에 있어서,
터치 센서를 더 구비하는, 전자 디스플레이.
제 30 항에 있어서,
상기 지문 센서는 도전성 레이어를 더 구비하고, 상기 터치 센서는 도전성 레이어를 더 구비하며, 또한 상기 지문 센서의 상기 도전성 레이어 및 상기 터치 센서의 상기 도전성 레이어는 일체적으로 형성되는, 전자 디스플레이.
전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법으로서,
기판을 제공하는 단계;
상기 기판 상에 디스플레이 컨트롤러를 탑재하는 단계;
상기 기판 상방에 디스플레이 모듈을 탑재하는 단계;
상기 디스플레이 모듈의 상위측에 지문 센서 회로를 배치하는 단계로서, 지문 센서는 상기 전자 디스플레이의 최상단 표면의 1mm 이내에 배치되는, 상기 지문 센서 회로를 배치하는 단계; 및
상기 전자 디스플레이의 최상단 표면에 보호 커버를 제공하는 단계로서, 상기 보호 커버는 상기 지문 센서 회로 위에 배치되는, 상기 보호 커버를 제공하는 단계를 구비하는, 전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법.
제 32 항에 있어서,
상기 보호 커버와 상기 전자 디스플레이 사이에 마스크 레이어를 제공하는 단계를 더 구비하는, 전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법.
제 32 항에 있어서,
마스크 레이어 상방에 사용자 보호면을 탑재하는 단계를 더 구비하는, 전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법.
제 32 항에 있어서,
상기 디스플레이 컨트롤러는 모션 센서 및 상기 지문 센서를 제어하도록 구성되는, 전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법.
제 35 항에 있어서,
상기 디스플레이 컨트롤러를 상기 모션 센서 및 상기 지문 센서에 접속시키는 단계를 더 구비하는, 전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법.
제 32 항에 있어서,
상기 기판 상에 지문 센서 컨트롤러를 탑재하는 단계를 더 구비하는, 전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법.
제 37 항에 있어서,
상기 디스플레이 컨트롤러를 모션 센서 회로에 접속시키고 상기 지문 센서 컨트롤러를 상기 지문 센서 회로에 접속시키는 단계를 더 구비하는, 전자 디스플레이를 어셈블링하는 방법.