KR20180083737A - 발광 장치를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는,
광을 방사(emitting)하기 위한 발광 장치; 및
이미지를 출력하기 위한 디스플레이 패널을 포함할 수 있으며,
상기 디스플레이 패널은:
상기 이미지를 표시하기 위한 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀층;
상기 복수의 픽셀들 중 적어도 하나를 구동하기 위한(adapted to drive) 구동 회로층; 및
상기 구동 회로층에 인접하여 배치되고, 광으로부터 상기 구동 회로층을 차폐하기 위한 차광층(light shielding layer)을 포함할 수 있고,
상기 차광층이 상기 전자 장치의 내부에 형성된 접지부에 접지될 수 있다.
상기와 같은 전자 장치는 실시예에 따라 다양할 수 있다.

Description

발광 장치를 포함하는 전자 장치 {ELECTRONIC DEVICE WITH LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것으로서, 예를 들면, 발광 장치, 디스플레이 장치, 각종 센서들을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
최근 전자 장치를 통해 제공되는 서비스 및 부가 기능들이 점차 확대되고 있다. 이러한 전자 장치의 효용성을 높이고 사용자들의 다양한 욕구를 만족시키기 위해, 통신 서비스 사업자 또는 전자 장치 제조사들은 보다 다양한, 아울러, 차별화된 전자 장치를 제공하기 위해 경쟁하고 있다.
이러한 경쟁에 힘입어, 다양한 형태와 기능이 탑재된 전자 제품이 개발, 보급되고 있다. 예를 들어, 초기의 이동통신 단말기는 입력 장치로서 기계적으로 작동하는 키패드를 장착하고 있었지만, 최근에는 입력 장치가 디스플레이 장치와 통합되어 터치 스크린으로 구현되고 있다. 아울러, 터치 스크린을 이용한 입력 장치는 사용자의 터치, 드래그, 호버링 등을 검출할 수 있으며, 접촉 시간, 접촉 압력 등에 따라 다양한 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
전자 장치는 각종 센서 등을 구비함으로써, 주변 환경을 검출하여 그에 적합한 작동 모드로 전환할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 조도 센서를 구비함으로써, 주변의 밝기에 대응하도록 디스플레이 장치의 밝기를 조절할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치는 자이로 센서, 가속도 센서 등을 구비함으로써, 전자 장치의 거치 방향을 검출하고 디스플레이 장치를 통해 출력되는 화면의 가로 / 세로 방향을 전환할 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치는 보안 기능이나 사용자 건강 관리 어플리케이션 등에 활용되는 생체 센서를 포함할 수도 있다.
경쟁사와의 차별화를 위한 노력은 전자 장치의 기능뿐만 아니라, 외관의 차별화에서도 나타나고 있다. 예를 들어, 곡면 디스플레이(curved display), 전자 장치 일면 전체를 화면 출력 영역으로 사용하는 풀 프런트 디스플레이(full front display), 전자 장치의 전면과 후면을 감싸게 형성된 디스플레이(예: 랩 어라운드 디스플레이(wrap around display)), 접철 가능한 디스플레이(foldable display) 등의 개발, 상용화를 위한 노력이 계속되고 있다.
풀 프런트 디스플레이에서, 각종 센서 등을 배치하는데 상당한 제약이 따를 수 있다. 예를 들어, 사용자의 시선, 지문 이미지, 홍채 이미지 등을 검출하는 센서는 사용자를 향하는 방향(예: 풀 프런트 디스플레이의 화면 출력 방향)에서 사용자 신체 정보 등을 검출하도록 배치될 수 있는데, 이러한 센서가 풀 프런트 디스플레이와 함께 설치되는 경우, 풀 프런트 디스플레이(예: 화면 출력 영역)의 하부에 중첩하게 배치될 수 있다. 이러한 생체 센서는 발광 장치와 이미지 센서의 조합으로 이루어질 수 있으며, 발광 장치에서 방사된 광이 디스플레이 패널을 통해 출력되는 빛과 간섭되어 화질을 저하시킬 수 있다.
곡면 디스플레이나 랩 어라운드 디스플레이, 접철 가능한 디스플레이 등을 구현함에 있어, 곡면으로 변형되는 부분의 곡률은 제한될 수 있다. 예컨대, 평판 형태로 제작되는 디스플레이 패널을 곡면 형태로 변형할 경우, 내측면과 외측면 사이에는 상대적인 변위(displacement)가 발생되며, 이는 디스플레이 패널의 손상이나 각종 전극 배열의 변형을 초래할 수 있다. 따라서 디스플레이 패널을 곡면으로 변형할 경우, 변형되는 부분의 곡률은 일정 범위로 제한될 수 있다.
디스플레이 패널의 곡률은, 디스플레이 패널 또는 터치 패널 등이 통합된 터치 스크린 디스플레이 패널의 두께가 커질수록 더욱 엄격하게 제한될 수 있다. 예컨대, 곡면 형태로 변형될 때, 내측면과 외측면 사이의 상대적인 변위(displacement)는 디스플레이 패널의 두께에 비례하기 때문에, 곡면 형태로의 변형을 위해서는 디스플레이 패널의 두께를 줄일 수 있다. 하지만 터치 패널, 압력 센서 등이 디스플레이 패널에 통합될 경우, 디스플레이 장치의 두께가 증가하며, 이러한 디스플레이 장치를 곡면 형태로 변형하는데 있어 곡면 부분의 곡률이 더 제한될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 디스플레이 패널(예: 화면 출력 영역) 하부에 발광 장치가 배치되면서, 화질의 저하를 완화, 방지할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 사용자의 접촉, 드래그, 호버링, 접촉 압력 등을 검출하는 적어도 하나의 터치 센서 및/또는 압력 센서가 디스플레이 패널에 통합되면서도 디스플레이 패널의 두께 증가를 억제, 완화함으로써, 디스플레이 패널을 곡면 형태로 변형하기 용이한 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 디스플레이 패널 상에, 예를 들면, 디스플레이 패널의 전방에 안테나 장치(예: 방사 도체(radiating conductor))가 배치된 경우, 방사 성능을 향상시킬 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는,
광을 방사(emitting)하기 위한 발광 장치; 및
이미지를 출력하기 위한 디스플레이 패널을 포함할 수 있으며,
상기 디스플레이 패널은:
상기 이미지를 표시하기 위한 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀층;
상기 복수의 픽셀들 중 적어도 하나를 구동하기 위한(adapted to drive) 구동 회로층; 및
상기 구동 회로층에 인접하여 배치되고, 광으로부터 상기 구동 회로층을 차폐하기 위한 차광층(light shielding layer)을 포함할 수 있고,
상기 차광층이 상기 전자 장치의 내부에 형성된 접지부에 접지될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는,
제1 면, 및 상기 제1 면과 다른 방향을 향하는 제2 면을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 면을 향하여　광을 방사(emitting)하기 위한　발광 장치;
상기 제1 면과 상기 발광 장치 사이에 배치되고, 이미지를 표시하기 위한 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;　
상기 디스플레이 패널 내에 배치되고, 상기 픽셀들을 구동하기 위한 구동 회로; 및
상기 구동 회로와 상기 발광 장치 사이에 배치된 차광층을 포함할 수 있고,
상기 차광층은, 상기 제1 면의 위에서 볼 때, 상기 발광 장치와 적어도 부분적으로 중첩하는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 둘러싼 제2 영역과, 상기 제1 영역에 형성되면서　상기 광 중　일부를 차단하기 위한　차단 패턴과,　상기 제1 영역에 형성되면서　상기 광의 다른 일부를 통과시키기 위한 통과 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이 패널에 제공된 차광층이, 발광 장치에서 방사된 빛으로부터 적어도 구동 회로(및/또는 구동 회로층)를 차폐함으로써, 디스플레이 패널에서 출력된 화면의 화질이 저하되는 것을 완화, 방지할 수 있다. 상기 차광층은 도전성 재질을 포함하면서 전자 장치의 회로 기판에 제공된 접지부에 접지되어 상기 디스플레이 패널의 접지를 제공할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 차광층은 도전성 재질을 포함함으로써 다른 전극층과 조합되어 사용자의 접촉, 드래그, 호버링, 접촉 압력 등을 검출하는 적어도 하나의 터치 센서(예: 터치 패널, 압력 센서)를 형성할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널 자체에 내장된 차광층을 터치 센서의 일부로 활용함으로써, 터치 스크린 디스플레이를 구성하면서도 디스플레이의 두께 증가를 억제할 수 있다. 디스플레이의 두께를 증가를 억제함으로써, 각종 터치 입력의 검출이 가능하면서도 디스플레이는 곡면 형태로의 변형이 용이할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 패널의 전방에 안테나 장치(예: 방사 도체(radiating conductor))가 배치된 경우, 상기 차광층은 반사판(reflector)로서 기능할 수 있다. 예컨대, 상기 차광층이 안테나 장치의 무선 신호를 반사하여 안테나 장치의 방사 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 구성들이 적층된 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성들이 적층된 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 차광층이 형성된 예를 각각 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성들이 적층된 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성들이 적층된 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 11과 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성들이 적층된 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 윈도우 부재를 나타내는 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 일부 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, '전면', '후면', '상면', '하면' 등과 같은 도면에 보이는 것을 기준으로 기술된 상대적인 용어들은 '제1', '제2' 등과 같은 서수들로 대체될 수 있다. '제1', '제2' 등의 서수들에 있어서 그 순서는 언급된 순서나 임의로 정해진 것으로서, 필요에 따라 임의로 변경될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에서 전자 장치는 터치 패널을 구비하는 임의의 장치일 수 있으며, 전자 장치는 단말, 휴대 단말, 이동 단말, 통신 단말, 휴대용 통신 단말, 휴대용 이동 단말, 디스플레이 장치 등으로 칭할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치는 스마트폰, 휴대폰, 내비게이션 장치, 게임기, TV, 차량용 헤드 유닛, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) 컴퓨터, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등일 수 있다. 전자 장치는 무선 통신 기능을 갖는 포켓 사이즈의 휴대용 통신 단말로서 구현될 수도 있다. 또한, 전자 장치는 플렉서블 장치 또는 플렉서블 디스플레이 장치일 수 있다.
전자 장치는 서버 등의 외부 전자 장치와 통신하거나, 외부 전자 장치와의 연동을 통해 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 카메라에 의해 촬영된 영상 및/또는 센서부에 의해 검출된 위치 정보를 네트워크를 통해 서버로 전송할 수 있다. 네트워크는, 이에 한정되지 않지만, 이동 또는 셀룰러 통신망, 근거리 통신망(Local Area Network: LAN), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network: WLAN), 광역 통신망(Wide Area Network: WAN), 인터넷, 소지역 통신망(Small Area Network: SAN) 등일 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(10)를 나타내는 분리 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 전자 장치(10)(예: 도 2의 전자 장치(20))는 하우징(11)과, 상기 하우징(11)에 장착되는 디스플레이 패널(15)을 포함할 수 있다. 상기 하우징(11)은 내부로 회로 기판(17), 배터리(미도시) 등을 수용하고 있으며, 상기 하우징(11)의 제1 면(F1)에는 윈도우 부재(13)가 장착되어 상기 디스플레이 패널(15)을 보호하면서, 상기 전자 장치(10)의 외형을 완성할 수 있다. 예컨대, 상기 윈도우 부재(13)는 상기 하우징(11)의 제1 면(F1)을 형성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(15)은, 상기 윈도우 부재(13)를 포함하는 것으로 지칭될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 윈도우 부재(13)는 상기 하우징(11)의 전면에 장착되어 상기 하우징(11)과 함께, 실질적으로, 상기 전자 장치(10)의 외형을 이룰 수 있다. 상기 윈도우 부재(13)는 투명한 소재(예: 투명 합성수지, 유리)로 제작되어, 상기 디스플레이 패널(15)로부터 출력되는 화면을 투과시키면서, 외부 환경으로부터 상기 디스플레이 패널(15)을 보호할 수 있다. 예컨대, 상기 윈도우 부재(13)의 내측면에 상기 디스플레이 패널(15)이 결합한 상태로 상기 윈도우 부재(13)가 상기 하우징(11)에 장착될 수 있으며, 상기 디스플레이 패널(15)은 상기 하우징(11)과 윈도우 부재(13)에 의해 형성된 공간의 내부로 수용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 윈도우 부재(13) 및/또는 상기 디스플레이 패널(15)은 곡면 형태를 가지면서, 실질적으로, 상기 전자 장치(10)의 제1 면(F1) 전체에서 화면을 출력할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(15) 및/또는 상기 윈도우 부재(13)에는 터치 패널, 압력 센서(예: 포스 센서(force sensor))가 통합되어 상기 윈도우 부재(13)에 대한 사용자의 접촉, 드래그, 호버링, 접촉 압력, 접촉 시간 등을 검출할 수 있다. 상기와 같은 터치 패널, 압력 센서 등의 배치 구조에 관해서는 도 3 등을 통해 더 상세하게 살펴보게 될 것이다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 회로 기판(17)은 상기 제1 면(F1)에 대향하는 상기 하우징(11)의 제2 면(F2) 측에서 상기 하우징(11)의 내부로 수용될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 회로 기판(17)은 상기 하우징(11)의 내부 구조물을 사이에 두고 상기 디스플레이 패널(15)의 일부분과 마주보게 배치될 수 있다. 상기 회로 기판(17)은 다층 회로 기판으로 이루어질 수 있으며, 적어도 1개의 층에는 접지를 제공하는 도전층(예: 접지부)이 제공될 수 있다. 도 2 등을 참조하여 후술될 어플리케이션 프로세서, 통신 모듈, 오디오 모듈 등 각종 집적회로 칩이 상기 회로 기판(17)에 장착될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(15) 및/또는 상기 디스플레이 패널(15)에 통합된 터치 센서 등은 가요성 인쇄회로 기판(15a)을 통해 상기 회로 기판(17)과 연결될 수 있다. 상기 가요성 인쇄회로 기판(15a)은 상기 디스플레이 패널(15)로부터 연장될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 가요성 인쇄회로 기판(15a)에는 상기 디스플레이 패널(15) 및/또는 상기 디스플레이 패널(15)에 통합된 터치 센서를 구동하는 구동 칩(들)이 탑재될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(10)는 적어도 하나의 발광 장치(19) 및/또는 상기 발광 장치(19)와 대응하는 센서(예: 이미지 센서)를 포함할 수 있다. 상기 발광 장치(19)는 상기 디스플레이 패널(15)에, 예를 들면, 상기 디스플레이 패널(15)의 하부면 또는 상기 디스플레이 패널(15)을 이루는 층 들 중 일부 층에 장착되며, 상기 디스플레이 패널(15) 및/또는 상기 윈도우 부재(13)을 투과하여 광(light)을 방사(emitting)할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 디스플레이 패널(15)이 화면을 출력하는 동안에는 대체로, 상기 발광 장치(19)는 오프 상태를 유지할 수 있다. 상기 발광 장치(19)에 대응하는 영역에 사용자의 신체(예: 손가락)가 접근 또는 접촉하면, 상기 발광 장치(19)가 활성화되어 광(예: 적외선)을 방사할 수 있다. 사용자 신체의 접근 또는 접촉은 상기 디스플레이 패널(15)에 통합된 터치 센서 등을 통해 감지될 수 있다. 상기 전자 장치(10)가 상기 발광 장치(19)와 대응하는 이미지 센서를 포함한다면, 상기 이미지 센서는 상기 발광 장치(19)에 의해 방사된 후 사용자의 신체에 의해 반사된 광으로부터 사용자 신체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 상기 발광 장치(19)와 이미지 센서의 조합을 통해 사용자의 지문이나 홍채 이미지 등을 검출할 수 있다.
도 1에서, 상기 발광 장치(19)는 상기 제1 면(F1)의 하단부 중 제1 위치(P1)와 대응하게 배치될 수 있다. 상기 제1 위치(P1)에 대응하게 배치된 경우, 상기 발광 장치(19)는 사용자 지문 이미지를 검출하는 이미지 센서와 조합되어 작동할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 발광 장치(19)는 상기 제1 면(F1)의 상단부 중 제2 위치(P2)와 대응하게 배치될 수 있다. 상기 제2 위치(P2)에 대응하게 배치된 경우, 상기 발광 장치(19)는 사용자 홍채 이미지를 검출하는 이미지 센서와 조합되어 작동할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 발광 장치(19)는, 그 설치 목적이나 용도에 따라, 상기 제1 면(F1) 상에서 임의의 위치, 예를 들면, 'P3'로 지시된 영역 내의 적절한 위치에 대응하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2 위치(P1, P2) 및/또는 'P3'로 지시된 영역 등, 상기 발광 장치(19)가 배치되는 영역은 상기 디스플레이 패널(15)의 화면 출력 영역의 일부일 수 있다. 예컨대, 상기 발광 장치(19)에서 방사된 광은 화면 출력 영역을 통해(예: 상기 디스플레이 패널(15)을 투과하여) 외부로 방출될 수 있으며, 상기 디스플레이 패널(15)의 구동 회로층(예: 도 6의 구동 회로층(131)) 등에 의해 굴절, 난반사되어 빛샘 현상 등을 유발할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는, 차광층(예: 도 6을 차광층(111))을 이용하여 상기 발광 장치(19)에서 방사된 광이 구동 회로층 등에 조사되는 것을 차단할 수 있다. 이러한 구성에 대해서는 도 6 등을 통해 더 상세하게 살펴보게 될 것이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(20)를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 전자 장치(20)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(10)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(20)는 하나 이상의 어플리케이션 프로세서(AP: application processor)(21), 통신 모듈(22), 가입자 식별 모듈(예: subscriber identification module(SIM) 카드)(22g), 메모리(23), 센서 모듈(24), 입력 장치(25), 디스플레이(26), 인터페이스(27), 오디오 모듈(28), 카메라 모듈(29a), 인디케이터(29b), 모터(29c), 전력 관리 모듈(29d) 및 배터리(29e)를 포함할 수 있다.
상기 AP(21)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 상기 AP(21)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 상기 AP(21)는, 예를 들면, SoC (system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 AP(21)는 GPU (graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 상기 AP(21)는 도 8에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(22a))를 포함할 수도 있다. 상기 AP(21)는 다른 구성요소들(예:비휘발성 메모리) 중, 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
상기 통신 모듈(22)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(22a), WIFI 모듈(22b), BT 모듈(22c), GNSS 모듈(22d), NFC 모듈(22e) 및 RF(radio frequency) 모듈(22f)를 포함할 수 있다.
상기 셀룰러 모듈(22a)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈(22a)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(22g)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(20)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈(22)은 상기 AP(21)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 셀룰러 모듈(22)은 커뮤니케이션 프로세서(CP communication processor)를 포함할 수 있다.
상기 WIFI 모듈(22b), 상기 BT 모듈(22c), 상기 GNSS 모듈(22d) 또는 상기 NFC 모듈(22e) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(22a), WIFI 모듈(22b), BT 모듈(22c), GNSS 모듈(22d) 또는 NFC 모듈(22e) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
상기 RF 모듈(22f)는, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. 상기 RF 모듈(22f)는, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(22a), WIFI 모듈(22b), BT 모듈(22c), GNSS 모듈(22d) 또는 NFC 모듈(22e) 중, 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
상기 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(22g)은, 예를 들면, 가입자 정보를 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 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.
상기 메모리(23)는 예를 들면, 내장 메모리(23a) 또는 외장 메모리(23b)를 포함할 수 있다. 상기 내장 메모리(23a)는, 예를 들면, 휘발성 메모리 (예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM) 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive (SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 외장 메모리(23b)는 flash drive, 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 상기 외장 메모리(23b)는 다양한 인터페이스를 통하여 상기 전자 장치(20)과 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
상기 센서 모듈(24)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(20)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 상기 센서 모듈(24)은, 예를 들면, 제스처 센서(24a), 자이로 센서(24b), 기압 센서(24c), 마그네틱 센서(24d), 가속도 센서(24e), 그립 센서(24f), 근접 센서(24g), RGB(red, green, blue) 센서(24h), 생체 센서(24i), 온/습도 센서(24j), 조도 센서(24k) 또는 UV(ultra violet) 센서(24l) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 센서 모듈(24)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서 모듈(24)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(20)는 AP(21)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(24)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 상기 AP(21)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(24)을 제어할 수 있다.
상기 입력 장치(25)는, 예를 들면, 터치 패널(touch panel)(25a), (디지털) 펜 센서(pen sensor)(25b), 키(key)(25c), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(25d)를 포함할 수 있다. 상기 터치 패널(25a)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널(25a)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 상기 터치 패널(25a)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.
상기 (디지털) 펜 센서(25b)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트 (sheet)를 포함할 수 있다. 상기 키(25c)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 상기 초음파 입력 장치(25d)는 초음파 신호를 발생하는 입력 도구를 통해, 전자 장치(20)에서 마이크(예: 마이크 (28d))로 음파를 감지하여 데이터를 확인할 수 있다.
상기 디스플레이(26)는 패널(26a), 홀로그램 장치(26b), 또는 프로젝터(26c)을 포함할 수 있다. 상기 패널(26a)은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 상기 패널(26a)은 상기 터치 패널(25a)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 상기 홀로그램 장치(26a)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 상기 프로젝터(26c)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 상기 스크린은, 예를 들면, 상기 전자 장치(20)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이(26)은 상기 패널(26a), 상기 홀로그램 장치(26b) 또는 프로젝터(26c)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 인터페이스(27)는, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface)(27a), USB(universal serial bus)(27b), 광 인터페이스(optical interface)(27c), 또는 D-sub(D-subminiature)(27d)를 포함할 수 있다. 상기 인터페이스(27)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 오디오 모듈(28)은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 상기 오디오 모듈(28)은, 예를 들면, 스피커(28a), 리시버(28b), 이어폰(28c), 또는 마이크(28d) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
상기 카메라 모듈(29a)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래쉬(flash)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 모듈(29d)은, 예를 들면, 상기 전자 장치(20)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 전력 관리 모듈(29d)은 PMIC (power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. 상기 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. 상기 배터리 게이지는, 예를 들면, 상기 배터리(29e)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 상기 배터리(29e)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
상기 인디케이터(29b)는 상기 전자 장치(20) 혹은 그 일부(예: AP(21))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 상기 모터(29c)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 전자 장치(20)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 상기 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting) 또는 미디어 플로우(media flow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.
상기 전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품 (component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 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 실시예에 따르면, 본 개시에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그래밍 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 하나 이상의 프로세서(예: 상기 프로세서 21)에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 상기 메모리(23)가 될 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서에 의해 구현(implement)(예: 실행)될 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 마그네틱 매체(Magnetic Media)와, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 광기록 매체(Optical Media)와, 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media)와, 그리고 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령(예: 프로그래밍 모듈)을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 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 본 개시의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
본 개시에 따른 모듈 또는 프로그래밍 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 본 개시에 따른 모듈, 프로그래밍 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 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(30)의 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(30)는 프로세서(33)(예: 도 2의 AP(21)), 입력 장치(31)(예: 도 2의 입력 장치(25)), 메모리(34)(예: 도 2의 메모리(23)) 및 출력 장치(32)를 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(30)는 통신 모듈(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(30)의 출력 장치(32)는 터치 스크린 디스플레이(32b)(예: 도 1의 디스플레이 패널(15)), 터치 스크린 디스플레이 드라이버 IC(32a), 및 햅틱 모듈(32c)을 포함하고, 입력 장치(31)는 터치 센서(31a), 터치 센서 IC(31b), 압력 센서(31c), 및 압력 센서 IC(31d)를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 터치 센서 IC(31b)와 압력 센서 IC(31d)는 하나의 칩(chip)에 통합될 수 있다. 도 4의 각각의 구성요소에서 도 1과 도 2를 참조하여 설명된 구성에 대한 중복 설명은 생략될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 스크린 디스플레이(32b)는 터치 스크린 디스플레이 드라이버 IC(32a)로부터 공급된 영상 구동 신호를 수신할 수 있다. 터치 스크린 디스플레이(32b)는 상기 영상 구동 신호에 기반하여 다양한 컨텐츠 및/또는 아이템(예: 텍스트, 이미지(객체), 비디오, 아이콘, 기능 객체, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 본 발명에 있어서, 터치 스크린 디스플레이(32b)는 터치 센서(31a), 및/또는 압력 센서(31c)와 중첩적으로 결합될 수 있으며(예: 후술할 도 4 참조), 단순히 "디스플레이 패널"로 언급될 수도 있다. 터치 스크린 디스플레이(32b)는 저전력 모드로 구동될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 스크린 디스플레이 드라이버 IC(32a)는 프로세서(33)로부터 수신한 영상 정보에 대응하는 영상 구동 신호를 미리 설정된 프레임률(frame rate)로 터치 스크린 디스플레이(32b)에 공급할 수 있다. 터치 스크린 디스플레이 드라이버 IC(32a)는 터치 스크린 디스플레이(32b)를 저전력 모드로 구동할 수도 있다. 도시하지는 않았으나, 일 실시 예에 따르면, 터치 스크린 디스플레이 드라이버 IC(32a)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(31a)에서는 사용자로부터의 터치에 의해 지정된 물리량(예: 전압, 광량, 저항, 전하량, 커패시턴스 등)이 변화할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서(31a)는 터치 스크린 디스플레이(32b)와 중첩적으로 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(31b)는 터치 센서(31a)에서의 물리량의 변화를 감지하고, 물리량(예: 전압, 저항, 커패시턴스 등)의 변화에 기반하여 터치가 이루어진 위치(X, Y)를 산출할 수 있다. 산출된 위치(좌표)는 프로세서(21)에 제공(혹은 보고(report))될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 신체 일부(예: 손가락) 또는 전자 펜 등이 터치 스크린 디스플레이의 커버 글래스(예: 도 4의 '41' 및 도 5의 '51')에 접촉하면, 터치 센서(31a)에 포함된 송신단(Tx) 및/또는 수신단(Rx) 사이의 커플링 전압이 변화할 수 있다. 예를 들어, 커플링 전압의 변화는 터치 센서 IC(31b)에 의해 감지될 수 있고, 터치 센서 IC(31b)는 터치가 이루어진 위치의 좌표(X, Y)를 프로세서(33)로 전달할 수 있다. 프로세서(33)는 상기 좌표(X, Y)에 관한 데이터를 사용자 입력에 관한 이벤트로서 획득할 수 있다. 예컨대, 터치 센서(31a)와 터치 센서 IC(31b)의 조합으로 이루어진 구동 회로 또는 센서가 정전 용량 등의 물리량 변화에 기반하여 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(31b)는 터치 IC, 터치 스크린 IC, 터치 컨트롤러, 또는 터치 스크린 컨트롤러 IC 등으로 언급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(31b)가 포함되지 않은 전자 장치에서는, 프로세서(21)가 터치 센서 IC(31b)의 기능을 수행할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서 IC(31b)와 프로세서(33)는 단일의 구성(예: one-chip)으로 구현될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서(31c)에서는, 외부 물체(예: 손가락, 전자 펜)에 의한 압력(혹은, 힘)이 감지될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 압력 센서(31c)에서는, 터치에 의해 송신단(Tx)(예: 제1 전극) 및 수신단(Rx)(예: 제2 전극) 사이의 물리량(예: 정전용량)이 변화할 수 있다. 이러한 물리량은 압력 센서(31c)의 송신단(Tx)(예: 제1 전극) 및 수신단(Rx)(예: 제2 전극) 사이의 간격의 변화에 따라 변화할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서 IC(31d)는 압력 센서(31c)에서의 물리량(예: 송신단과 수신단 사이의 간격에 따른 정전용량 등)의 변화를 감지하고, 물리량의 변화에 기반하여 사용자의 터치에 의해 가해진 압력(Z)을 산출할 수 있다. 압력 센서 IC(31d)는 압력 센서(31c)에서 단위 시간동안 변화되는 압력 세기의 변화(속도), 압력이 가해지는 방향 등을 산출할 수 있다. 그리고 압력 센서 IC(31d)는 압력(Z), 압력의 강도, 속도, 방향, 그리고 터치가 이루어진 위치(X, Y)를 프로세서(33)에 제공할 수 있다. 예컨대, 압력 센서(31c)와 압력 센서 IC(31d)의 조합으로 이루어진 구동 회로 또는 센서가 정전 용량 등의 물리량 변화에 기반하여 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서 IC(31d)는 포스 터치 컨트롤러, 포스 센서 IC, 또는 압력 패널 IC 등으로 언급될 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따르면, 압력 센서 IC(31d)는 터치 센서 IC(31b)와 함께 단일의 구성(예: one-chip)으로 구현될 수도 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 터치 센서(31a), 압력 센서(31c)는 상기 터치 스크린 디스플레이(32b)와 중첩하게 배치될 수 있으며, 상기 터치 센서 IC(31b), 압력 센서 IC(31d) 및/또는 디스플레이 드라이버 IC(32a)는 도 1의 가요성 인쇄회로 기판(15a)에 탑재되거나 도 2의 AP(21)와 단일 구성(예: one-chip)으로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(예: 햅틱 액추에이터)(32c)은 프로세서(33)의 제어 명령에 따라서 사용자에게 촉각적 피드백(예: 진동)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 모듈(32c)은, 사용자로부터 터치 입력(예: 터치, 호버링, 포스 터치 포함)이 수신될 때, 사용자에게 촉각적 피드백을 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 메모리(23)는 전자 장치(30)에 포함된 구성요소의 동작과 연관된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(34)는, 복수의 아이템을 터치 스크린 디스플레이에 표시하도록 설정된 사용자 인터페이스를 포함하는 적어도 하나의 어플리케이션 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 예를 들어, 메모리(34)는, 실행 시에, 프로세서(33)가 본 문서에 기재된 다양한 동작을 수행하도록 하는 명령어(instructions)를 저장할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는, 예를 들어, 전자 장치(30)에 포함된 구성 요소들(31a, 31b, 31c, 31d, 32a, 32b, 32c)과 전기적으로 연결될 수 있고, 전자 장치(30)에 포함된 구성 요소들(31a, 31b, 31c, 31d, 32a, 32b, 32c)의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)에 사용자 인터페이스를 표시하는 어플리케이션 프로그램(혹은, 단순히 "어플리케이션"으로 언급될 수 있음)을 런칭(launching) (혹은, 실행)할 수 있다. 프로세서(33)는 어플리케이션의 런칭에 응답하여 터치 스크린 디스플레이(32b)에 표시된 사용자 인터페이스에 복수의 아이템의 배열(array)을 표시할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)(예: 도 2의 AP(21))는 터치 센서(31a)로부터 생성된 제1 데이터(터치의 위치 좌표(X, Y)를 포함하는 데이터)를 수신하고, 압력 센서(31c)로부터 생성된 제2 데이터(터치의 압력(Z)을 포함하는 데이터)를 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)가 턴 오프된 동안 압력 센서(31c)의 적어도 일부를 활성화할 수 있다. 또는, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)가 턴 오프된 동안 압력 센서(31c)를 적어도 부분적으로 활성화할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(33)는 전자 장치(30)가 어웨이크(awake) 상태에 있는 경우뿐만 아니라 터치 스크린 디스플레이(32b) 등의 구성요소가 턴 오프된 대기 상태에 있는 경우에도, 압력 센서(31c)의 전부 또는 일부를 활성화할 수 있다. 한편, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)가 턴 오프된 동안 또는 전자 장치(30)가 대기 상태에 있는 동안 터치 센서(31a)를 적어도 부분적으로 비활성화할 수도 있다. 또는 프로세서(33)는 대기 상태에서의 소비 전력을 감소시키고, 터치에 의한 오동작을 방지하기 위해 터치 센서(31a)를 적어도 부분적으로 비활성화할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)가 턴 오프된 동안 지정된 조건이 달성되면 압력 센서(31c)의 적어도 일부를 활성화할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(21)는 터치 스크린 디스플레이(32b)가 턴 오프된 후 지정된 시간 이후부터 또는 지정된 시간까지 압력 센서(31c)를 활성화할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(33)는 자이로 센서 또는 근접 센서 등에 의해 사용자의 사용이 감지되면 압력 센서(31c)를 활성화할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 프로세서(33)는 지정된 시간 구간 동안, 온도가 지정된 값보다 낮은 경우, 터치 패널을 통해 터치가 감지된 경우, 전자 장치(30)가 다른 외부 장치와 근접한 경우, 또는 전자 장치(30) 내에 탑재된 스타일러스가 전자 장치(30)로부터 꺼내진 경우 압력 센서(31c)를 활성화할 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 프로세서(33)는 대기 상태에서 동작을 수행하는 어플리케이션(예: 음악 플레이어)이 실행되는 동안 압력 센서(31c)를 활성화할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)가 턴 오프된 동안 지정된 조건 달성되면 압력 센서(31c)의 적어도 일부를 비활성화할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(33)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서 및/또는 자이로 센서 등을 이용하여 전자 장치(30)가 주머니에 놓인 경우, 가방 안에 들어간 경우, 또는 뒤집힌 경우 압력 센서(31c)를 비활성화할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(33)는 전자 장치(30)가 외부 장치와 연결된 경우(예를 들어, 데스크 탑과 연결된 경우) 압력 센서(31c)를 비활성화할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)가 턴 오프된 동안 압력 센서(31c) 중 지정된 영역만 활성화할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(33)는 대기 상태에서의 소비 전력을 감소시키기 위해 압력 센서(31c) 중 지정된 일부 영역(예를 들어, 압력 센서(31c)의 중앙 하단 영역)을 활성화할 수 있다. 또는, 압력 센서(31c)가 두 개 이상의 센서들의 집합으로 구현된 경우, 프로세서(33)는 두 개 이상의 센서들 중 일부를 활성화할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 압력 센서(31c)를 활성화하거나 인에이블함으로써, 전자 장치(30)가 대기 상태에 있는 동안 압력 센서(31c)를 이용하여 압력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)가 턴 오프된 동안 압력 센서(31c)로부터 터치 스크린 디스플레이(32b)에 대한 외부 물체에 의한 압력과 관련된 데이터를 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 압력과 관련된 데이터에 기초하여 압력이 선택된 레벨보다 크거나 같은지 여부를 결정하고, 압력이 선택된 레벨보다 크거나 같은 것으로 결정되면 터치 스크린 디스플레이(32b)를 전적으로(fully) 턴 온하지 않고 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(33)는 지정된 레벨보다 크기가 큰 압력이 감지되면 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)의 일부를 턴 온할 수 있다. 프로세서(33)는 압력이 감지된 위치, 강도, 지점의 개수, 속도, 방향 및 지속 시간 중 적어도 하나에 기초하여 아래와 같이 수행할 기능을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)의 하단 중앙에 대응하는 위치에서 압력이 감지되면 전자 장치(30)를 웨이크 업할 수도 있다. 프로세서(33)는 터치 스크린 디스플레이(32b)의 좌단 상부에 대응하는 위치에 압력이 감지되면 전자 장치(30)의 스피커의 볼륨을 제어할 수도 있다. 프로세서(33)는 이어잭 또는 USB 포트 등과 같은 하드웨어에 인접한 위치에 압력이 감지되면 인접한 하드웨어와 관련된 기능을 수행할 수도 있다. 프로세서(33)는 지정된 강도 이상의 압력이 감지되면 전자 장치(30)가 긴급 모드로 진입하도록 전자 장치(30)를 제어할 수도 있다. 프로세서(33)는 동시에 압력이 감지된 지점의 개수에 따라 서로 상이한 기능을 수행할 수도 있다.
후술할 도 4에서는 압력 센서(31c)가 압력(Z)에 대한 데이터를 프로세서(33)로 제공하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 압력 센서(31c)가 두 개 이상의 센서들의 집합으로 구현된 경우, 프로세서(33)는 두 개 이상의 센서들 중 정전 용량이 변화된 센서의 위치에 기초하여 압력이 작용된 위치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(31c)가 3×2의 어레이로 배열된 6개의 센서들의 집합으로 구현된 경우, 프로세서(33)는 여섯 개의 센서들 각각의 정전 용량의 변화량 및 6개의 센서들 각각이 배치된 위치에 기초하여 압력이 작용된 위치를 판단할 수 있다. 즉, 프로세서(33)는 터치 센서(31a)를 이용하지 않고 압력이 작용된 위치를 판단할 수도 있다. 프로세서(33)는 압력 센서(31c)에 의해 압력이 감지되면 터치 센서(31a)를 활성화함으로써, 터치 센서(31a)를 이용하여 압력이 작용된 위치를 감지할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 압력 센서(31c)에서 터치에 의한 제1 레벨의 압력이 감지되면, 제1 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(33)는 제1 레벨의 압력이 감지된 위치, 강도, 지점의 개수, 속도, 방향 또는 지속 시간 중 적어도 하나에 기초하여 제1 기능을 결정하고, 결정된 제1 기능을 수행할 수 있다. 제1 레벨의 압력은 지정된 범위의 강도의 압력을 의미할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(33)는 제1 기능의 수행 중에 압력 센서(31c)에서 터치에 의한 제2 레벨의 압력이 감지되면, 제1 기능과 관련된 제2 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(33)는 제2 레벨의 압력이 감지된 위치, 강도, 지점의 개수, 속도, 방향 또는 지속 시간 중 적어도 하나에 기초하여 제2 기능을 결정할 수 있다. 제2 레벨의 입력은 지정된 범위의 강도의 압력을 의미할 수 있다. 제2 레벨의 압력의 강도는 제1 레벨의 압력의 강도보다 클 수도 있고 작을 수도 있다. 또한, 제2 레벨의 압력의 강도와 제1 레벨의 압력의 강도는 동일할 수도 있다. 프로세서(33)는 제1 기능의 수행 중에 압력이 감지된 경우 수행 중인 제1 기능과 관련된 제2 기능을 수행함으로써, 1차원적인 입력인 압력에 의해 다양한 기능을 실행할 수 있다. 또한, 전자 장치(30)에 대한 한 번의 터치 후 전자 장치(30)를 누르는 압력의 크기에 따라 수행 중인 기능과 연관된 다른 기능을 실행함으로써, 입력의 편의성이 증대될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(30)는 롱 프레스 입력과 압력 입력을 구분하는데 있어서, 적어도 하나의 센서(예: 가속도 센서, 자이로 센서 등)에서 측정된 값을 이용할 수 있다. 또한, 전자 장치(30)는 롱 프레스 입력과 압력 입력을 구분하는데 있어서, 지문, 카메라, 홍채를 이용할 수 있다.
상기 설명된 프로세서(33)의 동작은 일례로서, 전술한 기재에 제한되지 않는다. 예컨대, 본 문서의 다른 부분에 기재된 프로세서의 동작도 상기 프로세서(33)의 동작으로 이해될 수 있다. 또한, 본 문서에서, "전자 장치"의 동작으로 기재된 동작들 중 적어도 일부는 프로세서(33)의 동작으로 이해될 수도 있다.
도 4와 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 구성들이 적층된 구조를 나타낸다.
전자 장치(예, 도 1 내지 도 3의 전자 장치(10, 20, 30))는, 제1 표면(예: 도 1의 제1 면(F1)) 및 상기 제1 면과 다른 방향을 향하는 제2 표면(예: 도 1의 제2 면(F2))을 포함하는 하우징과, 상기 제1 표면과 상기 제2 표면 사이에 배치되면서 상기 제1 표면을 통해 노출되는 터치 스크린 디스플레이를 포함할 수 있다.
도 4와 도 5에 도시된 적층 구조는 도 1에 도시된 윈도우 부재(13)와 디스플레이 패널(15)에 적용될 수 있다. 따라서, 도 4와 도 5에 도시된 구성들은 도 1의 전자 장치(10)의 전면(제1 면(F1))과 후면(제2 면(F2)) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 터치 스크린 디스플레이의 적층 구조에 있어서, 커버 글래스(41, 51)(예: 도 1의 윈도우 부재(13))는 터치 스크린 디스플레이(43)(예: 도 1의 디스플레이 패널(15))에 의해 생성된 빛을 투과시킬 수 있다. 커버 글래스(41, 51) 상에 사용자는 신체의 일부(예: 손가락)를 접촉함으로써 "터치"(전자 펜을 이용한 접촉을 포함함)를 수행할 수 있다. 커버 글래스(41, 51)는, 예를 들어, 강화 유리, 강화 플라스틱, 가요성(flexible) 고분자 소재 등으로 형성되어, 터치 스크린 디스플레이 및 터치 스크린 디스플레이가 탑재된 전자 장치를 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 커버 글래스(41, 51)는 글래스 윈도우(glass window) 또는 커버 윈도우(cover window)로도 언급될 수 있다.
터치 센서(42, 52)(예: 도 3의 터치 센서(31a))에서는, 외부 물체(예: 사용자의 손가락 또는 전자 펜)의 접촉에 의해 다양한 물리량(예: 전압, 광량, 저항, 전하량 또는 커패시턴스 등)이 변화할 수 있다. 터치 센서(42, 52)는 물리량의 변화에 기반하여 터치 스크린 디스플레이 상(예: 커버 글래스(41, 51)의 표면 상)의 외부 물체에 의한 터치의 적어도 하나의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(42, 52)는 정전식 터치 센서, 감압식 터치 센서, 적외선 방식 터치 센서, 저항막 방식 터치 센서 또는 피에조(piezo) 터치 센서 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서(42, 52)는 구현 형태에 따라서 터치 패널 등 다양한 명칭으로 언급될 수 있다.
터치 스크린 디스플레이(43, 53)는 적어도 하나의 콘텐트 혹은 아이템(item)(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 위젯, 또는 심볼 등)를 출력할 수 있다. 터치 스크린 디스플레이(43, 53)는, 예를 들어, 액정 터치 스크린 디스플레이(LCD) 패널, 발광 다이오드(LED) 터치 스크린 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드(OLED) 터치 스크린 디스플레이 패널, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 터치 스크린 디스플레이 패널, 또는 전자 종이 터치 스크린 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 터치 스크린 디스플레이(43, 53)는 터치 센서(또는 터치 패널)(42, 52)와 일체로 구현될 수 있다. 이 경우, 터치 스크린 디스플레이(43, 53)는 터치 스크린 패널(TSP: touch screen panel), 혹은 터치 스크린 터치 스크린 디스플레이 패널로도 언급될 수 있다.
압력 센서(31c)(예: 도 3의 압력 센서(31c))는, 터치 스크린 디스플레이(예: 커버 글래스(41, 51)의 표면)에 대한 외부 물체(예: 사용자의 손가락, 전자 펜)에 의한 압력(혹은, 힘)을 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 압력 센서(31c)는 제1 전극(44, 54), 제2 전극(46, 56), 및 유전층(dielectric layer)(45, 55)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(31c)는 터치의 압력에 의해 변화하는 제1 전극(44, 54) 및 제2 전극(46, 56) 사이의 간격의 변화 및/또는 간격의 변화에 따른 정전 용량의 변화에 기초하여 터치의 압력을 감지할 수 있다. 도 4와 도 5에서는 압력 센서(31c)가 단일의 센서로 구현된 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 압력 센서(31c)는 두 개 이상의 센서들의 집합으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 압력 센서(31c)는 3×2의 어레이로 배열된 여섯 개의 센서들의 집합으로 구현될 수도 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 압력 센서(31c)는 제1 전극(44, 54), 제2 전극(46, 56), 및 유전층(dielectric layer)(45, 55)을 포함하는 구성으로 언급하고 있지만, 본 발명이 이에 한정될 필요는 없다. 예컨대, 제1 전극(44, 54)과 제2 전극(46, 56) 중 하나(예: 제1 전극(44, 54))는 상기 터치 스크린 디스플레이(43, 53)에 내장된 전극일 수 있으며, 제2 전극(46, 56)은 유전층(45, 55)을 사이에 두고 상기 터치 스크린 디스플레이(43, 53)에 내장된 전극과 대응하게 배치됨으로써, 압력 센서(31c)가 구현될 수 있다.
햅틱 모듈(예: 햅틱 액추에이터(haptic actuator))(47, 57)은 외부 물체(예: 사용자의 손가락 또는 전자 펜 등)에 의한 터치(호버링(hovering) 및/또는 "포스 터치" 포함)가 수신될 때, 사용자에게 촉각적 피드백(haptic feedback)(예: 진동)을 제공할 수 있다. 이를 위해 햅틱 모듈(47, 57)은 압전부재(Piezoelectric member) 및/또는 진동판 등을 포함할 수도 있다.
앞서 설명한 도 4와 도 5의 터치 스크린 디스플레이의 적층 구조는 일례로서, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 터치 센서(42, 52)는 커버 글래스(41, 51)의 배면에 직접 형성되거나(이른바, 커버 글래스 일체형 터치 패널), 별도로 제작되어 커버 글래스(41, 51)와 터치 스크린 디스플레이(43, 53) 사이에 삽입되거나(이른바 애드 온(add-on) 터치 패널), 터치 스크린 디스플레이(43, 53) 위에 직접 형성되거나(이른바, 온-셀(on-cell) 터치 패널), 터치 스크린 디스플레이(43, 53) 내부에 포함될 수 있다(이른바, 인-셀(in-cell) 터치 패널). 또한, 다양한 실시 예에 따르면, 상술한 적층 구조에는 불투명 또는 투명하게 구현된 에어리어(area) 방식 지문 센서가 추가적으로 포함될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성들이 적층된 다른 예를 나타내는 도면이다.
이하의 다양한 실시예는 도 3 내지 도 5를 통해 살펴본 전자 장치의 구성들의 일부 또는 전체를 포함할 수 있다. 다만, 설명의 간결함을 위해 상술한 실시예의 일부 구성요소들이 생략될 수 있으며, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 않음에 유의한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10))는 발광 장치(141)와 디스플레이 패널(100)을 포함할 수 있다. 상기 발광 장치(141)는 광, 예를 들어, 적외선을 방사하는 광원을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 패널(100)은 적어도 부분적으로 상기 발광 장치(141) 상에 적층될 수 있으며, 시각적인 정보를 사용자에게 출력할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(100)은 상기 발광 장치(141)로부터 방사된 광을 적어도 부분적으로 투과시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(100)은 기판(substrate)(101a)과 인캡슐레이션(encapsulation)(101b) 사이에 밀봉된 픽셀층(102)과, 상기 픽셀층(102)을 구동하기 위한 구동 회로층(131)을 포함할 수 있다. 상기 픽셀층(102)은 이미지를 표시하기 위한 복수의 픽셀(121)들을 포함하며, 상기 인캡슐레이션(101b)의 내측면 상에 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 인캡슐레이션(101b)의 내측면에는 상기 구동 회로층(131)과 상응하는 제1 전극층(123)이 제공될 수 있으며, 상기 픽셀층(102)은 상기 제1 전극층(123)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 기판(101a) 및/또는 인캡슐레이션(101b)은 합성수지나 유리 소재의 필름 형태로 제작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 구동 회로층(131)은 상기 픽셀층(102)과 대면하게 배치되며, 상기 복수의 픽셀(121)들 각각에 대응하는 구동 회로(131a, 131b, 131x)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 구동 회로층(131)은 상기 복수의 픽셀(121)들 중 적어도 하나를 구동하는 및/또는 제어하는 신호를 제공할 수 있다. 상기 구동 회로층(131) 및/또는 상기 구동 회로층(131)을 이루는 구동 회로(131a, 131b, 131x)들은 반도체, 예를 들면, 박막 트랜지스터(thin film transister; TFT)로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(100)은 차광층(111)을 포함할 수 있다. 상기 차광층(111)은 상기 기판(101a)의 일면에 형성되어 상기 구동 회로층(131)과 대면하게 및/또는 접촉하게 배치될 수 있다. 도 7 내지 도 12 등에 도시된 실시예를 통해 더 구체적으로 살펴보겠지만, 상기 차광층(111)은 상기 기판(101a)의 타면에 형성되되, 상기 구동 회로층(131) 상에 형성됨으로써, 상기 발광 장치(141)에서 방사된 광으로부터 상기 구동 회로층(131)을 차폐할 수 있다. 예컨대, 상기 차광층(111)은 상기 발광 장치(141)에서 방사된 광이 상기 디스플레이 패널(100)로부터 출력되는 화면을 왜곡하거나 화질을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 차광층(111)은 도전성 물질(electrically conductive material)로 형성될 수 있으며, 상기 디스플레이 패널(100) 등의 접지부로 기능할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 차광층(111)은 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10)) 내에 접지될 수 있다. 예컨대, 상기 차광층(111)은 가요성 인쇄회로 기판(예: 도 1의 가요성 인쇄회로 기판(15a)) 등을 통해 회로 기판(예: 도 1의 회로 기판(17))에 제공된 접지부 및/또는 전자 장치의 다른 도전성 구조물 등에 접지될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차광층(111)은 상기 발광 장치(141)로부터 방사된 광을 투과시키는 통과 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차광층(111)을 형성하는 물질을 일부 제거함으로써, 상기 통과 영역에는 적어도 하나의 개구(opening)(113)가 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 개구(113)는 광을 투과시키는 물질로 충진될 수 있다. 예컨대, 상기 차광층(111)은 광을 차단하는 차광 물질로 형성된 영역과, 광을 투과시키는 물질로 형성된 영역을 포함할 수 있다. 이로써, 상기 디스플레이 패널(100)은 상기 발광 장치(141)로부터 방사된 광의 적어도 일부를 투과시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 발광 장치(141)는 오프 상태를 유지하며, 상기 발광 장치(141)에 대응하는 영역에서, 터치 센서(예: 도 3의 터치 센서(31a)) 및/또는 압력 센서(예: 도 3의 압력 센서(31c))를 통해 사용자의 접근이나 접촉이 감지되면, 상기 발광 장치(141)가 활성화(예: 광을 방사함)될 수 있다. 상기 발광 장치(141)로부터 방사된 광은 사용자의 신체에 의해 반사되어 상기 디스플레이 패널(100) 내측으로 다시 입사될 수 있다. 예컨대, 상기 개구(113)를 통해 사용자의 신체에서 반사된 광이 상기 디스플레이 패널(100)을 투과할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10))는 사용자의 신체에서 반사된 광으로부터 사용자의 신체에 대응하는 이미지를 획득하는 이미지 센서(143)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 이미지 센서(143)를 통해 사용자의 지문 이미지, 홍채 이미지 등을 검출할 수 있다. 상기 이미지 센서(143)가 홍채 인식 센서를 구성한다면, 사용자 신체가 상기 디스플레이 패널(100) 또는 도 1의 윈도우 부재(13)와 직접 접촉하지 않더라도, 상기 발광 장치(141)가 활성화되도록 제어될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차광층(111)은 광 차단 물질로 이루어진 다수의 차단 영역(및/또는 차단 패턴)들과, 차단 영역들 사이에 형성된 통과 영역들(예: 상기 개구(113))을 포함할 수 있다. 상기 차단 영역들과 상기 통과 영역들의 배열은 다양하게 설정될 수 있으며, 상기 통과 영역(들)은, 예를 들면, 상기 발광 장치(141) 및/또는 상기 이미지 센서(143)와 대응하는 영역에서 형성될 수 있다.
도 7과 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 차광층(111, 211)이 형성된 예를 각각 나타내는 평면도이다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 픽셀층(102)은 복수의 픽셀(121)들의 배열로 이루어진 층으로서, 제1 픽셀(121a), 제2 픽셀(121b), 제x 픽셀(121x)을 포함할 수 있으며, 일부의 픽셀, 예를 들어, 상기 제1 픽셀(121a)과 제2 픽셀(121b)은 서로 인접하게 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 구동 회로층(131)은 상기 제1 픽셀(121a)을 구동하기 위한 제1 구동 회로(131a)와, 상기 제2 픽셀(121b)을 구동하기 위한 제2 구동 회로(131b)와, 상기 제x 픽셀(121x)를 구동하기 위한 제x 구동 회로(131x)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 회로층(131)은 복수의 구동 회로(131a, 131b, 131x)들의 배열로 이루어진 층이며, 각각의 구동 회로(131a, 131b, 131x)들은 상기 픽셀층(102)을 이루는 픽셀(121a, 121b, 121x)들 중 하나에 대응하도록 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 픽셀(121a)과 상기 제2 픽셀(121b)이 서로 인접하게 배치된다면, 각각에 대응하는 상기 제1 구동 회로(131a)와 상기 제2 구동 회로(131b)도 서로 인접하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차광층(111)은 기판(101a)의 일면에 형성되며 복수의 차단 영역(111a, 111b, 111x)들과, 상기 차단 영역(111a, 111b, 111x)들 사이에 형성된 통과 영역(들)(예: 상기 개구(113))을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 차광층(111)은 상기 제1 구동 회로(131a)에 대응하는 제1 차단 영역(111a)과, 상기 제2 구동 회로(131b)에 대응하는 제2 차단 영역(111b)을 포함할 수 있다. 상기 통과 영역은 상기 제1 차단 영역(111a)과 상기 제2 차단 영역(111b) 사이에 형성된 개구(113)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 개구(113)는 상기 기판(101a)의 일면에서 그물 모양을 이루게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 기판(101a)의 일면에서 상기 차단 영역(111a, 111b, 111x)들은 상기 개구(113)에 의해 분리될 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 차단층(111), 예를 들어, 상기 차단 영역(111a, 111b, 111x)들이 도전성 물질로 형성되며, 상기 디스플레이 패널(예: 도 1의 디스플레이 패널(15)) 등에 접지를 제공한다면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 차단층(111)은 상기 차단 영역(111a, 111b, 111x)들을 서로 연결하는 접지 패턴(115)을 더 포함할 수 있다. 상기 접지 패턴(115)은, 예를 들면, 가요성 인쇄회로 기판(예: 도 1의 가요성 인쇄회로 기판(15a))을 통해 회로 기판(예: 도 1의 회로 기판(17))에 제공된 접지부(GND)로 연결될 수 있다.
다른 실시예에서, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 차단층(111)은 상기 접지 패턴(115)을 포함하지 않을 수 있다. 예컨대, 상기 차단 영역(111a, 111b, 111x)들은 상기 개구(113)에 의해 각각 분리된 영역일 수 있다. 상기 차단 영역(111a, 111b, 111x)들은 상기 개구(113)에 의해 각각 분리된 영역인 경우, 상기 차단 영역(111a, 111b, 111x)들을 형성하는 물질이 반드시 도전성 물질일 필요는 없다.
한 실시예에 따르면, 상기 제1 차단 영역(111a)은 상기 발광 장치(141)에서 방사된 광으로부터 상기 제1 구동 회로(131a)를 차폐하고, 상기 제2 차단 영역(111b)은 상기 발광 장치(141)에서 방사된 광으로부터 상기 제2 구동 회로(131b)를 차폐할 수 있다. 상기 발광 장치(141)에서 방사된 광의 적어도 일부는 상기 통과 영역(예: 상기 개구(113))을 통해 투과할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 장치(141)에서 방사된 광의 적어도 일부는 상기 디스플레이 패널(100)을 투과하여 상기 디스플레이 패널의 외부로 방출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차단 영역(111a, 111b, 111x)들은 광을 차단하는 물질(예: 차광 물질(light shielding material))로 형성될 수 있으며, 도전성 물질로 형성되어 상기 구동 회로층(131) 및/또는 각각의 상기 구동 회로(131a, 131b, 131x)들에 접지를 제공할 수 있다. 상기 통과 영역은 상기 기판(101a)의 일면에서 차광 물질을 제거하여 형성된 상기 개구(113) 및/또는 복수의 상기 개구(113)들의 배열로 이루어질 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 통과 영역을 형성하는 상기 개구(113)는 광을 투과하는 물질로 충진될 수 있다.
한 실시예에서, 상기 차광층(111)은 상기 기판(101a)의 일면에서, 적어도 상기 발광 장치(141)(및/또는 상기 이미지 센서(143))와 대응하는 영역에 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 차광층(111)은 상기 기판(101a)의 일면에서, 적어도 상기 발광 장치(141)에서 방사된 광이 조사되는 영역에 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 차광층(111)은 상기 기판(101a)의 일면 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 차광층(111)은 상기 기판(101a)의 일면 전체에 걸쳐 형성될 수 있으며, 상기 통과 영역이 상기 발광 장치(141)에서 방사된 광이 조사되는 영역의 일부로 형성될 수 있다.
상기 차광층(111)과 상기 발광 장치(141)의 위치 관계 등에 관해서는 도 8을 통해 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.
도 8을 참조하면, 차광층(211)은 제1 면(예: 도 1의 제1 면(F1))의 위에서 볼 때, 적어도 발광 장치(241)와 중첩하는 제1 영역(A1)과, 상기 제1 영역(A1)을 둘러싼 제2 영역(A2)과, 상기 제1 영역(A1)에 형성된 차단 패턴(들)(211a)과 통과 패턴(들)(213)을 포함할 수 있다. 상기 차단 패턴(211a)은 상기 발광 장치(241)에서 방사된 광의 일부를 차단하며, 상기 통과 패턴(213)은 상기 발광 장치(241)에서 방사된 광의 다른 일부를 통과시킬 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 차단 패턴(211a) 상에는 적어도 하나의 구동 회로(예: 도 7의 구동 회로(111a, 111b, 111x))가 배치됨으로써, 상기 발광 장치(241)에서 방사된 광으로부터 차폐될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 면(F1) 위에서 볼 때, 상기 차단 패턴(211a)은 상기 구동 회로(들)(131a, 131b, 131x)와 적어도 부분적으로 중첩할 수 있다. 본 실시예를 설명함에 있어 이미지 센서(예: 도 6의 이미지 센서(143))를 도시하지는 않았지만, 상기 발광 장치(241)와 함께 동작하는 이미지 센서가 배치된 경우 상기 제1 영역(A1)은 이미지 센서와도 중첩할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차광층(211)은 기판(예: 도 6의 기판(101a))의 일면 전체 영역에 형성될 수 있으며, 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 영역(A2)은 실질적으로 전체 면적에 걸쳐 도전성 물질로 형성될 수 있으며, 상기 발광 장치(241)에서 방사된 광을 차단할 수 있다. 도전성 물질로 형성된 경우, 상기 차광층(211)은 디스플레이 패널(예: 도 6의 디스플레이 패널(100)) 및/또는 구동 회로층(예: 도 6의 구동 회로층(131))에 접지를 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 차광층(211)은, 가요성 인쇄회로 기판(예: 도 1의 가요성 인쇄회로 기판(15a))과 같은 연결 수단을 경유하여 회로 기판(예: 도 1의 회로 기판(17))이나 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10)) 내의 도전성 구조물에 접지될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성들이 적층된 또 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성들이 적층된 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 9와 도 10을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 디스플레이 패널(300, 400)과, 상기 디스플레이 패널(300, 400)의 하부에 배치된 발광 장치(341, 441)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널(300, 400)은 윈도우 부재(311, 411)(예: 도 1의 윈도우 부재(13)), 터치 패널(312, 412)(예: 도 3의 터치 센서(31a)), 인캡슐레이션(313, 413), 기판(314, 414)을 포함할 수 있다. 상기 인캡슐레이션(313, 413)과 상기 기판(314, 414) 사이에는 상술한 픽셀층(예: 도 6의 픽셀층(102)), 구동 회로층(예: 도 6의 구동 회로층(131)) 등이 배치될 수 있다. 상기 기판(314, 414)의 일면에는 통과 영역(314b, 414b)을 포함하는 차광층(314a, 414a)이 형성되며, 상기 발광 장치(341, 441)(및/또는 이미지 센서(343, 443))는 상기 통과 영역(314b, 414b)에 대응하게 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 통과 영역(314b, 414b)은 개구(들)(예: 도 7의 개구(113))를 포함할 수 있으며, 개구는 그물 모양을 이루게 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 다른 구동 회로 또는 센서(이하, '제2 구동 회로')를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 구동 회로는 예를 들면 압력 센서(예: 도 3의 압력 센서(31c))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 기판(314, 414)의 하부에는 절연 물질 또는 유전 물질로 형성된 완충층(cushion layer)(315, 415)과, 상기 완충층(315, 415)(및/또는 상기 기판(314, 414))을 사이에 두고 상기 차광층(314a, 414a)과 대면하게 배치된 제2 전극층(316, 416)을 포함할 수 있다. 상기 제2 구동 회로는 상기 차광층(314a, 414a)과 상기 제2 전극층(316, 416) 사이의 물리량(예: 전압, 저항, 전하량, 정전 용량 등)의 변화에 기반하여 입력 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 도전성 물질로 형성된 상기 차광층(314a, 414a)과 상기 제2 전극층(316, 416)의 조합에 의해 압력 센서(예: 도 3의 압력 센서(31c))가 형성될 수 있다. 이러한 압력 센서는 사용자의 접촉에 따른 전극들 사이의 간격 변화 및/또는 이러한 간격의 변화에 따른 정전 용량 등의 물리량 변화에 따라 압력 센서 IC(예: 도 3의 압력 센서 IC(31d)) 및/또는 프로세서(예: 도 3의 프로세서(33))가 기설정된 기능을 실행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 완충층(315, 415)은 상기 차광층(314a, 414a)과 상기 제2 전극층(316, 416) 사이의 간격을 일정하게 유지하며, 사용자의 접촉 압력에 따라 일정 정도 변형될 수 있지만, 접촉 압력이 제거되면 초기의 형상으로 복원될 수 있다. 상기 완충층(315, 415)은 상기 디스플레이 패널(300, 400) 및/또는 상기 기판(314, 414) 등을 보호할 수 있다. 어떤 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 완충층(415)은 합성수지 필름으로 이루어진 층(415a)과, 탄성 물질로 이루어진 층(415b)을 포함할 수 있다.
어떤 실시예에서, 전자 장치는, 상기 발광 장치(341, 441)와 함께 동작하는 이미지 센서(343, 443)를 더 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(343, 443)는 상기 통과 영역(314b, 414b)의 일부와 대응하게 배치될 수 있으며, 외부 물체나 사용자 신체가 상기 통과 영역(314b, 414b)에 대응하는 영역에 접근 또는 접촉함을 감지할 수 있다. 예컨대, 상기 이미지 센서(343, 443)는 사용자 신체 등의 접근 여부를 검출하는 근접 센서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 이미지 센서(343, 443)는, 상기 발광 장치(341, 441)에서 방사되어 사용자 신체 등에 의해 반사된 후, 다시 입사되는 광으로부터 사용자 신체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 상기 이미지 센서(343, 443)는 지문 인식 센서나 홍채 인식 센서 등을 포함함으로써, 사용자 인증, 보안 등의 기능을 제공할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 이미지 센서(343, 443)는 상기 발광 장치(341, 441)와 인접하게 배치된 구성을 예시하고 있지만, 상기 발광 장치(3412, 441)로부터 광이 방사되는 방향, 사용자 신체에서 반사된 광이 입사되는 방향, 상기 통과 영역(314v, 414b)의 형상 등에 따라, 상기 이미지 센서(343, 443)의 배치 위치 등은 적절하게 변경될 수 있다.
압력 센서(예: 도 3의 압력 센서(31c))를 구성함에 있어, 절연층 및/또는 유전층을 사이에 두고 두 전극층을 서로 마주보게 배치할 수 있다. 이러한 압력 센서를 상술한 디스플레이 패널(예: 도 9와 도 10의 디스플레이 패널(300, 400))의 하부에 접합할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 패널, 압력 센서를 포함하는 디스플레이 장치 전체의 두께가 증가할 수 있다. 곡면 형태로 변형함에 있어, 디스플레이 장치의 두께가 커질수록 변형되는 부분의 곡률이 더 제한됨은 앞서 언급한 바 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 추가의 구동 회로 및/또는 센서(예: 압력 센서를 포함하는 제2 구동 회로)를 구성함에 있어, 디스플레이 패널(예: 도 9와 도 10에 도시된 디스플레이 패널(300, 400))에 내장된 차광층(314a, 414a)이 제2 구동 회로의 전극층으로 활용됨으로써, 디스플레이 장치의 두께가 증가하는 것을 억제, 완화할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 디스플레이 장치)는 추가의 구동 회로 및/또는 센서(예: 압력 센서를 포함하면서도 곡면 형태로 용이하게 변형될 수 있다.
도 11과 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성들이 적층된 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11과 도 12를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10))는 발광 장치(541, 641)와 디스플레이 패널(500, 600)을 포함할 수 있다. 상기 발광 장치(541, 641)는 광, 예를 들어, 적외선을 방사하는 광원을 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이 패널(500, 600)의 하부면 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 디스플레이 패널(500, 600)의 상측에서 볼 때, 상기 발광 장치(541, 641)는 상기 디스플레이 패널(500, 600)과 중첩하는 영역에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(500, 600)은 기판(substrate)(501a, 601a)과 인캡슐레이션(encapsulation)(501b, 601b) 사이에 밀봉된 픽셀층(502, 602)과, 상기 픽셀층(502, 602)을 구동하기 위한 구동 회로층(531, 631)을 포함할 수 있다. 상기 픽셀층(502, 602)은 이미지를 표시하기 위한 복수의 픽셀(521, 621)들을 포함하며, 상기 인캡슐레이션(501b, 601b)의 내측면 상에 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 인캡슐레이션(501b, 601b)의 내측면에는 상기 구동 회로층(531, 631)과 상응하는 제1 전극층(523, 623)이 제공될 수 있으며, 상기 픽셀층(502, 602)은 상기 제1 전극층(523, 623)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 구동 회로층(531, 631)은 상기 픽셀층(502, 602)과 대면하게 배치되며, 상기 복수의 픽셀(521, 621)들 각각에 대응하는 구동 회로(531a, 531b, 531x, 631a, 631b, 631x)들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(500, 600)은 차광층(511, 611)을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 차광층(511)은 상기 구동 회로층(531)과 함께 상기 기판(501a)의 일면에 형성되어 상기 구동 회로층(531)과 대면하게 및/또는 접촉하게 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 구동 회로층(631)은 상기 기판(601a)의 일면에 형성되고, 상기 차광층(611)은 상기 기판(601a)의 타면에 접촉(in contact)하게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차광층(511, 611)은 상기 발광 장치(541, 641)에서 방사된 광으로부터 상기 구동 회로층(531, 631) 및/또는 상기 구동 회로(531a, 531b, 531x, 631a, 631b, 631x)들을 상기 발광 장치(541, 641)에서 방사된 광으로부터 차폐할 수 있다. 예컨대, 상기 차광층(511, 611)은 상기 발광 장치(541, 641)에서 방사된 광에 의해 상기 디스플레이 패널(500, 600)로부터 출력되는 화면이 왜곡되거나 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
어떤 실시예에서, 상기 차광층(511, 611)은 상기 발광 장치(541, 641) 및/또는 이미지 센서(543, 643)와 대응하는 영역의 일부에 형성된 통과 영역 및/또는 통과 패턴(예: 개구(513, 613))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차광층(511, 611)에서 상기 발광 장치(541, 641) 및/또는 상기 이미지 센서(543, 643)와 대응하는 영역은, 상기 발광 장치(541, 641)에서 방사된 광의 일부를 차단하고, 다른 일부를 투과시킬 수 있다. 어떤 실시예서, 상기 구동 회로(531a, 531b, 531x, 631a, 631b, 631x)들은 상기 발광 장치(541, 641) 및/또는 상기 이미지 센서(543, 643)와 대응하는 영역에서 광을 차단하는 부분, 예를 들면, 차단 패턴(및/또는 차단 영역)(611a, 611b)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널(500, 600) 및/또는 상기 발광 장치(541, 641)의 하부에는 상술한 완충층, 제2 전극층(예: 도 9의 완충층(315), 제2 전극층(316))이 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 차광층(511, 611)은 완충층, 제2 전극층과 조합되어 압력 센서(예: 도 3의 압력 센서(31c))를 구현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이 패널 내에, 예를 들면, 기판의 일면 또는 타면에 형성된 차광층을 포함함으로써, 발광 장치와 적층된 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 풀 프런트 디스플레이를 포함하면서도, 발광 장치 및/또는 근접 센서, 지문 인식 센서, 홍채 인식 센서 등의 배치가 용이할 수 있다. 어떤 실시예에서, 차광층은 발광 장치에서 방사된 광으로부터 디스플레이 패널의 구동 회로를 차폐함으로써, 출력되는 화면의 왜곡이나 화질 저하를 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 차광층은 다른 전극층과 조합되어 추가의 구동 회로 및/또는 센서를 구현할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치의 두께 증가를 억제, 완화하면서 추가의 센서(예: 도 3의 압력 센서(31c))를 배치하기 용이할 수 있다. 추가의 센서를 배치하면서도 두께 증가가 억제되므로, 곡면 형태로 변형하는 등, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이 장치 및/또는 디스플레이 장치를 포함하는 전자 장치의 외관이 다양하게 구현될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 윈도우 부재(703)를 나타내는 평면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이 장치에 통합된 터치 패널(731)(예: 도 3의 터치 센서(31a)) 및/또는 안테나 장치(예: 방사 도체(radiating conductor))를 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치를 이루는 윈도우 부재(703)(예: 도 1의 윈도우 부재(13))는 터치 패널(731)을 형성하는 도선(들)(733a, 733b)과, 무선 신호를 송수신하기 위한 방사 도체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도선(들)(733a, 733b)은 대체로 격자 모양을 이루도록 배열될 수 있으며, 상기 도선(들)의 일부(예: 참조번호 '733b'로 지시된 도선(들))가 조합되어 방사 도체를 형성할 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 윈도우 부재(703)는 상기 터치 패널(731)의 둘레에 배치되는 루프 형태의 방사 도체(735)를 포함할 수 있다. 상기 터치 패널(731)을 이루는 도선(들) 일부의 조합으로 이루어진 방사 도체 및/또는 상기 방사 도체(735)는 근접 무선 통신(near field communication; NFC) 안테나로 작동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상술한 실시예(들)의 차광층은 상기 윈도우 부재(703)에 통합된 방사 도체를 통해 출력되는 무선 신호의 적어도 일부를 반사할 수 있다. 예를 들어, 상술한 차광층이 도전성 물질로 형성된 경우, 무선 신호를 반사함으로써, 상기 윈도우 부재(703)에 통합된 안테나 장치(예: 방사 도체)의 방사 성능을 향상시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상술한 차광층은 디스플레이 패널의 전체 면적에 걸쳐 형성됨으로써, 무선 신호의 반사 효율이 더 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10))는,
광을 방사(emitting)하기 위한 발광 장치(예: 도 1의 발광 장치(19) 및/또는 도 6의 발광 장치(141)); 및
이미지를 출력하기 위한 디스플레이 패널(예: 도 1의 디스플레이 패널(15) 및/또는 도 6의 디스플레이 패널(100)) 을 포함할 수 있으며,
상기 디스플레이 패널은:
상기 이미지를 표시하기 위한 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀층(예: 도 6의 픽셀층(102));
상기 복수의 픽셀들 중 적어도 하나를 구동하기 위한(adapted to drive) 구동 회로층(예: 도 6의 구동 회로층(131)); 및
상기 구동 회로층에 인접하여 배치되고, 광으로부터 상기 구동 회로층을 차폐하기 위한 차광층(light shielding layer)(예: 도 6의 차광층(111))을 포함할 수 있고,
상기 차광층이 상기 전자 장치의 내부에 형성된 접지부(예: 도 7의 접지부(GND))에 접지될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 픽셀들은 제1 픽셀과 제2 픽셀을 포함할 수 있고,
상기 구동 회로층은 상기 제1 픽셀을 구동하기 위한 제1 구동 회로(예: 도 7의 제1 구동 회로(131a))와 상기 제2 픽셀을 구동하기 위한 제2 구동 회로(예: 도 7의 제2 구동 회로(131b))를 포함할 수 있으며,
상기 차광층은, 상기 제1 구동 회로를 상기 광으로부터 차폐하기 위한 제1 차단 영역(예: 도 7의 제1 차단 영역(111a))과, 상기 제2 구동 회로를 상기 광으로부터 차폐하기 위한 제2 차단 영역(예: 도 7의 제2 차단 영역(111b))과, 상기 제1 차단 영역과 상기 제2 차단 영역 사이에 형성된 통과 영역(예: 도 7의 개구(113))을 포함할 수 있고,
상기 디스플레이 패널은 상기 통과 영역을 통해 상기 광을 투과시키도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 통과 영역은 상기 차광층에 형성된 개구(opening)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 차단 영역 또는 상기 제2 차단 영역은 제1 물질로 형성되고, 상기 통과 영역은 제2 물질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 통과 영역을 통해 상기 디스플레이 패널을 투과하여 사용자의 신체에 의해 반사된 상기 광을 이용하여 상기 사용자의 상기 신체에 대응하는 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서(예: 도 6의 이미지 센서(143))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 이미지 센서는 지문 인식 센서 또는 홍채 인식 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 접지부가 제공된 회로 기판(예: 도 1의 회로 기판(17))을 더 포함할 수 있으며,
상기 차광층은 도전성 재질(electrically conductive material)을 포함하며 상기 접지부로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 구동 회로층은 기판(substrate)(예: 도 6의 기판(101a))의 제1 면에 형성되고, 상기 차광층은 상기 제1 면에 대향하는(opposite to) 상기 기판의 제2 면에 접촉(in contact)하도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 센서(예: 도 3의 터치 센서(31a) 및/또는 압력 센서(31c))를 더 포함할 수 있으며,
상기 차광층은 상기 센서에 접지를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 센서는 압력 센서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 센서는, 상기 차광층에 인접하게 배치된 완충층(cushion layer)(예: 도 9 및/또는 도 10의 완충층(315, 415))과, 상기 완충층을 사이에 두고 상기 차광층과 대면하게 배치된 전극층(예: 도 9 및/또는 도 10의 제2 전극층(316, 416))을 포함할 수 있으며,
상기 센서는 상기 차광층과 상기 전극층 사이의 정전 용량의 변화를 감지하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널은 적어도 일부의 영역에 배치된 근접 무선 통신(near field communication; NFC) 안테나(예: 도 13에서 참조번호 '733b'로 지시된 도선들의 조합)를 더 포함할 수 있고,
상기 차광층은 상기 NFC 안테나를 통해 출력되는 무선 신호의 적어도 일부를 반사하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는,
제1 면(예: 도 1의 제1 면(F1)), 및 상기 제1 면과 다른 방향을 향하는 제2 면(예: 도 1의 제2 면(F2))을 포함하는 하우징(예: 도 1의 하우징(11));
상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 면을 향하여　광을 방사(emitting)하기 위한　발광 장치(예: 도 1의 발광 장치(19) 및/또는 도 6의 발광 장치(141));
상기 제1 면과 상기 발광 장치 사이에 배치되고, 이미지를 표시하기 위한 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널(예: 도 1의 디스플레이 패널(15) 및/또는 도 6의 디스플레이 패널(100));　
상기 디스플레이 패널 내에 배치되고, 상기 픽셀들을 구동하기 위한 구동 회로(예: 도 6 및/또는 도 7의 구동 회로층(131) 및/또는 구동 회로(131a, 131b, 131x)); 및
상기 구동 회로와 상기 발광 장치 사이에 배치된 차광층(예: 도 6의 차광층(111))을 포함할 수 있고,
상기 차광층은, 상기 제1 면의 위에서 볼 때, 상기 발광 장치와 적어도 부분적으로 중첩하는 제1 영역(예: 도 8의 제1 영역(A1))과, 상기 제1 영역을 둘러싼 제2 영역(예: 도 8의 제2 영역(A2))과, 상기 제1 영역에 형성되면서　상기 광 중　일부를 차단하기 위한　차단 패턴(예: 도 8의 차단 패턴(211a))과,　상기 제1 영역에 형성되면서　상기 광의 다른 일부를 통과시키기 위한 통과 패턴(예: 도 8의 통과 패턴(213))을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차광층은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차광층은, 상기 제2 영역의 실질적으로 전체 면적에　상기 도전성 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차단 패턴은, 상기 제1 면의 위에서 볼 때, 상기 구동 회로와 적어도 부분적으로 중첩하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 구동 회로는, 반도체들을 포함할 수 있고,
상기 차단 패턴은, 상기 제1 면의 위에서 볼 때, 상기 반도체들 중 적어도 일부와　중첩하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널은 기판(예: 도 6의 기판(101a))을 더 포함할 수 있으며,
상기 구동 회로와 상기 차광층은 상기 기판의 일면에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널은 기판을 더 포함할 수 있으며,
상기 구동 회로는 상기 기판의 일면에, 상기 차광층은 상기 기판의 타면에 각각 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차광층의 적어도 일부는　상기 하우징의 내부에 배치된 회로 기판(예: 도 1의 회로 기판(17))의 접지부(예: 도 7의 접지부(GND))에 접지될 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
10: 전자 장치 11: 하우징
13: 윈도우 부재 15, 100: 디스플레이 패널
111: 차광층 113: 개구
102: 픽셀층 131: 구동 회로층

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    광을 방사(emitting)하기 위한 발광 장치; 및
    이미지를 출력하기 위한 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 디스플레이 패널은:
    상기 이미지를 표시하기 위한 복수의 픽셀들을 포함하는 픽셀층;
    상기 복수의 픽셀들 중 적어도 하나를 구동하기 위한(adapted to drive) 구동 회로층; 및
    상기 구동 회로층에 인접하여 배치되고, 광으로부터 상기 구동 회로층을 차폐하기 위한 차광층(light shielding layer)을 포함하고,
    상기 차광층이 상기 전자 장치의 내부에 형성된 접지부에 접지된 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들은 제1 픽셀과 제2 픽셀을 포함하고,
    상기 구동 회로층은 상기 제1 픽셀을 구동하기 위한 제1 구동 회로와 상기 제2 픽셀을 구동하기 위한 제2 구동 회로를 포함하며,
    상기 차광층은, 상기 제1 구동 회로를 상기 광으로부터 차폐하기 위한 제1 차단 영역과, 상기 제2 구동 회로를 상기 광으로부터 차폐하기 위한 제2 차단 영역과, 상기 제1 차단 영역과 상기 제2 차단 영역 사이에 형성된 통과 영역을 포함하고,
    상기 디스플레이 패널은 상기 통과 영역을 통해 상기 광을 투과시키도록 설정된 전자 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 통과 영역은 상기 차광층에 형성된 개구(opening)를 포함하는 전자 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 제1 차단 영역 또는 상기 제2 차단 영역은 제1 물질로 형성되고, 상기 통과 영역은 제2 물질로 형성된 전자 장치.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 통과 영역을 통해 상기 디스플레이 패널을 투과하여 사용자의 신체에 의해 반사된 상기 광을 이용하여 상기 사용자의 상기 신체에 대응하는 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서를 더 포함하는 전자 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 이미지 센서는 지문 인식 센서 또는 홍채 인식 센서를 포함하는 전자 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 접지부가 제공된 회로 기판을 더 포함하고,
    상기 차광층은 도전성 재질(electrically conductive material)을 포함하며 상기 접지부로 연결된 전자 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 구동 회로층은 기판(substrate)의 제1 면에 형성되고, 상기 차광층은 상기 제1 면에 대향하는(opposite to) 상기 기판의 제2 면에 접촉(in contact)하도록 형성된 전자 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    센서를 더 포함하고,
    상기 차광층은 상기 센서에 접지를 제공하는 전자 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 센서는 압력 센서를 포함하는 전자 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 차광층에 인접하게 배치된 완충층(cushion layer)과, 상기 완충층을 사이에 두고 상기 차광층과 대면하게 배치된 전극층을 포함하고,
    상기 센서는 상기 차광층과 상기 전극층 사이의 정전 용량의 변화를 감지하도록 설정된 전자 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 적어도 일부의 영역에 배치된 근접 무선 통신(near field communication; NFC) 안테나를 더 포함하고,
    상기 차광층은 상기 NFC 안테나를 통해 출력되는 무선 신호의 적어도 일부를 반사하도록 설정된 전자 장치.
  13. 전자 장치에 있어서,
    제1 면, 및 상기 제1 면과 다른 방향을 향하는 제2 면을 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 면을 향하여　광을 방사(emitting)하기 위한　발광 장치;
    상기 제1 면과 상기 발광 장치 사이에 배치되고, 이미지를 표시하기 위한 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;　
    상기 디스플레이 패널 내에 배치되고, 상기 픽셀들을 구동하기 위한 구동 회로; 및
    상기 구동 회로와 상기 발광 장치 사이에 배치된 차광층을 포함하고,
    상기 차광층은, 상기 제1 면의 위에서 볼 때, 상기 발광 장치와 적어도 부분적으로 중첩하는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 둘러싼 제2 영역과, 상기 제1 영역에 형성되면서　상기 광 중　일부를 차단하기 위한　차단 패턴과,　상기 제1 영역에 형성되면서　상기 광의 다른 일부를 통과시키기 위한 통과 패턴을 포함하는 전자 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 차광층은 도전성 물질을 포함하는 전자 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 차광층은, 상기 제2 영역의 실질적으로 전체 면적에　상기 도전성 물질을 포함하는 전자 장치.
  16. 제13 항에 있어서, 상기 차단 패턴은, 상기 제1 면의 위에서 볼 때, 상기 구동 회로와 적어도 부분적으로 중첩하게 배치된 전자 장치.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 구동 회로는, 반도체들을 포함하고,
    상기 차단 패턴은, 상기 제1 면의 위에서 볼 때, 상기 반도체들 중 적어도 일부와　중첩하게 배치된 전자 장치.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 기판을 더 포함하고,
    상기 구동 회로와 상기 차광층은 상기 기판의 일면에 형성된 전자 장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 기판을 더 포함하고,
    상기 구동 회로는 상기 기판의 일면에, 상기 차광층은 상기 기판의 타면에 각각 형성된 전자 장치.
  20. 제13 항에 있어서, 상기 차광층의 적어도 일부는　상기 하우징의 내부에 배치된 회로 기판의 접지부에 접지된 전자 장치.
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