KR20190016010A - 상이한 도전성의 접착부재를 이용한 방수 지문 센서 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 메인기판; 상기 메인기판에 실장되는 센서부; 상기 센서부의 상부에 구비되는 커버부; 상기 메인기판 상에 구비되며, 상기 센서부와 커버부의 측면을 감싸는 지지부; 및 상기 메인기판, 센서부 및 지지부를 접착하는 접착부재를 포함하고, 상기 접착부재와 맞닿는 상기 지지부의 접합면에는 방수부가 형성된 것인 커버부를 가진 방수 지문 센서 모듈을 제공한다.

Description

상이한 도전성의 접착부재를 이용한 방수 지문 센서 모듈{Waterproof fingerprint sensor module using adhesive having different conductivities}

본 발명은 상이한 도전성의 접착부재를 이용한 방수 지문 센서 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 습기로부터 보호될 수 있는 상이한 도전성의 접착부재를 이용한 방수 지문 센서 모듈에 관한 것이다.

최근 스마트폰(Smartphone)이나 태블릿 피씨(Tablet PC)를 비롯한 휴대용 전자기기에 대하여 대중의 관심이 집중되면서, 관련 기술분야에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.

휴대용 전자기기는, 사용자로부터 특정한 명령을 입력받기 위한 입력장치의 하나로서 표시장치인 디스플레이와 일체화된 터치스크린(Touch Screen)을 내장하는 경우가 많다. 또한, 휴대용 전자기기는 터치스크린 이외의 입력장치로서 각종 기능 키(Function Key)나 소프트키(Soft Key)를 구비하기도 한다.

이러한 기능키나 소프트키는 홈 키로서 동작할 수 있는데, 예를 들면, 실행중인 애플리케이션을 빠져 나와 초기 화면으로 돌아가는 기능을 수행하거나, 유저 인터페이스를 한 계층 전으로 돌아가게 하는 백(BACK)키 또는 자주 쓰는 메뉴를 호출하는 메뉴키로서 동작할 수 있다. 이러한 기능키나 소프트키는 도전체의 정전 용량을 감지하는 방식, 또는 전자기펜의 전자기파를 감지하는 방식 또는 이 두 가지 방식이 모두 구현된 복합 방식으로 구현될 수 있으며, 물리적 버튼으로 구현될 수 있다.

한편, 최근 휴대용 전자기기의 용도가 보안이 필요한 서비스로 급격히 확장됨에 따라, 높은 보안성의 이유로 생체정보를 측정하는 기능을 갖는 생체인식 센서(Biometric Sensor)를 휴대용 전자기기에 장착하려는 추세가 늘고 있다.

생체정보로는 지문, 손등의 혈관, 목소리, 홍채 등이 있으며, 생체인식 센서로는 지문센서가 많이 사용되고 있다.

지문센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서로서, 지문센서를 통해 사용자 등록이나 인증 절차를 거치도록 함으로써, 휴대용 전자기기에 저장된 데이터를 보호하고, 보안사고를 미연에 방지할 수 있다.

지문센서는 주변 부품이나 구조를 포함하는 모듈의 형태로 제조될 수 있고, 물리적인 기능키에 일체화되어 구현될 수 있기 때문에, 각종 전자기기에 효과적으로 장착될 수 있다.

최근에는, 커서와 같은 포인터의 조작을 수행하는 내비게이션 기능을 지문센서에 통합하기도 하는 등 그 활용 정도가 더욱 넓어지고 있는데, 이러한 형태의 지문센서를 바이오매트릭 트랙패드(BTP: Biometric Track Pad)라 한다.

지문센서의 종류에는 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등이 있으나, 감도가 우수하고 외부 환경변화에 강인하며 휴대용 전자기기와의 정합성이 우수한 정전용량 방식의 지문센서가 최근 많이 사용되고 있다.

한편, 지문센서가 실장된 휴대용 전자기기는 다양한 외부환경에 노출될 수 있는데, 예를 들어 물과 접촉할 수 있는 장소에 있거나 우천 시 등의 환경에서 불가피하게 수분의 유입이 이루어질 수 있다.

특히, 휴대용 전자기기에 실장되는 지문센서는 사용자의 지문정보를 용이하게 획득하기 위하여 대체로 휴대용 전자기기 외부에 노출되어 있는데, 이에 따라 지문센서 자체에도 높은 방수성능이 요구되고 있는 실정이다.

도 1은 종래의 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 센서부(200)는 메인기판(100) 상에 실장될 수 있으며, 커버부(300)는 센서부(200)의 상부에 구비될 수 있다.

그리고 지지부(400)는 메인기판(100) 상에 실장될 수 있으며, 센서부(200)와 커버부(300)를 측면에서 감쌀 수 있다. 이러한 지지부(400)는 접착부재(500)를 통해 메인기판(100)에 결합될 수 있다.

한편, 센서부(200)와 메인기판(100)의 사이에는 센서부(200)와 메인기판(100)을 전기적으로 연결하기 위한 단자(110)가 위치할 수 있는데, 이로 인해 센서부(200)와 메인기판(100) 사이에는 공간이 형성될 수 있다.

이러한 공간에 외부의 수분 또는 습기가 유입될 경우, 센서부(200)가 오동작되거나 파손될 수 있다. 이에, 종래에는 지지부(400)와 메인기판(100) 사이의 공간과 메인기판(100), 센서부(200) 및 지지부(400)가 만나는 교차지점(C)에 접착부재(500)를 구비하거나, 또는 별도의 방수 구조물을 마련함으로써, 외부로부터 유입되는 수분 또는 습기로부터 센서부(200)를 보호하였다.

그러나 접착부재(500)와 맞닿는 지지부 접착면(410)의 평탄도가 낮을 경우, 지지부(400)와 접착부재(500) 사이에 틈이 발생하여, 이러한 틈을 통해 외부의 수분 또는 습기가 유입될 수 있는 문제점이 있었다.

이와 같이, 지지부(400)와 접착부재(500) 사이의 틈으로 외부의 수분 또는 습기가 유입되는 경우, 센서부(200)의 오작동이 발생될 수 있다.

선행문헌 1 : 한국등록특허 제10-1827668호 (2018.02.02)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 습기로부터 보호될 수 있는 상이한 도전성의 접착부재를 이용한 방수 지문 센서 모듈을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 메인기판; 상기 메인기판에 실장되는 센서부; 상기 센서부의 상부에 구비되는 커버부; 상기 메인기판 상에 구비되며, 상기 센서부와 커버부의 측면을 감싸는 지지부; 및 상기 메인기판, 센서부 및 지지부를 접착하는 접착부재를 포함하고, 상기 접착부재와 맞닿는 상기 지지부의 접합면에는 방수부가 형성되며, 상기 접착부재는, 상기 메인기판과 지지부 사이에 개재되며, 상기 메인기판, 센서부 및 지지부를 접착하는 제2 접착제; 및 상기 메인기판 상에 구비된 도전성 부재와 상기 도전성 부재와 마주보는 상기 지지부의 접합면을 접착하는 제3 접착제를 포함하며, 상기 제2 접착제는 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 제3 접착제는 도전성 소재로 이루어진 것인 방수 지문 센서 모듈을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메인기판과 지지부의 결합시, 상기 메인기판의 상면과 마주보는 상기 지지부의 하부 접합면에는 제1 방수부가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1 방수부는 방수홈으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 하부 접합면은 상기 제1 방수부에 각각 연결된 높낮이 서로 다른 제1 접합면과 제2 접합면을 가지되, 상기 지지부의 기준면(B)으로부터 상기 제1 접합면까지의 제1 두께(T1)는 상기 지지부의 기준면(B)으로부터 상기 제2 접합면까지의 제2 두께(T2)보다 두껍도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메인기판과 지지부의 결합시, 상기 센서부의 측면과 마주보는 상기 지지부의 측부 접합면에는 제2 방수부가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제2 방수부는 방수홈으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메인기판, 센서부 및 지지부가 만나는 교차지점에 수용공간이 형성되도록 상기 지지부에는 모따기면이 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 지지부는 상기 제3 접착제를 통해 상기 메인기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 지지부는 상기 센서부로 구동신호를 송출하도록 이루어질 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 상이한 도전성의 접착부재를 이용한 방수 지문 센서 모듈의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 접착부재와 맞닿는 지지부 내측면에는 방수부가 형성됨에 따라 방수 지문 센서 모듈의 방수 효과는 향상될 수 있다. 그리고 이와 같은 방수부에 채워지는 접착부재는 지지부의 이탈 및 흔들림을 방지할 수 있다.

이에, 글라스로 이루어진 커버부의 형상 오차 또는 커버부와 센서부의 부착과정에서의 공정 오차로 인해 커버부가 한 쪽으로 치우친 상태로 센서부에 부착되더라도 방수 지문 센서 모듈은 외부로부터 유입될 수 있는 수분 또는 습기에 대한 방수 효과가 뛰어날 수 있다.

본 발명에 따르면, 접착부재는 이종의 접착제를 사용하여 메인기판, 센서부 및 지지부를 접합하도록 이루어짐에 따라 방수 지문 센서 모듈의 방수 효과는 더욱 향상될 수 있다. 그리고 이러한 경우, 별도의 방수 구조물 없이 접착부재만으로도 방수 효과가 향상되므로 제조가 간편하고 제조공정이 간소화될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 방수부의 형상을 개략적으로 나타낸 단면 예시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에서 상부와 하부는 대상부재의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것으로, 반드시 중력방향을 기준으로 상부 또는 하부에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1000)은 메인기판(100), 센서부(200), 커버부(300), 지지부(400) 및 접착부재(500)를 포함할 수 있다.

메인기판(100)은 센서부(200)를 실장할 수 있다. 이러한 메인기판(100)은 전기신호정보를 전달할 수 있는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 또는 연성인쇄회로기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.

센서부(200)는 지문의 이미지를 감지할 수 있는 센서로서, 다양한 감지 방식이 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서부(200)는 정전용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등을 사용하여 지문의 이미지를 감지할 수 있는데, 이하에서는 설명의 편의상 센서부(200)가 정전용량 방식을 사용하는 경우를 예로 설명하기로 한다.

상세히, 센서부(200)는 지문의 산과 골의 높이차이에 따른 정전용량의 차이를 감지할 수 있으며, 감지한 신호를 제어부(미도시)로 전달할 수 있다. 그리고 제어부는 수신한 신호를 바탕으로 지문의 이미지를 획득할 수 있다.

또한, 센서부(200)는 지문을 감지하기 위해 다양한 형태의 센싱구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(200)는 2차원적으로 배열된 복수개의 센싱 픽셀을 포함할 수도 있다. 또는, 센서부(200)는 라인 타입의 복수개의 구동 전극 및 수신 전극을 포함할 수도 있다. 또는, 센서부(200)는 AREA 타입인 복수개의 이미지 수신부를 포함할 수도 있다.

이러한 센서부(200)는 단자(110)를 통해 메인기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 커버부(300)는 센서부(200)의 상부에 구비될 수 있다. 이러한 커버부(300)는 외부의 충격 또는 이물질로부터 센서부(200)를 보호하도록 이루어진다.

이와 같은 커버부(300)는 코팅산출물 또는 유리 소재 또는 세라믹 소재 등 다양하게 구성될 수 있다.

예로, 커버부(300)가 유리 소재로 이루어지는 경우, 소다라임 유리기판, 무알칼리 유리기판 또는 강화유리기판 등 각종의 유리기판이 적용될 수 있다. 또한, 커버부(300)는 사파이어, 지르코늄 및 투명 수지 중에서 선택된 재질로 이루어질 수도 있으며, 상기 투명 수지로는 아크릴 등이 적용될 수 있다.

이러한 커버부(300)는 외관상의 요구조건에 따라 색상을 가질 수도 있다. 이때, 커버부(300)는 다양한 방식으로 색상을 가질 수 있다. 예를 들어, 커버부(300)는 내부에 색상층을 가질 수도 있다. 또는, 커버부(300)는 커버부(300)의 배면에 별도의 색상층을 가질 수도 있다. 또는, 커버부(300)는 색상을 구현할 수 있는 소재를 포함할 수도 있다.

한편, 지지부(400)는 메인기판(100) 상에 구비될 수 있으며, 센서부(200)와 커버부(300)의 측면을 감쌀 수 있다. 이러한 지지부(400)는 베젤(bezel)이 될 수도 있다.

그리고 지지부(400)는 수지 소재의 접착부재(500)를 통해 메인기판(100)과 결합될 수 있다. 여기서 접착부재(500)는 비도전성 에폭시 소재로 이루어질 수도 있다.

이러한 지지부(400)는 하부 접합면(410)과 측부 접합면(420)을 가질 수 있다.

여기서 하부 접합면(410)은 지지부(400)와 메인기판(100)이 결합됨에 있어, 메인기판(100)의 상면과 마주보는 지지부(400)의 일면일 수 있다. 그리고 측부 접합면(420)은 지지부(400)와 메인기판(100)이 결합됨에 있어, 센서부(200)의 측면과 마주보는 지지부(400)의 일면일 수 있다.

도 2에서와 같이, 하부 접합면(410)은 수평을 이루고, 측부 접합면(420)은 수직을 이룰 수도 있다.

이러한 지지부(400)에는 제1 방수부(401)가 형성될 수 있다. 여기서 제1 방수부(401)는 수평을 이루는 하부 접합면(410)에 반원 형상을 이루며 함몰 형성될 수 있다. 이와 같은 제1 방수부(401)의 형상은 일 예일 뿐, 제1 방수부(401)는 다양한 형상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

여기서 방수부는 지지부(400)의 접합면으로부터 함몰된 방수홈의 구조가 아닌 지지부(400)의 접합면으로부터 돌기된 방수돌기 형태를 이룰 수도 있음은 물론이다. 본 발명의 다양한 실시예에서는 방수부가 방수홈인 형태를 예로 설명하기로 한다.

이러한 제1 방수부(401)에는 수지 소재의 접착부재(500)가 채워질 수 있다.

여기서 제1 방수부(401)는 하부 접합면(410)과 측부 접합면(420)이 만나는 모서리로부터 소정 간격으로 이격된 지점에 형성될 수 있다. 본 발명에서는 하부 접합면(410)에 1개의 제1 방수부(401)가 형성된 것을 예로 설명하고 있으나, 제1 방수부(401)는 하부 접합면(410)의 길이 방향을 따라 복수개로 형성될 수도 있음은 물론이다.

이와 같이, 지지부(400)에는 제1 방수부(401)가 형성됨에 따라 지지부(400)와 접착부재(500)가 맞닿는 접합면적은 넓어질 수 있다. 이에, 지지부(400)와 접착부재(500)의 결합력은 향상될 수 있다.

그리고 제1 방수부(401)를 통해 지지부(400)와 접착부재(500)의 접합면적이 넓어질 경우, 외부로부터 침투되는 수분 또는 습기의 침투 경로가 길어지게 되어 방수 지문 센서 모듈(1000)의 방수 효과는 향상될 수 있다.

이러한 지지부(400)와 접착부재(500)의 결합력 향상은 지지부(400)와 접착부재(500) 사이로 유입될 수 있는 수분 또는 습기를 효과적으로 차단하게 된다. 따라서, 방수 지문 센서 모듈(1000)의 방수 품질 및 내구성은 더욱 향상될 수 있다.

그리고 제1 방수부(401)에 채워진 상태로 경화된 접착부재(500)는 지지부(400)의 측 방향인 좌, 우 방향으로 일정 이상의 힘이 가해지더라도 지지부(400)의 이탈 및 흔들림 발생을 방지할 수 있다. 즉, 제1 방수부(401)에 채워진 접착부재(500)에 의해 지지부(400)는 좌, 우 방향으로의 이동이 방지될 수 있다.

여기서 메인기판(100) 상에도 제1 방수부(401)와 동일한 기능을 갖는 방수부가 형성될 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도로, 도 2에 도시된 도면부호와 동일한 도면부호에 의해 지칭되는 구성들은 동일한 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1100)의 커버부(300)는 미리 형상 가공이 필요한 글라스 및 세라믹 등으로 이루어질 수 있다. 여기서 방수 지문 센서 모듈(1100)은 커버부(300)가 글라스인 것을 예로 설명하기로 한다.

이러한 글라스의 커버부(300)는 코팅 처리를 통해 형성되는 커버부와는 달리 미리 형상 가공을 한 후, 센서부(200)의 상면에 부착될 수 있다.

여기서 커버부(300)를 센서부(200) 상에 부착함에 있어, 도 3의 (a)는 커버부(300)와 센서부(200)가 정확한 결합위치에 결합된 상태를 보여주는 단면 예시도이고, 도 3의 (b)는 커버부(300)가 미세하게 한쪽으로 치우친 상태로 센서부(200)에 부착된 상태를 보여주는 단면 예시도이다.

여기서 도 3의 (b)는 커버부(300)의 형상 오차 또는 커버부(300)와 센서부(200)의 부착 과정에서의 공정상 오차 등으로 인해 커버부(300)가 미세하게 한쪽으로 치우친 상태로 센서부(200)에 부착된 것으로 나타낸 것이다. 이와 같은 경우, 지지부(400)와 커버부(300) 간의 간격은 도 3의 (a)에서 보다 더 넓어지게 되어, 지지부(400)와 커버부(300) 간의 간격으로 외부의 수분 또는 습기의 유입이 많아질 수 있다.

이에, 글라스의 커버부(300)를 갖는 방수 지문 센서 모듈(1100)은 방수 처리가 특히 중요하다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에서는 방수 기능이 개선되고, 지지부(400)의 들뜸 현상이 방지되도록 이루어진 방수 지문 센서 모듈(1100)을 제공한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1100)은 메인기판(100), 센서부(200), 커버부(300), 지지부(400) 및 접착부재(500)를 포함할 수 있다.

이러한 지지부(400)는 하부 접합면(410)과 측부 접합면(420)의 만나는 모서리 부분이 모따기(chamfer)된 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 하부 접합면(410)과 측부 접합면(420)은 모따기면(430)을 사이에 두고 연결될 수 있다.

이렇게 지지부(400)의 하부 접합면(410)과 측부 접합면(420)이 만나는 모서리 부분이 모따기됨에 따라, 메인기판(100), 센서부(200) 및 지지부(400)가 만나는 교차지점에는 수용공간(S)이 형성될 수 있다.

이와 같이, 지지부(400)에는 모따기면(430)이 형성됨에 따라 방수 지문 센서 모듈(1100)의 제조 과정에서 접착부재(500)가 미리 설정된 정량을 초과하여 도포되는 경우라도, 지지부(400)는 메인기판(100) 상의 정위치에 안정적으로 결합될 수 있다. 여기서 메인기판(100) 상에 결합되는 지지부(400)의 정위치는 방수 지문 센서 모듈(1100)의 제조 과정에서 지지부(400)가 설치되어야 하는 미리 설정된 결합위치를 말한다.

구체적으로, 접착부재(500)가 미리 설정된 정량을 초과하여 도포되는 경우, 초과로 도포된 접착부재(500)는 지지부(400)와 메인기판(100)의 결합과정에서 수용공간(S)으로 유입될 수 있다.

따라서, 지지부(400)와 메인기판(100) 사이에 개재되는 접착부재(500)는 정량이 유지되어, 지지부(400)는 메인기판(100) 상의 미리 설정된 정위치에 들뜸 현상 없이 결합될 수 있다.

그리고 도 3의 (b)에서와 같이 지지부(400)와 커버부(300) 간의 간격이 넓게 형성되더라도, 지지부(400)에는 제1 방수부(401)가 형성됨에 따라 제1 영역(A1)을 통해 유입된 수분 또는 습기가 제2 영역(A2)으로 이동되는 것이 방지될 수 있다.

즉, 도 3의 (b)에서와 같이, 방수 지문 센서 모듈(1100)이 휴대용 단말기기에 장착된 경우, 제1 영역(A1)을 통해 지지부(400)와 커버부(300) 사이로 수분 또는 습기가 유입되더라도 방수 지문 센서 모듈(1100)의 지지부(400)에는 제1 방수부(401)가 형성됨에 따라, 디스플레이부(1)의 하부 영역인 제2 영역(A2)에 구비된 소자(2)는 제1 영역(A1)으로부터 유입된 수분 또는 습기로 인한 오작동 및 파손 발생이 방지될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도로, 도 2 및 도 3에 도시된 도면부호와 동일한 도면부호에 의해 지칭되는 구성들은 동일한 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1200)은 제1 방수부(401)의 양측으로 연결되는 접합면의 높낮이가 서로 다르도록 이루어질 수 있다.

이와 같은 지지부(400)의 하부 접합면(410)은 제1 접합면(411)과 제2 접합면(412)을 포함할 수 있다.

여기서 제1 접합면(411)은 제1 방수부(401)의 일단부와 연결형성되고, 제2 접합면(412)은 제1 방수부(401)의 타단부와 연결 형성된다.

이러한 제1 접합면(411)과 제2 접합면(412)은 높낮이가 다르도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 하부 접합면(410)이 형성된 지지부(400)의 기준면(B)으로부터 제1 접합면(411)까지의 제1 두께(T1)는 하부 접합면(410)이 형성된 지지부(400)의 기준면(B)으로부터 제2 접합면(412)까지의 제2 두께(T2)보다 두껍도록 이루어질 수 있다.

이렇게 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)보다 두껍도록 이루어짐에 따라 제1 접합면(411)과 메인기판(100)의 상면 간의 이격거리는 제2 접합면(412)과 메인기판(100)의 상면 간의 이격거리보다 짧게 형성될 수 있다. 이에, 도 4에서와 같이 지지부(400)를 메인기판(100)에 부착시, 접착부재(500)가 제2 영역(A2)으로 새어나가는 것이 방지될 수 있다.

그리고 제1 접합면(411)과 제2 접합면(412)의 높낮이 조절이 이루어질 경우, 지지부(400)를 메인기판(100)에 부착시, 접착부재(500)는 모따기면(430)을 통해 측부 접합면(420) 측으로 유도될 수 있다. 이렇게 측부 접합면(420) 측으로 유도된 접착부재(500)는 지지부(400)와 센서부(200)의 결합력을 향상시키게 된다.

이러한 지지부(400)와 센서부(200)의 결합력 향상은 제1 영역(A1)을 통해 유입될 수 있는 수분 또는 습기를 효과적으로 차단하게 된다. 따라서, 방수 지문 센서 모듈(1200)의 방수 품질 및 내구성은 더욱 향상될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도로, 도 2 내지 도 4에 도시된 도면부호와 동일한 도면부호에 의해 지칭되는 구성들은 동일한 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1300)에는 제2 방수부(402)가 더 형성될 수 있다. 즉, 측부 접합면(420)에는 제2 방수부(402)가 더 형성될 수 있다.

이러한 제2 방수부(402)는 측부 접합면(420)에 반원 형상를 이루며 함몰 형성될 수 있다. 이와 같은 제2 방수부(402)는 반원 형상 이외에 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

이러한 제2 방수부(402)에는 수지 소재의 접착부재(500)가 채워질 수 있다.

여기서 제2 방수부(402)는 모따기면(430)의 단부로부터 소정 간격으로 이격된 지점에 형성될 수 있다. 본 발명에서는 측부 접합면(420)에 1개의 제2 방수부(402)가 형성된 것을 예로 설명하고 있으나, 제2 방수부(402)는 측부 접합면(420)의 길이 방향을 따라 복수개로 형성될 수도 있음은 물론이다.

이와 같이, 지지부(400)에는 제2 방수부(402)가 형성됨에 따라 지지부(400)와 접착부재(500)가 맞닿는 접합면적은 넓어질 수 있다. 이에, 지지부(400)와 접착부재(500)의 결합력은 향상될 수 있다. 그리고 제2 방수부(402)를 통해 지지부(400)와 접착부재(500)의 접합면적이 넓어질 경우에는 수분 또는 습기의 침투 경로가 길어지게 되어, 방수 지문 센서 모듈(1300)의 방수 효과는 더욱 향상될 수 있다.

이러한 지지부(400)와 접착부재(500)의 결합력 향상은 제1 영역(A1)을 통해 유입될 수 있는 수분 또는 습기를 효과적으로 차단하게 된다.

그리고 제2 방수부(402)에 채워진 상태로 경화된 접착부재(500)는 지지부(400)의 상, 하 방향으로 일정 이상의 힘이 가해지더라도 지지부(400)의 이탈 및 흔들림 발생을 방지하게 된다. 즉, 제2 방수부(402)에 채워진 접착부재(500)에 의해 지지부(400)는 상, 하 방향으로의 이동이 방지될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도로, 도 2 내지 도 5에 도시된 도면부호와 동일한 도면부호에 의해 지칭되는 구성들은 동일한 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1400)은 지지부(400)에 제1 방수부(401)와 제2 방수부(402)가 형성됨과 동시에 제1 방수부(401)의 양측으로 연결되는 제1 접합면(411)과 제2 접합면(412)은 높낮이가 서로 다르도록 이루어질 수 있다. 이에, 지지부(400)의 부착 시, 접착부재(500)가 제2 영역(A2)으로 새어나가는 것이 방지될 수 있다.

그리고 측부 접합면(420)에 형성된 제2 방수부(402)의 양측으로 연결되는 제3 접합면(421)과 제4 접합면(422)도 높낮이가 서로 다르도록 이루어질 수 있다. 이에, 지지부(400)의 부착 시, 접착부재(500)가 제1 영역(A1)으로 새어나가는 것이 방지될 수 있다.

이와 같이, 제1 접합면(411)과 제2 접합면(412)의 높낮이 조절이 이루어지고, 제3 접합면(421)과 제4 접합면(422)의 높낮이 조절이 함께 이루어진 지지부(400)는 메인기판(100)과의 부착 과정에서 접착부재(500)를 모따기면(430) 측으로 동시에 유도하는 구조를 가짐으로써, 지지부(400)와 메인기판(100) 및 센서부(200)는 견고하게 결합될 수 있다. 이에, 방수 지문 센서 모듈(1400)의 방수 기능은 향상될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도로, 도 2 내지 도 6에 도시된 도면부호와 동일한 도면부호에 의해 지칭되는 구성들은 동일한 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제6 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1500)은 이종의 접착제를 갖는 접착부재(500')를 포함할 수 있다.

이러한 접착부재(500')는 제1 접착제(510)와 제2 접착제(520)로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 접착제(510)와 제2 접착제(520)는 물성이 서로 다른 이종의 접착제일 수 있다. 그리고 제1 접착제(510)와 제2 접착제(520)는 비도전성 소재로 이루어질 수 있다.

여기서 제1 접착제(510)는 제2 접착제(520)에 비해 액상상태에서의 점도가 낮을 것일 수 있다.

이러한 제1 접착제(510)는 메인기판(100)과 센서부(200)를 전기적으로 연결하는 단자(110)로 인해 발생된 센서부(200)와 메인기판(100) 사이의 공간을 채우도록 이루어진다.

이와 같은 제1 접착제(510)는 센서부(200)와 메인기판(100) 사이의 공간으로 공급된 상태에서 경화 처리가 이루어질 수 있다.

이와 같이, 제1 접착제(510)는 센서부(200)와 메인기판(100) 사이의 빈 공간을 채울수 있도록 액상상태에서의 점도가 낮음으로써, 제1 접착제(510)는 외부로부터 단자(110)로 유입되는 수분 또는 습기를 효과적으로 차단할 수 있다.

이렇게 제1 접착제(510)가 센서부(200)와 메인기판(100) 사이의 빈 공간을 1차적으로 채운 상태에서 제2 접착제(520)는 지지부(400), 메인기판(100) 및 센서부(200)를 2차적으로 접착하게 된다.

이와 같은 제2 접착제(520)는 하부 접합면(410) 및 측부 접합면(420)에 맞닿은 상태로 지지부(400), 메인기판(100) 및 센서부(200)를 접착하게 된다.

이러한 제2 접착제(520)는 제1 접착제(510)보다 점도가 높도록 이루어짐에 따라, 제1 접착제(510)와 제2 접착제(520)의 접착 과정이 연속적 또는 동시에 이루어지더라도 제2 접착제(520)는 제1 접착제(510)가 제2 영역(A2)으로 흘러나오는 것을 방지할 수 있다.

다시 말해서, 제1 접착제(510)는 액상상태에서 메인기판(100)과 센서부(200) 사이의 공간에 스며들 수 있는 점도를 갖는 반면에, 제2 접착제(520)는 제1 접착제(510)에 비해 높은 점도를 가지기 때문에, 지지부(400)를 메인기판(100)에 부착 시 제2 접착제(520)가 제2 영역(A2)으로 새어나오는 것이 방지될 수 있다.

즉, 방수 지문 센서 모듈(1500)은 액상상태에서 점도가 다른 이종의 접착제를 사용하기 때문에, 접착부재(500')는 메인기판(100)과 센서부(200) 사이의 미세한 공간을 채우면서도 제2 영역(A2)으로 새어나오는 것이 방지될 수 있다.

이와 같이, 방수 지문 센서 모듈(1500)은 물성이 다른 이종의 제1 접착제(510)와 제2 접착제(520)를 함께 사용함으로써, 단자(110)로 유입될 수 있는 수분 및 습기를 효과적으로 차단할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈을 나타낸 단면 예시도로, 도 2 내지 도 7에 도시된 도면부호와 동일한 도면부호에 의해 지칭되는 구성들은 동일한 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제7 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1600)은 제6 실시예와 같이 이종의 접착제를 갖는 접착부재(500")를 포함할 수 있다. 즉, 제7 실시예에 따른 방수 지문 센서 모듈(1600)은 하부 접합면(410)의 외측 단부와 메인기판(100)이 제3 접착제(530)에 의해 접착될 수 있다.

이러한 접착부재(500")는 제2 접착제(520)와 제3 접착제(530)를 포함할 수 있다.

여기서 제2 접착제(520)는 비도전성 소재로 이루어지고, 제3 접착제(530)는 도전성 소재로 이루어질 수 있다.

이러한 제2 접착제(520)는 하부 접합면(410)의 외측 단부를 제외한 지지부(400), 메인기판(100) 및 센서부(200)를 접착하도록 이루어진다.

그리고 제3 접착제(530)는 메인기판(100)의 상면에 구비된 도전성 부재(120)와 도전성 부재(120)와 마주보는 하부 접합면(410)의 단부를 결합하도록 이루어진다. 이때, 제3 접착제(530)는 도전성 소재로 이루어짐에 따라 하부 접합면(410)과 도전성 부재(120)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 지지부(400)는 메인기판(100)은 전기적으로 연결될 수 있다.

이러한 도전성 부재(120)는 메인기판(100)에 구비된 랜드부(102)를 통해 메인기판(100)과 도전성 부재(120)는 전기적인 연결이 이루어질 수 있다. 예로, 도전성 부재(120)는 메인기판(100)에 도포된 절연 코팅층(101)인 PSR(Photo Solder Resist)의 노광 작업을 통해 외부로 노출된 랜드부(102)와 전기적으로 연결될 수 있다.

이와 같이, 제3 접착제(530)에 의해 하부 접합면(410)의 단부와 도전성 부재(120)가 결합되는 경우, 제2 접착제(520)는 제2 영역(A2)으로 새어나가는 것이 방지될 수 있다.

여기서 메인기판(100) 상에 구비되는 도전성 부재(120)의 상단 높이는 메인기판(100)의 상면보다 높게 형성됨에 따라 도전성 부재(120)는 지지부(400)의 부착 과정에서 제2 접착제(520)가 제2 영역(A2)으로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 제2 영역(A2)으로 새어나가는 것이 방지된 제2 접착제(520)는 지지부(400), 메인기판(100) 및 센서부(200)를 더욱 견고하게 결합하게 된다.

이러한 제3 접착제(530)를 통해 메인기판(100)과 전기적으로 연결된 지지부(400)는 센서부(200)에 사용자의 손가락이 접촉되는 과정에서 순간적으로 발생되는 정전기(static electricity)로 인한 센서부(200)의 손상을 방지할 수 있는 정전기 방전(ESD : Electro Static Discharge) 기능을 수행할 수도 있다.

그리고 메인기판(100)과 전기적으로 연결된 지지부(400)는 사용자의 지문인식을 위한 구동신호를 센서부(200)로 송출하도록 이루어질 수도 있다.

이와 같은 방수 지문 센서 모듈(1600)에는 제1 접착제(510), 제2 접착제(520) 및 제3 접착제(530)의 서로 다른 물성을 갖는 이종의 접착제가 함께 사용될 수도 있음은 물론이다.

도 9는 본 발명에 따른 방수부의 형상을 개략적으로 나타낸 단면 예시도로, 도 2 내지 도 8에 도시된 도면부호와 동일한 도면부호에 의해 지칭되는 구성들은 동일한 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 9에서는 제1 방수부(401)가 형성된 하부 접합면(410)의 요부를 예로 설명하기로 한다.

도 9에서 보는 바와 같이, 제1 방수부(401)는 반원, 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

그리고 제1 방수부(401)는 하부 접합면(410)의 길이 방향을 따라 복수개로 형성될 수 있음은 물론이다. 여기서 복수개로 형성된 제1 방수부(401)는 동일한 형상으로 이루어질 수도 있고, 서로 다른 형상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

그리고 지지부(400)에 형성되는 제1 방수부(401)는 반원 형상으로 이루어지고, 제2 방수부(402)는 삼각형 형상으로 이루어지는 등 지지부(400)에 형성되는 제1 방수부(401)와 제2 방수부(402)는 서로 다른 형상으로 이루어질 수도 있다.

여기서 제2 방수부(402)도 제1 방수부(401)와 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

이와 같은 제1 방수부(401)와 제2 방수부(402)는 다양한 형상을 이루며 방수 지문 센서 모듈(1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600)의 방수 품질 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

여기서 제1 방수부(401)와 제2 방수부(402)는 지지부(400)의 접합면으로부터 함몰된 방수홈의 구조가 아닌 지지부(400)의 접합면으로부터 돌기된 방수돌기 형태를 이룰 수도 있음은 물론이다.

다만, 이는 본 발명의 바람직한 일실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 권리 범위가 이러한 실시예의 기재 범위에 의하여 제한되는 것은 아니다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 메인기판 101: 절연 코팅층
102: 랜드부 110: 단자
120: 도전성 부재 200: 센서부
300: 커버부 400: 지지부
401: 제1 방수홈 402: 제2 방수홈
410: 하부 접합면 411: 제1 접합면
412: 제2 접합면 420: 측부 접합면
421: 제3 접합면 422: 제4 접합면
430: 모따기면 500, 500', 500": 접착부재
510: 제1 접착제 520: 제2 접착제
530: 제3 접착제
1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600: 방수 지문 센서 모듈

Claims (9)

1. 메인기판;
   상기 메인기판에 실장되는 센서부;
   상기 센서부의 상부에 구비되는 커버부;
   상기 메인기판 상에 구비되며, 상기 센서부와 커버부의 측면을 감싸는 지지부; 및
   상기 메인기판, 센서부 및 지지부를 접착하는 접착부재를 포함하고,
   상기 접착부재와 맞닿는 상기 지지부의 접합면에는 방수부가 형성되며,
   상기 접착부재는,
   상기 메인기판과 지지부 사이에 개재되며, 상기 메인기판, 센서부 및 지지부를 접착하는 제2 접착제; 및
   상기 메인기판 상에 구비된 도전성 부재와 상기 도전성 부재와 마주보는 상기 지지부의 접합면을 접착하는 제3 접착제를 포함하며,
   상기 제2 접착제는 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 제3 접착제는 도전성 소재로 이루어진 것인 방수 지문 센서 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인기판과 지지부의 결합시, 상기 메인기판의 상면과 마주보는 상기 지지부의 하부 접합면에는 제1 방수부가 형성된 것인 방수 지문 센서 모듈.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 방수부는 방수홈으로 이루어진 것인 방수 지문 센서 모듈.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 하부 접합면은 상기 제1 방수부에 각각 연결된 높낮이 서로 다른 제1 접합면과 제2 접합면을 가지되,
   상기 지지부의 기준면(B)으로부터 상기 제1 접합면까지의 제1 두께(T1)는 상기 지지부의 기준면(B)으로부터 상기 제2 접합면까지의 제2 두께(T2)보다 두껍도록 이루어진 것인 방수 지문 센서 모듈.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 메인기판과 지지부의 결합시, 상기 센서부의 측면과 마주보는 상기 지지부의 측부 접합면에는 제2 방수부가 형성된 것인 방수 지문 센서 모듈.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 방수부는 방수홈으로 이루어진 것인 방수 지문 센서 모듈.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 메인기판, 센서부 및 지지부가 만나는 교차지점에 수용공간이 형성되도록 상기 지지부에는 모따기면이 형성된 것인 방수 지문 센서 모듈.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 제3 접착제를 통해 상기 메인기판과 전기적으로 연결되는 것인 방수 지문 센서 모듈.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 센서부로 구동신호를 송출하도록 이루어진 것인 방수 지문 센서 모듈.

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