KR20190066795A - 디스플레이와 초음파 센서 사이에 디스플레이에서 발생된 노이즈를 차단하기 위한 도전성 부재가 배치된 전자 장치 - Google Patents

디스플레이와 초음파 센서 사이에 디스플레이에서 발생된 노이즈를 차단하기 위한 도전성 부재가 배치된 전자 장치 Download PDF

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이봉재
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Abstract

전자 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 전자 장치는 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 픽셀들을 이용하여 컨텐트를 표시하도록 설정된 디스플레이 구동 회로, 상기 디스플레이 패널의 일면의 아래에 배치되고, 상기 일면의 일부 영역이 노출되도록 개구부(opening part)가 형성된 지지 구조, 상기 개구부에 의하여 노출된 상기 디스플레이의 상기 일부 영역의 적어도 일부 아래에 배치되고, 상기 디스플레이 구동 회로에 의해 구동되는 상기 디스플레이 패널에서 발생되는 노이즈를 차단하기 위해 상기 전자 장치 내에 마련되는 그라운드 영역과 전기적으로 연결된 차폐 구조(shielding structure) 및 상기 차폐 구조의 적어도 일부 아래에 배치된 초음파 센서를 포함할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

디스플레이와 초음파 센서 사이에 디스플레이에서 발생된 노이즈를 차단하기 위한 도전성 부재가 배치된 전자 장치{AN ELECTRONIC DEVICE IN WHICH A CONDUCTIVE MEMBER FOR BLIOCKING NOISE GENERATED IN A DISPLAY IS DISPOSED BETWEEN THE DISPLAY AND A ULTRASONIC SENSOR}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 초음파 센서를 전자 장치에 실장하는 기술과 관련된다.
전자 장치(예: 스마트 폰, 웨어러블 장치, 태블릿 PC, 노트북 등)는 디스플레이를 구비할 수 있다. 디스플레이는 표시 수단 및 입력 수단으로서의 역할을 수행할 수 있다. 전자 장치에 구비되는 디스플레이의 크기는 사용자의 요구에 따라 대형화되는 경향이 있다. 그에 따라서 전자 장치 전면의 상당 부분은 디스플레이가 점유할 수 있다.
전자 장치는 사용자의 생체 정보(예: 지문, 홍체 등)를 획득할 수 있는 센서를 실장할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보를 측정하는 센서는 광학 방식, 정전 방식 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 최근에는 초음파를 이용하여 생체 정보를 측정하는 초음파 센서가 이용되고 있다.
전자 장치는 사용자의 생체 정보를 획득하기 위한 초음파 센서를 실장할 수 있다. 전자 장치의 하우징은 플라스틱, 금속과 같은 강성을 가지는 재질로 만들어질 수 있다. 따라서 초음파 센서는 전자 장치 내에 실장 될 경우, 초음파 신호의 송수신을 위하여 하우징의 개구 등을 통하여 외부로 노출되도록 실장 될 수 있다. 이에 따라 전자 장치에 대한 사용자의 심미감을 감소시킬 수 있고, 하우징에 개구를 형성하는 등의 별도의 공정이 필요할 수 있다.
초음파 센서의 초음파 신호는 전자 장치의 디스플레이를 통해 투과될 수 있다. 디스플레이의 적어도 일부는 하우징을 통하여 외부로 노출되게 된다. 따라서 초음파 센서가 전자 장치의 디스플레이의 밑에 실장 되면, 초음파 센서는 디스플레이를 투과하여 송수신 되는 초음파 신호를 이용하여 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다.
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 전자 장치의 디스플레이의 아래에(below) 초음파 센서를 배치하기 위한 구조, 및 그 구조를 가지는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 픽셀들을 이용하여 컨텐트를 표시하도록 설정된 디스플레이 구동 회로, 상기 디스플레이 패널의 일면의 아래에 배치되고, 상기 일면의 일부 영역이 노출되도록 개구부(opening part)가 형성된 지지 구조, 상기 개구부에 의하여 노출된 상기 디스플레이의 상기 일부 영역의 적어도 일부 아래에 배치되고, 상기 디스플레이 구동 회로에 의해 구동되는 상기 디스플레이 패널에서 발생되는 노이즈를 차단하기 위해 상기 전자 장치 내에 마련되는 그라운드 영역과 전기적으로 연결된 차폐 구조(shielding structure) 및 상기 차폐 구조의 적어도 일부 아래에 배치된 초음파 센서를 포함할 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 일부 영역에 개구부(opening part)를 형성하는 지지 구조, 상기 디스플레이 패널을 투과하는 초음파 신호를 송, 수신하도록 설정된 초음파 센서, 상기 개구부 내측에 배치되고, 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치되고, 도전성 물질을 포함하는 차폐 구조, 상기 하우징 내에 마련되는 그라운드 영역을 포함하고, 상기 차폐 구조는 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 아래(under)에 배치되고, 상기 디스플레이 패널에서 상기 적어도 하나의 픽셀의 구동과 관련하여 발생되는 노이즈를 차단하기 위한 도전성 부재, 상기 도전성 부재 아래에(under) 배치된 생체 센서, 및 상기 디스플레이 패널을 통해 입사된 외부 광을 흡수하기 위한 박막층을 포함하고, 상기 박막층은 상기 디스플레이 패널 및 상기 도전성 부재 사이에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 디스플레이 아래에 초음파 센서가 실장될 때, 초음파 센서의 성능에 영향을 줄 수 있는 디스플레이에서 발생되는 노이즈가 차단될 수 있다.
또한 본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 초음파 센서가 실장되는 디스플레이의 영역을 통하여 전자 장치의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 디스플레이를 포함하는 내부 부품을 경화시킬 때 발생할 수 있는 굴곡 현상을 방지할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 3a는 다양한 실시 예에 따른 초음파 센서의 개략도이다.
도 3b는 다양한 실시 예에 따른 초음파 센서를 이용한 전자 장치의 동작 순서이다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5e는 다양한 실시 예에서 참조되는 EMI 차폐 필름의 구조를 나타낸다.
도 6는 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따라 쉴드 캔을 포함하는 전자 장치의 단면도이다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 쉴드 캔의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 지지 구조의 금속 서브레이어가 연장되어 차폐 기능을 수행하는 전자 장치의 단면도이다.
도 10은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 11는 다양한 실시 예들에 따른, 표시 장치의 블록도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크톱 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 내비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(Global Navigation Satellite System)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(10)는 디스플레이(50) 및 하우징(20)을 포함할 수 있다. 하우징(20)은 전면(22), 전면(22)에 대항하는 후면(26), 및 상기 전면(22) 및 후면(26) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(24)을 포함할 수 있다. 디스플레이(50)의 적어도 일부는 하우징(20)의 전면(22)을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(50)는 전자 장치(10)의 실질적으로 전체 전면(22)을 점유할 수 있다.
일 실시 예에서, 초음파 센서는 디스플레이(50)의 일부 영역(105)의 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 초음파 센서가 지문 센서인 경우, 사용자는 디스플레이(50)의 일부 영역(105)에 손가락을 접촉하고 지문 인식을 수행할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(10)는 디스플레이(50), 지지 구조(120), 차폐 구조(200), 및 초음파 센서(300)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10)는 디스플레이 패널(100)을 제어하기 위한 디스플레이 구동 회로(110)(display driver IC, DDI) 및 초음파 센서(300)를 제어하기 위한 센서 회로(310)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(50)는 투명 부재 (102) 및 디스플레이 패널(100)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 투명 부재(102)(예: 글래스 윈도우(glass window))는 디스플레이 패널(100)에 의해 생성된 빛을 투과시킬 수 있다. 또한, 투명 부재(102) 상에서 사용자는 신체의 일부(예: 손가락)를 접촉하여 터치를 수행할 수 있다. 예를 들어, 투명 부재(102)는 강화 유리, 강화 플라스틱, 구부러질 수 있는(flexible) 고분자 소재 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 투명 부재(102)의 일부 영역(105)에 손가락을 접촉하고 지문 인식을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이 패널(100)에는 복수의 배선들 및 복수의 픽셀들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(100)에는 복수의 게이트 라인들(gate lines), 및 복수의 데이터 라인들(data lines)이 배치될 수 있고, 상기 게이트 라인들 및 상기 데이터 라인들은 서로 교차할 수 있다. 픽셀들은 상기 게이트 라인들 및 상기 데이터 라인들부터 공급되는 신호들에 기초하여 빛을 발광할 수 있다.
디스플레이 패널(100)에 배치되는 복수의 픽셀들은 디스플레이 구동 회로(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 픽셀들은 디스플레이 구동 회로(110)로부터 수신한 신호에 기초하여 발광할 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널(100)을 통해서는 각종 컨텐츠(contents)(예: 사진, 동영상 등)가 출력될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(10)는 디스플레이 패널(100)을 지지하기 위한 지지 구조(120)를 포함할 수 있다. 지지 구조(120)는 디스플레이 패널(100) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 지지 구조(120)는 디스플레이 패널(100)의 하부 면에 부착될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(10)는 차폐 구조(200)와 상기 차폐 구조(200)의 아래에 배치되는 초음파 센서(300)를 포함할 수 있다. 초음파 센서(300)의 초음파 신호는 디스플레이(50)를 투과하여 송, 수신될 수 있다. 차폐 구조(200)는 디스플레이 구동 회로(110)에 의해 구동되는 디스플레이 패널(100)에서 발생되는 노이즈를 차단할 수 있다.
일 실시 예에서, 지지 구조(120)는 디스플레이 패널(100)의 일부 영역(105)의 하부가 노출되도록 하는 개구(opening) 를 가질 수 있다. 예를 들어, 초음파 센서(300)는 지지 부재(120)의 개구로 인하여 형성된 빈 공간(160)(이하, 상기 빈 공간은 개구부(opening part)로 참조될 수 있다.)의 내측에 배치될 수 있다. 초음파 신호는 개구에 대응되는 디스플레이(50)의 일부 영역(105)을 투과함으로써 송, 수신될 수 있다. 디스플레이(50)의 일부 영역(105) 아래에는 지지 구조(120)가 제거되고 개구부(160)가 형성되므로, 초음파 신호는 지지 구조(120)에 의하여 방해 받지 않고 송수신 될 수 있다.
일 실시 예에서, 차폐 구조(200)는 디스플레이 패널(100)의 일부 영역(105)의 아래에 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 구조(200)는 금속성 물질을 포함 수 있다. 차폐 구조(200)는 디스플레이 구동 회로(110)에 의해 구동되는 디스플레이 패널(100)에서 발생되는 노이즈를 차단할 수 있다.
일 실시 예에서, 차폐 구조(200)는 전자 장치(10)에 포함되는 그라운드 영역에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 그라운드 영역은 디스플레이 구동 회로(110) 또는 센서 회로(310)가 배치되는 회로 기판(예: PCB, FPCB), 또는 메인 회로 기판 중 어느 하나의 회로 기판에 마련될 수 있다.
도 3a는 다양한 실시 예에 따른 초음파 센서의 개략도이다.
도 3a를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 초음파 센서(300)는 압판(platen)(309) 아래에 초음파 송신부(303) 및 초음파 수신부(305)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서 초음파 송신부(303) 및 초음파 수신부(305)는 별도의 레이어로 구성될 수 있고, 통합되어 1층의 레이어로 구성될 수 있다. 도 3a를 참조하면 초음파 송신부(303) 및 초음파 수신부(305)가 2층의 레이어로 구성된 초음파 센서(300)가 예시되었다. 이하, 초음파 센서(300)가 지문 센서인 경우가 예를 들어 설명된다. 압판(309)에는 사용자의 손가락이 놓일 수 있다. 예를 들어, 압판(309)은 도 2의 디스플레이(50)로 참조될 수 있다. 초음파 송신부(303)는 초음파 수신부(305)를 통해 압판(309)의 노출된 표면(342)으로 이동하는 초음파 신호를 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 초음파 송신부(303)로부터 발생된 초음파 신호는 압판(309)에서 이동하면서, 압판(309)에 접촉되는 손가락의 지문 능선들 사이의 골들에 투과될 수 있다. 상기 투과된 초음파 신호들은 초음파 수신부(305)로 반사될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 센서 회로(310)는 초음파 송신부(303) 및 초음파 수신부(305)와 전기적으로 연결될 수 있다. 센서 회로(310)는 초음파 송신부(303)로 초음파 신호를 발생시키게 하는 타이밍 신호들을 공급할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 센서 회로(310)는 반사된 신호들을, 상기 반사된 신호들의 강도를 나타내는 디지털 값으로 변환할 수 있다. 센서 회로(310)는 사용자의 손가락이 위치된 분산된 영역으로부터 반사된 신호들을 수신할 수 있다. 상기 분산된 영역에서의 신호 강도를 나타내는 디지털 값들은 이미지로 변환될 수 있다. 예를 들어, 검출된 신호 강도가 지문 능선들 의 깊이를 나타내는 손가락의 등고선 지도에 맵핑될 수 있다. 센서 회로(310)는 상기 디지털 값을 이용하여 접촉 대상인 손가락 지문의 디지털 이미지를 구성할 수 있다. 또한 센서 회로(310)는 시간의 흐름에 따라 연속적으로 출력 신호들을 샘플링 하여 대상의 움직임을 검출할 수도 있다. 다양한 실시 예에서, 초음파 센서(300)는 지문 센서 외의 다른 타입의 생체 정보를 인식하는 센서로 이용될 수 있다.
도 3b는 다양한 실시 예에 따른 초음파 센서를 이용한 전자 장치의 동작 순서이다.
도 3b를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(10)는 초음파 센서(300)를 이용하여 동작 320 내지 326을 수행할 수 있다. 상기 동작 320 내지 326의 각 동작은, 예를 들어, 상기 전자 장치(10)의 프로세서(예: 도 10의 프로세서(1020))에 의해 수행(혹은, 실행)될 수 있는 인스트럭션(명령어)들로 구현될 수 있다. 상기 인스트럭션들은, 예를 들어, 컴퓨터 기록 매체 또는 전자 장치(10)의 메모리(예: 도 10의 메모리(1030))에 저장될 수 있다.
동작 320에서, 전자 장치(10)는 지정된 주파수의 초음파를 방출하도록 초음파 센서(300)를 제어할 수 있다. 예를 들어 전자 장치(10)는 초음파 센서(300)로 하여금 지정된 주파수의 초음파를 방출하도록 센서 회로(310)에 제어 신호를 송신할 수 있다. 동작 322에서, 전자 장치(310)는 외부 객체에 의하여 반사된 초음파를 초음파 센서(300)의 센서 회로(310)로부터 획득할 수 있다.
동작 324에서, 전자 장치(10)는 획득된 초음파에 기초하여 외부 객체에 대응되는 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 초음파 센서(300)는 지문 센서일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10)는 획득된 초음파에 기초하여 사용자의 지문 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10)는 초음파에 기초하여 감지되는 지문의 밀도를 이용하여 초음파 센서(10)에 가해지는 압력을 추정할 수 있다. 전자 장치(10)는 추정된 압력 값을 포함하는 압력 정보를 획득할 수 있다.
동작 326에서, 전자 장치(10)는 획득된 정보에 기초하여 다양한 기능을 실행할 수 있다. 다양한 실시 예에서 전자 장치(10)는 획득된 지문 정보에 기초하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(10)에 대한 잠금을 해제하거나(unlock), 지정된 어플리케이션(예: 금융 어플리케이션, SNS 어플리케이션)에 대한 로그인 등을 수행할 때 획득된 지문 정보를 이용할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(10)는 획득된 압력 정보에 기초하여 추정된 압력 값에 대응되는 지정된 기능을 수행할 수 잇다. 예를 들어, 전자 장치(10)의 특정 압력에 대응되도록 미리 지정된 기능(예: 전화, 메시지) 또는 지정된 어플리케이션을 수행하도록 설정될 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(10)는 디스플레이 구동 회로(110)가 배치되는 FPCB(170)(예: 모듈 FPCB)를 포함할 수 있다. FPCB(170)는 그라운드 영역을 포함할 수 있고, 차폐 구조(200)는 FPCB(170)의 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(10)는 디스플레이 패널(100)로부터 연장되는 연결 영역(103)을 더 포함할 수 있다. 연결 영역(103)은 FPCB(170)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시 예에 따르면 디스플레이 구동 회로(110)는 연결 영역(103)에 배치될 수 있다.
예를 들어, 연결 영역(103)은 PI(폴리이미드) 필름 및 BPL(bending protect layer)로 참조될 수 있다. 예를 들어, PI 필름은 디스플레이 패널(100)에 전력 및/또는 신호를 공급하기 위한 배선을 포함할 수 있다. PI 필름은 구부러질 수 있는 소재로 구성되어 디스플레이의 일단에서 FPCB(170)까지 연장될 수 있다. 예를 들어, BPL은 PI 필름의 구부러진 영역에 부착되어 PI 필름이 깨지는 것(또는 부러지는 것)을 방지할 수 있다.
일 실시 예에서, 연결 영역(103)은 FPCB(170)가 디스플레이 패널(100) 및 초음파 센서(300)와 이격되도록 휘어질 수 있다(bent). 예를 들어, 연결 영역(103)에 의하여 초음파 센서(300)가 진동할 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다. 도 5e는 다양한 실시 예에서 참조되는 EMI 차폐 필름의 구조를 나타낸다.
도 5a 및 도 5d를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 지지 구조(120)는 복수의 서브레이어들을 포함할 수 있다. 지지 구조(120)는 디스플레이 패널(100) 아래 배치되는 완충 서브레이어(130), 및 완충 서브레이어(130) 아래 배치되는 도전성 서브레이어(140)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 완충 서브레이어(130)는 엠보(embo) 패턴이 형성된 엠보 서브레이어(131), 블랙코팅 서브레이어(133), 및 쿠션 서브레이어(135)를 포함할 수 있다. 도전성 서브레이어(140)는 접착 서브레이어(141) 및 금속 서브레이어(143)(예: 구리 시트(cu sheet))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 쿠션 서브레이어(135)는 엠보 서브레이어(131)와 도전성 서브레이어(140)와의 단차를 위하여 필요한 두께로 형성될 수 있다.
예를 들어, 엠보 서브레이어(131)는 울퉁 불퉁하고, 기포를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 따라서 엠보 서브레이어(131)아래에 초음파 센서(300)가 배치되면, 초음파 신호가 엠보 서브레이어(131)를 통과함에 따라 발생하는 왜곡으로 인하여 초음파 센서(300)의 성능이 저하될 수 있다. 일 실시 예에 따른 전자 장치의 지지 구조(120)는 초음파 신호가 엠보 서브레이어(131)를 지나지 않도록 개구부(160)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 블랙코팅 서브레이어(133)는 디스플레이(50)의 외부에서 내부의 부품들이 시인되는 것을 방지할 수 있다. 디스플레이(50)의 일부 영역(105)의 하단에서는 개구부(160)로 인하여 블랙코팅 서브레이어(133)가 제거될 수 있다. 따라서 디스플레이(50)의 일부 영역(105)의 외부에서 전자 장치(10)의 내부의 부품들이 시인될 수 있다. 상기 일부 영역(105)의 아래에 차폐 구조(200)가 배치됨으로써 이를 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 차폐 구조(200)는 EMI(electromagnetic interference) 차폐 필름(EMI shielding film)으로 참조될 수 있다. EMI 차폐 필름은 디스플레이 패널(100)에서 발생하는 노이즈를 차단할 수 있고, 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있다. 도 5e를 참조하면, 일 실시 예에 따른 EMI 차폐 필름(400)은 감압 접착 층(pressure sensitive adhesive, PSA)(410), 적어도 하나의 금속층(420), 및 패브릭 층(430)을 포함할 수 있다. EMI 차폐 필름(400)은 감압 접착 층(410)에 의하여 디스플레이 패널(100) 및 초음파 센서(300)에 부착될 수 있다.예를 들어, 적어도 하나의 금속 층(420)은 니켈(Ni)층(422) 및 구리(Cu)층(424)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 금속 층(420)은 디스플레이 패널(100)에 의하여 발생하는 노이즈를 차단할 수 있다. 예를 들어, 감압 접착 층(410)은 금속 파우더(예: Ni powder)를 포함할 수 있다. 상기 금속 파우더는 노이즈 차단 효과를 개선할 수 있다.
일 실시 예에서, EMI 차폐 필름(400)은 패브릭 층(430)을 포함할 수 있다. 예를 들어, EMI 차폐 필름(400)은 나노 구조로 구성된 섬유 필름으로 참조될 수 있다. 예를 들어 상기 패브릭 층(430)은 섬유를 포함할 수 있고, 상기 섬유는 전기 방사에 의하여 얇고 길게 형성될 수 있다. 상기 섬유는 구리로 도금될 수 있고, 구리로 도금된 이후 니켈로 도금될 수 있고, 다시 구리로 도금되는 도금 공정을 거칠 수 있다. 상기 패브릭 층(430)은 상기 도금 공정으로 형성된 복수의 섬유들이 겹쳐서 형성되는 구조를 가질 수 있다. 상기 구조는 나노 구조로 참조될 수 있다. 상기 나노 구조로 인하여 EMI 차폐 필름(400)은 전자파에 대한 차폐력을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 적어도 하나의 금속 층(420)은 도음 방식으로 인해 얇은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 금속 층(420)은 약 1 마이크로미터(um)이하의 두께를 가지도록 설계될 수 있다. 이때 니켈 층(422) 및 구리 층(424) 각각은 약 0.3 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 일 예로서, 패브릭 층(430)은 약 8마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. EMI 차폐 필름은 약 15 내지 18 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(10)의 차폐 구조(200)는 도 5e에 도시된 EMI 차폐 필름(400)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 차폐 구조(200)는 블랙 안료(예: black ink), 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질, 및 도전성 물질을 포함할 수 있다. 블랙 안료는 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있다. 도전성 물질은 디스플레이 패널(100)에서 발생하는 노이즈를 차단할 수 있다. 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질은 경화 시의 수축으로 인한 굴곡 현상을 개선할 수 있다.
예를 들어 열 경화성 부품이 경화될 때, 수축률이 높은 부품은 물성이 다른 부품을 잡아당김으로써, 내부 부품들에 경화로 인한 굴곡이 발생할 수 있다. 차폐 구조(200)가 수축률이 낮은 물질로 구성됨으로써 이와 같은 현상(이하, 굴곡 현상)이 현저하게 개선될 수 있다.
일 실시 예에서, 차폐 구조(200)에 포함되는 물질은 일정 값 이하의 수축률을 가질 수 있다. 상기 일정 값은 굴곡 현상이 발생하지 않는 수치로서 실험적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 수축률이 약 2% 미만인 물질이 선택될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 차폐 구조(200)가 EMI 차폐 필름을 포함하는 경우, 고온에서의 EMI 차폐 필름의 변성이 초음파 센서(300)의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 그러나 열경화성 물질의 차폐 구조(200)는 고온에 따른 변성이 발생하지 않으므로, 초음파 센서(300)는 고온에서도 일정한 성능을 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 블랙코팅 서브레이어(133)는 차폐 구조(200)와 연결되어 형성될 수 있다. 예를 들어 영역(201, 203)을 참조하면, 블랙 안료는 엠보 서브레이어(131) 및 쿠션 서브레이어(135)의 측면까지 도포될 수 있다. 차폐 구조(200)와 지지 구조(120) 사이의 유격에 블랙 안료가 채워짐으로써, 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에, 차폐 구조(200)는 블랙 안료, 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질, 도전성 물질, 및 접착성 물질(예: 열경화성 수지)을 포함할 수 있다. 초음파 센서(300)는 차폐 구조(200)의 아래에 부착될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 차폐 구조(200)가 도전성 물질을 포함하지만 접착성 물질을 포함하지 않는 경우, 차폐 구조(200) 아래에 양면 테이프 또는 광학 투명 수지(OCR)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학 투명 수지(optical clear resin, OCR)는 경화용 접착제로 참조될 수 있다. 광학 투명 수지는 낮은 수축률을 가질 수 있다. 양면 테이프 또는 광학 투명 수지(OCR)는 접착 층(205)으로 참조될 수 있다
표 1을 참조하면, 저수축 성질을 가지는 접착제가 일반 접착제와 비교했을 때, 낮은 열팽창계수(CTE：Coefficient of Thermal Expansion), 및 수축률(shrinkage)을 가짐을 알 수 있다. 상기 저수축 성질을 가지는 접착제가 사용되면, 경화시의 굴곡 현상 및 고온에서의 변성을 방지할 수 있다.
ITEM UNIT 일반 접착제 저수축 접착제
CTE α1 ppm/℃ 62 23
α2 ppm/℃ 197 94
shrinkage % 4.91 1.66
예를 들어, 접착층(205)은 초음파 센서(300)가 차폐 구조(200)에 접착되도록 할 수 있다. 한 실시 예에서 접착층(205)은 차폐 구조(200)보다 좁은 면적을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 차폐 구조(200)는 도전성 테이프(230)을 통하여 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 차폐 구조(200)는 도전성 테이프(230)를 통하여 디스플레이 구동 회로(110) 또는 센서 회로(310)가 배치되는 적어도 하나의 회로 기판의 그라운드 영역과 연결될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 패널(100)의 배면에는 블랙 안료 레이어(103)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(100)의 배면의 전체에 블랙 안료가 도포될 수 있다. 예컨대, 블랙 안료 레이어(103)는 블랙 안료의 박막층(thin layer)로 참조될 수 있다. 이때, 지지 구조(120)는 전자 장치(10)의 내부 시인을 방지하기 위한 블랙 층을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어 완충 레이어(130)는 블랙 코팅 서브레이어(예: 도 5a 및 5b의 블랙코팅 서브레이어(133))를 포함하지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 디스플레이 패널(100)의 배면에 블랙 안료 레이어(103)가 배치될 때, 차폐 구조(200)는 EMI 차폐 필름(예: 도 5e의 EMI 차폐 필름(400))으로 구성될 수 있다. 블랙 안료 레이어(103)는 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있다. EMI 차폐 필름은 디스플레이 패널(100)에서 발생되는 노이즈를 차단할 수 있다.
도 5d를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 차폐 구조(200)는 블랙 EMI 차폐 필름으로 구성 될 수 있다. 블랙 EMI 차폐 필름은 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있고, 디스플레이 패널(100)에서 발생되는 노이즈를 차단할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 블랙 EMI 차폐 필름의 테두리(207)에는 블랙 안료가 도포될 수 있다. 도포된 블랙 안료는 블랙 EMI 차폐 필름과 지지 구조(120) 사이의 간격에 의하여 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 6는 또 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 차폐 구조(200)는 제1 레이어(210) 및 제1 레이어(210) 아래에 배치되는 제2 레이어(220)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차폐 구조(200)는 도 5의 차폐 구조(200)에 대응될 수 있다. 이하, 도 6에서의 차폐 구조(200)는 2개의 레이어를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 차폐 구조(200)의 제1 레이어(210)는 블랙 안료 층으로 참조될 수 있다. 상기 블랙 안료 층은 디스플레이 패널(100)을 통해 입사된 외부 광을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 블랙 안료 층은 블랙 안료를 포함하는 박막층(thin layer)으로 참조될 수 있다.
예를 들어, 블랙 안료 층은 블랙 색상의 비 도전성 잉크로 참조될 수 있다. 블랙 안료 층(210)은 디스플레이 패널(100)의 일부 영역(105)의 후면을 통하여 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 블랙 색상의 비 도전성 잉크는 디스플레이 패널(100)의 일부 영역(105)의 후면에 디스펜싱 또는 스프레이 방식으로 도포될 수 있다
다른 예를 들어, 블랙 안료 층은 블랙 색상의 도전성 잉크로 참조될 수 있다. 블랙 색상의 도전성 잉크는 디스플레이 패널(100)의 일부 영역(105)의 후면을 통하여 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있고, 디스플레이 패널(100)에서 발생하는 노이즈를 차단할 수 있다.
일 실시 예에서, 차폐 구조(200)의 제2 레이어(220)는 EMI 차폐 필름으로 참조될 수 있다. EMI 차폐 필름은 디스플레이 패널(100)에서 발생하는 노이즈를 차단할 수 있다.
다른 실시 예에서, 차폐 구조(200)의 제2 레이어(220)는 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질 및 도전성 물질을 포함할 수 있다. 이 경우 제2 레이어(220)는 디스플레이 패널(100)에서 발생하는 노이즈를 차단할 수 있고, 경화시 발생할 수 있는 굴곡 현상을 방지할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 차폐 구조(200)의 제2 레이어(220)는 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 비 도전성 물질을 포함할 수 있다. 제2 레이어(220)는 경화시 발생할 수 있는 굴곡 현상을 방지할 수 있다. 이 경우, 제2 레이어(220)는 도전성의 블랙 안료 층과 조합되어 차폐 구조(200)를 구성할 수 있다. 도전성 블랙 안료 층의 제1 레이어(210)의 두께는 상기 제2 레이어(220)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 디스플레이 패널(100)의 노이즈 차단 효과를 높이고 차폐 구조(200)의 두께를 줄임으로써, 초음파 센서(300)의 성능을 개선할 수 있다.
다양한 실시 예에서 제2 레이어(220)는 접착성을 가지는 물질(예: 열 경화성 수지)을 더 포함할 수 있다. 초음파 센서(300)는 제2 레이어(220) 아래에 바로 부착됨으로써 고정될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 레이어(210)는 지지 구조(120)의 블랙코팅 서브레이어(133)과 연결되어 형성될 수 있다. 예를 들어 영역(201, 203)을 참조하면, 블랙 안료는 엠보 서브레이어(131) 및 쿠션 서브레이어(135)의 측면까지 도포될 수 있다. 제1 레이어(210) 및 차폐 구조(200)와 지지 구조(120) 사이의 유격에 블랙 안료가 채워짐으로써, 전자 장치(10)의 내부가 시인되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 차폐 구조(200)는 도전성 테이프(230)를 통하여 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 차폐 구조(200)는 도전성 테이프(230)를 통하여 디스플레이 구동 회로(110) 또는 센서 회로(310)가 배치되는 적어도 하나의 회로 기판의 그라운드 영역과 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(10)는 지지 구조(120)의 아래에 배치되는 차폐 레이어(150)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 차폐 레이어(150)는 도전성 물질을 포함하는 플레이트로 참조될 수 있다. 차폐 레이어(150)는 전자 장치(10)의 내부(예: 메인 보드)에서 발생하는 노이즈를 차단하고, 초음파 센서(300)의 성능을 개선시킬 수 있다.
예를 들어 도 6을 참조하면, 차폐 레이어(150)는 차폐 구조(200)와 그라운드 영역을 연결하기 위한 선(예: 케이블)이 지날 수 있도록 홀(hole)을 형성할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따라 쉴드 캔을 포함하는 전자 장치의 단면도이다. 도 8은 다양한 실시 예에 따른 쉴드 캔의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(10)는 금속성 물질을 포함하는 쉴드 캔(260)을 더 포함할 수 있다. 쉴드 캔(260)은 초음파 센서(300)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 쉴드 캔(260)은 디스플레이 패널(100)의 노이즈를 차단할 수 있다. 예를 들어, 쉴드 캔(260)은 SUS, 은, 구리 등의 금속 물질을 포함할 수 있다. 또는 쉴드 캔(260)은 EMI 차폐 필름(예: 도 5e의 EMI 차폐 필름(400))으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 초음파 센서(300)는 디스플레이 패널(100)과 대항하는 제1 면(300a), 제1 면(300a)과 대항하는 제2 면(300c), 및 제1 면(300a) 및 제2 면(300c) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(300b)을 포함할 수 있다. 쉴드 캔(260)은 초음파 센서(300)의 제1 면(300a) 및 측면(300b)을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 쉴드 캔(260)이 실장 되는 경우, 다양한 구조의 차폐 구조(200)와 조합될 수 있다.
예를 들어, 차폐 구조(200)는 블랙 안료, 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질 및 도전성 물질을 포함할 수 있다(예: 도 2의 차폐 구조(200)). 상기 차폐 구조(200)는 전자 장치(10)의 내부가 시인되지 않도록 할 수 있고, 디스플레이 패널(100)의 노이즈를 차단할 수 있고, 경화 시의 굴곡 현상을 방지할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 차폐 구조(200)는 접착성 물질(예: 열 경화성 수지)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라 쉴드 캔(260)은 차폐 구조(200)의 아래에 부착될 수 있다.
다른 예를 들어, 차폐 구조(200)(예: 도 6의 차폐 구조(200))는 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함할 수 있다. 제1 레이어(예: 도 6의 제1 레이어(210))는 비 도전성 블랙 안료를 포함할 수 있다. 제2 레이어(예: 도 6의 제2 레이어(220))는 양면 테이프 또는 광학 투명 접착제(optical clear adhesive, OCA)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 양면 테이프 및 광학 투명 접착제는 경화시 굴곡 현상을 방지하기 위하여 수축율이 약 1% 미만인 것으로 선택될 수 있다. 또는 제2 레이어는 미리 지정된 값 이하의 수축률을 가지는 물질 및 접착성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 제2 레이어는 제1 레이어와 쉴드 캔(160)이 부착되도록 할 수 있고, 경화시의 굴곡 현상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 쉴드 캔(260)은 전자 장치(10) 내에 마련되는 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 구동 회로(예: 도 2의 디스플레이 구동 회로(110))가 배치되는 FPCB(170)는 지지 구조(120)의 개구부(160)로 연장되어, 쉴드 캔(260)의 일단에 연결되도록 형성될 수 있다. 쉴드 캔(260)은 상기 FPCB(170)의 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(10)는 초음파 센서(300)의 제2 면(300b) 아래에 부착되는 도전성 레이어(350)(예: Ag ink)를 더 포함할 수 있다. 도전성 레이어(350)는 FPCB(170)의 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴드 캔(260)의 일단(261, 263, 265, 267)은 상기 도전성 레이어(350) 또는 FPCB(170)의 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 8의 (1)을 참조하면, 쉴드 캔(260)의 일단(261)은 도전성 레이어(350)에 연결될 수 있고, 쉴드 캔(260)의 다른 일단(263)은 FPCB(170)에 연결될 수 있다. FPCB(170)는 도전성 레이어(350)의 일단까지 확장될 수 있다. FPCB(170)는 도전성 레이어(350) 및 완충 부재(360)에 부착되어 초음파 센서(300) 및 기타 구조들을 지지할 수 있다. 예를 들어 완충 부재(360)는 도전성 레이어(350)아래에 부착되고, 초음파 센서(300)의 진동에 따른 충격을 흡수할 수 있다.
도 8의 (2)를 참조하면, 쉴드 캔(260)의 일단(265, 267)은 FPCB(170)에 연결될 수 있다. FPCB(170)는 완충 부재(360)의 아래 면까지 확장될 수 있다. FPCB(170)는 완충 부재(360)의 아래 면에 부착되어 초음파 센서(300) 및 기타 구조들을 지지할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 지지 구조의 금속 서브레이어가 연장되어 차폐 기능을 수행하는 전자 장치의 단면도이다.
다양한 실시 예에서, 지지 구조(200)는 복수의 서브레이어들을 포함할 수 있다. 엠보 서브레이어(131), 블랙코팅 서브레이어(133), 쿠션 서브레이어(135), 접착 서브레이어(135) 및 금속 서브레이어(143)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 지지 구조(200)에 포함되는 상기 금속 서브레이어(143)는 차폐 구조(200)와 초음파 센서(300)의 사이의 공간으로 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속 서브레이어(143)은 차폐 구조(200)의 아래면 및 초음파 센서(300)의 윗면에 접촉될 수 있다. 금속 서브레이어(143)는 디스플레이 패털(100)의 노이즈를 차단할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 확장된 금속 서브레이어(143)가 실장 되는 경우, 다양한 구조의 차폐 구조(200)와 조합될 수 있다.
예를 들어, 차폐 구조(200)는 블랙 안료, 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질 및 도전성 물질을 포함할 수 있다(예: 도 2의 차폐 구조(200)). 상기 차폐 구조(200)는 전자 장치(10)의 내부가 시인되지 않도록 할 수 있고, 디스플레이 패널(100)의 노이즈를 차단할 수 있고, 경화 시의 굴곡 현상을 방지할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 차폐 구조(200)는 접착성 물질(예: 열 경화성 수지)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라 금속 서브레이어(143)는 차폐 구조(200)의 아래에 부착될 수 있다.
다른 예를 들어, 차폐 구조(200)(예: 도 6의 차폐 구조(200))는 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함할 수 있다. 제1 레이어(예: 도 6의 제1 레이어(210))는 비 도전성 블랙 안료를 포함할 수 있다. 제2 레이어(예: 도 6의 제2 레이어(220))는 양면 테이프 또는 광학 투명 접착제(optical clear adhesive, OCA)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 양면 테이프 및 광학 투명 접착제는 경화시 굴곡 현상을 방지하기 위하여 수축율이 약 1% 미만인 것으로 선택될 수 있다. 또는 제2 레이어는 미리 지정된 값 이하의 수축률을 가지는 물질 및 접착성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 제2 레이어는 제1 레이어와 금속 서브어레이(143)가 부착되도록 할 수 있고, 경화시의 굴곡 현상을 방지할 수 있다.
도 10은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(1000) 내의 전자 장치(1001)의 블럭도이다. 도 10을 참조하면, 네트워크 환경(1000)에서 전자 장치(1001)(예: 도 1의 전자 장치(10))는 제 1 네트워크(1098)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(1002)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1099)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(1004) 또는 서버(1008)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1001)는 서버(1008)를 통하여 전자 장치(1004)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1001)는 프로세서(1020), 메모리(1030), 입력 장치(1050), 음향 출력 장치(1055), 표시 장치(1060)(예: 도 1의 디스플레이(50)), 오디오 모듈(1070), 센서 모듈(1076), 인터페이스(1077), 햅틱 모듈(1079), 카메라 모듈(1080), 전력 관리 모듈(1088), 배터리(1089), 통신 모듈(1090), 가입자 식별 모듈(1096), 및 안테나 모듈(1097)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1001)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1060) 또는 카메라 모듈(1080))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(1060)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(1076)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(1020)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1040))를 구동하여 프로세서(1020)에 연결된 전자 장치(1001)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1020)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1076) 또는 통신 모듈(1090))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1032)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1034)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1020)는 메인 프로세서(1021)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(1021)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(1023)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(1023)는 메인 프로세서(1021)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(1023)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1021)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1021)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1021)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1021)와 함께, 전자 장치(1001)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1060), 센서 모듈(1076), 또는 통신 모듈(1090))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1023)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1080) 또는 통신 모듈(1090))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(1030)는, 전자 장치(1001)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1020) 또는 센서모듈(1076))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1040)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1030)는, 휘발성 메모리(1032) 또는 비휘발성 메모리(1034)를 포함할 수 있다.
프로그램(1040)은 메모리(1030)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(1042), 미들 웨어(1044) 또는 어플리케이션(1046)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1050)는, 전자 장치(1001)의 구성요소(예: 프로세서(1020))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1001)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(1055)는 음향 신호를 전자 장치(1001)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(1060)는 전자 장치(1001)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(1060)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1070)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1070)은, 입력 장치(1050)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1055), 또는 전자 장치(1001)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1002)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1076)은 전자 장치(1001)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(1076)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1077)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1002))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1077)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1078)는 전자 장치(1001)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1002))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1079)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(1079)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1080)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1080)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1088)은 전자 장치(1001)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(1089)는 전자 장치(1001)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1090)은 전자 장치(1001)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1002), 전자 장치(1004), 또는 서버(1008))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1090)은 프로세서(1020)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1090)은 무선 통신 모듈(1092)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1094)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(1098)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1099)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(1090)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1092)은 가입자 식별 모듈(1096)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1001)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(1097)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시예에 따르면, 통신 모듈(1090)(예: 무선 통신 모듈(1092))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1099)에 연결된 서버(1008)를 통해서 전자 장치(1001)와 외부의 전자 장치(1004)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(1002, 1004) 각각은 전자 장치(1001)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1001)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1001)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1001)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1001)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1001)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 11는 다양한 실시예들에 따른, 표시 장치(1060)의 블록도(1100)이다.
도 11를 참조하면, 표시 장치(1060)는 디스플레이(1110)(예: 도 1의 디스플레이(50)), 및 이를 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(DDI)(1130)(예: 도 2의 디스플레이 구동 회로(110))를 포함할 수 있다. DDI(1130)는 인터페이스 모듈(1131), 메모리(1133)(예: 버퍼 메모리), 이미지 처리 모듈(1135), 또는 맵핑 모듈(1137)을 포함할 수 있다. DDI(1130)은, 예를 들면, 인터페이스 모듈(1131)을 통하여 프로세서(1020)(예: 메인 프로세서(1021)(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 메인 프로세서(1021)의 기능과 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(1023))로부터 영상 데이터, 또는 상기 영상 데이터를 제어하기 위한 명령에 대응하는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 수신할 수 있다. DDI(1130)는 터치 회로(1150) 또는 센서 모듈(1076) 등과 상기 인터페이스 모듈(1131)을 통하여 커뮤니케이션할 수 있다. 또한, DDI(1130)는 상기 수신된 영상 정보 중 적어도 일부를 메모리(1133)에, 예를 들면, 프레임 단위로 저장할 수 있다. 이미지 처리 모듈(1135)은, 예를 들면, 상기 영상 데이터의 적어도 일부를 상기 영상 데이터의 특성 또는 디스플레이(1110)의 특성에 적어도 기반하여 전처리 또는 후처리(예: 해상도, 밝기, 또는 크기 조정)를 수행할 수 있다. 맵핑 모듈(1137)은 디스플레이(1110)의 픽셀들의 속성(예: 픽셀들의 배열(RGB stripe 또는 pentile), 또는 서브 픽셀들 각각의 크기)에 적어도 일부 기반하여, 이미지 처리 모듈(1035)를 통해 전처리 또는 후처리된 상기 영상 데이터를 상기 픽셀들을 구동할 수 있는 전압 값 또는 전류 값으로 변환할 수 있다. 디스플레이(1110)의 적어도 일부 픽셀들은, 예를 들면, 상기 전압 값 또는 전류 값에 기반하여 구동됨으로써 상기 영상 데이터에 대응하는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 디스플레이(1110)에 표시될 수 있다.
일실시예에 따르면, 표시 장치(1060)는 터치 회로(1150)를 더 포함할 수 있다. 터치 회로(1150)는 터치 센서(1151) 및 이를 제어하기 위한 터치 센서 IC(1153)를 포함할 수 있다. 터치 센서 IC(1153)는 터치 센서(1151)를 제어하여, 예를 들면, 디스플레이(1110)의 특정 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 상기 특정 위치에 대한 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지하고, 감지된 터치 입력 또는 호버링 입력에 관한 정보(예: 위치, 면적, 압력, 또는 시간)를 프로세서(1020) 에 제공할 수 있다. 일실시예에 따르면, 터치 회로(1150)의 적어도 일부(예: 터치 센서 IC(1153))는 디스플레이 드라이버 IC(1130), 또는 디스플레이(1110)의 일부로, 또는 표시 장치(1060)의 외부에 배치된 다른 구성요소(예: 보조 프로세서(1023))의 일부로 포함될 수 있다.
일실시예에 따르면, 표시 장치(1060)는 센서 모듈(1076)의 적어도 하나의 센서(예: 지문 센서, 홍채 센서, 압력 센서 또는 조도 센서), 또는 이에 대한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 센서 또는 이에 대한 제어 회로는 표시 장치(1060)의 일부(예: 디스플레이(1110) 또는 DDI(1130)) 또는 터치 회로(1150)의 일부에 임베디드되어 구현될 수 있다. 예를 들면, 표시 장치(1060)에 임베디드된 센서 모듈(1076)이 생체 센서(예: 지문 센서)를 포함할 경우, 상기 생체 센서는 디스플레이(1110)의 일부 영역을 통해 터치 입력과 연관된 생체 정보(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 다른 예를 들면, 표시 장치(1060)에 임베디드된 센서 모듈(1076)이 압력 센서를 포함할 경우, 상기 압력 센서는 디스플레이(1110)의 일부 또는 전체 영역을 통해 터치 입력에 대한 압력 정보를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 터치 센서(1151) 또는 센서 모듈(1076)은 디스플레이(1110)의 픽셀 레이어의 픽셀들 사이에, 또는 상기 픽셀 레이어의 위에 또는 아래에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10))는 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널(예: 도 2의 디스플레이 패널(100)), 상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 픽셀들을 이용하여 컨텐트를 표시하도록 설정된 디스플레이 구동 회로(예: 도 2의 디스플레이 구동 회로(110)), 상기 디스플레이 패널의 일면의 아래에 배치되고, 상기 일면의 일부 영역이 노출되도록 개구부(opening part) (예: 도 2의 개구부(160))가 형성된 지지 구조(예: 도 2의 지지 구조(120)), 상기 개구부에 의하여 노출된 상기 디스플레이의 상기 일부 영역의 적어도 일부 아래에 배치되고, 상기 디스플레이 구동 회로에 의해 구동되는 상기 디스플레이 패널에서 발생되는 노이즈를 차단하기 위해 상기 전자 장치 내에 마련되는 그라운드 영역과 전기적으로 연결된 차폐 구조(shielding structure) (예: 도 2의 차폐 구조(200)) 및 상기 차폐 구조의 적어도 일부 아래에 배치된 초음파 센서(예: 도 2의 초음파 센서(300))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 디스플레이 구동 회로가 배치되는 FPCB(예: 도 4의 FPCB(170))를 더 포함하고, 상기 차폐 구조는 상기 FPCB의 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 디스플레이 패널로부터 연장되는 연결 영역(예: 도 4의 연결 영역(103))을 더 포함하고, 상기 FPCB는 상기 연결 영역과 전기적으로 연결되고, 상기 연결 영역은 상기 FPCB가 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서와 이격되도록 휘어질 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 개구부의 개구를 덮도록 상기 지지 구조의 아래에 배치되는 차폐 레이어(예: 도 5b의 차폐 레이어(150))를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 차폐 구조는, EMI 차폐 필름(예: 도 5e의 EMI 차폐 필름(400))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 차폐 구조는, 블랙 안료, 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질, 및 도전성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 초음파 센서는 상기 디스플레이 패널과 대항하는 제1 면(예: 도 7의 제1 면(300a)), 상기 제1 면과 대항하는 제2 면(예: 도 7의 제2 면(300c)), 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 둘러싸는 측면(예: 도 7의 측면(300b))을 포함하고, 상기 초음파 센서의 상기 1면 및 상기 측면을 둘러싸는 쉴드 캔(예: 도 7의 쉴드 캔(260))을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 초음파 센서의 상기 제2 면 아래에 부착되고, 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결된 도전성 레이어(예: 도 8의 도전성 레이어(350))를 더 포함하고, 상기 실드 캔의 일단은 상기 도전성 레이어 또는 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 지지 구조는 금속 레이어(예: 도 9의 금속 서브레이어(143))를 포함하고, 상기 금속 레이어는 상기 차폐 구조와 상기 초음파 센서의 사이의 공간으로 연장되어 형성되고, 상기 차폐 구조의 아래면 및 상기 초음파 센서의 윗면에 접촉될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 지지 구조는 복수의 서브레이어들을 포함하고, 상기 복수의 서브레이어들은, 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되는 완충 서브레이어(예: 도 5a의 완충 서브레이어(130)) 및 상기 완충 서브레이어 사이에 배치되는 블랙코팅 서브레이어(예: 도 5a의 블랙코팅 서브레이어(133))를 포함하고, 및 상기 차폐 구조는 상기 블랙코팅 서브레이어와 연결되어 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 차폐 구조는, 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고 블랙 안료를 포함하는 제1 레이어(예: 도 6의 제1 레이어(210)), 및 상기 제1 레이어 아래에 배치되는 제2 레이어(예: 도 6의 제2 레이어(220))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 제1 레이어는 비 도전성 블랙 안료를 포함하고, 상기 제2 레이어는 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질 및 도전성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 제1 레이어는 비 도전성 블랙 안료를 포함하고, 상기 제2 레이어는 EMI 차폐 필름을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 제1 레이어는 블랙 안료 및 도전성 물질을 포함하고, 상기 제2 레이어는 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질 또는 광학 투명 수지(OCR)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 초음파 센서를 둘러싸는 쉴드 캔(예: 도 7의 쉴드 캔(260))을 더 포함하고, 상기 제1 레이어는 비 도전성 블랙 안료를 포함하고, 상기 제2 레이어는 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 비 도전성 물질, 광학용 투명 접착제, 또는 양면 테이프를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10))는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널(예: 도 2의 디스플레이 패널(100)), 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 일부 영역에 개구부(opening part) (예: 도 2의 개구부(160))를 형성하는 지지 구조(예: 도 2의 지지 구조(120)), 상기 디스플레이 패널을 투과하는 초음파 신호를 송, 수신하도록 설정된 초음파 센서, 상기 개구부 내측에 배치되고, 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치되고, 도전성 물질을 포함하는 차폐 구조(예: 도 2의 차폐 구조(200)), 상기 하우징 내에 마련되는 그라운드 영역을 포함하고, 상기 차폐 구조는 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 디스플레이 패널로부터 연장되는 연결 영역(예: 도 4의 연결 영역(103)), 및 상기 디스플레이 구동 회로가 배치되고, 상기 연결 영역과 전기적으로 연결되는 FPCB(예: 도 4의 FPCB(170))를 더 포함하고, 상기 연결 영역은 상기 FPCB가 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 지문 센서와 이격되도록 휘어지고(bent), 상기 차폐 구조는 상기 FPCB의 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 개구부의 개구를 덮도록 상기 지지 구조의 아래에 배치되는 차폐 레이어(예: 도 5b의 차폐 레이어(150))를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 차폐 구조는, 상기 디스플레이 패널 아래(below)에 상기 디스플레이 패널을 통해 입사된 외부 광을 흡수하기 위한 박막층(thin layer) (예: 도 5c의 블랙 안료 레이어(103))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 지지 구조는 복수의 서브레이어들을 포함하고, 상기 복수의 서브레이어들은 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되는 완충 서브레이어(예: 도 5a의 완충 서브레이어(130)) 및 상기 완충 서브레이어 사이에 배치되는 블랙코팅 서브레이어(예: 도 5a의 블랙코팅 서브레이어(133))를 포함하고, 및 상기 차폐 구조는 상기 블랙코팅 서브레이어와 연결되어 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(10))는 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널(예: 도 2의 디스플레이 패널(100)), 상기 디스플레이 패널 아래(under)에 배치되고, 상기 디스플레이 패널에서 상기 적어도 하나의 픽셀의 구동과 관련하여 발생되는 노이즈를 차단하기 위한 도전성 부재(예: 도 6의 제2 레이어(220)), 상기 도전성 부재 아래에(under) 배치된 생체 센서(예: 도 1의 초음파 센서(300)), 및 상기 디스플레이 패널을 통해 입사된 외부 광을 흡수하기 위한 박막층(예: 도 6의 제1 레이어(210))을 포함하고, 상기 박막층은 상기 디스플레이 패널 및 상기 도전성 부재 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 디스플레이 패널의 일면의 일부 영역이 노출되도록 개구부를 형성하는 지지 구조(예: 도 6의 지지 구조(120))를 더 포함하고, 상기 도전성 부재 및 상기 생체 센서는 상기 지지 부재의 상기 개구부의 내측에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 개구부의 개구를 덮도록 상기 지지 부재의 아래에 배치되는 차폐 레이어(예: 도 6의 차폐 레이어(150))를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 박막층은 블랙 안료를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 지지 구조는 블랙코팅 레이어를 포함하고, 상기 박막층은 상기 블랙코팅 레이어와 연결되어 형성될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(1036) 또는 외장 메모리(1038))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1040))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(1001))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(1020))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (21)

  1. 전자 장치에 있어서,
    복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 픽셀들을 이용하여 컨텐트를 표시하도록 설정된 디스플레이 구동 회로;
    상기 디스플레이 패널의 일면의 아래에 배치되고, 상기 일면의 일부 영역이 노출되도록 개구부(opening part)가 형성된 지지 구조;
    상기 개구부에 의하여 노출된 상기 디스플레이의 상기 일부 영역의 적어도 일부 아래에 배치되고, 상기 디스플레이 구동 회로에 의해 구동되는 상기 디스플레이 패널에서 발생되는 노이즈를 차단하기 위해 상기 전자 장치 내에 마련되는 그라운드 영역과 전기적으로 연결된 차폐 구조(shielding structure); 및
    상기 차폐 구조의 적어도 일부 아래에 배치된 초음파 센서를 포함하는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 구동 회로가 배치되는 FPCB를 더 포함하고,
    상기 차폐 구조는 상기 FPCB의 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결되는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 개구부의 개구를 덮도록 상기 지지 구조의 아래에 배치되는 차폐 레이어를 더 포함하는, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐 구조는, 블랙 안료, 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질, 및 도전성 물질을 포함하는, 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 초음파 센서는 상기 디스플레이 패널과 대항하는 제1 면, 상기 제1 면과 대항하는 제2 면, 및 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 포함하고,
    상기 초음파 센서의 상기 1면 및 상기 측면을 둘러싸는 쉴드 캔;을 더 포함하는, 전자 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 초음파 센서의 상기 제2 면 아래에 부착되고, 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결된 도전성 레이어;를 더 포함하고,
    상기 실드 캔의 일단은 상기 도전성 레이어 또는 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결되는, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 구조는 금속 레이어를 포함하고,
    상기 금속 레이어는 상기 차폐 구조와 상기 초음파 센서의 사이의 공간으로 연장되어 형성되고, 상기 차폐 구조의 아래면 및 상기 초음파 센서의 윗면에 접촉되는, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 구조는 복수의 서브레이어들을 포함하고,
    상기 복수의 서브레이어들은,
    상기 디스플레이 패널 아래에 배치되는 완충 서브레이어 및 상기 완충 서브레이어 사이에 배치되는 블랙코팅 서브레이어를 포함하고, 및
    상기 차폐 구조는 상기 블랙코팅 서브레이어와 연결되어 형성되는, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐 구조는,
    상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고 블랙 안료를 포함하는 제1 레이어, 및 상기 제1 레이어 아래에 배치되는 제2 레이어를 포함하는, 전자 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 레이어는 비 도전성 블랙 안료를 포함하고,
    상기 제2 레이어는 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질 및 도전성 물질을 포함하는, 전자 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 레이어는 블랙 안료 및 도전성 물질을 포함하고,
    상기 제2 레이어는 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 물질 또는 광학 투명 수지(OCR)를 포함하는, 전자 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 초음파 센서를 둘러싸는 쉴드 캔;을 더 포함하고,
    상기 제1 레이어는 비 도전성 블랙 안료를 포함하고,
    상기 제2 레이어는 미리 정해진 값 이하의 수축률을 가지는 비 도전성 물질, 광학용 투명 접착제, 또는 양면 테이프를 포함하는, 전자 장치.
  13. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 일부 영역에 개구부(opening part)를 형성하는 지지 구조;
    상기 디스플레이 패널을 투과하는 초음파 신호를 송, 수신하도록 설정된 초음파 센서;
    상기 개구부 내측에 배치되고, 상기 디스플레이 패널 및 상기 초음파 센서 사이에 배치되고, 도전성 물질을 포함하는 차폐 구조;
    상기 하우징 내에 마련되는 그라운드 영역을 포함하고,
    상기 차폐 구조는 상기 그라운드 영역과 전기적으로 연결되는, 전자 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 개구부의 개구를 덮도록 상기 지지 구조의 아래에 배치되는 차폐 레이어를 더 포함하는, 전자 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 차폐 구조는, 상기 디스플레이 패널 아래(below)에 상기 디스플레이 패널을 통해 입사된 외부 광을 흡수하기 위한 박막층(thin layer)을 포함하는, 전자 장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 지지 구조는 복수의 서브레이어들을 포함하고,
    상기 복수의 서브레이어들은 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되는 완충 서브레이어 및 상기 완충 서브레이어 사이에 배치되는 블랙코팅 서브레이어를 포함하고, 및
    상기 차폐 구조는 상기 블랙코팅 서브레이어와 연결되어 형성되는, 전자 장치.
  17. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 아래(under)에 배치되고, 상기 디스플레이 패널에서 상기 적어도 하나의 픽셀의 구동과 관련하여 발생되는 노이즈를 차단하기 위한 도전성 부재;
    상기 도전성 부재 아래에(under) 배치된 생체 센서; 및
    상기 디스플레이 패널을 통해 입사된 외부 광을 흡수하기 위한 박막층을 포함하고, 상기 박막층은 상기 디스플레이 패널 및 상기 도전성 부재 사이에 배치된 전자 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 상기 디스플레이 패널의 일면의 일부 영역이 노출되도록 개구부를 형성하는 지지 구조를 더 포함하고,
    상기 도전성 부재 및 상기 생체 센서는 상기 지지 부재의 상기 개구부의 내측에 배치되는, 전자 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 개구부의 개구를 덮도록 상기 지지 부재의 아래에 배치되는 차폐 레이어를 더 포함하는, 전자 장치.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 박막층은 블랙 안료를 포함하는, 전자 장치.
  21. 청구항 18에 있어서,
    상기 지지 구조는 블랙코팅 레이어를 포함하고,
    상기 박막층은 상기 블랙코팅 레이어와 연결되어 형성되는, 전자 장치.
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