KR20190098537A - 생체 센서를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

전자 장치가 제공된다. 전자 장치는, 투명 부재와, 상기 투명 부재의 아래(under)에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 생체 센서와, 상기 생체 센서를 덮도록 상기 디스플레이 패널과 상기 생체 센서 사이에 배치되는 필터;를 포함할 수 있다.

Description

생체 센서를 포함하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE COMPRISING BIOMETRIC SENSOR}
본 발명은 사용자의 생체 정보를 감지하는 생체 센서를 포함하는 장치에 관한 것이다.
최근에는 생체 센서에 의해 획득된 사용자의 생체 정보(예: 지문, 홍채 등)를 이용하여 사용자 인증을 수행하는 기술이 개발되고 있다. 지문 인식을 위한 생체 센서의 경우 지문 정보를 획득하는 방법에 따라 광학식 초음파 방식 및 정전 방식으로 구분될 수 있다.
광학식 센서의 경우 디스플레이와 센서 사이에 일정한 거리가 유지되어야 하며 디스플레이와 센서 사이에 이물(예: 먼지) 유입을 방지할 필요가 있다. 그러나, 전자 장치를 사용하는 과정에서 외부 충격이나 노후화로 인해 디스플레이와 생체 센서 사이의 거리가 변경되거나 디스플레이와 센서 사이에 유입된 이물에 의해 센서 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 디스플레이와 센서와의 거리를 안정적으로 유지하고 디스플레이와 센서 사이에 이물 유입을 방지하기 위한 구조를 가지는 생체 센서 및 생체 센서를 포함하는 장치를 제공한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 투명 부재와, 상기 투명 부재의 아래(under)에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 생체 센서와, 상기 생체 센서를 덮도록 상기 디스플레이 패널과 상기 생체 센서 사이에 배치되는 필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 패널 레이어와, 상기 패널 레이어를 지지하는 지지 레이어를 포함하는 디스플레이와, 상기 패널 레이어 위에 배치된 투명 부재와, 상기 지지 레이어 아래에 배치된 생체 센서 모듈과, 상기 디스플레이 패널 및 상기 생체 센서 모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 생체 센서 모듈을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정된 프로세서를 포함하고, 상기 생체 센서 모듈은, 회로기판과, 일측이 상기 지지 레이어 아래에 배치되고 타측이 상기 회로기판 위에 배치되며, 일측면에 개구부가 형성되는 센서 하우징과, 상기 센서 하우징 내부에 배치되고 상기 회로기판 위에 배치된 생체 센서와, 상기 생체 센서 위에 배치된 광학 레이어와, 상기 개구부에 배치되는 광학 필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 디스플레이와 센서와의 거리를 안정적으로 유지하고 디스플레이와 센서 사이에 이물 유입을 방지하여 센서의 성능 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 외관을 나타낸다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 다양한 실시 예에 따른 생체 센서 모듈의 패키지 구조를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6c는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
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 (예: 퍼스널 디지털 어시스턴트(PDA), 태블릿 퍼스널 컴퓨터(PC), 랩탑 PC, 데스크탑 PC, 워크스테이션, 또는 서버), 휴대용 멀티미디어 장치 (예: 전자책 리더기 또는 MP3 플레이어), 휴대용 의료 기기(예: 심박, 혈당, 혈압, 또는 체온 측정기), 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오 장치, 오디오 액세서리 장치(예: 스피커, 헤드폰, 또는 헤드셋), 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder(예: black box for a car, a ship, or a plane), 자동차 인포테인먼트 장치(예: 차량용 헤드업 디스플레이), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), automated teller machine(ATM)), POS(point of sales) 기기, 계측 기기 (예: 수도, 전기, 또는 가스 계측 기기), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도 조절기, 또는 가로등)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 또한, 예를 들면, 개인의 생체 정보 (예: 심박 또는 혈당)의 측정 기능이 구비된 스마트폰의 경우처럼, 복수의 장치들의 기능들을 복합적으로 제공할 수 있다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하는 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 근거리 무선 통신(198)을 통하여 제1 외부 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 네트워크(199)를 통하여 제2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)을 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150) (예: 마이크 또는 마우스), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 및 배터리(189), 통신 모듈(190), 및 가입자 식별 모듈(196)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(110)는 구성요소들(120-190)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 신호(예: 제어 메시지 또는 데이터)를 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, GPU(graphic processing unit), 카메라의 이미지 시그널 프로세서(image signal processor(ISP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)으로 구현될 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소들(예: 통신 모듈(190)) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리(132)는, 예를 들면, RAM(random access memory)(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM)로 구성될 수 있다. 비휘발성 메모리(134)는, 예를 들면, OTPROM(one time programmable read-only memory(ROM)), PROM(programmable read-only memory), EPROM(erasable programmable read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD))로 구성될 수 있다. 또한, 비휘발성 메모리는, 전자 장치(101)와의 연결 형태에 따라, 그 안에 배치된 내장 메모리(136), 또는 필요시에만 연결하여 사용 가능한 스탠드-얼론 형태의 외장 메모리(138)로 구성될 수 있다. 외장 메모리(138)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card), 또는 메모리 스틱을 포함할 수 있다. 외장 메모리(138)는 유선(예: 케이블 또는 USB(universal serial bus)) 또는 무선(예: 블루투스)을 통하여 전자 장치(101)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 소트프웨어 구성요소, 예를 들어, 프로그램(140)에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 라이브러리(143), 어플리케이션 프레임워크(145), 또는 어플리케이션 프로그램(interchangeably "어플리케이션")(147)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 키보드는 물리적인 키보드로 연결되거나, 표시 장치(160)를 통해 가상 키보드로 표시될 수 있다.
표시 장치(160)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 일시예에 따르면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 디스플레이는 사용자의 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 감지할 수 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(interchangebly 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 터치 회로 또는 압력 센서는 디스플레이와 일체형으로 구현되거나, 또는 디스플레이와는 별도의 하나 이상의 센서들로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(101)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
오디오 모듈(170)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)(예: 마이크)를 통해 소리를 획득하거나, 또는 전자 장치(101)에 포함된 출력 장치(미도시)(예: 스피커 또는 리시버), 또는 전자 장치(101)와 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 무선 스피커 또는 무선 헤드폰) 또는 전자 장치(106)(예: 유선 스피커 또는 유선 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은, 예를 들면, 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 고도, 습도, 또는 밝기)를 계측 또는 감지하여, 그 계측 또는 감지된 상태 정보에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러(color) 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서), IR(infrared) 센서, 생체 센서(예: 홍채센서, 지문 센서, 또는 HRM(heartbeat rate monitoring)센서, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서), 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(176)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 프로세서(120) 또는 프로세서(120)와는 별도의 프로세서(예: 센서 허브)를 이용하여, 센서 모듈(176)을 제어할 수 있다. 별도의 프로세서(예: 센서 허브)를 이용하는 경우에는, 프로세서(120)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 프로세서(120)를 깨우지 않고 별도의 프로세서의 작동에 의하여 센서 모듈(176)의 동작 또는 상태의 적어도 일부를 제어할 수 있다.
인터페이스(177)는, 일 실시예에 따르면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus), 광 인터페이스(optical interface), RS-232(recommended standard 232), D-sub(D-subminiature), MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 전자 장치(106)를 물리적으로 연결시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있. 예를 들면, 햅틱 모듈(179)은 사용자에게 촉각 또는 운동 감각과 관련된 자극을 제공할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(180)는, 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 렌즈(예: 광각 렌즈 및 망원 렌즈, 또는 전면 렌즈 및 후면 렌즈), 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시(예: 발광 다이오드 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)의 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는, 예를 들면, 1차 전지, 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함하여 외부 전원에 의해 재충전되어, 상기 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다.
통신 모듈(190)은, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제1 외부 전자 장치(102), 제2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 통신 채널 수립 및 수립된 통신 채널을 통한 유선 또는 무선 통신을 수행을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192) 또는 유선 통신 모듈(194)을포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제1 네트워크(198)(예: 블루투스 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 장치(예: 제1 외부 전자 장치(102), 제2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(108))와 통신할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은, 예를 들면, 셀룰러 통신, 근거리 무선 통신, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신을 지원할 수 있다. 셀룰러 통신은, 예를 들면, LTE(Long-Term Evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications)을 포함할 수 있다. 근거리 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), WiFi Direct, LiFi(light fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN)을 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system)을 포함할 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 모듈(192)은, 셀룰러 통신을 지원하는 경우, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(196)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서 (AP))와 별개의 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 커뮤니케이션 프로세서는, 예를 들면, 프로세서(120)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 프로세서(120)를 대신하여, 또는 프로세서(120)가 액티브 상태에 있는 동안 프로세서(120)과 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들(110-896) 중 적어도 하나의 구성 요소와 관련된 기능들의 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS 통신 모듈 중 해당하는 통신 방식만을 지원하는 복수의 통신 모듈들로 구성될 수 있다.
유선 통신 모듈(194)은, 예를 들면, LAN(local area network), 전력선 통신 또는 POTS(plain old telephone service)를 포함할 수 있다.
제1 네트워크(198)는, 예를 들어, 전자 장치(101)와 제1 외부 전자 장치(102)간에 무선으로 직접 연결을 통해 명령 또는 데이터를 송신 또는 수신 할 수 있는 WiFi direct 또는 블루투스를 포함할 수 있다. 제2 네트워크(199)는, 예를 들어, 전자 장치(101)와 제2 외부 전자 장치(104)간의 명령 또는 데이터를 송신 또는 수신할 수 있는 텔레커뮤니케이션 네트워크(예: 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 명령 또는 상기 데이터는 상기 제2 네트워크에 연결된 서버(108)를 통해서 상기 전자 장치(101)와 제2 외부 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 제1 외부 전자 장치(102) 및 제2 외부 전자 장치(104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 제1 외부 전자 장치(102), 제2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(108))에서 실행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 제1 외부 전자 장치(102), 제2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(108))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 제1 외부 전자 장치(102), 제2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(108))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)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 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 외관을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따르면 전자 장치(201)(예: 도 1의 전자 장치(101))의 전면에는 디스플레이(또는, 디스플레이 패널)(210) 및 하우징(220)이 노출될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(201)는 도시되지 않은 다양한 하드웨어 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이(210)의 배면에는 사용자의 터치 입력의 세기(또는, 압력)을 센싱하는 압력 센서 및/또는 사용자의 지문을 검출하는 생체 센서가 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(210)의 제2 영역(212)를 통해, 전자 장치(201)는 사용자의 지문을 검출할 수 있다. 이를 위해 상기 디스플레이(210) 중 제2 영역(212)의 배면에는 상기 지문을 검출하기 위한 생체 센서가 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 생체 센서는 디스플레이(210)의 배면에 배치되더라도, 디스플레이(210)와의 적절한 거리를 유지하여 사용자의 지문 정보를 정확하게 획득할 수 있으며 생체 센서 외부 이물질의 유입에 의한 성능 저하를 방지할 수 있는 센서 패키지 구조를 제공할 수 있다.
도 2에서 전자 장치(201)는 일 예시로서 상기 설명된 예에 제한되지 않는다. 예컨대, 디스플레이(210)의 배면에는 리시버, 카메라 모듈, 홍채 센서, 기타 생체 센서 등이 배치될 수도 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(301)(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 전자 장치(201))는 투명 부재(310)(예: 커버 글래스), 디스플레이 장치(320), 지지 부재(330), 회로기판(340), 측면 부재(side member)(350), 배터리(360), 및/또는 후면 커버(back cover)(370)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(301)는 도 3에 도시된 일부 구성을 포함하지 않을 수도 있고, 도 3에 도시되지 않은 구성을 추가로 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 투명 부재(310)(제1 플레이트)는 디스플레이 장치(320)에 의해 생성된 빛을 투과시킬 수 있다. 또 다른 예로, 사용자는 상기 투명 부재(310) 상에서 신체의 일부(예: 손가락)를 접촉함으로써 터치 입력(전자 펜을 이용한 접촉을 포함함)을 전자 장치(301)에 제공할 수 있다. 상기 투명 부재(310)는, 예컨대, 강화 유리, 강화 플라스틱, 또는 구부러질 수 있는(flexible) 고분자 소재 등으로 형성되어, 디스플레이 장치(320) 및 상기 전자 장치(301)에 포함된 구성을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 투명 부재(310)는 글래스 윈도우(glass window)로도 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 장치(320)는 투명 부재(310)(제1 플레이트)와 후면 커버(370)(제2 플레이트) 사이의 공간 내부에 배치될 수 있다. 상기 디스플레이 장치(320)는, 예컨대, 상기 투명 부재(310) 밑에 배치 또는 결합되어, 상기 투명 부재(310)의 적어도 일부를 통해 노출될 수 있다. 상기 디스플레이 장치(320)는 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 위젯, 또는 심볼 등)를 출력하거나, 사용자로부터 입력(예: 터치 입력 또는 전자 펜 입력)을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이 장치(320)는 디스플레이 패널, 터치 센서, 및/또는 전자 펜 센서를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 패널은, 예를 들어, 액정 디스플레이(LCD) 패널, 발광 다이오드(LED) 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 패널, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 디스플레이 패널, 또는 전자 종이 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 상기 터치 센서는, 정전식 터치 패널, 감압식 터치 패널, 저항식 터치 패널, 적외선 방식 터치 패널, 또는 초음파 방식 터치 패널을 포함할 수 있다. 상기 터치 패널은 디스플레이 패널 사이에 삽입되거나(애드 온(add-on) 터치 패널), 디스플레이 패널 위에 직접 형성되거나(온-셀(on-cell) 터치 패널), 또는 디스플레이 패널 내부에 포함될 수 있다(인-셀(in-cell) 터치 패널). 상기 전자 펜 센서(예: 디지타이저)는 전자 펜으로부터의 접촉, 제스처, 또는 호버링 등을 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이 장치(320)는 사용자의 생체 정보(예: 지문)를 획득하기 위한 생체 센서 모듈(예: 지문 센서 모듈)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이 장치(320)는 평탄 영역(planar area)(321) 및 상기 평단 영역(321)의 일 측(예: 상측(upper side), 하측(lower side), 좌측(left side), 우측(right side))으로부터 확장되는 벤딩 영역(bending area)(322)을 포함할 수 있다. 상기 평탄 영역(321)에는 디스플레이 패널의 화소들(pixels)(예: OLED 등), 터치 센서의 도전 패턴, 및/또는 전자 펜 센서의 도전 패턴 등이 배치될 수 있다. 상기 벤딩 영역(322)은 상기 디스플레이 장치(320)의 배면에 위치하는 FPCB(325)와 다양한 도전 패턴(배선)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 벤딩 영역(322)의 일부는, 평탄 영역(321)의 배면을 향하여 접힐 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 FPCB(325)의 배선은 지지 부재(330)의 측면을 지나, 지정된 커넥터를 통하여 회로기판(340)(예: 메인 회로기판(340m))과 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 벤딩 영역(322)에는, 평탄 영역(321)과 유사하게, 다양한 정보를 표시하기 위한 화소들이 배치될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 지지 부재(예: 브래킷)(330)는 금속 재질, 또는 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 지지 부재(330)는, 예를 들어, 디스플레이 장치(320)와 회로기판(340) 사이에 배치될 수 있다. 상기 지지 부재(330)는 상기 디스플레이 장치(320) 및 상기 회로기판(340)과 결합되어 이들을 물리적으로 지지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재(330)에는 경년 변화에 따른 배터리(360)의 부풀어오름을 감안한 스웰링 갭(swelling gap)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회로기판(340)은, 예를 들어, 메인(main) 회로기판(340m), 또는 서브(sub) 회로기판(340s)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 메인 회로기판(340m)과 상기 서브 회로기판(340s)은 지지 부재(330) 밑에(below) 배치되고(disposed), 이들은 지정된 커넥터 또는 지정된 배선을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로기판들(340m, 340s)은, 예를 들어, 경성 인쇄 회로기판(rigid PCB; rigid printed circuit board) 및/또는 FPCB로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 회로기판들(340m, 340s)에는 전자 장치(301)의 각종 전자 부품, 소자, 인쇄회로 등(예: 프로세서, 메모리, 통신 모듈(예: 무선 통신 회로) 등)이 배치(mount) 또는 배치(arrange)될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 회로기판(340m, 450s)은 메인보드, PBA(printed board assembly)또는, 단순히 PCB로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면 부재(350)는 회로기판(340)과 후면 커버(370) 사이에 배치되어, 상기 전자 장치(301)의 구성들을 수납할 수 있다. 측면 부재(350)는, 예를 들어, 전자 장치(301)의 지지 부재(330) 또는 후면 커버(370)와 결합할 수 있다. 측면 부재(350)는 투명 부재(310)(제1 플레이트)와 후면 커버(370)(제2 플레이트) 사이의 공간을 둘러쌀 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(360)는 화학 에너지와 전기 에너지를 양 방향으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 배터리(360)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여, 상기 전기 에너지를 디스플레이 장치(320) 및 회로기판(340)에 탑재된 다양한 구성 또는 모듈에 공급할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 배터리(360)는 외부로부터 공급받은 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 저장할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 회로기판(340)에는 배터리(360)의 충방전을 관리하기 위한 전력 관리 모듈이 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 후면 커버(370)(예: 제2 플레이트)는 전자 장치(301)의 후면에 결합될 수 있다. 상기 후면 커버(370)는, 강화유리, 플라스틱 사출물, 및/또는 금속 등으로 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 후면 커버(370)는 상기 측면 부재(350)와 일체로 구현되거나, 또는 사용자에 의해 착탈 가능(detachable)하도록 구현될 수도 있다. 상기 측면 부재(350)는 후면 케이스(rear case), 또는 리어 플레이트(rear plate) 등으로도 참조될 수 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
도 4a에 도시된 단면도는 생체 센서 모듈이 디스플레이(또는, 디스플레이 패널)(420)(예: 도 3의 디스플레이 장치(320))에 부착되지 않은 상태에서의 단면도에 해당한다. 도 4a를 참조하면, 전자 장치(401)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 투명 부재(410)(예: 도 3의 투명 부재(310)), 디스플레이(420)를 포함할 수 있다.
투명 부재(410)는 전자 장치(401)의 최상층(top layer)에 위치할 수 있다. 디스플레이(420)는 투명 부재(410) 아래에 배치될 수 있다. 디스플레이(420)는 패널 레이어(panel layer)(421) 및 복수의 레이어들을 포함하는 레이어 구조(layer structure)(425)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 패널 레이어(421)는 적어도 하나의 발광 소자(미도시)를 포함할 수 있으며 투명 부재(410) 아래에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레이어 구조(425)는 패널 레이어(421) 아래에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레이어 구조(425)는 제1 레이어 그룹(first layer group)(425-1) 및 제2 레이어 그룹(second layer group)(425-2) 를 포함할 수 있다. 상기 제1 레이어 그룹(425-1)는, 예를 들어, 패턴이 형성된 지지 레이어(EMBO layer)(41), 전자 펜으로부터의 입력을 수신하는 디지타이저(digitizer)(또는, 전자 펜 센서)(43) 및 금속 레이어(45)(예: 구리 시트)을 포함할 수 있다. 상기 지지 레이어(41)는 패널 레이어(421)에 대한 외부 충격을 흡수하고 광학적 특성을 향상시키고, 디지타이저(43)에 포함된 패턴을 시각적으로 가릴 수 있다. 상기 제2 레이어 그룹(425-2)는, 예를 들어, 방열 기능을 수행하는 방열시트(47) 및 외부 충격을 흡수하기 위한 쿠션 레이어(49)를 포함할 수 있다. 도 4a에 도시된 제1 레이어 그룹(425-1) 및 제2 레이어 그룹(425-2)의 적층 구조는 일 예에 불과하며 레이어 구조(425)는 도 4a에 도시된 복수의 레이어들 중 일부를 포함하지 않거나, 적어도 하나의 다른 레이어가 더 포함되거나 또는 복수의 레이어들 중 적어도 일부의 위치가 변경되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 레이어 구조(425)는 디지타이저(43) 및 금속 레이어(45)를 포함하지 않을 수 있다. 다른 예를 들어, 레이어 구조(425)는 지지 레이어(41) 및 방열시트(47)를 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 레이어 구조(425)는 관통 영역(또는, 개구부)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 레이어 그룹(425-1)와 제2 레이어 그룹(425-2)는 제1 너비(w1)로 형성된 관통 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 에에 따르면, 레이어 구조(425)의 아래에 압력 센서(미도시)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 압력 센서 아래에 회로기판(예: 도 3의 FPCB(325)))이 배치될 수 있다. 회로기판은, 예를 들어, 도 3를 참조하여 설명한 바와 같이 디스플레이(420)(예: 패널 레이어(421))의 일측면으로부터 연장되어 레이어 구조(425)의 후면 방향으로 폴딩되어 압력 센서에 부착될 수 있다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
도 4b에 도시된 단면도는 생체 센서 모듈이 디스플레이(또는, 디스플레이 패널)(420)(예: 도 3의 디스플레이 장치(310))에 부착되지 않은 상태에서의 단면도에 해당한다. 도 4b를 참조하면, 전자 장치(401)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 투명 부재(410)(예: 도 3의 투명 부재(310)) 및 디스플레이(420)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 레이어 그룹(425-1)과 제2 레이어 그룹(425-2) 각각에 형성된 관통 영역(또는, 개구부)의 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 레이어 그룹(425-2)의 관통 영역의 너비(w2)는 제1 레이어 그룹(425-1)의 관통 영역의 너비(w1)보다 클 수 있다. 이에 따라, 레이어 구조(425)은 제1 레이어 그룹(425-1)와 제2 레이어 그룹(425-2)에 의한 단차 구조를 형성할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 다양한 실시 예에 따른 생체 센서 모듈의 패키지 구조를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 생체 센서 모듈의 단면도의 예를 나타낸다.
도 5a를 참조하면 생체 센서 모듈(503)은 회로기판(PCB)(531), 생체 센서(image sensor), 광학 레이어(optical layer)(533), 하우징(534), 광학 필터(optical filter)(535), 도전성 와이어(536) 및 회로 소자(537)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회로기판(531)은 경성 인쇄회로기판(RPCB) 및 연성 인쇄회로기판(FPCB)을 포함할 수 있다. 경성 인쇄회로기판은 수동소자, 인쇄회로 및 생체 센서를 제어하기 위한 센서 IC를 포함할 수 있다. 상기 수동소자, 인쇄회로 및 센서 IC는, 예를 들어, 경성 인쇄회로기판의 배면에 배치될 수 있다. 연성 인쇄회로기판은 경성 인쇄회로기판의 일측면으로부터 연장되거나 경성 인쇄회로기판의 배면에 부착되어 경성 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 연성 인쇄회로기판(또는, 연결부)은 디스플레이(예: 도 4a의 디스플레이(420))에 부착된 상태에서 다른 회로기판(예: 도 3의 FPCB(325) 또는 회로기판(340))과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서(예: CMOS 이미지 센서)(532)는 회로기판(531) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 생체 센서(532)는 제1 접착 필름(예: DAF(die attach film))(51)에 의해 회로기판(531)에 부착될 수 있다. 생체 센서(532)는, 예를 들어, 복수의 이미지 센서가 지정된 간격으로 배치된 어레이형 이미지 센서일 수 있다. 생체 센서(532)는 사용자의 손가락에 반사된 반사광을 이용하여 지문 정보(또는, 지문 이미지)를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 레이어(533)는 생체 센서(532) 위에 배치될 수 있다. 광학 레이어(533)는, 예를 들어, 외부 객체(예: 손가락)에 반사된 반사광의 광학 특성을 개선시키고 반사광을 굴절시켜 생체 센서(532)의 수광 효율을 향상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 광학 레이어(533)는 이미지 센서의 각각의 화소에 대응되는 단위로 상측 방향으로 볼록한 형태의 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(534)은 회로기판(531) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(534)은 회로기판(531) 위에 접착 필름(예: DAF(die attach film))에 의해 회로기판(531)에 부착될 수 있다. 하우징(534)은, 예를 들어, 에폭시 수지 등의 고분자 물질 및/또는 스테인리스, 알루미늄과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(534)은 생체 센서(532)를 둘러 싸도록 형성되고 개구부(539) 를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 필터(535)는 하우징(534)의 일면의 적어도 일부 영역에 생체 센서(532)를 외부로부터 차단시키도록 부착될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터(535)은 제2 접착 필름(예: DAF(die attach film))(52)에 의해 하우징(534)의 하면에 하우징(534)의 개구부(539)를 덮도록 부착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 필터(535)는 하우징(534)의 개구부(539)에 배치되는 레이어 형상의 광학 필터 레이어로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 필터(535)는 광학 레이어(533) 위에 광학 레이어로부터 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 생체 센서 모듈(503)은 광학 레이어(533)와 광학 필터(535) 사이에 유전체(예: 공기)로 채워진 유전체 레이어(538)를 포함할 수 있다. 광학 레이어(533)은 유전체 레이어(538)과의 유전율의 차이에 따라 광학 필터(535)을 통과하여 입사되는 반사광을 굴절시킬 수 있다. 광학 필터(535)은, 예를 들어, 외부 객체(예: 손가락)에 반사된 반사광 중 특정 파장의 광(예: 가시광) 만을 투과시키기고 다른 파장의 광(예: 적외선광)을 차단시킬 수 있다. 예를 들어, 광학 필터(535)은 지문 정보 획득을 위해 생체 센서(532)가 필요로 하는 파장 또는 디스플레이의 패널 레이어(예: 도 4a의 패널레이어(421))의 발광 소자들 사이에 형성된 홀을 잘 통과할 수 있는 파장의 광(예: 녹색 광)만을 투과시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 광학 필터(535)는 PET(poly ethylene terephthalate) 필름을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 와이어(536)는 회로기판(531)과 생체 센서(532)를 전기적으로 연결할 수 있다. 도전성 와이어(536)는, 예를 들어, 회로기판(531)과 생체 센서(532)를 연결하는 복수개의 와이어를 포함할 수 있다. 생체 센서(532)에 의해 획득된 지문 정보는 도전성 와이어(536)를 통해 회로기판(531)에 배치된 센서 IC로 전달될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회로 소자(537)는 회로기판(531) 위에 배치될 수 있다. 회로 소자(537)는, 예를 들어, 생체 센서 모듈(503)이 생체 정보를 회득, 처리 및 전달하기 위해 필요한 각종 소자(커패시터, EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등) 및 IC를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 회로 소자(537)는 회로기판(531)의 아래에 배치될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(503)은 도 5a에 도시된 일부 구성을 포함하지 않을 수도 있고, 도 5a에 도시되지 않은 구성을 추가로 포함할 수도 있다. 예를 들어, 회로기판(531)과 이미지 센서(532)가 직접적으로 연결된 경우 생체 센서 모듈(503)은 도전성 와이어(536)를 포함하지 않을 수 있다.
도 5b를 참조하면 생체 센서 모듈(505)은 회로기판(PCB)(531), 생체 센서(image sensor), 광학 레이어(533), 하우징(534), 광학 필터(535), 도전성 와이어(536) 및 회로 소자(537)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(534)은 회로기판(531) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(534)은 회로기판(531) 위에 접착 필름(예: DAF(die attach film))에 의해 회로기판(531)에 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(534)은 회로 소자(537)를 감싸도록 배치되어 회로 소자(537)를 고정시키고 외부로부터 보호할 수 있다. 회로 소자(537)는 하우징(534)에 의해 외부와 완전히 차단될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 필터(535)는 하우징(534)의 일면의 적어도 일부 영역에 생체 센서(532)를 외부로부터 차단시키도록 부착될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터(535)은 제2 접착 필름(예: DAF(die attach film))(52)에 의해 하우징(534)의 상면의 일부 영역에 하우징(534)의 개구부(539)를 덮도록 부착될 수 있다.
도 5c를 참조하면 생체 센서 모듈(507)은 회로기판(PCB)(531), 생체 센서(image sensor)(532), 광학 레이어(533), 하우징(534), 광학 필터(535), 도전성 와이어(536) 및 회로 소자(537)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(534)은 회로기판(531)과 생체 센서 (532)위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(534)은 회로기판(531)과 생체 센서(532) 위에 사출 성형 방식으로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(534)은 도전성 와이어(536) 및 회로 소자(537)를 감싸도록 배치되어 회로 소자(537)를 고정시키고 외부로부터 보호할 수 있다. 회로 소자(537)는 하우징(534)에 의해 외부와 완전히 차단될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 필터(535)은 하우징(534)의 일면의 적어도 일부 영역에 생체 센서(532)를 외부로부터 차단시키도록 부착될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터(535)은 제2 접착 필름(예: DAF(die attach film))(52)에 의해 하우징(534)의 상면의 전체 영역에 하우징(534)의 개구부(539)를 덮도록 부착될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6c에 도시된 단면도는 생체 센서 모듈(630)이 디스플레이(또는, 디스플레이 패널)(620)에 부착된 상태에서의 단면도에 해당한다. 도 6a를 참조하면, 전자 장치(601)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 투명 부재(610)(예: 도 3의 투명 부재(310)), 디스플레이(620)(예: 도 3의 디스플레이(320)) 및 생체 센서 모듈(630)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)은 하우징(634)의 상면에 의해 디스플레이(620)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 생체 센서 모듈(630)은 하우징(634)과 레이어 구조(625) 사이에 배치된 제3 접착 필름(63)에 의해 레이어 구조(625)의 일면(예: 하면)에 부착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)이 디스플레이(620)에 부착된 상태에서 생체 센서 모듈(예: 이미지 센서, 광학 레이어 및 광학 필터)은 패널 레이어(621)와 대면할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)의 성능을 확보하기 위해 제3 접착 필름(63)은 지정된 두께를 가질 수 있다.
도 6b를 참조하면, 전자 장치(601)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 투명 부재(610)(예: 도 3의 투명 부재(310)), 디스플레이(620)(예: 도 3의 디스플레이(320)) 및 생체 센서 모듈(630)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)은 하우징(634)의 상면 중 일부 영역(제2 영역)에 의해 디스플레이(620)에 부착될 수 있다. 상기 일부 영역은, 예를 들어, 하우징의 상면 중 광학 필터이 부착된 영역(제1 영역)을 제외한 영역일 수 있다. 예를 들어, 생체 센서 모듈(630)은 하우징(634)의 일부 영역과 레이어 구조(625) 사이에 배치된 제3 접착 필름(63)에 의해 레이어 구조(625)의 일면(예: 하면)에 부착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)이 디스플레이(620)에 부착된 상태에서 생체 센서 모듈(예: 이미지 센서, 광학 레이어 및 광학 필터)은 패널 레이어(621)와 대면할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)의 성능을 확보하기 위해 제3 접착 필름(63)은 지정된 두께를 가질 수 있다.
도 6c를 참조하면, 전자 장치(601)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 투명 부재(610)(예: 도 3의 투명 부재(310)), 디스플레이(620)(예: 도 3의 디스플레이(320)) 및 생체 센서 모듈(630)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)은 광학 필터(635)에 의해 디스플레이(620)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 생체 센서 모듈(630)은 광학 필터(635))의 일부 영역과 레이어 구조(625) 사이에 배치된 제3 접착 필름(63)에 의해 레이어 구조(625)의 일면(예: 하면)에 부착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)이 디스플레이(620)에 부착된 상태에서 생체 센서 모듈(예: 이미지 센서, 광학 레이어 및 광학 필터)은 패널 레이어(621)와 대면할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(630)의 성능을 확보하기 위해 제3 접착 필름(63)은 지정된 두께를 가질 수 있다.
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. "제1," "제2," "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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 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, "~하도록 설정된(adapted to or configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 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 설정된 (또는 구성된) 프로세서"는 해당 동작들을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치(예: 메모리(830))에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 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. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(830))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(820))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램 모듈) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램 모듈)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 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.
201: 전자 장치 210: 디스플레이
220: 하우징 301: 전자 장치
310: 투명부재 320: 디스플레이 장치

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    투명 부재;
    상기 투명 부재의 아래(under)에 배치되고, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 생체 센서; 및
    상기 생체 센서를 덮도록 상기 디스플레이 패널과 상기 생체 센서 사이에 배치되는 필터;를 포함하는 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터는,
    상기 복수의 픽셀들을 통해 출력된 광이 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 반사된 가시 광선 대역의 반사광은 통과 시키고, 및 상기 투명 부재 및 상기 디스플레이 패널을 통해 유입된 적외선 대역의 외부 광의 적어도 일부를 차단시키는 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    내부에 상기 생체 센서가 구비되며, 일면에 개구부가 형성되는 센서 하우징을 더 포함하고,
    상기 센서 하우징의 일면 상에 상기 디스플레이 패널이 배치되고,
    상기 디스플레이 패널을 통과한 외부 광은 상기 개구부를 통해 상기 생체 센서에 의해 수광되는 전자 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 필터는 상기 개구부를 덮도록 상기 개구부에 배치되는 전자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 필터와 상기 생체 센서 사이에 배치되는 광학 레이어를 더 포함하는 전자 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 광학 레이어는 상기 생체 센서 상에 배치되되 상기 필터와 소정의 간격만큼 이격 배치되는 전자 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은,
    상기 투명 부재 아래에 배치되고 복수의 픽셀을 포함하는 패널 레이어(panel layer)와, 상기 패널 레이어 아래에 배치되고 복수의 레이어들을 포함하는 레이어 구조(layer structure)를 포함하고,
    상기 레이어 구조는 상기 센서 하우징의 일면에 배치되고,
    상기 개구부는 상기 레이어 구조를 관통하도록 연장되는 전자 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 센서 하우징의 일면에 상기 레이어 구조를 부착시키기 위해, 상기 레이어 구조와 상기 센서 하우징의 일면 사이에 배치되는 접착 필름을 더 포함하는 전자 장치.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 생체 센서가 배치되는 회로기판과, 상기 생체 센서와 상기 회로기판을 전기적으로 연결하는 도전성 와이어를 더 포함하고,
    상기 센서 하우징은 상기 생체 센서와 상기 도전성 와이어를 덮도록 상기 회로기판 상에 배치되는 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 생체 센서와 상기 필터 사이에 형성되는 유전체를 포함하는 전자 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들을 통해 출력된 광은, 상기 투명 부재에 근접한 외부 객체에 의해 반사되고,
    상기 외부 객체에 의해 반사된 반사광은, 상기 투명 부재, 상기 디스플레이 패널 및 상기 필터를 통과하고,
    상기 생체 센서는, 상기 투명 부재, 상기 디스플레이 패널 및 상기 필터를 통과한 상기 반사광을 수광하도록 구성되는 전자 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 필터는,
    상기 디스플레이 패널을 통과하여 유입된 상기 반사광 중 적외선 대역의 반사광의 적어도 일부를 차단하는 IR 필터를 더 포함하는 전자 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 디스플레이 패널 및 상기 생체 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 생체 센서를 통해 생체 정보를 획득하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는 전자 장치.
  14. 전자 장치에 있어서,
    패널 레이어와, 상기 패널 레이어를 지지하는 지지 레이어를 포함하는 디스플레이;
    상기 패널 레이어 위에 배치된 투명 부재;
    상기 지지 레이어 아래에 배치된 생체 센서 모듈; 및
    상기 패널 레이어 및 상기 생체 센서 모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 생체 센서 모듈을 이용하여 생체 정보를 획득하도록 설정된 프로세서;를 포함하고,
    상기 생체 센서 모듈은,
    회로기판;
    일측이 상기 지지 레이어 아래에 배치되고 타측이 상기 회로기판 위에 배치되며, 일측면에 개구부가 형성되는 센서 하우징;
    상기 센서 하우징 내부에 배치되고 상기 회로기판 위에 배치된 생체 센서;
    상기 생체 센서 위에 배치된 광학 레이어; 및
    상기 개구부에 배치되는 광학 필터;를 포함하는 전자 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 지지 레이어는 상기 센서 하우징의 일측면에 배치되고,
    상기 개구부는 상기 지지 레이어를 관통하도록 연장되는 전자 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 광학 필터는 상기 광학 레이어로부터 소정의 간격만큼 이격 배치되는 전자 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 광학 레이어와 상기 광학 필터 사이에 채워지는 유전체를 포함하는 전자 장치.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 생체 센서는 상기 개구부와 대응되는 상기 회로기판의 일부 영역에 배치되는 전자 장치.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 지지 레이어는,
    상기 패널 레이어 아래에 배치되되 엠보 레이어(EMBO layer)와 차폐 시트를 포함하는 제1 지지 레이어와,
    상기 제1 지지 레이어 아래에 배치되되 방열 시트와 쿠션 레이어를 포함하는 제2 지지 레이어를 포함하고,
    상기 제1 지지 레이어에 형성되는 개구부의 직경은, 상기 제2 지지 레이어에 형성되는 개구부의 직경에 비해 작게 형성되는 전자 장치.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 광학 필터는 IR 필터를 더 포함하고,
    상기 IR 필터는,
    상기 투명 부재와, 상기 패널 레이어와, 상기 개구부에 형성된 상기 광학 필터를 통과한 외부 광 중 적외선 대역의 외부 광의 적어도 일부를 차단하는 전자 장치.
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