KR20220000791U - 지문 감지 기능을 가지는 전자 장치 - Google Patents

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밍 샨 찬
천-민 창
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에지스 테크놀러지 인코포레이티드
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Abstract

전자 장치는 디스플레이 패널, 기판, 렌즈 홀더, 감광 소자, 렌즈 그룹 및 적외선 필터 소자를 포함한다. 디스플레이 패널은 지문 정보를 갖는 감지 빔을 생성하기 위하여 손가락에 조명 빔을 제공한다. 기판은 디스플레이 패널 하방에 배치된다. 렌즈 홀더는 기판에 배치된다. 감광 소자는 기판에 배치된다. 감광 소자는 감지 빔을 수신한다. 렌즈 그룹은 렌즈 홀더의 클램핑부 내에 배치된다. 렌즈 그룹은 감광 소자와 디스플레이 패널 사이에 위치한다. 적외선 필터 소자는 렌즈 홀더와 디스플레이 패널 사이에 배치되고, 디스플레이 패널의 하부면에 접촉한다.

Description

지문 감지 기능을 가지는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE WITH FINGERPRINT SENSING FUNCTION}
본 고안은 전자 장치에 관한 것으로서, 특히 지문 인식 기능을 가지는 전자 장치에 관한 것이다.
휴대용 전자 장치(예컨대 스마트폰 또는 태블릿 PC)는 큰 스크린 비율 또는 풀 스크린으로 발전하고 있으며, 종래 모니터 옆에 위치하던 정전용량식 지문 감지 모듈은 전자 장치의 전면에 재배치될 수 없다. 따라서, 전자 장치의 측면 또는 후면에 배치되는 정전용량식 지문 감지 모듈 방식이 채용되어왔다. 그러나, 측면 또는 후면에 위치하는 지문 감지 모듈은 사용상 불편함이 있어, 최근에는 스크린 하방에 위치시키는 방식의 광학식 지문 감지 모듈이 개발되었다.
현재, 언더 스크린 지문 감지 모듈에서, 스크린과 모듈 사이에는 일정한 거리가 있다. 유연한 가요성 스크린을 사용할 때, 스크린에 무게를 가하면 비교적 선명한 무아레 무늬(Moire pattern)가 나타난다. 다시 말해, 손 압력이 과도하게 큰 경우, 지문 이미지는 인식되지 않을 것이다.
본 고안은 손가락의 과도하게 큰 압력으로 인하여 디스플레이 패널이 변형되지 않고 감지 시 광학적 간섭 현상을 피할 수 있으며, 나아가 지문 감지의 광학적 품질을 향상시킬 수 있는 전자 장치를 제공한다.
본 고안은 디스플레이 패널, 기판, 렌즈 홀더, 감광 소자, 렌즈 그룹 및 적외선 필터 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다. 디스플레이 패널은 지문 정보를 갖는 감지 빔을 생성하기 위하여 손가락에 조명 빔을 제공한다. 기판은 디스플레이 패널 하방에 배치된다. 렌즈 홀더는 기판에 배치된다. 감광 소자는 기판에 배치된다. 감광 소자는 감지 빔을 수신한다. 렌즈 그룹은 렌즈 홀더의 클램핑부 내에 배치된다. 렌즈 그룹은 감광 소자와 디스플레이 패널 사이에 위치한다. 적외선 필터 소자는 렌즈 홀더와 디스플레이 패널 사이에 배치되고, 디스플레이 패널의 하부면에 접촉한다.
본 고안의 일 실시예에서, 상기 디스플레이 패널은 가요성 패널일 수 있다.
본 고안의 일 실시예에서, 상기 렌즈 그룹과 디스플레이 패널은 간격을 가진다.
본 고안의 일 실시예에서, 상기 간격은 적외선 필터 소자 또는 적외선 필터 소자와 공기의 조합이다.
본 고안의 일 실시예에서, 상기 클램프부는 평탄한 상부면을 가진다.
본 고안의 일 실시예에서, 상기 클램프부의 내벽의 일부와 외벽 사이에는 끼인각이 있다.
본 고안의 실시예에서, 상기 클램프부 내벽의 일부의 구경은 디스플레이 패널에 인접한 일 측으로부터 렌즈 그룹에 인접한 일 측으로 점차 감소한다.
본 고안의 일 실시예에서, 상기 클램프부는 적외선 필터 소자의 연장 방향과 평행하는 상부면을 가지고, 상부면에 의하여 적외선 필터 소자와 연결된다.
본 고안의 일 실시예에서, 상기 적외선 필터 소자는 렌즈 홀더의 입광 홀을 완전히 커버한다.
본 고안의 일 실시예에서, 상기 적외선 필터 소자와 렌즈 홀더는 간격을 가진다.
상기 내용에 따르면, 본 고안의 전자 장치에서, 감광 소자와 렌즈 홀더의 조합은 적외선 필터 소자에 의하여 디스플레이 패널의 하부면에 접촉할 수 있다. 따라서, 사용자가 손가락으로 디스플레이 패널에 지문을 감지시킬 때, 손가락의 압력이 과도하게 커 디스플레이 패널을 변형시키는 것을 방지할 수 있고, 감지 시 무아레 무늬와 같은 광학 간섭 현상이 발생하는 것을 피할 수 있다. 이로써, 지문 감지의 광학적 품질을 보다 향상시킬 수 있다.
본 고안의 상기 특징과 장점의 보다 명확하고 쉬운 이해를 위하여, 이하에서는 특정 실시예를 들어, 도면을 참조하여 다음과 같이 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예의 전자 장치의 도면이다.
도 2는 본 고안의 또 다른 일 실시예의 전자 장치의 도면이다.
도 1을 참조하기 바란다. 본 고안은 디스플레이 패널(110), 기판(120), 렌즈 홀더(130), 감광 소자(140), 렌즈 그룹(150) 및 적외선 필터 소자(160)를 포함하는 전자 장치(100)를 제공한다. 전자 장치(100)는 지문 인식 기능을 가지므로, 사용자가 손가락(F)으로 디스플레이 패널(110)을 누르면 지문 감지를 실시할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 또는 터치스크린형 디스플레이 장치일 수 있으나, 본 고안은 이에 제한되지 아니한다.
자세하게는, 디스플레이 패널(110)은 조명 빔(L1)을 사용자의 손가락(F)에 전달하여 지문 정보를 가지는 감지 빔(L2)을 생성한다. 디스플레이 패널(110)은 예컨대 가요성 패널이다. 그러나, 기타 실시예에서, 디스플레이 패널(110)로서, 액정 디스플레이 패널, 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이 패널 또는 기타 적합한 디스플레이 패널이 선택될 수 있으며, 본 고안은 이에 제한되지 아니한다.
기판(120)은 디스플레이 패널(110) 하방에 배치되어, 감광 소자(140) 또는 기타 전자 소자에 전기 에너지를 제공한다. 렌즈 홀더(130)는 기판(120) 상에 배치되어 렌즈 그룹(150) 또는 기타 소자를 탑재한다. 렌즈 홀더(130)는 락킹(locking) 방식으로 기판(120) 상에 연결될 수 있으나, 본 고안은 이에 제한되지 아니한다. 본 실시예에서, 렌즈 홀더(130)는 렌즈 그룹(150)을 클램핑하기 위한 클램프부(132)를 포함한다.
또한, 본 실시예에서, 렌즈 홀더(130)의 클램프부(132) 내벽(S1)의 일부와 외벽(S2)에는 끼인각이 있다. 보다 구체적으로, 클램프부(132)의 내벽(S1) 일부의 구경은 디스플레이 패널(110)에 인접한 일 측으로부터 렌즈 그룹(150)에 인접한 일 측으로 점차 감소한다. 이로써, 클램프부(132)의 구조적 강도를 보다 향상시킬 수 있고, 감지 빔(L2)의 전달 가능 범위를 증가시킬 수 있으며, 지문 감지의 광학적 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
감광 소자(140)는 기판(120)에 배치되어 감지 빔(L2)을 수신한다. 감광 소자(140)는 예컨대 상보적 금속 산화 반도체(complementary metal oxide semiconductor, CMOS) 또는 전하 결합 소자(charge coupled device, CCD) 등의 이미지 감지 회로판일 수 있으나, 본 고안은 이에 제한되지 아니한다. 본 실시예에서, 감광 소자(140)는 렌즈 홀더(130) 및 기판(120) 사이에 형성된 수용 공간에 위치하나, 본 고안은 이에 제한되지 아니한다.
렌즈 그룹(150)은 렌즈 홀더(130)의 클램핑부(132) 내에 배치되며, 감광 소자(140)와 디스플레이 패널(110) 사이에 위치한다. 렌즈 그룹(150)은 예컨대 하나 또는 그 이상의 광학 렌즈의 조합이다. 본 실시예에서, 렌즈 그룹(150)과 디스플레이 패널(110) 사이에는 간격(D)이 있고, 간격(D)은 적외선 필터 소자(160), 또는 적외선 필터 소자(160)와 공기의 조합일 수 있으나, 본 고안은 이에 제한되지 아니한다.
적외선 필터 소자(160)는 렌즈 홀더(130)의 클램프부(132) 상에 배치된다. 적외선 필터 소자(160)는 렌즈 그룹(150)과 디스플레이 패널(110) 사이에 위치한다. 구체적으로, 클램프부(132)는 평탄한 상부면(S4)을 가지며, 적외선 필터 소자(160)는 렌즈 홀더(130)의 클램프부(132) 상부면(S4)에 연결되고, 렌즈 홀더(130)의 입광 홀(H)을 완전히 커버한다. 따라서, 적외선 필터 소자(160)는 렌즈 홀더(130)의 클램프부(132)와 디스플레이 패널(110) 사이를 효과적으로 지탱할 수 있다.
적외선 필터 소자(160)는 디스플레이 패널(110)의 하부면(S3)에 접촉하고, 렌즈 홀더(130)의 클램프부(132)는 적외선 필터 소자(160)의 연장 방향과 평행하는 상부면(S4)을 가지며, 상부면(S4)에 의하여 적외선 필터 소자(160)와 연결된다. 따라서, 적외선 필터 소자(160)가 디스플레이 패널(110)의 하부면(S3)에 접촉하므로, 사용자가 손가락(F)으로 디스플레이 패널(110)에 지문 감지를 실행할 때, 손가락(F)의 압력이 과도하게 커 디스플레이 패널(110)을 변형시키는 것을 방지할 수 있고, 감지 시에 무아레 무늬와 같은 광학적 간섭 현상이 생기는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 지문 감지의 광학적 품질을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 렌즈 홀더(130)의 클램프부(132) 외벽(S2)은 적외선 필터 소자(160)의 측면(S5)과 공면을 이룬다. 예컨대, 본 실시예에서, 클램프부(132)의 외벽(S2)와 적외선 필터 소자(160)의 측면(S5)은 수직 방향으로 절단된다. 따라서, 외부 하우징의 제작 공정을 보다 간소화할 수 있다. 렌즈 홀더(130)와 적외선 필터 소자(160)가 사전에 일체로 결합될 수 있으므로, 조립 단계를 추가적으로 감소시켜 조립 시의 변이를 감소시키고, 나아가 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 고안의 또 다른 일 실시예의 전자 장치의 도면이다. 도 2를 참조하기 바란다. 본 실시예의 전자 장치(100A)는 도 1에 도시된 전자 장치(100)와 유사하다. 양자의 차이점은, 본 실시예에서는 적외선 필터 소자(160A)와 렌즈 홀더(130)가 간격을 가진다는 것이다. 구체적으로, 적외선 필터 소자(160A)는 디스플레이 패널(110)의 하부면(S3)에 접촉하고, 렌즈 홀더(130)는 전자 장치(100A)의 미들 프레임(미도시)에 배치되어 적외선 필터 소자(160A)와 이격될 수 있다. 따라서, 적외선 필터 소자(160A)가 디스플레이 패널(110)의 하부면(S3)에 접촉하므로, 손가락(F)의 압력이 과도하게 커 감지 시 무아레 무늬(Moire pattern) 무늬와 같은 광학 간섭 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 지문 감지의 광학적 품질을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 내용을 종합하면, 본 고안의 전자 장치에서, 감광 소자와 렌즈 그룹의 조합은 적외선 필터 소자에 의하여 디스플레이 패널의 하부면에 접촉할 수 있다. 따라서, 사용자가 손가락으로 디스플레이 패널에 지문을 감지시킬 때, 손가락의 압력이 과도하게 커 디스플레이 패널을 변형시키는 것을 방지할 수 있고, 감지 시 무아레 무늬와 같은 광학 간섭 현상이 발생하는 것을 피할 수 있다. 이로써, 지문 감지의 광학적 품질을 보다 향상시킬 수 있다.
실시예를 통하여 본 고안을 상기와 같이 설명하였으나, 이는 본 고안을 제한하고자 함이 아니며, 해당 기술 분야의 통상적 지식을 갖춘 자들은 본 고안의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경과 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 따라서, 본 고안의 보호 범위는 후술되는 특허청구범위를 기준으로 하여 정해져야 할 것이다.
100, 100A: 전자 장치
110: 디스플레이 패널
120: 기판
130: 렌즈 홀더
132: 클램핑부
140: 감광 소자
150: 렌즈 그룹
160, 160A: 적외선 필터 소자
D: 간격
F: 손가락
H: 입광 홀
L1: 조명 빔
L2: 감지 빔
S1: 내벽
S2: 외벽
S3: 하부면
S4: 상부면
S5: 측면

Claims (10)

  1. 지문 정보를 갖는 감지 빔을 생성하기 위하여 손가락에 조명 빔을 제공하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 하방에 배치되는 기판;
    상기 기판에 배치되는 렌즈 홀더;
    상기 기판에 배치되며, 상기 감지 빔을 수신하는 감광 소자;
    상기 렌즈 홀더의 클램프부 내에 배치되며, 상기 감광 소자와 상기 디스플레이 패널 사이에 위치하는 렌즈 그룹; 및
    상기 렌즈 홀더와 상기 디스플레이 패널 사이에 위치하고, 상기 디스플레이 패널의 하부면에 접촉하는 적외선 필터 소자;를 포함하는, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 가요성 패널인, 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 그룹과 상기 디스플레이 패널 사이에는 간격이 있는, 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 간격은 상기 적외선 필터 소자, 또는 상기 적외선 필터 소자와 공기의 조합인, 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 클램프부는 평탄한 상부면을 가지는, 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 클램프부의 내벽의 일부와 외벽 사이에는 하나의 끼인 각이 있는, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 클램프부의 내벽의 일부분의 구경은, 상기 디스플레이 패널에 인접한 일 측으로부터 상기 렌즈 그룹에 인접한 일 측을 향하여 점차 감소하는, 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 클램프부는 상기 적외선 필터 소자의 연장 방향과 평행하는 상부면을 가지고, 상기 상부면에 의하여 상기 적외선 필터 소자와 연결되는, 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 적외선 필터 소자는 상기 렌즈 홀더의 입광 홀을 완전히 커버하는, 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 적외선 필터 소자는 상기 렌즈 홀더와 간격을 가지는, 전자 장치.
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