WO2019203598A1 - 디스플레이 아래에 배치된 센서에 의해 반사된 광을 차단하기 위한 편광 부재 및 위상 지연 부재를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

디스플레이 아래에 배치된 센서에 의해 반사된 광을 차단하기 위한 편광 부재 및 위상 지연 부재를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2019203598A1
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infrared
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심보경
정대광
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삼성전자 주식회사
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    • H04M2250/00—Details of telephonic subscriber devices
    • H04M2250/12—Details of telephonic subscriber devices including a sensor for measuring a physical value, e.g. temperature or motion

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure are directed to an electronic device including a polarizing member and a phase delay member for blocking light reflected by a sensor disposed under a display.
  • the role of the display in the portable electronic device is becoming important, and in particular, the area occupied by the display is increasing.
  • a physical button eg, a home key located in front of the portable electronic device is removed, and the portable electronic device displays the removed physical button on the display. You can display a user interface to replace it.
  • the physical button may include a biometric sensor (eg, a fingerprint sensor), and as the physical button is removed, the biometric sensor may be disposed under the display of the portable electronic device.
  • the portable electronic device arranges a fingerprint sensor, which is one of the biometric sensors, under the display, and recognizes a user's fingerprint in a portion of the display area of the display in response to a point (for example, location and coordinates) where the fingerprint sensor is disposed. It can be set as the fingerprint detection area.
  • the portable electronic device may place a fingerprint sensor under the display, and the fingerprint sensor may be linked with the display to recognize a user's fingerprint input through the display.
  • the fingerprint sensor may be linked with the display to recognize a user's fingerprint input through the display.
  • an area in which the fingerprint sensor is disposed among the display areas of the display may be a fingerprint detection area.
  • the portable electronic device may recognize a user's fingerprint based on the fingerprint detection area.
  • the portable electronic device may perform a user authentication function based on the recognized fingerprint.
  • a fingerprint sensor may be disposed below the display.
  • some components mounted inside the electronic device may be implemented in a different arrangement and shape.
  • at least one sheet eg, emboss sheet, cushion sheet, metal sheet, heat dissipation sheet
  • a screen corresponding to the fingerprint detection area may be differently displayed on the displayed screen through the display.
  • a fingerprint sensor may be visible at least partially through the opening while the screen is off.
  • the reflectance of the fingerprint detection area is different from that of other areas except the fingerprint detection area, so that the fingerprint detection area corresponding to the point where the fingerprint sensor is disposed is dark. Can be displayed.
  • an electronic device may correspond to a fingerprint detection area to prevent a fingerprint sensor disposed below the display from being seen or to reduce the visibility of the screen with respect to the fingerprint detection area.
  • it can include filters and organics.
  • the electronic device may prevent the fingerprint sensor from being seen or the visibility of the screen with respect to the fingerprint detection area decreases based on the filter and the organic material.
  • An electronic device may include a display panel including a polarization layer and a phase delay layer disposed under the polarization layer; An impact absorbing member disposed under the display panel and having openings formed in at least some regions; An image sensor disposed corresponding to the opening; Disposed below the display panel corresponding to the opening so that at least a portion of the light rotating in a circular direction in the first direction through the polarization layer and the phase retardation layer of the display panel may vibrate linearly in the first direction.
  • the phase retardation member may include at least a portion of the light rotating in the circular direction in the second direction to be reflected by the second phase retardation member by hitting the image sensor, and to rotate the light rotating in the circular direction in the reflected second direction. It may have an optical property to change the light to vibrate linearly in a second direction different from the first direction through the phase delay member to be blocked by the polarizing member.
  • An electronic device may include a display panel including a polarization layer and a phase delay layer disposed under the polarization layer; An impact absorbing member disposed under the display panel and having openings formed in at least some regions; An image sensor disposed corresponding to the opening; A polarizing member disposed below the display panel corresponding to the opening so that at least a portion of the light passing through the polarizing layer and the phase retardation layer of the display panel is transmitted; And a phase retardation member disposed below the polarization member such that at least a portion of the light transmitted through the polarization member can be transmitted, wherein the phase retardation member includes at least a portion of the light hitting the image sensor to retard the phase. Reflected by the member, and may have an optical property to block the reflected light through the polarizing member.
  • An electronic device may include a display panel including a polarization layer and a phase delay layer disposed under the polarization layer; An impact absorbing member disposed under the display panel and having openings formed in at least some regions; An image sensor disposed corresponding to the opening; And an organic material that may at least partially block transmission of light introduced from the outside between the display panel and the image sensor.
  • a fingerprint sensor embedded under a display of an electronic device may be used to compensate for a problem in which a fingerprint sensor is seen or a visibility of a screen is reduced (for example, a problem in which at least a portion of the screen is dark).
  • the filter may include a filter and an organic material corresponding to the fingerprint detection area.
  • a phenomenon in which a fingerprint sensor is viewed and a phenomenon in which visibility of a screen is deteriorated in response to an area where a fingerprint sensor is disposed may be prevented based on a filter and an organic material.
  • a filter and an organic material included in correspondence with a fingerprint sensor a phenomenon in which a fingerprint sensor embedded under the display is shown and a phenomenon in which visibility of a screen is deteriorated may be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a front side of a mobile electronic device according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a rear surface of the electronic device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the electronic device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an organic material corresponding to a fingerprint sensor mounted in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • 5A to 5B are diagrams illustrating a first filter disposed in response to a fingerprint sensor according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a view illustrating a second filter disposed in response to a fingerprint sensor according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device 100 may include a first surface (or front surface) 110A, a second surface (or rear surface) 110B, a first surface 110A, and It may include a housing 110 including a side (110C) surrounding the space between the second surface (110B).
  • the housing may refer to a structure that forms some of the first surface 110A, second surface 110B, and side surfaces 110C of FIG. 1.
  • the first face 110A may be formed by a front plate 102 (eg, a glass plate comprising various coating layers, or a polymer plate) that is at least partially substantially transparent.
  • the second surface 110B may be formed by the substantially opaque back plate 111.
  • the back plate 111 is formed by, for example, coated or colored glass, ceramic, polymer, metal (eg, aluminum, stainless steel (STS), or magnesium), or a combination of at least two of the above materials. Can be.
  • the side surface 110C may be formed by a side bezel structure (or “side member”) 118 that engages the front plate 102 and the back plate 111 and includes metal and / or polymer.
  • back plate 111 and side bezel structure 118 may be integrally formed and include the same material (eg, a metal material such as aluminum).
  • the front plate 102 includes two first regions 110D extending seamlessly from the first surface 110A toward the rear plate 111 and extending seamlessly. It may be included at both ends of the long edge (102).
  • the back plate 111 has a long edge between two second regions 110E extending seamlessly from the second face 110B toward the front plate 102. It can be included at both ends.
  • the front plate 102 (or the back plate 111) may include only one of the first regions 110D (or the second regions 110E). In another embodiment, some of the first regions 110D or the second regions 110E may not be included.
  • the side bezel structure 118 when viewed from the side of the electronic device 100, may be formed on the side of the side in which the first region 110D or the second region 110E is not included. It has a thickness (or width) and may have a second thickness thinner than the first thickness on the side surface including the first region 110D or the second region 110E.
  • the electronic device 100 may include a display 101, an audio module 103, 107, 114, a sensor module 104, 116, 119, a camera module 105, 112, 113, and a key input. And at least one of the device 117, the light emitting element 106, and the connector holes 108, 109. In some embodiments, the electronic device 100 may omit at least one of the components (for example, the key input device 117 or the light emitting element 106) or may further include other components.
  • the display 101 may be exposed through, for example, a substantial portion of the front plate 102. In some embodiments, at least a portion of the display 101 may be exposed through the first surface 110A and the front plate 102 forming the first region 110D of the side surface 110C. In some embodiments, the corners of the display 101 may be formed approximately the same as the adjacent outer shape of the front plate 102. In another embodiment (not shown), the distance between the outer side of the display 101 and the outer side of the front plate 102 may be substantially the same in order to expand the area where the display 101 is exposed.
  • an audio module 114 and a sensor are formed in a portion of the screen display area of the display 101 and are aligned with the recess or opening. At least one of the module 104, the camera module 105, and the light emitting device 106 may be included. In another embodiment (not shown), an audio module 114, a sensor module 104, a camera module 105, and a fingerprint sensor 116 (eg, a biometric sensor) are located behind the screen display area of the display 101. , And at least one of the light emitting devices 106.
  • the display 101 is coupled or adjacent to a touch sensing circuit, a pressure sensor capable of measuring the intensity (pressure) of the touch, and / or a digitizer for detecting a magnetic field stylus pen.
  • a touch sensing circuit capable of measuring the intensity (pressure) of the touch
  • a digitizer for detecting a magnetic field stylus pen.
  • at least a portion of the sensor modules 104, 119, and / or at least a portion of the key input device 117 may be in the first region 110D and / or the second region 110E. Can be deployed.
  • the audio module 103, 107, 114 may include a microphone hole 103 and a speaker hole 107, 114.
  • the microphone hole 103 may include a microphone for acquiring an external sound, and in some embodiments, a plurality of microphones may be disposed to detect a direction of the sound.
  • the speaker holes 107 and 114 may include an external speaker hole 107 and a receiver receiver hole 114 for a call.
  • the speaker holes 107 and 114 and the microphone hole 103 may be implemented as one hole, or a speaker may be included without the speaker holes 107 and 114 (eg, piezo speaker).
  • the sensor modules 104, 116, and 119 may generate an electrical signal or data value corresponding to an operating state inside the electronic device 100 or an external environment state.
  • the sensor modules 104, 116, 119 may comprise, for example, a first sensor module 104 (eg, proximity sensor) and / or a second sensor module (eg, disposed on the first surface 110A of the housing 110).
  • 116 eg, fingerprint sensor 312 of FIG. 3
  • a third sensor module 119 eg, HRM sensor
  • 4 sensor module not shown (eg, fingerprint sensor).
  • the fingerprint sensor may be disposed on the second surface 110B as well as the first surface 110A of the housing 110 (for example, under the display 101).
  • the fingerprint sensor 116 embedded below the display 101 may have a fingerprint detection area corresponding to at least a portion of the first surface 110A.
  • the electronic device 100 may include a sensor module (not shown), for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, It may further include at least one of a humidity sensor, or an illumination sensor 104.
  • the camera modules 105, 112, and 113 are the first camera device 105 disposed on the first surface 110A of the electronic device 100, and the second camera device 112 disposed on the second surface 110B. ) And / or flash 113.
  • the camera modules 105 and 112 may include one or a plurality of lenses, an image sensor, and / or an image signal processor.
  • the flash 113 may include, for example, a light emitting diode or a xenon lamp. In some embodiments, two or more lenses (infrared camera, wide angle and telephoto lenses) and image sensors may be disposed on one side of the electronic device 100.
  • the key input device 117 may be disposed on the side surface 110C of the housing 110.
  • the electronic device 100 may not include some or all of the above-mentioned key input devices 117 and the non-included key input device 117 may be a soft key or the like on the display 101. It may be implemented in other forms.
  • the key input device may include a sensor module (eg, fingerprint sensor 116) disposed on the first surface 110A of the housing 110.
  • the light emitting element 106 may be disposed, for example, on the first surface 110A of the housing 110.
  • the light emitting element 106 may provide, for example, state information of the electronic device 100 in the form of light.
  • the light emitting element 106 may provide a light source that is interlocked with, for example, the operation of the camera module 105.
  • the light emitting element 106 may include, for example, an LED, an IR LED, and a xenon lamp.
  • the connector holes 108 and 109 may include a first connector hole 108 capable of receiving a connector (eg, a USB connector) for transmitting and receiving power and / or data with an external electronic device, and / or an external electronic device. And a second connector hole (eg, an earphone jack) 109 that can accommodate a connector for transmitting and receiving audio signals.
  • a connector eg, a USB connector
  • a second connector hole eg, an earphone jack
  • the electronic device 300 may include a side bezel structure 310, a first support member 311 (eg, a bracket), a front plate 320, a display 330, and a printed circuit board 340.
  • the battery 350 may include a second support member 360 (eg, a rear case), an antenna 370, and a rear plate 380.
  • the electronic device 300 may omit at least one of the components (eg, the first support member 311 or the second support member 360) or further include other components. .
  • At least one of the components of the electronic device 300 may be the same as or similar to at least one of the components of the electronic device 100 of FIG. 1 or 2, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
  • the first support member 311 may be disposed in the electronic device 300 to be connected to the side bezel structure 310 or may be integrally formed with the side bezel structure 310.
  • the first support member 311 may be formed of, for example, a metal material and / or a non-metal (eg polymer) material.
  • the display 330 may be coupled to one surface thereof, and the printed circuit board 340 may be coupled to the other surface thereof.
  • the printed circuit board 340 may be equipped with a processor, a memory, and / or an interface.
  • the processor may include, for example, one or more of a central processing unit, an application processor, a graphics processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the memory may include, for example, volatile memory or nonvolatile memory.
  • the interface may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, and / or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • the interface may electrically or physically connect the electronic device 300 to an external electronic device, and may include a USB connector, an SD card / MMC connector, or an audio connector.
  • the battery 350 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 300, and may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell. . At least a portion of the battery 350 may be disposed substantially coplanar with, for example, the printed circuit board 340. The battery 350 may be integrally disposed in the electronic device 300, or may be detachably attached to the electronic device 300.
  • the antenna 370 may be disposed between the rear plate 380 and the battery 350.
  • the antenna 370 may include, for example, a near field communication (NFC) antenna, a wireless charging antenna, and / or a magnetic secure transmission (MST) antenna.
  • the antenna 370 may, for example, perform short-range communication with an external device or wirelessly transmit and receive power required for charging.
  • the antenna structure may be formed by some or a combination of the side bezel structure 310 and / or the first support member 311.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an organic material corresponding to a fingerprint sensor mounted in an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 illustrates a cross-sectional view of the electronic device 100 for the fingerprint sensor 420 embedded in the electronic device (eg, the electronic device 100 of FIG. 1).
  • the fingerprint sensor 420 may be disposed under the display 403 of the electronic device 100.
  • FIG. 4 may be a cross-sectional view when the electronic device 100 is cut along the line AA ′ of FIG. 1.
  • the electronic device 100 may include a display 403 for displaying a screen, and the display 403 may be formed by stacking at least one panel (eg, a touch screen panel (TSP)). have.
  • the display 403 may include a polarization layer and a phase delay layer disposed below the polarization layer.
  • a transparent protective member 401 (eg, window, glass, film, etc.) may be attached to the display 403, and a support member 405 (eg, an impact absorbing member, beneath the display 403).
  • Embo sheets and / or cushion sheets and metal sheets 407 eg, Gr (graphite) sheets and / or Cu (copper) sheets
  • an electromagnetic induction panel eg, a digitizer, digitizer
  • the fingerprint sensor 420 may be disposed below the metal sheet 407, and may include a housing 409 for fixing the arrangement structure of the fingerprint sensor 420.
  • the transparent protective member 401 is a transparent panel and can protect the display 403 from external impact.
  • the electronic device 100 may receive a user's touch input through the display 403, and the transparent protective member 401 may be attached to the display 403 to directly display the user's touch input. It can prevent contact with.
  • the transparent protective member 401 and the display 403 may be attached to each other by an optical clear adhesive (OCA) (not shown).
  • OCA optical clear adhesive
  • the display 403 may display a screen under the control of the electronic device 100.
  • the display 403 may include a touch screen panel, and may receive a user's touch input through the touch screen panel.
  • the touch screen panel may include a panel for detecting a touch input and a panel for displaying a screen.
  • the support member 405 is a member for absorbing an impact on the display 403, and includes an emboss sheet including an uneven pattern, and / or a cushion sheet including a sponge, and / or a black layer. It may include.
  • the black layer can block or reflect the light emitted from the display from pointing down the display.
  • the metal sheet 407 diffuses heat generated therein, thereby limiting a temperature rise inside the electronic device 100 and shielding electromagnetic noise.
  • the metal sheet 407 may include a sheet made of copper (Cu).
  • the metal sheet 407 may include a graphite (Gr) sheet for heat dissipation.
  • the fingerprint sensor 420 may be mounted under the support member 405 and the metal sheet 407, and through the fingerprint sensor 420, the fingerprint of the user may be used to recognize the fingerprint of the user. Openings 408 may be formed in the support member 405 and the metal sheet 407 in response to the detected fingerprint detection region.
  • the fingerprint detection area may be set corresponding to the area where the fingerprint sensor 420 is disposed.
  • a filter 430 may be attached to an upper portion of the fingerprint sensor 420 (eg, a portion where a user's fingerprint is detected) to reflect light flowing from the outside.
  • light may be introduced from the outside through the openings 408 formed in the support member 405 and the metal sheet 407, and the fingerprint sensor may not affect the fingerprint recognition.
  • the filter 430 may be attached to an upper end of the 420.
  • the filter 430 may include an infrared cut filter (eg, IR cut filter) to prevent infrared rays (IR) of light introduced from the outside.
  • the fingerprint sensor Due to the opening 408 formed in the support member 405 and the metal sheet 407, the fingerprint sensor can be seen. For example, through the opening 408 with the screen of the display 101 turned off, the fingerprint sensor can be visually seen at least partially. In addition, the screen may be displayed at least partially dark or bright due to light introduced from the outside through the opening 408. For example, when the screen of the display 101 is turned on, an area (eg, a fingerprint detection area) corresponding to the opening 408 may be displayed darker than other surrounding areas.
  • an area eg, a fingerprint detection area
  • an air gap formed corresponding to the opening 408 is formed.
  • a low shrinkage pigment 410 eg, black carbon, an organic material
  • the low shrinkage pigment 410 may be a fine powder or an additive having a weak contraction force, and may prevent transmission of light (eg, visible light and infrared light) introduced from the outside.
  • the low shrinkage pigment 410 may adjust the transmittance of light introduced from the outside.
  • the transmittance when the transmittance is about 50 percent, visible and infrared rays introduced from the outside may be absorbed by the low shrinkage pigment 410 by about 50 percent.
  • the transmittance of the low shrinkage pigment 410 is about 50 percent when the display 403 is turned on, the visibility of the fingerprint detection area is reduced at about 50,000 lux or less of sunlight. Can be. That is, a phenomenon in which the screen is darkened in response to the fingerprint detection area may be prevented.
  • the transmittance of the low shrinkage pigment 410 is about 50 percent when the display 403 is turned off, the phenomenon in which the fingerprint sensor 420 is visible at about 100,000 lux or less of sunlight can be prevented.
  • the low shrinkage pigment 410 may be included in an air gap formed between the display 403 and the fingerprint sensor 420, and the screen may be turned off based on the low shrinkage pigment 410. It is possible to prevent the phenomenon in which the fingerprint sensor is seen in the state and the visibility of the fingerprint detection area in the state that the screen is turned on.
  • the sensor disposed below the display 403 is not limited to the fingerprint sensor 420.
  • an air gap may be formed between the display 403 and the sensor.
  • a low shrinkage pigment 410 may be injected corresponding to an air gap, and based on the low shrinkage pigment 401, a phenomenon in which a visual sensor is visible and visibility of an area where the sensor is disposed are shown. This deterioration phenomenon (for example, a phenomenon in which the area where the sensor is disposed is displayed in dark) can be prevented.
  • the light flowing from the outside may be divided into visible light and infrared light (IR), and the low shrinkage pigment 410 may block light in the same manner in response to visible light and infrared light.
  • IR infrared light
  • the reduced visibility or the reduced visibility may mean that an image displayed through the display 403 is at least partially blurred or dark when the user looks at the display 403. have.
  • An electronic device may include at least one member and an organic material (eg, a low shrinkage pigment 410) in order to prevent a decrease in visibility in response to an area where the fingerprint sensor 420 is disposed. It may include.
  • 5A to 5B are diagrams illustrating a first filter disposed in response to a fingerprint sensor according to various embodiments of the present disclosure.
  • light may be introduced from the outside through an opening formed in the support member 405 and the metal sheet 407 (eg, the opening 408 of FIG. 4).
  • the fingerprint sensor 420 may be viewed in response to the opening while the screen is turned off, or the screen may be darkened in response to the opening when the screen is turned on.
  • the first filter may be disposed on the top of the fingerprint sensor 420.
  • the first filter may include an infrared absorption filter 501 for absorbing infrared rays (IR) and an infrared reflection filter 509 for reflecting infrared rays (IR).
  • the first filter may include a blocking member (eg, a first phase retardation member 503 (1/4 retarder), a polarizing member 505 (linear pol) (eg, a polarizing film, a lens), and a blocking member for blocking visible light.
  • Two phase retardation member 507 (1/4 retarder).
  • An air gap may be formed between the opening formed in the support member 405 and the metal sheet 407 (eg, the opening 408 of FIG. 4) and the first filter, and the optical gap may be formed in the formed air gap.
  • clear resin, OCR) 510 eg, the low shrinkage pigment 410 of FIG. 4).
  • the infrared absorption filter 501 may at least partially absorb infrared rays reflected by the infrared rays and the infrared reflection filter introduced from the outside.
  • the infrared absorption filter 501 may prevent the screen from being displayed dark by absorbing the introduced infrared rays.
  • the infrared reflection filter 509 reflects external infrared rays, thereby preventing a situation in which infrared rays flow into the fingerprint sensor.
  • the first phase delay member 503 and the second phase delay member 507 included in the first filter may change a rotation direction of light flowing from the outside.
  • the first phase retardation member 503 may change the rotational direction of the light so as to vibrate at least a portion of the light rotating in a circular direction in the first direction linearly in the first direction.
  • the second phase retardation member 507 may change the rotation direction of the light by the first phase retardation member 503 so as to rotate at least a portion of the linearly vibrating light in the first direction in a circular direction in the second direction.
  • the polarizing member 505 included in the first filter may transmit at least a portion of the light from the first phase retardation member 503 to the second phase retardation member 507 and from the second phase retardation member 507.
  • the first filter may partially absorb infrared rays (IR) or partially block visible rays from light (for example, infrared rays (IR) and visible rays) flowing from the outside through the openings.
  • IR infrared rays
  • visible rays for example, infrared rays (IR) and visible rays
  • the optically transparent adhesive member 510 injected in correspondence to the air gap formed between the display 403 and the fingerprint sensor 420 may prevent reflection of external light, and the fingerprint sensor 420 and the display 403. Can be bonded to each other.
  • the optical transparent adhesive member 510 may prevent the screen from being distorted, and may prevent a situation in which visibility of the user is degraded.
  • the infrared ray absorption filter 501 may absorb at least a portion of the infrared ray 521.
  • the infrared absorption filter 501 may absorb about 50 percent of the incoming infrared light 521.
  • the infrared rays 523 transmitted through the infrared absorption filter 501 may be reflected by the infrared reflection filter 509.
  • the infrared reflecting filter 509 may reflect about 50 percent of the infrared light 523 transmitted through the infrared absorbing filter 501.
  • the infrared absorbing filter 501 may absorb about 50 percent of the infrared light 525 reflected by the infrared reflecting filter 509.
  • the electronic device 100 may block and absorb infrared rays introduced from the outside through the opening, based on the first filter disposed on the top of the fingerprint sensor 420.
  • the blocking member eg, the first phase delay member 503, the polarizing member 505, and the second phase delay member 507
  • the blocking member may block at least a portion of the visible light.
  • the blocking member may include a first phase delay member 503, a polarization member 505, and a second phase delay member 507.
  • visible light flowing from the outside may pass through the blocking member, but when the visible light is reflected by the infrared reflecting filter 509, the reflected visible light 530 may be blocked by the blocking member.
  • the visible light 530 reflected by the infrared reflecting filter 509 may be blocked by the polarizing member 505 included in the blocking member.
  • a first filter may be disposed on an upper end of the fingerprint sensor 420, and the first filter may block or absorb at least a portion of light introduced from the outside through the opening. According to various embodiments of the present disclosure, at least partially blocking or absorbing light from outside, the phenomenon in which the fingerprint sensor is displayed when the screen is turned off and the phenomenon in which the screen is dark in response to the fingerprint detection region when the screen is turned on Can be prevented.
  • FIG. 6 is a view illustrating a second filter disposed in response to a fingerprint sensor according to various embodiments of the present disclosure.
  • a second filter in which a first phase delay member (eg, the first phase delay member 503 of FIGS. 5A to 5B) is removed from the first filter illustrated in FIGS. 5A to 5B is disclosed.
  • the second filter may include an infrared absorption filter 501, a polarizing member 505, a second phase delay member 507, and an infrared reflecting filter 509.
  • the second filter may have a transmittance of about 45 percent less than the first filter as the first phase delay member is removed.
  • the screen including the first filter and the screen including the second filter may be seen to be the same.
  • the second filter is a phenomenon in which the fingerprint sensor 402 is visible at about 50,000 lux or less of sunlight when the display 403 (eg, the display 101 of FIG. 1) is turned on. It can prevent. When the display 403 is turned off, a phenomenon in which the screen is darkened in response to the fingerprint detection area at about 100,000 lux or less of sunlight may be prevented.
  • the second filter may be implemented in a simpler structure than the first filter.
  • the optical transparent adhesive member 510 (eg, the low shrinkage pigment 410 of FIG. 4) may be injected in correspondence to an air gap formed between the display 403 and the second filter.
  • the optical transparent adhesive member 510 may prevent reflection of external light, and the fingerprint sensor 420, the display 403, and the second filter may be adhered to each other.
  • the optical transparent adhesive member 510 may prevent the screen from being distorted, and may prevent a situation in which visibility of the user is degraded.
  • a second filter may be disposed on an upper end of the fingerprint sensor 420, and the second filter may block or absorb at least a portion of light introduced from the outside through the opening. According to various embodiments of the present disclosure, at least partially blocking or absorbing light from outside, the phenomenon in which the fingerprint sensor is displayed when the screen is turned off and the phenomenon in which the screen is dark in response to the fingerprint detection region when the screen is turned on Can be prevented.
  • An electronic device may include a display panel (eg, a display 403 of FIG. 5A) including a polarization layer and a phase retardation layer disposed under the polarization layer, and disposed below the display panel 403.
  • a display panel eg, a display 403 of FIG. 5A
  • An impact absorbing member eg, the supporting member 405 of FIG. 5A
  • an image sensor eg, the fingerprint sensor 420 of FIG. 5A
  • the display panel 403 A first disposed under the display panel corresponding to the opening so that at least a portion of the light rotating in a circular direction in the first direction through the polarization layer and the phase retardation layer may oscillate linearly in the first direction.
  • a phase retardation member (eg, the first phase retardation member 503 of FIG. 5A), disposed below the first phase retardation member so that at least a portion of the linearly oscillating light in the first direction can be transmitted
  • a second phase retardation member disposed under the polarizing member such that at least a portion of the light member and linearly oscillating light transmitted through the polarizing member in the first direction can rotate in a circular direction in the second direction (eg, FIG. Second phase delay member 507 of 5a.
  • the second phase retardation member 507 has at least a portion of the light rotating in a circular direction in the second direction hitting the image sensor 420 to be reflected to the second phase retardation member, and in a circular direction in the reflected second direction.
  • the rotating light may be changed into linearly vibrating light in a second direction different from the first direction through the second phase retardation member 507 to block the light.
  • An electronic device may include an infrared absorption filter (eg, the infrared absorption filter 501 of FIG. 5A) disposed between the display panel 403 and the first phase delay member 503 corresponding to the opening. And an infrared reflecting filter (eg, the infrared reflecting filter 509 of FIG. 5A) disposed between the image sensor 420 and the second phase delay member 507 corresponding to the opening). Can be.
  • an infrared absorption filter eg, the infrared absorption filter 501 of FIG. 5A
  • an infrared reflecting filter eg, the infrared reflecting filter 509 of FIG. 5A
  • the electronic device when the light flowing from the outside is infrared light, the electronic device may absorb at least a portion of the infrared light through the infrared absorption filter 501.
  • the infrared reflecting filter 509 when the light flowing from the outside is infrared light, at least a portion of the infrared light is reflected by the infrared reflecting filter 509, and at least a portion of the reflected infrared light is the infrared absorption filter ( 501).
  • An electronic device may include an organic material (eg, the optically transparent adhesive member of FIG. 5A) at least partially blocking transmission of light from outside between the display panel 403 and the image sensor 420. 510) may be further included.
  • an organic material eg, the optically transparent adhesive member of FIG. 5A
  • the organic material 510 may include at least one of a low shrinkage pigment and an additive, and may adjust transmittance to light.
  • the electronic device may further include at least one of a fingerprint sensor, an illuminance sensor, an iris sensor, a proximity sensor, and a camera, and at least one of the fingerprint sensor, the illuminance sensor, an iris sensor, a proximity sensor, and a camera.
  • a component may be disposed corresponding to the opening.
  • An electronic device may include a display panel (eg, a display 403 of FIG. 5A) including a polarization layer and a phase retardation layer disposed under the polarization layer, and disposed below the display panel 403.
  • a display panel eg, a display 403 of FIG. 5A
  • An impact absorbing member eg, the supporting member 405 of FIG. 5A
  • an image sensor eg, the fingerprint sensor 420 of FIG. 5A
  • the display panel 403 A polarizing member disposed below the display panel 403 corresponding to the opening so that at least a portion of the light passing through the polarizing layer and the phase retardation layer is transmitted, and the light transmitted through the polarizing member.
  • phase retardation member may have an optical property such that at least a portion of the light impinges on the image sensor 420 and is reflected to the phase retardation member and blocks the reflected light through the polarization member.
  • An electronic device may include a display panel (eg, a display 403 of FIG. 5A) including a polarization layer and a phase retardation layer disposed under the polarization layer, and disposed below the display panel 403.
  • An impact absorbing member eg, the supporting member 405 of FIG. 5A
  • an image sensor eg, the fingerprint sensor 420 of FIG. 5A
  • the display panel 403 and the image sensor 420 may include an organic material (eg, the low shrinkage pigment 410 of FIG. 4) that may at least partially block transmission of light introduced from the outside.
  • Electronic devices may be various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smartphone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smartphone
  • a computer device e.g., a tablet, or a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch, or a smart watch
  • first, second, or first or second may be used merely to distinguish a component from other corresponding components, and to separate the components from other aspects (e.g. Order).
  • Some (eg first) component may be referred to as “coupled” or “connected” to another (eg second) component, with or without the term “functionally” or “communically”.
  • any component can be connected directly to the other component (eg, by wire), wirelessly, or via a third component.
  • module may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
  • the module may be an integral part or a minimum unit or part of the component, which performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a storage medium eg, internal memory (# 36) or external memory (# 38)
  • a machine eg, electronic device # 01
  • It may be implemented as software (eg program # 40) containing one or more instructions.
  • a processor eg, processor # 20
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' means only that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g., electromagnetic waves), which is the case when data is stored semi-permanently on the storage medium. It does not distinguish cases where it is temporarily stored.
  • a signal e.g., electromagnetic waves
  • a method may be provided included in a computer program product.
  • the computer program product may be traded between the seller and the buyer as a product.
  • the computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play StoreTM) or two user devices ( Example: smartphones) can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly or online.
  • a device-readable storage medium such as a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server, or may be temporarily created.
  • each component eg, module or program of the above-described components may include a singular or plural entity.
  • one or more of the aforementioned components or operations may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of the component of each of the plurality of components the same as or similar to that performed by the corresponding component of the plurality of components before the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted. Or one or more other actions may be added.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 디스플레이의 시인성을 개선하는 방법 및 이를 구현한 전자장치에 관한 발명으로, 전자장치는 편광층 및 위상지연층을 포함하는 디스플레이 패널; 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 개구부가 형성된 충격 흡수 부재; 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서; 디스플레이 패널을 통과하여 제1 방향의 원형으로 회전하는 광의 일부가 제1 방향의 선형으로 진동하도록 디스플레이 패널 아래에 개구부에 대응하여 배치된 제1 위상 지연 부재; 제1 위상 지연 부재 아래에 배치된 편광 부재; 및 편광 부재를 투과한 제1 방향의 선형으로 진동하는 광의 일부가 제2 방향의 원형으로 회전할 수 있도록 편광 부재 아래에 배치된 제2 위상 지연 부재를 포함한다.

Description

디스플레이 아래에 배치된 센서에 의해 반사된 광을 차단하기 위한 편광 부재 및 위상 지연 부재를 포함하는 전자 장치
본 발명의 다양한 실시 예는 디스플레이 아래에 배치된 센서에 의해 반사된 광을 차단하기 위한 편광 부재 및 위상 지연 부재를 포함하는 전자장치에 관한 발명이다.
휴대 전자장치에서 디스플레이의 역할이 중요해지고 있으며, 특히, 디스플레이가 차지하는 영역이 점점 커지는 추세에 있다. 한정된 휴대 전자장치의 크기에서 디스플레이가 차지하는 영역이 점차 확대됨에 따라, 휴대 전자장치의 전면에 위치한 물리적인 버튼(예: 홈 키)이 제거되고, 휴대 전자장치는 디스플레이에 상기 제거된 물리적인 버튼을 대신할 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 물리적인 버튼은 생체 센서(예: 지문 센서)를 포함할 수 있고, 물리적인 버튼이 제거됨에 따라, 생체 센서는 휴대 전자장치의 디스플레이 아래에 배치될 수 있다. 휴대 전자장치는 생체 센서 중 하나인 지문 센서를 디스플레이의 아래에 배치하고, 상기 지문 센서가 배치된 지점(예: 위치, 좌표)에 대응하여, 디스플레이의 표시 영역 중 일부 영역을 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문 감지 영역으로 설정할 수 있다.
휴대 전자장치는 디스플레이의 아래에 지문 센서를 배치할 수 있고, 상기 지문 센서는 디스플레이와 연동되어, 상기 디스플레이를 통해 입력되는 사용자의 지문을 인식할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이의 표시 영역 중에서 지문 센서가 배치된 영역은 지문 감지 영역일 수 있다. 휴대 전자장치는 상기 지문 감지 영역을 기반으로, 사용자의 지문을 인식할 수 있다. 휴대 전자장치는 상기 인식된 지문을 기반으로 사용자 인증 기능을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이 아래에 지문 센서가 배치될 수 있다. 상기 지문 센서를 사용하여 사용자의 지문을 인식하기 위해, 전자장치의 내부에 실장된 일부 구성 부품은 배치 구조 및 형태가 다르게 구현될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이를 통해 입력되는 사용자의 지문을 인식하기 위하여, 적어도 하나의 시트(예: 엠보 시트, 쿠션 시트, 금속 시트, 방열 시트)는 지문 센서의 지문 감지 영역에 대응하여 개구부가 형성될 수 있다. 지문 감지 영역에 대응하여 개구부가 형성됨에 따라, 디스플레이를 통해, 표시되는 화면에서 상기 지문 감지 영역에 대응하는 화면이 다르게 표시될 수 있다. 예를 들어, 화면이 꺼진 상태에서 상기 개구부를 통해, 적어도 부분적으로 지문 센서가 육안상으로 보여질 수 있다. 또한, 화면이 켜진 상태에서 외부의 빛이 디스플레이에 반사될 때, 지문 감지 영역의 반사율이 지문 감지 영역 이외의 다른 영역의 반사율과 다르므로, 지문 센서가 배치된 지점에 대응하는 지문 감지 영역이 어둡게 표시될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치는 지문 감지 영역에 대응하여, 디스플레이 아래에 배치된 지문 센서가 보이거나, 지문 감지 영역에 대한 화면의 시인성이 감소되는 현상을 방지하기 위해, 지문 감지 영역에 대응하여 필터 및 유기물을 포함할 수 있다. 전자장치는 필터 및 유기물을 기반으로, 지문 센서가 보이거나, 지문 감지 영역에 대한 화면의 시인성이 감소되는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치는, 편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재; 상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서; 상기 디스플레이 패널의 상기 편광층 및 상기 위상 지연 층을 통과하여 제 1 방향의 원형으로 회전하는 광의 적어도 일부가 제 1 방향의 선형으로 진동할 수 있도록, 상기 개구부에 대응하여 상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 제 1 위상 지연 부재; 상기 제 1 방향의 선형으로 진동하는 상기 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록, 상기 제 1 위상 지연 부재 아래에 배치된 편광 부재; 및 상기 편광 부재를 통해 투과된 상기 제 1 방향의 선형으로 진동하는 광의 적어도 일부가 제 2 방향의 원형으로 회전할 수 있도록 상기 편광 부재 아래에 배치된 제 2 위상 지연 부재를 포함하고, 상기 제 2 위상 지연 부재는, 상기 제 2 방향의 원형으로 회전하는 광의 적어도 일부가 상기 이미지 센서에 부딪혀 상기 제 2 위상 지연 부재로 반사되고, 및 상기 반사된 제 2 방향의 원형으로 회전하는 광을 상기 제 2 위상 지연 부재를 통해 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향의 선형으로 진동하는 광으로 변경하여 상기 편광 부재를 통해 차단되도록 하는 광학적인 속성을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치는, 편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재; 상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서; 상기 디스플레이 패널의 상기 편광층 및 상기 위상 지연 층을 통과하는 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록, 상기 개구부에 대응하여 상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 편광 부재; 및 상기 편광 부재를 통해 투과된 상기 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록 상기 편광 부재 아래에 배치된 위상 지연 부재를 포함하고, 상기 위상 지연 부재는, 상기 광의 적어도 일부가 상기 이미지 센서에 부딪혀 상기 위상 지연 부재로 반사되고, 상기 반사된 광을 상기 편광 부재를 통해 차단되도록 하는 광학적인 속성을 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치는, 편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재; 상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서; 및 상기 디스플레이 패널과 상기 이미지 센서 사이에 외부로부터 유입된 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단할 수 있는 유기 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 전자장치의 디스플레이 아래에 내장된 지문 센서로 인해, 지문 센서가 보이거나, 화면의 시인성이 저하되는 문제점(예: 화면의 적어도 일부가 어둡게 표시되는 문제점)을 보완하기 위하여, 지문 감지 영역에 대응하여 필터 및 유기물을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 필터 및 유기물을 기반으로, 지문 센서가 보여지는 현상 및 지문 센서가 배치된 영역에 대응하여 화면의 시인성이 저하되는 현상을 방지할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 지문 센서에 대응하여 포함된 필터 및 유기물을 활용함으로써, 디스플레이 아래에 내장된 지문 센서가 보여지는 현상 및 화면의 시인성이 저하되는 현상이 개선될 수 있다.
도 1은, 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 전자장치의 후면의 사시도이다.
도 3은, 도 1의 전자장치의 전개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치 내부에 실장된 지문 센서에 대응하여 유기물이 포함된 도면이다.
도 5a 내지 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 지문 센서에 대응하여 제 1 필터가 배치된 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 지문 센서에 대응하여 제 2 필터가 배치된 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제 1 면(또는 전면)(110A), 제 2 면(또는 후면)(110B), 및 제 1 면(110A) 및 제 2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1의 제 1 면(110A), 제 2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 “측면 부재”)(118)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)는, 상기 제 1 면(110A)으로부터 상기 후면 플레이트(111) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 영역(110D)들을, 상기 전면 플레이트(102)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 2 참조)에서, 상기 후면 플레이트(111)는, 상기 제 2 면(110B)으로부터 상기 전면 플레이트(102) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 영역(110E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102) (또는 상기 후면 플레이트(111))가 상기 제 1 영역(110D)들 (또는 상기 제 2 영역(110E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(100)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(118)는, 상기와 같은 제 1 영역(110D) 또는 제 2 영역(110E)이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께 (또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역(110D) 또는 제 2 영역(110E)을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이(101), 오디오 모듈(103, 107, 114), 센서 모듈(104, 116, 119), 카메라 모듈(105, 112, 113), 키 입력 장치(117), 발광 소자(106), 및 커넥터 홀(108, 109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(117), 또는 발광 소자(106))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(101)는, 예를 들어, 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(110A), 및 상기 측면(110C)의 제 1 영역(110D)을 형성하는 전면 플레이트(102)를 통하여 상기 디스플레이(101)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(101)의 모서리를 상기 전면 플레이트(102)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(101)의 외곽과 전면 플레이트(102)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(114), 센서 모듈(104), 카메라 모듈(105), 및 발광 소자(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(114), 센서 모듈(104), 카메라 모듈(105), 지문 센서(116)(예: 생체 센서), 및 발광 소자(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(104, 119)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(117)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(110D), 및/또는 상기 제 2 영역(110E)에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(103, 107, 114)은, 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(107, 114)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(107, 114)은, 외부 스피커 홀(107) 및 통화용 리시버 홀(114)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(107, 114)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(107, 114) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(104, 116, 119)은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(104, 116, 119)은, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 센서 모듈(104)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(116)(예: 도 3의 지문 센서(312)), 및/또는 상기 하우징(110)의 제 2 면(110B)에 배치된 제 3 센서 모듈(119)(예: HRM 센서) 및/또는 제 4 센서 모듈(미도시) (예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(110)의 제 1면(110A)(예: 디스플레이(101)의 아래에 내장)뿐만 아니라 제 2면(110B)에 배치될 수 있다. 디스플레이(101)의 아래에 내장된 지문 센서(116)는 제 1 면(110A)의 적어도 일부 영역에 대응하여, 지문 감지 영역이 설정될 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(104) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(105, 112, 113)은, 전자 장치(100)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 카메라 장치(105), 및 제 2 면(110B)에 배치된 제 2 카메라 장치(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(105, 112)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(113)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(117)는, 하우징(110)의 측면(110C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(117)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(117)는 디스플레이(101) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(110)의 제 1면(110A)에 배치된 센서 모듈(예: 지문 센서(116))을 포함할 수 있다.
발광 소자(106)는, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(106)는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자(106)는, 예를 들어, 카메라 모듈(105)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(106)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(108, 109)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(108), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(109)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)는, 측면 베젤 구조(310), 제 1 지지부재(311)(예: 브라켓), 전면 플레이트(320), 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지부재(311), 또는 제 2 지지부재(360))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지부재(311)는, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(310)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(311)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(311)는, 일면에 디스플레이(330)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(370)는, 후면 플레이트(380)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 제 1 지지부재(311)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치 내부에 실장된 지문 센서에 대응하여 유기물이 포함된 도면이다.
도 4는 전자장치(예: 도 1의 전자장치(100))에 내장된 지문 센서(420)에 대한 전자장치(100)의 단면도를 도시한다. 지문 센서(420)는 전자장치(100)의 디스플레이(403) 아래에 배치될 수 있다. 도 4는 도 1에 도시된 A-A’선에 대응하여 전자장치(100)를 절단한 경우의 단면도일 수 있다. 전자장치(100)는 화면을 표시하기 위한 디스플레이(403)를 포함하고, 상기 디스플레이(403)는 적어도 하나의 패널들(예: 터치스크린 패널(touch screen panel, TSP))이 적층되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(403)는 편광층 및 상기 편광층의 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함할 수 있다. 디스플레이(403)의 위에는 투명 보호 부재(401)(예: 윈도우, 글라스(glass), 필름 등)가 부착될 수 있고, 디스플레이(403)의 아래에는 지지 부재(405)(예: 충격 흡수 부재, 엠보(embo) 시트 및/또는 쿠션(cushion) 시트) 및 금속 시트(407)(예: Gr(그라파이트) 시트 및/또는, Cu(구리) 시트)가 부착될 수 있다. 도시되진 않았으나, 디스플레이(403)의 아래에 전자기 유도 패널(예: digitizer, 디지타이저)도 포함될 수 있다. 금속 시트(407) 아래에는 지문 센서(420)가 배치될 수 있고, 상기 지문 센서(420)의 배치 구조를 고정하기 위한 하우징(409)을 포함할 수 있다.
투명 보호 부재(401)는 투명한 패널이며, 외부 충격으로부터 디스플레이(403)를 보호할 수 있다. 전자장치(100)는 디스플레이(403)를 통해, 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있으며, 투명 보호 부재(401)는 디스플레이(403)의 위에 부착되어, 사용자의 터치 입력이 직접적으로 디스플레이(403)에 닿는 것을 방지할 수 있다. 투명 보호 부재(401)와 디스플레이(403)는 투명 접착 부재(optical clear adhesive, OCA)(미도시)에 의해 서로 부착될 수 있다.
디스플레이(403)는 전자장치(100)의 제어 하에, 화면을 표시할 수 있다. 디스플레이(403)는 터치스크린 패널을 포함할 수 있고, 상기 터치스크린 패널을 통해, 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있다. 터치스크린 패널은 터치 입력을 감지하기 위한 패널 및 화면을 표시하기 위한 패널을 포함할 수 있다.
지지 부재(405)는 디스플레이(403)에 대한 충격을 흡수하기 위한 부재로, 울퉁불퉁한 패턴을 포함하는 엠보 시트, 및/또는, 스폰지를 포함하는 쿠션 시트, 및/또는 블랙 층(black layer)을 포함할 수 있다. 블랙 층은 디스플레이로부터 발산된 광이 디스플레이 아래로 향하는 것을 차단하거나 반사시킬 수 있다.
금속 시트(407)는 내부에서 발생된 열을 확산시켜서, 전자장치(100)의 내부의 온도 상승을 제한할 수 있고, 전자파 노이즈를 차폐할 수 있다. 금속 시트(407)는 구리(Cu)로 구성된 시트를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 금속 시트(407)는 방열을 위해, 그라파이트(Gr) 시트를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 지지 부재(405) 및 금속 시트(407) 아래에 지문 센서(420)가 실장될 수 있고, 지문 센서(420)를 통해, 사용자의 지문을 인식하기 위하여, 사용자의 지문이 감지되는 지문 감지 영역에 대응하여 지지 부재(405) 및 금속 시트(407)는 개구부(408)가 형성될 수 있다. 지문 감지 영역은 지문 센서(420)가 배치된 영역에 대응하여 설정될 수 있다. 지문 센서(420)의 상단(예: 사용자의 지문이 감지되는 부분)에는 외부로부터 유입되는 빛을 반사하기 위한 필터(430)가 부착될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 지지 부재(405) 및 금속 시트(407)에 형성된 개구부(408)를 통해, 외부로부터 빛이 유입될 수 있고, 상기 유입된 빛이 지문 인식에 영향을 주지 않도록, 지문 센서(420)의 상단에는 필터(430)가 부착될 수 있다. 필터(430)는 외부로부터 유입된 빛의 적외선(infrared ray, IR)을 방지하기 위한 적외선 방지 필터(예: IR cut filter)를 포함할 수 있다.
지지 부재(405) 및 금속 시트(407)에 형성된 개구부(408)로 인하여, 지문 센서가 보여질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(101)의 화면이 꺼진 상태에서 개구부(408)를 통해, 적어도 부분적으로 지문 센서가 육안상으로 보여질 수 있다. 또한, 개구부(408)를 통해 외부로부터 유입된 빛에 의해, 화면이 적어도 부분적으로 어둡게 표시되거나, 밝게 표시될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(101)의 화면이 켜진 상태에서, 상기 개구부(408)에 대응하는 영역(예: 지문 감지 영역)이 주변의 다른 영역보다 어둡게 표시될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 화면이 꺼진 상태에서 지문 센서가 보여지는 현상 및 화면이 켜진 상태에서 지문 감지 영역에 대한 시인성이 감소하는 현상을 방지하기 위하여, 개구부(408)에 대응하여 형성된 에어 갭(air gap)에 저수축 안료(410)(low shrinkage pigment)(예: black carbon, 유기 물질)가 주입될 수 있다. 저수축 안료(410)는 수축력이 약한 미세한 분말 또는, 첨가제일 수 있고, 외부로부터 유입된 빛(예: 가시광선, 적외선)에 대한 투과를 방지할 수 있다. 저수축 안료(410)는 외부로부터 유입된 빛에 대한 투과율을 조정할 수 있다. 예를 들어, 투과율이 약 50 퍼센트인 경우 외부로부터 유입된 가시광선 및 적외선이 저수축 안료(410)에 의해, 약 50 퍼센트만큼 흡수될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(403)가 켜진 상태(turn on)에서 저수축 안료(410)의 투과율이 약 50 퍼센트인 경우, 태양광의 약 50,000 lux 이하에서 지문 감지 영역에 대한 시인성이 감소하는 현상이 방지될 수 있다. 즉, 지문 감지 영역에 대응하여 화면이 어둡게 표시되는 현상이 방지될 수 있다. 디스플레이(403)가 꺼진 상태(turn off)에서 저수축 안료(410)의 투과율이 약 50 퍼센트인 경우, 태양광의 약 100,000 lux 이하에서 지문 센서(420)가 보여지는 현상이 방지될 수 있다. 즉, 디스플레이(403) 아래에 배치된 지문 센서(420)가 육안상 보여지는 현상이 방지될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(403)와 지문 센서(420) 사이에 형성된 에어 갭(air gap)에 저수축 안료(410)가 포함될 수 있고, 저수축 안료(410)를 기반으로, 화면이 꺼진 상태에서 지문 센서가 보여지는 현상 및 화면이 켜진 상태에서 지문 감지 영역에 대한 시인성이 감소하는 현상을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(403) 아래에 배치되는 센서는 지문 센서(420)로 한정되지 않는다. 디스플레이(403) 아래에 센서가 배치될 경우 상기 디스플레이(403)와 상기 센서 사이에 에어 갭이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 에어 갭에 대응하여 저수축 안료(410)가 주입될 수 있고, 상기 저수축 안료(401)를 기반으로, 육안상 센서가 보여지는 현상 및 센서가 배치된 영역에 대한 시인성이 저하되는 현상(예: 센서가 배치된 영역이 어둡게 표시되는 현상)을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 외부로부터 유입되는 빛은 가시광선과 적외선(IR)으로 구분될 수 있으며, 저수축 안료(410)는 가시광선 및 적외선에 대응하여, 동일하게 빛을 차단할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 시인성이 저하되거나, 시인성이 감소되는 의미는 사용자가 디스플레이(403)를 바라볼 때, 디스플레이(403)를 통해 표시되는 이미지가 적어도 부분적으로 흐릿하거나, 어둡게 표시되는 현상일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자장치는, 지문 센서(420)가 배치된 영역에 대응하여, 시인성이 저하되는 현상을 방지하기 위해, 적어도 하나의 부재 및 유기 물질(예: 저수축 안료(410))을 포함할 수 있다.
도 5a 내지 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 지문 센서에 대응하여 제 1 필터가 배치된 도면이다.
도 5a를 참조하면, 지지 부재(405) 및 금속 시트(407)에 형성된 개구부(예: 도 4의 개구부(408))를 통해, 외부로부터 빛이 유입될 수 있다. 예를 들어, 외부로부터 빛이 유입되면, 화면이 꺼진 상태에서 개구부에 대응하여 지문 센서(420)가 보여지거나, 화면이 켜진 상태에서 개구부에 대응하여 화면이 어둡게 보여질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 지문 센서(420)가 보여지는 현상 및 화면이 어둡게 보여지는 현상을 방지하기 위해, 지문 센서(420)의 상단에 제 1 필터가 배치될 수 있다. 제 1 필터는 적외선(IR)을 흡수하기 위한 적외선 흡수 필터(501) 및 적외선(IR)을 반사하기 위한 적외선 반사 필터(509)를 포함할 수 있다. 제 1 필터는 가시광선을 차단하기 위한 차단 부재(예: 제 1 위상 지연 부재(503)(1/4 retarder), 편광 부재(505)(linear pol)(예: 편광 필름, 렌즈), 및 제 2 위상 지연 부재(507)(1/4 retarder))를 포함할 수 있다. 지지 부재(405) 및 금속 시트(407)에 형성된 개구부(예: 도 4의 개구부(408))와 제 1 필터 사이에는 에어 갭이 형성될 수 있고, 상기 형성된 에어 갭에는 광학 투명 접착 부재(optical clear resin, OCR)(510)(예: 도 4의 저수축 안료(410))가 포함될 수 있다.
적외선 흡수 필터(501)는 외부로부터 유입되는 적외선 및 적외선 반사 필터에 의해 반사된 적외선을 적어도 부분적으로 흡수할 수 있다. 적외선 흡수 필터(501)는 전자장치(예: 도 1의 전자장치(100))의 화면이 켜졌을 때, 상기 유입된 적외선을 흡수함으로써, 화면이 어둡게 표시되는 현상을 방지할 수 있다.
적외선 반사 필터(509)는 외부의 적외선을 반사시킴으로써, 지문 센서로의 적외선이 유입되는 상황을 방지할 수 있다.
제 1 필터에 포함된 제 1 위상 지연 부재(503) 및 제 2 위상 지연 부재(507)는 외부로부터 유입되는 빛의 회전 방향을 변경할 수 있다. 예를 들어, 제 1 위상 지연 부재(503)는 제 1 방향의 원형으로 회전하는 빛의 적어도 일부를 제 1 방향의 선형으로 진동하도록 빛의 회전 방향을 변경할 수 있다. 제 2 위상 지연 부재(507)는 제 1 위상 지연 부재(503)에 의해, 제 1 방향의 선형으로 진동하는 빛의 적어도 일부를 제 2 방향의 원형으로 회전할 수 있도록 빛의 회전 방향을 변경할 수 있다. 제 1 필터에 포함된 편광 부재(505)는 제 1 위상 지연 부재(503)로부터 제 2 위상 지연 부재(507)로 향하는 빛의 적어도 일부를 투과시킬 수 있고, 제 2 위상 지연 부재(507)로부터 제 1 위상 지연 부재(503)로 향하는 빛의 적어도 일부를 투과시킬 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제 1 필터는 개구부를 통해, 외부로부터 유입되는 빛(예: 적외선(IR), 가시광선) 중에서 적외선(IR)을 부분적으로 흡수하거나, 가시광선을 부분적으로 차단할 수 있다.
디스플레이(403)와 지문 센서(420) 사이에 형성된 에어 갭에 대응하여 주입되는 광학 투명 접착 부재(510)는 외부의 빛에 대한 반사를 방지할 수 있고, 지문 센서(420)와 디스플레이(403)를 서로 접착할 수 있다. 광학 투명 접착 부재(510)는 화면이 일그러지는 현상을 방지할 수 있으며, 사용자의 시인성이 저하되는 상황을 방지할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 개구부에 대응하여 유입되는 적외선을 차단 및 흡수하는 과정을 개시한다. 외부로부터 적외선(521)이 유입될 때, 적외선 흡수 필터(501)는 상기 적외선(521)의 적어도 일부를 흡수할 수 있다. 예를 들어, 적외선 흡수 필터(501)는 유입된 적외선(521)의 약 50 퍼센트를 흡수할 수 있다. 적외선 흡수 필터(501)를 투과한 적외선(523)은 적외선 반사 필터(509)에 의해, 반사될 수 있다. 예를 들어, 적외선 반사 필터(509)는 적외선 흡수 필터(501)를 투과한 적외선(523)의 약 50 퍼센트를 반사시킬 수 있다. 적외선 반사 필터(509)에 의해 반사된 적외선(525)은 적외선 흡수 필터(501)에 의해, 적어도 일부가 흡수될 수 있다. 예를 들어, 적외선 흡수 필터(501)는 적외선 반사 필터(509)에 의해 반사된 적외선(525)의 약 50 퍼센트를 흡수할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자장치(100)는 지문 센서(420)의 상단에 배치된 제 1 필터를 기반으로, 개구부를 통해 외부로부터 유입되는 적외선을 차단 및 흡수할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 개구부를 통해 외부로부터 유입되는 가시광선을 차단하는 과정을 개시한다. 외부로부터 가시광선이 유입될 때, 차단 부재(예: 제 1 위상 지연 부재(503), 편광 부재(505), 제 2 위상 지연 부재(507))는 가시광선의 적어도 일부를 차단할 수 있다. 차단 부재는 제 1 위상 지연 부재(503), 편광 부재(505), 및 제 2 위상 지연 부재(507)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부로부터 유입되는 가시광선은 차단 부재를 투과할 수 있으나, 상기 가시광선이 적외선 반사 필터(509)에 의해 반사될 때, 상기 반사된 가시광선(530)은 차단 부재에 의해 차단될 수 있다. 상세하게, 적외선 반사 필터(509)에 의해 반사된 가시광선(530)은 차단 부재에 포함된 편광 부재(505)에 의해 차단될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 지문 센서(420)의 상단에 제 1 필터가 배치될 수 있고, 제 1 필터는 개구부를 통해 외부로부터 유입되는 빛의 적어도 일부를 차단하거나 흡수할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 외부로부터 유입되는 빛을 적어도 부분적으로 차단하거나 흡수함으로써, 화면이 꺼진 상태에서 지문 센서가 보여지는 현상 및 화면이 켜진 상태에서 지문 감지 영역에 대응하여 화면이 어둡게 보여지는 현상이 방지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 지문 센서에 대응하여 제 2 필터가 배치된 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 5a 내지 도 5b에 도시된 제 1 필터에서 제 1 위상 지연 부재(예: 도 5a 내지 5b의 제 1 위상 지연 부재(503))가 삭제된 제 2 필터를 개시한다. 제 2 필터는 적외선 흡수 필터(501), 편광 부재(505), 제 2 위상 지연 부재(507), 및 적외선 반사 필터(509)를 포함할 수 있다. 제 2 필터는 제 1 위상 지연 부재가 삭제됨에 따라, 제 1 필터보다 투과율이 약 45 퍼센트 정도 감소할 수 있다. 하지만, 육안상으로, 제 1 필터가 포함된 화면과 제 2 필터가 포함된 화면은 동일하게 보여질 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터는 디스플레이(403)(예: 도 1의 디스플레이(101))가 켜진 상태(turn on)일 때, 태양광의 약 50,000 lux 이하에서 지문 센서(402)가 보여지는 현상을 방지할 수 있다. 디스플레이(403)가 꺼진 상태(turn off)일 때, 태양광의 약 100,000 lux 이하에서 지문 감지 영역에 대응하여 화면이 어둡게 표시되는 현상을 방지할 수 있다. 제 2 필터는 제 1 필터보다 간단한 구조로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(403)와 제 2 필터 사이에 형성된 에어 갭에 대응하여 광학 투명 접착 부재(510)(예: 도 4의 저수축 안료(410))가 주입될 수 있다. 상기 광학 투명 접착 부재(510)는 외부의 빛에 대한 반사를 방지할 수 있고, 지문 센서(420), 디스플레이(403), 및 제 2 필터가 서로 접착될 수 있다. 광학 투명 접착 부재(510)는 화면이 일그러지는 현상을 방지할 수 있으며, 사용자의 시인성이 저하되는 상황을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 지문 센서(420)의 상단에 제 2 필터가 배치될 수 있고, 제 2 필터는 개구부를 통해 외부로부터 유입되는 빛의 적어도 일부를 차단하거나 흡수할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 외부로부터 유입되는 빛을 적어도 부분적으로 차단하거나 흡수함으로써, 화면이 꺼진 상태에서 지문 센서가 보여지는 현상 및 화면이 켜진 상태에서 지문 감지 영역에 대응하여 화면이 어둡게 보여지는 현상이 방지될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널(예: 도 5a의 디스플레이(403)), 상기 디스플레이 패널(403) 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재(예: 도 5a의 지지 부재(405)), 상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서(예: 도 5a의 지문 센서(420)), 상기 디스플레이 패널(403)의 상기 편광층 및 상기 위상 지연 층을 통과하여 제 1 방향의 원형으로 회전하는 광의 적어도 일부가 제 1 방향의 선형으로 진동할 수 있도록, 상기 개구부에 대응하여 상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 제 1 위상 지연 부재(예: 도 5a의 제 1 위상 지연 부재(503)), 상기 제 1 방향의 선형으로 진동하는 상기 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록, 상기 제 1 위상 지연 부재 아래에 배치된 편광 부재, 및 상기 편광 부재를 통해 투과된 상기 제 1 방향의 선형으로 진동하는 광의 적어도 일부가 제 2 방향의 원형으로 회전할 수 있도록 상기 편광 부재 아래에 배치된 제 2 위상 지연 부재(예: 도 5a의 제 2 위상 지연 부재(507))를 포함할 수 있다. 상기 제 2 위상 지연 부재(507)는 상기 제 2 방향의 원형으로 회전하는 광의 적어도 일부가 상기 이미지 센서(420)에 부딪혀 상기 제 2 위상 지연 부재로 반사되고, 상기 반사된 제 2 방향의 원형으로 회전하는 광을 상기 제 2 위상 지연 부재(507)를 통해 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향의 선형으로 진동하는 광으로 변경하여 상기 편광 부재를 통해 차단할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 상기 개구부에 대응하여, 상기 디스플레이 패널(403)과 상기 제 1 위상 지연 부재(503)의 사이에 배치되는 적외선 흡수 필터(예: 도 5a의 적외선 흡수 필터(501))와 상기 개구부에 대응하여, 상기 이미지 센서(420)와 상기 제 2 위상 지연 부재(507)의 사이에 배치되는 적외선 반사 필터(예: 도 5a의 적외선 반사 필터(509))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 상기 외부로부터 유입되는 광이 적외선 광인 경우 상기 적외선 흡수 필터(501)를 통해 상기 적외선 광의 적어도 일부를 흡수할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 상기 외부로부터 유입되는 광이 적외선 광인 경우 상기 적외선 반사 필터(509)를 통해 상기 적외선 광의 적어도 일부가 반사되고, 상기 반사된 적외선 광의 적어도 일부는 상기 적외선 흡수 필터(501)를 통해 흡수될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 상기 디스플레이 패널(403)과 상기 이미지 센서 사이(420)에 외부로부터 유입된 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하기 위한 유기 물질(예: 도 5a의 광학 투명 접착 부재(510))을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 유기 물질(510)은 저수축 안료 및 첨가제 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 광에 대한 투과율을 조정할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 지문 센서, 조도 센서, 홍채 센서, 근접 센서, 및 카메라 중 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 지문 센서, 조도 센서, 홍채 센서, 근접 센서, 및 카메라 중 적어도 하나의 구성부가 상기 개구부에 대응하여 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널(예: 도 5a의 디스플레이(403)), 상기 디스플레이 패널(403) 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재(예: 도 5a의 지지 부재(405)), 상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서(예: 도 5a의 지문 센서(420)), 상기 디스플레이 패널(403)의 상기 편광층 및 상기 위상 지연 층을 통과하는 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록, 상기 개구부에 대응하여 상기 디스플레이 패널(403) 아래에 배치된 편광 부재, 및 상기 편광 부재를 통해 투과된 상기 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록 상기 편광 부재 아래에 배치된 위상 지연 부재를 포함할 수 있다. 상기 위상 지연 부재는 상기 광의 적어도 일부가 상기 이미지 센서(420)에 부딪혀 상기 위상 지연 부재로 반사되고, 상기 반사된 광을 상기 편광 부재를 통해 차단하도록 하는 광학적인 속성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널(예: 도 5a의 디스플레이(403)), 상기 디스플레이 패널(403) 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재(예: 도 5a의 지지 부재(405)), 상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서(예: 도 5a의 지문 센서(420)), 및 상기 디스플레이 패널(403)과 상기 이미지 센서(420) 사이에 외부로부터 유입된 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단할 수 있는 유기 물질(예: 도 4의 저수축 안료(410))을 포함할 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 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", “A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 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, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(#01)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(#36) 또는 외장 메모리(#38))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(#40))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(#01))의 프로세서(예: 프로세서(#20))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 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 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재;
    상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서;
    상기 디스플레이 패널의 상기 편광층 및 상기 위상 지연 층을 통과하여 제 1 방향의 원형으로 회전하는 광의 적어도 일부가 제 1 방향의 선형으로 진동할 수 있도록, 상기 개구부에 대응하여 상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 제 1 위상 지연 부재;
    상기 제 1 방향의 선형으로 진동하는 상기 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록, 상기 제 1 위상 지연 부재 아래에 배치된 편광 부재; 및
    상기 편광 부재를 통해 투과된 상기 제 1 방향의 선형으로 진동하는 광의 적어도 일부가 제 2 방향의 원형으로 회전할 수 있도록 상기 편광 부재 아래에 배치된 제 2 위상 지연 부재를 포함하고, 상기 제 2 위상 지연 부재는,
    상기 제 2 방향의 원형으로 회전하는 광의 적어도 일부가 상기 이미지 센서에 부딪혀 상기 제 2 위상 지연 부재로 반사되고, 및
    상기 반사된 제 2 방향의 원형으로 회전하는 광을 상기 제 2 위상 지연 부재를 통해 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향의 선형으로 진동하는 광으로 변경하여 상기 편광 부재를 통해 차단되도록 하는 광학적인 속성을 갖는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부에 대응하여, 상기 디스플레이 패널과 상기 제 1 위상 지연 부재의 사이에 배치되는 적외선 흡수 필터; 및
    상기 개구부에 대응하여, 상기 이미지 센서와 상기 제 2 위상 지연 부재의 사이에 배치되는 적외선 반사 필터;를 더 포함하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부로부터 유입되는 광이 적외선 광인 경우 상기 적외선 흡수 필터를 통해 상기 적외선 광의 적어도 일부가 흡수되는 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부로부터 유입되는 광이 적외선 광인 경우 상기 적외선 반사 필터를 통해 상기 적외선 광의 적어도 일부가 반사되고,
    상기 반사된 적외선 광의 적어도 일부는 상기 적외선 흡수 필터를 통해 흡수되는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널과 상기 이미지 센서 사이에 외부로부터 유입된 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하기 위한 유기 물질을 더 포함하는 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기 물질은 저수축 안료 및 첨가제 중 적어도 하나를 포함하고, 광에 대한 투과율을 조정하는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    지문 센서, 조도 센서, 홍채 센서, 근접 센서, 및 카메라 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 지문 센서, 조도 센서, 홍채 센서, 근접 센서, 및 카메라 중 적어도 하나의 구성부가 상기 개구부에 대응하여 배치되는 전자 장치.
  8. 전자 장치에 있어서,
    편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재;
    상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서;
    상기 디스플레이 패널의 상기 편광층 및 상기 위상 지연 층을 통과하는 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록, 상기 개구부에 대응하여 상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 편광 부재; 및
    상기 편광 부재를 통해 투과된 상기 광의 적어도 일부가 투과될 수 있도록 상기 편광 부재 아래에 배치된 위상 지연 부재를 포함하고, 상기 위상 지연 부재는,
    상기 광의 적어도 일부가 상기 이미지 센서에 부딪혀 상기 위상 지연 부재로 반사되고, 및
    상기 반사된 광을 상기 편광 부재를 통해 차단되도록 하는 광학적인 속성을 갖는 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 개구부에 대응하여, 상기 디스플레이 패널과 상기 편광 부재의 사이에 배치되는 적외선 흡수 필터; 및
    상기 개구부에 대응하여, 상기 이미지 센서와 상기 위상 지연 부재의 아래에 배치되는 적외선 반사 필터;를 더 포함하는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 외부로부터 유입되는 광이 적외선 광인 경우 상기 적외선 흡수 필터를 통해 상기 적외선 광의 적어도 일부가 흡수되는 전자 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 외부로부터 유입되는 광이 적외선 광인 경우 상기 적외선 반사 필터를 통해 상기 적외선 광의 적어도 일부가 반사되고,
    상기 반사된 적외선 광의 적어도 일부는 상기 적외선 흡수 필터를 통해 흡수되는 전자 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널과 상기 이미지 센서 사이에 외부로부터 유입된 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단하기 위한 유기 물질을 더 포함하는 전자 장치.
  13. 전자 장치에 있어서,
    편광층 및 상기 편광층 아래에 배치된 위상 지연 층을 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 아래에 배치되고, 적어도 일부 영역에 개구부가 형성된 충격 흡수 부재;
    상기 개구부에 대응하여 배치된 이미지 센서; 및
    상기 디스플레이 패널과 상기 이미지 센서 사이에 외부로부터 유입된 광의 투과를 적어도 부분적으로 차단할 수 있는 유기 물질을 포함하는 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 개구부에 대응하여, 상기 이미지 센서의 위에 배치되는 적외선 반사 필터를 더 포함하는 전자 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 유기 물질은 저수축 안료 및 첨가제 중 적어도 하나를 포함하고, 광에 대한 투과율을 조정하는 전자 장치.
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