이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하여, 네트워크 환경(100)에는 전자 장치(101)는 근거리 무선 통신(198)을 통하여 전자 장치 (102)와 통신하거나, 또는 네트워크(199)를 통하여 전자 장치 (104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)을 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 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), 배터리(189), 통신 모듈(190), 및 가입자 식별 모듈(196)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))이 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍체 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 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, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(376) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 프로세서(120)는 중앙 처리 장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들(130-196) 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)으로 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소트프웨어 구성요소(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 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, 예를 들면, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 플래시 드라이브(flash drive), 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: USB(universal serial bus)) 또는 무선(예: 블루투스)을 통하여 전자 장치(101)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어 구성요소로서, 예를 들면, 커널(141), 라이브러리(143), 어플리케이션 프레임워크(145), 또는 어플리케이션 프로그램(interchangeably "어플리케이션")(147)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 키보드는 물리적인 키보드, 또는 표시 장치(160)를 통해 표시되는 가상 키보드를 포함할 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 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 신체의 일부에 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 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 전자 장치(101)의 내부 또는 외부에 위치한 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)(예: 마이크)를 통해 소리를 획득하거나, 전자 장치(101)에 포함된 음향 출력 장치(미도시)(예: 스피커 또는 리시버), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 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), 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, 센서 모듈(176)은 메인 프로세서(121)(예: 어플리케이션 프로세서), 또는 메인 프로세서(121)와는 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(123)(예: 센서 허브 프로세서)에 의하여 제어될 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 메인 프로세서(121)(예: 어플리케이션 프로세서)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 메인 프로세서(121)(예: 어플리케이션 프로세서)를 깨우지 않고 별도의 저전력 프로세서의 작동에 의하여 센서 모듈(176)의 동작 또는 상태의 적어도 일부를 제어할 수 있다.
인터페이스(177)는 지정된 규격에 따라 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 연결할 수 있는 수단을 제공할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)은 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, 광 인터페이스(optical interface), RS-232(recommended standard232) 인터페이스, D-sub(D-subminiature) 인터페이스, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드 인터페이스, MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드, MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 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)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)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.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192) 또는 유선 통신 모듈(194)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 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.
일실시예에 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)를 구별 및 인증할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서 (AP))와 독립적으로 운영되는 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(130-196) 중 적어도 하나의 구성 요소와 관련된 기능들의 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 일실시예에 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)와 같이 유선 통신 방식을 지원하는 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 구성요소들(120-196) 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 명령 또는 상기 데이터는 상기 제 2 네트워크에 연결된 서버(108)를 통해서 상기 전자 장치(101)와 제 2 외부 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(108)에서 실행될 수 있다. 일실시예에 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: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(108))에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 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)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: 전자 장치(201))는 커버 글래스(310), 디스플레이(또는, 디스플레이 패널)(320)(예: 디스플레이(210)), 압력 센서(330), 생체 센서 모듈(340)(예: 지문 센서), 하우징(350)(예: 하우징(220)), 회로기판(360), 배터리(370), 및 후면 커버(back cover)(380)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.
커버 글래스(310)는 디스플레이(320)에 의해 생성된 빛을 투과시킬 수 있다. 또한, 상기 커버 글래스(310) 상에서 사용자는 신체의 일부(예: 손가락)를 접촉하여 터치(전자 펜을 이용한 접촉을 포함함)를 수행할 수 있다. 상기 커버 글래스(310)는, 예컨대, 강화 유리, 강화 플라스틱, 구부러질 수 있는(flexible) 고분자 소재 등으로 형성되어, 디스플레이(320) 및 상기 전자 장치(301)에 포함된 각 구성을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 커버 글래스(310)는 글래스 윈도우(glass window)로도 참조될 수 있다.
디스플레이(320)는 상기 커버 글래스(310) 밑에 배치 또는 결합되어, 상기 커버 글래스(310)의 적어도 일부를 통해 노출될 수 있다. 상기 디스플레이(320)는 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 위젯, 또는 심볼 등)를 출력하거나, 사용자로부터 터치 입력 또는 전자 펜 입력을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(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, 또는 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 센서는 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)은 전자 펜으로부터의 접촉, 제스처, 호버링 등을 검출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(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(320)의 배면에 위치하는 FPCB(323 )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(323)의 배선은 지정된 커넥터를 통하여 회로기판(360)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 벤딩 영역(322)에는, 전자 장치(301)의 설계에 의존하여, 평탄 영역(321)과 유사하게, 다양한 정보를 표시하기 위한 화소들이 배치될 수도 있다.
압력 센서(330)는 디스플레이(320) 밑에 배치 또는 결합될 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(330)는 디스플레이(320)의 평탄 영역(321) 및 FPCB(323) 사이에 배치될 수 있다. 상기 압력 센서(330)는 커버 글래스(310)에 대한 외부(예: 사용자의 손가락)의 압력(혹은, 힘)을 검출 또는 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 압력 센서(330)는 복수의 전극 및 유전층(dielectric layer)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 센서(330)는 사용자의 터치에 의해 변화하는 제1 전극 및 제2 전극 사이의 정전용량에 기초하여 상기 터치의 압력을 감지할 수 있다.
생체 센서 모듈(340)(예: 지문 센서)는 디스플레이(320) 밑에 배치 또는 결합될 수 있다. 예를 들어, 생체 센서 모듈(340)는 디스플레이(320)의 평탄 영역(321)에 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 압력 센서(330)는 생체 센서 모듈(340)의 배치를 위해 전후면이 관통된 센서 배치 영역(또는, 개구부)을 포함할 수 있다. 생체 센서 모듈(340)는 압력 센서(330)의 센서 배치 영역 내에 삽입되어 압력 센서(330)와 나란하게 배치될 수 있다.
상기 생체 센서 모듈(340)는 사용자의 생체 정보(예: 지문 정보)를 센싱할 수 있다. 생체 센서 모듈(340)는, 예를 들어, 광학식 생체 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체 센서 모듈(340)는 내장된 이미지 센서(예: CMOS(complementary metal oxide semiconductor image sensor), CCD(complementary metal oxide semiconductor image sensor))를 이용하여 사용자의 지문 이미지를 획득(capture)할 수 있다. 상기 지문 이미지로부터 지문의 유니크(unique)한 지문 특징점(fingerprint minutiae)이 추출될 수 있으며, 지문 특징점은 기 등록된 지문 특징점과 대조됨으로써 사용자 인증에 이용될 수 있다.
상기 생체 센서 모듈(340)는 디스플레이(320)에 포함된 적어도 하나의 발광 소자로부터 출력된 광 중 적어도 일부 광(예: 사용자의 손가락에 의해 반사된 광 등)을 수광하여 지문 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 생체 센서 모듈(340)는 발광부와 수광부를 포함하고, 발광부를 이용하여 광을 출력하고, 외부 객체(예: 손가락)에 반사된 광을 수광하여 상기 지문 정보를 획득할 수도 있다.
하우징(350)은 전자 장치(301)의 외관의 적어도 일부를 형성하고, 전자 장치(301)에 포함된 각각의 구성을 수납할 수 있다. 예를 들어, 하우징(350)은 전자 장치(301)의 측면(예: 상측면, 하측면, 좌측면 및/또는 우측면) 외관을 형성할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 하우징(350)은 복수의 하우징을 포함할 수 있다. 상기 하우징(350)은 후면 케이스(rear case), 또는 리어 플레이트(rear plate) 등으로도 참조될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 하우징(350)의 측면 중 적어도 일부는 금속 재질로 형성되어 안테나 구조체로 이용될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 하우징(350)은 브래킷을 포함할 수 있다. 브래킷(bracket)은 예를 들어, 마그네슘 합금으로 구성되어, 디스플레이(320)의 아래, 및 회로기판(360) 위에 배치될 수 있다. 상기 브래킷은 상기 디스플레이(320) 및 상기 회로기판(360)과 결합되어 이들을 물리적으로 지지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회로기판(360)은 상기 하우징(350)의 아래(또는, 하우징(350)의 위)에 배치될 수 있다. 회로기판(360)은 전자 장치(301)의 각종 전자 부품, 소자, 인쇄회로 등(예: 프로세서, 메모리, 통신 회로 등)이 배치(mount) 또는 배치(arrange)될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 회로기판(360)은 메인보드, PBA(printed board assembly)또는, 단순히 PCB로 참조될 수 있다. 회로기판(360)은 예를 들어, 메인(main) 회로기판, 및 서브(sub) 회로기판을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 메인 회로기판과 상기 서브 회로기판은 지정된 커넥터 또는 지정된 배선을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로기판(360)은, 예를 들어, 경성 인쇄회로기판(rigid PCB; rigid printed circuit board) 및/또는 FPCB로 구현될 수 있다.
배터리(370)는 화학 에너지와 전기 에너지를 양 방향으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 배터리(370)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여, 상기 전기 에너지를 디스플레이(320), 압력 센서(330), 생체 센서 모듈(340) 및 회로기판(360)에 연결된 다양한 구성 또는 모듈에 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 회로기판(360)에는 배터리(370)의 충방전을 관리하기 위한 전력 관리 모듈(예: PMIC(power management integrated circuit))이 포함될 수 있다.
후면 커버(380)는 전자 장치(301)의 후면에 결합될 수 있다. 상기 후면 커버(380)는, 강화유리, 플라스틱 사출물, 및/또는 금속 등으로 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 후면 커버(380)는 상기 하우징(350)과 일체로 구현되거나, 또는 사용자에 의해 착탈 가능(detachable)하도록 구현될 수도 있다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 결합 구조를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 전자 장치(401)는, 예를 들어, 전자 장치(401)를 후면을 바라볼 때의 사시도를 나타낸다.
도 4a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(401)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 디스플레이(또는, 디스플레이 패널)(420)(예: 도 3의 디스플레이(320)) 및 압력 센서(430)(예: 도 3의 압력 센서(330))를 포함할 수 있다. 도 4b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(401)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 생체 센서 모듈(440)(예: 도 3의 생체 센서 모듈(340))를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(420)는 패널층(421) 및 레이어(425)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 패널층(421)은 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 패널층(421)은 특정 파장대의 빛이 투과될 수 있는 적어도 하나의 홀(hole) 또는 갭(gap)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패널층(421)은 복수의 픽셀과 배선들 사이에 적어도 하나의 갭을 포함할 수 있다. 패널층(421)으로부터 출력되어 사용자의 손가락에 반사된 반사광은 패널층(421)에 포함된 적어도 하나의 갭을 통과하여 생체 센서 모듈(440)에 도달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레이어(425)은 패널층(421)의 후면과 마주보도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레이어(425)은 생체 센서 모듈(예: 도 3의 생체 센서 모듈(340))를 수용하기 위한 센서 배치 영역(427)을 포함할 수 있다. 센서 배치 영역(427)은 생체 센서 모듈이 삽입된 상태에서 패널층(421)의 일부 영역과 대면하도록 전후면이 관통된 형태일 수 있다.
레이어(425)의 일부 영역(3)을 확대한 이미지(5)를 참조하면, 레이어(425)은 제1 레이어(425-1) 및 제2 레이어(425-2)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 레이어(425-1)과 제2 레이어(425-2) 각각에 형성된 관통 영역(또는, 개구부)의 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(425-2)의 관통 영역의 면적은 제1 레이어(425-1)의 관통 영역의 면적보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이(420)는 디스플레이 IC 및/또는 터치 센서 IC 등이 배치된 회로기판(423)(예: 도 3의 FPCB(323))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 회로기판(423)은 패널층(421)의 일측면(예: 하측면)으로부터 연장되고 패널층(421)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 압력 센서(430)는 생체 센서 모듈(340)를 수용하기 위한 센서 배치 영역(431)을 포함할 수 있다. 압력 센서(430)의 센서 배치 영역(431)은 생체 센서 모듈이 삽입된 상태에서 패널층(421)의 일부 영역과 대면하도록 전후면이 관통된 형태일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 압력 센서(430)의 센서 배치 영역(431)의 면적은 레이어(425)의 센서 배치 영역(427)의 면적보다 크거나 같을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회로 기판(423)은 레이어(425) 및 압력 센서(430)의 적어도 일부와 오버랩되도록 레이어(425)의 후면 방향으로 폴딩되어 상기 레이어(425) 및 압력 센서(430)에 부착될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 생체 센서 모듈(440)(예: 도 3의 생체 센서 모듈(340))는 디스플레이(420)의 후면에 부착될 수 있다. 예를 들어, 생체 센서 모듈(440)의 일면은 압력 센서(430) 및 레이어(425)의 제2 레이어(425-2)를 통과하여 레이어(425)의 제1 레이어(425-1)에 부착될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
도 5에 도시된 단면도는 생체 센서 모듈(예: 도 3의 생체 센서 모듈(340))가 디스플레이(520)에 부착되지 않은 상태에서의 단면도에 해당한다. 도 5를 참조하면, 전자 장치(501)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 커버 글래스(510)(예: 도 3의 커버 글래스(310)), 디스플레이(또는, 디스플레이 패널)(520)(예: 도 3의 디스플레이(320)) 및 압력 센서(530)(예: 도 3의 압력 센서(330))를 포함할 수 있다.
커버 글래스(510)는 전자 장치(501)의 최상층(top layer)에 위치할 수 있다. 디스플레이(520)는 커버 글래스 아래에 배치될 수 있다. 디스플레이(520)는 패널층(521)(예: 패널층(421)) 및 레이어(525)(예: 레이어(425))을 포함할 수 있다. 패널층(521)은 일 실시 예에 따르면, 패널층(521)은 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있으며 커버 글래스(510) 아래에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레이어(525)은 패널층(521) 아래에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레이어(525)은 제1 레이어(525-1)(예: 제1 레이어(425-1)) 및 제2 레이어(525-2)(예: 제2 레이어(425-2))를 포함할 수 있다. 상기 제1 레이어(515-1)는, 예를 들어, 패턴이 형성된 지지 부재(51), 전자 펜으로부터의 입력을 수신하는 디지타이저(또는, 전자 펜 센서)(53) 및 금속층(55)(예: 구리층)을 포함할 수 있다. 상기 지지 부재(51)는 패널층(521)에 대한 외부 충격을 흡수하고 광학적 특성을 향상시키고, 디지타이저(53)에 포함된 패턴을 시각적으로 가릴 수 있다. 상기 제2 레이어(515-2)는, 예를 들어, 방열 기능을 수행하는 방열층(57) 및 외부 충격을 흡수하기 위한 쿠션층(59)을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 제1 레이어(515-1) 및 제2 레이어(515-2)의 적층 구조는 일 예에 불과하며 레이어(525)은 도 5에 도시된 복수의 층들 중 일부를 포함하지 않거나, 적어도 하나의 다른 층이 더 포함되거나 또는 복수의 층들 중 적어도 일부의 위치가 변경되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 레이어(515)는 도 5에 도시된 디지타이저(53) 및 금속층(55)을 포함하지 않을 수 있다. 다른 예를 들어, 레이어(515)는 지지 부재(51) 및 방열시트(57)를 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 레이어(525-1)와 제2 레이어(525-2) 각각에 형성된 관통 영역(또는, 개구부)의 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(525-2)의 관통 영역의 너비(w2)는 제1 레이어(525-1)의 관통 영역의 너비(w1)보다 클 수 있다. 이에 따라, 레이어(525)은 제1 레이어(525-1)와 제2 레이어(525-2)에 의한 단차 구조를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 압력 센서(530)는 레이어(525) 아래에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 압력 센서(530) 아래에 회로 기판(523)이 배치될 수 있다. 회로 기판(523)은, 예를 들어, 도 4a를 참조하여 설명한 바와 같이 디스플레이(520)(예: 패널층(521))의 일측면으로부터 연장되어 레이어(525)의 후면 방향으로 폴딩되어 압력 센서(530)에 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(501)는 압력 센서(530)를 포함하지 않을 수도 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 생체 센서 모듈의 패키지 구조를 나타낸다.
도 6의 <61> 이미지는 생체 센서 모듈(예: 지문 센서)(640)(예: 도 3의 생체 센서 모듈(340))의 사시도를 나타내고, <62> 이미지는 생체 센서 모듈(640)의 정면도를 나타내고, <63> 이미지는 생체 센서 모듈(640)의 배면도를 나타낸다.
도 6을 참조하면 생체 센서 모듈(640)는 회로기판(641), 하우징(642), 이미지 센서(또는, 이미지 센서 어레이)(643), 광학층(644), 광학 필터층(645), 접착 부재(646), 도전성 와이어(647) 및 차폐층(magnetic screen layer)(648) (예: magnetic metal powder sheet) 을 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(643) 및 광학층(644)(및 광학 필터층(645))은 하나의 패키지 구조로 결합될 수 있으며, 예를 들어, 생체 센서로 참조될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(640)는 도 6에 도시된 일부 구성을 포함하지 않을 수도 있고, 도 6에 도시되지 않은 구성을 추가로 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 회로기판(641)은 경성 인쇄회로기판(RPCB)(641-1) 및 연성 인쇄회로기판(FPCB)(641-2)을 포함할 수 있다. 경성 인쇄회로기판(641-1)은 수동소자, 인쇄회로 및 생체 센서를 제어하기 위한 센서 IC를 포함할 수 있다. 상기 수동소자, 인쇄회로 및 센서 IC는, 예를 들어, 경성 인쇄회로기판(641)의 배면에 배치될 수 있다. 연성 인쇄회로기판(641-2)은 경성 인쇄회로기판(641-1)의 일측면으로부터 연장될 수 있다. 연성 인쇄회로기판(641-1)(또는, 연결부)은 디스플레이(예: 도 4a의 디스플레이(420))에 부착된 상태에서 다른 회로 기판(예: 도 4a의 회로 기판(423))와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(642)은 회로 기판(641)의 일면(예: 상면)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(642)은 개구부를 포함할 수 있다. 하우징(642)의 상면은 적어도 일부 영역(예: 전부)이 개방되어 상기 하우징(642)은 생체 센서를 둘러싸는 측벽 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(642)은 생체 센서 모듈(640)의 상면을 바라볼 때 생체 센서 주변을 둘러싸는 'ㅁ' 모양을 가질 수 있다. 다른 예를 들어, 하우징(642)은 생체 센서 모듈(640)의 상면을 바라볼 때 생체 센서 주변 일부가 개방된 'ㄷ' 모양 또는 '11' 모양을 가질 수도 있다. 생체 센서 모듈이 디스플레이(예: 도 4a의 디스플레이(420))에 부착된 상태에서 상기 생체 센서는 상기 개구부를 통해 디스플레이의 일면과 대면할 수 있다. 상기 하우징(642)은, 예를 들어, 에폭시 등의 고분자 물질 및/또는 스테인리스, 알루미늄과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서(예: 이미지 센서(643), 광학층(644), 광학 필터층(645))는 회로기판(641)의 일면(예: 상면)에 배치될 수 있다. 생체 센서는 하우징(642) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 생체 센서는 하우징(642)의 개구부를 통해 하우징(642) 내에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(예: CMOS, CCD)(643)는 회로기판(641)의 일면(예: 상면)에 배치될 수 있다. 이미지 센서(643)는 예를 들어, 복수의 이미지 센서가 지정된 간격으로 배치된 어레이형 이미지 센서일 수 있다. 이미지 센서(643)는 사용자의 손가락에 반사된 반사광을 이용하여 지문 정보(또는, 지문 이미지)를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학층(644)은 이미지 센서 위에 배치될 수 있다. 광학층(644)은, 예를 들어, 외부 객체(예: 손가락)에 반사된 반사광의 광학 특성을 개선시키고 반사광을 굴절시켜 이미지 센서(643)의 수광 효율을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 필터층(645)은 광학층(644) 위에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 광학 필터층(645)은 광학층(644)의 적어도 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 광학 필터층(645)은, 예를 들어, 외부 객체(예: 손가락)에 반사된 반사광 중 특정 파장의 광(예: 가시광) 만을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 광학 필터층(645)은 지문 정보 획득을 위해 이미지 센서(643)가 필요로 하는 파장 또는 디스플레이의 패널층(예: 도 4a의 패널층(421))에 형성된 홀을 잘 통과할 수 있는 파장의 광(예: 녹색 광)만을 투과시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 광학 필터층(645)은 PET(poly ethylene terephthalate) 필름을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 접착 부재(646)는 하우징(642) 의 일면(예: 상면)에 배치될 수 있다. 접착 부재(646)는 디스플레이의 일면(예: 후면)에 부착됨에 따라 생체 센서 모듈(640)를 디스플레이에 부착시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 와이어(647)는 회로 기판(641)과 생체 센서(예: 이미지 센서(643))를 전기적으로 연결할 수 있다. 도전성 와이어(647)는, 예를 들어, 회로기판(641)과 이미지 센서(643)를 연결하는 복수개의 와이어를 포함할 수 있다. 이미지 센서(643)에 의해 획득된 지문 정보는 도전성 와이어(647)를 통해 회로기판(641)에 배치된 센서 IC로 전달될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차폐층(648)은 회로기판(641)의 일면(예: 후면)에 부착될 수 있다. 차폐층(648)은, 예를 들어, 자성 분말(magnetic powder) 및/또는 금속 분말(metal powder)을 포함할 수 있다. 차폐층(648)은 디스플레이의 레이어(예: 도 4a의 레이어(425))에 센서 배치 영역을 형성함에 따라 레이어에 포함된 디지타이저의 일부 영역에 홀이 발생할 수 있다. 차폐층 (648)은 레이어에 형성된 홀에 의한 자기장의 변화를 보상하여 디지타이저의 성능 열화를 방지할 수 있다. 레이어가 디지타이저를 포함하지 않는 경우에는 차폐층(648)은 생략될 수도 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 생체 센서 모듈의 단면도를 나타낸다.
도 7a를 참조하면 생체 센서 모듈(701)(예: 도 6의 생체 센서 모듈(640))는 회로기판(741)(예: 회로기판(641)), 하우징(742)(예: 하우징(642)), 이미지 센서(또는, 이미지 센서 어레이)(743)(예: 이미지 센서(643)), 광학층(744)(예: 광학층(644)), 광학 필터층(745)(예: 광학 필터층(645)), 접착 부재(746)(예: 접착 부재(646)), 도전성 와이어(747)(예: 도전성 와이어(647)), 차폐층(magnetic screen layer)(748)(예: 차폐층(648)) 및 보호 부재(749)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(742) 및 이미지 센서(743)는 회로기판(741) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(742) 및 이미지 센서(743)는 제1 접착 필름(예: DAF(die attach film))(71)에 의해 회로기판(741)에 부착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 필터층(745)은 광학층(744)의 적어도 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광학 필터층(745)은 제2 접착 필름(예: OCA(optically clear adhesive) 필름, OCR(optically clear resin) 필름 또는 DAF(die attach film))(73)에 의해 광학층(744)에 부착될 수 있다. 제2 접착 필름(73)은 광학 특성을 보장하기 위해 투명할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 보호 부재(749)는 상기 하우징(742)과 생체 센서(예: 이미지 센서(743), 광학층(744) 및 광학 필터층(745)) 및 회로기판(741)이 형성하는 공간에 배치되어 하우징(742)과 생체 센서를 고정시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보호 부재(749)는 도전성 와이어(747)를 감싸서 도전성 와이어(747)를 고정시키고 외부로부터 보호할 수 있다. 도전성 와이어(747)는 보호 부재(749)에 의해 외부와 완전히 차단될 수 있다. 보호 부재(749)는, 예를 들어, 에폭시 수지 또는 실리콘을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 회로기판(741)으로부터 접착 부재(746)까지의 높이(h1)는 회로기판(741)으로부터 광학층(744)까지의 높이(h2)보다 크거나 같을 수 있다. 이에 따라, 생체 센서 모듈(701)가 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(320))에 부착된 상태에서 생체 센서를 외부로부터 차단할 수 있다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 생체 센서 모듈의 단면도를 나타낸다.
도 7b를 참조하면 생체 센서 모듈(703)(예: 도 6의 생체 센서 모듈(640))는 메인 회로기판(741), 서브 회로기판(79), 하우징(742), 이미지 센서(또는, 이미지 센서 어레이)(743), 광학층(744), 광학 필터층(745), 접착 부재(746), 도전성 와이어(747), 차폐층 (748) 및 보호 부재(749)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 서브 회로기판(79)은 메인 회로기판(741) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 서브 회로기판(79)는 적어도 하나의 제3 접착 부재(75)에 의해 메인 회로기판(741)에 부착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 접착 부재(75)는, 예를 들어, 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 메인 회로기판(741)과 서브 회로기판(79)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 제3 접착 부재(75)는 도전성 에폭시 또는 땝납(solder)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(743)는 서브 회로기판(79) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(743)는 제1 접착 필름(예: DAF(die attach film))(71)에 의해 서브 회로기판(79)에 부착될 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 생체 센서 모듈의 패키지 구조의 일부를 나타낸다.
도 8의 <81> 이미지는 생체 센서 모듈(예: 생체 센서)(840)(예: 생체 센서 모듈(640))의 후면을 바라볼 때 제1 측 모서리 부분의 사시도를 나타내고, <82> 이미지는 생체 센서 모듈(840)의 제1 측 모서리 부분의 배면도를 나타내고, <83> 이미지는 생체 센서 모듈(840)의 제2 측 모서리 부분의 배면도를 나타낸다.
도 8을 참조하면 생체 센서 모듈(840)는 회로기판(841)(예: 회로기판(641)), 하우징(842)(예: 하우징(642)), 접착 부재(846)(예: 접착 부재 (646)) 및 차폐층(848)(예: 차폐층(648))을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징(842)의 일부 영역은 회로기판(841) 외측으로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 회로기판(841)의 모서리는 내측으로 오목한 형태를 가질 수 있으며, 하우징(842)의 모서리는 회로기판(841) 외측으로 돌출될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 하우징(842)은 모든 영역에서 회로기판(841)의 내측(또는, 동일 위치)에 위치할 수도 있다.
회로기판(841)의 모서리의 경계선이 하우징(842)의 모서리의 경계선보다 내측에 위치함에 따라 제2 접착 부재(예: 도 9의 제2 접착 부재(92))를 도포할 때 제2 접착 부재가 모서리 부분의 하우징(842)을 타고 흘러내리도록 하여 생체 센서 모듈(840)와 디스플레이 사이 영역에 접착 부재를 효과적으로 도포할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
도 9에 도시된 단면도는 생체 센서 모듈(940)가 디스플레이(920)에 부착된 상태에서의 단면도에 해당한다. 도 9를 참조하면, 전자 장치(901)(예: 도 3의 전자 장치(301))는 커버 글래스(910)(예: 도 3의 커버 글래스(310)), 디스플레이(또는, 디스플레이 패널)(920)(예: 도 3의 디스플레이(320)), 압력 센서(930)(예: 도 3의 압력 센서(330)) 및 생체 센서 모듈(940)(예: 도 3의 생체 센서 모듈(340))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(940)는 디스플레이(920)에 형성된 센서 배치 영역(예: 도 4a의 센서 배치 영역(427)) 및 압력 센서(930)에 형성된 센서 배치 영역(예: 도 4a의 센서 배치 영역(431))을 통과하여 디스플레이(920)의 후면에 부착될 수 있다. 예를 들어, 생체 센서 모듈(940)의 제1 접착 부재(946)(예: 접착 부재 646))는 레이어(925)(예: 레이어(425))의 제1 레이어(925-1)(예: 제1 레이어(425-1))의 일면(예: 후면)에 부착될 수 있다. 생체 센서 모듈(940)가 디스플레이(920)에 부착된 상태에서 생체 센서(예: 이미지 센서(943)(예: 이미지 센서(643)), 광학층(944)(예: 광학층(644)) 및 광학 필터층(945)(예: 광학 필터층(645))는 패널층(921)(예: 패널층(421))과 대면할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 생체 센서 모듈(940)의 성능을 확보하기 위해 광학 필터층(945)은 패널층(921)으로부터 지정된 간격(h3)만큼 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(901)는 생체 센서 모듈(940)를 디스플레이(920)에 부착시키기 위한 제2 접착 부재(92)를 포함할 수 있다. 제2 접착 부재(92)는 하우징(942)의 외측면과 레이어(925)의 내측면 사이에 삽입되어 생체 센서 모듈(940)를 디스플레이(920)에 고정시킬 수 있다. 생체 센서 모듈(940)가 제1 접착 부재(946) 및 제2 접착 부재(92)에 의해 디스플레이(920)에 이중으로 부착되어 생체 센서 모듈(940)의 부착력이 향상될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 접착 부재(92)는 UV(ultraviolet rays) 잉크 또는 UV 경화성 수지와 같이 UV 광에 의해 경화될 수 있는 UV 접착제를 포함할 수 있다.
도 9을 참조하여 설명한 실시 예에서는 생체 센서 모듈(940)이 제1 접착 부재(946)에 의해 디스플레이(920)에 부착되는 것으로 설명하였으나 생체 센서 모듈(940)은 접착 부재(946) 없이 압착 방식으로 디스플레이(920)에 부착되거나 또는 추가적인 기구적 고정 방법(예: 나사, 고정홈, 고정 부재 등)을 통해 디스플레이(920)에 부착될 수도 있다.
도 10a 및 도 10b는 일 실시 예에 따른 생체 센서의 제조 과정을 나타낸다.
도 10a의 <1001> 이미지 및 <1002> 이미지를 참조하면, 생체 센서 모듈(1040)(예: 도 6의 생체 센서 모듈(640))은 회로 기판(1041)(예: 도 6의 회로 기판(641)) 및 하우징(1042)(예: 도 6의 하우징(642))을 포함할 수 있다. 하우징(1042)은 회로 기판(1041)의 상면에 배치되고 개구부(1091)를 포함할 수 있다. 도 10a의 <1003> 이미지 및 <1004> 이미지를 참조하면, 회로 기판(1041)의 상면에 생체 센서(예: 이미지 센서 (1043)(예: 도 6의 이미지 센서(643)) 및 광학층(1044)(예: 도 6의 광학층(645)))이 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(1043)는 하우징(1042)의 개구부(1091) 내의 적어도 일부 영역 상에 배치되고, 광학층(1044)은 이미지 센서(1043)의 적어도 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 도 10a의 <1005> 이미지 및 <1006> 이미지를 참조하면, 생체 센서가 회로 기판(1041) 상에 배치된 상태에서 회로 기판(1041)과 이미지 센서(1043)를 전도성 와이어(1047)(예: 도 6의 전도성 와이어(647))를 이용하여 전기적으로 연결할 수 있다. 회로 기판(1041)과 이미지 센서(1043)는, 예를 들어, 복수의 전도성 와이어를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10b의 <1007> 이미지 및 <1008> 이미지를 참조하면, 광학층(1044)의 상면에 광학 필터층(1045)(예: 도 6의 광학 필터층(645))이 배치될 수 있다. 광학 필터층(1045)은 광학층(1044)의 적어도 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 광학 필터층(1045)은, 예를 들어, OCA(optically clear adhesive) 필름)에 의해 광학층(1044)에 부착될 수 있다. 도 10b의 <1009> 이미지 및 <1010> 이미지를 참조하면, 하우징(1042)과 생체 센서(예: 이미지 센서(1043), 광학층(1044) 및 광학 필터층(1045)) 및 회로기판(1041)이 형성하는 공간에 보호 부재(1049)(예: 도 7의 보호 부재(739))가 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보호 부재(1049)는 도전성 와이어(1047)가 외부와 차단되도록 도전성 와이어(1047)를 완전히 감싸도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 회로 기판(1041)의 후면에 차폐층(1048)(예: 도 6의 차폐층(648))이 부착될 수 있다. 도 10b의 <1011> 이미지 및 <1012> 이미지를 참조하면, 하우징(1042)의 적어도 일부 영역 상에 접착 부재(1046)가 배치될 수 있다. 생체 센서(1040)는 접착 부재(1046)를 통해 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(320))의 후면에 부착될 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 (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.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~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 130)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. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit) 또는 FPGAs(field-programmable gate arrays)로 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 장치 또는 방법의 적어도 일부는 프로그램의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령으로 구현될 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.