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WO2018135675A1 - 전자장치 - Google Patents

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WO2018135675A1
WO2018135675A1 PCT/KR2017/000609 KR2017000609W WO2018135675A1 WO 2018135675 A1 WO2018135675 A1 WO 2018135675A1 KR 2017000609 W KR2017000609 W KR 2017000609W WO 2018135675 A1 WO2018135675 A1 WO 2018135675A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
touch
sensing
fingerprint
lines
unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/000609
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
전상국
신만수
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US16/478,688 priority Critical patent/US10976860B2/en
Priority to PCT/KR2017/000609 priority patent/WO2018135675A1/ko
Priority to KR1020197017525A priority patent/KR102354595B1/ko
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Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal and a control method of the mobile terminal.
  • Terminals may be divided into mobile / portable terminals and stationary terminals according to their mobility.
  • the mobile terminal may be further classified into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether a user can directly carry it.
  • Such terminals have various functions according to the development of technology. For example, it is implemented in the form of a multimedia player having complex functions such as taking a picture or a video, playing a music or a video file, playing a game, or receiving a broadcast. Further, in order to support and increase the function of the terminal, it may be considered to improve the structural part and / or the software part of the terminal.
  • a technology using biometric information has been developed as a method of authentication.
  • a fingerprint sensing device has been applied to a mobile terminal as an authentication method for fingerprint information having unique information of a person.
  • the touch input may not be detected in the one area covered by the fingerprint sensor.
  • An object of the present invention is to provide a mobile terminal capable of detecting a touch input in the entire area of the display unit when fingerprint detection is possible in one region of the display unit.
  • an electronic device comprises a touch screen including a display area for outputting an image, a window and a control unit disposed on the touch screen
  • the touch screen may include a touch sensing layer configured to receive a touch input applied to the display area and to receive a touch input at a first sensing resolution, and overlap the specific area of the display area, wherein the window and the touch sensing layer are overlapped with each other.
  • a fingerprint sensing unit configured to detect a fingerprint at a second sensing resolution higher than the first sensing resolution when the finger touches the specific region, and the controller is further configured to place a finger on the specific region based on a specific control command.
  • the second sensing resolution of the specific area is the first sensing resolution. The changes to the control unit detects the fingerprint.
  • the first switch is configured to receive the touch input together with the first sensing line as the one sensing line with the first lines overlapping one region of the second sensing line. Since the first lines are connected to the circuit board, when the touch input is to be received, the grouped second fingerprint sensing lines may be used as the sensing line for detecting the touch input.
  • the fingerprint sensing layer is disposed to overlap one region of the touch sensing layer, and is formed between the touch sensing layer and the fingerprint sensing layer, and an electric field is generated from the touch sensing layer to the fingerprint sensing layer.
  • the cover glass may further include a cover glass including a connecting part to be transmitted, and the connecting part may be formed of a plurality of holes formed in the thickness direction of the cover glass and a transparent conductive member filled therein.
  • the fingerprint sensing layer is disposed to cover one region of the touch sensing layer that receives the touch input, a part of the fingerprint sensing layer constitutes one sensing line of the touch sensing layer. Input can be applied.
  • FIG. 1A is a block diagram illustrating a mobile terminal (related to the present invention).
  • FIGS. 1B and 1C are views of the mobile terminal according to an embodiment of the present invention viewed in different directions.
  • FIGS. 2A to 2F are conceptual views illustrating the structures of a display module and a touch sensor according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3A is a conceptual diagram illustrating a structure in which a touch sensing layer and a fingerprint sensing layer are disposed.
  • 3B and 3C are conceptual views illustrating a driving state of a switch unit for detecting a touch input applied to the window 151a in the touch sensing mode.
  • 4A and 4B are conceptual views illustrating the structures of a touch sensing layer and a fingerprint sensing layer according to another embodiment.
  • 5 and 6 are conceptual views illustrating a method of controlling an electronic device in a touch sensing mode and a fingerprint sensing mode according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal described herein includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant, a portable multimedia player, a navigation, a slate PC , Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices (eg, smart watches, glass glasses, head mounted displays) Can be.
  • FIG. 1A is a block diagram illustrating a mobile terminal 100 related to the present invention.
  • the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a controller 180, and a power supply unit 190. ) May be included.
  • the components shown in FIG. 1 are not essential to implementing the mobile terminal 100, so that the mobile terminal 100 described herein may have more or fewer components than those listed above. have.
  • the wireless communication unit 110 between the mobile terminal 100 and the wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal, or between the mobile terminal 100 and an external server It may include one or more modules that enable wireless communication.
  • the wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the mobile terminal 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of the broadcast receiving module 111, the mobile communication module 112, the wireless internet module 113, the short range communication module 114, and the location information module 115. .
  • the input unit 120 may include a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, an audio input unit, or a user input unit 123 for receiving information from a user. , Touch keys, mechanical keys, and the like.
  • the voice data or the image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a control command of the user.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the mobile terminal 100, surrounding environment information surrounding the mobile terminal 100, and user information.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity.
  • Optical sensors e.g. cameras 121), microphones (see 122), battery gauges, environmental sensors (e.g.
  • the mobile terminal disclosed herein may use a combination of information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is used to generate an output related to sight, hearing, or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151, an audio output unit 152, a hap tip module 153, and an optical output unit 154. can do.
  • the display unit 151 forms a layer structure with or is integrally formed with the touch sensor, thereby implementing a touch screen.
  • the touch screen may function as a user input unit 123 that provides an input interface between the mobile terminal 100 and the user, and may also provide an output interface between the mobile terminal 100 and the user.
  • the interface unit 160 serves as a path to various types of external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 connects a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, and an earphone port.
  • I / O audio input / output
  • I / O video input / output
  • earphone port an earphone port
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the mobile terminal 100.
  • the memory 170 may store a plurality of application programs or applications driven in the mobile terminal 100, data for operating the mobile terminal 100, and instructions. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication.
  • at least some of these application programs may exist on the mobile terminal 100 from the time of shipment for basic functions of the mobile terminal 100 (for example, a call forwarding, a calling function, a message receiving, and a calling function).
  • the application program may be stored in the memory 170 and installed on the mobile terminal 100 to be driven by the controller 180 to perform an operation (or function) of the mobile terminal 100.
  • the controller 180 In addition to the operation related to the application program, the controller 180 typically controls the overall operation of the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may provide or process information or a function appropriate to a user by processing signals, data, information, and the like, which are input or output through the above-described components, or by driving an application program stored in the memory 170.
  • controller 180 may control at least some of the components described with reference to FIG. 1A in order to drive an application program stored in the memory 170. Furthermore, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the mobile terminal 100 to drive the application program.
  • the power supply unit 190 receives power from an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power to each component included in the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 includes a battery, which may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the components may operate in cooperation with each other in order to implement an operation, control, or control method of the mobile terminal 100 according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the mobile terminal 100 may be implemented on the mobile terminal by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • the broadcast receiving module 111 of the wireless communication unit 110 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • Two or more broadcast receiving modules may be provided to the mobile terminal 100 for simultaneous broadcast reception or broadcast channel switching for at least two broadcast channels.
  • the mobile communication module 112 may include technical standards or communication schemes for mobile communication (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), EV, etc.). Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) and the like to transmit and receive a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, a server on a mobile communication network.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV etc.
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the mobile terminal 100.
  • the wireless internet module 113 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
  • wireless Internet technologies include Wireless LAN (WLAN), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wireless Fidelity (Wi-Fi) Direct, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (WiBro), and WiMAX (World).
  • the wireless Internet module 113 for performing a wireless Internet access through the mobile communication network 113 May be understood as a kind of mobile communication module 112.
  • the short range communication module 114 is for short range communication, and includes Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. (Near Field Communication), at least one of Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication.
  • the short-range communication module 114 may be different between the mobile terminal 100 and the wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal, or different from the mobile terminal 100 through a wireless area network. It may support wireless communication between the network where the mobile terminal (or external server) is located.
  • the short range wireless communication network may be short range wireless personal area networks.
  • the other mobile terminal is a wearable device capable of exchanging (or interworking) data with the mobile terminal 100 according to the present invention, for example, a smart watch, a smart glass. glass, head mounted display (HMD).
  • the short range communication module 114 may sense (or recognize) a wearable device that can communicate with the mobile terminal 100, around the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may include at least a portion of data processed by the mobile terminal 100 in the short range communication module ( The transmission may be transmitted to the wearable device through 114. Therefore, the user of the wearable device may use data processed by the mobile terminal 100 through the wearable device. For example, according to this, when a call is received by the mobile terminal 100, the user performs a phone call through the wearable device or when a message is received by the mobile terminal 100, the received through the wearable device. It is possible to check the message.
  • the location information module 115 is a module for acquiring the location (or current location) of the mobile terminal 100.
  • Examples of the location information module 115 include a global positioning system (GPS) module or a wireless fidelity (WiFi) module.
  • GPS global positioning system
  • WiFi wireless fidelity
  • the mobile terminal 100 may acquire the location of the mobile terminal 100 using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the location of the mobile terminal 100 is based on information of the Wi-Fi module and a wireless access point (AP) transmitting or receiving a wireless signal. Can be obtained.
  • AP wireless access point
  • the location information module 115 may perform at least one function of other modules of the wireless communication unit 110 to substitute or additionally obtain data regarding the location of the mobile terminal 100.
  • the location information module 115 is a module used to obtain a location (or current location) of the mobile terminal 100, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the mobile terminal 100.
  • the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user, and for inputting image information, the mobile terminal 100 is one.
  • the plurality of cameras 121 may be provided.
  • the camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video call mode or the photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170.
  • the plurality of cameras 121 provided in the mobile terminal 100 may be arranged to form a matrix structure, and through the camera 121 forming a matrix structure in this way, the mobile terminal 100 may have various angles or focuses.
  • the plurality of pieces of image information may be input.
  • the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to acquire a left image and a right image for implementing a stereoscopic image.
  • the microphone 122 processes external sound signals into electrical voice data.
  • the processed voice data may be variously used according to a function (or an application program being executed) performed by the mobile terminal 100. Meanwhile, various noise reduction algorithms may be implemented in the microphone 122 to remove noise generated in the process of receiving an external sound signal.
  • the user input unit 123 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 123, the controller 180 may control an operation of the mobile terminal 100 to correspond to the input information. .
  • the user input unit 123 may be a mechanical input unit (or a mechanical key, for example, a button, a dome switch, a jog wheel, or the like located on the front, rear, or side surfaces of the mobile terminal 100). Jog switch, etc.) and touch input means.
  • the touch input means may include a virtual key, a soft key, or a visual key displayed on the touch screen through a software process, or a portion other than the touch screen. It may be made of a touch key disposed in the.
  • the virtual key or the visual key may be displayed on the touch screen while having various forms, for example, graphic, text, icon, video, or the like. It can be made of a combination of.
  • the sensing unit 140 senses at least one of information in the mobile terminal 100, surrounding environment information surrounding the mobile terminal 100, and user information, and generates a sensing signal corresponding thereto.
  • the controller 180 may control driving or operation of the mobile terminal 100 or perform data processing, function or operation related to an application program installed in the mobile terminal 100 based on the sensing signal. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.
  • the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using a mechanical contact by using an electromagnetic force or infrared rays.
  • the proximity sensor 141 may be disposed in the inner region of the mobile terminal 100 covered by the touch screen described above or near the touch screen.
  • the proximity sensor 141 examples include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may be configured to detect the proximity of the object by the change of the electric field according to the proximity of the conductive object.
  • the touch screen (or touch sensor) itself may be classified as a proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may detect a proximity touch and a proximity touch pattern (for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state). have.
  • the controller 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern detected through the proximity sensor 141 as described above, and further, provides visual information corresponding to the processed data. It can be output on the touch screen. Further, the controller 180 may control the mobile terminal 100 to process different operations or data (or information) according to whether the touch on the same point on the touch screen is a proximity touch or a touch touch. .
  • the touch sensor senses a touch (or touch input) applied to the touch screen (or the display unit 151) using at least one of various touch methods such as a resistive film method, a capacitive method, an infrared method, an ultrasonic method, and a magnetic field method. do.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the touch screen or capacitance generated at the specific portion into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect a position, an area, a pressure at the touch, a capacitance at the touch, and the like, when the touch object applying the touch on the touch screen is touched on the touch sensor.
  • the touch object is an object applying a touch to the touch sensor and may be, for example, a finger, a touch pen or a stylus pen, a pointer, or the like.
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 180.
  • the controller 180 can know which area of the display unit 151 is touched.
  • the touch controller may be a separate component from the controller 180 or may be the controller 180 itself.
  • the controller 180 may perform different control or perform the same control according to the type of touch object that touches the touch screen (or a touch key provided in addition to the touch screen). Whether to perform different control or the same control according to the type of touch object may be determined according to the operation state of the mobile terminal 100 or an application program being executed.
  • the touch sensor and the proximity sensor described above may be independently or combined, and may be a short (or tap) touch, a long touch, a multi touch, a drag touch on a touch screen. ), Flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swipe touch, hovering touch, etc. A touch can be sensed.
  • the ultrasonic sensor may recognize location information of a sensing object using ultrasonic waves.
  • the controller 180 can calculate the position of the wave generation source through the information detected from the optical sensor and the plurality of ultrasonic sensors.
  • the position of the wave source can be calculated using the property that the light is much faster than the ultrasonic wave, that is, the time that the light reaches the optical sensor is much faster than the time when the ultrasonic wave reaches the ultrasonic sensor. More specifically, the position of the wave generation source may be calculated using a time difference from the time when the ultrasonic wave reaches the light as the reference signal.
  • the camera 121 which has been described as the configuration of the input unit 120, includes at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or an image sensor), and a laser sensor.
  • a camera sensor eg, CCD, CMOS, etc.
  • a photo sensor or an image sensor
  • a laser sensor e.g., a laser sensor
  • the camera 121 and the laser sensor may be combined with each other to detect a touch of a sensing object with respect to a 3D stereoscopic image.
  • the photo sensor may be stacked on a display element, which is configured to scan a movement of a sensing object in proximity to the touch screen. More specifically, the photo sensor mounts a photo diode and a transistor (TR) in a row / column and scans contents mounted on the photo sensor by using an electrical signal that varies according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photo sensor calculates coordinates of the sensing object according to the amount of light change, and thus, the position information of the sensing object can be obtained.
  • TR transistor
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the mobile terminal 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may be configured as a stereoscopic display unit for displaying a stereoscopic image.
  • the stereoscopic display unit may be a three-dimensional display method such as a stereoscopic method (glasses method), an auto stereoscopic method (glasses-free method), a projection method (holographic method).
  • the sound output unit 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
  • the sound output unit 152 may also output a sound signal related to a function (for example, a call signal reception sound or a message reception sound) performed in the mobile terminal 100.
  • the sound output unit 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
  • the haptic module 153 generates various haptic effects that a user can feel.
  • a representative example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the haptic module 153 may be controlled by the user's selection or the setting of the controller. For example, the haptic module 153 may synthesize different vibrations and output or sequentially output them.
  • the haptic module 153 is a pin array that vertically moves with respect to the contacted skin surface, the blowing force or suction force of air through the injection or inlet, the grazing to the skin surface, the contact of the electrode, the electrostatic force, and the like.
  • Various tactile effects can be produced, such as the effects of the heat-absorbing effect and the effect of reproducing a sense of cold using the elements capable of absorbing heat or generating heat.
  • the haptic module 153 may not only deliver a tactile effect through direct contact, but also may allow a user to feel the tactile effect through a muscle sense such as a finger or an arm. Two or more haptic modules 153 may be provided according to a configuration aspect of the mobile terminal 100.
  • the light output unit 154 outputs a signal for notifying occurrence of an event by using light of a light source of the mobile terminal 100.
  • Examples of events occurring in the mobile terminal 100 may be message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • the signal output from the light output unit 154 is implemented as the mobile terminal 100 emits light of a single color or a plurality of colors to the front or the rear.
  • the signal output may be terminated by the mobile terminal 100 detecting the user's event confirmation.
  • the interface unit 160 serves as a path to all external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the mobile terminal 100, or transmits data inside the mobile terminal 100 to an external device.
  • the port, audio input / output (I / O) port, video input / output (I / O) port, earphone port, etc. may be included in the interface unit 160.
  • the identification module is a chip that stores a variety of information for authenticating the usage rights of the mobile terminal 100, a user identification module (UIM), subscriber identity module (SIM), universal user authentication And a universal subscriber identity module (USIM).
  • a device equipped with an identification module (hereinafter referred to as an 'identification device') may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device may be connected to the mobile terminal 100 through the interface unit 160.
  • the interface unit 160 may be a passage for supplying power from the cradle to the mobile terminal 100 when the mobile terminal 100 is connected to an external cradle, or inputted from the cradle by a user.
  • Various command signals may be a passage for transmitting to the mobile terminal 100.
  • Various command signals or power input from the cradle may operate as signals for recognizing that the mobile terminal 100 is correctly mounted on the cradle.
  • the memory 170 may store a program for the operation of the controller 180 and may temporarily store input / output data (for example, a phone book, a message, a still image, a video, etc.).
  • the memory 170 may store data regarding vibration and sound of various patterns output when a touch input on the touch screen is performed.
  • the memory 170 may include a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SSD type, a silicon disk drive type, and a multimedia card micro type. ), Card-type memory (e.g., SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read It may include at least one type of storage medium of -only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk and optical disk.
  • the mobile terminal 100 may be operated in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 170 on the Internet.
  • the controller 180 controls the operation related to the application program, and generally the overall operation of the mobile terminal 100. For example, if the state of the mobile terminal 100 satisfies a set condition, the controller 180 may execute or release a lock state that restricts input of a user's control command to applications.
  • controller 180 may perform control and processing related to voice call, data communication, video call, or the like, or may perform pattern recognition processing for recognizing handwriting input or drawing input performed on a touch screen as text and images, respectively. Can be. Furthermore, the controller 180 may control any one or a plurality of components described above in order to implement various embodiments described below on the mobile terminal 100 according to the present invention.
  • the power supply unit 190 receives an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power for operation of each component.
  • the power supply unit 190 may include a battery, and the battery may be a built-in battery configured to be rechargeable, and may be detachably coupled to the terminal body for charging.
  • the power supply unit 190 may be provided with a connection port, the connection port may be configured as an example of the interface 160 that is electrically connected to the external charger for supplying power for charging the battery.
  • the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using the connection port.
  • the power supply unit 190 uses one or more of an inductive coupling based on a magnetic induction phenomenon or a magnetic resonance coupling based on an electromagnetic resonance phenomenon from an external wireless power transmitter. Power can be delivered.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.
  • FIGS. 1B and 1C a structure of a mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention as described above with reference to FIG. 1A or a terminal in which the above-described components are disposed will be described with reference to FIGS. 1B and 1C.
  • the disclosed mobile terminal 100 includes a bar terminal body.
  • the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type, a flip type, a slide type, a swing type, a swivel type, and two or more bodies which are coupled to be movable relative to each other.
  • the following description will relate to a particular type of mobile terminal, but the description of a particular type of mobile terminal may generally apply to other types of mobile terminals.
  • the terminal body may be understood as a concept that refers to the mobile terminal 100 as at least one aggregate.
  • the mobile terminal 100 includes a case (eg, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an external appearance. As shown, the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102. Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102. At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • a case eg, a frame, a housing, a cover, etc.
  • the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102.
  • Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102.
  • At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • the display unit 151 may be disposed in front of the terminal body to output information. As shown, the window 151a of the display unit 151 may be mounted to the front case 101 to form a front surface of the terminal body together with the front case 101.
  • an electronic component may be mounted on the rear case 102.
  • Electronic components attachable to the rear case 102 include a removable battery, an identification module, a memory card, and the like.
  • the rear cover 102 may be detachably coupled to the rear case 102 to cover the mounted electronic component. Therefore, when the rear cover 103 is separated from the rear case 102, the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside.
  • the rear cover 103 when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a portion of the side surface of the rear case 102 may be exposed. In some cases, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103 during the coupling. On the other hand, the rear cover 103 may be provided with an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
  • the cases 101, 102, and 103 may be formed by injecting a synthetic resin, or may be formed of a metal, for example, stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti), or the like.
  • STS stainless steel
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • the mobile terminal 100 may be configured such that one case may provide the internal space, unlike the above example in which a plurality of cases provide an internal space for accommodating various electronic components.
  • the mobile terminal 100 of the unibody that the synthetic resin or metal from the side to the rear may be implemented.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a waterproof portion (not shown) to prevent water from seeping into the terminal body.
  • the waterproof portion is provided between the window 151a and the front case 101, between the front case 101 and the rear case 102 or between the rear case 102 and the rear cover 103, and a combination thereof. It may include a waterproof member for sealing the inner space.
  • the mobile terminal 100 includes a display unit 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, an optical output unit 154, and first and second units.
  • the cameras 121a and 121b, the first and second manipulation units 123a and 123b, the microphone 122, the interface unit 160, and the like may be provided.
  • the display unit 151, the first sound output unit 152a, the proximity sensor 141, the illuminance sensor 142, and the light output unit may be disposed on the front surface of the terminal body.
  • the first camera 121a and the first operation unit 123a are disposed, and the second operation unit 123b, the microphone 122, and the interface unit 160 are disposed on the side of the terminal body.
  • the mobile terminal 100 in which the second sound output unit 152b and the second camera 121b are disposed on the rear surface of the mobile terminal 100 will be described as an example.
  • first manipulation unit 123a may not be provided on the front surface of the terminal body, and the second sound output unit 152b may be provided on the side of the terminal body instead of the rear surface of the terminal body.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the mobile terminal 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible display). display, a 3D display, or an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • display a 3D display, or an e-ink display.
  • two or more display units 151 may exist according to an implementation form of the mobile terminal 100.
  • the plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface of the mobile terminal 100, or may be disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so as to receive a control command by a touch method.
  • the touch sensor may sense the touch, and the controller 180 may generate a control command corresponding to the touch based on the touch sensor.
  • the content input by the touch method may be letters or numbers, or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the touch sensor is formed of a film having a touch pattern and disposed between the window 151a and the display (not shown) on the rear surface of the window 151a or directly patterned on the rear surface of the window 151a. It can also be Alternatively, the touch sensor may be integrally formed with the display. For example, the touch sensor may be disposed on a substrate of the display or provided inside the display.
  • the display unit 151 may form a touch screen together with the touch sensor, and in this case, the touch screen may function as the user input unit 123 (see FIG. 1A). In some cases, the touch screen may replace at least some functions of the first manipulation unit 123a.
  • the display unit (display module) for outputting the image and the touch sensor are collectively referred to as a touch screen 151.
  • the first sound output unit 152a may be implemented as a receiver for transmitting a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b may be a loud speaker for outputting various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. It can be implemented in the form of).
  • a sound hole for emitting sound generated from the first sound output unit 152a may be formed in the window 151a of the display unit 151.
  • the present invention is not limited thereto, and the sound may be configured to be emitted along an assembly gap between the structures (for example, a gap between the window 151a and the front case 101).
  • an externally formed hole may be invisible or hidden for sound output, thereby simplifying the appearance of the mobile terminal 100.
  • the light output unit 154 is configured to output light for notifying when an event occurs. Examples of the event may include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • the controller 180 may control the light output unit 154 to end the light output.
  • the first camera 121a processes an image frame of a still image or a moving image obtained by the image sensor in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 and stored in the memory 170.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be collectively referred to as a manipulating portion as an example of the user input unit 123 operated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100. have.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be adopted in any manner as long as the user is tactile manner such as touch, push, scroll, and the like while the user is tactile.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be employed in such a manner that the first and second manipulation units 123a and 123b are operated without a tactile feeling by the user through proximity touch, hovering touch, or the like.
  • the first operation unit 123a is illustrated as being a touch key, but the present invention is not limited thereto.
  • the first manipulation unit 123a may be a mechanical key or a combination of a touch key and a push key.
  • the contents input by the first and second manipulation units 123a and 123b may be variously set.
  • the first operation unit 123a receives a command such as a menu, a home key, a cancellation, a search, etc.
  • the second operation unit 123b is output from the first or second sound output units 152a and 152b.
  • the user may receive a command such as adjusting the volume of the sound and switching to the touch recognition mode of the display unit 151.
  • a rear input unit (not shown) may be provided on the rear surface of the terminal body.
  • the rear input unit is manipulated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100, and the input contents may be variously set. For example, commands such as power on / off, start, end, scroll, etc., control of the volume of sound output from the first and second sound output units 152a and 152b, and the touch recognition mode of the display unit 151. Commands such as switching can be received.
  • the rear input unit may be implemented in a form capable of input by touch input, push input, or a combination thereof.
  • the rear input unit may be disposed to overlap the front display unit 151 in the thickness direction of the terminal body.
  • the rear input unit may be disposed at the rear upper end of the terminal body so that the user can easily manipulate the index body when the user grips the terminal body with one hand.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the position of the rear input unit may be changed.
  • the rear input unit when the rear input unit is provided at the rear of the terminal body, a new type user interface using the same may be implemented.
  • the touch screen or the rear input unit described above replaces at least some functions of the first operation unit 123a provided in the front of the terminal body, the first operation unit 123a is not disposed on the front of the terminal body.
  • the display unit 151 may be configured with a larger screen.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the controller 180 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
  • the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display unit 151 or the user input unit 123.
  • the microphone 122 is configured to receive a user's voice, other sounds, and the like.
  • the microphone 122 may be provided at a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
  • the interface unit 160 serves as a path for connecting the mobile terminal 100 to an external device.
  • the interface unit 160 may be connected to another device (eg, an earphone or an external speaker), a port for short-range communication (for example, an infrared port (IrDA Port), or a Bluetooth port (Bluetooth). Port), a wireless LAN port, or the like, or a power supply terminal for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 may be implemented in the form of a socket for receiving an external card such as a subscriber identification module (SIM) or a user identity module (UIM), a memory card for storing information.
  • SIM subscriber identification module
  • UIM user identity module
  • the second camera 121b may be disposed on the rear surface of the terminal body. In this case, the second camera 121b has a photographing direction substantially opposite to that of the first camera 121a.
  • the second camera 121b may include a plurality of lenses arranged along at least one line.
  • the plurality of lenses may be arranged in a matrix format.
  • Such a camera may be referred to as an 'array camera'.
  • the second camera 121b is configured as an array camera, images may be photographed in various ways using a plurality of lenses, and images of better quality may be obtained.
  • the flash 124 may be disposed adjacent to the second camera 121b.
  • the flash 124 emits light toward the subject when the subject is photographed by the second camera 121b.
  • the second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body.
  • the second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a and may be used to implement a speakerphone mode during a call.
  • the terminal body may be provided with at least one antenna for wireless communication.
  • the antenna may be built in the terminal body or formed in the case.
  • an antenna that forms part of the broadcast receiving module 111 (refer to FIG. 1A) may be configured to be pulled out from the terminal body.
  • the antenna may be formed in a film type and attached to the inner side of the rear cover 103, or may be configured such that a case including a conductive material functions as an antenna.
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (see FIG. 1A) for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 embedded in the terminal body or detachably configured from the outside of the terminal body.
  • the battery 191 may be configured to receive power through a power cable connected to the interface unit 160.
  • the battery 191 may be configured to enable wireless charging through a wireless charger.
  • the wireless charging may be implemented by a magnetic induction method or a resonance method (magnetic resonance method).
  • the rear cover 103 is coupled to the rear case 102 to cover the battery 191 to limit the detachment of the battery 191 and to protect the battery 191 from external shock and foreign matter.
  • the rear cover 103 may be detachably coupled to the rear case 102.
  • An accessory may be added to the mobile terminal 100 to protect the appearance or to assist or expand the function of the mobile terminal 100.
  • An example of such an accessory may be a cover or pouch that covers or accommodates at least one surface of the mobile terminal 100.
  • the cover or pouch may be configured to be linked with the display unit 151 to expand the function of the mobile terminal 100.
  • Another example of the accessory may be a touch pen for assisting or extending a touch input to a touch screen.
  • the antenna according to the present invention includes an antenna pattern 110 ′ formed in one region of the mobile terminal main body 100.
  • the antenna pattern 110 ′ has a specific length to transmit and receive a radio signal in a specific frequency range.
  • the antenna pattern 110 ′ may be formed at the lower end of the mobile terminal main body 100.
  • the position where the antenna pattern 110 ′ is formed is not limited thereto.
  • the antenna pattern 110 ′ may be formed on one region of the rear cover 103 or an inner frame constituting the internal structure of the terminal body 100.
  • FIGS. 2A to 2F are conceptual views illustrating the structures of a display module and a touch sensor according to various embodiments of the present disclosure.
  • the touch screen 151 includes a window (cover glass 151a), a display module 151b, and a touch sensor module 310.
  • the touch sensor module 310 is formed on the display module 151b, and the window 151a is formed on the touch sensor module 310.
  • An adhesive layer 151a ′ is formed between the display module 151b and the touch sensor module 310 and between the window 151a and the touch sensor module 310.
  • the touch sensor module 310 is formed on both surfaces of the glass substrate 301 and the base substrate 301, and includes first and second sensing lines including a plurality of electrode lines formed to cross each other. Layers 311 and 312.
  • the first and second sensing layers 311 and 312 each include a Tx layer and an Rx layer.
  • the first and second sensing layers 311 and 312 are insulated by the base substrate 301, and a change in capacitance occurs by a finger contacting the window 151a, and the change in capacitance Detect touch input accordingly.
  • the display module 151b is coupled to the lower portion of the window 151a by the adhesive layer 151a '.
  • the display module 151b includes a back plane glass including a backlight, a liquid crystal layer, and a color filter layer.
  • the touch sensor module 310 is formed on the white substrate.
  • the first sensing layer 311 is formed on the white substrate, and the insulating layer 302 is formed on the first sensing layer 311.
  • the second sensing layer 311 is formed on the insulating layer 302 and the white substrate so as not to contact the first sensing layer 311. Accordingly, the first and second sensing layers 311 and 312 may be formed on the white substrate while being insulated by the insulating layer 302.
  • the first and second sensing layers 311 and 312 are formed on the window 151a.
  • the first sensing layer 311 is formed on an inner surface of the window 151a
  • an insulating layer 302 is formed on the first sensing layer 311.
  • the second sensing layer 312 is formed on the insulating layer 302 and the window 151a so as not to contact the first sensing layer 311.
  • the display module 151b is mounted under the window 151a in which the touch sensor module 310 is integrally formed.
  • the first and second sensing layers to be insulated from each other may be formed on one base substrate (window or white substrate), thereby reducing the thickness of the touch screen.
  • the insulating layer 303 and the first and second sensing layers 311 and 312 constituting the touch sensor module 310 may be disposed between the components of the display module 320. have.
  • the display module 320 includes a TFT layer 322 formed on one surface of the TFT glass 321, a color filter layer 324 formed on one surface of the color filter glass 325, the color filter layer 324, and the like.
  • the liquid crystal layer 323 disposed between the TFT layers 322 and the polarization layer 327 disposed on the color filter glass 325 are included.
  • the polarization layer 327 is attached by the adhesive transmissive 151a '.
  • the TFT layer 322 is formed on the TFT glass 321, and the color filter layer 324 is formed on the color filter glass 325.
  • the liquid crystal layer 323 is disposed between the color filter layer 323 and the TFT layer 322.
  • the second sensing layer 312 is formed on the color filter glass 325, and the insulating layer 303 is disposed on the second sensing layer 312.
  • the first sensing layer 311 is formed on the insulating layer 303.
  • the coating layer 326 is formed on the first sensing layer 311, and the polarization layer 327 attached to the window 151a is formed on the coating layer 326.
  • the first and second sensing layers 311 and 312 are formed of the color filter glass 325 as the base substrate among the components of the display module 151b, no additional configuration is necessary, and thus the thickness of the display module is reduced. Can be reduced.
  • the display module 320 includes a TFT layer 322 formed on one surface of the TFT glass 321, a color filter layer 324 formed on one surface of the color filter glass 325, and And a liquid crystal layer 323 disposed between the color filter layer 324 and the TFT layer 322 and a polarization layer 327 disposed on the color filter glass 325.
  • the polarization layer 327 is attached by the adhesive transmissive 151a '.
  • the first sensing layer 311 is formed on the color filter glass 325, and the coating layer 326 is formed on one surface on which the first sensing layer 311 is formed.
  • the second sensing layer 312 is formed on the TFT glass 321.
  • the second sensing layer 312 is formed on the TFT glass 321, but the first sensing layer 311 is formed with the polarizing plate 327 of the window 151a. It is formed on the face.
  • the first and second sensing layers included in the touch sensing layer 310 may be disposed in different areas of the display module and the window.
  • a fingerprint sensing layer is formed to cover a portion of the touch sensing layer formed on the basis of various methods shown in FIGS. 2A to 2F, and receives a touch input or obtains fingerprint information by a finger contacted on a window. do.
  • a finger touches an area where the fingerprint sensing layer is formed not only the fingerprint information may be obtained but also a touch input may be received.
  • 3A is a conceptual diagram illustrating a structure in which a touch sensing layer and a fingerprint sensing layer are disposed.
  • the touch sensing layer and the fingerprint sensing layer according to the present invention are disposed to correspond to the display area displaying an image of the touch screen 510.
  • the touch sensing layer 210 includes a first sensing line portion 211 and a second sensing line portion 212.
  • the first sensing line unit 211 includes a plurality of first sensing lines 211a extending in one direction.
  • the second sensing line unit 212 includes a plurality of second sensing lines 212a extending in a direction crossing the one direction.
  • the first and second sensing lines 211a and 212a cross each other and are insulated from each other to detect a change in capacitance due to a touch input applied to the window 151a.
  • the first sensing line 211a corresponds to the Tx line
  • the second sensing line 212a corresponds to the Rx line.
  • the fingerprint sensing layer 230 is disposed to overlap the first region 210a which is a specific region of the touch sensing layer 210.
  • the fingerprint sensing layer 230 overlaps only a partial region of the touch sensing layer 210, so that fingerprint information may be obtained only in a specific region on the touch screen 151.
  • the remaining area of the touch sensing layer 210 except for the first area 210a is defined as a second area 210b.
  • the second area 210b detects a touch input but fails to obtain fingerprint information.
  • the first area 210a may acquire the fingerprint information or detect a touch input.
  • the touch sensing layer 210 detects a touch input at a first sensing resolution
  • the fingerprint sensing layer 230 detects fingerprint information at a second sensing resolution larger than the first sensing resolution
  • the fingerprint sensing layer 230 includes a first fingerprint sensing layer 231 including a plurality of first fingerprint sensing lines extending in one direction and a plurality of extending in the crossing direction. And a second fingerprint sensing layer 232 formed of second fingerprint sensing lines.
  • the thickness of the first and second fingerprint sensing lines is smaller than the thickness d of the first and second sensing lines 211a and 212b. That is, the first and second fingerprint sensing lines are arranged to be insulated from each other, thereby detecting a change in capacitance.
  • the detection resolution of the first fingerprint sensing layer 230 is higher than the detection resolution of the touch sensing layer 210, thereby obtaining fingerprint information.
  • first and second fingerprint sensing lines overlap the first and second sensing lines 211a and 212a of the first region 210a.
  • First lines 232a of the plurality of second fingerprint sensing lines overlap the second sensing line 212, and second lines 232b of the second fingerprint sensing lines are the second sensing. It does not overlap with line 212.
  • the controller 180 may selectively activate a touch sensing mode for receiving the touch input and a fingerprint sensing mode for obtaining fingerprint information by using the touch sensing layer 210 and the fingerprint sensing layer 230.
  • the first lines 232a of the second fingerprint sensing lines overlapping the second sensing line 212a included in the fingerprint sensing layer 230 are grouped in the fingerprint sensing mode to be one sensing line. It works.
  • the second lines 232b of the second fingerprint sensing lines are short-circuited with the circuit board such that they cannot flow current or detect current.
  • the fingerprint sensing module further includes a switch unit connecting the fingerprint sensing layer 230 and the circuit board.
  • the switch unit includes a plurality of switches connected to each of the first lines 232a.
  • first lines 232a are selectively connected to the first and second switches 411 and 412. The rest of the first lines 232a are connected to the fourth switch 414. Meanwhile, the second touch sensing line 212a of the first region 210a overlapping the first lines 232a is connected to the circuit board by a third switch 413.
  • 3B is a conceptual view illustrating a driving state of a switch unit for detecting a touch input applied to the window 151a in the touch sensing mode.
  • the first lines 232a are connected to the second switch 412.
  • the second switch 412 overlaps one second sensing line 212a, and the plurality of first lines connected to the second switch 412 is implemented as one sensing line.
  • the plurality of first lines 232a implemented as one sensing line are connected to the second circuit board 181b to sense a signal.
  • a plurality of second lines connected to the second switch 412 and the second sensing line 232b are connected together to form one sensing line.
  • the plurality of second lines implemented as one sensing line senses a change in capacitance together with the first sensing line 211a.
  • a fifth switch 415 is connected to each of the second lines 232b.
  • the second lines 232b are connected to a first circuit board 181a that detects fingerprint information.
  • the fifth switch 415 shorts the first circuit board 181a and the second lines 232b. Accordingly, the second lines 232b may be dummy lines that do not receive or receive signals.
  • 3C is a conceptual diagram illustrating a driving state of a switch unit for acquiring fingerprint information of a finger in contact with a specific region on the window 151a in the fingerprint sensing mode.
  • the first lines 232a are connected to the first circuit board 181a by the first switch 411.
  • Each of the first lines 232a is connected to the first circuit board 181a to acquire the fingerprint information while detecting a change in capacitance together with the second lines 232b.
  • the controller 180 may deactivate the first sensing line unit 211 and the second sensing line unit 212 of the touch sensing layer 210.
  • some of the first and second sensing lines 211a and 212a overlapping the fingerprint sensing layer 230 may be in an inactive state. In this case, a touch input applied to one area of the touch screen 151 may be detected.
  • the touch input is sensed by grouping lines included in the fingerprint sensing layer according to the touch sensing mode and the fingerprint sensing mode. Accordingly, the user may apply a touch input to one area where the fingerprint sensing layer is disposed.
  • 4A and 4B are conceptual views illustrating the structures of a touch sensing layer and a fingerprint sensing layer according to another embodiment.
  • the display module 151b includes a display panel, a polarization layer, and an adhesive layer.
  • the touch sensing layer 210 is attached to the adhesive layer.
  • the touch sensing layer 210 is attached.
  • the touch sensing layer 210 includes first and second sensing line parts 211 and 212.
  • the first and second touch line parts 211 and 212 may be formed on both surfaces of the base substrate, respectively.
  • first and second sensing lines 211a and 212a of the first and second sensing line portions 211 and 212 included in the touch sensing layer 210 ' may be formed on one surface of the base substrate. It may be formed to be insulated from each other on the phase. Although not illustrated in detail, the touch sensing layer 210 is electrically connected to the touch circuit board.
  • the fingerprint sensing layer 230 is formed on the touch sensing layer 210 or 210 '.
  • the touch sensing layer 210 ′ is formed on one surface of the first cover glass 241.
  • the one surface of the first cover glass 241 corresponds to a surface facing the touch sensing layer 210 or 210 '.
  • the fingerprint sensing layer 230 is formed in one region of the second cover glass 241, and the fingerprint sensing layer 230 overlaps one region of the touch sensing layer 210 or 210 ′.
  • a second cover glass 242 is disposed between the touch sensing layer 210 or 210 ′ and the fingerprint sensing layer 230.
  • the second cover glass 242 is formed with a connection portion 243 formed in one area corresponding to the fingerprint sensing layer 230.
  • the connecting portion 243 is formed with a plurality of holes formed in the thickness direction of the second cover glass 242, the plurality of holes are filled with a light-transmitting conductive material, respectively.
  • the connection part 243 is disposed in an area corresponding to a line arranged in a direction parallel to an extension direction of the Rx line in the touch sensing layer 210 or 210 'among a plurality of lines crossing the fingerprint sensing layer 230. do.
  • connection unit 243 When a touch input is applied to an area overlapping the fingerprint sensing layer 230, the connection unit 243 transmits an electric field generated from the touch sensing layer 210 or 210 ′ to the fingerprint sensing layer 230. The touch input can be detected.
  • the controller 180 short-circuits the first and second fingerprint sensing units and the fingerprint circuit board of the fingerprint sensing layer 230 in the touch sensing mode. Accordingly, the second and second fingerprint sensing units of the fingerprint sensing layer 230 may be used as sensing lines of the touch sensing layer.
  • 5 and 6 are conceptual views illustrating a method of controlling an electronic device in a touch sensing mode and a fingerprint sensing mode according to an embodiment of the present invention.
  • the touch screen 151 outputs first screen information 311 including a plurality of icons.
  • the controller 180 performs a function based on the touch input in the touch sensing mode.
  • the controller 180 converts the first screen information 311 to the second screen information 312 based on a touch input applied to a region on the first screen information 311.
  • the second screen information 312 may correspond to a home screen page including other icons.
  • the controller 180 switches the touch sensing mode to a fingerprint sensing mode. That is, the controller 180 receives a touch input at a first sensing resolution by a touch applied to the specific region A in the touch sensing mode, and detects the specific region A when the touch sensing mode is switched to the fingerprint sensing mode. The resolution is switched to the second sensed resolution. That is, the fingerprint sensing layer 230 having the second sensing resolution is activated.
  • the controller 180 controls the first lines 232a to be connected to the first circuit board 181a by the first switch 411.
  • the second switch 412 is short-circuited.
  • the fingerprint sensing layer 230 obtains fingerprint information of a finger by a touch contacted on the specific area A.
  • the controller 180 may perform an authentication procedure based on the fingerprint information. For example, the controller 180 may perform an authentication procedure by comparing the acquired fingerprint information with previously stored fingerprint information.
  • the controller 180 controls the touch screen 151 to output a hidden icon 312a on which the lock function is executed on the second screen information 312.
  • the controller 180 may execute an application corresponding to the hidden icon 312a based on a touch applied to the hidden icon 312a.
  • the touch sensing mode is switched to the fingerprint sensing mode to obtain fingerprint information for performing a specific function (output of a hidden icon).
  • the specific function may be set based on the application executed when the fingerprint detection mode is switched or the screen information output on the touch screen 151.
  • the touch screen 151 outputs third screen information 313.
  • the third screen information 313 may output an icon 313a for executing an application.
  • the controller 180 detects a touch input applied to the icon 313a in the touch sensing mode, and outputs an application corresponding to the icon 313a.
  • the touch screen 151 outputs an execution screen 313b of the application.
  • the controller switches the touch sensing mode to the fingerprint detection mode while the execution screen 313b is output.
  • the guide image 313c may be output to an area on the touch screen 151 on which the fingerprint sensing layer 230 (see FIG. 3B) is disposed.
  • the controller 180 obtains fingerprint information of the finger when the hand contacts the guide image 313c.
  • the controller 180 switches the touch sensing layer 210 to an inactive state.
  • the switch unit may be controlled to short-circuit the plurality of sensing lines and the circuit board included in the touch sensing layer 210.
  • the controller controls the touch screen to output the completed screen 313d on which the function is executed when authentication is completed using the obtained fingerprint information.
  • a touch input can be input to an arbitrary area on the touch screen, and when an application requiring authentication is executed, the touch input is switched to the fingerprint detection mode based on the touch input. Fingerprints of a finger can be detected.
  • the present invention described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded.
  • the computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include hard disk drives (HDDs), solid state disks (SSDs), silicon disk drives (SDDs), ROMs, RAMs, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like. This also includes those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).
  • the computer may include the controller 180 of the terminal. Accordingly, the above detailed description should not be interpreted as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various industrial fields related to this by proposing an electronic device having a touch sensing layer capable of obtaining fingerprint information by a touch sensing layer sensing a touch input.

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Abstract

본 발명은 이미지를 출력하는 표시영역을 포함하는 터치스크린, 상기 터치스크린의 상부에 배치되는 윈도우 및 제어부를 포함하고, 상기 터치스크린은, 상기 표시영역상에 인가되는 터치입력을 수신하며 제1 감지해상도로 터치입력을 수신하는 터치센싱층 및 상기 표시영역의 특정 영역과 중첩되고 상기 윈도우 및 상기 터치센싱층 사이에 배치되며, 상기 특정 영역에 손가락이 터치되면 상기 제1 감지해상도 보다 높은 제2 감지해상도로 지문을 감지하는 지문감지부을 구비하며, 상기 제어부는 특정 제어명령에 근거하여 상기 특정 영역에 손가락이 터치되는 것에 근거한 터치입력을 수신하기 위하여, 상기 특정 영역의 제2 감지해상도가 상기 제1 감지해상도로 변경되도록 상기 지문감지부을 제어하는 전자장치를 제공한다.

Description

전자장치
본 발명은 이동 단말기 및 그 이동 단말기의 제어 방법에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
이와 같은 단말기(terminal)는 기술의 발전에 따라 다양한 기능을 가지게 되었다. 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다. 나아가 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
최근에는 인증의 방법으로 생체정보를 이용하는 기술이 개발되고 있고, 특히 사람의 고유의 정보를 갖는 지문정보를 인증방법으로 사용자는 지문감지장치가 이동 단말기에 적용되고 있다. 다만, 디스플레이부와 대응되는 터치센서의 일 영역에 지문감지센서를 배치하는 경우, 지문감지센서에 의하여 가려지는 상기 일 영역에서는 터치입력을 감지하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 디스플레이부의 일 영역에서 지문감지가 가능한 경우에 디스플레이부의 전체영역에서 터치입력이 감지될 수 있는 이동 단말기를 제공하는 것에 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자장치는 이미지를 출력하는 표시영역을 포함하는 터치스크린, 상기 터치스크린의 상부에 배치되는 윈도우 및 제어부를 포함하고, 상기 터치스크린은, 상기 표시영역상에 인가되는 터치입력을 수신하며 제1 감지해상도로 터치입력을 수신하는 터치센싱층 및 상기 표시영역의 특정 영역과 중첩되고 상기 윈도우 및 상기 터치센싱층 사이에 배치되며, 상기 특정 영역에 손가락이 터치되면 상기 제1 감지해상도 보다 높은 제2 감지해상도로 지문을 감지하는 지문감지부을 구비하며, 상기 제어부는 특정 제어명령에 근거하여 상기 특정 영역에 손가락이 터치되는 것에 근거한 터치입력을 수신하기 위하여, 상기 특정 영역의 제2 감지해상도가 상기 제1 감지해상도로 변경되도록 상기 지문감지부를 제어한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 스위치는 상기 하나의 제2 센싱라인의 일 영역 상에 중첩되는 상기 제1 라인들을 하나의 센싱라인으로 상기 제1 센싱라인과 함께 터치입력을 수신하도록 상기 제2 회로기판에, 상기 제1 라인들을 연결하므로, 터치입력을 수신해야 하는 경우 그룹핑된 제2 지문센싱라인들을 터치입력을 감지하기 위한 센싱라인으로 활용할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 터치센싱층의 일 영역과 중첩되도록 상기 지문감지층이 배치되고, 상기 터치센싱층 및 상기 지문감지층 사이에 형성되며, 상기 터치센싱층으로부터 상기 지문감지층으로 전기장을 전달하는 연결부를 포함하는 커버 글래스를 더 포함하며, 상기 연결부는 상기 커버글래스의 두께 방향으로 형성된 복수의 홀 및 이에 충진되는 투광성 도전부재로 이루어질 수 있다. 따라서, 추가적인 스위치가 없이도, 터치센싱부의 전기장이 지문감지부의 라인에 전달되므로 터치입력을 감지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 터치입력을 수신하는 터치센싱층의 일 영역을 가리도록 지문감지층이 배치되는 경우에도 지문감지층의 일부가 터치센싱층의 일 센싱라인을 구성하는 바, 상기 일 영역에도 터치입력을 인가할 수 있다.
따라서 지무감지층을 터치스크린 상의 일 영역에 배치하더라도 터치스크린의 전 영역에 터치입력을 인가할 수 있다.
도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기(를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기를 서로 다른 방향으로 바라본 도면이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이모듈 및 터치센서의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3a는 터치센싱층과 지문감지층이 배치되는 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3b 및 도 3c는 터치센싱모드에서 상기 윈도우(151a) 상에 인가되는 터치입력을 감지하기 위한 스위치부의 구동상태를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a 및 도 4b는 또 다른 실시예에 따른 터치센싱층 및 지문감지층의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 터치센싱모드 및 지문감지모드에서 전자장치의 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기(smart watch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술 분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
우선 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중, 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기(100) 내 정보, 이동 단말기(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기(100)의 동작, 제어, 또는 제어 방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동 단말기(100)에 제공될 수 있다.
이동 통신 모듈(112)은, 이동 통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선 인터넷 접속은 이동 통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동 통신망을 통해 무선 인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동 통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 이동 단말기는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트 와치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치 정보 모듈(115)은 이동 단말기(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기(100)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기(100)는 Wi-Fi 모듈을 활용하면, Wi-Fi 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기(100)의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치 정보 모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기(100)의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다. 위치 정보 모듈(115)은 이동 단말기(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기(100)의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100)는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상 정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스테레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치 스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치 스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 센싱부(140)는 이동 단말기(100) 내 정보, 이동 단말기(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린 상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝(scanning)하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
음향 출력부(152)는 호 신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉된 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광 출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광 출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기(100)가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기(100)가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 이동 단말기(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부의 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기(100)의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 전원 공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서, 전원 공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
이하, 상기 도 1a에서 살펴본 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기(100) 또는 상술한 구성요소들이 배치된 단말기의 구조를 도 1b 및 1c를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 1b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는, 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이하의 설명은 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면 커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면 커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치 센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치 센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴 항목 등일 수 있다.
한편, 터치 센서는, 터치 패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치 센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치 센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 상기 이미지를 출력하는 디스플레이부(디스플레이 모듈)과 상기 터치 센서를 통합하여 터치 스크린(151)으로 칭한다.
제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2 카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 카메라(121b)는 제1 카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2 카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 제2 카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2 카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
본 발명에 따른 안테나는 상기 이동 단말기 본체(100)의 일 영역에 형성되는 안테나 패턴(110')을 포함한다. 상기 안테나 패턴(110')은 특정 주파수 범위의 무선신호를 송수신하도록 특정 길이로 이루어진다. 예를 들어, 일 예에 따른 안테나 패턴(110')은 상기 이동 단말기 본체(100)의 하단부에 형성될 수 있다. 다만, 상기 안테나 패턴(110')이 형성되는 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 안테나 패턴(110')은 상기 후면 커버(103)의 일 영역 또는 상기 단말기 본체(100)의 내부구조를 이루는 내부 프레임 상에 형성될 수 있다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 디스플레이모듈 및 터치센서의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2a에 따른 터치스크린(151)은 윈도우(cover glass, 151a), 디스플레이 모듈(151b), 터치센서모듈(310)을 포함한다. 상기 디스플레이모듈(151b) 상에 상기 터치센서모듈(310)이 형성되고, 상기 터치센서모듈(310) 상에 상기 윈도우(151a)가 형성된다. 상기 디스플레이모듈(151b)과 상기 터치센서모듈(310) 사이 및 상기 윈도우(151a) 및 상기 터치센서모듈(310) 사이에는 이들을 접촉하는 접착층(151a')이 형성된다.
상기 터치센서모듈(310)은 상기 베이스 기판(glass substrate, 301), 상기 베이스 기판(301)의 양 면에 형성되며, 서로 교차하는 방향으로 이루어지는 복수의 전극라인을 포함하는 제1 및 제2 센싱층(311, 312)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 센싱층(311, 312)은 각각 Tx층, Rx층으로 이루어진다.
상기 제1 및 제2 센싱층(311, 312)은 상기 베이스 기판(301)에 의하여 절연되며, 상기 윈도우(151a) 상에 접촉되는 손가락에 의하여 정전용량의 변화가 발생하고, 상기 정전용량의 변화에 따라 터치 입력을 감지한다.
도 2b에 따른 터치스크린(151)은 상기 윈도우(151a)의 하부에 상기 접착층(151a')에 의하여 디스플레이모듈(151b)이 결합된다. 상기 디스플레이모듈(151b)은 백라이트를 포함하는 백기판(Back plane Glass), 액정층, 컬러필터층을 포함한다. 상기 터치센서모듈(310)은 상기 백기판 상에 형성된다.
상기 백기판 상에 상기 제1 센싱층(311)이 형성되고, 상기 제1 센싱층(311) 상에 절연층(302)이 형성된다. 상기 제1 센싱층(311)과 접촉되지 아니하도록 상기 제2 센싱층(311)이 상기 절연층(302) 및 상기 백기판 상에 형성된다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 센싱층(311, 312)은 상기 절연층(302)에 의하여 절연된 상태로, 상기 백기판에 형성될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 상기 제1 및 제2 센싱층(311, 312)은 상기 윈도우(151a) 상에 형성된다. 예를 들어, 상기 윈도우(151a)의 내면에 상기 제1 센싱층(311)이 형성되고, 상기 제1 센싱층(311) 상에 절연층(302)이 형성된다. 상기 제1 센싱층(311)과 접촉되지 아니하도록 상기 절연층(302) 및 상기 윈도우(151a) 상에 상기 제2 센싱층(312)이 형성된다.
상기 터치센서모듈(310)이 일체로 형성된 상기 윈도우(151a)의 하부에 상기 디스플레이모듈(151b)이 장착된다.
본 실시예들에 따르면, 서로 절연되어야 하는 상기 제1 및 제2 센싱층을 하나의 베이스 기판(윈도우 또는 백기판) 상에 형성할 수 있는 바, 터치스크린의 두께를 감소시킬 수 있다.
도 2d를 참조하면, 상기 터치센서모듈(310)을 이루는 절연층(303)과 제1 및 제2 센싱층(311, 312)은 상기 디스플레이모듈(320)의 각 구성요소들 사이에 배치될 수 있다.
상기 디스플레이모듈(320)은 TFT글래스(321)의 일 면에 형성되는 TFT층(322), 상기 컬러필터 글래스(325)의 일 면에 형성되는 컬러필터층(324), 상기 컬러필터층(324) 및 상기 TFT층(322) 사이에 배치되는 액정층(323)과 상기 컬러필터 글래스(325) 상에 배치되는 편광층(327)을 포함한다. 상기 편광층(327)은 접착투광성(151a')에 의하여 부착된다.
상기 TFT 글래스(321) 상에 상기 TFT층(322)이 형성되고, 상기 컬러필터 글래스(325) 상에 컬러필터층(324)이 형성된다. 상기 컬러필터층(323) 및 상기 TFT층(322) 사이에 액정층(323)이 배치된다.
상기 제2 센싱층(312)은 상기 컬러필터 글래스(325) 상에 형성되고, 상기 제2 센싱층(312) 상에 절연층(303)이 배치된다. 상기 절연층(303) 상에 상기 제1 센싱층(311)이 형성된다.
상기 제1 센싱층(311) 상에 코팅층(326)이 형성되고, 상기 코팅층(326) 상에 상기 윈도우(151a)에 부착된 편광층(327)이 형성된다.
즉, 상기 제1 및 제2 센싱층(311, 312)는 상기 디스플레이 모듈(151b)의 구성요소 중 상기 컬러필터 글래스(325)를 베이스 기판으로 형성되므로, 추가적인 구성이 불필요하므로, 디스플레이 모듈의 두께를 감소시킬 수 있다.
도 2e를 참조하면, 상기 디스플레이모듈(320)은 TFT글래스(321)의 일 면에 형성되는 TFT층(322), 상기 컬러필터 글래스(325)의 일 면에 형성되는 컬러필터층(324), 상기 컬러필터층(324) 및 상기 TFT층(322) 사이에 배치되는 액정층(323)과 상기 컬러필터 글래스(325) 상에 배치되는 편광층(327)을 포함한다. 상기 편광층(327)은 접착투광성(151a')에 의하여 부착된다.
상기 제1 센싱층(311)은 상기 컬러필터 글래스(325) 상에 형성되고, 상기 제1 센싱층(311)이 형성되는 일 면에 상기 코팅층(326)이 형성된다. 상기 제2 센싱층(312)은 상기 TFT 글래스(321) 상에 형성된다.
도 2f를 참조하면, 상기 제2 센싱층(312)은 상기 TFT 글래스(321) 상에 형성되지만, 상기 제1 센싱층(311)은 상기 윈도우(151a)의 상기 편광판(327)이 형성되는 일 면 상에 형성된다.
즉, 실시예들에 따르면 상기 터치센싱층(310)에 포함되는 상기 제1 및 제2 센싱층은 상기 디스플레이 모듈 및 상기 윈도우의 서로 다른 영역에 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면 도 2a 내지 도 2f에 도시된 다양한 방식에 근거하여 형성된 터치센싱층의 일부를 가리도록 지문감지층이 형성되며, 윈도우 상에 접촉된 손가락에 의하여 터치입력을 수신하거나 지문정보를 획득한다. 다만, 지문감지층이 형성된 영역에 손가락이 접촉된 경우 지문정보를 획득할 뿐만 아니라 터치입력을 수신할 수 있다. 이하, 본 발명의 특징을 구체적으로 설명한다.
도 3a는 터치센싱층과 지문감지층이 배치되는 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명에 따른 터치센싱층 및 상기 지문감지층은 상기 터치스크린(510) 중 이미지를 표시하는 표시영역과 대응되도록 배치된다.
도 3a를 참조하면, 상기 터치센싱층(210)은 제1 센싱라인부(211) 및 제2 센싱라인부(212)를 포함한다. 상기 제1 센싱라인부(211)는 일 방향으로 연장된 복수의 제1 센싱라인(211a)들을 포함한다. 상기 제2 센싱라인부(212)는 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 연장된 복수의 제2 센싱라인(212a)들을 포함한다.
상기 제1 및 제2 센싱라인(211a, 212a)들은 서로 교차하며 절연된 상태로 배치되어 상기 윈도우(151a) 상에 인가된 터치입력에 의한 정전용량의 변화를 감지한다. 여기에서 상기 제1 센싱라인(211a)는 Tx라인에 해당되고, 상기 제2 센싱라인(212a)는 Rx라인에 해당된다.
상기 터치센싱층(210)의 특정 영역인 제1 영역(210a)와 중첩되도록 지문감지층(230)이 배치된다. 상기 지문감지층(230)은 상기 터치센싱층(210)의 일부영역에만 중첩되는 바, 상기 터치스크린(151) 상의 특정 영역에서만 지문정보가 획득될 수 있다. 상기 제1 영역(210a)을 제외한 상기 터치센신층(210)의 나머지 영역을 제2 영역(210b)으로 정의한다. 상기 제2 영역(210b)은 터치입력을 감지하지만, 지문정보를 획득하지 못한다. 다만 본 발명에 따르면 상기 제1 영역(210a)은 상기 지문정보를 획득하거나 터치입력을 감지할 수 있다.
상기 터치센싱층(210)은 제1 감지해상도로 터치입력을 감지하고, 상기 지문감지층(230)은 제1 감지해상도 보다 큰 제2 감지해상도로 지문정보를 감지한다.
도 3b 및 도 3c를 참조하면, 상기 지문감지층(230)은 상기 일 방향으로 연장된 복수의 제1 지문센싱라인들로 이루어지는 제1 지문센싱층(231) 및 상기 교차하는 방향으로 연장된 복수의 제2 지문센싱라인들로 이루어지는 제2 지문센싱층(232)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 지문센신라인들의 두께는 상기 제1 및 제2 센싱라인(211a, 212b)의 두께(d)보다 좁게 형성된다. 즉, 상기 제1 및 제2 지문센싱라인들은 서로 절연되도록 배치되어, 정전용량의 변화를 감지한다.
상기 제1 및 제2 지문센싱라인들이 미세하게 배치됨으로 인하여 상기 제1 지문센싱층(230)의 감지해상도는 상기 터치센싱층(210)의 감지해상도 보다 높으므로 지문정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 지문센싱라인들의 일부는 상기 제1 영역(210a)의 상기 제1 및 제2 센싱라인(211a, 212a)에 중첩된다. 상기 복수의 제2 지문센싱라인들 중 제1 라인들(232a)은 상기 제2 센싱라인(212)과 중첩되고, 상기 제2 지문센싱라인들 중 제2 라인들(232b)은 상기 제2 센싱라인(212)과 중첩되지 아니한다.
상기 제어부(180)는 상기 터치센싱층(210)과 상기 지문감지층(230)을 이용하여 상기 터치입력을 수신하는 터치감지모드와 지문정보를 획득하기 위한 지문감지모드를 선택적으로 활성화할 수 있다. 상기 지문감지층(230)에 포함되는 상기 제2 센싱라인(212a)과 중첩되는 상기 제2 지문센싱라인들 중 상기 제1 라인들(232a)은 상기 지문감지모드에서 그룹핑 되어 하나의 센싱라인으로 동작한다. 또한, 상기 지문감지모드에서 상기 제2 지문센싱라인들 중 상기 제2 라인들(232b)은 전류를 흘리거나 전류를 감지할 수 없도록 회로기판과 단락된다.
지문감지모듈은 상기 지문센싱층(230)과 상기 회로기판을 연결하는 스위치부를 더 포함한다. 상기 스위치부는 상기 제1 라인들(232a) 각각에 연결되는 복수의 스위치를 포함한다.
상기 제1 라인들(232a)의 일부는 제1 및 제2 스위치(411, 412)와 선택적으로 연결된다. 상기 제1 라인들(232a)의 나머지는 제4 스위치(414) 연결된다. 한편, 상기 제1 라인들(232a)와 중첩되는 상기 제1 영역(210a)의 상기 제2 터치센싱라인(212a)은 제3 스위치(413)에 의하여 회로기판에 연결된다.
도 3b는 터치센싱모드에서 상기 윈도우(151a) 상에 인가되는 터치입력을 감지하기 위한 스위치부의 구동상태를 설명하기 위한 개념도이다. 상기 터치센싱모드에서 상기 제1 라인들(232a)은 상기 제2 스위치(412)에 연결된다. 상기 제2 스위치(412)는 하나의 제2 센싱라인(212a)와 중첩되며, 상기 제2 스위치(412)에 연결된 복수의 제1 라인들은 하나의 센싱라인으로 구현된다. 상기 하나의 센싱라인으로 구현된 복수의 제1 라인들(232a)은 제2 회로기판(181b)에 연결되어 신호를 감지한다.
상기 제2 스위치(412)에 연결된 복수의 제2 라인들과 상기 제2 센싱라인(232b)가 함께 연결되어, 하나의 센싱라인으로 구현된다. 하나의 센싱라인으로 구현되는 상기 복수의 제2 라인들은 상기 제1 센싱라인(211a)와 함께 정전용량의 변화를 감지한다.
상기 제2 라인들(232b)들 각각에 제5 스위치(415)가 연결된다. 상기 제2 라인들(232b)은 지문정보를 감지하는 제1 회로기판(181a)에 연결된다. 상기 터치센싱모드에서 상기 제5 스위치(415)는 상기 제1 회로기판(181a)과 상기 제2 라인들(232b)를 단락 시킨다. 이에 따라 상기 제2 라인들(232b)은 신호를 주거나 받지 않는 더미라인이 된다.
도 3c는 지문감지모드에서 상기 윈도우(151a) 상의 특정 영역에 접촉된 손가락의 지문정보를 획득하기 위한 스위치부의 구동상태를 설명하기 위한 개념도이다. 상기 지문감지모드에서 상기 제1 라인들(232a)은 상기 제1 스위치(411)에 의하여 상기 제1 회로기판(181a)에 연결된다. 상기 제1 라인들(232a) 각각이 상기 제1 회로기판(181a)에 연결되어, 상기 제2 라인들(232b)과 함께 정전용량의 변화를 감지하면서 상기 지문정보를 획득한다.
상기 지문감지모드에서 상기 제어부(180)는 상기 터치센싱층(210)의 상기 제1 센싱라인부(211) 및 제2 센싱라인부(212)를 비활성화시킬 수 있다. 또는 적어도 일부가 상기 지문감지층(230)과 중첩되는 일부 제1 및 제2 센싱라인(211a, 212a)을 비활성 상태로 제어할 수 있다. 이 경우 상기 터치스크린(151) 상의 일 영역에 인가되는 터치입력이 감지될 수 있다.
본 발명에 따르면, 터치센싱층과 지문감지층이 서로 중첩된 상태로 배치된 경우, 터치센싱모드 및 지문감지모드에 따라 지문감지층에 포함되는 라인들을 그룹핑하여 터치입력을 감지한다. 따라서, 사용자는 지문감지층이 배치된 일 영역에도 터치입력을 인가할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 또 다른 실시예에 따른 터치센싱층 및 지문감지층의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a를 참조하면, 상기 디스플레이모듈(151b)은 디스플레이 패널, 편광층 및 접착층을 포함한다. 상기 접착층에 상기 터치센싱층(210)이 부착된다. 상기 터치센싱층(210)이 부착된다. 상기 터치센싱층(210)은 제1 및 제2 센싱라인부(211, 212)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 터치라인부(211, 212)는 베이스 기판의 양면에 각각 형성될 수 있다.
한편, 도 4b를 참조하면, 터치센싱층(210')에 포함되는 제1 및 제2 센싱라인부(211, 212)의 제1 및 제2 센싱라인(211a, 212a)은 베이스 기판의 일 면 상에 서로 절연되도록 형성될 수 있다. 도면에 구체적으로 도시되지 아니하였으나, 상기 터치센싱층(210)은 터치 회로기판과 전기적으로 연결된다.
한편, 상기 지문감지층(230)은 상기 터치센싱층(210 또는 210') 상에 형성된다. 상기 터치센싱층(210')은 제1 커버 글래스(241)의 일 면에 형성된다. 상기 제1 커버 글래스(241)의 상기 일 면은 상기 터치센싱층(210 또는 210')을 마주보는 면에 해당된다. 상기 지문감지층(230)은 상기 제2 커버 글래스(241)의 일 영역에 형성되며, 상기 지문감지층(230)은 상기 터치센싱층(210 또는 210')의 일 영역과 중첩된다.
상기 터치센싱층(210 또는 210') 및 상기 지문감지층(230) 사이에 제2 커버 글래스(242)가 배치된다. 상기 제2 커버글래스(242)는 상기 지문감지층(230)과 대응되는 일 영역에 형성되는 연결부(243)이 형성된다. 상기 연결부(243)는 상기 제2 커버글래스(242)의 두께 방향으로 형성된 복수의 홀이 형성되고, 상기 복수의 홀에는 각각 투광선 전도물질이 충진 된다. 상기 연결부(243)은 상기 지문감지층(230)의 교차하는 복수의 라인들 중 상기 터치센싱층(210 또는 210')에서 Rx라인의 연장방향과 나란한 방향으로 배열되는 라인과 대응되는 영역에 배치된다.
상기 지문감지층(230)와 중첩되는 일 영역에 터치입력이 인가된 경우, 상기 연결부(243)는 상기 터치센싱층(210 또는 210')에서 발생하는 전기장이 상기 지문감지층(230)으로 전달되어 상기 터치입력을 감지할 수 있다.
상기 제어부(180)는 터치센싱모드에서 상기 지문감지층(230)의 상기 제1 및 제2 지문센싱부와 지문회로기판을 단락 시킨다. 이에 따라 상기 지문감지층(230)의 상기 및 제2 지문센싱부는 터치센싱층의 센싱라인으로 활용될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 터치센싱모드 및 지문감지모드에서 전자장치의 제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 상기 터치스크린(151)은 복수의 아이콘들을 포함하는 제1 화면정보(311)를 출력한다. 상기 제어부(180)는 상기 제1 화면정보(311) 상의 일 영역에 터치입력이 인가되면 터치센싱모드에서 상기 터치입력에 근거한 기능을 수행한다.
예를 들어, 상기 제어부(180)는 상기 제1 화면정보(311) 상의 일 영역에 인가되는 터치입력에 근거하여 상기 제1 화면정보(311)를 제2 화면정보(312)로 전환하도록 상기 터치스크린(151)을 제어한다. 상기 제2 화면정보(312)는 다른 아이콘들을 포함하는 홈 스크린 페이지에 해당될 수 있다.
상기 제어부(180)는 상기 터치스크린(151) 상의 특정 영역(A)에 터치가 가해지면, 상기 터치센싱모드를 지문감지모드로 전환한다. 즉, 제어부(180)는 상기 터치감지모드에서 상기 특정 영역(A)에 인가되는 터치에 의하여 제1 감지해상도로 터치입력을 수신하고, 상기 지문감지모드로 전환되면 상기 특정 영역(A)의 감지해상도가 상기 제2 감지해상도로 전환된다. 즉, 상기 제2 감지해상도를 갖는 지문감지층(230)이 활성화된다.
도 3c를 다시 참조하면, 상기 제어부(180)는 상기 제1 라인들(232a)이 상기 제1 스위치(411)에 의하여 상기 제1 회로기판(181a)와 연결되도록 제어한다. 상기 제2 스위치(412)는 단락 된다. 상기 지문감지층(230)은 상기 특정 영역(A) 상에 접촉되는 터치에 의하여 손가락의 지문정보를 획득한다.
상기 제어부(180)는 상기 지문정보에 근거하여 인증절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(180)는 획득된 상기 지문정보와 기 저장된 지문정보를 비교하여 인증절차를 수행할 수 있다.
상기 제어부(180)는 인증절차가 완료되면, 상기 제2 화면정보(312) 상에 잠금 기능이 실행되어 있던 숨김 아이콘(312a)을 출력하도록 상기 터치스크린(151)을 제어한다. 도면에 구체적으로 도시되지 아니하였으나, 상기 제어부(180)는 상기 숨김 아이콘(312a)에 인가되는 터치에 근거하여 상기 숨김 아이콘(312a)에 대응되는 애플리케이션을 실행할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 사용자의 터치가 기 설정된 특정 영역(A)에 인가되면, 터치센싱모드를 지문감지모드로 전환하여 특정 기능(숨김 아이콘의 출력)을 수행하기 위한 지문정보를 획득한다. 상기 특정 기능은 상기 지문감지모드로 전환될 때 실행되어 있는 애플리케이션 또는 터치스크린(151) 상에 출력되어 있는 화면정보에 근거하여 설정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 터치스크린(151)은 제3 화면정보(313)를 출력한다. 상기 제3 화면정보(313)는 애플리케이션을 실행하기 위한 아이콘(313a)을 출력할 수 있다.
상기 제어부(180)는 터치센싱모드에서 상기 아이콘(313a)에 인가되는 터치입력을 감지하고, 상기 아이콘(313a)에 대응되는 애플리케이션을 출력한다.
상기 터치스크린(151)은 상기 애플리케이션의 실행화면(313b)을 출력한다. 상기 제어부는 상기 애플리케이션의 기능을 수행하기 위하여 인증절차가 필요한 경우, 상기 실행화면(313b)이 출력된 상태에서 상기 터치센싱모드를 상기 지문감지모드로 전환한다.
상기 지문감지모드로 전환되면, 상기 지문센싱층(230, 도 3b참조)이 배치되는 상기 터치스크린(151) 상의 일 영역에 가이드 이미지(313c)가 출력될 수 있다. 상기 제어부(180)는 상기 가이드 이미지(313c)에 손이 접촉되면 상기 손가락의 지문정보를 획득한다. 이 경우 상기 제어부(180)는 상기 터치센싱층(210)을 비활성화 상태로 전환한다. 예를 들어, 상기 터치센싱층(210)에 포함되는 복수의 센싱라인과 회로기판이 단락되도록 스위치부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 획득된 지문정보를 이용하여 인증이 완료되면, 기능이 실행된 완료화면(313d)을 출력하도록 상기 터치스크린을 제어한다. 본 실시예에 따르면, 터치스크린 상의 임의의 영역에 터치입력을 입력할 수 있고, 인증이 필요한 애플리케이션이 실행되면 이에 근거하여 지문감지모드로 전환되므로, 사용자의 추가적인 제어명령 없이 터치스크린 상에 접촉된 손가락의 지문을 감지시킬 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 실시예들은 터치입력을 감지하는 터치센싱층에 의하여 지문정보의 획득이 가능한 터치센싱층을 구비하는 전자장치를 제안함으로써 이와 관련된 다양한 산업 분야에 적용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 윈도우;
    디스플레이 모듈;
    상기 윈도우의 하부에 배치되는 지문감지부;
    특정 영역은 상기 지문감지부와 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되고, 나머지 영역은 상기 윈도우와 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되는 터치센싱층;
    상기 지문감지부에 의하여 감지된 지문정보를 처리하는 제1 회로기판;
    상기 터치센싱층 및 상기 지문감지부에 의하여 감지된 터치입력을 처리하는 제2 회로기판;
    상기 제1 회로기판과 상기 지문감지부에 구비되는 센싱라인들을 연결하는 제1 스위치;
    상기 제2 회로기판과 상기 지문감지부에 구비되는 센싱라인들을 연결하는 제2 스위치; 및
    터치센싱모드에서 상기 윈도우 상에 인가되는 상기 터치입력을 수신하도록 상기 제2 스위치를 온시키고 상기 제1 스위치를 오프 시키며, 지문감지모드에서 상기 제1 스위치를 온시키고 상기 제2 스위치를 오프시키는 제어부를 포함하고,
    상기 터치센싱모드에서 상기 특정 영역 상에 인가되는 터치는 상기 터치입력을 감지되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지문감지부의 센싱라인들 중 일부와 상기 제2 회로기판을 연결하는 제3 스위치를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 지문정보가 획득되는 동안, 상기 지문감지부의 센싱라인들과 상기 제2 회로기판을 단락하도록 상기 제3 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위치에 연결되는 센싱라인들은 Rx라인에 해당되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  4. 윈도우;
    디스플레이 모듈;
    상기 윈도우의 하부에 배치되는 지문감지부;
    특정 영역은 상기 지문감지부와 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되고, 나머지 영역은 상기 윈도우와 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되는 터치센싱층;
    상기 지문감지층과 연결되어 지문정보를 처리하는 제1 회로기판;
    상기 터치센싱층과 연결되어 상기 터치입력을 처리하는 제2 회로기판; 및
    제어부를 포함하고,
    상기 터치센싱층은 복수의 Rx라인 및 복수의 Tx라인을 포함하고, 상기 지문감지부는 복수의 Tx라인 및 복수의 Rx라인을 포함하고,
    상기 지문감지부의 상기 복수의 Rx라인은 상기 터치센싱층의 복수의 Rx라인 중 일부와 중첩되는 제1 Rx라인 및 상기 복수의 Rx라인의 나머지인 제2 Rx라인을 포함하며,
    상기 지문감지부의 복수의 Rx라인 각각은 상기 제1 회로기판과 연결하도록 하는 스위치부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 터치입력이 감지되는 동안, 상기 제1 Rx라인을 상기 제2 회로기판과 연결하고, 상기 제2 Rx라인과 상기 제2 회로기판의 연결을 해지하도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 이미지를 출력하는 표시영역을 포함하는 터치스크린, 상기 터치스크린의 상부에 배치되는 윈도우 및 제어부를 포함하고,
    상기 터치스크린은,
    상기 표시영역상에 인가되는 터치입력을 수신하며 제1 감지해상도로 터치입력을 수신하는 터치센싱층; 및
    상기 표시영역의 특정 영역과 중첩되고 상기 윈도우 및 상기 터치센싱층 사이에 배치되며, 상기 특정 영역에 손가락이 터치되면 상기 제1 감지해상도 보다 높은 제2 감지해상도로 지문을 감지하는 지문감지부을 구비하며,
    상기 제어부는 특정 제어명령에 근거하여 상기 특정 영역에 손가락이 터치되는 것에 근거한 터치입력을 수신하기 위하여, 상기 특정 영역의 제2 감지해상도가 상기 제1 감지해상도로 변경되도록 상기 지문감지부을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지문감지층는 상기 터치센싱층의 일 영역과 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 터치센싱층은 서로 교차하도록 배열되는 복수의 제1 및 제2 센싱라인을 포함하고,
    상기 지문감지층은 서로 교차하도록 배열되는 복수의 제1 및 제2 지문센싱라인을 포함하며,
    상기 복수의 제2 센싱라인 및 상기 복수의 제2 지문센싱라인은 동일한 방향으로 연장되고,
    상기 복수의 제2 지문센싱라인 중 일부인 제1 라인들은 상기 터치센싱층의 일 영역에 배치되는 하나의 제2 센싱라인의 일 영역 상에 중첩되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2 센싱라인 및 상기 복수의 제2 지문센싱라인에 연결되는 스위치부를 포함하고,
    상기 스위치부는 상기 제1 라인에 각각 연결되는 복수의 제1 및 제2 스위치를 포함하고,
    상기 복수의 제1 스위치와 연결되는 제1 회로기판 및 상기 복수의 제2 스위치와 연결되는 제2 회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 스위치는 각 제1 라인이 상기 제1 지문센싱라인과 함께 지문정보를 획득하도록 상기 제1 라인을 각각 상기 제1 회로기판에 연결하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 지문정보가 획득되는 동안, 상기 제1 센싱라인과 상기 제2 회로기판을 단락시키는 제3 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제2 스위치는 상기 제1
    상기 제1 스위치는 상기 하나의 제2 센싱라인의 일 영역 상에 중첩되는 상기 제1 라인들을 하나의 센싱라인으로 상기 제1 센싱라인과 함께 터치입력을 수신하도록 상기 제2 회로기판에, 상기 제1 라인들을 연결하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 제2 지문센싱라인 중 상기 제1 라인을 제외한 나머지 제2 라인에 연결된 제4 스위치를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 터치입력이 수신되는 동안, 상기 제2라인과 상기 제1 회로기판을 단락시키도록 상기 제4 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2 센싱라인은 Rx라인에 해당되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 터치센싱층의 일 영역과 중첩되도록 상기 지문감지층이 배치되고,
    상기 터치센싱층 및 상기 지문감지층 사이에 형성되며, 상기 터치센싱층으로부터 상기 지문감지층으로 전기장을 전달하는 연결부를 포함하는 커버 글래스를 더 포함하며,
    상기 연결부는 상기 커버글래스의 두께 방향으로 형성된 복수의 홀 및 이에 충진되는 투광성 도전부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 터치센싱층의 Rx라인과 연장방향이 동일한 상기 지문감지층의 일부 라인에 대응되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 특정 제어명령에 근거하여, 상기 제1 감지해상도로 특정 기능에 대응되는 터치입력을 수신하는 터치센싱모드에서 상기 제2 감지해상도로 지문정보를 획득하는 지문감지모드로 전환하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제어부는 상기 지문감지모드에서 상기 특정 영역에 터치가 인가된 경우, 상기 특정 기능을 수행하지 아니하고 지문정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 지문감지모드에서 상기 터치스크린 상의 상기 특정 영역을 제외한 나머지 영역에 대한 터치입력이 수신되지 않도록 상기 터치센싱층을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 특정 제어명령은 상기 터치스크린 상에 인가된 터치입력에 근거한 기 설정된 애플리케이션의 실행에 해당되며,
    상기 터치 스크린 상에 상기 애플리케이션의 실행화면이 출력되면, 상기 제어부는 상기 지문감지층에 근거하여 지문정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 터치스크린 상에 인가된 터치에 근거하여 터치입력이 수신된 경우 및 상기 지문정보가 획득된 경우에 근거하여 서로 다른 기능을 실행하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
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