KR102354595B1

KR102354595B1 - 전자장치

Info

Publication number: KR102354595B1
Application number: KR1020197017525A
Authority: KR
Inventors: 전상국; 신만수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2022-01-24
Anticipated expiration: 2037-01-18
Also published as: US10976860B2; WO2018135675A1; KR20190082933A; US20200050360A1

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 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

윈도우;
디스플레이 모듈;
상기 윈도우의 하부에 배치되는 지문감지층;
특정 영역은 상기 지문감지층와 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되고, 나머지 영역은 상기 윈도우와 상기 디스플레이 모듈 사이에 배치되는 터치센싱층;
상기 지문감지층은 상기 터치센싱층의 어느 일 라인과 같은 방향으로 중첩되는 제1 라인들, 및 상기 터치센싱층의 상기 일 라인과 같은 방향으로 중첩되지 않는 제2 라인들을 포함하고,
상기 지문감지층에 의하여 감지된 지문정보를 처리하는 제1 회로기판;
상기 터치센싱층 및 상기 지문감지층에 의하여 감지된 터치입력을 처리하는 제2 회로기판;
상기 제1 회로기판과 상기 지문감지층에 구비되는 상기 제1 라인들을 연결하는 제1 스위치;
상기 제2 회로기판과 상기 지문감지층에 구비되는 상기 제1 라인들을 연결하는 제2 스위치;
상기 제1 회로기판과 상기 지문감지층에 구비되는 상기 제1 라인들 중 어느 하나와 연결되는 제4 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 감지되며,
상기 제2 스위치에 연결된 상기 제1 라인들은 그룹핑 되어 하나의 센싱라인으로 동작하도록, 상기 제2 스위치의 타단은 상기 제4 스위치에서 분기된 라인과 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 지문감지층의 상기 제1 라인들 중 일부와 상기 제2 회로기판을 연결하는 제3 스위치를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 지문정보가 획득되는 동안, 상기 지문감지층의 상기 제1 라인들과 상기 제2 회로기판을 단락하도록 상기 제3 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스위치에 연결되는 센싱라인들은 Rx라인에 해당되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
윈도우;
디스플레이 모듈;
상기 윈도우의 하부에 배치되는 지문감지층;
특정 영역은 상기 지문감지층와 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 터치센싱층에 의하여 감지된 터치입력을 처리하는 제2 회로기판; 및
제어부를 포함하고,
상기 터치센싱층은 복수의 Rx라인 및 복수의 Tx라인을 포함하고, 상기 지문감지층은 복수의 Tx라인 및 복수의 Rx라인을 포함하고,
상기 지문감지층의 상기 복수의 Rx라인은 상기 터치센싱층의 복수의 Rx라인 중 일부와 중첩되는 제1 Rx라인 및 상기 복수의 Rx라인의 나머지인 제2 Rx라인을 포함하며,
상기 지문감지층의 복수의 Rx라인 각각은 상기 제1 회로기판과 연결하도록 하는 스위치부를 더 포함하고,
상기 스위치부는,
상기 제1 Rx라인과 상기 제1 회로기판을 연결하는 제1 스위치;
일 단은 상기 제1 Rx라인과 연결되는 제2 스위치; 및
상기 제1 스위치 및 제2 스위치와 연결되지 않은 나머지 제1 Rx라인과 제1 회로기판을 연결하는 제4 스위치를 포함하고,
상기 제2 스위치의 타단은 상기 제4 스위치에서 분기된 라인과 연결되며,
상기 제어부는 터치입력이 감지되는 동안,
상기 제2 스위치에 연결된 상기 제1 Rx라인들이 그룹핑 되어 하나의 센싱라인으로 동작되기 위하여, 상기 제1 스위치가 단락되고 상기 제2 스위치가 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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 터치센싱층의 일 영역과 중첩되고 상기 윈도우 및 상기 터치센싱층 사이에 배치되며, 특정 영역에 손가락이 터치되면 상기 제1 감지해상도 보다 높은 제2 감지해상도로 지문을 감지하는 지문감지층을 포함하고,
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 제2 지문센싱라인은 상기 제2 센싱라인과 중첩되는 제1 라인들, 및 상기 제2 센싱라인과 중첩되지 않는 제2 라인들을 포함하고,
회로기판과 상기 제1 라인들을 연결하는 제1 스위치;
일 단이 상기 제1 라인들과 연결되는 제2 스위치; 및
상기 제1 스위치 및 제2 스위치와 연결되지 않은 나머지 제1 라인들과 상기 회로기판을 연결하는 제4 스위치를 더 포함하고,
상기 제2 스위치의 타단은 상기 제4 스위치에서 분기된 라인과 연결되며,
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 지문감지층을 제어하고,
상기 제어부는,
제2 스위치에 연결된 제1 라인들은 그룹핑 되어 하나의 센싱라인으로 동작됨으로써, 상기 특정 영역의 제2 감지해상도가 상기 제1 감지해상도로 변경되도록, 상기 특정 제어명령에 근거하여 상기 제1 스위치가 단락되고, 상기 제2 스위치가 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
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제5항에 있어서,
복수의 상기 제1 스위치와 연결되는 제1 회로기판 및 복수의 상기 제2 스위치와 연결되는 제2 회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
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.
제9항에 있어서,
상기 지문정보가 획득되는 동안, 상기 제1 센싱라인과 상기 제2 회로기판을 단락시키는 제3 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
제8항에 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 연결하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
제11항에 있어서,
상기 제2 지문센싱라인 중 상기 제1 라인을 제외한 나머지 제2 라인에 연결된 제5 스위치를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 터치입력이 수신되는 동안, 상기 제2라인과 상기 제1 회로기판을 단락시키도록 상기 제5 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
제5항에 있어서,
상기 복수의 제2 센싱라인은 Rx라인에 해당되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
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.
제14항에 있어서,
상기 연결부는 상기 터치센싱층의 Rx라인과 연장방향이 동일한 상기 지문감지층의 일부 라인에 대응되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
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.
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.
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.
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.