KR102592283B1

KR102592283B1 - 전자 장치

Info

Publication number: KR102592283B1
Application number: KR1020190068877A
Authority: KR
Inventors: 장남진; 김민섭; 김태은
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2023-10-23
Anticipated expiration: 2039-06-11
Also published as: US11380124B2; CN112069866A; CN112069866B; KR20200142157A; US20200394377A1

Abstract

액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역으로 구분되는 전면 및 상기 전면과 반대하는 배면을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 상기 배면에 배치되는 복수의 시트들 및 상기 시트들을 관통하여 정의된 개구부를 포함하는 하부 패널, 및 상기 개구부에 수용되는 지문 센서 및 상기 지문 센서에 연결된 감지 회로 기판을 포함하는 지문 감지 유닛을 포함하고, 상기 시트들 중 상기 표시 패널의 상기 배면과 접촉하는 시트의 일부는, 상기 시트의 상부에 배치된 다른 시트로부터 노출되어 상기 감지 회로 기판의 일부와 접촉하는 전자 장치.

Description

전자 장치{ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 표시 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 신뢰성이 향상된 표시 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

전자 장치는 영상을 표시하여 사용자에게 정보를 제공하거나 사용자의 입력을 감지하는 등 사용자와 유기적으로 소통할 수 있는 다양한 기능을 제공한다.

최근의 전자 장치들은 사용자의 지문을 감지하기 위한 기능을 함께 포함하고 있다. 지문 인식 방식으로는 전극들 사이에 형성된 커패시터의 커패시턴스 변화를 감지하는 정전용량 방식, 광 센서를 이용하여 입사되는 광을 감지하는 광 방식, 압전체 등을 활용하여 진동을 감지하는 초음파 방식 등이 있다. 최근의 전자 장치들에 있어서, 지문 감지를 위한 지문 감지 유닛은 표시 패널의 배면에 배치되어 조립될 수 있다.

따라서, 본 발명은 지문 감지 유닛을 포함하는 전자 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역으로 구분되는 전면 및 상기 전면과 반대하는 배면을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 상기 배면에 배치되는 복수의 시트들 및 상기 시트들을 관통하여 정의된 개구부를 포함하는 하부 패널, 및

상기 개구부에 수용되는 지문 센서 및 상기 지문 센서에 연결된 감지 회로 기판을 포함하는 지문 감지 유닛을 포함하고, 상기 시트들 중 상기 표시 패널의 상기 배면과 접촉하는 시트의 일부는, 상기 시트의 상부에 배치된 다른 시트들로부터 노출되어 상기 감지 회로 기판의 일부와 접촉한다.

상기 하부 패널의 상기 시트들은, 쿠션 기능을 가진 제1 기능층 및 상기 제1 기능층 상에 배치된 제1 접착층을 포함하는 제1 시트, 상기 제1 접착층 상에 배치되고 방열 기능을 가진 제2 기능층 및 상기 제2 기능층 상에 배치된 제2 접착층을 포함하는 제2 시트, 및 상기 제2 접착층 상에 배치되고 차광 기능을 가진 제3 기능층 및 상기 제3 기능층 상에 배치된 제3 접착층을 포함하는 제3 시트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 시트는, 상기 표시 패널의 상기 배면과 접촉하는 전면, 및 상기 전면과 반대하는 배면을 포함하고, 상기 배면 중 상기 제2 시트 및 상기 제3 시트로부터 노출되어 상기 감지 회로 기판의 일부와 접촉하는 영역은 노출 영역으로 정의되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 노출 영역과 중첩하는 하부 패널의 두께는, 상기 지문 감지 유닛의 두께와 같거나 작은 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 지문 센서와 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이는, 상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 노출 영역과 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이와 같은 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 지문 센서와 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이는, 상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 노출 영역과 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이보다 큰 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 감지 회로 기판은, 상기 지문 센서에서 상기 노출 영역을 향하는 방향으로 굴곡진 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 감지 회로 기판 중 상기 노출 영역과 중첩하는 감지 회로 기판은, 상기 제1 접착층에 의해 상기 제1 시트와 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 표시 패널은 상기 표시 패널의 상기 전면에 연결되어 상기 표시 패널의 상기 배면을 향하도록 벤딩된 메인 회로 기판을 포함하고, 상기 감지 회로 기판은 상기 메인 회로 기판과 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 감지 회로 기판은, 상기 지문 센서와 연결되는 제1 연결부, 상기 메인 회로 기판에 연결되는 제2 연결부, 및 상기 제1 연결부와 제2 연결부 사이에 배치된 그립부를 포함하고, 상기 그립부는 소정의 곡률을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 지문 감지 유닛은, 상기 지문 센서와 상기 표시 패널의 상기 배면을 결합시키는 접착부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 개구부는 상기 접착부와 이격되고 상기 지문 센서의 가장 자리를 에워싸는 폐 라인(closed-line) 형상을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역으로 구분되는 전면 및 상기 전면과 반대하는 배면을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 상기 배면에 배치되는 지문 센서 및 상기 지문 센서에 연결된 감지 회로 기판을 포함하는 지문 감지 유닛, 및 상기 표시 패널의 상기 배면에 배치되고, 상기 감지 회로 기판과 중첩하는 노출 영역 및 상기 지문 센서가 수용되는 개구부를 포함하는 하부 패널을 포함하고, 상기 노출 영역에서의 상기 하부 패널의 두께는, 상기 지문 감지 유닛의 두께와 같거나 작다.

상기 하부 패널은, 쿠션 기능을 가진 제1 기능층 및 상기 제1 기능층 상에 배치된 제1 접착층을 포함하는 제1 시트, 상기 제1 접착층 상에 배치되고 방열 기능을 가진 제2 기능층 및 상기 제2 기능층 상에 배치된 제2 접착층을 포함하는 제2 시트, 및 상기 제2 접착층 상에 배치되고 차광 기능을 가진 제3 기능층 및 상기 제3 기능층 상에 배치된 제3 접착층을 포함하는 제3 시트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 노출 영역은, 상기 제2 시트 및 상기 제3 시트 각각의 일부가 제거되어 상기 제1 접착층이 노출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 지문 감지 유닛은, 상기 지문 센서와 상기 표시 패널의 상기 배면을 결합시키는 접착부를 포함하고, 상기 접착부는 상기 지문 센서의 가장자를 따라 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 지문 감지 유닛이 수용된 하부 패널은 서로 다른 면적의 개구부들을 갖는 시트들을 포함하고, 지문 감지 유닛의 감지 회로 기판은 지문 센서와 동일하거나 작은 높이를 갖는 시트의 배면에 배치됨에 따라, 지문 센서와 시트들간의 단차로 인해 감지 회로 기판에 발생되는 스트레스를 최소화 할 수 있다.

이에 따라, 감지 회로 기판과 지문 센서간의 접착력이 증가하며, 지문 센서와 표시 패널 간의 결합력 또한 증가될 수 있다. 이에 따라, 신뢰성이 향상된 전자 장치를 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1a에 도시된 전자 장치의 전자 장치의 블록도이다.
도 3a는 도 2a에 도시된 구성들 중 일부 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 구성들 중 일부 구성의 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 유닛의 일부를 도시한 배면도이다.
도 5는 도 4a의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 패널의 배면도이다.
도 6b는 도 7a의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 유닛의 일 영역을 절단한 단면도이다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 유닛의 일 영역을 절단한 단면도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 유닛의 배면도이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합 된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.

동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 전자 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1a에 도시된 전자 장치의 전자 장치의 블록도이다.

전자 장치(ED)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 전자 장치(ED)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(ED)는 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 전자 장치(ED)는 스마트 폰으로 예시적으로 도시되었다.

전자 장치(ED)는 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2) 각각에 평행한 표시면(IS)에 제3 방향(D3)을 향해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(IS)은 전자 장치(ED)의 전면(front surface)과 대응될 수 있다. 영상(IM)은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다. 도 1a에서 영상(IM)의 일 예로 인터넷 검색창이 도시되었다.

본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 전면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(D3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(D3)과 평행할 수 있다.

전면과 배면 사이의 제3 방향(D3)에서의 이격 거리는 표시 패널(DP)의 제3 방향(D3)에서의 두께/높이와 대응될 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(D1, D2, D3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향들(D1, D2, D3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.

전자 장치(ED)의 전면은 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)으로 구분될 수 있다. 투과 영역(TA)은 영상(IM)이 표시되는 영역일 수 있다. 사용자는 투과 영역(TA)을 통해 영상(IM)을 시인한다. 본 실시예에서, 투과 영역(TA)은 꼭지점들이 둥근 사각 형상으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 투과 영역(TA)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.

베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접한다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 이에 따라, 투과 영역(TA)의 형상은 실질적으로 베젤 영역(BA)에 의해 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 실시예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.

전자 장치(ED)는 외부에서 인가되는 사용자의 지문(FNG)을 감지할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(ED)는 표시면(IS)에 지문 감지 영역(FRA)을 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 지문 감지 영역(FRA)은 영상(IM)이 표시되는 투과 영역(TA) 내에 구비된 것으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 지문 감지 영역(FRA)은 베젤 영역(BZA)에 제공되거나, 투과 영역(TA)의 모든 영역에 제공되거나, 표시면(IS)의 모든 영역에 제공될 수도 있다. 전자 장치(ED)는 지문 감지 영역(FRA)에 제공되는 지문(FNG)을 감지할 수 있다.

사용자의 지문(FNG)은 사용자의 손의 표면 상태, 예를 들어 표면 균일도나 표면 굴곡 형상 등을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 무체물의 입력이 전자 장치(ED)에 제공되는 경우, 전자 장치(ED)는 무체물의 표면 정보를 감지할 수도 있다.

도 1b 및 도 2를 참조하면, 전자 장치(ED)는 표시 모듈(DD), 전자 모듈(EM), 전원공급 모듈(PM), 브라켓(BRK), 및 외부 케이스(EDC)를 포함할 수 있다. 도 1b에는 상기 전자 장치(ED)의 구성들을 단순하게 도시하였다.

표시 모듈(DD)는 윈도우 부재(WM) 및 표시 유닛(DU)을 포함한다. 도 1a에 도시된 것과 같이, 결합된 상태에서 윈도우 부재(WM)는 전자 장치(ED)의 외관을 구성한다. 윈도우 부재(WM)는 외부 충격으로부터 전자 장치(ED) 내부 구성들을 보호하며, 실질적으로 전자 장치(ED)의 표시면(IS)을 제공하는 구성일 수 있다.

표시 유닛(DU)은 윈도우 부재(WM)의 배면 상에 배치된다. 표시 유닛(DU)은 표시 패널(DP) 및 지문 감지 유닛(FSU, 도 3a 참조)을 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 실질적으로 영상(IM)을 생성하는 구성일 수 있다. 표시 패널(DP)이 생성하는 영상(IM)은 투과 영역(TA)을 통해 표시면(IS)에 표시되어 외부에서 사용자에게 시인된다.

지문 감지 유닛(FSU)은 외부에서 인가되는 사용자의 지문(FNG)을 감지한다. 상술한 바와 같이, 지문 감지 유닛(FSU)은 지문 감지 영역(FRA)에 제공되는 사용자의 지문(FNG, 이하, 무체물의 표면 정보 포함)을 감지할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

표시 유닛(DU)은 메인 회로 기판(FPC, 도 3a 참조)을 통해 전자 모듈(EM)과 전기적으로 연결될 수 있다. 표시 유닛(DU)은 전자 모듈(EM)을 통해 표시할 영상(IM)에 대한 정보를 수신하거나, 감지된 사용자의 지문(FNG) 정보를 전자 모듈(EM)에 제공하여 이를 기초로 처리된 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.

전원공급 모듈(PM)은 전자 장치(ED)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급 모듈(PM)은 통상적인 배터리 모듈을 포함할 수 있다

브라켓(BRK)은 표시 모듈(DD) 및/또는 외부 케이스(EDC)와 결합되어 전자 장치(ED)의 내부 공간을 분할한다. 브라켓(BRK)은 다른 구성부품들이 배치될 수 있는 공간을 제공한다. 또한, 브라켓(BRK)은 표시 모듈(DD)이 흔들림 없이 고정되도록 표시 모듈(DD)를 지지할 수 있다. 브라켓(BRK)에는 전자 모듈(EM)이 고정되도록 전자 모듈(EM)의 형상에 대응하는 결합홈이 정의될 수 있다. 브라켓(BRK)은 금속 또는 플라스틱 부재를 포함한다. 하나의 브라켓(BRK)을 예시적으로 도시하였으나, 전자 장치(ED)는 복수 개의 브라켓(BRK)을 포함할 수 있다.

외부 케이스(EDC)는 브라켓(BRK) 및/또는 표시 모듈(DD)에 결합될 수 있다. 본 실시예에서, 외부 케이스(EDC)는 윈도우 부재(WM)와 함께 전자 장치(ED)의 외관을 구성한다. 본 실시예에서, 하나의 바디로 이루어진 외부 케이스(EDC)를 예시적으로 도시하였으나, 외부 케이스(EDC)는 서로 조립되는 복수 개의 바디를 포함할 수 있다. 외부 케이스(EDC)는 글라스, 플라스틱, 메탈로 구성된 복수 개의 프레임 및/또는 플레이트를 포함할 수 있다.

전자 모듈(EM)은 마더보드에 실장되며 전자 장치(ED)를 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함한다. 마더 보드는 커넥터(미 도시)를 통해 표시 유닛(DU)의 메인 회로 기판(FPC, 도 3a 참조)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 마더 보드는 리지드 타입의 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 전자 모듈(EM)은 제어 모듈(10), 무선통신 모듈(20), 영상입력 모듈(30), 음향입력 모듈(40), 음향출력 모듈(50), 메모리(60), 외부 인터페이스(70), 발광 모듈(80), 수광 모듈(90), 및 카메라 모듈(100) 등을 포함할 수 있다. 상기 모듈들 중 일부는 마더보드에 실장되지 않고, 연성회로기판을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수 있다.

제어 모듈(10)은 전자 장치(ED)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어 모듈(10)은 마이크로프로세서일 수 있다. 예를 들어 제어 모듈(10)은 표시 모듈(DD)를 활성화 시키거나, 비활성화 시킨다. 제어 모듈(10)은 표시 모듈(DD)로부터 수신된 터치 신호에 근거하여 영상입력 모듈(30), 음향입력 모듈(40), 음향출력 모듈(50) 등을 제어할 수 있다.

무선통신 모듈(20)은 블루투스 또는 와이파이 회선을 이용하여 다른 단말기와 무선 신호를 송/수신할 수 있다. 무선통신 모듈(20)은 일반 통신회선을 이용하여 음성신호를 송/수신할 수 있다. 무선통신 모듈(20)은 송신할 신호를 변조하여 송신하는 송신부(22)와, 수신되는 신호를 복조하는 수신부(24)를 포함한다.

영상입력 모듈(30)은 영상 신호를 처리하여 표시 모듈(DD)에 표시 가능한 영상 데이터로 변환한다. 음향입력 모듈(40)은 녹음 모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 변환한다. 음향출력 모듈(50)은 무선통신 모듈(20)로부터 수신된 음향 데이터 또는 메모리(60)에 저장된 음향 데이터를 변환하여 외부로 출력한다.

외부 인터페이스(70)는 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card), SIM/UIM card) 등에 연결되는 인터페이스 역할을 한다.

발광 모듈(80)은 광을 생성하여 출력한다. 발광 모듈(80)은 적외선을 출력할 수 있다. 발광 모듈(80)은 LED 소자를 포함할 수 있다. 수광 모듈(90)은 적외선을 감지할 수 있다. 수광 모듈(90)은 소정 레벨 이상의 적외선이 감지된 때 활성화될 수 있다. 수광 모듈(90)은 CMOS 센서를 포함할 수 있다. 발광 모듈(80)에서 생성된 적외광이 출력된 후, 외부 물체(예컨대 사용자 손가락 또는 얼굴)에 의해 반사되고, 반사된 적외광이 수광 모듈(90)에 입사될 수 있다. 카메라 모듈(100)은 외부의 이미지를 촬영한다.

도 3a는 도 2a에 도시된 구성들 중 일부 구성을 도시한 분해 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 구성들 중 일부 구성의 결합 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 유닛의 일부를 도시한 배면도이다. 도 5는 도 4a의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다. 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 패널의 배면도이다. 도 6b는 도 7a의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다.

도 3a에는 표시 모듈(DD)의 분해 사시도를 도시하였고, 도 3b에는 윈도우 부재(WM)를 제외한 표시 유닛(DU)의 결합 사시도를 도시하였다. 이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이, 윈도우 부재(WM)는 광학적으로 투명한 투과 영역(TA) 및 투과 영역(TA)에 인접한 베젤 영역(BZA)을 포함하는 표시면(IS)을 포함한다. EH 3a에 도시된 윈도우 부재(WM)는 도 2a에 도시된 윈도우 부재(WM)와 대응되므로, 이하 중복된 설명은 생략하기로 한다.

표시 유닛(DU)은 윈도우 부재(WM)의 배면에 배치된다. 표시 유닛(DU)은, 표시 패널(DP), 메인 회로 기판(MPC), 하부 패널(CVP), 지문 감지 유닛(FSU)을 포함한다.

표시 패널(DP)은 전면(DP-U) 및 전면(DP-U)과 반대하는 배면(DP-B)을 포함한다. 전면(DP-U)은 윈도우 부재(WM)과 마주하는 면일 수 있다. 전면(DP-U)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)으로 구분될 수 있다. 본 발명에 따른 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)은 제3 방향(D3)을 따라 적층된 표시 패널(DP)의 구성 중, 하부 패널(CVP)와 가장 인접한 층으로 정의될 수 있다.

표시 패널(DP)은 전기적 신호에 따라 액티브 영역(AA)을 활성화시킨다. 표시 패널(DP)은 활성화된 액티브 영역(AA)에 영상(IM)을 표시한다. 투과 영역(TA)은 적어도 액티브 영역(AA)의 전체와 중첩할 수 있다.

주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)에 인접한다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)의 가장 자리를 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)의 가장 자리 중 일부에만 인접할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.

주변 영역(NAA)에는 액티브 영역(AA)에 전기적 신호를 제공하는 각종 신호 라인들이나 전자 소자 등이 배치될 수 있다. 주변 영역(NAA)은 베젤 영역(BZA)에 의해 커버되어 외부에서 시인되지 않을 수 있다.

표시 패널(DP)은 복수의 신호 라인들(GL, DL, PL), 화소(PX), 및 복수의 표시 패드들(PDD)을 포함할 수 있다. 신호 라인들(GL, DL, PL)은 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 및 전원 라인(PL)을 포함할 수 있다. 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 및 전원 라인(PL)은 각각 서로 상이한 전기적 신호를 전달할 수 있다.

게이트 라인(GL)은 제2 방향(D2)을 따라 연장된다. 게이트 라인(GL)은 복수로 제공되어 제1 방향(D1)을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 도 3a에는 용이한 설명을 위해 단일의 게이트 라인(GL)을 예시적으로 도시하였다.

도시되지 않았으나, 표시 유닛(DU)은 표시 패널(DP)에 실장되어 게이트 라인(GL)에 전기적 신호를 제공하는 게이트 구동 회로를 더 포함할 수 있다. 이때, 게이트 구동 회로에 전기적 신호를 제공하는 게이트 구동 회로 패드는 표시 패드들(PDD) 중 어느 하나를 구성할 수 있다. 또는, 표시 패널(DP)은 외부에 제공되는 게이트 구동 회로와 전기적으로 연결되기 위한 게이트 패드들을 더 포함할 수 있다. 게이트 패드들은 표시 패드들(PDD) 중 어느 하나를 구성할 수 있다.

데이터 라인(DL)은 제1 방향(D1)을 따라 연장된다. 데이터 라인(DL)은 게이트 라인(GL)과 전기적으로 절연될 수 있다. 데이터 라인(DL)은 복수로 제공되어 제2 방향(D2)을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 도 3a에는 용이한 설명을 위해 단일의 데이터 라인(DL)을 예시적으로 도시하였다. 데이터 라인(DL)은 패드들(PDD) 중 어느 하나를 구성하는 데이터 패드에 연결된다. 데이터 라인(DL)은 데이터 패드를 통해 수신된 데이터 신호를 화소(PX)에 제공한다.

전원 라인(PL)은 제2 방향(D2)을 따라 연장된다. 전원 라인(PL)은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 전기적으로 절연될 수 있다. 전원 라인(PL)은 복수로 제공되어 제1 방향(D1)을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 도 3a에는 용이한 설명을 위해 단일의 전원 라인(PL)을 예시적으로 도시하였다. 전원 라인(PL)은 화소(PX)에 전원 신호를 제공할 수 있다.

화소(PX)에 포함된 구성들 중 일부는 액티브 영역(AA)과 중첩하여 배치될 수 있다. 화소(PX)는 복수로 제공되어 대응되는 신호 배선들에 각각 연결될 수 있다. 화소(PX)는 전기적 신호에 따라 광을 표시하여 영상(IM)을 구현한다. 도 3a에는 용이한 설명을 위해 단일의 화소(PX)를 예시적으로 도시하였다.

화소(PX)는 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제2 박막 트랜지스터(TR2), 커패시터(CP), 및 발광 소자(EMD)를 포함할 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1), 제2 박막 트랜지스터(TR2), 커패시터(CP), 발광 소자(EMD)는 전기적으로 연결된다.

제1 박막 트랜지스터(TR1)는 화소(PX)의 턴-온 및 턴-오프를 제어하는 스위칭 소자일 수 있다. 제1 박막 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 연결된다. 제1 박막 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL)을 통해 제공되는 게이트 신호에 의해 턴-온 되어 데이터 라인(DL)을 통해 제공되는 데이터 신호를 커패시터(CP)에 제공한다.

커패시터(CP)는 전원 라인(PL)으로부터 제공되는 제1 전원 신호와 박막 트랜지스터(TR1)로부터 제공되는 신호 사이의 전위차에 대응되는 전압을 충전한다. 제2 박막 트랜지스터(TR2)는 커패시터(CP)에 충전된 전압에 대응하여 전원 라인(PL)으로부터 제공되는 제1 전원 신호를 발광 소자(EMD)에 제공한다.

발광 소자(EMD)는 액티브 영역(AA)에 배치된다. 발광 소자(EMD)는 전기적 신호에 따라 광을 발생시키거나 광량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(EMD)는 유기발광소자, 양자점 발광소자, 전기 영동 소자, 또는 전기 습윤 소자를 포함할 수 있다.

발광 소자(EMD)는 전원 전압과 연결되어 전원 라인(PL)이 제공하는 전원 신호보다 낮은 레벨을 갖는 제2 전원 신호를 제공받는다. 발광 소자(EMD)에는 제2 박막 트랜지스터(TR2)로부터 제공되는 전기적 신호와 제2 전원 신호 사이의 차이에 대응하는 구동 전류가 흐르게 되고, 발광 소자(EMD)는 구동 전류에 대응하는 광을 생성할 수 있다.

한편, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 화소(PX)는 다양한 구성과 배열을 가진 전자 소자들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.

패드들(PDD)은 주변 영역(NAA)에 배치된다. 패드들(PDD)은 신호 배선들과 각각 연결될 수 있다. 화소들(PX)은 패드들(PDD)을 통해 표시 패널(DP) 외부에 배치된 구성들과 전기적으로 접속될 수 있다. 예를 들어, 패드들(PDD)에는 메인 회로 기판(MPC)에 포함된 패드들(미도시)과 연결될 수 있다.

메인 회로 기판(MPC)은 메인 연성 필름(CB-M) 및 메인 구동 소자(IC-M)를 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(MPC)은 패드들(PDD)에 접속된다. 메인 회로 기판(MPC)은 패드들(PDD)을 통해 표시 패널(DP)에 전기적 신호를 제공한다. 메인 회로 기판(MPC)은 영상(IM)을 제어하는 신호나 전원 신호를 생성하여 표시 패널(DP)에 제공할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 메인 회로 기판(MPC)은 표시 패널(DP)의 전면(DP-U)에 연결되어 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)을 향하도록 벤딩될 수 있다. 메인 회로 기판(MPC)은 메인 연성 필름(CB-M) 및 메인 구동 소자(IC-M)를 포함할 수 있다.

메인 연성 필름(CB-M)은 메인 커넥터(CB-MC), 미 도시된 패드들, 및 신호 라인들을 포함할 수 있다. 메인 연성 필름(CB-M)은 패드들 통해 패드들(PDD)과 연결되어 표시 패널(DP)에 전기적으로 접속될 수 있다. 메인 연성 필름(CB-M)은 미 도시된 점착 부재(예를 들어, 이방 도전성 필름)를 통해 표시 패널(DP)에 전기적 및 물리적으로 결합될 수 있다. 메인 커넥터(CB-MC)는 표시 패널(DP)을 향하도록 벤딩되어 전자 모듈(EM)에 전기적으로 접속될 수 있다.

메인 구동 소자(IC-M)는 메인 연성 필름(CB-M)에 실장될 수 있다. 메인 구동 소자(IC-M)는 메인 연성 필름(CB-M)의 신호 라인들(미도시)에 접속되어 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 구동 소자(IC-M)는 각종 전기적 신호를 생성하거나 처리한다.

하부 패널(CVP)은 표시 패널(DP)의 배면(DP-B) 상에 배치된다. 하부 패널(CVP)은 복수의 시트들(ST1, ST2, ST3)을 포함한다. 하부 패널(CVP)은 지문 감지 유닛(FSU)이 실장되는 개구부(OP)를 포함한다. 시트들(ST1, ST2, ST3)은 제3 방향(D3)을 따라 순차적으로 적층될 수 있다.

시트들(ST1, ST2, ST3) 각각은 개구부들(OP1, OP2, OP3)를 포함하고 하부 패널(CVP)의 개구부(OP)는 시트들(ST1, ST2, ST3) 각각에 포함된 개구부들(OP1, OP2, OP3)이 중첩되어 정의될 수 있다.

제1 시트(ST1)는 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)과 가장 인접하게 배치될 수 있다. 제1 시트(ST1)는 쿠션 기능을 가진 제1 기능층(FL1) 및 제1 기능층(FL1) 상에 배치된 제1 접착층(AH1)을 포함한다. 제1 시트(ST1)는 제1 시트(ST1)의 일부가 제3 방향(D3)을 따라 관통된 제1 개구부(OP1)를 포함할 수 있다. 제1 개구부(OP1)는 지문 감지 유닛(FSU)과 중첩한다.

제1 기능층(FL1)은 매트릭스 부재 및 복수의 공극들을 포함하는 합성수지 발포 폼(form)일 수 있다. 매트릭스 부재는 유연한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 매트릭스 부재는 합성 수지를 포함할 수 있다. 공극들은 표시 패널(DP)에 인가되는 충격을 용이하게 흡수할 수 있다. 공극들은 제1 시트(ST1)가 다공성 구조를 가짐에 따라 정의될 수 있다. 따라서, 공극들은 매트릭스 부재에 분산될 수 있다. 공극들은 제1 시트(ST1)의 형태 변형이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다. 이에 따라, 제1 시트(ST1)의 탄성을 향상시켜 하부 패널(CVP)의 내 충격성을 향상시킨다.

제1 접착층(AH1)은 제1 기능층(FL1)과 제2 시트(ST2)를 결합시킨다. 제1 접착층(AH1)은 광학적으로 투명할 수 있다. 예를 들어, 제1 접착층(AH1)은 광학 투명 레진(Optical clear resin, OCR), 광학 투명 점착제(Optical clear adhesive, OCA), 및 감압 점착제(Pressure sensitive adhesive, PSA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제1 접착층(AH1)은 양면 테이프로 제공될 수 있으며, 어느 실시예로 한정되지 않는다.

제2 시트(ST2)는 제1 시트(ST1) 및 제3 시트(ST3) 사이에 배치된다. 제2 시트(ST2)는 방열 기능을 가진 제2 기능층(FL2) 및 제2 기능층(FL2) 상에 배치된 제2 접착층(AH2)을 포함한다. 제2 시트(ST2)는 제2 시트(ST2)의 일부가 제3 방향(D3)을 따라 관통된 제2 개구부(OP2)를 포함할 수 있다. 제2 개구부(OP2)는 지문 감지 유닛(FSU)과 중첩한다.

제1 기능층(FL1)은 구리나 알루미늄과 같이 열 전도성이 높은 금속 물질을 포함하는 시트일 수 있다.

제2 접착층(AH2)은 제2 시트(FL3)와 제3 시트(ST3)를 결합시킨다. 제2 접착층(AH2)은 광학적으로 투명할 수 있다. 예를 들어, 제2 접착층(AH2)은 제1 접착층(AH1)과 동일한 레진 또는 접착제를 포함하거나, 양면 테이프로 제공될 수 있으며, 어느 실시예로 한정되지 않는다.

제3 시트(ST3)는 제2 시트(ST2) 상에 배치된다. 제2 시트(ST2)는 차광 기능을 가진 제3 기능층(FL3) 및 제3 기능층(FL3) 상에 배치된 제3 접착층(AH3)을 포함한다. 제3 시트(ST2)는 제3 시트(ST3)의 일부가 제3 방향(D3)을 따라 관통된 제3 개구부(OP3)를 포함할 수 있다. 제3 개구부(OP3)는 지문 감지 유닛(FSU)과 중첩한다.

제3 기능층(FL3)은 표시 패널(DP)의 배면(DP-B) 비침을 차단하여 표시 패널(DP) 배면에 배치되는 구성들이 시인되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 제3 시트(ST3)는 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에 직접 형성된 차광 층일 수 있다. 이때, 제3 시트(ST3)는 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에 탄소나 크롬 등의 물질을 코팅하여 형성될 수 있으며, 별도의 접착층는 생략될 수도 있다.

제3 접착층(AH3)은 제3 시트(ST1)와 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)을 결합시킨다. 제2 접착층(AH2)은 광학적으로 투명할 수 있다. 예를 들어, 제3 접착층(AH3)은 제1 접착층(AH1)과 동일한 레진 또는 접착제를 포함하거나, 양면 테이프로 제공될 수 있으며, 어느 실시예로 한정되지 않는다.

본 발명에 따르면, 하부 패널(CVP)의 개구부(OP)는 시트들(ST1, ST2, ST3) 각각에 포함된 개구부들(OP1, OP2, OP3)이 중첩되어 정의될 수 있다. 본 실시예에서 개구부들(OP1, OP2, OP3)의 면적은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 시트(ST1)의 제1 개구부(OP1)는 제2 시트(ST2)의 제2 개구부(OP2) 및 제3 시트(ST3)의 제3 개구부(OP3)에 비해 작은 면적을 가질 수 있다. 따라서, 하부 패널(CVP)를 배면 상에서 바라볼 때, 제1 시트(ST1)의 일부는 제2 개구부(OP2) 및 제3 개구부(OP3)에 의해 노출될 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 지문 감지 유닛(FSU)는 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에 배치될 수 있다. 지문 감지 유닛(FSU)은 지문 센서(FS), 접착부(HA), 및 감지 회로 기판(FPC)을 포함할 수 있다. 감지 회로 기판(FPC)은 지문 센서(FS)와 전기적으로 연결된다.

지문 센서(FS)는 다양한 방식으로 구동되는 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지문 센서(FS)는 광 센서를 이용하여 입사되는 광을 감지하는 광 방식 지문 센서나, 압전체를 활용하여 진동을 감지하는 초음파 방식 지문 센서를 포함할 수 있으며, 어느 하나의 구동 방식으로 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서(FS)는 하부 패널(CVP)에 정의된 개구부(OP) 내에 수용될 수 있다. 구체적으로, 지문 센서(FS)는 하부 패널(CVP)의 개구부(OP) 내에 수용되어 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에 배치될 수 있다.

도 3b에는 용이한 설명을 위해 지문 센서(FS)가 배치되는 영역을 점선 처리하여 도시하였다. 본 실시예에서, 지문 센서(FS)는 액티브 영역(AA)과 중첩하여 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 지문 센서(FS)는 개구부(OP)의 측벽으로부터 소정의 이격 공간(GP)을 두고 개구부(OP)에 수용된다.

접착부(HA)는 지문 센서(FS)를 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)과 결합시킬 수 있다. 접착부(HA)는 개구부(OP)에 수용된 지문 센서(FS)를 에워싸는 폐 라인(closed-line) 형상을 가질 수 있다. 접착부(HA)는 이격 공간(GP)에 배치되어 지문 센서(FS)와 소정의 거리를 두고 배치된다. 따라서, 하부 패널(CVP)과 접착부(HA) 간의 간섭을 최소화 할 수 있다.

접착부(HA)는 광학적으로 투명할 수 있다. 예를 들어, 접착부(HA)는 광학 투명 레진(Optical clear resin, OCR), 광학 투명 점착제(Optical clear adhesive, OCA), 및 감압 점착제(Pressure sensitive adhesive, PSA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 접착부(HA)가 광 방식으로 작동되더라도 접착부(HA)에 의해 지문 센서에 미치는 광량이 저하되는 문제를 감지할 수 있다. 이에 따라, 지문 센서(FS)의 작동 방식에 관계 없이 지문 센서(FS)를 표시 패널(DP)에 안정적으로 결합시킬 수 있다.

일 실시예시에 따르면, 감지 회로 기판(FPC)은 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)을 향하도록 벤딩된 메인 회로 기판(MPC)과 전기적으로 연결될 수 있다. 감지 회로 기판(FPC)은 감지 회로 필름(CB-F) 및 감지 구동 소자(IC-F)를 포함할 수 있다.

감지 회로 필름(CB-F)은 감지 커넥터(CB-FC) 및 신호 라인들을 포함할 수 있다. 감지 회로 필름(CB-F)은 미 도시된 점착 부재(예를 들어, 이방 도전성 필름)를 통해 지문 센서(FS)에 연결되거나, 커넥터를 통해 지문 센서(FS)에 결합될 수 있다. 감지 커넥터(CB-FC)는 메인 회로 기판(MPC)에 전기적으로 접속될 수 있다.

감지 구동 소자(IC-F)는 감지 연성 필름(CB-F)에 실장될 수 있다. 감지 구동 소자(IC-F)는 감지 연성 필름(CB-F)의 신호 라인들(미도시)에 접속되어 지문 센서(FS)와 전기적으로 연결될 수 있다. 감지 구동 소자(IC-F)는 사용자의 지문(FNG, 도 1a 참조)으로 생성된 전기적 신호를 지문 센서(FS)로부터 전달받고, 처리할 수 있다.

본 발명에 따르면, 하부 패널(CVP)에 포함된 시트들(ST1, ST2, ST3) 중 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)과 접촉하는 제1 시트(ST1)의 일부는 제2 시트(ST2) 및 제3 시트(ST3)들로부터 노출되어 감지 회로 기판(FPC)의 일부와 접촉할 수 있다.

도 6a 및 도 6b에 도시된것과 같이 본 실시예에서, 제1 시트(ST1)의 제1 개구부(OP1)는 제2 시트(ST2)의 제2 개구부(OP2) 및 제3 시트(ST3)의 제3 개구부(OP3)에 비해 작은 면적을 가질 수 있다.

예를 들어, 단면상에서, 제1 개구부(OP1)는 제1 방향(D1)을 따라 제1 폭(W1)을 가지고, 제2 개구부(OP2) 및 제3 개구부(OP3)는 제1 방향(D1)을 따라 제2 폭(W2)을 가진다. 본 실시예에 따르면 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)보다 작을 수 있다. 또한, 평면상에서 제1 개구부(OP1)의 면적은 제2 개구부(OP2) 및 제3 개구부(OP3)에 비해 작을 수 있다.

제1 개구부(OP1)의 면적이 제2 개구부(OP2) 및 제3 개구부(OP3)의 면적보다 작음에 따라, 제1 시트(ST1)의 일부는 제2 개구부(OP2) 및 제3 개구부(OP3)로부터 노출될 수 있다.

예를 들어, 제1 시트(ST1) 중 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)과 마주하는 면은 제1 시트(ST1)의 전면으로 정의되며, 제1 시트(ST1)의 전면과 대향하고 제2 개구부(OP2) 및 제3 개구부(OP3)로부터 일부가 노출된 면은 제1 시트(ST1)의 배면으로 정의된다.

본 발명에 따르면, 제1 시트(ST1)의 배면 중 제2 개구부(OP2) 및 제3 개구부(OP3)로부터 노출된 제1 시트(ST1)의 배면(ST1-N)은 감지 회로 기판(FPC)의 일부와 접촉한다. 제1 시트(ST1) 중 제2 개구부(OP2) 및 제3 개구부(OP3)로부터 노출된 제1 시트(ST1)의 배면(ST1-N)은 노출 영역(NA)으로 정의될 수 있다.

본 발명에 따르면, 감지 회로 기판(FPC)은 지문 센서(FS)와 연결되고 제1 방향(D1)을 따라 노출 영역(NA)으로 연장될 수 있다.

노출 영역(NA)으로 연장된 감지 회로 기판(FPC)은 제1 시트(ST1)의 배면(ST1-N)과 접촉한다. 제1 시트(ST1)의 배면(ST1-N)에는 제1 접착층(AL1)이 노출될 수 있다. 따라서, 노출 영역(NA)으로 연장된 감지 회로 기판(FPC)은 제1 접착층(AL1)에 의해 제1 시트(ST1)에 안정적으로 결합될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에서 지문 감지 유닛(FSU)은 제1 두께(TH1)를 갖는다. 제1 두께(TH1)는 제3 방향(D3)을 따라 지문 센서(FS)의 두께와 접착부(HA)의 두께의 합으로 정의될 수 있다.

하부 패널(CVP)의 제1 시트(ST1)는 제2 두께(TH2)를 갖는다. 제2 두께(TH2)는 제3 방향(D3)을 따라 제1 기능층(FL1)의 두께 및 제1 접착층(AH1)의 두께의 합으로 정의될 수 있다.

본 실시예에서, 제1 두께(TH1)는 제2 두께(TH2)와 동일할 수 있다. 따라서, 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에서부터 지문 센서(FS)와 중첩하는 감지 회로 기판(FPC)까지의 높이는, 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에서부터, 노출 영역(NA)과 중첩하는 감지 회로 기판(FPC)까지의 높이는 동일할 수 있다. 이에 따라, 감지 회로 기판(FPC)은 지문 센서(FS)와 제1 시트(ST1)의 배면(ST1-N)에 안정적으로 배치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 하부 패널(CVP)은 서로 다른 면적의 개구부들(OP1, OP2, OP3)을 갖는 시트들(ST1, ST2, ST3)을 포함하고, 감지 회로 기판(FPC)은 지문 센서(FS)와 동일한 높이를 갖는 제1 시트(ST1)의 배면(ST1-N)에 배치됨에 따라, 지문 센서(FS)와 시트들(ST1, ST2, ST3)간의 단차로 인해 감지 회로 기판(FPC)에 발생되는 스트레스를 최소화 할 수 있다.

이에 따라, 감지 회로 기판(FPC)과 지문 센서(FS) 간의 접착력이 증가하며, 지문 센서(FS)와 표시 패널(DP)의 배면(DP-B) 간의 결합력 또한 증대될 수 있다. 이에 따라, 지문 센싱 기능이 향상된 전자 장치(ED, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.

도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 유닛의 일 영역을 절단한 단면도이다. 도 1a 내지 도 6b 동일/유사한 구성에 대해 동일/유사한 참조 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서 하부 패널(CVP-A)은 제1 기능층(FLA1) 및 제1 접착층(AHA1)을 포함하는 제1 시트(STA1), 제2 기능층(FLA2) 및 제2 접착층(AHA2)을 포함하는 제2 시트(STA2), 및 제3 기능층(FLA3) 및 제3 접착층(AHA3)을 포함하는 제3 시트(STA3)를 포함한다.

본 실시예에서 지문 감지 유닛(FSU)은 제3 두께(TH3)를 갖는다. 제3 두께(TH3)는 제3 방향(D3)을 따라 지문 센서(FS)의 두께와 접착부(HA)의 두께의 합으로 정의될 수 있다.

하부 패널(CVP-A)의 제1 시트(STA1)는 제4 두께(TH4)를 갖는다. 제4 두께(TH4)는 제3 방향(D3)을 따라 제1 기능층(FLA1)의 두께 및 제1 접착층(AHA1)의 두께의 합으로 정의될 수 있다.

본 실시예에서, 제4 두께(TH4)는 제3 두께(TH3)보다 작을 수 있다. 따라서, 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에서부터 지문 센서(FS)와 중첩하는 감지 회로 기판(FPC)까지의 높이는, 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에서부터, 노출 영역(NA)과 중첩하는 감지 회로 기판(FPC)까지의 높이보다 클 수 있다. 이에 따라, 감지 회로 기판(FPC)은 지문 센서(FS)에서 노출 영역(NA)을 향하는 방향 즉, 제1 방향(D1)을 향하는 방향으로 굴곡질 수 있다.

본 발명에 따르면, 하부 패널(CVP-A)은 서로 다른 면적의 개구부들(OP1, OP2, OP3)을 갖는 시트들(ST1, ST2, ST3)을 포함하고, 감지 회로 기판(FPC-A)은 지문 센서(FS)보다 낮은 높이를 갖는 제1 시트(STA1)의 배면(STA1-N)에 배치됨에 따라, 지문 센서(FS)와 시트들(STA1, STA2, STA3)간의 단차로 인해 감지 회로 기판(FPC)에 발생되는 스트레스를 최소화 할 수 있다.

이에 따라, 감지 회로 기판(FPC-A)과 지문 센서(FS) 간의 접착력이 증가하며, 지문 센서(FS)와 표시 패널(DP)의 배면(DP-B) 간의 결합력 또한 증대될 수 있다. 이에 따라, 지문 센싱 기능이 향상된 전자 장치(ED, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.

도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 유닛의 일 영역을 절단한 단면도이다. 도 1a 내지 도 6b 동일/유사한 구성에 대해 동일/유사한 참조 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에서 하부 패널(CVP-B)은 제1 기능층(FLB1) 및 제1 접착층(AHB1)을 포함하는 제1 시트(STB1), 제2 기능층(FLB2) 및 제2 접착층(AHB2)을 포함하는 제2 시트(STB2), 및 제3 기능층(FLB3) 및 제3 접착층(AHB3)을 포함하는 제3 시트(STB3)를 포함한다.

하부 패널(CVP-B)은 서로 다른 면적의 개구부들(OP1, OP2, OP3)을 갖는 시트들(STB1, STB2, STB3)을 포함한다.

예를 들어, 제1 개구부(OP1)와 제2 개구부(OP2)는 동일한 면적을 가질 수 있으며, 제3 개구부(OP3)는 제1 개구부(OP1)와 제2 개구부(OP2)보다 큰 면적을 가질 수 있다.

본 실시예에서, 제2 시트(STB2)의 배면 중 제3 개구부(OP3)로부터 노출된 제2 시트(ST2)의 배면(STB2-N)은 감지 회로 기판(FPC)의 일부와 접촉한다. 제2 시트(ST2) 중 제3 개구부(OP3)부터 노출된 제2 시트(ST2)의 배면(STB2-N)은 노출 영역(NA)으로 정의될 수 있다.

본 실시예에서 지문 감지 유닛(FSU)은 제5 두께(TH5)를 갖는다. 제5 두께(TH5)는 제3 방향(D3)을 따라 지문 센서(FS)의 두께와 접착부(HA)의 두께의 합으로 정의될 수 있다.

하부 패널(CVP-B)의 제1 시트(STB1)는 제6 두께(TH6)를 갖는다. 제6 두께(TH6)는 제3 방향(D3)을 따라 제1 기능층(FLB1)의 두께 및 제1 접착층(AHB1)의 두께의 합으로 정의될 수 있다.

하부 패널(CVP-B)의 제1 시트(STB1)와 제2 시트(STB2) 각각의 두께의 합은 제7 두께(TH)일 수 있다. 제7 두께(TH7)는 제3 방향(D3)을 따라 제1 기능층(FLB1)의 두께, 제2 기능층(FLB2)의 두께, 제1 접착층(AHB1) 및 제2 접착층(AHB2)의 두께의 합으로 정의될 수 있다.

본 실시예에서, 제6 두께(TH6)는 제5 두께(TH5)는 보다 작고, 제7 두께(TH7)는 제5 두께(TH5)와 동일할 수 있다. 따라서, 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에서부터 지문 센서(FS)와 중첩하는 감지 회로 기판(FPC)까지의 높이는, 표시 패널(DP)의 배면(DP-B)에서부터, 노출 영역(NA)과 중첩하는 감지 회로 기판(FPC)까지의 높이와 동일할 수 있다. 이에 따라, 이에 따라, 감지 회로 기판(FPC)은 지문 센서(FS)와 제2 시트(ST2)의 배면(STB2-N)에 안정적으로 배치될 수 있다.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 유닛의 배면도이다. 도 1a 내지 도 6b 동일/유사한 구성에 대해 동일/유사한 참조 부호를 사용하며 중복된 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 지문 감지 유닛(FSU1)은 지문 센서(FS1), 접착부(HA1), 및 지문 회로 기판(FPC1)을 포함한다.

본 실시예에 따르면 지문 회로 기판(FPC1)은 제1 연결부(CB-1), 제2 연결부(CB-2), 및 그립부(CB-3)을 포함한다.

제1 연결부(CB-1)는 지문 센서(FS1)과 연결되어 제1 방향(D1)을 따라 노출 영역(NA)으로 연장될 수 있다. 제1 연결부(CB-1)는 노출 영역(NA)과 중첩할 수 있다. 제2 연결부(CB-2)는 메인 회로 기판(MPC) 상에 배치된다. 그립부(CB-3)는 제1 연결부(CB-1)과 제2 연결부(CB-2) 사이에 배치된다.

그립부(CB-3)는 지문 회로 기판(FPC1)을 지문 센서(FS1)와 결합시키거나, 메인 회로 기판(MPC)과 결합시키는 과정에서 사용자에 의해 파지되는 부분일 수 있다.

제1 연결부(CB-1)는 노출 영역(NA)에 중첩하여 배치됨에 따라, 하부 패널(CVP)과 메인 회로 기판(MPC)이 갖는 단차로 인한 영향을 받지 않을 수 있다. 따라서, 제1 연결부(CB-1)는 노출 영역(NA)에 안정적으로 결합될 수 있으며, 지문 센서(FS)와의 결합력 또한 증대될 수 있다. 이에 따라, 신뢰성이 향상된 전자 장치(ED)을 제공할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

ED: 전자 장치
DD: 표시 모듈
DU: 표시 유닛
WM: 윈도우 부재
DP: 표시 패널
CVP: 하부 패널
FSU: 지문 감지 유닛
FS: 지문 센서
HA: 접착부
FPC: 감지 회로 기판
NA: 노출 영역
ST1: 제1 시트
ST2: 제2 시트
ST3: 제3 시트
OP: 개구부

Claims

액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역으로 구분되는 전면 및 상기 전면과 반대하는 배면을 포함하는 표시 패널;
상기 표시 패널의 상기 배면에 배치되는 복수의 시트들 및 상기 시트들을 관통하여 정의된 개구부를 포함하는 하부 패널; 및
상기 개구부에 수용되는 지문 센서 및 상기 지문 센서에 연결된 감지 회로 기판을 포함하는 지문 감지 유닛을 포함하고,
상기 시트들 중 상기 표시 패널의 상기 배면과 접촉하는 시트의 일부는,
상기 시트의 상부에 배치된 다른 시트들로부터 노출되어 상기 감지 회로 기판의 일부와 접촉하는 전자 장치.
제1 항에 있어서,
상기 하부 패널의 상기 시트들은,
쿠션 기능을 가진 제1 기능층 및 상기 제1 기능층 상에 배치된 제1 접착층을 포함하는 제1 시트;
상기 제1 접착층 상에 배치되고 방열 기능을 가진 제2 기능층 및 상기 제2 기능층 상에 배치된 제2 접착층을 포함하는 제2 시트; 및
상기 제2 접착층 상에 배치되고 차광 기능을 가진 제3 기능층 및 상기 제3 기능층 상에 배치된 제3 접착층을 포함하는 제3 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 시트는,
상기 표시 패널의 상기 배면과 접촉하는 전면, 및 상기 전면과 반대하는 배면을 포함하고,
상기 배면 중 상기 제2 시트 및 상기 제3 시트로부터 노출되어 상기 감지 회로 기판의 일부와 접촉하는 영역은 노출 영역으로 정의되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제3 항에 있어서,
상기 노출 영역과 중첩하는 하부 패널의 두께는,
상기 지문 감지 유닛의 두께와 같거나 작은 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제4 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 지문 센서와 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이는,
상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 노출 영역과 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이와 같은 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 지문 센서와 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이는,
상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 노출 영역과 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제4 항에 있어서,
상기 감지 회로 기판은,
상기 지문 센서에서 상기 노출 영역을 향하는 방향으로 굴곡진 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제3 항에 있어서,
상기 감지 회로 기판 중 상기 노출 영역과 중첩하는 감지 회로 기판은,
상기 제1 접착층에 의해 상기 제1 시트와 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1 항에 있어서,
상기 표시 패널은 상기 표시 패널의 상기 전면에 연결되어 상기 표시 패널의 상기 배면을 향하도록 벤딩된 메인 회로 기판을 포함하고,
상기 감지 회로 기판은 상기 메인 회로 기판과 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제9 항에 있어서,
상기 감지 회로 기판은,
상기 지문 센서와 연결되는 제1 연결부, 상기 메인 회로 기판에 연결되는 제2 연결부, 및 상기 제1 연결부와 제2 연결부 사이에 배치된 그립부를 포함하고,
상기 그립부는 소정의 곡률을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1 항에 있어서,
상기 지문 감지 유닛은,
상기 지문 센서와 상기 표시 패널의 상기 배면을 결합시키는 접착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제11 항에 있어서,
상기 개구부는 상기 접착부와 이격되고 상기 지문 센서의 가장 자리를 에워싸는 폐 라인(closed-line) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역으로 구분되는 전면 및 상기 전면과 반대하는 배면을 포함하는 표시 패널;
상기 표시 패널의 상기 배면에 배치되는 지문 센서 및 상기 지문 센서에 연결된 감지 회로 기판을 포함하는 지문 감지 유닛; 및
상기 표시 패널의 상기 배면에 배치되고, 상기 감지 회로 기판과 중첩하는 노출 영역 및 상기 지문 센서가 수용되는 개구부를 포함하는 하부 패널을 포함하고,
상기 노출 영역에서의 상기 하부 패널의 두께는,
상기 지문 감지 유닛의 두께와 같거나 작은 전자 장치.
제13 항에 있어서,
상기 하부 패널은,
쿠션 기능을 가진 제1 기능층 및 상기 제1 기능층 상에 배치된 제1 접착층을 포함하는 제1 시트;
상기 제1 접착층 상에 배치되고 방열 기능을 가진 제2 기능층 및 상기 제2 기능층 상에 배치된 제2 접착층을 포함하는 제2 시트; 및
상기 제2 접착층 상에 배치되고 차광 기능을 가진 제3 기능층 및 상기 제3 기능층 상에 배치된 제3 접착층을 포함하는 제3 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제14 항에 있어서,
상기 노출 영역은,
상기 제2 시트 및 상기 제3 시트 각각의 일부가 제거되어 상기 제1 접착층이 노출되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제15 항에 있어서,
상기 감지 회로 기판 중 상기 노출 영역과 중첩하는 감지 회로 기판은,
상기 제1 접착층에 의해 상기 제1 시트와 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제15 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 지문 센서와 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이는,
상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 노출 영역과 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이와 같은 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제15 항에 있어서,
상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 지문 센서와 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이는,
상기 표시 패널의 상기 배면에서부터, 상기 노출 영역과 중첩하는 상기 감지 회로 기판까지의 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제18 항에 있어서,
상기 감지 회로 기판은,
상기 지문 센서에서 상기 노출 영역을 향하는 방향으로 굴곡진 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제15 항에 있어서,
상기 지문 감지 유닛은,
상기 지문 센서와 상기 표시 패널의 상기 배면을 결합시키는 접착부를 포함하고,
상기 접착부는 상기 지문 센서의 가장자를 따라 배치된 것을 특징으로 하는 전자 장치.