KR100967259B1 - 휴대 단말기의 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대 단말기의 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 휴대 단말기의 디스플레이 장치는, 케이스 내측에 설치되며, 메인 정보를 표시하는 메인 표시 패널; 상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 메인 정보에 광을 조사하는 라이트 유닛; 상기 케이스 외측에 설치되는 전자 페이퍼 표시모듈을 포함한다.
단말기, 전자 페이퍼 표시, 액정 패널
Description
도 1은 본 발명 실시 예에 따른 휴대 단말기의 일 예를 나타낸 측 단면도.
도 2는 본 발명에 적용된, 전자 페이퍼 표시모듈의 셀 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 적용된, 전자 페이퍼 표시모듈의 시스템 구성도.
도 4는 도 1에서 케이스 외측면에 표시되는 정보의 예를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명 실시 예에 따른 휴대 단말기의 다른 예를 나타낸 측 단면도.
도 6은 도 5에서 케이스 외측면에 표시되는 정보의 예를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200 : 디스플레이 장치 110,210: 백라이트 유닛
120,220 : 메인 표시 패널 130,240 : 상부 케이스
150, 250 : 전자 페이퍼 표시모듈
131,132,232 : 케이스 커버 220 : 서브 표시 패널
본 발명은 휴대 단말기의 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신 단말기의 케이스는 단말기의 외장을 이루는 요소로서, 케이스 디자인이 단말기를 고르는데 중요한 요소가 되고 있다.
그리고 현재의 단말기는 기종마다 케이스의 형상, 크기 및 색상이 정해지므로, 한번 구입한 후에는 단말기를 새로 구입하기 전 까지는 똑같은 디자인의 단말기를 사용할 수 밖에 없었다. 또한, 사용자가 취향에 따라, 케이스의 데코레이션을 바꾸기 위해 케이스 전체를 교체하게 된다. 그러나 이 경우에는 교체 비용이 발생되는 문제가 있다.
최근에는 프런트 케이스 커버의 일부를 교체하거나 다양한 문양이 인쇄되어 있는 필름을 부착하여 사용할 수 있다. 그러나, 케이스를 교체하는 방식은 사용할 수 있는 디자인이 제한적이며, 인쇄 필름을 부착하는 방식은 필름 특성상 시간의 경과에 따라 변색 및 변형의 단점을 가지고 있다.
그리고, 케이스에 원하는 디자인의 문양을 직접 도색하여 사용하고 있으나, 이러한 방식은 수 작업으로 진행됨에 따라 비용이 많이 드는 문제가 있다.
본 발명은 휴대 단말기의 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명은 사용자가 원하는 데이터를 케이스 표면에 디스플레이할 수 있으며, 손쉽게 변경할 수도 있는 휴대 단말기의 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디스플레이 장치는, 케이스 내측에 설치되며, 메인 정보를 표시하는 메인 표시 패널; 상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 메인 정보에 광을 조사하는 라이트 유닛; 상기 케이스 외측에 설치되는 전자 페이퍼 표시모듈을 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 휴대 전화기, PDA와 같은 휴대 단말기의 상부 또는 하부 케이스에 전자 페이퍼 표시 장치(DPD : Digital Paper Display Device)를 적용하여, 케이스 표면에 흑백의 문자나 이미지를 표시할 수 있도록 한 것이다.
도 1은 본 발명 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디스플레이 장치를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 광을 공급하는 백라이트 유닛(110)과, 메인 정보를 표시하기 위한 메인 표시 패널(120), 배경 이미지 등의 사용자 데이터를 표시하기 위한 전자 페이퍼 표시모듈(150)을 포함한다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 휴대 단말기의 상부 또는 하부 케이스에 설치될 수 있는데, 상부 케이스에 설치될 경우 메인 표시 패널(120)은 상부 케이스의 내측에 설치되고, 전자 페이퍼 표시모듈(150)은 상부 케이스(130)의 외측에 설치될 수 있다.
상기 백라이트 유닛(110)은 광을 발생하고 발생되는 광을 메인 표시 패널(120)에 조사하여, 메인 정보가 표시되도록 한다.
이러한 백라이트 유닛(110)의 동작을 보면, 발광 다이오드(LED) 또는 냉음극 형광램프(CCFL) 등의 광원에서 발생된 광은 도광판(LGP)(미도시)에서 골고루 분산되며, 그 분산된 광은 확산 시트 및 프리즘 시트 등의 광학 시트에 의해 산란 및 집광되어 메인 표시 패널 방향으로 출사된다.
그리고, 상기 백라이트 유닛(110)에는 반사 시트(미도시)를 포함할 수도 있으며, 상기 반사 시트는 상기 도광판을 투과하는 광을 메인 패널 방향으로 재 반사시켜 준다.
상기 메인 표시 패널(120)은 단말기의 상부 케이스(130) 내측에 설치되며, 백라이트 유닛(110)에 의해 공급되는 광을 이용하여 메인 정보가 표시되도록 한다. 이러한 메인 표시 패널(120)은 액정 패널과 편광판(123,124)로 구현될 수 있는데, 상기 액정 패널은 소정 간격을 두고 서로 대향되는 두 기판(121,122)과 그 사이에 충진되는 액정층으로 구성되며, 투과형 액정 패널로 형성될 수 있다.
상기 두 기판(121,122)은 투명한 유리기판으로서, 투명전극, 컬러필터, 액정 소자의 각 픽셀이 규정되는 영역마다 각 픽셀의 스위칭 소자가 되는 박막 트랜지스터(TFT) 소자가 설치된다. 이들의 구동을 위해 어느 한 기판 상에는 드라이버 IC(125)가 실장된다.
상기 액정층은 전계에 의해 액정의 배열각을 변화(예 : 원/타원 편광)되고 변화된 배열각에 따라 광 투과도가 변경되어 원하는 화상을 얻게 된다. 이때, 액정의 배열각과 액정이 배열되는 시기를 제어하기 위해 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 라인과 데이터 라인에 구동 신호 및 타이밍 신호를 인가한다. 여기서, 상기 액 정은 TN(Twist Nematic) 모드를 예시적으로 설명하기 있으나, ECB, OCB, IPS 또는 VA 모드 등이 적용되는 액정 패널을 형성할 수 있다.
또한 상기 액정 패널의 양면에는 편광판(123,124)이 각각 부착될 수 있다. 이러한 편광판(123,124)은 서로 90도를 이루어, 입사되는 광을 편광시키기 위해 일 방향으로 진동하는 빛만 투과시키는 역할을 한다.
그리고 상기 메인 표시 패널(120)은 투명 케이스 커버(131)에 의해 보호되며, 상기 투명 케이스 커버(131)는 상부 케이스(130)에 고정된다.
전자 페이퍼 표시모듈(150)은 정전하가 충전된 반구형 트위스트 볼 타입을 이용하는 트위스트 볼 타입 , 전기 영동 현상을 이용한 전기영동 방식, 콜레스테롤을 이용한 방식 등으로 형성될 수 있다. 일예로 전기 영동 현상을 이용한 전자 페이퍼 표시모듈은 서로 대향되는 두 개의 투명 전극(151,152)과 유기물 캡슐들(Capsule, 153)이 균일하게 분산된 필름(또는 전자 잉크 패널)으로 형성된다. 이러한 전자 페이퍼 표시모듈(150)은 전기 영동(electrophoresis)에 의해 외부에서 전계가 가해졌을 경우, 전압 극성(양극/음극)에 따라 블랙/화이트의 색상으로 표시할 수 있다. 이때 전기 영동은 전기장의 영향을 받아 하전된 물질들이 유동성 매체 내에서 이동하는 현상을 의미한다.
도 2는 전자잉크를 이용한 전자 페이퍼 표시모듈의 셀 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상부기판(60)과 하부기판(64)이 일정한 거리를 두고 평행하게 배치되는데, 상기 상부 및 하부기판(60, 64)은 투명 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 상부기판(60)의 배면에 형성된 상부 투명전극쌍(62a, 62b)과 하부기판(64)의 전면에 형성된 하부 투명전극쌍(66a, 66b)은 서로 대향되게 형성된다. 이러한 투명전극쌍들에는 외부 구동부의 제어된 극성 제어신호가 공급된다.
상기 상부 투명전극쌍(62a, 62b)과 하부 투명전극쌍(66a, 66b)은 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide; 이하 'ITO'라 함)라는 투명 금속 산화물 물질로 형성된다. 이러한 투명전극쌍들(62a, 62b, 66a, 66b) 사이에는 유기물 캡슐들(Capsule, 68a, 68b)이 균일하게 분산된 필름이 형성된다. 유기물 캡슐(68a, 68b) 내의 현탁액(74a, 74b)이 채워져 있고, 상기 현탁액(74a, 74b)에는 직경 0.5∼1㎛ 크기의 파티클(particle)이 혼합되어 있다.
상기 파티클은 카본계 물질로된 블랙 안료(pigment: 70b, 72b)와 산화티타늄계(TiO2 ) 물질로된 화이트 안료(70a,72a)가 분산되어 있고 상기 블랙 안료(70b, 72b)는 부극성을 띄고 화이트 안료(70a, 72a)는 정극성을 띈다.
이들은 전기영동(electrophoresis)에 의해 외부에서 전계가 가해졌을 시에, 다시 말하면 양극성 전압이 가해졌을 경우에는 양극으로 블랙 안료(70b, 72b)인 카본 입자가 이동하고, 반대극인 음극으로 화이트 안료(70a, 72a)인 산화티타늄 입자가 이동함으로써 블랙/화이트의 색상을 표시하게 된다.
이와 같은 셀 구조를 갖는 전자 페이퍼 표시모듈이 문자, 기호 또는 그림 등을 구현하는 과정을 간략히 설명하면, 먼저 부극성 전계가 인가되면 화이트 파티클은 캡슐(68a)의 상면 즉, 사용자들이 볼 수 있는 방향으로 이동된다. 이때 화이트 파티클이 이동된 곳에서는 표면에 화이트 색이 표시된다. 동시에 반대쪽 전계는 블랙 파티클을 숨겨진 캡슐(68b)의 하면으로 끌어당긴다. 이 과정을 전환하면, 블랙 파티클은 표면의 표시점에 블랙을 표시하게 하는 캡슐의 상면에 나타나 블랙 색을 표시한다. 이와 같이, 화이트 파티클과 블랙 파티클을 전기영동원리에 의해 이동시킴으로써, 문자, 기호 또는 그림 등을 표시하게 된다.
도 3은 전자 페이퍼 표시모듈의 동작을 설명하기 위한 시스템 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 잉크 패널(30)에는 구동신호와 데이터 신호를 인가하는 게이트 드라이버(31a)와 소스 드라이버(31b)가 배치되어 있고, 상기 게이트 드라이버(31a)와 소스 드라이버(31b)는 드라이버 인터페이스(32)로부터 신호를 인가 받아 동작한다.
이를 위해, 호스트 인터페이스(host interface)(35)는 외부로부터 전원, 데이터 신호등을 입력받아 프로세싱 유닛(34)에 전달하며, 상기 프로세싱 유닛(34)은 전달받은 데이터를 전자 잉크 패널(30)에서 디스플레이할 수 있는 신호로 처리하게 되며, 드라이버 인터페이스(32)는 상기 프로세싱 유닛(34)과 전원 공급부(33)에서 처리된 데이터 신호와 전원을 상기 전자 잉크 패널(30)에 공급하게 된다.
그리고 데이터 저장부(36)에는 각 종 데이터를 저장하게 되는데, 상기 저장되는 데이터는 전자 잉크 패널(30)에 표시할 사용자 데이터이거나 호스트 인터페이스(35)로부터 입력받은 데이터를 포함한다.
그리고 온도 센서(38)는 주위 온도를 감지하고 변환부(conversion)(37)는 상기 감지된 온도를 디지털 신호로 변환하여 프로세싱 유닛(34)에 전달한다.
이와 같이 전자 페이퍼 표시모듈(150)은 다운로드 받은 데이터, 단말기 내부에 저장된 디지털 데이터들 중에서 사용자가 원하는 데이터를 흑백 정보로 디스플레이한다.
또한 전자 페이퍼 표시모듈(150)은 전원이 공급되면 구동되어 사용자 데이터를 표시하고, 전원이 차단되더라도 상기 표시되는 디스플레이 상태를 유지하게 된다. 즉, 기억형 표시모듈이 될 수 있다.
그리고, 전자 페이퍼 표시모듈(150)의 구동을 일정한 주기로 제어하고 그 주기 마다 사용자 데이터를 제공함으로써, 전원이 차단된 상태에서 외부 자기장에 의하여 디스플레이 이미지 변화가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들면, 전자 페이퍼 표시모듈은 도 4의 (a)와 같이 휴대 단말기(400)의 상부 케이스의 외측면(401)에 배경 이미지(403)와 시계 이미지(402)를 함께 표시할 수 있으며, 도 4의(b)(c)와 같은 배경 이미지들(404,405)을 표시할 수도 있다. 또한 도 4의 (d)와 같이 전자 북 기능으로서, 텍스트 정보(406)를 표시해 줄 수도 있다. 또한 각 종 알람 정보, 광고물, 게시판 정보를 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디스플레이 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 백라이트 유닛(210), 메인 표시 패널(220), 서브 표시 패널(230), 전자 페이퍼 표시모듈(250)을 포함한다.
상기 백라이트 유닛(210)은 양측에 위치한 메인 표시 패널(220) 및 서브 표 시 패널(230)로 광을 조사하게 된다.
상기 메인 표시 패널(220)은 단말기의 상부 케이스(240) 내측에 설치되며, 서브 표시 패널(230)은 단말기의 상부 케이스 외측에 설치된다.
상기 메인 및 서브 표시 패널(220,230)은 두 개의 기판(221,222)(231,232) 사이에 액정이 충진된 메인 및 서브 액정 패널로서, 투과형 또는 반사 투과형으로 기능하며, 양면에 편광판(223,224)(233,234)이 부착된다.
여기서, 반사 투과형 액정 패널은 백라이트 유닛(210)에서 입사되는 광의 일부는 투과 또는 흡수하고, 나머지는 반사시켜 준다. 예컨대, 메인 표시 패널(220)이 구동할 때, 백라이트 유닛(210)으로부터 발생되는 광은 메인 표시 패널(220)을 투과하여 메인 화면을 표시하게 된다. 이때, 서브 표시 패널(230)이 반사 투과형 액정 패널로 구성될 경우, 서브 표시 패널(230)에 의해 반사된 광이 백라이트 유닛(210)을 통과하여 메인 표시 패널(220)에 조사됨으로써, 메인 표시 패널(220)의 입사 광량이 증가된다.
이러한 메인 표시 패널(220)은 메인 드라이버IC(225)로 입력되는 구동 신호에 의해 메인 정보를 메인 윈도우 커버(241)를 통해 표시하고, 서브 표시 패널(230)은 서브 드라이버 IC(235)로 입력되는 구동 신호에 의해 서브 정보를 서브 윈도우 영역(255)을 통해 표시해 준다.
그리고, 전자 페이퍼 표시모듈(250)은 상부 케이스 외측에 설치되는데, 상기 도 1과 같이 동작하며, 두 개의 투명 전극(251,252) 사이에 존재하는 유기물 캡슐(253)들을 인쇄할 때 서브 표시 패널(220)이 표시되는 영역(255)에는 인쇄하지 않 게 된다. 즉, 서브 표시 패널(230)의 서브 정보가 투과되어 표시된다.
상기 전자 페이퍼 표시모듈(250)의 외측에는 투명 케이스(242)가 형성됨으로써, 전자 페이퍼 표시모듈(250)에 의해 표시되는 사용자 데이터가 케이스 외측면에 표시된다.
이러한 서브 표시 패널(230)과 전자 페이퍼 표시모듈(250)에 의해 케이스 외측면에 서브 정보와 사용자 데이터가 함께 표시될 수 있다. 즉, 도 6의 (a)(b)와 같이 단말기(400)의 상부 케이스 외측면(414)에는 중앙으로 서브 표시 패널에 의한 서브 정보(412)가 표시되며, 그 둘레면으로 사용자 데이터에 해당되는 배경 이미지(413)가 표시된다.
이와 같이, 휴대 단말기의 케이스 외측면에 전자 페이퍼 표시모듈을 설치하고, 이를 이용하여 사용자가 원하는 데이터를 표시함으로써, 백라이트 유닛의 광을 이용하지 않고도 실내/외에서 식별이 용이하며 서브 디스플레이용으로 사용할 수도 있다. 또한 전자 페이퍼 표시모듈을 구부려서 케이스 외측면에 부착할 수도 있어, 외측면의 구부러진 부분까지 사용자 데이터를 표시하여 외관 디자인을 보기 좋게 할 수 있다.
이와 같이, 개시되는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀 둔다.
본 발명 실시 예에 따른 휴대 단말기의 디스플레이 장치에 의하면, 휴대 단말기에 전자 페이퍼 표시모듈을 제공함으로써, 전자 페이퍼 표시모듈을 이용하여 외관 디자인을 다양하게 변경할 수 있는 효과가 있다.
또한 전자 페이퍼 표시모듈을 이용하여 사용자 데이터를 표시할 수 있어, 저 소비 전력으로, 자신만의 디자인을 표현할 수 있다.
Claims (18)
- 케이스 내측에 설치되며, 메인 정보를 표시하는 메인 표시 패널;상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 메인 표시 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛;상기 케이스 외측에 설치되어 극성 제어 신호에 의해 흑백 정보를 표시하는 전자 페이퍼 표시모듈; 및상기 케이스 외측으로 서브 정보를 표시해 주는 서브 표시 패널을 포함하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 백라이트 유닛은 메인 및 서브 표시 패널에 광을 공급하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 메인 표시 패널의 후방에 배치되어 광을 공급하는 도광판 및 상기 도광판의 적어도 일측에 LED 또는 램프를 이용한 광원; 상기 도광판 아래에 배치된 반사 시트를 포함하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 상기 메인 표시 패널의 후방에 배치되어 광을 공급하는 도광판; 상기 도광판의 적어도 일측에 LED 또는 램프를 구비한 광원을 포함하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 전자 페이퍼 표시모듈은 상기 케이스 외측에 배치된 투명 케이스 커버와 상기 백라이트 유닛 사이에 배치되는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 전자 페이퍼 표시모듈은 단말기 내에 저장된 사용자 데이터를 흑백 정보로 표시하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 서브 표시 패널은 상기 케이스 외측의 제1영역에 정보를 표시하며, 상기 전자 페이퍼 표시 모듈은 상기 케이스 외측의 제1영역 일측의 제2영역에 표시되는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제 8항에 있어서, 상기 제1영역은 상기 케이스 외측의 내측 영역이며, 상기 제2영역은 상기 케이스 외측의 제1영역을 제외한 영역인 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전자 페이퍼 표시모듈은 정전하가 충전된 반구형 트위스트 볼 타입을 이용하는 트위스트 볼 타입 , 전기 영동 현상을 이용한 전기영동 방식, 콜레스테롤을 이용한 방식 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 케이스는 단말기의 상부 또는 하부 케이스를 포함하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전자 페이퍼 표시모듈에 표시되는 사용자 데이터는 일정 주기로 다시 표시되는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전자 페이퍼 표시모듈에 표시되는 사용자 데이터는 배경 이미지, 시계 구동, 전자 북 데이터를 포함하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전자 페이퍼 표시모듈은 전자 잉크 패널을 포함하며,상기 전자 잉크 패널은 전자잉크 패널 시스템에 의해 구동되며,상기 전자 잉크 패널 시스템은 데이터를 흑백 정보로 표시하는 상기 전자 잉크 패널에 구동 신호 및 데이터 신호를 인가하는 드라이버; 상기 드라이버에 신호 및 전원을 전달하는 드라이버 인터페이스; 사용자 데이터를 처리하여 상기 드라이버 인터페이스로 전달하는 프로세싱 유닛; 사용자 데이터가 저장된 데이터 저장부를 포함하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전자 페이퍼 표시모듈은 전원이 공급되어 사용자 데이터를 표시하는 제1표시 모드; 상기 전원의 공급이 차단되면 상기 표시된 상태를 유지하는 제2표시 모드를 포함하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전자 페이퍼 표시 모듈의 사용자 데이터와 상기 서브 표시 패널의 서브 정보가 상기 케이스의 외 측면을 통해 함께 표시되는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
- 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전자 페이퍼 표시 모듈은 카본계 물질의 블랙 안료와 산화티타늄 물질의 화이트 안료; 및 상기 블랙 안료와 상기 화이트 안료에 서로 반대의 극성을 인가하여 이동을 제어하는 상부 투명전극쌍을 갖는 상부 기판 및 하부 투명 전극쌍을 갖는 하부 기판을 포함하는 휴대 단말기의 디스플레이 장치.
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