KR101453027B1

KR101453027B1 - 지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101453027B1
Application number: KR1020130014397A
Authority: KR
Inventors: 이두환; 홍승무; 이진영
Original assignee: 주식회사 아이피시티
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2014-10-23
Also published as: KR20140064588A

Abstract

본 발명의 일실시예는, 브라켓과, 상기 브라켓의 상측에 위치하며, 유연 기판에 형성된 센싱부와 상기 센싱부와 전기적으로 연결된 센서회로부를 가지는 지문센서와, 상기 지문센서의 측면에 위치하는 베젤과, 상기 베젤 및 상기 지문센서의 상측에 위치하는 후가공층을 포함하는 지문센서 모듈로서, 상기 센싱부는 도전체 라인으로 구성된 구동전극과 이미지 수신 전극으로 이루어져 상기 유연 기판의 상면에 위치하며, 상기 센서회로부는 상기 유연 기판의 하면에 위치하며, 상기 후가공층은 도료를 이용한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈을 제공한다.

Description

지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조 방법{FINGERPRINT SENSOR MODULE, PORTABLE ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD THEROF}

본 발명은 지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조 방법 에 관한 것이다.

지문센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서로서, 최근에는 휴대폰(mobile terminal)이나 태블릿 피씨(tablet PC) 등의 휴대용 전자기기에서 보안성을 강화하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있다. 즉, 지문센서를 통해 사용자 등록이나 인증 절차를 거치도록 함으로써, 휴대용 전자기기에 저장된 데이터를 보호하고, 보안사고를 미연에 방지하게 된다.

한편, 휴대용 전자기기에서는 커서와 같은 포인터의 조작을 수행하는 내비게이션 기능을 지문센서에 통합하기도 하는데, 이러한 형태의 지문센서를 바이오매트릭 트랙패드(BTP: Biometric Track Pad)라 한다. 그 외에도, 사용자로부터 정보를 입력받는 스위칭 기능을 지문센서에 통합하기도 한다.

이러한 지문센서는 지문센서와 IC, 베젤 등을 통합한 형태의 모듈로 제조되어 전자기기에 장착된다. 최근에는 지문센서 모듈을 플렉서블하게 구현하면서도 저비용으로 제조하기 위하여, COF(Chip-On-Flex) 방식으로 설계된 지문센서 모듈이 개발되었다. 이 지문센서 모듈에 있어서는 지문 검출 IC가 센싱 영역과 분리되어 있다.

이러한 지문센서 모듈의 제조시 지문센서의 센싱 영역의 전부 또는 일부가 제품의 외부로 노출되게 되는데, 이러한 노출 영역은 인쇄, 후가공, 글라스(glass) 부착 등의 가공 공정을 거치게 된다. 따라서, 지문센서 모듈의 제조시, 센서가 요구하는 유효 센싱 높이, 즉 지문 인식 부분과 지문 간의 거리가 미세하거나, 최종 제품의 특성상 글라스를 사용하지 못할 경우에는 외부로 노출되는 영역에 대한 공정처리가 필요하다.

즉, 지문센서의 센싱 영역으로부터 사용자의 손가락과 접하는 최종 커버까지의 두께가 전자기기의 기능에 영향을 미치지 않는 정도가 되도록 하면서도, 전자기기의 외형이나 신뢰성에는 문제가 없는 지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조 방법이 요구된다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 지문센서 모듈의 상면(top surface)을 효율적으로 제조하면서도 전자기기의 외형, 기능, 및 신뢰성에는 문제가 없는 지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는, 브라켓과, 상기 브라켓의 상측에 위치하며, 유연 기판에 형성된 센싱부와 상기 센싱부와 전기적으로 연결된 센서회로부를 가지는 지문센서와, 상기 지문센서의 측면에 위치하는 베젤과, 상기 베젤 및 상기 지문센서의 상측에 위치하는 후가공층을 포함하는 지문센서 모듈로서, 상기 센싱부는 도전체 라인으로 구성된 구동전극과 이미지 수신 전극으로 이루어져 상기 유연 기판의 상면에 위치하며, 상기 센서회로부는 상기 유연 기판의 하면에 위치하며, 상기 후가공층은 도료를 이용한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 베젤 및 상기 지문센서의 상면에 박막층이 위치하며, 상기 박막층의 상면에 상기 후가공층이 위치할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 박막층은 상기 베젤과 동일한 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 센싱부는 상기 유연 기판의 상면에 위치하는 이미지 수신전극 및 복수개의 구동전극으로 이루어지며, 상기 이미지 수신전극은 상기 센서회로부에 전기적으로 연결되며, 상기 복수개의 구동전극의 일단부는 상기 이미지 수신전극에서 미리 정해진 거리만큼 이격되어 위치하며, 상기 복수개의 구동전극의 타단부는 상기 센서회로부에 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 베젤은 상기 지문센서의 유연성을 가지는 부분을 지지하도록 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 브라켓과 상기 베젤은 일체화되도록 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 후가공층의 두께는 0.04mm 이상, 0.06mm 이하일 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 전술한 지문센서 모듈을 구비한 휴대용 전자기기를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, a) 브라켓 상에 센싱부와 센서회로부를 가지는 지문센서를 장착하는 단계와, b) 상기 브라켓 및 지문센서의 외곽 형상에 대응하는 몰딩 프레임을 이용하여 상기 지문센서 및 브라켓 상에 경화제를 도포하는 단계와, c) 상기 경화제를 경화시켜 상기 브라켓 상의 베젤 및 상기 지문센서 상의 박막층을 형성하는 단계와, d) 상기 베젤 및 상기 지문센서의 상측에 후가공층을 형성하는 단계를 포함하는 지문센서 모듈의 제조방법으로서, 상기 센싱부는 도전체 라인으로 구성된 구동전극과 이미지 수신 전극으로 이루어져 유연 기판의 상면에 위치하며, 상기 센서회로부는 상기 유연 기판의 하면에 위치하여 상기 센싱부와 전기적으로 연결되며, 상기 후가공층은 도료를 이용한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 경화제 도포 단계(b단계)는, 상기 몰딩 프레임의 내측면에 미리 경화제를 주입한 후 상기 몰딩 프레임을 상기 브라켓과 지문센서 측으로 이동함으로써, 상기 지문센서 및 브라켓 상에 경화제를 도포하는 단계일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 경화제 도포 단계(b단계)는, 상기 몰딩 프레임을 상기 브라켓과 지문센서 측으로 이동시킨 후 상기 몰딩 프레임과 상기 브라켓 및 지문센서의 사이로 경화제를 주입함으로써, 상기 지문센서 및 브라켓 상에 경화제를 도포하는 단계일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 후가공층 형성 단계(d단계)는, 인쇄 공정, 컬러 스프레이 공정, 프라이머(primer) 공정, 및 자외선 코팅 공정 중 적어도 어느 하나의 방법을 이용하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 경화제는 에폭시(epoxy) 수지 또는 퍼티(putty)일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 지문센서와 브라켓 및 베젤을 모듈화하면서도 지문센서 모듈의 상면 특성은 개선된 지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

특히, COF 방식으로 설계된 지문센서를 안정적으로 지지할 수 있는 지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 지문센서 모듈의 상면을 효율적으로 제조하면서도 전자기기의 외형, 기능, 및 신뢰성에는 문제가 없는 지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 지문센서 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 지문센서 모듈의 제조과정을 간략히 나타낸 모식도이다.
도 3은 도 1의 지문센서 모듈에 구비된 지문센서의 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 3의 지문센서의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 지문센서 모듈을 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 지문센서 모듈의 제조 과정을 나타낸 개략적인 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 지문센서 모듈의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 지문센서 모듈(10)은 지문센서(200)와 후가공층(500)을 포함한다. 이들 구성요소는 본 발명의 주요한 특징을 나타내는 것으로, 그 상세에 대해서는 후술하기로 한다.

도 2는 지문센서 모듈의 제조과정을 간략히 나타낸 모식도이다. 도시된 바와 같이, 브라켓(100) 상에 지문센서(200)를 장착한 후(도 2의 (a) 참조), 지문센서(200)의 측면에 베젤(300)을 형성한다(도 2의 (b) 참조). 이후, 베젤(300) 및 지문센서(200)의 상면으로 후가공을 진행하여(도 2의 (c) 참조), 후가공층(500)을 형성한다(도 2의 (d) 참조). 이러한 각 공정의 상세에 대해서는 후술하기로 한다.

도 3은 지문센서의 개략적인 구성도이며, 도 4는 지문센서의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 지문센서(200)는 기판(201)의 상면에 마련되는 센싱부(210)와 기판(201)의 하면에 마련되는 센서회로부(220)를 포함한다. 도 3의 (a)는 기판(201)의 상면을, 도 3의 (b)는 기판(201)의 하면을 각각 도시하고 있으며, 도 3의 (c)는 센싱부(210)와 센서회로부(220)의 전기적 연결관계를 알기 쉽게 나타낸 구성도이다.

기판(201)은 유연(flexible) 기판일 수 있으며, 예컨대 폴리마이드(polymide) 막으로 이루어질 수 있으나, 이러한 재료로 한정되는 것은 아니다.

센싱부(210)는 기판(201) 상에 형성된 복수개의 구동전극(211) 및 이미지 수신전극(212)을 포함한다. 구동전극(211) 및 이미지 수신전극(212)은 도전체 라인으로 구성될 수 있다.

구동전극(211)은 센서회로부(220)로부터 구동신호를 전달받아 이미지 수신전극(212) 측으로 신호를 송출한다. 이미지 수신전극(212)은 구동전극(211)으로부터 사용자(정확히는 사용자의 손가락)를 거쳐 전달되는 신호를 수신한다.

기판(201)의 상면에 위치하는 이미지 수신전극(212)의 일단부 부분은 가로 방향으로 길게 연장되도록 형성된다. 이러한 이미지 수신전극(212)의 연장 방향에 대해 수직이 되도록 복수개의 구동전극(211)이 서로 이격되어 평행하게 연장 형성된다(도 3의 (a) 참조). 이미지 수신전극(212)은 기판(201)의 하면에서 센서회로부(220)와 전기적으로 연결된다.

복수개의 구동전극(211)의 일단부는 이미지 수신전극(212)에서 소정의 거리만큼 이격되어 위치한다. 또한, 복수개의 구동전극(211)의 타단부는 기판(201)의 하면에서 센서회로부(220)와 전기적으로 연결된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 구동전극(211)과 이미지 수신전극(212)은 이격되어 있으며, 구동전극(211)에서 송신된 구동신호는 사용자(U)를 거쳐 이미지 수신전극(212)에서 수신된다. 이때 사용자(U)의 손가락에 위치한 지문골 또는 지문산의 유무에 따른 전계 변화를 신호로서 측정하여 지문의 인식이 가능하게 된다.

첨부된 도면에서는 구동전극(211)을 9개만 표시하였으나, 이는 예시적인 것으로 예컨대 200개의 구동전극을 설치할 수 있다. 복수개의 구동전극(211)에 시분할한 구동신호를 공급하고, 이미지 수신전극(212)으로부터 신호를 순차적으로 수신받아, 한 라인의 지문정보를 입력받을 수 있게 된다. 사용자가 지문센서(200)에 대해 손가락을 슬라이딩하는 경우에는, 전술한 지문정보를 스택(stack)함으로써, 하나의 전체적인 지문 이미지가 얻어지게 된다.

다시 도 3의 (b) 및 (c)를 참조하면, 센서회로부(220)는 외부와 전기적으로 연결되는 외부 인터페이스 연결부(221)를 가질 수 있다. 외부 인터페이스 연결부(221)는 예컨대, 유에스비(USB: Universal Serial Bus) 또는 에스피아이(SPI: Serial Peripheral Interface) 연결부일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 지문센서(200)는 COF(Chip-On-Flex) 방식으로 구현될 수 있다. 특히 기판(201)의 상면에는 센싱부(210), 즉 구동전극(211)과 이미지 수신전극(212) 만을 형성하고, 기판(201)의 하면에는 센싱부(210)와 연결되는 센서회로부(220)를 설치함으로써, 전체적인 외형을 컴팩트하게 구성하는 것이 가능해진다. 또한, 기판(201)의 상면에 센서회로부를 마련하지 않음으로써, 지문센서 모듈 상에 글래스를 설치하는 것이 보다 용이하게 되는데, 이는 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에서 특히 유용한 효과이다. 또한, 종래와 달리 지문센서(200)를 유연 기판 상에 구현하면서도 구동 전극용 금속 베젤을 반드시 필요로 하지는 않게 됨으로써, 지문센서 모듈, 나아가 전자기기의 유연화에 도움이 될 뿐만 아니라, 비용적인 면에서도 유리하게 된다.

다음으로, 지문센서(200)의 상측에는 도료를 이용한 박막으로 이루어진 후가공층(500)을 형성한다(도 1 및 도 2 참조). 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 지문센서 모듈 및 그 제조방법을 구체적으로 살펴본다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 지문센서 모듈을 구체적으로 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 지문센서 모듈(10)은 브라켓(100), 지문센서(200), 베젤(300), 박막층(400), 및 후가공층(500)을 포함한다.

지문센서 모듈(10)은 전자기기, 특히 휴대용 전자기기에 구비될 수 있다. 여기서, 휴대용 전자기기는 휴대폰, 스마트폰, PDA, 태블릿 피씨, 노트북 컴퓨터, 휴대용 음원재생기(MP3 플레이어), 및 이와 유사한 형태의 모든 휴대가능한 전자기기를 포함하는 것이다.

브라켓(100)은 지문센서(200)를 고정시키는 부재로서, 지문센서 모듈(10)의 전체적인 형상을 결정한다. 브라켓(100)의 재질로는 특별한 제한이 없으나, 지문센서 모듈(10)이 유연(flexible) 기판 또는 유연 디스플레이에 사용되는 경우에는 브라켓(100) 역시 가요성을 갖는 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 브라켓(100)에는 경화제의 주입을 위한 통공(미도시)이 형성될 수도 있다.

지문센서(200)는 지문 감지 기능을 갖는 부재로서, 브라켓(100)의 상측에 위치된다. 지문센서(200)의 개략적인 구성에 대해서는 전술하였으므로, 여기서는 그 기능에 대해서 살펴본다.

지문센서(200)는 기본적으로 지문의 감지 기능을 가진다. 한편, 지문센서(200)는 지문 감지 기능과 함께 포인터 조작 기능을 동시에 가지는 바이오매트릭 트랙패드(BTP)일 수 있다. 즉, 지문센서(200)는 피사체인 사용자의 손가락의 접근 여부나 그 움직임에 따른 입력신호나 정전기를 감지하고, 그 움직임을 기초로 커서와 같은 포인터를 움직이는 포인터 조작 기능을 포함할 수 있다.

또한, 지문센서(200)는 사용자가 원하는 정보 또는 명령을 입력받는 입력(input) 기능을 포함할 수 있다. 예컨대, 지문센서(200)에는 포인팅된 메뉴나 아이콘을 선택하는데 이용되는 돔 스위치 등이 일체로 또는 별개로 설치될 수 있다.

지문센서(200)는 기본적으로 지문 감지 기능을 가진다. 이를 위해 지문센서(200)는 지문의 특징점(예를 들면, 'Y' 지점과 같이 지문이 갈라지는 부분 등)에 대한 정보를 따로 저장해두고, 이러한 특징점을 비교하여 지문의 일치 여부 등을 감지할 수 있다. 이러한 경우, 지문 감지에 걸리는 시간이 단축될 수 있고, 프로세서의 단순화를 통해 소형화가 이루어질 수 있으므로, 전자기기에 대한 장착성이 향상될 수 있다.

베젤(300)은 지문센서(200)의 측면에 위치되어 지문센서(200)의 테두리를 이룬다. 따라서, 사용자는 베젤(300)을 통해 휴대용 전자기기에서 지문센서 모듈(10)이 위치한 영역을 인식할 수 있게 된다. 베젤(300)은 지문센서(200)의 가장자리의 전부 또는 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 베젤(300)은 수지 또는 고무제로 이루어지는 것이 일반적이나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.

베젤(300)은 브라켓(100)과 일체화되도록 형성될 수 있다. 예컨대 베젤(300)과 브라켓(100)은 사출에 의해 동시에 형성될 수 있다. 여기서 베젤(300)은 지문센서(200)의 유연성을 가지는 부분을 지지하도록 형성될 수 있다. 구체적으로 베젤(300)은, 센서회로부(220)에 의해 생기는 단차로 인해 유연한 기판(201)이 요동하는 것을 방지하도록, 기판(201)을 고정시킬 수 있는 지지대 역할을 수행할 수 있다.

박막층(400)은 지문센서(200) 및 베젤(300)의 상면에 형성되며, 후가공층(500)은 박막층(400)의 상면에 형성된다. 후가공층(500)은 도료를 이용한 박막, 즉 도막으로 이루어진다. 즉, 후가공층(500)은 지문센서(200)의 보호 코팅 기능과 색상 구현 기능을 동시에 수행한다.

이와 같이, 지문센서(200)와 후가공층(500)의 사이에 박막층(400)을 형성함으로써, 지문센서(200)의 센싱 영역 상에 곧바로 후가공층(500)을 형성하는 경우에 비해, 제품 신뢰성이 높아질 뿐만 아니라, 디자인의 다양화도 도모할 수 있게 된다. 다만, 박막층(400)은 생략하는 것도 가능하다.

적절한 지문 센싱이 가능하도록 하기 위하여 박막층(400)과 후가공층(500)의 총 두께는 0.1mm 이하가 되는 것이 바람직하다. 이를 위해 후가공층(500)의 두께는 0.04 내지 0.06mm가 되도록 하는 것이 바람직하다. 박막층(400)과 후가공층(500)의 총 두께가 0.1mm 초과인 경우에는 지문 감지시 유효 센싱이 이루어지지 않을 위험이 있다.

한편, 박막층(400)은 베젤(300)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 즉, 베젤(300)과 박막층(400)은 단일한 구성요소로 형성될 수 있다.

또한, 브라켓(100), 지문센서(200) 및 베젤(300)은 일체화되도록 형성될 수 있다. 이는 브라켓(100), 지문센서(200), 및 베젤(300)이 단일한 구성요소나 부품은 아니라 하더라도, 서로 분리시키는 것이 곤란할 정도로 강하게 연결되어 있다는 것을 의미한다. 예컨대 경화되지 않은 수지 재료를 브라켓(100)과 지문센서(200) 주변에 주입한 후 경화시켜 베젤(300)을 형성할 경우, 브라켓(100), 지문센서(200), 및 베젤(300)은 서로 일체화되도록 형성된 것으로 볼 수 있다.

다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 지문센서 모듈의 제조 방법을 살펴보기로 한다. 도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 지문센서 모듈의 제조 과정을 나타낸 개략적인 단면도이다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이 브라켓(100) 상에 지문센서(200)를 장착한다. 여기서, 지문센서(200)의 장착은, 예컨대 브라켓(100) 상에 접착 테이프(미도시)를 붙이고, 이 접착 테이프 상에 지문센서(200)를 부착하는 방법에 의해 이루어질 수 있다.

지문센서(200)는 센싱부(210)와 센서회로부(220)를 가질 수 있다(도 3 참조). 여기서, 센싱부(210)는 기판(201)의 상면에 위치하며, 센서회로부(220)는 기판(201)의 하면에 위치하여 센싱부(210)와 전기적으로 연결되고, 또한 센서회로부(220)는 외부 인터페이스 연결부(221)를 가질 수 있다.

브라켓(100) 상에 지문센서(200)를 장착한 후에는, 브라켓(100)과 지문센서(200)의 외곽 형상에 대응하는 몰딩 프레임(20)을 이용하여 브라켓(100)과 지문센서(200) 상에 경화제(30)를 도포한다. 여기서, 몰딩 프레임(20)이 브라켓(100)과 지문센서(200)의 외곽 형상에 대응한다는 것은, 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 몰딩 프레임(20)의 내측면 형상이 브라켓(100)과 지문센서(200)의 외곽 형상과 유사한 형상이 되도록 한다는 것을 의미한다.

여기서, 경화제(30)는 에폭시(epoxy) 수지 또는 퍼티(putty)일 수 있다.

경화제(30)를 도포하는 과정을 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 몰딩 프레임(20)의 내측면에 미리 경화제(30)를 주입한다. 다음으로 몰딩 프레임(20)을 브라켓(100) 및 지문센서(200) 측으로 이동시켜, 경화제(30)가 몰딩 프레임(20)과 브라켓(100) 및 지문센서(200)의 사이에 골고루 펴지도록 한다.

여기서, 몰딩 프레임(20)이 브라켓(100) 및 지문센서(200) 측으로 이동한다는 것은, 도 7에서와 같이 몰딩 프레임(20)이 고정된 상태에서 브라켓(100) 및 지문센서(200)가 상측으로 이동하는 것일 수도 있고, 이와 달리 브라켓(100) 및 지문센서(200)가 고정된 상태에서 몰딩 프레임(20)이 하측으로 이동하는 것, 또는 몰딩 프레임(20)과 브라켓(100) 및 지문센서(200)가 모두 근접 이동하는 것일 수도 있다.

위와 다른 방법으로 경화제(30)를 도포하는 것도 가능하다. 즉, 도 8에서와 같이 몰딩 프레임(20)을 브라켓(100)과 지문센서(200) 측으로 이동시켜 간격을 유지시킨 후, 몰딩 프레임(20)과 브라켓(100) 및 지문센서(200)의 사이로 경화제(30)를 주입함으로써, 브라켓(100) 및 지문센서(200) 상에 경화제(30)를 도포할 수 있다. 이 때, 브라켓(100)에 형성된 통공을 통해 경화제(30)를 주입할 수 있다.

이상과 같은 방법들로 브라켓(100) 및 지문센서(200) 상에 경화제(30)를 도포한 후에는, 도포된 경화제(30)를 경화시켜 브라켓(100) 상의 베젤(300), 및 지문센서(200) 상의 박막층(400)을 형성한다(도 9 참조). 여기서, 브라켓(100) 및 지문센서(200)와 몰딩 프레임(20) 사이의 간격을 적절히 조정함으로써 박막층(400)을 극히 얇게 형성하거나, 아니면 박막층(400)을 아예 형성하지 않는 것도 가능하다.

베젤(300)은 브라켓(100) 상에서 지문센서(200)의 측면에 배치되어 지문센서(200)의 테두리를 이루게 되며, 박막층(400)은 지문센서(200)의 상측에 배치되어 후술하는 후가공층(500)의 베이스면을 이루게 된다.

이와 같이 베젤(300)과 박막층(400)을 형성함으로써, 사출 기술 등에 의한 종래의 방법에 비해 제작 신뢰성이 향상될 수 있다. 특히, 박막층(400)의 두께를 적절히 유지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기와 같은 방법에 의할 경우, 베젤(300)과 박막층(400)을 동시에 형성함으로서 공정수를 줄일 수 있는 효과도 얻게 된다. 이 경우, 베젤(300)과 박막층(400)은 단일 부품으로 형성될 수 있는데, 베젤(300)은 지문센서(200)의 측면에 위치한 부분을, 박막층(400)은 베젤(300) 및 지문센서(200)의 상면에 위치한 부분을 각각 지칭하는 것으로 한다.

마지막으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 박막층(400) 상에 후가공층(500)을 형성한다. 후가공층(500)은 지문센서 모듈(10)에 컬러를 구현하거나 지문센서 모듈(10)의 상면측 강도를 보강하는 등의 다양한 기능을 하게 된다. 특히, 지문센서(200)가 유연 기판의 상면 및 하면에 위치한 센싱부(210)와 센서회로부(220)를 포함하므로, 상기와 같은 효과는 더욱 유용하다.

후가공층(500)은 예컨대, 인쇄 공정, 컬러 스프레이 공정, 프라이머(primer) 공정, 또는 자외선 코팅(UV coating) 공정 등에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 박막층(400)과 후가공층(500)의 총 두께는 0.1mm 이하로 형성할 수 있고, 이를 위해 후가공층(500)의 두께는 0.04mm 이상, 0.06mm 이하로 형성할 수 있다. 이에 대한 상세는 전술한 바와 같다.

이와 같이, 박막층(400)을 먼저 형성하고 그 위에 후가공층(500)을 형성함으로써, 지문센서(200) 상에 곧바로 인쇄 공정 또는 코팅 공정을 진행하는 경우보다, 제품 신뢰성이 높아지게 되며, 또한 디자인을 다양화할 수 있고, 내구성도 향상될 수 있다.

또한, 사용자나 판매자의 요청에 따라 박막층(400)의 높이를 적절히 조절할 수 있으며, 박막층(400) 상에 후가공층(500)을 형성함으로써 지문센서 모듈(10)의 기능이 정상적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

지문센서 모듈(10)을 제조한 이후에는 그 상측에 글라스를 부착하거나, 또는 전자기기에 실장하는 등의 공정이 이어질 수 있다. 이에 대한 설명은 본 발명의 범위를 벗어나므로 생략하기로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, COF방식의 지문센서 모듈의 상면을 효율적으로 제조하면서도 전자기기의 외형, 기능, 및 신뢰성에는 문제가 없는 지문센서 모듈, 그를 포함하는 휴대용 전자기기 및 그 제조방법을 제공할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 지문센서 모듈
20: 몰딩 프레임
30: 경화제
100: 브라켓
200: 지문센서
300: 베젤
400: 박막층
500: 후가공층

Claims

브라켓과,
상기 브라켓의 상측에 위치하며, 유연 기판에 형성된 센싱부와 상기 센싱부와 전기적으로 연결된 센서회로부를 가지는 지문센서와,
상기 지문센서의 측면에 위치하는 베젤과,
상기 베젤 및 상기 지문센서의 상측에 위치하는 후가공층을 포함하는 지문센서 모듈로서,
상기 센싱부는 도전체 라인으로 구성된 구동전극과 이미지 수신 전극으로 이루어져 상기 유연 기판의 상면에 위치하며, 상기 센서회로부는 상기 유연 기판의 하면에 위치하며,
상기 후가공층은 도료를 이용한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈.
제1항에 있어서,
상기 베젤 및 상기 지문센서의 상면에 박막층이 위치하며, 상기 박막층의 상면에 상기 후가공층이 위치하는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈.
제2항에 있어서,
상기 박막층은 상기 베젤과 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 지문센서 모듈.
제1항에 있어서,
상기 센싱부는 상기 유연 기판의 상면에 위치하는 이미지 수신전극 및 복수개의 구동전극으로 이루어지며, 상기 이미지 수신전극은 상기 센서회로부에 전기적으로 연결되며, 상기 복수개의 구동전극의 일단부는 상기 이미지 수신전극에서 미리 정해진 거리만큼 이격되어 위치하며, 상기 복수개의 구동전극의 타단부는 상기 센서회로부에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈.
제1항에 있어서,
상기 베젤은 상기 지문센서의 유연성을 가지는 부분을 지지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈.
제1항에 있어서,
상기 브라켓과 상기 베젤은 일체화되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈.
제1항에 있어서,
상기 후가공층의 두께는 0.04mm 이상, 0.06mm 이하인 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의한 지문센서 모듈을 구비한 휴대용 전자기기.
a) 브라켓 상에 센싱부와 센서회로부를 가지는 지문센서를 장착하는 단계와,
b) 상기 브라켓 및 지문센서의 외곽 형상에 대응하는 몰딩 프레임을 이용하여 상기 지문센서 및 브라켓 상에 경화제를 도포하는 단계와,
c) 상기 경화제를 경화시켜 상기 브라켓 상의 베젤 및 상기 지문센서 상의 박막층을 형성하는 단계와,
d) 상기 베젤 및 상기 지문센서의 상측에 후가공층을 형성하는 단계를 포함하는 지문센서 모듈의 제조방법으로서,
상기 센싱부는 도전체 라인으로 구성된 구동전극과 이미지 수신 전극으로 이루어져 유연 기판의 상면에 위치하며, 상기 센서회로부는 상기 유연 기판의 하면에 위치하여 상기 센싱부와 전기적으로 연결되며,
상기 후가공층은 도료를 이용한 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 경화제 도포 단계(b단계)는, 상기 몰딩 프레임의 내측면에 미리 경화제를 주입한 후 상기 몰딩 프레임을 상기 브라켓과 지문센서 측으로 이동함으로써, 상기 지문센서 및 브라켓 상에 경화제를 도포하는 단계인 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 경화제 도포 단계(b단계)는, 상기 몰딩 프레임을 상기 브라켓과 지문센서 측으로 이동시킨 후 상기 몰딩 프레임과 상기 브라켓 및 지문센서의 사이로 경화제를 주입함으로써, 상기 지문센서 및 브라켓 상에 경화제를 도포하는 단계인 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 후가공층 형성 단계(d단계)는, 인쇄 공정, 컬러 스프레이 공정, 프라이머(primer) 공정, 및 자외선 코팅 공정 중 적어도 어느 하나의 방법을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 후가공층의 두께는 0.04mm 이상, 0.06mm 이하인 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 경화제는 에폭시(epoxy) 수지 또는 퍼티(putty)인 것을 특징으로 하는 지문센서 모듈의 제조방법.