KR102353770B1 - 디스플레이에 통합된 압력 센서를 포함하는 전자장치 - Google Patents

디스플레이에 통합된 압력 센서를 포함하는 전자장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 디스플레이에 통합된 압력 센서를 포함하는 전자장치에 관한 발명으로, 상기 전자장치는, 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 생체 센서; 상기 생체 센서가 제1 면에 형성된 회로 기판; 및 상기 회로 기판의 제2 면에 형성된 압력 센서(force sensor)를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 제2 면과 대면하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 아래에 배치된 유전층, 및 상기 유전층 아래에 배치되고, 상기 전자 장치의 그라운드와 연결된 제2 전극층을 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 예가 가능하다.

Description

디스플레이에 통합된 압력 센서를 포함하는 전자장치{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING FORCE SENSOR INTEGRATED WITH DISPLAY}
본 발명의 다양한 실시 예는 디스플레이에 통합된 압력 센서를 포함하는 전자장치에 관한 발명이다.
휴대 전자장치에서 디스플레이가 차지하는 영역이 점차 확대됨에 따라, 디스플레이와는 별도로 구비되었던 생체 센서(예: 지문 센서)가 휴대 전자장치의 디스플레이 내부에 통합되는 것이 고려될 수 있다. 휴대 전자장치는 생체 센서 중 하나인 지문 센서를 디스플레이의 하부 영역에 내장하고, 디스플레이의 표시 영역 중 일부 영역을 기반으로 사용자의 지문을 인식할 수 있다. 휴대 전자장치는 지문 센서와 함께 압력 센서도 통합할 수 있다. 휴대 전자장치는 압력 센서를 사용하여, 터치 입력에 대응하는 압력도 감지할 수 있다. 휴대 전자장치는 지문 센서의 배치 구조를 기반으로, 압력 센서의 배치 구조를 변경할 수 있다.
휴대 전자장치는 지문 센서가 디스플레이 내부에 통합됨에 따라, 압력 센서를 통한 압력 센싱 성능이 낮아질 수 있다. 예를 들어, 지문 센서가 배치된 배치 구조를 기반으로, 압력 센서는 지문 센서의 외곽 부분에 배치될 수 있다. 압력 센서는 지문 센서에 대응하는 영역을 제외하고, 지문 센서의 외곽을 둘러싸는 구조로 배치될 수 있다. 압력 센서는 지문 센서에 대응하는 영역에서 압력 센싱 성능이 낮아질 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는 지문 센서가 디스플레이 내부에 통합 될지라도 압력 센싱 성능이 저하되지 않도록 압력 센서의 배치 구조를 변경할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 디스플레이 내부에 지문 센서가 통합된 구조에서 압력 센싱 성능을 유지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치는, 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 생체 센서; 상기 생체 센서가 제1 면에 형성된 회로 기판; 및 상기 회로 기판의 제2 면에 형성된 압력 센서(force sensor)를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 제2 면과 대면하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 아래에 배치된 유전층, 및 상기 유전층 아래에 배치되고, 상기 전자 장치의 그라운드와 연결된 제2 전극층을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치는, 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 생체 센서; 상기 생체 센서와 연결되고, 상기 생체 센서의 아래에 배치된 회로 기판; 및 상기 생체 센서와 상기 회로 기판 사이에 형성된 압력 센서(force sensor)를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 생체 센서와 대면하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 아래에 배치된 유전층, 및 상기 유전층 아래에 배치되고, 상기 전자 장치의 그라운드와 연결된 제2 전극층을 포함하고, 상기 제2 전극층은 상기 회로 기판의 적어도 일부에 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 디스플레이 내부에 통합된 지문 센서를 기반으로 압력 센서가 배치될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 지문 센서의 배치 구조로 인해 발생하는 압력 센싱 성능의 저하를 최소화하도록 압력 센서의 배치 구조를 변경할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 지문 센서와 관계 없이, 압력 센싱 성능을 유지하고, 사용자에게 압력 센싱 기능을 효율적으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 생체 센서가 전자장치 내부에 통합된 전자장치의 전면부를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치 내부에 통합된 생체 센서에 대응하여, 배치된 압력 센서를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제5 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제6 실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제7 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자장치(101, 102 또는 104) 또는 서버(106)는 네트워크(162) 또는 근거리 통신(164)을 통하여 서로 연결될 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, 도 3의 근거리 통신(364)으로 예시된 바와 같이, WiFi(wireless fidelity), LiFi(light fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(362)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 생체 센서가 전자장치 내부에 통합된 전자장치의 전면부를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 전자장치(200)는 디스플레이 모듈(210)을 통해 화면을 표시할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자장치(200)는 디스플레이 모듈(210)의 일부 영역(220)(예: 지문 감지 영역)에 대응하여, 생체 센서가 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자장치(200)는 생체 센서를 이용하여, 상기 디스플레이 모듈(210)의 일부 영역(220)을 통하여 수신된 사용자의 지문 정보를 획득할 수 있다. 전자장치(200)는 상기 획득된 사용자 지문 정보를 기반으로 사용자 인증 기능을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자장치(200)는 내부에 압력 센서를 통합할 수 있으며, 상기 압력 센서는 상기 생체 센서의 배치 구조에 대응하여 배치될 수 있다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 내부에 통합된 생체 센서에 대응하여, 배치된 압력 센서를 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 전자장치(200)는 디스플레이 모듈(210)을 통해 화면을 표시할 수 있고, 디스플레이 모듈(210)의 일부 영역(220)에 대응하여 생체 센서(360)(예: 지문 센서)가 배치될 수 있다. 전자장치(200)는 생체 센서(360)에 인접하여 압력 센서(350)가 배치될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 압력 센서(350)의 중앙에 생체 센서(360)가 배치되고, 상기 압력 센서(350)는 제1 영역(303), 제2 영역(305), 제3 영역(307)으로 구분될 수 있다. 압력 센서(350)는 중앙에 배치된 생체 센서(360)에 대응하는 개구부(309)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(350)는 전술된 3개의 영역을 기반으로, 각각의 영역 별로 압력을 감지할 수 있다. 제1 영역(303)과 제3 영역(307)은 생체 센서에 인접하지 않은 영역으로, 터치 입력에 대응하는 압력을 감지할 수 있다. 제2 영역(305)은 압력 센서(350)의 가운데 영역에 해당하며, 상기 생체 센서(360)가 배치된 영역을 기반으로 개구부(309)가 형성된 영역일 수 있다. 제2 영역(305)은 상기 생체 센서(360)가 배치된 영역을 제외한 나머지 영역일 수 있다.
도 3a를 참조하면, 제2 영역(305)은 제1 영역(303) 또는, 제3 영역(307)과 비교하여, 상대적으로 작은 크기의 영역일 수 있다. 발명의 한 실시예에 따르면, 제2 영역(305)에서의 압력 센싱 성능은 제1 영역(303) 또는, 제3 영역(307)에 대응하는 압력 센싱 성능보다 낮을 수 있다.
도 3b는 전자장치(200)를 종단면(도 3a의 종단면(301)) 기준으로 절단하였을 때의 단면도를 도시한다. 도 3b를 참조하면, 전자장치(200)는 다수의 패널들이 적층된 구조일 수 있다. 전자장치(200)는 디스플레이 모듈(330)을 보호하기 위한 투명 커버(310), 화면을 표시하기 위한 디스플레이 모듈(330), 터치 입력에 대응하는 충격을 흡수하기 위한 지지 부재(340), 터치 입력에 대응하는 사용자의 생체 정보를 수신하기 위한 생체 센서(360), 터치 입력에 대응하는 압력을 감지하기 위한 압력 센서(350), 인쇄 회로 기판(370)(예: PCB(printed circuit board), FPCB(연성 인쇄 회로 기판, flexible printed circuit board)) 및 브라켓(380)을 포함할 수 있다.
투명 커버(310)(예: 윈도우 패널(window panel))는 투명한 패널이며, 외부 충격으로부터 디스플레이 모듈(330)을 보호할 수 있다. 투명 커버(310)는 디스플레이 모듈(330)의 상단에 배치되어, 상기 디스플레이 모듈(330)을 보호할 수 있다. 투명 커버(310)와 디스플레이 모듈(330)은 투명 접착 부재(320)(optical clear adhesive, OCA)에 의해 서로 부착될 수 있다.
디스플레이 모듈(330)은 화면을 표시할 수 있으며, 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있다. 디스플레이 모듈(330)은 터치스크린 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(330)은 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 기반으로 상기 터치 입력을 감지할 수 있다. 디스플레이 모듈(330)은 상기 투명 커버(310)의 하단에 배치되고, 상기 투명 커버(310)를 통해 외부 충격으로부터 보호될 수 있다.
지지 부재(340)는 디스플레이 모듈(330)에 대한 충격을 흡수하기 위한 부재로, 울퉁 불퉁한 패턴을 포함하는 엠보(embo) 시트, 스폰지를 포함하는 쿠션(cushion) 시트, 및/또는, 블랙 층(black layer)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블랙 층은 디스플레이 모듈(330)로부터 발산된 광이 디스플레이 모듈(330)의 아래로 향하는 것을 차단하거나 반사시키고, 엠보 시트, 및/또는, 쿠션 시트와 일체로 형성될 수 있다. 지지 부재(340)는 디스플레이 모듈(330)에 대한 충격이 생체 센서(360)에 전달되지 않도록 개구부(309)를 포함할 수 있다. 지지 부재(340)는 상기 생체 센서(360)의 크기에 대응하는 개구부(309)를 포함할 수 있다. 생체 센서(360)는 상기 지지 부재(340)에 포함된 개구부(309)를 기반으로, 디스플레이 모듈(330)과 일정 거리(361)(예: 에어 갭(air-gap))가 이격되어 배치될 수 있다.
생체 센서(360)는 사용자의 생체 정보를 수신하며, 인쇄 회로 기판(370)의 상단에 부착될 수 있다. 생체 센서(360)는 상기 디스플레이 모듈(330)의 아래에 배치될 수 있다. 생체 센서(360)는 상기 디스플레이 모듈(330)을 통해 전달되는 충격으로부터 보호되기 위하여, 상기 디스플레이 모듈(330)과 일정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
압력 센서(350)는 사용자의 터치 입력에 대응하는 압력을 감지할 수 있다. 압력 센서(350)는 상기 지지 부재(340)의 하면에 배치되고, 인쇄 회로 기판(370)의 상면에 배치될 수 있다. 압력 센서(350)는 지문 센서(360)의 크기에 대응하는 개구부(309)를 포함할 수 있다. 지지 부재(340)에 포함된 개구부(309)의 크기와 압력 센서(350)에 포함된 개구부(309)의 크기는 동일할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
일 실시예에 따르면, 압력 센서(350)는 터치 입력에 대응하는 압력을 감지하기 위한 제1 전극층(351)(예: sensor pattern layer)과 전자장치의 그라운드에 전기적으로 연결되어, 그라운드(GND) 역할을 하기 위한 제2 전극층(355)(예: GND layer)을 포함하고, 상기 제1 전극층(351)과 제2 전극층(355) 사이에는 유전체(353)(elastic) 또는 에어갭(air-gap)으로 구성될 수 있다. 압력 센서(350)는 제1 전극층(351)과 제2 전극층(355) 간의 전압(voltage level) 차이를 측정하고, 상기 측정된 전압 차이를 기반으로 터치 입력에 대응하는 압력을 감지할 수 있다. 압력 센서(350)는 제1 전극층(351)과 제2 전극층(355) 사이의 간격 변화에 대응하는 capacitance 변화량을 측정하고, 상기 측정된 capacitance 변화량을 기반으로 압력의 세기를 감지할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 압력 센서(350)는 제1 전극층(351)과 제2 전극층(355)을 포함하고, 상기 제1 전극층(351)과 상기 제2 전극층(355) 사이에는 유전체(elastic) 또는 에어갭(air-gap)으로 구성될 수 있다. 제1 전극층(351)은 코일(coil)로 구성되고, 제2 전극층(355)은 금속체(metal)로 구성될 수 있다. 압력 센서(350)는 제1 전극층(351)과 제2 전극층(355) 간의 전압(voltage level) 차이를 측정하고, 상기 측정된 전압 차이를 기반으로 터치 입력에 대응하는 압력을 감지할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 압력 센서(350)는 하나의 전극으로 구성될 수 있다. 압력 센서(350)는 상기 하나의 전극에 전달되는 압력에 대응하는 저항 차이를 측정하고, 상기 저항 차이에 대응하는 전압 차이를 측정할 수 있다. 압력 센서(350)는 상기 측정된 전압 차이를 기반으로 터치 입력에 대응하는 압력을 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 압력 센서(350)는 터치 입력에 대응하는 압력을 감지하기 위한 제1 전극층(351), GND 역할을 하기 위한 제2 전극층(355), 상기 제1 전극층(351)과 상기 제2 전극층(355) 간의 전압 차이를 측정하기 위한 유전체(353)(elastic) 또는 에어갭(air-gap)으로 구성될 수 있다.
인쇄 회로 기판(370)은 상기 생체 센서(360)와 상기 압력 센서(350)의 하단에 배치되고, 상기 생체 센서(360)와 상기 압력 센서(350)의 위치를 고정시킬 수 있다. 인쇄 회로 기판(370)의 아래에는 브라켓(380)이 배치될 수 있으며, 제조 과정에서 인쇄 회로 기판(370)과 브라켓(380) 사이에 에어갭이 형성될 수 있다.
브라켓(380)은 금속(metal) 재질의 전자장치에서 안테나(antenna) 역할을 수행할 수 있다. 브라켓(380)은 인쇄 회로 기판(370)과 전기적으로 연결되고, 인쇄 회로 기판(370)의 단락(GND, ground) 기능을 수행할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 압력 센서(350)는 상기 생체 센서(360)의 크기에 대응하는 개구부(309)를 포함할 수 있다. 압력 센서(350)는 상기 개구부(309)에 대응하는 영역(도 3a의 제2 영역(305))에서 압력 센싱 성능이 저하될 수 있다. 압력 센서(350)는 상기 개구부로 인해, 압력을 감지하기 위한 채널 사이즈가 작아질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 압력 센서(350)의 채널 사이즈를 확대하기 위하여, 압력 센서(350)의 배치 구조를 변경할 수 있다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 생체 센서(360)는 디스플레이 모듈(330)의 아래에 배치되고, 상기 생체 센서(360)와 디스플레이 모듈(330) 사이에는 에어갭(361)이 형성될 수 있다. 디스플레이 모듈(330)의 아래에는 지지 부재(340)가 배치되고, 상기 지지 부재(340)와 인쇄 회로 기판(370) 사이에는 생체 센서(360)의 배치 구조에 대응하여 단차 보상 부재(420)(예: 단차 보상 테이프)가 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(370)의 상단에는 생체 센서(360)가 배치되고, 인쇄 회로 기판(370)의 하단에는 압력 센서(410)(예: 도 3a의 350)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(370)의 일면(예: 1면, 상면)에 생체 센서(360)가 배치되고, 인쇄 회로 기판(370)의 타면(예: 2면, 하면)에 압력 센서(410)가 배치될 수 있다. 전자장치(200)의 브라켓(415)은 인쇄 회로 기판(370)의 아래에 배치될 수 있고, 상기 인쇄 회로 기판(370)과 상기 브라켓(415)은 일정 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판(370)과 상기 브라켓(415) 사이에는 에어갭(413)이 형성될 수 있다.
압력 센서(410)는 터치 입력에 대응하는 압력을 감지하기 위한 제1 전극층(411)과 압력 센서(410)의 GND 역할을 하기 위한 제2 전극층(415)을 포함하고, 상기 제1 전극층(411)과 상기 제2 전극층(415) 사이에 유전체 또는 에어갭(413)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(370)의 아래에 브라켓이 배치될 수 있고, 상기 브라켓은 압력 센서(410)의 제2 전극층(415)으로써 사용될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(370)의 타면에 압력 센서(410)의 제1 전극층(411)이 배치되고, 상기 제1 전극층(411)과 일정 간격(413)만큼 이격된 위치에 제2 전극층(415)인 브라켓이 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 압력센서(410)은 제 2 전극층(415)을 별도로 구성하지 않고, 전자 장치에 포함되어 있는 브라켓을 상기 제 2 전극층(415)의 일부로서 사용할 수 있다. 예컨대, 브라켓은 제2 전극층(415)에 대응되며, 압력 센서(410)에 대응하는 GND 역할을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자장치는 제1 전극층(411)과 제2 전극층(415) 사이의 간격(413) 변화에 대응하는 capacitance 변화량을 측정하고, 상기 측정된 capacitance 변화량을 기반으로 압력의 세기를 감지할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제2 전극층(415)으로 활용되는 브라켓(예: 제1 브라켓)은 전자장치의 안테나에 대응하여 구성된 브라켓(예: 제2 브라켓)과 구분될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 압력 센서(410)(예: 도 3a의 압력 센서(350))는 3개의 영역(예: 도 3a의 제1 영역(303), 제2 영역(305), 제3 영역(307))으로 구분될 수 있고, 각각의 영역에 대응하여 압력을 감지할 수 있다. 도 4a를 참조하면, 압력 센서(410)가 인쇄 회로 기판(370)의 아래에 구현되기 때문에, 압력 센서(410)는 하나의 층(layer)으로 구현될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 전자장치에 포함된 브라켓은 제1 브라켓(450)과 제2 브라켓(460)으로 구분될 수 있다. 제1 브라켓(450)은 압력 센서(410)(예: 도 3a의 압력 센서(350))의 크기를 기반으로 형성될 수 있다. 제2 브라켓(460)은 상기 제1 브라켓(450)과 물리적으로 분리될 수 있고, 상기 제1 브라켓(450)의 크기에 대응하는 개구부를 포함할 수 있다. 제1 브라켓(450)은 압력 센서(410)의 제2 전극층(415)으로 활용될 수 있고, 압력 센서(410)에 대응하는 DC GND(단락 기능) 역할을 수행할 수 있다. 전자장치는 제1 브라켓(450)을 기반으로 DC GND 영역(470)을 형성할 수 있고, DC GND 영역(470)에서 제1 브라켓(450)을 기반으로 DC GND 기능을 수행할 수 있다. 제2 브라켓(460)은 전자장치의 안테나에 대응하여 구성되고, AC GND(예: antenna GND(단락 기능)) 역할을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 브라켓(450)은 제2 브라켓(460)과 독립적으로 분리되어 구성될 수 있고, 상기 제1 브라켓(450)은 압력 센서(410)에 포함된 제2 전극층(415)으로 활용될 수 있다.
도 4c는 도 4b에 도시된 브라켓의 종단면을 도시한 도면일 수 있다. 도 4c를 참조하면, 전자장치는 금속(metal) 재질의 하우징(490)으로 구성될 수 있고, 인쇄 회로 기판(370)을 내장할 수 있다. 인쇄 회로 기판(370)의 아래에는 브라켓(예: 제1 브라켓(450), 제2 브라켓(460))이 배치될 수 있다. 도 4c를 참조하면, 제2 브라켓(460)은 금속 재질의 하우징(490)과 연결되고, 외부의 노출된 금속이 안테나로 활용될 수 있다. 전자장치는 제2 브라켓(460)을 기반으로 AC 전류가 통과되고, 감전 방지를 위하여 DC 전류가 차단(block)될 수 있다. 전자장치는 인쇄 회로 기판(370)과 제2 브라켓(460) 사이에 감전 방어 커패시터(480)를 배치하여 DC 전류를 차단할 수 있다. 제1 브라켓(450)은 인쇄 회로 기판(370)과 연결되고, DC 전류에 대한 그라운드 기능을 수행할 수 있다. 제1 브라켓(450)은 주변에 배치된 브라켓(예: 제2 브라켓(460)) 및 금속 재질의 하우징(490)과 독립적으로 배치될 수 있다. 전자장치는 제1 브라켓(450)을 기반으로 DC GND 영역(470)을 형성할 수 있고, DC GND 영역(470)에서 제1 브라켓(450)을 기반으로 DC GND 기능을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 압력 센서(510)의 제1 전극층(511)은 인쇄 회로 기판(370)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(370)의 내부에 제1 전극층(511)이 배치되고, 상기 인쇄 회로 기판(370)과 일정 간격(513)만큼 이격된 위치에 제2 전극층(515)인 브라켓이 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자장치(200)(예: 도 2의 전자장치(200))는 제1 전극층(511)과 제2 전극층(515) 사이의 간격(513) 변화에 대응하는 capacitance 변화량을 측정하고, 상기 측정된 capacitance 변화량을 기반으로 압력의 세기를 감지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 압력 센서(610)는 인쇄 회로 기판(370)의 아래에 배치될 수 있다. 압력 센서(610)는 제1 전극층(611), 유전체(613), 제2 전극층(615)으로 구성될 수 있다. 압력 센서(610)의 제2 전극층(615)은 브라켓(620)과 별도로 구성될 수 있다. 압력 센서(610)의 제2 전극층(615)은 압력 센서(610)에 대응하는 DC GND 기능을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(370)의 아래에 제1 전극층(611), 유전체(613), 제2 전극층(615)이 순서대로 배치되고, 압력 센서(610)로 활용될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자장치는 제1 전극층(611)과 제2 전극층(615) 사이에 배치된 유전체(613)의 두께 변화에 대응하는 capacitance 변화량을 측정하고, 상기 측정된 capacitance 변화량을 기반으로 압력의 세기를 감지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 전자장치의 안테나에 대응하여 구성된 브라켓(620)은 상기 압력 센서(610)의 아래에 배치될 수 있다. 제 3 실시예에 따른 브라켓(620)은 적어도 부분적으로 전자장치의 안테나로 활용될 수 있고, AC GND 기능을 수행할 수 있다. 제 3 실시예에 따른 브라켓(620)은 AC GND 기능을 수행할 수 있고, 압력 센서(610)의 제2 전극층(615)은 압력 센서(610)에 대한 DC GND 기능을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 생체 센서; 상기 생체 센서가 제1 면에 형성된 회로 기판; 및 상기 회로 기판의 제2 면에 형성된 압력 센서(force sensor)를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 제2 면과 대면하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 아래에 배치된 유전층, 및 상기 유전층 아래에 배치되고, 상기 전자 장치의 그라운드와 연결된 제2 전극층을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 생체 센서(360)는 디스플레이 모듈(330)의 아래에 배치될 수 있다. 생체 센서(360)는 투명 접착 부재(720)(OCA)를 사용하여 디스플레이 모듈(330)의 하면에 부착될 수 있다. 생체 센서(360)의 하면에는 압력 센서(710)의 제1 전극층(711)이 부착될 수 있다. 생체 센서(360)의 상면은 투명 접착 부재(720)를 통해 디스플레이 모듈(330)에 부착되고, 생체 센서(360)의 하면은 압력 센서(710)의 제1 전극층(711)이 부착될 수 있다. 생체 센서(360)의 아래에는 인쇄 회로 기판(370)이 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(370)의 상면에는 압력 센서(710)의 제2 전극층(715)이 배치될 수 있고, 상기 생체 센서(360)의 하면에 배치된 제1 전극층(711)과 인쇄 회로 기판(370)의 상면에 배치된 제2 전극층(715)은 일정 간격만큼 이격된 에어갭(713)이 형성될 수 있다.. 예를 들어, 압력 센서(710)는 생체 센서(360)의 하면에 부착된 제1 전극층(711)과 인쇄 회로 기판(370)의 상면에 배치된 제2 전극층(715)을 기반으로 형성될 수 있다. 압력 센서(710)는 상기 생체 센서(360)와 상기 인쇄 회로 기판(370) 간의 이격된 에어갭(713)을 압력 센서(710)의 유전체로써 활용할 수 있다.
예컨대, 상기 에어갭(713)을 상기 유전체로 활용하는 경우 사용자가 누르는 압력에 의하여 상기 압력센서(710)의 제1 전극층(711)이 하단으로 이동하게 되고, 상기 이동에 근거하여 상기 제 1 전극층(711)과 상기 제 2 전극층(715)사이의 거리가 좁혀 질 수 있다. 이에 따라 유전율이 달라지게 되고 이에 기반하여 사용자가 누르는 압력을 측정할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 압력 센서(710)는 생체 센서(360)의 크기를 기반으로 구현될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 압력 센서(350)는 3개의 영역(예: 제1 영역(303), 제2 영역(305), 제3 영역(307))으로 구분될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 압력 센서(350)는 3개의 영역에 대응하여 각각 다른 층(layer)을 기반으로 구현되거나, 하나의 층을 기반으로 구현될 수 있다. 도 7에 도시된 압력 센서(710)는 제2 영역(305)에 대응하여 구현될 수 있고, 제1 영역(303) 및 제3 영역(307)에 대응하여 구현된 압력 센서와는 다를 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제5 실시예를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 생체 센서(820)는 디스플레이 모듈(330)(예: 도 3b의 디스플레이 모듈(330))의 아래에 배치되고, 생체 센서(820)(예: 도 3b의 생체 센서(360)의 상면 중에서 일부분이 지지 부재(340)(예: 도 3b의 지지 부재(340))의 하면에 부착될 수 있다. 생체 센서(820)는 디스플레이 모듈(330)로부터 일정 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 생체 센서(820)는 일부분이 지지 부재(340)에 부착되도록 요철 모양으로 구현될 수 있다. 생체 센서(820)의 하면에는 압력 센서(810)의 제1 전극층(811)(예: 도 3b의 제1 전극층(351))이 부착될 수 있다. 생체 센서(820)의 아래에는 인쇄 회로 기판(370)이 배치될 수 있고, 상기 인쇄 회로 기판(370)의 상면에는 압력 센서(810)의 제2 전극층(815)이 부착될 수 있다. 상기 생체 센서(820)의 하면에 부착된 제1 전극층(811)과 상기 인쇄 회로 기판(370)의 상면에 부착된 제2 전극층(815)은 일정 간격(813)만큼 이격될 수 있다. 예를 들어, 압력 센서(810)는 생체 센서(820)의 하면에 부착된 제1 전극층(811)과 인쇄 회로 기판(370)의 상면에 배치된 제2 전극층(815)을 기반으로 형성될 수 있다. 압력 센서(810)는 상기 제1 전극층(811)과 상기 제2 전극층(815) 간의 이격된 에어갭(813)을 유전체로 활용할 수 있다. 인쇄 회로 기판(370)은 단차 보상 부재(830)를 통해 지지 부재(340)의 하면에 부착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 센서(820)는 요철 모양으로 구현되어 지지 부재(340)의 하면에 부착될 수 있다. 압력 센서(810)는 생체 센서(820)의 아래에 형성될 수 있고, 생체 센서(820)의 하면에 부착된 제1 전극층(811)과 인쇄 회로 기판(370)의 상면에 부착된 제2 전극층(815)을 기반으로 형성될 수 있다. 압력 센서(810)는 상기 제1 전극층(811)과 상기 제2 전극층(815) 사이의 간격을 압력 센서에 대응하는 에어갭(813)으로 활용할 수 있다. 압력 센서(810)는 상기 제1 전극층(811), 에어갭(813), 상기 제2 전극층(815)을 기반으로 사용자의 터치 입력에 대응하는 압력을 감지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제6 실시예를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 요철 모양으로 구현된 생체 센서(920)는 디스플레이 모듈(330)의 아래에 배치되고, 생체 센서(920)의 상면 중에서 일부분이 지지 부재(340)의 하면에 부착될 수 있다. 생체 센서(920)의 아래에는 인쇄 회로 기판(370)이 배치될 수 있다. 압력 센서(910)는 상기 생체 센서(920)와 상기 인쇄 회로 기판(370)의 사이에 배치될 수 있고, 생체 센서(920)의 하면 중에서 일부분에 압력 센서(910)가 부착될 수 있다. 생체 센서(920)가 요철 모양으로 구현됨에 따라, 기존의 배치 구조로 형성된 압력 센서(910)를 활용할 수 있고, 압력 센서(910)의 제작에 따른 비용을 줄일 수 있다. 압력 센서(910)는 제1 전극층, 제2 전극층, 유전체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 센서(920)는 요철 모양으로 구현되어 지지 부재(340)의 하면에 부착될 수 있다. 압력 센서(910)는 생체 센서(920)의 하면 중에서 일부분에 대응하여 배치될 수 있다. 압력 센서(910)는 제1 전극층, 제2 전극층, 유전체를 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압력 센서의 배치 구조에 대응하는 제7 실시예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 요철 모양으로 구현된 생체 센서(1020)는 디스플레이 모듈(330)의 아래에 배치되고, 생체 센서(1020)의 상면 중에서 일부분이 지지 부재(340)의 하면에 부착될 수 있다. 생체 센서(1020)의 아래에는 인쇄 회로 기판(370)이 배치될 수 있고, 상기 생체 센서(1020)와 상기 인쇄 회로 기판(370)은 단차 보상 부재(1030)를 사용하여 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(370) 하면에는 압력 센서(1010)의 제1 전극층(1011)이 부착될 수 있다. 인쇄 회로 기판(370)의 아래에는 브라켓(1015)이 배치될 수 있고, 상기 인쇄 회로 기판(370)과 상기 브라켓(1015)은 일정 간격만큼 이격될 수 있다. 상기 브라켓은 압력 센서(1010)의 제2 전극층(1015)으로 활용될 수 있다. 압력 센서(1010)는 인쇄 회로 기판(370)의 하면에 부착된 제1 전극층(1011)과 브라켓으로 구현된 제2 전극층(1015)을 기반으로 형성될 수 있다. 압력 센서(1010)는 인쇄 회로 기판(370)의 하면에 부착된 제1 전극층(1011)과 브라켓으로 구현된 제2 전극층(1015) 사이의 이격된 거리(1013)를 압력 센서(1010)에 대응하는 유전체 또는 에어갭으로 활용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 생체 센서(1020)는 요철 모양으로 구현되어 지지 부재(340)의 하면에 부착될 수 있다. 생체 센서(1020)의 아래에는 인쇄 회로 기판(370)이 배치될 수 있고, 압력 센서(1010)는 상기 인쇄 회로 기판(370)의 하면에 부착된 형태로 구현될 수 있다. 인쇄 회로 기판(370)의 하면에는 압력 센서(1010)의 제1 전극층(1011)이 부착되고, 인쇄 회로 기판(370)의 아래에 배치된 브라켓은 압력 센서(1010)의 제2 전극층(1015)으로 활용될 수 있다. 제1 전극층(1011)과 제2 전극층(1015)는 일정 거리(1013)만큼 이격될 수 있다. 압력 센서(1010)는 상기 제1 전극층(1011), 상기 제2 전극층(1015), 상기 제1 전극층(1011)과 상기 제2 전극층(1015) 간의 이격 거리(1013)를 기반으로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자장치는, 디스플레이 모듈; 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 생체 센서; 상기 생체 센서와 연결되고, 상기 생체 센서의 아래에 배치된 회로 기판; 및 상기 생체 센서와 상기 회로 기판 사이에 형성된 압력 센서(force sensor)를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 생체 센서와 대면하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 아래에 배치된 유전층, 및 상기 유전층 아래에 배치되고, 상기 전자 장치의 그라운드와 연결된 제2 전극층을 포함하고, 상기 제2 전극층은 상기 회로 기판의 적어도 일부에 형성될 수 있다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1101)의 블록도이다. 전자 장치(1101)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(1101)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(1110), 통신 모듈(1120), 가입자 식별 모듈(1124), 메모리(1130), 센서 모듈(1140), 입력 장치(1150), 디스플레이(1160), 인터페이스(1170), 오디오 모듈(1180), 카메라 모듈(1191), 전력 관리 모듈(1195), 배터리(1196), 인디케이터(1197), 및 모터(1198) 를 포함할 수 있다. 프로세서(1110)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1110)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1110)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(1110)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1110)는 도 11에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(1121))를 포함할 수도 있다. 프로세서(1110) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(1120)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(1120)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(1121), WiFi 모듈(1123), 블루투스 모듈(1125), GNSS 모듈(1127), NFC 모듈(1128) 및 RF 모듈(1129)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(1121)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1121)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(1124)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1101)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1121)은 프로세서(1110)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1121)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1121), WiFi 모듈(1123), 블루투스 모듈(1125), GNSS 모듈(1127) 또는 NFC 모듈(1128) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(1129)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(1129)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(1121), WiFi 모듈(1123), 블루투스 모듈(1125), GNSS 모듈(1127) 또는 NFC 모듈(1128) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(1124)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(1130)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(1132) 또는 외장 메모리(1134)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(1132)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(1134)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(1134)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(1101)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(1140)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(1101)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(1140)은, 예를 들면, 제스처 센서(1140A), 자이로 센서(1140B), 기압 센서(1140C), 마그네틱 센서(1140D), 가속도 센서(1140E), 그립 센서(1140F), 근접 센서(1140G), 컬러(color) 센서(1140H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(1140I), 온/습도 센서(1140J), 조도 센서(1140K), UV(ultra violet) 센서(1140M), 또는 압력 센서(force sensor)(1140N) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(1140)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1140)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1101)는 프로세서(1110)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(1140)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(1110)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(1140)을 제어할 수 있다.
입력 장치(1150)는, 예를 들면, 터치 패널(1152), (디지털) 펜 센서(1154), 키(1156), 또는 초음파 입력 장치(1158)를 포함할 수 있다. 터치 패널(1152)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(1152)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(1152)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(1154)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(1156)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(1158)는 마이크(예: 마이크(1188))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(1160)(예: 디스플레이(160))는 패널(1162), 홀로그램 장치(1164), 프로젝터(1166), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(1162)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(1162)은 터치 패널(1152)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(1162)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(1140N)(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서(1140N)는 터치 패널(1152)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(1152)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 압력 센서(1140N)는 사용자의 터치에 대응하는 압력을 감지하기 위한 제1 전극층과 전자장치의 그라운드에 전기적으로 연결되어, 그라운드(GND) 역할을 하기 위한 제2 전극층을 포함할 수 있다. 압력 센서(1140N)는 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 유전체 또는 에어갭을 포함할 수 있다. 압력 센서(1140N)는 상기 유전체를 기반으로 capacitance 변화량을 측정하고, 상기 측정된 capacitance 변화량을 기반으로 사용자의 터치에 대응하는 압력의 세기를 측정할 수 있다.
홀로그램 장치(1164)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(1166)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1101)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(1170)는, 예를 들면, HDMI(1172), USB(1174), 광 인터페이스(optical interface)(1176), 또는 D-sub(D-subminiature)(1178)를 포함할 수 있다. 인터페이스(1170)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(1170)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1180)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(1180)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(150)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(1180)은, 예를 들면, 스피커(1182), 리시버(1184), 이어폰(1186), 또는 마이크(1188) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(1191)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(1195)은, 예를 들면, 전자 장치(1101)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1195)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(1196)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(1196)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(1197)는 전자 장치(1101) 또는 그 일부(예: 프로세서(1110))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(1198)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(1101)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(1101))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(1210)(예: 도 1의 프로그램(140))은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 도 1의 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 12를 참조하면, 프로그램 모듈(1210)은 커널(1220)(예: 도 1의 커널(141)), 미들웨어(1230)(예: 도 1의 미들웨어(143)), API(1260)(예: 도 1의 API(145)), 및/또는 어플리케이션(1270)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(1210)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(1220)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(1221) 및/또는 디바이스 드라이버(1223)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(1221)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(1221)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(1223)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(1230)는, 예를 들면, 어플리케이션(1270)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(1270)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(1260)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(1270)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(1230) 는 런타임 라이브러리(1235), 어플리케이션 매니저(1241), 윈도우 매니저(1242), 멀티미디어 매니저(1243), 리소스 매니저(1244), 파워 매니저(1245), 데이터베이스 매니저(1246), 패키지 매니저(1247), 커넥티비티 매니저(1248), 노티피케이션 매니저(1249), 로케이션 매니저(1250), 그래픽 매니저(1251), 또는 시큐리티 매니저(1252) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(1235)는, 예를 들면, 어플리케이션(1270)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(1235)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(1241)는, 예를 들면, 어플리케이션(1270)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(1242)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(1243)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(1244)는 어플리케이션(1270)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(1245)는, 예를 들면, 배터리의 용량, 온도 또는 전원을 관리하고, 이 중 해당 정보를 이용하여 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 결정 또는 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(1245)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(1246)는, 예를 들면, 어플리케이션(1270)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(1247)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(1248)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(1249)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(1250)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(1251)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(1252)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(1230)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(1230)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(1230)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(1260)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(1270)은, 예를 들면, 홈(1271), 다이얼러(1272), SMS/MMS(1273), IM(instant message)(1274), 브라우저(1275), 카메라(1276), 알람(1277), 컨택트(1278), 음성 다이얼(1279), 이메일(1280), 달력(1281), 미디어 플레이어(1282), 앨범(1283), 와치(1284), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(1270)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(1270)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(1270)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(1210)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 도 1의 프로세서(110)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
100 : 네트워크 환경 101, 102, 104 : 전자장치
106 : 서버 110 : 버스(bus)
120 : 프로세서 130 : 메모리
140 : 프로그램 141 : 커널
143 : 미들웨어
145 : 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)
147 : 어플리케이션 150 : 입출력 인터페이스
160 : 디스플레이 162 : 네트워크
170 : 통신 인터페이스 180 : 사용자 인증 모듈
200 : 전자장치 210 : 디스플레이 모듈
220 : 지문 감지 영역 301 : 종단면
303 : 압력 센서의 제1 영역 305 : 압력 센서의 제2 영역
307 : 압력 센서의 제3 영역 309 : 개구부
350 : 압력 센서 360 : 생체 센서

Claims (19)

  1. 전자 장치에 있어서,
    디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 생체 센서;
    상기 생체 센서가 제1 면에 형성된 회로 기판; 및
    상기 회로 기판의 제2 면에 형성된 압력 센서(force sensor)를 포함하고,
    상기 압력 센서는 상기 제2 면과 대면하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 아래에 배치된 유전층, 및 상기 유전층 아래에 배치되고, 상기 전자 장치의 그라운드와 연결된 제2 전극층을 포함하고, 상기 생체 센서에 대응하여 배치되는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 전극층은 상기 전자 장치의 브라켓(bracket)인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2 전극층이 상기 브라켓인 경우 상기 제2 전극층은 간섭 방지를 위하여 외부의 브라켓과 절연되고, 상기 압력 센서에 대응하는 그라운드로 기능하는 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 금속 재질의 하우징을 더 포함하고,
    상기 외부의 브라켓은 상기 금속 재질의 하우징에 연결되고, 적어도 부분적으로 상기 금속 재질의 하우징을 기반으로 안테나 기능을 수행하는 전자 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 외부의 브라켓은 상기 제 2 전극층에 대응하는 브라켓의 크기를 기반으로 형성되는 전자 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 외부의 브라켓과 상기 회로 기판 사이에는 감전 방지를 위하여 감전 방지 커패시터가 연결되는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극층은 상기 회로 기판 내부의 적어도 일부에 배치되는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 센서는 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 배치된 유전층의 두께 변화를 기반으로 상기 디스플레이 모듈을 통해 입력된 터치 입력에 대응하는 압력을 감지하는 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 센서는 상기 생체 센서와 관계 없이 배치된 다른 압력 센서와 레이어가 구분되는 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 일정 간격의 에어갭(air gap)이 형성되고, 상기 에어갭의 간격 변화를 기반으로 상기 디스플레이 모듈을 통해 입력된 터치 입력에 대응하는 압력을 감지하는 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 지지 부재를 더 포함하고, 상기 생체 센서는 상기 지지 부재의 적어도 일부에 부착되는 전자 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 생체 센서는 상기 디스플레이 모듈과 일정 간격의 에어갭을 형성하고, 상기 일정 간격의 에어갭을 유지하기 위한 단차 보상 부재가 상기 디스플레이 모듈의 아래에 배치되는 전자 장치.
  13. 전자 장치에 있어서,
    디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 생체 센서;
    상기 생체 센서와 연결되고, 상기 생체 센서의 아래에 배치된 회로 기판; 및
    상기 생체 센서와 상기 회로 기판 사이에 형성된 압력 센서(force sensor)를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 생체 센서와 대면하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 아래에 배치된 유전층, 및 상기 유전층 아래에 배치되어 상기 전자 장치의 그라운드와 연결된 제2 전극층을 포함하고,
    상기 제2 전극층은 상기 회로 기판의 적어도 일부에 형성되고,
    상기 압력 센서는 상기 생체 센서에 대응하여 배치된 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 생체 센서는 투명 접착 부재를 사용하여 상기 디스플레이 모듈의 아래에 부착되고, 상기 생체 센서와 대면하는 제1 전극층과 상기 회로 기판의 적어도 일부에 형성된 제2 전극층 사이에 일정 간격의 에어갭(air gap)이 형성된 전자 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 에어갭의 간격 변화를 기반으로 상기 디스플레이 모듈을 통해 입력된 터치 입력에 대응하는 압력을 감지하는 전자 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층 사이의 상기 에어갭을 형성하기 위하여 상기 디스플레이 모듈의 아래에 단차 보상 부재가 배치되는 전자 장치.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈 아래에 배치된 지지 부재를 더 포함하고, 상기 생체 센서는 상기 지지 부재의 적어도 일부에 부착되는 전자 장치.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 생체 센서는 요철 모양으로 형성되고, 상기 요철 모양의 생체 센서를 기반으로 상기 압력 센서가 상기 생체 센서의 아래에 배치되는 전자 장치.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 압력 센서는 상기 생체 센서의 크기를 기반으로 상기 생체 센서의 아래에 배치되는 전자 장치.

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