KR20140060845A - 이동 단말기 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 시각 정보를 출력하도록 형성되는 디스플레이와, 상기 디스플레이를 덮도록 배치되고 상기 디스플레이에 대응되는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 감싸는 가장자리 영역을 구비하는 제1윈도우와, 상기 제1윈도우의 배면에 형성되며 상기 중앙 영역에 대한 터치 입력의 센싱 채널을 이루는 터치 패턴부와, 상기 가장자리 영역에 형성되고 상기 터치 패턴부와 전기적으로 연결되어 신호 전달 경로를 형성하는 신호 전달부, 및 상기 신호 전달부를 덮도록 상기 제1윈도우에 결합되어 상기 신호 전달부를 보호하는 제2윈도우를 포함하는 이동 단말기, 그리고 이동 단말기의 제조 방법을 제공한다.

Description

이동 단말기 및 이의 제조 방법{MOBILE TERMINAL AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 터치 입력 구조를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

이동 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능, 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 전자기기이다.

이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송 수신 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 이동 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 이동 단말기의 하드웨어적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분에서 다양한 시도가 이루어지고 있다. 일 예로, 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 유저 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.

최근에는 보다 단순한 외관을 가지면서도 편리한 유저 인터페이스를 제공하기 위하여 터치에 의한 입력방식이 적용되고 있다. 윈도우의 배면에 직접 터치 패턴부를 형성하는 구조에서는, 외부로부터 충격이 가해졌을 때 터치 패턴부가 인접한 구조물이나 부품과 접촉되어 손상될 염려가 있다.

따라서, 터치 패턴부는 신뢰성 유지를 위하여 윈도우가 장착되는 프레임이나 인접한 디스플레이로부터 이격되게 배치되는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 구조에 의하면 베젤의 폭 및 이동 단말기의 두께를 축소하는 데에 한계가 있다.

본 발명은 터치 패턴부의 손상을 방지하고, 베젤의 폭 및 이동 단말기의 두께를 축소할 수 있는 이동 단말기 및 이의 제조 방법을 제안하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는, 시각 정보를 출력하도록 형성되는 디스플레이와, 상기 디스플레이를 덮도록 배치되고 상기 디스플레이에 대응되는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 감싸는 가장자리 영역을 구비하는 제1윈도우와, 상기 제1윈도우의 배면에 형성되며 상기 중앙 영역에 대한 터치 입력의 센싱 채널을 이루는 터치 패턴부와, 상기 가장자리 영역에 형성되고 상기 터치 패턴부와 전기적으로 연결되어 신호 전달 경로를 형성하는 신호 전달부, 및 상기 신호 전달부를 덮도록 상기 제1윈도우에 결합되어, 상기 신호 전달부를 보호하는 제2윈도우를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2윈도우는 굴절률이 동일한 재질로 형성된다. 상기 제2윈도우는 후처리 가공을 통하여 상기 제1윈도우보다 얇은 두께로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2윈도우는, 투광성 물질로 형성되고 상기 시각 정보의 시인성을 향상시키도록 상기 중앙 영역을 덮는 접착층에 의하여 일체로 결합된다.

상기 제2윈도우의 상기 신호 전달부와 마주보는 부분에는 상기 신호 전달부와의 직접적인 접촉을 방지하도록 리세스부가 형성될 수 있다. 이때, 상기 접착층은 상기 리세스부에 충전되어 상기 윈도우로부터 상기 신호 전달부로 전달되는 충격을 흡수하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 디스플레이와 상기 제2윈도우는, 투광성 물질로 형성되고 상기 시각 정보의 시인성을 향상시키도록 상기 중앙 영역에 대응되는 부분을 덮는 결합층에 의하여 일체로 결합되어, 디스플레이 모듈을 이룰 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기는 상기 디스플레이를 수용하며 상기 가장자리 영역과 대응되는 상기 제2윈도우의 적어도 일부가 안착되는 안착부를 구비하는 프레임을 더 포함하며, 상기 신호 전달부의 적어도 일부는 상기 제1윈도우의 두께 방향으로 상기 안착부와 중첩되게 배치된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 신호 전달부는 연성회로기판을 통하여 상기 터치 패턴부의 전하량의 변화를 감지하는 제어부와 전기적으로 연결되며, 상기 제2윈도우에는 상기 연성회로기판과의 간섭을 회피하도록 절개부가 형성된다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기는, 상기 신호 전달부에 구비되는 터미널을 노출시키도록 상기 제2윈도우에 관통되게 형성되는 홀과, 상기 홀에 충전되는 도전부, 및 상기 홀을 덮도록 상기 제2윈도우의 배면에 부착되고 상기 터치 패턴부의 전하량의 변화를 감지하는 제어부와 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 더 포함한다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 제1윈도우는 상기 제2윈도우의 가장자리보다 돌출되게 형성된다.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 제1윈도우의 배면에 터치 입력에 대한 신호 전달 경로를 이루는 전극을 형성하는 단계와, 상기 전극을 덮어 보호하도록 상기 제1윈도우의 배면에 제2윈도우를 라미네이팅하는 단계, 및 상기 제2윈도우의 두께를 감소시키도록 상기 제2윈도우를 폴리싱(polishing)하는 단계를 포함하는 이동 단말기의 제조 방법을 제안한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 폴리싱하는 단계는 상기 제2윈도우의 일부를 NC(Numerical Control) 커팅 또는 화학적 에칭을 통하여 제거하는 단계가 될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 전극을 형성하는 단계는 이방 전도성 필름(ACF: An-isotropic Conductive Film) 또는 이방 전도성 페이스트(ACP: An-isotropic Conductive Paste)를 이용하여 상기 전극과 연성회로기판을 전기적으로 연결하는 단계를 포함하며, 상기 제2윈도우는 상기 연성회로기판이 배치되는 부분이 회피될 수 있도록 절개부를 구비한다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 이동 단말기의 제조 방법은 상기 제2윈도우의 배면에 디스플레이를 라미네이팅하여 모듈화하는 단계를 더 포함한다.

상기와 같은 구성 및 제조방법의 본 발명에 의하면, 제2윈도우는 제1윈도우의 배면에 결합되어 신호 전달부를 덮어 보호하도록 이루어지므로, 신호 전달부의 신뢰성이 유지될 수 있다.

또한, 신호 전달부의 적어도 일부가 제1윈도우의 두께 방향으로 안착부와 중첩되게 배치됨으로써 베젤의 폭이 감소될 수 있으며, 디스플레이가 제2윈도우의 배면에 직접 결합되어 이동 단말기의 두께가 감소될 수 있다.

아울러, 제1 및 제2윈도우가 굴절률이 동일한 재질로 형성됨으로써 시인성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 1의 이동 단말기의 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 디스플레이 모듈을 라인 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도.
도 5는 도 4의 디스플레이 모듈의 배면도.
도 6은 도 5에 도시된 A 부분을 확대하여 바라본 개념도.
도 7 및 8은 디스플레이 모듈의 변형 예들을 보인 개념도.
도 9는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 제조 방법의 일 예를 보인 공정도.

이하, 본 발명에 관련된 이동 단말기 및 이의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), PMP(Portable Multimedia Player), 전자책(E-book), 내비게이션 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

도 1을 참조하면, 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 본체를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

단말기 본체는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등으로 불릴 수 있다)를 포함한다. 상기 케이스는 프론트 케이스(101) 및 상기 프론트 케이스(101)와 반대되는 면을 덮는 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수 있으며, 전원공급부(190)를 덮는 배터리 커버(103)가 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 구성될 수도 있다.

프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에 형성된 공간에는 각종 전자 부품들이 내장된다. 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인리스 스틸(STS), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등으로 형성될 수도 있다.

단말기 본체의 전면에는 디스플레이 모듈(110), 제1음향출력부(151), 제1카메라부(121) 및 신호입력부(130) 등이 형성되며, 측면에는 음향입력부(140) 및 인터페이스부(170) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이 모듈(110)은 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(Liquid Crystal Display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈, 이-페이퍼(e-paper) 등을 포함한다.

상기 디스플레이 모듈(110)은 터치방식에 의하여 입력할 수 있게 터치 센서를 포함할 수 있다. 이러한 터치 센서를 통해 디스플레이 모듈(110) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 있으면 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력된다. 터치방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

터치 센서는 디스플레이 모듈(110)로부터 출력되는 시각 정보가 왜곡 없이 사용자에게 그대로 전달될 수 있도록 투광성으로 형성되며, 밝은 곳에서 상기 시각 정보의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다. 도 1에 의하면, 디스플레이 모듈(110)은 프론트 케이스(102)의 전면(front surface)의 대부분을 차지한다.

디스플레이 모듈(110)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 제1음향출력부(151)와 제1카메라부(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 신호입력부(131)와 음향입력부(140)가 배치된다. 신호입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 단말기 본체의 측면에 배치될 수 있다.

제1음향출력부(151)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

제1카메라부(121)는 화상통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이 모듈(110)에 표시될 수 있다.

신호입력부(130)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작유닛들(131, 132)을 포함할 수 있다. 조작유닛들(131, 132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

제1 및/또는 제2조작유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2조작유닛(132)은 제1음향출력부(151)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이 모듈(110)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다.

음향입력부(140)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(170)는 유선 또는 무선으로 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port)등}, 또는 이동 단말기(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(170)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

도 2를 참조하면, 단말기 본체의 후면에는 제2카메라부(122)가 추가로 장착될 수 있다. 제2카메라부(122)는 제1카메라부(121, 도 1 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1카메라부(121)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 제1카메라부(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2카메라부(122)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 제1 및 제2카메라부(121, 122)는 단말기 본체에 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 설치될 수 있다.

제2카메라부(122)에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치될 수 있다. 플래쉬(123)는 제2카메라부(122)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 제2카메라부(122)를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 본체의 후면에는 제2음향출력부(152)가 추가로 배치될 수도 있다. 제2음향출력부(152)는 제1음향출력부(151, 도 1 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 본체의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(미도시)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈의 일부를 이루는 안테나는 단말기 본체에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 본체에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 배터리로 구현될 수 있으며, 배터리는 단말기 본체에 내장되거나, 단말기 본체에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.

이동 단말기(100)는 보다 단순한 외관을 가지면서도 편리한 유저 인터페이스를 제공하기 위해 터치 센서를 구비한다. 이하에서는 터치 센서를 구비하는 디스플레이 모듈(110)의 구조 및 제조 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 도 1의 이동 단말기(100)의 분해 사시도로서, 디스플레이 모듈(110)의 구성을 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 단말기 본체의 내부에는 회로기판(180)이 배치된다. 회로기판(180)은 도시된 바와 같이 리어 케이스(102)에 장착되거나, 별도의 내부 구조물에 장착될 수 있다. 회로기판(180)은 이동 단말기(100)의 각종 기능을 동작시키기 위한 제어부의 일 예로서 구성될 수 있다.

회로기판(180)의 일면에는 회로기판(180)과 전기적으로 연결되는 디스플레이 모듈(110)이 배치된다. 디스플레이 모듈(110)은 윈도우부(111) 및 상기 윈도우부(151)의 배면에 배치되어 시각 정보를 출력하도록 형성되는 디스플레이(112)를 포함한다. 본 도면에서는 이해의 편의를 위하여 윈도우부(111)와 디스플레이(112)를 분리시켜 나타내었다.

프론트 케이스(101)에는 윈도우부(111)의 일부가 안착될 수 있도록 일면에서 리세스되는 안착부(101a)가 구비된다. 본 예와 달리, 안착부(101a)는 프론트 케이스(101)와는 별도로 구비될 수도 있다.

안착부(101a)에는 제1카메라부(121)에 대응되는 홀(121a) 및 제1음향출력부(151)에 대응되는 음향홀(151a)이 형성된다. 음향홀(151a)은 프론트 케이스(101)의 측벽에 인접하게 배치될 수 있다. 안착부(101a)에는 연성회로기판(181)이 통과할 수 있는 관통홀(181a)이 형성된다. 관통홀(181a)은 안착부(101a)의 바닥면이나 측면에 형성될 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 디스플레이 모듈(110)을 라인 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이다.

도 4를 앞선 도 3과 함께 참조하면, 디스플레이 모듈(110)은 윈도우부(111) 및 상기 윈도우부(111)의 배면에 배치되어 시각 정보를 출력하도록 형성되는 디스플레이(112)를 포함한다. 윈도우부(111)는 제1 및 제2윈도우(111a, 111b)를 구비한다.

제1윈도우(111a)는 빛이 투과할 수 있는 소재, 예를 들어, 광투과성 합성수지, 강화 유리 등으로 구성된다. 앞선 도 3과 같이, 제1윈도우(111a)는 단말기 바디의 전면 대부분을 차지하도록 이루어질 수 있다.

제1윈도우(111a)는 디스플레이[111, (구체적으로, 시각 정보가 실제로 출력되는 영역)]에 대응되는 중앙 영역(C) 및 상기 중앙 영역(C)을 감싸는 가장자리 영역(S)으로 구획될 수 있다. 중앙 영역(C)은 디스플레이(112)에서 출력되는 시각 정보가 외부에서 인지될 수 있도록 무색 투명하게 형성되는 것이 바람직하고, 가장자리 영역(S)은 단말기 본체 내부의 기구 구조가 외부로 노출되지 않도록 유색 및/또는 불투명하게 이루어지는 것이 바람직하다.

가장자리 영역(S)은 홀(121a) 및 제1조작유닛(131)에 대응되는 부분을 제외하고 형성되어, 각각 투광성의 영상윈도우(121b) 및 제1조작유닛(131)을 나타내는 특정 기호를 형성할 수 있다.

또한, 프론트 케이스(101)의 측벽과 마주보게 배치되어 조립틈을 형성하는 제1윈도우(111a)의 측면에는 홈(151b)이 형성될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 제1음향출력부(151)로부터 발생되는 사운드는 프론트 케이스(101)와 홈(151b)의 조립틈을 따라 방출되며, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않아 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

제1윈도우(111a)의 배면에는 중앙 영역(C)에 대한 터치 입력의 센싱 채널을 이루는 터치 패턴부(113)가 형성된다. 터치 패턴부(113)는 산화인듐주석(ITO), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 등과 같은 광투과성 전극이 윈도우에 증착된 형태로 구현될 수 있다.

터치 패턴부(113)는 중앙 영역(C)에 기설정된 패턴으로 이루어지는 제1 및 2패턴층을 포함할 수 있다. 본 도면에서는 터치 패턴부(113)와 신호 전달부(114) 간의 연결 관계를 쉽게 설명하기 위하여 제1 및 제2패턴층을 하나의 패턴층으로 개념적으로 도시하였다.

제1패턴층은 제1방향[예를 들어, 윈도우부(111)의 폭 방향]을 따라 연장되게 형성되고, 제2패턴층은 제1방향에 수직인 제2방향[예를 들어, 윈도우부(111)의 길이 방향]을 따라 연장되게 형성되어 제1패턴층과 함께 센싱 채널을 형성할 수 있다.

상기 기설정된 패턴은 다이아몬드 모양, 원형, 지그재그 패턴 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 제1패턴층과 제2패턴층 사이에는 절연부가 배치되어 제1패턴층과 제2패턴층 간을 전기적으로 절연시키도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 절연부는 제1패턴층을 가로지르는 브릿지(bridge) 형태로 이루어지고, 제2패턴층이 절연부를 덮도록 배치될 수 있다.

터치 패턴부(113)는 제1 및 제2패턴층을 통하여 제1 및 제2방향의 전하량의 변화를 감지한다. 터치 패턴부(113)는 신호 전달부(114), 도전부(118), 연성회로기판(181) 순으로 이어지는 연결 구조를 통해 검출부(미도시)를 구비하는 회로기판(180)과 전기적으로 연결된다. 검출부는 제1 및 제2패턴층에서 각각 감지되는 전하량의 변화를 이용하여 터치 입력을 검출한다.

예를 들어, 손가락 또는 터치펜 등의 전도체가 제1윈도우(111a)를 터치하게 되면, 제1윈도우(111a)에 있던 전자가 전도체로 이동하게 되고, 검출부는 터치 패턴부(113)를 통하여 감지되는 전하량의 변화를 이용하여 좌표를 측정하게 된다. 검출부는 제1윈도우(111a)에서 터치 되는 위치와 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출 가능하도록 구성될 수 있다.

제1윈도우(111a)의 가장자리 영역(S)에 대응되는 부분에는 터치 패턴부(113)와 전기적으로 연결되어 신호 전달 경로를 형성하는 신호 전달부(114)가 형성된다. 신호 전달부(114)는 터치 패턴부(113)와 연성회로기판(181)을 전기적으로 연결하는 라우팅(routing) 전극으로 이해될 수 있다. 신호 전달부(114)는 금속 재질(예를 들어, Mo/ Al/Mo, Mo /Ag/Mo 등)의 전극이 윈도우에 증착된 형태로 구현될 수 있다. 이때, 신호 전달부(114)는 터치 패턴부(113)와의 전기적 연결을 구성하도록 터치 패턴부(113)의 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다.

제2윈도우(111b)는 신호 전달부(114)를 덮도록 제1윈도우(111a)에 결합되어, 신호 전달부(114)를 보호하도록 이루어진다. 제2윈도우(111b)는, 제1윈도우(111a)와 같이 빛이 투과할 수 있는 소재, 예를 들어, 광투과성 합성수지, 강화 유리 등으로 구성된다. 이때, 제1 및 제2윈도우(111a, 111b)는 시인성을 저하시키지 않도록 굴절률이 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 및 제2윈도우(111a, 111b)가 동일한 강화 유리로 형성되는 경우, 디스플레이(112)로부터 출력되는 시각 정보는 굴절률 차이에 의한 왜곡이 최소화된 상태로 사용자에게 보여질 수 있다.

제2윈도우(111b)는 후처리 가공을 통하여 제1윈도우(111a)보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2윈도우(111b)는 제1윈도우(111a)에 결합된 후, NC(Numerical Control) 커팅 또는 화학적 에칭을 통하여 보다 얇은 판상 형태로 가공될 수 있다.

제1 및 제2윈도우(111a, 111b)의 결합을 위하여 이들 사이에는 접착층(115)이 배치된다. 접착층(115)은 필름 타입의 OCA(Optically Clear Adhesive) 또는 액상 타입의 OCR(Optically Clear Resin)이 될 수 있다. 접착층(115)에 의하여 제1 및 제2윈도우(111a, 111b)는 일체로 결합되어 윈도우부(111)를 형성한다.

접착층(115)은 투광성 물질로 형성되며, 디스플레이(112)로부터 출력되는 시각 정보의 시인성을 향상시키도록 중앙 영역(C)을 덮도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 제1윈도우(111a)와 제2윈도우(111b) 사이에 공기층이 아닌 접착층(115)이 채워짐으로써, 빛의 산란 및 투과율 손실에 의한 선명도 저하가 방지될 수 있다.

제2윈도우(111b)의 배면에는 디스플레이(112)가 결합되어 디스플레이 모듈(110)을 이룰 수 있다. 이를 위하여, 디스플레이(112)와 제2윈도우(111b) 사이에는 결합층(116)이 배치된다. 결합층(116)은 앞서 설명한 접착층(115)과 동일·유사한 구성 및 기능을 갖는다. 다시 말해서, 결합층(116)은 투광성 물질로 형성되며, 디스플레이(112)로부터 출력되는 시각 정보의 시인성을 향상시키도록 중앙 영역(C)에 대응되는 부분을 덮도록 배치되는 것이 바람직하다.

상기 구조에 의하면, 제1윈도우(111a), 제2윈도우(111b) 및 디스플레이(112)가 일체로서 결합되며 이들 사이에 공기층이 없도록 이루어지므로, 시인성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라 그 두께의 감소로 인하여 보다 슬림한 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

제2윈도우(111b)는 안착부(101a)에 지지된다. 구체적으로, 안착부(101a)는 디스플레이(112)를 수용하며, 가장자리 영역(S)과 대응되는 상기 제2윈도우(111b)의 적어도 일부가 안착되도록 공간을 형성한다. 이때, 신호 전달부(114)의 적어도 일부는 제1윈도우(111a)의 두께 방향으로 안착부(101a)와 중첩되게 배치될 수 있다.

상기 구조에 의하면, 외부로부터 충격이 가해졌을 때, 제2윈도우(111b)는 프론트 케이스(101)에서 신호 전달부(114)로 전달되는 충격을 완충하는 역할을 함으로써, 신호 전달부(114)의 손상을 방지한다. 또한, 신호 전달부(114)가 안착부(101a)와 중첩되게 배치됨으로써, 가장자리 영역(S), 즉 베젤의 폭이 감소될 수 있다.

도 5는 도 4의 디스플레이 모듈(110)의 배면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 A 부분을 확대하여 바라본 개념도이다.

제2윈도우(111b)는 조립 공차를 고려하여 제1윈도우(111a)보다 작은 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1윈도우(111a)는 제2윈도우(111b)의 가장자리보다 돌출되게 형성될 수 있다. 물론, 제2윈도우(111b)가 제1윈도우(111a)에 결합된 후 테두리 부분을 제거하는 후가공을 거침으로써, 제1 및 제2윈도우(111a, 111b)는 동일한 크기로 형성될 수도 있다.

신호 전달부(114)는 연성회로기판(181)을 통하여 제어부[구체적으로, 앞서 설명한 검출부]와 전기적으로 연결된다. 도 6을 참조하면, 제2윈도우(111b)에는 절개부(111b')가 형성되어 연성회로기판(181)이 연결되는 부분과의 간섭을 회피하도록 이루어진다.

절개부(111b')를 통하여 노출되는 신호 전달부(114)의 터미널(114a)은 도전부(118)를 통하여 연성회로기판(181)과 전기적으로 연결된다. 도전부(118)는 이방 전도성 필름(ACF: An-isotropic Conductive Film) 또는 이방 전도성 페이스트(ACP: An-isotropic Conductive Paste)의 형태로 구현될 수 있다. 이방 전도성 필름 및 이방 전도성 페이스트(paste)는 접착 성분에 도전 입자가 포함된 형태로서, 신호 전달부(114)와 연성회로기판(181) 사이를 전기적으로 연결한다.

도 7 및 8은 디스플레이 모듈(210, 310)의 변형 예들을 보인 개념도이다.

도 7을 참조하면, 제2윈도우(211b)의 신호 전달부(214)와 마주보는 부분에는 리세스부(211b')가 형성된다. 리세스부(211b')는 제2윈도우(211b)와 신호 전달부(214) 간의 직접적인 접촉을 회피하도록 하기 위한 설계 상의 빈 공간이다. 리세스부(211b')는 신호 전달부(214)를 따라 연장되게 형성될 수 있으며, 전체적으로 루프 형상을 이룰 수 있다.

신호 전달부(214)와 리세스부(211b') 사이 공간은 빈 공간으로 남겨지거나, 접착층(215)에 의하여 메워질 수 있다. 특히 후자의 경우, 접착층(215)은 제2윈도우(211b)에 비하여 탄성 계수가 크기 때문에, 제2윈도우(211b)에 충격이 전달되었을 때 그 충격을 흡수하여 신호 전달부(214)에 전달되는 충격을 저감시킨다.

도 8을 참조하면, 제2윈도우(311b)에는 홀(311b')이 형성되어 신호 전달부(314)의 터미널(314a)을 노출시키도록 이루어지며, 홀(311b')에는 도전부(318)가 충전된다. 도전부(318)는 앞서 설명한 이방 전도성 페이스트가 될 수 있다. 연성회로기판(381)은 홀(311b')을 덮도록 제2윈도우(311b)의 배면에 부착되고, 터치 패턴부(313)에서 감지되는 전하량의 변화를 이용하여 터치 입력을 검출하는 제어부[구체적으로, 앞서 설명한 검출부]와 전기적으로 연결된다.

도 9는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 제조 방법의 일 예를 보인 공정도이다.

도 9를 참조하면, 먼저 제1윈도우(111a)의 가장자리 영역(S)을 불투명 처리하여 투광성의 중앙 영역(C) 및 이를 감싸는 가장자리 영역(S)으로 구획한다. 예를 들어, 제1윈도우(111a)의 배면에 불투명 물질이 중앙 영역(C)을 제외하고 인쇄 또는 증착되어 중앙 영역(C) 및 가장자리 영역(S)을 형성할 수 있다.

이후, 터치 입력에 대한 신호 전달 경로를 이루는 전극을 형성한다. 예를 들어, 중앙 영역(C)에 터치 패턴부(113)를 특정 패턴으로 증착한 후, 가장자리 영역(S)에 터치 패턴부(113)의 배선을 이루는 신호 전달부(114)를 증착한다. 이때, 신호 전달부(114)는 터치 패턴부(113)와의 전기적 연결을 구성하도록 터치 패턴부(113)의 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다.

다음으로, 상기 전극을 덮어 보호하도록, 제1윈도우(111a)의 배면에 제2윈도우(111b)를 라미네이팅(laminating)한다. 예를 들어, 제1윈도우(111a)와 마주보는 제2윈도우(111b)의 전면에 액상의 접착층(115)을 도포한 후, 제2윈도우(111b)를 제1윈도우(111a)의 배면에 부착 및 가압하여 이들을 일체화한다. 이때, 접착층(115)은 가압시 접착층(115)이 새어나오지 않도록 중앙 영역(C)에만 도포되는 것이 바람직하다.

앞선 도 6을 함께 참조하면, 제2윈도우(111b)에는 차후 제1윈도우(111a)에 결합될 때를 고려하여 절개부(111b')가 미리 형성될 수 있다. 즉, 제2윈도우(111b) 중 신호 전달부(114)의 터미널(114a)에 대응되는 부분이 절개되어, 제2윈도우(111b)가 제1윈도우(111a)에 결합되었을 때 터미널(114a)이 절개부(111b')를 통하여 노출되도록 이루어진다.

제2윈도우(111b)가 제1윈도우(111a)에 결합되면, 제2윈도우(111b)를 폴리싱(polishing)하여 윈도우부(111)의 두께를 축소시킨다. 구체적으로, 제2윈도우(111b)는 배면이 NC 커팅 또는 화학적 에칭을 통하여 제거되어 얇은 판상 형태(예를 들어, 0.2mm내외)로 가공될 수 있다.

제2윈도우(111b)가 적절한 두께로 가공된 후에는, 절개부(111b')를 통하여 노출되는 터미널(114a) 상에 이방 전도성 필름을 부착하거나 이방 전도성 페이스트를 도포하고, 연성회로기판(181)을 부착한다. 이때, 절개부(111b')는 연성회로기판(181)을 수용하고 적어도 일부를 감싸도록 형성된다.

이후, 제2윈도우(111b)의 배면에 디스플레이(112)를 라미네이팅하여 윈도우부(111)와 디스플레이(112)가 결합된 디스플레이 모듈(110)을 형성한다. 예를 들어, 디스플레이(112)의 전면에 투광성의 결합층(116)을 도포한 후, 디스플레이(112)를 중앙 영역(C)에 대응되도록 부착 및 가압하여 일체화한다.

디스플레이 모듈(110)이 완성되면, 디스플레이 모듈(110)을 프론트 케이스(101)에 결합한다. 제2윈도우(111b)가 안착되는 안착부(101a)에는 액상 또는 필름 형태의 접착물질(117)이 도포 또는 배치되어 제2윈도우(111b)가 안착부(101a)에 견고하게 결합될 수 있도록 한다. 접착물질(117)은 소정의 탄성 변형이 가능하도록 형성되어 제2윈도우(111b)에 전달되는 충격을 저감시키도록 이루어지는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 이동 단말기 및 이의 제조 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (15)

1. 시각 정보를 출력하도록 형성되는 디스플레이;
   상기 디스플레이를 덮도록 배치되고, 상기 디스플레이에 대응되는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 감싸는 가장자리 영역을 구비하는 제1윈도우;
   상기 제1윈도우의 배면에 형성되며, 상기 중앙 영역에 대한 터치 입력의 센싱 채널을 이루는 터치 패턴부;
   상기 가장자리 영역에 형성되고, 상기 터치 패턴부와 전기적으로 연결되어 신호 전달 경로를 형성하는 신호 전달부; 및
   상기 신호 전달부를 덮도록 상기 제1윈도우에 결합되어, 상기 신호 전달부를 보호하는 제2윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2윈도우는 굴절률이 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2윈도우는 후처리 가공을 통하여 상기 제1윈도우보다 얇은 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2윈도우는, 투광성 물질로 형성되고 상기 시각 정보의 시인성을 향상시키도록 상기 중앙 영역을 덮는 접착층에 의하여 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2윈도우의 상기 신호 전달부와 마주보는 부분에는 상기 신호 전달부와의 직접적인 접촉을 방지하도록 리세스부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 접착층은 상기 리세스부에 충전되어 상기 윈도우로부터 상기 신호 전달부로 전달되는 충격을 흡수하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제4항에 있어서,
   상기 디스플레이와 상기 제2윈도우는, 투광성 물질로 형성되고 상기 시각 정보의 시인성을 향상시키도록 상기 중앙 영역에 대응되는 부분을 덮는 결합층에 의하여 일체로 결합되어, 디스플레이 모듈을 이루는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이를 수용하며, 상기 가장자리 영역과 대응되는 상기 제2윈도우의 적어도 일부가 안착되는 안착부를 구비하는 프레임을 더 포함하며,
   상기 신호 전달부의 적어도 일부는 상기 제1윈도우의 두께 방향으로 상기 안착부와 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 신호 전달부는 연성회로기판을 통하여 상기 터치 패턴부의 전하량의 변화를 감지하는 제어부와 전기적으로 연결되며,
   상기 제2윈도우에는 상기 연성회로기판과의 간섭을 회피하도록 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 신호 전달부에 구비되는 터미널을 노출시키도록 상기 제2윈도우에 관통되게 형성되는 홀;
    상기 홀에 충전되는 도전부; 및
    상기 홀을 덮도록 상기 제2윈도우의 배면에 부착되고, 상기 터치 패턴부의 전하량의 변화를 감지하는 제어부와 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1윈도우는 상기 제2윈도우의 가장자리보다 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
12. 제1윈도우의 배면에 터치 입력에 대한 신호 전달 경로를 이루는 전극을 형성하는 단계;
    상기 전극을 덮어 보호하도록, 상기 제1윈도우의 배면에 제2윈도우를 라미네이팅하는 단계; 및
    상기 제2윈도우의 두께를 감소시키도록, 상기 제2윈도우를 폴리싱(polishing)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 제조 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 폴리싱하는 단계는 상기 제2윈도우의 일부를 NC(Numerical Control) 커팅 또는 화학적 에칭을 통하여 제거하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 제조 방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 전극을 형성하는 단계는 이방 전도성 필름(ACF: An-isotropic Conductive Film) 또는 이방 전도성 페이스트(ACP: An-isotropic Conductive Paste)를 이용하여 상기 전극과 연성회로기판을 전기적으로 연결하는 단계를 포함하며,
    상기 제2윈도우는 상기 연성회로기판이 배치되는 부분이 회피될 수 있도록 절개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 제조 방법.
15. 제12항에 있어서,
    상기 제2윈도우의 배면에 디스플레이를 라미네이팅하여 모듈화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 제조 방법.

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