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터치디스플레이...럭스뷰의 마이크로LED 감지 기술 사용
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애플인사이더는 14일(현지시간) 이날 자로 발표된 미특허청 발표를 인용, 이같은 내용을 전했다.
이날 부여된 애플특허는 애플이 인수한 럭스뷰(Luxvue) 기술을 적용, 사용자의 지문을 전용 센서없이 읽을 수 있는 디스플레이기술을 통합시키려 한다는 것을 보여준다.
‘적외선 다이오드를 갖는 인터랙티브(대화식) 디스플레이패널’로 명명된 애플의 특허(미특허 9,570,002호)는 대다수 모바일기기에서 보이는 유비쿼터스 액티브 매트릭스 지문인식기술 대신 마이크로LED 감지기술을 사용한 터치디스플레이에 대해 자세히 설명하고 있다.
이 특허는 지난 해 4월 고효율 마이크로LED디스플레이 및 관련 기술 전문회사인 럭스뷰에서 애플로 넘어갔다. 애플은 이 회사를 지난 2014년 인수했다.
이 특허는 부피가 큰 정전용량형 센서부품을 전략적으로 배치된 적외선발광체와 센서로 완전히 대체하는 기능 등 다양한 기능을 포함하며 터치패널과 지문인식센서를 통합하는 설계를 보여준다.
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재미있는 것은 일부 기술 적용사례가 완전한 전면(full face) 디스플레이를 가진 아이폰8, 특히 이른바 ‘보이지 않는’ 홈버튼 및 터치ID센서에 관한 소문과 일치한다는 점이다.
애플의 기존 지문인식 기술은 작동중 정전용량형 드라이브 링이 사용자의 손가락에 닿아야 한다. 다양한 아이폰 관련 소문에서 암시된 것처럼 애플은 완전히 깨끗한 디스플레이 표면을 만들기 위해 커버유리에서 정전용량형 드라이브 링을 완전히 통합하거나 제거할 필요가 있다.
럭스뷰는 적어도 이 퍼즐을 풀었거나 이에 근접했다고 믿고 있다.
이 특허에 따르면, 마이크로LED는 표준 정전용량형 터치 어레이를 대체해 사용된다. 특히 별도의 적외선(IR) 발광 및 감지 다이오드가 구동 및 선택 회로에 연결돼 서브픽셀 회로를 생성해 준다. 이들 적외선(IR)다이오드는 크기가 작기 때문에 적색·녹색·청색(RGB)LED와 함께 디스플레이 기판이나 기판에 올려진 마이크로칩에 심어질 수 있다.
‘대화식 픽셀’로 불리는 이 서브픽셀 어레이는 초고해상도 패널에서 RGB IR 발광 및 IR 감지 LED (RGBIRSIR) 및 다른 컬러 어레이를 통합될 수 있다.
출원서 상의 특허적용 실시 예에 따르면 이 시스템은 감지부품입력에 기반해 여러 동작을 수행하도록 조정될 수 있다는 것을 보여준다. 예를 들면 이 회로는 디스플레이를 밝게 또는 어둡게 하는 기존의 주변 광센서 역할을 하거나 전화통화 중 터치입력을 차단하는 근접 감지 작업을 수행할 수 있다.
출원서에는 터치감지 및 대상의 표면 프로필 결정(지문인식)과 같은 보다 앞선 기능에 대해서도 간략히 설명돼 있다.
애플의 아이폰 관련 소문과 밀접한 관련이 있는 이 특허기술 실시 예 가운데 하나를 보면 사용자의 손가락의 적외선을 받아 감지 다이오드로 되돌려 보내는 방식으로 작동한다. 이 기술이 작동되는 동안 대화형 픽셀을 포함하는 디스플레이의 가로부분 또는 전용 영역에서 사용자의 손가락을 스캔한다. 손가락이 충분한 감지거리 이내에 오면 비트맵이 생성돼 시스템에 근접 위치데이터를 알린다.
이 특허는 보안문제 해결을 위해 디스플레이 상의 특정 영역에 보다 높은 밀도의 대화형픽셀 및 지원 칩을 포함시킬 수 있다고 밝히고 있다. 추가되는 발광 및 감지회로는 더 큰 픽셀밀도를 의미하며 이는 보다 정확한 지문 판독값을 얻게 해 준다. 이 스크린은 또 충분한 수의 대화형픽셀을 포함하면서 전체 표면을 지문인식판독기로 바꿔 줄 수도 있다.
또다른 특허 실시 예는 적외선의 사용이 스크린이 꺼져있는 것처럼 보일 때에도 감지부품을 활성화 상태로 유지시켜 주면서 절전은 물론 저조도환경에서도 작동할 수 있게 해 준다고 밝히고 있다.
애플이 마이크로LED 기술을 아이폰이나 다른 차기 제품에 적용할지 여부는 아직 알려지지 않고 있다. 이 회사는 올해 스마트폰 스크린 주변의 테두리가 없는 이른 바 ‘엣지 투 엣지(edge-to-edge)’디스플레이를 사용한 아이폰8 모델을 출시할 것으로 알려지고 있다.
애플이 이 설계를 적용하면 기존 아이폰에 통합돼 있는 근접센서나 주변광 센서 및 터치ID지문모듈 같은 센서기능을 옮기거나 숨기거나 없애야 한다.
애플의 마이크로lED터치스크린 및 지문인식판독기 특허는 지난 2014년 6월에 출원됐다.
이재구 기자 jklee@
