KR102136553B1 - 디지털 디바이스의 제어 방법 - Google Patents

디지털 디바이스의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102136553B1
KR102136553B1 KR1020170145695A KR20170145695A KR102136553B1 KR 102136553 B1 KR102136553 B1 KR 102136553B1 KR 1020170145695 A KR1020170145695 A KR 1020170145695A KR 20170145695 A KR20170145695 A KR 20170145695A KR 102136553 B1 KR102136553 B1 KR 102136553B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
substrate layer
light control
control unit
transparent substrate
Prior art date
Application number
KR1020170145695A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180062349A (ko
Inventor
송민수
김재진
서대한
한상철
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20180062349A publication Critical patent/KR20180062349A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102136553B1 publication Critical patent/KR102136553B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0252—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties using holographic or diffractive means
    • G06K9/0004—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0289—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used as a transflector
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/32—Holograms used as optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G06F21/32—User authentication using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voiceprints
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0428—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/141—Control of illumination
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1324—Sensors therefor by using geometrical optics, e.g. using prisms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/04845—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range for image manipulation, e.g. dragging, rotation, expansion or change of colour
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/0485—Scrolling or panning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

본 출원에 따른 디지털 디바이스의 제어 방법은, 복수의 지문을 동시에 인식할 수 있는 시트를 이용하여 단일 지문 또는 복수의 지문에 대응되는 명령을 수행하도록 제어할 수 있다. 이를 통해 사용자의 사용 편의성이 크게 개선될 수 있으며, 복수의 지문을 이용한 복잡한 암호화 기능의 구현이 가능하여 디지털 디바이스의 보안성이 크게 개선될 수 있다.

Description

디지털 디바이스의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING A DISGITAL DEVICE}
본 발명은 디지털 디바이스의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 디스플레이를 구비한 디지털 디바이스에서 구현되는 방법으로, 복수의 지문을 동시에 인식할 수 있는 지문 인식 필름을 이용하여 하나 이상의 지문을 인식하고, 단일 지문 또는 복수의 지문에 각각 대응되는 명령을 수행할 수 있는 디지털 디바이스의 제어 방법에 관한 것이다. 본 출원은 2016.11.30.자 한국 특허 출원 제 10-2016-0162148 호 및 2017.11.02. 자 한국 특허 출원 제 10-2017-0145403 호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된　모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
스마트폰이나 태블릿 PC 등 휴대용 모바일 기기의 보편화와 사용 빈도 증가에 따라, 이들 기기의 보안성이 중요시 되고 있다. 특히, 이들 기기를 이용한 전자 상거래나 뱅킹 분야에서의 보안 유지는 더욱 그러하다. 보안 유지를 위해 기기 사용자를 식별하거나 인증하는 데에는, 사용자의 생체 정보, 예를 들어, 지문, 홍채, 안면 또는 음성 등의 정보가 이용될 수 있다. 최근에는 지문을 통한 사용자 인증 기술이 적용된 휴대용 모바일 기기가 상업적으로 흥행하기도 하였다.
한편, 지문을 인식하는 방법은 광학식, 초음파식, 정전용량방식, 전기장 측정방식, 및 열감지 방식 등으로 분류할 수 있다. 종래의 지문 인식 방법을 적용한 디지털 디바이스는 별도의 지문 인식 장치를 필수 구성으로 하며, 종래의 지문인식 센서를 스마트폰의 버튼 등과 조합하는 경우, 지문인식을 통한 보안 기능 이외에 별도의 기능을 구현하는데 있어, 적은 수의 기능 만을 구현할 수 있는 한계점이 있었다.
본 발명의 목적은 디스플레이를 구비한 디지털 디바이스의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 지문을 동시에 인식할 수 있는 시트를 이용하여 단일 지문 또는 복수의 지문에 대응되는 명령을 수행토록 하는 디지털 디바이스의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수의 지문을 동시에 인식할 수 있는 시트와 압력 센서를 이용하여 기 설정된 압력 이상의 지문이 인식되는 경우, 단일 지문 또는 복수의 지문과 압력의 조합에 대응되는 명령을 수행토록 하는 디지털 디바이스의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수의 지문을 동시에 인식할 수 있는 시트와 모션 센서를 이용하여 사용자의 움직임이 인식되는 경우, 단일 지문 또는 복수의 지문과 사용자의 움직임의 조합에 대응되는 명령을 수행토록 하는 디지털 디바이스의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 해결될 수 있다.
종래의 광학식 지문 인식 방법은, 장치의 투명한 지문 접촉부와 직접 접촉하는 지문의 릿지(ridge) 부분에서 산란되는 광을 검출하는 소위 산란 방식과, 지문의 밸리(valley) 부분에 대응하는 지문 접촉부 표면에서 전반사되는 광을 검출하는 소위 전반사 방식으로 나누어 볼 수 있다. 전자의 경우, 산란되는 광을 검출해야 하므로 지문 패턴 식별에 충분한 광량이 센서에 제공되기 어려울 수 있고, 산란광의 경로가 본래 광원의 광경로와 겹칠 수 있어서 콘트라스트가 저하될 수 있다. 그리고, 산란식에서는 광경로 차에 의해 발생하는 대형왜곡(Trapezodial distortion)도 발생한다. 여러 논문과 특허를 통해 상기 문제를 해결하기 위한 다양한 구조의 장치가 제안되기도 하였으나, 벌키한 프리즘을 사용하는 등의 이유로 상기 산란식 방법은 휴대용 모바일 기기에 적합하다고 볼 수 없다. 또한, 후자의 경우에는 산란광을 검출하는 방식보다는 더 많은 광량을 확보할 수 있는 이점이 있으나, 센서를 향하는 전반사광이 도파관을 따라 전반사를 반복하는 과정에서 전반사 경로가 길어지면, 인접하는 지문에서 전반사된 광들이 서로 간섭하여 콘트라스트를 저하시킬 수 있다. 또한, 종래 전반사 방식을 이용하는 경우에는, 센서나 프리즘 등을 별도로 장착해야 하는 등의 이유로 장치의 크기가 증가 할 수 있고, 광원이 위치한 도파관 일 말단의 반대측 말단에 센서가 위치하는 것과 같이 지문인식 장치의 입출사 구조가 매우 제한되기 때문에, 대면적 디스플레이를 갖는 휴대용 모바일 기기에 대한 적합성도 좋지 못한 문제가 있다.
또한, 일반적으로 디지털 디바이스에 사용되는 터치 패널은 정전식 또는 저항막식의 터치 센서를 사용하며, 상기 정전식 또는 저항막식의 터치 센서로는 지문을 인식하기 어려운 기술적 한계가 있다. 따라서 현재 사용되는 디지털 디바이스 들은 정전식 또는 저항막식 터치 패널과 함께 별도의 지문 인식 장치 등을 구비하고 있으며, 디바이스에 설치된 지문 인식 장치 등을 이용하여 디바이스의 잠금 해제 등의 제한적인 기능 만을 수행하는 것이 일반적이다.
본 발명자는 광학식 지문 인식 시트를 이용하여 단일 또는 복수의 지문을 인식할 수 있음을 발견하였다. 상기 광학식 지문 인식 시트를 이용하는 경우, 디스플레이 상에서 지문을 인식할 수 있어, 별도의 지문 인식 장치가 요구되지 않아 디바이스의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 대면적의 디스플레이 상에서 복수의 지문을 인식할 수 있어, 디지털 디바이스의 보안성을 크게 개선할 수 있으며, 디스플레이 상에 지문을 터치하는 것 만으로 단일 지문 또는 복수의 지문에 각각 대응되는 명령을 수행하도록 하여, 사용자의 편의성이 크게 개선된 디지털 디바이스의 제어 방법을 제공할 수 있다.
상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고, 상기 목적을 달성하고자, 본 출원은, 시트의 표층에서 항상 전반사하는 광을 제공할 수 있는 제1 광제어부; 및 상기 제1 광제어부로부터 제공되어 시트의 표층에서 전반사된 광의 일부를 소정 각도로 변환시켜 출사함으로써, 시트 표층에 접하는 지문 패턴에 따라 전반사 여부가 결정되는 광을 시트의 표층에 제공할 수 있는 제2 광제어부를 단일층 내에 포함하여, 동시에 복수의 지문을 인식할 수 있는 시트를 이용하는 디지털 디바이스의 제어 방법을 제공한다.
본 출원에 따른 디지털 디바이스의 제어 방법은, 복수의 지문을 동시에 인식할 수 있는 시트를 이용하여 단일 지문 또는 복수의 지문에 대응되는 명령을 수행하도록 제어할 수 있다. 본 출원의 시트는 콘트라스트가 높은 지문 정보를 제공하고, 복수의 지문 패턴이 서로 영향을 받지 않고 인식될 수 있는 시트로, 대면적의 화면 표시 장치를 가지는 디지털 디바이스에 적용이 가능하며, 이를 통해 사용자의 사용 편의성이 크게 개선될 수 있고, 복수의 지문을 이용한 복잡한 암호화 기능의 구현이 가능하여 디지털 디바이스의 보안성이 크게 개선될 수 있다.
도 1은, 본 출원의 일 실시예에 따른 광학식 지문 인식용 시트 및 이를 포함하는 장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는, 본 출원의 일 실시예에 따른 시트를 이용하여 촬영된 지문의 이미지이다.
도 3은, 본 출원의 일 실시예에 따른 지문 인식을 나타내는 모식도이다.
이하, 본 출원의 일례에 따른 시트 및 이를 포함하는 장치를, 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위하여, 도시된 각 구성의 크기나 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
본 출원은 디지털 디바이스의 제어 방법에 관한 것이다. 본 출원에서 용어 디지털 디바이스(digital device)는 예를 들어, 데이터(data), 컨텐트(content), 서비스(service), 애플리케이션(application) 등을 송신, 수신, 처리 및 출력 중 적어도 하나 이상을 수행하는 모든 디바이스를 포함한다. 상기 디지털 디바이스는, 유/무선 네트워크(wire/wireless network)를 통하여 다른 디지털 디바이스, 외부 서버(external server) 등과 페어링 또는 연결(pairing or connecting)(이하 '페어링') 가능하며, 그를 통해 소정 데이터를 송/수신할 수 있다. 이때, 필요에 따라, 상기 데이터는 그 송/수신 전에 적절히 변환(converting)될 수 있다. 상기 디지털 디바이스에는 예를 들어, 네트워크 TV(Network TV), HBBTV(Hybrid Broadcast Broadband TV), 스마트 TV(Smart TV), IPTV(Internet Protocol TV), PC(Personal Computer) 등과 같은 고정형 디바이스(standing device)와, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 PC(Tablet PC), 노트북(Notebook) 등과 같은 모바일 디바이스(mobile device or handheld device)가 모두 포함될 수 있다.
본 출원의 예시적인 디지털 디바이스의 제어 방법은, 디스플레이에 지문이 접촉하는 경우, 단일 또는 복수의 지문에 독립적으로 대응되는 명령을 수행하도록 하는 디지털 디바이스의 제어방법이고, 상기 디바이스의 디스플레이는 지문 접촉부에 광학식 지문 인식 시트를 포함할 수 있다. 상기 시트는 하부 기재층; 상기 하부 기재층 상에 위치하고, 제1 광제어부 및 제2 광제어부를 갖는 광제어층을 포함하는 시트이고, 상기 제1 광제어부는, 제1 입사각(θ0)으로 제1 광제어부 하면에 입사된 광을 제1 입사각(θ0)과 상이한 제2 입사각(θA)의 광으로 출사하도록 마련되고, 상기 제2 광제어부는, 제2 입사각(θA)으로 제2 광제어부 상면에 입사된 광을, 제2 입사각(θA)의 광 및 제2 입사각(θA)과 상이한 제3 입사각(θB)의 광으로 출사하도록 마련될 수 있다. 상기 시트는 후술하는 바와 같이, 굴절률이 서로 상이한 기재층을 포함하고, 제 1 입사각으로 입사된 광을 제 1 입사각과 상이한 제 2 입사각의 광으로 출사시킬 수 있으며, 디스플레이 상에서 지문을 인식할 수 있는 시트일 수 있다. 하나의 예시에서 본 출원의 시트는 광학식 지문 인식 필름일 수 있다.
도 3은 본 출원의 제어 방법이 적용되는 디지털 디바이스를 나타낸 모식도이다. 본 출원의 제어 방법은 디스플레이를 구비한 디지털 디바이스(1)의 제어 방법이고, 상기 디스플레이는 복수의 지문(10, 20, 30)을 동시에 인식할 수 있는 시트(2)를 포함할 수 있다. 상기 제어 방법은 하나 이상의 지문을 인식하여, 단일 지문 또는 복수의 지문에 독립적으로 대응되는 명령을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 본 출원의 디지털 디바이스의 제어 방법은 상기 시트를 이용하여, 동시에 복수의 지문을 인식할 수 있으며, 이를 통해 디스플레이 상에 지문을 터치하는 것 만으로 디지털 디바이스 내에 저장되어 있는 다양한 명령을 수행하도록 제어할 수 있어, 사용자의 사용 편의성을 크게 개선할 수 있다. 또한, 디스플레이 상에서 직접 지문을 인식할 수 있어, 별도의 지문 인식 장치를 디지털 디바이스의 부피를 감소시킬 수 있고, 이에 따라 종래의 지문 인식 장치를 사용하는 경우에 비해 제품의 소형화가 가능할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 제어 방법은, 하나 이상의 인식된 지문에 대하여 하나 이상의 휴리스틱스(heuristics)를 적용하여 대응되는 명령을 수행할 수 있다. 본 출원에서 용어 휴리스틱스(heuristics, 어림법, 발견법 또는 직관법)는 확률을 바탕으로 한 가정적 판단을 의미할 수 있으며, 사용자의 특정 행위에 대응되는 명령을 판단하기 위한 통계적 알고리즘을 의미할 수 있다. 상기 휴리스틱스는, 예를들면, 사용자가 터치스크린 상에서 화면을 왼쪽으로 쓸어 넘길 때, 정확히 수평으로 움직이지 않아도 사용자의 의도를 판단하여 화면을 움직이는 것과 같은 방법을 의미할 수 있다.
또한, 본 출원의 제어 방법에서, 하나 이상의 휴리스틱스는, 단일 지문 또는 복수의 지문의 조합에 대하여, 각각 대응되는 명령을 판단하기 위한 휴리스틱스일 수 있다. 단일 지문 또는 복수의 지문에 대하여 하나 이상의 휴리스틱스를 적용하여 독립적으로 대응되는 명령을 수행하는 경우, 전체 지문이 인식되지 않고 일부만 인식되는 경우 또는 복수의 지문에 대한 위치 정보가 상이한 경우에도, 사용자의 의도에 대응되는 명령을 수행할 수 있으며, 이를 통해 사용자의 사용 편의성이 개선될 수 있다.
하나의 예시에서, 단일 지문 또는 복수의 지문에 독립적으로 대응되는 명령은 디지털 디바이스의 잠금 해제를 포함할 수 있다. 본 출원에서 명령이 독립적으로 지문에 대응된다는 것은, 개별 지문 또는 서로 다른 지문의 조합에 대하여 동일한 명령 및/또는 상이한 명령이 수행되도록 입력된 상태를 의미할 수 있다. 본 출원에서 디지털 디바이스의 잠금은 사용자의 부주의로 인한 활성화 회피 또는 보안을 목적으로 구현된 잠금 모드 (locked mode) 상태를 의미할 수 있다. 상기 잠금 모드 상태에서, 디지털 디바이스는 긴급 통화 등의 제한된 기능 외에는 사용이 불가능한 상태일 수 있다. 본 출원의 제어 방법은, 복수의 지문을 동시에 인식하여 디지털 디바이스의 잠금을 해제할 수 있으며, 상기 복수의 지문을 이용한 복잡한 암호화 기능의 구현이 가능할 수 있다. 이를 통해 디지털 디바이스의 보안성을 강화할 수 있다.
본 출원의 일례에서, 단일 지문 또는 복수의 지문에 독립적으로 대응되는 명령은, 어플리케이션의 실행일 수 있다. 상기 어플리케이션은 디지털 디바이스에서 구동되는 프로그램을 의미할 수 있으며, 디지털 디바이스에서 구동되는 유틸리티 프로그램, 뷰어 프로그램 및/또는 게임 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적인 어플리케이션으로 전화, 비디오 회의(video conferencing), 이메일, 인스턴스 메시징(instant messaging), 블로깅(blogging), 디지털 사진 촬영, 디지털 비디오 촬영, 웹 브라우징, 디지털 음악 재생, 디지털 비디오 재생 또는 디지털 키보드의 실행을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 사용자의 단일 지문 또는 복수의 지문에 대하여 독립적으로 어플리케이션을 실행시킴으로써, 한번의 터치로 사용자가 목적하는 어플리케이션을 구동시킬 수 있어, 사용 편의성을 크게 개선할 수 있다.
본 출원의 다른 일례에서, 단일 지문 또는 복수의 지문에 독립적으로 대응되는 명령은, 1차원 수직 스크린 스크롤링 명령(one-dimensional vertical screen scrolling command), 2차원 스크린 이동 명령(two-dimensional screen translation command), 스크린의 확대 또는 축소 명령, 아이템 집합 내의 제 1 아이템을 디스플레이하는 것으로부터 상기 아이템 집합 내의 다음(next) 아이템을 디스플레이하는 것으로 변환하게 하는 명령 또는 아이템 집합 내의 제 1 아이템을 디스플레이하는 것으로부터 상기 아이템 집합 내의 이전(previous) 아이템을 디스플레이하는 것으로 변환하게 하는 명령일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 본 출원의 제어 방법은 단일 지문 또는 복수의 지문에 대응되는 명령을 사용자가 입력하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 명령은, 사용자에 의해 디지털 디바이스 내에 미리 입력되어 있는 명령일 수 있으며, 본 출원의 디지털 디바이스 내에 미리 입력되어 있는 명령 중에서 사용자가 선택한 명령이거나, 또는 사용자가 임의로 지정한 명령일 수 있다. 상기와 같이 개별 지문 또는 복수의 지문에 대하여 사용자가 수행되는 명령을 선택함으로써, 개별 지문 또는 복수의 지문에 대해 사용자가 원하는 명령을 수행하도록 제어할 수 있으며, 디지털 디바이스에 대한 사용 편의성이 개선될 수 있다.
본 출원의 다른 예시에서, 디스플레이는 디스플레이 후면에 압력 센서를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 디스플레이 상에 지문이 접촉되는 경우, 상기 지문으로부터 디스플레이에 가해지는 압력을 측정할 수 있는 센서를 의미할 수 있다. 상기 압력 센서는 디스플레이에 가해지는 압력의 정도를 감지할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예시적인 압력 센서는 용량성 압력 센서, 압전형 압력 센서, 마이크로전자기계 시스템(microelectromechanical system; MEMS) 기반 압력 센서, 압력 변환기, 규소-기반 압력 센서, 스트레인게이지, 광학 압력 센서, 유도성 압력 센서 또는 다른 적합한 압력 감지 기술을 이용하여 구현된 압력 센서를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 디지털 디바이스가 압력 센서를 포함하는 경우, 상기 디지털 디바이스는 기설정된 압력 값을 가질 수 있다. 상기 압력 값은, 디스플레이 상에 가해지는 지문의 접촉의 세기를 의미할 수 있으며, 상기 접촉의 단위 면적 당 힘을 의미할 수 있다. 상기 기설정된 압력 값은, 사용자가 설정한 임의의 값일 수 있으며, 개별 사용자에 따라 서로 다른 값을 가질 수 있다.
하나의 예시에서, 디지털 디바이스의 기설정된 압력 이상의 지문이 인식되는 경우, 본 출원의 제어 방법은 단일 지문 또는 복수의 지문과 압력의 조합에 독립적으로 대응되는 명령을 수행할 수 있다. 전술한 단일 지문 또는 복수의 지문에 대응되는 명령에 추가로, 단일 지문 또는 복수의 지문과 압력의 조합에 독립적으로 대응되는 명령을 수행함으로써, 보다 다양한 명령에 대한 입력이 가능하며, 디지털 디바이스에서 구현될 수 있는 다양한 명령을 디스플레이에 대한 터치 만으로 구동시킬 수 있다.
본 출원의 또 다른 예시에서, 본 출원의 디지털 디바이스는 내부에 모션 센서를 포함할 수 있다. 상기 모션 센서는 사용자의 움직임을 감지하기 위한 센서를 의미할 수 있다. 상기 모션 센서는 사용자의 움직임을 감지할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예시적인 모션 센서는 3축 가속도센서(accelerometer), 3축 각속도센서(gyroscope), 지자계 센서 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 디지털 디바이스가 모션 센서를 포함하는 경우, 본 출원의 제어 방법은 단일 지문 또는 복수의 지문과 사용자의 움직임에 독립적으로 대응되는 명령을 수행할 수 있다. 전술한 단일 지문 또는 복수의 지문에 대응되는 명령에 추가로, 단일 지문 또는 복수의 지문과 사용자의 움직임의 조합에 독립적으로 대응되는 명령을 수행함으로써, 보다 다양한 명령에 대한 입력이 가능하며, 디지털 디바이스에서 구현될 수 있는 다양한 명령을 디스플레이에 대한 터치 만으로 구동시킬 수 있다.
이어서, 본 출원의 디지털 디바이스의 제어 방법에 적용되는 지문 인식용 시트에 대하여 설명한다.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원의 시트는 광학식 지문 인식용 시트 또는 지문 입력용 시트일 수 있다. 하기 설명되는 바와 같이, 본 출원의 시트는, 외부 광원으로부터 유래하는 광이, 서로 다른 각도의 2개 광(선)으로 시트 표층에 존재(입사)할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 광(선) 중 하나는 시트 내에서 항상 전반사될 수 있고, 다른 하나는 시트 외부에서 접촉하는 물질의 패턴에 따라 시트 표층에서의 전반사 여부가 결정되고, 전반사된 후에는 시트 하부를 투과하여, 시트 하부에 위치하는 센서에서 식별될 수 있다.
이와 관련하여 도 1은, 본 출원의 일 실시예에 따른 광학식 지문 인식용 시트 및 이를 포함하는 장치의 단면을 개략적으로 도시한다. 도 1을 참고하여 본 출원을 설명하면 아래와 같다.
본 출원의 시트는 하부 기재층 및 상기 하부 기재층 상에 위치하는 광제어층을 포함할 수 있다. 본 출원에서, 층간 적층 위치와 관련하여 사용되는 「상」 또는 「상에」라는 용어는, 어떤 구성이 다른 구성 바로 위에 형성되는 경우뿐 아니라 이들 구성 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미할 수 있다.
광제어층은 제1 광제어부와 제2 광제어부를 포함한다. 상기 광제어부들은 특정 각도로 입사되는 광에 대해서만 소정의 기능을 수행하도록 마련된 구성일 수 있다. 그에 따라, 하기 설명되는 바와 같이, 제1 광제어부는, 시트의 표층에 대하여 항상 전반사하는 광을 제공할 수 있다. 또한, 상기 제2 광제어부는, 시트 표층에 접하는 지문 패턴에 따라 전반사 여부가 결정되는 광을 시트의 표층에 제공할 수 있다.
도 1에서와 같이, 상기 제1 광제어부는, 제1 광제어부 하면에 대하여 제1 입사각(θ0)으로 입사된 광을, 제1 입사각(θ0)과 상이한 제2 입사각(θA)의 광(A)로 출사할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제2 입사각(θA)의 광이 출사되는 제1 광제어부의 출사면은, 제1 광제어부의 하면을 제외한 다른 일면일 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원의 시트는, 제1 광제어부의 측면 및/또는 상면에서 제2 입사각(θA)의 광이 출사할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 광제어부는, 제2 광제어부 상면에 대하여 제2 입사각(θA)으로 입사된 광을, 제2 입사각(θA)의 광(A) 및 제2 입사각(θA)과 상이한 제3 입사각(θB)의 광(B)로 출사할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제2 입사각(θA)의 광 및 제3 입사각(θB)의 광이 출사되는 제2 광제어부의 출사면은, 제2 광제어부의 하면을 제외한 다른 일면일 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원의 시트는, 제2 광제어부의 측면 및/또는 상면에서 제2 입사각(θA)의 광 및 제3 입사각(θB)의 광(B)이 출사할 수 있도록 구성될 수 있다. 본 출원에서, 각도의 단위는 °(degree)이고, 「입사각」이란 수평면에 놓인 시트(또는 입광층이나 입광면)에 대한 법선으로부터 광의 진행 방향이 이루는 각도로서, 0° 초과 내지 90° 미만을 의미할 수 있다. 상기 용어 입사각은, 광의 진행방향에 따른 각 구성의 상대적인 위치에 따라, 출사각으로도 호칭될 수 있다. 또한, 본 출원에서 「하면」이란, 하부 기재층과 마주하거나 접하는 투명 기재층, 광제어층 또는 광제어부의 일면을 의미할 수 있고, 「상면」이라 함은 해당 하면을 갖는 투명 기재층, 광제어층 또는 광제어부의 그 반대 일면을 의미할 수 있다. 상기 하면 또는 상면은, 광의 진행 경로에 따라, 입광면이나 입사면 그리고 출광면이나 출사면으로 호칭될 수 있다.
상기와 같이, 본 출원의 광제어층은, 광의 각도나 경로 등을 서로 달리 제어할 수 있는 2개 부분으로 구획될 수 있기 때문에, 도 1에서와 같이, 광제어층 상에 위치하는 투명 기재층을 향하여, 구체적으로는 투명 기재층에 대하여, 보다 구체적으로는 시트의 표층에 대하여 각도가 서로 상이한 2개의 광(A 및 B)을 제공(출사)할 수 있다. 본 출원에서 시트의 표층은 예를 들어, 공기와 접하는 투명 기재층의 상면을 의미하거나, 또는 지문과 같이 패턴을 갖는 물체와 직접 또는 간접적으로 접하는 투명 기재층의 상면을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 시트는, 지문이 접촉할 수 있는 투명 기재층을 더 포함할 수 있다. 시트가 투명 기재층을 포함하는 경우, 상기 투명 기재층은 광제어층 상에 위치할 수 있다. 즉, 상기 시트는 하부 기재층, 광제어층, 및 투명 기재층을 순차로 포함할 수 있다. 특별히 달리 정의하지 않는 이상, 본 출원에서, 층의 성질과 관련하여 사용되는 용어 「투명」이란, 380 nm 내지 780 nm 파장의 가시광에 대한 투과율의 하한이 65 % 이상, 70 % 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상이고, 그 상한은 약 100% 로서 100 % 미만 범위인 경우를 의미할 수 있다.
투명 기재층을 포함하는 경우, 상기 제1 광제어부는, 하부 기재층을 통해 제1 광제어부 하면에 제1 입사각(θ0)으로 입사된 광을, 투명 기재층을 향하여, 제1 입사각(θ0)과 상이한 제2 입사각(θA)의 광으로 출사할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제2 입사각(θA)의 광은 제1 광제어부의 상면 및/또는 측면에서 출사될 수 있다. 또한, 광제어층 상에 투명 기재층이 직접 위치하는 경우, 투명 기재층의 하면은 상기 제2 입사각(θA)의 광에 대한 입광면이 될 수 있다.
투명 기재층을 포함하는 경우, 상기 제2 광제어부는, 투명 기재층을 통해 제2 광제어부 상면에 제2 입사각(θA)으로 입사된 광을, 투명 기재층을 향하여, 제2 입사각(θA)의 광(A) 및 제2 입사각(θA)과 상이한 제3 입사각(θB)의 광(B)로 출사할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제2 입사각(θA)의 광 및 상기 제3 입사각(θB)의 광은, 제2 광제어부의 상면 및/또는 측면에서 출사될 수 있다. 즉, 상기 제2 광제어부는 입사각이 θA인 광(A)의 일부를 입사각이 θB인 광(B)로 변환시킬 수 있다. 상기 변환의 정도, 즉, θA로 입사된 광(A)가 θB인 광(B)로 변환되어 출사되는 비율은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 0% 초과 내지 100% 미만 범위에서 적절히 조절될 수 있다. 이때, θA 및 θB 는, 제1 광제어부에서 출사된 광 및 제2 광제어부에서 출사된 광 각각이 투명 기재층 내부에서 갖는 (입사)각도일 수 있다.
상기 구성에 의해, 투명 기재층과 접하는 지문의 정보가 판독될 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 일례에 따라 지문 정보가 판독되도록 하는 광의 경로를 설명하면 다음과 같다. 즉, 광원으로부터 하부 기재층을 거쳐 제1 광제어부에 입사된 광은, 제1 광제어부에 의해 투명 기재층의 상면에서 시트 내부로 항상 전반사될 수 있는 각도 θA 의 광으로 출사되고, 제1 제어부에서 출사된 각도 θA의 광은 지문과 투명 기재층의 접촉 유무와 무관하게 투명 기재층 상면에서 전반사되어 제2 광제어부로 입사한다. 그리고 상기 제2 광제어부는, 입사된 각도 θA 의 광 일부를 각도 θB 의 광으로 변환하여 투명 기재층으로 출사하고, 변환되지 않은 나머지 θA 의 광은 하부 기재층의 상면, 예를 들어, 광제어층과 하부기재층의 계면에서 전반사된다. 이후, 투명 기재층으로 출사된 각도 θB 의 광은 투명 기재층과 지문의 접촉부인 지문의 릿지(ridge)에서는 투과(또는 투과 및 산란)되고, 투명 기재층과 지문의 비접촉부인 지문의 밸리(valley)에서는 전반사된다. 투명 기재층과 지문의 밸리(valley) 부분에서 전반사된 각도 θB 의 광은 광제어층과 하부 기재층을 지나, 센서에 도달하고 식별될 수 있다. 본 출원에서 「계면」이란, 인접한 두 개층 사이의 경계면, 또는 광이 지나가는 경로에 놓인 이종의 매질 간 경계면을 의미할 수 있다.
본 출원의 일 구체예에 따르면, 상기와 같은 기능을 수행하기 위해, 본 출원의 시트는 아래와 같이 구성 또는 마련될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제1 광제어부 및 제2 광제어부는 회절광학소자 또는 굴절광학소자를 포함할 수 있다.
굴절광학소자(refractive optical elements)는 인접 매질과의 굴절률 차이에 의해 진행하는 광의 방향이나 각도가 결정되는 특성의 소자를 의미할 수 있다. 본 출원의 광제어부가 굴절광학소자인 경우에는 본 출원에서 설명되는 광경로를 만족하도록 각 층간 굴절률이 고려되어 광제어부가 구성될 수 있다.
회절광학소자(diffractive optical elements)는 패턴의 모양과 패턴 사이의 간격에 의해 빛의 진행 방향이나 각도가 결정되는 특성의 소자를 의미할 수 있다. 본 출원의 광제어부가 회절광학소자인 경우에는 본 출원에서 설명되는 광경로를 만족하도록 각 층간 굴절률과 회절 패턴이 고려되어 광제어부가 구성될 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 광제어층은 회절광학소자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 광제어부 및 제2 광제어부는 서로 상이한 기능의 회절광학소자를 포함할 수 있고, 상기 회절광학소자는 필름 형태의 홀로그래픽 광학소자(HOE: holographic optical elements)일 수 있다. 홀로그래픽이란, 홀로그램이라 불리는 3차원 상을 재생하기 위해 감광 매질에 간섭 패턴을 기록하는 기술이다. 또한, 홀로그래픽 필름은, 홀로그래픽 기록이 기록된 필름을 의미하며, 감광 입자가 매우 작은 필름 상에 기록광을 이용하여 간섭무늬를 기록하고, 재생광을 이용하여 이를 재현할 수 있는 필름을 의미할 수 있다. 홀로그래픽 필름은 기록된 광에 대해서만 기능을 수행하고, 기록된 광 외의 광에 대해서는 요구되는 기능을 수행하지 않을 수 있으므로, 상기 제1 광제어부 및 상기 제2 광제어부에 홀로그래픽 필름을 사용하는 경우, 본 출원에서 요구되는 광의 각도, 광로 및/또는 광량을 조절하는데 특히 유리하다.
상기 홀로그래픽 필름은, 기록 매질로서 감광 재료를 포함할 수 있다. 상기 감광 재료로는 포토폴리머(photopolymer), 포토레지스트(photoresist), 실버 팔라이드 에멀젼(silver halide emulsion), 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin), 포토그래픽 에멀젼(photographic emulsion), 포토써모플라스틱(photothermoplastic) 또는 광회절(photorefractive) 재료 등이 사용될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 홀로그래픽 필름은 감광재료로서 포토폴리머를 포함할 수 있으며, 구체적으로는 포로폴리머 만으로 이루어진 필름이거나, 또는 포토폴리머층(photopolymer layer) 및 상기 층에 대한 기재(substrate)를 함께 포함하는 중층 구조의 필름일 수 있다. 이 경우, 포토폴리머와 함께 사용되는 기재는 투명 기재일 수 있고, 예를 들어, 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌 테르프탈레이트(PET), 또는 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등을 포함하는 기재일 수 있나, 특별히 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 상기 제1 광제어부 및 제2 광제어부의 회절효율은 서로 동일 또는 상이할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 광제어부는 그 전체 면적에서 동일한 회절 효율을 가질 수 있으며, 상기 제2 광제어부 역시 그 전체 면적에서 동일한 회절 효율을 가질 수 있고, 이때 광제어부 각각이 갖는 회절 효율은 서로 동일 또는 상이할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제1 광제어부 및 제2 광제어부는, 하나의 층 상에서 기록광의 각도 또는 회절 패턴만을 달리하여 각각 형성된 일부 영역일 수 있다. 또는, 별도로 제작된 제1 광제어부와 제2 광제어부가 단일층을 형성할 수 있도록, 제1 광제어부 및 제2 광제어부를 직접 부착하거나 또는 다른 매체를 매개로 부착하여 광제어층이 형성될 수도 있다.
상기 설명된 투과율을 만족하는 경우라면, 상기 투명 기재층의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 유리 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지로는, PC(Polycarbonate), PEN(poly(ethylene naphthalate)) 또는 PET(poly(ethylene terephthalate))와 같은 폴리에스테르 필름, PMMA(poly(methyl methacrylate))와 같은 아크릴 필름, 또는 PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene)와 같은 폴리올레핀 필름 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 하나의 예시에서, 상기 투명 기재층은 상기 복수의 유리 또는 고분자 수지가 적층된 구성을 가질 수 있다. 이러한 적층 구성을 갖는 경우에도, 본 출원에서 요구되는 기능을 수행하고, 하기 관계식을 만족하도록 투명 기재층이 마련될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 하부 기재층은 하기 설명되는 굴절률 및 관계식을 만족하는 점착층(pressure sensitive adhesive layer)일 수 있다. 점착층의 종류나 조성은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 아크릴계 점착층 또는 실리콘계 점착층일 수 있다. 또 하나의 예시에서, 상기 하부 기재층은 점착 물질 외에, 상기 설명된 투명 수지 필름을 더 포함할 수 있으며, 이들은 점측 물질에 대한 기재로서 기능하거나, 그 외에 다른 기능을 부여할 목적으로 사용될 수 있다. 이러한 구성을 갖는 경우에도, 본 출원에서 요구되는 기능을 수행하고, 하기 관계식을 만족하도록 하부 기재층이 마련될 수 있다.
본 출원에서, 하부 기재층, 광제어층, 및 투명 기재층은 서로 동일 또는 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 층들은 각각 독립적으로 1 초과 내지 5 이하, 또는 1 초과 내지 3 이하 범위의 굴절률을 가질 수 있으며, 층 간 굴절률 차이는 0.0001 내지 2 이하일 수 있다. 광제어층의 경우, 본 출원에서 요구되는 기능을 수행할 수 있는 범위에서, 제1 광제어부와 제2 광제어부의 굴절률은 동일 또는 상이하게 조절될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 하부 기재층의 굴절률은, 상기 광제어층의 굴절률 및/또는 투명 기재층의 굴절률 보다 작을 수 있다. 즉, 상기 하부 기재층은 저굴절층일 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 굴절률 관계를 만족하는 경우, 하부 기재층과 광제어층의 굴절률 차이는 0.1 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 투명 기재층은, 광제어층 보다 굴절률이 높을 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 굴절률 관계를 만족하는 경우, 투명 기재층과 광제어층의 굴절률 차이는 0.05 이하일 수 있다.
본 출원에서, 하부 기재층, 광제어층, 투명 기재층, 또는 이들 내부에 포함될 수 있는 다른 구성의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 출원에서 설명되는 시트의 기능이 발휘되는 경우라면, 상기 구성의 두께는 제한되지 않으며, 예를 들어, 그 하한은 0.1 ㎛ 이상 또는 1 ㎛ 이상일 수 있고, 그 상한은 1,000 ㎛ 이하 또는 500 ㎛ 이하일 수 있다.
본 출원의 시트는, 시트 내에서 항상 전반사하는 각도 θA의 광의 존재할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, θA 의 광은, 투명 기재층의 상면에서 항상 전반사할 수 있으며, 또한 상기 θA의 광은, 상기 투명 기재층의 상면에서 전반사되어 투명 기재층으로부터 광제어층을 거쳐, 하부 기재층의 상면, 예를 들어, 광제어층과 하부 기재층의 계면에서 전반사될 수 있다.
구체적으로, 본 출원의 시트는, 제1 광제어부로부터 투명 기재층을 향하여 출사된 각도 θA의 광이, 하기 관계식 1 및 2를 만족하도록 구성될 수 있다. 하기 설명되는 관계식은 스넬의 법칙을 이용하여 얻을 수 있다.
[관계식 1]
θA > (180°/π) x sin-1(n0/n1)
상기 관계식 1은, 투명 기재층에서 공기 측으로 진행하는 각도 θA인 광이 투명 기재층의 상면, 예를 들어, 투명 기재층과 공기층의 계면에서 전반사하는 조건을 규정한 것이다. 상기 관계식 1에서, n0는 공기의 굴절률로서 1 이고, n1은 투명 기재층의 굴절률이다.
[관계식 2]
θA > (180°/π) x sin-1(n3/n1)
상기 관계식 2는, 투명 기재층의 상면에서 전반사된 각도 θA의 광이, 투명 기재층에서 광제어층을 거쳐, 예를 들어, 광제어층과 하부 기재층의 계면과 같은 하부 기재층의 상면에서 전반사하는 조건을 규정한 것이다. 상기 관계식 2에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, n3는 하부 기재층의 굴절률이다.
하나의 예시에서, 상기 관계식 2를 만족하기 위해서는, 투명 기재층의 상면에서 전반사된 각도 θA인 광이 투명 기재층 및/또는 광제어층의 상면을 투과해야 한다. 예를 들어, 투명 기재층의 굴절률이 광제어층의 굴절률보다 큰 경우에는, 투명 기재층과 광제어층 계면에서 전반사가 일어나지 않아야 하므로, θA는 하기 관계식 3을 만족해야 한다.
[관계식 3]
θA < (180°/π) x sin-1(n2/n1)
상기 관계식 3은 투명 기재층과 광제어층의 계면에서 전반사가 일어나지 않는 조건을 규정한 것이다. 상기 관계식 3에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, n2는 광제어층 중 제1 광제어부 또는 제2 광제어부의 굴절률이고, n1은 n2 보다 크다.
본 출원에서, 상기 각도 θA인 광은, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체가 상기 투명 기재층에 접촉하는 경우에도, 투명 기재층과 물체가 직접 접촉하는 투명 기재층의 상면(접촉면)에서 전반사하는 광일 수 있다. 이를 만족하기 위하여, 상기 제1 광제어부로부터 출사하는 광의 각도 θA는 하기 관계식 4를 만족할 수 있다.
[관계식 4]
θA > (180°/π) x sin-1(nh/n1)
상기 관계식 4에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, nh는 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체 중 투명 기재층과 직접 접촉하는 부분의 굴절률이다. 이때, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체는 지문(finger print)일 수 있으며, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체 중 투명 기재층과 직접 접촉하는 부분은 지문의 릿지(ridge)일 수 있다. 한편, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체 중 투명 기재층과의 비접촉부는 지문의 밸리(valley)일 수 있으며, 밸리 부분은 공기가 차지하고 있기 때문에, 밸리 부분의 굴절률은 1(=n0)로 볼 수 있다.
상기와 같이, 본 출원은 시트는, 시트 내에서 항상 전반사되는 전반사광이 제공될 수 있도록, 제1 광제어부로부터 제공되는 각도(θA)의 광이 상기 소정의 관계식을 만족하도록 마련된다. 한편, 본 출원에서, 각도(θA)의 광은 지문의 접촉 여부와는 무관하게 전반사가 이루어지는 광이므로, 시트 내에서 그 광량이 일정 수준으로 유지될 수 있다. 그리고, 하기 설명되는 바와 같이 지문인식에 사용되는 각도(θB)의 광은 각도(θA)의 광에서 기인하므로, 지문 이미지를 생성하기 위한 각도(θB)의 광 역시 지문 접촉 유무에 관계 없이 그 광량이 시트 내에서 일정하게 유지될 수 있다.
본 출원에서, 상기 제2 광제어부는, 지문의 접촉 여부와는 무관하게 생성되는 광(B)를 제공하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 광제어부는 투명 기재층 상에 존재하는 물체의 유무에 따라 투명 기재층 상면에서의 전반사 여부가 결정되는 각도(θB)의 광을 제공하는 구성일 수 있다. 즉, 상기 각도(θB)의 광은 투명 기재층 상에 물체가 존재하지 않는 경우에는 투명 기재층의 상면, 예를 들어, 투명 기재층과 공기의 계면에서 전반사되지만, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체가 투명 기재층에 접촉하는 경우에는 투명 기재층에 대한 물체의 직접 접촉부(ridge)에서 투과(또는 투과 및 산란)되는 광일 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 시트는, 상기 각도(θB)의 광이 하기 관계식 5를 만족하여 투명 기재층의 상면, 예를 들어, 투명 기재층과 공기의 계면에서의 전반사될 수 있도록 마련될 수 있다. 그리고, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체가 상기 투명 기재층에 접촉하는 경우에는, 상기 각도(θB)의 광이 하기 관계식 6을 만족하여 상기 물체와 직접 접촉하는 투명 기재층의 상면 부분에서 투과(또는 투과 및 산란)될 수 있도록 구성될 수 있다.
[관계식 5]
θB > (180°/π) x sin-1(n0/n1)
[관계식 6]
θB < (180°/π) x sin-1(nh/n1)
단, 상기 관계식 5 및 6에서, n0는 공기의 굴절률로서 1 이고, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, nh는 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체 중 투명 기재층과 직접 접촉하는 릿지(ridge) 부분의 굴절률이다. 상기 설명한 바와 마찬가지로, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체 중 투명 기재층과의 비접촉부인 밸리(valley) 부분은 공기가 차지하고 있기 때문에, 상기 비접촉부의 굴절률은 1(=n0)로 볼 수 있다.
또한, 본 출원에서, 상기 시트는, 상기 제2 광제어부로부터 출사되어 투명 기재층에 입사된 각도(θB)의 광이 투명 기재층의 상면에서 전반사된 후 광제어층의 상면을 투과할 수 있도록 마련될 수 있다. 투명 기재층의 굴절률이 광제어층의 굴절률보다 큰 경우에는, 투명 기재층과 광제어층 계면에서 전반사가 일어나지 않아야 하므로, 각도 θB는 하기 관계식 7을 만족할 수 있다.
[관계식 7]
θB < (180°/π) x sin-1(n2/n1)
상기 관계식 7은 투명 기재층과 광제어층의 계면에서 전반사가 일어나지 않는 조건을 규정한 것이다. 상기 관계식 7에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, n2는 광제어층 중 제1 광제어부 또는 제2 광제어부의 굴절률이고, n1 은 n2 보다 크다.
또한, 본 출원의 시트는, 상기 제2 광제어부로부터 출사되는 각도 θB의 광이 투명 기재층의 상면에서 전반사되는 경우 하부 기재층을 투과할 수 있도록 마련될 수 있다. 하부 기재층을 투과한 광은 센서에서 인식될 수 있다. 하부 기재층을 투과할 수 있는 광이 시트 내에 존재하기 위해서는, θB의 광이 투명 기재층 표층에서 전반사되어 투명 기재층과 광제어층을 거쳐 하부 기재층 상면에 입사하는 경우에, 상기 하부 기재층의 상면, 예를 들어, 광제어층과 하부 기재층의 계면에서 전반사가 일어나지 않아야 한다. 이와 관련하여, θB 는 하기 관계식 8을 만족할 수 있다.
[관계식 8]
θB < (180°/π) x sin-1(n3/n1)
상기 관계식 8은 하부 기재층을 투과하는 광이 존재하는 조건을 규정한 것이다. 상기 관계식 8에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, n3는 하부 기재층의 굴절률이다.
상기와 같이 투명 기재층의 상면에서 전반사되는 광의 각도 θB가 상기 관계식 7 및 8을 만족하는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 시트의 하부에 존재하는 센서는 하부 기재층을 투과하는 광을 인식할 수 있다. 즉, 본 출원의 시트는, 상기 제2 광제어부가 출사하는 각도(θB)의 광 중에서, 공기와 접촉하는 투명 기재층의 상면(시트의 표층)에서 전반사되는 광과, 투명 기재층 및 물체의 접촉부에서 투과(또는 투과 및 산란)되는 광의 광량 차이를 식별하는 방식을 이용하여 사용자의 지문이 인식될 수 있게 한다.
이처럼, 본 출원은 시트 내에서 항상 전반사되는 광을 지문 식별에 직접 이용하는 것이 아니다. 구체적으로, 본 출원에서는, 항상 전반사되는 광이 존재할 수 있도록 제1 광제어부에서 제공되는 각도 θA의 광 중 일부가 제2 광제어부에 의해 θA와 상이한 각도 θB의 광으로 변환되어 투명 기재층을 향해 출사되고, 입사각 θB 로 투명 기재층을 향해 출사된 광이 외부 물체가 접촉하는 투명 기재층의 상면에서 시트 내부로 전반사 및 시트 외부로 투과 (또는 투과 및 산란)되는 경우에, 이들 광의 광량 차이를 지문 식별에 이용하는 것이다. 즉, 상기 θB 각도의 광 중에서, 지문과의 비접촉부에서 전반사되어 센서로 진행하는 광의 광량과 지문과의 접촉부에서 투과(또는 투과 및 산란)되어 감소된 광의 광량 차이가 지문 식별에 이용된다.
또한, 본 출원에서, 상기 각도 θB의 광은, 지문 유무와 무관하게 시트 내에서 항상 전반사하는 광으로부터 생성된다. 따라서, 본 출원에서는, 항상 시트 내부를 전반사하는 광을 이용하여 상기 지문 식별에 이용되는 광의 광량 역시 일정하게 유지될 수 있고, 결과적으로 각도(θB)의 광 중 투명 기재층과 공기의 계면에서 전반사되는 광과 투명 기재층과 물체의 직접 접촉부에서 투과(또는 투과 및 산란)되는 광의 차이가 보다 명확하게 센서에서 인식될 수 있다. 나아가, 본 출원에서는, 지문 유무와 무관하게 생성되는 상기 각도(θB)의 광 중에서 투명 기재층과 공기의 계면에서 전반사되는 광과 투명 기재층과 물체의 접촉부에서 투과(또는 투과 및 산란)되는 광을 지문 식별에 이용하기 때문에, 복수의 지문 패턴이 투명 기재층에 접촉하더라도 서로 영향을 받지 않고 식별될 수 있다.
하나의 예시에서, 제1 광제어부의 투영 면적(S1)은 상기 제2 광제어부의 투영 면적(S2) 보다 작을 수 있다. 본 출원에서 「투영 면적」이란, 시트를 그 표면의 법선 방향과 평행한 방향의 상부 또는 하부에서 관찰할 때, 해당 구성이 시인되는 면적, 예를 들어 정사영 면적을 의미할 수 있다. 따라서, 면적 비교 대상 구성이 갖는 요철 등에 의한 실제 면적의 증감은 고려되지 않는다. 특별히 제한되지는 않으나, S1 : S2는 5 내지 40 : 60 내지 95 범위일 수 있다.
본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원의 디지털 디바이스는 광원부를 더 포함할 수 있다. 상기 광원부는, 상기 시트를 향하여 광을 조사할 수 있는 구성을 의미한다. 상기 기능을 수행할 수 있다면, 광원부의 구체적인 구성은 특별히 제한되지 않는다. 상기 광원부는, 도 1과 같이, 상기 시트 하부 기재층의 일면, 보다 구체적으로는 제1 광제어부가 접하는 상기 하부 기재층 일면의 반대 일면 상에 위치할 수 있다. 광원부로부터 입사된 광은 하부 기재층을 거쳐 상기 광제어층의 제1 광제어부로 입사되고, 그에 따라 시트 내에서 항상 전반사할 수 있는 광이 시트에 제공될 수 있다. 하나의 예시에서, 제1 광제어부로 입사되는 광은 제1 광제어부 하면에 대하여 수직일 수 있다. 본 출원에서 「수직」이란, 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직을 의미하는 것으로, 예를 들면, 제조 오차(error) 또는 편차(variation) 등을 감안한 의미로 사용된다. 이 때, 오차나 편차는 ± 10° 이내, ± 8° 이내, ± 6° 이내, ± 4° 이내, ± 2° 이내, ± 1° 이내, ± 0.5° 이내, ± 0.2° 이내, 또는 ± 0.1° 이내 일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 디바이스는 센서부를 더 포함할 수 있다. 센서부란, 하부 기재층을 투과하는 광을 감지하는 구성을 의미할 수 있다. 상기 기능을 수행할 수 있다면 센서부의 구성은 특별히 제한되지 않으며, 공지된 센서가 사용될 수 있다. 상기 센서부는, 도 1과 같이, 상기 시트 하부 기재층의 일면, 보다 구체적으로는 상기 제2 광제어부가 접하는 상기 하부 기재층 일면의 반대 일면 상에 위치할 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 시트 내 전반사광을 제외하고, 지문과 직접 접촉하는 투명 기재층 부분에서 전반사되는 광은 하부 기재층을 투과하여 센서부에 도달할 수 있고, 상기 센서부는 도달된 광의 광량 차이에 근거하여 투명 기재층에 접촉한 물체의 패턴, 즉 지문을 인식할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 센서부는 투명한 성질을 갖도록 마련될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 디바이스는 디스플레이와 센서부를 동시에 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 디바이스는, 센서부 및 시트를 순차로 포함하거나 센서부, 디스플레이 및 시트를 순차로 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이와 센서부 중 어느 하나는 광원부와 하나의 층을 형성할 수도 있다.
도 2는, 본 출원의 일 실시예에 따른 시트를 이용하여 촬영된 지문의 이미지이다. 촬영에 사용된 시트로는, 파장 532 ㎚의 광에 대한 굴절률이 1.41인 하부 기재층, 532 ㎚ 파장의 광에 대한 굴절률이 1.50인 홀로그래픽 필름을 포함하는 광제어층, 및 파장 532 ㎚의 광에 대한 굴절률이 1.51인 유리 기재층(cover galss)을 순차로 포함하는 적층체를 사용하였다. 상기 광제어층의 경우, 공지의 포토폴리머 필름을 사용하여 제조하였다. 구체적으로, 제1 광제어부는 시트(투명 기재층)에 대한 법선을 기준으로 입사광을 73°로 출사하도록, 상기 제2 광제어부는 입사광 중 일부를 시트(투명 기재층)에 대한 법선을 기준으로 45°의 각도로 출사할 수 있도록, 광제어층에 회절 무늬가 기록되었다. 이후, 시트(투명 기재층)에 대한 법선을 기준으로 0°로 외부 광을 시트에 조사하고, 투명 기재층 표면에 지문을 접촉하여 하부 기재층 하단에 나타나는 상을 CCD(charge-coupled device)로 촬영하였다.
상기와 같이, 본 출원에 관한 예시적인 실시예인 도 1 및 도 2를 참고하여 본 출원의 발명을 설명하였지만, 본 출원 발명의 보호 범위는 상기 특정된 실시예와 도면에 한정되지 않는다. 또한, 본 기술 분야가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 출원된 본 발명의 기술적 사상과 범위 내에서, 특허청구범위에 기재된 발명이 다양하게 변경 또는 변형될 수 있음을 이해할 것이다.
1: 디지털 디바이스
2: 시트
10, 20, 30: 사용자의 개별 지문

Claims (20)

  1. 디스플레이에 지문이 접촉하는 경우, 단일 또는 복수의 지문에 독립적으로 대응되는 명령을 수행하도록 하는 디지털 디바이스의 제어방법이고,
    상기 디바이스의 디스플레이는 지문 접촉부에 광학식 지문 인식 시트를 포함하며,
    상기 시트는 하부 기재층; 상기 하부 기재층 상에 위치하고, 제1 광제어부 및 제2 광제어부를 갖는 광제어층을 포함하는 시트이고,
    상기 제1 광제어부는, 제1 입사각(θ0)으로 제1 광제어부 하면에 입사된 광을 제1 입사각(θ0)과 상이한 제2 입사각(θA)의 광으로 출사하도록 마련되고,
    상기 제2 광제어부는, 제2 입사각(θA)으로 제2 광제어부 상면에 입사된 광을, 제2 입사각(θA)의 광 및 제2 입사각(θA)과 상이한 제3 입사각(θB)의 광으로 출사하도록 마련되는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 하나 이상의 인식된 지문에 대하여, 하나 이상의 휴리스틱스를 적용하여 대응되는 명령을 수행하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 단일 지문 또는 복수의 지문에 독립적으로 대응되는 명령은 디지털 디바이스의 잠금 해제, 어플리케이션 실행, 1차원 수직 스크린 스크롤링 명령, 2차원 스크린 이동 명령, 스크린의 확대 또는 축소 명령, 아이템 집합 내의 제 1 아이템을 디스플레이하는 것으로부터 상기 아이템 집합 내의 다음 아이템을 디스플레이하는 것으로 변환하게 하는 명령 또는 아이템 집합 내의 제 1 아이템을 디스플레이하는 것으로부터 상기 아이템 집합 내의 이전 아이템을 디스플레이하는 것으로 변환하게 하는 명령인 디지털 디바이스의 제어 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 단일 지문 또는 복수의 지문에 대응되는 명령은 사용자가 선택한 명령 또는 사용자가 지정한 명령인 디지털 디바이스의 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 디스플레이는 디스플레이 후면에 압력 센서를 포함하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 디지털 디바이스의 기설정된 압력 이상의 지문이 인식되는 경우, 단일 지문 또는 복수의 지문과 압력의 조합에 독립적으로 대응되는 명령을 수행하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 디지털 디바이스는 모션 센서를 포함하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 디지털 디바이스의 기설정된 사용자의 움직임이 인식되는 경우, 단일 지문 또는 복수의 지문과 사용자의 움직임의 조합에 독립적으로 대응되는 명령을 수행하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 시트는 투명 기재층을 더 포함하고,
    상기 하부 기재층, 상기 광제어층 및 상기 투명 기재층을 순차로 포함하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 광제어부는, 하부 기재층을 통해 제 1 광제어부 하면에 제1 입사각(θ0)으로 입사된 광을, 상기 투명 기재층을 향하여, 제1 입사각(θ0)과 상이한 제2 입사각(θA)의 광으로 출사하도록 마련되고,
    상기 제2 광제어부는, 투명 기재층을 통해 제2 광제어부 상면에 제2 입사각(θA)으로 입사된 광을, 상기 투명 기재층을 향하여, 제2 입사각(θA)의 광 및 제2 입사각(θA)과 상이한 제3 입사각(θB)의 광으로 출사하도록 마련되는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 광제어부 및 제2 광제어부는 회절광학소자 또는 굴절광학소자를 포함하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 광제어부 및 제2 광제어부는 홀로그래픽 필름을 포함하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 광제어부에서 출사된 각도(θA)의 광이, 하기 관계식 1 및 2를 만족하여, 투명 기재층의 상면과 하부 기재층의 상면 모두에서 전반사 될 수 있도록 마련되는 디지털 디바이스의 제어 방법:
    [관계식 1]
    θA > (180°/π) x sin-1(n0/n1)
    [관계식 2]
    θA > (180°/π) x sin-1(n3/n1)
    (단, 상기 관계식 1 및 2에서, n0는 공기의 굴절률로서 1 이고, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, n3는 하부 기재층의 굴절률이다.)
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 광제어부에서 출사된 각도(θA)의 광이, 하기 관계식 3을 만족하여, 투명 기재층의 상면에서 전반사된 후 광제어층의 상면을 투과할 수 있도록 마련되는 디지털 디바이스의 제어 방법:
    [관계식 3]
    θA < (180°/π) x sin-1(n2/n1)
    (단, 상기 관계식 3에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, n2는 광제어층 중 제1 광제어부 또는 제2 광제어부의 굴절률이고, n1 은 n2 보다 크다.)
  15. 제14항에 있어서, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체가 상기 투명 기재층에 접촉하는 경우, 상기 제1 광제어부로부터 출사된 각도(θA)의 광이, 하기 관계식 4를 만족하여, 투명 기재층과 물체가 직접 접촉하는 투명 기재층의 상면에서 전반사 되도록 마련되는 디지털 디바이스의 제어 방법:
    [관계식 4]
    θA > (180°/π) x sin-1(nh/n1)
    (단, 상기 관계식 4에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, nh는 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체 중 투명 기재층과 직접 접촉하는 부분의 굴절률이다.)
  16. 제15항에 있어서, 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체가 상기 투명 기재층에 접촉하는 경우, 상기 제2 광제어부로부터 출사된 각도(θB)의 광이, 하기 관계식 5를 만족하여, 공기와 접하는 투명 기재층의 상면에서 전반사될 수 있도록, 그리고 상기 제2 광제어부로부터 출사된 각도(θB)의 광이, 하기 관계식 6을 만족하여, 투명 기재층과 물체가 직접 접촉하는 투명 기재층의 상면에서 투과될 수 있도록 마련되는 디지털 디바이스의 제어 방법:
    [관계식 5]
    θB > (180°/π) x sin-1(n0/n1)
    [관계식 6]
    θB < (180°/π) x sin-1(nh/n1)
    (단, 상기 관계식 5 및 6에서, n0는 공기의 굴절률로서 1 이고, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, nh는 높이가 상이한 패턴을 갖는 물체 중 투명 기재층과 직접 접촉하는 부분의 굴절률이다.)
  17. 제1항에 있어서, 상기 제2 광제어부에서 출사된 각도(θB)의 광이, 하기 관계식 7을 만족하여, 투명 기재층의 상면에서 전반사된 후 광제어층의 상면을 투과할 수 있도록 마련되는 디지털 디바이스의 제어 방법:
    [관계식 7]
    θB < (180°/θ) x sin-1(n2/n1)
    (단, 상기 관계식 7에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, n2는 광제어층 중 제1 광제어부 또는 제2 광제어부의 굴절률이고, n1 은 n2 보다 크다.)
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2 광제어부에서 출사된 각도(θB)의 광이, 하기 관계식 8을 만족하여, 투명 기재층의 상면에서 전반사되어 광제어층 및 하부 기재층을 투과할 수 있도록 마련되는 디지털 디바이스의 제어 방법:
    [관계식 8]
    θB < (180°/π) x sin-1(n3/n1)
    (단, 상기 관계식 8에서, n1은 투명 기재층의 굴절률이고, n3는 하부 기재층의 굴절률이다.)
  19. 제1항에 있어서, 디지털 디바이스는 광원부를 더 포함하고, 상기 광원부는 상기 제1 광제어부가 접하는 상기 하부 기재층 일면의 반대 일면 상에 위치하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 광원부는 수직의 광을 상기 제1 광제어부로 출사하는 디지털 디바이스의 제어 방법.
KR1020170145695A 2016-11-30 2017-11-03 디지털 디바이스의 제어 방법 KR102136553B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160162148 2016-11-30
KR1020160162148 2016-11-30
KR1020170145403 2017-11-02
KR20170145403 2017-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180062349A KR20180062349A (ko) 2018-06-08
KR102136553B1 true KR102136553B1 (ko) 2020-07-22

Family

ID=62241618

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170145695A KR102136553B1 (ko) 2016-11-30 2017-11-03 디지털 디바이스의 제어 방법
KR1020170147008A KR102079140B1 (ko) 2016-11-30 2017-11-07 시트 및 광학식 지문 인식 장치

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170147008A KR102079140B1 (ko) 2016-11-30 2017-11-07 시트 및 광학식 지문 인식 장치

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11120244B2 (ko)
EP (2) EP3518139B1 (ko)
JP (2) JP6809672B2 (ko)
KR (2) KR102136553B1 (ko)
CN (2) CN109891428B (ko)
WO (2) WO2018101771A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3334130B1 (en) * 2016-12-08 2021-06-09 LG Display Co., Ltd. Flat panel display embedding optical imaging sensor
KR20190051409A (ko) 2017-11-07 2019-05-15 주식회사 엘지화학 시트 및 광학식 지문 인식 장치
CN107977627B (zh) * 2017-11-30 2023-12-08 北京集创北方科技股份有限公司 纹路的光学检测装置、电子设备及纹路的光学检测方法
CN107884852A (zh) * 2017-12-15 2018-04-06 京东方科技集团股份有限公司 光方向控制膜及其制备方法和指纹识别面板
JP7046269B2 (ja) * 2018-07-17 2022-04-01 エルジー・ケム・リミテッド 光学式指紋認識システムおよびこれを含むモバイル機器
CN110826373B (zh) * 2018-08-10 2022-10-11 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别面板及识别指纹的方法和指纹识别装置
US11176346B2 (en) * 2019-06-06 2021-11-16 Apple Inc. Enhanced under-display fingerprint sensing using angle-focused narrow field-of-view filters
US11036327B2 (en) * 2019-09-09 2021-06-15 Apple Inc. 3D touch
KR102304521B1 (ko) * 2019-09-26 2021-09-24 리얼룩앤컴퍼니 주식회사 초음파 지문인식이 가능한 액정보호필름
KR102513434B1 (ko) * 2021-03-18 2023-03-22 충북대학교 산학협력단 홀로그램 광학 소자 마이크로 미러 어레이를 이용한 3차원 홀로그래픽 도파관 타입 증강현실 디스플레이 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986746A (en) 1994-02-18 1999-11-16 Imedge Technology Inc. Topographical object detection system
JP2005228191A (ja) 2004-02-16 2005-08-25 Nippon Raiton Kk 指紋画像入力装置
EP2131322A1 (en) 2007-04-04 2009-12-09 Sony Corporation Biometric authentication device

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7164117B2 (en) * 1992-05-05 2007-01-16 Automotive Technologies International, Inc. Vehicular restraint system control system and method using multiple optical imagers
US5061463A (en) 1989-08-24 1991-10-29 Hoechst Celanese Corporation Coincinerator apparatus and method for processing waste gases
WO1995022804A1 (en) * 1994-02-18 1995-08-24 Imedge Technology, Inc. Method of producing and detecting high-contrast images of the surface topography of objects and a compact system for carrying out the same
US6061463A (en) * 1995-02-21 2000-05-09 Imedge Technology, Inc. Holographic fingerprint device
JP3011126B2 (ja) 1997-03-27 2000-02-21 日本電気株式会社 指紋検知装置
JP2001059905A (ja) * 1999-06-16 2001-03-06 Matsushita Electronics Industry Corp 回折型光学素子および当該回折型光学素子を用いた光ピックアップ
US20040252867A1 (en) * 2000-01-05 2004-12-16 Je-Hsiung Lan Biometric sensor
JP2001283207A (ja) 2000-01-27 2001-10-12 Seiko Instruments Inc 画像読取り装置およびその方法およびその応用装置
AU2001255172A1 (en) * 2000-03-10 2001-09-24 Ethentica, Inc. Biometric sensor
KR20010106703A (ko) 2000-05-23 2001-12-07 김영준 굴절률 차이를 이용한 지문 스캐너 및 지문 인식 시스템
JP2003050992A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Omron Corp 指紋読取装置
US6757105B2 (en) * 2002-04-25 2004-06-29 Planop Planar Optics Ltd. Optical device having a wide field-of-view for multicolor images
KR100608171B1 (ko) 2003-06-24 2006-08-02 주식회사 에스엘 엘씨디 지문인식센서를 구비한 영상표시장치
KR20050020327A (ko) 2003-08-22 2005-03-04 주식회사 우량정보기술 회절격자판을 이용한 지문인식장치
JP4266770B2 (ja) * 2003-10-22 2009-05-20 アルプス電気株式会社 光学式画像読み取り装置
KR100586958B1 (ko) * 2004-01-26 2006-06-07 주식회사 아이레보 지문의 접촉면이 넓은 광학식 지문 인증 시스템
JP4624076B2 (ja) * 2004-11-05 2011-02-02 京楽産業．株式会社 パチンコ遊技機
KR100726100B1 (ko) 2005-04-28 2007-06-12 대동전자(주) 지문인식장치용 광학시스템
US7548371B2 (en) 2005-12-13 2009-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Optical film, illuminator and display
US8525287B2 (en) * 2007-04-18 2013-09-03 Invisage Technologies, Inc. Materials, systems and methods for optoelectronic devices
KR100874688B1 (ko) 2007-04-24 2008-12-18 주식회사 유니온커뮤니티 모조지문을 판별할 수 있는 모조지문판단장치 및 그판단방법
US8023700B2 (en) 2007-07-26 2011-09-20 Nokia Corporation Apparatus, method, computer program and user interface for enabling access to functions
US8174943B2 (en) * 2007-11-12 2012-05-08 Panasonic Corporation Optical disk device
KR101179559B1 (ko) * 2009-12-18 2012-09-04 주식회사 유니온커뮤니티 모조지문을 판별할 수 있는 지문인식장치 및 그 판단방법
WO2014018121A1 (en) 2012-07-26 2014-01-30 Changello Enterprise Llc Fingerprint-assisted force estimation
WO2015005959A1 (en) * 2013-04-01 2015-01-15 Patrick Baudisch A touchscreen capable of fingerprint recognition
US9898642B2 (en) 2013-09-09 2018-02-20 Apple Inc. Device, method, and graphical user interface for manipulating user interfaces based on fingerprint sensor inputs
KR101731141B1 (ko) 2013-12-31 2017-04-28 엘지디스플레이 주식회사 평판 표시장치용 박막형 백 라이트 유닛
US10116868B2 (en) 2014-04-28 2018-10-30 Qualcomm Incorporated Display-integrated user-classification, security and fingerprint system
KR102294597B1 (ko) * 2014-06-02 2021-08-27 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 제어 방법
US8917387B1 (en) * 2014-06-05 2014-12-23 Secugen Corporation Fingerprint sensing apparatus
WO2016010289A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Holographic see-through optical device, stereoscopic imaging system, and multimedia head mounted system
US9811711B2 (en) 2015-02-22 2017-11-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Fingerprint detection with transparent cover
KR102093196B1 (ko) 2015-04-16 2020-04-14 삼성전자주식회사 지문 인식 기반 조작 방법 및 장치
CN106055190B (zh) * 2015-04-16 2021-03-09 三星电子株式会社 用于经由显示器的部分提供信息的设备和方法
US10628656B2 (en) * 2015-07-09 2020-04-21 Gingy Technology Inc. Image capture apparatus
US10002281B2 (en) * 2015-07-09 2018-06-19 Gingy Technology Inc. Fingerprint identification module
CN105184248B (zh) * 2015-08-28 2019-03-12 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别装置及指纹识别系统
CN105184282B (zh) 2015-10-14 2019-04-23 京东方科技集团股份有限公司 光学指纹检测装置及显示设备
CN105759330B (zh) * 2016-03-16 2018-04-17 上海交通大学 基于光栅结构与微棱镜阵列的指纹识别系统
KR102040651B1 (ko) * 2016-04-29 2019-11-06 엘지디스플레이 주식회사 광학식 이미지 인식 센서 내장형 평판 표시장치
KR102561736B1 (ko) * 2016-06-01 2023-08-02 삼성전자주식회사 터치 디스플레이를 가지는 전자 장치 및 이의 지문을 이용한 기능 실행 방법
KR101702084B1 (ko) * 2016-06-07 2017-02-02 실리콘 디스플레이 (주) 지문 인식 센서
WO2018157334A1 (zh) * 2017-03-01 2018-09-07 上海箩箕技术有限公司 指纹成像模组和电子设备
KR102375705B1 (ko) * 2017-05-02 2022-03-18 엘지디스플레이 주식회사 광학식 이미지 인식 센서를 구비한 평판 표시장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986746A (en) 1994-02-18 1999-11-16 Imedge Technology Inc. Topographical object detection system
JP2005228191A (ja) 2004-02-16 2005-08-25 Nippon Raiton Kk 指紋画像入力装置
EP2131322A1 (en) 2007-04-04 2009-12-09 Sony Corporation Biometric authentication device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3518138A4 (en) 2019-11-06
EP3518138B1 (en) 2021-02-24
CN109891428B (zh) 2023-05-26
JP2019531549A (ja) 2019-10-31
US11120244B2 (en) 2021-09-14
CN109923553A (zh) 2019-06-21
CN109923553B (zh) 2023-07-21
EP3518139A4 (en) 2019-11-20
US11003887B2 (en) 2021-05-11
EP3518139A1 (en) 2019-07-31
US20190286871A1 (en) 2019-09-19
JP6809672B2 (ja) 2021-01-06
KR102079140B1 (ko) 2020-02-19
US20200082194A1 (en) 2020-03-12
KR20180062350A (ko) 2018-06-08
WO2018101772A1 (ko) 2018-06-07
JP2020503575A (ja) 2020-01-30
KR20180062349A (ko) 2018-06-08
EP3518139B1 (en) 2020-07-29
EP3518138A1 (en) 2019-07-31
JP6809673B2 (ja) 2021-01-06
WO2018101771A1 (ko) 2018-06-07
CN109891428A (zh) 2019-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102136553B1 (ko) 디지털 디바이스의 제어 방법
TWI656452B (zh) 顯示裝置
JP6553155B2 (ja) 光学式イメージ認識センサー内蔵型平板表示装置
US8520912B2 (en) Fingerprint recognition device
TWI486844B (zh) 光學觸控掃描裝置
KR102247910B1 (ko) 광학식 지문인식 시스템 및 이를 포함하는 모바일 기기
KR102498633B1 (ko) 시트 및 광학식 지문 인식 장치
US11126818B2 (en) Sheet and an optical fingerprint scanner
KR102629153B1 (ko) 광학식 이미지 인식 센서를 구비한 평판 표시장치
KR20190143122A (ko) 표시장치
KR20230019593A (ko) 장식 부재 및 그를 포함하는 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant