KR20050000455A - 지문인식센서를 구비한 영상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지문인식 센서를 구비한 영상표시장치에 관한 것으로, 상세하게는 사진, 그림 또는 액정표시패널등과 같은 영상표시장치와 지문이미지등을 획득하는 이미지 입력 패널을 겹쳐서 배열하여 영상표시와 이미지 입력을 동시에 할 수 있는 패널에 있어서, 상기 액정표시패널 또는 사진, 그림과 이미지 입력 패널의 사이에 지문인식용 면광원을 추가하고, 지문인식시 또는 설정된 시간동안 또는 주위의 조도를 판단하여 설정 조도값 미만시에만 상기 면광원을 발광토록 구성한 지문인식 겸용 액정표시 패널에 관한 것이다.

본 발명은 지문인식을 위한 별도의 광원을 마련하여 지문인식을 위한 광원을 확보함과 함께, 지문인식시에만 상기 광원을 동작토록 구성한 지문인식센서를 구비한 영상표시장치를 제공함에 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지문인식센서가 부착된 영상표시장치는, 영상표시장치의 상부면에 지문인식센서를 구비한 영상표시장치에 있어서, 상기 영상표시장치와 지문인식센서 사이에 설치된 지문인식센서용 면광원을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지문인식센서를 구비한 영상표시장치{A DISPLAY APPARATUS HAVING FINGERPRINT IDENTIFICATION SENSOR}

본 발명은 지문인식 센서를 구비한 영상표시장치에 관한 것으로, 상세하게는 사진, 그림 또는 액정표시패널등과 같은 영상표시장치와 지문이미지등을 획득하는 이미지 입력 패널을 겹쳐서 배열하여 영상표시와 이미지 입력을 동시에 할 수 있는 패널에 있어서, 상기 액정표시패널 또는 사진, 그림과 이미지 입력 패널의 사이에 지문인식용 면광원을 추가하고, 지문인식시 또는 설정된 시간동안 또는 주위의 조도를 판단하여 설정 조도값 미만시에만 상기 면광원을 발광토록 구성한 지문인식 겸용 액정표시 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 지문(Finger print)은 강력한 개인 인증수단으로써 범죄 예방수단 및 보안등의 분야에 폭 넓게 사용되고 있다. 특히 인터넷등의 원거리 네트워크 통신기술이 발전하면서 전자 상거래가 활발히 이루어지고, 무선통신기술이 발전하면서 이동 단말기를 이용하여 원거리에서도 각종 금융거래나 전자문서 교환 등 전자 비지니스를 처리할 수 있게 되므로써, 전자 상거래에서도 간단하게 당사자 인증을 위한 수단으로서 지문인식을 이용하려는 연구가 증가하고 있다. 상기 지문인식의 방식으로는 크게 렌즈나 프리즘을 사용하는 광학식과, 반도체센서를 이용한 비광학식이 있다. 상기 비광학식 방식으로서 평면형인 TFT(Thin film transistor)방식과 포토센서형이 있는데, TFT 지문인식 방식은 아모퍼스 실리콘(a-Si:H)의 감광성을 이용한 접촉식 이미지 센서의 일종인데, 비교적 얇은 구조로써 높은 감광성을얻을 수 있다.

도 5을 참조하여 포토센서형 지문입력센서의 상세구조 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

지문입력 센서(10)는 더블게이트형 포토센서(10a)가 형성된 유리기판(절연성 기판)(19) 아래측에 설치되고, 면광원으로 되는 백라이트(30)로부터 조사광(La)을 입사시키며, 이 조사광(La)이 더블게이트형 포토센서(10a)(상세하게는 하측게이트전극(22), 드레인전극(12), 소스전극(13))의 형성영역을 제외하고 투명한 절연성 기판(19)과 절연막(15,16,17)을 투과하여 투명한 정전기보호용 도전층(23)상의 검출체 접촉면(2)에 재치된 손가락(FN:Finger)에 조사된다.

그리고 지문판독장치(도면에 표시 않함)에 의한 지문의 검출시에 있어서는 손가락(FN)의 피부표층(SK)의 반투명층이 지문인식센서(10)의 최상층에 형성된 정전기보호용 도전층(18)에 접촉함으로써 정전기보호용 도전층(18)과 피부표층(SK)의 계면에 굴절율이 낮은 공기층이 없어진다. 여기에서 피부표층(SK)의 두께는 650nm보다 두껍기 대문에 손가락(FN)의 볼록부(CNV)에 있어서 내부에 입사된 빛(La)은 피부표층(SK)내를 절연막(15,16,17) 및 상측 게이트전극(15a)을 투과하여 더블게이트형 포토센서(10a)의 반도체층(11)에 여기광으로서 입사된다. 이와같이 손가락(FN)의 볼록부(CNV)에 대응되는 위치에 배치된 더블게이트형 포토센서(10a)의 반도체층(11)에 빛이 입사되어 생성되는 캐리어(정공)가 축적됨으로써 상기한 일련의 구동제어방법에 따라서 손가락(FN)의 화상패턴을 명암정보로서 판독할 수 있다.

또 손가락(FN)의 오목부(CNC)에 있어서는, 조사된 빛(La)은 정전기보호용 도전층(18)의 지문검출면(2)과 공기층의 계면을 통과하고, 공기층 앞의 손가락에 도달하여 피부표층(SK)내에서 산란하는데, 손가락(FN)의 피부표층(SK)은 공기보다 굴절율이 높기 때문에 어떤 각도로 계면에 입사된 피부표층(SK)내의 빛(Lc)은 공기층으로 빠지기 어려워서 오목부(CNC)에 대응되는 위치에 배치된 더블게이트형 포토센서(10a)의 반도체층(11)으로의 입사가 억제된다.

상기와 같은 지문입력센서(10)는 그 두께가 얇고 투명하기 때문에 도 3에서와 같이 휴대전화나 PDA(Personal digital assistant)등 이동통신 단말기의 액정 표시창위에 부착이 가능하다. 단말기의 표시부에 백라이트(30)가 설치되고 그 위에 액정표시기(20)가 부착되며 그 위에 지문입력센서(10)가 설치된다. 즉, 지문입력 기능은 액정표시기(20)를 투과한 상기 백라이트(30)광에 의해 상기에서 설명한바와 같이 이루어진다.

도 5를 참조하여 종래 지문인식센서를 구비한 영상표시장치에 대해 살펴보면 다음과 같다.

메세지등을 표시하기 위한 액정 표시기(20)의 상부에 지문입력센서(10)가 부착되어, 백라이트(30)광을 이용하여 상기 지문입력센서(10)의 동작에서와 같이 사용자의 지문을 인식함이 가능하여 지는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 지문인식센서를 구비한 영상표시장치는 백라이트(30)로부터 조사된 빛이 액정 표시기(20)를 통하여 지문입력 센서(10)에 도달되므로, 지문인식에 필요한 광량이 감소함과 함께 광분포 또한 균일하지 못하므로 지문입력센서(10)의 감지성능이 저하된다.

또한, 사용자가 액정표시기(20)에 디스플레이되는 메세지를 지문입력 센서(10)를 통해 보게 되므로 액정 표시의 품질이 저하되는 문제점이 있는 것이다. 이에 액정 표시기(20)의 표시도를 높게하여 메세지를 선명하게 표시함이 가능하나, 액정 표시기(20)의 표시도가 높게되면 상기 백라이트(30)의 빛이 지문입력 센서(10)에 더욱더 도달하지 못하므로 지문입력 센서(10)의 해상도가 하락되는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 지문인식을 위한 별도의 광원을 마련하여 지문인식을 위한 광원을 확보함과 함께, 지문인식시에만 상기 광원을 동작토록 구성한 지문인식센서를 구비한 영상표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 지문인식겸용 액정표시 패널장치의 구조도

도2a는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판의 분해 사시도

도2b는 본 발명 도광판의 다른 실시예를 보인 분해 사시도.

도3은 본 발명에 따른 지문인식 겸용 액정표시 패널이 적용된 이동통신 단말기

도4는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 지문인식센서를 구비한 영상표시장치의 구조도

도5는 종래 지문인식 겸용 액정표시 패널장치의 구조도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 지문인식센서 20 액정표시기

20' 회사로고 30 백라이트

40 지문인식용 면광원 41 리플렉터

42 램프 43 도광판

44 V자 홈 50,50' 제어부

60 조도센서 100 지문인식장치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지문인식센서를 구비한 영상표시장치는, 영상표시장치의 상부면에 지문인식센서를 구비한 영상표시장치에 있어서, 상기 영상표시장치와 지문인식센서 사이에 설치된 지문인식센서용 면광원을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 지문인식센서를 구비한 영상표시장치는, 지문인식요구신호가 입력되면 상기 지문인식센서용 면광원을 점등시키고, 지문인식완료신호가 입력되면 상기 지문인식센서용 면광원을 소등시키거나, 소정 설정시간동안만 상기 지문인식센서용 면광원을 점등시키거나, 또는 조도가 설정조도값 미만이면 상기 지문인식센서용 면광원을 점등시키기 위한 면광원 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 지문인식센서를 구비한 영상표시장치는, 상기 지문인식센서용 면광원은 영상표시장치를 향하는 면에 형성된 산란패턴을 갖는 도광판과, 상기 도광판의 일측면에 설치된 광원과, 상기 광원으로부터 나오는 빛이 도광판의 일측면으로 집중되도록 상기 광원을 둘러싼 리플렉터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 지문인식센서를 구비한 영상표시장치는, 상기 도광판에 형성된 산란 패턴은 커팅홈으로 되어 있으며, 그 홈의 폭이 200 ㎛ 이하인것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 지문인식센서를 구비한 영상표시장치는, 상기 도광판에 형성된 산란 패턴은 도트로 되어 있으며, 도트의 최대 폭이 200 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지문인식 센서를 구비한 영상표시장치를 설명하면 다음과 같다. 종래와 동일부분은 동일부호로 설명하며, 본 발명에서는 이동통신 단말기에 적용되는 지문인식 겸용 액정표시 패널장치를 일예로 하여 설명하기로 하나, 이에 한정되는건 아니다.

도1은 본 발명의 지문인식 겸용 액정표시 패널장치의 단면도이며, 도2a는 본 발명 도광판의 분해 사시도이고, 도2b는 본 발명 도광판의 다른 실시예를 보이기 위한 분해 사시도이다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 지문인식 겸용 액정표시 패널장치의 구조를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 이동통신 단말기용 지문인식 겸용 액정표시 패널장치는 지문입력센서(10)와, 액정표시기(20)와, 백라이트(30)와, 지문인식센서용 면광원(40)과, 제어부(50)로 구성된다.

상기 지문입력센서(10)는 종래의 지문입력센서(10)와 동일하므로 상세 설명은 상기 종래의 설명을 참고하며, 상기 액정 표시기(20)와, 백라이트(30)는 통상의 이동통신 단말기의 디스플레이부에 구현되어 있는 공지기술이므로 그 상세 동작설명은 생략하도록 하겠다.

본 발명의 지문인식센서용 면광원(40)은 액정표시기(20)를 향하는 면에 산란패턴을 갖는 도광판(43)(Light guide panel)과, 상기 도광판(43)의 일측면에 설치된 램프(42)와, 상기 램프(42)로부터 나오는 빛이 집중되도록 상기 램프(42)를 둘러싸도록 구성된 리플렉터(41)로 구성된다. 상기 도광판(43)의 산란패턴은 상기 지문인식센서(10)측으로 상기 램프(42)와 리플렉터(41)의 빛을 집중시켜주기 위한 상기 액정 표시기(20)측으로 마련된 다수개의 V자 커팅홈(44)이다.

본 발명 도광판(43)의 산란패턴은 도2a에 도시된 바와 같이 V자 커팅홈(44)이며, 커팅각도는 수평면과 직각으로 구성한 것을 일예로 하여 설명하나 커팅각도를 소정 설정각도로 기울여 형성하는 산란패턴도 적용함은 충분히 가능하다. 또한, 도2b에 도시된 바와 같이 상기 산란패턴을 도트방식으로 구성하고, V자 커팅홈, 반원형, 사각형 형상으로 구비함도 충분히 가능하다.

상기 지문인식센서용 면광원(40)은 도 1에 도시된 바와 같이, 지문입력센서(10)와 액정 표시기(20)사이에 구성되어, 사용자 또는 외부의 신호에 의해 지문인식요구신호가 상기 제어부(50)에 입력되면 제어부(50)는 상기 면광원(40)의 램프(42)에 점등신호를 인가하여 지문인식을 위한 빛을 상기 지문입력센서(10)측에 공급하기 위하여 지문인식센서용 면광원(40)의 램프(42)를 발광시키게 된다. 상기 램프(42)에서 조사되는 빛은 도광판(43)의 산란패턴, 즉 V자 커팅홈(44)에 굴절되어 지문입력센서(10)측으로 균일하게 확산되게 되며, 상기 확산되는 빛을 이용하여 상기 지문입력센서(10)는 사용자의 지문이미지를 스캔하게 되는 것이다.

이후, 지문입력센서(10)로부터 사용자의 지문이미지 스캔이 완료되면, 제어부(50)는 상기 지문인식센서용 면광원(40)의 램프(42)에 소등신호를 인가하여 램프(42)를 소등시키게 된다.

또한, 상기 지문인식센서용 면광원(40)의 도광판(43)은 투명재질로 구성되고, 도광판(43)에 구성된 V자 커팅홈(44)은 미세하고 촘촘하게 구성하여 마련되므로 사용자에게는 상기 V자 홈(44)이 형성하는 산란패턴이 보이지 않게 된다. 본 발명의 V자 홈(44)의 폭은 200μ[m]이하로 구성하고, 상기 산란패턴이 도트방식일 경우 그 폭이 200μ[m]이하임을 특징으로 한다.

그럼으로써, 사용자가 액정 표시기(20)에 디스플레이 되는 메세지등을 확인 또는 가독(Readable)하기에 상기 지문인식용 면광원(40)이 큰 영향을 미치지 않음은 당업자라면 충분히 이해 가능할 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면으로, 본 발명의 지문인식센서를 구비한 영상표시장치는 통상적인 지문인식을 통한 출입문 개폐시스템에도 적용됨이 가능하다.

즉, 종래의 지문인식을 통한 출입문 개폐시스템은 미(Beauty)적인 요소, 홍보적인 요소 또는 지문인식을 위한 손가락을 가이드하기 위한 요소는 배제된체 구성되어 있으나,

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 회사로고(Logo)(20'), 또는 지문그림이나 사진등을 지문인식용 면광원(40)의 하측에 마련하고, 지문인식장치(100)의 소정 설정위치에 주위조도를 감지하는 조도센서(60)를 마련하며, 상기 조도센서(60)에 의해 감지되는 조도값의 크기에 따라 상기 지문인식센서용 면광원(40)을 점등 및 소등시키는 제어부(50')를 마련하여,

제어부(50')는 상기 조도센서(60)에 의해 감지되는 조도값을 입력하여 감지된 조도값이 설정값 미만이면 지문인식센서용 면광원(40)을 점등시키고, 설정값 이상이면 지문인식센서용 면광원(40)을 소등함으로써, 조도가 높은 낮시간(Day time)때는 지문인식시에만 상기 지문인식용 면광원(40)을 점등하고, 조도가 낮은 밤시간(Night time)때에는 항상 지문인식용 면광원(40)이 점등되도록 한다.

그럼으로써, 조도가 낮은 밤(Night)에도 상기 지문인식장치(100)의 손가락 안착위치를 가이드 함과 동시에 회사로고의 삽입으로 간접적인 회사의 홍보효과를 얻을 수 있는 장점이 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에서는 지문인식센서를 구비한 영상표시장치에 지문인식을 위한 별도의 지문인식센서용 면광원을 마련하여 지문인식 동작을 수행할때만 상기 면광원을 발광토록 하고, 지문인식이 완료되면 상기 면광원을 오프 시킴으로써 지문인식율의 상승과 함께, 영상표시장치의 표시도를 상승시켜 메세지등을 디스플레이 하여도 지문인식기능에는 아무런 영향을 미치지 않아서 영상 표시 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.

또한, 주위의 조도를 감지하는 조도센서를 구성하여, 설정된 조도값에 따라 상기 면광원을 점등/소등 시킴으로써 어두운 밤에도 상기 지문인식을 위한 손가락 안착위치를 가이드 하여 사용자에게 편리함을 제공하게 된다.

앞에서 설명된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (6)

1. 영상표시장치의 상부면에 지문인식센서를 구비한 영상표시장치에 있어서,

   상기 영상표시장치와 지문인식센서 사이에 설치된 지문인식센서용 면광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식센서를 구비한 영상표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   빛의 양을 측정하기 위한 조도센서와,

   지문인식요구신호가 입력되거나 또는 상기 조도센서로부터 입력된 조도값을 판단하여 미리 설정된 값 미만이면 상기 지문인식센서용 면광원을 점등시키고, 지문인식완료신호가 입력되거나 또는 상기 조도센서로부터 입력된 조도값을 판단하여 미리 설정된 값 이상이면 상기 지문인식센서용 면광원을 소등시키기 위한 면광원 제어수단를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식센서를 구비한 영상표시장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 지문인식센서용 면광원은 액정표시판넬장치를 향하는 면에 형성된 산란패턴을 갖는 투명재질의 도광판과, 상기 도광판의 일측면에 설치된 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식센서를 구비한 영상표시장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 광원으로부터 나오는 빛이 도광판의 일측면으로 집중되도록 상기 광원을 둘러싼 리플렉터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식센서를 구비한 영상표시장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 도광판에 형성된 산란 패턴은 커팅홈으로 되어 있으며, 그 홈의 폭이 200 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 지문입력센서를 구비한 영상표시장치.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 도광판에 형성된 산란 패턴은 도트로 되어 있으며, 도트의 최대 폭이 200 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 지문입력센서를 구비한 영상표시장치.