KR20150029129A

KR20150029129A - Fingerprint Sensor

Info

Publication number: KR20150029129A
Application number: KR20130107874A
Authority: KR
Inventors: 오영진; 정익찬; 성승규; 김명호
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-03-18

Abstract

A fingerprint recognition sensor is disclosed. The fingerprint recognition sensor of the present invention includes: a TFT array including a plurality of pixels; a color filter which filters a light of a specific wavelength by including a red filter, a green filter and a blue filter; photosensitive sensors which are located at each pixel on the same plane of the TFT array; and and a rear light unit which irradiates a light toward the color filter, the TFT array and the photosensitive sensor. The photosensitive sensor reads a fingerprint of a finger by detecting the light reflected by the finger from the light irradiated from the rear light unit. The fingerprint recognition sensor becomes slimmer.

Description

[0001] Fingerprint Sensor [

본 발명은 지문 인식 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint recognition sensor.

도 4는 종래의 디스플레이 장치의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈 위에 빛을 조사하는 후면 라이트 유닛(Back Light Unit), 하부 편광부(Bottom Polarizer), TFT(Thin Film Transistor) 글래스, TFT 어레이, 액정 크리스탈(Liquid Crystal), 컬러 필터, 컬러 필터 글래스 및 상부 전극을 포함한다. 4 is a cross-sectional view of a conventional display device. 4, the display device includes a back light unit, a bottom polarizer, a TFT (Thin Film Transistor) glass, a TFT array, a liquid crystal (Liquid Crystal) , A color filter, a color filter glass, and an upper electrode.

종래의 지문 인식 센서는 도 4에 도시된 디스플레이와 별개의 하드웨어 구조를 가지기 때문에 별도의 공간을 필요로 하는데, 모바일 장치가 점점 소형화되고 슬림화 되면서 지문 인식 센서의 위치 및 공간의 제약이 생기게 되었다.The conventional fingerprint recognition sensor requires a separate space because it has a separate hardware structure from the display shown in FIG. 4. However, as the mobile device becomes smaller and slimmer, the position and space of the fingerprint recognition sensor are limited.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 디스플레이 장치에 지문 인식 센서를 구현함으로써 보다 슬림화된 지문 인식 센서를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fingerprint recognition sensor that is slimmer by implementing a fingerprint recognition sensor on a display device.

본 발명의 실시예에 따른 지문 인식 센서는 복수의 픽셀들을 포함하는 TFT 어레이, 레드 필터, 그린 필터 및 블루 필터를 포함하여 특정 파장의 빛만 필터링하는 컬러 필터 및 상기 TFT 어레이의 동일 평면 상에 각각의 픽셀마다 위치하는 감광 센서들 및 상기 컬러 필터, 상기 TFT 어레이 및 상기 감광 센서 방향으로 빛을 조사하는 후면 라이트 유닛을 포함한다, A fingerprint recognition sensor according to an embodiment of the present invention includes a TFT array including a plurality of pixels, a red filter, a green filter, and a blue filter, and includes a color filter for filtering only light of a specific wavelength, And a backlight unit for irradiating light toward the color filter, the TFT array, and the photosensitive sensor,

상기 감광 센서는 상기 후면 라이트 유닛으로부터 조사된 빛으로부터 손가락에 의해 반사된 빛을 감광하여 상기 손가락의 지문을 리드한다.The photosensor senses the light reflected by the finger from the light irradiated from the back light unit and reads the fingerprint of the finger.

상기 감광 센서는 상기 각 픽셀의 블루 열의 일부마다 배치된다.The photosensitive sensor is disposed for every part of the blue row of each pixel.

본 발명의 지문 인식 센서는 디스플레이 장치에 지문 인식을 위한 감광 센서를 임베디드함으로써, 제품 내 지문 인식 센서가 차지하는 공간 및 위치의 제약을 받지 않을 수 있고, 또한 보다 슬림화 된 제품을 제공할 수 있는 효과가 있다.The fingerprint recognition sensor of the present invention can be free from the restriction of the space and position occupied by the fingerprint sensor in the product by embedding the photosensitive sensor for fingerprint recognition in the display device and also providing a slimmer product have.

도 1은 본 발명의 지문 인식 센서를 포함한 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 2는 하나의 픽셀을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 지문 인식 센서의 동작원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 종래의 디스플레이 장치의 단면도이다.1 is a sectional view of a display device including a fingerprint recognition sensor according to the present invention.
2 is a conceptual diagram showing one pixel.
3 is a conceptual diagram for explaining the operation principle of the fingerprint recognition sensor of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a conventional display device.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 지문 인식 센서를 포함한 디스플레이 장치의 단면도이고, 도 2는 하나의 픽셀을 나타낸 개념도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a display device including a fingerprint recognition sensor according to the present invention, and FIG. 2 is a conceptual view illustrating one pixel.

도 1을 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈 위에 빛을 조사하는 후면 라이트 유닛(Back Light Unit), 하부 편광부(Bottom Polarizer), TFT(Thin Film Transistor) 글래스, TFT 어레이, 감광 센서, 액정 크리스탈(Liquid Crystal), 컬러 필터, 컬러 필터 글래스 및 상부 전극을 포함한다. 1, a display device includes a back light unit, a bottom polarizer, a TFT (Thin Film Transistor) glass, a TFT array, a photosensor, a liquid crystal crystal Liquid Crystal), a color filter, a color filter glass, and an upper electrode.

감광 센서(Photo sensor)는 TFT 어레이와 동일 평면 상에 배치된다. 도 2를 참고하면, 감광 센서는 TFT 어레이 내 각각의 픽셀에 배치된다. 감광 센서는 하나의 픽셀 내에 포함된 레드, 그린, 블루 배열의 TFT(Thin Film Transistor) 중 휘도에 영향을 가장 적게 미치는 블루 열에 배치한다.A photosensor is disposed on the same plane as the TFT array. Referring to Fig. 2, the photosensor is disposed in each pixel in the TFT array. The photosensor is arranged in a blue column which has the least influence on luminance among TFTs (Thin Film Transistors) arranged in red, green and blue included in one pixel.

실시 예에 따라 지문을 인식하기 위한 센서로는 감광 센서 대신, 적외선(IR) 센서, 초음파 센서 등으로 구현이 가능하다. As an example of a sensor for recognizing a fingerprint according to an embodiment, an infrared sensor (IR), an ultrasonic sensor, or the like may be used in place of the photosensitive sensor.

도 3은 본 발명의 지문 인식 센서의 동작원리를 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual diagram for explaining the operation principle of the fingerprint recognition sensor of the present invention.

도 3을 참조하면, LCD 패널 위에 손가락을 접촉시키면, 후면 라이트 유닛에서 조사된 빛으로부터 반사되어 들어오는 빛(Scattered Light)을 감광 센서을 통해 센싱한다. 각 픽셀의 각 감광 센서에서 센싱된 반사 빛의 양에 따라 디스플레이 장치 전체에서 손가락 지문의 이미지 형상을 센싱할 수 있다. Referring to FIG. 3, when a finger is brought into contact with an LCD panel, light reflected from light emitted from the backlight unit is sensed through a photosensor. The image form of the fingerprint can be sensed in the entire display device according to the amount of the reflected light sensed by each photosensor of each pixel.

보다 자세히 설명하면, 지문 인식 센서에서 사람의 지문을 인식하기 위해서는 일반적으로 380 내지 500 DPI(Dot Per Inch) 정도의 해상도를 필요로 한다.More specifically, in order to recognize a human fingerprint in a fingerprint recognition sensor, a resolution of about 380 to 500 DPI (Dot Per Inch) is generally required.

표 1 내지 표 4는 LCD 사양에 따라 지문 인식을 표현하기 위한 필요 해상도를 나타낸 것이다. Table 1 to Table 4 show the required resolution for representing fingerprint recognition according to LCD specifications.

일 예로 1800 x 1350 해상도를 가지는 5인치 LCD의 경우, 표 2에 도시된 바와 같이 필요해상도의 DPI가 450 정도이고, 이는 지문인식에 필요한 380 내지 500 DPI(Dot Per Inch) 범위 내 해상도이므로 손가락의 지문 형상을 표현할 수 있다. For example, in the case of a 5-inch LCD having a resolution of 1800 x 1350, as shown in Table 2, the DPI of the required resolution is about 450, which is a resolution within the range of 380 to 500 DPI (Dot Per Inch) The fingerprint shape can be expressed.

이와 같이 외부에 별도의 지문인식 센서를 사용하여 인식하던 종래의 방식과 달리, 디스플레이 장치 내부에 지문 인식이 가능한 형태의 감광 센서를 일체화할 경우 LCD 픽셀을 기준으로 사람의 지문을 분석할 수 있다.Unlike the conventional method in which a separate fingerprint recognition sensor is used as an external device, when a photosensor capable of recognizing a fingerprint is integrated into a display device, the fingerprint of a person can be analyzed based on the LCD pixel.

또한 지문 인식 센서를 디스플레이 장치와 별도로 실장하기 위한 공간이 필요치 않기 때문에 공간 및 위치에 대한 제약 없이 제품 슬림화가 가능한 효과가 있다.Further, since there is no need for a space for mounting the fingerprint sensor separately from the display device, the product can be slimmed without restriction on the space and the position.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

Claims

A TFT array including a plurality of pixels;
A color filter for filtering only light of a specific wavelength, including a red filter, a green filter, and a blue filter; And
Photosensitive sensors positioned on each of the pixels on the same plane of the TFT array; And
And a backlight unit for irradiating light toward the color filter, the TFT array, and the photosensitive sensor,
The photosensitive sensor
A fingerprint recognition sensor for sensing the light reflected by the finger from the light irradiated from the back light unit and reading the fingerprint of the finger.

The apparatus of claim 1, wherein the photosensor
Wherein the fingerprint sensor is disposed at every part of the blue row of each pixel.