KR20160059586A - Display device including photo sensing pixel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device having a photosensing pixel.
최근의 표시 장치는 영상을 표시하는 기능 외에, 다양한 기능이 추가되고 있는데, 그 일환으로서 지문 인식 소자를 포함한 표시 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, in addition to the function of displaying images, a variety of functions have been added to recent display devices, and as a part thereof, researches on display devices including fingerprint recognition devices are being actively conducted.
일반적으로 지문 인식 소자를 갖는 표시 장치는 포토 센싱 방식 또는 정전 용량 방식으로 지문을 인식한다. 상기 포토 센싱 방식으로 지문을 인식하는 표시 장치는 표시 장치는 표시 패널에 접촉된 물체가 지문의 융선(Ridge)인지 또는 골(Valley)인지에 따라 달라지는 반사광을 분별하여 지문을 인식한다. 상기 정전 용량 방식으로 지문을 인식하는 표시 장치는 표시 패널에 접촉된 물체가 지문의 융선(Ridge)인지 또는 골(Valley)인지에 따라 달라지는 정전 용량을 분별하여 지문을 인식한다.2. Description of the Related Art Generally, a display device having a fingerprint recognition device recognizes a fingerprint by a photo-sensing method or a capacitive method. In the display device for recognizing the fingerprint by the photo-sensing method, the display device recognizes the fingerprint by separating the reflected light depending on whether an object touching the display panel is a ridge or a valley of the fingerprint. The display device for recognizing the fingerprint by the electrostatic capacity method recognizes the fingerprint by discriminating electrostatic capacity which varies depending on whether an object touching the display panel is a ridge or a valley of the fingerprint.
예를 들어, 포토 센싱 방식으로 지문을 인식하는 액정 표시 장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 액정 패널(10)에 포토 센싱 화소(20)가 구비된다. 상기 포토 센싱 화소(20)는 백라이트 유닛(30)으로부터 출사되어 손가락(40)에 의해 반사된 광을 센싱하여 지문을 인식한다.For example, as shown in FIG. 1, a liquid crystal display device for recognizing a fingerprint by a photo sensing method is provided with a
그런데, 종래의 포토 센싱 화소를 포함한 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional liquid crystal display device including the photosensing pixel has the following problems.
첫째, 상기 종래 기술은 도 2에 도시된 바와 같이, 각 단위 화소에 구비된 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP1~SP3) 각각의 면적을 줄여, 제 4 서브 화소로서 상기 포토 센싱 화소(SP4)를 배치한다. 이러한, 종래 기술은 제 1 내지 제 3 서브 화소(SP1~SP3)의 면적 감소로 인해 개구율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 개구율 감소를 최소화하기 위해 포토 센싱 화소(SP4)의 면적을 줄일 경우, 지문 인식 감도가 저하되는 문제점이 있다.2, the area of each of the first to third sub-pixels SP1 to SP3 included in each unit pixel is reduced, and the area of the photo-sensing pixel SP4 as a fourth sub- . The prior art has a problem that the aperture ratio is lowered due to the reduction of the area of the first to third sub-pixels SP1 to SP3. In addition, when the area of the photosensing pixel SP4 is reduced to minimize the decrease of the aperture ratio, the sensitivity of the fingerprint recognition deteriorates.
둘째, 상기 개구율 감소 문제점 때문에 포토 센싱 화소 어레이(20)를 액정 표시 패널의 비표시 영역에 내장하는 방법이 제안된 바 있다. 그러나, 포토 센싱 화소 어레이(20)가 지문을 센싱하기 위해서는 액정 패널에서 백라이트 유닛(30)으로부터 출사된 광이 투과될 수 있는 부분이 있어야 한다. 따라서, 비표시 영역에 포토 센싱 화소 어레이(20)를 배치할 경우, 각 포토 센싱 화소(SP4)의 주변에 광을 투과할 수 있는 부분이 마련되어야 한다. 따라서, 비표시 영역에 포토 센싱 화소 어레이(20)를 배치하는 방법은 표시 영역에 포토 센싱 화소 어레이(20)를 배치하는 방법에 비해 포토 센싱 화소 어레이(20)의 해상도를 높일 수는 있으나, 광을 투과할 수 있는 부분을 확보해야 하는 이유로 인해 포토 센싱 화소 어레이(20)의 해상도를 높일 수 있는 한계가 있다.Secondly, a method of embedding the
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 고해상도 포토 센싱 화소 어레이를 내장하여 보다 정확한 지문 인식을 가능하게 한 포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display device having a photo-sensing pixel capable of more accurate fingerprint recognition by incorporating a high-resolution photosensing pixel array.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치는 포토 센싱 화소 어레이를 갖는 제 1 기판, 및 상기 제 1 기판과 합착되는 제 2 기판을 포함하는 표시 패널, 및 손가락의 접촉 또는 접근시 발광하는 발광 센서를 포함하고, 상기 발광 센서는 상기 포토 센싱 화소 어레이의 상부에 배치될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a display device having a photo-sensing pixel, including: a display panel including a first substrate having a photo-sensing pixel array and a second substrate bonded to the first substrate; And a luminescence sensor that emits light upon contact or approach, the luminescence sensor being disposed on top of the photosensing pixel array.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.According to the solution of the above-mentioned problems, the present invention has the following effects.
즉, 본 발명은 포토 센싱 화소 어레이의 해상도를 높여 보다 선명하게 지문을 인식할 수 있다.That is, according to the present invention, the resolution of the photo-sensing pixel array is increased, and the fingerprint can be recognized more clearly.
위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the effects of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or may be apparent to those skilled in the art from the description and the description.
도 1은 포토 센싱 방식으로 지문을 인식하는 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 지문 인식을 위한 액정 표시 장치가 갖는 개구율 감소를 설명하기 위한 단위 화소의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 포토 센싱 화소의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 액정 표시 장치를 이용해 지문을 센싱하는 방법을 설명한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 발광 센서(200)의 일부를 절단한 단면도이다.
도 8은 발광 센서(200)가 제 2 기판에 내장된 예를 도시한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명이 포토 센싱 화소 어레이(112)의 해상도를 높일 수 있는 이유를 설명하기 위한 비교 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 커버 윈도우에 형성되는 홀 또는 홈을 설명한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 12는 액정 패널(100)을 구성하는 제 1 및 제 2 기판(110, 120)의 위치가 역전시킨 예를 도시한 다면도이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device for recognizing a fingerprint by a photo-sensing method.
2 is a block diagram of a unit pixel for explaining a decrease in aperture ratio of a conventional liquid crystal display device for fingerprint recognition.
3 is a plan view of a display device having photo-sensing pixels according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram of a photosensing pixel according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining a method of sensing a fingerprint using the liquid crystal display device shown in FIG.
7 is a cross-sectional view of a part of the
8 is a cross-sectional view showing an example in which the
Figs. 9A and 9B are comparative diagrams for explaining the reason why the present invention can increase the resolution of the
10A and 10B are views illustrating holes or grooves formed in the cover window.
11 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
12 is a plan view showing an example in which the positions of the first and
13 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
14 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode display according to the present invention.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제 3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The meaning of the terms described herein should be understood as follows. The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms. It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one. The term "on" means not only when a configuration is formed directly on top of another configuration, but also when a third configuration is interposed between these configurations.
이하에서는 본 발명에 따른 지문 인식 소자를 포함한 표시 장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a display device including a fingerprint recognition device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치의 평면도이다.3 is a plan view of a display device having photo-sensing pixels according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 통신 단말기나, 휴대용 정보 기기로 구현될 수 있다. 물론, 본 발명의 표시 장치는 이동 통신 단말기나, 휴대용 정보 기기 이외에 노트북 컴퓨터나, 모니터, 텔레비전 등에도 적용이 가능하다.As shown in FIG. 3, a display device having a photosensing pixel according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented as a mobile communication terminal or a portable information device. Of course, the display device of the present invention can be applied to a notebook computer, a monitor, a television, and the like in addition to a mobile communication terminal and a portable information device.
이와 같은, 본 발명의 표시 장치는 영상을 표시 하기 위한 표시 패널에 포토 센싱 화소 어레이가 내장되며, 상기 포토 센싱 화소 어레이는 표시 패널의 비표시 영역에 대응하도록 배치된다. 예를 들어, 본 발명의 포토 센싱 화소 어레이는 비표시 영역 중에서도 홈 버튼(500)에 대응하도록 배치되거나, 상기 홈 버튼(500)과 인접하도록 표시 장치의 일측에 마련된 비표시 영역(550)에 배치될 수 있다.In such a display device of the present invention, a photo sensing pixel array is built in a display panel for displaying an image, and the photo sensing pixel array is arranged to correspond to a non-display area of the display panel. For example, the photo-sensing pixel array of the present invention may be arranged to correspond to the
본 발명의 포토 센싱 화소는 포토 센싱 방식으로 이미지를 센싱하는 종래 기술을 모두 적용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 포토 센싱 화소는 출원인이 제안한 바 있는 대한민국 공개특허 제10-2007-0029853호(이하, 선행 문헌)에 개시된 포토 센싱 화소로 구성될 수 있다.The photo-sensing pixel of the present invention can be applied to all the conventional techniques for sensing an image by a photo-sensing method. For example, the photo-sensing pixel of the present invention may be constituted by the photo-sensing pixel disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2007-0029853 (hereinafter referred to as the prior art) proposed by the applicant.
구체적으로, 본 발명에 따른 포토 센싱 화소는 도 4에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(GL)과, 바이어스 라인(BL)과, 센서 구동 라인(DRL)과, 리드 아웃 라인(RL)에 접속된다. 게이트 라인(GL)과, 바이어스 라인(BL)과, 센서 구동 라인(DRL)과, 리드 아웃 라인(RL)은 도시하지 않은 구동 회로에 접속된다.4, a pixel sensing pixel according to the present invention is connected to a gate line GL, a bias line BL, a sensor driving line DRL, and a lead-out line RL . The gate line GL, the bias line BL, the sensor driving line DRL and the lead-out line RL are connected to a driving circuit not shown.
상기 구동 회로는 게이트 라인(GL)에 스캔 신호를 인가하고, 바이어스 라인(BL)에 바이어스 전압을 인가하고, 센서 구동 라인(DRL)에 센서 구동 전압을 인가한다. 그리고 상기 구동 회로는 상기 리드 아웃 라인(RL)을 통해 각 포토 센싱 화소에서 센싱된 데이터를 읽어들인다.The driving circuit applies a scan signal to the gate line GL, applies a bias voltage to the bias line BL, and applies a sensor driving voltage to the sensor driving line DRL. The driving circuit reads the sensed data from each photosensing pixel through the lead-out line RL.
한편, 상기 포토 센싱 화소는 제 1 및 제 2 트랜지스터(T1, T2)와, 센싱 커패시터(SC)를 포함한다.The photo sensing pixel includes first and second transistors T1 and T2 and a sensing capacitor SC.
상기 제 1 트랜지스터(T1)는 바이어스 라인(BL)에 접속된 게이트 전극, 센서 구동 라인(DRL)에 접속된 제 1 전극, 및 센싱 노드(SN)에 접속된 제 2 전극을 포함하여 구성된다. 이러한 제 1 트랜지스터(T1)는 외부로부터 수신되는 광량에 따른 광전류를 센싱 노드(SN)에 공급한다.The first transistor T1 includes a gate electrode connected to the bias line BL, a first electrode connected to the sensor driving line DRL, and a second electrode connected to the sensing node SN. The first transistor T1 supplies a photocurrent to the sensing node SN according to the amount of light received from the outside.
상기 제 2 트랜지스터(T2)는 게이트 라인(GL)에 접속된 게이트 전극, 센싱 노드(SN)에 접속된 제 1 전극, 및 리드 아웃 라인(RL)에 접속된 제 2 전극을 포함하여 구성된다. 이러한 제 2 트랜지스터(T2)는 게이트 라인(GL)에 인가되는 스캔 신호에 응답하여 센싱 노드(SN)의 전압을 리드 아웃 라인(RL)에 공급한다.The second transistor T2 includes a gate electrode connected to the gate line GL, a first electrode connected to the sensing node SN, and a second electrode connected to the lead-out line RL. The second transistor T2 supplies the voltage of the sensing node SN to the lead-out line RL in response to a scan signal applied to the gate line GL.
상기 센싱 커패시터(SC)는 센싱 노드(SN)와 바이어스 라인(BL)에 각각 접속된다. 이러한 센싱 커패시터(SC)는 제 1 트랜지스터(T1)로부터 제공된 광전류를 일시적으로 저장한다.The sensing capacitor SC is connected to the sensing node SN and the bias line BL, respectively. This sensing capacitor SC temporarily stores the photocurrent supplied from the first transistor Tl.
이하, 본 발명의 표시 장치를 구체적으로 설명한다. 본 발명의 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display: FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기 영동 표시 장치(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시 장치 기반으로 구현될 수 있다. 이하의 실시 예에서, 평판 표시 장치의 일 예로서 액정 표시 장치 중심으로 설명하지만, 본 발명의 표시 장치는 액정 표시 장치에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.Hereinafter, the display device of the present invention will be described in detail. The display device of the present invention may be applied to a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting display (OLED), electrophoresis (EPD), and the like. In the following embodiments, a liquid crystal display device will be described as an example of a flat panel display device, but it should be noted that the display device of the present invention is not limited to a liquid crystal display device.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 액정 표시 장치를 이용해 지문을 센싱하는 방법을 설명한 도면이다.5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view for explaining a method of sensing a fingerprint using the liquid crystal display device shown in FIG.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널(100)과, 액정 패널(100)의 하부에 배치된 백라이트 유닛(400)과, 액정 패널(100)의 전면을 덮는 커버 윈도우(300)를 포함한다.5, the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention includes a
상기 액정 패널(100)은 박막 트랜지스터 어레이를 구비하는 제 1 기판(110)과, 제 1 기판(110)과 대향하도록 배치되고 컬러 필터 어레이를 구비하는 제 2 기판(120)과, 제 1 및 제 2 기판(110, 120)의 사이에 개재된 액정층(140)과, 제 1 및 제 2 기판(110, 120)의 테두리 영역에서 제 1 및 제 2 기판(110, 120)을 합착시켜 액정층(140)을 밀봉하는 씨일재(130)를 포함한다. 이러한 액정 패널(100)은 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 각각의 외부면에 편광 필름(150, 160)이 부착되며, 도시하지 않은 접착 필름을 통해 전면이 커버 윈도우(300)에 부착된다.The
상기 제 1 기판(110)은 비표시 영역(NA)에 대응하도록 배치된 포토 센싱 화소 어레이(112)를 구비한다. 여기서, 포토 센싱 화소 어레이(112)는 다수의 포토 센싱 화소로 구성되며, 다수의 포토 센싱 화소 각각은 도 4에 도시된 바와 같은 회로로 구성될 수 있다.The
상기 제 2 기판(120)은 비표시 영역(NA)에 대응하도록 배치된 발광 센서(200)를 구비한다. 구체적으로, 발광 센서(200)는 포토 센싱 화소 어레이(112)의 상부에 대응하도록 배치된다.The
이러한 발광 센서(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 손가락(600)의 접촉 또는 접근시 발광 센서(200)와 손가락 사이에 형성되는 전기장에 의해 발광하는 특성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 발광 센서(200)가 구비된 비표시 영역(NA)에 손가락(600)이 접촉 또는 접근할 경우 발광 센서(200)가 발광하며, 발광 센서(200)로부터 출사된 광은 포토 센싱 화소 어레이(112)에 공급된다. 그러면, 포토 센싱 화소 어레이(112)는 발광 센서(200)로부터 제공된 광에 따라 손가락(600)의 지문을 센싱하게 된다.6, the
도 7은 도 5에 도시된 발광 센서(200)의 일부를 절단한 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a part of the
도 7을 참조하면, 발광 센서(200)는 투명 지지판(210)과, 투명 지지판(210) 상에 구비되는 투명 전극 필름(220), 투명 전극 필름(220) 상에 구비되는 발광층(230)과, 발광층(230) 상에 구비되는 유전층(240)과, 유전층(240) 상에 구비되는 보호층(250)을 포함한다. 그리고 발광 센서(200)의 일측에는 투명 전극 필름(220)에 접속되어 외부로부터 제공된 교류 전원을 투명 전극 필름(220)에 공급하는 전극층(260)이 구비되며, 상기 전극층(260)은 절연층(270)이 덮고 있다.7, the
이러한 발광 센서(200)는 발광층(230)이 손가락(600)의 접근 또는 접촉시 지문의 융선(610)에 대응하는 부분에서 발광하여 광을 출사한다. 이와 같이, 발광 센서(200)에서 지문의 융선(610)에 대응하여 출사되는 광은 포토 센싱 화소 어레이(112)에 공급된다.The
상기 발광 센서(200)는 도시된 바와 같이, 필름 형태를 갖고서, 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 중 선택된 어느 하나에 부착될 수 있다. 이 경우, 상기 발광 센서(200)가 부착된 기판은 상기 발광 센서(200)에 교류 전원을 공급하기 위한 별도의 신호 라인이 구비됨이 바람직하다. 이러한 본 발명은 발광 센서(200)를 형성하기 위한 별도의 공정 없이 필름 형태의 발광 센서(200)를 특정 기판에 부착하기만 하면 포토 센싱 화소 어레이(112)에 광을 공급할 수 있으므로 공정이 간단해지는 효과가 있다.The
한편, 상기 발광 센서(200)는 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 중 선택된 어느 하나에 내장될 수 있다. 예를 들어, 발광 센서(200)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(120) 내에서 포토 센싱 화소 어레이(112)와 중첩되는 부분에 직접 형성될 수 있다. 이러한 본 발명은 필름 형태의 발광 센서(200)를 특정 기판에 부착하는 공정시 발광 센서(200)의 접착력 저하로 인한 불량과 그로 인한 수율 저하를 방지할 수 있다.Meanwhile, the
전술한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 포토 센싱 화소 어레이(112)의 해상도를 높여 보다 선명하게 지문을 인식할 수 있다. 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention as described above can enhance the resolution of the photo-
도 9a 및 도 9b는 본 발명이 포토 센싱 화소 어레이(112)의 해상도를 높일 수 있는 이유를 설명하기 위한 비교 도면이다. 구체적으로, 도 9a는 비교 예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 사시도이고, 도 9b는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 사시도이다.Figs. 9A and 9B are comparative diagrams for explaining the reason why the present invention can increase the resolution of the
도 9a를 참조하면, 비교 예에 따른 액정 표시 장치는 포토 센싱 화소 어레이(112)를 액정 패널(100)의 비표시 영역(NA)에 내장함으로써, 포토 센싱 화소 어레이(112)를 표시 영역(AA)에 배치하는 방법에 비해 포토 센싱 화소 어레이(112)의 해상도를 높이고 있다. 그러나, 비교 예에 따른 포토 센싱 화소 어레이(112)는 백라이트 유닛(30)으로부터 출사된 광이 투과될 수 있는 투과부(114)가 필수적으로 요구된다. 따라서, 비교 예는 상기 투과부(114)로 인해 포토 센싱 화소 어레이(112)의 해상도는 높일 수 있는 한계가 있다.9A, the liquid crystal display device according to the comparative example includes the
반면, 본 발명은 도 9b에 도시된 바와 같이, 포토 센싱 화소 어레이(112)의 상부에 발광 센서(200)가 배치되므로, 손가락(600)의 접촉 또는 접근에 의해 발광 센서(200)로부터 출사되는 광이 직접적으로 포토 센싱 화소 어레이(112)에 공급된다. 따라서, 본 발명의 포토 센싱 화소 어레이(112)는 비교 예와 달리 투과부(114)가 필요하지 않으며, 그 결과 본 발명의 포토 센싱 화소 어레이(112)는 해상도를 크게 높일 수 있다.9B, since the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 포토 센싱 화소 어레이(112)의 해상도를 높여 보다 선명하게 지문을 인식할 수 있다.As described above, the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention can recognize the fingerprint more clearly by increasing the resolution of the
한편, 상기 커버 윈도우(300)는 액정 패널(100)의 전면을 보호하는 커버이다. 이러한 커버 윈도우(300)는 상기 액정 패널(100) 상에 배치되어 접착제(미도시)를 통해 액정 패널(100)의 전면을 덮는다. 상기 접착제는 광학적으로 투명도가 높은 수지 계열의 재질, 예를 들어, OCR(Optically Clear Resin)로 선택될 수 있다.Meanwhile, the
상기 커버 윈도우(300)는 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 외부면에 홈(310) 또는 홀(320)을 구비할 수 있다. 상기 홈(310) 또는 홀(320)은 발광 센서(200)와 중첩되도록 커버 윈도우(300)의 외부면에 배치된다. 이러한 본 발명은 상기 홈(310) 또는 홀(320)을 구비함으로써, 사용자의 손가락(600)과 발광 센서(200) 간의 거리를 좁혀 발광 센서(200)가 정확하게 지문의 융선(610)에 대응하는 광을 출사시킬 수 있고, 그 결과 포토 센싱 화소 어레이(112)는 보다 정확하고 선명한 지문 정보를 생성할 수 있다. 이러한 본 발명의 홈(310) 또는 홀(320)은 전술한 제 1 실시 예 뿐만 아니라 후술되는 모든 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있다.The
도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 제 1 실시 예와 달리 발광 센서(200)가 커버 윈도우(300)에 구비된다. 구체적으로, 발광 센서(200)는 포토 센싱 화소 어레이(112)와 마주보도록 커버 윈도우(300)의 배면에 부착된다. 이러한 본 발명은 사용자의 손가락(600)과 발광 센서(200) 간의 거리를 좁혀 발광 센서(200)가 정확하게 지문의 융선(610)에 대응하는 광을 출사시킬 수 있고, 그 결과 포토 센싱 화소 어레이(112)는 보다 정확하고 선명한 지문 정보를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 11, a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention is provided with a
한편, 발광 센서(200)가 커버 윈도우(300)에 구비되는 제 2 실시 예는 액정 패널(100)을 구성하는 제 1 및 제 2 기판(110, 120)의 위치가 역전될 수 있다. In the second embodiment in which the
구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 포토 센싱 화소 어레이(112)를 갖는 제 1 기판(110) 상에는 제 2 기판(120)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제 2 기판(120)은 커버 윈도우(300)와 상기 제 1 기판(110) 사이에 배치된다. 또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(120) 상에 포토 센싱 화소 어레이(112)를 갖는 제 1 기판(110)이 배치될 수 있다. 이 경우, 제 1 기판(110)은 커버 윈도우(300)와 상기 제 2 기판(120) 사이에 배치된다. 도 12에 도시된 예의 경우, 사용자의 손가락(600)과 발광 센서(200) 간의 거리를 보다 좁힐 수 있어, 발광 센서(200)가 정확하게 지문의 융선(610)에 대응하는 광을 출사시킬 수 있고, 그 결과 포토 센싱 화소 어레이(112) 보다 정확하고 선명한 지문 정보를 생성할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 11, the
도 13은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.13 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 제 1 실시 예와 달리 발광 센서(200)가 필름 형태로 구성된다. 그리고 발광 센서(200)는 제 1 기판(110)에 구비된 포토 센싱 화소 어레이(112) 상에 직접 부착된다. 이러한 본 발명은 사용자의 발광 센서(200)와 포토 센싱 화소 어레이(112) 간의 거리를 좁힘으로써, 발광 센서(200)로부터 출사되어 포토 센싱 화소 어레이(112)가 아닌 다른 곳으로 향하는 광을 줄여 포토 센싱 화소 어레이(112)는 보다 정확하고 선명한 지문 정보를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 13, in the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, the
이상에서는 본 발명을 액정 표시 장치를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 표시 장치는 도 14에 도시된 바와 같이 유기 발광 표시 장치로도 구성될 수 있다.Although the present invention has been described above with reference to the liquid crystal display device, the present invention is not limited thereto. For example, the display device according to the present invention may also be configured as an organic light emitting display as shown in FIG.
구체적으로, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 도 14에 도시된 바와 같이, 서로 대향하는 제 1 및 제 2 기판(700, 770)과, 제 1 및 제 2 기판(700, 770)을 서로 합착시키는 유기 접착층(760)을 포함한다. 상기 제 1 기판(700) 상에는 박막 트랜지스터 어레이 층(710)과, 박막 트랜지스터 어레이 층(710) 상에 구비된 유기 발광층(720)과, 유기 발광층(720) 상에 순차적으로 적층되는 봉지층(730, 740, 750)이 마련된다. 여기서, 봉지층(730, 740, 750)은 적어도 하나의 무기막(730, 750)과, 적어도 하나의 유기막(740)을 포함하여 구성될 수 있다.14, the first and
이러한 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 표시 영역(AA)에 형성된 박막 트랜지스터 어레이 층(710)이 비표시 영역(NA)까지 연장된다. 그리고 박막 트랜지스터 어레이 층(710)은 비표시 영역(NA)에 대응되는 포토 센싱 화소 어레이(705) 구비한다. 포토 센싱 화소 어레이(705)는 도 4에 도시된 바와 같은 포토 센싱 화소로 구성될 수 있다.In the OLED display of the present invention, the thin film
한편, 제 2 기판(770) 상에는 포토 센싱 화소 어레이(705)와 중첩되는 발광 센서(772)가 마련된다. 구체적으로, 발광 센서(772)는 포토 센싱 화소 어레이(705)와 마주보도록 제 2 기판(770)의 배면에 부착된다. 이러한 발광 센서(772)는 제 2 기판(770)의 배면에서 보호 필름(780)에 의해 덮혀질 수 있다.On the other hand, a
상기 발광 센서(772)는 손가락(600)의 접촉 또는 접근시 발광 센서(772)와 손가락 사이에 형성되는 전기장에 의해 발광하는 특성을 갖는다. 따라서, 비표시 영역(NA)에 손가락(600)이 접촉 또는 접근할 경우 발광 센서(772)가 발광하며, 발광 센서(772)로부터 출사된 광은 포토 센싱 화소 어레이(705)에 공급된다. 그러면, 포토 센싱 화소 어레이(705)는 발광 센서(772)로부터 제공된 광에 따라 손가락(600)의 지문을 센싱하게 된다.The
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of. Therefore, 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 interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 액정 패널 110: 제 1 기판
120: 제 2 기판 112: 포토 센싱 화소 어레이
200: 발광 센서 300: 커버 윈도우
400: 백라이트 유닛100: liquid crystal panel 110: first substrate
120: second substrate 112: photo sensing pixel array
200: luminescence sensor 300: cover window
400: Backlight unit
Claims (11)
손가락의 접촉 또는 접근시 발광하는 발광 센서를 포함하고;
상기 발광 센서는 상기 포토 센싱 화소 어레이의 상부에 배치되는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.A display panel including a first substrate having a photo-sensing pixel array, and a second substrate bonded to the first substrate; And
And a luminescence sensor that emits light when a finger touches or approaches it;
Wherein the light emitting sensor is disposed on the top of the photosensing pixel array
A display device having a photosensing pixel.
상기 발광 센서는
투명 지지판;
상기 투명 지지판 상에 구비되고, 교류 전원이 인가되는 투명 전극 필름;
상기 투명 전극 필름 상에 구비된 발광층;
상기 발광층 상에 구비된 유전층; 및
상기 유전층 상에 구비된 보호층을 포함하는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.The method according to claim 1,
The light-
A transparent support plate;
A transparent electrode film provided on the transparent support plate and to which an AC power source is applied;
A light emitting layer provided on the transparent electrode film;
A dielectric layer provided on the light emitting layer; And
And a protective layer provided on the dielectric layer
A display device having a photosensing pixel.
상기 발광층은
상기 손가락의 접촉 또는 접근시 지문의 융선에 대응하는 부분에서 광을 출사하는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.3. The method of claim 2,
The light-
The light is emitted from a portion corresponding to the ridge of the fingerprint when the finger touches or approaches
A display device having a photosensing pixel.
상기 제 2 기판은 상기 제 1 기판의 상부에 배치되고, 상기 발광 센서는 상기 제 2 기판에 구비되는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.3. The method of claim 2,
The second substrate is disposed on the first substrate, and the light emission sensor is disposed on the second substrate
A display device having a photosensing pixel.
상기 표시 패널의 전면을 덮는 커버 윈도우를 더 포함하고;
상기 발광 센서는 상기 커버 윈도우에 구비되는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.3. The method of claim 2,
Further comprising: a cover window covering a front surface of the display panel;
Wherein the light emitting sensor is provided in the cover window
A display device having a photosensing pixel.
상기 제 2 기판은 상기 커버 윈도우와 상기 제 1 기판 사이에 배치되는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the second substrate is disposed between the cover window and the first substrate
A display device having a photosensing pixel.
상기 제 1 기판은 상기 커버 윈도우와 상기 제 2 기판 사이에 배치되는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.6. The method of claim 5,
The first substrate is disposed between the cover window and the second substrate
A display device having a photosensing pixel.
상기 발광 센서는
필름 형태를 갖고서, 상기 제 1 및 제 2 기판 중 선택된 어느 하나에 부착되는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.3. The method of claim 2,
The light-
Having a film form, attached to any one of said first and second substrates
A display device having a photosensing pixel.
상기 발광 센서는
상기 제 1 및 제 2 기판 중 선택된 어느 하나에 내장되는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.3. The method of claim 2,
The light-
The first substrate and the second substrate,
A display device having a photosensing pixel.
상기 커버 윈도우의 외부면에 구비되고, 상기 발광 센서와 중첩되는 홈 또는 홀을 더 포함하는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.6. The method of claim 5,
Further comprising a groove or hole provided on an outer surface of the cover window and overlapping with the light emitting sensor
A display device having a photosensing pixel.
상기 포토 센싱 화소 어레이 및 상기 발광 센서는 상기 표시 패널의 비표시 영역에 대응하도록 배치되는
포토 센싱 화소를 갖는 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the photo sensing pixel array and the light emission sensor are arranged to correspond to a non-display area of the display panel
A display device having a photosensing pixel.
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