KR20190017685A - 디스플레이 및 검출 시스템 - Google Patents

디스플레이 및 검출 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190017685A
KR20190017685A KR1020180093218A KR20180093218A KR20190017685A KR 20190017685 A KR20190017685 A KR 20190017685A KR 1020180093218 A KR1020180093218 A KR 1020180093218A KR 20180093218 A KR20180093218 A KR 20180093218A KR 20190017685 A KR20190017685 A KR 20190017685A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display
detection system
image sensor
display screen
incident angle
Prior art date
Application number
KR1020180093218A
Other languages
English (en)
Inventor
윌프리드 슈워츠
아가트 푸스카
?틴 샤블
벤자민 바우티넌
Original Assignee
이쏘그
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 이쏘그 filed Critical 이쏘그
Publication of KR20190017685A publication Critical patent/KR20190017685A/ko

Links

Images

Classifications

    • G06K9/0004—
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H10K39/30—Devices controlled by radiation
    • H10K39/32—Organic image sensors
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • 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
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • 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
    • G06K9/00053—
    • 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
    • G06V40/1329—Protecting the fingerprint sensor against damage caused by the finger
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/13—Active-matrix OLED [AMOLED] displays comprising photosensors that control luminance
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/50—OLEDs integrated with light modulating elements, e.g. with electrochromic elements, photochromic elements or liquid crystal elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60—OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60—OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H10K59/65—OLEDs integrated with inorganic image sensors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133541—Circular polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/62—Switchable arrangements whereby the element being usually not switchable
    • 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
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0686—Adjustment of display parameters with two or more screen areas displaying information with different brightness or colours
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2358/00—Arrangements for display data security
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/144—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen
    • G09G2360/147—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen the originated light output being determined for each pixel
    • G09G2360/148—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen the originated light output being determined for each pixel the light being detected by light detection means within each pixel
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2370/00—Aspects of data communication
    • G09G2370/08—Details of image data interface between the display device controller and the data line driver circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 화상 센서(22)와, 디스플레이 화면(12)과 그리고 디스플레이 화면(12)과 화상 센서(22)를 덮는 반사방지 시스템(32)을 구비하는 디스플레이 및 검출 시스템(30)에 관한 것으로, 이 반사방지 시스템은 전기적으로 제어 가능한 선형 편광판(34)을 포함한다.

Description

디스플레이 및 검출 시스템{DISPLAY AND DETECTION SYSTEM}
본원은 프랑스특허출원 제 17/57672호에 대한 우선권을 주장하는 바, 그 내용은 법이 허용하는 최대 범위까지 그 전체로서 본원에 참고로 포함되어 있다.
본 발명은 화상표시 및 검출 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 화상 센서(image sensor)에 연계된 디스플레이 시스템(display system)에 관한 것이다.
어떤 응용분야에서는, 디스플레이 화면에 통합된 지문 센서로 사용자의 지문을 검출할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 지문 센서가 구비된 디스플레이가 휴대폰에 구비될 수 있다. 디스플레이 화면과, 지문 센서를 형성할 수 있는 광학적 화상 센서를 구비하는 디스플레이 및 검출 시스템이 존재한다. 미국특허 제9570002호는 디스플레이 화면과 적외선 화상 센서를 구비한 이러한 디스플레이 및 검출 시스템을 기재하고 있다.
대부분의 디스플레이 화면은 부분적으로 반사성이어서, 필요하다면 사용자의 안락을 위해 가능한 반사를 감쇠(attenuate)시킬 필요가 있다. 이에 따라 이러한 디스플레이 화면은 일반적으로 반사방지 시스템(antireflection system)을 구비한다. 반사방지 시스템의 예를 도 1과 관련하여 살피기로 한다.
도 1은 반사방지 시스템(3)으로 덮인 부분 반사성 디스플레이 화면(1)의 개략 분해도이다.
반사방지 시스템(3)은 디스플레이 화면(1)의 전방에 위치한다. 반사방지 시스템(3)은 선형 편광판(rectilinear polarizer; 5)과 1/4파장 편향판(quarter-wave plate; 7)을 구비한다. 1/4파장 편향판(7)은 선형 편광판(5)과 디스플레이 화면(1) 사이에 위치한다. 1/4파장 편향판(7)의 축은 선형 편광판(5)의 축에 대해 45도 방향을 향한다.
이 방식의 반사방지 시스템은 다음과 같이 작동된다. 입사된 편광되지 않은 광빔(light beam)(Ri)은 먼저 선형 편광판(5)을 통과하여 선형 편광된 광빔(R1)이 된다. 이어서 1/4파장 편향판(7)은 광빔(R1)을 오른쪽 또는 왼쪽으로 원형 편광(circular polarization)된 광빔(R2)으로 변환시킨다. 광빔(R2)은 디스플레이 화면(1)에 의해 부분적으로 반사되어 반사 광빔(reflected light beam)(R3)이 된다. 반사 광빔(R3)은 광빔(R2)의 방향에 반비례하여 원형 편향(circular biasing), 즉 오른쪽 또는 왼쪽 편향을 가진다. 이어서 1/4파장 편향판(7)은 광빔(R3)을 선형 편광된 광빔(R4)으로 변환한다. 그러면 광빔(R4)의 편광 방향은 광빔(R1)의 방향에 직교한다. 이에 따라 편광판(5)은 광빔(R4)의 통과를 방지한다.
예를 들어 지문 센서 등의 광학적 화상 센서를 구비하는, 반사방지 시스템을 가지는 디스플레이 시스템을 구성하면 바람직할 것이다.
이에 따라, (본 발명의) 실시예는:
화상 센서(image sensor)와;
디스플레이 화면(display screen)과; 그리고
디스플레이 화면과 화상 센서를 덮는 반사방지 시스템(antireflection system)을 구비하고,
반사방지 시스템이 전기적으로 제어 가능한(electrically-controllable) 선형 편광판(rectilinear polarizer)을 포함하는
디스플레이 및 검출 시스템을 제공한다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 반사방지 시스템은 1/4파장 편향판(quarter-wave plate)을 더 구비한다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 전기적으로 제어 가능한 편광판은 액정(liquid crystal) 편광판이다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 디스플레이 화면은 화상 센서를 덮는다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 디스플레이 화면은 발광층(light-emitting layer)과 발광층을 덮는 보호층(encapsulation layer)을 구비한다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 발광층은 OLED 방식의 층이다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 디스플레이 화면은 이에 안착되는 발광층을 가지는 투명 기판(transparent substrate)을 구비한다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 반사방지 층은 투명 피복((transparent coating)으로 덮여 있다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 투명 피복은 유리로 구성된다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 화상 센서는 유기 센서(organic sensor)들의 어레이(array)를 구비한다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 시스템은 입사각 필터(angular filter)의 표면에 직교하는 방향에 대해 임계값(threshold)보다 큰 입사각(incidence)을 가지는 입사광(incident ray)들을 차단하고 (입사각 필터의) 표면에 직교하는 방향에 대해 임계값보다 작은 입사각을 가지는 적어도 어떤 입사광들을 통과시킬 수 있는 입사각 필터를 화상 센서와 디스플레이 화면 사이에 더 구비한다.
(본 발명의) 한 실시예는 또한 전술한 바와 같은 디스플레이 및 검출 시스템을 적어도 하나의 사용자의 지문의 검출에 사용하는 방법을 제공된다.
(본 발명의) 한 실시예에 따르면, 화상 센서가 터치면(touch surface) 역할을 한다.
전술한 바와 같은 디스플레이 및 검출 시스템을 제어하는 방법의 실시예 역시 제공되는데, 여기서 전기적으로 제어 가능한 선형 편광판은 화상 센서의 사용시마다 비작동(deactivate)된다.
(이하에서) 이상의 것 및 다른 특징과 이점들을 첨부된 도면들과 연계된 특정한 실시예들의 비제한적인 설명으로 상세히 설명할 것이다.
전술한 도 1은 (종래의) 반사방지 시스템을 도시하고;
도 2는 (종래의) 디스플레이 및 검출 시스템의 개략도; 그리고
도 3은 (본 발명) 디스플레이 및 검출 시스템의 한 실시예의 개략도이다.
다른 도면들에서 동일한 부재들은 동일한 참조번호로 지시되어 있다. 간결성을 위해 기재된 실시예들의 이해에 도움이 되는 단계 및 부재들만이 도시되어 상세히 설명된다.
이하의 설명에서, “꼭대기(top)" 등의 상대 위치를 규정하는 용어를 언급할 때는 도면들에서의 방향을 지칭한다. 이 명세서에 사용된 "약(approximately)"이라는 용어는 해당 값의 플러스/마이너스 10%, 바람직하기로 플러스/마이너스 5%의 공차(tolerance)를 지칭한다.
이하의 설명에서, "가시광(visible light)"은 400 nm 내지 700 nm 범위의 파장을 가지는 전자기 방사(electromagnetic radiation)를 지칭하고 "적외선 방사(infrared radiation)"는 700 nm 내지 10 μm 범위의 파장을 가지는 전자기 방사를 지칭한다.
화상(image)의 화소(pixel)는 디스플레이 화면(display screen)에 디스플레이되는 화상의 단위 소자(unit element)에 대응한다. 디스플레이 화면이 칼라 화상 디스플레이 화면일 때, 각 화상 화소를 디스플레이하기 위해서는 디스플레이 부분화소(sub-pixel)로도 지칭되는 적어도 세 발광(emission) 및/또는 광도 조절 요소(light intensity regulation component)가 필요한데, 이들은 각각 거의 (예를 들어 적, 녹, 또는 청의) 단일 색으로 방사광(light radiation)을 방출한다. 세 디스플레이 부분화소들에 의해 방출된 방사광들의 중첩(superposition)이 관찰자에게 디스플레이되는 화상의 화소에 대응하는 색감(colored sensation)을 제공한다. 이 경우, 화상의 화소를 디스플레이하는 데 사용되는 세 디스플레이 부분화소들로 구성되는 조립체(assembly)가 디스플레이 화면의 디스플레이 화소로 지칭된다.
도 2는 화상을 디스플레이하고 예를 들어 지문 등의 화상을 검출할 수 있는 디스플레이 및 검출 시스템(10)의 개략도이다.
디스플레이 및 검출 시스템(10)은 디스플레이 화면(12)을 구비한다. 디스플레이 화면(12)은 예를 들어:
예를 들어 폴리머 또는 유리로 구성된 투명 기판(substrate; 14)과;
기판(14) 상에 안착되어 이와 접촉하는 발광층(light-emitting layer; 16)과; 그리고
발광층(16) 상에 안착되어 이와 접촉하는, 예를 들어 폴리머로 구성된 투명 보호층(encapsulation layer; 18)을
순차적으로 구비하는 적층(stack)으로 구성된다.
기판(14)과 보호층(18)은 가시광과 적외선에 대해 투명하다.
발광층(16)은 디스플레이 화소들의 어레이(array)를 구비한다. 각 디스플레이 화소는 발광소자(light-emitting component)로도 지칭되는 전자기 방사(electromagnetic radiation)를 방출할 수 있는 광전자 소자를 구비한다. 발광소자는 예를 들어 발광다이오드, 특히 유기 발광다이오드(organic light-emitting diode; OLED)가 된다. 디스플레이 화소들은 도전 트랙(conductive track)들과 디스플레이 화소들을 선택하도록 할 수 있는 스위칭 소자, 특히 트랜지스터(도시 안 됨)들을 더 구비한다.
디스플레이 및 검출 시스템(10)은 도 1에 관련하여 설명한 방식의 반사방지 시스템(antireflection system; 20)을 더 구비한다. 이는 선형 편광판(rectilinear polarizer; 5)과 1/4파장 편향판(quarter-wave plate; 7)을 도시한다. 반사방지 시스템(20)은 디스플레이 화면(12) 위에 배치되어 이와 접촉하는데, 즉 1/4파장 편향판(7)이 디스플레이 화면(12)의 보호층(18) 상에 안착되어 이에 접촉한다.
디스플레이 및 검출 시스템(10)은 화상 센서(22)를 더 구비한다. 예를 들어, 화상 센서(22)는 디스플레이 화면(12) 밑에 위치, 즉 디스플레이 화면(12)의 기판(14)이 화상 센서(22) 상에 안착되어 이에 접촉한다. 화상 센서(22)는 광센서 또는 광검출기들의 어레이를 구비한다. 광검출기들은 입사광(incident radiation)이 디스플레이 화면(14)을 통과한 뒤 이에 도달하도록 배치된다. 예를 들어, 광검출기들은 디스플레이 화소들 사이를 통과한 방사광(light radiation)을 수신하도록 발광층(16)의 디스플레이 화소들 간의 간극(interstice)들의 높이(level)에 위치된다. 광검출기들은 투명 보호 피복(도시 안 됨)으로 덮일 수 있다. 화상 센서(22)는 도전 트랙(conductive track)들과, 광검출기들을 선택할 수 있도록 하는 특히 트랜지스터(도시 안 됨) 등의 스위칭 소자(switching element)들을 더 구비한다. 광검출기들은 유기 재료로 구성될 수 있다. 광검출기는 유기 광다이오드(organic photo-diodes; OPD) 또는 유기 포토레지스터(organic photoresistor)가 될 수 있다.
예를 들어, 화상 센서(12)는 사용자의 적어도 하나의 손가락의 지문을 검출하는 데 사용될 수 있다. 바람직하기로, 화상 센서(12)는 사용자의 복수의 손가락들의 지문들을 동시에 검출하는 데 사용될 수 있다. (본 발명의) 한 실시예에 따르면, 화상 센서(12)는 터치면(touch surface)의 역할을 하는데, 디스플레이 및 검출 시스템(10) 상의 객체(object) 또는 부재(member)의 위치가 광검출기들에 의해 결정된다. 이어서 디스플레이 및 검출 시스템(10)은 터치면 상에 손가락 또는 손을 간단히 밂으로써 제어 가능한 대화형 사용자 인터페이스(interactive user interface)로 사용될 수 있다. 이러한 대화형 사용자 인터페이스는 특히 휴대폰, 컴퓨터, 텔레비전, 자동차, 자동 발권 장치(automated ticketing machine), 산업 설비, 의료 설비 등을 제어하는 데 사용될 수 있다.
디스플레이 및 검출 시스템(10)은 반사방지 시스템(20) 상에 안착되어 이에 접촉하는 투명 보호 피복(protection coating; 24)을 더 구비한다. 이 피복은 가시광과 적외선에 대해 투명하다. 보호 피복(24)은 예를 들어 유리판 또는 폴리머로 구성된 투명층이다.
(본 발명의) 제1 실시예에 따르면, 예를 들어 손가락 등의 객체 또는 부재는 디스플레이 및 검출 시스템 외부의 광원(source)에 의해 조명될 수 있는데, 이는 객체 또는 부재를 통과하거나 이에 반사되는 방사광(radiation)을 방출한다. 그러면 객체 또는 부재는 (아직) 편광되지 않은 방사광을 화상 센서(22)의 광검출기들을 향해 방출한다. 이러한 편광되지 않은 방사광은 편광판(5)을 통과하며 광도(intensity)의 50%를 상실한다.
(본 발명의) 제2 실시예에 따르면, 객체 또는 부재는 외부 광원에 의해 조명되지 않고 디스플레이 화면(12)의 발광층(16)에 의해 방출된 (아직) 편광되지 않은 방사광에 의해 조명된다. 이 방사광은 편광판(5)을 통과하며 편광되고 광도의 일부를 상실한다. 이러한 방사광은 객체 또는 부재 상에 입사되어 반사된다. 반사된 방사광은 (다시) 편광판(5)을 통과하며 그 광도의 일부를 다시 상실한다.
이와 같이, 이러한 표시 및 검출 시스템(10)의 단점은 반사방지 시스템(20)의 편광판(5)이 화상 센서(22) 상의 객체 또는 부재의 화상의 휘도(luminosity)를 저하시킨다는 것이다.
도 3은 예를 들어 지문 등의 화상을 검출할 수 있는 디스플레이 및 검출 시스템(30)의 한 실시예의 개략도이다. 디스플레이 및 검출 시스템(30)은 도 2에 관련하여 설명한 디스플레이 및 검출 시스템(10)의 요소들의 일부를 구비하는데, 즉 기판(14)과 발광층(16)과 그리고 보호층(18) 및 화상 센서(22)를 포함하는 디스플레이 화면(12)과, 그리고 투명층(24)을 구비한다.
디스플레이 및 검출 시스템(30)은 또한 도 2에 관련하여 설명한 1/4파장 편향판(quarter-wave plate; 7)과 그리고 전기적으로 제어 가능한 선형 편광판(electrically controllable rectilinear polarizer; 34)을 포함하는 반사방지 시스템(antireflection system; 32)을 더 구비한다. 전기적으로 제어 가능한 선형 편광판은 전기장의 영향 하에서 편광 특성(polarizing character)을 가지게 되거나 편광 특성을 상실하는 편광판이다.
전기적으로 제어 가능한 선형 편광판의 예는 액정(liquid crystal) 편광판이다. 액정은 전기장의 영향에 반응(sensitive to)한다. 네마틱(nematic) 액정의 경우, 액정은 유휴 상태(idling state)에서 편광 특성을 가지지 않는다. 여기에 전기장이 인가되면 액정이 구조화되어(organize) 편광 특성을 가지게 된다. 콜레스터릭(cholesteric) 액정의 경우는, 액정이 유휴 상태에서 편광 특성을 가진다. 전기장이 여기에 인가되면, 액정은 편광 특성을 상실하게 된다.
여기에 선형 편광판(34)을 제어하는 회로가 구비될 수 있다. 이러한 제어 회로는 편광판을 형성할 액정의 종류에 따라 선형 편광판(34)에 전기장을 인가하거나 차단하도록 개폐되는 스위치를 구비할 수 있다. 이러한 스위치는 수동으로 제어되거나 예를 들어 지문을 취득하는 등 화상 센서를 사용하기를 원할 때마다 생성되는 신호에 의해 제어될 수 있다.
이 실시예의 이점은 선형 편광판(34)이 마음대로 작동 또는 비작동될 수 있다는 것이다. 화상 센서를 사용하기를 원할 때는, 선형 편광판(34)이 비작동되어 이를 통과하는 광은 더 이상 편광되지 않는다. 네마틱 액정을 가지는 편광판의 경우, 선형 편광판의 비작동은 액정에 대한 전기장을 차단하여 편광 특성을 상실하도록 함으로써 이뤄진다. 콜레스터릭 액정을 가지는 편광판의 경우, 선형 편광판(34)의 비작동은 액정에 전기장을 인가하여 편광 특성을 상실하도록 함으로써 이뤄진다. 그러면 (화상) 센서에 의해 생성된 화상의 휘도가 선형 편광판(34)에 의해 저하되지 않게 된다.
디스플레이 화면(12)이 화상 센서(22) 없이 단독으로 사용되기를 원하는 경우, 선형 편광판(34)이 작동되어 이를 통과하는 광을 편광시킨다. 그러면 반사방지 시스템(32)이 도 1에 관련하여 설명한 바와 같이 작동하여 디스플레이 및 검출 시스템(30)의 가능한 반사(광)를 방지한다.
(이상에서) 특정한 실시예들이 설명되었다. (그러나) 당업계의 통상의 전문가들에게는 여러 가지 변형과 변경들이 이뤄질 것이다. 특히 디스플레이의 광도는 디스플레이의 최대 조도(illumination)에 대한 기준(standards)의 준수(respect)를 위해 선형 편광판(34)의 각 작동 및 비작동마다 맞춰질 수 있다.
그러면 디스플레이 및 검출 시스템은 화상 센서(22)에 추가하여 지문 취득 전용의 터치면을 구비할 수 있다.
전술한 실시예들에서는, 디스플레이 화면(12)이 화상 센서(22)를 덮는다. 한 변형예로, 화상 센서는 예를 들어 발광층(16) 내의 디스플레이 화소들 사이의 간극(interstice)에 광검출기들을 배치함으로써 디스플레이 화면의 발광층의 높이(level)에 직접 형성될 수도 있다.
또한 디스플레이 및 검출 시스템은 디스플레이 화면(12)과 화상 센서(22) 사이에 배치되는 입사각 필터(angular filter)를 더 구비할 수 있다. 입사각 필터는 입사각 필터의 상면에 대한 광 방사의 입사각(incidence)에 따라 입사되는 방사광을 필터링할 수 있는데, 특히 화상 센서(22)가 입사각 필터의 상면에 직교하는 축에 대해 45° 미만, 바람직하기로 30° 미만, 더 바람직하기로 20° 미만, 더욱 바람직하기로 10° 미만의 최대 입사각보다 작은 입사각을 가지는 입사광만을 수용하도록 필터링할 수 있다. 입사각 필터(16)는 입사각 필터의 상면에 직교하는 축에 대해 최대 입사각보다 큰 입사각을 가지는 입사광을 차단할 수 있다. 입사각 필터는 상기 광 방사에 대해 불투명(opaque)한 벽들로 구획된(delimit) 구멍들의 어레이(array)를 구비할 수 있다.
이상에서 여러 변형예들을 가지는 여러 실시예들이 설명되었다. (그러나) 당업계에 통상의 기술을 가진 자라면 어떤 발명적 단계를 거치지 않고도 이러한 여러 실시예들과 여러 변형예들의 여러 요소들을 조합할 수 있을 것임에 유의해야 한다.
이러한 변형, 변경, 및 개선사항들은 본 명세서의 일부가 될 것을 의도한 것이며 본 발명의 요지와 범위에 포괄될 것을 의도한 것이다. 이에 따라 전술한 설명은 단지 예시이며 한정을 의도한 것이 아니다. 본 발명은 다만 다음 청구항들로 규정된 것들과 그 등가물들로만 한정된다.

Claims (14)

  1. 화상 센서(22)와;
    디스플레이 화면(12)과; 그리고
    디스플레이 화면(12)과 화상 센서(22)를 덮는 반사방지 시스템(32)을 구비하고,
    반사방지 시스템이 전기적으로 제어 가능한 선형 편광판(34)을 포함하는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  2. 청구항 1에서,
    반사방지 시스템(32)이 1/4파장 편향판(7)을 더 구비하는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  3. 청구항 1 또는 2에서,
    전기적으로 제어 가능한 선형 편광판(34)이 액정 편광판인
    디스플레이 및 검출 시스템.
  4. 청구항 1 내지 3 중의 어느 한 항에서,
    디스플레이 화면(12)이 화상 센서(22)를 덮는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  5. 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에서,
    디스플레이 화면(12)이 발광층(16)과, 발광층(16)을 덮는 보호층(18)을 구비하는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  6. 청구항 5에서,
    발광층(16)이 OLED 방식의 층인
    디스플레이 및 검출 시스템.
  7. 청구항 5 또는 6에서,
    디스플레이 화면(12)이, 발광층(16)이 안착되는 투명 기판(14)을 구비하는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  8. 청구항 1 내지 7 중의 어느 한 항에서,
    반사방지 시스템(32)이 투명 피복(24)으로 덮이는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  9. 청구항 8에서,
    투명 피복(24)이 유리로 구성되는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  10. 청구항 1 내지 9 중의 어느 한 항에서,
    화상 센서(22)가 유기 센서들의 어레이를 구비하는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  11. 청구항 1 내지 10 중의 어느 한 항에서,
    화상 센서(22)와 디스플레이 화면(12) 사이에, 입사각 필터의 표면에 직교하는 방향에 대해 임계값보다 큰 입사각을 가지는 입사광을 차단함으로써 입사각 필터의 표면에 직교하는 방향에 대해 임계값보다 작은 입사각을 가지는 적어도 어떤 입사광만을 통과시킬 수 있는 입사각 필터를 더 구비하는
    디스플레이 및 검출 시스템.
  12. 사용자의 적어도 하나의 지문을 검출하기 위한 청구항 1 내지 11 중의 어느 한 항의 디스플레이 및 검출 시스템의 사용 방법.
  13. 청구항 12에서,
    화상 센서(22)가 터치면의 역할을 하는
    디스플레이 및 검출 시스템의 사용 방법.
  14. 전기적으로 제어 가능한 선형 편광판(34)이 화상 센서(22)의 사용시마다 비작동되는 청구항 1 내지 11 중의 어느 한 항의 디스플레이 및 검출 시스템의 제어 방법.
KR1020180093218A 2017-08-11 2018-08-09 디스플레이 및 검출 시스템 KR20190017685A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR17/57672 2017-08-11
FR1757672A FR3070095B1 (fr) 2017-08-11 2017-08-11 Systeme d'affichage et de detection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190017685A true KR20190017685A (ko) 2019-02-20

Family

ID=60020153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180093218A KR20190017685A (ko) 2017-08-11 2018-08-09 디스플레이 및 검출 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10782809B2 (ko)
EP (1) EP3441859B1 (ko)
JP (1) JP2019035955A (ko)
KR (1) KR20190017685A (ko)
CN (1) CN109389942B (ko)
FR (1) FR3070095B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023121081A1 (ko) * 2021-12-20 2023-06-29 삼성전자 주식회사 디스플레이를 포함하는 전자 장치 및 디스플레이의 설계 방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3063564B1 (fr) * 2017-03-06 2021-05-28 Isorg Capteur d'empreintes digitales integre dans un ecran d'affichage
US10914976B2 (en) * 2017-12-01 2021-02-09 Innolux Corporation Electronic device
US20190294851A1 (en) * 2018-03-26 2019-09-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel for providing sensing light to optical fingerprint sensor and fingerprint sensing system including thereof
KR102547690B1 (ko) * 2018-04-27 2023-06-27 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
FR3094140B1 (fr) * 2019-03-22 2022-04-08 Isorg Capteur d'images comprenant un filtre angulaire
JP7438766B2 (ja) * 2019-04-25 2024-02-27 恵和株式会社 指紋認証装置を備えたｏｌｅｄディスプレイ用の保護フィルム
JP2022536933A (ja) * 2019-06-21 2022-08-22 ピーシーエムエス ホールディングス インコーポレイテッド 角度フィルタリングに基づく裸眼立体視３ｄディスプレイの画像を強化するための方法
WO2021072768A1 (zh) * 2019-10-18 2021-04-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和电子设备
FR3113429A1 (fr) 2020-08-17 2022-02-18 Isorg Dispositif d'acquisition d'images

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000113988A (ja) * 1998-10-08 2000-04-21 Stanley Electric Co Ltd 有機ｅｌ表示装置およびその点灯方法
US6573963B2 (en) * 2001-02-22 2003-06-03 3M Innovativeproperties Company Cholesteric liquid crystal optical bodies and methods of manufacture
JP3753634B2 (ja) * 2001-08-21 2006-03-08 シャープ株式会社 自発光型画像表示装置
JP4096877B2 (ja) * 2003-02-07 2008-06-04 松下電器産業株式会社 情報読み取り素子及びそれを用いた情報読み取り装置
JP4867766B2 (ja) * 2007-04-05 2012-02-01 セイコーエプソン株式会社 液晶装置、イメージセンサ、及び電子機器
TWI447486B (zh) * 2011-11-18 2014-08-01 Au Optronics Corp 有機發光器件
KR101376228B1 (ko) * 2013-07-17 2014-04-01 실리콘 디스플레이 (주) 광학식 및 정전용량방식으로 지문인식이 가능한 지문인식센서
US20150095816A1 (en) * 2013-09-29 2015-04-02 Yang Pan User Interface of an Electronic Apparatus for Adjusting Dynamically Sizes of Displayed Items
CN109309113B (zh) * 2013-11-12 2023-05-23 宸鸿光电科技股份有限公司 有机发光二极管触控显示设备
US9570002B2 (en) 2014-06-17 2017-02-14 Apple Inc. Interactive display panel with IR diodes
KR20160047078A (ko) * 2014-10-21 2016-05-02 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
US20160266695A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 Crucialtec Co., Ltd. Display apparatus having image scanning function
KR102438247B1 (ko) * 2015-09-07 2022-08-30 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
JPWO2017094485A1 (ja) * 2015-11-30 2018-09-13 日本ゼオン株式会社 複層フィルム、製造方法、円偏光板、反射防止フィルム及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置
US10229316B2 (en) * 2016-01-29 2019-03-12 Synaptics Incorporated Compound collimating system using apertures and collimators
WO2018004243A1 (ko) * 2016-06-28 2018-01-04 주식회사 비욘드아이즈 지문인식 기능을 구비한 디스플레이
CN106709455B (zh) * 2016-12-23 2020-06-30 张一帆 一种支持全屏光学指纹传感器的显示屏及其制作方法
FR3070094B1 (fr) * 2017-08-11 2019-09-06 Isorg Systeme d'affichage comprenant un capteur d'images

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023121081A1 (ko) * 2021-12-20 2023-06-29 삼성전자 주식회사 디스플레이를 포함하는 전자 장치 및 디스플레이의 설계 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN109389942B (zh) 2022-08-02
US10782809B2 (en) 2020-09-22
FR3070095B1 (fr) 2019-09-06
JP2019035955A (ja) 2019-03-07
EP3441859B1 (fr) 2021-12-29
CN109389942A (zh) 2019-02-26
US20200257397A1 (en) 2020-08-13
US20190050095A1 (en) 2019-02-14
FR3070095A1 (fr) 2019-02-15
EP3441859A1 (fr) 2019-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190017685A (ko) 디스플레이 및 검출 시스템
CN109390371B (zh) 包括图像传感器的显示系统
ES2788678T3 (es) Pantalla de visualización, dispositivo de visualización y terminal móvil
US10437366B1 (en) Display module and using method therof
JP4995279B2 (ja) 液晶表示装置および電子機器
US11569290B2 (en) Sensing device and display apparatus including the same
CN111310534A (zh) 指纹辨识装置
KR102070766B1 (ko) 표시 기판, 이를 포함하는 표시 패널 및 이의 제조 방법
US11862740B2 (en) Illuminance sensor, electronic machine and 2D image sensor
KR20220051299A (ko) 전자 기기
JPWO2011105221A1 (ja) 操作装置
US20220382067A1 (en) Apparatus and method for a display screen and an optical light emitter
US20220326526A1 (en) Image display apparatus, head-mounted display, image display system, and patterned polarizer
US20150248039A1 (en) Liquid crystal display device and electronic device
WO2023240424A1 (en) An optical proximity sensor arranged under a display
WO2024055233A1 (en) Optical sensor for proximity and ambient light detection under display
US20200357936A1 (en) Illuminance sensor, electronic machine and 2d image sensor
TW201430655A (zh) 觸控顯示面板
TW202217405A (zh) 電子裝置
KR20230084709A (ko) 표시장치와 이를 포함한 모바일 단말기
JP2012133387A (ja) 表示装置