KR20190112624A - Display panel for providing sensing light to optical fingerprint sensor and fingerprint sensing system comprising thereof - Google Patents

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KR20190112624A
KR20190112624A KR1020180146609A KR20180146609A KR20190112624A KR 20190112624 A KR20190112624 A KR 20190112624A KR 1020180146609 A KR1020180146609 A KR 1020180146609A KR 20180146609 A KR20180146609 A KR 20180146609A KR 20190112624 A KR20190112624 A KR 20190112624A
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조상현
황희창
이성목
이종성
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Abstract

Provided are a display panel for providing sensing light to an optical fingerprint sensor and a fingerprint sensing system providing the same. According to an embodiment of the present disclosure, the display panel comprises: a window glass; a retarder disposed under the window glass and retarding a phase of the light; a polarizing plate disposed under the retarder; a pixel layer disposed under the polarizing plate and forming a plurality of pixels each emitting light; and a substrate disposed under the pixel layer and transmitting the sensing light generated by light emitted from at least some of the plurality of pixels scattered by a fingerprint on the window glass.

Description

광학식 지문 센서에 센싱 광을 제공하는 디스플레이 패널 및 이를 구비하는 지문 센싱 시스템{Display panel for providing sensing light to optical fingerprint sensor and fingerprint sensing system comprising thereof} Display panel for providing sensing light to optical fingerprint sensor and fingerprint sensing system comprising

본 개시의 기술적 사상은 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 디스플레이 패널의 아래에 배치되는 광학식 지문 센서에 센싱 광을 제공하는 디스플레이 패널의 구조에 관한 것이다. The technical idea of the present disclosure relates to a display panel, and more particularly, to a structure of a display panel that provides sensing light to an optical fingerprint sensor disposed below the display panel.

최근 유무선 통신 기술 및 스마트 디바이스 관련 기술이 급속도로 발전함에 따라, 이를 안전하게 이용할 수 있는 보안 방법의 하나인 사용자 인증을 수행하기 위하여 사용자의 지문을 이용하는 방식이 증가하고 있다. 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같은 모바일 장치에 있어서 사용의 편리성 및 크기의 최적화를 위하여, 지문 센서가 터치 스크린(또는 디스플레이)에 탑재된 화면 내장형(On-display) 지문 센서가 요구되고 있다. 화면 내장형 지문 센서의 일 예로서 디스플레이 패널 하부에 구비되는 광학식 지문 센서가 있다. 디스플레이 패널 내의 OLED(Organic Light-Emitting Diode)가 광원으로서 동작하고, OLED 광원으로부터 발광된 광이 지문에 전달 및 반사되어 생성되는 광을 광학식 지문 센서가 포토 다이오드 등의 광 센서를 통해 읽어들여 지문 이미지를 생성할 수 있다.Recently, as wired / wireless communication technology and smart device related technology have been rapidly developed, a method of using a fingerprint of a user to perform user authentication, which is one of security methods that can safely use it, is increasing. In order to optimize the convenience and size of a mobile device such as a smart phone, a tablet PC, etc., an on-display fingerprint sensor having a fingerprint sensor mounted on a touch screen (or display) is required. An example of an on-screen fingerprint sensor is an optical fingerprint sensor provided under the display panel. The OLED (Organic Light-Emitting Diode) in the display panel operates as a light source, and the optical fingerprint sensor reads the light generated by the light emitted from the OLED light source to the fingerprint through the optical sensor such as a photodiode. Can be generated.

본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는, 광학식 지문 센서가 왜곡 및 훼손이 없는 지문 이미지를 생성할 수 있도록 하는 광 신호를 제공하는 디스플레이 패널 구조, 및 왜곡 및 훼손이 없는 지문 이미지를 생성하는 지문 센싱 시스템을 제공하는 데 있다. Problems to be solved by the technical idea of the present disclosure, a display panel structure for providing an optical signal that allows the optical fingerprint sensor to generate a fingerprint image free from distortion and damage, and fingerprint sensing to generate a fingerprint image free from distortion and damage To provide a system.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 실시예에 따른 광학식 지문 센서에 센싱 광을 제공하는 디스플레이 패널은, 윈도우 글래스, 상기 윈도우 글래스 아래에 배치되며, 광의 위상을 지연시키는 리타더(retarder), 상기 리타더 아래에 배치되는 편광판, 상기 편광판 아래에 배치되며, 각각이 광을 방출하는 복수의 화소들이 형성되는 화소 레이어, 및 상기 화소 레이어 아래에 배치되며, 상기 복수의 화소들 중 적어도 일부로부터 조사된 광이 상기 윈도우 글래스 상의 지문에 의해 산란되어 생성되는 상기 센싱광을 투과시키는 기판을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present disclosure, a display panel for providing sensing light to an optical fingerprint sensor according to an embodiment of the present disclosure includes a window glass and a retarder disposed under the window glass and retarding a phase of the light. A polarizer disposed below the retarder, a pixel layer disposed below the polarizer, and each pixel emitting light is formed, and disposed below the pixel layer and irradiated from at least some of the plurality of pixels. The light may include a substrate that transmits the sensing light generated by scattering by a fingerprint on the window glass.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널은, 기판 상에 배치되며, 복수의 화소들을 포함하는 화소 레이어, 상기 화소 레이어 상에 배치되는 편광 레이어, 상기 편광 레이어 상에 배치되는 윈도우 글래스, 및 상기 편광 레이어와 상기 윈도우 글래스 사이에 개재되며, 상기 복수의 화소들 중 적어도 일부로부터 방출되어 상기 윈도우 글래스 방향으로 조사된 광이 상기 윈도우 글래스의 일 면으로부터 반사된 계면 반사광을 차단하는 필터를 포함할 수 있다. The display panel according to the embodiment of the present disclosure for solving the technical problem, is disposed on a substrate, a pixel layer including a plurality of pixels, a polarization layer disposed on the pixel layer, is disposed on the polarization layer A window glass interposed between the polarizing layer and the window glass, the light emitted from at least some of the plurality of pixels and irradiated in the window glass direction to block the interface reflected light reflected from one surface of the window glass; It may include a filter.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 실시예에 따른 지문 센싱 시스템은, 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널로부터 방출되는 광이 지문에 산란 반사되어 생성되는 센싱 광을 기초로 지문 이미지를 생성하는 지문 센서를 포함하고, 상기 디스플레이 패널은, 광을 방출하는 복수의 화소들을 포함하는 화소 레이어, 상기 화소 레이어 상에 배치되는 편광판, 상기 편광판 상에 배치되며, 광의 위상을 45도 지연시키는 리타더, 및 상기 리타더 상에 배치되는 윈도우 글래스를 포함할 수 있다.Fingerprint sensing system according to an embodiment of the present disclosure for solving the above technical problem, a fingerprint sensor for generating a fingerprint image based on the sensing light generated by the scattered and reflected light from the display panel and the fingerprint panel; The display panel includes: a pixel layer including a plurality of pixels emitting light, a polarizer disposed on the pixel layer, a retarder disposed on the polarizer and delaying a phase of light by 45 degrees, and the retarder. It may include a window glass disposed on the further.

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널에 따르면, 손가락의 상태에 따라 광량이 변화되는 계면 반사광이 디스플레이 패널 아래에 구비되는 광학식 지문 센서로 입사되는 것이 차단되며, 지문의 골 또는 융선에 부딪혀 산란된 산란 반사광이 지문 센서로 입사될 수 있다. 따라서, 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널을 구비하는 지문 센싱 시스템은 산란 반사광을 기초로 지문 이미지를 생성함으로써 디스플레이 패널에 접촉되는 손가락의 상태에 관계없이 왜곡 훼손이 없는 지문 이미지를 생성할 수 있다. According to the display panel according to the embodiment of the present disclosure, interfacial reflection light whose light amount changes according to the state of the finger is blocked from being incident to the optical fingerprint sensor provided below the display panel, and scattered by scattering by hitting the valley or ridge of the fingerprint Reflected light may be incident on the fingerprint sensor. Accordingly, the fingerprint sensing system including the display panel according to the exemplary embodiment of the present disclosure may generate the fingerprint image without distortion damage regardless of the state of the finger in contact with the display panel by generating the fingerprint image based on the scattered reflected light. .

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널을 포함하는 지문 센싱 시스템의 일 예를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널의 수직 단면도의 일 예이다.
도 3a는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널에서, 계면 반사광이 제거되는 경로를 나타내며, 도 3b는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 산란 반사광이 지문 센서에 입사되는 경로를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서의 일 예를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널의 비교예에 따른 디스플레이 패널이 적용된 지문 센싱 시스템에서 손가락의 상태에 따른 광학적 지문 이미지의 변화를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널이 적용된 지문 센싱 시스템에서 생성되는 지문 이미지 및 비교예에 따른 디스플레이 패널이 적용된 지문 센싱 시스템에서 생성되는 지문 이미지를 비교 설명하는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 구조를 예시적으로 나타내는 수직 단면도이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널을 구비하는 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따른 스마트폰을 나타내는 도면이다.
1 is a structural diagram illustrating an example of a fingerprint sensing system including a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
2 is an example of a vertical cross-sectional view of a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
3A illustrates a path through which interfacial reflected light is removed in a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 3B illustrates a path through which scattered reflected light is incident on a fingerprint sensor in a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
4 illustrates an example of a fingerprint sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
5A and 5B illustrate a change in an optical fingerprint image according to a finger state in a fingerprint sensing system to which a display panel according to a comparative example of a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure is applied.
6 is a diagram illustrating a comparison between a fingerprint image generated in a fingerprint sensing system to which a display panel is applied according to an embodiment of the present disclosure and a fingerprint image generated from a fingerprint sensing system to which a display panel is applied according to a comparative example.
7A to 7C are vertical cross-sectional views illustrating a structure of a display panel according to embodiments of the present disclosure.
8 is a diagram illustrating an electronic device including a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
9 is a diagram illustrating a smartphone according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널을 포함하는 지문 센싱 시스템의 일 예를 나타내는 구조도이다.1 is a structural diagram illustrating an example of a fingerprint sensing system including a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

지문 센싱 시스템(10)은 스마트폰 (smart phone), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC(Personal Computer), PDA(Personal Digital Assistant), EDA (Enterprise Digital Assistant), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), PMP(Portable Multimedia Player), PND(Portable Navigation Device), 스마트 보안 장치, 도어 락, 스마트 가전 기기, 웨어러블 디바이스, 사물 인터넷(internet of things(IoT)) 장치, 만물 인터넷 (internet of everything(IoE)) 장치, 드론(drone), 또는 e-북(e-book) 등의 전자 장치에 탑재될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 지문 센싱 시스템(10)은 디스플레이 기능, 및 지문 인식 기능을 갖는 다양한 종류의 전자 장치에 탑재될 수 있다. The fingerprint sensing system 10 may include a smart phone, a laptop computer, a tablet PC, a personal digital assistant, an enterprise digital assistant, and a digital still camera. still camera, digital video camera, portable multimedia player (PMP), portable navigation device (PND), smart security device, door lock, smart home appliance, wearable device, internet of things (IoT) ) May be mounted on an electronic device such as a device, an internet of everything (IoE) device, a drone, or an e-book. However, the present invention is not limited thereto, and the fingerprint sensing system 10 may be mounted on various types of electronic devices having a display function and a fingerprint recognition function.

도 1을 참조하면, 지문 센싱 시스템(10)은 디스플레이 패널(100) 및 지문 센서(200)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100)은 지문 센서(200)의 상부에 배치될 수 있다. 지문 센서(200)는 수신되는 광을 이미지 센서를 통해 센싱함으로써, 지문 이미지를 생성하는 광학적 방식의 지문 센서이다. 지문 센서(200)는 디스플레이 패널(100)로부터 방출된 광이 지문의 융선(ridge) 및 융선 사이의 골(valley)에 의해 반사된 광을 센싱하고, 센싱 신호를 재건(reconstruction)하여 지문 이미지를 생성할 수 있다. 이러한 광학식 지문센서는 카메라 지문센서로 지칭될 수 있다. Referring to FIG. 1, the fingerprint sensing system 10 may include a display panel 100 and a fingerprint sensor 200. The display panel 100 may be disposed above the fingerprint sensor 200. The fingerprint sensor 200 is an optical fingerprint sensor that generates a fingerprint image by sensing received light through the image sensor. The fingerprint sensor 200 senses the light emitted from the display panel 100 reflected by the valley between the ridge and the ridge of the fingerprint, reconstructs the sensing signal, and generates a fingerprint image. Can be generated. Such an optical fingerprint sensor may be referred to as a camera fingerprint sensor.

디스플레이 패널(100)은 다양한 종류의 디스플레이 패널이 적용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 디스플레이 패널(100)은 하나 또는 다수의 칼라들을 갖는 광을 방출하는 OLED(Organic Light-Emitting Diode)가 형성된 OLED 레이어를 포함하는 OLED 디스플레이 패널일 수 있다. 그러나, 본 개시의 실시예는 이에 국한될 필요가 없으며, 본 개시의 실시예에 따른 지문 센싱 시스템(10)은 LED(light emitting diode) 디스플레이 패널, AMOLED(active-matrix OLED) 디스플레이 패널, 또는 일반 백라이트나 OLED를 이용하여 디스플레이 동작을 수행하는 LCD(liquid crystal display) 패널 등 다양한 종류의 디스플레이 패널에 해당할 수 있다. 또는, 상기한 디스플레이 패널들 이외에도, 디스플레이 패널의 광원으로부터의 광이 지문에 반사되어 디스플레이 패널의 백 플레인(back plane) 방향(또는, 지문 센서(120) 방향)으로 전달되는 경우, 해당 디스플레이 패널이 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)로 적용될 수도 있다. As the display panel 100, various types of display panels may be applied. In one embodiment, the display panel 100 may be an OLED display panel including an OLED layer formed with an organic light-emitting diode (OLED) emitting light having one or a plurality of colors. However, embodiments of the present disclosure need not be limited thereto, and the fingerprint sensing system 10 according to an embodiment of the present disclosure may include a light emitting diode (LED) display panel, an active-matrix OLED (AMOLED) display panel, or a general The display panel may correspond to various types of display panels such as a liquid crystal display (LCD) panel that performs a display operation using a backlight or an OLED. Alternatively, in addition to the display panels described above, when the light from the light source of the display panel is reflected by the fingerprint and transmitted to the back plane direction (or the fingerprint sensor 120 direction) of the display panel, the display panel is It may be applied to the display panel 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)은 윈도우 글래스(110), 위상 지연 레이어(120), 편광 레이어(130), 화소 레이어(140) 및 기판(150)을 포함할 수 있다. 이 외에도, 디스플레이 패널(100)은 상기 구성 요소들 사이에 개재되는 다른 레이어들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어 디스플레이 패널(100)은 터치 전극 층, 포스 전극 층 등을 더 포함할 수 있다. The display panel 100 according to the exemplary embodiment of the present disclosure may include a window glass 110, a phase delay layer 120, a polarization layer 130, a pixel layer 140, and a substrate 150. In addition, the display panel 100 may further include other layers interposed between the components. For example, the display panel 100 may further include a touch electrode layer, a force electrode layer, and the like.

디스플레이 패널(100)은 기판(150) 상에 화소 레이어(140), 편광 레이어(130), 위상 지연 레이어(130) 및 윈도우 글래스(110)가 적층된 구조를 가질 수 있다. 편광 레이어(130)(또는 편광기라고 함)는 입사되는 광, 예컨대 화소 레이어(140)로부터 조사되는 광 또는 위상 지연 레이어(120)(또는 위상지연기라고 함)로부터 조사되는 입사광의 성분들 중 지정된 위상 축(예컨대 90도 방향)으로만 진동하는 성분만을 투과시킴으로써, 입사광을 편광시킬 수 있다. 편광 레이어(130)는 선편광기를 구성하거나 또는 선편광 및 위상 지연기를 구성할 수 있다. The display panel 100 may have a structure in which the pixel layer 140, the polarization layer 130, the phase delay layer 130, and the window glass 110 are stacked on the substrate 150. The polarization layer 130 (also called a polarizer) is defined as one of the components of incident light, e.g., light emitted from the pixel layer 140 or incident light emitted from the phase delay layer 120 (or phase delay). The incident light can be polarized by transmitting only components that vibrate only in the phase axis (for example, the 90 degree direction). The polarization layer 130 may constitute a linear polarizer or a linear polarizer and a phase retarder.

위상 지연 레이어(120)는 입사되는 광, 예컨대 편광 레이어(140)로부터 조사되는 광 또는 윈도우 글래스(110)로부터 조사되는 광의 위상을 λ*(N/4) (N은 1, 3, 5, 7) 지연시킬 수 있다. 예컨대, 위상 지연 레이어(120)는 입사되는 광의 위상을 45도(즉, λ/4) 지연시킬 수 있다. 위상 지연 레이어(120)가 편광 레이어(130)와 윈도우 글래스(110) 사이에 개재됨으로써, 화소 레이어(140)로부터 조사된 광이 윈도우 글래스(110)의 상면에서 계면 반사되어 생성되는 계면 반사광이 기판(150) 방향으로 입사되는 것은 차단되고, 화소 레이어(140)로부터 발광된 광이 지문의 골 또는 융선에 부딪혀 생성되는 산란 반사광만이 기판(150) 방향으로 입사될 수 있다. 이에 대해서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 보다 상세하게 후술하기로 한다. The phase retardation layer 120 shifts the phase of incident light, for example, the light irradiated from the polarization layer 140 or the light irradiated from the window glass 110 with λ * (N / 4) (where N is 1, 3, 5, 7). ) Can be delayed. For example, the phase delay layer 120 may delay the phase of incident light by 45 degrees (ie, [lambda] / 4). Since the phase retardation layer 120 is interposed between the polarization layer 130 and the window glass 110, the interfacial reflection light generated by interfacial reflection of the light emitted from the pixel layer 140 on the upper surface of the window glass 110 is generated. The incident light in the direction of 150 may be blocked, and only scattered reflected light generated by the light emitted from the pixel layer 140 hitting the valley or the ridge of the fingerprint may be incident toward the substrate 150. This will be described later in more detail with reference to FIGS. 3A and 3B.

한편, 지문 센서(200)는 반도체 칩 또는 반도체 패키지로 구현되어 디스플레이 패널(10)의 일 면에 부착될 수 있다. 지문 센서(200)는 CIS(CMOS Image Sensor) 또는 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 이미지 센서로 구현될 수 있으며, 복수의 센싱 화소(PXS)(즉, 수광 화소)를 포함하는 화소 어레이(210)를 포함할 수 있다. 화소 어레이(210)는 다수의 광전 변환 소자(예컨대, 포토 다이오드, 포토트랜지스터, 포토 게이트 및 핀드 포토 다이오드 등)들이 형성된 반도체 층(Layer) 또는 반도체 칩으로 구현될 수 있다. 이하의 설명에서, 센싱 화소(PXS) 내의 광전 변환 소자는 포토 다이오드로 구현되는 것으로 가정한다. The fingerprint sensor 200 may be implemented as a semiconductor chip or a semiconductor package and attached to one surface of the display panel 10. The fingerprint sensor 200 may be implemented as an image sensor such as a CMOS image sensor (CIS) or a charge coupled device (CCD), and includes a pixel array 210 including a plurality of sensing pixels PXS (ie, light receiving pixels). It may include. The pixel array 210 may be implemented as a semiconductor layer or a semiconductor chip in which a plurality of photoelectric conversion elements (eg, photodiodes, phototransistors, photogates, and pinned photodiodes) are formed. In the following description, it is assumed that the photoelectric conversion element in the sensing pixel PXS is implemented with a photodiode.

지문 센서(200)는 디스플레이 패널(100) 상에 접촉하거나 가까이 위치한 지문을 센싱한다. 본 개시의 실시예들에 따른 지문 센싱 시스템(10)이 탑재된 장치에서, 지문 인식을 위한 별도의 버튼이 탑재될 필요 없이 디스플레이 패널(10) 상에 지문이 접촉(또는 근접)되면 상기 지문이 인식될 수 있다. 예컨대, 사용자의 지문이 디스플레이 패널(100)의 윈도우 글래스(110) 상에 놓여질 때, 디스플레이 패널(100) 내의 OLED 로부터의 광이 광원이 되어 사용자의 지문으로 전달 및 산란 반사되고, 산란 반사된 광은 디스플레이 패널(100)의 기판(150)을 투과하여 지문 센서(200)의 화소 어레이(210)로 전달될 수 있다. The fingerprint sensor 200 senses a fingerprint in contact with or near the display panel 100. In a device equipped with the fingerprint sensing system 10 according to the exemplary embodiments of the present disclosure, when a fingerprint is contacted (or approached) on the display panel 10 without a separate button for fingerprint recognition, the fingerprint is detected. Can be recognized. For example, when the user's fingerprint is placed on the window glass 110 of the display panel 100, the light from the OLED in the display panel 100 becomes a light source and is transmitted and scattered and reflected to the user's fingerprint, and the scattered reflected light The light may pass through the substrate 150 of the display panel 100 and be transferred to the pixel array 210 of the fingerprint sensor 200.

센싱 화소(PXS)는 지문의 서로 다른 영역에 의해 산란 반사된 광을 센싱하며, 센싱된 광에 대응하는 전기 신호를 발생한다. 각각의 센싱 화소(PXS)는 지문의 융선(ridge)에 산란 반사된 광에 대응하는 전기 신호를 발생하거나, 융선 사이의 골(valley)에 산란 반사된 광에 대응하는 전기 신호를 발생할 수 있다. 광이 반사된 지문의 형태에 따라 포토 다이오드에서 센싱된 광량은 달라질 수 있으며, 센싱된 광량에 따라 서로 다른 레벨을 갖는 전기 신호가 생성될 수 있다. 즉, 다수의 센싱 화소(PXS)로부터의 전기 신호는 각각 명암 정보(또는, 이미지 정보)를 포함할 수 있으며, 상기 전기 신호에 대한 처리 동작을 통해 각 센싱 화소(PXS)에 대응하는 영역이 융선인지 또는 골인지가 판단될 수 있으며, 판단된 정보를 조합함으로써 전체적인 지문 이미지가 구성될 수 있다. The sensing pixel PXS senses light scattered and reflected by different areas of the fingerprint and generates an electrical signal corresponding to the sensed light. Each sensing pixel PXS may generate an electrical signal corresponding to scattered and reflected light on a ridge of a fingerprint, or generate an electrical signal corresponding to scattered and reflected light on a valley between the ridges. The amount of light sensed by the photodiode may vary according to the shape of the fingerprint on which light is reflected, and electrical signals having different levels may be generated according to the amount of light sensed. That is, the electrical signals from the plurality of sensing pixels PXS may include contrast information (or image information), respectively, and regions corresponding to the sensing pixels PXS are ridged through processing of the electrical signals. Recognition or valleys can be determined and the overall fingerprint image can be constructed by combining the determined information.

한편, 도 1에서는 디스플레이 패널(100) 전체 영역에 대해 지문 센서(200)의 화소 어레이(210)가 대응하는 것으로 도시되었으나, 본 개시의 실시예는 이에 국한될 필요가 없다. 일 예로서, 디스플레이 패널(100)의 일부의 영역에 대해서만 화소 어레이(210)가 대응할 수도 있으며, 이에 따라 디스플레이 패널(100)의 특정 영역에 사용자의 지문이 위치한 경우 상기 지문이 센싱될 수도 있을 것이다. Meanwhile, in FIG. 1, the pixel array 210 of the fingerprint sensor 200 corresponds to the entire area of the display panel 100, but embodiments of the present disclosure need not be limited thereto. As an example, the pixel array 210 may correspond only to a portion of the display panel 100. Accordingly, when the fingerprint of the user is located in a specific region of the display panel 100, the fingerprint may be sensed. .

도 2는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널의 수직 단면도의 일 예이다. OLED 디스플레이 패널을 예로서 설명하기로 한다. 2 is an example of a vertical cross-sectional view of a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure. An OLED display panel will be described as an example.

도 2를 참조하면, 디스플레이 패널(100a)은 기판(150), OLED 화소 레이어(140a), 편광 레이어(130a), 위상 지연 레이어(120) 및 윈도우 글래스(110)가 적층된 구조를 가진다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 각 구성들의 적층 순서가 유지되는 범위에서, 각 구성들 사이에 다른 레이어들이 개재될 수 있다. Referring to FIG. 2, the display panel 100a has a structure in which a substrate 150, an OLED pixel layer 140a, a polarization layer 130a, a phase delay layer 120, and a window glass 110 are stacked. However, the present invention is not limited thereto, and other layers may be interposed between the components in a range in which the stacking order of the components is maintained.

본 실시예에 따른 디스플레이 패널(100a)에서, 편광 레이어(130a) 상부, 그리고 윈도우 글래스(110)의 하부에 위상 지연 레이어(120)가 적층될 수 있으며, 위상 지연 레이어(120)는 제1 접착 레이어(11) 및 제2 접착 레이어(12)에 의해 디스플레이 패널(100a)에 부착될 수 있다. 예컨대, 제1 접착 레이어(11) 및 제2 접착 레이어(12)는 OCR(Optical Clear Resin), OCA(optically clear adhesive) 등과 같은 투명한 광학용 접착 소재로 형성될 수 있다. In the display panel 100a according to the present exemplary embodiment, the phase delay layer 120 may be stacked on the polarization layer 130a and the lower portion of the window glass 110, and the phase delay layer 120 may be formed of a first adhesive layer. The display panel 100a may be attached to the display panel 100a by the layer 11 and the second adhesive layer 12. For example, the first adhesive layer 11 and the second adhesive layer 12 may be formed of a transparent optical adhesive material such as optical clear resin (OCR), optically clear adhesive (OCA), or the like.

기판(150)은 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등의 투명 절연성 소재로 형성될 수 있다. 실시예에 있어서, 기판(150)은 가용성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 기판(150)의 일 면(151)에 화소들에 신호를 인가하는 TFT(Thin Film Transistor) 백플레인이 형성될 수 있다. 기판(150) 상에 OLED 화소 레이어(140a)가 형성될 수 있으며, OLED 화소 레이어(140a)는 OLED를 구성하는 전극들 및 유기물층을 포함할 수 있다. The substrate 150 may be formed of a transparent insulating material such as glass, quartz, ceramic, and plastic. In an embodiment, the substrate 150 may be formed of a material having solubility. A thin film transistor (TFT) backplane may be formed on one surface 151 of the substrate 150 to apply signals to the pixels. The OLED pixel layer 140a may be formed on the substrate 150, and the OLED pixel layer 140a may include electrodes and organic layers constituting the OLED.

OLED 화소 레이어(140a) 상에 편광 레이어(130a)가 형성될 수 있으며, 편광레이어(130a)는 선편광기(131)(Linear Polarizer) 및 리타더(132)(retarder)를 포함할 수 있다. 리타더(132)는 입사되는 광의 위상을 45도 지연시킬 수 있다. 선 편광기(131)는 입사되는 광의 성분들 중 일 방향, 예컨대 90도 방향으로만 진동하는 성분만을 투과시킴으로써, 입사되는 광을 선편광시킬 수 있다. 이와 같이, 선편광기(131) 및 위상을 45도 지연시키는 리타더(132)로 구성되는 편광 레이어(130a)는 원편광기(circular polarizer)로 지칭될 수 있다. The polarization layer 130a may be formed on the OLED pixel layer 140a, and the polarization layer 130a may include a linear polarizer 131 and a retarder 132. The retarder 132 may delay the phase of incident light by 45 degrees. The linear polarizer 131 may linearly polarize the incident light by transmitting only components that vibrate only in one direction, for example, a 90 degree direction, among the components of the incident light. As such, the polarization layer 130a composed of the linear polarizer 131 and the retarder 132 delaying the phase by 45 degrees may be referred to as a circular polarizer.

편광 레이어(130a) 상에 위상 지연 레이어(120)가 형성될 수 있으며, 편광 레이어(130a)는 입사되는 광의 위상을 45도 지연시키는 리타더일 수 있다. 편광 레이어(130a) 상에는 디스플레이 패널(100a)을 외부로부터 보호하기 위한 윈도우 글래스(110)가 배치될 수 있다. The phase delay layer 120 may be formed on the polarization layer 130a, and the polarization layer 130a may be a retarder that delays the phase of incident light by 45 degrees. The window glass 110 may be disposed on the polarization layer 130a to protect the display panel 100a from the outside.

도 2의 디스플레이 패널(100a)의 광학적 구성에 있어서, 편광 레이어(130a)의 선편광기(131)는 리타더(132)와 위상 지연 레이어(120)의 사이에 개재되며, 위상 지연 레이어(120)는 선편광기(131)와 윈도우 글래스(110) 사이에 개재된다. 이러한 구조에 있어서, 위상 지연 레이어(120)는 OLED 화소 레이어(140a)로부터 조사되는 광이 윈도우 글래스(110)의 일 면과 외부 공기층 간의 계면에 반사된 계면 반사광을 제거하는 필터로서 기능할 수 있다.In the optical configuration of the display panel 100a of FIG. 2, the linear polarizer 131 of the polarization layer 130a is interposed between the retarder 132 and the phase delay layer 120 and the phase delay layer 120. Is interposed between the linear polarizer 131 and the window glass 110. In this structure, the phase delay layer 120 may function as a filter for removing the interface reflected light reflected from the light emitted from the OLED pixel layer 140a at the interface between one surface of the window glass 110 and the external air layer. .

도 3a는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널에서, 계면 반사광이 제거되는 경로를 나타내며, 도 3b는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널에서 산란 반사광이 지문 센서에 입사되는 경로를 나타낸다. 3A illustrates a path through which interfacial reflected light is removed in a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 3B illustrates a path through which scattered reflected light is incident on a fingerprint sensor in a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 3a를 참조하면, 화소 레이어(140)의 복수의 화소들 중 적어도 일부 화소로부터 방출되는 방출 광(EL)은 편광 레이어(130)의 리타더(132)를 통과하면서, 위상이 지연될 수 있다. 예컨대, 리타더(132)는 방출 광(EL)의 위상을 45도 지연시킬 수 있다. Referring to FIG. 3A, the emission light EL emitted from at least some of the plurality of pixels of the pixel layer 140 may pass through the retarder 132 of the polarization layer 130 and may be delayed in phase. . For example, the retarder 132 may delay the phase of the emission light EL by 45 degrees.

리타더(132)로부터 출력되는 광(EL1)은 선편광기(131)로 입사될 수 있다. 선편광기(131)는 광(EL1)의 성분들 중 위상 축의 90도 방향으로 진동하는 성분만을 투과시킬 수 있다. 이에 따라서, 선평광기(131)로부터 출력되는 광(EL2)은 90도 방향으로 진동할 수 있다. The light EL1 output from the retarder 132 may be incident to the linear polarizer 131. The linear polarizer 131 may transmit only a component vibrating in the 90 degree direction of the phase axis among the components of the light EL1. Accordingly, the light EL2 output from the linear flat light 131 may vibrate in the 90 degree direction.

위상 지연 레이어(120), 즉 광의 위상을 45도 지연시키는 리타더는 90도의 선편광을 가지는 광(EL2)의 편광 상태를 45도 지연시킬 수 있다. 이에 따라서, 위상 지연 레이어(120)로부터 135도의 원편광을 가지는 광(EL3)이 출력될 수 있다. The phase retardation layer 120, that is, the retarder for delaying the phase of light by 45 degrees may delay the polarization state of the light EL2 having the linear polarization of 90 degrees by 45 degrees. Accordingly, the light EL3 having circular polarization of 135 degrees may be output from the phase delay layer 120.

위상 지연 레이어(120)로부터 출력된 광(EL3)은 윈도우 글래스(110)의 일 면(111)과 공기층 간의 급격한 굴절률, 즉 계면의 굴절률에 의하여 계면 반사될 수 있다. 계면 반사광(RL)은 135도의 위상을 가질 수 있다. 계면 반사광(RL)은 위상 지연 레이어(120)로 입사될 수 있으며, 위상 지연 레이어(120)는 계면 반사광(RL)의 위상을 45도 지연시킬 수 있다. 이에 따라서 위상 지연 레이어(120)로부터 180도의 선편광을 가지는 광(RL1)이 출력될 수 있다. The light EL3 output from the phase delay layer 120 may be interfacially reflected by a sharp refractive index between the one surface 111 of the window glass 110 and the air layer, that is, the refractive index of the interface. The interfacial reflected light RL may have a phase of 135 degrees. The interfacial reflection light RL may be incident to the phase retardation layer 120, and the retardation layer 120 may retard the phase of the interfacial reflection light RL by 45 degrees. Accordingly, light RL1 having a linear polarization of 180 degrees may be output from the phase delay layer 120.

위상 지연 레이어(1230)로부터 출력되는 광(RL1)은 선편광기(131)로 입사될 수 있다. 그러나, 선편광기(131)는 입사되는 광, 즉 광(RL1)의 위상 축의 90도 방향으로 진동하는 성분만을 투과시킬 수 있다. 그런데, 광(RL1)은 180도 방향으로 진동하므로, 광(RL1)은 선편광기(131)를 투과할 수 없다. 이러한 광학적 메커니즘에 따라서 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)에서 계면 반사된 반사 광(RL)이 차단될 수 있다. Light RL1 output from the phase delay layer 1230 may be incident to the linear polarizer 131. However, the linear polarizer 131 may transmit only incident light, that is, components that vibrate in the 90 degree direction of the phase axis of the light RL1. However, since the light RL1 oscillates in the 180 degree direction, the light RL1 cannot transmit the linear polarizer 131. According to the optical mechanism, the reflected light RL interfacially reflected in the display panel 100 according to the exemplary embodiment of the present disclosure may be blocked.

도 3b를 참조하면, 화소 레이어(140)의 복수의 화소들 중 적어도 일부 화소로부터 방출되는 방출 광(EL)은 도 3a를 참조하여 설명한 바와 같이, 편광 레이어(130) 및 위상 지연 레이어(120)를 투과할 수 있다. 위상 지연 레이어(120)로부터 출력되는 광(EL3)은 윈도우 글래스(110)의 일 면(111)과 공기층 간의 면, 즉 계면을 투과하여 지문(FP)의 골 또는 융선에 부딪히고, 이에 따라서 산란 반사될 수 있다. 산란 반사광(SL)은 위상 지연 레이어(120)로부터 출력되는 광(EL3)과같이 특정 방향으로만 진동하는 것이 아니라 모든 방향으로 진동할 수 있다. Referring to FIG. 3B, the emission light EL emitted from at least some of the plurality of pixels of the pixel layer 140 may be the polarization layer 130 and the phase delay layer 120, as described with reference to FIG. 3A. Can penetrate. The light EL3 output from the phase delay layer 120 penetrates a surface between the one surface 111 of the window glass 110 and the air layer, that is, an interface, and strikes a valley or ridge of the fingerprint FP, and thus scatters. Can be reflected. The scattered reflected light SL may vibrate not only in a specific direction but also in all directions, such as the light EL3 output from the phase delay layer 120.

산란 반사광(SL)은 윈도우 글래스(110)로 입사되며, 윈도우 글래스(110)로 입사된 광(SL1)은 위상 지연 레이어(120)를 통과하면서 위상이 45도 지연될 수 있다. The scattered reflected light SL is incident on the window glass 110, and the light SL1 incident on the window glass 110 may be delayed by 45 degrees while passing through the phase delay layer 120.

위상 지연 레이어(120)로부터 출력되는 광(SL2)은 선편광기(131)로 입사될 수 있다. 선편광기(131)는 광(SL2)의 성분들 중 위상 축의 90도 방향으로 진동하는 성분만을 투과시킬 수 있다. 이에 따라서, 선평광기(131)로부터 출력되는 광(SL3)은 90도 방향으로 진동할 수 있다. Light SL2 output from the phase delay layer 120 may be incident to the linear polarizer 131. The linear polarizer 131 may transmit only a component vibrating in the 90 degree direction of the phase axis among the components of the light SL2. Accordingly, the light SL3 output from the linear flat light 131 may vibrate in the 90 degree direction.

선평광기(131)로부터 출력되는 광(SL3)은 리타더(131)로 입사되고, 리타더(131)는 90도의 선편광을 가지는 광(SL3)의 편광 상태를 45도 지연시킬 수 있다. 이에 따라서, 리타더(131)로부터 135도의 원편광을 가지는 광(SL4)이 출력될 수 있다. The light SL3 output from the linear flattener 131 is incident on the retarder 131, and the retarder 131 may delay the polarization state of the light SL3 having the linear polarization of 90 degrees by 45 degrees. Accordingly, the light SL4 having a circular polarization of 135 degrees may be output from the retarder 131.

편광 레이어(140)로부터 출력되는 광(SL4)은 화소들(PX) 간의 슬릿을 통해 화소 레이어(140)를 투과하고, 이어서 기판(도 1의 150)을 투과하라 수 있다. 기판을 투과한 광(SL5)은 지문 센서(200)로 제공될 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(200)의 상부에는 광을 모으는 집광부가 위치할 수 있다. 지문 센서(200)의 화소 어레이(210)는 광(SL5), 즉 센싱 광을 수신하고, 센싱 광에 대응하는 전기적 신호를 생성할 수 있다. 독출 회로(220)는 화소 어레이(210)로부터 센싱 신호들을 수신하고, 센싱 신호를 기초로 지문 이미지를 생성할 수 있다. The light SL4 output from the polarization layer 140 may pass through the pixel layer 140 through slits between the pixels PX and then pass through the substrate 150 of FIG. 1. Light SL5 transmitted through the substrate may be provided to the fingerprint sensor 200. In an exemplary embodiment, a light collecting part collecting light may be positioned on the fingerprint sensor 200. The pixel array 210 of the fingerprint sensor 200 may receive the light SL5, that is, the sensing light, and generate an electrical signal corresponding to the sensing light. The read circuit 220 may receive sensing signals from the pixel array 210 and generate a fingerprint image based on the sensing signals.

한편, 도 3a 및 도 3b에서는, 편광 레이어(130)가 선편광기(131) 및 리타더(132)를 포함하였다. 그러나, 이는 일 예일 뿐이며, 편광 레이어(130)는 선편광기(131) 만을 포함하거나 또는 선편광기(131) 및 리타더(132) 외에 다른 위상 변환기를 더 포함할 수도 있다. 3A and 3B, the polarization layer 130 includes a linear polarizer 131 and a retarder 132. However, this is merely an example, and the polarization layer 130 may include only the linear polarizer 131 or may further include other phase converters in addition to the linear polarizer 131 and the retarder 132.

도 4는 본 개시의 실시예에 따른 지문 센서의 일 예를 나타낸다. 4 illustrates an example of a fingerprint sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 4를 참조하면, 지문 센서(200)는 화소 어레이(210), 독출 회로(220) 및 집광부(230)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the fingerprint sensor 200 may include a pixel array 210, a read circuit 220, and a light condenser 230.

집광부(230)는 지문 센서(200)로 입사되는 센싱광(L), 예컨대 산란 반사광(도 3b의 SL)을 모으거나 또는 수신할 수 있다. 센싱광(L)은 집광부(230)를 통과하여 화소 어레이(210)로 입사될 수 있다. 비제한적으로, 집광부(230)는 복수의 핀 홀들을 포함하는 핀 홀 마스크, 초박형 렌즈 등으로 구현될 수 있다. The condenser 230 may collect or receive the sensing light L, for example, the scattered reflected light (SL of FIG. 3B), which is incident on the fingerprint sensor 200. The sensing light L may pass through the condenser 230 and be incident to the pixel array 210. The light collecting unit 230 may be implemented as a pinhole mask, an ultra-thin lens, and the like, including a plurality of pinholes.

화소 어레이(210)는 복수의 센싱 화소들(즉, 수광 화소들)을 포함할 수 있으며, 복수의 센싱 화소들 각각은 센싱광, 예컨대 산란 반사광(RL)을 센싱하며, 센싱된 광에 대응하는 전기 신호, 즉 센싱 신호를 발생할 수 있다. The pixel array 210 may include a plurality of sensing pixels (ie, light receiving pixels), and each of the plurality of sensing pixels senses sensing light, eg, scattered reflected light RL, and corresponds to the sensed light. It can generate an electrical signal, i.e. a sensing signal.

독출 회로(220)는 화소 어레이(210)의 복수의 센싱 화소들로부터 제공되는 센싱 신호들을 수신하고, 센싱 신호들에 대한 처리 동작을 통해 지문 이미지(FPI)를 생성할 수 있다. The read circuit 220 may receive sensing signals provided from the plurality of sensing pixels of the pixel array 210 and generate a fingerprint image FPI through a processing operation on the sensing signals.

독출 회로(220)는 센싱 회로(221), 컨트롤러(222), 신호 처리기(223), 버퍼(224), 인터페이스(225)를 포함할 수 있다.The read circuit 220 may include a sensing circuit 221, a controller 222, a signal processor 223, a buffer 224, and an interface 225.

센싱 회로(221)는 화소 어레이(210)로부터 센싱 신호들을 수신하고, 수신된 센싱 신호들을 디지털 센싱 신호들로 변환할 수 있다. 센싱 회로(221)는 신호 증폭기를 포함할 수 있으며, 신호 증폭기는 화소 어레이(210)로부터 수신되는 센싱 신호들의 레인지를 증가시킬 수 있다. 또한, 센싱 회로(221)는 복수의 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있으며, 복수의 아날로그-디지털 변환기 각각은 화소 어레이(210)에 연결된 각 채널 중 대응하는 채널로부터 제공되는 센싱 신호를 디지털 센싱 신호로 변환할 수 있다. 변환된 센싱 신호는 신호 처리기(223)에 제공되거나, 또는 버퍼(234)에 임시 저장된 후, 신호 처리기(223)에 제공될 수 있다. The sensing circuit 221 may receive sensing signals from the pixel array 210 and convert the received sensing signals into digital sensing signals. The sensing circuit 221 may include a signal amplifier, and the signal amplifier may increase the range of sensing signals received from the pixel array 210. In addition, the sensing circuit 221 may include a plurality of analog-to-digital converters, and each of the plurality of analog-to-digital converters may include a sensing signal provided from a corresponding channel among respective channels connected to the pixel array 210. Can be converted to The converted sensing signal may be provided to the signal processor 223 or may be temporarily stored in the buffer 234 and then provided to the signal processor 223.

버퍼(224)는 센싱 회로(221)로부터 제공되는 변환된 센싱 신호를 임시 저장할 수 있다. 버퍼(224)는 또한 지문 센서(200)의 동작을 위하여 설정된 다양한 종류의 설정값, 알고리즘 등을 저장할 수 있다. 버퍼(224)는 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성 메모리(nonvolatile memory) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리, PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM (Dynamic RAM), SRAM (Static RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FeRAM (Ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다.The buffer 224 may temporarily store the converted sensing signal provided from the sensing circuit 221. The buffer 224 may also store various kinds of setting values, algorithms, and the like set for the operation of the fingerprint sensor 200. The buffer 224 may be implemented as at least one of volatile memory or nonvolatile memory. Nonvolatile memory includes Read Only Memory (ROM), Programmable ROM (PROM), Electrically Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable and Programmable ROM (EEPROM), Flash memory, Phase-change RAM (PRAM), Magnetic RAM (MRAM), Resistive RAM (RRAM), ferroelectric RAM (FRAM), and the like. Volatile memory can include DRAM (Dynamic RAM), SRAM (Static RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FeRAM (Ferroelectric RAM), etc. Can be.

신호 처리기(223)는 변환된 센싱 신호들을 기초로 지문 이미지(FPI)를 생성할 수 있다. 신호 처리기(223)는 다양한 영상 처리 기법을 기초로 변환된 센싱 신호들에 대하여 영상 처리를 수행함으로써, 지문 이미지(FPI)를 생성할 수 있다.The signal processor 223 may generate a fingerprint image FPI based on the converted sensing signals. The signal processor 223 may generate a fingerprint image FPI by performing image processing on the converted sensing signals based on various image processing techniques.

컨트롤러(222)는 지문 센서(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(222)는 센싱 회로(221)의 구동 타이밍을 제어할 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(200)는 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 구동 회로와 동기되어 동작할 수 있으며, 컨트롤러(222)는 인터페이스(225)를 통해 호스트(예컨대 어플리케이션 프로세서) 또는 디스플레이 구동 회로로부터 타이밍 제어를 위한 신호들을 수신할 수 있다. 컨트롤러(222)는 지문 이미지(FPI)를 인터페이스(225)를 통해 호스트로 송신할 수 있다. The controller 222 may control the overall operation of the fingerprint sensor 200. The controller 222 may control driving timing of the sensing circuit 221. In an embodiment, the fingerprint sensor 200 may operate in synchronization with display drive circuitry for driving the display panel, and the controller 222 may timing from a host (eg, an application processor) or display drive circuitry via the interface 225. Signals for control can be received. The controller 222 can transmit the fingerprint image (FPI) to the host via the interface 225.

인터페이스(225)는 RGB 인터페이스, CPU 인터페이스, 시리얼 인터페이스(serial interface), MDDI(Mobile display digital interface), I2C(inter integrated circuit) 인터페이스, SPI(serial pheripheral interface), MCU(micro controller unit) 인터페이스, MIPI(Mobile industry processor interface), eDP(embedded displayport) 인터페이스, D-sub(D-subminiature), 광 인터페이스(optical interface), D-sub(D-subminiature) 또는 HDMI(high definition multimedia interface) 중 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(225)는 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure Digital) 카드, MMC(multi-media card) 인터페이스 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스(225)는 이 외에도 다양한 직렬 또는 병렬 인터페이스를 포함할 수 있다.The interface 225 may include an RGB interface, a CPU interface, a serial interface, a mobile display digital interface (MDDI), an inter integrated circuit (I2C) interface, a serial pheripheral interface (SPI), a micro controller unit (MCU) interface, and a MIPI interface. Include one of a mobile industry processor interface (eDP), an embedded displayport (eDP) interface, a D-subminiature (D-sub), an optical interface, a D-subminiature (D-sub), or a high definition multimedia interface (HDMI). can do. Additionally or alternatively, the interface 225 may include, for example, a mobile high-definition link (MHL) interface, a secure digital (SD) card, a multi-media card (MMC) interface, or an infrared data association (IrDA) compliant interface. can do. The interface 225 may further include various serial or parallel interfaces.

도 5a 및 도 5b는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널의 비교예에 따른 디스플레이 패널이 적용된 지문 센싱 시스템에서 손가락의 상태에 따른 광학적 지문 이미지의 변화를 설명하는 도면이다. 5A and 5B illustrate a change in an optical fingerprint image according to a finger state in a fingerprint sensing system to which a display panel according to a comparative example of a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure is applied.

도 1 내지 도 3b를 참조하여 전술한 바와 같이, 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100, 100a)은 위상 지연 레이어(120)가 윈도우 글래스(110)과 편광 레이어(130) 사이에 개재되며, 이러한 광학적 구조에 기인하여, 화소들로부터 발광된 광이 윈도우 글래스와 공기층의 계면에 반사되어 생성되는 계면 반사광이 지문 센서로 입사되는 것을 차단할 수 있다. 그러나, 비교예에 따른 디스플레이 패널은 위상 지연 레이어(120)를 구비하지 않으며, 이에 따라서, 지문 센서는 계면 반사광을 수신할 수 있으며, 계면 반사광을 기초로 지문 이미지를 생성할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 1 to 3B, in the display panels 100 and 100a according to the exemplary embodiment, a phase delay layer 120 is interposed between the window glass 110 and the polarization layer 130. Due to this optical structure, interfacial reflected light generated by reflecting light emitted from the pixels at the interface between the window glass and the air layer can be prevented from entering the fingerprint sensor. However, the display panel according to the comparative example does not include the phase delay layer 120, and accordingly, the fingerprint sensor may receive interfacial reflected light and generate a fingerprint image based on the interfacial reflected light.

도 5a를 참조하면, 화소 레이어로부터 방출된 광(EL)은 윈도우 글래스(110')와 공기층 간의 계면에서의 급격한 굴절률 변화에 의하여 계면 반사되고, 계면 반사광(RL)이 윈도우 글래스(110') 내부로 입사될 수 있다. 노멀 상태의 손가락이 윈도우 글래스(110')와 접촉할 경우, 융선의 땀구멍을 통해서 분비되는 땀에 의해 융선의 접촉면을 보강해 주는 버퍼 레이어(BL)가 형성될 수 있다. 따라서, 융선 부분에서는 계면 반사광(RL)의 양이 매우 적고, 또한, 윈도우 글래스(110')를 투과한 광(TL) 중 상당량이 표피층에 흡수될 수 있다. 반면에 골 부분에서는 계면 반사광(RL)의 양이 상대적으로 많을 수 있다. 따라서, 융선 부분이 어둡고, 골 부분이 밝은 지문 이미지(FPI)가 생성될 수 있다. Referring to FIG. 5A, the light EL emitted from the pixel layer is interfacially reflected by a sharp change in refractive index at the interface between the window glass 110 ′ and the air layer, and the interface reflected light RL is inside the window glass 110 ′. It may be incident to. When the finger in the normal state contacts the window glass 110 ′, a buffer layer BL may be formed to reinforce the contact surface of the ridge by the sweat secreted through the pores of the ridge. Therefore, in the ridge portion, the amount of the interfacial reflection light RL is very small, and a considerable amount of the light TL transmitted through the window glass 110 'can be absorbed by the epidermal layer. On the other hand, the amount of the interfacial reflected light RL may be relatively high in the bone portion. Thus, a fingerprint image (FPI) with dark ridges and light valleys may be created.

도 5b를 참조하면, 건조한 상태의 손가락이 윈도우 글래스(110')에 접촉할 경우, 땀구멍을 통한 땀의 분비가 적어, 융선 부분에서 버퍼 레이어가 형성되지 않을 수 있으며, 융선 부분에서 다량의 계면 방사광(RL)이 지문 센서로 입사될 수 있다. 따라서, 융선의 일부분들이 밝게 보이며, 이로 인하여, 지문 이미지(FPI)에서 융선이 끊어진 것처럼 보이는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같이, 비교예에 따른 디스플레이 패널이 적용된 지문 센싱 시스템에서는 습기가 많은 정도, 유분이 많은 정도 등 손가락의 상태에 따라서 지문 이미지(FPI)가 달라질 수 있으며, 지문 이미지(FPI)가 왜곡, 훼손될 수 있다. Referring to FIG. 5B, when the dry finger contacts the window glass 110 ′, the secretion of sweat through the pores is less, and a buffer layer may not be formed at the ridge, and a large amount of interfacial light is emitted at the ridge. (RL) may be incident on the fingerprint sensor. Thus, portions of the ridges appear bright, which may cause the ridges to appear broken in the fingerprint image (FPI). As described above, in the fingerprint sensing system to which the display panel according to the comparative example is applied, the fingerprint image FPI may vary according to the condition of the finger such as the degree of moisture and the amount of oil, and the fingerprint image FPI may be distorted or damaged. Can be.

그러나, 전술한 바와 같이, 본 개시의 실시예에 따른 지문 센싱 시스템(도 1의 10)은 디스플레이 패널(100)이 계면 반사광(RL)을 차단하고, 산란 반사광(SL)을 투과시킴으로써, 지문 센서(200)가 산란 반사광(SL)을 기초로 이미지를 생성할 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 윈도우 글래스(110')를 투과된 광 중 일부는 융선 및 골에 부딪혀 산란되고, 산란 반사광(SL)이 입사될 수 있다. 산란 반사광(SL)의 광량은 윈도우 글래스(110)와 산란되는 지점, 예컨대 융선 및 골의 표피까지의 거리에 의해 결정될 수 있다. 산란 반사광(SL)의 광량은 손가락의 상태에 따른 영향이 적으므로, 지문 센서(200) 센서는 손가락의 상태에 관계없이, 일정한 수준의 지문 이미지를 생성할 수 있다. However, as described above, in the fingerprint sensing system (10 of FIG. 1) according to the embodiment of the present disclosure, the display panel 100 blocks the interfacial reflection light RL and transmits the scattered reflection light SL, thereby providing a fingerprint sensor. The 200 may generate an image based on the scattered reflected light SL. As shown in FIGS. 5A and 5B, some of the light transmitted through the window glass 110 ′ may be scattered by hitting the ridges and valleys, and the scattered reflected light SL may be incident. The amount of scattered reflected light SL may be determined by the distance from the window glass 110 to the point of scattering, for example, the ridge and the epidermis of the valley. Since the light amount of the scattered reflected light SL is less affected by the state of the finger, the sensor of the fingerprint sensor 200 may generate a fingerprint image of a predetermined level regardless of the state of the finger.

도 6은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널이 적용된 지문 센싱 시스템에서 생성되는 지문 이미지 및 비교예에 따른 디스플레이 패널이 적용된 지문 센싱 시스템에서 생성되는 지문 이미지를 비교 설명하는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a comparison between a fingerprint image generated in a fingerprint sensing system to which a display panel is applied according to an embodiment of the present disclosure and a fingerprint image generated from a fingerprint sensing system to which a display panel is applied according to a comparative example.

케이스 1은 비교예에 따른 디스플레이 패널이 적용된 지문 센싱 시스템에서 생성되는 지문 이미지(FP')를 나타내고 케이스 2는 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널(도 1의 100)이 적용된 지문 센싱 시스템(도 1의 10)에서 생성되는 지문 이미지(FPI)를 나타낸다. Case 1 represents a fingerprint image FP ′ generated in the fingerprint sensing system to which the display panel according to the comparative example is applied, and case 2 represents a fingerprint sensing system to which the display panel 100 of FIG. 1 is applied according to an embodiment of the present disclosure. Figure 1 shows the fingerprint image (FPI) generated in 10).

케이스 1에 도시된 바와 같이, 비교예에 따른 디스플레이 패널은 편광 레이어(130')과 윈도우 글래스(110') 사이에 위상 지연 레이어를 포함하지 않는다. 따라서, 오브젝트(OBJ), 즉 손가락의 지문 센싱 시, 계면 반사광이 차단되지 않으며, 계면 반사광에 기초하여 지문 이미지(FPI')가 생성될 수 있다. 따라서 골(VA)이 밝고 융선(RD)이 어두운 지문 이미지(FPI')가 생성될 수 있다.As shown in Case 1, the display panel according to the comparative example does not include a phase delay layer between the polarization layer 130 ′ and the window glass 110 ′. Accordingly, when sensing the object OBJ, ie, the fingerprint, the interface reflected light is not blocked, and the fingerprint image FPI 'may be generated based on the interface reflected light. Therefore, a fingerprint image FPI ′ having a bright bone VA and a dark ridge RD may be generated.

케이스 2에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널은편광 레이어(130)과 윈도우 글래스(110) 사이에 위상 지연 레이어(120)가 개재된다. 따라서, 계면 반사광이 차단되며, 지문의 골(VA) 및 융선(RD)의 표피에 부딪혀 산란 반사되는, 산란 반사광에 기초하여 지문 이미지(FPI)가 생성될 수 있다. 산란 반사광의 광량은 윈도우 글래스(110)와 산란되는 지점, 예컨대 융선 및 골의 표피까지의 거리에 의해 결정될 수 있다. 융선(RD)이 골(VA)보다 윈도우 글래스(110)에 더 가까이 위치하므로, 융선(RD)의 산란 반사광의 광량이 골(VA)의 산란 반사광의 광량보다 많을 수 있다. 따라서, 융선(RD)이 밝고 골(VA)이 어두운 지문 이미지(FPI)가 생성될 수 있다. As shown in case 2, in the display panel according to the exemplary embodiment of the present disclosure, a phase delay layer 120 is interposed between the polarization layer 130 and the window glass 110. Accordingly, the fingerprint image FPI may be generated based on the scattered reflected light that is intercepted by the interfacial reflected light and is scattered and reflected upon the bone VA of the fingerprint and the skin of the ridge RD. The amount of scattered reflected light can be determined by the distance from the window glass 110 to the point where it is scattered, such as the ridge and the epidermis of the valley. Since the ridge RD is located closer to the window glass 110 than the valley VA, the amount of scattered reflected light of the ridge RD may be greater than the amount of scattered reflected light of the valley VA. Thus, a fingerprint image FPI with a bright ridge RD and a dark valley VA may be generated.

도 7a 내지 도 7c는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 구조를 예시적으로 나타내는 수직 단면도이다. 도 7a 내지 도 7c는 터치 전극을 포함하는 디스플레이 패널(또는 터치 스크린 패널이라고 함) 구조를 나타낸다.7A to 7C are vertical cross-sectional views illustrating a structure of a display panel according to embodiments of the present disclosure. 7A to 7C illustrate a display panel (or touch screen panel) structure including a touch electrode.

도 7a를 참조하면, 윈도우 글래스(WG)의 하방으로, 터치 전극(TE), 글래스(GL), 리타더(RT), 편광판(PR), 상부 글래스(TG), 화소 레이어(PL), 및 하부 글래스(BG)가 차례로 적층될 수 있다. 리타더(RT), 편광판(PR) 및 하부 글래스(BG)는 각각 도 1의 위상 지연 레이어(120), 편광 레이어(130) 및 기판(150)에 대응할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 터치 패널이 디스플레이 패널과 별개로 형성될 수 있으며, 글래스(GL), 즉 터치 패널의 전용 기판 상에 터치 전극(TE)이 패터닝될 수 있다.Referring to FIG. 7A, below the window glass WG, the touch electrode TE, the glass GL, the retarder RT, the polarizer PR, the upper glass TG, the pixel layer PL, and Lower glass BG may be stacked in sequence. The retarder RT, the polarizer PR, and the lower glass BG may correspond to the phase delay layer 120, the polarization layer 130, and the substrate 150 of FIG. 1, respectively. According to the present exemplary embodiment, the touch panel may be formed separately from the display panel, and the touch electrode TE may be patterned on the glass GL, that is, the dedicated substrate of the touch panel.

도 7b를 참조하면, 윈도우 글래스(WG)의 하방으로, 리타더(RT), 편광판(PR), 터치 센싱 전극(TE), 탑 글래스(TG), 화소 레이어(PL) 및 하부 글래스(BG)가 차례로 적층될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 터치 전극(TE)이 디스플레이 패널의 탑 글래스(TG) 상에 패터닝 되는 온-셀 타입으로 디스플레이 패널이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7B, the retarder RT, the polarizer PR, the touch sensing electrode TE, the top glass TG, the pixel layer PL, and the lower glass BG are disposed below the window glass WG. Can be stacked in turn. According to the present exemplary embodiment, the display panel may be formed in an on-cell type in which the touch electrode TE is patterned on the top glass TG of the display panel.

도 7c를 참조하면, 윈도우 글래스(WG)의 하방으로, 리타더(RT), 편광판(PR), 탑 글래스(TG), 화소 레이어(PL) 및 하부 글래스(BG)가 차례로 적층될 수 있으며, 터치 전극(TX)이 화소 레이어(PL)에 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 터치 전극(TE)이 화소와 일체로 형성되는 인-셀 타입으로 디스플레이 패널이 형성될 수 있다. 실시예에 있어서, 화소를 구성하는 전극들 중 하나가 터치전극(TE)으로서 사용될 수 있다. 예컨대, 화소의 공통 전극이 터치 전극(TE)으로서 사용될 수 있다. Referring to FIG. 7C, the retarder RT, the polarizer PR, the top glass TG, the pixel layer PL, and the lower glass BG may be sequentially stacked below the window glass WG. The touch electrode TX may be formed in the pixel layer PL. According to the present exemplary embodiment, the display panel may be formed in an in-cell type in which the touch electrode TE is integrally formed with the pixel. In an embodiment, one of the electrodes constituting the pixel may be used as the touch electrode TE. For example, the common electrode of the pixel may be used as the touch electrode TE.

도 8은 본 개시의 실시예에 따른 디스플레이 패널을 구비하는 전자 장치를 나타내는 도면이다. 8 is a diagram illustrating an electronic device including a display panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 8을 참조하면, 전자 장치(1000)는 디스플레이 패널(100') 및 지문 센서(200)로 구성되는 지문 센싱 시스템, 디스플레이 패널을 구동하는 구동 회로(300), 및 호스트(400)를 포함할 수 있다. 예컨대 호스트(400)는 어플리케이션 프로세서(AP)일 수 있다.Referring to FIG. 8, the electronic device 1000 may include a fingerprint sensing system including a display panel 100 ′ and a fingerprint sensor 200, a driving circuit 300 for driving the display panel, and a host 400. Can be. For example, the host 400 may be an application processor (AP).

디스플레이 패널(100')은 윈도우 글래스(110), 위상 지연 레이어(120), 편광 레이어(130), 터치 센싱 레이어(160)(또는 터치 패널이라고 함), 화소 레이어(140) 및 기판(150)을 포함할 수 있다. 윈도우 글래스(110), 위상 지연 레이어(120), 편광 레이어(130), 화소 레이어(140) 및 기판(150)은 도 1을 참조하여 설명한 바 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 한편, 도 8의 디스플레이 패널(100')은 복수의 터치 센싱 전극들이 형성되는 터치 센싱 레이어(160)를 포함할 수 있다. 도 8에서, 터이 센싱 레이어(160)는 편광 레이어(130)의 아래에 형성되는 것으로 도시되었으나 이에 제한되는 것은 아니며, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한 바와 같이, 터치 센싱 레이어(160)는 위상 지연 레이어(120)의 상부에 형성되거나, 또는 화소 레이어(140)와 일체로서 형성될 수 있다. 터치 센싱 레이어(160)는 사용자의 터치 동작을 센싱하기 위해 배치되며, 일 예로서 커패시턴스 방식의 터치 센싱 레이어(160)가 적용되는 터치 센싱 레이어(160)는 사용자의 터치에 기반하여 그 커패시턴스 값이 변동되는 센싱 유닛들을 포함할 수 있다. The display panel 100 ′ may include a window glass 110, a phase delay layer 120, a polarization layer 130, a touch sensing layer 160 (or a touch panel), a pixel layer 140, and a substrate 150. It may include. The window glass 110, the phase delay layer 120, the polarization layer 130, the pixel layer 140, and the substrate 150 have been described with reference to FIG. 1, and thus redundant descriptions thereof will be omitted. Meanwhile, the display panel 100 ′ of FIG. 8 may include a touch sensing layer 160 in which a plurality of touch sensing electrodes are formed. In FIG. 8, the tummy sensing layer 160 is illustrated below the polarization layer 130, but is not limited thereto. As described above with reference to FIGS. 7A to 7C, the touch sensing layer 160 may be in phase. The upper layer may be formed on the delay layer 120 or may be integrally formed with the pixel layer 140. The touch sensing layer 160 is disposed to sense a user's touch operation. For example, the touch sensing layer 160 to which the capacitive touch sensing layer 160 is applied has a capacitance value based on a user's touch. The sensing units may be changed.

디스플레이 패널(100')의 하부에 지문 센서(200)가 위치할 수 있으며, 지문 센서(200)는 전술한 방와 같이, 화소 레이어(140)로부터 출력되는 광이 지문에 부딪혀 생성되는 산란 반사광을 기초로 지문 이미지(FPI)를 생성하고, 지문 이미지(FPI)를 호스트(400)에 제공할 수 있다. 호스트(400)는 지문 이미지(FPI)를 기초로 지문 인증에 기초한, 전자 장치(1000)의 사용자 인증, 보안 인증 등의 기능을 수행할 수 있다. The fingerprint sensor 200 may be positioned below the display panel 100 ′, and the fingerprint sensor 200 is based on scattered reflected light generated by the light output from the pixel layer 140 hitting the fingerprint, as described above. The fingerprint image FPI may be generated, and the fingerprint image FPI may be provided to the host 400. The host 400 may perform functions such as user authentication and security authentication of the electronic device 1000 based on fingerprint authentication based on the fingerprint image FPI.

구동 회로(300)는 디스플레이 구동회로(310), 및 터치 컨트롤러(320)를 포함할 수 있다. 디스플레이 구동회로(310)는 호스트(400)로부터 제공되는 영상 데이터(IDAT)를 영상 신호로 변환하고, 영상 신호를 디스플레이 패널(100')에 제공함으로써, 디스플레이 패널(100')에 영상을 표시할 수 있다. 터치 컨트롤러(320)는 터치 센싱 레이어(160))의 센싱 유닛들의 커패시턴스 변화를 감지하여 터치 센싱 결과를 발생할 수 있다. 일 예로서, 터치 컨트롤러(320)는 터치 센싱 레이어(160)의 구동을 위한 구동 신호를 제공하고, 터치 센싱 레이어(160) 내의 센싱 유닛들의 커패시턴스 변동에 따른 전기 신호를 수신하고 이를 처리할 수 있다. 터치 컨트롤러(321)는 터치 좌표(Txy)를 산출하고, 터치 좌표(Txy)를 호스트(400)에 제공할 수 있다. The driving circuit 300 may include a display driving circuit 310 and a touch controller 320. The display driving circuit 310 converts the image data IDAT provided from the host 400 into an image signal and provides the image signal to the display panel 100 'to display an image on the display panel 100'. Can be. The touch controller 320 may detect a change in capacitance of sensing units of the touch sensing layer 160 to generate a touch sensing result. As an example, the touch controller 320 may provide a driving signal for driving the touch sensing layer 160, and may receive and process an electrical signal according to a change in capacitance of the sensing units in the touch sensing layer 160. . The touch controller 321 may calculate touch coordinates Txy and provide the touch coordinates Txy to the host 400.

호스트(400)는 구동 회로(300) 및 지문 센서(200)를 제어하고, 구동 회로(300) 및 제문 센서(200)로부터 제공되는 데이터, 예컨대, 터치 좌표(Txy), 지문 이미지(FPI)를 기초로, 전자 장치(1000)의 기능들을 수행할 수 있다. The host 400 controls the driving circuit 300 and the fingerprint sensor 200, and the data provided from the driving circuit 300 and the fingerprint sensor 200, for example, touch coordinates Txy and a fingerprint image FPI, may be provided. As a basis, the functions of the electronic apparatus 1000 may be performed.

실시예에 있어서, 디스플레이 구동 회로(310), 터치 컨트롤러(320) 및 지문 센서(200)는 상호 통신하거나, 또는 호스트(400)를 통해서 통신할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 구동 회로(310)는 디스플레이 구동 시점을 나타내는 타이밍 신호를 터치 컨트롤러(320)에 제공하고, 터치 컨트롤러(320)는 상기 타이밍 신호를 기초로, 디스플레이 되지 않는 시간 구간에 터치 센싱을 수행할 수 있다. 터치 컨트롤러(320)는 디스플레이 패널(100') 상에 발생한 터치 입력을 감지하고, 이를 호스트(400)에 제공할 수 있으며, 호스트(400)는 상기 터치 입력에 기초하여, 지문 센서(200)가 지문 센싱을 수행하도록 제어하고, 디스플레이 구동 회로(310)가 디스플레이 패널(100')을 구동하도록 제어할 수 있다. 이와 같이, 디스플레이 구동 회로(310), 터치 컨트롤러(320) 및 지문 센서(200)는 상호 통신하여, 디스플레이 구동 동작, 터치 센싱 동작 및 지문 센싱 동작을 수행할 수 있다. In an embodiment, the display driving circuit 310, the touch controller 320, and the fingerprint sensor 200 may communicate with each other or through the host 400. For example, the display driving circuit 310 may provide a timing signal indicating a display driving time to the touch controller 320, and the touch controller 320 may perform touch sensing in a non-displayed time period based on the timing signal. Can be. The touch controller 320 may detect a touch input generated on the display panel 100 ′ and provide the touch input to the host 400, and the host 400 may generate a fingerprint sensor 200 based on the touch input. Fingerprint sensing may be performed, and the display driving circuit 310 may be controlled to drive the display panel 100 ′. As such, the display driving circuit 310, the touch controller 320, and the fingerprint sensor 200 may communicate with each other to perform a display driving operation, a touch sensing operation, and a fingerprint sensing operation.

실시예에 있어서, 구동 회로(300)는 하나의 반도체 칩으로 구현될 수 있다. 디스플레이 구동회로(310) 및 터치 컨트롤러(320)가 하나의 반도체 기판 상에 집적될 수 있다. 실시예에 있어서, 지문 센서(200)의 독출 회로(도 4의 210)의 적어도 일부가 디스플레이 구동회로(310) 또는 터치 컨트롤러(320)와 하나의 반도체 기판 상에 집적 될 수도 있다. In an embodiment, the driving circuit 300 may be implemented as one semiconductor chip. The display driving circuit 310 and the touch controller 320 may be integrated on one semiconductor substrate. In some embodiments, at least a portion of the readout circuit 210 of FIG. 4 may be integrated with the display driving circuit 310 or the touch controller 320 on one semiconductor substrate.

도 9는 본 개시의 실시예에 따른 스마트폰을 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a smartphone according to an embodiment of the present disclosure.

도 9를 참조하면, 스마트폰(2000)은 디스플레이 패널(2100), 하우징(2100) 및 센서(2300)를 포함할 수 있다. 센서(2300)는 디스플레이 패널(2200)의 하부 및 하우징(2100) 내에 배치될 수 있다. 스마트폰(2000)은 또한, 내부에 스마트폰(2000)의 전반적인 동작을 제어하는 어플리케이션 프로세서 및 디스플레이 패널(2100)을 구동하는 구동 회로, 예컨대 디스플레이 구동 회로 및 터치 컨트롤러를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, the smartphone 2000 may include a display panel 2100, a housing 2100, and a sensor 2300. The sensor 2300 may be disposed under the display panel 2200 and in the housing 2100. The smartphone 2000 may also include an application processor for controlling the overall operation of the smartphone 2000 and a driving circuit for driving the display panel 2100, for example, a display driving circuit and a touch controller.

하우징(2100)은 스마트폰(2000)의 외관을 형성할 수 있으며, 외부 충격 또는 스크래치로부터 스마트폰(2000) 내부의 구성들, 예컨대 집적 회로들, 배터리, 안테나 등을 보호할 수 있다. The housing 2100 may form an appearance of the smartphone 2000, and may protect components of the smartphone 2000, such as integrated circuits, a battery, an antenna, and the like, from an external shock or scratch.

디스플레이 패널(2200)은 디스플레이, 터치 센싱 및 지문 센싱을 수행함으로써 스마트폰(2000)의 입/출력 장치로서 동작할 수 있다. 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 디스플레이 패널이 본 실시예의 디스플레이 패널(2200)로서 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 디스플레이 패널(2200)의 윈도우 글래스(2210)의 하방으로 위상 지연 레이어 및 편광 레이어가 적층될 수 있다. The display panel 2200 may operate as an input / output device of the smartphone 2000 by performing display, touch sensing, and fingerprint sensing. The display panel described with reference to FIGS. 1 to 8 may be applied as the display panel 2200 of the present embodiment. As described above, the phase delay layer and the polarization layer may be stacked below the window glass 2210 of the display panel 2200.

지문 센서(2300)는 광학식 지문 센서로서 디스플레이 패널(2200)의 하부에 배치되고, 디스플레이 패널(2200)의 화소 레이어로부터 방출된 광이 지문의 융선 및 골에 부딪혀 산란 반산된 광을 기초로 지문 이미지를 생성할 수 있다. 지문 센싱을 위한 영역이 디스플레이 영역과 중첩되므로 스마트폰(2000)의 전면에 지문 센서를 위한 별도의 공간이 요구되지 않는다. 따라서, 디스플레이 패널(2200)이 스마트폰(2000)의 전면부에서 가능한 넓은 면적을 가질 수 있다. The fingerprint sensor 2300 is an optical fingerprint sensor and is disposed below the display panel 2200, and the fingerprint image is based on scattered and scattered light by the light emitted from the pixel layer of the display panel 2200 hitting the ridges and valleys of the fingerprint. Can be generated. Since the area for fingerprint sensing overlaps with the display area, a separate space for the fingerprint sensor is not required in front of the smartphone 2000. Thus, the display panel 2200 may have a large area as much as possible at the front of the smartphone 2000.

또한 전술한 바와 같이, 지문 센서(2300)가 계면 반사광이 아닌 산란 반사광을 기초로, 지문 이미지를 생성하는 바, 스마트폰(2000)을 이용하는 환경, 사용자의 손가락의 상태 등에 관계 없이 왜곡 또는 훼손이 없는 지문 이미지가 생성될 수 있다. 따라서, 스마트폰(2000)의 지문 인증 기능이 향상될 수 있다. In addition, as described above, the fingerprint sensor 2300 generates a fingerprint image based on scattered reflected light instead of interfacial reflected light, so that the fingerprint sensor 2300 may be distorted or damaged regardless of the environment using the smartphone 2000 or the state of the user's finger. Fingerprint images that are missing can be created. Therefore, the fingerprint authentication function of the smartphone 2000 may be improved.

이상에서와 같이 본 개시의 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 개시는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.As described above, exemplary embodiments of the present disclosure have been disclosed. Although the present disclosure has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible.

Claims (10)

광학식 지문 센서에 센싱 광을 제공하는 디스플레이 패널에 있어서,
윈도우 글래스;
상기 윈도우 글래스 아래에 배치되며, 광의 위상을 지연시키는 리타더(retarder);
상기 리타더 아래에 배치되는 편광판;
상기 편광판 아래에 배치되며, 각각이 광을 방출하는 복수의 화소들이 형성되는 화소 레이어; 및
상기 화소 레이어 아래에 배치되며, 상기 복수의 화소들 중 적어도 일부로부터 조사된 광이 상기 윈도우 글래스 상의 지문에 의해 산란되어 생성되는 상기 센싱광을 투과시키는 기판을 포함하는 디스플레이 패널.
A display panel for providing sensing light to an optical fingerprint sensor, comprising:
Window glass;
A retarder disposed below the window glass and retarding the phase of the light;
A polarizer disposed under the retarder;
A pixel layer disposed under the polarizer and having a plurality of pixels each emitting light; And
And a substrate disposed below the pixel layer, the substrate configured to transmit the sensing light generated by light emitted from at least some of the plurality of pixels scattered by a fingerprint on the window glass.
제1 항에 있어서, 상기 리타더는 상기 광의 위상을 45도 지연시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널. The display panel of claim 1, wherein the retarder delays the phase of the light by 45 degrees. 제2 항에 있어서, 상기 리타더는 상기 복수의 화소들 중 적어도 일부 화소로부터 출력되는 광이 상기 윈도우 글래스와 공기층 간의 계면에 의해 반사되어 생성되는 계면 반사광을 차단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널. The display panel of claim 2, wherein the retarder blocks interface reflected light generated by the light output from at least some of the plurality of pixels reflected by the interface between the window glass and the air layer. 제1 항에 있어서, 상기 편광판은,
광의 위상을 지연시키는 제2 리타더; 및
광의 성분들 중 지정된 위상 축에 따라 진동하는 성분만을 투과시키는 선편광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
The method of claim 1, wherein the polarizing plate,
A second retarder for retarding the phase of the light; And
And a linear polarizer for transmitting only components that vibrate according to a specified phase axis among the components of light.
제1 항에 있어서,
상기 센싱 광 중 상기 지문의 융선에 대응하는 광량이 상기 지문의 골에 대응하는 광량보다 많은 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
The method of claim 1,
And the light amount corresponding to the ridge of the fingerprint among the sensing light is greater than the light amount corresponding to the valley of the fingerprint.
제1 항에 있어서, 상기 광학식 지문 센서는,
상기 기판의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
The optical fingerprint sensor of claim 1,
And a display panel disposed below the substrate.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
유기 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
The method of claim 1, wherein each of the plurality of pixels,
A display panel comprising an organic light emitting diode.
제1 항에 있어서,
터치 전극들이 형성되는 터치 센싱 레이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
The method of claim 1,
And a touch sensing layer on which touch electrodes are formed.
디스플레이 패널; 및
상기 디스플레이 패널로부터 방출되는 광이 지문에 산란 반사되어 생성되는 센싱 광을 기초로 지문 이미지를 생성하는 지문 센서를 포함하고,
상기 디스플레이 패널은,
광을 방출하는 복수의 화소들을 포함하는 화소 레이어;
상기 화소 레이어 상에 배치되는 편광판;
상기 편광판 상에 배치되며, 광의 위상을 45도 지연시키는 리타더; 및
상기 리타더 상에 배치되는 윈도우 글래스를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 시스템.
Display panel; And
And a fingerprint sensor configured to generate a fingerprint image based on the sensing light generated by the light emitted from the display panel by being scattered and reflected on the fingerprint.
The display panel,
A pixel layer comprising a plurality of pixels emitting light;
A polarizer disposed on the pixel layer;
A retarder disposed on the polarizer and retarding a phase of light by 45 degrees; And
And a window glass disposed on the retarder.
제9 항에 있어서, 상기 리타더는 상기 윈도우 글래스와 공기층 간의 계면에 의해 반사되어 생성되는 계면 반사광이 상기 지문 센서로 입사되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 지문 센싱 시스템.10. The fingerprint sensing system of claim 9, wherein the retarder blocks the incident light reflected by the interface between the window glass and the air layer from entering the fingerprint sensor.
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