KR20200072670A - 지문센싱장치 - Google Patents

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KR20200072670A
KR20200072670A KR1020180160508A KR20180160508A KR20200072670A KR 20200072670 A KR20200072670 A KR 20200072670A KR 1020180160508 A KR1020180160508 A KR 1020180160508A KR 20180160508 A KR20180160508 A KR 20180160508A KR 20200072670 A KR20200072670 A KR 20200072670A
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박신영
박우택
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박신영
박우택
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Abstract

본 발명은 지문센싱장치에 관한 것이다.
본 발명에서는 디스플레이 패널 하부에 배치되고 λ/4 위상차판 및 -λ/4 위상차판이 번갈아 배치되는 제2 가이드 구조를 구비하는 지문센싱장치가 개시된다.
본 발명에 개시되는 실시 예들에 따르면, 디스플레이와 지문 센서 사이에 가이드 구조을 배치하여 노이즈를 제거함으로써 지문 인식률을 높일 수 있다.

Description

지문센싱장치{FINGERPRINT SENSING APPARATUS}
본 발명은 지문센싱장치에 관한 것으로서, 지문센싱장치에 입력되는 노이즈를 차감시켜 노이즈가 제거된 지문 데이터를 획득하는 지문센싱장치에 관한 것이다.
생체 정보를 인식하는 기술의 발달로, 지문 센서, 홍채 센서 등과 같은 생체 센서를 구비한 전자 장치가 광범위하게 보급되고 있다. 전자 장치는 상술한 생체 센서를 이용하여 사용자의 생체 정보를 인식하고, 전자 장치에 저장할 수 있다. 전자 장치에 저장된 생체 정보는 사용자가 화면 잠금을 해제하거나 금융 거래(예: 계좌 이체, 전자 결제)를 할 경우 이용될 수 있다.
지문 센서는 지문 융선이 갈라지거나 끊어진 점을 특징점으로 설정할 수 있고, 지문으로부터 특징점들의 분포, 개수 등을 획득할 수 있다. 지문 센서는 메모리에 저장된 특징점들의 분포, 개수 등과 새로 인식된 특징점들의 분포, 개수 등을 비교하여 지문이 일치하는지 여부를 판단할 수 있다.
한국공개특허 제10-2016-0142397호 (2016.10.28. 공개)
상술한 지문 센서는 전자 장치의 홈 버튼 밑에 배치될 수 있다. 지문 센서가 홈 버튼 밑에 배치될 경우, 전자 장치의 외관에는 홈 버튼이 필수적으로 존재해야 하고, 이에 따라 전자 장치의 외관을 구성하는데 제약이 생길 수 있다. 예를 들어, 전면이 모두 디스플레이로 이용되는 풀 프론트 스크린(full front screen) 형태의 전자 장치일 경우 전자 장치의 전면에 홈 버튼을 배치할 공간이 없을 수 있다. 따라서, 디스플레이 밑에 지문 센서를 배치하여 사용자의 지문 정보를 획득할 필요가 있다.
지문 센서가 디스플레이 밑에 배치되는 경우, 지문 센서로 입력되는 빛으로 지문 센싱에 불필요한 노이즈가 유입될 수 있고, 상기 노이즈로 인해 지문 센서의 지문 인식률을 떨어뜨릴 수 있다.
본 발명에서 개시되는 실시 예들은, 전술한 문제 및 본 발명에서 제기되는 과제들을 해결하기 위한 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 상기 목적은 전자 장치에 있어서, 전자 장치의 외관(outer surface)을 형성하는 커버 글래스와, 커버 글래스 밑에 배치되고 지정된 방향의 편광을 통과시키는 제1 가이드 구조(a first guide structure)와, 제1 가이드 구조 밑에 배치되고 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널 밑에 배치되고 λ/4 위상차판 및 -λ/4 위상차판이 번갈아 배치되는 제2 가이드 구조 및제2 가이드 구조 밑에 배치되는 지문 센서를 포함하는, 전자 장치에 의해서 달성 가능하다.
본 발명에 개시되는 실시 예들에 따르면, 디스플레이와 지문 센서 사이에 가이드 구조을 배치하여 노이즈를 제거함으로써 지문 인식률을 높일 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 나타낸다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른, 제어부를 포함하는 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치의 동작 흐름도를 나타낸다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른, 디스플레이 패널 밑에 가이드 구조가 배치된 전자 장치의 단면도를 나타낸다.
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 디스플레이(130), 베젤(180), 및 버튼(190)을 포함할 수 있다.
디스플레이(130)는 지문 감지 영역(110b)을 표시할 수 있다. 지문 감지 영역(110b)은 디스플레이(130)에 직접 표시될 수도 있고, 표시되지 않을 수도 있다. 지문 감지 영역(110b)은 디스플레이(130) 하부에 배치된 지문 센서(171)에 대응되는 영역에 표시될 수도 있다. 본 문서에서, 지문 감지 영역(110b)은 사용자가 손가락을 디스플레이(130)에 터치하도록 유도하는 표시일 수 있다. 지문 감지 영역(110b)이 디스플레이(130) 상에 표시되면, 사용자는 지문 감지 영역(110b)에 손가락을 터치할 수 있다. 지문 센서는 손가락과 디스플레이(130)가 접촉하는 접촉 영역(110a)과, 지문 감지 영역(110b)이 중첩하는 부분을 통해 지문 정보를 획득할 수 있다.
베젤(180)은 디스플레이의 측면에 배치되어 하우징과 결합할 수 있다. 베젤(180)은 비-메탈 영역을 포함할 수 있고, 예를 들어, 플라스틱 사출물로 구성될 수 있다. 도 1에는 도시되지 않았으나, 베젤(180) 영역의 일부에는 리시버, 근접 센서, 카메라 등이 배치될 수 있다.
버튼(190)은 베젤(180)의 일부 영역에 배치되어 전자 장치(100)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 버튼(190)은 홈 버튼, 백 버튼, 메뉴 버튼으로 참조될 수 있다. 버튼(190)이 홈 버튼(190)일 경우, 사용자가 버튼(190)을 누르면 디스플레이를 통해 홈 화면이 출력될 수 있다.
도 1에서는 전자 장치(100)가 디스플레이(130), 베젤(180), 버튼(190)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 전자 장치(100)는 풀 프론트 스크린 형태일 수도 있다. 풀 프론트 스크린 형태의 전자 장치(100)일 경우, 전자 장치(100)의 전면에는 베젤(180) 및 버튼(190) 없이 디스플레이(130)가 배치될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치(100)의 단면도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 커버 글래스(110), 접착제(120), 디스플레이(130), 구조물(140-1, 140-2), PCB(printed circuit board)(150), 탄성체(160-1, 160-2) 및 지문 센서(171)를 포함할 수 있다.
커버 글래스(110)는 디스플레이(130)에 의해 생성된 빛을 투과시킬 수 있다. 또한, 커버 글래스(110) 상에서 사용자는 신체의 일부(예: 손가락)를 접촉하여 터치(전자 펜을 이용한 접촉을 포함함)를 수행할 수 있다. 커버 글래스(110)는, 예컨대, 강화 유리, 강화 플라스틱, 구부러질 수 있는(flexible) 고분자 소재 등으로 구성되어, 전자 장치(100)의 외관을 형성할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 커버 글래스(110)는 글래스 윈도우(glass window)로도 참조될 수 있다.
접착제(120)는 커버 글래스(110)와 디스플레이(130)를 서로 부착할 수 있다. 접착제(120)는 디스플레이(130)에 의해 생성된 빛이 투과될 수 있도록 투명 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착제(120)는 광접착(optical clear adhesive) 필름으로 참조될 수 있다.
구조물(140-1, 140-2)은 지문 센서(171)를 실장하기 위한 공간을 확보하는 구성일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 구조물(140-1, 140-2)은 브래킷으로 참조될 수 있다. 구조물(140-1, 140-2)은 마그네슘 합금으로 구성될 수 있고, 디스플레이(130) 및/또는 PCB(150)와 결합되어 이들을 물리적으로 지지할 수 있다.
PCB(150)는 구조물(140-1, 140-2) 밑에(below) 배치되고(disposed), 지정된 커넥터 혹은 지정된 배선을 통해 디스플레이(130) 및/또는 지문 센서(171)와 전기적으로 연결될 수 있다. PCB(150)는, 예를 들어, 경성 인쇄 PCB(rigid PCB; rigid printed circuit board)로 구현될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 PCB(150)에는 전자 장치(100)의 각종 전자 부품, 소자, 인쇄회로 등이 실장(mount) 혹은 배치(arrange)될 수 있다.
탄성체(160-1, 160-2)는 지문 센서(171)와 디스플레이(130) 사이에 배치되어, 디스플레이(130)와 지문 센서(171) 간의 충격을 완화할 수 있다. 예를 들어, 탄성체(160-1, 160-2)는 스폰지 또는 고무 등으로 형성될 수 있다. 탄성체(160-1, 160-2)는 지문 센서(171)에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수도 있다.
지문 센서(171)는 디스플레이(130)와 PCB(150) 사이에 배치되어, 커버 글래스(110)에 접촉하는 손가락의 지문 정보를 획득할 수 있다. 도 2에서는 지문 센서(171)가 디스플레이(130)와 PCB(150) 사이에 배치되는 것으로 도시되었으나, 지문 센서(171)는 디스플레이(130) 내부에 배치될 수도 있고, 커버 글래스(110)와 디스플레이(130) 사이에 배치될 수도 있다.
지문 센서(171)의 크기는 디스플레이(130)의 크기보다 작을 수도 있고, 디스플레이(130)와 동일할 수도 있다. 지문 센서(171)의 크기가 디스플레이(130)와 동일할 경우 디스플레이(130) 전체 영역을 통해 지문 정보를 획득할 수 있다. 지문 센서(171)의 수는 하나일 수도 있고, 두 개 이상일 수도 있다. 지문 센서(171)의 개수가 두 개 이상일 경우 복수의 영역에서 지문 정보를 획득할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치(100)의 블록도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(100)는 프로세서(151), 메모리(152), 디스플레이(130), 및 센서(170)를 포함할 수 있다.
제1 프로세서(151a)는 메모리(152), 디스플레이(130), 및 센서(170)와 연결되어 각각을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(151a)는 메모리(152)에 저장된 명령어를 이용하여 디스플레이를 ON/OFF할 수 있다. 제2 프로세서(151b)는 전자 장치(100)가 저전력 모드로 구동할 경우, 디스플레이(130) 및 센서(170)를 각각 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 신체의 일부(예: 손가락)를 디스플레이(130)에 터치하면, 제2 프로세서(151b)는 지문 센서(171)를 통해 지문 정보를 획득할 수 있다. 사용자가 물체(예: 터치 펜)를 디스플레이에 터치하면, 제2 프로세서(151b)는 터치 센서(172)를 통해 물체의 위치를 감지할 수도 있다.
메모리(152)는 디스플레이(130), 센서(170) 등을 제어하기 위한 명령어들(instructions)을 저장할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 메모리(152)는 사용자 어플리케이션 등을 저장하기 위한 일반 영역 또는 보안에 민감한 정보(예: 지문 센서(171)를 통해 획득된 정보)를 저장하기 위한 보안 영역을 포함할 수 있다.
디스플레이(130)는 DDI(132)(display driver IC) 및 디스플레이 패널(131)을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(131)은 복수의 픽셀을 포함할 수 있다. DDI(132)는 프로세서(151)와 디스플레이 패널(131)을 전기적으로 연결할 수 있다. DDI(132)는 디스플레이 패널(131)에 포함되는 복수의 픽셀들 중 적어도 일부를 제어하여 영상을 표시할 수 있다.
센서(170)는 지문 센서(171) 및/또는 터치 센서(172)를 포함할 수 있다. 지문 센서(171)는 커버 글래스(110)에 접촉되는 사용자 신체(예: 손가락)의 지문 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 지문 센서(171)는 디스플레이(130)에서 방출되는 빛이 손가락에 반사되면, 반사된 빛을 이용하여 지문 정보를 획득할 수 있다. 지문 센서(171)는 광학 방식으로 구현할 수 있다. 터치 센서(172)는 사용자가 디스플레이를 터치한 위치를 감지할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른, 제어부를 포함하는 전자 장치(100)의 블록도를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(100)는 제1 제어부(210) 내지 제5 제어부(250)를 더 포함할 수 있다.
전자 장치(100)는 제1 제어부(210)를 이용하여 제1 프로세서(151a)를 제어할 수 있다. 전자 장치(100)는 제1 제어부(210)를 이용하여 제1 프로세서(151a)를 제어할 수 있으므로, 제1 제어부(210)를 이용하여 메모리(152), 디스플레이(130), 및 센서(170)를 제어할 수도 있다. 전자 장치(100)는 제2 제어부(220)를 이용하여 제 2 프로세서(151b)를 제어할 수 있다. 전자 장치(100)는 제2 제어부(220)를 이용하여 제2 프로세서(151b)를 제어할 수 있으므로, 전자 장치(100)가 저전력 모드로 구동할 경우, 전자 장치(100)는 제2 제어부(220)를 이용하여 디스플레이(130) 및 센서(170)를 제어할 수 있다.
전자 장치(100)는 제3 제어부(230)를 이용하여 DDI(132)를 제어할 수 있다. 전자 장치(100)는 제3 제어부(230)를 이용하여 DDI(132)와 연결된 디스플레이 패널(131)을 제어할 수 있다. 전자 장치(100)는 제4 제어부(240)를 이용하여 지문 센서(171)를 제어할 수 있다. 전자 장치(100)는 제4 제어부(240)를 이용하여 지문 센서(171)를 제어할 수 있으므로, 제4 제어부(240)를 통해 지문 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치(100)는 제5 제어부(250)를 이용하여 제1 제어부(210) 내지 제4 제어부(240)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 제1 제어부(210) 내지 제5 제어부(250) 중 어느 하나를 메인(main) 제어부로 선택할 수 있고, 선택된 제어부는 다른 제어부를 제어할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 제1 제어부(210) 내지 제5 제어부(250) 중 어느 하나를 이용하여 전자 장치(100)에 포함된 모듈들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 제어부(210)를 이용하여 제2 프로세서(151b), 메모리(152), 디스플레이(130), 및 센서(170)를 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 제1 제어부(210) 내지 제5 제어부(250) 중 어느 하나를 이용하여 디스플레이(130) 및 센서(170)를 동시에 제어할 수 있다. 예를 들어, 지문 센서(171)가 광학식 지문 센서(171)일 경우, 전자 장치(100)는 제1 제어부(210)를 통해 디스플레이를 광원으로 이용할 수 있다. 디스플레이에서 빛이 발산되면, 전자 장치(100)는 제1 제어부(210)를 통해 지문 센서(171)를 제어하여 지문 정보를 획득할 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른, 전자 장치(100)의 동작 흐름도를 나타낸다. 도 6은 다양한 실시 예에 따른, 디스플레이 패널(131) 밑에 가이드 구조가 배치된 전자 장치(100)의 단면도를 나타낸다. 본 문서에서 도 1 내지 도 4에서 설명된 전자 장치(100)와 동일한 참조 부호를 갖는 구성 요소들은 도 1 내지 도 4에서 설명된 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 동작 510에서 전자 장치(100)는 지문을 인식하기 위한 상태에 진입할 수 있다. 예를 들어, 지문을 인식하기 위한 상태는 메모리(152) 내에 사용자의 지문 정보가 없어 지문을 등록하기 위한 상태일 수 있다. 지문을 인식하기 위한 상태는 화면 잠금을 해제하기 위하여 지문을 인식하고, 인식된 지문 정보와 메모리(152)에 저장된 지문 정보와 비교하기 위한 상태일 수도 있다.
전자 장치(100)가 지문을 인식하기 위한 상태에 진입하면, 동작 520에서 디스플레이 패널(131)은 빛을 발산할 수 있다. 디스플레이 패널(131)에서 발산된 빛은 커버 글래스(110) 방향으로 발산될 수도 있고, 디스플레이 패널(131) 밑에 배치된 지문 센서(171)로 발산될 수도 있다. 커버 글래스(110) 방향으로 발산된 빛은 커버 글래스(110) 표면에 접촉한 사용자의 손가락(300)에 의해 반사될 수도 있고, 커버 글래스(110)를 통과하여 전자 장치(100) 외부로 빠져나갈 수도 있다. 지문 센서(171) 방향으로 발산된 빛은 지문 센서(171)로 직접 입력될 수도 있고, 불투명 부재(630), 불투명 전극(131a) 등에 의해 흡수될 수도 있다.
디스플레이 패널(131)이 빛을 발산하면 동작 530에서 지문 센서(171)는 제1 가이드 구조(610) 및 제2 가이드 구조(620)를 통해 빛을 수신할 수 있다. 예를 들어, 지문 센서(171)는 디스플레이 패널(131)에서 발산된 빛 중, 커버 글래스(110)에 접촉한 사용자의 손가락(300)에 의해 반사되어 제1 가이드 구조(610) 및 제2 가이드 구조(620)를 통과한 빛을 수신할 수 있다. 제1 가이드 구조(610) 및 제2 가이드 구조(620)를 통해 빛이 수신되면, 동작 540에서 지문 센서(171)는 상기 수신된 빛에 기초하여 지문 정보를 획득할 수 있다. 지문 정보는 지문의 이미지, 특징점의 위치, 특징점의 개수, 또는 특징점의 분포 등일 수 있다. 본 문서에서 가이드 구조는 편광판(polarizing plate)으로 참조될 수 있다.
동작 550에서 전자 장치(100)는 획득된 지문 정보가 충분한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 지문 이미지가 미리 설정된 영역이상 획득되었는지 여부를 판단할 수 있다. 획득된 지문 이미지가 미리 설정된 영역 이상이면, 전자 장치(100)는 획득된 지문 이미지에 기초하여 특징점의 위치, 특징점의 분포 등을 메모리(152)에 저장할 수 있다. 획득된 지문 이미지가 미리 설정된 영역 미만이면, 전자 장치(100)는 추가 이미지를 획득하기 위하여 다시 디스플레이가 빛을 발산하도록 하고, 지문 센서(171)가 제1 가이드 구조(610) 및 제2 가이드 구조(620)를 통해 빛을 수신하도록 할 수 있다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(100)는 제1 가이드 구조(610), 제2 가이드 구조(620), 및 불투명 부재(630)를 더 포함할 수 있다.
제1 가이드 구조(610)는 커버 글래스(110) 밑에 배치되고 지정된 방향의 편광을 통과시킬 수 있는 선편광판(611)과 λ/4의 위상차판(613)으로 구성할 수 있다. 선편광판(611)의 지정된 방향은 지문 센서(171)에 수직하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 선편광판(611)은 디스플레이에서 발산되어 커버 글래스(110)에 접촉한 사용자의 손가락(300)에 의해 반사된 반사광 중 지정된 방향의 편광을 통과시킬 수 있다. 선편광판(611)은 전자 장치(100)의 외부에서 유입된 외부 광(예: 태양광) 중 지정된 방향의 편광을 통과시킬 수도 있다. 제1 가이드 구조(610)는 외부 광이 디스플레이 패널(131) 내로 입사되는 것을 방지하는 역할도 수행할 수도 있다.
디스플레이 패널(131)은 제1 가이드 구조(610) 밑에 배치되고 복수의 픽셀을 포함할 수 있다. 픽셀은 복수의 서브 픽셀 및 불투명 전극(131a)을 포함할 수 있다. 예를 들어 픽셀은 적색 계열의 빛을 발산하는 적색 서브 픽셀(131R), 녹색 계열의 빛을 발산하는 녹색 서브 픽셀(131G), 청색 계열의 빛을 발산하는 청색 서브 픽셀(131B), 및 서브 픽셀들 밑에 각각 배치되는 불투명 전극(131a)을 포함할 수 있다. 불투명 전극(131a)은 서브 픽셀에 전류를 인가하여 서브 픽셀이 빛을 발산하도록 할 수 있다. 불투명 전극(131a)은 서브 픽셀에서 디스플레이 밑으로 발산되는 빛을 억제하는 역할도 수행할 수 있다.
제2 가이드 구조(620)는 디스플레이 패널(131) 밑에 배치되며 양방향 위상차판(621)으로 구성될 수 있다. 양방향 위상차판(621)은 λ/4 위상차판(620a, 620c)과 -λ/4 위상차판(620b, 620d)를 번갈아 배치시킬 수 있다. 여기서 λ/4 위상차판(620a, 620c) 및 -λ/4 위상차판(620b, 620d)은 입사되는 선편광을 서로 다른 방향의 원형 편광으로 변환하는 편광판을 각각 의미한다. 제2 가이드 구조(620)는 양방향 위상차판(621) 하부에 배치되는 선편광판(623)을 추가로 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 제2 가이드 구조(620)를 디스플레이 패널(131) 밑에 배치함으로써, 지문 센서(171)로 입력되는 외부광 및/또는 직진광을 서로 다른 방향으로 배치되는 위상차판을 이용하여 입력받은 후, 각각의 위상차판으로부터 출사되는 광을 지문 센서(171)로 센싱하고 양자의 차이를 이용하여 노이즈를 제거하는 방식으로 구현될 수 있다. 서로 다른 방향의 위상차판을 통해 지문 센서(171)로 입력되는 외부광 및/또는 직진광에 의한 노이즈를 차감을 통해 찾아내면 지문 센서(171)의 지문 인식률이 증가할 수 있다.
지문센서(171)은 양방향 위상차판(621)에 형성된 각각의 위상차판(621)에 대응되는 개수의 복수 개 포토 다이오드(171a)와, 각 포토 다이오드(171a)에 대응되는 복수 개 센싱전극(171b)으로 구성된다.
불투명 부재(630)는 디스플레이 패널(131) 밑에 배치될 수 있다. 불투명 부재(630)는 지문 센서(171)에 대응되는 영역에 개구부를 포함할 수 있고, 반사광은 상기 개구부를 통해 지문 센서(171)에 입력될 수 있다. 불투명 부재(630)는 디스플레이 패널(131)에서 발산된 빛이 디스플레이 패널(131) 밑으로 발산되는 것을 차단함으로써 시인성을 증가시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 불투명 부재(630)는 디스플레이 패널(131) 밑에 배치되는 보호 층일 수 있고, 제2 가이드 구조(620)는 보호 층에 배치될 수 있다. 제2 가이드 구조(620)가 보호 층에 배치되면, 커버 글래스(110)와 지문 센서(171) 사이의 거리가 짧아지므로, 지문 센서(171)의 센싱 거리가 짧아질 수 있다. 센싱 거리가 짧아지면 지문 센서(171)로 입력되는 반사광의 양, 세기 등이 증가하므로, 지문 센서(171)는 높은 해상도의 지문 이미지를 획득할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 보호 층은 엠보(embo), 스펀지(sponge), 구리 그래파이트(Cu graphite) 도포 층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호 층은 엠보, 스펀지 등으로 구성되어 디스플레이와 지문 센서(171) 사이에 발생하는 충격을 흡수하여 디스플레이 및 지문 센서(171)를 보호할 수 있다. 보호 층은 구리, 그래파이트로 구성되어 디스플레이에서 발생하는 열이 지문 센서(171)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 지문 센서(171)로 유입되는 열은 노이즈로 작용할 수 있으므로, 보호 층은 지문 센서(171)로 열이 유입되는 것을 차단함으로써, 지문 센서(171)의 지문 인식률을 높일 수 있다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
100: 전자 장치 110: 커버 글래스
110a: 접촉 영역 110b: 지문 감지 영역
120: 접착제 130: 디스플레이
131: 디스플레이 131a: 불투명 전극
132: DDI 140-1, 140-2: 구조물
150: PCB 151: 프로세서
151a: 제1 프로세서 151b: 제2 프로세서
152: 메모리 160-1, 160-2: 탄성체
170: 센서 171: 지문 센서
171a: 포토 다이오드 171b: 센싱전극
172: 터치 센서 180: 베젤
190: 버튼 210: 제1 제어부
220: 제2 제어부 230: 제3 제어부
240: 제4 제어부 250: 제5 제어부
300: 손가락 610: 제1 가이드 구조
611, 623: 선편광판 613, 620a, 620c: λ/4 위상차판
620: 제2 가이드 구조 620b, 620d: -λ/4 위상차판
621: 양방향 위상차판 630: 불투명 부재

Claims (1)

  1. 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 외관(outer surface)을 형성하는 커버 글래스,
    상기 커버 글래스 밑에 배치되고 지정된 방향의 편광을 통과시키는 제1 가이드 구조(a first guide structure),
    상기 제1 가이드 구조 밑에 배치되고 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널,
    상기 디스플레이 패널 밑에 배치되고 λ/4 위상차판 및 -λ/4 위상차판이 번갈아 배치되는 제2 가이드 구조, 및
    상기 제2 가이드 구조 밑에 배치되는 지문 센서를 포함하는, 전자 장치.
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