[發明專利]嵌入有光學圖像傳感器的平板顯示器

有效

• 申請號: 201710507123.8
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107561754B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 柳昇萬;方炯錫;尹娥羅
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: G02F1/1333
• 分類號: G02F1/1333;H01L27/32;G06F1/16;G06K9/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本發明涉及一種嵌入有諸如指紋圖像傳感器之類的光學圖像傳感器的平板顯示器。本發明提供了一種嵌入有圖像傳感器的平板顯示器，包括：具有顯示區域和非顯示區域的顯示面板，所述顯示面板具有頂表面；和貼附到所述顯示面板的頂表面的定向光學單元，所述定向光學單元具有沿所述顯示面板的長度軸的長度、沿所述顯示面板的寬度軸的寬度、以及沿所述顯示面板的厚度軸的厚度，其中所述定向光學單元給所述顯示區域提供感測光，并且其中所述感測光沿預定方向被準直和定向。

技術領域

本發明涉及一種嵌入有諸如指紋圖像傳感器之類的光學圖像傳感器的平板顯示器。特別是，本發明涉及一種嵌入有光學圖像傳感器的平板顯示器，其包括提供定向光(directional light)的超薄基板和光學傳感器。

背景技術

已開發了包括筆記本電腦、平板個人電腦(或PC)、智能電話、個人數字助理、自動柜員機和/或檢索信息系統在內的基于計算機的系統。由于這些裝置使用并存儲各種個人信息以及商業信息和商業秘密，所以希望加強安全性以防止這些重要數據泄露。

為此，提出了一種使用用于識別授權用戶的生物信息的圖像傳感器來加強安全性的方法。例如，當進行注冊和認證時一般使用指紋來加強安全性。指紋傳感器用于感測用戶的指紋。指紋傳感器可分為光學指紋傳感器和電容指紋傳感器。

光學指紋傳感器使用諸如發光二極管(或LED)之類的光源照射光并且使用CMOS(或互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器檢測被指紋的隆起反射的光。由于光學指紋傳感器可使用LED光掃描指紋，所以需要給傳感器裝配用于執行掃描步驟的額外裝置。對用于掃描圖像的對象的尺寸增加存在限制。因此，將光學指紋傳感器應用于各種設備，諸如與顯示裝置組合存在限制。

對于常規的光學指紋傳感器來說，已知的是2006年6月26日登記的名稱為“具有指紋識別傳感器的顯示設備”的韓國專利10-060817和2016年4月21日公開的名稱為“包括指紋裝置的顯示裝置”的韓國專利申請10-2016-0043216。

上述光學指紋傳感器配置成使用顯示區域作為用于輸入用戶選擇的觸摸區域以及用于感測指紋的感測區域。然而，該光學指紋傳感器使用具有非常低方向性的漫射(或發散)光。因此，對于識別精確的指紋圖案來說存在限制。當使用諸如紅外激光之類的具有較高方向性的準直光時，很難產生覆蓋較寬區域的感測光。因此，指紋感測區域被限制在較小區域中。為了在較寬的掃描區域上照射準直光，需要特定的掃描結構，使得該系統不適于便攜或個人顯示設備。

因此，對于嵌入有指紋傳感器的便攜裝置來說，主要使用電容指紋傳感器。然而，電容指紋傳感器也具有一些問題。

電容指紋傳感器配置成檢測在指紋傳感器上接觸的指紋的隆起與溝谷之間的電差異。對于常規的電容指紋傳感器來說，已知的是2013年11月21日公開的名稱為“電容傳感器封裝”的US專利申請2013/0307818。

上述電容指紋傳感器配置為嵌入有特定按鈕的組件類型。其包括電容板和硅晶片，硅晶片具有用于檢測指紋的隆起與溝谷之間的電容存儲的電路。一般來說，由于指紋的隆起和溝谷的尺寸非常微小，大約為300～500μm(微米)，所以電容指紋傳感器需要高分辨率傳感器陣列和用于處理指紋檢測的集成芯片(或IC)。為此，硅晶片配置成在一個基板上包括傳感器陣列和IC。

然而，當在相同的硅晶片上形成高分辨率傳感器陣列和IC時，需要組件結構將按鈕與指紋傳感器結合。因此，該結構將非常復雜并且進一步增加了非顯示區域(或邊框區域)。在一些情形中，按鈕(即，智能電話的home鍵)與指紋傳感器重疊，使得整個裝置的厚度較厚。此外，用于指紋的感測區域依賴于按鈕的尺寸。

為解決上述問題和限制，提出了觸摸傳感器區域用于感測指紋的一些技術。例如，已知的是2013年10月22日發布的名稱為“用于識別指紋的電容觸摸傳感器”的US專利No.8,564,314和2014年8月18日登記的名稱為“整合指紋識別的電容觸摸屏”的韓國專利10-1432988。