AT518599A2 - Fingerabdrucksensoren für Mobilgeräte - Google Patents

Abstract

Verschiedene Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Fingerabdrucksensoren für Mobilgeräte. Durch ein Modifizieren einer oder mehrerer Schichten einer Anzeigeanordnung kann ein Fingerabdrucksensor direkt unterhalb der Anzeige positioniert sein. Beispielsweise könnte der Luftzwischenraum innerhalb der Hintergrundlichtstruktur durch ein optisch klares Haftmittel ersetzt werden, das es ermöglicht, dass Wellen, die durch einen Fingerabdrucksensor ausgesandt werden, sich ordnungsgemäß durch die Anzeigeanordnung hindurch ausbreiten. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist ein Fingerabdrucksensor in eine Ausnehmung in der Anzeigeanordnung gesetzt. Beispielsweise könnte eine Vertiefung in dem Schutzsubstrat erzeugt sein und der Fingerabdrucksensor könnte unter Verwendung eines optisch klaren Haftmittels in die Vertiefung gesetzt sein. Die Funktionalität eines Fingerabdrucksensors könnte auch durch ein Erhöhen der Dichte von Berührungserfassungselementen in bestimmten Bereichen einer Anzeigeanordnung, die eine In-Cell-Technologie einsetzt, nachgebildet werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN

Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der U.S.-Patentanmeldung Nr. 15/336,355, eingereicht am 27. Oktober 2016, der U.S.-Provisionalanmeldung 62/249,130 mit dem Titel „MOBILE DEVICES AND MOBILE DEVICE ACCESSORIES” (Mobilgeräte und Mobilgerätzubehör) (Anwaltsaktenzeichen 119306-8001 .US00), eingereicht am 30. Oktober 2015, und der U.S.-Provisionalanmeldung 62/318,119 mit dem Titel „FINGERPRINT SENSORS FOR MOBILE DEVICES“ (Fingerabdrucksensoren für Mobilgeräte) (Anwaltsaktenzeichen 119306-8004.US00), eingereicht am 4. April 2016, in Anspruch.

BEZUGSFELD

Verschiedene Ausführungsbeispiele beziehen sich allgemein auf Fingerabdrucksensoren für Benutzergeräte. Insbesondere beziehen sich verschiedene Ausführungsbeispiele auf Techniken zum Positionieren eines Fingerabdrucksensors unterhalb der Anzeige eines Benutzergeräts.

HINTERGRUND

Es gibt heute viele Arten von Elektronikgeräten, die eine Benutzerschnittstelle verwenden, die auf einer Anzeige, wie zum Beispiel einer Flüssigkristallanzeige, betrachtet wird. Ein Benutzer steht mit der Benutzerschnittstelle typischerweise unter Verwendung einer Eingabevorrichtung in Wechselwirkung, die mechanisch betätigt (z. B. durch Knöpfe oder Tasten) oder elektronisch aktiviert wird (z. B. unter Verwendung eines berührungsempfindlichen Bildschirms). Der Benutzer kann

Inhalt, wie zum Beispiel Text und Grafiken, auf der Anzeige betrachten und mit dem Inhalt unter Verwendung der Eingabevorrichtung in Wechselwirkung stehen. Beispielsweise könnte ein Benutzer auswählen, einen Befehl zu erteilen, eine Auswahl zu treffen oder einen Cursor innerhalb der Grenzen der Benutzerschnittstelle zu bewegen. Berührungsempfindliche Anzeigen werden für viele Elektronikgeräte aufgrund der verbesserten Vermarktbarkeit und einfachen Verwendung derartiger Anzeigen zu einerzunehmend populären Option.

Oftmals verwenden Elektronikgeräte eine Serie von Vertraulichkeits- und Sicherheitsmaßnahmen, um Informationen, die lokal auf den Elektronikgeräten gespeichert oder durch diese zugänglich sind, zu schützen. Beispielsweise könnte ein Elektronikgerät (z. B. ein Mobiltelefon, Tablet- oder Personal-Computer) ausgebildet sein, um den Benutzer dazu aufzufordern, ein Passwort einzugeben odereinen Fingerabdruck abtasten zu lassen, bevor dem Benutzer die vollständige Nutzung des Elektronikgeräts erlaubt wird.

Fingerabdrucksensoren waren bisher herkömmlicherweise jedoch an spezifischen Orten angeordnet. Beispielsweise befinden sich die Fingerabdrucksensoren auf einem iPhone® 6 und einem Samsung Galaxy S6® unter berührungsempfindlichen Knöpfen, die von der Anzeige versetzt sind. Fingerabdrucksensoren befinden sich aufgrund von Gestaltungsbeschränkungen der Anzeigeanordnung als Ganzes und strukturellen Beschränkungen anderer interner Komponenten (z. B. des Anzeigefelds und Berührungsschaltungsaufbaus) oft unter einem speziellen Knopf.

ZUSAMMENFASSUNG

Verschiedene Techniken zum Positionieren eines Fingerabdrucksensors unterhalb der Anzeigeanordnung eines Benutzergeräts sind hierin beschrieben. Durch Platzieren des Fingerabdrucksensors unterhalb der Anzeigeanordnung ist kein separater berührungsempfindlicher Knopf mehr nötig und die Gesamtsichtfläche der Anzeigeanordnung kann vergrößert werden.

Insbesondere kann die Anzeigeanordnung ein Schutzsubstrat (z. B. Glas, Kunststoff usw. oder einen Verbundstoff daraus), mit dem ein Benutzer in Wechselwirkung steht, einen Berührungsschaltungsaufbau, der ansprechend auf Benutzerwechselwirkungen mit dem Schutzsubstrat Signale erzeugt, ein Anzeigefeld und eine Hintergrundlichtanordnung aufweisen, die einen Diffusor und ein Hintergrundlicht beinhaltet. Das Anzeigefeld könnte beispielsweise ein Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Feld (LCD = liquid crystal display) sein, das durch Licht, das durch das Hintergrundlicht erzeugt wird, beleuchtet wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist eine optisch klare Haftmittelschicht zwischen dem Diffusor und dem Hintergrundlicht angeordnet, die den Luftzwischenraum, der üblicherweise zwischen diesen beiden Komponenten existiert, im Wesentlichen oder vollständig beseitigt. Eine Beinhaltung der optisch klaren Haftmittelschicht ermöglicht es, dass sich Wellen, die durch einen Fingerabdrucksensor ausgesandt werden, der sich unter der Hintergrundlichtanordnung befindet, ordnungsgemäß durch die Anzeigeanordnung hindurch ausbreiten können.

Zusätzlich oder alternativ könnte eine Vertiefung in der nach innen zeigenden Seite des Schutzsubstrats (d. h. der Seite, die der nach außen zeigenden Seite gegenüberliegt, mit der der Benutzer in Wechselwirkung steht) erzeugt werden und ein Fingerabdrucksensor könnte in die Vertiefung gesetzt werden. Der Fingerabdrucksensor ist bei derartigen Ausführungsbeispielen vorzugsweise im Wesentlichen oder vollständig transparent. Da sich die Wellen, die durch den Fingerabdrucksensor ausgesandt werden, nur durch das Schutzsubstrat hindurch ausbreiten, kann der Luftzwischenraum zwischen dem Diffusor und dem Hintergrundlicht toleriert werden und muss nicht durch eine optisch klare Haftmittelschicht ersetzt werden.

Außerdem sind hierin auch Techniken zum Erhöhen der Dichte (oder des Zählwerts) von Berührungserfassungselementen in einer Anzeigeanordnung beschrieben, die eine In-Cell-Technologie verwendet. Berührungserfassungselemente (z. B. Kondensatoren) sind normalerweise zwischen Anzeigeelementen (z. B. Flüssigkristallen) in einem integrierten

Anzeigefeld angeordnet, das eine Berührungsfunktionalität unterstützt. Üblicherweise ist die Dichte von Berührungserfassungselementen nur ausreichend, um schlichte Benutzerwechselwirkungen (z. B. Wischen und Berühren) zu erkennen. Durch Erhöhen der Dichte von Berührungserfassungselementen innerhalb einer Zelle jedoch kann diese Zelle auch in der Lage sein, die Funktionalität eines Fingerabdrucksensors genau wiederzugeben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eines oder mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind beispielhaft und nicht zur Einschränkung in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente anzeigen.

Fig. 1A stellt ein Benutzergerät dar, das eine Anzeige und einen Fingerabdrucksensor aufweist, der sich unterhalb eines berührungsempfindlichen Knopfs befindet, der von der Anzeige versetzt ist.

Fig. 1B stellt eine herkömmliche Anordnung eines Fingerabdrucksensors unter dem Schutzsubstrat des berührungsempfindlichen Knopfs dar.

Fig. 2A stellt ein Benutzergerät dar, das einen Fingerabdrucksensor aufweist, der sich direkt unterhalb der Anzeige befindet.

Fig. 2B ist eine perspektivische Ansicht des Benutzergeräts, die darstellt, wie eine derartige Ausbildung es ermöglicht, dass die Anzeige sich bis zu dem Gehäuse des Benutzergeräts erstreckt.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer herkömmlichen Anzeigeanordnung für ein

Benutzergerät.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer Anzeigeanordnung, bei der der

Luftzwischenraum zwischen dem Diffusor und dem Hintergrundlicht durch eine optisch klare Haftmittelschicht ersetzt wurde.

Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Anzeigeanordnung, die einen

Fingerabdrucksensor aufweist, der in eine Vertiefung gesetzt ist, die in der nach innen zeigenden Oberfläche eines Schutzsubstrats gebildet ist.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer Anzeigeanordnung, die eine In-Cell-

Technologie einsetzt, um die Gesamtbreite der Anzeigeanordnung zu senken.

Fig. 7 stellt dar, wie die Anzeigeanordnung in Zellen aufgeteilt sein kann, die die Funktionalität eines Fingerabdrucksensors genau wiedergeben können.

Fig. 8 stellt ein Verfahren zum Flerstellen einer Anzeigeanordnung, die einen

Fingerabdrucksensor aufweist, dar.

Fig. 9 stellt ein Verfahren zum Modifizieren der Anzeigeanordnung eines

Benutzergeräts, die eine In-Cell-Technologie einsetzt, um zu ermöglichen, dass zumindest eine Zelle als ein Fingerabdrucksensor wirkt, dar.

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Verarbeitungssystems darstellt, bei dem zumindest einige hierin beschriebene Operationen implementiert sein können.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Techniken zum Positionieren eines Fingerabdrucksensors unterhalb der Anzeigeanordnung eines Benutzergeräts sind hierin beschrieben, die es ermöglichen, dass die Gesamtsichtfläche der Anzeigeanordnung vergrößert werden kann. Beispielsweise sind verschiedene Knöpfe, die von der Anzeige versetzt sind, nicht mehr nötig und so könnte die Gesamtsichtfläche der Anzeigeanordnung sich bis zu dem Rand des Benutzergerätgehäuses erstrecken. Diese Techniken können mit jedem beliebigen Elektronikgerät verwendet werden, das eine Benutzerschnittstelle aufweist, mit der ein Benutzer in Wechselwirkung stehen kann, wie zum Beispiel Computern, Tablets, Personaldigitalassistenten (PDAs), Mobiltelefonen, Spielgeräten, Musikabspielgeräten, tragbaren Elektronikgeräten (z. B. Armbanduhren) und anderen tragbaren Elektronikgeräten.

Terminologie

Kurze Definitionen von Bezeichnungen, Abkürzungen und Ausdrücken, die in dieser Anmeldung verwendet werden, sind im Folgenden angegeben.

Eine Bezugnahme in dieser Beschreibung auf „ein Ausführungsbeispiel“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Charakteristik, das/die in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, in zumindest einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung beinhaltet ist. Das Auftauchen des Ausdrucks „bei einem Ausführungsbeispiel“ an verschiedenen Stellen in der Beschreibung bezieht sich nicht notwendigerweise immer auf das gleiche Ausführungsbeispiel, noch schließen sich separate oder alternative Ausführungsbeispiele notwendigerweise gegenseitig aus. Ferner sind verschiedene Merkmale beschrieben, die einige Ausführungsbeispiele aufweisen, andere jedoch nicht. Ähnlich sind verschiedene Anforderungen beschrieben, die Anforderungen für einige Ausführungsbeispiele sein können, jedoch nicht für andere Ausführungsbeispiele.

Es sei denn, der Kontext erfordert dies klar anderweitig, soll in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen die Wörter „aufweisen“ und dergleichen in einem einschließlichen Sinn im Gegensatz zu einem ausschließlichen oder erschöpfenden Sinn das heißt in dem Sinn von „beinhalten, jedoch nicht eingeschränkt sein auf“, aufgefasst werden. Wie die Ausdrücke „verbunden“, „gekoppelt“ oder mögliche Varianten derselben hierin verwendet werden, bedeuten sie jede beliebige Verbindung oder Kopplung, entweder direkt oder indirekt, zwischen zwei oder mehr Elementen; die Kopplung oder Verbindung zwischen den Elementen kann physisch, logisch odereine Kombination daraus sein. Beispielsweise könnten zwei Komponenten direkt miteinander oder über einen oder mehrere Zwischenkanäle oder derartige Komponenten gekoppelt sein. Als weiteres Beispiel könnten Geräte auf eine derartige Weise gekoppelt sein, dass Informationen zwischen denselben weitergeleitet werden können, während diese keine physische Verbindung zueinander teilen. Zusätzlich sollen sich die Wörter „hierin“, „oben“, „unten“ und Wörter ähnlicher Bedeutung bei Verwendung in dieser Anmeldung auf die Anmeldung als Ganzes und nicht auf bestimmte Abschnitte dieser Anmeldung beziehen. Wo der Kontext dies erlaubt, können Wörter in der detaillierten Beschreibung, die den Singular oder die Pluralanzahl verwenden, auch den Plural beziehungsweise Singular beinhalten. Das Wort „oder“ deckt in Bezug auf eine Liste aus zwei oder mehr Gegenständen, alle der folgenden Interpretationen des Worts ab: ein beliebiger der Gegenstände in der Liste, alle Gegenstände in der Liste und eine beliebige Kombination der Gegenstände in der Liste.

Wenn die Beschreibung angibt, dass eine Komponente oder ein Merkmal beinhaltet sein „kann“ oder „könnte“ oder eine Charakteristik aufweisen „kann“ oder „könnte“, muss diese bestimmte Komponente oder dieses bestimmte Merkmal nicht beinhaltet sein oder die Charakteristik aufweisen.

Der Ausdruck „Modul“ bezieht sich breit auf Software, Hardware- oder Firmware-Komponenten. Module sind üblicherweise Funktionskomponenten, die Nutzdaten oder eine andere Ausgabe unter Verwendung einer oder mehrerer spezifizierter Eingaben erzeugen können. Ein Modul kann in sich geschlossen sein oder nicht.

Ein Anwendungsprogramm (auch „Anwendung“ genannt) kann ein oder mehrere Module beinhalten oder ein Modul kann ein oder mehrere Anwendungsprogramme beinhalten.

Die Terminologie, die in der detaillierten Beschreibung verwendet wird, soll in ihrer breitesten angemessenen Weise interpretiert werden, obwohl sie in Verbindung mit bestimmten Beispielen verwendet wird. Die Ausdrücke, die in dieser Beschreibung verwendet werden, haben allgemein innerhalb des Kontexts der Offenbarung, und in dem spezifischen Kontext, in dem jeder Ausdruck verwendet wird, ihre in der Technik normalen Bedeutungen. Zur Annehmlichkeit können bestimmte Ausdrücke hervorgehoben sein, beispielsweise unter Verwendung von Großbuchstaben, Kursivdruck und/oder Anführungszeichen. Die Verwendung der Hervorhebung hat keinen Einfluss auf den Schutzbereich und die Bedeutung eines Ausdrucks; der

Schutzbereich und die Bedeutung eines Ausdrucks sind in dem gleichen Kontext gleich, ob sie nun hervorgehoben sind oder nicht. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Element oder Merkmal in mehr als einer Weise beschrieben sein kann.

Folglich könnten eine andere Sprache und Synonyme für beliebige der hierin erläuterten Ausdrücke verwendet werden, wobei keine speziell Bedeutung darauf liegt, ob ein Ausdruck hierin herausgearbeitet oder erläutert wird oder nicht. Synonyme für bestimmte Ausdrücke sind vorgesehen. Die Nennung eines oder mehrerer Synonyme schließt die Verwendung anderer Synonyme nicht aus. Die Verwendung von Beispielen an jeglicher Stelle in dieser Beschreibung, einschließlich Beispielen hierin erläuterter Ausdrücke, ist lediglich veranschaulichend und soll den Schutzbereich und die Bedeutung der Offenbarung oder eines bestimmten exemplarischen Ausdrucks hierin nicht weiter einschränken. Ähnlich ist die Offenbarung nicht auf die verschiedenen Ausführungsbeispiele, die in dieser Beschreibung gegeben sind, eingeschränkt.

Svstemübersicht

Die Fig. 1A-B stellen ein Benutzergerät 100 dar, das eine Anzeige 102 und einen Fingerabdrucksensor 104 beinhaltet. Wie oben angemerkt wurde, befindet sich der Fingerabdrucksensor 104 herkömmlicherweise unter einem berührungsempfindlichen Knopf 108, der von der Anzeige 102 versetzt ist. Fingerabdrucksensoren könnten auch (oder anstelle dessen) in das Gehäuse 106 des Benutzergeräts 100 integriert sein. Beispielsweise könnten sich Fingerabdrucksensoren entlang einer der Seiten des Benutzergeräts 100 befinden.

Der berührungsempfindliche Knopf 108 ist üblicherweise derart entworfen, dass der Fingerabdrucksensor 104 unter einem Schutzsubstrat 110 positioniert ist. Eine Haftmittelschicht 112 kann zwischen dem Fingerabdrucksensor 104 und dem Schutzsubstrat 110 angeordnet sein. Hier befindet sich beispielsweise der Fingerabdrucksensor 104 unterhalb des Schutzsubstrats 110 eines berührungsempfindlichen Knopfs, der in direkten Kontakt mit einem Finger des Benutzers kommt. Da nur das Schutzsubstrat 110 (und möglicherweise eine

Haftmittelschicht 112) den Fingerabdrucksensor 104 von dem Finger des Benutzers trennt, bleibt der Fingerabdrucksensor 104 sehr genau. Dieser Typ von Anordnung verhindert jedoch auch, dass sich der Fingerabdrucksensor 104 an bestimmten wünschenswerten Orten befindet (beispielsweise unter der Anzeige 102 selbst).

Fig. 2A stellt ein Benutzergerät 200, das einen Fingerabdrucksensor 204 beinhaltet, der sich direkt unterhalb der Anzeige 202 befindet, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dar. Fig. 2B unterdessen ist eine perspektivische Ansicht des Benutzergeräts 200, die darstellt, wie es eine derartige Ausbildung ermöglicht, dass sich die Anzeige 202 bis zu dem Gehäuse 206 des Benutzergeräts 200 erstreckt. Ein Positionieren des Fingerabdrucksensors 204 unterhalb der Anzeige 202 ermöglicht es, dass die Gesamtsichtfläche der Anzeige 202 vergrößert werden kann, da kein Raum einem bestimmten Knopf zugeteilt sein muss (wie in den Fig. 1A-B gezeigt ist).

Bei derartigen Ausführungsbeispielen könnte der Ort des Fingerabdrucksensors 204 durch ein Icon identifiziert sein, wie zum Beispiel das kreisförmige Icon in den Fig. 2A-B, oder ein Merkmal in dem Schutzaußensubstrat, wie zum Beispiel eine Einrückung oder Vertiefung. Die Anzeige 202 kann darstellen, wo der Benutzer einen Finger platzieren soll, wenn der Benutzer versucht, sich an dem Benutzergerät 200 anzumelden, und zwar durch Hervorheben des geeigneten Orts (z. B. durch Beleuchten eines Abschnitts der Anzeige 202 oder durch Darstellen eines Digitalbilds in der Form eines Ziels oder Fingerabdrucks).

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer herkömmlichen Anzeigeanordnung 300 für ein Benutzergerät. Die Anzeigeanordnung 300 beinhaltet üblicherweise ein Schutzsubstrat 302, mit dem der Benutzer in Wechselwirkung steht (z. B. durch Herstellen eines Kontakts mit einer äußeren Oberfläche unter Verwendung eines Fingers 316). Das Schutzsubstrat ist vorzugsweise im Wesentlichen oder vollständig transparent und kann aus Glas, Kunststoff oder einem beliebigen anderen geeigneten Material (z. B. kristallisiertem Aluminiumoxid) bestehen. Ein Berührungsschaltungsaufbau 304, der ansprechend auf eine

Benutzerwechselwirkung mit dem Schutzsubstrat 302 Signale erzeugt, befindet sich unter dem Schutzsubstrat 302. Der Berührungsschaltungsaufbau 304 kann beispielsweise eine Schicht von Treiberleitungen, die einen Strom liefern, und eine Schicht von Erfassungsleitungen beinhalten, die den Ort einer Berührung durch Detektion von Veränderungen an dem Strom bestimmen, die durch den Finger 316 des Benutzers bewirkt werden. Jede der Treiberleitungen und Erfassungsleitungen kann mehrere Elektroden („Knoten“) beinhalten, die zusammen ein Koordinatengitter für die Anzeigeordnung 300 erzeugen. Das Koordinatengitter könnte durch einen Prozessor auf einer Gedruckte-Schaltungsplatine-Anordnung (PCBA; PCBA = printed circuit board assembly) 314 verwendet werden, um den Inhalt einer Benutzerwechselwirkung zu bestimmen. Oftmals ist der Berührungsschaltungsaufbau 304 an einem transparenten Substrat, wie zum Glas, befestigt (oder in demselben eingebettet).

Ein Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Feld 306 (auch als „Flüssigkristallschicht“ bezeichnet) befindet sich unter dem Berührungsschaltungsaufbau 304. Obwohl der Ausdruck „LCD-Feld“ zu Darstellungszwecken in der gesamten detaillierten Beschreibung verwendet wird, könnten auch andere Anzeigetechnologien verwendet werden, wie zum Beispiel Leuchtdioden (LEDs), organische Leuchtdioden (OLED), elektrophoretische/elektronische Tinte („e-Tinte“), usw. Da das LCD-Feld 306 von sich aus kein Licht erzeugt, ist es über einer Flintergrundlichtanordnung platziert, die ausgebildet ist, um das LCD-Feld 306 zu beleuchten. Die Hintergrundlichtanordnung beinhaltet ein Hintergrundlicht 312 und bei einigen Ausführungsbeispielen einen Diffusor 308, der in der Lage ist, Flüssigkristallen des LCD-Felds 306 eine im Wesentlichen gleichmäßige Lichtmenge, die durch das Hintergrundlicht 312 erzeugt wird, zu verteilen. Der Diffusor 308 könnte nötig sein, wenn das Hintergrundlicht 312 aus einer oder mehreren Punktlichtquellen besteht, die von sich aus Licht nicht in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Weise projizieren. Ein Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass einige oder alle der Komponenten der Hintergrundlichtanordnung unter Umständen nicht nötig sind, wenn Nicht-LCD-Anzeigetechnologien verwendet werden.

Ein Luftzwischenraum 310 liegt oft zwischen dem Hintergrundlicht 312 und dem Diffusor 308 vor. Obwohl die Beibehaltung des Luftzwischenraums 310 ein Kühlen der Hintergrundlichtanordnung unterstützt, bewirkt es auch zusätzliche Reflexion und Brechung von Wellen, die sich durch die Anzeigeanordnung 300 hindurch ausbreiten. Diese zusätzliche Reflexion und Brechung verhindert, dass ein Fingerabdrucksensor hinter dem Hintergrundlicht 312 platziert ist und zu einem Teil einer herkömmlichen Anzeigeanordnung 300 gemacht werden kann.

Eine oder mehrere Komponenten der Anzeigeanordnung 300 könnten mit einer Gedruckte-Schaltungsplatine-Anordnung (PCBA) 314 gekoppelt sein.

Beispielsweise könnten ein oder mehrere Prozessoren auf der PCBA 314 ausgebildet sein, um das Hintergrundlicht 312, das LCD-Feld 306 und den Berührungsschaltungsaufbau 304 zu steuern. Die PCBA 314 kann auch einen oder mehrere Prozessoren beinhalten, die ausgebildet sind, um eine Berührungssteuerungssoftware, Systemsoftware usw. auszuführen.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer Anzeigeanordnung 400, bei der der Luftzwischenraum zwischen dem Diffusor 408 und dem Hintergrundlicht 412 durch eine optisch klare Haftmittel-(OKH-)Schicht 410 ersetzt wurde, wie dies bei einigen Ausführungsbeispielen auftreten kann. Die OKH-Schicht 410 (oder ein bestimmtes anderes Laminat) verfestigt die gesamte Anzeigeanordnung 400, was es ermöglicht, dass Wellen (z. B. Schallwellen, Lichtwellen), die durch einen Fingerabdrucksensor 418 ausgesandt werden, sich ordnungsgemäß durch die Anzeigeanordnung 400 hindurch in Richtung des Fingers 416 des Benutzers ausbreiten und dann zur Verarbeitung zu dem Fingerabdrucksensor 418 zurückkehren.

Insbesondere verbindet die OKH-Schicht 410 den Diffusor 408 mit dem Hintergrundlicht 412 und beseitigt den Luftzwischenraum zwischen diesen Komponenten im Wesentlichen oder vollständig. Die OKH-Schicht 410 kann ein Haftmittel auf Acrylbasis oder Siliziumbasis beinhalten, sowie eine oder mehrere Schichten aus Indiumzinnoxid (ITO). Die OKH-Schicht 410 ist vorzugsweise im Wesentlichen oder vollständig transparent (z. B. Lichtdurchlässigkeit von mehr als 99%) und könnte eine gute Haftung an einer Vielzahl von Substraten haben, einschließlich Glas, Polyethylen (PET), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA) usw.

Unterschiedliche Typen von Fingerabdrucksensoren 418 könnten basierend auf der erwünschten Genauigkeit, Zusammensetzung anderer Komponenten in der Anzeigeanordnung 400 usw. verwendet werden. Beispielsweise könnte der Fingerabdrucksensor 418 ein kapazitiver Sensor, der ein Array von Kondensatorplatten („Kondensatoren“) beinhaltet, die verwendet werden, um den Fingerabdruck abzubilden, ein optischer Sensor, der ein Array von Fotodioden oder Fototransistordetektoren beinhaltet, die Licht, das auf die Detektion einfällt, in eine elektrische Ladung umwandeln, ein Wärmesensor, der ein pyroelektrisches Material nutzt, das eine Kontakttemperatur der Fingerabdruckhöhen und -tiefen misst, ein Hochfrequenz-(„HF“-)Sensor, der ein Detektorarray beinhaltet, das HF-Signale liest, ein Ultraschallsensor, der ein Array von Knoten beinhaltet, die Schallwellen erzeugen, die sich durch die Anzeigeanordnung 400 ausbreiten, usw. sein.

Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Anzeigeanordnung 500, die einen Fingerabdrucksensor („FAS“) 518 beinhaltet, der in eine Vertiefung in dem Schutzsubstrat 502 gesetzt ist. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, dass der Fingerabdrucksensor 518 innerhalb der Anzeigeanordnung 500 platziert sein kann, beseitigt jedoch typischerweise die Probleme, die durch den Luftzwischenraum 510 bewirkt werden, da Wellen, die durch den Fingerabdrucksensor 518 erzeugt werden, sich nur durch das Schutzsubstrat 502 hindurch ausbreiten müssen.

Die Vertiefung könnte während des Herstellungsvorgangs in dem Schutzsubstrat 502 gebildet werden und der Fingerabdrucksensor 518 kann dann in die neu gebildete Vertiefung gesetzt werden. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann der Fingerabdrucksensor 518 unter Verwendung eines optisch klaren Haftmittels innerhalb der Vertiefung fixiert sein. Alternativ könnte der Fingerabdrucksensor 518 in das Schutzsubstrat 502 eingebettet sein. Der Fingerabdrucksensor 518 ist vorzugsweise im Wesentlichen oder vollständig transparent, so dass der Benutzer sich des Vorhandenseins des Fingerabdrucksensors 518 in dem Schutzsubstrat 502 nicht bewusst sein. Da transparente Fingerabdrucksensoren einen digitalen Inhalt, der durch die Anzeigeanordnung 500 angezeigt wird, nicht stören, könnten mehrere Fingerabdrucksensoren unterhalb des Schutzsubstrats 502 angeordnet sein (z. B. entlang des unteren Rands der Anzeige oder in jeder der vier Ecken der Anzeige).

Ein Luftzwischenraum 510 darf zwischen dem Diffusor 508 und dem Hintergrundlicht 512 verbleiben, da Wellen von dem Fingerabdrucksensor 518 sich nur durch das Schutzsubstrat 502 hindurch ausbreiten müssen. Dies bedeutet, dass das Vorliegen des Luftzwischenraums 510 die Genauigkeit des Fingerabdrucksensors 518 bei einer derartigen Anordnung nicht beeinflusst.

Deshalb liegt bei einigen Ausführungsbeispielen der Luftzwischenraum 510 vor, während der Luftzwischenraum 510 bei anderen Ausführungsbeispielen durch eine OKH-Schicht (oder ein bestimmtes anderes Laminat) ersetzt ist. Ob der Luftzwischenraum 510 ersetzt wird, könnte beispielsweise von Herstellungskosten, einer erwünschten Anzeigequalität usw. abhängen.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer Anzeigeanordnung 600, die eine In-Cell-Technologie einsetzt, um die Gesamtbreite der Anzeigeanordnung 600 zu senken. Durch ein Kombinieren der separaten Schichten für Berührung und Anzeige in ein einzelnes Anzeigefeld mit Berührungsfunktionalität 604 wird die Gesamthöhe der Anzeigeanordnung 600 gesenkt. Dies vermindert die Menge an Reflexion und Brechung, die Wellen erfahren, die durch einen Fingerabdrucksensor ausgesandt werden, der sich unterhalb des Hintergrundlichts 612 befindet, wenn sich die Wellen durch die Anzeigeanordnung 600 hindurch ausbreiten. Die Genauigkeit des Fingerabdrucksensors könnte durch Ersetzen des Luftzwischenraums 610 durch eine OKH-Schicht weiter verbessert werden (wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben wurde).

Ausführungsbeispiele, die eine In-Cell-Technologie einsetzen, beinhalten ein integriertes Anzeigefeld 604, das Anzeigeelemente (z. B. Flüssigkristalle) und Berührungserfassungselemente (beispielsweise Kondensatoren), die eine

Berührungsfunktionalität ermöglichen, beinhaltet. Die

Berührungserfassungselemente sind normalerweise zwischen Anzeigeelementen angeordnet. Beispielsweise könnte ein Kondensator zwischen jedem Pixel (d. h. zwischen jedem Flüssigkristall, der rot, grün oder blau entspricht) eines integrierten LCD-Felds angeordnet sein. Die Berührungserfassungselemente sind ausgebildet, um ein Signal ansprechend auf ein Bestimmen, dass der Finger 616 eines Benutzers das Schutzsubstrat 602 berührt hat, zu erzeugen. Die Dichte von Kondensatoren in einer derartigen Anordnung jedoch ist üblicherweise nur ausreichend, um schlichte Benutzerwechselwirkungen zu erkennen, wie zum Beispiel Wischen und Berühren.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, kann die Anzeige des Benutzergeräts 700 in Segmente aufgeteilt sein, die „Zellen“ genannt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird die Dichte der Berührungserfassungselemente (z. B. Kondensatoren) in bestimmten Zellen erhöht, die als ein Fingerabdrucksensor dienen könnten. Eine kapazitive Fingerabdrucktechnologie kann dann eingesetzt werden, um den Finger eines Benutzers durch lokales Erhöhen der Dichte von Berührungserfassungselementen in bestimmten Zellen abzubilden.

Beispielsweise stellt Fig. 7 Musterzusammensetzungen einer Anzeigezelle 702 und einer Berührungszelle 704 dar, die eine höhere Dichte von Berührungserfassungselementen beinhaltet. Die Dichte (oder Gesamtzahl) von Berührungserfassungselementen kann durch Erhöhen der Gesamtzahl von Pixeln innerhalb einer bestimmten Zelle oder durch Ersetzen von Anzeigeelementen (z. B. Flüssigkristallen) durch Berührungserfassungselemente (z. B. Kondensatoren) erhöht werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen sind die Berührungserfassungselemente in bestimmten Mustern (z. B. jedes zweite Pixel oder Anhäufung in bestimmten Bereichen) angeordnet, während die Berührungserfassungselemente bei anderen Ausführungsbeispielen zufällig unter den Anzeigeelementen angeordnet sind.

Eine Erhöhung der Berührungsempfindlichkeit einer Zelle jedoch wird üblicherweise durch einen Verlust an Anzeigeleistung begleitet (z. B. Farbsättigung, maximale Auflösung). Folglich könnte es wünschenswert sein, bestimmte lokal empfindliche Bereiche der Anzeige zum Erfassen von Fingerabdrücken zuzuteilen. Das Benutzergerät aus Fig. 2A beispielsweise kann einen vertieften Knopf beinhalten, der eine verminderte Auflösung besitzt. Ein oder mehrere Bereiche, die einem Fingerabdruckerfassen zugeteilt sind, könnten ausgewählt sein, weil eine hohe Anzeigeleistung nicht nötig ist (z. B. um den Außenrand der Anzeige herum), weil der Benutzer einen Rückgang der Anzeigeleistung wahrscheinlich nicht bemerkt (z. B. um ein oder in einem Strukturmerkmal des Schutzsubstrats, wie z. B. einem vertieften Knopf), usw.

Fig. 8 stellt ein Verfahren 800 zum Herstellen einer Anzeigeanordnung dar, die einen Fingerabdrucksensor beinhaltet. Ein Schutzsubstrat für ein Benutzergerät wird zu Beginn durch einen Hersteller empfangen (Schritt 801). Das Schutzsubstrat könnte Glas, Kunststoff oder ein bestimmtes anderes geeignetes Material (z. B. kristallisiertes Aluminiumoxid) sein. Das Schutzsubstrat beinhaltet zwei Seiten: eine nach außen zeigende Seite, mit der ein Benutzer Kontakt hersteilen kann, und eine nach innen zeigende Seite, die direkt benachbart zu einerweiteren Schicht der Anzeigeanordnung ist (z. B. Berührungsschaltungsaufbau).

Der Hersteller kann dann eine Vertiefung in der nach innen zeigenden Seite des Schutzsubstrats erzeugen (Schritt 802) und ein modifiziertes Schutzsubstrat durch Setzen eines Fingerabdrucksensors in die Vertiefung aufbauen (Schritt 803). Der Fingerabdrucksensor könnte unter Verwendung eines optischen klaren Haftmittels in der Vertiefung fixiert sein.

Eine Geräteanordnung kann dann zusammengebaut werden (z. B. durch den Hersteller oder eine andere Gruppe/einen anderen Menschen), die das modifizierte Schutzsubstrat beinhaltet (Schritt 804). Die Geräteanordnung könnte einige oder alle Komponenten der Geräteanordnung 500 aus Fig. 5 beinhalten. Nachdem der Zusammenbau abgeschlossen wurde, ermöglicht es das Benutzergerät (und insbesondere die Geräteanordnung) einem Benutzer, den Fingerabdrucksensor beim Anmelden an dem Benutzergerät oder Interagieren mit digitalem Inhalt, der durch das Benutzergerät dargestellt wird, zu nutzen (Schritt 805).

Fig. 9 stellt ein Verfahren 900 zum Modifizieren der Anzeigeanordnung eines Benutzergeräts dar, die eine In-Cell-Technologie nutzt, um zu ermöglichen, dass zumindest ein Abschnitt der Anzeigeanordnung als ein Fingerabdrucksensor wirkt. Eine Anzeigeanordnung, die eine In-Cell-Technologie nutzt, wird zu Beginn durch einen Hersteller erhalten (Schritt 901). Wie oben beschrieben wurde, beseitigt die In-Cell-Technologie zumindest eine Schicht innerhalb der Anzeigeanordnung. Beispielsweise kann eine integrierte Anzeigeschicht mit Berührungsfunktionalität die Funktionalität von sowohl LCD-Feld als auch Berührungsschaltungsaufbau nachbilden.

Die Anzeigeanordnung ist in eine Mehrzahl von Zellen unterteilt, die Anzeigeelemente (z. B. Flüssigkristalle), Berührungserfassungselemente (z. B. Kondensatoren) oder eine Kombination aus beiden beinhalten. Jede Zelle beinhaltet üblicherweise zumindest einige Berührungserfassungselemente, die es ermöglichen, dass schlichte Benutzerwechselwirkungen (z. B. Wischen, Berühren) erkannt werden können.

Zumindest eine der Zellen wird zur Verwendung als Fingerabdrucksensor ausgewählt (Schritt 902) und dann wird die Dichte von

Berührungserfassungselementen in der ausgewählten Zelle erhöht (Schritt 903). Ein Erhöhen der Dichte von Berührungserfassungselementen verbessert die Berührungsempfindlichkeit der Zelle, senkt jedoch auch die Anzeigeleistung der Zelle. Deshalb können Zellen, die bestimmten Abschnitten der Anzeige entsprechen, als Kandidaten zum Fingerabdruckerfassen identifiziert werden.

Die Anzeigeanordnung ist in der Lage, aufgrund der erhöhten Berührungsempfindlichkeit Signale ansprechend darauf zu erzeugen, dass ein Finger auf zumindest einem Abschnitt der ausgewählten Zelle platziert wird (Schritt 904). Die Signale, die durch Berührungserfassungselemente erzeugt werden, können an einen Berührungsschaltungsaufbau übertragen werden, der die Signale analysiert und bestimmt, ob die Signale, die dem abgebildeten Finger zugeordnet sind, eine Übereinstimmung mit einem Fingerabdruck anzeigen, der in einem Speicher gespeichert ist, der für das Benutzergerät zugänglich ist (Schritt 905). Der Fingerabdruck könnte in einem lokalen Speicher (d. h. einem Speicher innerhalb des Benutzergeräts) oder einem entfernten Speicher, der über ein Netz zugänglich ist, gespeichert sein.

Es sei denn, dies steht im Gegensatz zu einer physischen Möglichkeit, ist angedacht, dass die oben beschriebenen Schritte in verschiedenen Abfolgen und Kombinationen durchgeführt werden können. Beispielsweise könnte ein Benutzergerät sowohl einen Fingerabdrucksensor, der in eine Vertiefung in dem Schutzsubstrat gesetzt ist, als auch einen Fingerabdrucksensor beinhalten, der durch lokales Erhöhen der Dichte von Berührungserfassungselementen in einer bestimmten Zelle der Anzeigeanordnung erzeugt wird.

Verarbeitunqssvstem

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Verarbeitungssystems 1000 darstellt, in dem zumindest einige Operationen, die hierin beschrieben sind, implementiert sein können. Das Rechensystem könnte eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten („Prozessoren“) 1002, einen Hauptspeicher 1006, einen nicht flüchtigen Speicher 1010, einen Netzadapter 1012 (z. B. Netzschnittstellen), eine Videoanzeige 1018, Eingabe/Ausgabevorrichtungen 1020, eine Steuervorrichtung 1022 (z. B. Tastatur und Zeigevorrichtungen), eine Treibereinheit 1024, die ein Speichermedium 1026 beinhaltet, und eine Signalerzeugungsvorrichtung 1030 beinhalten, die kommunikativ mit einem Bus 1016 verbunden ist. Der Bus 1016 ist als eine Abstraktion dargestellt, die einen beliebigen oder mehrere separate physische Busse, Punkt-zu-Punkt-Verbindungen oder beides, verbunden durch geeignete Brücken, Adapter oder Steuerungen, darstellt. Der Bus 1016 kann deshalb beispielsweise einen Systembus, einen Peripheriekomponentenverbindungs-(PCI-)Bus (PCI = Peripheral Component

Interconnect) oder PCE-Express-Bus, einen HyperTransport- oder lndustriestandardarchitektur-(ISA-)Bus, einen Kleincomputersystemschnittstellen-(SCSI-)Bus (SCSI = small computer system interface), einen Universal-Seriell-Bus (USB), IIC-(l2C-)Bus oder einen IEEE-Standard 1394-Bus (IEEE = Institute of Electrical and Electronics Engineers), auch „Firewire“ genannt, beinhalten.

Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen fungiert das Verarbeitungssystem 1000 als Teil eines Benutzergeräts (z. B. Benutzergerät 200 aus Fig. 2A-B), obwohl das Verarbeitungssystem 1000 mit dem Benutzergerät verbunden sein könnte (beispielsweise verdrahtet oder drahtlos). Bei einer vernetzten Nutzung könnte das Verarbeitungssystem 1000 in der Eigenschaft eines Servers oder einer Client-Maschine in einer Client-Server-Netzumgebung fungieren oder als eine Peer-Maschine in einer Peer-zu-Peer-(oder verteilten) Netzumgebung.

Das Verarbeitungssystem 1000 könnte ein Server-Computer, ein Client-Computer, ein Personalcomputer (PC), ein Tablet-PC, ein Laptop-Computer, ein Personaldigitalassistent (PDA), ein Mobiltelefon, ein iPhone®, ein iPad®, ein Blackberry®, ein Prozessor, ein Telefon, ein Web-Gerät, ein Netz-Router, -Schalter odereine -Brücke, eine Konsole, eine Hand-Konsole, ein Spielgerät, ein Musikabspielgerät oder ein beliebiges tragbares Gerät oder eine beliebige Maschine sein, die in der Lage ist, einen Satz Befehle (sequenziell oder andersartig) auszuführen, die Aktionen spezifizieren, die durch das Verarbeitungssystem unternommen werden sollen. Während der Hauptspeicher 1006, der nicht flüchtige Speicher 1010 und das Speichermedium 1026 (auch „maschinenlesbares Medium“ genannt) als ein einzelnes Medium gezeigt sind, sollten die Ausdrücke „maschinenlesbares Medium“ und „Speichermedium“ so verstanden werden, dass sie ein einzelnes Medium oder mehrere Medien beinhalten (z. B. eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder zugeordnete Caches und Server), die einen oder mehrere Sätze von Befehlen 1028 speichern. Die Ausdrücke „maschinenlesbares Medium“ und „Speichermedium“ sollen außerdem so aufgefasst werden, dass sie ein beliebiges

Medium beinhalten, das in der Lage ist, einen Satz von Befehlen zur Ausführung durch das Rechensystem zu speichern, zu codieren oder zu tragen, und die bewirken, dass das Rechensystem eine beliebige oder mehrere der Methodiken der vorliegend offenbarten Ausführungsbeispiele durchführt.

Im Allgemeinen könnten die Routinen, die zur Implementierung der Ausführungsbeispiele der Offenbarung ausgeführt werden, als Teil eines Betriebssystems oder einer spezifischen Anwendung, Komponente, eines Programms, Objekts, Moduls oder einer Folge von Befehlen implementiert sein, die als „Computerprogramme“ bezeichnet werden. Die Computerprogramme weisen üblicherweise einen oder mehrere Befehle (z. B. Befehle 1004, 1008, 1028) auf, die zu verschiedenen Zeiten in verschiedenen Speicher- und Speicherungsvorrichtungen in einem Computer gesetzt sind, und die, wenn sie durch eine oder mehreren Verarbeitungseinheiten oder Prozessoren 1002 gelesen und ausgeführt werden, bewirken, dass das Verarbeitungssystem 1000 Operationen durchführt, um Elemente auszuführen, die die verschiedenen Aspekte der Offenbarung beinhalten.

Ferner werden, während Ausführungsbeispiele in dem Kontext vollständig funktionierender Computer und Computersysteme beschrieben wurden, Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, dass die verschiedenen Ausführungsbeispiele als ein Programmprodukt in einer Vielzahl von Formen verteilt sein können und dass die Offenbarung unabhängig von dem bestimmten Typ maschinen- oder computerlesbaren Mediums, der zur tatsächlichen Umsetzung der Verteilung verwendet wird, gleichermaßen zutrifft.

Weitere Beispiele maschinenlesbarer Speichermedien, maschinenlesbarer Medien oder computerlesbarer (Speicher-)Medien beinhalten Medien vom aufzeichenbaren Typ, wie z. B. flüchtige und nicht-flüchtige Speichervorrichtungen 1010, Disketten und andere entfernbare Platten, Festplattenlaufwerke, optische Platten (z. B. Compact Disk Read-Only Memory (CD ROMS), Digital Versatile Disks (DVDs)) und

Medien vom Übertragungstyp, wie z. B. Digital- und Analog-Kommunikationsverbindungen, sind jedoch nicht darauf beschränkt.

Der Netzadapter 1012 ermöglicht es dem Verarbeitungssystem 1000, Daten in einem Netz 1014 mit einer Entität, die außerhalb des Verarbeitungssystems 1000 ist, durch ein beliebiges bekanntes und/oder herkömmliches Kommunikationsprotokoll zu vermitteln, das durch das Verarbeitungssystem 1000 und die externe Entität unterstützt wird. Der Netzadapter 1012 kann ein oder mehrere Elemente einer Netzadapterkarte, einer Drahtlosnetzschnittstellenkarte, eines Routers, eines Zugangspunkts, eines Drahtlos-Routers, eines Schalters, eines Mehrschichtschalters, eines Protokollwandlers, eines Gateways, einer Brücke, eines Brücken-Routers, eines Hubs bzw. Netzknotens, eines Digitalmedienempfängers und/oder Repeaters beinhalten.

Der Netzadapter 1012 kann eine Firewall beinhalten, die bei einigen Ausführungsbeispielen eine Erlaubnis zu Zugriff/Vollmacht auf Daten in einem Computernetz regeln und/oder verwalten kann und variierende Vertrauensebenen zwischen unterschiedlichen Maschinen und/oder Anwendungen verfolgen kann. Die Firewall kann eine beliebige Anzahl von Modulen mit einer beliebigen Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten sein, die in der Lage sind, einen vorbestimmten Satz von Zugriffsrechten zwischen einem bestimmten Satz von Maschinen und Anwendungen, Maschinen und Maschinen und/oder Anwendungen und Anwendungen durchzusetzen, beispielsweise um den Verkehrsfluss und das gemeinschaftliche Verwenden von Ressourcen zwischen diesen variierenden Entitäten zu regeln. Die Firewall kann zusätzlich eine Zugriffssteuerliste verwalten und/oder Zugriff auf dieselbe haben, die Genehmigungen detailliert angibt, einschließlich beispielsweise der Zugriffs- und Betriebsrechte eines Objekts durch einen Menschen, eine Maschine und/oder eine Anwendung, und der Umstände, unter denen die Genehmigungsrechte stehen.

Wie oben angemerkt wurde, sind die hier eingeführten Techniken durch beispielsweise einen programmierbaren Schaltungsaufbau (z. B. einen oder mehrere Mikroprozessoren), mit Software und/oder Firmware programmiert, vollständig in einem festverdrahteten (d. h. nicht programmierbaren) Spezial-Schaltungsaufbau oder in einer Kombination dieser Formen implementiert. Ein Spezial-Schaltungsaufbau kann in der Form von beispielsweise einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), programmierbaren Logikbauelementen (PLDs; PLD = programmable logic device), freiprogrammierbaren Gatterarrays (FPGAs), usw. vorliegen.

Bemerkungen

Die vorstehende Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele erfolgte zu Darstellungs- und Beschreibungszwecken. Sie soll weder ausschließlich sein noch den beanspruchten Gegenstand auf die genauen offenbarten Formen einschränken. Viele Modifizierungen und Abweichungen werden für einen Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sein. Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um so die Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendungen bestmöglich zu beschreiben, wodurch es anderen Fachleuten auf dem entsprechenden Gebiet ermöglicht wird, den beanspruchten Gegenstand, die verschiedenen Ausführungsbeispiele und die verschiedenen Modifizierungen, die für die bestimmten infrage kommenden Verwendungen geeignet sind, zu verstehen.

Obwohl die obige detaillierte Beschreibung bestimmte Ausführungsbeispiele und den betrachteten besten Modus beschreibt, können, egal wie detailliert dies oben im Text erscheint, die Ausführungsbeispiele in vielen Weisen praktiziert werden.

Details der Systeme und Verfahren können in ihren Implementierungsdetails erheblich variieren, und dennoch durch die Beschreibung umfasst sein. Wie oben angemerkt wurde, soll eine bestimmte Terminologie, die bei der Beschreibung bestimmter Merkmale oder Aspekte verschiedener Ausführungsbeispiele verwendet wird, nicht so aufgefasst werden zu implizieren, dass die Terminologie hierin neu definiert wird, um auf mögliche spezifische Charakteristika, Merkmale oder Aspekte der Erfindung eingeschränkt zu sein, denen diese Terminologie zugeordnet ist. Allgemein sollen die in den folgenden Ansprüchen verwendeten Ausdrücke nicht so aufgefasst werden, dass sie die Erfindung auf die in der Beschreibung offenbarten spezifischen Ausführungsbeispiele einschränken, es sei denn, diese Ausdrücke sind hierin explizit definiert. Entsprechend beinhaltet der tatsächliche Bereich der Erfindung nicht nur die offenbarten Ausführungsbeispiele, sondern auch alle äquivalenten Arten eines Praktizierens oder Implementierens der Ausführungsbeispiele unter den Ansprüchen.

Die in dieser Beschreibung verwendete Sprache wurde hauptsächlich zu Lesbarkeits- und Anweisungszwecken ausgewählt und wurde unter Umständen nicht ausgewählt, um den erfindungsgemäßen Gegenstand zu schildern oder zu umschreiben. Deshalb soll der Schutzbereich der Erfindung nicht durch die detaillierte Beschreibung eingeschränkt sein, sondern vielmehr durch die Ansprüche, die basierend hierauf aus der Anmeldung hervorgehen. Entsprechend soll die Offenbarung verschiedener Ausführungsbeispiele veranschaulichend, jedoch nicht einschränkend für den Schutzbereich der Ausführungsbeispiele sein, der in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist.

Claims (23)

1. Patentansprüche

   1. Eine Anzeigeanordnung für ein Benutzergerät, wobei die Anzeigeanordnung folgende Merkmale aufweist: ein Schutzsubstrat; einen Berührungsschaltungsaufbau, der sich unter dem Schutzsubstrat befindet, der ansprechend auf eine Benutzerwechselwirkung mit dem Schutzsubstrat ein Signal erzeugt; ein Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Feld, das sich unter dem Berührungsschaltungsaufbau befindet; eine Hintergrundlichtanordnung, die sich unter dem LCD-Feld befindet, wobei die Hintergrundlichtanordnung folgende Merkmale aufweist: einen Diffusor, der ausgebildet ist, um Licht, das in Richtung des LCD-Felds ausgesandt wird, zu zerstreuen, eine optisch klare Haftmittelschicht, die zwischen dem Diffusor und einem Hintergrundlicht angeordnet ist, und das Hintergrundlicht ausgebildet ist, um das Licht zu erzeugen, das das LCD-Feld beleuchtet; und einen Fingerabdrucksensor, der sich unter der Hintergrundlichtanordnung befindet.
2. 2. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 1, bei der das Schutzsubstrat aus Glas besteht.
3. 3. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Bindungshaftmittelschicht aufweist, die zwischen dem Schutzsubstrat und dem Berührungsschaltungsaufbau angeordnet ist.
4. 4. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 1, bei der der Berührungsschaltungsaufbau an einem Befestigungssubstrat fixiert ist, das direkt benachbart zu dem LCD-Feld ist.
5. 5. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 1, bei der eine Beinhaltung der optisch klaren Haftmittelschicht einen Luftzwischenraum zwischen dem Diffusor und dem Hintergrundlicht im Wesentlichen beseitigt, und wobei eine Beseitigung des Luftzwischenraums eine Reflexion und Brechung von Wellen reduziert, die durch den Fingerabdrucksensor ausgesandt werden, wenn sich die Wellen durch die Anzeigeanordnung ausbreiten.
6. 6. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 1, bei der der Fingerabdrucksensor ein Ultraschall-Fingerabdrucksensor ist.
7. 7. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 1, bei der eine Schicht aus Indiumzinnoxid (ITO) zwischen dem Schutzsubstrat und dem Berührungsschaltungsaufbau, zwischen dem Berührungsschaltungsaufbau und dem LCD-Feld, zwischen dem LCD-Feld und der Hintergrundlichtanordnung oder einer Kombination hieraus angeordnet ist.
8. 8. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 1, bei der die optisch klare Haftmittelschicht ein Haftmittel auf Acrylbasis oderein Haftmittel auf Silikonbasis aufweist.
9. 9. Eine Anzeigeanordnung für ein Benutzergerät, wobei die Anzeigeanordnung folgende Merkmale aufweist: ein Schutzsubstrat mit einer nach außen zeigenden Seite, mit der ein Benutzer in Wechselwirkung steht, und einer nach innen zeigenden Seite, wobei die nach innen zeigende Seite des Schutzsubstrats eine Vertiefung aufweist, und wobei ein Fingerabdrucksensor in die Vertiefung gesetzt ist; einen Berührungsschaltungsaufbau, der unter dem Schutzsubstrat angeordnet ist, der ansprechend auf eine Benutzerwechselwirkung mit der nach außen zeigenden Seite des Schutzsubstrats ein Signal erzeugt; ein Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Feld, das sich unter dem Berührungsschaltungsaufbau befindet; und eine Hintergrundlichtanordnung, die sich unter dem LCD-Feld befindet, wobei die Hintergrundlichtanordnung folgende Merkmale aufweist: einen Diffusor, der ausgebildet ist, um Licht, das in Richtung des LCD-Felds ausgesandt wird, zu zerstreuen, und ein Hintergrundlicht, das ausgebildet ist, um das Licht zu erzeugen, das das LCD-Feld beleuchtet.
10. 10. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 9, die ferner folgendes Merkmal aufweist: eine optisch klare Haftmittelschicht, die zwischen dem Diffusor und dem Hintergrundlicht angeordnet ist, wobei die optisch klare Haftmittelschicht einen Luftzwischenraum zwischen dem Diffusor und dem Hintergrundlicht im Wesentlichen beseitigt.
11. 11. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 9, bei der ein Luftzwischenraum zwischen dem Diffusor und dem Hintergrundlicht vorliegt.
12. 12. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 9, bei der der Fingerabdrucksensor einen Ultraschallsensor, einen optischen Sensor, einen Hochfrequenz-(HF-)Sensor, einen Wärmesensor, einen kapazitiven Sensor oder eine Kombination hieraus aufweist.
13. 13. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 9, bei der der Fingerabdrucksensor vollständig oder im Wesentlichen transparent ist.
14. 14. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 9, bei der der Fingerabdrucksensor unter Verwendung eines optischen klaren Haftmittels in der Vertiefung fixiert ist.
15. 15. Eine Anzeigeanordnung für ein Benutzergerät, wobei die Anzeigeanordnung folgende Merkmale aufweist: ein Schutzsubstrat; ein integriertes Anzeigefeld, das sich unter dem Schutzsubstrat befindet, wobei das integrierte Anzeigefeld in eine Mehrzahl von Zellen unterteilt ist, die jeweils Anzeigeelemente, Berührungserfassungselemente oder eine Kombination hieraus aufweisen, wobei eine Beinhaltung der Berührungserfassungselemente eine Berührungsfunktionalität ermöglicht, und wobei zumindest eine der Mehrzahl von Zellen eine Mehrzahl von Berührungserfassungselementen aufweist, die in der Lage sind, die Funktionalität eines Fingerabdruckscanners zu simulieren; und eine Hintergrundlichtanordnung, die sich unter dem integrierten Anzeigefeld befindet, wobei die Hintergrundlichtanordnung folgende Merkmale aufweist: einen Diffusor, der ausgebildet ist, um Licht, das in Richtung des integrierten Anzeigefelds ausgesandt wird, zu zerstreuen, und ein Hintergrundlicht, das ausgebildet ist, um das Licht zu erzeugen, das das integrierte Anzeigefeld beleuchtet.
16. 16. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 15, bei der die Anzeigeelemente Flüssigkristalle sind.
17. 17. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 15, bei der die Berührungserfassungselemente Kondensatoren sind, und bei der jeder Kondensator ausgebildet ist, um ansprechend auf ein Bestimmen, das ein Benutzer Kontakt mit dem Schutzsubstrat direkt oberhalb des entsprechenden Kondensators hergestellt hat, ein Signal zu erzeugen.
18. 18. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 15, die ferner folgende Merkmale aufweist: einen Berührungsschaltungsaufbau zum Analysieren von Signalen, die durch die Berührungserfassungselemente ansprechend auf eine Benutzerwechselwirkung mit dem Schutzsubstrat erzeugt werden; und einen Anzeigeschaltungsaufbau zum Erzeugen von Signalen, um die Anzeigeelemente zu steuern, wobei der Berührungsschaltungsaufbau und der Anzeigeschaltungsaufbau auf einer Gedruckte-Schaltungsplatine Anordnung beinhaltet sind.
19. 19. Die Anzeigeanordnung gemäß Anspruch 15, bei der die Zelle eine höhere Dichte von Berührungserfassungselementen verglichen mit anderen Zellen der Mehrzahl von Zellen aufweist.
20. 20. Ein Verfahren, das folgende Schritte aufweist: ein Schutzsubstrat, ein integriertes Anzeigefeld unter dem Schutzsubstrat, wobei das integrierte Anzeigefeld in eine Mehrzahl von Zellen unterteilt ist, die jeweils Anzeigeelemente, Berührungserfassungselemente oder eine Kombination hieraus aufweisen, und wobei eine Zelle eine Mehrzahl von Berührungserfassungselementen aufweist, die in der Lage sind, die Funktionalität eines Fingerabdruckscanners zu simulieren, und eine Hintergrundlichtanordnung, die sich unter dem integrierten Anzeigefeld befindet und ausgebildet ist, um das integrierte Anzeigefeld zu beleuchten; Ermöglichen für einen Benutzer, mit dem Benutzergerät durch Kontaktieren des Schutzsubstrats in Wechselwirkung zu stehen; Überwachen, ob der Benutzer einen Finger auf zumindest einem Abschnitt der Zelle platziert; ansprechend auf ein Bestimmen, dass der Finger auf zumindest einem Abschnitt der Zelle platziert wurde: Erzeugen eines Signals, das darauf basiert, welcher Teil des Fingers sich direkt über dem entsprechenden Berührungserfassungselement befindet, durch jedes der Mehrzahl von Berührungserfassungselementen, die sich bei der Zelle befinden; Übertragen der Signale zur Verarbeitung an einen Berührungsschaltungsaufbau; und Verarbeiten der Signale durch den Berührungsschaltungsaufbau, um zu bestimmen, ob der Finger mit einem Fingerabdruck übereinstimmt, der in einem Speicher gespeichert ist, der für das Benutzergerät zugänglich ist.
21. 21. Das Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem der Speicher innerhalb des Benutzergeräts untergebracht ist.
22. 22. Das Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem der Speicher über eine Verbindung überein Netz für das Benutzergerät zugänglich ist.
23. 23. Das Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem die Hintergrundlichtanordnung einen Diffusor, der ausgebildet ist, um Licht, das in Richtung des integrierten Anzeigefelds ausgesandt wird, zu zerstreuen, und ein Hintergrundlicht aufweist, das ausgebildet ist, um das Licht zu erzeugen, das das integrierte Anzeigefeld beleuchtet.