CN109086646A - 光学图像传感器装置和具有该传感器装置的显示装置 - Google Patents

光学图像传感器装置和具有该传感器装置的显示装置 Download PDF

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Abstract

光学图像传感器装置和具有该传感器装置的显示装置。本文所公开的是一种光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置包括：光源；第一印刷电路板PCB，该第一PCB具有用于容纳所述光源的第一通孔；定向光单元，该定向光单元被配置为通过全反射使来自所述光源的光前进，并且被配置为当具有生物计量信息的对象被放置为在预定区域中与所述定向光单元相邻时通过所述对象来会聚偏离所述全反射的光，并且将所述偏离所述全反射的光向所述定向光单元的外部发出；以及光学传感器，该光学传感器位于所述第一PCB与所述定向光单元之间以接收从所述定向光单元发出的所述光。

Description

光学图像传感器装置和具有该传感器装置的显示装置
技术领域
本公开涉及光学图像传感器装置和具有该光学图像传感器装置的显示装置，具体地涉及一种能够使用定向光来识别指纹的光学图像传感器装置和具有该光学图像传感器装置的显示装置。
背景技术
近来，根据信息通信技术的发展，已经开发了各种基于信息和通信的系统，诸如笔记本计算机、平板个人计算机(PC)、智能电话、个人数字助理(PDA)、自动柜员机和搜索引导系统。因为这些系统通常存储许多的机密数据，诸如与个人隐私有关的个人信息以及商务信息和商业秘密，所以需要增强安全性以便保护机密数据。
为了这样做，已经提出用于使用能够识别用户的生物信息的图像传感器来增强安全性的方法。例如，已知指纹传感器可通过对用户的手指的指纹进行登记和认证来增强系统的安全性。指纹传感器用于感测用户的指纹。可以将指纹传感器分类为光学指纹传感器和电容式指纹传感器。
光学指纹传感器使用利用诸如发光二极管(LED)之类的光源来辐射光并且利用互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器来检测被指纹的脊部反射的光的原理。因为光学指纹传感器必须使用LED来扫描指纹，所以需要配备用于扫描指纹的附加装置。附加装置增加光学指纹传感器的大小，并且因此在诸如与显示装置组合之类的各种应用中存在局限性。
作为常规的光学指纹传感器，已知于2006年6月26登记的标题为“Display devicehaving fingerprint recognition sensor(具有指纹识别传感器的显示装置)”的韩国专利No.10-060817和于2016年4月21日公开的标题为“Display device includingfingerprint recognizing element(包括指纹识别元件的显示装置)”的韩国专利特开公报No.10-2016-0043216。
在上述公报中公开的显示装置被配置为使得显示装置的显示区域可被用作触摸区域和指纹识别区域。然而，光学指纹传感器使用具有显著更低的定向性或方向性的漫射光作为用于识别指纹的光。因此，在识别指纹的图案时存在局限性。为了解决这种问题，当使用诸如具有高定向性的激光束之类的准直光时，指纹识别区域的大小是极其有限的，因为难以向大区域辐射用于感测指纹的光。另外，因为必须将扫描功能添加到光学指纹传感器以将具有高定向性的准直光施加到宽区域，所以存在难以将光学指纹传感器应用于便携式显示装置的问题。
为了解决这些光学指纹传感器的问题，已经开发了电容式指纹传感器。
电容式指纹传感器使用与该电容式指纹传感器接触的指纹的脊部与谷部之间充电的电量的差。作为常规的光学指纹传感器，已知于2013年11月21日公开的标题为“Capacitive Sensor Packaging(电容式传感器封装)”的美国专利特开公报No.US2013/0307818。
在上述公报中公开的电容式指纹传感器被配置为与特定按钮联接的装配件类型。电容式指纹传感器包括电容板以及硅晶片，硅晶片上安装有用于检测指纹的脊部与谷部之间的电容的电路。一般而言，因为指纹的脊部和谷部的尺寸是非常微小的，大约300μm～大约500μm，所以公报的电容式指纹传感器需要高分辨率传感器阵列和用于处理指纹检测的集成芯片(IC)。为此，使用了能够将传感器阵列和IC集成为一体的硅晶片。
然而，当使用硅晶片将高分辨率传感器和IC形成在一起时，需要用于将按钮与指纹传感器结合的装配件结构。因此，该结构将是非常复杂的并且另外会增加非显示区域(或边框区域)。另外，因为按钮(例如，智能电话的主键(home key))与指纹传感器交叠，所以不仅厚度增加而且指纹感测区域依赖于按钮的尺寸。
为了解决这种问题，已经开发了使用触摸传感器屏幕的区域作为指纹识别区域的技术。作为这些技术，已知于2013年10月22日登记的标题为“Capacitive touch sensorfor identifying a fingerprint(用于识别指纹的电容式触摸传感器)”的美国专利No.US8,564,314和于2014年8月18日登记的标题为“Fingerprint sensor integrated typecapacitive touch screen(集成指纹传感器类型的电容式触摸屏)”的韩国专利No.10-1432988。
一般而言，诸如智能电话之类的个人便携式显示装置还被提供有用于保护显示装置的显示面板的保护膜。在上述技术被应用于个人便携式显示装置的作为指纹识别区域的显示区域的情况下，如果保护膜附接至显示面板，则电容式指纹识别功能可能由于其厚度而显著地劣化。即使保护膜附接至显示面板，也可照原样使用触摸功能。然而，在指纹识别的情况下，因为需要识别非常细微的指纹，所以必须检测电容的细微改变。出于此目的，可以考虑使保护膜变薄。然而，如果保护膜的厚度太薄，则不能够获得显示面板的保护目的，从而使保护膜的厚度变薄是有限的。因此，准确地检测使用电容式指纹传感器来识别精细指纹所需要的电容的改变存在限制。
如上所述，在具有常规的光学指纹传感器的显示装置中，难以准确地识别指纹，或者需要复杂的且庞大的光学装置。因此，它们难以与便携式显示装置组合。此外，在具有常规的电容式指纹传感器的显示装置中，存在由于保护膜而难以识别指纹的问题。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种能够在无需减小覆盖基板的厚度的情况下识别精细指纹的光学图像传感器装置和一种具有该光学图像传感器装置的显示装置。
本公开的另一目的是提供一种能够通过将上面安装有光源的第一PCB和上面安装有显示装置的驱动电路的第二PCB布置在同一侧来改进第一PCB与第二PCB之间的连接性的光学图像传感器装置。
根据本公开的光学图像传感器装置包括：光源；第一印刷电路板(PCB)，该第一PCB具有用于容纳所述光源的第一通孔；定向光单元，该定向光单元被配置为通过全反射使来自所述光源的光前进，并且被配置为当具有生物计量信息的对象被放置为在预定区域中与所述定向光单元相邻时通过所述对象来会聚偏离所述全反射的光，并且将所述偏离所述全反射的光向所述定向光单元的外部发出；以及光学传感器，该光学传感器位于所述第一PCB与所述定向光单元之间以接收从所述定向光单元发出的所述光。
所述光学图像传感器装置还包括具有和所述第一通孔匹配以容纳所述光源的第二通孔并且被布置在所述第一PCB的第一表面上的加强板。
所述第一PCB包括在所述第一PCB的与所述第一表面相对的第二表面上以向所述光源供应电能的焊盘部分，并且所述光源通过所述第一PCB的所述第二表面上的引线连接至所述焊盘部分。
所述定向光单元包括：覆盖基板，该覆盖基板具有预定尺寸；低折射层，该低折射层与所述光源邻近；以及光学膜，该光学膜在所述覆盖基板和所述低折射层之间，所述光学膜具有光入射元件和光会聚元件，所述光入射元件被配置为使从所述光源供应的光折射以便使所述光进入到所述覆盖基板中，并且所述光会聚元件被配置为会聚通过与所述覆盖基板接触的所述对象折射的光并且使经会聚的光前进到所述定向光单元的外部。
所述光入射元件与所述光源对应。
所述光会聚元件与所述预定区域对应。
所述光学传感器与所述光会聚元件对应。
所述光学图像传感器装置还包括被布置在所述覆盖基板的一端上并且在与所述光源对应的位置处具有开口的黑底。
所述光学传感器被布置在所述定向光单元的与所述预定区域对应的光发出表面以及所述第一PCB的面对所述定向光单元的表面中的任何一者上。光发出表面可以是定向光单元的发出偏离全反射的光的表面。
所述光源被配置为供应准直光。
光入射元件可将所述准直光转换为具有预定扩散角的前进光。
具有生物计量信息的所述对象可包括具有指纹信息的手指。
自所述定向光单元发出的光可反映所述指纹的指纹信息。
所述预定区域可以至少基于所述光学传感器的位置和尺寸。
根据本公开的显示装置包括上述的所述光学图像传感器装置，以及位于所述第一PCB与所述定向光单元之间的显示面板。
所述显示装置还包括：光学传感器连接部分，该光学传感器连接部分具有连接至所述光学传感器的第一端以及第二端；以及第二PCB，在该第二PCB上安装有用于驱动显示面板的驱动IC，其中，所述第二PCB具有连接至所述显示面板的一个边缘的第三端、从所述第三端延伸以连接至所述光学传感器连接部分的第二端的第一延伸部分以及从所述第一延伸部分延伸以连接至在所述显示面板外部的主机系统的第二延伸部分。
所述第一PCB被布置在所述显示装置的第一侧上并且所述第二PCB被布置在所述显示装置的与所述第一侧相对的第二侧上。
所述第一PCB和所述第二PCB通过所述主机系统彼此连接。
该显示装置还包括第三PCB，在该第三PCB上安装有用于驱动和感测所述显示面板的触摸传感器的触摸IC，其中，所述第一PCB通过所述第三PCB连接至所述主机系统。
所述第一PCB和所述第二PCB彼此直接连接，并且所述第二PCB连接至所述主机系统。
所述第一PCB与所述第二PCB相邻并且直接连接至所述第二PCB。
根据上述的根据本公开的光学图像传感器装置，能够使用所述定向光单元来识别精细指纹，使得可在无需减小所述覆盖基板的厚度的情况下识别所述精细指纹。
另外，如果上述的根据本公开的光学图像传感器装置被应用于显示装置，则可将用于容纳所述光源的所述第一PCB布置在与上面安装有所述显示装置的驱动器电路的第二PCB相同的侧，使得可容易地连接所述第一PCB和所述第二PCB。
附图说明
附图被包括来提供对本发明的进一步理解，并且被并入本说明书并构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中：
图1A是例示了根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的截面图；
图1B是用于说明通过从根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的光源发出的光的行进路径所限定的图像感测区域的平面图；
图2是例示了具有根据图1A所示的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的示意结构的截面图；
图3是例示了具有根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第一示例的平面图；
图4是例示了具有根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第二示例的平面图；以及
图5是例示了具有根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第三示例的平面图。
具体实施方式
在下文中，参照附图详细地描述本公开的实施方式。在本说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。在以下描述中，已知功能和构造的详细描述在它被视为使本发明的实施方式混淆的情况下将被省略。此外，仅考虑易于撰写本说明书而选择在以下描述中使用的元件的名称并且这些名称可以与实际部件的名称不同。另外，作为触摸传感器集成型显示装置的示例，将详细地描述触摸传感器集成型液晶显示装置。
在下面参照图1A和图1B描述根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置。
图1A是例示了根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的截面图，并且图1B是用于说明通过从根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的光源发出的光的行进路径所限定的图像感测区域的平面图。
参照图1A，根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置包括：第一印刷电路板(PCB)LPCB，上面安装有光源LS；定向光单元DLU，用于使来自光源LS的光前进并且向该定向光单元DLU外发出；以及光学传感器SE，用于感测或者检测来自定向光单元DLU的光。
作为光源LS，优选使用供应能够提供具有高准直度的光的准直光的光源，诸如红外激光器。
第一PCB LPCB包括在其一端处用于接收光源LS的第一通孔TH1。第一PCB LPCB也包括加强板RP和焊盘部分PAD。加强板RP包括和第一通孔TH1匹配以接收光源CS的第二通孔TH2。加强板RP被布置在第一PCB LPCB的第一表面上。通过调整加强板RP的厚度，加强板RP可稳定地控制光源LS与定向光单元DLU之间的距离。加强板RP也可以用作能够将从光源LS产生的热释放到外部的散热器。焊盘部分PAD被布置在第一PCB LPCB的与第一表面相对的第二表面上以便从外部向光源LS供应电能。光源LS通过第一PCB LPCB的第二表面上的引线LW连接至焊盘部分PAD。
定向光单元DLU通过全反射使从光源LS供应的光前进，并且通过在预定区域中具有生物计量信息的对象来集中和发出偏离全反射的光。
定向光单元DLU包括覆盖基板CS、低折射层LR和光学膜OF。
覆盖基板CS包括能够识别具有生物计量信息的对象的预定区域。预定区域可以包括如图1B所示的图像感测区域ISA。覆盖基板CS可以由具有大约1.5的折射率的透明钢化玻璃制成。具有与光源LS对应的位置处的开口的黑底BM附接至覆盖基板CS的一端。具有生物计量信息的对象可以包括具有指纹的手指。
低折射层LR被布置为面对第一PCB LPCB的第一表面以便与光源LS相邻。优选的是，低折射层LR具有比覆盖基板CS和要稍后描述的光会聚元件的折射率低的折射率。低折射层LR的折射率优选地与要识别的对象的折射率类似。例如，当光学图像传感器装置被应用于指纹识别时，低折射层LR可以具有与人类皮肤的折射率(大约1.39)类似的大约1.4的折射率。
光学膜OF包括光入射元件CHOE和光会聚元件COL，光入射元件CHOE和光会聚元件COL被布置在覆盖基板CS与低折射率层LR之间。光入射元件CHOE和光会聚元件COL可以是具有等于或者稍微大于覆盖基板CS的折射率的折射率的透明全息记录膜。
光入射元件CHOE将从光源LS供应的光转换成前进光。该前进光可在由纵向轴和宽度方向轴构成的水平平面中具有恒定扩散角θ。另外，该前进光在由纵向轴和厚度方向轴构成的垂直平面中维持原始准直状态。在本文中，可以将扩散角θ设定为等于或者大于由两条线段形成的内角，所述两条线段连接在该处入射光的入射点与前进光在覆盖基板CS的另一侧上所行进到的两个端点。前进光在按照具有扩散角θ的三角形状散布的同时前进，并且通过前进光的扩散所占据的区域变成图像感测区域ISA。尽管图像感测区域ISA在图1B中被示出为三角形，但是取决于覆盖基板CS的形状以及扩散角θ，图像感测区域ISA也可以形成为任何其它形状，例如梯形形状、多边形形状等等。
如果在覆盖基板CS的表面上不存在对象，则前进光100在覆盖基板CS中被全反射并且在覆盖基板CS内部前进。然而，如果在覆盖基板CS的表面上存在对象，则前进光100中的一些被对象折射并且被发出到覆盖基板CS的外部。例如，如果手指与覆盖基板CS的图像感测区域ISA接触，则前进到手指的指纹的脊部的前进光被指纹的脊部折射并且传出到覆盖基板CS的外部(即，覆盖基板的下表面的外部)。另一方面，行进到指纹的谷部的前进光在覆盖基板CS中被全反射并且在覆盖基板CS中行进。在另一示例中，如果指纹被放置为与覆盖基板CS的图像感测区域ISA相邻但并不接触，则前进光也可以被指纹的脊部折射并传出到覆盖基板CS的外部。因此，前进光的折射也可发生在当指纹足够靠近图像感测区域ISA但实际上未与图像感测区域ISA物理接触的时候。
光会聚元件COL将在覆盖基板CS中行进的前进光100中的一些前进光会聚并且将它们发出到定向光单元的外部。如果具有图像(例如，人类的手指的指纹)的对象与覆盖基板CS的上表面接触，则光会聚元件COL会聚被手指折射的前进光中的一些并且将它们发出到定向光单元的外部。
光学传感器SE被布置在第一PCB LPCB与定向光单元DLU之间。例如，可以将光学传感器SE布置在第一PCB LPCB的第一表面上或者在定向光单元DLU的低折射层LR的下表面上。光学传感器SE接收通过定向光单元DLU的低折射率层LR发出的光。附加地，光学传感器SE还可对从定向光单元DLU接收的光进行处理，从而确定对象的图像图案并然后将图像图案发送至主机系统(未示出)。
根据上述的根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置，可以使用定向光单元DLU来识别精细指纹，以使得可在无需减小覆盖基板CS的厚度的情况下识别精细指纹。
另外，在光学图像传感器装置中，因为光源LS被容纳在穿过第一PCB LPCB的第一通孔TH1中，所以光源LS从第一PCB LPCB的前侧(即，第一表面侧)向定向光单元DLU供应光，并且第一PCB被布置在定向光单元DLU下方。因此，如果光学图像传感器装置被应用于显示装置，则可将第一PCB LPCB布置在与上面安装有显示装置的驱动器电路的第二PCB相同的侧，以使得可容易地连接第一PCB和第二PCB。
接下来，将参照图2描述具有根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置。
图2是例示了具有根据图1A所示的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的示意结构的截面图。
参照图2，显示装置包括根据本公开的光学图像传感器装置和显示面板DP。
光学图像传感器装置包括第一PCB LPCB、定向光单元DLU和光学传感器SE。因为已经在与图1A和图1B有关的本公开的详细描述中对光学图像传感器装置进行了充分的描述，所以将在本文中省略其详细描述以避免冗余说明。
显示面板DP被布置在光学图像传感器装置的定向光单元DLU与第一PCB LPCB之间。
光学传感器SE被布置在显示面板DP与第一PCB LPCB之间。例如，可以将光学传感器SE布置在显示面板DP的面对第一PCB LPCB的下表面上，或者在第一PCB LPCB的面对定向光单元DLU的第一表面上。
作为显示面板DP，可以使用液晶显示(LCD)面板、等离子体显示面板(PDP)、场发射显示器(FED)面板、电致发光显示面板等。
在具有根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置中，第一PCBLPCB被布置在与上面安装有显示装置的驱动器电路的第二PCB相同的侧，因为显示面板DP被布置在第一PCB LPCB与定向光单元DLU之间。因此，第一PCB和第二PCB可容易地彼此连接。
接下来，将参照图3、图4和图5描述具有光学图像传感器装置的显示装置的示例，这些示例具有将上面安装有光源LS的第一PCB连接至上面安装有驱动器电路(例如，驱动IC)的第二PCB的构造。
图3是例示了具有根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第一示例的平面图。图4是例示了具有根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第二示例的平面图。图5是例示了具有根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第三示例的平面图。
参照图3，包括根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第一示例包括：第一PCB LPCB，其中容纳有光源LS；第二PCB DPCB，上面安装有用于驱动显示面板DP的显示元件的显示IC D_IC；第三PCB TPCB，上面安装有用于驱动并感测显示面板的触摸传感器的触摸IC T_IC；以及光学传感器SE。
第一PCB LPCB和第三PCB TPCB被布置为在显示装置的第一侧(例如，附图的上侧)彼此分开。第一PCB LPCB和第三PCB TPCB可以在第一连接位置CP1处按膜上膜类型彼此连接。第三PCB TPCB连接至外部主机系统HS。
第二PCB DPCB被布置在显示装置的与显示装置的第一侧相对的第二侧(例如，附图的下侧)。在第二连接位置CP2处，第二PCB DPCB连接至与光学传感器SE连接的连接部分CON。
因此，第一PCB LPCB可以经由第三PCB TPCB和主机系统HS连接至第二PCB DPCB，并且光学传感器SE可以经由第二PCB DPCB连接至主机系统HS。
主机系统HS可以供应用于驱动光源LS、触摸IC T_IC、显示IC和光学传感器SE的信号。
在下文中，将更详细地描述第一PCB LPCB、第二PCB DPCB和第三PCB TPCB。
第一PCB LPCB包括在显示装置的第一侧处具有用于接收光源LS的第一通孔TH1的一端、从该一端向与显示装置的第一侧相对的第二侧延伸的第一延伸部分以及从该第一延伸部分向第三侧(例如，显示装置的右手侧)延伸的第二延伸部分。
第三PCB TPCB包括在显示装置的第一侧处具有用于向触摸传感器发送信号或者从触摸传感器接收信号的焊盘的一端、从第一侧向第二侧延伸的第一延伸部分以及从该第一延伸部分向显示装置的第三侧延伸的第二延伸部分。第二延伸部分延伸到显示装置的外部并且连接至主机系统HS。第一PCB LPCB的第二延伸部分在第一连接位置CP1处连接至第三PCB TPCB的第一延伸部分。
第二PCB DPCB包括在显示装置的第二侧处具有用于向显示元件发送信号或者从显示元件接收信号以用于驱动显示面板的焊盘的一端、从第二侧向第一侧延伸的第一延伸部分以及从该第一延伸部分向显示装置的第三侧延伸的第二延伸部分。第二PCB DPCB的第二延伸部分连接至外部主机系统HS。
连接部分CON具有连接至光学传感器SE的一端以及连接至第二PCB DPCB的第二延伸部分的另一端。
在图3所示的示例中，可以省略触摸IC T_IC和上面安装有触摸IC T_IC的第三PCBTPCB。在这种情况下，第二PCB DPCB的第二延伸部分经由主机系统HS连接至第一PCB LPCB的第二延伸部分，因为第一PCB LPCB必须连接至主机系统HS。
参照图4，包括根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第二示例包括：第一PCB LPCB，其中容纳有光源LS；第二PCB DTPCB，上面安装有用于驱动显示面板DP的触摸传感器和显示元件的显示触摸IC DT_IC；以及光学传感器SE。
第一PCB LPCB被布置为从显示装置的第一侧(例如，图的上侧)向与第一侧相对的第二侧(例如，图的下侧)延伸。第一PCB LPCB包括在显示装置的第一侧处具有用于接收光源LS的第一通孔TH1的一端以及从该一端向显示装置的第二侧延伸的第一延伸部分。
第二PCB DTPCB被布置在显示装置的与显示装置的第一侧相对的第二侧。第二PCBDTPCB包括在显示装置的第二侧处具有用于向触摸传感器和显示元件发送信号或者从触摸传感器和显示元件接收信号的焊盘的一端、从显示装置的第二侧向第一侧延伸的第一延伸部分以及从该第一延伸部分向显示装置的第三侧(例如，右手侧)延伸的第二延伸部分。第二PCB DTPCB的一端按照膜上膜类型连接至第一PCB LPCB的第一延伸部分。第二PCB DTPCB的第一延伸部分或第二延伸部分在第二连接位置CP2处连接至与光学传感器SE连接的连接部分CON。另外，第二PCB的第二延伸部分连接至外部主机系统HS。
光学传感器SE经由连接部分CON连接至第二PCB DTPCB。连接部分CON具有连接至光学传感器SE的一端以及连接至第二PCB DTPCB的第二延伸部分的另一端。
主机系统HS可以供应用于驱动光源LS、显示触摸IC DT_IC和光学传感器SE的信号。
在图4所示的示例中，如果不需要触摸功能则显示触摸IC DT_IC可以用显示IC替换。
参照图5，包括根据本公开的实施方式的光学图像传感器装置的显示装置的第三示例包括：第一PCB LPCB，其中容纳有光源LS；第二PCB DTPCB，上面安装有用于驱动显示面板DP的显示元件和触摸传感器的显示触摸IC DT_IC；以及光学传感器SE。
第一PCB LPCB被布置为从显示装置的第一侧(例如，图的上侧)向与第一侧相对的第二侧(例如，图的下侧)延伸。第一PCB LPCB包括在显示装置的第一侧处具有用于接收光源LS的第一通孔TH1的一端以及从该一端向显示装置的第二侧延伸的第一延伸部分。
第二PCB DTPCB被布置在显示装置的与第一PCB LPCB邻近的第一侧。第二PCBDTPCB包括在显示装置的第一侧处具有用于向触摸传感器和显示元件发送信号或者从触摸传感器和显示元件接收信号的焊盘的一端、从显示装置的第一侧向第二侧延伸的第一延伸部分以及从该第一延伸部分向显示装置的第三侧(例如，右手侧)延伸的第二延伸部分。第二PCB DTPCB的一端在第一连接位置CP1处按照膜上膜类型连接至第一PCB LPCB的第一延伸部分。第二PCB DTPCB的第一延伸部分或第二延伸部分在第二连接位置CP2处连接至与光学传感器SE连接的连接部分CON。另外，第二PCB的第二延伸部分连接至外部主机系统HS。
光学传感器SE经由连接部分CON连接至第二PCB DTPCB。连接部分CON具有连接至光学传感器SE的一端以及连接至第二PCB DTPCB的第二延伸部分的另一端。
主机系统HS可以供应用于驱动光源LS、显示触摸IC DT_IC和光学传感器SE的信号。
在图5所示的示例中，如果不需要触摸功能则显示触摸IC DT_IC可以用显示IC替换。
根据具有本公开的光学图像传感器装置的显示装置，可将用于容纳光源的第一PCB布置在与上面安装有显示装置的驱动器电路的第二PCB相同的侧，以使得可容易地连接第一PCB和第二PCB，从而改进第一PCB与第二PCB之间的连接性。
本领域技术人员应理解，可以通过前述内容在不脱离本发明的技术精神的情况下以各种方式改变和修改本发明。因此，本发明的技术范围不限于在本说明书的详细描述中描述的内容，而是应当由权利要求来确定。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月14日在韩国提交的专利申请No.10-2017-0074776的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的，如同在本文中充分地阐述一样。

Claims (21)

1.一种光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置包括：
光源；
第一印刷电路板PCB，该第一PCB具有用于容纳所述光源的第一通孔；
定向光单元，该定向光单元被配置为通过全反射使来自所述光源的光前进，并且被配置为当具有生物计量信息的对象被放置为在预定区域中与所述定向光单元相邻时通过所述对象来会聚偏离所述全反射的光，并且将所述偏离所述全反射的光向所述定向光单元的外部发出；以及
光学传感器，该光学传感器位于所述第一PCB与所述定向光单元之间以接收从所述定向光单元发出的所述光。
2.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置还包括具有和所述第一通孔匹配以容纳所述光源的第二通孔并且被布置在所述第一PCB的第一表面上的加强板。
3.根据权利要求2所述的光学图像传感器装置，其中，所述第一PCB包括在所述第一PCB的与所述第一表面相对的第二表面上以向所述光源供应电能的焊盘部分，并且
所述光源通过所述第一PCB的所述第二表面上的引线连接至所述焊盘部分。
4.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，其中，所述定向光单元包括：
覆盖基板，该覆盖基板具有预定尺寸；
低折射层，该低折射层与所述光源邻近；以及
光学膜，该光学膜在所述覆盖基板和所述低折射层之间，所述光学膜具有光入射元件和光会聚元件，所述光入射元件被配置为使从所述光源供应的光折射以便使所述光进入到所述覆盖基板中，并且所述光会聚元件被配置为会聚通过与所述覆盖基板接触的所述对象折射的光并且使经会聚的光前进到所述定向光单元的外部。
5.根据权利要求4所述的光学图像传感器装置，其中，所述光入射元件与所述光源对应。
6.根据权利要求4所述的光学图像传感器装置，其中，所述光会聚元件与所述预定区域对应。
7.根据权利要求6所述的光学图像传感器装置，其中，所述光学传感器与所述光会聚元件对应。
8.根据权利要求6所述的光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置还包括被布置在所述覆盖基板的一端上并且在与所述光源对应的位置处具有开口的黑底。
9.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，其中，所述光学传感器被布置在所述定向光单元的与所述预定区域对应的光发出表面以及所述第一PCB的面对所述定向光单元的表面中的任何一者上。
10.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，其中，所述光源被配置为供应准直光。
11.根据权利要求4所述的光学图像传感器装置，其中，所述光源被配置为供应准直光，并且所述光入射元件被配置为将所述准直光转换为具有预定扩散角的前进光。
12.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，其中，具有生物计量信息的所述对象包括具有指纹信息的手指。
13.根据权利要求12所述的光学图像传感器装置，其中，自所述定向光单元发出的光反映所述指纹的指纹信息。
14.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，其中，所述预定区域基于所述光学传感器的位置和尺寸。
15.一种显示装置，该显示装置包括：
根据权利要求1至14中的任一项中所述的光学图像传感器装置；以及
显示面板，该显示面板位于所述第一PCB与所述定向光单元之间。
16.根据权利要求15所述的显示装置，该显示装置还包括：
光学传感器连接部分，该光学传感器连接部分具有连接至所述光学传感器的第一端以及第二端；以及
第二PCB，在该第二PCB上安装有用于驱动显示面板的驱动IC，其中，所述第二PCB具有连接至所述显示面板的一个边缘的第三端、从所述第三端延伸以连接至所述光学传感器连接部分的第二端的第一延伸部分以及从所述第一延伸部分延伸以连接至在所述显示面板外部的主机系统的第二延伸部分。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一PCB被布置在所述显示装置的第一侧上并且所述第二PCB被布置在所述显示装置的与所述第一侧相对的第二侧上。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述第一PCB和所述第二PCB通过所述主机系统彼此连接。
19.根据权利要求18所述的显示装置，该显示装置还包括：
第三PCB，在该第三PCB上安装有用于驱动和感测所述显示面板的触摸传感器的触摸IC，
其中，所述第一PCB通过所述第三PCB连接至所述主机系统。
20.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述第一PCB和所述第二PCB彼此直接连接，并且所述第二PCB连接至所述主机系统。
21.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一PCB与所述第二PCB相邻并且直接连接至所述第二PCB。
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