CN110199250A - 在显示屏幕上光学捕获指纹或其它影像的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本揭示提供一种在显示屏幕上光学捕获指纹或其它影像的装置及方法。在一个态样中，该装置包括感测面板，其具有感测基材及在该感测基材的上表面上的光敏像素数组；配置在该感测基材的上表面上的显示面板，该显示面板具有显示基材、数个在该显示基材的第一表面上的显示像素及在该第一表面上分开该等显示像素的黑色基质，其中该黑色基质包括数个光学组件，其各者位于邻接的显示像素间，及其中该感测面板与该显示基材的与该第一表面相对的第二表面接触；及在该显示基材的第一表面上的盖板。

Description

在显示屏幕上光学捕获指纹或其它影像的装置及方法
相关申请
本申请案主张2016年11月15日提出的美国临时专利申请案号62/422,204(BD-005PROV)及2017年3月17日提出的美国临时专利申请案号62/473,295(BD-005 PROV2)的优先权，此二篇的全部内容以参考的方式并入本文用于全部目的。
本揭示涉及2015年4月20日提出的美国专利申请案案号14/690,495(BD-001 US)，在2015年9月1日公布为美国专利号9,122,349，其为2015年3月18日提出的国际申请案号PCT/US15/021199(BD-001 PCT)的延续，其主张2014年7月17日提出的美国临时专利申请案号62/025,772(BD-001 PROV2)及2014年3月19日提出的美国临时专利申请案号61/955,223(BD-001 PROV1)的优先权，此等案件的内容以参考的方式并入本文用于全部目的。
本揭示进一步涉及2015年10月1日提出的美国临时专利申请案号62/236,125(BD-002 PROV)，其全部内容以参考的方式并入本文用于全部目的。
本揭示进一步涉及2015年11月10日提出的美国临时专利申请案号62/253,586(BD-003 PROV)，其全部内容以参考的方式并入本文用于全部目的。
技术领域
本揭示涉及一种在显示屏幕上光学捕获指纹或其它影像的装置及方法。更特别的是，本揭示涉及使用整个显示屏幕来光学捕获指纹或其它影像的装置及方法。
背景技术
平板显示器已经无所不在地使用作为多种静态或行动电子设备的标准输出装置，诸如个人计算机、膝上型轻便计算机、智能电话、智能型手表、电视、掌上型电玩装置、公共信息显示器及其类似装置。
最近平板显示器的发展已经包括在显示面板装置(例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器等等)上配置影像感测面板(ISP)装置，以便光学捕获指纹及其它影像(参见例如，BD-001 US)。ISP包括分布在显示区域上的二维(2D)光敏像素数组。该光敏像素小、仅占总表面积的一部分且经定位，使其能有限地降低显示器性能。照明光源由显示器其自身提供。经常在ISP装置顶端上放置透明保护薄片诸如盖玻璃，以保护该光敏像素。控制式电子装置使用该ISP来捕获反射回ISP上典型来自对象诸如触摸或紧靠该保护薄片的手指、文件及其它对象的光影像。
发明内容
在一个态样中，本揭示提供一种使用显示屏幕来光学捕获影像的装置。该装置包括：感测面板，其具有感测基材及在该感测基材的上表面上的光敏像素数组；配置在该感测基材的上表面上的显示面板，该显示面板具有显示基材、数个在该显示基材的第一表面上的显示像素及在该第一表面上分隔该等显示像素的黑色基质，其中该黑色基质包括数个光学组件，其各者位于邻接的显示像素间，及其中该感测面板与该显示基材的与该第一表面相对的第二表面接触；及在该显示基材的第一表面上的盖板。
在一个具体实例中，该等光学组件包括针孔。
在一个具体实例中，该显示基材具有第一厚度，其由在该第一表面与第二表面间的分隔距离所界定；该盖板具有第二厚度；及该针孔具有横向尺寸。
在一个具体实例中，对该第一厚度、第二厚度及横向尺寸进行配置，使得在该感测基材的上表面上形成影像，且该影像与放置在该盖板的外表面上的对象的至少一部分相应。
在一个具体实例中，该感测面板、显示面板及盖板的侧表面以不透明材料覆盖，以防止光从侧表面进入该感测面板中。
在一个具体实例中，该盖板及显示基材包括光学透明材料。
在一个具体实例中，该盖板及显示基材包括塑料材料及玻璃材料之一。
在一个具体实例中，该光敏像素配置成具有传感器分辨率大于或等于500PPI。
在一个具体实例中，该等显示像素包括自发射式光学组件。
在一个具体实例中，该等光学组件包括微型透镜。
在另一个态样中，本揭示提供一种使用如上所述的装置来光学捕获影像的方法。该方法包括：将该对象放置在该盖板的外表面上；驱动该光敏像素区域，以通过该等光学组件捕获在该感测面板的上表面上形成的影像；及结合所捕获的影像以形成代表该保护薄片的整个外表面的全影像。
在一个具体实例中，每个区域皆包括光敏像素数组。
根据另一个态样，本揭示提供一种使用显示屏幕来光学捕获影像的装置，该装置包括：感测面板，其具有感测基材及在该感测基材的上表面上的光敏像素数组；配置在该感测基材的上表面上的显示面板，该显示面板具有显示基材及数个在该显示基材的第一表面上的显示像素；在该显示面板的第一表面上的黑色基质层，该黑色基质层具有透明区域与数个孔隙及不透明区域，其中每个孔隙与各别的显示像素对准以允许光通过其自该显示像素发射出，该黑色基质层进一步在该不透明区域中包括数个光学组件，每个光学组件位于邻接的孔隙间；及在该黑色基质层上的盖板。
在一个具体实例中，该等光学组件包括针孔或微型透镜。
在一个具体实例中，该等显示像素包括自发射式光学组件。
在一个具体实例中，该自发射式光学组件为有机发光二极管(OLED)像素。
根据又另一个态样，本揭示提供一种使用具有显示屏幕的行动装置来捕获指纹影像的方法，其中该屏幕具有影像感测面板及触控感压(force touch)面板，该方法包括：使用该触控感压面板来侦测由手指行使在该显示屏幕的第一区域上的力量；及当该力量大于预定的阈值时，由该显示屏幕的至少第一区域发射出光来照射该手指，及使用该影像感测面板来捕获该手指的影像。
在一个具体实例中，于侦测由手指所行使的力量前，该方法进一步包括使用该行动装置的电容式触控面板来侦测手指存在于该显示屏幕上。
在一个具体实例中，侦测该力量包括测量在该触控感压面板上的电容传感器的电容变化，其中当所行使的力量增加时电容变化增加。
附图说明
图1阐明根据本揭示的具体实例的用于光学捕获指纹或其它影像的装置的截面图。
图2阐明如显示在图1中的装置的范例性影像感测面板的平面图。
图3阐明如显示在图2中的影像感测面板的光敏像素的截面图。
图4A至4C阐明如显示在图1中的装置的范例性显示面板的上俯视图。
图5阐明如显示在图1中的装置的另一个范例性显示面板的上俯视图。
图6阐明在显示面板上的每个针孔可相应的范例性光敏像素数目。
图7图式阐明针孔影像与在感测面板上的相关光敏像素区域的相应关系。
图8阐明根据本揭示的具体实例的用以光学捕获指纹或其它影像的装置的截面图。
图9阐明根据本揭示的具体实例的用以光学捕获指纹或其它影像的装置的截面图。
图10阐明根据本揭示的具体实例的通过范例性压力范型来触发指纹感测功能性的机制。
附图标记
10…装置、对象
10’…装置
10”…装置
11…手指、物件
20…光源
30…信息承载光
100…影像感测面板(ISP)
110…基材、透明基板
120…光敏像素
121…控制组件
122…底部电极
123…中间层
124…感光层
125…顶端电极
126…保护层
130…行导线
140…列导线
150…区域
200…显示面板、OLED
200’…显示面板
205…透明基板
210…发光像素、显示像素
210R…红色像素
210B…蓝色像素
210G…绿色像素
220…光学组件、针孔、光聚焦组件
220A、220B、220C、220D…针孔影像
230…黑色基质
250…黑色基质层
252…区域
254…区域
300…保护薄片(或盖玻璃)
400…阻光层、触控感压面板
1010…压力范型
T1…厚度、时间点
T2…厚度、时间点
T3…厚度
P2…横向尺寸(长度或宽度)
P…像素间距
S…光敏像素尺寸
A、B、C、D…区域
Pt…临限压力
T0…时间点
Ts…快照时间
具体实施方式
本发明人已了解及察知由ISP所达成的有效分辨率可由于在该成像对象与2D光敏像素数组间的距离所产生的模糊而降低。本发明人已进一步了解及察知该透明保护薄片的厚度在许多情况下是促成此距离的最大因素。若该保护薄片具有厚度更大于各别光敏像素的像素间距或横向尺寸(例如，长度或宽度)时，该ISP装置的光学分辨率可受相反影响，因此造成所侦测到的光学影像变模糊。例如，对具有传感器分辨率每英寸500像素(PPI)的ISP装置来说，每个光敏像素具有像素间距2.0英丝(约50微米)。若配置在该ISP上的保护薄片具有厚度大于500微米或更大于该像素间距的任何其它厚度时，该ISP会无法将该影像解析至500PPI，也就是说，所侦测到的光学影像可模糊。
考虑到上述，本发明人已发展出一种在具有改良的光学性能的显示屏幕上光学捕获指纹或其它影像的装置及方法。图1阐明根据本揭示的具体实例的用以光学捕获指纹或其它光学影像的装置10的截面图。图2阐明装置10的平面图。
如在图1中显示出，装置10包括影像感测面板(ISP)100、配置在该ISP 100上的显示面板200及配置在该显示面板200上的保护薄片(或盖玻璃)300。该显示面板200显示出如为OLED(有机发光二极管)显示器，其输出光，但是可使用任何合适的显示面板。该显示面板200可配置成让该ISP 100与该显示面板200的下表面接触，且使用合适黏着材料胶合在ISP100上。该保护薄片300可配置成与该显示面板200的上表面接触且含或不含任何黏着材料。在一个具体实例中，该显示面板200是使用光学透明的黏着剂胶合在ISP 100上，及该盖玻璃300是使用光学透明的黏着剂胶合在显示面板200上。在一个具体实例中，遍及该ISP100、显示面板200及保护薄片300的周围表面形成阻光层400，以便防止环境光透过其侧表面进入该装置10中。
参照图1，该ISP 100包括具有厚度T3的基材110，及在该基材100的上表面上形成的光敏像素120数组。该光敏像素120可彼此实体分开以在该光敏像素120当中减少或消除干扰及/或串音。在一个具体实例中，该ISP 100可具有分辨率每英寸约500像素(PPI)，其转换成像素间距是约50微米(μm)，且每个光敏像素120具有横向尺寸(长度或宽度)P2(例如，约10-40微米)。换句话说，该光敏像素120可具有横向尺寸是该像素间距的约20％至80％。下列将讨论关于ISP 100的更多细节。
再次参照图1，该显示面板200包括具有厚度T2的透明基板205、配置在该透明基板205的上表面上的发光像素210数组及数个光学组件(例如，针孔、微型透镜等等)220，其中该等组件是在配置于该透明基板205的上表面上的黑色基质中形成且在邻接的发光像素210间。该发光像素210可以是有机发光二极管(OLED)、发光量子点(QD)或任何其它合适的发光(或自发光)组件。在一个具体实例中，该透明基板205的厚度T2是少于或等于该盖板300的厚度T1。该透明基板205的厚度T2可以是约100微米至约2,000微米。
例如，该厚度T1及T2可配置成实质上相同。于此情况中，该ISP 100可以与ISP 100的像素密度或分辨率实质上相同的光学分辨率来捕获放置在该保护薄片300的上表面上的对象11的光学影像。在某些具体实例中，于该显示面板200上的每个针孔220可配置成与在该ISP 100上的多个光敏像素120相应。例如，一个针孔220可与4、9、12、16、21、24、25或更多个光敏像素120相应(如在图6中显示)。
通常来说，如下操作装置10。使用控制电路系统(无显示)，因应手指11或另一种放置成与保护薄片300的上表面接触的对象来产生控制信号，使得该显示面板200的显示像素210发射出光及照射手指11。通过使用光学组件220(又称为，光聚焦组件220)，藉由ISP 100的光敏像素120来侦测反射自手指11的光，因此形成指纹影像。本质上，每个光聚焦组件220会将被各别光敏像素120捕获的光限制在光敏像素120上的窄区域。通过将所捕获的光限制至毗连的光敏像素120的窄区域，可捕获反射自手指11或任何其它对象的不同构形的光。
图2阐明如显示在图1中的装置10的范例性影像感测面板(ISP)100的平面图。该ISP 100包括透明基板110、光敏像素120数组及与该等光敏像素120电耦合的数条行导线(行)130及列导线(列)140。在某些具体实例中，该ISP 100亦可包括数个电容式触控传感器像素(无显示)，诸如在BD-002 PROV中所揭示般。该等光敏像素120可形成近似行130与列140的交叉点。在某些具体实例中，该等光敏像素120可安排在基材110的第一区域上而形成方格结构、长方格结构、三角格结构、六角格结构及其类似结构。每个光敏像素120可配置成具有例如圆形、椭圆形、方形、具有圆磨角的矩形或任何其它合适形状。在一个具体实例中，该基材110的第一区域由于光敏像素120的存在下提供光学不透明或不透明。在一个具体实例中，该ISP 100缺乏发光组件及在非光敏像素区域(即，除了第一区域外)处是光学透明。
在方格结构(垂直或斜角)的具体实例中，每个光敏像素可具有光敏像素尺寸S(例如，宽度或直径约10-100微米，依像素形状而定)及二个邻接的光敏像素可分开一像素间距P。该像素间距P可以是该像素尺寸S的约1.1至5倍(即，P大于S至少10％)。例如，该像素尺寸S可以是20微米，同时该像素分隔可以是25微米(P＝1.25S)、30微米(P＝1.5S)、40微米(P＝2S)或50微米(P＝2.5S)。该光敏像素120是分隔开的，以便防止在邻接的光敏像素当中串音；及留下可由透明、不透明或介于之间的材料制得的区域150(即，非传感器像素区域)。
图3阐明如显示在图2中的ISP 100的光敏像素120的截面图。参照图3，该光敏像素120可在控制组件121(例如，一或多个TFTs)上形成，及包括在该控制组件121上的底部电极122、在该底部电极122上的中间层123、在该中间层123上的感光层124、在该感光层124上的顶端电极125及在该顶端电极125上的保护层126(选择性)。在此具体实例中，该顶端电极125提供作为共同电极，当该光敏像素120是配置成当侦测光学信号时，该顶端电极125电连接至接地。控制组件121的二个终端各别电耦合至行及列。
如显示于图3中，将该ISP 100放置在显示面板200的背面或下面接近该显示面板200的非发射表面处。该光敏像素120与在显示面板200上形成的各别针孔对准。该显示面板200的发光像素将光源20提供给放置在该显示面板200上的保护薄片300(参见，图1)上的物件。自该对象10反射的信息承载光30携带该对象的信息，其可通过针孔220而由光敏像素120侦测到。该针孔220主要提供来将该光敏像素120的视野限制在想要的视角内，如此反射自不想要的区域的光不会被光敏像素120“看见”或由其侦测到。要察知的是，可使用其它微光学组件(例如，微型透镜、微光学准直仪及其类似物)取代针孔220来达成实质上相同目的。
在一个具体实例中，该感光层124可包括半导体材料，例如，非晶硅(a-Si)、低温多晶硅(LTPS)、金属氧化物(ZnO、IGZO等等)及其类似物，其形成PIN结构。任择地，该感光层124可包括有机感光材料、碳纳米管或富勒烯基底的感光材料、或其类似物质。该中间层123是选择性及可包括PEDOT：PSS。该保护层126是选择性及可包括透明的积层材料。
参照图4A，其阐明在图1中的装置10的范例性显示面板200的上俯视图。如在图4A中显示，该显示面板200包括显示像素210数组，其安排成菱形像素图示(或RGBG基质)；数个针孔220；及在该显示像素210与针孔220间形成的黑色基质230。该黑色基质230亦可在像素210下形成，以减少由光敏像素120所接收的非来自目标对象11的反射光量。在此具体实例中，每个RGBG颜色像素包括一个发射红光的红色像素210R、一个发射蓝光的蓝色像素210B及二个发射绿光的绿色像素210G。该显示像素210R、210G及210B每个可包括自发光组件，诸如有机发光二极管(OLED)、量子点(QD)及其类似组件。该自发光组件发射出具有强度与电驱动信号的电压或电流值相应的光源。不像需要背光的液晶显示器(LCD)像素，在此具体实例中，该显示像素210自发光及不需要外部光源。在一个具体实例中，该黑色基质230包括光学不透明层，例如，树脂、银或任何其它材料。该黑色基质230与该显示像素201电绝缘。
在一个具体实例中，于黑色基质230中的每一个RGBG颜色像素形成一个针孔220。特别是，如显示在图4A中，每四个邻接的显示像素210R、210B及210G形成一个针孔220，其可构成RGBG颜色像素。也就是说，假设有一条连接二个最接近的邻接绿色像素210G的虚构直线，在此具体实例中，沿着该虚构线且在实质上相等地间隔开该二个邻接的绿色像素210G处形成一个针孔220。依该传感器分辨率及黑色基质230的厚度而定，该针孔220可具有横向尺寸约1微米至50微米。
参照图4B，其阐明在图1中的装置10的另一个范例性显示面板200的上俯视图。在图4B中显示出的显示面板200与在图4A中显示出者实质上相同，除了在黑色基质230中形成的针孔220的安排不同外。在此具体实例中，于二个最接近的邻接显示像素210间的形成一个针孔220而不管其颜色。也就是说，在最接近的邻接绿色像素210G与蓝色像素210B间形成一个针孔220，及在最接近的邻接绿色像素210G与红色像素210R间形成一个针孔220。在另一个具体实例中，可额外在最接近的邻接蓝色像素210B与红色像素210R间形成一个针孔220。
参照图4C，其阐明在图1中的装置10的更另一个范例性显示面板200的上俯视图。在图4C中显示出的显示面板200与在图4A及4B中显示出者实质上相同，除了在黑色基质230中形成的针孔220的安排不同外。如显示在图4C中，于显示面板200上形成比图4A及4B更少数目的针孔220。在此具体实例中，仅于每个RGBG颜色像素的中心处形成一个针孔220。
图5阐明如在图1中显示出的装置10的另一个范例性显示面板200’的上俯视图。与在图4A至4C中显示出的显示面板200比较，在此具体实例中，该显示面板200’是有效地仅具有一个显示像素的平板光源，诸如OLED灯。可在基材205上形成发光二极管层，以便使得显示面板200’的整个上表面因应向那里施加的电驱动信号而发射出光。要察知的是，可在阻光层上形成发光二极管层前，于基材205上形成该阻光层。此阻光层可减低显示面板200’的光漏入ISP 100中且没有反射掉欲成像的对象。再者，可在显示面板200’上形成针孔220数组，如此来自放置于盖板300上的对象11(例如，手指)的反射光可由上面配置该显示面板200’的ISP 100捕获。
图7图式地阐明针孔影像220A、220B、220C及220D相关于在ISP 100上的光敏像素120的区域A、B、C及D的相应关系。虽然于此显示及描述出四个区域A、B、C及D，要察知可在ISP 100上划分出任何合适的区域数目。
参照图1及7二者，于该显示面板200上的第一针孔220可对放置在保护薄片300上的对象11(例如，手指)的第一部分形成第一影像220A。就此而论，该光敏像素120的区域A捕获该对象11的第一部分的第一影像220A。同样地，在该显示面板200上的第二(第三、第四)针孔220可对该物件11的第二(第三、第四)部分形成第二(第三、第四)影像220B(220C、220D)，及该光敏像素120的区域B(C、D)捕获该对象11的第二(第三、第四)部分的第二(第三、第四)影像220B(220C、220D)。
在此具体实例中，该第一、第二、第三及第四影像220A、220B、220C及220D各者可代表该对象11的不同部分，及此等部分可在其边缘处重叠。就此而论，可配置驱动电路(无显示)来相继地驱动邻接针孔220的显示像素210发射出光源。此外，可配置与该驱动电路(无显示)相关连的读取电路(无显示)来驱动ISP 100的该等区域(取代像素)，以便相继捕获各别来自光敏像素120的区域A、B、C及D的影像，其中每个区域与一针孔相应。
在某些具体实例中，由区域A所捕获的影像，例如，可与由区域B及/或C所捕获的影像重叠。此外，由光敏像素120的邻接区域所捕获的影像可使用计算机软件程序缝合在一起而形成较大的全影像。此全影像可代表该保护薄片300的整个上表面的影像。
图8阐明根据本揭示的另一个具体实例的用以光学捕获指纹或其它对象影像的装置10’的截面图。在图8中的装置10’与在图1中的装置10实质上相同，除了使用分隔黑色基质层250取代在显示面板200或基材205上的黑色基质230外。如在图8中所显示，将黑色基质层250胶合或其它方面配置在该显示面板200的上表面上。然后，可将保护薄片300配置成与该黑色基质层250的上表面接触。在一个具体实例中，该黑色基质层250可由树脂、塑料或任何其它合适的材料制得。该黑色基质层250可具有厚度约10至100微米。
在一个具体实例中，该黑色基质层250包括区域252及区域254。在一个具体实例中，该区域254包括数个与下面的发光像素210对准的孔隙。该区域254可以是光学透明，如此其实质上不影响显示面板200的显示质量。在一个具体实例中，该孔隙可通过例如激光钻孔(laser boring)或其它合适的刺穿、蚀刻及光微影光刻方法在黑色基质层250中形成。
如在图8中显示，该黑色基质层250进一步在区域252中包括数个光学组件220(诸如，针孔及微型透镜)。此光学组件220可在想要的波长(例如，可见光或红外光)范围内光学透明。在针孔的情况中，该光学组件220可通过例如激光钻孔或其它合适的刺穿、蚀刻及光微影光刻方法与区域254的孔隙同时形成。在多个具体实例中，于黑色基质层250上的光学组件220(或针孔)可形成如在上述图4A、4B或4C中所显示出的二维数组。
图9阐明根据本揭示的另一个具体实例的用以光学捕获指纹或其它对象影像(例如，手指的指纹)的装置10”的截面图。在图9中的装置10”与在图8中的装置10’实质上相同，除了于图9中的装置10”额外包括配置在ISP 100背面的触控感压面板400外。在一个具体实例中，该触控感压面板400使用电容传感器(其可包括一个或多个电容式感测像素)，根据该电容传感器的电容变化来测量由对象行使在装置10”的上表面上的压力或力量大小。在一个具体实例中，当于装置10”上行使的压力或力量增加时，该电容变化增加。
参照图9，在一个具体实例中，本揭示提供一种使用具有显示屏幕10”的行动装置来捕获指纹影像的方法，其中该屏幕具有影像感测面板100及触控感压面板400。在一个具体实例中，该装置10”可额外在盖玻璃300与OLED 200间包括电容式触控面板(无显示)。用户可设定他或她的包括装置10”的行动装置的防护特征，如此该行动装置可使用他/她的指纹来解锁。因为触控感压面板400及电容式触控面板(无显示)二者测量由于人类手指的压力或接触的电容变化，在一个具体实例中，这二种面板可使用一个或多个合适设计的读取集成电路整合进单一装置中。
最初，该行动装置是闲置或呈待命模式。为了叫醒该行动装置，用户可将他或她的手指11压在装置10”(或显示屏幕10”)上以于该装置10”的上表面上行使力量。在一个具体实例中，该电容式触控面板(无显示)可侦测存在于该装置10”上/接触其的手指11，及因应手指11的存在/接触来开启该触控感压面板400。当由手指11行使的力量超过预定阈值时，开启OLED 200以在该装置10”的与手指11的接触区域相应及稍微大于的至少一区域中发光，因此照射手指11。亦开启ISP 100以捕获自OLED 200发射及自手指11反射的光，因此捕获指纹影像。
在某些具体实例中，用户可通过无意太用力地加压该显示屏幕10”附带地开启指纹感测功能。此外，用户可设定其行动装置，以便仅在对该显示屏幕10”施加某些压力范型后触发指纹感测。
图10阐明根据本揭示的具体实例的通过范例性压力范型1010来触发指纹感测功能的机制。在一个具体实例中，如显示于图9，手指11在时间点T0处接触显示屏幕10”及根据压力范型1010在上面行使压力。在此具体实例中，压力范型1010类似计算机鼠标按键的所谓的“双击及按住”。
如在图10中显示，压力范型1010自小于临限压力Pt的值开始。随后，往临限压力Pt增加及在时间点T1处第一次超过临限压力Pt。此时，行动装置尚未对手指压力反应。在时间点T1后，压力范型1010将该值降低至小于临限压力Pt，然后在时间点T2处再次增加至大于临限压力Pt。此时，触发指纹感测功能，及光学捕获指纹影像或快照。正常来说，压力范型1010将在快照时间Ts期间当取得指纹快照时保持在实质上相同的压力程度。
如上述讨论，该指纹影像可如下捕获：(1)开启OLED 200，以在该显示屏幕10”的与手指11的接触区域相应及稍微大于的至少一区域中发光，因此照射手指11；及(2)开启ISP100，以捕获自OLED 200发射及自手指11反射出的光，因此捕获指纹影像或快照。
为了描述及定义本揭示的目的，要注意的是，可于本文中使用程度用语(例如，“实质上”、“稍微”、“约”、“可比较”等等)来代表可归因于任何定量比较、值、测量或其它表示的固有不确定程度。于本文中，亦可使用此程度用语来代表该定量表示可与所描述的参考有所变化但没有造成该主题的基本功能有争论的改变程度(例如，约10％或较少)。除非其它方面于本文中有描述，否则在本专利说明书中所显示出的任何数值视作由该程度用语修饰，因此反映出其内因不确定性。
虽然已经于本文中详细地描述出本揭示的多个具体实例，本领域技术人员将容易地察知到有修改及其它具体实例而没有离开本揭示的精神及范围。

Claims (20)

1.一种使用显示屏幕来光学捕获影像的装置，其特征在于：所述的装置包括：
感测面板，其具有感测基材及在所述的感测基材的上表面上的光敏像素数组；
配置在所述的感测基材的上表面上的显示面板，所述的显示面板具有显示基材、数个在所述的显示基材的第一表面上的显示像素及在所述的第一表面上分开该等显示像素的黑色基质，其中所述的黑色基质包括数个光学组件，每个皆位于邻接的显示像素间，及其中所述的感测面板是与所述的显示基材的第二表面接触，相对于所述的第一表面；及
在所述的显示基材的第一表面上的盖板。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该等光学组件包括针孔。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的显示基材具有第一厚度，其由在所述的第一表面与第二表面间的分开距离界定；所述的盖板具有第二厚度；及所述的针孔具有横向尺寸。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的第一厚度、第二厚度及横向尺寸经配置，使得在所述的感测基材的上表面上形成影像，且所述的影像与放置在所述的盖板的外表面上的对象的至少一部分相应。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的感测面板、显示面板及盖板的侧表面是由不透明材料覆盖，以防止光自侧表面进入所述的感测面板中。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的盖板及显示基材包括光学透明材料。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的盖板及显示基材包括塑料材料及玻璃材料之一。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该等光敏像素是配置成具有传感器分辨率大于或等于500PPI。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该等显示像素包括自发射式光学组件。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该等光学组件包括微型透镜。
11.一种使用权利要求1所述的装置来光学捕获影像的方法，其特征在于：所述的方法包括：
将所述的对象放置在所述的盖板的外表面上；
驱动所述的光敏像素的区域以捕获通过所述的光学组件在所述的感测面板的上表面上形成的影像；及
结合所捕获的影像以形成表示出所述的保护薄片的整个外表面的全影像。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：每个区域皆包括光敏像素数组。
13.一种使用显示屏幕来光学捕获影像的装置，其特征在于：所述的装置包括：
感测面板，其具有感测基材及在所述的感测基材的上表面上的光敏像素数组；
配置在所述的感测基材的上表面上的显示面板，所述的显示面板具有显示基材及数个在所述的显示基材的第一表面上的显示像素；
在所述的显示面板的第一表面上的黑色基质层，所述的黑色基质层具有数个孔隙，其各者与各别的显示像素对准以允许光经由其自该显示像素发射出，所述的黑色基质层进一步包括数个光学组件，每个光学组件皆位于邻接的孔隙间；及
在所述的黑色基质层上的盖板。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于：该等光学组件包括针孔。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于：该等光学组件包括微型透镜。
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于：该等显示像素包括自发射式光学组件。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：所述的自发射式光学组件是有机发光二极管(OLED)像素。
18.一种使用具有显示屏幕的行动装置来捕获指纹影像的方法，其中所述的屏幕含有影像感测面板及触控感压面板，其特征在于：所述的方法包括：
使用所述的触控感压面板来侦测由手指行使在所述的显示屏幕的第一区域上的力量；及
当所述的力量大于预定阈值时，由所述的显示屏幕的至少第一区域发射出光来照射手指，及使用所述的影像感测面板来捕获所述的手指的影像。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于：在侦测由手指所行使的力量前，进一步包括使用所述的行动装置的电容式触控面板来侦测手指是否存在于所述的显示屏幕上。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于：侦测所述的力量包括测量在所述的触控感压面板中的电容传感器的电容变化，其中当行使的力量增加时，该电容变化增加。
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