CN112417942A - 显示装置、认证指纹的方法以及指纹检测器 - Google Patents

Abstract

本发明的示例性实施例涉及显示装置、认证指纹的方法以及指纹检测器。一种显示装置包括：指纹传感器，包括具有至少一个光传感器以产生与来自指纹接触表面的反射光相对应的指纹图像的第一层、使指纹反射的光透射的发光元件、以及包括针孔以允许反射光入射到所述至少一个光传感器上的第二层；以及指纹检测器，接收来自指纹传感器的指纹图像、提取与指纹的第一区域相对应的第一图像以及与指纹的第二区域相对应的第二图像、对第一图像与第二图像进行比较以确定相似性、并且基于相似性确定来执行指纹认证，其中指纹的第一区域与指纹接触表面接触并且指纹的第二区域与指纹接触表面不接触。

Description

显示装置、认证指纹的方法以及指纹检测器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月21日提交的韩国专利申请第10-2019-0102536号的优先权和权益，该韩国专利申请为了所有目的通过引用而包含于此，如同在这里被充分地阐述一样。

技术领域

本发明的示例性实施例总体涉及显示装置，并且更具体地，涉及一种包括指纹传感器的显示装置、认证指纹的方法(即指纹认证方法)以及指纹检测器。

背景技术

诸如膝上型计算机、平板电脑、智能电话、以及游戏系统的包括便携式或移动计算装置的电子装置可以采用用户认证机制以保护个人数据并防止未经授权的访问。可以通过一种或多种形式的生物标识符来执行电子装置上的用户认证，所述生物标识符可以单独使用或与现有密码认证方法一起使用。生物识别符的流行形式是人的指纹图案。指纹传感器可以被内置在电子装置之中以读取用户的指纹图案，以便可通过对用户的指纹图案的认证而仅由电子装置的授权用户来解锁电子装置。

在本背景技术部分中所公开的以上信息仅用于对本发明构思的背景技术的理解，并且因此，它可能包含不构成现有技术的信息。

发明内容

根据本发明的原理和示例性实施例所构造的显示装置包括指纹传感器，该指纹传感器能够通过同时获取用于用户认证目的的与指纹接触表面接触的指纹图像和指纹的外周图像并且确定指纹图像与指纹的外周图像之间的相似性而容易地识别出伪造指纹(修饰或模仿等的指纹)。

根据本发明的原理和示例性实施例的指纹认证方法可以由显示装置的指纹传感器来执行。

根据本发明的原理和示例性实施例所构造的显示装置可容易地确定如下中的至少一个：指纹是否是伪造指纹而无需具有用于确定指纹是否是生物指纹的单独生物传感器；以及指纹是否是伪造指纹而无需具有用于通过使用从指纹反射的光的颜色特征来确定指纹是否是伪造指纹的传感器(例如颜色传感器)。此外，与当需要单独的生物传感器和/或单独的颜色传感器时相比，根据本发明的原理和示例性实施例所构造的显示装置可减小所产生的制造成本。

本发明构思的附加特征将在下面的描述中阐述，并且部分地将从该描述显而易见地得知，或者可以通过本发明构思的实施而获知。

根据本发明的一个方面，一种显示装置，包括：指纹传感器，包括具有至少一个光传感器以产生与来自指纹接触表面的反射光相对应的指纹图像的第一层、使指纹反射的光透射的发光元件、以及包括针孔以允许反射光入射到至少一个光传感器上的第二层；以及指纹检测器，接收来自指纹传感器的指纹图像、提取与指纹的第一区域相对应的第一图像以及与指纹的第二区域相对应的第二图像、对第一图像和第二图像进行比较以确定相似性、以及基于相似性确定来执行指纹认证，其中指纹的第一区域与指纹接触表面接触，并且指纹的第二区域与指纹接触表面不接触。

指纹检测器可以包括：指纹图像提取器，接收来自第一层的指纹图像以提取第一图像和第二图像；图像处理器，对提取的第一图像和第二图像执行预处理；比较器，通过对预处理的第一图像和预处理的第二图像进行比较来确定相似性；以及认证单元，基于比较器的确定来认证指纹。

比较器可以被配置为通过对预处理的第一图像的光亮度与预处理的第二图像的光亮度进行比较，来确定指纹是否是生物指纹并且确定预处理的第一图像和预处理的第二图像是否具有相似图案。

比较器可以被配置为通过对预处理的第二图像的谷和脊中的至少一个与预处理的第一图像的谷和脊中的至少一个的连续性进行分析，来确定预处理的第一图像和预处理的第二图像的图案的相似性。

当预处理的第一图像的光亮度和预处理的第二图像的光亮度彼此不同并且预处理的第一图像和预处理的第二图像具有相似图案时，比较器可以被配置为确定指纹能够是生物指纹。

当预处理的第一图像的光亮度和预处理的第二图像的光亮度不同并且预处理的第一图像和预处理的第二图像不具有相似图案时，比较器可以被配置为确定指纹可能是伪造的。

指纹图像提取器可以被配置为通过区分在指纹的第一区域中反射的光量与在指纹的第二区域中反射的光量来提取第一图像和第二图像。

第一层可以包括光感测阵列层并且第二层可以包括如下选择性光透射层，选择性光透射层具有位于针孔之间的阻光图案，并且其中针孔可以被配置为使从相应发光元件发射出的并且随后从指纹反射的光聚焦。

针孔可以包括阵列。

指纹检测器可以包括：指纹图像提取器，接收来自光感测阵列层的指纹图像以提取第一图像和第二图像；图像处理器，对提取的第一图像和第二图像进行预处理并对第一图像和第二图像进行合成；比较器，确定来自图像处理器的合成图像中的第二图像是否包括阵列；以及认证单元，基于比较器的确定来认证指纹。

当第二图像包括阵列时，比较器可以被配置为确定指纹图像是伪造的。

当第二图像不包括阵列时，比较器可以被配置为确定指纹图像可以是生物指纹。

第二区域可以位于第一区域的外周处。

阵列可以包括网格布置。

比较器可以包括相似性确定器，相似性确定器被配置为通过对预处理的第二图像的谷和脊与预处理的第一图像的谷和脊的连续性进行分析来确定相似图案。

根据本发明的另一方面，一种认证指纹的方法，用于具有指纹传感器的显示装置，所述方法包括以下步骤：通过感测指纹反射的光来接收与和指纹接触表面接触的用户的指纹相对应的指纹图像；从指纹图像提取与和指纹接触表面接触的指纹的第一区域相对应的第一图像以及与位于指纹的第一区域的外周处的指纹的第二区域相对应的第二图像；对提取的第一图像和第二图像进行比较；并且基于对提取的第一图像和第二图像的比较来认证指纹。

可以对提取的第一图像和第二图像执行图像预处理的步骤。

可以通过使用预处理的第一图像的光亮度和预处理的第二图像的光亮度以确定预处理的第一图像和预处理的第二图像具有相似图案来确定指纹是生物指纹的步骤。

当预处理的第一图像和预处理的第二图像具有彼此连续的谷和脊时，第一图像和第二图像可以具有相似图案。

当第一图像和第二图像的光亮度彼此不同并且第一图像和第二图像具有相似图案时可以确定指纹是生物指纹。

当第一图像和第二图像的光亮度彼此不同并且第一图像和第二图像不具有相似图案时可以确定指纹是伪造的。

指纹传感器可以具有：第一层，包括至少一个光传感器以感测由指纹反射的光；第二层，包括以阵列布置的针孔以使入射光透射到光传感器上，并且该方法可以进一步包括以下步骤：当第二图像包括阵列时，确定指纹是伪造指纹。

当预处理的第二图像不包括阵列时，可以确定指纹是生物指纹。

根据本发明的又一方面，一种显示装置中的指纹检测器，用于将生物指纹与伪造指纹区分开，指纹检测器可以包括：指纹图像提取器，接收来自光感测阵列层的指纹图像，以提取与和指纹接触表面接触的指纹的指纹图像的第一区域相对应的第一图像、以及与和指纹接触表面不接触的指纹图像的第二区域相对应的第二图像；图像处理器，对提取的第一图像和第二图像执行预处理；比较器，对预处理的第一图像和预处理的第二图像进行比较；以及认证单元，基于比较器的确定来认证指纹。

指纹图像的第二区域可以位于指纹的外周。

应该理解的是前面的一般性描述及以下的详细描述是示例性和说明性的并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入并构成本说明书的一部分，附图对本发明的示例性实施例进行说明并且与描述一起用于解释本发明构思。

图1A和图1B是对根据本发明原理所构造的显示装置的示例性实施例进行示意性说明的方框图。

图2是对图1A和图1B中所示的显示装置进行示意性说明的截面图。

图3是对图2中所示的选择性光透射层的示例性实施例进行示意性说明的平面图。

图4是对包括根据本发明原理所构造的指纹传感器的显示装置的感测区域的示例性实施例进行示意性说明的透视图。

图5A至图5D是对根据本发明原理所构造的指纹像素、针孔以及光传感器的布置的示例性实施例进行说明的平面图。

图6是图2中所示的区域EA的放大截面图。

图7是显示装置的示例性实施例的示意性截面图。

图8是对从图7中所示的光感测阵列层所获取的用户指纹图像的示例性实施例进行说明的图像。

图9说明了与显示装置的示例性实施例的指纹接触表面接触的用户指纹的图像，其包括指纹的第一区域和第二区域的放大图像。

图10说明了与显示装置的示例性实施例的指纹接触表面接触的伪造指纹的图像，其包括伪造指纹的第一区域和第二区域的放大图像。

图11是对图1A和图1B中所示的指纹检测器的示例性实施例进行示意性说明的方框图。

图12A是对图11中所示的相似性确定器中所执行的相似性确定方法中使用的示例性生物指纹图像进行说明的图像。

图12B是对图11中所示的相似性确定器中所执行的相似性确定方法中使用的另一示例性生物指纹图像进行说明的图像。

图13是对根据本发明原理的图11中所示的指纹检测器的示例性指纹认证方法进行说明的流程图。

图14是对根据本发明原理的图11中所示的指纹检测器的另一示例性指纹认证方法进行说明的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的各种示例性实施例或实施方式的透彻理解。如在这里所使用的“实施例”和“实施方式”是如下可互换的词语，该词语是采用这里所公开的一个或多个发明构思的装置或方法的非限制性示例。然而，显而易见的是可以在没有这些具体细节的情况下或者利用一个或多个等同布置来实施各种示例性实施例。在其它情况下，以方框图的形式示出了公知的结构和装置以避免不必要地模糊各种示例性实施例。此外，各种示例性实施例可以是不同的，但不必是排他性的。例如，在不脱离本发明构思的情况下，示例性实施例的特定形状、配置和特性可以在另一示例性实施例中使用或实施。

除非另有说明，否则所示出的示例性实施例将被理解为提供其中可以在实际中实施本发明构思的一些方式的不同细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本发明构思的情况下，可以将各种实施例的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或各方面等(在下文中单独称为或统称为“元件”)以其它方式组合、分离、互换和/或重新布置。

通常提供在附图中使用交叉影线和/或阴影来阐明相邻元件之间的边界。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否都不传达或指示对特定材料、材料性质、尺寸、比例、所示元件之间的共性和/或元件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述的目的，可以夸大元件的尺寸和相对尺寸。当示例性实施例可以不同地实施时，可以与所描述的顺序不同地执行特定处理顺序。例如，两个连续描述的工艺可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。此外，同样的附图标记表示同样的元件。

当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或直接耦接到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。然而，当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。为此目的，术语“连接”可以指在具有或不具有中间元件的情况下的物理连接、电连接和/或流体连接。此外，DR1轴、DR2轴和DR3轴不局限于诸如x轴、y轴和z轴的直角坐标系的三个轴，并且可以以更广泛的含义来解释。例如，DR1轴、DR2轴和DR3轴可以彼此垂直，或者可以代表彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”以及“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z或者诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例的X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。

尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件与另一元件区分开。因而，在不脱离本公开的教导的情况下，可以将下面所讨论的第一元件称为第二元件。

出于描述的目的，可以在这里使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下面”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……上方”、“较高的”和“侧”(例如，在“侧壁”中)等的空间相对术语，并且从而以描述如附图中所示的一个(多个)元件与另一元件(多个元件)的关系。除了附图中所描绘的方位之外，空间相对术语还旨在涵盖设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定向“在”其它元件或特征“上方”。因而，示例性术语“在……下方”可涵盖上方和下方这两种方位。此外，设备可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它方位处)，并且因而，相应地解释这里所使用的空间相对描述语。

这里所使用的术语是为了描述特定实施例的目的而并非旨在限制。如这里所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述(该)”也旨在包括复数形式。此外，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”当在本说明书中使用时说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。还注意的是，如这里所使用的，术语“基本上”、“大约”及其它类似术语用作近似术语而非程度术语，并且因而，用于解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。

在这里参考如下截面图示和/或分解图示描述了各个示例性实施例，所述截面图示和/或分解图示是理想化的示例性实施例和/或中间结构的示意图。因而，可以预期到由于例如制造技术和/或裕度所导致的图示形状的变化。因而，这里所公开的示例性实施例不应被解释为局限于特定示出的区域形状，而是包括由例如制造所导致的形状偏差。按照这种方式，附图中示出的区域本质上可以是示意性的并且这些区域的形状可以不反映装置的区域的实际形状，并且因而，并非必须旨在是限制性的。

如这里所用的，术语“光”是指在真空中以每秒约300,000,000米的速度传播的任何波长的电磁辐射，并且特别是指可见光、紫外光和红外光中的至少一种。

这里所公开的装置和方法的示例性实施例(包括图11、图13和图14中所描绘的那些和/或其一个或多个组件)可以是通过诸如一个或多个分立电路、数字信号处理芯片、集成电路、专用集成电路、微处理器、处理器、可编程阵列、现场可编程阵列和/或指令集处理器等的一个或多个通用和/或专用组件来实现的。

根据一个或多个示例性实施例，这里所描述的特征、功能、工艺等可以是通过软件、硬件(例如，通用处理器、数字信号处理(DSP)芯片、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等)、固件或其组合来实现的。按照这种方式，图13和图14的方法和/或其一个或多个组件可以包括一个或多个存储器或者与一个或多个存储器相关联，所述一个或多个存储器包括代码(例如指令)，其被配置为致使图13和图14的方法和/或其一个或多个组件来执行这里所描述的特征、功能、工艺等中的一个或多个。

除非另外定义，否则这里所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开作为其一部分的领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。除非在这里明确地如此定义，否则，诸如在通用词典中所定义的那些的术语应当被解释为具有与所述术语在相关领域的背景中的含义相一致的含义且不应以理想化的或过于形式化的含义来解释。

图1A和图1B是对根据本发明原理所构造的显示装置的示例性实施例进行示意性说明的方框图。更具体地，图1A和图1B是对在根据本发明示例性实施例的显示装置中所提供的显示面板以及用于驱动显示面板的驱动电路进行示意性说明的平面图。为了方便起见，尽管在图1A和图1B中单独地示出了显示面板和驱动电路，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，驱动电路的全部或一部分可以在显示面板上与显示面板一体地实现。

参考图1A和图1B，根据本发明示例性实施例的显示装置DD可以提供为各种形状。例如，显示装置DD可以提供为具有两对彼此基本平行的侧边的大致矩形板的形状。显示装置DD可以在显示图像的方向上显示例如文本、视频、图片、或者二维或三维图像等的视觉信息。

显示装置DD的全部或至少一部分可以具有柔性。例如，显示装置DD可以在整个区域中具有柔性，或者在与柔性区域相对应的区域中具有柔性。当整个显示装置DD具有柔性时，显示装置DD可以是可卷曲的显示装置。当显示装置DD的一部分具有柔性时，显示装置DD可以是可折叠的显示装置。

显示装置DD可以包括显示面板PN以及用于驱动显示面板PN的驱动电路DCP。

显示面板PN可以包括显示区域DA和非显示区域NDA。显示区域DA可以提供有像素PXL以便显示图像，并且非显示区域NDA可以位于显示区域DA的至少一侧处。例如，非显示区域NDA可以提供成围绕显示区域DA的形状。

可以在显示区域DA中提供多个像素PXL。在一些示例性实施例中，每个像素PXL可以包括至少一个发光元件。在一些示例性实施例中，发光元件可以是包括有机发光二极管或具有微米或纳米尺度范围内的尺寸的超小型无机发光二极管的发光单元，但是本发明的示例性实施例不局限于此。显示装置DD可以驱动与输入图像数据相对应的像素PXL以在显示区域DA中显示图像。

非显示区域NDA是围绕显示区域DA的至少一侧的区域，并且可以是除了显示区域DA之外的其它区域。在一些示例性实施例中，非显示区域NDA可以包括布线区域、焊盘区域和/或各种伪区域。

在本发明的示例性实施例中，显示装置DD的一个区域可以是能够感测用户的指纹等的感测区域SA。也就是说，显示区域DA的至少一部分可以是感测区域SA。感测区域SA可以包括提供于显示区域DA中的像素PXL当中的至少一些像素PXL。

在一些示例性实施例中，如图1A中所示，可以仅将显示区域DA中的部分区域设置为感测区域SA。在其它实施例中，如图1B中所示，可以将整个显示区域DA设置为感测区域SA。当整个显示区域DA被设置为感测区域SA时，围绕显示区域DA的非显示区域NDA可以被设置为非感测区域NSA。可以将多个光传感器PSR连同多个像素PXL一起布置在感测区域SA中。

光传感器PSR可以设置在面对显示装置DD中其上显示图像的一个表面(例如图像显示表面)的另一表面处。也就是说，光传感器PSR可以设置在不显示图像的表面上。光传感器PSR可以使用如下发光元件作为用于指纹感测等的光源，所述发光元件提供于设置在感测区域SA中的或设置在感测区域SA外周处的至少一个代表性像素PXL中。为此，光传感器PSR可以与设置在感测区域SA中的或者设置在感测区域SA外周处的至少一些像素PXL重叠。

光传感器PSR与感测区域SA的像素PXL(尤其是提供于像素PXL中的发光元件)一起可以构成指纹传感器。也就是说，光传感器PSR可以感测从发光元件发射出的其随后被用户反射的光，并且可以通过检测反射光来感测用户的指纹。尽管在上述实施例中描述了光传感器PSR用于指纹感测的情况，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些实施例中，除了指纹感测之外，光传感器PSR还可以用于执行触摸传感器和扫描仪等的各种功能。

根据本发明的示例性实施例的显示装置DD可以通过使用布置在包含于显示区域DA中的感测区域SA中的光传感器PSR来感测位于显示装置DD上的物体的形状或图案。作为示例，显示装置DD可以感测用户的指纹。此外，根据本发明的示例性实施例的显示装置DD可以通过使用从像素PXL发射出的光来感测用户的指纹。如上所述，当通过使用像素PXL作为光源而无需具有单独的外部光源来实现具有内置指纹传感器的显示装置时，可减小显示装置DD的厚度，并且可降低显示装置DD的制造成本。然而，本发明的示例性实施例不局限于此，并且可以采用用于指纹感测的单独的外部光源。

驱动电路DCP可以驱动显示面板PN。例如，驱动电路DCP可以将与图像数据相对应的数据信号输出到显示面板PN，或者输出用于光传感器PSR的驱动信号并且接收从光传感器PSR接收到的电信号(例如感测信号)。驱动电路DCP可以通过使用电信号来检测用户的指纹形状。

在一些示例性实施例中，驱动电路DCP可以包括面板驱动器PNDP和指纹检测器FPDP。为了方便起见，在图1A和图1B中说明了面板驱动器PNDP和指纹检测器FPDP彼此分开的情况，但是本发明的示例性实施例不局限于此。例如，指纹检测器FPDP的至少一部分可以与面板驱动器PNDP集成在一起，或者与面板驱动器PNDP联动地操作。

面板驱动器PNDP可以通过顺序地扫描显示区域DA的像素PXL来将与图像数据相对应的数据信号供应给像素PXL。因此，显示面板PN可以显示与图像数据相对应的图像。

在一些示例性实施例中，面板驱动器PNDP可以将用于指纹感测的驱动信号供应给像素PXL。可以提供驱动信号以允许像素PXL通过发光而作为用于光传感器PSR的光源进行操作。用于指纹感测的驱动信号可以被传输到提供于显示面板PN中的特定区域中的像素PXL(例如，提供于感测区域SA中的像素PXL)。在各种示例性实施例中，可以由指纹检测器FPDP将用于指纹感测的驱动信号传输到感测区域SA的像素PXL。

指纹检测器FPDP可以将用于驱动光传感器PSR的驱动信号(例如驱动电压)传输到光传感器PSR并基于从光传感器PSR所接收到的电信号检测用户的指纹。

图2是对图1A和图1B中所示的显示装置进行示意性说明的截面图。图3是对图2中所示的选择性光透射层进行示意性说明的平面图。

参考图1A、图1B、图2和图3，根据示出的示例性实施例的显示装置DD可以包括显示面板PN、触摸传感器TS以及窗口WD。此外，显示装置DD可以进一步包括设置在显示面板PN的任一表面上的光感测阵列层LSL。

显示装置DD可以包括在其上显示图像的第一表面SF1以及面对第一表面SF1的第二表面SF2，并且光感测阵列层LSL可以比第一表面SF1更邻近第二表面SF2。在示例性实施例中，显示装置DD的第一表面SF1可以是在其上显示图像的显示表面。显示装置DD的第一表面SF1的一个区域可以是与用户的指纹接触的指纹接触表面。

显示面板PN可以显示图像。显示图像的显示面板PN的类型不受特别限制。显示面板PN可以是诸如有机发光显示(OLED)面板的自发光显示面板。替代地，显示面板PN可以是诸如液晶显示(LCD)面板、电泳显示(EPD)面板、或电润湿显示(EWD)面板的非自发光显示面板。当非自发光显示面板用作根据本发明的示例性实施例的显示装置DD的显示面板PN时，显示装置DD可以进一步包括用于向显示面板PN供应光的背光单元。

显示面板PN可以包括基底SUB、选择性光透射层LBL、显示模块DM以及薄膜封装TFE。在本发明的示例性实施例中，显示模块DM可以包括：包括发光元件LD的显示元件层DPL、以及包括用于驱动发光元件LD的电路元件的像素电路层PCL。

基底SUB是显示面板PN的基础基底，并且可以基本上是透明的透射基底。在一些示例性实施例中，基底SUB可以是包括玻璃或钢化玻璃的刚性基底，或者是由塑料制成的柔性基底。在本发明的示例性实施例中，基底SUB可以是柔性基底。

像素电路层PCL可以设置在基底SUB的一个表面(例如，上表面)上，并且包括至少一个导电层。在示例中，像素电路层PCL可以包括形成于每个像素区域PXA中的以构成对应代表性像素PXL的像素电路的多个电路元件、以及用于供应各种电源和用于驱动像素PXL的信号的布线。因此，像素电路层PCL可以包括诸如至少一个晶体管和至少一个电容器的各种电路元件、以及用于构成连接到电路元件的布线的多个导电层。此外，像素电路层PCL可以包括提供于多个导电层之间的至少一个绝缘层。此外，像素电路层PCL可以包括设置在显示面板PN的非显示区域NDA中以供应电源和信号的扇出线，其与连接到像素PXL的布线相对应。

显示元件层DPL可以设置在包括像素电路层PCL的基底SUB的一个表面上。在一些示例性实施例中，显示元件层DPL可以包括通过接触孔等连接到电路元件和/或像素电路层PCL的布线的多个发光元件LD。在示例中，显示元件层DPL可以包括设置在每个像素区域PXA中的至少一个发光元件LD。在本发明的示例性实施例中，发光元件LD可以是有机发光二极管或使用通过使无机晶体结构生长而获得的结构的超小型发光元件。

薄膜封装TFE可以设置在显示元件层DPL的顶部上以至少覆盖显示区域DA。

选择性光透射层LBL可以至少在感测区域SA中位于基底SUB与像素电路层PCL之间。在示例中，选择性光透射层LBL可以设置在基底SUB的一个表面上。选择性光透射层LBL可以包括多个针孔PIH和阻光图案LBP。

阻光图案LBP可以是由阻光材料和/或吸光材料制成的。在示例中，阻光图案LBP可以是设置在相邻针孔PIH之间的不透明金属层。针孔PIH可以是穿透阻光图案LBP的至少一个区域的通孔。

选择性光透射层LBL可以包括多个针孔PIH，均匀地提供于阻光图案LBP中以具有一定尺寸和一定距离。然而，本发明的示例性实施例不局限于此，并且可以对针孔PIH的尺寸、形状、数量、分辨率和/或布置结构进行各种修改。例如，针孔PIH可以不规则地提供于阻光图案LBP中。

针孔PIH可以形成为具有足以在防止入射光衍射的同时感测更清晰的指纹形状的大小和距离。例如，每个针孔PIH的宽度可以被设置为入射光的波长的约十倍或更大以防止光的衍射。针孔PIH可以以恒定距离彼此间隔开。针孔PIH可以形成如图3中所示的网格布置。针孔PIH之间的距离可以是基于选择性光透射层LBL与光感测阵列层LSL之间的距离、入射光的波长、以及针孔PIH所需的视场(FOV)来确定的。例如，三个或十五个像素PXL可以位于两个邻近(或相邻)的针孔PIH之间以便感测相对清晰的指纹形状，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，十五个或更多个像素PXL或者三个或更少个像素PXL可以位于两个邻近(或相邻)的针孔PIH之间。

当在平面图中观看时每个针孔PIH可以被提供为大致圆形形状，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，针孔PIH可以被提供为包括大致规则的三角形、大致正方形和大致规则的六边形等的各种形状。在整个感测区域SA中针孔PIH可以具有基本上均匀的密度(分辨率)，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，针孔PIH的密度可以在感测区域SA的一个区域中较高，而在感测区域SA的另一区域中较低。每个针孔PIH可以是具有焦点F的有效孔，入射在光感测阵列层LSL上的反射光RL会聚在焦点F上。

入射在选择性光透射层LBL上的一些光可以被阻光图案LBP阻挡，而一些其它光可以通过穿过针孔PIH而到达光感测阵列层LSL。选择性光透射层LBL可以允许从位于显示装置DD的第一表面SF1上的物体(例如用户指纹)反射的反射光RL选择性地透射过。上述针孔PIH可以指光学孔。每个针孔PIH可以是一种通孔或透光孔。

在上述显示装置DD中，选择性光透射层LBL设置在显示元件层DPL与光感测阵列层LSL之间以仅允许一些光(例如，反射光RL)选择性地透射过，从而构成用于控制光路等的光学系统。

上述选择性光透射层LBL可以对应于显示面板PN的显示区域DA，并且具有大于或等于显示区域DA的尺寸(或面积)的尺寸(或面积)。在示例中，当感测区域SA是整个显示区域DA时，选择性光透射层LBL可以具有大于或等于显示区域DA的尺寸(或面积)的尺寸(或面积)。在另一示例中，当感测区域SA是显示区域DA的一部分时，选择性光透射层LBL可以具有大于感测区域SA的尺寸(或面积)并且小于显示区域DA的尺寸(或面积)的尺寸(或面积)，或者具有等于感测区域SA的尺寸(或面积)的尺寸(或面积)。在又一示例中，当感测区域SA是显示区域DA的一部分时，选择性光透射层LBL可以具有等于显示区域DA的尺寸(或面积)的尺寸(或面积)。

光感测阵列层LSL可以附着到基底SUB的另一表面(或下表面)以与显示面板PN的至少一个区域重叠。在示例中，光感测阵列层LSL可以设置为与感测区域SA中的显示面板PN重叠。光感测阵列层LSL可以包括分散成预定密度(或分辨率)和/或预定距离(间距)的多个光传感器PSR。

光传感器PSR可以是用其上形成有多个光电转换元件(例如，光电二极管、光电晶体管、光电栅极、钉扎光电二极管等)的半导体层或半导体芯片来实现。在一些示例性实施例中，光传感器PSR可以是用其上形成有诸如CMOS图像传感器(CIS)或电荷耦合器件(CCD)的图像传感器的半导体层来实现。

光感测阵列层LSL的光传感器PSR可以输出与通过穿过针孔PIH所接收到的反射光RL相对应的电信号作为感测信号。相应光传感器PSR所接收到的反射光RL可以根据反射光RL是由形成于用户手指处的指纹的谷还是脊引起的而具有不同的光学特性(例如，不同频率、不同波长、不同幅度等)。因此，光传感器PSR可以输出具有与反射光RL的光学特性相对应的不同电特性的感测信号(或电信号)。光传感器PSR所输出的感测信号可以被转换成图像数据以用于识别用户的指纹。

在本发明的示例性实施例中，包括光传感器PSR的光感测阵列层LSL以及包括针孔PIH的选择性光透射层LBL可以构成显示装置DD的感测区域SA中的指纹传感器的光学系统。

在本发明的示例性实施例中，当感测区域SA的像素PXL、针孔PIH、以及光传感器PSR对准时，每个针孔PIH的直径d和厚度T可以对应于如下参数，该参数用于基于每个针孔PIH来确定相对于上下表面的视角θ。可以控制包括光传感器PSR的光感测阵列层LSL和包括针孔PIH的选择性光透射层LBL的尺寸、距离和/或分辨率，以便可确定上述参数。

触摸传感器TS可以设置在显示面板PN中的其上显示图像的表面上以接收用户的触摸输入和/或悬停输入。触摸传感器TS可以通过诸如用户的手或与之类似的导体的单独输入装置的接触和/或接近来感测触摸电容而识别显示装置DD的触摸输入和/或悬停输入。触摸输入可以是指用户的手或单独输入装置直接触摸(或接触)触摸传感器TS，并且悬停输入可以是指用户的手或单独输入装置存在于包括触摸传感器TS的显示装置DD的附近，但不触摸触摸传感器TS。

此外，触摸传感器TS可以感测用户的触摸操作，并且将在显示装置DD中显示的物体从最初显示该物体的位置移动到另一位置。触摸操作可以包括单点触摸、多点触摸、以及触摸手势当中的至少一个触摸。在示例中，可能存在包括特定手势的各种触摸操作，诸如在用户的手指在触摸传感器TS的触摸表面上触摸触摸传感器TS的状态下通过使用户的手指移动一定距离来放大或缩小文本或图像的操作。

窗口WD是设置在包括显示面板PN的显示装置DD的最上端处的构件，并且可以是基本上透明的透光基底。窗口WD允许来自显示面板PN的图像透射过并且减小了外部冲击，以便可防止显示面板PN由于外部冲击而破裂或发生故障。外部冲击可以是指作为可被表示为压力或应力等的外力而在显示面板PN中引起缺陷的力。窗口WD可以包括刚性或柔性基底，并且构成窗口WD的材料不受特别限制。

以下将简要地描述根据上述实施例的显示装置DD的指纹感测方法。在光传感器PSR被激活的指纹感测时段期间，在用户的手指(例如，指纹区域)与感测区域SA接触或接近的状态下，提供于感测区域SA的像素PXL中的发光元件LD可以发射出光EL。在示例中，提供于感测区域SA的所有像素PXL中的发光元件LD可以在指纹感测时段期间同时或顺序地发射出光EL。替代地，仅包含在感测区域SA的像素PXL当中的一些像素PXL中的发光元件LD可以发射出预定距离的光EL，或者，仅包含在感测区域SA的像素PXL当中的一些像素PXL中的发射出特定颜色的光EL(例如，诸如蓝光的短波长带的光)的发光元件LD可以选择性地发射出光EL。

从像素PXL发射出的一些光EL可以从用户的手指反射并且通过穿过形成于显示装置DD的选择性光透射层LBL中的针孔PIH而入射到光传感器PSR上。可以基于从指纹的脊和谷反射的反射光RL的光量和/或波长的差异来检测用户的指纹形状(指纹图案)。

图4是对包括根据本发明原理所构造的指纹传感器的显示装置的感测区域的示例性实施例进行示意性说明的示意性透视图。

参考图1A至图4，显示装置DD可以包括显示面板PN、窗口WD以及指纹传感器FPS。触摸传感器TS可以位于显示面板PN与窗口WD之间。

指纹传感器FPS可以是光学指纹传感器，其感测由用户的指纹的脊和脊之间的谷反射的光(或射线)EL，从而识别用户的指纹。在实施例中，指纹传感器FPS可以包括：选择性光透射层LBL，其形成为允许指纹反射的反射光RL穿过；以及光感测阵列层LSL，其形成为通过感测穿过选择性光透射层LBL的反射光RL而产生电信号。

在图4中，选择性光透射层LBL被示为独立于显示面板PN的组件以便方便地描述构成了指纹传感器FPS的选择性光透射层LBL以及光感测阵列层LSL，但是本发明的示例性实施例不局限于此。

在一些示例性实施例中，在实现指纹传感器FPS时在光感测阵列层LSL的封装工艺中，可以将选择性光透射层LBL堆叠在光感测阵列层LSL上。替代地，在用于实现光感测阵列层LSL的工艺中，选择性光透射层LBL可以以层的形式堆叠在构成了光感测阵列层LSL的至少一层上。也就是说，指纹传感器FPS可以是以选择性光透射层LBL被嵌入在光感测阵列层LSL中的形式来实现的，并且可以对具有嵌入在其中的选择性光透射层LBL的光感测阵列层LSL执行封装工艺。也就是说，在一些示例性实施例中，选择性光透射层LBL和光感测阵列层LSL可以一体地形成。然而，本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，如图2中所示，选择性光透射层LBL可以设置在显示面板PN的基底SUB与像素电路层PCL之间。选择性光透射层LBL与光感测阵列层LSL一起可以构成指纹传感器FPS，且基底SUB介于其之间。

选择性光透射层LBL可以通过使用具有低透光率和低反射率的材料以各种方式来实现。在示例中，选择性光透射层LBL可以在阻挡光(或射线)的同时具有低反射率(或高吸收率)，并且可以是通过使用如下材料实现的，即不管温度或湿度如何变化都可保持所述材料的硬度。

在本发明的示例性实施例中，显示面板PN的显示模块DM和选择性光透射层LBL可以被设置成大体上彼此平行。因此，来自显示模块DM中的多个发光元件LD的光(或射线)EL可以在位于窗口WD处的指纹的方向上被传输，并且指纹反射的反射光RL可以在由选择性光透射层LBL的针孔PIH所形成的视角θ内被传输到选择性光透射层LBL。

指纹传感器FPS可以感测与显示装置DD接触或接近的指纹。当用户的指纹放置在显示装置DD的第一表面SF1上时，从显示模块DM中的发光元件LD发射出的光EL可以成为要传输到用户的指纹并从用户的指纹反射的光源，并且反射光RL可以通过透射过(或穿过)显示模块DM和基底SUB、穿过选择性光透射层LBL的针孔PIH而传输到光感测阵列层LSL。

光感测阵列层LSL可以包括多个光传感器PSR。每个光传感器PSR感测由指纹的不同区域反射的反射光RL，并且产生与所感测的反射光RL相对应的电信号。每个光传感器PSR可以产生与从指纹的脊反射的光相对应的电信号，或者可以产生与从脊之间的谷反射的光相对应的电信号。相应光传感器PSR所感测到的光量(或强度)可以依据从其反射光的指纹的形状而不同，并且可以根据所感测到的光量而产生具有不同电平的电信号。也就是说，来自多个光传感器PSR的每个电信号可以包括亮度信息(或图像信息)。可以通过对电信号的处理操作来确定与每个光传感器PSR相对应的区域是脊还是谷，并且可以通过结合所确定的信息来布置指纹的整个图像。

可以限定在显示装置DD中光学采样的指纹区域。在示例中，可以与光感测阵列层LSL的多个光传感器PSR相对应地限定多个指纹像素FPXL，并且每个指纹像素FPXL可以与由一个针孔PIH和一个光传感器PSR所示出的主体区域(subject region)相对应。在本发明的示例性实施例中，每个指纹像素FPXL可以是指包含在感测区域SA的一个区域中的一个代表性像素PXL，当用户与感测区域SA接触或接近时所述区域中的用户的指纹被感测到。然而，本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，包含在感测区域SA的一个区域中的多个像素PXL可以形成一组以构成相应指纹像素FPXL。

可以根据显示面板PN与选择性光透射层LBL之间的距离O、选择性光透射层LBL与光感测阵列层LSL之间的距离f、选择性光透射层LBL的厚度T、每个针孔PIH的直径d和形状等来确定指纹像素FPXL的形状和尺寸。

在每个指纹像素FPXL中可以包括反射可以穿过一个针孔PIH的光的区域，并且可以将对应区域限定为光学采样区域OSA。根据光学采样区域OSA，可以在光感测阵列层LSL中限定与光学采样区域OSA相对应的光感测区域LSA。光感测区域LSA与光学采样区域OSA相对应，并且光感测区域LSA可以是指这样的区域，在该区域中来自光学采样区域OSA的反射光RL通过穿过一个针孔PIH而入射到光感测阵列层LSL的光传感器PSR上。

如上所述，使用包含在显示装置DD中的一些组件(例如选择性光透射层LBL和光感测阵列层LSL)容易地实现光学指纹传感器FPS，以便可实现能够感测用户的整个手指的大面积指纹传感器FPS。也就是说，可实现具有比用户的手指的尺寸(或面积)大的尺寸(或面积)的大面积指纹传感器FPS。

图5A至图5D是对根据本发明原理所构造的指纹像素、针孔以及光传感器的布置的示例性实施例进行说明的平面图。具体地，图5A至图5D是对根据各个示例性实施例的位于感测区域SA中的指纹像素FPXL、针孔PIH以及光传感器PSR的相对尺寸、密度(或分辨率)和/或相对位置进行说明的平面图。

首先，参考图5A，感测区域SA可以包括针孔PIH和光传感器PSR，其每一个的数量小于指纹像素FPXL(PXL)的数量。例如，针孔PIH和光传感器PSR具有比指纹像素FPXL(PXL)的尺寸小的尺寸，并且可以以低于指纹像素FPXL(PXL)的密度的密度分散在感测区域SA中。

尽管在图5中说明了针孔PIH和光传感器PSR具有低于指纹像素FPXL(PXL)的密度的密度的实施例，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，针孔PIH和光传感器PSR可以分散在感测区域SA中以具有基本上彼此相等的数量和距离，以便大体上彼此一对一地对应(1∶1)。在示例中，针孔PIH和光传感器PSR可以设置为彼此重叠，同时形成一对一(1∶1)对。在一些示例性实施例中，可以将形成一对的针孔PIH和光传感器PSR设置成与设置在感测区域SA中的任何一个指纹像素FPXL(PXL)重叠，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在示例中，针孔PIH和光传感器PSR可以交替地设置为彼此不重叠，或者可以设置为与指纹像素FPXL(PXL)不重叠。

针孔PIH和光传感器PSR可以具有彼此相等或不同的尺寸。也就是说，针孔PIH和光传感器PSR的相对尺寸和密度没有特别限制。

参考图5B，感测区域SA可以包括数量小于指纹像素FPXL(FPXL)的数量的针孔PIH以及数量大于指纹像素FPXL(PXL)的数量的光传感器PSR。在示例中，针孔PIH和光传感器PSR可以具有小于指纹像素FPXL(PXL)的尺寸的尺寸。针孔PIH可以以低于指纹像素FPXL(PXL)的密度的密度分散在感测区域SA中，并且光传感器PSR可以以高于指纹像素FPXL(PXL)的密度的密度密集地分散在感测区域SA中。

至少一些光传感器PSR可以与至少一个针孔PIH和/或至少一个指纹像素FPXL(PXL)重叠，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，一些光传感器PSR可以设置为与针孔PIH和/或指纹像素FPXL(PXL)重叠，而其它一些光传感器PSR可以设置在指纹像素FPXL(PXL)之间的间隙处。

参考图5C和图5D，光传感器PSR可以分散在感测区域SA中以具有比图5B中所示的实施例中的光传感器PSR的尺寸小的尺寸以及比图5B中所示的实施例中的光传感器PSR的密度高的密度。在示例中，光传感器PSR可以以针孔PIH之间的距离的约1/10至约1/100的距离分散在感测区域SA中。因而，光传感器PSR在感测区域SA中被设置地足够密集以不需要在指纹像素FPXL(PXL)和/或针孔PIH与光传感器PSR之间进行一对一地(1∶1)对准，并且因此，可防止云纹的出现或使云纹最小化，而与指纹像素FPXL(PXL)和/或针孔PIH与光传感器PSR的对准如何无关。

在一些示例性实施例中，针孔PIH可以以彼此相等或不同的密度分散在感测区域SA中。在示例中，如图5C中所示，针孔PIH可以以与指纹像素FPXL(PXL)的密度相等的密度分散在感测区域SA中，或者如图5D中所示，针孔PIH可以以低于指纹像素FPXL(PXL)的密度的密度分散在感测区域SA中。

尽管在图5A至图5D中说明了针孔PIH和光传感器PSR以规则的阵列形式布置在感测区域SA中的实施例，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，针孔PIH和/或光传感器PSR可以不规则地分散在感测区域SA中，或者可以根据感测区域SA的每个区域或间隔以不同的密度或不同的布置结构分散。

指纹像素FPXL(PXL)、针孔PIH以及光传感器PSR的布置结构等不局限于上述示例性实施例。例如，指纹像素FPXL(PXL)、针孔PIH和/或光传感器PSR的形状、布置形式、相对尺寸、数量、密度和/或相对位置可以被不同地修改。

图6是图2中所示的区域EA的放大截面图。

在图6中，将更详细地描述包含在一个代表性像素PXL中的图2中所示的区域EA(例如像素电路层PCL和显示元件层DPL)。特别地，将说明提供于像素电路层PCL中的至少一个晶体管TR以及提供于显示元件层DPL中的发光元件LD(OLED)。

参考图1A至图6，一个代表性像素PXL(以下称为“像素”)可以包括基底SUB、提供于基底SUB上的像素电路层PCL、以及提供于像素电路层PCL上的显示元件层DPL。

像素电路层PCL可以包括缓冲层BFL、至少一个晶体管TR、以及保护层PSV。显示元件层DPL可以包括发光的发光元件LD(OLED)。为了便于描述，在首先描述像素电路层PCL之后，然后将描述显示元件层DPL。

缓冲层BFL可以提供于基底SUB上。缓冲层BFL可以防止杂质扩散到晶体管TR之中。缓冲层BFL可以以单层提供，但是也可以以包括至少两层的多层提供。当缓冲层BFL以多层提供时，这些层可以是由相同材料形成的或由不同材料形成的。根据基底SUB的材料和/或工艺条件，可以省去缓冲层BFL。缓冲层BFL可以是包括无机材料的无机绝缘层或包括有机材料的有机绝缘层。

晶体管TR可以包括电连接到显示元件层DPL的发光元件LD(OLED)以驱动发光元件LD(OLED)的驱动晶体管。晶体管TR可以包括用于开关驱动晶体管的开关晶体管。

晶体管TR可以包括半导体层SCL、栅极电极GE、第一端子SE、以及第二端子DE。第一端子SE可以是源极电极和漏极电极中的任何一个，并且第二端子DE可以是另一电极。例如，当第一端子SE是源极电极时，第二端子DE可以是漏极电极。

半导体层SCL可以设置在缓冲层BFL上。半导体层SCL可以包括与第一端子SE接触的第一区域以及与第二端子DE接触的第二区域。第一区域与第二区域之间的区域可以是沟道区域。半导体层SCL可以是由多晶硅、非晶硅、氧化物半导体等制成的半导体图案。沟道区域是未掺杂有杂质的半导体图案，并且可以是本征半导体。第一区域和第二区域的每一个可以是掺杂有杂质的半导体图案。

栅极电极GE可以提供于半导体层SCL上，栅极绝缘层GI介于其间。栅极绝缘层GI可以是包括无机材料的无机绝缘层。

第一端子SE和第二端子DE可以通过穿透层间绝缘层ILD和栅极绝缘层GI的通孔而分别与半导体层SCL的第一区域和第二区域接触。层间绝缘层ILD可以是包括无机材料的无机绝缘层，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，层间绝缘层ILD可以是包括有机材料的有机绝缘层。

尽管在以上实施例中描述了晶体管TR的第一端子SE和第二端子DE的每一个是电连接到半导体层SCL的单独电极的情况，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，晶体管TR的第一端子SE可以是与半导体层SCL的沟道区域相邻的第一区域和第二区域中的一个，并且晶体管TR的第二端子DE可以是与半导体层SCL的沟道区域相邻的第一区域和第二区域中的另一个。因此，晶体管TR的第二端子DE可以通过包括桥接电极或接触电极等的连接装置而电连接到显示元件层DPL的发光元件LD(OLED)。

在本发明的示例性实施例中，包含在像素电路层PCL中的晶体管TR可以形成为LTPS晶体管，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，晶体管TR可以形成为氧化物半导体薄膜晶体管。此外，在一些示例性实施例中，像素电路层PCL可以包括由LTPS薄膜晶体管实现的至少一个晶体管TR以及由氧化物半导体薄膜晶体管实现的至少一个晶体管TR。另外，在本发明的示例性实施例中，以晶体管TR是具有顶栅结构的薄膜晶体管的情况为例进行了说明，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，晶体管TR可以是具有底栅结构的薄膜晶体管。

保护层PSV可以提供于晶体管TR上方。保护层PSV可以提供于和/或形成于晶体管TR上方以覆盖晶体管TR。保护层PSV可以是以包括有机绝缘层、无机绝缘层、设置在无机绝缘层上的有机绝缘层的形式提供的。无机绝缘层可以包括氧化硅(SiO_x)和氮化硅(SiN_x)中的至少一种。有机绝缘层可以包括使得光能够透射过的绝缘材料。例如，有机绝缘层可以包括光致抗蚀剂、聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、以及苯并环丁烯树脂中的至少一种。

接下来，将描述显示元件层DPL。

显示元件层DPL可以包括提供于保护层PSV上的发光元件LD(OLED)。发光元件LD(OLED)可以包括第一电极AE、发射层EML、以及第二电极CE。

第一电极AE和第二电极CE中的一个可以是阳极电极，并且第一电极AE和第二电极CE中的另一个可以是阴极电极。例如，第一电极AE可以是阳极电极，并且第二电极CE可以是阴极电极。当发光元件LD(OLED)是顶部发射有机发光元件时，第一电极AE可以是反射电极，并且第二电极CE可以是透射电极。在本发明的示例性实施例中，以发光元件LD(OLED)是顶部发射有机发光元件且第一电极AE是阳极电极的情况为例进行说明。

第一电极AE可以通过穿透保护层PSV的接触孔CH而电连接到像素电路层PCL的晶体管TR。在示例中，第一电极AE可以通过保护层PSV的接触孔CH而电连接到像素电路层PCL的晶体管TR的第二端子DE。第一电极AE可以包括能够反射光的反射层以及设置在反射层的顶部或底部上的透明导电层。透明导电层和反射层中的至少一个可以电连接到晶体管TR。

可以在保护层PSV上进一步设置像素限定层PDL，该像素限定层PDL具有暴露出第一电极AE的一部分(例如第一电极AE的上表面)的开口OPN。像素限定层PDL可以包括有机绝缘层。例如，像素限定层PDL可以包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚芳醚(PAE)、杂环聚合物、聚对二甲苯、环氧树脂、苯并环丁烯(BCB)、硅氧烷基树脂和硅烷基树脂中的至少一个。

代表性像素PXL可以设置在显示区域DA的像素区域PXA中。在本发明的示例性实施例中，像素区域PXA可以包括其中从发光元件LD(OLED)发射出光的发射区域EMA以及与发射区域EMA相邻的外周区域。外周区域可以是从其不发射出光的区域，并且发射区域EMA可以是具有重叠的第一电极AE、发射层EML以及第二电极CE的区域。发射区域EMA可以被限定为通过像素限定层PDL的开口OPN而露出的第一电极AE的部分区域。

发射层EML可以设置在通过像素限定层PDL的开口OPN而暴露出的第一电极AE的上表面上。发射层EML可以具有至少包括光产生层的多层薄膜结构。例如，发射层EML可以包括：空穴注入层，用于注入空穴；空穴传输层，具有极好的空穴传输性能，该空穴传输层用于通过抑制未能在光产生层中结合的电子的运动来增大空穴和电子重新结合的机会；光产生层，用于通过注入的电子和空穴的重新结合而发光；空穴阻挡层，用于抑制未能在光产生层中结合的空穴的运动；电子传输层，用于将电子平稳地传输到光产生层；以及电子注入层，用于注入电子。

在光产生层中所产生的光的颜色可以是红色、绿色、蓝色和白色中的一种，但是本发明的示例性实施例不局限于此。例如，在光产生层中所产生的光的颜色也可以是品红色、青色和黄色中的一种。空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层可以是在彼此相邻的发光区域中连接的公共层。

覆盖第二电极CE的薄膜封装TFE可以提供于第二电极CE上方。

薄膜封装TFE封装显示元件层DPL。薄膜封装TFE可以以单层提供，但是本发明的示例性实施例不局限于此。在一些示例性实施例中，薄膜封装TFE可以以多层提供。薄膜封装TFE可以包括覆盖包括发光元件LD(OLED)的显示元件层DPL的多个绝缘层。薄膜封装TFE可以包括至少一个无机层和至少一个有机层。例如，薄膜封装TFE可以具有其中无机层和有机层交替堆叠的结构。在一些示例性实施例中，薄膜封装TFE可以是设置在显示元件层DPL上并且通过密封剂与基底SUB接合的封装基底。

可以在基底SUB与像素电路层PCL之间提供选择性光透射层LBL。选择性光透射层LBL可以包括阻光图案LBP和至少一个针孔PIH。选择性光透射层LBL的针孔PIH可以位于选择性光透射层LBL中以与代表性像素PXL的发射区域EMA重叠，但是本发明的示例性实施例不局限于此。

图7是显示装置的示例性实施例的示意性截面图。图8是对从图7中所示的光感测阵列层所获取的用户指纹图像的示例性实施例进行说明的图像。图9说明了与显示装置的示例性实施例的指纹接触表面接触的用户指纹的图像，其包括指纹的第一区域和第二区域的放大图像。图10说明了与显示装置的示例性实施例的指纹接触表面接触的伪造指纹的图像，其包括伪造指纹的第一区域和第二区域的放大图像。

参考图1A至图10，当用户的指纹与显示装置DD的感测区域SA的第一表面SF1接触时，可以驱动与接触区域相对应的每个指纹像素FPXL(PXL)的发光元件LD(OLED)以朝着第一表面SF1发射出光EL。在下文中，为了便于描述，将感测区域SA的第一表面SF1中的与用户的指纹直接接触的区域称为指纹接触表面SF1。

与指纹接触表面SF1相对应的指纹像素FPXL的发光元件LD(OLED)可以同时或顺序地发射出光EL。朝着用户指纹所发射的光EL可以被用户指纹反射以穿过(透射过)显示模块DM和选择性光透射层LBL并且随后入射到光感测阵列层LSL上。光感测阵列层LSL的光传感器PSR通过接收反射光RL来获取用户的指纹图像，并且以预定帧速率将所获取的指纹图像提供给指纹检测器FPDP。

光感测阵列层LSL可以通过接收从用户指纹的外周部分反射的反射光RL来获取用户指纹的外周图像，并且将所获取的外周图像提供给指纹检测器FPDP。在本发明的示例性实施例中，用户指纹的外周部分可以是指其中用户指纹与第一表面SF1不接触而是与第一表面SF1间隔开(或临近第一表面SF1)的区域B，以作为用户指纹与感测区域SA的指纹接触表面SF1接触的部分A(或指纹认证部分)的周围。在下文中，为了便于描述，将用户指纹与指纹接触表面SF1接触的部分A(或指纹认证部分)称为“第一区域A”，并且将第一区域A的外周部分称为“第二区域B”。

用户指纹的第一区域A和用户指纹的第二区域B可以包括位于且连续地设置在相邻脊之间的谷，并且对于每个区域而言由于入射到光感测阵列层LSL上的反射光RL之间的差异而可能存在亮度差异(或灰度级差异)。通过使用这样的差异，在从光感测阵列层LSL所获取的指纹图像中可以将用户指纹的第一区域A和用户指纹的第二区域B彼此区分开。

如图7中所示，当用于感测用户指纹的感测区域SA中的选择性光透射层LBL包括第一针孔PIH1至第五针孔PIH5时，光感测阵列层LSL可以通过接收分别穿过第一针孔PIH1至第五针孔PIH5并且随后朝着光感测阵列层LSL前进的光来获取每个单元针孔PIH的指纹图像。例如，当与用户手指直接接触的第一区域A和位于第一区域A的外周部分的第二区域B对应于感测区域SA中的选择性光透射层LBL的第一针孔PIH1至第四针孔PIH4以用于指纹认证时，光感测阵列层LSL可以通过接收分别穿过第一针孔PIH1至第四针孔PIH4的并且随后朝着光感测阵列层LSL前进的光来获取如图8中所示的每个单元针孔PIH的指纹图像。

从第一区域A反射的光可以穿过第一针孔PIH1至第四针孔PIH4并且随后朝着与第一针孔PIH1至第四针孔PIH4的每一个相对应的光感测阵列层LSL前进。同时，从第二区域B反射的光可以穿过第一针孔PIH1至第四针孔PIH4并且随后朝着与第一针孔PIH1至第四针孔PIH4的每一个相对应的光感测阵列层LSL前进。

如图8中所示，从第一区域A反射的光量(或强度)与从第二区域B反射的光量(或强度)可以彼此不同。在示例中，从第一区域A反射的光量(或强度)可以大于从第二区域B反射的光量(或强度)。因为第一区域A是其中用户指纹与指纹接触表面SF1直接接触的区域并且第二区域B是其中用户指纹与指纹接触表面SF1不接触的区域，因此会在各区域中出现用户指纹的脊与谷之间的反射率差异。由于从光感测阵列层LSL所获取的指纹图像中的这些反射率差异，用户指纹的第一区域A和第二区域B可以彼此区分开。

用户的实际指纹或伪造指纹可以与显示装置DD的指纹接触表面SF1接触。伪造指纹可以包括印刷在透明膜或纸上的伪造指纹，伪造指纹是通过将特定材料倒入指纹框等而制成的。

在图9中示出了当用户手指的指纹(以下称为“生物指纹”)与指纹接触表面SF1接触时在指纹检测器FPDP中经图像处理的指纹图像的示例。如在指纹图像所说明的，可以看出在第一区域A中观察到了形成于生物指纹中的脊和谷，并且在第二区域B中观察到了与第一区域A相比相对暗的脊和谷，但是与第一区域A的脊和谷二者都具有连续性。

在图10中示出了当打印在纸上的伪造指纹与指纹接触表面SF1接触时在指纹检测器FPDP中经图像处理的指纹图像的示例。如在图10中所示的指纹图像中所说明的，可以看出在第一区域A中观察到了具有与形成于生物指纹中的脊和谷的形状相似的形状的图案，但是在第二区域B中观察到了包含在选择性光透射层LBL中的针孔PIH的布置。在示例中，可以在第二区域B中观察到形成网格布置的针孔PIH。

如上所述，虽然可以在生物指纹和伪造指纹的每一个的第一区域A中观察到指纹的脊和谷，但是在生物指纹和伪造指纹的每一个的第二区域B中可能观察到不同图像。也就是说，虽然即使指纹的脊和谷是暗的也可以在生物指纹的第二区域B中观察到指纹的脊和谷，但是在伪造指纹的第二区域B中可能观察到针孔PIH的网格布置。在本发明的示例性实施例中，可以通过在生物指纹和伪造指纹的每一个的第二区域B中所观察到的图像来确定与指纹接触表面SF1接触的指纹是生物指纹还是伪造指纹。

指纹检测器FPDP在从光感测阵列层LSL所获取的指纹图像中提取与第一区域A相对应的图像以及与第二区域B相对应的图像，对提取的图像执行预处理或合成，并且随后确定图像的相似性或确定图像是否与针孔PIH的网格布置相对应，以便可确定与显示装置DD的指纹接触表面SF1接触的指纹是生物指纹还是伪造指纹。

图11是对图1A和图1B中所示的指纹检测器的示例性实施例进行示意性说明的方框图。图12A是对在图11中所示的相似性确定器中所执行的相似性确定方法中使用的示例性生物指纹图像进行说明的图像。图12B是对在图11中所示的相似性确定器中所执行的相似性确定方法中使用的另一示例性生物指纹图像进行说明的图像。

参考图1A至图12B，指纹检测器FPDP可以包括图像接收器IRP、数据库DBP、图像提取器IEP、图像处理器IPP、相似性确定器SDP和指纹认证执行单元FPAP。

指纹检测器FPDP可以与光感测阵列层LSL一体地形成为一个模块，但是可以是通过特定的通信接口连接到光感测阵列层LSL的单独装置。例如，指纹检测器FPDP可以是通过通用串行总线(USB)连接到以模块形式提供的光感测阵列层LSL的处理器或其它计算装置(或其中的部分配置)。因此，光感测阵列层LSL可以具有连接到指纹检测器FPDP的USB接口。

图像接收器IRP可以以预定帧速率接收从光感测阵列层LSL所接收的所有图像，并且将图像传输到图像提取器IEP。此外，图像接收器IRP可以识别出所接收到的图像当中的当指纹与显示装置DD的指纹接触表面SF1接触时从光感测阵列层LSL所获取的指纹图像，并将指纹图像存储在缓冲器中，并且随后将指纹图像传输到图像提取器IEP。图像接收器IRP可以通过感测特定要素值(例如其值被改变的灰度级、亮度级、像素数等)的变化来检查所接收到的图像当中的图像是否是指纹图像，当图像被确定为指纹图像时将图像存储在缓冲器中，并且随后将图像传输到图像提取器IEP。

数据库DBP存储注册的指纹图像。数据库DBP可以存储对注册的指纹图像分析的特征点信息。因为特征点因人而变，因此数据库DBP可以从用户获得注册的指纹图像，对特征点位置和数量进行分析，将分析的信息形成为数据库，并且随后存储数据库。特征点可以包括注册的指纹图像中的脊所穿过的终点、以及两个或更多个脊彼此相遇的分叉点。

图像提取器IEP可以从图像接收器IRP传输的指纹图像中提取所选区域的图像。图像提取器IEP可以通过使用由于从图像接收器IRP传输的指纹图像中的反射光之间的差异而造成的对于每个区域的亮度差(或灰度级差)来提取用于指纹认证的第一区域A的图像以及作为指纹外周区域的第二区域B的图像中的每一个。

在示例中，图像提取器IEP可以选择与图8中所示的指纹图像中的相对明亮区域相对应的第一区域A作为感兴趣区域(ROI)以仅提取对应区域的图像。替代地，图像提取器IEP可以选择与图8中所示的指纹图像中的相对暗区域相对应的第二区域B作为感兴趣区域(ROI)以仅提取对应区域的图像。在一些示例性实施例中，图像提取器IEP可以通过使用本领域已知的边缘跟踪算法、边缘检测算法、边界流算法等来提取第一区域A的图像以及第二区域B的图像。图像提取器IEP可以通过使用本领域已知的各种方法从图像接收器IRP传输来的指纹图像提取用于指纹认证的第一区域A的图像以及与第一区域A的外周部分相对应的第二区域B的图像。

从图像提取器IEP提取的第一区域A的图像和第二区域B的图像可以被传输到图像处理器IPP。

图像处理器IPP可以对从图像提取器IEP传输来的第一区域A的图像和第二区域B的图像执行图像预处理。图像预处理可以以如下形式来处理第一区域A的图像和第二区域B的图像，所述形式是可以通过去除包含在第一区域A的图像和第二区域B的图像中的噪声并减小数据量而容易地找到所需信息。图像预处理可以包括平滑处理、二值化处理和细化处理等。

图像处理器IPP可以执行增大亮度区分并去除噪声的平滑处理以便使噪声对第一区域A的图像和第二区域B的图像的每一个的影响最小化。在示例中，平滑处理可以使用直方图来执行平滑并且随后使用中值滤波器来执行平滑以另外去除细小噪声。此外，图像处理器IPP可以执行用于将第一区域A的图像和第二区域B的图像变为0(黑色)或1(白色)(通过平滑处理从其去除了噪声)并且随后执行细化处理的二值化处理。图像处理器IPP可以对执行了图像预处理的第一区域A的图像和第二区域B的图像进行合成，并且随后将合成图像传输到相似性确定器SDP。

相似性确定器SDP可以是一个或多个比较器的形式，这一个或多个比较器通过从图像处理器IPP传输来的图像来确定第一区域A和第二区域B的相似程度。

如图12A中所示，当对于第一区域A与第二区域B之间的边界而言在第一区域A的图像与第二区域B的图像之间存在光亮度(或明度)差异并且第一区域A的图像与第二区域B的图像具有彼此相似或基本上相同的图案时，相似性确定器SDP可以确定第一区域A的图像和第二区域B的图像是彼此相似的图像。在本发明的示例性实施例中，当第一区域A的图像和第二区域B的图像具有彼此相似或基本上相同的图案时，这可能是指第一区域A的图像和第二区域B的图像包括具有连续性的指纹的脊和谷的情况。此外，当第一区域A的图像与第二区域B的图像之间存在光亮度(或明度)差并且第一区域A的图像和第二区域B的图像不具有彼此相似或基本上相同的图案时，相似性确定器SDP可以将第一区域A的图像和第二区域B的图像确定为彼此不相似的图像。

当确定第一区域A的图像和第二区域B的图像彼此相似(即在第一区域A的图像与第二区域B的图像之间存在光亮度(或明度)差并且第一区域A的图像和第二区域B的图像包括具有连续性的指纹的脊和谷)时，相似性确定器SDP可以将与指纹接触表面SF1接触的指纹识别为生物指纹，并且将结果传输到指纹认证执行单元FPAP。指纹认证执行单元FPAP可以通过将第一区域A的图像与从数据库DBP传输来的注册的指纹图像进行匹配来执行指纹认证。

另外，当确定第一区域A的图像和第二区域B的图像彼此不相似(即第一区域A的图像与第二区域B图像之间存在光亮度(或明度)差，但是第一区域A的图像和第二区域B的图像不包括具有连续性的指纹的脊和谷)时，相似性确定器SDP可以将与指纹接触面SF1接触的指纹识别为伪造指纹，并将结果传输到指纹认证执行单元FPAP。指纹认证执行单元FPAP可以基于相似性确定器SDP的结果不执行指纹认证。

在另一实施例中，相似性确定器SDP可以通过将从图像处理器IPP传输来的图像与注册的参考图像进行比较来确定图像的相似程度。注册的参考图像可以是如图12B中所示在伪造指纹的第二区域B中所观察到的针孔PIH的网格布置的图像。也就是说，在另一实施例中，相似性确定器SDP可以确定从图像处理器IPP传输来的图像是否与包括针孔PIH的网格布置的参考图像相对应，并且将结果传输到指纹认证执行单元FPAP。

当从图像处理器IPP传输来的图像与包括针孔PIH的网格布置的参考图像不相对应时，相似性确定器SDP可以将与指纹接触表面SF1接触的指纹识别为生物指纹，并将结果传输到指纹认证执行单元FPAP。指纹认证执行单元FPAP可以通过将第一区域A的图像与从数据库DBP传输来的注册的参考图像进行匹配来执行指纹认证。另外，当从图像处理器IPP传输来的图像与包括针孔PIH的网格布置的参考图像相对应时，相似性确定器SDP可以将与指纹接触表面SF1接触的指纹识别为伪造指纹，并将结果传输到指纹认证执行单元FPAP。指纹认证执行单元FPAP可以基于相似性确定器SDP的结果不执行指纹认证。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，包括光传感器PSR的光感测阵列层LSL和包括针孔PIH的选择性光透射层LBL构成了指纹传感器FPS，以便指纹传感器FPS可大面积地实现。当使用大面积指纹传感器FPS时，指纹传感器FPS可获取用户的整个指纹的图像。因而，指纹传感器FPS不仅可获取与指纹接触表面SF1接触的指纹的第一区域A的图像，而且还可获取作为第一区域A的外周部分的第二区域B的图像。指纹传感器FPS通过仅对第一区域A的图像和第二区域B的图像进行分析来确定相似程度，以确定与指纹接触表面SF1接触的指纹是生物指纹还是伪造指纹。

因此，根据本发明的示例性实施例的显示装置可容易地确定与指纹接触表面SF1接触的指纹是否是伪造指纹，而无需具有用于确定指纹是否是生物指纹的单独的生物传感器。此外，根据本发明的示例性实施例的显示装置可容易地确定与指纹接触表面SF1接触的指纹是否是伪造指纹，而无需具有用于通过使用从指纹反射的光的颜色特征来确定指纹是否是伪造指纹的传感器(例如颜色传感器)。此外，与当需要单独的生物传感器和/或单独的颜色传感器时相比，根据本发明示例性实施例的显示装置可减小所产生的制造成本。

在下文中，将参考图13和图14，基于图11中所示的指纹检测器FPDP的操作来描述本发明的指纹认证方法。

图13是对根据本发明原理的图11中所示的指纹检测器的示例性指纹认证方法进行说明的流程图。

参考图1A至图13，第一步骤是确定指纹是否已与指纹接触表面SF1接触(步骤S10)。

当该接触被识别为用于指纹识别的接触时，通过驱动指纹像素FPXL(PXL)来接通包含在与指纹接触表面SF1相对应的指纹像素FPXL(PXL)中的发光元件LD(OLED)，以便朝着指纹接触表面SF1发射出光。之后，与指纹接触表面SF1接触的指纹反射的光随后可穿过针孔PIH并且利用光感测阵列层LSL的光传感器PSR而被接收。光传感器PSR通过将所接收到的光转换成电信号来获取指纹图像(步骤S20)。

通过图像接收器IRP将所获取的指纹图像传输到图像提取器IEP。图像提取器IEP提取与指纹接触表面SF1接触的指纹的一个区域(第一区域A)的图像以及指纹的一个区域的外周部分(第二区域B)的图像(步骤S30)。

将从图像提取器IEP提取的图像传输到图像处理器IPP。图像处理器IPP对提取的图像执行图像预处理并对该图像进行合成(步骤S40)。

将已对其执行了图像预处理的图像传输到相似性确定器SDP，并且相似性确定器SDP确定图像的相似性(步骤S50)。当相似性确定器SDP确定第一区域A的图像和第二区域B的图像相对于合成图像而言彼此相似时，将与指纹接触表面SF1接触的指纹确定为生物指纹(步骤S60)。因此，指纹认证执行单元FPAP执行指纹认证处理(步骤S70)。另外，当相似性确定器SDP确定第一区域A的图像和第二区域B的图像相对于合成图像而言彼此不相似时，将与指纹接触表面SF1接触的指纹确定为伪造指纹，并且因此不执行指纹认证处理(步骤S80)。

图14是对根据本发明原理的图11中所示的指纹检测器的另一示例性指纹认证方法进行说明的流程图。图14中所示的步骤S10至S40与图13中所示的步骤S10至S40相同，并且因此将省略其描述以避免冗余。

参考图1A至图11、图12B和图14，将已对其执行了图像预处理的图像传输到相似性确定器SDP，并且确定图像是否与参考图像相对应(步骤S150)。当相似性确定器SDP确定图像当中的与第二区域B相对应的图像与参考图像相对应时，将与指纹接触表面SF1接触的指纹确定为伪造指纹(步骤S160)。在本发明的示例性实施例中，参考图像可以是包括针孔PIH的网格布置的图像。

另外，当相似性确定器SDP确定图像当中的与第二区域B相对应的图像与参考图像不对应时，将与指纹接触表面SF1接触的指纹确定为生物指纹(步骤S170)。因此，指纹认证执行单元FPAP执行指纹认证处理(步骤S180)。

本发明的示例性实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括指纹传感器和指纹认证方法，以通过感测指纹反射的光来同时获取用于指纹认证的第一图像以及与指纹接触表面接触的指纹的外周部分(例如，指纹与指纹接触表面不接触的区域)并且确定第一图像和第二图像的相似性，从而可容易地确定指纹是否是伪造指纹。

尽管在这里已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但是从描述将显而易见地得知其它实施例和修改。因此，本发明构思不局限于这些实施例，而是局限于如对于本领域普通技术人员来说将显而易见的所附权利要求和各种明显修改及等同布置的更宽的范围。

Claims (25)

1.一种显示装置，其中，所述显示装置包括：

指纹传感器，包括具有至少一个光传感器以产生与来自指纹接触表面的反射光相对应的指纹图像的第一层、使指纹反射的光透射的发光元件、以及包括针孔以允许反射光入射到所述至少一个光传感器上的第二层；以及

指纹检测器，接收来自所述指纹传感器的所述指纹图像、提取与所述指纹的第一区域相对应的第一图像以及与所述指纹的第二区域相对应的第二图像、对所述第一图像与所述第二图像进行比较以确定相似性、并且基于相似性确定来执行指纹认证，其中

所述指纹的所述第一区域与所述指纹接触表面接触，并且所述指纹的所述第二区域与所述指纹接触表面不接触。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述指纹检测器包括：

指纹图像提取器，接收来自所述第一层的所述指纹图像以提取所述第一图像和所述第二图像；

图像处理器，对提取的所述第一图像和所述第二图像执行预处理；

比较器，通过对所述预处理的第一图像和所述预处理的第二图像进行比较来确定相似性；以及

认证单元，基于根据所述比较器的所述确定来认证所述指纹。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述比较器被配置为通过对所述预处理的第一图像的光亮度与所述预处理的第二图像的光亮度进行比较，来确定所述指纹是否是生物指纹并且确定所述预处理的第一图像和所述预处理的第二图像是否具有相似图案。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述比较器被配置为通过对所述预处理的第二图像的谷和脊中的至少一个与所述预处理的第一图像的谷和脊中的至少一个的连续性进行分析，来确定所述预处理的第一图像和所述预处理的第二图像的图案的相似性。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，当所述预处理的第一图像的所述光亮度和所述预处理的第二图像的所述光亮度彼此不同并且所述预处理的第一图像和所述预处理的第二图像具有所述相似图案时，所述比较器被配置为确定所述指纹是生物指纹。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，当所述预处理的第一图像的光亮度和所述预处理的第二图像的所述光亮度不同并且所述预处理的第一图像和所述预处理的第二图像不具有所述相似图案时，所述比较器被配置为确定所述指纹是伪造的。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述指纹图像提取器被配置为通过区分在所述指纹的所述第一区域中反射的光量与在所述指纹的所述第二区域中反射的光量来提取所述第一图像和所述第二图像。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一层包括光感测阵列层，并且所述第二层包括选择性光透射层，所述选择性光透射层具有位于所述针孔之间的阻光图案，并且其中所述针孔被配置为使从相应的所述发光元件发射出的且随后从所述指纹反射的光聚焦。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述针孔包括阵列。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述指纹检测器包括：

指纹图像提取器，接收来自所述光感测阵列层的所述指纹图像以提取所述第一图像和所述第二图像；

图像处理器，对提取的所述第一图像和所述第二图像进行预处理并对所述第一图像和所述第二图像进行合成；

比较器，确定来自所述图像处理器的合成图像中的所述第二图像是否包括所述阵列；以及

认证单元，基于所述比较器的所述确定来认证所述指纹。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，当所述第二图像包括所述阵列时，所述比较器被配置为确定所述指纹图像是伪造的。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，当所述第二图像不包括所述阵列时，所述比较器被配置为确定所述指纹图像是生物指纹。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二区域位于所述第一区域的外周处。

14.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述阵列包括网格布置。

15.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述比较器包括相似性确定器，所述相似性确定器被配置为通过对所述预处理的第二图像的谷和脊与所述预处理的第一图像的谷和脊的连续性进行分析来确定相似图案。

16.一种认证指纹的方法，用于具有指纹传感器的显示装置，其中，所述方法包括步骤：

通过感测所述指纹反射的光来接收与和指纹接触表面接触的用户的指纹相对应的指纹图像；

从所述指纹图像提取与和所述指纹接触表面接触的所述指纹的第一区域相对应的第一图像、以及与位于所述指纹的所述第一区域的外周处的所述指纹的第二区域相对应的第二图像；

对提取的所述第一图像和所述第二图像进行比较；并且

基于对提取的所述第一图像和所述第二图像的比较来认证所述指纹。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法进一步包括步骤：对提取的所述第一图像和所述第二图像执行图像预处理。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法进一步包括步骤：通过使用所述预处理的第一图像的光亮度和所述预处理的第二图像的光亮度以确定所述预处理的第一图像和所述预处理的第二图像具有相似图案，来确定所述指纹是生物指纹。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，当所述预处理的第一图像和所述预处理的第二图像具有彼此连续的谷和脊时，所述第一图像和所述第二图像具有相似图案。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法进一步包括步骤：当所述第一图像和所述第二图像的光亮度彼此不同并且所述第一图像和所述第二图像具有相似图案时，确定所述指纹是生物指纹。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述方法进一步包括步骤：当所述第一图像和所述第二图像的光亮度彼此不同并且所述第一图像和所述第二图像不具有相似图案时，确定所述指纹是伪造的。

22.根据权利要求16所述的方法，其中，所述指纹传感器包括：第一层，包括至少一个光传感器以感测由所述指纹反射的光；以及第二层，包括以阵列布置的针孔以使入射光透射到所述光传感器上，

并且，所述方法进一步包括步骤：当所述第二图像包括所述阵列时，确定所述指纹是伪造指纹。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述方法进一步包括步骤：当所述预处理的第二图像不包括所述阵列时，确定所述指纹是生物指纹。

24.一种显示装置中的指纹检测器，将生物指纹与伪造指纹区分开，其中，所述指纹检测器包括：

指纹图像提取器，接收来自光感测阵列层的指纹图像以提取与和指纹接触表面接触的指纹的所述指纹图像的第一区域相对应的第一图像以及与和所述指纹接触表面不接触的所述指纹图像的第二区域相对应的第二图像；

图像处理器，对提取的所述第一图像和所述第二图像执行预处理；

比较器，对所述预处理的第一图像和所述预处理的第二图像进行比较；以及

认证单元，基于所述比较器的确定来认证所述指纹。

25.根据权利要求24所述的指纹检测器，其中，所述指纹图像的所述第二区域位于所述指纹的外周。

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