CN114442367A - 生物特征识别装置及其识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种生物特征识别装置及其识别方法，其中该生物特征识别装置包含基板、多个感光元件、第一电极组、第一介电层、第一遮光部、第二介电层、第二遮光部、第二电极组、第二电极组以及液晶分子层。多个感光元件设置于基板上。第一电极组连接感光元件。第一介电层设置于感光元件上。第一遮光部设置于第一介电层上。第二介电层设置于第一遮光部上。第二遮光部设置于第二介电层上。第二电极组包含像素电极组设置于第二遮光部上。液晶分子层设置于像素电极组以及第二遮光部上。

Description

生物特征识别装置及其识别方法
技术领域
本发明涉及一种生物特征识别装置及其识别方法。
背景技术
随着科技的发展，信息安全成为消费者在使用电子装置时的一大重要考虑。因此，电子装置目前多都配置身份认证的机制，其中利用生物特征进行身份识别的方式是近年来的趋势。
然而，部分待测者因待测表面的脂肪层极薄甚至几乎不存在(例如干手指)，造成气泡(空气)存在于理论上为脂肪层的位置，提升空气-玻璃反射光发生于理论上应较暗的区域(暗域)的机率，使得暗域灰阶反转为较亮的区域(亮域)，造成生物特征的识别异常。
因此，如何提供一种改善灰阶反转，提升生物特征识别度的生物特征识别装置，是所欲解决的问题。
发明内容
本发明的一些实施方式提供一种生物特征识别装置，包含基板、多个感光元件、第一电极组、第一介电层、第一遮光部、第二介电层、第二遮光部、第二电极组、第二电极组以及液晶分子层。多个感光元件设置于基板上。第一电极组连接感光元件。第一介电层设置于感光元件上。第一遮光部设置于第一介电层上，其中第一遮光部具有多个第一透光区与位于两个相邻的第一透光区之间的第一遮光区。第二介电层设置于第一遮光部上。第二遮光部设置于第二介电层上，其中第二遮光部具有多个第二透光区与位于两个相邻的第二透光区之间的第二遮光区，各第二透光区对应各第一透光区。第二电极组包含像素电极组设置于第二遮光部上。液晶分子层设置于像素电极组以及第二遮光部上。
在一些实施方式中，第二电极组还包含驱动电极组，驱动电极组位于第二介电层上，以及像素电极组包含多个像素电极，并且各像素电极分别位于各第二透光区中。
在一些实施方式中，驱动电极组包含多个驱动电极，各驱动电极与各像素电极彼此平行间隔排列于第二透光区中。
在一些实施方式中，各驱动电极与各像素电极以指叉式交错间隔排列于第二透光区中。
在一些实施方式中，驱动电极组设置于液晶分子层上。
在一些实施方式中，生物特征识别装置还包含多个微透镜设置于液晶分子层上，其中各微透镜对应各第二透光区。
在一些实施方式中，生物特征识别装置还包含滤光层设置于液晶分子层上，其中滤光层包含多个滤光单元，各滤光单元对应各第二透光区。
在一些实施方式中，各滤光单元分别使单色光通过。
在一些实施方式中，生物特征识别装置还包含遮光层设置于滤光单元之间。
在一些实施方式中，生物特征识别装置还包含控制芯片连接感光元件以及第二电极组，其中控制芯片配置以根据各感光元件所侦测到的光线状态，判断是否启动第二电极组，以及由像素电极中选择所需启动的至少一者。
本发明的一些实施方式提供一种识别生物特征的方法，包含：执行生物特征识别步骤，侦测由多个感光元件接收来自生物体反射的反射光，以取得生物特征图案，生物特征图案由感光元件获得的多个图案单元所组合而成；判断相邻的图案单元的灰度之间的差异量，是否大于或等于51，其中灰度为灰度0时为黑色，灰度为灰度255时为白色，其中当差异量大于或等于51时，则确认生物特征图案识别成功；当差异量小于51时，并且生物特征图案的一平均灰度大于178或是小于76时，则调整曝光时间；以及再次执行生物特征识别步骤；或当差异量小于51时，并且生物特征图案的平均灰度为76至178时，则开启电极组，使感光元件上的液晶分子层偏转，降低液晶分子层的光穿透率；以及再次执行生物特征识别步骤。
在一些实施方式中，开启电极组，使感光元件上的液晶分子层偏转的步骤包含：开启差异量小于51的图案单元所对应的多个像素电极以及多个驱动电极，使液晶分子层中对应于图案单元的一部分偏转。
附图说明
通过阅读以下参考附图对实施方式的详细描述，可以更完整地理解本发明。
图1A为本发明的一些实施方式的生物特征识别装置的剖面示意图；
图1B为本发明的一些实施方式的生物特征识别装置的剖面示意图；
图1C为图1B的方框中的介电层、像素电极以及驱动电极的俯视图；
图1D为本发明的另一些实施方式的生物特征识别装置的剖面示意图；
图2A为本发明的一些实施方式的识别生物特征的方法的流程图；
图2B为本发明的一些实施方式的识别生物特征的方法中部分步骤的示意图；
图3为本发明的一些实施方式的生物特征识别装置的剖面示意图；
图4为本发明的一些实施方式的生物特征识别装置的剖面示意图；
图5为本发明的一些实施方式的生物特征识别装置的剖面示意图。
符号说明
100、300、400、500:生物特征识别装置
110、310、410、510:基板
120、320、420、520:缓冲层
130、132、134、136、138、330、332、334、336、338、432、434、436、438、532、534、536、538:绝缘层
140、142、144、342、344、442、444、542、544:介电层
150、350、450、550:第一遮光部
160、360、460、560:第二遮光部
170、370、470、570:液晶分子层
171:第一部分
172:第二部分
173:第三部分
180、380、480、580:盖板
200:方法
S210、S220、S230、S240、S252、S254、S262、S264:步骤
A:凹槽
BM:遮光金属层
Box:方框
BR1:第一遮光区
BR2:第二遮光区
CA1、CA2:沟道区
CF:滤光层
CF1、CF2、CF3:滤光单元
Com:驱动电极组
Com1:驱动电极
DP:显示层
E1:第一电极组
E2:第二电极组
ET1:第一线路
ET2:第二线路
G:孔洞
GE1、GE2:栅极电极
GI:栅极介电层
ILD:层间介电层
L:光线
LN:微透镜
LNa:凸部
LT1:第一透光区
LT2、LT2A、LT2B、LT2C:第二透光区
OC:粘着层
OX:金属氧化层
PS、PSA、PSB、PSC:感光元件
Px:像素电极组
Px1、Px1A、Px1B、Px1C:像素电极
SC1、SC2:半导体层
S/D1、S/D2:源极/漏极区域
SRO:感光单元
T1、T2:主动(有源)元件
TE:透明电极
WF:控制芯片
具体实施方式
以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中普通技术人员在了解本发明的优选实施方式和实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。
本文使用的「约」、「近似」、或「实质上」包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，「约」可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的「约」、「近似」、「相似」或「实质上」可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。
本文参考作为理想化实施例的俯视示意图来描述示例性实施例。因此，可以预期到作为例如制造技术及/或公差的结果的图示的形状变化。因此，本文所述的实施例不应被解释为限于如本文所示的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙及/或非线性特征。此外，所示的锐角可以是圆的。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不是旨在示出区域的精确形状，并且不是旨在限制权利要求的范围。
以下列举数个实施方式以更详尽阐述本发明的触碰装置，然而其仅为例示说明之用，并非用以限定本发明，本发明的保护范围当以所附的权利要求所界定的为准。
图1A绘示本发明的一些实施方式的生物特征识别装置100的剖面示意图。
在一些实施方式中，生物特征识别装置100可应用于指纹识别，其所识别的生物特征，以指纹的脊谷纹中的特征为例，但不限于此。在另一些实施方式中，生物特征识别装置100也可应用于掌纹识别，其所识别的生物特征可以为识别掌纹的脊谷纹中的特征。为便于说明，下文以指纹识别为例。
生物特征识别装置100包含基板110、缓冲层120、栅极介电层GI、层间介电层ILD、第一电极组E1、多个感光元件PS、绝缘层130、介电层140、第一遮光部150、第二遮光部160、液晶分子层170、微透镜LN、以及盖板180。
请见图1A，缓冲层120设置于基板110上。栅极介电层GI设置于缓冲层120上。层间介电层ILD设置于栅极介电层GI上。第一电极组E1设置于层间介电层ILD上。感光元件PS设置于第一电极组E1上，电连接第一电极组E1。绝缘层132设置于第一电极组E1以及层间介电层ILD上。绝缘层134设置于绝缘层132以及感光元件PS上，并填充凹槽A。在一些实施方式中，绝缘层132部分覆盖感光元件PS中的感光单元SRO，例如覆盖感光单元SRO的外缘区域。具体而言，在设置感光单元SRO于第一电极组E1上之后，设置绝缘层132于感光单元SRO上，接着，在绝缘层132中形成凹槽A于感光单元SRO的中央部分上，暴露出部分的感光单元SRO；接着，形成透明电极TE于绝缘层132上并延伸至凹槽A中，覆盖感光单元SRO的部分(例如覆盖感光元件SR的中心区域)。
在一些实施方式中，基板110可以是透光材料，举例而言，基板110可为玻璃基板、石英基板、蓝宝石基板、有机聚合物基板或其他合适的硬质基板或可挠式基板(软性基板)等。
在一些实施方式中，绝缘层132的材料可以为透明绝缘材料，例如有机硅橡胶、丙烯酸型树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂、其它合适材质、或前述的衍生物等。绝缘层134的材料可以与绝缘层132相同或相近。
在一些实施方式中，第一电极组E1的材料为金属材料，例如不透光的金属材料。需说明的是，图1A中的第一电极组E1仅为示例，具体的电极连接方式可参后续的图1B以及图1C或图1D。
在一些实施方式中，感光元件PS包含感光单元SRO以及设置于感光单元SRO上的透明电极TE。感光单元SRO的材料包含富硅氧化物(Silicon-Rich Oxide；SRO)，当感光单元SRO受到光照射时，因材料的特性受入射光激发而产生电子空穴对，并可在有外加偏压(或外加电场，例如第一电极组E1所施加的电场)的情况下来分离此些受光激发而产生的电子空穴对，以形成光电流信号，再将光电流信号转换为以不同灰度(例如灰度0(黑)至灰度255(白)的256阶灰度)呈现的灰阶图谱信号。接着，再经灰阶图谱信号中的灰度分布，识别指纹中的纹峰以及纹谷。在一些实施方式中，根据亮度值由暗至亮，灰阶图谱信号的灰度可以分为256阶，灰度0时为黑色，灰度255时为白色。
一般而言，灰阶图谱信号中，灰度较低(暗，例如灰度0至灰度76(约最大灰度的0％至30％))时判断为纹峰，灰度较高(亮，例如灰度178至灰度255(约最大灰度的70％至100％))时则判断为纹谷。原因在于，纹峰表面通常带有脂肪层，空气存在比例较低，因此，由纹峰反射的光线(主要为油脂-纹峰反射光)，相对于由纹谷反射的光线(包含空气-纹谷反射光以及空气-盖板反射光)，纹峰的反射光强度较弱，因此灰度较低。
在一些实施方式中，透明电极TE的材料包括透明导电材料，例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟镓锌氧化物、其他合适的氧化物或者是上述至少二者的堆叠层。
请继续见图1A，介电层142设置于绝缘层134上。第一遮光部150设置于介电层142上，其中第一遮光部150具有多个第一透光区LT1与位于两个相邻的第一透光区LT1之间的第一遮光区BR1，个别的第一透光区LT1与个别的感光单元SRO对应且重叠(例如个别第一透光区LT1的中心点与感光单元SRO的中心点重叠)。
在一些实施方式中，介电层142的材料可以是有机材料、无机材料或其组合，包括，但不限于环氧树脂、氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、由氧化硅及氮化硅共同组成的复合层、或是其他合适的介电材料等。在一些实施例中，介电层142为透明绝缘材料。
在一些实施方式中，第一遮光区BR1的材质可为无机材质、有机材质、金属、其他适当材料或前述的组合。在一些实施方式中，第一遮光区BR1包含遮光金属层以及金属氧化层设置于遮光金属层上(图未示)。
绝缘层136设置于介电层142以及第一遮光区BR1上，并填满第一透光区LT1。绝缘层136的材料可以与绝缘层132相同或是相似，于此不另赘述。
介电层144设置于绝缘层136上。第二遮光部160设置于介电层144上，其中第二遮光部160具有多个第二透光区LT2与位于两个相邻的第二透光区LT2之间的第二遮光区BR2，个别第二透光区LT2与个别第一透光区LT1对应(例如个别第二透光区LT2的中心点与个别第一透光区LT1的中心点重叠)。第二电极组E2设置于介电层144上，第二遮光区BR2覆盖部分的第二电极组E2，并且第二透光区LT2垂直对应部分的第二电极组E2。可以了解的是，图1A中的第二电极组E2仅为示例，具体的电极连接方式可参后续的图1B以及图1C或图1D。
在一些实施方式中，第二遮光区BR2的材质可为无机材质、有机材质、金属、其他适当材料或前述的组合。在一些实施方式中，第二遮光区BR2包含遮光金属层BM以及金属氧化层OX设置于遮光金属层BM上。
绝缘层138设置于第二遮光区BR2上，并填满第二透光区LT2。绝缘层138的材料可以与绝缘层132相同或是相似，于此不另赘述。
液晶分子层170设置于第二电极组E2以及第二遮光部160上，液晶分子层170经由第二电极组E2提供的电场的取向和强度，以偏转或其他方式定向自身来回应电场，从而改变液晶分子层170的光穿透率(transmissivity)。在一些实施方式中，液晶分子层170的光穿透率为90％至100％，当第二电极组E2产生电场时，则促使液晶分子层170偏转，而降低光穿透率，例如降低光穿透率至10％至30％。在一实施方式中，第二电极组E2可以选择性地施加电场于特定的第二透光区LT2上的液晶分子，也就是，液晶分子层170的液晶分子并非仅能整层偏转，而是可以于特定区域偏转，从而调控由特定的第二透光区LT2所入射的光线，例如可以使第一部分171的液晶分子偏转，降低第一部分171的光穿透率，但不改变第二部分172以及第三部分173的液晶分子的光穿透率。
可以理解的是，在一些实施方式中，部分待测者手指表面的脂肪层极薄甚至几乎不存在(后称干手指)，提升气泡(空气)存在于盖板180以及手指之间的机率，导致侦测指纹时，纹峰与盖板180之间除了油脂-纹峰反射光之外，还存在空气-玻璃反射光，空气-玻璃反射光将提升纹峰处的感光单元SRO侦测到的光线亮度(较纹峰理论上应测得的光线亮度提升)，造成应识别为纹峰的位置(一般而言灰度较低)，却灰阶反转，呈现高灰度(亮，例如灰度178至灰度255)的图像，而无法区别纹峰与纹谷，造成指纹影像的识别异常。
然而，经由第二电极组E2以及液晶分子层170的设置，可以调控特定区域的液晶分子的光穿透率，当指纹的灰阶图谱信号异常(例如相邻的图案单元的灰度之间的差异量小于51)时，则可降低异常区域的液晶分子的光穿透率，改善指纹影像的识别度。
多个微透镜LN设置于第二遮光部160上，其中个别微透镜LN与个别第二透光区LT2对应(例如个别第二透光区LT2的中心点位于个别微透镜LN的垂直平分线上)。
在一些实施方式中，可以通过调整微透镜LN的曲率半径以及微透镜LN的凸部LNa位置，调整反射光的成像(例如经由微透镜LN将外界的光信号放大)，从而得到指纹图像。
粘着层OC设置于微透镜LN上。在一些实施方式中，粘着层OC为透明光学胶。
盖板180设置于粘着层OC上。
在一些实施方式中，盖板180包括保护板、触控面板及显示面板中至少一者，以提供保护微透镜LN的功能，或者是触控的功能，甚至是显示画面的功能。
接着，请见图1B，图1B绘示本发明的一些实施方式的生物特征识别装置100的剖面示意图，主要呈现第一电极组E1、以超级边缘电场转换模式(Advanced Fringe FieldSwitching；AFFS)设置的第二电极组E2、以及控制芯片WF的位置及连接方式。
第一电极组E1包含主动元件T1以及第一线路ET1。主动元件T1包含半导体层SC1以及位于半导体层SC1上的栅极电极GE1。半导体层SC1包含源极/漏极区域S/D1以及沟道区CA1连接源极/漏极区域S/D1。在一些实施方式中，沟道区CA1为多晶硅(Poly-Silicon)，源极/漏极区域S/D1为经掺杂的多晶硅。在一些其他实施方式中，源极/漏极区域S/D1可以为合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或其他合适的材料。
在一实施方式中，半导体层SC1经图案化形成在缓冲层120上，接着栅极介电层GI覆盖半导体层SC1。栅极电极GE1经图案化形成在栅极介电层GI上。半导体层SC1经掺杂后形成源极/漏极区域S/D1，半导体层SC1中未掺杂的区域(位于栅极电极GE1下方)则为沟道区CA1。层间介电层ILD形成在栅极介电层GI上并覆盖栅极电极GE1。接着于栅极介电层GI与层间介电层ILD形成开口(贯穿栅极介电层GI与层间介电层ILD)，并于开口中沉积金属材料以及图案化金属材料，形成第一线路ET1于开口中以及层间介电层ILD上。接着，设置感光单元SRO于第一线路ET1上，从而通过第一线路ET1电连接源极/漏极区域S/D1以及感光单元SRO。
第二电极组E2包含像素电极组Px、驱动电极组Com以及主动元件T2。驱动电极组Com位于介电层144上，包含多个驱动电极Com1。像素电极组Px位于绝缘层138上，包含多个像素电极Px1，像素电极组Px穿过绝缘层138、介电层144、绝缘层136、介电层142、绝缘层134、绝缘层132、层间介电层ILD、以及栅极介电层GI，电连接主动元件T2。主动元件T2的设置可以与主动元件T1相同或相似，于此不另赘述。在一些实施方式中，第二电极组E2还包含第二线路ET2，连接主动元件T2以及像素电极组Px。
请见图1C，图1C绘示图1B的方框Box中的介电层144、像素电极Px1以及驱动电极Com1的俯视图。像素电极Px1以及驱动电极Com1设置于介电层144上，并且彼此平行间隔排列于第二透光区LT2(请同参图1B)中。例如图1C所示，像素电极Px1以及驱动电极Com1以指叉式交错间隔排列于第二透光区LT2(请同参图1B)。此外，介电层144还设置有多个孔洞G以使光线入射至感光单元SRO(请参图1B)。
请回到图1B，可以了解的是，通过第二电极组E2中像素电极组Px以及驱动电极组Com的设置，并搭配合适的液晶分子排列方式，第二电极组E2产生的电场，可以改变第二透光区LT2(请见图1B)上方的液晶分子层170光穿透率。
请回见图1B，控制芯片WF连接感光元件PS以及第二电极组E2，其中控制芯片WF配置以根据感光元件PS于第二透光区LT2所侦测到的光线状态，判断是否启动第二电极组E2，以及由所有像素电极Px1中选择所需启动的特定像素电极Px1。也就是，控制芯片WF根据感光元件PS的侦测结果，选择启动特定电场，以改变特定的第二透光区LT2上的液晶分子的光穿透率。
在一些实施方式中，可以在指纹识别异常的时(例如待测者为干手指，多个相邻的感光单元SRO所侦测到的图案单元的灰度的差异量小于50)，经由降低液晶分子的光穿透率，降低此些侦测异常的感光元件PS所接收到的光线强度，改善干手指侦测时的灰阶反转现象，提升指纹的识别度。
值得说明的是，第二电极组E2可以采用其他设置方式。例如请见图1D，图1D绘示本发明的另一些实施方式的生物特征识别装置100的剖面示意图，图1D中的第一电极组E1以及控制芯片WF可以与图1B相同或相似，于此不另赘述。
图1D的第二电极组E2与图1B的差异在于，图1D的驱动电极组Com设置于液晶分子层170上，并未位于第二透光区LT2中。像素电极组Px则是位于第二透光区LT2中，以及直接设置于第二遮光区BR2的金属氧化层OX上。驱动电极组Com以及像素电极组Px平行配置于上下两层，液晶分子层170夹设其中，当驱动电极组Com以及像素电极组Px产生电场，可偏转特定区域的液晶分子层170，降低液晶分子层170的光穿透率。
尽管图1D的第二电极组E2与图1B的第二电极组E2设置方式并不同，但搭配合适的液晶分子排列方式，图1B以及图1D的第二电极组E2均可根据控制芯片WF的指令，施加电场于特定区域，降低特定的第二透光区LT2上方的液晶分子层170光穿透率，降低特定感光单元SRO所接收到的光线强度，改善灰阶反转的识别不良问题。
请见图2A，图2A绘示本发明的一些实施方式的识别生物特征的方法200的流程图，为利于说明，以下可同时参考图1A至图1B。
首先，步骤S210，执行生物特征识别步骤，侦测由多个感光元件PS接收来自生物体反射的反射光，以取得生物特征图案，生物特征图案由多个感光元件PS获得的多个图案单元所组合而成，其中单个感光元件PS获得图案单元。在一些实施方式中，生物特征图案为由光信号转换而得的灰阶图谱信号。在一实施方式中，根据亮度值由暗至亮，灰阶图谱信号的灰度可以分为256阶，灰度0时为黑色，灰度255时为白色，灰度1至灰度254则为黑色与白色之间的过渡色，随着灰度提升，越趋近白色。
接着，请见步骤S220，判断相邻的图案单元的灰度之间的差异量，是否大于或等于51(也就是，灰度差异量大于或等于最大灰度差异量的约20％)。
如果相邻的图案单元的灰度之间的差异量，大于或等于51(例如第一图案单元的灰度为150，相邻的第二图案单元的灰度为50，差异量为100)，则接续步骤S230，生物特征图案识别成功。在一些实施方式中，若此次指纹识别为首次录制，则步骤S230之后，执行生物特征图案特征点录制，将生物特征图案纪录至数据库。若此次为一般使用(例如解锁)，则接续比对此次的生物特征图案特征点与数据库所储存的生物特征图案特征点是否一致，若特征点一致，则判定比对成功(解锁)。
如果相邻的图案单元的灰度之间的差异量，并未大于或等于51，也就是，灰度差异量小于51(灰度差异量小于最大灰度差异量的约20％)，例如第一图案单元的灰度为10，相邻的第二图案单元的灰度为50，差异量为40，则先接续步骤S240，判断生物特征图案的平均灰度是否为76至178(约为最大灰度的30％至最大灰度的70％之间)。
如果生物特征图案的平均灰度并非76至178(也就是，平均灰度小于最大灰度的30％，或是平均灰度大于最大灰度的70％)，则可能为曝光量不足或是曝光量过高，整体视野过暗或是过亮，则接续步骤S252，调整曝光时间(例如若平均灰度小于76，则拉长曝光时间，平均灰度大于178，则缩短曝光时间)。在步骤S252之后，接续步骤S254，再次执行步骤S210的生物特征识别步骤。
如果生物特征图案的平均灰度为76至178(也就是，平均灰度约为最大灰度的30％至70％之间)，曝光量属于适当范围，则判断无法达成步骤S220的相邻的图案单元的灰度之间的差异量大于或等于51(生物特征图案正确识别的标准)的原因，可能在于干手指的气泡，造成的灰阶反转现象。
因此，接续步骤S262，开启电极组(即，图1A至图1B的第二电极组E2)，使感光元件PS上的液晶分子层170偏转，降低液晶分子层170的光穿透率。在一些实施方式中，开启差异量小于51(51.2，20％)的相邻的图案单元所对应的像素电极Px1以及驱动电极Com1，使液晶分子层170中对应于此些图案单元的部分发生偏转。
举例而言，可参考图2B，图2B绘示本发明的一些实施方式的识别生物特征的方法200中部分步骤的示意图，其中图2B基本上为图1A的生物特征识别装置100，为凸显论述主轴，此图仅记载后续步骤说明中所提及的元件标号，其余省略的元件标号可参图1A。
当生物特征图案的平均灰度为76至178，但感光元件PSA以及PSC所侦测到的图案单元，分别与相邻的感光元件PS(图未示)所侦测到的图案单元的灰度之间的差异量小于51，并未达成生物特征图案正确识别的标准，则第二电极组E2开启对应于感光元件PSA以及PSC的像素电极Px1A以及Px1C，使感光元件PSA以及PSC上的液晶分子层170偏转，降低光线L于液晶分子层170的光穿透率，例如降低光穿透率至10％至30％，使光线L于第二透光区LT2A以及第二透光区LT2C的通过量降低，以改善干手指因气泡存在而出现的空气-玻璃反射光，造成纹峰亮度提升的灰阶反转现象，从而提升指纹的识别度。
接着，接续步骤S264，再次执行步骤S210的生物特征识别步骤。
可以理解的是，本发明的生物特征识别装置100还可以依实际需求增加、置换、或删减部分元件，例如请见图3至图5。
请见图3，图3绘示本发明的一些实施方式的生物特征识别装置300的剖面示意图。
图3的生物特征识别装置300基本上与图1A相同或相似，两者差异在于，生物特征识别装置300的单个微透镜LN对应多个第二透光区LT2。
请见图4，图4绘示本发明的一些实施方式的生物特征识别装置400的剖面示意图。
图4的生物特征识别装置400基本上与图1A相同或相似，两者差异在于，生物特征识别装置400还包含滤光层CF设置于液晶分子层470上(例如设置于粘着层OC以及盖板480之间)，其中滤光层CF包含多个滤光单元(滤光单元CF1至CF3)，个别滤光单元CF对应个别第二透光区LT2，例如滤光单元CF1对应第二透光区LT2A，滤光单元CF2对应第二透光区LT2B、以及滤光单元CF3对应第二透光区LT2C。此外，生物特征识别装置400还包含遮光层LS设置于滤光单元CF之间。
在一些实施方式中，滤光单元CF1至CF3分别使一种单色光通过。在一实施方式中，滤光单元CF1至CF3使相同颜色的单色光通过。在另一实施方式中，滤光单元CF1至CF3使不同颜色的单色光通过，例如滤光单元CF1使红光通过，滤光单元CF2使绿光通过，滤光单元CF3使蓝光通过。
请见图5，图5绘示本发明的一些实施方式的生物特征识别装置500的剖面示意图。
图5的生物特征识别装置500基本上与图1A相同或相似，两者差异在于，生物特征识别装置500还包含一显示层DP设置于粘着层OC上，显示层DP可发出光线达到生物体(例如待测者的指纹)并反射，以供感光元件PS识别指纹影像。在一些实施方式中，显示层DP包含多个发光像素(pixel)，各发光像素包含多个发光子像素(subpixel)分别发出一种或是多种单色光。在一实施方式中，发光子像素包含有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)、无机发光二极管或其它可出光的子像素类型。在一些其他实施方式中，显示层DP也可设置于其他位置，例如基板510下方。
本发明的一些实施方式提供生物特征识别装置以及方法，感光元件用于侦测生物特征，当相邻的图案单元的灰度差异量未达生物特征图案正确识别的标准时，第二电极组可以使特定区域的液晶分子层的偏转，降低侦测异常的感光元件上的液晶分子的光穿透率，改善因气泡(空气)不当存在(例如干手指时，气泡存在于纹峰处)造成的灰阶反转现象，从而提升生物特征的识别度。
虽然结合以多个实施方式和实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以所附的权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种生物特征识别装置，包含:
基板；
多个感光元件，设置于该基板上；
第一电极组，连接该些感光元件；
第一介电层，设置于该些感光元件上；
第一遮光部，设置于该第一介电层上，其中该第一遮光部具有多个第一透光区与位于两个相邻的该些第一透光区之间的第一遮光区；
第二介电层，设置于该第一遮光部上；
第二遮光部，设置于该第二介电层上，其中该第二遮光部具有多个第二透光区与位于两个相邻的该些第二透光区之间的第二遮光区，各该第二透光区对应各该第一透光区；
第二电极组，其中该第二电极组包含像素电极组设置于该第二遮光部上；以及
液晶分子层，设置于该像素电极组以及该第二遮光部上。
2.如权利要求1所述的生物特征识别装置，其中该第二电极组还包含驱动电极组，该驱动电极组位于第二介电层上，以及该像素电极组包含多个像素电极，并且各该像素电极分别位于各该第二透光区中。
3.如权利要求2所述的生物特征识别装置，其中该驱动电极组包含多个驱动电极，各该驱动电极与各该像素电极彼此平行间隔排列于该第二透光区中。
4.如权利要求3所述的生物特征识别装置，其中各该驱动电极与各该像素电极以指叉式交错间隔排列于该第二透光区中。
5.如权利要求2所述的生物特征识别装置，其中该驱动电极组设置于该液晶分子层上。
6.如权利要求1所述的生物特征识别装置，还包含多个微透镜，设置于该液晶分子层上，其中各该微透镜对应各该第二透光区。
7.如权利要求1所述的生物特征识别装置，还包含滤光层，设置于该液晶分子层上，其中该滤光层包含多个滤光单元，各该滤光单元对应各该第二透光区。
8.如权利要求7所述的生物特征识别装置，其中各该滤光单元分别使单色光通过。
9.如权利要求7所述的生物特征识别装置，还包含遮光层，设置于该些滤光单元之间。
10.如权利要求2所述的生物特征识别装置，还包含控制芯片连接该感光元件以及该第二电极组，其中该控制芯片配置以根据各该感光元件所侦测到的光线状态，判断是否启动该第二电极组，以及由该些像素电极中选择所需启动的至少一者。
11.一种识别生物特征的方法，包含：
执行生物特征识别步骤，侦测由多个感光元件接收来自生物体反射的反射光，以取得生物特征图案，该生物特征图案由该些感光元件获得的多个图案单元所组合而成；
判断相邻的该些图案单元的灰度之间的差异量，是否大于或等于51，其中该灰度为灰度0时为黑色，该灰度为灰度255时为白色，其中
当该差异量大于或等于51时，则确认该生物特征图案识别成功；
当该差异量小于51时，并且该生物特征图案的平均灰度大于178或是小于76时，则
调整曝光时间；以及
再次执行该生物特征识别步骤；或
当该差异量小于51时，并且该生物特征图案的该平均灰度为76至178时，则
开启电极组，使该些感光元件上的液晶分子层偏转，降低该液晶分子层的光穿透率；以及
再次执行该生物特征识别步骤。
12.如权利要求11所述的识别生物特征的方法，其中开启该电极组，使该些感光元件上的该液晶分子层偏转的步骤包含：
开启该差异量小于51的该些图案单元所对应的多个像素电极以及多个驱动电极，使该液晶分子层中对应于该些图案单元的一部分偏转。
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