CN211956510U - 光侦测数组装置和显示设备 - Google Patents
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Abstract
一种光侦测数组装置包括一基板、复数个光侦测组件以及复数个遮挡组件。光侦测组件设置在基板的一表面。复数个遮挡组件的其中一个遮挡组件设置在复数个光侦测组件的其中一个光侦测组件之上，且其中一个遮挡组件的宽度大于其中一个光侦测组件的宽度。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种光侦测数组装置和显示设备，特别是涉及一种具有遮挡组件的光侦测数组装置和显示设备。
【背景技术】
随着科技日新月异，可携式显示设备，例如：智能型手机(smart phone)、平板计算机(tablet PC)或是笔记本电脑(laptop PC)等，已成为了人们生活中必备之工具。随着其功能越来越多元，其中通常存储有私人数据，例如电话簿、相片或个人身分信息，而具有一定的隐密性。为了保护这些数据，已发展出将指纹传感器运用在可携式显示设备中。
在目前的指纹感测技术中，有发展出利用光线在装置内产生全反射的特性来达到指纹影像侦测的效果。然而，由于全反射的光线的强度较弱，使得指纹影像侦测的效果容易受到其他强度较强的光线所影响。因此，如何提升指纹影像侦测的效果对于指纹感测技术的应用仍是非常重要的议题。
【实用新型内容】
本实用新型提供了一种具有遮挡组件的光侦测数组装置和显示设备，透过遮挡组件遮蔽小角度的入射光线，使光侦测组件接收具有较大入射角的斜向光线，藉此提升指纹影像侦测的效果。
根据一些实施例，本实用新型提供了一种光侦测数组装置。光侦测数组装置包括一基板、复数个光侦测组件以及复数个遮挡组件。光侦测组件设置在基板的一表面。复数个遮挡组件的其中一个遮挡组件设置在复数个光侦测组件的其中一个光侦测组件之上，且其中一个遮挡组件的宽度大于其中一个光侦测组件的宽度。
根据一些实施例，本实用新型提供了一种显示设备。显示设备包括一显示面板以及一光侦测数组。光侦测数组设置在显示面板内或显示面板外，其中光侦测数组包括复数个光侦测组件以及复数个遮挡组件。光侦测组件设置在基板的一表面。复数个遮挡组件的其中一个遮挡组件设置在复数个光侦测组件的其中一个光侦测组件之上，且其中一个遮挡组件的宽度大于其中一个光侦测组件的宽度。
【附图说明】
图1为本实用新型第一实施例的光侦测数组装置的剖视示意图。
图2为本实用新型第一实施例的一变化实施例的光侦测数组装置的剖视示意图。
图3为本实用新型第二实施例的显示设备的剖视示意图。
图4为本实用新型第三实施例的显示设备的剖视示意图。
【具体实施方式】
本领域技术人员可经由参考以下的详细描述并同时结合所附图式而理解本实用新型，须注意的是，为了使读者能容易了解及并使图式简洁，本实用新型的图式只绘出光侦测数组装置和显示设备的一部分，且所附图式中的特定组件并非依照实际比例绘图。此外，图中各组件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本实用新型的范围。
应了解到，当组件或膜层被称为在另一个组件或膜层「上」或「连接到」另一个组件或膜层时，它可以直接在此另一组件或膜层上或直接连接到此另一组件或膜层，或者两者之间存在有插入的组件或膜层。相反地，当组件被称为「直接」在另一个组件或膜层「上」或「直接连接到」另一个组件或膜层时，两者之间不存在有插入的组件或膜层。
须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本揭露的精神下，将数个不同实施例中的技术特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
请参考图1，其为本实用新型第一实施例的光侦测数组装置的剖视示意图。光侦测数组装置10可包括一基板100、复数个光侦测组件102以及复数个遮挡组件104。基板100可例如包括硬性基板或软性基板。硬性基板可例如包括玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、其他适合做为基板的材料或前述的组合，但不以此为限。软性基板可例如包括聚酰亚胺(polyimide，PI)基板、聚碳酸(polycarbonate，PC)基板、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)基板等塑料基板、其他适当的基板或其组合，但不以此为限。此外，基板100也可例如包括透明基板或不透明基板，但不以此为限。
光侦测组件102可设置在基板100的一表面1001。如图1，光侦测组件102可设置在基板100内(如表面1001以下)，且光侦测组件102的上表面可和基板100的表面1001共平面，但不以此为限。在一些实施例中，光侦测组件102也可设置在基板100的表面1001上，但不以此为限。此外，光侦测组件102可例如包括光电二极管、光电晶体管或其他合适的光侦测组件，但不以此为限。
如图1，复数个遮挡组件104的其中一个遮挡组件1041可设置在复数个光侦测组件102的其中一个光侦测组件1021之上。例如，遮挡组件1041可于一法线方向N设置在光侦测组件1021之上，而法线方向N可例如是垂直于基板100的表面1001的一方向。在本实施例中，一个遮挡组件104可对应一个光侦测组件102设置，但不以此为限。
如图1，光侦测数组装置10可还包括一透明材料层106设置在基板100的表面1001上，其中复数个遮挡组件104可设置在透明材料层106之中。透明材料层106可例如包括氧化硅等适合的透明介电材料，但不以此为限。
另一方面，遮挡组件104的宽度W1可大于光侦测组件102的宽度W2。宽度W1和宽度W2可例如是从法线方向N观测遮挡组件104和光侦测组件102所具有的宽度，但不以此为限。举例而言，在一些实施例中，光侦测组件102的宽度W2可为约20微米，遮挡组件104的宽度W1可为约60微米，且光侦测组件102和遮挡组件104之间的距离D可为约20微米，但不以此为限。
由于遮挡组件104的宽度W1可大于光侦测组件102的宽度W2，使得遮挡组件104可用于遮蔽入射角较小的光线L2，可避免光侦测组件102接收到入射角较小的光线L2，并使得光侦测组件102能够接收到入射角较大的光线L1。光线L1可例如为一斜向光线，且光线L1的入射角α可大于或等于约35°(如35°≦α)，但不以此为限。另在某些实施例中，光线L1的入射角α的范围可为约35°至约75°(如35°≦α≦75°)，但不以此为限。光线L2可例如为一斜向光线或平行于法线方向N的一正向光线，且光线L2的入射角β的范围可为小于约35°并大于或等于约0°(如0°≦β<35°)，但不以此为限。以上所提到的入射角α或入射角β可例如为光线L1或光线L2的行进方向与法线方向N之间的夹角。
当光侦测数组装置10用于侦测入射角较大的斜向光线时，遮挡组件104可用于遮蔽入射角较小的光线。举例而言，在一些情况中，当入射角较大的光线(如光线L1)的强度较小，而入射角较小的光线(如光线L2)的强度较大时，透过本实用新型可避免光侦测数组装置10同时接收到入射角较大的光线以及入射角较小的光线，进而避免光侦测数组装置10用于侦测入射角较大的光线(强度较小)时，其量测结果受到入射角较小的光线(强度较大)的干扰。
如图1，在一些实施例中，遮挡组件104可包括单层结构，且遮挡组件104可包括金属材料或吸光材料，其中吸光材料可例如是黑色的光阻材料，但不以此为限。当遮挡组件104为金属材料时，其可反射入射角较小的光线(如光线L2)，以达到遮蔽的效果。当遮挡组件104为吸光材料时，其可吸收入射角较小的光线(如光线L2)，以达到遮蔽的效果，进而提升光侦测数组装置10的侦测效果。下述各实施例和变化实施例中的光侦测数组装置和显示设备中的光侦测数组皆可参考本实施例，故相同的技术特征于下文中不再赘述。
请参考图2，其为本实用新型第一实施例的一变化实施例的光侦测数组装置的剖视示意图，且图2绘出其中一个遮挡组件1041和其中一个光侦测组件1021做为示意。在一些变化实施例中，遮挡组件104可包括多层结构。举例而言，遮挡组件1041可包括一金属层104a及一吸光材料层104b，其中吸光材料层104b可设置在金属层104a和光侦测组件1021之间，但不以此为限。位在上方的金属层104a可用于反射入射角较小的光线(如光线L2)，以达到遮蔽的效果，进而提升光侦测数组装置10的侦测效果。此外，位在下方的吸光材料层104b可用于吸收从光侦测数组装置10底部反射回来的光线(如光线L3)，可避免光线L3反射至光侦测组件1021，进而提升光侦测数组装置10的侦测效果。
请参考图3，其为本实用新型第二实施例的显示设备的剖视示意图。在一些实施例中，显示设备20可包括一显示面板200以及一光侦测数组202，其中光侦测数组202的结构和功效可与第一实施例及/或其变化实施例(如图1、图2)中的光侦测数组装置10相同，在此不再对其赘述。如图3，在一些实施例中，光侦测数组202可设置在显示面板200外，但不以此为限。举例而言，图3中的光侦测数组202可例如是外挂式的光侦测数组，且光侦测数组202可例如透过一黏着材料黏贴至显示面板200的一侧，但不以此为限。
显示面板200可包括一基板2002、一基板2006及一显示介质层2004，且显示介质层2004可设置在基板2002和基板2006之间，但不以此为限。举例而言，当显示面板200为自发光显示面板时，显示介质层2004可包括有机发光二极管或无机发光二极管，但不以此为限。此时，光侦测数组202可设置在显示面板200的基板2002的下方(即相反于显示面板200的出光面的一侧)，其中基板2002可例如是薄膜晶体管基板(即TFT基板)，但不以此为限。
此外，当显示面板200为非自发光显示面板(如液晶显示面板)时，显示介质层2004可包括液晶材料，但不以此为限。此时，光侦测数组202可设置在显示面板200的基板2002的下方(即相反于显示面板200的出光面的一侧)，其中基板2002可例如是薄膜晶体管基板(即TFT基板)，但不以此为限。此外，光侦测数组202可选择性的设置在显示面板200的基板2002和背光模块(未绘出)之间，或者，亦可选择性的将光侦测数组202设置在背光模块的下方(即相反于背光模块出光的一侧)，但不以此为限。
在显示设备20透过侦测全反射的光线以产生指纹影像的实施例中，当手指30的凸纹接触显示设备20的表面(如基板2006的表面)时，光线遇到手指30的凸纹会部分射入皮肤而不产生全反射，故下方光侦测数组202中与其对应的光侦测组件102(如图1、图2)可接收到少量的对应光线或接收不到光线。当手指30的凹纹与基板2006的表面之间包括空气时，光线在此处的基板2006的表面会产生全反射，故下方光侦测数组202中与其对应的光侦测组件102可接收到对应的全反射光线(如光线L1)，藉此，可产生出一指纹影像。
然而，由于点光源的光线强度分布的特性，能够发生全反射的光线因入射角较大而强度较小，再者，入射角较大意味着光线在显示设备中行进的距离较长，使得光线受到介质吸收的量增加，进而造成强度变弱。反之，当点光源发出的光线越接近正向光线时，其强度会越大，而这些光线在显示设备中可视为入射角较小的光线(如光线L2)。当入射角较小的光线(如光线L2)在显示设备内行进至下方光侦测数组中的光侦测组件时，由于光线L2的强度大于光线L1的强度，将使得光侦测组件在接收全反射的光线时受到强光的严重干扰，进而无法产生亮暗对比高的指纹影像。
为解决上述问题，当光侦测数组202用于侦测入射角较大的斜向光线(如光线L1)时，遮挡组件104(如图1、图2)可用于遮蔽入射角较小的光线(如光线L2)，因此可避免光侦测组件102同时接收到入射角较大的光线以及入射角较小的光线，进而避免光侦测数组202用于侦测入射角较大的光线(强度较小)时，其量测结果受到入射角较小的光线(强度较大)的干扰，并可产生亮暗对比高的指纹影像。
请参考图4，其为本实用新型第三实施例的显示设备的剖视示意图。与上述实施例不同的地方在于，本实施例之光侦测数组302可设置于(或内嵌于)一软性有机发光二极管的显示面板300内，但不以此为限。在显示面板300中，一基板304和一基板306可例如为软性基板，软性基板可例如包括聚酰亚胺基板、聚碳酸基板、聚对苯二甲酸乙二酯基板等塑料基板、其他适当的基板或其组合，但不以此为限。复数个薄膜晶体管308及复数个有机发光二极管310可设置在基板304上，其中，有机发光二极管310可透过薄膜晶体管308驱动，例如，一个有机发光二极管310可与至少一个薄膜晶体管308电性连接，但不以此为限。
在本实施例中，光侦测数组302中的复数个光侦测组件亦可设置在基板304上，其中图4绘出其中一个光侦测组件3021作为示例。一多层封装结构312可设置在基板304和基板306之间，多层封装结构312可用于封装保护基板304上的复数个有机发光二极管310。多层封装结构312可包括多层有机及/或无机的绝缘层，但不以此为限。
另与第一实施例不同的地方在于，光侦测数组302中的复数个遮挡组件并非设置在透明材料层之中，而是设置在多层封装结构312上，或设置在多层封装结构312和基板306之间，其中图4绘出其中一个遮挡组件3022作为示例。例如，可透过控制多层封装结构312中子膜层(未绘出)的数量或厚度，来决定光侦测组件3021和遮挡组件3022之间的距离D。再者，如同第一实施例及其变化实施例，遮挡组件3022可包括单层结构(如图1)或多层结构(如图2)。其余有关光侦测组件3021和遮挡组件3022的技术特征可参考第一实施例，在此不再赘述。
综上所述，在本实用新型的光侦测数组装置和显示设备中，每一个遮挡组件上可对应设置一个光侦测组件，且遮挡组件的宽度可大于光侦测组件的宽度。当光侦测数组装置和显示设备用于侦测入射角较大的斜向光线或全反射光线时，遮挡组件可用于遮蔽入射角较小的光线。举例而言，在一些情况中，当入射角较大的光线(如全反射光线)的强度较小，而入射角较小的光线的强度较大时，透过本实用新型可避免光侦测组件同时接收到入射角较大的光线以及入射角较小的光线，进而避免光侦测组件用于侦测入射角较大的光线(强度较小)时，其量测结果受到入射角较小的光线(强度较大)的干扰，并可应用于侦测全反射光线来产生亮暗对比高的指纹影像。
【符号说明】
10:光侦测数组装置
100,2002,2006,304,306:基板
1001:表面
102,1021,3021:光侦测组件
104,1041,3022:遮挡组件
104a:金属层
104b:吸光材料层
106:透明材料层
20:显示设备
200,300:显示面板
2004:显示介质层
202,302:光侦测数组
308:薄膜晶体管
310:有机发光二极管
312:多层封装结构
30:手指
D:距离
L1,L2,L3:光线
N:法线方向
W1,W2:宽度
α,β:入射角
Claims (11)
1.一种光侦测数组装置，其特征在于，包括：
一基板；
复数个光侦测组件，设置在所述基板的一表面；以及
复数个遮挡组件，其中所述复数个遮挡组件的其中一个遮挡组件设置在所述复数个光侦测组件的其中一个光侦测组件之上，且所述其中一个遮挡组件的宽度大于所述其中一个光侦测组件的宽度。
2.根据权利要求1所述的光侦测数组装置，其特征在于，所述其中一个光侦测组件接收入射角大于或等于35°的一斜向光线。
3.根据权利要求1所述的光侦测数组装置，其特征在于，还包括一透明材料层设置在所述基板的所述表面上，其中所述复数个遮挡组件设置在所述透明材料层之中。
4.根据权利要求1所述的光侦测数组装置，其特征在于，所述其中一个遮挡组件包括金属材料。
5.根据权利要求1所述的光侦测数组装置，其特征在于，所述其中一个遮挡组件包括吸光材料。
6.根据权利要求1所述的光侦测数组装置，其特征在于，所述其中一个遮挡组件包括一金属层及一吸光材料层，其中所述吸光材料层设置在所述金属层和所述其中一个光侦测组件之间。
7.一种显示设备，其特征在于，包括：
一显示面板；以及
一光侦测数组，设置在所述显示面板内或所述显示面板外，其中所述光侦测数组包括：
复数个光侦测组件，设置在一基板的一表面；以及
复数个遮挡组件，其中所述复数个遮挡组件的其中一个遮挡组件设置在所述复数个光侦测组件的其中一个光侦测组件之上，且所述其中一个遮挡组件的宽度大于所述其中一个光侦测组件的宽度。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述其中一个光侦测组件接收入射角大于或等于35°的一斜向光线。
9.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述其中一个遮挡组件包括金属材料。
10.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述其中一个遮挡组件包括吸光材料。
11.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述其中一个遮挡组件包括一金属层及一吸光材料层，其中所述吸光材料层设置在所述金属层和所述其中一个光侦测组件之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210209 Address after: Grand Cayman Islands Patentee after: Yili Technology (Cayman) Co.,Ltd. Address before: Hsinchu County, Taiwan, China Patentee before: ILI TECHNOLOGY Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201117 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |