CN220085409U - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

提供的是一种电子装置，所述电子装置包括：生物特征信息感测层，包括传感器；光学图案层，设置在所述生物特征信息感测层上，并且包括多个透射部分和光屏蔽部分；以及显示层，设置在所述光学图案层上。当作为所述传感器接收的光的量与入射到所述传感器上的光的总量之比的所述传感器的填充系数(FF)为大约10％至大约70％时，入射到所述传感器上的光的视场(FOV)为大约15°至大约30°。

Description

电子装置
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2022年4月5日提交的第10-2022-0042001号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本实用新型涉及一种包括指纹识别功能的电子装置。
背景技术
电子装置提供能够与用户通信的各种功能。例如，电子装置可以包括通过显示图像或感测用户的输入向用户提供信息的功能。最近的电子装置还包括用于感测用户的指纹的功能。指纹识别可以用例如用于感测电极之间形成的电容变化的电容法、用于使用光学传感器感测入射光的光学法、或者用于使用压电体感测振动的超声波法来执行。在最近的电子装置中，用于指纹识别的感测单元可以被设置在显示层上。
实用新型内容
根据本实用新型的实施例，一种电子装置包括：生物特征信息感测层，包括传感器；光学图案层，设置在所述生物特征信息感测层上，并且包括多个透射部分和光屏蔽部分；以及显示层，设置在所述光学图案层上，其中，当作为所述传感器接收的光的量与入射到所述传感器上的光的总量之比的所述传感器的填充系数(FF)为大约10％至大约70％时，入射到所述传感器上的光的视场(FOV)为大约15°至大约30°。
在本实用新型的实施例中，当所述传感器的所述填充系数为大约10％至大约70％时，所述传感器的串扰分量的比例可以为大约1％至大约10％。
在本实用新型的实施例中，当所述传感器的所述填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，所述视场可以为大约1°至大约7°。
在本实用新型的实施例中，当所述传感器的所述填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，所述传感器的串扰分量的比例可以为大约1％至大约5％。
在本实用新型的实施例中，所述电子装置还可以包括设置在所述显示层和所述光学图案层之间的光收集层。
在本实用新型的实施例中，所述光收集层可以包括折射层和设置在所述折射层上的覆盖层。
在本实用新型的实施例中，所述折射层的第一折射率可以大于所述覆盖层的第二折射率。
在本实用新型的实施例中，所述折射层可以包括透镜阵列，并且所述覆盖层可以包括红外滤波器。
在本实用新型的实施例中，所述多个透射部分可以沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向布置，并且所述光屏蔽部分可以围绕所述多个透射部分。
在本实用新型的实施例中，所述显示层可以包括：基体层；电路层，设置在所述基体层上，并且包括像素电路；以及发光元件层，设置在所述电路层上，并且包括第一电极、发光层和第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极可以各自包括透明导电材料。
附图说明
通过参考附图详细描述其实施例，本实用新型的上述特征和其它特征将变得更加明显，其中：
图1是根据本实用新型的实施例的电子装置的透视图；
图2是根据本实用新型的实施例的电子装置的分解图；
图3是根据本实用新型的实施例的电子装置的部分配置的截面图；
图4是示出根据本实用新型的实施例的显示模块的截面图；
图5是根据本实用新型的实施例的感测单元的截面图；
图6是示出根据本实用新型的实施例的感测单元的一部分的透视图；
图7A是示出根据本实用新型的实施例的光学图案层的平面图；
图7B是示出根据本实用新型的实施例的光学图案层的平面图；
图8A是示出根据本实用新型的实施例的多个透镜中的一个透镜的透视图；
图8B是示出根据本实用新型的实施例的多个透镜中的一个透镜的透视图；以及
图8C是示出根据本实用新型的实施例的多个透镜中的一个透镜的透视图。
具体实施方式
在本说明书中，当组件(或区、层、部分等)被称为“在”另一组件“上”、“连接到”或“耦接到”另一组件时，所述组件可以直接放置在所述另一组件上、直接连接到或直接耦接到所述另一组件，或者第三组件可以设置在所述组件和所述另一组件之间。
相同的附图标记或符号可以指相同的元件。在附图中，示出了各种厚度、长度和角度并且虽然所示出的布置确实代表了本实用新型的实施例，但是将理解的是，在本实用新型的精神和范围内，各种厚度、长度和角度的修改可以是可能的，并且本实用新型不一定限于所示的特定厚度、长度和角度。“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何组合或所有组合。
可以使用诸如第一、第二等术语来描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组件与另外的组件区分开的目的。例如，在不脱离本实用新型的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，并且类似地，第二组件可以被称为第一组件。将理解的是，除非上下文另有明确指示，单数表述诸如“一个(一)”、“一种”和“所述(该)”包括复数表述。
另外，诸如“在……下方”、“下”、“在……上方”和“上”等术语用于描述附图中所示的组件之间的关系。术语是相对概念并且基于附图中所指示的方向进行描述。将理解的是，除了附图中所描述的方向外，空间相对术语还旨在涵盖装置在使用或操作中的不同方向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”另外的组件或特征“下方”或“之下”的组件随后将定向“在”另外的组件或特征“上方”。
在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。
图1是根据本实用新型的实施例的电子装置1000的透视图，并且图2是根据本实用新型的实施例的电子装置1000的分解图。
参考图1和图2，电子装置1000可以是响应于电信号而被激活的装置。电子装置1000可以包括各种实施例。例如，电子装置1000可以用于中小型电子装置(诸如个人计算机、笔记本计算机、个人数字终端、汽车导航单元、游戏机、便携式电子装置或照相机)以及大型电子装置(诸如电视机、监视器或外部广告牌)。另外，这些仅仅是作为示例提出的，并且电子装置1000也可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下被应用于其它电子装置。在本实施例中，作为示例，电子装置1000被示出为智能电话。
电子装置1000可以在第三方向DR3上、在与第一方向DR1和与第一方向DR1交叉的第二方向DR2中的每一个平行的显示表面1000-F上显示图像1000-I。图像1000-I可以包括静态图像以及动态图像。图1示出了作为图像1000-I的示例的时钟窗小部件和图标。显示图像1000-I的显示表面1000-F可以与电子装置1000的前表面相对应，并且与窗100的前表面相对应。
在本实施例中，基于显示图像1000-I的方向限定每个构件的前表面(或上表面)和后表面(或下表面)。前表面和后表面可以在第三方向DR3上彼此面对，并且前表面和后表面中的每一者的法线方向可以与第三方向DR3平行。将理解的是，“当在平面上观看时”可以指“当在第三方向DR3上观看时”。
根据本实用新型的实施例的电子装置1000可以感测从外部施加的用户的输入。用户的输入可以包括具有各种形式的外部输入，诸如用户的身体的一部分、光、热或压力。另外，依据电子装置1000的结构，电子装置1000可以感测施加到电子装置1000的侧表面或后表面的用户输入，并且本实用新型不限于此。
电子装置1000可以感测从外部施加的用户的指纹2000。可以在电子装置1000的显示表面1000-F中提供指纹识别区。指纹识别区可以被提供在透射区1000-T的整个区中或者透射区1000-T的部分区中。
电子装置1000可以包括窗100、防反射面板200、显示模块300、感测单元400和壳体500。在本实施例中，窗100和壳体500可以耦接以构成电子装置1000的外部。另外，窗100和壳体500可以在它们之间形成内部空间。
窗100可以包括光学透明的绝缘材料。例如，窗100可以包括玻璃或塑料。窗100可以具有单层结构或多层结构。例如，窗100可以包括用粘合剂彼此黏合的多个塑料膜，或者用粘合剂彼此黏合的玻璃基底和塑料膜。
如上所述，窗100的显示表面1000-F提供电子装置1000的前表面。透射区1000-T可以是光学透明区。例如，透射区1000-T可以是具有大约90％或更多的可见光透射率的区。
边框区1000-B可以是具有比透射区1000-T的光透射率相对低的光透射率的区。边框区1000-B限定了透射区1000-T的形状。边框区1000-B可以与透射区1000-T相邻，并且可以至少部分地包围透射区1000-T。
边框区1000-B可以具有预定的颜色。边框区1000-B可以覆盖显示模块300的外围区300-N，并且因此可以阻止外围区300-N对外部可见。另外，根据本实用新型的实施例，边框区1000-B可以在窗100中被省略。
防反射面板200可以设置在窗100下方。防反射面板200可以减少从窗100上方入射的外部光的反射率。在本实用新型的实施例中，防反射面板200可以被省略，并且可以是包括在显示模块300中的组件。
显示模块300可以显示图像1000-I，并且可以感测外部输入。显示模块300可以包括有源区300-A和外围区300-N。有源区300-A可以是响应于电信号而被激活的区。
在本实施例中，有源区300-A可以既作为用于显示图像1000-I的区和又作为用于感测外部输入的区。透射区1000-T可以与有源区300-A重叠。例如，透射区1000-T可以与有源区300-A的整个区或与有源区300-A的至少部分区重叠。因此，用户可以通过透射区1000-T观察图像1000-I，或者可以通过透射区1000-T提供外部输入。在本实用新型的实施例中，用于显示图像1000-I的区和用于感测外部输入的区可以彼此分开，但是本实用新型的实施例不限于此。
外围区300-N可以是由边框区1000-B覆盖的区。外围区300-N与有源区300-A相邻。外围区300-N可以至少部分地围绕有源区300-A。用于驱动有源区300-A的驱动电路或驱动线等可以被设置在外围区300-N中。
感测单元400可以设置在显示模块300下方。例如，感测单元400可以是感测用户的生物特征信息的层。感测单元400可以感测触摸目标的表面。该表面可以具有表面的均匀性或表面的弯曲度等。例如，该表面可以感测用户的指纹2000信息。
感测单元400可以包括感测区400-A和非感测区400-N。感测区400-A可以是响应于电信号而被激活的区。例如，感测区400-A可以是用于感测生物特征信息的区。用于驱动感测区400-A的驱动电路或驱动线等可以被设置在非感测区400-N中。
在本实用新型的实施例中，感测区400-A可以与有源区300-A重叠。例如，感测区400-A可以与整个有源区300-A重叠。在这种情况下，指纹2000可以遍及有源区300-A被识别。例如，用户的指纹2000可以在整个区中被识别，而不是在限于特定区的部分区中被识别，但是本实用新型的实施例不限于此。例如，在本实用新型的实施例中，感测区400-A可以与有源区300-A的一部分重叠。
壳体500耦接到窗100。壳体500可以耦接到窗100以提供预定的内部空间。显示模块300和感测单元400可以被容纳在内部空间中。壳体500可以稳定地保护电子装置1000的容纳在内部空间中的组件免受外部冲击。壳体500可以包括具有相对高的刚度和硬度的材料。例如，壳体500可以包括玻璃、塑料或金属，或由其组合组成的多个框架和/或板。
为电子装置1000的整体操作供应电源的电池模块等可以设置在感测单元400和壳体500之间；然而，本实用新型不限于此，并且例如，电池模块等可以定位在壳体500中的其它地方。
图3是根据本实用新型的实施例的电子装置的部分配置的截面图。图3是示出包括在显示模块300和感测单元400中的组件的示意性截面图。
参考图3，显示模块300可以包括显示层310和感测层320。
显示层310可以提供图像1000-I(见图1)。显示模块300的有源区300-A(见图2)可以与显示层310的有源区相对应。在本实用新型的实施例中，当感测单元400的感测区400-A(见图2)与整个有源区300-A重叠时，感测区400-A(见图2)可以与显示层310的整个有源区重叠。
显示层310可以是发射显示层，并且没有特别限定。例如，显示层310可以包括有机发光显示层、量子点发光显示层、微型发光二极管(LED)显示层或纳米LED显示层。有机发光显示层可以包括有机发光材料。量子点发光显示层可以包括量子点、量子棒等。微型LED显示层可以包括微型LED。纳米LED显示层可以包括纳米LED。
显示层310可以包括基体层311、电路层312、发光元件层313和封装层314。
基体层311可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。例如，合成树脂层可以是聚酰亚胺类树脂层，并且其材料没有特别限制。合成树脂层可以包括丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚异戊二烯类树脂、乙烯基类树脂、环氧类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰胺类树脂和苝类树脂中的至少一种。另外，基体层311可以包括玻璃基底、金属基底或有机/无机复合材料基底等。
电路层312可以设置在基体层311上。电路层312可以包括像素电路和绝缘层。像素电路可以包括至少一个晶体管和至少一个电容器。
发光元件层313可以设置在电路层312上。发光元件层313可以生成光。发光元件层313可以响应于电信号而生成光或控制光的量。当显示层310是有机发光显示板时，发光元件层313可以包括有机发光材料。当显示层310是量子点发光显示层时，发光元件层313可以包括量子点或量子棒等。
封装层314可以设置在发光元件层313上。封装层314可以包括至少一个绝缘层。例如，封装层314可以包括至少一个无机膜和至少一个有机膜。无机膜可以保护发光元件层313免受湿气和氧气的影响，并且有机膜可以保护发光元件层313免受诸如灰尘颗粒的异物的影响。
感测层320可以设置在显示层310上。感测层320可以感测外部输入，并且因此可以获得外部输入的位置信息。外部输入可以包括各种实施例。例如，外部输入可以包括各种形式的外部输入，诸如用户身体的一部分、光、热、压力或触摸物体(例如，手写笔)。另外，感测层320不仅可以感测与窗100(见图2)接触的输入，而且可以感测接近窗100或与窗100相邻的输入。
感测层320可以直接设置在显示层310上。例如，显示层310和感测层320可以通过连续工艺形成。在本实用新型的实施例中，感测层320可以被粘附到显示层310。在这种情况下，可以在显示层310和感测层320之间设置粘合剂层。
感测单元400可以设置在显示模块300下方。例如，感测单元400可以被粘附到显示层310的后表面。
感测单元400可以包括基体层410、生物特征信息感测层420、第一粘合剂层430、光学图案层440、光收集层450和第二粘合剂层460。
基体层410可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。例如，合成树脂层可以是聚酰亚胺类树脂层，并且其材料没有特别限制。例如，基体层410可以包括两个聚酰亚胺类树脂层、以及设置在聚酰亚胺类树脂层之间的阻挡层。阻挡层可以包括非晶硅和氧化硅。
生物特征信息感测层420可以设置在基体层410上。生物特征信息感测层420可以包括感测电路和绝缘层。例如，感测电路可以包括至少一个晶体管和至少一个光电二极管。
第一粘合剂层430可以设置在生物特征信息感测层420上。第一粘合剂层430可以是光学透明的粘合剂构件。第一粘合剂层430可以包括典型的粘合剂或黏合剂。根据本实用新型的实施例的第一粘合剂层430可以被省略。
光学图案层440可以设置在第一粘合剂层430上。然而，这是示例，并且根据本实用新型的实施例的感测单元400的堆叠关系不限于此。例如，光学图案层440可以直接设置在生物特征信息感测层420上。
光收集层450可以设置在光学图案层440上。光收集层450可以增加生物特征信息感测层420所接收的光的量。光收集层450可以包括透镜阵列。然而，这是示例，并且光收集层450可以包括棱镜片。光收集层450将在后面描述。
第二粘合剂层460可以设置在光收集层450上。第二粘合剂层460可以是光学透明的粘合剂构件。第二粘合剂层460可以包括典型的粘合剂或黏合剂。例如，第二粘合剂层460可以用于将显示模块300黏合到感测单元400。
图4是示出根据本实用新型的实施例的显示模块300的截面图。在图4的描述中，对于参考图3描述的组件使用相同的附图标记或符号，并且将省略其描述以防止具有冗余的描述。
参考图4，电路层312、发光元件层313、封装层314和感测层320可以顺序地设置在基体层311上。
电路层312可以设置在基体层311上。电路层312可以包括阻挡层10、缓冲层20、半导体图案312-T、第一绝缘层11、栅极312-G、第二绝缘层12、第三绝缘层13、第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2、第四绝缘层14和第五绝缘层15。
阻挡层10可以设置在基体层311上。阻挡层10可防止异物或颗粒渗入显示模块300。例如，阻挡层10可以包括氧化硅层和氮化硅层中的至少一个。氧化硅层和氮化硅层可以各自提供为多个，并且氧化硅层和氮化硅层可以彼此交替地堆叠。
缓冲层20可以设置在阻挡层10上。缓冲层20可以增加在基体层311与半导体图案(例如，半导体图案312-T)和/或导电图案之间的粘合力。缓冲层20可以包括氧化硅层和氮化硅层中的至少一个。氧化硅层和氮化硅层可以彼此交替地堆叠。
像素电路的半导体图案312-T可以设置在缓冲层20上。半导体图案312-T可以包括有源部312-A、源极312-S和漏极312-D。
半导体图案312-T设置在缓冲层20上。在下文中，例如，直接设置在缓冲层20上的半导体图案312-T可以包括硅半导体、多晶硅半导体或非晶硅半导体。半导体图案312-T具有依据它们是否被掺杂而变化的电性能。半导体图案312-T可以包括掺杂区和未掺杂区。掺杂区可以掺杂有N型掺杂物或P型掺杂物。P型晶体管包括掺杂有P型掺杂物的掺杂区。
掺杂区具有比未掺杂区的导电性高的导电性，并且基本上作为电极和/或信号线。未掺杂区基本上与晶体管的有源(或沟道)相对应。换句话说，半导体图案312-T的一部分可以是半导体图案312-T的有源部312-A，另一部分可以是源极312-S或漏极312-D，并且另一部分可以是连接信号线(或连接电极)。
第一绝缘层11设置在缓冲层20上，并且覆盖半导体图案312-T。第一绝缘层11可以是无机层和/或有机层，并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第一绝缘层11可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪中的至少一种。在本实施例中，第一绝缘层11可以是单层的氧化硅层。将在后面描述的无机层可以包括上述材料中的至少一种。
栅极312-G可以设置在第一绝缘层11上。栅极312-G可以是金属图案的一部分。栅极312-G可以在第三方向DR3上与有源部312-A重叠。栅极312-G可以充当半导体图案312-T的掺杂工艺中的掩模。
第二绝缘层12可以设置在第一绝缘层11上，并且可以覆盖栅极312-G。例如，第二绝缘层12可以是无机层，并且可以具有单层结构或多层结构。在本实施例中，第二绝缘层12可以是单层的氧化硅层；然而，本实用新型不限于此。例如，第二绝缘层12可以是多层结构。
第三绝缘层13可以设置在第二绝缘层12上。例如，第三绝缘层13可以是有机层，并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第三绝缘层13可以是单层的聚酰亚胺类树脂层，但是本实用新型的实施例不限于此。例如，第三绝缘层13可以包括丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚异戊二烯类树脂、乙烯基类树脂、环氧类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰胺类树脂和苝类树脂中的至少一种。将在后面描述的有机层可以包括上述材料中的至少一种。
第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2可以设置在第三绝缘层13上。第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2可以各自穿透第一绝缘层11、第二绝缘层12和第三绝缘层13，并且可以电连接到半导体图案312-T。
第四绝缘层14可以设置在第三绝缘层13上，并且可以覆盖第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2。例如，第四绝缘层14可以是无机层。
第五绝缘层15可以设置在第四绝缘层14上。例如，第五绝缘层15可以是有机层，并且可以具有单层结构或多层结构。
发光元件层313可以设置在第五绝缘层15上。发光元件层313可以包括像素限定膜16、第一电极313-E1、发光层313-EL以及第二电极313-E2。
第一电极313-E1可以穿透第四绝缘层14和第五绝缘层15，并且可电连接到半导体图案312-T。例如，第一电极313-E1可以电连接到第二连接电极312-C2。第一电极313-E1可以与至少Y个透射部分441重叠(见图5)。Y可以是一个正整数，并且后面将对透射部分441(见图5)进行描述。
像素限定膜16可以设置在第五绝缘层15上。可以在像素限定膜16中限定暴露第一电极313-E1的开口。当在平面上观看时该开口的形状可以与像素区PXA相对应。
发光层313-EL可以设置在第一电极313-E1上。发光层313-EL可以提供具有预定颜色的光。在本实施例中，将具有图案化单层的发光层313-EL作为示例示出，但是本实用新型的实施例不限于此。例如，发光层313-EL可以具有多层结构。另外，发光层313-EL可以向像素限定膜16的上表面延伸。
第二电极313-E2可以设置在发光层313-EL上。电子控制层可以设置在第二电极313-E2和发光层313-EL之间，并且空穴控制层可以设置在第一电极313-E1和发光层313-EL之间。
在本实用新型的实施例中，第一电极313-E1和第二电极313-E2可以各自包括透明导电材料。例如，第一电极313-E1和第二电极313-E2可以各自包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟镓锌(IGZO)和其混合物/化合物中的至少一种，但是本实用新型的实施例不限于此。
封装层314可以设置在第二电极313-E2上。封装层314可以包括第一无机层314-1、有机层314-2和第二无机层314-3。
第一无机层314-1可以设置在第二电极313-E2上。有机层314-2可以设置在第一无机层314-1上。第二无机层314-3可以设置在有机层314-2上，并且可以覆盖有机层314-2。第一无机层314-1和第二无机层314-3可以包括例如氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层等，但是本实用新型的实施例不限于此。例如，有机层314-2可以包括丙烯酸类有机层，但是本实用新型的实施例不限于此。第一无机层314-1和第二无机层314-3可以保护第一发光层EL1、第二发光层EL2和第三发光层EL3免受湿气/氧气的影响，并且有机层314-2可以保护第一发光层EL1、第二发光层EL2和第三发光层EL3免受诸如灰尘颗粒的异物的影响。
感测层320可以设置在封装层314上。感测层320可以包括第一导电层321-M、第一感测绝缘层321、第二导电层322-M和第二感测绝缘层322。第一导电层321-M和第二导电层322-M中的至少一个可以包括感测电极。感测层320可以通过感测电极之间的电容变化获得与外部输入有关的信息。
图5是根据本实用新型的实施例的感测单元400的截面图，并且图6是示出根据本实用新型的实施例的感测单元400(见图5)的一部分的透视图。在图5的描述中，对于参考图3描述的组件可以使用相同的附图标记或符号，并且将省略其描述以防止冗余的描述。
参考图5和图6，感测单元400可以包括基体层410、生物特征信息感测层420、第一粘合剂层430、光学图案层440、光收集层450和第二粘合剂层460。
生物特征信息感测层420可以包括阻挡层421、晶体管420-T、缓冲层422、第一绝缘层423、第二绝缘层424、传感器420-PD、连接电极420-C、布线层420-L、第三绝缘层425和第四绝缘层426。
阻挡层421可以设置在基体层410上。缓冲层422可以设置在阻挡层421上。对阻挡层421和缓冲层422的描述可以与图4中的上文描述的阻挡层10和缓冲层20相对应。
晶体管420-T可以设置在缓冲层422上。晶体管420-T可以包括有源420-A、源极420-S、漏极420-D和栅极420-G。有源420-A、源极420-S和漏极420-D可以设置在缓冲层422上。
第一绝缘层423可以设置在缓冲层422上，并且可以覆盖有源420-A、源极420-S和漏极420-D。例如，第一绝缘层423可以是无机层和/或有机层，并且可以具有单层或多层结构。在本实施例中，第一绝缘层423可以是单层的氧化硅层。
栅极420-G和布线层420-L可以设置在第一绝缘层423上。预定的电压(例如，偏置电压)可以被提供到布线层420-L。布线层420-L可以电连接到将在后面描述的传感器420-PD。
第二绝缘层424可以设置在第一绝缘层423上，并且可以覆盖栅极420-G和布线层420-L。例如，第二绝缘层424可以是无机层，并且可以具有单层结构或多层结构。在本实施例中，第二绝缘层424可以是单层的氧化硅层。
传感器420-PD可以设置在第二绝缘层424上。传感器420-PD可以电连接到晶体管420-T和布线层420-L。例如，传感器420-PD的操作可以由从晶体管420-T提供的信号控制，并且传感器420-PD可以从布线层420-L接收预定的电压。
传感器420-PD可以包括第一感测电极420-E1、感测层420-SA以及第二感测电极420-E2。
第一感测电极420-E1可以穿透第一绝缘层423和第二绝缘层424以电连接到晶体管420-T。例如，第一感测电极420-E1可以包括不透明的导电材料。例如，第一感测电极420-E1可以包括钼(Mo)。
感测层420-SA可以设置在第一感测电极420-E1上。感测层420-SA可以包括例如非晶硅。
第二感测电极420-E2可以设置在感测层420-SA上。例如，第二感测电极420-E2可以包括透明导电材料。例如，第二感测电极420-E2可以包括氧化铟锡(ITO)。
第三绝缘层425可以设置在第二感测电极420-E2上。例如，第三绝缘层425可以是无机层，并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第三绝缘层425可以包括氧化硅层和氮化硅层。
连接电极420-C可以设置在第三绝缘层425上。连接电极420-C可以穿透第三绝缘层425以电连接到第二感测电极420-E2。另外，连接电极420-C可以穿透第二绝缘层424和第三绝缘层425以电连接到布线层420-L。
第四绝缘层426可以设置在第三绝缘层425上，并且可以覆盖连接电极420-C。例如，第四绝缘层426可以是有机层，并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第四绝缘层426可以是单层的聚酰亚胺类树脂层。
第一粘合剂层430可以设置在生物特征信息感测层420上。第一粘合剂层430可以具有第一厚度TH1。第一厚度TH1可以是大约10μm至大约20μm。例如，第一厚度TH1可以是大约15μm。
第一粘合剂层430可以具有大约1.3至大约1.5的折射率。例如，第一粘合剂层430可以具有大约1.474的折射率。然而，这是示例，并且根据本实用新型的实施例的第一粘合剂层430可以被省略。在这种情况下，光学图案层440可以直接设置在生物特征信息感测层420上。例如，生物特征信息感测层420和光学图案层440可以通过连续工艺形成。
光学图案层440可以设置在第一粘合剂层430上。光学图案层440可以包括多个透射部分441和光屏蔽部分442。多个透射部分441可以具有光学透明度。光屏蔽部分442可以屏蔽光。光屏蔽部分442可以包括例如金属或石墨。
多个透射部分441可以充当从用户的手指反射的光之中选择性地透射反射光的仅与预定方向和/或角度匹配的一部分的滤光器。
光收集层450可以设置在光学图案层440上。光收集层450可以包括折射层451和覆盖层452。
折射层451可以设置在光学图案层440上。折射层451可以包括透镜阵列。
透镜阵列可以包括多个透镜451-L。多个透镜451-L可以各自沿着第一方向DR1和第二方向DR2设置。多个透镜451-L可以各自包括球面透镜或非球面透镜。透镜阵列可以折射从指纹2000(见图1)反射的光2000-L。提供到透镜阵列的光2000-L可以被多个透镜451-L中的每一个折射并提供到光学图案层440。
折射层451可以具有第一折射率。第一折射率可以是大约1.5至大约1.7。例如，第一折射率可以是大约1.68。第一折射率可以大于第一粘合剂层430的折射率。
覆盖层452可以设置在折射层451上。覆盖层452可以包括红外滤光器。然而，这是示例，并且根据本实用新型的实施例的覆盖层452也可以包括低折射树脂。红外滤光器可以阻断红外光的透射，并且可以透射可见光。从用户的指纹2000(见图1)反射的光2000-L可以是可见光。
根据本实用新型的实施例，由于覆盖层452屏蔽了具有除了由指纹2000(见图1)反射的光2000-L的波长带外的波长带的光，因此生物特征信息感测层420的指纹识别精度可以提高。
覆盖层452可以具有第二折射率。第二折射率可以是大约1.18至大约1.2。第二折射率可以比折射层451的第一折射率小。
光学图案层440和光收集层450可以具有第二厚度TH2。第二厚度TH2可以是大约60μm至大约80μm。例如，第二厚度TH2可以是大约70μm。
第二粘合剂层460可以设置在光收集层450上。第二粘合剂层460可以具有第三厚度TH3。第三厚度TH3可以是大约10μm至大约20μm。例如，第三厚度TH3可以是大约15μm。
第二粘合剂层460可以具有大约1.3至大约1.5的折射率。例如，第二粘合剂层460可以具有大约1.474的折射率。
当在平面上观看时，传感器420-PD的第一侧L1可以是大约40μm至大约60μm。传感器420-PD的第二侧L2可以是大约40μm至大约60μm。当在平面上观看时，传感器420-PD的区域420-PDA可以是大约40μm×大约40μm至大约60μm×大约60μm。
从指纹2000(见图1)反射的光2000-L可以在光收集层450中折射。在光收集层450中折射的光2000-L可以由多个透射部分441透射以入射到传感器420-PD上。
从指纹2000(见图1)反射的光2000-L可以包括第一光2000-L1和第二光2000-L2。第一光2000-L1可以与传感器420-PD的区域420-PDA重叠。第二光2000-L2可以不与传感器420-PD的区域420-PDA重叠。
填充系数(FF)可以指由传感器420-PD接收的第一光2000-L1的量与光2000-L的总量之比。填充系数可以是大约10％至100％。当填充系数小于大约10％时，由传感器420-PD接收的光2000-L的量可能不足，使得传感器420-PD可能无法感测到指纹2000(见图1)。
视场(FOV)2000-AG可以指入射到传感器420-PD上的光2000-L的预定角度范围中的观察视场。由于光学图案层440和光收集层450，光2000-L可以在倾斜方向上入射到传感器420-PD上。例如，光学图案层440和光收集层450可以在近似地垂直于传感器420-PD的方向上透射从用户的指纹2000(见图1)反射的光2000-L。在垂直方向上入射的光2000-L的视场可以是大约0°。当使用具有相对窄的视场的光2000-L感测指纹时，指纹的对比度可以变得更清晰，使得指纹图案可以更容易被识别。
当传感器420-PD的填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，提供到传感器420-PD的光2000-L的视场2000-AG可以是大约1°至大约7°。光学图案层440和光收集层450可以被设计为透射满足大约1°至大约7°的视场2000-AG的光2000-L。
表1是示出了当传感器420-PD的填充系数大于大约70％且等于或小于100％时依据视场的信噪比(SNR)的测量结果的表。作为示例，表1示出了依据视场范围的平均信噪比的测量值。当光由传感器420-PD直接感测时，信噪比可以是大约20dB。例如，传感器420-PD的最佳信噪比可以是大约20dB。
[表1]
FOV 大约1°至大约7° 大于大约7°且等于或小于大约30°
SNR 14.5dB 3.2dB
参考表1，与本实用新型不同的是，当填充系数大于大约70％且等于或小于100％，并且提供大于大约7°且等于或小于大约30°的视场的光时，信噪比可能是大约3.2dB。即，感测单元400的指纹识别精度或灵敏度可能降低。然而，根据本实用新型的实施例，当填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，光学图案层440和光收集层450可以被设计为提供具有大约1°至大约7°的视场的光2000-L。在这种情况下，信噪比可以是大约14.5dB。当填充系数大于大约70％且等于或小于100％，并且视场2000-AG为大约1°至大约7°时，传感器420-PD可以具有相对接近大约20dB的大约14.5dB的信噪比。感测单元400的指纹识别精度可以得到充分的保证。因此，可以提供具有提高的指纹识别可靠性的电子装置1000(见图1)。当传感器420-PD的填充系数为大约10％至大约70％时，提供到传感器420-PD的光2000-L可以具有大约15°至大约30°的视场2000-AG。光学图案层440和光收集层450可以被设计为透射满足大约15°至大约30°的视场2000-AG的光2000-L。
表2是示出了当传感器420-PD的填充系数为大约10％至大约70％时依据视场的信噪比(SNR)的测量结果的表。作为示例，表2示出了依据视场范围的平均信噪比的测量值。
[表2]
FOV 大于大约1°且小于大约15° 大约15°至大约30°
SNR 2.5dB 15.7dB
参考表2，与本实用新型不同的是，当填充系数为大约10％至大约70％并且提供具有大于大约1°且小于大约15°视场的光时，信噪比可以为大约2.5dB。即，感测单元400的指纹识别精度或灵敏度可能降低。然而，根据本实用新型，当填充系数为大约10％至大约70％时，光学图案层440和光收集层450可以被设计为提供具有大约15°至大约30°的视场的光2000-L。在这种情况下，信噪比可以是大约15.7dB。当填充系数为大约10％至大约70％，并且视场2000-AG为大约15°至大约30°时，传感器420-PD可以具有相对接近大约20dB的大约15.7dB的信噪比。感测单元400的指纹识别精度可以得到充分的保证。因此，可以提供具有提高的指纹识别可靠性的电子装置1000(见图1)。串扰可以是由于对于感测单元400的指纹识别所不必要的分量而被测量的值。例如，光2000-L的被提供到光学图案层440的一部分可以通过多个透射部分441提供到生物特征信息感测层420。光2000-L的另一部分可以通过屏蔽部分442被屏蔽。而光2000-L的另一部分可以由屏蔽部分442的上表面442-T反射并且提供到光收集层450。提供到光收集层450的光可以在折射层451和覆盖层452之间反射，并且再次提供到光学图案层440。此时，再次提供到光学图案层440的光可以通过多个透射部分441透射，以被提供到生物特征信息感测层420。因此，测量值可能是感测单元400的指纹识别所不必要的分量。由于该测量值，可能出现串扰分量。
当传感器420-PD的填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，传感器420-PD的串扰分量的比例可以是大约1％至大约5％。光学图案层440和光收集层450可以被设计为具有大约1％至大约5％的串扰分量的比例。
当传感器420-PD的填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，光2000-L的量可以被充分地保证。当光2000-L的量被保证时，由串扰分量引起的效果可以增加。与本实用新型不同的是，当传感器420-PD的串扰分量的比例大于大约5％时，由串扰分量引起的噪音可能增加。传感器420-PD的信噪比可能降低。然而，根据本实用新型，当传感器420-PD的填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，光学图案层440和光收集层450可以被设计为具有大约1％至大约5％的串扰分量的比例。传感器420-PD的信噪比可以被改善。即，感测单元400的指纹识别精度可以提高。因此，可以提供具有提高的指纹识别可靠性的电子装置1000(见图1)。
当传感器420-PD的填充系数为大约10％至大约70％时，传感器420-PD的串扰分量的比例可以是大约1％至大约10％。光学图案层440和光收集层450可以被设计为具有大约1％至大约10％的串扰分量的比例。
当传感器420-PD的填充系数为大约10％至大约70％时，可能不能充分保证光2000-L的量。与本实用新型不同的是，当视场2000-AG为大于大约1°且小于大约15°时，光2000-L的量可能得不到充分的保证。由感测单元400感测到的信号的强度可能降低。传感器420-PD的信噪比可能降低。然而，根据本实用新型，当传感器420-PD的填充系数为大约10％至大约70％时，光学图案层440和光收集层450可以被设计为提供具有大约15°至大约30°的视场2000-AG的光2000-L。提供到传感器420-PD的光2000-L的量可以增加。由传感器420-PD感测到的信号的强度可以增加。传感器420-PD的信噪比可以改善。即，感测单元400的指纹识别精度可以被充分的保证。因此，可以提供具有提高的指纹识别可靠性的电子装置1000(见图1)。
根据本实用新型的实施例，光学图案层440和光收集层450可以基于传感器420-PD的填充系数不同地设计，以便提高指纹识别功能。当填充系数为大约10％至大约70％时，光2000-L的视场2000-AG可以是大约15°至大约30°，并且传感器420-PD的串扰分量的比例可以是大约1％至大约10％。当填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，光2000-L的视场2000-AG可以是大约1°至大约7°，并且传感器420-PD的串扰分量的比例可以是大约1％至大约5％。传感器420-PD的信噪比可以通过根据本实用新型的实施例的上述设计来改善。感测单元400的指纹识别精度可以改善。因此，可以提供具有提高的指纹识别可靠性的电子装置1000(见图1)。
图7A是示出根据本实用新型的实施例的光学图案层440-1的平面图。
参考图5和图7A，基于光2000-L的视场2000-AG和/或串扰等，可以考虑诸如用于感测指纹的光的量、分辨率和传感器420-PD的尺寸的各种因素来设计光学图案层440-1。
光学图案层440-1可以包括多个透射部分441-1以及围绕多个透射部分441-1的屏蔽部分442-1。
当在平面上观看时，多个透射部分441-1可以各自具有圆形形状。多个透射部分441-1可以各自具有第一直径WD1。然而，这是示例，并且根据本实用新型的实施例，多个透射部分441-1的形状并不限于此。例如，多个透射部分441-1可以被改变为诸如椭圆或多边形等的各种形状。
多个透射部分441-1可以沿着第一方向DR1和第二方向DR2布置。例如，多个透射部分441-1可以以矩阵的形式布置。然而，这是示例，并且根据本实用新型的实施例，多个透射部分441-1的布置形式不限于此。例如，多个透射部分441-1可以布置为以之字形状布置的蜂窝状的形式。
图7B是示出根据本实用新型的实施例的光学图案层440-2的平面图。
参考图5和图7B，光学图案层440-2可以包括多个透射部分441-2和围绕多个透射部分441-2的屏蔽部分442-2。
当在平面上观看时，多个透射部分441-2可以各自具有圆形形状。多个透射部分441-2可以各自具有第二直径WD2。第二直径WD2可以大于第一直径WD1(见图7A)。可以基于多个透射部分441-2的直径来控制光2000-L的视场2000-AG。
在本实用新型的实施例中，多个透射部分441-2可以具有不同的直径。例如，透射部分441-2中的每一个可以具有第一直径WD1或第二直径WD2。
根据本实用新型，光学图案层440和光收集层450可以基于传感器420-PD的填充系数不同地设计，以便提高指纹识别功能。光2000-L的视场2000-AG可以基于多个透射部分441-2的直径来控制。当填充系数为大约10％至大约70％时，光2000-L的视场2000-AG可以是大约15°至大约30°；并且当填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，光2000-L的视场2000-AG可以是大约1°至大约7°。传感器420-PD的信噪比可以通过如上设计来改善。感测单元400的指纹识别精度可以提高。因此，可以提供具有提高的指纹识别可靠性的电子装置1000(见图1)。
图8A是示出根据本实用新型的实施例的多个透镜451-L(见图5)中的一个透镜451-L1的透视图。
参考图5和图8A，折射层451可以包括透镜阵列。该透镜阵列可以包括多个透镜451-L。例如，多个透镜451-L中的一个透镜451-L1可以包括球面透镜。例如，透镜451-L1可以包括具有大约17μm的半径的球面透镜。当在平面上观看时，透镜451-L1可以具有圆形形状。
图8B是示出根据本实用新型的实施例的多个透镜451-L(见图5)中的一个透镜451-L2的透视图。
参考图5和图8B，折射层451可以包括透镜阵列。该透镜阵列可以包括多个透镜451-L。例如，多个透镜451-L中的一个透镜451-L2可以包括变形透镜。当在平面上观看时，透镜451-L2可以具有椭圆形状。
图8C是示出根据本实用新型的实施例的多个透镜451-L(见图5)中的一个透镜451-L3的透视图。
参考图5和图8C，折射层451可以包括透镜阵列。该透镜阵列可以包括多个透镜451-L。例如，多个透镜451-L中的一个透镜451-L3可以包括具有四个球面的透镜。当在平面上观看时，透镜451-L3可以有四角形形状。
根据本实用新型，光学图案层440和光收集层450可以基于生物特征信息感测层420不同地设计，以便提高指纹识别功能。可以基于多个透镜451-L中的每一个的形状控制光2000-L的视场2000-AG。当填充系数为大约10％至大约70％时，光2000-L的视场2000-AG可以是大约15°至大约30°，并且当填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，光2000-L的视场2000-AG可以是大约1°至大约7°。传感器420-PD的信噪比可以通过如上设计来改善。感测单元400的指纹识别精度可以提高。因此，可以提供具有提高的指纹识别可靠性的电子装置1000(见图1)。
根据上述描述，可以基于传感器的填充系数不同地设计光学图案层和光收集层以提高指纹识别功能。当填充系数为大约10％至大约70％时，光的视场可以是大约15°至大约30°，并且传感器的串扰分量的比例可以是大约1％至大约10％。当填充系数大于大约70％且等于或小于100％时，光的视场可以是大约1°至大约7°，并且传感器的串扰的比例可以是大约1％至大约5％。传感器的信噪比可以通过如上设计来改善。感测单元的指纹识别精度可以提高。因此，可以提供具有提高的指纹识别可靠性的电子装置。
虽然已经参考其实施例描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：
生物特征信息感测层，包括传感器；
光学图案层，设置在所述生物特征信息感测层上，并且包括多个透射部分和光屏蔽部分；以及
显示层，设置在所述光学图案层上，
其中，当作为所述传感器接收的光的量与入射到所述传感器上的光的总量之比的所述传感器的填充系数为10％至70％时，入射到所述传感器上的光的视场为15°至30°。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当所述传感器的所述填充系数为10％至70％时，所述传感器的串扰分量的比例为1％至10％。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当所述传感器的所述填充系数大于70％且等于或小于100％时，所述视场为1°至7°。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其特征在于，当所述传感器的所述填充系数大于70％且等于或小于100％时，所述传感器的串扰分量的比例为1％至5％。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括设置在所述显示层和所述光学图案层之间的光收集层。
6.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述光收集层包括折射层和设置在所述折射层上的覆盖层。
7.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述折射层的第一折射率大于所述覆盖层的第二折射率。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中，所述折射层包括透镜阵列，并且所述覆盖层包括红外滤光器。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述多个透射部分沿着第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向布置，并且所述光屏蔽部分围绕所述多个透射部分。
10.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述显示层包括：
基体层；
电路层，设置在所述基体层上，并且包括像素电路；以及
发光元件层，设置在所述电路层上，并且包括第一电极、发光层和第二电极，
其中，所述第一电极和所述第二电极各自包括透明导电材料。
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