DE102017128844A1

DE102017128844A1 - Matrixsubstrat, Anzeigefeld und Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102017128844A1
Application number: DE102017128844.9A
Authority: DE
Inventors: Yang Zeng; Qing Zhang; Lihua Wang; Liang Xie; Lingxiao Du; Hong Ding; Huiping Chai; Kang Yang; Qijun Yao
Original assignee: Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: US20180068166A1; CN107065274A; DE102017128844B4; CN107065274B; US10671830B2

Abstract

Ein Matrixsubstrat, ein Anzeigefeld und eine Anzeigevorrichtung werden bereitgestellt. Das Matrixsubstrat umfasst ein Substrat, eine Vielzahl von Leuchteinheiten, die in dem Anzeigebereich des Substrat angeordnet sind und Emissionsfarben umfassen: eine erste Farbe, eine zweite Farbe und eine dritte Farbe, wobei eine Lichtdurchlässigkeit der ersten Farbe und eine Lichtdurchlässigkeit der zweiten Farbe größer sind als eine Lichtdurchlässigkeit der dritten Farbe; und eine Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten und eine Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten, die im Anzeigebereich des Substrats angeordnet sind. Jede Leuchteinheit dient als Lichtquelle jeder Fingerabdruckerkennungseinheit, wobei jede der ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten und jede der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten unterschiedliche Konfigurationsparameter aufweisen, so dass sie denselben elektrischen Signalwert in Bezug auf denselben Reflektor detektieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung betreffen Techniken zur Fingerabdruckerkennung und insbesondere ein Matrixsubstrat, ein Anzeigefeld und eine Anzeigevorrichtung.
HINTERGRUND
Fingerabdrücke sind jedem Menschen eigen und eindeutig. Mit der Entwicklung der Wissenschaft und Technologie sind verschiedene Anzeigevorrichtungen mit einer Fingerabdruckerkennungsfunktion, auf den Markt gekommen. Dazu gehören Mobiltelefone, Tablet-Computer, Smart-Wearable-Geräte usw. Bei diesen Geräten kann ein Benutzer die Berechtigungsverifizierung ausführen, indem er eine Fingerabdruckerkennungseinheit einer Anzeigevorrichtung mit dem Finger berührt, bevor er das Gerät bedient, wodurch der Prozess der Berechtigungsverifizierung vereinfacht wird.
Die Fingerabdruckerkennungseinheit ist oft in einem Nichtanzeigebereich eines Anzeigefeldes angeordnet. Wenn für das Anzeigefeld mit einer solchen Struktur die Berechtigungsverifizierung ausgeführt wird, muss der Benutzer die Fingerabdruckerkennungseinheit absichtlich berühren. Dies beeinträchtigt zweifellos die Benutzererfahrung. Außerdem wird durch die Anordnung der Fingerabdruckerkennungseinheit im Nichtanzeigebereich des Anzeigefeldes das Bildschirm-Körper-Verhältnis verringert, was dem Trend zu einem schmalen Rahmen des Anzeigefeldes widerspricht.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Matrixsubstrat, ein Anzeigefeld und eine Anzeigevorrichtung zur Verbesserung des Bildschirm-Körper-Verhältnisses und der Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung des Anzeigefeldes bereit.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt eine Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung ein Matrixsubstrat mit einem Substrat bereit, das einen Anzeigebereich und einen um den Anzeigebereich herum angeordneten Nichtanzeigebereich umfasst; eine Vielzahl von Leuchteinheiten, die in dem Anzeigebereich des Substrats angeordnet sind, und eine Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten und eine Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten.
Die Vielzahl von Leuchteinheiten umfasst eine Vielzahl erster Leuchteinheiten, die erstes Farblicht emittieren, eine Vielzahl zweiter Leuchteinheiten, die zweites Farblicht emittieren und eine Vielzahl dritter Leuchteinheiten, die drittes Farblicht emittieren, wobei die Lichtdurchlässigkeit des ersten Farblichts und die des zweiten Farblichts größer ist als die des dritten Farblichts.
Die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten sind in dem Anzeigebereich des Substrats angeordnet. Eine Projektion jeder Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten auf das Substrat überlappt sich mindestens teilweise mit einer Projektion eines Bereichs zwischen einer jeweiligen der Vielzahl dritter Leuchteinheiten und einer jeweiligen der Vielzahl erster Leuchteinheiten und einer jeweiligen der Vielzahl zweiter Leuchteinheiten auf das Substrat. Eine Projektion jeder Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten auf das Substrat überlappt sich nicht mit der Projektion des Bereichs zwischen der dritten Leuchteinheit und der ersten Leuchteinheit oder der zweiten Leuchteinheit auf das Substrat, und die Projektion jeder Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten auf das Substrat überlappt sich mindestens teilweise mit einer Projektion einer Fläche zwischen der jeweiligen der Vielzahl erster Leuchteinheiten und der jeweiligen der Vielzahl zweiter Leuchteinheiten auf das Substrat.
Die Vielzahl von Leuchteinheiten hat folgende Aufgaben: In einer Fingerabdruckerkennungsphase dient sie als Lichtquelle für die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten, wobei die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten unterschiedliche Konfigurationsparameter aufweisen, so dass derselbe elektrische Signalwert in Bezug auf denselben Reflektor detektiert wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt eine Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung ein Anzeigefeld bereit, welches das Matrixsubstrat einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung umfasst.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt eine Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung eine Anzeigevorrichtung bereit, die das Anzeigefeld einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung umfasst.
In den Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung sind die ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten und die zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten in dem Anzeigebereich des Substrats angeordnet. Dadurch wird das Problem des geringen Bildschirm-Körper-Verhältnisses bei einem herkömmlichen Anzeigefeld gelöst und das Bildschirm-Körper-Verhältnis des Anzeigefeldes verbessert, was dem Trend zu einem schmalen Rahmen des Anzeigefeldes entspricht. Überdies weisen jede erste Fingerabdruckerkennungseinheit und jede zweite Fingerabdruckerkennungseinheit in Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung unterschiedliche Konfigurationsparameter auf, so dass derselbe elektrische Signalwert in Bezug auf denselben Reflektor detektiert wird. Somit wird die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
Figurenliste

1 ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines Matrixsubstrats gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines weiteren Matrixsubstrats gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine Prinzipdarstellung eines Arbeitsprinzips einer Fingerabdruckerkennungseinheit gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
4A ist ein Prinzipschaltbild einer Fingerabdruckerkennungseinheit gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
4B ist eine strukturelle Prinzipdarstellung, die Schichten einer Fingerabdruckerkennungseinheit gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
5A ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines weiteren Matrixsubstrats gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
5B ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines weiteren Matrixsubstrats gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
5C ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines weiteren Matrixsubstrats gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
5D ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines weiteren Matrixsubstrats gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
6A ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
6B ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
7 ist eine strukturelle Prinzipdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
8A ist eine Prinzipdarstellung eines Lichtweges, bevor von einer Leuchteinheit emittiertes Licht von einem Berührungskörper gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung reflektiert wird.
8B ist eine Prinzipdarstellung eines Lichtweges, nachdem von einer Leuchteinheit emittiertes Licht von einem Berührungskörper gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung reflektiert wird.
9 ist eine Prinzipdarstellung eines Lichtweges des von einer Leuchteinheit gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung emittierten Fingerabdruck-Störlichts.
10A ist eine Draufsicht eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
10B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie A1-A2 in 10A.
11A ist eine Draufsicht einer Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
11B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie E1-E2 in 11A.
11C ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
11D ist ein Diagramm einer geometrischen Beziehung, das eine Diffusionsdistanz der in 11A dargestellten Winkelbegrenzungsschicht veranschaulicht.
11E ist eine Draufsicht einer weiteren Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
12A ist eine Draufsicht einer weiteren Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
12B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie F1-F2 in 12A.
12C ist eine Draufsicht einer weiteren Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
13A ist eine Draufsicht einer weiteren Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
13B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Erstreckungsrichtung einer in 13A dargestellten Glasfaserstruktur.
13C ist ein Diagramm einer geometrischen Beziehung, das eine Diffusionsdistanz der in 13A dargestellten Winkelbegrenzungsschicht veranschaulicht.
14A ist eine Draufsicht einer weiteren Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
14B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie G1-G2 in 14A.
15A ist eine Prinzipdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
15B ist eine teilweise Draufsicht des in 15A dargestellten Anzeigefeldes.
15C ist ein Abtastdiagramm des in 15A dargestellten Anzeigefeldes in einer Fingerabdruckerkennungsphase.
15D ist eine strukturelle Darstellung von 15A.
16 ist eine Darstellung von Interferenzen in einem Anzeigefeld.
Die 17A und 17B sind Abtastdiagramme von zwei weiteren Anzeigefeldern in Fingerabdruckerkennungsphasen gemäß Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung.
Die 18A bis 18C sind Prinzipdarstellungen von drei ersten lichtemittierenden Punktmatrizen gemäß Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung.
19A ist eine Prinzipdarstellung eines Abtastmodus einer Rechteckmatrix eines Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
19B ist eine Prinzipdarstellung eines Abtastmodus einer hexagonalen Matrix eines Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
20 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Fingerabdruckerkennung eines Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
21 ist eine Prinzipdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
22 ist eine Schnittdarstellung des in 21 dargestellten Anzeigefeldes entlang einer Schnittlinie X1-X2.
23 ist eine strukturelle Darstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
24 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
25 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
26 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
27 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
28 ist eine strukturelle Prinzipdarstellung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird die vorliegende Offenbarung anhand der Zeichnungen und der Ausgestaltungen detailliert beschrieben. Dabei dienen die besonderen Ausgestaltungen lediglich der Erläuterung der vorliegenden Offenbarung und beschränken diese nicht. Überdies ist für eine einfachere Beschreibung in den Begleitzeichnungen nur der Teil der Strukturen dargestellt, der für die vorliegende Offenbarung relevant ist und nicht die gesamte Struktur.
Bei jedem Menschen unterscheiden sich die Hautabdrücke (einschließlich der Fingerabdrücke) hinsichtlich des Musters, der Bruch- und Kreuzungspunkte, sind eindeutig und verändern sich während des Lebens nicht. Demzufolge entspricht jeder Fingerabdruck einer Person, so dass die tatsächliche Identität der Person durch einen Vergleich des Fingerabdrucks der Person mit gespeicherten Fingerabdruckdaten festgestellt werden kann. Dies wird als Fingerabdruckerkennungstechnologie bezeichnet. Aufgrund der Fertigungstechnologie für integrierte Schaltungen und schneller, zuverlässiger Algorithmen ist die optische Fingerabdruckerkennungstechnologie, die eine Form der Fingerabdruckerkennungstechnologie ist, Bestandteil des Alltags geworden, wird eingehend erforscht, breit angewendet und zeichnet sich in der heutigen biologischen Erkennung durch eine ausgereifte Technologie aus. Die Arbeitsprinzipien der optischen Fingerabdruckerkennungstechnologie lauten folgendermaßen: Lichtstrahlen, die von einer Lichtquelle in einem Anzeigefeld emittiert werden, treffen auf einen Berührungskörper (wie z.B. einen Finger) und werden durch diesen reflektiert, um reflektierte Lichtstrahlen zu erzeugen; die reflektierten Lichtstrahlen (d.h. das Fingerabdruck-Signallicht) werden an eine Fingerabdruckerkennungseinheit übertragen, anschließend werden die an die Fingerabdruckerkennungseinheit übertragenen Photosignale von der Fingerabdruckerkennungseinheit erfasst. Da ein Fingerabdruck eine spezifische Struktur aufweist, haben die von den verschiedenen Positionen des Fingers erzeugten reflektierten Lichtstrahlen unterschiedliche Intensitäten, folglich sind die von unterschiedlichen Fingerabdruckeinheiten erfassten Photosignale unterschiedlich, so dass die Identität des Benutzers festgestellt wird.
1 ist eine strukturelle Darstellung eines Matrixsubstrats gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Matrixsubstrat ein Substrat 10, das einen Anzeigebereich 11 und einen um den Anzeigebereich 11 herum angeordneten Nichtanzeigebereich 12 umfasst; eine Vielzahl von Leuchteinheiten 13, die in dem Anzeigebereich 11 des Substrats 10 angeordnet sind und folgende Emissionsfarben umfassen: eine erste Farbe A, eine zweite Farbe B und eine dritte Farbe M, wobei eine Lichtdurchlässigkeit der ersten Farbe A und eine Lichtdurchlässigkeit der zweiten Farbe B größer sind als eine Lichtdurchlässigkeit der dritten Farbe M; und eine Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten 311 und eine Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten 312, die in dem Anzeigebereich 11 des Substrats 10 angeordnet sind. Eine Projektion jeder erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 auf das Substrat 10 deckt sich mindestens teilweise mit einer Projektion einer Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A oder der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe auf das Substrat 10. (1 zeigt ein Beispiel, in dem die Projektion jeder ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 auf das Substrat 10 innerhalb der Projektion der Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A oder der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe auf das Substrat 10 liegt). Eine Projektion jeder zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312 auf das Substrat 10 deckt sich nicht mit der Projektion der Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A oder der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe auf das Substrat 10. Die Projektion jeder zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312 auf das Substrat 10 deckt sich mindestens teilweise mit einer Projektion einer Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe auf das Substrat 10. 1 zeigt ein Beispiel, in dem die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 innerhalb der Projektion der Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe auf das Substrat 10 liegt. In einer Fingerabdruckerkennungsphase dienen die Leuchteinheiten 13 als Lichtquellen der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten 311 und der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten 312), wobei die ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten 311 und die zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten 312 unterschiedliche Konfigurationsparameter aufweisen, so dass für denselben Reflektor ein von der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 detektierter elektrischer Signalwert und ein von der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312 detektierter elektrischer Signalwert gleich sind.
In den Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung sind die ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten 311 und die zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten 312 in dem Anzeigebereich 11 des Substrats 10 angeordnet. Dadurch wird das Problem des geringen Bildschirm-Körper-Verhältnisses bei einem herkömmlichen Anzeigefeld gelöst und das Bildschirm-Körper-Verhältnis eines Anzeigefeldes verbessert, was dem Trend zu einem schmalen Rahmen des Anzeigefeldes entspricht.
In der vorliegenden Ausgestaltung geben die Konfigurationsparameter Werte an, die die Leistungsmerkmale aller Bauteile der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 darstellen. Die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung jeder Fingerabdruckerkennungseinheit 31 wird anhand der Konfigurationsparameter bewertet. Die Konfigurationsparameter umfassen eine Fläche einer Photooberfläche der Fingerabdruckerkennungseinheit 31, die Helligkeit der Leuchteinheiten 13 um die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 herum, einen Kapazitätswert eines Speicherkondensators in der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 und die Lichtempfindlichkeit einer photosensitiven Diode in der Fingerabdruckerkennungseinheit 31.
Die Lichtdurchlässigkeit eines Anzeigefeldes ist die Leistungsfähigkeit des Anzeigefeldes, Licht durchzulassen und ein Verhältnis des Lichtflusses durch das Anzeigefeld zu dem auf das Anzeigefeld einfallenden Lichtfluss. Studien zeigen, dass unterschiedliche Schichten (einschließlich einer organischen Isolierschicht, einer anorganischen Isolierschicht, eines Polarisators usw.) in dem Anzeigefeld unterschiedliche Absorptionsfähigkeiten für Licht unterschiedlicher Farbe aufweisen, so dass Licht unterschiedlicher Farbe eine unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit aufweist. Wenn die Emissionsfarben der Leuchteinheiten in dem Anzeigefeld Rot, Grün und Blau umfassen, ist typischerweise die Lichtdurchlässigkeit des roten Lichts und die Lichtdurchlässigkeit des grünen Lichts größer als die Lichtdurchlässigkeit des blauen Lichts. Hierbei ist die erste Farbe A Rot, die zweite Farbe B ist Grün und die dritte Farbe M ist Blau.
In der Praxis dienen die um eine erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 angeordneten Leuchteinheiten 13 in einem Fingerabdruckerkennungsprozess als Lichtquellen der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311. Das heißt, Licht, das von den um die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 angeordneten Leuchteinheiten 13 emittiert wird, wird von einem Berührungskörper reflektiert und anschließend in die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 übertragen, so dass die Fingerabdruckerkennung ausgeführt wird. Die Projektion der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 auf das Substrat 10 deckt sich mindestens teilweise mit der Projektion der Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A (oder der zweiten Farbe B) als Emissionsfarbe auf das Substrat 10, so dass jede erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 Photosignale von der Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A (oder der zweiten Farbe B) als Emissionsfarbe empfängt.
Gleichermaßen dienen in dem Fingerabdruckerkennungsprozess die um eine zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 angeordneten Leuchteinheiten 13 als Lichtquellen der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312. Das heißt, Licht, das von den um die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 angeordneten Leuchteinheiten 13 emittiert wird, wird von einem Berührungskörper reflektiert und anschließend in die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 übertragen, so dass die Fingerabdruckerkennung ausgeführt wird. Die Projektion der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312 auf das Substrat 10 deckt sich mindestens teilweise mit der Projektion der Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe auf das Substrat 10, so dass jede zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 Photosignale von der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe empfängt.
Da die Lichtdurchlässigkeit der ersten Farbe A und die Lichtdurchlässigkeit der zweiten Farbe B größer ist als die Lichtdurchlässigkeit der dritten Farbe M empfangen die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312, wenn sie die gleichen Konfigurationsparameter aufweisen, unterschiedliche Lichtflüsse in Bezug auf denselben Reflektor (z.B. einen Planspiegel) und detektieren unterschiedliche Fingerabdrucksignale in Bezug auf denselben Berührungskörper. Dies verursacht große Fehler bei der Fingerabdruckerkennung und eine geringe Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung.
Gemäß den obigen Lösungen weisen die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 unterschiedliche Konfigurationsparameter auf, so dass die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 denselben elektrischen Signalwert in Bezug auf denselben Reflektor detektieren können. Somit wird das Ziel erreicht, dass Fehler bei der Fingerabdruckerkennung verringert werden und die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht wird.
Die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 können unterschiedliche Konfigurationsparameter aufweisen; die entsprechenden verschiedenen Methoden werden im Folgenden anhand typischer Beispiele detailliert beschrieben. Dabei dienen die hierin beschriebenen Beispiele der Veranschaulichung der vorliegenden Offenbarung und beschränken diese nicht.
Wie in 1 dargestellt, umfasst jede Fingerabdruckerkennungseinheit 31 eine auf einer der Anzeigeseite zugewandten Fläche der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ausgebildete Photofläche. Die Fläche der Photofläche der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ist einer der Konfigurationsparameter. Optional ist die Fläche der Photofläche der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 größer als die Fläche der Photofläche der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312. Hierbei dient die Photofläche dazu, von einem Berührungskörper reflektiertes Reflexionslicht zu empfangen.
Wie in 1 dargestellt, ist Lichtdurchlässigkeit der ersten Farbe A und die Lichtdurchlässigkeit der zweiten Farbe B größer als die Lichtdurchlässigkeit der dritten Farbe M, wobei jedoch die Fläche der Photofläche jeder der ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten 311 größer bemessen ist als die Fläche der Photofläche jeder der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten 312, so dass jede der ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten 311 und jede der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten 312 denselben Lichtfluss in Bezug auf denselben Reflektor (z.B. einen Planspiegel) empfangen. Anhand desselben Lichtflusses detektieren die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 dasselbe Fingerabdrucksignal, was Fehler bei der Fingerabdruckerkennung verringert und die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
Die Fläche der Photofläche der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 kann je nach der Anordnung der Leuchteinheiten 13 größer bemessen sein als die Fläche der Photofläche der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312.
Wie in 1 dargestellt, sind die Leuchteinheiten 13 beispielhaft in einer Matrix angeordnet. Die Leuchteinheiten 13 in jeder ungeradzahligen Zeile sind wie folgt angeordnet: eine Leuchteinheit 13 in der zweiten Farbe B, eine Leuchteinheit 13 in der dritten Farbe M, eine Leuchteinheit 13 in der ersten Farbe A, eine Leuchteinheit 13 in der zweiten Farbe B, ... Die Leuchteinheiten 13 in jeder geradzahligen Zeile sind folgendermaßen angeordnet: eine Leuchteinheit 13 in der dritten Farbe M, eine Leuchteinheit 13 in der ersten Farbe A, eine Leuchteinheit 13 in der zweiten Farbe B, eine Leuchteinheit 13 in der dritten Farbe M, ... Jede Leuchteinheit 13 in jeder geradzahligen Zeile und zwei daneben angeordnete benachbarte Leuchteinheiten 13 in derselben ungeradzahligen Zeile sind dreieckig angeordnet.
Entsprechend der Anordnung der Leuchteinheiten 13 in 1 umfasst die Photofläche jeder ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 einen ersten Abschnitt 311a und einen zweiten Abschnitt 311b. Eine Projektion des ersten Abschnitts 311a auf das Substrat 10 liegt innerhalb der Projektion der Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A (oder der zweiten Farbe B) als Emissionsfarbe auf das Substrat 10, wobei die Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A (oder der zweiten Farbe B) als Emissionsfarbe in einer Zeilenrichtung (X-Achsenrichtung in 1) nebeneinander angeordnet sind. Eine Projektion des zweiten Abschnitts 311b auf das Substrat 10 liegt innerhalb einer Projektion einer Fläche zwischen jeweils zwei Zeilen der Leuchteinheiten 13 auf das Substrat 10. Wie in 1 dargestellt, ist der erste Abschnitt 311a beispielhaft streifenförmig und erstreckt sich in einer Spaltenrichtung (Y-Achsenrichtung in 1), der zweite Abschnitt 311b ist streifenförmig und erstreckt sich in der Zeilenrichtung (X-Achsenrichtung in 1), und der erste Abschnitt 311a und der zweite Abschnitt 311b bilden eine T-förmige Struktur.
Die Photofläche jeder zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312 umfasst einen dritten Abschnitt 312a. Eine Projektion des dritten Abschnitts 312a auf das Substrat 10 liegt innerhalb der Projektion der Fläche zwischen der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit mit der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe auf das Substrat 10, wobei die Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit mit der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe in der Zeilenrichtung nebeneinander angeordnet sind. Der dritte Abschnitt 312a ist streifenförmig und erstreckt sich in der Spaltenrichtung (Y-Achsenrichtung in 1).
Aufgrund der obigen Lösungen empfangen die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 denselben Lichtfluss, was Fehler bei der Fingerabdruckerkennung verringert und die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
Es wird darauf hingewiesen, dass in der 1 lediglich eine Anordnung der Leuchteinheiten 13 dargestellt ist. Diese Anordnung ist nur ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung und dient nicht dazu, die vorliegende Offenbarung einzuschränken. In der Praxis können die Leuchteinheiten 13 des Anzeigefeldes auf unterschiedliche Weise angeordnet sein, und die Photoflächen der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 können entsprechend den Anordnungen der Leuchteinheiten 13 unterschiedlich konfiguriert sein.
Die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 führt die Fingerabdruckerkennung anhand des von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichts aus, so dass die Leuchteinheit 13 als ein Teil der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 angesehen werden kann. In diesem Fall ist die Helligkeit der Leuchteinheit 13 einer der Konfigurationsparameter der Fingerabdruckerkennungseinheit 31. 2 ist eine strukturelle Darstellung eines weiteren Matrixsubstrats gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Optional ist die Helligkeit der Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A (oder der zweiten Farbe B) als Emissionsfarbe, die um die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 angeordnet sind, größer bemessen als die Helligkeit der entsprechenden Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A als Emissionsfarbe und der entsprechenden Leuchteinheit 13 mit der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe, die um die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 angeordnet sind. Diese Konfiguration erhöht den Lichtfluss, den die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 empfängt, und verringert den Lichtfluss, den die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 empfängt, so dass die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 den gleichen Lichtfluss empfangen. Aufgrund des gleichen Lichtflusses detektieren die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 das gleiche Fingerabdrucksignal, was Fehler bei der Fingerabdruckerkennung verringert und die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
Wie in 2 dargestellt, umfasst das Matrixsubstrat optional einen Treiberchip 14. In der Fingerabdruckerkennungsphase steuert der Treiberchip 14 die Helligkeit der Leuchteinheit 13 mit der dritten Farbe M als Emissionsfarbe und der Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A (oder der zweiten Farbe B) als Emissionsfarbe, die um die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 angeordnet sind, so, dass sie größer ist als die Helligkeit der entsprechenden Leuchteinheit 13 mit der ersten Farbe A als Emissionsfarbe und der entsprechenden Leuchteinheit 13 mit der zweiten Farbe B als Emissionsfarbe, die um die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 angeordnet sind. Dadurch empfangen die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 den gleichen Lichtfluss, was Fehler bei der Fingerabdruckerkennung verringert und die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht. Optional kann der Treiberchip 14 die Helligkeit der Leuchteinheiten 13 durch die Eingabe von Spannungs- oder Stromsignalen unterschiedlicher Größen in die um die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 angeordneten Leuchteinheiten 13 und die um die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 angeordneten Leuchteinheiten 13 steuern. Werden optional stärkere Spannungs- oder Stromsignale eingegeben, haben die Leuchteinheiten 13 eine größere Helligkeit. Die Helligkeit jeder Leuchteinheit 13 ist optional in 256 Stufen eingeteilt. Bei einer Helligkeitsstufe von 0 ist die Leuchteinheit 13 ausgeschaltet und emittiert kein Licht, und bei einer Helligkeitsstufe von 255 hat sie ihre größte Helligkeit. Wie in 2 dargestellt, hat die Helligkeit der um die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 angeordneten Leuchteinheiten 13 einen Wert von 255 und die Helligkeit der um die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 angeordneten Leuchteinheiten 13 einen Wert von 150, so dass die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 den gleichen Lichtfluss empfangen.
3 ist eine Prinzipdarstellung eines Arbeitsprinzips der Fingerabdruckerkennungseinheit gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 3 beispielhaft dargestellt, wird das von den Leuchteinheiten 13 emittierte Licht von einem Berührungskörper 40 reflektiert und anschließend in die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten 311 und der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten 312) übertragen, so dass die Fingerabdruckerkennung ausgeführt wird.
4A ist ein Schaltbild einer Fingerabdruckerkennungseinheit gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 4B ist eine strukturelle Darstellung von Schichten einer Fingerabdruckerkennungseinheit gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in den 4A und 4B dargestellt, kann die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 eine photosensitive Diode D, einen Speicherkondensator C und einen Dünnschichttransistor T umfassen. Eine Anode D1 der photosensitiven Diode D ist mit einer ersten Elektrode des Speicherkondensators C elektrisch verbunden, und eine Kathode D2 der photosensitiven Diode D ist mit einer zweiten Elektrode des Speicherkondensators C und einer Sourceelektrode Ts des Dünnschichttransistors T elektrisch verbunden. Eine Gateelektrode Tg des Dünnschichttransistors T ist mit einer Schaltsteuerleitung Gate elektrisch verbunden, und eine Drainelektrode Td des Dünnschichttransistors T ist mit einer Signalleitung Data elektrisch verbunden. Die photosensitive Diode D dient dazu, das von einem Berührungskörper reflektierte Licht in ein Stromsignal umzuwandeln.
Die photosensitive Diode D umfasst weiterhin einen PIN-Übergang D3 zwischen der Anode D1 und der Kathode D2. Die Kathode D2 besteht aus lichtundurchlässigem Metall, und ein Rand des PIN-Übergangs D3 geht nicht über einen Rand der Kathode D2 hinaus. Die Anode D1 der photosensitiven Diode D befindet sich auf einer von der Kathode D2 abgewandten Seite des PIN-Übergangs D3. Der PIN-Übergang D3 ist photosensitiv und einseitig leitfähig. Ist kein Licht verfügbar, hat der PIN-Übergang D3 einen niedrigen Sperrsättigungsstrom, d.h. Dunkelstrom. In diesem Fall ist die photosensitive Diode D ausgeschaltet. Bei der Exposition gegenüber Licht steigt der Sperrsättigungsstrom des PIN-Übergangs D3 stark an und erzeugt einen Lichtstrom. Der Lichtstrom schwankt je nach der Intensität des einfallenden Lichts.
Unter Bezugnahme auf die 3, 4A und 4B wird im Folgenden beispielhaft ein Fingerabdruckerkennungsprinzip detailliert beschrieben. In der Fingerabdruckerkennungsphase wird in einen Knoten M1 ein Low-Spannungssignal (z.B. ein konstantes Spannungssignal von -5 V) eingegeben und in die Signalleitung Data ein High-Spannungssignal (z.B. ein konstantes Spannungssignal von 1,5 V). Die Fingerabdruckerkennungsphase umfasst eine Vorbereitungsphase, eine Fingerabdruck-Signalerfassungsphase und eine Fingerabdruck-Signaldetektionsphase. In der Vorbereitungsphase aktiviert der mit der Fingerabdruckerkennungseinheit 13 elektrisch verbundene Treiberchip (nicht in den 3, 4A und 4B dargestellt) den Dünnschichttransistor T der Fingerabdruckerkennungseinheit 13, so dass dieser über die Schaltsteuerleitung Gate eingeschaltet wird. Anschließend wird der Speicherkondensator C geladen, bis das Laden abgeschlossen ist. In der Fingerabdruck-Signalerfassungsphase wird der Dünnschichttransistor T der Fingerabdruckerkennungseinheit 13 über die Schaltsteuerleitung Gate ausgeschaltet. Wenn ein Benutzer einen Finger auf eine berührbare Fläche 20 eines Anzeigefeldes drückt, wird das von den Leuchteinheiten 13 emittierte Licht an den Finger übertragen und dann von einer Fläche des Fingerabdrucks reflektiert, um Reflexionslicht zu erzeugen. Das durch die Fingerabdruckreflexion erzeugte Reflexionslicht wird in die Fingerabdruckerkennungseinheit 13 übertragen, von der photosensitiven Diode D der Fingerabdruckerkennungseinheit 13 empfangen und dann in einen Lichtstrom umgewandelt. Der Lichtstrom wird ein einer Richtung von einem Knoten M2 zu einem Knoten M1 übertragen, so dass sich ein elektrisches Potential von M2 ändert und der Speicherkondensator C entladen wird. In der Fingerabdruck-Signaldetektionsphase kann ein Fingerabdrucksignal auf unterschiedliche Weise detektiert werden. Beispielsweise kann die Menge des Lichtstroms durch die direkte Messung einer Änderung des elektrischen Potentials des Knotens M2 bestimmt werden. Alternativ kann die Menge des Lichtstroms bestimmt werden, wenn der Dünnschichttransistor T der Fingerabdruckerkennungseinheit 13 über die Schaltsteuerleitung Gate eingeschaltet wird (in diesem Fall besteht eine Potentialdifferenz zwischen den zwei Elektroden des Speicherkondensators C und der Speicherkondensator C wird geladen) und dann die Menge der elektrischen Ladung des Speicherkondensators C detektiert wird.
Wie in 3 dargestellt, hat ein Kamm 41 des gegen das Anzeigefeld gedrückten Fingerabdrucks Kontakt mit der Oberfläche des Anzeigefeldes, während ein Tal 42 keinen Kontakt hat, was eine Differenz zwischen dem Lichtbrechungsindex an dem Tal 42 und dem Lichtbrechungsindex an dem Kamm 41 und darüber hinaus eine Differenz zwischen der Intensität des an dem Kamm 41 erzeugten und von der Fingerabdruckerkennungseinheit 13 empfangenen Reflexionslichts und der Intensität des an dem Tal 42 erzeugten und von der Fingerabdruckerkennungseinheit 13 empfangenen Reflexionslicht zur Folge hat. Demzufolge ist unterscheidet sich die Menge des Lichtstroms, der durch das an dem Kamm 41 erzeugte Reflexionslicht umgewandelt wird, von der Menge des Lichtstroms, der durch das an dem Tal 42 erzeugte Reflexionslicht umgewandelt wird. Die Fingerabdruckerkennung wird anhand der Menge des Lichtstroms ausgeführt.
Wenn die Menge des Lichtstroms durch die direkte Messung der Änderung des elektrischen Potentials des Knotens M2 in der Fingerabdruck-Signaldetektionsphase bestimmt wird, wird der Kapazitätswert des Speicherkondensators der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 optional niedriger bemessen als der der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312. Hierbei ist der Kapazitätswert des Speicherkondensators einer der Konfigurationsparameter der Fingerabdruckerkennungseinheit 31. Wie in 4A dargestellt, wird die Änderung des elektrischen Potentials des Knotens M2 anhand der Formel $Δ U = \frac{Δ Q}{C} = \frac{lt}{C}$
berechnet. In der Formel bezeichnet C den Kapazitätswert des Speicherkondensators der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit, ΔQ bezeichnet eine Änderung der Ladungsmenge des Speicherkondensators der Fingerabdruckerkennungseinheit in der Fingerabdruckerkennungsphase, I bezeichnet den Lichtstrom der Fingerabdruckerkennungseinheit, und t bezeichnet die Dauer des Lichtstroms. In der Fingerabdruck-Signalerfassungsphase sind eine Lichtdurchlässigkeit der ersten Farbe A und eine Lichtdurchlässigkeit der zweiten Farbe B größer als eine Lichtdurchlässigkeit der dritten Farbe M, so dass die erste Fingerabdruckerkennungseinheit 311 in Bezug auf denselben Reflektor (z.B. einen Planspiegel) einen geringeren Lichtfluss empfängt als die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit 312 und der in der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 erzeugte Lichtstrom kleiner ist als der in der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312 erzeugte Lichtstrom. Auf dieser Basis wird der Kapazitätswert des Speicherkondensators der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 niedriger bemessen als der der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312, so dass die Änderung des elektrischen Potentials des Knotens M2 der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 gleich der Änderung des elektrischen Potentials des Knotens M2 der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312 ist, d.h., das von der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 detektierte Fingerabdrucksignal und das von der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312 detektierte Fingerabdrucksignal sind gleich, was Fehler bei der Fingerabdruckerkennung verringert und die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
Wie in 4A dargestellt, umfasst der Speicherkondensator die erste Elektrode und die zweite Elektrode. Wenn der Speicherkondensator ein Plattenkondensator ist, wird der Kapazitätswert C des Speicherkondensators mittels der Formel $C = \frac{ε S}{4 π kq}$
berechnet. In dieser Formel bezeichnet ε eine dielektrische Konstante und wird durch einen Mittelwert zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode bestimmt, S bezeichnet den fluchtenden Bereich [ORG: „enfilade area“] der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Speicherkondensators, q bezeichnet einen Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Speicherkondensators, k bezeichnet eine elektrostatische Kraftkonstante und π bezeichnet ein Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser. Gemäß der Berechnungsformel des Kapazitätswertes C ist der Abstand q zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode umgekehrt proportional zu dem Kapazitätswert C, und die gegenüberliegende Fläche S zwischen der ersten Elektrode und der zweite Elektrode ist direkt proportional zu dem Kapazitätswert C, unter der Voraussetzung, dass andere Parameter der Formel Konstanten sind.
Auf dieser Basis wird der Abstand q zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Speicherkondensators der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 optional größer bemessen als derjenige der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312, und/oder der fluchtende Bereich [ORG: „enfilade area“] zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Speicherkondensators der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 wird kleiner bemessen als der der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312, so dass der Kapazitätswert des Speicherkondensators der ersten Fingerabdruckerkennungseinheit 311 kleiner ist als der der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheit 312, wodurch das Ziel erreicht wird, dass Fehler bei der Fingerabdruckerkennung verringert werden und die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht wird.
Wie in 5A dargestellt, sind die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Leuchteinheiten 311 und der zweiten Leuchteinheiten 312) optional zwischen einem Substrat 10 und den Leuchteinheiten 13 angeordnet oder, wie in 5B dargestellt, die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Leuchteinheiten 311 und der zweiten Leuchteinheiten 312) sind auf einer von den Leuchteinheiten 13 abgewandten Seite des Substrats 10 angeordnet; oder, wie in 5C dargestellt, die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Leuchteinheiten 311 und der zweiten Leuchteinheiten 312) sind auf einer von dem Substrat 10 abgewandten Seite der Leuchteinheiten 13 angeordnet; oder, wie in 5D dargestellt, die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Leuchteinheiten 311 und der zweiten Leuchteinheiten 312) sind in derselben Schicht wie die Leuchteinheiten 13 und zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten 13 angeordnet.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird ein Anzeigefeld bereitgestellt, welches das Matrixsubstrat einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung umfasst. Bei dem Anzeigefeld kann es sich optional um ein Flüssigkristallanzeigefeld oder ein organisches Leuchtanzeigefeld handeln.
6A ist eine strukturelle Darstellung eines Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 6A dargestellt, ist das Anzeigefeld ein Flüssigkristallanzeigefeld und umfasst zusätzlich zu dem Matrixsubstrat 100 einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung ein dem Matrixsubstrat 100 gegenüberliegend angeordnetes Farbfiltersubstrat 200 und eine zwischen dem Matrixsubstrat 100 und dem Farbfiltersubstrat 200 ausgebildete Flüssigkristallschicht 300.
Das Matrixsubstrat 100 in dem Flüssigkristallanzeigefeld umfasst eine Vielzahl von Abtastleitungen (nicht in 6A dargestellt), die sich in einer ersten Richtung erstrecken und in einer zweiten Richtung angeordnet sind, und eine Vielzahl von Datenleitungen (nicht in 6A dargestellt), die sich in der zweiten Richtung erstrecken und in der ersten Richtung angeordnet sind. Die erste Richtung schneidet die zweite Richtung. Die Abtastleitungen und die Datenleitungen schneiden sich, um eine Vielzahl von Pixeleinheiten abzugrenzen. Hierbei sind die Pixeleinheiten die hier beschriebenen Leuchteinheiten 13.
6B ist eine strukturelle Darstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 6B dargestellt, ist das Anzeigefeld ein organisches Leuchtanzeigefeld und umfasst zusätzlich zu dem Matrixsubstrat 100 einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung eine dem Matrixsubstrat 100 gegenüberliegend angeordnete Abdeckplatte 400.
In dem organischen Leuchtanzeigefeld kann eine Leuchteinheit eine Anode, eine Leuchtschicht und eine Kathode usw. umfassen (nicht in 6A dargestellt). Die Leuchtschicht ist zwischen der Anode und der Kathode ausgebildet. Die Emissionsfarben der Leuchtschicht umfassen Rot, Grün und Blau.
Im Falle der obigen Lösungen, wo die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Leuchteinheiten 311 und der zweiten Leuchteinheiten 312) auf der von den Leuchteinheiten 13 abgewandten Seite des Substrats 10 angeordnet sind oder wo die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Leuchteinheiten 311 und der zweiten Leuchteinheiten 312) auf der von dem Substrat 10 abgewandten Seite der Leuchteinheiten 13 angeordnet sind, ist auf einer lichtemittierenden Fläche der Leuchteinheiten 13 optional ein erster Polarisator angeordnet und zwischen den Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 und den Leuchteinheiten 13 ein zweiter Polarisator. Durch das Zusammenwirken des ersten Polarisators und des zweiten Polarisators kann das Fingerabdruck-Signallicht somit ohne Verlust der Lichtintensität durch den ersten Polarisator und den zweiten Polarisator hindurchgehen, wobei der zweite Polarisator mindestens die Intensität des Fingerabdruck-Störlichts (des Lichts, das nicht von einem Berührungskörper reflektiert wird) verringern, bevor das Fingerabdruck-Störlicht die Fingerabdruckerkennungsschicht erreicht. Dadurch wird die Interferenz des Fingerabdruck-Störlichts reduziert und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert, was wiederum die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung der Fingerabdruckerkennungseinheiten erhöht. Hierbei kann das Fingerabdruck-Störlicht einen Teil des Lichts umfassen, das von einer lichtemittierenden Struktur eines Anzeigemoduls in Richtung der Leuchteinheiten austritt.
Optional kann der zweite Polarisator ein Linearpolarisator oder ein Zirkularpolarisator, der die Lichtintensität des Fingerabdruck-Störlichts um die Hälfte reduziert. Wenn der zweite Polarisator ein Linearpolarisator ist, damit das Fingerabdruck-Signallicht ohne Verlust der Lichtintensität durch den ersten Polarisator und den zweiten Polarisator hindurchgehen kann, ist auch der erste Polarisator ein Linearpolarisator, wobei der erste Polarisator und der zweite Polarisator die gleiche Polarisierungsrichtung haben. Wenn der zweite Polarisator ein Zirkularpolarisator ist, damit das Fingerabdruck-Signallicht ohne Verlust der Lichtintensität durch den ersten Polarisator und den zweiten Polarisator hindurchgehen kann, ist der erste Polarisator ein auf den zweiten Polarisator abgestimmter Zirkularpolarisator.
7 ist eine beispielhafte strukturelle Darstellung eines Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 7 dargestellt, sind die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 auf der von den Leuchteinheiten 13 abgewandten Seite des Substrats 10 angeordnet, ein erster Polarisator 21 ist auf einer lichtemittierenden Fläche der Leuchteinheiten 13 angeordnet, und ein zweiter Polarisator 22 ist zwischen den Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 und den Leuchteinheiten 13 angeordnet.
Da die Leuchteinheiten 13 sowohl für die Bildanzeige als auch die Fingerabdruckerkennung als Lichtquellen dienen, emittieren sie sowohl in der Anzeigephase als auch der Fingerabdruckerkennungsphase Licht. In der Anzeigephase werden Lichtemissions-Treibersignale in die Leuchteinheiten 13 eingegeben. In der Fingerabdruckerkennungsphase werden in mindestens eine der Leuchteinheiten 13 Lichtemissions-Treibersignale eingegeben. Daher umfasst das Anzeigefeld der vorliegenden Ausgestaltung aufgrund der obigen Lösungen zudem eine erste Anzeige-Treiberschaltung (nicht in der Figur dargestellt), die Treibersignale zur Ansteuerung mindestens einer der Leuchteinheiten 13 sendet, die als Lichtquellen der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 dienen.
Optional umfasst der erste Polarisator gemäß der vorliegenden Ausgestaltung einen ersten Linearpolarisator und der zweite Polarisator einen zweiten Linearpolarisator, wobei der erste Polarisator und der zweite Polarisator die gleiche Polarisierungsrichtung haben.
In 7 stellt der durchgehende Pfeil die Lichtstrahlen dar, die von der Leuchteinheit 13 zu einer lichtemittierenden Fläche emittiert werden, sowie Fingerabdruck-Signallicht nach der Reflexion durch einen Berührungskörper, und der gestrichelte Pfeil stellt die von der Leuchteinheit 13 in Richtung des Fingerabdruckerkennungseinheit 31 austretenden Lichtstrahlen dar. Das von der Leuchteinheit 13 emittierte Licht wird nach dem Durchgang durch den ersten Polarisator 21 in linear polarisiertes Licht umgewandelt. Nach der Reflexion durch den Berührungskörper ist das linear polarisierte Licht immer noch linear polarisiertes Licht (im Folgenden als Fingerabdruck-Signallicht bezeichnet) mit unveränderter Polarisierungsrichtung, das erneut ohne Verlust der Lichtintensität durch den ersten Polarisator 21 hindurchgeht. Anschließend geht das Fingerabdruck-Signallicht durch den zweiten Polarisator 22 und erreicht ohne Verlust der Lichtintensität die Fingerabdruckerkennungseinheit 31, da der erste Polarisator 21 und der zweite Polarisator 22 dieselbe Polarisierungsrichtung haben. Das von den Leuchteinheiten 13 austretende Licht breitet sich hingegen gleichmäßig in verschiedene Polarisierungsrichtungen aus, hat jedoch nach dem Durchgang durch den zweiten Polarisator 22 nur eine Polarisierungsrichtung und verliert die Hälfte der Lichtintensität. Daher hat sich die Lichtintensität des von den Leuchteinheiten 13 austretenden Lichts erheblich reduziert, wenn es die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 erreicht. D.h., die Intensität des Fingerabdruck-Störlichts hat sich verringert, während sich die Intensität des Fingerabdruck-Signallichts nicht verändert hat, so dass sich ein Signal-Rausch-Verhältnis der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 verbessert und folglich die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 erhöht hat.
Gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung kann der erste Polarisator zudem eine laminierte erste Viertelwellenplatte und einen dritten Linearpolarisator umfassen, wobei die erste Viertelwellenplatte auf einer der Leuchteinheit 13 zugewandten Seite des dritten Linearpolarisators angeordnet ist; und der zweite Polarisator kann eine laminierte zweite Viertelwellenplatte und einen vierten Linearpolarisator umfassen, wobei die zweite Viertelwellenplatte auf einer der organischen Leuchtschicht zugewandten Seite des vierten Linearpolarisator angeordnet ist.
Die erste Viertelwellenplatte und die zweite Viertelwellenplatte bestehen aus dem gleichen Material und haben die gleiche Dicke.
Aufgrund der Richtung, in der das Fingerabdruck-Signallicht übertragen wird - wenn die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn eine positive Richtung ist - beträgt ein eingeschlossener Winkel zwischen einer optischen Achsenrichtung der ersten Viertelwellenplatte und einer Polarisierungsrichtung des dritten Linearpolarisators 45°, und ein eingeschlossener Winkel zwischen einer optischen Achsenrichtung der zweiten Viertelwellenplatte und einer Polarisierungsrichtung des vierten Linearpolarisators beträgt -45°. Alternativ beträgt der eingeschlossene Winkel zwischen der optischen Achsenrichtung der ersten Viertelwellenplatte und der Polarisierungsrichtung des dritten Linearpolarisators -45°, und der eingeschlossene Winkel zwischen der optischen Achsenrichtung der zweiten Viertelwellenplatte und der Polarisierungsrichtung des vierten Linearpolarisators beträgt 45°. Folglich sind der erste Polarisator und der zweite Polarisator Zirkularpolarisatoren.
Aufgrund der Richtung, in der das Fingerabdruck-Signallicht übertragen wird - wenn die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn eine positive Richtung ist - beträgt der eingeschlossene Winkel zwischen der optischen Achsenrichtung der ersten Viertelwellenplatte und der Polarisierungsrichtung des dritten Linearpolarisators 45°, und der eingeschlossene Winkel zwischen der optischen Achsenrichtung der zweiten Viertelwellenplatte und der Polarisierungsrichtung des vierten Linearpolarisators beträgt -45°. In diesem Beispiel bestehen die erste Viertelwellenplatte und die zweite Viertelwellenplatte aus Kalzit, und eine e-Achse dient als ihre optische Achse. Wie in 7 dargestellt, beträgt in der Fingerabdruckerkennungsphase - wie in 8A dargestellt - der eingeschlossene Winkel, bevor das von der Leuchteinheit 13 emittierte Licht von dem Berührungskörper reflektiert wird, aufgrund der Übertragungsrichtung des Lichts, wenn die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn die positive Richtung ist, zwischen der e-Achsenrichtung der ersten Viertelwellenplatte 111 und der Polarisierungsrichtung P₀ des dritten Linearpolarisators 112 -45°. Das von der Leuchteinheit 13 emittierte natürliche Licht ist nach dem Durchgang durch die erste Viertelwellenplatte 111 immer noch natürliches Licht. Nach dem Durchgang durch den dritten Linearpolarisator 112 wird das natürliche Licht linear polarisiertes Licht, dessen Polarisierungsrichtung der Polarisierungsrichtung P0 des dritten Linearpolarisators 112 entspricht, die sich in einem zweiten Quadranten und einem vierten Quadranten befindet. Wie in 8B dargestellt, wird das linear polarisierte Licht das Fingerabdruck-Signallicht, nachdem es von dem Berührungskörper reflektiert worden ist und bleibt linear polarisiertes Licht mit einer unveränderten Polarisierungsrichtung. Aufgrund der Richtung, in der das Fingerabdruck-Signallicht übertragen wird, beträgt jedoch der eingeschlossene Winkel zwischen der e-Achsenrichtung der ersten Viertelwellenplatte 111 und der Polarisierungsrichtung des dritten Linearpolarisators 112 45°, wobei das Fingerabdruck-Signallicht das linear polarisierte Licht mit der Polarisierungsrichtung in einem ersten Quadranten und einem dritten Quadranten ist. Das Fingerabdruck-Signallicht hat nach dem erneuten Durchgang durch den dritten Linearpolarisator 112 einen unveränderten Polarisierungszustand und eine unveränderte Lichtintensität und wird nach dem Durchgang durch die erste Viertelwellenplatte 111 linksdrehend zirkular polarisiertes Licht, wobei die Lichtintensität unverändert ist. Nach dem Durchgang durch die zweite Viertelwellenplatte 221 wird das linksdrehend zirkular polarisierte Licht linear polarisiertes Licht mit einer Polarisierungsrichtung im zweiten Quadranten und vierten Quadranten und einer unveränderten Lichtintensität und bleibt nach dem Durchgang durch den vierten Linearpolarisator 222, dessen Polarisierungsrichtung parallel zu der Polarisierungsrichtung des linear polarisierten Lichts verläuft, schließlich linear polarisiertes Licht mit einer unveränderten Lichtintensität. Wie in 9 dargestellt, trifft das von der organischen Leuchtschicht emittierte Fingerabdruck-Störlicht direkt auf den zweiten Polarisator, wobei der eingeschlossene Winkel aufgrund der Richtung, in der das Fingerabdruck-Störlicht übertragen wird, zwischen der e-Achsenrichtung der zweiten Viertelwellenplatte 221 und der Polarisierungsrichtung P₀ des vierten Linearpolarisator 222 -45° beträgt. Das Fingerabdruck-Störlicht bleibt nach dem Durchgang durch die zweite Viertelwellenplatte 221 natürliches Licht. Nach dem Durchgang durch den vierten Linearpolarisator 222 wird das natürliche Licht linear polarisiertes Licht im zweiten und im vierten Quadranten mit einer Polarisierungsrichtung, die der Polarisierungsrichtung P₀ des vierten Linearpolarisators 222 entspricht, wobei die Hälft der Lichtintensität verloren gegangen ist. Folglich kann der zweite Polarisator die Lichtintensität des Fingerabdruck-Störlichts verringern, so dass das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert wird.
Auf der Basis der oben beschriebenen Lösungen kann optional eine Winkelbegrenzungsschicht in das Anzeigefeld eingefügt werden, welche die von unterschiedlichen Positionen des Berührungskörpers auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit reflektierten Lichtstrahlen selektiv herausfiltert, wodurch die Interferenz, die dadurch verursacht wird, dass von unterschiedlichen Positionen des Berührungskörpers reflektierte Lichtstrahlen auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit einfallen, vermieden werden kann, was wiederum die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
10A ist eine Draufsicht eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 10B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie A1-A2 in 10A. Wie in den 10A und 10B dargestellt, umfasst das Anzeigefeld ein Anzeigemodul 1, Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 und eine Winkelbegrenzungsschicht 4. Das Anzeigemodul 1 umfasst ein Substrat 10 und eine auf dem Substrat 10 angeordnete Vielzahl von Leuchteinheiten 13. Die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 sind in einem Anzeigebereich 11 auf einer von den Leuchteinheiten 13 abgewandten Seite des Substrats 10 angeordnet. Die Winkelbegrenzungsschicht 4 ist zwischen dem Anzeigemodul 1 und den Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 ausgebildet.
Die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 können die Fingerabdruckerkennung anhand des von einem Berührungskörper auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 reflektierten Lichts ausführen. Von dem durch den Berührungskörper auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 reflektierten Licht kann die Winkelbegrenzungsschicht 4 Licht herausfiltern, dessen Einfallswinkel in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4 größer ist als ein Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4. Ein Lichtdurchlassgrad der Winkelbegrenzungsschicht 4 in Bezug auf Licht, das senkrecht zu der Winkelbegrenzungsschicht 4 einfällt, kann f sein. Der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 bezeichnet einen Einfallswinkel des Lichts mit einer Transmission von k'*f in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4, wobei 0<k'<1 ist. Das Licht, dessen Einfallswinkel in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4 größer ist als der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4, kann von der Winkelbegrenzungsschicht 4 herausgefiltert werden. Optional kann k' 0,1 sein. D.h., der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 bezeichnet einen Einfallswinkel des Lichts mit einem Lichtdurchlassgrad von 0,1f in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4.
Die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 können die Fingerabdruckerkennung anhand der von den Leuchteinheiten 13 emittierten und von einem Berührungskörper auf die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 reflektierten Lichtstrahlen ausführen, wie z.B. die in 10B durch eine durchgezogene Linie dargestellten Lichtstrahlen. Von den durch den Berührungskörper auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 reflektierten Lichtstrahlen kann die Winkelbegrenzungsschicht 4 die Lichtstrahlen herausfiltern, deren Einfallswinkel in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4 größer ist als der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4. Dadurch wird die Interferenz, die dadurch verursacht wird, das Lichtstrahlen, die von der Leuchteinheit 13 emittiert und von unterschiedlichen Positionen des Berührungskörpers reflektiert werden, auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einfallen, vermieden, wodurch die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 erhöht wird.
Optional ist eine Durchlässigkeit des von dem Berührungskörper vertikal reflektierten Lichts, das durch das Anzeigemodul 1 auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einfällt, größer als 1%. Wenn die Durchlässigkeit des von dem Berührungskörper vertikal reflektierten und durch das Anzeigemodul 1 auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einfallenden Lichts zu niedrig ist, wenn die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 die Fingerabdruckerkennung anhand des von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichts ausführt, hat das Licht, das die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 erreicht, eine geringe Intensität, was die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung beeinträchtigt. Beispielhaft kann die Dicke jeder Schicht, durch die das Licht hindurchgeht, angepasst werden, so dass Durchlässigkeit des von dem Berührungskörper vertikal reflektierten und durch das Anzeigemodul 1 auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einfallenden Lichts ebenfalls angepasst wird.
Optional umfasst das Anzeigefeld einen lichtemittierenden Bereich und einen nicht-lichtemittierenden Bereich. Der lichtemittierende Bereich ist auf einer von dem Substrat 10 abgewandten Seite der Leuchteinheiten 13 angeordnet. Der nicht-lichtemittierende Bereich ist auf einer von den Leuchteinheiten 13 abgewandten Seite des Substrats 10 angeordnet. Wenn die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 die Fingerabdruckerkennung anhand des von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichts ausführt, kann ein Verhältnis der Helligkeit des lichtemittierenden Bereichs des Anzeigefeldes zu der Helligkeit des nicht-lichtemittierenden Bereichs des Anzeigefeldes größer sein als 10:1. Licht, das von dem nicht-lichtemittierenden Bereich des Anzeigefeldes emittiert wird, beeinträchtigt den Prozess, in dem die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 die Fingerabdruckerkennung anhand des von der Leuchteinheit 13 emittierten und anschließend von dem Berührungskörper auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 reflektierten Lichts ausführt, so dass Interferenzen in Bezug auf das von der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 detektierte Licht auftreten. Die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung wird stark beeinträchtigt, wenn der nicht-lichtemittierende Bereich des Anzeigefeldes eine zu große Helligkeit aufweist.
In den 10A und 10B sind beispielhaft die relativen Positionen der Leuchteinheiten 13 und der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 dargestellt. In der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung sind die relativen Positionen der Leuchteinheiten 13 und der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 nicht eingeschränkt, vorausgesetzt, das von den Leuchteinheiten 13 emittierte Licht kann von dem Berührungskörper auf die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 reflektiert werden.
11A ist eine Draufsicht einer Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 11B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie E1-E2 in 11A. Wie in den 11A und 11B dargestellt, umfasst die Winkelbegrenzungsschicht 4 eine Vielzahl lichtundurchlässiger Bereiche 41a und eine Vielzahl lichtdurchlässiger Bereiche 41b, die in derselben Richtung abwechselnd angeordnet sind und sich in einer Richtung senkrecht zu einem Substrat 10 erstrecken. Die lichtundurchlässigen Bereiche 41a sind mit lichtabsorbierendem Material versehen.
Licht, das auf den lichtundurchlässigen Bereich 41a einfällt, wird von dem lichtabsorbierenden Material in dem lichtundurchlässigen Bereich 41a absorbiert. D.h., dieser Teil des von dem Berührungskörper reflektierten Lichts kann nicht durch die Winkelbegrenzungsschicht 4 hindurchgehen und dann auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 treffen, so dass die Winkelbegrenzungsschicht 4 diesen Teil des Lichts effizient herausfiltern kann. Wie in 11B dargestellt, wird das auf den lichtundurchlässigen Bereich 41a einfallende Licht von dem lichtabsorbierenden Material in dem lichtundurchlässigen Bereich 41a absorbiert, so dass der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 folgende Formel erfüllt: $ω = arctan \frac{p}{h3}$
In der Formel bezeichnet ω bezeichnet den Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4, p bezeichnet eine Breite eines lichtdurchlässigen Bereichs 41b in der Richtung, in der die lichtdurchlässigen Bereiche 41b angeordnet sind, und h3 bezeichnet eine Dicke der Winkelbegrenzungsschicht 4. Wie aus der 11B ersichtlich ist, erfüllen ω, p und h3 die Formel $tan ω = \frac{p}{h3},$
so dass der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 die obige Formel erfüllt. Da das Licht, das auf den lichtundurchlässigen Bereich 41a einfällt, von dem lichtabsorbierenden Material in dem lichtundurchlässigen Bereich 41a absorbiert wird, filtert die Winkelbegrenzungsschicht 4 Licht heraus, dessen Einfallswinkel in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4 größer ist als der berechnete Transmissionswinkel. Dieser Teil des Licht muss nicht während der Fingerabdruckerkennung detektiert werden, somit verhindern diese Konfigurationen der Winkelbegrenzungsschicht 4, das Licht, dessen Einfallswinkel in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4 größer ist als der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4, an die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 übertragen wird und Interferenzen bei der Fingerabdruckerkennung verursacht.
Wenn die Winkelbegrenzungsschicht 4 optional mehrere lichtundurchlässige Bereiche 41a und mehrere lichtdurchlässige Bereiche 41b umfasst, die abwechselnd in derselben Richtung angeordnet sind und sich in der Richtung senkrecht zu dem Substrat 10 erstrecken, und wenn die lichtundurchlässigen Bereiche 41a mit lichtabsorbierendem Material versehen ist, erfüllt eine Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 die folgende Formel: $Δ X = \frac{p (H3 + h3)}{h3}$
In der Formel bezeichnet ΔX die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 und H3 bezeichnet ein Dicke eines Anzeigemoduls 1. Die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 bezeichnet einen Abstand zwischen einem Reflexionspunkt des tatsächlichen Detektionslichts und einem Reflexionspunkt des Interferenz-Detektionslichts an dem Berührungskörper 40, wobei das tatsächliche Detektionslicht und das Interferenz-Detektionslicht derselben Fingerabdruckerkennungseinheit 31 entsprechen. Das tatsächliche Detektionslicht ist das reflektierte Licht, das in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 den kleinsten Einfallswinkel hat. Das Interferenz-Detektionslichts ist das reflektierte Licht, dessen Einfallswinkel in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 größer ist als der Einfallswinkel des tatsächlichen Detektionslichts und in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31.
11C zeigt ein Beispiel, in dem die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 die Fingerabdruckerkennung anhand des von der Leuchteinheit 13 emittierten und anschließend von dem Berührungskörper auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 reflektierten Lichts ausführt. Das in 11C durch einen durchgehenden Pfeil dargestellte Licht ist das Reflexionslicht (d.h., das tatsächliche Detektionslicht), das in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 den kleinsten Einfallswinkel hat, und das durch einen gestrichelten Pfeil dargestellte Licht ist das Interferenz-Detektionslicht, dessen Einfallswinkel in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 größer ist als der Einfallswinkel des tatsächlichen Detektionslichts in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31. Ist keine Winkelbegrenzungsschicht 4 vorhanden, treffen die beiden Lichttypen - nachdem sie von unterschiedlichen Positionen, z.B. zwei benachbarten Kämmen 41, des Berührungskörpers reflektiert worden sind - auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit 31, d.h., während der Fingerabdruckerkennung treten Interferenzen auf.
In diesem Fall ist die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 der Abstand zwischen dem Reflexionspunkt des tatsächlichen Detektionslichts an dem Berührungskörper und dem Reflexionspunkt des Interferenz-Detektionslichts an dem Berührungskörper. 11D zeigt ein Beispiel, in dem der Einfallswinkel des tatsächlichen Detektionslichts in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ungefähr 0° beträgt. In dem Beispiel ist von den Einfallswinkeln des Interferenzlichts, das durch die Winkelbegrenzungsschicht 4 hindurchgehen kann, der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 der kleinste Einfallswinkel in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31. Somit gilt $tan ω = \frac{p}{h3} = \frac{Δ X}{H3 + h3},$
wobei die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 diese Formel erfüllt. Je größer die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 ist, desto geringer ist die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung des Anzeigefeldes.
Die 11A zeigt ein Beispiel, in dem die Winkelbegrenzungsschicht 4 eine eindimensionale Struktur aufweist und die lichtundurchlässigen Bereiche 41a und die lichtdurchlässigen Bereiche 41b entlang der in 11A dargestellten horizontalen Richtung abwechselnd angeordnet sind. Die Winkelbegrenzungsschicht 4 kann jedoch auch die in 11E dargestellte zweidimensionale Struktur aufweisen, in der die lichtundurchlässigen Bereiche 41a und die lichtdurchlässigen Bereiche 41b in den in 11E dargestellten diagonalen Richtungen abwechseln angeordnet sind. Im Unterschied zu der Winkelbegrenzungsschicht 4 mit der eindimensionalen Struktur kann die Winkelbegrenzungsschicht 4 mit der zweidimensionalen Struktur die auf die Winkelbegrenzungsschicht 4 einfallenden Lichtstrahlen in verschiedenen Richtungen selektiv herausfiltern.
12A ist eine Draufsicht einer weiteren Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 12B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie F1-F2 in 12A. Wie in den 12A und 12B dargestellt, umfasst die Winkelbegrenzungsschicht eine poröse Struktur 41c. Die Seitenwände 411 der porösen Struktur 41c können die auf sie einfallenden Lichtstrahlen absorbieren. D.h., diese Lichtstrahlen können nicht auf die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 treffen. Beispielhaft können die porösen Strukturen 41c Glaskapillaren sein. Die Seitenwände 411 der Glaskapillaren können mit einem schwarzen lichtabsorbierenden Material beschichtet sein, so dass die Seitenwände 411 die auf sie einfallenden Lichtstrahlen absorbieren können, wodurch die Winkelbegrenzungsschicht 4 diese Lichtstrahlen herausfiltern kann. Optional kann das lichtabsorbierende Material zwischen benachbarten porösen Strukturen 41c angeordnet oder nicht angeordnet sein.
Da die Seitenwände 411 der porösen Struktur 41c das auf sie einfallende Licht absorbieren kann, erfüllt der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 folgende Formel: $ω = arctan \frac{p}{h3}$
In der Formel bezeichnet ω den Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4, p bezeichnet einen Durchmesser der porösen Struktur 41c, und H3 bezeichnet eine Dicke der Winkelbegrenzungsschicht 4. Wie aus der 12B ersichtlich ist, erfüllen ω, p und h3 die Formel $tan ω = \frac{p}{h3},$
so dass der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 die obige Formel erfüllt.
Wenn die Winkelbegrenzungsschicht 4 poröse Struktur 41c umfasst und die Seitenwände 411 der porösen Struktur 41c die auf sie einfallenden Lichtstrahlen absorbieren können, erfüllt die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 optional folgende Formel: $Δ X = \frac{p (H3 + h3)}{h3}$
In der Formel bezeichnet ΔX die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 und H3 bezeichnet eine Dicke eines Anzeigemoduls 1. Der Herleitungsprozess dieser Formel gleicht dem Herleitungsprozess der Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 mit der in 11A dargestellten Struktur und wird an dieser Stelle nicht wiederholt. Gleichermaßen gilt, je größer die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 ist, desto geringer ist die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung des Anzeigefeldes.
Von oben betrachtet, kann die poröse Struktur 41c der Winkelbegrenzungsschicht 4, wie in 12A dargestellt, kreisförmig oder, wie in 12C dargestellt, sechseckig sein. Die Form der porösen Struktur 41c ist nicht auf die Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung beschränkt.
13A ist eine Draufsicht einer weiteren Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 13A dargestellt, umfasst die Winkelbegrenzungsschicht 4 eine Vielzahl von Glasfaserstrukturen 43, die in derselben Richtung angeordnet sind. 13B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Erstreckungsrichtung der in 13A dargestellten Glasfaserstruktur 43. Wie in den 13A und 13B dargestellt, umfasst die Glasfaserstruktur 43 einen Kern 431 und eine Hülle 432, wobei und zwischen jeweils zwei benachbarten Glasfaserstrukturen 43 lichtabsorbierendem Material 433 vorgesehen ist, so dass Lichtstrahlen, die durch die Glasfaserstruktur 43 in einen Bereich zwischen zwei Glasfaserstrukturen 43 austreten, von dem zwischen den zwei Glasfaserstrukturen 43 vorgesehenen lichtabsorbierendem Material 433 absorbiert werden können, so dass die Winkelbegrenzungsschicht 4 diese Lichtstrahlen herausfiltern kann.
Der Kern 431 und die Hülle 432 der Glasfaserstruktur 43 weisen unterschiedliche Brechungsindizes auf, wobei der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 folgende Formel erfüllt: $n \cdot sin ω = \sqrt{n_{c o r e}^{2} - n_{c l a d}^{2}}$
In der Formel bezeichnet ω den Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4, n bezeichnet einen Brechungsindex einer Schicht des Anzeigemoduls 1, die Kontakt mit der Winkelbegrenzungsschicht 4 hat, n_core bezeichnet einen Brechungsindex des Kerns 431 der Glasfaserstruktur 43, und n_clad bezeichnet einen Brechungsindex der Hülle 432 der Glasfaserstruktur 43. Wenn ein Einfallswinkel des von einem Berührungskörper reflektierten Lichts, wie in 13B dargestellt, in Bezug auf die aus den Glasfaserstrukturen 43 bestehende Winkelbegrenzungsschicht 4 größer als ω ist, findet in der Glasfaserstruktur 43 keine Totalreflexion dieses Lichts statt. D.h., dieses Licht kann die Glasfaserstruktur 43 durchdringen und wird von dem lichtabsorbierenden Material zwischen den Glasfaserstrukturen 43 absorbiert. Somit kann dieses Licht von der Winkelbegrenzungsschicht 4 herausgefiltert werden und trifft nicht auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31. Dies ermöglicht es der Winkelbegrenzungsschicht 4, Licht herauszufiltern, dessen Einfallswinkel in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4 größer ist als der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4, und verhindert eine Interferenz, die durch Hintergrundlicht 3 verursacht wird, das von unterschiedlichen Positionen des Berührungskörpers reflektiert wird und dann auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit 31 trifft; folglich wird die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
Wenn die Winkelbegrenzungsschicht 4 optional mehrere in derselben Richtung angeordnete Glasfaserstrukturen 43 umfasst, der Kern 431 und die Hülle 432 der Glasfaserstruktur 43 unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen und das lichtabsorbierende Material 433 zwischen jeweils zwei benachbarten Glasfaserstrukturen 43 angeordnet ist, erfüllt die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 folgende Formel: $Δ X = H3 \cdot tan ω .$
In der Formel bezeichnet ΔX die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 und H3 bezeichnet eine Dicke des Anzeigemoduls 1. 13C zeigt ein Beispiel, in dem ein Einfallswinkel des tatsächlichen Detektionslichts in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ungefähr 0° beträgt. In Bezug auf das Interferenzlicht, das durch die Winkelbegrenzungsschicht 4 hindurchgehen kann, ist in dem Beispiel der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 der kleinste Einfallswinkel in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31, d.h. ein Schwellenwert eines Einfallswinkels, der es ermöglicht, dass das Licht in der Glasfaserstruktur 43 der Totalreflexion unterliegt. Folglich gilt die Formel $tan ω = \frac{Δ X}{H3} .$
Gleichermaßen gilt, je größer die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 ist, desto geringer ist die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung des Anzeigefeldes.
14A ist eine Draufsicht einer weiteren Winkelbegrenzungsschicht gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 14B ist eine Schnittdarstellung entlang einer Linie G1-G2 in 14A. Wie in den 14A und 14B dargestellt, umfasst die Winkelbegrenzungsschicht 4 eine Vielzahl säulenförmiger Strukturen 45, die entlang derselben Richtung angeordnet sind, wobei jede säulenförmige Struktur einen Kern 451 und eine Hülle 452 hat. Der Kern 451 und die Hülle 452 weisen den gleichen Brechungsindex auf. Das Material der Hülle 452 umfasst lichtabsorbierenden Materials, so dass Licht, das nach dem Durchgang durch den Kern 451 auf die Hülle 452 trifft, von der Hülle 452 absorbiert wird, d.h., dieses Licht kann nicht auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 treffen. Optional kann das lichtabsorbierende Material zwischen benachbarten säulenförmigen Strukturen 45 angeordnet oder nicht angeordnet sein.
Das nach dem Durchgang durch den Kern 451 auf die Hülle 452 einfallende Licht kann von dieser absorbiert werden, daher erfüllt der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 folgende Formel: $ω = arctan \frac{p}{h3}$
In der Formel bezeichnet ω bezeichnet den Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4, p bezeichnet einen Durchmesser des Kern 451, und h3 bezeichnet eine Dicke der Winkelbegrenzungsschicht 4. Wie aus der 14B ersichtlich ist, erfüllen ω, p und h3 die Formel $tan ω = \frac{p}{h3},$
so dass der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4 die obige Formel erfüllt.
Wenn die Winkelbegrenzungsschicht 4 optional mehrere säulenförmige Strukturen 45 umfasst, die entlang derselben Richtung angeordnet sind, jede säulenförmige Struktur 45 den Kern 451 und die Hülle 452 umfasst, der Kern 451 und die Hülle 452 den gleichen Brechungsindex aufweisen und das Material der Hülle 452 lichtabsorbierendes Material enthält, erfüllt die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 folgende Formel: $Δ X = \frac{p \cdot (H 3 + h 3)}{h 3}$
In der obigen Formel bezeichnet ΔX die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 und H3 bezeichnet eine Dicke eines Anzeigemoduls 1. Der Herleitungsprozess der Formel gleicht dem Herleitungsprozess der Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 mit der in 11A dargestellten Struktur und wird an dieser Stelle nicht wiederholt. Gleichermaßen gilt, je größer die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 ist, desto geringer ist die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung des Anzeigefeldes.
Wenn die Winkelbegrenzungsschicht 4 von oben betrachtet wird, kann die säulenförmige Struktur 45, wie in 14A, kreisförmig sein oder eine andere Form aufweisen. Die Form der säulenförmigen Struktur 35 ist nicht durch die Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung beschränkt.
Optional weist die Winkelbegrenzungsschicht 4 eine Diffusionsdistanz von weniger als 400 µm auf. Je größer die Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 ist, desto größer ist der Abstand zwischen dem Reflexionspunkt des tatsächlichen Detektionslichts an einem Berührungskörper und dem Reflexionspunkt des Interferenz-Detektionslichts an einem Berührungskörper. Ist der Abstand zwischen dem Reflexionspunkt des tatsächlichen Detektionslichts und dem Reflexionspunkt des Interferenz-Detektionslichts an dem Berührungskörper größer ist als ein Abstand zwischen einem Tal 42 und einem angrenzenden Kamm 41 eines Fingerabdrucks, kann der Fingerabdruckerkennungsprozess des Anzeigefeldes fehlerhaft sein, so dass die Fingerabdruckerkennung nicht ausgeführt werden kann und die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung stark beeinträchtigt wird.
Gemäß den Ausgestaltungen dienen die Leuchteinheiten 13 als Lichtquellen für die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31, wobei die von den Leuchteinheiten 13 emittierten Lichtstrahlen von dem Berührungskörper reflektiert und anschließend in die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 übertragen werden, so dass die Fingerabdruckerkennung ausgeführt wird. Die Fingerabdruckerkennungsphase kann so konfiguriert sein, dass nur eine Leuchteinheit 13 in einem Bereich, die dem Zweifachen der Diffusionsdistanz der Winkelbegrenzungsschicht 4 entspricht, Licht emittiert. Diese Konfiguration verringert deutlich die Wahrscheinlichkeit, das Lichtstrahlen, die von verschiedenen Leuchteinheiten 13 emittiert werden, von unterschiedlichen Positionen des Berührungskörpers reflektiert werden und auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einfallen; folglich wird die Wahrscheinlichkeit von Interferenzen verringert, die dadurch verursacht werden können, dass Lichtstrahlen, die von den Leuchteinheiten 13 emittiert worden sind, von unterschiedlichen Positionen des Berührungskörpers reflektiert werden und auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einfallen, somit kann die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht werden.
Optional kann zwischen den Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 und der Winkelbegrenzungsschicht 4 eine optische Kleberschicht vorgesehen sein, um die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 mit der Winkelbegrenzungsschicht 4 zu verbinden.
In der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung ist die Winkelbegrenzungsschicht 4 zwischen dem Anzeigemodul 1 und den Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 ausgebildet und imstande, von den von dem Berührungskörper auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 reflektierten Lichtstrahlen diejenigen Lichtstrahlen effizient herauszufiltern, deren Einfallswinkel in Bezug auf die Winkelbegrenzungsschicht 4 größer ist als der Transmissionswinkel der Winkelbegrenzungsschicht 4. D.h., die Winkelbegrenzungsschicht 4 kann die Lichtstrahlen selektiv herausfiltern, die von unterschiedlichen Positionen des Berührungskörpers auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit 31 reflektiert werden. Dadurch werden Interferenzen vermieden, die dadurch entstehen können, dass von unterschiedlichen Positionen des Berührungskörpers reflektierte Lichtstrahlen auf dieselbe Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einfallen, somit kann die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht werden.
Bei einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung mit Fingerabdruckerkennungsfunktion treffen die von einer Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen, nachdem sie von einem Finger reflektiert worden sind, auf mehrere Fingerabdruckerkennungseinheiten. Jede Fingerabdruckerkennungseinheit empfängt zusätzlich zu einem Fingerabdrucksignal von einer Position, die der jeweiligen Fingerabdruckerkennungseinheit entspricht, Störsignale von anderen Positionen. Dies beeinträchtigt die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung. Um dieses Problem zu lösen, stellt die vorliegende Offenbarung die im Folgenden beschriebenen Lösungen bereit.
15A ist eine strukturelle Darstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 15B ist eine teilweise Draufsicht des in 15A dargestellten Anzeigefeldes. 15C ist ein Abtastdiagramm des in 15A dargestellten Anzeigefeldes in einer Fingerabdruckerkennungsphase. Das gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung bereitgestellte Anzeigefeld umfasst ein Anzeigemodul 1 und ein Fingerabdruck-Erkennungsmodul 2. Das Anzeigemodul 1 umfasst ein Substrat 10 und eine auf einer Seite des Substrats 10 angeordnete Vielzahl von Leuchteinheiten 13. Das Fingerabdruck-Erkennungsmodul 2 umfasst Fingerabdruckerkennungseinheiten 31. Eine von dem Substrat 10 abgewandte Seite der Leuchteinheit 13 ist ein lichtemittierender Bereich des Anzeigefeldes. In der Fingerabdruckerkennungsphase emittieren die Leuchteinheiten 13 Licht entsprechend einer ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 in einem Verschiebeverfahren. Ein Abstand J zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 ist größer oder gleich einem störungsfreien Mindestabstand L. Der störungsfreie Mindestabstand L bezeichnet einen maximalen Radius eines Abdeckungsbereichs 132, der durch die von einer Leuchteinheit 13 emittierten und anschließend von einem Berührungskörper auf das Anzeigefeld reflektierten Lichtstrahlen gebildet wird. Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung entspricht optional jede Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einer Leuchteinheit 13.
In dem gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung bereitgestellten Anzeigefeld dient das Anzeigemodul 1 als Lichtquelle für die Fingerabdruckerkennung. D.h., die Leuchteinheiten 13 in dem Anzeigemodul 1 dienen als Lichtquellen für die Fingerabdruckerkennung der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31. Wenn ein Benutzer den Finger auf die lichtemittierende Fläche des Anzeigefeldes drückt, treffen die von einer Leuchteinheit 13 emittierten Lichtstrahlen auf den Finger des Benutzers, werden von dem Fingerabdruck des Benutzers reflektiert, um Reflexionslicht zu bilden, und fallen auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ein, die der Leuchteinheit 13 der lichtemittierenden Fläche des Anzeigefeldes entspricht. Nach dem Empfang des Fingerabdruck-Signallichts erzeugt die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ein induktives Signal. Eine Fingerabdruckerkennungsschaltung des Anzeigefeldes kann die Fingerabdruckerkennung anhand des induktiven Signals ausführen. Ein Grund dafür, weshalb die erste lichtemittierende Punktmatrix 124 als Detektionslichtquelle der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 benutzt wird, besteht darin, dass die von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichtstrahlen eine breite Winkelverteilung aufweisen. Wie in 16 dargestellt, empfängt jede Fingerabdruckerkennungseinheit 31 - wenn alle Leuchteinheiten 13 des Anzeigefeldes während der Fingerabdruckerkennung gleichzeitig Licht emittieren - zusätzlich zu dem Fingerabdruck-Signallicht von der entsprechenden Leuchteinheit 13 Störsignale von anderen Leuchteinheiten 13. Dadurch wird die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung verringert.
Um die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung des gemäß der vorliegenden Ausgestaltung bereitgestellten Anzeigefeldes zu erhöhen, emittiert die Vielzahl von Leuchteinheiten 13 in einer Fingerabdruckerkennungsphase Licht entsprechend der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 in einem Verschiebeverfahren. Der Abstand J zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 ist größer oder gleich dem störungsfreien Mindestabstand L. Wie in den 15A und 15B dargestellt, weisen die von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichtstrahlen eine Winkelverteilung auf, daher bilden die von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichtstrahlen nach der Reflexion durch den Berührungskörper einen Abdeckungsbereich 132 in dem Anzeigefeld, wobei das Fingerabdruck-Signallicht der von der Leuchteinheit 13 in einem Winkel emittierten Lichtstrahlen in den jeweiligen Abdeckungsbereich 132 fällt. Der maximale Radius des Abdeckungsbereichs 132 ist der störungsfreie Mindestabstand L. In der vorliegenden Ausgestaltung ist der Abstand J zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten 13 der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 größer oder gleich dem störungsfreien Mindestabstand L, so dass das Fingerabdruck-Signallicht jeder Leuchteinheit 13 nicht auf die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 trifft, die anderen Leuchteinheiten 13 entsprechen, die gleichzeitig Licht emittieren. D.h., die jeder Leuchteinheit 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 entsprechende Fingerabdruckerkennungseinheit 31 empfängt nur das Fingerabdruck-Signallicht der entsprechenden Leuchteinheit 13. Somit empfängt die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 in dem Anzeigefeld gemäß der vorliegenden Ausgestaltung keine Störsignale von anderen Leuchteinheiten. Dementsprechend führt die Fingerabdruckerkennungsschaltung des Anzeigefeldes die Fingerabdruckerkennung entsprechend dem von der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 erzeugten induktiven Signal aus, wodurch die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung des Anzeigefeldes erhöht wird.
Das Fingerabdruck-Signallicht ist das reflektierte Licht, das durch die Reflexion der von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichtstrahlen erzeugt wird, wenn ein Benutzer seinen Finger gegen das Anzeigefeld drückt. Im Unterschied zu einer Dicke des Anzeigefeldes ist ein Abstand zwischen dem Fingerabdruck des Benutzers und der lichtemittierenden Fläche des Anzeigefeldes klein und hat daher wenig Einfluss auf den Bereich des Abdeckungsbereichs 132. Daher wird der Reflexionsabstand zwischen dem Finger des Benutzers und der lichtemittierenden Fläche des Anzeigefeldes gemäß der vorliegenden Ausgestaltung bei der Festsetzung des störungsfreien Mindestabstands L weggelassen. Überdies sollte der Radius L des Abdeckungsbereichs 132 theoretisch berechnet werden, indem der Mittelpunkt der Leuchteinheit 13 als Ursprung genommen wird. In der Praxis ist die Anzahl der Leuchteinheiten 13 in dem Anzeigefeld jedoch sehr groß, wobei die Größe jeder Leuchteinheit 13 im Unterschied zu der hohen Anzahl der Leuchteinheiten 13 sehr klein ist. Daher kann die Leuchteinheit 13 in der vorliegenden Ausgestaltung insgesamt als Ursprung des Abdeckungsbereichs 132 betrachtet werden, so dass der Radius L des Abdeckungsbereichs 132 als der Abstand von einem Rand der Leuchteinheit 13 zu einem Rand des entsprechenden Abdeckungsbereichs 132 bezeichnet werden kann, wobei die Größen der Leuchteinheit 13 bei der Berechnung des störungsfreien Mindestabstands L außer Acht gelassen werden können. Fachleute werden erkennen, dass der störungsfreie Mindestabstand L mit Faktoren wie der Dicke des Anzeigefeldes, einem Lichtemissionswinkel der Leuchteinheit usw. zusammenhängt. Daher weisen unterschiedliche Anzeigefelder unterschiedliche störungsfreie Mindestabstände L auf. In anderen optionalen Ausgestaltungen können die Größen der Leuchteinheit optional in den störungsfreien Mindestabstand L mit eingerechnet werden, was durch die vorliegende Offenbarung nicht eingeschränkt wird.
Wie oben beschrieben, weisen die von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichtstrahlen eine Winkelverteilung auf, und der störungsfreie Mindestabstand L bezeichnet den maximalen Radius des Abdeckungsbereichs 132, der durch die von der Leuchteinheit 13 emittierten und anschließend auf die Fingerabdruckerkennungsschicht 21 reflektierten Lichtstrahlen gebildet wird. Wie ersichtlich ist, ist der Abdeckungsbereich 132 ein Bereich, der durch das Reflexionslicht mit einem maximalen Winkel in Bezug auf die Lichtstrahlen definiert wird, die von einem Rand der Leuchteinheit 13 emittiert werden, wobei das Reflexionslicht der Lichtstrahlen, die in einem beliebigen Winkel vom Rand der Leuchteinheit 13 emittiert werden, in den Abdeckungsbereich 132 fallen.
Wie in 15D dargestellt, umfasst jede Leuchteinheit 13 gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung eine Anode 313, eine lichtemittierende Funktionsschicht 321 und eine Kathode 314, die nacheinander in einer Richtung senkrecht zu dem Substrat 10 angeordnet sind. Eine Anode 313, eine der Anode 313 entsprechende lichtemittierende Funktionsschicht 321 und eine der Anode 313 entsprechende Kathode 314 bilden eine Leuchteinheit. Optional umfasst jede Leuchteinheit 13 lichtemittierende Teileinheiten in drei Farben. Wenn Signale an die Anode 313 und die Kathode 314 angelegt werden, emittiert die lichtemittierende Funktionsschicht 321 Licht. Die von der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 weisen eine Winkelverteilung auf. Ein reflektiertes Fingerabdrucksignal entspricht im Wesentlichen einer gerichteten Reflexion, wobei der Reflexionswinkel gleich dem Einfallswinkel ist, folglich gilt die Formel L = tanδ × H1 + tanδ × H2. L bezeichnet den störungsfreien Mindestabstand und δ bezeichnet einen eingeschlossen Winkel zwischen einer Richtung, die der vorgegebenen Helligkeit der Leuchteinheit 13 entspricht, und einer Richtung senkrecht zu einer organischen Leuchtschicht. H1 bezeichnet eine Höhe von der lichtemittierenden Fläche des Anzeigefeldes zu der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 in der Richtung senkrecht zu dem Anzeigefeld, und H2 bezeichnet eine Höhe von der lichtemittierenden Fläche des Anzeigefeldes zur Fingerabdruckerkennungseinheit 31 in der Richtung senkrecht zu dem Anzeigefeld. Die vorgegebene Helligkeit ist kleiner oder gleich 10% der Helligkeit in einer Richtung senkrecht zu der organischen Leuchtschicht.
In der vorliegenden Ausgestaltung steht der Winkel des von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichts im Verhältnis zu der Helligkeit der Leuchteinheit 13, wobei die Helligkeit eine subjektive Wahrnehmung der (achromatischen) Lichtintensität ist. Die Helligkeit der Leuchteinheit 13 in einer senkrechten Richtung ist gemäß der vorliegenden Ausgestaltung mit 100% definiert. Je niedriger der Prozentsatz der Helligkeit ist, desto größer ist der entsprechende Lichtemissionswinkel (d.h., der eingeschlossene Winkel in einer Richtung senkrecht zu der lichtemittierenden Funktionsschicht 321) und desto schwächer ist die Lichtintensität. Wenn die Helligkeit der Leuchteinheit 13 kleiner oder gleich 10% ist, ist die Intensität des von der Leuchteinheit 13 emittierten Lichts schwach, und das auf der lichtemittierenden Fläche des Anzeigefeldes erzeugte reflektierte Licht verursacht in Bezug auf die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 keine Interferenz. Daher wird der Lichtemissionswinkel der Leuchteinheit 13 in der vorliegenden Ausgestaltung auf einen Wert festgelegt, welcher der Helligkeitsschwelle von 10% entspricht. Auf dieser Basis wird δ folgendermaßen bestimmt: Messen der Helligkeit der Leuchteinheit 13 in senkrechter Richtung, Bestimmen der Position, die 10% der Helligkeit in der Richtung senkrecht zu der Leuchtschicht entspricht, und Bestimmen von δ entsprechend dem eingeschlossenen Winkel zwischen der Richtung dieser Position und der Richtung senkrecht zu der organischen Leuchtschicht. Fachleute werden erkennen, dass die Lichtintensitäten der Leuchteinheiten unterschiedlicher Anzeigefelder verschieden sein können und unterschiedliche vorgegebene Helligkeitswerte haben können. In anderen optionalen Ausgestaltungen kann der vorgegebene Helligkeitswert z.B. 12% oder 9% der Helligkeit in der Richtung senkrecht zu der organischen Leuchtschicht betragen und wird durch die vorliegende Offenbarung nicht beschränkt.
15C ist ein Abtastdiagramm des Anzeigefeldes. Das Anzeigefeld führt die Fingerprintabdruckerkennung in der Fingerabdruckerkennungsphase anhand eines Bildabtastmodus aus. D.h., mehrere Leuchteinheiten 13 emittieren entsprechend der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 gleichzeitig Licht und die von den Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 entsprechend den Leuchteinheiten 13, die Licht emittieren, erzeugten induktiven Signale werden aufgezeichnet. In einem nächsten Bild werden die Leuchteinheiten 13, die gleichzeitig Licht emittieren, verschoben und die entsprechenden induktiven Signale werden aufgezeichnet, bis alle Leuchteinheiten 13 nacheinander Licht emittieren, wobei die Fingerabdruckerkennung anhand der empfangenen induktiven Signale der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 ausgeführt wird. Da die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 der vorliegenden Ausgestaltung keine Störsignale empfangen, ist die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung gemäß der vorliegenden Ausgestaltung hoch. Fachleute werden erkennen, dass die erste lichtemittierende Punktmatrix optional eine Mindestwiederholungseinheit ist, die aus mehreren Leuchteinheiten besteht, die gleichzeitig Licht emittieren, und nicht auf eine Punktmatrix beschränkt ist, die durch mehrere Leuchteinheiten gebildet wird, die gleichzeitig Licht emittieren.
In dem Anzeigefeld gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung emittieren mehrere Leuchteinheiten in der Fingerabdruckerkennungsphase Licht entsprechend der ersten lichtemittierenden Punktmatrix in einem Verschiebeverfahren. Ein Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix ist größer oder gleich dem störungsfreien Mindestabstand. Die störungsfreie Mindestabstand L ist der maximale Radius des Abdeckungsbereichs, der von dem von der Leuchteinheit emittierten und anschließend auf die Fingerabdruckerkennungsmatrix reflektierten Licht gebildet wird. Wie ersichtlich ist, fällt das Fingerabdruck-Signallicht einer Leuchteinheit in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix nicht auf die Fingerabdruckerkennungseinheiten ein, die anderen Leuchteinheiten entsprechen, die gleichzeitig Licht emittieren. D.h., die Fingerabdruckerkennungseinheit, die jeder Leuchteinheit in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix entspricht, empfängt nur das Fingerabdruck-Signallicht der entsprechenden Leuchteinheit. Daher empfängt die Fingerabdruckerkennungseinheit keine Störsignale von anderen Leuchteinheiten. Demzufolge führt die Fingerabruckerkennungsschaltung des Anzeigefeldes die Fingerabdruckerkennung entsprechend dem von der Fingerabdruckerkennungseinheit erzeugten induktiven Signal aus, so dass die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung des Anzeigefeldes erhöht wird.
15A zeigt die Struktur eines Anzeigefeldes der vorliegenden Offenbarung. Anzeigefelder mit anderen Strukturen werden gemäß anderen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt.
Wenn das Anzeigefeld die Fingerabdruckdaten im Bildabtastmodus liest, emittieren in einem Bildframe mehrere Leuchteinheiten 13 entsprechend der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 Licht, so dass die Fingerabdruckdaten der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31, die den lichtemittierenden Leuchteinheiten 13 entsprechen, erfasst werden; im nächsten Bildframe verschieben sich die lichtemittierenden Leuchteinheiten 13 nacheinander, bis alle Leuchteinheiten 13 durch mehrere Bildframes Licht emittieren. Wie ersichtlich ist, werden die Fingerabdruckdaten durch mehrere Bildframes von dem Anzeigefeld gelesen. Je kleiner die Anzahl der Leuchteinheiten 13 ist, die in jedem Bildframe Licht emittieren, desto größer ist die Anzahl der für das Lesen der Fingerabdruckdaten erforderlichen Bildframes und desto mehr Zeit wird für das Lesen aller Fingerabdruckdaten benötigt. Wenn die Fingerabdruckdaten beispielsweise mittels des in 17A veranschaulichten Bildabtastmodus von dem Anzeigefeld gelesen werden und die Anzahl der Leuchteinheiten 13, die in jedem Bildframe gleichzeitig Licht emittieren (11 × 10 Leuchteinheiten) 9 beträgt, müssen mindestens 12 Bildframes abgetastet werden, um die Fingerabdruckdaten der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 zu lesen, die allen Leuchteinheiten 13 entsprechen, wobei die Zeit für das Lesen der Fingerabdruckdaten für jeden Bildframe festgelegt ist.
Zur Verkürzung der für das Lesen der Fingerabdruckdaten erforderlichen Zeit, bilden mehrere Leuchteinheiten 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124, wie in 17B dargestellt, optional eine Vielzahl von Mustern. In der in 17B dargestellten Vielzahl von Mustern ist jeder Winkel des kleinsten Musters 125 ungleich 90°. Im Vergleich zu 17A verringert sich offensichtlich ein Abstand J zwischen zwei benachbarten Leuchteinheiten 13, die in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 Licht emittieren, somit ist die Anzahl der Leuchteinheiten 13 größer, die in jedem Bildframe Licht emittieren. D.h., die Anzahl der Leuchteinheiten 13, die in jedem Bildframe gleichzeitig Licht emittieren (11 × 10 Leuchteinheiten) beträgt 12, daher müssen höchstens 10 Bildframes abgetastet werden, um das Lesen der Fingerabdruckdaten der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31, die allen Leuchteinheiten 13 entsprechen, abzuschließen. Die Vielzahl der Leuchteinheiten 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 bildet eine Vielzahl von Mustern, wobei jeder Winkel des kleinsten Musters 125 der Vielzahl von Mustern ungleich 90° ist; dadurch kann die Anzahl der gleichzeitig lichtemittierenden Leuchteinheiten 13 erhöht und zugleich sichergestellt werden, dass keine Signalinterferenzen auftreten, so dass die für das Lesen der Fingerabdruckdaten erforderliche Zeit deutlich verringert wird.
Wie in 18A dargestellt, ist eine erste lichtemittierende Punktmatrix 124 basierend auf dem anhand der obigen Ausgestaltungen beschriebenen Anzeigefeld beispielhaft eine fünfeckige lichtemittierende Punktmatrix mit einer mittleren Leuchteinheit 13 und fünf am Rand befindlichen Leuchteinheiten 13. Die Vielzahl der Leuchteinheiten 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 bildet eine Vielzahl von Mustern, wobei jeder Winkel des kleinsten Musters 125 der Vielzahl von Mustern ungleich 90° ist. Durch die fünfeckige lichtemittierende Punktmatrix kann die Anzahl der gleichzeitig lichtemittierenden Leuchteinheiten 13 erhöht und zugleich sichergestellt werden, dass keine Signalinterferenzen auftreten, so dass die für das Lesen der Fingerabdruckdaten erforderliche Zeit verringert wird.
Wie in 18B dargestellt, ist eine erste lichtemittierende Punktmatrix 124 basierend auf dem anhand der obigen Ausgestaltungen beschriebenen Anzeigefeld beispielhaft eine sechseckige lichtemittierende Punktmatrix mit einer mittleren Leuchteinheit 13 und sechs am Rand befindlichen Leuchteinheiten 13. Durch die sechseckige lichtemittierende Punktmatrix kann die Anzahl der gleichzeitig lichtemittierenden Leuchteinheiten 13 erhöht und zugleich sichergestellt werden, dass keine Signalinterferenzen auftreten, so dass die für das Lesen der Fingerabdruckdaten erforderliche Zeit verringert wird.
Basierend auf dem anhand der obigen Ausgestaltungen beschriebenen Anzeigefeld umfasst eine erste lichtemittierende Punktmatrix 124, wie in 18C dargestellt, beispielhaft abwechselnd angeordnete erste lichtemittierende Zeilen 124a und zweite lichtemittierende Zeilen 124b, wobei jede Leuchteinheit 13 in den ersten lichtemittierenden Zeilen 124a und jede Leuchteinheit 13 in den zweiten lichtemittierenden Zeilen 124b in unterschiedlichen Spalten angeordnet ist. Im Vergleich zu dem in 17A dargestellten Abtastmodus erhöht sich durch diese Anordnung die Anzahl der gleichzeitig lichtemittierenden Leuchteinheiten 13, wobei sichergestellt ist, dass keine Signalinterferenzen auftreten. Die Anzahl der Leuchteinheiten 13, die in jedem Bildframe gleichzeitig Licht emittieren (11 × 10 Leuchteinheiten) beträgt 12, somit ist das Lesen der Fingerabdruckdaten der Fingerabdruckerkennungseinheiten 31, die allen Leuchteinheiten 13 entsprechen, abgeschlossen, wenn höchstens 10 Bildframes abgetastet werden, so dass sich die für das Lesen der Fingerabdruckdaten erforderliche Zeit deutlich verringert.
In jeder ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 gemäß den obigen Ausgestaltungen ist der Abstand J zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 optional gleich dem störungsfreien Mindestabstand L. Wie zu sehen ist, empfängt die jeweilige Fingerabdruckerkennungseinheit 31, die jeder der Leuchteinheiten 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 entspricht, keine Störsignale von anderen Leuchteinheiten, die gleichzeitig Licht emittieren, so dass die Präzision des Fingerabdrucksignals sichergestellt ist. Wenn der Abstand J zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 gleich dem störungsfreien Mindestabstand L ist, erhöht sich zudem die Anzahl der Leuchteinheiten 13, die gleichzeitig Licht emittieren und die für das Lesen der Fingerabdrucksignale erforderliche Zeit wird verkürzt, d.h. die Fingerabdruck-Leseleistung wird verbessert.
Optional ist in jeder ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 gemäß einer der obigen Ausgestaltungen - für jeweils zwei, in unterschiedlichen Zeilen der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 angeordnete benachbarte Leuchteinheiten 13 - ein vertikaler Abstand P1 (wie in 18B dargestellt) zwischen einer Zeile, in der eine Leuchteinheit 13 angeordnet ist, und einer anderen Zeile, in der die andere Leuchteinheit 13 angeordnet ist, kleiner als der störungsfreier Mindestabstand L; und/oder für jeweils zwei, in unterschiedlichen Spalten der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 angeordnete benachbarte Leuchteinheiten 13 ist ein horizontaler Abstand P2 (wie in 18B dargestellt) zwischen einer Spalte, in der eine Leuchteinheit 13 angeordnet ist, und einer anderen Spalte, in der die andere Leuchteinheit 13 angeordnet ist, kleiner als der störungsfreie Mindestabstand L. Die erste lichtemittierende Punktmatrix 124 stellt sich, dass die jeweilige Fingerabdruckerkennungseinheit 31, die jeder Leuchteinheit 13 in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix 124 entspricht, keine Störsignale von anderen Leuchteinheiten empfängt, die gleichzeitig Licht emittieren, wodurch die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht wird. Überdies erhöht sich die Anzahl der gleichzeitig lichtemittierenden Leuchteinheiten 13 und die für das Lesen der Fingerabdrucksignale erforderliche Zeit wird verkürzt, d.h. die Fingerabdruck-Leseleistung wird verbessert.
Um die Fingerabdruck-Leseleistung des Anzeigefeldes gemäß den Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung deutlicher zu beschreiben, werden beispielhaft ein Rechteck-Abtastmodus und ein hexagonaler Matrix-Abtastmodus beschrieben. Eine Interferenz kann verhindert werden, wenn ein Abstand zwischen benachbarten lichtemittierenden Leuchteinheiten 13 in jedem abzutastenden Bild größer oder gleich einer Länge von mindestens 20 Leuchteinheiten 13 ist (ein Abstand zwischen zwei Mittelpunkten zweier Leuchteinheiten). Hierbei beträgt die Länge von 20 Leuchteinheiten 13 20P.
Wie in 19A dargestellt, sind die Koordinaten jeder Leuchteinheit 13 (Zeile, Spalte). In dem in 19A veranschaulichten Rechteck-Abtastmodus, lauten die Koordinaten der Leuchteinheiten 13B, die in der ersten Zeile Licht emittieren (1, 1), (1, 21), (1, 41), ... in Folge, die Koordinaten der Leuchteinheiten 13B, die in der zweiten Zeile Licht emittieren, lauten (21, 1), (21, 21), (21, 41), ... in Folge, die Koordinaten der Leuchteinheiten 13B, die in der dritten Zeile Licht emittieren, lauten (41, 1), (41, 21), (41, 41), ... in Folge usf. Ein Anzeigefeld ist vertikal und horizontal in mehrere identische Lichtpunktbereiche 121b mit jeder lichtemittierenden Leuchteinheit 13B (ausgenommen die Leuchteinheit 13B an einem Rand des Anzeigefeldes) als Mittelpunkt unterteilt. Die Lichtpunktbereiche 121b haben die gleiche Größe. Jeder Lichtpunktbereich 121b umfasst eine Licht emittierende Leuchteinheit 13B und mehrere Leuchteinheiten 13A, die kein Licht emittieren und die lichtemittierende Leuchteinheit 13B umgeben.
Beispielhaft ist ein Lichtpunktbereich 121b, der einer lichtemittierenden Leuchteinheit 13 (21, 41) entspricht, von vier Leuchteinheiten 13A (11, 31), (11, 51), (31, 31) und (31, 51) umgeben, die kein Licht emittieren. Wie ersichtlich ist, betragen eine Länge und eine Breite dieses Lichtpunktbereichs 121b 20P, d.h., die Anzahl der Leuchteinheiten, die den Lichtpunktbereich 121b bilden, beträgt 20 × 20 = 400. In diesem Lichtpunktbereich 121b emittiert jedoch nur eine Leuchteinheit 13B (21, 41) Licht, d.h., von allen 400 Leuchteinheiten 13 ist eine Leuchteinheit 13B eingeschaltet, somit beträgt eine Dichte der Leuchteinheiten 13B, die in diesem Lichtpunktbereich 121b eingeschaltet sind, 1/400. Alle Leuchteinheiten 13 in dem Anzeigefeld sind in mehrere Lichtpunktbereiche 121b unterteilt, somit beträgt eine Dichte der Leuchteinheiten 13B, die in jedem Bildframe Licht emittieren, 1/400. Folglich müssen 20 × 20 = 400 Bildframes abgetastet werden, um alle Leuchteinheiten 13 in dem Anzeigefeld einzuschalten. 19A zeigt nur einen Teil der Leuchteinheiten 13B, die gleichzeitig Licht emittieren, und ihre Koordinaten sowie die Leuchteinheiten 13A, die an vier Eckpunkten eines Lichtpunktbereichs 121b kein Licht emittieren, und ihre Koordinaten.
Für den in 19B dargestellten hexagonalen Matrix-Abtastmodus beträgt ein Abstand J zwischen jeweils zwei benachbarten lichtemittierenden Leuchteinheiten 13B in der hexagonalen Matrix 20 Leuchteinheiten 13B (20P). Ein Abstand J1 zwischen einer Zeile, in der eine mittlere Leuchteinheit 13B angeordnet ist, und einer am Rand angeordneten Leuchteinheit 13B in einer Zeile, die von der Zeile, in der die mittlere Leuchteinheit 13B angeordnet ist, verschieden ist, beträgt $10 P \sqrt{3} \approx 18 P .$
Ein Abstand J2 zwischen einer Spalte, in der die mittlere Leuchteinheit 13B angeordnet ist, und einer am Rand angeordneten Leuchteinheit 13B in einer Zeile, die von der Zeile, in der die mittlere Leuchteinheit 13B angeordnet ist, verschieden ist, beträgt 10P. Somit lauten die Koordinaten der Leuchteinheiten 13B, die in der ersten Zeile Licht emittieren (1, 1), (1, 21), (1, 41), ... in Folge, die Koordinaten der Leuchteinheiten 13B, die in der zweiten Zeile Licht emittieren, lauten (19, 11), (19, 31), (19, 51), ... in Folge, und die Koordinaten der Leuchteinheiten 13B, die in der dritten Zeile Licht emittieren, lauten (37, 1), (37, 21), (37, 41), ... in Folge usf. Wenn die Leuchteinheiten 13B eingeschaltet sind (Licht emittieren) - in einem Fall, in dem ein Abstand zwischen zwei benachbarten Leuchteinheiten 13B, die in derselben Zeile Licht emittieren, weiterhin 20P beträgt - verringert sich der kürzeste Abstand zwischen einer ersten Zeile, in der eine erste lichtemittierende Leuchteinheit 13B angeordnet ist, und einer zweiten Zeile, in der eine zweite gleichzeitig lichtemittierende Leuchteinheit 13B angeordnet ist, von 20P auf 18P. In diesem Fall beträgt ein Abstand zwischen der mittleren Leuchteinheit 13B und einer am Rand befindlichen Leuchteinheit 13B in einer Zeile, die von der Zeile, in der sich die mittlere Leuchteinheit 13B befindet, verschieden ist, $\sqrt{{(10 P)}^{2} + {(18 P)}^{2}} \approx 20.59 P > 20 P,$
so dass die Anforderungen für die Vermeidung der Interferenz erfüllt sind.
Alle Leuchteinheiten 13 des Anzeigefeldes sind in mehrere identische Lichtpunktbereiche 121b unterteilt, indem das Anzeigefeld mit jeder lichtemittierenden Leuchteinheit 13B (ausgenommen jede Leuchteinheit 13B an einem Rand des Anzeigefeldes) als Mittelpunkt vertikal und horizontal unterteilt ist. Die Lichtpunktbereiche 121b haben die gleiche Größe. Jeder Lichtpunktbereich 121b umfasst eine Licht emittierende Leuchteinheit 13B und mehrere Leuchteinheiten 13A, die kein Licht emittieren und die lichtemittierende Leuchteinheit 13B umgeben.
Beispielhaft ist ein Lichtpunktbereich 121b, welcher der Licht emittierenden Leuchteinheit 13B (19, 51) entspricht, von vier Leuchteinheiten 13A (10, 41), (10, 61), (28, 41) und (28, 61) umgeben, die kein Licht emittieren.
Wie ersichtlich ist, beträgt eine Länge dieses Lichtpunktbereichs 121b in einer Zeilenrichtung 20P, und eine Länge in einer Spaltenrichtung beträgt 18P, d.h., die Anzahl der Leuchteinheiten, die den Lichtpunktbereich 121b bilden, beträgt 20 × 18 = 360.
In diesem Lichtpunktbereich 121b emittiert jedoch nur eine Leuchteinheit 13B (19, 51) Licht, d.h., von allen 360 Leuchteinheiten 13 ist eine Leuchteinheit 13B eingeschaltet, somit beträgt eine Dichte der Leuchteinheiten 13B, die in diesem Lichtpunktbereich 121b Licht emittieren, 1/360. Das Anzeigefeld ist in Lichtpunktbereiche 121b unterteilt, somit beträgt eine Dichte der Leuchteinheiten 13B, die in jedem Bildframe Licht emittieren, 1/360. Folglich können alle Leuchteinheiten 13 in dem Anzeigefeld erst eingeschaltet werden, nachdem 20 × 18 = 360 Bildframes abgetastet worden sind. 19B zeigt nur einen Teil der Leuchteinheiten 13B, die gleichzeitig Licht emittieren, und ihre Koordinaten sowie die Leuchteinheiten 13A, die an vier Eckpunkten eines Lichtpunktbereichs 121b kein Licht emittieren, und ihre Koordinaten.
Wie ersichtlich ist, ist der in 19B dargestellte hexagonale Matrix-Abtastmodus besser als der in 19A dargestellte Rechteckmatrix-Abtastmodus.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird überdies ein Verfahren zur Fingerabdruckerkennung für das in den 15A bis 15B dargestellte Anzeigefeld bereitgestellt. Das Anzeigefeld umfasst ein Anzeigemodul 1 und eine Vielzahl von Fingerabdruckerkennungseinheiten 31. Das Anzeigemodul 1 umfasst ein Substrat 10 und eine Vielzahl von Leuchteinheiten 13, die auf einer Seite des Substrats 10 angeordnet sind. Die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 sind auf einer von dem Anzeigefeld abgewandten lichtemittierenden Fläche der Leuchteinheiten 13 angeordnet. Wie in 20 dargestellt, umfasst das Verfahren zur Fingerabdruckerkennung gemäß der vorliegenden Ausgestaltung die nachfolgenden Schritte.
In Schritt 310, der Fingerabdruckerkennungsphase, emittiert die Vielzahl von Leuchteinheiten einer organischen Leuchtschicht Licht entsprechend einer ersten lichtemittierenden Punktmatrix in einem Verschiebeverfahren. Ein Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix ist größer oder gleich einem störungsfreien Mindestabstand. Der störungsfreie Mindestabstand bezeichnet einen maximalen Radius eines Abdeckungsbereich, der durch die von einer Leuchteinheit emittierten und anschließend von einem Berührungskörper auf eine Fingerabdruckerkennungsschicht reflektierten Lichtstrahlen gebildet wird.
In Schritt 320 führt die Fingerabdruckerkennungsschicht die Fingerabdruckerkennung anhand des von dem Berührungskörper auf die Vielzahl von Fingerabdruckerkennungseinheiten reflektierten Lichts aus. In der vorliegenden Ausgestaltung ist der Berührungskörper der Finger eines Benutzers.
Das Anzeigefeld gemäß der vorliegenden Ausgestaltung führt die Fingerabdruckerkennung mittels eines Bildabtastmodus aus. Wenn ein Bild angezeigt wird, emittiert die Vielzahl von Leuchteinheiten Licht entsprechend der ersten lichtemittierenden Punktmatrix in einem Verschiebeverfahren. Der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchteinheiten in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix ist größer oder gleich dem störungsfreien Mindestabstand, so dass das Fingerabdruck-Signallicht, das von den Lichtstrahlen erzeugt wird, die von einer entsprechenden Leuchteinheit emittiert und dann von dem Fingerabdruck des Benutzers reflektiert werden, nicht auf Fingerabdruckerkennungseinheiten einfällt, die anderen Leuchteinheiten in der Punktmatrix entsprechen. Daher empfängt eine Fingerabdruckerkennungseinheit, die einer entsprechenden Leuchteinheit in der ersten lichtemittierenden Punktmatrix entspricht, nur Fingerabdruck-Signallicht, das durch das von der entsprechenden Leuchteinheit emittierte Licht erzeugt wird. D.h., keine der Fingerabdruckerkennungseinheiten empfängt Störsignale von anderen Leuchteinheiten. Demzufolge entspricht ein von jeder der Fingerabdruckerkennungseinheiten erzeugtes induktives Signal genau der Reflexion des von einer entsprechenden Leuchteinheit an dem Fingerabdruck des Benutzers emittierten Lichts. Folglich wird durch das Anzeigefeld der vorliegenden Ausgestaltung die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
Wenn die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 (einschließlich der ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten 311 und der zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten 312) auf der von dem Substrat 10 abgewandten Seite der Leuchteinheiten 13 ausgebildet sind, ist es wahrscheinlich, dass sie die Lichtemissionswinkel der Leuchteinheiten 13 beeinträchtigen. Daher soll die Anzeigewirkung des Anzeigefeldes anhand der nachstehenden Lösungen verbessert werden.
21 ist eine strukturelle Darstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. 22 ist eine Schnittdarstellung des in 21 dargestellten Anzeigefeldes entlang einer Schnittlinie X1-X2. Wie in den 21 und 22 dargestellt, umfasst das Anzeigefeld ein Matrixsubstrat 010, eine Verkapselungsschicht 014 und mindestens eine auf der Verkapselungsschicht 014 angeordnete Fingerabdruckerkennungseinheit 31.
Das Matrixsubstrat 010 umfasst ein Substrat 10 und eine auf dem Substrat 10 angeordnete Vielzahl von Leuchteinheiten 13.
Die Verkapselungsschicht 014 ist auf einer von dem Substrat 10 abgewandten Seite der Vielzahl von Leuchteinheiten 13 ausgebildet. Auf der Verkapselungsschicht 014 ist mindestens eine Fingerabdruckerkennungseinheit 31 angeordnet. Eine vertikale Projektion der mindestens einen Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf das Substrat 010 liegt in einem nicht-lichtemittierenden Bereich des Matrixsubstrats 010. Der nicht-lichtemittierende Bereich befindet sich zwischen benachbarten Leuchteinheiten 13.
Ein horizontaler Abstand d zwischen einem Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 und einem Rand der nächstgelegenen Leuchteinheit 13 ist größer oder gleich einem vorgegebenen Abstand, so dass das Anzeigefeld einen maximalen Lichtemissionswinkel ψ erreicht, wobei ψ größer oder gleich 50° ist.
Wie in 22 dargestellt, bezeichnet der maximale Lichtemissionswinkel ψ des Anzeigefeldes einen maximalen eingeschlossenen Winkel zwischen dem von dem lichtemittierenden Bereich des Anzeigefeldes emittierten Licht und einer Senkrechte des lichtemittierenden Bereichs des Anzeigefeldes. Je größer der maximalen Lichtemissionswinkel ψ des Anzeigefeldes ist, desto größer ist ein Betrachtungswinkel des Anzeigefeldes.
Von den Leuchteinheiten 13, die benachbart zu der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 angeordnet sind, ist die Leuchteinheit 13, deren Rand dem Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 am nächsten liegt, die nächstgelegene Leuchteinheit 13 der Fingerabdruckerkennungseinheit 31.
23 ist eine strukturelle Darstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in den 21 und 23 dargestellt, kann der nicht-lichtemittierende Bereich je nach der Anordnung Leuchteinheiten 13 in dem Anzeigefeld ein Bereich zwischen zwei benachbarten Spalten der Leuchteinheiten 13 oder ein Bereich zwischen zwei benachbarten Zeilen der Leuchteinheiten 13 sein. Die Konfiguration des nicht-lichtemittierenden Bereichs ist nicht durch die vorliegende Offenbarung beschränkt. Wie in den 21 und 23 dargestellt, kann die nächstgelegene Leuchteinheit 13 der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf der Basis eines Abstands d von einer der zwei Spalten (Zeilen) der benachbart zu der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 angeordneten Leuchteinheiten 13 zu dem Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 und einem Abstand d' von der jeweils anderen der zwei Spalten (Zeilen) der benachbart zu der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 angeordneten Leuchteinheiten 13 zu dem Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 bestimmt werden. Die Leuchteinheit 13 mit dem kürzeren Abstand zu der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ist die nächstgelegene Leuchteinheit 13 der Fingerabdruckerkennungseinheit 31.
In der vorliegenden Ausgestaltung hat ψ zudem einen Wert größer oder gleich 50°, so dass die grundlegenden Anforderungen des Benutzers in Bezug auf den Betrachtungswinkel des Anzeigefeldes erfüllt werden und der Benutzer bei der Betrachtung des Bildes in seitlicher Richtung ein klares Bild sieht. Entsprechend den grundlegenden Anforderungen des Benutzers in Bezug auf den Betrachtungswinkel des Anzeigefeldes kann ψ auch einen Wert größer oder gleich 60°, 70° usw. annehmen. Hinsichtlich des Wertes von ψ gibt es keine Einschränkung.
In der vorliegenden Ausgestaltung ist die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf der Verkapselungsschicht 014 des Anzeigefeldes angeordnet und die vertikale Projektion der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf das Matrixsubstrat 010 befindet sich in dem nicht-lichtemittierenden Bereich des Matrixsubstrats 010, so dass die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 in dem Anzeigebereich des Anzeigefeldes angeordnet werden kann, wodurch sich das Bildschirm-Körper-Verhältnis des Anzeigefeldes verbessert und dem Trend zu einem schmalen Rahmen des Anzeigefeld entsprochen werden kann. Da die Unterseite der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 lichtundurchlässig ist, wird das von der Leuchteinheit 13 emittierte und auf den Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 einfallende Licht durch die Unterseite der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 blockiert, wodurch der Lichtemissionswinkel des Anzeigefeldes beeinträchtigt wird. In der vorliegenden Ausgestaltung hat der horizontale Abstand d zwischen dem Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 und dem Rand des lichtemittierenden Bereichs der nächstgelegenen Leuchteinheit 13 einen Wert, der größer oder gleich dem vorgegebenen Abstand ist, so dass die in dem Anzeigebereich des Anzeigefeldes angeordnete Fingerabdruckerkennungseinheit 31 den Lichtemissionswinkel des Anzeigefeldes nicht beeinträchtigt, wodurch sichergestellt ist, dass das Anzeigefeld einen weiten Betrachtungswinkel hat.
24 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 24 dargestellt, umfasst die Leuchteinheit 13 optional eine Anode 314, eine lichtemittierende Funktionsschicht 321 und eine Kathode 313. Die lichtemittierende Funktionsschicht 321 ist zwischen der Anode 314 und der Kathode 313 ausgebildet. Das Matrixsubstrat 010 umfasst überdies eine Pixeldefinitionsschicht 322, welche Öffnungsbereiche aufweist. Die lichtemittierende Funktionsschicht 321 jeder Leuchteinheit 13 ist in einem entsprechenden Öffnungsbereich ausgebildet.
Die Kathode 314 bedeckt die lichtemittierende Funktionsschicht 321 und einen Nicht-Öffnungsbereich der Pixeldefinitionsschicht 322.
Eine vertikale Projektion einer Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf das Matrixsubstrat 010 befindet sich in dem Nicht-Öffnungsbereich der Pixeldefinitionsschicht 322.
Die lichtemittierende Funktionsschicht 321 kann eine rote Leuchtschicht, eine grüne Leuchtschicht oder eine blaue Leuchtschicht sein. Da ein Substrat 10 überdies eine Treiberschaltung (nicht in 24 dargestellt) zur Ansteuerung der Leuchteinheiten 13 umfasst, wird die Pixeldefinitionsschicht 322 einerseits zur Abdeckung der Treiberschaltung und anderer Strukturen benutzt, um das Substrat 10 flach zu machen, und andererseits zur Festlegung der lichtemittierenden und der nicht-lichtemittierenden Bereiche auf dem Matrixsubstrat 010, d.h. zur Festlegung jeder Leuchteinheit 13. Die Öffnungsbereiche der Pixeldefinitionsschicht 322 sind die lichtemittierenden Bereiche des Matrixsubstrats 010, und die Nicht-Öffnungsbereiche der Pixeldefinitionsschicht 322 sind die nicht-lichtemittierenden Bereiche des Matrixsubstrats 010.
Wie in 24 dargestellt, umfasst eine Verkapselungsschicht 014 optional eine lichtdurchlässige starre Abdeckplatte 014a und eine Schicht 014b. Die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ist auf einer dem Matrixsubstrat 010 zugewandten Seite der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a angeordnet.
Somit gilt d ≥ h * tanψ, wobei h ein vertikaler Abstand von der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 zu einer lichtemittierende Seite der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 der Leuchteinheit 13 ist.
Wie in 24 dargestellt, ist zwischen der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a und dem Matrixsubstrat 010 ein Stützelement 15 zur Abstützung der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a vorgesehen, und ein Spalt zwischen der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a und dem Matrixsubstrat 010 ist mit Luft oder Stickstoff gefüllt. Das von der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 der Leuchteinheit 13 emittierte Licht wird nach dem Durchgang durch die Kathode 314, den Spalt zwischen der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a, dem Matrixsubstrat 010 und der Verkapselungsschicht 014 an Luft übertragen. Da die Kathode 314 eine geringe Dicke aufweist, die kaum Auswirkungen auf die Lichtausbreitung hat, kann die Lichtbrechung durch die Kathode 314 während der Lichtausbreitung vernachlässigt werden. Nach dem Brechungsgesetz ergibt sich folgende Formel:
$n_{1} sin θ = n_{2} sin α = n_{3} sin β = n_{1} sin ψ .$
Von der obigen Formel können folgende Formeln abgeleitet werden: θ = ψ und $tan ψ = tan θ = \frac{d}{h} .$
Wenn daher das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ erreicht, gilt die Formel d = h * tanψ. Folglich ist ein vorgegebener Abstand h * tanψ, und wenn d größer oder gleich h * tanψ ist, erreicht das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ.
n₁ bezeichnet einen Brechungsindex der Luft, n₂ bezeichnet einen Brechungsindex der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a und n₃ bezeichnet einen Brechungsindex der Schicht 014b. θ bezeichnet einen Ausbreitungswinkel des Lichts in dem Spalt zwischen der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a und dem Matrixsubstrat 010, α bezeichnet einen Ausbreitungswinkel des Lichts in der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a, und β bezeichnet einen Ausbreitungswinkel des Lichts in der Schicht 014b. Der Ausbreitungswinkel ist ein Winkel zwischen dem Licht und einer Senkrechte jeder Schicht des Anzeigefeldes.
Wenn optional h = 4 µm und ψ ≥ 50° sind, ist d ≥ 4.8 µm. h kann entsprechend der Dicke der Kathode 314, der Dicke der Pixeldefinitionsschicht 322 und der Dicke des Stützelements 15 berechnet werden. Zu beachten ist, dass sich h = 4 µm nach der branchenüblichen Dicke jeder Schicht des Anzeigefeldes ergibt. Wenn die Dicke jeder Schicht des Anzeigefeldes verändert wird, kann h andere Werte annehmen. Der Wert von h wird durch die vorliegende Offenbarung nicht beschränkt.
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung ist die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf der dem Matrixsubstrat 010 zugewandten Seite der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a angeordnet, wobei der horizontale Abstand d zwischen dem Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 und dem Rand des lichtemittierenden Bereichs der nächstgelegenen Leuchteinheit 13 einem Wert größer oder gleich h * tanψ entspricht. Daher kann die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 in dem Anzeigebereich des Anzeigefeldes angeordnet werden, wodurch das Bildschirm-Körper-Verhältnis des Anzeigefeldes verbessert wird und. Außerdem kann das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ erreichen, so dass sichergestellt ist, dass das Anzeigefeld einen weiten Betrachtungswinkel hat und die Benutzererfahrung verbessert wird. Überdies kann bei der Herstellung des Anzeigefeldes zuerst die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf einer Fläche der lichtdurchlässigen starren Abdeckplatte 014a ausgebildet werden, anschließend wird die lichtdurchlässige starre Abdeckplatte 014a mit dem Matrixsubstrat 010 verbunden, so dass ein Hochtemperaturprozess oder dergleichen bei der Herstellung der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 weder die Leuchteinheit 13 noch andere Strukturen auf dem Matrixsubstrat 010 beeinträchtigt.
25 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 25 dargestellt, umfasst die Verkapselungsschicht 014 optional eine Dünnschichtverkapselungsschicht 014c, wobei die Fingerabdruckerkennungseinheiten 31 auf einer von dem Matrixsubstrat 010 abgewandten Seite der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c angeordnet sind. Die Dünnschichtverkapselungsschicht 014c kann organische Schichten und anorganische Schichten umfassen, die im Wechsel angeordnet sind, wobei die anorganische Schichten auf beiden Seiten der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c angeordnet sind, um Wasser und Sauerstoff besser zu widerstehen.
Wenn eine Verarbeitungstemperatur der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 niedrig ist, werden die anderen Schichten des Anzeigefeldes bei dem Herstellungsprozess nicht beeinträchtigt, so dass die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 direkt auf der Fläche der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c ausgebildet werden kann. Ist die Verarbeitungstemperatur der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 hoch, könnte dies die Leuchteinheit 13 beim Herstellungsprozess beeinträchtigen, somit wird zuerst die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf einem Substrat ausgebildet und anschließend kann das Substrat mit der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c verbunden werden.
Wie in 25 dargestellt, ist die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 optional auf der von dem Matrixsubstrat 010 abgewandten Fläche der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c ausgebildet.
Dann gilt $\frac{n_{TFE} * d}{\sqrt{d^{2} + h^{2}}} \geq sin ψ,$
wobei h einen vertikalen Abstand von der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 zu einer lichtemittierenden Seite einer lichtemittierenden Funktionsschicht 321 der Leuchteinheit 13 bezeichnet und n_TFE einen Brechungsindex der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c.
Wie in 25 dargestellt, werden die von der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 der Leuchteinheit 13 emittierten Lichtstrahlen nach dem Durchgang durch die Kathode 314, die Dünnschichtverkapselungsschicht 014c und die Schicht 014b an Luft übertragen. Da die Dicke der Kathode 314 gering ist und kaum Auswirkungen auf die Lichtausbreitung hat, kann die Lichtbrechung durch die Kathode 314 während der Lichtausbreitung vernachlässigt werden. Die Dicke der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ist gering und kann vernachlässigt werden. Nach dem Brechungsgesetz ergeben sich die folgenden Formeln:
$n_{TFE} sin γ= n_{3} sin β= n_{1} sin ψ und sin γ= \frac{d}{\sqrt{d^{2} + h^{2}}} .$
Aus den obigen Formeln ergibt sich die folgende Formel: $\frac{n_{TFE} * d}{\sqrt{d^{2} + h^{2}}} = sin ψ .$
Wenn folglich das Anzeigefeld einen maximalen Lichtemissionswinkel ψ erreicht, gilt die Formel $\frac{n_{TFE} * d}{\sqrt{d^{2} + h^{2}}} = sin ψ .$
Wenn daher $\frac{n_{TFE} * d}{\sqrt{d^{2} + h^{2}}} \geq sin ψ$
gilt, erreicht das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ.
n₁=1 und n₃ bezeichnet einen Brechungsindex der Schicht 014b. γ bezeichnet einen Ausbreitungswinkel des Lichts in der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c, und β bezeichnet einen Ausbreitungswinkel des Lichts in einer anderen Schicht 014b.
Wenn h = 8 µm, n_TFE= 1.5 und ψ ≥ 50°, gilt optional d ≥ 4.7 µm. h kann entsprechend der Dicke der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c und der Dicke der Kathode 314 berechnet werden. Weil dickes Material typischerweise organisches Material ist und anorganisches Material in der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c leicht und dünn ist, kann der Brechungsindex der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c der Brechungsindex des organischen Materials, d.h. 1,5 sein. Der Wert von h ergibt sich nach der branchenüblichen Dicke jeder Schicht des Anzeigefeldes. Wenn die Dicke jeder Schicht des Anzeigefeldes verändert wird, kann h andere Werte annehmen. Der Wert von h wird durch die vorliegende Offenbarung nicht beschränkt.
26 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 26 dargestellt, umfasst die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 zudem ein drittes Substrat 0320. Die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ist auf dem dritten Substrat 0320 ausgebildet, und eine von der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 abgewandte Seite des dritten Substrats 0320 ist durch eine Kleberschicht 70 mit der von dem Matrixsubstrat 010 abgewandten Fläche der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c verbunden.
Dann ist d = d₁ + d₂ , wobei $\frac{n_{TFE} * d}{\sqrt{d_{1}^{2} + h_{1}^{2}}} \geq sin ψ und \frac{n_{PI} * d_{2}}{\sqrt{d_{2}^{2} + h_{2}^{2}}} \geq sin ψ$
gelten. n_TFE bezeichnet einen Brechungsindex der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c. h₁ bezeichnet einen vertikalen Abstand von einer Schnittstelle zwischen der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c und der Kleberschicht 70 zur lichtemittierenden Seite der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 der Leuchteinheit 13, und d₁ bezeichnet einen horizontalen Abstand zu einem Rand der Leuchteinheit 13 von einem Emissionspunkt des Lichts, das vom Rand der Leuchteinheit 13 an der Schnittstelle zwischen der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c und der Kleberschicht 70 emittiert wird. n_PI bezeichnet einen Brechungsindex des dritten Substrats 0320. h₂ bezeichnet eine Summe der Dicke der Kleberschicht 70 und der Dicke des dritten Substrats 0320, und d₂ bezeichnet einen horizontalen Abstand zu einem Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 von einem Emissionspunkt des Lichts, das vom Rand der Leuchteinheit 13 an der Schnittstelle zwischen der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c und der Kleberschicht 70 emittiert wird.
Wie in 26 dargestellt, werden die von der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 der Leuchteinheit 13 emittierten Lichtstrahlen nach dem Durchgang durch eine Kathode 314, die Dünnschichtverkapselungsschicht 014c, die Kleberschicht 70, das dritte Substrat 0320 und die Schicht 014b an Luft übertragen. Da die Dicke der Kathode 314 und die Dicke der Kleberschicht 70 gering sind und kaum Auswirkungen auf die Lichtausbreitung haben, werden die Lichtbrechungen durch die Kathode 314 und die Kleberschicht 70 während der Lichtausbreitung ignoriert. Die Dicke der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ist gering und kann vernachlässigt werden. Nach dem Brechungsgesetz ergeben sich die folgenden Formeln: $\begin{array}{l} n_{TFE} sin γ= n_{PI} sin ε= n_{3} sin β= n_{1} sin ψ, sin γ= \frac{d_{1}}{\sqrt{d_{1}^{2} + h_{1}^{2}}} und \\ sin ε= \frac{d_{2}}{\sqrt{d_{2}^{2} + h_{2}^{2}}} . \end{array}$
Aus den obigen Formeln können die folgenden Formeln abgeleitet werden: $\frac{n_{TFE} * d_{1}}{\sqrt{d_{1}^{2} + h_{1}^{2}}} = sin ψ und \frac{n_{PI} d_{2}}{\sqrt{d_{2}^{2} + h_{2}^{2}}} = sin ψ .$
Wenn das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ erreicht hat, gelten die Formeln $\frac{n_{TFE} * d_{1}}{\sqrt{d_{1}^{2} + h_{1}^{2}}} = sin ψ und \frac{n_{PI} * d_{2}}{\sqrt{d_{2}^{2} + h_{2}^{2}}} = sin ψ .$
Wenn daher $\frac{n_{TFE} * d_{1}}{\sqrt{d_{1}^{2} + h_{1}^{2}}} \geq sin ψ und \frac{n_{PI} * d_{2}}{\sqrt{d_{2}^{2} + h_{2}^{2}}} \geq sin ψ .$
und $\frac{n_{PI} * d_{2}}{\sqrt{d_{2}^{2} + h_{2}^{2}}} \geq sin ψ$
gelten, erreicht das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ.
n₁=1 und n₃ bezeichnet einen Brechungsindex der Schicht 014b. γ bezeichnet einen Ausbreitungswinkel des Lichts in der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c, ε bezeichnet einen Ausbreitungswinkel des Lichts in dem dritten Substrat 0320, und β bezeichnet einen Ausbreitungswinkel des Lichts in einer anderen Schicht 014b.
Wenn h₁ = 8 µm, n_TFE = 1.5, h₂ = 10 µm, n_PI = 1.6 und ψ ≥ 50°, gilt optional d₁ ≥ 4.7 µm und d₂ ≥ 5.4 µm und somit d ≥ 10.1 µm.
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung ist die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf der von dem Matrixsubstrat 010 abgewandten Seite der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c angeordnet, wobei der horizontale Abstand d zwischen dem Rand der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 und dem Rand des lichtemittierenden Bereichs der nächstgelegenen Leuchteinheit 13 einen Wert hat, der größer oder gleich einem vorgegebenen Abstand ist. Demzufolge kann die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 in dem Anzeigebereich des Anzeigefeldes angeordnet werden, so dass sich das Bildschirm-Körper-Verhältnis des Anzeigefeldes verbessert. Außerdem erreicht das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ, so dass sichergestellt ist, dass das Anzeigefeld einen weiten Betrachtungswinkel hat, was die Benutzererfahrung verbessert. Die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 wird nach der Herstellung der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c ausgebildet, so dass sichergestellt ist, dass die Dünnschichtverkapselungsschicht 014c Wasser und Sauerstoff effizient blockieren kann, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass das Anzeigefeld korrodiert.
27 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Anzeigefeldes gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 27 dargestellt, kann die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auch in der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c angeordnet sein. Die Dünnschichtverkapselungsschicht 014c kann anorganische Schichten 210 und organische Schichten 220, die im Wechsel angeordnet sind. Die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 kann auf einer von dem Matrixsubstrat 010 abgewandten Seite einer organischen Schicht 220 oder einer anorganischen Schicht 210 angeordnet sein.
Wie in 27 dargestellt, umfasst die Dünnschichtverkapselungsschicht 014c zwei anorganische Schichten 210 und eine organische Schicht 220, wobei die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 direkt auf einer von dem Matrixsubstrat 010 abgewandten Fläche der organischen Schicht 220 der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c ausgebildet ist.
Da die Dicken der anorganischen Schichten 210 gering sind und wenig Einfluss auf die Lichtausbreitung haben, kann die Lichtbrechung durch die anorganischen Schichten 210 vernachlässigt werden. Wenn das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ erreicht, gilt nach dem Brechungsgesetz die Formel $\frac{n_{TFE} * d}{\sqrt{d^{2} + h^{2}}} = sin ψ$
Wenn folglich $\frac{n_{TFE} * d}{\sqrt{d^{2} + h^{2}}} \geq sin ψ$
gilt, erreicht das Anzeigefeld den maximalen Lichtemissionswinkel ψ.
Die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ist in der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c angeordnet, so dass sich ein vertikaler Abstand h von der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 zu einer lichtemittierenden Seite einer lichtemittierenden Funktionsschicht 321 der Leuchteinheit 13 verringert und somit eine Wertebereich von d größer ist, d.h., die Position der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 kann flexibler konfiguriert werden.
Überdies kann die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf der dem Matrixsubstrat 010 zugewandten Seite der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c angeordnet sein, vorausgesetzt, die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 ist von der Kathode 314 isoliert. Wenn die Fingerabdruckerkennungseinheit 31 auf der dem Matrixsubstrat 010 zugewandten Seite der Dünnschichtverkapselungsschicht 014c angeordnet ist, ist der vertikale Abstand h von der Fingerabdruckerkennungseinheit 31 zur lichtemittierenden Seite der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 klein und hat kaum Auswirkungen auf den Lichtemissionswinkel des von der lichtemittierenden Funktionsschicht 321 emittierten Lichts, so dass der vorgegebene Abstand jeden Wert annehmen kann, der größer oder gleich null ist.
Zu beachten ist, dass es sich bei der Schicht 014b gemäß den oben beschriebenen Lösungen um einen Polarisator oder eine Schicht, wie z.B. eine Schutzglasschicht, handeln kann, die außerhalb des Anzeigefeldes einer Anzeigevorrichtung ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt. 28 ist eine strukturelle Darstellung der Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Wie in 28 dargestellt, umfasst die Anzeigevorrichtung 101 das Anzeigefeld 201 einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung. Bei der Anzeigevorrichtung 101 kann es sich um ein Mobiltelefon, einen Tablet-Computer, ein Smart-Wearable-Gerät usw. handeln.
In der gemäß den Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellten Anzeigevorrichtung sin die ersten Fingerabdruckerkennungseinheiten und die zweiten Fingerabdruckerkennungseinheiten im Anzeigebereich des Substrats angeordnet. Dadurch wird das Problem des geringen Bildschirm-Körper-Verhältnisses bei einem herkömmlichen Anzeigefeld gelöst und das Bildschirm-Körper-Verhältnis des Anzeigefeldes verbessert, was dem Trend zu einem schmalen Rahmen des Anzeigefeldes entspricht. Überdies weisen die erste Fingerabdruckerkennungseinheit und die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit gemäß den Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung unterschiedliche Konfigurationsparameter auf, so dass sie denselben elektrischen Signalwert in Bezug auf denselben Reflektor detektieren. Dadurch wird die Genauigkeit der Fingerabdruckerkennung erhöht.
Es wird darauf hingewiesen, dass die obigen Inhalte nur einige Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung und der angewandten technischen Prinzipien sind. Fachleute werden erkennen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die hierin beschriebenen Ausgestaltungen beschränkt ist. Fachleute können verschiedene Änderungen, Anpassungen, Kombinationen und Ersetzungen an der vorliegenden Offenbarung vornehmen, ohne dass von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird. Obwohl die vorliegende Offenbarung anhand der obigen Ausgestaltungen detailliert beschrieben wurde, ist sie nicht auf die obigen Ausgestaltungen beschränkt und kann mehrere andere gleichwertige Ausgestaltungen umfassen, ohne dass von dem Konzept der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird durch den Umfang der angehängten Ansprüche bestimmt weicht.

Claims

Ein Matrixsubstrat, umfassend: ein Substrat (10) mit einem Anzeigebereich (11) und einem um den Anzeigebereich (11) angeordneten Nichtanzeigebereich (12); eine Vielzahl von Leuchteinheiten (13), die in dem Anzeigebereich (11) des Substrats (10) angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Leuchteinheiten (13) eine Vielzahl erster Leuchteinheiten umfasst, die dazu eingerichtet sind, erstes Farblicht (A) zu emittieren, eine Vielzahl zweiter Leuchteinheiten, die dazu eingerichtet sind, zweites Farblicht (B) zu emittieren und eine Vielzahl dritter Leuchteinheiten, die dazu eingerichtet sind, drittes Farblicht (M) zu emittieren, wobei eine Lichtdurchlässigkeit des ersten Farblichts (A) und des zweiten Farblichts (B) größer ist als die des dritten Farblichts (M); und eine Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und eine Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312), die in dem Anzeigebereich (11) des Substrats (10) angeordnet sind, wobei sich eine Projektion jeder der Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) auf das Substrat (10) mindestens teilweise mit einer Projektion einer Fläche zwischen der jeweiligen der Vielzahl dritter Leuchteinheiten und der jeweiligen der Vielzahl erster Leuchteinheiten und der jeweiligen der Vielzahl zweiter Leuchteinheiten auf das Substrat überschneidet; wobei eine Projektion jeder der Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) auf das Substrat (10) sich nicht mit der Projektion der Fläche zwischen der dritten Leuchteinheit und der ersten Leuchteinheit oder der zweiten Leuchteinheit auf das Substrat überschneidet; wobei sich die Projektion jeder der Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) auf das Substrat mindestens teilweise mit einer Projektion einer Fläche zwischen der jeweiligen der Vielzahl erster Leuchteinheiten und der jeweiligen der Vielzahl zweiter Leuchteinheiten auf das Substrat überschneidet; wobei die Vielzahl von Leuchteinheiten (13) zu Folgendem eingerichtet sind: in einer Fingerabdruckerkennungsphase dienen sie als Lichtquellen für die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312), wobei die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) unterschiedliche Konfigurationsparameter aufweisen, so dass derselbe elektrische Signalwert in Bezug auf denselben Reflektor detektiert wird.
Matrixsubstrat nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) eine erste Photofläche umfasst, die auf einer der Anzeigeseite zugewandten Fläche jeder der Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) ausgebildet ist; jede der Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) eine zweite Photofläche umfasst, die auf einer der Anzeigeseite zugewandten Fläche jeder der Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) angeordnet ist; wobei eine Fläche der ersten Photofläche größer ist als die der zweiten Photofläche.
Matrixsubstrat nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Leuchteinheiten (13) in einer Matrix angeordnet sind; die erste Photofläche einen ersten Abschnitt (311a) und einen zweiten Abschnitt (311b) umfasst; und eine Projektion des ersten Abschnitts (311a) auf das Substrat (10) innerhalb der Projektion der Fläche zwischen der dritten Leuchteinheit und der ersten Leuchteinheit oder der zweiten Leuchteinheit auf das Substrat liegt, wobei die dritte Leuchteinheit und die erste Leuchteinheit oder die zweite Leuchteinheit in einer Zeilenrichtung nebeneinander angeordnet sind; wobei eine Projektion des zweiten Abschnitts (311b) auf das Substrat (10) innerhalb einer Projektion einer Fläche zwischen jeweils zwei benachbarten Zeilen der Vielzahl von Leuchteinheiten auf das Substrat liegt; wobei die zweite Photofläche einen dritten Abschnitt (312a) umfasst; und eine Projektion des dritten Abschnitts (312a) auf das Substrat (10) innerhalb der Projektion der Fläche zwischen der ersten Leuchteinheit und der zweiten Leuchteinheit auf das Substrat liegt, wobei die erste Leuchteinheit und die zweite Leuchteinheit in einer Zeilenrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Matrixsubstrat nach Anspruch 1, wobei eine Helligkeit der ersten Leuchteinheit, die um die erste Fingerabdruckerkennungseinheit (311) angeordnet ist und dieser entspricht, größer ist als eine Helligkeit einer anderen ersten Leuchteinheit, die um die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit (312) angeordnet ist und dieser entspricht.
Matrixsubstrat nach Anspruch 1, wobei eine Helligkeit der zweiten Leuchteinheit, die um die erste Fingerabdruckerkennungseinheit (311) angeordnet ist und dieser entspricht, größer ist als eine Helligkeit einer anderen zweiten Leuchteinheit, die um die zweite Fingerabdruckerkennungseinheit (312) angeordnet ist und dieser entspricht.
Matrixsubstrat nach Anspruch 1, wobei jede Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und jede Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) jeweils eine photosensitive Diode (D), einen Dünnschichttransistor (T) und einen Speicherkondensator (C) umfassen, wobei eine Anode (D1) der photosensitiven Diode (D) mit einer ersten Elektrode des Speicherkondensators (C) elektrisch verbunden ist und eine Kathode (D2) der photosensitiven Diode (D) mit einer zweiten Elektrode des Speicherkondensators und einer Sourceelektrode (Ts) des Dünnschichttransistors (T) elektrisch verbunden ist; eine Gateelektrode (Tg) des Dünnschichttransistors (T) ist mit einer Schaltsteuerleitung (Gate) elektrisch verbunden; und eine Drainelektrode (Td) des Dünnschichttransistors (T) ist mit einer Signalleitung (Date) elektrisch verbunden; wobei die photosensitive Diode (D) dazu dient, ein Fingerabdruck-Signallicht in ein Stromsignal umzuwandeln.
Matrixsubstrat nach Anspruch 6, wobei ein Kapazitätswert des Speicherkondensators (C) jeder der Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) niedriger ist als der jeder der Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312).
Matrixsubstrat nach Anspruch 7, wobei ein Abstand (q) zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Speicherkondensators (C) jeder der Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) größer ist als der des Speicherkondensators (C) jeder der Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312); und/oder ein fluchtender Bereich (S) zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Speicherkondensators (C) jeder der Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) kleiner ist als der des Speicherkondensators (C) jeder der Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312).
Matrixsubstrat nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) in einer der folgenden Formen angeordnet sind: die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) sind zwischen dem Substrat (10) und der Vielzahl von Leuchteinheiten (13) angeordnet; die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) sind auf einer von der Vielzahl von Leuchteinheiten (13) abgewandten Seite des Substrats (10) angeordnet; die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) sind auf einer von dem Substrat (10) abgewandten Seite der Vielzahl von Leuchteinheiten (13) angeordnet; oder die Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) sind in derselben Schicht wie die Vielzahl von Leuchteinheiten (13) angeordnet, während jede der Vielzahl erster Fingerabdruckerkennungseinheiten (311) und die Vielzahl zweiter Fingerabdruckerkennungseinheiten (312) zwischen zwei benachbarten der Vielzahl von Leuchteinheiten (13) angeordnet sind.
Ein Anzeigefeld, welches das Matrixsubstrat (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.
Anzeigefeld nach Anspruch 10, wobei das Anzeigefeld ein Flüssigkristallanzeigefeld ist und zudem ein dem Matrixsubstrat (100) gegenüberliegend angeordnetes Farbfiltersubstrat (200) und eine zwischen dem Matrixsubstrat (100) und dem Farbfiltersubstrat (200) ausgebildete Flüssigkristallschicht (300) umfasst.
Anzeigefeld nach Anspruch 10, wobei das Anzeigefeld ein organisches Leuchtanzeigefeld ist und zudem eine dem Matrixsubstrat (100) gegenüberliegend angeordnete Abdeckplatte (400) umfasst.
Eine Anzeigevorrichtung, die das Anzeigefeld nach einem der Ansprüche 10 bis 12 umfasst.