DE102020210905A1 - Optisches dünnfilmtransistor-abbildungssystem mit integrierter optik zur biometrischen abbildung durch eine anzeige - Google Patents

Optisches dünnfilmtransistor-abbildungssystem mit integrierter optik zur biometrischen abbildung durch eine anzeige Download PDF

Info

Publication number
DE102020210905A1
DE102020210905A1 DE102020210905.2A DE102020210905A DE102020210905A1 DE 102020210905 A1 DE102020210905 A1 DE 102020210905A1 DE 102020210905 A DE102020210905 A DE 102020210905A DE 102020210905 A1 DE102020210905 A1 DE 102020210905A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
display
collimator
light
electronic device
microlens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020210905.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Po-Chun Yeh
Yujia ZHAI
Yuan Chen
Mohammad Yeke Yazdandoost
Giovanni Gozzini
Chia Hsuan Tai
Jiun-Jye Chang
Ching-Sang Chuang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US17/003,636 external-priority patent/US20210089741A1/en
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Publication of DE102020210905A1 publication Critical patent/DE102020210905A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/147—Details of sensors, e.g. sensor lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60—OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H10K59/65—OLEDs integrated with inorganic image sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/18—Eye characteristics, e.g. of the iris
    • G06V40/19—Sensors therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14678—Contact-type imagers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

Systeme und Verfahren zur Abbildung durch eine Anzeige. Ein optischer Bildsensor ist mindestens teilweise hinter einer Anzeige positioniert und konfiguriert, um sichtbares Wellenlängenlicht mindestens teilweise durch die Anzeige zu emittieren, um ein Objekt, wie einen Fingerabdruck oder eine Retina, in Kontakt mit oder nahe einer Außenfläche der Anzeige zu beleuchten. Oberflächenreflexionen von dem Objekt durchqueren den Anzeigestapel und werden empfangen, und ein Bild des Objekts kann zusammengesetzt werden.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung ist nicht vorläufig und beansprucht den Vorteil unter 35 U.S.C. 119(e) der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/904.211 , eingereicht am 23. September 2019, deren Inhalte durch Bezugnahme hierin eingeschlossen sind, als ob sie hierin vollständig offenbart wären.
  • GEBIET
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf optische biometrische Abbildung durch eine elektronische Vorrichtungsanzeige und insbesondere auf optische Fingerabdruck- oder Retina-Abbildungssysteme mit integrierter Optik, die zur Verwendung hinter einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung konfiguriert sind.
  • STAND DER TECHNIK
  • Eine elektronische Vorrichtungsanzeige (eine „Anzeige“) ist in der Regel aus einem Stapel von Funktions- und Strukturschichten (einem „Anzeigestapel“) gebildet, der an einer Schutzabdeckung befestigt oder anderweitig darunter angeordnet ist. In vielen herkömmlichen Implementierungen definiert die Schutzabdeckung eine Außenfläche eines Gehäuses der elektronischen Vorrichtung, das die Anzeige beinhaltet. Zur Kontraststeigerung ist ein herkömmlicher Anzeigestapel bewusst lichtundurchlässig ausgebildet.
  • Eine elektronische Vorrichtung kann auch ein optisches Abbildungssystem einschließen. Bestimmte optische Abbildungssysteme wie beispielsweise nach vorne weisende Kameras oder Umgebungslichtsensoren sind oft konfiguriert, um an derselben Außenfläche des Gehäuses wie die Anzeige angebracht oder anderweitig darunter angeordnet zu werden. Aufgrund dieser Gestaltungseinschränkung (und der Opazität eines herkömmlichen Anzeigestapels) ist eine elektronische Vorrichtung, die sowohl eine Anzeige als auch ein „nach vorne weisendes“ optisches Abbildungssystem beinhaltet, in der Regel mit einer Schutzabdeckung ausgestaltet, die sich über einen Umfang der Anzeige hinaus erstreckt, um Platz für die Unterbringung des nach vorne weisenden optischen Abbildungssystems zu schaffen. Diese herkömmliche Lösung (1) vergrößert jedoch unerwünschterweise die scheinbare Größe eines die Anzeige umgebenden Blendenbereichs und (2) unerwünschterweise die Größe und das Volumen des Gehäuses der elektronischen Vorrichtung.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf optische Erfassungssysteme, die konfiguriert sind, um hinter einem lichtemittierenden Element positioniert zu werden, das auf einem transparenten Substrat angeordnet ist. Insbesondere ist in diesen Ausführungsformen das lichtemittierende Element so ausgerichtet, dass es Licht senkrecht zu einer ersten Oberfläche des transparenten Substrats emittiert. Das optische Erfassungssystem schließt ferner ein zweites Substrat ein, das transparent oder anderweitig sein kann und das mit einer zweiten Oberfläche des ersten Substrats gegenüber der ersten Oberfläche gekoppelt ist.
  • In diesen Ausführungsformen schließt das zweite Substrat eine Fotodiode ein, die so ausgerichtet ist, um Licht senkrecht zur zweiten Oberfläche zu sammeln. Dieses Licht kann auf das transparente Substrat einfallen und kann durch das transparente Substrat dringen, um aus der zweiten Oberfläche entlang eines Pfads in Richtung der Fotodiode auszutreten.
  • In diesen Ausführungsformen schließt das optische Erfassungssystem ferner einen Kollimator ein, der über der Fotodiode angeordnet und mit dieser ausgerichtet ist und zwischen der Fotodiode und der zweiten Oberfläche positioniert ist. Zusätzlich schließt das optische Erfassungssystem eine konvexe Mikrolinse ein, die über dem Kollimator angeordnet und mit diesem ausgerichtet ist. Insbesondere ist die Mikrolinse zwischen dem Kollimator und der zweiten Oberfläche des transparenten Substrats positioniert. In dieser Ausgestaltung ist die Mikrolinse konfiguriert, um auf die Mikrolinse einfallendes Licht in den Kollimator und in Richtung der Fotodiode zu fokussieren.
  • Als Ergebnis dieser Ausgestaltung kann zumindest ein Abschnitt des Lichts, das von dem lichtemittierenden Element emittiert wird, Licht sein, das von einer Oberfläche eines Objekts (z.B. Finger, Stift und so weiter) in der Nähe des transparenten Substrats reflektiert wurde. Zumindest ein Abschnitt dieses reflektierten Lichts kann durch das transparente Substrat (z.B. durch einen an das lichtemittierende Element angrenzenden oder anderweitig umgebenden Bereich des transparenten Substrats), die Mikrolinse und den Kollimator durchdringen und kann von der Fotodiode absorbiert werden.
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen können eine Konfiguration einschließen, in der die Fotodiode, der Kollimator und die Mikrolinse durch einen Dünnfilmtransistor-Herstellungsprozess gebildet werden.
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen können einen Infrarot-Sperrfilter einschließen, der zwischen dem Kollimator und der Fotodiode oder zwischen dem Kollimator und der Mikrolinse oder zwischen der Mikrolinse und der zweiten Oberfläche angeordnet ist. In weiteren Ausführungsformen kann das transparente Substrat einen Infrarot-Sperrfilter einschließen. In anderen Fällen muss ein Infrarot-Sperrfilter nicht erforderlich sein.
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen können eine Konfiguration einschließen, in der das lichtemittierende Element ein Element einer Anordnung lichtemittierender Elemente ist, die auf dem transparenten Substrat angeordnet sind. In diesen Ausführungsformen kann die Anordnung lichtemittierender Elemente Pixel einer elektronischen Vorrichtungsanzeige sein.
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen betreffen eine elektronische Vorrichtung, die konfiguriert ist, um ein Bild eines Abschnitts eines Objekts zu erfassen, das eine Oberfläche der elektronischen Vorrichtung berührt, wie beispielsweise einen Finger oder einen Stift. In diesen und verwandten Ausführungsformen schließt die elektronische Vorrichtung eine transparente äußere Abdeckung (auch als ein Abdeckglas, eine Abdeckung, eine äußere Schutzabdeckung, eine Gehäuseoberfläche und dergleichen bezeichnet) ein, die eine Schnittstellenoberfläche definiert. Die Schnittstellenoberfläche ist betreibbar, um eine Berührung von dem Objekt zu empfangen.
  • Die elektronische Vorrichtung schließt ferner eine lichtemittierende Schicht ein, die unter der transparenten äußeren Abdeckung positioniert ist. Die lichtemittierende Schicht schließt eine erste Dünnfilmtransistorschicht mit einem transparenten Substrat und einer Anordnung von Pixeln ein, die in einem Muster auf dem transparenten Substrat angeordnet sind. Die Anordnung von Pixeln (auch als lichtemittierende Elemente, Leuchtdioden, organische Pixel und so weiter bezeichnet) ist konfiguriert, um Licht durch die transparente Außenabdeckung zu emittieren, um die Kontaktfläche zu beleuchten, der als ein Abschnitt des Objekts in Kontakt mit (z.B. durch Benetzen) der Schnittstellenoberfläche während der Berührung definiert ist.
  • In diesen beispielhaften Ausführungsformen schließt die elektronische Vorrichtung ferner einen optischen Bildsensor ein, der mit einer unteren Oberfläche der ersten Dünnfilmtransistorschicht gekoppelt ist. Der optische Bildsensor schließt eine zweite Dünnfilmtransistorschicht mit einer Leiterbahn, ein lichtempfindliches Element (z.B. Fotodiode, organische Fotodiode, Mikrosolarvorrichtung, Fototransistor und so weiter), das mit der zweiten Dünnfilmtransistorschicht gekoppelt ist und elektrisch mit der Leiterbahn gekoppelt ist, einen Infrarot-Sperrfilter, der mit dem lichtempfindlichen Element gekoppelt ist (konfiguriert, um Infrarotlicht zu reflektieren und/oder zu absorbieren, das durch das transparente Substrat zwischen Pixeln der Anordnung von Pixeln durchdringt), eine Kollimatoranordnung, die über dem Infrarot-Sperrfilter ausgebildet ist (konfiguriert, um ein Sichtfeld des lichtempfindlichen Elements zu verengen), und eine Mikrolinsenanordnung, die über der Kollimatoranordnung ausgebildet ist, ein. Insbesondere ist jede jeweilige Mikrolinse der Anordnung von Mikrolinsen konfiguriert, um Licht, das auf diese jeweilige Mikrolinse einfällt, in einen jeweiligen Kollimator der Kollimatoranordnung zu fokussieren. Bei diesen Ausgestaltungen ist die Mikrolinsenanordnung mit der unteren Oberfläche der ersten Dünnfilmtransistorschicht durch einen Klebstoff gekoppelt.
  • Aufgrund dieser Architektur kann zumindest ein Abschnitt des Lichts, der von der lichtemittierenden Schicht (z.B. von mindestens einem Pixel dieser Schicht) emittiert wird, von der Kontaktfläche reflektiert werden, durch das transparente Substrat (z.B. zwischen Pixeln der Anordnung von Pixeln) dringen, wird durch jeweils eine Mikrolinse der Anordnung von Mikrolinsen in jeweils einen Kollimator der Anordnung von Kollimatoren fokussiert und danach von dem lichtempfindlichen Element absorbiert.
  • Hier beschriebene Ausführungsformen können eine Konfiguration einschließen, in der das Objekt, das auf die Schnittstellenoberfläche wirkt, sie berührt, benetzt oder anderweitig damit verbunden ist, ein Finger ist. In diesen Beispielen kann das vom Finger reflektierte und vom lichtempfindlichen Element absorbierte Licht verwendet werden, um ein Fingerabdruckbild oder ein Retinabild zu gestalten.
  • Hier beschriebene Ausführungsformen können eine Konfiguration einschließen, in der die lichtemittierende Schicht eine Anzeige ist, wie beispielsweise eine organische Leuchtdiodenanzeige oder eine Mikroleuchtdiodenanzeige.
  • In einigen Beispielen umfasst die Kollimatoranordnung eine opake Schicht (z.B. Tinte, eine reflektierende Unterlage, eine Metallschicht, eine nichtleitende Schicht und dergleichen und so weiter), die über dem lichtempfindlichen Element angeordnet ist, und eine Anordnung von Aperturen, die durch die opake Schicht definiert sind und jeweils entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind. In einigen Fällen können die Aperturen, die durch die lichtundurchlässige Schicht des Kollimators definiert sind, senkrecht zu dem lichtempfindlichen Element ausgerichtet sein, was jedoch möglicherweise nicht erforderlich ist. In anderen Fällen können die Aperturen, die durch die lichtundurchlässige Schicht des Kollimators definiert sind, in einem Winkel relativ zur Normalen auf das lichtempfindliche Element definiert sein.
  • In diesen und verwandten Ausführungsformen kann eine berührungsempfindliche Schicht (oder eine kraftempfindliche Schicht) zwischen der transparenten Außenabdeckung und der lichtemittierenden Schicht angeordnet sein. Eine beispielhafte berührungsempfindliche Schicht ist ein kapazitiver Berührungssensor.
  • Noch weitere hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf ein optisches Erfassungssystem zum Erfassen von Licht, das auf eine Anzeige einer elektronischen Vorrichtung einfällt. In diesen Beispielen schließt das optische Abbildungssystem ein Dünnfilmtransistorsubstrat ein, das mit einer Rückseite der Anzeige gekoppelt ist. Die Rückseite der Anzeige liegt einer Vorderseite der Anzeige gegenüber, von der Licht von der Anzeige emittiert wird. Das optische Erfassungssystem schließt ferner eine Anordnung lichtempfindlicher Elemente ein, die jeweils mit dem Dünnfilmtransistorsubstrat gekoppelt sind. Genauer gesagt ist jedes lichtempfindliche Element der Anordnung zwischen dem Dünnfilmtransistorsubstrat und der Rückseite der Anzeige positioniert und so ausgerichtet, dass es auf die Vorderseite der Anzeige einfallendes Licht sammelt.
  • Diese Ausführungsformen schließen ferner einen Kollimator ein, der über der Fotodiode zwischen der Fotodiode und der Rückseite der Anzeige angeordnet ist. Zusätzlich schließt das optische Abbildungssystem ferner eine Mikrolinse, die über dem Kollimator angeordnet und zwischen dem Kollimator und der Rückseite positioniert ist, ein.
  • Aufgrund dieser Ausgestaltung kann Licht, das von der Anzeige emittiert wird, von einem Finger in der Nähe der Vorderseite der Anzeige reflektiert werden. Auf diese Weise kann mindestens ein Teil des reflektierten Lichts durch die Anzeige, die Mikrolinse und den Kollimator durchdringen und von der Fotodiode gesammelt werden, um einen Teil eines Fingerabdrucks oder ein Retinabild abzubilden.
  • Verwandte Ausführungsformen schließen eine flexible Schaltung ein, welche die Dünnfilmtransistorschicht kommunikativ mit einem Prozessor der elektronischen Vorrichtung koppelt.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird Bezug genommen auf repräsentative Ausführungsformen, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind. Es versteht sich, dass die folgenden Beschreibungen diese Offenbarung nicht auf eine eingeschlossene Ausführungsform beschränken sollen. Es ist dagegen beabsichtigt, dass die hierin bereitgestellte Offenbarung Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdeckt, wie sie innerhalb des Geistes und Schutzumfangs der beschriebenen, durch die beiliegenden Ansprüche definierten Ausführungsformen eingeschlossen sein können.
    • 1A stellt eine elektronische Vorrichtung dar, die einen Anzeigestapel einschließen kann, der zur Abbildung durch eine Anzeige geeignet ist.
    • 1B stellt ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Abschnitts der elektronischen Vorrichtung von 1A dar.
    • 2A - 2B stellen beispielhafte vereinfachte Blockdiagramme eines Querschnitts von
    • 1A, vorgenommen durch Linie A-A, die optische Abbildungssysteme wie hierin beschrieben dar.
    • 3 stellt einen beispielhaften vereinfachten Querschnitt eines Anzeigestapels, der ein optisches Abbildungssystem wie hierin beschrieben beinhaltet, dar.
    • 4A stellt einen beispielhaften Querschnitt einer Kollimatoranordnung eines optischen Abbildungssystems dar, wie hierin beschrieben.
    • 4B stellt einen beispielhaften Querschnitt einer anderen beispielhaften Kollimatoranordnung eines optischen Abbildungssystems dar, wie hierin beschrieben.
    • 4C stellt einen beispielhaften Querschnitt einer anderen beispielhaften Kollimatoranordnung eines optischen Abbildungssystems dar, wie hierin beschrieben.
    • 5A stellt eine beispielhafte Anordnung von Mikrolinsen eines optischen Abbildungssystems dar, wie hierin beschrieben.
    • 5B stellt eine weitere beispielhafte Anordnung von Mikrolinsen eines optischen Abbildungssystems dar, wie hierin beschrieben.
    • 6 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das beispielhafte Verfahrensabläufe zum Erfassen eines Bildes eines Objekts, das eine Anzeige berührt, wie hierin beschrieben darstellt.
    • 7 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das beispielhafte Verfahrensabläufe zum Herstellen eines optischen Abbildungssystems mit integrierter Optik, wie hierin beschrieben, darstellt.
  • Die Verwendung der gleichen oder ähnlichen Bezugsziffern in unterschiedlichen Figuren verweist auf ähnliche, verwandte oder identische Elemente.
  • Die Verwendung von Schraffur oder Schattierung in den beigefügten Figuren wird im Allgemeinen bereitgestellt, um die Grenzen zwischen benachbarten Elementen deutlich zu machen und auch die Lesbarkeit der Figuren zu verbessern. Daher sollen weder die Anwesenheit noch die Abwesenheit von Schraffuren oder Schattierungen eine Präferenz oder Anforderung für bestimmte Materialien, Materialeigenschaften, Elementproportionen, Elementdimensionen, Gemeinsamkeiten ähnlich dargestellter Elemente oder jegliche andere Charakteristika, Attribute oder Eigenschaft für ein jegliches in den beigefügten Figuren dargestelltes Element andeuten oder anzeigen.
  • In ähnlicher Weise schließen bestimmte beigefügte Figuren Vektoren, Strahlen, Spuren und/oder andere visuelle Darstellungen eines oder mehrerer beispielhafter Pfade ein, die Reflexionen, Brechungen, Beugungen usw. durch ein oder mehrere Medien einschließen können, die von einem oder mehreren Photonen aufgenommen werden können, die von einer oder mehreren gezeigten Lichtquellen stammen oder in einigen Fällen in den beigefügten Figuren weggelassen werden. Es versteht sich, dass diese vereinfachten visuellen Darstellungen von Licht lediglich bereitgestellt werden, um ein Verständnis der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen zu erleichtern, und dementsprechend nicht notwendigerweise maßstabsgetreu oder mit Winkelgenauigkeit dargestellt oder veranschaulicht werden müssen, und somit nicht beabsichtigt sind, irgendeine Präferenz oder Anforderung für eine veranschaulichte Ausführungsform zum Empfangen, Emittieren, Reflektieren, Brechen, Fokussieren und/oder Beugen von Licht in irgendeinem bestimmten veranschaulichten Winkel, irgendeiner bestimmten veranschaulichten Ausrichtung, Polarisation, Farbe oder Richtung unter Ausschluss anderer hierin beschriebener oder referenzierter Ausführungsformen anzugeben.
  • Zusätzlich sollte es sich verstehen, dass die (entweder relativen oder absoluten) Proportionen und Dimensionen der verschiedenen Merkmale und Elemente (und deren Ansammlungen und Gruppierungen) sowie die Grenzen, Trennungen und dazwischen dargestellten Positionsbeziehungen in den beiliegenden Abbildungen lediglich zur Erleichterung des Verständnisses der verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen gegeben werden und folglich nicht notwendigerweise maßstabgerecht gezeigt oder dargestellt werden und keine Präferenz oder Anforderung für eine dargestellte Ausführungsform mit Ausschluss von Ausführungsformen zeigen, die unter Bezugnahme darauf beschrieben sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf eine elektronische Vorrichtung, die eine Anzeige oder eine andere lichtemittierende Schicht und ein optisches Abbildungssystem einschließt, das konfiguriert ist, um Licht zu erfassen, das auf eine Oberfläche der Anzeige einfällt, durch die Licht von der Anzeige emittiert wird. Das optische Abbildungssystem kann unter Verwendung desselben oder eines ähnlichen Dünnfilmtransistor-Herstellungsverfahrens hergestellt werden, das zur Herstellung der Anzeige verwendet wird. Dadurch kann eine das optische Abbildungssystem unterstützende Abbildungsoptik direkt über (und damit genau und präzise ausgerichtet) lichtempfindlichen Elementen des optischen Abbildungssystems ausgebildet werden.
  • Das optische Abbildungssystem ist konfiguriert, um im sichtbaren Wellenlängenbereich zu arbeiten, und ist auf einer Rückseite einer aktiven Anzeigefläche der Anzeige der elektronischen Vorrichtung positioniert und/oder darin integriert. Wie hierin verwendet, nimmt der Begriff „Rückseite“ einer aktiven Anzeigefläche einer Anzeige auf eine Oberfläche einer Anzeige gegenüber einer Oberfläche Bezug, von der Licht durch diese Anzeige emittiert wird, was hierin als die „Vorderseite“ der Anzeige bezeichnet wird.
  • In diesen Ausgestaltungen kann das optische Abbildungssystem oder eine elektronische Vorrichtung, die das optische Abbildungssystem beinhaltet, einen Prozess anweisen oder anderweitig einleiten, um zu bewirken, dass die Anzeige der elektronischen Vorrichtung Licht erzeugt, um ein Objekt oder einen Teil eines Objekts in Kontakt mit oder nahe der Vorderseite der Anzeige zu beleuchten. Infolgedessen kann zumindest ein Abschnitt des von der Anzeige emittierten Lichts von einer Außenfläche (oder in einigen Fällen einer Innenfläche) des Objekts reflektiert und danach auf die Vorderseite der Anzeige fallend umgelenkt werden. Seinerseits kann zumindest ein Abschnitt dieses reflektierten Lichts durch einen im Wesentlichen transparenten Bereich der Anzeige durchdringen, wie zwischen benachbarten oder nahe gelegenen Pixeln, die auf einem transparenten Substrat angeordnet sind.
  • Dieses reflektierte Licht, das durch die Anzeige durchgedrungen ist, kann von der Abbildungsoptik, die auf der Rückseite der Anzeige positioniert und/oder gekoppelt ist, gesammelt werden. Insbesondere schließt für hierin beschriebene Ausführungsformen das optische Abbildungssystem eine Anordnung von Mikrolinsen ein, die auf der Rückseite der Anzeige positioniert sind. Jede Mikrolinse der Anordnung von Mikrolinsen ist ausgerichtet und konfiguriert, um Licht, das durch die Anzeige durchdringt, in einen zugehörigen Kollimator aus einer Anordnung von Kollimatoren zu fokussieren. Jeder zugehörige Kollimator ist konfiguriert, um (1) Licht, das im Allgemeinen parallel zu (z.B. innerhalb eines ausgewählten spitzen Winkels relativ zu) einer Mittelachse dieses Kollimators gerichtet ist, auf eine lichtempfindliche Oberfläche einer Fotodiode zu leiten und (2) alles andere Licht innerhalb des Kollimators von der lichtempfindlichen Oberfläche der Fotodiode weg zu reflektieren und/oder zu absorbieren.
  • Als Ergebnis dieser Ausgestaltung kann Licht, das von einem Objekt in der Nähe einer Vorderseite der Anzeige reflektiert wird, das durch die Anzeige dringt und im Allgemeinen parallel zur Normalen zur Vorderseite der Anzeige ausgerichtet ist, von einer Fotodiode empfangen und absorbiert werden. Danach kann ein elektrisches Signal, das von der Fotodiode als Ergebnis des Absorbierens von Licht erzeugt oder modifiziert wird, von einer Schaltung oder einem Prozessor empfangen werden, der wiederum eine oder mehrere Eigenschaften von Licht messen oder bestimmen kann, das von dieser Fotodiode empfangen wird. Beispielhafte Eigenschaften schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt darauf: Helligkeit; Farbe; Spektralinhalt; Dichte; Wellenlänge; und dergleichen. Diese Beispiele sind nicht vollständig und in anderen Ausführungsformen können andere Lichteigenschaften und/oder zeitliche Änderungen einer oder mehrerer Lichteigenschaften von einer Schaltung oder einem Prozessor, wie hierin beschrieben, gemessen, verfolgt oder anderweitig erfasst werden. Der Einfachheit halber beziehen sich die folgenden Ausführungsformen auf ein optisches Abbildungssystem, das konfiguriert ist, um die Helligkeit von Licht, das von einer Fotodiode empfangen wird, zu erfassen und zu messen oder zu bestimmen. Es versteht sich jedoch, dass dies nur ein Beispiel ist und dass in anderen Ausführungsformen andere Eigenschaften oder Kombinationen von Eigenschaften verwendet werden können.
  • In vielen hierin beschriebenen Ausführungsformen schließt ein optisches Abbildungssystem eine Anordnung von Fotodioden (oder allgemeiner eine Anordnung lichtempfindlicher Elemente) ein, die in einem Muster unter einer Rückseite einer Anzeige angeordnet sind. Jede Fotodiode der Anordnung kann einem jeweiligen einen oder mehreren Kollimatoren zugeordnet sein, wobei jeder wiederum einer jeweiligen einen Mikrolinse zugeordnet ist, die so ausgerichtet ist, dass sie der Rückseite der Anzeige zugewandt ist, um Licht zu erfassen, das durch die Anzeige dringt, wie vorstehend beschrieben.
  • In diesen Ausführungsformen kann Licht, das von jeder Fotodiode der Anordnung absorbiert wird, gemessen und durch eine Schaltung und/oder einen Prozessor, wie vorstehend beschrieben, zu einem zweidimensionalen Bild einer Außenfläche eines Objekts in der Nähe der oder in Kontakt mit der Vorderseite der Anzeige zusammengebaut werden.
  • Auf diese Weise erleichtern hierin beschriebene Ausführungsformen allgemeiner und im Umriss eine Abbildung eines Objekts durch die Anzeige in der Nähe der Vorderseite einer Anzeige. Das Bild oder die Bilder, die von einem optischen Abbildungssystem, wie hierin beschrieben, aufgenommen werden, können jede geeignete Auflösung aufweisen, können farbig oder anderweitig sein und können für jeden geeigneten Zweck von einer elektronischen Vorrichtung verwendet werden, die dieses optische Abbildungssystem enthält. Beispielhafte Zwecke schließen ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Abbilden eines Fingerabdrucks, der die Vorderseite einer Anzeige berührt; Abbilden einer Retina in der Nähe der Anzeige; Erfassen einer Annäherung; optische Kommunikation; Bild- oder Videoaufnahme; Erfassen und Lokalisieren einer Berührungseingabe; Erfassen einer Berührungseingabegeste; und dergleichen. Der einfacheren Beschreibung halber beziehen sich die folgenden Ausführungsformen auf eine beispielhafte Implementierung, in der ein optisches Abbildungssystem durch eine elektronischen Vorrichtung zum Erfassen von Bildern eines Fingerabdrucks, der eine Außenfläche berührt, wie etwa eine äußere Schutzschicht (auch als „Abdeckglas“ bezeichnet), über einer aktiven Anzeigefläche einer Anzeige dieser elektronischen Vorrichtung verwendet wird. Es versteht sich jedoch, dass dies nur ein Beispiel ist und dass in anderen Ausführungsformen ein optisches Abbildungssystem durch eine elektronische Vorrichtung verwendet werden kann, um Bilder oder andere optische Informationen auf jede andere geeignete Weise aufzunehmen.
  • In bestimmten Ausführungsformen schließt die elektronische Vorrichtung ein Gehäuse ein, das eine Anzeige trägt und umschließt, die eine aktive Anzeigefläche aufweist, die so ausgerichtet ist, dass sie Licht durch einen transparenten Abschnitt des Gehäuses oder ein Abdeckglas emittiert, das mit einem Abschnitt der Struktur dieses Gehäuses gekoppelt ist. Ein optisches Abbildungssystem, wie hierin beschrieben, kann an einer Rückseite dieser Anzeige gegenüber zumindest einem Abschnitt der aktiven Anzeigefläche innerhalb des Gehäuses der elektronischen Vorrichtung angeklebt, befestigt, ausgebildet oder anderweitig gekoppelt sein.
  • Wenn ein Benutzer der elektronischen Vorrichtung das Gehäuse oberhalb der aktiven Anzeigefläche und oberhalb des optischen Abbildungssystems berührt (zum Beispiel um mit Inhalt zu interagieren, der auf der Anzeige angezeigt wird), kann das optische Abbildungssystem als Resultat dieser Ausgestaltung ein oder mehrere zweidimensionale Bilder des Fingerabdrucks des Benutzers erhalten und/oder eine oder mehrere andere Eigenschaften oder Merkmale des Fingers dieses Benutzers bestimmen. Zum Beispiel kann das optische Abbildungssystem konfiguriert sein, um ohne Einschränkung: ein Bild oder Bildssequenzen des Fingerabdrucks des Benutzers zu erhalten; ein Venenmuster des Benutzers zu bestimmen; die Blutoxygenierung des Benutzers zu bestimmen; den Puls des Benutzers zu bestimmen; zu bestimmen, ob der Benutzer einen Handschuh trägt; zu bestimmen, ob der Finger des Benutzers nass oder trocken ist; usw.
  • Wie oben erwähnt, kann ein optisches Abbildungssystem (wie hierin beschrieben) von einer elektronischen Vorrichtung für jeden geeigneten Abbildungs-, Erfassungs- oder anderen Datensammelzweck verwendet werden, ohne zur Größe eines Blendenbereichs beizutragen, der eine wahrnehmbare aktive Anzeigefläche einer Anzeige dieser elektronischen Vorrichtung umgibt. Beispielhafte Verwendungen schließen ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Erfassen des Umgebungslichts; Erfassen einer Annäherung; Tiefenabtastung; Empfangen von strukturiertem Licht; optische Kommunikation; Erfassen einer Annäherung; Positionsbestimmung; biometrische Abbildung (z.B. Fingerabdruckabbildung, Irisabbildung, Gesichtserkennung, Venenabbildung und so weiter); Bestimmen optischer, physischer oder biometrischer Eigenschaften (z.B. Reflexionsspektrum, Absorptionsspektrum usw.); und dergleichen.
  • In einigen Ausführungsformen können mehrere separate optische Abbildungssysteme verschiedener Bereiche derselben aktiven Anzeigefläche derselben Anzeige zugeordnet sein. Zum Beispiel kann ein erstes optisches Abbildungssystem relativ zu einem unteren Abschnitt einer Anzeige angeordnet sein, und ein zweites optisches Abbildungssystem kann hinter einem oberen Abschnitt derselben Anzeige angeordnet sein.
  • Der einfacheren Beschreibung halber beziehen sich viele der folgenden Ausführungsformen auf eine beispielhafte Ausgestaltung, bei der ein einzelnes optisches Abbildungssystem mindestens teilweise hinter einem unteren Bereich oder Abschnitt einer aktiven Anzeigefläche einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung positioniert ist. Es versteht sich jedoch, dass diese hierin beschriebenen Ausführungsformen, zusammen mit Äquivalenten davon, verändert oder angepasst werden können, um eine beliebige geeignete Anzahl optischer Abbildungssysteme einzubeziehen, die an einer Vielfalt von Stellen relativ zu einer aktiven Anzeigefläche oder einer nicht anzeigenden Oberfläche einer elektronischen Vorrichtung positioniert und für die gleichen oder unterschiedlichen Abbildungs-, Erfassungs- oder Datensammelzwecke konfiguriert sind. Zum Beispiel kann ein optisches Abbildungssystem zusätzlich oder alternativ konfiguriert sein, um mit Infrarotlicht oder ultraviolettem Licht zu arbeiten. In derartigen Beispielen kann die aktive Anzeigefläche Infrarotlicht emittierende Elemente oder Ultraviolettlicht emittierende Elemente einschließen, die an sichtbares Licht emittierende Elemente der aktiven Anzeigefläche angrenzen. In anderen Fällen kann das optische Abbildungssystem ein oder mehrere lichtemittierende Elemente einschließen, die konfiguriert sind, um Licht mit einer geeigneten Wellenlänge durch eine Rückseite einer Anzeige zu emittieren.
  • Zum Beispiel erstreckt sich in einigen Ausführungsformen ein optisches Abbildungssystem über eine gesamte aktive Anzeigefläche, so dass eine Berührung eines beliebigen Bereichs der aktiven Anzeigefläche durch das optische Abbildungssystem abgebildet werden kann. In einem anderen Beispiel kann ein erstes optisches Abbildungssystem, das relativ zu einem ersten Bereich einer aktiven Anzeigefläche einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung positioniert ist, konfiguriert sein, um ein Bild eines Fingerabdrucks eines Fingers eines Benutzers dieser elektronischen Vorrichtung zu erhalten, während ein zweites optisches Abbildungssystem, das relativ zu einem zweiten Bereich der aktiven Anzeigefläche positioniert ist, konfiguriert sein kann, um ein Retinabild des Auges des Benutzers zu erhalten.
  • In vielen Ausführungsformen kann ein optisches Abbildungssystem, wie hierin beschrieben, unter Verwendung von Dünnfilmtransistor-Herstellungstechniken hergestellt werden oder allgemeiner unter Verwendung von Halbleiterverarbeitungsverfahren hergestellt werden. In diesen Ausführungsformen kann eine Optik, die einer Fotodiode (z.B. Kollimatoren, Mikrolinsen, Lichtfilter usw.) zugeordnet ist, in demselben Prozess und der Fotodiode selbst gebildet werden. Durch diese Herstellungstechnik kann eine Ausrichtung zwischen Mikrooptik und Fotoempfindlichen Oberflächen von Fotodioden gewährleistet werden. In diesen Ausführungsformen kann eine Dünnfilmtransistorschicht, die eine oder mehrere Leiterbahnen einschließt, auf einem starren oder flexiblen Substrat ausgebildet sein, das transparent oder opak sein kann. Auf der Dünnfilmtransistorschicht kann eine Anordnung von Fotodioden ausgebildet sein.
  • Ein oder mehrere Kollimatoren können auf der/den lichtempfindlichen Oberfläche(n) jeder Fotodiode der Fotodiodenanordnung gebildet und ausgehärtet werden. Über jedem Kollimator können Mikrolinsen gebildet und ausgehärtet werden, die üblicherweise eine konvexe Form annehmen. Dieser Stapel kann anschließend von dem Dünnfilmtransistorschichtsubstrat zu den Mikrolinsen auf eine Rückseite einer Anzeige, unter einem Bereich der aktiven Anzeigefläche dieser Anzeige, die mindestens teilweise transparent ist (z.B. Bereiche zwischen benachbarten oder nahegelegenen Pixeln werden transparent belassen), geklebt werden.
  • Diese und weitere Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf 1A bis 7 erläutert. Für den Fachmann wird jedoch leicht ersichtlich sein, dass die hierin in Hinblick auf diese Figuren gegebene detaillierte Beschreibung nur erklärenden Zwecken dient und nicht als einschränkend aufgefasst werden soll.
  • 1A stellt eine elektronische Vorrichtung 100 dar, die ein Gehäuse 102 einschließt, das einen Stapel von mehreren Schichten einschließt, die als „Anzeigestapel“ bezeichnet werden, die zusammenwirken, um eine digitale Anzeige zu definieren, die konfiguriert ist, um visuellen Inhalt wiederzugeben, um Informationen an einen Benutzer der elektronischen Vorrichtung 100 zu übermitteln, von diesem eine Berührungseingabe oder Krafteingabe anzufordern und/oder Unterhaltung bereitzustellen.
  • Der Anzeigestapel kann Schichten oder Elemente einschließen, wie beispielsweise in beliebiger Reihenfolge: eine Berührungseingabeschicht; eine Krafteingabeschicht; eine haptische Ausgabeschicht; eine Dünnfilm-Transistorschicht; eine Anodenschicht; eine Kathodenschicht; eine organische Schicht; eine Verkapselungsschicht; eine Reflektorschicht; eine Versteifungsschicht; eine Einspritzschicht; eine Transportschicht; eine Polarisatorschicht; eine Antireflexionsschicht; eine Flüssigkristallschicht; eine Hintergrundbeleuchtungsschicht; eine oder mehrere Klebstoffschichten; eine komprimierbare Schicht; eine Farbschicht; eine Maskenschicht; usw.
  • Der einfachen Beschreibung halber beziehen sich die folgenden Ausführungsformen auf einen Anzeigestapel, in den eine organische Leuchtdioden-Anzeigetechnologie implantiert ist und der unter anderem Folgendes einschließen kann: eine reflektierende Trägerschicht; eine Dünnfilm-Transistorschicht; eine Verkapselungsschicht; und eine emittierende Schicht. Es versteht sich jedoch, dass dies lediglich eine veranschaulichende beispielhafte Implementierung ist und dass andere Anzeigen und Anzeigestapel mit anderen Anzeigetechnologien oder Kombinationen davon implementiert werden können. Ein Beispiel für eine andere Anzeigetechnologie, die mit Anzeigestapeln und/oder Anzeigen, wie hierin beschrieben, verwendet werden kann, ist eine Mikro-Leuchtdiodenanzeige.
  • Der Anzeigestapel schließt in der Regel auch einen Eingabesensor (wie beispielsweise einen Krafteingabesensor und/oder einen Berührungseingabesensor) ein, um eine oder mehrere Eigenschaften einer physischen Interaktion eines Benutzers mit einer aktiven Anzeigefläche 104 zu erfassen, die durch den Anzeigestapel der Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 definiert ist. Die aktive Anzeigefläche 104 ist üblicherweise durch eine Anordnung von individuell steuerbaren, physisch getrennten und adressierbaren Pixeln oder Subpixeln gekennzeichnet, die mit einer oder mehreren Pixeldichten und in einem oder mehreren Pixel- oder Subpixelverteilungsmustem verteilt sind. Allgemeiner ausgedrückt ist die aktive Anzeigefläche 104 in der Regel durch eine Anordnung einzeln adressierbarer separater lichtemittierender Bereiche oder Flächen gekennzeichnet, die physisch von benachbarten oder anderen nahegelegenen lichtemittierenden Flächen getrennt sind. In vielen Ausführungsformen sind die lichtemittierenden Flächen, welche die aktiven Anzeigeflächen 104 definieren, auf einem transparenten Substrat angeordnet oder ausgebildet, das flexibel oder starr sein kann. Beispielhafte Materialien, die ein transparentes Substrat bilden können, wie etwa hierin beschrieben, schließen Polyethylenterephthalat, Glas, Saphir oder andere Formen von Korund ein. In anderen Fällen kann ein teilweise opakes Substrat verwendet werden; in derartigen Ausführungsformen kann zumindest ein Abschnitt des Substrats zwischen den darauf definierten Pixeln teilweise oder vollständig optisch transparent sein.
  • Außerdem können beispielhafte Eingabeeigenschaften, die von einem Eingabesensor der elektronischen Vorrichtung 100 erfasst werden können, der über oder unter einem Anzeigestapel angeordnet sein kann oder in anderen Fällen in einen Anzeigestapel integriert sein kann, Folgendes einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt: Berührungsstelle; Krafteingabestelle; Berührungsgestenpfad, -länge, -dauer und/oder -form; Kraftgestenpfad, -länge, -dauer und/oder -form; Größe der Krafteingabe; Anzahl gleichzeitiger Krafteingaben; Anzahl gleichzeitiger Berührungseingaben; usw.
  • Als Ergebnis dieser Ausgestaltungen kann ein Benutzer 106 der elektronischen Vorrichtung 100 ermutigt werden, mit Inhalt zu interagieren, der in der aktiven Anzeigefläche 104 der Anzeige gezeigt ist, indem er mit dem Finger des Benutzers die Eingabeoberfläche berührt und/oder über einem beliebigen oder spezifischen Bereich der aktiven Anzeigefläche 104 Kraft ausübt.
  • In diesen Ausführungsformen ist, wie bei anderen hierin beschriebenen Ausführungsformen, der Anzeigestapel zusätzlich konfiguriert, um eine Abbildung durch die Anzeige zu ermöglichen. Insbesondere schließt der Anzeigestapel ferner ein optisches Abbildungssystem ein und/oder ist mit diesem gekoppelt, das relativ zu einer Rückseite des Anzeigestapels positioniert ist. Durch diese Ausgestaltung kann das optische Abbildungssystem von der elektronischen Vorrichtung 100 betrieben werden, um ein zweidimensionales Bild von Licht zu erfassen, das auf einen Bereich der Vorderfläche des Anzeigestapels trifft. Zum Beispiel kann das optische Abbildungssystem der elektronischen Vorrichtung durch die elektronische Vorrichtung 100 betrieben werden, um ein Bild eines Fingerabdrucks zu erfassen, wenn der Benutzer 106 die Anzeige berührt, um mit Inhalt zu interagieren, der in der aktiven Anzeigefläche 104 gezeigt wird.
  • Insbesondere definiert in einem Beispiel der Anzeigestapel eine Abbildungsapertur oder eine Anordnung diskreter und getrennter Abbildungsaperturen (nicht gezeigt) durch eine Trägerschicht oder eine andere opake Schicht, die eine Rückseite des Anzeigestapels definiert, wodurch ermöglicht wird, dass Licht zwischen zwei oder mehr organischen Leuchtdioden-Subpixeln oder -Pixeln (hierin „Zwischenpixelbereiche“) von der Vorderseite zu der Rückseite durch den Anzeigestapel durchfällt. In einigen Fällen nimmt die Abbildungsapertur eine rechteckige Form an und ist auf einem unteren Bereich 108 der aktiven Anzeigefläche 104 angeordnet, jedoch ist dies möglicherweise nicht erforderlich.
  • In anderen Fällen nimmt die Abbildungsapertur eine kreisförmige oder ovale Form an und ist in einem mittleren Bereich der aktiven Anzeigefläche 104 angeordnet. In der Regel ist die Abbildungsapertur größer als der Fingerabdruck des Benutzers 106, jedoch ist dies möglicherweise nicht erforderlich, und kleinere Aperturen können geeignet sein. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die Trägerschicht vollständig weggelassen werden; die Abbildungsapertur kann die gleiche Größe und Form wie die aktive Anzeigefläche 104 annehmen.
  • In diesen Ausführungsformen ist das optische Abbildungssystem mindestens teilweise unterhalb der Abbildungsapertur positioniert, um Licht zu sammeln und zu messen oder zu bestimmen, das durch die Zwischenpixelbereiche des Anzeigestapels geleitet wird und sich durch den Anzeigestapel in einer Richtung bewegt, die im Wesentlichen entgegengesetzt zu einer Bewegungsrichtung des Lichts ist, das durch den Anzeigestapel emittiert wird. Insbesondere ist das optische Abbildungssystem konfiguriert, um auf die Vorderseite der Anzeige einfallendes Licht zu erfassen, das durch einen Zwischenpixelbereich des Anzeigestapels hindurchtritt und aus der Rückseite der Anzeige austritt. In vielen Ausführungsformen kann das optische Abbildungssystem konfiguriert sein, mit der Anzeige so zu arbeiten, dass die Anzeige Licht emittiert, um ein Objekt in Kontakt mit der Vorderseite der Anzeige (oder einer äußeren Schutzschicht, welche die Vorderseite der Anzeige bedeckt) zu beleuchten. In diesen Beispielen kann Licht, das von einem oder mehreren lichtemittierenden Bereichen der Anzeige (z.B., Pixel) emittiert wird, von der Oberfläche des Objekts reflektiert werden und danach durch den Anzeigestapel, durch eine Abbildungsapertur dringen und von mindestens einer lichtempfindlichen Fläche oder einem lichtempfindlichen Bereich (z.B. einer Fotodiode) des optischen Abbildungssystems gesammelt/absorbiert werden. In einigen Fällen kann die Anzeige konfiguriert sein, Licht in einem bestimmten Bereich der aktiven Anzeigefläche 104 zu emittieren, indem sie mit einem Eingabesensor abgestimmt wird, welcher der Anzeige zugeordnet ist. Zum Beispiel kann, wie oben erwähnt, die elektronische Vorrichtung 100 einen Berührungseingabesensor einschließen. In diesem Beispiel kann der Berührungseingabesensor konfiguriert sein, um eine Benetzungsfläche (hierin „Kontaktfläche“) des Fingerabdrucks des Benutzers 106 zu erfassen. Sobald die Kontaktfläche erfasst wird, kann die Anzeige konfiguriert sein, diese Kontaktfläche mit einer bestimmten Wellenlänge, Helligkeit oder einem anderen Lichtmuster zu beleuchten. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die Anzeige konfiguriert sein, um die Kontaktfläche mit einer blauen Farbe einer bestimmten Helligkeit zu beleuchten. In anderen Fällen kann die Anzeige konfiguriert sein, um die Kontaktfläche mit einer grünen Farbe einer bestimmten Helligkeit zu beleuchten. In noch anderen Fällen kann die Anzeige konfiguriert sein, um ein Muster oder ein anderes zweidimensionales Bild unter der Kontaktfläche anzuzeigen. In noch weiteren Beispielen kann die Anzeige konfiguriert sein, um die Kontaktfläche mit einem zeitlich variierenden Muster oder einer zeitlich variierenden Farbe zu beleuchten. Es versteht sich, dass die vorstehenden Beispiele nicht vollständig sind; eine Anzeige, wie hierin beschrieben, kann einen Berührungseingabesensor einer elektronischen Vorrichtung auf jede geeignete Weise abstimmen und/oder anderweitig zusammenwirken, um einen oder mehrere erfasste Kontaktflächen (und/oder andere damit verbundene Flächen wie etwa Flächen peripher zu einer erfassten Kontaktfläche) auf jede geeignete Weise zu beleuchten. Der einfachen Beschreibung halber wird der Ausdruck „Beleuchtungsbetrieb“ hierin verwendet, um eine Funktion oder einen Betrieb einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung zu beschreiben, was dazu führt, dass ein bestimmter Bereich oder Teilbereich einer aktiven Anzeigefläche Licht in einer bestimmten oder ausgewählten Weise emittiert, um ein Objekt in Kontakt mit oder anderweitig in der Nähe einer Vorderseite dieser Anzeige oder alternativ dazu eine Außenfläche einer äußeren Schutzschicht zu beleuchten, welche die Vorderseite der Anzeige bedeckt.
  • Wie oben erwähnt, kann ein Beleuchtungsbetrieb durch ein optisches Abbildungssystem, wie etwa das optische Abbildungssystem, das unter Bezugnahme auf die elektronische Vorrichtung 100 beschrieben ist, angewiesen werden. Auch kann, wie oben erwähnt, ein optisches Abbildungssystem einen Beleuchtungsbetrieb für jeden geeigneten Abbildungs- oder Lichterfassungszweck anweisen oder anderweitig bewirken. In einigen Beispielen kann das optische Abbildungssystem konfiguriert sein, um ein Retinabild des Benutzers 106 zu erhalten. In diesem Beispiel kann der Beleuchtungsbetrieb durch das optische Abbildungssystem angewiesen werden, sobald sich die Augen eines Benutzers innerhalb eines Schwellenabstands von der Vorderseite der Anzeige befinden. In anderen Beispielen wie in etwa den nachstehend beschriebenen kann das optische Abbildungssystem konfiguriert sein, um ein Bild eines Fingerabdrucks des Benutzers 106 zu erhalten. In diesem Beispiel kann der Beleuchtungsvorgang durch das optische Abbildungssystem angewiesen werden, sobald der Finger des Benutzers 106 durch einen Berührungseingabesensor oder einen Krafteingabesensor erfasst wird. Es versteht sich, dass diese vorstehenden Beispiele nicht vollständig sind und dass in anderen Ausführungsformen andere Konfigurationen eines optischen Abbildungssystems für andere Abbildungszwecke konfiguriert werden können und somit jedes geeignete implementierungsspezifische Verfahren zum Auslösen eines Beleuchtungsbetriebs eines Abbildungsobjekts verwendet werden kann.
  • Wie oben erwähnt, verweisen die folgenden Ausführungsformen der einfachen Beschreibung halber auf ein optisches Abbildungssystem 110, das konfiguriert ist, um einen Fingerabdruck eines Benutzers abzubilden. In diesen Ausgestaltungen kann die elektronische Vorrichtung 100 ein Bild des Fingerabdrucks des Benutzers 106 als Reaktion darauf erhalten, dass ein Berührungs- oder Krafteingabesensor mindestens eine Kontaktfläche erfasst und dementsprechend die Anzeige einen Beleuchtungsbetrieb durchführt. In ihrer Gesamtheit werden diese Vorgänge hierin als „Fingerabdruckabbildungsvorgang“ bezeichnet.
  • In einigen Ausführungsformen beleuchtet das optische Abbildungssystem 110 der elektronischen Vorrichtung 100 während eines Fingerabdruckabbildungsvorgangs den Finger des Benutzers 106 mit Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich (z.B. grünes Licht, blaues Licht usw.) oder verursacht anderweitige Beleuchtung. Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich kann ausgewählt werden, um die Reflexion von Licht von einer Außenfläche des Fingers des Benutzers 106 zu maximieren, wodurch Remission (z.B. Licht, das mindestens teilweise von den Schichten unter der Oberfläche der Haut des Benutzers reflektiert und gestreut wird) minimiert oder eliminiert wird, die ansonsten vom optischen Abbildungssystem als Rauschen empfangen werden kann.
  • In einigen Ausführungsformen weist das optische Abbildungssystem 110 die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 an, einen Bereich der Anzeige unter dem Finger des Benutzers 106, wie durch den Eingabesensor der elektronischen Vorrichtung 100 erfasst, mit Licht sichtbarer Wellenlänge zu beleuchten. In anderen Beispielen weist das optische Abbildungssystem 110 die Anzeige an, einen Umfang des Fingers des Benutzers mit Licht sichtbarer Wellenlänge zu beleuchten. In einigen Beispielen weist das optische Abbildungssystem 110 der elektronischen Vorrichtung 100 die Anzeige an, separate Abschnitte des Fingers des Benutzers 106 nacheinander oder in einem bestimmten Muster mit Licht sichtbarer Wellenlänge bei einer oder mehreren Frequenzen oder diskreten Bändern zu beleuchten.
  • Angesichts der vorhergehenden Beispiele versteht es sich, dass die Beleuchtung des Fingers des Benutzers 106 mit Licht sichtbarer Wellenlänge während eines Fingerabdruckabbildungsvorgangs auf eine Reihe geeigneter Weisen erfolgen kann. Zum Beispiel beleuchtet in einigen Fällen das optische Abbildungssystem der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger des Benutzers mit gepulstem (kontinuierlichem oder diskretem) oder konstantem Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich. In anderen Beispielen beleuchtet das optische Abbildungssystem der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger des Benutzers 106 mit sichtbarem Wellenlängenlicht, das mit einem bestimmten Modulationsmuster oder einer bestimmten Modulationsfrequenz emittiert wird.
  • In weiteren Beispielen beleuchtet das optische Abbildungssystem 110 der elektronischen Vorrichtung 100 den Finger des Benutzers 106 durch Wechseln zwischen Lichtfrequenzen oder Lichtbändern innerhalb des sichtbaren Wellenlängenbandes bei einer bestimmten Frequenz, Modulation, Wellenform, einem bestimmten Impulsmuster und so weiter.
  • In noch anderen Beispielen weist das optische Abbildungssystem 110 die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 an, den Finger des Benutzers 106 zu beleuchten, während die aktive Anzeigefläche 104 der Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 auch ein Bild mit sichtbarem Licht wiedergibt. Mit anderen Worten, aus der Perspektive des Benutzers 106 kann/können der/die Abschnitt(e) der Anzeige unter dem Fingerabdruck nicht speziell oder anders beleuchtet werden als andere Abschnitte der Anzeige; die Anzeige kann weiterhin das statische oder animierte Bild oder die Reihe von Bildern wiedergeben, das bzw. die auf der Anzeige erscheint bzw. erscheinen, bevor der Benutzer die Anzeige berührt.
  • In noch weiteren Beispielen kann, während das optische Abbildungssystem 110 und die Anzeige einen Fingerabdruckabbildungsvorgang durchführen, die Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 die Helligkeit unter dem Finger des Benutzers lokal erhöhen oder verringern, den Kontrast unter dem Finger des Benutzers lokal erhöhen oder verringern, die Sättigung unter dem Finger des Benutzers lokal erhöhen oder verringern und so weiter.
  • In anderen Beispielen muss das optische Abbildungssystem 110 der elektronischen Vorrichtung 100 keinen Beleuchtungsvorgang des Fingers des Benutzers 106 nur mit Licht sichtbarer Wellenlänge auslösen. Zum Beispiel kann das optische Abbildungssystem auch konfiguriert sein, um den Finger des Benutzers 106 mit Infrarotlicht zu beleuchten, um den Puls oder Blutsauerstoffgehalt des Benutzers zu erfassen oder anderweitig zu bestimmen. In einigen Fällen ist das optische Abbildungssystem 110 konfiguriert, um einen Fingerabdruckabbildungsvorgang im Wesentlichen gleichzeitig mit einem Vorgang zum Erfassen des Pulses des Benutzers 106 durchzuführen, um das Vertrauen zu steigern, dass das durch den Fingerabdruckabbildungsvorgang erhaltene Fingerabdruckbild einer lebenden Probe entspricht.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung von 1A und verschiedene Alternativen davon und Variationen dazu, im Allgemeinen zu Zwecken der Erläuterung präsentiert werden und um ein gründliches Verständnis der verschiedenen möglichen Konfigurationen einer elektronischen Vorrichtung mit einem Anzeigestapel, der für die Abbildung durch eine Anzeige geeignet ist, wie hierin beschrieben zu erleichtern. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass einige der hier vorgestellten spezifischen Details eventuell nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen oder eine äquivalente Form auszuführen.
  • Zur Vereinfachung der Beschreibung und Veranschaulichung ist 1B bereitgestellt. Diese Figur stellt ein vereinfachtes Blockdiagramm der elektronischen Vorrichtung von 1A dar, das verschiedene Betriebs- und Strukturbauteile zeigt, die in einer elektronischen Vorrichtung eingeschlossen sein können, die konfiguriert ist, um Abbildungen durch die Anzeige, wie hierin beschrieben, anzuzeigen.
  • Insbesondere schließt die elektronische Vorrichtung 100 einen Eingabe-/Anzeigestapel 104a ein, der eine äußere Schutzabdeckung, ein Abdeckglas oder einen anderen geeigneten transparenten Abschnitt des in 1A gezeigten Gehäuses 102 einschließen kann oder darunter positioniert sein kann (nicht gezeigt).
  • In diesen Beispielen kann die äußere Schutzabdeckung über einer vorderen Oberfläche des Eingabe-/Anzeigestapels 104a positioniert sein, der mindestens eine lichtemittierende Schicht und eine Berührungseingabeschicht einschließen kann. Eine beispielhafte lichtemittierende Schicht kann mit organischer Leuchtdioden-Anzeigetechnologie oder Mikroleuchtdioden-Anzeigetechnologie implementiert werden.
  • Eine beispielhafte Berührungseingabeschicht schließt ein flexibles oder starres transparentes Substrat (z.B. Glas, Kunststoff, Acryl, Polymermaterialien, organische Materialien usw.) mit einer Anordnung kapazitiver Berührungseingabesensoren ein, die konfiguriert sind, um mindestens eine Kontaktfläche zu erfassen, die definiert ist, wenn der Benutzer 106 die Vorderseite des Eingabe-/Anzeigestapels 104a (oder die äußere Schutzabdeckung) berührt.
  • Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, kann der Eingabe-/Anzeigestapel 104a eine Anordnung diskreter lichtemittierender Bereiche oder Flächen definieren, die unabhängig voneinander adressierbar und steuerbar sind, hierin als „Pixel“ bezeichnet, die auf einem transparenten oder teilweise transparenten Substrat angeordnet sind.
  • Insbesondere können aufgrund des transparenten Substrats Zwischenpixelbereiche des Eingabe-/Anzeigestapels 104a optisch transparent sein und somit kann zumindest ein Abschnitt des auf die Vorderseite des Eingabe-/Anzeigestapels 104a einfallenden Lichts den Eingabe-/Anzeigestapel 104a von der Vorderseite zur Rückseite durchqueren. Die Pixel des Eingabe-/Anzeigestapels 104a können in einem konstanten Abstand oder einem variablen Abstand angeordnet sein, um eine einzige Pixeldichte oder eine oder mehrere Pixeldichten zu definieren.
  • Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, ist die aktive Anzeigefläche 104 der Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100, die durch den Eingabe-/Anzeigestapel 104a definiert ist, mindestens teilweise über dem optischen Abbildungssystem positioniert, das in der Figur als das optische Abbildungssystem 1 10a identifiziert ist. In einer anderen, nicht einschränkenden Formulierung ist das optische Abbildungssystem 110a an einem optisch transparenten Abschnitt (z.B. einer Abbildungsapertur) der Rückseite des Eingabe-/Anzeigestapels 104a, der mit mindestens einem Zwischenpixelbereich des Eingabe-/Anzeigestapels 104a ausgerichtet ist, durch den auf die Vorderseite des Eingabe-/Anzeigestapels 104a einfallendes Licht durchdringen kann, angeklebt oder anderweitig gekoppelt. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann das optische Abbildungssystem 110a Licht empfangen, das durch Zwischenpixelbereiche der aktiven Anzeigefläche 104 der Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 übertragen wird.
  • Das optische Abbildungssystem 110a kann aus mehreren Funktions- und/oder Strukturschichten gebildet sein. Insbesondere kann das optische Abbildungssystem 110a auf einem starren oder flexiblen Substrat 112 ausgebildet sein, das eine Anordnung von Fotodioden 114 trägt. Das starre oder flexible Substrat 112 kann aus einer Reihe geeigneter Materialien gebildet sein und eine beliebige geeignete Anzahl von Schichten einschließen. Beispielhafte Materialien, die verwendet werden können, um ein starres oder flexibles Substrat 112 eines optischen Abbildungssystems wie etwa des optischen Abbildungssystems 110a zu bilden, schließen Glas, Kunststoff, Acryl, Polyethylenterephthalat oder andere Polymere und dergleichen ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Die Anordnung von Fotodioden 114 kann auf dem starren oder flexiblen Substrat 112 unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Prozesses gebildet werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Prozesse wie Bestückungsverfahren oder Dünnschichtmaskierungen und additive Fertigungsverfahren oder subtraktive Fertigungsverfahren. In vielen Ausführungsformen wird die Anordnung von Fotodioden 114 unter Verwendung einer Dünnfilmtransistor-Herstellungstechnik hergestellt, die ohne Einschränkung Verfahren wie Abscheideverfahren, Sputterverfahren, Fotolackbeschichtungs- und/oder -aushärtungsverfahren, Belichtungsverfahren, Entwicklungs- und/oder Ätzverfahren, Fotolackentfernungsverfahren, Polyamid- oder andere Filmbeschichtungsverfahren, Reinigungsverfahren, Klebstoffbeschichtungs- oder -abscheideverfahren, Klebstoffhärtungsverfahren, Füllverfahren, Schneid- oder Vereinzelungsverfahren und so weiter einschließen.
  • Die Anordnung von Fotodioden 114 kann entsprechend zu einer Anordnung von Kollimatoren 116 positioniert werden. Wie oben erwähnt, kann eine Kollimatoranordnung, wie die Anordnung von Kollimatoren 116, auf jede geeignete Weise aus einer Reihe geeigneter Materialien gebildet werden und ist konfiguriert, um ein Sichtfeld von mindestens einer Fotodiode der Anordnung von Fotodioden 114 zu verengen. Mit anderen Worten ist ein Kollimator, wie hierin beschrieben, ein Beispiel eines optischen Filters mit engem Sichtfeld, der Licht durchlässt, das im Wesentlichen parallel zu einer Mittelachse des Filters mit engem Sichtfeld gerichtet ist und Licht blockiert (z.B. reflektiert oder anderweitig absorbiert), das nicht im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse des Filters mit engem Sichtfeld gerichtet ist.
  • In einer Ausführungsform ist die Anordnung von Kollimatoren 116 als eine Anordnung säulenförmiger Aperturen implementiert, die durch eine optisch opake Schicht definiert sind (z.B. eine Farbschicht, eine Metallunterschicht, eine reflektierende Schicht und so weiter). In diesen Beispielen können die säulenförmigen Aperturen jeden geeigneten seitlichen Querschnitt aufweisen (z.B. einen Querschnitt senkrecht zu einer Mittelachse einer jeweiligen Apertur). Ein beispielhafter Querschnitt einer säulenförmigen Apertur, wie hierin beschrieben, ist ein kreisförmiger Querschnitt, ein quadratischer Querschnitt, ein polygonaler Querschnitt und dergleichen. In einigen Fällen können die säulenförmigen Aperturen mit einem optisch transparenten Material, wie Kunststoff oder Acryl, gefüllt sein. Danach kann das Füllmaterial ausgehärtet werden.
  • Wie bei der Anordnung von Fotodioden 114 kann die Anordnung von Kollimatoren 116 auf der Anordnung von Fotodioden 114 unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Prozesses gebildet werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Bestückungsverfahren, Laminierungsverfahren, Dünnfilmtransistormaskierung oder additive oder subtraktive Fertigungsverfahren.
  • In vielen Ausführungsformen wird, wie bei der Anordnung von Fotodioden 114, die Anordnung von Kollimatoren 116 unter Verwendung einer Dünnfilmtransistor-Herstellungstechnik hergestellt, die ohne Einschränkung Verfahren wie Abscheideverfahren, Sputterverfahren, Fotolackbeschichtungs- und/oder -aushärtungsverfahren, Belichtungsverfahren, Entwicklungs- und/oder Ätzverfahren, Fotolackentfernungsverfahren, Polyamid- oder andere Filmbeschichtungsverfahren, Reinigungsverfahren, Klebstoffbeschichtungs- oder -abscheideverfahren, Klebstoffhärtungsverfahren, Füllverfahren, Schneid- oder Vereinzelungsverfahren und so weiter einschließt. In vielen Fällen können die Abläufe, die mit dem Bilden der Anordnung von Fotodioden 114 verbunden sind, vor Abläufen durchgeführt werden, die mit dem Bilden der Anordnung von Kollimatoren 116 verbunden sind. Auf diese Weise kann die Anordnung von Kollimatoren 116 genau mit der Anordnung von Fotodioden 114 ausgerichtet werden.
  • In einigen Fällen ist ein einzelner Kollimator der Ausrichtung von Kollimatoren 116 über einer einzelnen Fotodiode der Anordnung von Fotodioden 114 angeordnet und/oder darauf ausgebildet. Insbesondere kann ein jeweiliger Kollimator im Wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche wie eine lichtempfindliche Fläche der jeweiligen Fotodiode aufweisen. Allgemeiner kann in einigen Ausführungsformen die Anordnung von Kollimatoren 116 in einem Eins-zu-Eins-Verhältnis relativ zu der Anordnung von Fotodioden 114 angeordnet und/oder ausgebildet sein. In anderen Ausführungsformen können mehrere Kollimatoren über einer einzelnen Fotodiode positioniert sein. Mit anderen Worten kann in einigen Ausführungsformen die Anordnung von Kollimatoren 116 mit einem Vielfach-zu-Eins-Verhältnis relativ zu jeder Fotodiode der Anordnung von Fotodioden 114 angeordnet und/oder ausgebildet sein.
  • Die Anordnung von Kollimatoren 116 kann relativ zu einer Anordnung von Mikrolinsen 118 positioniert werden. Wie oben erwähnt, kann eine Mikrolinsenanordnung, wie die Anordnung von Mikrolinsen 118, auf jede geeignete Weise aus einer Reihe geeigneter Materialien ausgebildet sein und konfiguriert sein, um darauf einfallendes Licht in einen jeweiligen Kollimator der Anordnung von Kollimatoren 116 zu lenken und/oder anderweitig zu fokussieren. Mit anderen Worten ist eine Mikrolinse, wie hierin beschrieben, ein Beispiel eines optischen Adapters, der konfiguriert ist, um Licht in eine bestimmte Richtung zu lenken oder Licht auf einen bestimmten Brennpunkt zu fokussieren. Der einfachen Beschreibung halber beziehen sich die hierin beschriebenen Ausführungsformen auf konkave Mikrolinsen; es versteht sich jedoch, dass dies nur ein Beispiel für eine Mikrolinsenform ist und dass in anderen Ausführungsformen andere Linsenformen möglich oder bevorzugt sein können.
  • In einer Ausführungsform ist jede der Anordnung von Mikrolinsen 118 als eine Anordnung von konkaven Linsen implementiert, die mit einem jeweiligen Kollimator der Anordnung von Kollimatoren ausgerichtet und über diesem angeordnet sind. In vielen Ausführungsformen ist eine Mittelachse jeder zugehörigen Mikrolinse genau mit einer Mittelachse des jeweiligen Kollimators ausgerichtet, über dem die Mikrolinse angeordnet und/oder ausgebildet ist. In anderen Fällen kann eine Mittelachse einer Mikrolinse relativ zu einer Mittelachse des jeweiligen Kollimators verschoben werden; in diesen Beispielen kann die Mikrolinse zum Fokussieren von Licht dienen und zusätzlich einem Strahllenkzweck dienen. Diese Beispiele sind nicht vollständig; in anderen Beispielen können andere Linsenausrichtungen und -konfigurationen verwendet werden.
  • In vielen Fällen ist jede Mikrolinse der Anordnung von Mikrolinsen 118 mit derselben Geometrie und im Wesentlichen derselben Form ausgebildet. Dies ist jedoch nur ein Beispiel. In anderen Ausführungsformen können unterschiedliche Linsen der Anordnung von Mikrolinsen 118 unterschiedliche Formen, Ausrichtungen, Größen, Brennweiten usw. annehmen.
  • Wie bei der Anordnung von Kollimatoren 116 kann die Anordnung von Mikrolinsen 118 unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Prozesses auf der Anordnung von Kollimatoren 116 gebildet werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Verfahren wie Bestückungsverfahren, Laminierungsverfahren, Dünnfilmtransistormaskierung oder additive oder subtraktive Fertigungsverfahren.
  • In vielen Ausführungsformen wird, wie bei der Anordnung von Kollimatoren 116 und der Anordnung von Fotodioden 114, die Anordnung von Mikrolinsen 118 unter Verwendung einer Dünnfilmtransistor-Herstellungstechnik hergestellt, die ohne Einschränkung Verfahren wie Abscheideverfahren, Sputterverfahren, Fotolackbeschichtungs- und/oder -aushärtungsverfahren, Belichtungsverfahren, Entwicklungs- und/oder Ätzverfahren, Fotolackentfernungsverfahren, Polyamid- oder andere Filmbeschichtungsverfahren, Reinigungsverfahren, Klebstoffbeschichtungs- oder Abscheideverfahren, Klebstoffhärtungsverfahren, Füllverfahren, Schneid- oder Vereinzelungsverfahren und so weiter einschließt. In vielen Fällen können die Abläufe, die mit dem Bilden der Anordnung von Kollimatoren 116 verbunden sind, vor Abläufen durchgeführt werden, die mit dem Bilden der Anordnung von Mikrolinsen 118 verbunden sind. In anderen Fällen kann die Anordnung von Mikrolinsen 118 im gleichen Prozess wie die Anordnung von Kollimatoren 116 gebildet werden. Zum Beispiel kann ein Füllmaterial, das zum Füllen einer Apertur verwendet wird, die einen Kollimator der Anordnung von Kollimatoren definiert, verwendet werden, um die jeweilige Mikrolinse zu bilden, die diesem Kollimator zugeordnet ist. Insbesondere kann das Füllmaterial „überbefüllt“ werden, so dass ein Überlauf aus dem Füllen der Apertur einen gekrümmten Meniskus bilden kann, der, sobald er ausgehärtet ist, eine Mikrolinse geeigneter oder bevorzugter Geometrie definieren kann. Auf diese Weise kann die Anordnung von Mikrolinsen 118 genau mit der Anordnung von Kollimatoren 116 ausgerichtet werden.
  • In einigen Fällen ist eine einzelne Mikrolinse der Anordnung von Mikrolinsen 118 über einem einzelnen Kollimator der Anordnung von Kollimatoren 116 angeordnet und/oder darauf ausgebildet. Insbesondere kann eine jeweilige Mikrolinse im Wesentlichen die gleiche Fläche wie eine Querschnittsfläche des jeweiligen Kollimators aufweisen. Allgemeiner kann in einigen Ausführungsformen die Anordnung von Kollimatoren 116 in einem Eins-zu-Eins-Verhältnis relativ zu der Anordnung von Fotodioden 114 angeordnet und/oder ausgebildet sein. In anderen Fällen können mehr als eine Mikrolinse über einem einzigen Kollimator gebildet werden (z.B. ein Vielfaches-zu-Eins-Verhältnis). In vielen Ausführungsformen wird nur eine einzige Mikrolinse über einem einzigen Kollimator gebildet.
  • Aufgrund dieser Ausgestaltungen kann Licht, das durch Zwischenpixelbereiche des Eingabe-/Anzeigestapels 104a hindurchtritt, durch die Mikrolinsenanordnung 118 in die Kollimatoranordnung 116 fokussiert werden, die wiederum Licht, das im Wesentlichen oder allgemein parallel zu einer Mittelachse davon ausgerichtet/gelenkt ist, auf die Fotodiodenanordnung 114 durchlassen kann. Als Resultat dieses Aufstapelns kann das optische Abbildungssystem 110a so konfiguriert werden, dass es nur im Wesentlichen senkrecht dazu gelenktes Licht sammelt. Einfacher kann aufgrund dieser Ausgestaltung das optische Abbildungssystem 110a konfiguriert sein, um Licht zu erfassen, das von einer zweidimensionalen Kontaktfläche eines Fingerabdrucks des Benutzers 106 reflektiert wird, wobei Licht, das von einer einzelnen Fotodiode absorbiert/gesammelt wird, einem einzelnen Pixel eines Bildes dieses Fingerabdrucks entspricht.
  • Um Licht zu messen oder zu bestimmen, das von jeder Fotodiode der Anordnung von Fotodioden 114 gesammelt wird, kann das Substrat 112 ferner eine oder mehrere elektrische Leiterbahnen und/oder Schaltungen einschließen, die elektrisch mit jeder Fotodiode der Anordnung von Fotodioden 114 gekoppelt sind. Derartige Schaltungen und/oder Leiterbahnen können jede geeignete Topologie annehmen; eine beispielhafte Schalttopologie kann eine Vorverstärkungsstufe, eine Verstärkungsstufe, eine Klasseneinteilungsstufe, eine Ladespeicherstufe, eine Multiplexstufe, eine Demultiplexstufe, eine Adressierungsstufe und dergleichen einschließen.
  • Das Substrat 112 kann elektrisch mit einer flexiblen Schaltung 120 gekoppelt sein, welche die auf dem Substrat 112 definierten Schaltungen und/oder Leiterbahnen leitend und kommunizierbar mit einem Prozessor für allgemeine oder spezielle Zwecke oder einer Schaltung der elektronischen Vorrichtung 100, identifiziert als Prozessor 122, koppelt. Der Prozessor 122 kann jeder geeignete Prozessor oder jede geeignete Schaltung sein, der/die in der Lage ist, einen oder mehrere Prozesse oder Abläufe der elektronischen Vorrichtung 100 durchzuführen, zu überwachen oder zu koordinieren. Der Prozessor 122 kann jeder geeignete Einzelkern- oder Mehrkernprozessor sein, der in der Lage ist, Anweisungen auszuführen, die in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert sind, um eine oder mehrere Klassen oder Objekte zu instanziieren, die konfiguriert sind, um mit einer Eingabe oder Ausgabe von einem oder mehreren des optischen Abbildungssystems 110a und/oder des Eingabe-/Anzeigestapels 104a eine Schnittstelle zu bilden. In einigen Beispielen kann der Prozessor 122 ein dedizierter Prozessor sein, der einem oder mehreren des optischen Abbildungssystems 110a, dem Eingabe-/Anzeigestapels 104a und/oder der elektronischen Vorrichtung 100 zugeordnet ist. In anderen Fällen kann der Prozessor 122 ein Allzweckprozessor sein.
  • In noch anderen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 100 eine oder mehrere optionale optische Komponenten einschließen. Die optionalen optischen Komponenten sind in der Regel zwischen Schichten des optischen Abbildungssystems 1 10a und dem Eingabe-/Anzeigestapel 104a positioniert und können einschließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: eine oder mehrere Linsen, Filter, Spiegel, Aktuatoren, Aperturen, Irisblenden, Blitzelemente, Filter mit engem Sichtfeld, Kollimatoren, Flutbeleuchter, Infrarot-Sperrfilter, Ultraviolett-Sperrfilter oder andere optische Zusatzelemente oder Kombinationen davon.
  • Dementsprechend, allgemeiner und im Umriss in Bezug zu 1A - 1B, versteht es sich, dass eine elektronische Vorrichtung, die eine Anzeige einschließt, die für eine Abbildung durch eine Anzeige geeignet ist, auf eine Vielzahl von Arten konfiguriert werden kann. Obwohl zum Beispiel die elektronische Vorrichtung 100 als Mobiltelefon dargestellt ist, versteht es sich, dass andere elektronische Vorrichtungen einen Anzeigestapel, wie hierin beschrieben, eingliedern können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Tablet-Vorrichtungen; Laptop-Vorrichtungen; Desktop-Computer; Rechenzubehör; Peripherieeingabevorrichtungen; Fahrzeugsteuervorrichtungen; mobile Unterhaltungsvorrichtungen; Vorrichtungen erweiterter Realität; Vorrichtungen virtueller Realität; industrielle Steuervorrichtungen; digitale Geldbörsevorrichtungen; Haussicherheitsvorrichtungen; Geschäftssicherheitsvorrichtungen; tragbare Vorrichtungen; Gesundheitsvorrichtungen; implantierbare Vorrichtungen; Bekleidungsvorrichtungen; Modezubehörvorrichtungen; usw.
  • Ferner versteht es sich, dass über die in 1A - 1B dargestellten Bauteile hinaus die elektronische Vorrichtung auch einen oder mehrere Prozessoren, Speicher, Stromversorgungen und/oder Batterien, Netzwerkverbindungen, Sensoren, Eingangs-/Ausgangsports, akustische Elemente, haptische Elemente, digitale und/oder analoge Schaltungen zum Durchführen, Überwachen und/oder Koordinieren einer oder mehrerer Aufgaben der elektronischen Vorrichtung 100 usw. einschließen kann. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung ist die elektronische Vorrichtung 100 in 1A - 1B ohne viele dieser Elemente dargestellt, von denen jedes teilweise und/oder vollständig innerhalb des Gehäuses 102 eingeschlossen sein kann und betriebsmäßig oder funktionell mit der Anzeige der elektronischen Vorrichtung 100 verbunden oder gekoppelt sein kann.
  • Obwohl die elektronische Vorrichtung 100 nur eine einzige rechteckige Anzeige einschließt, versteht es sich ferner, dass dieses Beispiel nicht vollständig ist. In anderen Ausführungsformen kann eine elektronische Vorrichtung mehrere Anzeigen einschließen oder damit kommunikativ gekoppelt sein, von denen eine oder mehrere zur Abbildung durch die Anzeige geeignet sein können. Derartige Zubehör-/Hilfsanzeigen können, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einschließen: sekundäre Monitore; Funktionszeilen- oder Tastaturtastenanzeigen; tragbare elektronische Vorrichtungsanzeigen; periphere Eingabevorrichtungen (z.B. Trackpads, Mäuse, Tastaturen und so weiter), die Anzeigen einschließen; digitale Geldbörsenbildschirme; usw. In ähnlicher Weise kann eine rechteckige Anzeige möglicherweise nicht erforderlich sein; andere Ausführungsformen werden mit Anzeigen implementiert, die andere Formen annehmen, einschließlich dreidimensionaler Formen (z.B. gekrümmte Anzeigen).
  • Obwohl die in Bezug auf die elektronische Vorrichtung 100 beschriebene Anzeige in ähnlicher Weise eine primäre Anzeige einer elektronischen Vorrichtung ist, versteht es sich, dass dieses Beispiel nicht vollständig ist. In einigen Ausführungsformen kann ein Anzeigestapel eine Hilfsanzeige mit niedriger Auflösung definieren, wie beispielsweise eine monochromatische Anzeige oder eine Graustufenanzeige. In anderen Fällen kann ein Anzeigestapel eine Einzelbildanzeige definieren, wie beispielsweise eine Glyphe oder ein Symbol. In einem spezifischen Beispiel kann eine Einschalttaste für eine elektronische Vorrichtung eine Tastenkappe einschließen, die eine Anzeige, wie hierin beschrieben, einschließt. Die Anzeige kann konfiguriert sein, um selektiv ein Stromsymbol und/oder einen begrenzten Satz von Symbolen oder Glyphen anzuzeigen, die einer oder mehreren Funktionen zugeordnet sind, zu deren Ausführung die Schaltfläche konfiguriert sein kann, oder eine oder mehrere konfigurierbare Optionen, denen die Schaltfläche zugeordnet ist (z.B. Stromoptionen, Bereitschaftsoptionen, Lautstärkeoptionen, Authentifizierungsoptionen, digitale Kaufoptionen, Benutzerauthentifizierungsoptionen usw.). In diesen Beispielen kann eine Hilfs- oder Sekundäranzeige mit eingeschränktem Zweck so konfiguriert sein, dass sie eine teilweise Transparenz oder Transluzenz, wie hierin beschrieben, aufweist, um eine Abbildung durch die Anzeige zu erleichtern.
  • Somit versteht es sich, dass die vorhergehenden Beschreibungen spezifischer Ausführungsformen zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt werden. Diese Beschreibungen sind weder umfassend noch beabsichtigen sie, die Offenbarung auf die genauen hierin angegebenen Formen zu beschränken. Im Gegenteil ist es für den Fachmann ersichtlich, dass viele Modifikationen und Variationen angesichts der vorstehenden Lehren möglich sind. Insbesondere versteht es sich, dass ein zur Abbildung durch die Anzeige geeigneter Anzeigestapel auf viele geeignete Arten aufgebaut und/oder zusammengebaut werden kann. Zum Beispiel kann ein optisches Abbildungssystem, wie hierin beschrieben, durch Zusammenfügen oder Erzeugen von Schichten in einer anderen Reihenfolge und/oder mit zusätzlichen Schichten gebildet werden.
  • Insbesondere stellt 2A einen beispielhaften Stapel von Schichten dar, die zusammenwirken können, um ein optisches Abbildungssystem 200a zu definieren. In dieser beispielhaften Ausführungsform trägt ein Substrat 202 eine Anordnung von Fotodioden 204, wie bei der unter Bezugnahme auf 1B beschriebenen Ausführungsform. In diesem Beispiel kann ein Infrarot-Sperrfilter 206 über der Anordnung von Fotodioden 204 gebildet werden. Der Infrarot-Sperrfilter 206 kann aus jedem geeigneten Material gebildet sein, das konfiguriert ist, um mindestens Infrarotlicht zu absorbieren und/oder zu reflektieren, so dass Infrarotlicht den Abbildungsvorgang/die Abbildungsvorgänge der Fotodioden 204 nicht stört. Wie bei anderen Schichten anderer Ausführungsformen eines optischen Abbildungssystems, wie hierin beschrieben, kann der Infrarot-Sperrfilter 206 gemäß Dünnfilmtransistor-Herstellungstechniken gebildet, angeordnet, ausgehärtet und/oder anderweitig hergestellt werden. Über dem Infrarot-Sperrfilter 206 ist eine Anordnung von Kollimatoren 208 unterhalb einer Mikrolinsenanordnung 210 angeordnet oder anderweitig ausgebildet.
  • In dieser Ausführungsform, wenn das optische Abbildungssystem 200a mit (z.B. über einen Klebstoff mit einem anderen Brechungsindex als die Mikrolinsenanordnung 210) einer Rückseite eines Anzeigestapels (und/oder unterhalb einer Abbildungsapertur eines Anzeigestapels) gekoppelt ist, kann Licht, das auf eine Vorderseite dieses Anzeigestapels einfällt, der durch Zwischenpixelbereiche dieses Anzeigestapels hindurchläuft, aus der Rückseite des Anzeigestapels austreten, kann durch die Mikrolinsenanordnung 210 in die Kollimatoranordnung 208 fokussiert werden, die wiederum das Licht basierend auf der Ausrichtung und Lenkung dieses Lichts filtern kann (z.B. dringt nur Licht innerhalb eines spitzen Winkels einer Mittelachse eines Kollimators durch den Kollimator durch; das gesamte andere Licht wird durch den Kollimator reflektiert oder absorbiert) und das gefilterte Licht durch den Infrarot-Sperrfilter 206 leiten kann, der nur richtungsgefiltertes sichtbares Licht durchlässt, so dass mindestens eine Fotodiode der Fotodiodenanordnung 204 das Licht absorbieren kann.
  • In anderen Fällen kann ein optisches Abbildungssystem auf andere Weise angeordnet sein. 2B stellt ein weiteres beispielhaftes optisches Abbildungssystem 200b dar, in dem der Infrarot-Sperrfilter 206 über der Mikrolinsenanordnung 210, wiederum über der Kollimatoranordnung 208, wiederum über der Fotodiodenanordnung 204, die auf dem Substrat 202 angeordnet ist, angeordnet ist.
  • Die vorstehenden beispielhaften Ausgestaltungen eines optischen Abbildungssystems sind nicht vollständig. In einigen Ausführungsformen können andere optische Filter ein Infrarot-Passfilter, ein Farbfilter, ein variabler Farbfilter (z.B. ein Flüssigkristallfilter), ein Polarisationsfilter usw. sein. In anderen Fällen kann ein optisches Filter an anderer Stelle im Stapel positioniert werden. Einfacher gesagt versteht es sich, dass andere beispielhafte Konfigurationen angesichts der verschiedenen hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen möglich sind.
  • Zum Beispiel stellt 3 einen anderen beispielhaften Querschnitt eines optischen Abbildungssystems dar, das mit einem Anzeigestapel gekoppelt ist, wie hierin beschrieben. Insbesondere schließt das optische Abbildungssystem 300 einen optischen Abbildungsstapel 302 ein, der unter einer lichtemittierenden Schicht 304 einer Anzeige positioniert ist. Die lichtemittierende Schicht 304 ist unter einer äußeren Schutzabdeckung 306 positioniert, welche die lichtemittierende Schicht 304 und das optische Abbildungssystem 300 einschließen und schützen kann. Zusätzlich kann die äußere Schutzabdeckung 306 eine Eingabeoberfläche definieren, um eine Berührung eines Benutzers 308 zu empfangen.
  • Auf diese Weise kann das optische Abbildungssystem 300 als Reaktion auf die Berührung der Eingabeoberfläche durch den Benutzer (die von einem Berührungseingabesensor, wie oben beschrieben, erfasst werden kann) die lichtemittierende Schicht 304 anweisen, einen Beleuchtungsvorgang zum Beleuchten des Fingers des Benutzers einzuleiten. Insbesondere kann die lichtemittierende Schicht 304 mindestens einem Pixel, wie etwa dem Pixel 304a, Strom bereitstellen, um zu bewirken, dass das Pixel 304a Licht durch eine Vorderseite der lichtemittierenden Schicht 304 durch die äußere Schutzabdeckung 306 und in Richtung des Benutzers 308 emittiert. Die Haut des Benutzers kann zumindest einen Abschnitt des vom Pixel 304a emittierten Lichts reflektieren, was das reflektierte Licht zurück zur äußeren Schutzabdeckung 306 lenken kann.
  • Zumindest ein Abschnitt dieses reflektierten Lichts kann durch die äußere Schutzabdeckung 306 und durch einen Zwischenpixelbereich der lichtemittierenden Schicht 304 dringen, um aus einer Rückseite der lichtemittierenden Schicht 304 in eine Klebstoffschicht 310 auszutreten. Zumindest ein Abschnitt dieses Lichts kann durch mindestens eine in die Klebeschicht 310 ragende Mikrolinse einer Mikrolinsenanordnung der optischen Abbildungsstapelung 302 (von denen eine als Mikrolinse 310a der optischen Abbildungsstapelung 302 bezeichnet wird) fokussiert werden. Zumindest ein Abschnitt des fokussierten Lichts kann in mindestens einen Kollimator einer Anordnung von Kollimatoren geleitet werden, die durch eine opake Schicht 312 definiert sind, die konfiguriert ist, um zu verhindern, dass Licht, einschließlich Umgebungslicht, durch die Anzeige hindurchtritt (z.B. 3 schließt einen beispielhaften Lichtstrahl u1 ein, der durch die opake Schicht 312 blockiert wird). Die opake Schicht 312 der Anzeige kann eingeschlossen sein, um den scheinbaren Kontrast der aktiven Anzeigefläche zu erhöhen und zusätzlich eine Strukturschicht bereitzustellen, durch die die Anordnung von Kollimatoren gebildet wird. Ein beispielhafter Kollimator des optischen Abbildungsstapels 302 wird als Kollimator 314 bezeichnet. Zumindest ein Abschnitt des Lichtabschnitts, der durch die Kollimatoranordnung dringt, kann durch einen Infrarot-Sperrfilter 316 des optischen Abbildungsstapels 302 gefiltert werden. Zumindest ein Abschnitt des Lichtabschnitts, der durch den Infrarot-Sperrfilter 316 dringt, kann von einer Fotodiode 318a absorbiert werden, die auf und/oder in einem Dünnfilmtransistorsubstrat 318 definiert ist.
  • Die Fotodiode 318a kann leitend mit mindestens einer elektrischen Leiterbahn gekoppelt sein, die auf dem Dünnfilmtransistorsubstrat 318 definiert ist, das wiederum mit einem flexiblen Substrat 320 gekoppelt sein kann, das die Fotodiode 318a (und zusätzlich andere Fotodioden 318b, die auf dem Dünnfilmtransistorsubstrat 318 angeordnet sind) mit einem Prozessor 322 kommunikativ und leitend koppelt.
  • Dieser beispielhafte Querschnitt eines optischen Abbildungssystems ist für die verschiedenen Konfigurationen und Layouts eines optischen Abbildungssystems wie hierin beschrieben nicht vollständig. Zum Beispiel stellen 4A - 4C verschiedene beispielhafte Konfigurationen von Abbildungsoptiken dar, wie etwa Kollimatoren und Mikrolinsen, die mit einem optischen Abbildungssystem wie hierin beschrieben verwendet werden können, das mit dem optischen Abbildungssystem von 3 verwendet werden kann. Zum Beispiel können die in 4A - 4C gezeigten Ausführungsformen entlang der Linie B-B betrachtet werden, wie in 3 gezeigt. Insbesondere stellt 4A ein optisches Abbildungssystem 400a dar, das ein Substrat 402 einschließt, das eine Anordnung von Fotodioden 404 unterhalb eines Infrarot-Sperrfilters 406 trägt, was optional sein kann. Über dem Infrarot-Sperrfilters 406 kann eine Abbildungsoptikschicht 408 ausgebildet sein.
  • In diesem Beispiel schließt die Abbildungsoptikschicht 408 eine Anordnung von Kollimatoren ein, die durch anfängliches Anordnen einer optisch undurchlässigen Schicht über dem Infrarot-Sperrfilter 406 gebildet wird. Sobald die opake Schicht gebildet ist, kann eine Anordnung von Aperturen durch diese Schicht über der Anordnung von Fotodioden 404 gebildet oder anderweitig definiert werden. Danach können die Aperturen mit einem optisch transparenten härtbaren Material gefüllt werden, um einen Satz oder eine Anordnung von Abbildungsoptiken zu definieren, die jeweils eine konvexe Mikrolinse (von denen eine als die Mikrolinse 410a bezeichnet wird) und einen Kollimator (von denen einer als der Kollimator 410b bezeichnet wird) einschließen.
  • Die durch die Abbildungsoptikschicht 408 definierte Abbildungsoptik kann eine Reihe von geeigneten Formen, Querschnitten und geometrischen Designs annehmen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen ein Abstand, der Mikrolinsen und Kollimatoren trennt, größer sein als der in 4A gezeigte. In anderen Beispielen kann ein variabler Abstand zwischen den Abbildungsoptiken verwendet werden. Zum Beispiel können Kollimatoren und Mikrolinsen in Gruppen angeordnet sein; eine erste Gruppe oder Anordnung von Abbildungsoptiken, die in einem ersten Abstand angeordnet sind, kann von einer zweiten Gruppe oder Anordnung von Abbildungsoptiken getrennt sein, die in dem ersten oder einem anderen, zweiten Abstand angeordnet sind. In diesen Ausführungsformen kann eine unterschiedliche Anzahl von Anordnungen von Gruppen von Abbildungsoptiken in jedem geeigneten Muster oder jeder geeigneten Anordnung angeordnet sein.
  • In ähnlicher Weise kann eine Konvexität einer Mikrolinse oder allgemeiner eine Form der Linse von Ausführungsform zu Ausführungsform variieren. In ähnlicher Weise kann in einigen Ausführungsformen eine Mikrolinse durch einen Abstand von einem zugeordneten Kollimator getrennt sein. Zum Beispiel stellt 4B ein optisches Abbildungssystem 400b dar, in dem die Abbildungsoptikschicht 408 einen Kollimator 410c mit reduzierter Höhe einschließt. Ein Fachmann kann erkennen, dass unterschiedliche Höhe(n) von Kollimatorseitenwänden unterschiedliche optische und/oder Filtereigenschaften verleihen können; verschiedene Ausführungsformen können auf verschiedene Arten implementiert werden.
  • In noch anderen Ausführungsformen müssen Kollimatorseitenwände nicht senkrecht zu anderen Schichten des optischen Abbildungssystems sein. Zum Beispiel schließt ein optisches Abbildungssystem 400c, das in 4C dargestellt ist, eine trapezförmige Kollimatorseitenwand ein.
  • Es versteht sich, dass die vorstehenden Beispiele für die unterschiedlichen Konfigurationen von Abbildungsoptiken nicht vollständig sind, die mit einem optischen Abbildungssystem, wie hierin beschrieben, gebildet werden können. In anderen Ausführungsformen sind andere Variationen möglich.
  • Beispielsweise können Abbildungsoptiken und insbesondere Mikrolinsen eines optischen Abbildungssystems auf verschiedene Arten in verschiedenen Ausführungsformen verteilt werden. Zum Beispiel stellt 5A eine erste Anordnung von Mikrolinsen 500a dar, die Mikrolinsen in einem Gittermuster verteilt. In einem anderen Beispiel stellt 5B eine zweite Anordnung von Mikrolinsen 500b dar, die Mikrolinsen in einer kreisförmigen komprimierten Anordnung verteilt. In anderen Fällen können Mikrolinsen derselben Anordnung mit unterschiedlichen Größen oder Abmessungen ausgebildet sein, sich teilweise überlappen oder in einem konstanten oder variablen Abstand getrennt sein.
  • 6 und 7 stellen allgemeiner und im Umriss vereinfachte Flussdiagramme dar, die verschiedenen geordneten und/oder ungeordneten Abläufen der hierin beschriebenen Verfahren entsprechen. Es versteht sich, dass diese vereinfachten Beispiele auf vielfältige Weise modifiziert werden können. In einigen Beispielen können zusätzliche, alternative oder weniger Abläufe als die dargestellten und beschriebenen möglich sein.
  • 6 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das beispielhafte Abläufe eines Verfahrens zum Erfassen eines Bildes eines Objekts darstellt, das eine Anzeige mit einem hinter dieser Anzeige angeordneten optischen Abbildungssystem berührt, wie hierin beschrieben. Das Verfahren kann ganz oder teilweise durch einen Prozessor oder eine Schaltung einer elektronischen Vorrichtung, wie hierin beschrieben, durchgeführt werden.
  • Das Verfahren 600 schließt Vorgang 602 ein, in dem eine Berührung einer Anzeige einer elektronischen Vorrichtung erkannt wird. Die anfängliche Berührung kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Sensors oder einer Kombination von Sensoren erfasst werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Berührungssensoren und Kraftsensoren. Beispielhafte Berührungssensoren schließen ein, sind aber nicht darauf beschränkt: kapazitive Berührungssensoren; optische Berührungssensoren; resistive Berührungssensoren; akustische Berührungssensoren; usw. Beispielhafte Kraftsensoren schließen ein, sind aber nicht darauf beschränkt: kapazitive Kraftsensoren; resistive Kraftsensoren; piezoelektrische Kraftsensoren; Federkörper-Kraftsensoren; induktive Kraftsensoren; usw.
  • Sobald eine Berührung bei Vorgang 602 erfasst wird, fährt das Verfahren 600 mit Vorgang 604 fort, in dem eine Kontaktfläche der erfassten Berührung mit Licht sichtbarer Wellenlänge beleuchtet wird. Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, kann die Beleuchtung des Kontaktschwerpunkts und/oder der Kontaktfläche auf jede geeignete Weise durchgeführt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: eine spezifische/ausgewählte Modulation von Licht; ein spezifisches/ausgewähltes Muster (z.B. linearer Durchlauf, radialer Durchlauf, radiale Ausdehnung usw.); und so weiter oder eine beliebige Kombination davon.
  • Das Verfahren 600 schließt auch den Vorgang 606 ein, in dem eine oder mehrere optische Eigenschaften der Kontaktfläche bestimmt werden. In einem Beispiel wird ein Fingerabdruckbild durch das optische Abbildungssystem der elektronischen Vorrichtung erfasst. Wie in Bezug auf andere hierin beschriebene Ausführungsformen angemerkt, kann der Vorgang des Erfassens eines Bildes eines Fingerabdrucks (oder allgemeiner eines Bildes eines Objekts in Kontakt mit der Anzeige bei Vorgang 602) einen oder mehrere Filtervorgänge einschließen, wie beispielsweise: räumliches Filtern (z.B. Punktquellenfiltern, Strahlformen usw.); Schwellenwert; Entschrägung; Drehen; usw.
  • 7 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das beispielhafte Vorgänge eines Verfahrens zur Herstellung eines optischen Abbildungssystems wie hierin beschrieben darstellt. Insbesondere schließt das Verfahren 700 Vorgang 702 ein, in dem ein Dünnfilmtransistorsubstrat ausgewählt wird. Danach fährt das Verfahren 700 mit dem Vorgang 704 fort, in dem verschiedene Funktions- und/oder Strukturschichten des optischen Abbildungssystems gebildet werden können. Zum Beispiel können eine Mikrolinsenanordnung, eine Kollimatoranordnung, eine Maskierungsschicht (die der Kollimatoranordnung zugeordnet ist), ein Infrarot-Sperrfilter und eine Fotodiodenanordnung auf dem Dünnfilmtransistorsubstrat ausgebildet sein. Danach können in Vorgang 706 die verschiedenen in Vorgang 704 gebildeten Schichten ausgehärtet oder anderweitig fertiggestellt werden.
  • Es versteht sich, dass obwohl vorstehend viele Ausführungsformen offenbart sind, die vorgestellten Vorgänge und Schritte in Bezug auf hierin beschriebene Verfahren und Techniken beispielhaft und dementsprechend nicht vollständig sein sollen. Es versteht sich ferner, dass alternative Schrittreihenfolgen oder weniger oder zusätzliche Vorgänge für bestimmte Ausführungsformen erforderlich oder erwünscht sein können.
  • Obwohl die vorstehende Offenbarung anhand verschiedener beispielhafter Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben ist, versteht es sich, dass die verschiedenen in einer oder mehreren der individuellen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale, Gesichtspunkte und Funktionsumfänge nicht hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf die besondere Ausführungsform, mit der sie beschrieben sind, beschränkt sind, sondern stattdessen allein oder in verschiedenen Kombinationen auf eine oder mehrere derselben Ausführungsformen der Erfindung angewandt werden können, und zwar unabhängig davon, ob derartige Ausführungsformen beschrieben sind oder nicht, und ob derartige Merkmale als Teil einer beschriebenen Ausführungsform vorgestellt werden oder nicht. Die Breite und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sollen daher nicht durch beliebige, vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsformen eingeschränkt sein, sondern sind stattdessen durch die hierin vorgelegten Ansprüche definiert.
  • Ferner erkennt die vorliegende Offenbarung, dass die Verwendung von Daten personenbezogener Informationen, einschließlich biometrischer Daten, in der vorliegenden Technologie zum Vorteil der Benutzer verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die Verwendung biometrischer Authentifizierungsdaten für einen bequemen Zugriff auf Leistungsmerkmale der Vorrichtung ohne die Verwendung von Passwörtern verwendet werden. In anderen Beispielen werden biometrische Daten des Anwenders gesammelt, um den Anwendern Rückmeldungen über ihre Gesundheit oder Fitnessniveaus bereitzustellen. Ferner werden von der vorliegenden Offenbarung auch andere Verwendungen von Daten personenbezogener Informationen, einschließlich biometrischer Daten, die für den Benutzer von Vorteil sind, in Betracht gezogen.
  • Die vorliegende Offenbarung geht ferner davon aus, dass die Stellen, die für die Erfassung, Analyse, Offenbarung, Übertragung, Speicherung oder andere Verwendung solcher personenbezogenen Daten verantwortlich sind, sich an bewährte Datenschutzvorschriften und/oder Datenschutzpraktiken halten. Insbesondere sollten solche Stellen Datenschutzvorschriften und -praktiken implementieren und konsistent anwenden, die allgemein als solche anerkannt sind, welche die von der Industrie oder der Regierung aufgestellten Anforderungen an die vertrauliche und sichere Aufbewahrung personenbezogener Daten erfüllen oder übererfüllen, was die Verwendung von Datenverschlüsselung und von Sicherheitsverfahren, die industrielle oder behördliche Normen erfüllen oder übererfüllen, einschließt. Zum Beispiel sollten personenbezogene Daten von Benutzern für legitime und nachvollziehbare Nutzungen durch die Stelle erfasst werden und nicht außerhalb dieser legitimen Nutzung weitergegeben oder verkauft werden. Ferner sollte eine solche Erfassung nur stattfinden, nachdem die informierte Zustimmung der Benutzer erhalten worden ist. Außerdem würden solche Stellen alle notwendigen Schritte für den Schutz und die Sicherung des Zugangs zu solchen personenbezogenen Daten ergreifen und sicherstellen, dass andere, die Zugang zu den personenbezogenen Daten haben, sich an ihre Datenschutzvorschriften und -abläufe halten. Ferner können solche Stellen sich einer Evaluierung durch Dritte unterwerfen, um bestätigen zu lassen, dass sie sich an gemeinhin anerkannte Datenschutzvorschriften und -praktiken halten.
  • Trotz der vorstehenden Ausführungen betrachtet die vorliegende Offenbarung auch Ausführungsformen, in denen Benutzer die Nutzung von oder den Zugang zu personenbezogenen Daten einschließlich biometrischer Daten selektiv blockieren. Das heißt, die vorliegende Offenbarung geht davon aus, dass Hardware- und/oder Software-Elemente bereitgestellt werden können, um einen Zugang zu solchen personenbezogenen Daten zu verhindern oder zu blockieren. Zum Beispiel kann die vorliegende Technik im Falle von biometrischen Authentifizierungsverfahren so konfiguriert werden, dass sie Anwendern ermöglicht, biometrische Authentifizierungsschritte optional zu umgehen, indem sie sichere Informationen wie Passwörter, persönliche Identifizierungsnummern (PINs), Berührungsgesten oder andere Authentifizierungsverfahren allein oder in Kombination, wie sie dem Fachmann bekannt sind, bereitstellen. In einem anderen Beispiel können Anwender eine Auswahl treffen, um bestimmte gesundheitsbezogene Anwendungen, die Daten über die persönliche Gesundheit oder die Fitness von Anwendern sammeln, zu entfernen, außer Kraft zu setzen oder einen Zugriff auf dieselben zu begrenzen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 62/904211 [0001]

Claims (25)

  1. Optisches Erfassungssystem, umfassend: ein erstes Substrat, das aus einem transparenten Material gebildet ist; ein lichtemittierendes Element, das auf dem ersten Substrat gebildet und konfiguriert ist, um Licht senkrecht zu einer ersten Oberfläche des ersten Substrats zu emittieren, und ein zweites Substrat, das mit einer zweiten Oberfläche des ersten Substrats gekoppelt ist, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, wobei das zweite Substrat Folgendes umfasst: eine Fotodiode, die auf dem zweiten Substrat ausgebildet und konfiguriert ist, um Licht senkrecht zu der zweiten Oberfläche zu sammeln; einen Kollimator, der auf der Fotodiode ausgebildet und mit dieser ausgerichtet ist, der zwischen der Fotodiode und der zweiten Oberfläche positioniert ist; und eine Mikrolinse, die auf dem Kollimator ausgebildet und mit diesem ausgerichtet ist und konfiguriert ist, um auf die Mikrolinse einfallendes Licht in den Kollimator zu fokussieren, wobei die Mikrolinse zwischen dem Kollimator und der zweiten Oberfläche positioniert ist; wobei: zumindest ein Abschnitt des Lichts, der von dem lichtemittierenden Element emittiert wird, von einer Oberfläche eines Objekts in der Nähe des ersten Substrats reflektiert wird, wodurch er reflektiertes Licht wird; und die Fotodiode konfiguriert ist, um zumindest einen Abschnitt des reflektierten Lichts, das durch das erste Substrat, die Mikrolinse und den Kollimator dringt, zu absorbieren.
  2. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die Fotodiode, der Kollimator und die Mikrolinse durch einen Dünnfilmtransistor-Herstellungsprozess gebildet werden.
  3. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Infrarot-Sperrfilter, der zwischen dem Kollimator und der Fotodiode angeordnet ist.
  4. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Infrarot-Sperrfilter, der zwischen dem Kollimator und der Mikrolinse angeordnet ist.
  5. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Infrarot-Sperrfilter, der zwischen der Mikrolinse und der zweiten Oberfläche angeordnet ist.
  6. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Infrarot-Sperrfilter, der über der ersten Oberfläche angeordnet ist.
  7. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 1, wobei das erste Substrat einen Abschnitt einer Anzeige umfasst.
  8. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 1, wobei: das lichtemittierende Element ein erstes lichtemittierendes Element ist, und das erste Substrat eine Anordnung von lichtemittierenden Elementen umfasst, die das erste lichtemittierende Element umfasst.
  9. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 1, wobei das Objekt einen Finger umfasst.
  10. Elektronische Vorrichtung, die konfiguriert ist, um ein Bild eines Abschnitts eines Objekts zu erfassen, das eine Oberfläche der elektronischen Vorrichtung berührt, wobei die elektronische Vorrichtung Folgendes umfasst: eine transparente äußere Abdeckung, die eine Schnittstellenoberfläche definiert, die betreibbar ist, um eine Berührung von dem Objekt zu empfangen; eine lichtemittierende Schicht, die unterhalb der transparenten äußeren Abdeckung positioniert ist und Folgendes umfasst: eine erste Dünnfilmtransistorschicht, die ein transparentes Substrat umfasst; und eine Anordnung von Pixeln, die in einem Muster auf dem transparenten Substrat angeordnet sind und konfiguriert sind, um Licht durch die transparente äußere Abdeckung zu emittieren, um eine Kontaktfläche zu beleuchten, die durch einen Abschnitt des Objekts definiert ist, der während der Berührung in Kontakt mit der Schnittstellenoberfläche ist; und einen optischen Bildsensor, der mit einer unteren Oberfläche der ersten Dünnfilmtransistorschicht gekoppelt ist und Folgendes umfasst: eine zweite Dünnfilmtransistorschicht, die eine Leiterbahn umfasst; ein lichtempfindliches Element, das mit der zweiten Dünnfilmtransistorschicht gekoppelt ist und elektrisch mit der Leiterbahn gekoppelt ist; einen Infrarot-Sperrfilter, der mit dem lichtempfindlichen Element gekoppelt und konfiguriert ist, um Infrarotlicht zu reflektieren und/oder zu absorbieren, das durch das transparente Substrat zwischen Pixeln der Anordnung von Pixeln dringt; eine Kollimatoranordnung, die über dem Infrarot-Sperrfilter ausgebildet und konfiguriert ist, um ein Sichtfeld des lichtempfindlichen Elements zu verengen; und eine Mikrolinsenanordnung, die über der Kollimatoranordnung gebildet ist, wobei jede zugehörige Mikrolinse der Mikrolinsenanordnung konfiguriert ist, um Licht, das auf eine jeweilige Mikrolinse einfällt, in einen jeweiligen Kollimator der Kollimatoranordnung zu fokussieren, wobei die Mikrolinsenanordnung mit der unteren Oberfläche der ersten Dünnfilmtransistorschicht durch einen Klebstoff gekoppelt ist; wobei: zumindest ein Abschnitt des von der lichtemittierenden Schicht emittierten Lichts von der Kontaktfläche reflektiert, das transparente Substrat zwischen Pixeln der Anordnung von Pixeln durchdringt, von jeweils einer Mikrolinse der Mikrolinsenanordnung in jeweils einen Kollimator der Kollimatoranordnung fokussiert wird und von dem lichtempfindlichen Element absorbiert wird.
  11. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Objekt ein Finger ist und der zumindest eine Abschnitt des Lichts, der von der lichtemittierenden Schicht emittiert und von dem lichtempfindlichen Element absorbiert wird, verwendet wird, um ein Fingerabdruckbild zu gestalten.
  12. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die lichtemittierende Schicht eine Anzeige ist.
  13. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Anzeige eine von einer organischen Leuchtdiodenanzeige oder einer Mikroleuchtdiodenanzeige ist.
  14. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Kollimatoranordnung Folgendes umfasst: eine opake Schicht, die über dem lichtempfindlichen Element angeordnet ist; und eine Anordnung von Aperturen, die durch die opake Schicht definiert sind und jeweils entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind.
  15. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die opake Schicht Farbe umfasst.
  16. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die gemeinsame Achse parallel zur Normalen des lichtempfindlichen Elements ist.
  17. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das lichtempfindliche Element eine Fotodiode ist.
  18. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweite Dünnfilmtransistorschicht optisch transparent ist.
  19. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend eine berührungsempfindliche Schicht, die zwischen der transparenten äußeren Abdeckung und der lichtemittierenden Schicht angeordnet ist.
  20. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die berührungsempfindliche Schicht einen kapazitiven Berührungssensor umfasst.
  21. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei: der Klebstoff ein erstes Material mit einem ersten Brechungsindex umfasst; und die Mikrolinsenanordnung ein zweites Material mit einem zweiten Brechungsindex umfasst; wobei: sich der erste Brechungsindex von dem zweiten Brechungsindex unterscheidet.
  22. Optisches Erfassungssystem zum Erfassen von Licht, das auf eine Anzeige einer elektronischen Vorrichtung einfällt, wobei das optische Abbildungssystem Folgendes umfasst: ein Dünnfilmtransistorsubstrat, das mit einer Rückseite der Anzeige gegenüber einer Vorderseite der Anzeige gekoppelt ist, von der Licht durch die Anzeige emittiert wird, eine Anordnung lichtempfindlicher Elemente, die jeweils mit dem Dünnfilmtransistorsubstrat gekoppelt und zwischen dem Dünnfilmtransistorsubstrat und der Rückseite der Anzeige positioniert und so ausgerichtet sind, dass sie auf die Vorderseite der Anzeige einfallendes Licht sammeln; einen Kollimator, der über einer Fotodiode und zwischen der Fotodiode und der Rückseite der Anzeige angeordnet ist; und eine Mikrolinse, die über dem Kollimator angeordnet und zwischen dem Kollimator und der Rückseite positioniert ist; wobei: Licht, das von der Anzeige emittiert wird, von einem Finger in der Nähe der Vorderseite der Anzeige reflektiert wird; und zumindest ein Abschnitt des reflektierten Lichts durch die Anzeige, die Mikrolinse und den Kollimator dringt und von der Fotodiode gesammelt wird.
  23. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 22, ferner umfassend: eine flexible Schaltung, die kommunikativ mit einem Prozessor der elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist; wobei das Dünnfilmtransistorsubstrat mit der flexiblen Schaltung gekoppelt ist.
  24. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 22, wobei: die Mikrolinse eine erste Breite aufweist, und der Kollimator eine zweite Breite aufweist, die sich von der ersten Breite unterscheidet.
  25. Optisches Erfassungssystem nach Anspruch 22, wobei die Mikrolinse mit einer Mittelachse des Kollimators ausgerichtet ist.
DE102020210905.2A 2019-09-23 2020-08-28 Optisches dünnfilmtransistor-abbildungssystem mit integrierter optik zur biometrischen abbildung durch eine anzeige Pending DE102020210905A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962904211P 2019-09-23 2019-09-23
US62/904,211 2019-09-23
US17/003,636 US20210089741A1 (en) 2019-09-23 2020-08-26 Thin-Film Transistor Optical Imaging System with Integrated Optics for Through-Display Biometric Imaging
US17/003,636 2020-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020210905A1 true DE102020210905A1 (de) 2021-03-25

Family

ID=72603520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020210905.2A Pending DE102020210905A1 (de) 2019-09-23 2020-08-28 Optisches dünnfilmtransistor-abbildungssystem mit integrierter optik zur biometrischen abbildung durch eine anzeige

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN215869390U (de)
AU (1) AU2020223751B2 (de)
DE (1) DE102020210905A1 (de)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107515435B (zh) * 2017-09-11 2020-12-29 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
US10809853B2 (en) * 2017-12-11 2020-10-20 Will Semiconductor (Shanghai) Co. Ltd. Optical sensor having apertures
CN111860452B (zh) * 2019-02-02 2022-03-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
AU2020223751A1 (en) 2021-04-08
AU2020223751B2 (en) 2022-03-03
CN215869390U (zh) 2022-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112019001907T5 (de) Elektronische vorrichtungsanzeige für bildgebung durch eine anzeige
CN212848409U (zh) 光学感测系统和电子设备
DE102017125293B4 (de) Anzeigefeld und Anzeigevorrichtung
US10331939B2 (en) Multi-layer optical designs of under-screen optical sensor module having spaced optical collimator array and optical sensor array for on-screen fingerprint sensing
DE212018000136U1 (de) Optische Bildgebung per Bildgebungslinse und Bildgebungsnadelloch in optischemSensormodul unter dem Bildschirm für Fingerdruckerkennung auf dem Bildschirmin Vorrichtungen mit organischen lichtemittierenden Dioden- (OLED) Bildschirmenoder anderen Bildschirmen
CN108369135B (zh) 用于显示器中集成的光学传感器
DE102017128844B4 (de) Matrixsubstrat umfassend eine Vielzahl von Leuchteinheiten und eine Vielzahl von Fingerabdruckerkennungseinheiten, Anzeigefeld und Anzeigevorrichtung
EP3465399B1 (de) Optische kollimatoren für optisches sensormodul unter dem bildschirm zur fingerabdruckerfassung auf dem bildschirm
CN110991351B (zh) 用于屏幕上指纹感应的屏幕下光学传感器模块
US10410036B2 (en) Under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
US20190362119A1 (en) Under-lcd screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
WO2018049944A1 (en) Under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
DE112013000825B4 (de) Anzeige mit Strukturen zur Verhinderung von Farbmischung
CN110520863A (zh) 利用屏下光学传感器模块对指纹进行三维光学形貌感测
CN108291838A (zh) 用于显示底板上的集成的光学传感器
CN109196525A (zh) 在用于屏上指纹感测的屏下光学传感器模块中拒绝假指纹图案的反欺骗感测
CN109074495A (zh) 改善用于屏上指纹感测的屏下光学传感器模块的光学感测性能
DE102017128102A1 (de) Flachpanelanzeige, die optischen bildgebungssensor einbettet
CN108292361A (zh) 具有角度限制反射器的显示器集成的光学指纹传感器
CN109791325A (zh) 具有外围任务栏显示区的设备和用于屏上指纹感测的lcd屏下光学传感器模块
DE102013106105A1 (de) Verfahren zur optischen Erfassung eines Fingerabdrucks oder eines Gegenstandes und Vorrichtung mit mindestens einem Bildschirm
WO2013116883A1 (de) Vorrichtung für die eingabe von informationen an eine datenverarbeitungsanlage
DE112019004882T5 (de) Optischer fingerabdrucksensor unter der anzeige mit nfv-kollimator und tft-/organischem bildgeber
DE102013105525A1 (de) Gestenerfassung und -erkennung
DE102020210905A1 (de) Optisches dünnfilmtransistor-abbildungssystem mit integrierter optik zur biometrischen abbildung durch eine anzeige

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G06K0009200000

Ipc: G06V0030140000