KR102582986B1 - 지문 인식 장치 및 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원의 실시예는 지문 인식의 안정성을 향상시키고 지문 인식의 속도를 향상시킬 수 있는 지문 인식 장치 및 전자 장치를 공개하였다. 상기 지문 인식 장치는 표시 화면의 하방에 설치되도록 적용되며, 제1 필터층 및 지문 센서를 포함하고, 상기 제1 필터층은 상기 지문 센서의 상방에 설치되고, 상기 제1 필터층은 복수의 제1 필터 유닛을 포함하며, 상기 복수의 제1 필터 유닛은 상기 제1 필터층의 상기 지문 센서의 가장자리 영역에 대응되는 영역에 설치되고; 상기 지문 센서의 가장자리 영역의 감지부는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 리턴되어 상기 복수의 제1 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 검출하고; 상기 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 생성한다.

Description

지문 인식 장치 및 전자 장치
본 출원의 실시예는 지문 인식 분야에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 지문 인식 장치 및 전자 장치에 관한 것이다.
광학 지문 인식 장치의 응용은 사용자에게 안전하고 편리한 사용 체험을 제공하지만, 인공 재질(예를 들어 실리카 겔, 흰색 접착제 등)로 제조된 지문 몰드, 인쇄된 지문 이미지 등 위조된 지문은 지문 응용에 있어 안전상의 위험요소이다. 따라서, 어떻게 지문의 진위를 식별하여, 지문 인식의 안정성을 강화할 것인가는 시급히 해결해야 할 문제이다.
본 출원의 실시예는 지문 인식의 안정성 및 지문 인식 속도를 향상시킬 수 있는 지문 인식 장치 및 전자 장치를 제공한다.
제1 측면에서, 표시 화면의 하방에 설치되도록 적용되며, 제1 필터층 및 지문 센서를 포함하고, 상기 제1 필터층은 상기 지문 센서의 상방에 설치되고, 상기 제1 필터층은 복수의 제1 필터 유닛을 포함하며, 상기 복수의 제1 필터 유닛은 상기 제1 필터층의 상기 지문 센서의 가장자리 영역에 대응되는 영역에 설치되고; 상기 지문 센서의 가장자리 영역의 감지부는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 리턴되어 상기 복수의 제1 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 검출하고; 상기 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 생성하는 지문 인식 장치를 제공한다.
본 출원은 가장자리 영역의 감지부가 수신한 광 신호에 따라, 표시 화면 위에 위치하는 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 결정하고, 중간 영역의 감지부가 수신한 광 신호에 의해 지문 인식에 사용되는 지문 이미지를 얻을 수 있다. 즉, 상기 지문 인식 장치는 지문 이미지를 한번 수집하여, 진위 식별뿐만 아니라, 지문 인식에도 사용할 수 있으며, 지문 인식 효과에 영향을 주지 않으면서, 지문 인식의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 기술방안은 제1 필터 유닛을 지문 센서의 가장자리 영역에 설치하고, 지문 이미지는 주로 지문 센서 중간 영역의 감지부에 의해 생성된 것을 이용한다. 그러면, 중간 영역에 설치된 필터 유닛에 비해, 가장자리 영역에 설치된 필터 유닛의 지문 이미지에 대한 영향이 크게 감소한다. 지문 이미지를 처리할 때, 가장자리 영역의 데이터를 채울 필요 없이, 직접적으로 중간 영역의 감지부에 의해 수신된 광 신호에 따라 지문 이미지를 생성할 수 있다. 데이터를 채우는 처리 과정을 생략하였으므로, 본 출원의 실시예는 지문 인식 과정을 간소화하고, 지문 인식 속도를 향상시킬 수 있다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 제1 필터 유닛은 적어도 한 가지 색상의 필터 유닛을 포함한다.
일부 구현 가능한 방식에서, 상기 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛, 청록색 필터 유닛 및 황색 필터 유닛 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 제1 필터 유닛은 적어도 적색 필터 유닛을 포함한다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함한다.
다양한 색상의 필터 유닛을 설치하여, 지문 진위를 식별하는 정확성을 향상시킬 수 있다.
일부 구현 가능한 방식에서，인접한 2개의 상기 제1 필터 유닛의 색상이 상이하다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 복수의 제1필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛의 순서대로 차례로 배열된다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 복수의 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛, 청색 필터 유닛의 순서대로 차례로 배열된다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 복수의 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛, 청색 필터 유닛의 순서대로 차례로 배열된다.
일부 구현 가능한 방식에서，적색 필터 유닛의 수량은 기타 색상의 필터 유닛의 수량보다 크다.
적색 필터 유닛의 수량을 기타 색상의 필터 유닛의 수량보다 크게 설계하며, 그러면 지문 인식 장치 중의 제1 필터층과 지문 센서 사이에 적색 필터층이 설치되더라도, 지문 진위를 판별하는 적색 지문 이미지가 충분한 밝기를 갖도록 보장하여, 상기 적색 지문 이미지의 인식 효과가 향상되도록 보장할 수 있다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 지문 센서의 가장자리 영역은 상기 지문 센서 최외측의 적어도 한 바퀴의 감지부가 위치하는 영역이다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 지문 센서의 가장자리 영역은 상기 지문 센서 최외측의 한 바퀴 또는 두 바퀴 또는 세 바퀴의 감지부가 위치하는 영역이다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 제1 필터층은 투명 영역을 더 포함하고, 상기 투명 영역은 상기 제1 필터층에서 상기 지문 센서의 중간 영역에 대응되는 영역이며, 상기 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴되어 상기 투명 영역을 거친 광 신호를 수신하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 생성한다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 제1 필터층은 복수의 제2 필터 유닛을 더 포함하고, 상기 복수의 제2 필터 유닛은 상기 제1 필터층의 상기 지문 센서의 중간 영역에 대응하는 영역에 설치되며, 상기 복수의 제2 필터 유닛은 상기 복수의 제1 필터 유닛와 색상이 상이하고, 상기 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴되어 상기 복수의 제2 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 생성한다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 제2 필터 유닛은 단색 필터 유닛이다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 제2 필터 유닛은 녹색 필터 유닛이다.
녹색 파장 대역의 지문 이미지를 지문 인식에 이용하여, 지문 인식 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 구현 가능한 방식에서， 상기 제2 필터 유닛은 적외선 광 신호를 걸러낸다.
일부 구현 가능한 방식에서, 상기 제2 필터층은 도금 공정을 통해 상기 지문 센서 표면에 형성된 필터 필름이다.
일부 구현 가능한 방식에서，상기 제1 필터층 중 하나의 필터 유닛은 지문 센서 중 하나의 감지부에 대응되며, 상기 하나의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴되어 대응되는 하나의 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신한다.
일부 구현 가능한 방식에서，제2 필터층을 더 포함하고, 상기 제2 필터층은 상기 제1 필터층과 상기 지문 센서 사이에 설치되고, 상기 제2 필터층은 적외선 광 신호를 걸러낸다.
일부 구현 가능한 방식에서, 상기 마이크로 렌즈 어레이를 더 포함하고, 상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 제1 필터층의 상방에 설치되어, 상기 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 상기 지문 센서의 감지부로 수렴시킨다.
일부 구현 가능한 방식에서，적어도 하나의 차광층을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 차광층은 상기 마이크로 렌즈 어레이와 상기 지문 센서 사이에 설치되고, 상기 적어도 하나의 차광층 중 각 차광층에는 핀홀 어레이가 설치되어 있고, 상기 핀홀 어레이는 상기 마이크로 렌즈 어레이에 의해 수렴된 광 신호를 상기 지문 센서의 감지부로 유도한다.
일부 구현 가능한 방식에서, 상기 지문 센서의 내부에 금속 배선층이 설치되어 있고, 상기 금속 배선층은 상기 적어도 하나의 차단층 중의 하나의 차광층이다.
제2 측면에서, 표시 화면, 및 제1 측면 및 이의 구현 가능한 실시 방식 중 어느 하나에 따른 지문 인식 장치를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
도 1은 본 출원의 실시예에서 사용되는 전자 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에서 사용되는 전자 장치의 다른 개략적인 구조도이다.
도 3은 종래의 필터 유닛의 개략적인 분포도이다.
도 4는 다양한 색상의 필터 유닛의 개략적인 분포도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에서 제공하는 지문 인식 장치의 개략적인 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 출원의 실시예에서 제공하는 제1 필터층의 다양한 색상의 필터 유닛의 개략적인 분포도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 지문 인식 장치의 개략적인 구조도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에서 제공하는 전자 장치의 개략적인 블록도이다.
이하에서는 도면을 결합하여, 본 출원의 실시예의 기술방안을 설명할 것이다.
시대의 발전 및 과학의 발전에 따라, 전자 제품의 화면 비율이 갈수록 높아지고 있으며, 전체 화면은 이미 많은 전자제품의 발전 추세가 되었다. 이러한 전체 화면의 발전 추세에 맞춰, 전자 제품 중의 지문 인식 장치, 전면 카메라 등과 같은 감광 장치도 화면의 아래에 배치된다. 언더 스크린 지문 인식 기술에 가장 많이 응용되는 것은 언더 스크린 광학 지문 인식 기술이며, 언더 스크린 광학 지문 장치의 특수성으로 인해, 지문 신호를 포함한 광선이 스크린을 통과해 하방의 지문 센서로 전달될 수 있도록 하여, 지문 신호를 얻어야 한다.
이하 언더 스크린 광학 지문 인식을 예로 하여, 지문 인식 과정을 상세히 설명한다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예는 광학 지문 시스템에 응용될 수 있고, 광학 지문 인식 시스템 및 광학 지문 이미징에 기반한 의료 진단 제품을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 출원의 실시예는 광학 지문 시스템을 예로 설명했을 뿐, 본 출원의 실시예를 한정하기 위한 것은 아니며, 본 출원의 실시예는 광학 이미징 기술을 사용한 다른 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
일반적인 응용으로서, 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 광학 지문 시스템은 스마트폰, 태블릿PC, 게임 장비 등 휴대용 또는 이동형 컴퓨팅 장치 및 전자 데이터베이스, 자동차, 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine, ATM) 등 기타 전자 장치에 적용될 수 있으나, 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 본 출원의 실시예는 기타 표시 화면을 구비한 이동 단말 또는 기타 전자 장치에 응용될 수 있다. 보다 구체적으로, 상술한 전자 장치에서, 지문 인식 장치는 구체적으로 광학 지문 장치일 수 있고, 표시 화면 하방의 일부 영역 또는 전체 영역에 설치되어, 언더 디스플레이(Under-display) 광학 지문 시스템을 형성하거나, 상기 지문 인식 장치는 상기 전자 장치의 표시 화면 내부에 일부 또는 전체가 통합되어, 인 디스플레이(In-display) 광학 지문 시스템을 형성할 수도 있다.
도 1 및 도 2는 본 출원의 실시예가 적용될 수 있는 전자 장치의 개략적인 구조도이고, 도 1은 평면도이며, 도 2는 측면도이다. 상기 전자 장치(10)는 표시 화면(120) 및 광학 지문 장치(130)를 포함하되, 상기 광학 지문 장치(130)는 상기 표시 화면(120) 하방의 일부 영역에 설치된다. 상기 광학 지문 장치(130)는 광학 지문 센서를 포함하고, 상기 광학 지문 센서는 복수의 광학 감지부(131)가 구비된 감지 어레이(133)를 포함하고, 상기 감지 어레이(133)가 위치한 영역 또는 그 감지 영역은 상기 광학 지문 장치(130)에 대응되는 지문 검출 영역(103)이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지문 검출 영역(103)은 상기 표시 화면(120)의 표시 영역 내에 위치한다. 대안적인 실시예에서, 상기 광학 지문 장치(130)는 상기 표시 화면(120)의 측면 또는 상기 전자 장치(10)의 가장자리의 비투과 영역과 같은 다른 위치에 설치될 수도 있고, 광 경로 설계를 통해 상기 표시 화면(120)의 적어도 일부 표시 영역의 광 신호를 상기 광학 지문 장치(130)로 유도함으로써, 상기 지문 검출 영역(103)이 실제로 상기 표시 화면(120)의 표시 영역에 위치하도록 한다.
이해해야 할 것은, 상기 지문 검출 영역(103)의 면적은 상기 광학 지문 장치(130)의 감지 어레이의 면적과 다를 수 있고, 예컨대 렌즈 이미징을 통한 광 경로 설계, 반사식 폴딩 광 경로 설계 또는 기타 광 수렴 또는 반사 등과 같은 광 경로 설계를 통해, 상기 광학 지문 장치(130)에 대응되는 지문 검출 영역(103)의 면적이 상기 광학 지문 장치(130)의 감지 어레이의 면적보다 크게 할 수 있다. 기타 대안적인 구현 방식에서, 광선 시준 방식에 의해 광 경로를 유도할 경우, 상기 광학 지문 장치(130)에 대응되는 지문 검출 영역(103)은 상기 광학 지문 장치(130)의 감지 어레이의 면적과 거의 일치하도록 설계될 수도 있다.
따라서, 사용자가 상기 전자 장치에 대해 잠금 해제 또는 기타 지문 인증을 진행하고자 할 때, 손가락으로 상기 표시 화면(120)에 위치한 지문 검출 영역(103)을 누르기만 하면 지문 입력을 실현할 수 있다. 지문 검출은 화면 내에서 실현될 수 있으므로, 상기 구조를 사용한 전자 장치(10)는 그 정면에 지문 버튼(예를 들어 홈 버튼)을 설치하기 위해 특별히 공간을 미리 남겨둘 필요가 없어, 전체 화면 방안을 사용할 수 있다. 즉, 상기 표시 화면(120)의 표시 영역은 거의 전자 장치(10)의 정면 전체로 확장될 수 있다.
선택 가능한 구현 방식으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 광학 지문 장치(130)는 광 검출부(134) 및 광학 어셈블리(132)를 포함하고, 상기 광 검출부(134)는 상기 감지 어레이 및 상기 감지 어레이와 전기적으로 연결된 판독 회로 및 기타 보조 회로를 포함하되, 반도체 공정을 통해 광학 이미징 다이(Die) 또는 광학 지문 센서와 같은 하나의 다이(Die)에 제작될 수 있고, 상기 감지 어레이는 구체적으로 어레이식으로 분포된 복수의 광 검출기를 포함하는 광 검출기(Photo detector) 어레이일 수 있고, 상기 광 검출기는 상기 광학 감지부로 사용될 수 있고, 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 광 검출부(134)의 감지 어레이의 위에 설치될 수 있고, 구체적으로 필터층(Filter), 도광층 또는 광 경로 안내 구조 및 기타 광학 소자를 포함할 수 있고, 상기 필터층은 손가락을 통과하는 주변광을 걸러낼 수 있고, 상기 도광층 또는 광 경로 안내 구조는 주로 광학 검출을 진행하도록 손가락에서 리턴되는 광을 상기 감지 어레이로 유도한다.
구체적인 구현에서, 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 광 검출부(134)와 함께 동일한 광학 지문 부재에 패키징될 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 광학 검출부(134)와 함께 동일한 광학 지문 다이에 패키징될 수 있고, 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 광 검출부(134)가 위치한 다이 외부에 설치될 수도 있으며, 예를 들어 상기 광학 어셈블리(132)는 상기 다이 상부에 접합되거나, 또는 상기 광학 어셈블리(132)의 일부 소자가 상기 다이 내에 통합된다.
상기 광학 어셈블리(132)의 도광층 또는 광 경로 안내 구조는 다양한 구현예가 있다. 예를 들면, 상기 광학 어셈블리(132)의 상기 도광층은 구체적으로 반도체 실리콘 웨이퍼 제작 과정에서 만들어진 시준기(Collimator)층일 수 있고, 복수의 시준부 또는 미세홀 어레이를 구비할 수 있으며, 상기 시준부는 구체적으로 핀홀일 수 있고, 손가락에서 반사된 반사광 중, 상기 시준부에 수직으로 입사되는 광선은 상기 시준부를 통과하여 그 하방의 광학 감지부에 의해 수신될 수 있고, 입사각이 너무 큰 광선은 상기 시준부 내부에서 수회 반사를 거쳐 약화되므로, 각 광학 감지부는 기본적으로 바로 상방의 지문 무늬에 의해 반사된 반사광만을 수신할 수 있으므로, 상기 감지 어레이는 손가락의 지문 이미지를 검출할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 도광층 또는 광 경로 안내 구조는 하나 이상의 비구면 렌즈로 구성된 렌즈 그룹과 같은 하나 이상의 렌즈부를 구비하는 광학 렌즈(Lens)층일 수도 있고, 상기 광학 어셈블리(132)는 손가락에서 반사된 반사광을 그 하방의 광 검출부(134)의 감지 어레이로 수렴시키는 렌즈를 더 포함함으로써, 상기 감지 어레이가 상기 반사광을 기반으로 이미징할 수 있도록 하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 얻을 수 있다. 선택적으로, 상기 광학 렌즈층은 상기 렌즈부의 광 경로에 핀홀이 더 형성될 수 있고, 상기 핀홀은 상기 광학 렌즈층과 함께 상기 광학 지문 장치의 시야를 확대시켜, 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 이미징 효과를 향상시킬 수 있다.
기타 실시예에서, 상기 도광층 또는 광 경로 안내 구조는 구체적으로 마이크로 렌즈(Micro-Lens)층을 사용할 수도 있고, 상기 마이크로 렌즈층은 복수의 마이크로 렌즈로 형성된 마이크로 렌즈 어레이를 구비하고, 반도체 성장 공정 또는 기타 공정을 통해 상기 광 검출부(134)의 감지 어레이 상부에 형성될 수 있고, 각 마이크로 렌즈는 상기 감지 어레이 중 하나의 감지부에 각각 대응할 수 있다. 또한, 상기 마이크로 렌즈층 및 상기 감지부 사이에 매개층 또는 둔화층과 같은 기타 광학 필름층을 더 형성할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 마이크로 렌즈층과 상기 감지부 사이에 미세홀이 구비된 차광층을 더 포함할 수 있고, 상기 미세홀은 그에 대응하는 마이크로 렌즈와 감지부 사이에 형성되고, 상기 차광층은 인접한 마이크로 렌즈와 감지부 사이의 광학 간섭을 차단할 수 있고, 또한 상기 감지부에 대응하는 광선이 상기 마이크로 렌즈를 통해 상기 미세홀 내부로 수렴되어 상기 미세홀을 거쳐 상기 감지부로 전송되어 광학 지문 이미징을 진행하도록 한다. 이해해야 할 것은, 상기 광 경로 안내 구조의 몇 가지 구현예는 단독으로 사용될 수도 있고 결합되어 사용될 수도 있다. 예를 들면, 상기 시준기층 또는 상기 광학 렌즈층 하부에 마이크로 렌즈층을 추가로 설치할 수 있다. 물론, 상기 시준기층 또는 상기 광학 렌즈층은 상기 마이크로 렌즈층과 결합되어 사용될 경우, 구체적인 적층 구조 또는 광 경로를 실제 필요에 따라 조절해야 한다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 상기 광학 지문 장치(130)는 하나의 광학 지문 센서만 포함할 수 있고, 이때 광학 지문 장치(130)의 지문 검출 영역(103)의 면적이 작고 위치가 고정되므로, 사용자는 지문 입력 시 손가락으로 상기 지문 검출 영역(103)의 특정 위치를 눌러야 하며, 그렇지 않으면 광학 지문 장치(130)가 지문 이미지를 수집하지 못하여 사용자 체험감이 좋지 않을 수 있다.
기타 대안적인 실시예에서, 상기 광학 지문 장치(130)는 구체적으로 복수의 광학 지문 센서를 포함할 수 있고, 상기 복수의 광학 지문 센서는 이어 맞추는 방식으로 상기 표시 화면(120) 아래에 나란히 배열될 수 있고, 또한 상기 복수의 광학 지문 센서의 감지 영역은 상기 광학 지문 장치(130)에 대응되는 지문 검출 영역(103)을 공통으로 구성한다. 즉, 상기 광학 지문 장치(130)에 대응되는 지문 검출 영역(103)은 복수의 서브 영역을 포함할 수 있고 각각의 서브 영역은 광학 지문 장치 중 하나의 광학 지문 센서의 감지 영역에 각각 대응되어, 상기 광학 지문 장치(130)의 지문 검출 영역(103)을 상기 표시 화면의 하반부의 주요 영역으로 확장(즉 손가락이 일반적으로 누르게 되는 영역으로 확장)시켜, 블라인드 프레스 지문 입력 조작을 실현할 수 있다. 대체 가능하게, 상기 광학 지문 센서의 수가 충분할 경우, 상기 지문 검출 영역(103)은 절반 또는 심지어 전체 표시 영역으로 더 확장될 수 있어, 반 화면 또는 전체 화면 지문 검출을 실현한다.
이해해야 할 것은, 구체적인 구현에서, 상기 전자 장치(10)는 투명 커버 또는 투명 보호 커버를 포함할 수 있고, 상기 커버는 유리 커버 또는 사파이어 커버일 수 있으며, 상기 표시 화면(120)의 상방에 위치하여 상기 전자 장치(10)의 정면을 커버한다. 따라서, 본 출원의 실시예에서, 손가락으로 상기 표시 화면(120)을 누른다는 것은 실질적으로 상기 표시 화면(120) 위의 커버 또는 상기 커버의 보호층 표면을 누르는 것이다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예에서의 표시 화면(120)은 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED) 표시 화면 또는 마이크로 발광 다이오드(Micro-LED) 표시 화면과 같은 자체 발광 표시부가 구비된 표시 화면을 사용할 수 있다. OLED표시 화면을 사용하는 것을 예로 들면, 상기 광학 지문 장치(130)는 상기 OLED표시 화면(120)의 상기 지문 검출 영역(103)에 위치한 표시부(즉 OLED광원)를 광학 지문 검출의 여기 광원으로 사용할 수 있다. 손가락(140)으로 상기 지문 검출 영역(103)을 누르면, 표시 화면(120)은 상기 지문 검출 영역(103) 상방의 목표 손가락(140)으로 광(111)을 방출하고, 상기 광(111)은 손가락(140)의 표면에서 반사되어 반사광을 형성하거나 상기 손가락(140) 내부를 통해 산란되어 산란광을 형성한다.
설명의 편의를 위해, 상기 반사광 및 산란광을 통칭하여 반사광이라 함을 이해해야 한다. 지문의 융선(ridge)과 골(valley)은 광에 대한 반사 능력이 상이하므로, 지문의 융선(141)으로부터의 반사광(151) 및 지문의 골(142)로부터의 반사광(152)은 상이한 광 강도를 가지며, 반사광은 광학 어셈블리(132)를 통과한 후, 광학 지문 장치(130) 중의 감지 어레이(134)에 의해 수신되어 상응한 전기 신호(즉 지문 검출 신호)로 전환되고, 상기 지문 검출 신호에 기초하여 지문 이미지 데이터를 얻을 수 있고, 또한 지문 일치 검증을 추가로 진행하여, 상기 전자 장치(10)에서 광학 지문 인식 기능을 실현할 수 있다.
기술의 발전에 따라, 지문 인식 기술은 점점 더 많은 전자 장치에 응용되고 있으며, 광학 지문 인식 장치의 응용이 가장 광범위하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 광학 지문 인식 장치는 지문 센서(330)를 포함할 수 있으며, 지문 센서(330)는 표시 화면(310)의 하방에 설치될 수 있다. 지문 센서(330)는 복수의 감지부를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 감지부는 표시 화면(310) 상방의 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 수신할 수 있으며, 상기 광 신호는 지문 인식에 이용될 수 있다.
위조 방지 또는 기타 목적을 위해, 광학 지문 인식 장치는 손가락에 의해 리턴된 광 신호 중 어느 한 가지 또는 여러 가지 색상의 광 신호의 성분을 안정적으로 인식해야 한다. 서로 다른 사용자의 손가락은 서로 다른 색상에 대한 광 신호의 반사 강도가 다르므로, 어느 한 가지 또는 여러 가지 색상의 광 신호를 사용하여 지문 진위를 식별할 수 있다,
어느 한 가지 또는 여러 가지 색상의 광 신호의 성분을 검출하기 위해, 도 3에 도시한 바와 같이, 지문 인식 장치에 필터층(320)을 설치할 수 있다. 상기 필터층(320)은 복수의 필터 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함할 수 있으며, 서로 다른 색상의 필터 유닛은 손가락에 의해 리턴된 광 신호 중 서로 다른 색상의 광 신호를 통과시킬 수 있으며, 상기 광 신호는 지문 진위의 식별에 사용될 수 있다. 예를 들면, 적색 필터 유닛은 적색 광 신호를 통과시킬 수 있고, 녹색 필터 유닛은 녹색 광 신호를 통과시킬 수 있으며, 청색 필터 유닛은 청색 광 신호를 통과시킬 수 있다. 지문 센서(330)의 감지부는 손가락에 의해 리턴되어 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호는 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 검출하는데 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 필터층(320)은 투명 영역을 더 포함할 수 있으며, 지문 센서(330)의 감지부는 손가락에 의해 리턴되어 상기 투명 영역을 거친 광 신호를 수신하고, 상기 광 신호는 지문 인식을 진행하도록 손가락의 지문 이미지를 생성할 수 있다.
현재, 상기 복수의 필터 유닛은 필터층의 지문 센서의 중간 영역에 대응되는 영역에 분포되고, 상기 복수의 필터 유닛의 분포 형태는 다양하며, 그 중 하나의 분포 형태를 도 4에 도시하였다.
도 4의 좌측은 지문 센서 상의 복수의 필터 유닛의 분포 영역을 개략적으로 나타내며, 각 음영 영역은 필터 유닛을 설치될 수 있는 영역을 의미하며, 비음영 영역은 투명 영역을 의미한다.
도 4의 우측은 하나의 음영 영역을 확대한 개략적인 도면이다. 하나의 음영 영역은 복수의 필터 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 필터 유닛은 투명 영역과 교차 설치될 수 있다. 즉, 인접한 2개의 필터 유닛은 투명 영역에 의해 이격된다. 인접한 2개의 필터 유닛의 색상은 상이하다. 그 중, 하나의 필터 유닛은 센서 중의 하나의 감지부에 대응된다.
지문 이미지는 주로 지문 센서 중간 영역의 감지부에서 감지한 광 신호에 따라 생성되며, 대량의 필터 유닛은 지문 센서의 중간 영역에 설치되고, 또한 필터 유닛은 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 필터링하므로, 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호의 강도는 투명 영역을 거친 광 신호의 강도보다 약하다. 직접 감지부가 수신한 광 신호에 따라 지문 이미지를 생성할 경우, 지문 이미지의 일부 위치가 갑자기 어두워지는 현상이 발생할 수 있어, 지문 인식 성능에 영향을 줄 수 있다.
상기 문제를 해결하기 위해, 지문 이미지 처리 이전에, 다양한 알고리즘을 이용하여 필터 유닛 위치의 데이터를 채워야 한다. 예를 들면, 필터 유닛 주변의 픽셀을 사용하여 채울 수 있다.
그밖에, 현재 가장 많이 사용되는 표시 화면은 OLED화면과 같은 자체 발광 표시 화면이며, OLED 화면 자체는 LED도트 매트릭스이며, 지문 센서의 감지부도 도트 매트릭스이다. LED도트 매트릭스에서 방출되는 광은 지문 센서에 직접 조사될 수 있어, 지문 센서에서 감지부가 감지하는 광 신호에 영향을 준다. 일부 감지부의 상면은 LED와 마주하고, 일부 감지부는 LED와 마주하지 않으므로, 서로 다른 감지부가 받는 LED의 영향이 일치하지 않다. 필터 유닛 위치의 데이터를 채울 때, 서로 다른 위치의 픽셀은 채워야 하는 데이터의 크기가 일치하지 않아, 채우는 복잡도가 더욱 커진다.
이를 토대로, 본 출원의 실시예는 지문 인식 과정에서 픽셀로 채우는 것을 피하여, 데이터 처리의 복잡도를 줄일 수 있는 지문 인식 장치를 제공한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 지문 인식 장치(40)는 표시 화면을 구비한 전자 장치에 적용될 수 있으며, 상기 지문 인식 장치(40)는 표시 화면의 하방에 설치될 수 있다. 상기 지문 인식 장치(40)는 제1 필터층(420) 및 지문 센서(400)를 포함할 수 있으며, 제1 필터층(420)은 지문 센서(400)의 상방에 설치된다.
상기 제1 필터층(420)은 복수의 제1 필터 유닛(421)를 포함할 수 있고, 상기 복수의 제1 필터 유닛(421)는 제1 필터층(420)의 상기 지문 센서의 가장자리 영역에 대응되는 영역에 설치된다.
지문 센서(400)의 가장자리 영역의 감지부(412)는 표시 화면 위의 손가락에 의해 리턴되어 제1 필터 유닛(421)를 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 검출할 수 있다.
지문 센서의 중간 영역의 감지부(411)는 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 수신하여, 손가락의 지문 이미지를 생성할 수 있다.
감지부(412)에 의해 수집된 광 신호는 표시 화면 위에 위치하는 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 결정할 수 있으며, 감지부(411)가 수집한 광 신호를 통해 지문 인식에 사용되는 지문 이미지를 얻을 수 있다. 즉, 상기 지문 인식 장치는 지문 이미지를 한번 수집하여, 진위 식별뿐만 아니라, 지문 인식에도 사용할 수 있으며, 지문 인식 효과에 영향을 주지 않으면서, 지문 인식의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 기술방안은 제1 필터 유닛을 지문 센서의 가장자리 영역에 설치하고, 지문 이미지는 주로 지문 센서 중간 영역의 감지부에 의해 생성된 것을 이용한다. 그러면, 중간 영역에 설치된 필터 유닛에 비해, 가장자리 영역에 설치된 필터 유닛의 지문 이미지에 대한 영향이 크게 감소한다. 지문 이미지를 처리할 때, 가장자리 영역의 데이터를 채울 필요 없이, 직접적으로 중간 영역의 감지부에 의해 수신된 광 신호에 따라 지문 이미지를 생성할 수 있다. 데이터를 채우는 처리 과정을 생략하였으므로, 본 출원의 실시예는 지문 인식 과정을 간소화하고, 지문 인식 속도를 향상시킬 수 있다.
지문 센서의 중간 영역 및 지문 센서의 가장자리 영역은 지문 센서 상의 서로 중복되지 않은 영역일 수 있다.
제1 필터 유닛은 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 필터링하여, 특정 색상의 광 신호만 통과시킬 수 있다.
제1 필터 유닛은 적어도 한 가지 색상을 포함하는 필터 유닛일 수 있다. 즉, 제1 필터 유닛은 단색 필터 유닛일 수도 있고, 두 가지 이상의 색상을 포함하는 필터 유닛일 수도 있다.
예를 들면, 상기 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛, 청록색 필터 유닛 및 황색 필터 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한 가지 구현 방식으로서, 상기 제1 필터 유닛은 적어도 적색 필터 유닛을 포함한다.
제1 필터 유닛이 단색 필터 유닛일 경우, 상기 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛일 수 있다. 물론, 제1 필터 유닛은 기타 색상의 필터 유닛일 수도 있다.
제1 필터 유닛이 다양한 색상의 필터 유닛을 포함할 경우, 바람직하게 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛 및 다른 비적색 필터 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛 및 녹색 필터 유닛을 포함하거나, 또는 제1 필터 유닛은 적색 필터 및 청색 필터 유닛을 포함하거나, 또는 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함할 수 있다.
다양한 색상의 필터 유닛을 설치함으로써, 지문 진위를 식별하는 정확성을 향상시킬 수 있다.
제1 필터 유닛이 다양한 색상의 필터 유닛을 포함할 경우, 상이한 색상의 필터 유닛의 수량과 필터 유닛의 총 수량 사이의 비율은 같을 수도 있고 다를 수도 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
한 가지 구현 방식으로서, 적색 필터 유닛의 수량을 기타 색상의 필터 유닛의 수량보다 크게 설계할 수 있으며, 그러면 지문 인식 장치 중의 제1 필터층과 지문 센서 사이에 적색 필터층이 설치되더라도, 지문 진위를 판별하는 적색 지문 이미지가 충분한 밝기를 갖도록 보장하여, 상기 적색 지문 이미지의 인식 효과가 향상되도록 보장할 수 있다.
제1 필터 유닛이 다양한 색상의 필터 유닛을 포함할 경우, 상기 다양한 색상의 필터 유닛의 배열 순서는 다양할 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
예를 들면, 임의의 인접한 2개의 필터 유닛의 색상은 모두 상이하다. 또 예를 들면, 일부 인접한 2개의 필터 유닛의 색상은 동일하며, 다른 일부 인접한 2개의 필터 유닛의 색상은 상이하다.
이하, 도 6 내지 도 8을 결합하여, 필터 유닛의 배열 형태에 대해 설명한다.
도 6 및 도 7은 제1 필터 유닛이 두 가지 색상의 필터 유닛을 포함하는 경우를 도시하였고, 여기서, 두 가지 색상의 필터 유닛은 교대로 배열될 수 있다.
제1 필터 유닛이 적색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함하는 것을 예로 들면, 적색 필터 유닛와 청색 필터 유닛이 교대로 나타난다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이 제1 필터 유닛은 RBRB의 순서대로 차례로 배열될 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제1 필터 유닛은 RRBBRRBB의 순서대로 차례로 배열될 수도 있다. 또는, 제1 필터 유닛은 RRBRB의 순서대로 차례로 배열될 수도 있으며, 이 경우, 적색 필터 유닛의 수량은 청색 필터 유닛의 수량보다 크다.
도 8은 제1 필터 유닛이 세 가지 색상의 필터 유닛을 포함하는 경우를 도시하였으며, 세 가지 필터 유닛은 임의로 배열 조합되는 방식으로 배열될 수 있다.
제1 필터 유닛이 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터를 포함하는 것을 예로 들면, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 필터 유닛은 RGBRGB의 순서대로 차례로 배열될 수 있다. 또는, 제1 필터 유닛은 RGRGBB의 순서대로 차례로 배열될 수 있다. 또는 제1 필터 유닛은 RRGGBB의 순서대로 차례로 배열될 수 있다.
설명해야 할 것은, 상기에서 R은 적색 필터 유닛, B는 청색 필터 유닛, G는 녹색 필터 유닛을 의미한다.
본 출원의 실시예에서, 청색 필터의 파장 대역 범위는 중심 파장 대역은 440nm~475nm이고, 상한 차단 파장 대역은 약 550nm이며, 청색 광의 투과율은 녹색 광 및 적색 광보다 높다. 녹색 필터의 파장 대역 범위는 중심 파장 대역은 520nm~550nm이고, 상한 차단 파장 대역 및 하한 차단 파장 대역은 약 620nm, 460nm이며, 녹색 광의 투과율은 청색 광 및 적색 광보다 높다. 적색 필터의 파장 대역 범위는 하한 차단 파장 대역이 550nm일 수 있으며, 적색 광의 투과율은 녹색 광 및 청색 광보다 높다.
본 출원의 실시예는 지문 센서의 가장자리 영역에 대해 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들면, 지문 센서의 가장자리 영역은 지문 센서의 가장 외측의 적어도 1바퀴의 감지부가 위치하는 영역이다. 예를 들어 설명하면, 도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이 지문 센서의 가장자리 영역은 지문 센서의 가장 외측의 1바퀴 감지부가 위치하는 영역일 수 있다. 또는 지문 센서의 가장자리 영역은 지문 센서의 가장 외측의 2바퀴의 감지부가 위치하는 영역일 수 있다. 또는 지문 센서의 가장자리 영역은 지문 센서의 가장 외측의 3바퀴의 감지부가 위치하는 영역일 수 있다. 물론, 지문 센서의 가장자리 영역은 지문 센서의 가장 외측의 1.5바퀴의 감지부가 위치하는 영역일 수 있다.
본 출원은 지문 센서의 중간 영역을 사용하여 지문 이미징을 진행하므로, 중간 영역에서 최대한 완전한 지문 이미지를 얻을 수 있도록, 중간 영역의 면적은 일정한 임계 값 이상이어야 한다. 따라서, 실제 응용의 필요에 따라 중간 영역의 면적 및 형상을 설정할 수 있다.
예를 들면, 중심 영역의 면적을 가장자리 영역의 면적보다 크게 설정할 수 있다. 즉, 중간 영역의 면적과 가장자리 영역의 면적 사이의 비가 1보다 크거나 x보다 크고, x는 1보다 크다.
본 출원의 실시예는 중간 영역 및 가장자리 영역의 형상에 대해 한정하지 않는다. 예를 들면, 중간 영역의 형상은 원형, 타원형, 사각형, 마름모형 등 다양한 형상일 수 있다. 가장자리 영역은 중간 영역 외측의 영역일 수 있다.
선택적으로, 제1 필터층은 복수의 제1 필터 유닛만 포함할 수 있으며, 제1 필터층은 하나의 중공 구조이며, 상기 중공 영역은 지문 센서의 중간 영역에 대응되는 영역이다. 즉, 상기 제1 필터층은 복수의 제1 필터 유닛에 의해 둘러싸인 환형 구조일 수 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 영역(720)은 중공 영역일 수 있다.
선택적으로, 복수의 제1 필터 유닛을 포함하는 것 외에, 제1 필터층은 투명 영역을 더 포함할 수 있으며, 상기 투명 영역은 제1 필터층의 지문 센서의 중간 영역에 대응하는 영역이고, 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 손가락에 의해 리턴되어 상기 투명 영역을 거친 광 신호를 수신하여, 손가락의 지문 이미지를 생성한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 영역(720)은 제1 필터층의 투명 영역일 수 있다.
상기 투명 영역은 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 필터링하는 영역이 아닌 것으로 이해할 수 있으며, 또는 투명 영역은 광 신호의 투과율이 설정 값보다 큰 영역을 의미할 수 있다. 상기 투명 영역은 손가락에 의해 리턴된 대부분의 광 신호를 통과시킬 수 있다. 이 경우, 지문 인식 장치는 백색 광 신호를 사용하여 지문 이미지를 매칭시킬 수 있다.
선택적으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 필터 유닛(421)를 포함하는 것을 제외하고, 제1 필터층(420)은 복수의 제2 필터 유닛(422)를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 제2 필터 유닛(422)는 제1 필터층(420)의 지문 센서(400)의 중간 영역에 대응되는 영역에 설치된다. 상기 복수의 제2 필터 유닛(422)는 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 필터링한다.
상기 복수의 제2 필터 유닛(422)의 색상은 상기 복수의 제1 필터 유닛(421)의 색상과 상이하다.
제1 필터 유닛이 다양한 색상의 필터 유닛을 포함할 경우, 제2 필터 유닛은 제1 필터 유닛 중 임의의 하나의 필터 유닛의 색상과 모두 다르다. 예를 들면, 제1 필터 유닛이 적색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함할 경우, 제2 필터 유닛은 적색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛 이외의 기타 필터 유닛이다. 또는, 제1 필터 유닛이 다양한 색상의 필터 유닛을 포함할 경우, 제2 필터 유닛은 제1 필터 유닛의 일부와 색상이 상이하다. 예를 들면, 제1 필터 유닛이 적색 필터 유닛 및 녹색 필터 유닛을 포함할 경우, 제2 필터 유닛은 녹색 필터 유닛일 수 있다.
제2 필터 유닛은 단색 필터 유닛일 수 있다. 즉, 제2 필터 유닛은 어떤 특정 색상의 광 신호를 통과시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 필터 유닛은 녹색 필터 유닛일 수 있다. 즉, 제2 필터 유닛은 손가락에 의해 리턴된 광 신호 중 녹색 광 신호만 통과시킬 수 있으며, 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 해당 녹색광 신호를 수신하고, 해당 녹색 광 신호는 손가락의 지문 이미지를 생성하는데 사용된다.
한 가지 예로서, 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함하고, 제2 필터 유닛은 적색 필터 유닛을 포함할 수 있다. 이 경우, 지문 인식 장치는 적색 광 신호 및 청색 광 신호를 사용하여 손가락이 진짜 손가락인지 검출하고, 녹색 광 신호를 사용하여 지문 이미지를 매칭시킬 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 필터층은 적색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함하고, 적색 필터 유닛와 청색 필터 유닛에 의해 둘러싸인 영역(620)에 녹색 필터 유닛이 설치되어 있다.
일반적인 경우, 적색 광 파장 대역 및 청색 광 파장 대역에 대해, 녹색 광 파장 대역의 지문 이미지를 지문 인식에 이용하면, 지문 인식 성능이 더욱 우수하므로, 제2 필터 유닛은 바람직하게 녹색 필터 유닛을 사용할 수 있다. 이 경우, 지문 인식 성능에 대한 제1 필터 유닛의 영향을 줄이기 위해, 제1 필터 유닛은 녹색 필터 유닛을 사용하지 않도록 한다.
선택적으로, 상기 제2 필터 유닛은 환경 중의 적외선 광 신호가 지문 센서에 도달하여, 지문 감지 성능에 영향을 주지 않도록, 적외선 광 신호를 걸러낸다. 한 가지 예로서, 상기 제2 필터 유닛은 적외선 광 신호만 걸러내고, 기타 비적외선 광 신호를 통과시킬 수 있다. 다른 예로서, 상기 제2 필터 유닛은 적외선 광 신호를 걸러낼 뿐만 아니라, 다른 특정 색상의 광 신호만 통과시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 필터 유닛은 적외선 광 신호를 걸러낼 뿐만 아니라, 녹색 광 신호만 통과시킨다.
본 출원의 실시예의 제1 필터층 중의 하나의 필터 유닛은 지문 센서 중의 하나의 감지부에 대응될 수 있으며, 상기 하나의 감지부는 손가락에 의해 리턴되어 대응되는 하나의 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신할 수 있다.
도 3 내지 도 7에 도시된 필터 유닛의 형상은 모두 사각형이나, 이는 단지 예시일 뿐, 필터 유닛의 형상은 원형, 타원형, 반원형 등 기타 형상일 수도 있다.
본 출원의 실시예의 지문 인식 장치는 제2 필터층을 더 포함할 수 있고, 상기 제2 필터층은 지문 센서의 상방에 설치되고, 상기 제2 필터층은 적외선 광 신호를 걸러낼 수 있다. 손가락으로 지문 인식을 진행할 경우, 환경 중의 적외선 광 신호(예를 들어 태양광의 적외선 광 신호)가 손가락을 통과하여 지문 센서에 도달할 수 있으므로, 지문 인식 성능에 영향을 준다. 따라서, 본 출원의 실시예는 제2 필터층을 추가하여, 지문 인식 성능에 대한 적외선 광 신호의 영향을 줄일 수 있다.
제2 필터층은 제1 필터층과 지문 센서 사이에 설치될 수도 있고, 제1 필터층의 상방에 설치될 수도 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다. 상기 제2 필터층은 도금 공정을 통해 지문 센서 표면에 형성된 필터 필름일 수 있다.
또한, 제1 필터층 중의 제2 필터 유닛도 적외선 광 신호를 걸러내는 작용을 가질 수 있으며, 제2 필터 유닛 및 제2 필터층이 서로 결합되어, 적외선 광 신호의 필터 효과를 증강시킬 수 있다.
지문 인식 장치는 마이크로 렌즈 어레이를 더 포함할 수 있으며, 상기 마이크로 렌즈 어레이는 제1 필터층의 상방에 설치되어, 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 지문 센서의 감지부로 수렴시킬 수 있다.
상기 지문 인식 장치는 적어도 하나의 차광층을 더 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 차광층은 마이크로 렌즈 어레이와 적어도 하나의 지문 센서 사이에 설치되고, 상기 적어도 하나의 차광층 중 각각의 차광층에 핀홀 어레이가 설치되어 있으며, 상기 핀홀 어레이는 마이크로 어레이에 의해 수렴된 광 신호를 지문 센서의 감지부로 유도한다.
지문 인식 장치가 복수의 차광층을 포함할 경우, 상기 복수의 차광층은 서로 인접하지 않을 수 있다. 예를 들면, 2개의 차광층 사이에 제1 필터층 및/또는 제2 필터층이 삽입되어 있다.
이하, 도 9를 결합하여, 본 출원의 실시예의 구체적인 지문 인식 장치에 대해 설명한다. 도 9는 본 출원의 실시예의 지문 인식 장치(80)의 개략적인 측면도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 지문 인식 장치(80)는 마이크로 렌즈 어레이, 마이크로 렌즈 어레이 하방에 위치하는 적어도 하나의 차광층 및 적어도 하나의 차광층 하방에 위치하는 지문 센서(84)를 포함할 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이는 어레이식으로 분포된 복수의 마이크로 렌즈(81)를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 차광층은 차광층(83) 및 차광층(85)을 포함할 수 있으며, 지문 센서는 어레이식으로 분포된 복수의 감지부(840)를 포함할 수 있다. 상기 마이크로 렌즈 어레이는 표시 화면의 하방에 설치되고, 상기 적어도 하나의 차광층은 상기 마이크로 렌즈 어레이의 하방에 설치되며, 상기 적어도 하나의 차광층 중의 각각의 차광층은 핀홀 어레이가 설치되어 있고, 감지부 어레이는 상기 적어도 하나의 차광층 중의 하부 차광층의 핀홀 어레이의 하방에 설치된다. 예를 들면, 상기 하부 차광층의 핀홀 어레이의 핀홀와 감지부 어레이의 감지부는 일대일 대응된다.
상기 마이크로 렌즈 어레이는 어레이식으로 분포된 복수의 마이크로 렌즈를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중의 각각의 마이크로 렌즈는 반구 렌즈 또는 비반구 렌즈(예를 들어 사각형 렌즈)일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 차광층은 복수의 차광층이며, 상기 복수의 차광층 중의 상부 차광층의 핀홀 어레이 중의 하나의 오픈 홀은 상기 감지 어레이의 하나 이상의 감지부에 대응된다. 선택적으로, 상기 복수의 차광층에서 동일 감지부에 대응하는 오픈 홀은 구경이 위에서 아래로 순차적으로 감소한다. 다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 차광층은 하나의 차광층이며, 콘트라스트 비가 보장되도록 상기 차광층의 두께는 소정의 임계 값보다 크다. 선택적으로, 지문 센서의 금속 배선층은 상기 마이크로 렌즈 어레이의 후초점면 위치에 설치되고, 도 9에 도시한 차광층(85)과 같은 상기 하부 차광층이 형성되도록 상기 금속 배선층은 상기 감지부 어레이 중의 각각의 감지부의 상부에 하나의 오픈 홀이 형성되어 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 출원의 일부 실시예에서, 상기 지문 인식 장치(80)는 제1 필터층(82)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 필터층(82)은 복수의 제1 필터 유닛을 포함하고, 상기 복수의 제1 필터 유닛은 적어도 한 가지 색상의 광 신호를 통과시킨다. 즉, 제1 필터 유닛은 적어도 한 가지 색상을 통과시키는 필터 유닛을 포함할 수 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 필터 유닛은 필터 유닛(821) 및 필터 유닛(822)를 포함할 수 있고, 필터 유닛(821) 및 필터 유닛(822)의 색상은 동일(예를 들면 필터 유닛(821) 및 필터 유닛(822)는 모두 적색 필터 유닛임)하거나, 필터 유닛(821) 및 필터 유닛(822)의 색상은 상이(예를 들면 필터 유닛(821)는 적색 필터 유닛이고 필터 유닛(822)는 청색 필터 유닛임)할 수 있다.
상기 복수의 제1 필터 유닛은 제1 필터층(82)의 복수의 감지부(840) 가장자리 영역의 감지부에 대응되는 영역에 설치된다. 예를 들면, 필터 유닛(822)는 감지부(842)에 대응되며, 감지부(842)는 손가락에 의해 리턴되어 필터 유닛(822)를 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하고, 필터 유닛(821)는 감지부(841)에 대응되며, 감지부(841)는 손가락에 의해 리턴되어 필터 유닛(841)를 거쳐 필터링된 광 신호를 수신한다. 감지부(841, 842)가 수신한 광 신호는 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 검출하는데 사용될 수 있다.
제1 필터층(82)은 영역(823)을 더 포함할 수 있으며, 영역(823)은 복수의 감지부(840)의 중간 영역의 감지부에 대응되는 영역이다. 예를 들면, 영역(823)은 감지부(843)에 대응되는 영역에 위치하고, 감지부(843)는 손가락에 의해 리턴되어 영역(823)을 거치는 광 신호를 수신할 수 있다. 감지부(843)가 수신한 광 신호는 지문 이미지를 매칭시키도록 손가락의 지문 이미지를 생성한다.
영역(823)은 투명 영역 또는 중공 영역일 수 있으며, 상기 영역은 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 필터링하지 않을 수 있다. 이 경우, 감지부(843)가 수신한 광 신호는 백색 광 신호일 수 있다. 예를 들면, 상기 투명 영역은 적색, 녹색 및 청색의 광 신호에 대한 투과율이 설정 임계 값보다 큰 매질일 수 있으며, 상기 중공 영역은 영역(823)이 에어 갭임을 의미한다.
영역(823)은 복수의 제2 필터 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 제2 필터 유닛은 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 필터링할 수 있고, 감지부(843)는 손가락에 의해 리턴되어 제2 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 필터 유닛은 적외선 광 신호를 필터링하거나 및/또는 어떤 색상의 광 신호만 통과시킬 수 있다. 선택 가능한 구현 방식으로서, 상기 제2 필터 유닛은 녹색 광 신호만 통과시킬 수 있다. 이 경우, 감지부(843)는 녹색 광 신호를 수신하고, 상기 녹색 광 신호는 손가락의 지문 이미지를 생성한다.
감지부(841, 842)에 의해 수집된 광 신호는 표시 화면 위에 위치하는 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 결정할 수 있으며, 감지부(843)가 수집한 광 신호를 통해 지문 인식에 사용되는 지문 이미지를 얻을 수 있다. 즉, 상기 지문 인식 장치는 지문 이미지를 한번 수집하여, 진위 식별뿐만 아니라, 지문 인식에도 사용할 수 있으며, 지문 인식 효과에 영향을 주지 않으면서, 지문 인식의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 지문 인식 과정에서, 감지부(841, 842)가 수집한 데이터를 채울 필요가 없어, 지문 인식 과정을 간소화하여, 지문 인식 속도를 향상시킬 수 있다.
제1 필터 유닛이 한 가지 색상의 필터 유닛을 포함할 경우, 상이한 재료 또는 상이한 사용자의 손가락이 동일한 색상의 광 신호에 대한 반사, 산란 정도가 다르므로, 감지부(842) 및 감지부(841)에서 수신한 광 신호의 강도에 따라, 지문 이미지의 진위 여부를 결정할 수 있어, 지문 인식의 안전성을 향상시킬 수 있다.
제1 필터 유닛이 두 가지 이상의 색상의 필터 유닛을 포함할 경우, 상이한 재료 또는 상이한 사용자의 손가락히 서로 다른 색상의 광 신호에 대한 반사 및 산란 정도가 다르므로, 상이한 색상의 광 신호 사이의 강도 차이를 비교(예를 들면 감지부(842)와 감지부(841)가 수신한 광 신호의 강도 차이를 비교)하여, 지문 이미지의 진위 여부를 결정할 수 있어, 지문 인식의 안전성을 향상시킬 수 있다.
설명해야 할 것은, 상기 제1 필터층(82)은 마이크로 렌즈 어레이의 상방에 설치되거나, 제1 필터층(82)은 마이크로 렌즈 어레이와 지문 센서(84) 사이에 설치될 수 있다.
계속하여 도 9를 참조하면, 본 출원의 일부 실시예에서, 지문 인식 장치(80)는 투명 매개층(86)을 더 포함할 수 있다. 투명 매개층(86)은 마이크로 렌즈, 적어도 하나의 차광층 및 지문 센서를 연결할 수 있다. 예를 들면, 투명 매개층(86)은 제1 필터층(82), 차광층(83), 차광층(85) 및 지문 센서(84)를 연결한다.
계속하여 도 9를 참조하면, 본 출원의 일부 실시예에서, 지문 인식 장치(80)는 제1 접합층(851)을 더 포함할 수 있으며, 제1 접합층(851)은 마이크로 렌즈 어레이를 제1 필터층(82)의 상면에 접합시킨다. 광 신호가 전송 과정에서 손실되는 것을 감소시키도록, 제1 접합층(851)은 임의의 형태의 투명 겔일 수 있다.
계속하여 도 9를 참조하면, 본 출원의 일부 실시예에서, 지문 인식 장치(80)는 제1 평탄층(881)을 더 포함할 수 있으며, 차광층(83)의 설치가 용이하도록, 상기 제1 평탄층(881)은 감지부 어레이의 상방에 설치된다.
지문 인식 장치(80)는 적외선 필터층(87)을 더 포함할 수 있고, 상기 적외선 필터층(87)은 마이크로 렌즈 어레이의 상방에 설치되거나, 적외선 필터층(87)은 마이크로 렌즈 어레이와 지문 센서(84) 사이에 설치될 수 있으며, 상기 적외선 필터층(87)은 적외선 광 신호를 걸러낸다. 선택적으로, 상기 제1 평탄층(881)은 상기 적외선 필터층(87)의 상면에 설치될 수 있다. 상기 적외선 필터층(87)은 지문 센서(84)의 상면에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 적외선 필터층(87)은 도금 방식을 이용하여 지문 센서(84)의 상면에 직접 도금될 수 있다.
선택적으로, 복수의 제1 필터 유닛 중 적색 광 신호를 통과시키는 필터 유닛의 수는 기타 색상의 광 신호를 통과시키는 필터 유닛의 수보다 크다.
적색 광 신호를 통과시키는 필터 유닛의 수를 기타 색상의 광 신호를 통과시키는 필터 유닛의 수보다 크게 설계면, 지문 인식 장치 중의 제1 필터층과 지문 센서 사이에 적색 필터층이 설치되더라도, 지문 진위를 판별하는 적색 지문 이미지가 충분한 밝기를 갖도록 보장하여, 상기 적색 지문 이미지의 인식 효과가 향상되도록 보장할 수 있다.
도 9에 도시한 차광층은 경사 광 신호를 유도하나, 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 차광층은 수직 광 신호를 유도할 수도 있다. 수직 광 신호는 지문 센서의 표면과 수직인 광 신호를 말한다.
이해해야 할 것은, 도 9의 각 어셈블리 또는 장치 사이의 위치 관계는 예시일 뿐, 본 출원의 설계 요구를 실현할 수 있는 적절한 변경은 모두 본 출원의 보호범위 내에 속한다.
도 10은 본 출원의 실시예에서 제공하는 전자 장치의 개략적인 블록도이다. 상기 전자 장치(1000)는 표시 화면(1010) 및 지문 인식 장치(1020)를 포함한다. 상기 지문 인식 장치(1020)는 표시 화면(1010)의 하방에 설치되어, 표시 화면(1010) 상방의 손가락에 대해 지문 인식을 진행할 수 있다.
상기 표시 화면(1010)은 상술한 임의의 표시 화면일 수 있으며, 상기 표시 화면(1010)은 예를 들면 OLED화면과 같은 자체 발광 표시 화면일 수 있다.
상기 지문 인식 장치(1020)는 상술한 임의의 지문 인식 장치일 수 있으며, 설명의 간결함을 위해, 지문 인식 장치에 대한 설명을 생략한다.
설명해야 할 것은, 본 출원의 실시예의 센서 다이를 지문 센서로 칭할 수도 있다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예 및 특허청구범위에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 출원의 실시예를 제한하기 위한 것은 아니다.
예를 들면, 본 출원의 실시예 및 특허청구범위에서 사용된 "상술한" 및 "상기" 와 같은 단수 형태들은 이와 다른 의미를 명백하게 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함한다.
당업자라면 본문에서 공개한 실시예에서 설명한 각 예들의 유닛 및 알고리즘 단계는, 전자식 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어 및 이들의 결합으로 구현할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이러한 기능들을 하드웨어 방식 아니면 소프트웨어 방식으로 실행할지는 기술방안의 특정 응용 및 설계 규제 조건에 의해 결정된다. 당업자라면 각각의 특정 응용에 따라 서로 다른 방법으로 상기 기능들을 구현할 수 있으나, 이러한 구현들이 본 출원의 실시예의 범위를 벗어난다고 간주해서는 안 된다.
소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현하여 독립된 제품으로 판매 또는 사용할 경우, 하나의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장할 수 있다. 이러한 이해를 바탕으로, 본 발명의 기술방안은 본질적으로 또는 종래 기술에 대해 기여하는 부분 또는 상기 기술방안의 일부가 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있고, 상기 컴퓨터 소프트웨어 제품은 하나의 저장 매체에 저장되며, 컴퓨터 장치(예를 들면 개인 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 장치 등)가 본 발명의 각 실시예의 상기 방법의 일부 또는 전체 단계를 수행하도록 복수의 명령을 포함한다. 상술한 저장 매체는 USB메모리, 이동식 하드디스크, ROM(Read-Only-Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 디스크 또는 광 디스크 등 각종 프로그램 코드를 저장할 수 있는 매체를 포함한다.
설명의 편의 및 간결함을 위해, 상술한 시스템, 장치 및 유닛의 구체적인 작동 과정은, 상술한 방법 실시예의 대응되는 과정을 참조할 수 있으므로, 설명을 생략한다.
본 발명에서 제공한 여러 실시예에서 개시된 시스템, 장치 및 방법은 다른 방식으로도 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
예를 들어, 상술한 장치의 실시예에서 유닛 또는 모듈 또는 어셈블리의 구분은 단지 논리적 기능을 구분한 것이며, 실제 구현 시 다르게 구분될 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛 또는 모듈 또는 어셈블리는 다른 시스템에 결합 또는 통합시킬 수 있으며, 또는 일부 유닛 또는 모듈 또는 어셈블리는 생략하거나 또는 실행하지 않을 수도 있다.
예를 들면, 상기 분리/표시 부재로 설명되는 유닛/모듈/어셈블리는 물리적으로 분리되는 것일 수도 있고, 아닐 수도 있다. 즉, 한 곳에 위치하거나 또는 복수의 네트워크 유닛 상에 분포될 수도 있다. 실제의 필요에 따라 이러한 유닛/모듈/어셈블리 중 일부 또는 전체를 선택하여 본 출원의 실시예의 목적을 실현할 수 있다.
마지막으로, 설명해야 할 것은, 위에서 보여주거나 논의된 상호 간의 결합 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 일부의 인터페이스를 통해 실현될 수 있으며, 장치 또는 유닛 간의 간접 결합 또는 통신 연결은 전기적, 기계적 또는 다른 형태의 연결일 수 있다.
상술한 내용은 본 출원의 실시예의 구체적 실시 형태에 불과하며, 본 출원의 실시예의 보호범위는 이에 한정되지 않고, 당업자라면 본 출원의 실시예에 의해 공개된 기술 범위 내에서 변경 또는 대체를 쉽게 생각해 낼 수 있고, 이러한 변경 또는 대체는 모두 본 발명의 보호범위에 포함되어야 한다. 따라서, 본 출원의 실시예의 보호범위는 청구범위를 기준으로 해야 한다.

Claims (24)

  1. 지문 인식 장치에 있어서,
    표시 화면의 하방에 설치되도록 적용되며, 제1 필터층 및 지문 센서를 포함하고, 상기 제1 필터층은 상기 지문 센서의 상방에 설치되고,
    상기 제1 필터층은 복수의 제1 필터 유닛을 포함하며, 상기 복수의 제1 필터 유닛은 상기 제1 필터층의 상기 지문 센서의 가장자리 영역에 대응되는 영역에 설치되고;
    상기 지문 센서의 가장자리 영역의 감지부는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 리턴되어 상기 복수의 제1 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락이 진짜 손가락인지 여부를 검출하고;
    상기 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 생성하고, 상기 중간 영역의 면적은 상기 가장자리 영역의 면적보다 더 크고,
    제2 필터층을 더 포함하고,
    상기 제2 필터층은 상기 제1 필터층과 상기 지문 센서 사이에 설치되고, 상기 제2 필터층은 적외선 광 신호를 걸러내고, 상기 제2 필터층은 지문 센서 표면에 형성된 필터 필름인 것을 특징으로 하는,
    지문 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터 유닛은 적어도 한 가지 색상의 필터 유닛을 포함하고, 상기 적어도 한 가지 색상은, 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛, 청록색 필터 유닛 및 황색 필터 유닛 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터 유닛은 적어도 적색 필터 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함하고, 또한 인접한 2개의 상기 제1 필터 유닛의 색상이 상이한 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 필터 유닛은 적어도 하나의 적색 필터 유닛, 적어도 하나의 녹색 필터 유닛, 적어도 하나의 청색 필터 유닛을 포함하고, 또한 상기 복수의 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 남색 필터 유닛의 순서대로 차례로 배열되거나; 또는,
    상기 복수의 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛, 청색 필터 유닛의 순서대로 차례로 배열되거나; 또는,
    상기 복수의 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛, 청색 필터 유닛의 순서대로 차례로 배열되는 것을 특징으로 하는 지문 인식 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지문 센서의 가장자리 영역은 상기 지문 센서 최외측의 적어도 한 바퀴의 감지부가 위치하는 영역이고, 또한, 상기 제1 필터층 중의 하나의 필터 유닛은 상기 지문 센서 중의 하나의 감지부에 대응되고, 상기 하나의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴되어 대응되는 하나의 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터층은 투명 영역을 더 포함하고, 상기 투명 영역은 상기 제1 필터층에서 상기 지문 센서의 중간 영역에 대응되는 영역이며,
    상기 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴되어 상기 투명 영역을 거친 광 신호를 수신하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필터층은 복수의 제2 필터 유닛을 더 포함하고, 상기 복수의 제2 필터 유닛은 상기 제1 필터층의 상기 지문 센서의 중간 영역에 대응하는 영역에 설치되며, 상기 복수의 제2 필터 유닛은 상기 복수의 제1 필터 유닛과 색상이 상이하고,
    상기 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴되어 상기 복수의 제2 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 필터 유닛은 단색 필터 유닛이고 또한 적외선 광 신호를 걸러내거나; 또는,
    상기 제2 필터 유닛은 녹색 필터 유닛인 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    마이크로 렌즈 어레이 및 적어도 하나의 차광층을 더 포함하고,
    상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 제1 필터층의 상방에 설치되어, 상기 손가락에 의해 리턴된 광 신호를 상기 지문 센서의 감지부로 수렴시키며;
    상기 적어도 하나의 차광층은 상기 마이크로 렌즈 어레이와 상기 지문 센서 사이에 설치되고, 상기 적어도 하나의 차광층 중 각 차광층에는 핀홀 어레이가 설치되어 있고, 상기 핀홀 어레이는 상기 마이크로 렌지 어레이에 의해 수렴된 광 신호를 상기 지문 센서의 감지부로 유도하고;
    그중, 상기 지문 센서의 내부에 금속 배선층이 설치되어 있고, 상기 금속 배선층은 상기 적어도 하나의 차단층 중의 하나의 차광층인 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  11. 지문 인식 장치에 있어서,
    상기 지문 인식 장치는 표시 화면의 하방에 설치되도록 적용되며, 제1 필터층 및 지문 센서를 포함하고, 상기 제1 필터층은 상기 지문 센서의 상방에 설치되고,
    상기 제1 필터층은 복수의 제1 필터 유닛 및 제2 광학 유닛을 포함하며, 상기 복수의 제1 필터 유닛은 상기 제1 필터층의 상기 지문 센서의 가장자리 영역에 대응되는 영역에 설치되고, 상기 제2 광학 유닛은 상기 제1 필터층의 상기 지문 센서의 중간 영역에 대응되는 영역에 설치되며, 상기 제2 광학 유닛은 투명 영역 또는 복수의 제2 필터 유닛을 포함하고,
    상기 지문 센서의 가장자리 영역의 감지부는 상기 표시 화면 상방의 손가락에 의해 리턴되어 상기 복수의 제1 필터 유닛을 거쳐 필터링된 광 신호를 수신하고, 상기 지문 센서의 중간 영역의 감지부는 상기 손가락에 의해 리턴되는 광 신호를 수신하여, 상기 손가락의 지문 이미지를 생성하고, 상기 중간 영역의 면적은 상기 가장자리 영역의 면적보다 더 크고,
    제2 필터층을 더 포함하고,
    상기 제2 필터층은 상기 제1 필터층과 상기 지문 센서 사이에 설치되고, 상기 제2 필터층은 적외선 광 신호를 걸러내고, 상기 제2 필터층은 지문 센서 표면에 형성된 필터 필름인 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 필터 유닛은 적어도 한 가지 색상의 필터 유닛을 포함하고, 상기 적어도 한 가지 색상의 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛, 청색 필터 유닛, 청록색 필터 유닛 및 황색 필터 유닛을 포함하거나; 또는
    상기 제1 필터 유닛은 적색 필터 유닛, 녹색 필터 유닛 및 청색 필터 유닛을 포함하고, 또한 인접한 2개의 상기 제1 필터 유닛의 색상이 상이한 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제2 필터 유닛은 단색 필터 유닛이고, 적외선 광 신호를 걸러내는 것을 특징으로 하는, 지문 인식 장치.
  14. 표시 화면; 및
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 지문 인식 장치
    를 포함하고,
    상기 지문 인식 장치는 상기 표시 화면의 하방에 설치되는 것을 특징으로 하는,
    전자 장치.
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