KR20180080715A - 각도 제한 리플렉터를 갖는 광학 지문 센서가 통합된 디스플레이 - Google Patents

각도 제한 리플렉터를 갖는 광학 지문 센서가 통합된 디스플레이 Download PDF

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Abstract

디스플레이의 감지 영역 상에서 지문과 같은 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서가 개시되어 있다. 센서는 제 1 측 및 상기 제 1 측에 대향하는 제 2 측을 갖는 투명 기판을 포함한다. 검출기 엘리먼트들의 어레이는 투명 기판의 제 1 측 위에 위치되고, 각도 제한 리플렉터는 투명 기판의 제 2 측 아래에 위치된다. 각도 제한 리플렉터는 제한된 수용 각도 내에서 검출기 엘리먼트들의 어레이를 향하여 각도 제한 리플렉터 상에 입사하는 광을 반사하도록 구성된다.

Description

각도 제한 리플렉터를 갖는 광학 지문 센서가 통합된 디스플레이
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 발명의 명칭이 "Display Integrated Optical Fingerprint Sensor with Angle Limiting Reflector"이고 2015년 12월 3일 출원된 미국 가특허출원 일련번호 제 62/262,894 호의 이익을 주장하며, 여기서는 그 전체 내용을 참조로서 포함한다.
본 출원은 또한, 발명의 명칭이 "Optical Sensor for Integration in a Display"인 미국 특허 출원 일련 번호 제15/087,955호 및 발명의 명칭이 "Optical Sensor for Integration Over a Display Backplane"인 미국 특허 출원 일련 번호 제15/087,971호에 관련되며, 양쪽 출원 모두 2016년 3월 31일 출원되었으며, 그 전체 내용은 본원에서는 참조로서 포함한다.
기술분야
본 개시는 일반적으로 광학 센서들에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 디스플레이 스택과 통합될 수도 있는 광학 센서에 관한 것이다.
오브젝트 이미징이 다양한 응용들에서 유용하다. 예로서, 바이오메트릭 인식 시스템들이 인식 시스템들을 통합한 디바이스들의 사용자들을 인증 및/또는 검증하기 위한 바이오메트릭 오브젝트들을 이미징한다. 바이오메트릭 이미징은 개인 아이덴티티를 인식 목적으로 검증하는 신뢰가능한, 비-침습적 (non-intrusive) 방식을 제공한다. 다양한 유형들의 센서들이 바이오메트릭 이미징을 위해 사용될 수도 있다.
지문들은, 다양한 다른 바이오메트릭 특성들처럼, 고유의 개인적 특성들에 기초하고 따라서 개인을 인식하는 신뢰가능 메커니즘을 제공한다. 따라서, 지문 센서들은 많은 잠재적 응용들을 가진다. 예를 들어, 지문 센서들은 보안 검색대들 (security checkpoint) 과 같은 정적 애플리케이션들에서 액세스 제어를 제공하는데 사용될 수도 있다. 지문 센서들은 모바일 디바이스들, 이를테면 셀 폰들, 착용가능 스마트 디바이스들 (예컨대, 스마트 워치들 및 활동 추적기들), 태블릿 컴퓨터들, 개인휴대 정보단말들 (PDA들), 내비게이션 디바이스들, 및 휴대용 게이밍 디바이스들에서 액세스 제어를 제공하는데 또한 사용될 수도 있다. 따라서, 일부 애플리케이션들, 특히 모바일 디바이스들에 관련된 애플리케이션들이, 작은 사이즈 및 고도의 신뢰성 둘 다를 갖는 인식 시스템들을 요구할 수도 있다.
대부분의 상업적으로 입수가능한 지문 센서들은 광학 또는 용량성 감지 기술들에 기초한다. 대부분의 모바일 디바이스들은 지문의 융선 및 골 특징들을 감지하도록 구성되는 감지 어레이를 갖는 용량성 센서들이다. 통상적으로, 이들 지문 센서들은 절대 커패시턴스 (때때로 "자체 커패시턴스"로서 알려짐) 또는 트랜스-커패시턴스 (때때로 "상호 커패시턴스"로서 알려짐) 를 검출한다. 어느 경우에나, 어레이에서의 각각의 감지 엘리먼트에서의 커패시턴스는 융선 또는 골이 존재하는지의 여부에 의존하여 변화하고, 이들 변화들은 지문의 이미지를 형성하도록 전기적으로 검출된다.
용량성 지문 센서들이 특정한 장점들을 제공하지만, 대부분의 상업적으로 입수가능한 용량성 지문 센서들은 큰 거리들을 통해 미세한 융선 및 골 특징들을 감지하는데 어려움이 있어, 감지 어레이에 가까운 감지 표면과 지문이 접촉하는 것을 요구한다. 용량성 센서가 다수의 스마트 폰들 및 다른 모바일 디바이스들의 디스플레이를 보호하는 두꺼운 커버 유리 (때때로 본원에서 "커버 렌즈" 로 참조됨) 와 같이 두꺼운 층들을 통해 지문들을 검출하는 것은 여전히 중요한 과제이다. 이 문제를 해결하기 위해, 디스플레이 옆의 영역에서의 덮개 유리에 컷아웃 (cutout) 이 종종 형성되고, 개별 용량성 지문 센서 (종종 기계적 버튼과 통합됨) 가 덮개 유리를 통해 감지하지 않고서도 지문들을 검출할 수 있도록 컷아웃 영역에 배치된다. 컷아웃에 대한 필요는 디바이스의 앞면 상에 플러시 표면 (flush surface) 을 형성하기 어렵게 하여, 사용자 경험을 감소시키고, 제조를 복잡하게 한다. 디바이스 인클로저에서의 홀은 또한 수분 또는 오염물질들이 디바이스에 들어가게 할 수 있다. 기계적 버튼들의 존재는 상당한 디바이스 점유면적을 또한 차지한다.
광학 지문 센서들을 이용한 솔루션들은 일반적으로 센서 엘리먼트들에 광이 도달하기 전에 광을 컨디셔닝하는 광학 엘리먼트들을 요구한다. 통상의 광학 엘리먼트들은 전자 디바이스의 디스플레이 스택에서 발견되는 바와 같이 비교적 작은 공간에서 이용가능한 제한된 높이 내에 맞추어질 수 없다.
본 개시의 일 실시형태는 감지 영역 상에서 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 광학 센서를 제공한다. 광학 센서는 제 1 측 및 제 1 측에 대향하는 제 2 측을 갖는 투명 기판; 투명 기판의 제 1 측 위에 위치된 검출기 엘리먼트들의 어레이; 및 투명 기판의 상기 제 2 측 아래에 위치된 각도 제한 리플렉터로서, 각도 제한 리플렉터는 제한된 수용 각도 내에서 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이를 향하여 각도 제한 리플렉터 상에 입사하는 광을 반사시키도록 구성되는, 상기 각도 제한 리플렉터를 포함한다.
본 개시의 다른 실시형태는 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이를 제공한다. 제 1 측 및 상기 제 1 측에 대향하는 제 2 측을 갖는 투명 기판; 투명 기판의 제 1 측 위에 위치된 디스플레이 엘리먼트들의 세트; 투명 기판의 상기 제 1 측 위에 위치된 검출기 엘리먼트들의 어레이; 및 투명 기판의 제 2 측 아래에 위치된 각도 제한 리플렉터로서, 각도 제한 리플렉터는 제한된 수용 각도 내에서 검출기 엘리먼트들의 어레이를 향하여 각도 제한 리플렉터 상에 입사하는 광을 반사시키도록 구성되는, 상기 각도 제한 리플렉터를 포함한다.
본 개시의 다른 실시형태는 광학 지문 센서를 제조하는 방법을 제공한다. 본 방법은 디스플레이 기판의 제 1 측 위에 검출기 엘리먼트들의 어레이를 형성하는 단계로서, 디스플레이 기판은 투명 재료로 형성되는, 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이를 형성하는 단계; 및 디스플레이 기판의 제 1 측에 대향하는 디스플레이 기판의 제 2 측 아래에 각도 제한 리플렉터를 형성하는 단계를 포함한다.
도 1 은 감지 시스템의 일 예의 블록도이다.
도 2 는 특정 실시형태들에 따라 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이에 통합된 센서의 일 예를 예시한다.
도 3 은 특정 실시형태들에 따라 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이에 통합된 센서의 일 예를 예시한다.
도 4 는 특정 실시형태들에 따라 곡면들을 갖는 각도 선택적 리플렉터의 일 예를 예시한다.
도 5a 내지 도 5b 는 특정 실시형태들에 따라 반사 표면들의 예들을 예시한다.
도 6a 내지 도 6c 는 특정 실시형태들에 따라 배플 배열체들의 예들을 예시한다.
도 7 은 특정 실시형태들에 따라 디스플레이와 통합된 센서를 제조하는 방법의 일 예를 예시한다.
다음 상세한 설명은 본 개시 또는 본 출원과 본 개시의 용도들을 제한하기 위한 것으로 의도되지 않고 그 자체가 단지 예시적인 것에 불과하다. 또한, 앞에 있는 기술분야, 배경기술, 개요, 도면의 간단한 설명 또는 다음의 상세한 설명에 제시된 임의의 명시되거나 또는 내포된 이론에 의해 제한되는 어떠한 의도도 존재하지 않는다.
도면들로 가서, 그리고 본원에 보다 자세하게 설명될 바와 같이, 본 개시의 실시형태들은 지문과 같은 입력 오브젝트를 광학적으로 이미징하는 시스템들 및 방법들을 제공한다. 특히 시스템 및 방법은 반사된 광의 각도 범위를 제한하기 위하여 설명된다. 실시형태들은 각도 선택적 리플렉터를 포함한다. 검출기 엘리먼트들 및 판독 회로부와 결합하여, 시스템 및 방법은 입력 오브젝트를 이미징하는 센서, 이를 테면, 지문 센서들을 디스플레이, 이를 테면, 예를 들어, LED 또는 OLED 디스플레이에 통합하기에 적합하다. 각도 선택적 리플렉터는 개별적인 검출기 엘리먼트들로 보여지는 바와 같이 이미징되는 입력 오브젝트의 시야를 제한하는 광학 엘리먼트로서 기능한다. 각도 선택적 리플렉터는 다수의 방식들로, 예를 들어, 별도의 반사 엘리먼트 및 별도의 흡수 배플 층을 적층하는 것에 의해 제조될 수도 있거나 또는 표준 반도체 또는 몰딩 프로세스들 및 단순 금속화 단계를 이용하여 하나의 피스로서 제조될 수도 있다.
시스템 및 방법은 디스플레이 제조 프로세스를 변경할 필요가 없는 비용 효과적인 애드-온 컴포넌트를 제공할 수 있고 특별한 정렬없이 최종 제품 어셈블리 동안 라미네이션 또는 부착을 이용하여 제조될 수 있다. 센서의 컴포넌트들, 이를 테면, 리플렉터는 시트 또는 롤 형태로 비교적 얇게 제조될 수 있고 이후 디스플레이의 영역의 일부분만 또는 전체를 커버하도록 다이컷될 수도 있다. 시스템 및 방법은 또한 디스플레이 기판에서 단순 애퍼처의 추가에 의해 입력 오브젝트 (예를 들어, 손가락) 와 검출기 엘리먼트들 사이에서 광학 경로를 추가로 정의/조정하는 추가된 유연성을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시형태들에 따라, 센서 (100) 를 갖는 예시적인 감지 시스템의 블록 다이어그램이다. 센서 (100) 는 전자 시스템 (또한 "전자 디바이스") 에 입력을 제공하도록 구성될 수도 있다. 일부 전자 시스템들의 일부 비-제한적인 예들은 데스크탑 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 넷북 컴퓨터들, 태블릿들, e-book 리더기들, 개인 휴대 정보 단말기들 (PDA들) 및 웨어러블 컴퓨터들 (예컨대, 스마트 워치 및 액티비티 추적기 디바이스들) 과 같은 모든 사이즈들 및 형상들의 퍼스널 컴퓨터들을 포함한다. 추가적인 예의 전자 시스템들은 복합 입력 디바이스들, 이를 테면, 입력 디바이스 (100) 및 별도의 조이스틱들 또는 키 스위치들을 포함하는 물리적 키보드들을 포함한다. 추가의 예시적인 전자 시스템들은 데이터 입력 디바이스들 (원격 제어들 및 마우스들을 포함함), 및 데이터 출력 디바이스들 (디스플레이 스크린들 및 프린터들을 포함함) 과 같은 주변장치들을 포함한다. 다른 예들은 원격 단말기들, 키오스크들, 및 비디오 게임 머신들 (예를 들어, 비디오 게임 콘솔들, 포터블 게임 디바이스들 등) 을 포함한다. 다른 예들은 (셀룰라 폰들, 이를 테면, 스마트 폰들을 포함하는) 통신 디바이스들, 및 (리코더들, 에디터들, 및 플레이어들, 이를 테면, 텔레비전, 셋톱 박스들, 뮤직 플레이어들, 디지털 포토 프레임들, 및 디지털 카메라들을 포함하는) 미디어 디바이스들을 포함한다. 추가적으로, 전자 시스템은 입력 디바이스에 대한 호스트 또는 슬레이브일 수 있다.
센서 (100) 는 전자 시스템의 물리적 부분으로서 구현될 수 있거나, 또는 전자 시스템과 물리적으로 분리될 수 있다. 본 개시에 따라, 센서 (100) 는 전자 디바이스의 디스플레이의 부분으로서 통합될 수도 있다. 적절함에 따라, 센서 (100) 는 다음: 버스들, 네트워크들, 및 다른 유선 또는 무선 상호접속들 중 임의의 하나 이상을 이용하여 전자 시스템의 부분들과 통신할 수도 있다. 예들은 I2C, SPI, PS/2, USB (Universal Serial Bus), 블루투스, RF, 및 IRDA 를 포함한다.
센서 (100) 는 감지 영역 (120) 에서 하나 이상의 입력 오브젝트들 (140) 에 의해 제공된 입력을 감지하도록 구성된다. 일 실시형태에서, 입력 오브젝트 (140) 는 손가락이고, 센서 (100) 는 입력 오브젝트 (140) 의 지문 특징들을 검출하도록 구성된 지문 센서 (또한 "지문 스캐너") 로서 구현된다. 다른 실시형태들에서, 센서 (100) 는 혈관 센서 (예를 들어, 손가락 정맥 인식), 손 형상 센서, 또는 (터치 패드, 터치 스크린, 및/또는 다른 터치 센서 디바이스와 같은) 근접도 센서로서 구현될 수도 있다.
감지 영역 (120) 은 센서 (100) 가 입력 (예를 들어, 하나 이상의 입력 오브젝트 (140) 에 의해 제공되는 사용자 입력) 을 검출할 수 있는, 센서 (100) 위, 주위, 내부, 및/또는 근방의 임의의 공간을 포함한다. 특정 감지 영역들의 사이즈들, 형상들, 및 위치들은 실시형태들 마다 넓게 변할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 감지 영역 (120) 은, 센서 (100) 의 표면으로부터 하나 이상의 방향들에서 공간으로 연장한다. 다양한 실시형태들에서, 입력 표면들은, 센서 엘리먼트들이 내부에 상주하는 케이싱들의 표면들에 의해, 센서 엘리먼트들 상에 적용된 페이스 시트 (face sheet) 들 또는 임의의 케이싱들 등에 의해 제공될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 감지 영역 (120) 은 입력 디바이스 (100) 의 입력 표면 상에 프로젝션될 때 직사각형 형상을 갖는다.
센서 (100) 는 감지 영역 (120) 에서 사용자 입력을 검출하기 위해 센서 컴포넌트들 및 감지 기술들의 임의의 조합을 활용할 수도 있다. 센서 (100) 는 사용자 입력을 검출하기 위한 하나 이상의 검출기 엘리먼트들 (또는 "감지 엘리먼트들") 을 포함한다. 일부 구현들은 입력 오브젝트 (140) 를 검출하기 위해 감지 엘리먼트들의 어레이들 또는 다른 규칙적인 또는 불규칙적인 패턴들을 활용한다.
본 개시에 기재된 입력 디바이스 (100) 의 광학 구현들에서, 하나 이상의 검출기 엘리먼트들은 감지 영역으로부터 광을 검출한다. 다양한 실시형태들에서, 검출된 광은 감지 영역에서의 입력 오브젝트들로부터 반사되거나, 감지 영역에서의 입력 오브젝트들에 의해 방사되거나, 또는 이들의 일부 조합일 수도 있다. 예시적인 포토 검출기 엘리먼트들은 포토다이오드들, CMOS 어레이들, CCD 어레이들, 포토다이오드들, 및 가시적인거나 비가시적인 스펙트럼 (예컨대, 적외선 또는 자외선 광) 에서 광을 검출하도록 구성된 다른 타입의 광 센서들을 포함한다. 포토 센서들은 박막 트랜지스터들 (TFT들) 또는 박막 다이오드들 (TFD들) 일 수도 있다.
일부 광학 구현들은 감지 영역에 조명을 제공한다. 조명 파장(들)에서 감지 영역으로부터의 반사들은 입력 오브젝트에 대응하는 입력 정보를 결정하기 위해 검출된다.
일부 광학 구현들은 그 구성에 의존하여 감지 영역의 입력 표면과 접촉할 수도 있거나 접촉하지 않을 수도 있는, 입력 오브젝트의 직접적인 조명의 원리들에 의존한다. 하나 이상의 광원들 및/또는 광 가이드 구조들이 광을 감지 영역으로 보내는데 사용될 수도 있다. 입력 오브젝트가 존재할 때, 이 광은 입력 오브젝트의 표면들로부터 반사되며, 이 반사들은 광학 감지 엘리먼트들에 의해 검출되고, 입력 오브젝트에 관한 정보를 결정하는 데 사용될 수 있다.
일부 광학 구현들은 감지 영역의 입력 표면과 접촉하는 입력 오브젝트들을 검출하기 위해 내부 반사의 원리들에 의존한다. 하나 이상의 광원들은, 감지 표면에 의해 한정된 경계의 대향 측들에서 상이한 굴절률들로 인해, 감지 영역의 입력 표면에서 내부적으로 반사되는 각도로 전파 매질 (transmitting medium) 에서 광을 보내는데 사용될 수도 있다. 입력 오브젝트에 의한 입력 표면의 접촉은, 굴절률이 이 경계에 걸쳐 변화하게 하며, 이는 입력 표면에서의 내부 반사 특성들을 변경시킨다. FTIR (frustrated total internal reflection) 의 원리들이 입력 오브젝트를 검출하는데 사용될 경우, 더 높은 콘트라스트 신호들이 종종 달성될 수 있다. 이러한 실시형태들에서, 광은 입력 오브젝트가 입력 표면과 접촉하고 광이 이 인터페이스를 통해 부분적으로 전파하게 하는 경우를 제외하고, 완전히 내부적으로 반사되는 입사각으로 입력 표면에 보내질 수도 있다. 이에 대한 일 예가 유리 대 공기 (glass to air) 인터페이스에 의해 한정된 입력 표면에 도입된 손가락의 존재이다. 공기와 비교하여 인간의 피부의 굴절률이 높을수록, 공기에 대한 인터페이스의 임계 각도로 입력 표면에 입사하는 광이 손가락을 통해 부분적으로 전파되게 하며, 그렇지 않으면 유리 대 공기 인터페이스에서 완전히 내부적으로 반사될 것이다. 이러한 광학적 반응은 시스템에 의해 검출되어 공간 정보를 결정하는데 사용될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 이는 작은 스케일의 지문 특징들을 이미징하는데 사용될 수 있고, 여기서 입사광의 내부 반사율은 융선 또는 골이 입력 표면의 그 부분과 접촉하는지 여부에 의존하여 달라진다.
일부 구현예들은 1, 2, 3, 또는 그 이상의 차원들의 공간들의 범위에 있는 이미지들을 제공하도록 구성된다. 입력 디바이스는 수반되는 특정 감지 기술 및/또는 관심있는 정보의 스케일과 같은 인자들에 의존하여, 실시형태들마다 변화하는 센서 분해능을 가질 수도 있다. 예를 들어, 일부 바이오메트릭 감지 구현들은 (손가락의 지문 융선 특징들, 또는 눈의 혈관 패턴들과 같은) 입력 오브젝트의 생리학적 특징들을 검출하도록 구성될 수도 있으며, 이는 더 높은 센서 분해능들을 활용할 수도 있고, (입력 표면에 대한 손가락의 터치 위치와 같은) 감지 영역에 대한 입력 오브젝트의 위치를 검출하도록 구성되는 일부 근접도 센서 구현들로부터 상이한 기술적 고려사항들을 제시한다. 일부 실시형태들에서, 센서 분해능은 감지 엘리먼트들의 어레이의 물리적 배열에 의해 결정되며, 여기서 더 작은 감지 엘리먼트들 및/또는 더 작은 피치가 더 높은 센서 분해능을 정의하는데 사용될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 센서 (100) 는 지문의 특징들을 캡처하기에 충분히 높은 센서 분해능을 갖는 지문 센서로서 구현된다. 일부 구현들에서, 지문 센서는 미세관 (융선 단점 (ending) 들 및 분기점 (bifurcation) 들을 포함함), 배향 필드들 (때때로, "융선 흐름"으로 지칭됨), 및/또는 융선 골격을 캡처하기에 충분한 분해능을 갖는다. 이들은 때때로 레벨 1 및 레벨 2 특징들로 지칭되고, 예시적인 실시형태에서, 적어도 250 ppi (인치당 픽셀들) 의 분해능은 이들 특징들을 신뢰할 수 있게 캡처할 수 있다. 일부 구현들에서, 지문 센서는 땀 구멍들 또는 엣지 윤곽들 (즉, 개별 융선들의 에지들의 형상들) 과 같은, 더 높은 레벨의 특징들을 캡처하는데 충분한 분해능을 갖는다. 이들은 때때로 레벨 3 특징들로 지칭되고, 예시적인 실시형태에서, 적어도 750 ppi (인치당 픽셀들) 의 분해능은 이들 더 높은 레벨의 특징들을 신뢰할 수 있게 캡처할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 지문 센서는 배치 센서 (또한 "영역" 센서 또는 "정적" 센서) 또는 스와이프 센서 (또한 "슬라이드" 센서 또는 "스윕" 센서) 로서 구현된다. 배치 센서 구현에서, 센서는 사용자의 손가락이 감지 영역 위에 고정될 때, 지문 입력을 캡처하도록 구성된다. 통상적으로, 배치 센서는 단일 프레임에서 지문의 원하는 영역을 캡처할 수 있는 감지 엘리먼트들의 2 차원 어레이를 포함한다. 스와이프 센서 구현에서, 센서는 사용자 손가락과 감지 영역 사이의 상대적 움직임에 기초하여 손가락 입력에 대해 캡처하도록 구성된다. 통상적으로, 스와이프 센서는 사용자 손가락이 센서 영역 상에서 스와이프될 때 다수의 프레임들을 캡처하도록 구성된 감지 엘리먼트들의 선형 어레이 또는 얇은 2 차원 어레이를 포함한다. 이후, 다수의 프레임들은 지문 입력에 대응하는 지문의 이미지를 형성하도록 재구성될 수도 있다. 일부 구현들에서, 센서는 배치 및 스와이프 입력들 양쪽을 캡처하도록 구성된다.
일부 실시형태들에서, 지문 센서는 단일 사용자 입력에서 사용자의 지문의 전체 영역 미만을 캡처하도록 구성된다 (본원에서는 "부분" 지문 센서로서 지칭된다). 통상적으로, 부분 지문 센서에 의해 캡처된 지문의 결과적인 부분 영역은 시스템이 지문의 단일 사용자 입력 (즉, 단일 손가락 배치 또는 단일 손가락 스와이프) 으로부터 지문 매칭을 수행하기에 충분하다. 부분 배치 센서들에 대한 일부 예시의 이미징 영역들은 100 mm2 이하의 이미징 영역을 포함한다. 다른 예시적 실시형태에서, 부분 배치 센서는 20 - 50 mm2 의 범위에서 이미징 영역을 갖는다. 일부 구현들에서, 부분 지문 센서는 이미징 영역과 동일한 사이즈인 입력 표면을 갖는다.
입력 디바이스가 일반적으로 도 1 의 지문 센서의 환경에서 설명되어 있지만, 본 개시의 실시형태들은 다른 바이오메트릭 센서 디바이스들을 포함한다. 여러 실시형태들에서, 바이오메트릭 센서 디바이스는 사용자의 생리학적 바이오메트릭 특징들을 캡처하도록 구성될 수도 있다. 일부 예시의 생리학적 바이오메트릭 특징들은 지문 패턴들, 혈관 패턴들 (종종 "정맥 패턴들"로 알려짐), 장문들 및 장문인식을 포함한다.
도 1 에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 입력 디바이스 (100) 와 통신중인 것으로 도시된다. 프로세싱 시스템 (110) 은 하나 이상의 집적 회로 (IC들) 및/또는 다른 회로부 컴포넌트들의 부분들 또는 전부를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템은 입력 데이터를 캡처하도록 입력 디바이스의 하드웨어를 동작시키고/시키거나 센서 (100) 에 의해 캡처된 입력 데이터에 기초하여 바이오메트릭 프로세스 또는 다른 프로세스를 구현하도록 구성될 수도 있다.
일부 구현들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 감지 영역 (120) 에서 입력을 검출하기 위해 센서 (100) 의 센서 하드웨어를 동작시키도록 구성된다. 일부 구현들에서, 프로세싱 시스템은 입력 디바이스의 감지 하드웨어로 신호들을 구동하도록 구성된 드라이버 회로부 및/또는 감지 하드웨어로 신호들을 수신하도록 구성된 수신기 회로부를 포함한다.
예를 들어, 광학 센서 디바이스에 대한 프로세싱 시스템은 하나 이상의 LED들, LCD 백라이트 또는 다른 광원들에 조명 신호들을 구동시키도록 구성된 드라이버 회로부 및/또는 광학 수신 엘리먼트들로 신호들을 수신하도록 구성된 수신기 회로부를 포함할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 또한 전자적 판독가능 명령들, 이를 테면, 펌웨어 코드, 소프트웨어 코드 등을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 전자적 판독가능 명령들 및/또는 다른 데이터, 이를 테면, 바이오메트릭 인식을 위한 기준 템플릿들을 저장하기 위한 메모리를 포함한다. 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 (100) 의 물리적 부분으로서 구현될 수 있거나 또는 센서 (100) 로부터 물리적으로 분리될 수 있다. 프로세싱 시스템 (110) 은 버스들, 네트워크들 및/또는 다른 유선 또는 무선 상호접속들을 이용하여 센서 (100) 의 부분들과 통신할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 을 구성하는 컴포넌트들은 이를 테면, 센서 (100) 의 감지 엘리먼트(들) 근방에 함께 위치된다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 의 컴포넌트들은 센서 (100) 의 감지 엘리먼트(들)에 가까이 있는 하나 이상의 컴포넌트들과 그리고 하나 이상의 그 밖의 컴포넌트들과 물리적으로 분리된다. 예를 들어, 센서 (100) 는 컴퓨팅 디바이스에 커플링된 주변기기일 수도 있고, 프로세싱 시스템 (110) 은 컴퓨팅 디바이스의 중앙 프로세싱 유닛 상에서 실행하도록 구성되는 소프트웨어, 및 중앙 프로세싱 유닛으로부터 분리된 하나 이상의 IC들 (대개 연관된 펌웨어를 가짐) 을 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 센서 (100) 는 물리적으로, 모바일 디바이스에 통합될 수도 있고, 프로세싱 시스템 (110) 은 모바일 디바이스의 중앙 프로세싱 유닛 또는 다른 메인 프로세서의 부분인 회로들 및/또는 펌웨어를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 (100) 를 구현하는데 전용된다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서와 연관된 기능들을 수행하고 그리고 또한 다른 기능들, 이를 테면, 디스플레이 스크린들을 동작시키는 것, 햅틱 액츄에이터들을 구동시키는 것, 전자 시스템을 위한 오퍼레이팅 시스템 (OS) 을 실행하는 것 등을 수행한다.
프로세싱 시스템 (110) 은 프로세싱 시스템 (110) 의 상이한 기능들을 처리하는 모듈들의 세트로서 구현될 수도 있다. 각각의 모듈은 프로세싱 시스템 (110) 의 부분인 회로부, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 여러 실시형태들에서, 모듈들의 다른 조합들이 이용될 수도 있다. 예시적인 모듈들은 하드웨어, 이를 테면, 센서 전극들 및 디스플레이 스크린들을 동작시키는 하드웨어 동작 모듈들, 데이터, 이를 테면, 센서 신호들 및 위치 정보를 프로세싱하는 데이터 프로세싱 모듈들, 및 정보를 보고하는 보고 모듈들을 포함한다. 추가의 예시적인 모듈들은 입력을 검출하도록 감지 엘리먼트(들)을 동작시키도록 구성되는 센서 동작 모듈들, 제스처들, 이를 테면, 모드 변경 제스처들을 식별하도록 구성된 식별 모듈들, 및 동작 모드들을 변경하기 위한 모드 변경 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 모듈은 별도의 집적 회로들에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 모듈은 제 1 집적 회로 내에 적어도 부분적으로 포함될 수도 있고, 별도의 모듈은 제 2 집적 회로 내에 적어도 부분적으로 포함될 수도 있다. 추가로, 단일 모듈의 부분들은 다수의 집적 회로들의 범위에 있을 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 하나 이상의 액션들을 야기하는 것에 의해 직접 감지 영역 (120) 에서 사용자 입력 (또는 사용자 입력 부재) 에 응답한다. 예시적인 액션들은 디바이스를 언로크하는 것 또는 그 외에, GUI 액션들, 이를 테면, 커서 움직임, 선택, 메뉴 내비게이션, 및 다른 기능들을 변경하는 것을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 전자 시스템의 일부 부분에 (예를 들어, 별도의 중앙 프로세싱 시스템이 존재하면 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 분리된 전자 시스템의 전체 프로세싱 시스템에) 입력 (또는 입력 부재) 에 대한 정보를 제공한다. 일부 실시형태들에서, 전자 시스템의 일정 부분은 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 수신된 정보를 프로세싱하여, 모드 변경 액션들 및 GUI 액션들을 포함한 전체 범위의 액션들을 용이하게 행하는 것과 같이 사용자 입력에 작용한다.
예를 들어, 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 (100) 의 감지 엘리먼트(들)을 동작시켜, 감지 영역 (120) 에서의 입력 (또는 입력 부재) 를 표시하는 전기 신호들을 생성한다. 프로세싱 시스템 (110) 은 전자 시스템에 제공되는 정보를 생성하는데 있어서 전기 신호들에 대한 임의의 적절한 양의 프로세싱을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 전극들로부터 획득된 아날로그 전기 신호들을 디지털화할 수도 있다. 다른 예로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 필터링 또는 다른 신호 컨디셔닝을 수행할 수도 있다. 또 다른 예로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 베이스라인을 감산하거나 또는 달리 고려하여, 정보가 전기 신호들과 베이스라인 사이의 차이를 반영할 수 있게 한다. 또 다른 예들로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 위치 정보를 결정하고, 입력들을 커맨드들로서 인식하고, 사용자를 인증하는 것 등을 행할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 이를 테면, 센서 (100) 가 터치 스크린 인터페이스를 포함하는 실시형태들, 및/또는 활성 디스플레이 영역을 통하여 바이오메트릭 입력 데이터를 검출하도록 구성된 바이오메트릭 감지 실시형태들에서 감지 영역 (120) 은 디스플레이 스크린의 활성 영역의 적어도 일부분을 오버랩한다. 예를 들어, 센서 (100) 는 실질적으로 투명한 센서 전극들을 포함할 수도 있다. 디스플레이 스크린은 사용자에게 비주얼 인터페이스를 디스플레이가능한 동적 디스플레이의 임의의 유형일 수도 있고, 발광 다이오드 (LED), 유기 LED (OLED), 음극선 관 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마, 일렉트로루미네센스 (EL), 또는 다른 디스플레이 기술의 임의의 유형을 포함할 수도 있다. 디스플레이 스크린은 또한 가요성이거나 강성일 수도 있고, 플랫하거나 곡면이거나 또는 다른 기하학적 구조를 가질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 디스플레이 스크린은 비쥬얼들을 제공하고/하거나 다른 기능을 제공하는데 이용될 수도 있는 TFT 회로부 및/또는 다른 회로부에 대한 유리 또는 플라스틱 기판을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 디스플레이 디바이스는 또한 입력 디바이스에 대한 입력 표면을 제공할 수도 있는 디스플레이 회로부 위에 배치된 커버 렌즈 (종종 "커버 유리"라고 지칭된다) 를 포함한다. 예시의 커버 렌즈 재료들은 광학적으로 투명한 비정질 고체들, 이를 테면, 화학적 경화 유리, 뿐만 아니라 광학적으로 투명한 결정질 구조들, 이를 테면, 사파이어를 포함한다. 본 개시에 따르면, 센서 (100) 및 디스플레이 스크린은 물리적 엘리먼트들을 공유할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시형태들은 비쥬얼들을 디스플레이하고 입력 감지를 위하여 동일한 전기 컴포넌트들의 일부를 이용할 수도 있다. 일 실시형태에서, 디스플레이 디바이스의 하나 이상의 디스플레이 전극들은 디스플레이 업데이트 및 입력 감지 양쪽을 위해 구성될 수도 있다. 다른 예로서, 디스플레이 스크린은 입력 디바이스와 통신하는 프로세싱 시스템 (110) 에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 동작될 수도 있다.
도 2 는 디스플레이에 통합될 수도 있는 광학 센서 디바이스 (200) 의 일 예를 예시한다. 실시형태는 디스플레이의 커버 유리 또는 커버 렌즈 상에 또는 근처에 위치된 입력 오브젝트 (204) 의 이미지를 감지하기 위해 포토 센서 검출기 엘리먼트들 (202) 을 이용한다. 블러링을 감소시키고 선명한 이미지를 실현하기 위해, 검출기 엘리먼트 (202) 의 하부 측 (이미징될 입력 오브젝트의 반대측) 으로 전달되는 광을 감지할 수 있게 하는 광학 경로가 형성된다. 각각의 검출기 엘리먼트 (202) 의 광학 경로는 수용 각도 (θ) 를 갖는 수용 콘 (206) 에 의해 나타내어지고, 각도 선택적 리플렉터 (212) 에 진입하기 전에 커버 층 (208) 을 통과하여 투명 기판 (210) 을 통과하는 전송 경로를 포함한다. 각도 선택적 리플렉터 (212) 는 반사층 (216) 을 포함하고 배플들 (214) 을 포함할 수도 있다. 각도 선택적 리플렉터 (212) 에 진입하는 높은 각도의 광 (법선에 대해 큰 각도) 은 배플들 (214) 내의 벽들에 의해 흡수되고/되거나 반사 층 (216) 에 의해 필터링된다. 낮은 각도 광 (법선에 대해 작은 각) 은 반사 층 (216) 에 도달하여 기판 (210) 을 향하여 다시 반사되고, 반사된 광의 적어도 일부는 검출기 엘리먼트들 (202) 에 도달되어 검출된다. 배플들 (214) 은 상대적으로 작은 수용 각도로 광의 수용 콘 (206) 에 대한 광학 경로를 제한한다. 수용 콘은 검출기 엘리먼트 (202) 의 사이즈, 예를 들어 폭에 의해 추가로 제한될 수도 있다. 작은 수용 각도를 유지하고, 따라서 블러링을 최소화하는 것은 개시된 실시형태들에 의해 실현된다. 센서 (200) 는 또한 다양한 컬러들을 생성할 수도 있고 사용자에게 가시적인 그래픽 디스플레이를 제공하는 여러 디스플레이 엘리먼트 (218) 를 포함한다.
커버 층 (208) 은 일반적으로 검출기 엘리먼트들 (202) 및 디스플레이 엘리먼트들 (218) 과 같은 디스플레이의 내부 컴포넌트들을 보호하기 위해 디스플레이의 일부로서 제공된다. 커버 층 (208) 의 상부 표면 (220) 은 입력 오브젝트 (204) 에 대한 접촉 영역을 제공하는 감지 표면을 형성한다. 감지 표면 (220) 은 오브젝트가 이미징될 수 있는 감지 영역의 일부를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 전술한 바와 같이, 감지 영역은 실제 감지 표면 (220) 위로 연장될 수도 있다. 단순화를 위해, 커버 층 (208) 은 단일 층으로 도시된다. 그러나, 커버 층은 다수의 층들 또는 렌즈들을 포함할 수도 있으며, 이용되는 디스플레이 기술의 유형에 따라 달라지는 부가적인 컴포넌트들을 또한 포함할 수도 있다.
설명의 목적으로 지문의 환경에서 일반적으로 설명되었지만, 입력 오브젝트 (204) 는 이미징될 임의의 오브젝트이다. 일반적으로, 오브젝트 (204) 는 다양한 특징부들을 가질 것이다. 예로서, 오브젝트 (204) 는 융선들 (222) 과 골들 (224) 을 갖는다. 이들의 돌출된 성질에 기인하여, 융선들 (222) 은 감지 표면 (220) 과 접촉한다. 골들 (224) 은 감지 표면 (220) 과 접촉하지 않고 대신에 입력 오브젝트 (204) 와 감지 표면 (220) 사이에 에어 갭을 형성할 수도 있다. 이들 특징부들은 직접 조명을 이용하여 또는 내부 반사 원리들에 의존하는 것에 의해 광학적으로 이미징될 수도 있다.
도 2 에 도시된 예들에서, 검출기 엘리먼트들 (202) 및 디스플레이 엘리먼트들 (218) 은 기판 (210) 위에 위치된다. 기판 (210) 은 투명 (반투명을 포함함) 재료로 제조된다. 기판 (210) 은 특정 파장들에 대해 선택적으로 투명할 수도 있으며, 예를 들어, 특정 광 파장들이 통과하는 것을 허용하면서 다른 파장들을 차단, 감쇠 또는 흡수할 수 있게 한다. 검출기 엘리먼트 (202) 및 디스플레이 엘리먼트 (218) 는 일반적으로 동일한 평면에 도시되어 있지만, 검출기 엘리먼트 (202) 및 디스플레이 엘리먼트 (218) 는 상이한 평면들에 배치될 수도 있다.
검출기 엘리먼트들 (202) 은 아래로부터 광을 검출하도록 구성된 임의의 적합한 유형의 포토 검출기이다. 적합한 검출기 엘리먼트들의 예들은 상보형 금속 산화물 반도체 (CMOS) 및 전하 결합 소자 (CCD) 센서 어레이들이다. 검출기 엘리먼트들 (202) 은 pn 및 핀 다이오드들과 같은 박막 트랜지스터들 (TFT들) 및/또는 박막 포토 검출기들 (TFD들) 로서 구성될 수도 있다. 디스플레이 엘리먼트들 (218) 은 예를 들어, 발광 다이오드들 (LED들) 및 유기 LED들 (OLED들) 과 같은 전형적인 디스플레이에 이용되는 임의의 유형의 광원들을 포함할 수도 있다. 특정 실시형태들에서, 디스플레이 엘리먼트들 (218) 각각은 디스플레이 서브-픽셀 (예를 들어, 적색, 녹색, 청색) 일 수도 있거나 픽셀의 엘리먼트일 수도 있다.
특정 실시형태들에서, 디스플레이 엘리먼트들 (218) 은 광을 감지 표면 (220) 에 전달하는데 이용되는 광원을 형성하며, 이후에 감지 표면 (220) 은 아래 보다 자세히 설명된 바와 같이, 검출기 엘리먼트들 (202) 에 의해 반사 및 검출된다. 그러나, 광원 (226) 과 같은 별도의 광원이 광원을 제공하도록 디스플레이 엘리먼트들 (218) 대신에 또는 디스플레이 엘리먼트들 (218) 과 결합하여 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
배플들 (214) 은 배플들의 애스펙트 비에 의존하는 각도로 수용 콘 (206) 의 각도 (θ) 를 제한하도록 구성되며, 여기에서 애스펙트 비는 벽들 사이의 거리 또는 배플 개구부들 (228) 의 폭 (w) 에 대한 배플 벽들의 높이 (h) 의 비율이다 (도 3). 배플 개구부들 (228) 을 형성하는 공간은 광의 투과를 허용하도록 구성되고, 공기 또는 광학적 검출에 이용되는, 광에 투과적인 공기 또는 임의의 적합한 재료일 수도 있다. 배플들 (214) 의 벽들은 광 흡수 재료로 제조될 수도 있다. 배플 벽들은 기판 (210) 으로부터 반사층 (216) 까지 이어지는 것으로 도시되어 있지만 그러나 벽들은 더 짧을 수 있으며, 즉 기판 (210) 과 반사층 (216) 사이의 전체 거리를 덮지 않을 수도 있다. 더욱이, 배플 벽들은 직선으로 도시되어 있지만, 곡면형 또는 각진 형태일 수도 있다.
반사 층 (216) 은 배플들 (214) 아래에 위치되고 반사 표면 (230) 을 포함한다. 반사 표면 (230) 은 광을 반사시키도록 구성되며, 예를 들어, 연속형이거나 이산형인 미러처리된 표면들의 세트로 구성될 수도 있다. 또한, 반사 표면들 (230) 은 예를 들어 플랫, 곡면형, 및 프리즘형과 같은 다양한 형상들을 가질 수도 있다.
설명된 배열체에 따르면, 주어진 검출기 엘리먼트 (202) 에 진입하는 광의 방향은 입력 오브젝트 (204) 의 이미지의 블러링을 방지하기 위해 도 2 에 도시된 바와 같이, 작은 수용 각도 (θ) 를 갖는 대응하는 수용 콘 (206) 으로 제한된다. 수용 콘 (206) 은 예를 들어, 수도까지 제한될 수도 있다. 수용 각도 (θ) 는 주어진 이미지 분해능을 여전히 실현하면서 입력 오브젝트 (204) 가 위치파악될 수 있는 검출기 엘리먼트들 (202) 로부터의 최대 거리와 이미지 블러링 정도를 결정한다. 수용 콘들 (206) 의 사이즈는 배플 (214) 의 개구부들 (228) 의 애스펙트 비, 반사 층 (216) 의 구조 및 반사 특성들 및/또는 검출기 엘리먼트들 (202) 의 폭에 의존한다.
검출기 엘리먼트들 (202) 은 감지 표면 (220) 및/또는 입력 오브젝트 (204) 로부터 반사되고 수용 콘 (206) 내의 범위에 들어오는 광을 검출한다. 이러한 광은 커버 층 (208) 및 투명 기판 (210) 을 관통하여 그리고 배플 개구부들 (228) 을 통과하여 투과되고, 그 후, 광은 반사 표면 (230) 에서 적어도 부분적으로 반사되어 검출기 엘리먼트들 (202) 까지 반사된다. 특정 수용 콘 (206) 외부의 범위에 드는 광은 대응하는 검출기 엘리먼트 (202) 에 도달되지 못하게 되는데, 그 이유는 이러한 광이 배플들 (214) 의 벽들에 의해 차단되거나, 반사 층 (214) 에 의해 필터링되거나 또는 광이 다른 검출기 엘리먼트에 대응하는 수용 콘의 범위 내에 들어오기 때문이다.
특정 실시형태들에서, 광 차폐부 (232) 가 검출기 엘리먼트들 (202) 위에 제공된다. 광 차폐부 (232) 는 감지 표면 (220) 에서 반사된 광이 검출기 엘리먼트 (202) 에 직접 도달하는 것을 방지한다.
예시의 목적으로, 제한된 수의 검출기 엘리먼트들 (202) 및 대응하는 수용 콘들만이 도시되어 있다. 센서 (200) 는 입력 오브젝트 (204) 의 원하는 영역을 이미징하는데 필요한 것 만큼 많은 수의 검출기 엘리먼트들 (202) 을 가질 것이며 각각의 검출기 엘리먼트 (202) 는 대응하는 수용 콘을 가질 것이다. 또한, 이 예에서, 디스플레이의 디스플레이 엘리먼트들의 세트 (218) 에 대해 하나의 검출기 엘리먼트 (202) 가 도시되어 있다. 그러나, 검출기 엘리먼트 피치는 디스플레이 엘리먼트 피치와 매칭할 필요가 없으며, 예를 들어, 각각의 픽셀 또는 서브 픽셀들의 세트는 대응하는 검출기 엘리먼트를 가질 필요가 없다. 또한, 검출기 엘리먼트들은 미광의 수용을 최소화하기 위해 디스플레이 전체에 걸쳐 배열체에서 스태거링될 수도 있다.
배플들 (214) 과 반사 표면 (230) 의 조합은 검출기 엘리먼트 상에 입사하는 광의 각도를 협소화하여, 검출기 엘리먼트에 각각 도달하는 입력 오브젝트 상의 특정 영역들로부터 광을 제한한다. 배플 (214) 어레이의 폭과 높이는 수용 각도 (θ) 를 결정한다. 검출기에 의해 샘플링되는 대응 영역은 특정 디스플레이 컴포넌트들의 두께, 즉 입력 오브젝트 (204) 와 검출기 엘리먼트들 (202) 사이의 광학 경로에 의존한다. 비율이 높을수록 두꺼운 디스플레이 컴포넌트들을 통한 입력 오브젝트 또는 이미징의 보다 미세한 샘플링을 허용한다. 물론, 임의의 애스펙트 비가 디스플레이 컴포넌트들의 전체적인 치수들 뿐만 아니라 원하는 이미지의 해상도 및 품질에 따라 이용될 수도 있다. 또한, 상이한 애스펙트 비들은 광학 시스템의 설계에 따라 동일하게 주어진 광학 해상도를 달성하는데 이용될 수도 있다. 예를 들어, 배플 어레이의 애스펙트 비는 플랫 미러와 결합된 경우보다는 아래 도 4 에서와 같이 곡면형 미러들과 결합된 경우 낮추어질 수도 있다.
도 3 은 수용 콘 (206) 외부의 광이 배플 배열체 (214) 에 의해 차단되거나 흡수되는 한편, 수용 콘 (206) 내에 있는 검출기 엘리먼트 (202a) 위의 일반적인 입력 오브젝트의 작은 영역으로부터의 광의 수용을 나타내는 도면을 예시한다. 도면에는 검출기 엘리먼트들 (202a, 202b), 투명 기판 (210), 배플들 (214) 및 반사 표면 (230) 을 갖는 반사 층 (216) 이 예시되어 있다. 또한, 수용 콘 (206) 의 일부분이 도시되어 있다.
광선 (240) 은 수용 콘 (206) 내의 범위에 들고 감지 표면 (220) 에서 입력 오브젝트 (204) 로부터 반사되는 광의 빔을 나타낸다. 그 비교적 작은 각도에 기인하여, 광선 (240) 은 투명 기판 (210) 을 관통하고, 배플들 (214) 을 관통하여 반사 표면 (230) 으로부터 반사되어, 검출기 엘리먼트 (202a) 의 하부에 도달한다.
광선 (242) 은 또한 감지 표면 (220) 에서 입력 오브젝트 (204) 로부터 반사된 광의 빔을 나타낸다. 그러나, 광선 (242) 은 비교적 높은 각도에서 반사되어 그 결과, 수용 콘 (206) 외부의 범위에 든다. 광선 (242) 의 각도는 반사 표면 (230) 에 도달할 정도로 상당히 작지만, 반사 각도에 기인하여 반사 배플 (214) 의 측벽 (244) 에 부딪칠 수도 있다. 광선 (242) 은 측벽 (244) 에 의해 흡수되어 광선 (242) 이 복수의 검출기 엘리먼트들의 평면에 도달하는 것을 방지하고, 그리고 예를 들어, 검출기 엘리먼트 (202b) 에 도달하는 미광 빔을 가능하게 형성한다.
배열체는 수용 콘 (206) 의 외부로부터의 높은 각도 광이 검출기 엘리먼트들에 도달하는 것을 방지한다. 따라서, 특정 검출기 엘리먼트에 도달하는 광은 검출기 엘리먼트 바로 위에 입력 오브젝트의 영역으로부터의 광으로 제한됨으로써, 블러링을 최소화한다.
도 4 는 특정 실시형태들에서 이용될 수도 있는 각도 선택적 리플렉터 (400) 의 일 예를 예시하고, 선택적 리플렉터와, 법선광 (408), 낮은 각도의 (법선 근방) 광 (410) 및 높은 각도의 광 (412) 과의 상호 작용을 예시한다. 각도 선택적 리플렉터 (400) 는 배플 (402) 및 곡면 반사 표면들 (404) 을 포함한다. 곡면 반사 표면들 (404) 은 예를 들어 포물선형, 타원형 또는 반원형, 비구면형을 포함하는 다양한 기하학적 구조를 가질 수 있으며, 풀사이즈 또는 링형상화될 수도 있다. 곡면 (404) 및 배플들 (402) 위에는 검출기 엘리먼트들 (406a, 406b 및 406c) 이 배치된다.
도시된 바와 같이, 광선들 (408) 은 검출기 엘리먼트들을 정의하는 평면에 대하여 아래로 똑바로 (법선) 로 보내진다. 광원들 (408) 이 반사 표면 (404) 에 부딪칠 때, 광선들 (402) 이 검출기 엘리먼트의 평면을 향하여 되반사된다. 반사된 광의 상대 각도는 반사 표면들 (404) 의 곡률에 따라 변할 것이다. 포물선형 반사 표면의 경우, 광선 (402) 은 곡면들 (404) 에 대해 초점을 향해 되반사된다. 따라서, 검출기 엘리먼트 (406a) 는 최대 양의 반사된 법선 광을 수용하기 위해 초점에 근접하여 위치될 수도 있다.
다른 예로서, 광선들 (410) 은 법선에 대해 작은 각도로부터 각도 선택적 리플렉터 (400) 에 도달한다. 이와 같이, 광선 (410) 은 반사 표면 (204) 의 초점에 정확히 수렴하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 검출기 엘리먼트 (406b) 는 여전히 오프앵글 광선 (410) 을 수용한다. 이러한 이유 때문에, 검출기 엘리먼트이 여전히 광선 (410) 과 같은 일부 광을 수용할 것이기 때문에, 검출기 엘리먼트들 (406) 은 반사 표면의 중심 및 배플 벽들과 직접 정렬될 필요는 없다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 달리 말하면, 개시된 실시형태들의 이점은 각도 선택적 리플렉터가 입력 오브젝트의 이미징을 위해 검출기 엘리먼트와 완벽하게 정렬될 필요는 없다는 것이다.
광선 (412) 은 검출기 엘리먼트 (406c) 에 대응하는 수용 콘 외부의 범위에 드는 비교적 높은 (넓은) 각도 광을 도시한다. 광선 (412) 이 반사 표면 (404) 에 부딪칠 때, 이들은 상대적으로 큰 각도에서 반사된다. 따라서, 도시된 바와 같이, 광선 (412) 은 배플 (402) 의 벽 (414) 에 부딪치고 흡수되어 인접 검출기 픽셀들 사이의 크로스토크를 방지한다.
도 5a 는 특정 실시형태에서 배플들 (미도시) 아래에 형성된 반사 층으로서 사용될 수도 있는 레트로-리플렉터 어레이 필름 (500) 을 도시한다. 이 실시형태에서, 반사 층은 프리즘 어레이 필름에 의해 형성된다. 배열체 (500) 는 보다 높은 각도의 광을 필터링하는데 이용될 수 있다.
예를 들어, 광선 (502)(거의 법선 각도를 가짐) 은 프리즘상 표면 (508) 에서 리플렉터 (500) 에 입사하게 된다. 광선 (502) 은 도시된 바와 같이 입사광에 대한 평행 경로를 따라 다시 반사된다. 이와 유사하게, 법선이 아니지만 작은 각도로 프리즘상 표면 (508) 에 입사하는 광선 (504) 은 평행 경로를 따라 또한 다시 반사된다.
대조적으로, 광선 (506) 에 의해 도시된 바와 같이 큰 각도로 리플렉터 (500) 에 도달하는 광은 대부분 프리즘상 표면 (508) 을 통과한다. 따라서, 레트로 리플렉터 (500) 는 높은 배플들을 필요로 함이 없이 더 큰 각도 광을 필터링한다. 그러나, 배플들은 여전히 미광을 제거하는데 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 5b 는 다이크로익 리플렉터 및/또는 유전체 스택 (520) 의 형태의 반사 층을 도시한다. 다이크로익 리플렉터는 특정 파장의 광은 반사하는 한편 다른 파장들을 통과시킨다. 다이크로익 리플렉터를 이용하는 것에 의해, 특정 컬러 또는 컬러들, 예를 들어, 청색 광이 이미징 프로세스를 위해 이용될 수도 있는 한편, 리플렉터는 다른 광, 이를 테면, 적색 및 녹색을 통과시킨다. 유전체 미러는 예를 들어 유리 또는 다른 재료의 기판 상에 성막될 수도 있는 유전체 재료의 다수의 박막층들로 제조된다. 유전체 층의 두께의 유형에 기초하여, 리플렉터는 상이한 광 파장들에 대하여 특정 반사율로 설계될 수도 있다.
따라서, 예를 들어, 특정 컬러 (예를 들어, 적색) 의 광선 (522) 은 반사 층 (520) 에 입사하여 반사 층의 표면에서 반사된다. 다른 색 (예를 들어, 청색) 의 광선 (524) 은 광선 (522) 과 거의 동일한 각도에서 반사 층 (520) 에 입사하지만 반사 층을 통과한다. 대안으로서, 및/또는 전술한 것과 조합하여, 광선 (526) 은 법선에 비교되어 비교적 큰 각도에서 반사 층 (520) 에 입사하여 반사 층을 통과한다. 이러한 방식으로, 반사층은 배플들을 필요로 하지 않고 선택적 파장 범위에 대해 좁은 수용 콘을 생성하도록 설계될 수도 있다.
도 6a 및 도 6b 는 상이한 실시형태들에 따른 배플들 (602 및 604) 의 평면도들을 예시한다. 도 6a 에 도시된 바와 같이, 배플들 (602) 은 제 1 벽 세트 (606) 및 제 2 벽 세트 (608) 를 가지며, 제 2 벽 세트는 제 1 벽 세트와 직교한다. 이 예에서, 벽들은 일반적으로 직사각형 또는 정사각형 단면을 갖는 갭들 (610) 을 형성한다. 도 6b 에서, 배플들 (604) 은 원형 단면을 갖는 갭 (616) 을 형성한다. 전술한 바와 같이, 갭들 (610 및/또는 616) 은 공기로 충전될 수도 있거나 또는 투명 또는 반투명 재료로 충전될 수도 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b 에서의 배플들에 대한 기하학적 구조들은 단지 예시의 방식에 의한 것임을 이해할 것이다. 갭들의 단면은 다양한 형상들의 다각형들, 타원 등을 포함하는 임의의 기하학적 구조를 형성할 수도 있다. 또한, 횡단면들은 불규칙한 형상들을 형성할 수도 있고 균일하게 분포될 필요는 없다.
배플들은 도시된 배열체에서 재료의 성막, 몰딩 등에 의해 또는 흡수 재료의 홀들을 에칭 또는 트렌치하는 것에 의해 형성될 수도 있다. 대안적으로는, 도 6c 에 도시된 바와 같이, 배플들은 하나의 층이 다른 층 위에 적층된 2 개의 1D 층으로서 형성될 수도 있다. 제 1 의 1D 층은 제 1 방향으로 어어지는 벽 세트 (612) 로 형성된다. 그 다음, 제 2 의 1D 층은 제 1 벽 세트 (612) 의 상단에 직교하여 적층되는 벽 세트 (614) 로 형성된다.
배플들은 또한 각각의 광섬유가 광섬유 주위에 클래딩 층 또는 흡수 층을 갖는 광섬유 어레이들을 드로잉하는 것과 유사한 프로세스에 의해 형성될 수도 있다. 광섬유가 투명하면 광섬유는 남겨질 수 있다. 대안적으로, 섬유는 흡수 층을 떠나 제거될 수도 있다.
본원의 실시형태들 중 특정 실시형태가 배플 배열체를 이용하는 것으로 설명되었지만, 배플이 요구되지 않음을 이해할 것이다. 예를 들어, 다이크로익 리플렉터 및/또는 유전체 스택을 이용하는 실시형태들은 배플 배열체에 대한 필요성을 제거할 수도 있다.
도 7 은 본 개시에 따른 검출기 엘리먼트들, 투명층 및 각도 선택적 리플렉터를 포함하는 센서 배열체를 제조하는 방법의 일 예를 예시한다. 단계들이 특정 시퀀스로 설명되었지만, 시퀀스는 변경될 수도 있고/있거나 달리 명확한 경우를 제외하고는 개시의 범위를 벗어남이 없이 결합 또는 제거될 수도 있다.
단계 (702) 에서, 제 1 측 (상부 측) 및 제 2 측 (하부 측) 을 갖는 투명 기판이 형성된다. 단계 (704) 에서, 검출기 엘리먼트들의 어레이가 기판의 상부면 위에 형성된다.
단계 (706) 에서, 각도 선택적 리플렉터가 형성된다. 각도 선택적 리플렉터는 반사 층을 포함하고 광 흡수 재료로 구성될 수도 있는 배플들을 포함할 수도 있다. 배플들을 갖는 실시형태들에서, 배플들은 여러 방법들로 제조될 수 있다. 일 실시형태에서, 배플들은 반도체 제조에 이용된 TSV (through silicon via) 프로세스와 유사하게 실리콘 (Si) 또는 다른 고 흡수성 화합물 웨이퍼에서 홀들 또는 트렌치들을 에칭하는 것에 의해 제조된다. 다른 실시형태에서, 배플들은 원하는 애스펙트 비를 갖는 패턴을 생성하기 위해 하나 또는 다수의 단계들로 행해질 수 있는 유리 또는 플라스틱 기판 상에 두꺼운 흡수층을 선택적으로 성막하거나 에칭하는 것에 의해 제조된다. 다른 실시형태에서, 배플들은 흡수성 염료 또는 입자들을 장입한 실리콘들 또는 다른 수지들과 같은 재료를 사출 성형, 엠보싱 또는 열성형하는 것에 의해 제조되었다.
2D 이미지를 캡처하기 위해, 배플들은 모든 방위각 방향들로 각도를 제한해야 하고, 도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같이 2D 배열체를 가져야 한다. 전술한 바와 같이, 6a 및 6b 는 단지 일예일 뿐이고 임의의 적합한 기하학적 구조가 이용될 수도 있다. 2 개의 1D 층은 서로 포개져 적층될 수 있는데, 예를 들어, 도 6c 에 도시된 바와 같이 서로 직교하는 방향으로 서로 적층된 2 개의 1D (선형 어레이) 패턴들이 적층될 수 있다.
단계 (708) 에서, 각도 선택적 리플렉터는 임의의 적절한 수단을 이용하여 투명 기판의 하부 측에 부착된다. 일 예로서, 각도 선택적 리플렉터는 광학적으로 투명한 접착제를 이용하여 기판에 부착된다. 배플들 및 각도 선택적 리플렉터는 일반적으로, 또한 투명 기판 상에 직접 형성될 수도 있다.
여러 실시형태들을 예시하는데 있어서, 검출기 엘리먼트의 피치 사이즈가 디스플레이 엘리먼트들의 피치 사이즈와 일반적으로 동일한 예들이 도시되었다. 그러나, 검출기 엘리먼트들 및 디스플레이 엘리먼트들의 피치는 상이할 수도 있음을 이해할 것이다. 추가적으로, 애퍼처들 및/또는 검출기 픽셀들의 배열체는 검출기 엘리먼트에 도달하는 잡음의 확률을 추가로 감소시키기 위해 디스플레이 전반에 걸쳐 스태거링될 수도 있다. 미광 또는 잡음을 수신하기 쉬운 검출기 엘리먼트들은 이미징 프로세스 동안 간단히 이용되지 않기 위해 제거될 수도 있다.
배열체가 일반적으로 오브젝트를 이미징하기 위한 센서의 환경에서 설명되었음을 또한 이해할 것이다. 그러나, 본원에 설명된 센서는 또한 터치 센서로서 이용될 수 있다.
본 명세서에서 인용되는 공개들, 특허 출원들, 및 특허들을 포함하는 모든 참고문헌들은, 각각의 참고문헌이 개별적으로 그리고 구체적으로 인용에 의해 포함될 것으로 나타내어졌고 그 전부가 본 명세서에서 언급되었던 것처럼 동일한 정도로 참조로 본 명세서에서 포함된다.
본 개시를 설명하는 맥락에서 (특히 다음의 청구항들의 맥락에서)"a"와 "an"과 "the"와 "적어도 하나" 및 유사한 지시자들이란 용어들의 사용은, 본 명세서에서 달리 나타내거나 또는 맥락에 의해 분명히 부정하지 않는 한 단수 및 복수 둘 다를 커버하도록 해석되어야 한다. "적어도 하나"라는 용어와 뒤따르는 하나 이상의 아이템들의 리스트의 사용 (예를 들어, "A 및 B 중 적어도 하나") 은 본 명세서에서 달리 나타내거나 또는 맥락에 의해 분명히 부정하지 않는 한 열거된 아이템들에서부터 선택된 하나의 아이템 (A 또는 B) 또는 열거된 아이템들 중 둘 이상의 아이템들의 임의의 조합 (A 및 B) 을 의미하도록 해석되어야 한다. "포함하는", "가지는", "구비하는", 및 "담고 있는"이란 용어들은 달리 명시하지 않는 한 개방형 용어들 (즉, "비제한적으로 포함하는"을 의미함) 로서 해석되어야 한다. 본 명세서에서의 값들의 범위들의 언급은, 본 명세서에서 달리 나타내어지지 않는 한, 범위 내에 속하는 각각의 개별 값으로 개별적으로 언급하는 약식 방법으로서 역할을 하는 것으로서만 의도되고, 각각의 개별 값은 그것이 본 명세서에서 개별적으로 언급되는 것처럼 명세서에 포함된다.
본 명세서에서 설명되는 모든 방법들은 본 명세서에서 달리 나타내거나 또는 맥락에 의해 분명히 부정하지 않는 한 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 임의의 및 모든 예들의 사용, 또는 본 명세서에서 제공되는 예시적인 언어 (예컨대, "이를테면") 는, 본 개시를 더 잘 예시하도록만 의도되고 달리 청구되지 않는 한 본 개시의 범위에 대한 제한을 제기하지 않는다. 명세서에서의 언어표현은 본 개시의 실시에 필수적인 것으로서 임의의 비-청구된 엘리먼트를 나타내는 것으로서 해석되어야 한다.
본 개시를 수행하기 위한 발명자들에게 공지된 최선의 모드를 포함하는 본 개시의 바람직한 실시형태들이 본 명세서에서 설명된다. 그들 바람직한 실시형태들의 변형들은 앞서의 설명을 읽을 시 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명확하게 될 수도 있다. 발명자들은 숙련된 기술자들이 이러한 변형들을 적절한 대로 채용할 것을 기대하고, 발명자들은 본 개시가 본 명세서에서 구체적으로 설명되는 것과는 달리 실시되는 것을 의도한다. 따라서, 본 개시는 첨부되는 청구범위에서 언급되는 본 개시의 주제의 모든 수정들 및 동등물들을 적용 가능한 법률에 의해 허용되는 것으로서 포함한다. 더구나, 모든 가능한 변형들에서의 위에서 설명된 엘리먼트들의 임의의 조합이 본 명세서에서 달리 나타내거나 또는 맥락에 의해 분명히 부정하지 않는 한 본 개시에 의해 포함된다.

Claims (26)

  1. 감지 영역 상에서 바이오메트릭 (biometric) 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서로서,
    제 1 측 및 상기 제 1 측에 대향하는 제 2 측을 갖는 투명 기판;
    상기 투명 기판의 상기 제 1 측 위에 위치된 검출기 엘리먼트들의 어레이; 및
    상기 투명 기판의 상기 제 2 측 아래에 위치된 각도 제한 리플렉터로서, 상기 각도 제한 리플렉터는 제한된 수용 각도 내에서 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이를 향하여 상기 각도 제한 리플렉터 상에 입사하는 광을 반사시키도록 구성되는, 상기 각도 제한 리플렉터를 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판은 상기 감지 영역과 상기 각도 제한 리플렉터 사이에 위치되는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 반사 표면, 및 애퍼처들의 어레이를 형성하는 복수의 광 흡수 배플 (baffle) 들을 포함하고, 상기 배플들은 상기 투명 기판과 상기 반사 표면 사이에 위치되는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 애퍼처들의 어레이는 투명 재료를 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 애퍼처들의 어레이는 다각형 단면을 갖는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 애퍼처들의 어레이는 타원형 또는 원형 단면을 갖는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 법선 근방 입사 광을 반사시키고 법선으로부터 비교적 큰 각도들에서 입사하는 광을 통과시키도록 구성되는 프리즘들의 어레이를 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이로 광을 보내도록 구성되는 광 포커싱 리플렉터들의 어레이를 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 포커싱 리플렉터들의 어레이는 포물선형, 구면형, 비구면형 또는 타원형 중 하나인, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 상이한 광 파장들에 대해 변하는 반사도를 갖는 다층 유전체 스택을 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 제 2 파장 범위의 광을 통과시키면서 제 1 파장 범위의 광을 반사시키도록 구성된 다이크로익 리플렉터 (dichroic reflector) 를 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 플랫 반사 표면을 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 영역과 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이 사이에 위치된 광 차폐층을 더 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  14. 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이로서,
    제 1 측 및 상기 제 1 측에 대향하는 제 2 측을 갖는 투명 기판;
    상기 투명 기판의 상기 제 1 측 위에 위치된 디스플레이 엘리먼트들의 세트;
    상기 투명 기판의 상기 제 1 측 위에 위치된 검출기 엘리먼트들의 어레이; 및
    상기 투명 기판의 상기 제 2 측 아래에 위치된 각도 제한 리플렉터로서, 상기 각도 제한 리플렉터는 제한된 수용 각도 내에서 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이를 향하여 상기 각도 제한 리플렉터 상에 입사하는 광을 반사시키도록 구성되는, 상기 각도 제한 리플렉터를 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 디스플레이 엘리먼트들 및 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이는 동일한 평면에 위치되는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 유기 발광 다이오드 (organic light emitting diode; OLED) 디스플레이이고, 상기 디스플레이 엘리먼트들은 OLED들을 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 디스플레이 엘리먼트들은 상기 각도 제한 리플렉터에 의해 반사된 광에 대한 소스를 제공하도록 구성되는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 반사 표면, 및 애퍼처들의 어레이를 형성하는 복수의 광 흡수 배플 (baffle) 들을 포함하고, 상기 배플들은 상기 투명 기판과 상기 반사 표면 사이에 위치되는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 법선 근방 입사 광을 반사시키고 법선으로부터 비교적 큰 각도들에서 입사하는 광을 통과시키도록 구성되는 프리즘들의 어레이를 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하기 위한 광학 센서.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이로 광을 보내도록 구성되는 광 포커싱 리플렉터들의 어레이를 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 광 포커싱 리플렉터들의 어레이는 포물선형, 구면형, 비구면형 또는 타원형 중 하나인, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터는 플랫 반사 표면을 포함하는, 바이오메트릭 입력 오브젝트를 이미징하는 디스플레이.
  23. 광학 지문 센서를 제조하는 방법으로서,
    디스플레이 기판의 제 1 측 위에 검출기 엘리먼트들의 어레이를 형성하는 단계로서, 상기 디스플레이 기판은 투명 재료로 형성되는, 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이를 형성하는 단계; 및
    상기 디스플레이 기판의 상기 제 1 측에 대향하는 상기 디스플레이 기판의 제 2 측 아래에 각도 제한 리플렉터를 형성하는 단계를 포함하는, 광학 지문 센서를 제조하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터를 형성하는 단계는:
    광 투명성 접착제로 상기 디스플레이 기판의 상기 제 2 측에 상기 각도 제한 리플렉터를 부착하는 단계를 포함하는, 광학 지문 센서를 제조하는 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 각도 제한 리플렉터를 형성하는 단계는:
    투명 층의 제 2 측 아래에 광 흡수 배플들 및 미러를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 광 흡수 배플들은 상기 디스플레이 기판의 상기 제 2 측과 상기 미러 사이에 위치되는, 광학 지문 센서를 제조하는 방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 검출기 엘리먼트들의 어레이를 형성하는 단계는:
    박막 반도체 제조 프로세스를 이용하여 상기 검출기 엘리먼트들의 어레이와 동일한 평면에 디스플레이 백플레인을 형성하는 단계를 포함하는, 광학 지문 센서를 제조하는 방법.
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