KR20210057702A - 광학 지문 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20210057702A
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Abstract

본 발명은 디스플레이 스크린을 갖는 전자 기기에 사용되는 광학 지문 장치와 전자 기기를 제공한다. 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비되어 사용되고, 상기 광학 지문 장치는: 복수의 광학 센싱 유닛을 갖는 센싱 어레이를 포함하고, 상기 센싱 어레이는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 지문 광신호를 수신하는데 사용되고, 상기 지문 광신호는 상기 손가락의 지문 이미지를 얻는데 사용되는 광학 지문 칩; 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 상부 표면에 형성되는 차광층;을 포함하며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고, 또한 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않으며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역으로부터 상기 센싱 어레이로 들어가는 간섭광을 차단하는데 사용되고, 상기 센싱 영역은 상기 센싱 어레이가 위치한 영역이다.

Description

광학 지문 장치 및 전자 기기
본 출원의 실시예는 지문 인식 기술 분야와 관련되며, 더욱 구체적으로 광학 지문 장치 및 전자 기기와 관련된다.
단말기 산업의 급속한 발전으로 인해 사람들은 지문 인식 기술을 점점 더 중요하게 생각하며, 성능이 향상된 언더 스크린 지문 인식 기술의 실용화는 이미 대중의 요구가 되었다.
일반적인 언더 스크린 지문 인식 장치는 렌즈를 기반으로 하는 광학 지문 장치이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지문 인식 성능을 보장하려면 지문 이미징에 영향을 미치는 미광을 차단하거나 필터링해야 한다. 하나의 구현 방식으로, 지문 센서 위에 렌즈 홀더를 구비하여 지문 인식에 영향을 미치는 미광을 차단할 수 있지만, 렌즈 홀더의 부피가 커서 전자 기기에 대한 공간 요구가 높다.
따라서, 지문 인식 성능을 향상시키기 위해 미광을 필터링하는 방법이 시급한 기술적인 문제가 되고 있다.
본 발명은 미광을 필터링하여 지문 인식 성능을 향상시킬 수 있는 광학 지문 장치 및 전자 기기를 제공한다.
제1 양태로서, 디스플레이 스크린을 갖는 전자 기기에 사용되는 광학 지문 장치를 제공한다. 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비되어 사용되고, 상기 광학 지문 장치는:
복수의 광학 센싱 유닛을 갖는 센싱 어레이를 포함하고, 상기 센싱 어레이는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 지문 광신호를 수신하는데 사용되고, 상기 지문 광신호는 상기 손가락의 지문 이미지를 얻는데 사용되는 광학 지문 칩;
상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 상부 표면에 형성되는 차광층;을 포함하며, 그 중, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고, 또한 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않으며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역으로부터 상기 센싱 어레이로 들어가는 간섭광을 차단하는데 사용되고, 상기 센싱 영역은 상기 센싱 어레이가 위치한 영역이다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층은 스크린 인쇄 공정 또는 스프레이 코팅 공정에 의해 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 상부 표면에 구비된다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층의 내측과 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역의 외측 사이의 거리는 200 미크론보다 크다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층과 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 수직 방향 투영의 중첩 부분의 폭은 200 미크론 이상이다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층의 두께는 20 미크론 이하이다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 지문 장치는 상기 광학 지문 칩의 상부 표면에 구비되는 필터층;을 더 포함하며, 상기 필터층은 적어도 상기 센싱 영역을 덮는다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층은 상기 필터층의 엣지 영역을 덮는다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 지문 장치는 상기 광학 지문 칩 아래에 구비되고, 금 와이어에 의해 상기 광학 지문 칩에 전기적으로 연결되는 회로 기판;을 더 포함하며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩에 의해 덮이지 않은 상기 회로 기판의 영역 및 상기 금 와이어를 덮는다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 디스플레이 스크린과 상기 회로 기판 사이에서, 상기 광학 지문 칩의 외측에 제1 발포체 구조 및 제2 발포체 구조가 구비되며, 상기 제1 발포체 구조는 상기 제2 발포체 구조 위에 구비되고, 상기 제2 발포체 구조의 상부 표면은 상기 차광층의 상부 표면보다 낮지 않다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 제2 발포체 구조의 상부 표면은 상기 금 와이어의 아크 높이보다 낮지 않다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 지문 칩에 가까운 상기 제1 발포체 구조의 일단에 차단부를 형성하기 위해 상기 제1 발포체 구조의 폭은 상기 제2 발포체 구조의 폭보다 크며, 상기 차단부는 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고, 또한 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않는다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층은 잉크이다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 광신호를 상기 광학 지문 칩으로 안내하여 광학 지문 검출을 수행하는 광학 조립체;를 더 포함한다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 조립체는 복수의 마이크로 렌즈로 형성된 렌즈 어레이 및 적어도 하나의 차광층을 포함하며, 상기 적어도 하나의 차광층은 상기 마이크로 렌즈 어레이 아래에 위치하며, 각각의 차광층에는 복수의 광 통과 소형 홀이 구비되며, 상기 센싱 어레이는 상기 마이크로 렌즈 어레이를 통해 상기 복수의 광 통과 소형 홀로 집속되고 또한 상기 복수의 광 통과 소형 홀을 통과하는 광신호를 수신하는데 사용된다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 전자 기기의 중간 프레임에 슬롯이 구비되고, 상기 광학 지문 장치는 상기 슬롯에 구비되도록 사용된다.
제2 양태로서, 디스플레이 스크린을 갖는 전자 기기에 사용되는 광학 지문 장치를 제공한다. 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비되어 사용되고, 상기 광학 지문 장치는:
복수의 광학 센싱 유닛을 갖는 센싱 어레이를 포함하고, 상기 센싱 어레이는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 지문 광신호를 수신하는데 사용되고, 상기 지문 광신호는 상기 손가락의 지문 이미지를 얻는데 사용되는 광학 지문 칩;를 포함하며,
상기 광학 지문 칩의 엣지 영역 위에는 차광층이 구비되고, 상기 차광층은 상기 디스플레이 스크린 아래의 제1 발포체 구조와 제2 발포체 구조 사이에 고정되며, 상기 제1 발포체 구조 및 상기 제2 발포체 구조는 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 외측에 위치하며, 상기 제1 발포체 구조는 상기 제2 발포체 구조 위에 위치하고, 상기 제2 발포체 구조의 상부 표면은 상기 광학 지문 칩의 상부 표면보다 낮지 않고, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고 또한 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않으며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역으로부터 상기 센싱 어레이로 들어가는 간섭광을 차단하는데 사용되며, 상기 센싱 영역은 상기 센싱 어레이가 위치한 영역이다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층의 내측과 상기 센싱 영역의 외측 사이의 거리는 200 미크론보다 크다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층과 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 수직 방향 투영의 중첩 부분의 폭은 200 미크론 이상이다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 차광층의 두께는 20 미크론 내지 50미크론 사이이다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 지문 장치는 상기 광학 지문 칩의 상부 표면에 구비되는 필터층;을 더 포함하며, 상기 필터층은 적어도 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 덮는다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 필터층의 상부 표면은 상기 차광층의 하부 표면보다 높지 않고, 또한 상기 차광층은 상기 필터층의 엣지 영역으로 연장된다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 필터층의 상부 표면과 상기 차광층의 하부 표면은 동일 평면에 있고, 상기 필터층, 상기 차광층, 상기 광학 지문 칩 및 상기 제2 발포체 구조 사이에 밀폐 공간이 형성된다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 지문 장치는 상기 제2 발포체 구조 및 상기 광학 지문 칩 아래에 구비되고, 금 와이어에 의해 상기 광학 지문 칩에 전기적으로 연결되는 회로 기판;을 더 포함한다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 금 와이어의 아크 높이는 상기 제2 발포체 구조의 상부 표면보다 높지 않다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 광신호를 상기 광학 지문 칩으로 안내하여 광학 지문 검출을 수행하는 광학 조립체;를 더 포함한다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 광학 조립체는 복수의 마이크로 렌즈로 형성된 렌즈 어레이 및 적어도 하나의 차광층을 포함하며, 상기 적어도 하나의 차광층은 상기 마이크로 렌즈 어레이 아래에 위치하며, 각각의 차광층에는 복수의 광 통과 소형 홀이 구비되며, 상기 센싱 어레이는 상기 마이크로 렌즈 어레이를 통해 상기 복수의 광 통과 소형 홀로 집속되고 또한 상기 복수의 광 통과 소형 홀을 통과하는 광신호를 수신하는데 사용된다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 전자 기기의 중간 프레임에 슬롯이 구비되고, 상기 광학 지문 장치는 상기 중간 프레임의 슬롯에 구비되도록 사용된다.
제3 양태로서, 전자 기기를 제공한다. 상기 전자 기기는:
디스플레이 스크린;
제1 양태 또는 제1 양태의 임의의 가능한 구현 방식과 같은 광학 지문 장치;를 포함하며, 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비된다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 디스플레이 스크린은 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 스크린이고, 상기 디스플레이 스크린은 복수의 OLED 광원을 포함하며, 상기 광학 지문 장치는 적어도 일부의 OLED 광원을 채택하여 광학 지문 검출을 위한 여기 광원으로 사용한다.
제4 양태로서, 전자 기기를 제공한다. 상기 전자 기기는:
디스플레이 스크린;
제2 양태 또는 제2 양태의 임의의 가능한 구현 방식과 같은 광학 지문 장치;를 포함하며, 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비된다.
일부 가능한 구현 방식에서, 상기 디스플레이 스크린은 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 스크린이고, 상기 디스플레이 스크린은 복수의 OLED 광원을 포함하며, 상기 광학 지문 장치는 적어도 일부의 OLED 광원을 채택하여 광학 지문 검출을 위한 여기 광원으로 사용한다.
본 발명에 의해 제공되는 광학 지문 장치 및 전자 기기는 미광을 필터링하여 지문 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 본 출원 실시예의 기술 방안은 다양한 전자 기기에 적용될 수 있다. 본 출원의 실시예의 기술 방안은 생체 인식 기술에 사용될 수 있다. 본 출원의 실시예의 기술 방안은 언더 스크린 지문 인식 기술에 사용될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기의 개략적인 정면도다.
도 1b는 도 1a에 도시된 전자 기기의 A-A' 부분의 단면 구조도이다.
도 2는 루트 광학 지문 장치의 전형적인 구조의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 지문 장치의 작동 원리도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 광학 지문 장치의 개략적인 구조도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광학 지문 장치의 평면도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 광학 지문 장치의 개략적인 구조도이다.
도 7은 도 6에 도시된 광학 지문 장치의 평면도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 광학 지문 장치의 구비 개략도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 전자 기기에서의 광학 지문 장치의 설치 위치의 개략도이다.
도 10은 본 출원의 다른 실시예에 따른 광학 지문 장치의 개략적인 구조도이다.
도 11은 도 10에 도시된 광학 지문 장치의 평면도이다.
도 12는 본 출원의 실시예에 따른 전자 기기의 개략적인 블록도이다.
다음은 도면을 참조하여 본 출원의 실시예에서의 기술 방안을 설명한다.
본 출원 실시예의 기술 방안은 다양한 전자 기기에 적용될 수 있다.
예를 들어, 스마트 폰, 노트북, 태블릿, 게임 장치와 같은 휴대용 또는 모바일 컴퓨팅 장치 및 전자 데이터베이스, 자동차 및 은행 자동 입출금기(Automated Teller Machine, ATM) 등과 같은 기타 전자 기기에 적용될 수 있다. 그러나, 본 출원의 실시예는 이에 대해 제한되지 않는다.
본 출원의 실시예의 기술 방안은 생체 인식 기술에 사용될 수 있다. 여기서, 생체 인식 기술은 지문 인식, 손바닥 지문 인식, 홍채 인식, 얼굴 인식 및 생체 인식 등과 같은 인식 기술을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 설명의 편의를 위해 다음은 지문 인식 기술을 예로 사용한다.
본 출원의 실시예의 기술 방안은 언더 스크린 지문 인식 기술에 사용될 수 있다. 언더 스크린 지문 인식 기술은 지문 인식 모듈을 디스플레이 스크린 아래에 설치하여 디스플레이 스크린의 디스플레이 영역에서 지문 인식 동작을 구현하는 것을 말하며, 디스플레이 영역을 제외하고 전자 기기의 전면의 영역에 지문 수집 영역을 설정할 필요가 없다. 구체적으로, 지문 인식 모듈은 전자 기기의 디스플레이 조립체의 상부 표면으로부터 리턴된 광을 사용하여 지문 센싱 및 다른 센싱 동작을 수행한다. 이 리턴된 광은 디스플레이 조립체의 상부 표면과 접촉하는 물체(예를 들어, 손가락)의 정보를 전달하고, 디스플레이 조립체 아래에 위치한 지문 인식 모듈은 이 리턴된 광을 수집 및 검출하여 언더 스크린 지문 인식을 실현한다. 여기서, 지문 인식 모듈의 설계는 리턴된 광을 수집 및 검출하기 위한 광학 요소를 적절히 구성함으로써 원하는 광학 이미징을 달성하는 것일 수 있다.
도 1a 및 1b는 언더 스크린 지문 인식 기술이 적용될 수 있는 전자 기기(100)의 개략도를 도시하고 있다. 그 중, 도 1은 전자 기기(100)의 개략적인 개략적인 정면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 전자 기기의 A'-A' 부분의 단면 구조도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 전자 기기(100)는 디스플레이 스크린(120) 및 광학 지문 장치(140)를 포함할 수 있다.
디스플레이 스크린(120)은 자체 발광 디스플레이 스크린일 수 있고, 이는 디스플레이 픽셀로서 자체 발광 디스플레이 유닛을 사용한다. 예를 들어, 디스플레이 스크린(120)은 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED) 디스플레이 스크린 또는 마이크로 발광 다이오드(Micro-LED) 디스플레이 스크린일 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서, 디스플레이 스크린(120)은 또한 액정 디스플레이 스크린(Liquid Crystal Display, LCD) 또는 다른 수동 발광 디스플레이 스크린일 수 있으며, 본 출원의 실시예에는 이에 대해 제한되지 않는다.
또한, 디스플레이 스크린(120)은 구체적으로 스크린을 디스플레이할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 터치 또는 누르기 동작을 검출할 수 있는 터치 디스플레이 스크린일 수 있어서, 사용자에게 인간-컴퓨터 상호 작용 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 전자 기기(100)는 터치 센서를 포함할 수 있고, 상기 터치 센서는 구체적으로 터치 패널(Touch Panel, TP)일 수 있다. 이는 디스플레이 패널(120)의 표면에 구비되거나 부분적으로 통합되거나, 또는 전체가 디스플레이 스크린(120) 내부에 통합되어 터치 디스플레이 스크린을 형성할 수 있다.
구체적으로, 광학 지문 장치(140)는 광학 센싱 어레이를 갖는 지문 센서 칩(이하, 광학 지문 센서라고도 함)를 포함할 수 있다. 여기서, 광학 센싱 어레이는 복수의 광학 센싱 유닛을 포함하고, 각각의 광학 센싱 유닛은 구체적으로 광 검출기 또는 광전 센서를 포함할 수 있다. 또는, 광학 지문 장치(140)는 광 검출기(Photo detecter) 어레이(또는 광전 검출기 어레이, 광전 센서 어레이, 광학 센서 어레이 및 센싱 어레이라고도 함)를 포함할 수 있으며, 그는 어레이 형태로 분포된 복수의 광 검출기를 포함한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 광학 지문 장치(140)는 디스플레이 스크린(120) 아래의 일부 영역에 구비되어, 광학 지문 장치(140)의 지문 수집 영역(또는 지문 검출 영역)(130)이 디스플레이 스크린(120)의 디스플레이 영역(102) 내에 적어도 부분적으로 위치되도록 한다.
물론, 다른 대안적인 실시예에서, 광학 지문 장치(140)는 또한 디스플레이 스크린(120)의 측면 또는 전자 기기(100)의 엣지의 비 광투과 영역과 같은 다른 위치에 구비될 수 있다. 이 경우, 광경로 설계를 통해 디스플레이 스크린(120)의 적어도 일부의 디스플레이 영역의 광신호를 광학 지문 장치(140)로 안내하여, 지문 수집 영역(130)이 실질적으로 디스플레이 스크린(120)의 디스플레이 영역에 위치하도록 할 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 광학 지문 장치(140)는 하나의 지문 센서 칩 만을 포함할 수 있다. 이 때, 광학 지문 장치(140)의 지문 수집 영역(130)의 면적은 작고 고정된 위치를 갖기 때문에 사용자가 지문 입력을 수행하는 경우, 지문 수집 영역(130)의 특정 위치로 손가락을 눌러야 한다. 그렇지 않으면 광학 지문 장치(140)가 지문 이미지를 수집하지 못하여 사용자 경험이 나빠질 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에서, 광학 지문 장치(140)는 구체적으로 복수의 지문 센서 칩을 포함할 수 있다; 복수의 지문 센서 칩은 스플라이싱에 의해 디스플레이 스크린(120) 아래에 나란히 배열될 수 있고, 복수의 지문 센서 칩의 센싱 영역은 함께 광학 지문 장치(140)의 지문 수집 영역(130)을 구성한다. 즉, 광학 지문 장치(140)의 지문 수집 영역(130)은 복수의 하위 영역을 포함할 수 있고, 각 하위 영역은 그 중 하나의 지문 센서 칩의 센싱 영역에 대응하여, 광학 지문 모듈(130)의 지문 수집 영역(130)을 디스플레이 하단 절반의 주요 영역으로 확장할 수 있다. 즉, 손가락이 일반적으로 누르는 영역까지 확장되어 블라인드 프레싱 타입의 지문 입력 동작을 실현한다. 대안적으로, 지문 센서 칩의 수가 충분한 경우, 지문 검출 영역(130)은 또한 절반의 디스플레이 영역 또는 심지어 전체의 디스플레이 영역으로 확장되어, 반 스크린 또는 전체 스크린 지문 검출을 실현할 수 있다.
본 출원의 실시예는 복수의 지문 센서 칩의 특정 형태를 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 복수의 지문 센서 칩은 독립적으로 패키징된 지문 센서 칩일 수 있거나, 또는 동일한 칩 패키지 내에 패키징된 복수의 다이(Die)일 수 있다. 다른 예로서, 반도체 공정을 통해 동일한 다이(Die)의 상이한 영역 상에 복수의 지문 센서 칩을 형성할 수도 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 광학 지문 장치(140)의 광학 센싱 어레이가 위치한 영역 또는 광 센싱 범위는 광학 지문 장치(140)의 지문 수집 영역(130)에 대응한다. 여기서, 광학 지문 장치(140)의 지문 수집 영역(130)은 광학 지문 장치(140)의 광학 센싱 어레이가 위치한 영역의 면적 또는 광 센싱 범위와 같거나 같지 않을 수 있다. 본 출원의 실시예는 이에 대해 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 광 콜리메이팅의 광경로 설계를 통해, 광학 지문 장치(140)의 지문 수집 영역(130)은 광학 지문 장치(140)의 센싱 어레이의 영역과 실질적으로 일치하도록 설계될 수 있다.
다른 예를 들어, 광을 집속하기 위한 광경로 설계 또는 광을 반사하기 위한 광경로의 설계를 통해, 광학 지문 장치(140)의 지문 수집 영역(130)의 면적이 광학 지문 장치(140)의 센싱 어레이의 면적보다 크게 되도록 할 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 광학 지문 장치(140)는 광학 조립체를 더 포함할 수 있고, 상기 광학 조립체는 센싱 어레이 위에 구비될 수 있으며, 구체적으로 필터층(Filter), 도광층 또는 광경로 안내 구조 및 기타 광학 부품을 포함할 수 있다. 상기 필터층은 손가락을 관통하는 환경광(예를 들어, 이미징을 방해하는 적외선)을 걸러내는데 사용될 수 있다. 도광층 또는 광경로 안내 구조는 주로 손가락 표면으로부터 반사된 반사광을 센싱 어레이로 안내하여 광학 검출을 수행하는데 사용된다.
다음은, 광학 지문 장치(140)의 광경로 설계를 예시적으로 설명한다.
하나의 실시예로서, 광학 지문 장치(140)는 높은 종횡비의 통공 어레이를 갖는 광학 콜리메이터를 사용할 수 있으며, 광학 콜리메이터는 구체적으로 복수의 콜리메이팅 유닛 또는 마이크로 홀을 갖는 반도체 실리콘 웨이퍼 상에 구비된 콜리메이터(Collimator)층일 수 있고, 콜리메이팅 유닛은 구체적으로 작은 홀일 수 있다. 이는 손가락으로부터 반사된 반사광 중, 콜리메이팅 유닛에 수직으로 입사된 광을 통과시켜 그 아래의 지문 센서 칩에 의해 수신되게 하고, 입사각이 너무 큰 광은 콜리메이팅 유닛 내측에서 다중 반사를 통해 감쇠되게 한다. 따라서, 각각의 지문 센서 칩은 기본적으로 그 바로 위의 지문 줄무늬에 의해 반사된 반사광만을 수신할 수 있어, 이미지 해상도를 효과적으로 개선하고 지문 인식 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 광학 지문 장치(140)가 복수의 지문 센서 칩을 포함하는 경우, 각 지문 센서 칩의 광학 센싱 어레이에서 하나의 광학 센싱 유닛에 대해 하나의 콜리메이팅 유닛이 구성될 수 있으며, 콜리메이팅 유닛은 대응하는 광학 센싱 유닛 위에 부착될 수 있다. 물론, 복수의 광학 센싱 유닛은 하나의 콜리메이팅 유닛을 공유할 수도 있다. 즉 하나의 콜리메이팅 유닛은 복수의 광학 센싱 유닛을 커버하기에 충분히 큰 개구부의 직경을 갖는다. 하나의 콜리메이팅 유닛이 복수의 광학 센싱 유닛에 대응할 수 있기 때문에, 디스플레이 스크린(120)의 공간 주기와 지문 센서 칩의 공간 주기의 대응성이 파괴된다. 따라서, 디스플레이 스크린(120)의 발광 디스플레이 어레이의 공간 구조가 지문 센서 칩의 광학 센싱 어레이의 공간 구조와 유사하더라도, 광학 지문 장치(140)는 디스플레이 스크린(120)을 통과하는 광신호를 사용하여 지문 이미징에 의해 모아레 패턴이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있어, 광학 지문 장치(140)의 지문 인식 효과를 효과적으로 향상시킨다.
다른 하나의 실시예로서, 광학 지문 장치(140)는 광학 렌즈에 기초한 광경로 설계를 채택할 수 있다. 상기 광학 렌즈는 하나 이상의 비구면 렌즈로 구성된 렌즈 그룹과 같은 하나 이상의 렌즈 유닛을 갖는 광학 렌즈(Lens)층을 포함할 수 있다. 이는 손가락으로부터 반사된 반사광을 그 아래의 지문 센서 칩의 센싱 어레이로 집속하여 센싱 어레이가 반사된 광에 기초하여 이미징을 수행하도록 함으로써 손가락의 지문 이미지를 획득하는데 사용된다. 광학 렌즈층은 또한 렌즈 유닛의 광경로에 핀 홀을 형성할 수 있고, 상기 핀홀은 광학 렌즈층과 협력하여 광학 지문 장치(140)의 시야를 확장시켜 광학 지문층(140)의 지문 이미징 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 광학 지문 장치(140)가 복수의 지문 센서 칩을 포함하는 경우, 광학 렌즈는 지문 이미징을 수행하기 위해 각각의 지문 센서 칩에 대해 하나의 광학 렌즈를 구성하거나, 광 집속 및 지문 이미징을 구현하기 위해 복수의 지문 센서 칩에 대해 하나의 광학 렌즈를 구성할 수 있다. 또한, 하나의 지문 센서 칩에 2 개의 센싱 어레이(Dual Array) 또는 복수의 센싱 어레이(Multi-Array)가 있는 경우에도 지문 센서 칩에 대해 2 개 이상의 광학 렌즈를 구성하여 2개의 어레이 또는 복수의 센싱 어레이와 협력하여 광학 이미징을 수행하여, 이미징 거리를 줄이고 이미징 효과를 향상시킬 수 있다.
또 다른 하나의 실시예로서, 광학 지문 장치(140)는 마이크로 렌즈(Micro-Lens)층의 광경로 설계를 사용할 수 있다. 상기 마이크로 렌즈층은 복수의 마이크로 렌즈에 의해 형성된 마이크로 렌즈 어레이를 구비할 수 있으며, 이는 반도체 성장 공정 또는 다른 공정에 의해 지문 센서 칩의 센싱 어레이 위에 형성될 수 있고, 각각의 마이크로 렌즈는 센싱 어레이 중 하나의 센싱 유닛에 각각 대응된다. 또한 마이크로 렌즈층과 센싱 유닛 사이에는 유전체층 또는 패시베이션층과 같은 다른 광학 필름층이 형성될 수 있고, 보다 구체적으로, 마이크로 렌즈층과 센싱 유닛 사이에 마이크로 홀을 갖는 차광층이 추가로 포함될 수 있다. 여기서, 마이크로 홀은 대응하는 마이크로 렌즈와 센싱 유닛 사이에 형성되며, 차광층은 인접한 마이크로 렌즈와 센싱 유닛 사이의 광학 간섭을 차단하고, 마이크로 렌즈를 통해 마이크로 홀 내측으로 광을 집속시키고 마이크로 홀을 통해 마이크로 렌즈에 대응하는 센싱 유닛으로 전달하여 광학 지문 이미징을 수행할 수 있다.
상기 광경로 안내 구조의 몇몇 구현 방안은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 콜리메이터층 또는 광학 렌즈층 아래에 마이크로 렌즈층이 추가로 구비될 수 있다. 물론, 콜리메이터층 또는 광학 렌즈층이 마이크로 렌즈층과 조합하여 사용될 때, 그것의 구체적인 적층 구조 또는 광경로는 실제 요구에 따라 조정될 필요가 있을 수 있다.
광학 지문 장치(140)는 사용자의 지문 정보(예를 들어, 지문 이미지 정보)를 수집하기 위해 사용될 수 있다.
하나의 선택적인 실시예로서, 디스플레이 스크린(120)은 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED) 디스플레이 스크린 또는 마이크로 발광 다이오드(Micro-LED) 디스플레이 스크린과 같은 자체 발광 디스플레이 유닛을 갖는 디스플레이 스크린을 사용할 수 있다. OLED 디스플레이 스크린을 예로 들면, 광학 지문 장치(140)는 지문 수집 영역(130)에 위치한 OLED 디스플레이 스크린의 디스플레이 유닛(즉, OLED 광원)을 광학 지문 검출을 위한 여기 광원으로 사용할 수 있다.
손가락이 지문 수집 영역(130)을 터치, 누르기 또는 접근(설명의 편의를 위해, 본 출원에서는 누르기로 통칭함)하면, 디스플레이 스크린(120)은 지문 검출 영역(130) 위의 손가락으로 광을 방출한다. 이 광은 손가락의 표면에서 반사되어 반사광을 형성하거나 손가락의 내측을 통해 산란되어 산란광을 형성한다. 관련 특허 출원에서, 설명의 편의를 위해, 상기 반사광 및 산란광을 총괄적으로 반사광이라고 한다. 지문의 융기부(ridge)와 골부(valley)는 광에 대한 반사율이 다르기 때문에, 지문 융기부의 반사광과 지문 골부의 반사광은 서로 다른 광 강도를 갖는다. 반사된 광은 디스플레이 스크린(120)을 통과한 후, 광학 지문 장치(140)의 지문 센서 칩에 의해 수신되어 상응하는 전기 신호, 즉 지문 검출 신호로 변환되며; 상기 지문 검출 신호에 기초하여, 지문 이미지 데이터를 획득할 수 있고, 또한 지문 매칭 검증을 추가로 수행할 수 있어, 상기 전자 기기(100)에서 광학 지문 인식 기능을 구현할 수 있다.
이로부터 알 수 있듯이, 사용자가 전자 기기(100)에 대해 지문 잠금 해제 또는 기타 지문 검증을 수행해야 하는 경우, 손가락을 디스플레이 스크린(120)에 위치한 지문 수집 영역(130)에 누르기만 하면 지문 특징의 입력 동작을 구현할 수 있다. 지문 특징의 수집은 디스플레이 스크린(120)의 디스플레이 영역(102) 내측에서 구현될 수 있기 때문에, 상기 구조를 채택한 전자 기기(100)는 지문 버튼(예를 들어, Home 버튼)을 설정하기 위해 전면에 특별한 예약된 공간을 필요로 하지 않으므로 풀 스크린 방안을 채택할 수 있다. 따라서, 디스플레이 스크린(120)의 디스플레이 영역(102)은 전자 기기(100)의 전면 전체로 실질적으로 확장될 수 있다.
다른 대안적 실시예에서, 광학 지문 장치(140)는 또한 지문 검출을 위한 광신호를 제공하기 위해 내부 광원 또는 외부 광원을 사용할 수 있다. 이 경우, 광학 지문 장치(140)는 OLED 와 같은 자체 발광 디스플레이 스크린에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 액정 디스플레이 스크린 또는 다른 수동 발광 디스플레이 스크린과 같은 비 자체 발광 디스플레이 스크린에도 적용할 수 있다.
액정 디스플레이 스크린의 언더 디스플레이 지문 검출을 지원하기 위해 백라이트 모듈과 액정 패널이 있는 액정 디스플레이 스크린을 예로 든다. 전자 기기(100)의 광학 지문 시스템은 광학 지문 검출을 위한 여기 광원을 더 포함할 수 있고, 상기 여기 광원은 구체적으로 적외선 광원 또는 특정 파장의 비 가시광의 광원일 수 있으며, 이는 액정 디스플레이 스크린의 백라이트 모듈 아래 또는 전자 기기(100)의 보호 커버 아래의 엣지 영역에 구비될 수 있고, 광학 지문 장치(140)는 액정 패널 또는 보호 커버의 엣지 영역 아래에 구비되고 또한 광경로 안내를 통해 지문 검출 광이 광학 지문 장치(140)에 도달할 수 있고; 또는, 광학 지문 장치(140)는 또한 백라이트 모듈 아래에 구비될 수 있고, 또한, 백라이트 모듈은 확산 시트, 휘도 향상 시트 및 반사 시트와 같은 필름층에 대해 개구부 또는 다른 광학 설계를 수행하여 지문 검출 광이 액정 패널 및 백라이트 모듈을 통과하여 광학 지문 장치(140)에 도달하게 할 수 있다. 광학 지문 장치(140)가 내부 광원 또는 외부 광원을 채택하여 지문 검출을 위한 광신호를 제공할 때, 그 검출 원리는 같을 수 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 전자 기기(100)는 유리 커버 또는 사파이어 커버와 같은 투명 보호 커버판(110)를 더 포함할 수 있다. 이는 디스플레이 스크린(120) 위에 위치하여 전자 기기(100)의 전면을 덮고, 커버판(110)의 표면은 보호층이 더 구비될 수 있다. 따라서, 본 출원의 실시예에서, 소위 손가락으로 디스플레이 스크린(120)을 누르는 것은 실질적으로 손가락이 디스플레이 스크린(120) 위의 커버판(110)을 누르거나 커버판(110)의 보호층의 표면을 덮는 것을 의미할 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 광학 지문 장치(140) 아래에는 플렉시블 회로 기판(Flexible Printed Circuit, FPC)과 같은 회로 기판(150)이 또한 구비될 수 있다.
광학 지문 장치(140)는 패드를 통해 회로 기판(150)에 납땜될 수 있다. 구체적으로, 광학 지문 장치(140)의 지문 센서 칩은 패드를 통해 회로 기판(150)에 연결될 수 있으며, 회로 기판(150)을 통해 다른 주변 회로 또는 전자 기기(100)의 다른 구성 요소와 전기적으로 상호 연결 및 신호 전송을 구현할 수 있다. 예를 들어, 광학 지문 장치(140)는 회로 기판(150)을 통해 전자 기기(100)의 처리 유닛의 제어 신호를 수신하고, 회로 기판(150)을 통해 광학 지문 장치(140)로부터의 지문 검출 신호를 전자 기기(100)의 처리 유닛 또는 제어 장치 등으로 출력할 수 있다.
일부 실시예에서, 광학 지문 장치(140)는 회로 기판(150)을 포함하는 것으로 고려될 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 지문 센서 칩의 센싱 어레이 위에 필터가 구비되어 지문 이미징에 영향을 미치는 미광을 필터링할 수 있다. 일부 실시예에서, 광학 렌즈에 의해 구현되는 광학 지문 장치의 경우, 광학 지문 장치 위에 렌즈 홀더가 또한 구비되어 지문 이미징에 영향을 미치는 미광을 필터링함으로써 센싱 어레이에 들어가는 광신호가 모두 지문 정보를 포함한 유용한 광신호인 것을 보장할 수 있다(도 2 및 도 3 참조). 그러나, 렌즈 홀더의 부피가 커서 크기에 대한 조건이 높은 전자 기기에 대한 요구를 충족시킬 수 없다.
이를 고려하여, 본 출원의 실시예는 지문 센서 칩의 엣지 영역 위에 차광층을 구비하여, 지문 센서 칩의 엣지 영역으로부터 센싱 어레이로 들어가는 미광을 차단함으로써 지문 인식 성능을 향상시킬 수 있는 기술 방안을 제공한다.
설명의 편의를 위해, 본 출원의 실시예에서, 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타내고, 간결성을 위해, 다른 실시예에서 동일한 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략됨에 유의해야 한다. 도면에 도시된 본 출원의 실시예에서 다양한 구성 요소의 두께, 길이 및 폭, 및 통합 장치의 전체 두께, 길이 및 폭은 단지 예시적인 설명이며, 본 출원에 대해 어떠한 제한을 구성해서는 안된다는 것을 이해해야 한다.
다음은, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 본 출원의 실시예에 따른 광학 지문 장치(30)에 대해 상세하게 설명한다. 여기서, 광학 지문 장치(30)는 전자 기기의 디스플레이 스크린 아래에 구비되도록 사용된다.
본 출원의 일부 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 전자 기기의 중간 프레임(360)에 슬롯이 구비되고, 광학 지문 장치(30)는 중간 프레임(360)의 슬롯에 구비되도록 사용될 수 있고, 중간 프레임(360)은 발포체(380)를 통해 전자 기기의 디스플레이 스크린(370)의 하단에 연결되어 언더 스크린 광학 지문 검출을 구현할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 디스플레이 스크린(370)은 도 1b에 도시된 디스플레이 스크린(120)일 수 있으며, 관련 설명을 위해, 디스플레이 스크린(120)에 대한 전술한 설명이 참조될 수 있으며, 간결성을 위해 여기에서 다시 설명되지 않는 점을 이해해야 한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 도 4 및 6에 도시된 바와 같이, 광학 지문 장치(30)는 다음을 포함한다:
광학 지문 칩(310)는, 복수의 광학 센싱 유닛을 갖는 센싱 어레이를 포함하고, 센싱 어레이는 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 지문 광신호를 수신하는데 사용되고, 지문 광신호는 손가락의 지문 이미지를 얻는데 사용된다;
차광층(321)은, 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역의 상부 표면에 형성되며, 여기서 차광층(321)은 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고 또한 광학 지문 칩(310)의 센싱 영역을 차단하지 않으며, 차광층(321)은 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역으로부터 센싱 어레이로 들어가는 간섭광을 차단하는데 사용된다.
본 출원의 실시예에서, 센싱 영역은 센싱 어레이가 위치된 영역을 포함하고, 센싱 어레이가 구비되지 않은 광학 지문 칩(310) 상의 영역은 비 센싱 영역으로 지칭될 수 있으며, 센싱 영역은 일반적으로 광학 지문 칩의 중간 영역이고, 비 센싱 영역은 일반적으로 광학 지문 칩의 엣지 영역이다.
본 출원의 실시예에서 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역은 광학 지문 칩(310) 상의 비 센싱 영역의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 차광층(321)은 중공 구조이고, 차광층(321)의 중간에 있는 홀은 센싱 어레이를 노출시키기 위해 사용되어, 디스플레이 위의 손가락으로부터 리턴된 유용한 광신호가 센싱 어레이에 용이하게 들어가게 한다.
본 출원의 실시예는 차광층(321)의 형상에 대해 제한하지 않는다. 예를 들어, 차광층(321)은 중간에 개구부가 있는 직사각형일 수 있고, 개구부의 형상은 직사각형일 수 있거나 또는 센싱 어레이의 형상에 따라 결정될 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 차광층의 내측과 센싱 어레이 외측 사이의 거리(d1)는 특정 임계 값(예를 들어, 200 미크론(um)) 이상으로 설정되어, 차광층(321)이 지문 이미징에 사용되는 유용한 광신호를 차단하는 것을 방지할 수 있다(도 5 및 도 7에 도시된 바와 같음).
본 출원의 일부 실시예에서, 차광층(321)과 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역의 수직 방향 투영의 중첩 부분의 폭(d2)은 특정 임계 값(예를 들어, 200 μm) 이상으로 설정되어, 광학 지문 장치의 엣지 영역의 미광(또는 간섭광이라고 함)이 센싱 어레이에 진입하여 지문 인식에 영향을 미치는 것을 방지한다(도 5 및 도 7에 도시된 바와 같음).
본 출원의 일부 실시예에서, 광학 지문 장치는 신호(예를 들어, 전술한 지문 검출 신호)를 전송하기 위한 회로 기판(340) (예를 들어, 플렉시블 회로 기판(Flexible Printed Circuit, FPC)을 더 포함하며, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 이는 광학 지문 칩(310) 아래에 구비된다. 광학 지문 칩(310)는 금 와이어(314)을 통해 회로 기판(340)에 연결될 수 있고, 또한 회로 기판(340)을 통해 다른 주변 회로 또는 도 1a 및 1b에 도시된 전자 기기의 다른 요소와 전기적 상호 연결 및 신호 전송을 구현할 수 있다. 예를 들어, 광학 지문 칩(310)는 회로 기판(340)을 통해 전자 기기의 처리 유닛의 제어 신호를 수신할 수 있고, 또한 회로 기판(340)을 통해 지문 검출 신호(예를 들어, 지문 이미지)를 전자 기기의 처리 유닛 또는 제어 유닛으로 출력할 수도 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 회로 기판(340)과 디스플레이 스크린 사이에서, 광학 지문 칩의 외측에 제1 발포체 구조(330) 및 제2 발포체 구조(331)가 구비된다. 여기서, 제1 발포체 구조(330)는 제2 발포체 구조(331) 위에 구비된다.
본 출원의 실시예에서, 제1 발포체 구조(330) 및 제2 발포체 구조(331)는 광학 지문 칩(310)의 외측에 구비되어 미광을 어느 정도 차단하는 역할을 할 수 있다. 선택적으로, 제1 발포체 구조(330) 및 제2 발포체 구조(331)는 방열층 및 버퍼층을 더 포함할 수 있다. 여기서, 방열층은 디스플레이 스크린에서 발광 유닛의 방열을 위해 사용될 수 있고, 버퍼층은 전자 기기가 눌리거나 충돌될 때 디스플레이 스크린에 대한 손상을 완충하는데 사용될 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 제1 발포체 구조 및 제2 발포체 구조는 발포체를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제2 발포체 구조(331)은 제1 발포체 구조(330) 및 디스플레이 스크린을 지지하기 위해 PET 재료를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에서, 제1 발포체 구조는 발포체를 포함할 수 있고, 제2 발포체 구조(331)는 제1 발포체 구조(330) 및 디스플레이 스크린을 지지하기 위해 PET 재료를 포함할 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 제1 발포체 구조(330) 및 제2 발포체 구조(331)는 모두 중공 구조이다. 제1 발포체 구조(330) 및 제2 발포체 구조(331)의 개구부는 지문 인식을 위한 유용한 광신호를 전달하는데 사용된다.
일부 실시예에서, 제1 발포체 구조(330)의 일단에 차단부를 형성하기 위해 제1 발포체 구조(330)의 폭은 제2 발포체 구조의 폭보다 클 수 있다. 차단부는 광학 지문 칩의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고, 또한 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않을 수 있으며, 또는 금 와이어(314)의 영역만을 차단하여, 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역의 미광을 추가적으로 차단하는 작용을 할 수도 있다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 회로 기판(340) 및 광학 지문 칩(310)를 연결하는 데 사용되는 금 와이어(314)의 아크 높이 또는 패키지 놀이는 제2 발포체 구조(331)의 상부 표면보다 낮거나 평행하게 설계되어, 제1 발포체 구조(330)의 일단의 차단부가 금 와이어(314)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 금 와이어(314)는 절연 및 고정 기능을 하는 보호층(390)으로 덮여 있다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시예에서, 차광층(321)은 광학 지문 칩(310)에 의해 덮이지 않은 회로 기판(340)의 영역 및 금 와이어(314)를 덮을 수 있어, 도 6에 도시된 바와 같이, 절연 및 보호 작용을 할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 구조 부재는 접착제에 의해 고정될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 광학 지문 칩(310)는 양면 테이프에 의해 회로 기판(340)의 상부 표면에 고정될 수 있고, 제1 발포체 구조(330)는 접착제를 사용하여 디스플레이 스크린 아래에 고정될 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 광학 지문 장치는 필터층(350)을 더 포함할 수 있다. 이는 적어도 센싱 영역을 덮고 센싱 어레이에 진입하여 지문 이미징에 영향을 미치는 간섭광을 필터링하는데 사용된다. 도 4 및 도 6은 필터층(350)이 단지 광학 지문 칩(310)의 상부 표면에 구비되는 것 만을 예시로 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 필터층(350)은 광학 지문 칩의 내측에 구비될 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 차광층(321)은 필터층(350)의 엣지 영역을 덮어, 차광층(321)과 필터층(350) 사이에 갭이 형성되어 미광이 센싱 어레이로 들어가서 지문 이미징에 영향을 미치는 것을 방지한다.
일부 실시예에서, 필터층(350)은 증발 또는 스퍼터링 공정에 의해 광학 지문 칩(310)의 상부 표면에 구비될 수 있다. 이러한 방식으로, 광학 지문 칩(310)는 필터층(350)의 지지 구조로서 사용될 수 있어서, 두꺼운 유리 기판이 생략될 수 있으며, 이는 광학 지문 장치의 두께를 감소시키는 데 유리하다.
선택적으로, 본 출원의 일부 실시예에서, 필터층(350)은 복수의 적층을 포함할 수 있고, 필터층의 적층 구조의 층의 수는 본 출원의 실시예에서 특별히 제한되지 않는다.
일부 실시예에서, 상기 복수의 적층은 10층 내지 200층이다.
일부 실시예에서, 상기 복수의 적층은 실리콘의 산화물층 및 티타늄의 산화물층을 포함한다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서, 필터층(350)의 광 입사면의 반사율은 제1 임계 값(예를 들어, 1 %)보다 낮아, 충분한 광신호가 광학 지문 칩(310)에 입사되어 지문 인식율을 제고할 수 있도록 한다. 예를 들어, 필터층의 광 입사면은 광학 무기 코팅 처리를 수행하거나, 유기 흑화층을 코팅하여 필터층의 광 입사면의 반사율을 감소시킬 수 있다.
필터층(350)은 수신된 광에 대한 광학 지문 칩(310)의 광학 센싱을 향상시키기 위해 지문 센싱에서 원하지 않는 배경광을 감소시키는데 사용된다. 필터층(350)은 구체적으로 환경광의 파장, 예를 들어 근적외선 및 적색광의 일부를 필터링하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사람의 손가락은 파장이 ~ 580nm 미만인 광의 대부분의 에너지를 흡수한다. 만약 필터층이 파장 580nm로부터 적외선까지의 광을 필터링하도록 설계되면, 광학 지문 센싱에서 광학 지문 검출에 대한 환경광의 영향을 크게 줄일 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 차광층(321)이 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역의 상부 표면에 형성되는 것은 차광층(321)과 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역이 직접 접촉하는 것을 의미한다는 것을 이해해야 한다. 즉, 차광층(321)은 광학 지문 칩(310)를 지지 구조로 사용할 수 있어 추가적인 지지 구조가 필요하지 않으므로, 광학 지문 장치의 두께를 줄일 수 있다.
하나의 구현 방식에서, 광학 지문 칩의 엣지 영역의 상부 표면에 차광층(321)을 직접 구비할 수 있다. 다른 구현 방식에서, 차광층(321)을 먼저 준비하고, 차광층(321)을 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역의 상부 표면에 추가로 부착할 수도 있다.
차광층(321)은 광학 지문 칩의 상부 표면에 직접 형성될 수 있기 때문에, 차광층(321)의 두께는 상대적으로 얇게 만들어 질 수 있다. 하나의 예시로서, 차광층의 두께는 20 미크론 이하이다. 따라서, 차광층을 차광막 또는 차광막층으로 지칭할 수도 있다.
하나의 실시예로서, 차광층(321)은 스크린 인쇄 공정에 의해 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역의 상부 표면에 구비될 수 있다(도 4 및 5 참조). 여기서, 도 5는 도 4에 도시된 구조의 평면도이며, 광학 지문 칩과 차광층 사이의 위치 관계를 설명하기 위해, 도 5는 광학 지문 칩 위에 위치된 필터층 및 제1 발포체 구조를 생략한 것을 이해해야 한다.
다른 하나의 실시예로서, 차광층(321)은 스프레이 코팅 공정에 의해 광학 지문 칩(310)의 엣지 영역의 상부 표면에 구비될 수 있다(도 6 내지 8 참조). 여기서, 도 7은 도 6에 도시된 구조의 평면도이며, 광학 지문 칩과 차광층 사이의 위치 관계의 설명을 용이하게 하기 위해, 도 7은 또한 광학 지문 칩 위에 위치된 필터층과 제1 발포체 구조를 생략하고 있음을 이해해야 한다.
도 8을 참조하여, 도 7에 도시된 구조의 제조 공정을 설명한다. 먼저, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 회로 기판의 전기적 연결 영역 및 광학 지문 칩의 센싱 영역에 보호층(370)을 형성하고, 이 영역이 나중에 구비되는 차광층에 의해 덮이지 않도록 한다.
다음으로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 회로 기판 및 광학 지문 칩의 상부 표면에 잉크와 같은 차광층을 스프레이한다.
마지막으로, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 보호층(370)을 제거하여, 도 7에 도시된 구조를 얻는다.
일부 실시예에서, 차광층(321)은 잉크 또는 다른 차광 재료일 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 광학 지문 장치(30)는 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 광신호를 광학 지문 칩으로 안내하여 광학 지문 검출을 수행하기 위한 광학 조립체를 더 포함한다.
광학 조립체는 도 1b에 도시된 실시예에서 임의의 광경로 안내 구조를 사용함으로써 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 구체적인 설명에 대해서는 도 1b에 도시된 실시예의 설명을 참조한다. 간결성을 위해, 여기서 다시 설명하지 않는다.
하나의 실시예로서, 광학 조립체는 복수의 마이크로 렌즈로 형성된 렌즈 어레이 및 적어도 하나의 차광층을 포함하며, 적어도 하나의 차광층은 마이크로 렌즈 어레이 아래에 위치하며, 각각의 차광층에는 복수의 광 통과 소형 홀이 구비된다. 센싱 어레이는 마이크로 렌즈 어레이를 통해 복수의 광 통과 소형 홀로 집속되고 또한 복수의 광 통과 소형 홀을 통과하는 광신호를 수신하는데 사용된다.
구체적인 구현에 대해서는, 도 1b에 도시된 실시예에서 마이크로 렌즈(Micro-Lens)층의 광경로 설계에 대한 관련 설명을 참조한다. 간결성을 위해, 여기서 다시 설명하지 않는다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 광학 지문 장치(30)는 이미지 프로세서, 예를 들어 마이크로 프로세서(Micro Processing Unit, MCU)를 더 포함할 수 있다. 상기 이미지 프로세서는 회로 기판(340)로부터 전송된 지문 검출 신호(예를 들어, 지문 이미지)를 수신하고, 지문 검출 신호에 기초하여 지문 인식을 수행하는데 사용된다.
다음은, 도 10 내지 도 11을 참조하여, 본 출원의 다른 실시예에 따른 광학 지문 장치(40)에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 광학 지문 장치(40)는 전자 기기의 디스플레이 스크린 아래에 구비되도록 사용된다.
전술한 실시예와 유사하게, 광학 지문 장치(40)는 또한 전자 기기의 중간 프레임의 슬롯에 구비될 수 있고, 중간 프레임은 발포체를 통해 전자 기기의 디스플레이 스크린 아래에 연결되어 언더 스크린 광학 지문 검출을 구현한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 광학 지문 장치(40)는 다음을 포함한다:
광학 지문 칩(410)는, 복수의 광학 센싱 유닛을 갖는 센싱 어레이를 포함하고, 센싱 어레이는 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 지문 광신호를 수신하는데 사용되고, 지문 광신호는 손가락의 지문 이미지를 얻는데 사용된다;
광학 지문 칩(410)의 엣지 영역 위에는 차광층(420)이 구비되고, 차광층(420)은 디스플레이 스크린 아래의 제1 발포체 구조(430)와 제2 발포체 구조(431) 사이에 고정된다. 제1 발포체 구조(430) 및 제2 발포체 구조는 광학 지문 칩(410)의 엣지 영역의 외측에 위치하고, 제1 발포체 구조(430)는 제2 발포체 구조(431) 위에 위치하고, 제2 발포체 구조(431)의 상부 표면은 광학 지문 칩(410)의 상부 표면보다 낮지 않다. 여기서, 차광층(420)은 광학 지문 칩(410)의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고, 또한 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않으며, 차광층(420)은 광학 지문 칩(410)의 엣지 영역으로부터 센싱 어레이로 들어가는 간섭광을 차단하는데 사용되며, 센싱 영역은 센싱 어레이가 위치하는 영역이다.
본 실시예에서의 광학 지문 칩(410), 제1 발포체 구조(430) 및 제2 발포체 구조(431)는 각각 이전 실시예에서의 광학 지문 칩(310), 제1 발포체 구조(330) 및 제2 발포체(331)에 대응한다는 것을 이해해야 한다. 관련 설명은 전술한 실시예의 설명을 참조할 수 있으며, 간결성을 위해 여기서 다시 설명하지 않는다.
본 출원의 실시예에서, 차광층은 중공 구조이고, 차광층의 중간에 있는 홀은 센싱 어레이를 노출시키기 위해 사용되어, 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 유용한 광신호가 센싱 어레이로 용이하게 들어가도록 한다.
본 출원의 실시예는 차광층의 형상을 제한하지 않는다. 예를 들어, 차광층은 중간에 개구부를 갖는 직사각형일 수 있고, 개구부의 형상은 또한 직사각형일 수 있거나 또는 센싱 어레이의 형상에 따라 결정될 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 차광층의 내측과 센싱 어레이 외측 사이의 거리(d1)는 특정 임계 값(예를 들어, 200 미크론(um)) 이상으로 설정되어, 차광층(420)이 지문 이미징에 사용되는 유용한 광신호를 차단하는 것을 방지할 수 있다(도 11에 도시된 바와 같음).
본 출원의 일부 실시예에서, 차광층(420)과 광학 지문 칩(410)의 엣지 영역의 수직 방향 투영의 중첩 부분의 폭(d2)은 특정 임계 값(예를 들어, 200 미크론) 이상으로 설정되어, 광학 지문 장치의 엣지 영역의 미광(또는 간섭광이라고 함)이 센싱 어레이에 진입하여 지문 인식에 영향을 미치는 것을 방지한다(도 11에 도시된 바와 같음).
본 출원의 일부 실시예에서, 광학 지문 장치는 신호(예를 들어, 전술한 지문 검출 신호)를 전송하기 위한 회로 기판(440)을 더 포함하며, 이는 전술한 실시예의 회로 기판(340)에 대응되므로 관련 설명은 전술한 실시예의 설명을 참조한다. 간결성을 위해 여기서 다시 설명하지 않는다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 회로 기판(440)과 광학 지문 칩(410) 사이는 금 와이어(414)에 의해 연결되고, 금 와이어(414)의 아크 높이 또는 패키지 놀이는 제2 발포체 구조(431)의 상부 표면보다 낮거나 평행하게 설계되어, 차광층이 금 와이어(414)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 금 와이어(414)는 절연 및 고정 기능을 하는 보호층(490)으로 덮여 있다.
본 출원의 실시예에서, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 구조 부재는 접착제에 의해 고정될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 광학 지문 칩(410)는 양면 테이프에 의해 회로 기판(440)의 상부 표면에 고정될 수 있고, 제1 발포체 구조(430)는 접착제를 사용하여 디스플레이 스크린 아래에 고정될 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 광학 지문 장치는 필터층(450)을 더 포함할 수 있다. 이는 전술한 실시예의 필터층(350)에 대응되므로 관련 설명은 전술한 실시예의 설명을 참조하고, 여기서 다시 설명하지 않는다.
본 실시예에서, 필터층(450)의 상부 표면은 차광층(420)의 하부 표면보다 낮지 않다. 하나의 실시예로서, 필터층(450)의 상부 표면과 차광층(420)의 하부 표면은 동일 평면에 있고, 필터층(450), 차광층(420), 광학 지문 칩(410) 및 제2 발포체 구조(431) 사이에 밀폐 공간이 형성되어, 광학 지문 칩의 엣지 영역의 미광이 센싱 어레이로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 차광층(420)의 두께는 20 미크론 내지 50 미크론 사이일 수 있다.
일부 실시예에서, 차광층(420)은 소정 강도를 갖는 차광 재료, 예를 들어 PET 재료로 구성될 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 광학 지문 장치(40)는 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 광신호를 광학 지문 칩으로 안내하여 광학 지문 검출을 수행하기 위한 광학 조립체를 더 포함한다.
광학 조립체는 도 1b에 도시된 실시예에서 임의의 광경로 안내 구조를 사용함으로써 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 구체적인 설명에 대해서는 도 1b에 도시된 실시예의 설명을 참조한다. 간결성을 위해, 여기서 다시 설명하지 않는다.
하나의 실시예로서, 광학 조립체는 복수의 마이크로 렌즈로 형성된 렌즈 어레이 및 적어도 하나의 차광층을 포함하며, 적어도 하나의 차광층은 마이크로 렌즈 어레이 아래에 위치하며, 각각의 차광층에는 복수의 광 통과 소형 홀이 구비된다. 센싱 어레이는 마이크로 렌즈 어레이를 통해 복수의 광 통과 소형 홀로 집속되고 또한 복수의 광 통과 소형 홀을 통과하는 광신호를 수신하는데 사용된다.
구체적인 구현에 대해서는, 도 1b에 도시된 실시예에서 마이크로 렌즈(Micro-Lens)층의 광경로 설계에 대한 관련 설명을 참조한다. 간결성을 위해, 여기서 다시 설명하지 않는다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 광학 지문 장치(40)는 이미지 프로세서, 예를 들어 MCU를 더 포함할 수 있다. 이미지 프로세서는 회로 기판(440)로부터 전송된 지문 검출 신호(예를 들어, 지문 이미지)를 수신하고, 지문 검출 신호에 기초하여 지문 인식을 수행하는데 사용된다.
본 출원의 실시예는 전자 기기를 더 제공한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 전자 기기(700)는 디스플레이 스크린(710) 및 광학 지문 장치(720)를 포함할 수 있다. 여기서, 광학 지문 장치(720)는 디스플레이 스크린(710) 아래에 구비된다. 여기서, 광학 지문 장치(720)는 전술한 실시예에서의 광학 지문 장치(30) 또는 광학 지문 장치(40)일 수 있으며, 구체적인 구현에 대해서는 전술한 실시예의 관련 설명을 참조하고, 여기서 다시 설명하지는 않는다.
디스플레이 스크린(710)은 도 1b에 도시된 실시예에서의 디스플레이 스크린(120)에 대응할 수 있음을 이해해야 하며, 관련 설명을 위해, 디스플레이 스크린(120)에 대한 전술한 설명을 참조할 수 있다. 간결성을 위해, 여기에서 다시 설명하지는 않는다.
일부 실시예에서, 디스플레이 스크린(710)은 전술한 임의의 디스플레이 스크린일 수 있다.
하나의 실시예로서, 디스플레이 스크린(710)은 구체적으로 자체 발광 디스플레이 스크린(예를 들어, OLED 디스플레이 스크린)일 수 있으며, 또한 그는 복수의 자체 발광 디스플레이 유닛(예를 들어, OLED 픽셀 또는 OLED 광원)을 포함한다. 디스플레이 스크린에서 자체 발광 디스플레이 유닛의 일부는 광학 지문 장치에 의한 광학 지문 검출을 위한 여기 광원으로서 사용될 수 있고, 광학 지문 검출을 위해 디스플레이 스크린상의 지문 검출 영역으로 광신호를 방출하는데 사용된다.
본 출원의 실시예에서, 전자 기기는 다양한 내측 구성 요소를 운반하기 위해 디스플레이 화면과 배터리 사이에 구비되는 프레임인 중간 프레임을 더 포함할 수 있음에 유의해야 한다. 다양한 내측 구성 요소에는 마더 보드, 카메라, 케이블, 다양한 센서, 마이크, 이어 피스 및 기타 구성 요소가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 중간 프레임의 상부 표면에 슬롯이 구비되고, 광학 지문 장치는 슬롯에 구비되며, 광학 지문 장치는 중간 프레임을 통해 디스플레이 스크린의 아래에 고정되어 언더 스크린 광학 지문 검출을 구현한다.
선택적으로, 중간 프레임은 금속 또는 합금 재료로 만들어 질 수 있거나, 또한 플라스틱 재료로 만들어 질 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 제한되지 않는다.
본 출원의 실시예에서의 구체적인 예는 본 분야의 기술자가 본 출원의 실시예를 더 잘 이해하도록 돕기 위한 것일 뿐, 본 출원의 실시예의 범위를 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
본 출원의 실시예 및 첨부된 청구 범위에서 사용된 용어들은 특정 실시예를 설명하기 위한 목적일 뿐이며 본 발명의 실시예를 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 출원의 실시예 및 청구범위에서 사용된 단수 형태 "하나의", "전술한" 및 "상기의"는 문맥이 다른 의미를 명확하게 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도된다.
본 분야의 기술자는 여기에 공개된 실시예와 관련하여 설명된 예시의 유닛이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환성을 명확하게 설명하기 위해, 상기 설명에서, 각 예시의 구성 및 단계는 일반적으로 기능에 따라 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어에서 실행되는지 여부는 기술 방안의 구체적인 응용 프로그램 및 설계 제약 조건에 따라 다르다. 전문 기술자는 서로 다른 방법을 사용하여 각 특정 응용에 대해 설명된 기능을 구현할 수 있지만 이러한 구현이 본 출원의 범위를 넘어서는 것으로 인정되어서는 안된다.
본 출원에 제공된 여러 실시예에서, 개시된 시스템 및 장치는 다른 방법으로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 전술한 장치 실시예는 개략적인 것일 뿐, 예를 들어, 유닛의 분할은 논리적 기능의 분할일 뿐이며, 실제 구현에서는 다른 분할, 예를 들어, 복수의 유닛 또는 조립체가 결합되거나 다른 시스템에 통합되거나 일부 기능이 무시되거나 구현되지 않을 수 있다. 또한, 표시되거나 논의된 상호 간의 결합 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 일부 인터페이스, 장치 또는 유닛 간의 간접 결합 또는 통신 연결일 수 있으며, 전기, 기계 또는 다른 형태의 연결일 수도 있다.
개별 구성 요소로 기술된 유닛은 물리적으로 분리될 수도 있고 분리되지 않을 수도 있고, 유닛으로 표시된 구성 요소들은 물리적 유닛일 수도 있고 아닐 수도 있다. 즉, 한 곳에 위치하거나 여러 네트워크 요소에 배포할 수도 있다. 유닛의 일부 또는 전부는 본 출원의 방안의 목적을 달성하기 위한 실제 요구에 따라 선택될 수 있다.
또한, 본 출원의 실시예에서 기능 유닛은 하나의 처리 유닛에 통합될 수 있거나, 또는 각각의 유닛이 물리적으로 단독으로 존재할 수 있거나, 또는 둘 이상의 유닛이 하나의 유닛에 통합될 수 있다. 상기 통합 유닛은 하드웨어 기능 유닛의 형태로 구현될 수도 있고, 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현될 수도 있다.
상기 통합 유닛이 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현되고 독립 제품으로서 판매 또는 사용되는 경우, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본 출원의 기술 방안은 본질적으로 또는 기존 기술에 대한 기여의 일부 또는 기술 방안의 전부 또는 일부가 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되며, 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 서버 또는 네트워크 장치 등일 수 있음)가 본 출원의 실시예에서 설명된 방법의 단계 전부 또는 일부를 수행할 수 있게 하는 몇 가지 명령을 포함한다. 상기 저장 매체는 U 디스크, 모바일 하드 디스크, 판독 전용 메모리(ROM, Read-Only Memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM, Random Access Memory), 자기 디스크 또는 광 디스크 및 프로그램 코드를 저장할 수 있는 다른 매체를 포함한다.
전술한 내용은 본 출원의 구체적인 구현 방법일 뿐이며, 본 출원의 보호 범위는 이에 제한되지 않는다. 본 기술 분야의 기술자는 본 출원에 개시된 기술적 범위 내에서 다양한 등가물을 쉽게 생각할 수 있고, 이러한 수정 또는 교체는 모두 본 출원의 보호 범위 내에서 다루어야 한다. 그러므로, 본 출원의 보호 범위는 청구항의 보호 범위를 기준으로 해야 한다.
100: 전자 기기, 102: 디스플레이 영역, 110: 커버판, 120, 370, 710: 디스플레이 스크린, 130: 지문 수집 영역, 30, 40, 140, 720: 광학 지문 장치, 150, 340, 440: 회로 기판, 310, 410: 광학 지문 칩, 314, 414: 금 와이어, 321, 420: 차광층, 330, 430: 제1 발포체, 331, 431: 제2 발포체, 350, 450: 필터층, 360: 중간 프레임, 380: 발포체, 390, 490: 보호층.

Claims (31)

  1. 디스플레이 스크린을 갖는 전자 기기에 사용되는 광학 지문 장치에 있어서, 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비되어 사용되고, 상기 광학 지문 장치는:
    복수의 광학 센싱 유닛을 갖는 센싱 어레이를 포함하고, 상기 센싱 어레이는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 지문 광신호를 수신하는데 사용되고, 상기 지문 광신호는 상기 손가락의 지문 이미지를 얻는데 사용되는 광학 지문 칩;
    상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 상부 표면에 형성되는 차광층;을 포함하며, 그 중, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고, 또한 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않으며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역으로부터 상기 센싱 어레이로 들어가는 간섭광을 차단하는데 사용되고, 상기 센싱 영역은 상기 센싱 어레이가 위치한 영역인 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차광층은 스크린 인쇄 공정 또는 스프레이 코팅 공정에 의해 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 상부 표면에 구비되는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차광층의 내측과 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역의 외측 사이의 거리는 200 미크론보다 큰 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차광층과 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 수직 방향 투영의 중첩 부분의 폭은 200 미크론 이상인 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차광층의 두께는 20 미크론 이하인 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 지문 장치는 상기 광학 지문 칩의 상부 표면에 구비되는 필터층;을 더 포함하며, 상기 필터층은 적어도 상기 센싱 영역을 덮는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 차광층은 상기 필터층의 엣지 영역을 덮는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 지문 장치는 상기 광학 지문 칩 아래에 구비되고, 금 와이어에 의해 상기 광학 지문 칩에 전기적으로 연결되는 회로 기판;을 더 포함하며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩에 의해 덮이지 않은 상기 회로 기판의 영역 및 상기 금 와이어를 덮는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린과 상기 회로 기판 사이에서, 상기 광학 지문 칩의 외측에 제1 발포체 구조 및 제2 발포체 구조가 구비되며, 상기 제1 발포체 구조는 상기 제2 발포체 구조 위에 구비되고, 상기 제2 발포체 구조의 상부 표면은 상기 차광층의 상부 표면보다 낮지 않은 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 발포체 구조의 상부 표면은 상기 금 와이어의 아크 높이보다 낮지 않은 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 광학 지문 칩에 가까운 상기 제1 발포체 구조의 일단에 차단부를 형성하기 위해 상기 제1 발포체 구조의 폭은 상기 제2 발포체 구조의 폭보다 크며, 상기 차단부는 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고, 또한 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차광층은 잉크인 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 광신호를 상기 광학 지문 칩으로 안내하여 광학 지문 검출을 수행하는 광학 조립체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 광학 조립체는 복수의 마이크로 렌즈로 형성된 렌즈 어레이 및 적어도 하나의 차광층을 포함하며, 상기 적어도 하나의 차광층은 상기 마이크로 렌즈 어레이 아래에 위치하며, 각각의 차광층에는 복수의 광 통과 소형 홀이 구비되며, 상기 센싱 어레이는 상기 마이크로 렌즈 어레이를 통해 상기 복수의 광 통과 소형 홀로 집속되고 또한 상기 복수의 광 통과 소형 홀을 통과하는 광신호를 수신하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 기기의 중간 프레임에 슬롯이 구비되고, 상기 광학 지문 장치는 상기 슬롯에 구비되도록 사용되는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  16. 디스플레이 스크린을 갖는 전자 기기에 사용되는 광학 지문 장치에 있어서, 상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비되어 사용되고, 상기 광학 지문 장치는:
    복수의 광학 센싱 유닛을 갖는 센싱 어레이를 포함하고, 상기 센싱 어레이는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 지문 광신호를 수신하는데 사용되고, 상기 지문 광신호는 상기 손가락의 지문 이미지를 얻는데 사용되는 광학 지문 칩;를 포함하며,
    상기 광학 지문 칩의 엣지 영역 위에는 차광층이 구비되고, 상기 차광층은 상기 디스플레이 스크린 아래의 제1 발포체 구조와 제2 발포체 구조 사이에 고정되며, 상기 제1 발포체 구조는 상기 제2 발포체 구조 위에 위치하고, 상기 제2 발포체 구조의 상부 표면은 상기 광학 지문 칩의 상부 표면보다 낮지 않고, 상기 제1 발포체 구조 및 상기 제2 발포체 구조는 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 외측에 위치하며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역을 부분적으로 차단하고 또한 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 차단하지 않으며, 상기 차광층은 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역으로부터 상기 센싱 어레이로 들어가는 간섭광을 차단하는데 사용되며, 상기 센싱 영역은 상기 센싱 어레이가 위치한 영역인 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 차광층의 내측과 상기 센싱 영역의 외측 사이의 거리는 200 미크론보다 큰 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 차광층과 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 수직 방향 투영의 중첩 부분의 폭은 200 미크론 이상인 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  19. 청구항 16 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차광층의 두께는 20 미크론 내지 50미크론 사이인 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  20. 청구항 16 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 지문 장치는 상기 광학 지문 칩의 상부 표면에 구비되는 필터층;을 더 포함하며, 상기 필터층은 적어도 상기 광학 지문 칩의 센싱 영역을 덮는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 필터층의 상부 표면은 상기 차광층의 하부 표면보다 높지 않고, 또한 상기 차광층은 상기 필터층의 엣지 영역으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  22. 청구항 20 또는 청구항 21에 있어서,
    상기 필터층의 상부 표면과 상기 차광층의 하부 표면은 동일 평면에 있고, 상기 필터층, 상기 차광층, 상기 광학 지문 칩 및 상기 제2 발포체 구조 사이에 밀폐 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  23. 청구항 16 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 지문 장치는 상기 제2 발포체 구조 및 상기 광학 지문 칩 아래에 구비되고, 금 와이어에 의해 상기 광학 지문 칩에 전기적으로 연결되는 회로 기판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 금 와이어의 아크 높이는 상기 제2 발포체 구조의 상부 표면보다 높지 않은 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  25. 청구항 16 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 위의 손가락으로부터 리턴된 광신호를 상기 광학 지문 칩으로 안내하여 광학 지문 검출을 수행하는 광학 조립체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 광학 조립체는 복수의 마이크로 렌즈로 형성된 렌즈 어레이 및 적어도 하나의 차광층을 포함하며, 상기 적어도 하나의 차광층은 상기 마이크로 렌즈 어레이 아래에 위치하며, 각각의 차광층에는 복수의 광 통과 소형 홀이 구비되며, 상기 센싱 어레이는 상기 마이크로 렌즈 어레이를 통해 상기 복수의 광 통과 소형 홀로 집속되고 또한 상기 복수의 광 통과 소형 홀을 통과하는 광신호를 수신하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  27. 청구항 16 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 기기의 중간 프레임에 슬롯이 구비되고, 상기 광학 지문 장치는 상기 중간 프레임의 슬롯에 구비되도록 사용되는 특징으로 하는, 광학 지문 장치.
  28. 디스플레이 스크린;
    청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 한 항의 상기 광학 지문 장치;를 포함하며,
    상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비되는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린은 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 스크린이고, 상기 디스플레이 스크린은 복수의 OLED 광원을 포함하며, 상기 광학 지문 장치는 적어도 일부의 OLED 광원을 채택하여 광학 지문 검출을 위한 여기 광원으로 사용하는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
  30. 디스플레이 스크린;
    청구항 16 내지 청구항 27 중 어느 한 항의 상기 광학 지문 장치;
    상기 디스플레이 스크린 아래의 제1 발포체 구조와 제2 발포체 구조 사이에 고정되는 차광층;을 포함하며,
    상기 광학 지문 장치는 상기 디스플레이 스크린 아래에 구비되고; 상기 제1 발포체 구조 및 상기 제2 발포체 구조는 상기 광학 지문 칩의 엣지 영역의 외측에 위치하며, 상기 제1 발포체 구조는 상기 제2 발포체 구조 위에 위치하고, 상기 제2 발포체 구조의 상부 표면은 상기 광학 지문 칩의 상부 표면보다 낮지 않은 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린은 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 스크린이고, 상기 디스플레이 스크린은 복수의 OLED 광원을 포함하며, 상기 광학 지문 장치는 적어도 일부의 OLED 광원을 채택하여 광학 지문 검출을 위한 여기 광원으로 사용하는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
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