KR20230024851A - 감지 디바이스 및 전자 디바이스 - Google Patents

감지 디바이스 및 전자 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20230024851A
KR20230024851A KR1020220100675A KR20220100675A KR20230024851A KR 20230024851 A KR20230024851 A KR 20230024851A KR 1020220100675 A KR1020220100675 A KR 1020220100675A KR 20220100675 A KR20220100675 A KR 20220100675A KR 20230024851 A KR20230024851 A KR 20230024851A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photodetector
circuit
sensing
area
electronic device
Prior art date
Application number
KR1020220100675A
Other languages
English (en)
Inventor
웨이-린 완
유-충 리우
테-유 리
Original Assignee
이노럭스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이노럭스 코포레이션 filed Critical 이노럭스 코포레이션
Publication of KR20230024851A publication Critical patent/KR20230024851A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1382Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13Sensors therefor
    • G06V40/1318Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/204Filters in which spectral selection is performed by means of a conductive grid or array, e.g. frequency selective surfaces
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • G06V10/12Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/143Sensing or illuminating at different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1382Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger
    • G06V40/1394Detecting the live character of the finger, i.e. distinguishing from a fake or cadaver finger using acquisition arrangements
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/40Spoof detection, e.g. liveness detection
    • G06V40/45Detection of the body part being alive
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector

Abstract

감지 디바이스는 기판, 제1 회로, 제2 회로, 제1 광검출기 및 제2 광검출기를 포함한다. 기판은 감지 구역을 갖는다. 제1 회로는 기판 상에 그리고 감지 구역 내에 배치되고 지문을 감지하도록 구성된다. 제2 회로는 기판 상에 그리고 감지 구역 내에 배치되고 생체를 감지하도록 구성된다. 제1 광검출기는 제1 회로에 전기적으로 연결된다. 제2 광검출기는 제2 회로에 전기적으로 연결된다. 제2 광검출기의 영역은 제1 광검출기의 영역보다 크다.

Description

감지 디바이스 및 전자 디바이스{SENSING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}
이 출원은 2021년 8월 12일자로 출원된 중국 특허출원 제202110924005.3호의 우선권을 주장하며, 이 특허출원 전체가 참조로서 본 명세서에 통합된다.
개시물은 감지 디바이스에 관한 것으로, 특히 지문 및 생체를 감지할 수 있는 감지 디바이스 및 전자 디바이스에 관한 것이다.
기존의 감지 디바이스들은 종종 광학 지문 식별 기술을 사용하여 대상체의 지문들을 식별한다. 그러나, 감지 디바이스가 대상체에 대한 지문 식별을 수행하는 경우, 감지 디바이스는 대상체에 대한 생체 지문 식별을 수행하지 않아 실제 생체 위조 방지 식별이 수행되지 않을 수 있다. 따라서 상기 설명된 문제를 해결하기 위해서는 회로 구조에 대한 새로운 설계가 필요하다.
개시물의 실시예는 기판, 제1 회로, 제2 회로, 제1 광검출기 및 제2 광검출기를 포함하는 감지 디바이스를 제공한다. 기판은 감지 구역을 갖는다. 제1 회로는 기판 상에 그리고 감지 구역 내에 배치되고 지문을 감지하도록 구성된다. 제2 회로는 기판 상에 그리고 감지 구역 내에 배치되고 생체를 감지하도록 구성된다. 제1 광검출기는 제1 회로에 전기적으로 연결된다. 제2 광검출기는 제2 회로에 전기적으로 연결된다. 제2 광검출기의 영역은 제1 광검출기의 영역보다 크다.
개시물의 실시예는 디스플레이 패널 및 감지 디바이스를 포함하는 전자 디바이스를 제공한다. 감지 디바이스는 디스플레이 패널의 측면 상에 배치되고, 감지 디바이스는 기판, 제1 회로, 제2 회로, 제1 광검출기 및 제2 광검출기를 포함한다. 기판은 감지 구역을 갖는다. 제1 회로는 기판 상에 그리고 감지 구역 내에 배치되고 지문을 감지하도록 구성된다. 제2 회로는 기판 상에 그리고 감지 구역 내에 배치되고 생체를 감지하도록 구성된다. 제1 광검출기는 제1 회로에 전기적으로 연결된다. 제2 광검출기는 제2 회로에 전기적으로 연결된다. 제2 광검출기의 영역은 제1 광검출기의 영역보다 크다.
본 개시물은 첨부 도면들을 참조하여 후속하는 상세한 설명 및 예들을 판독함으로써 완전히 이해될 수 있으며, 여기서:
도 1은 개시물의 실시예에 따른 전자 디바이스의 사시도이다.
도 2는 개시물의 실시예에 따른 전자 디바이스의 평면도이다.
도 3은 개시물의 실시예에 따른 전자 디바이스의 회로 구성의 개략도이다.
도 4는 개시물의 실시예에 따른 전자 디바이스의 부분의 단면도이다.
도 5는 도 4의 회로 및 광검출기의 개략적인 회로도이다.
도 6은 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 부분의 단면도이다.
도 7은 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 부분의 단면도이다.
도 8은 도 7의 회로 및 광검출기의 개략적인 회로도이다.
도 9는 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 일부의 단면도이다.
도 10은 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 평면도이다.
도 11은 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 회로 구성의 개략도이다.
개시물의 목적들, 피처들 및 이점들을 보다 명확하고 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위하여, 실시예들이 하기에 설명되고, 도면들과 함께 상세한 설명이 이루어진다. 독자가 도면들을 이해하는 데 도움을 주기 위하여, 개시물 내의 다수의 도면들은 전체 디바이스의 부분을 묘사할 수 있으며, 도면들 내의 특정 컴포넌트들은 축척대로 도시되지 않았다.
개시물의 명세서는 개시물의 다양한 실시예들의 기술적 피처들을 예시하기 위해 다양한 실시예들을 제공한다. 실시예들 내의 각각의 컴포넌트의 구성, 수량 및 사이즈는 예시를 위한 것으로, 개시물을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 실시예들 및 도면들 내의 컴포넌트의 참조 번호가 반복적으로 나타나는 경우, 이는 설명을 단순화하기 위한 것으로, 상이한 실시예들 간의 관계를 의미하는 것은 아니다.
더욱이, 상세한 설명 및 청구범위에서 청구범위 요소를 설명하기 위한 "제1", "제2" 등과 같은 서수 용어들의 사용은 그 자체로 임의의 이전 서수 용어를 갖는 청구범위 요소를 내포하고 나타내지 않으며, 하나의 청구범위 요소가 다른 청구범위 요소보다 우선하는 순서 또는 제조 방법의 순서를 나타내는 것도 아니다. 서수 용어들은 특정 이름을 가진 하나의 청구범위 요소를 동일한 이름을 가진 다른 요소와 구별하기 위한 라벨들로서 사용된다.
개시물에서, 다양한 실시예들의 기술적 피처들은 상호 배타적이지 않고 다른 실시예들을 완성하기 위해 대체되거나 서로 결합될 수 있다.
전체 상세한 설명 및 청구범위에서 언급된 "포함하는"은 개방적 용어므로 "포함하거나 또는 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌"으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "연결된" 또는 "커플링된"은 임의의 직접 및 간접 연결 수단을 포함한다. 따라서, 엘리먼트 또는 계층은 다른 엘리먼트 또는 계층에 "연결된" 또는 "커플링된" 것으로 지칭되며, 엘리먼트 또는 계층이 다른 엘리먼트 또는 계층에 직접 연결 또는 커플링될 수 있거나 중간 엘리먼트들 또는 계층들이 존재할 수 있다. 엘리먼트가 다른 엘리먼트 또는 계층에 "직접 연결된" 또는 "직접 커플링된” 것으로 지칭될 때, 중간 엘리먼트 또는 계층은 존재하지 않는다. 문맥이 회로 상의 제1 디바이스가 제2 디바이스에 연결되어 있다고 설명하는 경우, 이는 제1 디바이스가 제2 디바이스에 직접 전기적으로 연결될 수 있음을 나타낸다. 제1 디바이스가 제2 디바이스에 직접 전기적으로 연결되는 경우, 제1 디바이스와 제2 디바이스는 도전성 라인들 또는 수동 엘리먼트들(저항들, 커패시터들 등)을 통해 연결되며, 제1 디바이스와 제2 디바이스 사이에는 다른 전자 엘리먼트들이 연결되지 않는다.
본문에서 언급된 "위", "아래", "앞", "뒤", "왼쪽", "오른쪽" 등과 같은 방향 용어는 도면들을 참조한 방향이다. 따라서, 사용된 방향 용어는 예시을 위해 사용된 것이지, 개시물을 제한하려는 것은 아니다. 도면들에서, 각각의 도면은 특정 실시예에서 사용된 방법, 구조 및/또는 재료의 일반적인 특성들을 나타낸다. 그러나, 이들 도면들은 이들 실시예들에 의해 커버되는 범위 또는 성질을 정의하거나 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 예를 들어, 명료성을 위해, 각각의 층, 구역 및/또는 구조물의 상대적인 사이즈, 두께 및 위치는 축소되거나 확대될 수 있다.
개시물에서 두께, 길이 및 폭은 광학 현미경(OM, optical microscope)을 사용함으로써 측정될 수 있고, 두께 및 길이는 주사 전자 현미경(SEM, scanning electron microscope)의 단면 이미지로부터 측정될 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 또한, 비교에 사용되는 2개의 값들 또는 방향들에 특정 에러가 있을 수 있다.
"제1", "제2" 등과 같은 용어들이 다양한 엘리먼트들, 컴포넌트들, 구역들, 층들 및/또는 부품들을 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있지만, 이러한 엘리먼트들, 컴포넌트들, 구역들, 층들 및/또는 부품들은 이들 용어들에 의해 제한되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 하나의 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 및/또는 부품을 다른 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 및/또는 부품과 구별하는 데 사용된다. 따라서, 개시물의 교시를 벗어나지 않으면서, 아래에서 논의되는 제1 엘리먼트, 제1 컴포넌트, 제1 구역, 제1 층 또는 제1 부품은 제2 엘리먼트, 제2 컴포넌트, 제2 구역, 제2 층 또는 제2 부품으로서 또한 지칭될 수 있다.
또한, "제1 값과 제2 값의 범위 내의" 또는 "제1 값 내지 제2 값의 범위의"와 같은 문구들은 범위가 제1 값, 제2 값 및 제1 값 내지 제2 값의 기타 값들을 포함함을 나타낸다.
용어 "약", "~와 같은", "같은" 또는 "동일한", 또는 "실질적으로" 또는 "대략"은 일반적으로 주어진 값 또는 범위의 20% 이내를 나타내거나, 또는 주어진 값 또는 범위의 10%, 5%, 3%, 2%, 1% 또는 0.5% 이내를 나타낸다.
도 1은 개시물의 실시예에 따른 전자 디바이스의 사시도이다. 도 2는 개시물의 실시예에 따른 전자 디바이스의 평면도이다. 도 3은 개시물의 실시예에 따른 전자 디바이스의 회로 구성의 개략도이다. 도 4는 개시물의 실시예에 따른 전자 디바이스의 부분의 단면도이다. 도 5는 도 4의 회로 및 광검출기의 개략적인 회로도이다. 실시예에서, 전자 디바이스(100)는 감지 기능을 구비한 디바이스를 포함할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
실시예에서, 전자 디바이스는 디스플레이 디바이스, 백라이트 디바이스, 안테나 디바이스, 감지 디바이스, 스플라이싱(splicing) 디바이스 또는 치료 진단 디바이스를 포함할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 전자 디바이스는 구부릴 수 있는 또는 플렉서블 전자 디바이스일 수 있다. 디스플레이 디바이스는 비자발광(non-self-luminous) 타입 디스플레이 디바이스 또는 자발광 타입 디스플레이 디바이스일 수 있다. 안테나 디바이스는 액정 타입 안테나 디바이스 또는 비액정 타입 안테나 디바이스일 수 있고, 센싱 디바이스는 커패시턴스, 광, 열 또는 초음파를 감지하는 감지 디바이스일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않은다. 전자 컴포넌트는 커패시터, 저항, 인덕터, 다이오드, 트랜지스터 등과 같은 수동 컴포넌트 및 능동 컴포넌트를 포함할 수 있다. 다이오드는 발광 다이오드 또는 포토다이오드를 포함할 수 있다. 발광 다이오드는, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED, organic light-emitting diode), 미니 LED, 마이크로 LED 또는 양자점 LED를 포함할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 스플라이싱 디바이스는, 예를 들어, 디스플레이 스플라이싱 디바이스 또는 안테나 스플라이싱 디바이스일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 전자 디바이스는 상술기 디바이스들의 임의의 배열 및 조합일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 이하, 개시물의 내용을 예시하기 위해 디스플레이 디바이스는 전자 디바이스 또는 스플라이싱 디바이스로서 사용될 것이나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 전자 디바이스(100)는 지문 및 생체의 식별 기능을 갖는 디바이스일 수 있다. 도 1, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하라. 전자 디바이스(100)는 적어도 디스플레이 패널(110) 및 감지 디바이스(120)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 전자 디바이스(100)는 디스플레이 패널(110)을 포함할 수 있고, 디스플레이 패널(110)은 디스플레이 영역(AA) 및 비디스플레이 영역(PA)을 포함할 수 있고, 디스플레이 영역(AA)은 디스플레이 기능이 있는 영역일 수 있고, 디스플레이 영역(AA)은 디스플레이 픽셀을 포함하지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 비디스플레이 영역(PA)은 디스플레이 영역(AA)과 인접하며, 비디스플레이 영역(PA)은 디스플레이 기능이 없는 영역일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 디스플레이 패널(110)은 강성 기판 또는 플렉서블 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(110)의 재료는 유리, 석영, 사파이어, 세라믹, 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 다른 적합한 재료들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
또한, 디스플레이 패널(110)은 감지 영역(111) 및 비감지 영역(116)을 포함할 수 있다. 감지 영역(111)은 감지 기능이 있는 영역일 수 있다. 예를 들어, 감지 영역(111)은 광의 변화들을 감지하여 지문(및/또는 생체)을 식별하는 구역일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 비감지 영역(116)은 감지 영역(111)과 인접하며, 감지 기능이 없는 영역일 수 있다. 예를 들어, 비감지 영역(116)은 감지 영역(111)에 비해 지문(및/또는 생체)을 식별하는 기능을 갖지 않을 수 있다. 감지 디바이스(120)는 디스플레이 패널(110)의 측면 상에 배치(예를 들어, 디스플레이 패널(110)의 아래에 배치)되며, 디스플레이 패널(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 가지 영역(111)에 대응하여 배치될 수 있다. 실시예에서, 감지 디바이스(120)는 적어도 기판(130), 회로(140), 회로(150), 광검출기(160) 및 광검출기(170)를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 감지 영역(111)은 디스플레이 패널(110) 표면의 법선 방향에서 디스플레이 영역(AA)의 일부와 중첩될 수 있고, 비감지 영역(116)은 디스플레이 패널(110)의 표면의 법선 방향에서 디스플레이 영역(AA)의 다른 부분과 중첩될 수 있다(도 1에 도시된 바와 같이). 다른 실시예들에서, 감지 영역(111)과 디스플레이 영역(AA)은 실질적으로 완전히 중첩될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "~에 대응하는"이라는 용어는 디스플레이 패널(110)의 표면의 법선 방향(예컨대, Z 방향)에서 적어도 부분적으로 중첩되는 것을 의미할 수 있음에 유의해야 한다.
기판(130)은 도 1 또는 도 4에 도시된 바와 같이 감지 구역(121) 또는 감지 구역(미도시)을 포함할 수 있으며, 감지 구역(121)은 디스플레이 패널(110)의 감지 영역(111)에 대응할 수 있다. 또한, 감지 구역(121)은 서브 감지 구역(122) 및 서브 감지 구역(123)을 더 포함할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 기판(130)은 강성 기판 또는 플렉서블 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(130)의 재료는 유리, 석영, 사파이어, 세라믹, 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 다른 적합한 재료들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
회로(140)는 기판(130) 상에 그리고 감지 구역(121) 내에 배치되고 지문을 감지하도록 구성될 수 있다. 즉, 회로(140)는 디스플레이 패널(110)의 감지 구역(121)에 접촉하는 대상체의 지문을 감지할 수 있다. 또한, 회로(140)는 감지 구역(121)의 서브 감지 구역(122)에 배치될 수 있다. 즉, 서브 감지 구역(122)은 지문 감지 구역일 수 있다.
회로(150)는 기판(130) 상에 그리고 감지 구역(121) 내에 배치되고 생체를 식별하도록 구성될 수 있다. 회로(150)는 디스플레이 패널(110)의 감지 구역(121)에 터치되는 대상체에 대해 생체 식별을 수행하여 대상체가 생체인지 여부를 식별할 수 있다. 또한, 회로(150)는 감지 구역(121)의 서브 감지 구역(123)에 배치될 수 있다. 즉, 서브 감지 구역(123)은 생체 감지 구역일 수 있다.
광검출기(160) 또는 광검출기(170)는 포토다이오드, 포토트랜지스터, 금속-반도체-금속 광검출기(MSM 광검출기) 또는 임의의 적합한 광검출기를 포함할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 개시물을 명확하게 설명하기 위하여, 실시예의 광검출기(160)는 포토다이오드를 예로 들어 예시된다. 광검출기(160)는 회로(140)에 전기적으로 연결될 수 있다. 광검출기(170)는 회로(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 실시예에서, 광검출기(170)의 영역은 도 3에 도시된 바와 같이 광검출기(160)의 영역보다 클 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 광검출기(170)의 영역과 광검출기(160)의 영역의 비는 1 내지 40(1
Figure pat00001
영역비
Figure pat00002
40), 예컨대 1.3, 1.8, 10, 20, 30이지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 즉, 광검출기(170)의 영역을 증가시킴으로써 광전류 신호의 크기가 증가되어 회로(150)가 생체를 식별하는 정확도를 높일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 광검출기(예컨대, 광검출기(160) 또는 광검출기(170))의 영역은 광검출기의 외곽선에 의해 둘러싸인 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 광검출기의 영역은 광검출기의 수광면의 영역일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 광검출기(예컨대, 광검출기(160) 또는 광검출기(170))의 표면이 완전히 노출되지 않은 경우, 영역은 위의 정의들을 사용하여 측정되지 않을 수 있다. 따라서, 폭은 스캔 라인의 연장 방향에 평행한 제1 방향(예컨대, X 방향)으로 광검출기 상의 임의의 섹션으로부터 취해질 수 있고, 길이는 스캔 라인의 연장 방향에 수직인 제2 방향(예컨대, Y 방향)으로 광검출기 상의 임의의 섹션으로부터 취해질 수 있다. 그 후, 상기 길이와 상기 폭의 곱이 광검출기(예컨대, 광검출기(160) 또는 광검출기(170))의 영역으로 간주될 수 있다. 2개의 상이한 광검출기들의 영역들을 비교할 필요가 있는 경우, 2개의 광검출기들의 대응 위치들의 길이들 및 폭들이 각각 취해지고, 그 후 길이와 폭의 곱이 계산되어 영역을 구한다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 2개의 상이한 광검출기들의 영역들을 비교하기 위하여, 하나의 광검출기 상에서 포인트가 취해질 수 있고, 폭이 스캔 라인의 연장 방향에 실질적으로 평행한 제1 방향(예컨대, X 방향)으로 섹션 아래에서 취해질 수 있고, 폭이 다른 광검출기의 대응 위치에서 동일한 방향으로 섹션 아래에서 취해질 수 있다. 유사하게, 하나의 광검출기 상에서 포인트가 취해질 수 있고, 길이가 데이터 라인의 연장 방향과 실질적으로 평행한 제2 방향(예컨대, Y 방향)으로 섹션 아래에서 취해질 수 있고, 길이가 다른 광검출기의 대응 위치에서 동일한 방향으로 섹션 아래에서 취해질 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 서브 감지 구역(122)에서, 감지 디바이스(120)는 광 시준 층(180) 및 마이크로렌즈 어레이 층(190)을 더 포함할 수 있다. 서브 감지 구역(122)에서, 회로(140)는 기판(130) 상에 배치될 수 있다. 광검출기(160)는 회로(140) 상에 배치될 수 있다. 광 시준 층(180)은 광검출기(160) 상에 배치될 수 있다. 마이크로렌즈 어레이 층(190)은 광 시준 층(180) 상에 배치될 수 있다. 디스플레이 패널(110)은 마이크로렌즈 어레이 층(190) 상에 배치될 수 있다. 실시예에서, 광 시준 층(180)은 광의 크로스토크(crosstalk)현상을 줄이는 데 사용된다. 또한, 마이크로렌즈 어레이 층(190)은 입사광을 수신하는 각도를 증가시키고 입사광을 집광하여, 단위 픽셀의 광전류 신호의 크기를 증가시키는 데 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 마이크로렌즈 어레이 층(190)은 적어도 하나의 마이크로렌즈를 포함할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 서브 감지 구역(123)에서, 감지 디바이스(120)는 파장 선택 층(192)을 더 포함할 수 있다. 서브 감지 구역(123)에서, 회로(150)는 기판(130) 상에 배치될 수 있다. 광검출기(170)는 회로(150) 상에 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 서브 감지 구역(123)에서 감지 디바이스(120)는 광 시준 층(180)을 더 포함할 수 있고, 광 시준 층(180)은 광 검출기(170)(미도시) 상에 배치될 수 있다. 파장 선택 층(192)은 광검출기(170) 상에 배치되고 광 시준 층(180)(미도시)에 위치될 수 있다. 또한, 다른 실시예들에서, 광 시준 층(180)과 디스플레이 패널(110) 사이에 충전 층(미도시)이 배치될 수 있으며, 충전 층의 부분은 인접한 2개의 마이크로렌즈들 사이에 배치되어 입사광의 수신에 대한 영향을 줄일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상기 충전 층은 예를 들어 투명 재료일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시예들에서, 광 시준 층(180)은 복수의 절연 층들(1801, 1802, 1803), 복수의 무기 층들(1804, 1805, 1806), 제1 차광 층(180a), 제2 차광 층(180b) 및 제3 차광 층(180c)을 포함할 수 있다. 제1 차광 층(180a)은 광검출기(160)에 인접하여 배치된다. 제3 차광 층(180c)은 디스플레이 패널(110)에 인접하여 배치된다. 제2 차광 층(180b)은 제1 차광 층(180a)과 제3 차광 층(180c) 사이에 배치된다. 차광 층들(180a, 180b, 180c)은 무기 층들(1804, 1805, 1806) 내에 배치될 수 있다. 즉, 차광 층들(180a, 180b, 180c)과 절연 층들(1801, 1802, 1803) 사이에 무기 층들(1804, 1805, 1806)의 부분이 배치될 수 있다. 또한, 제1 차광 층(180a), 제2 차광 층(180b) 및 제3 차광 층(180c)은 개구부들을 포함하고, 무기 층들(1804, 1805, 1806)의 부분은 개구부들 내에 배치될 수 있다. 제1 차광 층(180a), 제2 차광 층(180b) 및 제3 차광 층(180c)의 개구부들은 마이크로렌즈 층(190)의 마이크로렌즈들에 대응하여 배치되고, 제1 차광 층(180a)의 개구부의 폭은 제2 차광 층(180b)의 개구부의 폭보다 작고, 제2 차광 층(180b)의 개구부의 폭은 제3 차광 층(180c)의 개구부의 폭보다 작으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 광검출기(160)에 가까울수록 차광 층들(180a, 180b, 180c)의 개구부들의 폭들이 작아져 입사광을 집중시키거나 광 크로스토크 현상을 감소시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 절연 층들(1801, 1802, 1803)의 재료들은 예를 들어, 유기 재료들 또는 무기 재료들을 포함할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 무기 층들(1804, 1805 및 1806)의 재료들은 예를 들어, 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 다른 적합한 재료들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 차광 층들(180a, 180b, 180c)의 재료들은 예를 들어, 금속 또는 적합한 다른 차광 재료를 포함할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
또한, 몇몇 실시예들에서, 파장 선택 층(192)은 예를 들어 적색 컬러 필터 층일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 즉, 파장 선택 층 (192)은 입사광에 대해 광 필터링 프로세스를 수행하여 적색 광은 파장 선택 층(192)을 통과하고 파장 선택 층(192)은 적색 광을 광검출기(170)로 통과시킬 수 있다. 또한, 상기 적색 광의 파장 범위는, 예를 들어 600 나노미터(nm) 내지 700 나노미터(600 nm
Figure pat00003
파장
Figure pat00004
700 nm), 예컨대 650 nm, 660 nm, 670 nm이지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시예들에서, 파장 선택 층(192)은 예를 들어 브래그 반사체(Bragg reflector) 층일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 또한, 브래그 반사체 층은 다층 막으로 형성될 수 있으며, 유기 재료들 및 무기 재료들의 중첩일 수 있다. 따라서, 브래그 반사체 층은 또한 입사광에 대해서도 광 필터링 프로세스를 수행하여 특정 파장의 광이 브래그 반사체 층을 통과하도록 할 수 있다. 또한, 특정 파장의 광은 예를 들어 적색 광이고, 상기 적색 광의 파장 범위는 예를 들어 600 nm 내지 700 nm(600 nm
Figure pat00005
파장
Figure pat00006
700 nm), 예컨대 650 nm, 660 nm, 670 nm일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 따라서, 회로(150), 광검출기(170) 및 파장 선택 층(192)을 결합함으로써, 대상체의 옥시헤모글로빈이 검출되어 생체 지문 식별의 효과를 얻고 그 후 실질적인 생체 식별을 수행할 수 있다.
또한, 감지 디바이스(120)는 광검출기(170)의 광전 특성들을 변경하도록 광검출기(170)의 재료를 변경하거나 프로세스 파라미터들을 조정함으로써 광검출기(170)의 에너지 갭을 더 조정할 수 있다. 따라서, 광검출기(170)는 파장 선택 층(192)에 의해 발생되는 광을 효과적으로 흡수하여 생체 식별 효과를 높일 수 있다.
실시예에서, 광원은 디스플레이 패널(110)을 통해 제공되어, 감지 디바이스(120)는 지문 감지 및 생체 식별을 수행할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 대상체가 디스플레이 패널(110)을 터치할 때, 디스플레이 패널(110)은 먼저 광원을 제공할 수 있고, 광원은 제한되지 않으며, 예를 들어, 광원은 청색 광, 녹색 광, 적색 광, 백색 광 등일 수 있다. 광원에 의해 방출된 광은 대상체를 통해 감지 디바이스(120)의 감지 구역(122) 및 감지 구역(123)으로 반사되고 광검출기(160) 및 광검출기(170)로 전달될 수 있어, 회로(140)는 대상체에 대한 지문 감지를 수행하고 회로(150)는 대상체의 옥시헤모글로빈을 검출하여 대상체에 대한 생체 식별을 수행할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 감지 구역(121) 내의 회로(150)의 밀도는 감지 구역(121) 내의 회로(140)의 밀도보다 낮을 수 있고, 회로들(140) 및 회로들(150)의 수는 밀도를 규정하는 데 사용되나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 복수의 스캔 라인들(SL) 및 복수의 데이터 라인들(DL)이 인터리빙되어 어레이를 형성한다. 2×2 어레이의 영역에는 하나의 회로(150) 및 2 개의 회로들(140)이 있고, 따라서 회로(150)의 밀도는 회로(140)의 밀도보다 낮다. 또한, 3×3 어레이의 영역에는 3개의 회로들(150) 및 4개의 회로들(140)이 있고, 따라서 회로(150)의 밀도는 회로(140)의 밀도보다 낮다. 또한, 4×4 어레이의 영역에는 4개의 회로들(150) 및 8개의 회로들(140)이 있고, 따라서 회로(150)의 밀도는 회로(140)의 밀도보다 낮다. 어레이들의 나머지의 영역들이 결정되는 방식은 유사한 규칙을 따를 수 있다.
도 5에 도시된 실시예에서, 회로(140)는 박막 트랜지스터(T1), 박막 트랜지스터(T2) 및 박막 트랜지스터(T3)를 포함할 수 있다. 광검출기(160)는 회로(140)에 전기적으로 연결된다. 본 명세서에서 언급되는 박막 트랜지스터는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 트랜지스터 증폭기, 또는 회로(140)를 형성하기 위한 다른 적합한 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 몇몇 실시예들에 따라, 박막 트랜지스터(T1)는 리셋 트랜지스터일 수 있고, 박막 트랜지스터(T2)는 트랜지스터 증폭기일 수 있고, 박막 트랜지스터(T3)는 스위칭 트랜지스터일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
구체적으로, 회로(140)는 박막 트랜지스터에 커플링되는 신호 라인을 포함할 수 있고, 예를 들어, 전류 신호 라인, 전압 신호 라인, 고주파 신호 라인 및 저주파 신호 라인을 포함할 수 있으며, 신호 라인은 소자 작동 전압(VDD), 접지 단자 전압(VSS) 또는 구동 엘리먼트 단자 전압을 전달할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
박막 트랜지스터(T1)는 게이트 단자, 제1 단자 및 제2 단자를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(T1)의 게이트 단자는 리셋 신호(RST)를 수신한다. 박막 트랜지스터(T1)의 제1 단자는 전압(V1)을 수신한다. 실시예에서, 박막 트랜지스터(T1)는 N 타입 박막 트랜지스터일 수 있고, 박막 트랜지스터(T1)의 제1 단자 및 제2 단자는 예를 들어 드레인 단자 및 소스 단자일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 박막 트랜지스터(T1)는 또한 P 타입 박막 트랜지스터일 수도 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 또한, 실시예에서 전압(V1)은 예를 들어 시스템 전압이지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
광검출기(160)는 제1 단자 및 제2 단자를 포함한다. 광검출기(160)의 제1 단자는 박막 트랜지스터(T1)의 제2 단자와 전기적으로 연결되어, 예를 들어 노드 A를 형성한다. 광검출기(160)의 제2 단자는 전압(V2)을 수신한다. 몇몇 실시예들에서, 광검출기(160)의 제1 단자는 예를 들어 캐소드 단자이고, 광검출기(160)의 제2 단자는 예를 들어 애노드 단자이나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 또한, 전압(V2)은 예를 들어 접지 전압이지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
박막 트랜지스터(T2)는 게이트 단자, 제1 단자 및 제2 단자를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(T2)의 게이트 단자는 박막 트랜지스터(T1)의 제2 단자에 전기적으로 연결된다. 박막 트랜지스터(T2)의 제1 단자는 전압(V3)을 수신한다. 실시예에서, 박막 트랜지스터(T2)는 N 타입 박막 트랜지스터일 수 있고, 박막 트랜지스터(T2)의 제1 단자 및 제2 단자는 예를 들어 드레인 단자 및 소스 단자일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 박막 트랜지스터(T2)는 또한 P 타입 박막 트랜지스터일 수도 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예들에 따르면, 박막 트랜지스터(T2)는 노드 A의 전압에 대해 신호 증폭을 수행하여 증폭된 전류를 발생시키는 데 사용된다. 또한, 실시예에서 전압(V2)은 예를 들어 시스템 전압이지만, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 또한, 박막 트랜지스터(T2)는 소스 팔로워로서 사용될 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다.
박막 트랜지스터(T3)는 게이트 단자, 제1 단자 및 제2 단자를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(T3)의 게이트 단자는 선택 신호(SEL)를 수신한다. 박막 트랜지스터(T3)의 제1 단자는 박막 트랜지스터(T2)의 제2 단자에 전기적으로 연결된다. 박막 트랜지스터(T3)의 제2 단자는 도전성 라인(141)에 전기적으로 연결된다. 실시예에서, 박막 트랜지스터(T3)는 N 타입 박막 트랜지스터일 수 있고, 박막 트랜지스터(T3)의 제1 단자 및 제2 단자는 예를 들어 드레인 단자 및 소스 단자일 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 박막 트랜지스터(T3)는 또한 P 타입 박막 트랜지스터일 수도 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 박막 트랜지스터(T3)가 턴 온되면, 박막 트랜지스터(T3)의 제1 단자가 도전성 라인(141)에 연결되고, 증폭된 전류는 도전성 라인(141)으로 출력될 수 있다. 박막 트랜지스터(T3)가 턴 오프되면, 박막 트랜지스터(T3)의 제1 단자가 도전성 라인(141)으로부터 분리되고, 증폭된 전류는 도전성 라인(141)으로 출력되지 않는다.
또한, 회로(150)는 회로(140)와 동일하거나 또는 유사하며, 회로(150)는 또한 박막 트랜지스터(T1), 박막 트랜지스터(T2) 및 박막 트랜지스터(T3)를 포함할 수 있고, 광검출기(170)도 또한 도 5에 도시된 바와 같이 광검출기(160)와 동일하거나 유사하다. 따라서, 회로(150) 및 광검출기(170)의 박막 트랜지스터(T1), 박막 트랜지스터(T2) 및 박막 트랜지스터(T3)의 연결 관계는 또한 도 5의 실시예의 설명을 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기서 반복되지 않는다.
도 6은 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 부분의 단면도이다. 도 6의 실시예는 도 4의 실시예와 실질적으로 유사하다. 도 4와 동일하거나 유사한 도 6의 엘리먼트들 또는 컴포넌트들은 도 4의 실시예를 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기에서 반복되지 않는다. 도 6에서, 감지 디바이스(120)는 마이크로렌즈 어레이 층(610)을 더 포함할 수 있고, 마이크로렌즈 어레이 층(610)은 광검출기(170) 상에 배치될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 마이크로렌즈 어레이 층(610)은 파장 선택 층(192) 상에 배치되고 파장 선택 층(192)과 디스플레이 패널(110) 사이에 위치된다. 또한, 마이크로렌즈 어레이 층(610)은 도 4의 마이크로렌즈 어레이 층(190)과 동일하거나 유사하다. 따라서, 마이크로렌즈 어레이 층(610)은 도 4의 실시예에 대한 설명을 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기에서 반복되지 않는다.
도 7은 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 부분의 단면도이다. 도 7의 실시예는 도 6의 실시예와 실질적으로 유사하다. 도 6와 동일하거나 유사한 도 7의 엘리먼트들 또는 컴포넌트들은 도 6의 실시예를 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기서 반복되지 않는다. 도 7에서, 광검출기(160)는 복수의 서브 광검출기들(710)을 포함할 수 있는데, 즉, 광검출기(160)는 서브 광검출기(710)로 분할된다. 서브 광검출기들(710)은 병렬로 연결되고, 도 8에 도시된 바와 같이 회로(140)에 전기적으로 연결된다. 또한, 서브 광검출기들(710) 각각은 제1 단자 및 제2 단자를 갖는다. 서브 광검출기(710)의 제1 단자는 박막 트랜지스터(T1)의 제2 단자에 전기적으로 연결되어, 예를 들어 노드 A를 형성한다. 서브 광검출기(710)의 제2 단자는 전압(V2)을 수신한다. 또한, 도 8의 실시예는 도 5의 실시예와 동일하거나 유사하다. 따라서,도 8의 실시예는 도 5의 실시예에 대한 설명을 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기에서 반복되지 않는다.
몇몇 실시예들에서, 서브 광검출기들(710)의 수는 마이크로렌즈 어레이 층(190)의 마이크로렌즈들의 수와 일치할 수 있으나, 개시물은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 마이크로렌즈 어레이 층(190)의 마이크로렌즈들의 개수가 4개인 경우, 서브 광검출기들(710)의 개수는 4개이다. 마이크로렌즈 어레이 층(190)의 마이크로렌즈들의 개수가 2개인 경우, 서브 광검출기들(710)의 개수는 2개이다. 마이크로렌즈 어레이 층(190)의 마이크로렌즈들의 개수가 5개인 경우, 서브 광검출기들(710)의 개수는 5개이다. 마이크로렌즈 어레이 층(190)의 나머지 마이크로렌즈 개수와 서브 광검출기들(710)의 나머지 개수의 관계는 유사한 규칙들을 따를 수 있다.
또한, 실시예에서, 서브 광검출기(710)의 영역들은 작고, 이는 서브 광검출기들(710)에 의해 발생되는 기생 커패시턴스를 감소시켜, 신호의 변환 이득 또는 신호의 변환 효율을 높이고, 그 후 지문 감지의 정확도를 높일 수 있다.
도 9는 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 일부의 단면도이다. 실시예에서, 감지 디바이스(120)는 기판(130), 회로(910), 광검출기(920) 및 마이크로렌즈 어레이 층(190)을 포함할 수 있다.
기판(130)은 감지 구역(121)을 포함할 수 있다. 회로(910)는 기판(130)의 감지 구역(121) 상에 배치되고 지문을 감지하거나 생체를 식별하도록 구성된다. 광검출기(1020)는 회로(910) 상에 배치되고, 회로(910)에 전기적으로 연결된다. 광검출기(1020)와 마이크로렌즈 어레이 층(190) 사이에 복수의 절연 층들이 배치될 수 있고, 마이크로렌즈 어레이 층(190) 위에 디스플레이 패널(110)이 배치된다.
도 9의 실시예에서, 제1 광원 및 제2 광원은 디스플레이 패널(110)을 통해 제공될 수 있어, 감지 디바이스(120)는 지문 감지 및 생체 식별을 각각 수행할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 대상체가 디스플레이 패널(110)을 터치할 때, 디스플레이 패널(110)은 먼저 제1 광원을 제공할 수 있고, 제1 광원은 제한되지 않으며, 예를 들어, 제1 광원은 청색 광, 녹색 광, 적색 광, 백색 광 등일 수 있다. 제1 광원은 대상체를 통해 감지 디바이스(120)로 반사되고 광검출기(920)로 전달될 수 있어, 회로(910)는 대상체에 대한 지문 감지를 수행할 수 있다. 그 후, 디스플레이 패널(110)은 제2 광원을 제공할 수 있고, 여기서 제2 광원은 예를 들어 적색 광이다. 제2 광원은 대상체를 통해 감지 디바이스(120)로 반사되고 광검출기(920)로 전달될 수 있어, 회로(910)가 대상체의 옥시헤모글로빈을 검출하여 대상체에 대한 생체 식별을 수행할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 대상체가 디스플레이 패널(110)을 터치할 때, 디스플레이 패널(110)은 먼저 제2 광원을 제공할 수 있으며, 여기서 제2 광원은 예를 들어 적색 광이다. 제2 광원은 대상체를 통해 감지 디바이스(120)로 반사되고 광검출기(920)로 전달될 수 있어, 회로(910)가 대상체의 옥시헤모글로빈을 검출하여 대상체에 대한 생체 식별을 수행할 수 있다. 그 후, 디스플레이 패널(110)은 먼저 제1 광원을 제공할 수 있고, 제1 광원은 제한되지 않으며, 예를 들어, 제1 광원은 청색 광, 녹색 광, 적색 광, 백색 광 등일 수 있다. 제1 광원은 대상체를 통해 감지 디바이스(120)로 반사되고 광검출기(920)로 전달될 수 있어, 회로(910)는 대상체에 대한 지문 감지를 수행할 수 있다.
또한, 회로(910)는 회로(140)와 동일하거나 또는 유사하며, 회로(910)는 또한 박막 트랜지스터(T1), 박막 트랜지스터(T2) 및 박막 트랜지스터(T3)를 포함할 수 있고, 광검출기(920)도 또한 광검출기(160)와 동일하거나 유사하다. 따라서, 회로(910) 및 광검출기(920)의 박막 트랜지스터(T1), 박막 트랜지스터(T2) 및 박막 트랜지스터(T3)의 연결 관계는 또한 도 5의 실시예의 설명을 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기서 반복되지 않는다.
도 10는 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 평면도이다. 도 11은 개시물의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스의 회로 구성의 개략도이다. 도 10 및 도 11의 실시예들은 도 2 및 도 3의 실시예들과 실질적으로 유사하다. 도 2 및 도 3과 동일하거나 유사한 도 10 및 도 11의 엘리먼트들 또는 컴포넌트들은 도 2 및 도 3의 실시예들을 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기에서 반복되지 않는다.
실시예에서, 전자 디바이스(100)는 회로(1010) 및 광검출기(1020)를 더 포함한다. 회로(1010)는 기판(예컨대, 도 4의 기판(130)) 상에 배치되고, 주변 광을 감지하도록 구성된다. 광검출기(1020)는 회로(1010)에 전기적으로 연결된다. 또한, 기판 상에 회로(1010) 및 광검출기(1020)가 배치되는 방식은 기판(130) 상에 회로(140) 및 광검출기(160)가 배치되는 방식과 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 회로(1010) 및 광검출기(1020)가 기판 상에 배치되는 방식은 도 4의 실시예를 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기에서 반복되지 않는다.
몇몇 실시예들에서, 광검출기(1020)의 영역은 도 11에 도시된 바와 같이 광검출기(160)의 영역보다 크다. 즉, 광검출기(1020)의 영역을 증가시킴으로써 광전류 신호의 크기가 증가되어 회로(1010)가 주변 광을 감지하는 정확도를 높일 수 있다. 따라서, 회로(1010)에 의해 주변 광이 감지될 수 있어, 전자 디바이스(100)가 지문 감지 또는 생체 식별의 정확도를 높이도록 지문 감지 또는 생체 식별 시 주변 광을 구별하거나 주변 광을 배제할 수 있다.
광검출기(1020)와 디스플레이 패널(110) 사이에 파장 선택 층이 없을 수 있다는 점에 유의해야 한다.
또한, 회로(1010)는 회로(140)와 동일하거나 또는 유사하며, 회로(1010)는 또한 박막 트랜지스터(T1), 박막 트랜지스터(T2) 및 박막 트랜지스터(T3)를 포함할 수 있고, 광검출기(1020)도 또한 광검출기(160)와 동일하거나 유사하다. 따라서, 회로(1010) 및 광검출기(1020)의 박막 트랜지스터(T1), 박막 트랜지스터(T2) 및 박막 트랜지스터(T3)의 연결 관계는 또한 도 5의 실시예의 설명을 참조할 수 있으며, 이에 대한 설명은 여기서 반복되지 않는다. 또한, 실시예에서 회로(1010) 및 광검출기(1020)의 배치 위치들은 개시물의 예시적인 실시예이다. 몇몇 실시예들에서, 회로(1010) 및 광검출기(1020)는 감지 구역 내의 다른 위치 상에 배치될 수 있으며, 동일한 효과가 또한 달성될 수 있다.
요약하면, 개시물의 실시예들에 의해 개시된 감지 디바이스 및 전자 디바이스에 따르면, 제1 회로는 기판 상에 그리고 감지 구역 내에 배치되고 지문을 감지한다. 제2 회로는 기판 상에 그리고 감지 구역 내에 배치되고 생체를 감지한다. 제1 광검출기는 제1 회로에 전기적으로 연결된다. 제2 광검출기는 제2 회로에 전기적으로 연결된다. 제2 광검출기의 영역은 제1 광검출기의 영역보다 크다. 따라서, 개시물은 지문 및 생체 식별의 효과를 갖거나, 생체 식별의 정확성을 증가시키거나, 또는 생체 위조 방지를 수행할 수 있다.
개시물은 예시들을 통해 바람직한 실시예 측면에서 설명되었지만, 개시물이 개시된 실시예들로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 이와는 달리, 본 발명은 (본 발명분야의 당업자에게 자명할) 다양한 변형들, 조합들 및 유사한 구성들을 커버하도록 의도되었다. 그러므로, 첨부된 청구항들의 범위는 이와 같은 변형들, 조합들 및 유사한 구성들을 모두 망라하도록 하는 가장 넓은 해석과 일치되어야 한다.

Claims (20)

  1. 감지 디바이스에 있어서,
    감지 구역을 갖는 기판;
    상기 기판 상에 그리고 상기 감지 구역 내에 배치되고, 지문을 감지하도록 구성되는 제1 회로;
    상기 기판 상에 그리고 상기 감지 구역 내에 배치되고, 생체(living body)를 감지하도록 구성되는 제2 회로;
    상기 제1 회로에 전기적으로 연결되는 제1 광검출기; 및
    상기 제2 회로에 전기적으로 연결되는 제2 광검출기
    를 포함하고,
    상기 제2 광검출기의 영역은 상기 제1 광검출기의 영역보다 큰 것인, 감지 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광검출기의 영역에 대한 상기 제2 광검출기의 영역의 비율은 1 내지 40인 것인, 감지 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광검출기 상에 배치되는 파장 선택 층을 더 포함하는, 감지 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파장 선택 층은 적색 필터 층인 것인, 감지 디바이스.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 파장 선택 층은 브래그 반사체(Bragg reflector) 층인 것인, 감지 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광검출기 상에 배치되는 마이크로렌즈 어레이 층을 더 포함하는, 감지 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감지 구역 내의 상기 제2 회로의 밀도는 상기 감지 구역 내의 상기 제1 회로의 밀도보다 낮은 것인, 감지 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되고 주변 광을 감지하도록 구성되는 제3 회로; 및
    상기 제3 회로에 전기적으로 연결되는 제3 광검출기
    를 더 포함하는, 감지 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 광검출기의 영역은 상기 제1 광검출기의 영역보다 큰 것인, 감지 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광검출기는 복수의 서브 광검출기들을 포함하고, 상기 복수의 서브 광검출기들은 병렬로 연결되는 것인, 감지 디바이스.
  11. 전자 디바이스에 있어서,
    디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널의 측면 상에 배치되는 감지 디바이스
    를 포함하고, 상기 감지 디바이스는:
    감지 구역을 갖는 기판;
    상기 기판 상에 그리고 상기 감지 구역 내에 배치되고, 지문을 감지하도록 구성되는 제1 회로;
    상기 기판 상에 그리고 상기 감지 구역 내에 배치되고, 생체를 감지하도록 구성되는 제2 회로;
    상기 제1 회로에 전기적으로 연결되는 제1 광검출기; 및
    상기 제2 회로에 전기적으로 연결되는 제2 광검출기
    를 포함하며,
    상기 제2 광검출기의 영역은 상기 제1 광검출기의 영역보다 큰 것인, 전자 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 광검출기의 영역에 대한 상기 제2 광검출기의 영역의 비율은 1 내지 40인 것인, 전자 디바이스.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 감지 디바이스는 상기 제2 광검출기 상에 배치되는 파장 선택 층을 더 포함하는 것인, 전자 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 파장 선택 층은 적색 필터 층인 것인, 전자 디바이스.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 파장 선택 층은 브래그 반사체 층인 것인, 전자 디바이스.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 감지 디바이스는 상기 제2 광검출기 상에 배치되는 마이크로렌즈 어레이 층을 더 포함하는 것인, 전자 디바이스.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 감지 구역 내의 상기 제2 회로의 밀도는 상기 감지 구역 내의 상기 제1 회로의 밀도보다 낮은 것인, 전자 디바이스.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 감지 디바이스는:
    상기 기판 상에 배치되고 주변 광을 감지하도록 구성되는 제3 회로; 및
    상기 제3 회로에 전기적으로 연결되는 제3 광검출기
    를 더 포함하는 것인, 전자 디바이스.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제3 광검출기의 영역은 상기 제1 광검출기의 영역보다 큰 것인, 전자 디바이스.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 제1 광검출기는 복수의 서브 광검출기들을 포함하고, 상기 복수의 서브 광검출기들은 병렬로 연결되는 것인, 전자 디바이스.
KR1020220100675A 2021-08-12 2022-08-11 감지 디바이스 및 전자 디바이스 KR20230024851A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110924005.3A CN115705743A (zh) 2021-08-12 2021-08-12 感测装置与电子装置
CN202110924005.3 2021-08-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230024851A true KR20230024851A (ko) 2023-02-21

Family

ID=82611261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220100675A KR20230024851A (ko) 2021-08-12 2022-08-11 감지 디바이스 및 전자 디바이스

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11605241B2 (ko)
EP (1) EP4134923A1 (ko)
KR (1) KR20230024851A (ko)
CN (1) CN115705743A (ko)
TW (1) TWI819542B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11646330B2 (en) * 2019-08-20 2023-05-09 Hoon Kim Unit cell of display panel including integrated TFT photodetector

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2850190B1 (fr) 2003-01-21 2006-04-28 Atmel Grenoble Sa Procede et dispositif de reconnaissance de personne
CN106778459B (zh) * 2015-12-31 2021-02-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别的方法及其指纹识别装置
US10713458B2 (en) * 2016-05-23 2020-07-14 InSyte Systems Integrated light emitting display and sensors for detecting biologic characteristics
US10931859B2 (en) * 2016-05-23 2021-02-23 InSyte Systems Light emitter and sensors for detecting biologic characteristics
CN109154959B (zh) * 2017-05-17 2020-11-24 深圳市汇顶科技股份有限公司 具有非接触成像能力的光学指纹传感器
CN111093497A (zh) * 2017-06-02 2020-05-01 奈克斯特生物测定学集团公司 具有活性检测的指纹传感器
US10643051B2 (en) 2017-07-13 2020-05-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Optics-based fingerprint sensor, electric device including optics-based fingerprint sensor, and operation method of electric device
KR102491855B1 (ko) * 2017-12-11 2023-01-26 삼성전자주식회사 3d 지문센서 소자 및 이를 포함하는 전자 장치
KR102098657B1 (ko) 2018-02-21 2020-04-08 한국과학기술연구원 디스플레이 일체형 지문센서를 갖는 전자기기, 그것의 사용자 인증 방법, 및 그것의 사용자 지문 등록 방법
CN110580433A (zh) * 2018-06-11 2019-12-17 上海箩箕技术有限公司 身份识别装置
US20200327300A1 (en) * 2019-04-10 2020-10-15 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical id sensing using illumination light sources positioned at a periphery of a display screen
CN112036228A (zh) * 2020-06-19 2020-12-04 北京极豪科技有限公司 活体指纹识别装置、方法以及触控终端
CN112768493B (zh) * 2020-12-29 2022-10-04 厦门天马微电子有限公司 显示面板及显示装置
CN112860120A (zh) * 2021-03-09 2021-05-28 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置、电子设备和环境光检测的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115705743A (zh) 2023-02-17
US20230051302A1 (en) 2023-02-16
TW202308135A (zh) 2023-02-16
EP4134923A1 (en) 2023-02-15
US20230186675A1 (en) 2023-06-15
US11854298B2 (en) 2023-12-26
TWI819542B (zh) 2023-10-21
US11605241B2 (en) 2023-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10936126B2 (en) Display device
US8399821B2 (en) Light source integrated photoelectric conversion apparatus
TWI612647B (zh) 光電感測器
US11922714B2 (en) Display device comprising fingerprint recognition sensor layers
US11600096B2 (en) Fingerprint sensor and display device including the same
WO2019148798A1 (en) Pattern identification device and display apparatus
US20200410202A1 (en) Optical fingerprint sensors
US11854298B2 (en) Sensing device
KR102636405B1 (ko) 수광화소영역을 포함하는 표시장치
WO2019218315A1 (en) Biometric sensor, display apparatus, and method of fabricating biometric sensor
US20220292798A1 (en) Pattern identification device and display apparatus
CN112286375B (zh) 笔感测单元和包括该笔感测单元的显示装置
TWI823359B (zh) X光感測模組
US20230079920A1 (en) Collimator, manufacturing method thereof, and display device including collimator
WO2023085405A1 (ja) 検出装置
US20230215771A1 (en) Electronic device
WO2021039116A1 (ja) 検出装置
CN116995081A (zh) X光感测模块
CN117545314A (zh) 显示面板
CN113937132A (zh) 一种显示面板及显示装置