TW202105011A - 包括指紋認證感測器的顯示裝置及用於所述顯示裝置的積層體 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題在於提供一種包括指紋認證感測器的顯示裝置及用於所述顯示裝置的積層體，其可抑制邊框區域的尺寸增大，另外亦可有助於顯示裝置的進一步薄型化。本發明的顯示裝置1包括：顯示元件，於積層體110的顯示區域層40中設置於規定的面上，並且用於顯示影像；指紋認證感測器，與顯示元件設置於同一規定的面40上，並且於由顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像；以及積體電路200，其為使用由指紋認證感測器檢測出的圖像來進行指紋認證的處理的處理部。
Description
本發明是有關於一種包括指紋認證感測器的顯示裝置及用於所述顯示裝置的積層體。
於筆記型電腦、平板終端以及智慧型手機等可攜式終端中保存有個人資訊及營業秘密等秘密資訊資料，從而於可攜式終端中需要用於保護該些資料的保全系統（security system）。作為保全系統，已知有利用人的手指的指紋來強化安全性的指紋認證感測器。指紋認證感測器為感知手指的指紋的感測器。
指紋認證感測器通常配置於可攜式終端中的顯示影像的畫面以外，例如配置於主頁按鈕（home button）等中。因此，畫面以外的邊框區域變大，與此相應地，可攜式終端的畫面變小。
作為用以在畫面內的區域配置指紋認證感測器的手段，於專利文獻1中揭示了一種將指紋認證感測器配置於顯示面板的下側的顯示裝置。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2018-85114號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的一實施形態的目的在於提供一種包括指紋認證感測器的顯示裝置及用於所述顯示裝置的積層體，其可抑制邊框區域的尺寸增大，另外亦可有助於顯示裝置的進一步薄型化。
[解決課題之手段]
為達成所述目的，本發明的一實施形態的顯示裝置包括：顯示元件，設置於規定的面上，並且用於顯示影像；指紋認證感測器，與顯示元件設置於同一規定的面上，並且於由顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像；以及處理部，使用由指紋認證感測器檢測出的圖像來進行指紋認證的處理。
為達成所述目的，本發明的一實施形態的顯示裝置包括：顯示區域層，具有顯示元件以及指紋認證感測器，所述顯示元件用於顯示影像，所述指紋認證感測器於由所述顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像；以及處理部，使用由指紋認證感測器檢測出的圖像來進行指紋認證的處理。
為達成所述目的，本發明的一實施形態的顯示裝置用的積層體包括：顯示元件，設置於規定的面上，並且用於顯示影像；以及指紋認證感測器，與顯示元件設置於同一規定的面上，並且於由顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像。
為達成所述目的，本發明的一實施形態的顯示裝置用的積層體包括顯示區域層，所述顯示區域層具有顯示元件以及指紋認證感測器，所述顯示元件用於顯示影像，所述指紋認證感測器於由所述顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像。
[發明的效果]
於本發明的一實施形態中，指紋認證感測器與用於顯示影像的顯示元件配置於同一面或顯示區域層中，藉此，可抑制邊框區域的尺寸增大，並提供薄型的顯示裝置。另外，本發明的一實施形態可於顯示影像的畫面內感知指紋，因此富有便利性。
本發明的顯示裝置可適用於無機電致發光（electroluminescence，EL）顯示裝置及有機EL顯示裝置等自發光型顯示裝置，例如可適用於有機EL顯示裝置。
以下，參照隨附圖式對本發明的各種實施形態進行詳細說明。於以下的實施形態中，作為顯示裝置之一，以有機EL顯示裝置的例子為中心進行說明。
於圖5中示意性地示出第一實施形態的顯示裝置1。顯示裝置1例如為平板終端或智慧型手機等可顯示影像的裝置。另外，顯示裝置1可進行用戶的指紋認證。用戶的指紋認證可於用戶開始利用顯示裝置1時等的與以往的裝置相同的時機及目的下進行。
如圖5所示，顯示裝置1作為用於顯示影像並進行用戶的指紋認證的構成而包括積層體110以及積體電路200。圖5中的積層體110的部分是表示構成積層體110的層10、層20、層30、層40、層50的側面的剖面圖。另外，顯示裝置1通常亦可包括平板終端或智慧型手機等裝置通常所包括的構成。
積層體110為構成顯示影像的顯示畫面並且檢測用戶手指的指紋的模組。積體電路200為用於進行用戶的指紋認證所需的資訊處理等的模組（裝置）。作為積體電路200，可使用與以往的裝置中使用的積體電路相同者。積體電路200例如固定地配置於顯示裝置1的框體（未圖示）內，例如積層體110的內側。
積層體110具有透明板10、偏光膜30、顯示區域層40以及背板50各層。透明板10側為朝向顯示裝置1的外側的層。透明板10與偏光膜30可由黏合劑層20接著。當自積層方向觀察時，構成積層體110的各層10、層20、層30、層40、層50呈顯示影像的顯示畫面的形狀，例如為矩形。
圖2表示第一實施形態中的顯示區域層40，且是自圖5中的積層體110的上方觀察而得的示意圖。於顯示區域層40中設置有多個顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403以及多個指紋認證感測器404。一個顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403對應於構成顯示畫面的一個畫素。於顯示區域層40中，指紋認證感測器404與顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403存在於同一面。藉由該些存在於同一面，可獲得薄型化的顯示裝置1。各指紋認證感測器404及各顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403與積體電路200藉由配線而相互電性連接。經由該連接，自積體電路200對各指紋認證感測器404及各顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403供給用於驅動該些的電力。另外，經由該連接來收發資訊。
即便於不具有透明板10及偏光膜30的情況下，即，即便為具有顯示區域層40及背板50的顯示裝置，亦可作為包括指紋認證感測器404的顯示裝置發揮功能，可獲得薄型化的顯示裝置。就經時穩定性、壽命的觀點而言，顯示裝置1亦可具有透明板10。另外，就防止外部光的反射的觀點而言，顯示裝置1亦可具有偏光膜30。
於透明板10上會接觸到用戶手指的指紋。藉由於顯示區域層40內存在指紋認證感測器404，可於顯示影像的顯示畫面內感知指紋，並辨識指紋圖案。
顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403為用於顯示影像的元件。作為顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403，例如可使用有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode，OLED）。顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403發光，即放射光。所放射的光朝向透明板10並放射至顯示裝置1之外，從而用戶可辨識所放射的所述光。顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403可發射例如藍光、紅光或綠光。第一顯示元件401、第二顯示元件402及第三顯示元件403分別發射例如藍光、綠光、紅光。如圖2所示，指紋認證感測器404與顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403交替配置。具體而言，例如配置成：多個顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403的各個以及指紋認證感測器404以微小的間隔縱向排列，且該些的行按照顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403以及指紋認證感測器404的順序以微小的間隔橫向排列。藉由該些交替配置，畫面整體的指紋感測的均勻性增加。顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403例如為包括陰極、電子注入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞注入層及陽極的積層結構，且通常由積體電路200驅動。
透明板10可為透明膜，亦可為透明玻璃。於使用透明膜作為透明板10的情況下，可獲得可撓性顯示器（flexible display）。所獲得的可撓性顯示器經薄型化，因此可撓性優異。
背板50可為聚醯亞胺（polyimide，PI）膜基板。於背板50中，可由絕緣物質形成多層緩衝膜。另外，於背板50中，亦可形成用於供給施加於顯示區域層40的電源、訊號的配線。背板50可更具有聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）基板。背板50可阻斷透濕以使顯示區域層40不暴露於濕度中，另外，可支撐顯示區域層40。背板50具有可撓性，藉此可將本發明的顯示裝置1製成可撓性顯示器。
偏光膜30於顯示區域層40上阻斷外部光的反射，從而可改善室外視認性。偏光膜30可包括圓偏光器（或λ/4板）。將偏光膜30與透明板10接著的黏合劑層20例如可為光學接著劑（光學透明接著劑（Optical clear adhesive，OCA））。
顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403配置成矩陣狀，進而與資料線、以及與資料線交叉的閘極線電性連接，藉此發光，並提供輸入影像。資料線連接於積體電路200，以接受來自積體電路200的資料訊號的供給。
指紋認證感測器404封裝於顯示區域層40內。指紋認證感測器404為檢測用於指紋認證的指紋圖像的感測器。指紋認證感測器404對接觸或接近透明板10的用戶手指的指紋進行檢測。即，指紋認證感測器404於由顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403進行顯示的位置檢測指紋。
多個指紋認證感測器404固定地配置於顯示區域層40的大致全體內。各個指紋認證感測器404檢測與所配置的位置對應的用戶手指的指紋。藉由將來自多個指紋認證感測器404的檢測結果合併而形成用戶手指的指紋圖像。再者，配置指紋認證感測器404的位置亦可為顯示區域層40的局部部分，而非顯示區域層40全體。作為指紋認證感測器404，例如可使用以光學方式檢測指紋的圖像的光學指紋認證感測器。光學指紋認證感測器404將檢測結果輸出至積體電路200。
光學指紋認證感測器404接受自指紋反射的光，並利用自指紋的脊線（Ridge）與谷線（Valley）反射的光量的差異來檢測指紋圖案。作為由光學指紋認證感測器404檢測的、被指紋反射的光，可使用由顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403發出的光。但是，顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403之外的光亦可為光學指紋認證感測器404的檢測對象。該情況下，於顯示裝置1中設置所述光的光源。光學指紋認證感測器404的受光面朝向透明板10，以檢測反射光。作為光學指紋認證感測器404，例如可使用電荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）或互補金屬氧化物半導體影像感測器（Complementary Metal Oxide Semiconductor（CMOS）Image Sensor，CIS）等使用光二極體（Photo Diode，PD）的影像感測器。
再者，指紋認證感測器404亦可為利用超音波檢測指紋的圖像的超音波指紋認證感測器404。該情況下，於顯示裝置1中設置產生超音波並朝向透明板10送出超音波的超音波傳送機（亦可包含於超音波指紋認證感測器中）。超音波指紋認證感測器404對由指紋的脊線（Ridge）與谷線（Valley）反射的超音波進行分析，以檢測指紋圖案。超音波指紋認證感測器404的超音波接收面與接觸到透明板10的指紋相向。
背板50可具有泡沫墊（Foam pad）與金屬層。泡沫墊由發泡樹脂（foamed resin）製作，用以吸收振動及衝擊。金屬層為屏蔽電磁波（電磁干擾（electro-magnetic interference，EMI））的金屬、例如Cu層。
積體電路200為使用由指紋認證感測器404檢測出的圖像來進行指紋認證的處理的處理部。積體電路200基於來自各指紋認證感測器404的輸入來生成指紋的圖像。積體電路200使用所生成的指紋的圖像來進行指紋認證的處理。積體電路200的所述處理可與以往的光學性指紋認證同樣地進行。例如，積體電路200儲存有用於進行指紋認證的資訊（例如，作為認證對象的用戶的指紋的資訊），使用所儲存的資訊進行指紋認證。與以往的具備指紋認證功能的裝置相同地利用指紋認證的結果即可。
積體電路200將顯示裝置1中所輸入或生成的輸入影像的資料轉換為資料訊號並輸出至顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403的資料線，藉此驅動顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403。再者，積體電路200的上述及後述的功能無需由一個積體電路200進行。顯示裝置1包括多個積體電路200，由任意的積體電路200來達成功能即可。
藉由指紋認證感測器404進行的指紋的檢測及指紋認證的處理無需始終進行，可如以下般於特定的時機進行。例如，於顯示裝置1中，可具有影像顯示模式及指紋認證模式等模式。例如，於影像顯示模式中，可不驅動指紋認證感測器404，而於指紋認證模式中驅動指紋認證感測器404。即，指紋認證感測器404可僅於規定的時機作為指紋認證感測器發揮作用。該控制例如藉由積體電路200來進行。
顯示裝置1可更包括接觸感測器，所述接觸感測器於顯示裝置1中，對物體接觸或接近由指紋認證感測器404檢測指紋的位置的情況進行檢測，指紋認證感測器404以由接觸感測器檢測出物體的接觸或接近為觸發點，對指紋的圖像進行檢測。顯示裝置1例如可於透明板10與顯示區域層40之間包括觸控感測器陣列（未圖示）來作為接觸感測器。即，顯示裝置1亦可具有觸控面板的功能。作為觸控感測器陣列，可使用藉由靜電電容來檢測物體的接觸或接近的與以往相同的觸控感測器陣列。觸控感測器陣列例如藉由配線而與積體電路200電性連接，從而由積體電路200驅動。觸控感測器陣列對物體接觸或接近透明板10的表面、即觸控輸入進行感知。觸控感測器陣列於感知到觸控輸入時，將該主旨通知給積體電路200。
積體電路200可於未被觸控感測器陣列通知已感知到觸控輸入的主旨時，不驅動指紋認證感測器404（例如，不供給用於驅動的電力），且於被觸控感測器陣列通知已感知到觸控輸入的主旨時，驅動指紋認證感測器404（例如，供給用於驅動的電力）。藉此，指紋認證感測器404僅於觸控感測器陣列感知到指紋時檢測指紋的圖像。即，指紋認證感測器404以檢測出物體與透明板10的接觸或接近為觸發點，對指紋的圖像進行檢測。或者，指紋認證感測器404亦可於顯示裝置1中所設置的按鈕被按下時對指紋的圖像進行檢測。
另外，指紋認證感測器404亦可每隔一定時間對指紋的圖像進行檢測。即，指紋認證感測器404可分時地作為指紋認證感測器發揮作用。該情況下，作為指紋認證感測器發揮作用的時間可為每次感知指紋時為0.02秒以下。藉由將該時間設為該範圍，可以用戶無法視認的水準進行指紋認證。該時間可進一步為0.01秒以下、或0.005秒以下。
顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403可於由指紋認證感測器404檢測出指紋的圖像的時機進行指紋檢測用的顯示。於指紋認證感測器404驅動的指紋認證模式中，可設為顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403朝向透明板10放射指紋檢測用的光，且由指紋認證感測器404檢測藉由該光被透明板反射而產生的反射光。此時，由顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403放射的光可為單色光。各色的發光可藉由藍色、紅色及綠色中的任一種或該些的發光量的組合來達成。特別是可發射對指紋認證感測器404而言檢測的靈敏度高的波長的光（例如，紅色）來減少外部光的影響。藉此，可提高指紋認證感測器404的檢測中的訊號雜訊比（signal noise ratio，S/N）。
如上所述，於本實施形態中，指紋認證感測器404與用於顯示影像的顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403配置於同一面。因此，於顯示裝置1中，無需分開形成顯示畫面與進行指紋認證的區域。藉此，可抑制邊框區域的尺寸增大，並提供薄型的顯示裝置1。另外，本實施形態的顯示裝置1可於顯示影像的顯示畫面內感知指紋，因此富有便利性。於本實施形態中，指紋認證感測器404被配置於顯示區域層40中，因此接觸透明板10的指紋與指紋認證感測器404之間的距離短。藉此，提高指紋認證感測器404對超音波或光的接收效率，從而提升指紋感測性能。
另外，本實施形態的積層體110可抑制邊框區域的尺寸增大，並提供薄型的顯示裝置1。再者，積層體110只要包括設置於同一面上的顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403以及指紋認證感測器404即可，亦可採用所述構成以外的構成。或者，指紋認證感測器404以及顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403只要配置於顯示區域層40即可。
另外，如本實施形態般，指紋認證感測器404以及顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403可於規定的面上、即顯示區域層40中交替配置。根據該構成，可適當地進行指紋的圖像的檢測及影像的顯示。但是，指紋認證感測器404以及顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403並非必須交替配置，只要配置成可進行指紋的圖像的檢測及影像的顯示即可。
另外，如本實施形態般，可設置對物體接觸或接近顯示裝置1中的檢測指紋的位置的情況進行檢測的接觸感測器（例如，所述觸控感測器陣列），且指紋認證感測器404以檢測出物體的接觸或接近為觸發點，對指紋的圖像進行檢測。根據該構成，可僅於必要的情況下進行指紋的圖像的檢測，可有效率地進行指紋的圖像的檢測及影像的顯示，另外可削減耗電。
另外，如本實施形態般，指紋認證感測器404可每隔一定時間對指紋的圖像進行檢測。根據該構成，與上述同樣地可有效率地進行指紋的圖像的檢測及影像的顯示，另外可削減耗電。
另外，如本實施形態般，顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403可於由指紋認證感測器404檢測出指紋的圖像的時機進行指紋檢測用的顯示。根據該構成，可適當且可靠地檢測指紋的圖像，其結果，可適當且可靠地進行用戶的指紋認證。以上為第一實施形態的顯示裝置1及積層體110。
繼而，對本發明的第二實施形態的顯示裝置1及積層體110進行說明。再者，除以下所說明的方面之外，第二實施形態的顯示裝置1及積層體110與第一實施形態的顯示裝置1及積層體110相同。於第一實施形態中，顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403以及指紋認證感測器404作為不同的形體而構成，且獨立地設置，與此相對，於本實施形態中，指紋認證感測器與顯示元件的一部分經一體化。即，顯示元件可作為指紋認證感測器來運作（或者指紋認證感測器可作為顯示元件來運作）。指紋認證感測器與顯示元件的一體化例如藉由於顯示元件內配置指紋認證感測器來進行。或者，構成顯示元件的組成物與構成指紋認證感測器的組成物可為相同的。
圖3表示第二實施形態中的顯示區域層40，且是自圖5中的積層體110的上方觀察而得的示意圖。於第二實施形態中的顯示區域層40中設置有與指紋認證感測器一體化的多個顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034。具體而言，顯示元件401、顯示元件401以及與指紋認證感測器一體化的顯示元件4014以微小的間隔交替地縱向排列。同樣地，顯示元件402、顯示元件402以及與指紋認證感測器一體化的顯示元件4024以微小的間隔交替地縱向排列，顯示元件403、顯示元件403以及與指紋認證感測器一體化的顯示元件4034以微小的間隔交替地縱向排列。該些顯示元件的行以微小的間隔依序橫向排列。於第二實施形態中，指紋認證感測器與顯示元件經一體化，因此影像顯示區域的解析度與第一實施形態相比有提升。以上為第二實施形態的顯示裝置1及積層體110。
繼而，對本發明的第三實施形態的顯示裝置1及積層體110進行說明。再者，除以下所說明的方面之外，第三實施形態的顯示裝置1及積層體110與第一或第二實施形態的顯示裝置1及積層體110相同。圖4表示第三實施形態中的顯示區域層40，且是自圖5中的積層體110的上方觀察而得的示意圖。於第二實施形態中，顯示區域層40的縱向排列的顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403以及與指紋認證感測器一體化的顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034以微小的間隔排列。於本實施形態中，顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403以及顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034可如圖4所示般配置成物理地接觸。具體而言，例如可配置成兩種顯示元件以顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403位於上側且顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034位於下側的方式物理地接觸。於第三實施形態中，影像顯示區域的解析度與第二實施形態相比有提升。以上為第三實施形態的顯示裝置1及積層體110。
繼而，對本發明的第四實施形態的顯示裝置1及積層體110進行說明。再者，除以下所說明的方面之外，第四實施形態的顯示裝置及積層體與第一、第二或第三實施形態的顯示裝置1及積層體110相同。圖6表示第四實施形態中的顯示區域層40，且是自圖5中的積層體110的上方觀察而得的示意圖。於第二及第三實施形態中，（未與指紋認證感測器一體化的）顯示元件401、顯示元件402、顯示元件403以及與指紋認證感測器一體化的顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034混雜地設置於顯示區域層40中。於本實施形態中，亦可於顯示區域層40中僅配置有與指紋認證感測器一體化的顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034。具體而言，例如配置成：具體而言，例如，多個顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034的各個以微小的間隔縱向排列，該些顯示元件的行按照顯示元件4014、顯示元件4024以及顯示元件4034的順序以微小的間隔橫向排列。於第四實施形態中，指紋認證感測器的密度提升，因此可更適當地進行指紋的圖像的檢測。再者，於進行指紋檢測用的顯示時僅使一部分顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034（例如，特定顏色的顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034）發光的情況下，不發光的顯示元件4014、顯示元件4024、顯示元件4034亦可檢測指紋的圖像（於本實施形態以外亦相同）。以上為第四實施形態的顯示裝置1及積層體110。
本發明的顯示裝置可適用於無機EL顯示裝置及有機EL顯示裝置等自發光型顯示裝置，可較佳地適用於有機EL顯示裝置。
以下，參照隨附圖式對本發明的各種實施形態進行詳細說明。於以下的實施形態中，作為顯示裝置之一，以有機EL顯示裝置的例子為中心進行說明。
圖1是本發明的顯示裝置的第一實施形態的剖面圖。
參照圖1，本發明的顯示裝置具有透明板10、偏光膜30、顯示區域層40及背板50。透明板10與偏光膜30可由黏合劑層20接著。顯示區域層40具有顯示元件以及指紋認證感測器。
圖2表示第一實施形態中的顯示區域層40的實施形態，且是自圖1的顯示裝置的上方觀察而得的示意圖。顯示區域層40具有顯示元件及指紋認證感測器404。顯示元件包含多個顯示畫素（401、402、403）。於顯示區域層中，指紋認證感測器404與顯示元件存在於同一面。藉由該些存在於同一面，可獲得薄型化的顯示裝置。即便於不具有透明板10及偏光膜30的情況下，即，即便為具有顯示區域層40及背板50的顯示裝置，亦可作為包括指紋認證感測器的顯示裝置發揮功能，可獲得薄型化的顯示裝置。就經時穩定性、壽命的觀點而言，顯示裝置較佳為具有透明板10。另外，就防止外部光的反射的觀點而言，顯示裝置較佳為具有偏光膜30。
於透明板10上會接觸到手指的指紋。藉由於顯示區域內存在指紋認證感測器，可於顯示影像的畫面內感知指紋，並辨識指紋圖案。
顯示元件藉由顯示畫素（401、402、403）的發光來放射光。所放射的光朝向透明板10並放射至顯示裝置之外，從而視認者可辨識所放射的所述光。顯示畫素可發射例如藍光、紅光或綠光。第一顯示畫素401、第二顯示畫素402及第三顯示畫素分別發射例如藍光、綠光、紅光。於圖2中，指紋認證感測器與顯示元件交替配置。藉由該些交替配置，畫面整體的指紋感測的均勻性增加。顯示元件或顯示畫素例如為包括陰極、電子注入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞注入層及陽極的積層結構，且通常由積體電路（未圖示）驅動。
透明板10可為透明膜，亦可為透明玻璃。於使用透明膜作為透明板的情況下，可獲得可撓性顯示器。所獲得的可撓性顯示器經薄型化，因此可撓性優異。
背板50可為聚醯亞胺（Polyimide，PI）膜基板。於背板50中，可由絕緣物質形成多層緩衝膜。另外，於背板50中，亦可形成用於供給施加於顯示區域層40的電源、訊號的配線。背板50可更具有聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）基板。背板50可阻斷透濕以使顯示區域層40不暴露於濕度中，另外，可支撐顯示區域層40。背板50具有可撓性，藉此可將本發明的顯示裝置製成可撓性顯示器。另外，本發明的顯示裝置可於透明板10與顯示區域層40之間包括觸控感測器陣列（未圖示）。
偏光膜30於顯示區域層40上阻斷外部光的反射，從而可改善室外視認性。偏光膜30可包括圓偏光器（或λ/4板）。將偏光膜30與透明板10接著的黏合劑層20例如可為光學接著劑（光學透明接著劑（Optical clear adhesive，OCA））。
顯示元件具有配置成矩陣狀的顯示畫素，進而與資料線、以及與資料線交叉的閘極線電性連接，藉此各顯示畫素發光，從而顯示元件提供輸入影像。資料線連接於積體電路，以接受來自積體電路的資料訊號的供給。觸控感測器陣列由觸控感測器驅動部驅動，以感知觸控輸入，並將觸控輸入各自的座標與識別碼（identity，ID）傳送至主機系統（host system）。
指紋認證感測器404封裝於顯示區域層40內。作為指紋認證感測器404，光學指紋認證感測器可為超音波指紋認證感測器。
光學指紋認證感測器404接受自指紋反射的光的利用自指紋的脊線（Ridge）與谷線（Valley）反射的光量的差異來檢測指紋圖案。光學指紋認證感測器可包括電荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）或互補金屬氧化物半導體影像感測器（Complementary Metal Oxide Semiconductor（CMOS）Image Sensor，CIS）等影像感測器。顯示裝置具有影像顯示模式及指紋認證模式等模式。指紋認證感測器404可僅於感知到指紋時作為指紋認證感測器發揮作用。另外，指紋認證感測器404可分時地作為指紋認證感測器發揮作用。該情況下，作為指紋認證感測器發揮作用的時間可為每次感知指紋時為0.02秒以下。藉由將所述時間設為該範圍，可以視認者無法視認的水準進行指紋認證。進而較佳為0.01秒以下，最佳為0.005秒以下。於作為指紋認證感測器發揮作用的指紋認證模式中，因於透明板處感知到指紋，顯示畫素朝向透明板10放射光，且指紋認證感測器404檢測藉由該光被透明板反射而產生的反射光。因感知到指紋而放射的光可為單色光。各色的發光可藉由藍色、紅色及綠色中的任一種或該些的發光量的組合來達成。光學指紋認證感測器404的受光面朝向透明板10，以檢測所述反射光。
指紋認證感測器404亦可作為顯示元件發揮作用。指紋認證感測器404可僅於感知到指紋時作為指紋認證感測器發揮作用，而於不感知指紋時作為顯示元件發揮作用。藉由於不感知指紋時作為顯示元件發揮作用，作為顯示裝置的面發光率提升。
於指紋認證模式中，超音波指紋認證感測器404利用超音波傳送機朝向透明板10送出超音波，並分析由指紋的脊線（Ridge）與谷線（Valley）反射的超音波，從而檢測指紋圖案。超音波指紋認證感測器404的超音波接收面與接觸到透明板10的指紋相向。
背板50可具有泡沫墊（Foam pad）與金屬層。泡沫墊由發泡樹脂（foamed resin）製作，用以吸收振動及衝擊。金屬層為屏蔽電磁波（電磁干擾（electro-magnetic interference，EMI））的金屬、例如Cu層。
於本發明中，指紋認證感測器404被配置於顯示區域層40中，因此接觸透明板10的指紋與指紋認證感測器404之間的距離短。藉此，提高指紋認證感測器404對超音波或光的接收效率，從而提升指紋感測性能。
積體電路將輸入影像的資料轉換為資料訊號並輸出至顯示元件的資料線，藉此驅動顯示畫素。積體電路可包含於觸控感測器驅動部中。積體電路與指紋認證感測器404電性連接。
指紋認證感測器404藉由配線而電性連接至主機系統的主機板（mainboard）及/或積體電路。主機系統與指紋認證感測器404電性連接，以與指紋認證感測器404交換資料，並控制指紋認證感測器404。於指紋認證模式中，主機系統將輸入影像的指紋資料傳送至積體電路。主機系統執行與來自觸控感測器驅動部的座標相連接的應用，並基於自指紋認證感測器404接收的指紋資訊來執行用戶認證。顯示裝置可包括以下順序（sequence）：於感知指紋時，預先獲取作為背景資料的修正資料，然後，於感知到指紋時利用修正資料對所獲得的感知資料（指紋資訊）進行修正。藉此，可修正於透明板10的表面附著有不透明或半透明的異物時的感知資料的偏差。
本發明的顯示裝置的第二實施形態亦由圖1表示。圖3表示第二實施形態中的顯示區域層40的實施形態，且是自圖1的顯示裝置的上方觀察而得的示意圖。作為第一實施形態與第二實施形態的差異，於第一實施形態中，顯示區域層40的顯示畫素（401、402、403）與指紋認證感測器404獨立地配置，與此相對，於第二實施形態中，指紋認證感測器與顯示畫素的一部分經一體化而形成為與指紋認證感測器一體化的顯示畫素（4014、4024、4034）。第二實施形態中的其他構成與第一實施形態相同。於第二實施形態中，由於指紋認證感測器與顯示畫素經一體化，因此與第一實施形態相比，影像顯示區域擴大。指紋認證感測器亦可與全部的顯示畫素經一體化。
本發明的顯示裝置的第三實施形態亦由圖1表示。圖4表示第三實施形態中的顯示區域層40的實施形態，且是自圖1的顯示裝置的上方觀察而得的示意圖。作為第二實施形態與第三實施形態的差異，於第二實施形態中，顯示區域層40的顯示畫素（401、402、403）以及與指紋認證感測器一體化的顯示畫素（4014、4024、4034）獨立地配置，與此相對，於第三實施形態中，配置成顯示區域層40的顯示畫素（401、402、403）以及與指紋認證感測器一體化的顯示畫素（4014、4024、4034）物理地接觸。第三實施形態中的其他構成與第二實施形態相同。於第三實施形態中，與第二實施形態相比，影像顯示區域進一步擴大。
本發明的積層體具有顯示區域層及背板，且顯示區域層具有指紋認證感測器以及用於顯示影像的顯示元件。本發明的積層體可極其適宜地用於所述顯示裝置。
於本發明的積層體中，所述顯示元件包含多個顯示畫素，所述指紋認證感測器可與該顯示畫素的一部分經一體化。本發明的積層體亦可於顯示區域層中的與背板相反之側具有透明板。本發明的積層體可於顯示區域層與透明板之間具有偏光膜，亦可於透明板與偏光膜之間具有黏合劑層。
本發明的顯示裝置具有指紋認證感測器以及用於顯示影像的顯示元件，且該指紋認證感測器與該顯示元件存在於同一面上。
本發明的顯示裝置依序具有透明板、偏光膜、顯示區域層及背板，且顯示區域層具有指紋認證感測器以及用於顯示影像的顯示元件。
本發明的積層體具有顯示區域層及背板，且顯示區域層具有指紋認證感測器以及用於顯示影像的顯示元件。
本發明的顯示裝置中，指紋認證感測器與用於顯示影像的顯示元件配置於同一面，藉此，可抑制邊框區域的尺寸增大，並提供薄型的顯示裝置。另外，本發明的顯示裝置可於顯示影像的畫面內感知指紋，因此富有便利性。另外，本發明的積層體可抑制邊框區域的尺寸增大並提供薄型的顯示裝置。
一種顯示裝置，具有指紋認證感測器以及用於顯示影像的顯示元件，且該指紋認證感測器與該顯示元件存在於同一面上。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器與所述顯示元件交替配置。
如上所述的顯示裝置，其中，所述顯示元件包含多個顯示畫素，所述指紋認證感測器與該顯示畫素的一部分經一體化。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器僅於感知到指紋時作為指紋認證感測器發揮作用。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器分時地作為指紋認證感測器發揮作用。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器作為指紋認證感測器發揮作用的時間為每次感知指紋時為0.02秒以下。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器可作為顯示元件發揮作用。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器僅於感知到指紋時作為指紋認證感測器發揮作用，於不感知指紋時作為顯示元件發揮作用。
如上所述的顯示裝置，其更具有透明板，且顯示元件朝向該透明板放射光。
如上所述的顯示裝置，其中，所述顯示畫素因感知到指紋而放射光，且所述指紋認證感測器檢測藉由該光被所述透明板反射而產生的反射光。
一種顯示裝置，具有顯示區域層以及背板，且顯示區域層具有指紋認證感測器以及用於顯示影像的顯示元件。
如上所述的顯示裝置，其中，於顯示區域層中的與背板相反之側具有透明板。
如上所述的顯示裝置，其中，於顯示區域層與透明板之間具有偏光膜。
如上所述的顯示裝置，其中，於透明板與偏光膜之間具有黏合劑層。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器與所述顯示元件交替配置。
如上所述的顯示裝置，其中，所述顯示元件包含多個顯示畫素，所述指紋認證感測器與該顯示畫素的一部分經一體化。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器僅於感知到指紋時作為指紋認證感測器發揮作用。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器分時地作為指紋認證感測器發揮作用。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器作為指紋認證感測器發揮作用的時間為每次感知指紋時為0.02秒以下。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器可作為顯示元件發揮作用。
如上所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器僅於感知到指紋時作為指紋認證感測器發揮作用，於不感知指紋時作為顯示元件發揮作用。
如上所述的顯示裝置，其中，所述顯示畫素因感知到指紋而放射光，且所述指紋認證感測器檢測藉由該光被所述透明板反射而產生的反射光。
如上所述的顯示裝置，其可於感知指紋時預先獲取修正資料，然後，利用在感知到指紋時所獲得的感知資料以及所述修正資料進行修正。
如上所述的顯示裝置，其為有機EL顯示裝置。
一種積層體，具有顯示區域層及背板，其中，顯示區域層具有指紋認證感測器以及用於顯示影像的顯示元件。
如上所述的顯示裝置，其中，所述顯示元件包含多個顯示畫素，所述指紋認證感測器與該顯示畫素的一部分經一體化。
如上所述的積層體，其中，於背板的相反側具有透明板。
如上所述的積層體，其中，於顯示區域層與透明板之間具有偏光膜。
如上所述的積層體，其中，於透明板與偏光膜之間具有黏合劑層。
[產業上之可利用性]
本發明可用於包括能夠於畫面上檢測指紋的指紋認證感測器的顯示裝置。
1:顯示裝置
10:透明板/層
20:黏合劑層/層
30:偏光膜/層
40:顯示區域層/層
50:背板/層
100:顯示裝置
110:積層體
200:積體電路
401:第一顯示元件/顯示元件/第一顯示畫素
402:第二顯示元件/顯示元件/第二顯示畫素
403:第三顯示元件/顯示元件
404:指紋認證感測器/光學指紋認證感測器/超音波指紋認證感測器
4014:與指紋認證感測器一體化的第一顯示元件/顯示元件/與指紋認證感測器一體化的顯示畫素
4024:與指紋認證感測器一體化的第二顯示元件/顯示元件/與指紋認證感測器一體化的顯示畫素
4034:與指紋認證感測器一體化的第三顯示元件/顯示元件/與指紋認證感測器一體化的顯示畫素
圖1是表示本發明的顯示裝置的第一實施形態、第二實施形態及第三實施形態的示意圖。
圖2是表示本發明的顯示裝置的第一實施形態中的顯示區域層的示意圖。
圖3是表示本發明的顯示裝置的第二實施形態中的顯示區域層的示意圖。
圖4是表示本發明的顯示裝置的第三實施形態中的顯示區域層的示意圖。
圖5是表示本發明的顯示裝置的第一實施形態、第二實施形態、第三實施形態及第四實施形態的示意圖。
圖6是表示本發明的顯示裝置的第四實施形態中的顯示區域層的示意圖。
1:顯示裝置
10:透明板/層
20:黏合劑層/層
30:偏光膜/層
40:顯示區域層/層
50:背板/層
110:積層體
200:積體電路
Claims (9)
- 一種顯示裝置，包括： 顯示元件，設置於規定的面上，並且用於顯示影像； 指紋認證感測器，與所述顯示元件設置於同一所述規定的面上，並且於由所述顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像；以及 處理部，使用由所述指紋認證感測器檢測出的圖像來進行指紋認證的處理。
- 一種顯示裝置，包括： 顯示區域層，具有顯示元件以及指紋認證感測器，所述顯示元件用於顯示影像，所述指紋認證感測器於由所述顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像；以及 處理部，使用由所述指紋認證感測器檢測出的圖像來進行指紋認證的處理。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器與所述顯示元件經一體化。
- 如請求項1或請求項2所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器與所述顯示元件交替配置。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述的顯示裝置，更包括接觸感測器，所述接觸感測器對物體接觸或接近所述顯示裝置中的檢測出所述指紋的位置的情況進行檢測， 所述指紋認證感測器以由所述接觸感測器檢測出所述物體的接觸或接近為觸發點，對所述指紋的圖像進行檢測。
- 如請求項1至請求項5中任一項所述的顯示裝置，其中，所述指紋認證感測器每隔一定時間對所述指紋的圖像進行檢測。
- 如請求項5或請求項6所述的顯示裝置，其中，所述顯示元件於由所述指紋認證感測器檢測出所述指紋的圖像的時機進行指紋檢測用的顯示。
- 一種顯示裝置用的積層體，包括： 顯示元件，設置於規定的面上，並且用於顯示影像；以及 指紋認證感測器，與所述顯示元件設置於同一所述規定的面上，並且於由所述顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像。
- 一種顯示裝置用的積層體，包括顯示區域層，所述顯示區域層具有顯示元件以及指紋認證感測器，所述顯示元件用於顯示影像，所述指紋認證感測器於由所述顯示元件進行顯示的位置，檢測用於指紋認證的指紋的圖像。
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