TW202123874A - 整合光學辨識功能的顯示器 - Google Patents

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TW202123874A TW109100080A TW109100080A TW202123874A TW 202123874 A TW202123874 A TW 202123874A TW 109100080 A TW109100080 A TW 109100080A TW 109100080 A TW109100080 A TW 109100080A TW 202123874 A TW202123874 A TW 202123874A
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陳俊達
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大陸商業成科技（成都）有限公司
大陸商業成光電（深圳）有限公司
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Abstract

一種整合光學辨識功能的顯示器包含電路基板、複數不同顏色的像素微型發光二極體晶片、複數紅外線微型發光二極體晶片、複數光學感測元件、平板透光件以及複數針孔成像元件。平板透光件覆蓋於該些像素微型發光二極體晶片、該些紅外線微型發光二極體晶片以及該些光學感測元件上。該些針孔成像元件設置於平板透光件上。每一光學感測元件通過該些針孔成像元件其中之一對應者，感測來自待測物反射該些紅外線微型發光二極體晶片所發出的光線。

Description

整合光學辨識功能的顯示器
本發明內容是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種整合光學辨識功能的顯示器。
傳統用於人體靜脈的生物特徵辨識的裝置都仍是體積大、厚重、價格高的模組，而不利應用於體積輕薄的可攜式或配戴式行動電子裝置上。因此，有需要提供一種改良的生物特徵辨識的裝置，來解決習知技術所面臨的問題。
本說明書的一實施例提供一種整合光學辨識功能的顯示器，其包含電路基板、複數不同顏色的像素微型發光二極體晶片、複數紅外線微型發光二極體晶片、複數光學感測元件、平板透光件以及複數針孔成像元件。平板透光件覆蓋於該些像素微型發光二極體晶片、該些紅外線微型發光二極體晶片以及該些光學感測元件上。該些針孔成像元件設置於平板透光件上。每一光學感測元件通過該些針孔成像元件其中之一對應者，感測來自待測物反射該些紅外線微型發光二極體晶片所發出的光線。
在本說明書的其他實施例中，每一針孔成像元件於電路基板的垂直投影不覆蓋該些像素微型發光二極體晶片。
在本說明書的其他實施例中，每一針孔成像元件於電路基板的垂直投影不覆蓋該些紅外線微型發光二極體晶片。
在本說明書的其他實施例中，該些像素微型發光二極體晶片包含紅色、綠色以及藍色的像素微型發光二極體晶片。
在本說明書的其他實施例中，該些光學感測元件為互補式金屬氧化物半導體元件。
在本說明書的其他實施例中，平板透光件具有均勻的厚度。
在本說明書的其他實施例中，每一光學感測元件對準該些針孔成像元件其中之一對應者。
在本說明書的其他實施例中，每一光學感測元件被該些紅外線微型發光二極體晶片其中之一緊鄰者以及該些像素微型發光二極體晶片其中之複數緊鄰者所環繞。
在本說明書的其他實施例中，每一像素微型發光二極體晶片之寬度範圍從1微米到100微米。
在本說明書的其他實施例中，每一紅外線微型發光二極體晶片之寬度範圍從1微米到100微米。
綜合以上所述，本發明之整合光學辨識功能的發光二極體顯示器將像素微型發光二極體晶片、紅外線微型發光二極體晶片以及微型光學感測元件一同整合在電路基板上，並改以微型針孔成像元件取代曲面光學透鏡，藉以減少顯示器的整體厚度。因此，顯示器便能夠將光學辨識功能整合於其中，而利應用於體積輕薄的可攜式或配戴式行動電子裝置上。
以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。
請同時參照第1、2圖，第1圖繪示依照本發明之一實施例的整合光學辨識功能的發光二極體顯示器的示意圖（移除平板透光件與針孔成像元件等元件），第2圖繪示依照本發明之一實施例的整合光學辨識功能的發光二極體顯示器的剖面示意圖。
發光二極體顯示器100包含複數不同顏色的像素微型發光二極體晶片（例如紅色微型發光二極體晶片106R、綠色微型發光二極體晶片106G以及藍色微型發光二極體晶片106B），作為其顯示像素以實現其顯示功能。顯示器的光學辨識功能另外透過光學感測元件104、紅外線微型發光二極體晶片108以及針孔成像元件112等實現相關功能。
在本實施例中，光學感測元件104可以是互補式金屬氧化物半導體元件（CMOS sensor），但不以此為限。
在本實施例中，每一光學感測元件104被緊鄰的紅外線微型發光二極體晶片108以及緊鄰的紅色微型發光二極體晶片106R、綠色微型發光二極體晶片106G以及藍色微型發光二極體晶片106B所環繞，但不以此為限。
具體而言，上述的晶片與元件均設置於電路基板102上，以獲得電源並受其相關功能的控制。電路基板102可以是印刷電路板或軟性電路板，但不以此為限。
這裡所謂的「微型」意謂著這些晶片的尺寸均在微米等級。具體而言，像素微型發光二極體晶片106之寬度W2的範圍從1微米到100微米，紅外線微型發光二極體晶片108之寬度W3的範圍從1微米到100微米。光學感測元件104的尺寸也可以是微米等級的，即光學感測元件104之寬度W1的範圍也在1微米到100微米。
當上述的晶片與元件固晶於電路基板102上後，以封裝膠109（例如光學透光膠）將這些晶片與元件密封以杜絕水氣，再以平板透光件110覆蓋於封裝膠109上。在本實施例中，平板透光件110具有一均勻的厚度T，但不以此為限。
在平板透光件110上設置複數微型的針孔成像元件112。每一針孔成像元件112係對準一光學感測元件104，換言之，每一針孔成像元件112於電路基板102的垂直投影覆蓋或重疊於光學感測元件104。因此，每一光學感測元件104通過對應針孔成像元件112（的針孔112a）感測來自待測物150（例如人體皮膚下的靜脈組織）反射紅外線微型發光二極體晶片108所發出的光線，即能感測待測物150的局部影像。電路基板102上的多個光學感測元件104、多個紅外線微型發光二極體晶片108以及多個針孔成像元件112所構成的陣列，即能執行待測物150之大面積感應、靜脈辨識或非接觸式辨識。
針孔成像元件112是以針孔成像原理將測待測物150的影像投射至光學感測元件104。針孔成像元件112除其針孔112a外均為阻光，因此需控制其佔平板透光件110表面的比例。
雖然平板透光件110上設置複數針孔成像元件112，但控制針孔成像元件112只佔平板透光件110的表面小部份的比例，能使針孔成像元件112不會影響像素微型發光二極體晶片（例如紅色微型發光二極體晶片106R、綠色微型發光二極體晶片106G以及藍色微型發光二極體晶片106B）的顯像功能。在本實施例中，每一針孔成像元件112於電路基板102的垂直投影不覆蓋任何像素微型發光二極體晶片106，但不以此為限。在本實施例中，每一針孔成像元件112於電路基板102的垂直投影不覆蓋任何紅外線微型發光二極體晶片108，但不以此為限。
請參照第3圖，其繪示依照本發明之一實施例整合光學辨識功能的腕帶之應用示意圖。當前述的整合光學辨識功能的顯示器應用於腕帶200時，即能用以感測手部160靜脈組織的生物特徵，而能達成各種相關的應用。
請參照第4圖，其繪示依照本發明之一實施例整合光學辨識功能的行動電話之應用示意圖。當前述的整合光學辨識功能的顯示器應用於行動電話300時，使其螢幕302能用以感測手部160靜脈組織的生物特徵，而能達成各種相關的應用。
請參照第5圖，其繪示依照本發明之一實施例整合光學辨識功能的門禁管制裝置之應用示意圖。當前述的整合光學辨識功能的顯示器應用於門禁管制裝置400時，使其面板402能用以感測手部160靜脈組織的生物特徵，而能達成各種相關的應用。
綜合以上，本發明之整合光學辨識功能的發光二極體顯示器將像素微型發光二極體晶片、紅外線微型發光二極體晶片以及微型光學感測元件一同整合在電路基板上，並改以微型針孔成像元件取代曲面光學透鏡，藉以減少顯示器的整體厚度。因此，顯示器便能夠將光學辨識功能整合於其中，而利應用於體積輕薄的可攜式或配戴式行動電子裝置上。
雖然本發明已以較佳實施例發明如上，然其並非用以限定本發明，任何該技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下： 100:顯示器 102:電路基板 104:光學感測元件 106:像素微型發光二極體晶片 106R:紅色微型發光二極體晶片 106G:綠色微型發光二極體晶片 106B:藍色微型發光二極體晶片 108:紅外線微型發光二極體晶片 109:封裝膠 110:平板透光件 112:針孔成像元件 112a:針孔 150:待測物 160:手部 200:腕帶 300:行動電話 302:螢幕 400:門禁管制裝置 402:面板 T:厚度 W1:寬度 W2:寬度 W3:寬度
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖係繪示依照本發明之一實施例的整合光學辨識功能的微型發光二極體顯示器的示意圖；以及 第2圖係繪示依照本發明之一實施例的整合光學辨識功能的微型發光二極體顯示器的剖面示意圖； 第3圖係繪示依照本發明之一實施例整合光學辨識功能的腕帶之應用示意圖； 第4圖係繪示依照本發明之一實施例整合光學辨識功能的行動電話之應用示意圖；以及 第5圖係繪示依照本發明之一實施例整合光學辨識功能的門禁管制裝置之應用示意圖。
100:顯示器
102:電路基板
104:光學感測元件
106:像素微型發光二極體晶片
108:紅外線微型發光二極體晶片
109:封裝膠
110:平板透光件
112:針孔成像元件
112a:針孔
150:待測物
T:厚度
W1:寬度
W2:寬度
W3:寬度

Claims (10)

  1. 一種整合光學辨識功能的顯示器，包含： 電路基板； 複數不同顏色的像素微型發光二極體晶片，設置於該電路基板； 複數紅外線微型發光二極體晶片，設置於該電路基板； 複數光學感測元件，設置於該電路基板； 平板透光件，覆蓋於該些像素微型發光二極體晶片、該些紅外線微型發光二極體晶片以及該些光學感測元件上；以及 複數針孔成像元件，設置於該平板透光件上， 其中每一該光學感測元件通過該些針孔成像元件其中之一對應者，感測來自待測物反射該些紅外線微型發光二極體晶片所發出的光線。
  2. 如請求項1所述之顯示器，其中每一該針孔成像元件於該電路基板的垂直投影不覆蓋該些像素微型發光二極體晶片。
  3. 如請求項1所述之顯示器，其中每一該針孔成像元件於該電路基板的垂直投影不覆蓋該些紅外線微型發光二極體晶片。
  4. 如請求項1所述之顯示器，其中該些像素微型發光二極體晶片包含紅色、綠色以及藍色的像素微型發光二極體晶片。
  5. 如請求項1所述之顯示器，其中該些光學感測元件為互補式金屬氧化物半導體元件。
  6. 如請求項1所述之顯示器，其中該平板透光件具有均勻的厚度。
  7. 如請求項1所述之顯示器，其中每一該光學感測元件對準該些針孔成像元件其中之一對應者。
  8. 如請求項1所述之顯示器，其中每一該光學感測元件被該些紅外線微型發光二極體晶片其中之一緊鄰者以及該些像素微型發光二極體晶片其中之複數緊鄰者所環繞。
  9. 如請求項1所述之顯示器，其中每一該像素微型發光二極體晶片之寬度範圍從1微米到100微米。
  10. 如請求項1所述之顯示器，其中每一該紅外線微型發光二極體晶片之寬度範圍從1微米到100微米。
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