TWI751599B - 光學指紋辨識系統及光學指紋辨識裝置 - Google Patents

Abstract

一種光學指紋辨識系統，包含一底座、一感光元件、一發光層以及一保護層。感光元件設置於底座的上方。發光層設置於感光元件的上方，且發光層包含一發光元件。保護層設置於發光層的上方。光學指紋辨識系統於感光元件與保護層之間更包含一聚光單元以及一收光元件。聚光單元設置於感光元件的上方。收光元件設置於聚光單元的上方。發光元件設置於感光元件、聚光單元與收光元件的一側邊方向，且側邊方向不同於光學指紋辨識系統的疊層方向。

Description

光學指紋辨識系統及光學指紋辨識裝置

本發明係關於一種光學指紋辨識系統及光學指紋辨識裝置，特別是一種適用於光學指紋辨識裝置的光學指紋辨識系統。

近年來，由於智慧行動裝置的普及，大量的個人資訊儲存於智慧行動裝置，使得智慧行動裝置的資訊安全需求已明顯地提高。目前市面上提供眾多種類的安全系統，諸如有圖形密碼認證系統、指紋辨識系統以及人臉辨識系統，其中又以指紋辨識系統的普及率最高。在指紋辨識系統中，過去以採用電容式裝置為大宗，但現今因應智慧行動裝置朝向高螢幕佔比的需求，而使得螢幕下指紋辨識系統快速發展。螢幕下指紋辨識系統大多分為光學式與超音波兩種，其中光學式因具備高辨識準確率以及易整合於智慧型裝置等優點，進而快速普及。

以往光學式螢幕下指紋辨識系統大多配置於螢幕下方，並利用螢幕為光源，而將光線投射至使用者的指紋後再反射於螢幕下方的感光元件，藉以記錄使用者的指紋，並進行指紋辨識的程序。然而，這樣的配置在擷取指紋影像時，會一併擷取到許多螢幕模組中的發光元件殘像，因而容易產生莫列波紋(Moire Effect)，使得指紋的影像品質較差，且指紋辨識的難度亦較高。

鑒於以上提到的問題，本發明提供一種光學指紋辨識系統以及光學指紋辨識裝置，有助於改善在擷取指紋影像時會一併擷取到螢幕模組中之發光元件殘像的問題，以得到高辨識準確率及高指紋影像品質的光學指紋辨識系統與光學指紋辨識裝置。

本發明提供一種光學指紋辨識系統，包含一底座、一感光元件、一發光層以及一保護層。感光元件設置於底座的上方。發光層設置於感光元件的上方，且發光層包含一發光元件。保護層設置於發光層的上方。光學指紋辨識系統於感光元件與保護層之間更包含一聚光單元以及一收光元件。聚光單元設置於感光元件的上方。收光元件設置於聚光單元的上方。發光元件設置於感光元件、聚光單元與收光元件的一側邊方向，且所述側邊方向不同於光學指紋辨識系統的一疊層方向。

本發明另提供一種光學指紋辨識系統，包含一底座、一感光元件、一聚光層、一發光層、一收光元件以及一保護層。感光元件設置於底座的上方。聚光層設置於感光元件的上方。發光層設置於聚光層的上方，且發光層包含一發光元件。收光元件設置於發光層的上方。保護層設置於收光元件的上方。發光元件設置於感光元件與收光元件的一側邊方向，且所述側邊方向不同於光學指紋辨識系統的一疊層方向。

本發明提供一種光學指紋辨識裝置，包含多個發光元件、多個收光元件以及多個感光元件。發光元件分別在一第一方向與一第二方向上等間隔地設置，其中第一方向實質上垂直於第二方向。收光元件在光學指紋辨識裝置的一疊層方向上位於發光元件的上方，收光元件在第一方向上等間隔地設置，且收光元件各自在第一方向上位於各二相鄰的發光元件之間，其中疊層方向實質上垂直於第一方向與第二方向。感光元件在疊層方向上位於發光元件的下方，感光元件在第一方向上等間隔地設置，且感光元件各自在第一方向上位於各二相鄰的發光元件之間。

根據本發明所揭露的光學指紋辨識系統以及光學指紋辨識裝置，有利於在擷取指紋影像時避開螢幕模組中的發光元件殘像，可有效提高指紋影像品質，進而降低指紋辨識的難度與時間，並提高辨識的準確率。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之 解釋。

1:電子裝置

101:取像裝置

102:顯示裝置

1021:螢幕顯示層

1022:螢幕觸控層

1023:透明平板

1026、2026、3026、4026:光學指紋辨識裝置

10、20、30、40、50、60、70:光學指紋辨識系統

11、21、31、41、51、61、71:底座

13、23、33、43、53、63、73:感光元件

14、34、44、54、64、74:聚光單元

141、541、641、741:介質層

142、542、642、742:反射層

24:聚光層

241:介質

341、441:聚光透鏡

341a、441a:凸面

643:上部介質層

644:上部反射層

15、25、35、45、55、65、75:發光層

151、251、351、451、551、651、751:螢幕單元

152、252、352、452、552、652、752、2028、3028、4028:發光元件

16、26、36、66:觸控層

17、27、37、47、57、67、77、2027、3027、4027:收光元件

171、271、571、671、771:收光透鏡

171a、271a、571a、671a、771a:凸面

371:光干涉過濾層

372:光吸收過濾層

471:收光透鏡

472:光干涉過濾介質層

18、28、38、48、58、68、78:保護層

79:導光層

791:另一發光元件

FG:手指

RG:脊部

VL:谷部

CL:收斂光線

SL:感測光線

FWHM:光干涉過濾層或光吸收過濾層之光通過波段的半峰全寬

nA:介質(層)的折射率

nB:上部介質層的折射率

nL1:聚光透鏡的折射率

nL2:收光透鏡的折射率

nLi:收光透鏡與聚光透鏡之其中一者的折射率

nR:反射層的折射率

nR’:上部反射層的折射率

Tg1:聚光透鏡之材質的玻璃轉化攝氏溫度

Tg2:收光透鏡之材質的玻璃轉化攝氏溫度

Tgi:收光透鏡與聚光透鏡之其中一者之材質的玻璃轉化攝氏溫度

TFT1、TFT2、TFT3、TFT4、TFT5、TFT5、TFT6、TFT7、TFT8、TFT9:薄膜電晶體結構

X:第一方向

Y:第二方向

Z:疊層方向

圖1繪示依照本發明第一實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。

圖2繪示依照本發明第二實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。

圖3繪示依照本發明第三實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。

圖4繪示依照本發明第四實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。

圖5繪示依照本發明第五實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。

圖6繪示依照本發明第六實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。

圖7繪示依照本發明第七實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。

圖8繪示依照本發明第八實施例之光學指紋辨識裝置的應用示意圖。

圖9繪示圖8之光學指紋辨識裝置辨識指紋的示意圖。

圖10繪示圖8之光學指紋辨識裝置的配置關係上視示意圖。

圖11繪示圖10之光學指紋辨識裝置之收光元件的立體示意圖。

圖12繪示圖10之光學指紋辨識裝置的分解示意圖。

圖13繪示依照本發明第九實施例之光學指紋辨識裝置的配置關係上視示意圖。

圖14繪示依照本發明第十實施例之光學指紋辨識裝置的配置關係上視示意圖。

圖15繪示依照本發明第十一實施例之光學指紋辨識裝置的配置關係上視示意圖。

圖16繪示依照本發明之一實施例之光干涉過濾層於0度入射角光線照射時通過光干涉過濾層與光吸收過濾層之光線波段與通過率的圖表。

圖17繪示依照本發明之一實施例之光干涉過濾層於45度入射角光線照射時通過光干涉過濾層與光吸收過濾層之光線波段與通過率的圖表。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

本發明提供一種光學指紋辨識系統，包含一底座、一感光元件、一發光層以及一保護層。感光元件設置於底座的上方。發光層設置於感光元件的上方，且發光層包含一發光元件。保護層設置於發光層的上方。光學指紋辨識系統於感光元件與保護層之間更包含一聚光單元以及一收光元件。聚光單元設置於感光元件的上方。收光元件設置於聚光單元的上方。發光元件設置於感光元件、聚光單元與收光元件的一側邊方向，且所述側邊方向不同於光學指紋辨識系統的一疊層方向。藉由以上的配置，有利於在擷取指紋影像時避開螢幕模組中的發光元件殘像，可有效提高指紋影像品質，進而降低指紋辨識的難度與時間，並提高辨識的準確率。

收光元件可包含一光干涉過濾層(Light Interference Filter Layer)以及一光吸收過濾層(Light Absorption Filter Layer)。光干涉過濾層與光吸收過濾層可由二個邊通(Edgepass)過濾層搭配形成，亦可採用一般光通(Bandpass)過濾層。光干涉過濾層與光吸收過濾層可採用濾光介質層或鍍膜於其他透光元件上的方式配置而成。光干涉過濾層可根據入射光角度變化而產生過濾波段平移(Bandwidth Shift)，且光吸收過濾層可為一光通過過濾層。藉由光干涉過濾層搭配光吸收過濾層，可過濾掉入射角過大的光線，以利排除影像雜訊。其中，光吸收過濾層的光通過波段可為可見光至近紅外光(Near-infrared，NIR)。請參照圖16與圖17，圖16係繪示有依照本發明之一實施例之光干涉過濾層於垂直入射角(0度入射角)的光線照射時，通過光干涉過濾層與光吸收過濾層之光線波段與通過率(Transmission)的折線圖，圖17係繪示依照本發明之一實施例之光干涉過濾層於45度入射角的光線照射時，通過光干涉過濾層與光吸收過濾 層之光線波段與通過率的折線圖，其中圖表的橫軸為光線的波段(單位為奈米)，縱軸為光線的通過率(單位為百分比)。在圖16與圖17的實施例中，光干涉過濾層與光吸收過濾層係為彼此相互搭配的邊通過濾層，其中光干涉過濾層為短通(Short Pass)過濾層，而光吸收過濾層為長通(Long Pass)過濾層。由圖16與圖17可得知，在光線的入射角度不同的情況下，可通過光干涉過濾層與光吸收過濾層的波段會有所不同。詳細來說，請參照圖16，在光線垂直入射時，大約850奈米(短通的上限)以下波長的光線皆能通過光干涉過濾層，而在光線垂直入射時，大約800奈米(長通的下限)以上波長的光線皆能通過光吸收過濾層。也就是說，在光線垂直入射時，波長在大約800奈米至大約850奈米之間的光線(近紅外光)能通過光干涉過濾層與光吸收過濾層。接著，請參照圖17，在光線改為45度角入射時，因入射角過大，僅剩大約760奈米以下波長的光線能通過光干涉過濾層，相較圖16中光線垂直入射的狀態，能通過光干涉過濾層之光線的波段向左方平移，即為上述之過濾波段平移的現象，而在光線改為45度角入射時，能通過光吸收過濾層之光線波段相較於圖16中的狀態下仍維持不變。由於圖17中的狀態下，能通過光干涉過濾層之光線的波段與能通過光吸收過濾層之光線的波段已無重疊的區域，因此45度角之入射光無法通過光干涉過濾層與光吸收過濾層。藉此，可達到上述過濾掉入射角過大之光線的效果。

收光元件亦可包含一收光透鏡，並且另外再包含一光干涉過濾介質層。收光透鏡可包含一光吸收材質，且光吸收材質為一光通過過濾材質。光干涉過濾介質層位於收光透鏡的鏡面上，且光干涉過濾介質層用以因應入射光角度的變化而產生過濾波段平移。藉此，可過濾掉入射角過大的光線，以利排除影像雜訊。

聚光單元可包含一介質層以及一反射層，且反射層圍繞於介質層的外側。藉此，可利用適當的光傳導介質，以縮短光學指紋辨識系統所需的配置長度與厚度，而有利於配置於薄型的電子裝置上；此外，反射層可避免光 線從介質層的外側射出，以強化光線在介質層內的傳導。

聚光單元更可包含一上部介質層以及一上部反射層，上部反射層圍繞於上部介質層的外側，且上部介質層與上部反射層位於介質層與反射層的上方。藉此，可加強聚光效果，以進一步縮短總長。

本發明所揭露的光學指紋辨識系統，更可包含一導光層，其中導光層設置於發光層的上方。藉此，可將導光層作為第二光源，以降低整體功耗。

發光元件可用以發出紅光或綠光。藉此，可提供光體積變化描記圖法(Photoplethysmogram)的資訊，以便確認辨識物為活體。

收光元件與感光元件在光學指紋辨識系統的疊層方向上可相互對位；也就是說，收光元件於底座的正投影重疊於感光元件於底座的正投影。藉此，可將收光元件所接收的光線充分地傳導至感光元件，以增加感光元件的感光量。

發光元件可設置於感光元件、聚光單元與收光元件的同一側邊方向。藉此，可將感光元件、聚光單元與收光元件組成一影像辨識單元，進而有利於模組化。

發光層更可包含一螢幕單元，其中螢幕單元包含所述發光元件，且發光元件為一有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)。藉此，有利於達成螢幕下指紋辨識系統的配置。

感光元件與發光元件可透過薄膜電晶體(Thin-Film-Transistor，TFT)結構相互連接；藉此，可透過感光元件與發光元件之間的連結，同步發光元件與感光元件的開啟與關閉，以便控制光線的發出與擷取，可排除不必要的雜散光訊號與串擾(Crosstalk)，可提高辨識的準確率。其中，可有多個感光元件形成例如為互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)的成像元件；藉此，可使得穿過多個聚光單元的光線在多個感光元件上成像。

本發明所揭露的光學指紋辨識系統，更可包含一觸控層，其中觸控層位於收光元件與聚光單元之間，並且可設置於發光層上方、發光層下方或是可整合至發光層的結構中。藉此，可提供觸控功能，亦可提供確認辨識物是否為活體的功能。

光干涉過濾層或光吸收過濾層之光通過波段的半峰全寬(Full Width at Half Maximum)為FWHM，其可滿足下列條件：FWHM<100[奈米]。藉此，可限制光通波段的帶寬(Bandwidth)，以便控制入射角的角度。其中，亦可滿足下列條件：FWHM<50[奈米]。

介質層的折射率為nA，其可滿足下列條件：1.60<nA<5.0。藉此，可進一步聚光以縮短光程總長，以降低光學指紋辨識系統的厚度。其中，亦可滿足下列條件：1.80<nA<3.0。其中，可依照聚光強度及製造難易度的需求，選擇適當介質層材質，而亦可滿足下列條件：nA=1.61。其中，亦可滿足下列條件：nA=1.77。其中，亦可滿足下列條件：nA=1.85。其中，亦可滿足下列條件：nA=2.42。

介質層的折射率為nA，反射層的折射率為nR，其可滿足下列條件：nR<nA。藉此，有利於在介質層內部產生全反射，以提高光傳導效率。其中，亦可滿足下列條件：nA=1.85；以及nR=1.56。

介質層的折射率為nA，上部介質層的折射率為nB，其可滿足下列條件：nB<nA。藉此，可提升聚光效果，並避免在介質層與上部介質層之間產生全反射。其中，亦可滿足下列條件：nA=1.85；以及nB=1.77。

聚光單元可包含一聚光透鏡，其中，聚光透鏡的折射率為nL1，其可滿足下列條件：1.60<nL1<2.50；藉此，有利於提供足夠的屈折力，以縮短光學指紋辨識系統的總長。其中，亦可滿足下列條件：nL1=1.61。其中，亦可滿足下列條件：nL1=1.75。其中，亦可滿足下列條件：nL1=2.42。

聚光透鏡的折射率為nL1，收光透鏡的折射率為nL2，聚光透鏡與收光透鏡之其中一者的折射率為nLi，聚光透鏡之材質的玻璃轉化攝氏溫度為 Tg1，收光透鏡之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tg2，聚光透鏡與收光透鏡之其中一者之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tgi，聚光透鏡與收光透鏡之中可有至少一者滿足下列條件：0<100×nLi/(650-Tgi)<8，其中i=1或2。藉此，可提供足夠的聚光效果，並降低透鏡成型的難度。其中，聚光透鏡與收光透鏡之中亦可有至少一者滿足下列條件：0.5<100×nLi/(650-Tgi)<6，其中i=1或2。其中，聚光透鏡與收光透鏡之中亦可有至少一者滿足下列條件：0.65<100×nLi/(650-Tgi)<5.2，其中i=1或2。其中，聚光透鏡與收光透鏡之中亦可有至少一者滿足下列條件：100×nLi/(650-Tgi)=0.68，其中i=1或2。其中，聚光透鏡與收光透鏡之中亦可有至少一者滿足下列條件：100×nLi/(650-Tgi)=0.85，其中i=1或2。其中，聚光透鏡與收光透鏡之中亦可有至少一者滿足下列條件：100×nLi/(650-Tgi)=4.13，其中i=1或2。其中，聚光透鏡與收光透鏡之中亦可有至少一者滿足下列條件：100×nLi/(650-Tgi)=5.15，其中i=1或2。在本說明書的關係條件式中所採用的攝氏溫度Tg1、Tg2、Tgi，係僅指此種材質於玻璃轉化時的攝氏溫度數值，故其為無因次量而無帶有單位。

本發明提供另一種光學指紋辨識系統，包含一底座、一感光元件、一聚光層、一發光層、一收光元件以及一保護層。感光元件設置於底座的上方。聚光層設置於感光元件的上方。發光層設置於聚光層的上方，且發光層包含一發光元件。收光元件設置於發光層的上方。保護層設置於收光元件的上方。發光元件設置於感光元件與收光元件的一側邊方向，且所述側邊方向不同於光學指紋辨識系統的一疊層方向。藉由以上的配置，以聚光層代替聚光單元，可降低整體製程的難度。

本發明提供一種光學指紋辨識裝置，包含多個發光元件、多個收光元件以及多個感光元件。發光元件分別在一第一方向與一第二方向上等間隔地設置，其中第一方向實質上垂直於第二方向。收光元件在光學指紋辨識裝置的一疊層方向上位於發光元件的上方，收光元件在第一方向上等間隔地設置，且收光元件各自在第一方向上位於各二相鄰的發光元件之間，其中疊層方 向實質上垂直於第一方向與第二方向。感光元件在疊層方向上位於發光元件的下方，感光元件在第一方向上等間隔地設置，且感光元件各自在第一方向上位於各二相鄰的發光元件之間。藉由以上晶圓級的光學配置(Wafer Level Optic)，可縮小整體光學指紋辨識裝置的體積，且便於整合於現今的螢幕製程。

上述本發明光學指紋辨識系統與光學指紋辨識裝置中的各技術特徵皆可組合配置，而達到對應之功效。

根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。

<第一實施例>

請參照圖1，係繪示依照本發明第一實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。在本實施例中，光學指紋辨識系統10包含底座11、感光元件13、聚光單元14、發光層15、觸控層16、收光元件17以及保護層18。感光元件13在疊層方向Z設置於底座11的上方。聚光單元14在疊層方向Z設置於感光元件13的上方。發光層15在疊層方向Z設置於感光元件13與聚光單元14的上方。觸控層16在疊層方向Z設置於發光層15的上方。收光元件17在疊層方向Z設置於聚光單元14、發光層15與觸控層16的上方，使得觸控層16位於收光元件17與聚光單元14之間。保護層18在疊層方向Z設置於發光層15與收光元件17的上方。

具體來說，聚光單元14位於感光元件13與保護層18之間。聚光單元14包含介質層141以及反射層142，其中反射層142以平行疊層方向Z且通過介質層141之幾何中心的線段作為軸線圍繞於介質層141的外側。

收光元件17位於感光元件13與保護層18之間。收光元件17與感光元件13在疊層方向Z上相互對位；也就是說，收光元件17於底座11的正投影重疊於感光元件13於底座11的正投影。收光元件17包含收光透鏡171。收光透鏡171在疊層方向Z上具有面向保護層18的凸面171a。

發光層15包含螢幕單元151，並且螢幕單元151包含發光元件 152。發光元件152設置於感光元件13、聚光單元14與收光元件17的側邊方向上，且所述側邊方向不同於疊層方向Z。具體來說，發光元件152在第一方向X上設置於感光元件13、聚光單元14與收光元件17的同一側，其中第一方向X與側邊方向相同。此外，發光元件152例如為有機發光二極體，而可作為光源以發出紅光或綠光。

發光元件152與底座11透過薄膜電晶體結構TFT1相互連接，並且發光元件152透過薄膜電晶體結構TFT1和底座11間接地與感光元件13相互連接。

介質層141的折射率為nA，反射層142的折射率為nR，其滿足下列條件：nA=1.61、1.77、1.85或2.42；以及nR=1.56。

收光透鏡171的折射率為nL2，收光透鏡171之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tg2，其滿足下列條件：100×nL2/(650-Tg2)=0.68、0.85、4.13或5.15。

當使用者的手指FG放置於保護層18上時，發光元件152可向手指FG發出感測光線SL。由於手指FG上具有指紋紋路，手指FG的表面具有谷部VL以及脊部RG。感測光線SL可在谷部VL與脊部RG被反射(為方便示意，在本實施例以及下述全部的實施例中圖式僅有繪示在脊部RG被反射的感測光線SL)至收光透鏡171的凸面171a，隨後被傳導至聚光單元14並成為射向感光元件13的收斂光線CL。收斂光線CL成像於感光元件13上，以傳輸資訊於一處理器(未另繪示)，並在彙整數個單位的光學指紋辨識系統所產生的影像後進行判讀。

<第二實施例>

請參照圖2，係繪示依照本發明第二實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。在本實施例中，光學指紋辨識系統20包含底座21、感光元件23、聚光層24、發光層25、觸控層26、收光元件27以及保護層28。感光元件23在疊層方向Z設置於底座21的上方。聚光層24在疊層方向Z設置於感光元件23的上方。發光層25在疊層方向Z設置於感光元件23與聚光層24的上方。觸 控層26整合至發光層25的結構中而與發光層25位於同一層。收光元件27在疊層方向Z設置於聚光層24、發光層25與觸控層26的上方，使得觸控層26位於收光元件27與聚光層24之間。保護層28在疊層方向Z設置於發光層25與收光元件27的上方。

具體來說，聚光層24位於感光元件23與保護層28之間。聚光層24包含介質241。由於介質241實際上布滿整個聚光層24，因此聚光層24亦可被稱為聚光介質層。

收光元件27位於感光元件23與保護層28之間。收光元件27與感光元件23在疊層方向Z上相互對位；也就是說，收光元件27於底座21的正投影重疊於感光元件23於底座21的正投影。收光元件27包含收光透鏡271。收光透鏡271在疊層方向Z上具有面向保護層28的凸面271a。

發光層25包含螢幕單元251，並且螢幕單元251包含發光元件252。發光元件252設置於感光元件23與收光元件27的側邊方向上，且所述側邊方向不同於疊層方向Z。具體來說，發光元件252在第一方向X上設置於感光元件23與收光元件27的同一側，其中第一方向X與側邊方向相同。此外，發光元件252例如為有機發光二極體，而可作為光源以發出紅光或綠光。

發光元件252與底座21透過薄膜電晶體結構TFT2相互連接，並且發光元件252透過薄膜電晶體結構TFT2和底座21間接地與感光元件23相互連接。

介質241的折射率為nA，其滿足下列條件：nA=1.61、1.77、1.85或2.42。

收光透鏡271的折射率為nL2，收光透鏡271之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tg2，其滿足下列條件：100×nL2/(650-Tg2)=0.68、0.85、4.13或5.15。

當使用者的手指FG放置於保護層28上時，發光元件252可向手指FG發出感測光線SL。由於手指FG上具有指紋紋路，手指FG的表面具有谷部VL以及脊部RG。感測光線SL可在谷部VL與脊部RG被反射至收光透鏡 271的凸面271a，隨後被傳導至聚光層24並成為射向感光元件23的收斂光線CL。收斂光線CL成像於感光元件23上，以傳輸資訊於一處理器(未另繪示)，並在彙整數個單位的光學指紋辨識系統所產生的影像後進行判讀。

<第三實施例>

請參照圖3，係繪示依照本發明第三實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。在本實施例中，光學指紋辨識系統30包含底座31、感光元件33、聚光單元34、發光層35、觸控層36、收光元件37以及保護層38。感光元件33在疊層方向Z設置於底座31的上方。聚光單元34在疊層方向Z設置於感光元件33的上方。發光層35在疊層方向Z設置於感光元件33與聚光單元34的上方。觸控層36在疊層方向Z設置於發光層35的下方。收光元件37在疊層方向Z設置於聚光單元34、觸控層36與發光層35的上方，使得觸控層36位於收光元件37與聚光單元34之間。保護層38在疊層方向Z設置於發光層35與收光元件37的上方。

具體來說，聚光單元34位於感光元件33與保護層38之間。聚光單元34包含聚光透鏡341。聚光透鏡341在疊層方向Z上具有面向底座31的凸面341a。

收光元件37位於感光元件33與保護層38之間。收光元件37與感光元件33在疊層方向Z上相互對位；也就是說，收光元件37於底座31的正投影重疊於感光元件33於底座31的正投影。收光元件37包含光干涉過濾層371以及光吸收過濾層372，並且光吸收過濾層372設置於光干涉過濾層371與聚光單元34之間。光干涉過濾層371與光吸收過濾層372的外周面處有一固定結構(未另標號)，可固定光干涉過濾層371與光吸收過濾層372。光吸收過濾層372為光通過過濾層，且光吸收過濾層372的光通過波段為可見光至近紅外光。

發光層35包含螢幕單元351，並且螢幕單元351包含發光元件352。發光元件352設置於感光元件33、聚光單元34與收光元件37的側邊方向 上，且所述側邊方向不同於疊層方向Z。具體來說，發光元件352在第一方向X上設置於感光元件33、聚光單元34與收光元件37的同一側，其中第一方向X與側邊方向相同。此外，發光元件352例如為有機發光二極體，而可作為光源以發出紅光或綠光。

發光元件352與底座31透過薄膜電晶體結構TFT3相互連接，並且發光元件352透過薄膜電晶體結構TFT3和底座31間接地與感光元件33相互連接。

光干涉過濾層371或光吸收過濾層372之光通過波段的半峰全寬為FWHM，其滿足下列條件：FWHM=10[奈米]或40[奈米]。

聚光透鏡341的折射率為nL1，其滿足下列條件：nL1=1.61、1.75或2.42。

聚光透鏡341的折射率為nL1，聚光透鏡341之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tg1，其滿足下列條件：100×nL1/(650-Tg1)=0.68、0.85、4.13或5.15。

當使用者的手指FG放置於保護層38上時，發光元件352可向手指FG發出感測光線SL。由於手指FG上具有指紋紋路，手指FG的表面具有谷部VL以及脊部RG。感測光線SL可在谷部VL與脊部RG被反射至光干涉過濾層371與光吸收過濾層372，隨後被傳導至聚光透鏡341的凸面341a並成為射向感光元件33的收斂光線CL。收斂光線CL成像於感光元件33上，以傳輸資訊於一處理器(未另繪示)，並在彙整數個單位的光學指紋辨識系統所產生的影像後進行判讀。

<第四實施例>

請參照圖4，係繪示依照本發明第四實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。在本實施例中，光學指紋辨識系統40包含底座41、感光元件43、聚光單元44、發光層45、收光元件47以及保護層48。感光元件43在疊層方向Z設置於底座41的上方。聚光單元44在疊層方向Z設置於感光元件43的上方。發光層45在疊層方向Z設置於感光元件43與聚光單元44的上方。收光元件47 在疊層方向Z設置於聚光單元44與發光層45的上方。保護層48在疊層方向Z設置於發光層45與收光元件47的上方。

具體來說，聚光單元44位於感光元件43與保護層48之間。聚光單元44包含聚光透鏡441。聚光透鏡441在疊層方向Z上具有面向保護層48的凸面441a。

收光元件47位於感光元件43與保護層48之間。收光元件47與感光元件43在疊層方向Z上相互對位；也就是說，收光元件47於底座41的正投影重疊於感光元件43於底座41的正投影。收光元件47包含收光透鏡471以及光干涉過濾介質層472。收光透鏡471包含光吸收材質，且光吸收材質為光通過過濾材質。光干涉過濾介質層472例如以塗覆或鍍膜的方式設置於收光透鏡471的鏡面(未另標號)上，並且光干涉過濾介質層472位於收光透鏡471與保護層48之間。

發光層45包含螢幕單元451，並且螢幕單元451包含發光元件452。發光元件452設置於感光元件43、聚光單元44與收光元件47的側邊方向上，且所述側邊方向不同於疊層方向Z。具體來說，發光元件452在第一方向X上設置於感光元件43、聚光單元44與收光元件47的同一側，其中第一方向X與側邊方向相同。此外，發光元件452例如為有機發光二極體，而可作為光源以發出紅光或綠光。

發光元件452與底座41透過薄膜電晶體結構TFT4相互連接，並且發光元件452透過薄膜電晶體結構TFT4和底座41間接地與感光元件43相互連接。

聚光透鏡441的折射率為nL1，其滿足下列條件：nL1=1.61、1.75或2.42。

聚光透鏡441的折射率為nL1，聚光透鏡441之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tg1，其滿足下列條件：100×nL1/(650-Tg1)=0.68、0.85、4.13或5.15。

收光透鏡471的折射率為nL2，收光透鏡471之材質的玻璃轉化 攝氏溫度為Tg2，其滿足下列條件：100×nL2/(650-Tg2)=0.68、0.85、4.13或5.15。

當使用者的手指FG放置於保護層48上時，發光元件452可向手指FG發出感測光線SL。由於手指FG上具有指紋紋路，手指FG的表面具有谷部VL以及脊部RG。感測光線SL可在谷部VL與脊部RG被反射至光干涉過濾介質層472與收光透鏡471，隨後被傳導至聚光透鏡441的凸面441a並成為射向感光元件43的收斂光線CL。收斂光線CL成像於感光元件43上，以傳輸資訊於一處理器(未另繪示)，並在彙整數個單位的光學指紋辨識系統所產生的影像後進行判讀。

<第五實施例>

請參照圖5，係繪示依照本發明第五實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。在本實施例中，光學指紋辨識系統50包含底座51、感光元件53、聚光單元54、發光層55、收光元件57以及保護層58。感光元件53在疊層方向Z設置於底座51的上方。聚光單元54在疊層方向Z設置於感光元件53的上方。發光層55在疊層方向Z設置於感光元件53與聚光單元54的上方。收光元件57在疊層方向Z設置於聚光單元54與發光層55的上方。保護層58在疊層方向Z設置於發光層55與收光元件57的上方。

具體來說，聚光單元54位於感光元件53與保護層58之間。聚光單元54包含介質層541以及反射層542，其中反射層542以平行疊層方向Z且通過介質層541之幾何中心的線段作為軸線圍繞於介質層541的外側。

收光元件57位於感光元件53與保護層58之間。收光元件57與感光元件53在疊層方向Z上相互對位；也就是說，收光元件57於底座51的正投影重疊於感光元件53於底座51的正投影。收光元件57包含收光透鏡571。收光透鏡571在疊層方向Z上具有面向保護層58的凸面571a。

發光層55包含螢幕單元551，並且螢幕單元551包含發光元件552。發光元件552設置於感光元件53、聚光單元54與收光元件57的側邊方向上，且所述側邊方向不同於疊層方向Z。具體來說，發光元件552在第一方向X 上設置於感光元件53、聚光單元54與收光元件57的同一側，其中第一方向X與側邊方向相同。此外，發光元件552例如為有機發光二極體，而可作為光源以發出紅光或綠光。

發光元件552與底座51透過薄膜電晶體結構TFT5相互連接，並且發光元件552透過薄膜電晶體結構TFT5和底座51間接地與感光元件53相互連接。

介質層541的折射率為nA，反射層542的折射率為nR，其滿足下列條件：nA=1.61、1.77、1.85或2.42；以及nR=1.56。

收光透鏡571的折射率為nL2，收光透鏡571之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tg2，其滿足下列條件：100×nL2/(650-Tg2)=0.68、0.85、4.13或5.15。

當使用者的手指FG放置於保護層58上時，發光元件552可向手指FG發出感測光線SL。由於手指FG上具有指紋紋路，手指FG的表面具有谷部VL以及脊部RG。感測光線SL可在谷部VL與脊部RG被反射至收光透鏡571的凸面571a，隨後被傳導至聚光單元54並成為射向感光元件53的收斂光線CL。收斂光線CL成像於感光元件53上，以傳輸資訊於一處理器(未另繪示)，並在彙整數個單位的光學指紋辨識系統所產生的影像後進行判讀。

<第六實施例>

請參照圖6，係繪示依照本發明第六實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。在本實施例中，光學指紋辨識系統60包含底座61、感光元件63、聚光單元64、發光層65、觸控層66、收光元件67以及保護層68。感光元件63在疊層方向Z設置於底座61的上方。聚光單元64在疊層方向Z設置於感光元件63的上方。發光層65在疊層方向Z設置於感光元件63與部分之聚光單元64的上方。觸控層66在疊層方向Z設置於發光層65的上方。收光元件67在疊層方向Z設置於聚光單元64、發光層65與觸控層66的上方，使得觸控層66位於收光元件67與聚光單元64之間。保護層68在疊層方向Z設置於發光層65與收光元件67的上方。

具體來說，聚光單元64位於感光元件63與保護層68之間。聚光單元64包含介質層641以及反射層642，其中反射層642以平行疊層方向Z且通過介質層641之幾何中心的線段作為軸線圍繞於介質層641的外側。

聚光單元64更包含上部介質層643以及上部反射層644，其中上部反射層644以平行疊層方向Z且通過上部介質層643之幾何中心的線段作為軸線圍繞於上部介質層643的外側，上部介質層643與上部反射層644位於介質層641與反射層642的上方。值得注意的是，上部介質層643的材質不同於介質層641的材質，而上部反射層644的材質可與反射層642的材質相同。

收光元件67位於感光元件63與保護層68之間。收光元件67與感光元件63在疊層方向Z上相互對位；也就是說，收光元件67於底座61的正投影重疊於感光元件63於底座61的正投影。收光元件67包含收光透鏡671。收光透鏡671在疊層方向Z上具有面向保護層68的凸面671a。

發光層65包含螢幕單元651，並且螢幕單元651包含發光元件652。發光元件652設置於感光元件63、聚光單元64與收光元件67的側邊方向上，且所述側邊方向不同於疊層方向Z。具體來說，發光元件652在第一方向X上設置於感光元件63、聚光單元64與收光元件67的同一側，其中第一方向X與側邊方向相同。此外，發光元件652例如為有機發光二極體，而可作為光源以發出紅光或綠光。

發光元件652與底座61透過薄膜電晶體結構TFT6相互連接，並且發光元件652透過薄膜電晶體結構TFT6和底座61間接地與感光元件63相互連接。

介質層641的折射率為nA，反射層642的折射率為nR，其滿足下列條件：nA=1.85或2.42；以及nR=1.56。

上部介質層643的折射率為nB，上部反射層644的折射率為nR’，其滿足下列條件：nB=1.61或1.77；以及nR’=1.56。

收光透鏡671的折射率為nL2，收光透鏡671之材質的玻璃轉化 攝氏溫度為Tg2，其滿足下列條件：100×nL2/(650-Tg2)=0.68、0.85、4.13或5.15。

當使用者的手指FG放置於保護層68上時，發光元件652可向手指FG發出感測光線SL。由於手指FG上具有指紋紋路，手指FG的表面具有谷部VL以及脊部RG。感測光線SL可在谷部VL與脊部RG被反射至收光透鏡671的凸面671a，隨後被傳導至聚光單元64並成為射向感光元件63的收斂光線CL。收斂光線CL成像於感光元件63上，以傳輸資訊於一處理器(未另繪示)，並在彙整數個單位的光學指紋辨識系統所產生的影像後進行判讀。

<第七實施例>

請參照圖7，係繪示依照本發明第七實施例之光學指紋辨識系統的示意圖。在本實施例中，光學指紋辨識系統70包含底座71、感光元件73、聚光單元74、發光層75、收光元件77、導光層79以及保護層78。感光元件73在疊層方向Z設置於底座71的上方。聚光單元74在疊層方向Z設置於感光元件73的上方。發光層75在疊層方向Z設置於感光元件73與聚光單元74的上方。收光元件77在疊層方向Z設置於聚光單元74與發光層75的上方。導光層79在疊層方向Z設置於發光層75與收光元件77的上方。保護層78在疊層方向Z設置於發光層75與導光層79的上方。

具體來說，聚光單元74位於感光元件73與保護層78之間。聚光單元74包含介質層741以及反射層742，其中反射層742以平行疊層方向Z且通過介質層741之幾何中心的線段作為軸線圍繞於介質層741的外側。

收光元件77位於感光元件73與保護層78之間。收光元件77與感光元件73在疊層方向Z上相互對位；也就是說，收光元件77於底座71的正投影重疊於感光元件73於底座71的正投影。收光元件77包含收光透鏡771。收光透鏡771在疊層方向Z上具有面向保護層78的凸面771a。

發光層75包含螢幕單元751，並且螢幕單元751包含發光元件752。發光元件752設置於感光元件73、聚光單元74與收光元件77的側邊方向上，且所述側邊方向不同於疊層方向Z。具體來說，發光元件752在第一方向X 上設置於感光元件73、聚光單元74與收光元件77的同一側，其中第一方向X與側邊方向相同。此外，發光元件752例如為有機發光二極體，而可作為光源以發出紅光或綠光。

發光元件752與底座71透過薄膜電晶體結構TFT7相互連接，並且發光元件752透過薄膜電晶體結構TFT7和底座71間接地與感光元件73相互連接。

介質層741的折射率為nA，反射層742的折射率為nR，其滿足下列條件：nA=1.61、1.77、1.85或2.42；以及nR=1.56。

收光透鏡771的折射率為nL2，收光透鏡771之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tg2，其滿足下列條件：100×nL2/(650-Tg2)=0.68、0.85、4.13或5.15。

當使用者的手指FG放置於保護層78上時，發光元件752可向手指FG發出感測光線SL。由於手指FG上具有指紋紋路，手指FG的表面具有谷部VL以及脊部RG。感測光線SL可在谷部VL與脊部RG被反射至收光透鏡771的凸面771a，隨後被傳導至聚光單元74並成為射向感光元件73的收斂光線CL。收斂光線CL成像於感光元件73上，以傳輸資訊於一處理器(未另繪示)，並在彙整數個單位的光學指紋辨識系統所產生的影像後進行判讀。此外，導光層79(Light Guide Layer)更包含另一發光元件791。發光元件791亦可發出另一感測光線(未另繪示)，來代替或補強發光元件752所產生的光源。另一感測光線的部分光線將穿過保護層78，再經由反射、傳導而成為射向感光元件73的另一收斂光線(未另繪示)。另一收斂光線亦可成像於感光元件73上，以傳輸資訊於所述處理器，並在彙整數個單位的光學指紋辨識系統中收斂光線CL與另一收斂光線所產生的影像後進行判讀。

<第八實施例>

請參照圖8與圖9，其中圖8繪示依照本發明第八實施例之光學指紋辨識裝置的應用示意圖，且圖9繪示圖8之光學指紋辨識裝置辨識指紋的示意圖。

在本實施例中，電子裝置1為具有生物特徵辨識功能的智慧型手機。電子裝置1包含取像裝置101以及顯示裝置102。取像裝置101作為電子裝置1的前置鏡頭使用以提供自拍功能。顯示裝置102包含螢幕顯示層1021、螢幕觸控層1022以及透明平板1023。螢幕顯示層1021可顯示影像。其中，螢幕顯示層1021可採用OLED或主動矩陣有機發光二極體(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode，AMOLED)。螢幕觸控層1022整合至螢幕顯示層1021的結構中而與螢幕顯示層1021位於同一層。其中，螢幕觸控層1022可具有觸控螢幕的功能，藉以可省去額外的輸入裝置，並能使操作更加直觀。透明平板1023設置於螢幕觸控層1022的上方。其中，透明平板1023可提供保護的功能，藉以減少額外元件的使用。此外，顯示裝置102更包含光學指紋辨識裝置1026。光學指紋辨識裝置1026包含多個上述第二實施例之光學指紋辨識系統20，其中圖9僅繪示二光學指紋辨識系統20作為示意用途，並且圖9中的光學指紋辨識系統20與手指FG非依實際比例繪示。如第二實施例中所述，光學指紋辨識系統20除了具有指紋辨識的功能，其所包含的螢幕單元251亦可顯示影像，觸控層26亦可提供觸控螢幕的功能，並且保護層28亦可提供保護的功能。光學指紋辨識裝置1026亦可改為配置其他實施例的光學指紋辨識系統，本發明並不以此為限。

請參照圖10至圖12，其中圖10繪示圖8之光學指紋辨識裝置的配置關係上視示意圖，圖11繪示圖10之光學指紋辨識裝置之收光元件的立體示意圖，且圖12繪示圖10之光學指紋辨識裝置的分解示意圖。

光學指紋辨識裝置1026包含多個收光元件27、多個發光元件252、聚光層24以及多個感光元件23。由圖11可看出，收光元件27為長條狀收光透鏡271，並且收光透鏡271具有凸面271a。由圖12可看出，收光元件27在疊層方向Z上位於發光元件252的上方。由圖10與圖12可看出，收光元件27在第一方向X上等間隔地設置，且收光元件27各自在第一方向X上位於各二相鄰的發光元件252之間。發光元件252分別在第一方向X與第二方向Y上 等間隔地設置，其中第二方向Y實質上垂直於第一方向X與疊層方向Z。聚光層24由介質241所布滿，因此聚光層24亦可被稱為聚光介質層。感光元件23在疊層方向Z上位於發光元件252的下方，並且感光元件23在第一方向X上等間隔地設置。具體來說，感光元件23各自在第一方向X上位於各二相鄰的發光元件252之間，並且感光元件23在疊層方向Z上與收光元件27相互對位而可接收來自收光元件27的收斂光線CL以成像在感光元件23上。

在本實施例中，收光元件27與發光元件252如圖10中的配置方式並非用來限定本發明。以下將以第九實施例至第十一實施例來提供更多種的配置方式。

<第九實施例>

請參照圖13，係繪示依照本發明第九實施例之光學指紋辨識裝置的配置關係上視示意圖。以下僅針對第九實施例與前述實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。光學指紋辨識裝置2026包含多個收光元件2027以及多個發光元件2028。

收光元件2027為凸透鏡。收光元件2027分別在第一方向X與第二方向Y上等間隔地設置。發光元件2028分別在第一方向X與第二方向Y上等間隔地設置。收光元件2027各自在第一方向X與第二方向Y上位於各二相鄰的發光元件2028之間，並且收光元件2027與發光元件2028在第一方向X與第二方向Y上相互錯位。

<第十實施例>

請參照圖14，係繪示依照本發明第十實施例之光學指紋辨識裝置的配置關係上視示意圖。以下僅針對第十實施例與前述實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。光學指紋辨識裝置3026包含多個收光元件3027以及多個發光元件3028。

收光元件3027為凸透鏡。收光元件3027分別在第一方向X與第二方向Y上等間隔地設置。發光元件3028分別在第一方向X與第二方向Y 上等間隔地設置。收光元件3027與發光元件3028在第一方向X上對齊並且交互地設置。

<第十一實施例>

請參照圖15，係繪示依照本發明第十一實施例之光學指紋辨識裝置的配置關係上視示意圖。以下僅針對第十一實施例與前述實施例中不同之處進行說明，其餘相同之處將被省略。光學指紋辨識裝置4026包含多個收光元件4027以及多個發光元件4028。

收光元件4027為凸透鏡。收光元件4027分別在第一方向X與第二方向Y上等間隔地設置。發光元件4028分別在第一方向X與第二方向Y上等間隔地設置。收光元件4027與發光元件4028在第二方向Y上對齊並且交互地設置。

本發明的光學指紋辨識系統10~70與光學指紋辨識裝置1026~4026可適用於螢幕下指紋辨識，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色，但不以應用於智慧型手機為限。舉例來說，光學指紋辨識系統10~70與光學指紋辨識裝置1026~4026還可多方面應用於數位平板、隨身影像紀錄器與多鏡頭裝置等電子裝置中。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，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，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

10:光學指紋辨識系統

11:底座

13:感光元件

14:聚光單元

141:介質層

142:反射層

15:發光層

151:螢幕單元

152:發光元件

16:觸控層

17:收光元件

171:收光透鏡

171a:凸面

18:保護層

FG:手指

RG:脊部

VL:谷部

CL:收斂光線

SL:感測光線

TFT1:薄膜電晶體結構

X:第一方向

Z:疊層方向

Claims (24)

1. 一種光學指紋辨識系統，包含：一底座；一感光元件，設置於該底座的上方；一發光層，設置於該感光元件的上方，其中該發光層包含一發光元件；以及一保護層，設置於該發光層的上方；其中，該光學指紋辨識系統於該感光元件與該保護層之間更包含：一聚光單元，設置於該感光元件的上方；以及一收光元件，設置於該聚光單元的上方；其中，該發光層位於該聚光單元與該收光元件之間，該發光元件設置於該感光元件、該聚光單元與該收光元件的一側邊方向，且該側邊方向不同於該光學指紋辨識系統的一疊層方向。
2. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該收光元件包含一光干涉過濾層以及一光吸收過濾層，該光干涉過濾層用以根據入射光角度的變化而產生過濾波段平移，且該光吸收過濾層為一光通過過濾層。
3. 如請求項2所述之光學指紋辨識系統，其中該光吸收過濾層的光通過波段為可見光至近紅外光，該光吸收過濾層之光通過波段的半峰全寬為FWHM，其滿足下列條件：FWHM<100[奈米]。
4. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該收光元件包含一收光透鏡以及一光干涉過濾介質層，該收光透鏡包含一光吸收材質，該光吸 收材質為一光通過過濾材質，該光干涉過濾介質層位於收光透鏡的鏡面上，該光干涉過濾介質層用以因應入射光角度的變化而產生過濾波段平移。
5. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該聚光單元包含一介質層以及一反射層，且該反射層圍繞於該介質層的外側。
6. 如請求項5所述之光學指紋辨識系統，其中該介質層的折射率為nA，其滿足下列條件：1.60<nA<5.0。
7. 如請求項5所述之光學指紋辨識系統，其中該介質層的折射率為nA，該反射層的折射率為nR，其滿足下列條件：nR<nA。
8. 如請求項5所述之光學指紋辨識系統，其中該聚光單元更包含一上部介質層以及一上部反射層，該上部反射層圍繞於該上部介質層的外側，且該上部介質層與該上部反射層位於該介質層與該反射層的上方。
9. 如請求項8所述之光學指紋辨識系統，其中該介質層的折射率為nA，該上部介質層的折射率為nB，其滿足下列條件：nB<nA。
10. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該聚光單元包含一聚光透鏡，該聚光透鏡的折射率為nL1，其滿足下列條件：1.60<nL1<2.50。
11. 如請求項10所述之光學指紋辨識系統，其中該收光元件包含一收光透鏡，該聚光透鏡的折射率為nL1，該收光透鏡的折射率為nL2，該聚光透鏡與該收光透鏡之其中一者的折射率為nLi，該聚光透鏡之材質的玻 璃轉化攝氏溫度為Tg1，該收光透鏡之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tg2，該聚光透鏡與該收光透鏡之其中一者之材質的玻璃轉化攝氏溫度為Tgi，該聚光透鏡與該收光透鏡之其中至少一者滿足下列條件：0<100×nLi/(650-Tgi)<8，其中i=1或2。
12. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，更包含一導光層，其中該導光層設置於該發光層的上方。
13. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該發光元件用以發出紅光或綠光。
14. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該收光元件與該感光元件在該光學指紋辨識系統的該疊層方向上相互對位。
15. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該發光元件設置於該感光元件、該聚光單元與該收光元件的同一側。
16. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該發光層更包含一螢幕單元，該螢幕單元包含該發光元件，且該發光元件為一有機發光二極體。
17. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，其中該感光元件與該發光元件透過一薄膜電晶體結構相互連接。
18. 如請求項1所述之光學指紋辨識系統，更包含一觸控層，其中該觸控層位於該收光元件與該聚光單元之間。
19. 一種光學指紋辨識系統，包含：一底座；一感光元件，設置於該底座的上方；一聚光層，設置於該感光元件的上方； 一發光層，設置於該聚光層的上方，其中該發光層包含一發光元件；一收光元件，設置於該發光層的上方；以及一保護層，設置於該收光元件的上方；其中，該發光層位於該聚光層與該收光元件之間，該發光元件設置於該感光元件與該收光元件的一側邊方向，且該側邊方向不同於該光學指紋辨識系統的一疊層方向。
20. 如請求項19所述之光學指紋辨識系統，其中該聚光層包含一介質，該介質的折射率為nA，其滿足下列條件：1.60<nA<5.0。
21. 如請求項19所述之光學指紋辨識系統，其中該收光元件與該感光元件在該光學指紋辨識系統的該疊層方向上相互對位。
22. 一種光學指紋辨識裝置，包含：多個發光元件，其中該些發光元件分別在一第一方向與一第二方向上等間隔地設置，且該第一方向實質上垂直於該第二方向；多個收光元件，其中該些收光元件在光學指紋辨識裝置的一疊層方向上位於該些發光元件的上方，該疊層方向實質上垂直於該第一方向與該第二方向，該些收光元件在該第一方向上等間隔地設置，且該些收光元件各自在該第一方向上位於各二相鄰的該些發光元件之間；以及多個感光元件，其中該些感光元件在該疊層方向上位於該些發光元件的下方，該些感光元件在該第一方向上等間隔地設置，且該些感光元件各自在該第一方向上位於各二相鄰的該些發光元件之間。
23. 如請求項22所述之光學指紋辨識裝置，其中該些收光元件與該些感光元件在該疊層方向上相互對位。
24. 如請求項22所述之光學指紋辨識裝置，更包含一聚光介質層，其中該聚光介質層在該疊層方向上位於該些感光元件的上方。

Images