TWI751745B - 指紋感測系統 - Google Patents

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TWI751745B
TWI751745B TW109136063A TW109136063A TWI751745B TW I751745 B TWI751745 B TW I751745B TW 109136063 A TW109136063 A TW 109136063A TW 109136063 A TW109136063 A TW 109136063A TW I751745 B TWI751745 B TW I751745B
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傅同龍
王偉榕
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神盾股份有限公司
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Abstract

一種設置於一顯示器下的指紋感測系統。指紋感測系統包括一感測器以及一控制器。感測器具有多個排成陣列的感測像素，其中這些感測像素包括至少一功能感測像素。控制器與感測器電性連接。控制器根據至少一功能感測像素所取得的訊號計算出一環境參數。

Description

指紋感測系統
本發明是有關於一種感測系統，且特別是有關於一種指紋感測系統。
智慧型手機、行動裝置等電子產品為目前人們生活上必備的工具之一。一般來說，這類的電子產品都設有外界環境的感測裝置。例如感測環境光的光強度或是感測外界物體與電子產品的顯示器之間的距離。感測環境光的光強度有助於電子產品調整顯示器的顯示亮度，使得使用者的體驗較佳。另外，感測外界物體與電子產品的顯示器之間的距離也有助電子產品判斷是否需關閉顯示器的顯示畫面。例如，使用者通話時，或電子產品放置於包包或口袋中的情況。
然而，上述外界環境的感測需在電子產品內額外加裝對應的感測裝置，不但使生產成本提高，也佔用了電子產品正面的位置，進而影響了顯示畫面的大小。
本發明提供一種指紋感測系統，其可用於感測外界環境光場變化，光場變化包含光強，色彩與光強度變化的頻率等特性。
本發明的一實施例的指紋感測系統設置於一顯示器下。指紋感測系統包括一感測器以及一控制器。感測器具有多個排成陣列的感測像素，其中這些感測像素包括至少一功能感測像素。控制器與感測器電性連接。控制器根據至少一功能感測像素所取得的訊號計算出一環境光場參數。
基於上述，在本發明的一實施例的指紋感測系統中，由於控制器根據功能感測像素所取得的環境光的訊號計算出環境參數，因此，指紋感測系統可用於感測外界環境，使得使用本發明的實施例的電子產品的成本較低。
100、100A、100B、100C、100D、100’、100A’、100B’、100C’、100D’:指紋感測系統
110:感測器
112:感測像素
112-1、112-1A、112-2、112-3、112-4、112-5:環境光感測像素
112-1’:第一距離感測像素
112-2’:第二距離感測像素
120、120B、120’:濾光畫素圖案層
122-1、122-1B、122-2、122-2R、122-3G、122-4R、122-5B:濾光畫素
130、130A:光學層
140:基板
150:控制器
160:透光層
170-1:第一光源
170-2:第二光源
180:濾光層
200:顯示器
300:環境光
B1:第一光束
B2:第二光束
C1、C2:曲線
O:物體
P:中心位置
RB1:第一反射光束
RB2:第二反射光束
θ:張角
圖1是根據本發明一實施例的一種適於感測環境光強度的指紋感測系統示意圖。
圖2是根據本發明一實施例的指紋感測系統示意圖。
圖3是根據本發明一實施例的指紋感測系統示意圖。
圖4是根據本發明一實施例的指紋感測系統示意圖。
圖5是根據本發明一實施例的指紋感測系統示意圖。
圖6是根據本發明一實施例的指紋感測系統中，多個感測像素形成一個環境光感測像素示意圖。
圖7是根據本發明一實施例的指紋感測系統中，環境光感測像素的分佈圖的一種示意。
圖8A至圖8D分別示意了根據本發明一實施例的指紋感測系統中，環境光感測像素的分佈示意圖。
圖9是根據本發明另一實施例的一種適於感測物體與顯示器之間距離的指紋感測系統示意圖。
圖10是根據本發明另一實施例的指紋感測系統示意圖。
圖11是根據本發明另一實施例的指紋感測系統示意圖。
圖12是根據本發明另一實施例的指紋感測系統示意圖。
圖13是根據本發明另一實施例的指紋感測系統示意圖。
圖14是根據本發明另一實施例的一種同時適於感測環境光強度以及適於感測物體與顯示器之間距離的指紋感測系統中，環境光感測像素以及距離感測像素的分佈圖的一種示意。
圖1是根據本發明一實施例的一種適於感測環境光強度的指紋感測系統示意圖。請參考圖1，指紋感測系統100設置於一顯示器200下。指紋感測系統100包括一感測器110以及一控制器150。
在本實施例中，顯示器200例如是顯示面板(例如為透明顯示面板)、觸控顯示面板(例如為透明觸控顯示面板)或上述與指壓板的組合。舉例而言，顯示器200例如為有機發光二極體 顯示面板(Organic Light-Emitting Diode display panel,OLED display panel)，但本發明並不限於此。替代地，顯示器200可以是觸控顯示面板，如具有多個觸控電極的有機發光二極體顯示面板。所述多個觸控電極可以形成在有機發光二極體顯示面板的外表面上或是內嵌於有機發光二極體顯示面板中，且多個觸控電極可以藉由自容或互容的方式進行觸控偵測。或者，顯示器200可以是指壓板與顯示面板的組合或指壓板與觸控顯示面板的組合。
在本實施例中，感測器110可設置在一基板140上。基板140可為印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)或軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)。感測器110可為薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)、互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)、電荷耦合元件(charge coupled device,CCD)的光感測器。此外，感測器110具有多個排成陣列的感測像素112，且每個感測像素112可以包含至少一個光電二極體(photodiode)，但本發明並不限於此。在進行指紋感測時，使用者將手指靠近或放置於顯示器200上，而顯示器200會發出照射光束照射至手指，並經手指反射後產生反射光束。反射光束會依序傳遞通過顯示器200以及光學層130，並且傳遞至感測器110以進行指紋感測。除此之外，感測像素112包括至少一功能感測像素。在圖1中，感測像素112中的功能感測像素為環境光感測像素112-1、112-2。
在本實施例中，指紋感測系統100置於一環境光300下。 本發明並不限制環境光300的來源或形式。環境光300通過顯示器200與光學層130後被環境光感測像素112-1、112-2接收。控制器150與感測器110電性連接。控制器150根據感測像素所取得的訊號計算出一環境參數。在圖1中，環境參數為環境光300的光強度。
在本實施例中，指紋感測系統100更包括光學層130。光學層130設置在顯示器200與感測器110之間。光學層130可為透鏡層，例如是透鏡組或是微透鏡(micro-lens)層，但本發明並不以此為限。在本發明的一實施例的指紋感測系統100中，由於光學層130可為透鏡層，光學層130有利於光的聚焦，因此，指紋感測系統100所感測到的環境光300的光強度的訊噪比以及取得的指紋影像的訊噪比較高。
在本實施例中，指紋感測系統100更包括一濾光畫素圖案層120。濾光畫素圖案層120設置在部分的環境光感測像素112-1、112-2上，且設置在光學層130與感測器110之間。詳細來說，濾光畫素圖案層120包括至少一濾光畫素122-1、122-2。每一濾光畫素122-1、122-2例如是多層干涉膜、使用表面電漿共振(Surface Plasmon Resonance)原理的薄膜或繞射光柵(Diffraction Grating)膜，但本發明不以此為限。在本實施例中，濾光畫素122-1、122-2的透射光譜(transmittance spectrum)可彼此相同或不同。
以圖1為例，濾光畫素圖案層120直接設置在環境光感 測像素112-1、112-2上，且設置在全部的環境光感測像素112-1、112-2上。濾光畫素圖案層120的濾光畫素122-1、122-2的透射光譜彼此不同，例如可見光波段400奈米至700奈米的透射光譜或近紅外光波段700奈米至1000奈米的透射光譜。在圖1中，環境光300分別穿透濾光畫素122-1、122-2後被環境光感測像素112-1、112-2所接收，使環境光感測像素112-1、112-2分別取得了訊號E1、E2。控制器150根據訊號E1及E2之間的比例E1/E2計算出環境光300的光強度，也可參考沒有濾光畫素層的強度與E1和E2之間的比例關係來得到環境光300的強度。在本發明的一實施例的指紋感測系統100中，由於濾光畫素圖案層120直接設置在環境光感測像素112-1、112-2上，因此，指紋感測系統100的成本較低且整體厚度較小。再者，由於指紋感測系統100的控制器150係根據環境光感測像素112-1、112-2所取得的訊號之間的比例E1/E2計算出環境光300的光強度，因此，計算出的環境光300的光強度的可靠性較高。此外，從E1或E2的強度隨時間的變化可得到環境光強度變化的頻率之特性。
圖2是根據本發明一實施例的指紋感測系統示意圖。請參考圖2，圖2的指紋感測系統100A與圖1的指紋感測系統100相似，且其主要差異在於：光學層130A不設置在環境光感測像素112-1、112-2與顯示器200之間，且光學層130A不設置在濾光畫素圖案層120與顯示器200之間。在本實施例中，光學層130A可為具有準直器效果的限光接收角度之結構層，例如是具有光纖元 件的光導板，或是具有透光區域與遮光區域交錯排列的準直元件。在本發明的一實施例的指紋感測系統100A中，由於指紋感測系統100A的光學層130A不設置在環境光感測像素112-1、112-2與顯示器200之間，且光學層130A可為限光接收角度之結構層，因此，除了光學層130A遮蔽了大角度的雜散光，使得指紋感測的訊噪比提高之外，環境光感測像素112-1、112-2仍可接收到大角度入射的環境光300，使得指紋感測系統100A仍可有良好的環境光300的光強度感測效果。
圖3是根據本發明一實施例的指紋感測系統示意圖。請參考圖3，圖3的指紋感測系統100B與圖1的指紋感測系統100相似，且其主要差異在於：至少其中之一個環境光感測像素112-1、112-2上不設置濾光畫素圖案層120B。圖3示意了在對應環境光感測像素112-2的位置上不設置濾光畫素圖案層120B。在本發明的一實施例的指紋感測系統100B中，由於指紋感測系統100B不需在每個環境光感測像素112-1、112-2所對應的位置上都設置濾光畫素圖案層120B，因此，指紋感測系統100B的製造成本較低。
圖4是根據本發明一實施例的指紋感測系統示意圖。請參考圖4，圖4的指紋感測系統100C與圖2的指紋感測系統100A相似，且其主要差異在於：至少一個環境光感測像素112-1、112-2上不設置濾光畫素圖案層120B。在本發明的一實施例的指紋感測系統100C中，由於指紋感測系統100C不需在每個環境光感測像 素112-1、112-2所對應的位置上都設置濾光畫素圖案層120B，因此，指紋感測系統100C的製造成本較低。
圖5是根據本發明一實施例的指紋感測系統示意圖。請參考圖5，圖5的指紋感測系統100D與圖1的指紋感測系統100相似，且其主要差異在於：圖5的指紋感測系統100D更包括一透光層160。在本實施例中，透光層160的材質例如是玻璃等透明材質。濾光畫素圖案層120直接設置在透光層160對應環境光感測像素112-1、112-2的位置上。再者，圖5示意了濾光畫素圖案層120較佳是設置在透光層160朝向感測器110的表面上，但本發明不以此為限。在一實施例中，濾光畫素圖案層120也可設置在透光層160遠離感測器110的表面上。當濾光畫素圖案層120在製程上不適合直接設置在感測像素112上時，由於濾光畫素圖案層120可直接設置在透光層160上，因此本發明的實施例的指紋感測系統100D的濾光畫素圖案層120可採用的型態或材質的類型較多，使得指紋感測系統100D在製造過程上較為靈活。
在另一實施例中，透光層160也可以紅外截止濾光器(IR cut-off filter)取代。也就是說，濾光畫素圖案層120可直接設置在紅外截止濾光器上。此時，指紋感測裝置100D接收的反射光束可為可見光，濾光畫素圖案層120的透射光譜的設計方向也只需針對可見光的波段。
圖6是根據本發明一實施例的指紋感測系統中，多個感測像素形成一個環境光感測像素示意圖。在圖1至圖5所示的指 紋感測系統中，每一環境光感測像素112-1、112-2為感測器110的多個感測像素112的其中之一。在另一實施例中，每一環境光感測像素112-1A可由多個感測像素112組成。請參考圖6，圖6示意了由四個感測像素112組成的環境光感測像素112-1A。在本發明一實施例的指紋感測系統中，由於環境光感測像素112-1A由多個感測像素112組成，因此，控制器150可利用例如像素合併(binning)等方式提高所取得的環境光300訊號的訊噪比，使得計算出來的環境光300的光強度的訊噪比也提高。
圖7是根據本發明一實施例的指紋感測系統中，環境光感測像素的分佈圖的一種示意。圖7示意了環境光感測像素112-1、112-2、112-3、112-4、112-5以及濾光畫素圖案層120的較佳設置方式。在圖7中，環境光感測像素112-1、112-2、112-3、112-4、112-5以感測器110的中心位置P對稱地分佈。在一實施例中，濾光畫素圖案層120包括了三種不同的透射光譜，其中濾光畫素122-2R與122-4R為同一種透射光譜(例如紅色畫素)、濾光畫素122-3G另一種透射光譜(例如綠色畫素)且濾光畫素122-1B與122-5B為另一種透射光譜(例如藍色畫素)。在本實施例中，具有相同透射光譜的濾光畫素以感測像素112所排成的陣列的中心位置P對稱地分佈。在一實施例中，由於環境光感測像素112-1、112-2、112-3、112-4、112-5以及濾光畫素圖案層120中具有相同透射光譜的濾光畫素，都以感測器110的中心位置P對稱地分佈，因此，指紋感測系統在不同角度的感測能力大致相 同，使得取得的環境光300的光強度的可靠度提高。
圖8A至圖8D分別示意了根據本發明一實施例的指紋感測系統中，環境光感測像素的分佈示意圖。請參考圖8A至圖8D，圖8A至圖8D示意了濾光畫素圖案層120的設置方式可有多種選擇。相似於圖7，圖8A至圖8D中的環境光感測像素以及濾光畫素圖案層120中具有相同透射光譜的濾光畫素，都以感測器110的中心位置P對稱或均勻地分佈，且濾光畫素圖案層120包括至少二濾光畫素。
在另一實施例中，濾光畫素圖案層120包括至少三種不同的透射光譜，如圖8A與圖8B所示。控制器150根據環境光感測像素112-1、112-2、112-3、112-4所取得的訊號之間的比例計算出環境光300的色溫。
此外，在一實施例中，指紋感測系統的環境光感測像素可僅被配置為感測像素112中的其中之一。此時，環境光感測像素所對應的濾光畫素的透射光譜較佳是與人眼的視覺光譜的曲線相似。也就是說，濾光畫素圖案層120僅包括一種透射光譜。
基於上述，在本發明一實施例的指紋感測系統中，由於功能感測像素為環境光感測像素，控制器根據環境光感測像素所取得的訊號計算出環境光的光強度，因此，指紋感測系統可同時提供指紋以及環境光強度的感測，使得使用本發明實施例的電子產品的成本較低。
圖9是根據本發明另一實施例的一種適於感測物體與顯 示器之間距離的指紋感測系統示意圖。請參考圖9，圖9指紋感測系統100’與圖1的指紋感測系統100相似，且兩者之間的主要差異在於：指紋感測系統100’的功能感測像素包括至少一第一距離感測像素112-1’，其中環境參數為一物體O與顯示器200之間的距離。
在本實施例中，指紋感測系統100’更包括一第一光源170-1。第一光源170-1可為發光二極體或雷射二極體，發出一第一光束B1。第一光束B1的波長較佳是落在紅外光的頻譜的範圍內，例如850奈米、940奈米或1350奈米。當第一光束B1的波長選擇為940奈米或1350奈米時，第一距離感測像素112-1’受太陽光的影響較小。當第一光束B1的波長選擇為850奈米時，第一距離感測像素112-1’的製造過程較為簡單。在一實施例中，第一光束B1的張角θ落在±30度的範圍內。在一較佳的實施例中，第一光束B1的張角θ落在±10度的範圍內。
在本實施例中，第一光源170-1設置於感測器110鄰近第一距離感測像素112-1’的一側，其中第一距離感測像素112-1’位於感測器110的外圍區域。
在本實施例中，控制器150與感測器110以及第一光源170-1電性連接。控制器150控制第一光源170-1發出第一光束B1，使第一光束B1照射至物體O而產生一第一反射光束RB1。物體O例如是使用者的臉部、使用者的包包或口袋等。再者，控制器150根據第一距離感測像素112-1’所取得的第一反射光束 RB1的光強度或光程差(Time of Flight)或光源調變訊號之相位差計算出物體O與顯示器200之間的距離。例如，第一反射光束RB1的光強度越大代表物體O逐漸接近，或第一反射光束RB1的光強度越小代表物體O逐漸遠離。如感測其光程差之參數，感測元件需偵測光由物體O反射回來之時間，即可計算其物體O與顯示器200之間的距離。如感測其光源調變之訊號相位差時，光源需隨時間調變其強度，感測元件偵測物體O反射相對光源調變之相位差以得到物體O與顯示器200之間的距離。
圖10是根據本發明另一實施例的指紋感測系統示意圖。請參考圖10，圖10的指紋感測系統100A’與圖9的指紋感測系統100’相似，且其主要差異在於：光學層130A不設置在第一距離感測像素112-1’與顯示器200之間。在本實施例中，指紋感測系統100A’的光學層130A不設置在第一距離感測像素112-1’與顯示器200之間且光學層130A可為限光結構層的優點與圖2的指紋感測系統100A的光學層130A的優點相似，在此不再贅述。
圖11是根據本發明另一實施例的指紋感測系統示意圖。請參考圖11，在本實施例中，指紋感測系統100B’更包括一濾光畫素圖案層120’。濾光畫素圖案層120’包括至少一濾光畫素，且包括至少一種透射光譜。濾光畫素的透射光譜的範圍較佳是使第一反射光束RB1可穿透。濾光畫素圖案層120’例如是紅外光帶通濾光器(IR bandpass filter)。在本實施例中，濾光畫素圖案層120’設置在第一距離感測像素112-1’上，且設置在光學層130與感測 器110之間。在圖11中，濾光畫素圖案層120’直接設置在第一距離感測像素112-1’上。
在一實施例中，指紋感測系統100B’更包括一濾光層180，設置在光學層130與感測器110之間。濾光層180的光譜型態應配合用於指紋感測的照射光束的波段。例如，濾光層180可為紅外截止濾光層。在此實施例中，濾光層180設置在除第一距離感測像素112-1’之外的多個感測像素上。在一實施例中，濾光層180可直接設置在感測像素112上。將濾光畫素圖案層120’直接設置在第一距離感測像素112-1’上或將濾光層180直接設置在感測像素112上的優點，與圖1的指紋感測系統100相似，在此不再贅述。
圖12是根據本發明另一實施例的指紋感測系統的示意圖。圖12的指紋感測系統100C’與圖11的指紋感測系統100B’相似，且其主要差異在於：指紋感測系統100C’更包括一透光層160。透光層160設置在光學層130與感測器110之間，其中濾光畫素圖案層120’直接設置在透光層160對應第一距離感測像素112-1’的位置上，且濾光層180直接設置在透光層160對應除第一距離感測像素112-1’之外的感測像素112的區域上。將濾光畫素圖案層120’以及濾光層180直接設置在透光層160上的優點與圖5相似，在此不再贅述。
圖13是根據本發明另一實施例的指紋感測系統示意圖。圖13的指紋感測系統100D’與圖9的指紋感測系統100’相似，且 其主要差異在於：指紋感測系統100D’更包括一第二光源170-2。在本實施例中，第二光源170-2可為發光二極體或雷射二極體，用以發出一第二光束B2。第二光束B2的波長較佳是落在紅外光的頻譜的範圍內，例如850奈米、940奈米或1350奈米。第二光源170-2與控制器150電性連接。再者，功能感測像素為多個，功能感測像素包括第一距離感測像素112-1’以及至少一第二距離感測像素112-2’。
在本實施例中，第一距離感測像素112-1’以及第二距離感測像素112-2’位於感測像素112所排成的陣列的外圍區域。第二光源170-2設置在感測像素112所排成的陣列於鄰近於第二距離感測像素112-2’的一側。而且，第一光源170-1與第二光源170-2分別設置在感測像素112所排成的陣列的不同的兩側。
在本實施例中，控制器150控制第二光源170-2發出第二光束B2，使第二光束B2照射至物體O而產生一第二反射光束RB2。控制器150根據第二距離感測像素112-2’所取得的第二反射光束RB2的光強度計算出物體O與顯示器200之間的距離。在一實施例中，第一距離感測像素112-1’與第二距離感測像素112-2’可被配置為分別感測不同的距離範圍。例如，第一距離感測像素112-1’被配置為感測較遠的距離範圍，且第二距離感測像素112-2’被配置為感測較近的距離範圍。此時，第一光束B1的光強度大於第二光束B2的光強度。在另一實施例中，控制器150控制第一光源170-1與第二光源170-2分別在不同的時序發出第一光束B1與 第二光束B2，使第一距離感測像素112-1’受第二反射光束RB2的影響以及第二距離感測像素112-2’受第一反射光束RB1的影響較低。
在一實施例中，控制器150可根據第一反射光束RB1與第二反射光束RB2的光強度計算出物體O與顯示器200之間相對角度。例如，控制器150可根據第一反射光束RB1的光強度計算出物體O與顯示器200之間的第一距離，並根據第二反射光束RB2的光強度計算出物體O與顯示器200之間的第二距離。因此，控制器150再根據第一距離與第二距離之間的關係計算出物體O與顯示器200之間相對角度。
基於上述，在本發明的一實施例的指紋感測系統中，由於功能感測像素包括距離感測像素，控制器可根據距離感測像素所取得的反射光束的光強度或光程差或光源調變訊號之相位差計算出物體與顯示器之間的距離，因此，指紋感測系統可同時提供指紋以及距離的感測，使得使用本發明實施例的電子產品的成本較低。
圖14是根據本發明另一實施例的一種同時適於感測環境光強度以及適於感測物體與顯示器之間距離的指紋感測系統中，環境光感測像素以及距離感測像素的分佈圖的一種示意。請參考圖14，在本發明一實施例的指紋感測系統中，功能感測像素的數量可為多個，功能感測像素包括環境光感測像素112-1、112-2、112-3、112-4、112-5以及第一距離感測像素112-1’。也就是說， 指紋感測系統可同時提供指紋、環境光以及距離感測。在另一實施例中，功能感測像素更包括第二距離感測像素，如圖13所示。指紋感測系統中的各元件以及各元件之間的關係皆與圖1至圖13相似，在此不再贅述。
綜上所述，在本發明的一實施例的指紋感測系統中，由於感測像素包括功能感測像素，控制器根據功能感測像素所取得的訊號計算出環境參數，因此，指紋感測系統可同時提供指紋以及環境參數的感測，使得使用本發明實施例的電子產品的成本較低。
100:指紋感測系統
110:感測器
112:感測像素
112-1、112-2:環境光感測像素
120:濾光畫素圖案層
122-1、122-2:濾光畫素
130:光學層
140:基板
150:控制器
200:顯示器
300:環境光

Claims (40)

  1. 一種指紋感測系統，設置於一顯示器下，包括：一感測器，具有多個排成陣列的感測像素，其中該些感測像素包括至少一功能感測像素；一控制器，與該感測器電性連接；以及一光學層，設置在該顯示器與該感測器之間，其中該控制器根據該至少一功能感測像素所取得的訊號計算出一環境參數，該至少一功能感測像素包括至少一環境光感測像素，該環境參數為一環境光的一光強度，該指紋感測系統更包括一濾光畫素圖案層，設置在部分的該至少一環境光感測像素上，該指紋感測系統更包括一透光層，設置在該光學層與該感測器之間，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該透光層對應該至少一環境光感測像素的位置上，該至少一環境光感測像素為多個環境光感測像素，該些環境光感測像素以該感測器中心位置對稱或均勻地分佈。
  2. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該光學層為透鏡層。
  3. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該光學層為限光結構層。
  4. 如請求項3所述的指紋感測系統，其中該光學層不設置在該至少一功能感測像素與該顯示器之間。
  5. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層設置在該光學層與該感測器之間。
  6. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該至少一環境光感測像素上。
  7. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層包括至少二濾光畫素，該至少二濾光畫素以該感測器的中心位置對稱或均勻地分佈。
  8. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層包括至少二濾光畫素，且包括至少兩種不同的透射光譜，其中具有相同透射光譜的濾光畫素以該感測器的中心位置對稱或均勻地分佈。
  9. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該控制器根據該些環境光感測像素所取得的訊號之間的比例計算出該環境光的該光強度，或從該訊號隨時間的變化取得該環境光強度變化的頻率。
  10. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層包括至少三種不同的透射光譜，該控制器根據該些環境光感測像素所取得的訊號之間的比例計算出該環境光的一色溫。
  11. 如請求項1所述的指紋感測系統，其中該至少一功能感測像素包括至少一第一距離感測像素，該環境參數為一物體與該顯示器之間的距離，該指紋感測系統更包括：一第一光源，用以發出一第一光束； 其中該控制器控制該第一光源發出該第一光束，使該第一光束照射至該物體而產生一第一反射光束，該控制器根據該至少一第一距離感測像素所取得的該第一反射光束的光強度、光程差或光源調變訊號之相位差計算出該物體與該顯示器之間的距離。
  12. 如請求項11所述的指紋感測系統，其中該第一光源設置於該感測器鄰近該至少一第一距離感測像素的一側。
  13. 如請求項11所述的指紋感測系統，其中該至少一第一距離感測像素位於該感測器的外圍區域。
  14. 一種指紋感測系統，設置於一顯示器下，包括：一感測器，具有多個排成陣列的感測像素，其中該些感測像素包括至少一功能感測像素；一控制器，與該感測器電性連接；以及一光學層，設置在該顯示器與該感測器之間，其中該控制器根據該至少一功能感測像素所取得的訊號計算出一環境參數，該至少一功能感測像素包括至少一第一距離感測像素，該環境參數為一物體與該顯示器之間的距離，該指紋感測系統更包括一第一光源，用以發出一第一光束，其中該控制器控制該第一光源發出該第一光束，使該第一光束照射至該物體而產生一第一反射光束，該控制器根據該至少一第一距離感測像素所取得的該第一反射光束的光強度、光程差或光源調變訊號之相位差計算出該物體與該顯示器之間的距離，該指紋感測系統更包括一濾光畫素圖案層，設置在該至少一第一距離感測像素上。
  15. 如請求項14所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層設置在該光學層與該感測器之間。
  16. 如請求項14所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該至少一第一距離感測像素上。
  17. 如請求項14所述的指紋感測系統，更包括：一濾光層，設置在除該至少一第一距離感測像素之外的多個感測像素上，且設置在該光學層與該感測器之間。
  18. 如請求項17所述的指紋感測系統，更包括：一透光層，設置在該光學層與該感測器之間，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該透光層對應該至少一第一距離感測像素的位置上。
  19. 如請求項18所述的指紋感測系統，其中該濾光層直接設置在該透光層對應除該至少一第一距離感測像素之外的該些感測像素的區域上。
  20. 如請求項18所述的指紋感測系統，更包括：一第二光源，用以發出一第二光束，且與該控制器電性連接；其中該至少一功能感測像素為多個功能感測像素，該些功能感測像素包括該至少一第一距離感測像素以及至少一第二距離感測像素；該控制器控制該第二光源發出該第二光束，使該第二光束照射至該物體而產生一第二反射光束，該控制器根據該至少一第二距離感測像素所取得的該第二反射光束的光強度、光程差或光源 調變訊號之相位差計算出該物體與該顯示器之間的距離。
  21. 如請求項20所述的指紋感測系統，其中該第二光源設置於該感測器鄰近該至少一第二距離感測像素的一側。
  22. 如請求項20所述的指紋感測系統，其中該第一光源與該第二光源分別設置在該感測器不同的兩側。
  23. 如請求項20所述的指紋感測系統，其中該控制器根據該第一反射光束與該第二反射光束的光強度計算出該物體與該顯示器之間的相對角度。
  24. 一種指紋感測系統，設置於一顯示器下，包括：一感測器，具有多個排成陣列的感測像素，其中該些感測像素包括至少一功能感測像素；一控制器，與該感測器電性連接；以及一光學層，設置在該顯示器與該感測器之間，其中該控制器根據該至少一功能感測像素所取得的訊號計算出一環境參數，其中該至少一功能感測像素為多個功能感測像素，該些功能感測像素包括至少一環境光感測像素以及至少一第一距離感測像素，該環境參數包括一環境光的一光強度以及一物體與該顯示器之間的距離，該指紋感測系統更包括：一第一光源，用以發出一第一光束；一控制器，與該感測器以及該第一光源電性連接；一濾光畫素圖案層，設置在部分的該至少一環境光感測像素 上；一濾光層，設置在除該至少一環境光感測像素以及除該至少一第一距離感測像素之外的多個感測像素上，且設置在該光學層與該感測器之間；以及一透光層，設置在該光學層與該感測器之間，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該透光層對應該至少一環境光感測像素的位置上，其中該控制器控制該第一光源發出該第一光束，使該第一光束照射至該物體而產生一第一反射光束，該控制器根據該至少一第一距離感測像素所取得的該第一反射光束的光強度、光程差或光源調變訊號之相位差計算出該物體與該顯示器之間的距離，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該透光層對應該至少一第一距離感測像素的位置上。
  25. 如請求項24所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層設置在該光學層與該感測器之間。
  26. 如請求項24所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該至少一環境光感測像素上。
  27. 如請求項24所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層的一部分設置在該至少一第一距離感測像素上。
  28. 如請求項27所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該至少一第一距離感測像素上。
  29. 一種指紋感測系統，設置於一顯示器下，包括： 一感測器，具有多個排成陣列的感測像素，其中該些感測像素包括至少一功能感測像素；一控制器，與該感測器電性連接；以及一光學層，設置在該顯示器與該感測器之間，其中該控制器根據該至少一功能感測像素所取得的訊號計算出一環境參數，其中該至少一功能感測像素為多個功能感測像素，該些功能感測像素包括至少一環境光感測像素以及至少一第一距離感測像素，該環境參數包括一環境光的一光強度以及一物體與該顯示器之間的距離，該指紋感測系統更包括：一第一光源，用以發出一第一光束；一控制器，與該感測器以及該第一光源電性連接；一濾光畫素圖案層，設置在部分的該至少一環境光感測像素上；一濾光層，設置在除該至少一環境光感測像素以及除該至少一第一距離感測像素之外的多個感測像素上，且設置在該光學層與該感測器之間；以及一透光層，設置在該光學層與該感測器之間，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該透光層對應該至少一環境光感測像素的位置上，其中該控制器控制該第一光源發出該第一光束，使該第一光束照射至該物體而產生一第一反射光束，該控制器根據該至少一第一 距離感測像素所取得的該第一反射光束的光強度、光程差或光源調變訊號之相位差計算出該物體與該顯示器之間的距離，其中該濾光層直接設置在該透光層對應除該至少一環境光感測像素以及除該至少一第一距離感測像素之外的該些感測像素的區域上。
  30. 一種指紋感測系統，設置於一顯示器下，包括：一感測器，具有多個排成陣列的感測像素，其中該些感測像素包括至少一功能感測像素；一控制器，與該感測器電性連接；以及一光學層，設置在該顯示器與該感測器之間，其中該控制器根據該至少一功能感測像素所取得的訊號計算出一環境參數，其中該至少一功能感測像素為多個功能感測像素，該些功能感測像素包括至少一環境光感測像素以及至少一第一距離感測像素，該環境參數包括一環境光的一光強度以及一物體與該顯示器之間的距離，該指紋感測系統更包括：一第一光源，用以發出一第一光束；一控制器，與該感測器以及該第一光源電性連接；以及一濾光畫素圖案層，設置在部分的該至少一環境光感測像素上，其中該控制器控制該第一光源發出該第一光束，使該第一光束照射至該物體而產生一第一反射光束，該控制器根據該至少一第一距離感測像素所取得的該第一反射光束的光強度、光程差或光源調變訊號之相位差計算出該物體與該顯示器之間的距離，其 中該至少一環境光感測像素為多個環境光感測像素，該些環境光感測像素以該感測器中心位置對稱或均勻地分佈。
  31. 如請求項30所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層包括至少二濾光畫素，該至少二濾光畫素中對應該至少一環境光感測像素的濾光畫素以該感測器中心位置對稱或均勻地分佈。
  32. 如請求項30所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層包括至少二濾光畫素，且包括至少兩種不同的透射光譜，其中該濾光畫素圖案層對應該至少一環境光感測像素的濾光畫素中具有相同透射光譜的濾光畫素以該感測器中心位置對稱或均勻地分佈。
  33. 如請求項30所述的指紋感測系統，其中該控制器根據該些環境光感測像素所取得的訊號之間的比例計算出該環境光的該光強度，或從該訊號隨時間的變化取得到該環境光強度變化的頻率。
  34. 如請求項30所述的指紋感測系統，其中該濾光畫素圖案層中對應該至少一環境光感測像素的部分包括至少三種不同的透射光譜，該控制器根據該些環境光感測像素所取得的訊號之間的比例計算出該環境光的一色溫。
  35. 如請求項30所述的指紋感測系統，其中該第一光源設置於該感測器鄰近該至少一第一距離感測像素的一側。
  36. 如請求項30所述的指紋感測系統，其中該至少一第一距離感測像素位於該感測器的外圍區域。
  37. 一種指紋感測系統，設置於一顯示器下，包括：一感測器，具有多個排成陣列的感測像素，其中該些感測像素包括至少一功能感測像素；一控制器，與該感測器電性連接；以及一光學層，設置在該顯示器與該感測器之間，其中該控制器根據該至少一功能感測像素所取得的訊號計算出一環境參數，其中該至少一功能感測像素為多個功能感測像素，該些功能感測像素包括至少一環境光感測像素以及至少一第一距離感測像素，該環境參數包括一環境光的一光強度以及一物體與該顯示器之間的距離，該指紋感測系統更包括：一第一光源，用以發出一第一光束；一控制器，與該感測器以及該第一光源電性連接；一濾光畫素圖案層，設置在部分的該至少一環境光感測像素上；一濾光層，設置在除該至少一環境光感測像素以及除該至少一第一距離感測像素之外的多個感測像素上，且設置在該光學層與該感測器之間；以及一透光層，設置在該光學層與該感測器之間，其中該濾光畫素圖案層直接設置在該透光層對應該至少一環境光感測像素的位 置上，其中該控制器控制該第一光源發出該第一光束，使該第一光束照射至該物體而產生一第一反射光束，該控制器根據該至少一第一距離感測像素所取得的該第一反射光束的光強度、光程差或光源調變訊號之相位差計算出該物體與該顯示器之間的距離，該指紋感測系統更包括一第二光源，用以發出一第二光束，且與該控制器電性連接；其中該些功能感測像素更包括至少一第二距離感測像素；該控制器控制該第二光源發出該第二光束，使該第二光束照射至該物體而產生一第二反射光束，該控制器根據該至少一第二距離感測像素所取得的該第二反射光束的光強度、光程差或光源調變訊號之相位差計算出該物體與該顯示器之間的距離。
  38. 如請求項37所述的指紋感測系統，其中該第二光源設置於該感測器鄰近該至少一第二距離感測像素的一側。
  39. 如請求項37所述的指紋感測系統，其中該第一光源與該第二光源分別設置在該感測器不同的兩側。
  40. 如請求項37所述的指紋感測系統，其中該控制器根據該第一反射光束與該第二反射光束的光強度計算出該物體與該顯示器之間的相對角度。
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