TWI791181B - 內嵌式光學指紋顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種內嵌式光學指紋顯示裝置具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元具有一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元及一藍色子畫素單元設置於該基板上；以及一指紋畫素單元具有一光學指紋感測器設置於該基板上、及一特定顏色色阻設置於該光學指紋感測器上，其中，該特定顏色色阻為藍色色阻或綠色色阻。

Description

內嵌式光學指紋顯示裝置
本發明係關於一種指紋顯示裝置，尤指一種內嵌式光學指紋顯示裝置。
圖1為一用以說明整合光學指紋感測器與液晶顯示(LCD)面板的示意圖。其中，光學指紋感測器11是例如設置在液晶顯示面板結構的薄膜電晶體層12與濾光基板層13之間的位置，使得來自反射層14的光線遇到玻璃基板15上的手指後可反射至光學指紋感測器11，而由於指紋的波峰與波谷的反射率不同，因此，根據光學指紋感測器11的感應量，便可重建出指紋圖像。
以前述光學指紋顯示裝置之結構，於戶外環境使用時，強烈的太陽光25可能會穿透手指並進入光學指紋感測器11，而此穿透手指的光線將造成背景訊號變大，因此導致指紋的波峰與波谷訊號區別不明顯，進而影響到真指紋的判斷，使得指紋辨識的錯誤拒絕率(False Rejection Rate，FRR)變大。此外，前述習知光學指紋顯示裝置的另一個問題是對假指紋的分辨率不佳，如果假指紋的圖案與真指紋一樣，則因光學指紋感測器11所偵測出的指紋形狀也會類似，所以將無法判別出假指紋。
因此，在習知光學指紋顯示裝置的設計上，實仍存在有諸多缺失而有予以改善之必要。
本發明之目的主要係在提供一種內嵌式光學指紋顯示裝置，藉由在光學指紋感測器上方添加特定顏色的色阻以降低錯誤拒絕率，及導入特定的色阻排列，以達到防偽功能。
依據本發明之一特色，係提出一種內嵌式光學指紋顯示裝置，其具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，其中至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元，至少包含一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元、及一藍色子畫素單元設置於該基板上；以及一指紋畫素單元，具有一光學指紋感測器設置於該基板上、及一特定顏色色阻設置於該光學指紋感測器上，其中，該特定顏色色阻為藍色色阻或綠色色阻。
依據本發明之另一特色，係提出一種內嵌式光學指紋顯示裝置，其具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，其中至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元至少包含一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元及一藍色子畫素單元設置於該基板上，及一指紋畫素單元具有一光學指紋感測器設置於該基板上，其中，至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻、一紅色色阻或無設置色阻，而其餘之畫素單元的光學指紋感測器上方是設置藍色色阻。
依據本發明之再一特色，係提出一種內嵌式光學指紋顯示 裝置，其具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，其中至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元至少包含一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元及一藍色子畫素單元設置於該基板上，及一指紋畫素單元具有一光學指紋感測器設置於該基板上，其中，至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻、一紅色色阻或無設置色阻，而其餘之畫素單元的光學指紋感測器上方是設置綠色色阻。
依據本發明之又一特色，係提出一種內嵌式光學指紋顯示裝置，其具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，其中至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元至少包含一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元及一藍色子畫素單元設置於該基板上，及一指紋畫素單元具有一光學指紋感測器設置於該基板上，其中，至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、綠色色阻或一藍色色阻，而其餘之畫素單元的光學指紋感測器上方是無設置色阻。
以上概述與接下來的詳細說明皆為示範性質，是為了進一步說明本發明的申請專利範圍，而有關本發明的其他目的與優點，將在後續的說明與圖式加以闡述。
11,55:光學指紋感測器
12:薄膜電晶體層
13:濾光基板層
14:反射層
15:玻璃基板
25:太陽光
39:手指
45:光源
57:基板
41:畫素單元
59:透明蓋板
411:顯示畫素單元
413:指紋畫素單元
421:畫素顯示區域
423:指紋偵測區域
51,52,53,74:顯示電極
3-R:紅色色阻
3-G:綠色色阻
3-B:藍色色阻
3-S:特定顏色色阻
31,81:紅色子畫素單元
32,82:綠色子畫素單元
33,83:藍色子畫素單元
71:白色子畫素單元
56:黑矩陣
565:黑色線條
561:透空區域
8-R:紅色有機發光二極體
8-G:綠色有機發光二極體
8-B:藍色有機發光二極體
圖1顯示整合光學指紋感測器與液晶顯示面板的示意圖。
圖2顯示液晶顯示裝置的紅色子畫素、綠色子畫素、藍色子畫素對應的紅色色阻、綠色色阻、藍色色阻的穿透頻譜。
圖3顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的示意圖。
圖4 顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的第一實施例的畫素單元的截面圖。
圖5 顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置為達到防偽功能的特定色阻排列的一範例。
圖6 顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置為達到防偽功能的特定色阻排列的另一範例。
圖7 顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置為達到防偽功能的特定色阻排列的再一範例。
圖8 顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的第二實施例的畫素單元的截面圖。
圖9 顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的第三實施例的畫素單元的截面圖。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明的實施方式，並不用於限定本發明。
為藉由在光學指紋感測器上方添加特定顏色的色阻(color resin)以降低錯誤拒絕率，及導入特定的色阻排列，以達到防偽 功能，請先參照圖2所示液晶顯示裝置的紅色子畫素、綠色子畫素、藍色子畫素對應的紅色色阻、綠色色阻、藍色色阻的穿透頻譜，由圖2可知綠色色阻與藍色色阻可以阻擋紅光。而一般白色強光穿透手指後，因為藍色與綠色光波長較短，經過人體容易因散色而被吸收，使得穿透的光線呈現紅色。同樣的狀況，當在戶外進行指紋辨識時，太陽光經過手指時，雖然藍色與綠色等較短波長的光線會被人體所吸收，但紅光與紅外光等波長較長的光線仍會穿透手指，造成強光下光學指紋背景訊號太強，進而影響指紋判斷的準確率。
因此，藉由綠色色阻及藍色色阻可以阻擋紅光之特性，可以解決前述強烈的太陽光造成光學指紋背景訊號太強之問題。圖3顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的示意圖，其中，內嵌式光學指紋顯示裝置具有一基板57、複數個畫素單元41、及一透明蓋板59，其中，複數個畫素單元41是設置於該基板57上且排列成一矩陣，透明蓋板59是覆蓋基板57及畫素單元41且為透明，故在圖3中以虛線表示。前述每一畫素單元41具有一顯示畫素單元411與一指紋畫素單元413，顯示畫素單元411在畫素單元41中所佔之區域為畫素顯示區域421，指紋畫素單元413在畫素單元41中所佔之區域為指紋偵測區域423，圖3中所顯示畫素顯示區域421及指紋偵測區域423的大小及位置僅是示範性質，並非用以限定。在一實施例中，也可以是局部畫素單元41設置有顯示畫素單元411與指紋畫素單元413，而其餘部分畫素單元41僅具有顯示畫素單元411但不具有指紋畫素單元413。也就是說，指紋畫素單元413和顯示畫素單元411並非是一對一的配置，可以是顯示畫素單元411多於指紋畫素單元413。
圖4顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的第一實施 例的畫素單元41的截面圖，本實施例的顯示畫素單元411為液晶顯示(LCD)的RGB顯示畫素，其中，一畫素單元41是具有一第一顯示電極51、一第二顯示電極52、一第三顯示電極53、及一光學指紋感測器55設置於基板57上，畫素單元41並具有一紅色色阻3-R設置於第一顯示電極51上、一綠色色阻3-G設置於第二顯示電極52上、一藍色色阻3-B設置於第三顯示電極53上、及一特定顏色色阻3-S設置於光學指紋感測器55上，而前述的第一顯示電極51與紅色色阻3-R構成為一紅色子畫素單元31，第二顯示電極52與綠色色阻3-G構成為一綠色子畫素單元32，第三顯示電極53與藍色色阻3-B構成為一藍色子畫素單元33，光學指紋感測器55與特定顏色色阻3-S構成為該指紋畫素單元413。本實施例是以顯示畫素單元411為RGB子畫素之組合為例說明，但本發明不以此為限，顯示畫素單元411亦可為其他可能的子畫素之組合，例如為RGBW子畫素之組合、RGBG子畫素之組合、或RGBRGW子畫素之組合等。
且如圖4所示，可選擇地，內嵌式光學指紋顯示裝置具有一黑矩陣(black matrix)56，由於黑矩陣56是由複數條黑色線條565所構成，因此可定義出一由複數透空區域561排列而成的矩陣，而前述的紅色子畫素單元31、綠色子畫素單元32、藍色子畫素單元33、及指紋畫素單元413在位置上是分別對應黑矩陣56的一透空區域561，據此，可避免環境光直射畫素單元41的薄膜電晶體電路，以維持內嵌式光學指紋顯示裝置的顯示品質及指紋感測。此外，內嵌式光學指紋顯示裝置更具有一透明蓋板59設置於黑矩陣56及色阻3-R,3-G,3-B,3-S之上，使得光源45透過色阻3-R,3-G,3-B呈現彩色的顯示，或是因覆蓋於透明蓋板59上的使用者的手指39而將光源45反射至光學指紋感 測器55，以進行指紋辨識。
以此實施例，該特定顏色色阻3-S可為藍色色阻或綠色色阻，由於在光學指紋感測器55上方加上可濾除紅色光線的藍色色阻或綠色色阻，使得太陽光25穿透手指39後所呈現紅色光線將可被藍色色阻或綠色色阻所濾除，因此可降低太陽光25產生的雜訊，提高指紋判斷準確率，進而降低了指紋辨識的錯誤拒絕率。且由於在光學指紋感測器55上方加上藍色色阻或綠色色阻在結構及製程上是相同於在顯示電極51,52,53上設置色阻3-R,3-G,3-B，因此，本發明可在不改變顯示裝置的結構及製程的情況下，達成低錯誤拒絕率的指紋辨識。
此外，為達到防偽之功能，當該特定顏色色阻3-S為藍色色阻時，如圖5所示，於排列成矩陣的複數個畫素單元41中，至少有一畫素單元41的光學指紋感測器55上方是加上綠色色阻(圖中以G表示)、紅色色阻(圖中以R表示)或無加上色阻(圖中以X表示)，而其餘之畫素單元41則仍是加上可濾除紅色光線的藍色色阻(圖中以B表示)以降低強太陽光的干擾。於圖5中顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置是配置為複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上綠色色阻(圖中以G表示)、複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻(圖中以R表示)、及複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方無加上色阻(圖中以X表示)，但此僅是舉例而非限定，可想而知地，本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置亦可配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上綠色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方是加上綠色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方無加上色阻；或是配置為至少一個畫素單 元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方無加上色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上綠色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方無加上色阻。
而當該特定顏色色阻3-S為綠色色阻時，如圖6所示，於排列成矩陣的複數個畫素單元41中，至少有一畫素單元41的光學指紋感測器55上方是加上藍色色阻(圖中以B表示)、紅色色阻(圖中以R表示)或無加上色阻(圖中以X表示)，而其餘之畫素單元41則仍是加上可濾除紅色光線的綠色色阻(圖中以G表示)以降低強太陽光的干擾。於圖6中顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置是配置為複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上藍色色阻(圖中以B表示)、複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻(圖中以R表示)、及複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方無加上色阻(圖中以X表示)，但此僅是舉例而非限定，可想而知地，本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置亦可配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上藍色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方是加上藍色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方無加上色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方無加上色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上藍色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測 器55上方無加上色阻。
再者，本發明另一實施例亦可只設計為達成防偽之功能，如圖7所示，於排列成矩陣的複數個畫素單元41中，至少有一畫素單元41的光學指紋感測器55上方是加上紅色色阻(圖中以R表示)、綠色色阻(圖中以G表示)或藍色色阻(圖中以B表示)，而其餘之畫素單元41的光學指紋感測器55上方則無加上色阻。於圖7中顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置是配置為複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻(圖中以R表示)、複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上綠色色阻(圖中以G表示)、及複數個畫素單元41的光學指紋感測器55上方藍色色阻(圖中以B表示)，但此僅是舉例而非限定，可想而知地，本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置亦可配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上藍色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方是加上藍色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方是加上綠色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻、及至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上綠色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上藍色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上紅色色阻；或是配置為至少一個畫素單元41的光學指紋感測器55上方加上綠色色阻。
以前述之色阻的配置，因為假指紋與真指紋的顏色不同，而且真指紋還有表皮與真皮結構，使得假指紋在加上藍色色阻、綠色色阻、紅色色阻、與無加上色阻的光學指紋感測器55所感測的訊號強度 比例與真指紋的訊號強度比例會有所不同，因此，藉由加上藍色色阻、綠色色阻、紅色色阻、與無加上色阻的光學指紋感測器55所感測的訊號強度比例，即可判定出所感測之指紋為真指紋或假指紋。例如，當假指紋較為偏紅時，則加上紅色色阻的光學指紋感測器55所感測的訊號強度會較強，而加上其它顏色色阻的光學指紋感測器55所感測的訊號強度會較小，據此而可判定出假指紋。
圖8顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的第二實施例的畫素單元41的截面圖，本實施例的顯示畫素單元411為液晶顯示的RGBW顯示畫素，其結構係相似於前一實施例，不同之處在於畫素單元41另具有一第四顯示電極74設置於基板57上，且第四顯示電極74上方不設置色阻，故第四顯示電極74構成為一白色子畫素單元71，此白色子畫素單元71在位置上亦是對應黑矩陣56的一透空區域561。本實施例的特定顏色色阻3-S仍為藍色色阻或綠色色阻，據以濾除太陽光25穿透手指39後所呈現的紅色光線，而可降低太陽光產生的雜訊，提高指紋判斷準確率，進而降低了指紋辨識的錯誤拒絕率。此外，本實施例相對應的防偽設計相同於前一實施例，故不再贅述。
圖9顯示本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的第三實施例的畫素單元41的截面圖，本實施例的顯示畫素單元411為有機發光二極體(OLED)的RGB顯示畫素，其中，一畫素單元41是具有一紅色有機發光二極體8-R、一綠色有機發光二極體8-G、一藍色有機發光二極體8-B、及一光學指紋感測器55設置於一基板57上，光學指紋感測器55上並設置有一特定顏色色阻3-S，而前述的紅色有機發光二極體8-R構成為一紅色子畫素單元81，綠色有機發光二極體8-G構成為一綠色子畫素單元82，藍色有機發光二極體8-B構成為一藍色子畫素單 元83，光學指紋感測器55與特定顏色色阻35構成為該指紋畫素單元413。此外，內嵌式光學指紋顯示裝置更具有一透明蓋板59設置於紅色子畫素單元81、綠色子畫素單元82、藍色子畫素單元83及指紋畫素單元413之上，使得紅色有機發光二極體8-R、綠色有機發光二極體8-G、藍色有機發光二極體8-B所發出之光源45呈現彩色的顯示，或是因覆蓋於透明蓋板59上的使用者的手指39而將光源45反射至光學指紋感測器55，以進行指紋辨識。
以此實施例，該特定顏色色阻3-S為藍色色阻或綠色色阻，由於在光學指紋感測器55上方加上可濾除紅色光線的藍色色阻或綠色色阻，而太陽光25穿透手指39後所呈現紅色光線將可被藍色色阻或綠色色阻所濾除，因此可降低太陽光25產生的雜訊，提高指紋判斷準確率，進而降低了指紋辨識的錯誤拒絕率。此外，本實施例相對應的防偽設計相同於第一實施例，故不再贅述。
此外，除了可見光之外，由於太陽光在紅外波段(700~900nm)的能量很強，因此，本發明的內嵌式光學指紋顯示裝置的特定顏色色阻3-S(綠色色阻或藍色色阻)可進一步加入在700~900nm附近的近紅外線區域內擁有吸收帶的有機色材，據以改善綠色色阻與藍色色阻在紅外波段的濾光效果。
由以上之說明可知，基於綠色色阻及藍色色阻可以阻擋紅光之特性，本發明在光學指紋感測器上設置綠色色阻及藍色色阻，可有效濾除太陽光穿透手指後所呈現的紅色光線，進而降低太陽光產生的雜訊，提高指紋判斷準確率，進而降低了指紋辨識的錯誤拒絕率，此外，藉由導入特定的色阻排列，根據光學指紋感測器所感測的訊號強度比例以判定出所感測之指紋為真指紋或假指紋，而能夠達到防偽之功能。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
25:太陽光
39:手指
45:光源
57:基板
41:畫素單元
59:透明蓋板
411:顯示畫素單元
413:指紋畫素單元
421:畫素顯示區域
423:指紋偵測區域
51,52,53:顯示電極
3-R:紅色色阻
3-G:綠色色阻
3-B:藍色色阻
3-S:特定顏色色阻
31:紅色子畫素單元
32:綠色子畫素單元
33:藍色子畫素單元
56:黑矩陣
565:黑色線條
55:光學指紋感測器
561:透空區域

Claims (24)

  1. 一種內嵌式光學指紋顯示裝置，具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，其中至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元，至少包含一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元、及一藍色子畫素單元設置於該基板上；以及一指紋畫素單元，具有一光學指紋感測器設置於該基板上、及一特定顏色色阻設置於該光學指紋感測器上，其中，該特定顏色色阻為藍色色阻或綠色色阻，該紅色子畫素單元、該綠色子畫素單元、該藍色子畫素單元及該指紋畫素單元具有相同結構。
  2. 如請求項1所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該紅色子畫素單元具有一第一顯示電極設置於該基板上及一紅色色阻設置於該第一顯示電極上；該綠色子畫素單元具有一第二顯示電極設置於該基板上及一綠色色阻設置於該第二顯示電極上；該藍色子畫素單元具有一第三顯示電極設置於該基板上及一藍色色阻設置於該第三顯示電極上，該紅色色阻、該綠色色阻、該藍色色阻及該特定顏色色阻分別於同一製程設置於該第一顯示電極上、該第二顯示電極上、該第三顯示電極上及該光學指紋感測器上。
  3. 如請求項2所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，更具有一黑矩陣，該黑矩陣是由複數條黑色線條所構成以定義出複數透空區域排列而成的矩陣，其中，每一畫素單元的紅色子畫素單元、綠色子畫素單元、藍色子畫素單元、及指紋畫素單元在位置上是分別對應該黑矩陣的一透空區域。
  4. 如請求項2所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該顯示畫素單元更具有一白色子畫素單元，該白色子畫素單元具有一第四顯示電極設置於該基板上，且該第四顯示電極上方不設置色阻。
  5. 如請求項4所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，更具有一黑矩陣，該黑矩陣是由複數條黑色線條所構成以定義出複數透空區域排列而成的矩陣，其中，每一畫素單元的紅色子畫素單元、綠色子畫素單元、藍色子畫素單元、白色子畫素單元、及指紋畫素單元在位置上是分別對應該黑矩陣的一透空區域。
  6. 如請求項1所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該紅色子畫素單元具有一紅色有機發光二極體設置於該基板上；該綠色子畫素單元具有一綠色有機發光二極體設置於該基板上；該藍色子畫素單元具有一藍色有機發光二極體設置於該基板上。
  7. 一種內嵌式光學指紋顯示裝置，具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，其中至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元至少包含一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元及一藍色子畫素單元設置於該基板上，及一指紋畫素單元具有一光學指紋感測器設置於該基板上，其中，至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻、一紅色色阻或無設置色阻，而其餘之畫素單元的光學指紋感測器上方是設置藍色色阻，其中，該至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻、一紅色色阻或無設置色阻是配置為：至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻、至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方無設置色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻、及至少 一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方無設置色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方無設置色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻；或是至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方無設置色阻。
  8. 如請求項7所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該紅色子畫素單元具有一第一顯示電極設置於該基板上及一紅色色阻設置於該第一顯示電極上；該綠色子畫素單元具有一第二顯示電極設置於該基板上及一綠色色阻設置於該第二顯示電極上；該藍色子畫素單元具有一第三顯示電極設置於該基板上及一藍色色阻設置於該第三顯示電極上。
  9. 如請求項8所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，更具有一黑矩陣，該黑矩陣是由複數條黑色線條所構成以定義出複數透空區域排列而成的矩陣，其中，每一畫素單元的紅色子畫素單元、綠色子畫素單元、藍色子畫素單元、及指紋畫素單元在位置上是分別對應該黑矩陣的一透空區域。
  10. 如請求項8所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該顯示畫素單元更具有一白色子畫素單元，該白色子畫素單元具有一第四顯示電極設置於該基板上，且該第四顯示電極上方不設置色阻。
  11. 如請求項10所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，更具有一黑矩陣，該黑矩陣是由複數條黑色線條所構成以定義出複數透空區域排列而成的矩陣，其中，每一畫素單元的紅色子畫素單元、綠色子 畫素單元、藍色子畫素單元、白色子畫素單元、及指紋畫素單元在位置上是分別對應該黑矩陣的一透空區域。
  12. 如請求項7所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該紅色子畫素單元具有一紅色有機發光二極體設置於該基板上；該綠色子畫素單元具有一綠色有機發光二極體設置於該基板上；該藍色子畫素單元具有一藍色有機發光二極體設置於該基板上。
  13. 一種內嵌式光學指紋顯示裝置，具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，其中至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元至少包含一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元及一藍色子畫素單元設置於該基板上，及一指紋畫素單元具有一光學指紋感測器設置於該基板上，其中，至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻、一紅色色阻或無設置色阻，而其餘之畫素單元的光學指紋感測器上方是設置綠色色阻，其中，該至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻、一紅色色阻或無設置色阻是配置為：至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻、至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方無設置色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方加上藍色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方無設置色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方無設置色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻；至少一 個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻；或是至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方無設置色阻。
  14. 如請求項13所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該紅色子畫素單元具有一第一顯示電極設置於該基板上及一紅色色阻設置於該第一顯示電極上；該綠色子畫素單元具有一第二顯示電極設置於該基板上及一綠色色阻設置於該第二顯示電極上；該藍色子畫素單元具有一第三顯示電極設置於該基板上及一藍色色阻設置於該第三顯示電極上。
  15. 如請求項14所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其更具有一黑矩陣，該黑矩陣是由複數條黑色線條所構成以定義出複數透空區域排列而成的矩陣，其中，每一畫素單元的紅色子畫素單元、綠色子畫素單元、藍色子畫素單元、及指紋畫素單元在位置上是分別對應該黑矩陣的一透空區域。
  16. 如請求項14所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該顯示畫素單元更具有一白色子畫素單元，該白色子畫素單元具有一第四顯示電極設置於該基板上，且該第四顯示電極上方不設置色阻。
  17. 如請求項16所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其更具有一黑矩陣，該黑矩陣是由複數條黑色線條所構成以定義出複數透空區域排列而成的矩陣，其中，每一畫素單元的紅色子畫素單元、綠色子畫素單元、藍色子畫素單元、白色子畫素單元、及指紋畫素單元在位置上是分別對應該黑矩陣的一透空區域。
  18. 如請求項13所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該紅色子畫素單元具有一紅色有機發光二極體設置於該基板上；該 綠色子畫素單元具有一綠色有機發光二極體設置於該基板上；該藍色子畫素單元具有一藍色有機發光二極體設置於該基板上。
  19. 一種內嵌式光學指紋顯示裝置，具有一基板、複數個畫素單元設置於該基板上且排列成一矩陣、及一透明蓋板設置於該複數個畫素單元上，其中至少一畫素單元包含：一顯示畫素單元至少包含一紅色子畫素單元、一綠色子畫素單元及一藍色子畫素單元設置於該基板上，及一指紋畫素單元具有一光學指紋感測器設置於該基板上，其中，至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、綠色色阻或一藍色色阻，而其餘之畫素單元的光學指紋感測器上方是無設置色阻，其中，該至少有一畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、綠色色阻或一藍色色阻是配置為：至少一個畫素單元的的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻、及至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一藍色色阻；至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一紅色色阻；或是至少一個畫素單元的光學指紋感測器上方設置一綠色色阻。
  20. 如請求項19所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該紅色子畫素單元具有一第一顯示電極設置於該基板上及一紅色色阻設置於該第一顯示電極上；該綠色子畫素單元具有一第二顯示電極設 置於該基板上及一綠色色阻設置於該第二顯示電極上；該藍色子畫素單元具有一第三顯示電極設置於該基板上及一藍色色阻設置於該第三顯示電極上。
  21. 如請求項20所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，更具有一黑矩陣，該黑矩陣是由複數條黑色線條所構成以定義出複數透空區域排列而成的矩陣，其中，每一畫素單元的紅色子畫素單元、綠色子畫素單元、藍色子畫素單元、及指紋畫素單元在位置上是分別對應該黑矩陣的一透空區域。
  22. 如請求項20所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該顯示畫素單元更具有一白色子畫素單元，該白色子畫素單元具有一第四顯示電極設置於該基板上，且該第四顯示電極上方不設置色阻。
  23. 如請求項22所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，更具有一黑矩陣，該黑矩陣是由複數條黑色線條所構成以定義出複數透空區域排列而成的矩陣，其中，每一畫素單元的紅色子畫素單元、綠色子畫素單元、藍色子畫素單元、白色子畫素單元、及指紋畫素單元在位置上是分別對應該黑矩陣的一透空區域。
  24. 如請求項19所述之內嵌式光學指紋顯示裝置，其中，該紅色子畫素單元具有一紅色有機發光二極體設置於該基板上；該綠色子畫素單元具有一綠色有機發光二極體設置於該基板上；該藍色子畫素單元具有一藍色有機發光二極體設置於該基板上。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201926666A (zh) * 2017-11-22 2019-07-01 台灣積體電路製造股份有限公司 感測設備
WO2019168374A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for generating plural information using camera to sense plural wave bandwidth and apparatus thereof
CN110970480A (zh) * 2019-12-17 2020-04-07 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
CN110991351A (zh) * 2016-01-31 2020-04-10 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于屏幕上指纹感应的屏幕下光学传感器模块
CN111316287A (zh) * 2018-10-08 2020-06-19 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于屏上指纹感测的超薄屏下光学传感器中的透镜-针孔阵列设计

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104932137B (zh) * 2015-07-03 2018-06-05 京东方科技集团股份有限公司 一种彩膜基板、阵列基板、显示面板及显示装置
CN107731863A (zh) * 2017-11-06 2018-02-23 友达光电股份有限公司 发光二极管显示器
CN110060651A (zh) * 2019-06-06 2019-07-26 合肥京东方光电科技有限公司 一种显示面板、显示装置及其驱动方法
CN111242011B (zh) * 2020-01-10 2023-06-02 上海箩箕技术有限公司 一种显示和输入装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110991351A (zh) * 2016-01-31 2020-04-10 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于屏幕上指纹感应的屏幕下光学传感器模块
TW201926666A (zh) * 2017-11-22 2019-07-01 台灣積體電路製造股份有限公司 感測設備
WO2019168374A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for generating plural information using camera to sense plural wave bandwidth and apparatus thereof
CN111316287A (zh) * 2018-10-08 2020-06-19 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于屏上指纹感测的超薄屏下光学传感器中的透镜-针孔阵列设计
CN110970480A (zh) * 2019-12-17 2020-04-07 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置

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