[发明专利]嵌入有光学图像传感器的平板显示器

说明书

本发明涉及一种嵌入有诸如指纹图像传感器的光学图像传感器的平板显示器。本发明提供了一种嵌入有图像传感器的平板显示器，包括：具有显示区域和非显示区域的显示面板；及具有厚度和与显示面板相应的长度和宽度的定向光学单元，定向光学单元贴附在显示面板的顶表面上，其中定向光学单元包括：具有与长度和宽度对应的尺寸并且通过其间的第一低折射率层相互结合的第一盖板和第二盖板；在第二盖板下，与显示区域对应的光照射膜；在第二盖板下，在光照射膜的一个侧面设置在显示区域外的光入射膜；设置在光照射膜和光入射膜下的第二低折射率层，第二低折射率层贴附在显示面板的顶表面上；及面对光入射膜设置在显示面板侧面的光源。

技术领域

本发明涉及一种嵌入有诸如指纹图像传感器之类的光学图像传感器的平板显示器。特别地，本发明涉及一种嵌入有光学图像传感器的平板显示器，其包括提供定向光的超薄基板和光学图像传感器。

现有技术

已开发了包括笔记本电脑、平板个人电脑(或PC)、智能电话、个人数字助理、自动柜员机和/或检索信息系统在内的基于计算机的系统。由于这些装置使用并存储各种个人信息以及商业信息和商业秘密，所以需要加强安全性以防止重要数据泄露。

为此，提出了一种使用识别授权用户的生物信息的图像传感器来加强安全性的方法。例如，当进行注册和认证时一般使用指纹传感器来加强安全性。指纹传感器用于感测用户的指纹。指纹传感器可分为光学指纹传感器和电容指纹传感器。

光学指纹传感器使用诸如发光二极管(或LED)之类的光源发出光并且使用CMOS(或互补金属氧化物半导体)图像传感器检测被指纹的隆起反射的光。由于光学指纹传感器可使用LED光扫描指纹，需要给传感器装配用于执行扫描步骤的额外装置。对扫描图像的对象的尺寸增加存在限制。因此，将光学指纹传感器应用于各种设备，诸如与显示装置结合存在限制。

对于常规的光学指纹传感器，已知的是2006年6月26日登记的名称为“具有指纹识别传感器的显示设备”的韩国专利10-060817和2016年4月21日公开的名称为“包括指纹装置的显示装置”的韩国专利申请10-2016-0043216。

上述光学指纹传感器配置成使用显示区域作为用于输入用户选择的触摸区域和用于感测指纹的感测区域。然而，光学指纹传感器使用具有非常低方向性的漫射(或发散)光。因此，对于识别精确的指纹图案来说存在限制。当使用诸如红外激光之类的具有高方向性的准直光时，很难产生覆盖较宽区域的感测光。因此，指纹感测区域被限制在小的区域中。为了在较宽的扫描区域上照射准直光，需要特定的扫描结构，使得该系统不适于便携设备或个人显示设备。

因此，对于嵌入有指纹传感器的便携装置来说，主要使用电容指纹传感器。然而，电容指纹传感器也具有许多问题。

电容指纹传感器配置成检测接触在指纹传感器上的指纹的隆起与凹陷之间的电差异。对于常规的电容指纹传感器，已知的是2013年11月21日公开的名称为“电容传感器封装”的美国专利申请2013/0307818。

上述电容指纹传感器配置为嵌入有特定按钮的组件类型。其包括电容板和硅晶片，硅晶片具有用于检测指纹的隆起与凹陷之间的电容存储差异的电路。一般来说，由于指纹的隆起和凹陷的尺寸非常微小，大约为300～500μm(微米)，所以电容指纹传感器需要用于处理指纹检测的高分辨率传感器阵列和集成芯片(或IC)。为此，硅晶片配置成包括位于一个基板上的传感器阵列和IC。

然而，当在相同的硅晶片上形成高分辨率传感器阵列和IC时，需要将按钮与指纹传感器结合的组件结构。因此，该结构将非常复杂并且会进一步增加非显示区域(或边框区域)。在一些情形中，按钮(即，智能电话的home键)与指纹传感器重叠，使得整个装置的厚度较厚。此外，用于指纹的感测区域依赖于按钮的尺寸。