指紋辨識(shí)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種指紋辨識(shí)裝置，包含一背光模塊以及一感應(yīng)模塊。感應(yīng)模塊設(shè)置于背光模塊上。感應(yīng)模塊包含多個(gè)光感應(yīng)單元以及多個(gè)光轉(zhuǎn)換單元。每一個(gè)光轉(zhuǎn)換單元分別設(shè)置于光感應(yīng)單元的其中之一上。背光模塊發(fā)出一第一色光，第一色光穿過光感應(yīng)單元間的間隙后被反射至光轉(zhuǎn)換單元，且光轉(zhuǎn)換單元將第一色光轉(zhuǎn)換為一第二色光，使得光感應(yīng)單元感應(yīng)第二色光。通過實(shí)施本發(fā)明，可有效降低背光模塊的功率損耗。
【專利說明】
指紋辨識(shí)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種指紋辨識(shí)裝置，尤指一種可有效降低功率損耗的指紋辨識(shí)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋辨識(shí)是利用人體手指上獨(dú)有指紋信息進(jìn)行辨識(shí)。常見的指紋辨識(shí)裝置是由指紋感測(cè)器采集一枚完整的指紋圖像，再交由指紋辨識(shí)演算法進(jìn)行指紋圖像處理與指紋特征點(diǎn)抽取，以進(jìn)行指紋比對(duì)。常見的指紋辨識(shí)裝置有電容式與光學(xué)式兩種。光學(xué)式指紋辨識(shí)裝置是靠光源、反射面以及感光元件來記錄指紋。使用時(shí)，手指按壓于反射面上，靠著指紋波峰與波谷反射光線，再通過感光元件擷取圖像。由于指紋波峰與波谷的光反射強(qiáng)度不同，感光元件感應(yīng)光強(qiáng)度后反應(yīng)出階調(diào)差異，即可達(dá)到指紋辨識(shí)效果。
[0003]目前，光學(xué)式指紋辨識(shí)裝置因各膜層與架構(gòu)對(duì)光線的遮蔽以及手指對(duì)光線的反射率與吸收率的影響，會(huì)有光穿透率不足的問題發(fā)生。因此，為了使感光元件可以感應(yīng)到足夠的光線，來保持指紋辨識(shí)的能力，需要加強(qiáng)光源的發(fā)光強(qiáng)度。然而，加強(qiáng)光源的發(fā)光強(qiáng)度便會(huì)使得功率損耗增加，進(jìn)而增加指紋辨識(shí)裝置整體的耗電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種可有效降低功率損耗的指紋辨識(shí)裝置，以解決上述問題。
[0005]根據(jù)一實(shí)施例，本發(fā)明的指紋辨識(shí)裝置包含一背光模塊以及一感應(yīng)模塊。感應(yīng)模塊設(shè)置于背光模塊上。感應(yīng)模塊包含多個(gè)光感應(yīng)單元以及多個(gè)光轉(zhuǎn)換單元。每一個(gè)光轉(zhuǎn)換單元分別設(shè)置于光感應(yīng)單元的其中之一上。背光模塊發(fā)出一第一色光，第一色光穿過光感應(yīng)單元間的間隙后被反射至光轉(zhuǎn)換單元，且光轉(zhuǎn)換單元將第一色光轉(zhuǎn)換為一第二色光，使得光感應(yīng)單元感應(yīng)第二色光。
[0006]根據(jù)另一實(shí)施例，本發(fā)明的指紋辨識(shí)裝置包含一背光模塊以及一感應(yīng)模塊。感應(yīng)模塊設(shè)置于背光模塊上。感應(yīng)模塊包含多個(gè)光感應(yīng)單元以及多個(gè)光轉(zhuǎn)換單元。每一個(gè)光轉(zhuǎn)換單元分別設(shè)置于光感應(yīng)單元的其中之一上。背光模塊發(fā)出一第一色光，且光轉(zhuǎn)換單元將第一色光轉(zhuǎn)換為一第二色光，其中第一色光的波長(zhǎng)介于600納米與850納米之間，且第二色光的波長(zhǎng)介于450納米與550納米之間。
[0007]綜上所述，本發(fā)明是將光轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于光感應(yīng)單元上，以利用光轉(zhuǎn)換單元先將背光模塊發(fā)出且被手指反射的第一色光轉(zhuǎn)換為第二色光，再由光感應(yīng)單元感應(yīng)第二色光，其中第一色光可為波長(zhǎng)介于600納米與850納米之間的紅光，且第二色光可為波長(zhǎng)介于450納米與550納米之間的綠光。由于人體手指的皮膚對(duì)于紅光波段的反射率較大，因此，使用紅光當(dāng)光源可以增加反射光強(qiáng)度。此外，由于光感應(yīng)單元對(duì)于綠光波段的感應(yīng)能力較佳，因此，利用光轉(zhuǎn)換單元將紅光轉(zhuǎn)換為綠光可增加光感應(yīng)單元的感應(yīng)能力。由于本發(fā)明可增加手指的反射光強(qiáng)度與光感應(yīng)單元的感應(yīng)能力，因此，不需加強(qiáng)背光模塊的發(fā)光強(qiáng)度，即可保持指紋辨識(shí)的能力。藉此，即可有效降低背光模塊的功率損耗。
[0008]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
【附圖說明】
[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的指紋辨識(shí)裝置的俯視圖。
[0010]圖2為圖1中的指紋辨識(shí)裝置沿X-X線的剖面圖。
[0011 ]附圖標(biāo)號(hào)
[0012]I指紋辨識(shí)裝置
[0013]3手指
[0014]10有效區(qū)域
[0015]12掃描線
[0016]14數(shù)據(jù)線
[0017]16柵極驅(qū)動(dòng)芯片
[0018]18源極驅(qū)動(dòng)芯片
[0019]20背光模塊
[0020]22感應(yīng)模塊
[0021]24開關(guān)元件陣列
[0022]220透明基板
[0023]222光感應(yīng)單元
[0024]224光轉(zhuǎn)換單元
[0025]226透明導(dǎo)電層
[0026]228平坦層
[0027]230多層光學(xué)鍍膜
[0028]2220第一金屬層
[0029]2222絕緣層
[0030]2224第二金屬層
[0031]2226光感應(yīng)層
[0032]X-X剖面線
【具體實(shí)施方式】
[0033]請(qǐng)參閱圖1以及圖2，圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的指紋辨識(shí)裝置I的俯視圖，圖2為圖1中的指紋辨識(shí)裝置I沿X-X線的剖面圖。如圖1所示，指紋辨識(shí)裝置I包含一有效區(qū)域(Active Area，AA)10、多條掃描線12、多條數(shù)據(jù)線14、至少一個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)芯片16以及至少一個(gè)源極驅(qū)動(dòng)芯片18。有效區(qū)域10、掃描線12、數(shù)據(jù)線14、柵極驅(qū)動(dòng)芯片16與源極驅(qū)動(dòng)芯片18的作用原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。
[0034]如圖2所示，指紋辨識(shí)裝置I更包含一背光模塊20、一感應(yīng)模塊22以及一開關(guān)元件陣列24。感應(yīng)模塊22設(shè)置于背光模塊20上。于此實(shí)施例中，背光模塊20可為直下式背光模塊或側(cè)光式背光模塊，視實(shí)際應(yīng)用而定。背光模塊20與感應(yīng)模塊22間具有間隙或無間隙。感應(yīng)模塊22包含多個(gè)光感應(yīng)單元222以及多個(gè)光轉(zhuǎn)換單元224。于此實(shí)施例中，多個(gè)光感應(yīng)單元222以陣列排列的方式對(duì)應(yīng)有效區(qū)域10而設(shè)置于透明基板220上。此外，開關(guān)元件陣列24亦以陣列排列的方式對(duì)應(yīng)有效區(qū)域10而設(shè)置于透明基板220上，且與光感應(yīng)單元222電連接。于此實(shí)施例中，開關(guān)元件陣列24可為多個(gè)薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)所構(gòu)成，多個(gè)薄膜晶體管分別與對(duì)應(yīng)的掃描線12和數(shù)據(jù)線14電連接。需說明的是，薄膜晶體管開關(guān)的構(gòu)造及其作用原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。為方便說明及觀察，圖2僅顯示一個(gè)開關(guān)元件、一個(gè)光感應(yīng)單元222以及一個(gè)光轉(zhuǎn)換單元224，然本領(lǐng)域技術(shù)人員可據(jù)此了解開關(guān)元件陣列24以及感應(yīng)模塊22中多個(gè)光感應(yīng)單元222以及多個(gè)光轉(zhuǎn)換單元224的設(shè)置方式，而不以局限本發(fā)明。
[0035]光感應(yīng)單元222包含一第一金屬層2220、一絕緣層2222、一第二金屬層2224以及一光感應(yīng)層2226，其中第一金屬層2220形成于透明基板220上，絕緣層2222形成于第一金屬層2220上，第二金屬層2224形成于絕緣層上2222，且光感應(yīng)層2226形成于第二金屬層2224上。于此實(shí)施例中，光感應(yīng)單元222可與開關(guān)元件陣列24于同一工藝中形成，因此，光感應(yīng)層2226上可覆蓋有透明導(dǎo)電層226，光感應(yīng)層2226的材料例如為富硅氧化物(Silicon-richOxide)，透明導(dǎo)電層226的材料例如為銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)。在光感應(yīng)單元222與開關(guān)元件陣列24形成后，可進(jìn)一步于光感應(yīng)單元222與開關(guān)元件陣列24上形成平坦層228，且于平坦層228上形成多層光學(xué)鍍膜230，以增強(qiáng)表面硬度或是光調(diào)控度等等目的，但不以此為限。
[0036]每一個(gè)光轉(zhuǎn)換單元224分別設(shè)置于光感應(yīng)單元222的其中之一上。于此實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換單元224可為一倍頻晶體或一熒光膜層。
[0037]于進(jìn)行指紋辨識(shí)時(shí)，使用者可將其手指3放置于指紋辨識(shí)裝置I上，背光模塊20發(fā)出的第一色光即會(huì)穿過透明基板220與光感應(yīng)單元222間且未被第一金屬層2220和第二金屬層2224阻擋的間隙而被手指3反射至光轉(zhuǎn)換單元224。此時(shí)，光轉(zhuǎn)換單元224即會(huì)將背光模塊20發(fā)出的第一色光轉(zhuǎn)換為第二色光，使得光感應(yīng)單元222感應(yīng)第二色光。
[0038]于此實(shí)施例中，第一色光的波長(zhǎng)可介于600納米與850納米之間，且第二色光的波長(zhǎng)可介于450納米與550納米之間。進(jìn)一步而言，第一色光可為波長(zhǎng)介于600納米與850納米之間的紅光，且第二色光可為波長(zhǎng)介于450納米與550納米之間的綠光。由于人體手指的皮膚對(duì)于紅光波段的反射率較大，因此，使用紅光當(dāng)光源可以增加反射光強(qiáng)度。此外，由于光感應(yīng)單元222對(duì)于綠光波段的感應(yīng)能力較佳，因此，利用光轉(zhuǎn)換單元224將紅光轉(zhuǎn)換為綠光可增加光感應(yīng)單元222的感應(yīng)能力。
[0039]綜上所述，本發(fā)明是將光轉(zhuǎn)換單元設(shè)置于光感應(yīng)單元上，以利用光轉(zhuǎn)換單元先將背光模塊發(fā)出且被手指反射的第一色光轉(zhuǎn)換為第二色光，再由光感應(yīng)單元感應(yīng)第二色光。由于背光模塊發(fā)出的第一色光可增加手指的反射光強(qiáng)度且經(jīng)由光轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換后的第二色光可增加光感應(yīng)單元的感應(yīng)能力，因此，不需加強(qiáng)背光模塊的發(fā)光強(qiáng)度，即可保持指紋辨識(shí)的能力。藉此，即可有效降低背光模塊的功率損耗。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種指紋辨識(shí)裝置，其特征在于，包含: 一背光模塊；以及 一感應(yīng)模塊，設(shè)置于該背光模塊上，該感應(yīng)模塊包含: 多個(gè)光感應(yīng)單元；以及 多個(gè)光轉(zhuǎn)換單元，每一該光轉(zhuǎn)換單元分別設(shè)置于該多個(gè)光感應(yīng)單元的其中之一上； 其中，該背光模塊發(fā)出一第一色光，該第一色光穿過該多個(gè)光感應(yīng)單元間的間隙后被反射至該光轉(zhuǎn)換單元，且該光轉(zhuǎn)換單元將該第一色光轉(zhuǎn)換為一第二色光，使得該光感應(yīng)單元感應(yīng)該第二色光。2.如權(quán)利要求1所述的指紋辨識(shí)裝置，其特征在于，該光轉(zhuǎn)換單元為一倍頻晶體或一熒光膜層。3.如權(quán)利要求1所述的指紋辨識(shí)裝置，其特征在于，該第一色光的波長(zhǎng)介于600納米與850納米之間，且該第二色光的波長(zhǎng)介于450納米與550納米之間。4.如權(quán)利要求1所述的指紋辨識(shí)裝置，其特征在于，該光感應(yīng)單元包含: 一第一金屬層，形成于一透明基板上； 一絕緣層，形成于該第一金屬層上； 一第二金屬層，形成于該絕緣層上；以及 一光感應(yīng)層，形成于該第二金屬層上。5.如權(quán)利要求1所述的指紋辨識(shí)裝置，其特征在于，更包含一開關(guān)元件陣列，與該多個(gè)光感應(yīng)單元電連接。6.一種指紋辨識(shí)裝置，其特征在于，包含: 一背光模塊；以及 一感應(yīng)模塊，設(shè)置于該背光模塊上，該感應(yīng)模塊包含: 多個(gè)光感應(yīng)單元；以及 多個(gè)光轉(zhuǎn)換單元，每一該光轉(zhuǎn)換單元分別設(shè)置于該多個(gè)光感應(yīng)單元的其中之一上；其中，該背光模塊發(fā)出一第一色光，且該光轉(zhuǎn)換單元將該第一色光轉(zhuǎn)換為一第二色光，該第一色光的波長(zhǎng)介于600納米與850納米之間，且該第二色光的波長(zhǎng)介于450納米與550納米之間。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK105868714SQ201610186152
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】張世熙, 傅春霖, 丁友信
【申請(qǐng)人】友達(dá)光電股份有限公司