光学图像传感器装置和具有该传感器装置的显示装置制造方法及图纸

光学图像传感器装置和具有该传感器装置的显示装置。本文所公开的是一种光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置包括：光源；第一印刷电路板PCB，该第一PCB具有用于容纳所述光源的第一通孔；定向光单元，该定向光单元被配置为通过全反射使来自所述光源的光前进，并且被配置为当具有生物计量信息的对象被放置为在预定区域中与所述定向光单元相邻时通过所述对象来会聚偏离所述全反射的光，并且将所述偏离所述全反射的光向所述定向光单元的外部发出；以及光学传感器，该光学传感器位于所述第一PCB与所述定向光单元之间以接收从所述定向光单元发出的所述光。

【技术实现步骤摘要】
光学图像传感器装置和具有该传感器装置的显示装置
本公开涉及光学图像传感器装置和具有该光学图像传感器装置的显示装置，具体地涉及一种能够使用定向光来识别指纹的光学图像传感器装置和具有该光学图像传感器装置的显示装置。
技术介绍
近来，根据信息通信技术的发展，已经开发了各种基于信息和通信的系统，诸如笔记本计算机、平板个人计算机(PC)、智能电话、个人数字助理(PDA)、自动柜员机和搜索引导系统。因为这些系统通常存储许多的机密数据，诸如与个人隐私有关的个人信息以及商务信息和商业秘密，所以需要增强安全性以便保护机密数据。为了这样做，已经提出用于使用能够识别用户的生物信息的图像传感器来增强安全性的方法。例如，已知指纹传感器可通过对用户的手指的指纹进行登记和认证来增强系统的安全性。指纹传感器用于感测用户的指纹。可以将指纹传感器分类为光学指纹传感器和电容式指纹传感器。光学指纹传感器使用利用诸如发光二极管(LED)之类的光源来辐射光并且利用互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器来检测被指纹的脊部反射的光的原理。因为光学指纹传感器必须使用LED来扫描指纹，所以需要配备用于扫描指纹的附加装置。附加装置增加光学指纹传感器的大小，并且因此在诸如与显示装置组合之类的各种应用中存在局限性。作为常规的光学指纹传感器，已知于2006年6月26登记的标题为“Displaydevicehavingfingerprintrecognitionsensor(具有指纹识别传感器的显示装置)”的韩国专利No.10-060817和于2016年4月21日公开的标题为“Displaydeviceincludingfingerprintrecognizingelement(包括指纹识别元件的显示装置)”的韩国专利特开公报No.10-2016-0043216。在上述公报中公开的显示装置被配置为使得显示装置的显示区域可被用作触摸区域和指纹识别区域。然而，光学指纹传感器使用具有显著更低的定向性或方向性的漫射光作为用于识别指纹的光。因此，在识别指纹的图案时存在局限性。为了解决这种问题，当使用诸如具有高定向性的激光束之类的准直光时，指纹识别区域的大小是极其有限的，因为难以向大区域辐射用于感测指纹的光。另外，因为必须将扫描功能添加到光学指纹传感器以将具有高定向性的准直光施加到宽区域，所以存在难以将光学指纹传感器应用于便携式显示装置的问题。为了解决这些光学指纹传感器的问题，已经开发了电容式指纹传感器。电容式指纹传感器使用与该电容式指纹传感器接触的指纹的脊部与谷部之间充电的电量的差。作为常规的光学指纹传感器，已知于2013年11月21日公开的标题为“CapacitiveSensorPackaging(电容式传感器封装)”的美国专利特开公报No.US2013/0307818。在上述公报中公开的电容式指纹传感器被配置为与特定按钮联接的装配件类型。电容式指纹传感器包括电容板以及硅晶片，硅晶片上安装有用于检测指纹的脊部与谷部之间的电容的电路。一般而言，因为指纹的脊部和谷部的尺寸是非常微小的，大约300μm～大约500μm，所以公报的电容式指纹传感器需要高分辨率传感器阵列和用于处理指纹检测的集成芯片(IC)。为此，使用了能够将传感器阵列和IC集成为一体的硅晶片。然而，当使用硅晶片将高分辨率传感器和IC形成在一起时，需要用于将按钮与指纹传感器结合的装配件结构。因此，该结构将是非常复杂的并且另外会增加非显示区域(或边框区域)。另外，因为按钮(例如，智能电话的主键(homekey))与指纹传感器交叠，所以不仅厚度增加而且指纹感测区域依赖于按钮的尺寸。为了解决这种问题，已经开发了使用触摸传感器屏幕的区域作为指纹识别区域的技术。作为这些技术，已知于2013年10月22日登记的标题为“Capacitivetouchsensorforidentifyingafingerprint(用于识别指纹的电容式触摸传感器)”的美国专利No.US8,564,314和于2014年8月18日登记的标题为“Fingerprintsensorintegratedtypecapacitivetouchscreen(集成指纹传感器类型的电容式触摸屏)”的韩国专利No.10-1432988。一般而言，诸如智能电话之类的个人便携式显示装置还被提供有用于保护显示装置的显示面板的保护膜。在上述技术被应用于个人便携式显示装置的作为指纹识别区域的显示区域的情况下，如果保护膜附接至显示面板，则电容式指纹识别功能可能由于其厚度而显著地劣化。即使保护膜附接至显示面板，也可照原样使用触摸功能。然而，在指纹识别的情况下，因为需要识别非常细微的指纹，所以必须检测电容的细微改变。出于此目的，可以考虑使保护膜变薄。然而，如果保护膜的厚度太薄，则不能够获得显示面板的保护目的，从而使保护膜的厚度变薄是有限的。因此，准确地检测使用电容式指纹传感器来识别精细指纹所需要的电容的改变存在限制。如上所述，在具有常规的光学指纹传感器的显示装置中，难以准确地识别指纹，或者需要复杂的且庞大的光学装置。因此，它们难以与便携式显示装置组合。此外，在具有常规的电容式指纹传感器的显示装置中，存在由于保护膜而难以识别指纹的问题。
技术实现思路
本公开的一个目的是提供一种能够在无需减小覆盖基板的厚度的情况下识别精细指纹的光学图像传感器装置和一种具有该光学图像传感器装置的显示装置。本公开的另一目的是提供一种能够通过将上面安装有光源的第一PCB和上面安装有显示装置的驱动电路的第二PCB布置在同一侧来改进第一PCB与第二PCB之间的连接性的光学图像传感器装置。根据本公开的光学图像传感器装置包括：光源；第一印刷电路板(PCB)，该第一PCB具有用于容纳所述光源的第一通孔；定向光单元，该定向光单元被配置为通过全反射使来自所述光源的光前进，并且被配置为当具有生物计量信息的对象被放置为在预定区域中与所述定向光单元相邻时通过所述对象来会聚偏离所述全反射的光，并且将所述偏离所述全反射的光向所述定向光单元的外部发出；以及光学传感器，该光学传感器位于所述第一PCB与所述定向光单元之间以接收从所述定向光单元发出的所述光。所述光学图像传感器装置还包括具有和所述第一通孔匹配以容纳所述光源的第二通孔并且被布置在所述第一PCB的第一表面上的加强板。所述第一PCB包括在所述第一PCB的与所述第一表面相对的第二表面上以向所述光源供应电能的焊盘部分，并且所述光源通过所述第一PCB的所述第二表面上的引线连接至所述焊盘部分。所述定向光单元包括：覆盖基板，该覆盖基板具有预定尺寸；低折射层，该低折射层与所述光源邻近；以及光学膜，该光学膜在所述覆盖基板和所述低折射层之间，所述光学膜具有光入射元件和光会聚元件，所述光入射元件被配置为使从所述光源供应的光折射以便使所述光进入到所述覆盖基板中，并且所述光会聚元件被配置为会聚通过与所述覆盖基板接触的所述对象折射的光并且使经会聚的光前进到所述定向光单元的外部。所述光入射元件与所述光源对应。所述光会聚元件与所述预定区域对应。所述光学传感器与所述光会聚元件对应。所述光学图像传感器装置还包括被布置在所述覆盖基板的一端上并且在与所述光源对应的位置处具有开口的黑底。所述光学传感器被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置包括：光源；第一印刷电路板PCB，该第一PCB具有用于容纳所述光源的第一通孔；定向光单元，该定向光单元被配置为通过全反射使来自所述光源的光前进，并且被配置为当具有生物计量信息的对象被放置为在预定区域中与所述定向光单元相邻时通过所述对象来会聚偏离所述全反射的光，并且将所述偏离所述全反射的光向所述定向光单元的外部发出；以及光学传感器，该光学传感器位于所述第一PCB与所述定向光单元之间以接收从所述定向光单元发出的所述光。

【技术特征摘要】
2017.06.14 KR 10-2017-00747761.一种光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置包括：光源；第一印刷电路板PCB，该第一PCB具有用于容纳所述光源的第一通孔；定向光单元，该定向光单元被配置为通过全反射使来自所述光源的光前进，并且被配置为当具有生物计量信息的对象被放置为在预定区域中与所述定向光单元相邻时通过所述对象来会聚偏离所述全反射的光，并且将所述偏离所述全反射的光向所述定向光单元的外部发出；以及光学传感器，该光学传感器位于所述第一PCB与所述定向光单元之间以接收从所述定向光单元发出的所述光。2.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置还包括具有和所述第一通孔匹配以容纳所述光源的第二通孔并且被布置在所述第一PCB的第一表面上的加强板。3.根据权利要求2所述的光学图像传感器装置，其中，所述第一PCB包括在所述第一PCB的与所述第一表面相对的第二表面上以向所述光源供应电能的焊盘部分，并且所述光源通过所述第一PCB的所述第二表面上的引线连接至所述焊盘部分。4.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，其中，所述定向光单元包括：覆盖基板，该覆盖基板具有预定尺寸；低折射层，该低折射层与所述光源邻近；以及光学膜，该光学膜在所述覆盖基板和所述低折射层之间，所述光学膜具有光入射元件和光会聚元件，所述光入射元件被配置为使从所述光源供应的光折射以便使所述光进入到所述覆盖基板中，并且所述光会聚元件被配置为会聚通过与所述覆盖基板接触的所述对象折射的光并且使经会聚的光前进到所述定向光单元的外部。5.根据权利要求4所述的光学图像传感器装置，其中，所述光入射元件与所述光源对应。6.根据权利要求4所述的光学图像传感器装置，其中，所述光会聚元件与所述预定区域对应。7.根据权利要求6所述的光学图像传感器装置，其中，所述光学传感器与所述光会聚元件对应。8.根据权利要求6所述的光学图像传感器装置，该光学图像传感器装置还包括被布置在所述覆盖基板的一端上并且在与所述光源对应的位置处具有开口的黑底。9.根据权利要求1所述的光学图像传感器装置，其中，所述光学传感器被布置在所述定向光单元的与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正勋，李根植，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR