指纹传感器和指纹感测系统技术方案

至少一些示例实施例提供了一种使用显示面板的光源的指纹传感器、指纹传感器封装以及指纹感测系统。所述指纹传感器包括：包括多个传感器像素的图像传感器，所述传感器像素被配置为感测被指纹反射的光并产生与所述指纹相对应的图像信息；以及限定多个针孔的针孔掩模，其中每个针孔形成用于将被所述指纹反射的光透射到图像传感器的焦点，其中光从多个有机发光二极管(OLED)发射并被所述指纹反射。

Fingerprint sensor and fingerprint sensing system

At least some example embodiments provide a fingerprint sensor, a fingerprint sensor package, and a fingerprint sensing system using the light source of the display panel. The fingerprint sensor includes an image sensor includes a plurality of sensor pixels, the pixel sensor is configured to sense image information and the fingerprint reflected light and generate corresponding; and defining a plurality of pinhole pinhole mask, wherein each pinhole is formed for the focus will be the reflection of the fingerprint light to the image sensor, the light from a plurality of organic light emitting diode (OLED) emission and the fingerprint of reflection.

【技术实现步骤摘要】
指纹传感器和指纹感测系统相关引用的交叉申请本申请要求于2016年7月6日在韩国知识产权局提交的No.10-2016-0085697、于2016年8月5日提交的No.10-2016-0100360、于2016年12月30日提交的No.10-2016-0184352韩国专利申请的权益，其每一个的公开通过引用全部并入本文。
本专利技术涉及诸如光学指纹传感器等指纹传感器和指纹感测系统。
技术介绍
指纹传感器或指纹识别传感器是用于感测用户指纹的传感器。近来，已经广泛使用安装了指纹传感器的智能电话和可穿戴设备。安装在智能电话机和可穿戴设备上的这种指纹传感器可以使用电测量方法或光学测量方法来感测用户的指纹。使用光学测量方法的光学指纹传感器可以使用如下原理来获得指纹图像：通过图像传感器感测由指纹的脊线和脊线之间的谷线反射的光。
技术实现思路
为了将这样的指纹传感器应用于智能电话和可穿戴设备，减少了指纹传感器的尺寸并提高了指纹识别的性能。本专利技术构思提供了一种显示器上指纹传感器、指纹传感器封装以及包括指纹传感器的指纹感测系统。根据本专利技术构思的一方面，提供了一种指纹传感器，包括：图像传感器，包括多个传感器像素，所述多个传感器像素被配置为感测被指纹反射的光并产生与所述指纹相对应的图像信息；以及限定多个针孔的针孔掩模，其中每个针孔形成用于将被所述指纹反射的光透射到图像传感器的焦点，并且光从多个有机发光二极管(OLED)发射并被所述指纹反射。根据专利技术构思的另一方面，提供了一种指纹传感器封装，其附着到包括被配置为产生光的多个有机发光二极管(OLED)在内的显示面板的一个表面，所述封装包括：封装基板；所述封装基板上的图像传感器，所述图像传感器限定光接收区域，所述光接收区域被配置为感测由所述OLED产生并被指纹反射的光，并被配置为输出电信号，所述图像传感器还限定逻辑区域，所述逻辑区域被配置为通过对所述电信号进行信号处理来产生图像数据，使用所产生的图像数据来产生指纹图像，并输出所述指纹图像；以及所述多个OLED和所述图像传感器之间的针孔掩模，所述针孔掩模包括多个针孔，所述多个针孔形成用于将被所述指纹反射的光透射到所述图像传感器的焦点。根据专利技术构思的另一方面，提供了一种指纹感测系统，包括：包括光源的显示面板，所述光源被配置为发射与显示操作相关的具有一种或多种颜色的光；图像传感器，附着到所述显示面板的一个表面，并被配置为感测来自所述光源并被位于所述显示面板的另一表面上的指纹反射的光，所述图像传感器被配置为根据感测结果产生图像信息；以及在所述显示面板和所述图像传感器之间的针孔掩模，所述针孔掩模具有多个针孔，所述多个针孔用于形成被所述指纹反射的光的焦点，其中，在指纹感测操作中，所述图像传感器感测具有所述一种或多种颜色中的一些颜色的光并产生所述图像信息。在至少一个示例实施例中，一种感测系统包括：显示面板，被配置为产生光并接收基于所产生的光的反射光；以及传感器，所述传感器包括：限定多个孔的掩模，所述掩模被配置为引导所述反射光的第一部分通过所述掩模，其中所述掩模的第一侧在所述显示面板上，以及所述掩模的第二侧上的图像传感器，所述图像传感器包括多个传感器像素，所述多个传感器像素被配置为感测所述反射光的所述第一部分并且基于所感测的光产生电信号，其中所述掩模被配置为在不需要透镜的情况下将所述反射光的所述第一部分引导到所述图像传感器。附图说明根据接下来结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的示例实施例，在附图中：图1是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的包括指纹传感器在内的指纹感测系统的示例的结构图；图2A和图2B是示出根据示例实施例的图1所示的传感器像素和光学感测区域的构思的图；图3A和图3B是示出了根据示例实施例的在指纹像素、针孔和传感器像素之间的光传播路径的示例的图；图4是示出了根据本专利技术构思的指纹传感器附着到显示面板的示例的图；图5和图6是示出了包括根据示例实施例的指纹传感器在内的指纹感测系统的透视图；图7和图8是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的针孔掩模的示例性实施方式的图；图9是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的指纹传感器封装的结构的图；图10A和图10B是示出了根据示例实施例的指纹传感器封装附着到指纹感测系统中的显示面板的示例的图；图11A和图11B是示出了根据示例实施例的指纹传感器封装附着到指纹感测系统中的显示面板的另一示例的图；图12是示出了根据示例实施例的指纹传感器封装附着到指纹感测系统中的显示面板的另一示例的图。图13A和图13B是示出了根据示例实施例的指纹感测系统的另一示例实施方式的结构图；图14和图15是示出了根据示例实施例的将针孔掩模嵌入图像传感器中的指纹传感器的示例实施方式的图；图16是示出了根据示例实施例的包括具有嵌入结构的针孔层在内的指纹传感器封装附着到显示而板的示例的图；图17至图24是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的指纹传感器封装的各种结构的图；图25是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的指纹传感器的图；图26是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的指纹传感器封装的结构的图；图27是示出了根据本专利技术构思的另一示例实施例的指纹传感器封装的结构的图；图28A至图28C是示出了根据示例实施例的包括应用了微透镜阵列的指纹传感器封装在内的指纹感测系统的图；图29是示出了根据示例实施例的将应用了微透镜阵列的指纹传感器封装安装在膜上的示例的图；图30至图32是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的指纹感测系统的图；以及图33是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的包括指纹传感器或指纹传感器封装的处理系统的框图。具体实施方式在下文中，将参照附图详细描述本专利技术构思的一些示例实施例。图1是示出了根据本专利技术构思的示例实施例的包括指纹传感器在内的指纹感测系统的示例的结构图。参考图1，指纹感测系统10可以包括显示面板11和指纹传感器12。图1所示的指纹传感器12可以是光学指纹传感器，通过图像传感器感测由指纹的脊线和脊线之间的谷线反射的光来识别指纹。根据示例实施例，指纹传感器12可以包括：针孔掩模12_1，指纹反射的光穿过该针孔掩模12_1；以及图像传感器12_2，其感测穿过针孔掩模12_1的光以产生电信号。根据示例实施例，针孔掩模12_1可以被实现为不透明材料，使得允许光穿过针孔，而阻止光穿过未形成针孔的区域。此外，根据示例实施例，针孔掩模12_1可以被实现为具有低反射率的材料。可以将各种类型的显示面板应用于显示面板11。根据示例实施例，显示面板11可以是包括有机发光二极管(OLED)层的OLED显示面板，在OLED层中形成发出具有一种或多种颜色的光并执行显示操作的OLED。然而，本专利技术构思的示例实施例不限于此，并且根据本专利技术构思的示例实施例的指纹感测系统10可以对应于各种类型的显示面板之一，例如使用普通背光或OLED执行显示操作的液晶显示器(LCD)面板。备选地，除了上述OLED显示面板和LCD面板之外，当从显示面板的光源发射的光被指纹反射并且在朝向显示面板的背板的方向(或者朝向指纹传感器12的方向)上传输时，根据本专利技术构思的示例实施例，对应的显示面板可以应用于显示面板11。同时，指纹传感器12可以被实现为半导体芯片或半导体封装并且附着到显示面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹传感器，包括：包括多个传感器像素的图像传感器，所述传感器像素被配置为感测被指纹反射的光并产生与所述指纹相对应的图像信息；以及限定多个针孔的针孔掩模，每个针孔形成用于将被所述指纹反射的光透射到所述图像传感器的焦点，并且所述光从多个有机发光二极管OLED发射并被所述指纹反射。

【技术特征摘要】
2016.07.06 KR 10-2016-0085697;2016.08.05 KR 10-2011.一种指纹传感器，包括：包括多个传感器像素的图像传感器，所述传感器像素被配置为感测被指纹反射的光并产生与所述指纹相对应的图像信息；以及限定多个针孔的针孔掩模，每个针孔形成用于将被所述指纹反射的光透射到所述图像传感器的焦点，并且所述光从多个有机发光二极管OLED发射并被所述指纹反射。2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，所述图像传感器包括：在所述多个传感器像素中的光电二极管PD，所述PD被配置为输出具有所述图像信息的电信号；以及逻辑电路，被配置为通过对所述电信号进行信号处理来产生图像数据，使用所产生的图像数据产生指纹图像，并输出所述指纹图像，所述逻辑电路位于与所述PD分开的位置。3.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，所述指纹传感器被配置为感测从所述多个OLED沿朝向玻璃盖的方向发射、并被所述指纹沿从所述玻璃盖朝向背板的方向反射的光。4.根据权利要求3所述的指纹传感器，其中，所述图像传感器被配置为感测在所述多个OLED中产生的光，其中所述多个OLED具有多种颜色。5.根据权利要求3所述的指纹传感器，其中，所述针孔掩模在OLED显示面板和所述图像传感器之间，并且所述OLED显示面板包括所述多个OLED。6.根据权利要求3所述的指纹传感器，其中，所述图像传感器包括滤色器，其中具有与所述滤色器相同的颜色的光选择性地穿过所述滤色器以到达所述多个传感器像素中的对应部分，以选择性地感测所述多个OLED之中具有相同颜色和相同波长带的光。7.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中：所述多个传感器像素分别对应于所述多个针孔；以及一个光电二极管PD在所述多个传感器像素中的每一个传感器像素中。8.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中：所述多个传感器像素分别对应于所述多个针孔；以及多个光电二极管PD在所述多个传感器像素中的每一个传感器像素中。9.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中：所述针孔掩模在所述图像传感器中；所述图像传感器包括半导体基板和所述半导体基板上的一个或多个金属层，其中所述半导体基板包括多个光电二极管PD；以及所述针孔掩模包括一个或多个金属层，并且所述一个或多个金属层限定所述多个针孔，其中所述多个针孔在所述一个或多个金属层中没有形成金属线的区域中。10.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中：所述针孔掩模在所述图像传感器中；所述图像传感器包括半导体基板和一个或多个金属层，其中所述半导体基板包括多个光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑大荣，黄熙创，尹根容，金云培，金范锡，章敏，李旼哲，金正雨，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR