片和光学指纹扫描器制造技术

本申请涉及用于光学指纹识别的片和包括其的装置。根据本申请的一个实例，可以提供片及其装置，所述片具有优异的通过指纹的用户识别或认证能力，并且可以应用于大面积显示装置以识别复数个指纹图案而不彼此影响。

Film and optical fingerprint scanner

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】片和光学指纹扫描器
相关申请的交叉引用本申请要求基于2017年11月7日提交的韩国专利申请第10-2017-0147033号的优先权权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本申请涉及可用于光学指纹识别的片和包括其的装置。
技术介绍
根据便携式移动设备如智能手机和平板电脑的普遍化和使用频率的增加，这些设备的安全性变得越来越重要。特别是，使用这些设备维护电子商务和银行领域的安全性更为重要。用户的生物信息(例如，指纹、虹膜、面部或声音)可以用于识别或认证设备用户以进行安全性维护。近年来，应用通过指纹的用户认证技术的便携式移动设备也已经商业化。另一方面，指纹识别方法可以分为光学方法、超声波方法、静电电容方法、电场测量方法和热感测方法等。在这些中，光学指纹识别方法可以分为用于检测直接接触设备的透明指纹接触部分的指纹脊部分中散射的光的所谓的散射方法，以及用于检测从对应于指纹的谷部分的指纹接触部分的表面全反射的光的所谓的全反射方法。在前一种情况下，由于必须检测待散射的光，因此可能难以向传感器提供足以识别指纹图案的光量，并且散射光的路径可能与原始光源的光路重叠，使得可能降低对比度。此外，在散射方法中，还发生由光程差引起的梯形畸变。已经通过各种论文和专利提出了具有各种结构的装置以解决上述问题，但不能说散射方法由于使用庞大的棱镜等而不适用于便携式移动设备。另外，在后一种情况下，存在的优点是，可以确保比检测散射光的方法更大的光量，但如果在朝向传感器的全反射光沿着波导重复全反射的过程中全反射路径长，则从相邻指纹全反射的光可能彼此干扰，从而降低对比度。此外，当使用常规的全反射方法时，由于需要单独安装传感器或棱镜等，因此可能增加装置的尺寸，并且因为由于传感器被定位在波导的光源所在的一端的相对端处导致指纹识别装置的输入和输出结构非常有限，因此存在与具有大面积显示器的便携式移动设备的兼容性差的问题。
技术实现思路
技术问题本申请的一个目的是提供用于无论指纹接触部分的污染程度如何均能够检测具有高对比度的指纹信息的光学指纹识别(或输入)的片和包括其的装置。本申请的另一个目的是提供用于光学指纹识别(或输入)的片和包括其的装置，所述片具有简单的结构并且能够同时识别大面积中的复数个指纹。本申请的上述目的和其他目的可以通过以下详细描述的本申请全部解决。技术方案为了解决上述现有技术的问题和实现上述目的，本申请提供了片及其装置，所述片在单个层中包括：第一光控制部，所述第一光控制部能够提供始终仅在片构造中的特定层间层合结构中全反射的光；和第二光控制部，所述第二光控制部能够通过以下方式来提供其全反射根据与片的表面层接触的指纹图案确定的光：改变从第一光控制部提供且以预定角度在特定层间层合结构中全反射的光的一部分并发射其以到达片的表面层而不在特定层间层合结构中被全反射。有益效果本申请可以提供用于光学指纹识别的片，其可以提供具有高对比度的指纹信息并且可以识别复数个指纹图案而彼此没有任何影响。此外，本申请可以提供能够具有大面积传感器和屏幕显示装置而不受入射和发射结构限制的装置。此外，本申请可以提供无论片指纹接触部分的污染程度如何均可以表现出上述效果的片和装置。附图说明图1示意性地示出了根据本申请的一个实施方案的用于光学指纹识别(或输入)的片和包括其的装置的截面。图2是使用根据本申请的一个实施方案的片拍摄的指纹的图像。在下文中，将参照附图详细地描述根据本申请的一个实施方案的片和包括其的装置。为了便于说明，所示的各构成的尺寸或形状可以放大或缩小。具体实施方式在与本申请有关的一个实例中，本申请涉及用于光学指纹识别的片或用于光学指纹输入的片。片包括具有预定层合构成的光学膜。如下所述，本申请的片可以被配置成使得来源于外部光源的光可以作为不同角度的两束光(光线)存在于具有预定层合结构的光学膜中。一束光(光线)可以始终在具有预定层合构成的光学膜中全反射。另一束光(光线)可以不在具有预定层合构成的光学膜中全反射。具体地，另一束光线穿过具有预定层合构成的光学膜，然后根据接触片外部的材料的图案确定在片的表面层处是否全反射，并且另一束光线在全反射之后到达片的下部或穿过片的下部，由此可以被定位在片下部上的传感器识别。此时，如下所述，预定的层合构成是指其中光控制层被定位在两个相对的低折射层之间的构成。另外，在本申请中，片的表面层涉及下面将要描述的透明基础层，其可以指透明基础层的与空气接触的上表面，或者可以指透明基础层的与具有类似指纹的图案的物体直接或间接接触的上表面。在这方面，图1示意性地示出了根据本申请的一个实施方案的用于光学指纹识别(或输入)的片和包括其的装置的截面。如下将参照图1描述本申请。本申请的片可以包括光学膜，该光学膜具有两个相对的低折射层和定位在其之间的光控制层。即，在本申请的片中使用的光学膜可以包括下低折射层、定位在下低折射层上的光控制层、以及定位在光控制层上的上低折射层。在本申请中，关于层间层合位置使用的术语“上”或“上方”可以意指不仅包括一个构成直接形成在另一构成上的情况，而且还包括在这些构成之间插入第三构成的情况。另外，在本申请中，例如，当光控制层介于两个层之间时，术语“低折射层”可以意指其中任一个层与相邻层相比具有相对低的折射率的情况，如同其中两个层的折射率低于光控制层的折射率的情况。光控制层包括第一光控制部和第二光控制部。光控制部可以是设置成仅对以特定角度入射的光执行预定功能的构成。因此，如下所述，第一光控制部可以提供分别始终被全反射到上低折射层的下表面和下低折射层的上表面的光。另外，第二光控制部可以提供这样的光：其可以穿过上低折射层—具体地具有预定层合构成的光学膜，并在片表面层处根据接触片表面层的指纹图案确定其是否被全反射至片表面层。在本申请中，“下表面”可以意指光控制层(或光控制部)、上低折射层和透明基础层的面对下低折射层或与下低折射层接触的一侧，并且“上表面”可以意指具有相关下表面的光控制层(或光控制部)、上低折射层和透明基础层的相反的一侧。根据光的行进路径，下表面或上表面可以被称为光进入表面或入射表面以及光发射表面或出射表面。如图1所示，第一光控制部可以将穿过下低折射层相对于第一光控制部的下表面以第一角度(θ0)入射的光作为具有不同于第一角度(θ0)的第二角度(θA)的光(A)发射至上低折射层的下表面。在一个实例中，第一光控制部的发射具有第二角度(θA)的光的出射表面可以为除第一光控制部的下表面之外的任何其他表面或任何内部区域。更具体地，本申请的片可以被配置成使得具有第二角度(θA)的光可以从第一光控制部的侧表面和/或上表面或者第一光控制部内部的任何区域和/或点发射。此时，具有第二角度(θA)的光可以是例如从上低折射层的下表面(例如，上低折射层与光控制层之间的界面)以及例如从下低折射层的上表面(例如，下低折射层与光控制层之间的界面)被全反射的光。在本申请中，术语“界面”可以意指两个相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片，顺序地包括：下低折射层；定位在所述下低折射层上并且具有第一光控制部和第二光控制部的光控制层；以及定位在所述光控制层上的上低折射层，/n其中所述第一光控制部设置成将穿过所述下低折射层以第一角度(θ

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171107 KR 10-2017-01470331.一种片，顺序地包括：下低折射层；定位在所述下低折射层上并且具有第一光控制部和第二光控制部的光控制层；以及定位在所述光控制层上的上低折射层，
其中所述第一光控制部设置成将穿过所述下低折射层以第一角度(θ0)入射在所述第一光控制部的下表面上的光作为分别从所述上低折射层的下表面和所述下低折射层的上表面全反射的具有第二角度(θA)的光发射至所述上低折射层的下表面，以及
所述第二光控制部设置成将从所述上低折射层的下表面全反射成以所述第二角度(θA)入射在所述第二光控制部上的光作为具有所述第二角度(θA)的光和具有不同于所述第二角度(θA)的第三角度(θB)的光发射至所述上低折射层的下表面。


2.根据权利要求1所述的片，其中所述片设置成使得从所述第一光控制部发射的具有所述第二角度(θA)的光通过满足以下关系表达式1和2而能够分别从所述上低折射层的下表面和所述下低折射层的上表面全反射：
[关系表达式1]
θA＞(180°/π)xsin-1(n2/n3)
[关系表达式2]
θA＞(180°/π)xsin-1(n4/n3)
(其中，n2为所述上低折射层的折射率，n3为所述光控制层中的所述第一光控制部或所述第二光控制部的折射率，n4为所述下低折射层的折射率，以及n3分别大于n2和n4)。


3.根据权利要求1所述的片，其中所述片设置成使得从所述第二光控制部发射的具有所述第三角度(θB)的光通过满足以下关系表达式3而透射过所述上低折射层的下表面：
[关系表达式3]
θB＜(180°/π)xsin-1(n2/n3)
(其中，n2为所述上低折射层的折射率，n3为所述光控制层中的所述第一光控制部或所述第二光控制部的折射率，以及n3大于n2)。


4.根据权利要求3所述的片，还包括透明基础层，
其中所述片顺序地包括所述下低折射层、所述光控制层、所述上低折射层和所述透明基础层。


5.根据权利要求4所述的片，其中所述第一光控制部和所述第二光控制部各自包括衍射光学元件或折射光学元件。


6.根据权利要求5所述的片，其中所述第一光控制部和所述第二光控制部各自包括全息膜。


7.根据权利要求5所述的片，其中所述下低折射层和所述上低折射层各自包括丙烯酸类透明压敏粘合层或有机硅透明压敏粘合层。


8.根据权利要求7所述的片，其中所述透明基础层包含玻璃或聚合物树脂。


9.根据权利要求4所述的片，其中所述片设置成使得以所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋民守，金在镇，黄智英，徐大韩，梁世雨，韩尚澈，金泰熙，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR