TW202209166A

TW202209166A - 生物特徵感測裝置

Info

Publication number: TW202209166A
Application number: TW110112391A
Authority: TW
Inventors: 陳志成; 劉貴文; 童子謙
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2020-08-17
Filing date: 2021-04-06
Publication date: 2022-03-01
Also published as: TW202209655A; TW202209081A; TWI812938B; TWI746375B; TWI773225B; TW202209656A; TWI752802B; TWI756056B; TW202209080A; TW202209073A; TW202209180A; TWI753775B; TWI754532B

Abstract

一種生物特徵感測裝置，其包括光感測元件、第一遮光層、第二遮光層以及電容感測元件。光感測元件設置於基板上。第一遮光層設置於光感測元件上。第一遮光層具有對應於光感測元件的第一孔洞。第二遮光層設置於第一遮光層上。第二遮光層具有對應於第一孔洞的第二孔洞。第一遮光層及第二遮光層中的至少其中之一為電容感測元件的第一感測電極。

Description

生物特徵感測裝置

本發明是有關於一種感測裝置，且特別是有關於一種生物特徵感測裝置。

一般的光學式屏下指紋模組常會有厚度太厚的問題。另外，如何提升光學式屏下指紋模組的防偽辨識能力，也是目前研究的課題。

本發明提供一種生物特徵感測裝置，其可以具有較薄的厚度及/或較佳的辨識性能。

本發明的生物特徵感測裝置包括光感測元件、第一遮光層、第二遮光層以及電容感測元件。光感測元件設置於基板上。第一遮光層設置於光感測元件上。第一遮光層具有對應於光感測元件的第一孔洞。第二遮光層設置於第一遮光層上。第二遮光層具有對應於第一孔洞的第二孔洞。第一遮光層及第二遮光層中的至少其中之一為電容感測元件的第一感測電極。

基於上述，藉由將第一遮光層及第二遮光層中的至少其中之一作為電容感測元件的第一感測電極，可以使生物特徵感測裝置的厚度較薄。另外，藉由光感測元件與電容感測元件的整合（integrated），可以使生物特徵感測裝置具有較佳的辨識性能（如：提升光學式屏下指紋模組的防偽辨識能力，但不限）。

讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。如本領域技術人員將認識到的，可以以各種不同的方式修改所描述的實施例，而不脫離本發明的精神或範圍。

在附圖中，為了清楚起見，放大了各元件等的厚度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在“另一元件上”、或“連接到另一元件”、“重疊於另一元件”時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或 “直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電連接。

應當理解，儘管術語“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的“第三元件”、“部件”、“區域”、“層”、或“部分”可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分，且相對地“第二元件”、“部件”、“區域”、“層”、或“部分”可以被稱為第三元件、部件、區域、層或部分，而不脫離本文的教導。

這裡使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非內容清楚地指示，否則單數形式“一”、“一個”和“該”旨在包括複數形式，包括“至少一個”。“或”表示“及/或”。如本文所使用的，術語“及/或”包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。還應當理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”及/或“包括”指定所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件的存在及/或部件，但不排除一個或多個其它特徵、區域整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。

此外，諸如“下”和“上”的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的“下”側的元件將被定向在其他元件的“上”側。因此，示例性術語“下”可以包括“下”和“上”的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件“下方”或“下方”的元件將被定向為在其它元件 “上方”。因此，示例性術語“下面”或“下面”可以包括上方和下方的取向。

本文使用的“基本上”或其他類似用語包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，“基本上”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。

除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

本文參考作為理想化實施例的示意圖的截面圖來描述示例性實施例。因此，可以預期到作為例如製造技術及/或公差的結果的圖示的形狀變化。因此，本文所述的實施例不應被解釋為限於如本文所示的區域的特定形狀，而是包括例如由製造導致的形狀偏差。例如，示出或描述為平坦的區域通常可以具有粗糙及/或非線性特徵。此外，所示的銳角可以是圓的。因此，圖中所示的區域本質上是示意性的，並且它們的形狀不是旨在示出區域的精確形狀，並且不是旨在限制權利要求的範圍。

圖1A是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置及其一種使用方式的部分剖視示意圖。圖1B是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置的部分剖視示意圖。圖1C是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置的部分電路連接示意圖。圖1D是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。圖1E是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置的部分時序示意圖。舉例而言，在圖1A或圖1D中，僅示例性地繪示在生物特徵感測裝置中的光感測元件或電容感測元件所對應的部分位置或部分區域。圖1B可以是對應於圖1A中區域R1的放大圖。

生物特徵感測裝置100包括光感測元件120、第一遮光層131、第二遮光層132以及電容感測元件160。光感測元件120設置於基板110的基板表面110a上。第一遮光層131設置於光感測元件120上。第一遮光層131具有對應於光感測元件120的第一孔洞131P。第二遮光層132設置於第一遮光層131上。第二遮光層132包含對應於第一孔洞131P的第二孔洞132P。第一遮光層131及第二遮光層132中的至少其中之一為電容感測元件160的第一感測電極161。也就是說，作為第一感測電極161的第一遮光層131或第二遮光層132為導電層。

在本實施例中，遮光層的一孔洞（如：第一遮光層131的一第一孔洞131P及/或第二遮光層132的一第二孔洞132P）可以對應於一光感測元件120，但本發明不限於此。在一未繪示的實施例中，遮光層的多個孔洞（如：第一遮光層131的多個第一孔洞131P及/或第二遮光層132的多個第二孔洞132P）可以對應於類似於光感測元件120的一光感測元件。

在本實施例中，生物特徵感測裝置100可以更包括絕緣層。絕緣層可以是由多個堆疊的絕緣膜層所構成。絕緣層的整體或部分的絕緣層可能被稱為平坦層（planarization layer；PL layer）、保護層（如：背通道保護層（back channel passivation layer；BP layer），但不限）或緩衝層，但本發明不限於此。

在本實施例中，第一遮光層131及第二遮光層132可以藉由彼此間的絕緣層而彼此分隔。舉例而言，生物特徵感測裝置100可以更包括第一絕緣層141或第二絕緣層142，但本發明不限於此。第一絕緣層141可以覆蓋第一遮光層131。第二遮光層132可以覆蓋第二絕緣層142。

在一實施例中，部分的絕緣層可以填入遮光層中對應的孔洞，但本發明不限於此。舉例而言，部分的第一絕緣層141可以填入第一遮光層131的第一孔洞131P。

在本實施例中，生物特徵感測裝置100可以更包括導光元件150。導光元件150可以對應於遮光層的孔洞（如：第二遮光層132的第二孔洞132P）。導光元件150可以包括透鏡（如：微透鏡（micro lens）），但本發明不限於此。

在一實施例中，導光元件150可以嵌入對應的遮光層的孔洞，但本發明不限於此。

在一實施例中，導光元件150可以為預先成型（pre-formed）的元件，但本發明不限於此。

在一實施例中，導光元件150可以藉由壓印的方式形成。舉例而言，可以在對應的遮光層的頂表面（如：對應於光感測元件120處，前述的遮光層中最遠離光感測元件120的表面）上塗佈透光材料，然後，藉由壓印前述透光材料的方式形成對應的導光元件150。

在本實施例中，生物特徵感測裝置100可以更包括濾光層。濾光層可以位於光感測元件120上。濾光層可以包括紅外線截止（IR-cut）材質、紅外線濾除（IR filter）材質、紅光濾除（red filter）材質、綠光濾除（green filter）材質、藍光濾除（blue filter）材質或其他可能的彩色濾除（color filter）材質。

在一實施例中，濾光層190在不同區域可能具有不同的材質，但本發明不限於此。舉例而言，在濾光層190中，區域191、區域192、區域193或區域194中的其中兩者可能具有不同的材質。

在本實施例中，濾光層190可以位於第一絕緣層141與第二絕緣層142之間，但本發明不限於此。

在一實施例中，可以藉由濾光層190提升對應的光感測元件120的訊號雜訊比（Signal-to-noise ratio；SNR）。

在一實施例中，光感測元件120可以是由多個堆疊的膜層（如：對應的電極層及對應的感光層）所構成，但本發明不限於此。前述的感光層可以包括光電轉換材質（photoelectric conversion material）。舉例而言，感光層可以藉由吸光而使光感測元件120產生對應的電訊號，但本發明不限於此。在一實施例中，感光層的材質可以包括富矽氧化物（silicon rich oxide；SRO）、富矽氮化物（silicon rich nitride；SRN）、富矽氮氧化物（silicon rich oxynitride；SRON）、富矽碳化物（silicon rich carbide；SRC）、富矽碳氧化物（silicon richoxycarbide）、氫化富矽氧化物（hydrogenated silicon rich oxide）、氫化富矽氮化物（hydrogenated silicon rich nitride）、氫化富矽氮氧化物（hydrogenated silicon rich oxynitride）或上述之組合、摻雜或堆疊，但本發明不限於此。

在一可能的實施例中，光感測元件120可以包括模組化（modular）的光感測元件。

在一實施例中，若（即，其中一種可能的態樣）導電的第一遮光層131為電容感測元件160的第一感測電極161，則導電的第一遮光層131與光感測元件120電性分離。

在一實施例中，若（即，其中一種可能的態樣）導電的第二遮光層132為電容感測元件160的第一感測電極161，則導電的第二遮光層132與光感測元件120電性分離。

在一實施例中，若（即，其中一種可能的態樣）導電的第一遮光層131及導電的第二遮光層132為電容感測元件160的第一感測電極161，則導電的第一遮光層131及導電的第二遮光層132與光感測元件120電性分離。並且，構成第一感測電極161的第一遮光層131及第二遮光層132在其他未繪示的區域中，可以藉由其他的導電元件（如：導電通孔（conductive via），但不限）彼此電性連接。

在一實施例中，電容感測元件160的第一感測電極161可以浮動接地（floating ground）或物理性接地（physical ground），但本發明不限於此。

在一實施例中，第一感測電極161的圖案（pattern）或佈線（layout）可以依據設計上的需求而加以調整，於本發明並不加以限制。舉例而言，在第一感測電極161未對應或未重疊於光感測元件120的區域，其圖案或佈線可以依據電路的對應需求而加以調整。

在本實施例中，電容感測元件160可以更包括第二感測電極162。於生物特徵感測裝置100的厚度方向D1（如：垂直於基板表面110a的一方向）上，第二感測電極162對應於第一感測電極161設置。也就是說，在厚度方向D1上，第二感測電極162重疊（包括完全重疊或部分重疊）於第一感測電極161。

在一實施例中，於生物特徵感測裝置100可以更包括位於第二感測電極162上的保護層（未繪示）。

在本實施例中，在生物特徵感測裝置100的某一區域（如：類似於圖1A中適於手指F按壓/觸摸，且加以感測及/或辨識的區域；但不限）中，於生物特徵感測裝置100的厚度方向D1上，第二感測電極162、第一感測電極161及光感測元件120可以彼此重疊。

在一實施例中，第二感測電極162的材質可以包括氧化鋅（ZnO）、氧化錫（SnO）、氧化銦鋅（Indium-Zinc Oxide；IZO）、氧化鎵鋅（Gallium-Zinc Oxide；GZO）、氧化鋅錫（Zinc-Tin Oxide；ZTO）或氧化銦錫（Indium-Tin Oxide；ITO）或上述之組合、摻雜或堆疊，但本發明不限於此。

在一實施例中，第二感測電極162的圖案（pattern）或佈線（layout）可以依據設計上的需求而加以調整，於本發明並不加以限制。

在一實施例中，電容感測元件160可以電性連接於電容感測電路176，以進行互容（mutual capacitance）感測模式、自容（self capacitance）感測模式或其他可能的感測模式。

舉例而言，前述的電容感測電路176可包括掃描驅動電路（Tx driving circuit）與感測驅動電路（Rx driving circuit），掃描驅動電路可以電性連接於對應的第二感測電極162，且感測驅動電路可以電性連接於對應的第一感測電極161。在互容感測模式下，在觸控偵測時間區間，可以藉由掃描驅動電路對第二感測電極162施加觸控掃描訊號，對應的第一感測電極161可以耦合觸控掃描訊號，且可以被感測驅動電路讀取及/或感測。以藉由手指按壓或觸摸生物特徵感測裝置100為例（如：圖1A所示），可以使對應的第二感測電極162產生對應的形變（如：使第二感測電極162與第一感測電極161之間的距離減少），而改變對應的第二感測電極162與對應的第一感測電極161之間的感應電容。以上對於電容感測元件160的觸控感測方式只是示例性地舉例，於本發明並不加以限制。

在自然或非刻意的狀況下，由於手指（如：圖1A中的手指F，但不限）的厚度或力道常較不均；且/或手指按壓/觸摸的程度或位置較難一致，因此，在電容感測元件160被手指按壓/觸摸的狀態下，不同的區域（如：對應的第二感測電極162；但不限）基本上會有明顯或可被偵測/判斷的訊號差異。如此一來，可以藉由電容感測元件160辨別是否可能是手指真實地按壓/觸摸。但本發明對於辨別的方式並不加以限制。

在一實施例中，電容感測元件160的感測範圍R6大於或基本上等於3毫米（millimeter；mm）×3mm，且小於或基本上等於50mm×50mm。如此一來，可以適於調整第一感測電極161與第二感測電極162之間的距離，且/或可使電容感測元件160具有較佳的準確度。值得注意的是，前述的感測範圍R6的表示方式僅為表示電容感測元件160投影於基板表面110a的面積，本發明並未限制感測範圍R6的形狀。舉例而言，電容感測元件160投影於基板表面110a的形狀可以是四邊型、類四邊型（如：有至少一個圓角的類似四邊型）、其他類似的多邊型、類多邊型或含弧邊的可能形狀（如：圓形或橢圓形）。

在一實施例中，感測單元（sensor unit）的大小或數量可以依據設計上的需求而加以調整，於本發明並不加以限制。也就是說，於感測範圍R6內，可以包括一個或多個的光感測單元或一個或多個的電容感測單元。

在本實施例中，生物特徵感測裝置100可以更包括顯示元件180。顯示元件180可以配置於第一感測電極161與第二感測電極162之間。

在一實施例中，生物特徵感測裝置100可以被稱為屏下指紋感測器（under display fingerprint sensor），但本發明不限於此。

顯示元件180可以包括液晶顯示元件、有機發光二極體顯示元件、發光二極體顯示元件或其他適宜的顯示元件，於本發明並不加以限制。另外，在圖1A中，顯示元件180的配置方式及大小僅是示意性地繪示，於本發明並不加以限制。

舉例而言，顯示元件180中的發光單元188可以發出對應的光線L。部分的光線被手指F反射後，可以射向導光元件150（若有）。並且，適當角度的光線可以射向光感測元件120。

發光單元188例如是發光二極體或對應的畫素單元（pixel unit），於本發明並不加以限制。

在本實施例中，至少藉由光感測元件120可以使生物特徵感測裝置100適於感測光線。在一實施例中，生物特徵感測裝置100可以適於感測由生物特徵（如：指紋，但不限）所反射的光線，但本發明不限於此。

在本實施例中，藉由生物特徵感測裝置100中電容感測元件160及光感測元件120的配置方式，可以辨別藉由光感測元件120所擷取的指紋圖案或訊號是否可能是藉由手指真實地按壓/觸摸所得。除此之外，由於具有孔洞且導電的遮光層可以作為電容感測元件160的感測電極，因此可以降低生物特徵感測裝置100的厚度。

在本實施例中，光感測元件120及電容感測元件160訊號連接於同一感測晶片170。感測晶片170可以包括對應的積體電路。舉例而言，感測晶片170可以包括對應的電容感測電路176、光感測電路172及/或時序控制電路（未繪示）。於感測時段內，光感測元件120適於藉由光感測電路172被輸入光感訊號，電容感測元件160適於藉由電容感測電路176被輸入電容訊號。

在一實施例中，晶片連接於電容感測元件160的通道數可以小於晶片連接於光感測元件120的通道數，但本發明不限於此。

在本實施例中，光感訊號的時序與電容訊號的時序至少部分重疊。以圖1E為例，電容感測元件160可以於時間T1與時間T3之間、時間T4與時間T7之間以及時間T8與時間TN之間被致能，而具有對應的電容訊號。光感測元件120可以於時間T2與時間T5之間以及時間T6與時間T9之間被致能，而具有對應的電容訊號。圖1E的時序僅是示例性的表示，於本發明並不加以限制。

在一實施例中，可以在藉由電容感測元件160辨別是否可能是手指真實地按壓/觸摸時，也可以藉由光感測元件120進行指紋圖案或訊號辨別；或是，在藉由光感測元件120進行指紋圖案或訊號辨別時，也可以藉由電容感測元件160辨別是否可能是手指真實地按壓/觸摸。如使一來，可以生物特徵感測裝置100適於進行防偽的生物特徵感測辨識。

在本實施例中，感測時段（如：圖1E中的時間T1到時間TN，但不限）小於或基本上等於5秒。如使一來，可以提升防偽辨識的準確度（如：提升模擬按壓及短時間圖案抽換的困難度）。

在本實施例中，電容訊號的致能時間（enabling time）的長度大於光感訊號的致能時間的長度。在一實施例中，光感訊號的感測時間及/或反應時間通常短於電容訊號的感測時間及/或反應時間。舉例而言，能致使電容訊號產生的形變或電容變化量可能會對應於生物的反應或作動時間，而需要相較較長的感測時間及/或反應時間。因此，可藉由電容訊號的致能時間的長度大於光感訊號的致能時間的長度，以提升辨識的準確度。

在一實施例中，在完成生物特徵感測辨識後（如：時間TN之後），可以致能其他觸碰感測訊號，以進行其他的觸碰感測功能。舉例而言，光感訊號與電容訊號可以是被用於屏下指紋感測器的指紋解鎖功能，而指紋解鎖完成之後的其他觸碰感測訊號可以被用於其他應用程式。

值得注意的是，圖1E僅是示例性地說明，本發明並不限定光感訊號及/或電容訊號的致能次數。

圖2是依照本發明的第二實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。第二實施例的生物特徵感測裝置200與第一實施例的生物特徵感測裝置100相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能、材質或形成方式，並省略描述。

生物特徵感測裝置200可以包括光感測元件120、第一遮光層131、第二遮光層132、電容感測元件（未直接繪示，可以類似於前述實施例的電容感測元件160）以及導光元件250。

在本實施例中，於一個感測單元中，一個導光元件250可以對應於一遮光層的一孔洞（如：第一遮光層131的一第一孔洞131P及第二遮光層132的一第二孔洞132P）。

圖3是依照本發明的第三實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。第三實施例的生物特徵感測裝置300與第一實施例的生物特徵感測裝置100相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能、材質或形成方式，並省略描述。

生物特徵感測裝置300可以包括光感測元件120、第一遮光層131、第二遮光層132、電容感測元件（未直接繪示，可以類似於前述實施例的電容感測元件160）以及導光元件350。

在本實施例中，於一個感測單元中，一個導光元件350可以對應於一遮光層的多個孔洞（如：第一遮光層131的多個第一孔洞131P及第二遮光層132的多個第二孔洞132P）。

圖4是依照本發明的第四實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。第四實施例的生物特徵感測裝置400與第一實施例的生物特徵感測裝置100相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能、材質或形成方式，並省略描述。

生物特徵感測裝置100可以包括光感測元件120、第一遮光層131、第二遮光層132、電容感測元件（未直接繪示，可以類似於前述實施例的電容感測元件160）以及導光元件450。

在本實施例中，於一個感測單元中可以包括多個導光元件450。於一個感測單元中，各個導光元件450可以對應於一遮光層的多個孔洞（如：第一遮光層131的多個第一孔洞131P及第二遮光層132的多個第二孔洞132P）。

另外，為求清楚表示，於圖4中並未一一標示所有的導光元件450、第一孔洞131P及第二孔洞132P。

圖5是依照本發明的第五實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。第五實施例的生物特徵感測裝置500與第四實施例的生物特徵感測裝置400相似，其類似的構件以相同的標號表示，且具有類似的功能、材質或形成方式，並省略描述。

生物特徵感測裝置500可以包括光感測元件120、第一遮光層131、第二遮光層132、電容感測元件（未直接繪示，可以類似於前述實施例的電容感測元件160）、導光元件450以及虛設導光元件550。在本實施例中，虛設導光元件550的外觀、形貌及/或尺寸可以相同或相似於導光元件450。但是，光線基本上無法藉由虛設導光元件550而射向感測元件。

在一實施例中，虛設導光元件550的材質可以相同或相似於導光元件450。差別在於：在厚度方向D1上，光感測元件120不重疊於虛設導光元件550；且/或，光感測元件120與虛設導光元件550之間的至少一遮光層不具有對應或重疊於虛設導光元件550的孔洞。

在一實施例中，虛設導光元件550的材質可以不同導光元件450。舉例而言，虛設導光元件550可以不透光。

另外，為求清楚表示，於圖5中並未一一標示所有的導光元件450、第一孔洞131P、第二孔洞132P及虛設導光元件550。

前述實施例中，一膜層可為單層結構或多層結構。而若一膜層為多層結構的堆疊，則前述的多層結構之間可以不具有其他性質的材質。舉例而言，導電層可為單層或多層結構。而若為多層結構的導電層，則前述的多層結構之間可以不具有絕緣材質。再舉例而言，絕緣層可為單層或多層結構。而若為多層結構的絕緣層，則前述的多層結構之間可以不具有導電材質。又舉例而言，遮光層可為單層或多層結構。而若為多層結構的遮光層，則前述的多層結構之間可以不具有透光材質。

綜上所述，本發明藉由將第一遮光層及第二遮光層中的至少其中之一作為電容感測元件的第一感測電極，可以使生物特徵感測裝置的厚度較薄。另外，藉由光感測元件與電容感測元件的整合，可以使生物特徵感測裝置具有較佳的辨識性能（如：提升光學式屏下指紋模組的防偽辨識能力，但不限）。

100、200、300、400、500:生物特徵感測裝置 110:基板 110a:表面 120:光感測元件 131:第一遮光層 131P:第一孔洞 132:第二遮光層 132P:第二孔洞 141:第一絕緣層 142:第二絕緣層 150、250、350、450:導光元件 550:虛設導光元件 160:電容感測元件 161:第一感測電極 162:第二感測電極 170:感測晶片 176:電容感測電路 180:顯示元件 188:發光單元 190:濾光層 191、192、193、194:區域 D1:厚度方向 F:手指 L:光線 R1:區域 R6:感測範圍 T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、TN:時間

圖1A是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置及其一種使用方式的部分剖視示意圖。圖1B是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置的部分剖視示意圖。圖1C是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置的部分電路連接示意圖。圖1D是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。圖1E是依照本發明的第一實施例的一種生物特徵感測裝置的部分時序示意圖。圖2是依照本發明的第二實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。圖3是依照本發明的第三實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。圖4是依照本發明的第四實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。圖5是依照本發明的第五實施例的一種生物特徵感測裝置的部分上視示意圖。

100:生物特徵感測裝置

110:基板

110a:表面

160:電容感測元件

161:第一感測電極

162:第二感測電極

180:顯示元件

188:發光單元

D1:厚度方向

F:手指

L:光線

R1:區域

Claims

一種生物特徵感測裝置，包括：光感測元件，設置於基板上；第一遮光層，設置於所述光感測元件上，所述第一遮光層具有對應於所述光感測元件的第一孔洞；第二遮光層，設置於所述第一遮光層上，所述第二遮光層具有對應於所述第一孔洞的第二孔洞；以及電容感測元件，其中所述第一遮光層及所述第二遮光層中的至少其中之一為所述電容感測元件的第一感測電極。
如請求項1所述的生物特徵感測裝置，其中所述第一遮光層與所述光感測元件電性分離，且/或所述第二遮光層與所述光感測元件電性分離。
如請求項1所述的生物特徵感測裝置，其中所述第一遮光層及所述第二遮光層為所述電容感測元件的第一感測電極。
如請求項1所述的生物特徵感測裝置，其中所述電容感測元件更包括於所述生物特徵感測裝置的厚度方向上，對應於所述第一感測電極設置的第二感測電極。
如請求項4所述的生物特徵感測裝置，其中所述電容感測元件的感測範圍大於或等於3mm×3mm，且小於或等於50mm×50mm。
如請求項4所述的生物特徵感測裝置，更包括：顯示元件，配置於所述第一感測電極與所述第二感測電極之間。
如請求項1所述的生物特徵感測裝置，其中所述光感測元件及所述電容感測元件訊號連接於同一感測晶片。
如請求項1所述的生物特徵感測裝置，其中於感測時段內，所述光感測元件被輸入光感訊號，所述電容感測元件被輸入電容訊號，且所述光感訊號的時序與所述電容訊號的時序至少部分重疊。
如請求項1所述的生物特徵感測裝置，其中於感測時段內，所述光感測元件被輸入光感訊號，所述電容感測元件被輸入電容訊號，且所述感測時段小於或等於5秒。
如請求項1所述的生物特徵感測裝置，其中於感測時段內，所述光感測元件被輸入光感訊號，所述電容感測元件被輸入電容訊號，且所述電容訊號的致能時間長度大於所述光感訊號的致能時間長度。