屏下式感测显示设备的制作方法

本发明涉及一种感测显示设备，特别是涉及一种屏下式感测显示设备。

背景技术：

指纹辨识是目前电子产品常用于进行身分识别或认证的方法。因此，如何快速、准确的辨认待测指纹，是相关技术领域者积极努力的方向。其中，以屏下式指纹辨识触控显示器而言，则是利用将指纹辨识感测模块整合于触控显示组件下方而得。然而，因为此类组件结构是将指纹辨识感测模块设置在触控显示组件下，因此，用于辨识的感测入射光容易受到触控显示组件的干扰或影响，导致有感测灵敏度降低、分辨率不足或辨识速度减慢的缺点。

配合参阅图1，美国专利第us2018/0225498a1公开号，公开一种可产生3d指纹数据的传感器。包含一位于显示器的画素13下方的光学影像传感器12，所述画素13可用于提供感测用光源、一位于光学影像传感器12上方的光学胶14、位于该光学胶14上的透光性支撑件15，及经由该透光性支撑件15与该光学胶14相间隔并位于该显示器的画素13下方的针孔屏蔽层16、一包覆该画素13的封装层17、一透明的覆盖层19、一介于该封装层17及覆盖层19之间的光学胶18，及/或一个感测光源101。其中，该针孔屏蔽层16具有多个可让光线透过的开口161。该覆盖层19会定义出一触碰区，当手指100接触该触碰区时，自该画素13发出的光会被反射，然后穿过该针孔屏蔽层16的开口161后而被所述光学影像传感器12接收感测。其主要利用该针孔屏蔽层16作为透镜，并利用该针孔屏蔽层16开口161之间的距离、开口161的口径，以及透光性支撑件15和覆盖层19的厚度控制反射入射光的分辨率，以提升指纹辨识分辨率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可提升感测灵敏度的屏下式感测显示设备。

于是，本发明的的屏下式感测显示设备，包含液晶显示模块及滤波感测模块。

该液晶显示模块具有用于显示的显示面，及与该显示面间隔设置，用于提供显示用光源的背光单元。

该滤波感测模块具有滤波单元，及光感测单元。该滤波单元设置于该背光单元反向该显示面的一侧，用以对通过该滤波单元的光进行滤波，而让具有预定波长范围的光通过，该光感测单元位于该滤波单元远离该背光单元的一侧，用以感测通过该滤波单元的该具有预定波长范围的光。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，其中，该滤波单元的透光度不小于60％。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，其中，该滤波单元具有可透光的基板，及形成于该基板表面的功能层，且该功能层具有一可令该具有预定波长范围的光通过的滤光膜。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，其中，该滤波单元形成于该背光单元反向该显示面的表面，具有功能层，且该功能层具有可令该具有预定波长范围的光通过的滤光膜。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，其中，该光感测单元具有多个光感测芯片，该滤波单元具有多个直接形成于所述光感测芯片表面，可令该具有预定波长范围的光通过的滤光膜。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，其中，该滤波单元还具有收光膜，该收光膜具有不同的折射率变化，而得以令接触至该收光膜的光收敛至对应该光感测单元的区域。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，其中，该滤波单元的正投影区域可以是局部或全面对应该背光单元，该光感测单元的正投影区域覆盖局部的该背光单元，并位于该滤光膜的下方。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，其中，该滤波感测模块含还包含光源单元，用以提供感测用光源。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，还包含与该光感测单元讯号连接的电路控制模块。

较佳地，本发明所述的屏下式感测显示设备，其中，该光感测单元具有多个光感测芯片，且所述光感测芯片是选自ccd或cmos。

本发明的有益的效果在于：利用于光感测单元前设置滤波单元，因此可仅让具有预定波长范围的光通过滤波单元而被光感测单元感测，从而可提升感测灵敏度。

附图说明

图1是说明现有屏下式感测显示设备的侧视示意图；

图2是说明本发明屏下式感测显示设备的第一实施例的侧视示意图；

图3是说明本发明屏下式感测显示设备的第二实施例的侧视示意图；

图4是说明本发明屏下式感测显示设备的第三实施例的侧视示意图；及

图5是说明本发明屏下式感测显示设备的滤波感测模块包含感测光源的态样的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的组件。

本发明半导体组件的异质材料结合方法可应用于与该半导体组件的接合面的材料不同的功能层的封装结构，该封装结构则可视其结构及用途，决定是否再进行后续制程。

参阅图2，本发明屏下式感测显示设备的一第一实施例包含一液晶显示模块2、一滤波感测模块3，及一电路控制模块4。且该液晶显示模块2、该滤波感测模块3，及该电路控制模块4是被整合封装于一外壳(图未示)中。

该液晶显示模块2具有一个液晶显示单元21，及一位于该液晶显示单元21的一侧，用于提供显示用光源的背光单元22，其中，该液晶显示单元21具有一用于对外显示的显示面211，且该显示面211具有一用于感测辨识的辨识区212。以手机为例，该辨识区212可以是用于供使用者进行指纹辨识的起始键(home键)区域。该背光单元22位于该液晶显示单元21反向该显示面211的一侧。要说明的是，该液晶显示模块2即为本技术领域已知的液晶显示器，由于液晶显示器的相关结构为本技术领域者周知，因此，于此不再多加赘述。

该滤波感测模块3具有一滤波单元31，及一光感测单元32。

该滤波单元31设置于该背光单元22反向该显示面211的一侧，用以对通过该滤波单元31的光进行滤波，而让具有预定波长范围的光通过。该光感测单元32位于该滤波单元31远离该背光单元22的一侧，用以感测通过该滤波单元31的该具有预定波长范围的光。

该电路控制模块4具有一用以控制该光感测单元32讯号传输的第一控制电路(图未示)。要说明的是，该电路控制模块4可以是该液晶显示单元21与该光感测单元32共享，而用于控制该液晶显示单元21及该光感测单元32，或是，该电路控制模块4也可以是独立设置，而单独控制该光感测单元32，并无须特别限制。于图2中，是以该电路控制模块4可同时用于控制该背光单元22及该光感测单元32为例说明。

详细的说，该滤波单元31具有一可透光的基板311，及一形成于该基板311表面的功能层312。其中，该基板311可以是透明板，或是具有电路的透光电路板，该功能层312为一可令具预定波长范围的光通过的光学层。此外，为了减低该滤波单元31影响入射光的穿透而影响该光感测单元32的光感测度，该滤波单元31的透光度不小于60％。

更具体的说，前述具有可让特定波长的光通过的滤波效果的该功能层312，即相当于一般通称的带通滤光片，其目的是挡掉特定波长光区以外的光，而让具有特定波长范围的光通过。该功能层312可视所欲选择的光区的通带、止带以及光谱要求，而选择可吸收特定波长的材料组合，及/或利用具有不同折射率、膜厚及膜层堆栈等光学薄膜的搭配结合而得。由于带通滤光片的光学薄膜设计已为相关技术领域者所知悉，因此，于此不再多加赘述。

考虑配合该光感测单元32对光的感测灵敏度，较佳地，该功能层312为设计成具有可让绿光波长范围(577至492nm)通过的滤波效果。

此外，要说明的是，该滤波单元31的正投影区域可以是局部或全面对应该背光单元22。也就是说，该滤波单元31可视制程及需求设计，而全面的对应形成该背光单元22的表面，或是仅形成于该背光单元22表面对应该液晶显示单元21的特定位置区域(如图2所示的该辨识区212)，而无需特别限定。于该第一实施例中，是以该滤波单元31全面的对应形成该背光单元22的表面为例说明，然实际实施时，并不限制于此。

该光感测单元32与一电路板5连接，位于该滤波单元31远离该背光单元22的一侧，且介于该电路板5与该背光单元22之间，用以感测通过该滤波单元31的具有预定波长范围的光。该光感测单元32具有多个设置于该电路板5的光感测芯片321，及多个与所述光感测芯片321电连接的薄膜晶体管(图未示)。其中，所述光感测芯片321则可选自感光耦合组件(ccd)或互补式金氧半导体组件(cmos)，所述薄膜晶体管可通过该电路板5与该电路控制模块4讯号连接，而可借由该电路控制模块4控制所述光感测芯片321的讯号传输。

要说明的是，该光感测单元32与前述该滤波单元31雷同，可以是全面的对应形成该滤波单元31的表面，或是仅形成于该滤波单元31表面对应该液晶显示单元21的特定位置区域(如图2所示的该辨识区212)，以于使用者手指接触或靠近该home键时进行辨识感测。

续参阅图2，以手指感测为例，当使用者的手指100靠近或触碰该屏下式感测显示设备的该辨识区212时，自该背光单元22发出的光会被使用者的手指100阻挡反射，而朝向该滤波感测模块3入射。反射的入射光通过该滤波单元31时，会先借由该滤波单元31将不必要的干扰波长滤除，仅让对应所述光感测芯片321可感应的波长范围的光通过，而可有效提升所述光感测芯片321的感测灵敏度。

此外，要再说明的是，于一些实施例中，该滤波单元31也可以是不需要有该基板311。而是直接将该功能层312形成于该背光单元22反向该显示面211的表面，也可达成相同的滤波目的。

参阅图3，本发明屏下式感测显示设备的一第二实施例，其结构与该第一实施例大致相同，不同处在于该滤波感测模块3，兹仅就该滤波感测模块3说明如下。

该第二实施例的该滤波感测模块3与该第一实施例相同，也具有该滤波单元31，及该光感测单元32，不同处在于该滤波单元31没有该基板311，而是将该具有滤波功能的功能层312直接形成于所述光感测芯片321的表面。借由直接将具有滤波功能的该功能层312形成于所述光感测芯片321，可达成滤波并减少入射至所述光感测芯片321的光损耗。

参阅图4，本发明屏下式感测显示设备的一第三实施例，其结构与该第一实施例大致相同，不同处在于该第三实施例的滤波单元31除了可达成滤波目的外，还可具有收光效果。兹仅就该滤波单元31说明如下。

详细的说，该第三实施例的该滤波单元31的功能层312，具有一滤光膜313，及一收光膜314。

该滤光膜313具有可让特定波长的光通过的滤波效果，即相当于该第一实施例说明的带通滤光片。该收光膜314则是具有可令接触至该收光膜314的光经折射后改变光路径并收敛至一默认区域的光学结构。其中，该收光膜314可以是由不同折射率、膜厚、角度的光学膜层堆栈及结构设计，借由不同特性的光学膜层搭配，改变入射光路径，让经由不同位置入射至该收光模314的光平移收敛至对应所述光感测芯片321的设置区域，而增大感测的范围。由于该收光膜314的光学结构设计与收敛角度之间的关系为相关技术领域者所知悉，因此，于此不再多加赘述。本实施例是利用该收光膜314的光学结构设计，让接触至该收光膜314的光可平移收敛至对应所述光感测芯片321的区域，而可用于增加感测范围。

要说明的是，图4是以该滤光膜313及该收光膜314依序形成于该基板311的同一侧为例说明，然，实际实施时，该滤光膜313及该收光膜314可依据需求设计，形成于该基板311的同一侧或不同侧，且该滤光膜313及该收光膜314的先后顺序并无限定，可以是先滤光再收敛，或是先将入射光收敛后再滤光，均可达成相同的目的，并不以图式为限。此外，要再说明的是，当入射光是先通过该收光膜314，而收敛至对应所述光感测芯片321的设置区域时，该滤光膜313也可以是仅形成在对应所述光感测芯片321的设置区域，而不需全面形成。

于一些实施例中，也可以是将该收光膜314形成于该基板311的其中一表面，而将该滤光膜313直接形成于所述光感测芯片321表面，也可达到对入射光的收敛及滤波效果。

参阅图5，值得一提的是，本发明该屏下式感测显示设备的该滤波感测模块3也可以还包含一感测光源33。该感测光源33可提供全波长范围的光或对应所述光感测芯片321可感测的波长范围的光，如此，即可利用该感测光源33提供感测用光源，或是也可利用将该感测光源33与该背光单元22同时作为提供感测用光源，而可借由该感测光源31增加可感测波长的光量，而提升感测灵敏度。

综上所述，本发明利用于光感测单元32前设置滤波单元31，因此可仅让具有预定波长范围的光通过该滤波单元31而被该光感测单元32感测，从而可提升感测灵敏度。此外，借由令该滤波单元31同时具有滤光及收光效果，不仅可增加感测灵敏度还可进一步增加感测范围，而更便于使用者使用，故确实可达成本发明的目的。