生物识别传感器及具备其的显示装置

摘要

本发明提供一种可基于光学而获得可靠的生物图像的生物识别传感器及具备其的显示装置。

权利要求

1.一种生物识别传感器，其特征在于，包括：光检测器；以及

阳极氧化膜，具备贯通孔，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

2.根据权利要求1所述的生物识别传感器，其特征在于，所述阳极氧化膜包括吸光性物质，从而光仅通过所述贯通孔朝向所述光检测器侧。

3.一种具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，包括具备像素的显示面板、光检测器及准直器，所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

4.根据权利要求3所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，所述贯通孔位于所述显示面板的所述像素之间的下部。

5.根据权利要求3所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，包括设置在所述生物识别传感器的侧面而产生出射光的光源。

6.根据权利要求5所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，所述光源为发光二极管。

7.根据权利要求3所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，可入射到所述贯通孔的底部的生物取样区域不与可入射到邻接的贯通孔的底部的生物反射区域彼此重叠。

8.根据权利要求3所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，所述贯通孔形成为四边剖面。

9.根据权利要求3所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，每个所述光检测器具备多个所述贯通孔。

10.根据权利要求5所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，所述生物识别传感器为指纹识别传感器。

11.根据权利要求3所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，所述阳极氧化膜位于所述光检测器的上部。

12.根据权利要求3所述的具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，所述阳极氧化膜位于所述光检测器的下部。

13.一种具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，包括：透光性材质的正面罩盖；

显示面板，位于所述正面罩盖的下部且具备像素；以及生物识别传感器，设置在所述显示面板的下部；

所述生物识别传感器包括光检测器及位于所述光检测器的上部而使反射光朝向所述光检测器的准直器，所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

14.一种具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，包括：透光性材质的正面罩盖；

显示面板，位于所述正面罩盖的下部且具备像素；

准直器，设置在所述显示面板的下部；以及

光检测器，设置在所述准直器的上部；

所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

15.一种具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，包括：透光性材质的正面罩盖；

生物识别传感器，位于所述正面罩盖的下部，所述生物识别传感器包括光检测器及使反射光朝向所述光检测器的准直器；以及光源，设置在所述生物识别传感器的侧面而产生出射光；

所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

16.一种具备生物识别传感器的显示装置，其特征在于，包括：透光性材质的背面罩盖；

生物识别传感器，位于所述背面罩盖的下部，所述生物识别传感器包括光检测器及使反射光朝向所述光检测器的准直器；以及光源，设置在所述生物识别传感器的侧面而产生出射光；

所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

说明书

生物识别传感器及具备其的显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种生物识别传感器及具备其的显示装置。

背景技术

[0002] 生物识别技术作为利用传感器等提取人体特征来识别或认证个人的技术，也称为生物标识技术或生物统计。生物识别技术包括利用每个人的脸型与脸部热像的脸部识别、利用虹膜的虹膜识别、利用静脉的静脉识别、利用指纹的指纹识别及除此之外的利用视网膜、手形等的识别。

[0003] 尤其，作为检测如指纹的生物图像的指纹识别传感器，广泛地使用静电电容方式及光学式指纹识别传感器。通常，静电电容方式利用对电压及电流较为敏感的半导体元件感测通过人体的指纹形成的静电电容来识别指纹。然而，静电电容方式存在伪造指纹及读取错误的可能性较大的问题。

[0004] 另一方面，光学式指纹识别传感器呈如下构成：呈包括光源与图像传感器的构造，图像传感器感测从光源出射而反射的光，由此感测使用者的指纹。与静电电容方式相比，光学式指纹识别传感器在伪造指纹的可能性较小的方面有利，但通常因具有体积非常大的如反射镜或透镜的光学系统而难以小型化。进而，以往光学式指纹识别传感器呈在指纹与图像传感器的距离较远的情况下容易流入由邻接的指纹反射的光的构造，因此存在反射的光混合而无法获得明确的指纹图像的问题。

[0005] 为了解决这种问题，开发有如下等技术：将使反射光沿几乎垂直的方向朝向光检测器的准直器配置到光检测器的上部。在韩国公开专利公报第 2016-0144453号(以下，称为“现有发明1”)中，以将光纤(optical fiber) 用作准直器或交替地积层金属板的方式实现准直器。然而，因难以按照固定高度均匀地制作光纤而存在偏差，且交替地积层金属板的构造在所积层的最上层的金属板上沿横向及纵向产生高度差，因此现有发明1存在无法确保均匀的可靠性的问题。

[0006] 另一方面，在韩国公开专利公报第2016-0048643号(以下，称为“现有发明2”)中，利用具有贯通孔的晶片实现准直器。然而，现有发明2存在如下问题：无法以垂直的形态较深地形成贯通孔，因此贯通孔的纵横比较小，朝贯通孔周边倾斜地入射的光在折射后入射到光检测器而混合，因此无法获得针对光检测器正上方的生物碎片图像的清晰的图像信息。

[0007] [现有技术文献]

[0008] [专利文献]

[0009] (专利文献1)韩国公开专利公报第2016-0144453号

[0010] (专利文献2)韩国公开专利公报第2016-0048643号

发明内容

[0011] [发明要解决的问题]

[0012] 因此，本发明是为了消除如上所述的以往技术的问题而提出，本发明的目的在于提供一种可基于光学而获得可靠的生物图像的生物识别传感器及具备其的显示装置。

[0013] [解决问题的手段]

[0014] 为了达成本发明的这种目的，本发明的生物识别传感器的特征在于包括：光检测器；以及阳极氧化膜，具备贯通孔，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

[0015] 另外，所述生物识别传感器的特征在于：所述阳极氧化膜包括吸光性物质，从而光仅通过所述贯通孔朝向所述光检测器侧。

[0016] 另一方面，本发明的具备生物识别传感器的显示装置包括具备像素的显示面板、光检测器及准直器，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

[0017] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：所述贯通孔位于所述显示面板的像素之间的下部。

[0018] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：包括设置在所述生物识别传感器的侧面而产生出射光的光源。

[0019] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：所述光源为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。

[0020] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：可入射到所述贯通孔的底部的生物取样区域不与可入射到邻接的贯通孔的底部的生物反射区域彼此重叠。

[0021] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：所述贯通孔形成为四边剖面。

[0022] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：每个所述光检测器具备多个所述贯通孔。

[0023] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：所述生物识别传感器为指纹识别传感器。

[0024] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：所述阳极氧化膜位于所述光检测器的上部。

[0025] 另外，所述具备生物识别传感器的显示装置的特征在于：所述阳极氧化膜位于所述光检测器的下部。

[0026] 另一方面，本发明的具备生物识别传感器的显示装置的特征在于包括：透光性材质的正面罩盖；显示面板，位于所述正面罩盖的下部，且具备像素；以及生物识别传感器，设置在所述显示面板的下部；所述生物识别传感器包括光检测器及位于所述光检测器的上部而使反射光朝向所述光检测器的准直器，所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

[0027] 另一方面，本发明的具备生物识别传感器的显示装置的特征在于包括：透光性材质的正面罩盖；显示面板，位于所述正面罩盖的下部，具备像素；准直器，设置在所述显示面板的下部；以及光检测器，设置在所述准直器的上部；所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

[0028] 另一方面，本发明的具备生物识别传感器的显示装置的特征在于包括：透光性材质的正面罩盖；生物识别传感器，位于所述正面罩盖的下部，包括光检测器及使反射光朝向所述光检测器的准直器；以及光源，设置在所述生物识别传感器的侧面而产生出射光；所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

[0029] 另一方面，本发明的具备生物识别传感器的显示装置的特征在于包括：透光性材质的背面罩盖；生物识别传感器，位于所述背面罩盖的下部，包括光检测器及使反射光朝向所述光检测器的准直器；以及光源，设置在所述生物识别传感器的侧面而产生出射光；所述准直器包括具备贯通孔的阳极氧化膜，所述贯通孔的宽度大于阳极氧化时产生的气孔的宽度，并且上下贯通而提供可入射到所述光检测器的光路径。

[0030] [发明效果]

[0031] 如上所述，本发明的生物识别传感器及具备其的显示装置可获得可基于光学而获得可靠的生物图像的生物图像信息。

附图说明

[0032] 图1是本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的分解立体图。

[0033] 图2是本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的俯视图。

[0034] 图3是沿图2的A-A'线观察的剖面图。

[0035] 图4是表示本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置另外具备光源的图。

[0036] 图5是表示本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的阳极氧化膜的图。

[0037] 图6是表示本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的阳极氧化膜的各种实施例的图。

[0038] 图7是表示本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的贯通孔的各种实施例的图。

[0039] 图8(a)及图8(b)是本发明的优选的第二实施例、第三实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的俯视图。

[0040] 图9是沿图8(a)及图8(b)的A-A'线观察的剖面图。

[0041] 图10是表示本发明的优选的第二实施例、第三实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的出射光及反射光的图。

[0042] 图11是将通过本发明的优选的第二实施例、第三实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的光检测器产生的整个生物图像数码化而表示的图。

[0043] 图12是表示本发明的优选的第四实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的图。

[0044] 图13是表示本发明的实施例的生物识别传感器封装体的构造的图。

[0045] 图14是表示本发明的优选的实施例的反射光的入射路径的图。

具体实施方式

[0046] 以下内容仅例示发明的原理。因此，虽未在本说明书中明确地进行说明或图示，但本领域技术人员可实现发明的原理而发明包括在发明的概念与范围内的各种装置。另外，应理解，本说明书中所列举的所有附有条件的术语及实施例在原则上仅明确地用于理解发明的概念，并不限制于像这样特别列举的实施例及形态。

[0047] 上述目的、特征及优点根据与附图相关的以下的详细说明而变得更明确，因此发明所属的技术领域内的普通技术人员可容易地实施发明的技术思想。

[0048] 以下，参照附图所示的实施例，详细地对本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置进行说明。

[0049] 图1是本发明的优选的实施例的具备生物识别传感器的显示装置的分解立体图，图2是本发明的优选的实施例的具备生物识别传感器的显示装置的俯视图，图3是沿图2的A-A'线观察的剖面图，图4是表示本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置另外具备光源的图，图5 是表示本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的阳极氧化膜的图，图6是表示本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的阳极氧化膜的各种实施例的图，图7是表示本发明的优选的第一实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的贯通孔的各种实施例的图。

[0050] 参照图1、图2，本发明的优选的第一实施例的具备生物识别传感器的显示装置1000包括：正面罩盖100；显示面板200，位于正面罩盖100的下部，且具备像素；生物识别传感器300，设置在显示面板200的下部；以及背面罩盖600。在上述实施例中说明的生物识别传感器及具备其的显示装置可应用在各种领域。

[0051] 本发明的优选的第一实施例的具备生物识别传感器的显示装置1000可应用到包括显示面板200的系统，作为一例，可应用到如下系统：从包括在显示面板200的光源出射的光具有朝向显示面板200的背面方向的透过率。

[0052] 正面罩盖100作为与生物直接接触的部件，包括如钢化玻璃的透光性材质的透明基板。

[0053] 显示面板200具备像素250，从而显示面板200通过在空间上与配置有生物识别传感器300的位置对应的像素250射出具有基准亮度以上的亮度的光。显示面板200可对使用者输出视觉信息。为了显示图像，显示面板200 可包括沿列及行排列的多个像素250。各像素250能够以射出(Emit)形成图像的特定色调的光的方式构成。多个像素250一并射出光，由此显示面板200 可显示所期望的图像。显示面板200可为液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)显示面板、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode， OLED)显示面板或微LED显示面板。符号250可为显示器子像素(例如，红色、绿色、青色)，或者可为由其组合决定的单位像素。

[0054] 虽未图示，但可具备触控传感器面板(未图示)。触控传感器面板可与显示面板200单独地实现。例如，触控传感器面板可位于显示面板200的上部或下部。另外，可与显示面板200一并构成为一个面板。

[0055] 生物识别传感器300执行获得生物图像的功能。生物识别传感器300基于从显示面板200射出的光在存在于正面罩盖100上的生物取样区域反射的反射光而输出生物图像信号。如图2所示，如果生物的至少一部分与设置在显示部210内的介面部230接触，则生物识别传感器300以光学方式获得接触或接近介面部230的生物的图像(例如，手指的指纹图像)。换句话说，如果手指与定位在显示部210内的特定的介面部230接触，则生物识别传感器 300产生手指指纹的图像信号而输出。生物识别传感器300能够以定位到背面罩盖600的特定区域的方式安装。

[0056] 显示部210为可通过显示面板200输出所期望的图像的画面区域，在这种显示部210的内部区域形成介面部230，由此显示装置1000呈具备屏内(In-Screen)生物识别传感器300的构造。另外，显示装置1000呈具备生物识别传感器300位于显示面板200的下部的屏下(Under-Screen)生物识别传感器300的构造。

[0057] 参照图3，在正面罩盖100的下部具备显示面板200，在显示面板200的下部具备生物识别传感器300。生物识别传感器300包括光检测器350及位于光检测器350上而使反射光20朝向光检测器350的准直器(collimator)310。

[0058] 光检测器350可由形成有多个光电转换元件(例如，光二极管、光晶体管、光闸及钉扎光二极管等)的半导体层(Layer)或半导体芯片实现。根据一实施例，光检测器350可为实现如互补金氧半导体图像传感器 ((Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)Image Sensor，CIS) 或电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)的图像传感器的半导体层。优选地，光检测器350可包括可响应通过准直器310入射的反射光20而产生电流的光二极管(Photo diode)。

[0059] 各光检测器350感测由生物的不同的取样区域反射的光，产生与感测到的光对应的电信号。各光检测器350可产生与在生物、例如指纹的脊线(ridge) 反射的光对应的电信号，或者产生与在脊线之间的谷线(valley)反射的光对应的电信号。由光二极管感测到的光量可根据反射光的指纹的形态而不同，可根据感测到的光量产生具有不同的电平的电信号。即，来自多个光检测器 350的电信号可分别包括明暗信息(或图像信息)，可通过对电信号进行处理的动作来判断与各光检测器350对应的取样区域是脊线还是谷线，可通过组合所判断的信息而构成为整个指纹图像。

[0060] 准直器310具备贯通孔430。贯通孔430上下贯通准直器310而提供可入射到光检测器350的光路径的范围。可到达光检测器350的光学路径呈具有由贯通孔430的纵横比决定的可收容的角度范围的锥体(cone)形态。如图3所示，具有特定的锥形角度θ的上部锥体(upper cone)c1与高度低于上部锥体(upper cone)的高度且具有相同的锥形角度θ的下部锥体(lower cone) c2彼此上下对称地结合，从而可入射的光路径构成呈沙漏形状的双锥体(a pair of cone)C。光检测器350检测进入到上部锥体c1的锥形角度θ的范围内的光。

[0061] 准直器310可与光检测器350无缝隙地彼此接合。另一方面，为了扩大光检测器350的光感测区域，准直器310可与光检测器350相隔特定间隔而具备。

[0062] 贯通孔430的纵横比以具有相对较小的锥形角度θ的方式限制可入射的光路径的范围。在生物取样区域反射的光通过透明材质的正面罩盖100而经过显示面板200后由准直器310的贯通孔430传输。无法将相对于以光检测器350为基准点的法线具有较大的角度的光(换句话说，脱离上部锥体c1的锥形角度θ的反射光)导引到光检测器350，可将相对于以光检测器350为基准点的法线具有较小的角度的光(换句话说，存在于上部锥体c1的锥形角度θ的范围内的反射光)导引到光检测器350。

[0063] 参照图5，准直器310可包括以在将作为母材的金属阳极氧化后去除作为母材的金属的方式形成的阳极氧化膜400。阳极氧化膜400是指将作为母材的金属阳极氧化而形成的膜，气孔410是指在将金属阳极氧化而形成阳极氧化膜400的过程中形成的孔。贯通孔430的宽度大于阳极氧化时产生的气孔410的宽度，并且上下贯通而提供可入射到光检测器350的光路径。

[0064] 例如，在作为母材的金属为铝(Al)或铝合金的情况下，如果将母材阳极氧化，则在母材的表面形成阳极氧化铝(Al2O3)材质的阳极氧化膜400。像上述内容一样形成的阳极氧化膜分为未在内部形成气孔410的阻障层450、及在内部形成有气孔410的多孔层470。阻障层450位于母材的上部，多孔层470位于阻障层450的上部。在像上述内容一样具有阻障层450与多孔层 470的阳极氧化膜400形成在表面的母材中，如果去除母材，则仅残留阳极氧化铝(Al2O3)材质的阳极氧化膜400。气孔410的内部宽度具有数纳米至数百纳米的尺寸。图5是表示阳极氧化膜400去除母材与阻障层450而仅残留多孔层470的状态的图。

[0065] 如果利用遮罩对阳极氧化膜400进行蚀刻，则在蚀刻的部分形成垂直形态的贯通孔430。与自然形成在阳极氧化膜400的垂直的气孔410不同，这种贯通孔430的开口宽度形成地较大，这种贯通孔430的纵横比决定可入射到光检测器350的光路径的范围。

[0066] 如果阳极氧化膜400与蚀刻溶液发生反应，则贯通孔430形成为宽度沿深度而固定的垂直形态，因此可垂直且均匀地构成贯通孔430的形状。贯通孔430跨及整个阳极氧化膜400而以均匀的形状具备为垂直形态，因此可确保光检测器350对反射光20的检测可靠性。

[0067] 阳极氧化膜400的多个气孔410含有空气，从而可形成空气柱。根据具备形成到贯通孔430的周边部的多个空气柱的阳极氧化膜400的构成，即便反射光20脱离由贯通孔430的纵横比决定的光入射范围而从贯通孔430的周边区域倾斜地入射，在朝向由气孔410形成的空气柱时引起反射光的全反射，因此也可防止反射光引导到贯通孔430侧。

[0068] 如果参照图14更具体地进行说明，则如下：在由贯通孔430的纵横比决定的光入射范围内入射的反射光导引到贯通孔430的下部的光检测器350。然而，从脱离由贯通孔430的纵横比决定的光入射范围的区域入射的反射光在阳极氧化膜400的多个气孔内部引起全反射而防止流入到贯通孔430侧。

[0069] 由此，通过防止从脱离由贯通孔430的纵横比决定的光入射范围的区域入射的反射光与在由贯通孔430的纵横比决定的光入射范围内入射的反射光彼此混合，光检测器350可对位于正上方的生物碎片图像获得更清晰的生物图像信息。

[0070] 另外，阳极氧化膜400的热膨胀系数为2ppm/℃至3ppm/℃，因此因周边的热而热变形的情况最小化，从而贯通孔430的纵横比保持初始状态，因此可发挥如下效果：防止因由显示面板200产生的热引起的变形而可靠性下降。

[0071] 在图6中表示阳极氧化膜400的各种变形例。如图6的(a)所示，阳极氧化膜400的上表面及下表面均呈露出气孔410的开口部的形态。或者，像图6的(b)所示一样呈如下形态：阳极氧化膜400的上表面由阻障层450堵塞，下表面露出气孔410的开口部。或者，可像图6的(c)所示一样呈如下形态：阳极氧化膜400的上表面露出气孔410的开口部，下表面由阻障层
450 堵塞。

[0072] 如果参照图7对贯通孔430的变形例进行说明，则如下：贯通孔430的纵横比越大，则光检测器350可检测的光的范围越窄。对图7的(a)的贯通孔430与图7的(b)的贯通孔430进行对比，结果贯通孔430的高度相同，但图7的(b)的贯通孔430的开口面积小于图7的(a)的贯通孔430的开口面积。因此，从生物反射而可入射到贯通孔430的底部的生物取样区域A 小于图7的(b)的生物取样区域B。因此，贯通孔430的纵横比越大，则可越有效地防止邻接的反射光20彼此混合的情况。

[0073] 另一方面，参照图7的(c)，每个光检测器350具备多个贯通孔430。此处，可入射到贯通孔430的底部的生物取样区域B优选为不与可入射到邻接的贯通孔430的底部的生物取样区域B彼此重叠。根据如上所述的构成，可仅更精确地检测测定对象区域的生物碎片图像。

[0074] 另一方面，参照图7的(d)，与贯通孔430具有圆形剖面的图7的(c) 不同，贯通孔430的剖面为四边剖面。在图7的(c)的情况下，可入射到贯通孔430的底部的生物取样区域B具有圆形的范围，因此在圆形与圆形之间存在死角。然而，在图7的(d)的情况下，可入射到贯通孔430的底部的生物取样区域B具有四边剖面的范围，因此发挥可去除会存在于生物取样区域 B之间的死角的效果。由此，可通过多个生物取样区域B的集合而更精确地检测测定对象区域的生物碎片图像。然而，贯通孔430的剖面并不仅仅限定于四边剖面，可呈多边形、椭圆形等各种形态。

[0075] 用作准直器310的阳极氧化膜400包括吸光性物质，从而反射光20可仅通过贯通孔430朝向光检测器350侧。例如，在将作为母材的金属阳极氧化而制造阳极氧化膜400被覆膜时，可在电解液中添加使所述阳极氧化膜具有黑色色调特性的成分(锰酸盐、钼酸盐等)来制造具有接近黑色或黑色系的色调特性的阳极氧化膜400。或者，可在制造阳极氧化膜400后，通过着色来使其具有黑色色调。阳极氧化膜400只要为其本身具有吸光特性的构成，则包括所有构成。

[0076] 另一方面，用作准直器310的阳极氧化膜400在阳极氧化膜400的上表面及下表面中的至少一面形成吸光层，从而反射光20可仅通过贯通孔430朝向光检测器350侧。这种吸光层只要为可吸收从脱离贯通孔430的光入射路径范围的位置入射的反射光的材质，则其材质并无限定。另外，用作准直器 310的阳极氧化膜400的贯通孔430的内壁可具备所述吸光层。形成到贯通孔430的内壁的吸光层吸收脱离上部锥体c1的锥形角度θ的反射光，由此防止邻接的光检测器350之间串扰。

[0077] 另一方面，用作准直器310的阳极氧化膜400在阳极氧化膜400的上表面及下表面中的至少一面形成光阻断层，从而反射光20可仅通过贯通孔430 朝向光检测器350侧。这种光阻断层只要为可阻断从脱离贯通孔430的光入射路径范围的位置入射的反射光的材质，则其材质并无限定。

[0078] 另一方面，用作准直器310的阳极氧化膜400可在贯通孔430的内壁形成所述吸光层或光阻断层中的至少任一者。

[0079] 再次参照图3，贯通孔430位于显示面板200的像素250之间的下部。显示面板200的子像素250构成单位像素部而显示所期望的图像。例如，如图3所示，可利用3个子像素250构成单位像素部，在此情况下，准直器310 的贯通孔430考量特定的单位像素部的间距而位于单位像素部之间及其下部。

[0080] 显示面板200可包括支撑单位像素部的支撑部(未图示)而构成，支撑部(未图示)可包括透光性材质或在与贯通孔430对应的位置形成孔。根据这种透光性材质或形成到与贯通孔430对应的位置的构成，可提高生物识别传感器的识别率。根据这种构成，本发明的显示装置1000可呈具备屏内 (In-Screen)生物识别传感器300的构造，并且呈具备屏下(Under-Screen) 生物识别传感器300的构造。

[0081] 显示面板200的像素250通常将通过像素250实现的图像输出到显示部 210。另一方面，在想要检测生物图像的情况下，通过像素250射出出射光 10。从显示面板200的像素250射出的出射光10由生物反射，反射光20中仅接近垂直的直进光由准直器310导引到光检测器350。由此，仅检测位于光检测器350的正上方的生物碎片图像，拼接各生物碎片图像而产生整个生物图像，由此可卓越地提高解析度。

[0082] 另一方面，如图4所示，可与显示面板200的像素250单独地具备光源 700。光源700在空间上设置在显示面板200的周边部的下部，从光源700射出的出射光10由生物反射，所述反射光20中仅入射到光检测器350的正上方的直进光由准直器310导引到光检测器350。此处，光源700包括LED。

[0083] 以下，参照附图所示的实施例，详细地对本发明的优选的第二实施例、第三实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置进行说明。

[0084] 图8(a)及图8(b)是本发明的优选的第二实施例、第三实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的俯视图，图9是沿图8(a)及图8(b)的 A-A'线观察的剖面图，图10是表示本发明的优选的第二实施例、第三实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的出射光及反射光的图，图11是将通过本发明的优选的第二实施例、第三实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的光检测器产生的整个生物图像数码化而表示的图。

[0085] 参照图8(a)，本发明的优选的第二实施例的具备生物识别传感器的显示装置2000包括：透光性材质的正面罩盖100；生物识别传感器300，位于正面罩盖100的下部，包括使反射光朝向光检测器350的准直器310及对通过准直器310准直的光进行检测的光检测器350；以及光源700，设置在生物识别传感器300的侧面。此处，光源700包括LED。

[0086] 与第一实施例相比，本发明的优选的第二实施例的包括生物识别传感器的显示装置2000在生物识别传感器300的上部不具备显示面板200而在生物识别传感器300的侧面具备光源700的方面存在差异，在与显示部210的形成位置为单独的位置具备介面部230的方面与介面部230位于显示部210内的第一实施例的构成存在差异，其余构成相同。

[0087] 参照图8(b)，本发明的优选的第三实施例的具备生物识别传感器的显示装置3000包括：透光性材质的背面罩盖600；生物识别传感器300，位于背面罩盖600的下部，包括使反射光朝向光检测器350的准直器310及对通过准直器310准直的光进行检测的光检测器350；以及光源700，设置在生物识别传感器300的侧面。此处，光源700包括LED。

[0088] 与第一实施例相比，本发明的优选的第三实施例的具备生物识别传感器的显示装置3000在生物识别传感器300的上部不具备显示面板200而在生物识别传感器300的侧面具备光源700的方面存在差异，在介面部230位于显示装置的背面而设置在与显示部210的形成位置为单独的位置的方面与介面部230位于显示部210内的第一实施例的构成存在差异，其余构成相同。

[0089] 如图9所示，在第二实施例、第三实施例的具备生物识别传感器的显示装置中，光源700设置在生物识别传感器300的侧面而产生倾斜的出射光10。参照图10，如果从光源700倾斜地产生的出射光10与手指的存在指纹f中的脊线f1的区域接触，则出射光10的一部分透过手指的内部，其余部分成为反射光20而返回到生物识别传感器300侧。另外，如果由光源700产生的出射光10与手指的存在指纹f中的谷线f2的区域接触，则出射光10转换成反射光20而返回到生物识别传感器300侧。因此，在脊线f1位于光检测器350 的正上方的情况下，到达光检测器350的光量减少而光检测器350产生低电流，与此相反，在谷线f2位于光检测器350的正上方的情况下，到达光检测器350的光量相对较高而光检测器350产生更高的电流。

[0090] 如上所述，各光检测器350在与手指的指纹f中的脊线f1及谷线f2对应的位置产生不同的电流量而制作指纹的碎片图像，如果将所述碎片图像转换成数码图像，则可获得如图11所示的指纹的整个图像。如上所述，仅检测位于光检测器350的正上方的生物碎片图像，拼接各生物碎片图像而产生整个生物图像，由此可卓越地提高解析度。

[0091] 与以上所说明的生物识别传感器300的设置位置不同，生物识别传感器 300也可设置到显示装置1000、2000、3000的上面、侧面、侧面功率按钮等。

[0092] 以下，参照附图所示的实施例，详细地对本发明的优选的第四实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置进行说明。

[0093] 图12是表示本发明的优选的第四实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置的图。

[0094] 与阳极氧化膜400位于光检测器350的上部的第一实施例至第三实施例相比，本发明的优选的第四实施例的生物识别传感器及具备其的显示装置 4000在阳极氧化膜400位于光检测器350的上部且在阳极氧化膜400的贯通孔430的下部还具备反射层800的方面存在构成上的差异，其余构成相同。根据如上所述的构成差异，光检测器350检测导引到贯通孔430的内部而由反射层800反射的反射光。

[0095] 反射层800以反射光的方式构成，能够以仅密封贯通孔430的下部的方式构成或跨及阳极氧化膜400的整个下部而形成。另外，反射层800可呈平面形状，可至少在与贯通孔430的下部对应的位置构成为曲面形状而使流入在贯通孔430内部的光聚焦后反射到光检测器350侧。

[0096] 也可在贯通孔430的内壁具备吸光层(未图示)。由此，流入在贯通孔 430内部的光吸收朝贯通孔430的内壁反射的光而将可入射到光检测器350 侧的光路径的范围限制为光检测器350的法线附近的更小的角度范围。

[0097] 光检测器350实质上可与显示面板200的像素250设置在同一平面，与此不同，光检测器350可与显示面板200的像素250设置在不同的平面。然而，在图12中表示为光检测器350实质上与显示面板200的像素250设置在同一平面。

[0098] 根据光检测器350位于阳极氧化膜400的上部的构成，光检测器350可检测光检测器350的法线附近的小角度范围的反射光。在图12中，C1表示在光检测器350位于阳极氧化膜400的下部时可入射到光检测器350侧的光路径的范围，D1表示在光检测器350位于阳极氧化膜400的上部时可入射到光检测器350侧的光路径的范围。根据图12可知，与光检测器350位于阳极氧化膜400的下部的构成相比，光检测器350位于阳极氧化膜400的上部的构成可进一步限制可入射到光检测器350侧的光路径的范围。由此，可阻断邻接的光检测器350间混光而获得更清晰的生物碎片图像。

[0099] 图13是表示本发明的实施例的生物识别传感器封装体的构造的图。图 13所示的生物识别传感器封装体附着到显示面板200的下表面，因此显示装置1000呈具备屏内(In-Screen)生物识别传感器300的构造，且呈具备生物识别传感器300位于显示面板200的下部的屏下(Under-Screen)生物识别传感器300的构造。

[0100] 参照图13，所述生物识别传感器封装体包括：阳极氧化膜400，具备贯通孔430；光检测器350，设置在阳极氧化膜400的下部；基板S，支撑光检测器350，并且形成有配线；接合部390，设置在阳极氧化膜400的侧面；以及支撑部370，将阳极氧化膜400隔开而支撑。光检测器350位于贯通孔430 的下部而检测通过贯通孔430入射的反射光的相对差异。

[0101] 接合部390执行将生物识别传感器封装体接合到显示面板200的功能。接合部390可包括接着膜或液态接合剂，也可另外设置高度部而在高度部的上部具备接着膜或液态接合剂来构成接合部390。

[0102] 支撑部370执行支撑阳极氧化膜400及/或接合部390的功能，使阳极氧化膜400的下表面远离光检测器350的上表面。根据如上所述的构造，可防止如下情况：因支撑光检测器350的基板与阳极氧化膜400的热膨胀系数之差而热变形，从而使光检测器350的上表面受损。在贯通孔430的内壁具备吸光层(未图示)的情况下，因光检测器350的上表面与阳极氧化膜400之间的相隔空间而生物取样区域进一步缩窄，因此可更密集地获得位于光检测器350的正上方部分的生物图像。

[0103] 另一方面，在形成接合部390的位置，可另外具备光源(未图示)来代替接合部390。换句话说，可在阳极氧化膜400的侧面具备光源。根据如上所述的构成，可实现可应用到第二实施例、第三实施例的显示装置2000、3000 的生物识别封装体。

[0104] 如上所述，参照本发明的优选的实施例进行了说明，但本技术领域内的普通技术人员可在不脱离随附的权利要求书中所记载的本发明的思想及领域的范围内对本发明进行各种修改或变形而实施。