(57)【要約】【課題】光学指紋センサーを提供する。【解決手段】  光学指紋センサーは、感知モジュールを有する。感知モジュールは、光センシング層、および、光センシング層上に設けられる光フィルター層を有する。光センシング層は、センシングアレイとして配置される複数の光検知器を有する。光フィルター層は、複数のコリメータを有する。コリメータは、光検知器に対応する複数のコリメータ群に分類され、コリメータ群の数は、光検知器の数に等しい。各コリメータ群は、特定パターンで配置される同数のコリメータを有し、且つ、対応する光検知器の上に設けられ、光検知器は、対応するコリメータ群のコリメータを通った、使用者の指からの反射光を受信する。【選択図】図２
2019003650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感知モジュールを有した光学指紋センサーであって、
前記感知モジュールは、
センシングアレイとして配置される複数の光検知器を有する光センシング層、および、前記光センシング層の上に設けられ、且つ、複数のコリメータを有する光フィルター層、を有し、
前記コリメータは、前記光検知器に対応する複数のコリメータ群に分類され、前記コリメータ群の数は、前記光検知器の数に等しく、
前記コリメータ群のそれぞれにおいて、前記コリメータは特定パターンを形成し、且つ、対応する前記光検知器の上に設けられ、
前記光検知器のそれぞれは、対応する前記コリメータ群の前記コリメータを通った、使用者の指からの反射光を受信することを特徴とする光学指紋センサー。
【請求項２】
前記コリメータ群のそれぞれにおいて、二個の隣接した前記コリメータ間の距離は等しいことを特徴とする請求項１に記載の光学指紋センサー。
【請求項３】
前記コリメータ群は、同一の前記特定パターンを有することを特徴とする請求項１に記載の光学指紋センサー。
【請求項４】
前記コリメータ群のそれぞれは、中央コリメータおよび前記中央コリメータを囲む複数の周辺コリメータを有することを特徴とする請求項１に記載の光学指紋センサー。
【請求項５】
前記周辺コリメータは、前記中央コリメータから等距離であることを特徴とする請求項４に記載の光学指紋センサー。
【請求項６】
二個の隣接する前記コリメータ群に別々に位置する二個の隣接する前記コリメータ間の第一距離は、同じ前記コリメータ群に位置する二個の隣接する前記コリメータ間の第二距離に等しいことを特徴とする請求項１に記載の光学指紋センサー。
【請求項７】
二個の隣接する前記コリメータ群に別々に位置する二個の隣接する前記コリメータ間の第一距離は、同じ前記コリメータ群に位置する二個の隣接する前記コリメータ間の第二距離と異なることを特徴とする請求項１に記載の光学指紋センサー。
【請求項８】
さらに、パネルモジュールを有し、
前記パネルモジュールは、
カバーガラス、および、
前記カバーガラスの下方で、前記カバーガラスと前記感知モジュールの前記光フィルター層との間に設けられ、前記カバーガラスの上に置かれた前記使用者の指に照射される光線を提供する発光層、を有し、
前記使用者の指からの前記反射光は、前記光検知器に対応する前記コリメータ群の前記コリメータを通って当該光検知器に到達することを特徴とする請求項１に記載の光学指紋センサー。
【請求項９】
前記コリメータの直径と高さとの比率は、１：３〜１：３０の間であり、前記コリメータの前記直径は１〜２０マイクロメートルであることを特徴とする請求項１に記載の光学指紋センサー。
【請求項１０】
光学指紋センサーの感知モジュールの製造方法であって、
複数の光検知器を光センシング層に形成し、複数の前記光検知器がセンシングアレイとして配置される工程と、
複数のコリメータを光フィルター層に形成し、複数の前記コリメータが複数のコリメータ群に分類され、複数の前記コリメータ群のそれぞれは、前記光検知器に対応し、コリメータ群アレイとして配置される工程、および、
前記光センシング層を前記光フィルター層に取り付けて、前記光フィルター層が前記光センシング層の上に設けられ、前記光フィルター層の前記コリメータ群アレイは、前記光センシング層の前記センシングアレイに合わされ、前記コリメータ群アレイの前記コリメータ群のそれぞれは、前記センシングアレイの前記光検知器に対応し、前記コリメータ群の一つは、前記光検知器の一つに対応する工程、を有し、
前記コリメータ群のそれぞれの中の前記コリメータは、特定パターンで配置され、且つ、対応する前記光検知器の上に設けられることを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
前記コリメータ群のそれぞれにおいて、二個の隣接する前記コリメータ間の距離は等しいことを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記コリメータ群のそれぞれは、同一の前記特定パターンで配置される同数の前記コリメータを有することを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記コリメータ群のそれぞれは、中央コリメータおよび前記中央コリメータを囲む複数の周辺コリメータを有することを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記周辺コリメータは、前記中央コリメータから等距離であることを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記コリメータの直径と高さとの比率は、１：３〜１：３０の間であり、前記コリメータの直径は１〜２０マイクロメートルであることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１６】
感知モジュールを有した光学指紋センサーであって、
前記感知モジュールは、
センシングアレイとして配置される複数の光検知器を有する光センシング層、および、前記光センシング層の上に設けられ、且つ、複数のコリメータを有する光フィルター層を有し、
前記コリメータは、第一パターンを有する複数の第一コリメータ群および第二パターンを有する複数の第二コリメータ群に分割され、
前記第一および前記第二コリメータ群は、コリメータ群アレイとして配置され、それぞれ、前記光検知器に合わされ、前記第一および前記第二コリメータ群の総数は、前記光検知器の数に等しく、
前記光検知器のそれぞれは、前記第一または前記第二コリメータ群の一つに対応し、対応する前記第一または前記第二コリメータ群の前記コリメータを通った、使用者の指からの反射光を受信することを特徴とする光学指紋センサー。
【請求項１７】
前記第一または前記第二コリメータ群のそれぞれにおいて、二個の隣接する任意の前記コリメータ間の距離は等しいことを特徴とする請求項１６に記載の光学指紋センサー。
【請求項１８】
前記第二パターンは、前記第一パターンを特定の角度で回転させることにより得られることを特徴とする請求項１６に記載の光学指紋センサー。
【請求項１９】
前記第一または前記第二コリメータ群のそれぞれは、中央コリメータおよび前記中央コリメータを囲む複数の周辺コリメータを有することを特徴とする請求項１８に記載の光学指紋センサー。
【請求項２０】
前記周辺コリメータは、前記中央コリメータから等距離であることを特徴とする請求項１９に記載の光学指紋センサー。
【請求項２１】
前記コリメータ群アレイの各ロウまたは各カラムにおいて、前記第一コリメータ群および前記第二コリメータ群は、交互に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の光学指紋センサー。
【請求項２２】
さらに、パネルモジュールを有し、
前記パネルモジュールは、
カバーガラス、および、
前記カバーガラスの上方に設けられ、前記カバーガラスと前記感知モジュールの前記光フィルター層との間に位置し、前記カバーガラスの上に置かれた前記使用者の指に照射される光線を提供する発光層、を有し、
前記使用者の指からの前記反射光は、前記光検知器に対応する前記第一または前記第二コリメータ群の前記コリメータを通って当該光検知器に到達することを特徴とする請求項１６に記載の光学指紋センサー。
【請求項２３】
前記コリメータの直径と高さとの比率は、１：３〜１：３０の間であり、前記コリメータの前記直径は、１〜２０マイクロメートルであることを特徴とする請求項１６に記載の光学指紋センサー。
【請求項２４】
光学指紋センサーの感知モジュールの製造方法であって、
複数の光検知器を光センシング層に形成し、複数の前記光検知器がセンシングアレイとして配置される工程と、
複数のコリメータを光フィルター層に形成し、複数の前記コリメータが、第一パターンを有する複数の第一コリメータ群および第二パターンを有する複数の第二コリメータ群に分類され、前記第一および前記第二コリメータ群は、コリメータ群アレイとして配置される工程、および、
前記光センシング層を前記光フィルター層に取り付けて、前記光フィルター層が前記光センシング層の上に設けられ、前記光フィルター層の前記コリメータ群アレイは、前記光センシング層の前記センシングアレイに合わされ、前記第一および前記第二コリメータ群のそれぞれは、前記光検知器に合わされ、前記第一および前記第二コリメータ群のそれぞれは、前記光検知器の一つに対応する工程、を有し、
前記第一および前記第二コリメータ群の総数は、前記光検知器の数に等しいことを特徴とする製造方法。
【請求項２５】
前記第一および前記第二コリメータ群のそれぞれにおいて、二個の隣接する前記コリメータ間の距離は等しいことを特徴とする請求項２４に記載の製造方法。
【請求項２６】
前記第二パターンは、前記第一パターンを特定の角度で回転させることにより得られることを特徴とする請求項２４に記載の製造方法。
【請求項２７】
前記光フィルター層の中に前記コリメータを形成する工程は、さらに、
前記第一コリメータ群および前記第二コリメータ群を、前記コリメータ群アレイの各ロウまたは各カラムの中に交互に配置する工程を有することを特徴とする請求項２４に記載の製造方法。
【請求項２８】
前記第一および前記第二コリメータ群のそれぞれは、中央コリメータおよび前記中央コリメータを囲む複数の周辺コリメータを有することを特徴とする請求項２４に記載の製造方法。
【請求項２９】
前記周辺コリメータは、前記中央コリメータから等距離であることを特徴とする請求項２８に記載の製造方法。
【請求項３０】
前記コリメータの直径と高さとの比率は、１：３〜１：３０の間であり、前記コリメータの前記直径は、１〜２０マイクロメートルであることを特徴とする請求項２４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年６月１５日に出願された米国仮出願番号６２／５１９８９７号、および２０１８年１月２４日に出願された米国仮出願番号６２／６２１１９２号の優先権を主張するものであり、この内容を引用することによりその全体が本願に組み込まれる。
本発明は、光学指紋センサーに関するものであって、特に、特定のコリメータパターンを有する光学指紋センサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体識別技術はますます発展し、異なる生態特徴を使用者の識別に用いることができる。指紋識別技術の認識率と正確さは、その他の生体特徴識別技術よりもよいことから、指紋識別と認証は、様々な応用において幅広く利用されている。
【０００３】
指紋識別認証技術は、使用者の指紋イメージを検出して、指紋イメージから指紋データ（例えば、特徴点）を取り込むとともに、指紋データをメモリに保存してテンプレートとするか、または、直接、指紋イメージを保存する。その後、認証の間、使用者は、指紋センサーを押すか、あるいは、指紋センサー上で指をスワイプして、指紋イメージが感知され、指紋データが取り込まれる。その後、指紋データはテンプレートと比較される。両者がマッチする場合、使用者の身元が認証される。
【０００４】
図１は、従来の光学指紋センサー１を示す図である。従来の光学指紋センサー１において、パネルモジュール５１の発光ユニットＣｅｌｌ、感知モジュール１１の光検知器２６およびコリメータ３６は、同じ数である。各光検知器２６は単一のコリメータ３６に対応し、単一の対応するコリメータ３６を通して光線が受信される。コリメータ３６のそれぞれは、パネルモジュール５１の中の発光ユニットＣｅｌｌの透明領域Ｚ２に合わされ、コリメータ３６が、発光ユニットＣｅｌｌの非透明領域Ｚ１によって部分的または全体的に被覆されることを防止する。そうでなければ、光線は、コリメータを通過せず、その後、コリメータ３６下方の光検知器２６に到達する。よって、従来の光学指紋センサー１の製造プロセスにおいて、感知モジュール１１がパネルモジュール５１に取り付けられるときに、感知モジュール１１の光検知器２６は、それぞれ、パネルモジュール５１の発光ユニットＣｅｌｌの透明領域Ｚ２に合わされなければならない。感知モジュール１１を製造するときに、光検知器２６のそれぞれがコリメータ３６に合わされ、コリメータ３６が、パネルモジュール５１の非透明領域Ｚ１によって部分的または全体的に被覆されることを防止しなければならない。これにより、反射光はコリメータを通過し、光検知器２６は、発光ユニットＣｅｌｌによって発光されて使用者の指で反射された光線を受信する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学指紋センサーおよびその感知モジュールの製造方法を提供する。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するもので、光学指紋センサーおよびその感知モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光学指紋センサーは、光学指紋センサーの一実施の形態が提供される。光学指紋センサーは、感知モジュールを有する。感知モジュールは、光センシング層、および光センシング層上に設けられる光フィルター層を有する。光センシング層は、センシングアレイに配置された複数の光検知器を有する。光フィルター層は、複数のコリメータを有する。コリメータは、光検知器に対応する複数のコリメータ群に分類され、コリメータ群の数は、光検知器の数に等しい。各コリメータ群において、コリメータは特定のパターンを形成し、且つ、対応する光検知器上に設けられる。各光検知器は、対応するコリメータ群のコリメータを通して使用者の指からの反射光を受信する。
【０００８】
さらに、光学指紋センサーの感知モジュールの製造方法の一実施の形態が提供される。複数の光検知器は、光センシング層中に形成され、光検知器は、センシングアレイ中に配置される。複数のコリメータは、光フィルター層中に形成され、コリメータは、光検知器に対応する複数のコリメータ群に分割される。コリメータ群は、コリメータ群アレイとして配置される。光センシング層は、光フィルター層に取り付けられ、光フィルター層は、光センシング層の上方に設けられ、光フィルター層のコリメータ群アレイは、光センシング層のセンシングアレイに合わされる。各コリメータ群は、光検知器の一つに対応し、対応する光検知器に合わされてその上に設けられる。コリメータ群は、特定パターンで配置される同数のコリメータをそれぞれ有する。
【０００９】
さらに、光学指紋センサーの別の実施の形態が提供される。光学指紋センサーは、感知モジュールを有する。感知モジュールは、光センシング層を有し、光センシング層の上に設けられた光フィルター層を有する。光センシング層は、センシングアレイとして配置される複数の光検知器を有する。光フィルター層は、複数のコリメータを有する。コリメータは、第一パターンを有する複数の第一コリメータ群と第二パターンを有する複数の第二コリメータ群とに分割される。第一および第二コリメータ群の総数は、光検知器の数に等しい。第一および第二コリメータ群は、コリメータ群アレイとして配置され、センシングアレイ中の光検知器に合わされる。光検知器は、対応する第一または第二コリメータ群のコリメータを通して使用者の指からの反射光を受信する。
【００１０】
さらに、光学指紋センサーの感知モジュールの製造方法の別の実施の形態が提供される。複数の光検知器は、光センシング層の中に形成され、光検知器は、センシングアレイとして配置される。複数のコリメータは、光フィルター層の中に形成され、コリメータは、第一パターンを有する複数の第一コリメータ群と、第二パターンを有する複数の第二コリメータ群とに分類される。第一および第二コリメータ群は、コリメータ群アレイとして配置される。光センシング層は、光フィルター層に取り付けられて、光フィルター層は、光センシング層の上に設けられ、光フィルター層のコリメータ群アレイは、光センシング層のセンシングアレイに合わされる。第一および第二コリメータ群は、それぞれ、光検知器の一つに対応し、対応する光検知器に合わされて、その上に設けられる。第一および第二コリメータ群の総数は、光検知器の数と等しい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学指紋センサーの製造プロセスが簡潔になり、且つ歩留まりも改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の光学指紋センサーを示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による光学指紋センサーを示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態による光フィルター層の平面図である。
【図４】本発明の別の実施の形態による光フィルター層の平面図である。
【図５】本発明の別の実施の形態による光フィルター層の平面図である。
【図６】本発明の別の実施の形態による光フィルター層の平面図である。
【図７】本発明の別の実施の形態による光フィルター層の平面図である。
【図８】本発明の一実施の形態による光学指紋センサーの感知モジュールの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の実施の形態では、添付の図面を参照する詳細な記述が与えられる。
本明細書で記述されるのは、本発明を実施する最適な方式である。目的は、本発明の原理を説明することであり、この説明は、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の参照により決定される。
【００１４】
図２は、本発明の一実施の形態による光学指紋センサー１００を示す図である。光学指紋センサー１００は、感知モジュール１０およびパネルモジュール５０を有する。感知モジュール１０は、パネルモジュール５０の下に設けられる。感知モジュール１０を、パネルモジュール５０に取り付けることにより、光学指紋センサー１００が製作される。この実施の形態において、感知モジュール１０は、接着剤（図示しない）によりパネルモジュール５０に取り付けられる。
【００１５】
パネルモジュール５０は、カバーガラス６０および発光層７０を有する。発光層７０は、複数の発光ユニットＣｅｌｌを含む発光アレイを有する。記述を簡潔にするため、発光層７０の中の発光ユニットＣｅｌｌの構成の記載を省略する。カバーガラス６０が、発光アレイを被覆するように発光層７０の上に設けられる。各発光ユニットＣｅｌｌは、光源領域（すなわち、非透明領域）Ｚ１および透明領域Ｚ２を有し、光源領域Ｚ１は、発光デバイス８０を有する。発光デバイス８０は光線９０を出射し、光線９０は、カバーガラス６０を通過して、使用者の指４０に照射される。いくつかの実施の形態において、パネルモジュール５０は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネルであり、発光デバイス８０は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）である。いくつかの実施の形態において、パネルモジュール５０はマイクロＬＥＤパネルであり、発光デバイス８０はマイクロＬＥＤである。
【００１６】
感知モジュール１０は、光センシング層（または、光線受信層）２０および光フィルター層３０を有する。感知モジュール１０の光フィルター層３０は、接着剤によってパネルモジュール５０の発光層７０に取り付けられる。光センシング層２０は、センシングアレイとして配置される複数の光検知器２５を有する。一つの実施の形態において、光検知器２５はフォトダイオードである。Ｘ方向において、各光検知器２５は、同じ長さを有する。さらに、光検知器２５は、等間隔である。
【００１７】
光フィルター層３０は、遮光（例えば、遮光、光吸収または不透明）材料から形成される。光フィルター層３０は複数のコリメータ３５を有する。光線（例えば、反射光９５）は、光フィルター層３０のコリメータ３５を通過して、光フィルター層３０の下方に設けられた光センシング層２０に到達する。いくつかの実施の形態において、各コリメータ３５は、コリメータを通った光線が光フィルター層３０の一方の側から他方の側へ通過できるように、光フィルター層３０の中で開口を形成している。さらに、各コリメータ３５は、同じ形状と尺寸の開口を有する（例えば、直径Ｌ１）。いくつかの実施の形態において、コリメータ３５の直径Ｌ１は、１〜２０マイクロメートル（μｍ）である。加えて、コリメータ３５の直径Ｌ１と高さＨ１との比率は、１：３〜１：３０の間である。
【００１８】
光フィルター層３０において、コリメータ３５は、複数のコリメータ群ＧＰに分割される。コリメータ群ＧＰのそれぞれは光検知器２５に合わされ、各コリメータ群ＧＰは、光検知器２５の一つに対応し、且つ、各コリメータ群ＧＰは、同数のコリメータ３５を有する。従来の光学指紋センサーと比較して、本発明の図２の光学指紋センサー１００において、コリメータ３５の総数は、光検知器２５よりも多く、光検知器２５の一つは、対応するコリメータ群ＧＰの中の複数のコリメータ３５を通して、反射光を受信する。これにより、感知モジュール１０を製造するときに、コリメータ３５を光検知器２５に合わせする必要がなく、コリメータ群ＧＰと光検知器２５だけを合わせればよい。さらに、パネルモジュール５０が感知モジュール１０に取り付けられるとき、感知モジュール１０の光検知器２５は、パネルモジュール５０の発光ユニットＣｅｌｌに合わせる必要はない。これにより、本発明において、光学指紋センサー１００の製造プロセスが簡潔になり、歩留まりが増加する。
【００１９】
図２において、指４０が光学指紋センサー１００に接触するとき、発光ユニットＣｅｌｌの光源領域Ｚ１の中の発光デバイス８０は、光線９０を出射し、光線９０は、カバーガラス６０を通過して指４０に照射される。指４０の表面から反射された反射光９５は、感知モジュール１０の光フィルター層３０のコリメータ３５を通過して光センシング層２０に到達する。光センシング層２０の光検知器２５は反射光９５を感知する。指４０の指紋隆起部と指紋谷部によって反射された反射光９５は、異なる量のエネルギーと波長を有する。反射光９５を受信した後、各光検知器２５は、受信した反射光９５を感知出力に変換するとともに、指４０の指紋情報を得るために、感知出力をプロセッサ（図示しない）またはその他の後段回路に提供する。
【００２０】
光センシング層２０の光検知器２５の数は、発光層７０の発光ユニットＣｅｌｌの数の整数倍である。いくつかの実施の形態において、ある光検知器２５は、発光ユニットＣｅｌｌの光源領域Ｚ１によって部分的に被覆され、そのような光検知器２５は、二個の隣接する発光ユニットＣｅｌｌから出射されて、指４０から反射された反射光９５を受信する。各光検知器２５は、対応するコリメータ群ＧＰの中の複数のコリメータ３５の下方に設けられるので、光検知器２５の上に設けられたいくつかのコリメータ３５が、光検知器２５の上に設けられた発光ユニットＣｅｌｌの光源領域Ｚ１によって被覆されたとき、光検知器２５は、光源領域Ｚ１によって完全には被覆されていないコリメータ群ＧＰの別のコリメータ３５を通して反射光９５を受信する。よって、各光検知器２５によって提供される感知出力に従って、光学指紋センサー１００は、指４０の指紋情報を得る。
【００２１】
図３は、本発明の一実施の形態による光フィルター層３０Ａの平面図である。光フィルター層３０Ａにおいて、複数のコリメータ３５は、複数のコリメータ群ＧＰ１に分類される。コリメータ群ＧＰ１は、コリメータ群アレイとして配置され、光検知器２５は、センシングアレイとして配置される。コリメータ群のコリメータ群ＧＰ１アレイのそれぞれは、センシングアレイの光検知器２５と合わされ、コリメータ群ＧＰ１のそれぞれは、図２の光センシング層２０の光検知器２５の一つに対応する。つまり、各コリメータ群ＧＰ１は、対応する光検知器２５の上に設けられる。図３において、各コリメータ群ＧＰ１は、特定パターンで配置される７個のコリメータ３５を有する。この実施の形態において、特定パターンは、特定パターンの中央に配置された単一の中央コリメータ３５ａ、および単一の中央コリメータ３５ａを囲む複数の周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿６を有する。この実施の形態において、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿６の数は、６であり、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿６は、六角形を形成するように配置される。いくつかの実施の形態において、各コリメータ群ＧＰ１の中の二個の隣接するコリメータ３５の間の距離Ｄ１は等しい。つまり、各コリメータ群ＧＰ１中のコリメータ３５は等間隔であり、中央コリメータ３５ａと周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿６のそれぞれとの間の距離Ｄ１は、等しく（すなわち、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿６は中央コリメータ３５ａから等距離である）、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿６のうち、任意の二個の隣り合った周辺コリメータ間の距離Ｄ１も等しい。いくつかの実施の形態において、距離Ｄ１は、３マイクロメートル以上である。さらに、二個の隣接するコリメータ群ＧＰ１に別々に位置する隣接する二個の周辺コリメータ３５間の距離Ｄ２は、同じコリメータ群ＧＰ１に位置する二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ１よりも小さく、すなわち、Ｄ２＜Ｄ１である。いくつかの実施の形態において、コリメータ３５の直径（すなわち、図２のＬ１）は、二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ１よりも大きい。
【００２２】
図４は、本発明の別の実施の形態による光フィルター層３０Ｂの平面図である。光フィルター層３０Ｂにおいて、複数のコリメータ３５は、複数のコリメータ群ＧＰ１および複数のコリメータ群ＧＰ１＿Ｒに分類される。コリメータ群ＧＰ１およびＧＰ１＿Ｒは、コリメータ群アレイとして配置され、光検知器２５は、センシングアレイとして配置される。コリメータ群アレイのコリメータ群ＧＰ１およびＧＰ１＿Ｒのそれぞれは、センシングアレイの光検知器２５に合わされ、コリメータ群ＧＰ１およびＧＰ１＿Ｒのそれぞれは、図２の光センシング層２０の光検知器２５の一つに対応する。つまり、各コリメータ群ＧＰ１またはＧＰ１＿Ｒは、対応する光検知器２５の上に設けられる。加えて、コリメータ群アレイの各ロウおよび各カラムにおいて、コリメータ群ＧＰ１およびコリメータ群ＧＰ１＿Ｒは交互に配置される。よって、各コリメータ群ＧＰ１の四つの辺は、四個のコリメータ群ＧＰ１＿Ｒに隣接し、同様に、各コリメータ群ＧＰ１＿Ｒの四つの辺は、四個のコリメータ群ＧＰ１に隣接する。この実施の形態において、コリメータ群ＧＰ１＿Ｒの第二特定パターンは、コリメータ群ＧＰ１の第一特定パターンを角度９０度時計回りに回転させることにより得られる。例えば、各コリメータ群ＧＰ１において、周辺コリメータ３５ｂ＿６、中央コリメータ３５ａおよび周辺コリメータ３５ｂ＿３は、Ｘ方向の同じ直線上に設けられる。各コリメータ群ＧＰ１＿Ｒにおいて、周辺コリメータ３５ｂ＿３、中央コリメータ３５ａおよび周辺コリメータ３５ｂ＿６は、Ｙ方向の同じ直線上に設けられる。さらに、各コリメータ群ＧＰ１＿Ｒおよび各コリメータ群ＧＰ１の中の二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ１は等しい。いくつかの実施の形態において、距離Ｄ１は、３マイクロメートル以上である。注意すべきことは、二個の隣接するコリメータ群ＧＰ１とＧＰ１＿Ｒとに別々に位置する二個の隣接する周辺コリメータ３５の距離Ｄ２は、同じコリメータ群ＧＰ１またはＧＰ１＿Ｒに位置する二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ１以上、すなわち、Ｄ２≧Ｄ１である。いくつかの実施の形態において、コリメータ３５の直径（すなわち、図２のＬ１）は、距離Ｄ１およびＤ２よりも大きい。
【００２３】
図５は、本発明の別の実施の形態による光フィルター層３０Ｃの平面図である。光フィルター層３０Ｃにおいて、複数のコリメータ３５は、複数のコリメータ群ＧＰ２に分類される。加えて、コリメータ群ＧＰ２は、コリメータ群アレイとして配置され、光検知器２５は、センシングアレイとして配置される。コリメータ群アレイのコリメータ群ＧＰ２は、それぞれ、センシングアレイの光検知器２５に合わされ、各コリメータ群ＧＰ２は、図２の光センシング層２０の光検知器２５の一つに対応する。つまり、各コリメータ群ＧＰ２は、対応する光検知器２５の上に設けられる。図５において、各コリメータ群ＧＰ２は、特定パターンで配置された５個のコリメータ３５を有する。さらに、単一の中央コリメータ３５ａは特定パターンの中央に配置され、中央コリメータ３５ａは、複数の周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿４によって囲まれている。この実施の形態において、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿４の数は４であり、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿４は、四角形を形成するように配置される。各コリメータ群ＧＰ２において、中央コリメータ３５ａから、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿４のそれぞれまでの距離Ｄ３は等しく（すなわち、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿４は、中央コリメータ３５ａから等距離）、周辺コリメータ３５ｂ＿１−３５ｂ＿４のうち、二個の隣り合った周辺コリメータ間の距離Ｄ３ａも等しく、Ｄ３ａ≧Ｄ３である。いくつかの実施の形態において、距離Ｄ３は、３マイクロメートル以上である。いくつかの実施の形態において、二個の隣接するコリメータ群ＧＰ２に別々に位置する二個の隣接する周辺コリメータ３５間の距離Ｄ４は、同じコリメータ群ＧＰ２に位置する二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ３以上、すなわち、Ｄ４≧Ｄ３である。いくつかの実施の形態において、コリメータ３５の直径（すなわち、図２のＬ１）は、距離Ｄ３およびＤ４より大きい。
【００２４】
図６は、本発明の別の実施の形態による光フィルター層３０Ｄの平面図である。光フィルター層３０Ｄにおいて、複数のコリメータ３５は、複数のコリメータ群ＧＰ３および複数のコリメータ群ＧＰ３＿Ｒに分類される。コリメータ群ＧＰ３およびＧＰ３＿Ｒは、コリメータ群アレイとして配置され、光検知器２５は、センシングアレイとして配置される。コリメータ群アレイのコリメータ群ＧＰ３およびＧＰ３＿Ｒのそれぞれは、センシングアレイの光検知器２５に合わされ、コリメータ群ＧＰ３およびＧＰ３＿Ｒのそれぞれは、図２の光センシング層２０の光検知器２５の一つに対応する。コリメータ群ＧＰ３およびＧＰ３＿Ｒのそれぞれは、対応する光検知器２５の上に設けられる。加えて、コリメータ群アレイの各ロウにおいて、コリメータ群ＧＰ１とコリメータ群ＧＰ１＿Ｒとが交互に配置され、コリメータ群アレイの各カラムにおいて、同じコリメータ群ＧＰ３またはＧＰ３＿Ｒが配置される。例えば、コリメータ群ＧＰ３は、第一カラムＣＯＬ１と第三カラムＣＯＬ３に配置される。コリメータ群ＧＰ３＿Ｒは、第二カラムＣＯＬ２と第四カラムＣＯＬ４に配置される。この実施の形態において、コリメータ群ＧＰ３の第一特定パターンは、３個のコリメータ３５により形成される三角形である。この実施の形態において、コリメータ群ＧＰ３の中の第一特定パターンは、中央コリメータを有さない。加えて、コリメータ群ＧＰ３＿Ｒの第二特定パターンは、コリメータ群ＧＰ３の第一特定パターンを１８０度回転させることにより得られる。さらに、各コリメータ群ＧＰ３および各コリメータ群ＧＰ３＿Ｒのうち、任意の二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ５は等しい。いくつかの実施の形態において、距離Ｄ５は、３マイクロメートル以上である。この実施の形態において、二個の隣接するコリメータ群ＧＰ３および／またはＧＰ３＿Ｒの上に別々に位置する二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ６は、同じコリメータ群ＧＰ３またはＧＰ３＿Ｒの中の二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ５以上、すなわちＤ６≧Ｄ５である。いくつかの実施の形態において、コリメータ群アレイの各カラムにおいて、コリメータ群ＧＰ３およびＧＰ３＿Ｒは交互に配置され、コリメータ群アレイの各ロウにおいて、同じコリメータ群ＧＰ３またはＧＰ３＿Ｒが配置される。いくつかの実施の形態において、コリメータ３５の直径（すなわち、図２のＬ１）は、距離Ｄ５およびＤ６よりも大きい。
【００２５】
図７は、本発明の別の実施の形態による光フィルター層３０Ｅの平面図である。光フィルター層３０Ｅにおいて、複数のコリメータ３５は、複数のコリメータ群ＧＰ４および複数のコリメータ群ＧＰ４＿Ｒに分類される。コリメータ群ＧＰ４およびＧＰ４＿Ｒは、コリメータ群アレイとして配置され、光検知器２５は、センシングアレイとして配置される。コリメータ群アレイのコリメータ群ＧＰ４およびＧＰ４＿Ｒのそれぞれは、センシングアレイの光検知器２５に合わされ、コリメータ群ＧＰ４およびＧＰ４＿Ｒのそれぞれは、図２の光センシング層２０の光検知器２５の一つに対応する。コリメータ群ＧＰ４およびＧＰ４＿Ｒのそれぞれは、対応する光検知器２５の上に設けられる。さらに、コリメータ群アレイの各ロウおよび各カラムにおいて、コリメータ群ＧＰ４およびコリメータ群ＧＰ４＿Ｒは交互に配置される。よって、各コリメータ群ＧＰ４の四つの辺は、四個のコリメータ群ＧＰ４＿Ｒに隣接し、各コリメータ群ＧＰ４＿Ｒの四つの辺は、四個のコリメータ群ＧＰ４に隣接する。各コリメータ群ＧＰ４は、四角形の第一特定パターンで配置された４個のコリメータ３５を有する。この実施の形態において、コリメータ群ＧＰ４の第一特定パターンは、中央コリメータを有さない。加えて、コリメータ群ＧＰ４＿Ｒの第二特定パターンは、コリメータ群ＧＰ４の第一特定パターンを時計回りに角度４５°回転させることにより得られる。さらに、各コリメータ群ＧＰ４と各コリメータ群ＧＰ４＿Ｒの中の二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ７は等しい。いくつかの実施の形態において、距離Ｄ７は、３マイクロメートル以上である。図７において、二個の隣接するコリメータ群ＧＰ４とＧＰ４＿Ｒに別々に位置する二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ８は、同じコリメータ群ＧＰ４またはＧＰ４＿Ｒに位置する二個の隣接するコリメータ３５間の距離Ｄ７以上、つまり、Ｄ８≧Ｄ７である。いくつかの実施の形態において、コリメータ３５の直径（すなわち、図２のＬ１）は、距離Ｄ７およびＤ８よりも大きい。
【００２６】
図８は、本発明の一実施の形態による光学指紋センサー１００の感知モジュール１０の製造方法を示す図である。まず、工程８１０において、複数の光検知器２５は光センシング層２０の中に形成され、光検知器２５はセンシングアレイとして配置される。次に、工程８２０において、複数のコリメータ３５は光フィルター層３０の中に形成される。いくつかの実施の形態において、光フィルター層３０のコリメータ３５は、同一のパターンを有する複数のコリメータ群、例えば、図３の光フィルター層３０Ａのコリメータ群ＧＰ１および図５の光フィルター層３０Ｃのコリメータ群ＧＰ２に分類される。光フィルター層３０の中のコリメータ群は、コリメータ群アレイとして配置される。いくつかの実施の形態において、光フィルター層３０のコリメータ３５は、第一パターンを有する複数の第一コリメータ群と第二パターンを有する複数の第二コリメータ群、例えば、図４の光フィルター層３０Ｂのコリメータ群ＧＰ１とＧＰ１＿Ｒ、図６の光フィルター層３０Ｄのコリメータ群ＧＰ３とＧＰ３＿Ｒ、および図７の光フィルター層３０Ｅのコリメータ群ＧＰ４とＧＰ４＿Ｒに分類される。光フィルター層３０中の第一および第二コリメータ群は、コリメータ群アレイとして配置される。いくつかの実施の形態において、感知アレイの中の光検知器２５の数は、コリメータ群アレイの中のコリメータ群の数と同じである。いくつかの実施の形態において、工程８１０と８２０の順番は入れ替えてもよい。
【００２７】
いくつかの実施の形態において、工程８２０において、第一パターンを有する第一コリメータ群を回転させることにより、第二パターンを有する第二コリメータ群が得られる。加えて、工程８２０において、第一コリメータ群および第二コリメータ群は、コリメータ群アレイの各ロウおよび／または各カラムの中で交互に配置される。
【００２８】
次に、工程８３０において、光センシング層２０が光フィルター層３０に取り付けられて、光フィルター層３０が光センシング層２０の上方に位置し、光フィルター層３０のコリメータ群アレイは、光センシング層２０のセンシングアレイに合わされる。つまり、センシングアレイの各光検知器２５は、コリメータ群アレイの中のコリメータ群の一つに対応し、且つ、対応するコリメータ群に合わされる。
【００２９】
本発明の実施の形態による光学指紋センサーにおいて、各光検知器は、対応するコリメータ群の中の複数のコリメータに対応し、これにより、感知モジュールの製造プロセスにおいて、光検知器は、光検知器と個々のコリメータ間の位置関係を考慮することなく、それぞれ、対応するコリメータ群に合わせればよい。さらに、感知モジュールをパネルモジュールに取り付けるとき、光検知器は、発光ユニットに合わせる必要がないので、感知モジュールとパネルモジュールと間の位置関係を考慮する必要がない。これにより、光学指紋センサーの製造プロセスは簡潔で、且つ、歩留まりが改善される。
【００３０】
本発明では好ましい実施の形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の思想を脱しない範囲内で各種の変形を加えることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１，１００  光学指紋センサー、１０，１１  感知モジュール、２０，２１  光センシング層、２５，２６  光検知器、３０，３１  光フィルター層、３５，３６，３５ａ，３５ｂ＿１〜３５ｂ＿６  コリメータ、４０  指、５０，５１  パネルモジュール、６０，６１  カバーガラス、７０，７１  発光層、８０，８１  発光デバイス、９０  光線、９５  反射光、Ｃｅｌｌ  発光ユニット、ＧＰ，ＧＰ１，ＧＰ１＿Ｒ，ＧＰ２，ＧＰ３，ＧＰ３＿Ｒ，ＧＰ４，ＧＰ４＿Ｒ  コリメータ群。Ｚ１  光源領域、Ｚ２  透明領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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