一种生物特征检测结构制造技术

本申请公开了一种生物特征检测结构。所述生物特征检测结构包括透光层，在透光层一侧设置有光源和光敏元件，在透光层另一侧设置有高折射率层，利用显示屏原有光源及透光层，将光学检测必须的光源与显示屏自身光源结合，并在原有玻璃层上设置高折射率层的方法，在不影响屏幕显示性能的前提下开创性地实现了指纹检测，并通过在透光层与高折射率层之间设置介质层增强检测效果，实现了电子设备显示屏与指纹识别检测系统兼容。

A biometric detection structure

The application discloses a biometric detection structure. The biometric detection structure comprises a light transmission layer, a light source and a photosensitive element are arranged on one side of the light transmission layer, a high refractive index layer is arranged on the other side of the light transmission layer, and the light source necessary for optical detection is combined with the light source of the display screen itself by using the original light source and the light transmission layer of the display screen, and a high refractive index layer is arranged on the original glass layer. The method realizes the fingerprint detection without affecting the performance of the screen, and enhances the detection effect by setting a dielectric layer between the transmittance layer and the high refractive index layer, thus realizing the compatibility between the electronic display screen and the fingerprint identification detection system.

【技术实现步骤摘要】
一种生物特征检测结构
本技术涉及光学检测领域，特别的涉及一种生物特征检测结构。
技术介绍
随着社会经济和科学技术的发展，以及现代化进程的不断深入，各种电子设备层出不穷。常见的电子设备有手机、台式计算机、笔记本电脑和平板电脑等。一般而言，这些电子设备都具有显示屏。一部分电子设备的显示屏除提供显示功能外，还用于实现其他人机交互功能，如触摸检测等功能。例如，智能手机的显示屏往往还用于实现智能手机对手指的接触做出反应。为满足上述人机交互功能，电子设备的显示屏有着众多的技术要求和技术处理方法。例如，为节省电源消耗，降低屏幕厚度等，发展出了LCD屏幕和OLED屏幕等。随着指纹识别技术的发展，电子设备中指纹识别技术的应用也越来越普及，如智能手机中的指纹解锁等功能。通常指纹识别结构设置于电子设备显示屏之外的部件上，例如，在智能手机上，通常在手机背部开设专用区域来设置指纹识别设置，而不能在显示屏上实现指纹检测/识别功能。这是因为在显示屏上实现指纹检测/识别功能存在许多实际困难，目前指纹检测技术主要基于以下三种技术，一是电容检测方式，二是超声检测方式，三是光学检测方式，但是，以上前两种检测均很难应用于显示屏上，具体地：电容检测方式中使用的电容检测材料通常为不透光材料，在显示屏上设置不透光的电容材料则会大大地损失显示屏的有效显示面积，这与追求大显示屏的需求是相悖的；超声指纹检测方式，由于检测端只能放在显示屏下面，从而分辨率低，不能辨识出指纹。采用光学检测方式的指纹检测/识别结构需要设置三棱镜等光学器件，会极大的增加电子设备的厚度，这与对电子设备更轻更薄的要求是相违背的，并且，通过设置有三棱镜等光学器件检测结构导致显示屏无法正常显示，不能与现有显示屏集成。由于电子设备厂商电子设备上所用显示屏的参数，如透射率、强度、韧度等理化参数已经经过严格筛选和设定，在综合各项指标的基础上选择出了目前的显示屏，因此，如何在对现有屏幕改动较小的前提下，实现对指纹、掌纹的清晰检测，实现显示屏对指纹检测设备的兼容是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请提供种一种生物特征检测结构，所述检测结构直接利用电子设备的显示屏玻璃及显示屏光源作为透光层和光源，通过在透光层上设置高折射率层使得所述检测结构获得清楚的指纹图像，所述检测结构能够与智能手机等电子设备兼容，能够在不影响电子设备显示效果的前提下，在电子设备的显示屏上实现指纹和/或掌纹等采集、识别的功能。所述检测结构包括透光层1，在所述透光层1的一侧设置有光敏元件2，在所述透光层1的另一侧设置有高折射率层3，并且，所述高折射率层3的折射率大于所述透光层1的折射率，所述生物特征为指纹和/或掌纹，在检测时，所述生物特征与所述高折射率层相接触，即，所述高折射率层用于与指纹和/掌纹等生物特征接触。在一种可实现的方式中，所述检测结构还包括光源4，所述光源4与所述光敏元件2设置于所述透光层1同侧。进一步地，所述光源4为显示屏光源，所述透光层1为显示屏玻璃。可选地，所述高折射率层3与所述透光层1相贴合。此外，本专利技术人根据理论计算和实验均发现，如果所述高折射率层3的折射率进一步增大，则光线由透光层1进入高折射率层3时会产生较多的反射，从而降低了进入并到达高折射率层3上表面的光线强度，从而降低了高折射率层3上表面的反射光强度，进而会降低采集到的指纹图像的清晰度。为消除由于所述高折射率层3折射率过大而引起的纹理图像清晰度降低，所述指纹检测结构在所述高折射率层3与所述透光层1之间设置有在所述高折射率层3与所述透光层1之间设置有一层或多层介质层5，所述介质层5具有预设的折射率和/或厚度，所述介质层5用于使得光敏元件所获得的生物特征图像的清晰度相对于不设置介质层5增高。在一种可实现的方式中，在所述高折射率层3与所述透光层1之间设置有一层介质层5，所述介质层5的折射率小于所述高折射率层3的折射率并且大于所述透光层1的折射率。在一种可实现的方式中，在所述高折射率层3与所述透光层1之间设置有多层介质层5，每层所述介质层5的折射率小于所述高折射率层3的折射率并且大于所述透光层1的折射率，由靠近所述透光层1的一侧向靠近所述高折射率层3的一侧，各层所述介质层5的折射率依次增大。可以利用高折射率层3的上下表面反射光之间发生干涉相加，使得在入射光强度相同的条件下，使来自指纹谷区域的反射光强度更大，从而获得更为清晰的指纹图像。在一种可实现的方式中，所述高折射率层的厚度为光线在高折射率层中波长的1/4。然而，上述高折射率层会导致显示屏发生色移，而且，如果入射光波长不固定，例如自然光的情况，是宽谱光，折射率渐变的高折射率层3只会对一部分波长范围的入射光具有较好效果，而入射光中的其他波长分量效果较差。如果高折射率层3包括多层折射率高低不同，厚度不同的多个折射膜子层，则能对广谱的入射光都达到增强反射光的效果。因此，所述指纹检测结构在所述高折射率层3与所述透光层1之间设置有多层第一介质层6和多层第二介质层7，所述第一介质层6的折射率与所述第二介质层7的折射率不同，所述第一介质层6与所述第二介质层7交替设置，使得所述第一介质层6和所述第二介质层7对包含多种波长的光束中的多种单色光都能增加透射到高折射率层的光的强度。可选地，多层所述第一介质层6的厚度不同。可选地，为使显示屏在被手指触摸后不会在显示屏表面残留有水渍或油渍等污渍，在所述高折射率层远离透光层一侧的表面上设置有用以防水防油的AF层(Anti-Fingerprint，防指纹层)，所述AF层与所述高折射率层相贴合。本申请提供的生物特征检测结构包括透光层，在透光层一侧设置有光源和光敏元件，在透光层另一侧设置有高折射率层，利用显示屏原有光源及透光层，将光学检测必须的光源与显示屏自身光源结合，并在原有玻璃层上设置高折射率层的方法，在不影响屏幕显示性能的前提下开创性地实现了指纹检测，并通过在透光层与高折射率层之间设置介质层增强检测效果，实现了电子设备显示屏与指纹识别检测系统兼容。本申请提供的检测结构可以通过包括以下步骤的方法制造：制备透光层1，并在透光层1一侧设置光源4和光敏元件2；在所述透光层1的另一侧的表面制备高折射率层3，所述高折射率层3的折射率大于所述透光层1的折射率，在检测时，所述生物特征与所述高折射率层相接触。可选地，所述光学结构用于显示屏，所述透光层1为显示屏玻璃，所述光源4为显示屏光源。可选地，所述高折射率层3的厚度为光源光线在高折射率层中波长的1/4。可选地，在制备高折射率层3之前，还可以在所述透光层1制备高折射率层3同侧的表面制备介质层5，所述介质层5的折射率大于所述透光层1的折射率，并且小于所述高折射率层3的折射率。可选地，所述透光层1、介质层5以及高折射率层3中相邻两层相互贴合。各层所述介质层的折射率，由靠近所述透光层1的一侧向靠近所述高折射率层3的一侧，依次增大。或者，在制备高折射率层3之前，还可以在所述透光层1制备高折射率层3同侧的表面制备多层第一介质层6和多层第二介质层7，所述第一介质层6的折射率与所述第二介质层7的折射率不同，所述第一介质层6与所述第二介质层7交替设置，使得所述第一介质层6和所述第二介质层7对包含多种波长的光束中的多种单色光都能增加透射到高折射率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物特征检测结构，其特征在于，所述检测结构包括透光层(1)，在所述透光层(1)的一侧设置有光敏元件(2)，在所述透光层(1)的另一侧设置有高折射率层(3)，并且，所述高折射率层(3)的折射率大于所述透光层(1)的折射率，所述高折射率层用于与生物特征接触。

【技术特征摘要】
1.一种生物特征检测结构，其特征在于，所述检测结构包括透光层(1)，在所述透光层(1)的一侧设置有光敏元件(2)，在所述透光层(1)的另一侧设置有高折射率层(3)，并且，所述高折射率层(3)的折射率大于所述透光层(1)的折射率，所述高折射率层用于与生物特征接触。2.根据权利要求1所述的检测结构，其特征在于，所述检测结构还包括光源(4)，所述光源(4)与所述光敏元件(2)设置于所述透光层(1)同侧。3.根据权利要求2所述的检测结构，其特征在于，所述光源(4)为显示屏光源，所述透光层(1)为显示屏玻璃。4.根据权利要求1所述的检测结构，其特征在于，所述高折射率层(3)与所述透光层(1)相贴合。5.根据权利要求1所述的检测结构，其特征在于，在所述高折射率层(3)与所述透光层(1)之间设置有一层或多层介质层(5)，所述介质层(5)具有预设的折射率和/或厚度，使得光敏元件所获得的生物特征图像的清晰度相对于不设置介质层(5)增高。6.根据权利要求5所述的检测结构，其特征在于，在所述高折射率层(3)与所述透光层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明方，王远靖，韩侃，
申请(专利权)人：印象认知北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11