一种指纹识别结构、显示基板和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种指纹识别结构、显示基板和显示装置。指纹识别结构包括阵列排布的多个指纹图形传感器，指纹图形传感器用于获取指纹图像；还包括位于指纹图形传感器的感应面一侧的透明基底和位于透明基底上的多个全反射透镜，全反射透镜用于使来自透明基底靠近指纹图形传感器一侧的至少一部分光线发生全反射并返回透明基底靠近指纹图形传感器一侧。本发明专利技术通过设置全反射透镜，光线在与指纹的脊相对应的全反射透镜内会发生受抑全反射，通过指纹图形传感器采集的指纹图像只由这两种信号构成，能够直接生成指纹的二值化图，图像处理方式简单，且可能出现的误差较小。

A fingerprint identification structure, display substrate and display device

The invention provides a fingerprint identification structure, a display substrate and a display device. The fingerprint identification structure includes a number of fingerprint graphics sensors arranged in arrays, which are used to obtain fingerprint images, a transparent base on one side of the sensing surface of the fingerprint graphics sensor and a plurality of total reflection lenses on the transparent base, which are used to completely reverse at least part of the light coming from the transparent base near the fingerprint graphics sensor side. Shoot and return to the transparent base near the fingerprint graphics sensor side. By setting the total reflection lens, the total reflection of the light rays in the total reflection lens corresponding to the ridge of the fingerprint will be restrained. The fingerprint image collected by the fingerprint graphic sensor consists of only two kinds of signals, which can directly generate the binary image of the fingerprint. The image processing method is simple and the error may be small.

【技术实现步骤摘要】
一种指纹识别结构、显示基板和显示装置
本专利技术涉及指纹识别
，尤其涉及一种指纹识别结构、显示基板和显示装置。
技术介绍
现有光学指纹识别过程在获取指纹图像之后，需要将采集的初始图像经过过滤波等初始处理后，进一步经二值化处理转换为二值化图，进一步对二值化图进行后续处理和特征提取，完成指纹的采集和处理过程。二值化图指的是仅包括两种灰度像素的图像，其中一种灰度像素对应指纹的谷，另一种像素对应指纹的脊。一种现有的二值化处理过程为以某一灰度值为阈值，灰度大于该阈值的图像灰度被修正为255，低于该阈值的图像灰度被修正为0，从而实现将采集到的指纹图像转换为二值化图。由于采集的初始图像较为复杂，可能出现各种干扰光线，且初始图像需要经过滤波处理，所以图像处理方式复杂，且可能出现的误差较大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种指纹识别结构、显示基板和显示装置，以解决现有指纹识别结构的图像处理方式复杂，且可能出现的误差较大的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种指纹识别结构，包括阵列排布的多个指纹图形传感器，所述指纹图形传感器用于获取指纹图像；还包括位于所述指纹图形传感器的感应面一侧的透明基底和位于透明基底上的多个全反射透镜，所述全反射透镜用于使来自所述透明基底靠近所述指纹图形传感器一侧的至少一部分光线发生全反射并返回所述透明基底靠近所述指纹图形传感器一侧。可选的，所述全反射透镜的材料折射率为1.5至2.0。可选的，所述全反射透镜的材料折射率为1.7至2.0。可选的，所述全反射透镜呈半球形。可选的，所述全反射透镜的直径为10至100微米。可选的，所述全反射透镜的高度为5至50微米，其中，所述全反射透镜的高度为所述全反射透镜与所述盖板的最远点与所述盖板之间距离。可选的，所述全反射透镜与所述指纹图形传感器一一对应。可选的，还包括射频指纹传感器和/或超声波指纹传感器，所述射频指纹传感器和/或超声波指纹传感器设置于所述指纹图形传感器背向所述透明基底的一侧。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种显示基板，包括衬底基板、形成于所述衬底基板上的显示器件和设置于所述显示器件上的透明盖板，所述透明盖板形成有多个全反射透镜，所述全反射透镜用于使来自所述透明盖板靠近所述显示器件一侧的至少一部分光线发生全反射并返回所述透明盖板靠近所述显示器件一侧。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种显示装置，包括显示基板和上述任一项所述的指纹识别结构，其中，所述指纹识别结构的透明基底复用为所述显示基板的透明盖板。本专利技术实施例通过设置全反射透镜，当指纹接触到全反射透镜时，光线在与指纹的脊相对应的全反射透镜内会发生受抑全反射，在与指纹的谷相对应的全反射透镜内发生全反射。反射至指纹图形传感器的光线只有两种，一种是发生全反射而返回的光线，另一种是发生受抑全反射而返回的光线，通过指纹图形传感器采集的指纹图像只由这两种信号构成，能够直接生成指纹的二值化图，图像处理方式简单，且可能出现的误差较小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。图1是本专利技术第一实施例提供的指纹识别结构的结构示意图；图2是本专利技术第一实施例提供的一种指纹识别结构的结构示意图；图3是本专利技术第一实施例提供的另一种指纹识别结构的结构示意图；图4是本专利技术实施例中全反射透镜的原理图；图5是本专利技术第一实施例提供的指纹识别结构的使用状态示意图；图6是本专利技术第二实施例提供的一种显示基板的结构示意图；图7是本专利技术第二实施例提供的另一种显示基板的结构示意图；图8是本专利技术第三实施例提供的一种显示装置的结构示意图；图9是本专利技术第三实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。第一实施例：本专利技术提供了一种指纹识别结构。如图1所示，在一个实施例中，该指纹识别结构包括指纹图形传感器101、透明基底102和位于透明基底102上的多个全反射透镜103。本实施例中，指纹图形传感器101用于采集指纹图像，多个指纹图形传感器101阵列排布，每一指纹图形传感器101均可参考现有的及改进的光学指纹识别过程中所选用的指纹图形传感器101，此处不对指纹图形传感器101的具体结构、原理和排布方式作进一步限定和描述。本实施例中的透明基底102位于指纹图形传感器101的感应面一侧，透明基底102的一侧设置有多个全反射透镜103，如图2所示，本实施例中的全反射透镜103可以间隔设置，即相邻两个全反射透镜103之间形成一定间隔，如图3所示，也可以紧密排布，即相邻两个全反射透镜103相抵接。如图4所示，图4为全反射透镜103的原理图，全反射指的是光线由光密介质(即光在此介质中的折射率大的)射到光疏介质(即光在此介质中折射率小的)的界面时，全部被反射回原介质内的现象。全反射透镜103则是利用这种全反射现象，使光线连续发生全反射并偏转返回的透镜。如图4所示，全反射透镜103相对于空气为光密介质，光线由透明基底102的方向照向全反射透镜103时，一部分光线在全反射透镜103与空气的界面上连续发生多次全反射，并返回原方向或基本沿原方向返回。应当理解的是，并非全部照射至全反射透镜103的光线均会发生全反射，例如，如图4所示，以入射角小于临界角的方向照向全反射透镜103与空气的界面处的光线，不会发生全反射。这样，全反射透镜103能使来自透明基底102靠近指纹图形传感器101一侧的至少一部分光线发生全反射并返回透明基底102靠近指纹图形传感器101一侧。如图5所示，图5中上部代表用户的手指上局部的指纹结构，指纹具有谷201和脊202两种特征，其中，脊202指的是指纹凸出来的部分，而谷201则指的是相邻两个脊202之间的凹状部分。如图5所示，使用过程中，当指纹接触透明基底102时，指纹的脊202部分会与全反射透镜103接触，而指纹的谷201部分则未与全反射透镜103接触。当光线由透明基底102的方向照向全反射透镜103时，如果一个全反射透镜103对应的位置为指纹的谷201，那么该全反射透镜103的边界为透镜-空气，光线能够将在该全反射透镜103的边界处发生全反射。当光线由透明基底102的方向照向全反射透镜103时，如果一个全反射透镜103对应的位置为指纹的脊202，那么手指与全反射透镜103相抵接，全反射透镜103的边界由透镜-空气变为透镜-皮肤，此时光线在该全反射透镜103的边界处发生受抑全反射，一部分光线发生全反射，另一部分光线透过全反射透镜103。这样，反射至指纹图形传感器101的光线只有两种，一种是发生全反射而返回的光线，另一种是发生受抑全反射而返回的光线，通过指纹图形传感器101采集的指纹图像只由这两种信号构成，能够直接生成指纹的二值化图，图像处理方式简单，且可能出现的误差较小。同时，由于本实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹识别结构，其特征在于，包括阵列排布的多个指纹图形传感器，所述指纹图形传感器用于获取指纹图像；还包括位于所述指纹图形传感器的感应面一侧的透明基底和位于透明基底上的多个全反射透镜，所述全反射透镜用于使来自所述透明基底靠近所述指纹图形传感器一侧的至少一部分光线发生全反射并返回所述透明基底靠近所述指纹图形传感器一侧。

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别结构，其特征在于，包括阵列排布的多个指纹图形传感器，所述指纹图形传感器用于获取指纹图像；还包括位于所述指纹图形传感器的感应面一侧的透明基底和位于透明基底上的多个全反射透镜，所述全反射透镜用于使来自所述透明基底靠近所述指纹图形传感器一侧的至少一部分光线发生全反射并返回所述透明基底靠近所述指纹图形传感器一侧。2.如权利要求1所述的指纹识别结构，其特征在于，所述全反射透镜的材料折射率为1.5至2.0。3.如权利要求2所述的指纹识别结构，其特征在于，所述全反射透镜的材料折射率为1.7至2.0。4.如权利要求1所述的指纹识别结构，其特征在于，所述全反射透镜呈半球形。5.如权利要求4所述的指纹识别结构，其特征在于，所述全反射透镜的直径为10至100微米。6.如权利要求5所述的指纹识别结构，其特征在于，所述全反射透镜的高度为5至50微米，其中，所述全...

【专利技术属性】
技术研发人员：周婷婷，张斌，刘英明，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11