指纹识别的装置和电子设备制造方法及图纸

一种指纹识别的装置和电子设备，包括：光学指纹传感器，包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，用于接收显示屏上方的手指反射的指纹光信号，指纹光信号为倾斜光信号并用于指纹检测；微透镜阵列，用于设置在显示屏与光学指纹传感器之间，微透镜阵列包括多个微透镜，用于对显示屏上方的手指反射的指纹光信号进行会聚；多个挡光层，包括至少一层彩色滤光层，该多个挡光层设置在微透镜阵列与光学指纹传感器之间，其中每个挡光层包括与微透镜阵列中的每个微透镜分别对应的至少一个开孔，经每个微透镜会聚后的指纹光信号穿过不同挡光层内与微透镜对应的开孔，到达光学指纹传感器的光学感应单元；光学指纹传感器包括位于光学感应单元上方的金属挡光层。

【技术实现步骤摘要】
指纹识别的装置和电子设备
本申请实施例涉及生物特征识别领域，并且更具体地，涉及一种指纹识别装置和电子设备。
技术介绍
屏下光学指纹识别技术是通过采集光线在手指发生反射或散射时形成携带指纹信息的指纹检测光，从而实现屏下指纹识别。根据上述原理可知，干扰光的存在势必会影响指纹识别的性能；另外，屏下光学指纹技术日渐成熟，因此，如何在保证指纹识别性能的同时降低成本，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种指纹识别装置和电子设备，能够在保证一定指纹识别性能的同时降低成本。第一方面，提供了一种指纹识别的装置，应用在具有显示屏的电子设备中，并设置在所述显示屏的下方，包括：光学指纹传感器，包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，用于接收显示屏上方的手指反射的指纹光信号，所述指纹光信号为倾斜光信号并用于指纹检测；微透镜阵列，用于设置在所述显示屏与所述光学指纹传感器之间，所述微透镜阵列包括多个微透镜，所述微透镜用于对所述显示屏上方的手指反射的所述指纹光信号进行会聚；多个挡光层，包括至少一层彩色滤光层，所述多个挡光层设置在所述微透镜阵列与所述光学指纹传感器之间，其中每个挡光层包括与所述微透镜阵列中的每个微透镜分别对应的至少一个开孔，经每个微透镜会聚后的所述指纹光信号穿过不同挡光层内与所述微透镜对应的开孔，到达所述光学指纹传感器的光学感应单元；其中，所述光学指纹传感器中包括位于所述光学感应单元上方的金属挡光层，所述金属挡光层包括与所述微透镜阵列中的每个微透镜分别对应的至少一个开孔，并且所述金属挡光层的开孔与所述光学感应单元一一对应，并将经每个微透镜会聚后并穿过不同挡光层的所述指纹光信号导引至所述光学感应单元。第二方面，提供了一种电子设备，包括第一方面中的指纹识别的装置。基于上述技术方案，通过彩色滤光层作为挡光层，能够大大降低指纹识别装置的制造成本，有利于屏下光学指纹识别技术的进一步商业化推广。附图说明图1A和图2A是本申请可以适用的电子设备的结构示意图。图1B和图2B是图1A和图2A所示的电子设备沿A-A’方向的剖面示意图。图3是指纹识别装置进行指纹识别的示意图。图4是本申请的指纹识别装置进行指纹识别的示意图。图5是本申请实施例的彩色滤光层对于不同波长光信号的透射率示意图。图6是本申请实施例顶层挡光层优选位置的原理示意图。图7是图4所示的指纹识别装置的另一种可能的结构示意图。图8是图4所示的指纹识别装置的又一种可能的结构示意图。图9是本申请实施例的电子设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。应理解，本申请实施例可以应用于指纹系统，包括但不限于光学、超声波或其他指纹识别系统和基于光学、超声波或其他指纹成像的医疗诊断产品，本申请实施例仅以光学指纹系统为例进行说明，但不应对本申请实施例构成任何限定，本申请实施例同样适用于其他采用光学、超声波或其他成像技术的系统等。作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹系统可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他电子设备；更具体地，在上述电子设备中，指纹模组可以具体为光学指纹模组，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display或Under-screen)光学指纹系统。或者，所述光学指纹模组也可以部分或者全部集成至所述电子设备的显示屏内部，从而形成屏内(In-display或In-screen)光学指纹系统。光学屏下指纹识别技术使用从设备显示组件的顶面返回的光来进行指纹感应和其他感应操作。该返回的光携带与该顶面接触的物体(例如手指)的信息，通过采集和检测该返回的光，实现位于显示屏下方的特定光学传感器模块。光学传感器模块的设计可以为通过恰当地配置用于采集和检测返回的光的光学元件来实现期望的光学成像。图1A和图2A示出了本申请实施例可以适用的电子设备的示意图。其中，图1B和2B分别为图1A和图2A所示的电子设备10沿A-A’方向的剖面示意图。所述电子设备10包括显示屏120和光学指纹模组130。其中，所述光学指纹模组130设置在所述显示屏120下方的局部区域。所述光学指纹模组130包括光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131(也可以称为感光像素、像素单元等)的感应阵列133。所述感应阵列133所在区域或者其感应区域为所述光学指纹模组130的指纹检测区域103(也称为指纹采集区域、指纹识别区域等)。如图1A所示，所述指纹检测区域103位于所述显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，所述光学指纹模组130还可以设置在其他位置，比如所述显示屏120的侧面或者所述电子设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将来自所述显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到所述光学指纹模组130，从而使得所述指纹检测区域103实际上位于所述显示屏120的显示区域。应当理解，所述指纹检测区域103的面积可以与所述光学指纹模组130的感应阵列133的面积不同，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线汇聚或者反射等光路设计，可以使得所述光学指纹模组130的指纹检测区域103的面积大于所述光学指纹模组130的感应阵列133的面积。在其他替代实现方式中，如果采用例如光线准直方式进行光路引导，所述光学指纹模组130的指纹检测区域103也可以设计成与所述光学指纹模组130的感应阵列的面积基本一致。因此，使用者在需要对所述电子设备10进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于所述显示屏120的指纹检测区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的电子设备10无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即所述显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个电子设备10的正面。作为一种可选的实现方式，如图1所示，所述光学指纹模组130包括光检测部分134和光学组件132。所述光检测部分134包括所述感应阵列133以及与所述感应阵列133电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)上，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器。所述感应阵列133具体为光探测器(Photodetector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，所述光探测器可以作为如上所述的光学感应单元。所述光学组件132可以设置在所述光检测部分134的感应阵列133的上方，其可以具体包括滤光层(Filter)、导光层或光路引导结构、以及其他光学元件，所述滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，而所述导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至所述感应阵列133进行光学检测。在具体实现上，所述光学组件132可以与所述光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，所述光学组件132本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹识别装置，应用在具有显示屏的电子设备中，并设置在所述显示屏的下方，其特征在于，包括：/n光学指纹传感器，包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，用于接收显示屏上方的手指反射的指纹光信号，所述指纹光信号为倾斜光信号并用于指纹检测；/n微透镜阵列，用于设置在所述显示屏与所述光学指纹传感器之间，所述微透镜阵列包括多个微透镜，所述微透镜用于对所述显示屏上方的手指反射的所述指纹光信号进行会聚；/n多个挡光层，包括至少一层彩色滤光层，所述多个挡光层设置在所述微透镜阵列与所述光学指纹传感器之间，其中每个挡光层包括与所述微透镜阵列中的每个微透镜分别对应的至少一个开孔，经每个微透镜会聚后的所述指纹光信号穿过不同挡光层内与所述微透镜对应的开孔，到达所述光学指纹传感器的光学感应单元；/n其中，所述光学指纹传感器中包括位于所述光学感应单元上方的金属挡光层，所述金属挡光层包括与所述微透镜阵列中的每个微透镜分别对应的至少一个开孔，并且所述金属挡光层的开孔与所述光学感应单元一一对应，并将经每个微透镜会聚后并穿过不同挡光层的所述指纹光信号导引至所述光学感应单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别装置，应用在具有显示屏的电子设备中，并设置在所述显示屏的下方，其特征在于，包括：
光学指纹传感器，包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，用于接收显示屏上方的手指反射的指纹光信号，所述指纹光信号为倾斜光信号并用于指纹检测；
微透镜阵列，用于设置在所述显示屏与所述光学指纹传感器之间，所述微透镜阵列包括多个微透镜，所述微透镜用于对所述显示屏上方的手指反射的所述指纹光信号进行会聚；
多个挡光层，包括至少一层彩色滤光层，所述多个挡光层设置在所述微透镜阵列与所述光学指纹传感器之间，其中每个挡光层包括与所述微透镜阵列中的每个微透镜分别对应的至少一个开孔，经每个微透镜会聚后的所述指纹光信号穿过不同挡光层内与所述微透镜对应的开孔，到达所述光学指纹传感器的光学感应单元；
其中，所述光学指纹传感器中包括位于所述光学感应单元上方的金属挡光层，所述金属挡光层包括与所述微透镜阵列中的每个微透镜分别对应的至少一个开孔，并且所述金属挡光层的开孔与所述光学感应单元一一对应，并将经每个微透镜会聚后并穿过不同挡光层的所述指纹光信号导引至所述光学感应单元。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述彩色滤光层为蓝色滤光层、绿色滤光层或者红色滤光层。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多层挡光层中还包括至少一层黑胶层。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述黑胶层设置在所述至少一层彩色滤光层的下方，所述黑胶层的开孔用于将穿过所述至少一层彩色滤光层的开孔的指纹光信号导引至所述光学感应单元，所述黑胶层的非开孔区域用于吸收穿过所述至少一层彩色滤光层的第一光信号，所述第一光信号包括干扰光信号。


5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一光信号还包括所述指纹光信号。


6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述多个挡光层的底层挡光层为所述黑胶层。


7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一层彩色滤光层为多层彩色滤光层，所述黑胶层设置在所述多层彩色滤光层之间。


8.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述多个挡光层为两层挡光层。


9.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一层彩色滤光层为多层彩色滤光层，所述多层彩色滤光层中至少两层彩色滤光层的颜色不同。

【专利技术属性】
技术研发人员：杜灿鸿，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44