[發(fā)明專利]屏下光學(xué)指紋成像裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910057083.0
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109858417B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程泰毅;焉逢運;孫云剛;謝詹奇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海思立微電子科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 陳偉;李輝

本發(fā)明提供了一種屏下光學(xué)指紋成像裝置，包括：配置有發(fā)光單元的基板；設(shè)置于基板一側(cè)的光感元件，其用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號進行成像；設(shè)置于基板背離光感元件一側(cè)的第一膜片單元，其包括第一1/4波片和第一線偏振片，第一1/4波片位于第一線偏振片和基板之間；設(shè)置于第一膜片單元背離基板一側(cè)的第三1/4波片，其光軸和第一線偏振片的偏振方向之間形成第三角度，第三角度的數(shù)值為45°±5°；設(shè)置在第三1/4波片背離基板一側(cè)的蓋板，其具有透光區(qū)域，透光區(qū)域用于供用戶的手指按壓或靠近。本發(fā)明實施例屏下光學(xué)指紋成像裝置可以有效的提高成像穩(wěn)定性和質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及屏下光學(xué)指紋技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種屏下光學(xué)指紋成像裝置。

背景技術(shù)

本部分的描述僅提供與本發(fā)明公開相關(guān)的背景信息，而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

屏下指紋目前可采用指紋傳感器成像的方法應(yīng)用在OLED顯示屏下。具體的，顯示面板中配置的OLED光源發(fā)出的光，經(jīng)依次設(shè)置于顯示面板外表面的1/4波片和線偏振片到達按壓或接觸在玻璃蓋板上的手指。光在手指的脊的位置會發(fā)成漫反射而亮度降低，而在谷的位置由于發(fā)生鏡面反射亮度較高。從而反射回來并到達指紋傳感器的光的亮度不同，實現(xiàn)成像。

如圖1所示，OLED顯示屏的顯示面板400中配置的OLED光源400c發(fā)出的光，經(jīng)過1/4波片100a和線偏振片100b后出射線偏振光①和④。其中，線偏振光①指向用戶手指的谷，而線偏振光④指向用戶手指的脊。并且，用戶手指的谷不與蓋板玻璃500接觸，而用戶手指的脊與蓋板玻璃500接觸。

由此，用戶手指的谷所對應(yīng)的蓋板玻璃500表面的兩側(cè)，分別是玻璃材質(zhì)和空氣。并且，已知的，光在玻璃材質(zhì)中的傳播速度要小于光在空氣中的傳播速度。也就是說，相對于蓋板玻璃500的制成材料而言，用戶手指的谷與蓋板玻璃500之間容置的空氣是光疏介質(zhì)。

根據(jù)光的反射原理，光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，會在兩者的交界處發(fā)生反射。這樣，大部分線偏振光①會在蓋板玻璃500處發(fā)生鏡面反射。反射回的光②仍然為和線偏振片100b偏振方向相同的線偏振光，從而其可以穿過線偏振片100b。隨后，再穿過1/4波片100a出射圓偏振光③，并射向屏下，到達指紋傳感器600。

同樣的，用戶手指的脊所對應(yīng)的蓋板玻璃500表面的兩側(cè)，分別是玻璃材質(zhì)和用戶的手指。由于玻璃材質(zhì)與用戶手指之間的密度差異，遠(yuǎn)小于玻璃材質(zhì)與空氣之間的密度差異。從而，光在玻璃材質(zhì)中的傳播速度，與光在用戶手指中的傳播速度的差異也較小。也就是說，蓋板玻璃500的制成材料與用戶手指的光密程度相近。

由此，大部分線偏振光④會在用戶手指脊的位置處發(fā)生漫反射。這樣，漫反射回來的光⑤的強度及亮度相較于鏡面反射回來的光②較弱。并且，反射回的光⑤仍然為和線偏振片100b偏振方向相同的線偏振光，從而其可以穿過線偏振片100b。隨后，再穿過1/4波片100a出射圓偏振光⑥，并射向屏下，到達指紋傳感器600。

那么，由脊反射回來的圓偏振光⑥的強度及亮度，相較于在谷的位置發(fā)生鏡面反射回來的圓偏振光③較弱。從而，指紋傳感器600根據(jù)脊谷反射回來的光的亮度差進行成像。

由上述可知，現(xiàn)有利用屏下的指紋傳感器600進行成像的技術(shù)，基于其成像原理，要求用戶的手指必須與蓋板玻璃500很好的貼合，以使光能在手指的脊的位置處發(fā)生區(qū)別于鏡面反射的漫反射。如此，才能使得到達指紋傳感器600的反射光的強度和亮度產(chǎn)生差異化，從而成像。

然而，在某些情況下，例如外界溫度較低，導(dǎo)致用戶的手指較為較硬；或者，用戶手指較為干燥等，則用戶的手指可能難以與蓋板玻璃500保持貼合。那么，用戶手指的脊與蓋板玻璃500之間的接觸不充分。則此時，在脊的位置也有可能發(fā)生鏡面反射。這樣，最終到達指紋傳感器600的反射光的強度和亮度的差異不明顯，成像穩(wěn)定性和質(zhì)量較差。