[發明專利]可調整焦距的透鏡結構及屏下指紋傳感器結構

在審

• 申請號: 201911418387.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111077601A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 田建國
• 申請（專利權）人: 武漢芯盈科技有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B3/14;G02F1/13;G02F1/1343;G02F1/29;G06K9/00;H01L27/32
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種可調整焦距的透鏡結構及屏下指紋傳感器結構，所述透鏡結構用于指紋傳感器，設置于圖像傳感器和顯示面板之間，包括：第一基層、第一電極層、透鏡層、第二基層和第二電極層；所述第一基層形成于圖像傳感器上，所述第一電極層形成于第一基層上，所述透鏡層形成于第一電極層上，所述第二電極層形成于透鏡層，所述第二基層形成于第二電極層；所述第一電極層與接地線連接，用于接收接地電壓；所述第二電極層接收施加的交流電壓。本發明的透鏡結構和相關屏下指紋傳感器結構通過調整電場大小改變微透鏡陣列的焦距，使指紋傳感器的厚度設計更具自由。

技術領域

本發明涉及屏下指紋識別技術，尤其涉及一種可調整焦距的透鏡結構及屏下指紋傳感器結構。

背景技術

屏下(under display)指紋傳感器是整合在顯示屏下的指紋傳感器，由于屏幕像素間設計具有一定的間隔，能夠保證光線透過。當用戶手指按壓屏幕時，屏幕可發出光線將手指區域照亮，照亮指紋的反射光線透過屏幕像素的間隙返回到緊貼于屏下的傳感器陣列上。由于脊紋區域的指紋組織會吸收光，因此從脊紋反射的光會變暗；從谷紋反射的光相對而言較亮。因此，脊紋和谷紋產生的亮度差異，可在光學傳感器陣列上形成指紋圖案。

為了得到清晰的指紋圖案，在屏幕和光學傳感器陣列之間會設置微透鏡陣列，用來聚焦反射光，讓指紋圖案可成像在光學傳感器陣列。然而，針對不同的機型設計(例如不同手機的外觀和結構設計)，手指到微透鏡陣列的物距和微透鏡陣列到光學傳感器陣列的像距也會跟著改變，因此必須對應調整微透鏡陣列的焦距。

因此，如何提供一種可調式焦距的屏下指紋傳感器結構，已成為本領域的課題之一。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種可調整焦距的透鏡結構及屏下指紋傳感器結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種可調整焦距的透鏡結構，所述透鏡結構用于指紋傳感器，設置于圖像傳感器和顯示面板之間，包括：

第一基層、第一電極層、透鏡層、第二基層和第二電極層；

所述第一基層形成于圖像傳感器上，所述第一電極層形成于第一基層上，所述透鏡層形成于第一電極層上，所述第二電極層形成于透鏡層，所述第二基層形成于第二電極層；

所述第一電極層與接地線連接，用來接收接地電壓；

所述第二電極層與交流電源連接，用來接收施加的交流電壓。

按上述方案，所述透鏡層是包括多個透鏡的透鏡陣列。

按上述方案，所述第二電極層上有多個與透鏡層中透鏡對應設置的開口。

按上述方案，所述第二電極層上的開口與透鏡層中透鏡對應，所述開口的面積等于透鏡層中對應透鏡的面積。開口為圓形或多邊形。

按上述方案，所述透鏡結構中還設有一電阻電容網絡，所述電阻電容網絡包括形成于各開口內的高電阻層、介電層以及第三電極層；所述介電層設置于第二電極層和第二基層之間；所述第三電極層設置于介電層和顯示面板之間，所述第三電極層與接地線連接，接收接地電壓。

按上述方案，所述電阻電容網絡中介電層以及第三電極層與第二電極層共同構成一平行板電容。

按上述方案，所述電阻電容網絡中多個開口中的高電阻層等效為串聯在第二電極層之間的電阻，且該電阻與平行板電容并聯。

按上述方案，所述電阻電容網絡為分布式電阻-電容網絡，所述分布式電阻-電容網絡使網絡上的電壓分布逼近拋物線形態，所述拋物線為以透鏡中心折射率為頂點，兩端折射率為端點的，開口向下的拋物線。