[發明專利]指紋識別裝置和電子設備

有效

• 申請號: 201980004300.8
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111095285B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 蔣鵬;馬明
• 申請（專利權）人: 深圳市匯頂科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H01L27/146
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 孫濤;毛威

1.一種指紋識別裝置，其特征在于，適用于顯示屏的下方以實現屏下光學指紋識別，所述指紋識別裝置包括呈方形陣列分布的多個指紋識別單元，所述多個指紋識別單元中的每個指紋識別單元包括：

微透鏡；

至少兩層擋光層，設置在所述微透鏡下方，所述至少兩層擋光層中的每一層擋光層中設置通光小孔以形成不同方向的兩個導光通道；

兩個像素單元，設置在所述至少兩層擋光層下方，所述兩個像素單元分別位于所述兩個導光通道的底部，所述至少兩層擋光層中的底層擋光層設置有與所述兩個像素單元分別對應的兩個通光小孔，且所述兩個像素單元中每個像素單元包括一個感光區域，所述感光區域位于導光通道的底部；

其中，所述兩個導光通道在所述兩個像素單元所在平面上的投影的夾角為90度，從所述顯示屏上方的手指反射或散射后返回的指紋光信號中不同方向的兩個目標指紋光信號通過所述微透鏡會聚后，分別經過所述兩個導光通道傳輸至所述兩個像素單元，所述兩個目標指紋光信號用于檢測所述手指的指紋信息，所述指紋光信號中非目標指紋光信號被所述擋光層阻擋；

所述兩個像素單元中的兩個感光區域中，至少一個感光區域偏離于其所在的像素單元的中心設置，且所述至少一個感光區域向遠離于所述微透鏡中心的方向偏離；

所述多個指紋識別單元包括：多組所述兩個像素單元，多組所述兩個像素單元所在區域由多個單位像素區域組成，所述多個單位像素區域中每個單位像素區域包括多個像素單元，且所述多個像素單元包括一個目標像素單元；

所述目標像素單元對應的導光通道中設置有彩色濾波層，所述彩色濾波層用于通過紅色可見光、綠色可見光或者藍色可見光，所述目標像素單元用于感測紅色可見光、綠色可見光或者藍色可見光，以確定所述手指的指紋區域或判斷所述手指是否為真手指，所述指紋區域對應的像素單元感測的光信號用于進行指紋識別。

2.根據權利要求1所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述兩個導光通道的方向中至少一導光通道的方向相對于所述顯示屏傾斜。

3.根據權利要求1所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述兩個導光通道與所述顯示屏的夾角相同。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述兩個像素單元形成四邊形的像素區域，所述兩個感光區域分別位于所述像素區域的對角線上，或者同時位于所述像素區域中的一側。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述兩個像素單元包括第一像素單元，所述第一像素單元中包括第一感光區域，所述第一像素單元與所述第一感光區域均為四邊形；

其中，所述第一像素單元的長和寬分別為L和W，所述第一感光區域的長和寬均大于等于0.1×W，W≤L，W和L均為正數。

6.根據權利要求1至3中任一項所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述兩個目標指紋光信號分別在所述兩個像素單元上形成兩個光斑，所述兩個感光區域為四邊形區域且外切于所述兩個光斑。

7.根據權利要求1至3中任一項所述的指紋識別裝置，其特征在于，若所述兩個目標指紋光信號中第一目標指紋光信號與垂直方向的夾角大于所述兩個目標指紋光信號中第二目標指紋光信號與垂直方向的夾角，所述垂直方向為垂直于所述顯示屏的方向，所述兩個感光區域中的第一感光區域用于接收所述第一目標指紋光信號；

所述微透鏡與所述兩個像素單元所在平面之間的光路高度根據公式計算，所述公式為：h＝x×cotθ；

其中，h為所述光路高度，x為所述第一感光區域的中心與所述微透鏡的中心在所述兩個像素單元所在平面上的投影點之間的距離，θ為所述第一目標指紋光信號的角度。

8.根據權利要求1至3中任一項所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述兩個像素單元為大小相同的長方形像素單元。

9.根據權利要求1至3中任一項所述的指紋識別裝置，其特征在于，所述兩個導光通道分別與所述兩個像素單元所在平面的夾角在30°至90°之間。