本發(fā)明涉及光學指紋識別領域,尤其涉及一種光學指紋傳感器模組。
背景技術:
指紋成像識別技術,是通過光學指紋傳感器采集到人體的指紋圖像,然后與系統(tǒng)里的已有指紋成像信息進行比對,來判斷正確與否,進而實現(xiàn)身份識別的技術。由于其使用的方便性,以及人體指紋的唯一性,指紋成像識別技術已經大量應用于各個領域。比如公安局和海關等安檢領域、樓宇的門禁系統(tǒng)、以及個人電腦和手機等消費品領域等等。指紋成像識別技術的實現(xiàn)方式有光學成像、電容成像、超聲成像等多種技術。相對來說,光學指紋成像識別技術成像效果相對較好,設備成本相對較低。
如圖1所示,現(xiàn)有的光學指紋傳感器模組由背光源110、光學指紋傳感器120、保護層130和外殼(未顯示)等結構組成。當采集指紋圖像時,人體指頭140放置于保護層130上;背光源110的出射光111(圖1中每個向上的箭頭都表示出射光111,圖中用虛線圈包圍全部箭頭以統(tǒng)一標注)透過光學指紋傳感器120和保護層130,在人體指頭140與保護層130的接觸界面發(fā)生反射和透射;反射光112(圖1中每個向下的箭頭都表示反射光112,圖中用虛線圈包圍全部向下的箭頭以統(tǒng)一標注)透過保護層130,照射到光學指紋傳感器120上;光學指紋傳感器120內部的電路(未示出)進行光電轉換和信號處理,實現(xiàn)指紋圖像的采集。由于人體指頭140與保護層130的接觸部分特征反映了人體的指紋特征,而且此接觸部分的特征會直接影響反射光112的特征,因此,光學指紋傳感器120采集到的指紋圖像直接反映了人體指紋的特征。
更多有關光學指紋傳感器的內容可參考公開號為cn105184230a的中國發(fā)明專利申請(公開日2015年12月23日)。
現(xiàn)有光學指紋傳感器模組的結構有待改進。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問題是提供一種光學指紋傳感器模組,以增強光學指紋傳感器模組的性能。
為解決上述問題,本發(fā)明提供一種光學指紋傳感器模組,所述光學指紋傳感器模組包括:背光源;光學指紋傳感器,具有第一表面、第二表面、第一透光區(qū)域和感光像素;還包括:oled顯示面板,具有第三表面、第四表面和第二透光區(qū)域;所述oled顯示面板和所述背光源之間為所述光學指紋傳感器;所述背光源發(fā)出的至少部分光線由所述第一表面經過所述第一透光區(qū)域到達所述第二表面,再從所述第二表面到達所述第三表面,然后由所述第三表面經過所述第二透光區(qū)域到達所述第四表面,到達所述第四表面的光線至少部分用于采集指紋圖像而產生反射光線,所述反射光線返回所述第二透光區(qū)域以到達所述第三表面,再從所述第三表面到達所述第二表面,然后由所述第二表面進入所述感光像素。
可選的,所述第二表面與所述第三表面之間具有光學膠層。
可選的,所述光學指紋傳感器的像素尺寸為100μm×100μm以下,所述第二表面到所述第四表面之間的距離在0.5mm以下。
可選的,所述背光源與所述光學指紋傳感器之間具有光準直層或光聚焦層,所述光準直層或所述光聚焦層能夠保證進入所述第一表面的光線為平行光或準平行光。
可選的,所述第二表面與所述第三表面之間具有光學膠層,所述oled顯示面板和所述光學膠層的總厚度在5mm以下。
可選的,所述oled顯示面板包括第一基板和第二基板,以及位于所述第一基板和所述第二基板之間的疊層結構。
可選的,所述疊層結構包括多個獨立式顯示像素,所述獨立式顯示像素包括第一電極和第二電極,每個所述第一電極各自通過引線連接到所述獨立式顯示像素所在像素區(qū)外部,全部所述第二電極都電連接在一起。
可選的,一個或者多個所述感光像素正對一個所述獨立式顯示像素;當一個所述感光像素正對一個所述獨立式顯示像素時,所述感光像素的面積大小與所述獨立式顯示像素的面積大小相等。
可選的,所述第一電極、所述第二電極和所述引線的材料為透明導電材料。
可選的,所述獨立式顯示像素發(fā)出的光線顏色為白光、紫光、藍光、青光、綠光、黃光、橙光、紅光或近紅外光,或者所述獨立式顯示像素包括三個子像素,分別為紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。
可選的,所述疊層結構包括多個無源式顯示像素,所述無源式顯示像素呈陣列排布,每個所述無源式顯示像素具有第一電極和第二電極,所述無源式顯示像素的第一電極連接到第一軸向的數(shù)據(jù)線,所述無源式顯示像素的第二電極連接到第二軸向的數(shù)據(jù)線。
可選的,所述疊層結構包括多個有源式顯示像素,所述有源式顯示像素呈陣列排布,所述有源式顯示像素連接到數(shù)據(jù)線和掃描線。
可選的,每個所述有源式顯示像素包括元件區(qū)、電極區(qū)和周邊區(qū),所述元件區(qū)為非透光區(qū)域,所述周邊區(qū)為透光區(qū)域。
可選的,當所述光學指紋傳感器進行指紋采集時,所述oled顯示面板關閉顯示。
可選的,所述光學指紋傳感器模組還包括保護層,所述保護層與所述光學指紋傳感器之間具有所述oled顯示面板。
可選的,所述第二基板和所述保護層之間,或者所述第二基板和所述疊層結構之間,具有觸摸感應層。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明的技術方案中,將oled顯示面板設置在光學指紋傳感器上,光學指紋傳感器具有第一表面、第二表面、第一透光區(qū)域和感光像素。oled顯示面板具有第三表面、第四表面和第二透光區(qū)域。背光源發(fā)出的至少部分光線由第一表面經過第一透光區(qū)域到達第二表面,再從第二表面到達第三表面。然后由第三表面經過第二透光區(qū)域到達第四表面。到達第四表面的光線至少部分用于采集指紋圖像而產生反射光線。反射光線返回第二透光區(qū)域以到達第三表面,再從第三表面到達第二表面。然后由第二表面進入感光像素。 同時,本實施例將感光像素和oled顯示面板中的獨立式顯示像素上下位置對應起來,兩者的工作時間進行調整,從而,一方面,保證oled顯示面板能夠進行顯示信息的工作;另一方面,使光學指紋傳感器能夠進行指紋采集的工作。最終使得整個光學指紋傳感器模組將指紋采集的功能和顯示信息的功能集成在一起,拓展了光學指紋傳感器模組的應用范圍。
進一步,將光學指紋傳感器中的感光像素和oled顯示面板中的獨立式顯示像素上下位置對應起來,更好地保證了背光源到達oled顯示面板的第四表面,光線更加均勻地穿過光學指紋傳感器和oled顯示面板,從而保證整個光學指紋傳感器模組的指紋采集功能仍然保持在較高水平。
附圖說明
圖1現(xiàn)有一種光學指紋傳感器模組的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例所提供的光學指紋傳感器模組剖面結構示意圖;
圖3為圖2所示光學指紋傳感器模組中oled顯示面板和光學指紋傳感器的結構示意圖;
圖4為本發(fā)明另一實施例所提供的光學指紋傳感器模組剖面結構示意圖;
圖5為圖4所示光學指紋傳感器模組中oled顯示面板和光學指紋傳感器的結構示意圖;
圖6為本發(fā)明再一實施例所提供的光學指紋傳感器模組剖面結構示意圖;
圖7為圖6所示光學指紋傳感器模組中oled顯示面板和光學指紋傳感器的結構示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)有光學指紋傳感器模組功能單一,應用受到一定的限制。
為此,本發(fā)明提供一種新的光學指紋傳感器模組,利用oled顯示面板的獨有性質,巧妙地將光學指紋傳感器和oled顯示面板設置在同一個模組中,不僅設計結構簡單,因此,相應的制作工藝簡單,并且能夠使光學指紋傳感器模組具備顯示信息的功能,使光學指紋傳感器模組的功能更強,應用范圍更加廣泛。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。
本發(fā)明實施例提供一種光學指紋傳感器模組,請結合參考圖2和圖3。所述光學指紋傳感器模組包括背光源210、光學指紋傳感器220和oled顯示面板230。oled顯示面板230和背光源210之間為光學指紋傳感器220。
本實施例中,光學指紋傳感器220具有第一表面s1、第二表面s2、第一透光區(qū)域(未區(qū)別顯示及標注)和感光像素2221(參考圖3)等結構。oled顯示面板230具有第三表面s3、第四表面s4和第二透光區(qū)域(未區(qū)別顯示及標注)等結構。背光源210發(fā)出的至少部分光線由第一表面s1經過第一透光區(qū)域到達第二表面s2,再從第二表面s2到達第三表面s3,然后由第三表面s3經過第二透光區(qū)域到達第四表面s4,到達第四表面s4的光線至少部分用于采集指紋圖像而產生反射光線,反射光線返回所述第二透光區(qū)域以到達第三表面s3,再從第三表面s3到達第二表面s2,然后由第二表面s2進入光學指紋傳感器220的感光像素2221。
本實施例中,光學指紋傳感器220的第一表面s1和第二表面s2為光學指紋傳感器220的兩個最外表面。例如,當?shù)谝槐砻鎠1為上表面時,第二表面s2為下表面,反之,當?shù)谝槐砻鎠1為上表面時,第二表面s2為上表面。
本實施例中,oled顯示面板230的第三表面s3和第四表面s4為oled顯示面板230的兩個最外表面。例如,當?shù)谌砻鎠3為上表面時,第四表面s4為下表面,反之,當?shù)谌砻鎠3為上表面時,第四表面s4為上表面。
本實施例中,光學指紋傳感器220可以為基于玻璃基板的以tft(thinfilmtransistor,非晶硅薄膜晶體管)工藝制作的圖像傳感器。
本實施例中,oled顯示面板230能夠均勻透過光線,此時,所述第二透光區(qū)域均勻分布在oled顯示面板230的俯視平面上。同樣的,光學指紋傳感器220也能夠均勻透過光線,也就是說,所述第一透光區(qū)域均勻分布在光學指紋傳感器220的俯視平面上。
本實施例中,圖2和圖3中雖未顯示,但第二表面s2與第三表面s3之間具有光學膠層。所述光學膠層能夠防止不同基板與空氣界面的多次反射和 散射,從而避免指紋圖像清晰度降低的情況發(fā)生。所述光學膠層的材料可以是壓敏光學膠、熱敏光學膠和光敏光學膠。
本實施例中,光學指紋傳感器220的感光像素2221尺寸為100μm×100μm以下,第二表面s2到第四表面s4之間的距離在0.5mm以下。通常背光源210發(fā)出的是各個角度的雜散光,為了能夠實現(xiàn)清晰的指紋圖像,第二表面s2和第四表面s4之間的距離d不能太大。當光學指紋傳感器220的感光像素2221尺寸在100μm×100μm時,距離d需控制在0.5mm以下,感光像素2221尺寸越小,要求距離d的值越小。每個感光像素2221具有透光區(qū)域和非透光區(qū)域,所述非透光區(qū)域具有感光元件,所述透光區(qū)域使光線能夠透過感光像素2221,所述透光區(qū)域為組成前述第一透光區(qū)域的一部分。
本實施例中,oled顯示面板230包括第一基板231和第二基板233,以及位于第一基板231和第二基板233之間的疊層結構232。背光源210發(fā)出的光線透過oled顯示面板230的過程為:光線從第一基板231下表面(即第三表面s3)穿過oled顯示面板230的厚度所在方向到達第二基板233的上表面(即第四表面s4)和手指的接觸界面,并在此界面發(fā)生反射和透射等光學現(xiàn)象,反射回的光再一次穿過oled顯示面板230,然后照射到光學指紋傳感器220的上表面(即第二表面s2),被光學指紋傳感器220中感光像素2221的感光元件吸收,產生光電信號。
由于oled顯示面板230是自發(fā)光器件,不需要外置光源,第一基板231和第二基板233可以是玻璃硬基板,也可以是塑料膜基板,比如聚酰亞胺(pi)或者聚對苯二甲酸乙二酯(pet)等塑料膜基板。塑料膜基板具有透光性,而且柔軟,可彎曲折疊。
為了oled顯示面板230隔絕水氣和空氣等,oled顯示面板230在周邊具有密封膠(未示出),所述密封膠密封oled顯示面板230中的疊層結構232。
第一基板231和第二基板233可以薄至幾十微米(μm),而oled顯示面板230總厚度只有幾微米,所以oled顯示面板230的總厚度可以薄至100μm以下,而且可以彎曲折疊。
本實施例中,疊層結構232可以包括陽極(anode)層(未示出)、有機發(fā)光層(未示出)及陰極(cathode)層(未示出)。所述陽極層和所述陰極層中至少有一層是透光材質制作而成,例如可以采用ito、石墨烯、納米銀、碳納米管、摻鋁氧化鋅等材質制作而成,從而使得光能夠出射出來。
本實施例中,圖中雖未顯示,但疊層結構232還可以包括空穴注入層(hil)、空穴傳輸層(htl)、電子傳輸層(etl)和電子注入層(eil)等的一層或多層。增加這些層目的是造成階梯形式的能階狀態(tài),從而使從陽極層提供的空穴和從陰極層提供的電子更容易傳輸至有機發(fā)光層結合,從而更容易放出光子,提高發(fā)光效率??昭ㄗ⑷雽?hil)、空穴傳輸層(htl)、有機發(fā)光層(el)、電子傳輸層(etl)和電子注入層(eil)的使用上,會適量加入摻雜來調節(jié)所需的能階狀態(tài)。
當陽極層(anode)和陰極層(cathode)都具有透光性,則oled顯示面板230為透明顯示面板(通??昭ㄗ⑷雽印⒖昭▊鬏攲?、電子傳輸層和電子注入層等都具有透光性),此時,在oled顯示面板230不發(fā)光(關閉)的情況下,oled顯示面板230本身是透光性的,即有透明性。而即使陽極層和陰極層不全部都具有透光性,但只要整個疊層結構232在厚度方向上,至少有部分區(qū)域能夠透光光線,則在oled顯示面板230不發(fā)光的情況下,oled顯示面板230本身仍然是能夠透光的。也就是說,此時oled顯示面板230本身仍然具有一定的透光性,即仍然具有一定的透明性。
請參考圖3,光學指紋傳感器220的基板221上,具有第一軸向排布的多條數(shù)據(jù)線(未標注)和第二軸向排布的多條掃描線(未標注)。所述數(shù)據(jù)線和所述掃描線限定出多個網(wǎng)格區(qū)域,陣列排布的多個感光像素2221位于相應的網(wǎng)格中。圖3中省略顯示光學指紋傳感器220的其它結構,但是,光學指紋傳感器220還可以包括外圍電路等結構。所述外圍電路可以包括驅動電路、信號讀出芯片綁定區(qū)和柔性印刷電路板綁定區(qū)等,以及所述信號讀出芯片綁定區(qū)和柔性印刷電路板綁定區(qū)之間的連接線。
請參考圖3,疊層結構232位于第一基板231上(圖3中未標注出疊層結構232),疊層結構232包括多個獨立式顯示像素2322,獨立式顯示像素2322包括第一電極(未示出)和第二電極(未示出),每個所述第一電極各自通過 引線2321連接到獨立式顯示像素2322所在像素區(qū)(未標注)外部,全部所述第二電極都電連接在一起(所述第二電極連接在一起作為整面的公共電極)。獨立式顯示像素2322通過引線2321一一單獨連接至相應的控制電路。本實施例中,所述第一電極、所述第二電極和引線2321的材料可以為透明導電材料。
本實施例中,四個感光像素2221正對一個獨立式顯示像素2322,四個感光像素2221呈兩行兩列的陣列排布。即本實施例中,感光像素2221全部呈陣列排布,同時,每2×2個感光像素2221正對一個獨立式顯示像素2322。一個獨立式顯示像素2322正對兩行兩列的四個感光像素2221,此時,這個獨立式顯示像素2322在感光像素陣列上的垂直投影覆蓋相應的四個感光像素2221,圖3中,四條虛線顯示了相應的關系(獨立式顯示像素2322在感光像素陣列上的垂直投影用加粗的未標注線條表示)。這種對應方式能夠使得背光源210的光線更加容易穿過光學指紋傳感器220和oled顯示面板230,以到達第四表面s4,并且光線更加均勻地穿過光學指紋傳感器220和oled顯示面板230,從而使光學指紋傳感器模組的指紋采集功能仍然保持在較高水平。
其它實施例中,可以是一個或者兩個以上的感光像素2221正對一個獨立式顯示像素2322。并且,當一個感光像素2221正對一個獨立式顯示像素2322時,感光像素2221的面積大小與獨立式顯示像素2322的面積大小相等。
本實施例中,獨立式顯示像素2322發(fā)出的光線顏色可以為單獨的白光、紫光、藍光、青光、綠光、黃光、橙光、紅光或近紅外光。
其他實施例中,獨立式顯示像素2322可以包括三個子像素,分別為紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。當具有上述三個子像素時,每個子像素可以對應通過一條引線電連接至相應的驅動電路。
本實施例中,手指240直接按壓在oled顯示面板230的第二基板233的上表面(第四表面s4),也就是說,oled顯示面板230的第二基板233的上表面用于手指的直接接觸。對于手指240直接按壓在第四表面s4的情況下,到達第四表面s4的光線直接在手指240和第四表面s4形成的界面(以及空 氣和第四表面s4形成的界面)位置發(fā)生反射和折射等光學現(xiàn)象,此時產生的反射光線用于指紋圖像的采集,從而保證前面已經提到的“到達第四表面s4的光線至少部分用于采集指紋圖像而產生反射光線”。
需要說明的是,其它實施例中,光學指紋傳感器模組還可以包括保護層,所述保護層與所述光學指紋傳感器220之間具有所述oled顯示面板230,此時,手指可以是直接接觸在所述保護層的外表面上,并且,所述保護層可以為單層結構,也可以為多層結構。對于手指240按壓在所述保護層的情況下,到達第四表面s4的光線會進一步到達保護層表面與手指形成的界面(以及空氣和保護層表面形成的界面)位置發(fā)生反射和折射等光學現(xiàn)象,此時產生的反射光線用于指紋圖像的采集,從而保證前面已經提到的“到達第四表面s4的光線至少部分用于采集指紋圖像而產生反射光線”。
本實施例中,背光源210可以為面光源,背光源210可以包括led燈和導光板等未顯示的結構,也可以是其它面狀發(fā)光結構。
本實施例中,背光源210和光學指紋傳感器220同時開始工作,并且同時停止工作。而oled顯示面板230在背光源210和光學指紋傳感器220工作時,停止工作。通過這樣的工作時序安排,以保證它們之間的能夠相互協(xié)調,有序實現(xiàn)各自的功能。
將顯示功能和指紋采集功能結合起來較為困難,因為兩種器件的功能在實現(xiàn)時會相互產生不利影響。而本實施例所提供的光學指紋傳感器模組中,由于背光源210發(fā)出的至少部分光線由第一表面s1經過第一透光區(qū)域到達第二表面s2,再從第二表面s2到達第三表面s3。然后由第三表面s3經過第二透光區(qū)域到達第四表面s4。到達第四表面s4的光線至少部分用于采集指紋圖像而產生反射光線。反射光線返回第二透光區(qū)域以到達第三表面s3,再從第三表面s3到達第二表面s2。然后由第二表面s2進入感光像素2221。同時,光學指紋傳感器220和oled顯示面板230的工作時間進行調整,從而,一方面,保證oled顯示面板230能夠進行顯示信息的工作;另一方面,使光學指紋傳感器220能夠進行指紋采集的工作。最終使得整個光學指紋傳感器模組將指紋采集的功能和顯示信息的功能集成在一起,拓展了光學指紋傳感器模組的應用范圍。
也就是說,正是本實施例中,利用了oled顯示面板230的特征性質(一定的透光性)、光學指紋傳感器220的性質和背光源210的性質,將光學指紋傳感器220及背光源210設置在oled顯示面板230下方,將且通過這些結構在使用過程中的相互配合,實現(xiàn)oled顯示面板230和光學指紋傳感器220的功能疊加,使整個光學指紋傳感器模組不僅有指紋采集的功能,還有顯示信息的功能。當光學指紋傳感器模組進行指紋采集時,oled顯示面板230關閉顯示,即停止顯示工作,而背光源210進行發(fā)光工作,由于oled顯示面板230具有一定的透光性,因此,光學指紋傳感器220正常進行指紋采集;當光學指紋傳感器模組進行顯示工作時,光學指紋傳感器220和背光源210停止工作,oled顯示面板230正常的顯示信息。
同時,本實施例將光學指紋傳感器220中的感光像素2221和oled顯示面板230中的獨立式顯示像素2322上下位置對應起來,更好地保證了背光源210到達oled顯示面板230,并且光線更加均勻地穿過光學指紋傳感器220和oled顯示面板230,從而保證整個光學指紋傳感器模組的指紋采集功能仍然保持在較高水平。
本發(fā)明實施例提供另一種光學指紋傳感器模組,請結合參考圖4和圖5。所述光學指紋傳感器模組包括背光源310、光學指紋傳感器330和oled顯示面板340。oled顯示面板340和背光源310之間為光學指紋傳感器330。
本實施例中,光學指紋傳感器330具有第一表面f1、第二表面f2、第一透光區(qū)域(未區(qū)別顯示及標注)和感光像素3321(參考圖5)等結構。oled顯示面板340具有第三表面f3、第四表面f4和第二透光區(qū)域(未區(qū)別顯示及標注)。背光源310發(fā)出的至少部分光線由第一表面f1經過第一透光區(qū)域到達第二表面f2,再從第二表面f2到達第三表面f3,然后由第三表面f3經過第二透光區(qū)域到達第四表面f4,到達第四表面f4的光線至少部分用于采集指紋圖像而產生反射光線,反射光線返回第二透光區(qū)域以到達第三表面f3,再從第三表面f3到達第二表面f2,然后由第二表面f2進入光學指紋傳感器330的感光像素3321。
本實施例中,oled顯示面板340包括第一基板341和第二基板343,以及位于第一基板341和第二基板343之間的疊層結構342。
請參考圖5,光學指紋傳感器330的基板331上,具有第一軸向排布的多條數(shù)據(jù)線(未標注)和第二軸向排布的多條數(shù)據(jù)線(未標注)。兩個軸向的所述數(shù)據(jù)線限定出多個網(wǎng)格區(qū)域,陣列排布的多個感光像素3321位于相應的網(wǎng)格中。圖5中省略顯示光學指紋傳感器330的其它結構,但是,光學指紋傳感器330還可以包括外圍電路等結構。所述外圍電路可以包括驅動電路、信號讀出芯片綁定區(qū)和柔性印刷電路板綁定區(qū)等,以及所述信號讀出芯片綁定區(qū)和柔性印刷電路板綁定區(qū)之間的連接線。
請參考圖5,疊層結構342位于第一基板341上(圖5中未標注出疊層結構342),疊層結構342包括多個呈陣列排布的無源式顯示像素3421,無源式顯示像素3421包括第一電極(未示出)和第二電極(未示出),每行無源式顯示像素3421的所述第一電極連接到第一軸向的同一根數(shù)據(jù)線(未標注),每列無源式顯示像素3421的所述第二電極連接到第二軸向的同一根數(shù)據(jù)線(未標注)。所述數(shù)據(jù)線之間相互絕緣。所述第一電極、所述第二電極和所述數(shù)據(jù)線的材料可以為透明導電材料。
本實施例中,一個感光像素3321正對一個無源式顯示像素3421。正對方式如圖5中所示,四條虛線分別的兩端分別對應連接兩個像素的四個頂點,說明如果將兩個像素沿虛線平移,可以使兩個像素基本重合。其它實施例中,可以是兩個或者兩個以上的感光像素3321正對一個無源式顯示像素3421。
本實施例中,無源式顯示像素3421發(fā)出的光線顏色可以為單獨的白光、紫光、藍光、青光、綠光、黃光、橙光、紅光或近紅外光。
其它實施例中,每個無源式顯示像素3421也可以包括三個子顯示像素,分別為紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。
本實施例中,手指350直接按壓在oled顯示面板340的第二基板343的上表面(第四表面f4),也就是說,oled顯示面板340的第二基板343的上表面用于手指的直接接觸。需要說明的是,其它實施例中,光學指紋傳感器模組還可以包括保護層,所述保護層與所述光學指紋傳感器330之間具有所述oled顯示面板340,此時,手指可以是直接接觸在所述保護層的外表面上,并且,所述保護層可以為單層結構,也可以為多層結構。
本實施例中,背光源310和光學指紋傳感器330同時開始工作,并且同時停止工作。而oled顯示面板340在背光源310和光學指紋傳感器330工作時,停止工作。通過這樣的工作時序安排,以保證它們之間的能夠相互協(xié)調,有序實現(xiàn)各自的功能。
本實施例中,在背光源310和光學指紋傳感器330之間還有光準直層320。背光源310發(fā)出的光線,經過光準直層320調整之后,成為平行光或準平行光。其中,所述準平行光指全部光線之間的最大角度差異在10度以內。
其它實施例中,當背光源310發(fā)出的光線為平行光或準平行光時,背光源310發(fā)出的光線也可以是斜入射光學指紋傳感器330。
本實施例中,光準直層320的功能是僅使一定角度范圍內的光線通過。
光準直層320的具體結構可以為:包括遮光框架和均勻分布在遮光框架(未標注)的多個透光孔(未標注),當雜散光照射進入透光孔時,會被遮光框架吸收,從而只允許角度較為垂直向上的光線透過,從而使光準直層320能夠實現(xiàn)光準直的效果。
因此,背光源310發(fā)出的光線經過光準直層320調整之后,會成為平行光或準平行光。而這種平行光或者準平行光更加有利于獲得清晰的、高質量的指紋圖像。
其它實施例中,經過光準直層320調整之后,背光源310發(fā)出的光線可以垂直入射光學指紋傳感器330的底部表面,即第一表面f1,從而進一步提高指紋圖像質量。
本實施例中,第二表面f2與第三表面f3之間具有光學膠層(未示出),所述光學膠層能夠防止不同基板與空氣界面的多次反射和散射,從而避免指紋圖像清晰度降低的情況發(fā)生。所述光學膠層的材料可以是壓敏光學膠、熱敏光學膠和光敏光學膠。
本實施例中,oled顯示面板340和所述光學膠層的總厚度在5mm以下。由于背光源310發(fā)出的光線為平行光或準平行光,第四表面f4的反射光就較難發(fā)生相互串擾,所以第三表面f3和第四表面f4的厚度通??梢杂休^大選擇范圍,但考慮到最終結構的大小和產品的重量,控制oled顯示面板340 和所述光學膠層的總厚度在5mm以下。
其它實施例中,上述光準直層320可以用光聚焦層替代。所述光聚焦層同樣用于將背光源310發(fā)出的光線調整為平行光或準平行光。其中,所述準平行光指全部光線之間的最大角度差異在10度以內。所述光聚焦層可以為一層或者多層透鏡層。所述透鏡層通過調節(jié)光線的角度達到聚焦作用,使不同光線之間的角度差異減小,從而使光線成為準平行光,甚至于通過多層透鏡層使光線之間相互平行,從而將背光源310發(fā)出的光線調整為平行光。
更多本實施例所提供的光學指紋傳感器模組的結構和優(yōu)點可以參考前述實施例相應內容。
本發(fā)明實施例提供另一種光學指紋傳感器模組,請結合參考圖6和圖7。所述光學指紋傳感器模組包括背光源410、光學指紋傳感器420和oled顯示面板430。oled顯示面板430和背光源410之間為光學指紋傳感器420。
本實施例中,光學指紋傳感器420具有第一表面(未標注)、第二表面(未標注)、第一透光區(qū)域(未區(qū)別顯示及標注)和感光像素4221(參考圖7)等結構。oled顯示面板430具有第三表面(未標注)、第四表面(未標注)和第二透光區(qū)域(未區(qū)別顯示及標注)。背光源410發(fā)出的至少部分光線由所述第一表面經過第一透光區(qū)域到達第二表面,再從第二表面到達第三表面,然后由第三表面經過第二透光區(qū)域到達第四表面,到達第四表面的光線至少部分用于采集指紋圖像而產生反射光線,反射光線返回第二透光區(qū)域以到達第三表面,再從第三表面到達第二表面,然后由第二表面進入光學指紋傳感器420的感光像素4221。
其它實施例中,光學指紋傳感器420位于oled顯示面板430和背光源410之間。
本實施例中,oled顯示面板430包括第一基板431和第二基板433,以及位于第一基板431和第二基板433之間的疊層結構432。
請參考圖7,光學指紋傳感器420的基板421上,具有第一軸向排布的多條數(shù)據(jù)線(未標注)和第二軸向排布的多條掃描線(未標注)。所述數(shù)據(jù)線和所述掃描線限定出多個網(wǎng)格區(qū)域,陣列排布的多個感光像素4221位于相應的 網(wǎng)格中。圖7中省略顯示光學指紋傳感器420的其它結構,但是,光學指紋傳感器420還可以包括外圍電路等結構。所述外圍電路可以包括驅動電路、信號讀出芯片綁定區(qū)和柔性印刷電路板綁定區(qū)等,以及所述信號讀出芯片綁定區(qū)和柔性印刷電路板綁定區(qū)之間的連接線。
請參考圖7,疊層結構432位于第一基板431上(圖7中未標注出疊層結構432),疊層結構432包括多個呈陣列排布的有源式顯示像素4321,有源式顯示像素4321包括第一電極(未示出)、第二電極(未示出)和tft器件(未示出,可以為一個或多個),每個有源式顯示像素4321通過相應的tft器件連接到圖7所示相應的數(shù)據(jù)線(未標注)和掃描線(未標注)。所述第一電極和所述第二電極的材料可以為透明導電材料。
本實施例中,一個感光像素4221正對(對齊方式如圖7所示)一個有源式顯示像素4321。其它實施例中,可以是兩個或者兩個以上的感光像素4221正對一個有源式顯示像素4321。
本實施例中,手指450直接按壓在oled顯示面板430的第二基板433的上表面(第四表面),也就是說,oled顯示面板430的第二基板433的上表面用于手指的直接接觸。需要說明的是,其它實施例中,光學指紋傳感器模組還可以包括保護層,所述保護層與所述光學指紋傳感器420之間具有所述oled顯示面板430,此時,手指可以是直接接觸在所述保護層的外表面上,并且,所述保護層可以為單層結構,也可以為多層結構。
本實施例中,第二基板433和疊層結構432之間,具有觸摸感應層440。觸摸感應層440使整個光學指紋傳感器模組具有觸摸感應功能,從而進一步拓展光學指紋傳感器模組運用范圍。其它實施例中,光學指紋傳感器模組還可以包括前述保護層,所述保護層和第二基板433之間可以具有觸摸感應層。
本實施例中,背光源410和光學指紋傳感器420同時開始工作,并且同時停止工作。而oled顯示面板430在背光源410和光學指紋傳感器420工作時,停止工作。通過這樣的工作時序安排,以保證它們之間的能夠相互協(xié)調,有序實現(xiàn)各自的功能。本實施例中,觸摸感應層440的工作時間與oled顯示面板430的工作時間不沖突,因此可以不必考慮兩者的工作時間匹配。 同樣的,觸摸感應層440的工作時間與背光源410和光學指紋傳感器420工作時間也不沖突,因此可以不必考慮它們之間的工作時間匹配。
請參考圖7,每個有源式顯示像素4321包括元件區(qū)(未標注,例如圖7中有源式顯示像素4321包圍區(qū)域中的一個小矩形區(qū)域)、電極區(qū)(未標注,例如圖7中有源式顯示像素4321包圍區(qū)域中的一個小矩形區(qū)域)和周邊區(qū)(未標注,例如圖7中有源式顯示像素4321包圍區(qū)域中的一個小矩形區(qū)域)。本實施例中,所述元件區(qū)為非透光區(qū)域,所述周邊區(qū)為透光區(qū)域。因此,所述周邊區(qū)域為所述第二透光區(qū)域的一部分。而所述電極區(qū)既可以是透光區(qū)域,也可以是非透光區(qū)域,當其為透光區(qū)域時,所述電極區(qū)也為所述第二透光區(qū)域的一部分。
更多本實施例所提供的光學指紋傳感器模組的結構和優(yōu)點可以參考前述實施例相應內容。
雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內,均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。