WO2020177150A1 - 指纹输入装置和显示装置 - Google Patents

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WO2020177150A1
WO2020177150A1 PCT/CN2019/078110 CN2019078110W WO2020177150A1 WO 2020177150 A1 WO2020177150 A1 WO 2020177150A1 CN 2019078110 W CN2019078110 W CN 2019078110W WO 2020177150 A1 WO2020177150 A1 WO 2020177150A1
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light
layer
fingerprint
input device
fingerprint input
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PCT/CN2019/078110
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English (en)
French (fr)
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卓恩宗
刘振
Original Assignee
惠科股份有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition

Definitions

  • This application relates to a fingerprint input device and a display device.
  • Biometric fingerprint technology continues to develop in a highly secure network society. Due to mature technology, fingerprint recognition has been widely used in security, immigration and even financial authentication applications.
  • the mainstream of fingerprint sensing methods are capacitive and optical. Capacitive sensing technology uses capacitance difference to distinguish the ridges and valleys of the fingerprint. However, due to the sensing principle, crosstalk seriously interferes with the signal and causes poor image quality.
  • Optical-type sensing technologies generally provide better image quality, however, some applications of them are limited due to the huge volume of prisms and optical elements.
  • the exemplary fingerprint input device has a problem that crosstalk seriously interferes with the signal and causes poor image quality.
  • a fingerprint input device and a display device are provided.
  • a fingerprint input device including:
  • An image sensor arranged on the side of the collimating layer facing away from the light emitting layer, the image sensor being arranged to sense light reflected by the fingerprint, and generate image information corresponding to the fingerprint according to the reflected light.
  • the fingerprint input device further includes an encapsulation layer disposed on the light-emitting layer.
  • the fingerprint input device further includes a transparent cover plate arranged on the packaging layer, and the transparent cover plate has a fingerprint contact surface.
  • the light-emitting layer includes:
  • a drive backplane provided on the collimation layer
  • a light-emitting unit arranged on the drive backplane.
  • the driving backplane includes a light-transmitting area and a non-light-transmitting area; the light reflected by the fingerprint is incident on the collimating layer through the light-transmitting area.
  • the driving backplane includes a substrate and a pixel array arranged on the substrate, and a color filter is attached to the pixel array.
  • the color filter includes color resists corresponding to red, green, blue, and white, respectively.
  • the light-emitting unit includes a first electrode and a second electrode that are oppositely disposed, and an organic light-emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode.
  • the light emitting unit includes an anode, a hole injection layer, a first hole transport layer, a blue light emitting layer, a first electron transport layer, a first electron injection layer, an intermediate connector, and a Two hole transport layer, red light and green light emitting layer, second electron transport layer, second electron injection layer and cathode.
  • the collimation layer includes a collimator, the collimator has an array of openings, and the array of openings is configured to perpendicularly incident light reflected by the fingerprint onto the image sensor.
  • the shape of the openings in the opening array includes a cylindrical shape or a conical shape.
  • the sidewalls of the openings in the opening array are provided with grooves.
  • the collimation layer includes an optical fiber plate composed of fiber bundles composed of a plurality of optical fibers, the plurality of optical fibers are spaced apart and arranged in parallel, and the optical fiber axis of the optical fiber is formed by the normal line of the finger contact surface.
  • the optical fiber is arranged to incident the light reflected by the fingerprint onto the image sensor along the inclination angle direction.
  • the thickness of the collimating layer 120 may be 20 ⁇ m-2000 ⁇ m.
  • the image sensor includes a phototransistor sensor array and a sensor pixel array.
  • the phototransistor sensor array includes a-Si TFT phototransistor sensors, and the sensor pixel array includes a-Si TFT pixels.
  • a fingerprint input device including:
  • An image sensor arranged on the side of the collimating layer away from the light-emitting layer, the image sensor being arranged to sense light reflected by the fingerprint, and generate image information corresponding to the fingerprint according to the reflected light;
  • the light-emitting layer includes a driving backplane disposed on the collimation layer and a light-emitting unit disposed on the driving backplane;
  • the driving backplane includes a light-transmitting area and a non-light-transmitting area, fingerprint-reflective Light enters the collimating layer through the light-transmitting area;
  • the collimation layer includes a collimator, the collimator has an array of openings, and the array of openings is configured to perpendicularly incident the light reflected by the fingerprint onto the image sensor; or the collimation layer includes a plurality of optical fibers.
  • An optical fiber board composed of a fiber bundle, a plurality of the optical fibers are spaced apart and arranged in parallel, the optical fiber axis of the optical fiber and the normal of the finger contact surface form a predetermined inclination angle, and the optical fiber is set to reflect the fingerprint light along the inclination direction Incident on the image sensor;
  • the image sensor includes a phototransistor sensor array and a sensor pixel array, the phototransistor sensor array includes a-Si TFT phototransistor sensor, and the sensor pixel array includes a-Si TFT pixels.
  • a display device includes the fingerprint input device as described above.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a fingerprint input device according to an embodiment
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the structure of a light-emitting layer of the fingerprint input device corresponding to FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a driving backplane corresponding to the light-emitting layer of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the structure of a light-emitting unit corresponding to the light-emitting layer of FIG. 2;
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of another light-emitting unit corresponding to the light-emitting layer of FIG. 2;
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of the fingerprint input device corresponding to FIG. 1;
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a partial structure of the fingerprint input device corresponding to FIG. 1;
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a fingerprint input device according to another embodiment.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of the structure of the fingerprint input device in this embodiment.
  • the fingerprint input device 10 includes a light-emitting layer 110, a collimating layer 120 disposed on the non-light source side of the light-emitting layer 10, and an image sensor 130 disposed on the side of the collimating layer 120 away from the light-emitting layer 110.
  • the light emitting layer 110 is arranged to emit light having one or more colors on the light emitting side. Specifically, the light emitted from the light-emitting layer 110 is incident on the sensing surface of the fingerprint contact area, the incident light is reflected by the fingerprint, and the reflected light is incident on the image sensor 130 at a preset angle through the collimating layer 120.
  • the light includes, but is not limited to, one or more of near-ultraviolet light, violet light, blue light, green light, yellow light, red light, near-infrared light, or white light, depending on the actual setting of the light-emitting layer 110 , The color of the light may also be different.
  • the light emitting layer 110 may have a single layer structure or a combination of multiple layers, for example, a display panel.
  • the light emitting layer 110 may include a driving backplane 111 disposed on the collimation layer 120 and a light emitting unit 112 disposed on the driving backplane.
  • the driving backplane 111 includes a light-transmitting area and a non-light-transmitting area, and the light-transmitting area and the non-light-transmitting area appear alternately.
  • the width of each light-transmitting area may be equal or unequal; the width of each non-light-transmitting area may also be equal or unequal.
  • the light reflected by the fingerprint can be incident on the collimating layer through the light-transmitting area.
  • the driving backplane 111 includes a substrate 111a and a pixel array 111b disposed on the substrate 111a.
  • the pixel array 111b is disposed in a non-transmissive area of the driving backplane 111, and the pixel array 111b is attached with
  • the color filter 111c, the color filter 111c includes color resists corresponding to red (R), green (G), blue (B), and white (W), respectively, which are driven to emit light through the pixel array 111b and the color filter 111c Full colorization of unit 112.
  • the pixel array 111b is a TFT (Thin Film Transistor) pixel array.
  • the light-emitting unit 112 may be an OLED (Organic Light-Emitting Diode) device, a QLED (Quantum Dot Light Emitting Diodes, quantum dot light-emitting diode) device, or a TFT-LCD (Thin film transistor-liquid crystal display) device. Liquid crystal display) One of the liquid crystal display devices. Specifically, the light-emitting unit 112 may also be an AMOLED (Active-matrix organic light emitting diode, active matrix organic light emitting diode) device. Take an OLED device as an example.
  • the light emitting unit 112 includes a first electrode 112a and a second electrode 112b disposed oppositely, and one or more organic light emitting layers 112c disposed between the first electrode 112a and the second electrode 112b (Fig. 4 shows an organic The light-emitting layer is an example).
  • the first electrode 112a is an anode
  • the second electrode 112b is a cathode
  • the light-emitting unit 112 is a top-emitting device.
  • the organic light-emitting layer 112c may include one or both of a red-green light-emitting layer and a blue light-emitting layer.
  • the light-emitting unit 112 may also add corresponding functional layers.
  • the light-emitting unit 112 may include an anode 1121, a hole injection layer 1122, and a second A hole transport layer 1123, a blue light emitting layer 1124, a first electron transport layer 1125, a first electron injection layer 1126, an intermediate connector 1127, a second hole transport layer 1128, a red and green light emitting layer 1129, and a second electron The transport layer 1130, the second electron injection layer 1131, and the cathode 1132.
  • the collimating layer 120 is disposed on the non-light source side of the light-emitting layer 110, and receives light reflected by the fingerprint passing through the light-transmitting area of the driving back plate 111.
  • the collimating layer 120 incident the light reflected by the fingerprint onto the pixel array of the image sensor 130 at a preset angle, thereby reducing crosstalk between pixels and improving the direction of light.
  • This feature enables the image sensor 130 to detect and generate high-quality image information corresponding to fingerprints.
  • the size of the preset angle is set according to the actual pixel array position.
  • the alignment layer 120 may have a single-layer structure or a multilayer structure.
  • the thickness of the collimating layer 120 may be 20 ⁇ m-2000 ⁇ m, thereby ensuring that it can perform a corresponding light collimation function while avoiding the thickness of the entire fingerprint input device from being too large.
  • the collimating layer 120 includes a collimator, the collimator has an array of openings, and the array of openings is arranged to cut off the light reflected by the fingerprint at a high incident angle, so that the light reflected by the fingerprint is vertical It is incident on the image sensor.
  • the light reflected by the fingerprint can also be incident close to 90°, and does not need to be strictly equal to 90°.
  • the light reflected by the fingerprint is focused on the sensing element at 90 degrees or close to 90 degrees, so that the collimating layer can achieve a light collimation effect and reduce crosstalk between pixels.
  • the shape of the opening includes but is not limited to cylindrical or conical, and the side wall of the opening may be provided with grooves or other structures to further ensure the light collimation.
  • the inside of the opening can be air, vacuum or a light-transmitting medium, and it is only necessary to ensure that the light reflected by the fingerprint is focused on the image sensor 130 at 90 degrees or close to 90 degrees.
  • the number of openings is set according to actual needs. Under the condition that each sensing element indicates a corresponding opening, the greater the distance between adjacent openings, the less the number of openings , The lower the utilization rate of light, therefore, under certain circumstances, the distance between the openings can be minimized.
  • the collimation layer 120 may also be an optical fiber board including an optical fiber bundle composed of multiple optical fibers.
  • the optical fibers are spaced apart and arranged in parallel, and the optical fiber axis of each optical fiber is inclined toward the base line of the finger, and forms a predetermined inclination angle with the normal of the finger contact surface.
  • the size of the inclination angle is set according to the position of the sensing element. The light emitted by the fingerprint ensures that the reflected light will be incident on the image sensor 130 along the inclination direction through each optical fiber.
  • the inclination angle may be 90°.
  • the image sensor 130 is configured to sense light reflected by the fingerprint, and generate image information corresponding to the fingerprint according to the reflected light.
  • the light emitted by the light-emitting layer 110 is used as a light source.
  • the image sensor 130 uses the read signal strength to reconstruct the shape of the fingerprint.
  • the image sensor 130 includes a phototransistor sensor array 131 and a sensor pixel array 132.
  • the sensor pixel array 132 senses light reflected by the fingerprint, and the phototransistor sensor array 131 generates image information corresponding to the fingerprint according to the reflected light. .
  • each pixel in the sensor pixel array 132 can be selected and set according to actual product requirements. Multiple sensor pixels can be arranged in a matrix.
  • the sensor pixel array 132 can be arranged on the phototransistor sensor array 131 (as shown in FIG. 7), and the arrangement of each pixel corresponds specifically to the projection position of the light-transmitting portion of the driving backplane 131, so as to pass through the collimating layer 120 ( Taking the collimator as an example) receives the reflected light.
  • the sensor pixel array 132 may also be arranged on the substrate in parallel with the phototransistor sensor array 131.
  • the phototransistor sensor array 131 includes a-Si TFT phototransistor sensors, and the sensor pixel array 132 includes a-Si TFT pixels.
  • the image sensor 130 has high optical utilization, thereby improving the quality of light information transmission.
  • the phototransistor sensor array 131 includes a-Si:H TFT phototransistor sensors, and the sensor pixel array 132 includes a-Si:H TFT pixels.
  • the image sensor 130 has higher optical utilization, thereby improving light The quality of information delivery.
  • the fingerprint input device includes a light-emitting layer 110, a collimation layer 120 disposed on the non-light source side of the light-emitting layer 110, and an image sensor 130 disposed on the side of the collimating layer 120 away from the light-emitting layer 110.
  • the light-emitting layer 110 The emitted light is reflected back by the fingerprint, and the reflected light is incident on the pixel array of the image sensor 130 at a preset angle through the collimating layer 120, thereby reducing crosstalk between pixels and improving the directivity of light.
  • the image sensor 120 can Perform detection and generate high-quality image information corresponding to the fingerprint.
  • the fingerprint input device 20 includes a light-emitting layer 210, a collimating layer 220 arranged on the non-light source side of the light-emitting layer 210, and a collimating layer 220 arranged away from the light source.
  • the image sensor 230 on one side of the light emitting layer 210, the encapsulation layer 240 provided on the light emitting layer 210, and the transparent cover 250 provided on the encapsulation layer 240.
  • the light-emitting layer 210, the collimating layer 220, and the image sensor 230 refer to the related description of the light-emitting layer 110, the collimating layer 120, and the image sensor 130 in the previous embodiment, which will not be repeated here.
  • the fingerprint input device further includes a device disposed on the light-emitting layer 210 Encapsulation layer 240.
  • the encapsulation layer 240 is a light-transmitting layer, which may be a single-layer structure or a stack of multiple layers; it may be a substrate or a film.
  • the material of the encapsulation layer 240 is not limited.
  • it may be an inorganic material layer, including but not limited to silicon oxide, silicon nitride, etc., which may serve as an effective water/oxygen barrier layer; it may also be an organic material layer, including but not limited to Materials such as high molecular polymers and resins can be used as flexible packaging layers.
  • the fingerprint input device 20 further includes a transparent cover 250 disposed on the packaging layer 240 to protect the light emitting layer 210, the collimation layer 220, and the image sensor 230.
  • the transparent cover has a fingerprint contact surface, which can directly contact the finger.
  • the fingerprint input device includes a light-emitting layer 210, a collimation layer 220, an image sensor 230, an encapsulation layer 240, and a transparent cover 250.
  • the light emitted by the light-emitting layer 210 is reflected back by the fingerprint, and the reflected light passes through the collimation
  • the layer 220 is incident on the pixel array of the image sensor 230 at a preset angle, thereby reducing crosstalk between pixels and improving the directivity of light.
  • the image sensor 220 can detect and generate high-quality image information corresponding to the fingerprint;
  • the encapsulation layer 240 and the transparent cover 250 can further isolate the influence of the environment on the fingerprint input device 20, improve the stability and safety of the fingerprint input device 20, and increase the service life.
  • This embodiment also provides a display device, which includes the fingerprint input device as described in the above embodiment.
  • the display device provided in this embodiment can display high-quality image information corresponding to fingerprints.

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Abstract

本申请涉及一种指纹输入装置和显示装置，其中，指纹输入装置包括：发光层；设置在所述发光层非光源侧上的准直层，所述准直层设置为将指纹反射的光以预设角度入射至图像传感器上；以及设置在所述准直层背离所述发光层一侧上的图像传感器，所述图像传感器设置为感测被指纹反射的光，根据反射的光产生与所述指纹相对应的图像信息。

Description

指纹输入装置和显示装置
本申请要求于2019-03-01提交中国专利局，申请号为2019101547225，申请名称为“指纹输入装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及一种指纹输入装置和显示装置。
背景技术
这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。
生物识别指纹技术在高度安全的网络社会中不断发展。由于成熟的技术，指纹识别已广泛用于安全，移民甚至金融认证应用。指纹传感方法的主流是电容型和光学型。电容式传感技术使用电容差来辨别指纹的脊和谷，然而，由于传感原理，串扰严重干扰信号并导致图像质量差。光学类型传感技术通常提供更好的图像质量，然而，由于棱镜和光学元件等庞大的体积却限制了它们的某些应用。
因此，示例性的指纹输入装置存在串扰严重干扰信号并导致图像质量差的问题。
发明内容
根据本申请公开的各种实施例，提供一种指纹输入装置和显示装置。
一种指纹输入装置，包括：
发光层；
设置在所述发光层非光源侧上的准直层，所述准直层设置为将指纹反射的光以预设角度入射至图像传感器上；以及
设置在所述准直层背离所述发光层一侧上的图像传感器，所述图像传感器设置为感测被指纹反射的光，根据反射的光产生与所述指纹相对应的图像信息。
在其中一个实施例中，所述指纹输入装置还包括设置在所述发光层上的封装层。
在其中一个实施例中，所述指纹输入装置还包括设置在所述封装层上的透明盖板，所 述透明盖板具有指纹接触面。
在其中一个实施例中，所述发光层包括：
设置在所述准直层上的驱动背板；以及
设置在所述驱动背板上的发光单元。
在其中一个实施例中，所述驱动背板包括透光区域和非透光区域；指纹反射的光通过所述透光区域入射至所述准直层。
在其中一个实施例中，所述驱动背板包括基板和设置在基板上的像素阵列，所述像素阵列上贴附有彩色滤光片。
在其中一个实施例中，所述彩色滤光片包括分别对应红、绿、蓝以及白的色阻。
在其中一个实施例中，所述发光单元包括相对设置的第一电极和第二电极，以及设置在所述第一电极和第二电极之间的有机发光层。
在其中一个实施例中，所述发光单元包括依次设置的阳极、空穴注入层、第一空穴传输层、蓝光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层、中间连接器、第二空穴传输层、红光绿光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层以及阴极。
在其中一个实施例中，所述准直层包括准直器，所述准直器具有开孔阵列，所述开孔阵列设置为将指纹反射的光垂直入射到图像传感器上。
在其中一个实施例中，所述开孔阵列中开孔的形状包括圆柱形或者圆锥形。
在其中一个实施例中，所述开孔阵列中开孔的侧壁设置有凹槽。
在其中一个实施例中，所述准直层包括由多根光纤组成的光纤束构成的光纤板，多个所述光纤间隔且平行设置，所述光纤的光纤轴线与手指接触面的法线形成预定的倾角，所述光纤设置为将指纹反射的光沿倾角方向入射到图像传感器上。
在其中一个实施例中，所述准直层120的厚度可以为20μm-2000μm。
在其中一个实施例中，所述图像传感器包括光电晶体管传感器阵列和传感器像素阵列。
在其中一个实施例中，所述光电晶体管传感器阵列包括a-Si TFT光电晶体管传感器，所述传感器像素阵列包括a-Si TFT像素。
一种指纹输入装置，包括：
发光层；
设置在所述发光层非光源侧上的准直层，所述准直层设置为将指纹反射的光以预设角度入射至所述图像传感器上；以及
设置在所述准直层背离所述发光层一侧上的图像传感器，所述图像传感器设置为感测被指纹反射的光，根据反射的光产生与所述指纹相对应的图像信息；
其中，所述发光层包括设置在所述准直层上的驱动背板以及设置在所述驱动背板上的发光单元；所述驱动背板包括透光区域和非透光区域，指纹反射的光通过所述透光区域入射至所述准直层；
所述准直层包括准直器，所述准直器具有开孔阵列，所述开孔阵列设置为将指纹反射的光垂直入射到图像传感器上；或者所述准直层包括由多根光纤组成的光纤束构成的光纤板，多个所述光纤间隔且平行设置，所述光纤的光纤轴线与手指接触面的法线形成预定的倾角，所述光纤设置为将指纹反射的光沿倾角方向入射到图像传感器上；
所述图像传感器包括光电晶体管传感器阵列和传感器像素阵列，所述光电晶体管传感器阵列包括a-Si TFT光电晶体管传感器，所述传感器像素阵列包括a-Si TFT像素。
一种显示装置，包括如上所述的指纹输入装置。
本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其它特征和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为一实施方式的指纹输入装置的结构示意图；
图2为对应图1指纹输入装置的发光层的结构示意图；
图3为对应图2发光层的驱动背板的结构示意图；
图4为对应图2发光层的发光单元的结构示意图；
图5为对应图2发光层的另一种发光单元的结构示意图；
图6为对应图1指纹输入装置的结构示意图；
图7为对应图1指纹输入装置的局部结构示意图；
图8为另一实施方式的指纹输入装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参见图1，图1为本实施例中的指纹输入装置的结构示意图。
在本实施例中，指纹输入装置10包括发光层110、设置在发光层10非光源侧上的准直层120以及设置在准直层120背离发光层110一侧上的图像传感器130。
在本实施例中，发光层110设置为在发光侧发射具有一种或多种颜色的光。具体地，发光层110出射的光在指纹接触区域的传感表面入射，入射光被指纹反射回，被反射回的光通过准直层120以预设角度入射至图像传感器130上。其中，该光包括但不限于近紫外光、紫色光、蓝色光、绿色光、黄色光、红色光、近红外光或白色光中的一种或多种，根据发光层110的实际设置的不同，出光的颜色也可能不同。发光层110可以是单层的层结构，也可以是多层结构的组合，例如可以是显示面板。
在一个实施例中，参见图2，发光层110可包括设置在准直层120上的驱动背板111和设置在驱动背板上的发光单元112。
其中，驱动背板111包括透光区域和非透光区域，且透光区域和非透光区域交替出现。每个透光区域的宽度可以相等，也可以不相等；每个非透光区域的宽度也可以相等，也可以不相等。指纹反射的光可以通过透光区域入射至准直层。参见图3，在一实施例中，驱动背板111包括基板111a和设置在基板111a上的像素阵列111b，像素阵列111b设置在驱动背板111的非透光区域，像素阵列111b上贴附有彩色滤光片111c，彩色滤光片111c上包括分别对应红(R)、绿(G)、蓝(B)以及白(W)的色阻，通过像素阵列111b和彩色滤光片111c驱动发光单元112的全彩化。其中，像素阵列111b为TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)像素阵列。
其中，发光单元112可以是OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)器件、QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)器件或者TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display，薄膜晶体管液晶显示器)液晶显示器件中的一种，具体地，发光单元112还可以是AMOLED(Active-matrix organic light emitting diode，有源矩阵有机发光二极体)器件。以OLED器件进行举例说明。参见图4，发光单元112包括相对设置的第一电极112a和第二电极112b，以及设置在第一电极112a和第二电极112b之间的一个或多个有机发光层112c(图4以一个有机发光层为例)。其中，第一电极112a为阳极，第二电极112b为阴极，该发光单元112为顶发射器件。有机发光层112c可以包括红光绿光发光层、蓝光发光层中的一种或者两种。需要说明的是，为了增强发光单元112的发光效率，发光单元112还可以增加相应的功能层，例如，参见图5，发光单元112可以包括：依次设置的阳极1121、空穴注入层1122、第一空穴传输层1123、蓝光发光层1124、第一电子传输层1125、第一电子注入层1126、中间连接器1127、第二空穴传输层1128、红光绿光发光层1129、第二电子传输层1130、第二电子注入层1131以及阴极1132。
在本实施例中，准直层120设置在发光层110非光源侧上，接收通过驱动背板111透光区域的指纹反射的光。当发光层110的出射光在指纹接触面被反射时，准直层120将指纹反射的光以预设角度入射至图像传感器130的像素阵列上，从而减少像素之间的串扰，提高光照的指向性，使得图像传感器130能够进行检测并产生与指纹相对应的高质量的图像信息。其中，预设角度的大小根据实际像素阵列的位置进行设置。准直层120可以是单层结构，也可以是多层结构。在一个实施例中，准直层120的厚度可以为20μm-2000μm，由此在保证其能够起到相应的光准直作用，同时又避免整个指纹输入装置的厚度太大。
在一个实施例中，参见图6，准直层120包括准直器，准直器具有开孔阵列，开孔阵列设置为将指纹反射的光中高入射角的光切断，使指纹反射的光垂直入射到图像传感器上。需要说明的是，根据实际情况，在可接受的误差范围内，指纹反射的光也可以是接近90°入射，而不需要严格等于90°。具体地，指纹反射的光以90度或接近90度聚焦到感测元件上，从而准直层能够实现光准直的效果，减少像素之间的串扰。其中，开孔的形状包括但不限于圆柱形或者圆锥形，开孔的侧壁可以设置凹槽或者其他结构以进一步确保 光的准直性。开孔内可以为空气、真空或者透光介质，只需要保证指纹反射的光以90度或接近90度聚焦到图像传感器130上即可。开孔阵列中，开孔数量以实际需求进行设定，在满足每个感测元件指示对应一个开孔的条件下，相邻开孔之间的距离越大，开孔的个数就越少，光的利用率就越低，因此，在一定情况下，可以尽量减小开孔之间的距离。
在另一个实施例中，准直层120还可以是包括由多根光纤组成的光纤束构成的光纤板。其中，各光纤间隔且平行设置，各光纤的光纤轴线朝手指的基线倾斜，与手指接触面的法线形成预定的倾角，该倾角的大小根据感测元件的位置进行设置，光纤的顶端面收集被指纹发射的光，确保被反射回的光将通过各光纤沿倾角方向入射到图像传感器130上。在一个具体的实施例中，倾角可以是90°。
在本实施例中，图像传感器130设置为感测被指纹反射的光，根据反射的光产生与指纹相对应的图像信息。具体地，利用发光层110发射的光作为光源，当光源碰到指纹波峰的地方，会形成较强的反射光；若是碰到指纹波谷的地方，则形成较弱的反射光。图像传感器130利用所读到的信号强弱，可以重建指纹的形状。
在一个实施例中，图像传感器130包括光电晶体管传感器阵列131和传感器像素阵列132，传感器像素阵列132感测被指纹反射的光，光电晶体管传感器阵列131根据反射的光产生与指纹相对应的图像信息。
其中，传感器像素阵列132中的各像素的大小可以根据实际产品的需求进行选择设定。多个传感器像素可以呈行列矩阵排布。传感器像素阵列132可以设置在光电晶体管传感器阵列131上(图7以此例)，且各像素的设置具体对应在驱动背板131的透光部分的投影位置处，从而能够通过准直层120(以准直器为例)接收到反射回的光。传感器像素阵列132也可以与光电晶体管传感器阵列131并行设置在基板上。在一实施例中，光电晶体管传感器阵列131包括a-Si TFT光电晶体管传感器，传感器像素阵列132包括a-Si TFT像素，图像传感器130具有高的光学利用率，从而提高光信息传递的质量。在另一个实施例中，光电晶体管传感器阵列131包括a-Si:H TFT光电晶体管传感器，传感器像素阵列132包括a-Si:H TFT像素，图像传感器130具有更高的光学利用率，从而提高光信息传递的质量。
本实施例提供的指纹输入装置，包括发光层110、设置在发光层110非光源侧上的准 直层120以及设置在准直层120远离发光层110一侧上的图像传感器130，发光层110出射的光被指纹反射回，被反射回的光通过准直层120以预设角度入射至图像传感器130的像素阵列上，从而减少像素之间的串扰，提高光照的指向性，图像传感器120能够进行检测并产生与指纹相对应的高质量的图像信息。
本实施例还提供了另一种指纹输入装置20，参见图8，该指纹输入装置20包括发光层210、设置在发光层210非光源侧上的准直层220、设置在准直层220背离发光层210一侧上的图像传感器230、设置在发光层210上的封装层240以及设置在封装层240上的透明盖板250。其中，发光层210、准直层220以及图像传感器230参见上一实施例发光层110、准直层120以及图像传感器130的相关描述，在此不再赘述。
在本实施例中，为了防止发光层210受环境影响，隔绝氧气和湿气，从而提高发光层210发光的稳定性以及指纹输入装置的使用寿命，指纹输入装置还包括设置在发光层210上的封装层240。封装层240为透光层，可以是单层结构，也可以是多层的叠合；可以是基板，也可以是薄膜。封装层240的材料不受限定，例如可以是无机材料层，包括但不限于硅氧化物、硅氮化物等，可以作为水/氧的有效阻挡层；也可以是有机材料层，包括但不限于高分子聚合物、树脂等材料，可以作为柔性封装层。
在本实施例中，为了提高指纹输入装置的使用寿命，指纹输入装置20还包括设置在封装层240上的透明盖板250，以保护发光层210、准直层220以及图像传感器230。透明盖板具有指纹接触面，可以直接与手指接触。
本实施提供的指纹输入装置，包括发光层210、准直层220、图像传感器230、封装层240以及透明盖板250，发光层210出射的光被指纹反射回，被反射回的光通过准直层220以预设角度入射至图像传感器230的像素阵列上，从而减少像素之间的串扰，提高光照的指向性，图像传感器220能够进行检测并产生与指纹相对应的高质量的图像信息；同时，通过封装层240和透明盖板250可以进一步隔离环境对指纹输入装置20的影响，提高指纹输入装置20的稳定性和安全性，提高使用寿命。
本实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括如上实施例所述的指纹输入装置。本实施例提供的显示装置，能够显示与指纹相对应的高质量的图像信息。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例 中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

  1. 一种指纹输入装置，包括：
    发光层；
    设置在所述发光层非光源侧上的准直层，所述准直层设置为将指纹反射的光以预设角度入射至图像传感器上；以及
    设置在所述准直层背离所述发光层一侧上的图像传感器，所述图像传感器设置为感测被指纹反射的光，根据反射的光产生与所述指纹相对应的图像信息。
  2. 根据权利要求1所述的指纹输入装置，其中，所述指纹输入装置还包括设置在所述发光层上的封装层。
  3. 根据权利要求2所述的指纹输入装置，其中，所述指纹输入装置还包括设置在所述封装层上的透明盖板，所述透明盖板具有指纹接触面。
  4. 根据权利要求1所述的指纹输入装置，其中，所述发光层包括：
    设置在所述准直层上的驱动背板；以及
    设置在所述驱动背板上的发光单元。
  5. 根据权利要求4所述的指纹输入装置，其中，所述驱动背板包括透光区域和非透光区域；指纹反射的光通过所述透光区域入射至所述准直层。
  6. 根据权利要求4所述的指纹输入装置，其中，所述驱动背板包括基板和设置在基板上的像素阵列，所述像素阵列上贴附有彩色滤光片。
  7. 根据权利要求6所述的指纹输入装置，其中，所述彩色滤光片包括分别对应红、绿、蓝以及白的色阻。
  8. 根据权利要求4所述的指纹输入装置，其中，所述发光单元包括相对设置的第一电极和第二电极，以及设置在所述第一电极和第二电极之间的有机发光层。
  9. 根据权利要求4所述的指纹输入装置，其中，所述发光单元包括依次设置的阳极、空穴注入层、第一空穴传输层、蓝光发光层、第一电子传输层、第一电子注入层、中间连接器、第二空穴传输层、红光绿光发光层、第二电子传输层、第二电子注入层以及阴极。
  10. 根据权利要求1所述的指纹输入装置，其中，所述准直层包括准直器，所述准直器具有开孔阵列，所述开孔阵列设置为将指纹反射的光垂直入射到图像传感器上。
  11. 根据权利要求10所述的指纹输入装置，其中，所述开孔阵列中开孔的形状包括圆柱形或者圆锥形。
  12. 根据权利要求10所述的指纹输入装置，其中，所述开孔阵列中开孔的侧壁设置有凹槽。
  13. 根据权利要求1所述的指纹输入装置，其中，所述准直层包括由多根光纤组成的光纤束构成的光纤板，多个所述光纤间隔且平行设置，所述光纤的光纤轴线与手指接触面的法线形成预定的倾角，所述光纤设置为将指纹反射的光沿倾角方向入射到图像传感器上。
  14. 根据权利要求1所述的指纹输入装置，其中，所述准直层的厚度可以为20μm-2000μm。
  15. 根据权利要求1所述的指纹输入装置，其中，所述图像传感器包括光电晶体管传感器阵列和传感器像素阵列。
  16. 根据权利要求15所述的指纹输入装置，其中，所述光电晶体管传感器阵列包括a-Si TFT光电晶体管传感器，所述传感器像素阵列包括a-Si TFT像素。
  17. 一种指纹输入装置，包括：
    发光层；
    设置在所述发光层非光源侧上的准直层，所述准直层设置为将指纹反射的光以预设角度入射至所述图像传感器上；以及
    设置在所述准直层背离所述发光层一侧上的图像传感器，所述图像传感器设置为感测被指纹反射的光，根据反射的光产生与所述指纹相对应的图像信息；
    其中，所述发光层包括设置在所述准直层上的驱动背板以及设置在所述驱动背板上的发光单元；所述驱动背板包括透光区域和非透光区域，指纹反射的光通过所述透光区域入射至所述准直层；
    所述准直层包括准直器，所述准直器具有开孔阵列，所述开孔阵列设置为将指纹反射的光垂直入射到图像传感器上；或者所述准直层包括由多根光纤组成的光纤束构成的光纤板，多个所述光纤间隔且平行设置，所述光纤的光纤轴线与手指接触面的法线形成预定的倾角，所述光纤设置为将指纹反射的光沿倾角方向入射到图像传感器上；
    所述图像传感器包括光电晶体管传感器阵列和传感器像素阵列，所述光电晶体管传感器阵列包括a-Si TFT光电晶体管传感器，所述传感器像素阵列包括a-Si TFT像素。
  18. 一种显示装置，包括如权利要求1所述的指纹输入装置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040252867A1 (en) * 2000-01-05 2004-12-16 Je-Hsiung Lan Biometric sensor
CN107066976A (zh) * 2017-04-17 2017-08-18 京东方科技集团股份有限公司 一种具有指纹识别功能的显示装置
CN107330426A (zh) * 2017-08-28 2017-11-07 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别装置、显示面板、指纹识别方法
CN108898073A (zh) * 2018-06-12 2018-11-27 武汉天马微电子有限公司 显示面板及其制备方法和显示装置
CN109308431A (zh) * 2017-07-26 2019-02-05 上海箩箕技术有限公司 光学指纹传感器模组
CN109685047A (zh) * 2019-03-01 2019-04-26 惠科股份有限公司 指纹输入装置和显示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040252867A1 (en) * 2000-01-05 2004-12-16 Je-Hsiung Lan Biometric sensor
CN107066976A (zh) * 2017-04-17 2017-08-18 京东方科技集团股份有限公司 一种具有指纹识别功能的显示装置
CN109308431A (zh) * 2017-07-26 2019-02-05 上海箩箕技术有限公司 光学指纹传感器模组
CN107330426A (zh) * 2017-08-28 2017-11-07 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别装置、显示面板、指纹识别方法
CN108898073A (zh) * 2018-06-12 2018-11-27 武汉天马微电子有限公司 显示面板及其制备方法和显示装置
CN109685047A (zh) * 2019-03-01 2019-04-26 惠科股份有限公司 指纹输入装置和显示装置

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