CN105893990A - 一种指纹识别器件及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种指纹识别器件及显示装置，涉及显示技术领域，可防止人体电场的波动对指纹识别的影响，提高指纹识别的准确性。该指纹识别器件包括用于识别用户指纹的测试面，所述测试面上设置有接地导体，和/或，与所述测试面相接触的邻域内设置有接地导体，其中，所述接地导体突出或平齐于所述测试面。该指纹识别器件可应用于指纹识别过程中。

Description

一种指纹识别器件及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种指纹识别器件及显示装置。

背景技术

光电转化器件，例如，光敏二极管器、光敏三极管器等，可以把不同光强的光信号转化为电信号，因此，在光学指纹识别技术中，通常利用光电转化器件的这一感光特性采集受测者的指纹信息。

具体的，在指纹识别器件内，光电转化器件输出的电流与手指皮肤携带静电的大小相关，根据光电转化器件输出的电流值的不同，可以识别出指纹中谷和脊的相应位置，即得到受测者的指纹信息。

但是，人体内的生物环境是时时变化，人体所处的外界环境也是时时变化的，这会导致皮肤携带的静电大小不太稳定，例如，在夏天极为干燥的环境下，手指皮肤的静电几乎为零，此时，当手指皮肤与指纹识别器件接触后，光电转化器输出的电流几乎为零，导致指纹识别器件无法准确识别出指纹中谷和脊的相应位置。

发明内容

本发明提供一种指纹识别器件及显示装置，可防止人体电场的波动对指纹识别的影响，提高指纹识别的准确性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明提供一种指纹识别器件，包括用于识别用户指纹的测试面，其特征在于，

所述测试面上设置有接地导体，和/或，与所述测试面相接触的邻域内设置有接地导体，其中，所述接地导体突出或平齐于所述测试面。

进一步地，所述接地导体为包围所述测试面的接地金属环。

进一步地，所述指纹识别器件还包括：

第一基板；

所述第一基板上设置有多个光电转化器件；

所述光电转化器件上设置有电极层，所述电极层用于施加固定电压；

所述电极层上设置有电致发光层；

以及位于所述电致发光层之上的第二基板。

进一步地，所述电致发光层与所述第二基板之间还设置有第一绝缘层，所述第一绝缘层内悬浮设置有多个金属图案。

进一步地，所述金属图案与所述光电转化器件一一对应设置。

进一步地，所述第一绝缘层与所述电致发光层之间还设置有缓冲层。

进一步地，所述光电转化器件与所述电极层之间通过第二绝缘层隔离。

进一步地，所述第一基板为硅基板或玻璃基板。

进一步地，所述第二基板为玻璃基板或蓝宝石基板。

另一方面，本发明提供一种显示装置，包括显示区域和显示区域外围的非显示区域，其中，所述非显示区域内设置有上述任一项所述的指纹识别器件。

至此，本发明提供一种指纹识别器件及显示装置，该指纹识别器件包括用于识别用户指纹的测试面，该测试面上设置有接地导体，和/或，与该测试面相接触的邻域内设置有接地导体，其中，该接地导体突出或平齐于该测试面。这样，当用户的手指皮肤接触该测试面时，同时与该接地导体接触，由于该接地导体接地，因此，无论人体电场如何波动，与该接地导体接触的手指皮肤的电压均为0，进而，手指皮肤与指纹识别器件内的光电转化器件之间的电势差相等，但是，由于手指皮肤上谷和脊到达光电转化器件的路径长度不同，因此，谷和脊到达光电转化器件的电势变化速率不同，也就是说，在手指皮肤与光电转化器件之间的同一高度处，与谷所对应的电压，和与脊所对应的电压不同，从而识别出谷和脊的相应位置，即得到受测者的指纹信息。可以看出，本发明实施例提供的指纹识别器件可防止人体电场的波动对指纹识别的影响，提高指纹识别的准确性。

附图说明

图1a为本发明实施例提供的一种指纹识别器件的俯视结构图一；

图1b为本发明实施例提供的一种指纹识别器件的俯视结构图二；

图1c为本发明实施例提供的一种指纹识别器件的俯视结构图三；

图2为本发明实施例提供的一种指纹识别器件的原理示意图；

图3为本发明实施例提供的一种指纹识别器件沿AB剖线的剖面结构示意图一；

图4为本发明实施例提供的一种指纹识别器件沿AB剖线的剖面结构示意图二；

图5为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明实施例提供的一种指纹识别器件100，如图1a所示，为指纹识别器件100的俯视结构图，该指纹识别器件100包括用于识别用户指纹的测试面11，其中，测试面11上设置有接地导体12。

又或者，如图1b所示，接地导体12可以设置在与该测试面11相接触的邻域内。

又或者，如图1c所示，该接地导体12可以同时设置在测试面11，和与测试面11相接触的邻域内，本发明实施例对此不做限定。

其中，接地导体12应突出或平齐于测试面11，这样，用户手指在接触测试面11时，可以同时与接地导体12接触，使得用户手指接地。

示例性的，由于金属的导电性能较好，该接地导体12具体可以为包围该测试面11的接地金属环。

具体的，如图2所示，为指纹识别器件100的原理示意图，其中，当用户的手指皮肤接触该测试面11时，同时与该接地导体12接触，由于该接地导体12接地，因此，无论人体电场如何波动，与该接地导体12接触的手指皮肤的电压均为0，进而，手指皮肤上的谷和脊与指纹识别器件100内的光电转化器件13之间的电势差相等，该电势差为V1-V0，但是，由于谷和脊到达光电转化器件13的路径长度不同，因此，谷和脊到达光电转化器件13的电势变化速率不同，即压降的变化不相同。

如图2所示，在手指皮肤与光电转化器件13之间的同一高度h处，与谷所对应的电压V2，和与脊所对应的电压V3不同(当V1大于0时，V2大于V3)，从而可以识别出谷和脊的相应位置，即得到受测者的指纹信息。可以看出，由于与该接地导体12接触的手指皮肤的电压均为0，因此，本发明实施例提供的指纹识别器件100可避免人体电场的波动对指纹识别的影响，提高指纹识别的准确性。

进一步地，如图3所示，为所述指纹识别器件100沿图1a中AB剖线的剖面结构示意图，其中，该指纹识别器件100还包括：

第一基板21；

该第一基板21上设置有多个光电转化器件13；

该光电转化器件上设置有电极层22，该电极层22用于施加固定电压；

该电极层22上设置有电致发光层23，该电致发光层23内的电致发光材料在不同电势差下可产生与该电势差对应的光能。

以及位于电致发光层23之上的第二基板14(该第二基板14上与用户指纹接触的一面即为测试面11)。

这样，电致发光层23发出的光可以照射至光电转化器件13上，使光电转化器件13将不同光强的光信号转化为电信号，例如，电流信号、电压信号等。

如上所述，在手指皮肤与光电转化器件13之间的同一高度处，与谷所对应的电压V2，和与脊所对应的电压V3不同(当V1大于0时，V2大于V3)，以电致发光层23为例，在电致发光层23中，与谷所对应的电压较大，因此，该位置的电致发光材料发出的光强较强，照射到对应的光电转化器件13上之后，光电转化器件13将该光强较强的光信号转化为电流i1；相应的，在电致发光层23中，与脊所对应的电压较小，因此，该位置的电致发光材料发出的光强较弱，照射到对应的光电转化器件13上之后，光电转化器件13将该光强较弱的光信号转化为电流i2，此时，i2小于i1，这样，便可以识别出谷和脊的相应位置，得到受测者的指纹信息。

其中，上述光电转化器件13可以为光电二极管或光电三极管等将光信号转换为电信号的器件，本发明实施例对此不做限定。

上述电极层22内具体可以包括ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)等导电材料，本发明实施例对此不做限定。

上述电致发光层23内的电致发光材料可以为任意将电能转化为光能的物质，例如小分子荧光粉等，本发明实施例对此不做限定。

上述第一基板21具体可以为硅基板或玻璃基板等，本发明实施例对此不做限定。

进一步地，如图4所示，电致发光层23与测试面11之间还设置有第一绝缘层31，该第一绝缘层31内悬浮设置有多个金属图案32。

这是因为，金属图案32可以使电荷的分布更加均匀，从而能够准确描绘出指纹内谷和脊的变化趋势。

示例性的，如果没有设置金属图案32，光电转化器件13根据接收到的光束的光强输出不同的电流值，即与谷对应的电流值I1，和与脊对应的电流值I2，最终可根据这两个电流值绘制出用户指纹的黑白图像，用于指示谷和脊的相对位置。

而当电致发光层23与测试面11之间的第一绝缘层31内悬浮设置有多个金属图案32时，每一处谷和脊所对应的金属图案32可以有多个，此时，金属图案32可以使电荷的分布更加均匀，以图4中的脊为例，与脊对应的金属图案32有两个，这两个金属图案32所带的电压可能有差异，那么，光电转化器件13相应输出的电流值也会有差异，进而，根据这些不同的电流值可以绘制出从谷到脊或者从脊到谷的变化趋势，即得到的用户指纹可以是带有灰阶的图像。

另外，金属图案32还可以将电致发光层23发出的光束反射至光电转化器件13，优选的，如图4所示，该金属图案32与光电转化器件13可以一一对应设置，这样，电致发光层23发出的光束照射到对应的金属图案32后，该金属图案32可以将光束反射到对应的光电转化器件13上，从而提高光电转化器件13进行光电转化的灵敏度。

另外，仍如图4所示，第一绝缘层31与电致发光层23之间还设置有缓冲层41，该缓冲层41可以保护电致发光层23内的电致发光材料向第一绝缘层31侵蚀。

并且，仍如图4所示，该光电转化器件13与电极层22之间可通过第二绝缘层33隔离。

其中，第一绝缘层31和第二绝缘层33可采用氮氧化硅等绝缘材料制作。

另外，对于传统的电容式指纹识别器件，其指纹识别原理是：利用电容传感器测量出指纹引起的极小的电导率变化信号，然后用这些测得的数据形成指纹的图像，因此，为了避免其他电信号的干扰，这种电容式指纹识别器件对用于识别用户指纹的测试面的介电常数和厚度等要求较高，通常只能采用蓝宝石材料制作第二基板。

而本发明实施例提供的指纹识别器件100，是利用光电转化器件的光敏特性来识别指纹的谷和脊的相对位置，其对于电信号的抗干扰能力较强，因此，第二基板14除了使用常规的蓝宝石基板外，还可以使用普通的玻璃基板，例如硬化玻璃基板等，其制作工艺和制作成本更低。

进一步地，本发明实施例还提供了一种显示装置200，如图5所示，为该显示装置200的俯视结构图，该显示装置200可以划分为显示区域51，以及设置在显示区域51外围的非显示区域52，此时，本发明实施例提供的上述任一种指纹识别器件100均可设置在该非显示区域52，从而使显示装置200可以在实现显示功能的同时实现指纹识别功能。

示例性的，该显示装置200可以应用于：液晶面板、电子纸、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

至此，本发明提供一种指纹识别器件及显示装置，该指纹识别器件包括用于识别用户指纹的测试面，该测试面上设置有接地导体，和/或，与该测试面相接触的邻域内设置有接地导体，其中，该接地导体突出或平齐于该测试面。这样，当用户的手指皮肤接触该测试面时，同时与该接地导体接触，由于该接地导体接地，因此，无论人体电场如何波动，与该接地导体接触的手指皮肤的电压均为0，进而，手指皮肤与指纹识别器件内的光电转化器件之间的电势差相等，但是，由于手指皮肤上谷和脊到达光电转化器件的路径长度不同，因此，谷和脊到达光电转化器件的电势变化速率不同，也就是说，在手指皮肤与光电转化器件之间的同一高度处，与谷所对应的电压，和与脊所对应的电压不同，从而识别出谷和脊的相应位置，即得到受测者的指纹信息。可以看出，本发明实施例提供的指纹识别器件可防止人体电场的波动对指纹识别的影响，提高指纹识别的准确性。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种指纹识别器件，包括用于识别用户指纹的测试面，其特征在于，

所述测试面上设置有接地导体，和/或，与所述测试面相接触的邻域内设置有接地导体，其中，所述接地导体突出或平齐于所述测试面。

2.根据权利要求1所述的指纹识别器件，其特征在于，所述接地导体为包围所述测试面的接地金属环。

3.根据权利要求1所述的指纹识别器件，其特征在于，所述指纹识别器件还包括：

第一基板；

所述第一基板上设置有多个光电转化器件；

所述光电转化器件上设置有电极层，所述电极层用于施加固定电压；

所述电极层上设置有电致发光层；

以及位于所述电致发光层之上的第二基板。

4.根据权利要求3所述的指纹识别器件，其特征在于，所述电致发光层与所述第二基板之间还设置有第一绝缘层，所述第一绝缘层内设置有多个金属图案。

5.根据权利要求4所述的指纹识别器件，其特征在于，所述金属图案与所述光电转化器件一一对应设置。

6.根据权利要求4所述的指纹识别器件，其特征在于，所述第一绝缘层与所述电致发光层之间还设置有缓冲层。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的指纹识别器件，其特征在于，所述光电转化器件与所述电极层之间通过第二绝缘层隔离。

8.根据权利要求3-6中任一项所述的指纹识别器件，其特征在于，所述第一基板为硅基板或玻璃基板。

9.根据权利要求3-6中任一项所述的指纹识别器件，其特征在于，所述第二基板为玻璃基板或蓝宝石基板。

10.一种显示装置，包括显示区域和显示区域外围的非显示区域，其特征在于，所述非显示区域内设置有如权利要求1-9中任一项所述的指纹识别器件。