CN107944334A - 感光装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种感光装置及电子设备。该感光装置包括一感光面板以及设置于所述感光面板上的滤光膜,所述滤光膜用于将预设波段以外的光信号进行过滤。该电子设备包括该感光装置。
Description
技术领域
本发明涉及光电传感领域,尤其涉及一种感光装置及电子设备。
背景技术
目前,生物信息传感器,尤其是指纹识别传感器,已逐渐成为移动终端等电子产品的标配组件。由于光学式指纹识别传感器比电容式指纹识别传感器具有更强的穿透能力,因此有人提出一种应用于移动终端的光学式指纹识别模组。如图1所示,该光学式指纹识别模组包括光学式指纹传感器400和光源402。其中,该光学式指纹传感器400设置于移动终端的保护盖板401下方。该光源402临近该光学式指纹识别传感器400的一侧设置。当用户的手指F接触保护盖板401时,光源402发出的光信号穿过保护盖板401并到达手指F,经过手指F的谷和脊的反射后,被光学式指纹识别传感器400接收,并形成手指F的指纹图像。
然,上述光学指纹识别模组在干扰信号较强的环境下,无法获得准确的指纹图像,仍有待改进。
发明内容
本发明实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明实施方式需要提供一种感光装置及电子设备。
本发明实施方式的一种感光装置,包括一感光面板以及设置于所述感光面板上的滤光膜,所述滤光膜用于将预设波段以外的光信号进行过滤。
本发明实施方式,通过设置滤光膜,消除了环境光的干扰,提高了感光面板的感测精度。
在某些实施方式中,所述预设波段以外的光信号为环境光中的长波段信号。
在某些实施方式中,所述预设波段为蓝色光信号或绿色光信号对应的波段。
在某些实施方式中,所述感光面板包括一基底以及设置在所述基底上的多个感光单元。
在某些实施方式中,所述基底为硅基板、金属基板、印刷电路板或绝缘基底。
在某些实施方式中,所述感光单元包括至少一感光器件,所述感光器件为对所述预设波段的光信号感测灵敏度高的感光器件。通过感光器件的选择,使得该感光器件对蓝色光信号和绿色光信号的感测更灵敏,因此一定程度上避免了环境光中红色光信号造成的干扰,从而提高了感光模组的感测精度。
在某些实施方式中,所述滤光膜直接形成于所述感光面板上,或者独立制成后,设置于所述感光面板上。
在某些实施方式中,所述滤光膜包括多个与所述感光单元对应的滤光单元。如此实现了滤光单元与感光单元的对齐,满足了感光面板的结构要求。
在某些实施方式中,所述滤光膜包括多个镂空区域,且所述镂空区域与感光单元错开设置。包括多个镂空区域的滤光膜可以独立制成,且满足了感光面板的结构要求。
在某些实施方式中,所述感光装置进一步包括抗混叠成像元件,且所述抗混叠成像元件设置于所述滤光膜上。通过抗混叠成像元件的设置,防止了相邻的感光单元接收到的光信号发生混叠,从而使得感光单元感测到准确的生物特征信息,提高了感光装置的感测精度。
在某些实施方式中,所述抗混叠成像元件进一步包括吸光墙,所述吸光墙围成多个透光区域。
在某些实施方式中,所述吸光墙包括多个交替层叠设置的吸光块和垫高块。通过垫高块与吸光块层叠设置形成吸光墙,加快了抗混叠成像元件的制程,而且保证了抗混叠成像元件的抗混叠效果。
在某些实施方式中,所述垫高块为透明材料制成。
在某些实施方式中,所述抗混叠成像元件包括多层交替层叠设置的吸光层和透明支撑层;所述吸光层包括多个间隔设置的吸光块;所述透明支撑层由透明材料填充形成,且一并填充所述吸光块之间的间隔;其中所述间隔对应的区域形成所述透光区域。通过交替层叠设置的吸光层和透明支撑层,使得抗混叠成像元件的制备更加简单,且保证了抗混叠成像元件的抗混叠效果。
在某些实施方式中,所述每一层透明支撑层的厚度不相等。
在某些实施方式中,所述透明支撑层的厚度逐层增大。
通过对透明支撑层的厚度设置,避免了相对透明基板垂直方向偏移预设角度范围外的光信号穿过抗混叠成像元件,从而提高了抗混叠成像元件的抗混叠效果。
在某些实施方式中,所述透光区域包括第一透光区域,且所述第一透光区域均匀分布。
在某些实施方式中,所述透光区域包括第一透光区域和第二透光区域,且所述第二透光区域的横截面积比所述第一透光区域的横截面积大。
在某些实施方式中,所述透光区域内填充透明材料。通过透光区域内填充透明材料,不但增加抗混叠成像元件的强度,也可避免杂质进入透光区域内而影响透光效果。
本发明实施方式提供一种电子设备,包括上述任意一实施方式的感光装置。该电子设备由于具有上述任一结构的感光装置,因此具有感光装置的上述所有有益效果。
本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是现有技术的一种应用于电子设备的光学式感测结构的示意图;
图2是本发明一实施方式的感光装置的局部结构示意图;
图3是本发明另一实施方式的感光装置的局部结构示意图;
图4是图3所示的感光单元一实施方式的结构示意图;
图5是图3所示的感光单元另一实施方式的结构示意图;
图6是本发明又一实施方式的感光装置的局部结构示意图;
图7是本发明又一实施方式的感光装置的局部结构示意图;
图8是本发明一实施方式的感光装置中抗混叠成像元件能穿过的光信号示意图;
图9是本发明一实施方式的抗混叠成像元件的局部结构示意图;
图10是本发明另一实施方式的抗混叠成像元件的局部结构示意图;
图11是本发明一实施方式的抗混叠成像元件的形成过程;
图12是本发明又一实施方式的抗混叠成像元件的局部结构示意图;
图13是本发明一实施方式的感光装置应用于电子设备的正面结构示意图;
图14是图13中的电子设备沿I-I线的剖面结构示意图,其中仅示出了电子设备的部分结构;
图15是本发明一实施方式的显示面板的显示区域和感光面板的感测区域的对应关系示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,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所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“接触”或“触摸”包括直接接触或间接接触。例如,下文中揭示的感光装置,其被设置在电子设备的内部,例如保护盖板或显示屏的下方,则用户手指通过保护盖板或显示屏间接接触该感光装置。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
进一步地,所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员应意识到,没有所述特定细节中的一个或更多,或者采用其它的结构、组元等,也可以实践本发明的技术方案。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本发明。
在某些实施方式中,请参照图2,图2示出了本发明一实施方式的感光装置的局部结构。该感光装置20包括一感光面板200和滤光膜29。感光面板200用于对上方来的光信号进行感测,以获取接触或接近该感光面板200的目标物体的预定生物特征信息。滤光膜29位于所述感光面板200,用于对上方来的光信号中预设波段以外的光信号进行过滤,即预设波段范围内的光信号可以穿过滤光膜29并被感光面板200感测。
上述目标物体的生物特征信息例如但不限于指纹、掌纹、耳纹、脚掌等皮肤纹路信息,以及心率、血氧浓度、静脉等其他生物特征信息。目标物体例如但不限于人体,也可以为其他合适类型的物体。
本发明实施方式通过在感光面板200上设置滤光膜29,从而将执行生物特征信息感测时的干扰信号进行过滤,提高了感光面板200的感测精度。
请继续参照图2,该感光面板200包括一基底26以及形成在基底26上的多个感光单元22,感光单元22用于接收光信号,并将接收到的光信号转换为相应的电信号。该基底26可包括透明基底和非透明基底两种,其中透明基底例如但不限于玻璃基底、塑料基底、水晶、蓝宝石等绝缘基底,非透明基底例如但不限于硅基底、印刷电路板、金属基底等。另外,该基底26可以为刚性材质,也可以为柔性材质,例如柔性薄膜。若基底26为柔性材质,则该感光面板200不但厚度变薄,而且还可以适用于具有曲面显示屏的电子设备中。
在某些实施方式中,滤光膜29通过蒸镀的方式形成于感光单元22上,即滤光膜29包括多个与感光单元对应的滤光单元(图中未示出),如此将实现滤光膜29与感光单元22的准确对齐。
然,可变更地,该滤光膜29也可以独立制成薄膜后,再通过例如黏贴的方式设置于感光面板200上,如此可以利用现有的滤光膜29结构,而且工艺也较简单。而且,该独立制成的滤光膜结构随感光面板200的结构适应变化。具体地,若感光面板200包括供光信号穿过的多个透光区域和非透光区域,且感光单元22设置于非透光区域内。则该独立制成的滤光膜将包括多个镂空区域,且该镂空区域与透光区域对应,亦即镂空区域与感光单元错开设置。若感光面板200没有透光区域的限制,则该滤光膜29可以为一张完整的滤膜,在独立制成后,再设置于感光面板200上。
在某些实施方式中,滤光膜29用于将预设波段以外的光信号滤除。该预设波段可以为环境光中的光信号,且该光信号为短波段信号。然,可变更地,该预设波段也可以为其他需要过滤的信号,可根据实际需要而设置不同滤光效果的滤光膜。例如,若该感光面板200利用独立设置的光源发出的光信号执行生物特征信息感测,且该光源发出特定波长的光信号,则该滤光膜29用于将该特定波长以外的光信号进行滤除,以达到消除干扰信号的目的。
在某些实施方式中,该滤光膜29用于将环境光中的干扰信号滤除。具体地,当一目标物体接触或接近感光装置20时,若有环境光照射于手指上,以手指为例,由于手指具有很多组织结构,例如表皮、骨头、肉、血管等,因此环境光中的部分光信号会穿透手指,部分光信号则被手指吸收。穿透手指的光信号将到达感光单元22,此时感光单元22不但感测到经目标物体反射回来的光信号,还感测到环境光穿透手指的光信号,如此无法进行准确地感测。因此,为了避免环境光影响感光单元22对目标物体的感测,本实施方式中设置滤光膜29用于将环境光中长波段的光信号滤除,即环境光中的短波段信号可以通过该滤光膜29。通过该滤光膜29来滤除环境光中穿透手指的光信号,达到消除环境光的干扰信号的目的,从而提高感光面板200的感测精度。可以理解的是,这里的长波段信号可以通过预定的波段范围来界定,且该预定波段范围的设置以保证过滤影响生物特征信息感测的干扰信号为准。
在某些实施方式中,预设波段为蓝色光信号对应的波段,即滤光膜29将蓝色光信号以外的光信号滤除。
在某些实施方式中,预设波段为绿色光信号对应的波段,即滤光膜29将绿色光信号以外的光信号滤除。
在环境光中,手指等目标物体对长波段的光信号吸收较弱,例如红色光信号;对短波段的光信号吸收较强,例如蓝色光信号、绿色光信号。因此,选择蓝色光信号或绿色光信号以外波段的光信号进行过滤的滤光膜29,可以大大消除环境光的干扰,提高感光面板200的感测精度。
在某些实施方式中,请参照图3,图3示出了本发明另一实施方式的感光装置的结构。感光面板200包括多个感光单元22以及与多个感光单元22电性连接的扫描线组和数据线组,其中扫描线组包括多条扫描线201,数据线组包括多条数据线202。该多个感光单元22呈阵列分布,例如矩阵分布。当然,也可以为其他规则方式分布或非规则方式分布。与感光单元22电性连接的多条扫描线201与多条数据线202则相互交叉设置,且设置在相邻的感光单元22之间。例如,多条扫描线G1、G2…Gm沿Y方向间隔布设,多条数据线S1、S2…Sn沿X方向间隔布设。然,可变更地,该多条扫描线201与多条数据线202不限定图3中示出的垂直设置,也可以呈一定角度的设置,例如30°、60°等。另外,由于扫描线201和数据线202具有导电性,因此处于交叉位置的扫描线201和数据线202之间将通过绝缘材料进行隔离。
需要说明的是,上述扫描线201和数据线202的分布以及数量的设置并不局限于上述例举的实施方式,可以根据感光单元22的结构的不同而对应设置相应的扫描线组和数据线组。
在某些实施方式中,继续参照图3,多条扫描线201均连接一感光驱动电路23,多条数据线202均连接一信号处理电路25。感光驱动电路23用于提供相应的扫描驱动信号,并通过对应的扫描线201传输给相应的感光单元22,以激活该感光单元22执行光感测。该感光驱动电路23形成在基底26上,当然也可以通过连接件(例如,柔性电路板)与感光单元22电性连接,即连接多条扫描线201。信号处理电路25通过数据线202接收相应的感光单元22执行光感测而产生的电信号,并根据该电信号来获取目标物体的生物特征信息。
在某些实施方式中,包括该感光面板200的感光装置20除了包括上述的信号处理电路25、感光驱动电路23之外,还包括一控制器27,该控制器27用于控制感光驱动电路23输出相应的扫描驱动信号的时序,例如但不局限于逐行激活感光单元22执行光感测。该控制器27还用于控制信号处理电路25接收感光单元22输出的电信号,并在接收执行光感测的所有感光单元22输出的电信号后,根据该电信号生成目标物体的生物特征信息。
进一步地,上述信号处理电路25以及控制器27可根据基底26的类型是选择形成在基底26上,还是选择例如通过连接件(例如,柔性电路板)与感光单元22电性连接。例如,当所述基底26为硅基底时,所述信号处理电路25以及控制器27可选择形成在基底26上,也可选择例如通过柔性电路板与感光单元22电性连接;当所述基底26为绝缘基底时,所述信号处理电路25以及控制器27则需要例如通过柔性电路板与感光单元22电性连接。
在某些实施方式中,请参照图4,图4示出了一实施方式的感光单元22与扫描线201和数据线202的连接结构。该感光单元22包括感光器件220和开关器件222。该开关器件222具有一控制端C以及两信号端,例如为第一信号端Sn1和第二信号端Sn2。其中,开关器件222的控制端C与扫描线201连接,开关器件222的第一信号端Sn1经感光器件220连接一参考信号L,开关器件222的第二信号端Sn2与数据线202连接。
具体地,上述感光器件220例如但不限于光敏二极管、光敏三极管、光电二极管、光电阻、薄膜晶体管的任意一个或几个。以光电二极管为例,通过在光电二极管的两端施加负向电压,此时,若光电二极管接收到光信号时,将产生与光信号成一定比例关系的光电流,接收到的光信号强度越大,产生的光电流则越大,光电二极管负极上的电压下降的速度也就越快,因此通过采集光电二极管负极上的电压信号,从而获得目标物体不同部位反射的光信号强度,进而获得目标物体的图像信息。可以理解的是,为了增大感光器件220的感光效果,可以设置多个感光器件220。
进一步地,开关器件222例如但不限于三极管、MOS管、薄膜晶体管中的任意一个或几个。当然,该开关器件222也可以包括其他类型的器件,数量也可以为2个、3个等。
以图4示出的感光单元22结构为例,该薄膜晶体管TFT的栅极作为开关器件222的控制端C,薄膜晶体管TFT的源极和漏极对应作为开关器件222的第一信号端Sn1和第二信号端Sn2。薄膜晶体管TFT的栅极与扫描线201连接,薄膜晶体管TFT的源极与光电二极管D1的负极连接,薄膜晶体管TFT的漏极与数据线202连接。光电二极管D1的正极连接参考信号L,该参考信号L例如为地信号或负电压信号。
在上述感光单元22执行光感测时,通过扫描线201给薄膜晶体管TFT的栅极施加一驱动信号,以驱动薄膜晶体管TFT导通。此时,数据线202连接一正电压信号,当薄膜晶体管TFT导通后,数据线202上的正电压信号经薄膜晶体管TFT施加至光电二极管D1的负极,由于光电二极管D1的正极接地,因此光电二极管D1两端将施加一反向电压,使得光电二极管D1处于反向偏置,即处于工作状态。此时,当有光信号照射到该光电二极管D1时,光电二极管D1的反向电流迅速增大,从而引起光电二极管D1上的电流变化,该变化的电流可以从数据线202上获取。由于光信号的强度越大,产生的反向电流也越大,因此根据数据线202上获取到的电流信号,可以获得光信号的强度,进而获得目标物体的生物特征信息。
在某些实施方式中,上述参考信号L可以为正电压信号、负电压信号、地信号等。只要数据线202上提供的电信号与该参考信号L施加在光电二极管D1两端,使得光电二极管D1两端形成反向电压,以执行光感测,均在本发明限定的保护范围内。
可以理解的是,上述感光单元22中薄膜晶体管TFT和光电二极管D1的连接方式并不局限于图4示出的连接方式,也可以为其他连接方式。例如,如图5所示,示出了另一实施方式的感光单元22与扫描线201、数据线202的连接结构。薄膜晶体管TFT的栅极G与扫描线201连接,薄膜晶体管TFT的漏极D与光电二极管D1的正极连接,薄膜晶体管TFT的源极S与数据线202连接。光电二极管D1的负极连接正电压信号。
在某些实施方式中,由于目标物体不同部位对光信号的反射存在差异,因此相邻的感光单元22之间感测到的光信号会存在混叠,从而造成获取的生物特征信息模糊。对此,请参照图6,图6示出了本发明另一实施方式的感光装置的结构。本发明实施方式中,感光装置20进一步包括抗混叠成像元件28,且该抗混叠成像元件28设置在滤光膜29上。该抗混叠成像元件28用于防止相邻的感光单元22接收的光信号产生混叠,从而使得感光单元22执行光感测后获得的生物特征信息较清晰,提高了感光装置20的感测精度。
在某些实施方式中,请继续参照图6,抗混叠成像元件28包括吸光墙281以及由吸光墙围成的多个透光区域。本实施方式中,该透光区域包括第一透光区域282,且该第一透光区域282均匀分布。然,可变更地,请参照图7,该透光区域包括第一透光区域282和第二透光区域285,且第二透光区域285的横截面积大于第一透光区域282的横截面积。其中第一透光区域282与感光单元22对应设置,第二透光区域285与感光面板200的透光区域P1对应设置。
具体地,该吸光墙281由吸光材料形成。该吸光材料包括金属氧化物、炭黑涂料、黑色油墨等。其中,金属氧化物中的金属例如但不限于铬(Cr)、镍(Ni)、铁(Fe)、钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)的一种或几种。透光区域的轴向延伸方向为与感光面板200垂直的方向,以使照射到抗混叠成像元件28的光信号中,与感光面板200近似垂直的方向上的光信号可以穿过透光区域,其余的光信号均被吸光墙281吸收。如此,可以防止相邻的感光单元22之间接收的光信号产生混叠。需要说明的是,与感光面板200近似垂直的光信号包括垂直于所述感光面板200的光信号,以及相对所述感光面板200的垂直方向偏移预设角度范围内的光信号。该预设角度范围为±20°内。
在某些实施方式中,感光单元22与第一透光区域282正对设置,如此能保证穿过第一透光区域282的光信号全部被感光单元22接收,提高了感光装置20的感测精度。
在某些实施方式中,如图8所示,图8示出了穿过抗混叠成像元件28的光信号范围。由于抗混叠成像元件28的吸光特性,只有光信号L1和光信号L2之间的光信号可以通过第一透光区域282到达感光单元22,其余的光信号均被抗混叠成像元件28的吸光墙281吸收。由图7可知,第一透光区域282的横截面积越小,通过第一透光区域282的光信号的角度α的范围越小,因此抗混叠成像元件28的抗混叠效果越好。如此,通过抗混叠成像元件28设置的较小面积的第一透光区域282,能提高抗混叠成像元件28的抗混叠效果。另外,由于抗混叠成像元件28的第一透光区域282的横截面积较小,因此每一感光单元22将对应多个透光第一透光区域282,从而使得感光单元22能感测到足够的光信号,提高了感光装置20的感测精度。
进一步地,请参照图9,图9示出了本发明一实施方式的抗混叠成像元件28的结构。本发明实施方式中以图7示出的抗混叠成像元件结构为例,可以理解的是,图6示出的抗混叠成像元件也可以参照实施。吸光墙281为多层结构,且该吸光墙包括交替层叠设置的吸光块281a和垫高块281b。一实施方式中,该吸光块281a由吸光材料形成。该吸光材料例如但不限于金属氧化物、炭黑涂料、黑色油墨等。其中,金属氧化物中的金属例如但不限于铬(Cr)、镍(Ni)、铁(Fe)、钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)的一种或几种。垫高块281b例如但不限于由透明材料形成的透明层,例如半透明材料、吸光材料等。
在某些实施方式中,位于同一层的多个吸光块281a间隔设置,且该同一层中各吸光块281a之间的第一间隔281c所对应的区域为第一透光区域282,吸光块281a之间的第二间隔281d对应的区域为第二透光区域285。进一步地,同一层的多个吸光块281a以及多个垫高块281b可以一次制成。具体地,通过提供一掩膜,所述掩膜为一体成型的膜片,且该膜片对应吸光块281a的位置形成开孔,且该开孔的形状与大小与吸光块283的形状大小一致,且开孔的间隔包括第一间隔281c和第二间隔281d。若为图6示出的抗混叠成像元件,则该开孔的间隔均匀设置。通过该掩膜依次在一承载物上蒸镀形成交替设置的吸光块281a以及垫高块281b,从而形成抗混叠成像元件28。
通过垫高块281b的设置,不但加快了抗混叠成像元件28的制程,而且通过垫高块281b的高度设置,能保证抗混叠成像元件28的抗混叠效果。
在某些实施方式中,上述第一透光区域282和第二透光区域285内均可以填充透明材料,以增加抗混叠成像元件的强度,也可避免杂质进入第一透光区域282内和第二透光区域285内而影响透光效果。为了保证第一透光区域282和第二透光区域285的透光效果,透明材料可以选用透光率较大的材料,例如玻璃、PMMA(亚克力)、PC(聚碳酸酯)等等。
在某些实施方式中,请参照图10,图10示出了本发明另一实施方式的抗混叠成像元件的结构。本发明实施方式中,以图7示出的抗混叠成像元件结构为例,可以理解的是,图6示出的抗混叠成像元件也可以参照实施。该抗混叠成像元件28为多层结构,且该抗混叠成像元件28包括交替层叠设置的吸光层283和透明支撑层284;所述吸光层283包括多个间隔设置的吸光块283a。而且,该多个吸光块283a之间形成第一间隔283b和第二间隔283c。所述透明支撑层284由透明材料填充形成,且一并填充所述吸光块283a之间的第一间隔283b和第二间隔283c。其中,第一间隔283b对应的区域为第一透光区域282,第二间隔283c对应的区域为第二透光区域285。若为图6示出的抗混叠成像元件,则形成的吸光块均匀设置。
进一步地,请参照图11,图11示出了本发明一实施方式的抗混叠成像元件的制备过程。具体地,在制备抗混叠成像元件28时,在一承载物上先涂覆一层吸光材料,并在吸光材料层上将第一透光区域282和第二透光区域285对应的部分刻蚀掉,未被蚀刻的部分形成多个吸光块283a。该刻蚀技术例如但不局限于光刻蚀、X射线刻蚀、电子束刻蚀和离子束刻蚀。而且刻蚀类型可包括干法刻蚀和湿法刻蚀两种。然后,在蚀刻后的吸光块283上涂覆一层透明材料,且该透明材料不但覆盖多个吸光块283a,还一并填充多个吸光块283a之间的第一间隔283b和第二间隔283c,从而形成透明支撑层284。然后,按照吸光层283的形成方式在透明支撑层284上形成多个吸光块283a,依次类推形成多层交替层叠的吸光层283和透明支撑层284,从而形成抗混叠成像元件28。
进一步地,为了保证第一透光区域282和第二透光区域285的透光效果,形成透明支撑层284的透明材料可以选用透光率较大的材料,例如玻璃、PMMA(亚克力)、PC(聚碳酸酯)、环氧树脂等。
在某些实施方式中,请参照图12,图12示出了本发明另一实施方式的抗混叠成像元件的结构。该抗混叠成像元件28包括交替层叠设置的吸光层283和透明支撑层284,且每层透明支撑层284的厚度不相等。即图12中厚度h1、h2和h3的值不相等。可选地,该透明支撑层284的厚度逐层增大,即h1<h2<h3。如此可以避免相对感光面板200垂直方向偏移±20°以外的光信号穿过吸光块283a之间的透明支撑层284,从而提高了感光装置20的感测精度。需要说明的是,每层透明支撑层284的厚度参数,以及吸光块283a的宽度和高度参数,可进行不同的设置以及多种设置组合方式,来提高感光装置20的感测精度。
进一步地,提出了一种电子设备,该电子设备包括上述任意一实施结构的感光装置和光源,该感光装置利用光源发出的光信号,对接触或接近该电子设备的目标物体进行生物特征信息的感测。然,可变更地,该电子设备进一步包括一显示装置,该显示装置用于执行图像显示,如此感光装置可以利用显示装置发出的光信号进行生物特征信息感测。如此使得,电子设备不但实现了电子设备的图像显示,而且还实现了对接触或接近电子设备的目标物体的生物特征信息的感测。另外,该电子设备不需要设置额外的光源,从而节省了电子设备的成本。
电子设备例如但不局限为消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中,消费性电子产品如为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品如为智能门锁、电视、冰箱、穿戴式设备等。车载式电子产品如为车载导航仪、车载DVD等。金融终端产品如为ATM机、自助办理业务的终端等。
在某些实施方式中,参照图13和图14,图13示出了本发明一实施方式的电子设备的结构,图14示出了图13所示的电子设备沿I-I线的剖面结构,而且图14仅示出了电子设备的部分结构。需要说明的是,图14示出的电子设备以手机类的移动终端为例,然上述感光装置20也可适用于其它合适的电子产品,并不局限于手机类的移动终端。
具体地,显示装置包括一显示面板100,位于移动终端3的正面。该显示面板100上方设有保护盖板300。可选地,该显示面板100的屏占比较高,例如80%以上。屏占比是指显示面板100的实际显示区域101占移动终端3的正面区域的比例。上述实施方式的感光装置20(请参照图2)包括一感光面板200,且该感光面板200对应设置在该显示面板100的上方,用于感测接触或接近显示面板100的显示区域101任意位置的目标物体的预定生物特征信息。然,可变更地,该感光面板200也可以对应设置在该显示面板100的下方。
在某些实施方式中,感光面板200用于执行对显示面板100的显示区域内任意位置的目标物体的生物特征信息感测。具体地,例如请结合参照图2和图15,显示面板100具有显示区域101和非显示区域102,该显示区域101由显示面板100的所有显示像素12的发光区域界定,显示区域101以外的区域为非显示区域102,非显示区域102用于设置驱动显示像素12的显示驱动电路等电路或者设置供柔性电路板连接的线路绑定区。感光面板200具有一感测区域203和非感测区域204,该感测区域203由感光面板200的所有感光单元22的感测区域界定,感测区域203以外的区域为非感测区域204,非感测区域204用于设置驱动感光单元22执行光感测的感光驱动电路23等电路或者供柔性电路板连接的线路绑定区。感测区域203的形状与显示区域101的形状一致,且感测区域203的大小大于或等于显示区域101的大小,如此使得感光面板200能对接触或接近显示面板100的显示区域101任意位置的目标物体的预定生物特征信息的感测。进一步地,感光面板200的面积小于或等于显示面板100的面积,且感光面板100的形状与显示面板100的形状一致,如此便于感光面板200与显示面板100的组装。然,可变更地,在某些实施方式中,感光面板200的面积也可以大于显示面板100的面积。
当移动终端3处于亮屏状态、且处于生物特征信息感测模式时,该显示面板100发出光信号。当一物体接触或接近该显示区时,该感光面板200接收由该物体反射回来的光信号,转换接收到的光信号为相应的电信号,并根据该电信号获取该物体的预定生物特征信息,例如,指纹图像信息。从而,该感光面板200可实现对接触或接近显示区域101任意位置的目标物体进行感测。
然,可变更地,所述感光面板200的感测区域203也可为小于显示面板100的显示区域101,以实现显示面板100的显示区域101的局部区域的目标物体的预定生物特征信息的感测。
本发明实施方式的电子设备中,具有如下优点:
第一,感光面板与显示面板贴合,并利用显示面板发出的光信号实现目标物体的生物特征信息感测,不需要额外设置光源,从而不但节省了电子设备的成本,而且还实现了对接触或触摸显示面板的显示区域内任意位置的目标物体进行生物特征信息感测。而且,该感光装置可以独立制成后,再进行电子设备的显示装置组装,从而加快了电子设备的制备。
第二,由于目标物体不同部位对光信号的反射存在差异,相邻的感光单元之间感测到的光信号会存在混叠,从而造成获取的感测图像模糊,因此本发明实施方式通过设置抗混叠成像元件,防止了相邻的感光单元接收的光信号产生混叠,提高了感光面板的感测精度。
第三,将感光面板位于显示面板上方,因此经目标物体反射回来的光信号直接到达感光面板,从而避免了光信号传输过程中其他物质的干涉,提高了感光面板的感测精度。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外,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至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。
Claims (22)
1.一种感光装置,其特征在于:包括一感光面板以及设置于所述感光面板上的滤光膜,所述滤光膜用于将预设波段以外的光信号进行过滤。
2.如权利要求1所述的感光装置,其特征在于:所述预设波段以外的光信号为环境光中的长波段信号。
3.如权利要求1所述的感光装置,其特征在于:所述预设波段为蓝色光信号或绿色光信号对应的波段。
4.如权利要求1所述的感光装置,其特征在于:所述感光面板包括一基底以及设置在所述基底上的多个感光单元。
5.如权利要求4所述的感光装置,其特征在于:所述基底为硅基板、金属基板、印刷电路板或绝缘基底。
6.如权利要求4所述的感光装置,其特征在于:所述感光单元包括至少一感光器件,所述感光器件为对所述预设波段的光信号感测灵敏度高的感光器件。
7.如权利要求1所述的感光装置,其特征在于:所述滤光膜直接形成于所述感光面板上,或者独立制成后,设置于所述感光面板上。
8.如权利要求7所述的感光装置,其特征在于:所述滤光膜包括多个与所述感光单元对应的滤光单元。
9.如权利要求7所述的感光装置,其特征在于:所述滤光膜包括多个镂空区域,且所述镂空区域与感光单元错开设置。
10.如权利要求1-9任意一项所述的感光装置,其特征在于:所述感光装置进一步包括抗混叠成像元件,且所述抗混叠成像元件设置于所述滤光膜上。
11.如权利要求10所述的感光装置,其特征在于:所述抗混叠成像元件进一步包括吸光墙,所述吸光墙围成多个透光区域。
12.如权利要求11所述的感光装置,其特征在于:所述吸光墙包括多个交替层叠设置的吸光块和垫高块。
13.如权利要求12所述的感光装置,其特征在于:所述垫高块为透明材料制成。
14.如权利要求10所述的感光装置,其特征在于:所述抗混叠成像元件包括多层交替层叠设置的吸光层和透明支撑层;所述吸光层包括多个间隔设置的吸光块;所述透明支撑层由透明材料填充形成,且一并填充所述吸光块之间的间隔;其中所述间隔对应的区域形成所述透光区域。
15.如权利要求14所述的感光装置,其特征在于:所述每一层透明支撑层的厚度不相等。
16.如权利要求15所述的感光装置,其特征在于:所述透明支撑层的厚度逐层增大。
17.如权利要求11或14所述的感光装置,其特征在于:所述透光区域包括第一透光区域,且所述第一透光区域均匀分布。
18.如权利要求11或14所述的感光装置,其特征在于:所述透光区域包括第一透光区域和第二透光区域,且所述第二透光区域的横截面积比所述第一透光区域的横截面积大。
19.如权利要求11所述的感光装置,其特征在于:所述透光区域内填充透明材料。
20.如权利要求1-19中任意一项所述的感光装置,其特征在于:所述感光装置进一步包括信号处理电路,根据感光面板感测到的光信号,所述信号处理电路获得接触或接近该感光面板的目标物体的指纹图像信息。
21.如权利要求1-19中任意一项所述的感光装置,其特征在于:所述感光装置为生物特征信息感测装置。
22.一种电子设备,其特征在于:包括如权利要求1-21任意一项所述的感光装置。
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