CN108446646B - 光学识别面板、光学识别方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及显示领域，尤其涉及一种光学识别面板、光学识别方法及显示装置。该光学识别面板可以包括：一盖板；至少一个光敏传感器单元，位于所述盖板下方，各所述光敏传感器单元在其几何中心均具有一透光孔；至少一个反光金属层，与所述光敏传感器单元一一对应，所述反光金属层位于对应的所述光敏传感器单元的透光孔的下方，且所述反光金属层的反光面与所述光敏传感器单元的受光面相对，用于接收经过所述盖板且通过对应的所述光敏传感器单元的所述透光孔的光线，并将所述光线反射至对应的所述光敏传感器单元以进行识别。本公开避免了大角度的光线的串扰，使得图像更加清晰，提高了待识别物体的识别效率和识别准确性。

Description

光学识别面板、光学识别方法及显示装置

技术领域

本公开涉及显示领域，尤其涉及一种光学识别面板、一种光学识别方法、一种显示装置。

背景技术

通常，对待识别物体进行识别时，首先需获取该待识别物体的图像，并根据获取到的图像对待识别物体进行识别。其中，所述待识别物体可以包括指纹、掌纹等。

例如，在指纹识别的过程中，光源发射光线，在光源发射的光线传输至指纹的表面时，指纹的表面将光线反射至光敏传感器，光敏传感器根据接收到的光线的强度形成图像，并根据图像对指纹进行识别。需要说明的是，光敏传感器包括多个，用于分别获取指纹的不同区域的图像。然而，在上述方式中，由于指纹与所述光敏传感器之间有一定的距离，导致各光敏传感器接收到的光线不仅包括其对应的指纹区域反射的光线，还包括其他指纹区域反射的光线(即大角度的光线)，因此，在各光敏传感器生成图像时，会出现图像模糊不清的现象，从而降低了指纹识别的精度和效率。

鉴于此，开发一种可以提高图像的清晰度，从而提高待识别物体的识别效率和识别精度的光学识别面板显得尤为重要。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种光学识别面板、一种光学识别方法、一种显示装置，进而解决由于大角度光线的影响导致图像模糊不清，进而导致待识别物体的识别效率和识别精度低的问题。

根据本公开的一个方面，提供一种光学识别面板，包括：

一盖板；

至少一个光敏传感器单元，位于所述盖板下方，各所述光敏传感器单元在其几何中心均具有一透光孔；

至少一个反光金属层，与所述光敏传感器单元一一对应，所述反光金属层位于对应的所述光敏传感器单元的透光孔的下方，且所述反光金属层的反光面与所述光敏传感器单元的受光面相对，用于接收经过所述盖板且通过对应的所述光敏传感器单元的所述透光孔的光线，并将所述光线反射至对应的所述光敏传感器单元以进行识别。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光敏传感器单元包括中心具有开孔且为中心对称形状的光敏传感器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光敏传感器单元包括相对于所述透光孔中心对称布置的多个光敏传感器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光敏传感器单元设置在阵列基板内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述阵列基板下方设置有第一基底层和第二基底层，且所述第一基底层位于所述第二基底层上方，所述反光金属层位于所述第一基底层中。

在本公开的一种示例性实施例中，所述反光金属层与所述阵列基板中的薄膜晶体管的栅极同时形成。

在本公开的一种示例性实施例中，所述反光金属层的中线与对应的所述光敏传感器单元的透光孔的中线重合。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光敏传感器单元接收的所述光线的范围由所述透光孔的长度、所述光敏传感器单元中的光敏传感器的长度、所述反光金属层的长度、所述反光金属层的位置、所述盖板到所述光敏传感器单元的距离、所述光敏传感器单元到所述反光金属层的距离中的至少一个确定。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光敏传感器单元中的光敏传感器的受光面一侧的电极使用透明电极进行连接，所述光敏传感器单元中的光敏传感器的非受光面一侧的电极使用不透明的分割电极。

根据本公开的一个方面，提供一种光学识别方法，应用于上述任意一项所述的光学识别面板，所述方法包括：

被待识别物体反射后的光线经过盖板并通过各光敏传感器单元的透光孔传输至对应的反光金属层；

各所述反光金属层将所述光线反射至对应的所述光敏传感器单元；

各所述光敏传感器单元接收对应的所述反光金属层反射的所述光线，并根据所述光线的强度形成所述待识别物体的图像，以对所述待识别物体进行识别。

根据本公开的一个方面，提供一种显示装置，包括上述任意一项所述的光学识别面板。

本公开一种示例性实施例提供的光学识别面板、光学识别方法以及显示装置，该光学识别面板包括盖板、至少一个光敏传感器单元以及至少一个反光金属层，其中，所述至少一各光敏传感器单元位于盖板的下方，各光敏传感器单元在其几何中心均具有一透光孔，所述至少一个反光金属层位于对应的光敏传感器单元的透光孔的下方。在该光学识别面板对待识别物体进行识别的过程中，由于被待识别物体反射的光线只有通过透光孔方可传输至反光金属层上，才可被反光金属层反射至光敏传感器单元中，即通过透光孔对传输至反光金属层上的光线的最大入射角进行了限制，从而对光敏传感器单元接收到的光线的范围进行了限制，实现了光线的小角度准直，从而也避免了大角度的光线的串扰，进而使得图像更加清晰，提高了待识别物体的识别效率和识别准确性。

本公开应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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他的附图。

图1示出本公开示例性实施例中提供的光学识别面板的结构示意图一；

图2示出本公开示例性实施例中提供的光学识别面板的结构示意图二；

图3示出本公开示例性实施例中提供的光学识别面板的结构示意图三；

图4示出本公开示例性实施例中提供的光学识别方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性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公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本说明书中使用用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

本示例实施方式中首先提供了一种光学识别面板，图1示出了该光学识别面板的结构示意图，所述光学识别面板可以包括：盖板101、至少一个光敏传感器单元102、以及至少一个反光金属层103，其中：

所述光敏传感器单元102位于所述盖板101下方，各所述光敏传感器单元102在其几何中心均具有一透光孔。所述反光金属层103与所述光敏传感器单元102一一对应，反光金属层103与所述光敏传感器单元102的数量相同，所述反光金属层103位于对应的所述光敏传感器单元102的透光孔的下方，如图1所述，为了能够获取到更加清晰的图像，所述反光金属层103的中线与对应的所述光敏传感器单元102中的所述透光孔的中线重合。当然，所述反光金属层103的中线与对应的所述光敏传感器单元102中的透光孔的中线也可以不重合，本示例性实施例对此不作特殊限定。所述反光金属层103的反光面与所述光敏传感器单元102的受光面相对，例如，如图1所示，所述光敏传感器单元102的受光面朝下，所述反光金属层103的反光面朝上。所述反光金属层103用于接收经过所述盖板101且通过对应的所述光敏传感器单元102的透光孔的光线，并将所述光线反射至对应的所述光敏传感器单元102中以进行识别。

以下将列举两种光敏传感器单元102的结构。其中，第一种：所述光敏传感器单元102包括中心具有开孔且为中心对称形状的光敏传感器。所述开孔的大小与所述透光孔的大小相同；第二种：所述光敏传感器单元102包括相对于所述透光孔中心对称布置的多个光敏传感器，例如，在图1中，所述光敏传感器单元包括两个光敏传感器104，该两个光敏传感器均相对于所述透光孔中心对称设置。所述光敏传感器104中的感光材料可以为光敏无机材料或光敏有机材料，所述光敏无机材料可以是硅，光敏传感器104可以是硅PIN结构；所述光敏有机材料可以是有机硅丙烯酸酯等，本示例性实施例对此不作特殊限定。所述盖板101可由透明材料形成，例如玻璃、树脂等，本公开对此不进行特别限制。在下文中，将以由玻璃形成的玻璃盖板为例来描述本公开。

以待识别物体为指纹为例对图1中的光学识别面板的被指纹反射的光线的传输路径进行说明。光源发射的光线传输至指纹105后，被指纹105的表面反射，反射后的光线经过玻璃盖板101并通过透光孔传输至反光金属层103上，反光金属层103将光线反射至光敏传感器单元102中。在上述过程中，由于透光孔的存在，光线一106为具有最大入射角α的光线，同样光线二107也为具有最大入射角β的光线，光线一106和光线二107之间形成的夹角为光敏传感器单元102的收光角θ，该收光角θ对应在玻璃盖板101上的区域L为光敏传感器单元102能够接收到的光线的范围，即位于该区域L内的指纹的表面反射的光线可以被光敏传感器单元102接收，位于该区域L外的指纹的表面反射的光线不可以被光敏传感器单元102接收，换言之，该光敏传感器单元102仅可接收到位于区域L内的指纹105反射的光线，无法接收到位于区域L外的指纹105反射的光线。需要说明的是，所述待识别物体还可以为掌纹等，本示例性实施例对此不作特殊限定。最大入射角α和最大入射角β可以相等，也可以不相等，本示例性实施例对此不作特殊限定。例如，在图1中，由于反光金属层103的中线与对应的光敏传感器单元102的透光孔的中线重合，因此，最大入射角α和最大入射角β相等。

在上述光学识别面板中，由于光线一106的入射角(即最大入射角α)和光线二107的入射角(即最大入射角β)可以确定收光角θ的大小，又由于收光角θ的大小可以决定区域L的范围(即光敏传感器单元102接收光线的范围)，因此，最大入射角α和最大入射角β可以确定光敏传感器单元102接收光线的范围。又由于所述透光孔的长度d、所述光敏传感器单元102中的光敏传感器104的长度p、所述反光金属层103的长度a、所述反光金属层103的位置、所述玻璃盖板101到所述光敏传感器单元102的距离h1、所述光敏传感器单元102到所述反光金属层103的距离h2中的至少一个可以确定最大入射角β和最大入射角α的大小，因此，光敏传感器单元102可以接收的所述光线的范围(即区域L的范围)可以由所述透光孔的长度d、所述光敏传感器单元102中的光敏传感器104的长度p、所述反光金属层103的长度a、所述反光金属层103的位置、所述玻璃盖板101到所述光敏传感器单元102的距离h1、所述光敏传感器单元102到所述反光金属层103的距离h2中的至少一个可以确定。在本公开的一个实施例中，L与d，p，a，h1，h2可以满足下述关系式：

Lh₂＝h₁a-h₁d-h₂d

综上所述，由于被待识别物体反射的光线只有通过透光孔方可传输至反光金属层103上，才可被反光金属层103反射至光敏传感器单元102中，即通过透光孔对反射至反光金属层103上的光线的最大入射角α和最大入射角β进行了限制，从而对光敏传感器单元102的收光角θ进行了限制，进而对光敏传感器单元102接收到的光线的范围(即区域L)进行了限制，实现了光线的入射角的小角度准直，从而也避免了大角度的入射角的光线的串扰，进而使得图像更加清晰，提高了待识别物体的识别效率和识别准确性。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光敏传感器单元102可以设置在阵列基板内。在此基础上，列举了两种光学识别面板的结构。

图2中示出了第一种光学识别面板的结构示意图，所述阵列基板204下方设置有第一基底层205和第二基底层206，且所述第一基底层205位于所述第二基底层206上方，所述反光金属层103位于所述第一基底层205中。在图2中的光学识别面板的制作过程中，可以先在第二基底层206的上方制作一层反光金属层103，然后再制作第一基底层205，并在第一基底层205中制作光敏传感器104、薄膜晶体管等器件。所述光敏传感器单元102中的光敏传感器104的受光面一侧的电极使用透明电极进行连接，所述光敏传感器单元102中的光敏传感器104的非受光面一侧的电极使用不透明的分割电极，即在图2中，光敏传感器单元102中的光敏传感器104的下电极使用透明电极进行连接，光敏传感器单元102中的光敏传感器104的上电极使用不透明的分割电极。在图2中，所述阵列基板204从上之下可以包括阴极层、RGB层、BP膜层，且所述光敏传感器104制作在BP膜层中。

如图2所示，所述光学识别面板还可以包括：OCA光学胶201、POL偏振片202以及薄膜封装层203，其中，OCA光学胶201位于所述玻璃盖板101与所述光敏传感器单元102之间；POL偏振片202位于所述OCA光学胶201与所述光敏传感器单元102之间；薄膜封装层203位于所述POL偏振片202与所述光敏传感器单元102之间。

图3中示出了第二种光学识别面板的结构示意图，所述反光金属层103与所述阵列基板204中的薄膜晶体管的栅极208同时形成。如图3所示，所述光学识别面板还可以包括：OCA光学胶201、POL偏振片202以及薄膜封装层203，其中，OCA光学胶201位于所述玻璃盖板101与所述光敏传感器单元102之间；POL偏振片202位于所述OCA光学胶201与所述光敏传感器单元102之间；薄膜封装层203位于所述POL偏振片202与所述光敏传感器单元102之间。在图3中的光学识别面板的制作过程中，首先制作一层基底层207，并在基底层207上制作光敏传感器104、薄膜晶体管等器件，所述光敏传感器单元102中的光敏传感器104的受光面一侧的电极使用透明电极进行连接，所述光敏传感器单元102中的光敏传感器104的非受光面一侧的电极使用不透明的分割电极，即在图3中，光敏传感器单元102中的光敏传感器104的下电极使用透明电极进行连接，光敏传感器单元102中的光敏传感器104的上电极使用不透明的分割电极。需要说明的是，所述反光金属层103与所述薄膜晶体管的栅极208同时制成。

由上可知，由于图3中的反光金属层103与阵列基本中的薄膜晶体管的栅极208同时形成，即使用同一道MASK，不需要另外制作反光金属层103，相比于图2中的光学识别面板，制作步骤简单，成本低；同时由于图2中的光学识别面板包括第一基底层205和第二基底层206，而图3仅包括一层基底层207，因此，相对于图2中的光学识别面板，图3中的光学识别面板的厚度较薄，体积较小。需要说明的是，图2和图3中的光学识别面板的结构仅为示例性的，并不用于限制本发明。

需要说明的是，所述光敏传感器单元102也可以设置在阵列基板外，本示例性实施例对此不作特殊限定。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种光学识别方法，应用于如图1中所述的光学识别面板，如图4所示，所述方法可以包括步骤S410～S430，其中：

在步骤S410中，被待识别物体反射后的光线经过盖板并通过各光敏传感器单元的透光孔传输至对应的反光金属层。

在本示例性实施例中，所述待识别物体例如可以为指纹、掌纹等，本示例性实施例对此不作特殊限定。光源向待识别物体发生光线，在光线传输至待识别物体的表面时，被待识别物体的表面反射，经过盖板，并通过各光敏传感器单元中的透光孔传输至对应的反光金属层的反光面上。

在步骤S420中，各所述反光金属层将所述光线反射至对应的所述光敏传感器单元。

在步骤S430中，各所述光敏传感器单元接收对应的所述反光金属层反射的所述光线，并根据所述光线的强度形成所述待识别物体的图像，以对所述待识别物体进行识别。

综上所述，在上述过程中，由于被待识别物体反射的光线只有通过透光孔方可传输至反光金属层上，才可被反光金属层反射至光敏传感器单元中，即通过透光孔对传输至反光金属层上的光线的最大入射角进行了限制，从而对光敏传感器单元接收到的光线的范围进行了限制，实现了光线的小角度准直，从而也避免了大角度的光线的串扰，进而使得图像更加清晰，提高了待识别物体的识别效率和识别准确性。

本示例性实施方式中还提供了一种显示装置，所述显示装置可以包括光学识别面板。所述光学识别面板为本公开中的光学识别面板，所述显示装置可以是液晶显示器、电子纸、OLED显示器、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等具有显示功能的产品或部件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (9)

1.一种光学识别面板，其特征在于，包括：

一盖板；

至少一个光敏传感器单元，位于所述盖板下方，各所述光敏传感器单元在其几何中心均具有一透光孔；

至少一个反光金属层，与所述光敏传感器单元一一对应，所述反光金属层位于对应的所述光敏传感器单元的透光孔的下方，且所述反光金属层的反光面与所述光敏传感器单元的受光面相对，用于接收经过所述盖板且通过对应的所述光敏传感器单元的所述透光孔的光线，并将所述光线反射至对应的所述光敏传感器单元以进行识别；

其中，所述光敏传感器单元设置在阵列基板内，所述反光金属层与所述阵列基板中的薄膜晶体管的栅极同时形成。

2.根据权利要求1所述的光学识别面板，其特征在于，所述光敏传感器单元包括中心具有开孔且为中心对称形状的光敏传感器。

3.根据权利要求1所述的光学识别面板，其特征在于，所述光敏传感器单元包括相对于所述透光孔中心对称布置的多个光敏传感器。

4.根据权利要求1所述的光学识别面板，其特征在于，所述阵列基板下方设置有第一基底层和第二基底层，且所述第一基底层位于所述第二基底层上方，所述反光金属层位于所述第一基底层中。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的光学识别面板，其特征在于，所述反光金属层的中线与对应的所述光敏传感器单元的透光孔的中线重合。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的光学识别面板，其特征在于，所述光敏传感器单元接收的所述光线的范围由所述透光孔的长度、所述光敏传感器单元中的光敏传感器的长度、所述反光金属层的长度、所述反光金属层的位置、所述盖板到所述光敏传感器单元的距离、所述光敏传感器单元到所述反光金属层的距离中的至少一个确定。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的光学识别面板，其特征在于，所述光敏传感器单元中的光敏传感器的受光面一侧的电极使用透明电极进行连接，所述光敏传感器单元中的光敏传感器的非受光面一侧的电极使用不透明的分割电极。

8.一种光学识别方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的光学识别面板，所述方法包括：

被待识别物体反射后的光线经过盖板并通过各光敏传感器单元的透光孔传输至对应的反光金属层；

各所述反光金属层将所述光线反射至对应的所述光敏传感器单元；

各所述光敏传感器单元接收对应的所述反光金属层反射的所述光线，并根据所述光线的强度形成所述待识别物体的图像，以对所述待识别物体进行识别。

9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的光学识别面板。

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