CN109993149B - 终端、显示面板及指纹识别模组 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种终端、显示面板及指纹识别模组，涉及指纹识别技术领域。本公开的指纹识别模组可包括基板、疏水层、干燥层、感应层和光源，基板具有相背的入光面和出光面，出光面设有凹槽。疏水层设于凹槽底部，且疏水层为柔性结构。干燥层设于凹槽内，且位于疏水层远离入光面的一侧，干燥层为环形结构。感应层设于入光面远离出光面的一侧，且与凹槽正对。光源设于感应层远离基板的一侧，且光源的发光范围至少覆盖凹槽所在区域。本公开的指纹识别模组可在手指带水的情况下，实现指纹识别。

Description

终端、显示面板及指纹识别模组

技术领域

本公开涉及指纹识别技术领域，具体而言，涉及一种终端、显示面板及指纹识别模组。

背景技术

指纹识别已经成为十分常见的认证方式。目前，屏下指纹识别技术已经普遍应用于手机等终端设备，供用户进行身份验证，其中，光学指纹识别技术应用较为广泛。但是，在识别过程中，若手指带水，则水分会影响光线的传播，影响传感器对光线的检测，导致难以准确识别指纹，影响用户正常使用。

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

本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种终端、显示面板及指纹识别模组，可在手指带水的情况下，实现指纹识别。

根据本公开的一个方面，提供一种指纹识别模组，包括：

基板，具有相背的入光面和出光面，所述出光面设有凹槽；

疏水层，设于所述凹槽底部，且所述疏水层为柔性结构；

干燥层，设于所述凹槽内，且位于所述疏水层远离所述入光面的一侧，所述干燥层为环形结构；

感应层，设于所述入光面远离所述出光面的一侧，且与所述凹槽正对；

光源，设于所述感应层远离所述基板的一侧，且所述光源的发光范围至少覆盖所述凹槽所在区域。

在本公开的一种示例性实施例中，所述干燥层包括：

反渗透膜，设于所述凹槽内壁，且与所述凹槽的侧壁围成环形的干燥腔；

干燥剂，填充于所述干燥腔内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述干燥剂为透明干燥剂。

在本公开的一种示例性实施例中，所述疏水层的折射率大于所述基板的折射率。

在本公开的一种示例性实施例中，所述疏水层包括：

疏水膜，设于所述凹槽内，所述疏水膜的外缘与所述凹槽内壁相接，且所述疏水膜与所述凹槽的内壁围成容置腔；

液体填充物，填充于所述容置腔内，且所述液体填充物的折射率大于所述基板的折射率。

在本公开的一种示例性实施例中，所述基板的材料为玻璃，所述液体填充物包括苯和二硫化碳中至少一种。

在本公开的一种示例性实施例中，所述凹槽包括：

第一槽体，设于所述出光面，所述第一槽体的深度方向朝向所述入光面；

第二槽体，设于所述第一槽体的底面，所述第二槽体的深度方向朝向所述入光面；

所述干燥层设于所述第一槽体的底部，且围绕所述第二槽体；所述疏水层设于所述第二槽体的底部。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一槽体和所述第二槽体均沿深度方向朝所述入光面逐渐收缩。

在本公开的一种示例性实施例中，所述干燥层远离所述入光面的表面与所述出光面平齐。

根据本公开的一个方面，提供一种显示面板，包括上述任意一项所述的指纹识别模组。

在本公开的一种示例性实施例中，所述显示面板还包括：

发光层，设于所述入光面远离所述出光面的一侧，且所述发光层延伸至与所述凹槽正对的区域，所述光源为所述发光层与所述凹槽正对的部分。

根据本公开的一个方面，提供一种终端，包括上述任意一项所述的显示面板。

本公开的终端、显示面板及指纹识别模组，在工作时，可将手指按压疏水层，光源可向手指发射光线，感应层可通过对手指反射的光线进行检测来确定指纹信息，以便识别用户身份。在此过程中，若手指带水，由于疏水层为柔性结构，使得指面可与疏水层紧密贴合，从而将水分向疏水层外侧的干燥层挤压，同时，环形结构的干燥层位于疏水层远离入光面的一侧，可吸收被挤压至干燥层的水，从而去除手指携带的水分，避免对水对光线造成影响，保证指纹识别的正常进行。此外，疏水层和干燥层均位于基板的凹槽内，有利于避免出光面出现较大的凸起。

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为相关技术中指纹识别模组的示意图。

图2为本公开实施方式指纹识别模组的示意图。

图3为本公开实施方式指纹识别模组的基板的示意图。

图4为本公开实施方式指纹识别模组的基板的俯视图。

图5为本公开实施方式指纹识别模组的局部放大图。

图6为本公开实施方式指纹识别模组的疏水层的制造方法的示意图。

图7为本公开实施方式显示面板的局部示意图。

附图标记说明：

图1中：100、基板；200、传感器层；300、光源。

图2-图7中：1、基板；11、入光面；12、出光面；13、凹槽；131、第一槽体；132、第二槽体；2、疏水层；21、疏水膜；22、液体填充物；3、干燥层；31、反渗透膜；32、干燥剂；4、感应层；5、光源；6、发光层；500、水分；600、容置腔；700、胶粘剂；800、第一针管；900、第二针管。

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实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，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。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。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。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“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”、“第二”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

相关技术中，如图1所示，对于屏下指纹识别而言，指纹识别模组包括基板100、传感器层200和光源300，光源300位于基板100一侧，传感器层200位于光源300和基板100之间，在工作时，光源300向基板100发射光线，传感器层200可接收被手指反射的光线，并根据接收到的光线确定出指纹。但是，在手指按压时，手指上的水分会影响光线的传播路径，从而导致难以准确识别指纹。

本公开实施方式提供了一种指纹识别模组，可用于显示面板，该显示面可用于手机、平板电脑等终端。如图2所示，本公开实施方式的指纹识别模组可包括基板1、疏水层2、干燥层3、感应层4和光源5，其中：

基板1具有相背的入光面11和出光面12，出光面12设有凹槽13。疏水层2设于凹槽13底部，且疏水层2为柔性结构。干燥层3设于凹槽13内，且位于疏水层2远离入光面11的一侧，干燥层3为环形结构(参见图4)。感应层4设于入光面11远离出光面12的一侧，且与凹槽13正对。光源5设于感应层4远离基板1的一侧，且光源5的发光范围至少覆盖凹槽13所在区域。

本公开实施方式的指纹识别模组，在使用时，可将手指按压疏水层2，光源5可向手指发射光线，感应层4可通过对手指反射的光线进行检测确定指纹信息，以便识别用户身份。如图2所示，在此过程中，若手指带水，由于疏水层2为柔性结构，可使指面与疏水层2紧密贴合，从而将水分500向疏水层2外侧的干燥层3挤压，同时，环形结构的干燥层3位于疏水层2远离入光面11的一侧，可吸收被挤压至干燥层3的水分500，从而去除手指携带的水，避免水对光线造成影响，保证指纹识别的正常进行。此外，疏水层2和干燥层3均位于基板1的凹槽13内，有利于避免出光面12出现较大的凸起。

下面对本公开实施方式指纹识别模组的各部分进行详细说明：

如图2和图3所示，基板1可为透明材质，例如，基板1的材料可为玻璃、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PP(聚丙烯)等。基板1的形状在此不做特殊限定。同时，基板1可为平板结构，具有相背的入光面11和出光面12，光线可由入光面11进入，并由出光面12出射。

此外，为了容纳疏水层2和干燥层3，出光面12可设有凹槽13，凹槽13的形状可为圆形、椭圆形、当然，还可以是矩形等其它形状，在此不做特殊限定。凹槽13的深度小于基板1的厚度，使得凹槽13不穿透基板1。

如图2、图4和图5所示，疏水层2可设于凹槽13的底部，并可覆盖凹槽13的底面，且疏水层2的外缘与凹槽13的侧壁匹配接合，疏水层2的外缘即为疏水层2在平行于出光面12的方向上的边缘。同时，疏水层2为柔性结构，可在手指的按压下变形，使疏水层2与手指贴合的更加紧密，便于将水分向外侧挤出。

举例而言，如图5所示，在一实施方式中，疏水层2可包括疏水膜21和液体填充物22，其中：

疏水膜21可设于凹槽13内，且疏水膜21的外缘与凹槽13内壁相接。同时，疏水膜21与凹槽13的内壁可围成容置腔，容置腔的形状和尺寸视凹槽13的形状和尺寸而定。疏水膜21为具有柔性的疏水膜层，其材料可包括氟硅烷或其它疏水材料，在此不做特殊限定。

在未被手指按压时，疏水膜21与出光面12平行，在被手指向入光面11按压时，疏水膜21可向入光面11凹陷呈弧形，从而可紧密贴合手指，相较于硬质的膜层而言，柔性的疏水膜21与手指的接触面更大，便于向外围挤压水分。

液体填充物22可填充于上述容置腔内，以便使疏水层2具有柔性，手指的按压能够使疏水膜21变形，并使液体填充物22流动。

为了提高识别效果，如图5所示，液体填充物22的折射率大于基板1的折射率，使得进入基板1的光线在通过液体填充物22时会发生折射，且折射角β小于入射角α，使得进入液体填充物22的光线向手指聚拢，使照射至手指的光线更多，从而提高光线利用率，有利于得到更清晰的指纹信息，提升识别效果。

举例而言，基板1为玻璃，液体填充物22可包括苯和二硫化碳中至少一种，使得液体填充物22的折射率大于基板1的折射率。当然，在本公开的其它实施方式中，基板1和液体填充物22均还可以是其它材料，只要使液体填充物22的折射率大于基板1的折射率即可。

此外，液体填充物22的折射率也可等于或大于基板1；或者，疏水层2也可以是均质的膜层，而不具有上述的液体填充物22，只要能保证能够被下压变形，以便向外排挤水分即可，且该均质的膜层的折射率也可大于基板1，以提高识别效果，当然，也可等于基板1的折射率。

示例性的，如图6所示，在制造时，可先预制疏水膜21，具体成膜工艺在此不做特殊限定，再将疏水膜21置于凹槽13内，使疏水膜21的边缘与凹槽13的侧壁接触，而疏水膜21与凹槽13的底面不接触，从而围成容置腔600；同时，可在疏水膜21的边缘与凹槽13的侧壁间涂布胶粘剂700，将疏水膜21与凹槽13的侧壁密封，该胶粘剂700可为光敏胶或热固胶。

然后，通过第一针管800和第二针管900从不同位置穿过胶粘剂700，伸入容置腔600，通过第一针管800向容置腔600内注入液体填充物22，通过第二针管900向外排气，以便容纳液体填充物22。

最后，去除第一针管800和第二针管900，并对胶粘剂700进行固化，具体而言，若胶粘剂700为光敏胶，则可通过光照固化，若胶粘剂700为热固胶，则可通过加热固化。由于第一针管800和第二针管900的穿入和取出均在胶粘剂700固化前的胶状状态下进行，因而不会在固化后的胶粘剂700上形成孔洞，可保证疏水膜21与凹槽13的侧壁密封。

在另一实施方式中，上述液体填充物22可替换为胶体填充物，该胶体填充物可为水晶泥等，其折射率可大于基板1的折射率，当然，也可等于基板1的折射率，只要能透光即可。在制造时，在先在凹槽13的底部形成胶体填充物，然后在胶体填充物上覆盖疏水膜21，该疏水膜21可为预制的薄膜粘接于凹槽13的侧壁，也可直接通过成膜工艺形成在胶体填充物上。

需要说明的是，上述制造方法仅为示例性说明，本公开实施方式的疏水层2的结构并不限定于通过上述方法制造所形成的结构，各附图中的疏水层2的结构仅为示意性说明，并不限定于通过同一制造方法制得。

如图2、图4和图5所示，干燥层3可设于凹槽13内，且位于疏水层2远离入光面11的一侧，同时，干燥层3为环形结构，并可吸收水分，用户手指可由干燥层3围成的环形空间内按压疏水层2，且按压疏水层2时，由于疏水层2具有柔性，可增大与手指的接触面，将水分向干燥层3挤压，并被干燥层3吸收，从而去除手指携带的水分，保证指纹识别的正常进行。

举例而言，如图5所示，干燥层3可包括反渗透膜31和干燥剂32，其中：

反渗透膜31可设于凹槽13内壁，且反渗透膜31为环形结构，该环形结构沿凹槽13的周向延伸，并向凹槽13内侧隆起，从而与凹槽13的内壁围成环形的干燥腔，该干燥腔为沿凹槽13的内壁周向延伸一周的环形通道。反渗透膜31可供水分通过，以便被手指挤压的水分进入干燥腔。

反渗透膜31的材料可包括醋酸纤维素、芳香族聚酰肼和芳香族聚酰胺中至少一个，当然，也可以是其它材料，只要是能供水分通过的半透膜即可。

干燥剂32可填充于上述干燥腔内，并可吸收水分。由于反渗透膜31仅能透过水分，因而可防止干燥剂32漏出。干燥剂32可为透明干燥剂，从而可避免在显示面板上形成干燥剂32的图案，例如，干燥剂32可为硅胶干燥剂。

当然，干燥剂32也可以是非透明的干燥剂，例如蒙脱石、分子筛等，在此不再一一列举，只要能吸收水分即可。需要说明的是，若干燥剂32为非透明的干燥剂，则该指纹识别模组可设于显示面板的外围区，即围绕显示区的区域，避免干燥层3影响显示效果。

在一实施方式中，干燥层3的数量可以是多个，各个干燥层3均为环形结构，且由出光面12向入光面11多层分布且内径和外径均逐渐减小，从而实现多级吸水，提高吸水性能。

如图2和图3所示，为了便于形成上述疏水层2和干燥层3，凹槽13可为阶梯槽，具体而言，凹槽13包括第一槽体131和第二槽体132，其中：

第一槽体131可设于出光面12，第一槽体131的深度方向朝入光面11延伸，第一槽体131的形状可为圆形、矩形或其它形状。

第二槽体132可设于第一槽体131的底面，第二槽体132的深度方向朝入光面11延伸，且第二槽体132不穿透基板1。同时，第一槽体131的底面大于第二槽体132的槽口。

干燥层3可设于第一槽体131的底部，且围绕第二槽体132，疏水层2可设于第二槽体132的底部，使得干燥层3在入光面11上的正投影环绕疏水层2在入光面11上的正投影。

在疏水层2未被手指按压时，疏水层2远离入光面11的表面可与第一槽体131的底面平齐，当然，由于疏水层2远离入光面11的表面也可以不是平面。干燥层3远离入光面11的表面可与出光面12平齐，且干燥层3的内周面可与第二槽体132的侧壁平齐，当然，干燥层3也可低于出光面12。

在一实施方式中，如图5所示，疏水层2包括上述实施方式的疏水膜21和液体填充物22，疏水膜21位于第二槽体132内，且与第二槽体132侧壁和底面围成容置腔，液体填充物22填充于该容置腔内。干燥层3包括上述实施方式中的反渗透膜31和干燥剂32。反渗透膜31位于第一槽体131内，且与第一槽体131的侧壁和底面围成干燥腔，干燥剂32填充于干燥腔内。

第一槽体131和第二槽体132均沿深度方向朝入光面11逐渐收缩，即第一槽体131和第二槽体132的侧壁均沿深度方向朝入光面11逐渐变窄，以便在受到按压时，疏水层2可向靠近出光面12的方向流动，保证疏水层2能在按压下变形。例如，第一槽体131和第二槽体132均为向入光面11收缩的圆台状槽或棱台状槽。

在一实施方式中，疏水层2远离入光面11的表面可与第一槽体131的底面平齐，干燥层3远离入光面11的表面与出光面12平齐，且干燥层3的内周面可与第二槽体132的侧壁对齐，使得疏水层2与干燥层3之间不具有间隙，便于干燥层3及时吸水。例如，疏水层2的疏水膜21与第一槽体131的底面平齐，干燥层3的反渗透膜31与出光面12平齐。

感应层4可设于入光面11远离出光面12的一侧，且与凹槽13正对。感应层4可包括多个光电传感器，用于对手指反射的光线进行光电转化，以便得到包含指纹信息的信号，具体原理在此不再详述。

光源5可设于感应层4远离基板1的一侧，且光源5的发光范围至少覆盖凹槽13所在区域，从而为指纹识别提供光线。在用手指按压疏水层2时，手指位于光源5的发光范围以内。光源5可以是电致有机发光层或者其它发光结构，在此不做特殊限定。

本公开实施方式提供一种显示面板，如图7所示，该显示面板可以是OLED显示面板，其可包括上述任任意实施方式的指纹识别模组。该显示面板具有显示区和围绕显示区的外围区，若干燥层3的干燥剂32为透明干燥剂，则该指纹识别模组可设于显示区或外围区；若干燥层3的干燥剂32为非透明的干燥剂，则该指纹识别模组可设于外围区，以避免在显示区形成影响显示效果的环形圈。

为了简化结构，在一实施方式中，如图7所示，本公开的显示面板还可包括发光层6，发光层6可设于入光面11远离出光面12的一侧，即光源5和发光层6位于基板1的同一侧。发光层6可为电致有机发光层，其可包括多个像素，每个像素包括至少三个颜色不同的子像素，具体显示原理在此不再详述。

如图7所示，发光层6可延伸至与凹槽13正对的区域，光源5为发光层6与凹槽13正对的部分，即凹槽13在入光面11上的正投影与发光层6在入光面11上的正投影至少部分重合。从而利用发光层6与凹槽13正对的部分为指纹识别提供光线，即作为光源5，使得光源5可在发光层6工艺中形成，而不用专门制造。当然，在本公开的其它实施方式中，光源5也可以是独立于发光层6的发光元件。

此外，可通过在发光层6上形成覆盖感应层4的平坦化层(图中未示出)实现平坦化，便于在平坦化层上设置基板1。

本公开实施方式还提供一种终端，该终端可包括上述任意实施方式的显示面板。该终端可为手机、平板电脑、笔记本电脑等终端设备，在此不对终端的类型做特殊限定，只要能应用上述的显示面板即可。同时，由本公开实施方式的终端采用了具有上述指纹识别模组的显示面板，因而该终端的有益效果可参考上述指纹识别模组的有益效果，在此不再赘述。

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。

Claims (11)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：

基板，具有相背的入光面和出光面，所述出光面设有凹槽；

疏水层，设于所述凹槽底部，且所述疏水层为柔性结构；

干燥层，设于所述凹槽内，且位于所述疏水层远离所述入光面的一侧，所述干燥层为环形结构；

感应层，设于所述入光面远离所述出光面的一侧，且与所述凹槽正对；

光源，设于所述感应层远离所述基板的一侧，且所述光源的发光范围至少覆盖所述凹槽所在区域；

所述凹槽包括：

第一槽体，设于所述出光面，所述第一槽体的深度方向朝向所述入光面；

第二槽体，设于所述第一槽体的底面，所述第二槽体的深度方向朝向所述入光面；

所述干燥层设于所述第一槽体的底部，且围绕所述第二槽体；所述疏水层设于所述第二槽体的底部。

2.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述干燥层包括：

反渗透膜，设于所述凹槽内壁，且与所述凹槽的侧壁围成环形的干燥腔；

干燥剂，填充于所述干燥腔内。

3.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述干燥剂为透明干燥剂。

4.根据权利要求1-3任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述疏水层的折射率大于所述基板的折射率。

5.根据权利要求4所述的指纹识别模组，其特征在于，所述疏水层包括：

疏水膜，设于所述凹槽内，所述疏水膜的外缘与所述凹槽内壁相接，且所述疏水膜与所述凹槽的内壁围成容置腔；

液体填充物，填充于所述容置腔内，且所述液体填充物的折射率大于所述基板的折射率。

6.根据权利要求5所述的指纹识别模组，其特征在于，所述基板的材料为玻璃，所述液体填充物包括苯和二硫化碳中至少一种。

7.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述第一槽体和所述第二槽体均沿深度方向朝所述入光面逐渐收缩。

8.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述干燥层远离所述入光面的表面与所述出光面平齐。

9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的指纹识别模组。

10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：

发光层，设于所述入光面远离所述出光面的一侧，且所述发光层延伸至与所述凹槽正对的区域，所述光源为所述发光层与所述凹槽正对的部分。

11.一种终端，其特征在于，包括权利要求9或10所述的显示面板。

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