CN111052143A - 光学指纹装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光学指纹装置和电子设备，该光学指纹装置应用于具有显示屏的电子设备，所述光学指纹装置用于设置在所述显示屏的下方，所述光学指纹装置包括光学指纹芯片，滤光层，光吸收层和光学组件，其中，所述滤光层溅射或蒸镀在所述光学指纹芯片上表面，所述光吸收层涂覆在所述滤光层上表面；或者，所述光吸收层涂覆在所述光学指纹芯片上表面，所述滤光层溅射或蒸镀在所述光吸收层上表面；其中，所述光学指纹芯片包括具有多个光学感应单元的感应阵列，所述感应阵列用于接收从所述显示屏上方的手指返回并经过所述滤光层和所述光吸收层传输的指纹光信号，所述指纹光信号用于获取所述手指的指纹图像。

Description

光学指纹装置和电子设备

本申请要求于2019年4月10日提交中国专利局、申请号为201920483758.3、申请名称为“光学指纹装置和电子设备”的中国专利申请的优先权，以及2019年8月29日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/103321、申请名称为“指纹识别装置和电子设备”的PCT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

本申请涉及指纹识别技术领域，并且更具体地，涉及光学指纹装置和电子设备。

背景技术

随着手机全面屏技术的发展，屏下指纹检测的应用越来越广泛，具体是将光学指纹模组设置在显示屏下方，但显示屏下方的空间有限，这就对光学指纹模组的尺寸、空间厚度都提出了更高的要求。

当前主流的光学指纹模组主要构成部件有透镜，滤光片和光学指纹芯片，其中，将滤光片直接制备到光学指纹芯片上能够有效降低光学指纹模组的厚度，但是与此同时也带来了一定的问题，由于光学指纹芯片和滤光片的热膨胀系数差异较大，在芯片较薄的情况下，会导致光学指纹芯片较大的翘曲，影响指纹识别性能。因此，如何兼顾光学指纹识别的空间需求和性能是一项亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种光学指纹装置和电子设备，有利于兼顾光学指纹识别的空间需求和性能。

第一方面，提供了一种光学指纹装置，应用于具有显示屏的电子设备，所述光学指纹装置用于设置在所述显示屏的下方，所述光学指纹装置包括光学指纹芯片，滤光层，光吸收层和光学组件，其中，所述滤光层溅射或蒸镀在所述光学指纹芯片上表面，所述光吸收层涂覆在所述滤光层上表面；或者，所述光吸收层涂覆在所述光学指纹芯片上表面，所述滤光层溅射或蒸镀在所述光吸收层上表面；

其中，所述光学组件用于将从所述显示屏上方的手指返回的光信号经所述滤光层和所述光吸收层传输后引导至所述光学指纹芯片；

所述光学指纹芯片包括具有多个光学感应单元的感应阵列，所述感应阵列用于接收从所述显示屏上方的手指返回并经过所述光学组件，所述滤光层和所述光吸收层传输的指纹光信号，所述指纹光信号用于获取所述手指的指纹图像。

在一些可能的实现方式中，所述滤光层至少覆盖所述光学指纹芯片上所述感应阵列所在的区域。

在一些可能的实现方式中，所述滤光层部分覆盖所述光学指纹芯片上的非感应阵列区域。

在一些可能的实现方式中，所述光学滤光层在所述光学指纹芯片上的所述非感应阵列区域呈长条形或方块形分布。

在一些可能的实现方式中，所述光吸收层用于吸收特定红光波段的光信号。

在一些可能的实现方式中，所述特定红光波段为波长为600纳米到1毫米波段。

在一些可能的实现方式中，所述特定红光波段的光信号在所述滤光层的吸收光谱半波的波长在540纳米到700纳米之间。

在一些可能的实现方式中，所述滤光层对波长为450纳米至600纳米的光信号的透光率为80％-90％。

在一些可能的实现方式中，所述光吸收层的厚度在3微米至15微米之间。

在一些可能的实现方式中，所述光学指纹芯片的厚度在50微米至200微米之间。

在一些可能的实现方式中，所述光吸收层采用以下材料中的至少一种：油墨，聚乙烯亚胺，环氧树脂，氧化物，亚克力。

在一些可能的实现方式中，所述光学组件包括至少一挡光层和微透镜阵列，所述至少一挡光层设置在所述微透镜阵列下方，所述至少一挡光层中的每个挡光层中设置有开孔；

其中，所述微透镜阵列用于接收从所述手指返回的光信号，并将接收的所述光信号通过所述至少一挡光层中的开孔传输至所述光学指纹芯片。

在一些可能的实现方式中，所述光学组件包括准直器，包括多个准直孔，其中，所述准直器用于接收从所述手指返回的光信号，并将接收的所述光信号通过所述多个准直孔传输至所述光学指纹芯片。

在一些可能的实现方式中，所述光学组件包括：镜头组件，包括镜头和镜筒，所述镜头固定在镜筒内，所述镜头用于将从所述显示屏上方的手指返回的光信号会聚至所述光学指纹芯片，以使所述光信号在所述光学指纹芯片进行光学指纹成像。

第二方面，提供了一种电子设备，显示屏；

以及第一方面或第一方面任一可能的实现方式中所述的光学指纹装置，所述光学指纹装置设置在所述显示屏的下方。

在一些可能的实现方式中，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，所述显示屏包括多个OLED光源，其中所述光学指纹装置采用至少部分OLED光源作为光学指纹检测的激励光源。

基于上述技术方案，通过将滤光层和光吸收层直接制备在光学指纹芯片上，可以省去厚度较大的玻璃基底，从而能够降低光学指纹装置的整体厚度。进一步地，通过滤光层能够滤除影响指纹成像的红光信号和红外光信号，以及通过光吸收层能够吸收影响产品外观的红光信号，从而能够兼顾指纹识别性能和产品的外观。更进一步地，通过在滤光层上方设置光吸收层或者在滤光层和光学指纹芯片之间设置光吸收层，有利于降低光学指纹芯片和滤光层之间的热膨胀系数差异大导致的翘曲问题。

附图说明

图1是本申请可以适用的电子设备的平面示意图。

图2是图1所示的电子设备沿A’-A’的部分剖面示意图。

图3是本申请实施例的光学指纹装置的示意性结构图。

图4是本申请另一实施例的光学指纹装置的示意性结构图。

图5是本申请一具体实施例的光学指纹装置的示意性结构图。

图6是图5所示的光学指纹装置的俯视图。

图7是本申请另一具体实施例的光学指纹装置的示意性结构图。

图8是图7所示的光学指纹装置的俯视图。

图9是本申请再一具体实施例的光学指纹装置的示意性结构图。

图10是图9所示的光学指纹装置的俯视图。

图11是本申请实施例的电子设备的示意性结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。

作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的指纹识别装置可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他终端设备；更具体地，在上述终端设备中，指纹识别装置可以具体为光学指纹装置，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display)光学指纹系统。

图1和图2示出了本申请实施例可以适用的电子设备的示意图，其中，图1为电子设备10的定向示意图，图2为图1所示的电子设备10沿A’-A’的部分剖面结构示意图。

如图1至图2所示，所述电子设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，所述光学指纹装置130设置在所述显示屏120下方的局部区域，例如，显示屏中间区域的下方。所述光学指纹装置130包括光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元的感应阵列，所述感应阵列所在区域或者其感应区域为所述光学指纹装置130的指纹检测区域103。如图1所示，所述指纹检测区域103位于所述显示屏120的显示区域之中。

应当理解，所述指纹检测区域103的面积可以与所述光学指纹装置130的感应阵列的面积不同，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线会聚或者反射等光路设计，可以使得所述光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积大于所述光学指纹装置130感应阵列的面积。在其他替代实现方式中，如果采用例如光线准直方式进行光路引导，所述光学指纹装置130的指纹检测区域103也可以设计成与所述光学指纹装置130的感应阵列的面积基本一致。

因此，使用者在需要对所述终端设备进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于所述显示屏120的指纹检测区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的电子设备10无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即所述显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个电子设备10的正面。

作为一种可选的实现方式，如图2所示，所述光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，所述光检测部分134包括所述感应阵列以及与所述感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在芯片(Die)，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器，所述感应阵列具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，所述光探测器可以作为如上所述的光学感应单元；所述光学组件132可以设置在所述光检测部分134的感应阵列的上方，其可以具体包括滤光层(Filter)、导光层或光路引导结构以及其他光学元件，所述滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，例如，干扰成像的红外光，而所述导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光引导至所述感应阵列进行光学检测。

在具体实现上，所述光学组件132可以与所述光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，所述光学组件132可以与所述光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将所述光学组件132设置在所述光检测部分134所在的芯片外部，比如将所述光学组件132贴合在所述芯片上方，或者将所述光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。

其中，所述光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，所述导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元或者微孔阵列，所述准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到所述准直单元的光线可以穿过并被其下方的光学感应单元接收，而入射角度过大的光线在所述准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个光学感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路反射回来的反射光，从而所述感应阵列便可以检测出手指的指纹图像。

在另一种实施例中，所述导光层或者光路引导结构也可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组，其用于将从手指反射回来的反射光会聚到其下方的光检测部分134的感应阵列，以使得所述感应阵列可以基于所述反射光进行成像，从而得到所述手指的指纹图像。可选地，所述光学透镜层在所述透镜单元的光路中还可以形成有针孔，所述针孔可以配合所述光学透镜层扩大所述光学指纹装置的视场，以提高所述光学指纹装置130的指纹成像效果。

在其他实施例中，所述导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，所述微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在所述光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于所述感应阵列的其中一个感应单元。并且，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以形成其他光学膜层，比如介质层或者钝化层，更具体地，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中所述微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，所述挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得所述感应单元所对应的光线通过所述微透镜会聚到所述微孔内部并经由所述微孔传输到所述感应单元以进行光学指纹成像。

应当理解，上述光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用，比如，可以在所述准直器层或者所述光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在所述准直器层或者所述光学透镜层与所述微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。

作为一种可选的实施例，所述显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，所述光学指纹装置130可以利用所述OLED显示屏120位于所述指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。当手指按压在所述指纹检测区域103时，显示屏120向所述指纹检测区域103上方的目标手指发出一束光，该光在手指的表面发生反射形成反射光或者经过所述手指内部散射而形成散射光，在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的嵴(ridge)与峪(valley)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴的反射光和来自指纹峪的发射光具有不同的光强，反射光经过光学组件后，被光学指纹装置130中的感应阵列所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于所述指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在所述电子设备10实现光学指纹识别功能。在其他实施例中，所述光学指纹装置130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。

在其他实施例中，所述光学指纹装置130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。在这种情况下，所述光学指纹装置130可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，所述终端设备10的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，所述激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在所述液晶显示屏的背光模组下方或者设置在所述终端设备10的保护盖板下方的边缘区域，而所述光学指纹装置130可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达所述光学指纹装置130；或者，所述光学指纹装置130也可以设置在所述背光模组下方，且所述背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达所述光学指纹装置130。在其他替代实现方式中，所述显示屏120也可以采用非自发光的显示屏，比如采用背光的液晶显示屏；在这种情况下，所述光学检测装置130便无法采用所述显示屏120的显示单元作为激励光源，因此需要在所述光学检测装置130内部集成激励光源或者在其外部设置激励光源来实现光学指纹检测，当采用所述光学指纹装置130采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号时，其检测原理与上面描述内容是一致的。

应当理解的是，在具体实现上，所述电子设备10还包括透明保护盖板，其位于所述显示屏120的上方并覆盖所述电子设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在所述显示屏120实际上是指按压在所述显示屏120上方的盖板或者覆盖所述盖板的保护层表面。

另一方面，在某些实施例中，所述光学指纹装置130可以仅包括一个光学指纹传感器，此时光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积较小且位置固定，因此用户在进行指纹输入时需要将手指按压到所述指纹检测区域103的特定位置，否则光学指纹装置130可能无法采集到指纹图像而造成用户体验不佳。在其他替代实施例中，所述光学指纹装置130可以具体包括多个光学指纹传感器；所述多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在所述显示屏120的中间区域，且所述多个光学指纹传感器的感应区域共同构成所述光学指纹装置130的指纹检测区域103。也就是说，所述光学指纹装置130的指纹检测区域103可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个光学指纹传感器的感应区域，从而将所述光学指纹装置130的指纹采集区域103可以扩展到所述显示屏的中间部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。可替代地，当所述光学指纹传感器数量足够时，所述指纹检测区域130还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。

可选地，在本申请一些实施例中，该光学指纹装置130还可以包括用于传输信号(例如所述指纹检测信号)的电路板，例如，所述电路板可以为柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)。光学指纹传感器可以连接到FPC，并通过所述FPC实现与其他外围电路或者电子设备中的其他元件的电性互连和信号传输。比如，所述光学指纹传感器可以通过所述FPC接收所述电子设备的处理单元的控制信号，并且还可以通过所述FPC将指纹检测信号(例如指纹图像)输出给所述电子设备的处理单元或者控制单元等。

需要说明的是，为便于理解，在以下示出的实施例中，对于不同实施例中示出的结构中，相同的结构采用相同的附图标记，并且为了简洁，省略对相同结构的详细说明。

图3和图4是根据本申请实施例的光学指纹装置的示意性结构图，如图3和图4所示，该光学指纹装置20包括光学指纹芯片240，滤光层230和光吸收层220，其中，所述光学指纹芯片240包括具有多个光学感应单元的感应阵列241，所述感应阵列241用于接收所述显示屏上方的手指返回的并经过所述滤光层230和所述光吸收层220传输的指纹光信号，所述指纹光信号用于获取所述手指的指纹图像。

在一种实现方式中，如图3所示，所述滤光层230溅射或蒸镀在所述光学指纹芯片240上表面，所述光吸收层220涂覆在所述滤光层230上表面。也就是说，可以先在光学指纹芯片240的上表面制备滤光层230，进一步在滤光层230的表面制备光吸收层220。

在另一种实现方式中，如图4所示，所述光吸收层220涂覆在所述光学指纹芯片240上表面，所述滤光层230溅射或蒸镀在所述光吸收层220上表面。也就是说，可以先在光学指纹芯片240的上表面制备光吸收层220，进一步在光吸收层220的表面制备滤光层230。

应理解，所述光学指纹芯片240和所述滤光层230可以分别对应于图2所示实施例中的光检测部分134和滤光层(Filter)，具体实现可以参考图2所示实施例的相关描述，为了简洁，这里不再赘述。

可选地，在本申请一些实施例中，所述光学指纹装置20还包括：

光学组件210，用于将从所述显示屏上方的手指返回的光信号经所述滤光层230和所述光吸收层220传输后引导至所述光学指纹芯片240。

作为一个实施例，所述光学组件包括至少一挡光层和微透镜阵列，所述至少一挡光层设置在所述微透镜阵列下方，所述至少一挡光层中的每个挡光层中设置有开孔；其中，所述微透镜阵列用于接收从所述手指返回的光信号，并将接收的所述光信号通过所述至少一挡光层中的开孔，以及所述滤光层和所述光吸收层后传输至所述光学指纹芯片。其中，所述微透镜阵列和所述挡光层可以分别对应于图2所示实施例中的微透镜层和挡光层，为了简洁，这里不再赘述。

作为另一个实施例，所述光学组件包括准直器，包括多个准直孔，其中，所述准直器用于接收从所述手指返回的光信号，并将接收的所述光信号通过所述多个准直孔，以及所述滤光层和所述光吸收层后传输至所述光学指纹芯片。其中，所述准直器对应于图2所示实施例中的准直器层，为了简洁，这里不再赘述。

作为又一实施例，所述光学组件包括：镜头组件，包括镜头和镜筒，所述镜头固定在镜筒内，所述镜头用于将从所述显示屏上方的手指返回的光信号将所述滤光层和所述光吸收层后会聚至所述光学指纹芯片，以使所述光信号在所述光学指纹芯片进行光学指纹成像。其中，所述镜头组件对应于图2所示实施例中的光学透镜层，为了简洁，这里不再赘述。

在一些情况中，如果用户在室外阳光下进行指纹识别时，太阳光中的红光波段和红外波段的光可以直接透过手指到达光学指纹芯片，并且由于太阳光中的红光和红外光的光强比较大，会使得带有指纹信息的光信号湮没在红光和红外光的背景噪声中，影响指纹识别性能。

在本申请实施例中，所述滤光层可以用于滤除影响指纹成像的光信号，例如，红光波段和红外波段的光信号。滤光层滤除光信号的原理是将红光波段和红外波段的光信号向外反射以减小该光信号入射至光学指纹芯片的分量，进而降低该波段的光信号对指纹识别的干扰。

但是，向外反射的红光信号使得该光学指纹装置在显示屏下方呈现红斑，影响产品外观和用户体验。在本申请实施例中，在滤光层上方设置光吸收层或者在滤光层和光学指纹芯片之间设置光吸收层，从而可以吸收从手指返回的光信号中的红光信号，一方面可以避免红光信号进入光学指纹芯片影响指纹识别，另一方面能够避免红光信号被反射后进入人眼而影响产品的美观。

并且，由于光吸收层和光学指纹芯片的热膨胀系数相近，通过在在滤光层上方设置光吸收层或者在滤光层和光学指纹芯片之间设置光吸收层，一方面可以降低滤光层和光学指纹芯片之间的热膨胀系数差异大导致的芯片翘曲，另一方面，由于光学指纹芯片和滤光层本身都有一定的翘曲，并且翘曲方向相反，通过设置光吸收层也可以降低二者的翘曲程度。

在本申请实施例中，所述光吸收层可以用于吸收红光波段的光信号。所述红外波段例如可以为600纳米(nm)到1毫米(mm)波段。

在本申请实施例中，所述的滤光层对波长为450纳米至600纳米的光信号的透光率为80％-90％。

在一些实施例中，所述红光波段的光信号在所述滤光层230的吸收光谱半波的波长在540nm到700nm之间。

可选地，在本申请实施例中，所述光吸收层220可以为单层，设置在所述光学指纹芯片的上表面或设置在所述滤光层的上表面；或者所述光吸收层也可以为多层，例如，可以在所述滤光层230的上表面设置第一光吸收层，以及在所述滤光层230的下表面设置第二光吸收层，或者，在其他实施例中，也可以在光学组件中的任一层设置光吸收层，例如，若所述光学组件包括准直器，则可以在准直器的上表面和/或下表面设置光吸收层220，又例如，若所述光学组件包括微透镜层，则可以在微透镜层的上表面和/或下表面设置光吸收层220。

可选地，在本申请一些实施例中，所述光吸收层220的厚度在3微米至15微米之间。其中，若所述光吸收层220为单层，所述光吸收层220的厚度可以为该单层光吸收层的厚度，或者，若所述光吸收层220为多层，所述光吸收层220的厚度可以为该多层光吸收层的整体厚度。

可选地，在一些实施例中，所述光吸收层220采用对上述红光和红外波段的光信号进行有效吸收的材料，作为示例而非限定，油墨，聚乙烯亚胺，环氧树脂，氧化物，亚克力等。

应理解，本申请实施例对光吸收层220的涂覆方式不作具体限定。例如，所述光吸收层220可以通过干膜贴合的方式设置在滤光片230上表面和/或光学指纹芯片240的上表面。又例如，所述光吸收层220可以通过旋涂的方式设置在滤光片230上表面和/或光学指纹芯片240的上表面。

可选地，在本申请一些实施例中，所述滤光层230可以包括多个叠层，本申请实施例对于滤光层的叠层结构的层数不作具体限定。

在一些实施例中，所述多个叠层在10层到200层之间。

在一些实施例中，所述多个叠层包括硅的氧化层和钛的氧化层。

应理解，本申请实施例对滤光层230的制备方式不作具体限定。例如，所述滤光层230可以通过溅射的方式设置在光吸收层220的上表面和/或光学指纹芯片240的上表面。又例如，所述滤光层230可以通过蒸发沉积(或者说，蒸镀)的方式设置在光吸收层220的上表面和/或光学指纹芯片240的上表面。

通过采用蒸镀工艺或溅射工艺等制备工艺将所述滤光层集成到所述光学指纹芯片上，能够省掉承载滤光层的玻璃基底，同时滤光层通过光学指纹芯片作为支撑结构，能够保证光学指纹装置的机械可靠性。

在本申请实施例中，所述滤光层230至少覆盖所述光学指纹芯片240上感应阵列241所在区域。

在一些实施例中，如图5和图6所示，所述滤光层230只覆盖所述光学指纹芯片240上感应阵列241所在区域，其中，图6所示为图5所示结构的俯视图。

在另一些实施例中，所述滤光层也可以覆盖所述光学指纹芯片240上的非感应阵列区域，即光学指纹芯片上未设置感应阵列的区域。在一些具体实施例中，所述滤光层可以部分覆盖所述光学指纹芯片240的非感应阵列区域，能够降低所述滤光层230和所述光学指纹芯片240的接触面积，从而可以降低滤光层230和光学指纹芯片240之间的热膨胀系数差异导致的芯片翘曲。

作为一个示例，所述滤光层在所述光学指纹芯片的非感应阵列区域呈长条形分布，如图7和图8所示，其中，图8为图7所示结构的俯视图。

作为另一示例，所述滤光层在所述光学指纹芯片的非感应阵列区域呈方块形分布，如图9和图10所示，其中，图10为图9所示结构的俯视图。

或者，在其他实施例中，所述滤光层在所述光学指纹芯片的非感应阵列区域可以呈其他规则，例如圆形，或不规则形状排布，本申请实施例对此不作限定。

可选地，在一些实施例中，所述光学指纹芯片的厚度在50微米至200微米之间，有利于满足对空间要求较高的电子设备的需求。

图11是本申请实施例提供的一种电子设备的示意性框图。该电子设备700包括显示屏710以及光学指纹装置720，其中，所述光学指纹装置720可以设置在所述显示屏710的下方以实现光学指纹检测。

在一些实施例中，所述显示屏710可以是前文描述的任一种显示屏。

作为一个实施例，所述显示屏710可以具体为自发光显示屏(比如OLED显示屏)，且其包括多个自发光显示单元(比如OLED像素或者OLED光源)。所述显示屏中的部分自发光显示单元可以作为所述光学指纹装置进行光学指纹检测的激励光源，用于向显示屏上的指纹检测区域发射光信号，以用于光学指纹检测。

在一些实施例中，光学指纹装置720可以为前文图3至图10中光学指纹装置20，具体实现可以参考前文的相关描述，这里不再赘述。

需要说明的是，在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。

例如，在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

所属领域的技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请实施例的范围。

如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的电子设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。

例如，以上所描述的装置实施例中单元或模块或组件的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些单元或模块或组件可以忽略，或不执行。

又例如，上述作为分离/显示部件说明的单元/模块/组件可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元/模块/组件来实现本申请实施例的目的。

最后，需要说明的是，上文中显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上内容，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例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申请实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种光学指纹装置，应用于具有显示屏的电子设备，其特征在于，所述光学指纹装置用于设置在所述显示屏的下方，所述光学指纹装置包括光学指纹芯片，滤光层，光吸收层和光学组件，其中，所述滤光层溅射或蒸镀在所述光学指纹芯片上表面，所述光吸收层涂覆在所述滤光层上表面；或者，所述光吸收层涂覆在所述光学指纹芯片上表面，所述滤光层溅射或蒸镀在所述光吸收层上表面；

其中，所述光学组件用于将从所述显示屏上方的手指返回的光信号经所述滤光层和所述光吸收层传输后引导至所述光学指纹芯片；

所述光学指纹芯片包括具有多个光学感应单元的感应阵列，所述感应阵列用于接收从所述显示屏上方的手指返回并经过所述光学组件，所述滤光层和所述光吸收层传输的指纹光信号，所述指纹光信号用于获取所述手指的指纹图像。

2.根据权利要求1所述的光学指纹装置，其特征在于，所述滤光层至少覆盖所述光学指纹芯片上所述感应阵列所在的区域。

3.根据权利要求2所述的光学指纹装置，其特征在于，所述滤光层部分覆盖所述光学指纹芯片上的非感应阵列区域。

4.根据权利要求3所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学滤光层在所述光学指纹芯片上的所述非感应阵列区域呈长条形或方块形分布。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光吸收层用于吸收波长为600纳米到1毫米的红光波段的光信号。

6.根据权利要求5所述的光学指纹装置，其特征在于，所述红光波段的光信号在所述滤光层的吸收光谱半波的波长在540纳米到700纳米之间。

7.根据权利要求1所述的光学指纹装置，其特征在于，所述滤光层对波长为450纳米至600纳米的光信号的透光率为80％-90％。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光吸收层的厚度在3微米至15微米之间。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学指纹芯片的厚度在50微米至200微米之间。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光吸收层采用以下材料中的至少一种：油墨，聚乙烯亚胺，环氧树脂，氧化物，亚克力。

11.根据权利要求1所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学组件包括至少一挡光层和微透镜阵列，所述至少一挡光层设置在所述微透镜阵列下方，所述至少一挡光层中的每个挡光层中设置有开孔；

其中，所述微透镜阵列用于接收从所述手指返回的光信号，并将接收的所述光信号通过所述至少一挡光层中的开孔传输至所述光学指纹芯片。

12.根据权利要求1所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学组件包括准直器，包括多个准直孔，其中，所述准直器用于接收从所述手指返回的光信号，并将接收的所述光信号通过所述多个准直孔传输至所述光学指纹芯片。

13.根据权利要求1所述的光学指纹装置，其特征在于，所述光学组件包括：

镜头组件，包括镜头和镜筒，所述镜头固定在镜筒内，所述镜头用于将从所述显示屏上方的手指返回的光信号会聚至所述光学指纹芯片，以使所述光信号在所述光学指纹芯片进行光学指纹成像。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示屏；

以及如权利要求1至13中任一项所述的光学指纹装置，所述光学指纹装置设置在所述显示屏的下方。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏为有机发光二极管OLED显示屏，所述显示屏包括多个OLED光源，其中所述光学指纹装置采用至少部分OLED光源作为光学指纹检测的激励光源。

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