CN208796256U - 光学指纹传感器模组 - Google Patents

Abstract

一种光学指纹传感器模组，包括：光学指纹传感器，光学指纹传感器包括感光像素单元阵列和N行第一驱动线，感光像素单元阵列包括N行感光像素单元，第i行的第一驱动线分别与第i行的各感光像素单元连接，第一驱动线用于逐行打开感光像素单元，N为大于等于1的整数；位于光学指纹传感器上的OLED显示面板，OLED显示面板包括自发光显示阵列和M行第二驱动线，所述自发光显示阵列包括M行自发光显示单元，第j行的第二驱动线分别与第j行的自发光显示单元连接，第二驱动线的延伸方向和第一驱动线的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。所述光学指纹传感器模组的性能得到提高。

Description

光学指纹传感器模组

本申请要求2018年7月26日提交中国专利局、申请号为201810832405X、发明名称为“光学指纹传感器模组及其形成方法、工作方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本实用新型涉及光学指纹识别领域，尤其涉及一种光学指纹传感器模组。

背景技术

指纹成像识别技术，是通过光学指纹传感器采集到人体的指纹图像，然后与系统里的已有指纹成像信息进行比对，来判断正确与否，进而实现身份识别的技术。由于其使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹成像识别技术已经大量应用于各个领域，如公安局和海关等安检领域、楼宇的门禁系统、以及个人电脑和手机等消费品领域等。

指纹成像识别技术的成像方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术。相对来说，光学指纹成像识别技术成像效果相对较好，设备成本相对较低。

然而，现有的光学指纹传感器模组的性能有待提高。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种光学指纹传感器模组，以提高光学指纹传感器模组的性能。

为解决上述问题，本实用新型提供一种光学指纹传感器模组，包括：光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括感光像素单元阵列和N行第一驱动线，所述感光像素单元阵列包括N行感光像素单元，第i行的第一驱动线分别与第i行的各感光像素单元连接，第一驱动线用于逐行打开感光像素单元，N为大于等于1的整数，i为大于等于1且小于等于N的整数；位于所述光学指纹传感器上的OLED显示面板，所述OLED显示面板包括自发光显示阵列和M行第二驱动线，所述自发光显示阵列包括M行自发光显示单元，第j行的第二驱动线分别与第j行的自发光显示单元连接，M为大于等于1的整数，j为大于等于1且小于等于M的整数，所述第二驱动线的延伸方向和第一驱动线的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。

可选的，每一行的第一驱动线均包括若干条第一子驱动线；每一行的第二驱动线均包括若干条第二子驱动线；任意一条第一子驱动线的延伸方向与任意一条第二子驱动线的延伸方向之间的锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。

可选的，若干条第一子驱动线的延伸方向相互平行，若干条第二子驱动线的延伸方向相互平行；所述第一驱动线的延伸方向平行于第二驱动线的延伸方向。

可选的，所述光学指纹传感器还包括Q列第一数据线，Q为大于等于1的整数；所述感光像素单元阵列包括N行*Q列感光像素单元，所述第一数据线用于在第i行的第一驱动线的驱动下读出第i行的感光像素单元的输出信号。

可选的，所述OLED显示面板还包括K列第二数据线，K为大于等于1的整数；所述自发光显示阵列包括M行*K列自发光显示单元，所述第二数据线用于在第j行第二驱动线的驱动下写入数据至第j行的自发光显示单元。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本实用新型技术方案提供的光学指纹传感器模组中，由于第二驱动线的延伸方向和第一驱动线的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度，第二驱动线的延伸方向和第一驱动线的延伸方向近似平行，因此OLED显示面板发光的变化与光学指纹传感器的扫描方向接近一致，光学指纹传感器中同一行的不同感光像素单元的光信号积分强度基本相同，从而避免在光学指纹传感器中出现明显的斜向条纹因此，进而减弱了黑行对光学指纹传感器中的指纹图像的不利影响，使得指纹图像的质量提高，提高了光学指纹传感器模组的性能。

其次，在上述锐角夹角的范围内，能够满足光学指纹传感器和OLED显示面板之间贴合的工艺精度要求。

进一步，当所述第一驱动线的延伸方向平行于第二驱动线的延伸方向时，黑行对光学指纹传感器中的指纹图像的不利影响最低，指纹图像的质量进一步得到提高。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中光学指纹传感器模组的结构示意图；

图2为图1中指纹感测电路层的电路结构图；

图3为图1中自发光电路层的电路结构图；

图4是图1中自发光电路层和指纹感测电路层相对位置的示意图；

图5是本实用新型另一实施例形成光学指纹传感器模组的流程图；

图6是本实用新型又一实施例光学指纹传感器模组的工作方法的流程图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术形成的光学指纹传感器模组的性能较差。

一种光学指纹传感器模组，包括：光学指纹传感器；位于光学指纹传感器上的自发光显示面板。

所述光学指纹传感器包括若干条第一驱动线和若干行感光像素单元，第i行的第一驱动线分别与第i行的各感光像素单元连接，第一驱动线用于逐行打开感光像素单元。所述OLED显示面板包括若干行第二驱动线和自发光显示阵列，所述自发光显示阵列包括若干行自发光显示单元，第j行的第二驱动线分别与第j行的自发光显示单元连接。

第二驱动线用于逐行驱动自发光显示单元，实现自发光显示单元中输入数据更新和输入数据更新后的显示刷新，在第j行自发光显示单元数据更新的过程中，第j行自发光显示单元显示为黑。也就是说，对于每一行的发光显示单元，发光显示单元在更新画面的过程中，均不可避免的出现短暂的黑行。

然而，当第一驱动线的延伸方向与第二驱动线的延伸方向之间的夹角较大时，如为88度～90度，上述黑行会对光学指纹传感器中的指纹图像产生较大的影响，具体表现为：由于光学指纹传感器扫描方向与OLED显示面板中黑行的滚动方向近似垂直，从而导致光学指纹传感器中同一行的不同感光像素单元的光信号积分强度不同，从而在光学指纹传感器中会出现明显的斜向条纹，所述斜向指的是：相对于光学指纹传感器的第一驱动线延伸方向倾斜的方向)，进而导致指纹图像的质量较低，光学指纹传感器模组的性能较低。

经研究发现，第一驱动线的延伸方向与第二驱动线的延伸方向的相对位置关系，与黑行对光学指纹传感器中的指纹图像的影响程度有着较大的关系，合理设置第一驱动线的延伸方向与第二驱动线的延伸方向，能够降低黑行对光学指纹传感器中的指纹图像的不利影响。

在此基础上，本实用新型提供一种光学指纹传感器模组，包括：光学指纹传感器，光学指纹传感器包括感光像素单元阵列和N行第一驱动线，感光像素单元阵列包括N行感光像素单元，第i行的第一驱动线分别与第i行的各感光像素单元连接，第一驱动线用于逐行打开感光像素单元，N为大于等于1的整数；位于光学指纹传感器上的OLED显示面板，OLED显示面板包括自发光显示阵列和M行第二驱动线，所述自发光显示阵列包括M行自发光显示单元，第j行的第二驱动线分别与第j行的自发光显示单元连接，第二驱动线的延伸方向和第一驱动线的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。所述光学指纹传感器模组的性能得到提高。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

本说明书中的上下关系，是以将光学指纹传感器模组放置在用户眼睛下方进行定义的。当光学指纹传感器模组放置在用户眼睛下方，如果说一个结构位于另一个结构的上方，则说明这个结构比另一个结构更加靠近用户眼睛，在此一并说明。

本实用新型一实施例提供一种光学指纹传感器模组，请结合参考图1至图4，包括：

光学指纹传感器10，所述光学指纹传感器10包括感光像素单元阵列和N行第一驱动线110，所述感光像素单元阵列包括N行感光像素单元120，第i行的第一驱动线110分别与第i行的各感光像素单元120连接，第一驱动线110用于逐行打开感光像素单元120，N为大于等于1的整数，i为大于等于1且小于等于N的整数；

位于所述光学指纹传感器上的OLED显示面板20，所述OLED显示面板20包括自发光显示阵列和M行第二驱动线210，所述自发光显示阵列包括M行自发光显示单元221，第j行的第二驱动线210分别与第j行的自发光显示单元221连接，M为大于等于1的整数，j为大于等于1且小于等于M的整数，所述第二驱动线210的延伸方向和第一驱动线110的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。

所述光学指纹传感器10包括传感器透光基板11和位于所述传感器透光基板11表面的指纹感测电路层12。所述传感器透光基板11的材料可以为玻璃或者塑料基板，塑料基板包括PI基板或PET基板。

所述光学指纹传感器10包括感光像素单元阵列、N行第一驱动线110、和Q列第一数据线130，N为大于等于1的整数，Q为大于等于1的整数。具体的，所述指纹感测电路层12包括感光像素单元阵列、N行第一驱动线110和Q列第一数据线。所述感光像素单元阵列包括N行*Q列感光像素单元120。

所述感光像素单元120包括：感光器件121和开关器件122，所述开关器件122包括若干个晶体管。所述感光器件121包括光电二极管。

第i行的第一驱动线分别与第i行的各感光像素单元连接，i为大于等于1且小于等于N的整数。具体的，第i行的第一驱动线分别与第i行的开关器件122相连。所述若干行的第一驱动线110用于逐行打开感光像素单元120。

所述第一数据线用于在第i行的第一驱动线110的驱动下读出第i行的感光像素单元120的输出信号。

在一个实施例中，所述光学指纹传感器10的每一行感光像素单元120的第一驱动线110仅有一根驱动线，就可以实现这一行感光像素单元120的打开，以便这一行的信号被第一数据线读出。

在另一个实施例中，所述光学指纹传感器10的每一行感光像素单元120的第一驱动线110均包括若干条第一子驱动线，以便实现更好的信号读出。

所述OLED显示面板20包括第一透光基板21、第二透光基板23和自发光电路层22。自发光电路层22位于第一透光基板21和第二透光基板23之间。第一透光基板21和第二透光基板23的材料可以为透光材料，具体材料为无机玻璃或有机玻璃，也可以是有机玻璃以外的其它塑料制品，如塑料基板，塑料基板包括PI基板或PET基板。

所述OLED显示面板20包括自发光显示阵列、M行第二驱动线210和K列第二数据线230，M为大于等于1的整数，K为大于等于1的整数。具体的，自发光电路层22包括自发光显示阵列、M行第二驱动线210和K列第二数据线230。所述自发光显示阵列包括M行*K列自发光显示单元221。

图1中用虚线框示意出多个自发光显示单元221所在的区域，及各个自发光显示单元221的相邻关系。需要说明的是，虽然虚线框包括了部分第一透光基板21和第二透光基板23，但这只是为了便于图示，自发光显示单元221并不包括第一透光基板21和第二透光基板23。

第j行的第二驱动线210分别与第j行的自发光显示单元220连接，j为大于等于1且小于等于M的整数。

所述第二数据线230用于在第j行第二驱动线210的驱动下写入数据至第j行的自发光显示单元221。

所述OLED显示面板20的每一行自发光显示单元221的第二驱动线210均包括若干条第二子驱动线，这些第二子驱动线按一定时序输入驱动信号，这些第二子驱动线和K列第二数据线230相互配合，从而实现每一行的自发光显示单元221的数据写入和显示刷新。

所述第二驱动线210的延伸方向和第一驱动线110的延伸方向具有锐角夹角(参考图4)，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。具体的，任意一条第一子驱动线的延伸方向与任意一条第二子驱动线的延伸方向之间的锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。

图4为虚线部分示意的是指纹感测电路层12，图4中实现部分示意的是自发光电路层22。

在一个实施例中，若干条第一子驱动线的延伸方向相互平行，若干条第二子驱动线的延伸方向相互平行，所述第一驱动线的延伸方向平行于第二驱动线的延伸方向。

本实施例中，所述光学指纹传感器模组还包括：光准直器30，所述光准直器30位于光学指纹传感器10和OLED显示面板20之间。

所述光准直器30只允许一定角度的光透过OLED显示面板20，从而消除杂散光。

本实施例中，所述光学指纹传感器模组还包括：盖板玻璃(未图示)，所述盖板玻璃位于OLED显示面板20的上方，所述盖板玻璃起到保护OLED显示面板20的作用。

所述光学指纹传感器模组一方面可以通过OLED显示面板20进行图像显示，另一方面，可以使得穿过OLED显示面板20的指纹反射光线被光学指纹传感器10接收，从而实现指纹识别。因此，光学指纹传感器模组同时具备图像显示功能和指纹识别功能。

具体在实现指纹识别功能的过程，首先利用OLED显示面板20发出的一些光线用于指纹识别，这些光线到达OLED显示面板20的上表面(或盖板玻璃表面)之后，在OLED显示面板20的上表面(或盖板玻璃表面)，也就是在与手指指纹的接触的界面发生折射和反射等光学现象，产生相应的反射光线；反射光线斜向下返回OLED显示面板20，并进一步(斜)向下穿过OLED显示面板20，再经过光准直器30，之后到达光学指纹传感器10，被光学指纹传感器10中的感光器件121接收，进而利用光学指纹传感器10实现指纹的识别。

由于第二驱动线210的延伸方向和第一驱动线110的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度，第二驱动线210的延伸方向和第一驱动线110的延伸方向近似平行，因此OLED显示面板发光的变化与光学指纹传感器的扫描方向接近一致，光学指纹传感器中同一行的不同感光像素单元的光信号积分强度基本相同，从而避免在光学指纹传感器中出现明显的斜向条纹，进而减弱了黑行对光学指纹传感器中的指纹图像的不利影响，使得指纹图像的质量提高。

其次，在上述锐角夹角的范围内，能够满足光学指纹传感器10和OLED显示面板20之间贴合的工艺精度要求，在精度范围的要求的同时使工艺上容易实现。

进一步，当所述第一驱动线的延伸方向平行于第二驱动线的延伸方向时，黑行对光学指纹传感器中的指纹图像的不利影响最低，指纹图像的质量进一步得到提高。

相应的，本实用新型另一实施例还提供一种形成上述光学指纹传感器模组的方法，请参考图5，包括：

S01：提供光学指纹传感器10，所述光学指纹传感器10包括感光像素单元阵列和N行第一驱动线110，所述感光像素单元阵列包括N行感光像素单元120，第i行的第一驱动线110分别与第i行的各感光像素单元120连接，第一驱动线110用于逐行打开感光像素单元120，N为大于等于1的整数，i为大于等于1且小于等于N的整数；

S02：提供OLED显示面板20，所述OLED显示面板20包括自发光显示阵列和M行第二驱动线210，所述自发光显示阵列包括M行自发光显示单元221，第j行的第二驱动线210分别与第j行的自发光显示单元221连接，M为大于等于1的整数，j为大于等于1且小于等于M的整数；

S03：将所述自发光显示面板20设置于所述光学指纹传感器10上，所述第二驱动线210的延伸方向和第一驱动线110的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。

本实施例中，所述光学指纹传感器10的具体结构参考前述内容，所述OLED显示面板20的具体结构参考前述内容，不再详述。

本实施例中，还包括：提供光准直器30；在将所述自发光显示面板20设置于所述光学指纹传感器10上之前，将所述光准直器30设置于所述光学指纹传感器10上，所述光准直器30与光学指纹传感器10粘合在一起；将所述自发光显示面板20设置于所述光准直器30上，所述自发光显示面板20和光准直器30粘合在一起。

相应的，本实用新型又一实施例还提供一种光学指纹传感器模组的工作方法，请参考图6，包括：

S001：第二驱动线210逐行驱动自发光显示单元221，实现自发光显示单元221中输入数据更新和输入数据更新后的显示刷新，在第j行自发光显示单元221数据更新的过程中，第j行自发光显示单元显示为黑；

S002：在第二驱动线210逐行驱动自发光显示单元221的过程中，第一驱动线110逐行打开感光像素单元120，感光像素单元120采集自发光显示单元221反射的指纹光信息并转化为电信号。

需要说明的是，自发光显示单元221包括OLED元件发光、存储电容和若干晶体管。在第j行自发光显示单元221数据更新的过程中，第j行自发光显示单元显示为黑，其它行自发光显示单元221中的OLED元件发光，其它行自发光显示单元221不进行数据更新。

第j行自发光显示单元221数据更新的过程，使自发光显示单元221中存储电容中的存储的电信号改变。第j行自发光显示单元221显示刷新的过程，即在存储电容所存储的电信号改变的条件下，第j行自发光显示单元221中的OLED元件发光显示与存储电容所存储的电信号大小相关的亮度。

第j行自发光显示单元221数据更新一次持续的时间为2微秒～40微秒；第一驱动线110对光学指纹传感器完成一帧扫描的时间为第一时间，第二驱动线210对OLED显示面板完成一帧扫描的时间为第二时间，第一时间为第二时间的2倍以上。这样，结合第二驱动线210的延伸方向和第一驱动线110的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度的特征、以及第一时间和第二时间之间的关系，有效的降低了黑行对光学指纹传感器中的指纹图像的不利影响，使得指纹图像的质量提高。

在一个实施例中，第一时间为第二时间的2倍～20倍。

具体的，所述第一驱动线110对每帧图像的扫描时间为20毫秒～200毫秒；所述第二驱动线210对每帧图像的扫描时间为10毫秒～50毫秒。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种光学指纹传感器模组，其特征在于，包括：

光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括感光像素单元阵列和N行第一驱动线，所述感光像素单元阵列包括N行感光像素单元，第i行的第一驱动线分别与第i行的各感光像素单元连接，第一驱动线用于逐行打开感光像素单元，N为大于等于1的整数，i为大于等于1且小于等于N的整数；

位于所述光学指纹传感器上的OLED显示面板，所述OLED显示面板包括自发光显示阵列和M行第二驱动线，所述自发光显示阵列包括M行自发光显示单元，第j行的第二驱动线分别与第j行的自发光显示单元连接，M为大于等于1的整数，j为大于等于1且小于等于M的整数，所述第二驱动线的延伸方向和第一驱动线的延伸方向具有锐角夹角，所述锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。

2.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，每一行的第一驱动线均包括若干条第一子驱动线；每一行的第二驱动线均包括若干条第二子驱动线；任意一条第一子驱动线的延伸方向与任意一条第二子驱动线的延伸方向之间的锐角夹角大于等于0度且小于等于10度。

3.根据权利要求2所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，若干条第一子驱动线的延伸方向相互平行，若干条第二子驱动线的延伸方向相互平行；所述第一驱动线的延伸方向平行于第二驱动线的延伸方向。

4.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述光学指纹传感器还包括Q列第一数据线，Q为大于等于1的整数；所述感光像素单元阵列包括N行*Q列感光像素单元，所述第一数据线用于在第i行的第一驱动线的驱动下读出第i行的感光像素单元的输出信号。

5.根据权利要求1所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述OLED显示面板还包括K列第二数据线，K为大于等于1的整数；所述自发光显示阵列包括M行*K列自发光显示单元，所述第二数据线用于在第j行第二驱动线的驱动下写入数据至第j行的自发光显示单元。