CN210181631U - 指纹识别装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种指纹识别装置和电子设备，能够滤除手指返回光信号中的红光波段和红外波段的光信号，以避免对指纹传感器的指纹识别造成影响。该指纹识别装置适用于具有显示屏的电子设备，指纹识别装置用于设置在显示屏的下方，指纹识别装置包括滤光片、吸收层、光路引导结构和指纹传感器；指纹传感器包括具有多个光学感应单元的感应阵列，感应阵列用于接收显示屏上方的手指返回的，并经过滤光片、吸收层和光路引导结构的返回光信号，并根据返回光信号生成手指的指纹图像；滤光片用于滤除返回光信号中的红外波段的光信号；吸收层用于吸收返回光信号中的红光波段的光信号；光路引导结构用于将返回光信号引导至指纹传感器。

Description

指纹识别装置和电子设备

技术领域

本申请实施例涉及指纹识别领域，并且更具体地，涉及一种指纹识别装置和电子设备。

背景技术

随着手机行业的高速发展，指纹识别技术越来越受到人们重视，屏下指纹识别技术的实用化已成为大众所需。屏下指纹识别技术中应用最多的是屏下光学指纹识别技术，屏下光学指纹识别技术可以采用屏幕发出的光作为光源，屏幕发出的光照射到屏幕上方的手指后会携带手指的指纹信息，携带指纹信息的光信号会被指纹传感器接收到，以进行指纹识别。

但是，如果在室外阳光下进行指纹识别时，太阳光中的红光和红外波段的光可以直接透过手指到达指纹传感器，使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，导致指纹传感器失效。因此，如何滤除指纹识别过程中的红光和红外光波段的光信号成为亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种指纹识别装置和电子设备，能够滤除太阳光中的红光和红外波段的光信号，以避免太阳光对指纹识别造成影响。

第一方面，提供了一种指纹识别装置，适用于具有显示屏的电子设备，所述指纹识别装置用于设置在所述显示屏的下方，所述指纹识别装置包括滤光片、吸收层、光路引导结构和指纹传感器；所述指纹传感器包括具有多个光学感应单元的感应阵列，所述感应阵列用于接收所述显示屏上方的手指返回的，并经过所述滤光片、所述吸收层和所述光路引导结构的返回光信号，并根据所述返回光信号生成手指的指纹图像；所述滤光片用于滤除所述返回光信号中的红外波段的光信号；所述吸收层用于吸收所述返回光信号中的红光波段的光信号；所述光路引导结构用于将所述返回光信号引导至所述指纹传感器。

本申请实施例提供的技术方案中，滤光片可用于滤除手指返回的光信号中的红外波段的光信号，吸收层可用于吸收手指返回的光信号中的红光波段的光信号，从而红光信号和红外信号到达指纹传感器，不会影响指纹传感器的指纹识别性能。另外，红光信号是被吸收层吸收掉，因此，红光信号也不会进入到人眼，能够显示屏的美观。

在一些可能的实现方式中，所述吸收层涂覆在所述滤光片的上表面和/或下表面。

在一些可能的实现方式中，所述吸收层涂覆在所述光路引导结构中的任一表面。

在一些可能的实现方式中，所述吸收层涂覆在所述指纹传感器的感应阵列的上表面。

在一些可能的实现方式中，在所述吸收层设置在所述滤光片的上方的情况下，所述滤光片用于反射所述红外波段的光信号。

在一些可能的实现方式中，在所述吸收层设置在所述滤光片的下方的情况下，所述滤光片用于反射所述红外波段的光信号并透射所述红光波段的光信号。

在吸收层设置在滤光片的下方时，滤光片不仅需要能够反射红外光，还需要能够透射红光，以避免红光进入人眼以影响显示屏的美观。

在一些可能的实现方式中，所述返回光信号包括所述显示屏发出的经过所述手指反射或散射的光信号。

在一些可能的实现方式中，所述吸收层对所述红光波段的光信号的吸收率大于85％。

在一些可能的实现方式中，所述吸收层和所述滤光片对蓝光波段和绿光波段的光信号的透过率均大于80％。

吸收层和滤光片均可透射蓝光和绿光，以保证用于指纹识别的光信号的强度。

在一些可能的实现方式中，所述吸收层的厚度小于2μm。

在一些可能的实现方式中，所述滤光片包括涂覆在基底上的单层膜或多层膜。

在一些可能的实现方式中，所述滤光片包括涂覆在所述光路引导结构和/或所述指纹传感器的上表面中的任一表面上的单层膜或多层膜。

在一些可能的实现方式中，所述吸收层所使用的材料为高分子薄膜材料或高分子胶膜材料。

在一些可能的实现方式中，所述吸收层通过干膜贴合或旋涂烘烤的方式涂覆在所述滤光片、所述光路引导结构和/或所述指纹传感器的上表面中的任一表面。

第二方面，提供一种电子设备，包括：显示屏，以及第一方面及其任一种可能的实现方式中的指纹识别装置。

附图说明

图1是本申请实施例所使用的电子设备的一种结构示意图。

图2是本申请实施例所使用的电子设备的另一种结构示意图。

图3是本申请实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的另一种指纹识别装置的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的另一种指纹识别装置的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的另一种指纹识别装置的结构示意图。

图7是本申请实施例提供的一种电子设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

伴随时代的发展和科技的进步，电子产品屏幕的屏占比越来越高，全面屏已经成为众多电子产品的发展趋势。为适应这种全面屏的发展趋势，电子产品中的感光器件例如指纹识别、前置摄像头等也将被放置在屏幕之下。屏下指纹识别技术应用最多的是屏下光学指纹识别技术，由于屏下光学指纹器件的特殊性，要求带有指纹信号的光能够透过屏幕传递到下方的指纹传感器，进而得到指纹信号。

以屏下光学指纹识别为例，对指纹识别过程进行详细描述。

应理解，本申请实施例可以应用于光学指纹系统，包括但不限于光学指纹识别系统和基于光学指纹成像的医疗诊断产品，本申请实施例仅以光学指纹系统为例进行说明，但不应对本申请实施例构成任何限定，本申请实施例同样适用于其他采用光学成像技术的系统等。

作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹系统可以应用在智能手机、平板电脑、游戏设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(automated teller machine，ATM)等其他电子设备，但本申请实施例对此并不限定，本申请实施例可以应用在其他具有显示屏的移动终端或者其他电子设备；更具体地，在上述电子设备中，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。或者，所述指纹识别装置也可以部分或者全部集成至所述电子设备的显示屏内部，从而形成屏内(In-display)光学指纹系统。

如图1和图2所示为本申请实施例可以适用的电子设备的两个结构示意图，其中，图1为俯视图，图2为图1所示的电子设备沿A-A’的部分剖面结构示意图。该电子设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，该光学指纹装置130设置在该显示屏120下方的局部区域。该光学指纹装置130包括光学指纹传感器，该光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131的感应阵列133，该感应阵列所在区域或者其感应区域为该光学指纹装置130对应的指纹检测区域103。如图1所示，该指纹检测区域103位于该显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，该光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如该显示屏120的侧面或者该电子设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将该显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到该光学指纹装置130，从而使得该指纹检测区域103实际上位于该显示屏120的显示区域。

应当理解，该指纹检测区域103的面积可以与该光学指纹装置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汇聚或者反射等光路设计，可以使得该光学指纹装置130对应的指纹检测区域103的面积大于该光学指纹装置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，该光学指纹装置130对应的指纹检测区域103也可以设计成与该光学指纹装置130的感应阵列的面积基本一致。

因此，使用者在需要对该电子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该显示屏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，即该显示屏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，该光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，该光检测部分134包括感应阵列以及与该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一个芯片(Die)，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器，该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，该光探测器可以作为上述的光学感应单元；该光学组件132可以设置在该光检测部分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，该滤光层可以用于滤除穿透手指的环境光，而该导光层或光路引导结构主要用于将从手指处返回的光导引至该感应阵列进行光学检测。

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

其中，该光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，该光学组件132的该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，该准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到该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该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，从而该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，该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，该光学组件132可以包括一个透镜，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光检测部分134的感应阵列，以使得该感应阵列可以基于该反射光进行成像，从而得到该手指的指纹图像。可选地，该光学透镜层在该透镜单元的光路中还可以形成有针孔，该针孔可以配合该光学透镜层扩大该光学指纹装置的视场，以提高该光学指纹装置130的指纹成像效果。

在其他实施例中，该导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，该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该光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于该感应阵列的其中一个感应单元。并且，该微透镜层和该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，该微透镜层和该感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中该微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，该挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得该感应单元所对应的光线通过该微透镜汇聚到该微孔内部并经由该微孔传输到该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，可以在该准直器层或者该光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在该准直器层或者该光学透镜层与该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。

可选的，在某些实施例中，该光学指纹装置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该指纹检测区域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，该光学指纹装置130可以具体包括多个光学指纹传感器；该多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在该显示屏120的下方，且该多个光学指纹传感器的感应区域共同构成该光学指纹装置130对应的指纹检测区域103。也即是说，该光学指纹装置130对应的指纹检测区域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，从而将该光学指纹模组130的指纹采集区域103可以扩展到该显示屏的下半部分的主要区域，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，当该光学指纹传感器数量足够时，该指纹检测区域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。

应当理解的是，在具体实现上，该电子设备10还包括透明盖板110，或者称为透明保护盖板110，该盖板110可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于该显示屏120的上方并覆盖该电子设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在该显示屏120实际上是指按压在该显示屏120上方的盖板110或者覆盖该盖板110的保护层表面。

应理解，本申请实施例中的该显示屏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，该光学指纹装置130可以利用该OLED显示屏120位于该指纹检测区域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140按压在该指纹检测区域103时，显示屏120向该指纹检测区域103上方的目标手指140发出一束光111，该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过该手指140内部散射而形成散射光。

应理解，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)141与峪(valley)142对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴141的反射光151和来自指纹峪142的反射光152具有不同的光强，反射光经过光学组件132后，被光学指纹装置130中的感应阵列134所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于该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，从而在该电子设备10实现光学指纹识别功能。

屏下光学指纹识别技术一般采用屏幕发出的光作为光源，屏幕发出的光信号到达屏幕上方的手指，并经过手指的反射或散射后的光信号携带手指的指纹信息，携带指纹信息的光信号可以被屏幕下方的指纹传感器接收到，以进行指纹识别。

但是，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指纹传感器，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，导致指纹传感器失效。因此，如何滤除指纹识别过程中的红光波段和红外光波段的光信号成为亟需解决的问题。

由于手指对红光和红外光的透射能力比较强，也就是说，太阳光穿过手指后剩余的光信号中红光和红外光的信号最强，对指纹识别的影响最大，因此本申请主要考虑如何过滤红光波段和红外波段的光信号。

红外波段的光信号例如可以指波长在770nm～1mm之间的光信号，红光波段的光信号例如可以指波长在622nm～770nm之间的光信号。

本申请实施例中的滤除红光和红外光的方法可以如图3所示，图3所示的指纹识别装置包括滤光片300、光路引导结构102和指纹传感器100，该指纹传感器可以包括具有多个光学感应单元的感应阵列101，该指纹传感器可以设置在基板200上。

该光路引导结构102可以是上文描述的任一种光路引导结构。

屏幕400发出的光信号到达手指500，并经过手指500的反射后携带手指500的指纹信息，携带指纹信息的光信号穿过屏幕400、滤光片300以及光路引导结构102后被指纹传感器100的感应阵列101接收到，指纹传感器100可以根据接收到的光信号进行指纹识别。

如果用户在阳光下进行指纹识别，太阳中的红外光501和红光601可以穿过手指500、显示屏400到达滤光片300，由于滤光片300能够滤除红光波段和红外波段的光信号，因此，红外光501和红光601到达滤光片300后，被滤光片300反射后形成反射后的红外光502和反射后的红光602，由于反射后的红外光502和反射后的红光602不能到达指纹传感器100，从而避免了红光和红外光对指纹识别的影响。

但是，由于红光为可见光，被滤光片300反射后的红外光602穿过显示屏后，很容易被人眼观察到。人眼从屏幕上方观察就可以看到屏幕下方的器件的轮廓或阴影，这会影响屏幕的美观和一致性。

本申请实施例在大量工程实践的基础上开发出一种解决屏下指纹器件外观的问题，既可以保证红光和红外光不进入指纹传感器而影响指纹识别，又能够解决由于红光的反射而导致的外观问题，保证电子产品外观的整体性和美观。

如图4和图5所示，屏下指纹识别装置可以包括滤光片301、吸收层302、光路引导结构102和指纹传感器100。该指纹识别装置可设置在显示屏400的下方，以实现屏下指纹识别。

该指纹传感器100可以包括具有多个光学感应单元的感应阵列101，该感应阵列101用于接收显示屏400上方的手指500返回的，并经过滤光片301、吸收层302和光路引导结构102的返回光信号，并根据该返回光信号生成手指500的指纹图像。滤光片301可用于滤除返回光信号中的红外波段的光信号，吸收层302用于吸收返回光信号中的红光波段的光信号，光路引导结构102可用于将返回光信号引导至指纹传感器100。

本申请实施例通过引入吸收层302，该吸收层302可以设置在指纹传感器100的上方，以吸收手指返回的光信号中的红光信号，一方面可以避免红光的光信号进入指纹传感器100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手机的美观。

本申请实施例对吸收层302的设置位置不做具体限定。

作为一个示例，该吸收层302可以涂覆在滤光片301的上表面，也可以涂覆在滤光片301的下表面，或者可以同时涂覆在滤光片301的上表面和下表面。在该情况下，吸收层302是将滤光片301作为基底以实现吸收光的功能。

作为又一示例，该吸收层302可以涂覆在光路引导结构102的任一表面。参见上文的描述，光路引导结构102可以包括多层结构，吸收层302可以涂覆在该多层结构中的任意一层或多层的表面。例如，该光路引导结构102可以包括光学准直器，则吸收层302可以涂覆在光学准直器的上表面和/或下表面。又例如，该光路引导结构102可以包括微透镜层，则吸收层302可以涂覆在微透镜层的上表面和/或下表面。

作为又一示例，该吸收层302可以涂覆在指纹传感器100的上表面，具体地，该吸收层302可以涂覆在指纹传感器100的感应阵列101的上表面。

为了达到更好的吸收效果，本申请实施例可以通过设置多个吸收层302，以吸收更多的红光波段的光信号。例如，可以在滤光片301的上表面和下表面上均涂吸收层302。又例如，也可以在滤光片301的表面和光路引导结构102的表面均涂覆吸收层。

吸收层302所使用的材料可以为高分子薄膜材料，也可以为高分子胶膜材料，本申请实施例对此不作具体限定。

另外，本申请实施例对吸收层302的涂覆方式也不作具体限定。例如，吸收层302可以通过干膜贴合的方式涂覆在滤光片301、光路引导结构102和/或指纹传感器100的上表面中的任一表面上。又例如，吸收层302可以通过旋涂烘烤的方式涂覆在滤光片301、光路引导结构102和/或指纹传感器100的上表面中的任一表面上。

本申请实施例对滤光片301的设置位置不做具体限定，该滤光片301可以设置在光路引导结构102的上方，也可以设置在光路引导结构102的下方，只要该滤光片301设置在指纹传感器100的上方即可。

本申请实施例对滤光片301的设置方式也不做具体限定。例如，该滤光片301可以与屏幕400贴合，贴合在屏幕400的下表面。又例如，该滤光片301可以悬空在指纹识别装置中。又例如，该滤光片301可以与光路引导层102贴合。

在吸收层302设置在滤光片301的上方的情况下，该滤光片301只要能够反射红外波段的光信号即可。由于吸收层302已经将返回光信号中的红光进行了吸收，因此，只要滤光片能够滤除返回光信号中的红外波段的光信号，就不会影响指纹传感器的检测性能。

在该情况下，滤光片301可以反射红光波段的光信号，这样可以无需对滤光片的接收和/或材料进行专门设计，可以沿用传统的能够反射红光和红外光信号的滤光片，能够节约制造成本。

在吸收层302设置在滤光片301的下方的情况下，该滤光片301用于反射红外波段的光信号并透射红光波段的光信号。由于吸收层302位于滤光片301的下方，因此，滤光片301需要透射红光波段的光信号，经过滤光片301过滤后的返回光信号到达吸收层302，吸收层302可以吸收返回光信号中的红光波段的光信号，以避免红光波段的光信号被滤光片301反射后进入人眼，影响屏幕的美观。

本申请实施例中，吸收层302对红光波段的光信号的吸收率大于85％，以能够吸收返回光信号的大部分的红光波段的光信号。

另外，吸收层302和滤光片301需要能够透射蓝光波段和绿光波段，例如，吸收层302和滤光片301所使用的材料对蓝光波段和绿光波段的光信号的透过率均大于80％。

本申请实施例的指纹识别是以显示屏400发出的光作为光源，显示屏400发出的光信号以红光、蓝光和绿光为主，为了减少太阳光中的红光对指纹识别的干扰，吸收层302对红光进行了过滤，从而剩下的能够用于指纹识别的光信号主要为蓝光和绿光，因此吸收层302和滤光片301需要能够透射蓝光和绿光，才能保证指纹识别的可靠性。

为了不影响指纹识别装置的厚度，可以将吸收层的厚度控制在2μm以内。

本申请实施例中的滤光片301包括的滤光膜可以为单层膜，也可以为多层膜。

例如，滤光片301可以包括涂覆在基底上的单层膜或多层膜。该基底可以是专用于滤光片的基底。该基底可以使用白玻璃、蓝玻璃或蓝水晶等材料，本申请实施例对此不做具体限定。

又例如，与吸收层302类似，该滤光片301可以使用光路引导结构102和/或指纹传感器100作为基底，以实现滤光功能。该滤光片301可以包括涂覆在光路引导结构102和/或指纹传感器100的任一表面上的单层膜或多层膜。

本申请实施例中的滤光片主要是通过反射红外光的方式对红外光进行过滤，当然，该滤光片也可以采用吸收红外光的方式对红外光进行滤除。

下面结合图6，对本申请实施例的指纹识别装置进行详细描述。

图6所示的指纹识别装置可以包括微透镜阵列210，阻光层310、320，指纹传感器100。

指纹传感器100可以包括多个感应阵列101，多个感应阵列可以包括多个像素单元1011。阻光层310、320可以形成于感应阵列101的上方，其中，阻光层310、320上可以设置有多个通光小孔311、321。微透镜阵列210可以设置在阻光层310的上方，微透镜阵列210可以包括多个微透镜211。

微透镜阵列210可用于将手指返回的光信号汇聚至阻光层310上的多个通光小孔311，然后多个通光小孔311可以将光信号引导至阻光层320上的多个通光小孔321中，经过通光小孔321的光信号可以被阻光层320下方的像素单元1011接收到，像素单元1011可以根据接收到的光信号进行指纹识别。

阻光层310上的通光小孔311的孔径可以大于阻光层320上的通光小孔321的孔径。

本申请实施例中，微透镜阵列210中的每个微透镜都可以包含对应的通光小孔和像素单元，每个微透镜的中心与其对应的通光小孔的中心、像素单元的中心可以位于一条直线上，这样能够保证经过微透镜聚焦后的光信号能够被像素单元接收到。可选地，所述直线可以垂直于所述指纹传感器100所在的平面，还可以与所述指纹传感器100所在的平面之间的夹角小于90度。不难理解，当所述直线与所述指纹传感器100所在的平面之间的夹角小于90度时，每个微透镜以及其对应的通光小孔、像素单元的中心，在水平方向上均有一定的间隔距离，所述间隔距离依据实际情况而定，只要能保证经过微透镜聚焦后的光信号能够被其对应的像素单元接收到即可。

阻光层310和阻光层320之间可以设置有介质层621，阻光层310和微透镜层210之间设置有介质层622，阻光层320和感应阵列101之间设置有介质层620。介质层620、介质层621和介质层622可通过生长工艺依次进行生长。

微透镜阵列210的上方可以设置缓冲层510，缓冲层510为透明介质缓冲层，其光学折射率低于透镜阵列210。

本身申请实施例中的吸收层可以设置在感应阵列101上方的任意结构层的表面。

作为一个示例，吸收层可以设置在微透镜阵列210的上表面，也可以位于微透镜阵列210的下表面。具体地，吸收层可以设置在缓冲层510的上表面，或者吸收层可以设置在微透镜阵列中的透镜表面上。

作为又一示例，吸收层可以设置在阻光层310、320的任意表面上。例如，吸收层可以设置在阻光层310的上表面，也可以设置在阻光层310的下表面。

作为又一示例，吸收层可以设置在介质层622、621、620的任意表面上。例如，吸收层可以设置在介质层622的上表面，也可以设置在介质层622的下表面上。

作为再一示例，吸收层也可以设置在感应阵列101的上表面。

滤光片也可以设置在感应阵列101上方的任意结构层的表面，滤光片的设置位置与吸收层类似，具体的设置位置可以参考上文的描述，此处不再赘述。

图6示出的指纹识别装置包括两个阻光层，这仅是一种示例，指纹识别装置可以仅包括一个阻光层，也可以包括两个以上的阻光层。

图6所示的微透镜211可以为圆形透镜，或者微透镜211可以为多边形透镜，例如正方形透镜或六边形透镜。

微透镜阵列210可用于引导垂直光，也可用于引导倾斜光，本申请实施例对此不作具体限定。

本申请实施例的光路引导结构可以包括图6所示的微透镜阵列、介质层、阻光层、通光小孔等，当然，光路引导结构还可以包括其他的结构，例如，光路引导结构还可以包括准直孔阵列。

图7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以及指纹识别装置720。该指纹识别装置720可以设置在显示屏710的下方，以对显示屏710上方的手指进行指纹识别。

该显示屏710可以是上文描述的任一种显示屏，该显示屏710例如可以为自发光显示屏，如OLED屏。

该指纹识别装置720可以为上文描述的任一种指纹识别装置，为简化描述，此处不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的光学指纹传感器可以表示光学指纹传感器芯片。

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)

1.一种指纹识别装置，适用于具有显示屏的电子设备，其特征在于，所述指纹识别装置用于设置在所述显示屏的下方，所述指纹识别装置包括滤光片、吸收层、光路引导结构和指纹传感器；

所述指纹传感器包括具有多个光学感应单元的感应阵列，所述感应阵列用于接收所述显示屏上方的手指返回的，并经过所述滤光片、所述吸收层和所述光路引导结构的返回光信号，并根据所述返回光信号生成所述手指的指纹图像；

所述滤光片用于滤除所述返回光信号中的红外波段的光信号；

所述吸收层用于吸收所述返回光信号中的红光波段的光信号；

所述光路引导结构用于将所述返回光信号引导至所述指纹传感器。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述吸收层涂覆在所述滤光片的上表面和/或下表面。

3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述吸收层涂覆在所述光路引导结构中的任一表面。

4.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述吸收层涂覆在所述指纹传感器的感应阵列的上表面。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，在所述吸收层设置在所述滤光片的上方的情况下，所述滤光片用于反射所述红外波段的光信号。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，在所述吸收层设置在所述滤光片的下方的情况下，所述滤光片用于反射所述红外波段的光信号并透射所述红光波段的光信号。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述返回光信号包括所述显示屏发出的经过所述手指反射或散射的光信号。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述吸收层对所述红光波段的光信号的吸收率大于85％。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述吸收层和所述滤光片对蓝光波段和绿光波段的光信号的透过率均大于80％。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述吸收层的厚度小于2μm。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光片包括涂覆在基底上的单层膜或多层膜。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述滤光片包括涂覆在所述光路引导结构和/或所述指纹传感器的上表面中的任一表面上的单层膜或多层膜。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述吸收层所使用的材料为高分子薄膜材料或高分子胶膜材料。

14.根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，所述吸收层通过干膜贴合或旋涂烘烤的方式涂覆在所述滤光片、所述光路引导结构和/或所述指纹传感器的上表面中的任一表面。

15.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示屏；

以及如权利要求1-14中任一项所述的指纹识别装置，所述指纹识别装置设置在所述显示屏的下方。

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