CN211506528U - 屏下光学指纹识别组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种屏下光学指纹识别组件及电子设备。该屏下光学指纹识别组件包括：光检测阵列，光检测阵列包括形成于玻璃基板上的感光像素阵列；形成于感光像素阵列表面的光学准直结构，光学准直结构包括：第一遮光层、第二遮光层、透明光刻胶、形成于第一遮光层和第二遮光层之上的微透镜阵列层；第一遮光层中开有若干第一透光小孔，第二遮光层中开有若干第二透光小孔；微透镜阵列层中的微透镜与第一透光小孔和第二透光小孔一一对应，光学准直结构与感光像素阵列集成于一体中；透明光刻胶设置于第一遮光层和第二遮光层之间；透明光刻胶还设置于微透镜阵列层与第一遮光层或第二遮光层之间。本申请所提供的屏下光学指纹识别组件有利于实现轻薄化。

Description

屏下光学指纹识别组件及电子设备

技术领域

本申请涉及屏下光学技术领域，尤其涉及一种屏下光学指纹识别组件，以及运用或配置有该屏下光学指纹识别组件的电子设备。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

屏下光学指纹识别技术由于不占用电子设备(例如智能手机)的表面空间而得到快速发展和应用。目前屏下光学指纹识别组件的结构主要包括光学准直器、红外截止膜和光检测阵列。

光学准直器和光检测阵列为解离结构，二者分别独立制作，然后通过贴合的方式组装在一起。红外截止膜一般设置于光学准直器上侧或光学准直器和光检测阵列之间。光学准直器的厚度一般在50微米以上，用于将光学准直器和光检测阵列贴合的光学胶的厚度为15微米左右，则光学准直器和光学胶整体的厚度会在65微米以上，导致现有的屏下光学指纹识别组件的整体厚度较厚，不能满足目前轻薄化的发展需求。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本申请的一个目的是提供一种屏下光学指纹识别组件，以及运用或配置有该屏下光学指纹识别组件的电子设备，该屏下光学指纹识别组件有利于实现轻薄化，且能提升准直效果。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种屏下光学指纹识别组件，包括：

光检测阵列，所述光检测阵列包括形成于玻璃基板上的感光像素阵列；

形成于所述感光像素阵列表面的光学准直结构，所述光学准直结构包括：第一遮光层、第二遮光层、透明光刻胶、形成于所述第一遮光层和所述第二遮光层之上的微透镜阵列层；所述第一遮光层中开有若干第一透光小孔，所述第二遮光层中开有若干第二透光小孔；所述微透镜阵列层中的微透镜与所述第一透光小孔和所述第二透光小孔一一对应，所述光学准直结构与所述感光像素阵列集成于一体中；

所述透明光刻胶设置于所述第一遮光层和所述第二遮光层之间；所述透明光刻胶还设置于所述微透镜阵列层与所述第一遮光层之间或所述微透镜阵列层与所述第二遮光层之间。

在一种可行的实施方式中，所述第一遮光层比所述第二遮光层更靠近所述光检测阵列。

在一种可行的实施方式中，所述第一透光小孔中心与所述第二透光小孔中心对齐，且所述第二透光小孔的直径大于所述第一透光小孔的直径。

在一种可行的实施方式中，所述第一透光小孔和与所述第一透光小孔对应的所述第二透光小孔交叠设置，所述第一透光小孔在所述第二遮光层上的投影区域与对应的所述第二透光小孔交叠的面积小于所述第一透光小孔和所述第二透光小孔各自的面积。

在一种可行的实施方式中，所述第一透光小孔和所述第二透光小孔的孔径大于等于4微米。

在一种可行的实施方式中，所述第一遮光层和所述第二遮光层的制作材料相同。

在一种可行的实施方式中，所述第一遮光层和所述第二遮光层均为黑色光刻胶制作。

在一种可行的实施方式中，所述第一透光小孔的直径为2至4微米。

在一种可行的实施方式中，所述微透镜阵列层中微透镜的曲率半径为6至10微米。

在一种可行的实施方式中，所述微透镜阵列层由透明光刻胶曝光或微压印制成。

在一种可行的实施方式中，所述第一遮光层由黑色光刻胶曝光或微压印制成；所述第二遮光层由黑色光刻胶曝光或微压印制成。

在一种可行的实施方式中，所述光检测阵列表面镀有滤光层，所述滤光层位于所述第一遮光层下方。

在一种可行的实施方式中，所述滤光层滤除红外波段的光信号或者可见光波段的光信号。

在一种可行的实施方式中，所述光学准直结构的厚度为20至50微米。

在一种可行的实施方式中，所述屏下光学指纹识别组件还包括与所述感光像素阵列电性连接的驱动控制芯片。

在一种可行的实施方式中，所述驱动控制芯片设置于所述玻璃基板上。

在一种可行的实施方式中，所述驱动控制芯片设置在一与所述玻璃基板电性连接的挠性基板上。

一种电子设备，包括：

显示屏；

设置于所述显示屏下方的屏下光学指纹识别组件，其包括：

光检测阵列，所述光检测阵列包括形成于玻璃基板上的感光像素阵列；

形成于所述感光像素阵列表面的光学准直结构，所述光学准直结构包括：第一遮光层、第二遮光层、透明光刻胶、形成于所述第一遮光层和所述第二遮光层之上的微透镜阵列层；所述第一遮光层中开有若干第一透光小孔，所述第二遮光层中开有若干第二透光小孔；所述微透镜阵列层中的微透镜与所述第一透光小孔和所述第二透光小孔一一对应，所述光学准直结构与所述感光像素阵列集成于一体中；

所述透明光刻胶设置于所述第一遮光层和所述第二遮光层之间；所述透明光刻胶还设置于所述微透镜阵列层与所述第一遮光层之间或所述微透镜阵列层与所述第二遮光层之间。

有益效果：

本申请实施方式所提供的屏下光学指纹识别组件，通过直接形成于玻璃基板感光像素阵列上的光学准直结构，将感光像素阵列和光学准直结构集成为一体结构，使屏下光学指纹识别组件更加轻薄。作为对比，大多数的光学指纹识别芯片中，感光像素阵列和光学准直结构为解离结构，通过贴合的方式组装在一起，光学胶会有15微米左右的厚度。同时，设置第一遮光层和第二遮光层可以减少杂散光进入光检测阵列，从而提升准直效果。利用TFT工艺中的制程去制作介质层以及遮光层，与感光像素阵列的制作使用相容的制作工艺，将感光像素阵列与光学准直结构作为整体进行制作，实现感光像素阵列和光学准直结构集成于一体中。本申请实施方式所提供的屏下光学指纹识别组件有利于屏下光学指纹识别组件的轻薄化。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式中所提供的一种屏下光学指纹识别组件的结构示意图；

图2为本申请实施方式中所提供的另一种屏下光学指纹识别组件的结构示意图。

附图标记说明：

1、感光像素阵列；2、滤光层；3、第一遮光层；31、第一透光小孔；4、第二遮光层；41、第二透光小孔；5、微透镜阵列层。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本说明书中，将本实用新型实施例的屏下光学指纹识别组件在正常使用状态下，指向或面对使用者的方向定义为“上”，将与之相反，或者背对使用者的方向定义为“下”。

值得注意的是，本说明书中的对各方向定义，只是为了说明本实用新型技术方案的方便，并不限定本实用新型实施例的屏下光学指纹识别组件在包括但不限定于使用、测试、运输和制造等等其他可能导致屏下光学指纹识别组件方位发生颠倒或者位置发生变换的场景中的方向。

本实用新型实施例提供的屏下光学指纹识别组件，其可运用于包括但不限于屏下指纹解锁、用户身份验证、权限获取等场景中。具体的，当本实用新型实施例的屏下光学指纹识别组件被配置于电子设备中时，电子设备可以基于该屏下光学指纹识别组件获取用户的指纹特征信息，用以与存储的指纹信息进行匹配，以实现对当前用户的身份验证，从而确认其是否有相应的权限来对电子设备执行相关的操作。

需要说明的是，上述获取的指纹信息，仅是用户生物特征中一种常见的实施例。在可预想的范畴内，本领域技术人员可将本实用新型实施例的技术方案扩展运用于任意合适的生物特征的验证场景中。例如通过获取用户的虹膜这一生物特征信息进行验证的场景，本实用新型实施例对此不作限定。

下文是以获取用户指纹信息作为主述场景来阐述的。但基于上文描述可知，本实用新型实施例的保护范围并不因此而受到限定。

本实用新型实施例的屏下光学指纹识别组件可以被应用在包括但不限于移动智能手机、平板电子设备、计算机、GPS导航仪、个人数字助理、智能可穿戴设备等电子设备中。为了实现电子设备的基本功能，本实用新型实施例中的电子设备还可以包括其他必需的模块或部件。以移动智能手机为例，其还可以包括通信模块、电池等。

需要说明的是，电子设备所包括的其他必需的模块或部件，可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实用新型所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但应该理解，本实用新型在范围上并不因此而受到限制。

本实用新型实施例的电子设备可以配置有显示屏，该显示屏可以为采用自发光单元作为显示像素的自发光显示屏，例如可以为OLED显示屏或者LED显示屏。当然，显示屏也可以是LCD显示屏或者其他被动发光显示屏，本实用新型实施例对此不作限定。

本实用新型实施例的屏下光学指纹识别组件被设置在显示屏的下方。具体的，电子设备中可以设置有中框，屏下光学指纹识别组件通过该中框被安装在显示屏的下方，并实现固定。在此，不限制该安装方式，还包括其他固定该屏下光学指纹识别芯片的方式。

下面将结合图1和图2，对本申请实施例的屏下光学指纹识别组件进行解释和说明。需要说明的是，为了便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件。而为了简洁，在不同的实施例中，省略对相同部件的详细说明，且相同部件的说明可互相参照和引用。

该屏下光学指纹识别组件的芯片为大面阵的光学指纹芯片。大面阵的光学指纹芯片可以解决在电子产品下安装多颗指纹芯片才能实现电子产品不同位置的指纹识别的问题。以其应用于智能手机为例，该大面阵的屏下光学指纹识别芯片面积可以达到显示屏的三分之一，甚至二分之一。在屏下光学指纹识别芯片往大面积的方向发展趋势下，大面阵的光学指纹识别芯片也趋于薄型化方向发展。为了满足薄型化的发展趋势，该大面阵的光学指纹识别芯片的光学成像的方案不同传统的光学镜头成像方案。通常，该大面阵的光学指纹识别芯片采用微透镜阵列代替传统的光学镜头，该微透镜的光程距离较光学镜头要短，因此整个光学指纹识别芯片可以制作得更薄。

为降低大面阵的屏下光学指纹芯片的制作成本，该光学检测阵列中像素阵列是在玻璃基板上基于TFT工艺进行制作。基于TFT工艺制作大面阵的光学检测阵列，比用硅基半导体工艺制作的像素阵列成本可以低很多。

请参阅图1和图2。本申请的一个实施例中提供一种屏下光学指纹识别组件，包括光检测阵列和光学准直结构。该光检测阵列包括形成于玻璃基板上的感光像素阵列1。该光学准直结构形成于感光像素阵列1表面。

其中，该感光像素阵列1用于将光信号转换成电信号。

该光学准直结构包括第一遮光层3、第二遮光层4、透明光刻胶、形成于第一遮光层3和第二遮光层4之上的微透镜阵列层5。第一遮光层3中开有若干第一透光小孔31。第二遮光层4中开有若干第二透光小孔41。微透镜阵列层5中的微透镜与第一透光小孔31和第二透光小孔41一一对应。该光学准直结构与感光像素阵列1集成于一体中。

该透明光刻胶设置于第一遮光层3和第二遮光层4之间。该透明光刻胶还设置于微透镜阵列层5与第一遮光层3之间或微透镜阵列层5与第二遮光层4之间。

本申请实施方式所提供的屏下光学指纹识别组件，通过直接形成于玻璃基板感光像素阵列1上的光学准直结构，将感光像素阵列1和光学准直结构集成为一体结构，使屏下光学指纹识别组件更加轻薄。作为对比，大多数的光学指纹识别芯片中，感光像素阵列1和光学准直结构为解离结构，通过贴合的方式组装在一起，光学胶会有15微米左右的厚度。同时，设置第一遮光层3和第二遮光层4可以减少杂散光进入光检测阵列，从而提升准直效果。利用TFT工艺中的制程去制作介质层以及遮光层，与感光像素阵列1的制作使用相容的制作工艺，将感光像素阵列1与光学准直结构作为整体进行制作，实现感光像素阵列1和光学准直结构集成于一体中。本申请实施方式所提供的屏下光学指纹识别组件有利于屏下光学指纹识别组件的轻薄化。

在本申请实施方式中，感光像素阵列1在屏下光学指纹识别组件设置在显示屏的下方时，用于接收自显示屏上方的目标生物体(例如用户的手指)反射回来的目标信号光。并且，可以将目标信号光转换为电信号，以便后续生成指纹图像。本申请实施方式中提供的屏下光学指纹识别组件还可以包括驱动控制感光像素阵列1的驱动控制芯片。驱动控制芯片通常为硅基半导体工艺制作的芯片。驱动控制芯片需要与玻璃基板上的感光像素阵列1进行电性连接。光检测阵列中的感光像素阵列1可以包括多个感光像素。

配合此屏下光学指纹识别组件所采用的激励光源的不同，光检测阵列的感光像素阵列1表面需要镀有对应的滤光层2。该滤光层2位于第一遮光层3下方。例如，若该屏下光学指纹识别组件应用于类似于OLED的显示屏下，感光像素阵列1表面所镀滤光层2为红外截止膜，滤除红外波段的光信号，而通过目标波段的光信号。又例如，该屏下光学指纹识别组件设置于背光模组的显示屏下。对应于此种应用下，光学激励信号较常采用红外LED灯作为激励光源。因此，设置于感光像素阵列1表面的滤光层2可以滤除红外波段之外的光信号，以减少干扰光信号。当然，在可行的实施例中，滤光层2也可以滤除可见光波段的光信号。

在其他实施例中，滤光层2可以包括由有机材料制成的滤光片。在一种优选的实施方式中，滤光片以光学薄膜的形式存在。即，感光像素阵列1的表面涂有滤光膜。如此，可以进一步减小指纹识别组件的厚度。

在本申请实施方式中，第一遮光层3比第二遮光层4更靠近光检测阵列。即第一遮光层3位于第二遮光层4的下方。此时透明光刻胶设置于第一遮光层3和第二遮光层4之间、以及微透镜阵列层5与第二遮光层4之间。

在本申请实施方式中，光学准直结构用于对光线进行汇聚，以便于感光像素阵列1进行感光。光学准直结构用于将微透镜视场中接近90度且包括90度范围内的信号光传播至感光像素阵列1。经过微透镜阵列层5后，与竖直方向成小角度的光可以依次通过第二透光小孔41、第一透光小孔31进入光检测阵列上的感光像素阵列1，与竖直方向成大角度的光会照在第二遮光层4、第一遮光层3不透光的区域。优选的，该光学准直结构的厚度可以为20至50微米。

在本申请实施方式中，微透镜阵列层5包括多个微透镜。微透镜阵列层5中的多个微透镜呈阵列排布。微透镜上表面为球面或者非球面的曲面。微透镜的俯视图的形状可以是四边形或者六边形等其他形状。优选的，微透镜阵列层5中微透镜的曲率半径可以为6至10微米。第二透光小孔41、第一透光小孔31与微透镜一一对应设置。光检测阵列中感光像素阵列1的感光像素与第二透光小孔41、第一透光小孔31、微透镜阵列层5中的微透镜也一一对应设置。

具体的，微透镜用于将来自该微透镜上方的光信号汇聚至与该微透镜对应的第二透光小孔41、第一透光小孔31或感光像素上，汇聚至第二透光小孔41和第一透光小孔31上的光信号最终也会传输至相对应的感光像素。较佳的，微透镜的焦点位于第一透光小孔31内。当然，微透镜的焦点也可以位于第一透光小孔31的附近，例如上方一点或下方一点，本申请对此不做限制。

在本申请实施方式中，为使准直结构通过更多有效光信号并且加强准直结构的准直性能，第一透光小孔31的直径可以为2至4微米。例如，可以为3微米。

在本实施例中，第一透光小孔31优选为彼此之间形状相同。当然在其他实施例中，由于一些光路上的特殊限制，第一透光小孔31可能分区域设计，不同区域的第一透光小孔31的形状会有所不同。由于微透镜阵列层5的焦平面位置会落在第一遮光层3或者其附近，第一透光小孔31优选为圆形。

在本申请实施方式中，第二遮光层4中的多个第二透光小孔41的形状可以与微透镜阵列层5中微透镜俯视图形状相同或者相近。第二透光小孔41的中心与第一透光小孔31的中心连线方向，与光学准直结构预设所接收的特定方向的信号光平行或者相同。在本申请大多数的实施例中，第二透光小孔41的尺寸会比第一透光小孔31的尺寸大。第二透光小孔41在这些实施例中主要是起光阑的作用，防止微透镜与微透镜之间的相互光信号干扰。如上所描述，微透镜阵列层5的焦平面位于第一遮光层3或者第一遮光层3附近，而第二透光小孔41主要起光阑作用。

在一个实施例中，以微透镜阵列层5所接收的携带指纹的光信号为垂直感光像素阵列1方向为例，如图1所示，第一透光小孔31的中心与第二透光小孔41的中心对齐，且第二透光小孔41的直径大于第一透光小孔31的直径(图示并不明显)。在竖直方向上，第一透光小孔31全部与第二透光小孔41对齐。第一透光小孔31与第二透光小孔41重合的部分即为第一透光小孔31所在区域。设置第二遮光层4所起作用如以上所描述，在此不再赘述。

在一个较佳的实施方式中，第一透光小孔31的中心、第二透光小孔41的中心与微透镜焦点的连线与微透镜阵列层5(即水平方向)垂直，以使光学准直结构通过更多垂直于微透镜阵列层5这一方向上的有效光信号。也即，第二透光小孔41、第一透光小孔31位于与其相对应的微透镜的正下方，第二透光小孔41或第一透光小孔31的中心位于微透镜焦点的正上方、或者微透镜焦点的正下方、或者与该焦点重合。

当然，在其他实施例中，微透镜阵列层5所要接收的携带指纹信号的光信号，并非为垂直微透镜阵列层5的光信号，而是与微透镜阵列层5成预设角度的携带指纹信号的光信号。例如，第二透光小孔41、第一透光小孔31也可以位于与其相对应的微透镜的斜下方，本申请对此不作特别的限制。此时第二透光小孔41的中心与微透镜焦点的连线，或者第一透光小孔31与微透镜焦点的连线，与水平方向不垂直。

考虑到使准直结构更薄，当第一透光小孔31的中心位于微透镜焦点的下方时，该第一透光小孔31的中心与微透镜焦点的距离不超过第一预定值。考虑到保证第二透光小孔41和第一透光小孔31能透过更多的有效光信号，当第一透光小孔31的中心位于微透镜焦点的上方时，该第一透光小孔31的中心与微透镜焦点的距离不超过第二预定值。作为一种优选的实施例，第一透光小孔31的中心与微透镜的焦点重合。

在以上描述的实施例中，在滤光层2上可以直接制作第一遮光层3。该第一遮光层3采用黑色光刻胶进行制作，第一遮光层3中第一透光小孔31可以用曝光的工艺形成。在制作好第一遮光层3后，可以再涂覆透明的光刻胶作为第一遮光层3上的透明介质层。该透明光刻胶会填充入第一透光小孔31内。在此透明光刻胶上可以制作第二遮光层4。第二遮光层4可以用黑色光刻胶进行制作，当然也可以用其他的材料制作。前提是，该第二遮光层4中的第二透光小孔41并非作为微透镜阵列层5中对应微透镜焦点位置的主要衡量标志，而是以第一遮光层3中的第一透光小孔31的位置作为对应微透镜焦点位置的衡量标志。

以上的实施例描述的，都是第一遮光层3中第一透光小孔31的孔径能达到预设尺寸的前提进行的例举。而在一些实施例中，第一遮光层3的第一透光小孔31的孔径并非能达到预设尺寸，需要制作两层遮光层实现更小尺寸的透光小孔的尺寸。也就是在此类实施例中，第二遮光层4中第二透光小孔41主要起的作用并非是上面得实施例所描述的光阑作用，而是配合第一遮光层3中第一透光小孔31实现更小孔径的制作。在此类实施例中，第一遮光层3和第二遮光层4之间的间距会比以上实施例中所描述的第一遮光层3和第二遮光层4之间的间距要近一些。这类实施例中第一遮光层3和第二遮光层4的设置主要是解决以下问题，例如，光刻机曝光显影的分辨率不够用，无法直接制作达到比预设尺寸更小的透光小孔的尺寸；或者，光刻机不能直接涂覆或者显影预设厚度的黑色光刻胶，需要分两层遮光层进行制作。

以下对这类实施例做进一步描述，请参阅图2。第一透光小孔31和与第一透光小孔31对应的第二透光小孔41交叠设置。第一透光小孔31在第二遮光层4上的投影区域与对应的第二透光小孔41交叠的面积小于第一透光小孔31和第二透光小孔41各自的面积。其中，“投影”是指在竖直方向上的投影。在这类实施例中，第一透光小孔31和第二透光小孔41的尺寸可以做得一样，两者错位设置时，可以获得更小的透光小孔的尺寸，即以上描述的“交叠的面积”。当然，第一透光小孔31的尺寸与第二透光小孔41的尺寸也可以不同。例如，第一透光小孔31的尺寸大、第二透光小孔41的尺寸小，或者第一透光小孔31的尺寸小，第二透光小孔41尺寸大。无论是何种具体情况，交叠设置后形成的透光小孔的尺寸会小于第一透光小孔31和第二透光小孔41中较小尺寸的透光小孔的尺寸。交叠形成的透光小孔的中心与微透镜阵列中对应微透镜中心的连线与预设待识别的携带指纹信号的光信号方向相同或相似。“相似”应该理解为，由于遮光层和对应透光小孔尺寸的存在，并不是只能允许严格意义上一个角度的光信号通过，而是允许与这个角度接近的光信号通过，而超过这个预设范围的其他角度光无法通过。

该此类实施例中，第一遮光层3和第二遮光层4的制作材料相同。例如，两层遮光层均为黑色光刻胶制作。两者之间由透明光刻胶填充和支撑。这两层之间的间距会明显比在其他的实施例中主要起光阑作用的“第二遮光层4”和与之对应的第一遮光层3之间的间距短。

在此类实施例中，还可以增加第三层遮光层，该第三遮光层相对第一遮光层3和第二遮光层4而言主要起光阑作用，防止微透镜阵列层5中微透镜与微透镜之间的光信号的干扰。起光阑作用的第三遮光层的制作材料和方式与第一遮光层3可以不同。第三遮光层可以采用其他滤光膜或者金属层进行制作。

如图2所示例举的此类实施例中，微透镜阵列层5所接收的有用光信号的方向在竖直方向上。至少部分第一透光小孔31不与第二透光小孔41对齐。也即第二透光小孔41和第一透光小孔31错位设置。由于曝光工艺能力的限制，第一透光小孔31的直径可能无法做至4微米以下。在该种实施方式中，只需满足第二透光小孔41和第一透光小孔31在竖直方向上对齐部分的直径为2至4微米，即可实现预设尺寸的透光小孔的制作。如图2所示，即第二透光小孔41的左边界至第一透光小孔31的右边界在水平方向(即平行于光检测阵列上表面的方向)上的直径为2至4微米。优选的，可以为3微米。在该实施方式中，第一透光小孔31和第二透光小孔41的孔径可以大于等于4微米。

以下接着描述本申请的实施例中，第二遮光层4以上的结构。如以上实施例所描述，第二遮光层4可以主要起光阑作用，也可以主要是配合第一遮光层3实现更小孔径的透光孔的制作。在第二遮光层4的表面可以直接形成透明光刻胶层后再形成微透镜阵列层5。该透明光刻胶填充入第二遮光层4的第二透光小孔41内。

在本申请实施方式中，微透镜阵列层5可以为一层或多层，多层微透镜阵列之间可以对称镜像设置。使后续感光像素阵列1上获得更多有效的目标信号光。微透镜阵列层5可以由透明光刻胶曝光或微压印制成。

在本申请实施方式中，第一遮光层3可以由黑色光刻胶曝光或微压印制成。或者，第一遮光层3可以由金属制成。第二遮光层4可以由黑色光刻胶曝光或微压印制成。或者，第二遮光层4可以由金属制成。

具体的，在制作本申请实施方式提供的屏下光学指纹识别组件时，可以先制作感光像素阵列1。之后可以采用蒸镀的方式在感光像素阵列1上镀一层滤光层2。再在滤光层2表面采用涂布黑色光刻胶加曝光或涂布黑色光刻胶加微压印的方式形成第一遮光层3。在第一遮光层3上设置透明光刻胶，以透明光刻胶作为支撑采用涂布黑色光刻胶加曝光的方式形成第二遮光层4。继续在第二遮光层4上表面采用涂布透明光刻胶加曝光或涂布透明光刻胶加微压印的方式形成微透镜阵列层5，用来汇聚来自上方的手指反射光。其中第二遮光层4也可以采用涂布黑色光刻胶加微压印的方式制作。

在本申请的屏下光学指纹识别组件中，该光检测阵列还包括与感光像素阵列1电性连接的驱动控制芯片。在一些实施例中，该驱动控制芯片可以设置于感光像素阵列1所在的玻璃基板上。在其他的一些实施例中，驱动控制芯片可以设置在与感光像素阵列1所在的玻璃基板电性连接的挠性基板上。

本申请一个实施例中还提供一种电子设备。该电子设备可以包括显示屏、设置于显示屏的下方的屏下光学指纹识别组件。该屏下光学指纹识别组件包括光检测阵列和光学准直结构。

其中，光检测阵列包括形成于玻璃基板上的感光像素阵列1。感光像素阵列1用于将光信号转换成电信号。

光学准直结构包括第一遮光层3、第二遮光层4、透明光刻胶、形成于第一遮光层3和第二遮光层4之上的微透镜阵列层5。第一遮光层3中开有若干第一透光小孔31。第二遮光层4中开有若干第二透光小孔41。微透镜阵列层5中的微透镜与第一透光小孔31和第二透光小孔41一一对应。光学准直结构与感光像素阵列1集成于一体中。

透明光刻胶设置于第一遮光层3和第二遮光层4之间。透明光刻胶还设置于微透镜阵列层5与第一遮光层3之间或微透镜阵列层5与第二遮光层4之间。

该屏下光学指纹识别组件可以为如上任一实施例中的屏下光学指纹识别组件，其能够实现上述实施方式所解决的技术问题，相应的达到上述实施方式的技术效果，具体的本申请在此不再赘述。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容，可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (18)

1.一种屏下光学指纹识别组件，其特征在于，包括：

光检测阵列，所述光检测阵列包括形成于玻璃基板上的感光像素阵列；

形成于所述感光像素阵列表面的光学准直结构，所述光学准直结构包括：第一遮光层、第二遮光层、透明光刻胶、形成于所述第一遮光层和所述第二遮光层之上的微透镜阵列层；所述第一遮光层中开有若干第一透光小孔，所述第二遮光层中开有若干第二透光小孔；所述微透镜阵列层中的微透镜与所述第一透光小孔和所述第二透光小孔一一对应，所述光学准直结构与所述感光像素阵列集成于一体中；

所述透明光刻胶设置于所述第一遮光层和所述第二遮光层之间；所述透明光刻胶还设置于所述微透镜阵列层与所述第一遮光层之间或所述微透镜阵列层与所述第二遮光层之间。

2.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一遮光层比所述第二遮光层更靠近所述光检测阵列。

3.根据权利要求2所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一透光小孔中心与所述第二透光小孔中心对齐，且所述第二透光小孔的直径大于所述第一透光小孔的直径。

4.根据权利要求2所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一透光小孔和与所述第一透光小孔对应的所述第二透光小孔交叠设置，所述第一透光小孔在所述第二遮光层上的投影区域与对应的所述第二透光小孔交叠的面积小于所述第一透光小孔和所述第二透光小孔各自的面积。

5.根据权利要求4所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一透光小孔和所述第二透光小孔的孔径大于等于4微米。

6.根据权利要求4所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一遮光层和所述第二遮光层的制作材料相同。

7.根据权利要求6所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一遮光层和所述第二遮光层均为黑色光刻胶制作。

8.根据权利要求2或3所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一透光小孔的直径为2至4微米。

9.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述微透镜阵列层中微透镜的曲率半径为6至10微米。

10.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述微透镜阵列层由透明光刻胶曝光或微压印制成。

11.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述第一遮光层由黑色光刻胶曝光或微压印制成；所述第二遮光层由黑色光刻胶曝光或微压印制成。

12.根据权利要求2所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述光检测阵列表面镀有滤光层，所述滤光层位于所述第一遮光层下方。

13.根据权利要求12所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述滤光层滤除红外波段的光信号或者可见光波段的光信号。

14.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学准直结构的厚度为20至50微米。

15.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，还包括与所述感光像素阵列电性连接的驱动控制芯片。

16.根据权利要求15所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述驱动控制芯片设置于所述玻璃基板上。

17.根据权利要求15所述的屏下光学指纹识别组件，其特征在于，所述驱动控制芯片设置在一与所述玻璃基板电性连接的挠性基板上。

18.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示屏；

设置于所述显示屏下方的屏下光学指纹识别组件，其包括：

光检测阵列，所述光检测阵列包括形成于玻璃基板上的感光像素阵列；

形成于所述感光像素阵列表面的光学准直结构，所述光学准直结构包括：第一遮光层、第二遮光层、透明光刻胶、形成于所述第一遮光层和所述第二遮光层之上的微透镜阵列层；所述第一遮光层中开有若干第一透光小孔，所述第二遮光层中开有若干第二透光小孔；所述微透镜阵列层中的微透镜与所述第一透光小孔和所述第二透光小孔一一对应，所述光学准直结构与所述感光像素阵列集成于一体中；

所述透明光刻胶设置于所述第一遮光层和所述第二遮光层之间；所述透明光刻胶还设置于所述微透镜阵列层与所述第一遮光层之间或所述微透镜阵列层与所述第二遮光层之间。

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