CN219303052U - 一种识别装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种识别装置和电子设备,涉及指纹识别技术领域,能够通过屏下检测光的设置,有效的分辨真假生物特征信息载体,从而提高光学生物信息识别的准确性。识别装置包括在显示面板下的光学识别模组,光学识别模组包括具有阵列设置的传感像素的光电传感器,在光学识别模组与显示面板之间设置有成像结构,以及位于成像结构邻侧的透明光学元件,携带有生物特征信息的光束通过成像结构由光电传感器接收,点光源出射的检测光经显示面板上表面反射后通过透明光学元件由光电传感器接收。点光源出射的检测光经由位于成像结构邻侧的透明光学元件的导向传输由光电传感器接收,能够有效的辨别生物特征信息载体的真假,从而提高生物特征信息识别的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及指纹识别技术领域,具体涉及一种识别装置和电子设备。
背景技术
屏下指纹识别方法作为一种便捷的生物识别功能,被广泛应用于手机、平板等移动终端、电子设备中。随着指纹解锁要求的提高以及指纹解锁在电子设备中应用范围越来越广泛,指纹识别的准确性以及电子设备对于指纹信息的识别速度都随之提高。
现有技术中,应用于手机、平板电脑一类的显示器件上的指纹识别方式主要为光学指纹识别,有机电致发光(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器件具有自发光、结构紧凑轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性在显示技术领域应用越来越广泛。光学指纹识别通常设置于显示屏下,通过OLED显示模组中的光源照射覆盖在显示屏表面的指纹并反射,通过光学检测器件接收、记录或分析携带有特定生物信息的指纹反射光达到对指纹进行记录或者对特定指纹进行识别的功能。
基于电子设备的使用安全性,对于真假手指的指纹的辨别成为各设备厂商展现自家识别能力的重要衡量标准。例如,如何能够准确的分别被识别的是真实的手指还是打印有手指纹路的平面纸张,从而提高若个人信息在其他场合被泄露后的指纹识别的安全性。目前光学指纹识别技术中已量产的指纹识别模组均不能实现对于真假手指的辨别。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种识别装置和电子设备,能够通过屏下检测光的设置,有效的分辨真假生物特征信息载体,从而提高光学生物信息识别的准确性。
本申请实施例提供了一种识别装置,包括用于设置在显示面板下的光学识别模组,光学识别模组包括光电传感器,在光电传感器的光接收侧光学识别模组与显示面板之间设置有成像结构,以及位于成像结构邻侧的透明光学元件,携带有生物特征信息的光束通过成像结构由光电传感器接收,点光源出射的检测光经显示面板上方的待检测对象反射后通过透明光学元件由光电传感器接收。
可选地,待检测对象为指纹,检测光照射到指纹的谷的光束在显示面板的上表面发生全反射,照射到指纹的脊的光束在显示面板的上表面发生漫反射;光电传感器根据接收的关于谷的全反射的光束和脊的漫反射光束获得用于进行指纹真伪识别的图像。
可选地,透明光学元件的相对两侧面分别与显示面板的下表面和光电传感器的上表面贴合。
可选地,透明光学元件在成像结构的邻侧设置至少一个,当透明光学元件设置有多个,多个透明光学元件在光电传感器所在平面上以成像结构为中心均匀分布。
可选地,透明光学元件围绕成像结构外周设置。
可选地,透明光学元件的折射率在1.3-1.6之间。
可选地,透明光学元件采用透明粘合材料。
可选地,成像结构至少满足以下条件之一:成像结构设置于光学识别模组内部,成像结构包括光学镜头,光学镜头用于对携带有生物特征信息的光束进行汇聚后入射光电传感器;成像结构设置于光学识别模组内部,成像结构包括准直层,准直层包括具有遮光孔的遮光层和/或微透镜阵列层,携带有生物特征信息的光束经过微透镜阵列层和/或经过遮光层的遮光孔后入射光电传感器;成像结构包括具有多个小孔的小孔层,成像结构设置在光学识别模组和显示面板之间,或者,成像结构设置在显示面板中,携带有生物特征信息的光束经过光学元件的小孔后入射光电传感器。
可选地,成像结构的上表面与显示面板的下表面之间具有间隔距离,间隔距离大于0.5mm。
可选地,成像结构还包括有低通滤波片;低通滤波片贴合设置在光电传感器表面,或者,低通滤波片通过固定件固定在光电传感器表面之上。
本申请实施例的另一方面,提供一种电子设备,包括显示面板,以及设置在显示面板下的如前述任意一项的识别装置。
可选地,显示面板包括基板,以及在基板上依次设置的发光结构、滤光层和盖板,发光结构发出的光束经显示面板上表面携带生物特征信息后反射入识别装置,点光源设置于显示面板内。
可选地,点光源为发光结构中包含n*m个像素单元的像素区,其中,n和m为像素单元的个数,且n和m均为大于等于1且小于等于20的正整数。
可选地,滤光层包括多个滤光单元,滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和/或蓝色滤光单元;发光结构包括在基板上方依次设置的第一电极层、发光材料层和第二电极层,发光材料层包括受激发红光的红色发光材料单元、受激发绿光的绿色发光材料单元和受激发蓝光的蓝色发光材料单元,红色发光材料单元与红色滤光单元对应,绿色发光材料单元与绿色滤光单元对应,蓝色发光材料单元与蓝色滤光单元对应;点光源在发光结构上所属的像素区与携带生物特征信息的光束在发光结构上所属的区域不同,和/或,点光源的出光波长范围与携带生物特征信息的光束的出光波长范围不同。
可选地,发光结构中设置有像素定义材料单元,和/或,滤光层还包括黑矩阵;像素定义材料单元与黑矩阵至少满足以下条件之一:在黑矩阵上设置有透光孔,由盖板一侧入射的光束通过透光孔可由基板射出;在像素定义材料单元上设置有通光孔,由盖板一侧入射的光束通过通光孔可由基板射出。
可选地,在显示面板上预设有生物特征信息识别区,光学识别模组位于生物特征信息识别区的投影范围内。
本申请实施例提供的识别装置和电子设备,识别装置包括用于设置在显示面板下的光学识别模组,光学识别模组包括的光电传感器,在光电传感器的光接收侧光学识别模组与显示面板之间设置有成像结构,以及位于成像结构邻侧的透明光学元件,携带有生物特征信息的光束通过成像结构由光电传感器接收,点光源出射的检测光经显示面板上方的待检测对象反射后通过透明光学元件由光电传感器接收。将携带有生物特征信息的载体如手指覆盖于显示面板上表面,由显示面板出射的光束经覆盖于显示面板上表面的手指皮肤反射,将携带有生物特征信息的光束传输经过成像结构后由光电传感器接收,能够通过光电传感器对生物特征信息的收集和分析得到相应的生物特征信息,并且,通过点光源出射检测光,检测光经显示面板上表面的手指皮肤反射,并经由位于成像结构邻侧的透明光学元件的导向传输由光电传感器接收,能够有效的辨别生物特征信息载体的真假,从而提高生物特征信息识别的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是本申请实施例提供的一种识别装置的层级结构示意图之一;
图2是图1的A-A剖视图之一;
图3是图1的A-A剖视图之二;
图4是本申请实施例提供的一种识别装置的层级结构示意图之二;
图5是本申请实施例提供的一种识别装置的层级结构示意图之三;
图6是本申请实施例提供的一种识别装置的层级结构示意图之四;
图7是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的一种电子设备中显示面板的层级结构示意图之一;
图9是本申请实施例提供的一种电子设备中显示面板的层级结构示意图之二。
图标:10-光学识别模组;20-成像结构;30-透明光学元件;40-显示面板;41-基板;42-发光结构;43-滤光层;431-红色滤光单元;432-绿色滤光单元;433-蓝色滤光单元;434-黑矩阵;44-盖板;100-光电传感器;101-传感像素。
具体实施方式
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。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
应用于显示屏下的生物特征信息识别,需要通过接收、记录或分析携带有特定生物特征信息的反射光来实现对特定生物特征信息所属的个体的确认和识别,在OLED显示面板上集成用于进行生物特征信息识别的光学模组已经成为本领域内的常用技术。但是,对于真假生物特征信息的载体,目前的光学指纹识别技术还难以准确辨别,例如,将指纹图像呈现在打印纸上贴合于显示面板上表面,光学识别模组能够识别指纹图像中的指纹信息,却无法判断出指纹信息的载体并不是真人手指,如此一来,若使用者的携带有生物特征信息的图像泄漏,就可能影响到使用者的指纹识别安全性,严重的甚至会造成较大的财产损失。
为了解决上述问题,本申请实施例的一方面,提出了一种识别装置,如图1所示,包括用于设置在显示面板下的光学识别模组10,光学识别模组10包括具有阵列设置的传感像素101的光电传感器100,在光电传感器100的光接收侧,光学识别模组10与显示面板之间设置有成像结构20,以及位于成像结构20邻侧的透明光学元件30,携带有生物特征信息的光束通过成像结构20由光电传感器100接收,点光源出射的检测光经显示面板上方的待检测对象反射后通过透明光学元件30由光电传感器100接收。
如图1所示,在本申请实施例的识别装置中,在光电传感器100的光接收侧,光学识别模组10与显示面板之间设置有成像结构20,光学识别模组10通过阵列设置有传感像素101的光电传感器100接收光束,通过对携带有生物特征信息的光束中提取生物特征信息得到所需的身份识别,通过对接收到的点光源出射的检测光中提取检测信息,实现对真假生物特征信息载体的识别。如此一来,就能够在保证充分获取和识别生物特征信息的同时,还能够鉴别携带生物特征信息的载体是否为真实载体,例如区分是纸张打印的指纹信息还是手指。
点光源可以为显示面板中的一处点状出光,例如单独控制显示面板中的一处点状区域,使其能够单独受控发光,作为点光源朝向显示面板的出光侧发出检测光;点光源也可以为单独设置的点光源,由于检测光也是通过显示面板,在显示面板上表面以一定的夹角照射载体如手指,再经由载体的反射通过显示面板和透明光学元件30后入射光学识别模组10的光电传感器100中接收,因此,单独设置的点光源通常也设置在显示面板下。
光电传感器100具有阵列设置的传感像素101,携带生物特征信息的光束,在经过成像结构20的光学处理后入射对应的传感像素101,而一部分光电传感器100的传感像素101用于对应检测光的反射方向,对应接收来自点光源的检测光。当然,用于对应接收反射的检测光的传感像素101也可包含于接收携带生物特征信息的光束的传感像素101中,即检测光与携带生物特征信息的光束分时由光电传感器100的传感像素101接收。
携带生物特征信息的光束经由成像结构20进行光学整形后由光电传感器接收,透明光学元件30以与点光源之间的特定光路关系设置于成像结构20的邻侧,检测光经显示面板上表面上的生物特征信息载体反射,并经由透明光学元件30透过后入射光电传感器100。
本申请实施例提供的识别装置包括用于设置在显示面板下的光学识别模组10,光学识别模组10包括具有阵列设置的传感像素101的光电传感器100,在光电传感器100的光接收侧,光学识别模组10与显示面板之间设置有成像结构20,以及位于成像结构20邻侧的透明光学元件30,携带有生物特征信息的光束通过成像结构20由光电传感器100接收,点光源出射的检测光经显示面板上方的待检测对象反射后通过透明光学元件30由光电传感器100接收。将携带有生物特征信息的载体如手指覆盖于显示面板上表面,由显示面板出射的光束经覆盖于显示面板上表面的手指皮肤反射,将携带有生物特征信息的光束传输经过成像结构20后由光电传感器100接收,能够通过光电传感器100对生物特征信息的收集和分析得到相应的生物特征信息,并且,通过点光源出射检测光,检测光经显示面板上表面的手指皮肤反射,并经由位于成像结构20邻侧的透明光学元件30的导向传输由光电传感器100接收,能够有效的辨别生物特征信息载体的真假,从而提高生物特征信息识别的准确性。
在本申请的一种可实现的实施方式中,待检测对象为指纹,检测光照射到指纹的谷的光束在显示面板的上表面发生全反射,照射到指纹的脊的光束在显示面板的上表面发生漫反射;光电传感器100根据接收的关于谷的全反射的光束和脊的漫反射光束获得用于进行指纹真伪识别的图像。
检测光经显示面板上方的指纹后发生反射,其中,朝向指纹的谷照射的光束在显示面板上表面处由于偏角较大会发生全反射,朝向指纹的脊照射的光束呈漫反射;光电传感器100根据接收的关于谷的全反射的光束和脊的漫反射光束获得用于进行指纹真伪识别的图像。示例的,若采用的是打印纸上印制的指纹图像,则检测光照射到打印纸的图像上,不存在真实指纹的谷和脊的照射偏角不同,所以,经打印纸上指纹图像的反射,全部光束分别携带打印纸上的指纹图像中的指纹信息后全部反射由光电传感器100接收,光电传感器100根据接收到的携带指纹信息的图像信息中携带谷信息的光束和携带脊信息的光束的分析,即可得知覆盖于显示面板上方的待检测对象是真实手指还是如打印纸上的平面指纹图像。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图1所示,透明光学元件30的相对两侧面分别与显示面板的下表面和光电传感器100的上表面贴合。
透明光学元件30设置在成像结构20的邻侧,由点光源出射的检测光,以特定的角度朝向显示面板的上表面出射,覆盖在显示面板上表面的携带有生物特征信息的载体会对点检测光进行反射。当载体为携带生物特征信息的真实载体,如手指,则当手指覆盖于显示面板上表面时,手指指纹的脊会与显示面板上表面紧密贴合,而手指指纹的谷与显示面板上表面之间存在间隙,以预设的角度方向倾斜入射的检测光,在照射到手指指纹的脊的位置处时,检测光中的一部分光束会入射至手指被手指吸收,另一部分光束反射后经过透明光学元件30后由光电传感器100接收,由于透明光学元件30的相对两侧面分别与显示面板的下表面和光电传感器100的上表面贴合,所以反射的这一部分光束在此过程中几乎没有损失,光电传感器100接收到来自真实手指的反射检测光会由于一部分光束被手指的脊吸收而相对弱一些。
当载体为记录指纹信息的假的载体,例如打印在纸张上的指纹图像,将打印在纸张上的指纹图像与显示面板上表面紧密贴合,用来指示手指指纹的谷和脊的部分均与显示面板的上表面完全贴合,以预设的角度方向倾斜入射的检测光,无论照射到表征手指指纹的脊处或是表征手指指纹的谷处,均为在显示面板的上表面发生全反射,全反射的光束经过透明光学元件30后入射到光电传感器100中接收,全反射的光束几乎不发生光损失,而且透明光学元件30中也可理解为几乎不对光束传导造成损失,因此,光电传感器100接收到的来自虚假载体的反射检测光会相对较强。通过光电传感器100接收到的检测光信号的不同即可判断覆盖于显示面板上表面的携带生物特征信息的载体是真是生物特征信息载体还是虚假载体,从而提升生物特征信息识别的安全性。
在本申请的一种可实现的实施方式中,透明光学元件30在成像结构20的邻侧设置至少一个,如图2所示,当透明光学元件30设置有多个,多个透明光学元件30在光电传感器100所在平面上以成像结构20为中心均匀分布。
示例地,当透明光学元件30设置有多个,与之对应的,通常点光源也设置为多个,即,点光源向显示面板以预设夹角出射,反射的检测光与透明光学元件30对应并由光电传感器100的对应的传感像素101接收。需要说明的是,为了避免点光源出射的检测光之间相互干扰而影响到对真假载体的检测,当点光源设置有多个时,可以采用依次点亮多个点光源的方式,或者,对多个点光源进行选择性的单独点亮控制。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图3所示,透明光学元件30围绕成像结构20外周设置。点光源设置在成像结构20上方靠近投影中心的位置,如此一来,满足特定预设角度的检测光在显示面板上表面出呈一环带,经显示面板上表面反射后的检测光依次经过围绕成像结构20外周的透明光学元件30后由对应的光电传感器100中的传感像素101接收。这种方式能够使得光电传感器100能够接收到尽可能多的用于判断真假载体的检测光,从而使得对真假载体的分析判断更为准确。
图3中示出的是间断排列围绕在成像结构20外周的透明光学元件30,但本申请实施例中包括的透明光学元件30的呈现形式不限于此,例如,还可以是一个环形的透明光学元件30环绕在成像结构20的外周。
还需要说明的是,在本申请实施例的识别装置中,透明光学元件30与成像结构20之间可以如图2或图3中所示的相互连接,也可以透明光学元件30在成像结构20的一侧或外周与成像结构20之间具有一定间隔的相邻。本申请实施例中仅限定透明光学元件30位于成像结构20的邻侧,透明光学元件30与成像结构20之间是否连接,以及不连接的情况下二者之间的间距如何设置,本领域技术人员可以根据点光源的设置位置以及点光源发出的光束在显示面板上表面发生全反射后的反射位置进行具体设置。
在本申请的一种可实现的实施方式中,透明光学元件30的折射率在1.3-1.6之间。
根据前述的原理可知,透明光学元件30贴合设置在显示面板与光电传感器100之间,透明光学元件30的上表面与显示面板的下表面之间贴合,透明光学元件30的下表面与光电传感器100的上表面之间贴合的目的即是使得反射的检测光能够尽可能无损的进入光电传感器100接收,因此,设置透明光学元件30的材质与显示面板基底的材质尽可能相同,从而尽可能避免检测光经过不同折射率的材料时发生折射或全反射而造成的光损失,使得检测光通过显示面板下表面时能够尽可能沿直线入射透明光学元件30。因此,设置透明光学元件30的折射率在1.3-1.6之间,优选的,使得透明光学元件30的折射率与显示面板基底的折射率相同。
在本申请的一种可实现的实施方式中,透明光学元件30采用透明粘合材料。
为了尽可能保证透明光学元件30与显示面板和光电传感器100之间的贴合的紧密性,避免在其间出现空气隙造成的光出入不同介质的材料表面的光损失,并且避免引入更多的不同材料结构的层级,可以选择透明粘合材料作为透明光学元件30,通过透明粘合材料自身所具备的粘性对其相对两侧的显示面板下表面和光电传感器100的上表面进行粘贴固定,既保证了稳定的固定,也有效的避免在粘合面处产生间隙层。
在本申请的一种可实现的实施方式中,成像结构20至少满足以下条件之一:
成像结构20设置于光学识别模组10内部,成像结构20包括光学镜头,光学镜头用于对携带有生物特征信息的光束进行汇聚后入射光电传感器100;
成像结构20设置于光学识别模组10内部,成像结构20包括准直层,准直层包括具有遮光孔的遮光层和/或微透镜阵列层,携带有生物特征信息的光束经过微透镜阵列层和/或经过遮光层的遮光孔后入射光电传感器100;
成像结构20包括具有多个小孔的小孔层,成像结构20设置在光学识别模组10和显示面板之间,或者,成像结构20设置在显示面板中,携带有生物特征信息的光束经过光学元件的小孔后入射光电传感器100。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图4所示,成像结构20设置于光学识别模组10内部,成像结构20包括光学镜头,光学镜头用于对入射光电传感器100的光束进行汇聚。
如图4所示,成像结构20设置于光学识别模组10内部,通过光学镜头汇聚后的携带生物特征信息的光束入射光电传感器100中进行收集和处理。光学镜头用于对入射的光束进行汇聚,光学镜头可以有1片或多片光学镜片组成,通过一片光学镜片的参数设置,或者多片光学镜片的参数设置和相互位置关系的设置,实现光学镜头所需的光束调整能力。
如图5所示,成像结构20包括准直层,准直层包括具有遮光孔的遮光层和/或微透镜阵列层,携带有生物特征信息的光束经过微透镜阵列层和/或经过遮光层的遮光孔后入射光电传感器100。准直层中,微透镜阵列层,和/或,遮光层中的遮光孔用于对携带有生物特征信息的光束进行整形处理,以使得尽可能多的携带有生物特征信息的光束能够进入光电传感器100对应的传感像素101中被接收。在一些实施例中,微透镜阵列层中微透镜的全视场角≤5°,或者,5°≤微透镜阵列层中微透镜的全视场角≤10°,较为优选的,可以设置微透镜的全视场角为5°。在这一视场角范围内的微透镜能够满足对于显示面板中携带生物特征信息的光束的整形处理,从而尽可能提高对应的传感像素101的光束接收效率。
如图6所示,成像结构20包括具有多个小孔的小孔层,成像结构20设置在光学识别模组10和显示面板之间,当然,本申请实施例不限于此,成像结构20也可以为其他的位置,以及,小孔层中多个小孔可以采用阵列设置的排列方式,也可以根据实际成像要求进行相应的设置。携带有生物特征信息的光束经过光学元件的小孔后入射光电传感器100。其中,在小孔层上阵列设置有多个小孔,光束通过小孔,根据小孔成像的原理,在光电传感器100上形成倒立的像,需要说明的是,小孔层可以包括一层或间隔设置的多层,本申请实施例对此不做具体限定,本领域技术人员可以根据实际需要进行具体的设置选择。
需要说明的是,以上如图4-图6中示出的成像结构20的形成方式并不唯一,可以根据对光束整形的需要,采用以上任意一种至三种的结构组成成像结构20,当采用上述任意两种或三种组成成像结构20时,组成形式、层叠顺序以及各种结构中的相应参数均可根据实际对光束整形所需的调整进行对应设置,本申请实施例中不再赘述。
在本申请的一种可实现的实施方式中,成像结构20的上表面与显示面板的下表面之间具有间隔距离,间隔距离大于0.5mm。在成像结构20的上表面与显示面板的下表面之间间隔大于0.5mm的间隔距离时,有利于成像结构20中各个光学元件之间的相互配合设置,从而实现成像结构20对于光束的调整能力。
在本申请的一种可实现的实施方式中,还可以在成像结构20与光电传感器100之间设置低通滤波片;低通滤波片贴合设置在光电传感器100表面,或者,低通滤波片通过固定件固定在光电传感器100和成像结构20之间。
如此一来,当本申请实施例的识别装置在户外使用时,户外自然光中的红外光也难以避免的会由识别装置的显示侧入射,光电传感器100中接收的红外光会干扰其对接收光束中生物特征信息的识别和处理,因此,通过低通滤波片的设置,能够有效的阻隔入射光电传感器100的光束中的红外光,从而提高光电传感器100的识别精度。
本申请实施例的另一方面,提供一种电子设备,如图7所示,包括显示面板40,以及设置在显示面板40下的如前述任意一项的识别装置。如图7所示,电子设备包括显示面板40,显示面板40为自发光显示器件,如OLED显示器件。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图8所示,显示面板40包括基板41,以及在基板41上依次设置的发光结构42、滤光层43和盖板44,发光结构42发出的光束经显示面板40的上表面携带生物特征信息后反射入识别装置。点光源设置于显示面板40内,即,点光源为在显示面板40的发光结构42中同层设置,或者,点光源即为发光结构42中的一部分。
需要说明的是,本申请实施例的显示面板40,能够实现图像显示的相应功能,其中,显示面板40的组成结构不限于前述的基础结构组成,在基板41与发光结构42之间,或者在发光结构42与其上的滤光层43和盖板44之间,均可根据需要设置具有其他相应的附加功能的结构层级。
当本申请实施例的显示面板40用于屏下生物特征信息识别时,将手指、手掌或者其他人体部位放置于显示面板40的基板41表面,以手指为例,外界光或者显示面板40本身出射的光束照射在手指指纹上并反射,携带有手指指纹上谷和脊分别反射的生物特征信息的光束朝向显示面板40的屏下反射,光束依次经过发光结构42、基板41后,通过成像结构20的汇聚处理入射光学识别模组中,光电传感器100的传感像素101分别接收对应位置的光束,从而使得光学识别模组能够收集、提取信息、处理和计算,以通过对于显示面板40出光侧反射的光束中生物特征信息的获取和识别,实现身份识别、身份验证等基础识别功能。同时,点光源作为发光结构42的一部分,在点光源单独点亮的状态下,点光源发出的检测光经覆盖于显示面板40的基板41表面的携带生物特征信息的载体反射后,依次经由显示面板40内部、透明光学元件30后入射光学识别模组中,光电传感器100的对应的传感像素101通过对检测光信息的获取和处理,能够判断得知携带生物特征信息的载体为真实的人体皮肤还是假的平面载体。
在本申请的一种可实现的实施方式中,点光源为发光结构42中包含n*m个像素单元的像素区,其中,n和m为像素单元的个数,且n和m均为大于等于1且小于等于20的正整数。
如图8所示,虚线框指示为一个像素单元,一个像素单元通常包括RGB(红绿蓝)子像素,分别与发光结构42中子像素发光单元受激发光的颜色相对应。例如,在对应发光结构42中激发红光的为红色发光材料单元,激发绿光的为绿色发光材料单元,激发蓝光的为蓝色发光材料单元,此外,像素单元还可能包括其他子像素发光单元如白光子像素发光单元等。点光源为发光结构42中的一部分,点光源包括的范围为n*m个像素单元的像素区,其中,n和m为像素单元的个数,且n和m均为大于等于1且小于等于20的正整数。若n和m的取值范围过大,则可能导致点光源出射的检测光的光斑范围过大,从而导致检测光在显示面板40表面反射时,在真载体和假载体上反射并由光电传感器100所接收的光信号的区别较小,无法对真假载体进行鉴别和判断。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图9所示,滤光层43包括多个滤光单元,滤光单元包括红色滤光单元431、绿色滤光单元432和/或蓝色滤光单元433;发光结构42包括在基板41上方依次设置的第一电极层、发光材料层和第二电极层,发光材料层包括受激发红光的红色发光材料单元、受激发绿光的绿色发光材料单元和受激发蓝光的蓝色发光材料单元,红色发光材料单元与红色滤光单元431对应,绿色发光材料单元与绿色滤光单元432对应,蓝色发光材料单元与蓝色滤光单元433对应;点光源在发光结构42上所属的像素区与携带生物特征信息的光束在发光结构42上所属的区域不同,和/或,点光源的出光波长范围与携带生物特征信息的光束的出光波长范围不同。
如图9所示,滤光层43包括多个滤光单元,当多个滤光单元包括多个红色滤光单元431、多个绿色滤光单元432和多个蓝色滤光单元433时,滤光单元与像素单元的各个子像素颜色对应,红色滤光单元对应于红色子像素的出光侧以滤除红光以外的杂色光,绿色滤光单元对应于绿色子像素的出光侧以滤除绿光以外的杂色光,蓝色滤光单元对应于蓝色子像素的出光侧以滤除蓝光以外的杂色光,滤光层还包括位于滤光单元之间的黑矩阵(BM,Black Matrix)434,黑矩阵434能够避免外界杂散光的入射,同时能够避免各个滤光单元之间出光颜色串扰导致显示效果欠佳。
发光结构42包括在基板41上方依次设置的第一电极层、发光材料层和第二电极层,发光材料层包括受激发红光的红色发光材料单元、受激发绿光的绿色发光材料单元和受激发蓝光的蓝色发光材料单元,红色发光材料单元与红色滤光单元431对应,绿色发光材料单元与绿色滤光单元432对应,蓝色发光材料单元与蓝色滤光单元433对应;用于对分别由各个单元出射的对应颜色的单色光的纯色性进行筛选。
示例的,点光源在发光结构42上所属的像素区与用于携带生物特征信息的光束在发光结构42上所属的区域不同,通过分别控制点光源和发光结构42发光,能够辨别覆盖在显示面板40表面的生物特征信息载体的真假,并获取生物特征信息进行识别。示例的,点光源和发光结构42可以为受控先后发光或者同时发光,点光源和发光结构42点亮的先后顺序以及点亮的持续时长等,均可由本领域技术人员根据实际需要进行预先设置,本申请实施例中对此不做具体限定。
又例如,点光源的出光波长范围与用于携带生物特征信息的光束的出光波长范围不同。这种方式能够通过光波长的范围对点光源检测携带生物特征信息的载体的真实性以及生物特征信息的具体识别进行区分,从而在这种光波长范围的划分下,可以使得点光源即为发光结构42中的一个点或者近似为点的范围,如此一来,携带生物特征信息的光束来自于发光结构42,而点光源朝向待检测对象发出的光束用于辨别生物特征信息载体的真假,点亮发光结构42,也即同时点亮用于获取生物特征信息的光源和用于辨别真假载体的光源,以便同时辨别覆盖在显示面板40表面的生物特征信息载体的真假,并获取生物特征信息进行识别,减少消耗的识别时间。例如,对发光结构42划分有第一区域和第二区域,其中,第二区域可以包括第一区域,将选择发光结构42上第一区域中的一部分蓝色发光材料单元作为点光源,点亮这一部分蓝色发光材料单元发出蓝色点光源即可进行点光源的检测光输出,而选择发光结构第二区域中的红色发光材料单元和绿色发光材料单元点亮,以使得这部分光束在显示面板40的上表面反射并携带生物特征信息,这部分携带有生物特征信息的反射光束由光电传感器100接收即可收集、提取信息、处理和计算,以通过对于显示面板40出光侧反射的光束中生物特征信息的获取和识别,实现身份识别、身份验证等基础识别功能。由于二者之间的光波长范围不同,光电传感器100同时接收两种光束并进行处理,也不会造成相互干扰和混淆。
在本申请的一种可实现的实施方式中,发光材料层在对应于各发光材料之间还设置有像素定义材料单元,和/或,滤光层43还包括位于滤光单元之间的黑矩阵434;像素定义材料单元与黑矩阵434至少满足以下条件之一:
在黑矩阵434上设置有透光孔,由盖板44一侧入射的光束通过透光孔可由基板41射出;
在像素定义材料单元上设置有通光孔,由盖板44一侧入射的光束通过通光孔可由基板41射出。
示例的,本申请实施例的显示面板40中,在黑矩阵434上形成有能够透过光束的透光孔,其中,透光孔可以为在黑矩阵434要形成透光孔的位置处采用透光材料填充,使得透光孔的位置能够透过光束,或者,也可以为直接在黑矩阵434上要形成透光孔的位置加工通孔实现光束透过,或者还可以采用其他本领域技术人员能够想到并加以利用的方式,只要能够使得透光孔可以透过光束即可。例如,黑矩阵434上形成的能够透过光束的透光孔,还可以与在成像结构20中的小孔层中阵列设置的多个小孔复用,即,成像结构20中的小孔层可以为黑矩阵434,当小孔层包括有多层时,可以是其中一层小孔层作为黑矩阵434,黑矩阵434上形成的透光孔即为使得光束通过小孔透过实现小孔成像的小孔。同理,发光材料层上,位于像素定义材料单元上的通光孔也可以与成像结构20中的小孔层中阵列设置的多个小孔复用,即,成像结构20中的小孔层可以作为发光材料层的一部分,其中,小孔层中的多个小孔作为像素定义材料单元上的通光孔。
此外,本申请实施例中对于透光孔的截面形状也不做具体的限定,通常情况下考虑到加工的效率和良率,较多会选用圆孔,但是本领域技术人员应当知晓,在本申请实施例中,透光孔还可以采用椭圆形、矩形、多边形等各种需要的截面形状,或者,也可以采用截面形状为不规则图形的透光孔,均在本申请的保护范围内。
示例的,本申请实施例的显示面板40中,在像素定义材料单元上形成有能够透过光束的通光孔,同样的,通光孔可以为在预设位置采用透光材料填充而形成,也可以为在像素定义材料单元上要形成通光孔的位置加工通孔实现光束透过,或者还可以采用其他本领域技术人员能够想到并加以利用的方式,通光孔的各种截面形状在本申请实施例中也不做具体限定。
需要说明的是,若在黑矩阵434上设置有透光孔,且在像素定义材料单元上也设置有通光孔的情况下,透光孔和通光孔之间相对应以保证光束能够以预设的夹角或其他方式由透光孔和通光孔中依次透过。示例的,通光孔和透光孔相对应,可以是通光孔和透光孔一一对应,也可以根据预设规则,以一个与多个相对应的方式实现。
在本申请的一种可实现的实施方式中,在显示面板40上预设有生物特征信息识别区,光学识别模组10位于生物特征信息识别区的投影范围内。
通过预先在识别装置上划定生物特征信息识别区,使得显示面板40自身的显示功能尽可能的不受识别装置的影响,从而兼顾电子设备显示的效果以及生物特征信息识别的功能实现。
本申请实施例的电子设备,用于实现相应的设备功能。
生物识别技术已广泛地应用到各种终端设备或电子装置上。生物特征识别技术包括但不限于指纹识别、掌纹识别、静脉识别、虹膜识别、人脸识别、活体识别、防伪识别等技术。其中,指纹识别通常包括光学指纹识别、电容式指纹识别和超声波指纹识别。随着全面屏技术的兴起,可以将指纹识别模组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)光学指纹识别。
指纹识别方法通常包括指纹图像的获取、预处理、特征提取、特征匹配等步骤。上述步骤中的部分或者全部可以通过传统计算机视觉(Computer Vision,CV)算法实现,也可以通过基于人工智能(Artificial Intelligence,AI)的深度学习算法实现。指纹识别技术可以应用在智能手机、平板电脑、游戏设备等便携式或移动终端,以及智能门锁、汽车、银行自动柜员机等其他电子设备,以用于指纹解锁、指纹支付、指纹考勤、身份认证等。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种识别装置,其特征在于,包括用于设置在显示面板下的光学识别模组,所述光学识别模组包括光电传感器,在所述光电传感器的光接收侧设置有成像结构,以及位于所述成像结构邻侧的透明光学元件,携带有生物特征信息的光束通过所述成像结构由所述光电传感器接收,点光源出射的检测光经所述显示面板上方的待检测对象反射后通过所述透明光学元件由所述光电传感器接收。
2.根据权利要求1所述的识别装置,其特征在于,所述待检测对象为指纹,所述检测光照射到所述指纹的谷的光束在显示面板的上表面发生全反射,照射到所述指纹的脊的光束在显示面板的上表面发生漫反射;所述光电传感器根据接收的关于谷的全反射的光束和脊的漫反射光束获得用于进行指纹真伪识别的图像。
3.根据权利要求1所述的识别装置,其特征在于,所述透明光学元件的相对两侧面分别与所述显示面板的下表面和所述光电传感器的上表面贴合。
4.根据权利要求3所述的识别装置,其特征在于,所述透明光学元件在所述成像结构的邻侧设置至少一个,当所述透明光学元件设置有多个,多个所述透明光学元件在所述光电传感器所在平面上以所述成像结构为中心均匀分布。
5.根据权利要求3所述的识别装置,其特征在于,所述透明光学元件围绕所述成像结构外周设置。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的识别装置,其特征在于,所述透明光学元件的折射率在1.3-1.6之间。
7.根据权利要求6所述的识别装置,其特征在于,所述透明光学元件采用透明粘合材料。
8.根据权利要求6所述的识别装置,其特征在于,所述成像结构至少满足以下条件之一:
所述成像结构设置于所述光学识别模组内部,所述成像结构包括光学镜头,所述光学镜头用于对携带有生物特征信息的光束进行汇聚后入射所述光电传感器;
所述成像结构设置于所述光学识别模组内部,所述成像结构包括准直层,所述准直层包括具有遮光孔的遮光层和/或微透镜阵列层,携带有生物特征信息的光束经过所述微透镜阵列层和/或经过所述遮光层的遮光孔后入射所述光电传感器;
所述成像结构包括具有多个小孔的小孔层,所述成像结构设置在所述光学识别模组和所述显示面板之间,或者,所述成像结构设置在所述显示面板中,携带有生物特征信息的光束经过所述光学元件的小孔后入射所述光电传感器。
9.根据权利要求8所述的识别装置,其特征在于,所述成像结构的上表面与所述显示面板的下表面之间具有间隔距离,所述间隔距离大于0.5mm。
10.一种电子设备,其特征在于,包括显示面板,以及设置在所述显示面板下的如权利要求1-9中任意一项所述的识别装置。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,所述显示面板包括基板,以及在所述基板上依次设置的发光结构、滤光层和盖板,所述发光结构发出的光束经所述显示面板上表面携带生物特征信息后反射入所述识别装置,点光源设置于所述显示面板内。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,所述点光源为所述发光结构中包含n*m个像素单元的像素区,其中,n和m为像素单元的个数,且n和m均为大于等于1且小于等于20的正整数。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,
所述点光源在所述发光结构上所属的像素区与携带生物特征信息的光束在所述发光结构上所属的区域不同,和/或,所述点光源的出光波长范围与携带生物特征信息的光束的出光波长范围不同。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述发光结构中设置有像素定义材料单元,和/或,所述滤光层还包括黑矩阵;
所述像素定义材料单元与所述黑矩阵至少满足以下条件之一:
在所述黑矩阵上设置有透光孔,由所述盖板一侧入射的光束通过所述透光孔可由所述基板射出;
在所述像素定义材料单元上设置有通光孔,由所述盖板一侧入射的光束通过所述通光孔可由所述基板射出。
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