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1. (WO2019033356) ANTI-ALIASING IMAGING ELEMENT, PHOTOSENSITIVE MODULE, DISPLAY MODULE AND ELECTRONIC DEVICE
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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

附图

0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016  

说明书

发明名称 : 抗混叠成像元件、感光模组、显示模组及电子设备

技术领域

[0001]
本实用新型涉及一种感测生物特征信息的抗混叠成像元件、感光模组、显示模组及电子设备。

背景技术

[0002]
目前,生物信息传感器,尤其是指纹识别传感器,已逐渐成为移动终端等电子产品的标配组件。由于光学式指纹识别传感器比电容式指纹识别传感器具有更强的穿透能力,因此有人提出一种应用于移动终端的光学式指纹识别模组。如图1所示,该光学式指纹识别模组包括光学式指纹传感器400和光源402。其中,该光学式指纹传感器400设置于移动终端的保护盖板401下方。该光源402临近该光学式指纹识别传感器400的一侧设置。当用户的手指F接触保护盖板401时,光源402发出的光信号穿过保护盖板401并到达手指F,经过手指F的谷和脊的反射后,被光学式指纹识别传感器400接收,并形成手指F的指纹图像。
[0003]
然,上述光学指纹识别模组获取的图像较模糊,有待改进。
[0004]
实用新型内容
[0005]
本实用新型实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型实施方式需要提供一种抗混叠成像元件、感光模组、显示模组及电子设备。
[0006]
本实用新型实施方式的一种抗混叠成像元件,包括吸光墙以及由吸光墙围成的多个第一透光区域和多个第二透光区域,且所述第二透光区域的截面面积比所述第一透光区域的截面面积大。
[0007]
本实用新型实施方式的抗混叠成像元件可应用于光学式感测,且用于生物特征信息的感测,使得感测到的生物特征信息更加清晰。
[0008]
在某些实施方式中,所述吸光墙包括多个交替层叠设置的吸光块和垫高块。通过垫高块与吸光块层叠设置形成吸光墙,加快了抗混叠成像元件的制程,而且保证了抗混叠成像元件的抗混叠效果。
[0009]
在某些实施方式中,所述垫高块为透明材料制成。
[0010]
在某些实施方式中,位于不同层的所述垫高块的厚度不相等。通过对垫高块的厚度设置,避免了干扰信号穿过抗混叠成像元件,从而提高了抗混叠成像元件的抗混叠效果。
[0011]
在某些实施方式中,所述第一透光区域和第二透光区域内填充透明材料。通过第一透光区域和第二透光区域内填充透明材料,不但增加抗混叠成像元件的强度,也可避免杂质进入第一透光区域和第二透光区域内而影响透光效果。
[0012]
本实用新型实施方式提供一种抗混叠成像元件,包括多层交替层叠设置的吸光层和透明支撑层;所述吸光层包括多个间隔设置的吸光块,且所述多个吸光块之间形成多个第一间隔和多个第二间隔;所述透明支撑层由透明材料填充形成,且一并填充所述第一间隔和所述第二间隔;其中,所述第一间隔对应的区域形成第一透光区域,所述第二间隔对应的区域形成第二透光区域。
[0013]
通过交替层叠设置的吸光层和透明支撑层,使得抗混叠成像元件的制备更加简单,且保证了抗混叠成像元件的抗混叠效果。
[0014]
在某些实施方式中,所述每一层透明支撑层的厚度不相等。
[0015]
在某些实施方式中,所述透明支撑层的厚度逐层增大。
[0016]
通过对透明支撑层的厚度设置,避免了干扰信号穿过抗混叠成像元件,从而提高了抗混叠成像元件的抗混叠效果。
[0017]
本实用新型实施方式提供一种感光模组,包括:
[0018]
感光装置,包括一感光面板,用于感测光信号;和
[0019]
抗混叠成像元件,位于所述感光面板上方,所述抗混叠成像元件为上述任意一实施方式的抗混叠成像元件。
[0020]
在某些实施方式中,所述抗混叠成像元件直接形成在所述感光面板上,或者,所述抗混叠成像元件独立制成后,再设置于所述感光面板上。
[0021]
在某些实施方式中,所述感光模组进一步用于感测接近或接触所述感光模组的目标物体的预定生物特征信息。
[0022]
由于目标物体不同部位对光信号的反射存在差异,感光面板感测到的光信号会存在混叠,从而造成获取的生物特征信息模糊,因此本实用新型实施方式通过在感光面板上设置抗混叠成像元件,提高了感光模组的感测精度。
[0023]
另外,本实用新型提出的感光模组不但实现了显示区内目标物体的生物特征信息的感测,而且还实现了显示区内任意位置的目标物体的生物特征信息的感测。
[0024]
本实用新型实施方式提供一种显示模组,包括:
[0025]
显示装置,包括显示面板,用于执行图像显示;
[0026]
感光模组,设置于所述显示面板下方,所述感光模组为上述任意一实施方式的感光模组,用于感测光信号,以获取接触或接近所述显示面板的目标物体的预定生物特征信息。
[0027]
本实用新型实施方式中,由于显示模组包括上述任一实施方式的感光模组,因此该显示模组具有感光模组具有的所有技术效果。另外,感光模组利用显示装置发出的光信号进行目标物体的生物特征信息的感测,从而节省了光源,降低了显示模组的成本。
[0028]
本实用新型实施方式提供一种电子设备,包括上述任意一实施方式的抗混叠成像元件、感光模组或者显示模组。如此,该电子设备具有抗混叠成像元件、感光模组和显示模组的上述所有有益效果。
[0029]
本实用新型实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型实施方式的实践了解到。

附图说明

[0030]
本实用新型实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0031]
图1是现有技术的一种应用于电子设备的光学式感测结构的示意图;
[0032]
图2是本实用新型一实施方式的感光面板的局部结构示意图;
[0033]
图3是图2示出的感光模组中抗混叠成像元件能穿过的光信号示意图;
[0034]
图4是本实用新型一实施方式的抗混叠成像元件的局部结构示意图;
[0035]
图5是本实用新型另一实施方式的抗混叠成像元件的局部结构示意图;
[0036]
图6是本实用新型一实施方式的抗混叠成像元件的形成过程;
[0037]
图7是本实用新型又一实施方式的抗混叠成像元件的局部结构示意图;
[0038]
图8是本实用新型另一实施方式的感光模组的局部结构示意图;
[0039]
图9是本实用新型一实施方式的感光装置的结构框图;
[0040]
图10是图9所示的感光单元一实施方式的结构示意图;
[0041]
图11是图9所示的感光单元另一实施方式的结构示意图;
[0042]
图12是本实用新型一实施方式的显示模组的局部结构示意图;
[0043]
图13是本实用新型一实施方式的显示面板的显示区域和感光面板的感测区域的对应关系示意图;
[0044]
图14是本实用新型另一实施方式的显示模组的局部结构示意图;
[0045]
图15是本实用新型一实施方式的显示模组应用于电子设备的正面结构示意图;
[0046]
图16是图15中的电子设备沿I-I线的剖面结构示意图,其中仅示出了电子设备的部分结构。

具体实施方式

[0047]
下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
[0048]
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“接触”或“触摸”包括直接接触或间接接触。例如,下文中揭示的感光模组、显示模组,其被设置在电子设备的内部,例如保护盖板的下方,则用户手指通过保护盖板间接接触该感光模组以及显示模组。
[0049]
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“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;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0050]
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0051]
进一步地,所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。 然而,本领域技术人员应意识到,没有所述特定细节中的一个或更多,或者采用其它的结构、组元等,也可以实践本实用新型的技术方案。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本实用新型。
[0052]
在某些实施方式中,请参照图2,图2示出了本实用新型一实施方式的感光模组的局部结构。该感光模组2包括感光装置20(参见图9)和抗混叠成像元件28。其中,感光装置20又包括一感光面板200,该感光面板200包括供光信号穿过的多个第三透光区域P1以及非透光区域P2,且非透光区域P2内设有感光单元22。该感光单元22用于感测光信号,并将感测到的光信号转换为相应的电信号。感光装置20进一步用于将感测到的光信号转换为电信号,并根据转换后的电信号获取接触或接近该感光面板200的目标物体的预定生物特征信息。抗混叠成像元件28设置于感光面板200上方,用于防止相邻的感光单元22之间接收到的光信号产生混叠。进一步地,抗混叠成像元件28包括多个供光信号穿过的第一透光区域282和第二透光区域285,第二透光区域285与第三透光区域P1对应设置,多个感光单元22与第一透光区域282对应设置,用于接收穿过该第一透光区域282的光信号。
[0053]
上述目标物体的生物特征信息例如但不限于指纹、掌纹、耳纹、脚掌等皮肤纹路信息,以及心率、血氧浓度、静脉等其他生物特征信息。目标物体例如但不限于人体,也可以为其他合适类型的物体。
[0054]
本实用新型实施方式的感光模组2通过在感光面板200上设置抗混叠成像元件28,从而使得感光单元22执行光感测后获得准确的生物特征信息,从而提高了感光装置20的感测精度。
[0055]
在某些实施方式中,感光单元22与第一透光区域282正对设置,如此能保证穿过第一透光区域282的光信号全部被感光单元22接收,提高了感光装置20的感测精度。
[0056]
在某些实施方式中,抗混叠成像元件28具有吸光特性,照射到抗混叠成像元件28上的光信号中,只有与所述感光面板200近似垂直的光信号才能从抗混叠成像元件28的第一透光区域282和第二透光区域285穿过,其余的光信号均被抗混叠成像元件28吸收,而感光单元22对应第一透光区域282设置,因此仅有从第一透光区域282穿过的光信号被感光单元22接收。如此,可以防止相邻的感光单元22之间接收的光信号产生混叠。需要说明的是,与感光面板200近似垂直的光信号包括垂直于所述感光面板200的光信号,以及相对所述感光面板200的垂直方向偏移预设角度范围内的光信号。该预设角度范围为±20°内。
[0057]
在某些实施方式中,结合参照图2和图3,图3示出了穿过抗混叠成像元件28的光 信号范围。由于抗混叠成像元件28的吸光特性,只有光信号L1和光信号L2之间的光信号可以通过第一透光区域282到达感光单元22,其余的光信号均被抗混叠成像元件28的吸光墙281吸收。可选地,该第一透光区域282以圆孔为例,由图3可知,第一透光区域282的孔径越小,通过第一透光区域282的光信号的角度α的范围越小,因此抗混叠成像元件28的抗混叠效果越好。如此,通过抗混叠成像元件28设置的较小孔径的第一透光区域282,能提高抗混叠成像元件28的抗混叠效果。另外,由于抗混叠成像元件28的第一透光区域282的孔径较小,因此每一感光单元22将对应多个第一透光区域282,从而使得感光单元22能感测到足够的光信号,提高了感光模组2的感测精度。
[0058]
在某些实施方式中,请继续参照图2,抗混叠成像元件28包括吸光墙281,上述多个第一透光区域282和第二透光区域285均由吸光墙282围合形成。该吸光墙281由吸光材料形成。该吸光材料包括金属氧化物、炭黑涂料、黑色油墨等。其中,金属氧化物中的金属例如但不限于铬(Cr)、镍(Ni)、铁(Fe)、钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)的一种或几种。第一透光区域282和第二透光区域285的轴向延伸方向为与感光面板200垂直的方向,以使照射到抗混叠成像元件28的光信号中,与感光面板200近似垂直的方向上的光信号可以穿过第一透光区域282和第二透光区域285,其余的光信号均被吸光墙281吸收。
[0059]
进一步地,请参照图4,图4示出了本实用新型一实施方式的抗混叠成像元件28的结构。吸光墙281为多层结构,且该吸光墙包括交替层叠设置的吸光块281a和垫高块281b。一实施方式中,该吸光块281a由吸光材料形成。该吸光材料例如但不限于金属氧化物、炭黑涂料、黑色油墨等。其中,金属氧化物中的金属例如但不限于铬(Cr)、镍(Ni)、铁(Fe)、钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)的一种或几种。垫高块281b例如但不限于由透明材料形成的透明层,例如半透明材料、吸光材料等。
[0060]
在某些实施方式中,位于同一层的多个吸光块281a间隔设置,且该同一层中各吸光块281a之间的第一间隔281c所对应的区域为第一透光区域282,吸光块281a之间的第二间隔281d对应的区域为第二透光区域285。进一步地,同一层的多个吸光块281a以及多个垫高块281b可以一次制成。具体地,通过提供一掩膜,所述掩膜为一体成型的膜片,且该膜片对应吸光块281a的位置形成开孔,且该开孔的形状与大小与吸光块283的形状大小一致,且开孔的间隔包括第一间隔281c和第二间隔281d。同理,同一层地多个垫高块281b也可以通过该掩膜蒸镀的方法形成。如此通过该掩膜依次在一承载物上蒸镀形成交替层叠设置的吸光块281a以及垫高块281b,从而形成抗混叠成像元件28。
[0061]
本实用新型实施方式通过垫高块281b的设置,不但加快了抗混叠成像元件28的制程,而且通过垫高块281b的高度设置,能保证抗混叠成像元件28的抗混叠效果。例如,设置不同层的垫高块281b的高度,可以避免相对感光面板200垂直方向偏移±20°以外的光信号穿过垫高块281b,从而提高了感光模组2的感测精度。
[0062]
在某些实施方式中,上述第一透光区域282和第二透光区域285内均可以填充透明材料,以增加抗混叠成像元件28的强度,也可避免杂质进入第一透光区域282内和第二透光区域285内而影响透光效果。为了保证第一透光区域282和第二透光区域285的透光效果,透明材料可以选用透光率较大的材料,例如玻璃、PMMA(亚克力)、PC(聚碳酸酯)等等。
[0063]
在某些实施方式中,请参照图5,图5示出了本实用新型另一实施方式的抗混叠成像元件的结构。该抗混叠成像元件28为多层结构,且该抗混叠成像元件28包括交替层叠设置的吸光层283和透明支撑层284;所述吸光层283包括多个间隔设置的吸光块283a。而且,该多个吸光块283a之间形成第一间隔283b和第二间隔283c。所述透明支撑层284由透明材料填充形成,且一并填充所述吸光块283a之间的第一间隔283b和第二间隔283c。其中,第一间隔283b对应的区域为第一透光区域282,第二间隔283c对应的区域为第二透光区域285。
[0064]
进一步地,请参照图6,图6示出了本实用新型一实施方式的抗混叠成像元件的制备过程。具体地,在制备抗混叠成像元件28时,在一承载物上先涂覆一层吸光材料,并在吸光材料层上将第一透光区域282和第二透光区域285对应的部分刻蚀掉,未被蚀刻的部分形成多个吸光块283a。该刻蚀技术例如但不局限于光刻蚀、X射线刻蚀、电子束刻蚀和离子束刻蚀。而且刻蚀类型可包括干法刻蚀和湿法刻蚀两种。然后,在蚀刻后的吸光块283上涂覆一层透明材料,且该透明材料不但覆盖多个吸光块283a,还一并填充多个吸光块283a之间的第一间隔283b和第二间隔283c,从而形成透明支撑层284。然后,按照吸光层283的形成方式在透明支撑层284上形成多个吸光块283a,依次类推形成多层交替层叠的吸光层283和透明支撑层284,从而形成抗混叠成像元件28。
[0065]
进一步地,为了保证第一透光区域282和第二透光区域285的透光效果,形成透明支撑层284的透明材料可以选用透光率较大的材料,例如玻璃、PMMA(亚克力)、PC(聚碳酸酯)、环氧树脂等。
[0066]
在某些实施方式中,请参照图7,图7示出了本实用新型另一实施方式的抗混叠成像元件的结构。该抗混叠成像元件28包括交替层叠设置的吸光层283和透明支撑层284,且不同层的透明支撑层284的厚度不相等。即图7中厚度h1、h2和h3的值不相等。可 选地,该透明支撑层284的厚度逐层增大,即h1<h2<h3。如此可以避免相对感光面板垂直方向偏移±20°以外的光信号穿过吸光块283a之间的透明支撑层284,从而提高了感光模组2的感测精度。需要说明的是,每层透明支撑层284的厚度参数,以及吸光块283a的宽度和高度参数,可进行不同的设置以及多种设置组合方式,来提高感光模组2的感测精度。
[0067]
在某些实施方式中,抗混叠成像元件28直接形成于感光面板200上,即上述抗混叠成像元件28形成时的承载物为设有感光单元22的感光面板200。然,可变更地,该抗混叠成像元件28例如独立制成后再设置于设有感光单元22的感光面板200上,从而加快了感光模组2的制程。
[0068]
在某些实施方式中,以目标物体为手指等生物体为例,当手指接触或接近感光模组2时,若有环境光照射于手指上,而手指具有很多组织结构,例如表皮、骨头、肉、血管等,因此环境光中的部分光信号会穿透手指,部分光信号则被手指吸收。穿透手指的光信号将到达感光单元22,此时感光单元22不但感测到经目标物体反射回来的光信号,还感测到环境光穿透手指的光信号,如此无法进行准确地感测。因此,为了避免环境光影响感光单元22对目标物体的感测,请参照图8,图8示出了本实用新型另一实施方式的感光模组的结构。该感光模组2进一步包括滤光膜29,所述滤光膜29设置在所述抗混叠成像元件28与所述感光面板200之间,且对应感光单元22设置。该滤光膜用于将预设波段以外的光信号进行过滤。然,可变更地,该抗混叠成像元件28设置在所述滤光膜29与所述感光面板200之间,例如滤光膜29设置于抗混叠成像元件28远离感光面板200的一侧。
[0069]
本实用新型实施方式通过该滤光膜29,将反射回来的光信号中预设波段以外的光信号滤除,从而提高了感光模组2的感测精度。
[0070]
在某些实施方式中,预设波段为蓝色光信号对应的波段,即滤光膜29将蓝色光信号以外的光信号滤除。
[0071]
在某些实施方式中,预设波段为绿色光信号对应的波段,即滤光膜29将绿色光信号以外的光信号滤除。
[0072]
在环境光的红色光信号、蓝色光信号以及绿色光信号中,手指等目标物体F对红色光信号的吸收最弱,其次是绿色光信号,对蓝色光信号的吸收最强。即环境光照射于手指上,大量的蓝色光信号被手指吸收,只有少量的,甚至没有蓝色光信号穿透手指。因此,选择蓝色光信号或绿色光信号以外波段的光信号进行过滤,可以大大消除环境光的干扰,提高感光模组2的感测精度。
[0073]
请继续参照图2,该感光面板200包括透明基板26以及形成在透明基板26上的多 个感光单元22。透明基板26例如但不限于玻璃基板、塑料基板、水晶、蓝宝石等,另外,该透明基板26可以为刚性材质,也可以为柔性材质,例如柔性薄膜。若透明基板26为柔性材质,则该感光模组2不但厚度变薄,而且还可以适用于具有曲面显示屏的电子设备中。
[0074]
在某些实施方式中,请参照图9,图9示出了本实用新型一实施方式的感光装置的结构。该感光装置20包括感光面板200,多个感光单元22呈阵列分布于透明基板26上,而且透明基板26上例如还形成有与感光单元22电性连接的扫描线组和数据线组,扫描线组用于传输扫描驱动信号给感光单元22,以激活感光单元22执行光感测,数据线组用于将感光单元执行光感测而产生的电信号输出。该透明基板26例如但不限于硅基板、金属基板、印刷电路板等。
[0075]
具体地,感光单元22呈阵列分布,例如矩阵分布。当然,也可以为其他规则方式分布或非规则方式分布。扫描线组包括多条扫描线201,数据线组包括多条数据线202,多条扫描线201与多条数据线202相互交叉设置,且设置在相邻的感光单元22之间。例如,多条扫描线G1、G2…Gm沿Y方向间隔布设,多条数据线S1、S2…Sn沿X方向间隔布设。然,可变更地,该多条扫描线201与多条数据线202不限定图9中示出的垂直设置,也可以呈一定角度的设置,例如30°、60°等。另外,由于扫描线201和数据线202的导电性,因此处于交叉位置的扫描线201和数据线202之间通过绝缘材料进行隔离。
[0076]
需要说明的是,上述扫描线201和数据线202的分布以及数量的设置并不局限于上述例举的实施方式,可以根据感光单元22的结构的不同而对应设置相应的扫描线组和数据线组。
[0077]
进一步地,多条扫描线201均连接一感光驱动电路23,多条数据线202均连接一信号处理电路25。感光驱动电路23用于提供相应的扫描驱动信号,并通过对应的扫描线201传输给相应的感光单元22,以激活该感光单元22执行光感测。该感光驱动电路23形成在透明基板26上,当然也可以通过连接件(例如,柔性电路板)与感光单元22电性连接,即连接多条扫描线201。信号处理电路25通过数据线202接收相应的感光单元22执行光感测而产生的电信号,并根据该电信号来获取目标物体的生物特征信息。
[0078]
在某些实施方式中,包括该感光面板200的感光装置20除了包括上述的信号处理电路25、感光驱动电路23之外,还包括一控制器27,该控制器27用于控制驱动电路输出相应的扫描驱动信号,例如但不局限于逐行激活感光单元22执行光感测。该控制器27还用于控制信号处理电路25接收感光单元22输出的电信号,并在接收执行光感 测的所有感光单元22输出的电信号后,根据该电信号生成目标物体的生物特征信息。
[0079]
进一步地,上述信号处理电路25以及控制器27例如通过连接件(例如,柔性电路板)与感光单元22电性连接。
[0080]
在某些实施方式中,请参照图10,图10示出了一实施方式的感光单元22与扫描线201和数据线202的连接结构。该感光单元22包括至少一感光器件220和开关器件222。该开关器件222具有一控制端C以及两信号端,例如为第一信号端Sn1和第二信号端Sn2。其中,开关器件222的控制端C与扫描线201连接,开关器件222的第一信号端Sn1经感光器件220连接一参考信号L,开关器件222的第二信号端Sn2与数据线202连接。需要说明的是,图10示出的感光单元22仅用于举例说明,并不限于感光单元22的其他组成结构。
[0081]
具体地,上述感光器件220例如但不限于光敏二极管、光敏三极管、光电二极管、光电阻、薄膜晶体管的任意一个或几个。以光电二极管为例,通过在光电二极管的两端施加负向电压,此时,若光电二极管接收到光信号时,将产生与光信号成一定比例关系的光电流,接收到的光信号强度越大,产生的光电流则越大,光电二极管负极上的电压下降的速度也就越快,因此通过采集光电二极管负极上的电压信号,从而获得目标物体不同部位反射的光信号强度,进而获得目标物体的生物特征信息。可以理解的是,若要增大感光器件220的感光效果,则设置多个感光器件220。
[0082]
进一步地,开关器件222例如但不限于三极管、MOS管、薄膜晶体管中的任意一个或几个。当然,该开关器件222也可以包括其他类型的器件,数量也可以为2个、3个等。
[0083]
在某些实施方式中,为了进一步提高感光模组2的感测精度,也可以选择对蓝色或绿色光信号的感光灵敏度高的感光器件220。通过选择对蓝色光信号或绿色光信号的感光灵敏度高的感光器件220执行光感测,使得该感光器件220对蓝色光信号或绿色光信号的感光更灵敏,因此一定程度上也避免了环境光中红色光信号造成的干扰,从而提高了感光模组2的感测精度。
[0084]
以图10示出的感光单元22结构为例,该薄膜晶体管TFT的栅极作为开关器件222的控制端C,薄膜晶体管TFT的源极和漏极对应作为开关器件222的第一信号端Sn1和第二信号端Sn2。薄膜晶体管TFT的栅极与扫描线201连接,薄膜晶体管TFT的源极与光电二极管D1的负极连接,薄膜晶体管TFT的漏极与数据线202连接。光电二极管D1的正极连接参考信号L,该参考信号L例如为地信号或负电压信号。
[0085]
在上述感光单元22执行光感测时,通过扫描线201给薄膜晶体管TFT的栅极施加 一驱动信号,以驱动薄膜晶体管TFT导通。此时,数据线202连接一正电压信号,当薄膜晶体管TFT导通后,数据线202上的正电压信号经薄膜晶体管TFT施加至光电二极管D1的负极,由于光电二极管D1的正极接地,因此光电二极管D1两端将施加一反向电压,使得光电二极管D1处于反向偏置,即处于工作状态。此时,当有光信号照射到该光电二极管D1时,光电二极管D1的反向电流迅速增大,从而引起光电二极管D1上的电流变化,该变化的电流可以从数据线202上获取。由于光信号的强度越大,产生的反向电流也越大,因此根据数据线202上获取到的电流信号,可以获得光信号的强度,进而获得目标物体的图像信息。
[0086]
在某些实施方式中,上述参考信号L可以为正电压信号、负电压信号、地信号等。只要数据线202上提供的电信号与该参考信号L施加在光电二极管D1两端,使得光电二极管D1两端形成反向电压,以执行光感测,均在本实用新型限定的保护范围内。
[0087]
可以理解的是,上述感光单元22中薄膜晶体管TFT和光电二极管D1的连接方式并不局限于图10示出的连接方式,也可以为其他连接方式。例如,如图11所示,示出了本实用新型另一一实施方式的感光单元22与扫描线201和数据线202的连接结构。薄膜晶体管TFT的栅极G与扫描线201连接,薄膜晶体管TFT的漏极D与光电二极管D1的正极连接,薄膜晶体管TFT的源极S与数据线202连接。光电二极管D1的负极连接正电压信号。
[0088]
在某些实施方式中,开关器件222可以设置在感光器件220的下方,或者开关器件222与感光器件220部分重叠设置。扫描线201和数据线202也可以设置于开关器件222下方。如此可以使得感光单元22、扫描线201和数据线202的设置更加紧凑,而且在设置面积有限的情况下,增大感光器件220的感光面积,从而加强了感光面板200的感测效果。
[0089]
具体地,在某些实施方式中,所述感光器件220的半导体层以及上电极也可延伸到开关器件222的上方,以提高感测面积。以感光器件220为光电二极管为例,光电二极管的阳极和半导体层延伸到开关器件222的上方,覆盖开关器件222,阳极对应开关器件222的区域上方进一步设置遮光层,以防光线照射开关器件222。光电二极管的阴极与开关器件222连接。所述阴极为下电极,例如由非透光的导电材料制成,所述非透光的导电材料例如为金属材料。
[0090]
请参照图12,图12示出了本实用新型一实施方式的显示模组1的局部结构。该显示模组1包括一显示装置(图中未示出)和感光模组2。该显示装置又包括一显示面板100,用于执行图像显示。感光模组2为上述任一实施方式的感光模组2,且该感光模组 2设置在显示面板100上方,用于感测光信号,以获取接触或接近该显示模组1的目标物体的预定生物特征信息。
[0091]
具体地,显示面板100包括多个显示像素12,相邻的显示像素12之间具有间隔H。感光模组2包括一感光面板200。由于感光模组2中的感光面板200位于显示面板100上方,因此为了不影响显示面板100的显示,感光模组2中的感光面板200设有第三透光区域P1,该第三透光区域P1与显示像素12对应设置,以供显示面板100发出的光信号穿过。在某些实施方式中,为了提高显示面板的显示效果,第三透光区域P1的面积略大于显示像素12的面积。
[0092]
另外,由于基板26上的扫描线201、数据线202、感光器件220的不透光特性,而且为了避免光信号照射到开关器件222而影响开关器件222的性能,因此基板26上形成扫描线201、数据线202、感光器件220、和开关器件222的区域成为感光面板200的非透光区域。该非透光区域位于显示面板100的间隔H上方。相应地,开关器件222和感光器件220位于非透光区域内。可以理解的是,若感光面板200上设置的部件能实现透光或者省略了某些不透光结构的部件,则该非透光区域也可以变成第三透光区域P1。例如,在某些实施方式中,所述扫描线201和数据线202也可为由透明导电材料制成,位于第三透光区域P1。因此,本实用新型实施方式中,第三透光区域P1和非透光区域的位置和大小没有严格的限定,可根据实际情况而灵活调整。
[0093]
在某些实施方式中,继续参照图12,该感光模组2中的抗混叠成像元件28与感光面板200与显示面板100层叠设置,即感光面板200位于抗混叠成像元件28和显示面板100之间。
[0094]
在某些实施方式中,所述感光面板200与显示面板100相互贴合的一面共用同一个基板,例如显示面板100与感光面板100贴合的一面为一保护基板,则感光面板200中的感光单元22直接设置于保护基板上。通过感光面板200与显示面板100共用一个基板,即节省了基板26,从而减小了显示模组的厚度。
[0095]
显示模组1工作时,显示面板100发出光信号,以实现相应的显示效果。此时,若有目标物体接触或触摸该显示模组1,显示面板100发出的光信号到达目标物体后发生反射,反射回来的光信号被感光面板200接收,感光面板200将接收到的光信号转换为与光信号对应的电信号。感光模组2中的信号处理电路25(请参照图9)根据感光面板200产生的电信号,获得目标物体的预定生物特征信息。
[0096]
进一步地,显示装置进一步包括显示驱动电路(图中未示出),用于驱动该多个显示像素发光,以用作所述感光模组进行光感测时的光源。显示驱动电路可以设置于显示面板100 上,也可以通过柔性电路板与显示像素12连接。
[0097]
进一步地,显示装置进一步用于执行触摸感测,当所述显示装置检测到目标物体的触摸或接近之后,所述显示驱动电路驱动对应触摸区域的显示像素发光。
[0098]
在某些实施方式中,感光面板200用于执行对显示面板100的显示区域内任意位置的目标物体的生物特征信息感测。具体的,例如请结合参照图12和图13,显示面板100具有一显示区域101和非显示区域102,该显示区域101由显示面板100的所有显示像素12的发光区域界定,显示区域101以外的区域为非显示区域102,非显示区域102用于设置驱动显示像素12的显示驱动电路等电路或者设置供柔性电路板连接的线路绑定区。感光面板200具有一感测区域203和非感测区域204,该感测区域203由感光面板200的所有感光单元22的感测区域界定,感测区域203以外的区域为非感测区域204,非感测区域204用于设置驱动感光单元22执行光感测的感光驱动电路23等电路或者供柔性电路板连接的线路绑定区。感测区域203的形状与显示区域101的形状一致,且感测区域203的大小大于或等于显示区域101的大小,如此使得感光面板200能对接触或接近显示面板100的显示区域101任意位置的目标物体的预定生物特征信息的感测。进一步地,感光面板200的面积小于或等于显示面板100的面积,且感光面板100的形状与显示面板100的形状一致,如此便于感光面板200与显示面板100的组装。然,可变更地,在某些实施方式中,感光面板200的面积也可以大于显示面板100的面积。
[0099]
在某些实施方式中,所述感光面板200的感测区域203也可为小于显示面板100的显示区域101,以实现显示面板100的局部显示区域101的目标物体的预定生物特征信息的感测。
[0100]
在某些实施方式中,请参照图14,图14示出了本实用新型另一实施方式的显示模组的局部结构。该显示像素12包括红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B三种显示像素,并不局限显示像素12的其他像素结构。例如,该显示像素也可以为黑白像素,或者红色像素、绿色像素和蓝色像素;或者红色像素、绿色像素、蓝色像素、白色像素;或者红色像素、绿色像素、蓝色像素和白色像素。上述感光器件220设置在非透光区域P2内。为了加强感光器件220的感光效果,该感光器件220尽可能做大,即非透光区域P2除开关器件222、扫描线201和数据线202以外的区域都用来形成感光器件220。
[0101]
进一步地,参照图15和图16,图15示出了本实用新型一实施方式的电子设备的结构,图16示出了图15所示的电子设备沿I-I线的剖面结构,而且图16仅示出了电子设备的部分结构。该电子设备设有上述任意一实施结构的显示模组,既用于电子设备的图像显示,又用于对接触或接近电子设备的目标物体的生物特征信息进行感测。
[0102]
电子设备例如但不局限为消费性电子产品、家居式电子产品、车载式电子产品、金融终端产品等合适类型的电子产品。其中,消费性电子产品如为手机、平板电脑、笔记本电脑、桌面显示器、电脑一体机等。家居式电子产品如为智能门锁、电视、冰箱、穿戴式设备等。车载式电子产品如为车载导航仪、车载DVD等。金融终端产品如为ATM机、自助办理业务的终端等。图15示出的电子设备以手机类的移动终端为例,然上述显示模组也可适用于其它合适的电子产品,并不局限于手机类的移动终端。
[0103]
具体地,该移动终端3的正面设有一显示面板100,该显示面板100上方设有保护盖板300。可选地,该显示面板100的屏占比较高,例如80%以上。屏占比是指显示面板100的显示区域101占移动终端3的正面区域的比例。该感光面板200对应设置在该显示面板100的上方,并位于保护盖板300下方。该感光面板200用于感测接触或接近显示面板100的显示区域101任意位置的目标物体的预定生物特征信息。
[0104]
当移动终端3处于亮屏状态、且处于生物特征信息感测模式时,该显示面板100发出光信号。当一物体接触或接近该显示区时,该感光面板200接收由该物体反射回来的光信号,转换接收到的光信号为相应的电信号,并根据该电信号获取该物体的预定生物特征信息,例如,指纹图像信息。从而,该感光面板200可实现对接触或接近显示区域101任意位置的目标物体进行感测。
[0105]
本实用新型实施方式的电子设备中,具有如下优点:
[0106]
第一、感光面板与显示面板贴合,并利用显示面板发出的光信号实现目标物体的生物特征信息感测,不需要额外设置光源,从而不但节省了电子设备的成本,而且还实现了对接触显示面板的显示区域任意位置的目标物体进行生物特征信息感测。而且,该显示模组中感光模组可以独立制成后,再与显示装置进行组装,从而加快了电子设备的制备。
[0107]
第二,由于目标物体不同部位对光信号的反射存在差异,相邻的感光单元之间感测到的光信号会存在混叠,从而造成获取的感测信息模糊,因此本实用新型实施方式通过设置抗混叠成像元件,防止了相邻的感光单元接收的光信号产生混叠,提高了感光模组的感测精度。
[0108]
第三,将感光面板位于显示面板上方,因此经目标物体反射回来的光信号直接到达感光面板,从而避免了光信号传输过程中其他物质的干涉,提高了感光模组的感测精度。
[0109]
进一步地,所述电子设备进一步包括一触摸传感器(图中未示出),所述触摸传感器用于在一目标物体接触所述保护盖板时,确定所述目标物体的触摸区域,以供电子设备在所述触摸区域内执行生物特征信息感测。
[0110]
在某些实施方式中,所述触摸传感器或者与所述保护盖板300集成,或者与感光面板200集成,或者与显示面板100集成。通过集成的触摸传感器,不但实现了对目标物体地触摸检测,而且也减小了电子设备的厚度,有利于电子设备朝轻薄化方向发展。
[0111]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
[0112]
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0113]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

权利要求书

[权利要求 1]
一种抗混叠成像元件,其特征在于:包括吸光墙以及由吸光墙围成的多个第一透光区域和多个第二透光区域,且所述第二透光区域的截面面积比所述第一透光区域的截面面积大。
[权利要求 2]
如权利要求1所述的抗混叠成像元件,其特征在于:所述吸光墙包括多个交替层叠设置的吸光块和垫高块。
[权利要求 3]
如权利要求2所述的抗混叠成像元件,其特征在于:所述垫高块为透明材料制成。
[权利要求 4]
如权利要求3所述的抗混叠成像元件,其特征在于:位于不同层的所述垫高块的厚度不相等。
[权利要求 5]
如权利要求1-4任一项所述的抗混叠成像元件,其特征在于:所述第一透光区域和第二透光区域内填充透明材料。
[权利要求 6]
一种抗混叠成像元件,其特征在于:包括多层交替层叠设置的吸光层和透明支撑层;所述吸光层包括多个间隔设置的吸光块,且所述多个吸光块之间形成多个第一间隔和多个第二间隔;所述透明支撑层由透明材料填充形成,且一并填充所述第一间隔和所述第二间隔;其中,所述第一间隔对应的区域形成第一透光区域,所述第二间隔对应的区域形成第二透光区域。
[权利要求 7]
如权利要求6所述的抗混叠成像元件,其特征在于:所述每一层透明支撑层的厚度不相等。
[权利要求 8]
如权利要求7所述的抗混叠成像元件,其特征在于:所述透明支撑层的厚度逐层增大。
[权利要求 9]
一种感光模组,包括: 感光装置,包括一感光面板,用于感测光信号;和 抗混叠成像元件,位于所述感光面板上方,所述抗混叠成像元件为权利要求1-5任意一项所述的抗混叠成像元件或者如权利要求6-8任意一项所述的抗混叠成像元件。
[权利要求 10]
如权利要求9所述的感光模组,其特征在于:所述抗混叠成像元件直接形成在所述感光面板上,或者,所述抗混叠成像元件独立制成后,再设置于所述感光面板上。
[权利要求 11]
如权利要求9所述的感光模组,其特征在于:所述感光模组进一步用于感测接近或接触所述感光模组的目标物体的预定生物特征信息。
[权利要求 12]
一种显示模组,包括: 显示装置,包括显示面板,用于执行图像显示; 感光模组,设置于所述显示面板下方,所述感光模组为权利要求9-11任意一项所述的感光模组,用于感测光信号,以获取接触或接近所述显示面板的目标物体的预定生物特征信息。
[权利要求 13]
一种电子设备,包括权利要求1-8任意一项所述的抗混叠成像元件,或者包括权利要求9-11任意一项所述的感光模组,或者包括权利要求12所述的显示模组。

附图

[ 图 0001]  
[ 图 0002]  
[ 图 0003]  
[ 图 0004]  
[ 图 0005]  
[ 图 0006]  
[ 图 0007]  
[ 图 0008]  
[ 图 0009]  
[ 图 0010]  
[ 图 0011]  
[ 图 0012]  
[ 图 0013]  
[ 图 0014]  
[ 图 0015]  
[ 图 0016]