[发明专利]指纹识别装置和电子设备

说明书

本发明提供了一种指纹识别装置和电子设备。该指纹识别装置由上至下依次包括：微透镜阵列、滤光单元组阵列、第一透明介质层、红外滤光层以及第二透明介质层，该第一透明介质层内设置有至少一个挡光层，每一个挡光层设置有小孔阵列，该第二透明介质层内设置有金属布线层和位于该金属布线层下方的像素单元阵列，该金属布线层设置有该像素单元阵列对应的光阑阵列，与该同一像素单元对应的该小孔阵列中小孔的第一中心和该光阑阵列中光阑的第二中心的连线垂直于该像素单元阵列的上表面。该指纹识别装置不仅能够在保证指纹识别效果的基础上集成真假指纹识别功能，还能够在轻薄化该指纹识别装置的基础上，提升该指纹识别装置的通用性和用户体验。

本申请要求于2019年11月04日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/115443、发明名称为“指纹识别装置和电子设备”的PCT申请以及于2019年11月01日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/115162、发明名称为“指纹检测装置和电子设备”的PCT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

本申请涉及光学指纹技术领域，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

由于未来手持电子产品日益小型化，目前镜头式的屏下光学指纹产品的尺寸难以适应这种趋势，急需向着厚度更薄、体积更小、集成化程度更高的方向发展。而当前存在的小型化方案中，利用准直孔成像的图像对比度与准直孔的深度有关，需要比较大的深度才能实现较高的成像质量，同时这种方案的光线利用率较低。利用微透镜聚焦的方案，受限于工艺和透镜面形，虽然光线利用率较高，但是光路设计较为复杂，而且，在兼容其他功能时容易导致指纹识别装置的厚度过厚，降低了实用性。

因此，本领域急需一种厚度较小且能够保证指纹检测效果的微透镜聚焦方案。

发明内容

提供了一种指纹识别装置和电子设备，不仅能够保证所述指纹识别装置具有较小的厚度，还能够保证指纹检测效果。

第一方面，提供了一种指纹识别装置，所述指纹识别装置适用于显示屏的下方，以实现屏下光学指纹识别，所述指纹识别装置包括：

微透镜阵列，用于设置在所述显示屏的下方；

滤光单元组阵列，所述滤光单元组阵列设置在所述微透镜阵列的下方，所述滤光单元组阵列中的每个滤光单元组包括至少两个滤光单元，所述至少两个滤光单元分别用于透过至少两种颜色的光信号；

第一透明介质层，所述第一透明介质层设置在所述滤光单元组阵列的下方，所述第一透明介质层内设置有至少一个挡光层，所述至少一个挡光层中的每一个挡光层设置有小孔阵列；

红外滤光层，所述红外滤光层设置在所述第一透明介质层的下方；

第二透明介质层，所述第二透明介质层设置在所述红外滤光层的下方，所述第二透明介质层内设置有金属布线层和位于所述金属布线层下方的像素单元阵列，所述金属布线层设置有所述像素单元阵列对应的光阑阵列；

其中，第一中心和第二中心的连线垂直于所述像素单元阵列的上表面，所述第一中心包括所述小孔阵列中的与所述像素单元阵列中的同一像素单元对应的开孔的中心，所述第二中心为所述光阑阵列中与所述同一像素单元对应的光阑的中心，以使得所述微透镜阵列将经由所述显示屏的上方的手指返回的，并垂直于所述显示屏的指纹检测信号，通过所述至少一个挡光层中的每一个挡光层的开孔会聚至所述光阑阵列的光阑内，所述像素单元阵列用于接收所述指纹检测信号并基于接收到的所述指纹检测信号识别所述手指的指纹信息。

基于叠层结构设计所述指纹识别装置，不仅能够将检测指纹需要的各个器件或层集成到一起，还能够避免在单独封装完某一个器件后再在封装完的器件上制备其他器件或层，相当于，可以整体封装所述指纹识别装置，相应的，有利于轻薄化所述指纹识别装置。