[发明专利]屏下光学指纹成像装置

说明书

本发明提供了一种屏下光学指纹成像装置，包括：配置有发光单元的基板；设置于基板一侧的光感元件，其用于将光信号转换为电信号进行成像；设置于基板背离光感元件一侧的第一膜片单元，其包括第一1/4波片和第一线偏振片，第一1/4波片位于第一线偏振片和基板之间；设置于第一膜片单元背离基板一侧的第三1/4波片，其光轴和第一线偏振片的偏振方向之间形成第三角度，第三角度的数值为45°±5°；设置在第三1/4波片背离基板一侧的盖板，其具有透光区域，透光区域用于供用户的手指按压或靠近。本发明实施例屏下光学指纹成像装置可以有效的提高成像稳定性和质量。

技术领域

本发明涉及屏下光学指纹技术领域，尤其涉及一种屏下光学指纹成像装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

屏下指纹目前可采用指纹传感器成像的方法应用在OLED显示屏下。具体的，显示面板中配置的OLED光源发出的光，经依次设置于显示面板外表面的1/4波片和线偏振片到达按压或接触在玻璃盖板上的手指。光在手指的脊的位置会发成漫反射而亮度降低，而在谷的位置由于发生镜面反射亮度较高。从而反射回来并到达指纹传感器的光的亮度不同，实现成像。

如图1所示，OLED显示屏的显示面板400中配置的OLED光源400c发出的光，经过1/4波片100a和线偏振片100b后出射线偏振光①和④。其中，线偏振光①指向用户手指的谷，而线偏振光④指向用户手指的脊。并且，用户手指的谷不与盖板玻璃500接触，而用户手指的脊与盖板玻璃500接触。

由此，用户手指的谷所对应的盖板玻璃500表面的两侧，分别是玻璃材质和空气。并且，已知的，光在玻璃材质中的传播速度要小于光在空气中的传播速度。也就是说，相对于盖板玻璃500的制成材料而言，用户手指的谷与盖板玻璃500之间容置的空气是光疏介质。

根据光的反射原理，光由光密介质射向光疏介质时，会在两者的交界处发生反射。这样，大部分线偏振光①会在盖板玻璃500处发生镜面反射。反射回的光②仍然为和线偏振片100b偏振方向相同的线偏振光，从而其可以穿过线偏振片100b。随后，再穿过1/4波片100a出射圆偏振光③，并射向屏下，到达指纹传感器600。

同样的，用户手指的脊所对应的盖板玻璃500表面的两侧，分别是玻璃材质和用户的手指。由于玻璃材质与用户手指之间的密度差异，远小于玻璃材质与空气之间的密度差异。从而，光在玻璃材质中的传播速度，与光在用户手指中的传播速度的差异也较小。也就是说，盖板玻璃500的制成材料与用户手指的光密程度相近。

由此，大部分线偏振光④会在用户手指脊的位置处发生漫反射。这样，漫反射回来的光⑤的强度及亮度相较于镜面反射回来的光②较弱。并且，反射回的光⑤仍然为和线偏振片100b偏振方向相同的线偏振光，从而其可以穿过线偏振片100b。随后，再穿过1/4波片100a出射圆偏振光⑥，并射向屏下，到达指纹传感器600。

那么，由脊反射回来的圆偏振光⑥的强度及亮度，相较于在谷的位置发生镜面反射回来的圆偏振光③较弱。从而，指纹传感器600根据脊谷反射回来的光的亮度差进行成像。

由上述可知，现有利用屏下的指纹传感器600进行成像的技术，基于其成像原理，要求用户的手指必须与盖板玻璃500很好的贴合，以使光能在手指的脊的位置处发生区别于镜面反射的漫反射。如此，才能使得到达指纹传感器600的反射光的强度和亮度产生差异化，从而成像。

然而，在某些情况下，例如外界温度较低，导致用户的手指较为较硬；或者，用户手指较为干燥等，则用户的手指可能难以与盖板玻璃500保持贴合。那么，用户手指的脊与盖板玻璃500之间的接触不充分。则此时，在脊的位置也有可能发生镜面反射。这样，最终到达指纹传感器600的反射光的强度和亮度的差异不明显，成像稳定性和质量较差。