[实用新型]用于指纹感测的装置、通信设备和指纹感测装置

说明书

本公开涉及用于指纹感测的装置、通信设备和指纹感测装置。一种用于指纹感测的装置包括由透明层覆盖的触摸显示层。触摸显示层可发射光以对触摸透明层的手指表面进行照明。触摸显示层对于从表面到下层的反射光为透明的。下层包括准直器层和像素化图像传感器。准直器层可准直反射光，并且像素化图像传感器可感测准直的反射光。准直器可准直反射光，以实现在触摸透明层的手指表面的区域与在像素化图像传感器上形成的对应图像的区域之间的一对一的成像比率。本公开的实施例能够保证指纹感测的性能一致性。

技术领域

本说明书整体涉及传感器技术，并且更具体地讲，涉及具有窄视场(NFV)准直器和基于薄膜晶体管(TFT)的有机成像器件的屏下光学指纹传感器。

背景技术

指纹感测和匹配是用于个人识别或验证的可靠且广泛应用的技术。具体地讲，指纹识别的一种通用方法涉及：扫描人的样本指纹以形成图像，以及存储该图像作为人的独特特征。诸如出于验证的目的，可将样本指纹的特征同与已存储在数据库中的参考指纹相关联的信息进行比较，以确定对人的正确识别。

对于电子设备，并且更具体地讲便携式设备例如便携式通信设备中的验证和/或认证而言，光学指纹传感器可能特别有利。光学指纹传感器可例如由便携式通信设备的外壳承载，并且其尺寸可设定为感测来自单个手指的指纹。在例如如上所述的集成到电子设备或主机设备中的光学指纹传感器的情况下，认证可例如由主机设备的处理器快速执行。光学指纹传感器面临的挑战包括随时间推移的性能的一致性，因为玻璃空气界面不足够稳定以用于小面积匹配。另一方面，使用互补金属氧化物半导体(CMOS)的大面积传感器不节省成本。不同的反射光线在不同角度的分隔是另一个挑战，因为许多照明图案必须用于分隔反射光线，这导致长(例如，几秒)的图像捕获时间。

实用新型内容

为了保证指纹感测的性能一致性，同时节省成本并减少图像捕获时间，本公开的实施例提供了用于指纹感测的装置、通信设备和指纹感测装置。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于指纹感测的装置。该装置包括：触摸显示层，触摸显示层被透明层覆盖并且被配置为发射光以对触摸透明层的手指表面进行照明，其中触摸显示层对于来自手指表面的反射光为透明的并且允许反射光到达下层，下层包括：准直器层，准直器层被配置为准直反射光；和像素化图像传感器，像素化图像传感器被配置为感测所准直的反射光，其中准直器被配置为准直反射光，以实现在触摸透明层的手指表面的区域与在像素化图像传感器上形成的对应图像的区域之间的一对一的成像比率。

在一个实施例中，触摸显示层包括有机发光二极管显示器。

在一个实施例中，像素化图像传感器包括基于薄膜晶体管的有机成像器件。

在一个实施例中，准直器层包括光纤板，光纤板包括与不透明分隔体材料捆绑在一起的一组光纤膜，并且准直器层被配置为实现在约+/-0.5度至+/-10度的范围内的窄视场。

在一个实施例中，准直器层包括微孔板，微孔板包括嵌入不透明玻璃或树脂材料中的透明玻璃或树脂，并且准直器层被配置为提供在约+/-0.5度至+/-10度的范围内的窄视场。

在一个实施例中，还包括微透镜层，微透镜层位于微孔板的顶部上并且被配置为分隔成角度的照明反射。

在一个实施例中，准直器层的透射率在约-6dB至0dB的范围内。

在一个实施例中，触摸显示层和下层的总特征信噪比值大于约12dB。

在一个实施例中，触摸透明层的手指表面包括脊和谷，并且其中准直器层被配置为分隔由谷的壁的成角度的照明产生的反射。