一種指紋識別器件及顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發明的實施例提供一種指紋識別器件及顯示裝置，涉及顯示技術領域，可防止人體電場的波動對指紋識別的影響，提高指紋識別的準確性。該指紋識別器件包括用于識別用戶指紋的測試面，所述測試面上設置有接地導體，和/或，與所述測試面相接觸的鄰域內設置有接地導體，其中，所述接地導體突出或平齊于所述測試面。該指紋識別器件可應用于指紋識別過程中。
【專利說明】
一種指紋識別器件及顯示裝置
技術領域
[0001]本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種指紋識別器件及顯示裝置。
【背景技術】
[0002]光電轉化器件，例如，光敏二極管器、光敏三極管器等，可以把不同光強的光信號轉化為電信號，因此，在光學指紋識別技術中，通常利用光電轉化器件的這一感光特性采集受測者的指紋信息。
[0003]具體的，在指紋識別器件內，光電轉化器件輸出的電流與手指皮膚攜帶靜電的大小相關，根據光電轉化器件輸出的電流值的不同，可以識別出指紋中谷和脊的相應位置，即得到受測者的指紋信息。
[0004]但是，人體內的生物環境是時時變化，人體所處的外界環境也是時時變化的，這會導致皮膚攜帶的靜電大小不太穩定，例如，在夏天極為干燥的環境下，手指皮膚的靜電幾乎為零，此時，當手指皮膚與指紋識別器件接觸后，光電轉化器輸出的電流幾乎為零，導致指紋識別器件無法準確識別出指紋中谷和脊的相應位置。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種指紋識別器件及顯示裝置，可防止人體電場的波動對指紋識別的影響，提尚指紋識別的準確性。
[0006]為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案:
[0007]—方面，本發明提供一種指紋識別器件，包括用于識別用戶指紋的測試面，其特征在于，
[0008]所述測試面上設置有接地導體，和/或，與所述測試面相接觸的鄰域內設置有接地導體，其中，所述接地導體突出或平齊于所述測試面。
[0009]進一步地，所述接地導體為包圍所述測試面的接地金屬環。
[0010]進一步地，所述指紋識別器件還包括:
[0011]第一基板；
[0012]所述第一基板上設置有多個光電轉化器件；
[0013]所述光電轉化器件上設置有電極層，所述電極層用于施加固定電壓；
[0014]所述電極層上設置有電致發光層；
[0015]以及位于所述電致發光層之上的第二基板。
[0016]進一步地，所述電致發光層與所述第二基板之間還設置有第一絕緣層，所述第一絕緣層內懸浮設置有多個金屬圖案。
[0017]進一步地，所述金屬圖案與所述光電轉化器件一一對應設置。
[0018]進一步地，所述第一絕緣層與所述電致發光層之間還設置有緩沖層。
[0019]進一步地，所述光電轉化器件與所述電極層之間通過第二絕緣層隔離。
[0020]進一步地，所述第一基板為硅基板或玻璃基板。
[0021]進一步地，所述第二基板為玻璃基板或藍寶石基板。
[0022]另一方面，本發明提供一種顯示裝置，包括顯示區域和顯示區域外圍的非顯示區域，其中，所述非顯示區域內設置有上述任一項所述的指紋識別器件。
[0023]至此，本發明提供一種指紋識別器件及顯示裝置，該指紋識別器件包括用于識別用戶指紋的測試面，該測試面上設置有接地導體，和/或，與該測試面相接觸的鄰域內設置有接地導體，其中，該接地導體突出或平齊于該測試面。這樣，當用戶的手指皮膚接觸該測試面時，同時與該接地導體接觸，由于該接地導體接地，因此，無論人體電場如何波動，與該接地導體接觸的手指皮膚的電壓均為0，進而，手指皮膚與指紋識別器件內的光電轉化器件之間的電勢差相等，但是，由于手指皮膚上谷和脊到達光電轉化器件的路徑長度不同，因此，谷和脊到達光電轉化器件的電勢變化速率不同，也就是說，在手指皮膚與光電轉化器件之間的同一高度處，與谷所對應的電壓，和與脊所對應的電壓不同，從而識別出谷和脊的相應位置，即得到受測者的指紋信息。可以看出，本發明實施例提供的指紋識別器件可防止人體電場的波動對指紋識別的影響，提高指紋識別的準確性。
【附圖說明】
[0024]圖1a為本發明實施例提供的一種指紋識別器件的俯視結構圖一；
[0025]圖1b為本發明實施例提供的一種指紋識別器件的俯視結構圖二；
[0026]圖1c為本發明實施例提供的一種指紋識別器件的俯視結構圖三；
[0027]圖2為本發明實施例提供的一種指紋識別器件的原理示意圖；
[0028]圖3為本發明實施例提供的一種指紋識別器件沿AB剖線的剖面結構示意圖一；
[0029]圖4為本發明實施例提供的一種指紋識別器件沿AB剖線的剖面結構示意圖二；
[0030]圖5為本發明實施例提供的一種顯示裝置的俯視結構圖。
【具體實施方式】
[0031]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0032]另外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0033]本發明實施例提供的一種指紋識別器件100，如圖1a所示，為指紋識別器件100的俯視結構圖，該指紋識別器件100包括用于識別用戶指紋的測試面11，其中，測試面11上設置有接地導體12。
[0034]又或者，如圖1b所示，接地導體12可以設置在與該測試面11相接觸的鄰域內。
[0035]又或者，如圖1c所示，該接地導體12可以同時設置在測試面11，和與測試面11相接觸的鄰域內，本發明實施例對此不做限定。
[0036]其中，接地導體12應突出或平齊于測試面11，這樣，用戶手指在接觸測試面11時，可以同時與接地導體12接觸，使得用戶手指接地。
[0037]示例性的，由于金屬的導電性能較好，該接地導體12具體可以為包圍該測試面11的接地金屬環。
[0038]具體的，如圖2所示，為指紋識別器件100的原理示意圖，其中，當用戶的手指皮膚接觸該測試面11時，同時與該接地導體12接觸，由于該接地導體12接地，因此，無論人體電場如何波動，與該接地導體12接觸的手指皮膚的電壓均為0，進而，手指皮膚上的谷和脊與指紋識別器件100內的光電轉化器件13之間的電勢差相等，該電勢差為V1-V0，但是，由于谷和脊到達光電轉化器件13的路徑長度不同，因此，谷和脊到達光電轉化器件13的電勢變化速率不同，即壓降的變化不相同。
[0039]如圖2所示，在手指皮膚與光電轉化器件13之間的同一高度h處，與谷所對應的電壓V2，和與脊所對應的電壓V3不同(當Vl大于O時，V2大于V3)，從而可以識別出谷和脊的相應位置，即得到受測者的指紋信息。可以看出，由于與該接地導體12接觸的手指皮膚的電壓均為0，因此，本發明實施例提供的指紋識別器件100可避免人體電場的波動對指紋識別的影響，提尚指紋識別的準確性。
[0040]進一步地，如圖3所示，為所述指紋識別器件100沿圖1a中AB剖線的剖面結構示意圖，其中，該指紋識別器件100還包括:
[0041]第一基板21;
[0042]該第一基板21上設置有多個光電轉化器件13;
[0043]該光電轉化器件上設置有電極層22，該電極層22用于施加固定電壓；
[0044]該電極層22上設置有電致發光層23，該電致發光層23內的電致發光材料在不同電勢差下可產生與該電勢差對應的光能。
[0045]以及位于電致發光層23之上的第二基板14(該第二基板14上與用戶指紋接觸的一面即為測試面11)。
[0046]這樣，電致發光層23發出的光可以照射至光電轉化器件13上，使光電轉化器件13將不同光強的光信號轉化為電信號，例如，電流信號、電壓信號等。
[0047]如上所述，在手指皮膚與光電轉化器件13之間的同一高度處，與谷所對應的電壓V2，和與脊所對應的電壓V3不同(當Vl大于O時，V2大于V3)，以電致發光層23為例，在電致發光層23中，與谷所對應的電壓較大，因此，該位置的電致發光材料發出的光強較強，照射到對應的光電轉化器件13上之后，光電轉化器件13將該光強較強的光信號轉化為電流il;相應的，在電致發光層23中，與脊所對應的電壓較小，因此，該位置的電致發光材料發出的光強較弱，照射到對應的光電轉化器件13上之后，光電轉化器件13將該光強較弱的光信號轉化為電流i2，此時，i2小于il，這樣，便可以識別出谷和脊的相應位置，得到受測者的指紋信息。
[0048]其中，上述光電轉化器件13可以為光電二極管或光電三極管等將光信號轉換為電信號的器件，本發明實施例對此不做限定。
[0049]上述電極層22內具體可以包括IT0(Indium tin oxide，氧化銦錫)等導電材料，本發明實施例對此不做限定。
[0050]上述電致發光層23內的電致發光材料可以為任意將電能轉化為光能的物質，例如小分子熒光粉等，本發明實施例對此不做限定。
[0051]上述第一基板21具體可以為硅基板或玻璃基板等，本發明實施例對此不做限定。
[0052]進一步地，如圖4所示，電致發光層23與測試面11之間還設置有第一絕緣層31，該第一絕緣層31內懸浮設置有多個金屬圖案32。
[0053]這是因為，金屬圖案32可以使電荷的分布更加均勻，從而能夠準確描繪出指紋內谷和脊的變化趨勢。
[0054]示例性的，如果沒有設置金屬圖案32，光電轉化器件13根據接收到的光束的光強輸出不同的電流值，即與谷對應的電流值11，和與脊對應的電流值12，最終可根據這兩個電流值繪制出用戶指紋的黑白圖像，用于指示谷和脊的相對位置。
[0055]而當電致發光層23與測試面11之間的第一絕緣層31內懸浮設置有多個金屬圖案32時，每一處谷和脊所對應的金屬圖案32可以有多個，此時，金屬圖案32可以使電荷的分布更加均勻，以圖4中的脊為例，與脊對應的金屬圖案32有兩個，這兩個金屬圖案32所帶的電壓可能有差異，那么，光電轉化器件13相應輸出的電流值也會有差異，進而，根據這些不同的電流值可以繪制出從谷到脊或者從脊到谷的變化趨勢，即得到的用戶指紋可以是帶有灰階的圖像。
[0056]另外，金屬圖案32還可以將電致發光層23發出的光束反射至光電轉化器件13，優選的，如圖4所示，該金屬圖案32與光電轉化器件13可以一一對應設置，這樣，電致發光層23發出的光束照射到對應的金屬圖案32后，該金屬圖案32可以將光束反射到對應的光電轉化器件13上，從而提高光電轉化器件13進行光電轉化的靈敏度。
[0057]另外，仍如圖4所示，第一絕緣層31與電致發光層23之間還設置有緩沖層41，該緩沖層41可以保護電致發光層23內的電致發光材料向第一絕緣層31侵蝕。
[0058]并且，仍如圖4所示，該光電轉化器件13與電極層22之間可通過第二絕緣層33隔離。
[0059]其中，第一絕緣層31和第二絕緣層33可采用氮氧化硅等絕緣材料制作。
[0060]另外，對于傳統的電容式指紋識別器件，其指紋識別原理是:利用電容傳感器測量出指紋引起的極小的電導率變化信號，然后用這些測得的數據形成指紋的圖像，因此，為了避免其他電信號的干擾，這種電容式指紋識別器件對用于識別用戶指紋的測試面的介電常數和厚度等要求較高，通常只能采用藍寶石材料制作第二基板。
[0061]而本發明實施例提供的指紋識別器件100，是利用光電轉化器件的光敏特性來識別指紋的谷和脊的相對位置，其對于電信號的抗干擾能力較強，因此，第二基板14除了使用常規的藍寶石基板外，還可以使用普通的玻璃基板，例如硬化玻璃基板等，其制作工藝和制作成本更低。
[0062]進一步地，本發明實施例還提供了一種顯示裝置200，如圖5所示，為該顯示裝置200的俯視結構圖，該顯示裝置200可以劃分為顯示區域51，以及設置在顯示區域51外圍的非顯示區域52，此時，本發明實施例提供的上述任一種指紋識別器件100均可設置在該非顯示區域52，從而使顯示裝置200可以在實現顯示功能的同時實現指紋識別功能。
[0063]示例性的，該顯示裝置200可以應用于:液晶面板、電子紙、0LED(0rganic Light-Emitting D1de，有機發光二極管)面板、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。
[0064]至此，本發明提供一種指紋識別器件及顯示裝置，該指紋識別器件包括用于識別用戶指紋的測試面，該測試面上設置有接地導體，和/或，與該測試面相接觸的鄰域內設置有接地導體，其中，該接地導體突出或平齊于該測試面。這樣，當用戶的手指皮膚接觸該測試面時，同時與該接地導體接觸，由于該接地導體接地，因此，無論人體電場如何波動，與該接地導體接觸的手指皮膚的電壓均為O，進而，手指皮膚與指紋識別器件內的光電轉化器件之間的電勢差相等，但是，由于手指皮膚上谷和脊到達光電轉化器件的路徑長度不同，因此，谷和脊到達光電轉化器件的電勢變化速率不同，也就是說，在手指皮膚與光電轉化器件之間的同一高度處，與谷所對應的電壓，和與脊所對應的電壓不同，從而識別出谷和脊的相應位置，即得到受測者的指紋信息。可以看出，本發明實施例提供的指紋識別器件可防止人體電場的波動對指紋識別的影響，提高指紋識別的準確性。
[0065]在本說明書的描述中，具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0066]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種指紋識別器件，包括用于識別用戶指紋的測試面，其特征在于， 所述測試面上設置有接地導體，和/或，與所述測試面相接觸的鄰域內設置有接地導體，其中，所述接地導體突出或平齊于所述測試面。2.根據權利要求1所述的指紋識別器件，其特征在于，所述接地導體為包圍所述測試面的接地金屬環。3.根據權利要求1所述的指紋識別器件，其特征在于，所述指紋識別器件還包括: 第一基板； 所述第一基板上設置有多個光電轉化器件； 所述光電轉化器件上設置有電極層，所述電極層用于施加固定電壓； 所述電極層上設置有電致發光層； 以及位于所述電致發光層之上的第二基板。4.根據權利要求3所述的指紋識別器件，其特征在于，所述電致發光層與所述第二基板之間還設置有第一絕緣層，所述第一絕緣層內設置有多個金屬圖案。5.根據權利要求4所述的指紋識別器件，其特征在于，所述金屬圖案與所述光電轉化器件——對應設置。6.根據權利要求4所述的指紋識別器件，其特征在于，所述第一絕緣層與所述電致發光層之間還設置有緩沖層。7.根據權利要求3-6中任一項所述的指紋識別器件，其特征在于，所述光電轉化器件與所述電極層之間通過第二絕緣層隔離。8.根據權利要求3-6中任一項所述的指紋識別器件，其特征在于，所述第一基板為硅基板或玻璃基板。9.根據權利要求3-6中任一項所述的指紋識別器件，其特征在于，所述第二基板為玻璃基板或藍寶石基板。10.—種顯示裝置，包括顯示區域和顯示區域外圍的非顯示區域，其特征在于，所述非顯示區域內設置有如權利要求1-9中任一項所述的指紋識別器件。
【文檔編號】G06K9/20GK105893990SQ201610355774
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】劉英明, 董學, 薛海林, 陳小川, 王海生, 丁小梁, 楊盛際, 王鵬鵬, 趙衛杰, 楊明, 李昌峰, 劉偉
【申請人】京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司