电子终端及具有生物特征识别功能的装置的制作方法

本申请实施例涉及生物特征识别和触控技术领域，尤其涉及一种电子终端及具有生物特征识别功能的装置。

背景技术：

随着移动终端引入生物特征识别技术，比如指纹特征识别，生物特征认证代替了传统的密码认证、手势动作认证等，使得认证不再需要其他操作，只需要手指与传感器接触即可，在保证移动终端安全的同时，极大的增加了移动终端使用的便利性，从而使得生物特征识别功能成了移动终端的标配。

现有技术中，以指纹特征识别的应用为例，在移动终端正面的Home按键处集成指纹特征识别按键，或者在产品的背面增加单独的指纹特征识别按键，在使用的过程中，通过操作正面的Home按键或者背面的指纹特征识别按键实现指纹特征检测功能。

随着终端外形(高屏占比)的演变和用户对体验要求的升级，把指纹识别置于终端正面屏幕显示区域内即屏内指纹特征识别成为业界研究的重要方向。比如基于光学是指纹特征识别装置，则指纹特征识别装置包括光源以及感应单元，而为了实现屏内指纹特征识别，光学式方案的思路是利用OLED屏幕没有背光板，基本透明的特点，在OLED屏幕后面放置光学检测传感器，用类似摄像头的技术，把指纹的图像拍摄下来，然后进行匹配。但是这种方案即只能配合OLED屏幕使用，而无法在目前广泛使用的LCD屏幕上实现，通用性较差。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种电子终端及具有生物特征识别功能的装置，用以至少解决现有技术中的上述问题。

为实现本申请实施例的目的，本申请实施例提供了一种电子终端，其包括：第一显示屏、第二显示屏和生物特征识别装置，所述生物特征识别装置包括具有多个感应单元的感应阵列，所述感应阵列设置在所述第一显示屏的下方，所述生物特征识别装置的生物特征检测有效区域位于所述第一显示屏的至少部分显示区域；所述第一显示屏包括多个自体发光器件；在所述第一显示屏存在手指按压时，所述自体发光器件发出的光线被所述手指反射并形成射向所述感应阵列的反射光线，所述感应阵列用于对所述反射光线进行感应，以根据感应到的所述反射光线进行生物特征识别。

可选地，在本申请的任一实施例中，针对所述第一显示屏和第二显示屏为两个独立的显示屏；或者，所述第一显示屏和第二显示屏采用一个整体的自体发光显示屏，其中自体发光显示屏被整体地划分为两个区域，其中一个区域配置为所述第二显示屏，另外一个区域配置为第一显示屏。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第二显示屏作为所述电子终端的主显示屏并设置在所述电子终端的主显示区域，同时，所述第一显示屏作为副显示屏并设置在所述电子终端的边缘区域。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一显示屏和所述第二显示屏配合实现整体画面显示，或者，所述第一显示屏和所述第二显示屏间隔设置并分别提供不同的显示功能。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一显示屏为有机发光二极管显示屏，且所述自体发光器件为有机发光二极管。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一显示屏和所述第二显示屏位于同一水平面内。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一显示屏设置在所述电子终端的下巴区域，或者，所述第一显示屏设置在所述电子终端的上额区域；或者，所述第一显示屏邻近于所述第二显示屏的左侧或者右侧设置。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述电子终端具有两个或者多个第一显示屏，其中所述生物特征识别装置设置在其中一个所述第一显示屏的下方。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述生物特征识别装置的感应阵列设置在所述第一显示屏下方的中间区域，且所述感应阵列所在的区域面积小于所述第一显示屏的显示区域的面积。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述生物特征识别装置的感应阵列设置在所述第一显示屏的整个下方区域。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述生物特征识别装置采用单独一个光学生物特征模组，其感应阵列所在的区域覆盖所述第一显示屏的整个显示区域；或者，所述生物特征识别装置采用具有多个光学生物特征检测单元的光学生物特征模组，其中所述多个光学生物特征检测单元并列设置在所述第一显示屏的整个下方区域。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一显示屏在进入工作状态时显示有多个应用程序图标，当手指按压在所述第一显示屏的任意一个所述应用程序图标时，所述生物特征识别装置位于手指按压位置下方的感应单元对手指进行生物特征采集，所述电子终端的操作系统在所述生物特征匹配验证成功之后根据用户手指按压的应用程序图标，直接启动对应的应用程序。

可选地，在本申请的任一实施例中，当用户手指按压的位置并未配置应用程序图标时，所述电子终端的操作系统在所述生物特征匹配验证成功之后直接加载主页面或功能页面。

可选地，在本申请的任一实施例中，在所述第一显示屏和第二显示屏的上方还配置有触控层，所述触控层用于在手指按压所述第一显示屏或所述第二显示屏时检测手指的按压位置。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述触控层覆盖所述第二显示屏和所述第一显示屏的至少部分显示区域。

可选地，在本申请的任一实施例中，还包括：读出电路，所述读出电路用于将所述生物特征识别装置的感应阵列对所述反射光线进行检测并生成的指纹感应信号读出，并对所述指纹感应进行信号处理之后输出给主控电路进行指纹特征的识别和匹配。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述读出电路和感应阵列集成在所述生物特征识别装置的内部，并且整体设置在第一显示屏的下方。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述感应阵列上方还设置有滤光层和/或导光层，所述滤光层用于滤除穿透按压在所述第一显示屏的手指的环境光，所述导光层用于将从手指表面反射回来的反射光线导引至所述感应阵列进行检测。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述导光层为在半导体硅片上制作而成的准直器层或者透镜层，且其具有多个准直单元或者透镜单元，其中每一个所述准直单元或者所述透镜单元分别对应所述感应阵列的其中一个所述感应单元；或者，所述感应阵列的其中一个所述感应单元对应于多个所述准直单元或者所述透镜单元。

本申请实施例还提供一种具有生物特征识别功能的装置，应用于具有显示屏的电子终端，其包括设置在所述显示屏下方的生物特征识别装置，所述生物特征识别装置包括具有多个感应单元的感应阵列，所述生物特征识别装置的生物特征检测有效区域位于所述显示屏的至少部分显示区域；在所述显示屏存在手指按压时，所述显示屏的自体发光器件发出的光线被所述手指反射并形成射向所述感应阵列的反射光线，所述感应阵列用于对所述反射光线进行感应，以根据感应到的所述反射光线进行生物特征识别。

本申请下述实施例中提供的电子终端，其包括：第一显示屏、第二显示屏和生物特征识别装置，所述生物特征识别装置包括具有多个感应单元的感应阵列，所述感应阵列设置在所述第一显示屏的下方，所述生物特征识别装置的生物特征检测有效区域位于所述第一显示屏的至少部分显示区域；所述第一显示屏包括多个自体发光器件；在所述第一显示屏存在手指按压时，所述自体发光器件发出的光线被所述手指反射并形成射向所述感应阵列的反射光线，所述感应阵列用于对所述反射光线进行感应，以根据感应到的所述反射光线进行生物特征识别。采用上述结构，第二显示屏作为电子终端的主显示屏并设置在电子终端的主显示区域，而第一显示屏作为副显示屏并设置在电子终端的边缘区域，因此，通过第一显示屏和第二显示屏的配合使用可以使得电子终端具有全面屏的特性，并且屏内生物特征(比如屏内指纹特征)识别在第一显示屏来实现，而不受作为主显示屏的第二显示屏的类型影响，因此屏内生物特征技术可以同时适用于采用有机发光二极管显示屏、液晶显示屏或者其他类型显示屏作为主显示屏的电子终端，从而提高了屏内生物特征识别的通用性。

附图说明

图1为本申请实施例一中电子终端的正面示意图；

图2为本申请实施例二中电子终端的正面示意图；

图3为本申请实施例三中电子终端的正面示意图；

图4为本申请实施例四中电子终端的正面示意图；

图5为本申请实施例五中电子终端的层结构示意图；

图6为本申请实施例六中应用到手机上的层结构示意图。

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本申请下述实施例中，以电子终端为智能手机为例进行说明，但是需要说明的是，本申请也可以应用于平板电脑、智能手表、智能手环、触摸键盘(Touchkeyboard)等终端。

本申请下述实施例中，以生物特征为指纹特征为例，生物特征识别装置具体为指纹特征识别装置，但是需要说明的是，本申请也可以用于基于光学原理进行其他生物特征的识别，比如心率或者血氧浓度等。

本申请下述实施例中提供的电子终端，其包括：第一显示屏、第二显示屏和生物特征识别装置，所述生物特征识别装置包括具有多个感应单元的感应阵列，所述感应阵列设置在所述第一显示屏的下方，所述生物特征识别装置的生物特征检测有效区域位于所述第一显示屏的至少部分显示区域；所述第一显示屏包括多个自体发光器件；在所述第一显示屏存在手指按压时，所述自体发光器件发出的光线被所述手指反射并形成射向所述感应阵列的反射光线，所述感应阵列用于对所述反射光线进行感应，以根据感应到的所述反射光线进行生物特征识别。采用上述结构，第二显示屏作为电子终端的主显示屏并设置在电子终端的主显示区域，而第一显示屏作为副显示屏并设置在电子终端的边缘区域，其尺寸可以小于第二显示屏；因此，通过第一显示屏和第二显示屏的配合使用可以使得电子终端具有全面屏的特性，并且屏内生物特征(比如屏内指纹特征)识别在第一显示屏来实现，而不受作为主显示屏的第二显示屏的类型影响，因此屏内生物特征技术可以同时适用于采用有机发光二极管显示屏、液晶显示屏或者其他类型显示屏作为主显示屏的电子终端，从而提高了屏内生物特征通用性。

图1为本申请实施例一中电子终端的正面示意图；如图1所示，其包括：第一显示屏101、第二显示屏102、指纹特征识别装置(图中未示出)，所述第二显示屏102作为所述电子终端的主显示屏并位于所述电子终端的主显示区域，所述第一显示屏101作为所述电子终端的副显示屏并位于所述电子终端的边缘区域，其中，所述第二显示屏102的显示面积大于所述第一显示屏101的显示面积。应该理解，虽然在图1所示的平面结构中所述第一显示屏101和所述第二显示屏102之间具有一定的间隔，但是实际产品中，优选地，所述第一显示屏101和所述第二显示屏102之间是紧靠在一起的，二者紧密相邻而使得肉眼基本无法感知两个显示屏的存在，且可以通过显示驱动所述第一显示屏101和所述第二显示屏102配合实现整体画面显示，从而实现类似于全面屏的设计。当然，在其他替代实施例中，所述第一显示屏101和所述第二显示屏102也可以间隔设置并分别提供不同的显示功能。

所述指纹特征识别装置可以为光学指纹模组，其可以设置在所述第一显示屏101的下方，来实现屏下(Under-display)指纹模组的结构；所述指纹特征识别装置包括感应阵列(sensor array)，所述感应阵列包括多个感应单元(sensor pixel)，所述多个感应单元可以具体为呈阵列式分布的光探测器(Photodetector)。

所述第一显示屏101包括多个自体发光器件，若所述第一显示屏101存在手指按压，所述自体发光器件发出的光线被所述手指反射改变传输路径并形成射向所述感应阵列的反射光线，所述感应阵列的感应单元可以对所述反射光线进行检测并将其转换为相应的电信号(即指纹感应信号)，基于所述指纹感应信号便可以获取到按压在所述第一显示屏101的手指的指纹图像，并进行相应的指纹特征匹配。

本实施例中，第二显示屏102作为手机的主显示屏，起主要的显示作用，比如显示文档、视频、图片等。具体地，第二显示屏102可以具体为液晶显示屏、有机发光二极管(OLED)显示屏、微型发光二极管(Micro-LED)显示屏或者其他类型的显示屏，在所述第二显示屏102采用液晶显示屏的情况下，由于是基于液晶显示原理，因此，第二显示屏102仍然需要背光源。

本实施例中，第一显示屏101作为副显示屏，用于进行辅助显示，比如用户自定义的快捷按键，类似智能手机中在屏幕下方设置的一些快捷启动应用程序图标或者快捷按键；并且，如上所述，所述第一显示屏101也可以配合所述第二显示屏102来进行整体画面显示。具体地，本实施例中，第一显示屏101采用自体发光器件的显示屏，比如OLED显示屏或者微型发光二极管显示屏。在采用OLED显示屏的情况下，所述第一显示屏101的自体发光器件可以具体为所述OLED显示屏的OLED显示像素单元，又称为OLED光源。

本实施例中，由于第一显示屏101包括自体发光器件作为显示像素单元，比如OLED光源。而所述指纹特征识别装置为采用基于光线反射原理进行指纹检测的光学指纹模组，且其设置在所述第一显示屏101的下方，因此，所述指纹特征识别装置可以直接复用第一显示屏101的自体发光器件作为光源，从而可以实现在第一显示屏101进行指纹特征的采集，即当手指按压在第一显示屏101上时，可以基于所述自体发光器件发出的光线被所述手指反射改变传输路径并形成射向所述感应阵列的反射光线进行检测，从而实现指纹特征的采集并且进行后续指纹识别。

作为一种可选的实现方式，所述感应阵列上方还可以设置有滤光层(Filter)和导光层，所述滤光层可以用于滤除穿透按压在所述第一显示屏101的手指的环境光，而所述导光层主要用于从手指表面反射回来的反射光线导引至所述感应阵列进行检测。所述感应阵列可以制作在感应芯片的表面，且所述感应芯片还可以包括检测电路、读出电路以及其他辅助电路；所述滤光层、所述导光层、所述感应阵列、其他光学部件及感应芯片可以封装在同一个光学指纹芯片内部。其中，所述导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层或者透镜(Lens)层，其具有多个准直单元或者透镜单元，其中每一个准直单元或者透镜单元可以分别对应所述感应阵列的其中一个感应单元，优选地，所述准直单元或者透镜单元跟所述感应阵列的感应单元之间为非一一对应关系来降低产生莫尔条纹干扰，比如一个感应单元可以对应于多个准直单元或者透镜单元，或者，所述准直单元或者透镜单元也可以采用不规则排列的方式，采用不规则排列的准直单元或者透镜单元可以通过后期软件算法来对每一个感应单元检测到的反射光线进行校正。

本实施例中，在本申请的任一电子终端实施例中，所述第一显示屏101和所述第二显示屏102位于同一水平面内。

进一步地，作为一种可选的实施例，所述第一显示屏101可以设置在所述电子终端的下巴区域，即邻近所述第二显示屏102的底部设置。但是，需要说明的是，在其他替代实施例中，所述第一显示屏101也可以设置在所述电子终端的上额区域，即邻近所述第二显示屏102的顶部设置；或者，所述第一显示屏101也可以邻近于所述第二显示屏102的左侧或者右侧设置。另外，所述电子终端也可以具有两个或者多个第一显示屏101，比如在邻近所述第二显示屏102的顶部和底部分别设置有一个第一显示屏101，其中所述指纹特征识别装置可以设置在其中一个第一显示屏101的下方。

在具体实施例中，所述第一显示屏101和第二显示屏102的具体面积大小可以根据产品的整体尺寸来定，同时，第一显示屏由于是副显示屏，优选器其尺寸只要是小于作为主显示屏的第二显示屏102即可。

图2为本申请实施例二中电子终端的正面示意图；本实施例中，第一显示屏101位于电子终端的下巴区域，且指纹特征识别装置103设置在第一显示屏101下方的局部区域，其中，所述指纹特征识别装置103的指纹检测有效区域(即其感应阵列所在的区域)的面积小于所述第一显示屏101的显示区域的面积。由于所述指纹特征识别装置103的指纹检测有效区域仅覆盖所述第一显示屏101的局部显示区域，因此只有在手指按压在上述局部显示区域时，所述指纹特征识别装置103才可以采集到指纹特征数据。同时，为了便于用户按压到所述指纹特征识别装置103的指纹检测有效区域，所述指纹特征识别装置103可以设置在所述第一显示屏101下方的中间区域，或者，所述第一显示屏101在所述指纹特征识别装置103的指纹检测功能被开启时可以在所述指纹特征识别装置103所在区域显示一个指纹按压引导图标。

本实施例中，所述第二显示屏102与第一显示屏101可以均采用OLED显示屏。进一步地，在具体实施时，针对第一显示屏101和第二显示屏102设置两个完全独立区域，二者的显示功能分别独立控制。或者，可替代地，第一显示屏101和第二显示屏102也可以采用一个整体的OLED显示屏来实现，其中OLED显示屏被整体地划分为两个区域，其中面积较大区域作为主显示区域并配置为第二显示屏102，面积较小区域作为副显示区域并配置为第一显示屏101。

图3为本申请实施例三中电子终端的正面示意图；本实施例中，与上述实施例不同的是，指纹特征识别装置103设置在第一显示屏101的整个下方区域，从而实现所述指纹特征识别装置103的指纹检测有效区域(即其感应阵列所在的区域)基本覆盖整个第一显示屏101的显示区域，即所述指纹检测有效区域的面积基本达到所述第一显示屏101的显示区域的面积。因此，用户通过手指按压所述第一显示屏101的显示区域的任一位置进行指纹输入，所述指纹特征识别装置103均可以对用户手指进行指纹特征数据采集。

作为一个可选的实施例，所述指纹特征识别装置103可以采用单独一个大尺寸的光学指纹模组，其感应阵列所在的区域覆盖整个第一显示屏101的显示区域；可替代地，所述指纹特征识别装置103也可以采用具有多个光学指纹检测单元的光学指纹模组，其中所述多个光学指纹检测单元并列设置在所述第一显示屏101的整个下方区域，且所述多个光学指纹检测单元的感应阵列所在的区域共同组成所述指纹特征识别装置103的指纹检测有效区域。

图4为本申请实施例四中电子终端的正面示意图；本实施例中，在上述图3实施例的基础上，在进入工作状态时，第一显示屏101可以配置显示有多个应用程序图标，由于在本实施例中指纹特征识别装置103的指纹检测有效区域覆盖所述第一显示屏101的整个显示区域，当手指按压在第一显示屏101的任意一个应用程序图标时，所述指纹特征识别装置103位于手指按压位置下方的感应单元可对手指进行指纹特征采集；在指纹特征识别及匹配验证成功之后，所述电子终端的操作系统可以根据用户手指按压的应用程序图标，直接启动对应的应用程序，从而实现了一步到达开启应用程序的目的。采用本实施例提供的技术方案，相较于现有技术中，需要先通过按电源键以点亮屏幕、再通过指纹输入验证或者输入密码解锁进入主页面、在主页面中找到应用程序、最后点击应用等多个步骤才能到达应用程序，显著地提升用户操作效率，提高用户体验。

若用户手指按压的位置并未配置应用程序图标，则在指纹特征识别及匹配验证成功之后，所述电子终端的操作系统可以直接加载主页面或其他功能页面。

需要说明的是，在本实施例中，除了在所述第一显示屏101配置上述应用程序图标以外，所述第一显示屏101也可以配置有多个快捷虚拟功能按键，比如数字按键、字母按键、特殊字符按键、其他部分功能按键(如音量、删除、回车等)等等。另外，所述第一显示屏101也可以配置有手势操作功能，比如通过双指动作实现图片放大等等；或者所述指纹特征识别装置103也可以具有指纹导航功能或者压力检测功能，利用所述指纹特征识别装置103的指纹导航功能或者压力检测功能，用户通过手指在所述第一显示屏101进行轻触、重压、滑动等操作，便可以来实现相应的系统控制，比如返回、音量调节、翻页、缩放、快捷启动应用等功能。

图5为本申请实施例五中电子终端的叠层结构示意图；具体地，如图5所示，所述电子终端包括：第一显示屏101、第二显示屏102、指纹特征识别装置103、读出电路123、触控层104、盖板105。其中：

第一显示屏101和第二显示屏102水平对齐且位于同一水平面内，进一步地，第一显示屏101邻近第二显示屏102一侧设置。所述指纹特征识别装置103设置在所述第一显示屏101的下方，其包括具有多个感应单元的感应阵列113。

读出电路123与所述指纹特征识别装置103叠合设置，比如设置在所述指纹特征识别装置103的下方。触控层104和盖板105依次设置在所述第一显示屏101和所述第二显示屏102的上方，所述触控层104可以覆盖所述第一显示屏101和所述第二显示屏102的整个显示区域，或者，所述触控层104也可以仅覆盖所述第二显示屏102和所述第一显示屏101的部分显示区域。

所述触控层104用于在手指按压(或者触摸)所述第一显示屏101或所述第二显示屏102时检测手指的按压位置。应当理解，在本实施例中，所述手指按压(或触摸)所述第一显示屏101或所述第二显示屏102具体是指手指直接按压(或触摸)在所述第一显示屏101和所述第二显示屏102上方的盖板105，或者覆盖在所述盖板105表面的保护层。

所述读出电路123用于将所述指纹特征识别装置103的感应阵列对所述反射光线进行检测并生成的指纹感应信号(电信号)读出，并进行必要的信号处理之后输出给主控电路进行指纹特征的识别和匹配。

图6为本申请实施例六中应用到智能手机上的叠层结构示意图；如图6所示，与上述实施例不同的是，所述智能手机还包括主板106和其他部件107(比如电池)，所述主板106设置在第二显示屏102的下方。另一方面，在本实施例中，所述读出电路123和感应阵列113可以集成在所述指纹特征识别装置103的内部，比如二者集成在同一个光学指纹芯片的内部，并且整体设置在第一显示屏101的下方。另外，以所述部件107为电池为例，其可以设置在所述主板106和所述指纹特征识别装置103的下方。作为一种替代实施例中，电池107还可以与所述主板106叠合设置(应当注意的是，二者之间可以还存在中框)在所述第二显示屏102的下方，以给所述第一显示屏101下方的指纹特征识别装置103提供避让空间。

本申请实施例还提供一种具有生物特征识别功能的装置，应用于电子终端，其包括：上述实施例中的第一显示屏，以及生物特征识别装置，有关第一显示屏和生物特征识别装置的说明可参见上述实施例。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，所述计算机可读记录介质包括用于以计算机(例如计算机)可读的形式存储或传送信息的任何机制。例如，机器可读介质包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储介质、电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等，该计算机软件产品包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。