一种光学指纹识别屏体及指纹识别装置的制作方法

本实用新型涉及指纹识别技术领域，具体涉及一种光学指纹识别屏体及指纹识别装置。

背景技术：

目前的指纹识别装置中，由于环境光以及入射光的干扰，使得光学式指纹识别器件中的感应器在接受反射回来的光线中夹杂许多其他光线信息，影响了对指纹检测信号的检测，导致指纹识别检测结构的信号信噪比低，检测精度受限。

中国专利文献CN 105678255.A公开了一种光学式指纹识别显示屏及显示装置，通过在感光元件与遮光层域的镂空位置覆盖导光部件，使得光线通过在导光部件内部发生折射后直接照射到感光元件，屏蔽显示光线和环境光线作为干扰光线对感光元件的干扰，但这种设计由于导光部件的透明设计以及发光区域的光线角度的多样化，并不能完全阻挡发光区域光线对感光部位的干扰。

技术实现要素：

针对现有技术中的以上不足，本实用新型提供一种结构简单，工艺性好的光学指纹识别屏体及指纹识别装置，通过在可以感光的位置添加黑矩阵的设计以阻挡在器件内部有机发光单元产生的横向光反射到感光位置，能够有效屏蔽干扰光线对感光器件干扰，从而降低指纹识别装置的声噪比，提高检测的精确度。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种光学指纹识别屏体，包括透明基板，遮光层，以及依次叠加设置在所述透明基板上的第一电极层、有机发光单元和第二电极层，所述遮光层上设有若干微孔，所述第一电极层上形成有若干透明绝缘凸起组成的非发光区，在每个所述透明绝缘凸起的外侧面设有不透光的黑矩阵。

所述第二电极层的上方还设有封装层；在所述第二电极层和封装层之间形成空气层，用于防止外部杂散光对感光器件的干扰和增强指纹识别信号。

所述空气层的厚度为10-500um。

优选地，所述空气层的厚度为20um。

所述黑矩阵的高度大于所述透明绝缘凸起的高度。

优选地，所述黑矩阵的高度等于所述有机发光单元的厚度。

所述透明绝缘凸起在所述第一电极层上呈矩阵式分布；

所述透明绝缘凸起6在所述透明基板1上的投影覆盖所述微孔21在所述透明基板1上的投影。

所述黑矩阵为采用溅射或蒸镀的方式在所述透明绝缘凸起区域外围形成的呈矩阵式分布的不透光结构。

所述黑矩阵所用材料为金属氧化物、金属卤化物、树脂类或其他具有遮光功能的有机物中的一种。

所述黑矩阵的孔径为10um-500um，相邻两所述透黑矩阵之间的间距为10um-10mm。

所述遮光层可设置在所述透明基板的内侧或外侧。

本实用新型还提供了一种指纹识别装置，所述指纹识别装置包括上述所述的光学指纹识别屏体。

所述黑矩阵的形状为圆形、六边形、正方形、三角形、菱形、五边形中的一种或几种。

所述遮光层由不透明材料制作而成。

所述透明绝缘凸起为聚酰亚胺、丙烯酸树脂、酚醛树脂等有机、无机或者有机无机复合绝缘材料中的一种或多种。

本实用新型还提供一种指纹识别装置，其包括所述的光学指纹识别屏体。

本实用新型技术方案，具有如下有益效果：

A.本实用新型通过在第一电极层上表面设置的若干透明绝缘凸起区域外围设置一圈形成黑矩阵的材料，此黑矩阵的设计与底层的不透明遮光层相配合，可有效屏蔽掉有机发光单元横向光线和环境光线作为干扰光线对感光器件的干扰，进而获得高质量且高清晰度的指纹图形，提高检测精确度。

B.本实用新型通在第二电极层和封装层之间形成有空气层，从另一角度来防止外部杂散光对感光器件的干扰作用，进一步提高器件信噪比；通过空气层的设计还可增强指纹识别信号，从而增强精准度。

C.本实用新型中透明绝缘凸起的横截面积略大于或等于所述不透明遮光层上的微孔的横截面积，这样可以有效的防止发光区的光线通过各种反射方式被光学感应器捕捉，因此可以有效屏蔽发光区的光线对指纹反射光线的干扰，获得高清晰度的指纹图形。

D.本实用新型结构简单、工艺性好、功耗低、易组装、成本低，具有较好的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型光学指纹识别屏体结构示意图；

图2为本实用新型结构中有机发光单元A-A截面俯视图。

附图标记说明：

1-透明基板；2-遮光层，21-微孔；3-第一电极层；4-有机发光单元；5-第二电极层；6-透明绝缘凸起；7-黑矩阵；8-空气层；9-封装层；10-手指。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-2所示，一种光学指纹识别屏体，包括透明基板1，以及叠加设置在透明基板1上的遮光层2、第一电极层3、有机发光单元4、第二电极层5和封装层9，在第一电极层3上表面设有若干透明绝缘凸起6，在每个透明绝缘凸起6的外围设有一圈不透光的黑矩阵7，遮光层2上与透明绝缘凸起6相对应的位置设有微孔21，且微孔21在透明基板1上的投影覆盖微孔21在所述透明基板1上投影。本实用新型中黑矩阵的设计与底层的不透明遮光层相配合，可有效屏蔽掉有机发光单元横向光线和环境光线作为干扰光线对感光器件的干扰，进而获得高质量且高清晰度的指纹图形，提高检测精确度。

当手指触压在封装层9上时，有机发光单元4区域的光线透过透明的第二电极层5及封装层9，照射到手指指纹处，然后反射，经过封装层9、第二电极层5、有机发光单元4、透明绝缘凸起6、第一电极层3及遮光层2，有机发光单元的横向光线和环境光线被黑矩阵7和遮光层2阻挡而屏蔽掉，部分手指指纹反射光线穿过遮光层2上的微孔21后到达透明基板1，从而形成指纹识别信号，该信号被设置于基板外侧的传感器接收。

在所述第二电极层5和封装层9之间还设有空气层8，空气层8的厚度是10-500um，优选20um，从另一角度来防止外部杂散光对感光器件的干扰作用，进一步提高器件信噪比；通过空气层的设计还可增强指纹识别信号，从而增强精准度。

透明绝缘凸起6在第一电极层3上呈矩阵式分布，可选材料为聚酰亚胺、丙烯酸树脂、酚醛树脂等有机、无机或者有机无机复合绝缘材料中的一种或多种。

黑矩阵7为采用溅射或蒸镀的方式在所述透明绝缘凸起6区域外围形成的呈矩阵式分布的不透光结构，所述黑矩阵7的高度大于透明绝缘凸起6的高度，优选所述黑矩阵7的高度等于有机发光单元4的厚度。具体而言，黑矩阵7的高度值为1-500um，优选高度值为1-10um，孔径为10um-500um，相邻两透黑矩阵7之间的间距为10um-10mm。需要说明的是，此处的孔径具有下述含义：如果黑矩阵为圆形，孔径即为通常意义的圆形直径；当黑矩阵的形状为其他形状时，所述的孔径为其外接圆的直径，当为不规则形状时，所述的孔径为该图形宽度最宽的两点直接的距离。相邻黑矩阵之间的间距是指相邻两个黑矩阵最近两点之间的距离。

本实用新型中透明绝缘凸起6的横截面积略大于或等于所述的微孔21的横截面积，这样可以有效的防止发光区的光线通过各种反射方式被光学感应器捕捉，因此可以有效屏蔽发光区的光线对指纹反射光线的干扰，获得高清晰度的指纹图形。

黑矩阵7所用材料为金属氧化物、金属卤化物、树脂类或其他具有遮光功能的有机物中的一种。黑矩阵7的形状为圆形、六边形、正方形、三角形、菱形、五边形中的一种或几种，遮光层2上的微孔21的形状与黑矩阵7的形状相对应。

遮光层2的材质无特殊要求，只要不透光即可实现实用新型目的。

本实用新型结构简单、工艺性好、功耗低、易组装、成本低，具有较好的推广价值。

实施例2

本实施例提供了一种指纹识别装置，该装置具备有上述实施例1提供的光学指纹识别屏体。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。