传感设备及包括所述传感设备的电子设备制造技术

本发明专利技术涉及一种传感设备。所述传感设备包括：具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的光发射器，其中，所述光发射器包括用于将光发射到所述第一表面的多个发光元件；与所述光发射器的所述第二表面相对的光检测器，其中，所述光检测器包括用于将光转换为电信号的多个光检测元件，所述光发射器包括用于吸收或反射光的掩模，使得在进入所述第一表面的光照射到所述光检测元件上之前，所述光的强度通过所述掩模进行调制。所述掩模进行调制。所述掩模进行调制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感设备及包括所述传感设备的电子设备


[0001]本专利技术涉及一种传感设备和一种包括所述传感设备的电子设备。

技术介绍

[0002]近来，智能手机等移动通信设备开始使用指纹进行个人识别。读取指纹的指纹识别器通常安装在信息显示屏以外。然而，人们需要更大的显示屏、更小巧的设备和更复杂的设计，因此提出了在显示屏中集成指纹识别器的显示设备。此外，人们为采用人脸识别的移动通信设备提出了集成相机的显示设备，以实现更大的显示屏、更小巧的设备和更复杂的设计。这种显示设备通常包括图像显示屏和叠置在显示屏上来读取图像的光检测器。
[0003]这种并入光检测器的传统显示设备包括：显示屏，包括发射光的发光元件(像素)；外罩，用于保护显示屏并允许从显示屏发射到显示设备外部的光透射穿过外罩；叠置在显示屏下方的光检测器，相对于显示屏与外罩相对设置并且包括检测光的光检测元件。显示屏发射光以显示图像。当检测到指纹时，从显示屏发出的光被物体(例如用户的指尖)反射，透射穿过显示屏，然后到达光检测元件。由于显示设备可以从到达光检测元件的光信号中获取到物体的反射图案，即物体的表面形状(例如指纹)，因此可以实现集成图像传感器的图像传感器显示屏。
[0004]对于这样的传感设备，重要的是要识别物体的哪一部分反射了照射到光检测元件上的光。如果没有指定合适的反射位置，则检测物体的表面形状的准确性可能无法达到所需的水平。具体地，应该减少或避免由于物体的不同位置反射出的光进入同一光检测元件而产生的光串扰。
[0005]关于这种光串扰问题，人们提出了在图像传感器显示屏中设置微透镜，其中，微透镜设置在光检测元件的表面上，以允许只有物体在具体方向上反射的光可以投射到光检测元件上。然而，这种透镜存在以下问题：降低了光检测器的图像质量和视角、由于结构复杂而增加了传感设备的厚度以及增加了成本。
[0006]另一方面，人们还提出了一种使用编码掩模板代替微透镜的无透镜相机。例如，公开号为2018
‑
098758的日本专利申请公开了一种无聚焦透镜的图像捕获设备，其中，这种设备包括图像传感器和位于图像传感器上的具有特定图案的编码掩模板，称为菲涅尔区板(Fresnel Zone Plate)。然而，这种掩模板也会增加传感设备的厚度。此外，如果在图像传感器显示屏的光发射器和光检测器之间插入了掩模板，则还必须在光发射器和掩模之间提供光准直器，以便切断散射光。这种光准直器也会增加传感设备的厚度，还会降低照射到光检测器上的光的强度和入射到光检测器的入射角。
[0007]因此，需要一种不包括附加光学器件或仅包括少量光学器件的传感设备及其操作方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种不包括附加光学器件或仅包括少量光学器件的传感设备，以增
加光的强度和入射到光检测器的入射角，同时减少或避免光串扰；并且提供了一种包括所述传感设备的电子设备。
[0009]本专利技术的一方面是一种传感设备。所述传感设备包括：
[0010]具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的光发射器，其中，所述光发射器包括用于将光发射到所述第一表面的多个发光元件；
[0011]与所述光发射器的所述第二表面相对的光检测器，其中，所述光检测器包括用于将光转换为电信号的多个光检测元件，
[0012]所述光发射器具有用于吸收或反射光的掩模，使得在进入所述第一表面的光照射到所述光检测元件上之前，所述光的强度通过所述掩模进行调制。
[0013]在所述传感设备的上述方面中，所述光发射器可以包括用于允许光穿过的透明层；所述透明层可以包括由吸收或反射光的材料制成的非透明部分，所述非透明部分可以用作所述掩模。
[0014]在所述传感设备的上述方面中，所述光发射器可以包括用于吸收或反射光的非透明层；所述非透明层可以包括由允许光穿过的材料制成的透明部分和由吸收或反射光的材料制成的非透明部分，所述非透明部分可以用作所述掩模。
[0015]在所述传感设备的上述方面中，所述光发射器可以包括衬底层、包括用于控制所述多个光发射元件的多个发光元件控制电路的发光元件控制层、包括所述多个发光元件的发光元件层以及覆盖所述发光元件层的覆盖层；所述掩模可以形成于所述衬底层、所述发光元件控制层、所述发光元件层和所述覆盖层中的至少一层中。
[0016]在所述传感设备的上述方面中，所述光发射器可以包括发光元件控制层，所述发光元件控制层包括用于控制所述多个发光元件的多个发光元件控制电路；所述发光元件控制层可以具有包括所述发光元件控制电路和布线的电路布置；所述掩模的至少一部分可以通过所述发光元件控制层的所述电路布置形成。
[0017]在所述传感设备的上述方面中，所述光发射器可以包括位于所述发光元件和所述第二表面之间的遮光层，所述遮光层包括用于吸收或反射光的非透明层和用于允许光穿过的透明部分；所述遮光层中的所述非透明部分可以用作所述掩模。
[0018]在所述传感设备的上述方面中，所述光发射器可以包括位于所述发光元件和所述第一表面之间的触摸传感层；所述掩模可以形成于所述触摸传感层中。
[0019]在所述传感设备的上述方面中，所述掩模可以具有随机图案或规则图案。
[0020]在所述传感设备的上述方面中，所述掩模可以具有包括多个同心圆的图案。
[0021]在所述传感设备的上述方面中，所述掩模可以具有由包括平行线的方形子图案的组合形成的图案。
[0022]在所述传感设备的上述方面中，每个所述发光元件都可以包括用于允许光穿过的光圈；一个或多个光圈可以被所述掩模部分覆盖。
[0023]所述传感设备的上述方面还可以包括图像处理器，所述图像处理器用于处理从由所述光检测元件输出的所述电信号中获取到的图像数据，以再现图像。
[0024]在所述传感设备的上述方面中，所述发光元件可以是有机发光二极管。
[0025]本专利技术的另一方面是一种包括上述传感设备的电子设备。
[0026]本专利技术实施例提供了一种不包括额外光学器件或仅包括最少光学器件的传感设
备，以增加光的强度和入射到光检测器的入射角，同时减少或避免光串扰；并且提供了一种包括所述传感设备的电子设备。
附图说明
[0027]根据以下对本专利技术的非限制性实施例的详细描述以及在查看附图后可以更好地理解本专利技术，其中：
[0028]图1是本专利技术第一实施例提供的传感设备的分解透视图；
[0029]图2是本专利技术第一实施例提供的传感设备的又一分解透视图；
[0030]图3是本专利技术第一实施例提供的传感设备的截面视图；
[0031]图4是由图3中的虚线包围的那部分的放大视图；
[0032]图5示出了本专利技术第一实施例提供的传感设备的掩模的图案的示例；
[0033]图6(A)至图6(F)是本专利技术第一实施例提供的传感设备的修改的截面视图；
[0034]图7(A)和图7(B)是本专利技术第一实施例提供的传感设备的操作的示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传感设备，其特征在于，所述传感设备包括：具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的光发射器，其中，所述光发射器包括用于将光发射到所述第一表面的多个发光元件；与所述光发射器的所述第二表面相对的光检测器，其中，所述光检测器包括用于将光转换为电信号的多个光检测元件，所述光发射器具有用于吸收或反射光的掩模，使得在进入所述第一表面的光照射到所述光检测元件上之前，所述光的强度通过所述掩模进行调制。2.根据权利要求1所述的传感设备，其特征在于，所述光发射器包括用于允许光穿过的透明层；所述透明层包括由吸收或反射光的材料制成的非透明部分，所述非透明部分用作所述掩模。3.根据权利要求1所述的传感设备，其特征在于，所述光发射器包括用于吸收或反射光的非透明层；所述非透明层包括由允许光穿过的材料制成的透明部分和由吸收或反射光的材料制成的非透明部分，所述非透明部分用作所述掩模。4.根据权利要求1所述的传感设备，其特征在于，所述光发射器包括衬底层、包括用于控制所述多个光发射元件的多个发光元件控制电路的发光元件控制层、包括所述多个发光元件的发光元件层以及覆盖所述发光元件层的覆盖层；所述掩模形成于所述衬底层、所述发光元件控制层、所述发光元件层和所述覆盖层中的至少一层中。5.根据权利要求1所述的传感设备，其特征在于，所述光发射器包括发光元件控制层，所述发光元件控制层包括用于控制所述多个发光元件的多个发光元件控制电路；所述发光元件控制层具有包括所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高取宪一，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：