技术摘要：
本申请实施例公开一种屏组件，包括显示面板及位于显示面板非出光侧的识别面板，显示面板包括多个识别区域，相邻且彼此间隔的两个识别区域之间形成非识别区域，识别面板包括多个图像传感器，多个图像传感器的感光面用于一一对应地采集位于多个识别区域的用户指纹图像；  全部
背景技术：
目前的智能手机通常搭载有用于实现指纹识别的图像传感器。图像传感器的成本 与其感光面面积相关，面积越大则成本越高，导致具有大屏指纹识别功能的智能手机的成 本高居不下。
技术实现要素：
本申请实施例提供一种屏组件及电子设备，以实现大面积指纹识别且成本较低。 第一方面，本申请实施例提供一种屏组件。所述屏组件可应用于电子设备中。所述 屏组件包括显示面板及位于所述显示面板非出光侧的识别面板。所述识别面板与所述显示 面板层叠设置。所述显示面板用于显示图像。所述显示面板的两侧分别为出光侧和非出光 侧，其中，出光侧为所述显示面板射出显示光线一侧。 所述显示面板包括多个识别区域。相邻且彼此间隔的两个所述识别区域之间形成 非识别区域。所述识别面板包括多个图像传感器。所述多个图像传感器的感光面用于一一 对应地采集位于所述多个识别区域的用户指纹图像。所述图像传感器的感光面能够将形成 在其上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。在指纹覆盖区域中，所有所述识别 区域的总面积与所有所述非识别区域的总面积的比大于或等于1：5。 在本实施例中，包括所述多个图像传感器的所述识别面板位于所述显示面板的非 出光侧，因此所述多个图像传感器能够进行屏下指纹图像采集，所述多个图像传感器无需 占用所述显示面板的周边空间，所述显示面板的面积得以增加，有利于所述屏组件的窄边 框化，使得所述屏组件的屏占比较大，应用所述屏组件的所述电子设备的屏占比较大。 在本实施例中，由于所述多个图像传感器的感光面一一对应地采集位于所述多个 识别区域出光侧的部分用户指纹图像，而不采集位于所述非识别区域出光侧的部分指纹图 像，故而所述多个图像传感器的感光面对位于所述显示面板出光侧的用户指纹图像进行局 部采集，而非全部采集，使得所述多个图像传感器的感光面的总面积得以缩小，所述识别面 板及所述屏组件的成本得以降低。 并且，由于在所述指纹覆盖区域中，所有所述识别区域的总面积与所有所述非识 别区域的总面积的比大于或等于1：5，因此所述多个图像传感器的感光面所采集的局部指 纹图像的总面积(即有效采集面积)能够满足指纹识别过程所需求的最小采集面积，使得所 述屏组件能够满足基本识别需求的情况下，减小所述多个图像传感器的感光面的总面积， 从而降低所述多个图像传感器的成本，也降低所述屏组件的成本。由于所述屏组件能够满 足识别需求且成本较低，因此所述屏组件能够在不显著增加成本的情况下，实现大面积指 纹识别(全屏指纹识别或大屏指纹识别)。也即，所述屏组件及应用所述屏组件的电子设备 能够实现大面积指纹识别且成本较低。 4 CN 111597865 A 说　明　书 2/21 页 一种可选实施例中，在指纹覆盖区域中，所有所述识别区域的总面积与所有所述 非识别区域的总面积的比在1：2至2:1的范围内。在本申请中，“A”至“B”的范围包括端点A和 端点B。 其中，对于在所述指纹覆盖区域中，所有所述识别区域的总面积与所有所述非识 别区域的总面积的比值的上限，本申请不作严格限定。该比值越大，则识别精度越高。该比 值越低，则成本更低。通过实验验证，当所有所述识别区域的总面积与所有所述非识别区域 的总面积的比在1：2至2:1的范围内时，所述屏组件能够很好地兼顾识别精度及成本的需 求。 一种实施例中，所述屏组件能够实现全屏指纹识别。此时，所述指纹覆盖区域可位 于所述显示面板的显示区域的任意位置。也即，所述显示面板的整个显示区域均可响应用 户的操作，而形成对应的指纹覆盖区域。另一种实施例中，所述屏组件能够实现大屏指纹识 别。所述指纹覆盖区域可位于所述显示面板的显示区域的指定范围中。例如，所述显示面板 的部分显示区域为指定位置，这部分区域可响应用户的操作而形成对应的指纹覆盖区域。 该指定范围的面积较大。例如，该指定范围可以是屏组件的半个或半个以上的靠上或靠下 的屏幕，可以是屏组件的半个或半个以上的靠左或靠右的屏幕等。 可选的，所述指纹覆盖区域响应于用户操作。也即，所述指纹覆盖区域的位置由用 户自定义。一种实施例中，所述屏组件可以通过感应用户的触摸区域，该触摸区域即形成所 述指纹覆盖区域。此时，所述指纹覆盖区域的形状随用户的触摸区域形状变化。 另一种实施例中，所述屏组件可以通过感应用户的触摸位置，启动预设的对应于 该触摸位置的所述指纹覆盖区域，所述指纹覆盖区域覆盖触摸位置。此时，所述指纹覆盖区 域的形状可以为圆形、椭圆形、方形或跑道形等。所述指纹覆盖区域的形状也可以与用户手 指指头的形状相似或相同。所述指纹覆盖区域的形状也可以由用户进行自定义。本申请实 施例不对所述指纹覆盖区域的具体形状作严格限定。 其中，所述指纹覆盖区域的面积在35平方毫米至200平方毫米的范围内。例如，所 述指纹覆盖区域的面积可以在64平方毫米至144平方毫米的范围内。 在本申请实施例中，所述指纹覆盖区域中，包括至少两个所述识别区域。此时，各 所述识别区域的面积较小。由对应于至少两个所述识别区域的所述图像传感器的感光面所 采集的图像拼接成最终的比对图像。由于比对图像由多个图像拼接成，因此所述比对图像 较为精准，有利于提高应用所述屏组件的所述电子设备的指纹识别准确度。 可以理解的，在指纹覆盖区域满足基本采集面积的前提下，各识别区域的面积越 小，比对图像由数量越多的图像拼接成，比对图像的图像质量更高，指纹识别的准确度更 高，而更多数量的图像传感器也带来成本高的问题；而各识别区域的面积越大时，虽然能够 减少图像传感器的数量以降低成本，但是比对图像所包括的拼接图像数量降低，比对图像 的图像质量降低，指纹识别的准确度降低。故而，本申请实施例在设计单个所述识别区域的 面积时，需要兼顾识别准确度需求和成本需求。 其中，各所述图像传感器的感光面均包括阵列排布的多个传感单元。所述传感单 元可采用互补金属氧化物半导体(complementary  metal  oxide  semiconductor，CMOS)传 感器，或薄膜晶体管(thin  film  transistor，TFT)传感器。当所述传感单元采用互补金属 氧化物半导体传感器时，所述图像传感器的衬底采用半导体材料。当所述传感单元采用薄 5 CN 111597865 A 说　明　书 3/21 页 膜晶体管传感器时，所述图像传感器的衬底采用玻璃或有机介质等绝缘材料。 在本申请实施例中，各所述识别区域的形状和面积可以是相同的，也可以存在不 同。本申请以各所述识别区域的形状和面积是相同的为例进行说明。 在本申请实施例中，在所述识别区域的面积与所述非识别区域的面积的比满足上 述条件的情况下，所述多个识别区域的排布可以呈一定规律，也可以是随机的。本申请实施 例以所述多个识别区域的排布可以一定规律为例进行说明。 一种可选实施例中，所述多个识别区域在第一方向上彼此间隔排布。也即，在所述 第一方向上，任意相邻的两个所述识别区域之间均排布有所述非识别区域。此时，在所述第 一方向上，任意相邻的两个所述识别区域之间的距离具有第一尺寸，各所述识别区域的长 度具有第二尺寸。所述第一尺寸可以大于、等于或者小于所述第二尺寸，本申请实施例不对 两者之间的尺寸关系进行严格限定。 在本实施例中，由于所述多个识别区域在第一方向上彼此间隔排布，因此当两个 所述指纹覆盖区域位于所述显示面板的不同位置时，两个所述指纹覆盖区域所对应的所述 图像传感器的感光面的数量相同或者相近，从而保证所述屏组件在不同使用场景下均能够 获得足够的有效采集面积，使得所述电子设备的指纹识别准确度高。 一种可选实施例中，所述多个识别区域在第二方向上彼此间隔排布，所述第二方 向垂直于所述第一方向。也即，在所述第二方向上，任意相邻的两个所述识别区域之间均排 布有非识别区域。此时，在所述第二方向上，任意相邻的两个所述识别区域之间的距离具有 第三尺寸，各所述识别区域的长度具有第四尺寸。所述第三尺寸可以大于、等于或者小于所 述第四尺寸，本申请实施例不对两者之间的尺寸关系进行严格限定。 在本实施例中，当所述多个识别区域在第一方向上和第二方向上均彼此间隔排布 时，位于所述显示面板的不同位置两个所述指纹覆盖区域所对应的所述图像传感器的感光 面的数量相同或者更为相近，进一步保证所述屏组件在不同使用场景下均能够获得足够的 有效采集面积，使得所述电子设备的指纹识别准确度更高。 其中，所述多个识别区域在所述第一方向上的排布方式与在所述第二方向上的排 布方式相同。此时，所述屏组件在不同使用场景下获得足够的有效采集面积的可靠性更高， 所述电子设备的指纹识别准确度更高。当然，在其他实施例中，所述多个识别区域在所述第 一方向上的排布方式与在所述第二方向上的排布方式也可以不相同。 一种可选实施例中，所述多个识别区域在第一方向上彼此间隔地排布成行，且在 第二方向上彼此间隔地排布成列，所述第二方向垂直于所述第一方向。相邻的两行所述识 别区域中的各个所述识别区域均排布于不同列中。此时，相邻的两列所述识别区域中的各 个所述识别区域均排布于不同列中。 在本实施例中，所述屏组件的位置不同的任意两个指纹覆盖区域所包括的所述识 别区域的数量非常相近，也即这两个指纹覆盖区域所对应的所述图像传感器的感光面的数 量非常相近，所述屏组件在不同使用场景下均能够获得足够的有效采集面积，使得所述电 子设备的指纹识别准确度更高。 一种可选实施例中，在指纹覆盖区域中，所有所述识别区域的总面积与所有所述 非识别区域的总面积的比在1：0.8至1：1.2的范围内。此时，在第一方向上，相邻两个所述识 别区域之间的间距可以等于、略大于或略小于所述识别区域的长度。在第二方向上，相邻两 6 CN 111597865 A 说　明　书 4/21 页 个所述识别区域之间的间距也可以等于、略大于或略小于所述识别区域的长度。 在本实施例中，所述屏组件能够综合考虑制作公差、装配公差、图像采集总面积、 成本等各方面的需求，以获得更高的产品良率和指纹识别准确度以及更低的成本。 一种可选实施例中，所述多个识别区域包括多个识别区域组。各所述识别区域组 中均包括彼此邻接的至少两个所述识别区域。任意相邻的两个所述识别区域组彼此间隔排 布。其中，至少两个识别区域彼此邻接是指：同一个所述识别区域组的相邻两个所述识别区 域之间的间距，远小于相邻两个所述识别区域组之间的间距。任意相邻的两个所述识别区 域组之间形成所述非识别区域。其中，多个所述识别区域组在第一方向上彼此间隔排布，且 在第二方向上彼此间隔排布或连续排布，所述第二方向垂直于所述第一方向。 在本实施例中，由于各所述识别区域组中均包括彼此邻接的至少两个所述识别区 域，任意相邻的两个所述识别区域组彼此间隔排布，因此所述识别区域的排列方式更为多 样化，有利于满足不同的电子设备各自的指纹识别需求。各所述识别区域组中均包括至少 两个识别区域，也使得所述识别区域能够采集小区域范围内的连续图像，使得所述屏组件 所形成的最终比对图像由至少两个连续图像拼接而成，所述最终比对图像更容易与电子设 备中的标准图像进行比对，所述电子设备的指纹识别准确度更高。 其中，在所述指纹覆盖区域中，包括至少两个所述识别区域组。此时，所述屏组件 所形成的最终比对图像由至少两个所述识别区域组所采集的图像拼接而成，图像质量较 高，使得应用所述屏组件的所述电子设备的指纹识别准确度较高。 一种可选实施例中，单个所述图像传感器包括一个感光面。此时，所述图像传感器 的整体体积随其感光面面积变化，感光面面积设计较小，使得所述图像传感器的整体体积 较小，有利于降低所述图像传感器的成本。 另一种可选实施例中，单个所述图像传感器包括多个感光面。当单个感光面的面 积很小时，可以将多个感光面集成在同一个图像传感器中，以降低图像传感器的切割工艺 难度，从而兼顾图像传感器小体积和易加工的需求。 其中，同一所述图像传感器的多个感光面之间可以彼此间隔设置，也可以彼此邻 接设置。 一种可选实施例中，所述识别面板还包括衬底及光学层。所述衬底位于所述显示 面板的非出光侧。所述多个图像传感器固定于所述衬底朝向所述显示面板的一侧。各所述 图像传感器的感光面远离所述衬底设置，也即面向所述显示面板设置。所述光学层位于所 述多个图像传感器与所述显示面板之间。所述光学层用于将位于所述识别区域出光侧的用 户指纹图像成像至对应的所述图像传感器的感光面上。所述屏组件通过所述光学层处理被 用户指纹所反射的光线，以在对应的所述图像传感器的感光面上形成相应的采集图像，该 采集图像与用户指纹图像相对应。 在本实施例中，由于所述屏组件设置有所述光学层，所述光学层能够改变光线状 态，因此能够通过设置所述光学层的结构和尺寸，使得所述图像传感器的感光面与所述显 示面板的相对位置关系发生变化，使得所述屏组件的结构更为多样化，所述屏组件的适用 范围更广。 一种实施例中，所述多个图像传感器的感光面可以一一对应地正对所述多个识别 区域。此时，所述光学层对光线的传播方向的改动较小，能够降低光线在传播过程中发生畸 7 CN 111597865 A 说　明　书 5/21 页 变而导致最终的比对图像出现精确度不足的风险，使得应用所述屏组件的所述电子设备的 指纹识别准确度较高。 其他实施方式中，所述光学层可以改变光线的传播方向，因此所述多个图像传感 器的感光面之间的相对位置关系可以与多个所述识别区域的相对位置关系有些许不同。 例如，单个所述图像传感器上包括多个感光面，多个感光面彼此邻接。多个感光面 所对应的多个所述识别区域彼此间隔设置。通过光学层改变光线的传播方向，使得由这些 识别区域进入的光线汇聚射入彼此邻接的多个感光面中，从而实现图像采集。 一种实施例中，所述衬底可以是刚性印刷电路板(printed  circuit  board，PCB)。 另一种实施例中，所述衬底可以包括柔性印刷电路板(flexible  printed  circuit，FPC)和 补强板，所述补强板与所述柔性印刷电路板层叠设置。 一种实施例中，所述多个图像传感器可采用芯片贴装(die  attach)方式直接绑定 (bonding)到所述衬底上。另一种实施例中，所述多个图像传感器可采用扇出(fan-out)工 艺连接成一体封装结构，再将该封装结构整体贴合至所述衬底。 一种可选实施例中，所述识别面板还包括封装件。所述封装件位于所述衬底朝向 所述显示面板的一侧，且围绕所述多个图像传感器设置。此时，所述封装件将所述多个图像 传感器封装成一体式封装结构。其中，所述封装件可采用扇出工艺封装多个所述图像传感 器。所述光学层覆盖所述封装件及所述多个图像传感器。此时，所述光学层可以为一体式结 构。 在本实施例中，所述封装件能够先将所述多个图像传感器封装成一体封装结构， 然后将该封装结构贴合至所述衬底，接着将同为一体式结构的所述光学层覆盖在所述封装 件及所述多个图像传感器上，故而所述屏组件的组装工艺步骤少且工艺难度低，有利于降 低所述屏组件的生产成本。 一种可选实施例中，所述光学层包括多个光学部。所述多个光学部一一对应地位 于所述多个图像传感器上。所述光学部位于对应的所述图像传感器的采集图像的一侧，也 即位于所述图像传感器的感光面的上方。其中，所述识别面板还包括多个封装体。所述多个 封装体与所述多个光学部一一对应设置。各所述封装体用于将对应的所述光学部与所述图 像传感器封装成一体式的单元组件。 所述识别面板还包括封装件。所述封装件位于所述衬底朝向所述显示面板的一 侧，且围绕所述多个图像传感器及所述多个光学部设置。一种实施例中，所述图像传感器及 位于其上方的所述光学部可以先形成单元组件，多个所述单元组件固定至所述衬底后，通 过所述封装件将多个所述单元组件及所述衬底封装成一体式结构。另一种实施例中，所述 图像传感器及位于其上方的所述光学部可以先形成单元组件，通过所述封装件将多个所述 单元组件封装成一体式结构后，将该结构贴合至所述衬底，以完成组装。 在本实施例中，由于对应的所述光学部与所述图像传感器可形成单元组件，而后 多个所述单元组件再依据具体的排布需求固定至所述衬底，因此所述屏组件可以在不更改 物料种类的情况下，通过改变所述单元组件的位置形成不同的识别面板，有利于所述屏组 件的批量化和多型号化。 一种可选实施例中，所述光学层包括多个准直器。所述准直器用于将发散的光线 转变成准直光线。所述多个准直器一一对应地正对所述多个图像传感器的感光面设置。 8 CN 111597865 A 说　明　书 6/21 页 在本实施例中，所述多个准直器在所述图像传感器的感光面上成像出物象比例1： 1的采集图像。由于所述多个准直器能够对被用户指纹反射的光线进行准直处理，因此所述 采集图像的图像质量较高，所述屏组件能够形成质量较高的比对图像，从而使得所述电子 设备的指纹识别精度较高。 其中，由于所述准直器用于成像出物象比例1：1的采集图像，因此所述图像传感器 的感光面的面积与所述显示面板上的识别区域的面积相近。考虑到所述多个图像传感器在 组装时的公差，彼此靠近的两个所述图像传感器之间可以预留合理避让，以提高所述屏组 件的组装精度和产品良率。 其中，当对应的所述图像传感器和所述光学部先形成单元组件、后通过所述封装 件封装时：各所述准直器可通过晶元级(wafer  level)加工工艺直接形成在所述图像传感 器的感光面上。例如，可以采用多层遮光光罩(mask)工艺在所述图像传感器的感光面上沉 积或蚀刻出准直孔结构，以形成所述准直器。或者，各所述准直器也可以是先形成的具有准 直孔的薄膜，而后将各所述准直器贴合到对应的所述图像传感器的感光面上。 当所述封装件先封装所述多个图像传感器、后组装所述光学层时，所述光学层可 以为包括多个准直器的一体式结构。 一种可选实施例中，所述光学层包括多个透光小孔。所述光学层可包括基底和遮 光膜，所述遮光膜位于所述基底朝向所述显示面板的一侧。所述基底采用透光材料，例如玻 璃或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)。所述遮光膜上具有所述多个透光小孔。所述遮光膜采 用遮光材料。所述多个透光小孔一一对应地正对所述多个图像传感器的感光面设置。各所 述透光小孔的中心与所述显示面板的出光面之间形成第一间距，且与所述图像传感器的感 光面之间形成第二间距，所述第一间距大于所述第二间距。 在本实施例中，利用小孔成像原理，所述多个透光小孔在所述图像传感器的感光 面上成像出物象比例X：1的采集图像。X大于1。此时，所述采集图像的面积小于所述显示面 板上所述识别区域的面积，因此在所述识别区域的面积不变的情况下，所述图像传感器的 感光面的面积能够减小，使得所述图像传感器的成本降低，所述屏组件的成本降低。同时， 在所述图像传感器的感光面的面积不变的情况下，所述图像传感器所对应的所述识别区域 的面积增加，多个所述识别区域的拼接可以采用冗余拼接，从而提高所述电子设备的指纹 识别准确度。 其中，所述屏组件可通过调节所述第一间距和所述第二间距的尺寸，降低所述图 像传感器的感光面的面积，或者增加所述图像传感器的感光面所对应的识别区域的面积。 其中，所述显示面板的出光面为所述显示面板远离所述识别面板的表面。所述显 示面板的非出光面与所述显示面板的出光面相背设置。所述显示面板的非出光面与所述透 光小孔的中心之间形成间距。可通过调节该间距的大小，调整所述第一间距的大小。 其中，所述光学层的基底具有厚度(在垂直于所述图像传感器的感光面的方向上 的尺寸)。可通过调节所述基底的厚度，来调整所述第二间距的大小。 一种可选实施例中，所述屏组件还包括透明的粘接层，所述粘接层粘接于所述显 示面板与所述光学层之间。在本实施例中，所述显示面板与所述光学层之间填充有所述粘 接层。所述粘接层可以粘接所述光学层及所述显示面板，还可以防止光线因空气层的散射 而影响所述采集图像的质量。所述粘接层可采用透明光学胶。一种实施例中，所述粘接层也 9 CN 111597865 A 说　明　书 7/21 页 可同时覆盖所述封装件。 一种可选实施例中，所述光学层包括多个透镜。所述多个透镜一一对应地正对所 述多个图像传感器的感光面设置。所述透镜用于将所述用户指纹图像成像并缩小至所述图 像传感器的感光面。所述透镜用于起到聚光作用。 在本实施例中，所述透镜用于将所述用户指纹图像成像并缩小至所述图像传感器 的感光面，所述图像传感器的感光面上所形成的采集图像与对应的识别区域的面积比小于 1，也即物象比例大于1。此时，所述采集图像的面积小于所述显示面板上所述识别区域的面 积，因此在所述识别区域的面积不变的情况下，所述图像传感器的感光面的面积能够减小， 使得所述图像传感器的成本降低，所述屏组件的成本降低。同时，在所述图像传感器的感光 面的面积不变的情况下，所述图像传感器的感光面所对应的所述识别区域的面积增加，多 个所述识别区域的拼接可以采用冗余拼接，从而提高所述电子设备的指纹识别准确度。 其中，单个所述透镜可包括一个或多个子透镜。单个所述透镜包括一个子透镜时， 该子透镜为凸透镜。单个所述透镜包括多个子透镜时，多个子透镜可以是多个凸透镜，也可 以是凹透镜和凸透镜组合。其中，所述透镜也可以为利用超材料结构制作的平面透镜。 第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备。所述电子设备包括壳体及上述任 一项所述的屏组件。所述屏组件安装于所述壳体。 在本实施例中，由于所述屏组件具有更大的显示面积，所述电子设备的屏占比较 大。由于所述屏组件能够在具有足够有效采集面积的条件下，降低所述多个图像传感器的 感光面的总面积，从而降低所述多个图像传感器的成本，因此所述屏组件的成本更低，所述 电子设备能够在不显著影响指纹识别性能的前提下，实现大面积指纹识别且成本较低。 附图说明 图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图； 图2是图1所示电子设备的屏组件的结构示意图； 图3是图2所示屏组件在A-A线处的结构在一种实施例中的结构示意图； 图4是图2所示屏组件在A-A线处的结构在另一种实施例中的结构示意图； 图5A是图2所示屏组件的显示面板在一种实施方式中的部分结构示意图； 图5B是图5A所示显示面板的识别区域和非识别区域在一种排布方式中的示意图； 图5C是图5A所示显示面板的识别区域和非识别区域在另一种排布方式中的示意 图； 图5D是图5A所示显示面板的识别区域和非识别区域在再一种排布方式中的示意 图； 图6A是图2所示屏组件的显示面板在另一种实施方式中的部分结构示意图； 图6B是图2所示屏组件的显示面板在再一种实施方式中的部分结构示意图； 图6C是图2所示屏组件的显示面板在再一种实施方式中的部分结构示意图； 图7是图3所示屏组件在第一实施例中的结构示意图； 图8A是图7所示屏组件在第一实施方式中的结构示意图； 图8B是图7所示屏组件在第二实施方式中的结构示意图； 图8C是图7所示屏组件在第三实施方式中的结构示意图； 10 CN 111597865 A 说　明　书 8/21 页 图9是图3所示屏组件在第二实施例中的结构示意图； 图10A是图9所示屏组件在第一实施方式中的结构示意图； 图10B是图9所示屏组件在第二实施方式中的结构示意图； 图10C是图9所示屏组件在第三实施方式中的结构示意图。