CN105988161A - 光纤板的制作方法、光纤板、指纹成像模组及移动终端 - Google Patents

Abstract

一种光纤板的制作方法、光纤板、指纹成像模组及移动终端，其中光纤板的制作方法包括：将有色纤丝和无色纤丝排列组合后烧结成棒体；所述有色纤丝或者无色纤丝排列组合成设定图案或字符；所述烧结制成的棒体上形成有所述设定图案或字符；将所述棒体切割成片状体，所述片状体为光纤板。采用本发明光纤板作为保护盖板时，保护盖板上会有设定的图案或字符；无需再通过在保护盖板上丝印图案或字符，那么指纹成像模组也不会因为油墨影响指纹成像模组的成像效果。

Description

光纤板的制作方法、光纤板、指纹成像模组及移动终端

技术领域

本发明涉及光纤板技术领域，具体涉及一种光纤板的制作方法、光纤板、指纹成像模组及移动终端

背景技术

参考图1，现有技术的移动终端10的显示屏幕11下方会丝印一些图案或字符，通过图案或字符可以起到标识作用。

继续参考图1，图1为带有指纹识别功能的移动终端10，指纹成像模组12安装在移动终端10的显示屏幕11的正下方，而该位置同时还会丝印图案或字符，那么，指纹成像模组12占据了图案或字符的位置；设计时要么将图案或字符印刷到指纹成像模组12的保护盖板上；要么将图案或字符移到指纹成像模组12的旁边放置。

如果将图案或字符直接丝印到指纹成像模组12的保护盖板上，由于油墨的厚度和透光性，则会降低指纹成像模组12的性能；对于电容式的指纹成像模组，油墨的厚度会影响到电容大小，进而影响到成像效果，所以油墨的厚度控制要求较高；对于光学式的指纹成像模组，油墨的颜色会影响到透光性，进而影响到成像效果；而且丝印的油墨存在一定的不可靠性，时间久了，图案或字符脱落的风险比较大；如果将图案或字符移到指纹成像模组12的旁边放置，这就造成移动终端10外观上不够美观。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术带有指纹识别功能的移动终端，在保护盖板上丝印图案或字符时，油墨会影响指纹成像模组的成像效果。

为解决上述问题，本发明提供一种光纤板的制作方法，包括：

将有色纤丝和无色纤丝排列组合后烧结成棒体；

所述有色纤丝或者无色纤丝排列组合成设定图案或字符；

所述烧结制成的棒体上形成有所述设定图案或字符；

将所述棒体切割成片状体，所述片状体为光纤板。

可选的，所述有色纤丝是通过对有色光纤预制棒加热熔融后拉丝制得；

所述无色纤丝是通过对无色光纤预制棒加热熔融后拉丝制得。

可选的，所述有色光纤预制棒和所述无色光纤预制棒均包括芯层和包层；

所述芯层材质为二氧化硅掺杂氧化锗；

所述包层材质为二氧化硅。

可选的，所述有色光纤预制棒和所述无色光纤预制棒通过OVD或VAD或MCVD或PCVD制得。

可选的，所述片状体截面呈圆形或跑道形或多边形。

本发明还提供一种光纤板，采用任一项所述的光纤板的制作方法制得。

可选的，所述光纤板上形成有所述设定图案或字符。

本发明还提供一种指纹成像模组，包括保护盖板，所述保护盖板为任一项所述的光纤板。

本发明还提供一种移动终端，包括所述的指纹成像模组。

可选的，所述移动终端为手机或平板电脑。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明采用光纤板作为保护盖板，通过有色纤丝和无色纤丝排列组合后烧结成棒体，棒体切割成片状体制得光纤板；其中，有色纤丝或无色纤丝排列组合成设定图案或字符，在烧结而成的棒体上会形成设定的图案或字符，则，棒体切割后的片状体上也会有设定的图案或字符；那么采用光纤板作为保护盖板时，保护盖板上会有设定的图案或字符；无需再通过在保护盖板上丝印图案或字符，那么指纹成像模组也不会因为油墨影响指纹成像模组的成像效果。

附图说明

图1是现有技术移动终端的结构示意图；

图2是本发明实施例移动终端中指纹成像模组的结构示意图；

图3是本发明实施例指纹成像模组中的光纤板的截面图；

图4是图3中A部分的放大图；

图5是本发明实施例光纤板的结构示意图，并示出光纤板上的图案。

具体实施方式

正如现有技术中描述的，带指纹识别功能的移动终端，会在保护盖板上丝印图案或字符，丝印的原理是：印版(纸膜版或其它版的版基上制作出可通过油墨的孔眼)在印刷时，通过一定的压力使油墨通过印版的孔眼转移到承印物(纸张、陶瓷等)上，形成图案或字符。

而，对于电容式的指纹成像模组，采用电容式传感器；电容式传感器是将被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器；若油墨的厚度过大，那么人的手指与电容式传感器之间的间距变大，手指和传感器之间的电容变小，手指指纹的峰和谷之间的电容差异变的更小，从而影响电容式传感器的精度，进而影响到电容式指纹成像模组的成像效果；对于光学式的指纹成像模组，采用光学式传感器；光学式传感器在受到可见光照射后即产生光电效应，将光信号转换成电信号输出，油墨的颜色会影响到透光性，从而影响到光学式传感器接收的光，进而影响到光学式指纹成像模组的成像效果。

本发明利用光纤板的结构特性和制造流程，将图案或字符做到光纤板上，不影响指纹成像模组的成像性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图2，本发明实施例的指纹成像模组包括：

保护盖板，用于提供能放置物体的接触面；采用光纤板100作为保护盖板，所述光纤板100的上表面为接触面，在进行指纹成像时，人体指头放置于光纤板100的上表面上；

光学面阵传感器200，光学面阵传感器200位于光纤板100中所述接触面的相背面上，光学面阵传感器200通过FPC300与PCB主板(图未示出)连接，指纹成像模组被壳体400包裹，壳体400为金属壳体，壳体400能够保护指纹成像模组。

参考图3和图4，本实施例中的光纤板100由多根纤丝排列组合烧结制成，其中纤丝包括纤芯101和纤皮102；纤皮102包裹在纤芯101外，起到保护纤芯101的作用；光纤板的制造过程主要为：首先，制作光纤预制棒；然后，对制作的光纤预制棒进行拉丝；最后，对拉丝得到的纤丝排列组合烧结成棒体，切割棒体得到光纤板。

光纤板的具体制造过程如下：

光纤预制棒的制作：

光纤预制棒简称光棒，是一种在横截面上有一定折射率分布的石英玻璃棒；根据折射率的不同，光棒可从结构上分为芯层和包层两个部分，其芯层的折射率较高，是由高纯SiO₂材料掺杂折射率较高的高纯GeO₂材料构成的，包层由高纯SiO₂材料构成。

将芯层和包层通过以下任一一种方法制作出光纤预制棒：

改进的化学气相沉积法(MCVD：Modified Chemical Vapour Deposition)；

气相轴向沉积法(VAD：Vapour phase Axial Deposition)；

棒外化学气相沉积法(OVD：Outside Chemical Vapour Deposition)；

等离子体激活化学气相沉积法(PCVD：Plasma activated Chemical VapourDeposition)。

通过上述其中任一方法制作出透明的(无色)的光纤预制棒和有色的光纤预制棒，有色的光纤预制棒是无色光纤预制棒在烧结过程中添加颜料后，形成有色光纤预制棒。

拉丝:

拉丝过程一般是在拉丝塔中完成，拉丝塔主要包括：

高温炉：用于对光纤预制棒加热，使得光纤预制棒成熔融状态；

激光测径仪：用于测量纤丝是否符合规定的直径标准；

涂覆器：用于向纤丝涂覆保护涂层；

固化炉：用于将保护涂层固化在纤丝表面；

收丝轮：用于收集合格的纤丝。

具体拉丝过程如下：

高温炉使光纤预制棒在高温下(2000℃～2200℃)熔融；

熔融的光纤预制棒在重力的作用下往下垂，并形成细丝，细丝即为纤丝；

纤丝经激光测径仪检测达到标准后，一般纤丝的外径控制在125±1μm(最初的一滴熔融热玻璃从预制棒的底部拉出，延展成光纤的起点，一般情况这一起始段都是废品)，纤丝就可以穿过涂覆器；

穿过涂覆器的纤丝表面就涂上了保护层；不加涂覆材料时，纤丝在空气当中裸露，容易受外界应力的作用，局部的应力在此集中，造成强度极低，纤丝极易断裂；为了保护纤丝表面，提高抗拉强度和抗弯曲强度，及便于实用，需要给纤丝涂覆树脂材料；

涂覆树脂材料的纤丝再经过固化炉，在固化炉中经过紫外固化，则涂覆的树脂材料就紧密结合在纤丝表面，涂覆后的纤丝由收丝轮牵引收到线轴上，完成拉丝的过程，纤丝的直径大约在6μm-12μm。

其中，有色光纤预制棒加热熔融后形成有色光纤，有色光纤拉丝形成有色纤丝；无色光纤预制棒加热熔融后形成无色光纤，无色光纤拉丝形成无色纤丝。

光纤板的制作：

对拉伸得到的有色纤丝排列组合成设定图案或字符后再和无色纤丝排列组合烧结成棒体；或者，将无色纤丝排列组合成设定图案或字符后再后有色纤丝排列组合烧结成棒体；

这样烧结制成的棒体上形成有有色纤丝或无色纤丝排列组合成的设定图案或字符；

将棒体切割成片状体，片状体即为光纤板，片状体的截面呈圆形或跑道形或多边形或其它形状。

本发明实施例中，有色纤丝排列组合成字符“OXI”(参考图5)，在其它实施例中，有色纤丝还可以排列组合成其它图案或字符。

本实施例中的纤丝制作过程还可以如下：

将由高纯SiO₂材料掺杂折射率较高的高纯GeO₂材料构成的芯层放入高纯SiO₂材料构成的包层中，包层和芯层组合成管棒，管棒在加热炉的作用下，自动下垂成丝，然后通过拉丝轮的牵引，进行一次拉伸，拉伸成第一纤丝，此时第一纤丝的直径控制在1mm。

将多根第一纤丝捆扎成棒体，进行二次拉伸，二次拉伸后棒体的直径控制在1mm，这样棒体内的每一根纤丝的直径会缩小很多；重复上述步骤，即将多根二次拉伸后的纤丝捆扎成棒体，再次拉伸，直至每根纤丝的直径控制在6μm-12μm；同样，这一过程可以拉伸出有色纤丝和无色纤丝。

使用上述方法拉伸出的有色纤丝和无色纤丝进行上述光纤板的制作过程。

此外，本发明光纤板的制作过程还可以如下：

将由高纯SiO₂材料掺杂折射率较高的高纯GeO₂材料构成的芯层放入高纯SiO₂材料构成的包层中，包层和芯层组合成管棒，管棒在加热炉的作用下，自动下垂成丝，然后通过拉丝轮的牵引，拉制成第一纤丝，此时第一纤丝的直径控制在1mm；这一过程可以拉制有色第一纤丝和无色第一纤丝。

将多根有色第一纤丝排列组合成设定图案或字符后与无色第一纤丝再排列组合后捆扎成棒体，此时棒体较粗；或者，将多根无色第一纤丝排列组合成设定图案或字符后与有色第一纤丝再排列组合后捆扎成棒体，此时棒体较粗。

将上述捆扎后较粗的棒体烧结，在熔融状态下再次进行拉丝，将较粗的棒体拉伸成符合设计要求的较细的棒体，完成拉丝后，将较细的棒体切割成片状体，该片状体即为光纤板，光纤板上形成有设定图案或字符。

这一过程，无需再将拉伸后的纤丝进行排列组合成设定图案或字符，直接排列组合成设定图案或字符后进行拉伸，提高了加工效率。

需说明的是，上述实施例提到的纤丝的直径不做限制，不同的光纤板对纤丝的直径要求不一样。

本发明还提供一种移动终端，包括所述的指纹成像模组，移动终端为手机或平板电脑；移动终端的保护盖板采用本发明实施例的光纤板，保护盖板上具有设定图案或字符；无需再通过在保护盖板上丝印图案或字符，那么指纹成像模组也不会因为油墨影响指纹成像模组的成像效果。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种光纤板的制作方法，其特征在于，包括：

将有色纤丝和无色纤丝排列组合后烧结成棒体；

所述有色纤丝或者无色纤丝排列组合成设定图案或字符；

所述烧结制成的棒体上形成有所述设定图案或字符；

将所述棒体切割成片状体，所述片状体为光纤板。

2.如权利要求1所述的光纤板的制作方法，其特征在于，所述有色纤丝是通过对有色光纤预制棒加热熔融后拉丝制得；

所述无色纤丝是通过对无色光纤预制棒加热熔融后拉丝制得。

3.如权利要求2所述的光纤板的制作方法，其特征在于，所述有色光纤预制棒和所述无色光纤预制棒均包括芯层和包层；

所述芯层材质为二氧化硅掺杂氧化锗；

所述包层材质为二氧化硅。

4.如权利要求2所述的光纤板的制作方法，其特征在于，所述有色光纤预制棒和所述无色光纤预制棒通过OVD或VAD或MCVD或PCVD制得。

5.如权利要求1所述的光纤板的制作方法，其特征在于，所述片状体截面呈圆形或跑道形或多边形。

6.一种光纤板，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的光纤板的制作方法制得。

7.如权利要求6所述的光纤板，其特征在于，所述光纤板上形成有所述设定图案或字符。

8.一种指纹成像模组，其特征在于，包括保护盖板，所述保护盖板为权利要求6-7任一项所述的光纤板。

9.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求8所述的指纹成像模组。

10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为手机或平板电脑。