CN109508607A - 光学指纹识别组件和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学指纹识别组件和电子装置。光学指纹识别组件包括显示屏、光学指纹识别模组、光学胶和层结构。光学指纹识别模组包括光学指纹传感器；光学指纹传感器通过光学胶贴合在显示屏的下表面；层结构贴合在显示屏的下表面，层结构形成有通孔，光学胶通过通孔贴合在显示屏的下表面，光学胶的厚度大于层结构的厚度。上述实施方式的光学指纹识别组件，由于光学胶的厚度大于所述层结构的厚度，这样可以使得层结构上的通孔的面积减小，如此，从电子装置的正面上看，有助于降低显示屏的色差。

Description

光学指纹识别组件和电子装置
技术领域
本发明涉及生物识别技术领域，尤其是涉及一种光学指纹识别组件和电子装置。
背景技术
在相关技术中，电子装置可以使用光学指纹识别模组实现指纹识别的功能。光学指纹识别模组包括显示屏，显示屏的背面设置有不透光的泡棉。泡棉上挖孔以使光学指纹识别模组能够接收光。从电子装置的正面上看，挖孔的面积大则会影响显示屏的色差。
发明内容
本发明的实施方式提供一种光学指纹识别组件和电子装置。
本发明实施方式的一种光学指纹识别组件，包括：
显示屏；
光学指纹识别模组，所述光学指纹识别模组包括光学指纹传感器；
光学胶，所述光学指纹传感器通过所述光学胶贴合在所述显示屏的下表面；
层结构，所述层结构贴合在所述显示屏的下表面，所述层结构形成有通孔，所述光学胶通过所述通孔贴合在所述显示屏的下表面，所述光学胶的厚度大于所述层结构的厚度。
上述实施方式的光学指纹识别组件，由于光学胶的厚度大于层结构的厚度，这样可以使得层结构上的通孔的面积减小，如此，从电子装置的正面上看，有助于降低显示屏的色差。
在某些实施方式中，所述层结构为泡棉层；或所述层结构包括泡棉层和形成泡棉层上的扩散层，所述通孔贯穿所述泡棉层和所述扩散层，所述层结构通过所述扩散层贴合在所述显示屏的下表面。
如此，扩散层可以起到缓冲和散热的作用，泡棉层可起到缓冲和保护作用，使得光学指纹识别组件不易损坏，保证了光学指纹识别组件使用寿命。
在某些实施方式中，所述光学指纹识别组件包括电路板，所述电路板设置在所述光学指纹传感器的下表面。
如此，光学指纹传感器可以将采集到的指纹信息传输给电路板。
在某些实施方式中，所述电路板包括基板和柔性电路板，所述光学指纹传感器设置在所述基板上，所述柔性电路板的一端连接所述基板的下表面。
如此，柔性电路板重量轻且厚度薄，节省空间，利于光学指纹识别组件小型化，同时，基板可作为支撑光学指纹传感器和光学指纹识别模组其它元件的支撑物。
在某些实施方式中，所述光学指纹识别组件包括补强板，所述补强板设置在所述柔性电路板的一端的下表面。
如此，补强板可增强柔性电路板的强度。
在某些实施方式中，所述光学指纹传感器包括：
光感层，所述光感层形成有感应区；和
设置在所述光感层上的光学层，所述光学层覆盖所述感应区，所述光学层的面积大于所述感应区的面积，所述光学层形成有多个透镜，所述光感层位于所述光学层与所述基板之间。
如此，光学层可使更多的光线汇聚至光感层，使光学指纹识别模组能够采集到更多的光信号，以更准确地实现指纹识别。
在某些实施方式中，所述光感层包括多个光敏元件和连接线路，所述多个光敏元件形成所述感应区，所述连接线路连接所述多个光敏元件和所述基板。
如此，光敏元件能够感应从光学层汇聚的光线并将光信号转化成电信号以采集到指纹信息。
在某些实施方式中，所述光学指纹识别组件包括连接线和封胶；所述光学指纹传感器通过所述连接线和所述电路板连接，所述封胶封装所述连接线、所述电路板与所述连接线的连接处、所述光学指纹传感器与所述连接线的连接处和所述光学指纹传感器的侧边。
如此，封胶可保护连接线、电路板与连接线的连接处、光学指纹传感器与连接线的连接处。
在某些实施方式中，所述光学指纹识别组件包括盖板，所述显示屏贴合在所述盖板的下表面。
如此，盖板可以对显示屏起到保护的作用。
本发明还提供一种电子装置，包括上述任一实施方式的光学指纹识别组件。
本发明实施方式的电子装置，由于光学胶的厚度大于层结构的厚度，这样可以使得层结构上的通孔的面积减小，如此，从电子装置的正面上看，有助于降低显示屏的色差。
本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施方式提供的光学指纹识别组件的结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的光学指纹识别组件的另一结构示意图。
主要元件符号说明：
光学指纹识别组件100、显示屏10、光学指纹识别模组20、光学指纹传感器22、光感层224、感应区2241、光学层226、光学胶30、层结构40、通孔42、泡棉层44、扩散层46、电路板60、基板62、柔性电路板64、补强板70、连接线80、封胶90、盖板110。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用。
请参阅图1，本发明实施方式提供一种光学指纹识别组件100。光学指纹识别组件100包括显示屏10、光学指纹识别模组20、光学胶30和层结构40。光学指纹识别模组20包括光学指纹传感器22。光学指纹传感器22通过光学胶30贴合在显示屏10的下表面。层结构40贴合在显示屏10的下表面。层结构40形成有通孔42。光学胶30通过通孔42贴合在显示屏10的下表面。光学胶30的厚度大于层结构40的厚度。
上述实施方式的光学指纹识别组件100，由于光学胶30的厚度大于层结构40的厚度，这样可以使得层结构40上形成的通孔42的面积减小，如此，从电子装置的正面上看，有助于降低显示屏10的色差。
具体的，光学胶30的光透过率大于90％，具有良好的透光性。光学胶30固化后胶具有柔软性。由于光学胶30的厚度大于层结构40的厚度以使通孔42全部由光学胶30填充，从而使得在层结构40上形成的通孔42的面积减小(相比于光学指纹传感器22部分填充在通孔42上时)。
由于光学胶30的厚度会影响光的透过率，因此，光学胶30的厚度可以略大于层结构40的厚度。也就是说，光学胶30的厚度设置需保证，光学胶30将光学指纹传感器22贴合到显示屏10的下表面时，光学胶30相对于层结构40的下表面存在凸出的部位。
另外，由于光学胶30的厚度大于层结构40的厚度，这样可以使光学指纹传感器22平贴在显示屏10的背面上，从而有助于指纹的识别。
显示屏10可为OLED显示屏、液晶显示屏或等离子体显示屏等。
在一个实施方式中，显示屏10可为触摸显示屏。
在一个实施方式中，光学指纹传感器22可采用CMOS传感器。可以理解，本发明实施方式的光学指纹识别组件100可应用于但不限于解锁、文件加密、支付验证、身份验证等应用场景。
请再次参图1，在某些实施方式中，层结构40为泡棉层。泡棉层可起到缓冲和保护作用，使得光学指纹识别组件100不易损坏，保证了光学指纹识别组件100使用寿命。
请参图2，在某些实施方式中，层结构40包括泡棉层44和形成的泡棉层44上的扩散层46。通孔42贯穿泡棉层44和扩散层46。层结构40通过扩散层46贴合在显示屏10的下表面。
如此，扩散层46可以起到缓冲和散热的作用，泡棉层44可起到缓冲和保护作用，使得光学指纹识别组件100不易损坏，保证了光学指纹识别组件100使用寿命。
在某些实施方式中，光学指纹识别组件100包括电路板60。电路板60设置在光学指纹传感器22的下表面。
如此，光学指纹传感器22可以将采集到的指纹信息传输给电路板60，并由电路板60将指纹信息传输给外部电路。
在某些实施方式中，电路板60包括基板62和柔性电路板64。光学指纹传感器22设置在基板62上。柔性电路板64的一端连接基板62的下表面。
如此，柔性电路板64重量轻且厚度薄，节省空间，利于光学指纹识别组件100小型化，同时，基板62可作为支撑光学指纹传感器22和光学指纹识别模组20其它元件的支撑物。
具体地，基板62可作为硬板，基板62和柔性电路板64可通过焊接的方式连接在一起。柔性电路板64可与光学指纹识别组件100或电子装置的外部电路连接以进行数据传输。
在某些实施方式中，基板62包括焊点622，基板622通过焊点622与柔性电路板64连接。基板62和柔性电路板64可以相互通信，从而基板622可以将获得的光学指纹传感器22获取的电信号传输给柔性电路板64。
在某些实施方式中，柔性电路板64上设置有处理器(图未示)，处理器可以用于处理光学指纹传感器22的电信号。
具体地，柔性电路板64可以设置有处理器和相关电路结构，处理器处理包含指纹信息的电信号以建立指纹的模型。
在某些实施方式中，光学指纹识别组件100包括补强板70。补强板70设置在柔性电路板64的一端的下表面。
如此，补强板70可增强柔性电路板64的强度。
可以理解，由于柔性电路板64的柔软特性，导致柔性电路板64受力容易产生裂缝，即难以连接基板62和柔性电路板64或者在柔性电路板64上安装元件，因此可以将补强板70设置在柔性电路板64的下表面，从而使得结合补强板70的柔性电路板64的强度足够，进而方便连接基板62和柔性电路板64或者在柔性电路板64上进行安装元件等操作。
补强板70可由金属材料制成，例如不锈钢。
在某些实施方式中，光学指纹传感器22包括光感层224和设置在光感层224上的光学层226。光感层224形成有感应区2241。光学层226覆盖感应区2241。光学层226的面积大于感应区2241的面积。光学层226形成有多个透镜(图未示)。光感层224位于光学层226与基板62之间。
如此，光学层226可使更多的光线汇聚至光感层224，使光学指纹识别模组20能够采集到更多的光信号，以更准确地实现指纹识别。
具体地，光学指纹识别模组20采集指纹时，手指作用在光学层226上方的介质表面上，光学层226的多个透镜将手指反射的光线汇聚至感应区2241，使得感应区2241能够获取较多光线以形成指纹数据。光学层226的面积大于感应区2241的面积利于更多的手指反射的光线投射至感应区2241，增加采集到的指纹信息的数据量。光感层224被配置成将从光学层226汇聚的光线转换为电信号并输出电信号，输出的电信号经处理后形成指纹信息。
具体的，当光学指纹传感器22贴合在显示屏10的下表面时，显示屏10可为主动式发光显示屏(例如OLED或AMOLED)，显示屏10可作为光源向感应区2241上方的区域发射光线，使得手指放置在与感应区2241正对的显示屏10的上表面部位进行指纹识别时，感应区2241能够接收到足够的光线以形成指纹信息。
在某些实施方式中，光感层224包括多个光敏元件(图未示)和连接线路(图未示)，多个光敏元件形成感应区2241。连接线路连接多个光敏元件和基板62。
如此，光敏元件能够感应从光学层226汇聚的光线并将光信号转化成电信号以采集到指纹信息。
具体地，多个光敏元件可以将光信号转换成电信号，当手指作用在光学指纹识别组件100上方的介质表面上时，光学层226将从手指反射的光线汇聚投射至光感层224，多个光敏元件感应带有指纹信息的光线并将光信号转化为电信号，连接线路将获取到的指纹信息传递至基板62。基板62可通过柔性电路板64与外部电路连接，从而使外部电路实现指纹识别的功能。
进一步地，光感层224包括基底，多个光敏元件和连接线路形成在基底上。在一些例子中，基底可为半导体基底。光敏元件和连接线路可通过光刻工艺形成在基底上。多个光敏元件可形成阵列式的感应区2241(active area，AA区)，基底上其他区域形成非感应区(非AA区)，非感应区设置有连接线路。光敏元件例如是光电二极管。
在某些实施方式中，光学指纹识别组件100包括连接线80和封胶90。光学指纹传感器22通过连接线80和电路板60连接。封胶90封装连接线80、电路板60与连接线80的连接处、光学指纹传感器22与连接线80的连接处和光学指纹传感器22的侧边。
如此，封胶90可保护连接线80、电路板60与连接线80的连接处、光学指纹传感器22与连接线80的连接处。
具体地，封胶90可选择不透光的封胶，例如是黑色的封胶。黑色的封胶遮光效果好，减少环境光对光学指纹传感器22的干扰，进而可提高光学指纹识别组件100的准确度。
可以理解，连接线80可通过打线接合(wire bonding)工艺连接光学指纹传感器22和电路板60。
在某些实施方式中，光学指纹识别组件100包括盖板110。显示屏10贴合在盖板110的下表面。
如此，盖板110可以对显示屏10起到保护的作用。
可以理解，盖板110可为盖板玻璃。指纹识别时，手指可放置在盖板110上表面与光学指纹传感器22对应的部位，显示屏10发射光线至手指，手指反射光线以被光学指纹传感器22接收，最终形成指纹数据。
本发明实施方式的一种电子装置，包括上述任一实施方式的光学指纹识别组件100。
本发明实施方式的电子装置，由于光学胶30的厚度大于层结构40的厚度，这样可以使得层结构40上形成的通孔42的面积减小，如此，从电子装置的正面上看，有助于降低显示屏10的色差。
电子装置包括但不限于手机、平板电脑、可穿戴设备、门禁装置、ATM机等使用光学指纹识别功能的电子装置。
例如，电子装置为手机时，光学指纹识别组件100可用于手机解锁、文件加密、支付验证等应用场景。
在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光学指纹识别组件，其特征在于，包括：
显示屏；
光学指纹识别模组，所述光学指纹识别模组包括光学指纹传感器；
光学胶，所述光学指纹传感器通过所述光学胶贴合在所述显示屏的下表面；
层结构，所述层结构贴合在所述显示屏的下表面，所述层结构形成有通孔，所述光学胶通过所述通孔贴合在所述显示屏的下表面，所述光学胶的厚度大于所述层结构的厚度。
2.如权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述层结构为泡棉层；或所述层结构包括泡棉层和形成泡棉层上的扩散层，所述通孔贯穿所述泡棉层和所述扩散层，所述层结构通过所述扩散层贴合在所述显示屏的下表面。
3.如权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹识别组件包括电路板，所述电路板设置在所述光学指纹传感器的下表面。
4.如权利要求3所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述电路板包括基板和柔性电路板，所述光学指纹传感器设置在所述基板上，所述柔性电路板的一端连接所述基板的下表面。
5.如权利要求4所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹识别组件包括补强板，所述补强板设置在所述柔性电路板的一端的下表面。
6.如权利要求4所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹传感器包括：
光感层，所述光感层形成有感应区；和
设置在所述光感层上的光学层，所述光学层覆盖所述感应区，所述光学层的面积大于所述感应区的面积，所述光学层形成有多个透镜，所述光感层位于所述光学层与所述基板之间。
7.如权利要求6所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光感层包括多个光敏元件和连接线路，所述多个光敏元件形成所述感应区，所述连接线路连接所述多个光敏元件和所述基板。
8.如权利要求3所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹识别组件包括连接线和封胶；所述光学指纹传感器通过所述连接线和所述电路板连接，所述封胶封装所述连接线、所述电路板与所述连接线的连接处、所述光学指纹传感器与所述连接线的连接处和所述光学指纹传感器的侧边。
9.如权利要求1所述的光学指纹识别组件，其特征在于，所述光学指纹识别组件包括盖板，所述显示屏贴合在所述盖板的下表面。
10.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的光学指纹识别组件。
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