CN106650607B - 一种指纹模组的背光结构及电子设备 - Google Patents

一种指纹模组的背光结构及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种指纹模组的背光结构及电子设备，背光结构包括：盖板，覆盖于所述盖板的第一表面下的光源装置，以及贯穿所述盖板并表露于所述盖板的第二表面的指纹模组，所述第一表面与所述第二表面为朝向相反的面；其中，所述盖板环绕所述指纹模组的边缘上设置有第一区域，所述第一区域为透光区域，所述第一区域下方盖设有用于导引所述光源装置所发射光线的导光器件，所述导光器件装设于所述指纹模组的外侧周，所述导光器件在所述盖板上的投影区域覆盖所述第一区域，使所导引的光线通过所述第一区域输出至所述盖板的第二表面。该结构起到良好背光效果，提高产品品质，提升用户使用体验。

Description

一种指纹模组的背光结构及电子设备
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种指纹模组的背光结构及电子设备。
背景技术
随着手机、平板电脑等电子设备行业及市场的发展，用户对产品的私密性及密码独有性有更高的要求，电子产品配置中指纹模组逐渐成为标配组件。
电子产品中，例如手机，其指纹模组的设置一般是放置于电子产品的背面中部或者正面下方，用户通过手指接触指纹模组，来完成指纹识别验证的过程。但是现有的指纹模组为直接设置在手机盖板上，往往不具有背光效果，显得单调突兀，且在光线较暗时，用户不易准确对准指纹模组进行指纹验证操作，不利于用户的使用，降低用户体验。
发明内容
本发明实施例中提供一种指纹模组的背光结构及电子设备，以解决现有技术中指纹模组的设置单调突兀，用户不易准确对准指纹模组进行指纹验证操作，不利于用户的使用，降低用户体验的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种指纹模组的背光结构，包括：
盖板，覆盖于所述盖板的第一表面下的光源装置，以及贯穿所述盖板并表露于所述盖板的第二表面的指纹模组，所述第一表面与所述第二表面为朝向相反的面；
其中，所述盖板环绕所述指纹模组的边缘上设置有第一区域，所述第一区域为透光区域，所述第一区域下方盖设有用于导引所述光源装置所发射光线的导光器件，所述导光器件装设于所述指纹模组的外侧周；所述导光器件在所述盖板上的投影区域覆盖所述第一区域，使所导引的光线通过所述第一区域输出至所述盖板的第二表面。
可选地，所述导光器件靠近所述指纹模组的端面包括用于折射光线的凸起及凹陷；和/或所述导光器件靠近所述盖板第一表面的端面包括用于折射光线的凸起及凹陷。
可选地，所述导光器件靠近所述指纹模组的端面包括用于折射光线的楔形锯齿；和/或所述导光器件靠近所述盖板第一表面的端面包括用于折射光线的楔形锯齿。
可选地，所述导光器件远离所述指纹模组的端面上负载有反光材料；和/或所述导光器件远离所述盖板第一表面的端面上负载有反光材料。
可选地，所述盖板上除所述第一区域之外的第二区域为不透光区域。
可选地，所述第一表面位于所述第二区域的部分涂设有挡光材料，所述挡光材料厚度介于28微米至32微米之间。
可选地，所述第一表面位于所述第一区域的部分涂设有透光材料，所述第一区域的光线透过率介于0.3％至0.7％之间。
可选地，所述第一区域为环绕所述指纹模组的边缘上的环形区域。
可选地，所述环形区域在第一方向上的宽度大于或等于0.2mm，所述第一方向为所述第一区域上靠近所述指纹模组的一侧至远离所述指纹模组的一侧的方向。
另一方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：如前所述的指纹模组的背光结构。
本发明的一个或多个实施例具有以下有益效果：
本发明中的方案中盖板下设置光源装置，盖板上设置有贯穿盖板并表露于盖板的上表面的指纹模组，通过在盖板环绕指纹模组的边缘上设置透明区域，在透明区域下方设置用于导引该光源装置所发射光线的导光器件，导光器件装设指纹模组的外侧周，使导光器件所导引的光线通过该透光区域输出至盖板的上表面，使指纹模组周围有光，起到良好背光效果，便于用户操作，提高产品观感品质，提升用户使用体验。
附图说明
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1表示本发明中指纹模组的背光结构的整体及局部放大示意图；
图2表示本发明中指纹模组的背光结构的层叠结构示意图；
图3表示本发明中指纹模组的背光结构中的导光器件示意图。
附图标记：其中图中：
1-盖板，2-光源装置，3-指纹模组，4-导光器件；
11-第一区域，41-楔形锯齿。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1、图2所示，本发明实施例中公开一种指纹模组的背光结构，包括：
盖板1，覆盖于盖板1的第一表面下的光源装置2，以及贯穿盖板1并表露于盖板1的第二表面的指纹模组3，该第一表面与该第二表面为朝向相反的面。
其中，盖板1环绕所述指纹模组3的边缘上设置有第一区域11，所述第一区域11为透光区域，所述第一区域11下方盖设有用于导引所述光源装置2所发射光线的导光器件4，所述导光器件4装设于所述指纹模组3的外侧周；所述导光器件4在所述盖板1上的投影区域覆盖所述第一区域11，使所导引的光线通过所述第一区域11输出至所述盖板1的第二表面。
优选地，该光源装置2可为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，该第一表面为盖板1的内表面，该第二表面为盖板1的外表面。该盖板1可以为玻璃盖板，该盖板1可以是电子设备上屏幕一侧的前盖板或背部一侧的后盖板。该指纹模组3为具有指纹采集及识别功能的模组，当该指纹模组3为设置在屏幕一侧的指纹模组时，指纹模组3贯穿前盖板并表露于前盖板的上表面，以使能够在用户手指触摸在该位置时，该指纹模组3对指纹进行感应采集识别；当该指纹模组3为设置在背部一侧的指纹模组时，指纹模组3贯穿后盖板并表露于后盖板的下表面。其中，该指纹模组3具体还可以是设置在覆盖于盖板1的第一表面下的主板上盖上，进而贯穿盖板1并表露于盖板1的第二表面，此时的盖板1对应为前盖板；或者对应地，该指纹模组3具体可以是设置在覆盖于盖板1的第一表面下的主板下盖上，进而贯穿盖板1并表露于盖板1的第二表面，此时的盖板1对应为后盖板。优选地，该导光器件4为通过透明亚克力塑料高速注塑成型的器件。其中，导光器件4在所述盖板1上的投影区域覆盖所述第一区域11，可以使背光效果更佳。
该指纹模组的背光结构在使用过程中，导光器件4在盖板1上的投影区域覆盖住透光的第一区域11。在光源装置2通电发出光线时，导光器件4将光线导引至第一区域11下方，进而使光线透过第一区域11发射出去，在指纹模组3周边实现灯光效果。具体地，可以设置光源装置2为可发射不同色彩光线的LED灯，例如导光器件4将一颗七彩的LED灯发出的光导引至第一区域11下方、指纹模组3的外侧周；同时通过电路设计控制LED灯的电流，不同的电流对应不同的颜色，不同颜色将被导引从第一区域11输出至盖板1的第二表面，使指纹模组3周围有光，从而实现在不同的应用环境下显示不同颜色的呼吸效果，起到良好背光效果，便于用户操作，提高产品观感品质，提升用户使用体验。
具体地，导光器件4在盖板1上的投影区域覆盖住透光的第一区域11，可以通过将导光器件4靠近该第一区域11的端面覆盖面积设置为大于该第一区域11覆盖面积来实现。
进一步地，该导光器件4靠近所述指纹模组3的端面包括用于折射光线的凸起及凹陷；和/或所述导光器件4靠近所述盖板1第一表面的端面包括用于折射光线的凸起及凹陷。
为保证指纹模组3的背光能发出更好的灯光效果，可以设置导光器件4的上侧面即靠近盖板1的第一表面的端面为带有凸起和凹陷的不平滑的面，以对所导引的光线进行折射，使最终展现出的背光具有更佳的光线效果；该种设置也可以设置在导光器件4的内侧面即靠近所述指纹模组3的端面上，或者在两个端面上均进行设置。
优选地，结合图3所示，该端面上的凸起及凹陷形成楔形锯齿41。即所述导光器件4靠近所述指纹模组3的端面包括用于折射光线的楔形锯齿41；和/或所述导光器件4靠近所述盖板1的第一表面的端面包括用于折射光线的楔形锯齿41，易于加工制造，也使折射出来的光线效果更佳。
对应的，在导光器件4远离所述指纹模组3的端面上负载有反光材料；和/或所述导光器件4远离所述盖板1的第一表面的端面上负载有反光材料。
为保证所引导的光线能足够多的从第一区域11输出至盖板1的第二表面，可以在导光器件4的外侧面即远离指纹模组3的端面上做高反光处理，使其成为非出光面；具体可以设置反光材料，使光线能够反射回去，使光线不外泄，从而使到达第一区域11的光线做到均匀且亮度足够；该种设置也可以设置在导光器件4的下侧面即远离所述盖板1的第一表面的端面上，或者在两个端面上均进行设置。
优选地，该导光器件4在非出光的端面上负载的反光材料，可以是反光涂层，通过在非出光端面上丝印反光油墨，尽可能防止光线从不必要的区域透出，浪费光线，这样可将光线重新返回从第一区域11透射出，提高光线的利用率，增加亮度。反光油墨的优选实施方式说明：反光油墨为由超微粒(粒径在0.125～0.177mm间)玻璃粉配成的油墨，借助透镜折射及凹球面反射的原理，使墨膜在灯光照射时，产生出高反射率的强光，较常见白色油墨的反射光高100～200倍；该反光材料除了反光油墨涂层，还可使用高反射率的白色反光纸，粘接在由导光器件4远离所述指纹模组3的端面和/或所述导光器件4远离所述盖板1的第一表面的端面形成的非出光端面的表面，厚度优选为0.05mm。
进一步地，该盖板1上除所述第一区域11之外的第二区域为不透光区域，以保证指纹模组的背光的良好效果。
优选地，该不透光的第二区域的形成可以是在第一表面位于第二区域的部分涂设有挡光材料，所述挡光材料厚度介于28微米至32微米之间。
作为一个实施方式，可以对第一表面在不透光的第二区域的部分丝印三层白色油墨和一层黑色油墨，每层厚度大概在7到8微米，总厚度在28到32微米之间，这样就完全不能透光。
进一步地，透光的第一区域11的形成可以是在第一表面位于第一区域11的部分涂设有透光材料，使该第一区域11的光线透过率介于0.3％至0.7％之间，可以实现类似触摸按键字符的透光效果，该透光效果为在光源装置2发出光线时，实现光线能够透过第一区域11，在光源装置2不发出光线时，从盖板1外表面看不到第一区域11的轮廓，实现类似目前的隐藏式的触摸键字符的效果。
作为一个实施方式，该透光的第一区域11可仅丝印三层白色油墨，每层厚度大概在7到8微米，总厚度在21到24微米之间。该油墨层透光率低，当光源装置2不亮的时候，从盖板1外表面看不到里面的区域轮廓；但在光源装置2点亮的时候，仍可实现透光。
另，本方案的第一区域11可通过调整油墨厚度改变光线透过率，保证透过率在0.7％以下才能实现隐藏效果。其中，第一区域11的透过率超过0.3％比较合适，否则光线透过太低，影响光学效果；优选地，透光率为0.3％到0.7％的第一区域11比较适合量产；这样在光源装置2不亮的情况下，从触摸屏外表面是看不到里面的区域轮廓的，整个第一区域11是白色的，一旦电路驱动光源装置2发光，第一区域11可透出光来，这样可以看到指纹模组3外周的透光区域透出光来，实现背光效果。
进一步地，该第一区域11为环绕所述指纹模组3的边缘上的环形区域。将该第一区域11设置为环形区域使背光更具美观效果。对应地，该第一区域11下覆盖的导光器件4的形状也可对应为环形，该环形的内外径差为大于或等于0.2mm，优选为0.3mm或0.4mm。
优选地，第一区域11为环形区域时，该环形区域在第一方向上的宽度大于或等于0.2mm，对应的，优选为0.3mm或0.4mm，实现的效果较佳，该第一方向为所述第一区域11上靠近所述指纹模组3的一侧至远离所述指纹模组3的一侧的方向。
本发明还提供一种电子设备，包括如前所述的指纹模组的背光结构，使该电子设备上的指纹模组具有美观的背光效果，提升产品品质及用户体验，该电子设备可以是手机或平板电脑等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本发明实施例中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种指纹模组的背光结构，其特征在于，包括：
盖板(1)，覆盖于所述盖板(1)的第一表面下的光源装置(2)，以及贯穿所述盖板(1)并表露于所述盖板(1)的第二表面的指纹模组(3)，所述第一表面与所述第二表面为朝向相反的面；
其中，所述盖板(1)环绕所述指纹模组(3)的边缘上设置有第一区域(11)，所述第一区域(11)为透光区域，所述盖板(1)上除所述第一区域(11)之外的第二区域为不透光区域，所述第一区域(11)下方盖设有用于导引所述光源装置(2)所发射光线的导光器件(4)，所述导光器件(4)装设于所述指纹模组(3)的外侧周，所述导光器件(4)为环形；所述导光器件(4)在所述盖板(1)上的投影区域覆盖所述第一区域(11)，使所导引的光线通过所述第一区域(11)输出至所述盖板(1)的第二表面。
2.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，
所述导光器件(4)靠近所述指纹模组(3)的端面包括用于折射光线的凸起及凹陷；
和/或
所述导光器件(4)靠近所述盖板(1)第一表面的端面包括用于折射光线的凸起及凹陷。
3.根据权利要求2所述的背光结构，其特征在于，
所述导光器件(4)靠近所述指纹模组(3)的端面包括用于折射光线的楔形锯齿(41)；
和/或
所述导光器件(4)靠近所述盖板(1)第一表面的端面包括用于折射光线的楔形锯齿(41)。
4.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，
所述导光器件(4)远离所述指纹模组(3)的端面上负载有反光材料；
和/或
所述导光器件(4)远离所述盖板(1)第一表面的端面上负载有反光材料。
5.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述第一表面位于所述第二区域的部分涂设有挡光材料，所述挡光材料厚度介于28微米至32微米之间。
6.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述第一表面位于所述第一区域(11)的部分涂设有透光材料，所述第一区域(11)的光线透过率介于0.3％至0.7％之间。
7.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述第一区域(11)为环绕所述指纹模组(3)的边缘上的环形区域。
8.根据权利要求7所述的背光结构，其特征在于，所述环形区域在第一方向上的宽度大于或等于0.2mm，所述第一方向为所述第一区域(11)上靠近所述指纹模组(3)的一侧至远离所述指纹模组(3)的一侧的方向。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1～8任一项所述的指纹模组的背光结构。
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