CN107066946A - 指纹模组、显示屏及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种指纹模组，用于贴合显示面板的非显示面进行指纹识别，所述指纹模组包括晶元、金线及柔性电路板，所述晶元包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于贴合所述非显示面，所述第二表面贴合所述柔性电路板，所述第二表面设有第一触点，所述第一触点位于所述柔性电路板在所述第二表面的正投影的范围之外，所述柔性电路板背离所述晶元一侧表面设有第二触点，所述金线电连接于所述第一触点与所述第二触点之间。该指纹模组无需使用基板，减小了指纹模组的厚度，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。本发明还公布了一种显示屏和移动终端。

Description

指纹模组、显示屏及移动终端
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，尤其是涉及一种指纹模组、显示屏及移动终端。
背景技术
指纹识别技术是一种方便、安全的识别技术，它通过识别用户的指纹信息识别用户的身份。近年来，指纹识别技术在移动终端上的使用也越来越受到人们的关注。光学式指纹识别是一种应用广泛的指纹识别方式，指纹模组通过分析指纹的谷和脊反射的光信号识别指纹信息。为了将移动终端的显示功能与指纹识别功能结合，常将光学式指纹模组安装于显示面板的底部，显示面板发出显示光线显示图像的同时，指纹模组接收触摸于玻璃盖板表面的手指反射的显示光线，并进行分析和识别。
现有技术中，将指纹模组的晶元封装在基板上，再将晶元与基板的整体贴合柔性电路板组成指纹模组，基板介于晶元和柔性电路板之间，并电连接晶元与柔性电路板，基板一般为具有一定厚度的印刷电路板，增大了指纹模组的厚度，从而增大了移动终端整体的厚度，影响用户体验，且增大了生产材料成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种指纹模组、显示屏及移动终端，用以解决现有技术中指纹模组的厚度大，移动终端整体的厚度大，影响用户体验，生产材料成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种指纹模组，用于贴合显示面板的非显示面进行指纹识别，所述指纹模组包括晶元、金线及柔性电路板，所述晶元包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于贴合所述非显示面，所述第二表面贴合所述柔性电路板，所述第二表面设有第一触点，所述第一触点位于所述柔性电路板在所述第二表面的正投影的范围之外，所述柔性电路板背离所述晶元一侧表面设有第二触点，所述金线电连接于所述第一触点与所述第二触点之间。
进一步，所述第一表面设有电路，用于接收指纹光信号并转化为指纹电信号，所述晶元还包括贯穿所述第一表面与所述第二表面的通孔，设于所述通孔内的引线电连接所述电路与所述第一触点。
进一步，所述指纹模组还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述晶元背离所述柔性电路板的一侧，且覆盖所述第一表面上的所述电路，用于隔绝所述电路与所述显示面板。
进一步，所述指纹模组还包括保护层，用于将所述金线封装至所述柔性电路板及所述晶元。
进一步，所述保护层同时覆盖所述柔性电路板背离所述晶元一侧的表面、所述金线及所述晶元。
进一步，所述晶元面对所述柔性电路板一侧设有凹槽，所述凹槽的底面贴合所述柔性电路板，所述凹槽容纳所述柔性电路板与所述晶元的连接端。
进一步，所述指纹模组还包括补强板，所述补强板粘贴于所述柔性电路板背离所述晶元的一侧表面，用于避免所述柔性电路板的所述连接端弯曲。
本发明还提供一种显示屏，所述移动终端包括显示面板、玻璃盖板及以上任意一项所述的指纹模组，所述显示面板通过显示面显示图像，所述玻璃盖板贴合于所述显示面，所述指纹模组的所述第一表面贴合于所述显示面板的非显示面，所述指纹模组用于接收触摸于所述玻璃盖板表面的手指反射的显示光线。
进一步，所述显示屏还包括触控模组，所述触控模组位于所述显示面板与所述玻璃盖板之间，用于实现显示屏的触控功能。
本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括以上任意一项所述的指纹模组。
本发明的有益效果如下：柔性电路板直接粘贴晶元，第一表面与柔性电路板背离晶元一侧的表面通过金线连接，实现晶元与柔性电路板的电连接，该指纹模组无需使用基板，减小了指纹模组的厚度，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的明显变形方式。
图1为本发明实施例一提供的指纹模组的截面局部示意图。
图2为本发明实施例一提供的指纹模组的局部放大示意图。
图3为本发明实施例一提供的指纹模组的截面局部放大示意图。
图4为本发明实施例二提供的指纹模组的截面局部示意图。
图5为本发明实施例三提供的指纹模组的截面局部示意图。
图6为本发明实施例提供的显示屏的结构示意图。
图7为本发明实施例提供的显示屏的截面局部示意图。
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请一并参阅图1、图2、图6及图7，本发明实施例一提供的指纹模组100为光学式指纹识别模组，应用于移动终端，该移动终端可以是手机、笔记本电脑、平板电脑等电子设备。本实施例中，指纹模组100贴合显示面板80进行指纹识别，具体的，显示面板80包括用于显示图像的显示面804和与显示面804相对设置的非显示面802，显示面板80整体为透明结构，指纹模组100贴合于非显示面802，并接收由触摸于显示面板80表面的手指反射的光线实现指纹识别功能。一种较佳的实施方式中，手指反射的光线来源于显示面板80的显示面804发出的用于显示图像的图像光线，合理利用了图像光线，降低了能耗，其他实施方式中，手指反射的光线也可以来源于设于显示面板80的红外线等不可见光的发生器发射的光线，不影响显示面板80显示图像。
指纹模组100包括晶元10、金线30及柔性电路板60，晶元10用于接收用户手指反射的光线，并将该光信号转化为电信号以用于分析、识别。晶元10为半导体材料，具体的，晶元10包括相对设置的第一表面102和第二表面104，第一表面102用于贴合非显示面802，进一步的，第一表面102通过芯片键合胶膜或其他胶膜粘贴显示面板80的非显示面802。第二表面104贴合柔性电路板60，一种较佳的实施方式中，第一表面102和第二表面104均为平面，以将晶元10与显示面板80、晶元10与柔性电路板60更易贴合，且贴合部位的缝隙小，贴合牢固，增强指纹模组100整体的强度。本实施例中，柔性电路板60的另一端通过板对板连接器连接移动终端的主板，主板对指纹模组100返回的指纹电信号进行分析、计算。
晶元10面对柔性电路板60的一侧设有第一触点402，柔性电路板60背离晶元10一侧表面设有第二触点404，金线30通过连接第一触点402与第二触点404电连接晶元10与柔性电路板60，柔性电路板60用于电连接晶元10与移动终端的主板。一种较佳的实施方式中，金线30为金线30，金线30导电性良好，能够快速、有效地传递电信号。进一步的，第二触点404在柔性电路板60的边缘，并且第二触点404与第一触点402位于指纹模组100同一侧的边缘。具体的，晶元10用于接收光信号的电路设置于第一表面102，位于第二表面104的第一触点402通过贯穿晶元10厚度方向的通孔20连接第一表面102的电路，并且该通孔20位于晶元10的边缘。进一步的，第一触点402位于第二表面104上，并位于柔性电路板60在第二表面104的正投影的范围之外，金线30包括第一端302、第二端304及连接第一端302与第二端304的弯折段306，第一端302通过焊接等方式连接第一触点402，第二端304通过焊接等方式连接第二触点404，弯折段306位于柔性电路板60背离晶元10一侧，在与晶元10的厚度方向垂直的宽度方向上，第一触点402与第二触点404的距离越大，弯折段306在晶元10的厚度方向上的高度越小，即指纹模组100的厚度越小，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。一种较佳的实施方式中，柔性电路板60的边缘为台阶状，第二触点404设于台阶面上，从而降低了金线30的弯折段306在晶元10的厚度方向上的高度，从而减小了指纹模组100的厚度。其他实施方式中，柔性电路板60的边缘为倾斜面，第二触点404设于倾斜面上，从而降低了金线30的弯折段306在晶元10的厚度方向上的高度，从而减小了指纹模组100的厚度。本实施例中，第一触点402的数量为多个，第一触点402在台阶面沿一个方向阵列排列，第二触点404的数量为多个，第二触点404在基板面对晶元10一侧的表面上沿一个方向阵列排列，金线30的数量为多个，每一个金线30连接一对对应的第一触点402与第二触点404，以实现晶元10整体与基板的电连接。
柔性电路板60直接粘贴晶元10，第一表面102与柔性电路板60背离晶元10一侧的表面通过金线30连接，实现晶元10与柔性电路板60的电连接，该指纹模组100无需使用基板，减小了指纹模组100的厚度，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。
结合图3，本实施例中，第一表面102设有电路204，用于接收指纹光信号并转化为指纹电信号，晶元10还包括贯穿第一表面102与第二表面104的通孔20，设于通孔20内的引线202电连接电路204与第一触点402。引线202连接第一表面102的电路204与第二表面104的第一触点402，将电路204从第一表面102引致第二表面104，第一触点402与第二触点404位于晶元10的同一侧方向，实现了电路204与柔性电路板60的电连接。
本实施例中，指纹模组100还包括绝缘层110，绝缘层110位于晶元10背离柔性电路板60的一侧，且覆盖第一表面102上的电路204，用于隔绝电路与显示面板80。一种较佳的实施方式中，绝缘层110为陶瓷材料。绝缘层110隔离了电路204与显示面板80，保护了电路。
本实施例中，指纹模组100还包括保护层50，一种较佳的实施方式中，保护层50为注入的环氧树脂形成，环氧树脂为绝缘材料，不会引起短路等现象发生。保护层50位于柔性电路板60背离晶元10一侧表面的边缘，且覆盖第一触点402、第二触点404及金线30，用于封装保护金线30。由于金线30通过焊接等方式连接第一触点402和第二触点404，若金线30受到碰撞或磕碰会导致金线30与第一触点402或第二触点404脱落，引起指纹模组100工作不良，使用保护层50覆盖金属引线202区域，并将金线30及第一触点402和第二触点404完全包覆、封装于保护层50中，有效保护了金线30。进一步的，保护层50还覆盖晶元10的边缘，保护层50对晶元10和柔性电路板60的边缘也起到了保护的作用。一种较佳的实施方式中，保护层50同时覆盖柔性电路板60背离晶元10一侧的表面、金线30及晶元10，将金线30、晶元10及柔性电路板60整体封装保护，提高了指纹模组100的稳定性。
图4为本发明实施例二提供的指纹模组100指纹识别模组，如图所示，实施例二与实施例一的区别在于，晶元10面对柔性电路板60一侧设有凹槽，凹槽的底面贴合柔性电路板60，凹槽容纳柔性电路板60与晶元10的连接端。具体的，凹槽的深度不大于柔性电路板60的厚度，即柔性电路板60背离晶元10一侧的表面在晶元10厚度方向上不低于第二表面104的高度。由于金线30的第一触点402设于第二表面104，第二触点404设于柔性电路板60背离晶元10一侧的表面，当第二表面104与柔性电路板60背离晶元10一侧的表面在晶元10的厚度方向上的高度越接近时，金线30的弯折段306的高度越低，从而使指纹模组100的厚度越小。一种较佳的实施方式中，凹槽的深度与柔性电路板60的厚度相同，即柔性电路板60背离晶元10一侧的表面在晶元10厚度方向上与第二表面104齐平，此时金线30的弯折段306的高度最低，指纹模组100的厚度小，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。
柔性电路板60直接粘贴晶元10，第一表面102与柔性电路板60背离晶元10一侧的表面通过金线30连接，实现晶元10与柔性电路板60的电连接，该指纹模组100无需使用基板，减小了指纹模组100的厚度，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。
图5为本发明实施例三提供的指纹模组100指纹识别模组，如图所示，实施例三与实施例一的区别在于，指纹模组100还包括补强板70，补强板70粘贴于柔性电路板60背离晶元10的一侧表面，用于避免柔性电路板60的连接端弯曲。进一步的，补强板70与柔性电路板60之间通过均匀涂布的黏胶粘贴。一种较佳的实施方式中，补强板70为钢片等金属片状器件，以提供较高的强度。
柔性电路板60直接粘贴晶元10，第一表面102与柔性电路板60背离晶元10一侧的表面通过金线30连接，实现晶元10与柔性电路板60的电连接，该指纹模组100无需使用基板，减小了指纹模组100的厚度，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。
请参阅图6和图7，本发明实施例还提供一种显示屏，显示屏包括显示面板80、玻璃盖板90及指纹模组100，显示面板80通过显示面804显示图像，玻璃盖板90贴合于显示面804，指纹模组100的第一表面102贴合于显示面板80的非显示面802，指纹模组100用于接收触摸于玻璃盖板90表面的手指反射的显示光线。本发明实施例提供的显示屏应用于移动终端，该移动终端可以是手机、笔记本电脑、平板电脑等电子设备。
本实施例中，指纹模组100贴合显示面板80进行指纹识别，具体的，显示面板80包括用于显示图像的显示面804和与显示面804相对设置的非显示面802，显示面板80整体为透明结构，指纹模组100贴合于非显示面802，并接收由触摸于显示面板80表面的手指反射的光线实现指纹识别功能。一种较佳的实施方式中，手指反射的光线来源于显示面板80的显示面804发出的用于显示图像的图像光线，合理利用了图像光线，降低了能耗，其他实施方式中，手指反射的光线也可以来源于设于显示面板80的红外线等不可见光的发生器发射的光线，不影响显示面板80显示图像。
本发明的实施例提供的显示屏将指纹识别功能与显示功能结合，提高了用户体验，柔性电路板60直接粘贴晶元10，第一表面102与柔性电路板60背离晶元10一侧的表面通过金线30连接，实现晶元10与柔性电路板60的电连接，该指纹模组100无需使用基板，减小了指纹模组100的厚度，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。
本实施例中，晶元10的数量为多个，晶元10阵列排布于基板并覆盖非显示面802，用于实现全屏指纹识别。具体的，晶元10用于接收包含指纹信息的光信号，多个晶元10布满显示面板80的全部非显示面802，当用户手指按压玻璃盖板90的任意位置时，该位置对应的晶元10接收手指表面反射的光线，转换为电信号后通过柔性电路板60传递至移动终端的主板进行分析、计算，识别指纹信息，从而实现全屏幕的指纹识别功能，提高用户体验。
一种较佳的实施方式中，显示屏还包括触控模组(图中未示出)，触控模组位于显示面板80与玻璃盖板90之间，用于实现显示屏的触控功能。一种较佳的实施方式中，触控模组为电容式触控模组，电容式触控模组是一种广泛的应用于显示设备的触控结构，具有触控精度高、生产成本低的优点。本实施例中将显示功能、触控功能及指纹识别功能同时耦合在显示屏中，实现了显示屏的多功能化。
本发明的实施例还提供一种移动终端，移动终端指可以在移动中使用的计算机设备，包括但不限于手机、笔记本、平板电脑、POS机、车载电脑、相机等。进一步的，移动终端包括玻璃盖板90、显示面板80、主板、后盖及以上所述的指纹模组100。显示面板80通过显示面804显示图像，玻璃盖板90贴合于显示面804，指纹模组100的第一表面102贴合于显示面板80的非显示面802，指纹模组100用于接收触摸于玻璃盖板90表面的手指反射的显示光线。主板置于后盖内，并通过柔性电路板60电连接指纹模组100及显示面板80。指纹模组100为光学式指纹模组100，指纹模组100将光信号转化为指纹信息电信号，并通过柔性电路板60传递至主板，主板对指纹信息电信号进行计算分析以识别指纹信息。同时，显示面板80通过柔性电路板60电连接主板，主板控制显示面板80显示图像的内容及亮暗。一种实施方式中，主板连接显示面板80与主板连接指纹模组100共用同一个柔性电路板60，以减少移动终端内部的电子器件数量，简化移动终端的结构，其他实施方式中，主板连接显示面板80使用的柔性电路板60与主板连接指纹模组100使用的柔性电路板60为不同的柔性电路板60，且相互独立工作，提高工作效率。
本发明的实施例提供的移动终端将指纹识别功能与显示功能结合，提高了用户体验，柔性电路板60直接粘贴晶元10，第一表面102与柔性电路板60背离晶元10一侧的表面通过金线30连接，实现晶元10与柔性电路板60的电连接，该指纹模组100无需使用基板，减小了指纹模组100的厚度，有利于移动终端的轻薄化设计，提高用户体验。
以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种指纹模组，用于贴合显示面板的非显示面进行指纹识别，其特征在于，所述指纹模组包括晶元、金线及柔性电路板，所述晶元包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于贴合所述非显示面，所述第二表面贴合所述柔性电路板，所述第二表面设有第一触点，所述第一触点位于所述柔性电路板在所述第二表面的正投影的范围之外，所述柔性电路板背离所述晶元一侧表面设有第二触点，所述金线电连接于所述第一触点与所述第二触点之间。
2.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述第一表面设有电路，用于接收指纹光信号并转化为指纹电信号，所述晶元还包括贯穿所述第一表面与所述第二表面的通孔，设于所述通孔内的引线电连接所述电路与所述第一触点。
3.根据权利要求2所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹模组还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述晶元背离所述柔性电路板的一侧，且覆盖所述第一表面上的所述电路，用于隔绝所述电路与所述显示面板。
4.根据权利要求3所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹模组还包括保护层，用于将所述金线封装至所述柔性电路板及所述晶元。
5.根据权利要求4所述的指纹模组，其特征在于，所述保护层同时覆盖所述柔性电路板背离所述晶元一侧的表面、所述金线及所述晶元。
6.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述晶元面对所述柔性电路板一侧设有凹槽，所述凹槽的底面贴合所述柔性电路板，所述凹槽容纳所述柔性电路板与所述晶元的连接端。
7.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹模组还包括补强板，所述补强板粘贴于所述柔性电路板背离所述晶元的一侧表面，用于避免所述柔性电路板的所述连接端弯曲。
8.一种显示屏，其特征在于，所述移动终端包括显示面板、玻璃盖板及权利要求1至7任意一项所述的指纹模组，所述显示面板通过显示面显示图像，所述玻璃盖板贴合于所述显示面，所述指纹模组的所述第一表面贴合于所述显示面板的非显示面，所述指纹模组用于接收触摸于所述玻璃盖板表面的手指反射的显示光线。
9.根据权利要求8所述的显示屏，其特征在于，所述显示屏还包括触控模组，所述触控模组位于所述显示面板与所述玻璃盖板之间，用于实现显示屏的触控功能。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至7任意一项所述的指纹模组。
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