CN109284655A - 手持终端及其指纹识别模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持终端及其指纹识别模组。指纹识别模组包括变色油墨层。在光照参数或温度参数发生变化时，变色油墨层中的光致变色油墨层或感温变色油墨层的颜色会对应变化，或者光致蓄光油墨层会进行储能或发光，从而使得变色油墨层呈现出颜色及明暗变化。而且，变色油墨层的颜色会透过其表面进行显示，从而决定指纹识别模组的显示颜色及明暗程度。当用户在使用手持终端时，随着使用时间的延续及所处环境的切换，光照参数及温度参数会发生相应变化，从而导致变色油墨层的颜色或明暗程度也随之改变。因此，无需更换手持终端，用户便可体验多种不同的指纹识别模组的外观颜色，故用户体验得到有效地提升。

Description

手持终端及其指纹识别模组

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种手持终端及其指纹识别模组。

背景技术

随着各种电子产品的不断发展，其唯一性、安全性、保密性的要求也越来越高。因此，指纹识别技术现已基本普及应用于各种电子产品中。

在将指纹识别模组应用于手机等手持终端时，为了达到外观的一致性，指纹识别模组的颜色通常需要与手持终端的整体色调保持一致。目前，主要是采用盖板颜色来实现指纹识别模组的颜色区分。

用户在手持终端的使用过程中总希望有多种不同的体验。例如，体验指纹识别模组不同的外观颜色。但是，传统的指纹识别模组一旦组装成型后，其颜色是固定的。也就是说，用户若想有多种体验，就得更换手持终端。然而，对于一般消费者来说，频繁更换手持终端是不现实的，故传统的指纹识别模组导致用户体验较差。

发明内容

基于此，有必要针对现有指纹识别模组导致用户体验较差的问题，提供一种能有效提升用户体验的手持终端及其指纹识别模组。

一种指纹识别模组，包括：

基板；

指纹传感器，设置于所述基板一侧并与所述基板电连接；

位于所述基板一侧的封装层，所述指纹传感器封装于所述封装层内；及

变色油墨层，覆设于所述封装层的表面，所述变色油墨层为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层中的任意一种或两种及以上的组合，所述光致变色油墨层的颜色随光照参数对应变化，所述温感变色油墨层的颜色随温度参数对应变化，所述光致蓄光油墨层用于存储光能并将存储的光能转化成荧光。

在光照参数或温度参数发生变化时，变色油墨层中的光致变色油墨层或感温变色油墨层的颜色会对应变化，或者光致蓄光油墨层会进行储能或发光，从而使得变色油墨层呈现出颜色及明暗变化。当用户在使用手持终端时，随着使用时间的延续及所处环境的切换，光照参数及温度参数会发生相应变化。因此，无需更换手持终端，用户便可体验多种不同的指纹识别模组的外观颜色，故用户体验得到有效地提升。

在其中一个实施例中，所述变色油墨层为单层结构，且所述变色油墨层包含光致变色颜料、感温变色颜料及光致蓄光颜料中的任意一种或两种及以上的混合物。

由于变色油墨层只有一层结构，故在变色油墨层成型时只需一次喷涂或印刷，有效地简化了工艺流程。而且，可将变色油墨层的厚度可控制在较小范围内。

在其中一个实施例中，所述变色油墨层为多层结构，且所述变色油墨层为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层中的任意两种及以上依次层叠形成的层叠结构。

由于变色油墨层为多层结构，故每个不同的膜层在颜色变化时相互之间的干扰较小。

在其中一个实施例中，所述指纹识别模组还包括可透光的保护层，所述保护层覆设于所述变色油墨层的表面。

可对变色油墨层起到保护作用，防止变色油墨层过度磨损。

在其中一个实施例中，所述保护层为玻璃面板、蓝宝石面板或陶瓷面板。

在其中一个实施例中，所述变色油墨层通过喷涂或丝印的方式形成于所述保护层的内侧。

玻璃、蓝宝石、陶瓷为硬质材料，通过喷涂镀膜、丝网印刷等方式在其表面形成变色油墨层后，可看作为具有变色功能的盖板。因此，在制备指纹识别模组时，具有变色功能的盖板与指纹识别模组的半成品可同时在条不同的生产线上分别加工再贴合，从而有效地提升了加工效率。

在其中一个实施例中，所述保护层朝向所述感光油墨层的一侧的表面为磨砂面。

在使保护层上的颜色显示更均匀的同时，还能增强变色油墨层与保护层之间连接的牢固性。

在其中一个实施例中，所述保护层的PH值范围为7至9之间。

保护层表面呈中性或碱性环境，能进一步增强变色油墨层在保护层表面的附着力。

在其中一个实施例中，所述保护层为UV固化层或硬质油墨层。

在其中一个实施例中，所述变色油墨层通过喷涂的方式形成于所述封装层的表面。

膜层结构之间贴合更紧密，无需采用粘结层粘接，从而能有效地减小指纹识别模组的厚度并改善光学效果。

在其中一个实施例中，在所述封装层与所述变色油墨层之间设置有底漆层。

底漆层可起到过渡作用，从而增加变色油墨层与封装层之间的附着力。

在其中一个实施例中，所述底漆层的厚度为4～6微米，所述变色油墨层的厚度为4～6微米，所述保护层的厚度为13～15微米。

由于在封装层上依次设置有底漆层、变色油墨层及保护层，若上述三者的厚度过大，则会导致指纹传感器表面距离触摸位置的距离过大，从而影响压力信号的传导，进而使得指纹识别模组的灵敏度不足。但是，如果以上三者厚度过小，则又分别难以起到过渡、颜色变化及保护的作用。而在上述厚度范围内，底漆层、变色油墨层及保护层能在分别起到过渡、颜色变化及保护作用的同时，兼顾指纹识别模组的灵敏度。

在其中一个实施例中，所述指纹识别模组还包括边框，所述边框围绕所述保护层及所述封装层的周向设置。

边框对整个指纹识别模组起到支撑作用，进而便于将指纹识别模组安装于手持终端的主机上。

在其中一个实施例中，所述指纹识别模组还包括柔性电路板，所述柔性电路板设置于所述基板的背向所述指纹传感器的一侧并与所述基板电连接。

柔性电路板具有可挠性，故可便于在主机壳体中狭小的空间内进行走线，进而便于将基板与主机中的主板实现电连接。

一种手持终端，包括：

主机；

如上述优选实施例中任一项所述的指纹识别模组，所述基板与所述主机电连接。

上述手持终端及其指纹识别模组，在光照参数或温度参数发生变化时，变色油墨层中的光致变色油墨层或感温变色油墨层的颜色会对应变化，或者光致蓄光油墨层会进行储能或发光，从而使得变色油墨层呈现出颜色及明暗变化。而且，变色油墨层的颜色会透过其表面进行显示，从而决定指纹识别模组的显示颜色及明暗程度。当用户在使用手持终端时，随着使用时间的延续及所处环境的切换，光照参数及温度参数会发生相应变化，从而导致变色油墨层的颜色或明暗程度也随之改变。因此，无需更换手持终端，用户便可体验多种不同的指纹识别模组的外观颜色，故用户体验得到有效地提升。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中指纹识别模组的层叠结构示意图；

图2为图1所示指纹识别模组的爆炸图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供了一种手持终端，包括主机及设置于主机上的指纹识别模组100。主机包括外壳、显示屏、处理器及主板等多个部件。其中，手持终端可以是手机、PAD或MP5等电子设备。

请参阅图1及图2，本发明较佳实施例中的指纹识别模组100包括基板110、指纹传感器120、封装层130及感光油墨层140。

基板110起支撑作用。而且，基板110上设有印刷电路，用于信号的传导。在将指纹识别模组100应用于手持终端时，基板110用于与手持终端的主板电连接。

指纹传感器120设置于基板110一侧并与基板110电连接。指纹传感器120将压力信号转化成电信号，以采集指纹信息。

封装层130位于基板110一侧。具体的，封装层130可由树脂、胶等材料固化形成。其中，指纹传感器120封装于封装层130内。进一步的，封装层130可以透明也可呈现预设的颜色。

变色油墨层140覆设于封装层130的表面。变色油墨层140可具有初始颜色，其初始颜色可以为白色、红色、橙色等任意颜色。变色油墨层140具有初始颜色决定了指纹识别模组100的初始颜色。而且，初始颜色可以与手持终端的配色一致，从而提升手持终端的外观一致性。

变色油墨层140为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层中的任意一种或两种及以上的组合。也就是说，变色油墨层140的类型包括7种可能，分别为：变色油墨层140为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层中的任意一种；变色油墨层140为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层中的任意两种的组合；变色油墨层140为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层三者的组合。

其中，光致变色油墨层的颜色随光照参数对应变化，温感变色油墨层的颜色随温度参数对应变化，光致蓄光油墨层用于存储光能并将存储的光能转化成荧光。

具体的，光致变色油墨层含有光致变色颜料，光照参数包括光线的强度、光线的波长等。光照参数变化时，光致变色颜料发生反应，从而使得光致变色油墨层呈现不同的颜色。例如，当用户使用装配有指纹识别模组100的手机从室内移动到室外时，光照参数改变，进而会导致变色油墨层140呈现不同的颜色。

温感变色油墨层则含有温感变色颜料，温感变色颜料在温度变化时呈现不同的颜色。例如，手机在使用过程中会发热，且随着使用时间的持续或发生故障，其温度持续升高。而对于不同的温度，温感变色油墨层可显示不同的颜色，从而能够直观的表明指纹识别模组100的温度，从而便于观察手机工作时的放热状态。

光致蓄光油墨层则含有光致蓄光颜料。在白天或光照充足的环境下，光致蓄光颜料吸收光能并存储；而在晚上或光照较弱的环境下，光致蓄光颜料则将存储的能量转化为光能，并发出荧光，从而可实现光致蓄光油墨层的明暗变化。而且，光致蓄光油墨层在夜间能够释放荧光，且余光时间较长，从而方便夜间寻找装配有指纹识别模组100的手持终端并方便操作指纹识别模组100。

变色油墨层140在光照参数或温度参数发生变化时会呈现颜色变化。而且，变色油墨层140的颜色会透过其表面进行显示，从而决定指纹识别模组100的显示颜色。在将指纹识别模组100应用于产品时，随着用户所处环境的切换，指纹识别模组100所处环境的光照参数及温度参数也会发生相应变化，从而导致变色油墨层140呈现的颜色或明暗程度也随之改变，进而使得用户可体验多种不同的指纹识别模组100的外观颜色。

在本实施例中，变色油墨层140为单层结构，且变色油墨层140包含光致变色颜料、感温变色颜料及光致蓄光颜料中的任意一种或两种及以上的混合物。

例如，当变色油墨层140为含光致变色油墨层与感温变色油墨层的组合时，需先将光致变色颜料与感温变色颜料混合均匀，再将混合物与油墨配合形成变色油墨层140。因此，变色油墨层140只有一层结构，故在变色油墨层140成型时只需一次喷涂或印刷，有效地简化了工艺流程。而且，变色油墨层140的厚度可控制在较小范围内。

在另一个实施例中，变色油墨层140为多层结构，且变色油墨层140为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层中的任意两种及以上依次层叠形成的层叠结构。

例如，变色油墨层140为含光致变色油墨层与感温变色油墨层的组合时，可先通过印刷、喷涂等方式，利用含有光致变色颜料的油墨形成一层光致变色油墨层；进一步的，利用含有感温变色颜料的油墨在光致变色油墨层的表面形成一层感温变色油墨层。因此，变色油墨层140为多层结构，故每个不同的膜层在颜色变化时相互之间的干扰较小。

在本实施例中，指纹识别模组100还包括可透光的保护层150。保护层150覆设于变色油墨层140的表面。

保护层150主要起到保护变色油墨层140的作用，防止变色油墨层140在指纹识别模组100的应用过程中被磨损。保护层150可透光。其中，保护层150可以是全透明的，也可部分透明。

在一个实施例中，保护层150为玻璃面板、蓝宝石面板或陶瓷面板。

具体的，玻璃面板、蓝宝石面板或陶瓷面板为硬质面板，可分开加工成型后应用于指纹识别模组100的制备过程中。

进一步的，在一个实施例中，变色油墨层140通过喷涂或丝印的方式形成于保护层150的内侧。

其中，可由玻璃、蓝宝石、陶瓷等材料成型后，通过喷涂镀膜、丝网印刷等方式在其表面形成变色油墨层140。此时，保护层150可看作为具有变色功能的盖板，且可直接贴合于仅包含基板110、指纹传感器120及封装层130的指纹识别模组100半成品上，以得到最终的指纹识别模组100成品。因此，在制备指纹识别模组100时，具有变色功能的盖板(保护层150内侧形成变色油墨层)与指纹识别模组100的半成品可同时在条不同的生产线上分别加工，再将两者贴合，从而有效地提升了加工效率。

进一步的，在一个实施例中，保护层150朝向变色油墨层140的一侧的表面为磨砂面。

一方面，光线可在磨砂面上发生漫反射。因此，保护层150上的颜色显示更均匀，并能有效防止眩光。另一方面，磨砂面增加了变色油墨层140与保护层150的接触面积。因此，在保护层150的表面形成变色油墨层140时，变色油墨层140与保护层150之间连接的牢固性得到有效提升。

可以理解，在其他实施例中，保护层150的表面也可为光滑平面。

再一步的，在一个实施例中，保护层150的PH值范围为7至9之间。

也就是说，保护层150的表面呈中性或弱碱性。此时，变色油墨层140在保护层150表面的附着力最强。

在另一个实施例中，保护层150为UV固化层或硬质油墨层。具体的，可通过在变色油墨层140的表面涂布UV胶或油墨，并使其固化后形成保护层150。

进一步的，在另一个实施例中，变色油墨层140通过喷涂的方式形成于封装层130的表面。

在制备指纹识别模组100时，得到包含基板110、指纹传感器120及封装层130的半成品后，可先在封装层130的表面通过喷涂的方式形成变色油墨层140。进一步的，在固化后的变色油墨层140的表面涂布UV胶或油墨，便可得到保护层150。由于变色油墨层140及保护层150均采用喷涂的方式形成，故膜层直接无需采用胶水粘合、相互之间贴合更紧密，从而能有效地减小指纹识别模组100的厚度并改善光学效果。

再一步的，在另一个实施例中，在封装层130与变色油墨层140之间设置有底漆层160。

具体的，在形成变色油墨层140之前，需先在封装层130的表面喷涂底漆，以形成底漆层160。其中，底漆层160可起到过渡作用，从而增加变色油墨层140与封装层130之间的附着力。

进一步的，在本实施例中，底漆层160的厚度为4～6微米，变色油墨层140的厚度为4～6微米，保护层150的厚度为13～15微米。

由于在封装层130上依次设置有底漆层160、变色油墨层140及保护层150。因此，若上述三者的厚度过大，则会导致指纹传感器120的表面距离触摸位置的距离过大(该距离等于底漆层160、变色油墨层140及保护层150厚度之和)，从而影响压力信号的传导，进而使得指纹识别模组100的灵敏度不足。但是，如果以上三者厚度过小，则又分别难以起到过渡、颜色变化及保护的作用。而在上述厚度范围内，底漆层160、变色油墨层140及保护层150能在分别起到过渡、颜色变化及保护作用的同时，兼顾指纹识别模组100的灵敏度。

在本实施例中，指纹识别模组100还包括边框170。边框170围绕保护层150及封装层130的周向设置。

具体的，边框170一般为金属框架结构，呈圆环形。封装层130及保护层150形成的层叠结构夹持于边框170内，从而使边框170对整个指纹识别模组100起到支撑作用，进而便于将指纹识别模组100安装于手持终端的主机上。

在本实施例中，指纹识别模组100还包括柔性电路板180。柔性电路板180设置于基板110的背向指纹传感器120的一侧并与基板110电连接。

将指纹识别模组100应用于手持终端时，柔性电路板180用于连接基板110与主机中的主板。而柔性电路板180具有可挠性，故可便于在主机壳体中狭小的空间内进行走线。具体的，柔性电路板180的一端设置有可拔插的连接头(图未示)，而主板上设置有对应的插口，从而便于将指纹识别模组100电连接于主板。

进一步的，在本实施例中，指纹识别模组100还包括补强板190。补强板190设置于柔性电路板180背向基板110的一侧。

由于柔性电路板180具有可挠性，故在指纹识别模组100的贴合安装过程中容易弯折，从而导致其上的印刷电路被损坏。而补强板190可作为柔性电路板180的衬底，可对柔性电路板180起到支撑及保护作用。

上述手持终端及其指纹识别模组100，在光照参数或温度参数发生变化时，变色油墨层140中的光致变色油墨层或感温变色油墨层的颜色会对应变化，或者光致蓄光油墨层会进行储能或发光，从而使得变色油墨层140呈现出颜色及明暗变化。而且，变色油墨层140的颜色会透过其表面进行显示，从而决定指纹识别模组100的显示颜色及明暗程度。当用户在使用手持终端时，随着使用时间的延续及所处环境的切换，光照参数及温度参数会发生相应变化，从而导致变色油墨层140的颜色或明暗程度也随之改变。因此，无需更换手持终端，用户便可体验多种不同的指纹识别模组的外观颜色，故用户体验得到有效地提升。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：

基板；

指纹传感器，设置于所述基板一侧并与所述基板电连接；

位于所述基板一侧的封装层，所述指纹传感器封装于所述封装层内；及

变色油墨层，覆设于所述封装层的表面，所述变色油墨层为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层中的任意一种或两种及以上的组合，所述光致变色油墨层的颜色随光照参数对应变化，所述温感变色油墨层的颜色随温度参数对应变化，所述光致蓄光油墨层用于存储光能并将存储的光能转化成荧光。

2.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述变色油墨层为单层结构，且所述变色油墨层包含光致变色颜料、感温变色颜料及光致蓄光颜料中的任意一种或两种及以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述变色油墨层为多层结构，且所述变色油墨层为光致变色油墨层、感温变色油墨层及光致蓄光油墨层中的任意两种及以上依次层叠形成的层叠结构。

4.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括可透光的保护层，所述保护层覆设于所述变色油墨层的表面。

5.根据权利要求4所述的指纹识别模组，其特征在于，所述保护层为玻璃面板、蓝宝石面板或陶瓷面板。

6.根据权利要求5所述的指纹识别模组，其特征在于，所述变色油墨层通过喷涂或丝印的方式形成于所述保护层的内侧。

7.根据权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述保护层朝向所述感光油墨层的一侧的表面为磨砂面。

8.根据权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述保护层的PH值范围为7至9之间。

9.根据权利要求4所述的指纹识别模组，其特征在于，所述保护层为UV固化层或硬质油墨层。

10.根据权利要求9所述的指纹识别模组，其特征在于，所述变色油墨层通过喷涂的方式形成于所述封装层的表面。

11.根据权利要求10所述的指纹识别模组，其特征在于，在所述封装层与所述变色油墨层之间设置有底漆层。

12.根据权利要求11所述的指纹识别模组，其特征在于，所述底漆层的厚度为4～6微米，所述变色油墨层的厚度为4～6微米，所述保护层的厚度为13～15微米。

13.根据权利要求4所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括边框，所述边框围绕所述保护层及所述封装层的周向设置。

14.根据权利要求1至13任一项所述的指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组还包括柔性电路板，所述柔性电路板设置于所述基板的背向所述指纹传感器的一侧并与所述基板电连接。

15.一种手持终端，其特征在于，包括：

主机；

如上述权利要求1～14任一项所述的指纹识别模组，所述基板与所述主机电连接。