CN109492494A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子设备，包括柔性显示屏；所述柔性显示屏能够传导超声波。并且，所述柔性显示屏的底部设有超声波指纹识别模组。所述超声波指纹识别模组包括超声波传感器。所述超声波传感器的顶面朝向所述柔性显示屏，且所述超声波传感器能够发射超声波和接收反射的超声波，并将反射的超声波转换为电信号。当用户手指触摸在柔性显示屏上后，由超声波传感器发射的超声波穿过柔性显示屏后即可产生反射，超声波指纹识别模组即可根据反射的超声波进行指纹识别，从而能够将指纹识别技术应用于柔性屏幕电子设备中。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种电子设备。
背景技术
柔性屏幕电子设备，如柔性屏智能手机，得到了越来越广泛的应用，柔性屏幕电子设备通常存储有大量个人资料，因此柔性屏幕电子设备的安全性尤为重要。基于上述情况，指纹识别技术应运而生。指纹识别技术是通过指纹传感器来实现的，其把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。
然而，柔性屏幕电子设备的全屏化需求也越来越高，因此如何使指纹识别技术应用于柔性屏幕电子设备是亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对如何使指纹识别技术应用于柔性屏幕电子设备的问题，提供一种电子设备。
一种电子设备，包括柔性显示屏；所述柔性显示屏能够传导超声波；并且，所述柔性显示屏的底部设有超声波指纹识别模组；所述超声波指纹识别模组包括超声波传感器；所述超声波传感器的顶面朝向所述柔性显示屏，且所述超声波传感器能够发射超声波和接收反射的超声波，并将反射的超声波转换为电信号。当用户手指触摸在柔性显示屏上后，由超声波传感器发射的超声波穿过柔性显示屏后即可产生反射，超声波指纹识别模组即可根据反射的超声波进行指纹识别，从而能够将指纹识别技术应用于柔性屏幕电子设备中。此外，也不需要将超声波指纹识别模组设置于电子设备的边框中，从而增大了电子设备的可视区的面积。
在其中一个实施例中，所述超声波指纹识别模组通过胶粘剂贴合于所述柔性显示屏的底部。由于在胶粘剂的作用下，可以使得超声波指纹识别模组与柔性显示屏之间不会出现间隙，从而可以避免空气对超声波造成的衰减，提高了超声波传导的效果。
在其中一个实施例中，所述胶粘剂的固化收缩率低于设定收缩率，能够避免固化后由于收缩而对柔性显示屏造成的损坏。
在其中一个实施例中，所述超声波传感器包括TFT基板、电极层及压电层；所述TFT基板设于所述柔性显示屏的底部；所述电极层及所述压电层均位于所述TFT基板下方。基于TFT基板、电极层、压电层各自材质的特性，与电极层、压电层相比，通过将TFT基板与柔性显示屏进行贴合以使得整个超声波传感器贴合于柔性显示屏的底部，既可以提高贴合的稳定性，又便于进行贴合。
在其中一个实施例中，所述压电层位于所述TFT基板与所述电极层之间。压电层产生的超声波在向接触对象传播的路径中不会经过电极层，从而减小了超声波的损耗，进一步可以提高指纹识别的精确性。
在其中一个实施例中，所述电极层的材料为银浆。
在其中一个实施例中，所述超声波指纹识别模组还包括保护结构；所述保护结构设于所述电极层的底部，并用于进行EMI防护。通过设置保护结构，可以避免外界信号影响超声波指纹识别模组的指纹识别精确度。
在其中一个实施例中，所述保护结构为保护油墨。
在其中一个实施例中，所述超声波指纹识别模组还包括电路板；所述电路板与超声波传感器电连接。
在其中一个实施例中，所述柔性显示屏为柔性OLED显示屏。
上述电子设备中，在柔性显示屏底部设有超声波指纹识别模组，且柔性显示屏能够穿透超声波，当用户手指触摸在柔性显示屏上后，由超声波传感器发射的超声波穿过柔性显示屏后即可产生反射，超声波指纹识别模组即可根据反射的超声波进行指纹识别，从而能够将指纹识别技术应用于柔性屏幕电子设备中。
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实施例的附图。
图1为一实施方式提供的电子设备中与超声波指纹识别模组相关的剖面示意图；
图2为图1所示实施方式的电子设备中与超声波指纹识别模组相关的其中一个实施例的剖面示意图。
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。
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，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/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。
一实施方式提供了一种电子设备，该电子设备例如为平板电脑、个人数字助理、手机等。此外，该电子设备包括柔性显示屏，且柔性显示屏能够传导超声波。柔性显示屏是由柔软的材料制成、可变型可弯曲的显示装置。柔性显示屏例如为柔性OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示屏。因此，本实施方式提供的电子设备为柔性屏幕电子设备。
请参考图1，柔性显示屏的底部设有超声波指纹识别模组200。在图1所示的实施方式中，柔性显示屏的底部为柔性显示屏的下表面。超声波指纹识别模组200安装于电子设备内，且位于柔性显示屏下方。具体地，在制造该电子设备的过程中，可以先制造超声波指纹识别模组200，待制造完成后，直接将超声波指纹识别模组200贴附于柔性显示屏底部即可。
具体地，柔性显示屏的底部为基板110的底部(基板110例如为薄膜，即film)，且超声波指纹识别模组200安装于基板110的底部。以柔性OLED显示屏为例，基板110的顶部例如依次层叠设有阳极层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、阴极层(图中未示出)。
超声波指纹识别模组200能够利用超声波扫描用户的指纹，并对指纹进行识别。超声波指纹识别模组200包括超声波传感器210。超声波传感器210的顶面朝向柔性显示屏，且超声波传感器210能够发射超声波和接收反射的超声波，并将反射的超声波转换为电信号。其中，超声波传感器210的顶面在图1中为超声波传感器210的上表面。由于柔性显示屏能够传导超声波，因此，当用户接触到柔性显示屏外表面上与超声波指纹识别模组200相对的位置后，超声波传感器210发射的超声波通过柔性显示屏传导至用户的手指即可产生反射的超声波，之后超声波传感器210接收反射的超声波，并转换为电信号，超声波指纹识别模组200即可根据这些电信号进行指纹识别。
综上所述，在上述电子设备中，当用户手指触摸在柔性显示屏上后，由超声波传感器210发射的超声波穿过柔性显示屏后即可产生反射，超声波指纹识别模组200即可根据反射的超声波进行指纹识别，从而能够将指纹识别技术应用于柔性屏幕电子设备中。此外，也不需要将超声波指纹识别模组200设置于电子设备的边框中，从而增大了电子设备的可视区的面积。
在其中一个实施例中，请继续参考图1，超声波指纹识别模组200通过胶粘剂300贴合于柔性显示屏的底部。具体地，超声波指纹识别模组200通过胶粘剂300贴合于基板110的底部。
由于在胶粘剂300的作用下，可以使得超声波指纹识别模组200与柔性显示屏之间不会出现间隙，从而可以避免空气对超声波造成的衰减，提高了超声波传导的效果。
具体地，胶粘剂300的声阻抗低于设定声阻抗值。换言之，胶粘剂300的声阻抗较小，从而能够很好地传导超声波，以减少对超声波造成的衰减。
进一步地，胶粘剂300的固化收缩率低于设定收缩率。其中，固化收缩率，可以反映胶粘剂固化后尺寸的缩小程度，即固化收缩率越大，胶粘剂300固化后的尺寸越小。因此，胶粘剂300的固化收缩率低于设定收缩率，相当于胶粘剂300的固化收缩率较小，从而能够避免固化后由于收缩而对柔性显示屏造成的损坏。
进一步地，胶粘剂300的粘着力要大于设定值，从而提高超声波指纹识别模组200与柔性显示屏之间的粘合的稳定性。
进一步地，胶粘剂300的固化温度小于设定温度值，例如小于80℃，从而避免在对胶粘剂300进行固化的过程中高温对超声波指纹识别模组200造成的损伤。
在其中一个实施例中，超声波指纹识别模组还包括与超声波传感器210电连接的电路板230。需要说明的是，电路板230这一技术特征可以应用于其他各实施例中。具体地，电路板230放置于超声波传导至柔性显示屏外表面所经过的路径之外，即超声波在向接触对象传导的过程中不会经过电路板230，从而可以避免电路板230对超声波的传导造成影响。
此外，电路板230上设有驱动芯片，驱动芯片例如为ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)芯片。驱动芯片向超声波传感器210提供控制信号(例如向超声波传感器210发送高频电信号)，以使得超声波传感器210发射超声波。并且，驱动芯片还接收超声波传感器210将反射的超声波转换得到的电信号，以对指纹进行识别。
可以理解的是，关于驱动芯片的设置方式不限于上述情况，例如驱动芯片也可以直接安装在超声波传感器210内。
在其中一个实施例中，请继续参考图1，超声波传感器210包括TFT基板211、电极层212及压电层213。其中，TFT基板211设于柔性显示屏的底部。具体地，TFT基板211通过胶粘剂300贴合于柔性显示屏的底部。其中，柔性显示屏的底部例如为基板110的底部。电极层212及压电层213均设于TFT基板211下方。
其中，TFT基板211包括基板及设于基板上的若干按照阵列方式排布的薄膜晶体管及设于基板上的用于连接各薄膜晶体管的线路。并且，TFT基板211可以对电信号进行放大等处理。具体地，TFT基板211可以选用薄膜作为基板，从而满足整个电子设备的柔性需求。压电层213由压电材料构成。压电材料例如为铁电高分子聚合物P(VDF-TrFE)。电极层212由导电材料构成，导电材料例如为银浆。
因此，基于TFT基板211、电极层212、压电层213各自材质的特性，与电极层212、压电层213相比，通过将TFT基板211与柔性显示屏进行贴合以使得整个超声波传感器210贴合于柔性显示屏的底部，既可以提高贴合的稳定性，又便于进行贴合。
此外，TFT基板211和电极层212均与上述驱动芯片电连接。以驱动芯片设于电路板23中为例，电路板230的安装位置至少不能处于压电层213的上方。例如如图1所示，电路板230可以放置于电极层212与压电层213的一侧，并分别与TFT基板211、电极层212电连接。
上述超声波传感器210的工作原理为：驱动芯片向电极层212施加相应的高频电信号。在电极层212被施加了高频电信号后，将高频电信号传导至压电层213，从而使得压电层213发射超声波。超声波向上传播直至到达柔性显示屏的外表面接触用户的手指后进行反射，之后压电层213接收反射的超声波并转换为电信号，该电信号再经TFT基板211经过相应的处理(例如放大)后传送至驱动芯片内转换为图像，以对指纹进行识别。
具体地，压电层213位于TFT基板211与电极层212之间。如此，压电层213产生的超声波在向接触对象传播的路径中不会经过电极层212，从而减小了超声波的损耗，进一步可以提高指纹识别的精确性。
进一步地，基于超声波传感器210的上述具体结构，如果导电材料为银浆，则银浆的固化温度低于第二阈值。换言之，导电材料选用固化温度较低的银浆，例如选用低温固化银浆(其是以超细片状银粉为导电相的厚膜导体浆料)。由于在制造超声波指纹模组200时，需要先在TFT基板211的底部形成压电层213，之后在压电层213的底部形成电极层212。而压电层213不耐高温，因此导电材料选用固化温度较低的银浆，可以减小在制造电极层212的过程中高温对压电层213造成的影响，从而提高了超声波指纹识别模组200的可靠性。
进一步地，请参考图2，超声波指纹识别模组200还包括保护结构220。保护结构200设于电极层212的底部，并用于进行EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)防护。具体地，保护结构220例如为保护油墨。因此，通过设置保护结构220，可以避免外界信号影响超声波指纹识别模组200的指纹识别精确度。
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 (10)
1.一种电子设备，包括柔性显示屏；其特征在于，所述柔性显示屏能够传导超声波；并且，所述柔性显示屏的底部设有超声波指纹识别模组；所述超声波指纹识别模组包括超声波传感器；所述超声波传感器的顶面朝向所述柔性显示屏，且所述超声波传感器能够发射超声波和接收反射的超声波，并将反射的超声波转换为电信号。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述超声波指纹识别模组通过胶粘剂贴合于所述柔性显示屏的底部。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述胶粘剂的固化收缩率低于设定收缩率。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述超声波传感器包括TFT基板、电极层及压电层；所述TFT基板设于所述柔性显示屏的底部；所述电极层及所述压电层均位于所述TFT基板下方。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述压电层位于所述TFT基板与所述电极层之间。
6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述电极层的材料为银浆。
7.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述超声波指纹识别模组还包括保护结构；所述保护结构设于所述电极层的底部，并用于进行EMI防护。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述保护结构为保护油墨。
9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述超声波指纹识别模组还包括电路板；所述电路板与超声波传感器电连接。
10.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述柔性显示屏为柔性OLED显示屏。
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