CN109508603A - 指纹识别组件和电子装置 - Google Patents

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CN109508603A CN201710850392.4A CN201710850392A CN109508603A CN 109508603 A CN109508603 A CN 109508603A CN 201710850392 A CN201710850392 A CN 201710850392A CN 109508603 A CN109508603 A CN 109508603A
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郑刚强
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Abstract

本发明公开了一种指纹识别组件。所述指纹识别组件包括盖板、光学指纹识别模组和电容指纹识别模组。盖板形成有减薄区。光学指纹识别模组包括光学指纹传感器,光学指纹传感器设置在减薄区。电容指纹识别模组设置在光学指纹传感器的下方。此外,本发明还公开了一种电子装置。本发明的指纹识别组件和电子装置具有光学指纹识别模组和电容指纹识别模组,从而可以利用光学指纹识别模组识别湿手指的指纹,利用电容指纹识别模组识别干手指的指纹,此外,将电容指纹识别模组设置在光学指纹传感器的下方可以减小指纹识别组件所占的横向空间。

Description

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,特别涉及一种指纹识别组件和电子装置。
背景技术
在相关技术中,电容指纹识别模组对湿手指的识别能力差,光学指纹识别模组对干手指的识别能力差,从而影响用户利用指纹识别功能进行安全验证的体验。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种指纹识别组件和电子装置。
本发明的实施方式的一种指纹识别组件,包括:
盖板,所述盖板形成有减薄区;
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,所述光学指纹传感器设置在所述减薄区;和
电容指纹识别模组,所述电容指纹识别模组设置在所述光学指纹传感器的下方。
本发明实施方式的指纹识别组件具有光学指纹识别模组和电容指纹识别模组,从而可以利用光学指纹识别模组识别湿手指的指纹,利用电容指纹识别模组识别干手指的指纹,此外,将电容指纹识别模组设置在光学指纹传感器的下方可以减小指纹识别组件所占的横向空间。
在某些实施方式中,所述减薄区形成有收容孔,所述光学指纹传感器至少部分地收容在所述收容孔中和所述电容指纹识别模组位于所述收容孔外,或
所述光学指纹传感器收容在所述收容孔中和所述电容指纹识别模组至少部分地收容在所述收容孔中。
如此,光学指纹传感器和电容指纹识别模组可以更加靠近盖板的上表面,从而减小盖板对光学指纹识别模组和电容指纹识别模组的阻碍,进而增强光学指纹识别模组和电容指纹识别模组的指纹识别能力。
在某些实施方式中,所述收容孔为通孔或盲孔,所述通孔贯穿所述盖板的上表面和下表面,所述盲孔贯穿所述盖板的上表面或下表面。
如此,可以将光学指纹传感器至少部分地设置在通孔或盲孔中,使得光学指纹传感器和电容指纹识别模组靠近盖板的上表面,提高指纹识别的灵敏度。
在某些实施方式中,所述光学指纹识别模组包括光源,所述光源设置在所述盖板的下方且被配置成发射光线至所述光学指纹传感器,所述光学指纹传感器被配置成将所述光源发射的光线传输至所述指纹识别组件的外部,和接收由所述指纹识别组件的外部反射的所述光源发射的光线。
如此,利用光源和光学指纹传感器的配合,光学指纹识别模组可以实现指纹识别功能,其中,光源发射的光线从光学指纹传感器穿过后达到盖板,再从盖板出射至指纹识别组件的外部或盖板的上表面。当用户手指触摸在盖板上的特定位置时,例如减薄区,手指指纹反射从盖板侧出射的光线形成反射光线,反射光线传输至光学指纹传感器,从而光学指纹传感器可以根据检测到的光线的光强以采集用户的指纹信息。
在某些实施方式中,所述光学指纹识别模组包括位于所述盖板的下方的棱镜,所述棱镜被配置成辅助所述光源发出的光传输至所述光学指纹传感器。
如此,棱镜可以聚集所述光源发出的光线,再将光线传输至光学指纹传感器,从而增强光学指纹传感器经过光电转换获得的电信号的强度和提高获得的电信号的信噪比。
在某些实施方式中,所述光学指纹传感器包括光学层和设置在所述光学层下表面的光感层,所述光学层设置在所述减薄区并形成有微透镜阵列,所述光感层位于所述电容指纹识别模组和所述光学层之间。
如此,光学层可以通过微透镜阵列将光线聚集到光感层中,从而增大光的强度,进而方便光感层中的感光元件(如光电二极管)感光后形成电信号。
在某些实施方式中,所述光学指纹识别模组包括电路板,所述光学指纹传感器设置在所述电路板上,所述电路板位于所述电容指纹识别模组的下方。
如此,光学指纹传感器检测获得指纹对应的电信号后,可以将电信号传输给电路板,电路板处理电信号从而建立指纹的模型。
在某些实施方式中,所述电路板为柔性电路板,所述光学指纹识别模组包括覆晶薄膜,所述光学指纹传感器通过所述覆晶薄膜和所述柔性电路板连接。
如此,光学指纹传感器可以通过覆晶薄膜和柔性电路板进行连接,从而方便将光学指纹传感器设置在柔性电路板上。
在某些实施方式中,所述光学指纹识别模组包括连接器,所述柔性电路板一端连接所述覆晶薄膜,另一端连接所述连接器,所述柔性电路板通过所述连接器与外部元件连接。
如此,柔性电路板可以通过连接器与外部元件(如主板)进行连接,柔性电路板可以对光学指纹传感器检测获得的电信号进行初步处理并将初步处理后的电信号传输给外部元件。
本发明的实施方式的一种电子装置,包括所述指纹识别组件。
如此,电子装置具有光学指纹识别模组和电容指纹识别模组,从而可以利用光学指纹识别模组识别湿手指的指纹,利用电容指纹识别模组识别干手指的指纹。
本发明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,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/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是本发明实施方式的指纹识别组件的结构示意图。
主要元件符号说明:
指纹识别组件100、盖板10、减薄区12、收容孔122、光学指纹识别模组20、光源22、光学指纹传感器24、光学层242、微透镜阵列2422、光感层244、棱镜26、电路板(柔性电路板)28、覆晶薄膜292、连接器294、处理器296、电容指纹识别模组30、信号读出电路32、电容指纹传感器34。
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”等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。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。
请参阅图1,本发明实施方式的指纹识别组件100包括盖板10、光学指纹识别模组20和电容指纹识别模组30。盖板10形成有减薄区12。光学指纹识别模组20包括光学指纹传感器24,光学指纹传感器24设置在减薄区12。电容指纹识别模组30设置在光学指纹传感器24的下方。
本发明实施方式的指纹识别组件100可以应用于本发明实施方式的电子装置,或者说,本发明实施方式的电子装置包括本发明实施方式的指纹识别组件100。
本发明实施方式的指纹识别组件100和电子装置具有光学指纹识别模组20和电容指纹识别模组30,从而可以利用光学指纹识别模组20识别湿手指的指纹,利用电容指纹识别模组30识别干手指的指纹,此外,将电容指纹识别模组30设置在光学指纹传感器24的下方可以减小指纹识别组件100所占的横向空间。
在某些实施方式中,电子装置包括手机、平板电脑、门禁系统等。在本发明实施方式中,电子装置是手机。
在某些实施方式中,光学指纹传感器24可采用CMOS传感器。
将指纹识别组件100设置在电子装置中,由于电容指纹识别模组30设置在光学指纹传感器24的下方使得指纹识别组件100所占的横向空间较小,因此可以在电子装置包括显示屏时,增大屏占比。
在某些实施方式中,电子装置包括壳体(图未示),盖板10与壳体形成收容空间,收容空间用于收容和保护光学指纹识别模组20、电容指纹识别模组30和电子装置的其他元件(如主板、电池、喇叭、摄像头等)。利用收容空间的防水防尘能力可以保护收容空间中的所有元件不受到外界干扰,从而所有元件可以正常工作。在一个实施例中,盖板10可以是盖板玻璃。
在本发明实施方式中,电容指纹识别模组30包括信号读出电路32和电容指纹传感器34,信号读出电路32连接电容指纹传感器34。如此,电容指纹识别模组30可以通过信号读出电路32读出电容指纹传感器34识别指纹获得的电信号,其中电容指纹传感器34可以利用电容原理进行指纹识别。
在某些实施方式中,电容指纹识别模组30设置在光学指纹传感器24的下方可以是电容指纹识别模组30紧贴光学指纹传感器24设置,也可以是电容指纹识别模组30与光学指纹传感器24相隔设置。电容指纹识别模组30紧贴光学指纹传感器24设置可以减小电容指纹识别模组和盖板10的上表面的距离,从而便于电容指纹识别模组30工作获取用户的指纹信息。电容指纹识别模组30与光学指纹传感器24相隔设置可以减小光学指纹传感器24和电容指纹识别模组30之间的相互干扰。
请再次参阅图1,在某些实施方式中,光学指纹传感器24包括光学层242和设置在光学层242下表面的光感层244,光学层242设置在减薄区12并形成有微透镜阵列2422,光感层244位于电容指纹识别模组30和光学层242之间。
如此,光学层242可以通过微透镜阵列2422将光线聚集到光感层244中,从而增大光的强度,进而方便光感层244中的感光元件(如光电二极管)感光后形成电信号。
可以理解,光学层242主要用于将反射光线聚集到光感层244中,在某些实施方式中,光学指纹识别模组20也可省略光学层242。需要说明的是,光感层244可以包括感光元件阵列,例如呈阵列排布的光电二极管,此外,感光元件阵列的感光元件可以和微透镜阵列2422中的微透镜一一对应,即一个感光元件对应一个微透镜,在此不做具体限定。
在某些实施方式中,光学层242包括增透膜层(图未示),增透膜层形成在微透镜阵列2422上。
请再次参阅图1,在某些实施方式中,减薄区12形成有收容孔122,光学指纹传感器24至少部分地收容在收容孔122中和电容指纹识别模组30位于收容孔122外,或
光学指纹传感器24收容在收容孔122中和电容指纹识别模组30至少部分地收容在收容孔122中。
如此,光学指纹传感器24和电容指纹识别模组30可以更加靠近盖板10的上表面,从而减小盖板10对光学指纹识别模组20和电容指纹识别模组30的阻碍,进而增强光学指纹识别模组20和电容指纹识别模组30的指纹识别能力。
具体地,可以将光学指纹传感器24至少部分地收容在收容孔122中,将电容指纹识别模组30设置在收容孔122外,其中,光学指纹传感器24至少部分地收容在收容孔122中可以是光学指纹传感器24部分收容在收容孔122中或整个光学指纹传感器24都收容在收容孔122中。也可以将整个光学指纹传感器收容在收容孔122中,将电容指纹识别模组30至少部分地收容在收容孔122中,其中,电容指纹识别模组30至少部分地收容在收容孔122中可以是电容指纹识别模组30部分收容在收容孔122中或整个电容指纹识别模组30都收容在收容孔122中。
在某些实施方式中,电容指纹识别模组30工作时,在用户手指距离电容指纹识别模组30较远时,电容指纹识别模组30获取的电信号不明显,从而使得电容指纹识别模组30无法准确地获取用户指纹的指纹信息。因此,在电容指纹识别模组30设置在光学指纹传感器24的下方时,在减薄区12上形成收容孔122并将光学指纹传感器24设置在减薄区12可以使得电容指纹识别模组30更加靠近盖板10的上表面,进而使得电容指纹识别模组30识别指纹更准确。
在某些实施方式中,收容孔122为通孔或盲孔,通孔贯穿盖板10的上表面和下表面,盲孔贯穿盖板10的上表面或下表面。
如此,可以将光学指纹传感器24至少部分地设置在通孔或盲孔中,使得光学指纹传感器24和电容指纹识别模组30靠近盖板10的上表面,提高指纹识别的灵敏度。
具体地,收容孔122形成时,可以形成为通孔或盲孔,再将光学指纹传感器24至少部分地设置在通孔或盲孔中,从而使得光学指纹传感器24和电容指纹识别模组30靠近盖板10的上表面。需要说明的是,当收容孔122为通孔或为贯穿盖板10的上表面的盲孔时,光学指纹识别模组20一般还包括保护盖板,保护盖板设置在光学指纹传感器24上,从而在没有盖板10保护的情况下,光学指纹传感器24不容易损坏。
在图示的示例中,收容孔122为通孔。
请再次参阅图1,在某些实施方式中,光学指纹识别模组20包括光源22,光源22设置在盖板10的下方且被配置成发射光线至光学指纹传感器24,光学指纹传感器24被配置成将光源22发射的光线传输至指纹识别组件100的外部,和接收由指纹识别组件100的外部反射的光源22发射的光线(图1中带箭头直线为光线传输线路)。
如此,利用光源22和光学指纹传感器24的配合,光学指纹识别模组20可以实现指纹识别功能,其中,光源22发射的光线从光学指纹传感器24穿过后达到盖板10,再从盖板10出射至指纹识别组件100的外部或盖板10的上表面。当用户手指触摸在盖板10上的特定位置时,例如减薄区12,手指指纹反射从盖板10侧出射的光线形成反射光线,反射光线传输至光学指纹传感器24,从而光学指纹传感器24可以根据检测到的光线的光强以采集用户的指纹信息。
需要说明的是,在光线第一次经过光学指纹传感器24时(光源22发射的光线穿过光学指纹传感器24),此时光线还没到达接触到用户手指,不具备指纹信息,因此此时光学指纹传感器24检测光线获得的电信号可以不进行保存,通过算法去除此时光学指纹传感器24传输的电信号,例如通过判断光学指纹传感器24是否在光源22发光后的预定时间内获得电信号,若是,则判断光线第一次经过光学指纹传感器24;若否,则判断光线第二次经过光学指纹传感器24。在光线第二次经过光学指纹传感器24时(从盖板10侧反射回光学指纹传感器24),此时光线具有指纹信息,因此可以保留此时光学指纹传感器24检测光线获得的电信号以用于后续处理获得用户指纹的模型。
当然,也可以后续处理电信号时,将光学指纹传感器24采集到的电信号进行减法处理,去除光源22发射的光线穿过光学指纹传感器24时的电信号而保留带有指纹信息的电信号。
在某些实施方式中,光感层244包括基底、设置在基底上的感光元件阵列和连接线路。连接线路连接感光元件阵列。在光感层244的每个感光元件与基底之间可设置遮光层,光源22发射的光线经多个遮光层之间的间隙出射至光学层242及指纹识别组件100的外部。如此,在光线第一次经过光学指纹传感器24时,光感层244不会或基本不会产生对应的电信号;在反射光线经光学指纹传感器24时,光感层222可以检测光线并形成带有指纹信息的电信号。
在某些实施方式中,光源22为点状光源。光学指纹识别模组20包括导光层,导光层可以将点状光源发散为面状光源。点状光源例如是LED光源。
请再次参阅图1,在某些实施方式中,光学指纹识别模组20包括位于盖板10的下方的棱镜26,棱镜26被配置成辅助光源22发出的光传输至光学指纹传感器24。
如此,棱镜26可以聚集光源22发出的光线,再将光线传输至光学指纹传感器24,从而增强光学指纹传感器24经过光电转换获得的电信号的强度和提高获得的电信号的信噪比。
在某些实施方式中,光学指纹识别模组20也可省略棱镜26,光源22发出的光线可传输至光学指纹传感器24。
在某些实施方式中,光学指纹识别模组20包括电路板28,光学指纹传感器24设置在电路板28上,电路板28位于电容指纹识别模组30的下方。
如此,光学指纹传感器24检测获得指纹对应的电信号后,可以将电信号传输给电路板28,电路板28处理电信号从而建立指纹的模型。
在某些实施方式中,电容指纹识别模组30和光学指纹识别模组20共用电路板28。可以理解,在其他实施方式中,电容指纹识别模组30和光学指纹识别模组20分别对应一块电路板28,在此不做具体限定。
在某些实施方式中,电路板28为柔性电路板28,光学指纹识别模组20包括覆晶薄膜292,光学指纹传感器24通过覆晶薄膜292和柔性电路板28连接。
如此,光学指纹传感器24可以通过覆晶薄膜292和柔性电路板28进行连接,从而方便将光学指纹传感器24设置在柔性电路板28上。
可以理解,由于柔性电路板28的柔软特性,使得光学指纹传感器24不容易实现与柔性电路板28的连接,因此可以采用覆晶薄膜技术(COF)将光学指纹传感器24和柔性电路板28进行连接。
在某些实施方式中,光学指纹识别模组20包括连接器294,柔性电路板28一端连接覆晶薄膜292,另一端连接连接器294,柔性电路板28通过连接器294与外部元件连接。
如此,柔性电路板28可以通过连接器294与外部元件(如电子装置的主板)进行连接,柔性电路板28可以对光学指纹传感器24检测获得的电信号进行初步处理并将初步处理后的电信号传输给外部元件。
具体地,连接器294包括焊点、连接线、插头、插座等起连接作用的部件,柔性电路板28通过连接器294可以实现与外部元件的连接,例如柔性电路板28可以通过连接器294实现与电子装置的主板进行连接。
在某些实施方式中,电路板28上设置有处理器296,处理器296用于处理光学指纹传感器24输出的电信号。
如此,处理器296可以处理光学指纹传感器24的电信号以建立用户指纹的模型。
具体地,电路板28上可以设置有处理器296和相关电路结构,光学指纹传感器24的光感层244将包含指纹信息的电信号传输到处理器296,从而处理器296可以对电信号进行处理并建立指纹的模型。
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他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中,参考术语“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”等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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、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)

1.一种指纹识别组件,其特征在于,包括:
盖板,所述盖板形成有减薄区;
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,所述光学指纹传感器设置在所述减薄区;和
电容指纹识别模组,所述电容指纹识别模组设置在所述光学指纹传感器的下方。
2.如权利要求1所述的指纹识别组件,其特征在于,所述减薄区形成有收容孔,所述光学指纹传感器至少部分地收容在所述收容孔中和所述电容指纹识别模组位于所述收容孔外,或
所述光学指纹传感器收容在所述收容孔中和所述电容指纹识别模组至少部分地收容在所述收容孔中。
3.如权利要求2所述的指纹识别组件,其特征在于,所述收容孔为通孔或盲孔,所述通孔贯穿所述盖板的上表面和下表面,所述盲孔贯穿所述盖板的上表面或下表面。
4.如权利要求1所述的指纹识别组件,其特征在于,所述光学指纹识别模组包括光源,所述光源设置在所述盖板的下方且被配置成发射光线至所述光学指纹传感器,所述光学指纹传感器被配置成将所述光源发射的光线传输至所述指纹识别组件的外部,和接收由所述指纹识别组件的外部反射的所述光源发射的光线。
5.如权利要求4所述的指纹识别组件,其特征在于,所述光学指纹识别模组包括位于所述盖板的下方的棱镜,所述棱镜被配置成辅助所述光源发出的光传输至所述光学指纹传感器。
6.如权利要求1所述的指纹识别组件,其特征在于,所述光学指纹传感器包括光学层和设置在所述光学层下表面的光感层,所述光学层设置在所述减薄区并形成有微透镜阵列,所述光感层位于所述电容指纹识别模组和所述光学层之间。
7.如权利要求1所述的指纹识别组件,其特征在于,所述光学指纹识别模组包括电路板,所述光学指纹传感器设置在所述电路板上,所述电路板位于所述电容指纹识别模组的下方。
8.如权利要求7所述的指纹识别组件,其特征在于,所述电路板为柔性电路板,所述光学指纹识别模组包括覆晶薄膜,所述光学指纹传感器通过所述覆晶薄膜和所述柔性电路板连接。
9.如权利要求8所述的指纹识别组件,其特征在于,所述光学指纹识别模组包括连接器,所述柔性电路板一端连接所述覆晶薄膜,另一端连接所述连接器,所述柔性电路板通过所述连接器与外部元件连接。
10.一种电子装置,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的指纹识别组件。
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