CN109726706A - 一种光学指纹模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学指纹模组，包括：线路基板；支架，设置在所述线路基板上面；镜片，设置在所述支架上；指纹芯片，设置在所述线路基板上面，且与所述线路基板电性连接；滤光元件，位于所述指纹芯片上面；微透镜，位于所述滤光元件上面。本发明有效解决了现有技术中的光学指纹模组，存在滤光片需要设计较大尺寸，成本较高的技术问题，进而实现了减小滤光片的尺寸或取消滤光片，从而降低成本的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种光学指纹模组及电子设备。
背景技术
伴随着移动互联网时代的飞速发展，手机一体化功能性更加齐全，如今，屏幕的尺寸也已经发展到了临界点，为了追求更好的视觉效果，另一种形式的外观创新——“全面屏”应运而生。全面屏的到来必然引起指纹识别技术的变革更新。
目前各手机终端为实现全面屏方案均在布局屏下指纹方案：其中最主流的一种该方案为“光学指纹+OLED屏幕”方案。在该方案中，micro-lens(微透镜)贴付在指纹芯片的感光区域之上，滤光片采用结构胶水贴合在指纹芯片之上，micro-lens位于滤光片与指纹芯片之间。
由于在指纹芯片表面设置有micro-lens，所以滤光片与指纹芯片之间贴合的胶水需要避开micro-lens区域，以防止胶水覆盖到micro-lens上影响指纹采集，影响模组性能。导致在实际设计及工艺制作中存在以下问题：
1、划胶需要避开micro-lens区域，导致滤光片需要设计成较大尺寸，成本较高；
2、胶水容易溢胶到micro-lens区域，影响模组性能；
3、胶水与金属导线较近，容易溢胶到金属导线上产生化学反应，影响模组性能；
4、滤光片底部中空，模组的机械可靠性存在风险。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光学指纹模组及电子设备。
一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：
一种光学指纹模组，包括：
线路基板；
支架，设置在所述线路基板上面；
镜片，设置在所述支架上；
指纹芯片，设置在所述线路基板上面，且与所述线路基板电性连接；
滤光元件，位于所述指纹芯片上面；
微透镜，位于所述滤光元件上面。
优选地，所述滤光元件，具体为：
滤光片。
优选地，所述滤光片正对所述指纹芯片上的感光区域，且与所述感光区域的尺寸相同。
优选地，所述微透镜采用光学胶水贴附于所述滤光片的上表面。
优选地，所述滤光元件，具体为：
滤光膜，覆盖在所述微透镜的下表面。
优选地，所述滤光膜与所述指纹芯片上的感光区域的尺寸相同。
优选地，所述镜片具体为凸透镜。
优选地，所述支架上开设有支架孔，所述镜片采用光学胶水固定在所述支架孔内。
优选地，所述线路基板和所述指纹芯片之间采用金线连接。
另一方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：
一种电子设备，其特征在于，包括：
屏幕；
光学指纹模组，设置在所述屏幕下方。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、在本发明实施例中，公开了一种光学指纹模组，包括：线路基板；支架，设置在线路基板上面；镜片，设置在支架上；指纹芯片，设置在线路基板上面，且与线路基板电性连接；滤光元件(例如：滤光片)，位于指纹芯片上面；微透镜(micro-lens)，位于滤光元件上面。由于将微透镜贴付于滤光片表面，滤光片可以设计得较小(例如，和指纹芯片上的感光区域一样尺寸)，所以，有效解决了现有技术中的光学指纹模组，存在滤光片需要设计较大尺寸，成本较高的技术问题。进而实现了减小滤光片的尺寸，降低成本的技术效果。
2、在本发明实施例中，由于将微透镜贴付于滤光片表面，可以有效避免滤光片和指纹芯片之间的胶水溢到微透镜区域，从而提高了光学指纹模组的性能。
3、在本发明实施例中，由于将微透镜贴付于滤光片表面，使得滤光片设计得较小，增大了滤光片与金属导线(即：线路基板和指纹芯片之间连接的金属导线)的距离，避免了滤光片与指纹芯片之间的胶水溢到金属导线上，从而提高了光学指纹模组的性能。
4、在本发明实施例中，由于将微透镜贴付于滤光片表面，滤光片可以直接采用光学胶水完全贴合在指纹芯片的感光区域位置，避免了滤光片底部出现中空，进而提升了滤光片贴合的机械可靠性。
5、在本发明实施例中，公开了一种光学指纹模组，包括：线路基板；支架，设置在线路基板上面；镜片，设置在支架上；指纹芯片，设置在线路基板上面，且与线路基板电性连接；微透镜，设置在指纹芯片上面，且在微透镜的下表面设置有滤光膜。由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜下表面覆盖一层滤光膜，从而实现了降低成本的技术效果。
6、在本发明实施例中，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜下表面覆盖一层滤光膜，所以避免了滤光片与指纹芯片之间的胶水溢到微透镜区域而影响指纹采集，从而提高了光学指纹模组的性能。
7、在本发明实施例中，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜下表面覆盖一层滤光膜，所以避免了滤光片与指纹芯片之间的胶水溢到金属导线上而产生化学反应，从而提高了光学指纹模组的性能。
8、在本发明实施例中，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜下表面覆盖一层滤光膜，所以避免了滤光片底部出现中空，提升了光学指纹模组的机械可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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附图。
图1为本发明实施例一中的光学指纹模组的结构示意图；
图2为本发明实施例二中的光学指纹模组的结构示意图；
图3为本发明实施例三中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本申请实施例的总体思路如下：
一种光学指纹模组，包括：线路基板；支架，设置在所述线路基板上面；镜片，设置在所述支架上；指纹芯片，设置在所述线路基板上面，且与所述线路基板电性连接；滤光元件，位于所述指纹芯片上面；微透镜，位于所述滤光元件上面。
其中，滤光元件分为两种情况：一种是采用滤光片，具体请参见下文实施例一；另一种是在微透镜下面表设置滤光膜，具体请参见下文实施例二。
实施例一
本实施例提供了一种光学指纹模组，可以被安装在电子设备(例如：智能手机、或平板电脑、等等)的屏幕下方，例如，安装在OLED屏幕的下方，用户可以将手指放在屏幕上，从而在屏幕上进行指纹识别操作。
如图1所示，所述光学指纹模组，包括：
线路基板102；
支架101，设置在线路基板102上面；
镜片106，设置在支架101上；
指纹芯片103，设置在线路基板102上面，且位于镜片106下方，指纹芯片103与线路基板102电性连接；
滤光片105，设置在指纹芯片103上面；
微透镜104(又名：微型凸透镜阵列；英文名：micro-lens)，设置在滤光片105上面。
作为一种可选的实施例，指纹芯片103采用结构胶水贴合在线路基板102之上，支架101也采用结构胶水贴合在线路基板102之上。其中，结构胶水的具体型号为富乐胶水FH8627、或汉高2035SC，其优点是：具有高强度的粘合性。
作为一种可选的实施例，滤光片105采用光学胶水贴合在指纹芯片103之上，滤光片105用于过滤杂光，从而降低杂光对指纹芯片103的影响，进而提高指纹芯片103对指纹光信号的读取效果。
其中，光学胶水具体可以采用UV(Ultraviolet Rays，紫外线)胶水，通过紫外线固化，其优点是：粘合度更高，稳定性更好，且不会影响光线(例如：指纹光信号)穿透滤光片105。
作为一种可选的实施例，支架101上开设有一支架孔，镜片106采用光学胶水固定在支架孔内。镜片106具体为凸透镜，基于凸透镜成像原理，将光线(例如：指纹光信号)聚焦于指纹芯片103的感光区域上，从而采集指纹。
其中，光学胶水具体可以采用UV(Ultraviolet Rays，紫外线)胶水，通过紫外线固化，其优点是：粘合度更高，稳定性更好，且不会影响光线(例如：指纹光信号)穿透镜片106。
作为一种可选的实施例，线路基板102和指纹芯片103之间采用金属导线107(例如：金线或铜线)连接，此处优选金线，其优点是：化学稳定性更强，导电性能更优。
作为一种可选的实施例，微透镜104贴附于滤光片105的上表面。
在具体实施过程中，微透镜104采用光学胶水贴合于滤光片105的上表面，用于增加进光量，提升光学指纹模组的性能。
其中，光学胶水具体可以采用UV(Ultraviolet Rays，紫外线)胶水，通过紫外线固化，其优点是：粘合度更高，稳定性更好，且不会影响光线(例如：指纹光信号)穿透微透镜104。
在具体实施过程中，微透镜104正对指纹芯片103上的感光区域，并且，微透镜104与该感光区域的尺寸相同。例如，微透镜104与感光区域的形状相同，大小也相同。
在具体实施过程中，滤光片105正对指纹芯片103上的感光区域，且与感光区域的尺寸相同。
在本实施例中，由于将微透镜104贴付于滤光片105表面，不必考虑划胶需要避开微透镜104区域的问题，使得滤光片103可以被设计并制作得较小(例如，将滤光片105制作成与指纹芯片103的感光区域一样的尺寸)，所以，有效解决了现有技术中的光学指纹模组，存在滤光片105需要设计较大尺寸，成本较高的技术问题，进而实现了减小滤光片105的尺寸，从而降低成本的技术效果。
进一步，由于将微透镜104贴付于滤光片105表面，避免了滤光片105与指纹芯片103之间的胶水溢到微透镜104区域而影响指纹采集，从而提高了模组的性能。
进一步，由于将微透镜104贴付于滤光片105表面，使得滤光片105的可以被设计并制作得较小，增大了滤光片105与金属导线107的距离，避免了滤光片105与指纹芯片103之间的胶水溢到金属导线107上而产生化学反应，从而提高了模组的性能。
进一步，由于将微透镜104贴付于滤光片105表面，滤光片105可以直接采用光学胶水全贴合在指纹芯片103的感光区域位置，避免了滤光片105底部出现中空，提升滤光片105贴合的机械可靠性，进而提升了光学指纹模组的机械可靠性。
上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
1、在本发明实施例中，公开了一种光学指纹模组，包括：线路基板；支架，设置在线路基板上面；镜片，设置在支架上；指纹芯片，设置在线路基板上面，且与线路基板电性连接；滤光片，设置在指纹芯片上面；微透镜(micro-lens)，设置在滤光片上面。由于将微透镜贴付于滤光片表面，滤光片可以设计得较小(例如，和指纹芯片上的感光区域一样尺寸)，所以，有效解决了现有技术中的光学指纹模组，存在滤光片需要设计较大尺寸，成本较高的技术问题。进而实现了减小滤光片的尺寸，降低成本的技术效果。
2、在本发明实施例中，由于将微透镜贴付于滤光片表面，可以有效避免滤光片和指纹芯片之间的胶水溢到micro-lens区域，从而提高了光学指纹模组的性能。
3、在本发明实施例中，由于将微透镜贴付于滤光片表面，使得滤光片设计得较小，增大了滤光片与金属导线(即：线路基板和指纹芯片之间连接的金属导线)的距离，避免了滤光片与指纹芯片之间的胶水溢到金属导线上，从而提高了光学指纹模组的性能。
4、在本发明实施例中，由于将微透镜贴付于滤光片表面，滤光片可以直接采用光学胶水完全贴合在指纹芯片的感光区域位置，避免了滤光片底部出现中空，进而提升了光学指纹模组的机械可靠性。
实施例二
基于同一发明构思，本实施例提供了另一种结构的光学指纹模组，如图2所示，与实施例一不同之处在于，在本实施例中，取消了滤光片105，而是在微透镜104下表面覆盖了一层滤光膜108。
具体来讲，如图2所示，所述光学指纹模组，包括：
线路基板102；
支架101，设置在线路基板102上面；
镜片106，设置在支架101上；
指纹芯片103，设置在线路基板102上面，且位于镜片106下方，指纹芯片103与线路基板102电性连接；
微透镜104，设置在指纹芯片103上面，且在微透镜104的下表面覆盖有滤光膜108。
作为一种可选的实施例，指纹芯片103采用结构胶水贴合在线路基板102之上，支架101也采用结构胶水贴合在线路基板102之上。其中，结构胶水的具体型号为富乐胶水FH8627、或汉高2035SC，其优点是：具有高强度的粘合性。
作为一种可选的实施例，支架101上开设有一支架孔，镜片106采用光学胶水固定在支架孔内。镜片106具体为凸透镜，基于凸透镜成像原理，将光线(例如：指纹光信号)聚焦于指纹芯片103的感光区域上，从而采集指纹。其中，光学胶水具体可以采用UV(Ultraviolet Rays，紫外线)胶水，通过紫外线固化，其优点是：粘合度更高，稳定性更好，且不会影响光线(例如：指纹光信号)穿透镜片106。
作为一种可选的实施例，线路基板102和指纹芯片103之间采用金属导线107(例如：金线或铜线)连接，此处优选金线，其优点是：化学稳定性更强，导电性能更优。
作为一种可选的实施例，微透镜104采用光学胶水贴合于指纹芯片103的上表面，用于增加进光量，提升光学指纹模组的性能。
其中，在微透镜104的下表面(和/或上表面)粘贴一层滤光膜，用来过滤杂光；或者，采用镀膜方式，在微透镜104的下表面(和/或上表面)镀一层滤光膜，用来过滤杂光。
在具体实施过程中，微透镜104正对指纹芯片103上的感光区域，并且，微透镜104与该感光区域的尺寸相同(例如：形状相同，大小也相同)。其中，滤光膜108与感光区域的尺寸也相同。
在本实施例中，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜104下表面覆盖一层滤光膜108，从而实现了降低成本的技术效果。
进一步，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜104下表面覆盖一层滤光膜108，所以避免了滤光片与指纹芯片之间的胶水溢到微透镜区域而影响指纹采集，从而提高了光学指纹模组的性能。
进一步，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜104下表面覆盖一层滤光膜108，所以避免了滤光片与指纹芯片之间的胶水溢到金属导线上而产生化学反应，从而提高了光学指纹模组的性能。
进一步，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜104下表面覆盖一层滤光膜108，所以避免了滤光片底部出现中空，提升了光学指纹模组的机械可靠性。
上述本发明实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
1、在本发明实施例中，公开了一种光学指纹模组，包括：线路基板；支架，设置在线路基板上面；镜片，设置在支架上；指纹芯片，设置在线路基板上面，且与线路基板电性连接；微透镜，设置在指纹芯片上面，且在微透镜的下表面设置有滤光膜。由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜下表面覆盖一层滤光膜，从而实现了降低成本的技术效果。
2、在本发明实施例中，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜下表面覆盖一层滤光膜，所以避免了滤光片与指纹芯片之间的胶水溢到微透镜区域而影响指纹采集，从而提高了光学指纹模组的性能。
3、在本发明实施例中，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜下表面覆盖一层滤光膜，所以避免了滤光片与指纹芯片之间的胶水溢到金属导线上而产生化学反应，从而提高了光学指纹模组的性能。
4、在本发明实施例中，由于取消了现有技术中的滤光片，而是在微透镜下表面覆盖一层滤光膜，所以避免了滤光片底部出现中空，提升了光学指纹模组的机械可靠性。
实施例三
基于同一发明构思，如图3所示，本实施例提供了一种电子设备，包括：
OLED屏幕201；
光学指纹模组，设置在OLED屏幕201下方。
在具体实施过程中，所述电子设备可以为：智能手机、或平板电脑、或数码相机、或游戏机、等等。对于所述电子设备具体是何种设备，本实施例不做具体限定。
在具体实施过程中，所述光学指纹模组具体如实施例一或实施例二所示。在图3中仅展示了实施例一中的情况，而实施例二中的光学指纹模组也同样适用本实施例中的电子设备。
在具体实施过程中，光学指纹模组可以采用背胶贴合或者螺丝固定等方式，固定在电子设备的中框203(例如：手机中框)下。
在具体实施过程中，在电子设备的中框203与OLED屏幕201之间还设置有遮蔽泡棉202(或其它遮光材料，例如：软质硅胶)，用于阻挡外界杂光对指纹光信号的干扰。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作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范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种光学指纹模组，其特征在于，包括：
线路基板；
支架，设置在所述线路基板上面；
镜片，设置在所述支架上；
指纹芯片，设置在所述线路基板上面，且与所述线路基板电性连接；
滤光元件，位于所述指纹芯片上面；
微透镜，位于所述滤光元件上面。
2.如权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，所述滤光元件，具体为：
滤光片。
3.如权利要求2所述的光学指纹模组，其特征在于，所述滤光片正对所述指纹芯片上的感光区域，且与所述感光区域的尺寸相同。
4.如权利要求2所述的光学指纹模组，其特征在于，所述微透镜采用光学胶水贴附于所述滤光片的上表面。
5.如权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，所述滤光元件，具体为：
滤光膜，覆盖在所述微透镜的下表面。
6.如权利要求5所述的光学指纹模组，其特征在于，所述滤光膜与所述指纹芯片上的感光区域的尺寸相同。
7.如权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，所述镜片具体为凸透镜。
8.如权利要求1所述的光学指纹模组，其特征在于，所述支架上开设有支架孔，所述镜片采用光学胶水固定在所述支架孔内。
9.如权利要求1～8任一所述的光学指纹模组，其特征在于，所述线路基板和所述指纹芯片之间采用金线连接。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
屏幕；
如权利要求1～9任一所述的光学指纹模组，设置在所述屏幕下方。
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