CN109862152A - 一种指纹模块及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子设备领域，公开了一种指纹模块及电子设备，指纹模块设置于电子设备的壳体内，电子设备包括第一显示模组；其特征在于，指纹模块包括：第二显示模组和指纹模组，第二显示模组与第一显示模组拼接；第二屏幕模组用于独立显示，或作为第一显示模组的扩展屏，用于与第一显示模组组合显示；指纹模组设置于第二显示模组的下方，第二显示模组和指纹模组均与电子设备的处理单元电性连接；指纹模组用于采集指纹信息，还用于将采集到的指纹信息发送至电子设备的处理单元，以使处理单元将指纹信息与预设的指纹信息进行匹配识别。

Description

一种指纹模块及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种指纹模块及电子设备。

背景技术

由于全面屏概念的流行，传统的正面电容指纹方案已经越来越影响手机等智能设备的外观。目前用于智能终端的指纹识别方案有硬质盖板和涂覆方案。其中，硬质盖板方案需要在防护盖板背面表面丝印厚度为30um左右的颜色油墨遮蔽层实现外观效果。涂覆方案将颜色层喷涂在芯片外表面，但由于硬度仅为2-3H,极易被刮花，影响指纹外观和识别功能。同时，丝印和涂覆工艺流程复杂，生产周期长，间接增加了成本。再者，两种工艺外观效果的单一性，固定性，限制了指纹和整机ID的设计空间，也无法与屏幕显示内容匹配，间接导致屏占比的下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种指纹模块及电子设备，将指纹模组具有显示功能，提升电子设备的屏幕占比。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种指纹模块及电子设备，指纹模块设置于电子设备的壳体内，所述电子设备包括第一显示模组；其特征在于，所述指纹模块包括：第二显示模组和指纹模组，所述第二显示模组与第一显示模组拼接；所述第二屏幕模组用于独立显示，或作为所述第一显示模组的扩展屏，用于与所述第一显示模组组合显示；

所述指纹模组设置于所述第二显示模组的下方，所述第二显示模组和所述指纹模组均与所述电子设备的处理单元电性连接；

所述指纹模组用于采集指纹信息，还用于将采集到的指纹信息发送至电子设备的处理单元，以使所述处理单元将所述指纹信息与预设的指纹信息进行匹配识别。

一种电子设备，包括：壳体、第一显示模组、处理单元和如上述的指纹模块，所述指纹模块和所述第一显示模组均安装在所述壳体中，且所述指纹模块的第二显示模组与所述第一显示模组拼接；所述第二屏幕模组用于独立显示，或作为所述第一显示模组的扩展屏，用于与所述第一显示模组组合显示。

本发明实施方式相对于现有技术而言，屏幕模组包括第二显示模组和指纹模组，第二显示模组和第一显示模组拼接，可以作为扩展屏与第一显示模组组合显示或单独显示，而指纹模组设在第二显示模组下方，不对第二显示模组的显示区域进行遮挡，电子设备的第一显示模组和第二显示模组均为屏幕显示部分，屏幕占比非常高，实现了带指纹模块的全面屏。

另外，所述第二显示模组包括：显示层、发光层和透明盖板；其中，所述显示层位于所述透明盖板和所述发光层之间；所述指纹模组设置于所述发光层背离所述显示层的一侧。

另外，所述指纹模组包括：电路板、设置于所述电路板上并与所述第二显示模组贴合的指纹芯片；所述电路板用于与所述指纹芯片与所述处理单元电性连接。

另外，所述指纹芯片包括：传感器和与所述传感器电性连接的驱动芯片，所述驱动芯片用于控制所述传感器采集指纹信息，还用于将所述传感器采集到的指纹信息发送至电子设备的处理单元。

另外，所述第一显示模组的任意位置开设通孔，所述第二显示模组嵌设在所述通孔内，并与所述第一显示模组契合；

或者，所述第一显示模组沿长度方向或宽度方向的任意一侧有部分内凹形成凹槽，所述第二显示模组设置在所述凹槽内，并与所述第一显示模组契合。第一显示模组与第二显示模组契合，可以组合进行显示。

另外，所述第二显示模组沿长度方向上的任意一侧与所述第一显示模组沿长度方向上的任意一侧拼接；

或者，所述第二显示模组沿长度方向上的任意一侧与所述第一显示模组沿宽度方向上的任意一侧拼接。

另外，当所述第二显示模组沿长度方向上的任意一侧与所述第一显示模组沿长度方向上的任意一侧拼接时，所述第二显示模组的长度与所述第一显示模组的长度相等；

当所述第二显示模组沿长度方向上的任意一侧与所述第一显示模组沿宽度方向上的任意一侧拼接时，所述第二显示模组的长度与所述第一显示模组的宽度相等。

另外，用于安装所述第一显示模组和所述处理单元的第一壳体、用于安装所述指纹模块的第二壳体，所述第二壳体设在所述第一壳体内；

所述第二壳体与所述第一壳体之间通过转动轴连接，所述转动轴的轴线方向与所述第一壳体的宽度方向平行，所述转动轴用于带动所述指纹模块转动至所述电子设备的背部；

所述第二壳体上设有电性连接件，所述处理单元与所述指纹模块分别与所述电性连接件电性连接。指纹模组可以在第二壳体的带动下转动到第一壳体的背部。

另外，所述指纹模块转动到所述电子设备的背部时，所述处理单元用于在所述指纹模块被按压且所述指纹模块采集的指纹通过验证后，控制位于所述电子设备背部的摄像头拍照。指纹模块位于第一壳体的背部，用户可以将电子设备的背部的摄像头对准自己，按压指纹模块进行自拍，使得电子设备无需设置前置摄像头，进一步的提升屏幕占比，提升用户的感官体验。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是指纹模块的结构示意图；

图2是电子设备的结构示意图；

图3是第三实施方式中的电子设备的结构示意图；

图4是第三实施方式中的指纹模块的结构示意图；

图5是第五实施方式中的指纹模块、第二壳体、第一壳体的结构示意图；

图6是第五实施方式中的电子设备的背面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种指纹模块，设在电子设备的壳体1内，用于采集用户的指纹信息并将指纹信息传递给电子设备的处理单元。

如图2所示，电子设备包括：壳体1、第一显示模组11；结合图1，指纹模块包括：第二显示模组2、设在所述第二显示模组2下方的指纹模组3，第一显示模组11和第二显示模组2共同设在壳体1内，第一显示模组11和第二显示模组2相互拼接，构成一体式屏幕，第一显示模组11和第二显示模组2可以分别独立显示，或者第二显示模组2作为第一显示模组11的扩展屏，与第一显示模组11组合显示。当第二显示模组2与第一显示模组11独立显示时，第一显示模组11显示电子设备的主屏幕界面，第二显示模组2可以显示常用的内容，如显示导航、天气或时间等等，本实施方式中不做具体限定。

第二显示模组2上与指纹模组3对应的区域为指纹采集区域，指纹采集区域依然具有显示功能，用户可以将手指放置到指纹采集区域上，指纹模组3会对位于指纹采集区域上的指纹进行采集，并将采集到的指纹信息发送给处理单元，处理单元将该指纹信息与预设的指纹信息进行匹配识别，执行解锁或拍照或其他操作。

如图1所示，第二显示模组2包括：由上之下依次设置的透明盖板21、第一粘合层22、显示层23和发光层24，第一粘合层22用于将透明盖板21和显示层23粘合，发光层24用于向显示层23和透明盖板21提供光亮，显示层23用于在发光层24发光时显示画面。指纹模组3包括：设在发光层24下方的指纹芯片31和与所述指纹芯片31电性连接的电路板32，电路板32还与处理单元电性连接；指纹芯片31用于采集用户的指纹信息，电路板32将该指纹信息传递给处理单元。值得注意的是，指纹芯片31与发光层24之间通过第二粘合层4粘结，第一粘合层22和第二粘合层4均由透明粘合材质制成。透明盖板21与指纹芯片31对应的区域为指纹采集区域。

值得注意的是，显示层23为有源矩阵有机发光二极体显示层23(AMOLED有机显示层23)，AMOLED有机显示层23的RGB像素点之间的缝隙可以使光线穿过。当用户将手指放置到透明盖板21上的指纹采集区域上时，处理单元控制发光层24发光，发光层24发出的光线如图1中箭头所示，光线穿过显示层23打到用户的手指上，通过手指的反射改变方向，重新射向透明盖板21，并穿过显示层23、第一粘合层22、发光层24和第二粘合层4，照射到指纹芯片31上，指纹芯片31接收手指反射的光线，并通过发射的光线获取指纹信息。

指纹芯片31包括：与第二粘合层4粘合的传感器311、与传感器311电性连接的驱动芯片312。其中为了保证指纹的获取，第二显示模组2的形状覆盖传感器311的形状。本实施方式中，传感器311为互补金属氧化物半导体CMOS传感器311，CMOS传感器311是一种图像传感器311，驱动芯片312用于为CMOS传感器311提供算法；指纹的谷和脊位置相对于空气界面对光线的折射率具有一定差异，CMOS传感器311接收反射后的光线后，根据驱动芯片312提供的算法，对反射光进行处理分析，生成指纹图像，将指纹图像传递给电路板32，再由电路板32将指纹图像传递给处理模块，处理模块中存储有预设指纹图像，处理模块在接收到电路板32传递的指纹图像后，将该指纹图像与预设指纹图像进行对比，若重合度超过一定值，则该指纹图像和该用户通过验证。

本实施方式中的指纹模组3，通过指纹芯片31设在第二显示模组2下方，使得指纹模组3同时具有显示功能；第二显示模组2和第一显示模组11的拼接，第二显示模组2可以作为第一显示模组11的扩展屏，而电子设备上的指纹模组3隐藏在第二显示模组2下方，指纹模组3不对第二显示模组2的显示进行遮挡，提升电子设备的显示面积和屏幕占有率。

本发明的第二实施方式涉及一种电子设备，如图1和图2所示，电子设备包括：壳体1、第一显示模组11、处理单元和如第一实施方式中的指纹模组3，第二显示模组2与第一显示模组11共同设在壳体1内，填充壳体1，第一显示模组11与第二显示模组2拼接，构成一体式屏幕。

第一显示模组11的任意位置上开设通孔12，第二显示模组2嵌设在通孔12内，并与第一显示模组11契合，第一显示模组11与第二显示模组2的拼接处没有缝隙，第一显示模组11和第二显示模组2可以组合显示，也可以分别显示独立的内容。

值得注意的是，本实施方式中，指纹芯片31的传感器311的外形与第二显示模组2的外形相同，第二显示模组2的透明盖板21的上表面均与指纹采集区域，用户将手指放置到第二显示模组2上，指纹模组3即可采集用户的指纹。

本发明第三实施方式涉及一种电子设备。第三实施方式与第二实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第二实施方式中，第一显示模组11的任意位置上开设通孔12，第二显示模组2嵌设在通孔12内。而在本发明第三实施方式中，如图3所示，第二显示模组2可以设在壳体1的底部，第二显示模组2沿壳体1的宽度方向的一侧与第一显示模组11沿壳体1的宽度方向一侧拼接，同时，第二显示模组2与第一显示模组11拼接的一侧与第一模组的宽度相等。

值得注意的是，本实施方式中，如图4所示，指纹芯片31的传感器311的外形小于第二显示模组2的外形，传感器311设在第二显示模组2下方的任意位置，本实施方式中，传感器311设在第二显示模组2中部的下方，当然，传感器311也可以设在第二显示模组2下方的其他位置，本实施方式中仅以第二显示模组2下方的中部为例，不做具体限定。透明盖板21上与传感器311相对应的区域为指纹采集区域。

本发明第四实施方式涉及一种电子设备。第四实施方式与第三实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第三实施方式中，第二显示模组2可以设在壳体1的底部，第二显示模组2沿壳体1的宽度方向的一侧与第一显示模组11沿壳的宽度方向一侧拼接。而在第四实施方式中，第二显示模组2可以设在壳体1内的一侧，第二显示模组2沿壳体1的长度方向的一侧与第一显示模组11沿壳体1的长度方向一侧拼接。

值得注意的是，本实施方式中，指纹芯片31的传感器311的外形小于第二显示模组2的外形，传感器311设在第二显示模组2下方的任意位置，本实施方式中，传感器311设在第二显示模组2中部的下方，当然，传感器311也可以设在第二显示模组2下方的其他位置，本实施方式中仅以第二显示模组2下方的中部为例，不做具体限定。透明盖板21上与传感器311相对应的区域为指纹采集区域。

本发明的第五实施方式涉及一种电子设备，第五实施方式与第三实施方式大致相同，主要区别之处在于：如图5所示，本实施方式中的电子设备中的壳体1包括：第一壳体13和第二壳体14，其中第一壳体13用于安装第一显示模组11和处理单元，第二壳体14用于安装指纹模块，第二壳体14设在第一壳体13内。

第二壳体14的两侧均有第一壳体13通过转动轴15连接，转动轴15的轴线方向与第一壳体13的宽度方向平行，本实施方式中，转动轴15为微型电机转轴，与处理单元电性连接，微型电机转轴的连接线沿微型电机转轴的轴线方向延伸出来，与处理单元连接，使得在微型电机转轴转动时可以始终与处理单元保持电性连接；微型电机转轴用于在处理单元的控制下转动；指纹模块安装在第二壳体14上，微型电机转轴转动角度180°将指纹模块和第二壳体14转动至电子设备的背部。

当然，第二壳体14的转动操作可以通过用户在第二显示模组2上验证指纹触发，也可以通过用户在第一显示模组11上或第二显示模组2上操作触发，本实施方式中不做具体限定。

其中，第二壳体14上设有电性连接件，电性连接件为一块连接电路板32，电性连接件分别与指纹模组3的电路板32、第二显示模组2、处理单元电性连接，用于将指纹模块采集到的指纹信息传递给处理单元，值得注意的是，电性连接件与处理单元之间通过第一连接线连接，第一连接线的线体部分绕卷微型电机转轴一圈，使得第二壳体14转动至电子设备的背部时，依然可以通过第一连接线与处理单元电性连接。使得处理单元依然可以控制第二显示模组2的显示内容，且指纹模块可以采集用户的指纹。

如图6所示，当指纹模块随第二壳体14转动到电子设备的背部时，用户可以通过按压第二显示模组2的指纹采集区域验证指纹，在指纹验证成功后，处理单元会开启电子设备背部的摄像头6，此时电子设备背部的摄像头6朝向用户，用户可以进行自拍；处理单元控制第二显示模组2显示用户的自拍图像，第二显示模组2作为用户的自拍屏幕，当用户再次验证指纹成功后，完成拍摄。

用户可以通过验证指纹或触控第二显示模组2进行转动指纹模块的操作，将指纹模块转动至电子设备的正面。

由上可知，通过第二壳体14与第一壳体13的转动连接，使得指纹模组3可以转动至电子设备的背部，用户可以通过电子设备后方的摄像头6进行自拍。本实施方式中的电子设备，自拍可以通过后置摄像头6实现，实现了电子设备的自拍的新玩法，优化了用户体验，同时又使得电子设备的正面无需设置前置摄像头，第一显示模组11无需设置前置摄像头后提升了屏幕占比。

本实施方式中的电子设备的屏幕无需设置前置摄像头，且指纹模块也作为显示区域，实现了超高屏幕占比的全面屏，屏幕美观大方，大大优化了用户的感官体验。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种指纹模块，设置于电子设备的壳体内，所述电子设备包括第一显示模组；其特征在于，所述指纹模块包括：第二显示模组和指纹模组，所述第二显示模组与第一显示模组拼接；所述第二显示模组用于独立显示，或作为所述第一显示模组的扩展屏，用于与所述第一显示模组组合显示；

所述指纹模组设置于所述第二显示模组的下方，所述第二显示模组和所述指纹模组均与所述电子设备的处理单元电性连接；

所述指纹模组用于采集指纹信息，还用于将采集到的指纹信息发送至电子设备的处理单元，以使所述处理单元将所述指纹信息与预设的指纹信息进行匹配识别。

2.根据权利要求1所述的指纹模块，其特征在于，所述第二显示模组包括：显示层、发光层和透明盖板；其中，所述显示层位于所述透明盖板和所述发光层之间；

所述指纹模组设置于所述发光层背离所述显示层的一侧。

3.根据权利要求2所述的指纹模块，其特征在于，所述指纹模组包括：电路板、设置于所述电路板上并与所述第二显示模组贴合的指纹芯片；所述电路板用于与所述指纹芯片与所述处理单元电性连接。

4.根据权利要求3所述的指纹模块，其特征在于，所述指纹芯片包括：传感器和与所述传感器电性连接的驱动芯片，所述驱动芯片用于控制所述传感器采集指纹信息，还用于将所述传感器采集到的指纹信息发送至电子设备的处理单元。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：壳体、第一显示模组、处理单元和如权利要求1-4中任一项所述的指纹模块，所述指纹模块和所述第一显示模组均安装在所述壳体中，且所述指纹模块的第二显示模组与所述第一显示模组拼接；所述第二屏幕模组用于独立显示，或作为所述第一显示模组的扩展屏，用于与所述第一显示模组组合显示。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第一显示模组的任意位置开设通孔，所述第二显示模组嵌设在所述通孔内，并与所述第一显示模组契合；

或者，所述第一显示模组沿长度方向或宽度方向的任意一侧有部分内凹形成凹槽，所述第二显示模组设置在所述凹槽内，并与所述第一显示模组契合。

7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第二显示模组沿长度方向上的任意一侧与所述第一显示模组沿长度方向上的任意一侧拼接；

或者，所述第二显示模组沿长度方向上的任意一侧与所述第一显示模组沿宽度方向上的任意一侧拼接。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，当所述第二显示模组沿长度方向上的任意一侧与所述第一显示模组沿长度方向上的任意一侧拼接时，所述第二显示模组的长度与所述第一显示模组的长度相等；

当所述第二显示模组沿长度方向上的任意一侧与所述第一显示模组沿宽度方向上的任意一侧拼接时，所述第二显示模组的长度与所述第一显示模组的宽度相等。

9.根据权利要求7或8所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括：用于安装所述第一显示模组和所述处理单元的第一壳体、用于安装所述指纹模块的第二壳体，所述第二壳体设在所述第一壳体内；

所述第二壳体与所述第一壳体之间通过转动轴连接，所述转动轴的轴线方向与所述第一壳体的宽度方向平行，所述转动轴用于带动所述指纹模块转动至所述电子设备的背部；

所述第二壳体上设有电性连接件，所述处理单元与所述指纹模块分别与所述电性连接件电性连接。

10.根据权利要求9所述电子设备，其特征在于，所述指纹模块转动到所述电子设备的背部时，所述处理单元用于在所述指纹模块被按压且所述指纹模块采集的指纹通过验证后，控制位于所述电子设备背部的摄像头拍照。