CN207557972U - 光学指纹识别模组及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光学指纹识别模组及电子装置。所述光学指纹识别模组形成有感应区，所述感应区的分辨率大于或等于1000ppi，所述感应区呈正方形，所述感应区的边长大于或等于1.65mm，小于或等于20mm。本实用新型实施方式的光学指纹识别模组，感应区的尺寸足够小，且分辨率能够满足光学指纹识别的要求，更容易集成在电子装置特别是便携式电子装置中，能够满足电子装置设计轻薄的需求。

Description

光学指纹识别模组及电子装置

技术领域

本实用新型涉及生物识别技术领域，尤其是涉及一种光学指纹识别模组及电子装置。

背景技术

相关技术中，光学指纹识别模组的体积大，感应区的面积大，难以集成在手机中，无法满足手机设计轻薄的需求。

实用新型内容

本实用新型的实施方式提供一种光学指纹识别模组及电子装置。

本实用新型实施方式的一种光学指纹识别模组，所述光学指纹识别模组形成有感应区，所述感应区的分辨率大于或等于1000ppi，所述感应区呈正方形，所述感应区的边长大于或等于1.65mm，小于或等于20mm。

当感应区的分辨率小于1000ppi时无法实现生物活体的检测；当正方形感应区的边长小于1.65mm时，需要光学指纹识别模组的感应区分辨率做得很高才能实现活体检测；而当正方形感应区的边长大于20mm时，感应区面积远远超出指纹所能按压的面积，如此需要多次反复不重复按压才能实现指纹识别，这样将降低指纹识别的效率。如此，将所述感应区的边长设置为大于或等于1.65mm，小于或等于20mm，感应区的尺寸足够小，且分辨率能够满足光学指纹识别的要求，更容易集成在电子装置特别是便携式电子装置中，能够满足电子装置设计轻薄的需求。

在某些实施方式中，所述感应区的通道数为62*62至68*68。

当感应区的通道数小于62*62时，将会导致指纹识别的灵敏度下降，当感应区的通道数大于68*68时，将会增加光学指纹识别模组的工艺难度和宽度尺寸。因此，所述感应区的通道数为62*62至68*68，使感应区获取到的指纹信息能够满足指纹识别的需求。

在某些实施方式中，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包括：

柔性电路板，

设置在所述柔性电路板上的光感层，所述光感层形成有所述感应区；

设置在所述光感层上的光学层，所述光学层的面积大于所述感应区的面积，所述光学层形成有多个透镜。

如此，使光学指纹识别模组通过光学原理采集到指纹信息。

在某些实施方式中，所述光感层包括多个光敏元件和连接线路，所述多个光敏元件形成在所述感应区，所述连接线路连接所述多个光敏元件和所述柔性电路板。

如此，光敏元件感应从光学层反射的光线并转化成电信号以采集到指纹信息。

在某些实施方式中，所述光学指纹传感器包括封胶，所述封胶设置在所述柔性电路板上且封装所述光感层和所述光学层的侧边，所述光学层的上表面从所述封胶露出。

如此，一方面保护光感层和光学层，另一方面也能避免除从光学层反射的光线以外的其他光线投射导光感层上而影响指纹识别模组的准确度。

在某些实施方式中，所述光学指纹识别模组包括多个电子元件，所述多个电子元件设置在所述柔性电路板上，且与所述光感层间隔设置。

如此，排除噪声对光感层的干扰，有助于提高光学指纹识别模组的准确度。

在某些实施方式中，所述光学指纹识别模组包括补强板，所述补强板连接所述柔性电路板，所述补强板和所述光感层设置在所述柔性电路板相背的两侧。

如此，增强柔性电路板的强度，使光学层可以较好地设置在柔性电路板。

本实用新型实施方式的一种电子装置包括上述任一实施方式所述的光学指纹识别模组。

本实用新型实施方式的电子装置中，光学指纹识别模组的感应区的尺寸足够小，且分辨率能够满足光学指纹识别的要求，更容易集成在电子装置特别是便携式电子装置中，能够满足电子装置设计轻薄的需求。

在某些实施方式中，所述电子装置包括盖板，所述光学指纹识别模组贴合在所述盖板的下表面。

如此，盖板可较好地将光学指纹识别模组设置在电子装置中，有助于使电子装置轻薄化。

在某些实施方式中，所述电子装置包括显示屏，所述光学指纹识别模组贴合在所述显示屏的下表面。

如此，这样较好地将光学指纹识别模组设置在电子装置中，有助于使电子装置轻薄化。

本实用新型的实施方式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，或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。

附图说明

本实用新型的实施方式的上述和/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是本实用新型实施方式提供的光学指纹识别模组的立体示意图。

图2是本实用新型实施方式提供的光学指纹识别模组的截面示意图。

图3是本实用新型实施方式提供的光学指纹识别模组的分解示意图。

图4是本实用新型实施方式提供的电子装置的部分截面示意图。

图5是本实用新型实施方式提供的电子装置的另一部分截面示意图。

主要元件符号说明：

电子装置100，指纹识别模组10，感应区11，光学指纹传感器12，柔性电路板122，基板1222，连接板1224，光感层124，非感应区1242，光学层126，封胶129，电子元件14，补强板16，盖板20，显示屏30。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，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实用新型。此外，本实用新型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，本实用新型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。

请参阅图1-图3，本实用新型实施方式提供一种光学指纹识别模组10。光学指纹识别模组10形成有感应区11，感应区11的分辨率大于或等于1000ppi，感应区11呈正方形，感应区11的边长D大于或等于1.65mm，小于或等于20mm。

上述光学指纹识别模组10，当感应区的分辨率小于1000ppi时无法实现生物活体的检测；当正方形感应区的边长小于1.65mm时，需要光学指纹识别模组的感应区分辨率做得很高才能实现活体检测；而当正方形感应区的边长大于20mm时，感应区面积远远超出指纹所能按压的面积，如此需要多次反复不重复按压才能实现指纹识别，这样将降低指纹识别的效率。如此，将所述感应区的边长设置为大于或等于1.65mm，小于或等于20mm时，感应区11的尺寸足够小，且分辨率能够满足光学指纹识别的要求，更容易集成在电子装置100特别是便携式电子装置100中，能够满足电子装置100设计轻薄的需求。

可以理解，本实用新型实施方式的光学指纹识别模组10可应用于但不限于解锁、文件加密、支付验证、身份验证等应用场景。

在某些实施方式中，感应区11的通道数为62*62至68*68。

当感应区的通道数小于62*62时，将会导致指纹识别的灵敏度下降，当感应区的通道数大于68*68时，将会增加光学指纹识别模组的工艺难度和宽度尺寸。因此，所述感应区的通道数为62*62至68*68，使感应区11获取到的指纹信息能够满足指纹识别的需求。

较佳地，通道数的行数和列数相等，例如当感应区11的通道数为62*62时，3844个通道在感应区11形成62行*62列的阵列。具体地，感应区11的通道数可以是62*62、63*63、64*64、65*65、66*66、67*67或68*68。换句话说，感应区11的通道数可以是3844、3969、4160、4225、4356、2209或4624。

在本实用新型实施方式中，通道数为65*65。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组10包括光学指纹传感器12，光学指纹传感器12包括柔性电路板122、光感层124和光学层126。光感层124设置在柔性电路板122上，光感层124形成有感应区11。光学层126设置在光感层124上，光学层126的面积大于感应区11的面积，光学层126形成有多个透镜。

如此，使光学指纹识别模组10通过光学原理采集到指纹信息。

具体地，光学指纹传感器12可采用CMOS传感器。光学层126可通过透明的光学胶(OCA)贴合在光感层124的表面并覆盖感应区11。在本实用新型实施方式中，柔性电路板122包括基板1222和连接板1224，基板1222设置在连接板1224上，光感层124可通过胶体粘贴在基板1222上。连接板1224可与光学识别指纹模组10的外部设备连接以进行数据传输。可以理解，连接板1224为柔性板。

本实用新型实施方式中，光感层124通过胶体贴到基板1222上。基板1222上形成有焊盘，基板1222通过SMT制程，经焊锡焊至连接板1224上。

光学指纹识别模组10采集指纹时，手指作用在光学层126的上方的介质表面上，光学层126的多个透镜将手指反射的光线汇聚至感应区11，使得感应区11能够获取较多光线以形成指纹数据。光感层124被配置成将从光学层126汇聚的光线转换为电信号并输出以采集到手指的指纹信息。

可以理解，光学层126的面积大于感应区11的面积有助于使更多的手指反射的光线投射至感光区11，从而提高采集到的指纹信息的数据量。

在某些实施方式中，光感层124包括多个光敏元件(图未示)和连接线路(图未示)，多个光敏元件形成感应区11，连接线路连接多个光敏元件和柔性电路板122。

如此，光敏元件能够感应从光学层126汇聚的光线并转化成电信号以采集到指纹信息。

具体地，多个光敏元件可以将光信号转换成电信号，当手指作用在光学指纹识别模组10的表面上时，光学层126将从手指反射的光线汇聚投射至光感层124，多个光敏元件感应带有指纹信息的光线并转化为电信号，连接线路将获取到的指纹信息传递至柔性电路板122。柔性电路板122与电子装置100的其他电路连接，从而使电子装置100实现指纹识别的功能。

进一步地，光感层124包括基底，多个光敏元件形成在基底上，连接线路通过光罩显影的方式形成在基底上。在一些例子中，基底可为半导体基底。光敏元件和连接线路均可通过光刻工艺形成在基底上。多个光敏元件可形成阵列式的感应区(active area，AA区)11。光敏元件例如是光电二极管。

更进一步地，光感层124形成有感应区(AA区)11和非感应区(非AA区)1242，非感应区1242设置有连接线路。

在某些实施方式中，光学指纹传感器12包括封胶129，封胶129设置在柔性电路板122上且封装光感层124和光学层126的侧边，光学层126的上表面从封胶129露出。

如此，封胶129一方面保护光感层124和光学层126，另一方面也能避免除从光学层126汇聚的光线以外的其他光线投射至光感层124上而影响光学指纹识别模组10的准确度。

具体地，封胶129为黑色。如此，遮光效果好，减少其他光线对光学指纹识别模组10的干扰。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组10包括多个电子元件14，多个电子元件14设置在柔性电路板122上，且与光感层124间隔设置。

如此，电子元件14可用来稳定光感层124工作所使用的电压信号，有助于提高光学指纹识别模组10的准确度。

本实用新型实施方式中，电子元件14为电容器，指纹识别模组10包括6个电容器，分别设置在光感层124的两侧。

当然，电子元件14不限于电容器，在其他实施方式中，也可以为其他电子元件14，例如，电阻，电感，开关管等电子元件。电子元件14的数量也不限于6个，也可以是1个或其他任意多个。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组10包括补强板16，补强板16连接柔性电路板122，补强板16和光感层124设置在柔性电路板122相背的两侧。

如此，补强板16可增强柔性电路板122的强度，使光学层126可以较好地设置在柔性电路板122。

具体地，在本实用新型实施方式中，基板1222通过SMT制程，经锡焊焊接至连接板1224上，SMT过程中需要打件，由于焊接的温度较高，并且柔性电路板122较软，因此在柔性电路板122的背面设置补强板16，以避免基板1222与连接板1224出现虚焊等不良问题。补强板16可由金属材料制成，例如不锈钢。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组10包括光源，光源被配置成向感应区11上方的区域发射光线。如此，光源使得手指反射的光强足够大，以便光学指纹识别模组10实现光学指纹识别功能。在本实用新型实施方式中，光源可设置在柔性电路板122上。

请参阅图4和图5，本实用新型实施方式的一种电子装置100包括上述任一实施方式的光学指纹识别模组10。

本实用新型实施方式的电子装置100中，光学指纹识别模组10的感应区11的尺寸足够小，且分辨率能够满足光学指纹识别的要求，更容易集成在电子装置100特别是便携式电子装置100中，能够满足电子装置100设计轻薄的需求。

电子装置100包括但不限于手机、平板电脑、可穿戴设备、门禁装置、ATM机等使用光学指纹识别的电子装置100。

例如，电子装置100为手机时，光学指纹识别模组10可用于手机解锁、文件加密、支付验证等应用场景。

请参阅图4，在某些实施方式中，电子装置100包括盖板20，光学指纹识别模组10贴合在盖板20的下表面。

如此，盖板20可较好地将光学指纹识别模组10设置在电子装置100中，有助于使电子装置100轻薄化。

具体地，光学指纹识别模组10通过光学胶贴合在盖板20的下表面，更具体地，光学层126通过光学胶与盖板20的下表面贴合。

在一个例子中，光学指纹识别模组10还包括光源，光源向光感层124发射入射光线，入射光线穿过光感层124和光学层126后投射至光学层126的上方的区域。当手指作用到盖板20上正对感应区11的位置时，从光源发射出的入射光线被手指反射形成反射光线，反射光线经光学层126后投射至光感层124的光敏元件，光敏元件将投射至光敏元件上的入射光线及反射光线转化成电信号并输出。连接板1224上形成有通过连接线路与光敏元件连接的处理电路，处理电路可滤去入射光线的电信号并处理反射光线的电信号以得到手指的指纹信息。

在其它例子中，光感层124的基底与每个光敏元件之间可设置有遮光层，光源发射的入射光线经多个遮光层之间的间隙出射至光学层126及光学指纹识别模组10的外部。如此，处理电路可直接处理光敏元件输出的电信号以得到手指的指纹信息。

在某些实施方式中，盖板20为盖板玻璃，如此，电子装置100形成UNDER GLASS光学指纹识别方案。

请参阅图5，在某些实施方式中，电子装置100包括显示屏30，光学指纹识别模组10贴合在显示屏30的下表面。

如此，这样较好地将光学指纹识别模组10设置在电子装置100中，有助于使电子装置100轻薄化。

具体地，光学指纹识别模组10通过光学胶贴合在显示屏30的下表面。显示屏30包括OLED或AMOLED。本实用新型实施方式中，显示屏30包括AMOLED。

进一步地，显示屏30可为触摸显示屏30。

可以理解，当光学指纹识别模组10贴合在显示屏30的下表面时，显示屏30可为主动式发光显示屏30(例如OLED或AMOLED)，显示屏30可作为光源向感应区11上方的区域发射光线，使得手指放置在与感应区11相对应的显示屏30的上表面部位进行指纹识别时，感应区11能够接收到足够的光线以形成指纹信息。如此，利用显示屏30作为光学指纹识别模组10的光源，可减少电子装置100的元器件，有助于减小电子装置100的体积，从而使电子装置100轻薄化。

在图5的示例中，电子装置100形成UNDER DISPLAY光学指纹识别方案。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“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”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实用新型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。

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至少一个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光学指纹识别模组，其特征在于，所述光学指纹识别模组形成有感应区，所述感应区的分辨率大于或等于1000ppi，所述感应区呈正方形，所述感应区的边长大于或等于1.65mm，小于或等于20mm。

2.根据权利要求1所述的光学指纹识别模组，其特征在于，所述感应区的通道数为62*62至68*68。

3.根据权利要求1所述的光学指纹识别模组，其特征在于，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包括：

柔性电路板，

设置在所述柔性电路板上的光感层，所述光感层形成有所述感应区；

设置在所述光感层上的光学层，所述光学层的面积大于所述感应区的面积，所述光学层形成有多个透镜。

4.根据权利要求3所述的光学指纹识别模组，其特征在于，所述光感层包括多个光敏元件和连接线路，所述多个光敏元件形成所述感应区，所述连接线路连接所述多个光敏元件和所述柔性电路板。

5.根据权利要求3所述的光学指纹识别模组，其特征在于，所述光学指纹传感器包括封胶，所述封胶设置在所述柔性电路板上且封装所述光感层和所述光学层的侧边，所述光学层的上表面从所述封胶露出。

6.根据权利要求3所述的光学指纹识别模组，其特征在于，所述光学指纹识别模组包括多个电子元件，所述多个电子元件设置在所述柔性电路板上，且与所述光感层间隔设置。

7.根据权利要求3所述的光学指纹识别模组，其特征在于，所述光学指纹识别模组包括补强板，所述补强板连接所述柔性电路板，所述补强板和所述光感层设置在所述柔性电路板相背的两侧。

8.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的光学指纹识别模组。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括盖板，所述光学指纹识别模组贴合在所述盖板的下表面。

10.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括显示屏，所述光学指纹识别模组贴合在所述显示屏的下表面。