CN207833531U - 生物识别装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种生物识别装置及终端设备，属于传感器技术领域。生物识别装置包括：基板；封装部，封装部包括生物识别传感器和光源，生物识别传感器和光源设置在基板上；盖板，盖板上设置有透光区域；其中，封装部位于盖板与基板之间。该生物识别装置集成光源，使用更加便利，适用性更好。

Description

生物识别装置及终端设备

技术领域

本实用新型实施例涉及传感器技术领域，尤其涉及一种生物识别装置及终端设备。

背景技术

随着生物识别传感器的发展，尤其指纹识别传感器的迅猛发展，用户对该生物识别传感器的需求不仅仅局限于功能上的便利，而且越来越追求外观上的差异化、个性化和使用上的便利化。

现有生物识别模组外观颜色上单一、黑暗的环境下没有可视的指引功能，造成使用不便、适应性不好等问题，较难满足用户对差异化、个性化的需求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型实施例所解决的技术问题之一在于提供一种生物识别装置及终端设备，用以克服现有技术中的生物识别传感器适用性不好的缺陷，达到满足用户差异化需求的效果。

本实用新型实施例提供一种生物识别装置包括：基板；封装部，位于所述基板之上，所述封装部包括生物识别传感器和光源，所述生物识别传感器和所述光源设置在所述基板上；盖板，所述盖板上设置有透光区域；其中，所述封装部位于所述盖板与所述基板之间。

可选地，还包括导光层，所述导光层的上方与所述盖板粘结，且位于所述盖板和所述封装部之间，所述导光层的朝向所述光源的一侧设置有光栅。

可选地，所述盖板的折射系数低于所述导光层。

可选地，所述光源的数量为一个，沿与所述光源的距离增大的方向，所述光栅的密集度逐渐增加。

可选地，所述光源的数量为两个，且设置在所述生物识别传感器的两侧，接近两个所述光源的连线中点处的所述光栅密集，远离两个所述光源的连线中点处的所述光栅稀疏。

可选地，所述光栅为棱形或弧形。

可选地，所述导光层与所述封装部之间具有第一间隙。

可选地，所述第一间隙内为填充层或空气，所述填充层和空气的折射率与所述导光层折射率不同。

可选地，所述封装部还包括塑封层，所述塑封层覆盖所述生物识别传感器和所述光源，且所述光源对应位置处的塑封料为透光塑封料。

可选地，还包括指环，所述指环具有支撑台，所述盖板的一部分搭接在所述指环的支撑台上。

可选地，所述盖板的至少搭接在所述指环的部分上涂覆有遮光涂层。

根据本实用新型的另一方面，提供一种终端设备，其包括上述的生物识别装置。

由以上技术方案可见，本实用新型实施例的生物识别装置，生物识别传感器用于进行生物识别。基板用于承载封装部和/或盖板等结构。通过在封装部内部设置光源，并在盖板上设置透光区域，使得生物识别装置能够发出可见光，以提示使用者，便于使用者在光线较暗的情况下使用，提高生物识别装置的指示性和易用性，使得生物识别装置具有更好的适用性。同时，该生物识别装置在外观上具有差异化、个性化，可以满足用户需要外观美化的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型实施例的填充有可透光气体的生物识别装置的剖视结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例的填充有填充层的生物识别装置的剖视结构示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例的生物识别装置的盖板的俯视结构示意图；

图4示出了根据本实用新型实施例的生物识别装置的第一种导光层的立体结构示意图；

图5示出了根据本实用新型实施例的生物识别装置的第二种导光层的立体结构示意图。

附图标记说明：

20、基板；21、生物识别传感器；22、光源；23、盖板；24、透光区域；25、导光层；26、填充层；27、空隙；28、塑封层；29、透光部分；30、指环；31、遮光涂层；32、线路板；33、光栅；34、粘结剂；35、邦定线；36、固晶胶。

具体实施方式

为使得本实用新型实施例的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型实施例一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型实施例保护的范围。

下面结合本实用新型实施例附图进一步说明本实用新型实施例具体实现。

如图1-5所示，根据本实用新型的实施例，生物识别装置包括基板20、封装部和盖板23。封装部包含生物识别传感器21和光源22，生物识别传感器21和光源22设置在基板20上。盖板23上设置有透光区域24。其中，封装部位于盖板23与基板20之间。生物识别传感器21用于获取用户的生物信息，例如获取用户的指纹。基板20用于承载封装部和盖板23等结构。

通过在封装部内部设置光源22，可以有效减小生物识别装置的体积；通过在盖板23上设置透光区域24，使得生物识别装置能够发出可见光，便于使用者在光线较暗的情况下使用。同时，通过在盖板上设置不同形状的透光区域，使生物识别装置呈现出差异化和个性化。

可选地，在本实施例中，生物识别传感器21通过固晶胶36固定到基板20上。但不限于此，其它将生物识别传感器21固定到基板20上的适当方式也同样适用。

封装部还包括塑封层28，塑封层28覆盖生物识别传感器21和光源22，用于对生物识别传感器21和光源22进行封装。塑封层28包括不透光部分和透光部分，其中包覆生物识别传感器21的塑封料为不透光部分，包覆光源22的塑封料采用透光塑封料为透光部分29，使光源22发出的光集中的穿过塑封层。不透光部分可选用黑色不透光的三氧化二铝或环氧塑封料。透光部分29可以选用半透明或全透明材料的环氧塑封料。在一个实施例中，光源22与生物识别传感器21之间也填充有不透光的塑封料。

光源22可以是LED可见光光源，通过锡膏将其焊接在基板20上。这种光源22体积小，能够和生物识别传感器封装到一起，在满足小型化、轻薄化的需求的同时，使生物识别装置能够发射可见光。此外，这种光源22的能耗低，有助于节能。当然，在其他实施例中，光源22也可以是其他能够发射可见光的设备，例如发光涂层、体积足够小的发光灯泡等。光源22的数量以及在封装体内部的位置可以采取多种方式。在一个实施例中，如图1和2所示，光源22可以为两个，设置在生物识别传感器21的两侧。当然，光源22也可以是一个或两个以上，两个以上的光源可以围绕生物识别传感器21设置，也可以成线性排列。

光源22和生物识别传感器21设置在同一基板20上，最后通过模具注入环氧塑封料进行密封。

在本实施例中，生物识别传感器21通过邦定线35与基板20连接，实现数据和信号的传输。在其他实施例中，还可以通过硅通孔实现生物识别传感器21与基板20之间的连接。

盖板23位于封装部的上方，主要起保护和导光作用，厚度可以为几十微米到几百微米，可以选用具有一定介电常数，且折射系数低于导光层25的材料，例如玻璃、半透明氧化锆陶瓷、蓝宝石、光学树脂薄膜等，且不限于此。

盖板23上具有透光区域，且可以通过设置不同形状的透光区域在生物识别装置上形成不同的图案。透光区域的形成可以通过在盖板23上增加透光涂层和遮光涂层来实现，涂层的材料可以选用油墨或者非导电性镀膜。

在一个实施例中，盖板23可以为透明材质，其上包括遮光涂层31和透光区域24。二者可以通过在盖板23上涂覆油墨层实现，通过调节油墨层中碳含量的成分可以形成不透光的遮光涂层31，半透光或全透光的透光区域24。油墨可以通过丝印等方式附着于透明的盖板23上。油墨遮光涂层和透光涂层的厚度可以为几微米到几十微米之间。

如图3所示，可以在盖板23上涂覆遮光涂层31和/或透光涂层以形成透光区域24，在盖板23上形成需要的图形。通过在生物识别装置上增加发光和/或透光结构，能够凸显产品差异化、个性化。

在一个实施例中，生物识别装置还包括导光层25，导光层25位于盖板23与封装部之间，上方与盖板23粘结。导光层用于反射和/或折射光源22发出的光，使光线均匀的透过盖板23。

导光层25的厚度为几十微米到几百微米之间，其可以是一种具有塑性、可以加工成光学结构的透明光学材料，折射系数高于盖板23，例如可以为PET(Polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸类塑料)、PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、TPU(thermoplastic polyurethanes，热塑性聚氨酯弹性体橡胶)、UV树脂等，且不限于此。

在一个实施例中，导光层25的朝向光源22的一侧设置有光栅33(或网点)，如图1所示。光栅33对光源22发出的光进行折射、反射等处理，使其在盖板23的透光区域24上的光强分布比较均匀。可选地，光栅33包括棱形光栅(如图4所示)或者弧形光栅(如图5所示)。当然，根据需要的不同，光栅33也可以其他形式的光栅。光栅的宽度、相邻光栅的间距为几微米到几百微米。依据光源数目以及设置方式的不同，对光栅的深浅、大小和密度等做相应调整，保证透过导光层的光线均匀到达盖板。

例如，当光源22为1个时，沿与光源22的距离增大的方向，光栅33的光栅的密度逐渐增加。即光栅33的靠近光源22的位置处相邻两个光栅刻痕之间的距离较大，随着逐渐远离光源22，相邻两个光栅刻痕之间的间距逐渐减小。当有两个光源22设置在生物识别传感器21两侧时，如附图1和2所示，处于两个光源22的连线中点处的光栅密集，远离两光源连线中点的光栅稀疏。当然，在不同情况中，根据定制效果的不同，可以进一步的对光栅的深浅、大小、密度进行调试和选择，以达到均匀发光和反射的目的。当光源22多于两个时，根据光源22的位置和数量的不同以及定制效果的不同，相应调整光栅的设置，只要保证光线均匀透过即可。

可以通过蚀刻或转印技术在导光层25上设置光栅33。使用转印技术时，首先在模具中做出微结构图案效果，再丝印紫外固化胶，与导光层压合，最终完成紫外光固化后脱模，使得胶材质的微结构图案得以转移到导光层表面。使用蚀刻技术时，可以是干法蚀刻或湿法蚀刻。先在掩模版生成微结构的尺寸图案，用光刻胶进行曝光显影后，再经过蚀刻导光层本身的表面材料，将图案转移到导光层上。或是通过丝印网方法进行蚀刻后进行脱模。经蚀刻后可以获得不同深度的不同图案。

在一个实施例中，导光层与封装部之间还可以具有第一间隙，利用介质间的折射率差异使光源22发出的大部分光线向上形成全反射，提高光的整体耦合效率。可选地，如图2所示，第一间隙内可以包含填充层26，填充层26可透光，且折射率与导光层不同。填充层26可以是粘结剂，这样既可以实现导光层25的粘结固定，又能够利用粘结剂与导光层25折射率的不同实现对光的处理。

此外，如图1所示，也可以仅在第一间隙内充满空气，利用空气与导光层折射率的差异也可以使大部分光线向上形成全反射。

基板20下方还包括线路板32，线路板32可以具有数据、信号、能量等的传输作用，例如将生物识别传感器21的信号传递到其他控制器或处理器等。

在一个实施例中，如图1和2所示，生物识别装置还包括指环30，指环30环绕盖板、封装部和基板设置，可以通过粘结剂34固定连接在线路板32上。指环30可以选用具有一定硬度的塑料、不锈钢或铝合金等材质。盖板23的横截面积大于封装部的横截面积，指环30具有支撑盖板23的支撑台，盖板23的一部分搭接在指环30的支撑台上。盖板23搭接在支撑台上的部分通过粘结剂34固定在支撑台。粘结剂34可以是环氧基、丙烯酸体系、硅胶体系等胶水或胶膜。

指环30可以使生物识别装置具有防水、防尘的特性，有效保护内部组件，并可以防止光源22发出的光由生物识别装置的侧边漏出。

可选地，盖板23的至少搭接在指环30的部分上涂覆有遮光涂层31。通过涂覆遮光涂层31进一步防止漏光。

本实施例的生物识别装置简化了发光和/或透光结构，在更薄、更小的生物识别装置上集成发光和/或透光结构，提升装置的个性化和差异化。在本实施例中，生物识别装置为指纹识别装置，当然，在其他实施例中，生物识别装置还可以是其他的能够进行生物识别的装置。

该生物识别装置可以应用于任何带有生物识别传感器的设备上，包括但不限于移动通讯手持设备(例如，手机、pad等)、电子笔记本电脑或其他设备。

根据本实用新型的另一方面，提供一种终端设备，其包括生物识别装置，生物识别装置为上述的生物识别装置。

该生物识别装置可以是手持设备，如手机、pad等。

本实施例的生物识别装置及终端设备具有以下有益效果：

透可见光生物识别装置在生物识别传感器设备外观面增加发光或透光图案，增加产品差异化、个性化。在更薄、更小的生物识别传感器设备上集成发光或透光结构。通过将光学结构与封装结构设计在一起，简化独立的光学发光模块。在有效地实现生物识别功能的同时，在该设备外观面实现发光或透光。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种生物识别装置，包括：

基板；

封装部，位于所述基板之上，所述封装部包括生物识别传感器和光源，所述生物识别传感器和所述光源设置在所述基板上；

盖板，所述盖板上设置有透光区域；

其中，所述封装部位于所述盖板与所述基板之间；

所述生物识别装置还包括导光层，所述导光层的上方与所述盖板粘结，且位于所述盖板和所述封装部之间，所述导光层的朝向所述光源的一侧设置有光栅；

所述光源的数量为一个，沿与所述光源的距离增大的方向，所述光栅的密集度逐渐增加；或者，所述光源的数量为两个，且设置在所述生物识别传感器的两侧，接近两个所述光源的连线中点处的所述光栅密集，远离两个所述光源的连线中点处的所述光栅稀疏。

2.根据权利要求1所述的生物识别装置，其中,所述盖板的折射系数低于所述导光层。

3.根据权利要求1或2所述的生物识别装置，其中，所述光栅为棱形或弧形。

4.根据权利要求1所述的生物识别装置，其中，所述导光层与所述封装部之间具有第一间隙。

5.根据权利要求4所述的生物识别装置，其中，所述第一间隙内为填充层或空气，所述填充层和空气的折射率与所述导光层折射率不同。

6.根据权利要求1所述的生物识别装置，其中，所述封装部还包括塑封层，所述塑封层覆盖所述生物识别传感器和所述光源，且所述光源对应位置处的塑封料为透光塑封料。

7.根据权利要求1所述的生物识别装置，其中,还包括指环，所述指环具有支撑台，所述盖板的一部分搭接在所述指环的支撑台上。

8.根据权利要求7所述的生物识别装置，其中，所述盖板的至少搭接在所述指环的部分上涂覆有遮光涂层。

9.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的生物识别装置。