CN211349381U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，将所述生物特征采集模组的接收元件设置在显示屏的下方，并将其发射元件设置在所述透明盖板的遮光区域，且位于遮光区域的盲孔内，一方面，将发射元件设置在透明盖板的第二表面，距离电子设备的操作面较近，可以提高操作对象反射形成的第二感应信号的强度，提高采集精度，另一方面，将发射元件设置在遮光区域的盲孔内，不占据额外空间，不会增大电子设备的厚度以及遮光区域的宽度。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及电子装置技术领域，更具体的说，涉及一种电子设备。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的具有显示功能的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。

人们对电子设备的功能需求越来越多，需要电子设备集成多种功能模组以实现所需功能，如生物特征采集模组，以采集用户生物体特征信息，用于身份识别或健康状况监测等功能。例如，现有手机多集成指纹采集模组，用于采集指纹进行安全识别认证。

现有技术中，在电子设备中集成生物特征采集模组的方式会导致电子设备厚度增大或是遮光区域厚度增大。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种电子设备，方案如下：

一种电子设备，包括：

显示屏，所述显示屏包括第一表面，所述显示屏的所述第一表面为所述显示屏的显示输出区域；

透明盖板，具有第二表面，所述透明盖板的第二表面包括与所述显示输出区域对应的透明区域以及遮光区域；所述第二表面具有盲孔，所述盲孔设置在所述遮光区域；所述显示屏设置在所述透明盖板下方；

生物特征采集模组，包括接收元件和发射元件；所述接收元件设置在所述显示屏的下方；所述发射元件设置在所述盲孔内；所述生物特征采集模组用于通过所述发射元件发射第一感应信号，并且通过所述接收元件获得第二感应信号，所述第二感应信号为操作对象针对所述第一感应信号的反射信号。

优选的，在上述电子设备中，所述显示屏包括TFT电路板，所述TFT电路板具有第一部分与第二部分，所述第一部分与所述显示输出区域相对设置；所述第二部分超出所述显示输出区域，与所述遮光区域相对设置，所述第二部分具有绑定区，用于绑定控制芯片；

其中，在垂直于所述透明盖板的方向上，所述盲孔与所述绑定区至少部分交叠。

优选的，在上述电子设备中，所述控制芯片在所述透明盖板上的正投影完全覆盖所述盲孔。

优选的，在上述电子设备中，在垂直于所述透明盖板的方向上，所述盲孔的深度为H1，所述发射元件的厚度为H2，所述控制芯片的厚度为H3，所述TFT电路板与所述透明盖板之间的间隙高度为H4，所述透明盖板的厚度为 H5，所述盲孔的深度H1满足下述关系式：

H5≥H1≥H3+H2-H4。

优选的，在上述电子设备中，所述显示屏包括：

相对设置的显示模组以及背光模组；

所述显示模组位于所述透明盖板与所述背光模组之间，所述接收元件位于所述背光模组背离所述显示模组的一侧。

优选的，在上述电子设备中，在平行于所述第二表面的方向上，所述显示输出区域具有相对的第一端和第二端，所述第一端位于所述第二端与所述盲孔之间；

所述显示输出区域具有所述第二感应信号的采集区，所述接收元件与所述采集区相对设置，所述采集区靠近所述第一端，且远离所述第二端。

优选的，在上述电子设备中，在平行于所述第二表面的方向上，所述接收元件与所述发射元件的间距不超过15mm。

优选的，在上述电子设备中，所述第一端至所述第二端的方向为所述显示屏主显示界面的图像正向。

优选的，在上述电子设备中，所述发射元件为出射红外光的发射元件，所述接收元件用于基于入射红外光采集信息。

优选的，在上述电子设备中，所述发射元件为出射红外光LED或是 OLED。

通过上述描述可知，本申请技术方案提供的电子设备中，所述电子设备具有显示屏和透明盖板，所述显示屏的第一表面为显示输出区域，所述透明盖板的第二表面具有与所述显示输出区域对应的透明区域以及遮光区域，在所述第二表面的遮光区域设置有盲孔，所述显示屏设置在所述第二表面下方，如可以设置所述显示输出区域与所述透明区域贴合固定。所述电子设备还包括生物特征采集模组，所述生物特征采集模组包括接收元件和发射元件，所述接收元件设置在所述显示屏的下方，所述生物特征采集模组用于通过所述发射元件发射第一感应信号，并且通过接收元件获得第二感应信号，所述第二感应信号为操作对象针对所述第一感应信号的反射信号。

由于所述发射元件设置在所述透明盖板的遮光区域，且位于遮光区域的盲孔内，一方面，将发射元件设置在透明盖板的第二表面，距离电子设备的操作面较近，可以提高操作对象反射形成的第二感应信号的强度，提高采集精度，另一方面，将发射元件设置在遮光区域的盲孔内，不占据额外空间，不会增大电子设备的厚度以及遮光区域的宽度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

随着全面屏的普及，越来越多的电子设备将生物特征采集模组放置在显示屏的下方，以获得更大的屏占比。但是直接在显示屏下方设置生物特征检测模组，由于显示屏对检测信号的影响，会影响检测精度和准确信。

但是常规的生物特征采集模组发射的检测信号一般只能适用于信号穿透性较好的OLED显示屏，如玻璃OLED显示屏或是柔性OLED显示屏，而不能适用于LCD显示屏。这是由于即便采用穿透性很强的红外光，光检测信号在背光模组的反射片中通过率很低，且LCD显示屏的背光模组中扩散片和棱镜片对光学信号传播有较大影响，对于超声波检测信号，超声检测信号不能穿过气体，LCD显示屏中存在空气间隙，如背光模组和显示模组之间具有间隙。

即便OLED显示屏相对于LCD显示屏较为适合在显示屏下集成生物特征采集模组，其显示屏对检测信号仍具有一定程度的影响。因此，常规显示屏下集成生物特征采集模组的方式，检测精度较低，且准确性较差。

以光学指纹采集为例进行说明，为了提高了检测精度和准确性，一种解决方式是采用普通的电容式或是超波生物特征采集模组，将生物特征采集模组放置在电子设备的背面，通过背面采集区域进行生物特征信号采集，或是将生物特征采集模组放置在电子设备的侧面，通过侧面采集区域进行生物特征信号采集。但是，在背面设置采集区域，与显示屏正面的常规操作习惯不匹配，不便于用户使用，影响用户使用体验。而在侧面设置采集区域，由于电子设备轻薄化设计，导致侧面的采集区域有效采集面积较小，检测精确较低。

另一种解决方式是，如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图，该方式中，直接在显示屏11 下方集成生物特征采集模组，生物特征采集模组包括接收元件13和至少一个发射元件14。用户触发显示屏上方的透明盖板12设定的采集区域时，反射发射元件14发射的检测信号，接收元件13基于所采集的被反射的检测信号，以实现生物特征信息的采集。

图1所示方式中，如果采用LCD显示屏，需要在背光模组中采用特殊的背光膜层，以提高信号透过率，以使得检测信号可以通过背光模组的反射层，导致制作工艺增大，制作成本提高。而且，发射元件14出射的检测信号出射时需要经过一次显示屏11，被反射后还需要再次通过显示屏11，强度衰减较大，识别精度较低。

其他解决方式是，如图2所示，图2为本申请实施例提供的另一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图，该方式中，在显示屏11中增加一层增透层15，以提高检测信号的透过率。一般的，增透层为PET增透膜。厚度至少为0.38mm。如果是LCD显示屏，该增透层15一般设置在显示屏上偏光片与彩膜基板之间。

如图2所示，还可以将发射元件14设置在盖板12的下表面，以进一步的提高检测信号的透过率，提高检测精度。但是，由于发射元件14具有一定的厚度和宽度，将发射元件14设置在盖板12的下表面，如果不改变盖板12下方间隙高度，为了避免与位于盖板12遮光区域下方的其他部件碰撞，需要额外增大遮光区域的宽度，会导致盖板12的遮光区域的宽度增大L，L取决于发射元件14的宽度及其与遮光区域已有其他部件的横向间距。

如图3所示，图3为本申请实施例提供的又一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图，该方式中，同样可以提高识别精度和准确性，但是，如果不改变盖板12遮光区域的宽度，为了避免发射元件14与位于盖板 12遮光区域下方的其他部件碰撞，需要额外增大遮光区域的高度，会导致电子设备的厚度增大h1-h2，h1为在盖板12下表面贴合发射元件14后，盖板12下表面与其他部件的间距，h2为图1所示方式中盖板12下表面与其他部件的间距。h1-h2取决于发射元件14的高度以及与遮光区域已有其他部件的纵向间距。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备的可以如图4所示。

参考图4，图4为本申请实施例提供的又一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图，所示电子设备包括：显示屏21、透明盖板22以及生物特征采集模组。

所述显示屏21包括第一表面，所述显示屏21的所述第一表面为所述显示屏21的显示输出区域。

所示透明盖板22具有第二表面，所述透明盖板22的第二表面包括与所述显示输出区域对应的透明区域AA以及遮光区域BB。所述遮光区域BB至少遮挡可见光，以遮挡遮光区域BB下方显示屏21的非显示输出区域中设置的其他部件，如外围布线电路或是控制芯片等。所述第二表面具有盲孔，所述盲孔设置在所述遮光区域BB。所述显示屏21设置在所述透明盖板22下方，所述透明盖板22的透明区域AA与所述显示屏21的显示输出区域贴合固定。

所述生物特征采集模组包括接收元件23和发射元件24；所述接收元件 23设置在所述显示屏21的下方；所述发射元件24设置在所述盲孔内；所述生物特征采集模组用于通过所述发射元件24发射第一感应信号，并且通过接收元件23获得第二感应信号，所述第二感应信号为操作对象25针对所述第一感应信号的反射信号。也就是说，所述发射元件24向外侧发射的检测信号为第一感应信号，被操作对象25反射后的检测信号为第二感应信号。透明盖板22与显示屏21可以通过所述第一感应信号和所述第二感应信号。

可见，本申请实施例所述电子设备中，由于所述发射元件24设置在所述透明盖板22的遮光区域BB，且位于遮光区域BB的盲孔内，一方面，将发射元件24设置在透明盖板22的第二表面，距离电子设备的操作面较近，可以提高操作对象25反射形成的第二感应信号的强度，提高采集精度，另一方面，将发射元件24设置在遮光区域BB的盲孔内，不占据额外空间，可以将发射元件 24与遮光区域BB下方的其他部件相对设置，不会增大电子设备的厚度以及遮光区域BB的宽度。

所述显示屏包括TFT电路板211，所述TFT电路板211具有第一部分与第二部分，所述第一部分与所述显示输出区域AA相对设置；所述第二部分超出所述显示输出区域，与所述遮光区域BB相对设置，所述第二部分具有绑定区，用于绑定控制芯片212；其中，在垂直于所述透明盖板22的方向上，所述盲孔与所述绑定区至少部分交叠。所述绑定区可以通过FPC与主板电路连接。

本申请实施例中，优选的设置所述控制芯片212在所述透明盖板22上的正投影完全覆盖所述盲孔。这样，在横向方向上，无需占用遮光区域BB额外的宽度以设置盲孔，盲孔利用遮光区域BB既有对应所述控制芯片212的区域，不会增大遮光区域BB的宽度，而且将所述遮光区域BB对应控制芯片212的部分设置盲孔，在盲孔内设置发射元件24，利用控制芯片212和遮光区域BB 之间的固有间距以及盲孔的深度之和的距离空间既可以设置发射元件24，无需单独增加透明盖板22的遮光区域BB与TFT电路板211的第二部分之间的距离，不会增加电子设备的厚度。

在垂直于所述透明盖板22的方向上，所述盲孔的深度为H1，所述发射元件24的厚度为H2，所述控制芯片212的厚度为H3，所述TFT电路板211 与所述透明盖板22之间的间隙高度为H4，所述透明盖板22的厚度为H5，所述盲孔的深度H1满足下述关系式：

H5≥H1≥H3+H2-H4

当所述盲孔的深度H1满足上述关系时，可以在控制芯片212上方的遮光区域内设置盲孔，以在盲孔内设置发射元件24，可以避免发射元件24与控制芯片212碰撞。

本申请实施例中，所述显示屏可以为LCD显示屏。具有相对设置的显示模组和背光模组。所述显示模组位于所述透明盖板22与所述背光模组之间，所述接收元件23位于所述背光模组背离所述显示模组的一侧。图4所示方式中，仅示出了显示模组的结构，并未示出背光模组，背光模组位于显示模组和接收元件23之间，具体的，位于TFT电路板211和接收元件23之间。背光模组各个膜层可以透过所述第二感应信号。

如图4所示，如果所述显示屏为LCD显示屏，所述显示模组包括依次设置的TFT电路板211、彩膜基板213和偏光片214。TFT电路板211与彩膜基板213之间具有液晶层(图4中未示出)。所述显示屏21的显示区输出区域可以通过光学胶层215与所述透明盖板22的透明区域相对贴合固定。

其他方式中，所述显示屏还可以为OLED显示屏，此时，所述电子设备的结构如图5所示，图5为本申请实施例提供的又一种屏下集成生物特征采集模组的电子设备的结构示意图，该方式与图4所示方式不同在于，图5所示电子设备中，显示屏31为OLED显示屏，OLED显示屏为自发光显示面板，无需设置背光模组，直接将接收元件23设置在TFT电路板32的下方。

在TFT电路板32上具有OLED像素阵列，具有多个OLED像素，同样，所述显示屏31的显示输出区域可以通过光学胶层35与所述透明盖板22的透明区域相对贴合固定。OLED像素阵列包括阳极层33和阴极层34，阳极层 33和阴极层34之间具有有机发光功能层(图5中未示出)。

本申请实施例所述电子设备中，在平行于所述第二表面的方向上，所述显示输出区域具有相对的第一端和第二端，所述第一端位于所述第二端与所述盲孔之间；所述显示输出区域具有所述第二感应信号的采集区，所述接收元件24与所述采集区相对设置，所述采集区靠近所述第一端，且远离所述第二端。将所述采集区设置在电子设备靠近所述盲孔的位置，即采集区域与发射元件23之间距离较较短，以便于发射元件23输出的第一感应信号更多的照射到操作对象25上。

在平行于所述第二表面的方向上，所述接收元件23与所述发射元件24 的间距不超过15mm。无论是光信号发射元件24还是超声波信号发射元件24，均具有一定的辐射角度，在所述接收元件23与所述发射元件24的横向间距不超过15mm时，可以满足检测信号垂直条件，发射元件23出射第一感应信号等效垂直入采集区，采集区的操作对象25反射第一感应信号形成的第二感应信号等效垂直入射接收元件23，以提高感应精度和准确性。

由于本申请中，发射元件23位于透明盖板22下表面的盲孔内，距离采集区域较短，大大缩短了第一感应信号照射到采集区的传播路径，降低了对第一感应光信号的吸收，能够保证形成足够强度的第二感应信号穿透显示屏 21入射到接收元件23，具有较好的检测精度和识别准确性。

需要说明的是，为了进一步增加第二感应信号穿过显示屏21的透过率，提高检测精度和识别准确性，也可以在显示屏内设置一层透明增透层，在提高第二感应信号的透过率的同时，保证正常的显示质量。

可选的，设置所述第一端至所述第二端的方向为所述显示屏主显示界面的图像正向。也就是说，将采集区设置电子设备显示区的下端，便于用户单手进行生物特征信号的采集。

所述发射元件24为出射红外光的发射元件，所述接收元件23用于基于入射红外光采集信息。所述接收元件23可以基所获取的红外光成像。

所述生物特征采集模组可以为感光模组，如为红外光指纹采集模组，所述发射元件24出射红外光，照射处于采集区的手指，手指反射的红外光被所述接收元件23采集，形成指纹图像。此时，所述发射元件24为出射红外光的LED或是OLED。所述透明盖板22的遮光区域BB和透明区域AA可以通过红外光，所述显示模组21可以通过红外光。

其他方式中，所述生物特征采集模组可以超声模组，所述发射元件24发射超声波，入射到采集区的操作对象，操作对象反射的超声波被所述接收元件23采集，形成超声波检测图像。此时，所述透明盖板22的遮光区域BB和透明区域AA可以通过超声波，所述显示模组21可以通过超声波。

所述电子设备可以为手机、平板电脑、智能穿戴显示设备等具有显示以及生物特征采集功能的电子设备。如上述所述生物特征采集模组可以为光学指纹采集模组，也可以为超声波指纹采集模组等采集生物特征参数的传感器模组，所述生物特征采集模组包括光学指纹采集模组或超声波指纹采集模组。

通过上述描述可知，本申请实施例所述电子设备中，将接收元件23设置在显示屏21的下方，将发射元件24设置在透明盖板22遮光区域BB的盲孔内，无需增大电子设备厚度以及遮光区域BB的宽度，既可以实现生物特征信息的采集，提高了采集精度以及准确性。而且解决了现有技术中LCD显示屏不能制作屏下指纹结构的问题。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示屏，所述显示屏包括第一表面，所述显示屏的所述第一表面为所述显示屏的显示输出区域；

透明盖板，具有第二表面，所述透明盖板的第二表面包括与所述显示输出区域对应的透明区域以及遮光区域；所述第二表面具有盲孔，所述盲孔设置在所述遮光区域；所述显示屏设置在所述透明盖板下方；

生物特征采集模组，包括接收元件和发射元件；所述接收元件设置在所述显示屏的下方；所述发射元件设置在所述盲孔内；所述生物特征采集模组用于通过所述发射元件发射第一感应信号，并且通过所述接收元件获得第二感应信号，所述第二感应信号为操作对象针对所述第一感应信号的反射信号。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏包括TFT电路板，所述TFT电路板具有第一部分与第二部分，所述第一部分与所述显示输出区域相对设置；所述第二部分超出所述显示输出区域，与所述遮光区域相对设置，所述第二部分具有绑定区，用于绑定控制芯片；

其中，在垂直于所述透明盖板的方向上，所述盲孔与所述绑定区至少部分交叠。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述控制芯片在所述透明盖板上的正投影完全覆盖所述盲孔。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，在垂直于所述透明盖板的方向上，所述盲孔的深度为H1，所述发射元件的厚度为H2，所述控制芯片的厚度为H3，所述TFT电路板与所述透明盖板之间的间隙高度为H4，所述透明盖板的厚度为H5，所述盲孔的深度H1满足下述关系式：

H5≥H1≥H3+H2-H4。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏包括：

相对设置的显示模组以及背光模组；

所述显示模组位于所述透明盖板与所述背光模组之间，所述接收元件位于所述背光模组背离所述显示模组的一侧。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，在平行于所述第二表面的方向上，所述显示输出区域具有相对的第一端和第二端，所述第一端位于所述第二端与所述盲孔之间；

所述显示输出区域具有所述第二感应信号的采集区，所述接收元件与所述采集区相对设置，所述采集区靠近所述第一端，且远离所述第二端。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，在平行于所述第二表面的方向上，所述接收元件与所述发射元件的间距不超过15mm。

8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一端至所述第二端的方向为所述显示屏主显示界面的图像正向。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电子设备，其特征在于，所述发射元件为出射红外光的发射元件，所述接收元件用于基于入射红外光采集信息。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述发射元件为出射红外光LED或是OLED。

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