CN211529180U - 指纹检测装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

一种指纹检测装置和电子设备，该指纹检测装置超薄且具有通用性，从而能够提升制造效率以及用户体验。该指纹检测装置包括：基板，基板由上至下依次包括第一覆盖层、第一导电层和基材层，基板的上表面在其中心的第一区域向下延伸并贯通第一覆盖层和第一导电层以形成第一凹槽，基板的上表面在与第一区域相连的第二区域向下延伸并贯通第一覆盖层以形成基板的焊盘；基板的上表面在其边缘区域向下延伸并贯通第一覆盖层以形成基板的第一金手指，第一金手指用于可拆卸地连接柔性电路板；第一传感器芯片，其至少一部分设置于第一凹槽中，并通过第一金线连接至基板的焊盘，第一传感器芯片用于接收指纹检测信号，用于检测手指的指纹信息。

Description

指纹检测装置和电子设备

本申请要求以下申请的优先权，其全部内容通过应用结合在本申请中：

2019年5月29日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2019/089123、发明名称为“指纹识别装置和电子设备”的PCT申请；

2020年3月27日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2020/081872、发明名称为“指纹检测装置和电子设备”的PCT申请。

技术领域

本申请涉及指纹检测技术领域，并且更具体地，涉及一种指纹检测装置和电子设备。

背景技术

随着指纹识别技术的发展，目前手机终端等通讯设备中大量使用指纹检测装置进行指纹指纹检测和识别，提高用户对手机的使用体验。

为了实现指纹检测装置与手机主板之间的信号传输，通常需要通过柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)连接指纹检测装置与手机主板，在传统的板上芯片封装(Chips on Board，COB)技术中，通常将指纹检测装置中的芯片直接封装在FPC上，实现指纹检测装置与手机主板的连接，而对于不同的手机终端厂商以及不同的手机型号，其FPC形态各异，不利于芯片的封装，且COB封装厚度较大，也不利于指纹检测装置以及手机终端的轻薄化发展。

因此，如何提供一种通用且超薄的指纹检测装置，是一项亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种指纹检测装置和电子设备，该指纹检测装置超薄且具有通用性，能够与不同形状的FPC连接，从而能够提升制造效率以及用户体验。

第一方面，提供了一种指纹检测装置，适用于具有显示屏的电子设备，该指纹检测装置包括：基板，该基板由上至下依次包括第一覆盖层、第一导电层和基材层，该基板的上表面在其中心的第一区域向下延伸并贯通该第一覆盖层和该第一导电层以形成第一凹槽，该基板的上表面在与该第一区域相连的第二区域向下延伸并贯通该第一覆盖层以形成该基板的焊盘；该基板的上表面在其边缘区域向下延伸并贯通该第一覆盖层以形成该基板的第一金手指，该第一金手指用于可拆卸地连接柔性电路板；

第一传感器芯片，其至少一部分设置于该第一凹槽中，并通过第一金线连接至该基板的焊盘，该第一传感器芯片用于接收经由该显示屏上方的人体手指返回的指纹检测信号，该指纹检测信号用于检测该手指的指纹信息。

通过本申请实施例的方案，在指纹检测装置中，通过去除基板在第一区域处的第一覆盖层和第一导电层，形成用于容纳第一传感器芯片的第一凹槽，能够降低指纹检测装置的厚度。

其次，通过去除基板的第二区域处的第一覆盖层，形成用于电连接第一传感器芯片的基板焊盘，能够为用于电连接第一传感器芯片和基板的第一金线提供容纳空间，相应的，降低了第一金线在基板上方的占用空间，进而能够降低指纹检测装置的厚度。

再次，在厚度方向上通过各个层之间的紧密配合，保证最大程度的降低指纹检测装置的厚度。

且本申请实施例中的指纹识别装置可以通过第一金手指可拆卸地连接于柔性电路板，该柔性电路板可以具有多种不同的形状，适配于不同类型的电子设备，从而使得指纹检测装置更具有通用性，且更加方便进行指纹检测装置在不同类型的电子设备中的装配以及后续拆卸维修。

在一种可能的实施方式中，该基板为方形，该基板的上表面在其一边的边缘区域向下延伸并贯通该第一覆盖层以形成该第一金手指。

在一种可能的实施方式中，该基板的上表面在其一边的边缘区域向下延伸并贯通该第一覆盖层形成该边缘区域的第一台阶面，该第一金手指形成于该第一台阶面上的第一导电层上方。

在本实施方式中，通过在基板上表面的一边的边缘区域形成第一台阶面，从而减小该边缘区域的厚度，当柔性电路板连接于该边缘区域中的第一金手指时，可以降低柔性电路板与基板连接处的整体厚度，能够进一步压缩指纹检测装置在电子设备中占用的厚度空间，有利于电子设备的轻薄化发展。

在一种可能的实施方式中，该第一金手指的上表面低于该第一传感器芯片的上表面。

在一种可能的实施方式中，该基板的第一方向与该第一传感器芯片的第一方向具有第一夹角，该基板的第一方向为与该基板的第一边平行的方向，该第一传感器芯片的第一方向为与该第一传感器芯片的第一边平行的方向，该第一夹角不等于零，且不等于90度。

在本实施方式中，通过设置第一传感器芯片与基板的相对角度，使第一传感器芯片和电子设备的显示屏呈一定的角度，能够有效降低显示屏中的偏振片对光信号的影响，同时还可以显著减少或消除莫尔条纹，从而提高指纹图像质量，进而提升指纹识别的成功率。

在一种可能的实施方式中，该第一夹角在-15度到15度之间。

在一种可能的实施方式中，该基板的第一方向和该显示屏的第一方向平行或垂直，其中，该显示屏的第一方向为与该显示屏的第一边平行的方向。

在一种可能的实施方式中，该第一夹角是根据该显示屏中的偏振片的偏振方向确定的。

在一种可能的实施方式中，该指纹检测装置还包括：光路层，该光路层设置在该第一传感器芯片的上方；该光路层包括：微透镜阵列和至少一阻光层，其中，该至少一阻光层位于该微透镜阵列下方，设置有多个通光小孔；该第一传感器芯片用于接收经由该显示屏上方的人体手指返回，并经过该微透镜阵列汇聚到该多个通光小孔的并通过该多个通光小孔的该指纹检测信号。

在一种可能的实施方式中，该指纹检测装置还包括：第一固定胶；该第一传感器芯片通过该第一固定胶固定于该第一凹槽中。

在一种可能的实施方式中，该基板的厚度为80-180um，该第一传感器芯片的厚度为50-150um，该光路层的厚度为10-30um，该第一金线的最大弧高为30-60um，该第一固定胶的厚度为10-30um。

在一种可能的实施方式中，该指纹检测装置还包括：第二传感器芯片，该基板的上表面在与该第二区域相连的第三区域向下延伸并贯通该第一覆盖层和该第一导电层以形成第二凹槽，该第二传感器芯片的至少一部分设置在该第二凹槽内，该第二传感器芯片通过第二金线连接至该基板的焊盘，以使得该第二传感器芯片连接至该第一传感器芯片，该第二传感器芯片用于配合该第一传感器芯片进行屏下指纹识别。

在本实施方式中，通过设置第二传感器芯片，可以分担第一传感器芯片的处理任务，相当于，将功能完整的且较厚的一个传感器芯片替换为并列设置的厚度较薄的第一传感器芯片和第二传感器芯片，相应的，能够在不影响指纹识别性能的基础上进一步降低指纹检测装置的厚度。

在一种可能的实施方式中，该第二传感器芯片的第一边与该第一传感器芯片的第一边平行或垂直。

在一种可能的实施方式中，该第一传感器芯片包括像素阵列，由于将接收的指纹检测信号转换为指纹电信号，该第二传感器芯片包括信号处理电路，用于对该指纹电信号进行信号处理。

在一种可能的实施方式中，该指纹检测装置还包括：第二固定胶；该第二传感器芯片通过该第二固定胶固定于该第二凹槽中。

在一种可能的实施方式中，该第二传感器芯片的厚度为50-150um，该第二金线的最大弧高为30-60um，该第二固定胶的厚度为10-30um。

在一种可能的实施方式中，该指纹检测装置的整体厚度为0.15-0.6mm。

在一种可能的实施方式中，该柔性电路板包括第二金手指，该第二金手指中的多个金属端子用于与该第一金手指中的多个金属端子一一对应连接。

在一种可能的实施方式中，该柔性电路板包括不同形状的柔性电路板，该不同形状的柔性电路板包括一字形、L形、或者π形的柔性电路板。

第二方面，提供一种电子设备，包括：显示屏；指纹检测装置，设置在该显示屏下方，该指纹检测装置为第一方面或者第一方面中任一种实施方式中的指纹检测装置；柔性电路板，连接于该指纹检测装置；主板，设置在该显示屏下方，连接于该柔性电路板，该主板用于通过该柔性电路板与该指纹检测装置进行信号传输。

在一种可能的实施方式中，该柔性电路板连接于该指纹检测装置中基板的一边。

在一种可能的实施方式中，该指纹检测装置中基板的第一方向和该显示屏的第一方向平行或垂直，该指纹检测装置中第一传感器芯片的第一方向与该显示屏的第一方向具有第一夹角，其中，该第一传感器芯片的第一方向为与该第一传感器芯片的第一边平行的方向，该基板的第一方向为与该基板的第一边平行的方向，该显示屏的第一方向为与该显示屏的第一边平行的方向，该第一夹角不等于零，且不等于90度。

在一种可能的实施方式中，该柔性电路板包括第二金手指，该第二金手指中的多个金属端子用于与该指纹检测装置中第一金手指中的多个金属端子一一对应连接。

在一种可能的实施方式中，该柔性电路板包括不同形状的柔性电路板，该不同形状的柔性电路板包括一字形、L形、或者π形的柔性电路板。

在一种可能的实施方式中，该显示屏由上至下依次包括透明盖板、显示面板、缓冲层和铜层，其中，该显示屏设置有贯通该缓冲层和该铜层的开窗，该指纹检测装置的光路层对准该开窗设置，以便该指纹检测装置通过该开窗接收经由该显示屏上方的人体手指返回的指纹检测信号，该指纹检测信号用于检测该手指的指纹信息。

在一种可能的实施方式中，该电子设备还包括中框，该中框的上表面向下延伸形成有第三凹槽，该指纹检测装置的底部通过固定胶层设置在该第三凹槽内。

通过在电子设备中设置上述超薄且具有通用性的指纹检测装置，能够便于指纹检测装置在电子设备中的装配，且压缩了电子设备的厚度空间，便于电子设备的轻薄化发展，从而提高用户体验。

附图说明

图1是本申请所适用的电子设备的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的一种指纹检测装置的示意性俯视图。

图3是图2中的指纹检测装置在A-A’方向的截面示意图。

图4是图2中的指纹检测装置在B-B’方向的截面示意图。

图5是根据本申请实施例的一种指纹识别装置在显示屏下的安装角度的示意图。

图6是根据本申请实施例的另一种指纹识别装置在显示屏下的安装角度的示意图。

图7是根据本申请实施例的另一种指纹识别装置的示意性结构图。

图8是本申请实施例提供的另一种指纹检测装置的示意性俯视图。

图9是图8中的指纹检测装置在A-A’方向的截面示意图。

图10是根据本申请实施例的另一种指纹识别装置的示意性结构图。

图11是根据本申请实施例的一种连接有柔性电路版的指纹检测装置的示意性俯视图。

图12是图11中的指纹检测装置和柔性电路板的示意性截面图。

图13是根据本申请实施例的一种电子设备的示意性结构框图。

图14是根据本申请实施例的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应理解，本申请实施例可以应用于光学指纹系统，包括但不限于光学指纹识别系统和基于光学指纹成像的产品，本申请实施例仅以光学指纹系统为例进行说明，但不应对本申请实施例构成任何限定，本申请实施例同样适用于其他采用光学成像技术的系统等。

作为一种常见的应用场景，本申请实施例提供的光学指纹系统可以应用在智能手机、平板电脑以及其他具有显示屏的移动终端或者其他电子设备；更具体地，在上述电子设备中，指纹识别装置可以具体为光学指纹装置，其可以设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域，从而形成屏下(Under-display)光学指纹系统。或者，该指纹识别装置也可以部分或者全部集成至电子设备的显示屏内部，从而形成屏内(In-display)光学指纹系统。

如图1所示为本申请实施例可以适用的电子设备的结构示意图，该电子设备10包括显示屏120和光学指纹装置130，其中，该光学指纹装置130设置在显示屏120下方的局部区域。该光学指纹装置130包括光学指纹传感器，该光学指纹传感器包括具有多个光学感应单元131的感应阵列133，该感应阵列133所在区域或者其感应区域为光学指纹装置130的指纹检测区域103。如图1所示，指纹检测区域103位于显示屏120的显示区域之中。在一种替代实施例中，光学指纹装置130还可以设置在其他位置，比如显示屏120的侧面或者电子设备10的边缘非透光区域，并通过光路设计来将显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到光学指纹装置130，从而使得指纹检测区域103实际上位于显示屏120的显示区域。

应当理解，指纹检测区域103的面积可以与光学指纹装置130的感应阵列的面积不同，例如通过例如透镜成像的光路设计、反射式折叠光路设计或者其他光线汇聚或者反射等光路设计，可以使得光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积大于光学指纹装置130感应阵列的面积。在其他替代实现方式中，如果采用例如光线准直方式进行光路引导，光学指纹装置130的指纹检测区域103也可以设计成与该光学指纹装置130的感应阵列的面积基本一致。

因此，使用者在需要对电子设备进行解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于显示屏120的指纹检测区域103，便可以实现指纹输入。由于指纹检测可以在屏内实现，因此采用上述结构的电子设备10无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，从而可以采用全面屏方案，即显示屏120的显示区域可以基本扩展到整个电子设备10的正面。

作为一种可选的实现方式，如图1所示，光学指纹装置130包括光检测部分134和光学组件132，该光检测部分134包括感应阵列以及与该感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路，其可以在通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)，比如光学成像芯片或者光学指纹传感器，该感应阵列具体为光探测器(Photo detector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，该光探测器可以作为上述的光学感应单元；该光学组件132可以设置在光检测部分134的感应阵列的上方，其可以具体包括导光层或光路引导结构以及其他光学元件，该导光层或光路引导结构主要用于从手指表面反射回来的反射光导引至感应阵列进行光学检测。

在具体实现上，光学组件132可以与光检测部分134封装在同一个光学指纹部件。比如，该光学组件132可以与该光学检测部分134封装在同一个光学指纹芯片，也可以将该光学组件132设置在该光检测部分134所在的芯片外部，比如将该光学组件132贴合在该芯片上方，或者将该光学组件132的部分元件集成在上述芯片之中。

其中，光学组件132的导光层或者光路引导结构有多种实现方案，比如，该导光层可以具体为在半导体硅片制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元或者微孔阵列，该准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到该准直单元的光线可以穿过并被其下方的光学感应单元接收，而入射角度过大的光线在该准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个光学感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路反射回来的反射光，从而感应阵列便可以检测出手指的指纹图像。

在另一种实施例中，导光层或者光路引导结构也可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的光检测部分134的感应阵列，以使得该感应阵列可以基于该反射光进行成像，从而得到该手指的指纹图像。可选地，该光学透镜层在该透镜单元的光路中还可以形成有针孔，该针孔可以配合该光学透镜层扩大光学指纹装置的视场，以提高光学指纹装置130的指纹成像效果。

在其他实施例中，导光层或者光路引导结构也可以具体采用微透镜(Micro-Lens)层，该微透镜层具有由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在光检测部分134的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于感应阵列的其中一个感应单元。并且，微透镜层和感应单元之间还可以形成其他光学膜层，比如介质层或者钝化层，更具体地，微透镜层和感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中该微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使得感应单元所对应的光线通过微透镜汇聚到微孔内部并经由该微孔传输到该感应单元以进行光学指纹成像。应当理解，上述光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用，比如，可以在准直器层或者光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在准直器层或者光学透镜层与微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。

作为一种可选的实施例，显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。以采用OLED显示屏为例，光学指纹装置130可以利用OLED显示屏120位于指纹检测区域103的显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。当手指140按压在指纹检测区域103时，显示屏120向指纹检测区域103上方的目标手指140发出一束光111，该光111在手指140的表面发生反射形成反射光或者经过手指140内部散射而形成散射光，在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的脊(ridge)与谷(valley)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹脊的反射光151和来自指纹谷的反射光152具有不同的光强，反射光经过光学组件132后，被光学指纹装置130中的感应阵列134所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于该指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在电子设备10实现光学指纹识别功能。

在其他实施例中，光学指纹装置130也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。在这种情况下，该光学指纹装置130可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，电子设备10的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，该激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在液晶显示屏的背光模组下方或者设置在电子设备10的保护盖板下方的边缘区域，而光学指纹装置130可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达光学指纹装置130；或者，光学指纹装置130也可以设置在背光模组下方，且背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达光学指纹装置130。当采用光学指纹装置130采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号时，其检测原理与上面描述内容是一致的。

应当理解的是，在具体实现上，电子设备10还包括透明保护盖板，该盖板可以为玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于显示屏120的上方并覆盖电子设备10的正面。因为，本申请实施例中，所谓的手指按压在显示屏120实际上是指按压在显示屏120上方的盖板或者覆盖该盖板的保护层表面。

还应当理解，电子设备10还可以包括电路板150，该电路板设置在光学指纹装置130的下方。光学指纹装置130可以通过背胶粘接在电路板150上，并通过焊盘及金属线焊接与电路板150实现电性连接。光学指纹装置130可以通过电路板150实现与其他外围电路或者电子设备10的其他元件的电性互连和信号传输。比如，光学指纹装置130可以通过电路板150接收电子设备10的处理单元的控制信号，并且还可以通过电路板150将来自光学指纹装置130的指纹检测信号输出给电子设备10的处理单元或者控制单元等。

另一方面，在某些实施例中，光学指纹装置130可以仅包括一个光学指纹传感器，此时光学指纹装置130的指纹检测区域103的面积较小且位置固定，因此用户在进行指纹输入时需要将手指按压到指纹检测区域103的特定位置，否则光学指纹装置130可能无法采集到指纹图像而造成用户体验不佳。在其他替代实施例中，光学指纹装置130可以具体包括多个光学指纹传感器；该多个光学指纹传感器可以通过拼接方式并排设置在显示屏120的下方，且该多个光学指纹传感器的感应区域共同构成光学指纹装置130的指纹检测区域103。也即是说，光学指纹装置130的指纹检测区域103可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个光学指纹传感器的感应区域，从而将光学指纹装置130的指纹采集区域103可以扩展到显示屏的下半部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。可替代地，当光学指纹传感器数量足够时，指纹检测区域103还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。

还应理解，在本申请实施例中，光学指纹装置中的感应阵列也可以称为像素阵列，感应阵列中的光学感应单元或感应单元也可称为像素单元。

需要说明的是，本申请实施例中的光学指纹装置也可以称为光学指纹识别模组、指纹检测装置、指纹识别装置、指纹采集装置、指纹模组等，上述术语可相互替换。

以下，结合图2至图12，详细介绍本申请实施例的指纹识别装置。

需要说明的是，为便于理解，在以下示出的实施例中，相同的结构采用相同的附图标记，并且为了简洁，省略对相同结构的详细说明。

图2是本申请实施例提供的一种指纹检测装置200的示意性俯视图，图3是该指纹检测装置200的沿图2中A-A’方向的截面图。图4是该指纹检测装置200的沿图2中B-B’方向的截面图。

该指纹检测装置200适用于具有显示屏的电子设备。例如该指纹检测装置200可以适用于如图1所示的电子设备10。

如图2至图4所示，该指纹检测装置200包括：基板210和第一传感器芯片230。

该基板210由上至下依次包括第一覆盖层212、第一导电层211和基材层213，该基板210的上表面在其中心的第一区域向下延伸并贯通第一覆盖层212和第一导电层211以形成第一凹槽2301，该基板的上表面在与第一区域相连的第二区域向下延伸并贯通第一覆盖层212以形成基板210的焊盘2111。

可选地，在其他可替代实施例中，该基板210可以包括除第一导电层211外的其它导电层，例如，在基板210的基材层213下方，还可以包括第二导电层。可选地，该第一导电层211可以是铜层或铜箔层。可选地，该第一覆盖层212可以是绝缘层(例如树脂层)。另外，在基材层213的下方包括第二导电层时，该第二导电层下方还可以设置有第二覆盖层，该第二覆盖层和上述第一覆盖层212类似，可以为绝缘层。

如图3和图4所示，该第一传感器芯片230的至少一部分设置于上述第一凹槽2301中，并通过第一金线连接至基板的焊盘2111，该第一传感器芯片230用于接收经由显示屏上方的人体手指返回的指纹检测信号，该指纹检测信号用于检测手指的指纹信息。

可选地，如图3和图4所示，该第一传感器芯片230上方设置有光路层220，上述指纹检测信号为指纹光信号，经过显示屏上方手指返回的指纹光信号经过光路层220引导后传输至第一传感器芯片230，该第一传感器芯片230用于将接收的指纹光信号转换为指纹电信号，并通过第一金线和基板焊盘2111传输至基板210。

可选地，该光路层220包括：至少一阻光层222和微透镜阵列221；

该至少一阻光层222设置有多个通光小孔；该微透镜阵列221设置于至少一阻光层222上方，用于将经过显示屏上方手指返回的指纹光信号汇聚至至少一阻光层222的多个通光小孔，该指纹光信号通过所述至少一阻光层222的多个通光小孔传输至第一传感器芯片230。

其中，第一传感器芯片230包括多个像素单元组成的像素阵列，微透镜阵列221中的每个微透镜对应于每层阻光层中的至少一个通光小孔，以及像素阵列中的至少一个像素单元，每个微透镜将汇聚的光信号传输至对应的通光小孔内部并经由通光小孔传输到对应的像素单元以进行光学指纹成像。

可选地，该第一传感器芯片230中的多个像素单元可以用于接收相同方向的指纹光信号，例如垂直于显示屏的指纹光信号，或者倾斜于显示屏的特定方向的指纹光信号；该第一传感器芯片230中的多个像素单元还可以用于接收不同方向的指纹光信号，例如，其中部分像素单元接收第一方向的指纹光信号，另一部分像素单元接收第二方向的指纹光信号。

在一些实施方式中，该至少一阻光层222可以通过半导体工艺生长或者其它工艺形成在第一传感器芯片230上方，例如，通过原子层沉积、溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、离子束镀膜等方法在第一传感器芯片230上方制备一层非透光材料薄膜，再进行小孔图形光刻和刻蚀，形成多个通光小孔。该至少一阻光层222可以阻挡微透镜阵列中相邻微透镜之间的光学干扰。可选地，阻光层与第一传感器芯片230之间、多层阻光层222之间通过透明介质层进行隔离。

可选地，光路层220除了可以包括上述至少一阻光层222和微透镜阵列221以外，该光路层220还可以为图1中的光学组件132，例如，光路层220也可以为准直器层或者光学透镜层，具体实施方式可以参见图1中的相关描述，此处不再赘述。

进一步地，该第一传感器芯片230的下表面通过第一固定胶240固定至该第一凹槽2301内，该第一固定胶240包括但不限于是芯片粘接薄膜(Die Attach Film，DAF)胶。

应理解，该第一传感器芯片230可以包括多个芯片也可以包括一个芯片，例如该第一传感器芯片230可以包括多个光学指纹传感器芯片，该多个光学指纹传感器芯片并排设置在第一凹槽2301内，以拼接成一个光学指纹传感器芯片组件。该光学指纹传感器芯片组件可以用于同时获取多张指纹图像，该多张指纹图像拼接后可以作为一个指纹图像进行指纹注册或识别。

针对上述指纹检测装置200，通过去除基板210在第一区域处的第一覆盖层212和第一导电层211，形成用于容纳第一传感器芯片230的第一凹槽，能够降低指纹检测装置200的厚度。

其次，通过去除基板210的第二区域处的第一覆盖层212，形成用于电连接第一传感器芯片230的基板210焊盘，能够为用于电连接第一传感器芯片230和基板210的第一金线250提供容纳空间，相应的，降低了第一金线250在基板210上方的占用空间，进而能够降低指纹检测装置200的厚度。

可以理解的是，在其他实施例中，所述第一金线250上设置有金线保护胶，所述金线保护胶用于封装所述第一金线250。所述指纹检测装置200可以进一步包括遮光层，所述遮光胶形成在所述第一覆盖层212上且延伸至所述光路层220。再次，在厚度方向上通过各个层之间的紧密配合，保证最大程度的降低指纹检测装置200的厚度。

此外，由于光路层220直接设置在第一传感器芯片230的上表面，该指纹检测装置200的图像采集视场仅受到光路层220的面积以及对应的第一传感器芯片230的面积的影响，基于此，可以根据实际需求合理设计光路层220的面积及其对应的第一传感器芯片230的面积，以满足不同用户以及不同客户的需求(例如大面积图像采集视场的需求)。且光路层220直接设置在第一传感器芯片230的上表面，第一传感器芯片230的下表面固定在基板210上，还能够避免单独为携带有光路层220和第一传感器芯片230的指纹检测装置设置外壳，进一步降低了指纹检测装置200的尺寸(例如厚度)。

如图2和图4所示，在本申请实施例中，除了上述凹槽和焊盘以外，该基板210的上表面在其边缘区域向下延伸并贯通第一覆盖层212以形成基板210的第一金手指2122，该第一金手指2122用于与不同形状的柔性电路板可拆卸地连接。

可选地，该基板210的边缘区域贯通第一覆盖层212后露出第一导电层211，该第一金手指2122形成于该第一导电层211的上方，并与该第一导电层211电连接，进而通过该第一导电层211以及第一金线250与第一传感器芯片230电连接。

需要说明的是，本申请实施例中，基板210不同于现有技术中的柔性电路板FPC，第一传感器芯片230不是通过COB封装工艺封装于FPC上，也不是直接通过金线与FPC进行电连接。在本申请实施例中，通过在第一传感器芯片230的下方设置基板210，并在基板210上表面的边缘区域形成基板210的第一金手指2122，该第一传感器芯片230通过第一金线250、第一导电层211以及第一金手指2122连接于FPC上。

进一步地，该第一金手指2122可拆卸地连接FPC，因此，本申请实施例中的指纹识别装置200可以通过该第一金手指2122可拆卸地连接于不同形状的FPC，其中，该不同形状的FPC适配于不同类型的电子设备，从而使得指纹检测装置200更具有通用性，且更加方便进行该指纹检测装置200在不同类型的电子设备中的装配以及后续拆卸维修。

可选地，如图2所示，该基板210为方形基板，基板210的上表面在其任意一边的边缘区域向下延伸并贯通第一覆盖层212以形成第一金手指2122。

可选地，该第一金手指2122包括多个等间距，相同尺寸的金属端子。在一种可能的实施方式中，基板210的上表面在其一边的边缘区域向下延伸并贯通第一覆盖层212以形成第一台阶面，该第一台阶面上的第一导电层211构成多个等间距，相同尺寸的金属端子。进一步地，在该第一导电层211构成的多个金属端子上方，形成有镍层和金层，以形成第一金手指2122中的多个金属端子，其中，金层包括但不限于是纯金材料或者是包括金组分的合金材料。该第一金手指的多个金属端子的上表面低于第一传感器芯片230的上表面。

通过在基板210的一边的边缘区域形成第一台阶面，从而减小该边缘区域的厚度，当FPC连接于该边缘区域中的第一金手指时，可以降低FPC与基板210连接处的整体厚度，能够进一步压缩指纹检测装置200在电子设备中占用的厚度空间，有利于电子设备的轻薄化发展。

可选地，该第一台阶面上除了用于形成第一金手指2122外，还可以形成指纹检测装置的其它符号标记，本申请实施例对此不做具体限定。

通过图2至图4的说明可知，在本申请实施例中，基板210的焊盘2111仅形成于图2中靠近于第一传感器芯片230的右侧一边，基板210的第一台阶面形成于基板210的下侧一边。

应当理解的是，基板210的焊盘2111可以形成于靠近于第一传感器芯片230的任意一侧或者多侧位置，且在靠近于第一传感器芯片230的每一侧位置中，可以形成基板210的多个焊盘2111。本申请实施例对焊盘2111的位置及数量不做具体限定。

目前，在现有技术中，由于显示屏中的偏振片和屏幕点阵排列的影响，屏下指纹识别装置采集的指纹图像通常有对角清晰、局部模糊的问题，该模糊区域对于指纹检测的影响较大，严重可能造成指纹识别失败，影响用户体验。

因此，为了解决该问题，在上述指纹识别装置200中，通过调整第一传感器芯片的位置，使其和电子设备的显示屏呈一定的角度，能够有效降低显示屏中的偏振片对光信号的影响，同时还可以显著减少或消除莫尔条纹。

具体地，在第一种实施方式中，基板210的第一方向与第一传感器芯片230的第一方向具有第一夹角θ，该基板210的第一方向为与基板210的第一边平行的方向，该第一传感器芯片230的第一方向为与第一传感器芯片230的第一边平行的方向，该第一夹角θ不等于零，且不等于90度。

需要说明的是，常规情况下，第一传感器芯片230为方形芯片，该第一传感器芯片230的第一边可以为方形芯片的任意一边，类似地，在基板210位方形基板的情况下，基板210的第一边同样可以为方形基板的任意一边。

例如，如图2所示，在一具体的实施方式中，基板210的第一边为图中方形基板的上侧一边或者下侧一边，该基板210的第一方向为图中A-A’方向；第一传感器芯片230的第一边为图中方形芯片230的上侧一边或者下侧一边，该第一传感器芯片230的第一方向为图中C-C’方向，A-A’方向与C-C’方向的夹角为第一夹角θ。

在其他可选的实现方式中，该基板210的第一方向也可以指该基板210的其他边、中心轴等作为参考，类似地，对于该第一传感器芯片230的第一方向亦是如此，本申请实施例对此不做限定，只要该第一传感器芯片230相对于该基板210的外形具有一定的夹角即可。

应理解，本申请实施例仅为明确表示该第一传感器芯片230在该基板210中的位置关系，引入了第一边的概念，并不表示该基板210和该第一传感器芯片230的外形一定为标准的正方形或长方形，当该基板210或该第一传感器芯片230为其他不规则形状时，可以以该基板210或第一传感器芯片230的中心轴等虚拟的边或轴作为参考，本申请实施例对此不做限定，只要相对于现有的第一传感器芯片230和基板210之间的位置关系，该第一传感器芯片230相对于该基板210具有一定角度的偏转即可。

因此，若第一传感器芯片230在基板210中是平行放置，或者说，该第一传感器芯片230和该基板210的外形是平行的，且基板210同样平行放置于显示屏下方时，第一传感器芯片230采集的指纹图像质量不佳，而在本申请实施例中，该第一传感器芯片230与该基板210具有一定的夹角，即该基板210和该基板210的外形具有一定的夹角，此情况下，能够降低偏振片对指纹图像的干扰，从而第一传感器芯片230采集的指纹图像更清晰，能够提升指纹识别的性能。

可选地，在一些实施例中，该第一传感器芯片230与该基板210之间的夹角可以是以该第一传感器芯片230的中心为中心旋转该第一传感器芯片230得到的，或者也可以是该第一传感器芯片230以该基板210的中心为中心旋转该第一传感器芯片230得到的，或者也可以是以该基板210的一角为中心旋转该第一传感器芯片230得到的等，本申请实施例对此不作限定，只要该第一传感器芯片230相对于该基板210的外形形成一定的夹角即可。

因此，通过设置该第一传感器芯片230和基板210之间具有一定的夹角，这样，当该基板210平行安装到电子设备的显示屏下方时，该第一传感器芯片230和该显示屏之间相应的也具有一定的夹角，从而能够降低显示屏中的偏振片对光信号的影响，同时降低或消除莫尔条纹，进而能够提升指纹识别的成功率。

可选地，在一些实施例中，该第一夹角θ可以在-45度到45度之间，且不等于零，即-45°≤θ≤45°。

优选地，该第一夹角θ可以在-15度到15度之间，且不等于零，即-15°≤θ≤15°。

可选地，在一些实施例中，基板210的第一方向和显示屏的第一方向平行或者垂直，其中，显示屏的第一方向为与显示屏的第一边平行的方向，显示屏的第一边为显示屏的长边或者短边。

在具体应用中，可以将该基板210平行安装于电子设备中的显示屏的下方，即该基板210的第一方向和该显示屏的第一方向平行或者垂直，例如，如图5所示，该显示屏的第一方向可以为D-D’，基板210的第一方向为A-A’，显示屏的第一方向D-D’和基板210的第一方向A-A’平行。采用本申请实施例的基板210，该基板210中的该第一传感器芯片230相对于基板210本身已具有一定的角度，因此，在向电子设备中安装该基板210时，不必调整基板210在电子设备中的安装角度，便于电子设备的安装，同时也可以更好的兼容现有的电子设备的安装工艺。

在一些可选的实施例中，将该基板210安装于电子设备的显示屏的下方时，该基板210的第一方向和该显示屏的第一方向也可以具有一定的角度，该角度不等于0或者90°，即可以不平行于显示屏安装该基板210。例如，在图5所示的实施例中，可以将基板210顺时针旋转α度，安装于显示屏的下方，则该基板210的第一方向A-A’和该显示屏的第一方向D-D’具有夹角α。在该基板210中，该第一传感器芯片230第一方向C-C’与该基板210的第一方向A-A’的夹角为θ，则该第一传感器芯片230的第一方向A-A’与该显示屏的第一方向D-D’的角度为θ+α，此情况下，只要保证该θ+α在上述的角度范围内即可，本申请实施例对于该基板210的第一方向和显示屏的第一方向之间的角度不做具体限定。

进一步地，第一传感器芯片230采集的指纹图像中，平行于或近似平行于显示屏中的偏振片的偏振方向的指纹图像通常较为清晰，垂直于或近似垂直于该偏振方向的指纹图像通常较为模糊，因此，可以根据偏振片的偏振方向设置该第一传感器芯片230与该显示屏之间的角度，以降低显示屏中的偏振片对指纹成像的影响。

除了通过上述第一种实施方式可以解决指纹图像中的莫尔条纹问题，提升指纹图像质量以外，本申请还提供下面第二和第三种实施方式，同样可以减小提升指纹图像质量。

在第二种实施方式中，基板210的第一方向与第一传感器芯片230的第一方向平行或者垂直，但基板210的第一方向和显示屏的第一方向的夹角为上述不等于零，且不等于90度的第一夹角。

例如，如图6所示，基板210的第一方向A-A’和第一传感器芯片230的第一方向C-C’平行，该基板210的第一方向A-A’与显示屏的第一方向D-D’具有第一夹角θ，即第一传感器芯片230的第一方向C-C’与显示屏的第一方向D-D’具有第一夹角θ。

在第三种实施方式中，基板210的第一方向与第一传感器芯片230的第一方向具有一定角度的夹角，且基板210的第一方向与显示屏的第一方向同样具有一定角度的夹角，在本实施方式中，该一定角度的夹角为非0°以及非90°的夹角。

通过灵活设置基板210的第一方向、第一传感器芯片230的第一方向与显示屏的第一方向的相对角度关系，保证第一传感器芯片230的第一方向与显示屏的第一方向之间的角度在一定范围内，例如在-45°至45°范围内，或者在-15°至15°范围内，可以降低莫尔条纹对于指纹图像的干扰，且降低显示屏中偏振片对于指纹图像的影响，从而提升指纹检测装置检测得到的指纹图像的质量。

可选地，图7示出了另一种指纹识别装置200的示意性结构图。

如图7所示，基板210还包括第二导电层214和第二覆盖层215，该第二导电层214和第二覆盖层215依次设置在基材层213的下方。第一传感器芯片230的侧壁和第一凹槽的侧壁之间存在间隙d1。

通过在第一传感器芯片230的侧壁和第一凹槽的侧壁之间设计一定的间隙d1，即使第一传感器芯片230的制备产品的尺寸与第一传感器芯片230设计尺寸之间存在差异，或者即使第一凹槽的实际尺寸和第一凹槽的设计尺寸之间存在差异，也不影响将第一传感器芯片230安装在第一凹槽内。

例如，第一传感器芯片230的侧壁和第一凹槽的侧壁之间的间隙d1的宽度为100-300um。例如200um。当然可替代地，第一传感器芯片230的侧壁和第一凹槽的侧壁之间的间隙d1的宽度也可以为其他数值，或者属于一个其他预设数值范围内，本申请对此不做具体限定。

需要说明的是，本申请对指纹检测装置200中各个部件或层的厚度不做具体限定，只要各个部件或层之间的结构关系采用本申请的设计方案，且通过紧密配合的方式控制指纹检测装置的厚度，其均属于本申请保护的范围。

作为示例，第一覆盖层212的厚度和第二覆盖层215的厚度均为10-30um，例如20um，第一导电层211的厚度和第二导电层214的厚度均为10-20um，例如13um，基材层213的厚度为40-80um，例如64um，即基板210的厚度为80-180um。

第一传感器芯片230的厚度为50-150um，例如60um，光路层220的厚度为10-30um，例如21um，第一金线250的最大弧高d6为30-60um，例如40um，第一固定胶240的厚度为10-30um，例如15um。

当然，第一覆盖层212的厚度、第一导电层211的厚度、基材层213的厚度、第二导电层214的厚度、第二覆盖层215的厚度、第一传感器芯片230的厚度、第一固定胶240的厚度、或第一金线250的最大弧高d6也可以是其它数值或在一个其他预设数值范围内，本申请对此不做具体限定。

如图7所示，在本申请的一些实施例中，指纹检测装置200还可包括支架251和金线保护胶252；其中，金线保护胶252用于封装第一金线250，支架251设置在第一覆盖层212的上表面并位于第一传感器芯片230的外侧。可选地，支架251通过支架固定胶253固定在第一覆盖层212的上表面并位于第一传感器芯片230的外侧。例如，支架251的材料包括但不限于金属、树脂、玻纤复合板以及胶层等。例如，支架251为聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate，PET)胶层。再如，支架251可以是由泡棉材料形成的支架。可选地，支架固定胶可以为双面胶。

换言之，支架251可以设置在基板210的上方且位于第一凹槽和基板210的焊盘2111(用于电连接第一传感器芯片230)的外侧或周围区域。

如图7所示，在本申请的一些实施例中，第一传感器芯片230和支架251形成的间隙d2的宽度大于或等于第一传感器芯片230的侧壁和第一凹槽的侧壁之间形成的间隙d1的宽度，支架251的外侧相对第一覆盖层212的外侧向靠近第一传感器芯片230的方向延伸预设距离d3。作为示例，第一传感器芯片230和支架251形成的间隙d2的宽度为100-400um，例如270um，预设距离d3为100-400um，例如200um。可选地，支架251的厚度为40-100um，例如50um或80um。

当然，在其他可替代实施例中，第一传感器芯片230和支架251形成的间隙d2、预设距离d3或支架251的厚度可以为其他具体数值，也可以在一个其他预设数值范围内。例如，支架251的厚度还可以是80um。

通过金线保护胶252，能够保证基板210和第一传感器芯片230之间的电连接的稳定性，相应的，能够保证指纹检测装置200的性能。

此外，第一传感器芯片230和支架251形成的间隙d2不仅可以作为支架251的尺寸公差，也可以作为支架251的安装公差，相应的，能够提升指纹检测装置200的良率。类似地，预设距离d3不仅可以作为支架251的尺寸公差，也可以作为支架251的安装公差，相应的，能够提升指纹检测装置200的良率。

在本申请的一些实施例中，金线保护胶252的厚度小于或等于光路层220的厚度、第一传感器芯片230的厚度以及第一固定胶240的厚度之和。例如，如图7所示，金线保护胶252的厚度等于光路层220中至少一阻光层222的厚度、第一传感器芯片230的厚度以及第一固定胶240的厚度之和。

将金线保护胶252的厚度构造为小于或等于光路层220的厚度、第一传感器芯片230的厚度以及第一固定胶240的厚度之和，能够在有效封装第一金线250的同时尽可能的降低指纹检测装置200的厚度。

当然，针对支架251，还可以设计出其它参数，用来直到支架251的制备以及安装。例如，如图7所示，在本申请的一些实施例中，第一传感器芯片230的靠近基板210的焊盘2111(用于电连接第一传感器芯片230)一侧和支架251之间的间隙d4的宽度大于第一传感器芯片230的背离基板210的焊盘2111(用于电连接第一传感器芯片230)一侧和支架251之间的间隙d2，以为支架固定胶252预留足够的容纳空间。可选地，第一传感器芯片230的靠近基板210的焊盘2111一侧和支架251之间的间隙d4的宽度可以是1300um或其他数值。

如图7所示，在本申请的一些实施例中，指纹检测装置200还包括遮光层260。

其中，遮光层260从支架251的上方延伸至至少一阻光层222上方，遮光层260和微透镜阵列221之间形成有间隙d5，遮光层260用于遮挡从第一传感器芯片230的入射面之外的其它位置入射的光信号。可选地，遮光层260的厚度为10-30um，例如20um。当然，遮光层260的厚度也可以为其它具体数值或在一个其他预设数值范围内，本申请对此不做具体限定。

将遮光层260构造为从支架251的上方延伸至至少一阻光层222的上方，不仅能够有效遮挡从第一传感器芯片230的非入射面入射的光信号，还能够尽可能的将遮光层260紧密固定至光路层220，相应的，能够尽可能的降低指纹检测装置200的厚度。

此外，将遮光层260构造为从支架251的上方延伸至至少一阻光层222的上方，能够避免由于遮光层260覆盖微透镜阵列221而缩小指纹检测装置的图像采集区域。

如图7所示，在本申请的一些实施例中，遮光层260为遮挡胶层，第一金线250的弧高位置被遮挡胶层覆盖。

将第一金线250的弧高位置设计为被遮挡胶层覆盖，不仅能够有效遮挡从第一传感器芯片230的非入射面入射的光信号，还能够将利用第一金线250的金线保护胶支撑遮挡胶层，相应的，能够提升指纹检测装置200的稳定性。

当然，在其他可替代实施例中，也可以利用滤光片替代遮光层260。其中，滤光片用于来减少指纹感应中的不期望的环境光，以提高第一传感器芯片230对接收到的光的光学感应。滤光片具体可以用于过滤掉特定波长的光，例如，近红外光和部分的红光等。例如，人类手指吸收波长低于580nm的光的能量中的大部分，基于此，滤光片可以设计为过滤波长从580nm至红外的光，以减少环境光对指纹感应中的光学检测的影响。在具体实现中，滤光片可以包括一个或多个光学过滤器，一个或多个光学过滤器可以配置为例如带通过滤器，以允许OLED屏发射的光的传输，同时阻挡太阳光中的红外光等其他光组分。一个或多个光学过滤器可以实现为例如光学过滤涂层，光学过滤涂层形成在一个或多个连续界面上，或可以实现为一个或多个离散的界面上。例如，滤光片可以是直接设计在微透镜阵列上的涂层，以避免第一传感器芯片230获取的指纹图像中出现牛顿环。可选地，此外，滤光片的进光面可以设置有光学无机镀膜或有机黑化涂层，以使得滤光片的进光面的反射率低于第一阈值，例如1％，从而能够保证第一传感器芯片230能够接收到足够的光信号，进而提升指纹识别效果。

如图7所示，在本申请的一些实施例中，第一金线250的金线保护胶252用于支撑遮光层260。

换言之，金线保护胶252的厚度等于光路层220的中的至少一阻光层222的厚度、第一传感器芯片230的厚度以及第一固定胶240的厚度之和，使得金线保护胶250支撑遮光层260。

图8是本申请实施例提供的另一种指纹检测装置200的示意性俯视图，图9是该指纹检测装置200的沿图8中A-A’方向的截面图。

如图8和图9所示，在本申请实施例中，指纹检测装置200还包括：第二传感器芯片280。

其中，基板210的上表面在与上述第二区域相连的第三区域向下延伸并贯通第一覆盖层212和第一导电层211以形成第二凹槽2802，第二传感器芯片280的至少一部分设置在第二凹槽2802内，且该第二传感器芯片280通过第二金线282连接至基板210的焊盘2111，以使得第二传感器芯片280连接至第一传感器芯片230，第二传感器芯片280用于配合第一传感器芯片230进行屏下指纹识别。可选地，第三区域与第一区域分别位于第二区域的两侧。

如图9所示，第二传感器芯片280可以通过第二固定胶281固定在第二凹槽2802内，该第二固定胶281包括但不限于是DAF。

通过设置第二传感器芯片280，可以分担第一传感器芯片230的处理任务，相当于，将功能完整的且较厚的一个传感器芯片替换为并列设置的厚度较薄的第一传感器芯片230和第二传感器芯片280，相应的，能够在不影响指纹识别性能的基础上进一步降低指纹检测装置200的厚度。

可以理解的是，在本实施例中，所述第一金线250上设置有金线保护胶，所述金线保护胶用于封装所述第一金线250。所述指纹检测装置200可以进一步包括遮光层，所述遮光胶形成在所述第一覆盖层212上且延伸至所述光路层220。

可选地，如图8所示，在本申请实施例中第二传感器芯片280的面积小于第一传感器芯片230的面积。

在一些实施方式中，第一传感器芯片230可以包括图像传感器中的像素阵列，主要用于将接收的指纹光信号转换为指纹电信号，而第二传感器芯片280可以包括图像传感器中的信号处理电路，主要用于将像素阵列产生的指纹电信号进行信号处理。

该图像传感器包括但不限于是互补金属氧化物半导体图像传感器(CMOS ImageSensor，CIS)，或者电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)图像传感器。可选地，该第一传感器芯片230中的像素阵列包括：光电二极管(Photo Diode，PD)、金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)等器件。该第二传感器芯片280中的信号处理电路可以包括：模数转换电路，数字处理电路，存储电路以及逻辑控制电路等等。

通过将功能完整的且较厚的一个传感器芯片替换为并列设置的厚度较薄的第一传感器芯片230和第二传感器芯片280，除了可以减小指纹检测装置的厚度以外，在生产过程中，可以分别制造第一传感器芯片230和第二传感器芯片280，而不是将第一传感器芯片230和第二传感器芯片280集成制造。由于第二传感器芯片中的信号处理电路大多通过数字器件进行实现，对于工艺要求较高，而第一传感器芯片中的像素阵列为模拟器件，对工艺要求较低，若将第一传感器芯片230和第二传感器芯片280集成制造，则集成芯片的整体工艺要求较高，因而集成芯片的成本升高。若分别制造第一传感器芯片230和第二传感器芯片280，则可以降低第一传感器芯片230的制造工艺要求，降低第一传感器芯片230的制造成本，从而降低指纹检测装置200的制造成本。

可选地，如图8所示，在本申请实施例中第二传感器芯片280的第一边与第一传感器芯片230的第一边平行或垂直。其中，第二传感器芯片280的第一边可以为方形芯片的任意一边。

例如，在图8中，第二传感器芯片280的第一边为其上侧一边或者下侧一边，第一传感器芯片230的第一边也为其上侧一边或者下侧一边，则第二传感器芯片280的第一边与第一传感器芯片230的第一边平行。当然，若第一传感器芯片230的第一边为其左侧一边或者右侧一边，则第二传感器芯片280的第一边与第一传感器芯片230的第一边垂直。在此情况下，第二传感器芯片280可以称之为与第一传感器芯片230平行设置。

除了图8所示的情况下，第二传感器芯片280也可以不与第一传感器芯片230平行设置，即第二传感器芯片280的第一边与第一传感器芯片230的第一边呈一定角度的夹角，该一定角度的夹角不为0°或者90°。本申请实施例对于第二传感器芯片280与第一传感器芯片230的角度关系不做具体限定。

可以理解的是，若采用图8中第二传感器芯片280与第一传感器芯片230平行设置的布局，第二传感器芯片280的左侧一边与第一传感器芯片230的右侧一边之间的距离最短，基板210的焊盘2111位于第一传感器芯片230的右侧一边与第二传感器芯片280的左侧一边之间，便于第一传感器芯片230与第二传感器芯片280与焊盘2111连接。

还可以理解的是，图8中仅示出了第二传感器芯片280平行设置于第一传感器芯片230右侧的情况，第二传感器芯片280还可以平行或者非平行设置于第二传感器230其它三侧任意一侧，本申请实施例对此不做具体限定。

图10示出了另一种指纹检测装置的截面示意图。

如图10所示，在本申请的一些实施例中，第二传感器芯片280的侧壁和第二凹槽的侧壁之间存在间隙d7。可选地，第二传感器芯片280的侧壁和第二凹槽的侧壁之间的间隙d7的宽度为100-300um，例如200um。可选地，第二传感器芯片280的厚度为50-150um，例如60um，第二金线282的最大弧高为30-60um，例如40um，第二固定胶281的厚度为10-30um，例如15um。当然，可替代地，第二传感器芯片280的侧壁和第二凹槽的侧壁之间的间隙d7的宽度、第二传感器芯片280的厚度、第二金线282的最大弧高、或第二固定胶281的厚度也可以为其它具体数值或在一个其他预设数值范围内，本申请实施例对此不做具体限定。

通过在第二传感器芯片280的侧壁和第二凹槽的侧壁之间设计一定的间隙d7，即使第二传感器芯片280的制备产品的尺寸与第二传感器芯片280的设计尺寸之间存在差异，或者即使第二凹槽的实际尺寸和第二凹槽的设计尺寸之间存在差异，也不影响将第二传感器芯片280安装在第二凹槽内。

如图10所示，金线保护胶252除了用于封装第一金线250以外，还用于封装第二金线282。支架251设置在第一覆盖层212的上表面并位于第一传感器芯片230和第二传感器芯片280的外侧。换言之，支架251可以设置在基板210的上方且位于第一凹槽和第二凹槽的外侧或周围区域。

通过金线保护胶252，能够保证基板210和第一传感器芯片230，基板210和第二传感器芯片280，以及第一传感器芯片230和第二传感器芯片280之间的电连接的稳定性，进一步的，能够保证指纹检测装置200的性能。

如图10所示，第一金线250和第二金线282的弧高位置均被遮光层260覆盖。

将第一金线250和第二金线282的弧高位置设计为被遮光层260覆盖，不仅能够有效遮挡从第一传感器芯片230的非入射面入射的光信号，还能够将利用金线保护胶252支撑遮光层260，相应的，能够提升指纹检测装置200的稳定性。

需要说明的是，上述指纹检测装置200安装至电子设备时，可以通过额外的柔性电路板连接至电子设备的主板上。

图11示出了一种连接有柔性电路版的指纹检测装置200的示意性俯视图。如图11所示，基板210通过其第一金手指2122用于连接至柔性电路板290，相应的，基板210通过该柔性电路板290可以连接至电子设备的主板。

图12为图11中的指纹检测装置200和柔性电路板290的示意性截面图。

如图12所示，在本申请的一些实施例中，柔性电路板290包括第二金手指292，该第二金手指292中的多个金属端子用于与上述基板210的第一金手指2122中的多个金属端子一一对应连接。

可选地，柔性电路板290的第二金手指292可以通过各向异性导电胶膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)292连接至基板210的第一金手指2122。

可选地，如图12所示，指纹检测装置200还可包括各向异性导电胶膜292的保护胶293，该保护胶293可以位于各向异性导电胶膜292的两端，以保护各向异性导电胶膜292，进而保护柔性电路板290的金手指291和基板210的金手指2122。

如图12所示，在本申请的一些实施例中，柔性电路板290还可以包括图像处理器296，图像处理器296设置在该柔性电路板290的一端。例如，图像处理器296可以为微处理器(Micro Processing Unit，MCU)，用于接收来自指纹检测装置200发送的指纹检测信号(例如指纹图像)，并对指纹检测信号进行简单的处理。

可选地，柔性电路板290还可以包括至少一个电容器295以及连接器294，该至少一个电容器295用于优化(例如滤波处理)指纹检测装置200采集的指纹检测信号。

该连接器294可以用于与外部装置或者电子设备的其它部件(例如主板)进行连接，进而实现与外部装置的通信或者电子设备的其它部件的通信。例如，连接器294可以用于连接电子设备的处理器，以便于电子设备的处理器接收经过图像处理器296处理过的指纹检测信号，并基于处理过的指纹检测信号进行指纹识别。

图11中仅示出了柔性电路板290位L形柔性电路板，可以理解的是，本申请实施例中，柔性电路板290可以为任意形状，包括但不限于是一字形、L形、或者π形的柔性电路板，灵活适用于不同的电子设备。

上文结合图1至图12对本申请实施例的指纹检测装置200进行了介绍，下面对安装有所述指纹检测装置200的电子设备进行说明。

图13是根据本申请实施例的一种电子设备300的示意性结构框图。

如图13所示，该电子设备300包括：

显示屏310；

上述指纹检测装置200，设置在该显示屏310下方；

上述柔性电路板290，连接于该指纹检测装置200；

主板320，设置在显示屏310下方，连接于柔性电路板290，该主板320用于通过柔性电路板290与指纹检测装置200进行信号传输。

可选地，该主板320还连接于显示屏310，用于控制显示屏310的显示功能。

在本申请实施例中，指纹检测装置200以及柔性电路板290的相关技术特征可以参见上文中的相关描述，此处不再赘述。

显示屏310包括但不限于是OLED显示屏或者液晶显示屏(Liquid CrystalDisplay，LCD)。

图14中示出了一种电子设备300的结构示意图。

如图14所示，显示屏310包括显示层311、缓冲(cushion)层312和铜层313，其中，显示层311包括透明盖板、显示面板、偏振片以及连接各光学组件的光学胶层等等，主要用于显示屏310的显示功能。缓冲层312可以是用于遮蔽光的黑色片状层或者印刷层。例如，缓冲层312可以是由泡棉材料形成层结构。铜层313也可以称为散热层(用作降低显示屏的温度)或者防辐射层。

缓冲层312中可以设置有贯通缓冲层312的第一开窗，且铜层313中也可以设置有贯通铜层313的第二开窗，用于通过经过显示屏上方手指返回的指纹检测信号。可选地，该第二开窗的尺寸大于该第一开窗的尺寸，换言之，第一开窗在图中垂直方向上的投影完全位于第二开窗中。指纹检测装置200设置于该第一开窗和第二开窗下方，用于接收指纹检测信号。

具体地，如图14所示，指纹检测装置200中的光路层220及其下方的第一传感器芯片230对准上述第一开窗设置于该第一开窗的正下方，以最大程度的接收通过开窗的指纹检测信号。此外，指纹检测装置200对准上述第二开窗设置于该第二开窗下方，以使得缓冲层312和该指纹检测装置200形成缓冲空间。

如图14所示，该电子设备300还可以包括中框350。该中框350的上表面向下延伸形成有第三凹槽，指纹检测装置200的底部通过固定胶层360设置在第三凹槽内。换言之，第三凹槽除了用于为指纹检测装置200提供容纳位置外，还用于固定指纹检测装置200。

如图14所示，在本申请的一些实施例中，指纹检测装置200和第三凹槽的侧壁之间存在间隙，指纹检测装置200和第三凹槽的侧之间形成的间隙可以用作指纹检测装置200的尺寸公差或安装公差，还可以用作第三凹槽的尺寸公差。

如图14所示，在第三凹槽的周围，设置有缓冲材料340，用于连接铜层313和中框350，该缓冲材料340包括但不限于泡棉。换言之，中框350的上表面通过缓冲材料340抵靠至铜层313，缓冲材料340可以用于避免由于指纹检测装置200触碰到显示屏而影响指纹检测装置200的检测性能，还能够密封绝尘，以保证指纹检测装置200的检测性能并提高指纹检测装置200的使用寿命。此外，通过缓冲材料340还可以降低用户从显示屏的正面观看指纹检测装置200时的可视程度，进而能够美化电子设备300的外观。

需要说明的是，以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。例如，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。又例如，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (26)

1.一种指纹检测装置，其特征在于，适用于具有显示屏的电子设备，所述指纹检测装置包括：

基板，所述基板由上至下依次包括第一覆盖层、第一导电层和基材层，所述基板的上表面在其中心的第一区域向下延伸并贯通所述第一覆盖层和所述第一导电层以形成第一凹槽，所述基板的上表面在与所述第一区域相连的第二区域向下延伸并贯通所述第一覆盖层以形成所述基板的焊盘；所述基板的上表面在其边缘区域向下延伸并贯通所述第一覆盖层以形成所述基板的第一金手指，所述第一金手指用于可拆卸地连接柔性电路板；

第一传感器芯片，其至少一部分设置于所述第一凹槽中，并通过第一金线连接至所述基板的焊盘，所述第一传感器芯片用于接收经由所述显示屏上方的人体手指返回的指纹检测信号，所述指纹检测信号用于检测所述手指的指纹信息。

2.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述基板为方形，所述基板的上表面在其一边的边缘区域向下延伸并贯通所述第一覆盖层以形成所述第一金手指。

3.根据权利要求2所述的指纹检测装置，其特征在于，所述基板的上表面在其一边的边缘区域向下延伸并贯通所述第一覆盖层形成所述边缘区域的第一台阶面，所述第一金手指形成于所述第一台阶面上的第一导电层上方。

4.根据权利要求3所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一金手指的上表面低于所述第一传感器芯片的上表面。

5.根据权利要求2所述的指纹检测装置，其特征在于，所述基板的第一方向与所述第一传感器芯片的第一方向具有第一夹角，所述基板的第一方向为与所述基板的第一边平行的方向，所述第一传感器芯片的第一方向为与所述第一传感器芯片的第一边平行的方向，所述第一夹角不等于零，且不等于90度。

6.根据权利要求5所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一夹角在-15度到15度之间。

7.根据权利要求5所述的指纹检测装置，其特征在于，所述基板的第一方向和所述显示屏的第一方向平行或垂直，其中，所述显示屏的第一方向为与所述显示屏的第一边平行的方向。

8.根据权利要求7所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一夹角是根据所述显示屏中的偏振片的偏振方向确定的。

9.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置还包括：

光路层，所述光路层设置在所述第一传感器芯片的上方；

所述光路层包括：微透镜阵列和至少一阻光层，其中，所述至少一阻光层位于所述微透镜阵列下方，设置有多个通光小孔；

所述第一传感器芯片用于接收经由所述显示屏上方的人体手指返回，并经过所述微透镜阵列汇聚到所述多个通光小孔的并通过所述多个通光小孔的所述指纹检测信号。

10.根据权利要求9所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置还包括：

第一固定胶；

所述第一传感器芯片通过所述第一固定胶固定于所述第一凹槽中。

11.根据权利要求10所述的指纹检测装置，其特征在于，所述基板的厚度为80-180um，所述第一传感器芯片的厚度为50-150um，所述光路层的厚度为10-30um，所述第一金线的最大弧高为30-60um，所述第一固定胶的厚度为10-30um。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置还包括：

第二传感器芯片，

所述基板的上表面在与所述第二区域相连的第三区域向下延伸并贯通所述第一覆盖层和所述第一导电层以形成第二凹槽，所述第二传感器芯片的至少一部分设置在所述第二凹槽内，所述第二传感器芯片通过第二金线连接至所述基板的焊盘，以使得所述第二传感器芯片连接至所述第一传感器芯片，所述第二传感器芯片用于配合所述第一传感器芯片进行屏下指纹识别。

13.根据权利要求12所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第二传感器芯片的第一边与所述第一传感器芯片的第一边平行或垂直。

14.根据权利要求12所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一传感器芯片包括像素阵列，由于将接收的指纹检测信号转换为指纹电信号，所述第二传感器芯片包括信号处理电路，用于对所述指纹电信号进行信号处理。

15.根据权利要求12所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置还包括：

第二固定胶；

所述第二传感器芯片通过所述第二固定胶固定于所述第二凹槽中。

16.根据权利要求15所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第二传感器芯片的厚度为50-150um，所述第二金线的最大弧高为30-60um，所述第二固定胶的厚度为10-30um。

17.根据权利要求1至11中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置的整体厚度为0.15-0.6mm。

18.根据权利要求1至11中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述柔性电路板包括第二金手指，所述第二金手指中的多个金属端子用于与所述第一金手指中的多个金属端子一一对应连接。

19.根据权利要求1至11中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述柔性电路板包括不同形状的柔性电路板，该不同形状的柔性电路板包括一字形、L形、或者π形的柔性电路板。

20.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示屏；

指纹检测装置，设置在所述显示屏下方，所述指纹检测装置为如权利要求1至19中任一项所述的指纹检测装置；

柔性电路板，连接于所述指纹检测装置；

主板，设置在所述显示屏下方，连接于所述柔性电路板，所述主板用于通过所述柔性电路板与所述指纹检测装置进行信号传输。

21.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述柔性电路板连接于所述指纹检测装置中基板的一边。

22.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述指纹检测装置中基板的第一方向和所述显示屏的第一方向平行或垂直，

所述指纹检测装置中第一传感器芯片的第一方向与所述显示屏的第一方向具有第一夹角，

其中，所述第一传感器芯片的第一方向为与所述第一传感器芯片的第一边平行的方向，所述基板的第一方向为与所述基板的第一边平行的方向，所述显示屏的第一方向为与所述显示屏的第一边平行的方向，所述第一夹角不等于零，且不等于90度。

23.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述柔性电路板包括第二金手指，所述第二金手指中的多个金属端子用于与所述指纹检测装置中第一金手指中的多个金属端子一一对应连接。

24.根据权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述柔性电路板包括不同形状的柔性电路板，所述不同形状的柔性电路板包括一字形、L形、或者π形的柔性电路板。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏由上至下依次包括透明盖板、显示面板、缓冲层和铜层，其中，所述显示屏设置有贯通所述缓冲层和所述铜层的开窗，所述指纹检测装置的光路层对准所述开窗设置，以便所述指纹检测装置通过所述开窗接收经由所述显示屏上方的人体手指返回的指纹检测信号，所述指纹检测信号用于检测所述手指的指纹信息。

26.根据权利要求20至24中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：中框，所述中框的上表面向下延伸形成有第三凹槽，所述指纹检测装置的底部通过固定胶层设置在所述第三凹槽内。

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