终端设备的制作方法

本发明涉及一种终端设备，尤其涉及一种可指纹识别的终端设备。

背景技术：

以手机为例，终端设备通常具备指纹识别的功能。

市场上已经出现这样的具备指纹识别功能的手机：在手机的盖板上打一个通孔，在通孔内设置物理按键，将指纹识别模组与物理按键结合，这样用户可以通过按压物理按键的同时，由指纹识别模组来进行指纹识别，以便控制单元进行鉴权处理。

然而，在盖板上打通孔，无法根本避免液体，尘土等透过通孔与物理按键之间的间隙对指纹识别模组的影响，从而影响指纹识别的可靠性。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种可识别指纹的终端设备，以保证指纹识别的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种终端设备,包括盖板、指纹识别模组以及控制单元；

所述盖板位于所述终端设备一侧；

所述指纹识别模组设置于所述盖板下与所述控制单元电气连接，用于识别实施于所述指纹识别模组对应的盖板上的指纹；

所述控制单元，用于根据所述指纹识别模组识别的指纹进行鉴权处理；

其中，所述盖板由介电常数为第一预设值的材料制成，并且所述面板对应于所述指纹识别模组的部分，其厚度为预设值。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述终端设备还包括显示面板；所述显示面板设置于所述盖板的第一区域下，相应地，所述指纹识别模组设置在所述盖板的第二区域下的一设定位置。

结合第一方面，或者第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述盖板对应所述指纹识别模组的部分设有盲孔，所述盲孔的开口朝向背离所述指纹识别模组的一侧。

结合第一方面，或者第一方面第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述盖板对应所述指纹识别模组的部分，其厚度与所述盖板的其它部分的厚度之差小于预设值。

结合第一方面，或者第一方面第一至第三种任意一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述盖板为透明的玻璃材质。

结合第一方面第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述盖板与所述指纹识别模组之间包括有提示标识层。

结合第一方面第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述盖板与所述指纹识别模组之间包括有介电常数为第二预设值的油墨层。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，还包括介电常数为第二预设值的油墨层，所述油墨层位于所述提示标识层与所述指纹识别模组之间。

结合第一方面第一到第七种中任意一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述指纹识别模组通过介电常数为第三预设值的粘结剂贴合在所述盖板下的所述设定位置。

结合第一方面，或者第一方面第一至第八种任意一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述终端设备还包括印刷电路板,所述指纹识别模组通过所述印刷电路板与所述控制单元电气连接。

在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述终端设备还包括显示面板；所述盖板位于所述显示面板相对的另一侧。

本发明实施例中，将指纹识别模组设置于盖板之下，无需在盖板上打通孔，很显然可以避免液体，尘土等对指纹识别模组的影响，保证指纹识别的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一中的终端设备的正视图；

图2为图1沿A-A方向的剖面图；

图3为实施例二中的终端设备的正视图；

图4为图3中沿A-A方向的剖面图；

图5为实施例三中的终端设备的剖面图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例涉及可以指纹识别的终端设备。该终端设备可以包括但不限于手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、POS(Point of Sales，销售终端)、车载电脑等。

实施例一

图1示出了本发明实施例涉及的终端设备的正视图，图2是图1中沿A-A方向的剖面示意图。虽然图1选用了手机作为终端设备的例子来进行描述，但这并不构成对其的限定。

参考图1和图2，手机100包括盖板101，位于盖板101之下的指纹识别模组102，印刷线路板103，以及控制单元104。

盖板101通常设置于手机100的正面，可以用于保护显示面板以及手机的其他部件。参看图1，盖板101可以分为区域1011和区域1012，区域1011下就可以设置显示面板，区域1012下的某个设定位置设置指纹识别模组102。优选地,盖板可以由玻璃、蓝宝石、树脂等材料制成。

指纹识别模组102设置在盖板101下方，用于识别用户施加于对应指纹识别模组102的盖板101上的手指指纹。优选地，指纹识别模组102设置在盖板101的区域1012的大致底边中央下方，这样用户在手握手机时，方便用户施加于盖板上的拇指的指纹被对应的指纹识别模组识别。虽然大部分用户习惯采用拇指的指纹来进行识别鉴权，这并不排斥用户的其他手指被识别鉴权。当然，本领域技术人员也可以根据需要将指纹识别模组设置在其他位置。

本发明实施例中的指纹识别模组102至少包括电容式指纹传感器。具体地，与已有的电容式指纹传感器不同的地方在于，电容式指纹传感器包括的指纹传感器芯片无须塑封而贴合于盖板101下的上述设定位置。可选的，可通过粘结剂粘贴于盖板101下方的上述设定位置。当指纹识别识别模组102识别到用户的指纹之后，采集指纹图像，并将采集的指纹图像进行图像处理，例如二值化、提取特征点等后，将其转化为指纹数据，发送到控制单元103。优选地，指纹识别模组102还包括补强板，用于对指纹传感器进行结构补强，在此不再赘述。

控制单元103，用于根据指纹识别模组识别的指纹数据，进行鉴权处理。通常，控制单元103会将收到的指纹数据与手机已存储的指纹数据进行比对，从而根据比对结果进行相应处理。可选的，控制单元104可以为微处理器，基带芯片等等。

参看图2，指纹识别模组102电连接于印刷电路板104上。优选地，可以将指纹传感器通过FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)电连接于印刷电路板104上。进一步地，FPC的一端连接于指纹传感器，另一端通过RDL(redistribution layer，重布线层)、锡球焊接引出电极与印刷电路板104实现电连接。可选地，控制单元103位于印刷电路板104上，这样通过印刷电路板104，指纹识别模组102可以与控制单元103电气连接。当然，指纹识别模组102也可以不通过印刷电路板与控制单元103实现电气连接，本发明不做限定。

本发明实施例中的盖板101可以具有相同的厚度H₁，也即是说，盖板101对应于指纹识别模组102的那部分的厚度与盖板101其他部分的厚度可以都为H₁,考虑到盖板的加工精度，两者的差值可以小于一个预设值。另外，盖板101的介电常数为ε₁。

本领域技术人员应当知晓，当用户将手指按压于盖板时，手指与电容式传感器相当于两个电容极板，手指与电容式传感器表面之间的盖板相当于电容极板间介质。而电容式传感器采集指纹图像则是利用手指纹线的脊与谷相对于传感器之间的电容差，形成比如8bit的灰度图像。

本领域技术人员应当知晓，电容C＝(ε*S)/d。其中ε为电容极板间介质的介电常数，s为电容极板相对覆盖面积，d为电容极板间距离。在本发明实施例中，考虑到影响电容值的主要因素，ε可以为盖板101的介电常数ε₁，S可以为传感器1021的表面面积s，d可以为盖板101的厚度H₁。通常，传感器选定之后，其表面面积一定，那么根据公式C＝(ε₁*s)/H₁可知，影响电容值的即是盖板的介电常数ε₁和盖板的厚度H₁，也即是说只要盖板的介电常数ε₁和盖板的厚度H₁都满足预设的值，即可使电容值达到一定大小，也就能可靠地识别指纹。

本发明实施例中，将指纹识别模组设置于盖板之下，无需在盖板上打通孔，很显然可以避免液体，尘土等对指纹识别模组的影响，保证指纹识别的可靠性，另外，可以提高整机的外观美感、提高盖板的的结构强度。

实施例二

实施例二是在实施例一基础上的进一步优化，相同或相似的内容本实施例不再赘述，请参考实施例一的描述。

参看图3和图4，盖板101在对应于指纹识别模组102的位置具有盲孔1013。该盲孔1013的开口朝向背离所述指纹识别模组的一侧。优选的，盲孔1013位于区域1012的底边的中部，指纹识别模组102位于盲孔1013下方，这样用户在手握手机时，拇指能方便位于盲孔1013内，进而让盲孔下的指纹识别模组102识别指纹。虽然大部分用户习惯采用拇指的指纹来进行识别鉴权，这并不排斥用户的其他手指来识别鉴权。当然本领域技术人员也可以根据需要将盲孔以及盲孔下的指纹识别模组设置在其他位置。

具体地，可以通过腐蚀、CNC(Computer numerical control,数控机床)加工或者激光烧蚀等工艺获得局部区域减薄至设定厚度的方式获得上述盲孔。`

本发明实施例设置盲孔1013具有很好的辨识度，用户很容易知道可以进行指纹识别的位置。更重要的是，因为盲孔减薄了盖板对应指纹识别模组的部分的厚度，可以保证指纹识别的灵敏度，并且对盖板101的其他部分的整体厚度要求不高。参考实施例一中的公式电容C＝(ε*S)/d可知，在介电常数ε和面积一定的情况下，电容大小与电容极板间距离成反比，距离越小，电容越大，也就意味着传感器灵敏度越灵敏。在本实施例中，参考图4，手指和传感器这两个电容极板间的距离主要是盲孔1013的底部与传感器表面的距离h，很显然h的尺寸小于盖板101的整体厚度H₂，那么相对于不开盲孔的情况，指纹识别的灵敏度会更高。

当所述盖板101使用现有的盖板玻璃时，在盖板玻璃上对应指纹识别模组的位置开盲孔，具有更好的现实意义。本领域技术人员可以知晓，现有的盖板玻璃的厚度H₂为0.55-0.7mm，介电常数ε₂通常在7左右。由于传感器的面积较小，根据实施例一中的公式电容C＝(ε*S)/d可以得出，电容值相对小，那么传感器的灵敏度较低，难以满足清晰识别指纹的需求。而在盖板玻璃上对应指纹识别模组的位置开盲孔之后，参考图4，盲孔底部据传感器的距离h，比如为0.3mm，明显变小，那么得到的电容值就明显变大，那么传感器的灵敏度明显提高，满足了清晰识别指纹的需求。

本发明实施例中，指纹识别模组设置于盖板之下，无需在盖板上打通孔，很显然可以避免液体，尘土等对指纹识别模组的影响，保证指纹识别的可靠性，另外，可以提高整机的外观美感、提高盖板的的结构强度。

更进一步，本发明实施例在盖板对应指纹识别模组的部分设有盲孔，减小了该部分的厚度，这样用户的手指与指纹识别模组之间的距离明显减小，可以提高指纹识别的灵敏度，另外，盲孔的设置具有良好的辨识度，使得用户很容易知道可以进行指纹识别的位置。

实施例三

实施例三是在实施例一和实施例二基础上的进一步优化，相同或相似的内容本实施例不再赘述，请参考实施例一和实施例二的描述。

参看图5，在盖板101与指纹识别模组102之间依次层叠有提示标识层105、高介电油墨层106、高介电粘结剂层107。

该提示表示层105可以具备特定颜色，或者具备特定图案，或者两者兼而有之。其目的是当盖板101为透明的材质，比如已有的盖板玻璃时，为了更好地提示用户指纹识别的位置。

具体地，可以采用NCVM(Non-Conductive Vacuum Metalize，非导电真空电镀)工艺将提示标识层105涂覆于盖板101与指纹识别模组102之间。

该高介电油墨层106为具有较高的介电常数的油墨层，比如介电常数5-7，用于提高指纹识别的灵敏度，原因如前所述，传感器灵敏度正相关于电容大小，而电容正比于介电常数。

具体地，可以在普通油墨里面添加氧化钛、氧化锆等金属氧化物来提高介电常数数值。需要说明的是，虽然较高的介电常数有助于提高指纹识别的灵敏度，但是如果添加金属太多，容易形成金属屏蔽，反而影响指纹识别的灵敏度。

该高介电粘结剂层107为具有较高的介电常数的粘结剂层，比如介电常数7-8，可以在将指纹识别模块102粘结到盖板101下的同时，提高指纹识别的灵敏度，原因同上，传感器灵敏度正相关于电容大小，感应电容又正比于介电常数。

具体地，可以在普通粘结剂里面添加氧化钛、氧化锆等金属氧化物来提高介电常数数值。需要说明的是，虽然较高的介电常数有助于提高指纹识别的灵敏度，但是如果添加金属太多，容易形成金属屏蔽，反而影响指纹识别的灵敏度。

在盖板101下方还包括丝印油墨层108，其位于盖板玻璃的区域1012下方，用于装饰遮蔽，防止漏光。因为这属于已有的设置，在此不再赘述。

虽然图5中，提示标识层105、高介电油墨层106，高介电粘结剂层107依次层叠在盖板101与指纹识别模组102之间，但是这并不对其构成限定，本领域技术人员可以根据需要选用其中的至少一层。比如，盖板101与指纹识别模组102之间仅包括高介电粘结剂层107，或者包括依次层叠的提示标识层105和高介电粘结剂层107(提示标识层105靠近盖板101，高介电粘结剂层107靠近指纹识别模组102)，或者包括依次层叠的高介电油墨层106和高介电粘结剂层107(高介电油墨层106靠近盖板101，高介电粘结剂层107靠近指纹识别模组102)等等。

本发明实施例重点阐述提示标识层、高介电油墨层，高介电粘结剂层等其他构成，因此图5中指纹识别模组102对应的盖板部分包括有盲孔1013仅仅是示例，当然也可以没有盲孔，本领域技术人员可以理解，这并不构成对其的限定。

本发明实施例为实施例一和实施例二的优化，因此，除了具备实施例一和实施例二的优点之外，还具有如下进一步的优点：因为在盖板101与指纹识别模组102之间包括有提示标识层、高介电油墨层，高介电粘结剂层中的至少一层，那么提示标识层可以更好地提示用户指纹识别的位置，高介电油墨层可以提高指纹识别的灵敏度，高介电粘结剂层可以在将指纹识别模块102粘结到盖板101下的同时，提高指纹识别的灵敏度。

其它变形：

虽然，实施例一至三介绍的盖板位于手机的正面，很明显，盖板也可以位于手机的背面，那么相应地，指纹识别模组也可以设置在背面的盖板下面。至于盖板上设置盲孔，盖板与指纹识别模组之间设置有提示标识层、高介电油墨层，高介电粘结剂层中的至少一层等等，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。