光学指纹识别组件及其制造方法及电子装置与流程

文档序号:17186848发布日期:2019-03-22 21:26阅读:221来源:国知局
光学指纹识别组件及其制造方法及电子装置与流程

本发明涉及生物识别技术,特别涉及一种光学指纹识别组件及其制造方法及电子装置。



背景技术:

在相关技术中,通常需要将光学指纹识别模组通过光学胶贴合到电子装置上。然而,光学胶的质地较为松软属于半固化状态,在测试或使用光学指纹识别模组功能时,光学指纹识别模组容易产生晃动使得检测到的指纹图案模糊。



技术实现要素:

本发明的实施方式提供了一种光学指纹识别组件及其制造方法及电子装置。

本发明实施方式的一种光学指纹识别组件,包括:

板件;和

位于所述板件下方的光学指纹识别模组,所述光学指纹识别模组包括光学指纹传感器、胶层和封胶层,所述胶层连接所述板件的下表面和所述光学指纹传感器,所述封胶层封装所述板件的下表面、所述胶层的侧面和所述光学指纹传感器的侧面,所述封胶层被配置成限制所述光学指纹传感器和所述胶层的位移范围。

上述光学指纹识别组件中,封胶层可以限制光学指纹传感器和胶层的位移范围,使得光学指纹传感器和胶层在测试或使用时不容易产生晃动,光学指纹传感器检测到的指纹图像更加清晰,有利于提高光学指纹识别组件采集指纹信息的精度。

在某些实施方式中,所述光学指纹识别组件包括显示屏,所述板件为所述显示屏的下基板。

如此,光学指纹传感器透过显示屏采集指纹信息,可以在与显示屏同一侧的表面上进行采集指纹信息,方便用户录入指纹。

在某些实施方式中,所述板件为盖板,所述光学指纹识别组件包括显示屏,所述显示屏贴合在所述板件的下表面,所述显示屏与所述光学指纹传感器间隔设置。

如此,光学指纹传感器贴合在盖板的下表面,光学指纹传感器透过盖板采集指纹信息,可以在与显示屏同一侧的表面上进行采集指纹信息,方便用户录入指纹。光学指纹传感器和显示屏间隔可以减少显示屏发出光线对光学指纹传感器的采集指纹信息的影响。

在某些实施方式中,所述光学指纹传感器包括光感层和设置在所述光感层上的光学层,所述光学层位于所述光感层和所述胶层之间,所述光学层形成有微透镜阵列或网孔结构。

如此,光学层可以将光线聚集到光感层,有利于光感层形成电信号。

在某些实施方式中,所述光学指纹识别模组包括位于所述光学指纹传感器下方的柔性电路板,所述柔性电路板连接所述光学指纹传感器的下表面。

如此,柔性电路板可以使光学指纹传感器和外部电路连接时空间配置更灵活,并可以通过柔性电路板获取光学指纹传感器的输出信号,有利于采集指纹信息。

在某些实施方式中,所述光学指纹识别组件包括设置在所述柔性电路板下表面的补强板,所述封胶层连接所述补强板和所述板件的下表面。

如此,补强板可以接地,避免光学指纹识别模组受到静电影响。补强板还可以增加光学指纹识别组件的结构强度,保护光学指纹识别组件,避免光学指纹识别组件变形。

在某些实施方式中,所述封胶层在所述补强板上的正投影位于所述补强板内。

如此,封胶层可以连接补强板,使得光学指纹识别组件结构更加稳定。封胶层、板件和补强板可以使光学指纹传感器所处的空间密封性更好,有利于减少外界环境对光学指纹传感器的影响。

在某些实施方式中,所述封胶层是不透光的。

如此,环境光线无法透过封胶层影响光学指纹传感器,有利于提高光线指纹识别模组采集指纹信息的精度。

本发明实施方式的一种电子装置,包括上述任一实施方式的光学指纹识别组件。

本发明的电子装置可以使用本发明的光学指纹识别组件采集指纹信息,光学指纹传感器在测试或使用时不容易产生晃动,光学指纹传感器检测到的指纹图像更加清晰,有利于提高光学指纹识别组件采集指纹信息的精度。

本发明实施方式的一种光学指纹识别组件的制造方法,包括:

将胶层贴合至光学指纹传感器;

将带有所述胶层的所述光学指纹传感器通过所述胶层贴合至板件的表面;

在所述板件的表面、所述胶层的侧面和所述光学指纹传感器的侧面形成封胶层;

固化所述封胶层使得所述封胶层封装所述板件的表面、所述胶层的侧面和所述光学指纹传感器的侧面以限制所述光学指纹传感器和所述胶层的位移范围。

上述指纹识别组件的制造方法中,光学指纹传感器的体积较小,可以先在光学指纹传感器表面贴合胶层,再将带有胶层的光学指纹传感器贴合在板件的表面,更容易控制光学指纹传感器贴合在板件的位置。确定了光学指纹传感器、胶层和板件的结构后,再形成并固化封胶层,使得光学指纹传感器在测试或使用时不容易产生晃动。

在某些实施方式中,所述胶层和所述光学指纹传感器的平面形状均呈方形,在所述板件的表面、所述胶层的侧面和所述光学指纹传感器的侧面形成封胶层,具体包括:在所述胶层和所述光学指纹传感器的三个侧面或四个侧面形成所述封胶层。

如此,平面形状均呈方形的光学指纹传感器有四个侧面,三个侧面形成封胶层可以稳定限制光学指纹传感器和胶层的位移范围,使得光学指纹识别组件在测试或使用时不容易产生晃动,光学指纹传感器检测到的图像更加清晰,有利于提高光学指纹识别组件采集指纹信息的精度。四个侧面形成封胶层使得光学指纹传感器周围相对封闭,有利于减少环境对光学指纹传感器的影响。

在某些实施方式中,将胶层贴合至光学指纹传感器,具体包括:将所述胶层和所述光学指纹传感器粘着一起;对粘着在一起的所述胶层和所述光学指纹传感器进行脱泡烘烤处理以将所述胶层贴合至所述光学指纹传感器。

如此,脱泡烘烤处理可以使粘着在一起的胶层和光学指纹传感器紧密结合在一起,有利于光线透过。

在某些实施方式中,将带有所述胶层的所述光学指纹传感器通过所述胶层贴合至板件的表面,具体包括:对带有所述胶层和所述光学指纹传感器的所述板件进行脱泡烘烤处理。

如此,贴合过程中先将带有胶层的光学指纹传感器有胶层的一面和板件粘着在一起,脱泡烘烤处理可以使粘着在一起的胶层和板件紧密结合在一起,有利于光线透过。

本发明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,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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是本发明实施方式的光学指纹识别组件的结构示意图;

图2是本发明实施方式的光学指纹识别组件的另一个结构示意图;

图3是本发明实施方式的光学指纹识别组件的平面示意图;

图4是本发明实施方式的光学指纹识别组件的另一个平面示意图;

图5是本发明实施方式的光学指纹识别组件的制造方法的流程示意图;

主要附图标记说明:

光学指纹识别组件10、板件12、光学指纹识别模组14、光学指纹传感器142、光感层1422、光学层1424、胶层144、封胶层146、柔性电路板148、补强板16、显示屏18。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,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,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,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”等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发明和简化描述,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发明的限制。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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,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。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发明中的具体含义。

请参阅图1和图2,本发明实施方式的一种光学指纹识别组件10包括板件12和位于所述板件12下方的光学指纹识别模组14。光学指纹识别模组14包括光学指纹传感器142、胶层144和封胶层146。胶层144连接板件12的下表面和光学指纹传感器142。封胶层146封装板件12的下表面、胶层144的侧面和光学指纹传感器142的侧面,封胶层146被配置成限制光学指纹传感器142和胶层144的位移范围。

本发明实施方式的光学指纹识别组件10可以应用于本发明实施方式的电子装置,或者说,本发明实施方式的电子装置包括本发明实施方式的光学指纹识别组件10。

本发明实施方式的光学指纹识别组件10和电子装置中,胶层144封装光学指纹传感器142和板件12。如此,确定了光学指纹传感器142贴合在板件12所在的位置,用户可以将手指放在光学指纹识别组件10和/或电子装置的对应位置采集指纹信息。利用封胶层146限制光学指纹传感器142和胶层144的位移范围,使得光学指纹传感器142和胶层144在测试或使用时不容易产生晃动,光学指纹传感器142检测到的指纹图像更加清晰,有利于提高光学指纹识别组件10采集指纹信息的精度。

在一些实施方式中,胶层144包括光学胶。光学胶(oca)具有良好的黏着性和透光性,光学胶设置在光学指纹传感器142和板件12之间可以使光学指纹传感器142贴合在板件12的下表面,有利于固定光学指纹传感器142所在的位置。良好的透光性能够使光线透过光学胶而基本不影响光线的强度,有利于光线传输。

在一些实施方式中,封胶层146可由低温热固胶、紫外固化胶或湿气固化胶等胶水固化而形成。可以理解,光学指纹识别组件10中可能存在不耐高温的元件,封胶层146不适合使用加热的方式进行固化。低温热固胶、紫外固化胶或湿气固化胶能够在温度较低的情况下进行固化,避免光学指纹识别组件10中的元件因温度过高而受到破坏。

在某些实施方式中,电子装置包括手机、平板电脑、门禁系统等。在本发明实施方式中,电子装置是手机。

在某些实施方式中,电子装置包括壳体,壳体形成有收容空间,收容空间收容和保护光学指纹识别组件10、电子装置的其他元件(如主板、电池、扬声器、摄像头等)。利用收容空间可以保护收容空间中的所有元件不受到外界干扰,从而所有元件可以正常工作。

在一个例子中,光学指纹传感器142为cmos传感器。

请参阅图1,在某些实施方式中,光学指纹识别组件10包括显示屏18,板件12为显示屏18的下基板。

如此,光学指纹传感器142透过显示屏18采集指纹信息,方便用户录入指纹。采集指纹信息时,带有指纹信息的光线透过显示屏18传输至光学指纹传感器142形成电信号。

可以理解,显示屏18可为触摸显示屏。此外,显示屏18可为oled显示屏、液晶显示屏或等离子体显示屏等。

请参阅图2,在某些实施方式中,板件12为盖板,光学指纹识别组件10包括显示屏18。显示屏18贴合在板件12的下表面。显示屏18与光学指纹传感器142间隔设置。

如此,光学指纹传感器142透过盖板采集指纹信息,可以在与显示屏18同一侧的表面上进行采集指纹信息,方便用户录入指纹。采集指纹信息时,带有指纹信息的光线透过盖板传输至光学指纹传感器142形成电信号。显示屏18和光学指纹传感器142贴合在盖板下表面,如此,盖板可以保护显示屏18和光学指纹传感器142在用户操作时不容易受到破坏。显示屏18和光学指纹传感器142间隔设置,可以减少显示屏18发出的光线对光学指纹传感器142采集指纹信息的影响。

另外,在这样的实施方式中,光学指纹识别模组14包括位于光学指纹传感器142下方的光源,光源被配置成发射光线至光学指纹传感器142,使光线经光学指纹传感器142、光学胶和盖板出射至盖板的上方,手指放置在与光学指纹传感器142对应的上表面部位时,手指指纹反射光源发射的光线形成反射光线,反射光线经盖板和光学胶入射至光学指纹传感器142,使光学指纹传感器142输出带有指纹信息的电信号。

在某些实施方式中,光学指纹传感器142包括光感层1422和设置在光感层1422上的光学层1424。光学层1424位于光感层1422和胶层144之间。光学层1424形成有微透镜阵列或网孔结构。

如此,光学层1424可以通过微透镜阵列将光线聚集到光感层1422中,从而增大光的强度,进而方便光感层1422中的感光元件(如光电二极管)感光后形成电信号。网孔结构使得光感层1422能够获取较多光线以形成指纹数据,有助于提高光学指纹识别组件10采集指纹信息的精度。在一些实施例中,光学层1424形成有微透镜阵列或网孔结构,也可以理解为,光学层1424形成有微透镜阵列和网孔结构。

可以理解,光学层1424主要用于将反射光线聚集到光感层1422中,更具体地,光学指纹识别组件10采集指纹时,手指置于光学指纹识别模组14上方的介质表面,光学层1424的微透镜阵列将手指反射的光线汇聚至光感层1422,使得光感层1422能够获取较多光线以形成指纹数据。

需要说明的是,光感层1422可以形成有感光元件阵列,例如呈阵列排布的光电二极管,感光元件阵列形成感应区(activearea,aa区),每个光电二极管可作为光学指纹传感器142的一个像素,感光元件阵列外的其他区域形成非感应区(非aa区),非感应区设置有连接光感层1422的连接线路。此外,感光元件阵列的感光元件可以和微透镜阵列中的微透镜一一对应,即一个感光元件对应一个微透镜。另外也可以是一个微透镜对应两个或以上的感光元件,在此不做具体限定。

网孔结构形成小孔成像区。小孔成像区形成有多个小孔,每个小孔可运用小孔成像原理将光线投射到光感层1422。小孔可为盲孔或通孔。通孔贯穿光学层1424的上表面和下表面。盲孔贯穿光学层1424的上表面或下表面。在一个例子中,小孔为盲孔,且盲孔贯穿光学层1424的下表面。

光学指纹识别组件10采集指纹时,手指置于光学指纹识别模组14的上表面,从手指反射的光线经小孔成像区后投射至光感层1422,使得光感层1422能够获取较多光线以形成指纹数据,提高采集到的指纹信息的数据量,有助于提高光学指纹识别组件10采集指纹信息的精度。

在某些实施方式中,光学指纹传感器142也可省略光学层1424。

在某些实施方式中,光学指纹识别模组14包括位于光学指纹传感器142下方的柔性电路板148。柔性电路板148连接光学指纹传感器142的下表面。

如此,柔性电路板148可使光学指纹传感器142与外部电路连接时空间配置更灵活。通过柔性电路板148可以获取光学指纹传感器142的输出信号,有利于采集指纹信息。具体的,柔性电路板148上设置有读出电路,可以获取光学指纹传感器142(如光感层1422)形成的输出信号并将输出信号传输至处理器进行处理。在图的示例中,柔性电路板148连接光感层1422的下表面。

在某些实施方式中,光学指纹识别组件10包括设置在柔性电路板148下表面的补强板16。封胶层146连接补强板16和板件12的下表面。

如此,补强板16可以接地,将柔性电路板148和光学指纹传感器142可能产生的静电引导至外界,避免光学指纹识别模组14因为静电影响而受到破坏。补强板16还可以增加光学指纹识别组件10的结构强度,保护光学指纹识别模组14,避免光学指纹识别组件10变形。在一个实施方式中,补强板16包括钢片。可以理解,钢片具有一定刚性,不容易发生变形,可以保护光学指纹识别模组14使其不容易变形。

另外,光学指纹传感器142与柔性电路板148是通过焊接连接,在将柔性电路板148焊接至光学指纹传感器142时,可先将补强板16设置在柔性电路板148的下表面,这样可使柔性电路板148在焊接过程中不容易变形,避免柔性电路板148在焊接过程中形成虚焊,从而保证了连接效果。

在某些实施方式中,封胶层146在补强板16上的正投影位于补强板16内。

如此,封胶层146可以连接补强板16,使得光学指纹识别组件10结构更加稳定。封胶层146、板件12和补强板16配合可以使光学指纹传感器142所处的空间具有一定的密封性,有利于减少外界环境(如灰尘、水汽等)对光学指纹传感器142的影响。

请参阅图3,在一些实施方式中,补强板16的一边和光学指纹传感器142的一个侧面齐平时,光学指纹传感器142与补强板16一边齐平的侧面可以不设置封胶层146,这样可提高制造效率。

请参阅图4,在一些实施方式中,补强板16任意边相对与光学指纹传感器142的边缘外凸且光学指纹传感器142在补强板16的正投影位于补强板16内。如此,光学指纹传感器142侧面形成的封胶层146可以连接补强板16。板件12、封胶层146和补强板16配合使得光学指纹传感器142处于密封的空间,可以防止外界环境(如灰尘、水汽等)对光学指纹传感器142的影响。

在某些实施方式中,封胶层146是不透光的。

如此,封胶层146连接光学指纹传感器142和胶层144侧面,环境光线无法透过封胶层146影响光学指纹传感器142,可以提高光线指纹识别模组14采集指纹信息的精度。

另外,本发明实施方式的电子装置可包括上述任一实施方式的光学指纹识别组件10。

请参阅图5,本发明实施方式的光学指纹识别组件10的制造方法包括:

步骤s1,将胶层144贴合至光学指纹传感器142;

步骤s2,将带有胶层144的光学指纹传感器142通过胶层144贴合至板件12的表面;

步骤s3,在板件12的表面、胶层144的侧面和光学指纹传感器142的侧面形成封胶层146;

步骤s4,固化封胶层146使得封胶层146封装板件的表面、胶层的侧面和光学指纹传感器的侧面以限制光学指纹传感器142和胶层144的位移范围。

本发明实施方式的光学指纹识别组件10的制造方法用于制造本发明的光学指纹识别组件10。在贴合前可以对板件12的表面和光学指纹传感器142的表面进行清理,避免贴合时板件12的表面和光学指纹传感器142的表面残留有污渍或杂物对光学指纹传感器142采集指纹信息的影响。

另外,光学指纹传感器142的体积较小,可以先在光学指纹传感器142表面贴合胶层144,再将带有胶层144的光学指纹传感器142贴合在板件12的表面,更容易控制光学指纹传感器142贴合在板件12的位置。确定了光学指纹传感器142、胶层144和板件12的结构后,再形成并固化封胶层146,以便封胶层146能够限制光学指纹传感器142和胶层144的位移范围,使得光学指纹传感器142在测试或使用时不容易产生晃动。

在某些实施方式中,胶层144和光学指纹传感器142的平面形状均呈方形。在板件12的表面、胶层144的侧面和光学指纹传感器142的侧面形成封胶层146具体包括:在胶层144和光学指纹传感器142的三个侧面或四个侧面形成封胶层146。

如此,平面形状均呈方形的光学指纹传感器142和胶层144有四个侧面,三个侧面形成封胶层146可以稳定限制光学指纹传感器142和胶层144的位移范围,如图3所示,使得光学指纹识别组件10在测试或使用时不容易产生晃动,光学指纹传感器142检测到的指纹图像更加清晰,有利于提高光学指纹识别组件10采集指纹信息的精度,且可提高制造效率。四个侧面形成封胶层146,如图4所示,使得光学指纹传感器142周围相对封闭,有利于减少外界环境(如灰尘、水汽等)对光学指纹传感器142的影响。

在某些实施方式中,将胶层144贴合至光学指纹传感器142具体包括:将胶层144和光学指纹传感器142粘着一起;对粘着在一起的胶层144和光学指纹传感器142进行脱泡烘烤处理以将胶层144贴合至光学指纹传感器142。

如此,进行脱泡烘烤处理后可以使粘着在一起的胶层144和光学指纹传感器142紧密贴合在一起,避免贴合后的胶层144存在气泡,从而有利于光学指纹传感器142检测光线。

在某些实施方式中,将带有胶层144的光学指纹传感器142通过胶层144贴合至板件12的表面具体包括:对带有胶层144和光学指纹传感器142的板件12进行脱泡烘烤处理。

如此,贴合过程中先将带有胶层144的光学指纹传感器142通过胶层144和板件12粘着在一起,进行脱泡烘烤处理可以使粘着在一起的胶层144和板件12紧密结合在一起,避免贴合后的胶层144存在气泡,有利于光学指纹传感器142检测光线。

在本发明中,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发明的不同结构。为了简化本发明的公开,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发明。此外,本发明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,本发明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。

在本说明书的描述中,参考术语“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”等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发明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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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