电子设备及其后盖板模组的制作方法

本实用新型涉及生命识别功能技术领域，特别是涉及一种电子设备及其后盖板模组。

背景技术：

在指纹识别功能出现之前，手机等手持式电子设备唤醒屏幕的方式通常都是直接按电源键，也有一些采用双击屏幕的方式。指纹识别按键的出现简化了设备唤醒步骤，因为指纹可直接用作进入操作界面的密码，因此能够同时进入操作界面，节省了在按电源键、双击屏幕等方式中必要的输入密码步骤。但是受当前成熟的指纹识别模组形状的限制，指纹识别模块只能安装在手机的特定位置，比如屏幕正下方，或者手机背盖中央。这就要求用户在使用的时候需要将手指放在特定的位置，仍然有一定的不便。

近些年来薄膜式大面积的有机、有机无机混合光电二极管图像采集传感器有了很大的进步，已经能够实现比较精密的图像采集任务。也有已经使用这种图像传感器开发出了扫描仪、指纹识别等应用。并且选择特定的光电转化材料就可以实现从可见区一直到红外区的图像采集。在这种传感器与用户之间通过增减可见光截止滤光片可以实现用户指纹、掌纹与手指、手掌静脉的采集，是一种十分优秀的潜在技术。然而传统采用增减可见光滤光片的方式实现采集光切换的方法并不便利，有待改进。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以有效提高采集光切换的便利性的电子设备及其后盖板模组。

一种后盖板模组，包括：

透明盖板，包括触摸面及背向于所述触摸面设置的结合面；

电子纸显示器，设置于所述结合面的一侧，所述电子纸显示器包括显示单元，在第一状态时，所述显示单元能够供红外光透过；在第二状态时，所述显示单元能够供全波段光透过；及

光电二极管图像采集传感器，设置于所述电子纸显示器背向于所述透明盖板的一侧；

其中，在第一状态时，所述光电二极管图像采集传感器用于采集静脉图样；在第二状态时，所述光电二极管图样采集传感器用于采集表面纹路图样。

上述后盖板模组至少具有以下优点：

显示单元处于第一状态时，允许红外光透过，光电二极管图像采集传感器可先识别用户的静脉图样，静脉图样采集完成后进行比对，吻合后显示单元切换至第二状态，允许大部分全波段光透过，进行表面纹路图样的采集，进而对表面纹路图样的比对，静脉图样与表面纹路图样都吻合的话对电子设备进行唤醒并开锁。因此无需通过增减滤光片的方式进行采集光的切换，而且无需将手指放在特定的位置，可以有效提高采集光切换的便利性。

在其中一个实施例中，所述显示单元具有由囊壁围成的收容腔，所述显示单元包括电极及遮挡材料，所述电极收容于所述收容腔内，所述收容腔内填充有亲水性填充液，所述亲水性填充液为电中性且光学透明，所述遮挡材料为疏水性液滴且收容于所述收容腔内，所述疏水性液滴为带电性或者表面张力能受电荷影响的，所述疏水性液滴中包含能够吸收可见光的染料。未通电时，疏水性液滴均匀分布于电极的表面，此时疏水性液滴分隔所述亲水性填充液与所述电极，由于疏水性液滴中包含能够吸收可见光的染料，因此环境光中透过电子纸显示器的光为红外光，光电二极管图像采集传感器采集到的是手指或手掌的静脉图样，用于静脉识别。通电后，由于疏水性液滴为带电性或者受电荷情况影响表面张力，疏水性液滴聚集在一起，亲水性填充液与电极相接触，此时环境光中的大部分可见光可以透过电子纸显示器，光电二极管图像采集传感器采集到的是手指或手掌的表面纹路，用于指纹识别，因此可以实现检测静脉与指纹的功能。

在其中一个实施例中，还包括上基材，所述上基材设置于所述囊壁的顶部外侧。增加囊壁顶部的强度。

在其中一个实施例中，还包括下基材，所述下基材设置于所述囊壁的底部外侧。增加囊壁底部的强度。

在其中一个实施例中，所述显示单元具有由囊壁围成的收容腔，所述显示单元包括电极及遮挡材料，所述电极位于所述囊壁的底部，所述收容腔内填充有疏水绝缘层及填充水，所述疏水绝缘层位于所述电极的表面，所述遮挡材料为彩色油层且收容于所述收容腔内，未通电时，所述彩色油层均匀分布于所述疏水绝缘层的表面，所述彩色油层分隔所述疏水绝缘层与所述填充水，通电后，所述彩色油层聚集，所述填充水与所述疏水绝缘层相接触。通过电极的通电与否来控制彩色油层的表面张力，进而实现全波段光可透过和红外光可透过两种状态，分别用于识别指纹和静脉。

在其中一个实施例中，所述显示单元还包括下基材，所述下基材位于所述囊壁的底部外侧。增加囊壁底部的强度。

在其中一个实施例中，所述显示单元具有由囊壁围成的收容腔，所述显示单元包括电极及遮挡材料，所述显示单元还包括不带电液体，所述电极包括第一电极及第二电极，所述第一电极位于所述囊壁的顶部外侧，所述第二电极位于所述囊壁的底部外侧，所述遮挡材料为有色液滴，所述不带电液体与所述有色液滴均匀混合后形成悬浮状的乳状液体且收容于所述收容腔内，所述第一电极与所述第二电极一大一小，通电与不通电时，所述有色液滴分别聚集在所述第一电极或所述第二电极上。通过对第一电极与第二电极分别通电，来使有色液滴分别聚集在第一电极或第二电极上，由于第一电极与第二电极一大一小，因此可以实现全波段光可透过和红外光可透过两种状态，从而实现指纹与静脉识别。

在其中一个实施例中，所述电子纸显示器为逆乳液电泳型电子纸显示器、胆固醇液晶显示器、双稳态向列型液晶显示器、微机电显示系统、或电致变色显示器之一种，且为光透过型。用于实现本实用新型目的的电子纸显示器的可选择性多。

在其中一个实施例中，还包括发光源，所述发光源用于提供光源补偿。此时透明盖板既作为保护盖板，又作为导光层，有利于减小后盖板模组的厚度。

在其中一个实施例中，还包括发光源与导光层，所述导光层位于所述透明盖板的结合面，所述发光源用于提供光源补偿。发光源与导光层用于补偿光源，进而提高静脉与指纹识别的准确度。

一种电子设备，包括如上任一项所述的后盖板模组。

上述电子设备至少具有以下优点：

显示单元处于第一状态时，允许红外光透过，光电二极管图像采集传感器可先识别用户的静脉图样，静脉图样采集完成后进行比对，吻合后显示单元切换至第二状态，允许大部分全波段光透过，进行表面纹路图样的采集，进而对表面纹路图样的比对，静脉图样与表面纹路图样都吻合的话对电子设备进行唤醒并开锁。因此无需通过增减滤光片的方式进行采集光的切换，而且无需将手指放在特定的位置，可以有效提高采集光切换的便利性。

附图说明

图1为一实施方式中的电子设备的后视图；

图2为图1中后盖板模组的剖视图；

图3为另一实施方式的图1中后盖板模组的剖视图；

图4为第一实施方式中电子纸显示器与光电二极管图像采集传感器未通电时的剖视图；

图5为图4所示电子纸显示器与光电二极管图像采集传感器通电后的剖视图；

图6为第二实施方式中电子纸显示器与光电二极管图像采集传感器未通电时的剖视图；

图7为图6所示电子纸显示器与光电二极管图像采集传感器通电后的剖视图；

图8为第三实施方式中电子纸显示器与光电二极管图像采集传感器未通电时的剖视图；

图9为图8所示电子纸显示器与光电二极管图像采集传感器通电后的剖视图；

图10为第四实施方式中电子纸显示器未通电时的剖视图；

图11为图10所示电子纸显示器通电后的剖视图；

图12为第五实施方式中电子纸显示器对第一电极通电的剖视图；

图13为图12所示电子纸显示器对第二电极通电的剖视图；

图14为第六实施方式中电子纸显示器通电后的示意图；

图15为图14所示电子纸显示器未通电时的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1，一实施方式中的电子设备10，无需通过增减滤光片的方式进行采集光的切换，而且无需将手指放在特定的位置，可以有效提高采集光切换的便利性。本实施方式中，电子设备10以手机为例进行具体说明。具体地，电子设备10包括后盖板模组100及摄像头模组200，摄像头模组200用于拍摄照片或者拍摄视频。

请一并参阅图2，后盖板模组100包括透明盖板110、电子纸显示器120及光电二极管图像采集传感器130。透明盖板110包括触摸面110a及背向于触摸面110a设置的结合面110b，电子纸显示器120设置于所述结合面110b的一侧，光电二极管图像采集传感器130设置于电子纸显示器120背向于透明盖板110的一侧。

电子纸显示器包括显示单元，在第一状态时，显示单元能够供红外光透过；在第二状态时，显示单元能够供全波段光透过。光电二极管图像采集传感器设置于电子纸显示器背向于透明盖板的一侧。在第一状态时，光电二极管图像采集传感器用于采集静脉图样；在第二状态时，光电二极管图样采集传感器用于采集表面纹路图样。

具体到本实施方式中，电子纸显示器120为电润湿型显示器，其包括多个相邻设置的显示单元160(请参阅图4)，显示单元160包括电极161及遮挡材料162，通过控制电极161的通电与否来控制遮挡材料162的分布情况，以实现全波段光可透过或红外光可透过两种状态。光电二极管图像采集传感器130用于采集静脉图样和表面纹路图样。

在其他实施例中，电子纸显示器120还可以应用现有技术的逆乳液电泳型电子纸显示器，胆固醇液晶显示器、双稳态向列型液晶显示器、微机电显示系统、电致变色显示器等，且应用时电子纸显示器120为光透过型而非光反射型。

在图2所示的实施例中，后盖板模组100还包括发光源140，发光源140用于提供光源补偿。电子纸显示器120直接设置于结合面110b，透明盖板110既作为保护盖板，又作为导光层，有利于减小后盖板模组100的厚度。

当然，请参阅图3，在图3所示的实施例中，后盖板模组100包括透明盖板110、导光层150、发光源140、电子纸显示器120及光电二极管图像采集传感器130。透明盖板110包括触摸面110a及背向于触摸面110a设置的结合面110b。发光源140用于提供光源补偿，导光层150位于透明盖板110的结合面110b，发光源140与导光层150用于补偿光源，进而提高静脉与指纹识别的准确度。

请参阅图4及图5，显示单元160具有由囊壁163围成的收容腔160a，电极161收容于收容腔160a内。收容腔160a内还填充有亲水性填充液164，亲水性填充液164为电中性且光学透明，遮挡材料162为疏水性液滴且收容于收容腔160a内，疏水性液滴为带电性或者表面张力易受电荷影响的，疏水性液滴中包含能够吸收可见光的染料。

未通电时，疏水性液滴分布于电极161的表面(全覆盖)，此时疏水性液滴分隔亲水性填充液164与电极161，由于疏水性液滴中包含能够吸收可见光的染料，因此环境光中透过电子纸显示器的光为红外光，光电二极管图像采集传感器130采集到的是手指或手掌的静脉图样，用于静脉识别。通电后，由于疏水性液滴为带电性或者表面张力易受电荷影响，疏水性液滴聚集在一起，亲水性填充液164与电极161相接触，此时环境光中的大部分可见光可以透过电子纸显示器，光电二极管图像采集传感器130采集到的是手指或手掌的表面纹路，用于指纹识别，因此可以实现检测静脉与指纹的功能。

具体到本实施方式中，后盖板模组100还包括上基材170与下基材180，上基材170设置于囊壁163的顶部外侧，用于增加囊壁163顶部的强度。下基材180设置于囊壁163的底部外侧，用于增加囊壁163底部的强度。

具体到本实施方式中，后盖板模组100还包括光学透明胶190，光学透明胶190位于下基材180与光电二极管图像采集传感器130之间。光学透明胶190有利于增加下基材180与光电二极管图像采集传感器130之间的粘结力，从而增加电子纸显示器与光电二极管图像采集传感器130之间的粘结力。

具体到第一实施方式中的电子纸显示器120与光电二极管图像采集传感器130，电极161为透明电极，电极161的两端与囊壁163的相对的两侧壁直接接触，通电后，疏水性液滴聚集在电极161的一端。请参阅图5，通电后，疏水性液滴聚集在电极161的一端，因此可以允许环境光(如图4和图5中上基板上方的箭头方向所示)中的大部分可见光透过，有利于提高指纹识别采集的准确性。请参阅图4，未通电时，疏水性液滴均匀分布于电极161的表面，此时只允许红外光透过，用于识别静脉图样。

请参阅图6及图7，具体到第二实施方式中的电子纸显示器120与光电二极管图像采集传感器130，电极161的一端与囊壁163的内侧壁之间具有间距。具体地，电极161为透明电极161，电极161的长度较长。请参阅图6，未通电时，疏水性液滴均匀分布于电极161表面及间距处，分隔亲水性填充液164与电极161，此时只允许红外光透过，用于静脉识别。请参阅图7，通电后，疏水性液滴聚集在间距处，此时允许大部分可见光透过，用于指纹识别。

请参阅图8及图9，具体到第三实施方式中的电子纸显示器120与光电二极管图像采集传感器130，电极161的一端与囊壁163的内侧壁之间具有间距。具体地，电极161为透明电极161，电极161的长度较短。请参阅图8，未通电时，疏水性液滴均匀分布于间距处，而电极161表面未覆盖疏水性液滴。此时只有红外光和少部分可见光透过，用于静脉识别。请参阅图9，通电后，疏水性液滴聚集在电极161的表面，此时大部分可见光可透过，用于指纹识别。

请参阅图10及图11，具体到第四实施方式中的电子纸显示器120，显示单元160具有由囊壁163围成的收容腔160a，电极161位于囊壁163的底部。收容腔160a内填充有疏水绝缘层210及填充水220，遮挡材料162为彩色油层且收容于收容腔内160a，疏水绝缘层210位于电极161的表面，电极161为透明电极161。未通电时，彩色油层均匀分布于疏水绝缘层210的表面，彩色油层分隔疏水绝缘层210与填充水220。通电后，彩色油层聚集，填充水220与疏水绝缘层210相接触。通过电极161的通电与否来控制彩色油层的表面张力，进而实现全波段光可透过和红外光可透过两种状态，分别用于识别指纹和静脉图样。

显示单元160还包括下基材180，下基材180位于囊壁163的底部外侧，下基材180用于增加囊壁163底部的强度。下基材180可以为白色反射层，彩色油层为黑色粒子，因此白色反射层与黑色粒子可显示高对比度的黑白图像，而蓝绿、黄、紫红粒子发射的基色光可混合出鲜明的彩色图像。

请参阅图12及图13，具体到第五实施方式中的电子纸显示器120，显示单元160具有由囊壁163围成的收容腔160a，显示单元160还包括不带电液体，电极161包括第一电极1611及第二电极1612。第一电极1611位于囊壁163的顶部外侧，第二电极1612位于囊壁163的底部外侧，遮挡材料162为有色液滴，不带电液体与有色液滴均匀混合后形成悬浮状的乳状液体230且收容于收容腔160a内。

第一电极1611与第二电极1612一大一小，通电与不通电时，有色液滴分别聚集在第一电极1611或第二电极1612上。通过对第一电极1611与第二电极1612分别通电，来使有色液滴分别聚集在第一电极1611或第二电极1612上，由于第一电极1611与第二电极1612一大一小，因此可以实现全波段光可透过和红外光可透过两种状态，从而实现指纹与静脉识别。

例如，具体到第五实施方式中，第一电极1611的尺寸大于第二电极1612的尺寸，且第一电极1611位于第二电极1612的上方。对第一电极1611通电时，有色液滴均匀分布在第一电极1611上，此时仅红外光能透过电子纸显示器120。对第二电极1612通电时，有色液滴均匀分布在第二电极1612上，形成聚集在第二电极1612的结构，此时大部分全波段光能够透过电子纸显示器120。

请参阅图14及图15，具体到第六实施方式中的电子纸显示器120，显示单元160包括基板240及聚合物层250，聚合物层250位于基板240上，聚合物层250为疏水材料构成。聚合物层250上开设有凹槽251，遮挡材料162为液态颜料，液态颜料填充于凹槽251内。未通电时，液态颜料位于凹槽251内，此时大部分全波段光能够透过电子纸显示器120。通电后，液态颜料均匀分布于聚合物层250上，此时红外光可透过。液态颜料位于凹槽251内时，此时全波段光可透过，用于识别指纹。液态颜色均匀分布于聚合物250上时，此时红外光可透过，用于识别静脉。

上述电子设备10及其后盖板模组100至少具有以下优点：

当检测到运动状态发生变化时，例如从静止状态拿起或抬起具有后盖板模组100的电子设备10时，就会启动后盖板模组100的识别系统。通过控制电极161的通电与否来控制遮挡材料162的分布情况，当遮挡材料162均匀遮挡电极161时，允许红外光透过，光电二极管图像采集传感器130可先识别用户的静脉图样。静脉图样采集完成后进行比对，吻合后控制遮挡材料162的分布情况，当遮挡材料162聚集时，大部分全波段光可透过，进行表面纹路图样的采集，进而对表面纹路图样的比对，静脉与表面纹路图样都吻合的话对电子设备10进行唤醒并开锁。因此无需通过增减滤光片的方式进行采集光的切换，而且无需将手指放在特定的位置，可以有效提高采集光切换的便利性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。