本发明实施例涉及电子领域，并且更具体地，涉及指纹识别装置和电子设备。
背景技术：
目前，屏下指纹识别方案是指将光学或超声波指纹识别模组贴合在有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)屏幕的底部，也就是不管光学指纹识别模组还是超声波指纹识别模组都需要和屏幕底部发光层紧密粘结在一起。
但是，由于oled屏幕成本很高，且很脆弱，因此将指纹识别模组直接贴合至oled屏幕时很容易弄坏oled屏幕。此外，由于指纹识别模组和oled屏幕完全粘在一起，如出现指纹识别模组损坏，在拆卸指纹识别模组时很容易损坏oled屏幕。而且，将指纹识别模组直接贴合到oled屏幕的贴合工艺也比较复杂。
由于以上问题，大大增加了电子设备的成本和复杂度，可维修性低。
技术实现要素：
提供了一种指纹识别装置和电子设备，能够降低电子设备的成本和复杂度，提高了可维修性。特别地针对多个指纹传感器芯片的场景下，能够有效降低电子设备的成本和复杂度，大大提高了可维修性。
第一方面，提供了一种指纹识别装置，应用在具有显示屏的电子设备，所述指纹识别装置包括：
支撑板；
至少一个指纹传感器芯片，所述至少一个指纹传感器芯片设置于所述支撑板的上表面；
固定件，所述固定件设置于所述支撑板的下方；
其中，所述固定件用于安装在所述电子设备的中框，以使所述至少一个指纹指纹传感器芯片位于所述电子设备的显示屏的下方；所述至少一个指纹指纹传感器芯片用于接收经由所述显示屏上方的人体手指反射或散射而返回的指纹检测信号，所述指纹检测信号用来检测所述手指的指纹信息。
本申请实施例中，所述至少一个指纹传感器芯片固定安装于支撑板后，可以通过所述固定板将支撑板固定安装于电子设备的中框等内部部件上，避免了将所述至少一个指纹传感器芯片直接贴合在所述电子设备的显示屏上，能够降低所述至少一个指纹传感器芯片的安装难度和复杂度，并提高可维修性。此外，针对所述至少一个指纹传感器芯片包括多个芯片的场景下，可以将所述多个芯片一次性固定安装于显示屏的下方，能够降低安装复杂度，并提高安装效率。
第二方面，提供了一种电子设备，包括：
第一方面或第一方面中任一可能的显示方式中所述的指纹识别装置和显示屏；其中，所述指纹识别装置设置在所述显示屏的下方以实现屏下指纹检测。
本申请实施例的电子设备，不仅能够降低所述指纹识别装置中的至少一个指纹传感器芯片的安装难度和复杂度，而且能够提高可维修性。此外，针对所述至少一个指纹传感器芯片包括多个芯片的场景下，可以将所述多个芯片一次性固定安装于显示屏的下方，能够降低安装复杂度，并提高安装效率。
附图说明
图1是本申请可以适用的电子设备的平面示意图。
图2是图1所示的电子设备的侧剖面示意图。
图3是本申请实施例的指纹识别装置的示意性框图。
图4是本申请实施例的指纹识别装置的安装治具的示意性结构图。
图5是本申请实施例的电子设备的中框的示意性结构图。
图6是本申请实施例的具有图3所示的指纹识别装置的电子设备的侧剖面示意图。
图7是本申请实施例的具有图3所示的指纹识别装置的电子设备拆卸后的示意图。
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。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子设备。
例如，智能手机、笔记本电脑、平板电脑、游戏设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(automatedtellermachine，atm)等其他电子设备。但本申请实施例对此并不限定。
本申请实施例的技术方案可以用于生物特征识别技术。其中，生物特征识别技术包括但不限于指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、人脸识别以及活体识别等识别技术。为了便于说明，下文以指纹识别技术为例进行说明。
本申请实施例的技术方案可以用于屏下指纹识别技术和屏内指纹识别技术。
屏下指纹识别技术是指将指纹识别模组安装在显示屏下方，从而实现在显示屏的显示区域内进行指纹识别操作，不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域。具体地，指纹识别模组使用从电子设备的显示组件的顶面返回的光来进行指纹感应和其他感应操作。这种返回的光携带与显示组件的顶面接触的物体(例如手指)的信息，位于显示组件下方的指纹识别模组通过采集和检测这种返回的光以实现屏下指纹识别。其中，指纹识别模组的设计可以为通过恰当地配置用于采集和检测返回的光的光学元件来实现期望的光学成像。
相应的，屏内(in-display)指纹识别技术是指将指纹识别模组或者部分指纹识别模组安装在显示屏内部，从而实现在显示屏的显示区域内进行指纹识别操作，不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域。
图1和图2示出了屏下指纹识别技术可以适用的电子设备100的示意图，其中图1为电子设备100的正面示意图，图2为图1所示的电子设备100的部分剖面结构示意图。
如图1和图2所示，电子设备100可以包括显示屏120和指纹识别模组140。
显示屏120可以为自发光显示屏，其采用具有自发光的显示单元作为显示像素。比如显示屏120可以为有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)显示屏或者微型发光二极管(micro-led)显示屏。在其他可替代实施例中，显示屏120也可以为液晶显示屏(liquidcrystaldisplay,lcd)或者其他被动发光显示屏，本申请实施例对此不做限制。
此外，显示屏120还可以具体为触控显示屏，其不仅可以进行画面显示，还可以检测用户的触摸或者按压操作，从而为用户提供一个人机交互界面。比如，在一种实施例中，电子设备100可以包括触摸传感器，所述触摸传感器可以具体为触控面板(touchpanel,tp)，其可以设置在所述显示屏120表面，也可以部分集成或者整体集成到所述显示屏120内部，从而形成所述触控显示屏。
指纹识别模组140可以为光学指纹识别模组，比如光学指纹传感器。
具体来说，指纹识别模组140可以包括具有光学感应阵列的指纹传感器芯片(后面也称为光学指纹传感器)。其中，光学感应阵列包括多个光学感应单元，每个光学感应单元可以具体包括光探测器或者光电传感器。或者说，指纹识别模组140可以包括光探测器(photodetector)阵列(或称为光电探测器阵列、光电传感器阵列)，其包括多个呈阵列式分布的光探测器。
如图1所示，指纹识别模组140可以设置在所述显示屏120的下方的局部区域，从而使得指纹识别模组140的指纹采集区域(或检测区域)130至少部分位于所述显示屏120的显示区域102内。
当然，在其他可替代实施例中，指纹识别模组140也可以设置在其他位置，比如显示屏120的侧面或者电子设备100的边缘非透光区域。这种情况下，可以通过光路设计将显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到指纹识别模组140，从而使得所述指纹采集区域130实际上位于所述显示屏120的显示区域内。
在本申请的一些实施例中，指纹识别模组140可以仅包括一个指纹传感器芯片，此时指纹识别模组140的指纹采集区域130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所述指纹采集区域130的特定位置，否则指纹识别模组140可能无法采集到指纹图像而造成用户体验不佳。
在本申请的另一些实施例中，指纹识别模组140可以具体包括多个指纹传感器芯片；所述多个指纹传感器芯片可以通过拼接方式并排设置在所述显示屏120的下方，且所述多个指纹传感器芯片的感应区域共同构成所述指纹识别模组140的指纹采集区域130。也即是说，所述指纹识别模组140的指纹采集区域130可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个指纹传感器芯片的感应区域，从而将所述光学指纹模组130的指纹采集区域130可以扩展到所述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，当所述指纹传感器芯片数量足够时，所述指纹检测区域130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。
应理解，本申请实施例对所述多个指纹传感器芯片的具体形式不做限定。
例如，所述多个指纹传感器芯片可以分别是独立封装的指纹传感器芯片，也可以是封装在同一个芯片封装体内的多个芯片(die)。
又例如，还可以通过半导体工艺在同一个芯片(die)的不同区域上制作形成所述多个指纹传感器芯片。
如图2所示，指纹识别模组140的光学感应阵列的所在区域或者光感应范围对应所述指纹识别模组140的指纹采集区域130。其中，指纹识别模组140的指纹采集区域130可以等于或不等于指纹识别模组140的光学感应阵列的所在区域的面积或者光感应范围，本申请实施例对此不做具体限定。
例如，通过光线准直的光路设计，指纹识别模组140的指纹采集区域130可以设计成与所述指纹识别模组140的感应阵列的面积基本一致。
又例如，通过汇聚光线的光路设计或者反射光线的光路设计，可以使得所述指纹识别模组140的指纹采集区域130的面积大于所述指纹识别模组140感应阵列的面积。
下面对指纹识别模组140的光路设计进行示例性说明。
以指纹识别模组140的光路设计采用具有高深宽比的通孔阵列的光学准直器为例，所述光学准直器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，所述准直单元可以具体为小孔，从手指反射回来的反射光中，垂直入射到所述准直单元的光线可以穿过并被其下方的指纹传感器芯片接收，而入射角度过大的光线在所述准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个指纹传感器芯片基本只能接收到其正上方的指纹纹路反射回来的反射光，能够有效提高图像分辨率，进而提高指纹识别效果。
进一步地，当指纹识别模组140包括多个指纹传感器芯片时，可以为每个指纹传感器芯片的光学感应阵列中的一个光学感应单元配置一个准直单元，并贴合设置在其对应的光学感应单元的上方。当然，所述多个光学感应单元也可以共享一个准直单元，即所述一个准直单元具有足够大的孔径以覆盖多个光学感应单元。由于一个准直单元可以对应多个光学感应单元，破坏了显示屏120的空间周期和指纹传感器芯片的空间周期的对应性，因此，即使显示屏120的发光显示阵列的空间结构和指纹传感器芯片的光学感应阵列的空间结构类似，也能够有效避免指纹识别模组140利用经过显示屏120的光信号进行指纹成像生成莫尔条纹，有效提高了指纹识别模组140的指纹识别效果。
以指纹识别模组140的光路设计采用光学镜头的光路设计为例，所述光学镜头可以包括光学透镜(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指纹传感器芯片的感应阵列，以使得所述感应阵列可以基于所述反射光进行成像，从而得到所述手指的指纹图像。所述光学透镜层在所述透镜单元的光路中还可以形成有针孔，所述针孔可以配合所述光学透镜层扩大指纹识别模组140的视场，以提高所述指纹识别模组140的指纹成像效果。
进一步地，当指纹识别模组140包括多个指纹传感器芯片时，可以为每一个指纹传感器芯片配置一个光学镜头进行指纹成像，或者为多个指纹传感器芯片配置一个光学镜头来实现光线汇聚和指纹成像。甚至于，当一个指纹传感器芯片具有两个感应阵列(dualarray)或多个感应阵列(multi-array)时，也可以为这个指纹传感器芯片配置两个或多个光学镜头配合所述两个感应阵列或多个感应阵列进行光学成像，从而减小成像距离并增强成像效果。
以指纹识别模组140的光路设计采用微透镜(micro-lens)层的光路设计为例，所述微透镜层可以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所述指纹传感器芯片的感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于所述感应阵列的其中一个感应单元。所述微透镜层和所述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，所述微透镜层和所述感应单元之间还可以包括具有微孔的挡光层，其中所述微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，所述挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并使光线通过所述微透镜汇聚到所述微孔内部并经由所述微孔传输到所述微透镜对应的感应单元，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，可以在所述准直器层或者所述光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在所述准直器层或者所述光学透镜层与所述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。
指纹识别模组140可以用于采集用户的指纹信息(比如指纹图像信息)。
以显示屏120采用oled显示屏为例，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(organiclight-emittingdiode，oled)显示屏或者微型发光二极管(micro-led)显示屏。指纹识别模组140可以利用oled显示屏的位于指纹采集区域130的显示单元(即oled光源)来作为光学指纹检测的激励光源。
当手指触摸、按压或者接近(为便于描述，在本申请中统称为按压)在指纹采集区域130时，显示屏120向指纹采集区域130上方的手指发出一束光，这一束光在手指的表面发生反射形成反射光或者经过手指的内部散射后而形成散射光，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。由于指纹的嵴(ridge)与峪(vally)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴的反射光和来自指纹峪的发生过具有不同的光强，反射光经过显示屏120后，被指纹识别模组140中的指纹传感器芯片所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于所述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，从而在所述电子设备100实现光学指纹识别功能。
由此可见，用户需要对电子设备100进行指纹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的指纹采集区域130，便可以实现指纹特征的输入操作。由于指纹特征的采集可以在显示屏120的显示区域102的内部实现，采用上述结构的电子设备100无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如home键)，因而可以采用全面屏方案。因此，所述显示屏120的显示区域102可以基本扩展到所述电子设备100的整个正面。
当然，在其他替代方案中，指纹识别模组140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识别的光信号。在这种情况下，指纹识别模组140不仅可以适用于如oled显示屏等自发光显示屏，还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100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，所述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，其可以设置在所述液晶显示屏的背光模组下方或者设置在电子设备100的保护盖板下方的边缘区域，而指纹识别模组140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所述指纹识别模组140；或者，指纹识别模组140也可以设置在所述背光模组下方，且所述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指纹识别模组140。当采用所述指纹识别模组140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，其检测原理可以相同。
如图1所示，电子设备100还可以包括保护盖板110。
盖板110可以具体为透明盖板，比如玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于显示屏120的上方并覆盖所述电子设备100的正面，且盖板110表面还可以设置有保护层。因此，本申请实施例中，所谓的手指按压显示屏120实际上可以是指手指按压在显示屏120上方的盖板110或者覆盖所述盖板110的保护层表面。
如图1所示，指纹识别模组140的下方还可以设置有电路板150，比如软性电路板(flexibleprintedcircuit，fpc)。
指纹识别模组140可以通过焊盘焊接到电路板150，并通过电路板150实现与其他外围电路或者电子设备100的其他元件的电性互连和信号传输。比如，指纹识别模组140可以通过电路板150接收电子设备100的处理单元的控制信号，并且还可以通过电路板150将来自指纹识别模组140的指纹检测信号输出给电子设备100的处理单元或者控制单元等。
在某些实施例中，指纹识别装置140可以直接固定贴合在显示屏120的下表面。
但是，由于显示屏120成本很高，且很脆弱，因此将指纹识别模组140直接贴合至显示屏120时很容易弄坏显示屏120。
此外，由于指纹识别模组140和显示屏120完全粘在一起，如出现指纹识别模组140损坏，在拆卸指纹识别模组140时很容易损坏显示屏120。
并且，将指纹识别模组140直接贴合到显示屏120的贴合工艺也比较复杂。
由于以上问题，大大增加了电子设备100的成本和复杂度，可维修性低。
本申请提供了一种指纹识别装置，能够降低电子设备100的成本和复杂度，提高了可维修性。
下面结合图3至图7详细说明本申请实施例的指纹识别装置200以及电子设备300。需要说明的是，为便于说明，在本申请实施例中，相同的附图标记用于表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。
图3是本申请实施例的指纹识别装置200的示意性框图。
可选地，如图3所示，指纹识别装置200可以包括至少一个指纹传感器芯片210和支撑板230，所述至少一个指纹传感器芯片210可以设置在所述支撑板230的上表面。具体地，如图3所示，所述至少一个指纹传感器芯片210可以包括4个指纹传感器芯片210，所述4个指纹传感器芯片210可以并排设置在所述支撑板230的上表面，以拼接成一个光学指纹传感器芯片210组件。
具体地，每个指纹传感器芯片210可以通过芯片固定胶211贴合在所述支撑板230的上表面。可选地，所述芯片固定胶211可以是固态胶或者液态胶。例如，所述芯片固定胶211可以为双面胶或者胶水。
进一步地，所述指纹识别装置200还可以包括固定件。所述固定件可以是刚性补强板。所述固定件的形状可以为长方形或椭圆形等规则形状。例如，所述固定件可以为长方形。
所述固定件设置在所述支撑板230的下方，用于将所述支撑板230固定安装在电子设备的中框等内部部件，并使得所述所述至少一个指纹传感器芯片210可以位于所述电子设备的显示屏下方；所述至少一个指纹传感器芯片210用于接收经由所述显示屏上方的人体手指反射或散射而返回的指纹检测信号，其中所述指纹检测信号用来检测所述手指的指纹信息。
本申请实施例中通过所述固定件将支撑板230固定安装于电子设备的中框等内部部件，避免了直接将所述至少一个指纹识别芯片210安装在所述电子设备的显示屏上，能够降低所述至少一个指纹传感器芯片210的安装难度和复杂度，并提高可维修性。此外，针对所述多个指纹传感器芯片210，通过所述支撑板230可以将所述多个指纹传感器芯片210一次性固定安装于显示屏的下方，能够降低安装复杂度，并提高安装效率。
应理解，图3所示的指纹传感器芯片210可以是图1和图2所示的指纹识别装置140中的指纹传感器芯片210，其相关功能和结构说明可以参考前述相关描述，为了简洁，在此不再赘述。
可选地，如图3所示，所述指纹识别装置200还可以包括电路板220。
如图3所示，所述电路板220的至少一部分设置可以通过电路板固定胶221贴合在支撑板230的上表面。可选地，所述电路板固定胶221可以是固态胶或者液态胶。例如，所述电路板固定胶221可以为双面胶或者胶水。
进一步地，电路板200的至少一部分可以连接在所述支撑板230的上表面的边缘位置，所述电路板220和所述至少一个指纹传感器芯片210相连。例如，所述电路板220的至少一部分连接在所述支撑板230的上表面的靠近长边的边缘位置，以增大电路板220和支撑板230之间的接触面积，进而提高连接可靠度。
结合图3来说，所述支撑板230的上表面为长方形，4个指纹传感器芯片210沿所述支撑板230的上表面的长边方向，在靠近所述支撑板230的第一长边的区域排列成一行，所述电路板220可以固定设置在靠近所述支撑板230的第二长边的区域。其中，所述第一长边和所述第二长边分别为所述支撑板230的两个长边。
当然，在其他可替代实施例中，所述4个指纹传感器芯片210也可以沿所述支撑板230的上表面的短边方向并排设置，此时，所述电路板220的至少一部分可以连接在所述支撑板230的上表面的靠近长边或者靠近短边的边缘位置。
应理解，图3所示的电路板220可以是图1和图2所示的电路板150，其相关功能和结构说明可以参考前述相关描述，为了简洁，在此不再赘述。
可选地，如图3所示，所述电路板220在靠近所述多个光学指纹传感器芯片210的一端可以设置有至少一个折弯槽221。
进一步地，所述至少一个折弯槽221中的一个折弯槽221对应所述多个光学指纹传感器芯片210中的一对相邻芯片之间的间隔区域。由此，将所述支撑板230安装于电子设备的某一部件时，可以避免所述电路板230由于发生弯折而影响性能，甚至发生折损。所述折弯槽的形状为u形，以避免所述电路板在所述折弯槽的位置发生断裂。当然，在其他可替代实施例中，所述至少一个折弯槽221也可以为其它形状或者设置在其他位置，本申请实施例对此不做限定。
可选地，如图3所示，所述指纹识别装置200还可以包括图像处理器250，图像处理器250设置于电路板220上。
所述图像处理器250可以具体为微处理器(microprocessingunit，mcu)，图像处理器250用于接收来自所述至少一个传感器通过所述电路板220发送的指纹检测信号(例如指纹图像)，并基于指纹检测信号进行指纹识别。具体地，所述至少一个指纹传感器芯片210首先接收从用户手指反射回来的反射光并基于接收的光信号进行成像，以生成指纹图像；然后，将指纹图像通过所述电路板220发送给图像处理器250，以便图像处理器250进行图像处理并得到指纹信号；最后，通过算法对指纹信号进行指纹识别。
应当理解，在替他可替代实施例中，所述图像处理器250也可以单独设置，此时，所述指纹传感器芯片210可以通过所述电路板220连接至所述图像处理器250。
可选地，如图3所示，所述指纹识别装置200还可以包括至少一个电容器240，所述至少一个电容器240设置在所述电路板220上，用于优化至少一个指纹传感器芯片210采集的指纹检测信号。例如，所述至少一个电容器240用于对所述至少一个指纹传感器芯片210采集的指纹检测信号进行滤波处理。其中，所述至少一个指纹传感器芯片210中的每个指纹传感器芯片210可以对应一个或者多个电容器240。
所述至少一个指纹传感器芯片210中的一个指纹识别芯片210可以对应设置有一个或者多个电容器240。
可选地，如图3所示，所述支撑板230可以设置有至少一个第一定位孔。所述固定件设置有与所述至少一个第一定位孔对应的至少一个第二定位孔。由此，可以通过对其所述至少一个第一定位孔和所述至少一个第二定位孔，将所述支撑板230固定设置在所述固定件的上表面。
所述支撑板230在沿所述支撑板230的上表面的长边方向设置有多个光学指纹传感器芯片210时，所述支撑板230可以在所述多个光学指纹传感器芯片210中的每对相邻芯片的间隔区域设置有一个所述第一定位孔。例如，所述支撑板230在所述多个光学指纹传感器芯片210中的每对相邻芯片的间隔区域的中间位置设置有一个所述第一定位孔。
结合图3来说，所述支撑板230的上表面为长方形，所述支撑板230的上表面设置有4个指纹传感器芯片210，所述支撑板230在所述这4个指纹传感器芯片210中的每对相邻指纹传感器芯片210的间隔区域的中间位置分别设置一个第一定位孔231。
当然，所述支撑板230在所述4个光学指纹传感器芯片210中的每对相邻芯片的间隔区域设置有一个第一定位孔231仅为本申请的一种示例，不应理解为对本申请的限制。例如，在其他可替代实施例中，所述支撑板230可以在所述多个芯片中的特定的至少一对相邻芯片的间隔区域设置一个定位孔。例如，所述支撑板230仅在所述多个芯片中的最中间的一对相邻芯片的间隔区域设置一个定位孔。
可选地，如图3所示，所述指纹识别装置200还可以包括至少一个滤光片270。所述至少一个滤光片270可以设置在所述至少一个指纹传感器芯片210的上方。具体地，如图3所示，每个指纹传感器芯片210的上方可以设置有一个滤光片270。
当然，在其他可替代实施例中，所述至少一个滤光片270和所述至少一个指纹传感器芯片210可以不是一一对应关系。例如，所述至少一个指纹传感器芯片210上方可以仅设置有一个滤光片270，所述一个滤光片270的面积足够大，以完全覆盖所述至少一个指纹传感器芯片210。
所述滤光片270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像素发射的光的传输，同时阻挡太阳光中的红外光等其他光组分。当在室外使用屏下所述指纹识别装置200时，这种光学过滤可以有效地减少由太阳光造成的背景光。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。应理解，滤光片270可以制作在任何光学部件的表面上，或者沿着到经由手指反射形成的反射光至成所述至少一个指纹传感器芯片210的光学路径上。
本申请实施例中，滤光片270用于来减少指纹感应中的不期望的环境光，以提高至少一个指纹传感器芯片210对接收到的光的光学感应。滤光片270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，如果一个或多个光学过滤器或光学过滤层被设计为过滤波长从580nm至红外的光，则可以大大减少环境光对指纹感应中的光学检测的影响。
此外，所述滤光片270的进光面还可以设置有光学无机镀膜或有机黑化涂层，以使得滤光片270的进光面的反射率低于第一阈值，例如1％，从而能够保证所述至少一个指纹传感器芯片210能够接收到足够的，进而提升指纹识别效果。
所述滤光片270可以和所述至少一个指纹传感器芯片210在所述至少一个指纹传感器芯片210的非感光区域进行点胶固定，且所述滤光片270和所述至少一个指纹传感器芯片210的感光区域之间存在间隙；或者所述滤光片270的下表面通过折射率低于预设折射率的胶水固定在所述至少一个指纹传感器芯片210的上表面。例如，所述滤光片270的下表面通过折射率低于1.3的胶水固定在所述至少一个指纹传感器芯片210的上表面。
应理解，图3仅为本申请的一种示例，不应理解为对本申请的限制。
例如，在其他可替代的实施例中，所述指纹识别装置200可以仅包括少于4个或者多于4个的指纹传感器芯片210。
图4是本申请实施例的指纹识别装置200的安装治具390的示意性结构图。如图4所示，所述安装治具390的上表面可以包括至少一个定位柱391，所述至少一个第一定位孔和所述至少一个第二定位孔与所述至少一个定位柱391对应设置。
在具体安装过程中，首先，通过所述至少一个第一定位孔可以将所述支撑板230固定放置在所述安装治具390的上表面，然后，通过所述至少一个第二定位孔可以将所述固定件固定安装在所述支撑板230的上表面。具体地，所述支撑板230可以通过补强固定胶贴合在所述固定件的上表面。可选地，所述补强固定胶可以是固态胶或者液态胶。例如，所述补强固定胶可以为双面胶或者胶水。
所述指纹识别装置200可以通过所述固定件安装在电子设备的中框。
图5是本申请实施例的中框380的示意性结构图。
如图5所示，所述中框330设置有开口331，所述开口331的第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面分别设置有第一凹槽332和第二凹槽333，所述固定件的两端分别固定于所述第一凹槽332和所述第二凹槽333内。例如，可以通过弯曲所述固定件，将所述固定件的两端分别固定安装于所述第一凹槽332和所述第二凹槽333内。可选地，所述第一凹槽332和所述第二凹槽333可以分别形成在所述中框330两侧边缘的侧壁，以将所述固定件的固定在所述中框330的侧壁。
进一步地，所述第一凹槽332和所述第二凹槽333在靠近所述中框330的上表面的槽壁的一端分别设置有第一缺口334和第二缺口335，所述第一缺口334和所述第二缺口335对称设置。即所述第一缺口334和所述第二缺口335形成安装口，所述安装口、第一凹槽332以及第二凹槽333形成所述固定件的导向槽，由此，所述固定件可以通过所述导向槽插入所述中框330内。本申请实施例，通过所述第一缺口334和所述第二缺口335能够有效降低所述固定件的安装难度。
更进一步地，所述第一凹槽332和所述第二凹槽333的靠近所述中框330的下表面的槽壁的内侧表面相对所述中框330的下表面分别设置有第一坡度和第二坡度，所述第一坡度等于所述第二坡度。
所述开口331在第三侧面和第四侧面之间的距离小于预设阈值，所述开口331在所述第三侧面和所述第四侧面之间的距离可以是所述开口331的宽度，所述第三侧面和所述第四侧面可以垂直于所述第一侧面和所述第二侧面。例如，所述开口331的宽度可以等于所述固定件的宽度，或者，所述开口331的宽度可以略大于所述固定件的宽度。由此，所述中框330可以形成有限制所述固定件在宽度方向上的移动的结构。例如，如图3所示，所述固定件安装于所述中框330时，所述中框的第三侧边336和第四侧面336能够限制所述固定件在所述宽度方向上的移动。
本申请实施例还提供了一种可以包括上述指纹识别装置200的电子设备。图6是本申请实施例的具有图3所示的指纹识别装置200的电子设备300的侧剖面示意图。图7是本申请实施例的具有图3所示的指纹识别装置200的电子设备300拆卸后的示意图。
如图6和图7所示，所述电子设备300可以包括如上述本申请各种实施例中的指纹识别装置200和显示屏。其中，所述指纹识别装置200可以设置于所述显示屏的下方，用于接收经由手指反射的并经过所述显示屏的光信号进行指纹检测。
具体地，所述指纹识别模组200的支撑板230可以通过固定件280固定到所述电子设备300的中框330等内部部件上，进而使得所述指纹识别装置200可以固定在所述电子设备300的显示屏的下方。
例如，所述指纹识别装置200的支撑板230可以通过固定件280设置在电子设备300的显示屏的下方，具体可以设置在显示屏的中间区域的下方，符合用户的使用习惯，便于用户握持。
如图6和图7所示，所述显示屏可以包括显示组件310和所述显示组件310的遮光层320。可选地，所述遮光层320可以设置有开窗321，所述指纹识别装置200通过所述开窗321接收所述显示组件310发出的经由人体手指反射后形成的光信号，所述光信号用于指纹识别。
本申请实施例中，电子设备300的指纹识别装置200和所述电子设备300的显示屏是分离设计的，但本申请实施例对所述指纹识别装置200和所述电子设备的显示屏之间的相对距离不做限定。
具体地，所述指纹识别装置200可以接触于所述显示组件310的下表面，或者，所述指纹识别装置200的上表面和所述显示组件310的下表面之间可以存在间隙。例如，指纹识别装置200的上表面可以与显示屏的下表面的之间的距离可以小于或等于特定阈值，例如600μm，从而保证有足够的光信号入射到至少一个指纹传感器芯片210的感光区域。
本申请实施例中，若指纹识别装置200和显示屏的下表面不接触，二者之间保留固定的间隙，间隙可以是不填充任何辅助材料的空气间隙(airgap)，其可保证在当显示屏受到按压或者电子设备出现跌落或碰撞时均不会出现指纹识别装置200接触到显示屏的下表面，也不会影响指纹识别装置200的指纹识别的稳定性和性能。
应理解，图6和图7所示的显示组件310可以参考可以参照前述关于显示屏120的描述，为了简洁，在此不再赘述。
应理解，所述遮光层320还可以用作散热层和/或缓冲层，其中，该遮光层用于遮挡指纹检测区域之外的其他区域，以避免所述其他区域中的光信号进入指纹传感器芯片210，影响指纹检测效果。所述遮光层320用作散热层时，还可以用于对显示屏中的发光单元产生的热量进行散热，所述遮光层320用作缓冲层时，可以用于缓冲电子设备受到的挤压或碰撞，以降低对显示屏的损伤。
可选地，如图6所示，所述指纹识别装置200还可以包括金线260，所述电路板220通过金线260与所述至少一个指纹传感器芯片210相连。
具体而言，所述金线260用于实现至少一个指纹传感器芯片210和电路板220之间的通信，并通过电路板220实现与其他外围电路或者如图1或图2所示的电子设备中的其他元件的电性互连和信号传输。比如，所述至少一个指纹传感器芯片210可以通过所述金线260接收电子设备的处理单元的控制信号，并且还可以通过所述金线260将指纹检测信号(例如指纹图像)输出给所述指纹识别装置200的图像处理器或者电子设备300的处理器。
进一步地，所述金线260的高度和所述金线260的封胶的高度可以分别低于所述滤光片270的高度，以减小所述指纹识别装置200的厚度以及降低其安装难度。
可选地，如图6和图7所示，所述电子设备300还可以包括中框330，所述中框330用于支撑所述显示屏。具体地，中框330可以为电子设备300的设置于显示屏和电池之间用于承载内部各种组件的框架，其内部各种组件包括但不限于主板，摄像头，排线，各种感应器，话筒，听筒等等零部件。
可以理解的是，本申请实施例中仅以将指纹识别装置200固定在中框330上为例进行描述，在其他替代实施例中，指纹识别装置200可以通过固定连接在电子设备300的具有支撑功能的其他结构上来实现将指纹识别装置200安装在显示屏的下方。即只要能够保证上述指纹识别装置200能够以分离方式固定设置在显示屏的下方便可。
例如，可以将指纹识别装置200固定到电子设备的后盖、主板以及电池等具有支撑功能的结构或器件上，进一步地使其固定设置在显示屏的下方。
可选地，如图6和图7所示，所述固定件280可以固定安装在所述中框330的凹槽内。例如，所述固定件280可以通插入的方式安装在所述中框330的第一凹槽332内。
可选地，如图6和图7所示，所述电子设备300还可以包括至少一个泡棉340，所述至少一个泡棉340设置于所述支撑板230和所述中框330之间。所述至少一个泡棉中的部分或全部泡棉为双面背胶泡棉，以提高所述支撑板230和所述中框330之间的连接可靠性。
进一步地，所述至少一个泡棉340所述指纹识别装置中的至少一个指纹传感器芯片210之间的关系是一一对应的关系。
结合图7来说，所述指纹识别装置200包括4个指纹传感器芯片210时，所述电子设备300可以包括与所述4个指纹传感器芯片210对应的4块泡棉，其中，每个指纹传感器芯片210的下表面的尺寸和其对应的泡棉340的上表面的尺寸相同。
更进一步地，所述至少一个泡棉340中每个泡棉340的厚度与将所述中框330和所述显示屏之间的距离以及所述指纹识别装置200中的至少一个指纹传感器芯片210和所述显示屏(例如所述显示组件310)之间的距离有关。所述至少一个泡棉340中每个泡棉340的厚度分别与将所述中框330和所述显示屏之间的距离以及所述指纹识别装置200中的至少一个指纹传感器芯片210和所述显示屏之间的距离成反比。例如，所述至少一个泡棉340中每个泡棉340的厚度使得所述至少一个指纹传感器芯片210的上表面和所述显示屏的下表面之间的距离小于或等于600μm。
应理解，图6和图7仅为本申请的一种示例，不应理解为对本申请实施例的限制。
例如，在其他可替代的实施例中，所述指纹识别装置200可以固定安装于所述电子设备300的其它部件。
还应理解，本申请实施例对所述支撑板230的材料、形状以及尺寸等参数不做具体限定。
例如，支撑板230的厚度范围为0.075mm-0.30mm，以控制所述指纹识别装置200的厚度。
又例如，支撑板230为挠性补强板时，所述挠性补强板包括但不限于聚酰亚胺补强板，以使提高所述指纹识别装置200的散热性能。
又例如，支撑板230的表面粗糙度(ra)大于某一阈值，比如0.25um，以提高成像效果；具体而言，支撑板230的表面粗糙度大于某一阈值时，其表面可以将光信号进行散射，能够有效减少显示屏发出的并在指纹识别装置200的内部发生反射的光信号，进而避免光反射对成像造成影响；此外，支撑板230的表面粗糙度大于某一阈值时，可以增加所述支撑板230与其他部件之间的连接可靠度。比如所述支撑板230与所述至少一个传感器和所述电路板220之间的连接可靠度以及所述支撑板230与用于固定所述支撑板230的部件之间的连接可靠度。
又例如，支撑板230的颜色为深色，以增加所述支撑板230的吸光效果，进而避免所述支撑板230向上反射的光线对所述至少一个指纹传感器芯片210接收到的光线产生干扰。比如黑色或深棕色。
又例如，支撑板230的下表面为正方形或长方形，以便于将所述支撑板230安装在所述电子设备300的内部。
还应理解，本申请实施例对所述电路板220的类型以及形状等参数也不做限定，可选地，所述电路板的形状可以为不规则形状或者规则形状。例如，长方形或者正方形。
例如，如图3，所述电路板220的形状为t型。
又例如，在其他可替代实施例中，所述电路板220的形状还可以为t形的变形结构。
还应理解，本申请实施例对所述固定架280的材料、形状以及尺寸等参数不做具体限定。
例如，固定架280的厚度范围为0.15mm-0.30mm，以控制所述指纹识别装置200的厚度，并保证所述固定架280的具有一定的强度。
又例如，固定架280为刚性补强板时，所述刚性补强板包括但不限于不锈钢补强板，以提高保证所述固定架280的强度。
又例如，固定架280的表面粗糙度(ra)大于某一阈值，比如0.25um，以提高成像效果；具体而言，固定架280的表面粗糙度大于某一阈值时，其表面可以将光信号进行散射，能够有效减少显示屏发出的并在指纹识别装置200的内部发生反射的光信号，进而避免光反射对成像造成影响；此外，固定架280的表面粗糙度大于某一阈值时，可以增加所述固定架280与其他部件之间的连接可靠度。比如所述固定架280与所述支撑架230的部件之间的连接可靠度。
又例如，固定架280的颜色为深色，以增加所述固定架280的吸光效果，进而避免所述固定架280向上反射的光线对所述至少一个指纹传感器芯片210接收到的光线产生干扰。比如黑色或深棕色。
又例如，固定架280的下表面为正方形或长方形，以便于将所述固定架280安装在所述电子设备300的内部。
应理解，图6仅为本申请的一种示例，不应理解为对本申请实施例的限制。例如，在其他可替代的实施例中，所述电子设备300可以仅包括一块泡棉，所述一块泡棉设置有与所述支撑板230上的至少一个定位孔对应的通孔。
应理解，本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围。
应理解，在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。例如，在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“所述”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
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，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。
在本申请所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的系统、装置，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。另外，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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
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申请实施例方案的目的。
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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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，或者所述技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，所述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-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。