CN111801686B - 指纹检测装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种指纹检测装置和电子设备。所述装置包括：基板；所述基板由上至下依次包括第一覆盖层、第一导电层、基材层、第二导电层以及第二覆盖层，所述基板的上表面在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；光路层、第一传感器芯片、第一固定胶以及第一金线；所述光路层设置在所述第一传感器芯片的上方，所述第一传感器芯片的下表面通过所述第一固定胶固定至所述第一凹槽内，并通过所述第一金线连接至所述基板的焊盘。本申请能够在保证具有足够的图像采集视场的情况下能够降低所述指纹检测装置的厚度。

Description

指纹检测装置和电子设备

技术领域

本申请实施例涉及指纹识别领域，并且更具体地，涉及指纹检测装置和电子设备。

背景技术

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(Organic Light-Emitting Diode，OLED)屏幕的发光层的底部，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发光层的底部紧密粘结在一起。

截至目前，针对屏下光学指纹方案，一种是指纹识别模组包含用于光路调整的准直器；一种是指纹识别模组包括用于光路调整的镜头。针对后者，所述镜头一般需要包括至少两个镜片，用于将接收到的光信号成像至指纹识别模组中的光学感应阵列；由于所述镜头的厚度较大且所述指纹识别模组需要配置用于固定所述镜头的支架，进而导致整个模组在整机中占据的厚度空间比较大。与此同时，由于所述镜头需要足够的物距(即所述镜头镜需要和显示屏保持足够的距离)，阻碍了超薄化所述指纹识别模组的设计。此外，所述镜头的图像采集视场受限于所述透镜的具体设计参数，不能满足未来大面积使用需求。

因此，本领域急需一种超薄化指纹识别模组，且所述超薄化指纹识别模组能够保证具有足够的图像采集视场。

发明内容

本申请实施例提供一种指纹检测装置和电子设备，在保证具有足够的图像采集视场的情况下能够降低所述指纹检测装置的厚度。

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，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、基材层、第二导电层以及第二覆盖层，所述基板的上表面在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；

光路层、第一传感器芯片、第一固定胶以及第一金线；

其中，所述光路层设置在所述第一传感器芯片的上方，所述第一传感器芯片的下表面通过所述第一固定胶固定至所述第一凹槽内，所述第一传感器芯片通过所述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并通过所述光路层引导的指纹检测信号，所述指纹检测信号用于检测所述手指的指纹信息。

针对所述指纹检测装置，光路层直接设置在第一传感器芯片的上表面，所述第一传感器芯片的下表面通过所述第一固定胶固定在基板上，能够避免单独为携带有所述光路层以及所述第一传感器芯片设置外壳，降低了所述指纹检测装置的尺寸(例如厚度)。

此外，通过去除所述基板在所述第一区域处的第一覆盖层和所述第一导电层，形成用于容纳所述第一固定胶和所述第一传感器芯片的第一凹槽，能够降低所述指纹检测装置的厚度。

其次，通过去除所述基板的所述第二区域处的第一覆盖层，形成用于电连接所述第一传感器芯片的基板焊盘，能够为用于电连接所述第一传感器芯片和所述基板的所述第一金线提供容纳空间，相应的，降低了所述第一金线在所述基板上方的占用空间，进而能够降低所述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所述指纹检测装置的厚度。

最后，由于所述光路层直接设置在所述第一传感器芯片的上表面，所述指纹检测装置的图像采集视场仅受到所述光路层的面积以及对应的第一传感器芯片的面积的影响，基于此，可以根据实际需求合理设计光路层的面积及其对应的第一传感器芯片的面积，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)。

综上所述，本申请的技术方案不仅能够降低所述指纹检测装置的厚度，还能够保证具有足够大的图像采集视场。

在一些可能的实现方式中，所述第一传感器芯片的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间存在间隙。

通过在所述第一传感器芯片的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间设计一定的间隙，即使所述第一传感器芯片的制备产品的尺寸与所述第一传感器芯片设计尺寸之间存在差异，或者即使所述第一凹槽的实际尺寸和所述第一凹槽的设计尺寸之间存在差异，也不影响所述将所述第一传感器芯片安装在所述第一凹槽内。

换言之，所述第一传感器芯片的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间的间隙不仅可以作为所述第一传感器芯片的尺寸公差和/或作为所述第一凹槽的尺寸公差，也可以作为所述第一传感器芯片的安装公差，相应的，能够提升所述指纹检测装置的良率。

在一些可能的实现方式中，所述第一传感器芯片的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间的间隙的宽度为200um。

在一些可能的实现方式中，所述第一覆盖层的厚度和所述第二覆盖层的厚度均为20um，所述第一导电层的厚度和所述第二导电层的厚度均为13um，所述基材的厚度为64um，所述第一传感器芯片的厚度为60um，所述光路层的厚度为21um，所述第一金线的最大弧高为40um，所述第一固定胶的厚度为15um。

在一些可能的实现方式中，所述指纹检测装置还包括：

第二传感器芯片、第二固定胶以及第二金线；

其中，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通过第二固定胶固定在所述第二凹槽内，所述第二传感器芯片通过所述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。

通过设置的所述第二传感器芯片，可以分担所述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降低所述指纹检测装置的厚度。

在一些可能的实现方式中，所述第二传感器芯片的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间存在间隙。

通过在所述第二传感器芯片的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间设计一定的间隙，即使所述第二传感器芯片的制备产品的尺寸与所述第二传感器芯片的设计尺寸之间存在差异，或者即使所述第二凹槽的实际尺寸和所述第二凹槽的设计尺寸之间存在差异，也不影响所述将所述第二传感器芯片安装在所述第二凹槽内。

换言之，所述第二传感器芯片的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间的间隙不仅可以作为所述第二传感器芯片的尺寸公差和/或作为所述第二凹槽的尺寸公差，也可以作为所述第二传感器芯片的安装公差，相应的，能够提升所述指纹检测装置的良率。

在一些可能的实现方式中，所述第二传感器芯片的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间的间隙的宽度为200um。

在一些可能的实现方式中，所述第二传感器芯片的厚度为60um，所述第二金线的最大弧高为40um，所述第二固定胶的厚度为15um。

在一些可能的实现方式中，所述指纹检测装置还包括：

支架和金线保护胶；

其中，所述金线保护胶用于封装所述第一金线，所述支架设置在所述第一覆盖层的上表面并位于所述第一传感器芯片的外侧。

在一些可能的实现方式中，所述第一传感器芯片和所述支架形成的间隙的宽度大于或等于所述第一传感器芯片的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间形成的间隙的宽度，所述支架的外侧相对所述第一覆盖层的外侧向靠近所述第一传感器芯片的方向延伸预设距离。

通过所述金线保护胶，能够保证所述基板和所述第一传感器芯片之间的电连接的稳定性，相应的，能够保证所述指纹检测装置的性能。

此外，所述第一传感器芯片和所述支架形成的间隙不仅可以作为所述支架的尺寸公差，也可以作为所述支架的安装公差，相应的，能够提升所述指纹检测装置的良率。类似地，所述预设距离不仅可以作为所述支架的尺寸公差，也可以作为所述支架的安装公差，相应的，能够提升所述指纹检测装置的良率。

在一些可能的实现方式中，所述第一传感器芯片和所述支架形成的间隙的宽度为270um，所述预设距离为200um。

在一些可能的实现方式中，所述金线保护胶的厚度小于或等于所述光路层的厚度、所述第一传感器芯片的厚度以及所述第一固定胶的厚度之和。

将所述金线保护胶的厚度构造为小于或等于所述光路层的厚度、所述第一传感器芯片的厚度以及所述第一固定胶的厚度之和，能够在有效封装所述第一金线的同时尽可能的降低所述指纹检测装置的厚度。

在一些可能的实现方式中，所述支架的厚度为50um。

在一些可能的实现方式中，所述支架为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET胶层；或所述支架通过支架固定胶固定在所述第一覆盖层的上表面并位于所述第一传感器芯片的外侧。

在一些可能的实现方式中，所述指纹检测装置还包括：

遮光层；

其中，所述光路层包括透镜层和光路引导层，所述透镜层用于将经由所述显示屏上方的人体手指返回的光信号会聚至所述光路引导层，所述光路引导层将所述透镜层会聚的光信号引导至所述第一传感器芯片，所述遮光层从所述支架的上方延伸至所述光路引导层上方，所述遮光层和所述透镜层之间形成有间隙，所述遮光层用于遮挡从所述第一传感器芯片的入射面之外的其它位置入射的光信号。

将所述遮光层构造为从所述支架的上方延伸至所述光路引导层的上方，不仅能够有效遮挡从所述第一传感器芯片的非入射面入射的光信号，还能够尽可能的将所述遮光层紧密固定至所述光路层，相应的，能够尽可能的降低所述指纹检测装置的厚度。

此外，将所述遮光层构造为从所述支架的上方延伸至所述光路引导层的上方，能够避免由于所述遮光层覆盖所述透镜层而缩小所述指纹检测装置的图像采集区域。

在一些可能的实现方式中，所述遮光层为遮挡胶层，所述第一金线的弧高位被所述遮挡胶层覆盖。

将所述第一金线的弧高位置设计为被所述遮挡胶层覆盖，不仅能够有效遮挡从所述第一传感器芯片的非入射面入射的光信号，还能够将利用所述第一金线的金线保护胶支撑所述遮挡胶层，相应的，能够提升所述指纹检测装置的稳定性。

在一些可能的实现方式中，所述第一金线的金线保护胶用于支撑所述遮光层。

在一些可能的实现方式中，所述遮光层的厚度为20um。

在一些可能的实现方式中，所述指纹检测装置还包括：

第一双面胶层、膜材层和第二双面胶层；

其中，所述第一双面胶层设置在所述遮光层的上方，所述膜材层设置在所述第一双面胶层的上方，所述第二双面胶层设置在所述膜材层的上方。

在安装所述指纹检测装置之前，通过设置所述第一双面胶层、所述膜材层和所述第二双面胶层，能够有效防止在运输过程中损坏所述指纹检测装置中的光路层。

在一些可能的实现方式中，所述指纹检测装置还包括：

柔性电路板，所述柔性电路板形成有所述柔性电路板的金手指；

各向异性导电胶膜，所述柔性电路板的金手指通过所述各向异性导电胶膜电连接至所述基板的金手指。

通过所述各向异性导电胶膜，将所述柔性电路板的金手指压合至所述基板的金手指，相当于，可以为所述指纹检测装置配置不同规格的柔性电路板，使得所述指纹检测装置更具有通用性，相应的，能够满足不同用户或客户的需求。

在一些可能的实现方式中，所述指纹检测装置的整体厚度为0.15-0.6mm。

第二方面，提供了一种电子设备，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第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式中所述的指纹检测装置，且其指纹采集区域至少部分位于所述显示屏的显示区域之中。

在一些可能的实现方式中，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。

在一些可能的实现方式中，所述指纹检测装置的上表面的边沿区域通过第一压敏胶固定所述铜层的下表面的所述开窗的周围区域，以使得所述指纹检测装置的光路层对准所述开窗设置。

在一些可能的实现方式中，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第二压敏胶设置在所述第三凹槽内。

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至图6是本申请实施例的指纹识别装置的示意性结构图。

图7和图8是本申请实施例的包括指纹识别装置的电子设备的示意性结构图。

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(Automated Teller Machine，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。

屏下指纹识别技术是指将指纹检测装置安装在显示屏下方，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，指纹检测装置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或者接近的物体(例如手指)的信息，位于显示组件下方的指纹检测装置通过采集和检测这种返回的光以实现屏下指纹识别。其中，指纹检测装置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，从而检测出所述手指的指纹信息。

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2所示，电子设备100可以包括显示屏120和指纹检测装置130。

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(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。

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(Touch Panel，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。

指纹检测装置130可以为光学指纹检测装置。

具体来说，指纹检测装置130(也称为指纹识别模组或指纹检测模组)可以包括具有光学感应阵列的传感器芯片(也可称为指纹传感器)。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，指纹检测装置130可以包括光探测器(Photo detector)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，指纹检测装置130可以设置在所述显示屏120的下方的局部区域，从而使得指纹检测装置130的指纹采集区域(或检测区域)103至少部分位于所述显示屏120的显示区域102内。

如图2所示，指纹检测装置130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检测装置130的指纹采集区域103。其中，指纹检测装置130的指纹采集区域103可以等于或不等于指纹检测装置130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，指纹检测装置130的指纹采集区域103可以设计成与所述指纹检测装置130的感应阵列的面积基本一致。

又例如，通过微距镜头进行汇聚光线的光路设计或者反射光线的光路设计，可以使得所述指纹检测装置130的指纹采集区域103的面积大于所述指纹检测装置130感应阵列的面积。

下面对指纹检测装置130的光路设计进行示例性说明。

以指纹检测装置130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，因此所述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。

以指纹检测装置130的光路设计采用透镜(Micro-Lens)层的光路设计为例，所述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或多个感应单元。所述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。

需要说明的是，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透镜层。当然，在所述准直器层或者所述光学透镜层与所述透镜层结合使用时，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。

指纹检测装置130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(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。指纹检测装置130可以利用OLED显示屏的位于指纹采集区域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103时，显示屏120向指纹采集区域103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，被指纹检测装置130中的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103，便可以实现指纹特征的输入操作。

当然，指纹检测装置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识别的光信号。

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，指纹检测装置130的下方还可以设置有电路板140，比如软性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)。

指纹检测装置130可以电连接到电路板140，并通过电路板140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，指纹检测装置130可以通过电路板140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140将来自指纹检测装置130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。

图3是本申请实施例的包括一个传感器芯片的指纹检测装置200的示意性结构图。所述指纹检测装置200适用于具有显示屏的电子设备。例如所述指纹检测装置200可以适用于如图1或图2所示的电子设备100。

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。

如图3所示，所述指纹检测装置200包括基板210、光路层220、第一传感器芯片230、第一固定胶240以及第一金线250。

其中，所述基板210由上至下依次包括第一覆盖层212、第一导电层211层212、基材层213、第二导电层214以及第二覆盖层215，所述基板210的上表面在第一区域向下延伸并贯通所述第一覆盖层212和所述第一导电层211以形成第一凹槽，所述基板210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212以形成所述基板210的焊盘2111。可选地，在其他可替代实施例中，所述基板210可以包括除所述第一导电层211和所述第二导电层214之外的导电层。可选地，所述第一导电层211或所述第二导电层214可以是铜层或铜箔层。可选地，所述第一覆盖层212或所述第二覆盖层213可以是绝缘层(例如树脂层)。

光路层220设置在所述第一传感器芯片230的上方，所述第一传感器芯片230的下表面通过所述第一固定胶240固定至所述第一凹槽内，所述第一传感器芯片230通过所述第一金线250连接至所述基板210的焊盘2111，所述第一传感器芯片230用于接收经由所述显示屏上方的人体手指返回的并通过所述光路层220引导的指纹检测信号，所述指纹检测信号用于检测所述手指的指纹信息。

换言之，所述第一传感器芯片230下表面通过第一固定胶240粘贴在所述第一凹槽内，使得所述第一传感器芯片230的至少一部分设置在所述第一凹槽内，并通过所述第一金线250电连接至所述基板210；其中，所述第一传感器芯片230可以通过所述基板210设置在电子设备的显示屏的下方所述第一传感器芯片230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，并基于所述指纹检测信号检测所述手指的指纹信息，以进行指纹注册或识别。

应理解，所述第一传感器芯片230可以包括多个芯片也可以包括一个芯片，例如所述第一传感器芯片230可以包括多个光学指纹传感器芯片，所述多个光学指纹传感器芯片并排设置在所述第一凹槽内，以拼接成一个光学指纹传感器芯片组件。所述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，所述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。

针对所述指纹检测装置200，光路层220直接设置在第一传感器芯片230的上表面，所述第一传感器芯片230的下表面通过所述第一固定胶240固定在基板210上，能够避免单独为携带有所述光路层220以及所述第一传感器芯片230设置外壳，降低了所述指纹检测装置200的尺寸(例如厚度)。

此外，通过去除所述基板210在所述第一区域处的第一覆盖层212和所述第一导电层211，形成用于容纳所述第一固定胶240和所述第一传感器芯片230的第一凹槽，能够降低所述指纹检测装置200的厚度。

其次，通过去除所述基板210的所述第二区域处的第一覆盖层212，形成用于电连接所述第一传感器芯片230的基板210焊盘，能够为用于电连接所述第一传感器芯片230和所述基板210的所述第一金线250提供容纳空间，相应的，降低了所述第一金线250在所述基板210上方的占用空间，进而能够降低所述指纹检测装置200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所述指纹检测装置200的厚度。

最后，由于所述光路层220直接设置在所述第一传感器芯片230的上表面，所述指纹检测装置200的图像采集视场仅受到所述光路层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)。

综上所述，本申请的技术方案不仅能够降低所述指纹检测装置200的厚度，还能够保证具有足够大的图像采集视场。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，所述第一传感器芯片230的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间存在间隙d1。

通过在所述第一传感器芯片230的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间设计一定的间隙d1，即使所述第一传感器芯片230的制备产品的尺寸与所述第一传感器芯片230设计尺寸之间存在差异，或者即使所述第一凹槽的实际尺寸和所述第一凹槽的设计尺寸之间存在差异，也不影响所述将所述第一传感器芯片230安装在所述第一凹槽内。

换言之，所述第一传感器芯片230的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间的间隙d1不仅可以作为所述第一传感器芯片230的尺寸公差和/或作为所述第一凹槽的尺寸公差，也可以作为所述第一传感器芯片230的安装公差，相应的，能够提升所述指纹检测装置200的良率。所述尺寸公差可以是允许的最大极限尺寸减最小极限尺寸之差的绝对值的大小，或所述尺寸公差可以是允许的上偏差减下偏差之差大小。极限偏差＝极限尺寸-基本尺寸，上偏差＝最大极限尺寸-基本尺寸，下偏差＝最小极限尺寸-基本尺寸。所述第一传感器芯片230的尺寸公差可以是在切削加工所述第一传感器芯片230的过程中允许的变动量。在基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小，则尺寸精度愈高。类似地，所述第一传感器芯片230的安装公差可以指允许的第一极限安装位置与第二极限安装位置之间的偏移距离，所述第一极限安装位置可以是允许的最靠近所述第一凹槽的第一侧壁的安装位置，所述第二极限安装位置可以是允许的最靠近所述第一凹槽的第二侧壁的安装位置，所述第一侧壁为与所述第二侧壁相对的侧壁。

例如，所述第一传感器芯片230的侧壁和所述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，所述第一传感器芯片230的侧壁和所述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。例如，所述第一传感器芯片230的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间的间隙d1的宽度也可以是100um或250um，再如，所述第一传感器芯片230的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间的间隙d1的宽度还可以在100um～400un内。

需要说明的是，本申请对所述指纹检测装置200中各个部件或层的厚度不做具体限定，只要所述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，所述第一覆盖层212的厚度和所述第二覆盖层的厚度均为10-30um，例如20um，所述第一导电层211的厚度和所述第二导电层的厚度均为10-20um，例如13um，所述基材的厚度为40-80um，例如64um，所述第一传感器芯片230的厚度为50-150um，例如60um，所述光路层220的厚度为10-30um，例如21um，所述第一金线250的最大弧高d6为30-60um，例如40um，所述第一固定胶240的厚度为10-30um，例如15um。

当然，所述第一覆盖层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、所述第一传感器芯片230的厚度、所述第一固定胶240的厚度、或所述第一金线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3所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200还可包括支架251和金线保护胶252；其中，所述金线保护胶252用于封装所述第一金线250，所述支架251设置在所述第一覆盖层212的上表面并位于所述第一传感器芯片230的外侧。可选地，所述支架251通过支架固定胶253固定在所述第一覆盖层212的上表面并位于所述第一传感器芯片230的外侧。例如，所述支架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，所述支架251为聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate，PET)胶层。再如，所述支架251可以是由泡棉材料形成的支架。可选地，所述支架固定胶可以为双面胶。

换言之，所述支架251可以设置在所述基板210的上方且位于所述第一凹槽和所述基板210的焊盘2111(用于电连接所述第一传感器芯片230)的外侧或周围区域。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，所述第一传感器芯片230和所述支架251形成的间隙d2的宽度大于或等于所述第一传感器芯片230的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间形成的间隙d1的宽度，所述支架251的外侧相对所述第一覆盖层212的外侧向靠近所述第一传感器芯片230的方向延伸预设距离d3。作为示例，所述第一传感器芯片230和所述支架251形成的间隙d2的宽度为100-400um，例如270um，所述预设距离d3为100-400um，例如200um。可选地，所述支架251的厚度为40-100um，例如50um或80um。

当然，在其他可替代实施例中，所述第一传感器芯片230和所述支架251形成的间隙d2、所述预设距离d3或所述支架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，所述支架251的厚度还可以是80um。

通过所述金线保护胶252，能够保证所述基板210和所述第一传感器芯片230之间的电连接的稳定性，相应的，能够保证所述指纹检测装置200的性能。

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

在本申请的一些实施例中，所述金线保护胶252的厚度小于或等于所述光路层220的厚度、所述第一传感器芯片230的厚度以及所述第一固定胶240的厚度之和。例如，如图3所示，所述金线保护胶252的厚度等于所述光路层220中光路引导层222的厚度、所述第一传感器芯片230的厚度以及所述第一固定胶240的厚度之和。

将所述金线保护胶252的厚度构造为小于或等于所述光路层220的厚度、所述第一传感器芯片230的厚度以及所述第一固定胶240的厚度之和，能够在有效封装所述第一金线250的同时尽可能的降低所述指纹检测装置200的厚度。

当然，针对所述支架251，还可以设计出其它参数，用来直到所述支架251的制备以及安装。例如，如图3所示，在本申请的一些实施例中，所述第一传感器芯片230的靠近所述基板210的焊盘2111(用于电连接所述第一传感器芯片230)一侧和所述支架251之间的间隙d4的宽度大于所述第一传感器芯片230的背离所述基板210的焊盘2111(用于电连接所述第一传感器芯片230)一侧和所述支架251之间的间隙d2，以为所述支架固定胶252预留足够的容纳空间。可选地，所述第一传感器芯片230的靠近所述基板210的焊盘2111一侧和所述支架251之间的间隙d4的宽度可以是1300um或其他数值。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200还包括遮光层260。

其中，所述光路层220包括透镜层221和光路引导层222，所述透镜层221用于将经由所述显示屏上方的人体手指返回的光信号会聚至所述光路引导层222，所述光路引导层222将所述透镜层221会聚的光信号引导至所述第一传感器芯片230，所述遮光层260从所述支架251的上方延伸至所述光路引导层222上方，所述遮光层260和所述透镜层221之间形成有间隙d5，所述遮光层260用于遮挡从所述第一传感器芯片230的入射面之外的其它位置入射的光信号。可选地，所述遮光层260的厚度为10-30um，例如20um。当然，所述遮光层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。

将所述遮光层260构造为从所述支架251的上方延伸至所述光路引导层222的上方，不仅能够有效遮挡从所述第一传感器芯片230的非入射面入射的光信号，还能够尽可能的将所述遮光层260紧密固定至所述光路层220，相应的，能够尽可能的降低所述指纹检测装置200的厚度。

此外，将所述遮光层260构造为从所述支架251的上方延伸至所述光路引导层222的上方，能够避免由于所述遮光层260覆盖所述透镜层221而缩小所述指纹检测装置的图像采集区域。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，所述遮光层260为遮挡胶层，所述第一金线250的弧高位置被所述遮挡胶层覆盖。

将所述第一金线250的弧高位置设计为被所述遮挡胶层覆盖，不仅能够有效遮挡从所述第一传感器芯片230的非入射面入射的光信号，还能够将利用所述第一金线250的金线保护胶支撑所述遮挡胶层，相应的，能够提升所述指纹检测装置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所述遮光层260。其中，滤光片用于来减少指纹感应中的不期望的环境光，以提高所述第一传感器芯片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，所述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，所述滤光片可以包括一个或多个光学过滤器，所述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，所述滤光片可以是直接设计在所述透镜层上的涂层，以避免所述第一传感器芯片230获取的指纹图像中出现牛顿环。可选地，此外，所述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％，从而能够保证所述第一传感器芯片230能够接收到足够的光信号，进而提升指纹识别效果。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，所述第一金线250的金线保护胶252用于支撑所述遮光层260。

换言之，所述金线保护胶252的厚度等于所述光路层220的中的光路引导层222的厚度、所述第一传感器芯片230的厚度以及所述第一固定胶240的厚度之和，使得所述金线保护胶250支撑所述遮光层260。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200还包括第一双面胶层271、膜材层272和第二双面胶层273；其中，所述第一双面胶层271设置在所述遮光层260的上方，所述膜材层272设置在所述第一双面胶层271的上方，所述第二双面胶层273设置在所述膜材层272的上方。

在安装所述指纹检测装置200之前，通过设置所述第一双面胶层271、所述膜材层272和所述第二双面胶层273，能够有效防止在运输过程中损坏所述指纹检测装置200中的光路层220。

图4是图3所示的指纹检测装置200的变形结构的示意性结构图。

如图4所示，所述指纹检测装置200还可包括第二传感器芯片280、第二固定胶281以及第二金线282。

其中，所述基板210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212和所述第一导电层211以形成第二凹槽，所述第二传感器芯片280通过第二固定胶281固定在所述第二凹槽内，所述第二传感器芯片280通过所述第二金线282连接至所述基板210的焊盘2111，以使得所述第二传感器芯片280连接至所述第一传感器芯片230，所述第二传感器芯片280用于配合所述第一传感器芯片230进行屏下指纹识别。可选地，所述第三区域与所述第一区域分别位于所述第二区域的两侧。

通过设置的所述第二传感器芯片280，可以分担所述第一传感器芯片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降低所述指纹检测装置200的厚度。

在本申请的一些实施例中，所述第二传感器芯片280的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间存在间隙d7。可选地，所述第二传感器芯片280的侧壁和所述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，所述第二传感器芯片280的厚度为50-150um，例如60um，所述第二金线282的最大弧高为30-60um，例如40um，所述第二固定胶281的厚度为10-30um，例如15um。当然，可替代地，所述第二传感器芯片280的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间的间隙d7的宽度、所述第二传感器芯片280的厚度、所述第二金线282的最大弧高、或所述第二固定胶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。

通过在所述第二传感器芯片280的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间设计一定的间隙d7，即使所述第二传感器芯片280的制备产品的尺寸与所述第二传感器芯片280的设计尺寸之间存在差异，或者即使所述第二凹槽的实际尺寸和所述第二凹槽的设计尺寸之间存在差异，也不影响所述将所述第二传感器芯片280安装在所述第二凹槽内。

换言之，所述第二传感器芯片280的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间的间隙不仅可以作为所述第二传感器芯片280的尺寸公差和/或作为所述第二凹槽的尺寸公差，也可以作为所述第二传感器芯片280的安装公差，相应的，能够提升所述指纹检测装置200的良率。

需要说明的是，所述指纹检测装置200安装至电子设备时，可以通过额外的柔性电路板连接至所述电子设备的主板上。例如，如图5所示，所述基板210还可以包括基板210的金手指2122，所述基板210的金手指2122用于连接至柔性电路板，相应的，所述基板210通过所述柔性电路板连接至电子设备的主板。

图6是本申请实施例的设置有柔性电路板的指纹检测装置200的示意性结构图。

如图6所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200还可包括柔性电路板290和(Anisotropic Conductive Film，ACF)292，所述柔性电路板290形成有所述柔性电路板290的金手指291；所述柔性电路板290的金手指291通过所述各向异性导电胶膜292电连接至所述基板210的金手指2122。

通过所述各向异性导电胶膜292，能够将所述柔性电路板290的金手指291压合至所述基板210的金手指2122，相当于，可以为所述指纹检测装置200配置不同规格的柔性电路板，使得所述指纹检测装置200更具有通用性，相应的，能够满足不同用户或客户的需求。

如图6所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200还可包括包括各向异性导电胶膜292的保护胶293，所述保护胶293可以位于所述各向异性导电胶膜292的两端，以保护所述各向异性导电胶膜292，进而保护所述柔性电路板290的金手指291和所述基板210的金手指2122。如图6所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200还可以包括图像处理器296，所述图像处理器296设置在所述柔性电路板290的一端。例如，图像处理器296可以为微处理器(Micro Processing Unit，MCU)，用于接收来自所述第一传感器芯片230通过所述柔性电路板290发送的指纹检测信号(例如指纹图像)，并对所述指纹检测信号进行简单的处理。如图6所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200还可以包括设置在所述柔性电路板290的一端的至少一个电容器295，所述至少一个电容器295用于优化(例如滤波处理)所述第一传感器芯片230采集的指纹检测信号。可选地，所述第一传感器芯片230中的每个芯片对应一个或者多个电容器。如图6所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200还可以包括设置在所述柔性电路板290的一端的连接器294，所述连接器294可以用于与外部装置或者所述电子设备的其它部件(例如主板)进行连接，进而实现与所述外部装置的通信或者所述电子设备的其它部件的通信。例如，所述连接器294可以用于连接所述电子设备的处理器，以便于所述电子设备的处理器接收经过所述图像处理器296处理过的指纹检测信号，并基于所述处理过的指纹检测信号进行指纹识别。

应当理解，图3至图6仅为本申请实施例的示例，不应理解为对本申请的限制。

例如，在图3和图4中，以透镜层221作为光路层220中用于会聚光信号的器件，可替代地，所述透镜层221也可以利用光学准直器。所述光学准直器的相关描述可以参照前述内容中对所述指纹检测装置130的光路设计的相关描述。

再如，所述透镜层221可以具有由多个微透镜形成的微透镜阵列，所述光路引导层222可以为挡光层，所述挡光层具有多个微孔并设置在微透镜层221的下方，并且所述微孔与所述微透镜一一对应，所述第一传感器芯片230中的一个或多个光学感应单元对应所述透镜层221中的一个微透镜。可选地，所述光路层220还可以包括其他光学膜层，比如介质层或者钝化层。

上文结合图3至图6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7是本申请实施例的安装有图4所示的指纹检测装置200的电子设备300的示意性结构图。

如图7所示，所述电子设备300包括显示屏、位于所述显示屏下方的中框360、位于所述中框下方的电池370以及位于所述电池下方的电池易拉胶380，其中，所述显示屏由上至下依次包括透明盖板310、显示面板320、缓冲(cushion)层330和铜层340，所述显示屏设置有贯通所述缓冲层330和所述铜层340的开窗。换言之，所述缓冲层330可以设置有贯通所述缓冲层330的第一开窗331，所述铜层340可以设置有贯通所述铜层340的第二开窗341。可选地，所述显示屏可以是采用低温多晶硅技术(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)制成的OLED有机发光面板，其厚度超薄、重量轻、低耗电，可以用于提供较为清晰的影像。所述中框360可以用于承载或支撑所述电子设备300中的各个器件或部件。所述器件或部件包括但不限于电池、摄像头、天线、主板以及所述显示屏。

缓冲层330也可以称为屏幕印刷(screen print)层或压花层，所述屏幕印刷层可以带有图文，所述图文可以用作商标图案等标识。所述缓冲层330可以是用于遮蔽光的黑色片状层或者印刷层。例如，所述缓冲层330可以是由泡棉材料形成层结构。铜层340也可以称为散热层(用作降低所述显示屏的温度)或者防辐射层。所述缓冲层330和所述铜层340可以合成为所述显示屏的后面板，或者所述铜层340称为所述显示屏的后面板。

其中，可以参考图4的附图标记理解所述指纹检测装置200的具体功能和结构。

换言之，所述指纹检测装置200包括基板210、光路层220、第一传感器芯片230、第一固定胶240以及第一金线250。其中，所述基板210由上至下依次包括第一覆盖层212、第一导电层211层212、基材层213、第二导电层214以及第二覆盖层215。可选地，所述光路层220包括透镜层221以及其下方的光路引导层222。可选地，所述指纹检测装置200还可以包括支架251和金线保护胶252。所述指纹检测装置200还可以包括遮光层260。可选地，所述指纹检测装置200还可以包括第二传感器芯片280、第二固定胶281以及第二金线282。

基于上述结构，此处重点针对所述指纹检测装置200的安装方案进行详细说明。需要强调的是，由于所述支架层251、支架固定胶253和所述遮光层260均作为可选层，为便于从安装的角度描述所述指纹检测装置，下文引入一个中间概念(即固定结构)，所述固定结构包括所述支架层251、支架固定胶253和所述遮光层260中的至少一项。所述固定结构设置在所述基板210的上表面且位于所述第一传感器芯片230的侧部，如图7所示，所述固定结构通过第一压敏胶(pressure-sensitive adhesive，PSA)391固定至所述铜层340的下表面的所述开窗(即所述第一开窗331和所述第二开窗341)的周围区域，以使得所述第一传感器芯片230对准所述开窗设置，所述第一传感器芯片用于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并通过所述光路层引导的指纹检测信号，所述指纹检测信号用于检测所述手指的指纹信息。

以所述显示屏为OLED屏为例，所述显示屏可以是软屏也可以是硬屏。当手指放于亮屏的OLED屏上方，手指就会反射OLED屏发出的光，此反射光会穿透OLED屏直到OLED屏下方。位于OLED屏下方的光路层能够用于将漏光中的红外信号成分滤除。由于指纹是一个漫反射体，因此，经由手指反射或漫射形成的光信号在各方向都会存在。所述指纹检测装置200收集OLED屏上方漏下来的光信号，并基于接收到的光信号进行指纹图像的成像。

针对所述指纹检测装置200，光路层220直接设置在第一传感器芯片230的上表面，所述第一传感器芯片230的下表面通过所述第一固定胶240固定在基板210上，能够避免单独为携带有所述光路层220以及所述第一传感器芯片230设置外壳，降低了所述指纹检测装置200的尺寸(例如厚度)。

此外，通过所述第一PSA 391利用所述基板210的固定结构，将所述指纹检测装置200粘贴至所述显示屏的铜层340，相较于将所述指纹检测装置200直接贴合至所述显示屏的显示面板(即OLED层)，不仅能够避免将所述指纹检测装置200贴合至所述显示屏后影响所述显示屏的性能，还能够降低安装所述指纹检测装置200的困难程度，相应的，能够降低所述指纹检测装置200的安装复杂度并提升所述电子设备300的良率。此外，将所述指纹检测装置200粘贴至所述显示屏的铜层340，还能够避免在拆卸所述指纹检测装置200的过程中损坏显示屏，相应的，能够降低所述指纹检测装置200的拆卸复杂度并提升所述电子设备300的良率。另外，当所述显示屏受到按压或者所述电子设备出现跌落或碰撞时，由于所述显示面板320和所述指纹检测装置200之间存在所述缓冲层330和所述铜层340，能够避免所述显示面板320和所述指纹检测装置200发生挤压而影响所述显示面板320和所述指纹检测装置200的性能。

另外，将所述指纹检测装置200粘贴至所述显示屏的铜层340，相较于将所述指纹检测装置200直接贴合至所述显示屏的显示面板320，还能够避免所述开窗的尺寸过大，相应的，能够降低用户从所述显示屏的正面观看所述指纹检测装置200时的可视程度，进而，能够美化所述电子设备300的外观。

如图6所示，在本申请的一些实施例中，所述固定结构和所述第一PSA391的外侧设置有紫外(ultraviolet，UV)固化胶392，以相对所述显示屏固定所述指纹检测装置200。

通过所述UV固化胶392不仅可以将所述指纹检测装置200相对所述显示屏固定，还可以利用所述UV固化胶392的特性，降低安装所述指纹检测装置200的困难程度。

应理解，图7仅为将指纹检测装置200粘贴至电子设备的显示屏的示例，不应理解为对本申请的限制。

例如，在图7中，所述中框380在所述指纹检测装置200的下方形成有第三开窗。换言之，所述指纹检测装置200通过悬挂的方式贴合至所述显示屏的铜层340。例如，所述指纹检测装置200和所述显示屏之间存在间隙。但上述方案仅为一种实现方式，在另一种实现方式中，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200的底部接触所述中框。换言之，所述指纹检测装置200还是通过悬挂的方式贴合至所述显示屏的铜层340，但所述指纹检测装置200和所述显示屏之间不存在间隙。换言之，所述第三凹槽仅用于为所述指纹检测装置200提供容纳位置，而不用于固定所述指纹检测装置200。

假设所述第一覆盖层212的厚度和所述第二覆盖层的厚度均为20um，所述第一导电层211的厚度和所述第二导电层的厚度均为13um，所述基材的厚度为64um，下面结合图3，示例性说明所述指纹检测装置200分别在A-A、B-B、C-C处的厚度。

表1

由表1可知，所述指纹检测装置200在A-A位置处的厚度为193um，在B-B位置处的厚度为232um，以及在C-C位置处的厚度为200um。相当于所述指纹检测装置200的最大厚度为232um，最小厚度为193um。

换言之，通过层叠结构设计所述指纹检测装置200，使得各部件在厚度方向上紧密配合配合(即各部件在厚度方向上紧密配合配合不预留间隙)，基于目前所述中框的厚度，即使保留所述显示屏中的缓冲层330和铜层340，也可以使得所述指纹检测装置200的底部与电池370之间预留至少200um左右的间隙，足以将所述指纹检测装置200设置在所述显示屏和所述电池370之间。

相应的，相对于将所述指纹识别装置200设置在所述电池370之外的其它位置，将所述指纹检测装置200设置在所述显示屏和所述电池370之间，不仅不需要调整所述电子设备300的原有内部结构，还能够提升所述电子设备300的内部空间的利用率。例如，可以增大电池370的体积，并将节省出来的空间用来容纳增大体积后的电池370，相应的，能够在不增加所述电子设备300的体积的情况下增加所述电子设备300的使用寿命和用户体验。

上文结合图7对将指纹检测模组200安装在显示屏的铜层340的方案进行了说明，但本申请实施例不限于此。例如，在其他可替代实施例中，所述指纹检测装置200还可以用于安装并固定在所述中框380上。

图8是本申请实施例的安装有图4所示的指纹检测装置200的电子设备300的另一示意性结构图。其中，可以参考图4的附图标记理解所述指纹检测装置200的具体功能和结构，以及参考图7理解所述电子设备300中各个部件的功能和结构，为避免重复，此处不再对其进行赘述。

如图8所示，所述中框380的上表面向下延伸形成有第三凹槽，所述指纹检测装置200的底部通过第二PSA 393设置在所述第三凹槽内。换言之，所述第三凹槽仅用于为所述指纹检测装置200提供容纳位置，还用于固定所述指纹检测装置200。

如图8所示，在本申请的一些实施例中，所述指纹检测装置200和所述第三凹槽的侧壁之间存在间隙，所述指纹检测装置和所述第三凹槽的侧之间形成的间隙可以用作所述指纹检测装置200的尺寸公差或安装公差，还可以用作所述第三凹槽的尺寸公差。

如图8所示，在本申请的一些实施例中，所述缓冲层330可以设置有贯通所述缓冲层330的第一开窗331，所述铜层340可以设置有贯通所述铜层340的第二开窗341，其中，所述第一开窗331的尺寸小于所述第二开窗341的尺寸，使得所述缓冲层220和所述指纹检测装置200形成缓冲空间。可选地，如图8所示，所述缓冲空间可以设置有缓冲材料396，所述缓冲材料396包括但不限于泡棉。换言之，所述指纹检测装置200的上表面通过所述缓冲材料396抵靠至所述缓冲层330，所述缓冲材料396不仅可以用于避免由于所述指纹检测装置200触碰到所述显示屏而影响所述指纹检测装置200的检测性能，还能够密封绝尘，以保证所述指纹检测装置200的检测性能并提高所述指纹检测装置200的使用寿命。此外，通过所述缓冲材料396还可以降低用户从所述显示屏的正面观看所述指纹检测装置200时的可视程度，进而能够美化所述电子设备300的外观。另外，通过将所述缓冲材料396设置在所述缓冲空间内，能够合理利用电子设备300的内部空间，进而降低所述电子设备的厚度，提高用户体验。

应理解，图7和图8仅为本申请的示例，不应理解为对本申请的限制。

例如，在其他可替代实施例中，所述指纹检测装置还可以同时粘贴至所述显示屏和所述中框。再如，为最大程度利用电子设备的内部空间，所述指纹检测装置300还可以粘贴固定至所述中框380的凹槽的侧面。

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 (22)

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、基材层、第二导电层以及第二覆盖层，所述基板的上表面在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；

光路层、第一传感器芯片、第一固定胶以及第一金线；

其中，所述光路层设置在所述第一传感器芯片的上方，所述基板设置在所述第一传感器芯片的下方，所述第一传感器芯片的下表面通过所述第一固定胶固定至所述第一凹槽内，所述第一传感器芯片通过所述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并通过所述光路层引导的指纹检测信号，所述指纹检测信号用于检测所述手指的指纹信息；

所述指纹检测装置还包括：支架、金线保护胶和遮光层，所述支架设置在所述第一覆盖层的上表面并位于所述第一传感器芯片的外侧，所述金线保护胶用于封装所述第一金线；

其中，所述光路层包括透镜层和光路引导层，所述透镜层位于所述光路引导层的上方，所述透镜层用于将经由所述显示屏上方的人体手指返回的光信号会聚至所述光路引导层，所述光路引导层将所述透镜层会聚的光信号引导至所述第一传感器芯片，所述遮光层设置于所述支架和所述金线保护胶的上表面，所述遮光层从所述支架和所述金线保护胶的上表面延伸至所述光路引导层上表面，并位于所述透镜层的侧面，所述遮光层和所述透镜层之间形成有间隙，所述遮光层用于遮挡从所述第一传感器芯片的入射面之外的其它位置入射的光信号。

2.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一传感器芯片的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间存在间隙。

3.根据权利要求2所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一传感器芯片的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间的间隙的宽度为100-300um。

4.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一覆盖层的厚度和所述第二覆盖层的厚度均为10-30um，所述第一导电层的厚度和所述第二导电层的厚度均为10-20um，所述基材的厚度为40-80um，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。

5.根据权利要求1至4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、第二固定胶以及第二金线；

其中，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通过第二固定胶固定在所述第二凹槽内，所述第二传感器芯片通过所述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。

6.根据权利要求5所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第二传感器芯片的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间存在间隙。

7.根据权利要求6所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第二传感器芯片的侧壁和所述第二凹槽的侧壁之间的间隙的宽度为100-300um。

8.根据权利要求5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。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一传感器芯片和所述支架形成的间隙的宽度大于或等于所述第一传感器芯片的侧壁和所述第一凹槽的侧壁之间形成的间隙的宽度，所述支架的外侧相对所述第一覆盖层的外侧向靠近所述第一传感器芯片的方向延伸预设距离。

10.根据权利要求9所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一传感器芯片和所述支架形成的间隙的宽度为100-400um，所述预设距离为100-400um。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述金线保护胶的厚度小于或等于所述光路层的厚度、所述第一传感器芯片的厚度以及所述第一固定胶的厚度之和，所述金线保护胶包裹所述第一金线，所述金线保护胶用于防止所述第一传感器芯片的焊盘发生腐蚀。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述支架的厚度为40-100um。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述支架为聚对苯二甲酸乙二醇酯胶层；或所述支架通过支架固定胶固定在所述第一覆盖层的上表面并位于所述第一传感器芯片的外侧。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述遮光层为遮挡胶层，所述第一金线的弧高位置被所述遮挡胶层覆盖。

15.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一金线的金线保护胶用于支撑所述遮光层。

16.根据权利要求1至4中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述遮光层的厚度为10-30um。

17.根据权利要求1至4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：

第一双面胶层、膜材层和第二双面胶层；

其中，所述第一双面胶层设置在所述遮光层的上方，所述膜材层设置在所述第一双面胶层的上方，所述第二双面胶层设置在所述膜材层的上方。

18.根据权利要求1至4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：

柔性电路板，所述柔性电路板形成有所述柔性电路板的金手指；

各向异性导电胶膜，所述柔性电路板的金手指通过所述各向异性导电胶膜电连接至所述基板的金手指。

19.根据权利要求1至4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。

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，且其指纹采集区域至少部分位于所述显示屏的显示区域之中。

21.根据权利要求20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。

22.根据权利要求21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第二压敏胶设置在所述第三凹槽内。