【技術領域】

本發明涉及指紋識別技術領域，具體涉及一種電子器件及電子產品。

背景技術：

隨著指紋識別技術的發展，使其廣泛應用于電子產品中，如手機、平板電腦、門禁系統中，以簡化解鎖或交易支付等操作，并且安全性高。

指紋識別技術常采用電容式指紋識別模組，其在硅基底上制作多個指紋電極，每個指紋電極作為電容的極板，手指則作為電容的另一個極板，利用手指紋線的脊和谷與相對的指紋電極之間的電容差，生成指紋圖案。目前，采用電容式指紋識別模組的電子產品中，電容式指紋識別模組設置于電子產品的非顯示區域，也即額外開孔以容置所述電容式指紋識別模組，屏占比有限。

然而，隨著產品的發展以及消費需求，進一步提高顯示區域的屏占率成為熱門發展趨勢，現有的電子產品無法滿足產品的發展需求。

技術實現要素：

為克服現有的技術問題，本發明提供一種電子器件及電子產品。

本發明為解決上述技術問題的一技術方案是提供一種電子器件，包括顯示模組和指紋識別模組，所述顯示模組包括相對的第一側面和第二側面，所述第一側面為顯示面，第一側面包括顯示區域和非顯示區域，所述指紋識別模組為超聲波指紋識別模組，該指紋識別模組位于所述顯示模組的第二側面，且部分或全部對應于第一側面的顯示區域。

優選地，所述指紋識別模組包括基板以及通過原位極化的方式形成于基板上的壓電材料層。

優選地，所述壓電材料層的材料為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚-γ-甲基-l-谷氨酸酯、聚碳酸酯或者聚偏氟乙烯共聚物。

優選地，所述壓電材料層的厚度小于30μm。

優選地，所述壓電材料層的壓電常數d33為20-35pc/n。

優選地，所述顯示模組為oled顯示模組、led顯示模組、micro-led顯示模組或lcd顯示模組。

優選地，所述指紋識別模組包括兩個壓電材料層，兩個所述壓電材料層分別為信號發射層和信號接收層，且設置在基板的同側或異側；所述信號發射層用于發出超聲波信號，所述信號接收層用于接收返回的超聲波信號。

優選地，所述信號接收層的一側設有電極，所述信號發射層的兩側均設有電極。

優選地，所述指紋識別模組包括一個位于基板上的壓電材料層，該壓電材料層的兩側均設有電極，用于發出超聲波信號和接收返回的超聲波信號。

本發明還提供一種電子產品，其包括上述的電子器件。

相對于現有技術，本發明所提供的電子器件，包括顯示模組和指紋識別模組，所述指紋識別模組為超聲波指紋識別模組，且部分或全部對應于顯示模組的顯示區域。首先，超聲波指紋識別模組是通過發出超聲波信號，并接收到達手指后返回的超聲波信號，利用手指紋線的脊和谷所返回的超聲波信號的差異，從而生成指紋圖案，其無需設置專用按鈕，也即可以部分或全部對應于顯示模組的顯示區域，可以有效提高屏占比，實現電子產品的全屏設計；并且，超聲波指紋識別模組不受油、污、水的干擾，從而保證更好更可靠的用戶體驗。

本發明還提供一種電子產品，其包括上述電子器件，能實現全屏設計，滿足產品需求。

【附圖說明】

圖1是本發明所提供的電子器件的結構示意圖。

圖2是本發明實施例一所提供的電子器件沿圖1中i-i方向的部分剖視示意圖。

圖3是圖2中a部的放大示意圖。

圖4是本發明實施例一所提供電子器件中指紋識別模組的第一種實施方式的結構示意圖。

圖5是本發明實施例一所提供電子器件中指紋識別模組的第二種實施方式的結構示意圖。

圖6是本發明實施例一所提供電子器件中指紋識別模組的第三種實施方式的結構示意圖。

圖7是本發明實施例二所提供的電子器件沿圖1中i-i方向的部分剖視示意圖。

圖8是圖7中b部的放大示意圖。

圖9是本發明實施例三所提供的電子器件沿圖1中i-i方向的部分剖視示意圖。

圖10是圖9中c部的放大示意圖。

圖11是本發明實施例三所提供電子器件中指紋識別模組的第一種實施方式的結構示意圖。

圖12是本發明實施例三所提供電子器件中指紋識別模組的第二種實施方式的結構示意圖。

圖13是本發明實施例四所提供的電子器件沿圖1中i-i方向的部分剖視示意圖。

圖14是本發明實施例五所提供的電子器件沿圖1中i-i方向的部分剖視示意圖。

圖15是圖14中d部的放大示意圖。

【具體實施方式】

為了使本發明的目的，技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例一

如圖1所示，一種電子器件1，包括顯示模組10，所述顯示模組10包括第一側面101，所述第一側面101為顯示面，第一側面101包括顯示區域111和非顯示區域112。請一并參閱圖2，所述顯示模組10還包括與第一側面101相對的第二側面102，所述電子器件1還包括指紋識別模組20，該指紋識別模組20位于所述顯示模組10的第二側面102，且部分或全部對應于第一側面101的顯示區域111。所述指紋識別模組20為超聲波指紋識別模組。

首先，現有技術中采用電容式指紋識別模組，需要手指直接接觸從而能作為電容的另一個極板，因而必須單獨設置一個區域用于容置電容式指紋識別模組，并暴露在電子產品上。而本發明所采用的超聲波指紋識別模組是通過發出超聲波信號，并接收到達手指后返回的超聲波信號，利用手指紋線的脊和谷所返回的超聲波信號的差異，從而生成指紋圖案。也即無需手指與超聲波指紋識別模組直接接觸，其無需設置專用按鈕，也即可以部分或全部對應于顯示模組的顯示區域，可以有效提高屏占比，實現電子產品的全屏設計。

并且，超聲波信號具有穿透性，超聲波指紋識別模組不受油、污、水的干擾，從而保證更好更可靠的用戶體驗。此外，現有的顯示模組是具有觸控功能的，也就是完成指紋識別解鎖之后，任何人都可以進行使用，存在安全性隱患；本發明所提供的電子器件，由于指紋識別模組20部分或全部對應于顯示區域，因而可以在用戶使用過程中進行指紋識別，以判斷該用戶是否擁有使用權限，有效提高安全性。

所述顯示模組10可以是oled顯示模組、led顯示模組、micro-led顯示模組或lcd顯示模組。其中micro-led顯示模組具有微型化、薄膜化、陣列化的優點，其體積約為led顯示模組的1％；且每一個像素都能定址、單獨驅動發光；此外micro-led顯示模組的能耗低、亮度和分辨率高。在該實施例中所示出的為lcd顯示模組，其包括依次設置的觸控面板11、顯示基板12和液晶層13，觸控面板11遠離顯示基板12或液晶層13的一側即為顯示面。

請一并參閱圖3，所述指紋識別模組20包括基板22和壓電材料層。所述基板22用于承載所述壓電材料層，并直接或間接為壓電材料層提供電信號，以及接收壓電材料層產生的電信號。一般來說，所述基板22為tft基板，tft基板指的是設置有tft的基材，一般來說tft為陣列設置，基材為玻璃基材。當所述基板22施加電信號時，所述壓電材料層由于逆壓電效應產生超聲波信號；當壓電材料層接收到返回的超聲波信號時，由于壓電效應產生電信號，從而能形成指紋圖案。

所述壓電材料層的材料為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚-γ-甲基-l-谷氨酸酯、聚碳酸酯或者聚偏氟乙烯共聚物，具有優良的壓電效應。優選地，在本發明的一些實施例中，所述壓電材料層的材料選用聚偏氟乙烯的共聚物為聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物，為了獲得壓電效應較好的壓電層120，所述聚偏氟乙烯與三氟乙烯的質量比的范圍是(60-95)：(5-30)，優選地，其質量比的范圍是(75-86)：(15-25)，進一步優選地，其質量比為80：20，所述聚偏氟乙烯和三氟乙烯共聚物較單獨選用聚偏氟乙烯可降低成本，且其還具有較好的壓電效應。

在該實施例中，所述指紋識別模組20包括兩個位于基板22相對兩側的壓電材料層，兩個所述壓電材料層分別為信號發射層23和信號接收層21，所述信號發射層23用于發出超聲波信號，所述信號接收層21用于接收返回的超聲波信號。

所述信號接收層21可以是位于基板22靠近所述顯示模組10一側，也可以是位于基板22遠離所述顯示模組10一側。所述信號發射層23發出的超聲波信號到達手指表面，經反射后返回被所述信號接收層21接收，由于手指脊和谷的區別，反射后所返回的超聲波信號強度不同，從而形成相應的指紋圖案。具體的，對于手指的脊的位置，到達手指表面的超聲波信號大部分能透過手指，反射后所返回的超聲波信號強度??；對于手指的谷的位置，由于手指表面與顯示面之間存在空氣，經由信號發射層23發出的超聲波信號大部分會被反射，反射后所返回的超聲波信號強度大。

較優的是，所述信號接收層21位于基板22靠近所述顯示模組10一側，能更好的接收返回的超聲波信號，提高指紋識別的精確度。

如圖3中所示，所述信號接收層21的一側設有電極，即第一接收電極211；所述信號發射層23的兩側均設有電極，即第一發出電極231和第二發出電極232。所述第一發出電極231和第二發出電極232用于向信號發射層23施加驅動電壓，驅動電壓為80-120v；所述第一接收電極211用于感應信號接收層21所產生電信號，其感應精度為1-4mv。在一些實施例中，所述信號接收層21的兩側均設有電極。

優選的，所述壓電材料層是通過原位極化的方式形成于所述基板22上。原位極化指的是將壓電材料原位形成于所述基板22上，并進行極化，其包括但不限于一般常見的鍍膜方式形成，如化學氣相沉積法，物理氣相沉積法，浸涂，涂覆等等。首先，采用原位極化的方式能避免對基板22造成損傷，良率高產品質量好。其次，所形成的壓電材料層厚度小，其厚度小于30μm，能更好的符合產品輕薄化的需求；其中更好的是采用等離子體極化(具體可參見申請號為201710108374.9的中國專利申請)或x射線極化(具體可參見申請號為201611222575.3的中國專利申請)的方式形成所述壓電材料層，其厚度能進一步降低至9μm以下。再有，所形成的壓電材料層壓電常數d33高，較高的壓電常數d33能更好的保證信號產生的準確性，即有效提高所形成的指紋圖案的精確度，其壓電常數d33可以達到20-35pc/n。此外，由于將指紋識別模組20設置在顯示模組10的第二側面102，其發出或接收的超聲波信號均需穿過顯示模組10，一般來說還可能需要穿過用于保護的玻璃蓋板(圖未示)等，因此如果壓電材料層的穿透性不好，極大的影響其識別的準確性；由于壓電材料層是通過原位極化的方式形成的，使得本發明中的超聲波指紋識別模組具有優良的穿透性，可穿透厚度為300-1100μm；因此可以相應的增加保護的玻璃蓋板厚度，以有效延長所述電子器件1的使用壽命。

在該實施例中還提供所述指紋識別模組20的三種實施方式。

第一種實施方式

請參閱圖4，所述指紋識別模組20還包括電路板27，所述基板22上設有第一基板線路221和第二基板線路222，所述第一基板線路221和第二基板線路222電性導通，所述電路板27與第二基板線路222電性導通。所述信號接收層221所形成的電信號沿第一基板線路221、第二基板線路222、電路板27的順序進行傳輸，通過分析電信號即可得到所需的指紋圖像。一般來說，所述電路板27還可設置輸出信號電路28，將電信號傳輸至一信號處理器(圖未示)。所述電路板27一般選用柔性電路板(fpc，flexibleprintedcircuit)?？梢岳斫猓鲭娦盘栆部梢灾苯油ㄟ^引線進行傳輸。

第二種實施方式

請參閱圖5，在第二種實施方式中與第一種實施方式的區別在于：所述第二基板線路222與所述輸出信號電路28位于基板22相對的兩側。因此，可以在不同的產品需求，具體的是指不同的電路引線需求下，進行相應的選擇設置方式。如圖中所示，電路板27可以是繞過所述基板22設置，當然還可以是通過穿孔等其他方式實現。在該實施方式中，優選的，所述指紋識別模組20還包括承載層26，用于承載指紋識別模組20的其他元件。

第三種實施方式

請參閱圖6，在第三種實施方式中與第二種實施方式的區別在于：所述基板22為tft基板，即所述基板22包括由多個薄膜晶體管形成的第一基板線路221，一般來說多個薄膜晶體管呈陣列狀分布，也就是相當于多個像素點，分別感應各個位置的電信號。

實施例二

請一并參閱圖1、圖7和圖8，一種電子器件1，該實施例與實施例一的區別在于：所述信號發射層23和信號接收層21設置在基板的同側。其中優選的是，所述信號接收層21與所述顯示模組10之間的距離小于所述信號發射層23與所述顯示模組10之間的距離，也就是信號發射層23相較于所述信號接收層21更為靠近所述基板23。能更好的接收返回的超聲波信號，提高指紋識別的精確度。

實施例三

請一并參閱圖1、圖9，一種電子器件1，該實施例與實施例一的區別在于：所述指紋識別模組20包括一個位于基板22上的壓電材料層，該壓電材料層即為信號傳輸層24，信號傳輸層24用于發出超聲波信號和接收返回的超聲波信號。請一并參閱圖10，所述信號傳輸層24的兩側均設有電極，即第一傳輸電極241和第二傳輸電極242。

在該實施例中僅設置一壓電材料層，能進一步減小所述指紋識別模組20的厚度，也就能進一步減小所述電子器件1的厚度。當僅設置一壓電材料層時，可以通過分時控制的方式，即分時段發出超聲波信號和接收超聲波信號，即可實現指紋識別功能；或者也可以同時控制，即同時發出超聲波信號和接收超聲波信號，可以理解此時返回的超聲波信號在返回過程中會與所發出的超聲波信號之間發生干涉或衍射等，需要對最終接收的超聲波信號的強度和/或波形進行分析，從而實現指紋識別功能。因此相較而言，分時控制本身較為復雜，但是在分析所接收的超聲波信號的較為簡單，可以根據實際情況進行選擇即可。

在該實施例中還提供所述指紋識別模組20的兩種實施方式。

第一種實施方式

請參閱圖11，所述指紋識別模組20還包括電路板27，所述基板22上設有第一基板線路221和第二基板線路222，所述第一基板線路221和第二基板線路222電性導通，所述電路板27與第二基板線路222電性導通。所述信號接收層221所形成的電信號沿第一基板線路221、第二基板線路222、電路板27的順序進行傳輸，通過分析電信號即可得到所需的指紋圖像。一般來說，所述電路板27還可設置輸出信號電路28，將電信號傳輸至一信號處理器(圖未示)。所述電路板27一般選用柔性電路板(fpc，flexibleprintedcircuit)?？梢岳斫?，所述電信號也可以直接通過引線進行傳輸。

第二種實施方式

請參閱圖12，在第三種實施方式中與第二種實施方式的區別在于：所述基板22為tft基板，即所述基板22包括由多個薄膜晶體管形成的第一基板線路221，一般來說多個薄膜晶體管呈陣列狀分布，也就是相當于多個像素點，分別感應各個位置的電信號。

此外，當然也可以使所述第二基板線路222與所述輸出信號電路28位于基板22相對的兩側，其具體可參照實施例一中的第二種實施方式，在此不再贅述。

實施例四

請一并參閱圖1和圖13，一種電子器件1，該實施例與實施例一的區別在于：所述顯示模組10為oled顯示模組，其包括觸控面板11和有機電致發光層16。

壓電材料層為高分子薄膜，具體的為聚偏氟乙烯薄膜或者聚偏氟乙烯共聚物薄膜。在實施例一中，采用led顯示模組或lcd顯示模組，其顯示基板12常采用玻璃，因此壓電材料層的聲阻抗值與顯示基板12的聲阻抗值差別較大，信號傳輸時損耗較高；而在該實施例中，oled顯示模組中有機電致發光層16采用的有機材料，壓電材料層的聲阻抗值與有機電致發光層16的聲阻抗值接近，即差別較小，這樣可以有效降低信號傳輸時的損耗，尤其是在需要經過多個界面時，能很好的降低損耗。因此，采用oled顯示模組的電子器件1的指紋識別精確度更好。

其中，oled顯示模組可以是amoled顯示模組或pmoled顯示模組。

實施例五

請一并參閱圖1、圖14和圖15，一種電子器件1，該實施例與實施例一的區別在于：所述指紋識別模組20還包括反射層29，所述反射層29用以將所述壓電材料層發出的超聲波信號反射回到壓電材料層。在該實施例中以壓電材料層包括信號發射層23和信號接收層21為例，可以理解，所述超聲波信號沿著所述信號發射層23的一側發出，所述反射層29可以如圖14和圖15種所示，所述發射層29設置在所述信號發射層23遠離發射信號的一側；和/或所述發射層29設置在所述信號發射層23與發射信號的一側相鄰的一側(圖未示)。所述反射層29用以重新反射超聲波信號或者是增強超聲波信號，用以提高所述超聲波指紋識別模組20的靈敏度。

可以理解，當壓電材料層包括信號傳輸層24時，所述發射層29設置在所信號傳輸層24遠離發射信號的一側；和/或所述發射層29設置在所述信號傳輸層24與發射信號的一側相鄰的一側。

實施例六

一種電子產品(圖未示)，其包括上述的電子器件1，即包括實施例一、二、三、四所提供的電子器件1。所述電子產品可以是手機、平板電腦、門禁系統等等。首先，該電子產品能實現全屏設計，滿足產品需求。其次，能提供更好更可靠的用戶體驗。此外，該電子產品安全性好。

與現有技術相比，本發明所提供的一種電子器件，包括顯示模組和指紋識別模組，所述顯示模組包括相對的第一側面和第二側面，所述第一側面為顯示面，第一側面包括顯示區域和非顯示區域，所述指紋識別模組為超聲波指紋識別模組，該指紋識別模組位于所述顯示模組的第二側面，且部分或全部對應于第一側面的顯示區域。首先，超聲波指紋識別模組是通過發出超聲波信號，并接收到達手指后返回的超聲波信號，利用手指紋線的脊和谷所返回的超聲波信號的差異，從而生成指紋圖案，其無需設置專用按鈕，也即可以部分或全部對應于顯示模組的顯示區域，可以有效提高屏占比，實現電子產品的全屏設計；并且，超聲波指紋識別模組不受油、污、水的干擾，從而保證更好更可靠的用戶體驗。

進一步的是，所述指紋識別模組包括基板以及通過原位極化的方式形成于基板上的壓電材料層。首先，采用原位極化的方式能避免對基板造成損傷，良率高產品質量好。其次，所形成的壓電材料層厚度小，能更好的符合產品輕薄化的需求；再有，所形成的壓電材料層壓電常數d33高，較高的壓電常數d33能更好的信號的準確性，即有效提高所形成的指紋圖案的精確度，使得本發明中的超聲波指紋識別模組具有優良的穿透性，可穿透厚度為300-1100μm。

進一步的是，所述壓電材料層的材料為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚-γ-甲基-l-谷氨酸酯、聚碳酸酯或者聚偏氟乙烯共聚物，具有優良的壓電效應。

進一步的是，所述壓電材料層的厚度小于30μm，能很好的符合產品輕薄化的需求。

進一步的是，所述壓電材料層的壓電常數d33為20-35pc/n，能很好的保證信號產生的準確性，即有效提高所形成的指紋圖案的精確度。

進一步的是，所述顯示模組為oled顯示模組、led顯示模組、micro-led顯示模組或lcd顯示模組。其中，較優的是oled顯示模組或micro-led顯示模組；oled顯示模組可以有效降低信號傳輸時的損耗，尤其是在需要經過多個界面時，能很好的降低損耗；micro-led顯示模組具有微型化、薄膜化、陣列化的優點，其體積約為led顯示模組的1％；且每一個像素都能定址、單獨驅動發光；此外micro-led顯示模組的能耗低、亮度和分辨率高。

進一步的是，所述指紋識別模組包括兩個壓電材料層，兩個所述壓電材料層分別為信號發射層和信號接收層，且設置在基板的同側或異側；所述信號發射層用于發出超聲波信號，所述信號接收層用于接收返回的超聲波信號。兩個壓電材料層分別用于發出超聲波信號和接收超聲波信號，獨立性好互不干擾，超聲波信號的產生、接收以及接收后的分析均較為簡單方便。進一步的是，所述信號接收層的一側設有電極，所述信號發射層的兩側均設有電極。

進一步的是，所述指紋識別模組包括一個位于基板上的壓電材料層，該壓電材料層的兩側均設有電極，用于發出超聲波信號和接收返回的超聲波信號。由于僅設置一壓電材料層，能進一步減小所述指紋識別模組的厚度，也就能進一步減小所述電子器件的厚度。

本發明還提供一種電子產品，其包括上述的電子器件。該電子產品能實現全屏設計，滿足產品需求。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的原則之內所作的任何修改，等同替換和改進等均應包含本發明的保護范圍之內。