一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法及設備與流程

2023-04-30 08:12:01

本發明實施例涉及指紋識別技術，尤其涉及一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法及設備。

背景技術：

目前，在智能終端領域，尤其是觸控顯示設備，由於指紋識別具有高唯一性、高穩定性、高準確性、高安全性、高的可採集性及低成本等優點，使得指紋識別在觸控顯示設備上由「選配」變為「標配」。

目前，市場上較為流行的電容式指紋識別模組，從外形大致可以分為隱藏式和非隱藏式兩大類，ifs(invisiblefingerprintsensor，隱藏式指紋傳感器)有別於傳統的模塊式指紋傳感器，無需在前面板或者後殼上開孔放入指紋模組，而是將指紋模組放置於觸控屏的tp(touchpanel觸控面板)之下。ifs技術的增加並沒有改變智能終端原有設計的id(interactiondesign，互動設計)風格，也無需用戶改變對安卓手機的使用習慣，因此，十分受到市場的青睞。但是，傳統的指紋模組貼合方案並不適用於在柔性屏幕上粘接指紋模組。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法及設備，可以實現在柔性屏上粘接指紋模組。

第一方面，本發明實施例提供了一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法，包括：

在將柔性屏固定於工作檯上時，測量柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的第一高度；

在控制指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的過程中，測量所述指紋模組的下表面相對於所述參考平面的第二高度；

根據所述第一高度和第二高度，確定所述指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差；

若所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方，則調整所述高度差，使所述指紋模組接觸並壓縮所述指紋模組貼附區的上表面的液態膠層，直至所述高度差屬於設定閾值區間。

第二方面，本發明實施例還提供了一種實現柔性屏與指紋模組貼合的設備，該設備包括：第一光學測距儀、第二光學測距儀和控制器；

所述第一光學測距儀與所述控制器電連接，用於在將柔性屏固定於工作檯上時，測量柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的第一高度，發送所述第一高度至所述控制器；

所述第二光學測距儀與所述控制器電連接，用於在控制指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的過程中，測量所述指紋模組的下表面相對於所述參考平面的第二高度，發送所述第二高度至所述控制器；

所述控制器，用於根據所述第一高度和第二高度，確定所述指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差；

以及，若所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方，則通過執行機構調整所述高度差，使所述指紋模組接觸並壓縮所述指紋模組貼附區的上表面的液態膠層，直至所述高度差屬於設定閾值區間。

本發明實施例通過獲取柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的第一高度；以及，獲取指紋模組的下表面相對於該參考平面的第二高度；根據所述第一高度和第二高度，確定所述指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差；若所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方，則調整所述高度差，使所述指紋模組接觸所述指紋模組貼附區的上表面的液態膠層，並壓縮所述液態膠層的厚度至設定厚度區間。本發明實施例精確控制指紋模組與柔性屏上指紋模組貼附區的相對表面的距離，避免採用傳統指紋模組貼合方案可能導致柔性屏受壓損壞的問題，實現指紋模組與柔性屏的粘接。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法的流程圖；

圖2是本發明實施例提供的柔性屏與指紋模組的結構示意圖；

圖3是本發明實施例提供的另一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法的流程圖；

圖4是本發明實施例提供的又一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法的流程圖；

圖5是本發明實施例提供的一種實現柔性屏與指紋模組貼合的設備的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。

在更加詳細地討論示例性實施例之前應當提到的是，一些示例性實施例被描述成作為流程圖描繪的處理或方法。雖然流程圖將各步驟描述成順序的處理，但是其中的許多步驟可以被並行地、並發地或者同時實施。此外，各步驟的順序可以被重新安排。當其操作完成時所述處理可以被終止，但是還可以具有未包括在附圖中的附加步驟。所述處理可以對應於方法、函數、規程、子例程、子程序等等。

圖1為本發明實施例提供的一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法的流程圖，該方法可以由實現柔性屏與指紋模組貼合的設備來執行，該方法包括：

步驟110、在將柔性屏固定於工作檯上時，測量柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的第一高度。

其中，工作檯為用於放置柔性屏的吸附平臺。在工作檯上設有用於固定柔性屏的工裝(也稱治具)。參考平面可以是該工作檯的上表面。可以預先在柔性屏上劃定一個設定形狀的區域(按照需安裝的指紋模組的形狀設置)，該區域用於與指紋模組粘接，稱為指紋模組貼附區。圖2是本發明實施例提供的柔性屏與指紋模組的結構示意圖。其中僅標識出指紋晶片對應的指紋晶片貼附區域。具體標識指紋晶片貼附區域的形式不作限定，可以是以矩形框的方式，並且矩形框的長和寬均稍大於指紋晶片的實際尺寸。以指紋晶片貼附區域為矩形框為例，如圖2所示，在柔性屏210上預先劃定一個矩形區域，作為指紋晶片貼附區域211。

在終端裝配過程中，若將柔性屏組裝至終端後，將具有柔性屏的終端通過該治具固定於工作檯上。可以通過安裝在該治具周圍的第一光學成像儀採集預設的指紋模組貼附區的第一圖像，從而，採用圖像處理算法處理該第一圖像，得到指紋模組貼附區的三維坐標。同時，可以通過安裝在該治具周圍的第一光學測距儀測量柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的高度。可選的，在測量指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的高度之前，清潔柔性屏的表面，避免柔性屏上的雜質影響上述高度測量操作的精度。

可選的，該第一光學測距儀設置於該柔性屏上方，與預設的指紋模組貼附區對應的位置。通過該第一光學測距儀測量柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於工作檯的上表面的高度，記為第一高度。

步驟120、在控制指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的過程中，測量所述指紋模組的下表面相對於所述參考平面的第二高度。

其中，指紋模組包括指紋晶片和柔性電路板(flexibleprintedcircuit，簡稱fpc)。如圖2所示，指紋模組220由指紋晶片221和柔性電路板222通過焊接方式構成。通過該指紋晶片221檢測指紋信息，並通過該柔性電路板222處理檢測到的指紋信息，將指紋信息處理結果發送至終端的處理器，以使終端的處理器根據該處理結果判定是否執行相應的功能，例如，解鎖、指紋支付等。

在控制指紋模組向指紋模組貼附區平移的過程中，優選為在指紋模組與指紋模組貼附區的姿態對應一致時，測量所述指紋模組的下表面相對於所述參考平面的第二高度。其中，預先根據指紋模組貼附區的三維坐標及指紋模組的三維坐標，確定將指紋模組傳輸至指紋模組貼附區的平移軌跡。可以根據該平移軌跡，控制該執行機構沿該傳輸軌跡運行，將指紋模組輸送至指紋模組貼附區的正上方。

示例性的，在指紋模組達到設定工位時，實現柔性屏與指紋模組貼合的設備控制自身的執行機構(用於執行指紋模組拾取及輸送動作)拾取該指紋模組，隨後，該執行機構沿z軸上升設定距離。通過安裝與該設定工位周圍的第二光學成像儀，採集指紋模組的第二圖像，從而，採用圖像處理算法處理該第二圖像，得到指紋模組的三維坐標。同時，可以通過安裝在該工位周圍的第二光學測距儀測量指紋模組的下表面相對於參考平面的高度。可選的，還可以在預設的指紋模組貼附區周圍設置多個第二光學測距儀，實現在指紋模組沿x軸或y軸向所述指紋模組貼附區平移的過程中，測量所述指紋模組的下表面相對於所述參考平面的高度。

可選的，該第二光學測距儀設置於該設定工位周圍，且位於該指紋模組的下方。通過該第二光學測距儀測量指紋模組的下表面相對於工作檯的上表面的高度，記為第二高度。

步驟130、根據所述第一高度和第二高度，確定所述指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差。

將上述第一高度與第二高度的差值的絕對值作為指紋模組的下表面與指紋模組貼附區的上表面的高度差。該高度差用於表示當指紋模組在柔性屏上的投影與指紋模組貼附區重合時，指紋模組的下表面與指紋貼附區的上表面的相對高度。

步驟140、若所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方，則調整所述高度差，使所述指紋模組接觸並壓縮所述指紋模組貼附區的上表面的液態膠層，直至所述高度差屬於設定閾值區間。

其中，所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方的含義是指紋模組與指紋模組貼附區相離，且指紋模組在柔性屏上的投影與指紋模組貼附區重合。

設定閾值區間為設定誤差範圍內的液態膠層的厚度值。液態膠層的厚度值可以根據實際需要設定。可以理解的是，採用不同液態膠生成的液態膠層的厚度值可以不同，並且，不同承壓能力的柔性屏的液態膠層的厚度值也可以不同。

示例性的，在指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方時，實現柔性屏與指紋模組貼合的設備控制自身的執行機構沿z軸下降。其下降行程為指紋模組的下表面與指紋模組貼附區的上表面的高度差與對應的液態膠層的厚度值的差值。在該執行機構下降的過程中，指紋模組逐漸靠近指紋模組貼附區，實現接觸並壓縮該指紋模組貼附區的上表面的液態膠層。在該執行機構的下降行程達到該高度差與對應的液態膠層的厚度值的差值時，控制該執行機構停止下降，並釋放指紋模組，從而，實現將指紋模組粘接在指紋模組貼附區。

本實施例的技術方案，通過獲取柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的第一高度；以及，獲取指紋模組的下表面相對於該參考平面的第二高度；根據所述第一高度和第二高度，確定所述指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差；若所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方，則調整所述高度差，使所述指紋模組接觸所述指紋模組貼附區的上表面的液態膠層，並壓縮所述液態膠層的厚度至設定厚度區間。本發明實施例精確控制指紋模組與柔性屏上指紋模組貼附區的相對表面的距離，避免採用傳統指紋模組貼合方案可能導致柔性屏受壓損壞的問題，實現指紋模組與柔性屏的粘接。

圖3是本發明實施例提供的另一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法的流程圖。該方法包括：

步驟310、在將柔性屏固定於工作檯上時，獲取柔性屏中指紋模組貼附區的第一圖像，根據所述第一圖像確定所述指紋模組貼附區的第一輪廓坐標。

在將柔性屏固定在工作檯後，可以通過第一光學成像儀拍攝柔性屏中指紋模組貼附區的第一圖像。其中，第一光學成像儀包括ccd模塊。該第一光學成像儀設置於該柔性屏上方，與預設的指紋模組貼附區對應的位置。

該第一光學成像儀將該第一圖像發送至實現柔性屏與指紋模組貼合的設備的控制器。該控制器採用內置的圖像處理程序處理該第一圖像，得到指紋模組貼附區的三維坐標。根據該指紋模組貼附區的三維坐標確定第一輪廓坐標。

步驟320、獲取指紋模組的第二圖像，根據所述第二圖像確定所述指紋模組的第二輪廓坐標。

示例性的，可以在控制該執行機構拾取該指紋模組後，控制設置於設定工位周圍的第二光學成像儀拍攝給指紋模組的第二圖像。其中，第二光學成像儀包括ccd模塊。該第二光學成像儀位於指紋模組的下方，所拍攝的是指紋模組的下表面。該第二光學成像儀將該第二圖像發送至實現柔性屏與指紋模組貼合的設備的控制器。該控制器採用內置的圖像處理程序處理該第二圖像，得到指紋模組的三維坐標。根據該指紋模組的三維坐標確定第二輪廓坐標。

步驟330、根據所述第一輪廓坐標及第二輪廓坐標生成所述指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的平移軌跡。

根據第一輪廓坐標及第二輪廓坐標確定指紋模組與指紋模組貼附區是否對應一致。其中，對應一致可以是指紋模組中指紋晶片與fpc的位置關係與指紋模組貼附區中指紋晶片貼附區域與fpc安裝槽的位置關係一致，且指紋晶片及指紋模組貼附區與坐標軸的夾角一致。例如，若指紋模組貼附區中指紋晶片貼附區域與fpc安裝槽的位置為豎直排布，則為確保指紋模組與柔性屏的正確貼合，將指紋模組中指紋晶片與fpc的位置關係調整為豎直排布。

在指紋模組與指紋模組貼附區對應一致時，根據指紋晶片貼附區域的坐標與指紋模組中指紋晶片的坐標的偏差，生成指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的平移軌跡。其中，該偏差可以是幾何中心點的坐標偏差，還可以是端點的坐標偏差。控制器根據該平移軌跡控制執行機構運行，以使指紋模組向所述指紋模組貼附區平移。

步驟340、測量柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的第一高度。

步驟350、在控制指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的過程中，測量所述指紋模組的下表面相對於所述參考平面的第二高度。

步驟360、根據所述第一高度和第二高度，確定所述指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差。

步驟370、若所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方，則調整所述高度差，使所述指紋模組接觸並壓縮所述指紋模組貼附區的上表面的液態膠層，直至所述高度差屬於設定閾值區間。

本實施例的技術方案，通過獲取指紋模組貼附區的第一輪廓坐標及指紋模組的第二輪廓坐標，生成所述指紋模組向指紋模組貼附區平移的平移軌跡，從而，控制指紋模組沿該平移軌跡向指紋模組貼附區平移，在避免採用傳統指紋模組貼合方案可能導致柔性屏受壓損壞的問題，實現指紋模組與柔性屏的粘接的同時，可以精確的控制各個指紋模組的傳輸軌跡。

圖4是本發明實施例提供的又一種實現柔性屏與指紋模組貼合的方法的流程圖。該方法包括：

步驟400、在將柔性屏固定於工作檯上時，確定所述指紋模組貼附區的第一輪廓坐標，並測量柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的第一高度。

步驟410、對所述指紋模組貼附區中指紋晶片貼附區域塗覆光學膠，在所述指紋晶片貼附區域的表面形成具有設定形狀的光學膠層。

液態膠可以為透明的光學膠，在實現粘接指紋模組與指紋模組貼附區的功能的同時，還可以起到緩衝作用，卸掉指紋模組可能作用於柔性屏的輕微壓力。在指紋模組貼附區中指紋晶片貼附區域塗覆光學膠。可選的，採用點膠的方式對指紋晶片貼附區域塗覆光學膠，各個點膠位置的光學膠呈柱狀。並且，各個點膠位置的光學膠在指紋晶片貼附區域的表面形成具有設定形狀的光學膠層。可選的，為了避免溢膠，光學膠層的形狀為非閉合形狀。該非閉合形狀包括米字型、十字型或y字型等。

步驟420、獲取指紋模組的第二圖像，根據所述第二圖像確定所述指紋模組的第二輪廓坐標。

步驟430、根據第一輪廓坐標和第二輪廓坐標判斷指紋模組與指紋模組貼附區的姿態是否對應一致，若是，則執行步驟450，否則，執行步驟440。

其中，該指紋模組的姿態包括：指紋模組中指紋晶片與柔性電路板的位置關係，以及指紋晶片與坐標軸的夾角。指紋模組貼附區的姿態包括指紋晶片貼附區域與fpc安裝槽的位置關係，以及，指紋晶片貼附區域與坐標軸的夾角。

步驟440、調整所述指紋模組的姿態，使所述指紋模組與所述指紋模組貼附區的姿態對應一致。在指紋模組與所述指紋模組貼附區的姿態對應一致時，執行步驟450。

步驟450、根據所述指紋模組中指紋晶片的端點坐標及所述指紋模組貼附區中指紋晶片貼附區域的端點坐標的偏差，確定所述指紋模組的平移軌跡。

可以分別根據指紋晶片的端點坐標及指紋晶片貼附區域的端點坐標中x分量，y分量的偏差，確定指紋晶片與指紋晶片貼附區的相對位置，從而，計算出為達到將指紋模組輸送至指紋模組貼附區上方的目的，執行機構分別在x軸和y軸上的位移，進而，確定指紋模組的平移軌跡。

步驟460、按照所述平移軌跡調整所述指紋模組，使所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方。

步驟470、在控制指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的過程中，測量所述指紋模組的下表面相對於所述參考平面的第二高度。

步驟480、根據所述第一高度和第二高度，確定所述指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差。

步驟490、調整所述高度差，使所述指紋模組接觸並壓縮所述指紋模組貼附區的上表面的液態膠層，直至所述高度差屬於設定閾值區間。

控制執行機構沿z軸下降，以帶動指紋模組靠近指紋模組貼附區。在指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差屬於設定閾值區間時，控制該執行機構停止下降，並釋放指紋模組。通過將該光學膠層進行常溫固化或低溫固化的方式粘接柔性屏和指紋模組，其中，常溫固化的溫度是5～40℃，低溫固化的溫度是40～60℃。可以理解的是，固化溫度根據柔性屏不同而有所差別，可以根據實際需要進行設置。

本實施例的技術方案，通過在指紋晶片貼附區域的表面形成非閉合形狀的光學膠層，實現粘接指紋模組與指紋模組貼附區的功能的同時，可以避免溢膠。

本發明實施例還提供一種實現柔性屏與指紋模組貼合的設備。圖5是本發明實施例提供的一種實現柔性屏與指紋模組貼合的設備的結構示意圖。該設備可以執行本發明實施例提供的實現柔性屏與指紋模組貼合的方法。該設備包括：第一光學測距儀510、第二光學測距儀550和控制器530；

所述第一光學測距儀510與所述控制器530電連接，用於在將柔性屏固定於工作檯上時，測量柔性屏中預設的指紋模組貼附區的上表面相對於參考平面的第一高度，發送所述第一高度至所述控制器530；

所述第二光學測距儀550與所述控制器530電連接，用於在控制指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的過程中，測量所述指紋模組的下表面相對於所述參考平面的第二高度，發送所述第二高度至所述控制器530；

所述控制器530，用於根據所述第一高度和第二高度，確定所述指紋模組的下表面與所述指紋模組貼附區的上表面的高度差；

以及，若所述指紋模組懸空於所述指紋模組貼附區的正上方，則通過執行機構調整所述高度差，使所述指紋模組接觸並壓縮所述指紋模組貼附區的上表面的液態膠層，直至所述高度差屬於設定閾值區間。

本實施例的技術方案提供一種實現柔性屏與指紋模組貼合的設備，精確控制指紋模組與柔性屏上指紋模組貼附區的相對表面的距離，避免採用傳統指紋模組貼合方案可能導致柔性屏受壓損壞的問題，實現指紋模組與柔性屏的粘接。

在上述技術方案的基礎上，該設備還包括：

第一光學成像儀520，與所述控制器530電連接，用於在將柔性屏固定於工作檯上時，獲取柔性屏中指紋模組貼附區的第一圖像；

第二光學成像儀540，與所述控制器530電連接，用於獲取指紋模組的第二圖像，根據所述第二圖像確定所述指紋模組的第二輪廓坐標；

所述控制器530，還用於在控制指紋模組向所述指紋模組貼附區平移之前，根據所述第一輪廓坐標及第二輪廓坐標生成所述指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的平移軌跡。

在上述技術方案的基礎上，所述控制器530還用於：

在根據所述第一輪廓坐標及第二輪廓坐標生成所述指紋模組向所述指紋模組貼附區平移的平移軌跡之前，根據所述第一輪廓坐標和第二輪廓坐標判斷所述指紋模組與所述指紋模組貼附區的姿態是否對應一致；

在對應一致時，根據所述指紋模組中指紋晶片的端點坐標及所述指紋模組貼附區中指紋晶片貼附區域的端點坐標的偏差，確定所述指紋模組的平移軌跡。

在上述技術方案的基礎上，所述執行機構包括機械臂(未畫出)，所述機械臂設有吸嘴560，通過所述吸嘴560拾取指紋模組。

注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限於這裡所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護範圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限於以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的範圍由所附的權利要求範圍決定。