電子設備的制造方法
專利名稱:電子設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電子設備。所述電子設備包括保護蓋板和電容式指紋感測芯片。所述保護蓋板包括第一表面和與第一表面相對的第二表面。所述電容式指紋感測芯片通過粘貼或壓印的方式附著在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片用于感測用戶從保護蓋板的第一表面輸入的指紋信息。所述電子設備較穩(wěn)固，且感測靈敏度較高。
【專利說明】電子設備
[0001 ] 本申請是申請日為2016年2月24日申請?zhí)枮?01620140590.2、實用新型名稱為“電子設備、移動終端、以及電子設備的制造方法”的中國專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本實用新型涉及指紋感測技術領域，尤其涉及一種具有指紋感測功能的電子設備。
【背景技術】
[0003]指紋傳感器件成為越來越多的電子設備(如手機)的標配，目前，放置于電子設備正面的指紋傳感器件，通常采用在電子設備的保護蓋板上進行開孔，將指紋傳感器件與控制按鍵(又稱= Home鍵)結(jié)合在一起，安置在所述開孔中，然，如此設計對于市面上那些在保護蓋板上不開通孔、而是采用虛擬控制按鍵(又稱:觸摸按鍵)的電子設備來講并不適用。
[0004]相應地，在電子設備的保護蓋板上不開通孔而安置指紋傳感器件于保護蓋板下方(即，電子設備的內(nèi)部)的市場需求強烈。然，在保護蓋板下方安置指紋傳感器件的方案使得指紋傳感器件的感測信號變得較弱，導致指紋感測不夠靈敏。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種在保護蓋板下設置指紋傳感器件、且指紋感測靈敏度較高的電子設備。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0007]—種電子設備，包括:
[0008]保護蓋板，包括第一表面和與第一表面相對的第二表面;和
[0009]電容式指紋感測芯片，通過粘貼或壓印的方式附著在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片用于感測用戶從保護蓋板的第一表面輸入的指紋信息。
[0010]可選地，所述保護蓋板的第一表面上設置有凹槽，所述凹槽部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片。
[0011]可選地，所述保護蓋板的第二表面上設置有凹槽，所述凹槽部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片。
[0012]可選地，所述電子設備進一步包括顏色層，所述顏色層設置在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片粘貼或壓印在所述顏色層上。
[0013]可選地，所述電子設備進一步包括指示層，所述指示層設置在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片粘貼或壓印在所述指示層上，所述指示層用于指示所述電容式指紋感測芯片所在的位置。
[0014]可選地，所述電子設備進一步包括導電層，所述導電層設置在保護蓋板的第二表面一側(cè)，位于所述電容式指紋感測芯片周圍，所述導電層用于加載接地信號。
[0015]可選地，所述導電層封閉式或非封閉式圍繞所述電容式指紋感測芯片所在區(qū)域設置。
[0016]可選地，所述電子設備進一步包括觸摸傳感層，所述觸摸傳感層位于所述保護蓋板的第二表面一側(cè)，所述觸摸傳感層用于感測電子設備是否被用戶觸摸。
[0017]可選地，所述電子設備進一步包括基板，所述觸摸傳感層設置在所述基板上，所述基板上設置通孔，所述電容式指紋感測芯片均位于所述通孔中。
[0018]可選地，所述電容式指紋感測芯片為自電容式指紋感測芯片。
[0019]由于電容式指紋感測芯片與保護蓋板的表面通過粘貼或壓印的方式固定在一起，從而電容式指紋感測芯片不僅可以與保護蓋板緊固連接，而且電容式指紋感測芯片與用戶的手指更加接近，從而對應使得具有電容式指紋感測芯片的電子設備較穩(wěn)固，另外，電子設備的指紋感測靈敏度能夠得到提高。
[0020]盡管公開了多個實施例，包括其變化，但是通過示出并描述了本實用新型公開的說明性實施例的下列詳細描述，本實用新型公開的其他實施例將對所屬領域的技術人員顯而易見。將認識到，本實用新型公開能夠在各種顯而易見的方面修改，所有修改都不會偏離本實用新型的精神和范圍。相應地，附圖和詳細描述本質(zhì)上應被視為說明性的，而不是限制性的。
【附圖說明】
[0021]通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本實用新型的特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0022]圖1為本實用新型電子設備的部分分解結(jié)構示意圖。
[0023]圖2為圖1所示電子設備的部分組裝結(jié)構示意圖。
[0024]圖3為省略導電層的指紋感測電路示意圖。
[0025]圖4為包括加載接地信號的導電層的指紋感測電路示意圖。
[0026]圖5為圖2導電層的又一實施例的不意圖。
[0027]圖6為圖2所示電子設備的電路結(jié)構示意圖。
[0028]圖7為圖1所示電子設備的部分截面圖。
[0029]圖8為圖1所示電子設備的一變更實施例的部分截面圖。
[0030]圖9為圖1所不電子設備的又一變更實施例的部分截面圖。
[0031 ]圖10為圖1所不電子設備的又一變更實施例的部分截面圖。
[0032]圖11為圖1所示電子設備的制造方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式;相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。為了方便或清楚，可能夸大、省略或示意地示出在附圖中所示的每層的厚度和大小、以及示意地示出相關元件的數(shù)量。另外，元件的大小不完全反映實際大小，以及相關元件的數(shù)量不完全反應實際數(shù)量。
[0034]此外，所描述的特征、結(jié)構可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員應意識到，沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的結(jié)構、組元等，也可以實踐本實用新型的技術方案。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結(jié)構或者操作以避免模糊本實用新型。
[0035]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用戶解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0036]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必須具有特定的方法、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0037]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0038]進一步地，在本實用新型的描述中，需要理解的是:“多個”包括兩個和兩個以上，除非本實用新型另有明確具體的限定。另外，各元件名稱以及信號名稱中出現(xiàn)的“第一”、“第二”、“第三”等詞語并不是限定元件或信號出現(xiàn)的先后順序，而是為方便元件命名，清楚區(qū)分各元件，使得描述更簡潔。
[0039]目前，在正面安裝有指紋感測芯片的電子設備通常會配置一環(huán)繞指紋感測芯片的金屬環(huán)，所述金屬環(huán)用于加載變化的激勵信號，以和指紋感測芯片中的感測電極陣列形成互電容，從而執(zhí)行指紋感測。
[0040]通過發(fā)明人的大量實驗研究發(fā)現(xiàn)，將指紋感測芯片和金屬環(huán)均移置到保護蓋板下方(電子設備內(nèi)部)的話，鑒于保護蓋板的厚度、激勵信號在傳輸過程中的衰減、以及激勵信號受到保護蓋板內(nèi)外的干擾等諸多因素，金屬環(huán)上的激勵信號穿過保護蓋板之后耦合至指紋感測芯片上的信號強度變得較弱，因此，采用上述電容式指紋感測方式的電子設備的指紋感測靈敏度較低。
[0041]為提高設置在保護蓋板下方的指紋感測芯片的指紋感測信號的強度，發(fā)明人經(jīng)過大量創(chuàng)造性勞動、以及實驗研究測試提出本申請下述的電子設備。
[0042]在介紹本申請的電子設備之前，還需要進一步說明互電容式指紋感測模組與自電容式指紋感測模組的基本工作原理。
[0043]在基于互電容式的指紋感測模組中，指紋感測模組包括指紋感測芯片與金屬環(huán)，所述指紋感測芯片包括感測電極陣列、與感測電極陣列和金屬環(huán)分別連接的檢測電路。所述金屬環(huán)與所述感測電極陣列之間形成互電容。所述檢測電路提供變化的激勵信號給金屬環(huán)，所述感測電極陣列輸出相應的指紋感測信號給檢測電路。所述檢測電路根據(jù)所述指紋感測信號獲得指紋圖像信息。
[0044]相對地，在基于自電容式的指紋感測模組中，指紋感測模組可節(jié)省前述加載變化的激勵信號的金屬環(huán)。自電容式指紋感測芯片的檢測電路通過數(shù)據(jù)線提供激勵信號給感測電極陣列，并通過相同的數(shù)據(jù)線從感測電極陣列接收指紋感測信號。所述感測電極陣列包括多個形成對地的自電容的感測電極。在一物件(如，手指)接近所述感測電極時，另一對地電容可形成于該物件與所述感測電極之間。
[0045]請一并參閱圖1與圖2，圖1為本實用新型電子設備一實施例的部分分解結(jié)構示意圖。圖2為圖1所示電子設備的部分組裝結(jié)構示意圖。所述電子設備100如為可攜式電子產(chǎn)品或家居式電子產(chǎn)品。其中，可攜式電子產(chǎn)品如為各種移動終端，例如，手機、平板電腦、筆記本電腦、以及穿戴式產(chǎn)品等各類電子產(chǎn)品；家居式電子產(chǎn)品如為智能門鎖、電視、冰箱、臺式電腦等各類電子產(chǎn)品。需要說明的是，電子設備100可進一步增加圖示中未示出的元件或減少圖示中示出的某些元件，根據(jù)不同的電子產(chǎn)品對應選擇即可。所述電子設備100包括保護蓋板10、電容式指紋感測芯片12、和導電層14。所述保護蓋板10設置在電子設備100的前側(cè)，對電子設備100起到保護的作用，例如防止灰層等物質(zhì)進入電子設備100內(nèi)部等。所述電容式指紋感測芯片12用于感測目標物體的指紋信息。所述目標物體如為用戶的手指，然，所述目標物體并不限于手指，所述目標物體也可以為腳趾等其它合適的物體，下面主要以手指為例進行說明。所述導電層14用于加載接地信號，以提高電容式指紋感測芯片12的感測信號強度。
[0046]通常，電子設備100包括設備地和供電電源端。所述設備地又稱系統(tǒng)地，例如為電子設備100的供電電源的負極，供電電源如為電池，所述供電電源端如為電池的正極。設備地用于加載接地信號，因此，接地信號又稱設備地信號或系統(tǒng)地信號。所述接地信號為恒定電壓信號，作為電子設備100中各電路的電壓參考基準，所述接地信號例如為OV(伏)、2V、(-1)V等電壓信號。通常，電子設備100的設備地或系統(tǒng)地并非地球大地或絕對大地。然，當電子設備100通過導體與地球大地連接時，所述設備地也可以為地球大地。
[0047]所述保護蓋板10包括第一表面101和與第一表面101相對的第二表面103。所述第一表面101為電子設備100的外表面，所述第二表面103位于所述電子設備100的內(nèi)部。所述保護蓋板10例如為透明的玻璃或藍寶石蓋板，然，所述保護蓋板10的材料也可為其它合適的材料，并不限制為玻璃或藍寶石蓋板，例如也可為薄膜蓋板。進一步地，所述保護蓋板10也可為半透明或非透明的蓋板，本申請并不限制保護蓋板10為透明蓋板。
[0048]所述電容式指紋感測芯片12設置在保護蓋板10的第二表面103—側(cè)，用于感測用戶從保護蓋板10的第一表面101輸入的指紋信息。在本實施方式中，所述電容式指紋感測芯片12為自電容式指紋感測芯片。然，需要說明的是，所述電容式指紋感測芯片12也可為其它合適類型的自電容式或互電容式等電容式指紋感測芯片，并不限于本申請所述類型的自電容式指紋感測芯片。
[0049]所述導電層14設置在保護蓋板10的第二表面103—側(cè)，且位于所述電容式指紋感測芯片12周圍。所述導電層14用于在電容式指紋感測芯片12執(zhí)行指紋感測時加載接地信號。優(yōu)選地，當手指觸碰到保護蓋板10上正對電容式指紋感測芯片12的區(qū)域時，可一同觸碰到保護蓋板10上正對導電層14的區(qū)域。
[0050]請一并參閱圖3與圖4，圖3為省略導電層14的指紋感測電路示意圖。圖4為包括加載接地信號的導電層14的指紋感測電路示意圖。由圖3可見，在手指F、電容式指紋感測芯片12、與設備地GND之間形成的電路回路中，手指F、保護蓋板1、與電容式指紋感測芯片12之間形成有電容Cf，手指F、保護蓋板1、與設備地GND之間形成有電容Cs。
[0051]相對地，在圖4中，由于電子設備100包括加載接地信號的導電層14，因此，等同于在電容Cs兩端進一步并聯(lián)一電容Ci，所述電容Ci由手指F、保護蓋板10、導電層14構成。根據(jù)電路原理可知，手指F至設備地GND之間的阻抗變小，相應地，電容式指紋感測芯片12的指紋感測信號的強度會得到提高。
[0052]由于本實用新型的電子設備100在保護蓋板10的第二表面103—側(cè)進一步設置加載接地信號的導電層14，從而，電容式指紋感測芯片12的指紋感測信號的強度得到提高，進而，電子設備100的指紋感測靈敏度得到提高。
[0053]一般地，所述電容式指紋感測芯片12的形狀為長條矩形，另外，為了增加電子設備100的可視范圍，在本實施方式中，所述導電層14為一矩形環(huán)狀，封閉式圍繞所述電容式指紋感測芯片12所在區(qū)域設置。然，可變更地，所述導電層14也可為其它形狀，如圓環(huán)狀、橢圓環(huán)狀，另外，所述導電層14也可非封閉式圍繞所述電容式指紋感測芯片12設置，例如如圖5所示，所述導電層14分成幾段。
[0054]所述導電層14如采用銀漿、鉬鋰鉬、氧化銦錫、納米銀、或石墨烯等合適導電材料制成。所述導電層14例如采用涂布、噴涂、或壓印等合適的制作方式形成在第二表面103上。然，可變更地，所述導電層14并不限制一定形成在第二表面103上，也可以是靠近第二表面103設置。
[0055]所述電容式指紋感測芯片12例如采用粘貼的方式貼附在第二表面103上。然，所述電容式指紋感測芯片12與導電層14形成在第二表面103上的方式并不限于前述粘貼的方式，也可采用其它合適的設置方式，例如壓印等。另外，所述電容式指紋感測芯片12也可直接與第二表面103貼近或貼合，而并非限制采用第三方物理介質(zhì)將二者固定在一起。進一步地，所述電容式指紋感測芯片12也可以是靠近第二表面103設置。
[0056]請參閱圖6，圖6為圖2所不電子設備100的一實施方式的電路結(jié)構不意圖。所述導電層14連接設備地GND。所述電容式指紋感測芯片12包括感應電極陣列121和與感應電極陣列121相連接的檢測電路123。所述檢測電路123用于提供激勵信號給感應電極陣列121，驅(qū)動所述感應電極陣列121執(zhí)行電容式指紋感測。所述檢測電路123進一步用于接收感應電極陣列121輸出的感測信號(也稱為“指紋感測信號”)，并根據(jù)感測信號來獲取指紋圖像信息。在本實施方式中，所述檢測電路123用于驅(qū)動感應電極陣列121執(zhí)行自電容式指紋感測。
[0057]所述感應電極陣列121包括多個感應電極122。所述多個感應電極122呈陣列式排布，每一電極122的形狀例如為矩形，然，也可為其它各種合適的形狀。另外，各電極122的大小和形狀相同，然，也可選擇不同。所述多個感應電極122能夠以電容方式耦合到手指F(見圖3與圖4)。另外，所述多個感應電極122也可呈非規(guī)律排列，而并非限制呈陣列式排布。
[0058]進一步地，所述檢測電路123包括信號傳輸端T和第一接地端G1。所述第一接地端Gl用于加載調(diào)制信號，所述信號傳輸端T用于提供激勵信號給感應電極122，所述激勵信號隨所述調(diào)制信號的變化而變化。其中，所述激勵信號隨所述調(diào)制信號的升高而升高、隨所述調(diào)制信號的降低而降低。
[0059]所述檢測電路123進一步包括電源端Pl，所述電源端Pl用于加載電源電壓，所述電源電壓隨所述調(diào)制信號的變化而變化。所述電源電壓與所述調(diào)制信號之間的壓差保持不變，所述壓差為所述檢測電路123工作時的額定電壓。
[0060]所述檢測電路123中的信號例如均隨所述調(diào)制信號的升高而升高、隨所述調(diào)制信號的降低而降低。即，所述檢測電路123中的信號統(tǒng)一受調(diào)制信號所調(diào)制。
[0061]對比設備地GND加載恒定的接地信號，第一接地端Gl加載變化的調(diào)制信號而非所述接地信號，從而有利于提高指紋感測信號的信噪比，進而能夠進一步提高電子設備100的指紋感測靈敏度。
[0062]需要說明的是，在本實施方式中，第一接地端Gl用于加載調(diào)制信號，然，可變更地，檢測電路123中的其它合適端子也可加載調(diào)制信號，并不局限于第一接地端Gl用于加載調(diào)制信號。例如，檢測電路123中的電源端Pl也可用于加載調(diào)制信號，相應地，所述激勵信號以及第一接地端Gl所加載的信號隨電源端Pl所加載的調(diào)制信號的變化而變化。
[0063]所述調(diào)制信號例如為包括所述接地信號與一驅(qū)動信號的信號。在本實施方式中，所述驅(qū)動信號高于接地信號，所述驅(qū)動信號相較于接地信號為升壓信號。進一步地，所述調(diào)制信號例如為周期性變化的方波信號。然，可變更地，所述調(diào)制信號也可為非周期信號，另夕卜，所述調(diào)制信號也可為其它合適波形的信號，并不局限于方波信號。所述驅(qū)動信號也可低于接地信號，所述驅(qū)動信號相較于接地信號為降壓信號。
[0064]由于所述電容式指紋感測芯片12提供隨調(diào)制信號變化而變化的激勵信號給感應電極122，因此，可提高指紋感測信號的信噪比，相應地，能夠提高指紋感測信號的強度。如此，保護蓋板10下方設置電容式指紋感測芯片12的靈敏度進一步提高。
[0065]在上述實施方式中，第一接地端Gl用于加載變化的調(diào)制信號。然，本申請并不以此為限，可變更地，所述第一接地端Gl也可用于加載所述接地信號。
[0066]請再參閱圖1與圖6，所述電子設備100包括指紋感測模組I。所述指紋感測模組I包括所述電容式指紋感測芯片12、第二接地端G2、和調(diào)制電路16。所述第二接地端G2用于與設備地GND連接，加載所述接地信號。所述調(diào)制電路16連接于所述第二接地端G2與第一接地端Gl之間，并接收所述驅(qū)動信號，根據(jù)所述接地信號與所述驅(qū)動信號產(chǎn)生所述調(diào)制信號，并輸出所述調(diào)制信號給第一接地端G1。在本實施方式中，所述檢測電路123中的信號均隨第一接地端GI的調(diào)制信號的變化而變化。
[0067]可變更地，在其它實施方式中，所述檢測電路123中也可部分電路的信號受調(diào)制信號的調(diào)制、隨第一接地端Gl的調(diào)制信號的變化而變化，部分電路的信號不受第一接地端Gl的調(diào)制信號所調(diào)制。
[0068]所述調(diào)制電路16例如包括二晶體管與一控制器，其中一晶體管接收所述驅(qū)動信號，一晶體管接收所述接地信號，所述控制器通過控制所述二晶體管交替導通來控制所述二晶體管交替輸出所述接地信號與所述驅(qū)動信號來形成所述調(diào)制信號。然，所述調(diào)制電路16并非限制于此處所述的結(jié)構，也可為其它合適的電路結(jié)構。
[0069]請繼續(xù)參閱圖1與圖6，所述電子設備100進一步包括主板2，所述主板2包括主控芯片21。所述主控芯片21包括第三接地端G3和電源端P2。所述第三接地端G3用于連接設備地GND。所述電源端P2用于輸出電源電壓給所述電源端P1。所述主控芯片21與所述電容式指紋感測芯片12之間進一步設置通信接口(未標示)，以進行信息通信。
[0070]所述主控芯片21可以是單一芯片，也可以是一芯片組。當主控芯片21為芯片組時，所述芯片組包括應用處理器(Appli cat 1n Processor，AP)和電源芯片。另外，所述芯片組可進一步包括存儲芯片。另外，所述應用處理器也可被替換為中央處理器(CentralProcessing Unit,CPU)。
[0071]進一步地，為了避免第一接地端Gl上的信號為驅(qū)動信號時出現(xiàn)電源端Pl的電流反灌回至電源端P2的情形，所述指紋感測模組I進一步包括設置于電源端Pl與電源端P2之間的保護電路17。所述保護電路17用于在電源端Pl上的電源電壓高于電源端P2上的電源電壓或高于電源端P2上的電源電壓達到預定值時，斷開電源端P2與電源端Pl之間的連接。
[0072]所述保護電路17例如包括一連接于電源端P2與電源端Pl之間的二極管，或者包括相連接的控制單元與晶體管，所述晶體管的控制端(例如，柵極)連接控制單元，所述晶體管的控二連接端(例如，源極和漏極)連接于電源端P2與電源端Pl之間。
[0073]可變更地，當?shù)谝唤拥囟薌l用于加載接地信號而非調(diào)制信號時，所述調(diào)制電路16、所述保護電路17等均可相應被省略。
[0074]請再一并參閱圖1與圖2，所述指紋感測模組I進一步包括柔性電路板18。所述柔性電路板18用于連接所述主板2與所述電容式指紋感測芯片12，在所述主板2與所述電容式指紋感測芯片12之間傳輸信號。
[0075]在本實施方式中，所述調(diào)制電路16、保護電路17、和所述第二接地端G2形成在所述柔性電路板18上。然，可變更地，所述調(diào)制電路16、保護電路17、與所述第二接地端G2也可集成在一控制芯片中，所述控制芯片與所述電容式指紋感測芯片12封裝在一起，形成芯片組。所述芯片組中例如還可封裝有電源管理芯片(圖未示)，所述電源管理芯片用于提供電源電壓給電容式指紋感測芯片12。另外，所述調(diào)制電路16、保護電路17、和所述第二接地端G2也可形成在所述主板2上。
[0076]所述電容式指紋感測芯片12還可包括更多的電路、例如存儲電路、控制電路、電平轉(zhuǎn)換電路、濾波電路等等。類似地，所述主板2也可包括更多的電路。
[0077]請繼續(xù)參閱圖1與圖2，可選地，所述電子設備100進一步包括顯示屏3、所述顯示屏3與所述電容式指紋感測芯片12均位于所述保護蓋板10的同側(cè)。定義所述保護蓋板10正對所述顯示屏3顯示畫面的區(qū)域為顯示區(qū)31，定義所述保護蓋板10非正對所述顯示屏3顯示畫面的區(qū)域為非顯示區(qū)33。所述電容式指紋感測芯片12與所述導電層14均設置在非顯示區(qū)33ο
[0078]通常，所述電子設備100在保護蓋板10的非顯示區(qū)33形成有顏色層19，如白色的顏色層或黑色的顏色層等。所述導電層14與所述電容式指紋感測芯片12形成在顏色層19上?？勺兏?，所述電子設備100在對應所述電容式指紋感測芯片12和/或所述導電層14的位置也可省略顏色層19;又或者，所述電子設備100在對應所述電容式指紋感測芯片12和/或所述導電層14的位置也可設置與顏色層19不同的指示層，用于指示所述電容式指紋感測芯片12和/或所述導電層14所在的位置。
[0079]請一并參閱圖1與圖7，圖7為圖1所示電子設備100的部分截面圖?？蛇x地，所述電子設備100進一步包括觸摸傳感層4，所述觸摸傳感層4用于感測電子設備100是否被用戶觸摸。所述觸摸傳感層4可為外掛式形成在顯示屏3上，也可為盒子上(On-Cel I)方式形成在顯示屏3中，另外，也可為盒子內(nèi)(In-Cell)方式形成在顯示屏3中。在本實施方式中，觸摸傳感層4以采用外掛式形成在顯示屏3上為例進行說明。所述觸摸傳感層4與所述顯示屏3層疊設置。所述觸摸傳感層4、所述電容式指紋感測芯片12、和所述導電層14均位于所述保護蓋板10的同側(cè)，且所述電容式指紋感測芯片12、和所述導電層14均設置于顏色層19上。
[0080]對于外掛式的觸摸傳感層4，所述觸摸傳感層4可直接形成在保護蓋板10上，也可形成在一額外的透明基板上，又或者形成在顯示屏3的外表面上。
[0081]請參閱圖8，圖8為電子設備100的一變更實施例的部分截面圖。所述保護蓋板10在第一表面101上設置凹槽102，所述凹槽102由第一表面101向第二表面103凹陷形成。其中，所述凹槽102部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片12。設置所述凹槽102，一方面可提高指紋感測信號的強度，另一方面也可提示用戶電容式指紋感測芯片12所在的位置。
[0082]請參閱圖9，圖9為圖1所示電子設備100的又一變更實施例的部分截面圖。所述保護蓋板10在第二表面103上設置凹槽102，所述凹槽102由第二表面103向第一表面101凹陷形成。其中，所述凹槽102部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片12。設置所述凹槽102，可提高指紋感測信號的強度。
[0083]進一步地，也可在保護蓋板10的第一表面101與第二表面103對應電容式指紋感測芯片12的位置均形成有凹槽102。
[0084]請參閱圖10，圖10為本實用新型電子設備100的又一變更實施例的部分截面圖。所述觸摸傳感層4形成在一基板40上。所述基板40上形成有通孔401，所述電容式指紋感測芯片12與導電層14設置在所述通孔401中。
[0085]需要說明的是，此實施例的導電層14可設置在第二表面103上，也可未設置在第二表面103上。
[0086]所述基板40例如為透明的玻璃或藍寶石基板，然，所述基板40的材料也可為其它合適的材料，并不限制為玻璃或藍寶石基板，例如也可為薄膜基板。進一步地，所述基板40也可為半透明或非透明的蓋板，本申請并不限制基板40為透明基板。
[0087]在本實施方式中，所述觸摸傳感層4為一層，且所述觸摸傳感層4位于所述基板40面對所述保護蓋板10的一側(cè)。然，可變更地，所述觸摸傳感層4也可為兩層，分別設置在基板40的相對兩側(cè)。所述觸摸傳感層40包括觸摸感測電極(圖未示)，用于感測是否有用戶的觸摸操作。
[0088]進一步地，所述觸摸傳感層4可為自電容式觸摸傳感層，也可為互電容式觸摸傳感層。
[0089]請繼續(xù)參閱圖1，可選地，所述電子設備100進一步包括后殼5，用于與所述保護蓋板10形成收容空間，收容前述觸摸傳感層4、顯示屏3、主板2、指紋感測模組I等元件于所述收容空間中。
[0090]請一并參閱圖1與圖11，圖11為圖1所示電子設備100的制造方法的流程圖。所述電子設備100包括設備地GND，所述設備地GND用于加載接地信號，所述制作方法包括:
[0091]S1:提供一透明的保護蓋板10;
[0092]S2:在保護蓋板10的一側(cè)形成顏色層19以形成電子設備100的可視區(qū)31和非可視區(qū)33;
[0093]S3:在顏色層19上形成一封閉式或非封閉式環(huán)形的導電層14，所述導電層14連接至設備地GND;
[0094]S4:在導電層14所圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)設置電容式指紋感測芯片12，用于感測用戶的指紋信息。
[0095]所述電容式指紋感測芯片12例如為自電容式指紋感測芯片。
[0096]請一參閱圖6，所述電容式指紋感測芯片12包括感應電極陣列121和與感應電極陣列121相連接的檢測電路123。所述檢測電路123用于驅(qū)動感應電極陣列121執(zhí)行自電容式指紋感測。
[0097]所述檢測電路123包括第一接地端Gl和多個信號傳輸端T。所述多個信號傳輸端T用于輸出激勵信號給感應電極陣列121。
[0098]所述制造方法進一步包括:
[0099]S5:在電子設備100的可視區(qū)內(nèi)形成觸摸傳感層4，用于感測是否有用戶的觸摸操作。
[0?00]所述制造方法進一步包括:
[0101 ] S6:形成調(diào)制電路16于所述設備地GND與所述第一接地端Gl之間，所述調(diào)制電路16根據(jù)驅(qū)動信號與設備地GND加載的接地信號產(chǎn)生調(diào)制信號，并提供調(diào)制信號給第一接地端Gl0
[0102]在本實施方式中，所述激勵信號隨所述調(diào)制信號的升高而升高、隨所述調(diào)制信號的降低而降低。
[0103]所述檢測電路123進一步包括電源端Pl，所述電源端Pl用于加載電源電壓，所述電源電壓隨所述調(diào)制信號的變化而變化。所述電源電壓與所述調(diào)制信號之間的壓差保持不變，所述壓差為所述檢測電路123工作時的額定電壓。
[0104]需要說明的是，在本實施方式中，調(diào)制電路16形成于所述設備地GND與所述第一接地端Gl之間，第一接地端Gl用于加載調(diào)制信號，然，可變更地，也可調(diào)整調(diào)制電路16于電源端P2與電源端Pl之間，所述電源端Pl用于加載調(diào)制信號，相應地，所述激勵信號以及第一接地端Gl所加載的信號均隨電源端Pl所加載的調(diào)制信號的變化而變化。
[0105]所述調(diào)制信號例如為包括所述接地信號與驅(qū)動信號的信號。在本實施方式中，所述驅(qū)動信號高于接地信號，所述驅(qū)動信號相較于接地信號為升壓信號。進一步地，所述調(diào)制信號例如為周期性變化的方波信號。然，可變更地，所述調(diào)制信號也可為非周期信號，另外，所述調(diào)制信號也可為其它合適波形的信號，并不局限于方波信號。所述驅(qū)動信號也可低于接地信號，所述驅(qū)動信號相較于接地信號為降壓信號。
[0106]采用如上制造方法所獲得的電子設備100的指紋感測信號的強度得到提高，從而，電子設備100指紋感測靈敏度對應得到提高。
[0107]本申請的上述制造方法是以電子設備100為例進行說明，然，由所述制造方法獲得電子設備并不局限于電子設備100，也可為其它合適的電子設備。
[0108]盡管是參考各實施例來描述本實用新型公開，但是可以理解，這些實施例是說明性的，并且本實用新型的范圍不僅限于它們。許多變化、修改、添加、以及改進都是可能的。更一般而言，根據(jù)本實用新型公開的各實施例是在特定實施例的上下文中描述的。功能可以在本實用新型公開的各實施例中在過程中以不同的方式分離或組合，或利用不同的術語來描述。這些及其他變化、修改、添加、以及改進可以在如隨后的權利要求書所定義的本實用新型公開的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種電子設備，包括: 保護蓋板，包括第一表面和與第一表面相對的第二表面;和 電容式指紋感測芯片，通過粘貼或壓印的方式附著在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片用于感測用戶從保護蓋板的第一表面輸入的指紋信息。2.根據(jù)權利要求1所述的電子設備，其特征在于:所述保護蓋板的第一表面上設置有凹槽，所述凹槽部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片。3.根據(jù)權利要求1所述的電子設備，其特征在于:所述保護蓋板的第二表面上設置有凹槽，所述凹槽部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片。4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括顏色層，所述顏色層設置在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片粘貼或壓印在所述顏色層上。5.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括指示層，所述指示層設置在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片粘貼或壓印在所述指示層上，所述指示層用于指示所述電容式指紋感測芯片所在的位置。6.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括導電層，所述導電層設置在保護蓋板的第二表面一側(cè)，位于所述電容式指紋感測芯片周圍，所述導電層用于加載接地信號。7.根據(jù)權利要求6所述的電子設備，其特征在于:所述導電層封閉式或非封閉式圍繞所述電容式指紋感測芯片所在區(qū)域設置。8.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括觸摸傳感層，所述觸摸傳感層位于所述保護蓋板的第二表面一側(cè)，所述觸摸傳感層用于感測電子設備是否被用戶觸摸。9.根據(jù)權利要求8所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括基板，所述觸摸傳感層設置在所述基板上，所述基板上設置通孔，所述電容式指紋感測芯片均位于所述通孔中。10.根據(jù)權利要求1所述的電子設備，其特征在于:所述電容式指紋感測芯片為自電容式指紋感測芯片。
【文檔編號】G06K9/00GK205721484SQ201620196129
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年2月24日
【發(fā)明人】賈鋒, 賈一鋒
【申請人】深圳信煒科技有限公司
【專利摘要】本實用新型公開了一種電子設備。所述電子設備包括保護蓋板和電容式指紋感測芯片。所述保護蓋板包括第一表面和與第一表面相對的第二表面。所述電容式指紋感測芯片通過粘貼或壓印的方式附著在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片用于感測用戶從保護蓋板的第一表面輸入的指紋信息。所述電子設備較穩(wěn)固，且感測靈敏度較高。
【專利說明】電子設備
[0001 ] 本申請是申請日為2016年2月24日申請?zhí)枮?01620140590.2、實用新型名稱為“電子設備、移動終端、以及電子設備的制造方法”的中國專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本實用新型涉及指紋感測技術領域，尤其涉及一種具有指紋感測功能的電子設備。
【背景技術】
[0003]指紋傳感器件成為越來越多的電子設備(如手機)的標配，目前，放置于電子設備正面的指紋傳感器件，通常采用在電子設備的保護蓋板上進行開孔，將指紋傳感器件與控制按鍵(又稱= Home鍵)結(jié)合在一起，安置在所述開孔中，然，如此設計對于市面上那些在保護蓋板上不開通孔、而是采用虛擬控制按鍵(又稱:觸摸按鍵)的電子設備來講并不適用。
[0004]相應地，在電子設備的保護蓋板上不開通孔而安置指紋傳感器件于保護蓋板下方(即，電子設備的內(nèi)部)的市場需求強烈。然，在保護蓋板下方安置指紋傳感器件的方案使得指紋傳感器件的感測信號變得較弱，導致指紋感測不夠靈敏。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種在保護蓋板下設置指紋傳感器件、且指紋感測靈敏度較高的電子設備。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0007]—種電子設備，包括:
[0008]保護蓋板，包括第一表面和與第一表面相對的第二表面;和
[0009]電容式指紋感測芯片，通過粘貼或壓印的方式附著在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片用于感測用戶從保護蓋板的第一表面輸入的指紋信息。
[0010]可選地，所述保護蓋板的第一表面上設置有凹槽，所述凹槽部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片。
[0011]可選地，所述保護蓋板的第二表面上設置有凹槽，所述凹槽部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片。
[0012]可選地，所述電子設備進一步包括顏色層，所述顏色層設置在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片粘貼或壓印在所述顏色層上。
[0013]可選地，所述電子設備進一步包括指示層，所述指示層設置在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片粘貼或壓印在所述指示層上，所述指示層用于指示所述電容式指紋感測芯片所在的位置。
[0014]可選地，所述電子設備進一步包括導電層，所述導電層設置在保護蓋板的第二表面一側(cè)，位于所述電容式指紋感測芯片周圍，所述導電層用于加載接地信號。
[0015]可選地，所述導電層封閉式或非封閉式圍繞所述電容式指紋感測芯片所在區(qū)域設置。
[0016]可選地，所述電子設備進一步包括觸摸傳感層，所述觸摸傳感層位于所述保護蓋板的第二表面一側(cè)，所述觸摸傳感層用于感測電子設備是否被用戶觸摸。
[0017]可選地，所述電子設備進一步包括基板，所述觸摸傳感層設置在所述基板上，所述基板上設置通孔，所述電容式指紋感測芯片均位于所述通孔中。
[0018]可選地，所述電容式指紋感測芯片為自電容式指紋感測芯片。
[0019]由于電容式指紋感測芯片與保護蓋板的表面通過粘貼或壓印的方式固定在一起，從而電容式指紋感測芯片不僅可以與保護蓋板緊固連接，而且電容式指紋感測芯片與用戶的手指更加接近，從而對應使得具有電容式指紋感測芯片的電子設備較穩(wěn)固，另外，電子設備的指紋感測靈敏度能夠得到提高。
[0020]盡管公開了多個實施例，包括其變化，但是通過示出并描述了本實用新型公開的說明性實施例的下列詳細描述，本實用新型公開的其他實施例將對所屬領域的技術人員顯而易見。將認識到，本實用新型公開能夠在各種顯而易見的方面修改，所有修改都不會偏離本實用新型的精神和范圍。相應地，附圖和詳細描述本質(zhì)上應被視為說明性的，而不是限制性的。
【附圖說明】
[0021]通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本實用新型的特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0022]圖1為本實用新型電子設備的部分分解結(jié)構示意圖。
[0023]圖2為圖1所示電子設備的部分組裝結(jié)構示意圖。
[0024]圖3為省略導電層的指紋感測電路示意圖。
[0025]圖4為包括加載接地信號的導電層的指紋感測電路示意圖。
[0026]圖5為圖2導電層的又一實施例的不意圖。
[0027]圖6為圖2所示電子設備的電路結(jié)構示意圖。
[0028]圖7為圖1所示電子設備的部分截面圖。
[0029]圖8為圖1所示電子設備的一變更實施例的部分截面圖。
[0030]圖9為圖1所不電子設備的又一變更實施例的部分截面圖。
[0031 ]圖10為圖1所不電子設備的又一變更實施例的部分截面圖。
[0032]圖11為圖1所示電子設備的制造方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式;相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。為了方便或清楚，可能夸大、省略或示意地示出在附圖中所示的每層的厚度和大小、以及示意地示出相關元件的數(shù)量。另外，元件的大小不完全反映實際大小，以及相關元件的數(shù)量不完全反應實際數(shù)量。
[0034]此外，所描述的特征、結(jié)構可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員應意識到，沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的結(jié)構、組元等，也可以實踐本實用新型的技術方案。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結(jié)構或者操作以避免模糊本實用新型。
[0035]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用戶解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0036]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必須具有特定的方法、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0037]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0038]進一步地，在本實用新型的描述中，需要理解的是:“多個”包括兩個和兩個以上，除非本實用新型另有明確具體的限定。另外，各元件名稱以及信號名稱中出現(xiàn)的“第一”、“第二”、“第三”等詞語并不是限定元件或信號出現(xiàn)的先后順序，而是為方便元件命名，清楚區(qū)分各元件，使得描述更簡潔。
[0039]目前，在正面安裝有指紋感測芯片的電子設備通常會配置一環(huán)繞指紋感測芯片的金屬環(huán)，所述金屬環(huán)用于加載變化的激勵信號，以和指紋感測芯片中的感測電極陣列形成互電容，從而執(zhí)行指紋感測。
[0040]通過發(fā)明人的大量實驗研究發(fā)現(xiàn)，將指紋感測芯片和金屬環(huán)均移置到保護蓋板下方(電子設備內(nèi)部)的話，鑒于保護蓋板的厚度、激勵信號在傳輸過程中的衰減、以及激勵信號受到保護蓋板內(nèi)外的干擾等諸多因素，金屬環(huán)上的激勵信號穿過保護蓋板之后耦合至指紋感測芯片上的信號強度變得較弱，因此，采用上述電容式指紋感測方式的電子設備的指紋感測靈敏度較低。
[0041]為提高設置在保護蓋板下方的指紋感測芯片的指紋感測信號的強度，發(fā)明人經(jīng)過大量創(chuàng)造性勞動、以及實驗研究測試提出本申請下述的電子設備。
[0042]在介紹本申請的電子設備之前，還需要進一步說明互電容式指紋感測模組與自電容式指紋感測模組的基本工作原理。
[0043]在基于互電容式的指紋感測模組中，指紋感測模組包括指紋感測芯片與金屬環(huán)，所述指紋感測芯片包括感測電極陣列、與感測電極陣列和金屬環(huán)分別連接的檢測電路。所述金屬環(huán)與所述感測電極陣列之間形成互電容。所述檢測電路提供變化的激勵信號給金屬環(huán)，所述感測電極陣列輸出相應的指紋感測信號給檢測電路。所述檢測電路根據(jù)所述指紋感測信號獲得指紋圖像信息。
[0044]相對地，在基于自電容式的指紋感測模組中，指紋感測模組可節(jié)省前述加載變化的激勵信號的金屬環(huán)。自電容式指紋感測芯片的檢測電路通過數(shù)據(jù)線提供激勵信號給感測電極陣列，并通過相同的數(shù)據(jù)線從感測電極陣列接收指紋感測信號。所述感測電極陣列包括多個形成對地的自電容的感測電極。在一物件(如，手指)接近所述感測電極時，另一對地電容可形成于該物件與所述感測電極之間。
[0045]請一并參閱圖1與圖2，圖1為本實用新型電子設備一實施例的部分分解結(jié)構示意圖。圖2為圖1所示電子設備的部分組裝結(jié)構示意圖。所述電子設備100如為可攜式電子產(chǎn)品或家居式電子產(chǎn)品。其中，可攜式電子產(chǎn)品如為各種移動終端，例如，手機、平板電腦、筆記本電腦、以及穿戴式產(chǎn)品等各類電子產(chǎn)品；家居式電子產(chǎn)品如為智能門鎖、電視、冰箱、臺式電腦等各類電子產(chǎn)品。需要說明的是，電子設備100可進一步增加圖示中未示出的元件或減少圖示中示出的某些元件，根據(jù)不同的電子產(chǎn)品對應選擇即可。所述電子設備100包括保護蓋板10、電容式指紋感測芯片12、和導電層14。所述保護蓋板10設置在電子設備100的前側(cè)，對電子設備100起到保護的作用，例如防止灰層等物質(zhì)進入電子設備100內(nèi)部等。所述電容式指紋感測芯片12用于感測目標物體的指紋信息。所述目標物體如為用戶的手指，然，所述目標物體并不限于手指，所述目標物體也可以為腳趾等其它合適的物體，下面主要以手指為例進行說明。所述導電層14用于加載接地信號，以提高電容式指紋感測芯片12的感測信號強度。
[0046]通常，電子設備100包括設備地和供電電源端。所述設備地又稱系統(tǒng)地，例如為電子設備100的供電電源的負極，供電電源如為電池，所述供電電源端如為電池的正極。設備地用于加載接地信號，因此，接地信號又稱設備地信號或系統(tǒng)地信號。所述接地信號為恒定電壓信號，作為電子設備100中各電路的電壓參考基準，所述接地信號例如為OV(伏)、2V、(-1)V等電壓信號。通常，電子設備100的設備地或系統(tǒng)地并非地球大地或絕對大地。然，當電子設備100通過導體與地球大地連接時，所述設備地也可以為地球大地。
[0047]所述保護蓋板10包括第一表面101和與第一表面101相對的第二表面103。所述第一表面101為電子設備100的外表面，所述第二表面103位于所述電子設備100的內(nèi)部。所述保護蓋板10例如為透明的玻璃或藍寶石蓋板，然，所述保護蓋板10的材料也可為其它合適的材料，并不限制為玻璃或藍寶石蓋板，例如也可為薄膜蓋板。進一步地，所述保護蓋板10也可為半透明或非透明的蓋板，本申請并不限制保護蓋板10為透明蓋板。
[0048]所述電容式指紋感測芯片12設置在保護蓋板10的第二表面103—側(cè)，用于感測用戶從保護蓋板10的第一表面101輸入的指紋信息。在本實施方式中，所述電容式指紋感測芯片12為自電容式指紋感測芯片。然，需要說明的是，所述電容式指紋感測芯片12也可為其它合適類型的自電容式或互電容式等電容式指紋感測芯片，并不限于本申請所述類型的自電容式指紋感測芯片。
[0049]所述導電層14設置在保護蓋板10的第二表面103—側(cè)，且位于所述電容式指紋感測芯片12周圍。所述導電層14用于在電容式指紋感測芯片12執(zhí)行指紋感測時加載接地信號。優(yōu)選地，當手指觸碰到保護蓋板10上正對電容式指紋感測芯片12的區(qū)域時，可一同觸碰到保護蓋板10上正對導電層14的區(qū)域。
[0050]請一并參閱圖3與圖4，圖3為省略導電層14的指紋感測電路示意圖。圖4為包括加載接地信號的導電層14的指紋感測電路示意圖。由圖3可見，在手指F、電容式指紋感測芯片12、與設備地GND之間形成的電路回路中，手指F、保護蓋板1、與電容式指紋感測芯片12之間形成有電容Cf，手指F、保護蓋板1、與設備地GND之間形成有電容Cs。
[0051]相對地，在圖4中，由于電子設備100包括加載接地信號的導電層14，因此，等同于在電容Cs兩端進一步并聯(lián)一電容Ci，所述電容Ci由手指F、保護蓋板10、導電層14構成。根據(jù)電路原理可知，手指F至設備地GND之間的阻抗變小，相應地，電容式指紋感測芯片12的指紋感測信號的強度會得到提高。
[0052]由于本實用新型的電子設備100在保護蓋板10的第二表面103—側(cè)進一步設置加載接地信號的導電層14，從而，電容式指紋感測芯片12的指紋感測信號的強度得到提高，進而，電子設備100的指紋感測靈敏度得到提高。
[0053]一般地，所述電容式指紋感測芯片12的形狀為長條矩形，另外，為了增加電子設備100的可視范圍，在本實施方式中，所述導電層14為一矩形環(huán)狀，封閉式圍繞所述電容式指紋感測芯片12所在區(qū)域設置。然，可變更地，所述導電層14也可為其它形狀，如圓環(huán)狀、橢圓環(huán)狀，另外，所述導電層14也可非封閉式圍繞所述電容式指紋感測芯片12設置，例如如圖5所示，所述導電層14分成幾段。
[0054]所述導電層14如采用銀漿、鉬鋰鉬、氧化銦錫、納米銀、或石墨烯等合適導電材料制成。所述導電層14例如采用涂布、噴涂、或壓印等合適的制作方式形成在第二表面103上。然，可變更地，所述導電層14并不限制一定形成在第二表面103上，也可以是靠近第二表面103設置。
[0055]所述電容式指紋感測芯片12例如采用粘貼的方式貼附在第二表面103上。然，所述電容式指紋感測芯片12與導電層14形成在第二表面103上的方式并不限于前述粘貼的方式，也可采用其它合適的設置方式，例如壓印等。另外，所述電容式指紋感測芯片12也可直接與第二表面103貼近或貼合，而并非限制采用第三方物理介質(zhì)將二者固定在一起。進一步地，所述電容式指紋感測芯片12也可以是靠近第二表面103設置。
[0056]請參閱圖6，圖6為圖2所不電子設備100的一實施方式的電路結(jié)構不意圖。所述導電層14連接設備地GND。所述電容式指紋感測芯片12包括感應電極陣列121和與感應電極陣列121相連接的檢測電路123。所述檢測電路123用于提供激勵信號給感應電極陣列121，驅(qū)動所述感應電極陣列121執(zhí)行電容式指紋感測。所述檢測電路123進一步用于接收感應電極陣列121輸出的感測信號(也稱為“指紋感測信號”)，并根據(jù)感測信號來獲取指紋圖像信息。在本實施方式中，所述檢測電路123用于驅(qū)動感應電極陣列121執(zhí)行自電容式指紋感測。
[0057]所述感應電極陣列121包括多個感應電極122。所述多個感應電極122呈陣列式排布，每一電極122的形狀例如為矩形，然，也可為其它各種合適的形狀。另外，各電極122的大小和形狀相同，然，也可選擇不同。所述多個感應電極122能夠以電容方式耦合到手指F(見圖3與圖4)。另外，所述多個感應電極122也可呈非規(guī)律排列，而并非限制呈陣列式排布。
[0058]進一步地，所述檢測電路123包括信號傳輸端T和第一接地端G1。所述第一接地端Gl用于加載調(diào)制信號，所述信號傳輸端T用于提供激勵信號給感應電極122，所述激勵信號隨所述調(diào)制信號的變化而變化。其中，所述激勵信號隨所述調(diào)制信號的升高而升高、隨所述調(diào)制信號的降低而降低。
[0059]所述檢測電路123進一步包括電源端Pl，所述電源端Pl用于加載電源電壓，所述電源電壓隨所述調(diào)制信號的變化而變化。所述電源電壓與所述調(diào)制信號之間的壓差保持不變，所述壓差為所述檢測電路123工作時的額定電壓。
[0060]所述檢測電路123中的信號例如均隨所述調(diào)制信號的升高而升高、隨所述調(diào)制信號的降低而降低。即，所述檢測電路123中的信號統(tǒng)一受調(diào)制信號所調(diào)制。
[0061]對比設備地GND加載恒定的接地信號，第一接地端Gl加載變化的調(diào)制信號而非所述接地信號，從而有利于提高指紋感測信號的信噪比，進而能夠進一步提高電子設備100的指紋感測靈敏度。
[0062]需要說明的是，在本實施方式中，第一接地端Gl用于加載調(diào)制信號，然，可變更地，檢測電路123中的其它合適端子也可加載調(diào)制信號，并不局限于第一接地端Gl用于加載調(diào)制信號。例如，檢測電路123中的電源端Pl也可用于加載調(diào)制信號，相應地，所述激勵信號以及第一接地端Gl所加載的信號隨電源端Pl所加載的調(diào)制信號的變化而變化。
[0063]所述調(diào)制信號例如為包括所述接地信號與一驅(qū)動信號的信號。在本實施方式中，所述驅(qū)動信號高于接地信號，所述驅(qū)動信號相較于接地信號為升壓信號。進一步地，所述調(diào)制信號例如為周期性變化的方波信號。然，可變更地，所述調(diào)制信號也可為非周期信號，另夕卜，所述調(diào)制信號也可為其它合適波形的信號，并不局限于方波信號。所述驅(qū)動信號也可低于接地信號，所述驅(qū)動信號相較于接地信號為降壓信號。
[0064]由于所述電容式指紋感測芯片12提供隨調(diào)制信號變化而變化的激勵信號給感應電極122，因此，可提高指紋感測信號的信噪比，相應地，能夠提高指紋感測信號的強度。如此，保護蓋板10下方設置電容式指紋感測芯片12的靈敏度進一步提高。
[0065]在上述實施方式中，第一接地端Gl用于加載變化的調(diào)制信號。然，本申請并不以此為限，可變更地，所述第一接地端Gl也可用于加載所述接地信號。
[0066]請再參閱圖1與圖6，所述電子設備100包括指紋感測模組I。所述指紋感測模組I包括所述電容式指紋感測芯片12、第二接地端G2、和調(diào)制電路16。所述第二接地端G2用于與設備地GND連接，加載所述接地信號。所述調(diào)制電路16連接于所述第二接地端G2與第一接地端Gl之間，并接收所述驅(qū)動信號，根據(jù)所述接地信號與所述驅(qū)動信號產(chǎn)生所述調(diào)制信號，并輸出所述調(diào)制信號給第一接地端G1。在本實施方式中，所述檢測電路123中的信號均隨第一接地端GI的調(diào)制信號的變化而變化。
[0067]可變更地，在其它實施方式中，所述檢測電路123中也可部分電路的信號受調(diào)制信號的調(diào)制、隨第一接地端Gl的調(diào)制信號的變化而變化，部分電路的信號不受第一接地端Gl的調(diào)制信號所調(diào)制。
[0068]所述調(diào)制電路16例如包括二晶體管與一控制器，其中一晶體管接收所述驅(qū)動信號，一晶體管接收所述接地信號，所述控制器通過控制所述二晶體管交替導通來控制所述二晶體管交替輸出所述接地信號與所述驅(qū)動信號來形成所述調(diào)制信號。然，所述調(diào)制電路16并非限制于此處所述的結(jié)構，也可為其它合適的電路結(jié)構。
[0069]請繼續(xù)參閱圖1與圖6，所述電子設備100進一步包括主板2，所述主板2包括主控芯片21。所述主控芯片21包括第三接地端G3和電源端P2。所述第三接地端G3用于連接設備地GND。所述電源端P2用于輸出電源電壓給所述電源端P1。所述主控芯片21與所述電容式指紋感測芯片12之間進一步設置通信接口(未標示)，以進行信息通信。
[0070]所述主控芯片21可以是單一芯片，也可以是一芯片組。當主控芯片21為芯片組時，所述芯片組包括應用處理器(Appli cat 1n Processor，AP)和電源芯片。另外，所述芯片組可進一步包括存儲芯片。另外，所述應用處理器也可被替換為中央處理器(CentralProcessing Unit,CPU)。
[0071]進一步地，為了避免第一接地端Gl上的信號為驅(qū)動信號時出現(xiàn)電源端Pl的電流反灌回至電源端P2的情形，所述指紋感測模組I進一步包括設置于電源端Pl與電源端P2之間的保護電路17。所述保護電路17用于在電源端Pl上的電源電壓高于電源端P2上的電源電壓或高于電源端P2上的電源電壓達到預定值時，斷開電源端P2與電源端Pl之間的連接。
[0072]所述保護電路17例如包括一連接于電源端P2與電源端Pl之間的二極管，或者包括相連接的控制單元與晶體管，所述晶體管的控制端(例如，柵極)連接控制單元，所述晶體管的控二連接端(例如，源極和漏極)連接于電源端P2與電源端Pl之間。
[0073]可變更地，當?shù)谝唤拥囟薌l用于加載接地信號而非調(diào)制信號時，所述調(diào)制電路16、所述保護電路17等均可相應被省略。
[0074]請再一并參閱圖1與圖2，所述指紋感測模組I進一步包括柔性電路板18。所述柔性電路板18用于連接所述主板2與所述電容式指紋感測芯片12，在所述主板2與所述電容式指紋感測芯片12之間傳輸信號。
[0075]在本實施方式中，所述調(diào)制電路16、保護電路17、和所述第二接地端G2形成在所述柔性電路板18上。然，可變更地，所述調(diào)制電路16、保護電路17、與所述第二接地端G2也可集成在一控制芯片中，所述控制芯片與所述電容式指紋感測芯片12封裝在一起，形成芯片組。所述芯片組中例如還可封裝有電源管理芯片(圖未示)，所述電源管理芯片用于提供電源電壓給電容式指紋感測芯片12。另外，所述調(diào)制電路16、保護電路17、和所述第二接地端G2也可形成在所述主板2上。
[0076]所述電容式指紋感測芯片12還可包括更多的電路、例如存儲電路、控制電路、電平轉(zhuǎn)換電路、濾波電路等等。類似地，所述主板2也可包括更多的電路。
[0077]請繼續(xù)參閱圖1與圖2，可選地，所述電子設備100進一步包括顯示屏3、所述顯示屏3與所述電容式指紋感測芯片12均位于所述保護蓋板10的同側(cè)。定義所述保護蓋板10正對所述顯示屏3顯示畫面的區(qū)域為顯示區(qū)31，定義所述保護蓋板10非正對所述顯示屏3顯示畫面的區(qū)域為非顯示區(qū)33。所述電容式指紋感測芯片12與所述導電層14均設置在非顯示區(qū)33ο
[0078]通常，所述電子設備100在保護蓋板10的非顯示區(qū)33形成有顏色層19，如白色的顏色層或黑色的顏色層等。所述導電層14與所述電容式指紋感測芯片12形成在顏色層19上?？勺兏?，所述電子設備100在對應所述電容式指紋感測芯片12和/或所述導電層14的位置也可省略顏色層19;又或者，所述電子設備100在對應所述電容式指紋感測芯片12和/或所述導電層14的位置也可設置與顏色層19不同的指示層，用于指示所述電容式指紋感測芯片12和/或所述導電層14所在的位置。
[0079]請一并參閱圖1與圖7，圖7為圖1所示電子設備100的部分截面圖?？蛇x地，所述電子設備100進一步包括觸摸傳感層4，所述觸摸傳感層4用于感測電子設備100是否被用戶觸摸。所述觸摸傳感層4可為外掛式形成在顯示屏3上，也可為盒子上(On-Cel I)方式形成在顯示屏3中，另外，也可為盒子內(nèi)(In-Cell)方式形成在顯示屏3中。在本實施方式中，觸摸傳感層4以采用外掛式形成在顯示屏3上為例進行說明。所述觸摸傳感層4與所述顯示屏3層疊設置。所述觸摸傳感層4、所述電容式指紋感測芯片12、和所述導電層14均位于所述保護蓋板10的同側(cè)，且所述電容式指紋感測芯片12、和所述導電層14均設置于顏色層19上。
[0080]對于外掛式的觸摸傳感層4，所述觸摸傳感層4可直接形成在保護蓋板10上，也可形成在一額外的透明基板上，又或者形成在顯示屏3的外表面上。
[0081]請參閱圖8，圖8為電子設備100的一變更實施例的部分截面圖。所述保護蓋板10在第一表面101上設置凹槽102，所述凹槽102由第一表面101向第二表面103凹陷形成。其中，所述凹槽102部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片12。設置所述凹槽102，一方面可提高指紋感測信號的強度，另一方面也可提示用戶電容式指紋感測芯片12所在的位置。
[0082]請參閱圖9，圖9為圖1所示電子設備100的又一變更實施例的部分截面圖。所述保護蓋板10在第二表面103上設置凹槽102，所述凹槽102由第二表面103向第一表面101凹陷形成。其中，所述凹槽102部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片12。設置所述凹槽102，可提高指紋感測信號的強度。
[0083]進一步地，也可在保護蓋板10的第一表面101與第二表面103對應電容式指紋感測芯片12的位置均形成有凹槽102。
[0084]請參閱圖10，圖10為本實用新型電子設備100的又一變更實施例的部分截面圖。所述觸摸傳感層4形成在一基板40上。所述基板40上形成有通孔401，所述電容式指紋感測芯片12與導電層14設置在所述通孔401中。
[0085]需要說明的是，此實施例的導電層14可設置在第二表面103上，也可未設置在第二表面103上。
[0086]所述基板40例如為透明的玻璃或藍寶石基板，然，所述基板40的材料也可為其它合適的材料，并不限制為玻璃或藍寶石基板，例如也可為薄膜基板。進一步地，所述基板40也可為半透明或非透明的蓋板，本申請并不限制基板40為透明基板。
[0087]在本實施方式中，所述觸摸傳感層4為一層，且所述觸摸傳感層4位于所述基板40面對所述保護蓋板10的一側(cè)。然，可變更地，所述觸摸傳感層4也可為兩層，分別設置在基板40的相對兩側(cè)。所述觸摸傳感層40包括觸摸感測電極(圖未示)，用于感測是否有用戶的觸摸操作。
[0088]進一步地，所述觸摸傳感層4可為自電容式觸摸傳感層，也可為互電容式觸摸傳感層。
[0089]請繼續(xù)參閱圖1，可選地，所述電子設備100進一步包括后殼5，用于與所述保護蓋板10形成收容空間，收容前述觸摸傳感層4、顯示屏3、主板2、指紋感測模組I等元件于所述收容空間中。
[0090]請一并參閱圖1與圖11，圖11為圖1所示電子設備100的制造方法的流程圖。所述電子設備100包括設備地GND，所述設備地GND用于加載接地信號，所述制作方法包括:
[0091]S1:提供一透明的保護蓋板10;
[0092]S2:在保護蓋板10的一側(cè)形成顏色層19以形成電子設備100的可視區(qū)31和非可視區(qū)33;
[0093]S3:在顏色層19上形成一封閉式或非封閉式環(huán)形的導電層14，所述導電層14連接至設備地GND;
[0094]S4:在導電層14所圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)設置電容式指紋感測芯片12，用于感測用戶的指紋信息。
[0095]所述電容式指紋感測芯片12例如為自電容式指紋感測芯片。
[0096]請一參閱圖6，所述電容式指紋感測芯片12包括感應電極陣列121和與感應電極陣列121相連接的檢測電路123。所述檢測電路123用于驅(qū)動感應電極陣列121執(zhí)行自電容式指紋感測。
[0097]所述檢測電路123包括第一接地端Gl和多個信號傳輸端T。所述多個信號傳輸端T用于輸出激勵信號給感應電極陣列121。
[0098]所述制造方法進一步包括:
[0099]S5:在電子設備100的可視區(qū)內(nèi)形成觸摸傳感層4，用于感測是否有用戶的觸摸操作。
[0?00]所述制造方法進一步包括:
[0101 ] S6:形成調(diào)制電路16于所述設備地GND與所述第一接地端Gl之間，所述調(diào)制電路16根據(jù)驅(qū)動信號與設備地GND加載的接地信號產(chǎn)生調(diào)制信號，并提供調(diào)制信號給第一接地端Gl0
[0102]在本實施方式中，所述激勵信號隨所述調(diào)制信號的升高而升高、隨所述調(diào)制信號的降低而降低。
[0103]所述檢測電路123進一步包括電源端Pl，所述電源端Pl用于加載電源電壓，所述電源電壓隨所述調(diào)制信號的變化而變化。所述電源電壓與所述調(diào)制信號之間的壓差保持不變，所述壓差為所述檢測電路123工作時的額定電壓。
[0104]需要說明的是，在本實施方式中，調(diào)制電路16形成于所述設備地GND與所述第一接地端Gl之間，第一接地端Gl用于加載調(diào)制信號，然，可變更地，也可調(diào)整調(diào)制電路16于電源端P2與電源端Pl之間，所述電源端Pl用于加載調(diào)制信號，相應地，所述激勵信號以及第一接地端Gl所加載的信號均隨電源端Pl所加載的調(diào)制信號的變化而變化。
[0105]所述調(diào)制信號例如為包括所述接地信號與驅(qū)動信號的信號。在本實施方式中，所述驅(qū)動信號高于接地信號，所述驅(qū)動信號相較于接地信號為升壓信號。進一步地，所述調(diào)制信號例如為周期性變化的方波信號。然，可變更地，所述調(diào)制信號也可為非周期信號，另外，所述調(diào)制信號也可為其它合適波形的信號，并不局限于方波信號。所述驅(qū)動信號也可低于接地信號，所述驅(qū)動信號相較于接地信號為降壓信號。
[0106]采用如上制造方法所獲得的電子設備100的指紋感測信號的強度得到提高，從而，電子設備100指紋感測靈敏度對應得到提高。
[0107]本申請的上述制造方法是以電子設備100為例進行說明，然，由所述制造方法獲得電子設備并不局限于電子設備100，也可為其它合適的電子設備。
[0108]盡管是參考各實施例來描述本實用新型公開，但是可以理解，這些實施例是說明性的，并且本實用新型的范圍不僅限于它們。許多變化、修改、添加、以及改進都是可能的。更一般而言，根據(jù)本實用新型公開的各實施例是在特定實施例的上下文中描述的。功能可以在本實用新型公開的各實施例中在過程中以不同的方式分離或組合，或利用不同的術語來描述。這些及其他變化、修改、添加、以及改進可以在如隨后的權利要求書所定義的本實用新型公開的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種電子設備，包括: 保護蓋板，包括第一表面和與第一表面相對的第二表面;和 電容式指紋感測芯片，通過粘貼或壓印的方式附著在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片用于感測用戶從保護蓋板的第一表面輸入的指紋信息。2.根據(jù)權利要求1所述的電子設備，其特征在于:所述保護蓋板的第一表面上設置有凹槽，所述凹槽部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片。3.根據(jù)權利要求1所述的電子設備，其特征在于:所述保護蓋板的第二表面上設置有凹槽，所述凹槽部分或全部覆蓋所述電容式指紋感測芯片。4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括顏色層，所述顏色層設置在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片粘貼或壓印在所述顏色層上。5.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括指示層，所述指示層設置在保護蓋板的第二表面，所述電容式指紋感測芯片粘貼或壓印在所述指示層上，所述指示層用于指示所述電容式指紋感測芯片所在的位置。6.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括導電層，所述導電層設置在保護蓋板的第二表面一側(cè)，位于所述電容式指紋感測芯片周圍，所述導電層用于加載接地信號。7.根據(jù)權利要求6所述的電子設備，其特征在于:所述導電層封閉式或非封閉式圍繞所述電容式指紋感測芯片所在區(qū)域設置。8.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括觸摸傳感層，所述觸摸傳感層位于所述保護蓋板的第二表面一側(cè)，所述觸摸傳感層用于感測電子設備是否被用戶觸摸。9.根據(jù)權利要求8所述的電子設備，其特征在于:所述電子設備進一步包括基板，所述觸摸傳感層設置在所述基板上，所述基板上設置通孔，所述電容式指紋感測芯片均位于所述通孔中。10.根據(jù)權利要求1所述的電子設備，其特征在于:所述電容式指紋感測芯片為自電容式指紋感測芯片。
【文檔編號】G06K9/00GK205721484SQ201620196129
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年2月24日
【發(fā)明人】賈鋒, 賈一鋒
【申請人】深圳信煒科技有限公司
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