指紋識別檢測組件及其電子裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了指紋識別檢測組件及其電子裝置，其中，指紋識別檢測組件包括：基片，具有第一面、與第一面相對應(yīng)的第二面以及連接第一面和第二面的側(cè)面；撓性基材，設(shè)置在基片的第一面，并沿基片的側(cè)面彎折延伸至基片的第二面且至少部分地覆蓋于基片的第二面；觸摸元件，設(shè)置于撓性基材上，且位于基片的第二面；指紋檢測元件，設(shè)置于撓性基材上，且位于基片的第一面；以及引線，設(shè)置在撓性基材上，引線的一端電連接指紋檢測元件，另一端延伸至基片的第二面，本發(fā)明可以實現(xiàn)指紋識別，并且不需要借助實體按鍵，而是在如顯示屏的非顯示區(qū)透明蓋板上進行指紋識別，擴展了指紋識別的實際應(yīng)用，尤其適用于沒有實體HOME鍵的安卓手機等。
【專利說明】指紋識別檢測組件及其電子裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及指紋識別領(lǐng)域，特別是一種指紋識別檢測組件以及具有該指紋識別檢 測組件的電子裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著便攜式終端在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用，現(xiàn)在的便攜式終端的功能越來越 強大，且這種多樣化的功能方便了用戶。但是，便攜式終端在為用戶提供更多便利性的同 時，攜帶了太多的私人信息，如果這種便攜式終端一旦丟失或者被盜，則這些信息由于沒有 進行相關(guān)的保護，因此很容易泄漏出去，給用戶帶來不便。因此，在便攜式終端上做一些保 密方面的設(shè)置顯得非常必要。
[0003] 傳統(tǒng)的具備觸摸屏的便攜式終端的保密功能無非是在便攜式終端上設(shè)置如鍵盤 鎖等軟件功能，并通過輸入密碼來實現(xiàn)保密。這種傳統(tǒng)的具備觸摸屏的便攜式終端，通常鍵 盤鎖以按鍵形式突出地設(shè)置于便攜式終端的邊緣側(cè)，因此用戶在抓捏便攜式終端時或無意 間會按壓鍵盤鎖，從而驅(qū)動便攜式終端，消耗便攜式終端的電量。并且，由于在便攜式終端 的邊緣側(cè)設(shè)置了鍵盤鎖，從而給人以不平滑、不整齊的感覺，降低便攜式終端的外觀品質(zhì)。 同時，當通過輸入密碼來實現(xiàn)保密時，每次都要輸入密碼，因此顯得比較麻煩，而且密碼容 易被破解導(dǎo)致保密功能失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種指紋識別檢測組件以及具有該指紋識別檢測組件的 電子裝置，在例如便攜式終端等電子裝置上實現(xiàn)指紋識別。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種指紋識別檢測組件，包括：
[0006] 基片，具有第一面、與所述第一面相對應(yīng)的第二面以及連接所述第一面和所述第 二面的側(cè)面；
[0007] 撓性基材，設(shè)置在所述基片的第一面，并沿所述基片的側(cè)面彎折延伸至所述基片 的第二面且至少部分地覆蓋于所述基片的第二面；
[0008] 觸摸元件，設(shè)置于所述撓性基材上，且位于所述基片的第二面；
[0009] 指紋檢測元件，設(shè)置于所述撓性基材上，且位于所述基片的第一面；以及
[0010] 引線，設(shè)置在所述撓性基材上，所述引線的一端電連接所述指紋檢測元件，另一端 延伸至所述基片的第二面。
[0011] 優(yōu)選地，所述指紋檢測元件包括：
[0012] 感應(yīng)電極；以及
[0013] 多條驅(qū)動電極，所述多條驅(qū)動電極并排布置且彼此間隔開，所述多條驅(qū)動電極分 別與所述感應(yīng)電極間隔開地相對以形成多個檢測間隙。
[0014] 優(yōu)選地，所述指紋檢測元件還包括參考電極,所述參考電極與所述感應(yīng)電極相對 設(shè)置并位于所述感應(yīng)電極的與所述多條驅(qū)動電極相反的一側(cè)。
[0015] 優(yōu)選地，所述指紋檢測元件還包括多條虛設(shè)驅(qū)動電極，所述多條虛設(shè)驅(qū)動電極并 排布置且彼此電連接，所述多條虛設(shè)驅(qū)動電極與所述多條驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述參考 電極的與所述感應(yīng)電極相反的一側(cè)。
[0016] 優(yōu)選地，所述觸摸元件至少包括
[0017] 第二透光導(dǎo)電層，形成于所述撓性基材上，包括沿第一方向平行排列的多條電極 引線；
[0018] 第一基材，形成于所述第二透光導(dǎo)電層上；以及
[0019] 第一透光導(dǎo)電層，形成于所述第一基材上，包括沿第二方向平行排列的多條電極 引線；
[0020] 其中，所述第二透光導(dǎo)電層與指紋檢測元件位于所述第一基材和撓性基材之間的 同一層。
[0021] 優(yōu)選地，所述指紋檢測元件隨所述撓性基材，從所述基片的第一面沿所述基片的 側(cè)面彎折延伸至所述基片的第二面。
[0022] 優(yōu)選地，所述指紋檢測元件的感應(yīng)電極和驅(qū)動電極形成的圖案至少一部分由導(dǎo)電 網(wǎng)格構(gòu)成。
[0023] 優(yōu)選地，所述指紋檢測元件和引線通過濺鍍或是絲印的方式形成于撓性基材上。
[0024] 優(yōu)選地，所述撓性基材中形成有凹槽，所述指紋檢測元件設(shè)置于所述凹槽中。
[0025] 優(yōu)選地，所述基片的第一面和側(cè)面均設(shè)有容置所述撓性基材的凹臺。
[0026] 優(yōu)選地，還包括一指紋識別芯片，設(shè)置于所述基片的第二面的撓性基材，所述指紋 識別芯片對用戶移動手指與所述指紋檢測元件之間的耦合敏感。
[0027] 優(yōu)選地，所述撓性基材與所述基片的第一面之間設(shè)有第一粘合層；所述撓性基材 與所述基片的第二面之間設(shè)有第二粘合層。
[0028] 優(yōu)選地，所述觸摸元件位于所述撓性基材與基片之間。
[0029] 優(yōu)選地，還包括一保護層，至少覆蓋所述指紋檢測元件和所述基片的第一面的撓 性基材，所述保護層為類鉆碳鍍膜或高透防指紋AF膜。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供一種具有指紋識別檢測功能的電子裝置，包括 上述的指紋識別檢測組件。
[0031] 優(yōu)選地，所述基片為觸摸顯示屏的透明蓋板，所述指紋檢測元件設(shè)置于所述觸摸 顯示屏的非顯示區(qū)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明公開的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)在例如便攜式終端等電子裝置上實現(xiàn)指紋 識別，并且不需要借助實體按鍵，而是在如顯示屏的非顯示區(qū)透明蓋板上進行指紋識別，擴 展了指紋識別的實際應(yīng)用，尤其適用于沒有實體HOME鍵的安卓手機等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點將變得 更加明顯。
[0034] 圖1為本發(fā)明的實施例1中用于指紋識別檢測的電子裝置；
[0035] 圖2為圖1中S區(qū)域的剖面圖；
[0036] 圖3為圖2中基片的剖面圖；
[0037] 圖4為圖2中基片的俯視圖；
[0038] 圖5為本發(fā)明實施例中指紋檢測元件的第一種電路原理圖；
[0039] 圖6為本發(fā)明實施例中指紋檢測元件的第二種電路原理圖；
[0040] 圖7為本發(fā)明實施例中指紋檢測元件的第三種電路原理圖；
[0041] 圖8為本發(fā)明實施例中指紋檢測元件的第四種電路原理圖；
[0042] 圖9為本發(fā)明的實施例2中用于指紋識別檢測的電子裝置的制造過程中的剖面 圖；以及
[0043] 圖10為本發(fā)明的實施例2中用于指紋識別檢測的電子裝置的剖面圖。
[0044] 其中，附圖標記說明如下：
[0045] 1 基片
[0046] a 第一面
[0047] b 第二面
[0048] c 側(cè)面
[0049] la、lc 凹臺
[0050] 2 撓性基材
[0051] 3,3/ ,300/ ,300"指紋檢測元件
[0052] 4 引線
[0053] 5 指紋識別芯片
[0054] 6 保護層
[0055] 7 填充膠
[0056] 8 保護底座
[0057] 9 異向?qū)щ姴牧?br> [0058] 10 主板
[0059] 11 第一粘合層
[0060] 12 第二粘合層
[0061] 13 觸摸元件
[0062] 100 基片
[0063] 101 第一透明膠層
[0064] 102 第一透光導(dǎo)電層
[0065] 103 第一基材
[0066] 104 第二透明膠層
[0067] 105 第二透光導(dǎo)電層
[0068] 106 撓性基材
[0069] 107 第二基材
[0070] 108 異向?qū)щ姴牧?br> [0071] 109 主板
[0072] 110 指紋檢測元件
[0073] 111 黏合層
[0074] 112 保護層
[0075] 30 驅(qū)動電路
[0076] 31 感應(yīng)電極
[0077] 32 驅(qū)動電極
[0078] 33 參考電極
[0079] 34 虛設(shè)驅(qū)動電極
[0080] 35 檢測間隙
[0081] 36 間隙
[0082] 37 差分濾波器
[0083] 38 差分放大器
[0084] 39 導(dǎo)線
[0085] Η 手指滑動方向
[0086] 300 驅(qū)動電路
[0087] 301 指紋傳感區(qū)域
[0088] 302 第一驅(qū)動電極
[0089] 303 第一感應(yīng)電極
[0090] 304 第一參考電極
[0091] 305 第一虛設(shè)驅(qū)動電極
[0092] 306 第一檢測間隙
[0093] 307 差分濾波器
[0094] 308 差分放大器
[0095] 309 第二驅(qū)動電極
[0096] 310 第二感應(yīng)電極
[0097] 311 第二參考電極
[0098] 312 第二虛設(shè)驅(qū)動電極
[0099] 313 第二檢測間隙
[0100] 314 差分濾波器
[0101] 315 差分放大器

【具體實施方式】
[0102] 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(yīng)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發(fā)明將 全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附 圖標記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略對它們的重復(fù)描述。
[0103] 所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性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)從而給出對本發(fā)明的實施方式的充分理解。然而， 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的方法、組 元、材料等，也可以實踐本發(fā)明的技術(shù)方案。在某些情況下，不詳細示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材 料或者操作以避免模糊本發(fā)明。
[0104] 本發(fā)明的附圖僅用于示意相對位置關(guān)系和電連接關(guān)系，某些部位的層厚采用了夸 示的繪圖方式以便于理解，附圖中的層厚并不代表實際層厚的比例關(guān)系。
[0105] 實施例1
[0106] 如圖1至圖4所示，本發(fā)明的指紋識別檢測組件包括基片1、撓性基材2、指紋檢測 元件3、引線4、指紋識別芯片5、保護層6以及觸摸元件13。
[0107] 基片1具有第一面a、與第一面相對應(yīng)的第二面b以及連接第一面和第二面的側(cè) 面c?；?可以是透明蓋板，例如強化玻璃、鋼化玻璃、聚碳酸酯、聚碳、陶瓷或藍寶石材 質(zhì)等。基片1優(yōu)選1?強度材質(zhì)，以有效保護下部的兀件。在本實施例中，基片1的第一面a 上還形成有一凹臺la，撓性基材2和指紋檢測元件3容置在凹臺la中，并且基片1的側(cè)面 c也設(shè)有一容置撓性基材2的凹臺lc。撓性基材2和指紋檢測元件3的總高度可以與凹臺 la的深度相匹配，例如：凹臺la的深度可以為50um(微米），但不以此為限。通過這種方 式，使得基片1在安裝撓性基材2和指紋檢測元件3之后的整體厚度和長度與原基片1基 本一致，以利于產(chǎn)品整體的薄型化。當然，基片1的第二面也可以設(shè)置凹臺（未示出）。
[0108] 撓性基材2設(shè)置在基片1的第一面，并沿基片1的側(cè)面彎折延伸至基片1的第二 面且至少部分地覆蓋于基片1的第二面。在基片1的第一面和側(cè)面設(shè)有凹臺的實施例中， 撓性基材2容置于該凹臺中。撓性基材2與基片1的第一面之間設(shè)有第一粘合層11，以將 撓性基材2粘合固定于基片1的第一面或第一面的凹臺中。撓性基材2與基片1的第二面 之間設(shè)有第二粘合層12。本實施例中的撓性基材2是柔性電路板或是聚對苯二甲酸乙二醇 酯（PET，Polyethylene terephthalate)，但不以此為限。
[0109] 指紋檢測元件3位于基片1的第一面，設(shè)置在撓性基材2上。例如，撓性基材2上 設(shè)有壓印層（圖中未示出），壓印層表面形成有凹槽，指紋檢測元件3設(shè)置于撓性基材2的 凹槽中。指紋檢測元件3可以通過濺鍍或是絲印的方式形成于撓性基材2上。本發(fā)明將指 紋檢測元件3做在基片1的上表面是為了讓指紋檢測元件3能夠與用戶的指紋更靠近，大 大減小指紋檢測元件3中的電極與用戶的指紋之間的距離。指紋檢測元件3的具體構(gòu)成方 式和工作原理將在后面詳細說明。
[0110] 引線4設(shè)置在撓性基材2上，引線4的一端電連接指紋檢測元件3,另一端延伸至 基片1的第二面，即：將指紋檢測元件3的信號從基片1的第一面?zhèn)鬏數(shù)交?的第二面的 指紋識別芯片5。通過這種方式，避免了在基片1上進行打孔過線的工藝，保證了基片的整 體強度。引線4也可以通過濺鍍或是絲印的方式形成于撓性基材2上。
[0111] 指紋識別芯片5大體位于基片1的第二面，以對用戶移動手指與指紋檢測元件3 之間的耦合敏感，以接收和處理指紋檢測元件3傳來的數(shù)據(jù)。指紋識別芯片5的具體安裝 位置可以是通過倒裝芯片的方式連接到基片1的第二面的撓性基材2,或者通過凸塊焊接 的方式連接到撓性基材2并且指紋識別芯片5與撓性基材2之間填充有填充膠7 ;當然，指 紋識別芯片5的安裝位置也可以是集成于與引線4電連接的主板10。為了保護指紋識別芯 片5,可以在指紋識別芯片5上設(shè)置一保護底座8,罩蓋指紋識別芯片5。
[0112] 保護層6覆蓋指紋檢測元件3和基片1的第一面的撓性基材2,充分保護易磨損的 指紋檢測元件3和撓性基材2。保護層6的厚度可以為50um，但不以此為限。保護層6的 材料為類鉆碳鍍膜（Diamond Like Carbon Coating)或高透防指紋AF膜等，但不以此為限。
[0113] 觸摸元件13設(shè)置于撓性基材2上，且位于基片的第二面。觸摸元件13可以是電容 屏、電阻屏、壓電式觸摸屏、紅外線式觸摸屏、表面聲波觸摸屏等中的一種，但不以此為限。 例如：觸摸元件13可以通過蝕刻、層積等工藝形成于撓性基材2上（但不以此為限），從而 在一片撓性基材2上設(shè)置觸摸元件13、指紋檢測元件3和指紋識別芯片5增強了整體性。 而且，觸摸元件13可以根據(jù)制造需求設(shè)置在撓性基材2的任何一面。例如：觸摸元件13在 撓性基材2的一面上，指紋識別芯片5在撓性基材2的另一面上。這樣觸摸元件13可以緊 密貼合于撓性基材2與基片1之間，使得基片1、指紋檢測元件3、觸摸元件13和撓性基材 2可以成為一體化的產(chǎn)品，有較高的集成度。
[0114] 下面分別結(jié)合圖5、圖6、圖7以及圖8對應(yīng)說明指紋檢測元件的四種構(gòu)成方式及 其工作原理。
[0115] 指紋檢測元件3中的電極布線圖案的至少一部分由導(dǎo)電網(wǎng)格構(gòu)成。指紋檢測元件 3包括感應(yīng)電極31以及多條驅(qū)動電極32(參見圖5)。如圖5所示，指紋檢測元件3包括多 個驅(qū)動電極32和感應(yīng)電極31。多條驅(qū)動電極32并排布置且彼此間隔開，多條驅(qū)動電極32 分別與感應(yīng)電極31間隔開地相對以形成多個檢測間隙35。驅(qū)動電極32實質(zhì)上彼此平行， 并且連接至驅(qū)動電路30。感應(yīng)電極31實質(zhì)上垂直于驅(qū)動電極32而布置。每個驅(qū)動電極 32通過檢測間隙35與感應(yīng)電極31分隔開。因此，指紋檢測元件3包括位于各個驅(qū)動電極 32和感應(yīng)電極31之間的線性排列的檢測間隙35。
[0116] 當用戶在垂直于感應(yīng)電極31的方向上移動或揮動手指時（例如：沿Η方向滑動手 指），驅(qū)動電路30以驅(qū)動信號順序地激勵驅(qū)動電極32。當指紋的指紋脊和指紋谷掠過檢測 間隙35時，施加至驅(qū)動電極32的驅(qū)動信號根據(jù)單個檢測間隙35的電容被電容性地耦合至 感應(yīng)電極31。電容根據(jù)掠過檢測間隙35的指紋的指紋脊和指紋谷而變化。電容性耦合的 驅(qū)動信號被耦合至感應(yīng)電極31，并由一感應(yīng)電路檢測來提供一行指紋圖像。通過組合多片 指紋圖形可以形成完整的指紋圖像。
[0117] 圖5中所示類型的指紋檢測元件3雖然提供了滿意的性能，但是易受寄生耦合和 由人類身體聚集的噪聲以及來自間隙外的指脊紋的通過手指的主要部分而耦合的干擾的 影響。為了優(yōu)化指紋識別的準確性，消除來自間隙外的指脊紋部分的耦合干擾，即消除差分 噪聲，在圖6中示出了改良的指紋檢測元件3'。
[0118] 與圖5中相同地，指紋檢測元件:V (圖6)包括多個驅(qū)動電極32和感應(yīng)電極31。 驅(qū)動電極32實質(zhì)上彼此平行，并且連接至驅(qū)動電路30。感應(yīng)電極31實質(zhì)上垂直于驅(qū)動電 極32布置。每個驅(qū)動電極32通過檢測間隙35自檢測板間隔開。因此，指紋檢測元件3' 包括位于各個驅(qū)動電極32和感應(yīng)電極31之間的線性排列的檢測間隙35。驅(qū)動電路30以 驅(qū)動信號順序地激勵驅(qū)動電極32。
[0119] 指紋檢測元件3'還可以包括參考電極33和多條虛設(shè)驅(qū)動電極34(參見圖6)，參 考電極33與感應(yīng)電極31相對設(shè)置并位于感應(yīng)電極31的與多條驅(qū)動電極32相反的一側(cè)。 多條虛設(shè)驅(qū)動電極34并排布置且彼此電連接，多條虛設(shè)驅(qū)動電極34與多條驅(qū)動電極32對 應(yīng)地設(shè)置在參考電極33的與感應(yīng)電極31相反的一側(cè)。
[0120] 指紋檢測元件3'還包括可以實質(zhì)上平行于感應(yīng)電極31并與感應(yīng)電極31分離開 的參考電極33。參考電極33位于與驅(qū)動電極32相對的感應(yīng)電極31的一側(cè)，并因而通過比 感應(yīng)電極31更大的距離與驅(qū)動電極32隔開。參考電極33應(yīng)該通過一段距離與驅(qū)動電極 32間隔開，此距離足以為共模噪聲消除提供噪聲和寄生耦合參考。在一些實施方案中，參考 電極33和感應(yīng)電極31可以具有相等的長度和寬度，并且可以并排地平行布置。參考電極 33類似于感應(yīng)電極31那樣感測脊/谷信號，但其實質(zhì)上強度減弱。因為參考電極33和感 應(yīng)電極31緊密地間隔并且具有類似的尺寸，兩個電極產(chǎn)生了大致相等的噪聲和寄生信號。 從參考電極33上的信號中減去感應(yīng)電極31上的信號產(chǎn)生了與感測的信號之間的差成比例 的脊/谷信號，由于來自檢測間隙35上的兩個電極的相對間距，這是顯著的。但是，相等耦 合的噪聲和寄生信號可以通過減去兩個電極上的信號而被消除。
[0121] 感應(yīng)電極31和參考電極33通過差分濾波器37耦合至差分放大器38。尤其，感應(yīng) 電極31可以通過差分濾波器37耦合至差分放大器38的正向輸入，而參考電極33可以通 過差分濾波器37耦合至差分放大器38的反向輸入。差分放大器38通過電子方式減去感 應(yīng)電極31和參考電極33上的信號，使得噪聲和寄生信號被消除。
[0122] 指紋檢測元件3'還可以包括與參考電極33間隔開的虛設(shè)驅(qū)動電路。如圖6中所 示，虛設(shè)驅(qū)動電路可以包括實質(zhì)上平行的虛設(shè)驅(qū)動電極34,其與參考電極33垂直地放置并 由間隙36與參考電極33間隔開。平行虛設(shè)驅(qū)動電極34由導(dǎo)線39互相電連接，并且通過 導(dǎo)線39連接至驅(qū)動電路30。在一些實施方案中，相對于參考電極33的平行虛設(shè)驅(qū)動電極 34的排列匹配相對于感應(yīng)電極31的驅(qū)動電極32的排列。因此，平行虛設(shè)驅(qū)動電極34的寬 度、平行虛設(shè)驅(qū)動電極34之間的間距、和間隙36的大小可以分別與驅(qū)動電極32的寬度、驅(qū) 動電極32之間的間距、和檢測間隙35的大小相同。
[0123] 虛設(shè)驅(qū)動電路可以在指紋圖像感測期間連接至參考電位，例如接地。因此，在指紋 圖像感測的任何瞬間時間，驅(qū)動電極32中的一個可以被驅(qū)動信號激勵，并且剩余的驅(qū)動電 極32耦合至參考電位，例如接地。對于指紋檢測元件3'具有300個驅(qū)動電極32的例子， 在任何給定時刻，除了 300個驅(qū)動電極32中的一個以外的所有驅(qū)動電極32連接至接地，并 且在圖像感測期間的任何給定時刻，虛設(shè)驅(qū)動電路的所有平行虛設(shè)驅(qū)動電極34連接至接 地。利用該布置，接地導(dǎo)體上的噪聲實質(zhì)上等價地耦合至感應(yīng)電極31和參考電極33。耦合 的噪聲通過差分放大器38被減去，并從而被消除。所關(guān)心的指紋圖像信號在感應(yīng)電極31 和參考電極33之間被檢測，并且不被差分放大器38消除。本實施例中，感應(yīng)電極31、驅(qū)動 電極32、參考電極33和虛設(shè)驅(qū)動電極34都可以利用傳統(tǒng)的沉積、蝕刻和光刻技術(shù)形成。
[0124] -般，檢測間隙35的大小小于典型指紋的脊間距，并且一般在25至50 μ m的范圍 內(nèi)。本實施例中，相鄰的驅(qū)動電極32之間的節(jié)距彼此相等且在50至60 μ m范圍內(nèi)，驅(qū)動 電極32的寬度彼此相等且在20至45 μ m范圍內(nèi)，檢測間隙35的大小彼此相等且在20至 40 μ m范圍內(nèi)。
[0125] 在指紋檢測元件:V的一個例子中，驅(qū)動電極32具有25 μ m(微米）的寬度，并且 相鄰的驅(qū)動電極32之間的間距是25 μ m。檢測間隙35的大小為32 μ m。感應(yīng)電極31和參 考電極33之間的間距為32 μ m。虛設(shè)驅(qū)動電路的平行虛設(shè)驅(qū)動電極34的寬度為25 μ m并 且相鄰的虛設(shè)驅(qū)動電極34之間的間距為25 μ m。間隙36的大小為32 μ m。這里的工藝尺 寸參數(shù)僅僅作為例子給出，并不限制關(guān)于本發(fā)明的范圍。
[0126] 參見圖7,指紋檢測元件300'可包括一指紋傳感區(qū)域301以感測在其上掃過的指 紋。對于不同的應(yīng)用，指紋傳感區(qū)域301的尺寸和形狀可視需要改變。
[0127] 在某些實施例中，指紋傳感區(qū)域301可包括一條第一感應(yīng)電極303、對應(yīng)第一感應(yīng) 電極303的多條第一驅(qū)動電極302、一條第二感應(yīng)電極310以及對應(yīng)第二感應(yīng)電極310的 多條第二驅(qū)動電極309。第一驅(qū)動電極302并排布置且彼此間隔開，并且第一驅(qū)動電極302 分別與第一感應(yīng)電極303間隔開地相對以形成多個第一檢測間隙306。第二感應(yīng)電極310 與第一感應(yīng)電極303平行設(shè)置并位于第一感應(yīng)電極303的與多條第一驅(qū)動電極302相反的 一側(cè)。第二驅(qū)動電極309并排布置且彼此間隔開，并且第二驅(qū)動電極309分別與第二感應(yīng) 電極310間隔開地相對以形成多個第二檢測間隙313。第二驅(qū)動電極309與多條第一驅(qū)動 電極302對應(yīng)地設(shè)置在第二感應(yīng)電極310與第一感應(yīng)電極303相反的一側(cè)。
[0128] 本實施例中，相鄰第一驅(qū)動電極302之間的節(jié)距及相鄰第二驅(qū)動電極309之間的 節(jié)距彼此相等且在50至60 μ m范圍內(nèi)，但不以此為限。第一驅(qū)動電極302的寬度及第二驅(qū) 動電極309的寬度彼此相等且在20至45 μ m范圍內(nèi)，但不以此為限。第一檢測間隙306和 第二檢測間隙313的大小彼此相等且在20至40 μ m范圍內(nèi)，但不以此為限。
[0129] 指紋影像可透過在手指掃過第一驅(qū)動電極302分別與第一感應(yīng)電極303之間的第 一檢測間隙306和第二驅(qū)動電極309分別與第二感應(yīng)電極310之間的第二檢測間隙313而 產(chǎn)生。這些信號可組合成指紋影像，與使用逐行掃描產(chǎn)生傳真影像的方式相似。
[0130] 在某些實施例中，第一驅(qū)動電極302設(shè)定為逐個順序發(fā)送探測信號。此探測信號 可在第一感應(yīng)電極303上感測。與第一驅(qū)動電極302相似，第一感應(yīng)電極303可以是與驅(qū) 動電路300連接的一導(dǎo)電電極。
[0131] 在第一感應(yīng)電極303處，可因應(yīng)探測信號而產(chǎn)生響應(yīng)信號?；貞?yīng)信號的幅度可取 決于多個因素，例如指紋傳感區(qū)域301上是否存在手指，特別是在某第一驅(qū)動電極302和第 一感應(yīng)電極303之間的第一檢測間隙306上是否剛好有指紋的脊或谷。在第一感應(yīng)電極 303處產(chǎn)生的響應(yīng)信號之幅度可與該第一驅(qū)動電極302和第一感應(yīng)電極303之間的第一檢 測間隙306上手指之脊或谷的射頻阻抗直接相關(guān)。
[0132] 指紋傳感區(qū)域301 (包括第一驅(qū)動電極302和第一感應(yīng)電極303)可能與驅(qū)動電路 300電連接但實際分離。將第一感應(yīng)電極303和第二感應(yīng)電極310定位于硅芯片之外，或可 減小傳感器的靜電放電、磨損及破碎可能性，從而改善指紋檢測元件300'的可靠性。如此 亦可按照傳統(tǒng)的芯片縮小路線圖，讓指紋檢測元件300'的成本隨時日而降低。此架構(gòu)與直 接接觸傳感器（整合到硅芯片上的傳感器）相比有一明顯優(yōu)點，因為直接接觸傳感器不能 收縮到比行業(yè)標準指紋寬度更小。
[0133] 本實施例中，通過共用第一驅(qū)動電極302、第二驅(qū)動電極309、第一感應(yīng)電極303和 第二感應(yīng)電極310構(gòu)成一雙線成像器，用于產(chǎn)生準確的無變形指紋影像。通過手指先通過 第一感應(yīng)電極303或是第二感應(yīng)電極310來確定手指掃過指紋傳感區(qū)域301時的方向，并 且，通過比對第一感應(yīng)電極303和第二感應(yīng)電極310的信號變化來確定手指掃過指紋傳感 區(qū)域301時的速度（例如：通過計算相同的指紋區(qū)域通過第一感應(yīng)電極303和第二感應(yīng)電 極310的時間差來獲得手指速度），以此來得到更準確的指紋影像。
[0134] 參見圖8,指紋檢測元件300〃可包括一指紋傳感區(qū)域301以感測在其上掃過的指 紋。對于不同的應(yīng)用，指紋傳感區(qū)域301的尺寸和形狀可視需要改變。指紋傳感區(qū)域301可 包括一條第一感應(yīng)電極303、對應(yīng)第一感應(yīng)電極303的多條第一驅(qū)動電極302、一條第二感 應(yīng)電極310以及對應(yīng)第二感應(yīng)電極310的多條第二驅(qū)動電極309。第一驅(qū)動電極302和第 二驅(qū)動電極309分別連接驅(qū)動電路300。第一驅(qū)動電極302并排布置且彼此間隔開，并且第 一驅(qū)動電極302分別與第一感應(yīng)電極303間隔開地相對以形成多個第一檢測間隙306。第 二感應(yīng)電極310與第一感應(yīng)電極303平行設(shè)置并位于第一感應(yīng)電極303的與多條第一驅(qū)動 電極302相反的一側(cè)。第二驅(qū)動電極309并排布置且彼此間隔開，并且第二驅(qū)動電極309分 別與第二感應(yīng)電極310間隔開地相對以形成多個第二檢測間隙313。第二驅(qū)動電極309與 多條第一驅(qū)動電極302對應(yīng)地設(shè)置在第二感應(yīng)電極310與第一感應(yīng)電極303相反的一側(cè)。
[0135] 而與圖7不同的是，圖8中的指紋檢測元件300"的第一感應(yīng)電極和第二感應(yīng)電極 均設(shè)有對應(yīng)的參考電極、虛設(shè)驅(qū)動電極、差分濾波器以及差分放大器。
[0136] 第一參考電極304與第一感應(yīng)電極303平行地相對設(shè)置并位于第一感應(yīng)電極303 的與多條第一驅(qū)動電極302相反的一側(cè)。同樣地，第二參考電極311與第二感應(yīng)電極310 平行地相對設(shè)置并位于第二感應(yīng)電極310的與多條第二驅(qū)動電極309相反的一側(cè)。
[0137] 指紋檢測元件300〃包括多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極305和多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極 312,多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極305并排布置且彼此電連接，多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極305與多 條第一驅(qū)動電極302對應(yīng)地設(shè)置在第一參考電極304的與第一感應(yīng)電極303相反的一側(cè)， 多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極312并排布置且彼此電連接，多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極312與多條第 二驅(qū)動電極309對應(yīng)地設(shè)置在第二參考電極311的與第二感應(yīng)電極310相反的一側(cè)。在本 實施例中，第一虛設(shè)驅(qū)動電極305和第二虛設(shè)驅(qū)動電極312可以全部接地，但不以此為限。 指紋檢測元件300〃還包括差分濾波器307、差分放大器308、差分濾波器314以及差分放大 器315。在一個實施例中，差分濾波器307、差分放大器308、差分濾波器314以及差分放大 器315也可以形成于（通過半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)技術(shù)）指紋檢測元件300〃之中。第一感應(yīng)電極 303和第一參考電極304分別經(jīng)過差分濾波器307連接到差分放大器308的正向輸入端和 反向輸入端，差分放大器307通過電子方式減去第一感應(yīng)電極303和第一參考電極304上 的信號，使得噪聲和寄生信號被消除。同樣地，第二感應(yīng)電極310和第二參考電極311分別 經(jīng)過差分濾波器314連接到差分放大器315的正向輸入端和反向輸入端。差分放大器315 通過電子方式減去第二感應(yīng)電極310和第二參考電極311上的信號，使得噪聲和寄生信號 被消除。
[0138] 可見，圖8中指紋檢測元件300〃能夠在圖7的指紋檢測元件300'的基礎(chǔ)上，有效 消除噪聲和寄生信號，從而得到更加準確的指紋圖像。
[0139] 下文以圖2所示實施例來舉例說明本發(fā)明的指紋識別檢測組件的制造方式的主 要步驟：
[0140] 提供一基片1，在基片1的第一面通過第一粘合層11貼合撓性基材2,撓性基材2 上已事先通過濺鍍或是絲印的方式形成引線4和指紋檢測元件3,并且通過蝕刻、層積等工 藝形成觸摸元件13 ;然后將撓性基材2沿基片1的側(cè)面彎折，再通過第二粘合層12貼合到 基片1的第二面，在基片1的第二面的撓性基材2上焊接指紋識別芯片5,使得引線從基片 1第一面的指紋檢測元件3沿撓性基材2繞過基片1的側(cè)面連接到指紋識別芯片5,將指紋 檢測元件3的信號從基片1的第一面?zhèn)鬏數(shù)交?的第二面的指紋識別芯片5,最后在基片 1第一面上的撓性基材2和指紋檢測元件3上覆蓋保護層6。
[0141] 繼續(xù)參考圖1和2,根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供一種用于指紋識別檢測的電 子裝置（例如手機、ipad等便攜式終端或門禁裝置），包括上述的指紋識別檢測組件?；?1為觸摸顯示屏的透明蓋板，指紋檢測元件3設(shè)置于觸摸顯示屏的非顯示區(qū)，指紋檢測元件 3的信號從透明蓋板的第一面沿撓性基材2傳送至透明蓋板的第二面。觸摸元件13設(shè)置于 透明蓋板的第二面的顯示區(qū)域，主板10分別連接觸摸元件13和指紋識別檢測組件的撓性 基材2。主板10可以通過異向?qū)щ姴牧希ˋCF)9連接撓性基材2。電子裝置還可以包括一 后蓋，罩蓋電子裝置背部，后蓋上設(shè)有環(huán)形保護壁，環(huán)形保護壁罩蓋指紋識別芯片5。該電子 裝置可以在顯示屏的透明蓋板上進行指紋識別，實現(xiàn)原理如前，此處不再贅述。
[0142] 實施例2
[0143] 如圖9和10所示，本發(fā)明的指紋識別檢測組件的另一種結(jié)構(gòu)如下：在基片100的 下表面依次設(shè)置第一透明膠層101、第一透光導(dǎo)電層102、第一基材103、第二透明膠層104、 第二透光導(dǎo)電層105、撓性基材106、第二基材107,并且在第二透明膠層104和撓性基材 106之間還設(shè)有與第二透光導(dǎo)電層105同層的指紋檢測元件110。指紋檢測元件110和撓性 基材106向基片100的非顯示區(qū)域的方向延展出去，超出基片100的指紋檢測元件110和 撓性基材106 (見圖9)，超出部分沿基片100的側(cè)面彎折，從基片100的下表面通過彎折的 形式，覆蓋到基片100的上表面，并且通過黏合層111固定在基片100的上表面（見圖10)。 第一透光導(dǎo)電層102和第二透光導(dǎo)電層105可以通過穿孔的方式將引線穿出第二基材107， 并且通過異向?qū)щ姴牧希ˋnisotropic Conductive Film ;ACF)電連接到第二基材107下方 的主板109。指紋檢測元件110也通過穿孔的方式將引線穿出第二基材107,并且通過異向 導(dǎo)電材料電連接到第二基材107下方的主板109,主板109上集成有指紋識別芯片。在基片 100的上表面上設(shè)置保護層112,覆蓋并保護撓性基材106和指紋檢測元件110。
[0144] 其中，基片100可以是玻璃或藍寶石材質(zhì)等，但不以此為限。第一透明膠層101和 第二透明膠層104可以是0CA光學(xué)膠（Optically Clear Adhesive)，但不以此為限。
[0145] 第一透光導(dǎo)電層102和第二透光導(dǎo)電層105可以是氧化銦錫材料（Indium Tin Oxides，ITO)，大體位于基片100的顯示區(qū)域，已形成觸摸屏結(jié)構(gòu)。第一透光導(dǎo)電層102和第 二透光導(dǎo)電層105分別包括兩個不同方向上的多條電極引線，（例如：第一透光導(dǎo)電層102 為多條X方向間隔排列的多條ΙΤ0電極引線，第二透光導(dǎo)電層105為多條Υ方向間隔排列 的多條ΙΤ0電極引線，且X方向與Υ方向相互垂直，但不以此為限，也可以是其他排布方式） 以實現(xiàn)觸摸屏的功能，相關(guān)觸摸屏的實現(xiàn)原理，此處不再贅述。
[0146] 撓性基材106可以是可透光且可彎折的PET材料（聚對苯二甲酸乙二醇酯），但不 以此為限。并且第一基材103和第二基材107同樣可以是PET材料（聚對苯二甲酸乙二醇 酯），但不以此為限。
[0147] 保護層112的材料為類鉆碳鍍膜（Diamond Like Carbon Coating)或高透防指紋 AF膜等，但不以此為限。
[0148] 與實施例1中不同的是，在本實施例中，在基片100下表面之下的指紋檢測元件 110位于撓性基材106之上，通過彎折到基片100上表面后，指紋檢測元件110則位于撓性 基材106之下。
[0149] 綜上可知，本發(fā)明的指紋識別檢測組件及其電子裝置可以實現(xiàn)在例如便攜式終端 等電子裝置上實現(xiàn)指紋識別，并且不需要借助實體按鍵，而是在如顯示屏的透明蓋板上進 行指紋識別，擴展了指紋識別的實際應(yīng)用，尤其適用于沒有實體HOME鍵的安卓手機等。
[0150] 以上具體地示出和描述了本發(fā)明的示例性實施方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所 公開的實施方式，相反，本發(fā)明意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種修改和等效置 換。
【權(quán)利要求】
1. 一種指紋識別檢測組件，其特征在于，包括： 基片，具有第一面、與所述第一面相對應(yīng)的第二面以及連接所述第一面和所述第二面 的側(cè)面； 撓性基材，設(shè)置在所述基片的第一面，并沿所述基片的側(cè)面彎折延伸至所述基片的第 二面且至少部分地覆蓋于所述基片的第二面； 觸摸元件，設(shè)置于所述撓性基材上，且位于所述基片的第二面； 指紋檢測元件，設(shè)置于所述撓性基材上，且位于所述基片的第一面；以及 引線，設(shè)置在所述撓性基材上，所述引線的一端電連接所述指紋檢測元件，另一端延伸 至所述基片的第二面。
2. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述指紋檢測元件包括： 感應(yīng)電極；以及 多條驅(qū)動電極，所述多條驅(qū)動電極并排布置且彼此間隔開，所述多條驅(qū)動電極分別與 所述感應(yīng)電極間隔開地相對以形成多個檢測間隙。
3. 如權(quán)利要求2所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述指紋檢測元件還包括參 考電極，所述參考電極與所述感應(yīng)電極相對設(shè)置并位于所述感應(yīng)電極的與所述多條驅(qū)動電 極相反的一側(cè)。
4. 如權(quán)利要求3所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述指紋檢測元件還包括多 條虛設(shè)驅(qū)動電極，所述多條虛設(shè)驅(qū)動電極并排布置且彼此電連接，所述多條虛設(shè)驅(qū)動電極 與所述多條驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述參考電極的與所述感應(yīng)電極相反的一側(cè)。
5. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述觸摸元件至少包括： 第二透光導(dǎo)電層，形成于所述撓性基材上，包括沿第一方向平行排列的多條電極引 線. 第一基材，形成于所述第二透光導(dǎo)電層上；以及 第一透光導(dǎo)電層，形成于所述第一基材上，包括沿第二方向平行排列的多條電極引 線. 其中，所述第二透光導(dǎo)電層與指紋檢測元件位于所述第一基材和撓性基材之間的同一 層。
6. 如權(quán)利要求5所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述指紋檢測元件隨所述撓 性基材，從所述基片的第一面沿所述基片的側(cè)面彎折延伸至所述基片的第二面。
7. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述指紋檢測元件的感應(yīng)電 極和驅(qū)動電極形成的圖案至少一部分由導(dǎo)電網(wǎng)格構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述指紋檢測元件和引線通 過濺鍍或是絲印的方式形成于撓性基材上。
9. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述撓性基材中形成有凹槽， 所述指紋檢測元件設(shè)置于所述凹槽中，所述基片的第一面和側(cè)面均設(shè)有容置所述撓性基材 的凹臺。
10. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：還包括一指紋識別芯片，設(shè) 置于所述基片的第二面的撓性基材，所述指紋識別芯片對用戶移動手指與所述指紋檢測元 件之間的耦合敏感。
11. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述撓性基材與所述基片的 第一面之間設(shè)有第一粘合層；所述撓性基材與所述基片的第二面之間設(shè)有第二粘合層。
12. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：所述觸摸元件位于所述撓性 基材與所述基片之間。
13. 如權(quán)利要求1所述的指紋識別檢測組件，其特征在于：還包括一保護層，至少覆蓋 所述指紋檢測元件和所述基片的第一面的撓性基材，所述保護層為類鉆碳鍍膜或高透防指 紋AF膜。
14. 一種具有指紋識別檢測功能的電子裝置，包括如權(quán)利要求1至13中任意一項所述 的指紋識別檢測組件。
15. 如權(quán)利要求14所述的具有指紋識別檢測功能的電子裝置，其特征在于：所述基片 為觸摸顯示屏的透明蓋板，所述指紋檢測元件設(shè)置于所述觸摸顯示屏的非顯示區(qū)。
【文檔編號】G06F21/32GK104050405SQ201410313552
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】白安鵬, 譚強, 丁國棟, 蔣亞兵 申請人:南昌歐菲生物識別技術(shù)有限公司, 南昌歐菲光科技有限公司, 深圳歐菲光科技股份有限公司, 蘇州歐菲光科技有限公司