指紋識別傳感器及電子裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及指紋識別傳感器及電子裝置。一種指紋識別傳感器包括：基底；形成在所述基底上的壓印層，所述壓印層表面設(shè)置有多個凹槽；及指紋檢測元件，容置于所述多個凹槽中；其中所述指紋檢測元件包括：第一感應(yīng)電極；多條第一驅(qū)動電極；第二感應(yīng)電極；多條第二驅(qū)動電極，其中所述多個凹槽具有一深度t，所述第一感應(yīng)電極和所述第二感應(yīng)電極及所述多條第一驅(qū)動電極和所述多條第二驅(qū)動電極的厚度由所述深度t定義，所述多個凹槽配置為使得使得當(dāng)指紋脊位于所述第一感應(yīng)電極和所述多條第一驅(qū)動電極之一之間的檢測間隙時，所述第一感應(yīng)電極和該多條第一驅(qū)動電極之一之間的電容變化率為30％至80％。
【專利說明】
指紋識別傳感器及電子裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及指紋識別傳感器，具體而言，涉及指紋識別傳感器及電子裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]人體某些生物特征(如指紋/掌紋)是人體獨一無二的特征，并且它們的復(fù)雜度能夠提供用于鑒別的足夠特征數(shù)量。
[0003]指紋/掌紋指紋等識別技術(shù)是目前最成熟且價格便宜的生物特征識別技術(shù)。指紋識別技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。我們不僅在門禁、考勤系統(tǒng)中可以看到指紋識別技術(shù)的身影，市場上還有更多指紋識別的應(yīng)用:如筆記本電腦、手機、汽車、銀行支付都可應(yīng)用指紋識別的技術(shù)。特別是隨著智能手機的不斷發(fā)展，將出現(xiàn)大量與指紋識別相關(guān)的需求，例如利用指紋識別解鎖手機、保護隱私信息、保證交易安全等。
[0004]用于指紋識別的傳感器包括電阻式傳感器、光學(xué)式傳感器、以及電容式傳感器等。
[0005]電容式指紋識別傳感器一般被形成在單晶硅基板上，因此存在當(dāng)手指用力按壓時發(fā)生破裂問題。為了解決硅片在接收用戶無數(shù)次按壓或非正常按壓而易損壞的問題，現(xiàn)決一般采用硬度較高的藍寶石保護指紋傳感器的硅基材。但是，藍寶石成本較高，致使整個指紋識別系統(tǒng)成本較高。采用硅基材的指紋傳感器一般通過CMOS半導(dǎo)體工藝形成，該方法工藝復(fù)雜，導(dǎo)致基于硅基材的電容式指紋識別傳感器生產(chǎn)成本昂貴。
[0006]制造指紋識別傳感器需要在基材例如硅襯底上形成一定數(shù)量感應(yīng)單元。若感應(yīng)單元的數(shù)量不足，則指紋識別的分辨率低，這將導(dǎo)致無法準(zhǔn)確進行指紋識別、或者需要用戶多次輸入指紋而使用戶體驗感差。另外，指紋識別傳感器的基材面積相對有限。在有限面積內(nèi)形成較高分辨率的指紋傳感器也是一個技術(shù)挑戰(zhàn)。
[0007]有些指紋識別方案，例如蘋果公司的一個方案，還需增加一個驅(qū)動環(huán)。這個驅(qū)動環(huán)一方面用于提供電場給用戶手指，另一方面用于電磁屏蔽以防止外界電磁場對指紋識別產(chǎn)生干擾。這導(dǎo)致整個指紋識別組件復(fù)雜，增加成本。
[0008]需要一種在有限面積基材上形成足夠數(shù)量感應(yīng)單元或者進一步提高指紋識別的分辨率的方案。
[0009]在所述【背景技術(shù)】部分公開的上述信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
實用新型內(nèi)容
[0010]本申請公開一種指紋識別傳感器及包括該指紋識別傳感器的電子裝置。
[0011]本公開的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本公開的實踐而習(xí)得。
[0012]根據(jù)本公開的一個方面，一種制造指紋識別傳感器的方法包括:準(zhǔn)備基底；在所述基底上形成壓印層；在所述壓印層中形成多個凹槽；在所述多個凹槽中填充導(dǎo)電材料，形成指紋檢測元件，其中所述指紋檢測元件包括:第一感應(yīng)電極；多條第一驅(qū)動電極，所述多條第一驅(qū)動電極平行布置且彼此間隔開，所述多條第一驅(qū)動電極分別與所述第一感應(yīng)電極間隔開地相對以定義多個第一檢測間隙；第二感應(yīng)電極，與所述第一感應(yīng)電極平行地相對設(shè)置并位于所述第一感應(yīng)電極的與所述多條第一驅(qū)動電極相反的一側(cè)；多條第二驅(qū)動電極，所述多條第二驅(qū)動電極平行布置且彼此間隔開，所述多條第二驅(qū)動電極分別與所述第二感應(yīng)電極間隔開地相對以定義多個第二檢測間隙，所述多條第二驅(qū)動電極與所述多條第一驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述第二電極的與所述第一感應(yīng)電極相反的一側(cè)，其中，在所述壓印層中形成多個凹槽包括:調(diào)整所述多個凹槽的深度，使得當(dāng)指紋脊位于第一感應(yīng)電極和多條第一驅(qū)動電極之一之間的檢測間隙時，第一感應(yīng)電極和該多條第一驅(qū)動電極之一之間的電容變化率，以及使得當(dāng)指紋脊位于第二感應(yīng)電極和多條第二驅(qū)動電極之一之間的檢測間隙時，第二感應(yīng)電極和該多條第二驅(qū)動電極之一之間的電容變化率為30%至80%。
[0013]根據(jù)一些實施例，相鄰第一驅(qū)動電極之間的節(jié)距及相鄰第二驅(qū)動電極之間的節(jié)距彼此相等且在50-60 μ m范圍內(nèi)，第一驅(qū)動電極的寬度及第二驅(qū)動電極的寬度彼此相等且在20-45 μ m范圍內(nèi)，第一檢測間隙和第二檢測間隙的大小彼此相等且在20-40 μ m范圍內(nèi)。
[0014]根據(jù)一些實施例，所述基底為強化玻璃、鋼化玻璃、陶瓷、藍寶石、PET膜或FPC基 。
[0015]根據(jù)一些實施例，所述壓印層為紫外固化樹脂、熱固膠、光固膠或自干膠。
[0016]根據(jù)本公開的另一方面，一種指紋識別傳感器包括:基底；形成在所述基底上的壓印層，所述壓印層表面設(shè)置有多個凹槽；及指紋檢測元件，容置于所述多個凹槽中；其中所述指紋檢測元件包括:第一感應(yīng)電極；多條第一驅(qū)動電極，所述多條第一驅(qū)動電極平行布置且彼此間隔開，所述多條第一驅(qū)動電極分別與所述第一感應(yīng)電極間隔開地相對以定義多個第一檢測間隙；第二感應(yīng)電極，與所述第一感應(yīng)電極平行地相對設(shè)置并位于所述第一感應(yīng)電極的與所述多條第一驅(qū)動電極相反的一側(cè)；多條第二驅(qū)動電極，所述多條第二驅(qū)動電極平行布置且彼此間隔開，所述多條第二驅(qū)動電極分別與所述第二感應(yīng)電極間隔開地相對以定義多個第二檢測間隙，所述多條第二驅(qū)動電極與所述多條第一驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述第二電極的與所述第一感應(yīng)電極相反的一側(cè)，其中所述多個凹槽具有一深度t，所述第一感應(yīng)電極和所述第二感應(yīng)電極及所述多條第一驅(qū)動電極和所述多條第二驅(qū)動電極的厚度由所述深度t定義，所述多個凹槽配置為使得使得當(dāng)指紋脊位于所述第一感應(yīng)電極和所述多條第一驅(qū)動電極之一之間的檢測間隙時，所述第一感應(yīng)電極和該多條第一驅(qū)動電極之一之間的電容變化率，以及使得當(dāng)指紋脊位于所述第二感應(yīng)電極和所述多條第二驅(qū)動電極之一之間的檢測間隙時，所述第二感應(yīng)電極和該多條第二驅(qū)動電極之一之間的電容變化率為30%至80%。
[0017]根據(jù)一些實施例，相鄰第一驅(qū)動電極之間的節(jié)距及相鄰第二驅(qū)動電極之間的節(jié)距彼此相等且在50-60 μ m范圍內(nèi)，第一驅(qū)動電極的寬度及第二驅(qū)動電極的寬度彼此相等且在20-45 μ m范圍內(nèi)，第一檢測間隙和第二檢測間隙的大小彼此相等且在20-40 μ m范圍內(nèi)。
[0018]根據(jù)一些實施例，所述基底為強化玻璃、鋼化玻璃、陶瓷、藍寶石、PET膜或FPC基
。
[0019]根據(jù)一些實施例，所述壓印層為紫外固化樹脂、熱固膠、光固膠或自干膠。
[0020]根據(jù)一些實施例，所述指紋檢測元件還包括第一參考電極和第二參考電極及多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極和多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極，所述第一參考電極與所述第一感應(yīng)電極平行地相對設(shè)置并位于所述第一感應(yīng)電極的與所述多條第一驅(qū)動電極相反的一側(cè)，所述第二參考電極與所述第二感應(yīng)電極平行地相對設(shè)置并位于所述第二感應(yīng)電極的與所述多條第二驅(qū)動電極相反的一側(cè)，所述多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極平行布置且彼此電連接，所述多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極與所述多條第一驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述第一參考電極的與所述第一感應(yīng)電極相反的一側(cè)，所述多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極平行布置且彼此電連接，所述多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極與所述多條第二驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述第二參考電極的與所述第二感應(yīng)電極相反的一側(cè)。
[0021]根據(jù)一些實施例，所述指紋檢測元件包括金屬顆粒、石墨烯、碳納米管或?qū)щ姼叻肿硬牧稀?br> [0022]根據(jù)一些實施例，所述指紋檢測元件包括導(dǎo)電網(wǎng)格。
[0023]根據(jù)本公開的另一方面，一種電子裝置包括如前述任一項所述的指紋識別傳感器。
[0024]根據(jù)一些實施例，所述電子裝置包括顯示區(qū)和非顯示區(qū)，所述指紋識別傳感器位于所述顯示區(qū)。
[0025]根據(jù)一些實施例，所述電子裝置包括顯示區(qū)和非顯示區(qū)，所述指紋識別傳感器位于所述非顯示區(qū)。
[0026]根據(jù)本公開的一些實施方式，通過利用壓印層在非硅基底上形成電極和引線，可以提高傳感器的可靠性，并可以較低成本在有限面積內(nèi)形成較高分辨率的指紋傳感器。根據(jù)本公開的一些實施方式，通過調(diào)整凹槽的深度t，可以實現(xiàn)調(diào)整電容變化率的目的，達到更好的指紋檢測效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本公開的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0028]圖1示意性示出電容式指紋檢測元件的工作原理圖；
[0029]圖2示意性示出根據(jù)本公開一示例實施方式的滑擦式指紋識別傳感器的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖3示意性示出沿圖1的AA’線得到的剖視圖；
[0031]圖4示意性示出沿圖1的BB’線得到的剖視圖；
[0032]圖5示意性示出可用于指紋檢測元件的導(dǎo)電網(wǎng)格；
[0033]圖6示意性示出根據(jù)本公開一示例實施方式的滑擦式指紋識別傳感器的結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖7示出當(dāng)手指在指紋識別傳感器上方滑擦移動時獲得的多條線狀指紋圖像；
[0035]圖8示出多條線狀指紋圖案拼合成的一個完整指紋圖像；
[0036]圖9示意性示出根據(jù)本公開一示例實施方式的指紋檢測元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖10示意性示出根據(jù)本公開一示例實施方式的指紋檢測元件的結(jié)構(gòu)示意圖；及
[0038]圖11示意性示出根據(jù)本公開一示例實施方式的電子裝置。

【具體實施方式】
[0039]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公開將全面和完整，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，為了清晰，夸大了區(qū)域和層的厚度。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分，因而將省略它們的詳細描述。
[0040]此外，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例中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本公開的實施例的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以實踐本公開的技術(shù)方案而沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，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公開的各方面。
[0041]本公開提供一種指紋識別傳感器及包括該指紋識別傳感器的電子裝置，可以降低成本，并可在有限面積基材上形成足夠數(shù)量驅(qū)動電極以提高指紋識別分辨率。
[0042]圖1示意性示出電容式指紋檢測元件的工作原理圖。
[0043]如圖1所示，電容式指紋檢測元件包括指紋識別單元，并覆蓋以保護層117。保護層117用于保護指紋檢測元件。保護層可以是例如類金剛石碳、二氧化硅或UV膠。保護層可通過噴涂技術(shù)或印刷技術(shù)形成。指紋識別單元可包括感應(yīng)電極101和驅(qū)動電極103，二者之間具有一檢測間隙107。指紋識別單元為多個，并可排列單行或多行，圖中僅示出一個指紋識別單元。指紋識別單元的感應(yīng)電極101和驅(qū)動電極103可構(gòu)成一個基本電容器。
[0044]當(dāng)手指190在指紋識別單元上方按壓或滑擦?xí)r，感應(yīng)電極101和驅(qū)動電極103之間的電容耦合會根據(jù)指紋脊192還是指紋谷194位于檢測間隙107上方而有不同改變。這是因為指紋脊的介電常數(shù)通常是空氣(指紋谷)的10至20倍。因此，指紋識別單元在指紋脊下比在指紋谷下具有更大等效電容。通過檢測指紋識別單元的電容變化(或其上的電壓變化)，可以判定位于該單元上方的是指紋脊還是指紋谷，從而得到指紋圖像。
[0045]圖2示意性示出根據(jù)本公開一示例實施方式的滑擦式指紋識別傳感器的結(jié)構(gòu)圖。圖3示出沿圖2的AA’線得到的剖視圖。圖4示出沿圖2的BB’線得到的剖視圖。
[0046]如圖2-4所示，指紋識別傳感器100包括基底111、形成在基底111上的壓印層113以及形成在壓印層113中的指紋檢測元件110。壓印層113表面設(shè)置有多個凹槽115，指紋檢測元件110容置于凹槽115中。根據(jù)示例實施方式，指紋檢測元件110可完全填充凹槽115，即指紋檢測元件110的上表面與壓印層113的上表面平齊，但本公開不限于此。
[0047]如圖2所示,指紋檢測元件110包括感應(yīng)電極101及與感應(yīng)電極101相對的多條驅(qū)動電極103。多條驅(qū)動電極103可平行布置且彼此間隔開。感應(yīng)電極101可與多條驅(qū)動電極103基本垂直。多條驅(qū)動電極103分別與感應(yīng)電極101間隔開從而定義多個檢測間隙107。每條驅(qū)動電極103與感應(yīng)電極101可構(gòu)成一指紋識別單元，從而感應(yīng)電極101與多條驅(qū)動電極103構(gòu)成多個指紋識別單元。
[0048]相鄰驅(qū)動電極103之間的節(jié)距d可彼此相等。驅(qū)動電極103的寬度wl可彼此相等。感應(yīng)電極101的寬度W2可與驅(qū)動電極103的寬度Wl彼此相等。檢測間隙107的大小可彼此相等。但本公開不以此為限。
[0049]如圖3和4所示，相鄰驅(qū)動電極103之間的節(jié)距d例如可在40_60 μ m范圍內(nèi)。驅(qū)動電極103的寬度wl例如可在20-45 μ m范圍內(nèi)。檢測間隙107的寬度g例如可在20-40 μ m范圍內(nèi)。檢測間隙107的寬度g可彼此相等。感應(yīng)電極101的寬度w2例如可在50-60 μ m范圍內(nèi)。
[0050]根據(jù)一實施例，相鄰驅(qū)動電極103之間的節(jié)距d為50 μ m，實現(xiàn)了 508PPI的識別分辨率。
[0051]基底111可以為強化玻璃、鋼化玻璃、陶瓷、藍寶石，或者PET、PMMA、PC等?；?11也可以為柔性印刷電路板(FPC)基底，如BT、FR4、FR5等。
[0052]壓印層113例如可為為紫外固化樹脂、熱固膠、光固膠或自干膠。
[0053]感應(yīng)電極101和驅(qū)動電極103的材質(zhì)可以相同，也可以不同。形成感應(yīng)電極101和驅(qū)動電極103的材料可選自ITO(氧化銦錫)、或金屬單質(zhì)顆粒如金、銀、銅、鋅、鋁的一種或兩種以上、金屬合金導(dǎo)電材料、石墨烯、碳納米管材料、納米導(dǎo)電材料如納米銀等，但本公開不限于此。
[0054]根據(jù)一不例實施方式,感應(yīng)電極101和驅(qū)動電極103可包括導(dǎo)電網(wǎng)格105,如圖5所示。這時，凹槽115具有與導(dǎo)電網(wǎng)格105相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。采用導(dǎo)電網(wǎng)格，降低了成本，當(dāng)仍可達到指紋識別的良好效果。
[0055]如前所述，指紋檢測與感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間的電容的變化有關(guān)。更具體而言，與感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間的電容的變化率△(:%= Λ C/C，其中C是感應(yīng)電極和單個驅(qū)動電極之間的電容，△(:是指紋脊位于感應(yīng)電極和該單個驅(qū)動電極之間的檢測間隙時電容的變化，Λ C%是電容變化率。
[0056]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整電容變化率，使得電容變化率AC%為30%至80%可得到較佳的指紋檢測效果。
[0057]由于各個人的指紋脊的介電常數(shù)不同，相同一個人的的不同手指的指紋脊的介電常數(shù)也有不同，因此對于相同的感應(yīng)電極和驅(qū)動電極設(shè)置，電容變化會有一個分布?？梢酝ㄟ^隨機選取若干人進行正常使用測試，以確保例如80%以上的測試結(jié)果滿足電容變化率AC%為30%至80%。本公開中涉及電容變化率AC%為30%至80%時，均指隨機選取若干人進行正常使用測試的情況下，80%以上的測試結(jié)果滿足電容變化率AC%為30%至80%。
[0058]易于理解，在識別分辨率確定的情況下，感應(yīng)電極和驅(qū)動電極之間的電容主要取決于電極的厚度。然而，現(xiàn)有的電極制作方法主要是半導(dǎo)體工藝或濺鍍工藝，電極的厚度調(diào)節(jié)受到工藝的限制。發(fā)明人沒有發(fā)現(xiàn)常規(guī)方法中存在通過調(diào)整電極的厚度來實現(xiàn)電容變化率調(diào)整的方案。
[0059]根據(jù)本公開實施方式的制作指紋識別傳感器的方法，在非硅基底上形成壓印層113，然后在壓印層113中形成凹槽115。通過在凹槽115中填充導(dǎo)電材料形成電極圖案。通過調(diào)整凹槽115的深度t，可以實現(xiàn)調(diào)整電容變化率的目的，達到更好的指紋檢測效果。凹槽115的深度t例如可在20nm-10ym范圍內(nèi)。
[0060]根據(jù)一些實施方式，指紋識別傳感器100還可包括引線(未示出)，與指紋檢測元件I1連接，用于將指紋檢測元件110連接到外部電路，例如指紋識別電路109。引線也可容置于凹槽中，并可具有與感應(yīng)電極101和驅(qū)動電極103相同的材質(zhì)。引線也可包括導(dǎo)電網(wǎng)格。
[0061]指紋識別電路109可向驅(qū)動電極103順序提供驅(qū)動信號，并可通過感應(yīng)電極101檢測感應(yīng)信號，從而識別指紋。但本公開不限于此。
[0062]根據(jù)本公開實施方式的指紋識別傳感器，通過利用壓印層在非硅基底上形成電極和引線，可以提高傳感器的可靠性，并可以較低成本在有限面積內(nèi)形成較高分辨率的指紋傳感器。
[0063]當(dāng)手指按壓在具有如圖2所示結(jié)構(gòu)的指紋識別傳感器上方時，從所述多個指紋識別單元可獲得一條反映指紋脊和指紋谷的線狀指紋圖像。當(dāng)手指在指紋識別傳感器上方滑擦移動時，可獲得多條線狀指紋圖像，如圖6所示。所述多條線狀指紋圖案可拼合成一個完整指紋圖像，如圖7所示。
[0064]下面描述根據(jù)本公開實施方式的指紋識別傳感器的制造方法。
[0065]首先，準(zhǔn)備基底111，例如PET基底。接著，可在基底111上形成壓印層113。壓印層113可以為紫外固化樹脂、熱固膠、光固膠或自干膠等。然后，在壓印層113遠離基底111的表面上通過壓印工藝形成凹槽115。凹槽115根據(jù)實際需要可以為例如網(wǎng)格狀。
[0066]然后，可使用刮涂技術(shù)在凹槽115中填充例如納米銀墨水，并在大約150°C條件下烘烤燒結(jié)，使納米銀墨水中的銀單質(zhì)燒結(jié)成導(dǎo)電電極圖案，從而形成感應(yīng)電極101和驅(qū)動電極103，并根據(jù)需要形成引線。根據(jù)一實施例，銀墨水固含量大約35%，溶劑在燒結(jié)中揮發(fā)。
[0067]圖8示意性示出根據(jù)本公開另一示例實施方式的指紋檢測元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0068]如圖8所示，根據(jù)本實施方式的指紋檢測元件210與圖2所示的指紋檢測元件110的區(qū)別在于指紋檢測元件210還包括參考電極101’及虛設(shè)驅(qū)動電極103’。
[0069]參考電極101’可與感應(yīng)電極101平行地相對設(shè)置，并位于感應(yīng)電極101的與多條驅(qū)動電極103相反的一側(cè)。
[0070]參考電極101’與驅(qū)動電極103的距離足以為至少部分消除共模噪聲提供噪聲和寄生I禹合參考。在一些實施例中，參考電極101’和感應(yīng)電極101可以具有相等的長度和寬度，并且可以平行布置。參考電極101’可類似于感應(yīng)電極101那樣感測指紋脊/指紋谷信號，但其實質(zhì)上強度減弱。參考電極101’和感應(yīng)電極101緊密地間隔并且具有類似的尺寸，兩個電極可產(chǎn)生大致相等的噪聲和寄生信號。相等耦合的噪聲和寄生信號可以例如通過減去兩個電極上的信號而被消除。
[0071]根據(jù)一些實施例，感應(yīng)電極101和參考電極101’可通過差分濾波器123耦合至差分放大器125。
[0072]多條虛設(shè)驅(qū)動電極103’平行布置且可彼此電連接，所述多條虛設(shè)驅(qū)動電極103’與多條驅(qū)動電極103對應(yīng)地設(shè)置在參考電極101’的另一側(cè)，即與感應(yīng)電極101相反的一側(cè)。
[0073]虛設(shè)驅(qū)動電極103’與參考電極101’以間隙107’間隔開。間隙107’可與間隙107相同。虛設(shè)驅(qū)動電極103’可以在指紋圖像感測期間連接至參考電位，例如接地。在指紋圖像感測的任何瞬間時間，驅(qū)動電極103中的一個可以被驅(qū)動信號激勵，并且剩余的驅(qū)動電極103可耦合至參考電位，例如接地。利用該布置，噪聲實質(zhì)上等價地耦合至感應(yīng)電極101和參考電極101’，從而可通過例如差分放大器125而被消除。消除或減少噪聲干擾的電路方案可根據(jù)實際需求采取各種方式，本公開并不對此進行限制。
[0074]根據(jù)該實施方式，可提高指紋識別的準(zhǔn)確性，消除來自檢測間隙外的指紋脊的耦合干擾。
[0075]圖9示意性示出根據(jù)本公開另一示例實施方式的指紋檢測元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0076]如圖9所示，根據(jù)本實施方式的指紋檢測元件310與圖2所示的指紋檢測元件110的區(qū)別在于指紋檢測元件310還包括第二感應(yīng)電極101”及多條第二驅(qū)動電極103”。第二感應(yīng)電極101”與感應(yīng)電極101可電連接。
[0077]第二感應(yīng)電極101”與感應(yīng)電極101平行且并列設(shè)置，并位于感應(yīng)電極101的與多條驅(qū)動電極103相反的一側(cè)。
[0078]多條第二驅(qū)動電極103”平行布置且彼此間隔開。多條第二驅(qū)動電極103”分別與第二感應(yīng)電極101”間隔開地相對以定義多個第二檢測間隙107”。多條第二驅(qū)動電極103”與多條第一驅(qū)動電極103對應(yīng)地設(shè)置第二感應(yīng)電極101”的與感應(yīng)電極101相反的一側(cè)。
[0079]在本實施方式中，通過驅(qū)動電極103、感應(yīng)電極101和第二驅(qū)動電極103”、第二感應(yīng)電極101”構(gòu)成一雙線成像器，用于產(chǎn)生更準(zhǔn)確的指紋圖像。通過手指先通過檢測間隙107或107”來確定手指的移動方向。另外，可通過比對感應(yīng)電極101和第二感應(yīng)電極101”的信號變化來確定手指的移動速度(例如:通過計算相同的指紋部分通過檢測間隙107和107”的時間差來獲得手指的移動速度)，以此來得到更準(zhǔn)確的指紋影像。
[0080]圖10示意性示出根據(jù)本公開另一示例實施方式的指紋檢測元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0081]如圖10所示，根據(jù)本實施方式的指紋檢測元件410結(jié)合了圖8和圖9所示的指紋檢測元件。指紋檢測元件410與圖9所示的指紋檢測元件310的區(qū)別在于指紋檢測元件410還包括兩個參考電極101’及兩組多條虛設(shè)驅(qū)動電極103’。兩組多條虛設(shè)驅(qū)動電極103’可彼此電連接。
[0082]一個參考電極101’可與感應(yīng)電極101平行地相對設(shè)置并位于感應(yīng)電極101的與多條驅(qū)動電極103相反的一側(cè)。另一參考電極101’可與第二感應(yīng)電極101”平行地相對設(shè)置并位于第二感應(yīng)電極101”的與多條第二驅(qū)動電極103”相反的一側(cè)。
[0083]一組多條虛設(shè)驅(qū)動電極103’平行布置且彼此電連接。該組多條虛設(shè)驅(qū)動電極103’與多條驅(qū)動電極103對應(yīng)地設(shè)置在參考電極101’的與感應(yīng)電極101相反的一側(cè)。另一組多條虛設(shè)驅(qū)動電極103’平行布置且彼此電連接。該組多條虛設(shè)驅(qū)動電極103’與多條第二驅(qū)動電極103”對應(yīng)地設(shè)置在參考電極101’的與第二感應(yīng)電極101”相反的一側(cè)。
[0084]根據(jù)本實施方式的指紋檢測元件410的其他方面與前述指紋檢測元件類似，在此不再贅述。
[0085]圖11示意性示出根據(jù)本公開一示例實施方式的電子裝置500，其中可包括前述的指紋識別傳感器。電子裝置500例如可以是智能手機、平板電腦等。
[0086]如圖所示，電子裝置包括透明蓋板501。透明蓋板501包括顯示區(qū)511和非顯示區(qū)515。指紋識別傳感器可設(shè)置于顯示區(qū)511或非顯示區(qū)515。
[0087]根據(jù)一些實施例，透明蓋板的非顯示區(qū)的一部分用作指紋識別傳感器的基底111。
[0088]以上具體地示出和描述了本公開的示例性實施方式。應(yīng)該理解，本公開不限于所公開的實施方式，相反，本公開意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。
【權(quán)利要求】
1.一種指紋識別傳感器，其特征在于，包括: 基底； 形成在所述基底上的壓印層，所述壓印層表面設(shè)置有多個凹槽；及 指紋檢測元件，容置于所述多個凹槽中； 其中所述指紋檢測元件包括: 第一感應(yīng)電極； 多條第一驅(qū)動電極，所述多條第一驅(qū)動電極平行布置且彼此間隔開，所述多條第一驅(qū)動電極分別與所述第一感應(yīng)電極間隔開地相對以定義多個第一檢測間隙； 第二感應(yīng)電極，與所述第一感應(yīng)電極平行地相對設(shè)置并位于所述第一感應(yīng)電極的與所述多條第一驅(qū)動電極相反的一側(cè)； 多條第二驅(qū)動電極，所述多條第二驅(qū)動電極平行布置且彼此間隔開，所述多條第二驅(qū)動電極分別與所述第二感應(yīng)電極間隔開地相對以定義多個第二檢測間隙，所述多條第二驅(qū)動電極與所述多條第一驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述第二電極的與所述第一感應(yīng)電極相反的一側(cè)， 其中所述多個凹槽具有一深度t，所述第一感應(yīng)電極和所述第二感應(yīng)電極及所述多條第一驅(qū)動電極和所述多條第二驅(qū)動電極的厚度由所述深度t定義，所述多個凹槽配置為使得使得當(dāng)指紋脊位于所述第一感應(yīng)電極和所述多條第一驅(qū)動電極之一之間的檢測間隙時，所述第一感應(yīng)電極和該多條第一驅(qū)動電極之一之間的電容變化率，以及使得當(dāng)指紋脊位于所述第二感應(yīng)電極和所述多條第二驅(qū)動電極之一之間的檢測間隙時，所述第二感應(yīng)電極和該多條第二驅(qū)動電極之一之間的電容變化率為30%至80%。
2.如權(quán)利要求1所述的指紋識別傳感器，其特征在于，相鄰第一驅(qū)動電極之間的節(jié)距及相鄰第二驅(qū)動電極之間的節(jié)距彼此相等且在50-60 μ m范圍內(nèi)，第一驅(qū)動電極的寬度及第二驅(qū)動電極的寬度彼此相等且在20-45 μ m范圍內(nèi)，第一檢測間隙和第二檢測間隙的大小彼此相等且在20-40 μ m范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的指紋識別傳感器，其特征在于，所述基底為強化玻璃、鋼化玻璃、陶瓷、藍寶石、PET膜或FPC基底。
4.如權(quán)利要求1所述的指紋識別傳感器，其特征在于，所述壓印層為紫外固化樹脂、熱固膠、光固膠或自干膠。
5.如權(quán)利要求1所述的指紋識別傳感器，其特征在于，所述指紋檢測元件還包括第一參考電極和第二參考電極及多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極和多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極， 所述第一參考電極與所述第一感應(yīng)電極平行地相對設(shè)置并位于所述第一感應(yīng)電極的與所述多條第一驅(qū)動電極相反的一側(cè)，所述第二參考電極與所述第二感應(yīng)電極平行地相對設(shè)置并位于所述第二感應(yīng)電極的與所述多條第二驅(qū)動電極相反的一側(cè)，所述多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極平行布置且彼此電連接，所述多條第一虛設(shè)驅(qū)動電極與所述多條第一驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述第一參考電極的與所述第一感應(yīng)電極相反的一側(cè)，所述多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極平行布置且彼此電連接，所述多條第二虛設(shè)驅(qū)動電極與所述多條第二驅(qū)動電極對應(yīng)地設(shè)置在所述第二參考電極的與所述第二感應(yīng)電極相反的一側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的指紋識別傳感器，其特征在于，所述指紋檢測元件包括金屬顆粒、石墨烯、碳納米管或?qū)щ姼叻肿硬牧稀?br> 7.如權(quán)利要求1所述的指紋識別傳感器，其特征在于，所述指紋檢測元件包括導(dǎo)電網(wǎng)格。
8.一種電子裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7任一項所述的指紋識別傳感器。
9.如權(quán)利要求8所述的電子裝置，其特征在于，所述電子裝置包括顯示區(qū)和非顯示區(qū)，所述指紋識別傳感器位于所述顯示區(qū)。
10.如權(quán)利要求8所述的電子裝置，其特征在于，所述電子裝置包括顯示區(qū)和非顯示區(qū)，所述指紋識別傳感器位于所述非顯示區(qū)。
【文檔編號】G06K9/00GK203930870SQ201420364004
【公開日】2014年11月5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】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