本發(fā)明涉及一種指紋識別裝置及具有該指紋識別裝置的電子裝置。

背景技術(shù)：

近年來，智能手機、平板電腦等電子裝置常利用指紋識別裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護、身份認證及程序控制等功能。指紋識別裝置可分為光學式、電容式、聲波式等。其中，聲波式指紋識別裝置因其不易受環(huán)境溫度、濕度的影響，且具有壽命長、解析度高等優(yōu)點而廣被應(yīng)用。

利用聲波式指紋識別裝置進行指紋偵測時，手指放置在聲波式指紋識別裝置的偵測表面，發(fā)送至手指的超聲波部分被吸收，另一部分被反射。由于手指指紋谷與脊處的介質(zhì)分別為空氣及手指表皮，對超聲波的吸收率及反射率不同，因而可利用該差異產(chǎn)生對應(yīng)指紋谷和脊的系列電信號，最終形成對應(yīng)指紋形狀的圖像。

現(xiàn)有的指紋識別裝置通常包括一蓋板及通過膠材貼合于該蓋板上的指紋識別模組，為防止用戶在指紋區(qū)的操作因個人習慣施加不同力量而降低該指紋識別模組與該蓋板的貼合強度，通常會在該指紋識別模組遠離該蓋板的一側(cè)貼合一補強板，用來提升該指紋識別模組與該蓋板的整體貼合強度。然而，該補強板與該指紋識別模組直接貼合會導(dǎo)致指紋識別信號大大降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種指紋識別裝置，該指紋識別裝置具有較強的指紋識別信號。

一種指紋識別裝置，其包括指紋識別模組和固設(shè)于該指紋識別模組上的補強板，該指紋識別模組用于發(fā)送超聲波和接收超聲波，該補強板與該指紋識別模組之間設(shè)置一空氣間隙層。

本發(fā)明還提供一種應(yīng)用該指紋識別裝置的電子裝置。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在補強板與指紋識別模組之間設(shè)置有空氣間隙層，利用該空氣間隙層，該指紋識別模組發(fā)送的超聲波信號朝向該補強板方向傳輸?shù)牟糠值靡员辉摽諝忾g隙層反射回，從而提升了該指紋識別裝置和電子裝置超聲波信號的有效強度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一較佳實施例的電子裝置的示意圖。

圖2為圖1中指紋識別裝置沿剖面線ii-ii方向的剖面示意圖。

圖3為本發(fā)明一變更實施例的指紋識別裝置的剖面示意圖。

圖4為本發(fā)明另一變更實施例的指紋識別裝置的剖面示意圖。主要元件符號說明

如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明一較佳實施例的電子裝置100的示意圖，本實施例中，該電子裝置100為智能手機，其它實施例中，該電子裝置100還可為平板電腦、個人數(shù)字助理、導(dǎo)航儀等。該電子裝置100包括一前蓋110，該前蓋110具有一用于顯示畫面的顯示區(qū)111及圍繞該顯示區(qū)111的非顯示區(qū)112。該指紋識別裝置20嵌設(shè)于該前蓋110的非顯示區(qū)112。在其它實施例中，該指紋識別裝置10也可以設(shè)置于電子裝置100的任意位置。

請一并參閱圖2，圖2為圖1中指紋識別裝置20沿剖面線ii-ii方向的剖面示意圖。該指紋識別裝置20包括依次層疊的一蓋板25、一指紋識別模組21及一補強板22。該蓋板25嵌設(shè)于該前蓋110的非顯示區(qū)112，該蓋板25具有一外露的表面，即指紋識別面251，該指紋識別面251為該指紋識別裝置20進行指紋識別時的手指觸摸面。且該蓋板25的指紋識別面251與該前蓋110相平齊。該指紋識別模組21通過粘膠200與該蓋板25貼合，該補強板22與該指紋識別模組21之間設(shè)置一空氣間隙層210，即，該空氣間隙層210位于該指紋識別模組21遠離該指紋識別面251的一側(cè)。該空氣間隙層210有多種實現(xiàn)方式，在本實施例中，該補強板22與該指紋識別模組21之間設(shè)置一中空的支撐框23，該支撐框23的中空部分形成該空氣間隙層210。即，該支撐框23設(shè)置在該補強板22與該指紋識別模組21的鄰近周緣處，該空氣間隙層210被所述支撐框23所圍繞。該支撐框23通過粘膠200與該指紋識別模組21貼合。在本實施例中，該粘膠200僅僅設(shè)置在該指紋識別模組21被該支撐框23覆蓋的區(qū)域，為一口字型膠。在其它實施例中，該粘膠200還可覆蓋該指紋識別模組21未被該支撐框23覆蓋的區(qū)域，此時空氣間隙層210位于該粘膠200與該補強板22之間。該指紋識別裝置20還包括一柔性印刷電路板24(flexibleprintedcircuit,fpc)，該柔性印刷電路板24的一端與該指紋識別模組21進行電連接從而實現(xiàn)電信號的傳輸，另一端延伸與該補強板22的一側(cè)貼合從而與蓋板25、指紋識別模組21及補強板22層疊設(shè)置，且柔性印刷電路板24通過膠材與該指紋識別模組21、支撐框23及補強板22固定。在本實施例中，該支撐框23設(shè)置于該補強板22靠近該指紋識別模組21的一側(cè)，該柔性印刷電路板24的一端與該指紋識別模組21進行電連接，并通過粘膠200與該補強板22遠離該指紋識別模組21的一側(cè)貼合。

在本實施例中，該指紋識別模組21包括一薄膜晶體管(thin-filmtransistor,tft)陣列基板213，還包括依次層疊設(shè)置于該薄膜晶體管陣列基板213靠近該蓋板25一側(cè)的壓電層214及偏置電極層215。該柔性印刷電路板24的一端與該薄膜晶體管陣列基板213設(shè)置有該壓電層214的一側(cè)通過異方性導(dǎo)電膜(anisotropicconductivefilm，acf)電連接。該指紋識別模組21對該壓電層214實行分時控制，該壓電層214兼具發(fā)送超聲波信號和接收超聲波信號的功能。在超聲波發(fā)送時段，該壓電層214發(fā)送超聲波；在超聲波接收時段，該壓電層214接收超聲波并產(chǎn)生電信號。

具體地，當該指紋識別裝置20工作處于超聲波發(fā)送階段時，該壓電層214在電場作用下產(chǎn)生振動發(fā)射超聲波信號，該超聲波信號到達該蓋板25的指紋識別面251并經(jīng)該指紋識別面251反射形成反射信號，此時該指紋識別裝置20處于超聲波接收時段，該壓電層接收該反射超聲波信號。該指紋識別面251上存在手指觸摸時，指紋脊與指紋谷對超聲波的反射率不同，傳輸?shù)皆撝讣y識別面251的超聲波在指紋脊與指紋谷處反射的信號有所不同，該壓電層214接收該反射信號產(chǎn)生感應(yīng)電荷，該薄膜晶體管陣列基板213收集該感應(yīng)電荷并轉(zhuǎn)換為電信號，再通過該柔性印刷電路板24傳遞到外部電路(圖未示)。在本實施例中，該指紋識別裝置20可借助薄膜晶體管陣列基板213上的電極(圖未示)完成超聲波信號的發(fā)射以及感應(yīng)電荷的收集。

該蓋板25的材料可以選自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)、藍寶石、聚醚砜樹脂(polyethersulfoneresin，pes)以及聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，pet)等。

該壓電層214的材料可選自如下物質(zhì)中的一種或幾種的組合：聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride,pvdf)、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛(pzt)、鉭鈧酸鉛(pst)、石英及偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物。

該偏置電極層215可以由導(dǎo)電率較好的金屬材料制成，例如，鋁、銅、鎳、金等高導(dǎo)電率材料，還可以由如透明氧化物導(dǎo)電材料(如氧化銦錫、氧化銦鋅)、銀、碳納米管或石墨烯等導(dǎo)電材料制成，但不限于以上材料。

該支撐框23的材料可為樹脂(聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、橡膠等)、油墨、金屬等。較佳地，該支撐框23的厚度為0.005mm至10mm之間。

該補強板22的材料可為金屬(鋁、銅、鐵等)、塑料(pi、pet、pu等)、塑鋼等。

由于該補強板22與該指紋識別模組21之間設(shè)置有空氣間隙層210，該壓電層214發(fā)送的超聲波信號朝向該補強板22方向傳輸?shù)牟糠值靡员辉摽諝忾g隙層210反射回，從而提升了超聲波信號的有效強度。

請參閱圖3，圖3為本發(fā)明一變更實施例的指紋識別裝置30的剖面示意圖。為方面說明，以下與上述實施例相同的元件采用相同的標號。

該指紋識別裝置30與指紋識別裝置20的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別僅在于該柔性印刷電路板24的一端與該指紋識別模組21電連接，另一端延伸與該補強板22靠近該指紋識別模組21的一側(cè)貼合，從而與蓋板25、指紋識別模組21及補強板22層疊設(shè)置。此時，該支撐框23和空氣間隙層210設(shè)置于該柔性印刷電路板24靠近該指紋識別模組21的一側(cè)。

請參閱圖4，圖4為本發(fā)明另一變更實施例的指紋識別裝置40的剖面示意圖。該指紋識別裝置40與指紋識別裝置20的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別僅在于指紋識別模組21的結(jié)構(gòu)。在本實施例中，該薄膜晶體管陣列基板213的相對兩側(cè)分別設(shè)置有壓電層，以分別實現(xiàn)發(fā)送超聲波和接收超聲波的功能。具體地，該薄膜晶體管陣列基板213靠近該蓋板25的一側(cè)依次層疊設(shè)置接收壓電層211和接收電極層212，實現(xiàn)接收超聲波信號的功能；該薄膜晶體管陣列基板213遠離該蓋板25的一側(cè)依次層疊設(shè)置第一發(fā)送電極層216、發(fā)送壓電層217和第二發(fā)送電極層218。此時，優(yōu)選地，該接收壓電層211的材料為聚偏二氟乙烯，該發(fā)送壓電層217的材料為鋯鈦酸鉛。本實施例中，該空氣間隙層210形成在該第二發(fā)送電極層218與該補強板22之間。

以上已描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更與修改。倘若這些變更與修改屬于本發(fā)明權(quán)利要求極其等同技術(shù)范圍，則本發(fā)明也意圖包含這些變更與修改。