指纹传感器制造技术

一种指纹传感器，包括基板、在基板上的第一电极、在第一电极上的压电层和在压电层上的第二电极。其具有改进的可靠性和效率，且厚度薄。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种指纹传感器。
技术介绍
近来，检测人的指纹的指纹传感器，不仅常规地广泛应用于门锁中，而且甚至已经被广泛应用于电子设备中来确定电源的打开/关闭以及睡眠模式的解除。根据工作原理，指纹传感器可分为超声波指纹传感器、红外线指纹传感器、电容指纹传感器。例如，超声波指纹传感器采用如下方案检测指纹：当从压电传感器发射的具有预定频率的超声波信号从指纹的谷线和脊线反射时，通过使用相关的压电传感器测量谷线和脊线的声阻抗之间的差异来检测指纹，其中，压电传感器是超声波源。特别地，根据超声波指纹传感器的优点，除了简单地识别指纹的功能外，还可以通过检测以脉冲的形式产生的超声波的反射波的多普勒效应来检测手指内血液的流动。因此，甚至可以利用手指内血液的流动来确认假指纹。在指纹传感器中，在基板上设置压电传感器，并且在压电传感器的两个表面上设置电极以在产生超声波时识别指纹。然而，当压电传感器直接设置在基板上时，由于压电传感器和基板之间的连接而限制了压电传感器的振动。因此，发射或接收超声波的特性可能会降低。此外，共振频带特性以及超声波产生特性根据压电传感器材料的特性而有所变化。因此，共振频带特性以及超声波产生特性可能会根据为压电传感器选择的材料而有所变化。此外，在设置了压电材料之后，压电材料的雾度值增大使得可以从外部看到压电传感器。此外，当压电传感器和盖基板的声阻抗之间的差异减小时，朝向盖基板的由压电传感器产生的超声波可以更加流畅地发射。为此，可以设置缓冲层来减小压电传感器和盖基板的声阻抗之间的差异。在这种情况下，当以多层结构代替单层结构来设置缓冲层时，可能会降低加工效率，并且可能会增加缓冲层的厚度。因此，需要一种具有能够解决上述问题的新结构的指纹传感器。
技术实现思路
本实施例提供一种指纹传感器，其具有改进的可靠性和效率，且厚度薄。根据本实施例，提供了一种指纹传感器，包括基板、基板上的第一电极、第一电极上的压电层、以及压电层上的第二电极。如上所述，根据本实施例的指纹传感器可以包括插入在基板和压电层之间的支撑构件。换句话说，支撑构件可插入在基板和压电层之间以作为基板和压电层之间的缓冲器。换句话说，当物体(例如，手指)接触或触摸压电层时，通过基板上的支撑构件可以避免压电层与基板直接接触。因此，当物体接触或触摸压电层时，由于压电层不与基板直接接触，可以避免压电层产生的振动与基板的干扰。因此，可以提高指纹传感器的传感特性。此外，根据本实施例的指纹传感器可以包括至少两个包含压电材料的层。详细地说，根据本实施例的指纹传感器可以包括压电层，所述压电层包括第一和第二压电层，并且第一和第二压电层可以包含互不相同的压电材料。因此，由于根据本实施例的指纹传感器可以具有两种互不相同的压电材料的本质特征，所以可以提供提升的指纹识别特性。此外，根据本实施例的指纹传感器可以包括中间层，所述中间层包括多个突起部分。因此，在从压电层到盖基板的方向中发射或在从盖基板到压电层的方向中接收的超声波信号可流畅地传输。声阻抗可以用材料的密度和超声波在材料中的速度来定义。换句话说，插入在压电层和盖基板之间的中间层可以减少压电层和盖基板的声阻抗之间的差异，使得在从压电层到盖基板的方向中发射或在从盖基板到压电层的方向中接收的超声波信号可以流畅地传输。此外，在中间层的一个表面和其相对表面的至少一个上形成有突出图案，使得当具有比突出图案的波长更长的波长的超声波信号通过中间层时，声阻抗可以由于突出部分而逐渐地变化。因此，即使中间层具有单层结构，当中间层逐步地改变压电层和盖基板的声阻抗时，发射的或接收的超声波信号可以流畅地传送。因此，可以以薄的厚度实现指纹传感器，并且可以提高指纹传感器的效率。换句话说，根据本实施例的指纹传感器可以包括具有低雾度值的压电层，使得可以提高可视性。具体地说，当指纹传感器设置在显示图像的显示区域内时，并且当设置有具有高雾度值的压电层时，可以从外部看到压电层，使得可视性可能会降低。相反，根据本实施例的指纹传感器，通过减少雾度值可以实现具有提升的透明度的压电层。因此，即使当指纹传感器设置在显示图像的显示区域时，可以防止从外部看到压电层，使得可视性能够得到提高。如上所述，根据一个实施例的指纹传感器可以包括：基板；在所述基板上的支撑构件；在所述支撑构件上的第一电极；在所述第一电极上的压电层；以及，在所述压电层上的第二电极。根据另一个实施例的指纹传感器可以包括：基板；在所述基板上的第一电极；在所述第一电极上的压电层；在所述压电层上的第二电极；在所述第二电极上的中间层；以及，在所述中间层上的盖基板，其中，所述中间层包括多个设置在所述中间层的一个表面和相对表面中的至少一个上的突出部分。附图说明图1是示出根据第一实施例的指纹传感器的透视图；图2是示出根据第一实施例的指纹传感器的平面图；图3是解释指纹传感器的工作原理的截面图；图4是解释支撑构件的位置的平面图；图5是沿图1的线A-A’截取的截面图；图6是解释支撑构件的位置的平面图；图7是沿图1的线A-A’截取的截面图；图8是示出根据第一实施例的另一个实例的指纹传感器的透视图；图9是沿图8的线B-B’截取的截面图；图10是示出根据第一实施例的又一个实例的指纹传感器的透视图；图11至14是示出根据第一实施例的又一个实例的指纹传感器的不同结构的截面图；图15是示出根据第二实施例的指纹传感器的透视图；图16和17是沿图15的线C-C’截取的截面图；图18和19是解释第二压电层的布置位置的截面图；图20是示出根据第二实施例的另一个实例的指纹传感器的透视图；图21是沿图20的线D-D’截取的截面图；图22是示出根据第二实施例的又一个实例的指纹传感器的透视图；图23至26是示出根据第二实施例的又一个实例的指纹传感器的不同结构的截面图；图27是示出根据第三实施例的指纹传感器的透视图；图28至30是沿图27的线E-E’截取的截面图；图31是示出根据第三实施例的另一个实例的指纹传感器的透视图；图32至37是沿图31的线F-F’截取的截面图；图38至41是示出采用根据实施例的指纹传感器的各种设备的视图。具体实施方式在实施例的描述中，应当理解，当层(膜)、区域、图案或结构称作在另一个基板、另一层(膜)、另一区域、另一衬垫或另一图案“上”或“下”时，其可以“直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹传感器，包括：基板；在所述基板上的支撑构件；在所述支撑构件上的第一电极；在所述第一电极上的压电层；以及在所述压电层上的第二电极。

【技术特征摘要】
2014.12.09 KR 10-2014-0176121;2014.12.12 KR 10-2011.一种指纹传感器，包括：
基板；
在所述基板上的支撑构件；
在所述支撑构件上的第一电极；
在所述第一电极上的压电层；以及
在所述压电层上的第二电极。
2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，所述支撑构件包括多个相互间隔的子支撑
构件。
3.根据权利要求2所述的指纹传感器，其中，所述第一电极和所述第二电极相互交叉形
成节点区域，且在互不相同的方向中延伸，并且所述子支撑构件设置在所述节点区域内。
4.根据权利要求3所述的指纹传感器，其中，所述节点区域包括相邻的第一节点区域和
第二节点区域，并且所述第一节点区域和所述第二节点区域之间的间距为50μm或50μm以
下。
5.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，所述支撑构件具有在0.1μm到1μm的范围内
的高度。
6.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，所述压电层具有在1％到2％的范围内的雾
度值。
7.一种指纹传感器，包括：
基板；
在所述基板上的第一电极；
在所述第一电极上的第一压电层；
在所述第一压电层上的第二压电层；以及
在所述第二压电层上的第二电极。
8.根据权利要求7所述的指纹传感器，其中，所述第一压电层设置在所述第一电极的整
个表面上。
9.根据权利要求7所述的指纹传感器，其中，所述第一压电层具有比所述第二压电层的
厚度更薄的厚度。
10.根据权利要求9所述的指纹传感器，其中，所述第一压电层具有在0.1μm到1μm的范
围内的厚度。
11.一种指纹传感器，包括：
基板；
在所述基板上的第一电极；
在所述第一电极上的压电层；
在所述压电层上的第二电极；
在所述第二电极上的中间层；以及
在所述中间层上的盖基板，

【专利技术属性】
技术研发人员：朴宰完，方晶焕，蒋信爱，郑钟先，李东根，刘庆钟，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：新型
国别省市：韩国;KR