指纹识别传感器及电子装置制造方法及图纸

本申请涉及指纹识别传感器及电子装置。一种指纹识别传感器包括：基底；形成在所述基底上的压印层，所述压印层表面设置有多个凹槽；及指纹检测元件，容置于所述多个凹槽中；其中所述指纹检测元件包括：感应电极；多条驱动电极，所述多条驱动电极平行布置且彼此间隔开，所述多条驱动电极分别与所述感应电极间隔开地相对以定义多个检测间隙，其中所述感应电极具有弧形形状，所述多条驱动电极与经过所述感应电极的顶部的切线垂直。

【技术实现步骤摘要】
指纹识别传感器及电子装置
本公开涉及指纹识别传感器，具体而言，涉及一种滑擦式(swipe)指纹识别传感器及包括该指纹识别传感器的电子装置。
技术介绍
人体某些生物特征(如指纹/掌纹)是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度能够提供用于鉴别的足够特征数量。指纹/掌纹指纹等识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。指纹识别技术已得到广泛应用。我们不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影，市场上还有更多指纹识别的应用:如笔记本电脑、手机、汽车、银行支付都可应用指纹识别的技术。特别是随着智能手机的不断发展，将出现大量与指纹识别相关的需求，例如利用指纹识别解锁手机、保护隐私信息、保证交易安全等。用于指纹识别的传感器包括电阻式传感器、光学式传感器、以及电容式传感器等。电容式指纹识别传感器一般被形成在单晶硅基板上，因此存在当手指用力按压时发生破裂问题。为了解决硅片在接收用户无数次按压或非正常按压而易损坏的问题，现决一般采用硬度较高的蓝宝石保护指纹传感器的硅基材。但是，蓝宝石成本较高，致使整个指纹识别系统成本较高。采用硅基材的指纹传感器一般通过CMOS半导体工艺形成，该方法工艺复杂，导致基于硅基材的电容式指纹识别传感器生产成本昂贵。制造指纹识别传感器需要在基材例如硅衬底上形成一定数量感应单元。若感应单元的数量不足，则指纹识别的分辨率低，这将导致无法准确进行指纹识别、或者需要用户多次输入指纹而使用户体验感差。另外，指纹识别传感器的基材面积相对有限。在有限面积内形成较高分辨率的指纹传感器也是一个技术挑战。有些指纹识别方案，例如苹果公司的一个方案，还需增加一个驱动环。这个驱动环一方面用于提供电场给用户手指，另一方面用于电磁屏蔽以防止外界电磁场对指纹识别产生干扰。这导致整个指纹识别组件复杂，增加成本。需要一种在有限面积基材上形成足够数量感应单元或者进一步提高指纹识别的分辨率的方案。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本申请公开一种指纹识别传感器及包括该指纹识别传感器的电子装置。本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。根据本公开的一个方面，一种指纹识别传感器包括:基底；形成在所述基底上的压印层，所述压印层表面设置有多个凹槽；及指纹检测元件，容置于所述多个凹槽中；其中所述指纹检测元件包括:感应电极；多条驱动电极，所述多条驱动电极平行布置且彼此间隔开，所述多条驱动电极分别与所述感应电极间隔开地相对以定义多个检测间隙，其中所述感应电极具有弧形形状，所述多条驱动电极与经过所述感应电极的顶部的切线垂直。根据一些实施例，相邻驱动电极之间的节距彼此相等且在50-60 μ m范围内，驱动电极的宽度彼此相等且在20-45 μ m范围内，检测间隙的大小彼此相等且在20-40 μ m范围内。根据一些实施例，所述基底为强化玻璃、钢化玻璃、陶瓷、蓝宝石、PET膜或FPC基。根据一些实施例，所述压印层为紫外固化树脂、热固胶、光固胶或自干胶。根据一些实施例，所述指纹检测元件还包括参考电极和多条虚设驱动电极，所述参考电极与所述感应电极平行地相对设置并位于所述感应电极的与所述多条驱动电极相反的一侧，所述多条虚设驱动电极平行布置且彼此电连接，所述多条虚设驱动电极与所述多条驱动电极对应地设置在所述参考电极的与所述感应电极相反的一侧。根据一些实施例，所述指纹检测元件包括金属颗粒、石墨烯、碳纳米管或导电高分子材料。根据一些实施例，所述指纹检测元件包括导电网格。根据本公开的另一方面，提供一种电子装置，包括如前述任一项所述的指纹识别传感器。根据一些实施例，所述电子装置包括显示区和非显示区，所述指纹识别传感器位于所述显示区。根据一些实施例，所述电子装置包括显示区和非显示区，所述指纹识别传感器位于所述非显示区。根据本公开的一些实施方式，感应电极没有采用直线形状，而是具有弧形形状，可以得到更好的图像拼合效果和识别效果。【附图说明】通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1示意性示出电容式指纹检测元件的工作原理图；图2示意性示出根据本公开一示例实施方式的滑擦式指纹识别传感器的结构图；图3示意性示出沿图1的AA’线得到的剖视图；图4示意性示出沿图1的BB’线得到的剖视图；图5示意性示出可用于指纹检测元件的导电网格；图6示意性示出根据本公开一示例实施方式的滑擦式指纹识别传感器的结构图；图7示出当手指在指纹识别传感器上方滑擦移动时获得的多条弧状指纹图像；图8示出多条弧状指纹图案拼合成的一个完整指纹图像；图9示意性示出根据本公开一示例实施方式的指纹检测元件的结构示意图；图10示意性示出根据本公开一示例实施方式的指纹检测元件的结构示意图；及图11示意性示出根据本公开一示例实施方式的电子装置。【具体实施方式】现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略它们的详细描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。本公开提供一种指纹识别传感器及包括该指纹识别传感器的电子装置，可以降低成本，并可在有限面积基材上形成足够数量驱动电极以提高指纹识别分辨率。图1示意性示出电容式指纹检测元件的工作原理图。如图1所示，电容式指纹检测元件包括指纹识别单元，并覆盖以保护层117。保护层117用于保护指纹检测元件。保护层可以是例如类金刚石碳、二氧化硅或UV胶。保护层可通过喷涂技术或印刷技术形成。指纹识别单元可包括感应电极101和驱动电极103，二者之间具有一检测间隙107。指纹识别单元为多个，并可排列单行或多行，图中仅示出一个指纹识别单元。指纹识别单元的感应电极101和驱动电极103可构成一个基本电容器。当手指190在指纹识别单元上方按压或滑擦时，感应电极101和驱动电极103之间的电容耦合会根据指纹脊192还是指纹谷194位于检测间隙107上方而有不同改变。这是因为指纹脊的介电常数通常是空气(指纹谷)的10至20倍。因此，指纹识别单元在指纹脊下比在指纹谷下具有更大等效电容。通过检测指纹识别单元的电容变化(或其上的电压变化)，可以判定位于该单元上方的是指纹脊还是指纹谷，从而得到指纹图像。图2示意性示出根据本公开一示例实施方式的滑擦式指纹识别传感器的结构图。图3示出沿图2的AA’线得到的剖视图。图4示出沿图2的BB’线得到的剖视图。如图2-4所示，指纹识别传感器100包括基底111、形成在基底111上的压印层113以及形成在压印层1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹识别传感器，包括：基底；形成在所述基底上的压印层，所述压印层表面设置有多个凹槽；及指纹检测元件，容置于所述多个凹槽中；其中所述指纹检测元件包括：感应电极；多条驱动电极，所述多条驱动电极平行布置且彼此间隔开，所述多条驱动电极分别与所述感应电极间隔开地相对以定义多个检测间隙，其中所述感应电极具有弧形形状，所述多条驱动电极与经过所述感应电极的顶部的切线垂直。

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别传感器，包括: 基底； 形成在所述基底上的压印层，所述压印层表面设置有多个凹槽；及 指纹检测元件，容置于所述多个凹槽中； 其中所述指纹检测元件包括: 感应电极； 多条驱动电极，所述多条驱动电极平行布置且彼此间隔开，所述多条驱动电极分别与所述感应电极间隔开地相对以定义多个检测间隙， 其中所述感应电极具有弧形形状，所述多条驱动电极与经过所述感应电极的顶部的切线垂直。2.如权利要求1所述的指纹识别传感器，其中相邻驱动电极之间的节距彼此相等且在50-60 μ m范围内，驱动电极的宽度彼此相等且在20-45 μ m范围内，检测间隙的大小彼此相等且在20-40 μ m范围内。3.如权利要求1所述的指纹识别传感器，其中所述基底为强化玻璃、钢化玻璃、陶瓷、蓝宝石、PET膜或FPC基底。4.如权利要求1所述的指纹识别传感器，其中所述压印层为紫外固化树脂、热固胶、光固...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭强，丁国栋，蒋亚兵，
申请(专利权)人：南昌欧菲生物识别技术有限公司，南昌欧菲光科技有限公司，深圳欧菲光科技股份有限公司，苏州欧菲光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36