超声波探头及超声波指纹识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种超声波探头，超声波探头用于超声波指纹识别装置。超声波探头包括压电层，压电层包括多个压电柱，多个压电柱沿第一方向排成成多行且沿第二方向排成多列，第一方向与第二方向的夹角为锐角，沿第一方向的相邻两个压电柱之间的距离大于相邻两行压电柱之间的距离。此外，本发明专利技术还公开了一种超声波指纹识别装置。本发明专利技术实施方式的超声波探头，通过将相邻两行压电柱错位设置并压缩行距，利用了相邻两行的压电柱之间的空间，提高了压电柱的密度，即是提高了空间利用率，像素密度较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声波指纹识别领域，更具体而言，涉及一种超声波探头及超声波指纹识别装置。
技术介绍
相关技术中，超声波探头包括压电层，压电层包括多个压电柱，压电柱充当超声波探头的一个像素，压电柱用于发送并检测超声波信号以得到对应的像素值。压电柱通常呈正矩阵排列，如此，导致空间利用率低，像素密度较低。
技术实现思路
本专利技术实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术实施方式需要提供一种超声波探头及超声波指纹识别装置。一种超声波探头，用于超声波指纹识别装置，所述超声波探头包括：压电层，所述压电层包括多个压电柱，所述多个压电柱沿第一方向排成多行且沿第二方向排成多列，所述第一方向与所述第二方向的夹角为锐角，沿所述第一方向的相邻两个所述压电柱之间的距离大于相邻两行所述压电柱之间的距离。在某些实施方式中，所述压电柱的横截面的形状为圆形或矩形。在某些实施方式中，当所述压电柱的横截面的形状为矩形时，所述矩形的边与所述第二方向垂直或平行。在某些实施方式中，所述压电柱的高度为70-80微米。在某些实施方式中，所述压电柱包括锆钛酸铅压电材料。在某些实施方式中，所述压电层包括设置在所述多个压电柱的侧面间隙的填充材料。在某些实施方式中，所述填充材料包括环氧树脂。在某些实施方式中，所述超声波探头包括：设置在所述多个压电柱的下方的多条发射极线，每条所述发射极线沿所述第一方向与一行所述压电柱连接；及设置在所述多个压电柱的上方的多条接收极线，每条所述接收极线沿所述第二方向与一列所述压电柱连接。在某些实施方式中，所述超声波探头包括：设置在所述多条发射极线的下方的下保护层；及设置在所述多条接收极线的上方的上保护层。一种超声波指纹识别装置，其特征在于，包括上述任一实施方式所述的超声波探头。本专利技术实施方式的超声波探头及超声波指纹识别装置，通过将相邻两行压电柱错位设置并压缩行距，较好地利用了相邻两行的压电柱之间的空间，提高了压电柱的密度，即是提高了空间利用率，像素密度较高。本专利技术实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实施方式的实践了解到。附图说明本专利技术实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施方式的超声波探头的立体示意图；图2是根据本专利技术实施方式的超声波指纹识别装置的平面示意图；图3是根据现有的实施方式的超声波探头的压电柱的排列示意图；图4是根据本专利技术实施方式的超声波探头的压电柱的排列示意图；图5是根据本专利技术实施方式的超声波探头的另一立体示意图；图6是根据本专利技术实施方式的压电柱接收超声波的原理示意图；图7是根据本专利技术实施方式的压电柱发送超声波的原理示意图；图8是根据本专利技术实施方式的超声波探头的又一立体示意图；图9是根据本专利技术实施方式的超声波探头的平面示意图。主要元件及符号说明：超声波探头10、超声波指纹识别装置100、压电层12、压电柱122、填充材料124、发射极线14、接收极线16、下保护层17、上保护层18。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。请参阅图1，本专利技术实施方式的超声波探头10包括压电层12。压电层12包括多个压电柱122，多个压电柱122沿第一方向排成多行且沿第二方向排成多列。第一方向与第二方向的夹角为锐角。第一方向的相邻两个压电柱122之间的距离大于相邻两行压电柱122之间的距离。请参阅图2，本专利技术实施方式的超声波指纹识别装置100包括超声波探头10，超声波探头10可内置于超声波指纹识别装置100，在某些实施方式中，超声波指纹识别装置100可以是手机、平板电脑等电子设备。如此，上述超声波探头10通过将相邻两行压电柱122错位设置并压缩了行距，较好地利用了相邻两行的压电柱122之间的空间，提高了压电柱122的密度，即是提高了空间利用率，像素密度较高。需要指出的是，本专利技术实施方式中第一方向与第二方向的夹角为锐角，指两个方向或两条线之间相交产生的较小的夹角为锐角，或者说第一方向与第二方向是不互相垂直的。在某些实施方式中，压电层12填充材料124，填充材料124设置在多个压电柱122的侧面间隙中。如此，填充材料124可用于固定多个压电柱122的位置，使压电柱122不会发生偏移，使压电层12的结构更稳定。具体地，本专利技术实施方式的压电柱122的排列方法相比于正矩阵排列的方法而言，提高了空间利用率的原理将在下面给予说明。可以理解，为了防止在检测过程中相邻的压电柱122发送或接收的超声波信号干扰过大，同时也为了避免连接相邻压电柱122的电极之间的距离过近而引起短路，在排列压电柱122时，需要在压电柱122之间设置一个安全距离。请参阅图3，现有的压电柱122呈正矩阵排列，压电柱P1与压电柱P2的距离为D12，压电柱P1与压电柱P3的距离为D13，压电柱P1与压电柱P4的距离为D14。如果通过调节压电柱122的行与列之间的距离使得D12等于D13且等于期望值，则此时D14大于D12及D13且大于期望值，D14过大，压电层12的空间利用率不高；如果将D14调节为期望值，则此时会造成D12及D13过小，可能会使D12及D13小于安全距离，影响超声波探头10的正常检测。请参阅图4，本专利技术实施方式中，压电柱122沿第一方向排成多行且沿第二方向排成多列，第一方向与第二方向的夹角为锐角，且沿第一方向的相邻两个压电柱122之间的距离大于相邻两行压电柱122之间的距离。具体地，压电柱P5与压电柱P6设置在同一行且距离为D56，压电柱P5与压电柱P7设置在相邻的两行且距离为D57，压电柱P6与压电柱P7设置在相邻的两行且距离为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探头，用于超声波指纹识别装置，其特征在于，所述超声波探头包括：压电层，所述压电层包括多个压电柱，所述多个压电柱沿第一方向排成多行且沿第二方向排成多列，所述第一方向与所述第二方向的夹角为锐角，沿所述第一方向的相邻两个所述压电柱之间的距离大于相邻两行所述压电柱之间的距离。

【技术特征摘要】
1.一种超声波探头，用于超声波指纹识别装置，其特征在于，所述超声波探头包括：压电层，所述压电层包括多个压电柱，所述多个压电柱沿第一方向排成多行且沿第二方向排成多列，所述第一方向与所述第二方向的夹角为锐角，沿所述第一方向的相邻两个所述压电柱之间的距离大于相邻两行所述压电柱之间的距离。2.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述压电柱的横截面的形状为圆形或矩形。3.如权利要求2所述的超声波探头，其特征在于，当所述压电柱的横截面的形状为矩形时，所述矩形的边与所述第二方向垂直或平行。4.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述压电柱的高度为70-80微米。5.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述压电柱包括锆钛酸铅压电材料。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：白安鹏，孙文思，
申请(专利权)人：南昌欧菲生物识别技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36