包括指纹读出装置的电子设备制造方法及图纸

一种包括具有载于透明基片（３５）上的传感单元阵列（１２）的指纹读出装置（１０）的电子设备，指纹读出装置用于电容性地感测置于阵列之上的指纹的隆起线图案，其中，装置的透明性被用于提供额外的功能。因此，可在装置（１０）之下设置光学传感装置（６０），以便通过装置以光学方法感测更多的生物测量特性。通过用透明导电材料形成传感电极来为装置提供基本的透明度。在移动电话等便携式电子产品中，可安排这样的指纹读出装置覆盖显示装置，显示输出可透过装置看见。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括指纹读出装置的电子设备。目前，将指纹传感用于用户识别或验证的目的令人很感兴趣。为此，通过指纹读出装置获得个人的指纹、处理所述指纹读出装置的输出并与所存储的一个或多个指纹的特征数据相比较来确定是否存在匹配项。最普遍类型的指纹读出装置采用光学成像技术，其中，来自光源的光被引向玻璃棱镜的一个面，从第二面反射，并从第三面传出，在这里，光被一种具有相关光学部件的、诸如CCD之类的电子摄像机所探测到。指头放在第二面，在指纹的隆起线接触玻璃面之处不发生反射。通过这种效果，摄像机可以探测到指纹的光学图像。最近，也提出了其它类型的指纹读出装置，它们依靠不同的读出指纹图案的技术，例如采用热传感、压力传感、电容传感和趋肤电阻传感等替代方法。在这些装置中，传感元件阵列形成个人指头直接放置其上的传感区域，便得不需要光学系统，这样就产生了更紧凑的装置。目前，为了安全的缘故在广泛的产品中结合指纹读出装置令人很感兴趣。例如，互联网(internet)的成长以及在进行互联网商务交易时的安全需要导致将指纹读出装置植入台式和便携式电脑系统的建议。用自动柜员机进行银行交易的安全性也可以通过使用指纹传感来改进。类似地，也提出在诸如移动电话和智能卡之类的其它便携式电子设备中使用指纹读出装置来作为防止越权使用的方法。对于许多这类应用，需要这样的指纹读出装置，它很紧凑，特别是在涉及到便携式电子设备的情况下，而且相对便宜。传统的光学图像读出装置需要光源、棱镜和图像传感器，既笨重又昂贵，所以完全不适于这些应用。在其它类型的传感装置中，鉴于其潜在的性能、较小的总体尺寸、易于生产及较低的成本，采用电容传感方法的装置被认为最可靠。这种指纹读出装置一般包括各自包含感测电极的独立传感元件的阵列，指头置于其上，并通过感测由感测电极与上覆的用户指纹的隆起线合作产生的可测电容效应来操作。在US-A-5325442(PHB 33628)、PCT WO 97/40744(PHB 34068)和PCT IB 98/00407(PHB 34153)中描述了电容指纹读出装置的例子。其中，阵列中的每个传感元件包括通过一个或多个开关器件连接多套地址导体的金属感测电极，并且，传感元件是这样操作的，它利用有源矩阵寻址方案(active matrix addressing scheme)来提供对在感测电极和置于感测表面的个人指纹的相应的上覆的隆起线或沟槽之间形成的单个电容的测量，所述感测表面由覆盖感测电极的介质材料层形成，指头置于其表面上。该装置可以是利用硅晶片的半导体集成电路或薄膜器件的形式，其中，传感元件和地址导体包括薄膜电路单元，它们载于玻璃之类的绝缘基片上，并且是通过淀积薄膜绝缘体、金属层和用于例如二极管或薄膜晶体管的开关器件的非晶或多晶半导体成分并且将它们构成图案而形成的。在EP-A-0790479中描述了以集成芯片形式制造的电容型指纹读出阵列的另一个例子。在这种器件中，每个传感元件包括连接放大器电路的两个横向隔开的感测电极。虽然这些装置能够满足一些要求，特别是关于紧凑和制造成本方面，但是还需要改进。在使用时可能遇到的一个问题是企图欺诈性操作的问题。可以想象，例如可以用具有表面形态的个人指头的塑料复制品来“骗”装置。因此，要是能够确保其纹路被读取的指头是“活”指头就好了。在用于移动电话、个人数字助理等小型移动产品中时，对于比如其配备的简便性和使用的合宜性，以及与其它部件配合运作的能力来说，也需要进一步改进传感装置的性能。因此，本专利技术的目的在于提供能够至少在一定程度上满足这些要求中的一些要求的改进类型的指纹读出装置或包括指纹读出装置的电子设备。根据本专利技术的一个方面，提供包括指纹读出装置的电子设备，所述指纹读出装置具有密集的传感元件的阵列，它们载于透明基片上，以便当个人指纹置于阵列上时电容性地感测其隆起线，每个传感元件具有用于与上覆的指纹部分合作产生电容效应的感测电极，其特征在于阵列的传感元件是基本上透明的，并且感测电极由透明的导电材料构成。由于使感测电极基本透明，而且有电极载于其上的基片本身也是透明的，所以传感装置本身成为基本上透明的。在电容型传感装置中，每一个传感元件的大部分区域被电极占据，感测电极是密堆积的。因此，通过使用透明感测电极，为传感装置提供了基本上的透明性。本专利技术部分因这种透明性的实现而对于实现附加功能十分有益，而且某些现存类型的电容指纹读出装置很容易就能为此目的而以简单而方便的方式修改，因此，这种传感装置的功能大大提高，并使之能够满足很多需要。特别是它使得在传感元件阵列之下，即在远离指头置于其上的一侧的另一侧，提供现存类型的光学非接触型生物测量传感器成为可能，以便在取指纹进一步验证“活”指头的出现时，通过阵列同时感测另外的指头生物测量特性，比如温度、脉速、血氧含量等，因此降低了欺诈使用的风险，而且不需要例如装置感测区域的任何扩大。在PCT WO 95/26013中描述了生物测量验证系统，它包括采用摄像机的传统光学型的指纹传感器，以及使用LED发射的可见光与IR光的类型的脉搏血氧定量计传感器和光电探测器。安排后一部件是为了当指头到位时让指头的各边都位于指纹传感器上，因此占据了指纹传感器的更多的外部空间，而且需要一个特殊形状的容纳它们并确定指头必须置入的凹陷的外壳。另一方面，在根据本专利技术的传感装置中，光学传感器，比如包括LED和光电探测器，可置于装置的基片之后，利用装置的透明性，诸如脉搏、血氧水平、指头温度或皮肤颜色之类的另外的生物测量特性通过阵列、利用反射技术以光学的方法感测，因此保持传感区域的紧凑。而且，不必使用特殊形状的外壳，传感装置的外表面与其外壳的周围部分通常可以是平的。另一种方法是，可以在传感元件阵列的后面使用光学传感装置，所述传感元件阵列是属于仅适用于感测指头的出现的类型。例如，该装置可以包括光发射器，例如用于发射穿过指纹读出装置的光束的LED；以及用于探测穿过指纹读出装置反射回来的光线的光探测器，所述反射发生在指头置于阵列上时。这种传感装置可以连接到指纹读出装置的驱动控制电路，并且预定当指头置于阵列上且被光学传感装置探测到时，自动启动装置的扫描操作。必须指出，这里使用的光的概念意在包括可见光之外的光谱部分，比如红外线。在一些情况下可能不必使感测电极透明来实现指纹读出装置的基本透明性，由于围绕感测电极和相关的寻址电路的区域的现成透明性，所以当使用非透明感测电极时，对于某些应用目的来说装置已经足够透明。如果需要，这些透明区域的范围可通过将感测电极占据的传感元件的区域的比例降到最低来优化。因此，根据本专利技术的另一个方面，提供这样的包括指纹读出装置的电子设备，所述指纹读出装置具有载于透明基片上的隔开的传感元件的阵列，用于电容性地感测置于阵列上的个人指纹的隆起线图案，其特征在于所述装置包括置于与传感元件阵列相对的基片侧的光学传感装置，该光学传感装置对穿过传感元件阵列和基片的光起反应。光学传感装置又可以是通过指纹读出装置以光学方法感测用户指头的生物测量特性的生物测量传感器，或者是比如用于感测指头出现在阵列上的光学传感装置。因使用透明感测电极而产生的指纹读出装置的增加的透明性可有利地用于其它目的。特别是传感装置可置于显示装置或其一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括指纹读出装置的电子设备，所述指纹读出装置具有隔开的感测元件的阵列，它们载于透明基片上，以便当个人指纹置于阵列上时电容性地感测其隆起线，每个感测元件包括用于与上覆的指纹部分合作产生电容效应的感测电极，其特征在于所述阵列的所述感测元件是基本上透明的，并且所述感测电极由透明导电材料构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GF哈金，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]