本申请提供一种超声波指纹识别装置和电子设备，超声波指纹识别装置设置于电子设备的盖板下方以实现超声波指纹识别，包括超声波指纹识别芯片、层叠于超声波指纹识别芯片之上的匹配层及相对匹配层设置的第二电极。超声波指纹识别芯片包括基底、第一电极、像素电极阵列以及压电层。第一电极接收驱动信号驱动压电层激发超声波信号，第二电极接收第二驱动信号检测第二电极与手指之间的自电容实现手指的指纹识别。将触摸感应信号驱动信号的共用分离，可以避免第二电极中存在高压以此降低芯片电路的耐压设计要求，还提高了自电容检测的灵敏度，再者还增加更加灵活多样的应用形态，方便不同应用场景灵活地调节叠层。不同应用场景灵活地调节叠层。不同应用场景灵活地调节叠层。
【技术实现步骤摘要】
超声波指纹识别装置和电子设备
[0001]本申请涉及指纹识别
，尤其涉及一种超声波指纹识别装置和电子设备。
技术介绍
[0002]超声波指纹识别技术目前广泛应用于电子设备的有机电激光(Organic Light
‑
Emitting Diode，OLED)显示屏下。超声波指纹识别技术也可以用于非OLED显示屏下，比如用于盖板下方构成如图1所示的超声波指纹识别装置。
[0003]如图1所示，超声波指纹识别芯片100通过匹配层200贴合在盖板300下方，其中，超声波指纹识别芯片100包含有第一电极101和像素电极阵列102，以及二者夹心的压电层103。当超声波指纹识别装置工作于超声波模式时，驱动信号驱动第一电极101产生和接收超声波；当工作于手指触摸检测时，通过触摸感应信号检测第一电极101和手指之间的电容C1，当手指按压到超声指纹所在区域时，电容C1会增大，以此可以判断手指的触摸感应。
[0004]然而，如图1所示的驱动信号和触摸感应信号共用第一电极101存在如下问题：
[0005]第一，驱动信号通常会驱动几十甚至上百伏的电压，该电压对触摸感应信号连接的触摸感应电路来说太高，从而不利于芯片电路的设计；
[0006]第二，第一电极101和像素电极阵列102夹心压电层103，其可等效为一个平板电容器C0，其电容值很大，通常会达到150pF，而手指按压产生的电容C1仅有1pF数量级，因为C0远大于C1，从而会导致触摸感应信号的变化对C1不敏感，也即C0的存在会使C1的检测灵敏度变得很低，从而降低超声波指纹识别装置检测灵敏度；
[0007]再者，共用第一电极101的设计必须要求第一电极101面向手指才能实现手指触摸检测，从而不利于超声波指纹识别装置在实际应用中灵活地调节叠层，对超声波指纹识别装置结构带来局限性。
技术实现思路
[0008]本申请提供一种超声波指纹识别装置和电子设备，用于解决现有技术中的超声波指纹识别装置触摸感应信号和驱动信号共用第一电极不利于芯片电路设计、降低检测灵敏度以及存在应用局限性的技术问题。
[0009]第一方面，本申请提供一种超声波指纹识别装置，设置于电子设备的盖板下方以实现超声波指纹识别，包括：超声波指纹识别芯片、层叠于所述超声波指纹识别芯片之上的匹配层以及相对所述匹配层设置的第二电极；
[0010]所述超声波指纹识别芯片包括基底、第一电极、像素电极阵列以及压电层；
[0011]所述第一电极接收驱动信号驱动所述压电层激发超声波信号，所述第二电极输出触摸感应信号以检测所述第二电极与手指之间的自电容进行所述手指的指纹识别。
[0012]在一种可能的设计中，所述匹配层包括从上至下依次层叠的第一粘合层、夹层以及第二粘合层，所述夹层由高声阻抗的导电材料形成。
[0013]在一种可能的设计中，所述第二电极位于所述夹层中。
[0014]在一种可能的设计中，所述第二电极设置于所述匹配层四周。
[0015]在一种可能的设计中，形成所述第一粘合层和所述第二粘合层的材料为丙烯酸或者环氧树脂。
[0016]在一种可能的设计中，所述高声阻抗的导电材料包括金属。
[0017]在一种可能的设计中，所述压电层厚度为7μm～11μm。
[0018]在一种可能的设计中，所述超声波指纹识别芯片，包括：
[0019]所述基底、所述像素电极阵列、所述压电层以及所述第一电极从下至上依次层叠；或者
[0020]所述第一电极、所述压电层、所述像素电极阵列以及所述基底从下至上依次层叠。
[0021]在一种可能的设计中，所述压电层之上或之下设置电极层，所述第一电极设置于所述电极层。
[0022]在一种可能的设计中，所述电极层由银浆形成，所述银浆厚度为4μm～30μm。
[0023]在一种可能的设计中，还包括电路板，与所述超声波指纹识别芯片相压合并电连接。
[0024]在一种可能的设计中，若所述第一电极层叠于所述压电层之上，还包括补强片，贴合于所述电路板以固定所述电路板，所述超声波指纹识别芯片设置于所述补强片表面。
[0025]第二方面，本申请提供一种电子设备，包括：盖板，以及第一方面中所提供的任意一种可能的超声波指纹识别装置；
[0026]所述盖板用于提供手指按压区域，并接收所述手指的按压；
[0027]所述超声波指纹识别装置设置于所述盖板下方，用于检测按压于所述盖板的所述手指的指纹。
[0028]在一种可能的设计中，所述盖板由导电材料或非导电材料形成。
[0029]在一种可能的设计中，若所述盖板由所述导电材料形成，所述盖板表面设置有绝缘涂层，所述盖板厚度为0.1mm～1.5mm。
[0030]在一种可能的设计中，若所述盖板由所述非导电材料形成，所述盖板厚度为小于或等于3mm。
[0031]在一种可能的设计中，所述导电材料为金属，所述非导电材料为塑料或者玻璃。
[0032]本申请提供一种超声波指纹识别装置和电子设备，超声波指纹识别装置设置于电子设备的盖板下方以实现超声波指纹识别，包括有超声波指纹识别芯片、层叠于超声波指纹识别芯片之上的匹配层以及相对匹配层设置的第二电极。超声波指纹识别芯片包括基底、第一电极、像素电极阵列以及压电层。第一电极接收驱动信号驱动压电层激发超声波信号，第二电极接收第二驱动信号检测第二电极与手指之间的自电容实现手指的指纹识别。将输出触摸感应信号进行指纹识别的第二电极与接收驱动信号的第一电极进行分离设计，一方面可以避免第二电极中存在高压以此降低芯片电路的耐压设计要求，另一方面提高了手指自电容检测的灵敏度，再者还可以增加更加灵活多样的应用形态，方便不同应用场景灵活地调节叠层。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为现有技术中的超声波指纹识别装置示意图；
[0035]图2为本申请实施例提供的一种超声波指纹识别装置的结构示意图；
[0036]图3为本申请实施例提供的另一种超声波指纹识别装置的结构示意图；
[0037]图4为本申请实施例提供的再一种超声波指纹识别装置的结构示意图；
[0038]图5为本申请实施例提供的又一种超声波指纹识别装置的结构示意图；
[0039]图6为本申请实施例提供的一种超声波指纹识别装置的俯视图；
[0040]图7为本申请实施例提供的又一种超声波指纹识别装置的结构示意图；
[0041]图8为本申请实施例提供的又一种超声波指纹识别装置的结构示意图；
[0042]图9为本申请实施例提供的又一种超声波指纹识别装置的结构示意图；
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声波指纹识别装置，其特征在于，设置于电子设备的盖板下方以实现超声波指纹识别，包括：超声波指纹识别芯片、层叠于所述超声波指纹识别芯片之上的匹配层以及相对所述匹配层设置的第二电极；所述超声波指纹识别芯片包括基底、第一电极、像素电极阵列以及压电层；所述第一电极接收驱动信号驱动所述压电层激发超声波信号，所述第二电极输出触摸感应信号以检测所述第二电极与手指之间的自电容进行所述手指的指纹识别。2.根据权利要求1所述的超声波指纹识别装置，其特征在于，所述匹配层包括从上至下依次层叠的第一粘合层、夹层以及第二粘合层，所述夹层由高声阻抗的导电材料形成。3.根据权利要求2所述的超声波指纹识别装置，其特征在于，所述第二电极位于所述夹层中。4.根据权利要求2所述的超声波指纹识别装置，其特征在于，所述第二电极设置于所述匹配层四周。5.根据权利要求2所述的超声波指纹识别装置，其特征在于，形成所述第一粘合层和所述第二粘合层的材料为丙烯酸或者环氧树脂。6.根据权利要求2所述的超声波指纹识别装置，其特征在于，所述高声阻抗的导电材料包括金属。7.根据权利要求1所述的超声波指纹识别装置，其特征在于，所述压电层厚度为7μm～11μm。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的超声波指纹识别装置，其特征在于，所述超声波指纹识别芯片，包括：所述基底、所述像素电极阵列、所述压电层以及所述第一电极从下至上依次层叠；或者所述第一电极、所述压电层、所述像素电极阵列以及所述基底从下...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜灿鸿，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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