指纹传感器及包含该指纹传感器的触控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种指纹传感器以及包含该指纹传感器的触控装置。
【背景技术】
[0002]指纹传感器，可以检测人的指纹，已经被广泛用于决定打开/关闭电源以及解除休眠模式，不仅常规地广泛应用于门锁方面，而且最近被用于电子装置。
[0003]根据指纹传感器的工作原理可将其分为超声波指纹传感器、红外指纹传感器和电容式指纹传感器。
[0004]指纹传感器可以通过在基板上布置电极和指纹识别驱动芯片来制造。
[0005]就指纹传感器来说，为了检测微电容的变化，传感元件和芯片之间的距离必须要短。然而，当传感元件逐渐远离芯片时，指纹传感器的触摸灵敏度可能会因为距离差产生的噪声而降低。
[0006]此外，为了提高超声波指纹传感器的指纹感测的准确性，必须增加压电传感器的数量。特别地，为了准确地识别在脊线和谷线之间具有特别精细的间隔的小孩和女人的指纹，设置在每个单位面积上的压电传感器的数量必须大大增加。
[0007]因此，需要一种具有新结构的能解决上述问题的指纹传感器以及包含该指纹传感器的触控装置。
【发明内容】
[0008]实施例提供一种具有改进的电特性且厚度薄的指纹传感器以及包含该指纹传感器的触控装置。
[0009]根据实施例，提供了一种指纹传感器，其包含压电基板和在该压电基板上的电极。所述电极包括在压电基板的一个表面和与该一个表面相对的另一表面两者中的至少一个表面上的第一电极和第二电极。该电极包括第一电极与第二电极相交的节点区，通过接触该节点区或在朝该压电基板的方向接近该节点区的物体，该节点区发送及接收信号。
[0010]此外，根据实施例，提供了一种包含具有第一区域到第四区域的基板的指纹传感器。第一电极和第二电极中的至少一个设置在第一区域到第三区域中，与第一电极和第二电极连接的芯片设置在第四区域中。
[0011]如上所述，根据第一实施例的指纹传感器可以有更薄的厚度。详细地，由于可以根据需要在一个节点区域发送和接收超声信号，传输层和接收层可以不单独形成。因此，指纹传感器的厚度可以减少。
[0012]此外，根据实施例的指纹传感器，压电基板可使用透明PVDF。因此，压电基板无法用肉眼从外部识别。因此，所述PVDF即使在显示装置的显示区域也可以使用。
[0013]此外，根据实施例的指纹传感器，作为传感器的节点区的分辨率被形成为大于预定值。因此，指纹可以通过节点区准确地识别，这样，指纹传感器的可靠性得到了提升。
[0014]根据实施例的指纹传感器，电极和芯片可以设置在基板的同一表面上的不同区域，因此，当所述基板折叠时，电极可以设置在基板的一个表面上，而芯片可以设置在基板的另一表面上。
[0015]也就是说，所述基板可以弯折，使得设置第一电极和第二电极的区域与设置芯片的区域相重叠。
[0016]因此，第一电极可以与第二电极在最短的距离内连接。
[0017]就指纹传感器来说，为了检测微电容的变化，传感元件和芯片之间的距离必须要短。然而，当传感元件逐渐远离芯片时，指纹传感器的触摸灵敏度可能会因为距离差产生的噪声而降低。
[0018]因此，根据第二实施例的指纹传感器，电极和芯片之间的距离差，即芯片和传感元件之间的距离差可以减少到最小值。因此，芯片和传感元件之间的距离差产生的噪声可以减少，使指纹传感器的触控特性和可靠性得到提高。
【附图说明】
[0019]图1是示出根据第一实施例的指纹传感器的透视图；
[0020]图2是示出根据第一实施例的指纹传感器的平面图；
[0021]图3是示出沿图1所示线A-A’所取的截面图；
[0022]图4是示出指纹传感器工作原理的截面图；
[0023]图5是示出根据第二实施例的指纹传感器的透视图；
[0024]图6是示出沿图5所示线B-B’所取的截面图；
[0025]图7是示出根据第三实施例的指纹传感器的透视图；
[0026]图8是示出沿图7所示线C-C’所取的截面图；
[0027]图9是示出根据第四实施例的指纹传感器的透视图；
[0028]图10至图13是示出根据第四实施例的指纹传感器的多个实例的截面图；
[0029]图14是示出根据第二实施例的指纹传感器的平面图；
[0030]图15至图19是示出图14所示区域A多个实例的截面图；
[0031]图20至图21是示出根据第二实施例的指纹传感器向D-D’方向折叠后的平面图；
[0032]图22至图25是示出采用根据实施例的指纹传感器的触控装置的实例的视图。
【具体实施方式】
[0033]在对实施例描述中，可以明白，当一个层(或薄膜)、区域、图案或结构描述为“在……(另一个基板、层(或薄膜)、区域、垫或图案)上”或“在……(另一个基板、层(或薄膜)、区域、垫或图案)下”时，它可以“直接”或“间接”地位于这另一个基板、层(或薄膜)、区域、垫或图案上，也可以存在一个或多个中间层，每个层的定位是结合附图来描述的。
[0034]可以明白，当一个元件被称为与另一个元件“相连接”时，可以指与其他元件直接连接或者可以存在中间元件。在以下描述中，当一个预定的部位“包含”一个预定的元件时，除非另有说明，该预定部位没有排除其他元件的存在，而是可以另外包含其他元件。
[0035]为了达到方便和清晰的目的，图示中每个层(薄膜)、区域、图案或结构的厚度和大小可能会扩大、省略或示意地示出。此外，层(或薄膜)、区域、图案或结构的大小并不完全反映实际大小。
[0036]下面参照图1至图4对根据第一实施例的指纹传感器进行描述。
[0037]参照图1至图4，根据该实施例的指纹传感器可以包含覆盖基板100、压电基板200和电极300。
[0038]覆盖基板100可以是刚性的或柔性的。例如，覆盖基板100可以包含玻璃或塑料。
[0039]详细地，所述基板100可包含化学钢化/半钢化玻璃，如钠石灰玻璃或硅铝酸盐玻璃，强化/柔化塑料，如聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙二醇(PPG)或聚碳酸酯(PC)，或蓝宝石。
[0040]此外，所述覆盖基板100可以包含光学各向同性膜片。例如，所述基板100可以包含环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、光学各向同性聚碳酸酯(PC)或光学各向同性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
[0041]蓝宝石具有优越的电气特性，如介电常数，从而可大大提高触摸响应速度，且更易于实现悬停(hovering)等空间触控。此外，由于蓝宝石表面具有高硬度，所以蓝宝石适用于覆盖基板。悬停是一种即使是与显示器相距短距离时就可以识别坐标的技术。
[0042]此外，所述覆盖基板100可以部分弯折从而具有弯折的表面。也就是说，覆盖基板100可以有一部分是平面，一部分是曲面的表面。详细地，所述基板100的末端可以弯折从而具有弯折的表面，或者可以弯折或弯曲从而具有一个有随机曲率的表面。
[0043]此外，所述覆盖基板100可以包含柔性基板。
[0044]此外，覆盖基板100可以包含一个弯曲或弯折的基板。也就是说，甚至可以将包含该基板的指纹传感器形成为具有柔性、弯曲或弯折特性。因此，根据该实施例的指纹传感器可具有不同的设计。
[0045]预定颜色的装饰层可以设置在覆盖基板100上。例如，装饰层可以进一步设置在覆盖基板的一个区域来使得设置在覆盖基板100某一区域上的指纹传感器的外围元件或包装的颜色与覆盖基板100的颜色相匹配。
[0046]压电基板200可以设置在覆盖基板100上。所述压电基板200可以是压电薄膜。例如，压电基板200可以包含透明薄膜、半透明薄膜或不透明压电薄膜。
[0047]压电基板200可以包含多种压电材料。例如，压电基板200可以包含单晶陶瓷、多晶陶瓷、聚合物材料、薄膜材料以及多晶材料和聚合物材料的复合材料。
[0048]单晶陶瓷的压电材料可以包含α -A1P04、a -Si02、LiTi03、LiNb03、SrxBayNb2O3^Pb5-Ge3O11、Tb2 (MnO4) 3、Li2B407、CdS、ZnO、Bi12S120或 Bi 12Ge020。
[0049]多晶陶瓷的压电材料可以包含PZT基材料、PT基材料、PZT复合钙钛矿基材料或BaT130
[0050]此外，聚合物材料的压电材料可以包含PVDF、P (VDF-TrFe)、P (VDFTeFE)或TGS。
[0051]此外，薄膜材料的压电材料可以包含ZnO、CdS或A1N。
[0052]此外，组合材料的压电材料可以包含PZT-PVDF、PZT-硅胶、PZT-环氧树脂、PZT-泡沫聚合物或PZT-泡沫聚氨酯。
[0053]压电基板200可以包含复合材料的压电材料。例如，根据该实施例的压电基板200可以包含PVDF、P (VDF-TrFe)和P (VDFTeFE)中的至少一种。
[0054]压电基板200可以包含在其中限定的有效区域AA和无效区域UA。
[0055]有效区域AA可以是识别指纹的区域，而无效区域UA在有效区域AA的外围部分且在该区域内指纹无法被识别。
[0056]详细地，如果手指靠近有效区域AA或接触到有效区域AA，可以通过在有效区域内发送或接收的超声波来识别指纹。下面详细描述指纹传感器的操作原理。
[0057]电极300可以设置在压电基板200上。例如，电极300可以设置在压电基板200的一个表面和压电基板200的另一表面中的至少一个表面上。
[0058]参照图1至图3，电极300可以包含第一电极310和第二电极320。此外，第一电极310可以设置在压电基板200的一个表面上，第二电极320可以设置在压电基板200的