指纹识别感测装置、电子设备和移动终端的制作方法

本申请涉及识别和感测技术领域，尤其涉及一种指纹识别感测装置、电子设备和移动终端。

背景技术：

指纹识别技术已经成为了主流移动终端厂商旗舰机型的标配，指纹识别不仅可以用于移动终端的解锁和唤醒等功能，同时也可以作为保护终端设备内资料信息的屏障，同时，随着终端技术的发展，利用指纹识别技术来实现移动安全支付也应用越来越广泛。

而目前指纹识别装置具有很多弊端，例如，当用户的手指有水渍或汗液时，会黏在指纹识别感测装置的按键上，按键上会残留较多的液体污渍等，当用户再次或多次使用时，水渍和汗液等会塞满用户手指指纹纹路，导致指纹识别的效果变差。

技术实现要素：

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种指纹识别感测装置，该装置提高了指纹识别感测装置的指纹识别的可靠性。

本申请的第二个目的在于提出一种电子设备。

本申请的第三个目的在于提出一种移动终端。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种指纹识别感测装置，包括：设备元件；防指纹膜，所述防指纹膜贴覆于所述设备元件的上表面；压力元件，所述压力元件贴合布置在所述设备元件的下表面，用于检测用户手指按压的压力；指纹传感器，所述指纹传感器布置在所述压力元件的下方，用于在所述压力元件检测到的压力大于预设值时启动。

本申请实施例第一方面提供的指纹识别感测装置，由于在设备元件上设置防指纹膜，使得用户在进行指纹识别的时候，感测区域上不易残留用户手指的汗渍水渍等，由此，指纹识别感测装置不会因感测区域上残留的较多汗渍水渍而影响识别效果，可靠性较好，压力元件的设置提高了指纹识别的可靠性，降低用户因误碰到指纹识别区域也开启指纹识别功能的误操作概率。

本申请实施例第二方面提出一种电子设备，包括第一机身，以及如上所述的指纹识别感测装置，所述指纹识别感测装置固定设置于所述第一机身上。

本申请实施例第二方面提供的电子设备，由于包括上述的指纹识别感测装置，而上述的指纹识别感测装置由于由于在设备元件上设置防指纹膜，使得用户在进行指纹识别的时候，感测区域上不易残留用户手指的汗渍水渍等，由此，指纹识别感测装置不会因感测区域上残留的较多汗渍水渍而影响识别效果，可靠性较好，压力元件的设置提高了指纹识别的可靠性，降低用户因误碰到指纹识别区域也开启指纹识别功能的误操作概率。

本申请实施例第三方面提出一种移动终端，包括第二机身，以及如上所述的指纹识别感测装置，所述指纹识别感测装置固定设置于所述第二机身上。

本申请实施例第三方面提供的移动终端，由于包括上述的指纹识别感测装置，而上述的指纹识别感测装置由于由于在设备元件上设置防指纹膜，使得用户在进行指纹识别的时候，感测区域上不易残留用户手指的汗渍水渍等，由此，指纹识别感测装置不会因感测区域上残留的较多汗渍水渍而影响识别效果，可靠性较好，压力元件的设置提高了指纹识别的可靠性，降低用户因误碰到指纹识别区域也开启指纹识别功能的误操作概率。

本发明附加的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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例的指纹识别感测装置的结构示意图；

图2是本申请另一个实施例的指纹识别感测装置的结构示意图；

图3是本申请一个实施例的移动终端的结构示意图.

附图标记：

100-指纹识别感测装置；

10-设备元件；

20-防指纹膜；

30-压力元件；

40-指纹传感器；

50-基座；

501-柔性电路板；

502-补强钢片；

60-装饰圈；

70-温度感应元件；

80-发光提醒元件；

200-第二机身。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本申请一个实施例的指纹识别感测装置的结构示意图。

本实施例的指纹识别感测装置可以设置在电子设备或移动终端上，其中，电子设备可以包括台式电脑和电视等；移动终端可以包括手机、平板电脑、车载智能终端和可穿戴设备等，指纹识别感测装置用于识别用户的手指指纹信息，并将当前用户被检测的手指指纹信息与预先设置的指纹信息库进行比对，获得比对结果，将比对结果发送给电子设备或移动终端上的控制元件，以使得控制元件根据比对结果生成对应的控制指令，以控制电子设备或移动终端做出相应的响应操作，例如，解锁、支付成功、或者显示提示信息以提示用户“指纹验证失败，需重新验证”等等。具体的用途本实施例不做限定。

下面对本实施例提供的指纹识别感测装置进行详细描述，如图1所示，本实施例提供的指纹识别感测装置100包括：设备元件10、防指纹膜20、压力元件30和指纹传感器40。

其中，防指纹膜20贴覆于设备元件10的上表面；压力元件30贴合布置在设备元件10的下表面，用于检测用户手指按压的压力；指纹传感器40布置在压力元件30的下方，用于在压力元件30检测到的压力大于预设值时启动。

本实施例中涉及的“上表面”、“下表面”、“下方”的方位均是以图1箭头所指示的上、下为参考，用户在操作该指纹识别感测装置时，是从图1所示从上至下按压的，其压力从防指纹膜20、设备元件10、压力元件30逐渐传递。

设备元件10包括控制按钮和/或显示元件。在上述实施例中，设备元件10可以由陶瓷材料、玻璃材料、PET材料(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸类塑料)、蓝宝石材料中的至少一种制成。具体采用何种或几种材料制成，可以根据实际情况具体选用，在此，本实施例不做限定。其中，蓝宝石材料具有极高的硬度、极好的电气特性和介电特性，并且拥有防化学腐蚀，耐高温，导热好，硬度高，透红外，化学稳定性好等特性，因此较为适合做为设备元件10的优选材料。当然也可以为其他材料，本实施例不做限定。

防指纹保护膜分磨砂防指纹保护膜和高透AF防指纹保护膜，本实施例优选的，选用高透AF防指纹保护膜作为指纹识别感测装置的防指纹膜，高透AF防指纹保护膜不仅具有较好的防指纹效果，还保留有高透性，显示效果较好。

通过在设备元件10的上表面设置防指纹膜20，用户在进行指纹识别的时候，接触到的是防指纹膜20的表面，在没有贴设防指纹膜20时，用户手指接触到设备元件10的表面，由于表面水滴角较小，其中，水滴角的定义为在固、液、气三相交界面处，气-液相界面与固-液相界面之间的夹角，水滴角是显示固体表面湿度的尺度，利用大部分固着物液滴进行测定，低接触角表示湿度高(亲水性)表面易粘贴。高接触水滴角表示表面显示疏水性，表面有机污染物附着力差。因此，采用水滴角较小设备元件10供用户手指接触时，用户手指上的水渍汗渍等污渍容易粘附到设备元件10表面上，而当设备元件10表面的污渍聚集到一定程度，会导致无法区分用户手指上的指纹纹路，导致指纹识别困难，影响指纹识别的效果。

而本实施例通过设置防指纹膜20，防指纹膜20能够加高表面水滴角，由此，可以降低汗渍或水渍的黏着度，汗液或水渍脏污无法聚集，汗渍或水渍不会在用户手指挪开防指纹膜20的表明后黏在表面，不会影响用户的再次或多次进行指纹感测，因此，可提高指纹感测与识别的可靠性。

本实施例的指纹感测装置在具体使用时，用户的手指放置于到防指纹膜20上，由于在设备元件10的下表面贴合布置有压力元件30，从设备元件10的压力能够顺利传递到压力元件30。压力元件30能够检测用户手指施加的压力，若用户的手指仅仅接触到防指纹膜20的表面而不施加压力或者施加的压力较小时，则不会触发指纹传感器40工作，此时，指纹传感器40还不会进行指纹的验证，只有当用户的手指施加的压力达到一定值时，可以判断用户此时在进行指纹验证，而并不是误碰到指纹感测区域，由此，可以尽量避免因用户的误操作而触发的指纹检测，可以提高启动指纹检测功能的可靠性。

在上述实施例中，图2是本申请另一个实施例的指纹识别感测装置的结构示意图；如图2所示，指纹感测装置还可以包括基座50，指纹传感器40可以与基座50焊接固定，由此，提高指纹感测装置的结构稳定性。

基座50可以包括柔性电路板501(FPC板)和设置在柔性电路板501下表面的补强钢片502，指纹传感器40可以具体与柔性电路板501焊接固定，柔性电路板501集成指纹感测装置的各电路模块，实现电气性能，并且通过补强钢片502加强其强度，提高机械性能。

更进一步的，指纹感测装置还可以包括装饰圈60，装饰圈60可以为圆形环或者方形环等，其可以环绕设置在指纹传感器40的周围，并且装饰圈60与补强钢片502可以通过胶水粘结或通过激光电焊连接，由此，进一步提高指纹感测装置的结构稳定性。

指纹传感器40包括但不限于自容电容式、互容电容式、超声波式、光学式传感器等。压力元件30可以为各种压力传感器，例如包括压电材料膜或光学压力传感器。

其中，压电材料膜测量压力的方法是基于压电效应，压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出，由此可以测得压力大小。具有频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。

光学压力传感器是利用弹性膜片在压力作用下变形，通过光学系统测量弹性膜片的变形，该种变形变成电信号，这样通过电压的变化便可测得压力，其具有灵敏度高、测量速度快等优点。

而其他种压力传感器例如应用应变片来实现压力的测量，应变片的制造原理是依据桥式电路，应变片为很薄的薄片，其上表面镶嵌两个有电阻丝制成的电阻，同时下表面也有两个同样的电阻，在连接上形成桥式电路，当应变片上没有压力时，输出的电压为零，当受到压力作用时，应变片上表面的电阻变大，下表面的电阻变小，电桥不平恒，输出的电压与电阻的变化量成线性关系，这样通过电阻的变化就可以测量出压力的大小。

进一步的，如图2所示，本实施例提供的指纹识别感测装置还可以包括温度感应元件70，温度感应元件70可以设置在设备元件10上，用于检测用户手指的温度信息。由于人体本身的温度维持在一定范围内，当人的手指接触指纹识别感测装置时，通过温度感应元件70感应的温度可以判断到当前所进行指纹检测的对象是否为人体，由此，可以尽可能地避免他人采用橡皮、人造皮革或其他方式仿造指纹也可以验证通过的现象，从而提高了指纹验证的可靠性。

指纹传感器40可以基于压力元件30所检测的压力信息和温度感应元件70所检测的温度信息来启动指纹识别。具体的，指纹传感器40用于在压力元件30检测到的压力大于预设值，且在温度感应元件70检测到的温度在预设范围内时启动。

其中，压力的预设值的选取可以根据一般用户按压按键的压力而确定，当然，为提高用户体验，该预设的压力值不应过大，并且为保证排除误操作的可能，该预设的压力值也应至少大于用户触摸时的误操作压力。温度的预设范围应根据人体温度的大致范围以及传递到温度感应元件70所损失的热量综合决定。

需要说明的是，温度感应元件70可以如图2所示设置在设备元件10内，较接近于人体的手指，因此，可以尽可能地更真实地感测到人体的温度，以更为精确地判断当前被检测对象是否为人体。

本领域技术人员可以理解的是，当温度感应元件70所检测到的被检测对象的温度不在预设的范围内时，此时可以判断为当前的被检测对象不为人体，此时所指的“用户手指”则为假的用户手指。

本实施例的指纹识别感测装置通过获取压力元件30所检测的压力信息和温度感应元件70所检测的温度信息来启动指纹识别，以此进一步提高指纹识别的可靠性，实现降低用户因误碰到指纹识别区域也开启指纹识别功能的误操作概率，提高了用户体验的时，同时能够对被检测对象进行判断，降低他人伪造指纹信息进行指纹解锁的风险，提高了指纹识别的安全性。

另外，本发明实施例提供的指纹识别感测装置还可以包括发光提醒元件80，用于当用户手指到达指纹识别感测装置的预设区域内时发光。其中，预设区域可由设计人员根据实际情况设置，一般的，该预设区域为距离防指纹膜20的距离在预设在范围之内的区域，当用户手指进入到该区域内时，则可表示用户目前具有进行指纹验证的意图，或者，用户误碰到该区域，因此，通过当用户手指进入到该区域内即发光，可以用来提醒用户是否进行指纹检测。

具体的，本实施例中的发光提醒元件80可以与红外线测距元件通信连接，当红外线测距元件测量到用户手指已经进入到预设区域后，则发送控制信号给发光提醒元件80，以使得发光提醒元件80发出提醒信号(发光信号)。

若用户仅仅只是误操作碰到该区域，而实际上不需要进行指纹检测，则能够提醒用户结束当前的误操作。若当用户看到发光提醒后手指仍然不离开该区域，则用户可以继续向下按压该指纹识别感测装置进行指纹识别。如此一来，可以提高指纹检测的可靠性，防止用户频繁误操作，提高用户体验。

进一步的，发光提醒元件80的数量可以为多个，多个发光提醒元件80可以分散环绕在设备元件10周围；或者，发光提醒元件80的数量为一个，发光提醒元件呈带状布置在设备元件10周围。其中，发光提醒元件80是从表观上观察，其发光方式为连续的发光，而并不表示对其的形状限定。

当然，可以理解的是，发光提醒元件80仅起到提醒作用，其具体的设置位置并不限于设置设备元件10的周围。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括第一机身，以及上述实施例所提供的指纹识别感测装置100，指纹识别感测装置100固定设置于第一机身上。

本实施例提供的电子设备中的指纹识别感测装置100的结构和功能与上述实施例相同，在此不再赘述。

图3是本申请一个实施例的移动终端的结构示意图。如图3所示，本申请实施例还提供一种移动终端，包括第二机身200以及包括上述实施例提供的指纹识别感测装置100，指纹识别感测装置100固定设置于所述第二机身200。

本实施例提供的移动终端中的指纹识别感测装置100的结构和功能与上述实施例相同，在此不再赘述。

上述实施例提供的电子设备和移动终端，由于指纹识别感测装置100固定设置在第一机身或第二机身200上，用户在按压该指纹识别感测装置100时，整个装置与机身(第一机身或第二机身)保持相对固定，不会有较大的按压进程和回程，水渍等不易被带入到指纹识别感测装置100内，防水性能较好。

“发明施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。