指纹识别感测装置及其制造方法、终端设备的制造方法_2

文档序号:9249443阅读:来源:国知局
被称为在两层或两个元件“之间”时,它可以为两层或两个元件之间惟一的层,或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
[0041]图1是本发明一个实施例中一种指纹识别感测装置的俯视结构示意图。参见图1,该装置包括基板11,基板11包括第一表面和与第一表面对应的第二表面,并在第一表面上设有一凹槽12。其中,图1所不出的基板11的表面为基板11的第一表面,而与第一表面相对的表面为第二表面;凹槽12可以通过例如刻蚀的方式形成在基板11的第一表面上,本发明对此不做限制。当然,图1中基板11的外形以及凹槽12的设置位置及形状仅是一种示例。
[0042]图2是该装置在图1所示的A-A’位置处的剖面结构示意图。参见图2,凹槽12设置在基板11第一表面上,上述装置包括位于在凹槽12的底面上的第一导体层13,并在凹槽12内还包括覆盖第一导体层13的保护层14。对应地,上述装置还包括位于基板11的第二表面上的第二导体层15。其中,第二导体层15可以连接射频信号,而第一导体层14、第二导体层15构成用于传输该射频信号的电容的两个电极。另外,上述装置还包括在基板11的第二表面一侧的射频场感应模块16。
[0043]图3是本发明一个实施例中一种指纹识别感测装置的局部俯视结构示意图。参见图3,基板11的第一表面上设置有用于与手指接触的触摸区域Ila(在图3中以虚线表示)。为了达到较好的指纹识别效果,基板11的第二表面上的射频场感应模块16的设置区域Ilb可以与触摸区域IIa在设置位置上相互对应,因而射频场感应模块16可以感应到强度较大的射频场。同时为了使传输至手指的真皮层的射频信号达到足够大的强度,上述凹槽12可以设置在触摸区域Ila内。应理解的是,图3所示的结构仅是一种示例,在本发明的其他实施例中,触摸区域Ila与区域Ilb可以有其他的形状、大小以及相对位置关系,本发明对此不做限制。
[0044]基于上述结构,本发明实施例提供的指纹识别感测装置的工作原理如图4所示。图4是上述装置的指纹识别感测原理示意图,参见图4,该装置的指纹识别感测原理如下所述:第二导体层15连接上述射频信号时,可以通过上述用于传输该射频信号的电容将射频信号传输至第一导体层13 (射频信号的传输如图4中第二导体层15与第一导体层13之间的波浪形线条所示)。从而,当手指接触基板的第一表面上的对应区域时,手指中的真皮层就会与第一导体层13构成另一个用于传输射频信号的电容的两个电极,使得真皮层带有射频信号电压(或者说手指中的真皮层可以接收来自第一导体层的射频信号,使得真皮层的指纹表面相当于加载有射频信号的电极),并在周围空间内形成相应的电场。此时,设置在基板11第二表面一侧的射频场感应模块16(图4中具体表示为包括多个可以感应电场的传感器阵列)就可以感应到真皮层上电压在射频场感应模块16设置位置处形成的电场(如图4中穿过手指的曲线箭头所示),继而就可以根据电场强度的分布获取到真皮层上凹凸不平的形貌信息,即手指的指纹信息。
[0045]第一导体层13位于凹槽12的底面上,保护层14覆盖在第一导体层13上,结合上述指纹识别感测原理可知,在上述装置的设置上,例如第一导体层13和第二导体层15的层状导体结构可以在与上述射频场感应模块16对应的位置上设有开口部,使得层状导体结构不会屏蔽手指真皮层的电压在射频场感应模块16设置位置处形成的电场。
[0046]另外,上述射频信号在本发明实施例中具体指预先经过调制的、具有一定频率(一般大于10kHz)的电信号。而构成用于传输射频信号的电容具体指的是作为电容两个电极的结构以及夹在电容两个电极之间的结构需要按照电容用于传输上述射频信号的要求满足一定的预设条件,比如在电容对上述射频信号的强度衰减程度要足够小而对于另一些波段内的信号的强度衰减程度要足够大。而且,上述射频场感应模块16在本发明实施例中主要是指可以传感射频信号产生电场的传感器或者传感器阵列,其具体结构与设置方式均是本领域技术人员所熟知的,在此不再赘述。
[0047]另外需要说明的是,虽然上述第二导体层15与上述射频场感应模块16在图2中是形成在基板11的第二表面上的,但第二导体层15和/或射频场感应模块16实际上还可以设置在任何一个位于基板11第二表面一侧的结构上,比如可以设置在靠近基板11第二表面并与基板11在位置上相对固定的电路板上,或者可以设置在表面与基板11的第二表面贴合的另一块基板上,本发明均不做限制。
[0048]可以看出,本发明实施例的指纹识别感测装置不需要设置贯穿透明盖板的金属环也可以实现基于RFID的指纹识别,解决了需要开设通孔才能实现指纹识别的问题,而且本发明实施例不需要在透明基板的表面上设置凸出的导电结构,从而可以解决高于透明盖板的部分导电材料容易在使用中被磨损或腐蚀的问题。基于此,本发明实施例的装置可以设置在终端设备表面不具有实体按键的位置上,具有更强的通用性;同时,本发明实施例还可以在实现指纹识别、不影响虚拟按键正常功能的同时尽可能地保持透明盖板一体化的外观,可以在不影响终端设备的性能的前提下使终端设备具有更受欢迎的设计外观。
[0049]进一步地,在上述技术方案的基础上,可使所述保护层的外表面与所述第一表面持平,比如说使得上述第一导体层13与上述保护层14的厚度之和等于或近似等于上述凹槽12的深度,从而进一步提高上述装置在第一表面上的平整度。
[0050]而且,在上述基板11的第一表面上,可以使上述第一导体层13的投影面、上述保护层14的投影面以及上述凹槽12的投影面在形状上相互对应,从而使得凹槽12中被第一导体层13及保护层14填满,不仅可以使得外观更平整,还可以充分保障第一导体层13不与外界接触。
[0051]可以理解的是,由于第一导体层13、保护层14以及凹槽12的底面在上述基板11上的投影面在形状上是相互对应的,因此可以通过设计凹槽12形状的方式来确定第一导体层13的形状。
[0052]具体地,上述凹槽12在上述基板11的第一表面上的形状除了如图1至图4所示的圆环之外,还可以是例如椭圆环、三角形环、扇形环、正方形环或者矩形环的封闭图形。基于此,上述区域Ilb可以设置在封闭图形的内部(例如图3中的区域Ilb设置在圆环状凹槽12的内部),可以实现较佳地指纹识别感测效果。
[0053]当然,上述凹槽12在上述基板11的第一表面上的形状也可以是一个或多个直线段和/或曲线段组成的非封闭图形,比如存在至少一处间断的圆环、三角形环、扇形环、正方形环或者矩形环,或者一条或多条相互平行的直线段或曲线段,本发明对此均不作限制。
[0054]另一方面,为了使凹槽12所在区域具有与基板11的第一表面上的其他位置处具有同样的质感与触感,可以采用与制备上述基板11相同的材料制备上述保护层14。而且基板11的制备材料为玻璃、蓝宝石或塑料等透明材料时,可以同样采用透明材料来制备上述保护层14以及上述第一导体层13,其中制备第一导体层13的透明材料例如可以是氧化铟锡(ITO)或者氧化铟锌(IZO)。
[0055]进一步地,除了直接形成在凹槽12的底面上之外,上述第一导体层13与上述凹槽12的底面之间可以通过例如紫外线固化胶(UV胶)等材料制备的透明的粘合层粘合,可以使凹槽12以内的结构全部为透明结构,实现凹槽12、保护层14、第一导体层13以及该粘合层在视觉效果上的隐蔽。当然,上述粘合层也可以采用不透明的材料制成,并至少可以起到使保护层14及第一导体层13与基板11稳固结合的作用。
[0056]更进一步地,可以在上述凹槽12内设置荧
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