CN104036263A - 指纹识别检测装置、终端设备及指纹识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹识别检测装置、终端设备及指纹识别方法。该指纹识别检测装置包括：基片；导电膜，其形成于所述基片上；导体，其贴合于所述基片的、与所述导电膜相反的一侧；以及，指纹识别传感器，其贴合于所述基片的、与所述导体相同的一侧，且位于所述导体之内。通过本发明实施例提供的指纹识别检测装置，当其应用于终端设备时，无需破坏终端设备一体化的透明盖板，保证了终端设备结构的原貌。

Description

指纹识别检测装置、终端设备及指纹识别方法

技术领域

本发明涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别检测装置、终端设备及指纹识别方法。

背景技术

近年来，随着存储技术的发展，终端设备如智能手机、平板电脑等存储有大量个人信息等重要资料，其安全性变得更为重要。目前多使用口令、图形等形式来实现对其终端设备的密码保护。

然而，对于口令、图形等加密方式，用户需记住设定的口令和/或图形；此外，在公共场合，还存在密码泄露的危险。而为了提高安全性，往往需要增加口令和图形的复杂度，这无疑进一步增加了用户记忆的难度，造成安全与易用之间的冲突。

指纹是由手指表面皮肤凹凸不平的纹路组成，是人体独一无二的特征，其复杂程度可提供用于识别的足够特征。指纹识别即是利用指纹唯一性和稳定性的特点来实现身份识别，而无需用户记忆。

电容式指纹识别传感器在基材衬底上形成导电电路，当手指与传感器接触时，通过指纹脊的凸起和指纹谷的凹陷所产生的不同电容值来探测指纹图案。

在通过指纹识别传感器来进行指纹识别时，人的手指指纹面与指纹识别传感器之间的距离不能过远，如果距离过远，则很难形成准确的指纹图案。

发明内容

本发明提供了一种指纹识别检测装置，以适用于透明盖板为一体化的终端设备上。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

本发明一方面公开了一种指纹识别检测装置，包括：基片；导电膜，其形成于所述基片上；导体，其贴合于所述基片的、与所述导电膜相反的一侧，与所述导电膜关于所述基片大致呈对称分布；以及，指纹识别传感器，其贴合于所述基片的、与所述导体相同的一侧。

于一个实施例中，所述指纹识别检测装置还包括：充电电路，其电连接所述导体，并向所述导体发送射频电流。

于另一个实施例中，所述充电电路包括：射频信号发生器和升压器。

于再一个实施例中，所述指纹识别检测装置还包括：保护层，其形成于所述导电膜上。

于再一个实施例中，所述保护层为通过真空热蒸发或喷涂形成的抗指纹膜。

于再一个实施例中，所述基片为一终端设备的整体透明盖板。

于再一个实施例中，所述导电膜与所述导体的形状和大小基本相同，或者所述导电膜与所述导体的形状基本相同。

于再一个实施例中，所述导体为闭合结构，其形状包括：圆环形、椭圆环形、正方形或矩形。

于再一个实施例中，所述指纹识别传感器位于所述导体之中。

于再一个实施例中，所述导体为条状结构，包括一条或多条导电条。

于再一个实施例中，所述指纹识别检测装置位于所述导体的一侧，或者所述指纹识别检测装置位于所述多条导电条之间。

于再一个实施例中，所述导电膜的材料包括：氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)。

于再一个实施例中，所述指纹识别传感器包括：按压式指纹识别传感器、划擦式指纹识别传感器。

本发明另一方面公开了一种终端设备，包括上述任一种指纹识别检测装置。

于一个实施例中，所述终端设备包括可视区和非可视区，所述指纹识别检测装置位于所述终端设备的非可视区。

本发明再一方面公开了一种应用于上述任一种指纹识别检测装置的指纹识别方法，包括：发送射频电流到导体中；将所述射频电流施加到导电膜中；以及，通过与用户的手指接触，将所述射频电流入射到所述用户的手指中。

于一个实施例中，该指纹识别方法还包括：对所述用户的手指进行指纹识别。

于再一个实施例中，将所述射频电流施加到导电膜中包括：通过耦合充电的方式，将所述射频电流施加到所述导电膜中。

通过本发明实施例提供的指纹识别检测装置，当其应用于终端设备时，通过导电膜与导体耦合充电的方式来向手指输入射频电流，以提升手指电场对终端设备的透明盖板的穿透力，从而无需破坏终端设备一体化的透明盖板，保证了终端设备结构的原貌。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为本发明一个实施例的指纹识别检测装置的剖面图。

图2为本发明实施例的指纹识别传感器与导体之间相对位置关系的示意图。

图3为本发明实施例的充电电路的结构示意图。

图4为本发明一个实施例的包含指纹识别检测装置的终端设备的示意图。

图5为本发明另一个实施例的指纹识别检测装置的剖面图。

图6为本发明另一个实施例的包含指纹识别检测装置的终端设备的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构。

所描述的特征或结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元等，也可以实践本发明的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本发明。

图1为本发明一个实施例的指纹识别检测装置的剖面图。如图1所示，指纹识别检测装置1包括：基片11，导电膜12，导体15及指纹识别传感器14。

导电膜12例如通过光刻形成于基片11上，其材料例如为氧化铟锡(ITO)，氧化铝锌(AZO)等透明导电材料。

于导电膜12之上，还形成有保护层(图中未示出)，保护层可起到抗指纹、防摩擦等作用，能有效保护导电膜12不被长时间摩擦而损坏。

保护层例如为通过真空热蒸发或喷涂等方式形成的抗指纹膜(AF膜)，AF膜是一种氟硅烷长链化合物，具有较低表面张力的物质，因此防水、防油及易去污能力极佳，同时还有耐摩擦性能，能够起到保护导电膜层的作用。

导体15贴合于基片11的、与导电膜12相反的一侧；导体15例如为导电金属，但本发明不以此为限。

指纹识别传感器14贴合于基片11的、与导体15相同的一侧。

图2绘示了指纹识别传感器与导体之间的相对位置关系示意图。

导体15可以为闭合结构，环绕在指纹识别传感器14或指纹识别传感器14’周围，例如为如图2(a)所示的圆形、如图2(b)所示的正方形、如图2(c)所示的椭圆形或如图2(d)所示的长方形等。

导体15还可以采用条状结构，可以包括一条或多条导体15。例如如图2(e)所示，两条导体15分布于指纹识别传感器14的两侧；或者，如图2(f)所示，一条导体15分布于指纹识别传感器14的一侧。

其中指纹识别传感器14例如为检测元件141呈阵列式分布的按压式指纹识别传感器，而指纹识别传感器14’例如为检测元件141呈条状式分布的划擦式指纹识别传感器。

此外，对于划擦式指纹识别传感器14’，当其长度没有超出手指的横向宽度时，导体15还可以位于指纹识别传感器14’短边的两侧。

上述导体15与指纹识别传感器14或指纹识别传感器14’之间的位置关系，以及导体15的不同形状与指纹识别传感器的类型(划擦式或按压式)都仅是为了更好的理解本发明而举例说明，但本发明不以此为限。

导电膜12的形状及大小与导体15相同，且两者于基片11的两侧关于基片11大体对称分布。但本发明对于这样的限制没有特定要求，例如两者的形状、大小也可以基本相同，导电膜12的中心点可以稍微偏离导体15的中心点等。

此外，导电膜12与导体15之间也可以为形状相同但大小不同，例如导电膜12与导体15均为圆环形，两者的中心点关于基片11对称分布。

指纹识别传感器14用于收集用户指纹的图像信息，确定用户指纹的实质性特征。

如上所述，指纹识别传感器14例如为检测元件141呈阵列式分布的指纹识别传感器，导体15与导电膜12优选为正方形或圆环形的闭合结构，也可以采用如图2(e)和(f)中所示的条状结构，本发明不以此为限。

指纹识别传感器14还可以与执行对用户的指纹的光学感测、红外感测、或其他感测的元件结合或组合地工作，这些元件本身可以耦合到用户手指的表皮、用户手指的皮下部分、或者表示用户的指纹的某种其他特征。

指纹识别传感器14的结构等技术为本领域技术人员所公知，例如为专利号为US8569875B2的美国授权专利中的指纹识别传感器，在此不再赘述。

为了使导体15和指纹识别传感器14与基片11之间的贴合无缝隙，可以将导体15和中间的指纹识别传感器14设计成相同的高度。

继续参考图1。指纹识别检测装置1还包括电路板13。电路板13例如为柔性电路板，导体15与指纹识别传感器14形成于电路板13之上，与电路板13电连接。

电路板13上还包括连接器排座16，以通过引线(图中未示出)及连接器排座16将电路板13与指纹识别控制芯片电连接。

此外，指纹识别检测装置1还包括充电电路(图中未示出)，充电电路与电路板13电连接，通过电路板13向导体15发送射频电流。

图3为本发明实施例的充电电路的结构示意图。如图3所示，充电电路17包括射频信号发生器171和升压器172。

射频信号发生器171与升压器172电连接，通过升压器172对产生的射频信号进行升压。

指纹识别检测装置1的工作原理为：通过充电电路17发送射频电流到导体15中，然后导体15再以电容耦合充电的方式将射频电流施加到导电膜12中，手指通过接触导电膜12而获取射频电流信号，从而提高手指电场线对基片11的穿透度，保证指纹识别传感器14对指纹信息的有效识别。

由上述可知，手指在触摸指纹识别传感器14时，还需要通过接触导电膜12来获取射频电流信号，因此导电膜12与指纹识别传感器14之间的距离要满足手指在接触指纹识别传感器14的同时，还要能接触到导电膜12。又因为导电膜12与导体15的形状、位置基本相同，所以导体15与指纹识别传感器14之间的间距也要满足上述要求。

图4为本发明一个实施例的包含指纹识别检测装置的终端设备的示意图。如图4所示，终端设备2例如为智能手机，其屏幕可分为可视区21和非可视区22。以将指纹检测元件12设置在非可视区22为例进行说明。基片11例如为终端设备2的透明盖板，透明盖板例如为强化玻璃，蓝宝石玻璃或PMMA等基材，如图中所示，终端设备2的透明盖板为一整体，其中没有其他内嵌于其中的实体按键，透明盖板例如为玻璃材料，导电膜12例如通过光刻直接形成于透明盖板上，以圆环形为例，为用户限定了用于指纹识别的操作区域。电路板13形成于透明盖板之下。

通过本发明实施例提供的指纹识别检测装置，当其应用于终端设备时，通过导电膜与导体耦合充电的方式来向手指输入射频电流，以提升手指电场对终端设备的透明盖板的穿透力，从而无需破坏终端设备一体化的透明盖板，保证了终端设备结构的原貌。

图5为本发明另一个实施例的指纹识别检测装置的剖面图。如图5所示，指纹识别检测装置1’的结构与指纹识别检测装置1的结构的区别在于，为了适应刮擦式指纹识别传感器14’，将导电膜12’与导体15’的形状及大小做适应性设计，例如将导电膜12’与导体15’设计为图5所示的椭圆环形，或者为图2(d)中所示的长方形的闭合结构，以方便用户在导电膜12’的限定区域内进行刮擦式的指纹识别操作。

指纹识别传感器14’例如为如图2(c)中所示的检测元件呈条状排列的刮擦式电容传感器，也同样可以与执行对用户的指纹的光学感测、红外感测、或其他感测的元件结合或组合地工作，这些元件本身可以耦合到用户手指的表皮、用户手指的皮下部分、或者表示用户的指纹的某种其他特征。

同样地，指纹识别传感器14’也同样可以参考专利号为US8569875B2的美国授权专利中的指纹识别传感器结构，在此不再赘述。

除了采用闭合结构的导体15’和导电膜12’，也同样可以采用条状结构的导体15’和导电模12’，本发明不以此为例。

指纹识别检测装置1’中的其他元件与指纹识别检测装置1中的相同，在此不再赘述。

图6为本发明另一个实施例的包含指纹识别检测装置的终端设备的示意图。如图6所示，终端设备2’与终端设备2的区别在于导电膜12’为椭圆环形，以方便用户在导电膜12’限定的区域内进行刮擦式指纹识别操作。

通过本发明实施例提供的指纹识别检测装置，当其应用于终端设备时，通过导电膜与导体耦合充电的方式来向手指输入射频电流，以提升手指电场对终端设备的透明盖板的穿透力，从而无需破坏终端设备一体化的透明盖板，保证了终端设备结构的原貌。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。

Claims (18)

1.一种指纹识别检测装置，其特征在于，包括：

基片；

导电膜，其形成于所述基片上；

导体，其贴合于所述基片的、与所述导电膜相反的一侧，与所述导电膜关于所述基片大致呈对称分布；以及，

指纹识别传感器，其贴合于所述基片的、与所述导体相同的一侧。

2.根据权利要求1所述的指纹识别检测装置，其特征在于，还包括：充电电路，其电连接所述导体，并向所述导体发送射频电流。

3.根据权利要求2所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述充电电路包括：射频信号发生器和升压器。

4.根据权利要求1或2所述的指纹识别检测装置，其特征在于，还包括：保护层，其形成于所述导电膜上。

5.根据权利要求4所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述保护层为通过真空热蒸发或喷涂形成的抗指纹膜。

6.根据权利要求1或2所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述基片为一终端设备的整体透明盖板。

7.根据权利要求1或2所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述导电膜与所述导体的形状和大小基本相同，或者所述导电膜与所述导体的形状基本相同。

8.根据权利要求7所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述导体为闭合结构，其形状包括：圆环形、椭圆环形、正方形或矩形。

9.根据权利要求8所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述指纹识别传感器位于所述导体之中。

10.根据权利要求7所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述导体为条状结构，包括一条或多条导电条。

11.根据权利要求10所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述指纹识别检测装置位于所述导体的一侧，或者所述指纹识别检测装置位于所述多条导电条之间。

12.根据权利要求1或2所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述导电膜的材料包括：氧化铟锡、氧化铝锌。

13.根据权利要求1或2所述的指纹识别检测装置，其特征在于，所述指纹识别传感器包括：按压式指纹识别传感器、划擦式指纹识别传感器。

14.一种终端设备，其特征在于，包括根据权利要求1-13任一项所述的指纹识别检测装置。

15.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括可视区和非可视区，所述指纹识别检测装置位于所述终端设备的非可视区。

16.一种应用于根据权利要求1-13任一项所述的指纹识别检测装置的指纹识别方法，其特征在于，包括：

发送射频电流到导体中；

将所述射频电流施加到导电膜中；以及，

通过与用户的手指接触，将所述射频电流入射到所述用户的手指中。

17.根据权利要求16所述的指纹识别方法，其特征在于，还包括：对所述用户的手指进行指纹识别。

18.根据权利要求16所述的指纹识别方法，其特征在于，将所述射频电流施加到导电膜中包括：通过耦合充电的方式，将所述射频电流施加到所述导电膜中。