CN104077572A - 指纹识别检测组件及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹识别检测组件及终端设备。该指纹识别检测组件包括：基片；屏蔽层，其形成于所述基片上，包括：至少一条接地引线；形成在所述基片上的第一压印层，所述第一压印层表面设置有多个凹槽；及，形成于所述凹槽中的导电网格；以及，指纹识别传感元件，其形成于所述屏蔽层之上。本发明实施例的指纹识别检测组件，通过引入接地的屏蔽层，可防止ESD(静电放电)破坏及其他信号干扰，提高了指纹识别的可靠性。

Description

指纹识别检测组件及终端设备

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组件及包含其的终端设备。

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

本发明提供了一种可抵抗电磁干扰及静电放电的指纹识别检测组件，可适用于终端设备上，尤其适用于透明盖板为一体式设计而无需内嵌实体按键的终端设备。

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。

本发明一方面提供了一种指纹识别检测组件，包括：基片；屏蔽层，其形成于所述基片上，包括：至少一条接地引线；形成在所述基片上的第一压印层，所述第一压印层表面设置有多个凹槽；及，形成于所述凹槽中的导电网格；以及，指纹识别传感元件，其形成于所述屏蔽层之上。

于一个实施例中，所述导电网格为纳米银金属网格。

于另一个实施例中，所述导电网格为规则性导电网格或非规则形导电网格。

于再一个实施例中，所述基片上有至少一个通孔，所述通孔中设置有导电材料，所述至少一条接地引线通过电连接所述至少一个通孔中的导电材料以接地。

于再一个实施例中，每个通孔的直径在20μm-45μm范围内。

于再一个实施例中，该指纹识别检测组件还包括：侧引线，第一引线及第二引线；其中，所述基片具有第一面、与所述第一面相对应设置的第二面以及连接所述第一面和第二面的侧面；所述侧引线设置于所述侧面；所述屏蔽层设置于所述第一面；所述第一引线设置于所述第一面，所述第一引线的一端电连接所述接地引线，另一端连接所述侧引线；以及，所述第二引线设置于所述第二面，所述第二引线的一端电连接所述侧引线。

于再一个实施例中，该指纹识别检测组件还包括：挠性基材及引线；其中，所述基片具有第一面、与所述第一面相对应设置的第二面以及连接所述第一面和第二面的侧面；所述挠性基材设置在所述第一面，并沿所述侧面弯折延伸至所述第二面，且至少部分地覆盖于所述第二面；所述屏蔽层设置于所述挠性基材上，且位于所述第一面；以及所述引线设置在所述挠性基材上，所述引线的一端电连接所述接地引线，另一端延伸至所述第二面。

于再一个实施例中，该指纹识别检测组件还包括：屏蔽环；所述指纹识别传感元件位于所述屏蔽环之内。

于再一个实施例中，所述屏蔽环为规则的导电网格结构或非规则的导电网格结构。

于再一个实施例中，所述指纹识别传感元件包括：若干发射电极和若干接收电极；所述若干发射电极和所述若干接收电极位于同一平面上，彼此大致垂直相交；在所述若干发射电极与所述若干接收电极的两两交接处，接收电极上形成有一层绝缘层，并于所述绝缘层之上，跨接有导电线路以电连接被所述绝缘层分隔为两部分的发射电极。

于再一个实施例中，所述指纹识别传感元件包括：第二压印层，至少一感应电极和若干驱动电极；其中所述至少一感应电极和若干驱动电极形成于所述第二压印层之中，所述若干驱动电极并列设置且彼此间隔，所述若干驱动电极与所述至少一感应电极间隔地相对设置，以定义多个检测间隙。

于再一个实施例中，所述若干驱动电极等间距设置，且其间距值范围为40μm-60μm；所述若干驱动电极的宽度彼此相等，且其宽度值范围为20μm-45μm范围内；所述多个检测间隙的大小彼此相等，且在20μm-40μm范围内；所述感应电极的宽度在20μm-45μm范围内。

于再一个实施例中，所述至少一感应电极和若干驱动电极为导电网格结构。

于再一个实施例中，该指纹识别检测组件还包括：保护层，形成于所述指纹识别传感元件之上。

于再一个实施例中，所述保护层的材料包括：类金刚石碳、二氧化硅、UV胶。

本发明另一方面提供了一种终端设备，包括上述任一种的指纹识别检测组件。

于一个实施例中，所述基片为所述终端设备的透明盖板。

本发明实施例的指纹识别检测组件，通过引入接地的屏蔽层和屏蔽环，可防止ESD(静电放电)破坏及其他信号干扰，提高了指纹识别的可靠性；此外，该检测组件将其中的指纹识别传感元件和屏蔽层等置于终端的透明盖板上，可不破坏终端设备的透明盖板为一体式的设计。

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为本发明实施例的指纹识别检测组件的结构图。

图2为本发明实施的屏蔽层的结构图。

图3为本发明实施例的屏蔽层的导电网格的形状示意图。

图4为本发明一个实施例的接地引线接地的示意图。

图5为本发明另一个实施例的接地引线接地的示意图。

图6为本发明再一个实施例的接地引线接地的示意图。

图7为本发明一个实施例的指纹识别传感元件的结构示意图。

图8为本发明另一个实施例的指纹识别传感元件的结构示意图。

图9为沿图8中的AA’线得到的剖视图。

图10为沿图8中的BB’线得到的剖视图。

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为本发明实施例的指纹识别检测组件的结构图。图2为本发明实施的屏蔽层的结构图。图3为本发明实施例的屏蔽层的导电网格的形状示意图。

如图1所示，指纹识别检测组件1包括：基片11，指纹识别传感元件12，屏蔽层13。

基片11例如可以为玻璃基板、蓝宝石等。

屏蔽层13形成于基片11之上。如图3所示，屏蔽层13包括：至少一条接地引线131，形成在基片11上的压印层132，以及形成在压印层132中的导电网格133。

导电网格133例如为纳米银金属导电网格。采用导电网格结构，可降低成本，并且仍可达到相同的指纹识别效果。

其中，压印层132表面设置有多个凹槽，导电网格133容置于这些凹槽中。

在一些实施例中，导电网格133可完全填充于这些凹槽中，即导电网格133的上表面与压印层132的上表面平齐，但本发明不限于此。

压印层132例如可以为紫外固化树脂、热固胶、光固胶或自干胶等。

下面描述根据本发明实施例的屏蔽层13的制造方法。

首先，在基片11上形成压印层132。压印层132可以为紫外固化树脂、热固胶、光固胶或自干胶等。然后，在压印层132远离基片11的表面上通过压印工艺形成多个凹槽，凹槽为网格状。

然后，可使用刮涂技术在凹槽中填充例如纳米银墨水，并在大约150℃条件下烘烤烧结，使纳米银墨水中的银单质烧结成导电网格图案，从而形成导电网格133，并形成接地引线131。根据一实施例，银墨水固含量大约35％，溶剂在烧结中挥发。

导电网格133可以为如图3(a)所示的规则形状，也可以为如图3(b)所示的非规则形状，本发明不以此为限。

屏蔽层13的接地引线131通过下述几种实施方式接地：

实施例一：

图4为本发明一个实施例的接地引线接地的示意图。

于基片11上形成有多个通孔111，多个通孔111中分别设置有导电材料，如银、铜、金、铝等金属或者其组合。

在一些实施例中，每个通孔111的形状优选圆形，由于在其制程中，如果通孔的直径制作的过大会导致基片面板容易断裂，而如果直径过小又无法实现填充工艺，因此通孔111的直径范围优选在20μm-45μm，但本发明不以此为限。当通孔111为多边形时，其直径是指其外接圆的直径。

形成多个通孔111于基片11上的制造工艺包括镭射蚀刻技术、化学蚀刻技术或者深反应离子蚀刻技术。

屏蔽层13通过接地引线131分别与多个通孔111电连接。在基片11的另一面，多个通孔111与电路板(图中未示出)电连接以接地，以使屏蔽层13作为接地防干扰层，可防止ESD(静电放电)破坏及其他信号干扰。

实施例二：

图5为本发明另一个实施例的接地引线接地的示意图。

在本实施例中，指纹识别检测组件1还包括：侧引线33，第一引线34，第二引线35。

其中，基片11具有第一面a、与第一面相对应的第二面b以及连接第一面a和第二面b的侧面c。

侧引线33通过溅镀或是丝印的方式形成于基片11的侧面c，侧引线33连接基片31的第一面a和第二面b。

第一引线34通过溅镀或是丝印的方式形成于基片11的第一面a，第一引线34的一端连接接地引线131，另一端连接侧引线33的第一端。第二引线35通过溅镀或是丝印的方式形成于基片31的第二面b，第二引线35连接侧引线33的第二端。所以，通过第一引线34、侧引线33和第二引线35，可以将基片11的第一面a的接地引线31的信号经由基片31的侧面传输到基片31的第二面b。第二引线35与电路板(图中未示出)电连接以接地，以使屏蔽层13作为接地防干扰层，可防止ESD(静电放电)破坏及其他信号干扰。

实施例三：

图6为本发明再一个实施例的接地引线接地的示意图。

在本实施例中，指纹识别检测组件1还包括：挠性基材43及引线44。

基片11具有第一面a、与第一面相对应的第二面b以及连接第一面和第二面的侧面c。

基片11的第一面a上还形成有一凹槽1a，挠性基材43、屏蔽层13和指纹识别传感元件12容置在凹槽1a中，并且基片11的侧面c也设有一容置挠性基材43的凹槽1c。

挠性基材43、指纹识别传感元件12和屏蔽层13的总高度可以与凹槽1a的深度相匹配，例如：凹槽1a的深度可以为50μm，但本发明不以此为限。通过这种方式，使得基片11在安装挠性基材43、指纹识别传感元件12和屏蔽层之后的整体厚度和长度与原基片11基本一致，以利于产品整体的薄型化。当然，基片11的第二面也可以设置凹槽(未示出)。

挠性基材43设置在基片11的第一面a，并沿基片11的侧面弯折延伸至基片11的第二面b且至少部分地覆盖于基片11的第二面b。在基片11的第一面a和侧面c设有凹槽的实施例中，挠性基材43容置于该凹槽中。挠性基材43与基片11的第一面a之间设有第一粘合层411，以将挠性基材43粘合固定于基片41的第一面或第一面的凹槽中。挠性基材43与基片11的第二面之间设有第二粘合层412。

本实施例中的挠性基材43是柔性电路板或是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，Polyethylene terephthalate)，但本发明不以此为限。

屏蔽层13位于基片11的第一面a，设置在挠性基材43上。

引线44设置在挠性基材43上，引线44的一端电连接屏蔽层13的接地引线131，另一端延伸至基片11的第二面b，即将接地引线131的信号从基片11的第一面a传输到基片11的第二面b的电路板(图中未示出)以接地，以使屏蔽层13作为接地防干扰层，可防止ESD(静电放电)破坏及其他信号干扰。为了保护指纹识别传感元件12，在指纹识别传感元件12上还可以形成一层保护层14。保护层14通过喷涂技术或印刷技术形成，保护层14的材料包括类金刚石碳(DLC)或光敏胶(UV胶)。

指纹识别传感元件12形成于屏蔽层13之上，用于感测用户手指的脊和谷，以对用户的指纹进行识别。

在一些实施例中，基片11例如为具有指纹识别功能的终端设备的透明盖板，通过将指纹识别传感元件形成于终端设备的透明盖板之上，缩小了指纹识别传感元件与手指指纹面的距离，可提供更为准确的指纹识别结果。

图7为本发明一个实施例的指纹识别传感元件的结构示意图。

如图7所示，指纹识别传感元件12包括多条发射电极(TX)121和多条接收电极(RX)122，发射电极121与接收电极122位于同一水平面上，并彼此大致垂直相交。在发射电极与接收电极的交接处，在接收电极上方制作一层绝缘层123，以防止接收电极122与发射电极121短路。为了电连接被绝缘层123分隔成两段的发射电极121，再利用金属线路124跨接于两段发射电极121上。在图中虚线圈所示之处，发射电极121与接收电极122之间形成电容传感器，当指纹脊接触时，能达到辨识指纹脊的用途。

指纹识别传感元件12的材料包括：金属(纳米级别颗粒制成流体状，如纳米银浆)、石墨烯、碳纳米管或导电高分子材料。指纹识别传感元件12通过溅镀、蒸镀或网印形成于屏蔽层13之上。

此外，指纹识别检测组件1还可包括引线(未示出)，与指纹识别传感元件12电连接，用于将指纹识别传感元件12电连接到外部电路，例如指纹识别芯片(未示出)。与指纹识别传感元件12电连接的引线与外部电路的连接方式，例如为上述接地引线131与电路板电连接方式的其中之一，但本发明不以此为限。

图8为本发明另一个实施例的指纹识别传感元件的结构示意图。图9为沿图8中的AA’线得到的剖视图。图10为沿图8中的BB’线得到的剖视图。

如图8-10所示，指纹识别传感元件22包括：形成在屏蔽层13上的的压印层221，及形成在压印层221中的电极222。

电极222包括：包括至少一条感应电极2221和多条驱动电极2222。

如图9所示，多条驱动电极2222并列设置且彼此间隔；多条驱动电极2222等间隔设置，且其间距d的范围在40μm-60μm；驱动电极2222的电极宽度w1彼此相等，w1的范围在20μm-45μm。

感应电极2221与多条驱动电极2222间隔地相对设置，以定义出多个检测间隙g，g的范围在20μm-40μm。

感应电极2221的电极宽度w2的范围在20μm-45μm。

感应电极2221与多条驱动电极2222之间形成的耦合电容会根据指纹脊还是指纹谷位于检测间隙g上方而有电容值的不同改变。这是因为指纹脊的介电常数通常是空气(指纹谷)的10至20倍。因此，该耦合电容在指纹脊下比在指纹谷下具有更大的等效电容值。通过检测该耦合电容的电容值变化(或其上的电压变化)，可以判定位于该检测间隙g上方的是指纹脊还是指纹谷，从而得到指纹图像。

其中，如图9和10所示，电极222例如采用导电网格结构，例如纳米银金属导电网格。采用导电网格结构，可降低成本，并且仍可达到相同的指纹识别效果。

当然电极222也可以不采用导电网格结构，本发明不以此为限。

此外，指纹识别检测组件1还包括导电环25。

屏蔽环25可与指纹识别传感元件22位于同一层，也可与屏蔽层13位于同一层，本发明不以此为限，图9和图10中以屏蔽层23与指纹识别传感元件22位于同一层为例示意，即屏蔽环25也形成于压印层221中。

屏蔽环25可进一步对干扰信号进行屏蔽，以提高指纹传感元件的可靠性。

屏蔽环25可以不采用导电网格结构，也可以采用导电网格结构，例如纳米银金属导电网格。当屏蔽环25采用导电网格结构时，可以采用如图3(a)所示的规则的导电网格，也可以采用如图3(b)非规则的导电网格。

采用导电网格结构，可降低成本，并且仍可达到相同的指纹识别效果。

连接器排座27通过引线将指纹识别传感元件22连接到外部电路中。

本发明实施例的指纹识别检测组件，通过引入接地的屏蔽层和屏蔽环，可防止ESD(静电放电)破坏及其他信号干扰，提高了指纹识别的可靠性；此外，该检测组件将其中的指纹识别传感元件和屏蔽层等置于终端的透明盖板上，可不破坏终端设备的透明盖板为一体式的设计。

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 (17)

1.一种指纹识别检测组件，其特征在于，包括：

基片；

屏蔽层，其形成于所述基片上，包括：

至少一条接地引线；

形成在所述基片上的第一压印层，所述第一压印层表面设置有多个凹槽；及，

形成于所述凹槽中的导电网格；以及，

指纹识别传感元件，其形成于所述屏蔽层之上。

2.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述导电网格为纳米银金属网格。

3.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述导电网格为规则性导电网格或非规则形导电网格。

4.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述基片上有至少一个通孔，所述通孔中设置有导电材料，所述至少一条接地引线通过电连接所述至少一个通孔中的导电材料以接地。

5.根据权利要求4所述的指纹识别检测组件，其特征在于，每个通孔的直径在20μm-45μm范围内。

6.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，还包括：侧引线，第一引线及第二引线；其中，

所述基片具有第一面、与所述第一面相对应设置的第二面以及连接所述第一面和第二面的侧面；

所述侧引线设置于所述侧面；

所述屏蔽层设置于所述第一面；

所述第一引线设置于所述第一面，所述第一引线的一端电连接所述接地引线，另一端连接所述侧引线；以及，

所述第二引线设置于所述第二面，所述第二引线的一端电连接所述侧引线。

7.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，还包括：挠性基材及引线；其中，

所述基片具有第一面、与所述第一面相对应设置的第二面以及连接所述第一面和第二面的侧面；

所述挠性基材设置在所述第一面，并沿所述侧面弯折延伸至所述第二面，且至少部分地覆盖于所述第二面；

所述屏蔽层设置于所述挠性基材上，且位于所述第一面；以及

所述引线设置在所述挠性基材上，所述引线的一端电连接所述接地引线，另一端延伸至所述第二面。

8.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，还包括：屏蔽环；所述指纹识别传感元件位于所述屏蔽环之内。

9.根据权利要求8所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述屏蔽环为规则的导电网格结构或非规则的导电网格结构。

10.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述指纹识别传感元件包括：若干发射电极和若干接收电极；所述若干发射电极和所述若干接收电极位于同一平面上，彼此大致垂直相交；在所述若干发射电极与所述若干接收电极的两两交接处，接收电极上形成有一层绝缘层，并于所述绝缘层之上，跨接有导电线路以电连接被所述绝缘层分隔为两部分的发射电极。

11.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述指纹识别传感元件包括：第二压印层，至少一感应电极和若干驱动电极；其中所述至少一感应电极和若干驱动电极形成于所述第二压印层之中，所述若干驱动电极并列设置且彼此间隔，所述若干驱动电极与所述至少一感应电极间隔地相对设置，以定义多个检测间隙。

12.根据权利要求11所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述若干驱动电极等间距设置，且其间距值范围为40μm-60μm；所述若干驱动电极的宽度彼此相等，且其宽度值范围为20μm-45μm范围内；所述多个检测间隙的大小彼此相等，且在20μm-40μm范围内；所述感应电极的宽度在20μm-45μm范围内。

13.根据权利要求11所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述至少一感应电极和若干驱动电极为导电网格结构。

14.根据权利要求1所述的指纹识别检测组件，其特征在于，还包括：保护层，形成于所述指纹识别传感元件之上。

15.根据权利要求14所述的指纹识别检测组件，其特征在于，所述保护层的材料包括：类金刚石碳、二氧化硅、UV胶。

16.一种终端设备，其特征在于，包括根据权利要求1-15任一项所述的指纹识别检测组件。

17.根据权利要求16所述的终端设备，其特征在于，所述基片为所述终端设备的透明盖板。