CN105183221B - 触摸唤醒的指纹成像模组及其触摸唤醒装置 - Google Patents

Abstract

一种触摸唤醒的指纹成像模组及其触摸唤醒装置，其中指纹成像模组包括保护层以及与所述保护层相连的保护器；感应层以及与所述感应层相连的处理芯片。本发明通过保护层获取人体静电，并通过与所述保护层相连的保护器将人体静电释放至地端。能够有效的减少通过所述保护层和所述感应层所构成电容结构在所述感应层上所形成的感应电荷也就有效减小了所述感应层向所述处理芯片的放电电流，降低了所述放电电流损坏所述处理芯片的可能性，有效的保护了所述处理芯片。

Description

触摸唤醒的指纹成像模组及其触摸唤醒装置

技术领域

本发明涉及指纹识别领域，特别涉及一种触摸唤醒的指纹成像模组及其触摸唤醒装置。

背景技术

随着半导体技术的发展，移动终端设备的功能越来越丰富。随着移动终端设备功能的强大，设备的能耗也随之增大。但是由于移动终端的电池容量有限，为了降低指纹成像模组的能耗，延长待机时间，因此电源管理一直是移动终端开发很重要的一部分。

唤醒技术是现有技术中的一种电源管理方法：在设备未被使用时，使设备进入休眠模式，以降低功耗；当设备被使用时，发送控制信号以唤醒设备，使设备从休眠状态转换为工作状态。

参考图1至图3，示出了现有一种触摸唤醒的指纹成像模组的结构示意图。

其中，图1为所述指纹成像模组的俯视图；图2为图1中沿a-a’线的剖视图，图3为图2中触摸唤醒装置的连接示意图。

如图1和图2所示，基板11为印刷电路板(PCB板)。所述基板11上设置有背光板15a、图像传感器15b以及保护盖板15c，用于构成指纹成像单元15；所述基板11中设置有感应层11a，所述感应层11a与处理芯片12连接。

此外，所述指纹成像模组还包括用于固定保护所述指纹成像单元15的金属保护框14，通过绝缘胶14a与所述基板11相连。所述金属保护框14与所述感应层11a之间形成电容结构。当无手指触碰所述金属保护框14时，所述金属保护框14与所述感应层11a之间的电容结构为悬空状态，电容值不影响感应层11a的对地电容值。

结合参考图3，当进行指纹识别时，手指1按压在所述指纹成像模组15的保护盖板15c上，以便于图像传感器15b对手指1的指纹进行成像，从而实现指纹感测。在进行指纹感测时手指1会接触到金属保护框14，即金属保护框14的与人体实现电连接，从而改变所述感应层11a与地端之间形成电容结构的电容值。所述处理芯片12基于所述电容值的变化产生控制信号，所述控制信号用于通知所述指纹成像单元15获取指纹图像，从而实现触摸唤醒功能。但是当手指1接触到金属保护框14时，人体静电容易传导至金属保护框14上。人体静电容易使所述处理芯片12受损。

静电释放(Electro-Static Discharge)技术可以减少处理芯片12受损的问题，但是现有的静电释放技术只能小范围改善处理芯片12受损的问题，无法满足使用要求。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种触摸唤醒的指纹成像模组及其触摸唤醒装置，以减少处理芯片受损现象的出现。

为解决上述问题，本发明提供一种触摸唤醒的指纹成像模组，包括基板以及设置于基板表面的指纹成像单元，包括：

保护层，用于获取人体或环境的静电；

与所述保护层相连的保护器，所述保护器连接于地端，用于释放人体或环境的静电；

感应层，用于与所述保护层构成电容结构；

以及与所述感应层相连的处理芯片，用于感测所述感应层与地端之间的电容值，还用于在所述电容值变化时控制所述指纹成像单元获取指纹图像。

可选的，所述保护层的材料包括金属或氧化物导体。

可选的，所述保护层位于所述基板中，所述基板露出或部分露出所述保护层；所述指纹成像模组还包括：用于保护所述指纹成像单元的保护框，所述保护框为导体；所述保护框与所述保护层相接触，用于接收人体或环境的静电电荷并将人体或环境的静电电荷传导至所述保护层；与所述保护层相连的保护器用于释放所述人体或环境的静电电荷。

可选的，所述保护框和所述保护层通过导电粘胶实现连接，或者，所述保护框与所述保护层通过焊接方式实现连接。

可选的，所述基板为绝缘基板，所述基板靠近所述保护层的一面为操作面；所述指纹成像单元位于所述操作面上；所述感应层位于所述基板内部，与所述保护层之间具有预设间距。

可选的，所述指纹成像模组还包括：用于保护所述指纹成像单元的保护框，所述保护框位于所述操作面上，所述保护框包括绝缘体，用于接收人体或环境的静电并使所述保护层产生感应电荷；所述保护层与所述感应层之间具有预设距离，且完全覆盖所述感应层，所述保护层位于所述操作面和所述感应层之间；与所述保护层相连的保护器用于释放所述感应电荷。

可选的，所述保护框为表面覆盖有绝缘层的导体。

可选的，所述基板为印刷电路板或柔性电路板，所述保护层和感应层位于所述基板表面或者内部。

可选的，所述基板的材料为玻璃，所述保护层位于所述基板表面。

可选的，所述保护器包括瞬态抑制二极管、压敏电阻、稳压二极管或气体放电管。

可选的，所述指纹成像单元为光学式指纹成像单元。

可选的，所述保护层位于所述指纹成像单元的上方，所述感应层位于基板表面，所述指纹成像模组还包括位于所述保护层和感应层之间的第一绝缘层；或者所述保护层位于所述指纹成像单元的上方，所述感应层位于基板内部，所述基板为绝缘基板。

可选的，所述指纹成像单元为光学式指纹成像单元，所述保护层的材料为透明导体，所述第一绝缘层的材料为透明绝缘体。

可选的，所述保护层和所述感应层位于所述指纹成像单元的上方；所述指纹成像模组还包括位于所述保护层和所述感应层之间的第二绝缘层。

可选的，所述指纹成像单元为光学式指纹成像单元，所述保护层和所述感测层的材料为透明导体，所述第二绝缘层的材料为透明绝缘体。

相应的，本发明还提供一种触摸唤醒装置，用于在受到触摸时启动功能器件，包括：

基板，所述基板表面形成有保护层用于获取人体或环境的静电；

与所述保护层相连的保护器，所述保护器连接于地端，用于释放人体或环境的静电；

感应层，用于与所述保护层构成电容结构；

以及与所述感应层相连的处理芯片，用于感测所述感应层与地端之间的电容值，还用于在所述电容值变化时启动功能器件。

可选的，所述保护层的材料包括金属或氧化物导体。

可选的，所述保护层通过直接受到触摸的方式获取人体或环境的静电电荷，或者通过导电材料与人体实现电连接的方式获取人体或环境的静电电荷；与所述保护层相连的保护器用于释放人体或环境的静电电荷。

可选的，所述触摸唤醒装置还包括位于覆盖所述保护层的绝缘层，用于接收人体或环境的静电，并使所述保护层产生感应电荷；所述保护层位于所述绝缘层与所述感应层之间，且完全覆盖所述感应层；与所述保护层相连的保护器用于释放所述感应电荷。

可选的，所述保护器包括瞬态抑制二极管、压敏电阻、稳压二极管或气体放电管。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明通过保护层获取人体静电，并通过与所述保护层相连的保护器将人体静电释放至地端。人体或环境的静电电荷直接传导至所述保护层或者使所述保护层产生感应电荷，从而使所述保护层与地端之间产生电势差。与所述保护层相连的保护器控制所述保护层与地端之间的导通和断开，在所述保护层与地端之间的电势差达到预设值时，所述保护器实现导通，使静电电荷或感应电荷传导至地端实现静电释放。由于保护层所获取的静电已经释放，因此能够有效的减少通过所述保护层和所述感应层所构成电容结构在所述感应层上所形成的感应电荷也就有效减小了所述感应层向所述处理芯片的放电电流，降低了所述放电电流损坏所述处理芯片的可能性，有效的保护了所述处理芯片。

本发明可选方案中，所述保护层可以位于所述指纹成像模组上方，也可以位于所述指纹成像模组的基底内或基底表面；可以与人体直接建立电连接，通过直接传导的方式获取人体静电，也可以与人体构成电容结构，通过耦合作用获得人体静电；因此，本发明的技术方案无需对现有技术进行较大的改动即可完成生产制作，也无需增加额外工艺和成本。

附图说明

图1至图3是现有一种触摸唤醒的指纹成像模组的结构示意图；

图4是本发明触摸唤醒装置一实施例的结构示意图；

图5是本发明触摸唤醒装置另一实施例的结构示意图。

图6和图7是本发明触摸唤醒的指纹成像模组一实施例的结构示意图；

图8是本发明触摸唤醒的指纹成像模组另一实施例的结构示意图；

图9是本发明触摸唤醒的指纹成像模组再一实施例的结构示意图；

图10是本发明触摸唤醒的指纹成像模组又一实施例的结构示意图；

图11是本发明触摸唤醒的指纹成像模组又一实施例的结构示意图；

图12是本发明触摸唤醒的指纹成像模组又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中的触摸唤醒装置存在处理芯片易受损的问题。现结合图3所示触摸唤醒装置的结构分析处理芯片受损问题的原因：

当手指1接触到金属保护框14时，人体静电容易传导至金属保护框14上，通过所述金属保护框14与所述感应层11a之间形成的电容结构在感应层11a上形成感应电荷。

现有技术中，将所述静电释放保护器13直接与感应层11a相连，虽然能够将所述感应层11a上的感应电荷通过静电释放保护器13传导至地端而释放，但是并不能减少金属保护框14上的人体静电。

通过所述金属保护框14与所述感应层11a之间的电容结构，所述感应层11a上依旧留存有较多的感应电荷，所以所述感应层11a向所述处理芯片12放电时所产生的放电电流也就较大，因此有可能使处理芯片12受损。也就是说，直接将所述静电释放保护器13设置于所述感应层11a上的做法对减少感应层11a上感应电荷的作用有限，无法充分改善处理芯片12受损的问题。

为解决所述技术问题，本发明提供一种触摸唤醒装置，包括：

基板，所述基板表面形成有保护层用于获取人体或环境的静电；与所述保护层相连的保护器，所述保护器连接于地端，用于释放人体或环境的静电；感应层，用于与所述保护层构成电容结构；以及与所述感应层相连的处理芯片，用于感测所述感应层与地端之间的电容值，还用于在所述电容值变化时启动功能器件。

本发明通过保护层获取人体静电，并通过与所述保护层相连的保护器将人体静电释放至地端。人体或环境的静电电荷直接传导至所述保护层或者使所述保护层产生感应电荷，从而使所述保护层与地端之间产生电势差。与所述保护层相连的保护器控制所述保护层与地端之间的导通和断开，在所述保护层与地端之间的电势差达到预设值时，所述保护器实现导通，使静电电荷或感应电荷传导至地端实现静电释放。由于保护层所获取的静电已经释放，因此能够有效的减少通过所述保护层和所述感应层所构成电容结构在所述感应层上所形成的感应电荷也就有效减小了所述感应层向所述处理芯片的放电电流，降低了所述放电电流损坏所述处理芯片的可能性，有效的保护了所述处理芯片。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图4，示出了本发明触摸唤醒装置一实施例的结构示意图。

需要说明的是，所述触摸唤醒装置用于在受到触摸时启动功能器件150。此处所述功能器件150指的是能够执行一定功能的半导体器件，例如，所述功能器件150可以是执行指纹感测功能的指纹成像单元。

参考图4，具体的，所述触摸唤醒装置包括基板110，以及形成于所述基板110表面的保护层111用于获取人体或环境的静电。

所述基板110为制造工艺的平台，所述基板110包括印刷电路板或柔性电路板，所述基板110也可以是一般绝缘基板，本发明对此不做限制。本实施例中，所述基板110为印刷电路板。

所述保护层111用于获取人体静电，位于所述基板110表面。具体的，所述保护层111的材料为金属或氧化物导体等导电材料。

本实施例中，所述保护层111通过直接受到触摸的方式获取人体或环境的静电，也就是说，手指100直接触摸所述保护层111，静电电荷传导至所述保护层111上。本实施例中，所述保护层111的材料为形成于所述基板110表面的铜箔。

与所述保护层111相连的保护器130，所述保护器130与地端相连，用于释放人体或环境的静电。

本实施例中，所述保护层111通过传导的方式获取人体静电，也就是说人体或环境的静电电荷传导至所述保护层111上。所述保护层111上积聚静电电荷，从而使所述保护层111与地端之间形成电势差。

当所述保护层111与地端之间的电势差达到预设值时，所述保护器230实现导通，以使保护层111上的静电电荷传导释放至地端，实现静电释放。具体的，本实施例中，当所述保护层111与地端之间的电势差超过10V时，所述保护器实现导通以释放静电电荷。

具体的，本实施例中，所述保护器包括瞬态抑制二极管、压敏电阻、稳压二极管或者气体放电管等。

需要说明的是，本实施例中，所述保护层111通过直接受到触摸的方式获取人体静电，但是直接触摸的方式仅为一示例，本发明其他实施例中，所述保护层还可以通过导电材料与人体或环境实现电连接的方式获取静电电荷，例如采用导体材料形成保护框，并使所述保护框与所述保护层通过导电粘胶或者焊接的方式实现电连接，静电电荷通过保护框传导至所述保护层。本发明对静电电荷传导至所述保护层的方式不做限定。

感应层，用于与所述保护层构成电容结构。

所述感应层112的材料也为导体，作为电极之一，所述感应层112与所述保护层111构成电容结构。具体的，本实施例中，所述感应层112的材料也为铜箔。

需要说明的是，为了形成电容结构，所述保护层111与所述感应层112之间保持预设距离以实现电隔离。具体的，本实施例中，所述保护层111与所述感应层112之间设置有绝缘层113。

所述触摸唤醒装置还包括：与所述感应层112相连的处理芯片120，用于感测所述感应层112与地端之间的电容值，还用于在所述电容值发生变化时触发所述功能器件150启动并执行相应的功能。

具体地，所述触摸唤醒装置执行唤醒功能的工作过程如下：当没有手指100触摸时，感应层112直接与地端之间形成电容结构。当手指100触摸到所述保护层111时，所述感应层112与地端之间的电容结构由所述感应层112与人体之间的电容结构以及人体与地端之间电容结构串联而成。因此，在手指100触摸所述保护层111时，感应层112与地端之间的电容值发生变化，所述处理芯片120基于所述电容值的变化触发所述功能器件150。

本发明通过保护层111获取静电电荷，并通过与所述保护层111相连的保护器130将过量的静电电荷释放至地端。由于保护层111所获取的过量静电电荷已经释放，因此有效的减少了通过感应层112和保护层111所构成的电容结构在所述感应层112上所形成感应电荷，也就有效减小了所述感应层112向所述处理芯片120的放电电流，降低了所述放电电流损坏所述处理芯片120的可能，有效的保护了所述处理芯片120。

参考图5，示出了本发明触摸唤醒装置另一实施例的结构示意图。

本实施例与前述实施例的相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例不同之处在于，本实施例中，手指200与保护层211之间未实现电连接。

具体的，本实施例中，所述触摸唤醒装置还包括：覆盖所述保护层的绝缘层214，用于接收人体或环境的静电，并使所述保护层211产生感应电荷；所述保护层211位于所述绝缘层214与所述感应层212之间，且完全覆盖所述感应层212；与所述保护层211相连的保护器230用于释放所述感应电荷。

手指200在进行触摸唤醒时触摸所述绝缘层214，所述手指200、绝缘层214以及保护层211之间构成第一电容结构。进一步，所述保护层211、绝缘层213以及感应层212构成第二电容结构。

当手指200触摸到所述绝缘层214时，所述感应层212与地端之间的电容结构由所述第一电容结构、第二电容结构以及人体与地端之间电容结构串联而成。因此在进行触摸唤醒时，感应层212与地端之间的电容值也会发生变化，所述处理芯片220根据所述电容值的变化触发所述功能器件250。

此外，通过所述第一电容结构，人体或环境的静电在所述保护层211上耦合产生感应电荷。进一步，通过第二电容结构，所述保护层211在感应层212上也产生感应电荷，从而使所述保护层211与地端之间形成一定的电势差。

类似的，当保护层211与地端之间的电势差达到预设值时，与所述保护层211相连的保护器230实现导通，使所述保护层211上过量的感应电荷释放至地端，以实现静电释放。

需要说明的是，本实施例中，通过绝缘层214实现手指200与所述保护层211的电隔离，也就是说人体静电通过耦合的方式在所述保护层211上产生感应电荷。但是通过绝缘层214电隔离所述保护层211与手指200的方式仅为一示例，本发明其他实施例中，还可以通过其他方式实现所述保护层与人体的电隔离，例如采用绝缘材料形成保护框，并且使所述保护框位于保护层211靠近手指200的一面，手指200、绝缘保护框以及保护层211构成第一电容结构。本发明对实现手指200与所述保护层211之间电隔离的方式不做限定。

所述保护层211除了通过直接传导的方式获取人体静电之外还可以通过与所述保护层211形成电容结构，通过耦合的方式获取人体静电。因此，本发明的技术方案无需对现有技术进行较大的改动即可完成生产制作，也无需增加额外工艺和成本。

相应的，本发明还提供一种触摸唤醒的指纹成像模组，包括基板以及设置于基板表面的指纹成像单元，还包括：

保护层，用于获取人体或环境的静电；与所述保护层相连的保护器，所述保护器连接于地端，用于释放人体或环境的静电；感应层，用于与所述保护层构成电容结构；以及与所述感应层相连的处理芯片，用于感测所述感应层与地端之间的电容值，还用于在所述电容值变化时控制所述指纹成像单元获取指纹图像。

参考图6和图7，示出了本发明触摸唤醒的指纹成像模组一实施例的结构示意图，其中图6示出了所述指纹成像模组的俯视图，图7是图6中沿A-A’线的剖视图。

需要说明的是，所述指纹成像模组包括基板310以及设置于基板310表面的指纹成像单元350。其中，所述基板350为工艺操作平台；所述指纹成像单元350用于获取指纹图像。具体的，本实施例中，所述指纹成像单元350为光学式指纹成像单元。具体的，所述指纹成像单元350包括：依次形成于所述基板310表面的导光板351、图像传感器352以及保护面板353。在进行指纹图像时，手指按压到所述保护面板353上，所述指纹成像单元350根据反射、折射原理获取指纹图像。

参考图7，所述指纹成像模组包括：位于基板中的保护层311用于获取人体或环境的静电。具体的，所述保护层311的材料为金属或氧化物导体等导电材料。

需要说明的是，本实施例中，所述基板310露出所述保护层311。所述指纹成像模组还包括：用于保护所述指纹成像单元350的保护框340。所述保护框340为导体，且与所述保护层311相连。所述保护框340还用于接收人体或环境的静电电荷并将人体或环境的静电电荷传导至所述保护层311。

所述保护框340中形成有开口360，当进行指纹成像，手指按压在所述指纹成像单元350的保护面板353上进行指纹成像时，手指会触摸到所述保护框340，所以手指通过所述保护框340实现与所述保护层311的电连接，人体或环境的静电电荷由手指通过保护框340传导至所述保护层311。

具体的，所述保护框340和所述保护层311之间可以通过导电粘胶实现连接，或者所述保护框340与所述保护层311通过焊接的方式实现连接。因此，本实施例中，所述保护框340通过导电粘胶341实现与所述保护层311之间的连接。

所述指纹成像模组还包括：与所述保护层311相连的保护器330，所述保护器30连接于地端，用于释放人体或环境的静电。

本实施例中，人体或环境的静电通过保护框340经导电粘胶341传导至所述保护层311上。所述保护层311上集聚静电电荷，从而使所述保护层311与地端之间形成电势差。

当所述保护层311与地端之间的电势差达到预设值时，所述保护器330实现导通，以使所述保护层311上的静电电荷释放至地端，实现静电释放。具体的，本实施例中，当所述保护层311与地端之间的电势差超过10V时，所述保护器实现导通以释放静电。

具体的，所述保护器330包括瞬态抑制二极管、压敏电阻、稳压二极管、气体放电管等器件。

所述指纹成像模组还包括：与所述保护层311构成电容结构的感应层312以及与所述感应层312相连的处理芯片。

所述感应层312的材料也为导体，作为电极之一与所述保护层311构成电容结构。

需要说明的是，为了形成电容结构，所述保护层311与所述感应层312之间保持预设距离以实现电隔离。因此，所述基板310还包括隔离层313用于实现所述保护层311与所述感应层312之间的电隔离，以形成电容结构。

所述处理芯片320，用于感测所述感应层312与地端之间的电容值，还用于在所述电容值变化时控制所述指纹成像单元350获取指纹图像。

具体的，所述指纹成像模组通过触摸实现唤醒的工作过程如下：

当没有手指触摸时，所述感应层312直接与地端形成电容结构。当进行需要进行指纹成像时，手指按压在所述指纹成像单元350的保护面板353上。所述感应层312与地端之间的电容结构由所述感应层312与手指之间的电容结构以及人体与地端之间电容结构串联而成。因此，在进行指纹成像，受到手指触摸时，感应层312与地端之间的电容值发生变化，所述处理芯片320基于所述电容值的变化触发所述指纹成像单元350获取指纹图像。

需要说明的是，本实施例中，所述基板310为玻璃基板，所述玻璃基板包括表面形成有指纹成像单元350的上表面以及与所述上表面相对的下表面，所述保护层311为位于所述上表面的铜箔，所述感应层312为位于所述下表面的铜箔。但是采用玻璃基板，且所述保护层311和所述感应层312分别位于所述玻璃基板的上下表面的做法仅为一示例。本发明的其他实施例中，所述基板还可以为印刷电路板或柔性电路板，所述保护层和感应层可以是位于所述基板表面或内部的金属层，本发明对此不做限制。

本发明通过保护层311获取静电电荷，并通过与所述保护层311相连的保护器230将过量的静电电荷释放至地端。由于保护层311所获取的过量静电电荷已经释放，因此有效的减少了通过感应层312和保护层311所构成的电容结构在所述感应层312上所形成感应电荷，也就有效减小了所述感应层312向所述处理芯片320的放电电流，降低了所述放电电流损坏所述处理芯片320的可能，有效的保护了所述处理芯片320。

参考图8，示出了本发明触摸唤醒的指纹成像模组另一实施例的结构示意图。

本实施例与前述实施例的相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例的不同之处在于，所述基板410部分露出所述保护层411。

具体的，本实施例中，所述保护层411包括位于所述基板410内部的第一部411a以及与所述第一部411a相连的第二部411b，所述基板410露出所述第二部411b。

所述指纹成像模组也包括导体材料形成的保护框440，所述保护框440与基板410露出的部分所述保护层411的第二部411b通过焊接的方式实现连接。因此，人体或环境的静电电荷也可以通过保护框440传导至所述保护层411。

参考图9，示出了本发明触摸唤醒的指纹成像模组再一实施例的结构示意图。

本实施例与前述实施例的相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例的不同之处在于，所述保护框540为绝缘材料。

具体的，所述基板510为绝缘基板，所述基板510靠近所述保护层511的一面为操作面；所述指纹成像单元550位于所述操作面上。所述感应层512位于所述基板510内部，与所述保护层511之间具有预设间距。

需要说明的是，本实施例中，所述指纹成像模组还包括：用于保护所述指纹成像单元550的保护框540，所述保护框540位于所述操作面上，并通过绝缘胶粘结于基板510的操作面上。所述保护框540包括绝缘体，用于接收人体或环境的静电并使靠近所述操作面的所述保护层511产生感应电荷。

当手指按压在指纹成像单元550的保护盖板553上进行指纹成像时，手指接触到所述保护框540，所述手指与所述保护层511通过保护框540电隔离，形成电容结构，因此人体或环境的静电会通过所述电容结构使所述保护层511产生感应电荷。由于所述保护层511上产生感应电荷，因此所述保护层511与地端之间形成电势差，当所述电势差达到预设值时，与所述保护层511相连的保护器530实现导通，以使所述保护层511上的感应电荷释放至地端。

参考图10，示出了本发明触摸唤醒的指纹成像模组又一实施例的结构示意图。

本实施例与前述实施例的不同之处在于，为了提高所述保护框640的强度，改善所述保护框640对所述指纹成像单元的保护能力，本实施例中，所述保护框640为表面覆盖有绝缘层的导体。

具体的，所述保护框640包括具有一定硬度的支撑部640a和覆盖所述支撑部640a表面的绝缘层640b。本实施例中，所述支撑部640a为金属，所述绝缘层640b为包裹所述支撑部640a的绝缘漆膜层。

当进行指纹成像，手指接触到所述保护框640时，手指与所述金属支撑部640a通过所述绝缘层640b形成电容结构，所述金属支撑部640a与所述保护层611也构成电容结构。所以手指与保护层611之间的电容结构由手指与所述金属支撑部640a之间电容结构以及所述金属制支撑部640a与所述保护层611之间电容结构串联而成。因此人体或环境的静电使所述金属支撑部640a产生感应电荷，进而使所述保护层611产生感应电荷，从而使所述保护层611与地端之间形成电势差。当所述电势差达到预设值时，所述保护器630实现导通，以使所述保护层611上的感应电荷释放至地端实现静电释放。

参考图11，示出了本发明触摸唤醒的指纹成像模组又一实施例的结构示意图。

本实施例与前述实施例的相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例的不同之处在于，所述保护层711位于所述指纹成像单元750的上方，所述感应层712位于基板710表面，所述指纹成像模组还包括：位于所述保护层711和感应层712之间的第一绝缘层713。

具体的，所述第一绝缘层713覆盖所述基板710以及所述指纹成像单元750，所述保护层711覆盖所述第一绝缘层713。所述绝缘层712位于所述基板710的表面，所述保护层711与所述感应层712通过所述绝缘层712实现电隔离，因此所述保护层711与所述感应层712也构成电容结构。

当进行指纹成像时，手指直接按压在所述保护层713上，人体或环境的静电直接传导至所述保护层711上，并在所述保护器730的控制下释放至地端，实现静电释放。

需要说明的是，本实施例中，所述感应层712位于所述基板710表面，所述保护层711与所述感应层712以所述第一绝缘层713实现电隔离。但是这种做法仅为一示例，本发明其他实施例中，在所述保护层位于所述指纹成像单元上方时，所述感应层还可以位于绝缘基板内部或背面，所述保护层与所述感应层以所述绝缘基板实现电隔离。

还需要说明的是，所述指纹成像单元750为光学式指纹成像单元，所述光学式指纹成像单元是根据光线反射、折射原理获取指纹图像的，因此，覆盖在所述指纹成像单元750的保护层711和第一绝缘层713均为透明材质。具体的，本实施例中，所述保护层713的材料为透明导体，例如氧化铟锡；所述第一绝缘层713的材料为透明绝缘体，例如氮化硅透明陶瓷。

参考图12，示出了本发明触摸唤醒的指纹成像模组又一实施例的结构示意图。

本实施例与前述实施例的相同之处不再赘述，本实施例与前述实施例的不同之处在于，所述保护层811和所述感应层812均位于所述指纹成像单元850的上方，所述指纹成像模组还包括：位于所述保护层811和感应层812之间的第二绝缘层813。所述保护层811与所述感应层812通过所述第二绝缘层813实现电隔离，构成电容结构。手指按压所述保护层811以进行指纹成像，人体或环境的静电直接传导至保护层811上，在所述保护器830的控制下实现静电释放。

需要说明的是，所述指纹成像单元850为光学式指纹成像单元，所以覆盖在所述指纹成像单元850的保护层811、感应层812以及第二绝缘层813均为透明材质。具体的，本实施例中，所述保护层813和感应层812的材料均为透明导体，例如氧化铟锡；所述第二绝缘层813的材料为透明绝缘体，例如氮化硅透明陶瓷。

综上，本发明通过保护层获取人体静电，并通过与所述保护层相连的保护器将人体静电释放至地端。人体或环境的静电电荷直接传导至所述保护层或者使所述保护层产生感应电荷，从而使所述保护层与地端之间产生电势差。与所述保护层相连的保护器控制所述保护层与地端之间的导通和断开，在所述保护层与地端之间的电势差达到预设值时，所述保护器实现导通，使静电电荷或感应电荷传导至地端实现静电释放。由于保护层所获取的静电已经释放，因此能够有效的减少通过所述保护层和所述感应层所构成电容结构在所述感应层上所形成的感应电荷也就有效减小了所述感应层向所述处理芯片的放电电流，降低了所述放电电流损坏所述处理芯片的可能性，有效的保护了所述处理芯片。而且本发明可选方案中，所述保护层可以位于所述指纹成像模组上方，也可以位于所述指纹成像模组的基底内或基底表面；可以与人体直接建立电连接，通过直接传导的方式获取人体静电，也可以与人体构成电容结构，通过耦合作用获得人体静电；因此，本发明的技术方案无需对现有技术进行较大的改动即可完成生产制作，也无需增加额外工艺和成本。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种触摸唤醒的指纹成像模组，包括基板以及设置于基板表面的指纹成像单元，其特征在于，包括：

保护层，用于获取人体或环境的静电；

与所述保护层相连的保护器，所述保护器连接于地端，用于释放人体或环境的静电；

感应层，用于与所述保护层构成电容结构；

以及与所述感应层相连的处理芯片，用于感测所述感应层与地端之间的电容值，还用于在所述电容值变化时控制所述指纹成像单元获取指纹图像。

2.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述保护层的材料包括金属或氧化物导体。

3.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述保护层位于所述基板中，所述基板露出或部分露出所述保护层；

所述指纹成像模组还包括：用于保护所述指纹成像单元的保护框，所述保护框为导体；

所述保护框与所述保护层相接触，用于接收人体或环境的静电电荷并将人体或环境的静电电荷传导至所述保护层；

与所述保护层相连的保护器用于释放所述人体或环境的静电电荷。

4.如权利要求3所述的指纹成像模组，其特征在于，所述保护框和所述保护层通过导电粘胶实现连接，或者，所述保护框与所述保护层通过焊接方式实现连接。

5.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述基板为绝缘基板，所述基板靠近所述保护层的一面为操作面；

所述指纹成像单元位于所述操作面上；

所述感应层位于所述基板内部，与所述保护层之间具有预设间距。

6.如权利要求5所述的指纹成像模组，其特征在于，所述指纹成像模组还包括：用于保护所述指纹成像单元的保护框，所述保护框位于所述操作面上，所述保护框包括绝缘体，用于接收人体或环境的静电并使所述保护层产生感应电荷；

所述保护层与所述感应层之间具有预设距离，且完全覆盖所述感应层，所述保护层位于所述操作面和所述感应层之间；

与所述保护层相连的保护器用于释放所述感应电荷。

7.如权利要求6所述的指纹成像模组，其特征在于，所述保护框为表面覆盖有绝缘层的导体。

8.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述基板为印刷电路板或柔性电路板，所述保护层和感应层位于所述基板表面或者内部。

9.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述基板的材料为玻璃，所述保护层位于所述基板表面。

10.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述保护器包括瞬态抑制二极管、压敏电阻、稳压二极管或气体放电管。

11.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述指纹成像单元为光学式指纹成像单元。

12.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述保护层位于所述指纹成像单元的上方，所述感应层位于基板表面，所述指纹成像模组还包括位于所述保护层和感应层之间的第一绝缘层；

或者所述保护层位于所述指纹成像单元的上方，所述感应层位于基板内部，所述基板为绝缘基板。

13.如权利要求12所述的指纹成像模组，其特征在于，所述指纹成像单元为光学式指纹成像单元，所述保护层的材料为透明导体，所述第一绝缘层的材料为透明绝缘体。

14.如权利要求1所述的指纹成像模组，其特征在于，所述保护层和所述感应层位于所述指纹成像单元的上方；

所述指纹成像模组还包括位于所述保护层和所述感应层之间的第二绝缘层。

15.如权利要求14所述的指纹成像模组，其特征在于，所述指纹成像单元为光学式指纹成像单元，所述保护层和所述感应层的材料为透明导体，所述第二绝缘层的材料为透明绝缘体。

16.一种触摸唤醒装置，用于在受到触摸时启动功能器件，其特征在于，包括：

基板，所述基板表面形成有保护层用于获取人体或环境的静电；

与所述保护层相连的保护器，所述保护器连接于地端，用于释放人体或环境的静电；

感应层，用于与所述保护层构成电容结构；

以及与所述感应层相连的处理芯片，用于感测所述感应层与地端之间的电容值，还用于在所述电容值变化时启动功能器件。

17.如权利要求16所述的触摸唤醒装置，其特征在于，所述保护层的材料包括金属或氧化物导体。

18.如权利要求16所述的触摸唤醒装置，其特征在于，所述保护层通过直接受到触摸的方式获取人体或环境的静电电荷，或者通过导电材料与人体实现电连接的方式获取人体或环境的静电电荷；

与所述保护层相连的保护器用于释放人体或环境的静电电荷。

19.如权利要求16所述的触摸唤醒装置，其特征在于，所述触摸唤醒装置还包括位于覆盖所述保护层的绝缘层，用于接收人体或环境的静电，并使所述保护层产生感应电荷；

所述保护层位于所述绝缘层与所述感应层之间，且完全覆盖所述感应层；

与所述保护层相连的保护器用于释放所述感应电荷。

20.如权利要求16所述的触摸唤醒装置，其特征在于，所述保护器包括瞬态抑制二极管、压敏电阻、稳压二极管或气体放电管。