CN105335694B

CN105335694B - 指纹传感器及包含该指纹传感器的触控装置

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Publication number: CN105335694B
Application number: CN201510463517.9A
Authority: CN
Inventors: 金昇真; 朴宰完; 金贤秀; 方晶焕; 李东根; 蔣信爱; 郑钟先; 刘庆钟
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: US10055629B2; US20160042217A1; EP2983108A3; EP2983108A2; CN105335694A

Abstract

一种指纹传感器，包括压电基板以及在压电基板上的电极。该电极包括在该压电基板的一个表面和与该表面相对的另一表面中的至少一个表面上的第一电极和第二电极。该电极包括节点区，该第一电极和该第二电极在该节点区内相交，并且通过与该节点区接触或在朝该压电基板的方向中接近该节点区的物体，该节点区收发信号。该指纹传感器包括基板，该基板包括第一区域至第四区域。该第一电极和第二电极中的至少一个设置在第一区域至第三区域中，与该第一电极和第二电极连接的芯片设置在该第四区域中。

Description

指纹传感器及包含该指纹传感器的触控装置

技术领域

本发明涉及一种指纹传感器以及包含该指纹传感器的触控装置。

背景技术

指纹传感器，可以检测人的指纹，已经被广泛用于决定打开/关闭电源以及解除休眠模式，不仅常规地广泛应用于门锁方面，而且最近被用于电子装置。

根据指纹传感器的工作原理可将其分为超声波指纹传感器、红外指纹传感器和电容式指纹传感器。

指纹传感器可以通过在基板上布置电极和指纹识别驱动芯片来制造。

就指纹传感器来说，为了检测微电容的变化，传感元件和芯片之间的距离必须要短。然而，当传感元件逐渐远离芯片时，指纹传感器的触摸灵敏度可能会因为距离差产生的噪声而降低。

此外，为了提高超声波指纹传感器的指纹感测的准确性，必须增加压电传感器的数量。特别地，为了准确地识别在脊线和谷线之间具有特别精细的间隔的小孩和女人的指纹，设置在每个单位面积上的压电传感器的数量必须大大增加。

因此，需要一种具有新结构的能解决上述问题的指纹传感器以及包含该指纹传感器的触控装置。

发明内容

实施例提供一种具有改进的电特性且厚度薄的指纹传感器以及包含该指纹传感器的触控装置。

根据实施例，提供了一种指纹传感器，其包含压电基板和在该压电基板上的电极。所述电极包括在压电基板的一个表面和与该一个表面相对的另一表面两者中的至少一个表面上的第一电极和第二电极。该电极包括第一电极与第二电极相交的节点区，通过接触该节点区或在朝该压电基板的方向接近该节点区的物体，该节点区发送及接收信号。

此外，根据实施例，提供了一种包含具有第一区域到第四区域的基板的指纹传感器。第一电极和第二电极中的至少一个设置在第一区域到第三区域中，与第一电极和第二电极连接的芯片设置在第四区域中。

如上所述，根据第一实施例的指纹传感器可以有更薄的厚度。详细地，由于可以根据需要在一个节点区域发送和接收超声信号，传输层和接收层可以不单独形成。因此，指纹传感器的厚度可以减少。

此外，根据实施例的指纹传感器，压电基板可使用透明PVDF。因此，压电基板无法用肉眼从外部识别。因此，所述PVDF即使在显示装置的显示区域也可以使用。

此外，根据实施例的指纹传感器，作为传感器的节点区的分辨率被形成为大于预定值。因此，指纹可以通过节点区准确地识别，这样，指纹传感器的可靠性得到了提升。

根据实施例的指纹传感器，电极和芯片可以设置在基板的同一表面上的不同区域，因此，当所述基板折叠时，电极可以设置在基板的一个表面上，而芯片可以设置在基板的另一表面上。

也就是说，所述基板可以弯折，使得设置第一电极和第二电极的区域与设置芯片的区域相重叠。

因此，第一电极可以与第二电极在最短的距离内连接。

因此，根据第二实施例的指纹传感器，电极和芯片之间的距离差，即芯片和传感元件之间的距离差可以减少到最小值。因此，芯片和传感元件之间的距离差产生的噪声可以减少，使指纹传感器的触控特性和可靠性得到提高。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的指纹传感器的透视图；

图2是示出根据第一实施例的指纹传感器的平面图；

图3是示出沿图1所示线A-A’所取的截面图；

图4是示出指纹传感器工作原理的截面图；

图5是示出根据第二实施例的指纹传感器的透视图；

图6是示出沿图5所示线B-B’所取的截面图；

图7是示出根据第三实施例的指纹传感器的透视图；

图8是示出沿图7所示线C-C’所取的截面图；

图9是示出根据第四实施例的指纹传感器的透视图；

图10至图13是示出根据第四实施例的指纹传感器的多个实例的截面图；

图14是示出根据第二实施例的指纹传感器的平面图；

图15至图19是示出图14所示区域A多个实例的截面图；

图20至图21是示出根据第二实施例的指纹传感器向D-D’方向折叠后的平面图；

图22至图25是示出采用根据实施例的指纹传感器的触控装置的实例的视图。

具体实施方式

在对实施例描述中，可以明白，当一个层(或薄膜)、区域、图案或结构描述为“在……(另一个基板、层(或薄膜)、区域、垫或图案)上”或“在……(另一个基板、层(或薄膜)、区域、垫或图案)下”时，它可以“直接”或“间接”地位于这另一个基板、层(或薄膜)、区域、垫或图案上，也可以存在一个或多个中间层，每个层的定位是结合附图来描述的。

可以明白，当一个元件被称为与另一个元件“相连接”时，可以指与其他元件直接连接或者可以存在中间元件。在以下描述中，当一个预定的部位“包含”一个预定的元件时，除非另有说明，该预定部位没有排除其他元件的存在，而是可以另外包含其他元件。

为了达到方便和清晰的目的，图示中每个层(薄膜)、区域、图案或结构的厚度和大小可能会扩大、省略或示意地示出。此外，层(或薄膜)、区域、图案或结构的大小并不完全反映实际大小。

下面参照图1至图4对根据第一实施例的指纹传感器进行描述。

参照图1至图4，根据该实施例的指纹传感器可以包含覆盖基板100、压电基板200和电极300。

覆盖基板100可以是刚性的或柔性的。例如，覆盖基板100可以包含玻璃或塑料。

详细地，所述基板100可包含化学钢化/半钢化玻璃，如钠石灰玻璃或硅铝酸盐玻璃，强化/柔化塑料，如聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙二醇(PPG)或聚碳酸酯(PC)，或蓝宝石。

此外，所述覆盖基板100可以包含光学各向同性膜片。例如，所述基板100可以包含环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、光学各向同性聚碳酸酯(PC)或光学各向同性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

蓝宝石具有优越的电气特性，如介电常数，从而可大大提高触摸响应速度，且更易于实现悬停(hovering)等空间触控。此外，由于蓝宝石表面具有高硬度，所以蓝宝石适用于覆盖基板。悬停是一种即使是与显示器相距短距离时就可以识别坐标的技术。

此外，所述覆盖基板100可以部分弯折从而具有弯折的表面。也就是说，覆盖基板100可以有一部分是平面，一部分是曲面的表面。详细地，所述基板100的末端可以弯折从而具有弯折的表面，或者可以弯折或弯曲从而具有一个有随机曲率的表面。

此外，所述覆盖基板100可以包含柔性基板。

此外，覆盖基板100可以包含一个弯曲或弯折的基板。也就是说，甚至可以将包含该基板的指纹传感器形成为具有柔性、弯曲或弯折特性。因此，根据该实施例的指纹传感器可具有不同的设计。

预定颜色的装饰层可以设置在覆盖基板100上。例如，装饰层可以进一步设置在覆盖基板的一个区域来使得设置在覆盖基板100某一区域上的指纹传感器的外围元件或包装的颜色与覆盖基板100的颜色相匹配。

压电基板200可以设置在覆盖基板100上。所述压电基板200可以是压电薄膜。例如，压电基板200可以包含透明薄膜、半透明薄膜或不透明压电薄膜。

压电基板200可以包含多种压电材料。例如，压电基板200可以包含单晶陶瓷、多晶陶瓷、聚合物材料、薄膜材料以及多晶材料和聚合物材料的复合材料。

单晶陶瓷的压电材料可以包含α-AlPO₄、α-SiO₂、LiTiO₃、LiNbO₃、Sr_xBa_yNb₂O₃、Pb₅-Ge₃O₁₁、Tb₂(MnO₄)₃、Li₂B₄O₇、CdS、ZnO、Bi₁₂SiO₂₀或Bi₁₂GeO₂₀。

多晶陶瓷的压电材料可以包含PZT基材料、PT基材料、PZT复合钙钛矿基材料或BaTiO₃。

此外，聚合物材料的压电材料可以包含PVDF、P(VDF-TrFe)、P(VDFTeFE)或TGS。

此外，薄膜材料的压电材料可以包含ZnO、CdS或AlN。

此外，组合材料的压电材料可以包含PZT-PVDF、PZT-硅胶、PZT-环氧树脂、PZT-泡沫聚合物或PZT-泡沫聚氨酯。

压电基板200可以包含复合材料的压电材料。例如，根据该实施例的压电基板200可以包含PVDF、P(VDF-TrFe)和P(VDFTeFE)中的至少一种。

压电基板200可以包含在其中限定的有效区域AA和无效区域UA。

有效区域AA可以是识别指纹的区域，而无效区域UA在有效区域AA的外围部分且在该区域内指纹无法被识别。

详细地，如果手指靠近有效区域AA或接触到有效区域AA，可以通过在有效区域内发送或接收的超声波来识别指纹。下面详细描述指纹传感器的操作原理。

电极300可以设置在压电基板200上。例如，电极300可以设置在压电基板200的一个表面和压电基板200的另一表面中的至少一个表面上。

参照图1至图3，电极300可以包含第一电极310和第二电极320。此外，第一电极310可以设置在压电基板200的一个表面上，第二电极320可以设置在压电基板200的另一表面上。

第一电极310和第二电极320中的至少一个可以包含导电材料。

第一电极310和第二电极320中的至少一个可以包含允许电流通过而不中断光的传输的透明导电材料。例如，第一电极310和第二电极320中的至少一个可以包含金属氧化物如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铜氧化物、锡氧化物、锌氧化物或钛氧化物。由于在有效区域上设置了透明材料，可以在形成电极图案时提高自由度。

此外，第一电极310和第二电极320中的至少一个可以包含纳米线、光敏纳米线薄膜、碳纳米管(CNT)、石墨烯、导电聚合物或其混合物。因此，在制造柔性或可弯折的指纹传感器时，可以提高自由度。

当采用纳米复合材料，如纳米线或碳纳米管(CNT)时，电极可以成为黑色，可以通过控制纳米粉末的含量在确保导电率的同时实施对于颜色和反射率的控制。

第一电极310和第二电极320中的至少一个可以包含多种金属。例如，第一电极310和第二电极320中的至少一个可以包含Cr、Ni、Cu、Al、Ag、Mo、Au、Ti或其合金中的至少一种。因此，在制造柔性或可弯折的指纹传感器时，可以提高自由度。

第一电极310和第二电极320中的至少一个可以形成为网格形状。详细地，第一电极310和第二电极320中的至少一个可以通过子电极交叉来得到网格形状。

第一电极和第二电极的网格线宽度可以处于约0.1μm至约10μm的范围内。网格线部分的网格线宽度不可能接近或小于0.1μm，这是由于制造工艺的特性以及可能会导致短路的原因。此外，如果网格线部分的网格线宽度超过约10μm，电极图案就可以从外部看到，这样可能会使视觉效果降低。优选地，网格线宽度可以处于约0.5μm至约7μm的范围内。更优选地，网格线宽度可处于约1μm至约3.5μm的范围内。

此外，第一电极和第二电极的网格线可以处于约100nm至约500nm的范围内。如果网格线的厚度为约100nm或100nm以下，电极的电阻可能会增加，从而降低电气特性。如果网格线的厚度超过了约500nm，指纹传感器的整体厚度会增加，从而降低加工效率。优选地，网格线的厚度可以处于约150nm至约200nm的范围内。更优选地，网格线的厚度可以处于约180nm至约200nm的范围内。

第一电极310和第二电极320可以通过多种方案设置成网格形状。

例如，构成第一电极310和第二电极320的包含诸如铜(Cu)的电极材料的金属层被设置在压电基板的一个表面上，并被蚀刻成网格形状，使得第一电极和第二电极可以形成为网格形状。

此外，例如树脂层的基底基板设置在压电基板200的一个表面上，使用凹雕模具或浮雕模具在树脂层中形成凹雕图案或浮雕图案。此后，凹雕或浮雕图案可以被包含Cr、Ni、Cu、Al、Ag、Mo及其合金中的至少一种金属的金属膏填充并固化，进而形成具有凹雕网格形状或浮雕网格形状的第一电极和第二电极。

第一电极310和第二电极320可以与设置在无效区域UA中的电极丝400相连。电极丝400可以与设置在无效区域UA中的印制电路板(未在图中示出)相连。

第一电极310和第二电极320可以彼此相交。详细地，第一电极310可以包含至少一个第一电极图案311，第二电极320可以包含至少一个第二电极图案321，第一电极图案311在某一方向中延伸，第二电极图案321在与该方向不同的方向中延伸。

虽然图2所示第一电极图案311和第二电极图案321形成为条形图案，但是该实施例并不限于此。第一电极图案311和第二电极图案321可以有多种形状，如多边形形状，包含矩形形状、菱形形状、五角形状、六边形形状，或圆形。

因此，第一电极310和第二电极320可以包含一个节点区N，在相互不同的方向中延伸的第一电极图案311和第二电极图案321在该节点区内相交。

在所述节点区N中，信号可以通过一个与压电基板200接近或接触的物体来发送或接收。详细地，节点区N可以发送和接收超声信号。换句话说，节点区N可以包含一个传感器用于根据手指的接近或接触来识别指纹。

至少一个节点区N可以设置在压电基板200上。详细地，压电基板200上可以设置多个节点区N。例如，节点区N可以相对于压电基板200具有约400dpi至约500dpi的分辨率。

因此，节点区N之间的间隔可以是约100μm或100μm以下。例如，节点区N可以包含彼此相邻的第一节点区N1和第二节点区N2。所述第一节点区N1与第二节点区N2可以相距约100μm或100μm以下的间隔。

例如，构成节点区N的第一电极图案311之间的第一间隔与第二电极图案321之间的第二间隔中的至少一者可以是约100μm或100μm以下，详细地，约70μm或70μm以下，更详细地，约50μm或50μm以下。

如果节点区N之间的间隔超过约50μm，节点区N的分辨率可能会降低。因此，节点区N发送和接收的超声信号会减弱，使得指纹不能被准确地识别。因此，指纹传感器的可靠性会降低。

节点区N可以同时发送和接收超声信号。详细地，当手指接近或接触节点区N时，超声信号可以在节点区N内向手指的方向发送，由该手指反射的超声信号会被节点区N接收。根据实施例的指纹传感器可以通过发送和接收的信号之间的差异来识别指纹。

图4是解释当手指接触或接近时指纹传感器工作原理的视图。

参照图4，第一电极310和第二电极320设置在压电基板200的一个表面和另一表面上，当在某一超声波波段共振频率的电压从外部控制单元施加在第一电极310和第二电极320上时，超声信号可以从压电基板200产生。

关于超声信号，当手指没有接触而是接近节点区时，从压电基板200节点区N发送的大部分超声信号会返回到压电基板200，不会穿过压电基板200和空气之间的接触面，这是由于空气和发送超声信号的压电基板200的节点区N之间的声波阻抗差异。

同时，如图4所示，当手指接近或接触节点区N时，从压电基板200的节点区N发送的一部分超声信号穿过手指皮肤和压电基板200之间的接触面而传到手指。因此，反射和返回的信号的强度是被降低的，使得指纹图案能够被检测到。

虽然用户很难通过肉眼识别指纹图案，但是指纹可以有许多脊线和谷线重复的图案。由于谷线和脊线的重复，谷线和脊线之间会有高度变化。因此，如图4所示，压电基板200在指纹谷线610处并没有与皮肤直接接触，但可以在指纹脊线620处与皮肤直接接触。

因此，从压电基板200的节点区N发送的与指纹谷线610相对应的超声信号有极少量的被发送到了外部，大部分超声信号反射回内部并由节点区N接收。从压电基板200的节点区N发送的与指纹脊线620相对应的大量超声信号445通过手指的表面传到手指并反射，这样节点区N接收到的超声信号的强度会显著减弱。

因此，可以通过测量超声信号的强度或反射系数来检测指纹图案，超声信号的反射和接收是由于在每个节点区N内指纹的谷线610和脊线620的声波阻抗的差异。

根据第一实施例的指纹传感器可以具有减少的厚度。详细地，因为超声信号可以根据需要在节点区N发送和接收，所以传输层和接收层可以不单独形成。因此，指纹传感器的厚度可以减少。

此外，根据第一实施例的指纹传感器，压电基板200可以采用透明PVDF。因此，所述压电基板无法从外部用肉眼识别。因此，PVDF甚至可以在显示装置的显示区域使用。

根据第一实施例的指纹传感器，作为传感器的节点区N的分辨率被形成为大于预定值。因此，指纹可以通过节点区准确地识别，使得指纹传感器的可靠性可以提高。

以下，根据第一实施例的指纹传感器的另一个例子将参照图5至图13进行描述。在以下关于另一个例子的描述中，与上文实施例相同或相近的描述将被省略，并且相同的参考数字将指定给相同的元件。

参照图5至图6，根据第一实施例的另一个例子的指纹传感器，第一电极和第二电极可以设置在不同位置。

例如，第一电极310可以设置在覆盖基板100的一个表面上。此外，第二电极320可以设置在压电基板200的一个表面上。详细地，第一电极310和第二电极320可以设置在压电基板200的上面和下面。

类似于上文描述的第一实施例，第一电极310和第二电极320可以包含在相互不同的方向中延伸的第一电极图案311和第二电极图案321。节点区N可以在第一电极图案311和第二电极图案321相交的区域内形成。此外，超声信号可以在节点区N发送或接收。

参照图7和图8，根据第一实施例另一个例子的指纹传感器可以进一步包含基板500。

详细地，基板500可以设置在压电基板200上。

基板500可以包含塑料。例如，基板500可以包含与覆盖基板100相同或相近的材料。

在另一个例子的指纹传感器中，第一电极和第二电极可以设置在相互不同的位置。

例如，第一电极310可以设置在压电基板200上，第二电极320可以设置在基板500上。详细地，第一电极310和第二电极320可以设置在压电基板200的上面和下面。

类似于上文描述的第一实施例，第一电极310和第二电极320可以包含在相互不同的方向中延伸的第一电极图案311和第二电极图案321中的至少一个。节点区N可以在第一电极图案311和第二电极图案321相交的区域内形成。此外，超声信号可以在节点区N发送或接收。

参照图9至图13，根据第一实施例另一个例子的指纹传感器可以进一步包含基板500。

详细地，所述基板500可以设置在压电基板200上。

基板500可以包含塑料。例如，基板500可以包含与上文描述的覆盖基板100相同或相近的材料。

在另一个例子的指纹传感器中，第一电极和第二电极可以设置在相同的位置。

例如，第一电极310和第二电极320可以设置在基板500的同一个表面上。在这种情况下，第一电极310可以相互连接，第二电极320可以相互不连接。

参照图10，压电基板200可以设置在基板500上。详细地，压电基板200可以覆盖设置在基板500上的第一电极310和第二电极320。

压电基板200可以被形成为具有孔H。详细地，压电基板200可以被形成为具有孔H以露出第二电极320的一个表面。

连接电极325可以设置在压电基板200上。详细地，该连接电极325可以通过孔H使第二电极320相互连接。

在这种情况下，第一电极310和连接电极325可以设置在相互重叠的位置。也就是说，第一电极310和第二电极320可以通过连接电极325设置在压电基板200的上面和下面。节点区N可以在第一电极310和连接电极325重叠的位置形成。

参照图11，压电基板200可以设置在基板500上。详细地，压电基板200可以设置在基板500的一部分上。例如，压电基板200可以覆盖第一电极310。

连接电极325可以设置在压电基板200上。详细地，连接电极325可以设置在压电基板200上用于连接第二电极320，第二电极320与第一电极310相邻且彼此设置在基板500的同一表面上。

在这种情况下，第一电极310可以和连接电极325重叠。也就是说，第一电极310和第二电极320可以通过连接电极325设置在压电基板200的上面和下面。用于发送超声信号的节点区N可以在第一电极310和连接电极325彼此重叠的位置形成。也就是说，压电基板200可以与基板500上的节点区N重叠。

虽然如图10和图11所示，压电基板设置在第一电极和第二电极上，但是该实施例并不限于此。也就是说，第一电极和第二电极可以设置在压电基板上。

参照图12，连接电极325设置在基板500上。压电基板200可以设置为环绕连接电极325。所述压电基板200可以被形成为具有孔以露出连接电极325的一个表面。

第一电极310和第二电极320可以设置在压电基板200上。例如，第一电极310可以设置在压电基板200上，第二电极320可以设置在有孔的压电基板200上。第二电极320可以通过该孔与连接电极325连接，使得第二电极320可以相互连接。

在这种情况下，第一电极310可以与连接电极325重叠。也就是说，第一电极310和第二电极320可以通过连接电极325设置在压电基板200的上面和下面，并且用于发送超声信号的节点区N可以在第一电极310与连接电极325重叠的位置形成。

参照图13，连接电极325可以设置在基板500上，且压电基板200可以设置在该连接电极325上。所述压电基板200可以设置在连接电极325的一个区域上。也就是说，压电基板200可以部分地设置在连接电极325上。

第一电极310和第二电极320可以设置在压电基板200上。例如，第一电极310可以设置在压电基板200上，第二电极320可以设置在压电基板200上同时与连接电极325接触。因此，相互隔开的第二电极320可以通过连接电极325相互连接。

在这种情况下，第一电极310可以与连接电极325重叠。也就是说，第一电极310和第二电极320可以通过连接电极325分别设置在压电基板200的上面和下面，并且用于发送超声信号的节点区N可以在第一电极310与连接电极325重叠的位置形成。也就是说，压电基板200设置在连接电极325上并且可以设置在与节点区N重叠的位置上。

虽然图9至图14所示设置了覆盖基板100，但是覆盖基板100是可以省略的，且基板500可以作为覆盖基板。也就是说，压电基板和电极可以设置在该基板上。

以下，参照图14至图21描述根据第二实施例的指纹传感器。在以下关于根据第二实施例的指纹传感器的描述中，将省略与上文第一实施例相同或相似的描述，并且相同的参考数字将指定给相同的元件。

参照图14，根据第二实施例的指纹传感器可以包含基板和设置在基板上的电极和芯片。

所述基板200可以包含与根据第一实施例的基板相同或相似的材料。

参照图14，基板200可以具有大致菱形形状。然而，该实施例并不限于此。也就是说，基板200可以具有多边形形状如矩形形状，或者具有弯曲表面的圆形形状。

基板200可以包含至少两个区域。例如，基板200可以包含一个设置电极300的区域和一个设置芯片600的区域。详细地，基板200可以包含设置电极300的第一区域1A、第二区域2A和第三区域3A，以及设置芯片300的第四区域4A。

所述第一区域1A至第四区域4A可以形成为彼此一体的。也就是说，第一区域1A至第四区域4A可以形成为彼此一体的并彼此连接。

电极300可以设置在基板200上。例如，电极300可以设置在基板200的第一区域至第三区域1A、2A和3A上。

电极300可以包含第一电极310和第二电极320。

第一电极310和第二电极320可以包含导电材料。

第一电极310和第二电极320可以包含与根据第一实施例的电极相同或相似的材料。

此外，第一电极310和第二电极320可以形成为与根据第一实施例的电极类似的网格形状。

第一电极310和第二电极320中的至少一个可以设置在第一区域1A、第二区域2A和第三区域3A中的至少一个上。

例如，第一电极310可以设置在第一区域1A上。此外，第二电极320可以设置在第二区域2A中。此外，第一电极310和第二电极320可以设置在第三区域3A中。

所述第一电极310可以从第一区域1A延伸到第三区域3A。此外，第二电极320可以从第二区域2A延伸到第三区域3A。

因此，第一电极310和第二电极320可以都设置在第三区域3A中，且第一电极310和第二电极320可以在第三区域3A中重叠。

此外，第一电极310和第二电极320可以在第三区域3A中在相互不同的方向中延伸。

参照图15至图17，第一电极310和第二电极320可以在第三区域3A与基板200接触。例如，第一电极310和第二电极320可以在基板200的第三区域3A的同一表面上与基板100接触。

详细地,第一电极310可以在基板200的第三区域3A上与第二电极320间隔开。所述第一电极310可以在第一方向中延伸，且所述第二电极320可以划分为单元电极设置。

绝缘层350可以设置在第一电极310和第二电极320上。参照图15，所述绝缘层350可以环绕第一电极310，同时与第二电极320的一部分接触。因此，第二电极320可以包含与绝缘层350接触的接触区320a和不与绝缘层350接触的非接触区320b，所述非接触区用于露出第二电极320。

连接电极325可以设置在绝缘层350上。连接电极325可以与第二电极320接触。例如，连接电极325可以与第二电极320接触，相互分开的第二电极320的单元电极可以通过非接触区320b互相连接。

连接电极325可以在与第一电极310不同的方向中将第二电极320互相连接。详细地，第二电极320可以通过连接电极325在与第一电极310不同的方向中延伸。

因此，第一电极310和第二电极320可以设置在基板200的同一个表面上，且在基板200上互相不接触。

连接电极325可以包含导电材料。所述连接电极325可以包含与第一电极310和第二电极320中的至少一个相似或相同的材料。

参照图16，绝缘层350可以设置在第一电极310和第二电极320上，同时环绕第一电极310和第二电极320。绝缘层350可以被形成为具有孔H以部分地露出第二电极320。

连接电极325可以设置在绝缘层350上。连接电极325可以与第二电极320接触。例如，连接电极325可以通过孔H与第二电极320接触，使得相互分离的第二电极320的单元电极可以互相连接。

参照图17，绝缘层350可以设置在第一电极310上。详细地，绝缘层350可以环绕第一电极310。

连接电极325可以设置在绝缘层350上。连接电极325可以与第二电极320接触。例如，所述连接电极325在绝缘层350上弯向第二电极320来与第二电极320接触。因此，相互分离的第二电极320的单元电极可以互相连接。

连接电极325可以有弯折部分325c的弯折的表面。此外，连接电极325的厚度T3可以等于或大于第一电极310的厚度T1和第二电极320的厚度T2中的至少一个。

参照图18和图19，第一电极310和第二电极320可以在第三区域3A不与基板100直接接触。例如，第一电极310和第二电极320可以在基板200的第三区域3A的同一表面上不与基板200接触。

详细地，连接电极325可以设置在基板200的第三区域3A。所述连接电极325可以与基板200直接接触。

绝缘层350可以设置在连接电极325上。详细地，所述绝缘层350可以环绕连接电极325，或者可以部分地设置在连接电极325上。

参照图18，绝缘层350可以环绕连接电极325。此外，绝缘层350可以被形成为具有孔H。详细地，绝缘层350可以设置在连接电极325上，并且该连接电极325可以通过孔H露出。

第一电极310和第二电极320可以设置在绝缘层350上。详细地,第一电极310和第二电极320可以在基板200的第三区域3A上相互间隔开。所述第一电极310可以在第一方向中延伸，且所述第二电极320可以划分为单元电极。

第一电极310和连接电极325可以在相互不同的方向中延伸。例如，第一电极310可以在第一方向中延伸，第二连接电极325可以在第二方向中延伸。

第二电极320可以通过孔H与连接电极325接触。因此，相互分离的第二电极320的单元电极可以互相连接。

第二电极320可以通过连接电极325在与第一电极310不同的方向中延伸。

此外，参照图19，绝缘层350可以部分地设置在连接电极325上。例如，绝缘层350部分地设置在连接电极325上以露出连接电极的两个末端。

因此，连接电极325可以包含被绝缘层350覆盖的非外露区325a和没有被绝缘层350覆盖的外露区325b。

第一电极310和第二电极320可以设置在绝缘层350上。详细地，第一电极310和第二电极320可以在基板200的第三区域3A上相互分离。所述第一电极310可以在第一方向中延伸，且所述第二电极320可以划分为单元电极。

第一电极310和连接电极230可以在相互不同的方向中延伸。例如，第一电极310可以在第一方向中延伸，连接电极230可以在第二方向中延伸。

第二电极320可以通过外露区325b与连接电极325接触。因此，相互分离的第二电极320的单元电极可以互相连接。

第二电极320可以通过连接电极325在与第一电极310不同的方向即第二方向中延伸。

因此，第一电极310和第二电极320可以设置在基板200的同一表面上，并且在基板200上互相不接触。

芯片600可以设置在基板200的第四区域4A中。例如，芯片600可以是指纹识别驱动芯片。所述芯片600可以与第一电极310和第二电极320连接。详细地，芯片600可以与在第一区域1A中延伸的第一电极310和在第二区域2A中延伸的第二电极320连接。

此外，所述芯片600可以与外部主板驱动芯片连接。因此，当指纹接触到指纹传感器时，指纹可以通过该芯片以及用于驱动指纹传感器的外部主板驱动芯片来识别。

参照图20和图21，基板200可以折叠。详细地，基板200在第一区域1A和第二区域2A折叠，使得第三区域3A和第四区域4A相互结合在一起。

基板200被折叠后，第三区域3A的第一电极310和第二电极320可以被设置在基板200的一个表面上，且第四区域4A的芯片600可以被设置在基板200的另一表面上。此外，第三区域3A的第一电极310和第二电极320可以通过设置在第一区域1A的第一电极310和设置在第二区域2A的第二电极320与第四区域4A的芯片600连接。

根据第二实施例的指纹传感器，电极和芯片可以设置在基板的同一表面上的不同区域，并且基板是折叠的，使得电极可以被设置在基板的一个表面上，芯片可以被设置在基板的另一表面上。

基板可以关于图1所示虚线B-B’折叠，使得设置第一电极和第二电极的区域与设置芯片的区域相重叠。

因此，第一电极和第二电极可以以最短距离与芯片连接。

因此，根据第二实施例的指纹传感器，芯片和电极之间的距离差，即芯片和传感元件之间的距离差可以降到最小值。因此，由芯片和传感元件之间的距离差造成的噪声可以被减小，使得指纹传感器的触摸特性和可靠性可以得到提高。

以下，参照图18至图21对采用触摸窗口的显示装置进行描述，所述触摸窗口包含根据上文描述的实施例的指纹传感器。

根据该实施例的指纹传感器，可以应用于闩锁装置。例如，根据该实施例的指纹传感器应用于用作闩锁装置的电子产品。

例如，如图22所示，根据实施例的指纹传感器连接在门锁上作为门锁的闩锁装置。此外，如图23所示，该指纹传感器连接到移动电话，从而用作移动电话的闩锁装置。

此外，根据实施例的指纹传感器可以应用于电力装置。例如，根据实施例的指纹传感器可以应用于家用电子设备和车辆。

详细地，如图24所示，该指纹传感器被连接到家用电子设备如空调来作为电力装置。此外，如图25所示，该指纹传感器可以应用于车辆启动装置和汽车音响系统的电力装置。

在本说明书中关于“一个实施例”、“实施例”、“实例实施例”等的任何引用表示结合本实施例描述的具体特征、结构或特性被包含在本发明的至少一个实施例中。此类短语在文中各处的出现不一定指代同一实施例。此外，当结合任何实施例描述具体的特征、结构或特性时，应认为本领域的技术人员可以结合本发明的其他实施例来实现此特征、结构或特性。

尽管已经参考本发明的多个说明性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本领域的技术人员可以构思落入本发明原理的精神和范围内的众多其他修改和实施例。更具体来说，对本说明书、附图和所附权利要求书的范围内的主题组合布置的组成部分和/或布置可以做出各种变化和修改。除了对这些组成部分和/或布置的变化和修改以外，替代使用对于本领域的技术人员也是显然的。

Claims

1.一种指纹传感器，包括基板，所述基板包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，其中，第一电极设置在所述第一区域中，第二电极设置在所述第二区域中，并且所述第一电极和第二电极都设置在所述第三区域中，并且与所述第一电极和第二电极连接的芯片设置在所述第四区域中，

其中，所述第一电极与所述第二电极在所述第三区域中重叠，

其中，所述第一电极、所述第二电极和所述芯片设置在所述基板的同一表面上，

其中，所述基板在所述第一区域和第二区域折叠，使得所述第三区域和所述第四区域相互结合在一起，

其中，所述基板被折叠后，所述第三区域的所述第一电极和所述第二电极被设置在所述基板的一个表面上，且所述第四区域的所述芯片被设置在所述基板的相对表面上，

其中，所述第三区域的所述第一电极和所述第二电极通过设置在所述第一区域的所述第一电极和设置在所述第二区域的所述第二电极与所述第四区域的所述芯片连接。

2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，在所述第三区域中，所述第一电极与所述第二电极在相互不同的方向中延伸。

3.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，所述第一电极和所述第二电极与所述基板接触。

4.根据权利要求3所述的指纹传感器，其中，所述第三区域中设置有：在所述基板上的所述第一电极和所述第二电极，设置在所述第一电极和所述第二电极上以露出所述第二电极的绝缘层，以及在所述绝缘层上的与所述第二电极接触的连接电极。

5.根据权利要求4所述的指纹传感器，其中，所述绝缘层部分地设置在所述第二电极上。

6.根据权利要求4所述的指纹传感器，其中，所述绝缘层环绕所述第一电极和所述第二电极，并且在所述绝缘层中形成有通孔以露出所述第二电极。

7.根据权利要求3所述的指纹传感器，其中，所述第三区域中设置有：在所述基板上的所述第一电极和所述第二电极，环绕所述第一电极的绝缘层，以及在所述绝缘层上的与所述第二电极接触的连接电极。

8.根据权利要求7所述的指纹传感器，其中，所述绝缘层仅与所述第一电极接触，并且所述连接电极在所述绝缘层上弯曲以与所述第二电极接触。

9.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，所述第三区域中设置有：在所述基板上的连接电极，在形成所述连接电极的外露面的同时设置在所述连接电极上的绝缘层，在所述连接电极上的第一电极，以及通过所述连接电极上的所述外露面与所述连接电极接触的第二电极。

10.一种触控装置，包括根据权利要求1所述的指纹传感器。