CN203982403U - 活体指纹检测的感测器 - Google Patents

Abstract

一种活体指纹检测的感测器，包含一指纹感测区域、一指纹感测阵列、一静电防护层及一血氧感测组件。该指纹感测区域供一手指接触并设置有该指纹感测阵列；该静电防护层设置于该指纹感测区域而覆盖该指纹感测阵列；而该血氧感测组件与该指纹感测阵列相邻设置。其中，该血氧感测组件包含一发射一检测光线至该手指的发射器及一设置于该指纹感测区域受该静电防护层覆盖并接收由该手指反射的该检测光线的光感测接收器。据此，本实用新型藉由将该血氧感测组件与该指纹感测阵列相邻设置，得以同时对该手指检测其指纹与血氧读数，分辨该手指的真伪。

Description

活体指纹检测的感测器

技术领域

本实用新型涉及一种指纹感测器，尤其涉及一种具有活体指纹检测的感测器。

背景技术

指纹为皮肤表皮上突起的纹路，并且每个人随着遗传特征的不同，亦各自具有相异的指纹，使得纹指目前已广泛使用于个人身份辨识时的一种生物特征。

随着半导体产业的蓬勃发展，利用半导体芯片所制成的电容式指纹感测器，已渐渐的应用于各式各样的移动电子装置上，以降低该移动电子装置被盗用的风险。

例如在中国台湾专利公开第200713084号中，即揭示一种嵌入式指纹加密手机，该嵌入式指纹加密手机包括一指纹撷取单元、一平行端口与一比对单元。该指纹撷取单元为供一使用者置放一手指，以撷取该手指的一模拟指纹图像，并将该模拟指纹图像转换为一数字指纹图像后输出。该平行端口为接收及暂存该数字指纹图像，并输出一指纹比对信号。该比对单元为接收该指纹比对信号，并至该平行端口读取该数字指纹图像，而以一细节点匹配演算法对该数字指纹图像与一内建指纹图像作比对，据而输出一比对结果，再由该比对结果决定该使用者是否可使用此手机，以增加手机与其内部数据的安全性。

然而，道高一尺魔高一丈，随着指纹加密技术的普及，相对的，有心人士以复制的一假指纹进行盗用的事件亦时有所闻，而使得此种无法辨别该假指纹的指纹辨识装置，产生了安全上的漏洞。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于解决现有的指纹辨识装置，无法辨别复制的一假指纹，而使得所保护的一物件仍有被盗用的风险。

为达上述目的，本实用新型提供一种活体指纹检测的感测器，其包含有：

一供一手指接触的指纹感测区域；

一设置于该指纹感测区域的指纹感测阵列；

一设置于该指纹感测区域而覆盖该指纹感测阵列的静电防护层；以及

一与该指纹感测阵列相邻设置的血氧感测组件；

其中，该血氧感测组件包含一发射一检测光线至该手指的发射器以及一设置于该指纹感测区域受该静电防护层覆盖并接收由该手指反射的该检测光线的光感测接收器。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该发射器包含一第一发射器以及一第二发射器，该检测光线包含一由该第一发射器发出的第一光线以及一由该第二发射器发出的第二光线。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该第一光线为一红光，其波长介于600nm至700nm之间。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该第二光线为一红外光，其波长介于760nm至1000nm之间。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该指纹感测区域包含一供该指纹感测阵列设置的中央区域以及一与该中央区域连接而供该光感测接收器设置的边缘区域。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该指纹感测阵列包含多个呈阵列排列的电容感测板。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该静电防护层包含一钝化层以及一位于该钝化层中的金属网格。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该静电防护层更包含多个设置于该金属网格上而朝远离该金属网格的一方向延伸的导电柱。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该导电柱朝着远离该金属网格的该方向延伸而宽度变小。

上述的活体指纹检测的感测器，其中该发射器与该指纹感测区域之间具有一小于3mm的间距。

如此一来，本实用新型藉由该血氧感测组件与该静电防护层的设置，至少具有下列优点：

1.本实用新型于该指纹感测区域设置该指纹感测阵列，且将该血氧感测组件与该指纹感测阵列相邻设置，使得按压于该指纹感测区域的该手指，不仅能进行一指纹扫描作业，还能同时利用该血氧感测组件对该手指进行一血氧检测，以判读该手指是否为一活体手指，分辨该手指的真伪，避免所保护的该物件被复制的该假指纹盗用的风险。

2.本实用新型将该血氧感测组件的该光感测接收器，与该指纹感测阵列设置于同一个该静电防护层下，不需额外设置另一个静电防护层，即可得到对一静电放电的屏蔽，降低因该静电放电而损坏的风险。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1A，为本实用新型一实施例的俯视示意图；

图1B，为图1A的A-A剖视示意图；

图2，为本实用新型一实施例的操作示意图。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请搭配参阅图1A、图1B以及图2所示，图1A为本实用新型一实施例的俯视示意图，图1B为图1A的A-A剖视示意图，图2为本实用新型一实施例的操作示意图，如图所示，本实用新型为一种活体指纹检测的感测器，包含有一指纹感测区域10、一指纹感测阵列20、一静电防护层30以及一血氧感测组件40。该指纹感测区域10为供一手指3接触，在此实施例中，该指纹感测区域10包含一中央区域11以及一边缘区域12，该边缘区域12与该中央区域11连接设置。

该指纹感测阵列20设置于该中央区域11，其包含多个呈阵列排列的电容感测板21，该电容感测板21设置于一介电层50中，该介电层50设置于一感测基底60上。该感测基底60包含一基板61以及一设置于该基板61上的电路层62，该介电层50包含一位于该电路层62上的第一介电层51以及一设置于该第一介电层51上的第二介电层52。该电容感测板21位于该第二介电层52之中，并包含有一贯穿该第一介电层51的连接线211，该电容感测板21为通过该连接线211与该电路层62电性连接。在本实施例中，该第二介电层52具有一大于该第一介电层51的介电常数，但不以此为限制。

该静电防护层30设置于该指纹感测区域10而覆盖该指纹感测阵列20，该静电防护层30包含一钝化层31、一金属网格32以及多个导电柱33，该钝化层31在此具有一小于该第二介电层52的介电常数，该金属网格32位于该钝化层31之中，而该导电柱33为设置于该金属网格32上，朝着远离该金属网格32的一方向延伸而宽度变小。

该血氧感测组件40与该指纹感测阵列20相邻设置，并包含一发射器41与一光感测接收器42，该发射器41发射一检测光线43至该手指3，该光感测接收器42设置于该指纹感测区域10受该静电防护层30覆盖，并接收由该手指3反射的该检测光线43。在本实施例中，该发射器41设置于与该指纹感测区域10之间具有一小于3mm的间距S的位置，而位于该边缘区域12的一侧，该发射器41包含有一第一发射器411以及一第二发射器412，该检测光线43包含一由该第一发射器411发出而射向该手指3的第一光线431以及一由该第二发射器412发出而射向该手指3的第二光线432，其中，该第一光线431为一红光，波长可介于600nm至700nm之间，例如为660nm，该第二光线432为一红外光，波长可介于760nm至1000nm之间，例如为940nm。该光感测接收器42则设置于该边缘区域12，位于该第二介电层52之中，并通过一连接线421穿过该第一介电层51与该电路层62电性连接，该光感测接收器42可接收由该手指3反射的该第一光线431以及该第二光线432。

接着，请搭配参阅图2所示，于使用时，本实用新型可设置于一电子移动装置上，例如可为一具有一屏幕2的手机1，但不以此为限制。而当一使用者欲使用该手机1时，需先将其手指3接触该指纹感测区域10，位于该中央区域11的该指纹感测阵列20即对该手指3进行一指纹扫描作业，以取得该手指3的一指纹，同时地，与该指纹感测区域10相邻的该发射器41，例如该第一发射器411与该第二发射器412，即朝该手指3发射该第一光线431与该第二光线432，利用位于该边缘区域12的该光感测接收器42，检测该第一光线431与该第二光线432于该手指3中分别被带氧血红素与去氧血红素的吸收比值，即可计算出一血氧读数，以判断具有该指纹的该手指3是否为一具正常血氧读数的活体手指，据而分辨该手指3的真伪，避免该手机1被复制的一假手指或一假指纹盗用的风险。

再者，要说明的是，为了进一步降低成本，于本实用新型中，计算该血氧读数所进行的一血氧检测，可以不需反应精确的该血氧读数，其仅需依据所接收的该第一光线431与该第二光线432，撷取一可反应生理信号的类周期性脉冲的电信号，利用所撷取的该电信号其周期是否可完全对应于一心跳脉博，即可以此作为判断该手指3是否为一活体的依据，以达到活体指纹检测的功效。

另外，由于该光感测接收器42设置于该静电防护层30之下，当该手指3与该静电防护层30之间产生一静电放电时，藉由该静电防护层30中的该导电柱33具有一上窄下宽的宽度，使得该导电柱33上方得以产生一电场集中效应导引该静电，再经该金属网格32导出，达到保护该光感测接收器42的效果，再者，于本实施例中，由于该钝化层31相较该第二介电层52具有一较低的介电常数，当该静电放电发生时，还可降低该静电于该钝化层31中再进一步往该第二介电层52流窜的机率。

综上所述，本实用新型藉由上述的技术，至少具有下列优点：

1.本实用新型于该指纹感测区域设置该指纹感测阵列，且将该血氧感测组件与该指纹感测阵列相邻设置，使得接触该指纹感测区域的该手指，不仅能进行该指纹扫描作业，还能同时利用该血氧感测组件对该手指进行一血氧检测，以取得该血氧读数判读该手指是否为一活体手指，分辨该手指的真伪，避免所保护的一物件被复制的一假手指或一假指纹盗用的风险。

2.本实用新型将该血氧感测组件的该光感测接收器，与该指纹感测阵列设置于同一个该静电防护层下，不需额外设置另一个静电防护层，即可得到对该静电放电的屏蔽，降低因该静电放电而损坏的风险，延长使用寿命。

3.本实用新型于该静电防护层中还设置有该导电柱，藉由该导电柱下宽上窄的设计，以该电场集中效应提升对该静电放电的导引，避免该静电乱窜造成损坏。

4.本实用新型还设置该钝化层相较该第二介电层具有较低的该介电常数，降低该静电于该钝化层中进一步往该第二介电层流窜而损坏该电容感测板或该光感测接收器的机率。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种活体指纹检测的感测器，其特征在于，包含有：

一供一手指接触的指纹感测区域；

一设置于该指纹感测区域的指纹感测阵列；

一设置于该指纹感测区域而覆盖该指纹感测阵列的静电防护层；以及

一与该指纹感测阵列相邻设置的血氧感测组件；

其中，该血氧感测组件包含一发射一检测光线至该手指的发射器以及一设置于该指纹感测区域受该静电防护层覆盖并接收由该手指反射的该检测光线的光感测接收器。

2.根据权利要求1所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该发射器包含一第一发射器以及一第二发射器，该检测光线包含一由该第一发射器发出的第一光线以及一由该第二发射器发出的第二光线。

3.根据权利要求2所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该第一光线为一红光，其波长介于600nm至700nm之间。

4.根据权利要求2所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该第二光线为一红外光，其波长介于760nm至1000nm之间。

5.根据权利要求1所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该指纹感测区域包含一供该指纹感测阵列设置的中央区域以及一与该中央区域连接而供该光感测接收器设置的边缘区域。

6.根据权利要求1所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该指纹感测阵列包含多个呈阵列排列的电容感测板。

7.根据权利要求1所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该静电防护层包含一钝化层以及一位于该钝化层中的金属网格。

8.根据权利要求7所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该静电防护层更包含多个设置于该金属网格上而朝远离该金属网格的一方向延伸的导电柱。

9.根据权利要求8所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该导电柱朝着远离该金属网格的该方向延伸而宽度变小。

10.根据权利要求1所述的活体指纹检测的感测器，其特征在于，该发射器与该指纹感测区域之间具有一小于3mm的间距。