生物特征識別傳感器及包含其的電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種生物特征識別傳感器及包含其的電子設(shè)備。該傳感器包括：基材襯底；導(dǎo)電電路，其形成于基材襯底上，包括：第一導(dǎo)電層，其包括多個相互絕緣分布的第一電極；第二導(dǎo)電層，其包括多個相互絕緣分布的第二電極；以及，絕緣層，其夾設(shè)于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間；其中第一電極在第二電極所在平面上的投影與第二電極交叉；以及，多根引線，其包括至少一根第一電極組引線與至少一根第二電極分組引線；其中第一電極構(gòu)成的第一電極組與第一電極組引線一一連接；第二電極構(gòu)成的第二電極組與第二電極組引線一一連接；其中第一電極組中的第一電極在平面上的投影與第二電極組中的第二電極形成的多個交疊部分的面積均不相等。
【專利說明】生物特征識別傳感器及包含其的電子設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生物特征識別技術(shù)，尤其涉及一種生物特征識別傳感器及包含其的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]人體某些生物特征(如指紋、掌紋等)是人體獨一無二的特征，并且它們的復(fù)雜程度可提供用于識別的足夠特征。
[0003]指紋/掌紋識別技術(shù)是目前最成熟且價格最低廉的生物特征識別技術(shù)。其中，指紋識別技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，如門禁、筆記本電腦、手機、汽車、銀行支付等電子設(shè)備上均可應(yīng)用指紋識別技術(shù)。
[0004]電容式指紋識別傳感器在基材襯底上形成導(dǎo)電電路，當(dāng)手指與傳感器接觸時，通過指紋的凸起和凹陷所產(chǎn)生的不同電容值來探測指紋圖案。目前，多采用的是通過corns半導(dǎo)體工藝形成的指紋識別傳感器，但其工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，價格昂貴。
[0005]此外，由于現(xiàn)有的指紋識別傳感器多采用單晶硅基板，當(dāng)手指用力按壓時，有可能發(fā)生破裂問題。為了保護硅片在接收用戶無數(shù)次按壓或非正常按壓而導(dǎo)致的損壞，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用硬度較高的藍(lán)寶石來保護硅片。但藍(lán)寶石成本較高，致使整個指紋識別設(shè)備的成本增加。
[0006]再次，現(xiàn)有的指紋識別傳感器在有限的基材襯底上形成一定數(shù)量的感應(yīng)單元，如果感應(yīng)單元的數(shù)量不夠，則會降低指紋識別傳感器的分辨率，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確進行指紋識別、或者需要用戶多次輸入指紋，從而降低了用戶的體驗。因此，在有限的面積內(nèi)如何形成高分辨率的指紋傳感器為目前指紋識別傳感器所面臨的一個技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0007]鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供了一種生物特征識別傳感器及包含其的電子設(shè)備，使其可以在有限面積內(nèi)提升指紋識別的分辨率；并避免使用單晶硅基板，以防止有力按壓引起的破裂問題。
[0008]本實用新型的額外方面和優(yōu)點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本實用新型的實踐而習(xí)得。
[0009]本實用新型一方面公開了一種生物特征識別傳感器，其特征在于，包括:基材襯底；導(dǎo)電電路，其形成于所述基材襯底上，包括:第一導(dǎo)電層，其包括多個相互絕緣分布的第一電極；第二導(dǎo)電層，其包括多個相互絕緣分布的第二電極；以及，絕緣層，其夾設(shè)于所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層之間；其中所述第一電極在所述第二電極所在平面上的投影與所述第二電極交叉；以及，多根引線，其包括至少一根第一電極組引線與至少一根第二電極分組引線；其中所述多個第一電極被分組，形成至少一個第一電極組，所述第一電極組與所述第一電極組引線一一連接；所述多個第二電極被分組，形成至少一個第二電極組，所述第二電極組與所述第二電極組弓I線一一連接；其中所述第一電極組中的所述第一電極在所述平面上的投影與所述第二電極組中的所述第二電極形成的多個交疊部分的面積均不相等。
[0010]根據(jù)本實用新型的一個實施例，其中所述導(dǎo)電電路還包括:第一絕緣薄膜基材，以及第二絕緣薄膜基材；其中，所述多個第一電極分別形成于所述第一絕緣薄膜基材上，所述多個第二電極分別形成于所述第二絕緣薄膜基材上。
[0011]根據(jù)本實用新型的另一個實施例，其中所述多個第一電極之間彼此平行分布，所述多個第二電極之間彼此平行分布。
[0012]根據(jù)本實用新型的再一個實施例，其中所述多個第一電極之間等間距分布，和/或所述多個第二電極之間等間距分布。
[0013]根據(jù)本實用新型的再一個實施例，其中所述第一電極在所述第二電極所在平面上的投影與所述第二電極垂直交叉。
[0014]根據(jù)本實用新型的再一個實施例，其中所述第一電極和/或所述第二電極的材料為金屬或者金屬與有機粘結(jié)劑的混合物。
[0015]根據(jù)本實用新型的再一個實施例，其中所述第一導(dǎo)電層和/或所述第二導(dǎo)電層的厚度為20nm?20um。
[0016]根據(jù)本實用新型的再一個實施例，其中所述第一電極設(shè)置為感應(yīng)電極，所述第二電極設(shè)置為驅(qū)動電極。
[0017]根據(jù)本實用新型的再一個實施例，其中所述第一電極與所述第二電極均設(shè)置為感應(yīng)電極。
[0018]本實用新型另一方面公開了一種電子設(shè)備，包括上述任一實施例提供的生物特征識別傳感器。
[0019]本實用新型提供的電容式生物特征識別傳感器通過采用分組引線的方法，降低了引線數(shù)目，從而減小了外接電路板的長度，降低了成本，同時提高了粘合良率。而在相同引線數(shù)目下，因采用了分組引線的方法，可以增加電極數(shù)目，從而在相同面積內(nèi)提升了指紋識別的分辨率。此外，本實用新型提供的電容式生物特征識別傳感器還可以避免使用單晶硅基板，從而避免了用力按壓時發(fā)生破裂的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實施方式，本實用新型的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0021]圖1示例了本實用新型實施例的電容式生物特征識別傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2及圖3分別示例了本實用新型一個實施例的導(dǎo)電電路結(jié)構(gòu)的平面圖及橫截面圖。
[0023]圖4示例了本實用新型實施例的導(dǎo)電電路的導(dǎo)電圖案。
[0024]圖5示例了本實用新型另一個實施例的導(dǎo)電電路結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0025]圖6示例了本實用新型實施例的電極分組引線連接示意圖。
[0026]圖7示例了本實用新型實施例的電極分組示意圖。
[0027]圖8示例了圖7所示的電極分組的局部放大圖?！揪唧w實施方式】
[0028]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略對它們的重復(fù)描述。
[0029]所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的結(jié)構(gòu)、材料等，也可以實踐本實用新型的技術(shù)方案。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料等以避免模糊本實用新型。
[0030]請同時參考圖1至圖3，圖1示例了本實用新型實施例的電容式生物特征識別傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2及圖3分別示例了本實用新型一個實施例的導(dǎo)電電路結(jié)構(gòu)的平面圖及橫截面圖。
[0031]如圖1所示，該電容式生物特征識別傳感器10包括:基材襯底11、導(dǎo)電電路12及引線13。
[0032]導(dǎo)電電路12形成于基材襯底11上，如圖2所示，導(dǎo)電電路12包括第一導(dǎo)電層121、絕緣層122及第二導(dǎo)電層123。
[0033]第一導(dǎo)電層121，包括多個相互絕緣分布的第一電極1211。根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例，其中，多個第一電極1211之間平行分布，且多個第一電極1211之間等間距分布。
[0034]第二導(dǎo)電層123，位于第一導(dǎo)電層121之下，包括多個相互絕緣分布的第二電極1231。根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例，其中，多個第二電極1231之間平行分布，且多個第二電極1231之間等間距分布。
[0035]第一電極1211在第二電極1231所在的平面上的投影與第二電極1231交叉，例如第一電極1211在第二電極1231所在的平面上的投影可以與第二電極1231垂直交叉，從而在各個交疊處形成多個感應(yīng)單元，如圖4中陰影部分所示。圖4示例了本實用新型實施例的導(dǎo)電電路的導(dǎo)電圖案，但本實用新型不限于此，例如第一電極1211在第二電極1231所在的平面上的投影也可以與第二電極1231不垂直，構(gòu)成菱形導(dǎo)電圖案等。
[0036]第一電極1211與第二電極1231的導(dǎo)電材料可以相同，也可以不同。例如可以為氧化煙錫(ΙΤ0)、石墨烯、碳納米管，或者也可以為金、銀、銅、鋁和鋅中的一種或幾種的合金，還可以為上述金屬與有機粘結(jié)劑的混合物。
[0037]第一導(dǎo)電層121和/或第二導(dǎo)電層123的厚度可以為20nm?20um，其制作工藝可以采用鍍膜、激光鐳射、黃光工藝等方式，也可以采用傳統(tǒng)的印刷方式，如凹版或凸版印刷，本實用新型不限于此。
[0038]絕緣層122夾設(shè)于第一導(dǎo)電層121與第二導(dǎo)電層123之間，以使第一導(dǎo)電層121與第二導(dǎo)電層123之間絕緣。絕緣層122的材料例如可以為樹脂薄膜基材，本實用新型不限于此。
[0039]本實施例的電容式生物特征識別傳感器，利用互相分離的第一電極與第二電極形成電容，根據(jù)電容變化而感測形成指紋圖案，不需要利用CMOS半導(dǎo)體工藝在硅基底上形成指紋識別傳感器，從而可以避免使用單晶硅基板，因此不會發(fā)生用力按壓時發(fā)生破裂問題，并且降低了成本。
[0040]圖5示例了本實用新型另一個實施例的導(dǎo)電電路結(jié)構(gòu)的橫截面圖。如圖5所示，本實用新型另一個實施例提供的導(dǎo)電電路12’中的第一電極1211與第二電極1231分別形成于第一絕緣薄膜基材1212與第二絕緣薄膜基材1232上，之后包括有第一電極1211的第一絕緣薄膜基材1212與包括有第二電極1231的第二絕緣薄膜基材1232例如再以絕緣膠粘連，以形成第一絕緣薄膜基材1212與第二絕緣薄膜基材1232之間的絕緣層122。
[0041]第一絕緣薄膜基材1212與第二絕緣薄膜基材1232的材料可以相同，也可以不同，例如可以為聚對笨二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、環(huán)烯烴類共聚物(C0C)、環(huán)烯烴聚合物(COP)等有機樹脂材料，也可以為玻璃、藍(lán)寶石等無機材料，本實用新型不限于此。
[0042]第一絕緣薄膜基材1212和/或第二絕緣薄膜基材1232的厚度可以為15um~500um,其中優(yōu)選 50um ~300um。
[0043]本實施例的生物特征識別傳感器，相當(dāng)于在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層下方分別設(shè)置了基材襯底，同樣可以避免使用單晶硅基板，因此不會發(fā)生用力按壓時發(fā)生破裂問題，并且降低了成本；并且同樣可以得到較高分辨率的傳感器。
[0044]引線13用以將多個第一電極1211及多個第二電極1231與外接的電路板連接。
[0045]采用上述的雙層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，當(dāng)每個第一電極1211及每個第二電極1231分別--
連接一根引線13時，以分辨率500dpi，及采用長、寬均為5_的感應(yīng)模塊為例，因為第一電極1211之間的距離及第二電極1231之間的距離均為50.8um (對應(yīng)于500dpi)，則對應(yīng)需要與第一電極連接的引線及與第二電極連接的引線各約100根，即需要與外接的電路板粘合的引線數(shù)達(dá)到200根，這樣對應(yīng)的電路板則需要做的很長，而且粘合的引線數(shù)越多，其良率越低。
[0046]為此，本實用新型分別將第一電極1211與第二電極1231分別進行分組，將每組中的電極進行合并，例如通過引線連接，之后再以每組為單位，單獨引出一根引線13，從而減少引線數(shù)目。
[0047]圖6示例了本實用新型實施例的電極分組引線連接示意圖。如圖6所示，以三個第一電極1211為一第一電極組，通過一根第一電極組引線131與外接電路板連接；以及，以三個第二電極1231為一第二電極組，通過一根第二電極組引線132與外部電路板連接。這里以三個第一電極1211為一組，及以三個第二電極為一組僅為示例性說明，本實用新型不限制各組中第一電極1211及第二電極1231的個數(shù)。
[0048]因采用了分組為單位的引線連接方式，與引線外接的IC電路通過感應(yīng)每個感應(yīng)單元的電容變化大小而進行判斷指紋嵴或峪以形成指紋圖案時，需要對感應(yīng)單元進行定位及計算，下面將進一步介紹采用了分組引線方法時，外接IC電路對感應(yīng)單元進行定位、計算的方法。
[0049]圖7示例了 本實用新型實施例的電極分組示意圖。仍以三個第一電極1211為一組，及以三個第二電極1231為一組為例，如圖7所示，第一電極1211形成的分組分別為Txl, Tx2,……ΤχΜ，第二電極1231形成的分組分別為Rxl, Rx2,……RxN0其中一實施例中，當(dāng)感應(yīng)模塊的長、寬相等時，則M=N。感應(yīng)矩陣Ml為:
【權(quán)利要求】
1.一種生物特征識別傳感器，其特征在于，包括: 基材襯底； 導(dǎo)電電路，其形成于所述基材襯底上，包括: 第一導(dǎo)電層，其包括多個相互絕緣分布的第一電極； 第二導(dǎo)電層，其包括多個相互絕緣分布的第二電極；以及， 絕緣層，其夾設(shè)于所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層之間； 其中所述第一電極在所述第二電極所在平面上的投影與所述第二電極交叉；以及， 多根引線，其包括至少一根第一電極組引線與至少一根第二電極分組引線； 其中所述多個第一電極被分組，形成至少一個第一電極組，所述第一電極組與所述第一電極組引線一一連接；所述多個第二電極被分組，形成至少一個第二電極組，所述第二電極組與所述第二電極組引線一一連接； 其中所述第一電極組中的所述第一電極在所述平面上的投影與所述第二電極組中的所述第二電極形成的多個交疊部分的面積均不相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的生物特征識別傳感器，其中所述導(dǎo)電電路還包括:第一絕緣薄膜基材，以及第二絕緣薄膜基材；其中，所述多個第一電極分別形成于所述第一絕緣薄膜基材上，所述多個第二電極分別形成于所述第二絕緣薄膜基材上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的生物特征識別傳感器，其中所述多個第一電極之間彼此平行分布，所述多個第二電極之間彼此平行分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的生物特征識別傳感器，其中所述多個第一電極之間等間距分布，和/或所述多個第二電極之間等間距分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的生物特征識別傳感器，其中所述第一電極在所述第二電極所在平面上的投影與所述第二電極垂直交叉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的生物特征識別傳感器，其中所述第一電極和/或所述第二電極的材料為金屬或者金屬與有機粘結(jié)劑的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的生物特征識別傳感器，其中所述第一導(dǎo)電層和/或所述第二導(dǎo)電層的厚度為20nm?20um。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的生物特征識別傳感器，其中所述第一電極設(shè)置為感應(yīng)電極，所述第二電極設(shè)置為驅(qū)動電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的生物特征識別傳感器，其中所述第一電極與所述第二電極均設(shè)置為感應(yīng)電極。
10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一項的生物特征識別傳感器。
【文檔編號】G06K9/00GK203759716SQ201420140282
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】劉偉, 唐根初, 蔣芳 申請人:南昌歐菲光科技有限公司, 深圳歐菲光科技股份有限公司, 南昌歐菲光顯示技術(shù)有限公司, 南昌歐菲光電技術(shù)有限公司, 蘇州歐菲光科技有限公司