[發(fā)明專利]一種指紋識(shí)別傳感器及其感應(yīng)區(qū)域

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410505507.2
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN105512714B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 東尚清;趙祥桂;王樂;楊軍;程泰毅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海思立微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K19/077
• 分類號(hào): G06K19/077;G06K9/00
• 代理公司: 上海百一領(lǐng)御專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31243
• 代理人: 甘章乖;王奎宇

本發(fā)明涉及指紋識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種指紋識(shí)別傳感器及其感應(yīng)區(qū)域。本發(fā)明中，指紋識(shí)別傳感器的感應(yīng)區(qū)域包含若干個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)感應(yīng)單元頂層至少包含第一極板和第二極板，并且第一極板的頂層圖案的面積大于第二極板的頂層圖案的面積；在觸摸時(shí)，手指與第一極板形成第一接觸電容C1，與第二極板形成第二接觸電容C2，第一極板和第二極板之間形成反饋電容Cf。本發(fā)明的實(shí)施方式通過優(yōu)化感應(yīng)區(qū)域中每個(gè)感應(yīng)單元內(nèi)的各極板的樣式，可調(diào)節(jié)與各極板相關(guān)的電容值C1、C2和Cf的大小，從而使這些參數(shù)更利于系統(tǒng)靈敏度的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及指紋識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種指紋識(shí)別傳感器及其感應(yīng)區(qū)域。

背景技術(shù)

指紋識(shí)別技術(shù)是最近發(fā)展起來的一種高新技術(shù)。指紋識(shí)別是利用人體的唯一性與不變性生理特征，將指紋作為人體的一種“活的身份證”或者一個(gè)隨身攜帶的特殊印章來進(jìn)行身份識(shí)別的一種技術(shù)。

現(xiàn)有的指紋識(shí)別通常通過指紋識(shí)別傳感器來實(shí)現(xiàn)。指紋識(shí)別傳感器內(nèi)置有指紋傳感器陣列，用于采集指紋信息。進(jìn)行指紋檢測時(shí)，用戶手指貼覆在指紋傳感器陣列上，以形成電容(或電阻)的一極，而由于指紋中脊和谷與指紋傳感器陣列的每個(gè)感應(yīng)單元的極板之間的貼合程度不同，使得在各感應(yīng)單元處形成的電容(或電阻)數(shù)值不同，指紋識(shí)別傳感器的處理器將采集到的不同數(shù)值匯總，就完成了指紋的采集。

電容式指紋識(shí)別傳感器的穿透深度與感應(yīng)單元頂層的一些寄生電容和感應(yīng)區(qū)域上覆蓋的保護(hù)層的電學(xué)特性相關(guān)。這些寄生電容值和保護(hù)層的電學(xué)特性直接決定了系統(tǒng)前級的有效感應(yīng)信號(hào)的大小，從而決定了整個(gè)系統(tǒng)的靈敏度。為達(dá)到更高的靈敏度，電容式傳感器首先需要從源頭上解決兩個(gè)問題：一是怎么優(yōu)化各個(gè)參數(shù)使感應(yīng)區(qū)域頂層可以蓋更厚的保護(hù)層，二是感應(yīng)區(qū)域頂層覆蓋什么樣的保護(hù)層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種指紋識(shí)別傳感器及其感應(yīng)區(qū)域，使得指紋識(shí)別傳感器的靈敏度得以提高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種指紋識(shí)別傳感器的感應(yīng)區(qū)域，該感應(yīng)區(qū)域包含若干個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)感應(yīng)單元頂層至少包含第一極板和第二極板，并且第一極板的頂層圖案的面積大于第二極板的頂層圖案的面積；

在觸摸時(shí)，手指與第一極板形成第一接觸電容C1，與第二極板形成第二接觸電容C2，第一極板和第二極板之間形成反饋電容Cf。

本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種指紋識(shí)別傳感器，包含上述指紋識(shí)別傳感器的感應(yīng)區(qū)域。

相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明實(shí)施方式的指紋識(shí)別傳感器的感應(yīng)區(qū)域包含若干個(gè)感應(yīng)單元，每個(gè)感應(yīng)單元頂層至少包含第一極板和第二極板，并且第一極板的頂層圖案的面積大于第二極板的頂層圖案的面積；在觸摸時(shí)，手指與第一極板形成第一接觸電容C1，與第二極板形成第二接觸電容C2，第一極板和第二極板之間形成反饋電容Cf。本發(fā)明的實(shí)施方式通過優(yōu)化感應(yīng)區(qū)域中每個(gè)感應(yīng)單元內(nèi)的各極板的樣式，可調(diào)節(jié)與各極板相關(guān)的電容值C1、C2和Cf的大小，從而使這些參數(shù)更利于系統(tǒng)靈敏度的提高。

另外，第一極板的頂層圖案的面積大于感應(yīng)單元的面積的一半，C1的面積越大越好，C2的面積越小越好。通過增大第一極板的頂層圖案的面積，可以提高檢測精度；同時(shí)減小第二極板的頂層圖案的面積，可以加快檢測速度。

另外，所述第一極板和所述第二極板的頂層圖案分別為矩形，且相鄰邊對齊，可盡可能增大Cf的值。

另外，所述第二極板的頂層圖案為矩形，所述第一極板的頂層圖案為矩形環(huán)，所述第二極板位于所述第一極板之內(nèi)；或者，所述第二極板的頂層圖案為圓形，所述第一極板的頂層圖案為圓環(huán)，所述第二極板位于所述第一極板之內(nèi)。通過將第二極板置于第一極板內(nèi)，可進(jìn)一步增大兩個(gè)極板之間相鄰邊的長度，從而增大Cf的值。

另外，所述第一極板與所述第二極板之間設(shè)有游離電極，所述游離電極處于懸空狀態(tài)。該游離電極與第一極板和第二極板之間的間距相配合，可以增大Cf，使得Cf變化更均勻，從而提高檢測精度。