[實用新型]指紋傳感器

有效

• 申請號: 201520805742.1
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN205281517U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 樸宰完;方晶煥;蔣信愛;鄭鐘先;李東根;劉慶鐘
• 申請（專利權）人: LG伊諾特有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李琳;許向彤

技術領域

本實用新型涉及一種指紋傳感器。

背景技術

近來，檢測人的指紋的指紋傳感器，不僅常規地廣泛應用于門鎖中，而且甚至已經 被廣泛應用于電子設備中來確定電源的打開/關閉以及睡眠模式的解除。

根據工作原理，指紋傳感器可分為超聲波指紋傳感器、紅外線指紋傳感器、電容指 紋傳感器。例如，超聲波指紋傳感器采用如下方案檢測指紋：當從壓電傳感器發射的具有預 定頻率的超聲波信號從指紋的谷線和脊線反射時，通過使用相關的壓電傳感器測量谷線和 脊線的聲阻抗之間的差異來檢測指紋，其中，壓電傳感器是超聲波源。特別地，根據超聲波 指紋傳感器的優點，除了簡單地識別指紋的功能外，還可以通過檢測以脈沖的形式產生的 超聲波的反射波的多普勒效應來檢測手指內血液的流動。因此，甚至可以利用手指內血液 的流動來確認假指紋。

在指紋傳感器中，在基板上設置壓電傳感器，并且在壓電傳感器的兩個表面上設 置電極以在產生超聲波時識別指紋。然而，當壓電傳感器直接設置在基板上時，由于壓電傳 感器和基板之間的連接而限制了壓電傳感器的振動。因此，發射或接收超聲波的特性可能 會降低。

此外，共振頻帶特性以及超聲波產生特性根據壓電傳感器材料的特性而有所變 化。因此，共振頻帶特性以及超聲波產生特性可能會根據為壓電傳感器選擇的材料而有所 變化。

此外，在設置了壓電材料之后，壓電材料的霧度值增大使得可以從外部看到壓電 傳感器。

此外，當壓電傳感器和蓋基板的聲阻抗之間的差異減小時，朝向蓋基板的由壓電 傳感器產生的超聲波可以更加流暢地發射。為此，可以設置緩沖層來減小壓電傳感器和蓋 基板的聲阻抗之間的差異。

在這種情況下，當以多層結構代替單層結構來設置緩沖層時，可能會降低加工效 率，并且可能會增加緩沖層的厚度。

因此，需要一種具有能夠解決上述問題的新結構的指紋傳感器。

發明內容

本實施例提供一種指紋傳感器，其具有改進的可靠性和效率，且厚度薄。

根據本實施例，提供了一種指紋傳感器，包括基板、基板上的第一電極、第一電極 上的壓電層、以及壓電層上的第二電極。

如上所述，根據本實施例的指紋傳感器可以包括插入在基板和壓電層之間的支撐 構件。

換句話說，支撐構件可插入在基板和壓電層之間以作為基板和壓電層之間的緩沖 器。換句話說，當物體(例如，手指)接觸或觸摸壓電層時，通過基板上的支撐構件可以避免 壓電層與基板直接接觸。

因此，當物體接觸或觸摸壓電層時，由于壓電層不與基板直接接觸，可以避免壓電 層產生的振動與基板的干擾。因此，可以提高指紋傳感器的傳感特性。

此外，根據本實施例的指紋傳感器可以包括至少兩個包含壓電材料的層。詳細地 說，根據本實施例的指紋傳感器可以包括壓電層，所述壓電層包括第一和第二壓電層，并且 第一和第二壓電層可以包含互不相同的壓電材料。

因此，由于根據本實施例的指紋傳感器可以具有兩種互不相同的壓電材料的本質 特征，所以可以提供提升的指紋識別特性。

此外，根據本實施例的指紋傳感器可以包括中間層，所述中間層包括多個突起部 分。因此，在從壓電層到蓋基板的方向中發射或在從蓋基板到壓電層的方向中接收的超聲 波信號可流暢地傳輸。

聲阻抗可以用材料的密度和超聲波在材料中的速度來定義。換句話說，插入在壓 電層和蓋基板之間的中間層可以減少壓電層和蓋基板的聲阻抗之間的差異，使得在從壓電 層到蓋基板的方向中發射或在從蓋基板到壓電層的方向中接收的超聲波信號可以流暢地 傳輸。

此外，在中間層的一個表面和其相對表面的至少一個上形成有突出圖案，使得當 具有比突出圖案的波長更長的波長的超聲波信號通過中間層時，聲阻抗可以由于突出部分 而逐漸地變化。

因此，即使中間層具有單層結構，當中間層逐步地改變壓電層和蓋基板的聲阻抗 時，發射的或接收的超聲波信號可以流暢地傳送。因此，可以以薄的厚度實現指紋傳感器， 并且可以提高指紋傳感器的效率。

換句話說，根據本實施例的指紋傳感器可以包括具有低霧度值的壓電層，使得可 以提高可視性。

具體地說，當指紋傳感器設置在顯示圖像的顯示區域內時，并且當設置有具有高 霧度值的壓電層時，可以從外部看到壓電層，使得可視性可能會降低。