[發明專利]一種指紋采集裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 201710237274.6
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN108694364B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 任天令;薛濤;劉厚方;陳源泉;李宇星;楊軼
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王慶龍

本發明實施例提供了指紋采集裝置及其制備方法，該裝置包括：由下至上依次連接的基底、二維材料陣列層及柔性保護層；基底包括襯底層、底電極層和絕緣陣列層；二維材料陣列層成型在絕緣陣列層上表面，通過絕緣陣列層上的通孔與底電極層連接，底電極層和二維材料陣列層分別和基板電連接，構成多個檢測回路。該方法包括：在襯底層上形成底電極層，底電極層上形成帶有多個通孔的絕緣陣列層，通孔的一側形成連接電極層，連接電極層和絕緣陣列層上形成多個二維材料單元，二維材料單元兩端分別與連接電極層和頂電極層連接，底電極層和頂電極層分別與預設的基板電連接；在該裝置的表面覆蓋柔性保護層。本發明實施例提高了指紋識別的準確性和效率。

技術領域

本發明實施例涉及圖像采集技術領域，具體涉及一種指紋采集裝置及其制備方法。

背景技術

隨著電子信息技術的發展，電子產品的普及，一些電子產品(尤其是手機和電腦)中的個人資料以及信息的安全性越來越受到關注。目前常見的驗證手段包括密碼驗證，圖形驗證等，即輸入特定的字符串組合，或者輸入特定的圖形到這些電子產品中，若輸入值與預定值相同，則達到了驗證用戶身份的目的。

最近幾年逐漸出現了生物識別等身份認證手段，即通過檢測人身上的特定生物特征，例如指紋、聲紋、虹膜等，來鑒定用戶身份的合法性。現行的指紋識別技術主要分為三種，光學檢測、電容檢測和超聲波檢測。光學檢測通過照射光在手指表面獲取表面紋路的灰度圖像，這一技術雖然比較成熟、廉價，但是其設備體積大，對手的潔凈程度有較高要求；電容檢測通過手指紋路與硅傳感器之間的不同的電容差獲得了紋路的灰度圖像，這一技術克服了光學檢測設備體積大的缺陷，實現了集成于智能手機中的目標，但是依然對手指的潔凈程度有較高要求，檢測的可靠性依然不高；超聲波檢測利用超聲波在不同物質界面產生不同大小的回波來檢測指紋脊和谷的位置，這一技術同樣具有較小的體積，在一定程度上降低了對手指潔凈程度的要求，但是其采集時間相對較長，降低了指紋識別的效率。

因此，如何提出一種方案，能夠指紋識別的準確性和效率，成為亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明實施例提供了一種指紋采集裝置及其制備方法。

一方面，本發明實施例提供一種指紋采集裝置，包括：

所述裝置包括：由下至上依次設置的基底、二維材料陣列層及柔性保護層；

所述基底包括由下至上依次設置的襯底層、底電極層和絕緣陣列層，所述絕緣陣列層上設置有多個通孔；

所述二維材料陣列層成型在所述絕緣陣列層遠離所述底電極層的一面，并通過所述通孔與所述底電極層連接，所述底電極層以及所述二維材料陣列層分別和所述裝置外部的基板電連接，構成多個檢測回路；

所述檢測回路用于采集所述二維材料陣列層因受到壓力產生不同形變對應的電阻變化，以獲取指紋紋路的灰度圖像。

進一步地，所述二維材料陣列層包括連接電極層、頂電極層和二維材料層，所述連接電極層通過所述通孔與所述底電極層連接，且所述連接電極層與所述通孔的側壁之間留有間隙；

所述二維材料層包括多個二維材料單元，多個所述二維材料單元成型在所述連接電極層和所述絕緣陣列層遠離所述底電極層的一面，且所述二維材料單元一端連接所述連接電極層，另一端連接所述頂電極層，所述頂電極層與所述裝置外部的基板電連接，所述頂電極層與所述底電極層構成多個所述檢測回路。

進一步地，所述二維材料單元覆蓋在所述通孔上方或所述連接電極層和所述絕緣陣列層的上表面。

進一步地，所述底電極層條狀成型在所述襯底層的上表面，相應的，所述絕緣陣列層上所述通孔設置在與所述底電極層對應的位置處。