072] 有效區(qū)域AA可以是識(shí)別指紋的區(qū)域，并且無(wú)效區(qū)域UA設(shè)置在有效區(qū)域AA的外圍部 分且在該區(qū)域內(nèi)指紋無(wú)法被識(shí)別。
[0073] 具體地說(shuō)，如果手指接近有效區(qū)域AA或接觸有效區(qū)域AA，指紋可通過(guò)有效區(qū)域內(nèi) 發(fā)射或接收的超聲波信號(hào)被識(shí)別。指紋傳感器的工作原理將在下面詳細(xì)描述。
[0074] 第一電極310和第二電極320可設(shè)置在壓電層400上，例如，第一電極310和第二電 極320可設(shè)置在壓電層400的一個(gè)表面和壓電層400的相對(duì)表面中的至少一個(gè)表面上。
[0075] 參考圖1和圖2,第一電極310可設(shè)置在壓電層400的一個(gè)表面上，第二電極320可設(shè) 置在壓電層400的相對(duì)表面上。換句話說(shuō)，第一電極310可設(shè)置在基板100上。此外，第一電極 310可插入在基板100和壓電層400之間。
[0076] 第一和第二電極310和320中的至少一個(gè)可包含導(dǎo)電材料。
[0077] 例如，第一和第二電極310和320中的至少一個(gè)可包含透明導(dǎo)電材料。例如，第一和 第二電極310和320中的至少一個(gè)可包含金屬氧化物，如銦錫氧化物（ITO)、銦鋅氧化物 (IZO )、氧化銅、氧化錫、氧化鋅或氧化鈦。由于透明材料布置在有效區(qū)域，可以在形成電極 圖案時(shí)提升自由度。
[0078] 此外，第一和第二電極310和320中的至少一個(gè)可包括納米線、感光納米線薄膜、碳 納米管（CNT)、石墨烯、導(dǎo)電高分子或其混合物。因此，當(dāng)制造柔性或可彎曲的指紋傳感器 時(shí)，可以提升自由度。
[0079]當(dāng)使用諸如納米線或碳納米管(CNT)的納米復(fù)合材料時(shí)，電極可實(shí)現(xiàn)為黑色，并且 可以通過(guò)控制納米粉末的含量在確保導(dǎo)電性的同時(shí)控制顏色和反射率。
[0080] 第一和第二電極310和320中的至少一個(gè)可包括不同金屬。例如，第一和第二電極 310和320中的至少一個(gè)可包括0、附、&1^1^8、]\1〇^11、11及其合金中的至少一種。因此，在 制造柔性或可彎曲的指紋傳感器時(shí)，可以提升自由度。
[0081] 第一和第二電極310和320中的至少一個(gè)可形成為網(wǎng)格形狀。具體地說(shuō)，第一和第 二電極310和320中的至少一個(gè)可通過(guò)子電極相互交叉而具有網(wǎng)格形狀。
[0082] 第一和第二電極310和320的網(wǎng)格線寬度可在約Ο.?μπι到約ΙΟμπι的范圍內(nèi)。由于制 造工藝的特性，網(wǎng)格線不可能具有約0.1 ym或0. Uim以下的寬度，且這樣可能會(huì)短路。此外， 如果網(wǎng)格線具有超過(guò)約IOym的寬度，則可以從外部看到電極圖案，使得可視性可能會(huì)降低。 優(yōu)選地，網(wǎng)格線的寬度可以在約〇.5μπ?到約7μπ?的范圍內(nèi)。更優(yōu)選地，網(wǎng)格線的寬度可以在1μ m到約3 · 5μηι的范圍內(nèi)。
[0083] 此外，第一和第二電極310和320的網(wǎng)格線可以在約IOOnm到約500nm范圍內(nèi)。如果 網(wǎng)格線的厚度為約IOOnm或IOOnm以下，電極的電阻可能會(huì)增大，使得電學(xué)特性可能會(huì)降低。 如果網(wǎng)格線的厚度超過(guò)約500nm，則指紋傳感器的整體厚度可能會(huì)增加，使得加工效率可能 會(huì)降低。優(yōu)選地，網(wǎng)格線的厚度可以在約150nm到約200nm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選地，網(wǎng)格線的厚 度可以在約180nm到約200nm的范圍內(nèi)。
[0084] 第一和第二電極310和320可通過(guò)多種方案設(shè)置為網(wǎng)格形狀。
[0085] 例如，構(gòu)成第一和第二電極310和320的包含諸如銅(Cu)的電極材料的金屬層設(shè)置 在壓電層400的一個(gè)表面上，且蝕刻為網(wǎng)格形狀，使得第一和第二電極可以形成為網(wǎng)格形 狀。此外，例如樹(shù)脂層的基底基板設(shè)置在壓電層400的一個(gè)表面上，且使用凹?；蛲鼓Ｔ跇?shù) 脂層內(nèi)形成凹雕圖案或凸雕圖案。然后，可以用包含〇、附、〇1^1^8、1〇及其合金中的至少 一種金屬的金屬膏填充凹雕圖案和凸雕圖案，并固化以形成具有凹雕網(wǎng)格形狀或凸雕網(wǎng)格 形狀的第一和第二電極。
[0086] 第一和第二電極310和320可以與設(shè)置在無(wú)效區(qū)域UA內(nèi)的電極絲連接。電極絲可以 與設(shè)置在無(wú)效區(qū)域UA內(nèi)的印刷電路板(未在圖中示出)連接。
[0087] 第一和第二電極310和320可以相互交叉，具體地說(shuō)，第一電極310可以包括至少一 個(gè)在一個(gè)方向中延伸的第一電極圖案311，并且第二電極320可以包括至少一個(gè)在與該一個(gè) 方向不同的方向中延伸的第二電極圖案321。
[0088] 盡管圖2示出了第一電極圖案311和第二電極圖案321形成為條形圖案，然而實(shí)施 例并不局限于此。第一和第二電極圖案311和321可具有多種形狀，例如包括矩形、菱形、五 角形或六邊形的多邊形形狀，或者圓形。
[0089] 因此，第一和第二電極310和320可以包含節(jié)點(diǎn)區(qū)域N，在互不相同的方向中延伸的 第一和第二電極圖案311和321在節(jié)點(diǎn)區(qū)域N內(nèi)相互交叉。
[0090] 在節(jié)點(diǎn)區(qū)域N內(nèi)，可以通過(guò)物體接近壓電層400或與壓電層400接觸來(lái)發(fā)射和接收 信號(hào)。具體地說(shuō)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域N可以發(fā)射或接收超聲波信號(hào)。換句話說(shuō)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域N可以包括依 據(jù)手指的接近或接觸來(lái)識(shí)別指紋的傳感器。
[0091] 可以在壓電層400上設(shè)置至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)域N，具體地說(shuō)，可以在壓電層400上設(shè)置 多個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)域N。例如，節(jié)點(diǎn)區(qū)域N相對(duì)于壓電層400可具有約400dp i到約500dp i的分辨率。 [0092] 因此，節(jié)點(diǎn)區(qū)域N的間距可為約100μπι或100μπι以下。例如，節(jié)點(diǎn)區(qū)域N可包括相鄰的 第一和第二節(jié)點(diǎn)區(qū)域Nl和Ν2。第一節(jié)點(diǎn)區(qū)域Nl可以與第二節(jié)點(diǎn)區(qū)域Ν2以約100μπι或IOOymW 下的間距間隔開(kāi)。
[0093]例如，構(gòu)成節(jié)點(diǎn)區(qū)域N的第一電極圖案311之間的第一間隔和第二電極圖案321之 間的第二間隔，其中至少一個(gè)可以是約IOOwn或100μπι以下，具體地，約70μηι或70μηι以下，更 具體地，約50μηι或50μηι以下。
[0094] 如果節(jié)點(diǎn)區(qū)域N的間隔超過(guò)約50μπι，節(jié)點(diǎn)區(qū)域N的分辨率可能會(huì)降低。因此，節(jié)點(diǎn)區(qū) 域N發(fā)射或接收的超聲波信號(hào)會(huì)變?nèi)?，使得不能精確地識(shí)別指紋。因此，指紋傳感器的可靠 性可能會(huì)降低。
[0095] 節(jié)點(diǎn)區(qū)域N能同時(shí)發(fā)射和接收超聲波信號(hào)。詳細(xì)地，當(dāng)手指接近或接觸節(jié)點(diǎn)區(qū)域N 時(shí)，超聲波信號(hào)會(huì)在節(jié)點(diǎn)區(qū)域N內(nèi)沿手指方向發(fā)射，被手指反射的超聲波信號(hào)會(huì)被節(jié)點(diǎn)區(qū)域 N接收。根據(jù)本實(shí)施例的指紋傳感器能夠因發(fā)射和接收的信號(hào)之間的差異來(lái)識(shí)別指紋。
[0096] 圖3是解釋當(dāng)手指接觸或接近指紋傳感器時(shí)，指紋傳感器的工作原理的視圖。
[0097] 參考圖3,當(dāng)具有在超聲波信號(hào)頻帶內(nèi)的共振頻率的電壓從外部控制單元施加于 設(shè)置在壓電層400的一個(gè)表面及相對(duì)表面上的第一和第二電極310和320時(shí)，會(huì)從壓電層400 產(chǎn)生超聲波信號(hào)。
[0098] 關(guān)于超聲波信號(hào)，當(dāng)手指沒(méi)有接觸或接近節(jié)點(diǎn)區(qū)域時(shí)，由于空氣和用于發(fā)射超聲 波信號(hào)的壓電層400的節(jié)點(diǎn)區(qū)域N之間的聲阻抗的差異，從壓電層400的節(jié)點(diǎn)區(qū)域N發(fā)射的超 聲波信號(hào)的大部分會(huì)返回到壓電層400,而不是穿過(guò)壓電傳感器和空氣之間的界面。
[0099] 同時(shí)，如圖3所示，當(dāng)手指接近或接觸節(jié)點(diǎn)區(qū)域N時(shí)，從壓電層400的節(jié)點(diǎn)區(qū)域N發(fā)射 的超聲波信號(hào)的一部分穿過(guò)手指的皮膚和壓電層400之間的界面?zhèn)魅胧种?。因此，反射和?回的信號(hào)的強(qiáng)度被降低，使得能夠檢測(cè)到指紋圖案。
[0100]盡管使用者用肉眼難以識(shí)別指紋的圖案，指紋可以具有很多脊線和谷線重復(fù)的圖 案。當(dāng)脊線和谷線重復(fù)時(shí)，脊線和谷線之間的高度會(huì)有變化。因此，如圖3所示，壓電層400不 與指紋的谷線610處的皮膚直接接觸，但可以與指紋的脊線620處的皮膚直接接觸。
[0101]因此，從對(duì)應(yīng)于指紋的谷線610的壓電層400的節(jié)點(diǎn)區(qū)域N發(fā)射的超聲波信號(hào)被非 常輕微地發(fā)射到了外部，并且大部分超聲波信號(hào)被朝向內(nèi)部反射，并由節(jié)點(diǎn)區(qū)域N接收。大 量的從對(duì)應(yīng)于指紋的脊線620的壓電層400的節(jié)點(diǎn)區(qū)域N發(fā)射的超聲波信號(hào)穿過(guò)手指的邊界 面并被反射，使得節(jié)點(diǎn)區(qū)域N接收的超聲波信號(hào)的強(qiáng)度顯著降低。
[0102] 因此，根據(jù)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)域N內(nèi)的指紋的谷線610和脊線620,可通過(guò)測(cè)量超聲波 信號(hào)的強(qiáng)度或反射系數(shù)來(lái)檢測(cè)指紋圖案，超聲波信號(hào)的反射和接收是由于聲阻抗的差異。
[0103] 參考圖4至圖7,上文描述的支撐構(gòu)件200可以設(shè)置在基板100上。具體的，支撐構(gòu)件 200可插入在基板100和壓電層400之間。具體的，支撐構(gòu)件200可插入在基板100和第一電極 310之間。換句話說(shuō)，支撐構(gòu)件200可設(shè)置在基板100上，用于支撐第一電極310或壓電層400。
[0104] 支撐構(gòu)件200可包括多個(gè)子支撐構(gòu)件210。子支撐構(gòu)件210可以相互間隔開(kāi)。子支撐 構(gòu)件210可以在基板100的整個(gè)表面上相互間隔開(kāi)。然而，實(shí)施例不局限于此，但子支撐構(gòu)件 210可設(shè)置在基板100的整個(gè)表面上。
[0105] 參考圖4和圖5,子支撐構(gòu)件210可以設(shè)置在第一電極310與第二電極320重疊的重 疊區(qū)域OA上，也可設(shè)置在第一電極310不與第二電極320重疊的非重疊區(qū)域NOA上。例如，子 支撐構(gòu)件210可以在與第一電極310和第二電極320中的至少一個(gè)的延伸方向相同的方向中 延伸。
[0106] 此外，盡管圖5示出了子支撐構(gòu)件之間存在空間，但實(shí)施例并不局限于此。換句話 說(shuō)，可以在子支撐構(gòu)件之間的空間中填充中間層，并且可以包含和壓電層400的材料相同或 相近的材料。
[0107] 子支撐構(gòu)件可以通過(guò)中間層相互間隔開(kāi)?？梢允棺又螛?gòu)件之間的干擾最小化。
[0108] 此外，參考圖6和圖7,子支撐構(gòu)件210可設(shè)置在基板100上，并且可以只設(shè)置在第一 電極310和第二電極320重疊的重疊區(qū)域OA中。例如，子支撐構(gòu)件210可設(shè)置在第一電極310 和第二電極320重疊的重疊區(qū)域OA的節(jié)點(diǎn)區(qū)域N上。換句話說(shuō)，子支撐構(gòu)件210可設(shè)置在對(duì)應(yīng) 于節(jié)點(diǎn)區(qū)域N的位置中。然而，本實(shí)施例不局限于此，但子支撐構(gòu)件210可設(shè)置在基板100的 整個(gè)表面。
[0109] 此外，盡管圖7示出了子支撐構(gòu)件之間存在空間，本實(shí)施例不局限于此。換句話說(shuō)， 可以在子支撐構(gòu)件之間的空間中填充中間層，并且可以包含和壓電層400的材料相同或相 近的材料。
[0110] 子支撐構(gòu)件可通過(guò)中間層相互間隔開(kāi)，并且可以使子支撐構(gòu)件間的干擾最小化。
[0111] 支撐構(gòu)件200可包括非導(dǎo)電材料。此外，支撐構(gòu)件200可包括樹(shù)脂。例如，支撐構(gòu)件 200可包括硅膠(silicone)、聚氨酯(urethane)或丙稀酸樹(shù)脂(acrylic resin)。
[0112] 支撐構(gòu)件200可通過(guò)在基板100上布置金屬層來(lái)形成。
[0113] 具體地說(shuō)，將包含鋁(Al)的金屬層設(shè)置在基板100上并陽(yáng)極氧化。因此，金屬層在 其表面形成有規(guī)則地排列的納米級(jí)的孔。例如，可在金屬層的表面均勻地形成幾十或幾百 個(gè)納米孔。
[0114]然后，在將樹(shù)脂填充入形成在金屬層表面的孔內(nèi)之后，可以形成納米級(jí)支撐構(gòu)件 200,即可以形成多個(gè)子支撐構(gòu)件210。
[0115] 在這種情況下，支撐構(gòu)件200可以具有約0 · Ιμπι到約Ιμπι的高度。如果支撐構(gòu)件200 的高度小于約Ο.?μπι，則支撐構(gòu)件200不能實(shí)現(xiàn)在壓電層400和基板100之間的充分的緩沖功 能。如果支撐構(gòu)件200的高度超過(guò)約ΙμL?，則指紋傳感器的整體厚度可能會(huì)增加。
[0116] 支撐構(gòu)件200可插入在基板100和壓電層400之間以實(shí)現(xiàn)在壓電層400和基板100之 間的緩沖功能。換句話說(shuō)，當(dāng)物體(如手指)接觸或觸摸壓電層400時(shí)，通過(guò)設(shè)置在基板100上 的支撐構(gòu)件200可防止壓電層400和基板100直接接觸。
[0117]因此，當(dāng)壓電層400接觸或觸摸到物體時(shí)，由于壓電層400不與基板100接觸，所以 從壓電層400產(chǎn)生振動(dòng)不與基板100發(fā)生干擾。因此，指紋傳感器的傳感性能會(huì)提升。
[0118] 可以在第二電極320上進(jìn)一步設(shè)置蓋基板500。所述蓋基板500可以包含與上文所 述的基板的材料相同或相似的材料。
[0119] 在蓋基板500上可設(shè)置有預(yù)設(shè)顏色的裝飾層。例如，在蓋基板500的一個(gè)區(qū)域進(jìn)一 步設(shè)置裝飾層，使設(shè)置在蓋基板500的一個(gè)區(qū)域上的指紋傳感器的外圍組件或包裝的顏色 與蓋基板500的顏色相匹配。
[0120] 下面，將參考圖8至圖14描述根據(jù)第一實(shí)施例的另一個(gè)實(shí)例的指紋傳感器。在根據(jù) 第一實(shí)施例的另一個(gè)實(shí)例的指紋傳感器