[发明专利]具有不导电声层的超声指纹传感器

说明书

本公开的超声指纹传感器系统可被提供有耦合至超声发射器或收发器的压电层的厚不导电声层和薄电极层。该厚不导电声层可具有高密度或高声阻抗值，并且可毗邻于压电层。该薄电极层可以被分成各个电极段。该超声指纹传感器系统可使用柔性或刚性基板，并且可使用超声收发器或与超声接收器分开的超声发射器。

根据35U.S.C.§119的优先权要求

本专利申请要求于2019年1月18日提交的题为“ULTRASONIC FINGERPRINT SENSORWITH ELECTRICALLY NONCONDUCTIVE ACOUSTIC LAYER(具有不导电声层的超声指纹传感器)”的非临时申请No.16/252,408的优先权，该非临时申请已转让给其受让人并且由此通过援引被明确纳入于此。

技术领域

本公开一般涉及超声指纹传感器系统，且更具体地涉及包括不导电声层的超声指纹传感器系统。

相关技术描述

在超声传感器系统中，超声发射器可被用于通过超声传输介质或媒介而朝待检测的对象发送超声波。发射器可以与超声传感器可操作地耦合，该超声传感器被配置成检测从该对象所反射的超声波的各部分。例如，在超声指纹成像仪中，可以通过在非常短的时间区间期间启动和停止发射器来产生超声脉冲。在超声脉冲遇到的每个材料界面处，一部分超声脉冲被反射。

例如，在超声指纹成像仪的上下文中，超声波可行进通过其上可放置人的手指的压板以获得指纹图像。在穿过压板后，超声波的一些部分遇到与压板接触的皮肤(例如，指纹脊线)，而超声波的其他部分遇到空气(例如，指纹的毗连脊线之间的谷线)，并且可按不同强度反射回超声传感器。与手指相关联的反射信号可被处理并且被转换成代表反射信号的信号强度的数字值。当在分布式区域之上收集到多个此类反射信号时，此类信号的数字值可被用于产生分布式区域之上的信号强度的图形显示，例如通过将数字值转换成图像，由此产生指纹的图像。因此，超声传感器系统可被用作指纹成像仪或其他类型的生物测定扫描仪。在一些实现中，所检测到的信号强度可被映射到代表脊线结构细节的深度的手指轮廓图中。

超声传感器系统可被纳入显示设备中作为用于认证用户的指纹传感器系统。显示设备的进步已经致使产生了柔性显示器、三维盖玻璃和无边框设计。因此，越来越多的显示设备具有有限的空间来纳入用于指纹传感器系统的分立按钮或具有位于显示设备的显示器外围的玻璃下指纹传感器系统。玻璃下且显示器下指纹传感器系统可为显示设备提供附加的功能性和空间，并且可以开放附加的认证软件应用以实现改进的用户界面。

概述

本公开的各设备、系统和方法各自具有若干方面，其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。

本公开的主题内容的一个方面可以在一种超声指纹传感器系统中实现。该超声指纹传感器系统包括：具有多个传感器电路的基板，超声收发器，该超声收发器在该基板上方且包括被配置成生成超声波的压电层，不导电高声阻抗层，该不导电高声阻抗层毗邻于该压电层且在该压电层上方，以及一个或多个导电层，该一个或多个导电层在压电层与不导电高声阻抗层之间。该不导电高声阻抗层的厚度显著大于该一个或多个导电层中的每一者的厚度。