[发明专利]超声波传感器、超声波传感器的制备方法和显示装置

说明书

一种超声波传感器、超声波传感器的制备方法和显示装置。该超声波传感器包括纹路识别区和对照区。对照区位于纹路识别区的至少一侧；纹路识别区包括至少一个识别单元，对照区包括至少一个对照单元；至少一个识别单元包括第一介电材料层；至少一个对照单元包括第二介电材料层；第一介电材料层和第二介电材料层由相同的材料制成；第一介电材料层具有压电特性；以及第一介电材料层的压电应变常数大于第二介电材料层的压电应变常数。该超声波传感器可以提升信噪比。

技术领域

本公开的实施例涉及一种超声波传感器、超声波传感器的制备方法和显示装置。

背景技术

超声波传感器利用超声波在传播媒介(如人体组织、钢铁、水等)中的反射、折射、衍射、衰减等传播特性，推测出目标物的形状、尺寸等信息。超声波传感器是一种无损检测手段，并且，在一些特定场合，相比于基于光学、电磁波等技术的传感器，超声波传感器具有独特的优势。压电材料是一种用于有效的激发或产生超声波的材料。

目前基于超声波技术的指纹采集设备均利用了指纹谷脊的声阻抗差异的原理。具体而言，超声波发射组件激发出的超声波在经过传播媒介达到指纹表面时，由于指纹谷所在的位置处为空气，因此，对应于指纹谷的界面处的声阻抗严重失配，这使得绝大部分(几乎100％)的超声波能量被反射(被界面反射)；然而，由于对应于指纹脊的界面的声阻抗匹配情况较好，只有少量超声波能量被反射；被反射的超声波再经传播媒介被超声波接收组件转换为电信号。对电信号处理之后，可得到指纹谷脊分布的图像。

发明内容

本公开的至少一个实施例提供了一种超声波传感器，其包括纹路识别区和对照区。所述对照区位于所述纹路识别区的至少一侧；所述纹路识别区包括至少一个识别单元，所述对照区包括至少一个对照单元；所述至少一个识别单元包括第一介电材料层；所述至少一个对照单元包括第二介电材料层；所述第一介电材料层和所述第二介电材料层由相同的材料制成；所述第一介电材料层具有压电特性；以及所述第一介电材料层的压电应变常数大于所述第二介电材料层的压电应变常数。

例如，在所述超声波传感器的至少一个示例中，所述第一介电材料层的压电应变常数与所述第二介电材料层的压电应变常数的比值大于等于2。

例如，在所述超声波传感器的至少一个示例中，所述第一介电材料层和所述第二介电材料层包括聚偏氟乙烯膜，且所述第一介电材料层包括的聚偏氟乙烯膜与所述第二介电材料层包括的聚偏氟乙烯膜。

例如，在所述超声波传感器的至少一个示例中，所述超声波传感器还包括背板。所述第二介电材料层在所述背板上的正投影与所述第一介电材料层在所述背板上的正投影彼此间隔。

例如，在所述超声波传感器的至少一个示例中，所述对照区包括第一子对照区和第二子对照区；以及所述第一子对照区和所述第二子对照区在第一方向上位于所述纹路识别区两侧。

例如，在所述超声波传感器的至少一个示例中，所述至少一个识别单元还包括第一子电极和第二子电极；所述第一介电材料层在垂直于所述超声波传感器的方向上夹置在所述第一子电极和所述第二子电极之间；所述至少一个对照单元还包括第三子电极和第四子电极；以及所述第二介电材料层在垂直于所述超声波传感器的方向上夹置在所述第三子电极和所述第四子电极之间。

例如，在所述超声波传感器的至少一个示例中，所述第一子电极和所述第三子电极位于第一电极层；所述第二子电极和所述第四子电极位于第二电极层；所述第一子电极和所述第三子电极具有相同的形状和尺寸；以及所述第二子电极和所述第四子电极具有相同的形状和尺寸。

例如，在所述超声波传感器的至少一个示例中，所述超声波传感器还包括背板、第一走线和第二走线。所述第一走线和所述第二走线均可与所述第四子电极电连接；所述第一走线从与所述第四子电极电连接的位置处延伸至所述背板的边缘；所述第二走线的端部在所述背板上的正投影与所述背板的边缘间隔设置。