CN104252619A - 制造指纹识别起始键的方法和指纹识别起始键的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法。该方法包括：（a）制备具有起始键的形状并设置有指纹识别传感器的注射成型产品；（b）将粘合材料或胶黏剂涂覆到所述指纹识别传感器的膜的上侧；（c）将外部构件粘合到其上涂覆有所述粘合材料或胶黏剂的所述指纹识别传感器的膜的所述上侧；以及（d）将所述装饰部件装配成与所述外部构件具有高度差。

Description

制造指纹识别起始键的方法和指纹识别起始键的结构
技术领域
本发明的实施例涉及一种制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法和一种所述指纹识别起始键的结构。
背景技术
通常来说，指纹识别技术用于通过用户注册和认证程序来防止各种安全事件。例如，指纹识别技术用于个人网络和群网络的防御、各种内容和数据的保护和访问控制等。
目前，随着近来包括智能电话、平板个人电脑（PCs）等各种便携式设备的迅速增长，存储于便携式设备的私人数据的无意泄露频繁地发生。
图1示出普通的便携式设备的两个实例。
在图1中，（a）示出了智能电话，并且（b）示出了平板个人电脑。
参照图1的（a）和（b），智能电话10或平板个人电脑20包括主体11和21、放置在各主体前侧的显示设备13和23以及设置在各显示设备的一侧的起始键H。
起始键H设置为执行智能电话或平板个人电脑的预设操作。在使用便携式设备期间按压或触摸起始键H时，提供诸如返回初始屏的便捷功能。
静电指纹识别技术基于皮肤的导电性，并读出用户的固有指纹图案作为电信号。在图2中，示出了容纳静电指纹识别传感器的起始键的结构。
图2是指纹识别起始键的截面图。指纹识别传感器通过注射成型等容纳在以起始键形式设置的产品M的上表面的下方。
指纹识别传感器包括专用集成电路（ASIC）110a和柔性印刷电路板（FPCB）膜110b，其中，专用集成电路110a用于将检测到的模拟数据转换成数字信号并电连接到形成用于识别指纹的图案的柔性印刷电路板膜110b。
进一步地，具有预定厚度的涂层C由底层、中层和顶层组成。通过在产品的上表面上沉积底漆并形成防护层来形成底层，通过涂色等在底层上形成中层，并通过尿烷涂层或紫外线（UV）沉积在中层上形成顶层。
在此，如果涂层C的厚度超出参考厚度，那么指纹识别率可能降低。
另外，如上所述，需要进行多次涂层处理，从而造成制造指纹识别起始键的处理时间的增加。
在设计指纹识别起始键期间的最重要的目标是使指纹识别率最大化。因此，需要具有提高指纹识别率的增强结构的指纹识别起始键。
在相关技术中，公布号为2002-0016671A的韩国专利（公布于2002年3月6日）公开了一种具有内置指纹识别模块的便携式信息终端和其控制方法。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法和该指纹识别起始键的结构，其中，装配到指纹识别起始键的外表面的装饰部件形成为关于指纹触摸部分的补偿结构。
通过本发明解决的问题不限于前述问题，并且本领域技术人员可以从以下描述中清楚地理解未在此提及的其它问题。
根据本发明的一个方面，一种制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法，包括：（a）制备具有起始键的形状并设置有指纹识别传感器的注射成型产品；（b）将粘合材料或胶黏剂涂覆到指纹识别传感器的膜的上侧；（c）将外部构件粘合到其上涂覆有粘合材料或胶黏剂的指纹识别传感器的膜的上侧；以及（d）将装饰部件装配成与外部构件具有高度差。
外部构件和装饰部件之间的高度差可以从30μm到150μm变动。
涂覆粘合材料或胶黏剂可以包括将粘合材料或胶黏剂涂覆到指纹识别传感器的膜的上侧，或者将双面胶带附接到指纹识别传感器的膜的上侧。
外部构件可以由普通玻璃或钢化玻璃形成。
外部构件可以由具有40μm至100μm厚度的普通玻璃或钢化玻璃形成。
外部构件可以由蓝宝石玻璃形成。
外部构件可以由具有70μm至140μm厚度的蓝宝石玻璃形成。
外部构件可以由塑料膜或注射成型薄膜形成。
外部构件可以由具有30μm至130μm厚度的塑料膜或注射成型薄膜形成。
将外部构件粘合到指纹识别传感器的膜的上侧可以包括：（c-1）制备外部构件；和（c-2）在将外部构件粘合到指纹识别传感器的膜的上侧之前，将选择的颜色在外部构件的后侧的沉积部分上印刷至少一次。
可以将选择的颜色在外部构件的后侧的沉积部分上印刷至少一次，并且沉积彩印层具有2μm至30μm的厚度。
根据本发明的另一个方面，提供一种指纹识别起始键的结构，其中，沿放置在指纹识别传感器的膜的上侧上的外部构件的边缘装配装饰部件，以使装饰部件在自外部构件起的30μm到150μm的高度差范围内向上突出。
附图说明
通过下述结合附图给出的对示例性实施例的描述，本发明的以上和其它方面、特征和优点将变得显而易见，其中：
图1示意性地示出了作为普通便携式设备实例的移动手机和平板个人电脑；
图2示意性地示出了指纹识别起始键的内部结构；
图3是根据本发明的一个实施例的制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法的流程图；
图4是根据本发明的实施例的制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法的处理过程视图；
图5是在根据本发明的实施例的指纹识别起始键的结构中的装饰部件的平面图；
图6和图7是在根据本发明的实施例的指纹识别起始键的结构中示出了装饰部件装配成具有与外部构件的高度差的分解立体图和装配立体图；以及
图8示出了基于装饰部件和外部构件之间的高度差比较指纹识别率的测试结果的表格。
具体实施方式
应当将以下说明和权利要求中使用的术语解释为具有与它们在说明书的上下文和相关技术中的含义一致的含义，并且不应当以在通用字典中定义的理想化或极为正式的意义进行解释。另外，说明书中的公布和附图中所示的构造仅仅是本发明的优选实施例并且不覆盖本发明的全部技术理念。从而，应当理解在本申请所递交的时的时间点处可以通过各种等效物和修改来替代这些实施例。
在下文中，将参照附图描述根据本发明的示例性实施例的一种制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法和一种指纹识别起始键的结构。
图3是根据本发明的一个实施例的制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法的流程图，图4是其处理过程视图。
在此如图所示，一种制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法（在下文中，称为“制造指纹识别起始键”的方法）通过制备指纹识别传感器（S100）、涂覆粘合材料或胶黏剂（S200）、粘合外部构件（S300）和装饰部件装配成与外部构件具有高度差（S400）来实现。
以下，将参照图3和图4描述详细操作。
指纹识别传感器的制备（S100）
在该操作中，制备指纹识别传感器。更具体地，使用静电指纹识别传感器来制备通过注射成型等能够容纳在便携式设备内的起始键形状的产品。
参照图4的S100，示出了指纹识别传感器110的示意性截面结构。
尽管未分别示出以通过注射成型等的起始键的形式成型的产品（也就是，注射成型产品）的形状，但是产品可以具有不同形状。进一步地，指纹识别传感器110放置在以起始键形式成型的产品的顶部。
指纹识别传感器110包括专用集成电路110a和柔性印刷电路板膜110b（在下文中，被称为“指纹识别传感器的膜”）。
专用集成电路110a用于将检测到的模拟数据转换成数字信号并电连接至具有用于识别指纹的图案的指纹识别传感器110的膜110b。
指纹识别传感器110的膜110b是指由聚酰亚胺（PI）膜形成的柔性印刷电路板。
例如，指纹识别传感器110可以具有约25μm的厚度。
指纹识别传感器110是静电型的，其使用皮肤的导电性以读出用户的固有指纹图案作为电信号。
粘合材料或胶黏剂的涂覆（S200）
在该操作中，将粘合材料或胶黏剂涂覆到膜上。也就是说，将粘合材料或胶黏剂涂覆到在S100中制备的指纹识别传感器的膜的上侧。
参照图4的S200，能够看出粘合材料或胶黏剂120被涂覆到指纹识别传感器的膜的上侧。
在此，粘合材料或胶黏剂120可以包括诸如胶水的已知的粘合材料或胶黏剂。可选地，可以使用具有粘合或胶黏功能的双面胶带。
双面胶带可以附接至指纹识别传感器的膜110b的上侧。
特别地，在涂覆粘合材料或胶黏剂时，可以使用计量分配器。
外部构件的粘合（S300）
在该操作中，将外部构件粘合到已在S200中将粘合材料或胶黏剂涂覆到其上的指纹识别传感器的膜的上侧。
参照图4，将外部构件130粘合到已在S200中将粘合材料或胶黏剂120涂覆到其上的指纹识别传感器的膜110b的上侧。
在该操作中，外部构件130可以包括具有高介电常数的各种材料。
具体地，三种材料可以用于外部构件130。
在一个实施例中，可以使用普通玻璃或钢化玻璃。
在使用具有高介电常数的普通玻璃或钢化玻璃作为外部构件时，外部构件可以具有40μm至100μm的厚度。
如果外部构件的厚度小于40μm，那么外部构件过薄，从而在手指触摸时可能易于受损或破碎。
另一方面，如果外部构件的厚度超过100μm，那么由于手指和传感器之间的距离增大，那么指纹识别率可能降低。
在另一个实施例中，可以使用蓝宝石玻璃。
在使用具有比普通玻璃或钢化玻璃高的介电常数的蓝宝石玻璃作为外部构件时，外部构件可以具有70μm到140μm的厚度。
在这种情况下，如果外部构件的厚度小于70μm，那么外部构件过薄，从而可能易于受损或破碎。
如果外部构件的厚度超过140μm，那么即使蓝宝石玻璃的介电常数高于普通玻璃或钢化玻璃的介电常数，指纹识别率也可能降低。
在再一个实施例中，可以使用塑料膜或注射成型薄膜。
在使用塑料膜或注射成型薄膜作为外部构件时，外部构件可以具有30μm至130μm的厚度。
在这种情况下，如果外部构件的厚度小于30μm，那么外部构件过薄，从而可能易于受损或破碎。另一方面，如果外部构件的厚度超过130μm，那么指纹识别率可能降低。
这样，在使用诸如普通玻璃或钢化玻璃、蓝宝石玻璃、塑料膜或注射成型薄膜的三种材料作为外部构件130时，在相同的条件下使用相同的指纹识别传感器进行多次测试来选择各材料厚度上限以确保90%或以上的指纹识别率。
进一步地，外部构件可以具有选自通常是平的第一形状、向上突出的第二形状和向下凹进的第三形状中任一种形状。
现有的涂层方法不能提供向上突出的第二形状和向下凹进的第三形状。然而，根据本发明的实施例，使用诸如玻璃等的各种材料作为外部构件，从而提供了各种合意的外观。
例如，外部构件可以设计成具有多种弯曲形状，从而实现了起始键的多种设计。
通过粘合外部构件（S300）的操作将外部构件粘合到指纹识别传感器的膜的上侧，因此可以在外部构件的后侧上执行沉积、彩印等操作。
执行在外部构件后侧上的沉积以便于进行彩印。于在外部构件的后侧上沉积之后，根据操作者选择或消费者需求，通过选择与便携式设备的颜色匹配的颜色来执行彩印。
例如，可以形成具有黑色或白色的印刷层。
另外，可以执行至少一次彩印。也就是说，必要时可以执行一次或多次彩印。
在此，在外部构件130的后部上的沉积彩印层150可以具有2μm至30μm的厚度。
在沉积彩印层150形成在外部构件130的后侧上时，外部构件经由粘合材料或胶黏剂120坚固地粘合到指纹识别传感器的膜110b的上侧。
装饰部件的装配（S400）
在该操作中，装饰部件（例如装饰环等）装配到通过粘合外部构件所制备的指纹识别起始键上。特别地，该操作提供了在装饰部件和对应于指纹识别的触摸部分的外部构件130之间的适当的高度差。
更详细地，参照图4的S400，具有环状形状并沿外部构件130的边缘装配的装饰部件200突出以与外部构件的上侧具有预定的高度差。
在此，装饰部件和外部构件的上侧之间的高度差可以从30μm到150μm变动。
从通过反复测试示出了90%或以上的指纹识别率的结果获取高度差t的上限和下限。
如图5所示，制备其上粘合有外部构件130的起始键和待装配到起始键上的装饰部件200。
图6示出了在装配装饰部件200和粘合到外部构件130的起始键之前的状态，并且图7示出了装配之后的状态。
如上所述，参照图7，在沿外部构件130的边缘装配的装饰部件200和外部构件130的上侧之间形成预定的高度差t。
执行测试以比较高度差t在前述范围内的实例（例如，t为30μm、60μm、90μm、120μm和150μm）和高度差t偏离前述范围的比较实例（例如，t为10μm、15μm、165μm和175μm）之间的指纹识别率。
测试结果如图8的表所示。
如图8所示，其中高度差t在30μm到150μm的范围内的全部实例1至5提供了90%或以上的指纹识别率。
相反，其中高度差t偏离所述范围的比较实例1至4提供了低于90%的指纹识别率。
在实例1至5和比较实例1至4中，指纹识别起始键在相同的条件下采用指纹识别传感器并具有其上粘合有外部构件的相同的结构，但是在装饰部件200和外部构件之间的高度差t是不同的。
因此，作为用于确保指纹识别起始键的指纹识别率的条件，理想的是装饰部件的高度差在30μm到150μm的范围内。
如上所述，根据本发明的一个实施例，可以使用所述方法来制造能够容纳在便携式设备中并具有识别用户指纹的功能的起始键。
特别地，形成待装配到指纹识别起始键的外表面的装饰部件以具有在关于指纹触摸部分的预设高度差范围内的补偿结构，从而将指纹识别率提高到90%或以上。
另外，利用装饰部件的补偿结构，将具有高介电常数的外部构件粘合到指纹识别传感器的膜上来代替执行诸如底漆和防护、涂色、尿烷和UV涂层的多次涂层处理，将指纹识别率提高到90%或以上。
这样，提供了一种制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法及其指纹识别起始键的结构。
尽管为了说明本发明已经提供了一些实施例，但是对于本领域技术人员来说，显而易见的是在不背离本发明的实质和范围的情况下通过说明给出实施例并且能够做出各种修改和等效实施例。因此，本发明的范围应当仅通过随附的权利要求书和其等效物来限定。

Claims (12)

1.一种制造具有装饰部件的补偿结构的指纹识别起始键的方法，该方法包括：
（a）制备具有起始键的形状并设置有指纹识别传感器的注射成型产品；
（b）将粘合材料或胶黏剂涂覆到所述指纹识别传感器的膜的上侧；
（c）将外部构件粘合到其上涂覆有所述粘合材料或所述胶黏剂的所述指纹识别传感器的所述膜的所述上侧；以及
（d）将所述装饰部件装配成与所述外部构件具有高度差。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部构件和所述装饰部件之间的所述高度差从30μm到150μm变动。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述涂覆粘合材料或胶黏剂包括将所述粘合材料或所述胶黏剂涂覆到所述指纹识别传感器的所述膜的所述上侧，或者将双面胶带附接到所述指纹识别传感器的所述膜的所述上侧。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部构件包括普通玻璃或钢化玻璃。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部构件包括具有40μm至100μm厚度的普通玻璃或钢化玻璃。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部构件包括蓝宝石玻璃。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部构件包括具有70μm至140μm厚度的蓝宝石玻璃。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部构件包括塑料膜或注射成型薄膜。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部构件包括具有30μm至130μm厚度的塑料膜或注射成型薄膜。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将外部构件粘合到所述指纹识别传感器的所述膜的所述上侧包括：
（c-1）制备所述外部构件；和
（c-2）在将所述外部构件粘合到所述指纹识别传感器的所述膜的所述上侧之前，将选择的颜色在所述外部构件的所述后侧的沉积部分上印刷至少一次。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述选择的颜色在所述外部构件的后侧的所述沉积部分上印刷至少一次，并且所述沉积彩印层具有2μm至30μm的厚度。
12.一种指纹识别起始键的结构，其中，沿放置在指纹识别传感器的膜的上侧上的外部构件的边缘装配装饰部件，以使装饰部件在自所述外部构件起的30μm到150μm的高度差范围内向上突出。
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