CN104553113A - 声波式指纹识别组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种声波式指纹识别组件及其制造方法。该声波式指纹识别组件包含感测电路基板、薄膜黏合层、压电材料层以及保护层。薄膜黏合层设置于感测电路基板上。该薄膜黏合层是由薄膜黏合材料形成,且薄膜黏合材料是由薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成。其中,薄膜黏合剂为环氧树脂,且有机溶剂为C3~C8且含羰基的有机溶剂。薄膜黏合剂于该薄膜黏合材料中的固含量为1%~90%。压电材料层设置于薄膜黏合层上。保护层设置于压电材料层上。本发明利用适当的有机溶剂与薄膜黏合剂混合,可推算薄膜黏合剂的固含量、薄膜黏合溶液的黏度及固化时间,以得到最佳的制程条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种指纹识别组件,尤其涉及一种声波式指纹识别组件。
背景技术
传统的指纹识别组件的感测技术可大致分为压力式、电容式、光学式及声波式,且指纹识别组件主要包括微控制器及传感器。根据感测技术的不同,这些传感器可为光学镜头、压力传感器或立体影像传感器。
在一般声波式指纹识别组件的结构及制程中,一种特定黏合剂被用以粘合不同材料或不同结构体。一般而言,由于该黏合剂的黏度过高,即大于5000厘泊(cp)且固化时间太短,因此目前是以手工涂布的方式进行小批量生产,而无法适应自动化的大规模量产。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种可延长制造过程中的固化时间的声波式指纹识别组件及其制造方法。
一种声波式指纹识别组件,包括:
感测电路基板;
薄膜黏合层,设置于所述感测电路基板上,其中所述薄膜黏合层由薄膜黏合材料形成,所述薄膜黏合材料是由薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成,其中所述薄膜黏合剂为环氧树脂,所述有机溶剂为C3~C8且含羰基的有机溶剂,且所述薄膜黏合剂于所述薄膜黏合材料中的固含量为1%~90%;
压电材料层,设置于所述薄膜黏合层上,以固定于所述感测电路基板上;以及
保护层,设置于所述压电材料层上。
在其中一个实施例中,所述压电材料层包括聚偏氟乙烯层及含银聚氨酯层,所述聚偏氟乙烯层设置于所述薄膜黏合层上,且所述含银聚氨酯层设置于所述聚偏氟乙烯层上。
在其中一个实施例中,所述感测电路基板包括薄膜场效晶体管阵列基板。
在其中一个实施例中,所述C3~C8且含羰基的有机溶剂为丙酮、环己酮、乙酸乙酯或其组合。
在其中一个实施例中,所述薄膜黏合层的黏度为10~6000厘泊。
在其中一个实施例中,所述薄膜黏合层的厚度为1.9~2.1微米。
在其中一个实施例中,所述薄膜黏合层的声波阻抗值为1.5×106~4.0~106兆瑞利。
在其中一个实施例中,所述薄膜黏合材料还包括安定剂与所述薄膜黏合剂及所述有机溶剂混合。
在其中一个实施例中,所述安定剂包括具有二苯基甲酮的化合物、丙烯酸单体或其组合。
在其中一个实施例中,所述保护层的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯。
一种声波式指纹识别组件的制造方法,包括以下步骤:
于感测电路基板上形成薄膜黏合材料层,其中形成所述薄膜黏合材料层包括:
制备薄膜黏合溶液,其中所述薄膜黏合溶液是由薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成,其中所述薄膜黏合剂为环氧树脂,所述有机溶剂为C3~C8且含羰基的有机溶剂,且所述薄膜黏合剂于所述薄膜黏合溶液中的固含量为1%~90%;以及
于所述感测电路基板上涂布所述薄膜黏合溶液,以形成所述薄膜黏合材料层;
于所述薄膜黏合材料层上形成压电材料层;
固化所述薄膜黏合材料层,形成薄膜黏合层以固定所述压电材料层于所述感测电路基板上;以及
于所述压电材料层上形成保护层。
在其中一个实施例中,所述感测电路基板包括薄膜场效晶体管阵列基板。
在其中一个实施例中,涂布所述薄膜黏合溶液的步骤是利用喷洒法、旋转涂布法、刮刀涂布法或卷对卷涂布法将所述薄膜黏合溶液涂布于所述感测电路基板上。
在其中一个实施例中,形成所述压电材料层包括形成聚偏氟乙烯层及形成含银聚氨酯层,所述聚偏氟乙烯层形成于所述薄膜黏合材料层上,且所述含银聚氨酯层形成于所述聚偏氟乙烯层上。
在其中一个实施例中,所述C3~C8且含羰基的有机溶剂为丙酮、环己酮、乙酸乙酯或其组合。
在其中一个实施例中,所述薄膜黏合材料层的黏度为10~6000厘泊。
在其中一个实施例中,固化所述薄膜黏合材料层的步骤包括移除所述薄膜黏合材料层中的所述有机溶剂。
在其中一个实施例中,移除所述薄膜黏合材料层中的所述有机溶剂后,所述薄膜黏合层的厚度为1.9~2.1微米。
在其中一个实施例中,所述薄膜黏合材料层的厚度为所述薄膜黏合层的厚度的1.1~100倍。
在其中一个实施例中,固化所述薄膜黏合材料层是利用真空干燥法或加热法移除所述薄膜黏合材料层中的所述有机溶剂,以形成所述薄膜黏合层。
在其中一个实施例中,所述薄膜黏合层的黏度为所述薄膜黏合材料层的黏度的70%~100%。
在其中一个实施例中,制备所述薄膜黏合溶液还包括添加安定剂与所述薄膜黏合剂及所述有机溶剂混合。
在其中一个实施例中,所述安定剂包括具有二苯基甲酮的化合物、丙烯酸单体或其组合。
在其中一个实施例中,于所述压电材料层上形成所述保护层的步骤为形成聚甲基丙烯酸甲酯层于所述压电材料层上。
本发明的声波式指纹识别组件中,由于薄膜黏合溶液中的薄膜黏合剂的浓度较低,可以延长制造过程中的固化时间,并且提升薄膜黏合层的均匀性。
附图说明
图1为一实施例的声波式指纹识别组件的剖面示意图;
图2A~2D为一实施例的声波式指纹识别组件的制造方法的各阶段剖面示意图;
图3为一实施例的声波式指纹识别组件的制造方法的步骤流程图。
具体实施方式:
接着以实施例并配合图式以详细说明本发明,在图式或描述中,相似或相同的部分是使用相同的符号或编号。在图式中,实施例的形状或厚度可能扩大,以简化或方便标示,而图式中组件的部分将以文字描述。可以了解的是,未画出或未描述的组件可以为本领域普通技术人员所知道的各种形式。
本文所使用的术语仅是用于描述特定实施例的目的,而不是为了限制本发明。如本文所使用,单数形式"一"(a、an)及"该"(the)也包括复数形式,除非本文另有清楚地指示。应进一步了解,当在本说明书中使用时,术语"包含"(comprises及/或comprising)指定存在所述特征、整数、步骤、运作、组件及/或组份,但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、运作、组件、组份及/或其群组。本文参照为本发明的最佳实施例(及中间结构)的示意性说明的横截面说明来描述本发明的实施例。这样,可以预期由于(例如)制造技术及/或容差而造成的与本说明的形状的相互偏离或改变。因此,不应将本发明的实施例理解为限制本文所说明的特定区域形状,且图中所说明的区域本质上为示意性的,其形状不是为了说明设备的区域的实际形状且不限制本发明的范围。
为解决传统声波式指纹识别组件所使用的特定黏合剂因黏度过高且固化时间太短而无法实现自动化的大规模量产的问题,本发明提供一种声波式指纹识别组件及其制造方法是为了制备一种黏性较低的黏合剂,以延长制造过程中的固化时间,并且提升薄膜黏合层的均匀性。
请参阅图1,一实施例的声波式指纹识别组件100,包括感测电路基板110、薄膜黏合层120、压电材料层130及保护层140。
薄膜黏合层120设置于感测电路基板110上。在一实施例中,感测电路基板110可为一薄膜场效晶体管(TFT)阵列基板。
薄膜黏合层120由薄膜黏合材料形成,且该薄膜黏合材料由薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成。在一实施例中,薄膜黏合剂为环氧树脂,有机溶剂为C3~C8且含羰基的有机溶剂。在本发明的另一实施例中,C3~C8且含羰基的有机溶剂为丙酮、环己酮、乙酸乙酯或其组合。在本发明的另一实施例中,薄膜黏合剂于薄膜黏合材料中的固含量(质量分数)为1%~90%。
在一实施例中,薄膜黏合层120的黏度为10~6000厘泊。在本发明的另一实施例中,薄膜黏合层的厚度为1.9~2.1微米。在本发明的另一实施例中,薄膜黏合层的声波阻抗值为1.5×106~4.0~106兆瑞利(Mega Rayl)。
在一实施例中,薄膜黏合材料包括安定剂与薄膜黏合剂及有机溶剂混合。在本发明的另一实施例中,安定剂包括具有二苯基甲酮(benzophenone)的化合物、丙烯酸单体(acrylic monomer)或其组合。在本发明的另一实施例中,安定剂在薄膜黏合材料中的重量百分比为1%~50%。
压电材料层130设置于薄膜黏合层120上,以固定于感测电路基板110上。在一实施例中,压电材料层130包括聚偏氟乙烯层132(PVDF)及含银聚氨酯层134。在本发明的另一实施例中,聚偏氟乙烯层132设置于薄膜黏合层120上,且含银聚氨酯层134设置于聚偏氟乙烯层132上。
保护层140设置于压电材料层130上。在一实施例中,保护层140的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(acrylic)。
请参阅图2A~2D,在第2A图中,薄膜黏合材料层220a形成于感测电路基板210上。在一实施例中,感测电路基板210包括薄膜场效晶体管(TFT)阵列基板。在本发明的另一实施例中,定义薄膜黏合材料层220a的厚度为T2。在本发明的另一实施例中,薄膜黏合材料层220a的黏度为10~6000厘泊。
在一实施例中,薄膜黏合材料层220a的形成步骤包括制备薄膜黏合溶液及涂布薄膜黏合溶液于感测电路基板210上,以形成薄膜黏合材料层220a。
薄膜黏合溶液是由薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成。在一实施例中,薄膜黏合剂为环氧树脂,且有机溶剂为C3~C8且含羰基的有机溶剂。在本发明的另一实施例中,C3~C8且含羰基的有机溶剂为丙酮、环己酮、乙酸乙酯或其组合。在本发明的另一实施例中,薄膜黏合剂于薄膜黏合溶液中的固含量为1%~90%。
在另一实施例中,薄膜黏合溶液还包括安定剂,由安定剂与薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成。在本发明的另一实施例中,安定剂包括具有二苯基甲酮(benzophenone)的化合物、丙烯酸单体(acrylic monomer)或其组合。在本发明的另一实施例中,安定剂在薄膜黏合材料中的重量百分比为1%~50%。
在一实施例中,利用喷洒法、旋转涂布法、刮刀涂布法或卷对卷涂布法将薄膜黏合溶液涂布于感测电路基板210上。
接着,在图2B中,压电材料层230形成于薄膜黏合材料层220a上。在一实施例中,形成压电材料层230包括形成聚偏氟乙烯层232及形成含银聚氨酯层234。在本发明的另一实施例中,聚偏氟乙烯层232是形成于薄膜黏合材料层220a上,且含银聚氨酯层是234形成于聚偏氟乙烯层232上。
在第2C图中,薄膜黏合材料层220a固化形成薄膜黏合层220b,以将压电材料层230固定于感测电路基板210上。在一实施例中,固化薄膜黏合材料层220a包括移除薄膜黏合材料层220a中的有机溶剂。在本发明的另一实施例中,固化薄膜黏合材料层220a是利用真空干燥法或加热法移除薄膜黏合材料层220a中的有机溶剂,以形成薄膜黏合层220b。
在一实施例中,移除薄膜黏合材料层220a中的有机溶剂后,薄膜黏合层220b的厚度T1为1.9~2.1微米。在本发明的另一实施例中,薄膜黏合材料层220a的厚度T2为薄膜黏合层220b的厚度T1的1.1~100倍。
在一实施例中,移除薄膜黏合材料层220a中的有机溶剂后,薄膜黏合层220b的黏度为薄膜黏合材料层220a的黏度的70%~100%。
接着,在第2D图中,保护层240形成于压电材料层230上。在一实施例中,聚甲基丙烯酸甲酯层形成于压电材料层230上,从而形成保护层240。
请一并参阅图3,一实施例的声波式指纹识别组件的制造方法,包括步骤310、320、330及340。
在步骤310中,于感测电路基板210上形成薄膜黏合材料层220a。在一实施例中,感测电路基板210包括薄膜场效晶体管阵列基板。
步骤310包括步骤312及步骤314。在步骤312中,制备薄膜黏合溶液。薄膜黏合溶液是由薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成。在一实施例中,薄膜黏合剂于薄膜黏合溶液中的固含量为1%~90%。
接着,在步骤314中,于感测电路基板210上涂布薄膜黏合溶液,以形成薄膜黏合材料层220a。
在步骤320中,于薄膜黏合材料层220a上形成压电材料层230。接着,在步骤330中,固化薄膜黏合材料层220a,形成薄膜黏合层220b,以将压电材料层230固定于感测电路基板210上。
在步骤340中,于压电材料层230上形成保护层240。
本发明的声波式指纹识别组件100及其制造方法是利用合适的有机溶剂与薄膜黏合剂混合来制备薄膜黏合溶液,借助薄膜黏合剂本身的化学特性并推算其固含量,从而得到最佳的制程条件。
另外,借助薄膜黏合溶液的制备,可得到黏性较低的薄膜黏合溶液,以使制造方法具有更多的选择。而且,由于薄膜黏合溶液中的薄膜黏合剂的浓度较低,因此可以延长制造过程中的固化时间,并且提升薄膜黏合层的均匀性。
虽然本发明的实施例已揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可做相应的改变与润饰,因此本发明的保护范围应以后附的权利要求书所限定的为准。
Claims (24)
1.一种声波式指纹识别组件,其特征在于,包括:
感测电路基板;
薄膜黏合层,设置于所述感测电路基板上,其中所述薄膜黏合层由薄膜黏合材料形成,所述薄膜黏合材料是由薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成,其中所述薄膜黏合剂为环氧树脂,所述有机溶剂为C3~C8且含羰基的有机溶剂,且所述薄膜黏合剂于所述薄膜黏合材料中的固含量为1%~90%;
压电材料层,设置于所述薄膜黏合层上,以固定于所述感测电路基板上;以及
保护层,设置于所述压电材料层上。
2.如权利要求1所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述压电材料层包括聚偏氟乙烯层及含银聚氨酯层,所述聚偏氟乙烯层设置于所述薄膜黏合层上,且所述含银聚氨酯层设置于所述聚偏氟乙烯层上。
3.如权利要求1所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述感测电路基板包括薄膜场效晶体管阵列基板。
4.如权利要求1所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述C3~C8且含羰基的有机溶剂为丙酮、环己酮、乙酸乙酯或其组合。
5.如权利要求1所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述薄膜黏合层的黏度为10~6000厘泊。
6.如权利要求1所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述薄膜黏合层的厚度为1.9~2.1微米。
7.如权利要求1所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述薄膜黏合层的声波阻抗值为1.5×106~4.0~106兆瑞利。
8.如权利要求1所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述薄膜黏合材料还包括安定剂与所述薄膜黏合剂及所述有机溶剂混合。
9.如权利要求7所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述安定剂包括具有二苯基甲酮的化合物、丙烯酸单体或其组合。
10.如权利要求1所述的声波式指纹识别组件,其特征在于,所述保护层的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯。
11.一种声波式指纹识别组件的制造方法,包括以下步骤:
于感测电路基板上形成薄膜黏合材料层,其中形成所述薄膜黏合材料层包括:
制备薄膜黏合溶液,其中所述薄膜黏合溶液是由薄膜黏合剂及有机溶剂混合而成,其中所述薄膜黏合剂为环氧树脂,所述有机溶剂为C3~C8且含羰基的有机溶剂,且所述薄膜黏合剂于所述薄膜黏合溶液中的固含量为1%~90%;以及
于所述感测电路基板上涂布所述薄膜黏合溶液,以形成所述薄膜黏合材料层;
于所述薄膜黏合材料层上形成压电材料层;
固化所述薄膜黏合材料层,形成薄膜黏合层以固定所述压电材料层于所述感测电路基板上;以及
于所述压电材料层上形成保护层。
12.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,所述感测电路基板包括薄膜场效晶体管阵列基板。
13.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,涂布所述薄膜黏合溶液的步骤是利用喷洒法、旋转涂布法、刮刀涂布法或卷对卷涂布法将所述薄膜黏合溶液涂布于所述感测电路基板上。
14.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,形成所述压电材料层包括形成聚偏氟乙烯层及形成含银聚氨酯层,所述聚偏氟乙烯层形成于所述薄膜黏合材料层上,且所述含银聚氨酯层形成于所述聚偏氟乙烯层上。
15.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,所述C3~C8且含羰基的有机溶剂为丙酮、环己酮、乙酸乙酯或其组合。
16.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,所述薄膜黏合材料层的黏度为10~6000厘泊。
17.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,固化所述薄膜黏合材料层的步骤包括移除所述薄膜黏合材料层中的所述有机溶剂。
18.如权利要求17所述的制造方法,其特征在于,移除所述薄膜黏合材料层中的所述有机溶剂后,所述薄膜黏合层的厚度为1.9~2.1微米。
19.如权利要求18所述的制造方法,其特征在于,所述薄膜黏合材料层的厚度为所述薄膜黏合层的厚度的1.1~100倍。
20.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,固化所述薄膜黏合材料层是利用真空干燥法或加热法移除所述薄膜黏合材料层中的所述有机溶剂,以形成所述薄膜黏合层。
21.如权利要求20所述的制造方法,其特征在于,所述薄膜黏合层的黏度为所述薄膜黏合材料层的黏度的70%~100%。
22.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,制备所述薄膜黏合溶液还包括添加安定剂与所述薄膜黏合剂及所述有机溶剂混合。
23.如权利要求22所述的制造方法,其特征在于,所述安定剂包括具有二苯基甲酮的化合物、丙烯酸单体或其组合。
24.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,于所述压电材料层上形成所述保护层的步骤为形成聚甲基丙烯酸甲酯层于所述压电材料层上。
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