CN105528569B - 触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控装置，包含一盖板、一指纹感测阵列及一黏着结构。指纹感测阵列设置于盖板的内表面。黏着结构设置于盖板的内表面，并覆盖指纹感测阵列。借此提升指纹辨识的正确性及灵敏性。

Description

触控装置

技术领域

本发明涉及一种触控装置，特别是涉及一种兼具指纹辨识功能的触控装置。

背景技术

随着信息技术的蓬勃发展，智能手机、平板电脑、笔记本电脑等携带式电子装置已成为人们日常生活不可或缺的随身工具，此类型携带式电子装置属于高度个人化配置的电子产品，内部通常会存放通讯簿、邮件、相片等个人机密信息，因此需要搭配身分认证及使用许可授权等安全管理工具，以确保使用者的隐私安全。在众多身分认证及授权认证的方案中，指纹辨识属于安全性高且易于使用的认证方式，因此已被广泛采用，目前已有将指纹辨识功能整合于触控屏幕的产品。然而，此种整合指纹辨识功能的触控屏幕，在使用上仍有指纹辨识的正确性、灵敏性不佳等问题，需要进一步改善。

发明内容

本发明提供一种整合指纹辨识功能，并改善指纹辨识正确性、灵敏性的触控装置。

本发明触控装置，包含一盖板、一指纹感测阵列及一黏着结构。该指纹感测阵列设置于该盖板的该内表面。该黏着结构设置于该盖板的该内表面，并覆盖该指纹感测阵列，且与该盖板位于该指纹感测阵列的两相反侧。

在一些实施态样中，该触控装置还包含一遮蔽层，该遮蔽层设置于该盖板的该内表面的外缘，且夹设于该盖板与该指纹感测阵列之间。

在一些实施态样中，该触控装置还包含一遮蔽层，该遮蔽层设置于该盖板的该内表面的外缘，该指纹感测阵列设置于该盖板与该黏着结构之间。

在一些实施态样中，该触控装置还包含一处理单元，该处理单元设置于该遮蔽层，并与该盖板分别位于该遮蔽层的两相反侧，该处理单元电连接于该指纹感测阵列。

在一些实施态样中，该黏着结构围绕并固定该处理单元与该遮蔽层。

在一些实施态样中，该黏着结构在相对应该处理单元处的厚度大于相对应该指纹感测阵列处的厚度。

在一些实施态样中，该触控装置还包含一基材，该基材贴合于该黏着结构，并与该盖板分别位于该黏着结构的两相反侧。

在一些实施态样中，该触控装置还包含一基材，该基材贴合于该黏着结构，并与该盖板分别位于该黏着结构的两相反侧，且在相对应该处理单元处形成一开孔或凹槽。

在一些实施态样中，该触控装置还包含一触控感应结构，该触控感应结构设置于该盖板的该内表面或是设置于该基材。

在一些实施态样中，该指纹感测阵列是通过镀膜技术制作。

在一些实施态样中，该盖板的厚度介于0.1毫米至0.4毫米之间。

在一些实施态样中，该黏着结构的厚度介于10微米至50微米之间。

在一些实施态样中，该黏着结构的材质为透明光学胶，硬度大于55D，弹性模量为200MPa至400MPa之间，粘度为3000至10000Mpa.s，收缩率小于等于5％。

本发明提供的触控装置，通过将指纹感测阵列制作在盖板或遮蔽层，能最大程度地减少使用者的手指与指纹感测阵列之间存在的结构，如此一来指纹感测阵列进行指纹辨识时不会被不必要的结构所干扰，而能快速有效地测得指纹图案的特征点，提升指纹辨识的正确性及灵敏性。

附图说明

图1是一正视图，说明本发明触控装置的第一实施例；

图2是沿图1的A-A方向的剖视示意图；

图3是一剖视示意图，说明本发明触控装置的第二实施例；

图4是一剖视示意图，说明本发明触控装置的第三实施例；

图5是一剖视示意图，说明本发明触控装置的第四实施例；

图6是一剖视示意图，说明本发明触控装置的第五实施例；

图7是一剖视示意图，说明本发明触控装置的第六实施例。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

第一实施例：

参阅图1及图2，为本发明触控装置100的第一实施例。触控装置100为整合指纹辨识功能的触控面板，可应用于智能手机、平板电脑、个人电脑等各式电子产品，具体包含一盖板1、一遮蔽层2、一指纹感测阵列3、一处理单元4、一黏着结构5、一基材6及一触控感应结构7。

盖板1具有一内表面11及一供使用者按压触碰的外表面12，可采用玻璃、蓝宝石等材质制作为透光硬质基板，或通过聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等材质制作为透光挠性基板，以作为其它结构制作的承载基材。在通过玻璃制作的实施方式中，盖板1能够采用经过钢化处理的玻璃材质制作，钢化处理主要是通过特定化学药剂对盖板1的表层结构进行化学强化处理，使得盖板1具有相当的硬度，防止其摔落后发生破碎，以增进耐用度及安全性。此外，在本实施例中，盖板1的较佳厚度为0.1毫米至0.4毫米，其相对于普通的玻璃盖板(0.7毫米)较薄。一般来说，盖板1的厚度越薄则越有利于指纹辨识的进行，但相对的会影响盖板1的结构强度。因此，本实施例将盖板1的厚度配置在0.1毫米至0.4毫米的范围内，能够在指纹辨识效能及结构强度之间，取得较佳的平衡。

遮蔽层2设置于盖板1的内表面11，并位于内表面11的外缘，可透过油墨、光阻等材质制作为单层或多层的不透光结构，而将触控装置100区分为一个不涵盖遮蔽层2而可供使用者观看画面的可视区101，以及一个涵盖遮蔽层2以遮蔽指纹感测阵列3、处理单元4、讯号线路(图未示)等结构的非可视区102。

指纹感测阵列3设置于盖板1的内表面11，更具体地说是制作在遮蔽层2的下表面。由于指纹感测阵列3与盖板1之间仅有一层厚度数十微米的遮蔽层2，如此能让指纹感测阵列3最大程度地邻近盖板1的外表面12，在进行指纹辨识时能够避免不必要的结构干扰，而有效提升指纹辨识的正确性及灵敏性。本实施例中，指纹感测阵列3虽被遮蔽层2所屏蔽，使用者无法直接观察到指纹感测阵列3的所在位置，但可通过在盖板1或遮蔽层2制作相关的标示记号(图未示)，以利于使用者操作。在结构制作方面，本实施例的指纹感测阵列3是通过镀膜、光刻等技术制作在遮蔽层2，此种制作方式具有结构薄型化的优点。

处理单元4设置于遮蔽层2的内表面，其与盖板1分别位于遮蔽层2的两相反侧，且电连接于该指纹感测阵列3，用于提供指纹辨识功能所需的讯号处理功能。在一些实施方式中，处理单元4可通过图中未绘制的挠性电路板连接于外部电路，以进行讯号传输处理，但其实施方式不以此为限。

黏着结构5为通过透明黏着片或光学胶等材料制作在盖板1的内表面11的结构，其覆盖指纹感测阵列3，且与盖板1位于指纹感测阵列3的两相反侧，并将处理单元4围绕固定其中，可对指纹感测阵列3、处理单元4提供固定、保护的功效，并提供盖板1与基材6之间的黏着效果。本实施例中，黏着结构5的较佳厚度为10微米至50微米，在此厚度范围内不仅可以维持触控装置100的薄型化程度，也能提供良好的黏着、固定、保护功能，但在不同的实施方式中，黏着结构5的具体厚度可根据需要而调整，不以上述厚度为限。进一步的，可通过设置黏着结构5的特性参数，如黏着结构5为液态光学胶固化而形成，硬度大于55D(肖氏硬度)，弹性模量为200MPa至400MPa之间，粘度为3000至10000Mpa.s，收缩率小于等于5％。如此，可提高触控装置100的强度，进一步提供良好的黏着、固定、保护功能。

基材6贴合于黏着结构5，并与盖板1分别位于黏着结构5的两相反侧，为触控感应结构7制作过程中的承载基板，也能够增进触控装置100的整体结构强度，可使得盖板1在厚度相对较薄的情况下而保证触控装置100整体具有较高的强度。基材6的材质类似盖板1，可选用玻璃等硬质材料或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等挠性材料，此等材质不仅具有足够的结构强度，也适用于触控感应结构7制作过程中的高温制程，并能有效抵抗触控感应结构7制作过程中使用的化学药剂、电浆环境，以避免产生损伤。

触控感应结构7设置于基材6的下表面，在使用者触碰盖板1的外表面12时对应产生触控感应讯号，让触控装置100得以执行触控功能。具体来说，触控感应结构7包括图中未绘制的触控感应电极等结构，触控感应电极可通过纳米银、金属网格、铟锡氧化物、石墨烯、纳米碳管、导电高分子等透明导电材质，制作为菱形、三角形、矩形等分别在X轴方向及Y轴方向交错分布的电极图案，但其材质选用及电极形状不以上述内容为限。需要说明的是，触控感应结构7并非为本触控装置100所必须的元件，盖板1、一指纹感测阵列3、一黏着结构5可形成具有指纹识别功能的外挂式触控装置，适用于与显示器或其它电子设备组合而成具有指纹识别功能的电子设备。

综合前述说明内容，本实施例的触控装置100通过制作在基材6的触控感应结构7执行触控功能，并将指纹感测阵列3整合制作在遮蔽层2的下表面，此种结构设计让指纹感测阵列3尽可能地贴近盖板1的外表面12，能够排除使用者的手指与指纹感测阵列3之间存在不必要结构，以避免指纹辨识过程遭受干扰，而提升指纹辨识的正确性及灵敏性。

第二实施例：

参阅图3，为本发明触控装置100的第二实施例。相较于第一实施例的触控装置100是将指纹感测阵列3制作在遮蔽层2，本实施例是将指纹感测阵列3直接制作在盖板1的内表面11，并让指纹感测阵列3与遮蔽层2相互间隔，也即在垂直盖板1的内表面11方向上，指纹感测阵列3与遮蔽层2相互不重叠。指纹感测阵列3设置于盖板1与黏着结构5之间。如此一来，使用者能够直接在可视区101进行指纹识别操作，且指纹感测阵列3与盖板1之间更进一步排除了遮蔽层2，而有利于增进指纹辨识的效能。可以理解的是，当指纹感测阵列3设置于可视区101时，指纹感测阵列3较佳采用透光性较佳的材料形成。

第三实施例：

参阅图4，为本发明触控装置100的第三实施例。在前述第一实施例中，触控装置100的黏着结构5为厚度均一的构造。而在本实施例中，黏着结构5的厚度为分区变化，例如可在处理单元4处(图中箭头B1所指位置)实施为较厚的厚度，在指纹感测阵列3及对应可视区101的位置(图中箭头B2所指处)实施为较薄的厚度。由于处理单元4的厚度大于指纹感测阵列3，此种实施方式能确保黏着结构5对不同厚度的处理单元4、指纹感测阵列3均提供良好的固定、保护效果，并能够通过厚度减薄的方式实现触控装置100的薄型化，并节省材料的使用。

第四实施例：

参阅图5，为本发明触控装置100的第四实施例。在前述第一实施例中，基材6的面积为略小于盖板1，但本实施例中基材6则具有较大面积而与盖板1的尺寸相仿。针对此种结构差异，本实施例的基材6在相对应处理单元4处形成一开孔61，该开孔61可供与处理单元4连接的挠性电路板穿过，以利于进行线路配置。在不同的实施方式中，开孔61的形成位置、尺寸大小及数量均可视需要对应调整，不以特定实施方式为限。例如，开孔61可以为一凹槽，其深度以容纳处理单元4即可。如此，也可以使得盖板1在不同区域均具有较好的支撑，提高触控装置100的强度。

第五、第六实施例：

参阅图6、图7，分别是本发明触控装置100的第五实施例及第六实施例。在前述第一实施例中，触控装置100的触控感应结构7是设置于基材6的下表面，基材6的上表面则整面式地贴合于黏着结构5。然而，触控感应结构7的设置位置可根据需要而调整，例如可像图6的第五实施例般设置于基材6的上表面，或是像图7的第六实施例般直接制作在盖板1的内表面11，都能相应地执行触控功能。要说明的是，在图7的第六实施例中，基材6虽然不是制作触控感应结构7所需的承载结构，但仍具有增进触控装置100整体结构强度的功能。视实际需要，第六实施例也能够省略基材6的设置，而不以图7的实施方式为限。另外，在该实施例结构中，为节省制程，指纹感应阵列3可以与触控感应结构7共用部分或全部制程，进而提高效率。

综合前述六个实施例，本发明触控装置100通过将指纹感测阵列3整合于盖板1的内表面11或是遮蔽层2，能最大程度地减少使用者的手指与指纹感测阵列3之间存在的结构，如此一来指纹感测阵列3通过光学侦测、电容侦测等方式进行指纹辨识时，能够避免不必要的结构对指纹的光学特性或导电特性产生干扰，而能快速有效地测得指纹图案的特征点，提升指纹辨识的正确性及灵敏性，确实能达成本发明的目的。黏着结构5不仅具有贴合盖板和基板6的作用，同时还可以保护、固定指纹感测阵列3，避免其被刮伤或腐蚀，更进一步可以固定处理单元4，防止其在后续制程中因刮擦而脱落。另外，基板6对盖板1及其它元件具有较好的支撑作用，使得在盖板1厚度很薄的情况下，仍能保证触控装置100具有较佳的强度。

惟以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种触控装置，其特征在于，该触控装置包含：

一盖板，具有一内表面；

一指纹感测阵列，设置于该盖板的该内表面；

一黏着结构，设置于该盖板的该内表面，并覆盖该指纹感测阵列，且与该盖板位于该指纹感测阵列的两相反侧；及

一遮蔽层，该遮蔽层设置于该盖板的该内表面的外缘；

一处理单元，该处理单元设置于该遮蔽层，并与该盖板分别位于该遮蔽层的两相反侧，该处理单元电连接于该指纹感测阵列；

其中，该黏着结构围绕并固定该处理单元与该遮蔽层，该黏着结构在相对应该处理单元处的厚度大于相对应该指纹感测阵列处的厚度。

2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该遮蔽层且夹设于该盖板与该指纹感测阵列之间。

3.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该遮蔽层与该指纹感测阵列相互间隔，该指纹感测阵列设置于该盖板与该黏着结构之间。

4.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该触控装置还包含一基材，该基材贴合于该黏着结构，并与该盖板分别位于该黏着结构的两相反侧。

5.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该触控装置还包含一基材，该基材贴合于该黏着结构，并与该盖板分别位于该黏着结构的两相反侧，且在相对应该处理单元处形成一开孔或凹槽。

6.如权利要求5所述的触控装置，其特征在于，该触控装置还包含一触控感应结构，该触控感应结构设置于该盖板的该内表面或是设置于该基材。

7.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该指纹感测阵列是通过镀膜技术制作。

8.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该盖板的厚度介于0.1毫米至0.4毫米之间。

9.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该黏着结构的厚度介于10微米至50微米之间。

10.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该黏着结构的材质为透明光学胶，硬度大于55D，弹性模量为200MPa至400MPa之间，粘度为3000至10000Mpa.s，收缩率小于等于5％。