CN106444994A - 一种整合全屏指纹识别的3d盖板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的整合全屏指纹识别的3D盖板及制备方法，涉及触摸屏技术领域，包括3D多曲面玻璃盖板和装饰薄膜，所述装饰薄膜的正面贴合在所述3D多曲面玻璃盖板的背面，所述装饰薄膜背面的可视区印刷有第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层，所述第一纳米银线膜层上涂布有绝缘层，所述绝缘层位于所述第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层之间，所述第二纳米银线膜层外侧涂布黑化保护层，所述装饰薄膜背面可视区以外的区域印刷有油墨层，所述油墨层刻蚀有导电金属膜层，所述导电金属膜层与所述第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层对接。本发明的3D盖板，具备装饰、防爆、全屏指纹识别，多种功能于一体。
Description
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，尤其是一种整合全屏指纹识别的3D盖板及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展，目前触控屏中的玻璃盖板从原来2D、2.5D发展至今衍生出两边曲面、四边曲面等多曲面3D玻璃盖板。3D多曲面玻璃盖板因受限于背面弯曲非平面无法与原2D、2.5D背面平面一样进行采用油墨印刷进行外观装饰加工，且因3D多曲面玻璃盖板因边缘为弯曲设计因此抗冲击能力差容易破碎炸裂，碎片飞溅容易伤人造成人身安全。
目前手机安全方式从图案解锁、密码解锁、面部解锁，在众多的个人安全解锁方式出现后，安全系数更高的指纹解锁也出现了。指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，已几乎成为生物特征识别的代名词。指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的细节特征点。
指纹中的中断、分叉或转折而形成的点就是细节特征点，而这些细节特征点，可以说就是提供了指纹唯一性的确认信息。其中典型的是终结点和分叉点和分歧点、孤立点、环点、短纹等。通过记录指纹纹路方向，特征点位置(通过X/Y轴来确定位置)等，就能建立一把世上独一无二的指纹锁，而钥匙就是指纹。
由于每次进行指纹扫描的方位不完全一样，着力点不同也会带来不同程度的变形，这样又会存在大量模糊指纹，所以指纹识别技术的关键是要正确提取特征和实现正确匹配。指纹识别涉及图像处理、模式识别、计算机视觉等众多学科。要识别指纹，首先就是先建立指纹库，原始指纹数据成为初始识别码。
从当前智能触控手机/平板看，目前市场触控手机/平板中按压式电容式指纹传感器都为单独的个体芯片零件，但是由于传感器表面是使用硅材料容易损坏导致使用寿命降低，因此都会在指纹传感器上安装强化玻璃/蓝宝石玻璃进行保护并提高传感器使用寿命。从当前智能手机来看，各家厂商指纹识别主要有正面Home健、背面和侧面三种安装方式。
众所周知，指纹识别模组安装在正面更符合人们的使用习惯，操作也更便捷，但是整机设计难度将加大，需要考虑和兼顾的因素也会更多，外观的要求也更高；而指纹识别模组安装在背面是最容易实现的，成本也最低，外观要求相对正面方案也较低，因此被部分手机/平板厂商所采用，但是用户的操作体验比正面方案要差。至于侧面按键，侧面方案由于技术性能较差，用户体验也不好，设计难度也不小，因此并不会成为主流。侧面指纹识别都只是作为差异化的方案存在。
进一步从智能手机发展来看，背面指纹识别在适应手机/平板加外套和兼容无线充电方案方面也有更多困难。由此可以看出正面识别方案以及背面识别方案比较具市场空间，而随着时间推移，正面识别方案由于其良好的用户体验感将在智能手机领域获取最大市场占比，成为指纹识别主流方案。不仅如此，从指纹识别在智能手机上的应用发展也可以看出正面识别方案趋势日渐明显。
发明内容
本发明提供一种整合全屏指纹识别的3D盖板及其制备方法，具备装饰、防爆、全屏指纹识别，多种功能于一体。
本发明具体采用如下技术方案实现：
一种整合全屏指纹识别的3D盖板，包括3D多曲面玻璃盖板和装饰薄膜，所述装饰薄膜的正面贴合在所述3D多曲面玻璃盖板的背面，所述装饰薄膜背面的可视区印刷有第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层，所述第一纳米银线膜层上涂布有绝缘层，所述绝缘层位于所述第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层之间，所述第二纳米银线膜层外侧涂布黑化保护层，所述装饰薄膜背面可视区以外的区域印刷有油墨层，所述油墨层刻蚀有导电金属膜层，所述导电金属膜层与所述第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层对接。
作为优选，所述3D多曲面玻璃盖板为两边曲面盖板或四边曲面盖板。
作为优选，所述可视区厚度为0.1mm～0.3mm，所述油墨层厚度為0.3mm～1mm，所述两边曲面盖板或四边曲面厚度为0.55mm～2mm。
作为优选，所述第一纳米银线膜层为X轴电极通道的导电薄膜，所述第二纳米银线膜层为Y轴电极通道的导电薄膜，所述第一纳米银线膜层与第二纳米银线膜层相互垂直，构成网格图案而形成电容式感测结构。
作为优选，所述网格图案的线宽为1μm～2μm。
作为优选，所述绝缘层为光阻类型的绝缘层。
作为优选，所述黑化保护层为可降低线路可视度的高反射材料膜层。
作为优选，所述导电金属膜层由银和铜构成。
作为优选，所述银可为纳米银颗粒或纳米银线。
一种整合全屏指纹识别的3D盖板的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，在装饰薄膜背面的可视区采用精密涂布印刷工艺涂布印刷第一纳米银线膜层，使用红外线烘烤设备在60～80℃烘烤15～30min固化，固化后的第一纳米银线膜层采用激光镭射光刻技术，刻画成线宽在1μm～2μm，具有纳米级X轴电极通道网络图案的透明导电薄膜；
步骤2，在步骤1制备的第一纳米银线膜层上采用精密印刷涂布一层光阻类型的绝缘层，然后采用黄光蚀刻技术在第一纳米银线膜层上蚀刻显现出一层线宽1μm～2μm的绝缘层；
步骤3，采用步骤1的方法在步骤2制备的装饰薄膜上刻蚀第二纳米银线膜层，所述第二纳米银线膜层为Y轴电极通道的导电薄膜，与第一纳米银线膜层相互垂直，构成网格图案；
步骤4，在步骤3制备的装饰薄膜的油墨层上，采用溅射镀膜工艺，将由银和铜构成的导电金属膜层，然后采用蚀刻显影技术将导电金属膜层蚀刻出与X/Y轴纳米银线电极通道对接的导电通道网络图案，制备完成电容式指纹识别所需的传感器电路通道网络图；
步骤5，在步骤4制备的装饰薄膜上采用涂布方式涂布一层可降低雾度的高折射材料膜层，降低纳米银线膜层的漫反射；
步骤6，将步骤5制备的装饰薄膜采用全贴合工艺贴合在3D多曲面玻璃盖板上，可得到拥有全屏指纹识别的3D玻璃盖板。
本发明提供的一种整合全屏指纹识别的3D盖板及其制备方法，其有益效果在于：无需在触控设备中进行特意设计空间进行安装单独的指纹识别器，既不占用整机设计空间，又不影响整机美观及背面无线充电方案设计的困难，并且整个屏幕可感測手指接觸位置與指紋的凸脊，在触控屏幕任意位置都可具备指纹识别功能，无需操作特意位置，操作方便且新颖，并具有不3D盖板装饰，3D盖板防爆等多功能为一体。
附图说明
图1是本发明3D盖板的整体结构图；
图2是本发明3D盖板的截面图；
图3是第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层的布局示意图；
图4是第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层布局侧视图。
图中，1-3D多曲面玻璃盖板；2-装饰薄膜；3-指纹传感层；31-第一纳米银线膜层；32-第二纳米银线膜层；33-绝缘层；34-高折射材料膜层；35-油墨层；36-导电金属膜层。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，本实施例提出的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，包括3D多曲面玻璃盖板1、装饰薄膜2和指纹传感层3，装饰薄膜2的正面贴合在3D多曲面玻璃盖板1的背面，指纹传感层3贴合在装饰薄膜2的背面。3D多曲面可为两边曲面盖板或四边曲面，其厚度在0.55mm至2.0mm之间。
如图2、3、4所示，指纹传感层3包括第一纳米银线膜层31、第二纳米银线膜层32、绝缘层33、高折射材料膜层34、油墨层35和导电金属膜层36。第一纳米银线膜层31和第二纳米银线膜层32印刷在装饰薄膜3背面的可视区，可视区厚度为0.1mm～0.3mm，第一纳米银线膜层31上涂布有绝缘层33，绝缘层33位于第一纳米银线膜层31和第二纳米银线膜层32之间，第二纳米银线膜层32外侧涂布高折射材料膜层34，装饰薄膜2背面可视区以外的区域印刷有油墨层35，油墨层35刻蚀有导电金属膜层36，导电金属膜层36与第一纳米银线膜层31和第二纳米银线膜层32对接。
本实施例的整合全屏指纹识别的3D盖板，按以下步骤制备：
步骤1，在装饰薄膜背面的可视区采用精密涂布印刷工艺涂布印刷第一纳米银线膜层，使用红外线烘烤设备在60～80℃烘烤15～30min固化，纳米银线的阻抗小于1Ω，固化后的第一纳米银线膜层采用激光镭射光刻技术，刻画成线宽在1μm～2μm，具有纳米级X轴电极通道网络图案的透明导电薄膜，从而达到肉眼不可见，并且线宽低于2μm，有效降低在高像素下(通常大于200ppi)莫瑞干涉现象；
步骤2，在步骤1制备的第一纳米银线膜层上采用精密印刷涂布一层光阻类型的绝缘层，然后采用黄光蚀刻技术在第一纳米银线膜层上蚀刻显现出一层线宽1μm～2μm的绝缘层；
步骤3，采用步骤1的方法在步骤2制备的装饰薄膜上刻蚀第二纳米银线膜层，所述第二纳米银线膜层为Y轴电极通道的导电薄膜，与第一纳米银线膜层相互垂直，构成网格图案，从而形成电容式感测结构，其辨识能力达到70um以下；
步骤4，在步骤3制备的装饰薄膜的油墨层上，油墨层厚度为0.3mm～1mm，采用溅射镀膜工艺，将由银和铜构成的导电金属膜层，然后采用蚀刻显影技术将导电金属膜层蚀刻出与X/Y轴纳米银线电极通道对接的导电通道网络图案，制备完成电容式指纹识别所需的传感器电路通道网络图；
步骤5，在步骤4制备的装饰薄膜上采用涂布方式涂布一层可降低雾度的高折射材料膜层，降低纳米银线膜层的漫反射，因为纳米银线膜层与装饰薄膜两种材质折射不同因此会有严重的漫反射问题，导致在室外场景光线照射情况下，屏幕反射光强烈，严重时会使用户看不清屏幕；
步骤6，将步骤5制备的装饰薄膜采用全贴合工艺贴合在3D多曲面玻璃盖板上，可得到拥有全屏指纹识别的3D玻璃盖板。
本实施例的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，无需在触控设备中进行特意设计空间进行安装单独的指纹识别器，既不占用整机设计空间，又不影响整机美观及背面无线充电方案设计的困难，并且在触控屏幕任意位置都可具备指纹识别功能，无需操作特意位置，操作方便且新颖，并具有不3D盖板装饰，3D盖板防爆等多功能为一体。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于，包括3D多曲面玻璃盖板和装饰薄膜，所述装饰薄膜的正面贴合在所述3D多曲面玻璃盖板的背面，所述装饰薄膜背面的可视区印刷有第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层，所述第一纳米银线膜层上涂布有绝缘层，所述绝缘层位于所述第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层之间，所述第二纳米银线膜层外侧涂布黑化保护层，所述装饰薄膜背面可视区以外的区域印刷有油墨层，所述油墨层刻蚀有导电金属膜层，所述导电金属膜层与所述第一纳米银线膜层和第二纳米银线膜层对接。
2.根据权利要求1所述的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于：所述3D多曲面玻璃盖板为两边曲面盖板或四边曲面盖板。
3.根据权利要求2所述的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于：所述可视区厚度为0.1mm～0.3mm，所述油墨层厚度為0.3mm～1mm，所述两边曲面盖板或四边曲面厚度为0.55mm～2mm。
4.根据权利要求1所述的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于：所述第一纳米银线膜层为X轴电极通道的导电薄膜，所述第二纳米银线膜层为Y轴电极通道的导电薄膜，所述第一纳米银线膜层与第二纳米银线膜层相互垂直，构成网格图案而形成电容式感测结构。
5.根据权利要求4所述的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于：所述网格图案的线宽为1μm～2μm。
6.根据权利要求1所述的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于：所述绝缘层为光阻类型的绝缘层。
7.根据权利要求1所述的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于：所述黑化保护层为可降低线路可视度的高反射材料膜层。
8.根据权利要求1所述的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于：所述导电金属膜层由银和铜构成。
9.根据权利要求8所述的一种整合全屏指纹识别的3D盖板，其特征在于：所述银可为纳米银颗粒或纳米银线。
10.一种整合全屏指纹识别的3D盖板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在装饰薄膜背面的可视区采用精密涂布印刷工艺涂布印刷第一纳米银线膜层，使用红外线烘烤设备在60～80℃烘烤15～30min固化，固化后的第一纳米银线膜层采用激光镭射光刻技术，刻画成线宽在1μm～2μm，具有纳米级X轴电极通道网络图案的透明导电薄膜；
步骤2，在步骤1制备的第一纳米银线膜层上采用精密印刷涂布一层光阻类型的绝缘层，然后采用黄光蚀刻技术在第一纳米银线膜层上蚀刻显现出一层线宽1μm～2μm的绝缘层；
步骤3，采用步骤1的方法在步骤2制备的装饰薄膜上刻蚀第二纳米银线膜层，所述第二纳米银线膜层为Y轴电极通道的导电薄膜，与第一纳米银线膜层相互垂直，构成网格图案；
步骤4，在步骤3制备的装饰薄膜的油墨层上，采用溅射镀膜工艺，将由银和铜构成的导电金属膜层，然后采用蚀刻显影技术将导电金属膜层蚀刻出与X/Y轴纳米银线电极通道对接的导电通道网络图案，制备完成电容式指纹识别所需的传感器电路通道网络图；
步骤5，在步骤4制备的装饰薄膜上采用涂布方式涂布一层可降低雾度的高折射材料膜层，降低纳米银线膜层的漫反射；
步骤6，将步骤5制备的装饰薄膜采用全贴合工艺贴合在3D多曲面玻璃盖板上，可得到拥有全屏指纹识别的3D玻璃盖板。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170222 |