CN112912455B - 可进行超声波指纹识别的液晶保护膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，更详细地，涉及用于提高超声波指纹识别性能的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜。本发明提供可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，其特征在于，包括液晶保护膜部，附着在上述液晶的上部，用于保护上述液晶，上述液晶保护膜部包括：第一层，附着在上述液晶的上部；第二层，形成于上述第一层的上部；以及液晶粘结层，形成于上述第一层的下部，用于粘结液晶与上述第一层。

Description

可进行超声波指纹识别的液晶保护膜
技术领域
本发明涉及可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，更详细地，涉及用于提高超声波指纹识别性能的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜。
背景技术
智能设备的指纹识别系统包括光学、静电式及超声波指纹识别系统。
光学指纹识别系统作为根据照射光源而反射的光的阴影收集指纹弯曲来进行识别的方法，存在耐久性卓越的优点。
但是，光学指纹识别系统存在对于指纹识别的准确性降低的问题。
静电式指纹识别系统为通过测定基于指纹弯曲的静电容量的差异来识别指纹的方法，具有对于指纹识别的准确性卓越的优点。
但是，静电式指纹识别系统存在耐久性及收率低的问题。
超声波指纹识别系统为通过利用超声波来扫描皮肤表皮层的微细特征的方式识别指纹的方法，具有指纹识别的准确性及耐久性卓越的优点，但存在价格昂贵的问题。
最近，为了同时满足指纹识别的准确性及耐久性，对于超声波指纹识别系统的需求增加。
但是，超声波指纹识别系统存在如下的问题，即，在液晶上附着液晶保护膜的情况下，液晶保护膜妨碍超声波的透射，从而导致指纹识别率降低。
因此，需要即使附着在液晶，也可以提高指纹识别率的液晶保护膜。
现有专利文献
韩国公开专利第10-2019-0081294号
发明内容
发明要解决的问题
用于解决上述问题的本发明的目的在于，提供可以进行用于提高超声波指纹识别性能的超声波指纹识别的液晶保护膜。
本发明所要解决的技术问题并不局限于以上提及的技术问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可从以下的记载明确理解未提及的其他技术问题。
用于解决问题的手段
用于实现上述目的的本发明提供可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，其特征在于，包括液晶保护膜部，附着在上述液晶的上部，用于保护上述液晶，上述液晶保护膜部包括：第一层，附着在上述液晶的上部；第二层，形成于上述第一层的上部；以及液晶粘结层，形成于上述第一层的下部，用于粘结液晶与上述第一层。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，上述第一层由包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚氨酯(PU)材质中的一种以上的材质的基材层形成。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，上述第二层可通过热固化硬涂或紫外线硬涂方式形成，或者通过热量或粘结由与上述第一层相同的基材层贴合而成。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，上述液晶粘结层可由硅胶类、丙烯酸类及聚氨酯类粘结剂形成。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，上述液晶粘结层的阻抗与上述第一层的阻抗之间的差在已设定的范围内。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，上述液晶粘结层的厚度受到如下控制，使得通过上述液晶粘结层的超声波的波长与通过上述第一层的超声波的波长之间的差在已设定的范围内。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，上述液晶粘结层的厚度受到如下控制，使得作为通过上述液晶粘结层的超声波的波长的λ的倍数。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，上述第一层的厚度还受到如下控制，使得作为通过上述第一层的超声波的波长的λ的倍数。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，还可包括以粘结在上述液晶保护膜部的上部的状态形成的盖膜部，上述盖膜部包括：盖膜，用于保护上述液晶保护膜部的上部；以及盖粘结层，形成于上述盖膜的下部，用于能够在上述液晶保护膜部的上部粘结上述盖膜。
在本发明的实施例中，本发明的特征在于，还可包括离型膜部，粘结在上述液晶保护膜部的下部，上述离型膜部包括：离型膜，用于保护上述液晶保护膜部的下部的粘结面；以及离型层，形成于上述离型膜的上部，使上述离型膜能够从上述液晶保护膜部的下部拆装。
发明效果
根据上述结构的本发明的效果如下，即，即使将液晶保护膜附着在液晶，基于超声波的指纹识别率也高。
尤其，本发明具有如下的效果，即，液晶、第一层、第二层、液晶粘结层的阻抗差受到如下控制，使得指纹识别性能降低为0.35dB以内，由此，即使液晶保护膜部附着在液晶，也可以具有高的指纹识别率。
本发明的效果并不局限于上述效果，而是包括可从本发明的详细说明或发明要求保护范围中所记载的发明的结构推论出的所有效果。
附图说明
图1为本发明一实施例的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜的剖视图。
图2至图4为示出基于本发明一实施例的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜的阻抗差的波长变化的例示图。
图5为示出本发明一实施例的附着在弯曲的液晶的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜的侧面的例示图。
具体实施方式
本发明的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜的特征在于，包括附着在液晶的上部，用于保护上述液晶的液晶保护膜部，上述液晶保护膜部包括：第一层，附着于上述液晶的上部；第二层，形成于上述第一层的上部；以及液晶粘结层，用于粘结液晶与上述第一层。
以下，参照附图，详细说明本发明。但是，本发明可体现为多种不同的形态，因此，并不局限于在此说明的实施例。而且，图中，为了明确说明本发明而省略了与说明无关的部分，通过整个说明书，对类似的部分赋予类似的附图标记。
在整个说明书中，当一个部分与其他部分“连接(联接、接触、结合)”时，这包括“直接连接”的情况和在中间隔着其他部件“间接连接”的情况。并且，当一个部分“包括”其他结构要素时，只要没有特别相反的记载，则意味着还可包括其他结构要素，而并非排除其他结构要素。
在本说明书中所使用的术语仅用于说明特定实施例，而并非用于限定本发明。只要在文脉上并未明确表示，则单数的表现包括复数的表现。在本说明书中，“包括”或“具有”等的术语用于指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们组合的存在，而并非预先排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们组合的存在或附加可能性。
以下，参照附图，详细说明本发明的实施例。
图1为本发明一实施例的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜的剖视图。
如图1所示，可进行超声波指纹识别的液晶保护膜100包括液晶保护膜部110、盖膜部120及离型膜部130。
上述液晶保护膜部110可附着于智能设备的液晶G的上部，用于保护上述液晶G。
上述液晶保护膜部110包括第一层111、第二层112及液晶粘结层113。
上述第一层111附着于上述液晶G的上部，用于保护上述液晶G。
上述第一层111可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚氨酯材质的基材层形成，厚度可以为20～188μm。
上述第二层112可在上述第一层111的上部涂敷形成，从而可提高上述第一层111的耐久性。
上述第二层112可在上述第一层111的上部通过执行热固化硬涂或紫外线硬涂来形成，厚度可以为0.1～20μm。
上述第二层112可以由与上述第一层111的基材层相同的材质连续形成。在此情况下，上述第二层112可通过热量或粘结来与上述第一层111相同的基材层贴合而成。
上述液晶粘结层113可形成于上述第一层111的下部，用于粘结液晶G与上述第一层111。
上述液晶粘结层133可以由硅胶类、丙烯酸类及聚氨酯类材质形成，厚度可以为1～50μm。
如上所述的上述液晶粘结层113的阻抗与上述第一层111的阻抗之间的差可在已设定的范围内。其中，阻抗意味着声抗，声抗可通过以下的数学式1计算。
数学式1
其中，Z为声抗(independent of frequency)，ρ为密度，C为音波速度(ultrasoundvelocity)，E为体积弹性率。
表1
密度比例 体积弹性率比例
第二层5μm 1.02 3.1
第一层38μm 1.4 3.0
液晶粘结层20μm 0.97 0.3
参照上述表1，第二层112与第一层111的体积弹性率类似，从而阻抗类似，液晶粘结层113因与液晶G、第二层112及第一层111的体积弹性率的差，而呈现出较大的阻抗差。
而且，因阻抗的差，每当超声波通过液晶粘结层113时，超声波的透过量会大幅度降低，与指纹相接触的超声波量将减少，从而指纹识别率也将大幅度降低。
因此，上述液晶粘结层113的阻抗与上述第一层111的阻抗之间的差可在已设定的范围内。
为此，上述液晶粘结层113的厚度可以受到如下控制，使得通过上述液晶粘结层113的超声波的波长与通过上述第一层111的超声波的波长之间的差在已设定的范围内。
尤其，上述液晶粘结层113的厚度可以受到如下控制，使得作为通过上述液晶粘结层113的超声波的波长的λ的倍数。如上所述的上述液晶粘结层113的阻抗与上述第一层111的阻抗之间的差可在已设定的范围内。
并且，上述第一层111的厚度还可以受到如下控制，使得作为通过上述第一层111的超声波的波长的λ的倍数，从而可以进一步减少与上述液晶粘结层113的阻抗差。
即，在本发明中，液晶G、第一层111、第二层112、液晶粘结层113的阻抗差受到如下控制，使得指纹识别性能降低为0.35dB以内，由此，可以进一步提高可进行超声波指纹识别的液晶保护膜100的指纹识别率。
图2至图4为示出基于本发明一实施例的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜的阻抗差的波长变化的例示图。
作为一例，如图2所示，超声波模块U可朝向液晶G的上部照射超声波。
而且，如图3所示，所照射的超声波可向具有与液晶G不同阻抗的上述液晶粘结层113进入，并通过阻抗差来反射一部分超声波。
在此情况下，若与上述液晶粘结层113和上述液晶G的阻抗差大于已设定的差，则大部分超声波将反射，从而向指纹传递的超声波的量少，因此，超声波识别率有可能降低。
但是，本发明的上述液晶粘结层113为厚度受到如下控制，以具有与上述液晶G的阻抗差可以为已设定的范围内的波长的状态，因此，超声波在边界面反射的量少。
即，在本发明中，上述液晶G、上述液晶粘结层113、上述第一层111及上述第二层112的阻抗类似，因此，从超声波模块U照射的超声波可以比较稳定地传递至手指的指纹。
而且，如图4所示，传递至手指的指纹的超声波因形成于手指的表皮层之间的空气层与第二层112的阻抗差，而大部分有可能会反射。即，根据指纹形状，可通过识别在手指的表皮层之间形成的空气层中反射回来的超声波来准确地识别指纹。
根据上述本发明，为了将上述液晶G、上述液晶粘结层113、上述第一层111及上述第二层112之间的阻抗错配最小化，在将保护膜110附着在上述液晶G的状态下，使指纹识别性能降低达到0.35dB以下。即，可以识别与指纹传感器等同的性能水平的超声波。
上述盖膜部120粘结在上述液晶保护膜部110的上部，可包括盖膜121及盖粘结层122。
上述盖膜121可用于保护上述液晶保护膜部110的上述第二层112的上部。
上述盖膜121可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚氨酯材质形成，厚度可以为12～150μm。
上述盖粘结层122可形成于上述盖膜121的下部，以可在上述液晶保护膜部110的上部粘结上述盖膜121的方式由具有粘结力的材质形成。
上述盖粘结层122可以由硅胶类、丙烯酸类及聚氨酯类粘结剂材质形成，厚度可以为0.1～50μm。
上述离型膜部130以粘结在上述液晶保护膜部110的下部的状态形成，可包括离型膜131及离型层132。
上述离型膜131可用于保护上述液晶保护膜部110的下部的粘结面。
上述离型膜131可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚氨酯材质形成，厚度可以为12～150μm。
上述离型层132可形成于上述离型膜131的上部，可以在上述液晶保护膜部110的下部轻松拆装上述离型膜131。
上述离型层132可以由氟离型材质形成，厚度可以为0.1～5μm。
如上所述的上述离型膜部130能够以附着在上述液晶粘结层113的状态保护上述液晶粘结层113，当将上述液晶粘结层113附着在上述液晶G时可以被去除。
并且，上述盖膜部120在将上述液晶保护膜部110附着在上述液晶G之后被去除，由此，在上述液晶保护膜部110附着在上述液晶G之前，可以保护上述液晶保护膜部110。
根据如上所述的本发明，当将液晶保护膜部110附着在上述液晶时，超声波的降低也可以为0.35dB以内，从而可以确保高的指纹识别率。
图5为示出本发明一实施例的附着在弯曲的液晶的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜的侧面的例示图。
另一方面，参照图5，将可进行超声波指纹识别的液晶保护膜100成型的主要原理通过高分子工学中的“微布朗运动(micro-brownian motion)”体现。当提高可进行超声波指纹识别的液晶保护膜100的温度时，各个结构层的高分子物质具有基于各自温度的分子的活性来依次达到作为开始进行移动的温度的Tg(玻璃化温度)和Tm(熔融温度)。
而且，针对可进行超声波指纹识别的液晶保护膜100的各个结构层，以在上述说明的Tg(玻璃化温度)与Tm(熔融温度)之间形成Tg(玻璃化温度)最大程度均匀交叉的温度区域的方式各自设计膜层的物性来制造之后，在实际成形设备中，根据需要，测定各个结构层的温度，在Tg(玻璃化温度)交叉的温度范围内执行实际成型。
在此情况下，在可进行超声波指纹识别的液晶保护膜100中，每个层的施加压力的大小或施加压力的方向发生变形，包括可进行超声波指纹识别的液晶保护膜100的上下左右弯曲面的周边部位在成形工序之后，可具有以对于作为实际附着的强化玻璃的液晶G附着表面部位的直角方向为基准，发生-45度至+45度变形的倾斜度的斜面值。
并且，与上述液晶的弯曲部位的曲率相比，成形(弯曲加压的)液晶保护膜100的弯曲部位的曲率可以相同或相对较大，由此，优选地，弯曲面成形的上述液晶保护膜100的弯曲部位比上述液晶的弯曲的部位相对更为弯曲，成形的成形膜的弯曲部位具有通过弹性设计的曲率，因此，防止回弹现象，并可以防止发生热皱纹或成型损伤。
进而，在将本发明的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜100直接附着在上述液晶的过程中，根据上述液晶与液晶保护膜100的弯曲面的曲率差，无需在上述液晶的表面追加涂敷额外的粘结剂等，只是，仅可通过本发明的液晶保护膜100中的液晶粘结层113的附着力提供充分强度的粘结力。因此，在上述液晶保护膜100附着在弯曲液晶之后，可以提前防止粘结剂等泄漏的问题，不仅如此各个膜层及液晶粘结层113直接沿着液晶保护膜100的弯曲面弯曲，因此，在液晶保护膜100附着在液晶的状态下，可以维持并未附着灰尘或异物等的极为干净的接触面。
上述本发明的说明仅用于例示，本发明所属技术领域的普通技术人员可以在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下，将本发明轻松变形成其他具体形态。因此，以上记述的实施例在所有方面均是例示性实施例，而并非用于限定本发明。例如，以单一型说明的各个结构要素还可以分散实施，同样，分散说明的多个结构要素也能够以结合的形态实施。
本发明的范围通过后述的发明要求保护范围呈现，发明要求保护范围的含义、范围及从其等同概念导出的所有变更或变形的形态均属于本发明的范围中。
附图标记的说明
100：可进行超声波指纹识别的液晶保护膜
110：液晶保护膜部
111：第一层
112：第二层
113：液晶粘结层
120：盖膜部
121：盖膜
122：盖粘结层
130：离型膜部
131：离型膜
132：离型层
G：液晶
U：超声波模块

Claims (6)

1.一种可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，其特征在于，
包括液晶保护膜部，上述液晶保护膜部附着在具有超声波指纹识别传感器的智能设备的液晶的上部，并且用于保护上述液晶，
还包括以粘结在上述液晶保护膜部的上部的状态形成的盖膜部，
上述液晶保护膜部包括：
第一层，附着在上述液晶的上部；
第二层，以0.1～20μm的厚度形成于上述第一层的上部，并且以直接接触的方式涂敷于上述第一层的上部表面；以及
液晶粘结层，形成于上述第一层的下部，用于粘结上述液晶与上述第一层，并且形成为1～50μm的厚度，
上述盖膜部包括：
盖膜，用于保护上述液晶保护膜部的上部，并且由包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯以及聚氨酯材质中的一种以上的材质形成；以及
盖粘结层，形成于上述盖膜的下部并形成于上述液晶保护膜部的上部，并且包含由硅胶类、丙烯酸类以及聚氨酯类粘结剂中的一种以上的材质形成，以能够粘结上述盖膜，
上述盖膜的厚度为12～150μm，
上述盖粘结层的厚度为0.1～50μm，
上述液晶粘结层的厚度被控制成，透过上述液晶粘结层的超声波的波长与透过上述第一层的超声波的波长之间的差在已设定的范围内，使得上述液晶粘结层的阻抗与上述第一层的阻抗之间的差在已设定的范围内，
上述液晶、上述第一层、上述第二层以及上述液晶粘结层的阻抗差被控制成指纹识别性能降低为0.35dB以内，
上述阻抗通过如下数学式计算，
其中，Z为阻抗，ρ为密度，C为音波速度，E为体积弹性率，
上述液晶粘结层的厚度被控制成，透过上述液晶粘结层的超声波的波长达到从超声波模块照射的超声波的波长的λ/2的倍数，
上述第一层的厚度被控制成，透过上述第一层的超声波的波长达到从超声波模块照射的超声波的波长的λ/2的倍数。
2.根据权利要求1所述的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，其特征在于，
上述第一层由包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯以及聚氨酯材质中的一种以上的材质的基材层形成。
3.根据权利要求2所述的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，其特征在于，
上述第二层可通过热固化硬涂或紫外线硬涂方式形成，或者通过热量或粘结由与上述第一层相同的基材层贴合而成。
4.根据权利要求2所述的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，其特征在于，
上述液晶粘结层包含硅胶类、丙烯酸类以及聚氨酯类粘结剂中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，其特征在于，
上述可进行超声波指纹识别的液晶保护膜还包括离型膜部，上述离型膜部粘结在上述液晶保护膜部的下部，
上述离型膜部包括：
离型膜，用于保护上述液晶保护膜部的下部的粘结面；以及
离型层，形成于上述离型膜的上部，用于使上述离型膜能够从上述液晶保护膜部的下部拆装。
6.根据权利要求1所述的可进行超声波指纹识别的液晶保护膜，其特征在于，
上述可进行超声波指纹识别的液晶保护膜以与上述液晶的形状相对应的方式被弯曲加压，相应的弯曲部位具有考虑到弹性而设计的曲率，并且以防止回弹现象并防止发生热皱纹或成型损伤的方式立体成形。
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