CN206649489U - 具有指纹识别功能的触控屏及终端设备 - Google Patents

Abstract

一种具有指纹识别功能的触控屏及终端设备，包括：盖板，包括与触控屏的可视区域对应的第一区域以及与触控屏的非可视区域对应的第二区域；第一区域及第二区域均包括第一表面和与第一表面相对设置的第二表面；基板，包括第三表面，第三表面朝向第一区域及第二区域的第二表面；触控感应元件，包括触控感应电极；触控感应电极铺设于可视区域内；指纹识别元件，包括指纹识别电极；指纹识别电极铺设于可视区域内的指纹感应区域；触控感应电极及指纹识别电极铺设于同一层形成电极层，电极层设置于第一区域的第二表面和第三表面之间。该具有指纹识别功能的触控屏及终端设备指纹识别灵敏度高，且可以减小非可视区域的面积。

Description

具有指纹识别功能的触控屏及终端设备

技术领域

本实用新型涉及触控屏技术领域，尤其涉及一种具有指纹识别功能的触控屏及包含触控屏的终端设备。

背景技术

随着存储技术的发展，终端设备如智能手机、平板电脑等存储有大量个人信息等重要资料，其安全性变得更为重要。目前多使用口令、图形等形式来实现对其终端设备的密码保护，但其往往需要增加口令和图形的复杂度，这无疑增加了用户记忆的难度，造成安全与易用之间的冲突。

指纹是由手指表面皮肤凹凸不平的纹路组成，是人体独一无二的特征，其复杂程度可提供用于识别的足够特征。指纹识别即是利用指纹唯一性和稳定性的特点来实现身份识别，而无需用户记忆。

目前主流终端设备的指纹感应区域设置于非可视区域，由于指纹感应区域具有一定的面积大小，才能进行准确的指纹识别，因此，将指纹感应区域设置于非可视区无疑增加了非可视区的面积。另外，将指纹识别电极距离手指覆盖的表面距离过大时，指纹识别的灵敏度较低。

实用新型内容

基于此，有必要针对非可视区域面积大、指纹识别灵敏度低的问题提供一种减小非可视区面积的同时、提高指纹识灵敏度的具有指纹识别功能的触控屏及终端设备。

一种具有指纹识别功能的触控屏，包括：

盖板，包括与触控屏的可视区域对应的第一区域以及与所述触控屏的非可视区域对应的第二区域；所述第一区域及所述第二区域均包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；

基板，包括第三表面，所述第三表面朝向所述第一区域及所述第二区域的第二表面；

触控感应元件，包括触控感应电极；所述触控感应电极铺设于所述可视区域内；

指纹识别元件，包括指纹识别电极；所述指纹识别电极铺设于所述可视区域内的指纹感应区域；

所述触控感应电极及所述指纹识别电极铺设于同一层形成电极层，所述电极层设置于所述第一区域的第二表面和所述第三表面之间。

上述具有指纹识别功能的触控屏，由于电极层设置于盖板的第一区域及第二区域的第二表面和基板的第三表面之间，因此，指纹识别电极及触控感应电极所形成的电极层与盖板的第一区域的第一表面的距离小，能够灵敏地感应到覆盖于盖板的第一区域的第一表面上的指纹，其指纹识别灵敏度高；同时，由于指纹感应区域设置于可视区域内，可以减小非可视区域的面积，能够满足增大触控屏可视区域的需求。

在其中一个实施例中，所述指纹识别元件，还包括指纹识别控制器及连接所述指纹识别电极及指纹识别控制器的指纹柔性电路；所述指纹识别控制器及所述指纹柔性电路设置于所述非可视区域内；

所述指纹感应区域设置于所述可视区域与所述非可视区域的一交界处，所述指纹识别电极延伸至所述非可视区域内与所述指纹柔性电路连接。

如此，避免指纹识别电极需要从可视区域经过一段路径才能到达非可视区域。从而达到结构简单，节约资源的效果。

在其中一个实施例中，所述指纹识别控制器相对于所述基板、设置于所述基板的第四表面所在的一侧；所述第四表面与所述第三表面相对设置；所述指纹柔性电路设置于所述基板的边缘，连接分别设置于所述基板两侧的所述指纹识别电极及所述指纹识别控制器。如此，可以避免在基板上设置贯穿孔，因此，其结构稳定，具有较好的抗摔性能。

在其中一个实施例中，所述触控感应元件，还包括触控控制器及连接所述触控感应电极及所述触控控制器的触控柔性电路；

所述触控感应电极延伸至所述非可视区域与所述触控柔性电路连接；所述触控感应电极与所述非可视区域的相交处为所述可视区域与所述非可视区域的另一交界处。如此，可以避免触控感应电极与非可视区域的相交处和指纹感应电极与非可视区域的相交处设置为同一交界处，而导致该交界处需要更大的非可视区域面积才能遮盖。

在其中一个实施例中，为了避免用户可以直接看到指纹识别电极或/及触控感应电极，所述指纹识别电极或/及所述触控感应电极为半导体透明导电膜或者通过金属网格技术制成。

在其中一个实施例中，为了使得该触控屏具有显示的功能，还包括显示元件；

所述基板，还包括与所述第三表面相对设置的第四表面；

所述显示元件，包括朝向所述第四表面的第五表面及与所述第五表面相对设置的第六表面。

在其中一个实施例中，所述显示元件包括呈横向及纵向排列的显示单元，所述指纹识别电极及所述触控感应电极设置于垂直面上，所述垂直面为间隙线与所述间隙线对应的所述指纹识别电极或所述触控感应电极所在的直线形成的面；所述间隙线为横向的两行或纵向的两列所述显示单元之间的间隔线；所述垂直面与所述显示单元所在的面垂直。如此，降低指纹识别电极及触控感应电极对显示效果的影响。

在其中一个实施例中，为了进一步降低指纹识别电极及触控感应电极对显示效果的影响，所述指纹识别电极及所述触控感应电极的宽度均小于所述间隙线的宽度。

在其中一个实施例中，为了进一步降低相邻的指纹识别电极或触控感应电极之间的影响，所述指纹识别电极设置的密度大于等于两条所述间隙线的距离，且小于指纹的波峰与波谷的距离。

一种具有指纹识别功能的终端设备，包括上述任意一项所述的触控屏。由于该终端设备包括上述的触控屏，因此，具备上述触控屏所具备的有益效果。

附图说明

图1为具有指纹识别功能的终端设备的触控屏的结构示意图；

图2为第一个实施例的具有指纹识别功能的触控屏的剖面示意图；

图3为第二个实施例的具有指纹识别功能的触控屏的剖面示意图；

图4为第三个实施例的具有指纹识别功能的触控屏的剖面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种具有指纹识别功能的触控屏100。该触控屏100可应用于智能手机、平板电脑、触控装置等设置有屏幕的终端设备。该触控屏100，包括：

盖板110，包括与触控屏100的可视区域211对应的第一区域111以及与所述触控屏100的非可视区域213对应的第二区域113；所述第一区域111及所述第二区域113均包括第一表面112和与所述第一表面112相对设置的第二表面114。

基板130，包括第三表面132，所述第三表面132朝向所述第一区域111及所述第二区域113的第二表面112。

触控感应元件150，包括触控感应电极151；所述触控感应电极151铺设于所述可视区域213内。

指纹识别元件170，包括指纹识别电极171；所述指纹识别电极171铺设于所述可视区域213内的指纹感应区域215。

所述触控感应电极151及所述指纹识别电极171铺设于同一层形成电极层160，所述电极层160设置于所述第一区域111的第二表面114和所述第三表面132之间。

上述具有指纹识别功能的触控屏100，由于电极层160设置于盖板110的第一区域111及第二区域113的第二表面114和基板130的第三表面132之间，因此，指纹识别电极171及触控电极151所形成的电极层160与盖板110的第一区域111的第一表面112的距离小，能够灵敏地感应到覆盖于盖板110的第一区域111的第一表面112上的指纹，其指纹识别灵敏度高；同时，由于指纹感应区域215设置于可视区域内211，可以减小非可视区域213的面积，能够满足增大触控屏100可视区域211的需求。

需要说明的是，为了减小非可视区域213的面积，传统的具有指纹识别功能的触控屏的触控感应电极与指纹识别电极分别设置于基板相背离的两个面上，因此，设置于两个面上的触控感应电极与指纹识别电极具有相互重叠的部分，重叠部分将会相互产生影响。本实用新型提供的具有指纹识别功能的触控屏，由于触控感应电极151与指纹识别电极171共同铺设于电极层160，可以避免在同一垂直线上、两个层面上均铺设有电极，而产生影响。

可以理解地，指纹感应区域215由于处于可视区域211内，且指纹感应所需的采集密度大于触控感应所需的采集密度。因此，指纹感应区域215内铺设有触控感应电极151，同时指纹感应区域215内还铺设有间距小于触控感应电极151的铺设间距的指纹识别电极171。需要说明的是，指纹识别电极171的铺设间距小于等于指纹中距离最近的波峰与波谷的距离。

还可以理解地是，指纹感应电极171和触控感应电极151分别独立设置，相较于采用复用的方式，将指纹感应电极171和触控感应电极151设置为同一电极而言，具有更高的稳定性。

进一步地，请参阅图2，盖板110的第二表面114与电极层160之间可以通过第一胶合层121连接。电极层160与基板130之间可以通过第二胶合层123连接。各胶合层可以为胶结透明光学元件的OCA(Optically Clear Adhesive，光学胶)。

具体地，盖板110的厚度小于等于300um(毫米)；基板130的厚度小于等于500um；第一胶合层121小于等于50um；第二胶合层123小于等于25um。

更进一步地，电极层160包括发射层(图未示)和接收层(图未示)；所述发射层与所述接收层之间隔离设置。如此，使得在非触压状态下，发射层与接收层绝缘。具体地，发射层和接收层可以通过分别第一胶合层121和第二胶合层123固定发射层的各个指纹识别发射电极及触控感应发射电极，以及接收层的各个指纹识别接收电极及触控感应接收电极。如此，可以固定好各个电极，避免电极排列错乱影响触控屏100工作。

在其中一个具体实施例中，发射层和接收层还可以将第三胶合层(图未示)，填充与发射层和接收层，从而在非触压状态下，使发射层与接收层绝缘的目的。具体地，第三胶合层的厚度小于等于25um。

在其中一个实施例中，指纹感应电极171仅铺设于指纹感应区域215内。从而避免全屏铺设指纹感应电极171而造成资源浪费。该资源浪费体现在两个方面，一方面浪费了多铺设的指纹感应电极171，另一方面铺设指纹感应电极171工作时的电阻较大，需耗费更多的电能。因此，指纹感应电极171仅铺设于指纹感应区域215内，还可以节约电能，延长待机时间。

进一步地，所述指纹感应区域215的大小可以为8mm*8mm或者12mm*12mm。如此，方便手指放置于指纹感应区域215内，可以接收到较为完整的指纹图形，同时又可以避免指纹感应区域215设置过大，而铺设过多的指纹感应电极171而造成资源浪费。

在其中一个实施例中，第二区域113设置有至少一层颜色层，从而实现第二区域113对应于非可视区域213，避免用户可以直接通过第二区域213看到下面的电路结构。进一步地，颜色层包括至少一层油墨层。

请参阅图3，在其中一个实施例中，所述指纹识别元件170，还包括指纹识别控制器173及连接所述指纹识别电极171及指纹识别控制器173的指纹柔性电路175；所述指纹识别控制器173及所述指纹柔性电路175设置于所述非可视区域213内。如此，避免用户可以在可视区域211内看到指纹柔性电路175及指纹识别控制器173。

所述指纹感应区215设置于所述可视区域211与所述非可视区域213的一交界处，所述指纹识别电极171延伸至所述非可视区域213内与所述指纹柔性电路175连接。如此，避免指纹识别电极171需要从可视区域211经过一段路径才能到达非可视区域213。从而达到结构简单，节约资源的效果。

在本实施例中，指纹柔性电路175为用于连接指纹识别控制器173及指纹识别电极171的柔性电路。柔性电路可以为柔性电路板。柔性电路是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性的电路。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好等优点。柔性电路应用于指纹识别元件170中，可减小整个指纹识别元件170的大小，并具有更轻的重量，具有更长的使用寿命。

需要说明的是，指纹感应区域215可以与可视区域211和非可视区域213的一交界线相邻接，优选地，指纹感应区域215设置于该交界线的中部，如此，方便用户定位。可以理解地，指纹感应区域215还可以与可视区域211和非可视区域213的多条交界线相邻接。如指纹感应区域215可以设置于可视区域211和非可视区域213的两条交界线相交处，如此，也可以方便用户定位。又如，指纹感应区域215可以与可视区域211和非可视区域213的三条交界线相邻接，从而，形成一指纹感应区域带，如此，方便用户定位。

在其中一个实施例中，所述指纹识别控制器173相对于所述基板130、设置于所述基板130的第四表面134所在的一侧；所述第四表面134与所述第三表面132相对设置；所述指纹柔性电路175设置于所述基板130的边缘，连接分别设置于所述基板130两侧的所述指纹识别电极171及所述指纹识别控制器173。如此，可以避免在基板130上设置贯穿孔，因此，其结构稳定，具有较好的抗摔性能。可以理解地，基板130的边缘位于非可视区域213，从而可以避免用户直接看到基板130边缘。

在其中一个实施例中，所述触控感应元件150，还包括触控控制器(图未示)及连接所述触控感应电极151及所述触控控制器的触控柔性电路(图未示)；

所述触控感应电极151延伸至所述非可视区域213与所述触控柔性电路连接；从而可以避免用户直接看到触控柔性电路。可以理解地，触控控制器设置于非可视区域内213，从而可以避免用户直接看到触控控制器。所述触控感应电极151与所述非可视区域213的相交处为所述可视区域211与所述非可视区域213的另一交界处。如此，可以避免触控感应电极151与非可视区域213的相交处和指纹感应电极171与非可视区域213的相交处设置为同一交界处，而导致该交界处需要更大的非可视区域213面积才能遮盖。

在其中一个具体实施例中，可视区域211与非可视区域213具有四个依次连接的交界处，分别为第一交界处、第二交界处、第三交界处及第四交界处。其中第一交界处与第三交界处平行且相对设置，第二交界处与第四交界处平行且相对设置。可以理解地，在该具体实施例中，交界处为交界线。

在其中一个具体实施例中，指纹识别控制器173或/及触控控制器可以通过ASIC(Application Specific Integrated Circuits，专用集成电路)实现。

在其中一个实施例中，为了避免用户可以直接看到指纹识别电极171或/及触控感应电极151，所述指纹识别电极171或/及所述触控感应电极151为半导体透明导电膜。具体地，半导体透明导电膜可以为ITO(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)薄膜，即铟锡氧化物半导体透明导电薄膜。

在另一个实施例中，为了避免用户可以直接看到指纹识别电极171或/及触控感应电极151，所述指纹识别电极171或/及所述触控感应电极151可以通过金属网格(metalmesh)技术制成。

请参阅图4，在其中一个实施例中，还包括显示元件190。

所述基板130，还包括与所述第三表面132相对设置的第四表面134；

所述显示元件190，包括朝向所述第四表面134的第五表面192及与所述第五表面192相对设置的第六表面194。

如此，使得该触控屏具有显示的功能。需要说明的是，在本实施例中，为避免影响显示效果，指纹识别控制器173相对于显示元件190、设置于显示元件190的第六表面194所在的一侧。指纹柔性电路175设置于显示元件190及基板130的边缘，连接设置于第三表面132所在的一侧的指纹识别电极171以及第六表面194所在的一侧的指纹识别控制器173。

具体地，显示元件190与基板130可以通过第四胶合层125连接。更具体地，第四胶合层的厚度可以为小于等于100um。

进一步地，所述显示元件190包括呈横向及纵向排列的显示单元(图未示)，所述指纹识别电极171及所述触控感应电极设151置于垂直面(图未示)上，所述垂直面为间隙线(图未示)与所述间隙线对应的所述指纹识别电极171或所述触控感应电极151所在的直线形成的面；所述间隙线为横向的两行或纵向的两列所述显示单元之间的间隔线；所述垂直面与所述显示单元所在的面垂直。如此，降低指纹识别电极171及触控感应电极151对显示效果的影响。

更进一步地，为了进一步降低指纹识别电极171及触控感应电极151对显示效果的影响，所述指纹识别电极171及所述触控感应电极151的宽度均小于所述间隙线的宽度。

在其中一个实施例中，随着电子技术的不断发展，触控屏的分辨率越来越高，但是指纹的波峰与波谷的距离基本不变。为了进一步降低相邻的指纹识别电极171或触控感应电极151之间的影响，所述指纹识别电极171设置的密度大于等于两条所述间隙线的距离，且小于指纹的波峰与波谷的距离。

需要说明的是，附图1-4中，为了方便说明一些元器件的关系，并未按照元器件本身的比例尺寸进行缩放的，有一些元件有缩小、放大或截断处理，如触控感应电极151及指纹感应电极171有明显的放大处理；图2-3左侧有明显的截断处理。

本实用新型还提供一种具有指纹识别功能的终端设备，包括上述任意一项所述的触控屏100。由于该终端设备包括上述的触控屏100，因此，具备上述触控屏100所具备的有益效果。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，包括：

盖板，包括与触控屏的可视区域对应的第一区域以及与所述触控屏的非可视区域对应的第二区域；所述第一区域及所述第二区域均包括第一表面和与所述第一表面相对设置的第二表面；

基板，包括第三表面，所述第三表面朝向所述第一区域及所述第二区域的第二表面；

触控感应元件，包括触控感应电极；所述触控感应电极铺设于所述可视区域内；

指纹识别元件，包括指纹识别电极；所述指纹识别电极铺设于所述可视区域内的指纹感应区域；

所述触控感应电极及所述指纹识别电极铺设于同一层形成电极层，所述电极层设置于所述第一区域的第二表面和所述第三表面之间。

2.根据权利要求1所述的具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于：

所述指纹识别元件，还包括指纹识别控制器及连接所述指纹识别电极及指纹识别控制器的指纹柔性电路；所述指纹识别控制器及所述指纹柔性电路设置于所述非可视区域内；

所述指纹感应区域设置于所述可视区域与所述非可视区域的一交界处，所述指纹识别电极延伸至所述非可视区域内与所述指纹柔性电路连接。

3.根据权利要求2所述的具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于：所述指纹识别控制器相对于所述基板、设置于所述基板的第四表面所在的一侧；所述第四表面与所述第三表面相对设置；所述指纹柔性电路设置于所述基板的边缘，连接分别设置于所述基板两侧的所述指纹识别电极及所述指纹识别控制器。

4.根据权利要求2所述的具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于：

所述触控感应元件，还包括触控控制器及连接所述触控感应电极及所述触控控制器的触控柔性电路；

所述触控感应电极延伸至所述非可视区域与所述触控柔性电路连接；所述触控感应电极与所述非可视区域的相交处为所述可视区域与所述非可视区域的另一交界处。

5.根据权利要求1所述的具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，所述指纹识别电极或/及所述触控感应电极为半导体透明导电膜或者通过金属网格技术制成。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，还包括显示元件；

所述基板，还包括与所述第三表面相对设置的第四表面；

所述显示元件，包括朝向所述第四表面的第五表面及与所述第五表面相对设置的第六表面。

7.根据权利要求6所述的具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，所述显示元件包括呈横向及纵向排列的显示单元，所述指纹识别电极及所述触控感应电极设置于垂直面上，所述垂直面为间隙线与所述间隙线对应的所述指纹识别电极或所述触控感应电极所在的直线形成的面；所述间隙线为横向的两行或纵向的两列所述显示单元之间的间隔线；所述垂直面与所述显示单元所在的面垂直。

8.根据权利要求7所述的具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，所述指纹识别电极及所述触控感应电极的宽度均小于所述间隙线的宽度。

9.根据权利要求7-8任意一项所述的具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，所述指纹识别电极设置的密度大于等于两条所述间隙线的距离，且小于指纹的波峰与波谷的距离。

10.一种具有指纹识别功能的终端设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的触控屏。