TWI490789B - 指紋感測器及整合指紋感測器的電子顯示器 - Google Patents

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Description

指紋感測器及整合指紋感測器的電子顯示器
本發明涉及指紋感測器及整合指紋感測器的電子顯示器。
指紋感測技術自發明以來已經使生物學身份識別和認證程序發生了徹底的變革。在大多數情況下，只需一個指紋就能夠以無法簡單複製或模仿的獨特方法來識別個人。擷取且在很小的數位檔案中儲存指紋圖像的能力已經在執法、法醫和資訊安全等領域產生了巨大的效益。
但是，在各類應用中廣泛採用指紋感測技術卻面臨著諸多障礙。其中一個障礙是需要有單獨的用於擷取指紋圖像的儀器。另外，此類元件經常不適合在設計為尺寸或重量很小的系統中使用。隨著手持設備的功能越來越多和使用範圍越來越大，此類設備的工程師和設計者不斷尋找盡量提高精密性和便利性，並且同時盡量減縮尺寸和成本的方法。通常，此類設備僅包括被視為對核心功能至關重要的輸入/輸出元件，例如螢幕和有限的一組按鈕。
因此，基於指紋的鑒定技術在最常用的資訊安全領域(例如：電子郵件、網路銀行和社交網路)中尚未取代用戶名稱和密碼的鑒定方法。與之相矛盾的是，網際網路使用者將數量不斷增加的敏感資訊傳送給遠程電腦系統，這就需要有比基於密碼技術更可靠的鑒定程序。
具有內建指紋感測功能的顯示器則會導致指紋鑒定方法的更廣泛應用。但是，在電子裝置中納入現有指紋感測技術存在硬體不相容的問題。大多數指紋感測器要求在矽電路上安裝指紋感測 元件。在顯示器中裝入這樣一個電路(無論是電阻電路、電容電路、熱電路還是光學電路)需要對此類顯示器的設計和生產程序進行大量和昂貴的修改。
我們將看到，本文揭露了提供克服這些障礙的系統。
本發明揭露一種指紋感測器及整合指紋感測器的電子顯示器。
本發明所揭露的指紋感測器包括：可放入電子顯示器最上層1毫米以內位置的感測器；以及與感測器連接擷取指紋圖像的控制器，控制器可放入電子顯示器下層的下方；其中感測器放入電子顯示器的透明蓋板與保護層之間。至少在某些配置中，感測器可放置在最上層800微米以內的位置；在其他配置中，感測器可放置在最上層600微米、550微米、500微米、400微米、250微米、200微米和150微米以內的位置。此外，感測器可調適和配置，因此，電子顯示器還應包括一個觸摸感測器。還可以對觸摸感測器進行配置，使之可透過觸摸感測器控制器進行控制。另一方面，與感測器連接的控制器還可與觸摸感測器連接。至少在某些配置中，提供一個遮罩層。遮罩層的上層應當靠近保護層。此外，導電層應當是放置在遮罩層的底層表面和保護層的下層。遮罩層還可以包括指紋感測區標誌，例如遮罩上的孔隙。在某些情況下，可提供一個或多個控制器，另外還可以增加(但不限於)覆晶薄膜配置。此外，感測器可配置為至少包括一個導電層。導電層可用從銦錫氧化物、納米碳管、金屬納米線、透明導電聚合物和精細金屬中選擇一種或多種的材料製成。此外，導電層可用可撓性 材料製成。至少在某些配置中，可提供平坦層、光學塗層、光學透明黏膠、透明塑膠膜和硬塗層等其中一個或多個。保護層的適當材料選自包括超薄玻璃和聚對苯二甲酸的材料類別。此外，至少在某些配置中，會在保護層上增加一個硬塗層。另外，指紋感測器還可配置為包括一個導電層，觸摸感測器還可配置為包括一個導電層。指紋感測器的導電層和觸摸感測器的導電層構成一個整體。
另外，本發明所揭露的電子顯示器，其配置包括：電子顯示模組用以生成可見顯示；位於電子顯示模組上方的保護層，所述保護層長期接觸使用者的手指表面；一個指紋感測器；以及一個與指紋感測器連接的控制器，用於在感測到使用者的指紋時擷取指紋圖像。可提供運動感測器，用於在指紋感測器上探測手指的移動狀況。此外，可提供一個顯示器控制器，該顯示器控制器與電子顯示模組連接，用以控制顯示模組的可見顯示。顯示器控制器可與指紋感測器連接，以便由顯示器控制器控制指紋感測器。至少在一些配置中，可提供一個控制器用以控制電子顯示器的一個以上的面。指紋感測器還可以包括一個導電層，此導電層設置在遮罩層下方，而遮罩層則位於保護層的底層。遮罩層可配置為包括指紋感測區標誌，例如遮罩上的孔隙。此外，在某些配置中，控制器可以是覆晶薄膜。感測器至少包括一個導電層。導電層可用從銦錫氧化物、納米碳管、金屬納米線、透明導電聚合物和精細金屬中選擇一種或多種的材料製成。至少在一些配置中，導電層是可撓性材料。此外，可提供平坦層、光學塗層、光學透明黏膠、透明塑膠膜和硬塗層等其中一個或多個。保護層的適當材料 選自包括超薄玻璃和聚對苯二甲酸的材料類別。至少在某些配置中，會在保護層上增加一個硬塗層。此外，顯示器還可包括一台觸摸感測器。至少在某些方面，指紋感測器還可包括一個導電層，觸摸感測器還可包括一個導電層。指紋感測器的導電層和觸摸感測器的導電層構成一個整體。這些裝置可與指紋感測器構成一個整體，以便使整體元件包括運行所需的所有元件。可透過一個整體元件或一組統一運行的元件達到這一目的，這種設計對於專業人員來說不難理解。
至於本發明所揭露有關組裝電子顯示器的方法，其組裝的步驟包括：提供一塊印刷電路板(也可稱為基板)；在印刷電路板上安裝一個顯示器控制器；在印刷電路板上方安裝電子顯示器模組；將指紋感測器電路安放在顯示器模組的上側，指紋感測器放置在距離電子顯示器最上層1毫米以內的位置；在電子顯示器最上層加設一個保護層，保護層位於指紋感測器的電路上方。至少在某些配置中，感測器可放置在最上層800微米以內的位置；在其他配置中，感測器可放置在最上層600微米、550微米、500微米、400微米、250微米、200微米和150微米以內的位置。至少在某些方面，這種方法還可包括以下一個或多個步驟：在保護層和電子顯示器之間放置一個遮罩層；在遮罩層上方安裝一個使用者保護層。顯示器控制器可配置為控制電子顯示器的一個或多個面，包括運動感測器和指紋感測器。至少在一些方面，這種方法可包括將顯示器控制器與運動感測器及指紋感測器連接的步驟和/或在印刷電路板上安裝指紋感測器控制器。此外，安裝指紋感測器控制器的步驟還可包括將顯示器控制器與運動感測器電路連接 以及將指紋感測器控制器與指紋感測器電路連接。
揭露資訊的另一個方面是有關鑒定生物識別資訊的方法。根據揭露資訊，此種方法包括：識別可放置在距離電子顯示器最上層1毫米以內位置的感測器，與感測器連接以便擷取指紋圖像的控制器，控制器放置在電子顯示器下層的下方，此外感測器整合於電子顯示器中，放置在蓋板和保護層之間；感測與使用者相關的生物識別資訊；將感測的生物識別資訊與使用者關聯的生物識別模板進行比較；如果生物識別資訊與生物識別模板相符，根據生物識別資訊接受與使用者相關的憑據，並將憑據傳送至請求程序。至少在某些配置中，感測器可放置在最上層800微米以內的位置；在其他配置中，感測器可放置在最上層600微米、550微米、500微米、400微米、250微米、200微米和150微米以內的位置。此外，揭露資訊的其他方面包括：識別可放置在距離電子顯示器最上層1毫米以內位置的感測器，與感測器連接以便擷取指紋圖像的控制器，控制器放置在電子顯示器下層的下方，此外感測器整合於電子顯示器中，放置在蓋板和保護層之間；識別在配備有網路應用程式的客戶端裝置中安裝的生物識別裝置；識別與使用者相關的生物識別資訊；創建與生物識別資訊相關的生物識別模板；接收與使用者相關的憑據；並將使用者的憑據與生物識別模板結合在一起。
各種電子顯示器與電子裝置配合使用。顯示器可使用發射(像素生成光)、傳送(透過像素傳送光)和反光(反射背景光)的方法操作。顯示器類型可能包括使用改變外加電場中傳輸或反射狀 況的液晶元件的液晶顯示器(LCD)、使用發光二極體(LED)的有機發光二極體(OLED)(在該發光二極體中，用有機化合物製作的發光薄膜由於對電流作出反應而發光)、以及色素顆粒由於對電場反應而移動的不同類型的電泳顯示器(例如Gyricon、E-ink等)。Gyricon是「Xerox PARC」開發的一種電子紙，是一種薄層透明塑膠，上面以隨機方式分佈了數百萬顆小珠。這些小珠有些像碳粉顆粒，每顆小珠裝在一個充油腔體內，可在這些腔體內自由轉動。這些小珠是由兩種對比色半球組成的雙色小珠，可釋放電偶極子。在電子紙表面通電壓後，小珠會旋轉，向觀看者顯示兩種顏色中的一種顏色。因此，可透過通電壓創建文字和圖片之類的圖像。E-ink是「E Ink」公司製造的另一種電子紙，「E Ink」公司已被「Prime View International」併購。
LCD面板通常包括兩片由封閉液晶材料分隔的玻璃板。兩塊玻璃板都有一薄層導電材料透明塗層，視覺可看到的一面蝕刻成不同的部分，導線伸到顯示器的邊緣。通到前方塗層和背面塗層之間的電壓打亂了分子的正常分佈，並使液體變暗，形成視覺可見的圖案。
此外，電子顯示器設計為可探測到是否被觸摸以及觸摸的位置(例如手指觸摸)或被動對象(例如手寫筆或數位筆)，此類顯示器通常稱為觸控螢幕。觸控螢幕已成為很多電腦和電子設備的元件。很多LCD顯示器的製造都包括觸控功能。觸控可隨附或納入電腦、網路、移動電話、視頻遊戲、個人數位助理(PDA)、平板電腦或任何數位設備。目前人們使用多種技術生產具有觸控功能的設備。使用觸控功能的技術包括：電阻式觸控面板、表面聲 波技術、電容感應板(例如，使用表面電容技術或投影電容觸摸技術，後者使用互電容感測器或自電容感測器)、紅外線、光學成像、色散信號技術、以及聲學脈衝識別技術。觸控功能可以多種配置與設備中的電子顯示器結合使用。觸控感測電路可直接嵌入顯示器或安裝在顯示器的多個層面(例如，使用「內嵌式」(in-cell)或「表層式」(on-cell)方法)，這些感測器的電路是安裝在不同的基板上，然後將基板黏合到電子顯示器上(例如，使用「外掛式」(out-cell)方法)，或黏合到用於保護電子顯示器的蓋板上，或者將感測器的電路直接嵌入透明蓋板的背面(「單片式觸控」(Touch-on-Lens))。
電子設備可以配置為包括各種元件和功能，這種設計對於專業人員來說不難理解，其中包括：顯示器、觸控螢幕、防摩擦蓋板(例如，透明蓋板)、儲存設備、晶片系統、CPU核心、GPU核心、記憶體、Wi-Fi連接設備(例如，902.11 b.g)、藍牙、連接設備(例如，USB接頭)、攝像機、錄音機、電池(例如，內裝、可充電聚合物锂离子电池)、電源接頭、電腦可讀媒體、軟體等。
出於說明目的，此處描述了根據揭露資訊適合用於探測指紋的整合感測器和目前被用於智能電話等裝置的觸控顯示器。此類觸控螢幕通常包括一個帶有防摩擦玻璃層的9公分(3.5英寸)大小的液晶顯示器(LCD)。LCD的電容觸控螢幕通常經過優化，具有一根手指或多根手指多次觸摸感應能力。但是，可使用多種顯示器、多種觸控配置和觸控設備，而不會偏離本揭露資訊的範圍，這種設計對於專業人員來說不難理解。
LCD觸控螢幕通常包括一個LCD、一塊安裝輸入/輸出(I/O) 連接和執行各種功能的積體電路(IC)的印刷電路板(PCB)、安裝在透明基板上的透明觸控電路圖案、以及在觸控電路上方覆蓋的保護層或塗層。觸控電路和LCD顯示器與PCB連接。觸控電路通常使用兩種方法之一嵌入組件。在第一種方法中，觸控電路直接嵌入LCD或安裝在LCD上，然後在LCD/觸控螢幕組件上方覆蓋保護層或塗層(例如，透明蓋板)。在第二種方法中，觸控電路安裝在保護層或塗層(例如，透明蓋板)上，然後再將該結構安裝到LCD上方，觸控電路安裝在保護層或塗層與LCD之間。在所有的情況下，PCB均位於LCD下方看不到的位置。
生物識別感測器可包括指紋感測器、速度感測器以及與指紋感測器和速度感測器進行電力連接的積體電路。生物識別感測器還可以包括調適和配置為可擷取一個或多個參數(例如，一個指紋)的感測器。圖像感測器和速度感測器的導電蹤跡可用蝕刻或其他方法在基板的上側形成。可在基板的上層、圖像感測器和速度感測器上方塗一個保護塗層，以提供感測器的電絕緣和機械保護。另一種方法是，圖像感測器的導電蹤跡可在基板的底側形成，基板可起到保護塗層的作用，可在上層加一個硬塗層，進一步提高保護作用。有關指紋感測器配置的進一步詳細說明請參閱「指紋感測組件和製作方法」(美國專利號7,751,601，發明人Benkley III)；「刷孔電容指紋感測系統和方法」(美國專利號7,099,496，發明人Benkley III)；「手指放置感測方法和儀器」(美國專利號7,463,756，發明人Benkley III)；「具有鑒別性噪音消除功能的電子指紋感測器」(美國專利號7,460,697，發明人Erhart等人)；「刷孔電容指紋感測系統和方法」(美國專利號7,146,024，發明人Benkley III)；「組合指紋獲取和控制設備」(美國專利號6,400,836，發明人Senior)；以及「組合指紋獲取和控制設備」(美國專利號6,941,001，發明人Bolle)。
在此處揭露的系統中，指紋感測器配備有電子顯示器，電子顯示器放在最上層或鄰近最上層的位置，以便在手指接觸系統最上層時，指紋感測器位於距離手指約1毫米以內的位置。至少在某些配置中，可對系統進行配置，在手指接觸系統最上層時，使手指感測器配置為距離手指約800微米的範圍內，如配置為位於距離手指600微米、550微米、500微米、400微米、250微米、200微米、150微米、100微米或50微米的範圍內則更好。至少在某些配置中，可對系統進行配置，在手指接觸系統最上層時，將手指感測器配置為距離手指50微米、100微米或150微米以上的位置，在某些配置中，將手指感測器配置為距離手指200微米以上的位置，在其他配置中，將手指感測器配置為距離手指250微米、400微米、500微米、550微米、600微米或800微米以上的位置。
在某些配置中，可提供單個晶片，控制電子顯示器、觸控螢幕和指紋感測功能中的一項或多項。此外，指紋感測器嵌入後可使設備表面平滑或大體平滑。顯示器和系統可配置為整體形式，以統一的方式操作，或電子顯示器或系統成品由單一元件構成。指紋感測器可放置在所有或部分保護層下方、油墨遮罩下方或同時放置在保護層和油墨遮罩下方。
第1A圖及第1B圖是一個電子裝置100的俯視圖或上層視圖。該裝置可以是任何具有使用者可用手指觸摸的裝置或顯示器 界面120的適當電子裝置，例如智能電話。取決於使用的裝置和顯示器的性質，顯示器界面120還可以包括很多部件，下文將進一步詳細討論。
裝置本身有一個頂端表面102和一個底部表面104。此外，裝置的每一個元件都有一個上層(即朝向裝置頂端表面的表面)和一個下層(即朝向裝置底部表面的表面)，從剖面圖中可以看到這兩個表面。電子裝置100的外殼110可配置為將顯示器界面120固定在電子裝置100外殼110內的邊框或邊緣112。可提供遮罩124(例如油墨遮罩)，至少將顯示器界面120的一部分放入其框架中。遮罩124的位置通常會遮蓋位於顯示器界面120的一部分下方外殼內的裝置電子器件。對於觸控螢幕界面，沒有被遮罩124遮蓋的顯示器界面120的一部分有多個觸控感測器134。觸控感測器134可以是來自圖案化銦錫氧化物(ITO)層、納米碳管、金屬納米線、導電聚合物或細金屬線(例如銅線)的任何適當的導體，包括透明導體。此外，臨近電子裝置100的至少一個壁的指紋感測器140可以(如此處所示，但並非必須)放置在同時放置遮罩124的位置。在另一種配置中，可在遮罩中提供一個孔隙，與感測到指紋的部分或全部位置相對應。指紋感測器140可包括一個刷掃區或放置區146，例如，使用者可在此處刷掃手指或放置手指，然後由指紋感測器140按照一維(1D)或二維(2D)的方法讀取。
如第1B圖所示，指紋感測器140放置的位置與觸控感測器134的一部分重疊。在某些配置中，指紋感測器140和觸控感測器134的感測器被整合在一起，感測器構成一個整件，或者其構成可用統一方法運作，感測器的某些部分經過適配具有觸控感測器的 功能，另一部分經過適配具有指紋感測器的功能，或同時具有指紋感測器和觸控感測器的功能。但是，感測器無需放置在遮罩的任何部分的下方。例如，如果圖像掃描線直接放在「刷動解鎖」圖形下方，在使用者的刷動解鎖移動過程中，會掃描指紋。如果指紋與使用者的指紋相符，則會允許使用者解鎖裝置。否則，裝置不會被解鎖，這種設計對於專業人員來說不難理解。其他配置和使用對於專業人員來說也十分明瞭，且不會偏離本揭露資訊的範圍。
第2A圖及第2B圖是電子裝置200的剖面圖，例如第1A圖的電子裝置100，沿第1A圖及第1B圖的2-2線條拍攝，顯示器界面220沿裝置上層放置。有兩種常見的橫截面配置，但亦存在其他配置方式。在第2A圖中顯示的第一種配置中，指紋感測器放置在透明蓋板上，下方是一個觸控感測器和裝置的其餘部分，包括電子顯示器。在第2B圖顯示的第二種配置中，指紋感測器放置在透明蓋板的頂端，觸控感測器安放在透明蓋板的背面(下側)，顯示器和裝置的其餘部分安裝在下方。一個或多個元件可配置成一個模組，這種設計對於專業人員來說不難理解。模組可配置為可分離的元件，可與其他元件交換，用於組裝成不同大小、複雜性或功能的裝置。
電子裝置200包括一個外殼210、一個印刷電路板(PCB)230和一個電子顯示器228，例如LCD或LCD模組。裝置還可以包括一個觸控感測器235元件，例如玻璃層，可將導電層(例如，銦錫氧化物(ITO)或類似材料)應用到該元件上，形成觸控電路。可使導電層在玻璃層表面形成一種圖案，這種設計對於專業人員 來說不難理解。如第2A圖所示，第一個導電層234蓋住觸控感測器253元件的上層206，第二個導電層234’蓋住觸控感測器235元件的下層208。透明蓋板238可用適當的材料構成，包括化學強化玻璃。觸控電路控制器226與觸控電路或數位轉換器連接，數位轉換器可透過可撓性電路232用觸控電路235元件的導電層234,234’構成。觸控電路控制器226安裝在PCB 230上。電子顯示器228放置在透明蓋板238下方和PCB 230上方。電子顯示器228可包括玻璃層和實現功能顯示所需的任何其他元件，包括邏輯裝置。
如此處所示，指紋感測器240完全放置在(但並非必須)遮罩224下方。指紋感測器240顯示為透過可撓性接頭260與指紋感測器控制器262連接。但是，可配置一條積體電路，控制觸控電路和指紋感測器，而不會偏離本揭露資訊的範圍，這種設計對於專業人員來說不難理解。保護層222(例如保護玻璃層)放置在指紋感測器240和電子顯示器228上方。
指紋感測器240感測在指紋感測器240附近的保護層222表面刷掃或放置在保護層表面的手指指紋特徵。保護層222和電子顯示器228的顯示層可用任何適當的不導電材料構成(例如，玻璃、PET或適當的硬塗層)。指紋感測器240經過適配和配置，能夠在裝置表面目標距離內感測使用者手指的凸紋和凹紋或指紋參數。目標距離不超過1毫米、800微米、600微米、550微米、500微米、400微米、250微米、200微米；至少在某些配置中，配置為不超過150微米、100微米或50微米。至少在某些配置中，目標距離可以超過50微米、100微米、150微米、200微米、250微 米、400微米、500微米、550微米、600微米和800微米。指紋感測器亦可感測其他參數，而不會偏離本揭露資訊的範圍。
第2B圖描述第1A圖顯示的裝置的替代剖面。電子裝置200包括一個帶邊框或邊緣212的外殼210、一個PCB 230和一個電子顯示器228模組。如果包括觸控功能，電子裝置200還可以配置為將導電層234顯示為放在透明蓋板238的下層。電子裝置200還可以包括一個放置在透明蓋板238上方的保護層222。觸控電路控制器226透過可撓性電路或接頭232與導電層連接。指紋感測器控制器262與PCB 230連接，放在電子顯示器228的下方。指紋感測器240放在透明蓋板上層附近的位置，適配和配置為可感測在指紋感測器附近的保護層222表面刷掃或放置在保護層表面的手指指紋特徵。
第3圖是顯示器界面320的頂視圖(從上層302看)，該顯示器帶有遮罩324層，可撓性部分332適配和配置為与導體以及適當的積體電路(IC)、具體應用積體電路(ASIC)或晶片連通。
第4A圖及第4B圖是第2A圖及第2B圖顯示的顯示器裝置的爆炸視圖。第4A圖的第一層包括一個裝有一個或多個控制器的PCB430層。在一種配置中，所有控制器放在一起；在另一種配置中，不同控制器沿PCB層的一段放置於相對的兩端；還可以採用其他一些配置，而不偏離本揭露資訊的範圍。控制器可以是一個或多個積體電路晶片，適配和配置為控制一個或多個裝置，例如顯示器和指紋感測器。如第4A圖所示，為觸控螢幕配備一個整合控制器426，為指紋感測器配備一條積體電路462，作為PCB430層的一部分。下一層是電子顯示器428層。如果裝置包括觸控功 能，下一層是觸控螢幕層435，如本配置圖所示，該觸控螢幕層在觸控螢幕層的第一層(上層406)裝有第一個導電層434，在觸控螢幕層的第二層(下層408)裝有第二個導電層434’。指紋感測器440可放置在透明蓋板438的上層406上，可被遮罩層424部分或全部覆蓋，遮罩層選擇性地覆蓋透明蓋板438。整個組件被一個保護層422覆蓋。還可以使用其他分層配置，而不會偏離本揭露資訊的範圍。
第4B圖還有一個第一層，該層包括安裝了一個或多個控制器的PCB 430層。控制器可以是一個或多個積體電路晶片，適配和配置為控制一台或多台顯示器、觸控感測器、指紋感測器等。如第4B圖所示，為觸控螢幕配置了整合控制器426，為指紋感測器配置了積體電路462。下一層是電子顯示器428層。如果裝置具備觸控功能，下一層是觸控螢幕層435，如本配置圖所示，該觸控螢幕層在第二層(下層408)上有第一個導電層434，並直接裝在透明蓋板上。指紋感測器440放置在透明蓋板438的上層406位置，可能被遮罩層424部分或全部覆蓋。遮罩層424還可配置為在顯示器的全部或部分範圍有一個與指紋感測器對應的孔隙425。整個組件上裝有一個保護層422。
第5A圖顯示指紋感測器540的分層狀況，如上所述，該指紋感測器可適配和配置為與顯示器整合，有一個上層502和一個下層504。指紋感測器540顯示於第1A圖及第1B圖中沿線條2-2的橫截面。指紋感測器540有一個圖案化導體層548。最上層是一層起到保護層564作用的可撓性薄膜。適當的薄膜可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或任何適當的硬化热塑性聚合物树脂，該 薄膜上可以有一個硬塗層。該薄膜的厚度小於50微米，以便指紋感測器540有效地運作。遮罩524放在薄膜底層508上，可放在下(底)層的薄膜上。遮罩524可能是適當的油墨層。下一層構成指紋感測器540的一部分，是導電層，通常是透明導體或圖案化透明導體(即導體層548)。透明導體(即導體層548)構成第一個金屬層，可用任何適當的導電材料構成，包括銦錫氧化物(ITO)、納米碳管或精細金屬。第二個金屬層(即導體層548’)可至少與第一個金屬層(即導體層548)部分重疊。導體層548,548’位於薄膜底面(朝向內側)。在某些帶有顯示器的指紋感測器配置中，可增加光學塗層550，以降低或防止反射和協助遮蓋導電層。黏接層552將指紋感測器540的導體層548、薄膜和遮罩黏在透明蓋板538上。黏接層552通常是光學透明黏膠。第二個金屬層(即導體層548’)是可撓性電路，薄膜522可覆蓋透明蓋板538的邊緣。如圖所示，可在電氣通信中形成第二個金屬層(即導體層548’)，該金屬層帶有可撓性電路560和晶片562。可撓性電路560和晶片562可作為覆晶薄膜(COF)在預裝前提供。透過提供直接安裝和連接到可撓性電路上的微晶片，COF可與第二個金屬層連接，然後按照需求安裝到組合裝置上。但是，可採用透過可撓性接頭連接晶片的其他配置，而不會超出本揭露資訊的範圍，這種設計對於專業人員來說不難理解。在某些配置中，導體層548與觸控螢幕構成一個整體。此外，觸摸感測器可按照第2A圖及第2B圖顯示的方式放置。但是，在某些配置中，可使用可撓性電路560，取代COF配置，這種方法對於專業人員來說不難理解。
第5B圖描述第5A圖顯示的配置，在該配置中，薄膜上有遮罩和導電層。然後，再安放供選用第二個導電層。如果使用光學塗層，光學塗層可安放在薄膜表面或另一個適當的表面，以增強光學性能。此後，透明蓋板可黏在光學塗層或導電層上，再將CPF與導電層接通電源。黏貼透明蓋板的步驟可在連接COF的步驟之前或之後進行，這種方法對於專業人員來說不難理解。在某些配置中，透明蓋板的端頭可以是圓形，以便使薄膜沿透明蓋板四周彎曲，裝入裝置外殼內。然後將整個器械裝入裝置外殼510，上層應與外殼的上層對齊，或與整個顯示器對齊，如第2A圖所示。
第6A圖顯示指紋感測器640，薄膜頂端有兩個金屬層。第一層是保護層，例如硬塗層622。硬塗層的厚度不到50微米，以便指紋感測器有效地操作。遮罩624放置在薄膜底層近旁或薄膜底層下方。遮罩624可作為適當的油墨層。然後安放第一個導電層(即導體層648)。導體層648通常是透明導體或圖案化透明導體。透明導體(即導體層648)構成第一個金屬層，可用任何適當的導電材料構成，包括銦錫氧化物(ITO)、納米碳管或精細金屬。導電層位於薄膜底部(朝向內側)位置。形成第二個導電層(即導體層648’)，該導電層與第一個導電層連接。第二個導電層可用任何適當的透明導體(例如銅)構成。薄膜層664透過一層黏膠(即黏膠層652)黏接到顯示器的透明蓋板638上。黏膠層652通常是光學透明黏膠。如圖所示，可在電氣通信中形成第二個金屬層(即導體層648’)，該金屬層帶有可撓性電路660和晶片662。可撓性電路660可放置在第二個金屬層(即導體層648’)的上端。在某些配置中，導體層648與觸控感測器構成一個整體。
第6B圖顯示第6A圖的各層在裝置外殼610中的狀況。薄膜層664、可撓性電路660和晶片662可沿透明蓋板638等部件彎曲，以便將晶片放入裝置外殼內。透明蓋板638可帶有圓形邊緣，以便薄膜層664沿透明蓋板彎曲。在組裝元件時，導體被安放到透明塑膠薄膜(PET)層，第二個導體層被安放到第一個導體層一部分的頂端。然後再增加遮罩和保護層。此後顯示器的玻璃蓋板或透明蓋板可黏接到透明塑膠薄膜的底層，可撓性電路可黏接到第二個導電層的上層。
第7A圖顯示指紋感測器740的分層狀況，該指紋感測器在薄膜底面有一個可撓性透明導體。第一層是薄膜，例如PET，薄膜頂端有一個硬塗層722。薄膜厚度不超過250微米，以便指紋感測器有效地操作，薄膜厚度不超過200微米、150微米或100微米則更好，薄膜厚度不超過50微米最好。接下來加裝遮罩724，可放置在頂層薄膜上，朝向裝置外殼，背向裝置外部。遮罩724可能是適當的油墨層。配備能夠沿表面彎曲的可撓性材料導電層748，導電層通常是透明導體或圖案化透明導體。導電層可用任何一種適當的可撓性導電材料製成，包括納米碳管、金屬納米線、導電聚合物和精細金屬。導電層位於薄膜底部(朝向內側)位置。可選擇在透明蓋板738、薄膜或其他適當的表層上增加抗反射或折射率匹配塗層750。黏膠層752將薄膜、圖案化導體和油墨黏接到玻璃蓋板上，通常是光學透明黏膠。可在電氣通信中形成導電層748，該導電層帶有可撓性電路760和晶片762。可撓性電路760位於導電層底面，透過可撓性電路將導電層與晶片連接。
第7B圖描述第7A圖顯示的外殼710內感測器740分層狀 況。在組裝元件時，在薄膜上安一層遮罩，然後將導體安裝到薄膜和遮罩層上。此後顯示器的玻璃蓋板或透明蓋板可黏接到透明塑膠薄膜的底層，可撓性電路可黏接到導電層的上層。
第8A圖顯示指紋感測器840的分層狀況，該指紋感測器在薄膜上側有一個可撓性透明導體。配備一個硬塗層822，該硬塗層位於遮罩824上方。配備一個圖案化可撓性材料導電層848，該導電層與由可撓性電路860和晶片862組成的COF組件進行電氣通信。另外還配備透明塑膠薄膜864(例如PET層)，該透明塑膠薄膜可使用黏膠852黏接到玻璃蓋板或透明蓋板838上。
第8B圖描述第8A圖顯示的外殼810內指紋感測器840分層狀況。在組裝元件時，將導體安放到透明塑膠薄膜(PET)上。然後再加裝遮罩和保護層或硬塗層。此後顯示器的玻璃蓋板或透明蓋板可黏接到透明塑膠薄膜的底層，可撓性電路可黏接到導電層的上層。
第9A圖顯示適合與顯示器整合的指紋感測器940的分層狀況。在遮罩924上放置一個超薄玻璃層923。然後再放一個圖案化可撓性材料導電層948。圖案化導電層948透過各向異性導電薄膜(ACF)966與可撓性電路組件連通。可撓性電路組件包括一條可撓性電路960和一塊晶片962。在圖案化導電層948與晶片962之間放置一塊透明蓋板938，透明蓋板用適當的黏膠952(例如光學透明黏膠)與導電層黏接。可撓性電路組件配置為可沿玻璃蓋板末端彎曲。在該配置中，現有可撓性電路可用於聚酰亚胺技术，然後再放到油墨遮罩924下方。
第9B圖描述第9A圖顯示的放在外殼910內的指紋感測器分 層狀況。在組裝元件時，在超薄玻璃層底放一層遮罩。然後再在超薄玻璃/遮罩組合層上放一個圖案化導電層。然後再在黏接COF的表層一端安放一層各向異性導電薄膜。再將玻璃蓋板或透明蓋板黏接到圖案化導電層上，COF可撓性電路環繞在透明蓋板的末端。
第10A圖顯示透過在透明蓋板上安放圖案化導體形成的指紋感測器1040的分層狀況。在遮罩1024上加一個硬塗層1023。亦可加一個平面拋光層1068。可撓性電路組件包括一個可撓性電路接頭1060和一塊晶片1062。可撓性電路接頭的一端與玻璃蓋板或透明蓋板1038連接，透明蓋板或玻璃蓋板已透過ACF 1066安裝一個導電層1048。
第10B圖描述第10A圖顯示的放在外殼1010內的指紋感測器的分層狀況。在組裝元件時，透明蓋板的上層裝有一個導電層。ACF裝在黏接了COF可撓性電路的導電層的一端。然後可以將平面拋光層安放到上層，接著安放遮罩層和保護性硬塗層。COF的可撓性電路環繞透明蓋板，以便將電路放入裝置外殼內的透明蓋板下方。
第11圖顯示顯示器的一部分，該顯示器使用印刷導線1134(例如金屬導線)環繞顯示器透明蓋板1138的狀況。
第12A圖顯示用指紋感測器1240直接內建方法加裝環繞導線的狀況。在遮罩1224上放一個保護層(例如硬塗層1223)。也可以使用平面拋光層1268，將平面拋光層放在圖案化導電層1248上方。透明蓋板1238的一端有導線1234環繞，該端有一條可撓性電路1260，可撓性電路上透過ACF裝有一塊晶片1262。第12B 圖描述第12A圖顯示的外殼1210內的分層狀況。
第13A圖顯示按照指紋感測器1340的超薄玻璃方法使用環繞導線的狀況。配備一個保護層，例如超薄玻璃1322，該保護層覆蓋在遮罩1324上。圖案化導電層1348放在供選用光學塗層1350上。配備了顯示器的透明蓋板1338，該蓋板上有印刷的環繞導線。透明蓋板可用黏膠1352黏接在光學塗層1350(如有)、圖案化導電層、遮罩和超薄玻璃上。帶有晶片1362的可撓性電路1360可用ACF 1366與玻璃蓋板或透明蓋板的環繞導線連接。第13B圖描述第13A圖顯示的外殼內的分層狀況。
第14圖顯示另一種帶有薄層玻璃和透明可撓性電路的指紋感測器的配置分層狀況。一個薄玻璃層1423被用作第一層。可在薄玻璃層1423的底層上放一層遮罩1424。然後在薄玻璃層1423和透明塑膠層1464之間加一層透明黏膠1452。在某些位置，透明黏膠1452會觸及一個或多個透明感測器1434、可撓性電路1448和透明塑膠層1464。可對透明塑膠層1464進行配置，使之環繞透明蓋板1438的末端(如圖所示)，或者延伸至透明蓋板的外圍二維幾何結構。還可以在透明蓋板1438上方和透明塑膠層1464的下方增加一層透明黏膠1439。透明感測器1434(例如用透明導體構成的感測器)與環繞在透明蓋板1438末端的可撓性電路1448連接或接通，可在透明蓋板末端放置一條帶有晶片1462的可撓性電路，該可撓性電路可透過ACF 1466與玻璃蓋板或透明蓋板的環繞導線連接。可以是透明可撓性電路。此外，透明導體可與可撓性電路組合在一起。與前面的配置相同，整個電子裝置界面可放在適當的電子裝置的外殼內。指紋感測器1440可用銅或另一種透 明導體構成，位於油墨遮罩1424的下方；可選擇使用同樣表層或附加表層製作的透明觸控感測器1435。至少在某些配置中，觸控感測器和指紋感測器放在同一層。
在某些配置中，可用銅電路構成可撓性電路1448和指紋感測器1440，可用透明導體構成透明觸控感測器1435。
第15圖是配置為與顯示裝置配合使用的感測裝置1500的圖解。感測裝置1500包括一個線性陣列1512和一個感測器元件1502。裝置還包括配置為控制感測器元件基本操作的感測器控制邏輯1552。由感測器邏輯控制制約的感測器元件的實際操作取決於採用的特定感測器配置，可包括電源控制裝置、像素重設控制裝置或資料接觸點、輸出信號控制裝置、某些光學感測器的冷卻控制裝置以及感測器元件的其他基本控制裝置。感測器控制裝置為專業人員所熟知，取決於特定的操作。
感測裝置1500還包括一條讀取電路1554，用於在讀取並列於感測器表面1507上的指紋時從感測器元件1502讀取模擬輸出信號。讀取電路1554包括一個放大器1556，該放大器配置為放大模擬信號，以便在其後的操作中更準確地讀取信號。可配置一台低通過濾器1558，用於過濾來自模擬信號的任何噪音，以便更有效地處理模擬信號。讀取電路1554還可以包括一台類比/數位(A/D)轉換器1560，該轉換器配置為將來自感測器元件1502的輸出信號轉換為數位信號，該數位信號代表一系列0和1，用於透過感測器表面1507的像素或資料接觸點定義指紋特徵感測。此類信號可分別由運動感測器和指紋感測表面接收，並分別讀取和處理。
讀取電路1554可在儲存器1562中儲存輸出信號，指紋資料1564臨時儲存和保存在儲存器中，或保存到處理器1566能夠處理信號，或以後供處理器使用。處理器1566包括一個運算單元1568，該運算單元配置為可處理用於游標導航和指紋重建的算法。處理邏輯1570配置為可處理資訊，並包括對數位轉換器、放大器、信號過濾器、邏輯閘(均未顯示)和處理器使用的其他邏輯的模擬。常駐記憶體1574用於儲存演算法1576和處理器1566使用的軟體應用程式1578，用於上述各種功能，下文將有更詳盡的說明。系統匯流排1580是資料匯流排，配置為啟用包含在感測裝置1500中的各種元件的通訊。記憶體和儲存器可以是任何適當的電腦可讀媒體，這種設計對於專業人員來說不難理解。
系統還包括與指紋感測器線路通訊的控制器，以便在使用者的手指在指紋感測器線路上刷掃或感測器感測到放置在感測器線路上的指紋時擷取指紋圖像。因此，可對系統進行配置，探測在1D和/或2D出現的手指或指紋。在一個系統中，可能顯示器和指紋感測器有不同的控制器，在此類系統中，系統被配置為包括一個顯示器控制器，用於控制與指紋感測器操作分離的可見顯示。另一種方法是使用同一個控制器控制可見顯示和指紋感測器操作。還可以將指紋感測器安放在顯示器的頂層玻璃蓋板上，而不是安裝在觸控螢幕層上。
第16圖顯示在通訊網路內按照揭露資訊使用指紋感測器的狀況。目前的揭露資訊還可以包括由電腦處理器(例如微處理器)執行的通訊網路內的多種功能，這種設計對於專業人員來說不難理解。微處理器可以是專用微處理器，配置為透過執行定義揭露 資訊包含的特定任務的機器可讀軟體代碼按照揭露資訊執行特定的任務。微處理器還可以配置為操作其他裝置和與其他裝置通訊，例如記憶體存取模組、記憶體儲存裝置、與網際網路相關的硬體以及與按照揭露資訊傳輸資料相關的其他裝置。配置軟體代碼可使用的軟體格式，如，Java、C++、XML(可擴展標記語言)以及可能用於定義與裝置操作相關、執行與揭露資訊相關的功能性操作要求的功能的其他語言。代碼可能用不同的形式和風格編寫，其中很多為專業人員所熟知。不同的代碼格式、代碼配置、軟體程式的風格和形式以及其他按照揭露資訊定義微處理器操作的配置代碼的方法不會偏離揭露資訊的精神和範圍。
在不同類型的裝置中，例如便攜式電腦或台式電腦、帶處理器或處理邏輯的手持裝置，並可能包括電腦伺服器或其他使用揭露資訊的裝置，有多種類型的記憶體裝置可在儲存和檢索資訊的同時依照揭露資訊執行功能。此類電腦中經常包括高速緩衝記憶體裝置，供中央處理器使用，用作經常儲存和檢索資訊的便利儲存地點。與此相似，永久性記憶體還經常與此類電腦配合使用，用於保存中央處理器經常檢索、但並不經常在永久性記憶體內更改的資訊，這一點與高速緩衝記憶體不同。通常還包括主記憶體，用於儲存和檢索更大量的資訊，例如配置為在中央處理器執行指令時依照揭露資訊執行功能的資料和軟體應用程式。此類記憶體裝置可配置為隨機存取記憶體(RAM)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)、閃存記憶體和其他可能被中央處理器存取以儲存和檢索資訊的記憶體儲存裝置。在資料儲存和檢索操作過程中，這些記憶體裝置被改變為具有不同的 狀態，例如不同的電荷、不同的磁極等。因此，此處描述的依照揭露資訊配置的系統和方法使此類記憶體裝置的物理變化成為可能。因此，此處描述的揭露資訊適用於新穎和有用的系統和方法，在一種或多種裝置中，可將記憶體裝置改變為另一種狀態。揭露資訊不限於任何特定類型的記憶體裝置或任何常用於向這些記憶體儲存和從這些記憶體檢索資訊的規程。可使用儲存一套或多套指南的單一媒體或多個媒體(例如，集中式或分佈式資料庫和/或相關的高速緩衝記憶體和伺服器)。任何能夠儲存、編碼或配備一套指南供機器執行並使機器執行任何一種或多種揭露資訊描述的方法的媒體(例如，電腦可讀媒體)均適合在此使用。機器可讀媒體或電腦可讀媒體還包括任何以機器(即電腦、PDA、手機等)可讀形式提供(即儲存和/或傳輸)的機制。例如，機器可讀媒體包括記憶體(例如以上描述的記憶體)；磁盤儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；生物電子、機械系統；電力、光學、聲學或其他形式的傳播信號(例如，載波、紅外信號、數位信號等)。裝置或機器可讀媒體可包括微電子機械系統(MEMS)、納米技術裝置、有機、全息、固態記憶體裝置和/或旋轉磁盤或光學磁盤。當指南分區被分開放入不同的機器，例如在互連的電腦中或作為不同的虛擬電腦，裝置或機器可讀媒體可被分佈。此外，電腦可讀媒體可放置在網路內的任何位置。
第16圖顯示一個用於示範的網路計算環境1600，該環境中有一台透過通訊網路1650與客戶端電腦進行通訊的伺服器。如第16圖所示，伺服器1610可透過通訊網路1650(可是固定線路或無線LAN、WAN、內部網、外部網、對等網路或此類網路的組合) 與各種客戶端環境(例如平板電腦1602、移動電話、智慧型手機1604、電話1606、個人電腦1603和個人數位助理1608)互聯。例如，在通訊網路1650用作網際網路的網路環境中伺服器1610可作為專用計算環境伺服器，透過任何一種已知的協議(例如，超文本傳輸協議(HTTP)、檔案傳輸協議(FTP)、簡單對象存取協議(SOAP)或無線應用程式協議(WAP)處理資料、向客戶端計算環境傳輸資料和從客戶端環境接收資料。亦可使用其他無線協議，而不會超出揭露資訊的範圍，包括無線標記語言(WML)、DoCoMo i-mode(在日本等國使用)和XHTML Basic。此外，網路計算環境1600可使用各種不同的資料安全協議，例如，安全通訊端層(SSL)或優良保密協議(PGP)。每一種客戶端計算環境均可配備可支持一種或多種計算應用程式(例如網路瀏覽程式(未顯示)或其他圖形使用者界面(未顯示)或移動桌面環境(未顯示))的操作系統1638，以便存取伺服器計算環境1600。
通訊網路1650中帶有顯示器的任何裝置(例如，電腦1603、智能電話1604和PDA 1608)均可配置為按照上述方法從指紋感測器獲取資料，這種設計對於專業人員來說不難理解。此外，可以將來自指紋感測器的資訊傳輸給網路中的其他裝置，以便協助網路環境內的使用者認證，無論接收裝置是否帶有顯示器。
此處揭露的裝置可用作通訊網路的一部分，為鑒定生物識別資訊提供一種機制。例如，可感測與某一使用者相關的生物識別資訊；然後可以將感測的資訊與該使用者相關的生物識別模板進行比較；如果生物識別資訊與生物識別模板相符，則可根據該生物識別資訊接收與該使用者相關的憑據。此外，可將憑據傳輸給 請求程序。在另一種程序中，可識別安裝在具有網路應用程式的客戶端裝置中的生物識別裝置。此後，可識別與某一使用者相關的生物識別資訊，並創建與該使用者的生物識別資訊相關的生物識別模板。系統可配置為接收與該使用者相關的使用者憑據，並將該使用者的憑據與生物識別模板組合在一起。亦可提供可在揭露的裝置上執行的網路瀏覽程式，該裝置包括一個配置為透過生物識別服務和一台或多台網路伺服器與揭露的感測器通訊的生物識別擴展單元。亦可使用令牌識別有效的使用者激活，作為揭露裝置操作的一部分。
可整合感測器的使用有助於網路瀏覽程式的使用，此類應用程式在客戶端裝置上配置為可由客戶端處理器執行，協助進行安全的交易，例如金融交易，此類交易根據可整合感測器獲得的資訊(例如揭露的感測器)進行鑒定。
儘管此處顯示和描述了此項發明的優選裝置，對於專業人員來說，此類裝置顯然是僅僅作為範例在此列出。專業人員可採用多種變異、改變和替代裝置，而不會偏離本發明的範圍。應當說明，此處描述的發明裝置的各種替代裝置可能在發明的實際應用中出現。以下聲明旨在定義本發明的範圍以及聲明範圍內的方法和結構，亦包括其等同方法和結構。
100、200‧‧‧電子裝置
102‧‧‧頂端表面
104‧‧‧底部表面
110、210‧‧‧外殼
112、212‧‧‧邊緣
120、220‧‧‧顯示器界面
124、224、324‧‧‧遮罩
134、235‧‧‧觸控感測器
140、240、440‧‧‧指紋感測器
146‧‧‧放置區
206、302、406‧‧‧上層
208、408‧‧‧下層
222、422‧‧‧保護層
226‧‧‧觸控電路控制器
228、428‧‧‧電子顯示器
230、430‧‧‧印刷電路板
232‧‧‧可撓性電路
234、234’‧‧‧導電層
238、438‧‧‧透明蓋板
260‧‧‧可撓性接頭
262‧‧‧指紋感測器控制器
320‧‧‧顯示器界面
332‧‧‧可撓性部分
424‧‧‧遮罩層
425‧‧‧孔隙
426‧‧‧整合控制器
434、434’‧‧‧導電層
435‧‧‧觸控螢幕層
462‧‧‧積體電路
502‧‧‧上層
504‧‧‧下層
508‧‧‧薄膜底層
510、610、710‧‧‧外殼
522‧‧‧薄膜
524、624、724‧‧‧遮罩
538、638、738‧‧‧透明蓋板
540、640、740‧‧‧指紋感測器
548、548’‧‧‧導體層
550‧‧‧光學塗層
552‧‧‧黏接層
560、660、760‧‧‧可撓性電路
562、662、762‧‧‧晶片
564‧‧‧保護層
622、722、822‧‧‧硬塗層
648、648’‧‧‧導體層
652、752‧‧‧黏膠層
664‧‧‧薄膜層
748、848、948‧‧‧導電層
750‧‧‧塗層
810、910、1010‧‧‧外殼
824、924、1024‧‧‧遮罩
838、938、1038‧‧‧透明蓋板
840、940、1040‧‧‧指紋感測器
852、952、1352‧‧‧黏膠
860、960、1260‧‧‧可撓性電路
862、962、1062‧‧‧晶片
864‧‧‧透明塑膠薄膜
923‧‧‧超薄玻璃層
966、1066、1366‧‧‧異性導電薄膜
1023、1223‧‧‧硬塗層
1048、1248、1348‧‧‧導電層
1060‧‧‧可撓性電路接頭
1068、1268‧‧‧平面拋光層
1134、1234‧‧‧導線
1138、1238、1338‧‧‧透明蓋板
1210‧‧‧外殼
1224、1324、1424‧‧‧遮罩
1240、1340、1440‧‧‧指紋感測器
1262、1362、1462‧‧‧晶片
1322‧‧‧超薄玻璃
1350‧‧‧光學塗層
1360‧‧‧可撓性電路
1423‧‧‧薄玻璃層
1434‧‧‧透明感測器
1435‧‧‧透明觸控感測器
1438‧‧‧透明蓋板
1448‧‧‧可撓性電路
1452、1439‧‧‧黏膠
1464‧‧‧透明塑膠層
1466‧‧‧異性導電薄膜
1500‧‧‧感測裝置
1502‧‧‧感測器元件
1507‧‧‧感測器表面
1512‧‧‧線性陣列
1552‧‧‧感測器控制邏輯
1554‧‧‧讀取電路
1556‧‧‧放大器
1558‧‧‧低通濾波器
1560‧‧‧轉換器
1562‧‧‧儲存器
1564‧‧‧指紋資料
1566‧‧‧處理器
1568‧‧‧運算單元
1570‧‧‧處理邏輯
1574‧‧‧常駐記憶體
1576‧‧‧演算法
1578‧‧‧軟體應用程式
1580‧‧‧系統匯流排
1600‧‧‧網路計算環境
1602‧‧‧平板電腦
1603‧‧‧個人電腦
1604‧‧‧智慧型手機
1606‧‧‧電話
1608‧‧‧個人數位助理
1610‧‧‧伺服器
1638‧‧‧作業系統
1650‧‧‧通訊網路
第1A圖及第1B圖為配備電子顯示器的電子裝置之俯視圖。
第2A圖及第2B圖為第1A圖及第1B圖(橫跨線條2-2)裝置的剖面圖，顯示不同的指紋感測器整合狀況。
第3圖是顯示器俯視圖，該顯示器上裝有遮罩層和經過適配 和配置以便將晶片連接固定到裝置外殼內表面上的可撓性部分。
第4A圖及第4B圖是第2A圖及第2B圖中顯示的顯示裝置的元件分解圖。
第5A圖為在膠片底部有兩層導體的指紋感測器的分層狀況示意圖。
第5B圖為指紋感測器在臨近裝置外殼壁位置時第5A圖的分層狀況示意圖。
第6A圖為在膠片頂部有兩層導體的指紋感測器的分層狀況示意圖。
第6B圖為指紋感測器在臨近裝置外殼壁位置時第6A圖的分層狀況示意圖。
第7A圖為在膠片底部有一個可撓性透明導體的指紋感測器的分層狀況示意圖。
第7B圖為指紋感測器在臨近裝置外殼壁位置時第7A圖的分層狀況示意圖。
第8A圖為在膠片底部有一個可撓性透明導體的指紋感測器的分層狀況示意圖。
第8B圖為指紋感測器在臨近裝置外殼壁位置時第8A圖的分層狀況示意圖。
第9A圖為使用超薄玻璃的指紋感測器的分層狀況示意圖。
第9B圖為指紋感測器在臨近裝置外殼壁位置時第9A圖的分層狀況示意圖。
第10A圖為在蓋板上使用直接增層的指紋感測器的分層狀況示意圖。
第10B圖為指紋感測器在臨近裝置外殼壁位置時第10A圖的分層狀況示意圖。
第11圖為顯示器的一部分，該部分使用印刷金屬導線環繞在蓋板邊緣。
第12A圖為直接增層方法使用環繞導線的狀況示意圖。
第12B圖為指紋感測器在臨近裝置外殼壁位置時第12A圖的分層狀況示意圖。
第13A圖為超薄玻璃方法使用環繞導線的狀況示意圖。
第13B圖為指紋感測器在臨近裝置外殼壁位置時第13A圖的分層狀況示意圖。
第14圖為另一種指紋感測器配置的分層狀況示意圖。
第15圖為感測裝置配置為與顯示裝置配合使用的狀況示意圖。
第16圖為在通訊網路內按照揭露資訊使用裝置的狀況示意圖。
100‧‧‧電子裝置
102‧‧‧頂端表面
104‧‧‧底部表面
110‧‧‧外殼
112‧‧‧邊緣
120‧‧‧顯示器界面
124‧‧‧遮罩
134‧‧‧觸控感測器
140‧‧‧指紋感測器
146‧‧‧放置區

Claims (39)

  1. 一種生物識別對象的圖像感測器，設置於包含在電子裝置外殼內的一電子顯示器的上層150微米中，該生物識別對象的圖像感測器包括：一保護面板及設置在外殼的保護層；一生物識別對象的圖像感測器之控制器，該生物識別對象的圖像感測器之控制器與該生物識別對象的圖像感測器連接，用以擷取一生物識別對象的圖像，其中該生物識別對象的圖像感測器之控制器設置在該電子裝置外殼內的底層；以及其中，該生物識別對象的圖像感測器更包含電極路徑形成由該保護面板及該保護層之間的一導電金屬層所形成的電容間隙生物識別對象的圖像感測器元件的一陣列。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該電子顯示器更包括一觸控感測器。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該觸控感測器係由觸控感測器控制器控制。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該生物識別對象的圖像感測器之控制器還與一觸控感測器連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，更包括一遮罩層，設置在該保護層的一底層並具有一上層與該保護層相鄰。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的生物識別對象的圖像感測器， 其中該導電金屬層設置在該遮罩層的底層，該遮罩層設置在該保護層的下層。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該遮罩層還包括生物識別對象的圖像感測區標誌。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該生物識別對象的圖像感測器之控制器包含覆晶薄膜。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該生物識別對象的圖像感測器包括一指紋圖像感測器。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中所述導電金屬層係選自銦錫氧化物、納米碳管、金屬納米線、透明導電聚合物和精細金屬中的其中一種或多種。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中所述導電金屬層包含可撓性材料。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，還包括一個或多個平坦層、光學塗層、光學透明黏膠、透明塑膠膜和硬塗層。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該保護層選自包括超薄玻璃和聚對苯二甲酸的群組組合。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該保護層的頂層具有硬塗層。
  15. 如申請專利範圍第2項所述的生物識別對象的圖像感測器，其中該觸控感測器還包括一導電金屬層，其中該生物識 別對象的圖像感測器的導電金屬層和該觸控感測器的導電金屬層構成一個整體。
  16. 一種電子顯示器，其包括：一外殼；一電子顯示器模組，包含在該外殼內，用以生成一可見顯示；一保護層，位於該外殼內，具有一外表面，設置在該電子顯示器模組外部，並且用以在該外表面接收使用者的一生物識別對象；一生物識別對象的圖像感測器，設置在該保護層的一內表面，包含電極路徑形成由該保護層的該內表面下的一金屬層所形成的電容間隙生物識別對象的圖像感測器元件的一陣列；以及一生物識別對象的圖像感測器之控制器，該生物識別對象的圖像感測器之控制器與該生物識別對象的圖像感測器連接，用以在該使用者的生物識別對象移至該外表面時擷取一圖像。
  17. 如申請專利範圍第39項所述的電子顯示器還包括一運動感測器，用於探測該指紋圖像感測器上的手指移動狀況。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的電子顯示器還包括一存在感測器，用於探測生物識別對象的圖像感測器上放置的手指。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的電子顯示器還包括一顯示器控制器，該顯示器控制器與該電子顯示模組連接，用以控制該電子顯示模組的該可見顯示。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的電子顯示器，其中該顯示器控制器還與該生物識別對象的圖像感測器連接，並用以控制該生物識別對象的圖像感測器。
  21. 如申請專利範圍第39項所述的電子顯示器，其中該生物識別對象的圖像感測器還包括一導電金屬層，該導電金屬層設置在一遮罩層下方，該遮罩層位於保護層的下方。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的電子顯示器，其中該遮罩層包括指紋感測區標誌。
  23. 如申請專利範圍第16項所述的電子顯示器，其中該生物識別對象的圖像感測器之控制器是覆晶薄膜。
  24. 如申請專利範圍第39項所述的電子顯示器，其中該指紋圖像感測器包括至少一導電金屬層。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的電子顯示器，其中所述導電金屬層係選自銦錫氧化物、納米碳管、金屬納米線、透明導電聚合物和精細金屬中的其中一種或多種。
  26. 如申請專利範圍第24項所述的電子顯示器，其中所述導電金屬層是形成在可撓性基板上。
  27. 如申請專利範圍第16項所述的電子顯示器還包括一個或多個平坦層、光學塗層、光學透明黏膠、透明塑膠膜和硬塗層。
  28. 如申請專利範圍第16項所述的電子顯示器，其中該保護層係選自包括超薄玻璃和聚對苯二甲酸的群組組合。
  29. 如申請專利範圍第28項所述的電子顯示器，其中該保護層具有硬塗層。
  30. 如申請專利範圍第39項所述的電子顯示器還包括在該保護 層下方的一觸控感測器。
  31. 如申請專利範圍第30項所述的電子顯示器，其中該指紋圖像感測器還可包括一導電層，該觸控感測器還可包括一導電層，其中該指紋圖像感測器的導電層和觸控感測器的導電層構成一個整體。
  32. 一種組裝電子顯示器的方法，其步驟包括：提供一外殼；在該外殼中提供一基板；在基板上安裝一顯示器控制器，用以產生一可視圖像；在基板上安裝一電子顯示器模組；在外殼上設置一保護層，具有一外表面，定位在該電子顯示器模組上，用以接收使用者在該外表面的一生物識別對象；將一生物識別對象的圖像感測器設置在該保護層的一內表面，其中該生物識別對象的圖像感測器設置在距離該保護層的該外表面的1毫米以內的位置，且包含電極路徑形成由該保護層的該內表面下的一金屬層所形成的電容間隙生物識別對象的圖像感測器元件的一陣列；在該外殼中設置一生物識別對象的圖像感測器之控制器，耦合至該生物識別對象的圖像感測器的電容間隙的生物識別對象的圖像感測器元件的該陣列；以及在電子顯示器最上層設置一保護罩，該保護罩位於該生物識別對象的圖像感測器之上。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的方法還包括在該保護罩與該 電子顯示器模組之間設置一遮罩層的步驟。
  34. 如申請專利範圍第33項所述的方法還包括將一使用者保護層設置在該遮罩層上方的步驟。
  35. 如申請專利範圍第32項所述的方法，其中該顯示器控制器用以控制一運動感測器和該生物識別對象的圖像感測器。
  36. 如申請專利範圍第35項所述的方法還包括將顯示器控制器連接至運動感測器和生物識別對象的圖像感測器的步驟。
  37. 如申請專利範圍第32項所述的方法還包括將一生物識別對象的圖像感測器控制器設置在該基板上的步驟。
  38. 如申請專利範圍第37項所述的方法還包括將顯示器控制器與運動感測器的電路連接，以及將該生物識別對象的圖像感測器控制器與生物識別對象的圖像感測器的電路連接的步驟。
  39. 如申請專利範圍第16項所述的電子顯示器還包括該生物識別對象包含使用者的一指紋，以及該生物識別對象的圖像感測器包含一指紋圖像感測器。
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