TWI554921B - 觸控裝置 - Google Patents

Description

觸控裝置

本揭露是關於觸控技術領域，特別是關於一種觸控裝置。

隨著科技的發展，指紋辨識技術憑藉其所提供的安全辨識功能，廣泛地應用於各種電子裝置中。近年來，應用於行動裝置的指紋識別技術具有良好的防盜功能和個人隱私保護功能，而成為大眾關注的焦點，並將成為類似電子設備後續的重要發展方向。

現有技術中，觸控裝置通常包含一蓋板(cover lens)，用於提供使用者觸控之動作表面及保護蓋板之下的功能元件，指紋辨識結構設置於蓋板之下，進一步地可設置於蓋板之下表面的一凹槽內。現有技術中凹槽通常為立方體的凹槽，此形狀之凹槽因為頂面和側面的坡度為直角，本身不便於加工形成，同時也不便於後續其它元件依附在凹槽的側面。

有鑑於此，根據本揭露之實施方式，一種觸控 裝置包含觸控感應結構、蓋板以及指紋辨識結構。蓋板具有相對之第一主表面與第二主表面。第一主表面為觸控面。蓋板具有凹槽，凹槽設置於第二主表面且具有頂面及相鄰於頂面的側面，頂面與側面之間的夾角大於90度。指紋辨識結構至少部分設置於凹槽的頂面。觸控感應結構設置於第二主表面。

於本揭露之一或多個實施方式中，頂面與側面之間的夾角為95度至175度。

於本揭露之一或多個實施方式中，頂面與側面之間的夾角為110度至165度。

於本揭露之一或多個實施方式中，指紋辨識結構靠近凹槽頂面的表面為指紋辨識結構的頂面，指紋辨識結構的頂面與蓋板的第一主表面之間的最小距離為50微米至450微米。

於本揭露之一或多個實施方式中，指紋辨識結構的頂面與蓋板的第一主表面之間的最小距離為80微米至400微米。

於本揭露之一或多個實施方式中，觸控裝置更包含遮蔽層，覆蓋凹槽的頂面與側面。

於本揭露之一或多個實施方式中，觸控裝置更包含第一固定層，設置於指紋辨識結構與覆蓋頂面的遮蔽層之間。

於本揭露之一或多個實施方式中，第一固定層之厚度為5微米至50微米。

於本揭露之一或多個實施方式中，遮蔽層之厚度為小於或等於20微米。

於本揭露之一或多個實施方式中，觸控裝置更包含第二固定層，設置於指紋辨識結構與覆蓋凹槽之側面的遮蔽層之間。

於本揭露之一或多個實施方式中，第二固定層連同該第一固定層填滿凹槽。

於本揭露之一或多個實施方式中，第二固定層包覆指紋辨識結構。

於本揭露之一或多個實施方式中，指紋辨識結構直接接觸覆蓋凹槽之頂面的遮蔽層。

於本揭露之一或多個實施方式中，指紋辨識結構為感應電極結構。

於本揭露之一或多個實施方式中，感應電極結構設置於凹槽以及部分之第二主表面。

於本揭露之一或多個實施方式中，指紋辨識結構為積體電路晶片。

於本揭露之一或多個實施方式中，觸控感應結構為製作在蓋板上的觸控感應電極結構。

於本揭露之一或多個實施方式中，觸控感應結構包含基板層與設置於基板層之一側的觸控感應層。

於本揭露之一或多個實施方式中，蓋板更具有連接第一主表面與第二主表面的側面。觸控裝置更包含緩衝層，設置於連接第一主表面與第二主表面的側面上。

於本揭露之一或多個實施方式中，緩衝層由蓋板之側面至該緩衝層的外表面之最大厚度為0.03至0.2毫米。

觸控裝置中，藉由在蓋板設置凹槽，以及將指紋辨識結構設置在凹槽中，達到縮短指紋辨識結構與觸控物例如手指之間的距離的功效，蓋板除凹槽以外的部份仍可維持合適之厚度，同時兼顧指紋辨識結構的靈敏度以及蓋板的整體結構強度的需求。另外，凹槽的側面和頂面夾角大於90度，便於凹槽的加工形成，也有利於其它元件形成於凹槽的側面，提升觸控裝置的良率。

100‧‧‧觸控裝置

110‧‧‧觸控感應結構

111‧‧‧基板層

112‧‧‧觸控感應層

113‧‧‧上層觸控感應層

114‧‧‧下層觸控感應層

115‧‧‧上層基板層

116‧‧‧上層基板層

120‧‧‧蓋板

121‧‧‧第一主表面

121T‧‧‧觸控顯示區

121F‧‧‧邊框區

121R‧‧‧指紋辨識區

121E‧‧‧標示區

122‧‧‧第二主表面

123‧‧‧凹槽

124‧‧‧頂面

125、126‧‧‧側面

126、127‧‧‧圓弧

130‧‧‧指紋辨識結構

140‧‧‧遮蔽層

142‧‧‧遮蔽圖案層

150‧‧‧第一固定層

160‧‧‧緩衝層

170‧‧‧第二固定層

190‧‧‧顯示模組

D‧‧‧最小距離

T‧‧‧最大厚度

θ‧‧‧夾角

第1圖為依據本揭露之實施方式之觸控裝置的上視示意圖。

第2圖為依據本揭露之實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第3圖為依照本揭露另一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第4圖為依照本揭露又一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第5圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第6圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置的剖面示 意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第7圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第8圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第9圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第10圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第11圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第12圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。

第13圖為本揭露一實施方式之觸控裝置的蓋板凹槽的放大圖。

第14圖為本揭露另一實施方式之觸控裝置的蓋板凹槽的放大圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應當理解不應以此些實務上的細節企圖限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，此些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結 構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖為依據本揭露之實施方式之觸控裝置100的上視示意圖。第2圖為依據本揭露之實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本揭露不同實施方式提供一種觸控裝置100。觸控裝置100可為行動裝置，例如智慧型手機或平板電腦。

如第1圖與第2圖所示，觸控裝置100包含觸控感應結構110、蓋板120以及指紋辨識結構130。蓋板120具有相對之第一主表面121與第二主表面122。第一主表面121提供用戶觸控操作的觸控面。觸控感應結構110設置於第二主表面122。蓋板120具有凹槽123，凹槽123設置於第二主表面122且具有頂面124及相鄰於頂面124的側面125，頂面124與側面125之間的夾角θ大於90度。具體而言，凹槽123為第二主表面122向第一主表面121方向凹陷形成。指紋辨識結構130至少部分設置於凹槽123的頂面124。

為了確保指紋辨識的靈敏度和準確性，指紋辨識結構130與第一主表面121之間的距離不能太大，以使指紋辨識結構130與觸摸物體例如手指之間的距離不會太大。在此同時，為了確保蓋板120的強度及抗衝擊性能，以使其能保護設置於蓋板120之下的元件如觸控感應結構110等不易遭受外力破壞，蓋板120的厚度亦不能太薄。因此，藉由設置凹槽123於蓋板120的第二主表面122，並將指紋辨識結構130設置於凹槽123內，蓋板120除凹槽123以外的部份，仍可維持合適之厚度，便能同時確保指紋辨識的靈敏度和準 確性以及確保觸控裝置100的強度(或者是蓋板120的強度)。

具體而言，為了使指紋辨識結構130能夠更加敏感地檢測到操作於蓋板120上的指紋，蓋板120的第一主表面121與指紋辨識結構130的頂面之間的最小距離D可為50微米至450微米，在部分實施方式中最小距離D可介於80微米至400微米之間。其中，指紋辨識結構130的頂面為指紋辨識結構130鄰近凹槽123之頂面124的表面。應當注意，於蓋板120的第一主表面121上還可以設置一層或多層的功能膜，例如抗反射、抗眩光或增透膜等。當第一主表面121還設置有其它功能膜時，最小距離D應為觸摸物體實際的觸控面至指紋辨識結構130頂面的最小距離，即功能膜遠離蓋板120的表面至指紋辨識結構130的頂面的最小距離。

由於頂面124與側面125之間的夾角θ大於90度，於是凹槽123的側面125將會形成一個連接頂面124與第二主表面122的斜坡。在蓋板120的加工上，特別是當蓋板120是硬度較高的材料例如玻璃等，相較於形狀為立方體的凹槽，如此具有斜坡的凹槽123將較易於形成於第二主表面122上。於是，蓋板120的製造良率將能有效提升。在本揭露一或多個實施方式中，頂面124與側面125之間的夾角θ可為95度至175度或者110度至165度。應當理解以上所舉之頂面124與側面125的具體實施方式僅為例示，不應以此企圖限制本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇頂面124與側面125的具體角度或形狀之組合的實施方式。

在本實施方式中，側面125為平面，但不應以此作為限制。在其他實施方式中，側面125可為向內彎曲或向外彎曲的曲面。需要注意的是，在側面125為曲面時，頂面124與側面125之間的夾角定義為頂面124與側面125連接第二主表面122和頂面124的兩端之連線的夾角。

在本實施方式中，指紋辨識結構130為電容式指紋辨識結構130。更具體而言，指紋辨識結構130為感應電極結構，設置於凹槽123內以及部分的第二主表面122，更具體地說，指紋辨識結構130設置在凹槽123的頂面124、側面125與連接於側面125的部分第二主表面122。設置於凹槽123的頂面124的指紋辨識結構130用於辨識使用者的指紋，設置於部分第二主表面122的指紋辨識結構130用於外接線路，設置於凹槽123的側面125的指紋辨識結構130用於連接設置於凹槽123的頂面124的指紋辨識結構130與設置於部分第二主表面122的指紋辨識結構130。

舉例而言，形成指紋辨識結構130的方法可為先沉積一層導電層於凹槽123的頂面124、側面125與連接於側面125的部分第二主表面122(此時蓋板120相較第2圖的情況為倒置，即第二主表面122為上表面，凹槽123朝向上方)，再圖案化導電層而形成指紋辨識結構130。

由於凹槽123的側面125形成一個連接頂面124與第二主表面122的斜坡，因此導電層將較易於形成於凹槽123的側面125下方，且圖案化製程也較容易進行。另外，因為凹槽123之側面125與頂面124、第二主表面122之間的 分別坡度較緩，所以指紋辨識結構130的感應電極結構較不容易於側面125分別與頂面124及第二主表面122的連接處斷裂而損壞。

於本揭露之一或多個實施方式中，觸控裝置100更包含顯示模組190，設置於觸控感應結構110下方。於是，觸控感應結構110與顯示模組190協同地執行觸控與顯示兩個功能。顯示模組190可為液晶顯示模組(Liquid Crystal Display Module，LCM)、發光二極體顯示模組或有機發光二極體(OLED)顯示模組等可與觸控感應結構貼合的顯示模組。

具體而言，觸控感應結構110為製作在蓋板120上的單層觸控感應電極結構，換句話說，觸控感應結構110與蓋板120共同形成單片式玻璃觸控面板(One Glass Solution，OGS)。另外，觸控感應結構110之材料可為金屬奈米導線、透明金屬氧化物薄膜或金屬網格(metal mesh)等。

在製程中，觸控感應結構110為先形成於第二主表面122(此時蓋板120相較第2圖的情況為倒置，即第二主表面122為上表面)，接著再將蓋板120與觸控感應結構110設置於顯示模組190上。

於本揭露之一或多個實施方式中，觸控裝置100更包含遮蔽層140，遮蔽層140覆蓋凹槽123的頂面124、側面125與部分第二主表面122。如此一來，如第1圖所示，由上方觀看觸控裝置100時，第一主表面121便可區分為觸控 顯示區121T與邊框區121F。具體而言，如第1圖與第2圖所示，邊框區121F在第二主表面122的正投影即為第二主表面122被遮蔽層140覆蓋的部份，觸控顯示區121T在第二主表面122的正投影即為第二主表面122設置觸控感應結構110的部份。相應的，顯示模組190也主要對應於觸控顯示區121T。

具體而言，遮蔽層140通常由不透明的油墨、光阻等材料形成，使觸控裝置100呈現出一邊框，用以遮蔽位於蓋板120之下的一些不透明的元件，如軟性電路板及導電線路等。遮蔽層140可以是單層的結構，也可是以多層材料堆疊而成的多層結構。遮蔽層140覆蓋凹槽123頂面124部份的厚度為小於或等於20微米。應當理解以上所舉之遮蔽層140之材料僅為例示，並非用以限制本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇遮蔽層140之材料。

於本揭露之一或多個實施方式中，形成遮蔽層140於蓋板120的頂面124與第二主表面122上的方法可為塗佈再微影蝕刻或絲網印刷。

具體而言，當使用塗佈方法時，首先塗佈遮蔽層140於凹槽123的頂面124與第二主表面122(此時蓋板120相較第2圖的情況為倒置，即第二主表面122為上表面，凹槽123朝向上方)，接著再進行微影蝕刻製程，並移除覆蓋於觸控顯示區121T在第二主表面122的正投影上的遮蔽層140。如此一來，遮蔽層140將可以均勻地形成於蓋板120的 頂面124與第二主表面122位於邊框區121F的區域。

在形成遮蔽層140於蓋板120的頂面124與第二主表面122之邊框區121F的區域之後，再接著形成遮蔽層140於蓋板120的側面125上。形成遮蔽層140於蓋板120的側面125上的方法可為噴墨或移印。

由於頂面124與側面125之間的夾角θ大於90度，於是將會形成一個斜坡(即側面125)連接頂面124與第二主表面122。遮蔽層140可以藉由噴墨或移印直接形成於側面125，因此，不會發生無法形成遮蔽層140於側面125上，或者遮蔽層140無法均勻地形成於側面125，導致遮蔽層140遮蔽不完全的情形。

具體而言，遮蔽層140的顏色為黑色或白色。應當理解以上所舉之遮蔽層140的顏色僅為例示，並非用以限制本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇遮蔽層140的顏色。

另外，此處需要注意的是，遮蔽層140為設置於蓋板120與指紋辨識結構130之間。換句話說，在製程上，先形成遮蔽層140於蓋板120上，再形成指紋辨識結構130於遮蔽層140上。

在本揭露一或多個實施方式中，蓋板120更具有連接第一主表面121與第二主表面122的側面126。觸控裝置100更包含緩衝層160，緩衝層160設置於側面126上。具體而言，緩衝層160之材料可為固接膠。更具體地說，固接膠可為具有流動性和粘性的膠體，主要成份例如為丙烯酸樹 脂，常溫下為液態，可經由一固化工藝例如紫外光而固化形成。固接膠在液體狀態下，可藉由射出成型、膠黏、噴塗或滾輪塗佈等方式形成於側面126上。固接膠的黏度可為500至1200毫帕‧秒，固化後的硬度可為70至85D(邵氏硬度)，緩衝層160由蓋板120之側面126至緩衝層160的外表面的最大厚度T可為0.03至0.2毫米，較佳為0.08至0.12毫米。其中緩衝層160的外表面為遠離側面126的表面。於是，緩衝層160具有緩衝外力而保護蓋板120的功能。或者，蓋板120可能在加工過程中導致側面126出現微裂縫或缺口，緩衝層160在液態下還能與側面126的微裂縫或缺口進行毛細作用，修補該些微裂縫及缺口，提升蓋板120的強度。進一步地，採用前述特性的固接膠形成緩衝層160，可使得緩衝層160緊密且牢固的結合於側面126上，提高側面126的抗衝擊、抗破裂能力，從而提高蓋板120乃至觸控裝置100的整體強度，尤其針對前文單片式玻璃觸控面板，可提高觸控面板的抗摔、抗衝擊能力。

具體而言，蓋板120之材料為透明的高硬度材料。舉例來說，蓋板120之材料可為強化玻璃、藍寶石或者聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)。蓋板120的第一主表面121與第二主表面122為經過化學或物理強化的表面，進一步的，蓋板120的側面126也可為經過化學或物理強化的表面，藉此可提高蓋板120的強度。蓋板120的第一主表面121和/或第二主表面122還可以是一曲面，使得蓋板120形成3D(三維)結構蓋板。

如第1圖與第2圖所示，第一主表面121更可區分為觸控顯示區121T、邊框區121F與指紋辨識區121R。具體而言，凹槽123在第一主表面121的正投影即為指紋辨識區121R，而頂面124在第一主表面121的正投影與指紋辨識區121R至少部分重迭。另外，指紋辨識結構130在第一主表面121上的正投影不與觸控感應結構110在第一主表面121上的正投影重迭。

具體而言，指紋辨識區121R的形狀為矩形，但並不限於此。在其他實施方式中，指紋辨識區121R的形狀可為菱形、圓形或橢圓形。

具體而言，觸控裝置100更包含遮蔽圖案層142，設置於第二主表面122上，且環繞於凹槽123。遮蔽層140、遮蔽圖案層142的顏色不相同，舉例來說，遮蔽層140的顏色為黑色，遮蔽圖案層142的顏色為紅色或藍色。於是，第一主表面121更可包含標示區121E，用以明確標示出指紋辨識區121R的位置，遮蔽圖案層142在第一主表面121的正投影即為標示區121E。

在相關製程上，首先為形成遮蔽層140於第二主表面122上，並且將在標示區121E於第二主表面122的正投影上的遮蔽層140移除而形成鏤空結構，接著在標示區121E於第二主表面122的正投影上形成遮蔽圖案層142。

第3圖為依照本揭露另一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式與前述實施方式大致相同，以下主要將描述差異處。

指紋辨識結構130為積體電路晶片，設置於凹槽123的頂面124下方，且直接接觸覆蓋凹槽123之頂面124的遮蔽層140。應當理解以上所舉之指紋辨識結構130的具體實施方式僅為例示，並非用以限制本揭露，本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇指紋辨識結構130的具體實施方式。

在本實施方式中，遮蔽層140為具有遮光性的黏著材料。於是，遮蔽層140既具有遮蔽的功能，又可固定指紋辨識結構130於蓋板120的凹槽123中。

此處需要注意的是，在其他實施方式中，指紋辨識結構130不一定要藉由遮蔽層140固定於蓋板120的凹槽123中，指紋辨識結構130亦可以藉由設置輔助元件而固定於蓋板120的凹槽123中，或者藉由設計凹槽123的尺寸或形狀以使指紋辨識結構130卡合於蓋板120的凹槽123中。

如第1圖與第3圖所示，觸控裝置100更包含遮蔽圖案層142，設置於凹槽123的頂面124上。遮蔽層140、遮蔽圖案層142的顏色不相同，舉例來說，遮蔽層140的顏色為黑色，遮蔽圖案層142的顏色為紅色或藍色。於是，第一主表面121更可包含標示區121E，用以明確標示出指紋辨識區121R的位置，遮蔽圖案層142在第一主表面121的正投影即為標示區121E。

此處需要注意的是，遮蔽圖案層142亦可設置於第二主表面122上，因為相關描述與前述實施方式類同，所以此處不再贅述。

第4圖為依照本揭露又一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式與第3圖的實施方式大致相同，以下主要將描述差異處。

在本實施方式中，遮蔽層140僅具有遮蔽的功能，因此觸控裝置100更包含第一固定層150，設置於指紋辨識結構130與覆蓋凹槽123之頂面124的遮蔽層140之間，以將指紋辨識結構130固定於蓋板120的凹槽123中。

具體而言，第一固定層150之材料可為具有粘性的膠體，例如光學膠或固接膠。更具體地說，固接膠的主要成份例如為丙烯酸樹脂，常溫下為液態，可經由一固化工藝例如紫外光而固化形成。固接膠在液體狀態下，可藉由射出成型、膠黏、噴塗或滾輪塗佈等方式形成於指紋辨識結構130與遮蔽層140之間，並在固化後，緊密且穩固地結合指紋辨識結構130與遮蔽層140。固接膠的黏度可為500至1200毫帕‧秒，固化後的硬度可為70至85D(邵氏硬度)，厚度可為5微米至50微米。於是，第一固定層150亦可以強化蓋板120在凹槽123處之強度，特別是採用前述特性的固接膠形成第一固定層150，因為其粘度和硬度，可進一步強化蓋板120在凹槽123處之強度。

第5圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式與第4圖的實施方式大致相同，以下主要將描述差異處。

如第5圖所示，觸控裝置100更包含第二固定層170，第二固定層170設置於指紋辨識結構130與覆蓋凹槽 123之側面125的遮蔽層140之間，並填滿凹槽123，以將指紋辨識結構130固定於蓋板120的凹槽123中。

具體而言，第二固定層170之材料可為具有粘性的膠體，例如光學膠或固接膠。第二固定層170的主要成分、形成方法與第一固定層150類似，因此不再贅述。第二固定層170與第一固定層150可連接成一體設置於指紋辨識結構130與凹槽頂面134與側面125的遮蔽層140之間。

由於第二固定層170在固化後可以緊密且穩固地結合指紋辨識結構130與遮蔽層140，並使凹槽123與指紋辨識結構130之間沒有空隙，因此第二固定層170可以穩固地固定指紋辨識結構130於凹槽123中，並且可以進一步強化蓋板120在凹槽123處之強度。

第6圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式的觸控裝置100與第5圖的觸控裝置100大致相同，主要差異在於，在本實施方式中，第二固定層170除了設置於指紋辨識結構130與覆蓋凹槽123之側面125的遮蔽層140之間，更包覆指紋辨識結構130。如此一來，第二固定層170亦可以具有緩衝外力而保護指紋辨識結構130的功能，減少在後續製程中外力對指紋辨識結構130的刮擦或損傷。

第7圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式的觸控裝置100與第5圖的觸控裝置100大致相同，主要差異在於，在本實施方式中，觸控裝置100的指紋辨識結構 130直接接觸覆蓋凹槽123之頂面124的遮蔽層140。換句話說，指紋辨識結構130與頂面124之間沒有設置第一固定層150，且指紋辨識結構130藉由第二固定層170固定於凹槽123中。另外，第二固定層170還可以類似第6圖中的第二固定層170，進一步包覆指紋辨識結構130的側面和底面。

因為指紋辨識結構130直接接觸覆蓋凹槽123之頂面124的遮蔽層140，所以指紋辨識結構130與第一主表面121之間的距離將可以縮小，因而使指紋辨識的靈敏度和準確性更加提升。

第8圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式的觸控裝置100與第3圖的觸控裝置100大致相同，主要差異在於，遮蔽層140僅具有遮蔽的功能，觸控裝置100更包含第二固定層170，指紋辨識結構130藉由第二固定層170設置於側面125上，且指紋辨識結構130直接接觸覆蓋凹槽123之頂面124的遮蔽層140。換句話說，第二固定層170設置於指紋辨識結構130與覆蓋凹槽123之側面125的遮蔽層140之間，且第二固定層170僅設置於覆蓋凹槽123之側面125的遮蔽層140上，而沒有填滿凹槽123。

具體而言，第二固定層170之材料可為具有粘性的膠體，例如光學膠固接膠。第二固定層170的主要成分、形成方法與第一固定層150類似，因此不再贅述。

由於第二固定層170在固化後可以緊密且穩固地結合指紋辨識結構130與遮蔽層140，因此第二固定層170 可以穩固地固定指紋辨識結構130於凹槽123中。另外，由於第二固定層170具有足夠的硬度且設置於凹槽123中，因此可以強化蓋板120在凹槽123處之強度。

第9圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式的觸控裝置100與第4圖的觸控裝置100大致相同，主要差異在於，在本實施方式中，觸控感應結構110包含基板層111與觸控感應層112，觸控感應層112設置於基板層111之一表面上，基板層111位於蓋板120與觸控感應層112之間。另外，觸控感應層112可為單層觸控感應電極結構。

在相關的製程中，觸控感應層112為先形成於基板層111上，接著再將基板層111連同觸控感應層112以基板層111一側貼合於第二主表面122上且位於觸控顯示區121T，並將顯示模組190貼合於觸控感應層112。

第10圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式的觸控裝置100與第9圖的觸控裝置100大致相同，主要差異在於，在本實施方式中，觸控感應層112為設置於基板層111上，且還位於蓋板120與基板層111之間。

在相關的製程中，觸控感應層112為先形成於基板層111上，接著再將基板層111連同觸控感應層112以觸控感應層112一側貼合於第二主表面122上，並將顯示模組190貼合於基板層111。

第11圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置 100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式的觸控裝置100與第4圖的觸控裝置100大致相同，主要差異在於，在本實施方式中，觸控感應結構110包含基板層111、上層觸控感應層113以及下層觸控感應層114，上層觸控感應層113與下層觸控感應層114分別設置於基板層111之相對兩側，且上層觸控感應層113還位於蓋板120與基板層111之間。

在相關的製程中，上層觸控感應層113與下層觸控感應層114為先形成於基板層111之相對兩側，接著再將上層觸控感應層113貼合於第二主表面122上，並將顯示模組190貼合於下層觸控感應層114上。

具體而言，上層觸控感應層113以及下層觸控感應層114的電極走向為交錯設置。舉例來說，上層觸控感應層113的電極走向可為垂直走向，下層觸控感應層114的電極走向可為水準走向。上層觸控感應層113的電極可為驅動端走線，下層觸控感應層114的電極可為接收端走線；或者，上層觸控感應層113的電極可為接收端走線，下層觸控感應層114的電極可為驅動端走線。

第12圖為依照本揭露再一實施方式之觸控裝置100的剖面示意圖，其剖面位置為沿第1圖之線段2。本實施方式的觸控裝置100與第11圖的觸控裝置100大致相同，主要差異在於，在本實施方式中，觸控感應結構110包含上層觸控感應層113、下層觸控感應層114、上層基板層115以及下層基板層116。下層觸控感應層114設置於下層基板層116 上，上層觸控感應層113設置於上層基板層115上，上層基板層115位於上層觸控感應層113與下層觸控感應層114之間，上層觸控感應層113還位於蓋板120與上層基板層115之間。

在相關的製程中，上層觸控感應層113與下層觸控感應層114為分別先形成於上層基板層115與下層基板層116之一側，接著再將上層觸控感應層113貼合於第二主表面122上，下層觸控感應層114貼合於上層基板層115上，並將顯示模組190貼合於下層基板層116上。

此處需要注意的是，其他實施方式並不限於前述描述。在其他實施方式中，上層觸控感應層113與上層基板層115的設置位置可以互相對調，下層觸控感應層114與下層基板層116的設置位置亦可以互相對調，只要上層觸控感應層113與下層觸控感應層114相互絕緣即可。

在前述第9圖至第12圖中，基板層111、上層基板層115及下層基板層116均為透明絕緣材料形成，例如玻璃或塑膠薄膜，塑膠薄膜可包括聚醯亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)等。觸控感應層112、上層觸控感應層113及下層觸控感應層114均為透光性較高的導電材料形成，例如金屬奈米導線、透明金屬氧化薄膜或金屬網格等。

此外，本揭露一或多個實施方式中，觸控裝置 100還可包括一金屬環(圖未示)，設置於凹槽123內，並環繞於指紋辨識結構130周圍，可用於檢測觸碰物體、啟動指紋辨識結構130和改善訊噪比。

在觸控裝置100中，藉由在蓋板120設置凹槽123，以及將指紋辨識結構130設置在凹槽123中，達到縮短指紋辨識結構123與觸控物例如手指之間的距離的功效，蓋板120除凹槽123以外的部份仍可維持合適之厚度，同時兼顧指紋辨識結構123的靈敏度以及蓋板120的結構強度的需求。

進一步來說，由於凹槽123的側面125形成一個連接頂面124與第二主表面122的斜坡，於是凹槽123將較易於加工形成於第二主表面122上，因而使蓋板120的製造良率能有效提升。另外，由於凹槽123的側面125分別與頂面124、第二主表面122之間的坡度較緩，指紋辨識結構130的感應電極結構亦較不容易於側面125分別與頂面124及第二主表面122的連接處斷裂而損壞。最後，因為遮蔽層140可以藉由噴墨或移印直接形成於側面125，於是不會發生無法形成遮蔽層140於側面125上，或者遮蔽層140無法均勻地形成於側面125上，導致遮蔽層140遮蔽不完全的情形。

第13圖為本揭露一實施方式之觸控裝置的蓋板凹槽的放大圖。請參閱第13圖，當蓋板120是硬度較高的材料例如玻璃等，設置在蓋板120第二主表面122的凹槽123則通常採用刀具多次切割加工形成，會留下一些細微刀痕和裂紋。而現有技術中用於去除玻璃的刀痕和裂痕多採用羊毛氈 或豬毛氈等進行二次加工例如拋光，當凹槽123的頂面124與側面125之間夾角太尖銳，則頂面124和側面125連接處將形成拋光不到的死角，後續在凹槽123內形成遮蔽層後，未拋光到的死角將可能導致遮蔽層異色，即在外觀上看來，遮蔽層在該死角處的顏色不同於遮蔽層其它位置的顏色，影響外觀。本揭露之一實施例，設置頂面124與側面125的連接處形成有一圓弧126，較佳狀況下，圓弧126的曲率半徑小於或等於5毫米，較佳為0.1毫米~2毫米，如此避免頂面124與側面125的連接處形成尖角，導致拋光不夠而影響外觀。

在較佳之實施例中，凹槽123的頂面124與側面125之間的夾角θ為150度至175度，例如設置為165度，一方面可使得凹槽123的側面125的坡度較緩，易於加工，同時又不致於使得側面125寬度過寬，而佔用較大面積導致觸控裝置邊框太大。另一方面，不會使得凹槽123的側面125的坡度太陡峭而不易拋光或者拋光過度，如果拋光不良則可能會導致遮蔽層形成後產生異色。

在一實施例中，請繼續參閱第13圖，側面125與第二主表面122之間的夾角與頂面124與側面125之間的夾角θ互補，較佳為150度之175度。當側面125與第二主表面122之間的夾角為尖角時，亦即側面125與第二主表面122連接處並沒有圓弧過渡，可避免遮蔽層在側面125與第二主表面122交接處產生凸鏡效果，從而使得遮蔽層在該交接處的顏色不同於其它處的顏色，導致遮蔽層在外觀上無法做到一體色。

在另一實施例中，請參閱第14圖，第14圖為本揭露另一實施方式之觸控裝置的蓋板凹槽的放大圖。該實施例與第13圖對應的實施例區別在於，側面125與第二主表面122的連接處形成有一圓弧127，利用該圓弧127產生的凸鏡效果，使得指紋辨識區在外觀上呈現立體效果，亦可標示出指紋辨識區，從而減少其它標示元件的設置。

以上所述僅為本揭露之較佳實施例，不應以此限制本揭露，凡在本揭露的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本揭露保護的專利申請範圍之內。

100‧‧‧觸控裝置

110‧‧‧觸控感應結構

120‧‧‧蓋板

121‧‧‧第一主表面

122‧‧‧第二主表面

123‧‧‧凹槽

124‧‧‧頂面

125‧‧‧側面

126‧‧‧側面

130‧‧‧指紋辨識結構

140‧‧‧遮蔽層

142‧‧‧遮蔽圖案層

150‧‧‧第一固定層

160‧‧‧緩衝層

190‧‧‧顯示模組

Claims (25)

1. 一種觸控裝置，包含：一蓋板，具有相對之一第一主表面與一第二主表面，該第一主表面為一觸控面；一凹槽，設置於該第二主表面，且具有一頂面及相鄰於該頂面的一側面，該頂面與該側面之間的夾角大於90度且該頂面與該側面的連接處形成有一圓弧；一指紋辨識結構，至少部分設置於該凹槽的頂面；以及一觸控感應結構，設置於該第二主表面。
2. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該頂面與該側面之間的夾角為95度至175度。
3. 如申請專利範圍第2項之觸控裝置，其中該頂面與該側面之間的夾角為110度至165度。
4. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中靠近該凹槽頂面之該指紋辨識結構的表面為該指紋辨識結構的頂面，該指紋辨識結構的頂面與該蓋板的該第一主表面之間的最小距離為50微米至450微米。
5. 如申請專利範圍第4項之觸控裝置，其中該指紋辨識結構之頂面與該蓋板之該第一主表面之間的最小距離為80微米至400微米。
6. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，更包含一遮蔽層，該遮蔽層覆蓋該凹槽的該頂面與該側面。
7. 如申請專利範圍第6項之觸控裝置，更包含一第一固定層，設置於該指紋辨識結構與覆蓋該凹槽之該頂面的該遮蔽層之間。
8. 如申請專利範圍第7項之觸控裝置，更包含一第二固定層，設置於該指紋辨識結構與覆蓋該凹槽之該側面的該遮蔽層之間。
9. 如申請專利範圍第8項之觸控裝置，其中以該第二固定層與該第一固定層填滿該凹槽。
10. 如申請專利範圍第8項之觸控裝置，其中該第二固定層包覆該指紋辨識結構。
11. 如申請專利範圍第7項之觸控裝置，其中該第一固定層之厚度為5微米至50微米。
12. 如申請專利範圍第6或7項之觸控裝置，其中該遮蔽層之厚度小於或等於20微米。
13. 如申請專利範圍第6項之觸控裝置，其中該指紋辨識結構直接接觸覆蓋該凹槽之該頂面的該遮蔽層。
14. 如申請專利範圍第13項之觸控裝置，更包含一第二固定層，該第二固定層設置於該指紋辨識結構與覆蓋該凹槽之該側面的該遮蔽層之間。
15. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該指紋辨識結構為一感應電極結構。
16. 如申請專利範圍第15項之觸控裝置，其中該感應電極結構設置於該凹槽以及部分之該第二主表面。
17. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該指紋辨識結構為一積體電路晶片。
18. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該觸控感應結構為製作於該蓋板上的觸控感應電極結構。
19. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該觸控感應結構包含一基板層與設置於該基板層之一側的一觸控感應層。
20. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該蓋板更具有連接該第一主表面與該第二主表面的一側面；更包含：一緩衝層，設置於連接該第一主表面與該第二主表面的該側面上。
21. 如申請專利範圍第20項之觸控裝置，其中該緩衝層由該蓋板之該側面至該緩衝層的外表面之最大厚度為0.03至0.2毫米。
22. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該頂面與該側面之間的夾角為150度至175度。
23. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該圓弧的曲率半徑小於或等於5毫米。
24. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該側面與該第二主表面之間的夾角為150度之175度。
25. 如申請專利範圍第1項之觸控裝置，其中該側面與該第二主表面的連接處形成有一圓弧。