TWI567619B - 具指紋辨識及觸控感應之感測面板、觸控裝置及其感測面板之製造方法 - Google Patents

Description

具指紋辨識及觸控感應之感測面板、觸控裝置及其感測面板之製造方法

本發明是有關於一種感測面板、觸控裝置及其感測面板之製造方法，特別是有關於一種基於同一微影蝕刻製程，具指紋辨識及觸控感應之感測面板、觸控裝置及其感測面板之製造方法。

目前的各式電子裝置已廣泛應用觸控技術作為其輸入方式，藉此，使用只要以手指或觸控筆輕壓顯示器面板，即可閱讀資訊或進行資訊的傳輸，可省去傳統電子裝置上必須配置的按鈕、鍵盤或滑桿。

又，隨著指紋感測技術的出現，帶動了辨識及認證處理的革命。在多數情況下，指紋因其具有難以複製及模仿的特性而得以作為個人識別之用。隨著可擷取指紋資料並將其儲存於極小數位檔案的技術的出現，也便利了指紋辨識及認證在法律執行、採證及資訊安全等領域上的實施。

在具有內建指紋感測功能的液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)顯示裝置的出現，採用基於指紋辨識認證程序的應用也越來越廣泛。然而，要將現行的指紋感測技術整合到LCD觸控螢幕來說，硬體相容性常是一大問題。多數指紋感測器需要將電阻式、電容式、熱感應式或光學式等指紋感測器元件安裝於矽製電路上，因此將矽製電路與LCD觸控螢幕結合將會涉及諸多會造成成本增加的設計改良或製程變動。

此外，目前具有內建指紋感測功能的LCD觸控螢幕，其觸控面板本身之感測區塊即需要一個顯影蝕刻製程，而指紋辨識感測板本身之感測區塊又需要另一個顯影蝕刻製程。而後再分別實現指紋辨識感測以及觸控面板的功能。現今此種製作方式需要至少兩個以上的製程，其在便利性及經濟的考量上，實不符目前電子產品諸多製造上之考量，不僅如此，指紋辨識感測板本身的感測區塊也將佔用觸控面板的觸控感測區域，而縮小感測區域的面積。

因此，以需求來說，在尋求減少製作工法的目標下，設計出理想具指紋辨識及觸控感應之感測面板、觸控裝置及其感測面板之製造方法，以精簡感測面板及不影響感測區域面積之製作，已成市場應用上之一個刻不容緩的議題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種具指紋辨識及觸控感應之感測面板、觸控裝置及其感測面板之製造方法，以解決目前具有指紋辨識之觸控面板在製作過程上，有關便利性、及經濟的考量上等不盡理想的問題。

根據本發明之目的，提出一種具指紋辨識及觸控感應之感測面板，包含一基板以及一感測層。該感測層，係以同一顯影蝕刻製程形成於該基板上，且該感測層具有第一感測區塊以及第二感測區塊，該第一感測區塊具有第一區塊間距，該第二感測區塊具有第二區塊間距，該第一區塊間距之大小係不同於該第二區塊間距之大小。其中，該第二感測區塊透過一或多條驅動線，及多條感測線電性連接一指紋感測電路。

根據本發明之目的，再提出一種感測面板之製造方法，包含：提供一基板；以同一顯影蝕刻製程形成具有第一感測區塊以及第二感測區塊之一感測層於該基板上，該第 一感測區塊具有第一區塊間距，該第二感測區塊具有第二區塊間距，該第一區塊間距之大小係不同於該第二區塊間距之大小；以及以一或多條驅動線，及多條感測線電性連接該第二感測區塊至一指紋感測電路。

根據上述目的，其中該第一區塊間距之大小較佳可大於該第二區塊間距之大小。

根據上述目的，其中該第一感測區塊可透過一條驅動線及一條感測線電性連接一觸控感測電路。

根據上述目的，其中該第一區塊間距之大小較佳可在4公釐至6公釐之間。

根據上述目的，其中該第二區塊間距之大小較佳可在90微米至110微米之間。

根據本發明之目的，又提出一種觸控裝置，包含如上述之具指紋辨識及觸控感應之感測面板。

本發明前述各方面及其它方面依據下述的非限制性具體實施例詳細說明以及參照附隨的圖式將更趨於明瞭。

1‧‧‧感測面板

11‧‧‧基板

12‧‧‧感測層

21‧‧‧第一感測區塊

22‧‧‧第二感測區塊

3、4、6‧‧‧觸控裝置

41、61、64‧‧‧驅動線

42、44、62、65‧‧‧感測線

43‧‧‧觸控及指紋感測電路

63‧‧‧觸控感測電路

66‧‧‧指紋感測電路

81~83‧‧‧步驟流程

第一圖為本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板一較佳實施例之結構圖。

第二圖為本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板一較佳實施例之上視圖。

第三圖係具有本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板之產品示意圖。

第四圖係具有本發明感測面板之電子裝置一第二實施例之示意圖。

第五圖為第四圖之第二實施例的指紋感測示意圖。

第六圖係具有本發明感測面板之電子裝置一第三實施例之示意圖。

第七圖為第六圖之第三實施例的指紋感測示意圖。

第八圖係為本發明之感測面板之製造方法一具體實施例之流程圖。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第一圖，係為本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板一較佳實施例之結構圖，用以說明本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板的一基本實施方式與其相應的側面結構。如圖所示，本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板1的基本實施主要是由一基板11與一感測層12組合而成。其中，該感測層12係以同一顯影蝕刻製程形成於該基板11上。

請參閱第二圖，係為本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板一較佳實施例之上視圖，用以接續說明本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板的基本實施方式與其示例性的上視圖樣。如圖所示，本發明以同一顯影蝕刻製程形成於該基板11上之該感測層12，較佳可具有第一感測區塊21以及第二感測區塊22。其中，第一感測區塊21較佳可具有第一區塊間距(pitch)，第二感測區塊22較佳可具有第二 區塊間距。此外，同一顯影蝕刻製程於本發明實施例中係指在形成第一區塊的顯影蝕刻製程中，同時形成第二區塊。具體來說，可透過用於形成第一區塊圖形的光罩上整合用於形成第二區塊圖形的設計，而可在形成第一區塊圖形的顯影蝕刻製程中同時形成第二區塊的圖形(pattern)，而達到在同一顯影蝕刻製程中形成第一、第二區塊。

承接上述，根據本發明之目的，第一區塊間距之大小較佳係不同於第二區塊間距之大小。在本實施例中，第一區塊間距之大小較佳可大於該第二區塊間距之大小。舉例來說，第一感測區塊21具有之第一區塊間距的大小可在4公釐至6公釐之間；而第二感測區塊22具有之第二區塊間距的大小可在90微米至110微米之間(例如，在第二圖圖示中，所示例的5公釐(mm)之第一區塊間距之大小，以及所示例的100微米(μm)之第二區塊間距之大小)。

請參閱第三圖，其係具有本發明感測面板之電子裝置一第一實施例之示意圖，用以接續說明本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板的基本實用方式。本發明製作的具指紋辨識及觸控感應之感測面板可設置於觸控裝置3上。如圖所示，觸控裝置3可包含具有第一感測區塊21以及第二感測區塊22之該感測層12。該第一感測區塊21可設置在觸控裝置3一主要的顯示區域。基於約在4公釐至6公釐之間大小的第一區塊間距，第一感測區塊21可進一步電性連接一觸控感測電路，以偵測使用者手指之觸控。而該第二感測區塊22可選擇設置在觸控裝置3一相對邊側的區域(如圖中所示例觸控裝置3之下方)；基於約在90微米至110微米之間大小的第二區塊間距，第二感測區塊22可進一步電性連接一指紋感測電路，以感測使用者手指之指紋紋路。

請參閱第四圖，其係具有本發明感測面板之電子裝置一第二實施例之示意圖，用以進一步說明本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板的基本實用方式。本發明製作 的具指紋辨識及觸控感應之感測面板可設置於觸控裝置4上。如圖所示，觸控裝置4可包含感測層12，感測層12可具有第一感測區塊21以及第二感測區塊22。該第一感測區塊21之設置方式可如第三圖之第一實施例的示例，且每一第一感測區塊21較佳可透過一條驅動線41(圖中虛線41所示)及一條感測線42(圖中虛線42所示)電性連接一觸控及指紋感測電路43，以偵測使用者手指之觸控。另外，在本實施例中，第二感測區塊22較佳可選擇設置在觸控裝置4一相對邊側的右上區域(如圖中右上虛線方框所圈選處)；第二感測區塊22較佳可透過一條驅動線41(圖中虛線41所示)，及多條感測線44(圖中虛線44所示)電性連接該觸控及指紋感測電路43。

如此，使用者可於本實施例所示例的第二感測區塊22上下移動手指，以感測使用者手指之指紋紋路(如第五圖所示例)。更明確地說，觸控裝置4可具有一指紋辨識模式及一手指觸控模式。當觸控裝置4於一指紋辨識模式時，使用者可於本實施例所示例的第二感測區塊22上下移動手指，以感測使用者手指之指紋紋路；當觸控裝置4於一手指觸控模式時，整個感測層12又可轉換成觸控感測，使用者可於觸控裝置4上執行觸控操作。

請參閱第六圖，其係具有本發明感測面板之電子裝置一第三實施例之示意圖，用以進一步說明本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板的基本實用方式。本發明製作的具指紋辨識及觸控感應之感測面板可設置於觸控裝置6上。如圖所示，觸控裝置6可包含感測層12，感測層12可具有第一感測區塊21以及第二感測區塊22。該第一感測區塊21之設置方式可如第三圖之第一實施例的示例，且每一第一感測區塊21較佳可透過一條驅動線61(圖中虛線61所示)及一條感測線62(圖中虛線62所示)電性連接一觸控感測電路63，以偵測使用者手指之觸控。另外，在本實施例中，第 二感測區塊22較佳可選擇設置在觸控裝置6一相對邊側的右下區域(如圖中右下虛線方框所圈選處)；第二感測區塊22較佳可透過多條驅動線64(圖中虛線64所示)，及多條感測線65(圖中虛線65所示)電性連接一指紋感測電路66。

如此，使用者可於本實施例所示例的第二感測區塊22按壓手指，以感測使用者手指之指紋紋路(如第七圖所示例)。於本實施例之觸控裝置6可具有一指紋辨識模式及一手指觸控模式。當觸控裝置6於一指紋辨識模式時，使用者可於本實施例所示例的第二感測區塊22按壓手指，以感測使用者手指之指紋紋路；或於一手指觸控模式時，第二感測區塊22感測使用者是否觸碰。更具體來說，當於指紋辨識模式時，由該驅動線提供電流，手指的指紋紋路將在該複數條感測線65上產生不同的電容變化，透過感測每一條感測線65所對應產生的電容變化，經後端分析每一條感測線的電容變化狀態，取得手指的指紋資料，以供進一步指紋辨識之用；當觸控裝置6於一手指觸控模式時，由該驅動線提供電流，透過感測手指觸碰位置所對應的感測線會產生的電容變化，由感測產生電容變化的感測線及其代表的位置，取得手指的觸碰位置，以供後續依據該觸碰位置進行對應的操作功能。由上述可知，第二感測區塊可以提供在不同模式時的指紋辨識及觸控功能，因此觸控感測區域不會因第二區域的設置，而縮小用於觸控的感測區域面積。

值得一提的是，在本發明所屬領域中具有通常知識者應當明瞭，前述做為示例之第一、第二區塊間距大小之數字範圍、第一、第二感測區塊之位置、第一、第二感測區塊之電性連接方式以及第一、第二感測區塊之應用方式等實施態樣僅為舉例而非限制，任何未脫離本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板之精神與範疇，均應被包含於本發明之精神，在此先行敘明。

請參閱第八圖，其係為本發明之感測面板之製造 方法一具體實施例之流程圖。如圖所示，感測面板之製造方法可包含下列步驟。在步驟81，提供一基板。在步驟82，以同一顯影蝕刻製程形成具有第一感測區塊以及第二感測區塊之一感測層於該基板上，該第一感測區塊具有第一區塊間距，該第二感測區塊具有第二區塊間距，該第一區塊間距之大小係不同於該第二區塊間距之大小。在步驟83，以一或多條驅動線，及多條感測線電性連接該第二感測區塊至一指紋感測電路。

綜上所述，本發明所提出之具指紋辨識及觸控感應之感測面板、觸控裝置及其感測面板之製造方法至少具有下述優點：可在同一顯影蝕刻製程工法的情形下，製做出具有指紋辨識感應器的單片玻璃式(One Glass Solution，OGS)觸碰面板。

至此，本發明之具指紋辨識及觸控感應之感測面板、觸控裝置及其感測面板之製造方法的較佳實施例，已經由上述說明以及圖式加以說明。在本說明書中所揭露的所有特徵都可能與其他方法結合，本說明書中所揭露的每一個特徵都可能選擇性的以相同、相等或相似目的特徵所取代，因此，除了特別顯著的特徵之外，所有的本說明書所揭露的特徵僅是相等或相似特徵中的一個例子。經過本發明較佳實施例之描述後，熟悉此一技術領域人員應可瞭解到，本發明實為一新穎、進步且具產業實用性之發明，深具發展價值。本發明得由熟悉技藝之人任施匠思而為諸般修飾，然不脫如附申請範圍所欲保護者。

81~83‧‧‧步驟流程

Claims (11)

1. 一種具指紋辨識及觸控感應之感測面板，包含：一基板；以及一感測層，係以一同一顯影蝕刻製程形成於該基板上，且該感測層具有第一感測區塊以及第二感測區塊，該第一感測區塊具有第一區塊間距，該第二感測區塊具有第二區塊間距，該第一區塊間距之大小係不同於該第二區塊間距之大小；其中，該第二感測區塊透過一或多條驅動線，及多條感測線電性連接一指紋感測電路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之感測面板，其中該第一區塊間距之大小係大於該第二區塊間距之大小。
3. 如申請專利範圍第1項所述之感測面板，其中更包括於一手指觸控模式時，該第二感測區塊的該多條感測線用於感測手指觸碰位置的電容變化，以供取得手指觸碰位置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之感測面板，其中更包括於一指紋辨識模式時，該第二感測區塊的該多條感測線用於感測手指指紋在每一條感測線上產生的電容變化，以供取得手指指紋資料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之感測面板，其中該第一區塊間距之大小在4公釐至6公釐之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之感測面板，其中該第二區塊間距之大小在90微米至110微米之間。
7. 一種感測面板之製造方法，包含： 提供一基板；以一同一顯影蝕刻製程形成具有第一感測區塊以及第二感測區塊之一感測層於該基板上，該第一感測區塊具有第一區塊間距，該第二感測區塊具有第二區塊間距，該第一區塊間距之大小係不同於該第二區塊間距之大小；以及以一或多條驅動線，及多條感測線電性連接該第二感測區塊至一指紋感測電路。
8. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該第一區塊間距之大小係大於該第二區塊間距之大小。
9. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該第一區塊間距之大小在4公釐至6公釐之間。
10. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該第二區塊間距之大小在90微米至110微米之間。
11. 一種觸控裝置，包含如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之具指紋辨識及觸控感應之感測面板。