TWI582659B - 具指紋辨識之觸控裝置 - Google Patents

Description

具指紋辨識之觸控裝置

一種具指紋辨識之觸控裝置，尤指一種將指紋辨識裝置直接整合形成於觸控裝置上，進而提升指紋辨識精度及降低製造成本的具指紋辨識之觸控裝置。

隨著多媒體技術之蓬勃發展，行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、數位相機、個人筆記型電腦或平板或穿戴式裝置等越來越多之智慧型便攜式電子裝置已經成為了人們生活中必備之工具。然而，這些便攜式電子裝置具有很強之個人化的特點。因此一旦這些便攜式電子裝置遭到盜用或是遺失，其內部存儲之資訊，例如電話簿、相片、資料等等都有可能被別人利用，而造成不必要之損失。

因此，這類產品需要搭配一定之身份認證及許可權管理，以確保使用者的隱私安全。而當前所採用之身份認證的主要方法係有密碼保護，使用者需先輸入正確的密碼至便攜式電子裝置，才能夠進入便攜式電子裝置的操控頁面。然而，密碼保護之安全性較低，原因在於密碼較容易被洩漏或遭到破解。而且假使當使用者忘記密碼時，也很麻煩。因此，即有採用指紋辨識之身份認證的便攜式電子裝置問市。由於每個人之指紋都是不同的，因此指紋具有唯一性之特點，使得採用指紋辨識之身份認證的安全性提高很多。並且，利用使用指紋辨識之身份認證的方法也相對方便，令使用者省去了記憶及輸入密碼之繁瑣。

而現行指紋辨識系統廣泛應用於手持式裝置或行動裝置上，最為常見的指紋辨識裝置係獨立設計於例如筆記型電腦鍵盤之固定一側或手持式行動裝置之背側或一端底側的固定位置，並無法有效整合於手持行動裝置觸控螢幕上進而縮減手持式行動裝置之體積，並且習知指紋辨識晶片封裝模組主要包括基板、晶片以及模封體。晶片設置於基板上且與基板電性連接，而模封體覆蓋於基板的表面以及晶片上。

而習知技術主要必須先將各感應電路及金屬走線或晶片設置於一矽晶圓所製成之基板上，整合製成一指紋辨識單元後再與觸控面板或其他裝置結合使用，習知技術所提供之指紋辨識單元整體厚度亦較厚也容易因厚度影響指紋辨識之精度以及因厚度之考量無法與較薄之裝置整合為一體。

再者，一般來說當手指接觸晶片的感測區時，由於晶片外面覆蓋有多層膜，使得晶片封裝模組整體厚度較高，而晶片封裝模組靈敏度較低。

此外，習知滑移式指紋辨識系統具有方向性，且辨識時間過久且必須獨立設置則無論是結構整合或使用便利性皆非常不佳。

爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的，係提供一種將指指紋辨識單元直接整合與該觸控裝置結合為一體的具指紋辨識之觸控裝置。

為達上述目的本發明係提供一種具指紋辨識之觸控裝置，係包含：一觸控裝置、一指紋辨識單元；所述觸控裝置，定義一觸控區及一非觸控區，所述非觸控區相鄰該觸控區並設於該觸控區外圍，該觸控裝置具有：一第一基板，具有一第一表面及一第二表面，該第一表面係可呈平面或曲面其中任一； 一遮蔽層，選擇設於前述第一、二表面其中任一的非觸控區；一第二基板，具有一第三表面及一第四表面；一觸控電極層，設於該第二基板之第三表面之觸控區，該觸控電極層具有複數第一觸控電極及複數第二電極及複數金屬走線，該等第一、二觸控電極係與該等金屬走線電性連接；一絕緣層，設於該等第一、二觸控電極交接處；一光學膠層，設於前述第一基板及該第二基板之間；一軟性基板，具有複數電路走線及一觸控晶片，該等電路走線與該觸控晶片及該等金屬走線電性連接，所述軟性基板係選擇設於前述第二基板之第三、四表面其中任一。

一指紋辨識單元，設於前述觸控裝置之非觸控區。

在一實施，所述第二基板係選擇為玻璃或PET材質其中任一。

在一實施，所述指紋辨識單元更具有：一第一披覆層，設於該第二基板之該第三表面的非觸控區；一第一指紋辨識電極層，疊層設於該第一披覆層上，並具有複數第一指紋辨識電極；一第一保護層，覆蓋前述第一指紋辨識電極層部分區域；一第二指紋辨識電極層，設於該第一保護層相反該第一指紋辨識電極層之一側，該第二指紋辨識電極層具有複數第二指紋辨識電極；一第二保護層，覆蓋前述第二指紋辨識電極層部分區域；一導線層，具有複數金屬導線，並該等金屬導線係選擇與前述第一、二指紋辨識電極層電性連接；一指紋辨識晶片，設於該第二基板之該第三表面的非觸控區； 一軟性電路基板，具有複數電子電路連接前述第一、二指紋辨識電極層及該導線層及該指紋辨識晶片，所述軟性基板係選擇設於前述第二基板之第三、四表面其中任一之非觸控區。

在一實施，所述指紋辨識單元更具有：一第一披覆層，設於該第二基板之第一側面的非觸控區；一第一指紋辨識電極層，疊層設於該第一披覆層上，並具有複數第一指紋辨識電極；一第一保護層，覆蓋前述第一指紋辨識電極層部分區域；一第二指紋辨識電極層，設於該第一保護層相反該第一指紋辨識電極層之一側，該第二指紋辨識電極層具有複數第二指紋辨識電極；一第二保護層，覆蓋前述第二指紋辨識電極層部分區域；一導線層，具有複數金屬導線，並該等金屬導線係選擇與前述第一、二指紋辨識電極層電性連接；一指紋辨識晶片，設於該第二基板之該第三表面的非觸控區；一軟性電路基板，具有複數電子電路連接前述第一、二指紋辨識電極層及該導線層及該指紋辨識晶片。

在一實施，所述第一、二保護層係為一OC保護膜(OVER COAT)或二氧化矽薄膜其中任一。

在一實施，所述第一、二、三披覆層係為二氧化矽薄膜。

透過本發明將指紋辨識單元直接整合於該觸控裝置之非觸控區中，不僅無須另外於觸控裝置上開槽或挖孔可避免該觸控裝置因開槽挖孔破壞該結構強度，並更可降低該觸控裝置之製造成本。

1‧‧‧具指紋辨識之觸控裝置

11‧‧‧觸控裝置

111‧‧‧觸控區

112‧‧‧非觸控區

113‧‧‧第一基板

113a‧‧‧第一表面

113b‧‧‧第二表面

114‧‧‧遮蔽層

115‧‧‧第二基板

115a‧‧‧第三表面

115b‧‧‧第四表面

116‧‧‧觸控電極層

116a‧‧‧第一觸控電極

116b‧‧‧第二觸控電極

116c‧‧‧金屬走線

117‧‧‧絕緣層

118‧‧‧光學膠層

119‧‧‧軟性基板

119a‧‧‧電路走線

119b‧‧‧觸控晶片

12‧‧‧指紋辨識單元

121‧‧‧第一披覆層

122‧‧‧第一指紋辨識電極層

122a‧‧‧第一指紋辨識電極

123‧‧‧第一保護層

124‧‧‧第二指紋辨識電極層

124a‧‧‧第二指紋辨識電極

125‧‧‧第二保護層

126‧‧‧導線層

126a‧‧‧金屬導線

127‧‧‧指紋辨識晶片

128‧‧‧軟性電路基板

128a‧‧‧電子電路

2‧‧‧具指紋辨識之所述觸控裝置

21‧‧‧觸控裝置

211‧‧‧觸控區

212‧‧‧非觸控區

213‧‧‧第一基板

213a‧‧‧第一表面

213b‧‧‧第二表面

214‧‧‧遮蔽層

215‧‧‧第二基板

215a‧‧‧第三表面

215b‧‧‧第四表面

216‧‧‧觸控電極層

216a‧‧‧第一觸控電極

216b‧‧‧第二觸控電極

216c‧‧‧金屬走線

217‧‧‧絕緣層

218‧‧‧光學膠層

219‧‧‧軟性基板

219a‧‧‧電路走線

219b‧‧‧觸控晶片

22‧‧‧指紋辨識單元

221‧‧‧第一披覆層

222‧‧‧第一指紋辨識電極層

222a‧‧‧第一指紋辨識電極

223‧‧‧第二披覆層

224‧‧‧第二指紋辨識電極層

224a‧‧‧第二指紋辨識電極

225‧‧‧導線層

225a‧‧‧金屬導線

226‧‧‧第三披覆層

227‧‧‧指紋辨識晶片

228‧‧‧軟性電路基板

228a‧‧‧電子電路

第1圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第一實施例之立體分解圖；第1A圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第一實施例之局部放大圖；第1B圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第一實施例之局部放大圖；第2圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第一實施例之組合剖視圖；第3圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第二實施例之立體分解圖；第3A圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第二實施例之局部放大圖；第3B圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第二實施例之局部放大圖；第3C圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第二實施例之局部放大圖；第4圖係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第二實施例之組合剖視圖。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第1、1A、1B、2圖，係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第一實施例之立體分解及局部放大圖及組合剖視圖，如圖所示，本發明具指紋辨識之觸控裝置1，係包含：一觸控裝置11、一指紋辨識單元12；所述觸控裝置11定義一觸控區111及一非觸控區112，所述非觸控區112相鄰觸控區111並設於該觸控區111外圍；所述指紋辨識單元12設於前述非觸控區112。

所述觸控裝置11具有：一第一基板113、一遮蔽層114、一第二基板115、一觸控電極層116、一絕緣層117、一光學膠層118、一軟性基板119；所述第一基板113具有一第一表面113a及一第二表面113b，該第一表面113a係可呈平面或曲面其中任一，若該第一表面113a呈曲面之區域可以為整體呈曲面亦可4個側邊呈曲面(圖中未示)。

所述遮蔽層114選擇設於前述第一、二表面113a、113b的非觸控區112其中任一，本實施例係設置於該第二表面113b之非觸控區112作為說明但並不引以為限，所述遮蔽層114係為一黑色絕緣油墨。

所述第二基板115具有一第三表面115a及一第四表面115b，該觸控電極層116設於該第二基板115之第三表面115a之觸控區111，該觸控電極層116具有複數第一觸控電極116a及複數第二觸控電極116b及複數金屬走線116c，所述第一、二觸控電極116a、116b係與該等金屬走線116c電性連接，該等金屬走線116c部分延伸至該非觸控區112，所述絕緣層117設於該等第一、二觸控電極116a、116b交接處，所述第二基板115係選擇為玻璃或PET材質其中任一，本實施例係以玻璃材質作為說明但並不引以為限。

所述光學膠層118設於前述第一基板113及該第二基板115之間並同時覆蓋於該觸控電極層116。

所述軟性基板119具有複數電路走線119a及一觸控晶片119b，該等電路走線119a與該觸控晶片119b及該等金屬走線116c電性連接，所述軟性基板119係選擇設於前述第二基板115之第三、四表面115a、115b其中任一。

所述指紋辨識單元12設於前述觸控裝置11之非觸控區112。

所述指紋辨識單元12更具有：一第一披覆層121、一第一指紋辨識電極層122、一第一保護層123、一第二指紋辨識電極層124、一第二保護層125、一導線層126、一指紋辨識晶片127、一軟性電路基板128；所述第一披覆層121設於該第二基板115之該第三表面115a的非觸控區112；所述第一指紋辨識電極層122疊層設於該第一披覆層121上，並具有複數第一指紋辨識電極122a；所述第一保護層123覆蓋前述第一指紋辨識電極層122部分區域；所述第二指紋辨識電極層124設於該第一保護層123相反該第一指紋辨識電極層122之一側，該第二指紋辨識電極層124具有複數第二指紋辨識電極124a；所述第二保 護層125覆蓋前述第二指紋辨識電極層124部分區域；所述導線層126具有複數金屬導線126a，並該等金屬導線126a係選擇與前述第一、二指紋辨識電極層122、124電性連接；所述指紋辨識晶片127係選擇設於前述第二基板115之第三、四表面115a、115b其中任一的非觸控區112，本實施例係設於該第三表面115a之非觸控區112作為說明但並不引以為限；所述軟性電路基板128具有複數電子電路128a連接前述第一、二指紋辨識電極層122、124及該導線層126及該指紋辨識晶片127，所述軟性基板128係選擇設於前述第二基板115之第三、四表面115a、115b其中任一的非觸控區112，本實施例係設於該第三表面115a之非觸控區112作為說明但並不引以為限並與該指紋辨識晶片127對應設置。

請參閱第3、3A、3B、3C、4圖，係為本發明之具指紋辨識之觸控裝置之第二實施例之立體分解及局部放大圖及組合剖視圖，如圖所示，本發明具指紋辨識之所述觸控裝置2，係包含：一觸控裝置21、一指紋辨識單元22；所述觸控裝置21定義一觸控區211及一非觸控區212，所述非觸控區212相鄰觸控區211並設於該觸控區211外圍；所述指紋辨識單元22設於前述非觸控區212。

所述觸控裝置21具有：一第一基板213、一遮蔽層214、一第二基板215、一觸控電極層216、一絕緣層217、一光學膠層218、一軟性基板219；所述第一基板213具有一第一表面213a及一第二表面213b，該第一表面213a係可呈平面或曲面其中任一。

所述遮蔽層214選擇設於前述第一、二表面213a、213b的非觸控區212其中任一，本實施例係設置於該第二表面213b之非觸控區212作為說明但並不引以為限。

所述第二基板215具有一第三表面215a及一第四表面215b，該觸控電極層216設於該第二基板215之第三表面215a之觸控區211，該觸控電極層216具有複數第一觸控電極216a及複數第二觸控電極216b及複數金屬走線216c，所述第一、二觸控電極216a、216b係與該等金屬走線216c電性連接，該等金屬走線216c部分延伸至該 非觸控區212，所述絕緣層217設於該等第一、二觸控電極216a、216b交接處，所述第二基板215係選擇為玻璃或PET材質其中任一，本實施例係以PET材質作為說明但並不引以為限。

所述光學膠層218設於前述第一基板213及該第二基板215之間並同時覆蓋於該觸控電極層216。

所述軟性基板219具有及複數電路走線219a及一觸控晶片219b，該等電路走線219a與該觸控晶片219b及該等金屬走線216c電性連接，所述軟性基板219係選擇設於前述第二基板215之第三、四表面215a、215b其中任一的非觸控區212，本實施例係設於該第三表面215a之非觸控區212作為說明但並不引以為限。

所述指紋辨識單元22設於前述觸控裝置21之非觸控區212。

所述指紋辨識單元22更具有：一第一披覆層221、一第一指紋辨識電極層222、一第二披覆層223、一第二指紋辨識電極層224、一導線層225、一第三披覆層226、一指紋辨識晶片227、一軟性電路基板228；所述第一披覆層221設於該第二基板215之該第三表面215a的非觸控區211；該第一指紋辨識電極層222疊層設於該第一披覆層221上，該第一指紋辨識電極層222具有複數第一指紋辨識電極222a；所述第二披覆層223覆蓋部分前述第一指紋辨識電極層222。

所述第二指紋辨識電極層224設於該第二披覆層223相反該第一指紋辨識電極層222之一側，該第二指紋辨識電極層224具有複數第二指紋辨識電極224a；該導線層225具有複數金屬導線225a，並該等金屬導線225a係選擇與前述第一、二指紋辨識電極層222、224電性連接；所述第三披覆層226覆蓋前述第二指紋辨識電極層224及部分導線層225。

所述指紋辨識晶片227，係選擇設於前述第二基板215之第三、四表面215a、215b其中任一的非觸控區212，本實施例係設於該第三表面215a之非觸控區212作為說 明但並不引以為限；該軟性電路基板228具有複數電子電路228a電性連接前述第一、二指紋辨識電極層222、224及該導線層225及該指紋辨識晶片227，所述軟性基板228係選擇設於前述第二基板215之第三、四表面215a、215b其中任一的非觸控區212，本實施例係設於該第三表面215a之非觸控區212作為說明但並不引以為限並與前述指紋辨識晶片227對應設置。

所述第一、二保護層123、125係為一OC保護膜(OVER COAT)或二氧化矽薄膜其中任一；所述第一、二、三披覆層121、221、223、226係為二氧化矽薄膜。

透過本發明直接將指紋辨識單元整合設置於該觸控裝置之非觸控區中，並由於該指紋辨識單元係透過直接佈線之方式設置於該觸控裝置之非觸控區中，藉此無須另外於該觸控裝置上開設孔洞或溝槽避免破壞該觸控裝置之結構強度，再者，可進一步降低製造成本者。

1‧‧‧具指紋辨識之觸控裝置

11‧‧‧觸控裝置

111‧‧‧觸控區

112‧‧‧非觸控區

113‧‧‧第一基板

113a‧‧‧第一表面

113b‧‧‧第二表面

114‧‧‧遮蔽層

115‧‧‧第二基板

115a‧‧‧第三表面

115b‧‧‧第四表面

116‧‧‧觸控電極層

116a‧‧‧第一觸控電極

116b‧‧‧第二觸控電極

116c‧‧‧金屬走線

117‧‧‧絕緣層

118‧‧‧光學膠層

119‧‧‧軟性基板

119a‧‧‧電路走線

119b‧‧‧觸控晶片

12‧‧‧指紋辨識單元

121‧‧‧第一披覆層

122‧‧‧第一指紋辨識電極層

122a‧‧‧第一指紋辨識電極

123‧‧‧第一保護層

124‧‧‧第二指紋辨識電極層

124a‧‧‧第二指紋辨識電極

125‧‧‧第二保護層

126‧‧‧導線層

126a‧‧‧金屬導線

127‧‧‧指紋辨識晶片

128‧‧‧軟性電路基板

128a‧‧‧電子電路

Claims (5)

1. 一種具指紋辨識之觸控裝置，係包含：一觸控裝置，定義一觸控區及一非觸控區，所述非觸控區相鄰該觸控區並設於該觸控區外圍，該觸控裝置具有：一第一基板，具有一第一表面及一第二表面，該第一表面係可呈平面或曲面其中任一；一遮蔽層，選擇設於前述第一、二表面其中任一的非觸控區；一第二基板，具有一第三表面及一第四表面；一觸控電極層，設於該第二基板之第三表面之觸控區，該觸控電極層具有複數第一觸控電極及複數第二電極及複數金屬走線，該等第一、二觸控電極係與該等金屬走線電性連接；一絕緣層，設於該等第一、二觸控電極交接處；一光學膠層，設於前述第一基板及該第二基板之間；一軟性基板，具有複數電路走線及一觸控晶片，該等電路走線與該觸控晶片及該等金屬走線電性連接，所述軟性基板係選擇設於前述第二基板之第三、四表面其中任一；一指紋辨識單元，該指紋辨識單元係透過直接佈線之方式設置於該觸控裝置之非觸控區中，所述指紋辨識單元更具有：一第一披覆層，設於該第二基板之該第三表面的非觸控區；一第一指紋辨識電極層，疊層設於該第一披覆層上，並具有複數第一指紋辨識電極；一第一保護層，覆蓋前述第一指紋辨識電極層部分區域；一第二指紋辨識電極層，設於該第一保護層相反該第一指紋辨識電極層之一側，該第二指紋辨識電極層具有複數第二指紋辨識電極； 一第二保護層，覆蓋前述第二指紋辨識電極層部分區域；一導線層，具有複數金屬導線，並該等金屬導線係選擇與前述第一、二指紋辨識電極層電性連接；一指紋辨識晶片，係選擇設於前述第二基板之第三、四表面其中任一的非觸控區；一軟性電路基板，具有複數電子電路連接前述第一、二指紋辨識電極層及該導線層及該指紋辨識晶片，所述軟性基板係選擇設於前述第二基板之第三、四表面其中任一。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具指紋辨識之觸控裝置，其中所述第二基板係選擇為玻璃或PET材質其中任一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具指紋辨識之觸控裝置，其中所述第一、二保護層係為一OC保護膜(OVER COAT)或二氧化矽薄膜其中任一。
4. 一種具指紋辨識之觸控裝置，係包含：一觸控裝置，定義一觸控區及一非觸控區，所述非觸控區相鄰該觸控區並設於該觸控區外圍，該觸控裝置具有：一第一基板，具有一第一表面及一第二表面，該第一表面係可呈平面或曲面其中任一；一遮蔽層，選擇設於前述第一、二表面其中任一的非觸控區；一第二基板，具有一第三表面及一第四表面；一觸控電極層，設於該第二基板之第三表面之觸控區，該觸控電極層具有複數第一觸控電極及複數第二電極及複數金屬走線，該等第一、二觸控電極係與該等金屬走線電性連接；一絕緣層，設於該等第一、二觸控電極交接處；一光學膠層，設於前述第一基板及該第二基板之間； 一軟性基板，具有複數電路走線及一觸控晶片，該等電路走線與該觸控晶片及該等金屬走線電性連接，所述軟性基板係選擇設於前述第二基板之第三、四表面其中任一；一指紋辨識單元，該指紋辨識單元係透過直接佈線之方式設置於該觸控裝置之非觸控區中，所述指紋辨識單元更具有：一第一披覆層，設於該第二基板之該第三表面的非觸控區；一第一指紋辨識電極層，疊層設於該第一披覆層上，該第一指紋辨識電極層具有複數第一指紋辨識電極；一第二披覆層，覆蓋部分前述第一指紋辨識電極層；一第二指紋辨識電極層，設於該第二披覆層相反該第一指紋辨識電極層之一側，該第二指紋辨識電極層具有複數第二指紋辨識電極；一導線層，具有複數金屬導線，並該等金屬導線係選擇與前述第一、二指紋辨識電極層電性連接；一第三披覆層，覆蓋前述第二指紋辨識電極層及部分導線層；一指紋辨識晶片，設於該第二基板之該第三表面的非觸控區；一軟性電路基板，具有複數電子電路電性連接前述第一、二指紋辨識電極層及該導線層及該指紋辨識晶片，所述軟性基板係選擇設於前述第二基板之第三、四表面其中任一。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具指紋辨識之觸控裝置，其中所述第一、二、三披覆層係為二氧化矽薄膜。