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TWI621069B - 指紋識別裝置及其製造方法 - Google Patents

指紋識別裝置及其製造方法 Download PDF

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TWI621069B
TWI621069B TW105101444A TW105101444A TWI621069B TW I621069 B TWI621069 B TW I621069B TW 105101444 A TW105101444 A TW 105101444A TW 105101444 A TW105101444 A TW 105101444A TW I621069 B TWI621069 B TW I621069B
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Abstract

一種指紋識別裝置。所述指紋識別裝置包括保護基板、油墨層以及指紋識別元件。所述油墨層形成在所述保護基板上。所述指紋識別元件藉由所述油墨層在形成過程中由液態轉換為固態的特性固定在所述油墨層上。

Description

指紋識別裝置及其製造方法
本發明涉及一種指紋識別裝置以及所述指紋識別裝置的製造方法。
指紋識別裝置以廣泛地應用於工業、國防、消防、消費性電子等不同領域。以消費性電子領域為例,現許多手機、筆記型電腦等電子裝置配置有指紋識別功能,以實現指紋解鎖、指紋支付等功能。然而,目前電子裝置越來越趨向輕薄化,如何降低指紋識別裝置的厚度被擺上了議題。
鑑於此,有必要提供一種指紋識別裝置。所述指紋識別裝置包括保護基板、油墨層以及指紋識別元件,所述油墨層形成在所述保護基板上,所述指紋識別元件藉由所述油墨層在形成過程中由液態轉換為固態的特性固定在所述油墨層上。
還有必要提供一種指紋識別裝置的製造方法,該方法包括:提供保護基板,並在所述保護上塗布油墨材料層;固化所述油墨材料層,並在所述油墨材料層未完全固化時設置嵌入該油墨材料層的指紋識別元件;以及完成固化所述油墨材料層以形成油墨層。
相較於習知技術,本發明所提供的指紋識別裝置及其製造方法能夠降低指紋識別裝置的厚度,從而提供更加輕薄化的指紋識別裝置。
20‧‧‧電子裝置
100‧‧‧保護蓋板
110‧‧‧觸控區
120‧‧‧非觸控區
100a‧‧‧開口
200、300、400、500、600‧‧‧指紋識別裝置
210、310、410、510、610‧‧‧保護基板
220、320、420、520、620‧‧‧油墨層
221、321、421、521、621‧‧‧第一油墨子層
222、322、422、522、622‧‧‧第二油墨子層
230、330、430、530、630‧‧‧指紋識別元件
440、640‧‧‧膠體
550、650‧‧‧凹槽
311‧‧‧保護面
312‧‧‧彎折面
420a‧‧‧第一油墨材料層
420b‧‧‧第二油墨材料層
圖1是本發明具體實施方式所提供的指紋識別裝置的示意圖。
圖2是本發明第一實施方式所提供的指紋識別裝置沿圖1中II-II切割線所形成的剖視圖。
圖3是本發明第二實施方式所提供的指紋識別裝置沿圖1中II-II切割線所形成的剖視圖。
圖4是本發明第三實施方式所提供的指紋識別裝置沿圖1中II-II切割線所形成的剖視圖。
圖5是本發明第四實施方式所提供的指紋識別裝置沿圖1中II-II切割線所形成的剖視圖。
圖6是本發明第五實施方式所提供的指紋識別裝置沿圖1中II-II切割線所形成的剖視圖。
圖7是本發明具體實施方式的指紋識別裝置製造方法的流程圖。
圖8至圖13是圖7中製造方法的各步驟的示意圖。
下面結合附圖將對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
請參閱圖1,圖1為本發明具體實施方式所提供的指紋識別裝置200應用在一具有觸控功能的電子裝置20時的結構示意圖。該電子裝置10包括一觸控結構以實現觸控功能,一保護蓋板100及一裝飾層(未標號)。該電子裝置定義有一觸控區110與一非觸控區120。在該電子裝置的該保護蓋板100 對應非觸控區120上設置有一收容該指紋識別裝置200的開口100a。該裝飾層用於遮蔽位於非觸控區域120的金屬走線(圖未示)並且在該非觸控區120形成一裝飾邊框。該裝飾層的材料為彩色油墨,如黑色油墨或白色油墨,並不以此為限。
請一併參閱圖2,為本發明第一實施方式所提供的指紋識別裝置200沿圖1中II-II線的剖視圖,該指紋識別裝置200設置於該開口中100a中,且為保證整個裝飾邊框的一致性,在該指紋識別裝置200的指紋識別元件230上進一步設置油墨層220以及保護基板210。在本實施例中,該油墨層220的顏色與該電子裝置的裝飾層的顏色一致。該保護基板210可與該電子裝置的保護蓋板100的材質一致。可變更地,該指紋識別裝置200亦可獨立於電子裝置使用。該保護基板210用於保護該指紋識別裝置200的指紋識別元件230。該油墨層220亦可用於遮蔽該指紋識別元件230以實現指紋識別裝置200的美觀性,而並不限於本實施例中配合裝飾邊框的目的。
在本實施方式中,所述油墨層220形成在所述保護基板210上。所述指紋識別元件230形成在所述油墨層220上。所述保護基板210用於保護所述油墨層220與所述指紋識別元件230不會被破壞。所述油墨層220用於遮蔽該指紋識別元件230以實現指紋識別裝置200的美觀性。所述指紋識別元件230用於感應放置在所述保護基板210上對應所述指紋識別元件230位置的手指的指紋。在本發明中,該油墨層220在形成過程中具有從液態轉變為固態的特性。該指紋識別元件230嵌入該油墨層220中,並借由該油墨層220由液態轉換為固態的特性實現該指紋識別元件230與該保護基板210的貼合。
在本實施方式中,所述保護基板210是一平面的保護基板210。所述油墨層220包括層疊設置的第一油墨子層221與第二油墨子層222。所述第 一油墨子層221位於所述第二油墨子層222與所述保護基板210之間。所述指紋識別元件230藉由所述第二油墨子層222粘貼在所述第一油墨子層221上。具體地,該第一油墨子層221形成在保護基板210表面上,該指紋識別元件230僅嵌入該第二油墨子層222中。對於具有雙層甚至是多層油墨子層的油墨層220,相較於單層的油墨層220,在既能夠實現指紋識別元件230與該保護基板210間的貼合的情況下,由於至少一第一油墨子層222設置在該指紋識別元件230與該保護基板210之間,能有效保障遮蔽的效果。
所述保護基板210的材質可以選自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA)、藍寶石、聚醚碸樹脂(Polyethersulfone resin,PES)以及聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)等。所述第一油墨子層221與第二油墨子層222的材質可為熱固性油墨或光固性油墨,優選為介電係數大於7的油墨。所述第一油墨子層221與第二油墨子層222的顏色可以是黑色、白色或彩色的。所述油墨層220的整體厚度介於2至10um。其中,所述第一油墨子層221的厚度優選為2um,所述第二油墨子層222的厚度優選為大於所述第一油墨子層221的厚度。
由於所述指紋識別元件230是藉由第二油墨子層222在形成過程中由液態轉換為固態的特性固定在所述第一油墨子層221上,進而固定在所述保護基板210上,因此不需要在油墨層220與指紋識別元件230之間額外添加膠水,從而能夠減少指紋識別裝置200的厚度。
請參閱圖3,本發明第二實施方式所提供的指紋識別裝置300包括保護基板310、油墨層320以及指紋識別元件330。所述油墨層320形成在所述保護基板310上。所述指紋識別元件330形成在所述油墨層320上。所述保護基板310用於保護所述油墨層320與所述指紋識別元件330不會被破壞。所述油墨層320用於遮蔽該指紋識別元件330以實現指紋識別裝置300的美觀 性。所述指紋識別元件330用於感應放置在所述保護基板310上對應所述指紋識別元件330位置的手指的指紋。
在本實施方式中,所述保護基板310具有彎曲的表面。具體地,所述保護基板310包括保護面311以及由所述保護面311向所述指紋識別元件330一側彎折的彎折面312。所述油墨層320包括層疊設置的第一油墨子層321與第二油墨子層322。所述第一油墨子層321位於所述第二油墨子層322與所述保護基板310之間。所述指紋識別元件330藉由所述第二油墨子層322粘貼在所述第一油墨子層321上。具體地,該第一油墨子層221形成在保護基板210表面上,該指紋識別元件230僅嵌入該第二油墨子層222中。
所述保護基板310的材質可以選自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA)、藍寶石、聚醚碸樹脂(Polyethersulfone resin,PES)以及聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)等。所述第一油墨子層321與第二油墨子層322的材質可為熱固性油墨或光固性油墨,優選為介電係數大於7的油墨。所述第一油墨子層321與第二油墨子層322的顏色可以是黑色、白色或彩色的。所述油墨層320的整體厚度介於2至10um。其中,所述第一油墨子層321的厚度優選為2um,所述第二油墨子層322的厚度優選為大於所述第一油墨子層321的厚度。
由於所述指紋識別元件330是藉由第二油墨子層322在形成過程中由液態轉換為固態的特性固定在所述第一油墨子層321上,進而固定在所述保護基板310上,因此不需要在油墨層320與指紋識別元件330之間額外添加膠水,從而能夠減少指紋識別裝置300的厚度。
請參閱圖4,本發明第三實施方式所提供的指紋識別裝置400包括保護基板410、油墨層420、指紋識別元件430以及膠體440。所述油墨層420形成在所述保護基板410上。所述指紋識別元件430形成在所述油墨層420 上。所述膠體440位於所述指紋識別元件430兩側的油墨層420上,並粘貼在所述指紋識別元件430的兩側。所述指紋識別元件430的兩側靠近所述油墨層420的一端被所述膠體440覆蓋。所述保護基板410用於保護所述油墨層420與所述指紋識別元件430不會被破壞。所述油墨層420用於遮蔽該指紋識別元件430以實現指紋識別裝置400的美觀性。所述指紋識別元件430用於感應放置在所述保護基板410上對應所述指紋識別元件430位置的手指的指紋。所述膠體440用於加強所述指紋識別元件430固定在油墨層420上的強度,同時還用於防止水汽進入所述指紋識別元件430。
在本實施方式中,所述保護基板410是一平面的保護基板410。所述油墨層420包括層疊設置的第一油墨子層421與第二油墨子層422。所述第一油墨子層421位於所述第二油墨子層422與所述保護基板410之間。所述指紋識別元件430藉由所述第二油墨子層422粘貼在所述第一油墨子層421上。具體地,該第一油墨子層421形成在保護基板410的表面上,該指紋識別元件430僅嵌入該第二油墨子層422中,該膠體440位於所述指紋識別元件430兩側的第二油墨子層422上。
所述保護基板410的材質可以選自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA)、藍寶石、聚醚碸樹脂(Polyethersulfone resin,PES)以及聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)等。所述第一油墨子層421與第二油墨子層422的材質可為熱固性油墨或光固性油墨,優選為介電係數大於7的油墨。所述第一油墨子層421與第二油墨子層422的顏色可以是黑色、白色或彩色的。所述油墨層420的整體厚度介於2至10um。其中,所述第一油墨子層321的厚度優選為2um,所述第二油墨子層322的厚度優選為大於所述第一油墨子層321的厚度。所述膠體440為三強膠。
由於所述指紋識別元件430是藉由第二油墨子層422在形成過程中由液態轉換為固態的特性固定在所述第一油墨子層421上,進而固定在所述保護基板410上,因此不需要在油墨層420與指紋識別元件430之間額外添加膠水,從而能夠減少指紋識別裝置400的厚度。同時,所述膠體440能夠在不增加指紋識別裝置400厚度的前提下加強指紋識別元件430固定在油墨層420上的強度,並防止水汽進入所述指紋識別元件430,從而提高所述指紋識別元件430的穩定性。
請參閱圖5,本發明第四實施方式所提供的指紋識別裝置500包括保護基板510、油墨層520以及指紋識別元件530。所述保護基板510的內表面上開設有凹槽550。該凹槽550的深度小於該保護基板510的厚度。所述油墨層520形成在所述凹槽550內。所述指紋識別元件530形成在所述凹槽550內的油墨層520上。所述保護基板510用於保護所述油墨層520與所述指紋識別元件530不會被破壞。所述油墨層520用於遮蔽該指紋識別元件530以實現指紋識別裝置500的美觀性。所述指紋識別元件530用於感應放置在所述保護基板510上對應所述指紋識別元件530位置的手指的指紋。
所述油墨層520包括層疊設置的第一油墨子層521與第二油墨子層522。所述第一油墨子層521位於所述第二油墨子層522與所述保護基板510之間。所述指紋識別元件530藉由所述第二油墨子層522粘貼在所述第一油墨子層521上。具體地,該指紋識別元件530僅嵌入該第二油墨子層522中。
所述保護基板510的材質可以選自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA)、藍寶石、聚醚碸樹脂(Polyethersulfone resin,PES)以及聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)等。所述第一油墨子層521與第二油墨子層522的材質可為熱固性油墨或光固性油墨,優選為介電係數大於7的油墨。所述第一油墨子層521與第二油墨子 層522的顏色可以是黑色、白色或彩色的。所述油墨層520的整體厚度介於2至10um。其中,所述第一油墨子層521的厚度優選為2um,所述第二油墨子層522的厚度優選為大於所述第一油墨子層521的厚度。
由於所述指紋識別元件530是藉由第二油墨子層522在形成過程中由液態轉換為固態的特性固定在所述第一油墨子層521上,進而固定在所述保護基板510上,因此不需要在油墨層520與指紋識別元件530之間額外添加膠水,從而能夠減少指紋識別裝置500的厚度。
請參閱圖6,本發明第五實施方式所提供的指紋識別裝置600包括保護基板610、油墨層620、指紋識別元件630以及膠體640。所述保護基板610的內表面開設有凹槽650。該凹槽650的深度小於該保護基板610的厚度。所述油墨層620形成在所述凹槽650內。所述指紋識別元件630形成在所述凹槽650內的油墨層620上。所述膠體640位於所述指紋識別元件640兩側的油墨層620上,並粘貼在所述指紋識別元件630的兩側,且將所述凹槽650填充滿。所述指紋識別元件630的兩側全部被所述膠體640覆蓋。所述保護基板610用於保護所述油墨層620與所述指紋識別元件630不會被破壞。所述油墨層620用於遮蔽所述指紋識別元件630以實現指紋識別裝置600的美觀性。所述指紋識別元件630用於感應放置在所述保護基板610上對應所述指紋識別元件530位置的手指的指紋。所述膠體640用於加強所述指紋識別元件630固定在油墨層620上的強度,同時還用於防止水汽進入所述指紋識別元件630。
所述油墨層620包括層疊設置的第一油墨子層621與第二油墨子層622。所述第一油墨子層621位於所述第二油墨子層622與所述保護基板610之間。所述指紋識別元件630藉由所述第二油墨子層622粘貼在所述第一油 墨子層621上。具體地,所述指紋識別元件630僅嵌入所述第二油墨子層622中。所述膠體640位於所述指紋識別元件630兩側的第二油墨子層622上。
所述保護基板610的材質可以選自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA)、藍寶石、聚醚碸樹脂(Polyethersulfone resin,PES)以及聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)等。所述第一油墨子層621與第二油墨子層622的材質可為熱固性油墨或光固性油墨,優選為介電係數大於7的油墨。所述第一油墨子層621與第二油墨子層622的顏色可以是黑色、白色或彩色的。所述油墨層620的整體厚度介於2至10um。其中,所述第一油墨子層621的厚度優選為2um,所述第二油墨子層622的厚度優選為大於所述第一油墨子層621的厚度。所述膠體640為三強膠。
由於所述指紋識別元件630是藉由第二油墨子層622在形成過程中由液態轉換為固態的特性固定在所述第一油墨子層621上,進而固定在所述保護基板610上,因此不需要在油墨層620與指紋識別元件630之間額外添加膠水,從而能夠減少指紋識別裝置600的厚度。同時,所述膠體640能夠在不增加指紋識別裝置600厚度的前提下加強指紋識別元件630固定在油墨層620上的強度,並防止水汽進入所述指紋識別元件630,從而提高所述指紋識別元件630的穩定性。
請參閱圖7,為所述指紋識別裝置的製造方法的流程圖。可以理解,上述五個實施例的指紋識別裝置的製造方法大致相同。為方便說明,現以上述第三個實施方式中的指紋識別裝置400的製造方法為例進行說明,其餘實施方式不再累述。該方法包括如下步驟:
步驟S201,請一併參閱圖8,提供保護基板410,並在所述保護基板410上塗布第一油墨材料層420a。所述第一油墨材料層420a的材質可以選 自熱固性油墨或光固性油墨,優選為介電係數大於7的油墨。所述第一油墨材料層420a的厚度優選為2um。所述第一油墨材料層420a的顏色可以是黑色、白色或彩色的。在本實施例中,所述保護基板410為一平面,可以理解,所述保護基板410也可為其他形狀,如實施例二所述的平面為曲面,實施例五與六所述的為具有一凹槽的平板結構,並不以此為限。
步驟S202,請參閱圖9,固化所述第一油墨材料層420a以形成第一油墨子層421。其中,固化所述第一油墨材料層420a的方法包括對所述第一油墨材料層420a進行加熱、藉由紫外光照射所述第一油墨材料層420a等方式。
步驟S203,請參閱圖10,在所述第一油墨子層421上塗布第二油墨材料層420b。所述第二油墨材料層420b的材質可以選自熱固性油墨或光固性油墨,優選為介電係數大於7的油墨。所述第二油墨材料層420b的厚度優選為2um。所述第二油墨材料層420b的顏色可以是黑色、白色或彩色的。
步驟S204,請參閱圖11,固化所述第二油墨材料層420b,並在在所述第二油墨材料層420b未完全固化時設置嵌入該第二油墨材料層420b的指紋識別元件430。可以理解,由於所述第二油墨材料層420b尚未被固化,所述第二油墨材料層420b為粘稠狀的液體,因此所述指紋識別元件430設置在所述第二油墨材料層420b上後,位於所述指紋識別元件430與第一油墨子層421之間的部分第二油墨材料層420b被擠壓至所述指紋識別元件430的兩側。
步驟S205,請參閱圖12,完成固化所述第二油墨材料層420b以形成第二油墨子層422。此時,該指紋識別元件430嵌入該第二油墨子層422中。其中,固化所述第二油墨材料層420b的方法包括對所述第二油墨材料層420b進行加熱、藉由紫外光照射所述第二油墨材料層420b等方式。
步驟S206,請參閱圖13,在所述第二油墨子層422上形成膠體440,所述膠體440位於所述指紋識別元件430兩側的第二油墨子層422上並粘貼在所述指紋識別元件430的兩側面上。
至此,所述指紋識別裝置400製作完成。可以理解,步驟S206可以省略。並且,對於單層結構的油墨層420而言,步驟S203省略,且僅需在單層油墨層未完全固化時設置並嵌入該指紋識別元件即可。
綜上所述,本創作符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本創作之較佳實施例,本創作之範圍並不以上述實施例為限,舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作之精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (14)

  1. 一種指紋識別裝置,其包括保護基板、油墨層以及指紋識別元件,所述油墨層形成在所述保護基板上,所述指紋識別元件藉由所述油墨層在形成過程中由液態轉換為固態的特性固定在所述油墨層上。
  2. 如請求項1所述的指紋識別裝置,其中,所述油墨層包括第一油墨子層以及第二油墨子層,所述第一油墨子層位於所述第二油墨子層與所述保護基板之間,所述指紋識別元件藉由所述第二油墨子層粘貼在所述第一油墨子層上。
  3. 如請求項2所述的指紋識別裝置,其中,所述指紋識別裝置還包括膠體,所述膠體位於所述指紋識別元件兩側的第二油墨子層上並粘貼在所述指紋識別元件的兩側。
  4. 如請求項3所述的指紋識別裝置,其中,所述指紋識別元件的兩側靠近所述油墨層的一端被所述膠體覆蓋。
  5. 如請求項1所述的指紋識別裝置,其中,所述保護基板包括保護面以及由所述保護面向所述指紋識別元件一側彎折的彎折面。
  6. 如請求項1所述的指紋識別裝置,其中,所述保護基板上開設有凹槽,所述油墨層形成在所述凹槽內,所述指紋識別元件設置在所述凹槽內的油墨層上。
  7. 如請求項6所述的指紋識別裝置,其中,所述指紋識別裝置還包括膠體,所述油墨層包括第一油墨子層以及第二油墨子層,所述第一油墨子層位於所述第二油墨子層與所述保護基板之間,所述指紋識別元件藉由所述第二油墨子層粘貼在所述第一油墨子層上,所述膠體位於所述指紋識別元件兩側的第二油墨子層上並粘貼之所述指紋識別元件上,所述指紋識別元件的側面全部被所述膠體覆蓋。
  8. 如請求項1所述的指紋識別裝置,其中,所述油墨層的厚度介於2至10um。
  9. 如請求項1所述的指紋識別裝置,其中,所述油墨層的介電係數不低於7。
  10. 一種指紋識別裝置的製造方法,包括:提供保護基板,並在所述保護基板上塗布油墨材料層;固化所述油墨材料層,並在所述油墨材料層未完全固化時設置嵌入該油墨材料層的指紋識別元件;以及完成固化所述油墨材料層以形成油墨層。
  11. 如請求項10所述的指紋識別裝置的製造方法,其中,所述塗布油墨材料層的步驟包括:在所述保護基板上塗布第一油墨材料層;固化所述第一油墨材料層以形成第一油墨子層;以及在所述第一油墨子層上塗布第二油墨材料層。
  12. 如請求項11所述的指紋識別裝置的製造方法,其中,所述指紋識別元件在所述第二油墨材料層未完全固化時設置嵌入該第二油墨材料層,在完成固化所述油墨材料層後,所述第二油墨材料層被固化為第二油墨子層。
  13. 如請求項10所述的指紋識別裝置的製造方法,其中,在形成油墨層後,該方法還包括:在所述油墨層上形成膠體,所述膠體位於所述指紋識別元件兩側的油墨層上並粘貼在所述指紋識別元件的兩側面上。
  14. 如請求項10所述的指紋識別裝置的製造方法,其中,固化所述油墨層的方法包括對所述油墨材料層進行加熱以及藉由紫外光照射所述油墨層。
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