CN215814105U - 触控显示模块及其屏下指纹辨识模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种触控显示模块及其屏下指纹辨识模块，屏下指纹辨识模块包括一透明盖板、一显示层、一黏胶层、一超音波指纹感测模块、一导电胶层、一金属层与一保护层。显示层设于透明盖板上，黏胶层设于显示层上，超音波指纹感测模块设于黏胶层上，导电胶层设于超音波指纹感测模块上，金属层设于导电胶层上，保护层设于金属层上。触控显示模块及其屏下指纹辨识模块利用平坦的金属层来增加影像辨识度，并配合导电胶层与保护层取得与超音波信号匹配的声阻，以降低电极层的厚度，进而降低制作上的成本与复杂度。

Description

触控显示模块及其屏下指纹辨识模块

技术领域

本实用新型是有关于一种指纹辨识技术，特别是指一种触控显示模块及其屏下指纹辨识模块。

背景技术

指纹识别装置由于具有隐私保护功能而被设置于智能手机中，指纹识别组件能够识别放置在指纹识别组件上的手指的指纹，当使用者将其手指放置在指纹识别组件的表面上时，使用者的手指的指纹将被识别，进而验证用户的身份信息以增加用户体验。

就目前来说，屏幕下超音波指纹辨识技术是最先进的技术。辨识过程是在手指接触到智能型手机屏幕时，透过传感器向手指表面发射超音波，利用指纹表面皮肤和空气密度的不同，构建一个三维图像。传感器接收到超音波回波讯息后，比对与存于手机的信息，达到辨识指纹的目的。一般来说，屏下指纹识别装置包括一透明盖板，透明盖板上设有一有机发光二极管模块，有机发光二极管模块上设有一薄膜晶体管基板，薄膜晶体管基板上设有压电层，压电层上设有银电极层，于电极层上再设有约20微米的油墨层。电极层之所以采用银是为了避免铜氧化，此外，电极层也不能太薄，若太薄将无法保护压电层，实务上可采用约18微米的厚度。为了能得到与超音波的波长匹配的声阻，以加强超音波信号的强度，软性油墨层必须设计较厚，但如此厚的油墨层与电极层，加上油墨层的印刷制程通常需执行三次，故制程较为复杂，导致总体成本较高，且油墨层的表面容易产生泡泡造成粗糙的现象，使指纹辨识效果不佳。

因此，本实用新型在针对上述的困扰，提出一种触控显示模块及其屏下指纹辨识模块，以解决习知所产生的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种触控显示模块及其屏下指纹辨识模块，其增加影像辨识度与降低制作上的成本与复杂度。

在本实用新型的一实施例中，一种屏下指纹辨识模块包括一透明盖板、一显示层、一黏胶层、一超音波指纹感测模块、一导电胶层、一金属层与一保护层。显示层设于透明盖板上，黏胶层设于显示层上，超音波指纹感测模块设于黏胶层上，导电胶层设于超音波指纹感测模块上，金属层设于导电胶层上，保护层设于金属层上。

在本实用新型的一实施例中，超音波指纹感测模块包括一薄膜晶体管基板、一压电层与一电极层。薄膜晶体管基板设于黏胶层上，压电层设于薄膜晶体管基板上。电极层设于压电层与导电胶层之间，并设于薄膜晶体管基板上，电极层电性连接薄膜晶体管基板。

在本实用新型的一实施例中，超音波指纹感测模块还包括一软性印刷电路板，软性印刷电路板设于电极层上，并电性连接电极层。

在本实用新型的一实施例中，金属层的厚度实质上为0.5～20微米。

在本实用新型的一实施例中，显示层为有机发光二极管模块。

在本实用新型的一实施例中，一种屏下指纹辨识模块包括一透明盖板、一触控电极模块、一显示层、一黏胶层、一超音波指纹感测模块、一导电胶层、一金属层与一保护层。触控电极模块设于透明盖板上，显示层设于触控电极模块上，黏胶层设于显示层上，超音波指纹感测模块设于黏胶层上，导电胶层设于超音波指纹感测模块上，金属层设于导电胶层上，保护层设于金属层上。

在本实用新型的一实施例中，超音波指纹感测模块包括一薄膜晶体管基板、一压电层与一电极层。薄膜晶体管基板设于黏胶层上，压电层设于薄膜晶体管基板上。电极层设于压电层与导电胶层之间，并设于薄膜晶体管基板上，电极层电性连接薄膜晶体管基板。

在本实用新型的一实施例中，超音波指纹感测模块还包括一软性印刷电路板，软性印刷电路板设于电极层上，并电性连接电极层。

在本实用新型的一实施例中，金属层的厚度实质上为0.5～20微米。

在本实用新型的一实施例中，显示层为有机发光二极管模块。

基于上述，触控显示模块及其屏下指纹辨识模块利用平坦的金属层来增加影像辨识度，并配合导电胶层与保护层取得与超音波信号匹配的声阻，以降低电极层的厚度，进而降低制作上的成本与复杂度。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例的屏下指纹辨识模块的结构剖视图。

图2为本实用新型的第二实施例的屏下指纹辨识模块的结构剖视图。

图3为本实用新型的第一实施例的触控显示模块的结构剖视图。

图4为本实用新型的第二实施例的触控显示模块的结构剖视图。

附图标记：

1：屏下指纹辨识模块 21：触控电极模块

10：透明盖板 22：显示层

11：显示层 23：黏胶层

12：黏胶层 24：超音波指纹感测模块

13：超音波指纹感测模块 240：薄膜晶体管基板

130：薄膜晶体管基板 241：压电层

131：压电层 242：电极层

132：电极层 243：软性印刷电路板

133：软性印刷电路板 25：导电胶层

14：导电胶层 26：金属层

15：金属层 27：保护层

16：保护层

2：触控显示模块

20：透明盖板

具体实施方式

本实用新型的各实施例将藉由下文配合相关附图进一步加以解说。尽可能的，于附图与说明书中，相同标号是代表相同或相似构件。于附图中，基于简化与方便标示，形状与厚度可能经过夸大表示。可以理解的是，未特别显示于附图中或描述于说明书中的组件，为所属技术领域中具有通常技术者所知的形态。本领域的通常技术者可依据本实用新型的内容而进行多种的改变与修改。

当一个组件被称为『在…上』时，它可泛指该组件直接在其他组件上，也可以是有其他组件存在于两者之中。相反地，当一个组件被称为『直接在』另一组件，它是不能有其他组件存在于两者的中间。如本文所用，词汇『及/或』包括了列出的关联项目中的一个或多个的任何组合。

于下文中关于“一个实施例”或“一实施例”的描述是指关于至少一实施例内所相关连的一特定组件、结构或特征。因此，于下文中多处所出现的“一个实施例”或“一实施例”的多个描述并非针对同一实施例。再者，于一或多个实施例中的特定构件、结构与特征可依照一适当方式而结合。

揭露特别以下述例子加以描述，这些例子仅用以举例说明而已，因为对于熟***常意义。某些用以描述本揭露的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供从业人员(practitioner)在有关本揭露的描述上额外的引导。在通篇说明书的任何地方的例子，包括在此所讨论的任何用词的例子的使用，仅用以举例说明，当然不限制本揭露或任何例示用词的范围与意义。同样地，本揭露并不限于此说明书中所提出的各种实施例。

可了解如在此所使用的用词「包括(comprising)」、「包括(including)」、「具有(having)」、「含有(containing)」、「包括(involving)」等等，为开放性的(open-ended)，即意指包括但不限于。另外，本实用新型的任一实施例或申请专利范围不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻的用，并非用来限制创作作的申请专利范围。

在此所使用的用词「实质上(substantially)」、「大约(around)」、「约(about)」或「近乎(approximately)」应大体上意味在给定值或范围的20％以内，较佳系在10％以内。此外，在此所提供的数量可为近似的，因此意味着若无特别陈述，可用词「大约」、「约」或「近乎」加以表示。当一数量、浓度或其他数值或参数有指定的范围、较佳范围或表列出上下理想值的时，应视为特别揭露由任何上下限的数对或理想值所构成的所有范围，不论该等范围是否分别揭露。举例而言，如揭露范围某长度为X公分到Y公分，应视为揭露长度为H公分且H 可为X到Y之间的任意实数。

此外，若使用「电(性)耦接」或「电(性)连接」一词在此系包括任何直接及间接的电气连接手段。举例而言，若文中描述一第一装置电性耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。另外，若描述关于电信号的传输、提供，熟习此技艺者应该可了解电信号的传递过程中可能伴随衰减或其他非理想性的变化，但电信号传输或提供的来源与接收端若无特别叙明，实质上应视为同一信号。举例而言，若由电子电路的端点A传输(或提供)电信号S给电子电路的端点B，其中可能经过一晶体管开关的源汲极两端及/或可能的杂散电容而产生电压降，但此设计的目的若非刻意使用传输(或提供)时产生的衰减或其他非理想性的变化而达到某些特定的技术效果，电信号S在电子电路的端点A与端点B应可视为实质上为同一信号。

除非特别说明，一些条件句或字词，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也许(might)」，或「可(may)」，通常是试图表达本案实施例具有，但是也可以解释成可能不需要的特征、组件，或步骤。在其他实施例中，这些特征、组件，或步骤可能是不需要的。

以下将提出一种本实用新型的屏下指纹辨识模块及其屏下指纹辨识模块，其利用平坦的金属层来增加影像辨识度，并配合导电胶层与保护层取得与超音波信号匹配的声阻，以降低电极层的厚度，进而降低制作上的成本与复杂度。

图1为本实用新型的第一实施例的屏下指纹辨识模块的结构剖视图。请参阅图1，以下介绍本实用新型的第一实施例的屏下指纹辨识模块1。屏下指纹辨识模块1包括一透明盖板 10、一显示层11、一黏胶层12、一超音波指纹感测模块13、一导电胶层14、一金属层15与一保护层16。透明盖板10较佳为玻璃盖板，但本实用新型并不以此为限。显示层11例如为有机发光二极管模块，但不限于有机发光二极管模块，亦可为其他能够发光的电子模块，如微发光二极管模块。导电胶层14的材质可为异方性导电膜、压敏性双面导电胶、导电银胶或导电银浆，但本实用新型不限于此。其中导电胶层14的导电粒子的密度可为10～1000颗/平方毫米，导电胶层14的厚度可为0.5～10微米。金属层15的材质可包括铜、铝、锡、镍、金或银，但本实用新型不限于此。其中金属层15的厚度可为0.5～20微米。保护层16的材质可包括聚酰亚胺、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚丙烯，但本实用新型不限于此。其中保护层16的厚度可为1～30微米。显示层11设于透明盖板10上，黏胶层12设于显示层11 上，超音波指纹感测模块13设于黏胶层12上，导电胶层14设于超音波指纹感测模块13上，金属层15设于导电胶层14上，保护层16设于金属层15上，以保护金属层15。为了提升超音波指纹感测模块13所发出的超音波信号的强度，导电胶层14、金属层15与保护层16的材质必须具备匹配此超音波信号的声阻。屏下指纹辨识模块1还可包括一偏光片，偏光片设于显示层11与透明盖板10之间，偏光片可以对显示层11发出的光进行过滤或其他处理以改善画面显示质量。由于金属层15相较油墨更为平坦，制程上也还为简易，成本亦较为低廉，还能利用平坦的金属层15来增加影像辨识度。此外，金属层15可配合导电胶层14与保护层 16取得与超音波信号匹配的声阻，以降低超音波指纹感测模块13中电极层的厚度，进而降低制作上的成本与复杂度。

在进行指纹辨识时，使用者的手指会触碰在透明盖板10上，由于超音波指纹感测模块 13同时具有发送与接收超音波信号的功能，所以超音波信号先被导电胶层14、金属层15与保护层16反射后，再依序透过超音波指纹感测模块13、黏胶层12、显示层11与透明盖板10传送至手指后，手指将超音波信号再依序经由透明盖板10、显示层11与黏胶层12反射至超音波指纹感测模块13中，超音波指纹感测模块13接收反射的超音波信号并转换超音波信号为电信号，以进行后续辨识指纹的程序。

图2为本实用新型的第二实施例的屏下指纹辨识模块的结构剖视图。请参阅图2，以下介绍本实用新型的第二实施例的屏下指纹辨识模块1。第二实施例与第一实施例差别在于超音波指纹感测模块13。在第二实施例中，超音波指纹感测模块13可包括一薄膜晶体管基板 130、一压电层131与一电极层132。薄膜晶体管基板130包括多个薄膜晶体管与一支撑基板，其中支撑基板可为玻璃基板、硅晶圆、蓝宝石基板或聚甲基丙烯酸甲酯基板，但本实用新型不限于此。压电层131的材质可为电单晶体、压电多晶体、压电陶瓷、压电聚合物和压电复合材料，但本实用新型不限于上述材料。电极层132的材质可为铜、银、铝、金、锰、镍或其他适合材料。薄膜晶体管基板130设于黏胶层12上，压电层131设于薄膜晶体管基板130上。电极层132设于压电层131与导电胶层14之间，并设于薄膜晶体管基板130上，电极层132电性连接薄膜晶体管基板130。

在本实用新型的某些实施例中，屏下指纹辨识模块1还可包括一软性印刷电路板133，软性印刷电路板133设于电极层132上，并电性连接电极层132。在进行指纹辨识时，使用者的手指会触碰在透明盖板10上，压电层131同时具有发送与接收超音波的功能。此时，软性印刷电路板133提供电能给压电层131，使压电层131产生振动与形变，进而产生超音波信号。超音波信号先被导电胶层14、金属层15与保护层16反射后，再依序透过超音波指纹感测模块13、黏胶层12、显示层11与透明盖板10传送至手指后，手指将超音波信号再依序经由透明盖板10、显示层11与黏胶层12反射至压电层131上，压电层131接收反射的超音波信号并转换超音波信号为电信号，且传送此电信号给软性印刷电路板133，以进行后续辨识指纹的程序。

图3为本实用新型的第一实施例的触控显示模块的结构剖视图，请参阅图3，以下介绍本实用新型的第一实施例的触控显示模块2。触控显示模块2包括一透明盖板20、一触控电极模块21、一显示层22、一黏胶层23、一超音波指纹感测模块24、一导电胶层25、一金属层26与一保护层27。透明盖板20较佳为玻璃盖板，但本实用新型并不以此为限。于一实施例中，触控电极模块21为内嵌式触控(In-cell touch)电极模块，在其他实施例中，触控电极模块21可以为外挂式触控(On-cell touch)电极模块，或者，触控电极模块21还可以整合于透明盖板20中。于一实施例中，触控电极模块21为自容式感测结构，在其他实施例中，触控电极模块21可以为互容式感测结构或者电阻型感测结构。显示层22例如为有机发光二极管模块，但不限于有机发光二极管模块，亦可为其他能够发光的电子模块，如微发光二极管模块。导电胶层25的材质可为异方性导电膜、压敏性双面导电胶、导电银胶或导电银浆，但本实用新型不限于此。其中导电胶层25的导电粒子的密度可为10～1000颗/平方毫米，导电胶层25的厚度可为0.5～10微米。金属层26的材质可包括铜、铝、锡、镍、金或银，但本实用新型不限于此。其中金属层26的厚度可为0.5～20微米。保护层27的材质可包括聚酰亚胺、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚丙烯，但本实用新型不限于此。其中保护层27的厚度可为1～30微米。触控电极模块21设于透明盖板20上，显示层22设于触控电极模块 21上，黏胶层23设于显示层22上，超音波指纹感测模块24设于黏胶层23上，导电胶层25 设于超音波指纹感测模块24上，金属层26设于导电胶层25上，保护层27设于金属层26上，以保护金属层26。为了提升超音波指纹感测模块24所发出的超音波信号的强度，导电胶层 25、金属层26与保护层27的材质必须具备匹配此超音波信号的声阻。触控显示模块2还可包括一偏光片，偏光片设于显示层22与触控电极模块21之间，偏光片可以对显示层22发出的光进行过滤或其他处理以改善画面显示质量。由于金属层26相较油墨更为平坦，制程上也更为简易，成本亦较为低廉，还能利用平坦的金属层26来增加影像辨识度。此外，金属层 26可配合导电胶层25与保护层27取得与超音波信号匹配的声阻，以降低超音波指纹感测模块24中电极层的厚度，进而降低制作上的成本与复杂度。

在进行指纹辨识时，使用者的手指会触碰在透明盖板20上，由于超音波指纹感测模块 24同时具有发送与接收超音波信号的功能，所以超音波信号先被导电胶层25、金属层26与保护层27反射后，再依序透过超音波指纹感测模块24、黏胶层23、显示层22、触控电极模块21与透明盖板20传送至手指后，手指将超音波信号再依序经由透明盖板20、触控电极模块21、显示层22与黏胶层23反射至超音波指纹感测模块24中，超音波指纹感测模块24接收反射的超音波信号并转换超音波信号为电信号，以进行后续辨识指纹的程序。

图4为本实用新型的第二实施例的触控显示模块的结构剖视图。请参阅图4，以下介绍本实用新型的第二实施例的触控显示模块2。第二实施例与第一实施例差别在于超音波指纹感测模块24。在第二实施例中，超音波指纹感测模块24可包括一薄膜晶体管基板240、一压电层241与一电极层242。薄膜晶体管基板240包括多个薄膜晶体管与一支撑基板，其中支撑基板可为玻璃基板、硅晶圆、蓝宝石基板或聚甲基丙烯酸甲酯基板，但本实用新型不限于此。其中，薄膜晶体管基板240透过黏胶层23与显示层22贴合，导电胶层25与金属层26 贴合，压电层241设于薄膜晶体管基板240及导电胶层25之间。压电层241的材质可为电单晶体、压电多晶体、压电陶瓷、压电聚合物和压电复合材料，但本实用新型不限于上述材料。电极层242的材质可为铜、银、铝、金、锰、镍或其他适合材料。薄膜晶体管基板240设于黏胶层23上，压电层241设于薄膜晶体管基板240上。电极层242设于压电层241与导电胶层25之间，并设于薄膜晶体管基板240上，电极层242电性连接薄膜晶体管基板240。

在本实用新型的某些实施例中，触控显示模块2还可包括一软性印刷电路板243，软性印刷电路板243设于电极层242上，并电性连接电极层242。在进行指纹辨识时，使用者的手指会触碰在透明盖板20上，压电层241同时具有发送与接收超音波的功能。此时，软性印刷电路板243提供电能给压电层241，使压电层241产生振动与形变，进而产生超音波信号。超音波信号先被导电胶层25、金属层26与保护层27反射后，再依序透过超音波指纹感测模块24、黏胶层23、显示层22、触控电极模块21与透明盖板20传送至手指后，手指将超音波信号再依序经由透明盖板20、触控电极模块21、显示层22与黏胶层23反射至压电层241 上，压电层241接收反射的超音波信号并转换超音波信号为电信号，且传送此电信号给软性印刷电路板243，以进行后续辨识指纹的程序。

根据上述实施例，触控显示模块及其屏下指纹辨识模块利用平坦的金属层来增加影像辨识度，并配合导电胶层与保护层取得与超音波信号匹配的声阻，以降低电极层的厚度，进而降低制作上的成本与复杂度。

以上所述，仅为本实用新型列举的一个或多个优选实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，故举凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的申请专利范围内。

Claims (11)

1.一种屏下指纹辨识模块，其特征在于，包括：

透明盖板；

显示层，设于所述透明盖板上；

黏胶层，设于所述显示层上；

超音波指纹感测模块，设于所述黏胶层上；

导电胶层，设于所述超音波指纹感测模块上；

金属层，设于所述导电胶层上；以及

保护层，设于所述金属层上。

2.如权利要求1所述的屏下指纹辨识模块，其特征在于，其中所述超音波指纹感测模块包括：

薄膜晶体管基板，设于所述黏胶层上；

压电层，设于所述薄膜晶体管基板上；以及

电极层，设于所述压电层与所述导电胶层之间，并设于所述薄膜晶体管基板上，所述电极层电性连接所述薄膜晶体管基板。

3.如权利要求2所述的屏下指纹辨识模块，其特征在于，其中所述超音波指纹感测模块还包括软性印刷电路板，所述软性印刷电路板设于所述电极层上，并电性连接所述电极层。

4.如权利要求1所述的屏下指纹辨识模块，其特征在于，其中所述金属层的厚度为0.5～20微米。

5.如权利要求1所述的屏下指纹辨识模块，其特征在于，其中所述显示层为有机发光二极管模块。

6.如权利要求1所述的屏下指纹辨识模块，其特征在于，所述超音波指纹感测模块包括薄膜晶体管基板、压电层与电极层；所述薄膜晶体管基板包括多个薄膜晶体管与一个支撑基板。

7.一种触控显示模块，其特征在于，包括：

透明盖板；

触控电极模块，设于所述透明盖板上；

显示层，设于所述触控电极模块上；

黏胶层，设于所述显示层上；

超音波指纹感测模块，设于所述黏胶层上；

导电胶层，设于所述超音波指纹感测模块上；

金属层，设于所述导电胶层上；以及

保护层，设于所述金属层上。

8.如权利要求7所述的触控显示模块，其特征在于，超音波指纹感测模块包括：

薄膜晶体管基板，设于所述黏胶层上；

压电层，设于所述薄膜晶体管基板上；以及

电极层，设于所述压电层与所述导电胶层之间，并设于所述薄膜晶体管基板上，所述电极层电性连接所述薄膜晶体管基板。

9.如权利要求8所述的触控显示模块，其特征在于，其中所述超音波指纹感测模块还包括软性印刷电路板，所述软性印刷电路板设于所述电极层上，并电性连接所述电极层。

10.如权利要求7所述的触控显示模块，其特征在于，其中所述金属层的厚度为0.5～20微米。

11.如权利要求7所述的触控显示模块，其特征在于，其中所述显示层为有机发光二极管模块。

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