TWI834174B - 指紋辨識模組及導光件 - Google Patents

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李憲明
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Abstract

一種指紋辨識模組包括有一導光件、一軟性電路板、二發光元件以及一指紋辨識晶片，該導光件包含一底部以及一凸垣，該凸垣圍設形成一第一空間，該導光件於該底部形成一第一穿孔；該軟性電路板設置於該第一空間中並具有依序連接一第一部位、一第二部位、一第三部位以及一第四部位；該第一部位係自該第一穿孔穿出；該第三部位則背向該導光件之底部；該第二部位與該第四部位係面向該導光件之底部；該些發光元件係設置於該軟性電路板且朝向該導光件；該指紋辨識晶片係設置於該軟性電路板之該第三部位。

Description

指紋辨識模組及導光件
本發明係與指紋辨識模組之導光件有關；特別是指一種能提升亮度及發光均勻度之導光件。
已知指紋辨識為生物特徵識別技術的一種，指紋辨識主要是藉由辨識每個使用者手指上獨特的指紋訊息以達到辨識或確認身分之目的。
如今指紋辨識模組已廣泛的應用及安裝在例如手機、平板電腦或是筆記型電腦等電子裝置上，使用者透過觸碰指紋辨識模組即能快速且有效的達到例如指紋解鎖或是指紋加密等效果。
然而，當指紋辨識模組設置於電子裝置上時，使用者必須觸碰電子裝置上的特定區域以進行指紋辨識，因此如何提供一種能明確地指示使用者指紋辨識模組之辨識區域是亟待解決的問題。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種指紋辨識模組，能明確地指示使用者指紋辨識模組之辨識區域。
緣以達成上述目的，本發明提供的一種指紋辨識模組包括有一導光件、一軟性電路板、二發光元件以及一指紋辨識晶片，該導光件係以可透光材質製成，並包含有一底部以及環繞且連接該底部之一凸垣，且該凸垣圍設形成有一第一空間，而該導光件具有與該第一空間連通之二導光孔，且於該底部中央位置或接近中央位置處形成有與該第一空間連通之一第一穿孔；該軟性電路板係設置於該第一空間中，該軟性電路板佈設有至少一電訊號傳輸線路，且該軟性電路板具有依序連接之一第一部位、一第二部位、一第三部位以及一第四部位；該第一部位係自該第一穿孔穿出；該第三部位則背向該導光件之底部；該第二部位與該第四部位係面向該導光件之該底部，且位於該第三部位與該底部之間； 該二發光元件係分別設置於該軟性電路板上，並與該軟性電路板上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接，且分別位於該二導光孔中；以及該指紋辨識晶片係設置於該軟性電路板之該第三部位，且與該軟性電路板上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接。
本發明另提供的一種指紋辨識模組，包含一導光件、一軟性電路板、複數發光元件以及一指紋辨識晶片，該導光件係以可透光材質製成，並包含有一底部以及一環繞且連接該底部之凸垣，且該凸垣圍設形成有一第一空間，而該導光件於該底部形成有一第一穿孔；該軟性電路板係設置於該第一空間中，且佈設有至少一電訊號傳輸線路，並具有依序連接一第一部位、一第二部位、一第三部位以及一第四部位；該第一部位係自該第一穿孔穿出；該第三部位則背向該導光件之底部；該第二部位與該第四部位係面向該導光件之底部，且位於該第三部位與該底部之間；該些發光元件係設置於該軟性電路板，並與該軟性電路板上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接，且朝向該導光件；該指紋辨識晶片係設置於該軟性電路板之該第三部位，且與該軟性電路板上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接。
本發明另提供的一種導光件，係以可透光材質製成，且該導光件包含有一底部以及一環繞且連接該底部之凸垣，其特徵在於：該凸垣環繞形成有一第一空間，且該底部具有位於其中央位置或接近中央位置處之一第一穿孔，而該第一穿孔連通該第一空間與該導光件之外部。
本發明之效果在於，透過該導光件之該底部具有該第一穿孔之設計，設置於該導光件中之該軟性電路板之該第一部位能自該第一穿孔中穿出，如此一來，能避免該軟性電路板自該第一穿孔中穿出之該第一部位阻斷發光元件至該凸垣的發光路徑，以提升發光亮度及發光均勻度，進而能達到明確地指示使用者指紋辨識模組之辨識區域之目的。
為能更清楚地說明本發明，茲舉數較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖5所示，為本發明一較佳實施例之指紋辨識模組1。該指紋辨識模組1包含一導光件10、一軟性電路板20、複數發光元件30以及一指紋辨識晶片40。該指紋辨識晶片40為例如電容式感應元件，用以感測指波紋峰跟波谷電荷的強度以產生電子信號，進而可辨識使用者資訊。
該導光件10係以例如塑膠之可透光材質製成，如圖5所示，該導光件10包含一底部11以及環繞且連接該底部11之一凸垣12，且該凸垣12圍設形成有一第一空間121，而該導光件10於該底部11形成有貫穿該導光件10之一第一穿孔13，也就是說，該第一穿孔13能連通該第一空間121及該導光件10之外部空間。
請配合圖3，該軟性電路板20係設置於該第一空間121中並佈設有至少一電訊號傳輸線路，該軟性電路板20具有依序連接一第一部位21、一第二部位22、一第三部位23以及一第四部位24；該第一部位21係自該第一穿孔13穿出；該第三部位23則背向該導光件10之底部11；該第二部位22與該第四部位24係面向該導光件10之底部11，且位於該第三部位23與該底部11之間。
進一步說明的是，該軟性電路板20具有一表面S，該第一部位21、該第二部位22、該第三部位23及該第四部位24共同具有該表面S，其中，該第一部位21係自該第一穿孔13穿出，而與該第一部位21連接之該第二部位22自該第一穿孔13之一側大致沿著該底部11表面往凸垣12的方向延伸設置，且該第二部位22是以該表面S面對該導光件10之該底部11的方式設置，而與該第二部位22連接之該第三部位23是自一側之凸垣12往相對另一側之凸垣12方向延伸設置，其中該第二部位22與該第三部位23之連結處具有一彎折，如此一來，該第三部位23之該表面S是以背向該導光件10之該底部11的方式設置，接著，與該第三部位23連接之該第四部位24自一側之凸垣12往該第一穿孔13之方向且大致沿著該底部11表面的方向延伸設置，其中該第三部位23與該第四部位24之連結處具有一彎折，如此一來，該第四部位24之該表面是以面向該導光件10之該底部11的方式設置。
其中該些發光元件30係設置於該軟性電路板20上，並與該軟性電路板20上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接，且朝向該導光件10，該些發光元件30可以是LED；如圖3所示，該些發光元件30係分別設置於該軟性電路板20之該第二部位22與該第四部位24之該表面S上並位於該第一穿孔13中，如圖4所示，於本實施例中，該些發光元件30之數量是以四個為例說明，而該第一穿孔13是以方形孔為例說明且各該發光元件30對應設置於該第一穿孔13之四個邊角處，實務上，發光元件之數量也可以是兩個或是兩個以上，該第一穿孔之形狀也可以是例如圓形或是其他形狀，而各該發光元件則能對應該第一穿孔之形狀設置。
請再配合圖3，其中該指紋辨識晶片40係設置於該軟性電路板20之該第三部位23之該表面S上，且與該軟性電路板20上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接。
再說明的是，該指紋辨識模組1包含有一承座50、一玻璃蓋板60及一反光元件70，該承座50具有一第二空間51以及分別與該第二空間51連通的一開口52與一第二穿孔53；該導光件10係設置於該第二空間51中，而該第一穿孔13位於對應該第二穿孔53之位置處，使該軟性電路板20之該第一部位21能同時穿過該第一穿孔13與該第二穿孔53，其中，該指紋辨識晶片40係位於該開口52處，該玻璃蓋板60設置於該承座50上且覆蓋該開口52，其中該指紋辨識晶片40係連接於該玻璃蓋板60。
其中該反光元件70設置於該導光件10外用以反射各該發光元件30發出之光線，且該反光元件70具有一第三穿孔71對應該第一穿孔13的位置設置，該第三穿孔71之開孔面積小於該第一穿孔13之開孔面積，該軟性電路板20之該第一部位21依序經該第一穿孔13、該第三穿孔71及該第二穿孔53而穿出該承座50外，如圖4所示，各該發光元件30是以面對該反光元件70的方式設置，藉此，以達到提升發光亮度之效果。
請配合圖6，為本發明另一較佳實施例之指紋辨識模組之導光件10A的示意圖，於本實施例中，指紋辨識模組具有與上述實施例之指紋辨識模組1大致相同之結構，不同之處在於，於本實施例中，該導光件10A具有與該第一空間121連通之二導光孔14，該二導光孔14係位於該導光件10A之底部11，分別設置於該第一穿孔13相對之兩側並與該第一穿孔13連通，且發光元件30之數量為兩個分別設置於該軟性電路板20之該第二部位22與該第四部位24上且如圖7所示分別位於該二導光孔14中。
除此之外，如圖7所示，各該導光孔14具有連通的一第一區段141以及一第二區段142，該第一區段141較該第二區段142接近該第一穿孔13，該第一區段141呈長條形，且該第二區段142呈半圓形，藉此，各該發光元件30發出之光能透過該第二區段142之弧面導向該導光件10之凸垣處，並且能透過調整該第一區段141之寬度以改變該第二區段142與凸垣12間之間距，進而能提升光線分布之均勻度；再者，本發明透過前述導光件10A之結構設計，僅需設置兩個發光元件即能提供均勻且明亮的光源，具有節省製造成本之效果。
請配合圖7，定義一第一軸向X與一第二軸向Y，且該第一軸向X垂直該第二軸向Y，該第一穿孔13於該第一軸向X上之長度D1大於該第一穿孔13於該第二軸向Y上之長度D2；該第一穿孔13於該第一軸向X上之長度D1大於該各該導光孔14於該第一軸向X上之長度D3，且該第一穿孔13於該第二軸向Y上之長度D2小於該各該導光孔14於該第二軸向Y上之長度D4。
於本實施例中，該導光件10A之該二導光孔14是以與該第一穿孔13連通為例說明，於另一實施例中，該導光件10B之該二導光孔14也可以如圖8所示，不與該第一穿孔13連通，該導光件10B之該二導光孔14呈半圓形並分別設置於該第一穿孔13之兩側，一樣能透過該二導光孔14之弧面達成將各該發光元件30發出之光均勻導向該導光件10B之凸垣處之效果。
請配合圖9及圖10，為本發明另一較佳實施例之指紋辨識模組之導光件10C的示意圖，於本實施例中，指紋辨識模組具有與上述實施例之指紋辨識模組大致相同之結構，不同之處在於，於本實施例中，該導光件10C之該底部11面向該第一空間121之一側具有一導光凹部15，供容置該些發光元件30，其中，該導光凹部15具有二第一凹部151及複數個第二凹部152，該二第一凹部151分別與該第一穿孔13之相對兩側連通，且該些第二凹部152相較該第一凹部151位於較遠離該第一穿孔13的位置，該些第二凹部152以彼此等間距的方式排列設置，發光元件30之數量為複數個，各該第二凹部152供對應容置發光元件30，於本實施例中是以四個第二凹部152為例說明，於其他實施例中，第二凹部之數量也可以是兩個或兩個以上，實務上，也不排除不設置第二凹部，而是將發光元件設置於第一凹部中。
綜上所述，本發明之效果在於，透過該導光件10之該底部具有該第一穿孔13之設計，設置於該導光件10中之該軟性電路板20之該第一部位21能自該第一穿孔13中穿出，如此一來，能避免該軟性電路板20自該第一穿孔13中穿出之該第一部位21阻斷發光元件30至該凸垣12的發光路徑，以提升發光亮度及發光均勻度，進而能達到明確地指示使用者指紋辨識模組之辨識區域之目的。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
［本發明］ 1:指紋辨識模組 10,10A,10B,10C:導光件 11:底部 12:凸垣 121:第一空間 13:第一穿孔 14:導光孔 141:第一區段 142:第二區段 15:導光凹部 151:第一凹部 152:第二凹部 20:軟性電路板 21:第一部位 22:第二部位 23:第三部位 24:第四部位 30:發光元件 40:指紋辨識晶片 50:承座 51:第二空間 52:開口 53:第二穿孔 60:玻璃蓋板 70:反光元件 71:第三穿孔 S:表面 X:第一軸向 Y:第二軸向
圖1本發明一較佳實施例之指紋辨識模組的立體圖。 圖2為圖1的俯視圖。 圖3為圖2之3-3方向剖視圖。 圖4為上述較佳實施例之指紋辨識模組的部分構件立體圖。 圖5為上述較佳實施例之指紋辨識模組的導光件立體圖。 圖6為另一較佳實施例之指紋辨識模組的導光件立體圖。 圖7為圖6的俯視圖。 圖8為另一較佳實施例之指紋辨識模組的導光件俯視圖。 圖9為另一較佳實施例之指紋辨識模組的導光件立體圖。 圖10為圖9的俯視圖。
11:底部
12:凸垣
121:第一空間
13:第一穿孔
20:軟性電路板
21:第一部位
22:第二部位
23:第三部位
24:第四部位
30:發光元件
40:指紋辨識晶片
50:承座
51:第二空間
52:開口
53:第二穿孔
60:玻璃蓋板
70:反光元件
71:第三穿孔
S:表面

Claims (28)

  1. 一種指紋辨識模組，包含：一導光件，係以可透光材質製成，並包含有一底部以及環繞且連接該底部之一凸垣，且該凸垣圍設形成有一第一空間，而該導光件具有與該第一空間連通之二導光孔，且於該底部中央位置或接近中央位置處形成有與該第一空間連通之一第一穿孔；一軟性電路板，係設置於該第一空間中，該軟性電路板佈設有至少一電訊號傳輸線路，且該軟性電路板具有依序連接之一第一部位、一第二部位、一第三部位以及一第四部位；該第一部位係自該第一穿孔穿出；該第三部位則背向該導光件之底部；該第二部位與該第四部位係面向該導光件之該底部，且位於該第三部位與該底部之間；二發光元件，係分別設置於該軟性電路板上，並與該軟性電路板上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接，且分別位於該二導光孔中；以及一指紋辨識晶片，係設置於該軟性電路板之該第三部位，且與該軟性電路板上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接。
  2. 如請求項1所述之指紋辨識模組，包含一承座，該承座具有一第二空間以及與該第二空間連通的一開口與一第二穿孔；該導光件係設置於該第二空間中，而該第一穿孔位於對應該第二穿孔之位置處，該軟性電路板之該第一部位同時穿過該第一穿孔與該第二穿孔；該指紋辨識晶片係位於該第二空間鄰近該開口處。
  3. 如請求項1所述之指紋辨識模組，其中，該二導光孔係位於該導光件之底部，且該二發光元件係分別設置於該軟性電路板之該第二部位與該第四部位上。
  4. 如請求項1所述之指紋辨識模組，其中該二導光孔分別設置於該第一穿孔相對之兩側。
  5. 如請求項1所述之指紋辨識模組，各該導光孔係呈半圓形。
  6. 如請求項1所述之指紋辨識模組，各該導光孔具有連通的一第一區段以及一第二區段，該第一區段較該第二區段接近該第一穿孔，該第一區段呈長條形，且該第二區段係呈半圓形。
  7. 如請求項4所述之指紋辨識模組，該二導光孔係與該第一穿孔連通。
  8. 如請求項2所述之指紋辨識模組，包含有一玻璃蓋板設置於該承座上且覆蓋該開口。
  9. 如請求項8所述之指紋辨識模組，該指紋辨識晶片係連接於該玻璃蓋板。
  10. 一種指紋辨識模組，包含有：一導光件，係以可透光材質製成，並包含有一底部以及一環繞且連接該底部之凸垣，且該凸垣圍設形成有一第一空間，而該導光件於該底部形成有一第一穿孔；一軟性電路板，係設置於該第一空間中，且佈設有至少一電訊號傳輸線路，並具有依序連接一第一部位、一第二部位、一第三部位以及一第四部位；該第一部位係自該第一穿孔穿出；該第三部位則背向該導光件之底部；該第二部位與該第四部位係面向該導光件之底部，且位於該第三部位與該底部之間；複數發光元件，係設置於該軟性電路板，並與該軟性電路板上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接，且朝向該導光件；以及 一指紋辨識晶片，係設置於該軟性電路板之該第三部位，且與該軟性電路板上之該至少一電訊號傳輸線路電性連接。
  11. 如請求項10所述之指紋辨識模組，包含有一承座，該承座具有一第二空間以及與該第二空間連通的一開口與一第二穿孔；該導光件係設置於該第二空間中，而該第一穿孔位於對應該第二穿孔之位置處，使該軟性電路板之第一部位係同時穿過該第一穿孔與該第二穿孔；該指紋辨識晶片係位於該開口處。
  12. 如請求項10所述之指紋辨識模組，包含有一反光元件設置於該導光件外，且該反光元件具有一第三穿孔對應該第一穿孔，該軟性電路板之該第一部位同時穿過該第一穿孔與該第三穿孔。
  13. 如請求項10所述之指紋辨識模組，其中，該等發光元件係位於該第一穿孔中。
  14. 如請求項10所述之指紋辨識模組，其中，該導光件上具有二導光孔，且該等發光元件分別位於該二導光孔中。
  15. 如請求項14所述之指紋辨識模組，其中，該二導光孔係位於該底部。
  16. 如請求項14所述之指紋辨識模組，其中，該二導光孔分別設置於該第一穿孔相對之兩側。
  17. 如請求項16所述之指紋辨識模組，其中，該二導光孔係連通該第一穿孔。
  18. 如請求項14所述之指紋辨識模組，其中，各該導光孔係呈半圓形。
  19. 如請求項14所述之指紋辨識模組，其中，各該導光孔具有連通的一第一區段以及一第二區段，該第一區段較該第二區段接近該第一穿孔，該第一區段呈長條形，且該第二區段係呈半圓形。
  20. 如請求項11所述之指紋辨識模組，包含有一玻璃蓋板設置於該承座上且覆蓋該開口。
  21. 如請求項20所述之指紋辨識模組，其中該指紋辨識晶片係連接於該玻璃蓋板。
  22. 如請求項10所述之指紋辨識模組，其中，該導光件之該底部面向該第一空間之一側具有一導光凹部，供容置該些發光元件。
  23. 一種導光件，係以可透光材質製成，且該導光件包含有一底部以及一環繞且連接該底部之凸垣，其特徵在於：該凸垣環繞形成有一第一空間，且該底部具有位於其中央位置或接近中央位置處之一第一穿孔，而該第一穿孔連通該第一空間與該導光件之外部；其中，於該底部上更具有二導光孔，該二導光孔分別設置於該第一穿孔相對之兩側，定義一第一軸向與一第二軸向，且該第一軸向垂直該第二軸向，該第一穿孔於該第一軸向上之長度大於該第一穿孔於該第二軸向上之長度；該第一穿孔於該第一軸向上之長度大於該各該導光孔於該第一軸向上之長度，且該第一穿孔於該第二軸向上之長度小於該各該導光孔於該第二軸向上之長度。
  24. 如請求項23所述之導光件，其中，各該導光孔係呈半圓形。
  25. 一種導光件，係以可透光材質製成，且該導光件包含有一底部以及一環繞且連接該底部之凸垣，其特徵在於：該凸垣環繞形 成有一第一空間，且該底部具有位於其中央位置或接近中央位置處之一第一穿孔，而該第一穿孔連通該第一空間與該導光件之外部；其中，於該底部上更具有二導光孔，該二導光孔分別設置於該第一穿孔相對之兩側，各該導光孔具有連通的一第一區段以及一第二區段，該第一區段較該第二區段接近該第一穿孔，該第一區段呈長條形，且該第二區段係呈半圓形。
  26. 一種導光件，係以可透光材質製成，且該導光件包含有一底部以及一環繞且連接該底部之凸垣，其特徵在於：該凸垣環繞形成有一第一空間，且該底部具有位於其中央位置或接近中央位置處之一第一穿孔，而該第一穿孔連通該第一空間與該導光件之外部；其中，該導光件之該底部面向該第一空間之一側具有自該底部表面內凹之一導光凹部，供容置發光元件。
  27. 如請求項26所述之導光件，其中，該導光凹部具有二第一凹部及複數個第二凹部，該二第一凹部分別與該第一穿孔之相對兩側連通，該些第二凹部與該第一凹部連通且相較該第一凹部位於較遠離該第一穿孔的位置，各該第二凹部供對應容置發光元件。
  28. 如請求項27所述之導光件，其中，該些第二凹部以彼此等間距的方式排列設置。
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