TWM504287U - 具有指紋辨識功能的觸控面板 - Google Patents

Description

具有指紋辨識功能的觸控面板

本創作有關於一種觸控面板，尤指一種具有指紋辨識功能的觸控面板。

隨著科技的進步，可攜式電子裝置，例如是智慧型手機、平板電腦或者是筆記型電腦等，其功能越來越多元，其通常都含有個人資料儲存於內部。通常為了避免其他人取得個人之資料，其會設置一道密碼鎖，使用時需要輸入預先設定的密碼才能進入使用電子產品。然而此種輸入密碼的方法還是很容易因為他人透過其他方式取得密碼，使個人資料被他人取得。

因此，雖然有開發指紋辨識器，且將該指紋辨識器設置於可攜式電子裝置上，以辨識正確使用者的生物資訊。然而，習知的指紋辨識器通常都設置於可攜式電子裝置的機殼上，因此，每次都需要重新進行開模，而造成成本上的浪費。另外，由於目前的可攜式電子裝置，都朝向輕薄化的設計，若是將指紋辨識器設置在機殼上，也會壓縮到其他電子元件的位置排列，進而影響空間上的運用。

進一步而言，目前常見的指紋辨識模組主要包括基板、晶片以及封膠體。晶片設置於基板上並電性連接基板，而封膠體覆蓋於基板的表面以及部分晶片上，用以固定該晶片並保護導線。另外，封膠體需要裸露出晶片的感測區，以進行手指指紋感測。

然而，當手指接觸晶片的感測區時，晶片將承受來自於手指的力量。因此，晶片容易因為反覆承受應力，而導致晶片產生裂 縫。此外，晶片是暴露在空氣中任由手指觸碰，外在環境中的粉塵顆粒或者是手指上的油汙或水痕可能會造成晶片辨識度失真。

另外，雖然有光學式的指紋辨識器設置於可攜式電子裝置上，然而傳統的光學式的指紋辨識器其體積通常也較為龐大，對於目前輕薄化的可攜式電子裝置而言，也較難進行位置上的設置排列。另外，雖然另外開發有滑動式的指紋辨識器，但是，其辨識效果仍然不佳，易造成辨識失真，且體積也較不適合輕薄化的可攜式電子裝置。

因此，如何提供一種指紋辨識模組，以克服上述的缺失，已然成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

鑒於以上之問題，本創作提供一種具有指紋辨識功能的觸控面板，可將指紋辨識模組設置於觸控面板上。

為了達到上述之目的，本創作實施例係是提供一種具有指紋辨識功能的觸控面板，其包括一觸控感應面板及一指紋辨識模組。所述觸控感應面板具有一上表面、一相對於所述上表面的下表面、及一容置空間，其中所述容置空間貫穿所述觸控感應面板的所述上表面及所述下表面。所述指紋辨識模組設置於所述容置空間中。

本創作的有益效果可以在於，本創作實施例所提供的具有指紋辨識功能的觸控面板，可藉由設置於觸控感應面板上的指紋辨識模組進行指紋辨識，使得指紋辨識模組與觸控感應面板由外觀看起來為一體成形，且指紋辨識模組與觸控感應面板具有一平滑地共同表面。此外，指紋辨識模組與觸控感應面板之間的組裝容易。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

P‧‧‧觸控面板

1‧‧‧觸控感應面板

11‧‧‧上表面

12‧‧‧下表面

13‧‧‧內環繞表面

2‧‧‧指紋辨識模組

21‧‧‧基板

211‧‧‧第一表面

212‧‧‧第二表面

213‧‧‧接墊

214‧‧‧訊號連接端

22‧‧‧指紋辨識晶片

23‧‧‧模封層

24‧‧‧封裝層

241‧‧‧上表面

242‧‧‧下表面

243‧‧‧彩色層

244‧‧‧保護層

25‧‧‧導線

26‧‧‧外環繞表面

3‧‧‧保護框

31‧‧‧殼體

32‧‧‧開槽

4‧‧‧覆蓋層

S‧‧‧容置空間

H1,H2‧‧‧距離

C‧‧‧可攜式電子裝置

圖1為本創作實施例之具有指紋辨識功能的觸控面板的使用狀態立體示意圖。

圖2為本創作實施例之具有指紋辨識功能的觸控面板的立體示意圖。

圖3為本創作實施例之具有指紋辨識功能的觸控面板的俯視示意圖。

圖4為本創作實施例之具有指紋辨識功能的觸控面板的仰視示意圖。

圖5為圖3的剖視示意圖。

圖6為本創作第一實施例的具有指紋辨識功能的局部放大側視示意圖。

圖7為本創作第二實施例的具有指紋辨識功能的局部放大側視示意圖。

圖8為本創作第三實施例的具有指紋辨識功能的局部放大側視示意圖。

圖9為本創作第四實施例的具有指紋辨識功能的局部放大側視示意圖。

圖10為本創作第五實施例之具有指紋辨識功能的立體示意圖。

圖11為本創作第五實施例的具有指紋辨識功能的局部放大側視示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本創作所揭露「具有指紋辨識功能的觸控面板」的實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示的內容輕易瞭解本創作的其他優點與功效。本創作亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的精神下進行各種修飾與變更。又本創作的圖式僅為簡單說明，並非依實際尺寸 描繪，亦即未反應出相關構成的實際尺寸，先予敘明。以下的實施方式係進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但並非用以限制本創作的技術範疇。

〔第一實施例〕

首先，請參閱圖1所示，本創作第一實施例提供一種具有指紋辨識功能的觸控面板P，其包括一觸控感應面板1及一指紋辨識模組2，指紋辨識模組2可設置於觸控感應面板1上。舉例來說，較佳地，本創作實施例所提供的一種具有指紋辨識功能的觸控面板P可應用於一可攜式電子裝置C上，例如筆記型電腦的觸控板上。

接著，請參閱圖2至圖5所示，觸控感應面板1具有一上表面11、一相對於上表面11的下表面12、及一容置空間S。其中容置空間S可貫穿觸控感應面板1的上表面11及下表面12，且容置空間S被觸控感應面板1所環繞。換言之，觸控感應面板1上可具有一內環繞表面13，內環繞表面13乃設置於觸控感應面板1上，且內環繞表面13環繞容置空間S。另外，舉例來說，觸控感應面板1可以是一電容式的觸控感應面板1，然本創作不以此為限。

承上所述，指紋辨識模組2可設置於觸控感應面板1的容置空間S中。較佳地，指紋辨識模組2具有一外環繞表面27，指紋辨識模組2的外環繞表面27的形狀可以與觸控感應面板1的內環繞表面13的形狀相同。換言之，指紋辨識模組2可以嵌附於觸控感應面板1的容置空間S中。另外，須說明的是，本創作不限制指紋辨識模組2於觸控感應面板1上的位置。

接著，請參閱圖6所示，指紋辨識模組2可包括一基板21、一指紋辨識晶片22、一模封層23、及一封裝層24。基板21可具有一第一表面211、一相對於第一表面211的第二表面212、及多個接墊213。基板21的第一表面211及第二表面212可分別位於 基板21的兩側，而多個接墊213可裸露於第一表面211或第二表面212上。

承上述，一個或多個指紋辨識晶片22可電性連接於基板21。舉例來說，指紋辨識晶片22可以是一電容觸控式的指紋辨識晶片。另外，以本創作實施例而言，指紋辨識模組還進一步包括至少一導線25，至少一導線25可利用打線之方式電性連接於指紋辨識晶片22及基板21的多個接墊213之間。而導線25相對於基板21的第一表面211的最高點至指紋辨識晶片22頂層之間的最短距離H1，可介於20至30μm之間。

須說明的是，較佳地，在本實施例中，導線25可利用反向打線的方式電性連接指紋辨識晶片22以及接墊213。導線25的一端先接到基板21的接墊213上，導線25的另一端再向上拉至指紋辨識晶片22上。相較於一般正向打線的方式，反向打線可以降低導線25的高度。也就是說，導線25相對於基板21的第一表面211的最高點至指紋辨識晶片22頂層之間的距離H1，較正向打線時來得低。

承上述，模封層23可設置於基板21上，且模封層23可覆蓋指紋辨識晶片22、導線25、及接墊213。舉例來說，可利用高壓注入成型的方式形成模封層23，然而本創作不以此為限。值得一提的是，模封層23的材質可包括三氧化二鋁，且模封層23材質顆粒的直徑大約為65至75μm，而此時模封層23的頂端到指紋辨識晶片22的最短距離大約介於100至180μm之間。另外，在形成模封層23之後，可利用機械研磨的方式來磨薄(Polish)模封層23，然本創作不以此為限。藉此，磨薄之後，模封層23可具有一研磨表面，使得模封層23的研磨表面到指紋辨識晶片22的最短距離H2大約可介於45至80μm之間。

接著，封裝層24可設置於模封層23上。舉例來說，封裝層24可以為一彩色保護層，而彩色保護層的材質可具有三氧化二 鋁，且彩色保護層為一層具有顏色且同時具有疏水以及疏油的特性。詳細而言，以本創作實施例而言，彩色保護層可利用濺鍍技術或噴墨技術形成於模封層23的表面，須說明的是，在其他實施例中，也可以是利用塗佈、印刷、電鍍、蒸鍍、真空濺鍍等方法來形成彩色保護層，本創作不以此為限。值得一提的是，彩色保護層的厚度介於10至40μm之間。藉此，彩色保護層可以採用與觸控感應面板1相同之顏色，使得由外觀觀之時，觸控感應面板1與指紋辨識模組2看起來可以是一體成形的。此外，當使用者的手指觸碰時，彩色保護層可以減少指紋辨識晶片22受到手指上的油汙或者是水痕以及外在環境中的粉塵顆粒或者是水氣，造成指紋辨識晶片22辨識度失真的機會。

接著，封裝層24可具有一上表面241及一相對於封裝層24的上表面241的下表面242，封裝層的下表面242可設置於模封層23上，封裝層24的上表面241與觸控感應面板1的上表面11齊平。藉此，當使用者使用本創作所提供的具有指紋辨識功能的觸控面板P時，觸控感應面板1與指紋辨識模組2摸起來可以是平滑的。

〔第二實施例〕

首先，請參閱圖7所示，本創作第二實施例提供一種具有指紋辨識功能的觸控面板P，其包括一觸控感應面板1及一指紋辨識模組2，指紋辨識模組2可設置於觸控感應面板1上。由圖7與圖6的比較可知，第二實施例與第一實施例最大的差別在於：第二實施例所提供的封裝層24可包括一彩色層243及一保護層244，彩色層243可設置於模封層23上，保護層244可設置於彩色層243上。而基板21、指紋辨識晶片22、模封層23、及觸控感應面板1的排列方法以及順序和前一實施例相同，在此不多做贅述。

承上述，舉例來說，彩色層243可貼附於模封層23的表面。在本實施例中，彩色層243可利用濺鍍技術形成於模封層23的表 面。在濺鍍完成之後，彩色層243可以使得三氧化二鋁的表面呈現出多種顏色。另外，彩色層243的厚度介於10至40μm之間。須說明的是，在其他實施例中，也可以是利用塗佈、噴墨、電鍍、蒸鍍、真空濺鍍等方法來形成彩色層243，本創作不以此為限。另外，在其他實施例中，若沒有特殊的色彩需求，封裝層24中也可以不具有彩色層243，而是只有一保護層244。

承上述，保護層244形成於彩色層243之上。保護層244可利用噴墨、塗佈、印刷或者是濺鍍的方式形成於彩色層243上。須說明的是，保護層244的材質具有疏水以及疏油的特性。另外，保護層244可以是透明無色，且保護層244的厚度介於2至4μm之間。藉此，由於，保護層244是透明無色的，所以可顯示出位於下方的彩色層243的顏色。另外，保護層244的材質是疏水且疏油的，當使用者的手指觸碰時，保護層244可以減少指紋辨識晶片22受到手指上的油汙或者是水痕以及外在環境中的粉塵顆粒或者是水氣，造成指紋辨識晶片22辨識度失真的機會。

另外，值得說明的是，在第二實施例中，模封層23的表面到指紋辨識晶片22的最短距離H2可介於45至80μm之間、彩色層243的厚度可介於10至40μm之間，而保護層244的厚度可介於2至4μm之間。另外，模封層23、彩色層243以及保護層244的介電係數可介於7至45之間。換句話說，從保護層244頂端至指紋辨識晶片22的高度很薄，且介電係數很高。因此，模封層23、彩色層243以及保護層244不會影響到指紋辨識晶片22的辨識功能。換句話說，當使用者的手指觸碰保護層244的表面時，指紋辨識晶片22可以對使用者的指紋進行辨識。

承上所述，須說明的是，在本實施例中，模封層23、彩色層243以及保護層244的材質為三氧化二鋁。然而，在其他實施例中，模封層23、彩色層243以及保護層244還可以是鋁、鈦、鉻、鋯的氧化物或碳化物，例如是氧化鋁、氧化鈦、碳化鈦、氧化鉻、 碳化鉻、氧化鋯、碳化鋯，或其組合。且模封層23、彩色層243以及保護層244的介電系數可介於7至45之間，然而本創作不以此為限。另外，模封層23、彩色層243以及保護層244皆可以承受250至300度的溫度，而不會變質或者是在其表面產生裂化的情形。

〔第三實施例〕

請參閱圖8所示，本創作第三實施例提供一種具有指紋辨識功能的觸控面板P，其包括一觸控感應面板1及一指紋辨識模組2，指紋辨識模組2可設置於觸控感應面板1上。由圖8與圖6的比較可知，第三實施例與第一實施例最大的差別在於：封裝層24可同時覆蓋於模封層23及觸控感應面板1的上表面11上。換言之，可先將具有基板21、指紋辨識晶片22及模封層23的指紋辨識模組2，設置於觸控感應面板1上。在藉由一塗佈製程或是噴墨製程，將封裝層24同時設置於模封層23及觸控感應面板1的上表面11上，使觸控感應面板1與指紋辨識模組2同時具有疏水以及疏油的特性。藉此，可以讓指紋辨識模組2與觸控感應面板1具有同一色系的顏色。由外觀之，指紋辨識模組2與觸控感應面板1為一體成形，且指紋辨識模組2與觸控感應面板1具有一相同地平滑表面。

另外，須說明的是，雖然圖式示出模封層23的的頂端與觸控感應面板1的上表面11齊平，然而，在其他實施例中，模封層23的的頂端也可以低於觸控感應面板1的上表面11，抑或是高於觸控感應面板1的上表面11。

值得一提的是，由於指紋辨識模組2與觸控感應面板1共用一封裝層24，亦即，指紋辨識模組2與觸控感應面板1具有相同地彩色保護層，因此，可以使指紋辨識模組2的厚度更薄。如圖8所示，指紋辨識模組2的基板21凹設於觸控感應面板1的下表面12，藉此，可藉由所增加的空間，而在基板21的第二表面212設 置排線(圖未繪示)、軟性電路板(圖未繪示)、訊號連接端214、或是接墊213，以與可攜式電子裝置C電性連接，然本創作不以此為限。

〔第四實施例〕

請參閱圖9所示，本創作第四實施例提供一種具有指紋辨識功能的觸控面板P，其包括一觸控感應面板1及一指紋辨識模組2，指紋辨識模組2可設置於觸控感應面板1上。由圖9與圖6的比較可知，第四實施例與第一實施例最大的差別在於：第四實施例所提供的一種具有指紋辨識功能的觸控面板P還可進一步包括一覆蓋層4，覆蓋層4可同時設置於封裝層24的上表面241及觸控感應面板1的上表面241上。換言之，可藉由一覆蓋層4的設置，以增加觸控感應面板1與指紋辨識模組2之間的平整性。舉例來說，覆蓋層4可以是一具有保護作用的透明層，或是一具有色彩的覆蓋層4，然本創作不以此為限。進一步而言，覆蓋層4也可以具有疏水以及疏油的特性，而使得觸控感應面板1與指紋辨識模組2同時具有疏水以及疏油的特性。

〔第五實施例〕

首先，請參閱圖4、圖10及圖11所示，本創作第五實施例提供一種具有指紋辨識功能的觸控面板P，其包括一觸控感應面板1及一指紋辨識模組2，指紋辨識模組2可設置於觸控感應面板1上。由圖11與圖7的比較可知，第五實施例與第二實施例最大的差別在於：第五實施例所提供的一種具有指紋辨識功能的觸控面板P還可進一步包括一保護框3，而指紋辨識模組2的基板21上還可進一步包括多個訊號連接端214。藉此，當手指或其他物體接觸指紋辨識晶片22時，保護框3可以承擔部分手指或其他物體所施加的力量，從而保護框3可用以加強具有指紋辨識功能的觸控面板P的整體結構強度。此外，保護框3還可以將手指或其他物體帶來的靜電傳遞而出，從而保護框3能夠提供指紋辨識晶片22 靜電放電防護之用途。另外，也可以進一步改變封裝層24的形狀，使得封裝層24與保護框3的上表面齊平。換言之，保護層244具有一階梯狀的形狀。另外，須說明的是，基板21、指紋辨識晶片22、模封層23、封裝層24、彩色層243、保護層244、及觸控感應面板1的排列方法以及順序和前一實施例相同，在此不多做贅述。

承上述，保護框3可設置於基板21上，且保護框3具有一殼體31及一開槽32，開槽32設置於殼體31上，而指紋辨識晶片22可配置於開槽32內。詳細而言，在本實施例中，封裝層24可頂抵在保護框3的頂部，而基板21的第二表面212可和保護框3的底部位在同一水平面上。在實際操作中，由於保護框3的底部會和基板21的第二表面212位於相同的水平面上，錫球可以設置在保護框3的底部，因此可以增加錫球設置的面積。另外，多個訊號連接端214可設置於基板21的第二表面212上，藉以電性連接於前述實施例所示的可攜式電子裝置C上。須說明的是，多個訊號連接端214也可以是一排線或是軟性電路板，藉由排線或是軟性電路板而電性連接於可攜式點子裝置C上。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本創作的有益效果可以在於，本創作實施例所提供的有指紋辨識功能的觸控面板P，可藉由設置於觸控感應面板1上的指紋辨識模組2進行指紋辨識，此外，由於指紋辨識模組2乃嵌附於觸控感應面板1的容置空間S中，因此於指紋辨識模組2及觸控感應面板1具有一平整的共同表面。進一步來說，指紋辨識模組與觸控感應面板之間的組裝容易，節省組裝時間。此外，可以省下重新開模的成本。

另外，指紋辨識模組2包括基板21、指紋辨識晶片22、模封層23、彩色層243以及保護層244。模封層23、彩色層243以及保護層244覆蓋指紋辨識晶片22。由於模封層23、彩色層243以及保護層244的厚度很薄，因此不影響指紋辨識晶片的感測。值得 一提的是，可藉由彩色層243或是彩色保護層，使得指紋辨識模組2能夠與可攜式電子裝置的觸控感應面板1為相同顏色。另外，也可以藉由一具有色彩的覆蓋層4使得指紋辨識模組2能夠與觸控感應面板1為相同顏色。

進一步來說，可先將具有基板21、指紋辨識晶片22及模封層23的指紋辨識模組2，設置於觸控感應面板1上，在藉由一塗佈製程，將封裝層24同時設置於模封層23及觸控感應面板1的上表面11上，使觸控感應面板1同時具有疏水以及疏油的特性。藉此，可以讓指紋辨識模組2與觸控感應面板1具有同一色系的顏色。由外觀之，指紋辨識模組2與觸控感應面板1為一體成形。進一步來說，由於指紋辨識模組2乃設置於觸控感應面板1上，因此可以節省重新對可攜式電子裝置C開模的成本，同時也能夠節省空間，並將所節省下來的空間，作為其他電子元件擺放之位置。

以上所述僅為本創作的較佳可行實施例，非因此侷限本創作的專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的保護範圍內。

P‧‧‧觸控面板

1‧‧‧觸控感應面板

2‧‧‧指紋辨識模組

C‧‧‧可攜式電子裝置

Claims (15)

1. 一種具有指紋辨識功能的觸控面板，其包括：一觸控感應面板，所述觸控感應面板具有一上表面、一相對於所述上表面的下表面、及一容置空間，其中所述容置空間貫穿所述觸控感應面板的所述上表面及所述下表面；以及一指紋辨識模組，所述指紋辨識模組設置於所述容置空間中。
2. 如請求項1所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述觸控感應面板還進一步包括：一內環繞表面，所述內環繞表面設置於所述觸控感應面板上，且所述內環繞表面環繞所述容置空間。
3. 如請求項1所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述指紋辨識模組包括：一基板，所述基板具有一第一表面、一相對於所述第一表面的第二表面、及多個接墊，所述第一表面及所述第二表面分別位於所述基板的兩側，且多個所述接墊裸露於所述第一表面或所述第二表面上；一指紋辨識晶片，所述指紋辨識晶片電性連接於所述基板；一模封層，所述模封層設置於所述基板上，且所述模封層覆蓋所述指紋辨識晶片；及一封裝層，所述封裝層設置於所述模封層上。
4. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，所述指紋辨識模組還進一步包括：至少一導線，至少一所述導線電性連接於所述指紋辨識晶片及所述基板之間，其中所述模封層覆蓋至少一所述導線。
5. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述封裝層為一彩色保護層。
6. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，所述指紋辨 識模組還進一步包括：一保護框，所述保護框設置於所述基板上，且所述保護框具有一殼體及一開槽，所述開槽設置於所述殼體上，其中所述指紋辨識晶片配置於所述開槽內。
7. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述模封層的表面到所述指紋辨識晶片的最短距離介於45至80μm之間。
8. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述模封層的數量為兩個，且所述指紋辨識模組還進一步包括：至少兩個電子元件，至少兩個所述電子元件分別設置於所述基板的所述第一表面及所述第二表面上，且兩個所述模封層分別覆蓋所述第一表面、所述第二表面、及至少兩個所述電子元件。
9. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述封裝層具有一上表面及一相對於所述封裝層的所述上表面的下表面，所述封裝層的所述下表面設置於所述模封層上，所述封裝層的所述上表面與所述觸控感應面板的所述上表面齊平。
10. 如請求項9所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，還進一步包括一覆蓋層，所述覆蓋層設置於所述封裝層的所述上表面及所述觸控感應面板的所述上表面上。
11. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，所述基板還進一步包括：多個訊號連接端，其中多個所述訊號連接端設置於所述基板的所述第二表面上，藉以電性連接於一可攜式電子裝置。
12. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述封裝層包括一彩色層及一保護層，所述彩色層設置於所述模封層上，所述保護層設置於所述彩色層上。
13. 如請求項12所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述模封層、所述彩色層、及所述保護層的材質包括三氧化二鋁、氧化鋁、氧化鈦、碳化鈦、氧化鉻、碳化鉻、氧化鋯、碳化鋯， 或者是其組合。
14. 如請求項12所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述模封層、所述彩色層、及所述保護層的介電係數介於7至45之間。
15. 如請求項3所述之具有指紋辨識功能的觸控面板，其中所述封裝層同時設置於所述模封層及所述觸控感應面板的所述上表面上。