TWI242751B - Fingerprint sensor panel - Google Patents

Description

1242751 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種指紋辨識器面板構造，特別係有 關於一種具有多層壓力傳遞薄膜之指紋辨識器面板構造。 【先前技術】 習知指紋辨識器係用以辨認個人身份而裝設於特定電 子產品，例如將指紋辨識器裝設在一筆記型電腦、個人數 位助理裝置（PDA )或行動電話内，目前指紋辨識器係具有 一可感應指紋之面板，其感應方式係可區分為發光感測式 (optical sensing)、觸滑掃瞄式（sHding scanning)與 壓按式（pressure touching)幾種，其中依手指感測角 度、施力大小與觸滑速度之變化均會影響觸發光感測式盘 觸滑掃瞄式之指紋辨識判斷，而壓觸式指紋辨識器係在二 面Ϊ上設計有複數個密集排列之感測電極，並連接有對應 =谷，當手指壓按在該壓觸式指紋辨識器之該些感測電極 壓觸t :: Ϊ 2 ί壓力差產生電壓分布，以辨識指紋，故以 =觸式和、、文辨識器具有較佳之辨識能力，我國專利公止 % 伴習知指紋辨識器在面板構造上用以密封| 保遵其感測電極之機構。 /、 我國專利Α告第號「指紋辨識之丰w 揭示出-種指紋辨識器之封裝構造，導體裝置」 板係為一半導體a ，甘〆 作為辨識面板之基 面上，該感測表面設右篇叙加+ —固電日日體在一感測表 極），以靜電引绫f % \ 電何儲存電極（即感測電 電引線電性分開該些電荷儲存電極，並且-絕 1242751 五、發明說明（2) 緣膜係涵蓋該4b雷恭继产 4 #而/一电彳了錯存電極，而該基板在感測表面周邊 之塾狀電極係以鲜線遠技P 、迨 干艮運接至一導線架之引腳，以一封膠體 ^ Μ二腳之内鳊與該基板之側面、底面及感測表面周 、，而顯路出該感測表面，以供辨識指紋，該絕緣膜係以 化學氣相沉積（CVD)方式製作而全面無間隙地包覆於該感 測表面上之違些彈性電荷儲存電極，使得壓力感測效能變 差’故厚度需相當地薄（約1微米），極容易被磨耗。 清參閱第1圖’另一種習知指紋辨識器之面板構造丨〇 〇 係以一玻璃基板11 〇作為供指紋辨識之觸壓面板，該玻璃 基板11 0之一感測表面11 1設有複數個感測電極i丨2 ( 一般稱 其為Sylgard之彈性塊），其係稍凸起於該感測表面m， 以增進壓力感測效率，並將一壓力傳遞薄膜丨2〇 (一般稱其 為My lar膜）貼覆於該基板丨丨〇之感測表面丨n上並接觸該些 感測電極112，當手指壓按在該壓力傳遞薄膜12〇之上表面 1 2 1 ’該些感測電極11 2受到壓力並經該玻璃基板11 〇之電 容、電晶體轉換成電壓差並電性傳遞至在該感測表面丨i 1 周邊之特殊應用積體電路晶片140(ASIC chip)，以辨識指 紋。在該基板11 0之感測表面111與該壓力傳遞薄膜丨2〇之 間應留有一間隙11 3，以供彈性傳遞壓力，當該壓力傳遞 薄膜1 2 0係預先貼覆於該基板11 0之感測表面111並適當定 位之後，再以手工切割在該基板110之壓力傳遞薄膜120， 並在該壓力傳遞薄膜1 2 0之周邊係點塗上一液態之密封膠 1 30，例如點塗UV膠，以密封在該間隙11 3内之該些感測電 極112，由於該壓力傳遞薄膜120相當柔軟，其邊緣會因切

第7頁 1242751 五、發明說明（3) 割作業或溫度變化而產生任意趣曲，且因該密封膠13Q之 點塗高度會高於在該壓力傳遞薄膜1 2 0與該基板11 〇之感測 表面111間之間隙1 1 3，因此造成在該壓力傳遞薄膜丨2 〇周 邊之該密封膠1 3 0會不規則流動而沾染至該壓力傳遞薄膜 120之上表面121，當該密封膠130固化，該壓力傳遞薄模 1 2 0之周邊亦變得不靈敏，無法順利傳遞壓力至該些感測 電極112，導致指紋辨識失敗。 【發明内容】 本發明之主要目的係在於提供一種指紋辨識器面板構 造，主要包含有一基板以及一多層壓力傳遞薄膜，該基板 之一感測表面係凸設有複數個感測電極，該多層壓力傳遞 薄膜係設於該基板之感測表面上並彈性接觸該些感測電 極，其中該多層壓力傳遞薄膜係具有一第一膜層以及一第 二膜層，該第二膜層係圖案化貼附於該第一膜層之上表 面，以防止一在該壓力傳遞薄膜外周之密封膠流佈至該第 一膜層之上表面。 本發明之次一目的係在於提供一種多層膜之指紋辨識 器面板構造，其中該多層壓力傳遞薄膜之第二膜層係為框 條狀，而貼附於該第一膜層之上表面周邊，有效防止一密 封膠流佈至該第一膜層之上表面並增強該多層壓力傳遞薄 膜之強度。 依本發明之多層膜之指紋辨識器面板構造，其係主要 包含有一基板以及一多層壓力傳遞薄膜，其中該基板係具 有一感測表面，複數個感測電極係凸設於該感測表面，該

1242751 五、發明說明（4) 多層壓力傳遞薄膜係設於該基板之感測表面上並彈性接觸 該些感測電極，其中該多層壓力傳遞薄膜係具有一第一膜 層以及一第二膜層，該第二膜層係圖案化貼附於該第一膜 層之上表面。 【實施方式】 參閱所附圖式，本發明將列舉以下之實施例說明。 依本發明之一具體實施例，請參閱第2及3圖，一種指 紋辨識器面板構造2〇〇係主要包含一基板210以及一多層壓 力傳遞薄膜2 2 0 ’該基板21 0係具有^一感測表面2 11，並且 複數個具有彈性之感測電極21 2係凸設於該感測表面21 1， 該些感測電極21 2係為一種钮知（but ton )狀之Sy 1 gard彈性 塊，該些感測電極2 1 2係連接在該基板21 〇内對應之電容與 電晶體（圖未繪出），此外，一用以接受電壓差而辨識壓力 位置之特殊應用積體電路晶片240係可利用覆晶接合方式 設在該基板2 1 0之感測表面2 11，在本實施例中，該基板 210係為一玻璃基板（giass substrate)，該基板210之感 測表面211係包含有一感測區，該些感測電極21 2係密集地 設於該感測表面21 1之感測區，如格狀陣列方式，該些感 測電極21 2之形成方式係可先將一光阻形成於該基板2丨〇之 感測表面211，在預定位置上曝光顯影出沉洞之後，將形 成该些感測電極2 1 2之固化膠印刷於該光阻之沉洞再加以 固化成形，之後，去除該光阻，以顯露出該些突起狀之感 測電極212。 ~ 請再參閱第2及3圖，該多層壓力傳遞薄膜22〇係設於

1242751 五、發明說明（5) 該基板2 1 〇之感測表面2 1 1上並彈性接觸該些感測電極 212，使在該壓力傳遞薄膜220與該基板21〇之感測表面211 之間係形成有一間隙213，其中該多層壓力傳遞薄膜22〇係 具有一第一膜層221以及一第二膜層222，該第一膜層221、 係為一 Mylar聚酯膜，該第一膜層221係具有一上表面221a 及一下表面221b，該第一膜層221之下表面221b係接觸該 些感測電極212，該第一膜層221之上表面221a係作為供手 指之觸壓，該第二膜層2 2 2係經圖案化並貼附於該第一膜 層221之上表面221a，在本實施例中，該第二膜層222係為 框條狀並具有一開口 2 2 2 a，其係貼附於該第一膜層2 21之 上表面221a周邊，以顯露該第一膜層221之上表面221a中 央區域，較佳地，該第二膜層222係具有不小於該第一膜 層221之厚度，以增強該多層壓力傳遞薄膜22〇之強度。該 第二膜層2 22係可與該第一膜層221為相同材質，而為一 My lar聚酯膜。 請再參閱第2及3圖，該指紋辨識器面板構造2〇〇係另 包含有一密封膠230，如UV膠，該密封膠2 30係形成於該多 層壓力傳遞薄膜2 2 0之周侧，以密封該些感測電極2 1 2在該 間隙213内，由於該第二膜層222係貼附於該第一膜層221 之上表面221a ’因此可阻隔該密封膠230溢流擴散，使得 該密封膠230係僅黏接至該第二膜層222而不擴散至該第一 膜層221之上表面221a，故該密封膠2 30將不易沾染至該第 一模層221之上表面221a。此外，請參閱第3圖，該基板 210可連接一軟性電路板2 50，其係電性導接至在該基板

第10頁 1242751 、發明說明（6) 210 ^测表面21丄上之特殊應用積體電路晶片 chip 以作為該指紋辨識器面板構造2〇〇對外之電性連 接0 p因此’在上述之該指紋辨識器面板構造2 〇 〇中，該多 層壓力傳遞薄膜22 0之第二膜層222係圖案化貼附於該第一 膜層221之上表面221a，而使得該多層壓力傳遞薄膜2 2〇在 其周邊係具有較強之結構，以減少不規則翹曲，並且，由 於4第—膜層222係貼附於該第一膜層221之上表面221&， 因此能防止該密封膠230溢流擴散沾染至該第一模層221之 上表面221a ’且該多層壓力傳遞薄膜22〇仍保有良好之壓 力傳遞性能，以提昇該指紋辨識器面板構造2 〇 〇之製程良 率與指紋辨識能力。 清參閱第4A至4C圖，其係為該多層膜式壓力傳遞薄膜 220在其中一種可具體實施之製程中之截面示意圖，首 先:請參閱第4A圖，先將一第一模層221與一未圖案化之 第=膜層222壓合在一起，之後，再以刀具或雷射切割該 第二膜層222，以形成該開口 22ia之溝槽；接下來，請參 閱第4B圖，由該第一膜層221撕離該第二膜層222之廢料， 以使该第二膜層222之開口 22 2a顯露出該第一模層221之上 表面221a，最後，將可形成如第4C圖所示之多層壓力傳遞 4膜220，在另一具體實施例中，該第二膜層222係可與該 第一模層221為一體成形，以構成該多層壓力傳遞薄膜 220。 、 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者

第11頁 1242751 五、發明說明（7) 為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範 圍内所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。 I1B1 第12頁 1242751 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第 1 圖：習知指紋辨識器面板構造之截面示意圖； 第 2 圖：依據本發明之一具體實施例，一種指紋辨識 器面板構造之截面示意圖； 第 3 圖：依據本發明之一具體實施例，該指紋辨識器 面板構造之感測表面示意圖；及 第4A至4C圖：依據本發明之一具體實施例，該指紋辨識器 面板構造之多層壓力傳遞薄膜在形成過程中之截面示意 圖。 元件符號簡單說明： 100 指紋辨識器 110 基板 111 感測表面 112 感測電極 113 間隙 120 壓力傳遞薄膜 121 上表面 130 密封膠 140 特殊應用積體電路晶片 200 指紋辨識器 210 基板 211 感測表面 212 感測電極 213 間隙 220 多層壓力傳遞薄膜 221 第一膜層 221a 上表面 221b 下表面 222 第二膜層 222a 開口 230 密封膠 240 特殊應用積體電路晶片 250 軟性電路板

第13頁

Claims (1)

1242751 六、申請專利範圍 【申請專利範圍】 1、一種指紋辨識器面板構造，包含： 一基板’其係具有一感測表面，複數個感 設於該感測表面；及 电位係凸 並彈：ic薄膜’其係設於該基板之感測表面上 ★接觸该些感测電極，其中該多層壓力傳遞薄膜係具 於二Ϊ一膜層以及一第二膜層，該第二膜層係圖案化貼附 %孩第一膜層之上表面。 i由f申請專利範圍第1項所述之指紋辨識器面板構造， :η i第—膜層係為框條狀，而貼附於該第一膜層之上表 W周逯。 甘士，申π專利範圍第1項所述之指紋辨識器面板構造， ^中該第f膜層係具有不小於該第一膜層之厚度。 1 申=專利範圍第1項所述之指紋辨識器面板構造， 而虡第一膜層係具有一開口，以顯露該 膜上表 面中央區域。 1+1 ί明專利範圍第1項所述之指紋辨識器面板構造， "中^第一膜層係為My 1 ar聚酯膜。 】由;ΐ請專利範圍第5項所述之指紋辨識器面板構造， 1中該第f膜層係與該第一膜層為相同材質。 1 +1 ί Γ專利範圍第1項所述之指紋辨識器面板構造， 其中該基板係為一玻璃基板。 範圍第1項所述之指紋辨識器面板構造， /、 03 费封膠，其係形成於該多層壓力傳遞薄臈之 六、申請專利範圍 周側，以密封該些感測電核 9、如申請專利範圍第8項 其中該密封膠係黏接至兮、之指紋辨識器面板構造， 之上表面。 该4二膜層而不擴散至該第一腠廣 1 〇、如申請專利範圍第丨項 豆另肖含至少^ $ $ 、斤述之扣紋辨識器面板構造， 具为2>3主夕一特殊應用積艚 · 係設於該基板之該感測表面。 阳 IC chip) ’、 11、如U la圍第1項所述之指紋辨識器面板構造， 其中該特殊應用積體電路晶片（ASIC chip)係覆晶接合於 該基板之該感測表面。 12、如申請專利範圍第1項所述之指紋辨識器面板構造 其中該第二膜層係與該第一模層為一體成形。