(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック材料及び金属材料が混ざった複合材料を射出成形方式で一体成形して中空部を有する枠体を形成し、且つ前記枠体は上表面と下表面とを備える射出成形ステップと、
レーザーダイレクトストラクチャリング方式で前記枠体上に互いに間隔をあけた複数の第１模様と複数の第２模様を形成することで、前記複数の第１模様と前記複数の第２模様内の前記金属材料を活性化し、且つ前記複数の第１模様と前記複数の第２模様が、各々前記枠体の前記上表面から前記下表面にまで延伸するレーザーダイレクトストラクチャリングステップと、
前記枠体上の活性化された前記金属材料に対し電気めっき又は化学めっきを施し、前記枠体上の前記第１模様と前記第２模様内に金属層を形成させることで、前記枠体上に互いに間隔をあけた複数の第１導電部と第２導電部を形成させる金属成形ステップと、を含むことを特徴とする、
指紋認証パネルに用いる枠体の製造方法。
【請求項２】
前記射出成形ステップにおいて、前記枠体上に前記上表面から下方に向かって凹設して階段部を更に形成しており、前記レーザーダイレクトストラクチャリングステップ内の前記複数の第１模様と前記複数の第２模様が前記階段部上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の指紋認証パネルに用いる枠体の製造方法。
【請求項３】
前記レーザーダイレクトストラクチャリングステップにおいて、更に前記枠体の前記上表面上においても各々第３模様及び第４模様を形成させ、前記第３模様は前記数の第１模様に連接するために用いられ、前記第４模様も前記複数の第２模様に連接するために用いられることを特徴とする請求項２に記載の指紋認証パネルに用いる枠体の製造方法。
【請求項４】
前記第３模様及び前記第４模様は、前記金属成形ステップにおいて、更に前記第１模様及び前記第２模様と同じ金属層を各々形成し、前記第３模様が第１導通接続部を形成し、前記第４模様が第２導通接続部を形成させることを特徴とする請求項３に記載の指紋認証パネルに用いる枠体の製造方法。
【請求項５】
複数の発光ダイオードを提供し、前記発光ダイオードを前記枠体上に設け、前記各発光ダイオードが各前記第１導電部及び各前記第２導電部と電気的に接続する発光ダイオードの取付ステップと、導光板を提供し、前記導光板を前記枠体上に取り付けて前記中空部の上方に対向し、前記発光ダイオードを導光板の側縁に取り囲ませる導光板取付ステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の枠体を備える導光構造の製造方法。
【請求項６】
前記射出成形ステップにおいて、前記枠体上に前記上表面から下方に向かって凹設して階段部を更に形成しており、前記レーザーダイレクトストラクチャリングステップ内の前記複数の第１模様と前記複数の第２模様が前記階段部上に形成されることを特徴とする請求項５に記載の導光構造の製造方法。
【請求項７】
前記レーザーダイレクトストラクチャリングステップにおいて、更に前記枠体の前記上表面上においても各々第３模様及び第４模様を形成させ、前記第３模様は前記数の第１模様に連接するために用いられ、前記第４模様も前記複数の第２模様に連接するために用いられることを特徴とする請求項６に記載の導光構造の製造方法。
【請求項８】
前記第３模様及び前記第４模様は、前記金属成形ステップにおいて、更に前記第１模様及び前記第２模様と同じ金属層を各々形成し、前記第３模様が第１導通接続部を形成し、前記第４模様が第２導通接続部を形成させることを特徴とする請求項７に記載の導光構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋認証パネルに用いる枠体及びその製造方法、及び該枠体を使用した導光構造に関し、特に、電子機器上に応用され、指の載置に供すると共に指紋を採取する時に必要な輝度を提供できる枠体及びその製造方法、及び該枠体を使用した導光構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばスマートフォン、ノートブックパソコン、ＵＳＢフラッシュメモリー、更にはスマートドアロック等のような電子機器は、往々にして個人のメール又は写真等の重要情報を保存し、或いはロック解除、盗難防止等に効果的に用いられる必要がある。
【０００３】
早期の電子機器の多くはパスワード設定方式で、悪意をもって又は故意に重要情報を盗取する人の防止、或いは泥棒の侵入防止に用いられてきた。しかしながら、一般ユーザがパスワードを使用して設定する時、パスワードを忘れないように、自分或いは家族の誕生日等の重要な数字でパスワードの設定を行ってきた。こうすると、下心がある人に各種方式を利用してパスワードを盗まれることがあり、重要情報の外部流出が起きていた。
【０００４】
よって、盗難防止の機能性を向上するため、現在電子機器では、徐々に指紋認証の機能が用いられるようになってきた。指紋認証の利点は、他人が模造できないため秘密保持効果を大幅にアップできる点である。図１に示すように、現在のスマートフォンＡは、ほぼ生活必需品となり、大半ユーザがスマートフォンＡを通じてメールの送受信、又は個人の秘密情報を保存している。
【０００５】
よって、現在のスマートフォンＡの大半は、指紋認証の機能を導入することで、盗難防止の効果を強調している。例えば、スマートフォンＡ上に指紋認証エリアＢを設置し、ユーザ指紋の読み取りを通じて、ロック解除の効果を奏することで、スマートフォンＡにログインできるようになっている。
【０００６】
現在の指紋認証機器は、主に回路基板上に画像キャプチャ装置が設けられ、また画像キャプチャ装置の上方に導光板を設け、導光板の側辺に発光ダイオードを設け、発光ダイオードから発される光を利用して導光板内に導入し、更にユーザが指紋認証エリアに指を置いた時、導光板を利用して指の輝度を増すことで、画像キャプチャ装置に指紋を読み取らせて指紋の照合を行う。
【０００７】
ただし、現在の指紋認証機器の大半は、発光ダイオードと画像キャプチャ装置を同時に回路基板に設けるため、製造工程のプロセスが煩雑となり、また製造コストも増していた。
【０００８】
既存の別の指紋認証機器は、画像キャプチャ装置と導光板と発光ダイオードを一緒に統合してから回路基板上に固定される。ただし、このタイプの指紋認証機器は、その全体的な構造設計及び体積が非常に大きいため、マートフォンに搭載する時、スマートフォンの体積が大きくなり、軽薄、持ち運びに便利という効果を満たすことができない。
【０００９】
そこで、電子機器に応用し、指の載置に供すると共に指紋を採取する時に必要な輝度を提供でき、且つ同時に体積軽薄化を満たすことができる指紋認証パネルの導光構造及びその製造方法を如何に提供するかが、本発明の解決しようとする技術手段及びその主要目的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の問題点に鑑み、本発明は指紋認証パネルの導光構造及びその製造方法に関し、特に、電子機器上に応用され、指の載置に供すると共に指紋を採取する時に必要な輝度を提供できる指紋認証パネルの導光構造及びその製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る指紋認証パネルの導光構造及びその製造方法は、中空部を有する枠体と複数の発光ダイオードと導光板とを含む。枠体は、プラスチック材料及び金属材料が混ざった複合材料で射出成形されてからレーザーダイレクトストラクチャリング（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）工程で枠体上に模様を彫刻した後、更に電気めっき或いは化学めっき方式で枠体の模様上に複数の導電部を形成することで、導電線路を備えた枠体を形成する。更に複数の発光ダイオードをＳＭＴ工程で枠体の導電部に実装し、それら発光ダイオードから投射された光を導光板内に投射させることができる。
【００１２】
枠体をレーザーダイレクトストラクチャリング工程に電気めっきを結合した方式によって形成することで、枠体を極小化させることができ、電子機器に応用された時、電子機器の軽薄短小化という要求を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のスマートフォンの立体図である。
【図２】本発明の導光構造の使用状態の断面図である。
【図３】本発明の導光構造の立体図である。
【図４】本発明の導光構造の分解図である。
【図５】本発明の導光構造の製造フローチャートである。
【図６Ａ】本発明の枠体射出成形後の立体図である。
【図６Ｂ】本発明の枠体レーザーダイレクトストラクチャリング後の立体図である。
【図６Ｃ】本発明の枠体電気めっき完了後の立体図である。
【図６Ｄ】本発明の枠体電気めっき完了後の背面立体図である。
【図７】本発明の導光構造の背面図である。
【図８】本発明の導光構造の正面図である。
【図９】図８の断面図である。
【図１０】図９の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図２に示すように、本発明は、指紋認証パネルに用いる枠体及びその製造方法、及び該枠体を使用した導光構造に関し、該導光構造は回路基板に設けられ、また画像キャプチャ装置を被覆するために用いられる。
【００１５】
本実施例は、スマートフォン内に設けられるものを主要な実施態様とし、指紋認証パネルの導光構造１０は、回路基板２０に設けられると共に画像キャプチャ装置３０を被覆する以外に、指紋認証パネルの導光構造１０に保護板４０を更に覆い、指紋認証パネルの導光構造１０が回路基板２０及び保護板４０の間に固定される。本実施例において、保護板４０は、ガラス、プラスチック或いはいかなる透視可能な材質でも製造できる。
【００１６】
図３及び図４に示すように、前記導光構造は、枠体５０と複数の側方発光型発光ダイオード６０と導光板７０とを含む。
【００１７】
図５及び図６Ａ乃至図６Ｄに示すように、前記枠体５０は射出成形にレーザーダイレクトストラクチャリング（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）を結合することで形成される。その成形方法は、プラスチック材料及び金属材料が混ざった複合材料を射出成形方式で一体成形して中空部５３を有する枠体５０を形成し、且つ該枠体５０は上表面５１と下表面５２とを備える射出成形ステップＳ１と、レーザーダイレクトストラクチャリング方式で該枠体５０上に互いに間隔をあけた複数の第１模様５０１と複数の第２模様５０２を形成することで、それら第１模様５０１と第２模様５０２上のプラスチック材料を溶融し、またそれら第１模様５０１と第２模様５０２上の金属材料を活性化し、且つそれら第１模様５０１と第２模様５０２が、各々枠体５０の上表面５１から下表面５２にまで延伸するレーザーダイレクトストラクチャリングステップＳ２と、枠体５０上の活性化された金属材料に対し電気めっき又は化学めっきを施し、枠体５０上の第１模様５０１と第２模様５０２内に金属層を形成させることで、枠体５０上に互いに間隔をあけた複数の第１導電部５４１と第２導電部５４２を形成させ、且つ各第１導電部５４１と各第２導電部５４２が一組の導電部５４を形成する金属成形ステップＳ３と、を含む。
【００１８】
前記射出成形ステップにおいて、枠体５０上に上表面５１から下方に向かって凹設して階段部５５を更に形成しており、レーザーダイレクトストラクチャリングステップ内の複数の第１模様５０１と第２模様５０２が階段部５５上に形成される。
【００１９】
前記レーザーダイレクトストラクチャリングステップにおいて、更に枠体５０の上表面５１上においても各々第３模様５０３及び第４模様５０４を形成させ、うち、第３模様５０３は複数の第１模様５０１に連接するために用いられ、第４模様５０４も複数の第２模様５０２に連接するために用いられる。
【００２０】
前記第３模様５０３及び第４模様５０４は、金属成形ステップにおいて、更に第１模様５０１及び第２模様５０２と同じ金属層を各々形成し、第３模様５０３が第１導通接続部５４３を形成し、第４模様５０４が第２導通接続部５４４を形成させることで、複数の第１導電部５４１間が互いに導通させることができ、また複数の第２導電部５４２間でも互いに直列接続させることができる。
【００２１】
前記ステップで形成した枠体５０は、上表面５１及び上表面５１と対向する下表面５２を有し、中央に中空部５３を形成し、且つ枠体５０上に少なくとも一対の導電部５４を形成し、各対の導電部５４は互いに間隔をあけた第１導電部５４１と第２導電部５４２とを含む。本実施例において、枠体５０上に複数の対の導電部５４を形成し、各対の導電部５４内の第１導電部５４１が互いに直列接続し、第２導電部５４２も互いに直列接続する。
【００２２】
本実施例において、枠体５０が上表面５１から下方に向かって凹設して階段部５５を形成しており、階段部５５が中空部５３の外側に周設され、且つ更に階段部５５から中空部５３方向に向かって凸部５６を凸設しており、該凸部５６が中空部５３内に周設され、それら導電部５４の第１導電部５４１及び第２導電部５４２が階段部５５上に設けられる。
【００２３】
このほかに、図６Ｃ、図６Ｄ及び図７を参照する。枠体５０上に階段部５５から下表面５２方向に向かって複数のスルーホール５７を更に形成し、一部の第１導電部５４１と第２導電部５４２がそれらスルーホール５７の表面を通過して下表面５２に延伸して少なくとも１個の第１接点５４５及び第２接点５４６を形成することで、枠体５０がそれら第１接点５４５と第２接点５４６を通じて回路基板２０と互いに電気的に接続させると共に回路基板２０上に固定できる。
【００２４】
実際の応用において、それら第１導電部５４１とそれら第２導電部５４２は、各自に独立でき、また各々枠体５０の下表面５２にまで延伸し、複数の第１接点５４５と第２接点５４６を形成する。或いは、それら第１導電部５４１とそれら第２導電部５４２も互いに直列接続できる。第１接点５４５と第２接点５４６の数量は、回路基板２０の設計の違いに伴って調整できる。
【００２５】
図２、図３、図５に示されるように、本発明は指紋認証パネルの導光構造の製造ステップを更に提供する。先に述べた枠体５０の製造工程ステップを含む以外に、主に前記枠体５０を成形してから複数の側方発光型発光ダイオード６０を更に提供し、各側方発光型発光ダイオード６０を各々ＳＭＴ方式で表面を枠体５０上に粘着固定し、各側方発光型発光ダイオード６０が各第１導電部５４１及び各第２導電部５４２と電気的に接続させる発光ダイオードの取付ステップＳ４と、導光板７０を提供し、導光板７０を枠体５０上に取り付けて中空部５３の上方に対向し、それら発光ダイオード６０を導光板７０の側縁に取り囲ませる導光板取付ステップＳ５と、を更に含む。
【００２６】
本実施例において、それら側方発光型発光ダイオード６０は枠体５０の階段部５５内に設けられ、各側方発光型発光ダイオード６０を一対の導電部５４に対応させ、また各対の導電部５４の第１導電部５４１と第２導電部５４２に各々互いに電気的に接続させ、それら側方発光型発光ダイオード６０が回路基板２０の回路を通じて導通させることで、枠体５０の中空部５３内に向けて光を出射させることができる。
【００２７】
更に導光板７０は、枠体５０の凸部５６上に設けられ、中空部５３の上方に位置し、それら複数の側方発光型発光ダイオード６０を導光板７０の周縁に周設させ、側方発光型発光ダイオード６０が出射した光を導光板７０内に入らせると共に導光板７０内において屈折を発生させ、更に導光板７０を輝かせる効果を奏することで、指紋認証パネルに応用する導光構造を構成できる。
【００２８】
このほかに、導光板７０の四角隅部において外方に向かって突出部７１を各々突設し、それら突出部７１が枠体５０の階段部５５を各々覆う。各対角の突出部７１は互いに対応する形状であることで、それら突出部７１を通じて該枠体５０と互いに固定する。
【００２９】
更に図２、図８、図９及び図１０を参照する。枠体５０の中央に中空部５３を有するため、枠体５０が底部の第１接点５４５と第２接点５４６を通じて回路基板２０上に固定された時、効果的に枠体５０を画像キャプチャ装置３０の外部に被覆させることができる。
【００３０】
且つ側方発光型発光ダイオード６０が枠体５０の階段部５５内に設けられると共に導光板７０の周縁に周設される。これを介してそれら側方発光型発光ダイオード６０が出射した光を効果的に導光板７０内に入らせることで、導光板７０を均一に輝かせることができる。
【００３１】
指を導光板７０上に置く、或いは保護板４０を隔てる導光板７０上に置く時、それら側方発光型発光ダイオード６０によって導光板７０を均一に輝かせることで、画像キャプチャ装置３０が更に指上の指紋模様をキャプチャさせて認証効果を向上できる。
【００３２】
このほかに、それら側方発光型発光ダイオード６０は、枠体５０内に統合されるため、本発明の指紋認証パネルの導光構造１０を回路基板２０に直接固定できて、電子機器の組立プロセスを減少させ、大幅にコストを削減できる。次に、画像キャプチャ装置３０が独立して回路基板２０に設けられると共に本発明の指紋認証パネルに導光構造１０に被覆されることで、電子機器の体積を小さくできるため、電子機器の軽薄短小化という目的を達成できる。
【００３３】
実際の組み立てにおいても、枠体５０を回路基板２０に各々取り付けてから導光板７０を保護板４０の下方の枠体５０に対応する位置に取り付け、更に回路基板２０及び保護板４０を組み立てることができる。こうすると、更に効果的に画像キャプチャ装置３０を中空部５３の中央位置に取り付け、画像キャプチャ装置３０が更に効率的に指紋を採取させることで、組立がより一層正確な指紋認証パネルの導光構造１０を提供できる。
【００３４】
上述の説明は、単に本発明の最良の実施例を挙げたまでであり、本発明を限定しない。その他本発明の開示する要旨を逸脱することなく完成された同等効果の修飾または置換はいずれも後述の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ      スマートフォン
Ｂ      指紋認証エリア
１０    指紋認証パネルの導光構造
２０    回路基板
３０    画像キャプチャ装置
４０    保護板
５０    枠体
５０１  第１模様
５０２  第２模様
５０３  第３模様
５０４  第４模様
５１    上表面
５２    下表面
５３    中空部
５４    導電部
５４１  第１導電部
５４２  第２導電部
５４３  第１導通接続部
５４４  第２導通接続部
５４５  第１接点
５４６  第２接点
５５    階段部
５６    凸部
５７    スルーホール
６０    発光ダイオード
７０    導光板
７１    突出部
Ｓ１    射出成形ステップ
Ｓ２    レーザーダイレクトストラクチャリングステップ
Ｓ３    金属成形ステップ
Ｓ４    発光ダイオードの取付ステップ
Ｓ５    導光板取付ステップ
【要約】      （修正有）【課題】指紋認証パネルに用いる枠体及びその製造方法、及び該枠体を使用した導光構造を提供する。【解決手段】指紋認証パネル用枠体５０及び製造方法、及び枠体５０を使用した導光構造で、中空部５３を有する枠体５０と複数の発光ダイオード６０と導光板７０とを含む指紋認証パネル。枠体５０は、プラスチック材料及び金属材料が混ざった複合材料で射出成形され、レーザーダイレクトストラクチャリング工程で枠体５０上に模様を彫刻した後、更に電気めっき或いは化学めっき方式で枠体５０の模様上に複数の導電部５４１，５４２を形成し、導電線路を備えた枠体５０を形成し、更に複数の発光ダイオード６０をＳＭＴ工程で枠体５０の導電部５４１，５４２に実装し、投射された光を導光板７０内に投射させることができる。これを介して、枠体５０はレーザーダイレクトストラクチャリング工程に電気めっきを結合した方式で形成することで、枠体５０を極小化できる。【選択図】図８【図１】
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【図２】
0006055038.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
0006055038.tif 000007
【図６Ｂ】
0006055038.tif 000008
【図６Ｃ】
0006055038.tif 000009
【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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