(57)【要約】      （修正有）【課題】カバープレートの貫通孔を必要とせず、生産歩留まり、製品性能を向上させる指紋認証モジュールを提供する。【解決手段】タッチパネル１００は、基板１１、タッチ感知構造１２及び指紋認証モジュール１３を含む。タッチ感知構造は基板に配置される。指紋認証モジュールは基板上に直接取り付けられる。タッチ感知構造及び指紋認証モジュールは基板の同じ側に位置する。【選択図】図２
2016006648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板上に配置されたタッチ感知構造と、
基板に取り付けられた指紋認証モジュール
とを備え、
タッチ感知構造と指紋認証モジュールとが基板の同じ側に配置された
タッチパネル。
【請求項２】
第１の接着層が指紋認証モジュールと基板との間に配置されて、基板に指紋認証モジュールを取り付ける
請求項１記載のタッチパネル。
【請求項３】
指紋認証モジュールを囲う接着材
を更に備える請求項１又は請求項２記載のタッチパネル。
【請求項４】
マスク層が基板上に配置され、
マスク層は基板と指紋認証モジュールとの間に位置し、
マスク層の基板上への正射影は、指紋認証モジュールの基板上への正射影を少なくとも覆う
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のタッチパネル。
【請求項５】
基板は凹部を有し、
凹部及び指紋認証モジュールの基板上への正射影は互いに重なり合う
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のタッチパネル。
【請求項６】
基板上に配置されて、指紋認証モジュールを囲う遮蔽構造
を更に備える請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のタッチパネル。
【請求項７】
基板とマスク層との間に配置されて、指紋認証モジュールを囲う遮蔽構造
を更に備える請求項４記載のタッチパネル。
【請求項８】
遮蔽構造を更に備え、
マスク層は基板と遮蔽構造との間に配置され、
遮蔽構造は指紋認証モジュールを囲う
請求項４記載のタッチパネル。
【請求項９】
タッチ感知構造は電極層と配線層とを更に備え、
電極層と配線層とは互いに電気的に接続され、
電極層及び配線層が基板上に形成された
請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載のタッチパネル。
【請求項１０】
第２の接着層がタッチ感知構造と基板との間に配置され、
第２の接着層は基板にタッチ感知構造を取り付ける
請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載のタッチパネル。
【請求項１１】
タッチ感知構造は電極層、配線層及びタッチ基板を備え、
電極層及び配線層は互いに電気的に接続され、基板上に形成され、
電極層及び配線層は、第２の接着層とタッチ基板との間に位置する
請求項１０記載のタッチパネル。
【請求項１２】
タッチ感知構造は電極層、配線層及びタッチ基板を備え、
電極層及び配線層は互いに電気的に接続され、基板上に形成され、
タッチ基板は、第２の接着層、電極層及び配線層の間に位置する
請求項１０記載のタッチパネル。
【請求項１３】
タッチ感知構造は基板上に配置された導電層を更に備え、
導電層と電極層とはタッチ基板の異なる側にそれぞれ配置されている
請求項１２記載のタッチパネル。
【請求項１４】
基板は第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面とを有し、
タッチ感知構造及び指紋認証モジュールは第２の表面上に配置され、
第１の表面は第２の表面の方にへこんで、凹部を形成する
請求項５記載のタッチパネル。
【請求項１５】
最小距離Ｈが凹部の最も低い箇所と指紋認証モジュールとの間の距離として定義され、
最小距離Ｈは１５μｍ以上、５５０μｍ以下である
請求項５又は請求項１４記載のタッチパネル。
【請求項１６】
基板は第１の表面と第２の表面とに隣接する側面を更に有し、
凹部は弧面であり、
弧面の一方の端部は基板の側面に隣接し、弧面の他方の端部は基板の第１の表面に隣接する
請求項１４記載のタッチパネル。
【請求項１７】
第１の接着層は、指紋認証モジュールの側面の一部又は指紋認証モジュールの全面を更に覆う
請求項２記載のタッチパネル。
【請求項１８】
補強接着材を更に備え、
基板は第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面と、第１の表面及び第２の表面と隣接する側面とを有し、
タッチ感知構造及び指紋認証モジュールは第２の表面の一方の側に配置され、
補強接着剤は側面を少なくとも覆う
請求項１乃至請求項１７のいずれか１項記載のタッチパネル。
【請求項１９】
指紋認証モジュールは指紋感知電極構造であって、マスク層の基板から離れた一方の側上に形成された
請求項４、請求項７又は請求項８記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はタッチパネルに関し、特に、指紋認証機能を有するタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
技術の進歩に伴い、指紋認証技術は、それがセキュリティ認証機能を提供するために、様々な種類の電子デバイスに広く適用されている。最近では、指紋認証技術はスマートフォンに適用され、個人のモバイルコンテンツに関して盗難及び秘密の素晴らしい保護を提供し、衆目を集め、将来の同様の電子デバイスに関する主な開発の中心になりつつある。
現在の技術を用いたスマートフォンは、例えば、メインページボタンのような、スマートフォンの活動キー（activity key）に対応して配置された指紋識別器を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】中国実用新案第２０１９５５７０６号明細書
【特許文献２】中国実用新案第２０３５３５６５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
活動キーは通常は携帯電話のカバープレートの特定の貫通孔に配置されるが、それと携帯電話のカバープレートとの間には隙間が存在する。従って、小さなほこり粒子が容易に特定の貫通孔の周りに付着し、携帯電話の見た目を悪くし、携帯電話をユーザにとって快適でないようにする。加えて、特定の貫通孔は、通常は、カバープレートの全面に穴を掘り研磨を行うことにより形成される。この製造工程は難しく、カバープレートの全体的なストレス分散に悪い影響を与え、カバープレートの強度にダメージを与える。それゆえ、それは、生産歩留及び製品の性能を害する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の技術的な課題を考慮して、指紋認証機能を有するタッチパネルが提供される。指紋認証機能を有するタッチパネルは、基板、タッチ感知構造及び指紋認証モジュールを含む。タッチ感知構造は基板上に配置される。指紋認証モジュールは基板に取り付けられる。そこでは、タッチ感知構造及び指紋認証モジュールは基板の同じ側に配置される。
【０００６】
一つ以上の実施の形態において、第１の接着層が指紋認証モジュールと基板との間に配置され、基板に指紋認証モジュールを取り付ける。
【０００７】
一つ以上の実施の形態において、接着材が指紋認証モジュールを囲う。
【０００８】
一つ以上の実施の形態において、マスク層が基板上に配置され、マスク層は基板と指紋認証モジュールとの間に位置し、マスク層の基板上への正射影は、指紋認証モジュールの基板上への正射影を少なくとも覆う。
【０００９】
一つ以上の実施の形態において、基板は凹部（concave portion）を有し、凹部及び指紋認証モジュールの基板上への正射影は互いに重なり合う。
【００１０】
一つ以上の実施の形態において、遮蔽構造が基板上に配置され、指紋認証モジュールを囲う。
【００１１】
一つ以上の実施の形態において、遮蔽構造が基板とマスク層との間に配置され、指紋認証モジュールを囲う。
【００１２】
一つ以上の実施の形態において、遮蔽構造が指紋認証モジュールを囲い、マスク層が基板と遮蔽構造との間に配置される。
【００１３】
一つ以上の実施の形態において、電極層と配線層とが互いに電気的に接続され、電極層及び配線層は基板上に形成される。
【００１４】
一つ以上の実施の形態において、第２の接着層がタッチ感知構造と基板との間に配置され、第２の接着層は基板にタッチ感知構造を取り付ける。
【００１５】
一つ以上の実施の形態において、タッチ感知構造は、電極層、配線層及びタッチ基板を含み、電極層及び配線層は互いに電気的に接続され、タッチ基板上に形成され、電極層及び配線層は第２の接着層とタッチ基板との間に位置する。
【００１６】
一つ以上の実施の形態において、タッチ感知構造は、電極層、配線層及びタッチ基板を含み、電極層及び配線層は互いに電気的に接続され、タッチ基板上に形成され、タッチ基板は第２の接着層、電極層及び配線層の間に位置する。
【００１７】
一つ以上の実施の形態において、タッチ感知構造は、タッチ基板上に配置された導電層を更に含み、導電層と電極層とはタッチ基板の異なる側にそれぞれ配置される。
【００１８】
一つ以上の実施の形態において、基板は第１の表面と、第１の表面とは反対側の第２の表面とを有し、タッチ感知構造及び指紋認証モジュールは第２の表面上に配置され、第１の表面は第２の表面の方にくぼみ、凹部を形成する。
【００１９】
一つ以上の実施の形態において、深さＤが基板の第１の表面と凹部の最も低い箇所との間の距離として定義され、深さＤは１．７ｍｍ以下である。
【００２０】
一つ以上の実施の形態において、深さＤは０．０５ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下である。
【００２１】
一つ以上の実施の形態において、深さＤは０．０２ｍｍ以上、０．４５ｍｍ以下である。
【００２２】
一つ以上の実施の形態において、最小距離Ｈが、凹部の最も低い箇所と指紋認証モジュールとの間の距離として定義され、最小距離Ｈは１５μｍ以上、５５０μｍ以下である。
【００２３】
一つ以上の実施の形態において、最小距離Ｈは８０μｍ以上、４００μｍ以下である。
【００２４】
一つ以上の実施の形態において、凹部は底面と、底面に隣接する少なくとも一つの側面とを有し、底面と側面との間の角度は９０度よりも大きく、１８０度よりも小さい。
【００２５】
一つ以上の実施の形態において、凹部は二つの隣接する側面を有し、二つの隣接する側面の間の角度は９０度よりも大きく、１８０度よりも小さい。
【００２６】
一つ以上の実施の形態において、基板は第１の表面と第２の表面とに隣接する側面を更に有し、凹部は弧面であり、弧面の一方の端部は基板の側面に隣接し、弧面の他方の端部は基板の第１の表面に隣接する。
【００２７】
一つ以上の実施の形態において、第１の接着層は指紋認証モジュールの側面の一部、又は、指紋認証モジュールの全面を更に覆う。
【００２８】
一つ以上の実施の形態において、第１の接着層の厚さは３μｍよりも大きく、３０μｍ以下である。
【００２９】
一つ以上の実施の形態において、指紋認証機能を有するタッチパネルは補強接着材を更に備え、基板は第１の表面、第１の表面の反対側の第２の表面、第１の表面と第２の表面とに隣接する側面を有し、タッチ感知構造及び指紋認証モジュールは第２の表面の一方の側に配置され、補強接着材は側面を少なくとも覆う。
【００３０】
一つ以上の実施の形態において、指紋認証機能を有するタッチパネルは補強接着材を更に備え、基板は側面を更に備え、側面は第１の表面と第２の表面とに隣接し、補強接着材は側面を少なくとも覆う。
【００３１】
一つ以上の実施の形態において、補強接着材の粘度は５００〜１２００ｍＰａ・ｓであり、補強接着材のショア硬さ（Shore scleroscope hardness）は６０〜９０Ｄである。
【００３２】
一つ以上の実施の形態において、最大厚さは基板の側面と補強接着材の外面と間の距離として定義され、最大厚さは３０μｍ以上、２００μｍ以下である。
【００３３】
一つ以上の実施の形態において、指紋認証モジュールは指紋感知電極構造であって、被覆層の基板から離れた一方の側上に形成される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る指紋認証モジュールは基板に直接取り付けられるので、製品を保護するために用いられる基板（製品のカバープレート）に穴を掘る必要がなく、基板の完全な状態が確保され、基板の強度が維持され、製品の性能も確保される。
本発明は、例示だけのために与えられ、本発明を制限しない、詳細な説明と添付された図面とにより、より十分に理解されるようになるである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの正面概略図である。
【図２】本発明のいくつかの実施の形態に係る図1の断面線ＡＡ’に沿ったタッチパネルの断面図である。
【図３Ａ】本発明のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの透視図である。
【図３Ｂ】本発明の様々な実施の形態に係る図1の断面線ＡＡ’に沿ったタッチパネルの断面図である。
【図３Ｃ】本発明の様々な実施の形態に係る図1の断面線ＡＡ’に沿ったタッチパネルの断面図である。
【図３Ｄ】本発明の様々な実施の形態に係る図1の断面線ＡＡ’に沿ったタッチパネルの断面図である。
【図３Ｅ】本発明のいくつかの実施の形態に係るタッチパネルの基板の透視図である。
【図３Ｆ】本発明のいくつかの実施の形態に係る図３Ｅの断面線ＢＢ’に沿ったタッチパネルの基板の断面図である。
【図４】本発明のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの指紋認証機能及び基板の透視図である。
【図５Ａ】本発明のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの透視図である。
【図５Ｂ】本発明のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの透視図である。
【図６】本発明のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルのタッチ感知構造の透視図である。
【図７】本発明のいくつかの他の実施の形態に係る図１の断面線ＡＡ’に沿ったタッチパネルの断面図である。
【図８】本発明のいくつかの他の実施の形態に係る図１の断面線ＡＡ’に沿ったタッチパネルの断面図である。
【図９】本発明のいくつかの他の実施の形態に係る図１の断面線ＡＡ’に沿ったタッチパネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本開示の実施の形態は、同様の参照数字が同様の構成要素に関連する、添付された図面を参照して進む、以下の詳細な明細書から明らかになるであろう。注意すべきことは、以下の例示における表現「上に（on）」、「下に（below）」、「上へ（up）」、「下へ（down）」は構成要素の相対的な位置を示すために用いられる。
【００３７】
図１、２を参照すると、図1は、本開示のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの正面概略図である。図２は、図１の断面線ＡＡ’に沿った断面図である。図１、２を参照すると、指紋認証機能を有するタッチパネル１００は、基板１１、タッチ感知構造１２及び指紋認証モジュール１３を含む。タッチ感知構造１２は基板１１上に配置される。指紋認証モジュール１３は基板１３に取り付けられる。図２に示す通りに、タッチ感知構造１２は基板１１の下面に配置され、指紋認証モジュール１３は基板１１の下面に取り付けられる。つまり、指紋認証モジュール１３及びタッチ感知構造１２は基板１１の同じ側に配置される。
【００３８】
基板１１は強化ガラス又は硬質プラスチック材料で作られ、それは、指紋認証機能を有する指紋認証モジュール１００の保護カバープレートとして働く。基板１１は第１の表面１１Ｓ１、第２の表面１１Ｓ２及び側面１１Ｓ３を含む。第１の表面１１Ｓ１と第２の表面１１Ｓ２とは互いに反対側に配置される。側面１１Ｓ３は第１の表面１１Ｓ１と第２の表面１１Ｓ２とに隣接する。第２の表面１１Ｓ２に関して、第１の表面１１Ｓ１はユーザのより近くにある。第１の表面１１Ｓ１はユーザがタッチ動作を直接実行するために提供される。基板１１の強度を増強するために、第１の表面１１Ｓ１及び第２の表面１１Ｓ２は化学強化及び／又は物理強化によって強化された表面である。その上、側面１１Ｓ３も化学強化及び／又は物理強化によって強化された表面であることができる。指紋認証モジュール１３が指紋を更に正確に識別できることを確保するために、基板１１の厚さは０．５５ｍｍ以下である。好ましくは、基板１１の厚さは０．３ｍｍ以下である。
【００３９】
一つ以上の実施の形態において、マスク層１４は基板１１の下面に配置される。マスク層１４は基板１１と指紋認証モジュール１３の間に配置される。マスク層１４の基板１１上への正射影は指紋認証モジュール１３の基板１１上への正射影を覆う。マスク層１４は不透明なインク又はフォトレジストで形成され、それは基板１１の下の指紋認証モジュールのようないくつかの不透明な構成要素を視界から隠すことができる。マスク層１４は単一層の構造であることもできるし、物質の複数層を積み重ねることにより形成された複数層の構造であることもでき、本開示では限定されない。いくつかの実施の形態では、実施の形態の指紋認証機能を有するタッチパネル１００において、マスク層１４が位置する領域は不可視領域Ｖ２を定義する。不可視領域Ｖ２以外の領域は可視領域Ｖ１である。不可視領域Ｖ２は指紋認証領域Ｖ２１を含む。指紋認証モジュール１３は不可視領域Ｖ２に配置され、指紋認証モジュール１３が位置する領域は指紋認証領域Ｖ２１を定義する。
【００４０】
図３Ａは本発明のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの透視図である。ユーザが指紋認証領域Ｖ２１上で正確に、便利に操作することができるように、指紋認証領域Ｖ２１を不可視領域Ｖ２の他の部分と区別するために（図２に示す通りに）、マスク層１４が部分的に取り除かれ、取り除かれた空間はマスク層１４とは異なる色の遮光物質で満たされ、指紋認証領域Ｖ２を示すためのパターン構造１４０を形成する。図３Ａで示された実施の形態では、パターン構造１４０は他のパターン又は形状であることもでき、パターン構造１４０の識別方法は本開示に限定されない。
【００４１】
図３Ｂを参照すると、図３Ｂは図１の断面線に沿った基板の断面図であり、指紋認証領域Ｖ２１を示すためのいくつかの他の実施の形態を示す。基板１１は凹部１１０を含む。凹部１１０の基板１１上への正射影と指紋認証モジュール１３の正射影とは互いに重なり合う。ここでは、「重なり合う（overlap）」はそれらの少なくとも一部が互いに重なり合うことを意味する。いくつかの実施の形態では、基板１１は指紋認証領域Ｖ２１において第１の表面１１Ｓ１から第２の表面１１Ｓ２の方に向けてへこみ、凹部１１０を形成する。ユーザは凹部１１０を押して又は擦って、指紋信号を入力することができる。図３Ｂの凹部１１０は３次元の円弧状の切欠きであって、これを形成するために、指紋認証領域Ｖ２１において、第１の表面１１Ｓ１が第２の表面１１Ｓ２の方に向けてへこんでいる。底面の接線と３次元の円弧状の切欠きの側面との間の角度は９０度よりも大きく、１８０度よりも小さい。しかしながら、凹部１１０の形状は限定されない。図３Ｃ〜３Ｆを参照すると、図３Ｃ、３Ｄは本発明の様々な実施の形態に係る図１の断面線ＡＡ’に沿ったタッチパネルの基板の断面図である。図３Ｅは、本開示のいくつかの実施の形態に係るタッチパネルの基板の透視図である。図３Ｆは、本開示のいくつかの実施の形態に係る図３Ｅの断面線ＢＢ’に沿ったタッチパネルの基板の断面図である。
【００４２】
図３Ｃに示すように、凹部１１０は底面１１０Ｓ１及び側面１１０Ｓ２を含む。底面１１０Ｓ１は側面１１０Ｓ２に隣接する。側面１１０Ｓ２は基板１１の第１の表面１１Ｓ１に接続される。底面１１０Ｓ１と側面１１０Ｓ２との間の角度は９０度よりも大きく、１８０度よりも小さい。凹部１１０は例えば３次元の溝であって、凹部１１０の断面はＶ字形である。
【００４３】
図３Ｄに示すように、凹部１１０は二つの隣接する側面１１０Ｓ２を含む。二つの側面１１０Ｓ２の交点は凹部１１０の最も低い箇所である。二つの側面１１０Ｓ２の角度は９０度よりも大きく、１８０度よりも小さい。凹部１１０は例えば３次元の溝であって、凹部１１０の断面はＶ字形である。
【００４４】
図３Ｅ及び図３Ｆに示すように、凹部１１０は弧面である。弧面の一方の端部は基板１１の側面１１Ｓ３に隣接し、他方の端部は基板１１の第１の表面１１Ｓ１に隣接する。注目すべきことは、図３Ｂ〜図３Ｄにおいて、第１の表面１１Ｓ１は、指紋認証領域Ｖ２１において第２の表面の方に向けてへこみ、凹部１１０を形成する。図３Ｅでは、タッチパネルの簡単な製造及び良い外観のために、凹部１１０は基板１１の一方の側、側面１１Ｓ３及び第１の表面１１Ｓ１の一部を加工することにより形成されることのできる。図３Ｅに示すように、凹部１１０は、第１の表面１１Ｓ１の一方の側を側面１１Ｓ３及び第２の表面１１Ｓ２の方に曲げることにより形成される。他の実施の形態では、凹部１１０は、第１の表面１１Ｓ１の一方の側を第２の表面１１Ｓ２の方に曲げて、第２の表面１１Ｓ２と接続することにより形成されることができる。第１の表面１１Ｓ１が部分的に曲げられて第２の表面１１Ｓ２と接続する接続部分は面取り角度で形成されることができ、接続部分は滑らかである。このように、タッチパネルの外観は増強されることができ、ユーザはより適合性（conformance）を有することができる。
【００４５】
加えて、図３Ｂ〜３Ｆに示された構成では、凹部１１０によって引き起こされる基板の外観及び強度に関する影響を削減するために、深さＤが第１の表面１１Ｓ１と凹部１１０の最も低い箇所との間の距離として定義され、深さＤは１．７ｍｍ以下である。更に、深さＤは０．０５ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下である。好ましくは、深さＤは０．０２ｍｍ以上、０．４５ｍｍ以下である。深さＤは車載電子デバイス、モバイル機器及びノートブックコンピュータのようなタッチパネルの応用例に従って、適切な範囲に決定されることができる。例えば、深さＤは車載電子デバイスではより大きくなる。深さＤは携帯電話のようなモバイル機器の応用例ではより小さくなる。図３Ｂでは、深さＤは第１の表面１１Ｓ１から３次元の円弧状の切欠きの最も低い箇所における接線までの垂直距離である。図３Ｃでは、深さＤは第１の表面１１Ｓ１から底面１１０Ｓ１までの垂直距離である。図３Ｄでは、深さＤは第１の表面１１Ｓ１から二つの側面１１０Ｓ２の交点までの垂直距離である。図３Ｅ及び図３Ｆでは、深さＤは第１の表面１１Ｓ１から弧面と側面１１Ｓ３との間の接続部分までの垂直距離である。
【００４６】
凹部１１０の配置は、指紋認証領域Ｖ２１を直感的に示すだけではなく、指紋認証の感度を増強するためにタッチパネルから指紋認証モジュール１３までの距離を削減する。加えて、凹部１１０の配置により、基板１１の凹部１１０の外形は、基板１１の強度を増強又は維持するための適切な厚さに維持されることができる。
【００４７】
図２を再び参照すると、指紋認証モジュール１３は第１の接着層１５を介して基板１１に取り付けられ、それは不可視領域Ｖ２の範囲内に位置する。第１の接着層１５はマスク層１５と指紋認証モジュール１３との間に配置される。それらの接着範囲の領域の大きさは、指紋認証モジュール１３の上面と基板１１との接着範囲の領域の大きさと同じである。接着工程における許容誤差を考慮すると、本開示の他の実施の形態では、第１の接着層１５が位置する接着範囲の領域の大きさは、接着材が露出されるのを防ぐために、指紋認証モジュール１３の上面と基板１１の下面との接着範囲の領域の大きさよりも小さくすることができる。第１の接着層１５は固体の接着シートである。指紋認証モジュール１３が信号を取得することに対する第１の接着層１５の影響を削減するために、好ましくは、第１の接着層１５の材料は、軽くて、とても粘性のある防爆性の接着剤である。
【００４８】
一つ以上の実施の形態において、マスク層４に取り付けられた指紋認証モジュール１３の堅ろう性を増強し、又は、後の組み立て又は製造工程における指紋認証モジュール１３のダメージ又はひっかき傷を削減するために、第１の接着層１５は指紋認証モジュール１３の側面の一部又は全面を更に覆うことができる。このように、後の組み立て又は製造工程における指紋認証モジュール１３のダメージ又はひっかき傷を削減するために、指紋認証モジュール１３が固定されることができるだけではなく、指紋認証モジュール１３を保護するために外力が緩和されることができる。
【００４９】
第１の接着層１５は粘性のある接着材であることができる。第１の接着層１５の主な材料は、室温では液体で、硬化工程により硬化されることができるアクリル樹脂である。第１の接着層１５の粘度は５００〜１２００ｍＰａ・ｓである。硬化された第１の接着層１５のショア硬さは６０〜９０Ｄである。第１の接着層１５の粘度及び指紋認証の感度への影響を考えると、第１の接着層１５の厚さは５０μｍよりも小さく、好ましくは、３〜３０μｍである。そのような特性を有する第１の接着層１５は、図３Ｂ〜３Ｆにおける基板１１の強度、特に、指紋認証領域Ｖ２１の強度を増強することができる。
【００５０】
指紋認証モジュール１３は、指紋認証モジュール及びコントローラを含む集積チップであることができる。それゆえ、指紋認証モジュール１３は第１の接着層１５を介してマスク層１４に直接取り付けられることができる。他の実施の形態では、指紋認証モジュール１３は指紋感知電極構造だけであることができる。タッチ感知電極構造はマスク層１４の基板１１から離れた一方の側に形成されることができる。指紋感知電極構造はコントローラに接続されて、コントローラによって指紋信号を処理する。具体的には、指紋感知電極構造はマスク層１４の基板１１から離れた一方の側に直接形成されることができ、第１の接着層１５は省かれることができる。それゆえ、指紋認証モジュール１３から基板１１の第１の表面１１Ｓ１までの距離は、指紋認証の感度を増強するために短くされる。
【００５１】
注目すべきことは、本開示の実施の形態において、基板１１に指紋認証モジュール１３をしっかりと取り付けるために、基板１１に指紋認証モジュール１３を固定するために、指紋認証モジュール１３の周囲を囲うように接着材が追加的に配置されることができ、詳細は図４を参照することができる。図４は、本開示のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの指紋認証機能及び基板の透視図である。指紋認証モジュール１３は、第１の接着層１５を介して基板１１の下面に取り付けられる。第１の接着層１５は、指紋認証モジュール１３と基板１１との間に配置される。接着材３０１は指紋認証モジュール１３の周囲を囲う。詳細には、接着材３０１は指紋認証モジュール１３の外側に供給されて、それは第１の接着層１５の横側を通って基板１１の方に拡がり、基板１１の下面に配置されたマスク層４と接続する。接着材３０１は柔軟な接着シートで形成されることができ、それは液体接着剤を塗布及び硬化することにより形成されることもできる。
【００５２】
図４の構成では、指紋認証モジュール１３は第１の接着層１５及び接着材３０１によって基板１１の下面によりしっかりと取り付けられることができる。そのうえ、接着材３０１は指紋認証モジュール１３を囲い、それは指紋認証モジュール１３に確かなノイズ遮蔽機能も提供し、指紋認証モジュール１３とマスク層１４との間の横側のすき間を介してちりが入るのを防ぐ。本発明の実施の形態において、基板１１に指紋認証モジュール１３を取り付けるために使われる接着材３０１を単純に利用して第１の接着層１５を省くことができると理解されることもできる。接着材３０１の材料は、第１の接着層１５の材料と同じであることができる。接着材３０１及び第１の接着層１５は基板１１のためのサポート機能を含むことができ、特に凹部１１０が基板１１上に形成されたときに、それは基板１１の指紋認証領域Ｖ２１の強度を増強することができる。
【００５３】
図２を再び参照すると、本開示に係る指紋認証モジュールを有するタッチパネル１００は、基板１１上に配置され、基板１１の下に位置し、指紋認証モジュール１３を囲う遮蔽構造１６を更に含むことができる。遮蔽構造１６は指紋認証モジュール１３のために電磁雑音を遮蔽するために設けられる。本開示のいくつかの実施の形態において、遮蔽構造１６と指紋認証モジュール１３との間には基板１１に平行な方向に沿ってすき間が存在し、それが遮蔽構造１６が有効な指紋タッチ信号を遮蔽するのを妨げる。いくつかの実施の形態において、遮蔽構造１６はリング状の金属構造であり、基板１１の下にある。その特定の位置及び構造はそれぞれ図５Ａ及び図５Ｂを参照することができる。
【００５４】
図５Ａを参照すると、図５Ａは本発明の実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの透視図である。遮蔽構造１６は基板１１の下面に配置され、基板１１とマスク層１４との間に配置される。遮蔽構造１６は金属材料で形成されているので、その色はマスク層１４と区別されることができる。このように、それは基板１１とマスク層１４との間に配置されたときに、ユーザはタッチ操作面から遮蔽構造１６を見ることができる。それゆえ、それが指紋認証領域Ｖ２１を囲うように配置されたときに、それは指紋認証領域Ｖ２１を示すように用いられることができ、他の表示構造は省かれることができる。
【００５５】
図５Ｂを参照すると、図５Ｂは本発明のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルの透視図である。遮蔽構造１６はマスク層１４の下面に配置され、マスク層１４と第１の接着層１５との間に配置される。すなわち、マスク層１４は基板１１と遮蔽構造１６との間に配置される。遮蔽構造１６は図３Ａに示された実施の形態のマスク層１４の中空箇所に対応して配置され、ユーザは遮蔽構造１６とマスク層１４との間の色の違いによってマスク層１４の中空箇所から遮蔽構造１６を見ることができ、遮蔽構造１６は指紋認証領域Ｖ２１を示すとともに、図３Ａの他の遮蔽材料で満たす工程を省く。注目すべきことは、遮蔽構造１６は独立して形成された金属の構成要素であって、それはマスク層１４の中空箇所の下に配置される。ユーザは遮蔽構造１６をマスク層１４の中空箇所を通して見ることができる。すなわち、マスク層１４の中空箇所は空である。本発明の他の実施の形態においては、遮蔽構造１６はマスク層１４の表面上でスパッタリング又は印刷により形成されることができ、マスク層１４の中空箇所は遮蔽構造１６の材料で満たされることができる。最終構造に関しては、遮蔽構造１６は部分的に又は全体的にマスク層１４に組み込まれることができる。
【００５６】
図２及び図６を参照すると、図６は、本開示のいくつかの実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルのタッチ感知構造の透視図である。タッチ感知構造１２は基板１１の下面に形成される。いくつかの実施の形態では、タッチパネルは単一基板のタッチパネルである。タッチ感知構造１２は、可視領域Ｖ１では電極層１２１を、不可視領域Ｖ２では配線層１２２を含む。電極層１２１と配線層１２２とは互いに電気的に接続されている。電極層１２１は、複数の第１の軸の電極１２１１、複数の第２の軸の電極１２１２及び絶縁層１２１３を含む。第１の軸の電極１２１１は第１の方向Ｄ１に沿って延びて、それらは第２の方向Ｄ２に沿って順番に個別に配置される。第２の軸の電極１２１２は第２の方向Ｄ２に沿って延びて、それらは第１の方向Ｄ１に沿って順番に個別に配置される。絶縁層１２１３は第１の軸の電極１２１１と第２の軸の電極１２１２との交点において複数の絶縁ブロックによって形成され、第１の軸の電極１２１１と第２の軸の電極１２１２とを互いに電気的に絶縁する。第１の軸の電極１２１１及び第２の軸の電極１２１２はそれぞれ配線層１２２と電気的に接続される。第１の軸の電極１２１１及び第２の軸の電極１２１２は透明な導電性の構造である。それらの材料は、インジウム錫酸化物、銀ナノ粒子、グラフェン、カーボンナノチューブ、金属メッシュ及び他の導電性材料のような材料の一つ以上であることができる。絶縁層１２１３は透明な絶縁構造であり、酸化シリコン（ＳｉＯ２）又はフォトレジストなどで形成されることができる。配線層１２２は金属で形成され、それはマスク層１４の下の不可視領域Ｖ２に配置される。配線層１２２はマスク層１４により隠されて、ユーザにより見られない。実施の形態において、タッチ感知構造１２は導電性材料の単一層の感知構造であることができる。本開示の他の実施の形態において、タッチ感知構造１２は導電性材料の二つ以上の層の感知構造であることができ、本開示では限定されない。
【００５７】
上記実施の形態において、タッチ感知構造１２は基板１１の下面に直接形成されることができる。他の実施の形態において、タッチ感知構造１２は第２の接着層１７を介して基板１１に取り付けられることができる。
【００５８】
図１及び図７を参照すると、図７は、図１の断面線ＡＡ'に沿った断面図であり、本開示の他の好ましい実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルを示す。図７の指紋認証機能を有するタッチパネル１０１と図２との間の違いは、タッチ感知構造１２は第２の接着層１７を介して基板１１に取り付けられ、タッチ感知構造１２はタッチ基板１２３を更に含む。
【００５９】
具体的には、タッチ感知構造１２は第２の接着層１７を介して基板１１に取り付けられる。第２の接着層１７はタッチ感知構造１２と基板１１との間に配置される。タッチ基板１２３は第２の接着層１７、電極層１２１及び配線層１２２の間に位置する。電極層１２１及び配線層１２２はタッチ基板１２３の下面に形成される。注目すべきことは、タッチ基板１２３は可視領域Ｖ１を覆い、不可視領域Ｖ２の一部にまで拡がる。タッチ基板１２３が位置する領域は、指紋認証モジュール１３が位置する指紋認証領域Ｖ２１の一方の側に位置し、それらは重なり合わないし、互いに覆わない。特定の構造において、タッチ基板１２３と指紋認証モジュール１３とは基板１１上で互いに独立した二つの構成要素であり、それらの間には接続はない。タッチ基板１２３は、ガラス、ポリイミド（ＰＩ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又は、他の透明な材料のような、ある程度の硬さを有する基板材料で形成されることができる。タッチ基板１２３は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、又は、上記材料の組み合わせを含む、柔らかいフィルム状の材料で形成されることもできる。図７の指紋認証機能を有するタッチパネル１０１の構成要素の接続関係は、図２のものと同様であり、ここではそれらは繰り返して説明されない。
【００６０】
加えて、他の実施の形態において、電極層１２１は二つの方向に沿った二つの交差する電極軸を含むことができる。一つの方向に沿った電極軸は基板１１の第２の表面１１Ｓ２上に形成され、他の方向に沿った他の電極軸はタッチ基板１２３の表面に形成される。第２の接着層１７は二つの方向に沿った二つの電極軸の間に位置する。又は、電極層１２１は二つの方向に沿った二つの交差する電極軸を含む。二つの方向に沿った二つの電極軸はタッチ基板１２３の二つの反対側の表面上にそれぞれ形成される。タッチ基板１２３は第２の接着層１７を介して基板１１の第２の表面１１Ｓ２に取り付けられる。
【００６１】
実施の形態において、基板１１とタッチ感知構造１２との取り付け方法はフルラミネーション（full lamination）である。具体的には、第２の接着層１７は基板１１とタッチ感知構造１２との間に配置され、その間の空間はそれで十分に満たされる。本開示の他の実施の形態において、基板１１とタッチ感知構造１２との取り付け方法は同様にエッジラミネーション（edge lamination）であることができる。具体的には、第２の接着層１７は基板１１とタッチ感知構造１２との間に配置されるが、それは基板１１とタッチ感知構造１２との取り付け領域の周囲だけに位置する。
【００６２】
提供される指紋認証機能を有するタッチパネル１０１に関しては、電極層１２１及び配線層１２２が最初にタッチ基板１２３上に形成されて完全なタッチ感知構造１２を取得し、次に、タッチ感知構造１２が基板１１に取り付けられることで、基板１１上のタッチ感知構造１２の電極層１２１と配線層１２２とを形成して指紋認証モジュール１３にタッチ感知構造１２を取り付ける多数の工程によって引き起こされる相互作用を避ける。それは基板１１に関する製造工程の難しさを減少し、製造歩留がある程度まで改善されることができる。
【００６３】
図１及び図８を参照すると、図８は、図１のタッチパネルの断面線ＡＡ'に沿った断面図であり、本開示の追加的な好ましい実施の形態に係る指紋認証機能を有するタッチパネルを示す。指紋認証機能を有するタッチパネル１０２と図７の実施の形態との間の違いは、タッチ感知構造１２の電極層１２１及び配線層１２２がタッチ基板１２３の上面に形成され、それらは第２の接着層１７とタッチ基板１２３との間に位置する。いくつかの実施の形態において、タッチ感知構造１２は導電層１２４を更に含み、それはタッチ基板１２３の下面に配置される。
【００６４】
具体的には、タッチ感知構造１２のタッチ基板１２３の上面には電極層１２１と配線層１２２とが形成され、タッチ基板１２３の下面には導電層１２４が形成される。つまり、導電層１２４と電極層１２１とはタッチ基板１２３の異なる側にそれぞれ配置される。第２の接着層１７は基板１１、電極層１２１及び配線層１２２の間に位置し、基板１１にタッチ感知構造１２を取り付ける。本開示の他の実施の形態において、タッチ感知構造１２と第２の接着層１７との間に保護層が更に含まれることができることを理解されることができる。保護層は電極層１２１及び配線層１２２を保護するために用いられ、タッチ感知構造１２の取り付け面をより平坦にすることができ、取り付け面の凹凸によって引き起こされる貧弱な取り付けの問題を削減することができる。タッチ基板１２３の下面には導電層１２４が形成され、タッチ感知構造１２の電極層１２１と配線層１２２とにノイズ遮蔽機能を提供する。導電層１２４は透明材料で形成された全面構造であることも、金属材料で形成された環状構造であることもでき、本開示では限定されない。図８の指紋認証機能を有するタッチパネル１０２の構成要素の接続関係は図２の実施の形態と同様であり、ここではそれらは繰り返して説明されない。
【００６５】
図９は、本開示の他の実施の形態に係る図１の断面線ＡＡ'に沿ったタッチパネルの断面図である。図９は図２の実施の形態と同様であり、二つの実施の形態の違いだけが以下に説明される。
【００６６】
いくつかの実施の形態において、図３Ｂの凹部１１０を含む基板１１が例のために採用される。基板１１は上記実施の形態のどの種類の基板であることもできる。凹部１１０の構造及び規模は上記説明を参照し、ここでは繰り返して説明されない。
【００６７】
タッチパネル１０３は基板１１の側面１１Ｓ３を少なくとも覆う補強接着材１８を更に含む。補強接着材１８は粘性のある接着材であることができる。補強接着材１８の主な材料は室温で液体のアクリル樹脂である。補強接着材１８はＵＶ硬化（紫外線硬化）のような硬化工程により硬化されることができる。補強接着材１８の粘度は５００〜１２００ｍＰａ・ｓである。補強接着材１８のショア硬さは６０〜９０Ｄである。基板１１の側面１１Ｓ３から補強接着材１８の外面までの最大距離は０．０３ｍｍと０．２ｍｍとの間であることができ、好ましくは、０．０８ｍｍと０．１２ｍｍとの間である。補強接着材１８の外面は側面１１Ｓ３から離れた方の表面である。補強接着材１８は基板１１を保護するために外力を緩和することができる。その上、上記特性の補強接着材１８は、反衝撃及び反亀裂の機能を増強するために、補強接着材１８が基板１１の側面１１Ｓ３にしっかりと取り付くようにすることができ、基板１１及びタッチパネル１０３の全体の強度が増強される。又は、基板１１は製造工程において側面１１Ｓ３に微小亀裂又は切欠き（notch）を有するかもしれない。補強接着材１８は基板１１の強度を増強するために液体状態で毛管現象により微小亀裂又は切欠きを修理することができる。電極層１２１が直接形成されている基板１１により形成された一枚ガラスのタッチパネル（one-glass touch panel）に関しては、基板１１の第２の表面１１Ｓ２上に電極層１２１が直接形成されているので、基板１１の強度は影響を受けるであろう。タッチパネル１０３の反落下及び反衝撃の能力は、基板１１の側面１１Ｓ３上の補強接着材１８の配置により増強されることができる。
【００６８】
加えて、指紋認証モジュール１３が基板１１上の指紋を感度良く検出するようにするために、凹部１１０の最も低い箇所と指紋認証モジュール１３の上面との間の最小距離Ｈは５０μｍと４５０μｍとの間である。いくつかの実施の形態において、最小距離Ｈは８０μｍと４００μｍとの間であることができ、それは例えば２２０μｍ、２８０μｍ又は３００μｍであることができる。指紋認証モジュール１３の上面は、凹部１１０の最も低い箇所に近い方の指紋認証モジュール１３の表面である。注目すべきことは、反射防止フィルム又は映り込み防止フィルムのような、一つ以上の機能性フィルムが基板１１の第１の表面１１Ｓ１上に配置されることができる。機能性フィルムが第１の表面１１Ｓ１上に配置されたときは、最短距離Ｈは、実際にタッチする物体に関するタッチ面から指紋認証モジュール１３の上面までの距離であり、すなわち、機能性フィルムの基板１１から離れた方の表面から指紋認証モジュール１３の上面までの最短距離である。凹部１１０の適切な深さＤと最短距離Ｈとを設定することにより、指紋認証の感度を最大化することができ、基板の強度、特に、指紋認証領域Ｖ２１における強度も維持される。
【００６９】
加えて、タッチ感知構造１２は図７又は図８の対応するタッチ感知構造を用いることができるが、ここでは繰り返して説明されない。
【００７０】
要約すると、本開示に係る指紋認証モジュール１３は基板１１の下面に直接取り付けられるので、基板１１に穴を掘る必要がなく、基板１１の強度は影響を受けることがなく、製品の性能が確保されることができる。加えて、指紋認証モジュール１３の配置は、可動式キー（movable key）によって制限されることがない。したがって、可動式キーの複雑なパッケージ構造が省かれるだけではなく、それはタッチパネルに柔軟に配置され、指紋認証機能を果たす前提として、製品構造が単純化され、製品デザインの柔軟性も改善される。
【００７１】
本開示は特定の実施の形態を参照して説明されたが、この明細書は限定的な意味で解釈されることを意図されていない。代替の実施の形態と同様に、開示された実施の形態の様々な変更は当業者にとって明らかであろう。それゆえ、添付された請求項は本開示の本当の範囲に入る全ての変更に及ぶと考えられる。
【００７２】
この出願は、２０１４年６月１８日に出願された中国出願第２０１４１０２７４５１７．Ｘ号及び２０１５年２月９日に出願された中国出願第２０１５１００６７００２．７号の優先権を主張し、ここに本明細書の一部として援用する。
【図１】
2016006648.tif 000003
【図２】
2016006648.tif 000004
【図３Ａ】
2016006648.tif 000005
【図３Ｂ】
2016006648.tif 000006
【図３Ｃ】
2016006648.tif 000007
【図３Ｄ】
2016006648.tif 000008
【図３Ｅ】
2016006648.tif 000009
【図３Ｆ】
2016006648.tif 000010
【図４】
2016006648.tif 000011
【図５Ａ】
2016006648.tif 000012
【図５Ｂ】
2016006648.tif 000013
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2016006648000001.pdf