具有指紋識別功能的觸控屏及終端設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有指紋識別功能的觸控屏及終端設(shè)備。該具有指紋識別功能的觸控屏包括：透明蓋板；位置傳感器，其貼合于所述透明蓋板之下，包括一虛擬鏤空區(qū)域；以及，指紋識別傳感器，其形成于所述透明蓋板之上，并與所述虛擬鏤空區(qū)域關(guān)于所述透明蓋板對稱分布。本實用新型實施例的具有指紋識別功能的觸控屏，通過與帶有觸摸功能的終端設(shè)備中的位置傳感器兼容設(shè)計，可以實現(xiàn)在終端設(shè)備的可視區(qū)提供指紋識別區(qū)域。
【專利說明】具有指紋識別功能的觸控屏及終端設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生物識別【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有指紋識別功能的觸控屏及包含其的終端設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著存儲技術(shù)的發(fā)展，終端設(shè)備如智能手機(jī)、平板電腦等存儲有大量個人信息等重要資料，其安全性變得更為重要。目前多使用口令、圖形等形式來實現(xiàn)對其終端設(shè)備的密碼保護(hù)。
[0003]然而，對于口令、圖形等加密方式，用戶需記住設(shè)定的口令和/或圖形；此外，在公共場合，還存在密碼泄露的危險。而為了提高安全性，往往需要增加口令和圖形的復(fù)雜度，這無疑進(jìn)一步增加了用戶記憶的難度，造成安全與易用之間的沖突。
[0004]指紋是由手指表面皮膚凹凸不平的紋路組成，是人體獨一無二的特征，其復(fù)雜程度可提供用于識別的足夠特征。指紋識別即是利用指紋唯一性和穩(wěn)定性的特點來實現(xiàn)身份識別，而無需用戶記憶。
[0005]電容式指紋識別傳感器在基材襯底上形成導(dǎo)電電路，當(dāng)手指與傳感器接觸時，通過指紋脊的凸起和指紋谷的凹陷所產(chǎn)生的不同電容值來探測指紋圖案。
[0006]在通過指紋識別傳感器來進(jìn)行指紋識別時，人的手指指紋面與指紋識別傳感器之間的距離不能過遠(yuǎn)，如果距離過遠(yuǎn)，則很難形成準(zhǔn)確的指紋圖案。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型提供了一種具有指紋識別功能的觸控屏，可于包含其的終端設(shè)備的可視區(qū)實施指紋識別。
[0008]本實用新型的額外方面和優(yōu)點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本實用新型的實踐而習(xí)得。
[0009]本實用新型一方面提供了一種具有指紋識別功能的觸控屏，包括:透明蓋板；位置傳感器，其貼合于所述透明蓋板之下，包括一虛擬鏤空區(qū)域；以及，指紋識別傳感器，其形成于所述透明蓋板之上，并與所述虛擬鏤空區(qū)域關(guān)于所述透明蓋板對稱分布。
[0010]于一個實施例中，該觸控屏還包括:處理電路，所述處理電路包括:指紋識別電路子模塊；以及，信號處理子模塊，其與所述指紋識別電路子模塊電連接，通過所述指紋識別電路子模塊設(shè)置所述指紋識別傳感器的工作模式。
[0011]于另一個實施例中，所述工作模式包括:指紋識別模式和位置識別模式；其中當(dāng)所述指紋識別傳感器被設(shè)置為所述指紋識別模式時，所示指紋識別傳感器用于進(jìn)行指紋識別；當(dāng)所述指紋識別傳感器被設(shè)置為所述位置識別模式時，用于反饋手指觸碰區(qū)域的位置信息。
[0012]于再一個實施例中，位于所述虛擬鏤空區(qū)域的位置傳感器中的電極不用于所述虛擬鏤空區(qū)域的位置信息檢測。
[0013]于再一個實施例中，該觸控屏還包括:保護(hù)層，其形成于所述指紋識別傳感器之上。
[0014]于再一個實施例中，所述保護(hù)層的材料包括:類金剛石碳或UV膠。
[0015]于再一個實施例中，該觸控屏還包括:填充層，其位于所述指紋識別傳感器兩側(cè)，以對所述指紋識別傳感器兩側(cè)形成的落差進(jìn)行填充。
[0016]于再一個實施例中，所述填充層的材料包括:二氧化硅。
[0017]于再一個實施例中，所述觸控屏的屏幕包括:可視區(qū)和非可視區(qū)；其中所述可視區(qū)包括:指紋識別提示區(qū)域，其大致對應(yīng)于所述指紋識別傳感器。
[0018]本實用新型另一方面公開了一種終端設(shè)備，包括上述任一種具有指紋識別功能的觸控屏。
[0019]本實用新型實施例的具有指紋識別功能的觸控屏，通過與帶有觸摸功能的終端設(shè)備中的位置傳感器兼容設(shè)計，可以實現(xiàn)在終端設(shè)備的可視區(qū)提供指紋識別區(qū)域，并例如通過軟件設(shè)計在可視區(qū)相應(yīng)位置提示用戶該指紋識別的區(qū)域，方便用戶的使用；此外，當(dāng)其應(yīng)用于終端設(shè)備時，無需破壞終端設(shè)備一體化的透明蓋板，保證了終端設(shè)備結(jié)構(gòu)的原貌。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實施方式，本實用新型的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0021]圖1為本實用新型實施例的具有指紋識別功能的觸控屏的橫截面示意圖。
[0022]圖2為本實用新型實施例中示例的指紋識別傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本實用新型實施例中示例的位置傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖4為本實用新型實施例的指紋識別處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本實用新型實施例的包含具有指紋識別功能的觸控屏的終端設(shè)備的示意圖。

【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)。
[0027]所描述的特征或結(jié)構(gòu)可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的方法、組元等，也可以實踐本實用新型的技術(shù)方案。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)或者操作以避免模糊本實用新型。
[0028]圖1為本實用新型實施例的具有指紋識別功能的觸控屏的橫截面示意圖。如圖1所示，該觸控屏包括:透明蓋板11及指紋識別傳感器12。
[0029]指紋識別傳感器12，例如為電容式指紋識別傳感器。
[0030]指紋識別傳感器12形成于透明蓋板11之上，指紋識別傳感器12的結(jié)構(gòu)例如為圖2所示。圖2為本實用新型實施例中示例的指紋識別傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，指紋識別傳感器12包括:第一導(dǎo)電層121和第二導(dǎo)電層122。
[0031]其中，第一導(dǎo)電層121包括多個相互絕緣分布的第一電極1211 ;第二導(dǎo)電層122，位于第一導(dǎo)電層121之下,包括多個相互絕緣分布的第二電極1221 ;并且第一電極1211與第二電極1221之間絕緣設(shè)置。
[0032]需要說明的是，圖2中所示的指紋識別傳感器僅為一示例性的指紋識別傳感器的結(jié)構(gòu)，任何能基本實現(xiàn)本實用新型的功能，并能達(dá)到基本相同的技術(shù)效果的指紋識別傳感器結(jié)構(gòu)都應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0033]本實用新型實施例的具有指紋識別功能的觸控屏I可應(yīng)用于具有觸控功能的終端設(shè)備中，例如智能手機(jī)、平板電腦等。將指紋識別傳感器置于終端設(shè)備的蓋板上，可縮小手指與指紋識別傳感器接觸的距離，提升指紋識別的精確度。
[0034]為了使具有指紋識別功能的觸控屏I中的指紋識別傳感器13與觸控屏I中的位置傳感器(TP sensor)協(xié)同工作，指紋識別傳感器13與位置傳感器之間需進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。
[0035]繼續(xù)參考圖1，如圖1所示，觸控屏I的位置傳感器13位于透明蓋板11的下方，即位于透明蓋板11的、與指紋識別傳感器12相反的一側(cè)。
[0036]位置傳感器13包括一虛擬鏤空區(qū)域14，虛擬鏤空區(qū)域14為指紋識別傳感器12關(guān)于透明蓋板11的對稱區(qū)域，即虛擬鏤空區(qū)域14與指紋識別傳感器12的形狀、大小皆相同，且其位置與指紋識別傳感器12關(guān)于透明蓋板11對稱。
[0037]上述虛擬鏤空是指位置傳感器13在此區(qū)域并未被真正的挖空，而僅是使位于該區(qū)域的位置傳感器13不能工作，即位于該區(qū)域的位置傳感器13中的電極不用于該區(qū)域的位置信息檢測，具體方法將在下文中詳述。
[0038]位置傳感器13的結(jié)構(gòu)例如為圖3所示。圖3為本實用新型實施例中示例的位置傳感器的結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，本實用新型實施例的觸控屏I中采用的位置傳感器13包括:由多條TP的發(fā)射電極(TP Tx)組成的發(fā)射層和多條TP的接收電極(TP Rx)組成的接收層。
[0039]同樣需要說明的是，圖3中所示的位置傳感器僅為一示例性的位置傳感器的結(jié)構(gòu)，任何能基本實現(xiàn)本實用新型的功能，并能達(dá)到基本相同的技術(shù)效果的位置傳感器結(jié)構(gòu)都應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0040]指紋識別傳感器12的引線例如通過在透明蓋板上設(shè)置導(dǎo)電通孔的方式，將引線電連接導(dǎo)電通孔，再將透明蓋板下方與導(dǎo)電通孔電連接的引線穿插在位置傳感器13的引線中，以電連接指紋識別傳感器12的外部電路。
[0041]在一些實施例中，于透明蓋板11上形成有多個通孔，多個通孔中分別設(shè)置有導(dǎo)電材料，如銀、銅、金、鋁等金屬或者其組合。
[0042]每個通孔的形狀優(yōu)選圓形，由于在其制程中，如果通孔的直徑制作的過大會導(dǎo)致基片面板容易斷裂，而如果直徑過小又無法實現(xiàn)填充工藝，因此通孔的直徑范圍優(yōu)選在20 μ m-45 μ m，但本實用新型不以此為限。當(dāng)通孔為多邊形時，其直徑是指其外接圓的直徑。
[0043]形成多個通孔于透明蓋板11上的制造工藝包括鐳射蝕刻技術(shù)、化學(xué)蝕刻技術(shù)或者深反應(yīng)離子蝕刻技術(shù)。
[0044]為了使指紋識別傳感器12與位置傳感器13之間協(xié)同工作，該觸控屏I還包括:指紋識別處理模塊17。
[0045]圖4為本實用新型實施例的指紋識別處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，指紋識別處理模塊17包括:信號處理子模塊171及指紋識別電路子模塊172。
[0046]信號處理子模塊171與指紋識別電路子模塊172電連接；指紋識別電路子模塊172與指紋識別傳感器12電連接。
[0047]指紋識別處理模塊17的工作原理如下:
[0048]信號處理子模塊171將指紋識別傳感器12的工作模式分為指紋識別模式(FP模式)及位置識別模式(TP模式)。
[0049]在需要進(jìn)行指紋識別時，信號處理子模塊171通過指紋識別電路子模塊172將指紋識別傳感器12的工作模式設(shè)置為FP模式，在該模式下，指紋識別傳感器12具備指紋圖像掃描功能，用于收集用戶指紋的圖像信息，確定用戶指紋的實質(zhì)性特征。
[0050]而在無需進(jìn)行指紋識別時，信號處理子模塊171通過指紋識別電路子模塊172將指紋識別傳感器12的工作模式設(shè)置為TP模式，在該模式現(xiàn)，指紋識別傳感器12具備位置傳感器13的功能，即當(dāng)感應(yīng)到在指紋識別傳感器12對應(yīng)位置的手指觸碰時，反饋手指按壓的位置信息，以實現(xiàn)位置傳感器的功能。例如，指紋識別傳感器12感受指紋脊所處的位置，并反饋該位置信息。而位置傳感器13中位于虛擬鏤空區(qū)域的發(fā)射電極和接收電極則進(jìn)行工作，該操作例如由信號處理子模塊171通過軟件的方式實現(xiàn)，本實用新型不以此為限。
[0051]在一些實施例中，當(dāng)無需進(jìn)行指紋識別時，信號處理子模塊171還可以通過指紋識別電路子模塊172使指紋識別傳感器12不工作，即利用位置傳感器13來進(jìn)行位置識別操作。
[0052]信號處理子模塊171例如通過相應(yīng)的應(yīng)用軟件來判斷何時需要進(jìn)行指紋識別。例如，當(dāng)需要進(jìn)行指紋識別的應(yīng)用軟件被啟動，且提示用戶進(jìn)行指紋識別時，該提示還可以包括顯示指紋識別提示區(qū)域，該區(qū)域大體上對應(yīng)于指紋識別傳感器12所在位置，信號處理子模塊171接收該應(yīng)用軟件的指示，將指紋識別傳感器12設(shè)置為FP模式；而當(dāng)指紋識別過程結(jié)束后，信號處理子模塊171再次接收應(yīng)用軟件的指示，設(shè)置指紋識別傳感器12的模式為TP模式。
[0053]繼續(xù)參考圖1，由于在透明蓋板11上制作了指紋識別傳感器12，導(dǎo)致在指紋識別傳感器12的兩側(cè)形成高低落差，為了消除該高低落差，觸控屏I還包括填充層15，例如采用二氧化硅(S12)材料進(jìn)行填充，使填充層15的高度與指紋識別傳感器12的高度相同，即使填充層15與指紋識別傳感器12的上表面呈一水平面。
[0054]此外，在指紋識別傳感器12上，還形成有保護(hù)層16，以對指紋識別傳感器12進(jìn)行保護(hù)。
[0055]保護(hù)層16例如通過噴涂技術(shù)或印刷技術(shù)形成，保護(hù)層的材料包括:類金剛石碳(DLC)或光敏膠(UV膠)。
[0056]本實用新型實施例的具有指紋識別功能的觸控屏，通過與帶有觸摸功能的終端設(shè)備中的位置傳感器兼容設(shè)計，可以實現(xiàn)在終端設(shè)備的可視區(qū)提供指紋識別區(qū)域，并例如通過軟件設(shè)計在可視區(qū)相應(yīng)位置提示用戶該指紋識別的區(qū)域，方便用戶的使用；此外，當(dāng)其應(yīng)用于終端設(shè)備時，無需破壞終端設(shè)備一體化的透明蓋板，保證了終端設(shè)備結(jié)構(gòu)的原貌。
[0057]圖5為本實用新型實施例的包含具有指紋識別功能的觸控屏的終端設(shè)備的示意圖。如圖5所示，終端設(shè)備2例如為智能手機(jī)，其屏幕可分為可視區(qū)21和非可視區(qū)22。指紋識別傳感器12可設(shè)置于可視區(qū)21中，例如如圖5所示設(shè)置于可視區(qū)21的中間偏下的位置。
[0058]在需要進(jìn)行指紋識別時，即指紋識別傳感器12工作于FP模式時，可通過軟件向用戶顯示指紋識別提示區(qū)域211，該區(qū)域大體上對應(yīng)于指紋識別傳感器12所在區(qū)域，以通過例如按壓指紋識別傳感器12等操作進(jìn)行指紋識別。該大體上對應(yīng)包括:該指紋識別區(qū)域可以略大于或略小于指紋識別傳感器12，該指紋識別區(qū)域的中心與指紋識別傳感器12的中心可以略有偏移等。
[0059]指紋識別提示區(qū)域211例如可以為類似手指的橢圓形，還可以為圓形、方形、長方形等，本實用新型不以此為限。
[0060]本實用新型實施例的包含具有指紋識別功能的觸控屏的終端設(shè)備，通過與其中的位置傳感器兼容設(shè)計，可以實現(xiàn)在該終端設(shè)備的可視區(qū)提供指紋識別區(qū)域，并例如通過軟件設(shè)計在可視區(qū)相應(yīng)位置提示用戶該指紋識別的區(qū)域，方便用戶的使用。
[0061]以上具體地示出和描述了本實用新型的示例性實施方式。應(yīng)該理解，本實用新型不限于所公開的實施方式，相反，本實用新型意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種修改和等效置換。
【權(quán)利要求】
1.一種具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，包括: 透明蓋板； 位置傳感器，其貼合于所述透明蓋板之下，包括一虛擬鏤空區(qū)域；以及， 指紋識別傳感器，其形成于所述透明蓋板之上，并與所述虛擬鏤空區(qū)域關(guān)于所述透明蓋板對稱分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，還包括:處理電路，所述處理電路包括: 指紋識別電路子模塊；以及， 信號處理子模塊，其與所述指紋識別電路子模塊電連接，通過所述指紋識別電路子模塊設(shè)置所述指紋識別傳感器的工作模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，所述工作模式包括:指紋識別模式和位置識別模式；其中當(dāng)所述指紋識別傳感器被設(shè)置為所述指紋識別模式時，所示指紋識別傳感器用于進(jìn)行指紋識別；當(dāng)所述指紋識別傳感器被設(shè)置為所述位置識別模式時，用于反饋手指觸碰區(qū)域的位置信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，位于所述虛擬鏤空區(qū)域的位置傳感器中的電極不用于所述虛擬鏤空區(qū)域的位置信息檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，還包括:保護(hù)層，其形成于所述指紋識別傳感器之上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，所述保護(hù)層的材料包括:類金剛石碳或UV膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，還包括:填充層，其位于所述指紋識別傳感器兩側(cè)，以對所述指紋識別傳感器兩側(cè)形成的落差進(jìn)行填充。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，所述填充層的材料包括:二氧化硅。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有指紋識別功能的觸控屏，其特征在于，所述觸控屏的屏幕包括:可視區(qū)和非可視區(qū)；其中所述可視區(qū)包括:指紋識別提示區(qū)域，其大致對應(yīng)于所述指紋識別傳感器。
10.一種終端設(shè)備，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的具有指紋識別功能的觸控屏。
【文檔編號】G06K9/00GK203930750SQ201420363955
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】楊旭, 白安鵬 申請人:南昌歐菲生物識別技術(shù)有限公司, 南昌歐菲光科技有限公司, 深圳歐菲光科技股份有限公司, 蘇州歐菲光科技有限公司