CN204808269U - 触摸屏及设有该触摸屏的终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种触摸屏及设有该触摸屏的终端设备，包括：盖板元件，包括相对的第一表面及第二表面；触控模组，设于盖板元件的第二表面，包括导电层，导电层包括用于触摸感应的触摸区域，及与触摸区域同时成型的识别第一表面指纹的指纹识别区域；及指纹识别组件，位于第二表面，并与触控模组相邻，以识别位于指纹识别区域的第一表面的指纹。上述触摸屏，触摸区域与指纹识别区域采用相同的工艺同时加工而成，在触摸区域的范围内进行触摸控制，在指纹识别区域范围内进行指纹识别，而无需对触摸区域与指纹识别区域进行重复加工。因此，该触摸屏结构简单轻薄，简化了生产步骤，有效降低了生产成本。

Description

触摸屏及设有该触摸屏的终端设备

技术领域

本实用新型涉及触摸装置，特别是涉及一种触摸屏及设有该触摸屏的终端设备。

背景技术

触摸屏作为一种人机交互操作界面的输入装置，安装于各种终端设备，广泛应用于各个领域，在人们生活和社会发展中，扮演了越来越重要的角色。

为了实现屏幕的触摸功能，因此触摸屏由多层结构组成，结构较为复杂。并且，由于终端设备的使用过程中，存储的个人信息越来越多，因此需要装置对终端设备进行加密。由于人的指纹由遗传与环境共同作用而形成，其复杂程度不仅用于鉴别，还具有唯一性和不变性，因此采用指纹识别作为一些终端设备采用的加密方式，具有良好的安全性能，并方便了识别过程简单快捷，方便了操作者的使用。

然而，目前，市场上的触摸屏通常为较复杂的多层结构，包括了指纹识别层及触摸层等层叠设置的结构，并且指纹识别层与触摸层单独加工，需经过多道工序，制作过程繁琐，并增加了触摸屏的厚度。

实用新型内容

基于此，有必要针对触摸屏结构复杂、厚度较厚的问题，提供一种结构简单、厚度较薄的触摸屏及设有该触摸屏的终端设备。

一种触摸屏，包括：

盖板元件，包括相对的第一表面及第二表面；

触控模组，设于所述盖板元件的所述第二表面，包括导电层，所述导电层包括用于触摸感应的触摸区域，及与所述触摸区域同时成型的用于识别所述第一表面指纹的指纹识别区域；及

指纹识别组件，位于所述第二表面，并与所述触控模组相邻，以识别位于所述指纹识别区域的所述第一表面的所述指纹。

上述触摸屏，触控模组及指纹识别组件均设于盖板元件的第二表面，触摸区域与指纹识别区域采用相同的加工工艺同时加工而成，使盖板元件集成了触摸及指纹识别的功能，在触摸区域的范围内进行触摸控制，在指纹识别区域范围内进行指纹识别，而无需对触摸区域与指纹识别区域进行重复加工。因此，该触摸屏结构简单轻薄，简化了生产步骤，有效降低了生产成本。

在其中一个实施例中，所述触控模组及所述指纹识别组件均包括电路层，所述电路层设置于所述盖板元件的所述第二表面。

在其中一个实施例中，所述电路层蚀刻于所述盖板元件的所述第二表面。

在其中一个实施例中，所述导电层包括触摸感应电极及触摸驱动电极，所述触摸感应电极位于所述第二表面一侧。

在其中一个实施例中，所述触摸感应电极直接设置于所述第二表面所述触摸驱动电极位于所述触摸感应电极远离所述第二表面一侧。

在其中一个实施例中，所述触控模组还包括第一绝缘层及第二绝缘层，所述第一绝缘层位于所述触摸驱动电极与所述触摸感应电极之间，所述第二绝缘层设于所述触摸感应电极远离所述触摸驱动电极一侧。

在其中一个实施例中，所述指纹识别组件位于所述触控模组一侧。

在其中一个实施例中，所述指纹识别组件包括指纹识别芯片，所述指纹识别芯片安装于所述盖板元件的所述第二表面一侧。

在其中一个实施例中，所述指纹识别芯片绑定于所述第二表面。

一种用于指纹识别感测的终端设备，包括上述的触摸屏，所述终端设备分为可视区域与非可视区域，所述触控模组至少覆盖所述可视区域。

附图说明

图1为一实施方式的触摸屏的结构示意图；

图2为另一实施方式的触摸屏的结构示意图；

图3为设有图1所示的触摸屏的终端设备的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本较佳实施例中的一种触摸屏100，包括盖板元件120、触控模组140及指纹识别组件160。

盖板元件120包括相对的第一表面122及第二表面124。

触控模组140设于盖板元件120的第二表面124，包括导电层142。导电层142包括用于触摸感应的触摸区域，及与触摸区域同时成型的用于识别第一表面122指纹的指纹识别区域(图未示)。

指纹识别组件160位于第二表面124，并与触控模组140相邻，以识别位于指纹识别区域内的第一表面122的指纹。

上述触摸屏100，触控模组140及指纹识别组件160均设于盖板元件120的第二表面124，触摸区域与指纹识别区域采用相同的加工工艺同时加工而成，使盖板元件120集成了触摸及指纹识别的功能，在触摸区域的范围内进行触摸控制，在指纹识别区域范围内进行指纹识别，而无需对触摸区域与指纹识别区域进行重复加工。因此，该触摸屏100结构简单轻薄，简化了生产步骤，有效降低了生产成本。

请参阅图3，该触摸屏100安装于手机、电脑等终端设备500上时，盖板元件120位于最外层，起到保护终端设备500内部元件的作用，并且用户通过触摸盖板元件120，可完成对终端设备500的各种触控操作。第一表面122位于朝外的一侧，第二表面124朝向手机、电脑等终端设备500内部的一侧，也就是更靠近电子元器件的一侧。

盖板元件120由透明的玻璃材料制作。较优的，可采用无机玻璃，例如钙钠玻璃或者硅铝酸盐玻璃制造。由于无机玻璃面板的镀膜性能更高，因此可更好地形成导电层142。可以理解，盖板元件120的材料不限于此，还可采用其它镀膜性能高的材料的盖板元件120。

触控模组140及指纹识别组件160均包括电路层(图未示)。电路层设置于盖板元件120的第二表面124。在本实施例中，电路层蚀刻于第二表面124，以将触控模组140的导电层142及指纹识别组件160连接外部电路。

触控模组140的导电层142包括触摸感应电极1422及触摸驱动电极1424。触摸感应电极1422位于第二表面124一侧，触摸驱动电极1424位于触摸感应电极1422远离第二表面124一侧，触摸感应电极1422与触摸驱动电极1424构成电容。

当手指未接触到第一表面122上对应的导电层142的触摸区域时，触摸驱动电极1424与触摸感应电极1422之间处于静态平衡，存在互电容Co。当手指接触到触摸屏100的第一表面122上对应的导电层142的触摸区域时，手指分别与触摸驱动电极1424及触摸感应电极1422产生耦合电容，使得感应单元的电容变化为(Co+△C)。通过对触摸驱动电极1424的逐行扫描，触摸感应电极1422输出的信号会快速做出反应，即可得到相应的触摸点位置(即触摸点的行坐标和列坐标)，实现触摸屏100的触控功能。

当手指按压第一表面122上对应的导电层142的指纹识别区域的位置，由于指纹脊的介电常数是空气的10至20倍，因此触摸感应电极1422与触摸驱动电极1424之间的电容耦合会根据指纹脊还是指纹谷位于检测间隙上方有不同改变。如此，判断出指纹脊和指纹谷，得到指纹图像，以进行指纹采集。

在本实施例中，触摸感应电极1422直接设置于第二表面124。因此，手指与触摸感应电极1422的距离仅为盖板元件120的厚度，具有较高的灵敏度，保证了触控的准确性与效率。

具体地，导电层142通过黄光制程设置在盖板元件120上，并形成不同的图案以分成触摸区域与指纹识别区域。黄光制程是通过涂覆在玻璃表面的光敏性物质，经过曝光、显影后流向的部分对底层起保护作用，然后进行蚀刻并最终获得永久性的图形的过程。在另一实施例中，导电层142通过激光工艺设置在盖板元件120上。由于黄光制程及激光工艺为本领域的成熟技术，故不在此赘述。

导电层142可由ITO(IndiumTinOxides，氧化铟锡)、金属、金属合金、碳纳米管、石墨烯及导电高分子材料等制成。

如此，触摸区域及指纹识别区域采用相同的工艺过程同时制作在盖板元件120上并形成不同的图案，而无需用黄光制程分别制作触摸区域及指纹识别区域的导电层142，减少了使用黄光制程或激光工艺的次数，简化了工艺流程及该触摸屏100的结构，降低了生产成本。

指纹识别组件160位于触控模组140一侧，包括指纹识别芯片162。指纹识别芯片162安装于盖板元件120的第二表面124一侧。

指纹识别芯片162绑定于盖板元件120，如此，可识别触控模组140感应的指纹，实现触摸屏100的指纹识别功能。具体地，在本实施例中，利用覆晶(FlipChip)导通方式，将指纹识别芯片162直接对准该盖板元件120上的电极，利用各向异性导电膜材料作为接合的介面材料，使两种结合物体垂直方向的电极导通。其中，各向异性导电膜主要包括树脂黏着剂、导电粒子两大部分，可利用导电粒子连接指纹识别芯片与盖板元件两者之间的电极使之导通。

如此，指纹识别芯片162直接绑定于触摸屏100的第二表面124，减少了贴合所耗费的材料，并避免了采用柔性电路板进行电路连接而产生的多次绕折和热压制程，降低了生产成本，延长了使用寿命和稳定性。

触控模组140包括第一绝缘层1426及第二绝缘层1428。第一绝缘层1426位于触摸驱动电极1424与触摸感应电极1422之间，第二绝缘层1428设于接收层通道远离触摸驱动电极1424一侧。在本实施例中，绝缘层的材料为二氧化硅。

上述触摸屏100，盖板元件120与实现识别功能的触摸面板合二为一，触控模组140与指纹识别组件160设置于盖板元件120第二表面124，且指纹识别芯片162直接绑定在盖板元件120上，减少了电路板绕折和热压制程的次数，并减少了贴合所需的材料。触控模组140的导电层142包括触摸区域与指纹识别区域，进行触控及指纹识别，且采用相同的工艺制成，简化了该触摸屏100的制作工艺，节省了生产成本。

如图2所示，本实用新型的第二实施例提供一种触摸屏300。该触摸屏300的结构与上述触摸屏300大致相同，包括盖板元件320、触控模组340及指纹识别组件360。

盖板元件320包括第一表面322及第二表面324。触控模组340设于盖板元件320的第二表面324，以感应位于第一表面322的手指或触控笔。指纹识别组件位于第二表面324，并与触控模组340相邻，以识别位于触控模组340范围内的第一表面322的指纹。

与上述实施例一的不同之处在于，在本实施例中，导电层342为单层结构，包括设置在同一层的感应区及与感应区电连接的引线区(图未示)。

感应区包括第一感应图案及第二感应图案，第一感应图案与第二感应图案相邻且相互绝缘。第一感应图案及第二感应图案皆包括多个网格单元，网格单元包括多条网格边及相邻的网格边相互连接形成的结点。

在本实施例中，网格单元的形状为菱形，在其它实施例中也可采用其它形状的网格单元。网格单元的材料为铜、银、铝或导电高分子材料。

感应区包括相互分离设置的左感应区和右由感应区，左感应区和右感应区均包括至少一个第一感应图案及至少一个第二感应图案。

引线区设于左感应区与右感应区之间。引线区包括多个引线簇，引线簇之间相互绝缘，引线簇与第二感应图案电连接。在本实施例中，每一引线簇由单列网格单元相互连接而成。每一引线簇均包括枝部，并通过枝部连接第二感应图案。每一枝部内相邻两个网格单元之间通过一公共网格边连接，且相邻两个网格单元之间包括两个公共结点。

引线簇还包括与枝部连接的干部。各引线簇的干部之间相互平行，通过干部将枝部引至导电层342的边缘，再通过导线接入印制电路板，从而将感应区因电容变化产生的信号传输至电路层。

本实施例中的导电层342，相对于实施例一中的导电层，工艺更为简单，且有更高的良品率，无需用到蚀刻工艺，不会浪费导电层342材料，减少了重金属的排放。

可以理解，导电层342的结构不限于此，可根据需要设置。

参阅图1及图3，本实用新型提供一种用于指纹识别感测的终端设备500，包括设有触摸屏100的可视区域520与非可视区域540。

触摸屏100包括设于可视区域520及非可视区域540的盖板元件120，盖板元件120包括第一表面122及第二表面124。触摸屏100还包括触控模组140及指纹识别组件160。触控模组140与指纹识别组件160均包括设置于盖板元件120的第二表面124的电路层。

触控模组140设于盖板元件120的第二表面124，包括导电层。该导电层包括用于触摸感应的触摸区域，及与触摸区域同时成型的用于识别第一表面122指纹的指纹识别区域。

指纹识别组件160连接于触控模组140，包括指纹识别芯片162，位于第二表面124，并与触控模组140相邻。具体地，指纹识别芯片162位于盖板元件120的第二表面124一侧，并通过电路层连接触控模组140，如此，可识别触控模组140感应的指纹，实现该终端设备500的指纹识别功能。

触控模组140至少覆盖可视区域520。在本实施例中，触控模组140覆盖可视区域520及非可视区域550，以识别位于可视区域520的手指或触控笔，并识别非可视区域550的指纹。

指纹识别芯片162位于非可视区域550，非可视区域550的盖板元件120与导电层之间设有至少一层油墨层(图未示)。油墨层覆盖在盖板元件120的第二表面124上。

具体地，油墨层可为白色、黑色或其它颜色，可通过图章印刷工艺印刷于盖板元件120的第二表面124上。如此，可遮蔽盖板元件120下的指纹识别芯片162，使得该区域的颜色与其它区域的颜色一致，形成一体化结构，美化外观。

在其它实施例中，可以根据需要不设置油墨层，盖板元件120呈透明状设置。当盖板元件120采用非透明材料制作时，也可以省去油墨层。

触摸屏100通过透明光学胶连接在盖板元件120上。透明光学胶是将光学压克力胶做成无基材，然后在上下底层，再各贴合一层离型薄膜的一种无基体材料的双面贴合胶带。清澈度高，并具有高透光性(全光穿透率>99％)、高黏著力、高耐候、耐水性、耐高温、抗紫外线，长时间使用不会产生黄化、剥离及变质的问题。

上述终端设备500，触摸屏100通过光学胶直接设置在基板上，触摸屏100包括沿盖板元件120平行且并排设置的触控模组140及指纹识别芯片162，无需设置多层结构，减少了触摸屏100的厚度，因此降低了终端设备500的整体厚度，减少了终端设备500的制造工艺流程，有效降低了生产成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种触摸屏，其特征在于，包括：

盖板元件，包括相对的第一表面及第二表面；

触控模组，设于所述盖板元件的所述第二表面，包括导电层，所述导电层包括用于触摸感应的触摸区域，及与所述触摸区域同时成型的用于识别所述第一表面指纹的指纹识别区域；及

指纹识别组件，位于所述第二表面，并与所述触控模组相邻，以识别位于所述指纹识别区域的所述第一表面的所述指纹。

2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触控模组及所述指纹识别组件均包括电路层，所述电路层设置于所述盖板元件的所述第二表面。

3.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述电路层蚀刻于所述盖板元件的所述第二表面。

4.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述导电层包括触摸感应电极及触摸驱动电极，所述触摸感应电极位于所述第二表面一侧。

5.根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸感应电极直接设置于所述第二表面，所述触摸驱动电极位于所述触摸感应电极远离所述第二表面一侧。

6.根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述触控模组还包括第一绝缘层及第二绝缘层，所述第一绝缘层位于所述触摸驱动电极与所述触摸感应电极之间，所述第二绝缘层设于所述触摸感应电极远离所述触摸驱动电极一侧。

7.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述指纹识别组件位于所述触控模组一侧。

8.根据权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，所述指纹识别组件包括指纹识别芯片，所述指纹识别芯片安装于所述盖板元件的所述第二表面一侧。

9.根据权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述指纹识别芯片绑定于所述第二表面。

10.一种用于指纹识别感测的终端设备，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的触摸屏，所述终端设备分为可视区域与非可视区域，所述触控模组至少覆盖所述可视区域。