小曲率半径指纹侦测器结构的制作方法

本发明系有关于一指纹侦测器结构，特别有关于一小曲率半径指纹侦测器结构。

背景技术：

由于电子商务的兴起，远端支付的发展一日千里，故而生物辨识的商业需求急速膨胀。生物辨识技术又可区分为指纹辨识技术、虹膜辨识技术、dna辨识技术等。考量效率、安全、与非侵入性等要求，指纹辨识已成为生物辨识的首选技术。指纹辨识技术又有光学式、热感应式、超音波式（超声波式）与电容式。其中又以电容式技术在装置体积、成本、省电、可靠、防伪等综合考量下脱颖而出。

现有的指纹辨识技术通常将感应电极与感应电路等一并做在一个集成电路芯片（亦即指纹辨识集成电路芯片）上，在显示器保护玻璃开一透孔再将指纹辨识集成电路芯片以复杂方式作成按钮镶于孔中。如此，不仅牺牲防水性能，垫高材料与封装制程成本，且产品成品率、寿命与耐受性堪虑。故具指纹辨识的显示装置仍有很大的改进空间。

本发明的目的主要在于将指纹侦测器的走线层予以保护，使部份非指纹感测区可作小曲率半径的曲折，以避免走线断裂及增加产品成品率、寿命与耐受性。

技术实现要素：

一种小曲率半径指纹侦测器结构，包含:一可挠式基板，规划为指纹感测区与非指纹感测区；该于该非指纹感测区中包含：多个有机绝缘层；一走线层，包含多条走线，该走线层夹置于两个有机绝缘层之间，俾利部份该非指纹感测区可作不大于2mm曲率半径的曲折；至少一个无机绝缘层，其中该走线层系位在该至少一个无机绝缘层及一个该有机绝缘层之间；该指纹侦测器结构于该指纹感测区中包含：一薄膜电晶体层，包含:多个薄膜电晶体；多条第一方向走线；多条第二方向走线；一感应电极层，设置有多个感测电极以感测生物体的表面特征。

依据本发明一个实施方式，此小曲率半径指纹侦测器结构更包含：于该可挠式基板的非指纹感测区设置的一第一遮蔽层，该第一遮蔽层具有至少一遮蔽电极。

依据本发明一个实施方式，其中该第一遮蔽层夹置于两个有机绝缘层之间。

依据本发明一个实施方式，此小曲率半径指纹侦测器结构更包含：于该可挠式基板的非指纹感测区设置的一第二遮蔽层，该第二遮蔽层具有至少一遮蔽电极。

依据本发明一个实施方式，该第二遮蔽层夹置于两个有机绝缘层之间。

依据本发明一个实施方式，此小曲率半径指纹侦测器结构更包含：于该可挠式基板的非指纹感测区设置的多个导电垫，该多个导电垫分别与该多条走线电气连接。

依据本发明一个实施方式，此半小曲率半径径指纹侦测器结构更包含：于该可挠式基板的非指纹感测区设置的一指纹辨识集成电路，该指纹辨识集成电路具有多个接点，该些接点分别与该多个导电垫电气连接。

依据本发明一个实施方式，其中该非指纹感测区的多条走线是透明导电材料或金属材料所制作。

依据本发明一个实施方式，其中该指纹感测区的多条第一方向走线与多条第二方走线是透明导电材料或金属材料所制作。

依据本发明一个实施方式，此指纹侦测器结构更包含：于该指纹感测区设置的一保护层以防手指刮擦或按压造成损坏。

依据本发明一个实施方式，此指纹侦测器结构更包含：于该指纹感测区设置的一印刷装饰层。

依据本发明一个实施方式，其中指纹侦测器结构于该指纹感测区不含该保护层的厚度小于300微米，或是小于250微米。

本发明的功效为：将指纹侦测器的走线层予以有机绝缘层夹置保护，使部份指纹感测区可作小曲率半径的曲折，以避免走线断裂及增加产品成品率、寿命与耐受性。

附图说明

图1a为依据本发明一实施例的小曲率半径指纹侦测器结构示意图。

图1b为说明本发明保护玻璃更进一步特征的示意图。

图1c为此指纹侦测器结构在非指纹感测区的叠层示意图。

图2为依据本发明一实施例的指纹侦测器的叠层示意图。

图3为依据本发明另一实施例的指纹侦测器的叠层示意图。

图4为依据本发明又另一实施例的指纹侦测器的叠层示意图。

图5为依据本发明又另一实施例的指纹侦测器的叠层示意图。

图6为依据本发明又另一实施例的指纹侦测器的叠层示意图。

图7显示本发明薄膜电晶体层的示意图。

符号说明：

100电子装置，10指纹侦测器，12胶合层，14装饰印刷层，16保护层，

102显示器，104保护玻璃，105承载面，106沟槽，108导角结构，

20,20'可挠式基版，200指纹侦测器结构，220走线，

40可挠式基板末端，42导电垫，50指纹辨识集成电路，52接点，22走线层，

24a,24a'第一有机绝缘层，24b,24b'第二有机绝缘层，24c第三有机绝缘层，

24d第四有机绝缘层，26a,26a'第一无机绝缘层，26b,26b'第二无机绝缘层，

28a第一遮蔽层，28b第二遮蔽层，29遮蔽电极，30薄膜电晶体层，

32感应电极层，m1,m2,m3,m1-2导电层，r1指纹感测区，r2非指纹感测区，

se11~senm感应电极，q11a,q11b薄膜电晶体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

参见图1a，为依据本发明一实施例的小曲率半径指纹侦测器结构200示意图，此小曲率半径指纹侦测器结构200用于一电子装置100（例如一智慧型手机）。此电子装置100具有一显示器102及设置在显示器102之上且可供使用者手指操作的一保护玻璃104。配合参见图1b，为说明本发明保护玻璃104更进一步特征的示意图。此保护玻璃104的一个侧面边缘具有一个沟槽106，保护玻璃104对应该沟槽106具有一承载面105，该承载面105的一角落部份有一导角结构108。如图1a所示，该指纹侦测器结构200具有一指纹侦测器10、一胶合层12及一装饰印刷层14。依据本发明的一实施例，此指纹侦测器结构具有一随选的保护层16，此保护层16例如可为一盖板或是一硬涂层。此外，此指纹侦测器结构200于非指纹感测区(未被胶合层12及一装饰印刷层14遮盖部份)又设置多个导电垫42，该多个导电垫分别与指纹侦测器10中多条走线220电气连接。此指纹侦测器结构200于一可挠式基板的非指纹感测区更具有一指纹辨识集成电路50，该指纹辨识集成电路50的多个接点52分别与可挠式基板末端40的多个导电垫42电气连接。指纹侦测器10的感应电极层具有多个感应电极（详见后述），且指纹辨识集成电路50经由接点52、导电垫42、走线220分别传送电容激励信号至感应电极，及自感应电极接收电容感应信号，以感应于保护层16或是装饰印刷层14上的使用者指纹资讯。

参见图1c，为此指纹侦测器结构200在非指纹感测区r2的叠层示意图，此指纹侦测器结构200在非指纹感测区r2部份包含由上而下的一第二无机绝缘层26b、一第二有机绝缘层24b、一走线层22、一第一有机绝缘层24a、一第一无机绝缘层26a及一可挠式基板20。有关于指纹感测区及非指纹感测区的更进一步界定，及指纹侦测器结构各层材料的详细说明将在后面配合其他附图说明。

参见图2，为依据本发明一实施例的指纹侦测器10的叠层示意图。此指纹侦测器10包含一指纹感测区r1及一非指纹感测区r2。于此指纹感测区r1中，指纹侦测器10包含由上至下的一无机绝缘层26'、一第二有机绝缘层24b'、一感应电极层32、一第一有机绝缘层24a'、一薄膜电晶体层30及一可挠式基板20'。于此非指纹感测区r2中，指纹侦测器10包含由上而下的一第二无机绝缘层26b、一第二有机绝缘层24b、一走线层22、一第一有机绝缘层24a、一第一无机绝缘层26a及一可挠式基板20。于图2所示实施例中，薄膜电晶体层30系透过位于第一有机绝缘层24a'中的贯孔（未图示）与感应电极层32中对应的感应电极(详见后述)电连接。复参见图1a，指纹辨识集成电路50可透过指纹侦测器10的可挠式基板20内的走线220(对应于非指纹感测区r2中的走线层22)而电连接到感应电极层32中对应的感应电极，再电连接到薄膜电晶体层30，以利由指纹辨识集成电路50控制在薄膜电晶体层30内的薄膜电晶体做对应开关切换（详见后述）。位于非指纹感测区r2中的指纹侦测器10部份系经由不大于2mm曲率半径的曲折绕过导角结构108，以使指纹侦测器10可自显示器保护玻璃104的承载面105弯折到侧面，再弯折到显示器102的背面。由于走线层22的走线220系夹置在有机绝缘层（亦即第一有机绝缘层24a及第二有机绝缘层24b）之间，借由有机绝缘层提供的较柔软可形变特征，以利于走线层22的走线在经由不大于2mm曲率半径的曲折后不会变形断裂。

此外，于图2所示结构当中，非指纹感测区r2的第二无机绝缘层26b例如可由指纹感测区r1的无机绝缘层26'延伸而来，因此非指纹感测区r2的第二无机绝缘层26b及指纹感测区r1的无机绝缘层26'可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的第二有机绝缘层24b例如可由指纹感测区r1的第二有机绝缘层24b'延伸而来，因此非指纹感测区r2的第二有机绝缘层24b及指纹感测区r1的第二有机绝缘层24b'可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的走线层22中的走线可透过导电层m3而与指纹感测区r1的感应电极层32中对应的感应电极电连接，其中导电层m3的材料可为金属或是透明导电材料（如氧化铟锡）。此外，非指纹感测区r2的走线层22(及/或导电层m3)及指纹感测区r1的感应电极层32可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的第一无机绝缘层26a例如可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的无机材料层延伸而来，因此非指纹感测区r2的第一无机绝缘层26a及指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的无机材料层可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。

参见图3，为依据本发明另一实施例的指纹侦测器10的叠层示意图。此实施例所示的指纹侦测器10类似图2所示者，然而指纹侦测器10于非指纹感测区r2更包含位于第二无机绝缘层26b及第二有机绝缘层24b之间的一第三有机绝缘层24c及一第一遮蔽层28a。于指纹感测区r1中，感应电极层32系夹置在第三有机绝缘层24c'及第二有机绝缘层24b'中。同样的，于图3所示结构当中，非指纹感测区r2的第二无机绝缘层26b例如可由指纹感测区r1的无机绝缘层26'延伸而来，因此非指纹感测区r2的第二无机绝缘层26b及指纹感测区r1的无机绝缘层26'可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的第三有机绝缘层24c例如可由指纹感测区r1的第三有机绝缘层24c'延伸而来，因此非指纹感测区r2的第三有机绝缘层24c及指纹感测区r1的第三有机绝缘层24c'可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。此第一遮蔽层28a及感应电极层32例如可设置在导电层m3，且第一遮蔽层28a包含至少一遮蔽电极29。非指纹感测区r2的第一遮蔽层28a例如可由指纹感测区r1的感应电极层32延伸而来，因此非指纹感测区r2的第一遮蔽层28a（及/或导电层m3）及指纹感测区r1的感应电极层32可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的第二有机绝缘层24b例如可由指纹感测区r1的第二有机绝缘层24b'延伸而来，因此非指纹感测区r2的第二有机绝缘层24b及指纹感测区r1的第二有机绝缘层24b'可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。如图3所示，薄膜电晶体层30中的金属层例如透过导电层m1-2而与非指纹感测区r2的走线层22的对应走线电连接。非指纹感测区r2的走线层22例如可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的金属层（例如闸极线及资料线）延伸而来，因此非指纹感测区r2的走线层22走线（及／或导电层m1-2）及指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的金属层可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。此外，非指纹感测区r2的第一有机绝缘层24a例如可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的有机绝缘材料延伸而来；非指纹感测区r2的第一无机绝缘层26a例如可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的无机绝缘材料延伸而来，同样可分别在在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。导电层m3，m1-2的材料可为金属或是透明导电材料（如氧化铟锡）；且第一遮蔽层28a可以提供走线层22的走线的良好杂讯遮蔽。同样的，位于非指纹感测区r2中的指纹侦测器10部份系经由不大于2mm曲率半径的曲折绕过导角结构108，以使指纹侦测器10可自显示器保护玻璃的承载面弯折到侧面，再弯折到显示器的背面。由于走线层22的走线系夹置在有机绝缘层（亦即第一有机绝缘层24a及第二有机绝缘层24b）之间，借由有机绝缘层提供的较柔软可形变特征，以利于走线层22的走线在经由不大于2mm曲率半径的曲折后不会变形破裂。

参见图4，为依据本发明又另一实施例的指纹侦测器10的叠层示意图。此实施例所示的指纹侦测器10类似图3所示者，然而指纹侦测器10于非指纹感测区r2更包含位于第一有机绝缘层24a及第一无机绝缘层26a之间的一第二遮蔽层28b及一第四有机绝缘层24d。于非指纹感测区r2中的第二无机绝缘层26b、第三有机绝缘层24c、第一遮蔽层28a及第二有机绝缘层24b例如也有如图3实施例类似的对应关系及制作方式。除此之外，非指纹感测区r2的走线层22系经由一导电层m2而电连接至薄膜电晶体层30中的一金属层（例如闸极线或是资料线其中之一者），且此走线层22例如可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的一金属层（例如闸极线或是资料线其中之一者）延伸而来。非指纹感测区r2的第二遮蔽层28b（包含至少一遮蔽电极29）系经由一导电层m1而电连接至指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的另一金属层（例如闸极线或是资料线其中之另一者）,且此第二遮蔽层28b例如可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的另一金属层（例如闸极线或是资料线其中之另一者）延伸而来。同样的，非指纹感测区r2的走线层22（及／或导电层m2）及指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的对应金属层、非指纹感测区r2的第二遮蔽层28b（及／或导电层m1）及指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的对应金属层也可分别在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的第一有机绝缘层24a及第四有机绝缘层24d例如也可分别由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的对应有机材料层延伸而来，同样也可分别在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的第一无机绝缘层26a也可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的对应无机材料层延伸而来，且同样可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。在图4所示结构中，导电层m1~m3可为金属或是透明导电材料（如氧化铟锡）；且第一遮蔽层28a与第二遮蔽层28b可以提供走线层22的走线的良好杂讯遮蔽。同样的，位于非指纹感测区r2中的指纹侦测器10部份系经由不大于2mm曲率半径的曲折绕过导角结构108，以使指纹侦测器10可自显示器保护玻璃的承载面弯折到侧面，再弯折到显示器的背面。由于走线层22的走线系夹置在有机绝缘层（亦即第一有机绝缘层24a及第二有机绝缘层24b）之间，借由有机绝缘层提供的较柔软可形变特征，以利于走线层22的走线在经由不大于2mm曲率半径的曲折后不会变形破裂。

参见图5，为依据本发明又另一实施例的指纹侦测器10的叠层示意图。此实施例所示的指纹侦测器10类似图2所示者，然而指纹侦测器10于指纹感测区r1中并不具有图2所示的第二有机绝缘层24b'及第一有机绝缘层24a'。于图5所示实施例中，非指纹感测区r2的第一有机绝缘层24a及第二有机绝缘层24b也可分别由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的对应有机材料层延伸而来，因此可分别在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的走线层22系经由一导电层m1而电连接至薄膜电晶体层30中的一金属层（例如闸极线或是资料线其中之一者），且此走线层22例如可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的一金属层（例如闸极线或是资料线其中之一者）延伸而来，同样也可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。此外，非指纹感测区r2的第一无机绝缘层26a也可由指纹感测区r1的薄膜电晶体层30中的对应无机材料层延伸而来，且可同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。在图5所示结构中，导电层m1可为金属或是透明导电材料（如氧化铟锡）。同样的，位于非指纹感测区r2中的指纹侦测器10部份系经由不大于2mm曲率半径的曲折绕过导角结构108，以使指纹侦测器10可自显示器保护玻璃的承载面弯折到侧面，再弯折到显示器的背面。由于走线层22的走线系夹置在有机绝缘层（亦即第一有机绝缘层24a及第二有机绝缘层24b）之间，借由有机绝缘层提供的较柔软可形变特征，以利于走线层22的走线在经由不大于2mm曲率半径的曲折后不会变形破裂。

参见图6，为依据本发明又另一实施例的指纹侦测器10的叠层示意图。此实施例所示的指纹侦测器10类似图2所示者，然而指纹侦测器10于指纹感测区r1中系将薄膜电晶体层30及感应电极层32的位置对调。另外，指纹侦测器10于指纹感测区r1中另外具有第一无机绝缘层26a'且不具有图2的第一有机绝缘层24a'。如图6所示，非指纹感测区r2的第二无机绝缘层26b同样例如可由指纹感测区r1的无机绝缘层26'延伸而来；非指纹感测区r2的第二有机绝缘层24b同样例如可由指纹感测区r1的第二有机绝缘层24b'延伸而来，因此其分别可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。非指纹感测区r2的走线层22中的走线可透过导电层m1而与指纹感测区r1的感应电极层32中对应的感应电极电连接，其中导电层m1的材料可为金属或是透明导电材料（如氧化铟锡）。此外，非指纹感测区r2的走线层22(及/或导电层m1)及指纹感测区r1的感应电极层32可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。再者，非指纹感测区r2的第一无机绝缘层26a例如可由指纹感测区r1的第一无机绝缘层26a'延伸而来，因此非指纹感测区r2的第一无机绝缘层26a及指纹感测区r1的第一无机绝缘层26a'可在同一道制程步骤完成，以节省制作成本及工序。

在上述图2~6所示实施例中，无机绝缘层的无机绝缘材料例如可为：氮化硅(sinx)(si3n4)、氧化硅(sio2)、氧化铝、钛酸钡、钛酸钡锆、三氧化二铝(al2o3)或是二氧化钛tio2)；有机绝缘层的有机材料例如可为：聚酯、聚碳酸酯、聚（乙烯基苯酚)、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚(曱基丙烯酸酯）、聚(丙烯酸酯）、聚丙烯腈，感光聚丙烯、或是环氧树脂等材料。

参见图7，为说明本发明指纹侦测器10的感应电极层32中的感应电极及薄膜电晶体层30的薄膜电晶体的配置示意图。如此图所示，感应电极层32包含多数的感应电极se11~senm，且对于每一感应电极，此薄膜电晶体层30具有多个薄膜电晶体。例如对于感应电极se11而言，薄膜电晶体层32具有两个薄膜电晶体q11a及q11b..于此类推。指纹辨识集成电路50可经由走线220将控制信号传送到薄膜电晶体层30中的薄膜电晶体闸极，以选择性的导通薄膜电晶体。再者，指纹辨识集成电路50可经由走线220将电容激励信号传送到薄膜电晶体层30中的薄膜电晶体源极（或是汲极），借以将电容激励信号传送到连接于薄膜电晶体汲极（或是源极）的对应感应电极，以利指纹辨识集成电路50感应到对应感应电极上的电容变化。在上述的实施例中，非指纹感测区的多条走线是金属材料所制作；指纹感测区的多条第一方向走线与多条第二方走线是透明导电材料或金属材料所制作。

综上所述，本发明指纹侦测器的走线层予以保护，使部份指纹感测区可作小曲率半径的曲折，以避免走线断裂及增加产品成品率、寿命与耐受性。此外，指纹感测区及非指纹感测区部份材料层系彼此延伸形成，且可在同一道制程制作，以节省制作成本及工序。

然以上所述者，仅为本发明的较佳实施例，当不能限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围意图保护的范畴。本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。综上所述，当知本发明已具有产业利用性、新颖性与进步性，又本发明的构造亦未曾见于同类产品及公开使用，完全符合发明专利申请要件，爰依专利法提出申请。