[发明专利]具有集成指纹传感器的触摸屏装置

说明书

本发明提供了一种具有集成指纹传感器的触摸屏装置，所述触摸屏装置包括：触摸屏，所述触摸屏具有用于触摸感测的触摸区域以及用于触摸感测和指纹感测的指纹及触摸区域，所述触摸区域具有布置在第一方向上的多个Tx电极和布置在第二方向上的多个Rx电极，所述指纹及触摸区域具有布置在所述第一方向上的多个FTx电极和布置在所述第二方向上的多个FRx电极；以及触摸IC，所述触摸IC通过所述触摸区域和所述指纹及触摸区域来执行触摸感测，并且通过所述指纹及触摸区域来执行指纹感测，其中所述Rx电极形成多个组，所述多个组在所述触摸区域和所述指纹及触摸区域之间的边界区域中单独地且分开地连接至Rx线。

本申请要求于2016年10月25日提交的韩国专利申请No.10-2016-0139279的优先权，为了所有目的，通过引用将该专利申请结合在此，如同在此完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种具有集成指纹传感器的触摸屏装置。

背景技术

随着计算机技术的进步，开发了用于各种用途的基于计算机的系统，比如膝上式电脑、平板PC、智能电话、个人数字助理、自动柜员机、搜索导向系统等。这些系统通常除了存储关于个体私生活的个人信息之外，还存储诸如商业信息或商业秘密之类的大量机密数据，需要加强安全性以保护这些数据。

为此，传统上采用能够通过经由指纹注册或验证系统来加强安全性的指纹传感器。指纹传感器是检测人的指纹的传感器。指纹传感器大体上分类为光学指纹传感器和电容指纹传感器。

光学指纹传感器利用诸如LED(发光二极管)之类的光源来内部照亮指纹，并且通过CMOS图像传感器来检测通过指纹的峰部(ridge)反射的光。光学指纹传感器因为涉及到利用LED进行指纹扫描，因此在尺寸减小方面存在限制，并且由于光源昂贵所以制造成本较高。

电容指纹传感器利用触摸指纹传感器的峰部和谷部(valley)之间的电荷差异。

相关技术的电容指纹传感器的已知例子是2013年11月21日提交的名称为“Capacitive Sensor Packaging”的美国公开专利申请No.US2013/0307818。在此美国公开专利申请中公开的电容指纹传感器是具有贴附到传感器的特定按钮的组件，并且包括硅晶片，硅晶片压印有用于测量电容板和用户指纹(包括峰部和谷部)之间的电容的电路。

一般而言，人的指纹的峰部和谷部非常窄，范围从300μm至500μm。因此，在上述美国公开专利申请中公开的电容指纹传感器需要制造用于指纹识别的高分辨率传感器阵列以及IC(集成电路)，并且采用硅晶片(传感器阵列和IC能够一起集成在硅晶片上)。但是，采用硅晶片将高分辨率传感器阵列和IC集成在一起需要用于将按钮和指纹传感器贴附在一起的组件结构。这使得构造复杂化，并且增大了非显示区域(也叫作边框)的尺寸。此外，按钮(例如智能电话上的HOME键)兼用作指纹传感器，这导致厚度的增大并且使得指纹感测区域依赖于按钮的尺寸。

为了解决这些问题，开发了一些技术，比如利用触摸传感器屏幕的一部分作为指纹识别区域的技术。这种技术的例子包括在2013年10月22日提交的名称为“Capacitivetouch sensor for identifying a fingerprint”的美国专利登记No.8,564,314以及在2014年8月18日提交的名称为“Capacitive touchscreen with integrated fingerprintrecognition”的韩国专利登记No.10-1432988.

图1是示意性示出在传统电容感测面板上的驱动电极和感测电极的阵列的平面图。图2是示出具有集成指纹传感器的传统触摸屏装置的构造的视图。图3A是示出在典型触摸传感器图案中出现的互电容的视图。图3B是示出在高密度传感器图案中出现的互电容的视图。