[發明專利]具有集成指紋傳感器的觸摸屏裝置

有效

• 申請號: 201710994289.7
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107977122B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 趙志浩;秋敎燮;韓萬協
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044;G06K9/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉久亮

本發明提供了一種具有集成指紋傳感器的觸摸屏裝置，所述觸摸屏裝置包括：觸摸屏，所述觸摸屏具有用于觸摸感測的觸摸區域以及用于觸摸感測和指紋感測的指紋及觸摸區域，所述觸摸區域具有布置在第一方向上的多個Tx電極和布置在第二方向上的多個Rx電極，所述指紋及觸摸區域具有布置在所述第一方向上的多個FTx電極和布置在所述第二方向上的多個FRx電極；以及觸摸IC，所述觸摸IC通過所述觸摸區域和所述指紋及觸摸區域來執行觸摸感測，并且通過所述指紋及觸摸區域來執行指紋感測，其中所述Rx電極形成多個組，所述多個組在所述觸摸區域和所述指紋及觸摸區域之間的邊界區域中單獨地且分開地連接至Rx線。

本申請要求于2016年10月25日提交的韓國專利申請No.10-2016-0139279的優先權，為了所有目的，通過引用將該專利申請結合在此，如同在此完全闡述一樣。

技術領域

本發明涉及一種具有集成指紋傳感器的觸摸屏裝置。

背景技術

隨著計算機技術的進步，開發了用于各種用途的基于計算機的系統，比如膝上式電腦、平板PC、智能電話、個人數字助理、自動柜員機、搜索導向系統等。這些系統通常除了存儲關于個體私生活的個人信息之外，還存儲諸如商業信息或商業秘密之類的大量機密數據，需要加強安全性以保護這些數據。

為此，傳統上采用能夠通過經由指紋注冊或驗證系統來加強安全性的指紋傳感器。指紋傳感器是檢測人的指紋的傳感器。指紋傳感器大體上分類為光學指紋傳感器和電容指紋傳感器。

光學指紋傳感器利用諸如LED(發光二極管)之類的光源來內部照亮指紋，并且通過CMOS圖像傳感器來檢測通過指紋的峰部(ridge)反射的光。光學指紋傳感器因為涉及到利用LED進行指紋掃描，因此在尺寸減小方面存在限制，并且由于光源昂貴所以制造成本較高。

電容指紋傳感器利用觸摸指紋傳感器的峰部和谷部(valley)之間的電荷差異。

相關技術的電容指紋傳感器的已知例子是2013年11月21日提交的名稱為“Capacitive Sensor Packaging”的美國公開專利申請No.US2013/0307818。在此美國公開專利申請中公開的電容指紋傳感器是具有貼附到傳感器的特定按鈕的組件，并且包括硅晶片，硅晶片壓印有用于測量電容板和用戶指紋(包括峰部和谷部)之間的電容的電路。

一般而言，人的指紋的峰部和谷部非常窄，范圍從300μm至500μm。因此，在上述美國公開專利申請中公開的電容指紋傳感器需要制造用于指紋識別的高分辨率傳感器陣列以及IC(集成電路)，并且采用硅晶片(傳感器陣列和IC能夠一起集成在硅晶片上)。但是，采用硅晶片將高分辨率傳感器陣列和IC集成在一起需要用于將按鈕和指紋傳感器貼附在一起的組件結構。這使得構造復雜化，并且增大了非顯示區域(也叫作邊框)的尺寸。此外，按鈕(例如智能電話上的HOME鍵)兼用作指紋傳感器，這導致厚度的增大并且使得指紋感測區域依賴于按鈕的尺寸。

為了解決這些問題，開發了一些技術，比如利用觸摸傳感器屏幕的一部分作為指紋識別區域的技術。這種技術的例子包括在2013年10月22日提交的名稱為“Capacitivetouch sensor for identifying a fingerprint”的美國專利登記No.8,564,314以及在2014年8月18日提交的名稱為“Capacitive touchscreen with integrated fingerprintrecognition”的韓國專利登記No.10-1432988.

圖1是示意性示出在傳統電容感測面板上的驅動電極和感測電極的陣列的平面圖。圖2是示出具有集成指紋傳感器的傳統觸摸屏裝置的構造的視圖。圖3A是示出在典型觸摸傳感器圖案中出現的互電容的視圖。圖3B是示出在高密度傳感器圖案中出現的互電容的視圖。