[发明专利]感知触摸和指纹的触摸屏

说明书

本申请涉及一种能够识别触摸和指纹的触摸屏。触摸屏包括具有彼此交叉的短轴和长轴的有源区域以及有源区域外部的边框区域。触摸屏包括：沿短轴方向布置的多个触摸感测电极组；沿长轴方向布置的多个触摸驱动电极组；沿长轴方向布置的多个指纹/触摸驱动电极；沿短轴方向布置的多个指纹/触摸感测电极；以及读出IC，其被布置在边框区域中。

技术领域

本发明涉及触摸屏，更具体地涉及能够感知触摸和指纹的触摸屏。

背景技术

随着计算机技术的发展，已经开发了可以应用于诸如笔记本电脑、平板个人计算机(PC)、智能电话、个人数字助理(PDA)、自动取款机(ATM)和信息系统等各种设备的基于计算机的系统。通常，基于计算机的系统存储包括与私人事务相关的私人信息比如秘密商业信息和个人信息的各种数据。因此，通常期望强的安全机制来保护这样的信息。

为此，已经开发了指纹传感器以通过使用人类的指纹来执行系统的注册或认证来加强安全性。

指纹传感器是能够感测人类的指纹的传感器。指纹传感器可以分为光学指纹传感器和电容指纹传感器。

光学指纹传感器基于如下原理：光源比如发光二极管(LED)发射光，并且通过CMOS图像传感器感测从指纹的脊和谷反射的光。然而，该领域中的问题涉及由于使用LED而导致的尺寸增加以及由于使用昂贵的光源而导致的产品成本的提高。

电容指纹传感器利用与其接触的指纹的脊和谷之间充电的电荷的差异。

在2013年11月21日公开的题为“Capacitive Sensor Packaging”的第2013/0307818号美国专利公开描述了现有技术的电容指纹传感器。

所公开的电容指纹传感器被配置为与特定按钮耦接的组件形式。电容指纹传感器包括硅晶片，在硅晶片上印刷有用于测量指纹(脊和谷)和电容板之间的电容的电路。

通常，在第2013/0307818号美国专利公开中描述的电容指纹传感器可能需要用于指纹识别处理的高分辨率传感器阵列和集成电路(IC)，这是因为指纹的脊和谷具有约300μm至500μm的非常微小的尺寸。为此，电容指纹传感器使用将IC与传感器阵列集成的硅晶片。

然而，当使用硅晶片一起形成高分辨率传感器阵列和IC时，需要用于组合指纹传感器和按钮的组件结构，导致复杂的配置以及非显示区域(边框区域)的增加。此外，由于按钮(例如，智能手机的主页按钮)和指纹传感器重叠，所以厚度增加，并且指纹感测区域取决于按钮的大小。

为了解决上述问题，已经开发了将触摸传感器屏幕的区域用作指纹识别区域的技术。该技术描述于2013年10月22日颁发的题为“Capacitive touch sensor foridentifying a fingerprint”的第8,564,314号美国专利和于2014年8月18日颁发的题为“Fingerprint recognition integrated type capacitive touch screen”的第10-1432988号韩国专利中。

图1是示意性地示出第8,564,314号美国专利的图5所示的电容感测面板的驱动电极和感测电极的布置的平面图。图2是示出第10-1432988号韩国专利申请的图3所示的指纹识别集成型电容触摸屏的配置的平面图。

参照图1，用于识别指纹的电容触摸传感器包括：触摸传感器403，其包括触摸驱动电极401(x)和触摸感测电极401(y)；以及指纹传感器405，其包括指纹驱动电极405(x)和指纹感测电极405(y)。在用于识别指纹的电容触摸传感器中，因为指纹传感器405被单独地设置在屏幕区域的一部分中，所以可能产生问题，比如未触摸到指纹传感器405或者指纹传感器405周围的触摸性能的降低。