本公開涉及一種指紋傳感器集成式觸摸屏面板，具體地，涉及能夠感知指紋的指紋傳感器集成式觸摸屏面板。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，諸如平板個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、自動(dòng)柜員機(jī)(ATM)和信息系統(tǒng)的應(yīng)用于各種用途的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的成長(zhǎng)而得到發(fā)展。通常，基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，包括諸如商業(yè)信息和商業(yè)秘密以及關(guān)于私事的個(gè)人信息的秘密信息。因此，需要加強(qiáng)保護(hù)秘密信息的安全性。

為此，已經(jīng)開發(fā)了指紋傳感器來(lái)通過利用人類的指紋進(jìn)行系統(tǒng)登記或驗(yàn)證來(lái)加強(qiáng)安全性。

指紋傳感器是一種能夠感測(cè)人類的指紋的傳感器。指紋傳感器分為光學(xué)指紋傳感器和電容指紋傳感器。

光學(xué)指紋傳感器利用諸如發(fā)光二極管(LED)的光源發(fā)光的原理，并且經(jīng)由CMOS圖像傳感器感測(cè)從指紋的脊部和谷部反射的光。存在諸如由于使用了LED導(dǎo)致尺寸增大和由于使用了昂貴光源導(dǎo)致產(chǎn)品成本升高的一些問題。

電容指紋傳感器利用與其接觸的手指的脊部與谷部之間帶電的電荷的差。

2013年11月21日公開的并且題為“Capacitive Sensor Package”的美國(guó)專利公開No.2013/0307818已知為現(xiàn)有技術(shù)的電容指紋傳感器。

公開的電容指紋傳感器構(gòu)造為接合有特定按鈕的組件形式。電容指紋傳感器包括硅晶片，在該硅晶片上印刷有用于測(cè)量指紋(脊部和谷部)與電容板之間的靜電電容的電路。

通常，因?yàn)槭种傅募共亢凸炔烤哂屑s300μm至約500μm的非常小的尺寸，所以電容指紋傳感器有必要具有高分辨率傳感器陣列和用于指紋識(shí)別的集成電路(IC)。為此，電容指紋傳感器利用將IC與傳感器陣列集成的硅晶片。

然而，在如美國(guó)專利公開No.2013/0307818中所描述的利用硅晶片將IC與高分辨率傳感器陣列集成的情況下，電容指紋傳感器需要具有將指紋傳感器與按鈕聯(lián)接的組件構(gòu)造。因此，由于組件構(gòu)造，存在諸如構(gòu)造復(fù)雜和光學(xué)指紋傳感器中的邊框區(qū)域(非顯示區(qū)域)增大的一些問題。另外，因?yàn)榘粹o與指紋傳感器交疊，還存在其它問題，包括厚度增大和用于感測(cè)指紋的區(qū)域取決于按鈕(例如，智能電話的歸位鍵)的尺寸的問題。

為了解決上述問題，已開發(fā)了利用觸摸傳感器屏幕的區(qū)域作為用于識(shí)別指紋傳感器的區(qū)域的技術(shù)。作為這種技術(shù)，已知在2013年10月22日公布的題為“Capacitive Touch Sensor for Identifying a Fingerprint”的美國(guó)專利No.8,564,314，以及于2014年8月18日公布的題為“Fingerprint Integrated type Capacitive Touch Screen”的韓國(guó)專利No.10-1432988。

圖1是美國(guó)專利No.8,564,314中所示的圖5，并且是示意性地示出電容感測(cè)面板的驅(qū)動(dòng)電極和感測(cè)電極的排列的平面圖，圖2是韓國(guó)專利No.10-1432988中所示的圖2，并且是示出指紋傳感器集成式電容觸摸屏的平面圖。

參照?qǐng)D1，電容觸摸傳感器包括觸摸位置傳感器403和指紋傳感器405。觸摸位置傳感器403具有觸摸驅(qū)動(dòng)電極401(x)和觸摸感測(cè)電極401(y)。然而，在電容觸摸傳感器400中，指紋傳感器405僅設(shè)置在顯示區(qū)域的一部分上。因此，設(shè)置有指紋傳感器405的區(qū)域不能用作觸摸區(qū)域。另外，在指紋傳感器405的周邊區(qū)域，觸摸性能會(huì)降低。

參照?qǐng)D2，指紋傳感器集成式電容觸摸屏包括觸摸面板110、電極連接線120和觸摸控制器130。觸摸面板110包括通過組合第一通道電極111和第二通道電極112形成的精細(xì)通道113。精細(xì)通道113具有第一精細(xì)通道和第二精細(xì)通道。第一精細(xì)通道設(shè)置在除了指紋傳感器114的區(qū)域以外的顯示區(qū)域中。第二精細(xì)通道設(shè)置在指紋傳感器114的區(qū)域中。第一精細(xì)通道分為多組并且用作觸摸通道115。第二精細(xì)通道用作指紋識(shí)別通道116。然而，在指紋傳感器集成式電容觸摸屏中，第一通道電極111與第二通道電極112之間的互電容由于用作觸摸通道115的第二精細(xì)通道而明顯增大。根據(jù)增大的互電容，指紋傳感器集成式電容觸摸屏的觸摸靈敏度降低，從而使得當(dāng)執(zhí)行觸摸事件時(shí)無(wú)法進(jìn)行觸摸識(shí)別。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種指紋傳感器集成式觸摸屏面板，其能夠防止觸摸屏面板的指紋傳感器區(qū)成為死區(qū)(dead zone)以及防止觸摸靈敏度由于互電容的增加而降低。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，因?yàn)樵谶吙騾^(qū)域中不必具有指紋傳感器區(qū)，所以可設(shè)計(jì)具有較窄邊框區(qū)域的指紋傳感器集成式觸摸屏面板。

另外，因?yàn)橹讣y/觸摸電極排列在顯示區(qū)域的指紋/觸摸區(qū)域中以實(shí)施觸摸/指紋識(shí)別，所以可防止在指紋傳感器集成式觸摸屏面板的顯示區(qū)域(或有源區(qū)域)中產(chǎn)生死區(qū)。

另外，因?yàn)橛|摸電極由大圖案構(gòu)成，并且指紋/觸摸圖案由精細(xì)圖案構(gòu)成，所以可防止指紋傳感器集成式觸摸屏面板的觸摸靈敏度降低。

在一個(gè)實(shí)施方式中，一種觸摸感測(cè)裝置，該觸摸感測(cè)裝置包括：多個(gè)觸摸電極，所述多個(gè)觸摸電極位于所述觸摸感測(cè)裝置的有源區(qū)域中，所述多個(gè)觸摸電極具有用于感測(cè)有源區(qū)域中的觸摸的第一分辨率。所述觸摸感測(cè)裝置還包括多個(gè)組合觸摸及指紋電極，所述多個(gè)組合觸摸及指紋電極位于所述觸摸感測(cè)裝置的所述有源區(qū)域中，所述多個(gè)組合觸摸及指紋電極具有用于感測(cè)所述有源區(qū)域中的觸摸和指紋兩者的第二分辨率，所述多個(gè)組合觸摸及指紋電極的所述第二分辨率高于所述多個(gè)觸摸電極的所述第一分辨率。所述觸摸感測(cè)裝置還包括：多條第一路由線，所述多條第一路由線連接至所述多個(gè)觸摸電極；多條第二路由線，所述多條第二路由線連接至所述多個(gè)組合觸摸及指紋電極。所述觸摸感測(cè)裝置還包括觸摸和指紋控制器，所述觸摸和指紋控制器在所述觸摸感測(cè)裝置的觸摸時(shí)期的觸摸驅(qū)動(dòng)模式期間，經(jīng)由所述多條第一路由線和所述多條第二路由線將用于感測(cè)觸摸的觸摸驅(qū)動(dòng)電壓分別施加至所述多個(gè)觸摸電極和所述多個(gè)組合觸摸及指紋電極，并且所述觸摸和指紋控制器在觸摸時(shí)期的指紋模式期間，經(jīng)由所述多條第二路由線將用于感測(cè)指紋的指紋驅(qū)動(dòng)電壓施加至所述多個(gè)組合觸摸及指紋電極，所述指紋模式與所述觸摸驅(qū)動(dòng)模式不交疊。

附圖說(shuō)明

附圖被包括進(jìn)來(lái)以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并被并入且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并且與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附 圖中：

圖1是示意性地示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電容觸摸傳感器的驅(qū)動(dòng)電極與感測(cè)電極之間的排列的平面圖；

圖2是示出根據(jù)另一現(xiàn)有技術(shù)的指紋傳感器集成式電容觸摸屏面板的平面圖；

圖3是示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的指紋傳感器集成式電容觸摸屏面板的平面圖；

圖4是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式沿圖3的線I-I’截取的截面圖；

圖5是用于描述根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的指紋傳感器集成式電容觸摸屏面板的指紋/觸摸區(qū)域在指紋模式下工作的工作原理的圖；以及

圖6是用于描述根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方式的指紋傳感器集成式電容觸摸屏面板的指紋/觸摸區(qū)域在觸摸模式下工作的工作原理的圖。

具體實(shí)施方式

下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開的示例性實(shí)施方式，在附圖中相同的標(biāo)號(hào)可用于在整個(gè)說(shuō)明書和附圖中指代相同或基本相同的元件。

參照?qǐng)D3和圖4詳細(xì)描述根據(jù)本公開的實(shí)施方式的指紋傳感器集成式觸摸屏面板。圖3是示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施方式的指紋傳感器集成式觸摸屏面板的平面圖，圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的沿著圖3的線I-I’截取的截面圖。

參照?qǐng)D3和圖4，根據(jù)本公開的實(shí)施方式的指紋傳感器集成式觸摸屏面板包括有源區(qū)域AA和邊框區(qū)域BA。有源區(qū)域AA包括多個(gè)觸摸區(qū)域TA11、TA12、TA13、TA21、TA23、TA31、TA32和TA33以及至少一個(gè)指紋區(qū)域FTA。邊框區(qū)域BA設(shè)置在有源區(qū)域AA以外。

在第一實(shí)施方式的描述中，描述了存在五個(gè)觸摸區(qū)域和單個(gè)指紋及觸摸區(qū)域，但這僅作為一個(gè)示例描述，并且本發(fā)明不限于此。另外，描述了指紋及觸摸區(qū)域FTA設(shè)置在有源區(qū)域AA的中心部分處，但是指紋及觸摸區(qū)域FTA的位置不限于此。指紋及觸摸區(qū)域FTA可設(shè)置在有源區(qū)域AA的任何位置處。在這種情況下，另一觸摸區(qū)域設(shè)置在于中心部分設(shè)置的指紋及觸摸區(qū)域處。

觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33分別設(shè)置在多個(gè)觸摸區(qū)域TA11、TA12、TA13、TA21、TA23、TA31、TA32和TA33中。觸摸電極 Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33具有用于感測(cè)有源區(qū)域中的觸摸的分辨率。此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33中的每一個(gè)的尺寸基本相同。然而，在其它實(shí)施方式中，觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33的尺寸可彼此不同。然而，這僅是作為一個(gè)示例描述，并且本發(fā)明不限于此。例如，觸摸區(qū)域可以是一個(gè)或一個(gè)以上。另外，如果觸摸區(qū)域僅由一個(gè)觸摸區(qū)域形成，則可在一個(gè)觸摸區(qū)域中設(shè)置預(yù)定數(shù)量的觸摸電極，或者可在一個(gè)觸摸區(qū)域中設(shè)置所有觸摸電極。

第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8以及第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8設(shè)置在指紋及觸摸區(qū)域FTA中。在一個(gè)實(shí)施方式中，指紋及觸摸區(qū)域FTA的尺寸是與觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33中的每一個(gè)基板上相同的尺寸。第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8與第一方向(例如，x軸方向或水平方向)平行地排列。第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8與同第一方向交叉的第二方向(例如，y軸方向或豎直方向)平行地排列。也就是說(shuō)，第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8設(shè)置為與第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8交疊，且在第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8與第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8之間具有絕緣層INS。如圖3所示，觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33圍繞第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8以及第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8。然而，在其它實(shí)施方式中，第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8以及第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8可在有源區(qū)域AA中位于任何位置。

在一個(gè)實(shí)施方式中，第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8以及第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8具有用于感測(cè)指紋的分辨率。組合指紋及觸摸電極的分辨率高于觸摸電極的分辨率，從而組合指紋及觸摸電極可感測(cè)尺寸非常小的手指的脊部和谷部。因此，組合指紋及觸摸電極的分辨率比觸摸電極的分辨率精細(xì)得多。

路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33；FTW1至FTW8；FRW1至FRW8設(shè)置在邊框區(qū)域BA中。路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33；FTW1至FTW8；FRW1至FRW8分別連接至多個(gè)觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33、第一指紋和觸摸電極FTx1至FTx8以及第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8，并且從有源區(qū)域 AA延伸至邊框區(qū)域BA。

路由導(dǎo)線中的多個(gè)觸摸路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33分別連接至所述多個(gè)觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33。多個(gè)觸摸路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33與第二方向平行地排列。

路由導(dǎo)線中的第一指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8分別連接至電極FTx1至FTx8。第一指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8與第一方向平行地排列。更具體地說(shuō)，1-1指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1、FTW3、FTW5和FTW7分別連接至設(shè)置在奇數(shù)行中的1-1指紋和觸摸電極FTx1、FTx3、FTx5和FTx7。1-2指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW2、FTW4、FTW6和FTW8分別連接至設(shè)置在偶數(shù)行中的1-2指紋和觸摸電極FTx2、FTx4、FTx6和FTx8。

指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8設(shè)置在左邊框區(qū)域和/或右邊框區(qū)域中。圖3示出了指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8設(shè)置在左邊框區(qū)域和右邊框區(qū)域中。如圖3所示，1-1指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1、FTW3、FTW5和FTW7從有源區(qū)域AA延伸至左邊框區(qū)域，并且1-2指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW2、FTW4、FTW6和FTW8從有源區(qū)域AA延伸至右邊框區(qū)域。反之，1-1指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1、FTW3、FTW5和FTW7可從有源區(qū)域AA延伸至右邊框區(qū)域，并且1-2指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW2、FTW4、FTW6和FTW8從有源區(qū)域AA延伸至左邊框區(qū)域。

1-1指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1、FTW3、FTW5和FTW7設(shè)置為與位于指紋及觸摸區(qū)域FTA的左側(cè)的觸摸電極Tx21交疊，且在觸摸電極Tx21與1-1指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1、FTW3、FTW5和FTW7之間具有絕緣層INS。1-2指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW2、FTW4、FTW6和FTW8設(shè)置為與位于指紋及觸摸區(qū)域FTA的右側(cè)的觸摸電極Tx23交疊，且在觸摸電極Tx23與1-2指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW2、FTW4、FTW6和FTW8之間具有絕緣層INS。

路由導(dǎo)線中的第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8分別連接至第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8。第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8與第二方向平行地排列。第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8分別經(jīng)由穿過絕緣層INS的接觸孔CH連接至第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8。

根據(jù)本公開的實(shí)施方式的指紋傳感器集成式觸摸屏面板還包括讀出IC ROIC和 指紋和觸摸控制器FTC。

讀出IC ROIC包括積分塊IB和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換塊ADC。積分塊IB包括積分器I1至I8，所述積分器I1至I8分別構(gòu)造為對(duì)對(duì)應(yīng)于經(jīng)由第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8接收的指紋和觸摸感測(cè)電壓的模擬指紋和觸摸感測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行積分。A/D轉(zhuǎn)換塊ADC包括第一A/D轉(zhuǎn)換器AD11至AD33和第二A/D轉(zhuǎn)換器AD1至AD8。第一A/D轉(zhuǎn)換器AD11至AD33將與通過觸摸路由導(dǎo)線TW11至TW33接收到的觸摸感測(cè)電壓對(duì)應(yīng)的第一模擬感測(cè)數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字感測(cè)數(shù)據(jù)。第二A/D轉(zhuǎn)換器AD1至AD8將與通過積分器I1至I8接收到的經(jīng)積分的模擬指紋和觸摸感測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的第二模擬感測(cè)數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

積分塊IB中的第一積分器I1至第八積分器I8中的每一個(gè)具有運(yùn)算放大器OP和電容器C。運(yùn)算放大器OP具有連接至基準(zhǔn)電壓源(未示出)的第一輸入端子、連接至第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8中的一個(gè)的第二輸入端子和連接至A/D轉(zhuǎn)換塊ADC的輸出端子。電容器C1至C8中的每一個(gè)與運(yùn)算放大器OP并聯(lián)。也就是說(shuō)，電容器C1至C8中的每一個(gè)連接在運(yùn)算放大器OP的第二輸入端子b與運(yùn)算放大器OP的輸出端子之間。

第一積分器I1至第八積分器I8與第二指紋/觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8之間的連接關(guān)系如下。

基準(zhǔn)電壓源(未示出)連接至第一積分器I1的第一輸入端子a，2-1指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1連接至第一積分器I1的第二輸入端子b，并且電容器C1連接在第一積分器I1的第二輸入端子b與輸出端子之間。

基準(zhǔn)電壓源連接至第一積分器I2的第一輸入端子a，2-2指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW2連接至第一積分器I2的第二輸入端子b，并且電容器C2連接在第二積分器I2的第二輸入端子b與輸出端子之間。

基準(zhǔn)電壓源連接至第一積分器I3的第一輸入端子a，2-3指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW3連接至第一積分器I3的第二輸入端子b，并且電容器C3連接在第二積分器I3的第二輸入端子b與輸出端子之間。

基準(zhǔn)電壓源連接至第一積分器I4的第一輸入端子a，2-4指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW4連接至第一積分器I4的第二輸入端子b，并且電容器C4連接在第二積分器I4的第二輸入端子b與輸出端子之間。

基準(zhǔn)電壓源連接至第一積分器I5的第一輸入端子a，2-5指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW5連接至第一積分器I5的第二輸入端子b，并且電容器C5連接在第二積分器I5的第二輸入端子b與輸出端子之間。

基準(zhǔn)電壓源連接至第一積分器I6的第一輸入端子a，2-6指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW6連接至第一積分器I6的第二輸入端子b，并且電容器C6連接在第二積分器I6的第二輸入端子b與輸出端子之間。

基準(zhǔn)電壓源連接至第一積分器I7的第一輸入端子a，2-7指紋觸摸路由導(dǎo)線FRW7連接至第一積分器I7的第二輸入端子b，并且電容器C7連接在第二積分器I7的第二輸入端子b與輸出端子之間。

基準(zhǔn)電壓源連接至第一積分器I8的第一輸入端子a，2-8指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW8連接至第一積分器I8的第二輸入端子b，并且電容器C8連接在第二積分器I8的第二輸入端子b與輸出端子之間。

在觸摸操作期間，讀出IC ROIC將觸摸驅(qū)動(dòng)電壓分別供應(yīng)至觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33，感測(cè)觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33中的每一個(gè)，經(jīng)由路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33獲得與從觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33中的每一個(gè)感測(cè)到的第一感測(cè)電壓對(duì)應(yīng)的第一模擬數(shù)據(jù)，將第一模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且將第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)供應(yīng)至指紋和觸摸控制器FTC。

在觸摸操作期間，讀出IC ROIC通過第一指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8將觸摸驅(qū)動(dòng)電壓分別供應(yīng)至第一組合指紋和觸摸路由電極FTx1至FTx8，獲得與從第二指紋和觸摸路由電極FRx1至FRx8中的每一個(gè)感測(cè)到的第二感測(cè)電壓對(duì)應(yīng)的第二模擬數(shù)據(jù)，將第二模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且將第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)供應(yīng)至指紋/觸摸控制器FTC。

另選地，讀出IC ROIC可經(jīng)由切換元件將第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8分組，使得第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8彼此連接，將觸摸驅(qū)動(dòng)電壓供應(yīng)至像一個(gè)電極那樣起作用的第二組合指紋和觸摸路由電極FRx1至FRx8，感測(cè)第二指紋和觸摸路由電極FRx1至FRx8，獲得與從第二組合指紋和觸摸路由電極FRx1至FRx8的組感測(cè)到的第二感測(cè)電壓對(duì)應(yīng)的第二模擬數(shù)據(jù)，將第二模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換為第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及將第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)供應(yīng)至指紋和觸摸控制器FTC。關(guān)于這一點(diǎn)，稍后將參照?qǐng)D5和圖6進(jìn)行詳細(xì)描述。

在觸摸操作期間，讀出IC ROIC還將觸摸驅(qū)動(dòng)電壓供應(yīng)至第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8，以防止在第一指紋和觸摸電極FTx1至FTx8與第二指紋和觸摸路由電極FRx1至FRx8之間產(chǎn)生寄生電容。

因此，可獲得與所述多個(gè)觸摸區(qū)域TA11、TA12、TA13、TA21、TA23、TA31、TA32和TA33對(duì)應(yīng)的第一感測(cè)電壓和與指紋及觸摸區(qū)域FTA對(duì)應(yīng)的第二感測(cè)電壓，從而獲得在有源區(qū)域AA中沒有任何死區(qū)的情況下精確地感知觸摸位置的效果。

另一方面，在指紋操作期間，讀出IC ROIC將指紋驅(qū)動(dòng)電壓供應(yīng)至第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8。在感測(cè)第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8之后，積分塊IB的積分器I1至I8對(duì)與通過指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8接收的第三感測(cè)電壓對(duì)應(yīng)的第三模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行積分。第二A/D轉(zhuǎn)換器AD1至AD8將經(jīng)由積分器I1至I8積分的第三模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第三數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且輸出第三數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。因?yàn)槿绻貜?fù)地感測(cè)第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8，則從第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8感測(cè)的電荷在積分器I1至I8的電容器C1至C8中積聚，所以能夠提高指紋的感測(cè)靈敏度。讀出IC ROIC將從A/D轉(zhuǎn)換塊ADC輸出的第三數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)供應(yīng)至指紋和觸摸控制器FTC。

在觸摸操作期間，指紋和觸摸控制器FTC利用公知的觸摸識(shí)別算法來(lái)分析從讀出IC ROIC接收的(對(duì)應(yīng)于第一感測(cè)電壓和第二感測(cè)電壓的)第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且計(jì)算觸摸位置的坐標(biāo)值。在指紋操作期間，指紋和觸摸控制器FTC利用公知的指紋識(shí)別算法來(lái)分析從讀出IC ROIC接收的(對(duì)應(yīng)于第三感測(cè)電壓的)第三數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且識(shí)別指紋。

根據(jù)本公開的實(shí)施方式的指紋傳感器集成式觸摸屏面板按照如上所述的時(shí)分法操作。通常，在時(shí)分法中，指紋傳感器集成式觸摸屏面板的觸摸時(shí)期包括用于感測(cè)觸摸的觸摸驅(qū)動(dòng)模式和用于感測(cè)指紋的指紋模式。觸摸驅(qū)動(dòng)模式和指紋模式在觸摸時(shí)期不交疊。在觸摸驅(qū)動(dòng)模式期間，F(xiàn)TC將用于感測(cè)觸摸的觸摸驅(qū)動(dòng)電壓施加至觸摸電極以及組合指紋及觸摸電極。在指紋模式期間，F(xiàn)TC將用于感測(cè)指紋的指紋驅(qū)動(dòng)電壓施加至組合指紋及觸摸電極。然而，指紋傳感器集成式電容觸摸屏面板以如下方式操作，即如果指紋傳感器集成式電容觸摸屏面板在按照觸摸驅(qū)動(dòng)方法操作的同時(shí)從外部接 收到指紋操作的指令，則指紋傳感器集成式電容觸摸屏面板可按照指紋驅(qū)動(dòng)方法來(lái)操作。

接下來(lái)，將主要參照?qǐng)D4詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的指紋傳感器集成式觸摸屏面板的截面構(gòu)造。

第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8在基板SUB的第一表面上與第一方向平行地設(shè)置，并且從第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8延伸的第一指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8與第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8設(shè)置在基板SUB的同一表面(例如，第一表面)上。第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8與和第一方向交叉的第二方向平行地設(shè)置，并且與基板的第一表面上的第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8以及指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8分開。

第一指紋和觸摸電極FTx1至FTx8由諸如ITO(銦錫氧化物)、IZO(銦鋅氧化物)、GZO(摻鎵氧化鋅)的透明導(dǎo)電性材料或諸如氧化鉻的具有較低反射率的金屬材料或者諸如Mo的變黑的金屬材料制成。

第一指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8以及指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8由具有較低電阻的金屬材料制成。

絕緣層INS設(shè)置在基板SUB的一個(gè)表面上，以覆蓋第一指紋和觸摸電極FTx1至FTx8、第一指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8以及第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8。絕緣層INS包括穿過絕緣層INS的多個(gè)接觸孔CH，以暴露第二指紋/觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8的部分。絕緣層INS由諸如氧化硅或氮化硅的無(wú)機(jī)材料或者諸如丙烯基樹脂(acryl-based resin)的有機(jī)材料制成。

在絕緣層INS上的觸摸區(qū)域TA中，設(shè)置有觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33以及分別從觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33延伸的觸摸路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33。觸摸路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33沿著第二方向排列。

觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33以及從觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33延伸的觸摸路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33可由諸如ITO、IZO和GZO的透明導(dǎo)電材料制成。

在絕緣層INS上的指紋及觸摸區(qū)域FTA中，第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8沿著第二方向排列而不接觸觸摸電極Tx11、Tx12、Tx13、Tx21、Tx23、Tx31、Tx32和Tx33以及觸摸路由導(dǎo)線TW11、TW12、TW13、TW21、TW23、TW31、TW32和TW33。第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8由諸如ITO、IZO和GZO的透明導(dǎo)電材料或者諸如氧化鉻的具有較低反射率的金屬材料或者諸如Mo的變黑的金屬材料制成。

接下來(lái)，將參照?qǐng)D5和圖6描述根據(jù)本公開的第二實(shí)施方式的指紋集成式觸摸屏面板。

參照?qǐng)D5和圖6，根據(jù)本公開的第二實(shí)施方式的指紋集成式觸摸屏面板與圖3所示的根據(jù)本公開的第一實(shí)施方式的指紋集成式觸摸屏面板的不同之處在于在指紋及觸摸區(qū)域FTA與讀出IC ROIC之間設(shè)置有切換塊SB，并且讀出IC ROIC包括第九積分器I9。因此，將關(guān)于所述不同進(jìn)行描述，以避免重復(fù)描述。

在圖5和圖6的示例中，與第一積分器I1至第八積分器I8相似，第九積分器I9包括具有兩個(gè)輸入端子a和b以及一個(gè)輸出端子的運(yùn)算放大器OP9和連接在第二輸入端子與輸出端子之間的電容器C9?；鶞?zhǔn)電壓源(未示出)連接至運(yùn)算放大器OP9的第一輸入端子a，切換塊SB的第八切換元件S8連接至運(yùn)算放大器OP9的第二輸入端子b或者被浮置(float)，A/D轉(zhuǎn)換塊ADC的A/D轉(zhuǎn)換器AD9連接至運(yùn)算放大器OP9的輸出端子。

切換塊SB包括第一切換元件S1至第八切換元件S8。

第一切換元件S1進(jìn)行切換，以將2-1指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1連接至第一積分器I1中的第一運(yùn)算放大器OP1的第二輸入端子b，或者連接至2-2指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW2。

第二切換元件S2進(jìn)行切換，以將2-2指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW2連接至第二積分器I2中的第二運(yùn)算放大器OP2的第二輸入端子b，或者連接至2-3指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW3。

第三切換元件S3進(jìn)行切換，以將2-3指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW3連接至第三積分器I3中的第三運(yùn)算放大器OP3的第二輸入端子b，或者連接至2-4指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW4。

第四切換元件S4進(jìn)行切換，以將2-4指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW4連接至第四積 分器I4中的第四運(yùn)算放大器OP4的第二輸入端子b，或者連接至2-5指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW5。

第五切換元件S5進(jìn)行切換，以將2-5指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW5連接至第五積分器I5中的第五運(yùn)算放大器OP5的第二輸入端子b，或者連接至2-6指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW6。

第六切換元件S6進(jìn)行切換，以將2-6指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW6連接至第六積分器I6中的第六運(yùn)算放大器OP6的第二輸入端子b，或者連接至2-7指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW7。

第七切換元件S7進(jìn)行切換，以將2-7指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW7連接至第七積分器I7中的第七運(yùn)算放大器OP7的第二輸入端子b，或者連接至2-8指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW8。

第八切換元件S8進(jìn)行切換，以將2-8指紋/觸摸路由導(dǎo)線FRW8連接至第八積分器I8中的第八運(yùn)算放大器OP8的第二輸入端子b，或者連接至第九運(yùn)算放大器OP9的第二輸入端子b。

首先，將參照?qǐng)D5描述根據(jù)本公開的實(shí)施方式的指紋集成式觸摸屏面板在指紋模式下(也就是，在指紋操作期間)的操作。

在指紋模式期間，讀出IC ROIC將指紋驅(qū)動(dòng)電壓經(jīng)由第一指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8分別供應(yīng)至第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8。讀出IC ROIC將第一控制信號(hào)供應(yīng)至切換塊SB。切換塊SB的第一切換元件S1至第八切換元件S8進(jìn)行切換，以將第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8分別連接至第一積分器I1至第八積分器I8。第一積分器I1至第八積分器I8將經(jīng)由第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8接收的感測(cè)電壓分別存儲(chǔ)在電容器C1至C8上，并且對(duì)對(duì)應(yīng)于感測(cè)電壓的模擬數(shù)據(jù)分別進(jìn)行積分。因?yàn)槿绻貜?fù)地感測(cè)第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8，則從第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8感測(cè)到的電荷在積分器I1的電容器C1至積分器I8電容C8中積聚，所以可提高指紋的感測(cè)靈敏度。A/D轉(zhuǎn)換塊ADC的A/D轉(zhuǎn)換器AD1至AD8將從積分器I1至I8輸出的模擬數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

在指紋模式期間，指紋和觸摸控制器FTC利用公知的指紋識(shí)別算法分析從讀出IC ROIC的A/D轉(zhuǎn)換塊ADC接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且識(shí)別指紋。

接下來(lái)，將參照?qǐng)D6描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的指紋集成式觸摸屏面板在觸摸 模式期間(也就是，在觸摸操作期間)的操作。

在觸摸模式，讀出IC ROIC將第二控制信號(hào)供應(yīng)至切換塊SB。切換塊SB的第一切換元件S1至第八切換元件S8進(jìn)行切換，以將第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8彼此連接。讀出IC ROIC將觸摸驅(qū)動(dòng)電壓通過第一指紋和觸摸路由導(dǎo)線FTW1至FTW8供應(yīng)至第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8。將在感測(cè)第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8之后從第二組合指紋及觸摸電極FRx1至FRx8獲得的感測(cè)電壓通過第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8和切換塊SB供應(yīng)至積分塊IB中的第九積分器I9。第九積分器I9將對(duì)應(yīng)于通過第二指紋和觸摸路由導(dǎo)線FRW1至FRW8接收的感測(cè)電壓的模擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電容器C9上，并且對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行積分。因?yàn)槿绻貜?fù)地感測(cè)第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8，則從第二指紋和觸摸電極FRx1至FRx8感測(cè)的電荷在積分器I9的電容器C9中積聚，所以可提高在指紋/觸摸區(qū)域FTA上的觸摸事件的感測(cè)靈敏度。

另外，在觸摸模式期間，讀出IC ROIC還將觸摸驅(qū)動(dòng)電壓供應(yīng)至第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8，以防止在第一組合指紋及觸摸電極FTx1至FTx8與第二組合指紋和觸摸路由電極FRx1至FRx8之間產(chǎn)生寄生電容。A/D轉(zhuǎn)換塊ADC的A/D轉(zhuǎn)換器AD9將從積分器I9輸出的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

在觸摸模式，指紋/觸摸控制器FTC利用公知的觸摸識(shí)別算法分析從A/D轉(zhuǎn)換塊ADC的A/D轉(zhuǎn)換器AD9接收的(對(duì)應(yīng)于感測(cè)電壓的)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且計(jì)算觸摸位置的坐標(biāo)值。

在上述描述中，讀出IC ROIC供應(yīng)指紋驅(qū)動(dòng)電壓(或指紋驅(qū)動(dòng)信號(hào))、觸摸驅(qū)動(dòng)電壓(或觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào))、第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)，但是本發(fā)明不限于此?？赏ㄟ^指紋和觸摸控制器FTC或單獨(dú)的電源來(lái)供應(yīng)它們。

根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式，因?yàn)樵谶吙騾^(qū)域中不需要具有指紋傳感器區(qū)域，所以可設(shè)計(jì)具有較窄的邊框區(qū)域的指紋傳感器集成式觸摸屏面板。

另外，因?yàn)橹讣y和觸摸電極排列在顯示區(qū)域的指紋及觸摸區(qū)域中以實(shí)現(xiàn)觸摸和指紋識(shí)別，所以可防止在指紋傳感器集成式觸摸屏面板的有源區(qū)域中產(chǎn)生死區(qū)。

另外，因?yàn)橛|摸電極由大圖案(低分辨率)構(gòu)成，并且指紋和觸摸圖案由精細(xì)圖案(高分辨率)構(gòu)成，所以可防止指紋傳感器集成式觸摸屏面板的觸摸靈敏度降低。

另外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，用于指紋感測(cè)的積分器I1至I8和積分器 I9獨(dú)立地設(shè)置在積分塊IB中，以獨(dú)立地使用它們。因此，可提高裝置的效率。例如，可通過在觸摸操作期間減少積分執(zhí)行次數(shù)以及將觸摸驅(qū)動(dòng)電壓的電壓電平設(shè)置為低于指紋驅(qū)動(dòng)電壓的電壓電平來(lái)提高觸摸精度。

雖然已經(jīng)示出和描述了示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離本公開的精神的情況下可以作出各種修改和改變。例如，應(yīng)該理解，觸摸電極、指紋/電極、積分器、切換元件路由導(dǎo)線、各種導(dǎo)線等的數(shù)量是示例性和解釋性的，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式旨在覆蓋本發(fā)明的落入權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的修改和改變。