傳感器屏幕及包含該傳感器屏幕的顯示設備的制造方法
【專利摘要】傳感器屏幕及包含該傳感器屏幕的顯示設備。公開了一種傳感器屏幕及包含該傳感器屏幕的顯示設備。該傳感器屏幕包括：第一基底構件，所述第一基底構件包括第一有效區域和第一邊框區域，并且具有第一厚度；第二基底構件，所述第二基底構件與所述第一基底構件相對設置，并且具有小于所述第一厚度的第二厚度；以及至少一個指紋傳感器，所述至少一個指紋傳感器設置在所述第一基底構件和所述第二基底構件中的一個的所述第一邊框區域的一部分中。所述至少一個指紋傳感器包括在第一方向布置的多個第一指紋電極以及在與所述第一方向交叉的第二方向上布置的多個第二指紋電極，所述多個第二指紋電極與所述多個第一指紋電極絕緣。
【專利說明】
傳感器屏幕及包含該傳感器屏幕的顯示設備
技術領域
[0001 ]本公開涉及傳感器屏幕及包含該傳感器屏幕的顯示設備，更具體地，涉及具有指紋識別功能的傳感器屏幕及包含該傳感器屏幕的顯示設備。
【背景技術】
[0002]隨著計算機技術的發展，已經開發了應用于各種公共事業的基于計算機的系統，諸如筆記本計算機、平板個人計算機(PC)、智能電話、個人數字助理(PDA)、自動柜員機(ATM)、以及信息系統。一般來說，基于計算機的系統存儲包含諸如商業信息和商業秘密這樣的秘密信息以及涉及隱私的個人信息在內的各種數據。因此，需要增強安全性以保護秘密信息。
[0003]為此，已經開發了指紋傳感器，以通過利用人類的指紋執行系統的注冊或認證來增強安全性。
[0004]指紋傳感器是一種能夠感測人類的指紋的傳感器。指紋傳感器被分類成光學指紋傳感器和電容指紋傳感器。
[0005]光學指紋傳感器利用以下原理:諸如發光二極管(LED)這樣的光源發出光，并且通過CMOS圖像傳感器來感測從指紋的脊(ridge)和谷(valley)反射的光。這存在諸如以下這樣的一些問題:由于使用了LED而導致尺寸增大以及由于使用了昂貴的光源而導致產品成本增加。
[0006]電容指紋傳感器利用與其接觸的手指的脊與谷之間帶電的電荷差。
[0007]于2013年11月21日公開并且標題為“Capacitive Sensor Package”的美國專利公開N0.2013/0307818被認為現有技術的電容指紋傳感器。
[0008]所公開的電容指紋傳感器被配置為與特定按鈕聯接的組件形式。電容指紋傳感器包括硅晶圓，在該硅晶圓上印刷有用于測量指紋(脊和谷)與電容板之間的電容的電路。
[0009]通常，因為手指的脊和谷具有約300μπι至約500μπι的非常小的尺寸，所以對于在美國專利公開N0.2013/0307818中描述的電容指紋傳感器而言，必須具有用于指紋識別處理的高分辨率傳感器陣列和集成電路(1C)。為此，電容指紋傳感器利用硅晶圓來將IC與傳感器陣列集成。
[0010]然而，在利用硅晶圓來將IC與高分辨率傳感器陣列集成的情況下，電容指紋傳感器必須具有用于將指紋傳感器與按鈕聯接的組件結構。因此，由于所述組件結構而導致在光學指紋傳感器中存在諸如復雜的結構和非顯示區域(例如，邊框區域)的增加這樣的一些問題。另外，因為按鈕與指紋傳感器交疊，所以還存在其它問題，包括厚度增加以及用于感測指紋的區域取決于按鈕(例如，智能電話的歸位鍵)的尺寸的問題。
【發明內容】
[0011]本公開提供了一種傳感器屏幕及包含該傳感器屏幕的顯示設備，該傳感器屏幕和該顯示設備能夠解決現有技術的電容指紋傳感器的問題。
[0012]在一個方面，提供了一種傳感器屏幕，該傳感器屏幕包括:第一基底構件，所述第一基底構件包括第一有效(active)區域和第一邊框區域，并且具有第一厚度;第二基底構件，所述第二基底構件與所述第一基底構件相對設置，并且具有小于所述第一厚度的第二厚度；以及至少一個指紋傳感器，所述至少一個指紋傳感器設置在彼此相對設置的所述第一基底構件和所述第二基底構件中的一個的所述第一邊框區域的一部分中，所述至少一個指紋傳感器包括在第一方向上布置的多個第一指紋電極以及在與所述第一方向交叉的第二方向上布置的多個第二指紋電極，所述多個第二指紋電極與所述多個第一指紋電極絕緣。
[0013]所述傳感器屏幕還包括第一柔性印刷電路板，所述第一柔性印刷電路板設置在所述第一邊框區域的與所述第一邊框區域的所述一部分相鄰的一個邊緣處，所述第一柔性印刷電路板包括與所述多個第一指紋電極的端部和所述多個第二指紋電極的端部連接的指紋集成電路(1C)。
[0014]在所述第一有效區域中設置有觸摸陣列，所述觸摸陣列包括多個觸摸電極。
[0015]所述傳感器屏幕還包括第二柔性印刷電路板，所述第二柔性印刷電路板設置在所述第一邊框區域的與所述一個邊緣相反的另一邊緣處，所述第二柔性印刷電路板包括與所述多個觸摸電極的端部連接的觸摸1C。
[0016]所述第一基底構件還可以包括接納所述指紋IC的凹槽。
[0017]在所述第一基底構件的一側設置有多個通孔，與所述多個第一指紋電極連接的多條第一指紋導線和與所述多個第二指紋電極連接的多條第二指紋導線穿過所述多個通孔。與所述多條第一指紋導線和所述多條第二指紋導線連接的指紋IC設置在所述第一基底構件的與所述第一基底構件的面對所述第二基底構件的一個表面相反的另一表面上。
[0018]所述傳感器屏幕還可以包括至少一個觸摸傳感器，所述至少一個觸摸傳感器與所述第一邊框區域的所述一部分中的所述至少一個指紋傳感器分隔開。
[0019]在所述第一邊框區域的與所述第一邊框區域的所述一部分相鄰的一個邊緣處設置有至少一個柔性印刷電路板，在所述至少一個柔性印刷電路板上安裝有與所述多個第一指紋電極的端部和所述多個第二指紋電極的端部連接的指紋-觸摸1C。
[0020]在另一個方面，提供了一種傳感器屏幕，該傳感器屏幕包括:第一基底構件，所述第一基底構件包括第一有效區域和第一邊框區域，并且具有第一厚度;第二基底構件，所述第二基底構件與所述第一基底構件相對設置，并且具有小于所述第一厚度的第二厚度;至少一個指紋傳感器，所述至少一個指紋傳感器設置在彼此相對設置的所述第一基底構件和所述第二基底構件中的一個的所述第一有效區域的一部分中，所述至少一個指紋傳感器包括在第一方向上布置的多個第一指紋電極以及在與所述第一方向交叉的第二方向上布置的多個第二指紋電極，所述多個第二指紋電極與所述多個第一指紋電極絕緣；以及至少一個觸摸傳感器，所述至少一個觸摸傳感器被配置為在所述第一有效區域的所述一部分中與所述至少一個指紋傳感器交替設置。
[0021 ] 在又一個方面，提供了一種顯示器，該顯示器包括:顯示面板，所述顯示面板包括顯示圖像的有效區域和設置在所述有效區域外部的邊框區域；以及傳感器屏幕，所述傳感器屏幕設置在所述顯示面板上，所述傳感器屏幕具有上述構造，其中，所述第一基底構件設置在所述顯示面板上，并且其中，所述第一邊框區域的設置有至少一個指紋傳感器的部分與所述顯示面板的所述邊框區域對應。
[0022]根據基于本公開的傳感器屏幕及包含該傳感器屏幕的顯示設備，指紋傳感器設置在第一基底構件或第二基底構件的第一邊框區域的一部分中，并且用于指紋感測的指紋IC設置在柔性印刷電路板中。因此，不需要用于將指紋傳感器與按鈕聯接的組件結構，并且可以去除將傳感器陣列與指紋IC集成所需要的設計限制。因此，能夠獲得能夠去除對指紋傳感器的尺寸和形成位置的限制的效果。
[0023]另外，第一指紋電極和第二指紋電極設置在第一基底構件的上表面上或第二基底構件的下表面上，并且位于第一基底構件上的第二基底構件的厚度小于第一基底構件的厚度。因此，能夠提高指紋傳感器的感測靈敏度。
[0024]另外，第一基底構件和第二基底構件兩者可以由鋼化玻璃形成。另選地，第一基底構件可以由鋼化玻璃形成，而第二基底構件可以由硬涂層高硬度塑料形成。因此，能夠獲得具有足夠強度的傳感器屏幕。
【附圖說明】
[0025]附圖被包括進來以提供對本發明的進一步理解，并且被并入到本說明書中并構成本說明書的一部分，附圖示出了本發明的實施方式，并且與說明書一起用于解釋本發明的原理。在附圖中:
[0026]圖1是例示根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕的平面圖；
[0027]圖2是例示根據本發明的第二實施方式的傳感器屏幕的平面圖；
[0028]圖3是例示根據本發明的第三實施方式的傳感器屏幕的平面圖；
[0029]圖4是例示根據本發明的第四實施方式的傳感器屏幕的平面圖；
[0030]圖5是例示根據本發明的第五實施方式的傳感器屏幕的平面圖；
[0031]圖6是例示根據本發明的第六實施方式的傳感器屏幕的平面圖；
[0032]圖7是示意性地例示應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的分解立體圖；
[0033]圖8是示意性地例示應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的示例的截面圖；
[0034]圖9是示意性地例示應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的另一示例的截面圖；以及
[0035]圖10是示意性地例示應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的另一示例的截面圖。
【具體實施方式】
[0036]現在將詳細地參考本發明的實施方式，在附圖中例示了本發明的實施方式的示例。在任何可能的情況下，在整個附圖中將使用相同的附圖標記來指示相同或相似的部件。將要注意的是，如果確定公知技術會誤導本發明的實施方式，則將省略公知技術的詳細說明。可以考慮規格制備的便利性來選擇在下面的描述中使用的組件的名稱。因此，組件的名稱可以與在實際產品中使用的組件的名稱不同。
[0037]參照圖1描述了根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕。圖1是例示根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕的平面圖。
[0038]參照圖1，根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕包括彼此相對地設置并且彼此附接的第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2。傳感器屏幕可以還包括柔性印刷電路板FPC，該柔性印刷電路板FPC的一端設置在傳感器屏幕的一端處。
[0039]第一基底構件SUBl具有第一厚度，并且第二基底構件SUB2具有小于第一厚度的第二厚度。第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2可以由例如鋼化玻璃和硬涂層高硬度塑料這樣的透明材料形成。
[0040]指紋識別率隨著指紋的脊的電容和指紋的谷的電容之間的差的增加而提高。因此，當第二基底構件SUB2的厚度過度地增加時，在識別指紋時，在由指紋的脊和谷形成的指紋圖像中產生模糊現象。因此，指紋識別率下降。因此，優選但非必需的是，將第二基底構件SUB2的厚度設置為幾微米至約0.3mm，以便提高指紋識別率。當第二基底構件SUB2的厚度小于幾微米時，不足以確保第二基底構件SUB2的剛性。因此，不能充分地保護在第二基底構件SUB2下方形成的指紋傳感器。當第二基底構件SUB2的厚度超過0.3mm時，指紋識別率下降。[0041 ]第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2中的每一個包括第一有效區域AA和設置在第一有效區域AA外部的第一邊框區域BA。第一基底構件SUBl的第一有效區域AA和第一邊框區域BA與第二基底構件SUB2的第一有效區±|UA和第一邊框區域BA對應地設置。
[0042]指紋傳感器FS設置在第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2中的一個的第一邊框區域BA中。本發明的第一實施方式描述了指紋傳感器FS設置在第一基底構件SUBl的與第二基底構件SUB2相對的上表面的第一邊框區域BA中，并且第二基底構件SUB2附接至第一基底構件SUBl的上表面，但是本發明不限于此。例如，本發明的第一實施方式可以被配置為使得指紋傳感器FS設置在第二基底構件SUB2的與第一基底構件SUBl相對的下表面的第一邊框區域BA中，并且第一基底構件SUBl附接至第二基底構件SUB2的下表面。
[0043]指紋傳感器FS設置在第一邊框區域BA的一部分中。指紋傳感器FS包括在第一方向(例如，X軸線方向)上布置在第一邊框區域BA的所述一部分中的多個第一指紋電極Fxl至Fx6、以及在與第一方向交叉的第二方向(例如，y軸線方向)上布置的多個第二指紋電極Fyl至Fy6。第一指紋電極Fxl至Fx6和第二指紋電極Fyl至Fy6可以通過插置在它們之間的絕緣層(未示出)而彼此絕緣。另選地，絕緣圖案(未示出)可以僅布置在第一指紋電極Fxl至Fx6與第二指紋電極Fyl至Fy6的每個交叉點處，并且可以使第一指紋電極Fxl至Fx6與第二指紋電極Fy I至Fy6絕緣。
[0044]可以使用諸如ITO(銦錫氧化物)、ΙΖ0(銦鋅氧化物)和GZO(摻雜鎵的鋅氧化物)的透明導電材料、具有低反射率的鉻氧化物、或者例如鉬(Mo)這樣的發黑金屬材料來形成第一指紋電極Fxl至Fx6和第二指紋電極Fyl至Fy6。另選地，第一指紋電極和第二指紋電極中的一個可以由透明導電材料形成，而另一個可以由金屬材料形成。
[0045]絕緣層或絕緣圖案可以由諸如硅氧化物和硅氮化物這樣的無機絕緣材料或者諸如PAC這樣的光敏有機絕緣材料形成。
[0046]第一指紋電極Fxl至Fx6和第二指紋電極Fyl至Fy6各自具有約50μηι至ΙΟΟμπι的節距和約5μηι至5 Ομπι的寬度。
[0047]在第一邊框區域BA中，設置了分別與所述多個第一指紋電極Fxl至Fx6連接的多條第一指紋導線FxWl至FxW6以及分別與所述多個第二指紋電極Fyl至Fy6的相應的一端連接的多條第二指紋導線FyWl至FyW6。所述多條第一指紋導線FxWl至FxW6包括在指紋傳感器FS的一側處分別與奇數編號的第一指紋電極Fxl、Fx3和Fx5的相應的一端連接的1-1指紋導線FxWl、FxW3和FxW5，并且包括在指紋傳感器FS的另一側處分別與偶數編號的第一指紋電極Fx2、Fx4和Fx6的另一端連接的I _2指紋導線FxW2、FxW4和FxW6。
[0048]本發明的第一實施方式描述了在多條第一指紋導線FxWl至FxW6當中的1-1指紋導線Fxl、Fx3和Fx5分別與奇數編號的第一指紋電極Fxl、Fx3和Fx5的一端連接，并且1-2指紋導線FxW2、FxW4和FxW6分別與偶數編號的第一指紋電極Fx2、Fx4和Fx6的另一端連接，但是本發明的第一實施方式不限于此。例如，本發明的第一實施方式可以被配置為使得多條第一指紋導線FxWl至FxW6分別與多個第一指紋電極Fxl至Fx6的相應的一端連接。另選地，本發明的第一實施方式可以被設置為使得第一指紋導線中的一些(例如，FxWl至FxW3)分別與第一指紋電極中的一些(例如，Fx I至Fx3)的一端連接，而剩余的第一指紋導線(例如，Fxff4至FxW6)分別與剩余的第一指紋電極(例如，Fx4至Fx6)的另一端連接。
[0049]柔性印刷電路板FPC包括經由多條柔性指紋導線(未示出)連接至多條第一指紋導線FxWl至FxW6的指紋集成電路(IC)F_IC。指紋IC F_IC將驅動脈沖提供至第一指紋電極Fxl至Fx6和第二指紋電極Fyl至Fy6中的一方(例如，第一指紋電極Fxl至Fx6或第二指紋電極Fyl至Fy6)，并且通過第一指紋電極Fxl至Fx6和第二指紋電極Fyl至Fy6中的另一方(例如，第二指紋電極Fyl至Fy6或第一指紋電極Fxl至Fx6)來感測用戶的指紋的脊和谷的電容按照使用用戶手指的觸摸操作的變化，由此識別用戶的指紋。
[0050]在根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕中，指紋傳感器FS設置在第一基底構件SUBl或第二基底構件SUB2的第一邊框區域BA的一部分中，而用于指紋感測的指紋IC F_IC設置在柔性印刷電路板FPC中。因此，不需要用于將指紋傳感器FS與按鈕聯接的組件結構，并且能夠去除將傳感器陣列與指紋IC集成所需要的設計限制。因此，能夠獲得能夠去除對指紋傳感器FS的尺寸和形成位置的限制的效果。
[0051 ]第一指紋電極和第二指紋電極設置在第一基底構件SUBl的上表面或第二基底構件SUB2的下表面上，并且設置在第一基底構件SUBl上的第二基底構件SUB2的厚度小于第一基底構件SUBl的厚度。因此，能夠增加指紋傳感器FS的感測靈敏度。
[0052]第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2兩者都可以由鋼化玻璃形成。另選地，第一基底構件SUBl可以由鋼化玻璃形成，而第二基底構件SUB2可以由硬涂層高硬度塑料形成。因此，能夠獲得具有足夠強度的傳感器屏幕。
[0053]接下來，參照圖2來描述根據本發明的第二實施方式的傳感器屏幕。圖2是例示根據本發明的第二實施方式的傳感器屏幕的平面圖。
[0054]參照圖2，除了在第一邊框區域中附加地設置有觸摸傳感器以外，根據本發明的第二實施方式的傳感器屏幕與根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕基本上相同。因此，省略了重復說明，并且僅描述本發明的第二實施方式的與本發明的第一實施方式不同的配置。
[0055]指紋傳感器FS和一個或更多個觸摸傳感器TSl至TS4設置在傳感器屏幕的第一邊框區域BA中。
[0056]在根據本發明的第二實施方式的觸摸屏幕中，第一觸摸傳感器TSl和第二觸摸傳感器TS2設置在指紋傳感器FS的一側，而第三觸摸傳感器TS3和第四觸摸傳感器TS4設置在指紋傳感器TS的另一側。針對觸摸傳感器TSl至TS4，可以使用其它布置。例如，指紋傳感器FS可以偏向于第一邊框區域BA的一側，并且第一觸摸傳感器TSl至第四觸摸傳感器TS4可以在第一邊框區域BA的剩余部分中按照彼此間隔預定距離來設置。
[0057]在第一邊框區域BA中設置的觸摸傳感器可以具有相同的尺寸。另選地，觸摸傳感器可以具有不同的尺寸。另選地，觸摸傳感器中的至少一個可以被劃分為多個部分，并且可以具有比剩余的觸摸傳感器小的尺寸。例如，如圖2所示，第一觸摸傳感器TS1、第二觸摸傳感器TS2和第四觸摸傳感器TS4可以具有相同的尺寸，而第三觸摸傳感器TS3可以被劃分為多個部分，并且可以具有比第一觸摸傳感器TS1、第二觸摸傳感器TS2和第四觸摸傳感器TS4小的尺寸。
[0058]第一邊框區域BA包括:1-1指紋導線FxWl、FxW3和FxW5，其在指紋傳感器FS的一側處分別與奇數編號的第一指紋電極Fxl、Fx3和Fx5的相應的一端連接；1-2指紋導線FxW2、FxW4和FxW6，其在指紋傳感器FS的另一側處分別與偶數編號的第一指紋電極Fx2、Fx4和Fx6的另一端連接；以及第二指紋導線FyWl至FyW6，其分別連接至第二指紋電極Fyl至Fy6。
[0059]第一邊框區域BA包括連接至第一觸摸傳感器TSl的第一觸摸導線TW1、連接至第二觸摸傳感器TS2的第二觸摸導線TW2、以及連接至第四觸摸傳感器TS4的第四觸摸導線TW4。第一邊框區域BA包括與第三觸摸傳感器TS3的3-1觸摸傳感器TS31連接的3-1觸摸導線TW31、與第三觸摸傳感器TS3的3-2觸摸傳感器TS32連接的3-2觸摸導線TW32、與第三觸摸傳感器TS3的3-3觸摸傳感器TS33連接的3-3觸摸導線TW33、以及與第三觸摸傳感器TS3的3-4觸摸傳感器TS34連接的3-4觸摸導線TW34。
[0060]柔性印刷電路板FPC包括經由多條柔性指紋-觸摸導線(未示出)與所述多條第一指紋導線FxWl至FxW6以及第一觸摸導線TWl、第二觸摸導線TW2、第三觸摸導線TW31-TW34和第四觸摸導線TW4連接的指紋-觸摸IC FT_IC。指紋-觸摸IC FT_IC將驅動脈沖提供至第一指紋電極Fxl至Fx6和第二指紋電極Fyl至Fy6中的一方，并且通過另一方指紋電極來感測用戶的指紋的脊和谷的電容按照使用用戶手指的觸摸操作的變化，由此識別用戶的指紋。另夕卜，指紋-觸摸IC FT_IC將驅動脈沖提供至第一觸摸傳感器TSl、第二觸摸傳感器TS2、第三觸摸傳感器TS3和第四觸摸傳感器TS4，然后感測第一觸摸傳感器TSl、第二觸摸傳感器TS2、第三觸摸傳感器TS3和第四觸摸傳感器TS4，由此測量取決于觸摸操作的電容變化并且確定觸摸位置。
[0061]除了能夠從根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕獲得的效果以外，因為根據本發明的第二實施方式的傳感器屏幕在第一邊框區域BA中的沒有被形成有指紋傳感器FS的部分中形成了至少一個觸摸傳感器，所以根據本發明的第二實施方式的傳感器屏幕還能夠在觸摸所述觸摸傳感器時執行其它附加功能。
[0062]接下來，參照圖3來描述根據本發明的第三實施方式的傳感器屏幕。圖3是例示根據本發明的第三實施方式的平面圖。
[0063]參照圖3，除了在第一邊框區域中設置有多個指紋傳感器和多個觸摸傳感器，并且在多個柔性印刷電路板中設置有多個指紋-觸摸IC以外，根據本發明的第三實施方式的傳感器屏幕與根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕基本上相同。因此，省略了重復說明，并且僅描述本發明的第三實施方式的與本發明的第一實施方式不同的配置。
[0064]在傳感器屏幕的第一邊框區域BA中，設置了多個指紋傳感器FSl至FS3和多個觸摸傳感器TSl至TS4。更具體地，所述多個指紋傳感器FSl至FS3和所述多個觸摸傳感器TSl至TS4交替地設置在第一邊框區域BA中。
[0065]所述多個指紋傳感器FSl至FS3中的每一個按照與本發明的第一實施方式相同的方式包括多個第一指紋電極Fxl至Fx6和多個第二指紋電極Fyl至Fy6。
[0066]與指紋傳感器FSl至FS3中的每一個連接的指紋導線按照與本發明的第一實施方式相同的方式設置在第一邊框區域BA中。更具體地，在第一邊框區域BA中設置的指紋導線包括:1-1指紋導線FxWl、FxW3和FxW5，其在第一指紋傳感器FSl至第三指紋傳感器FS3中的每一個的一側處分別與奇數編號的第一指紋電極Fxl、Fx3和Fx5的相應的一端連接；1-2指紋導線FxW2、FxW4和FxW6，其在第一指紋傳感器FSl至第三指紋傳感器FS3中的每一個的另一側處分別與偶數編號的第一指紋電極Fx2、Fx4和Fx6的另一端連接；以及第二指紋導線FyWl至FyW6，其分別與第一指紋傳感器FSl至第三指紋傳感器FS3中的每一個的第二指紋電極Fy I至Fy 6連接。
[0067]在第一邊框區域BA中，設置有分別與多個觸摸傳感器TSl至TS4連接的觸摸導線TWl至TW4。更具體地，第一觸摸導線TWl連接至第一觸摸傳感器TSl，第二觸摸導線TW2連接至第二觸摸傳感器TS2，第三觸摸導線TW3連接至第三觸摸傳感器TS3，并且第四觸摸導線TW4連接至第四觸摸傳感器TS4。
[0068]柔性印刷電路板包括與所述多個指紋傳感器FSl至FS3和所述多個觸摸傳感器TSl至TS4連接的多個柔性印刷電路板FPCl、FPC2和FPC3。更具體地，第一柔性印刷電路板FPCl包括經由多條柔性指紋-觸摸導線(未示出)與第一觸摸導線TWl和第二觸摸導線TW2以及第一指紋導線FxWl至FxW6連接的第一指紋-觸摸IC FT_IC1。第二柔性印刷電路板FPC2包括經由多條柔性指紋-觸摸導線(未示出)與第三觸摸導線TW3和第一指紋導線FxWl至FxW6連接的第二指紋-觸摸IC FT_IC2。第三柔性印刷電路板FPC3包括經由多條柔性指紋-觸摸導線(未示出)與第四觸摸導線TW4和第一指紋導線FxWl至FxW6連接的第三指紋-觸摸IC FT_IC3。
[0069]除了能夠從根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕獲得的效果以外，根據本發明的第三實施方式的傳感器屏幕通過在第一邊框區域中交替地設置多個指紋傳感器和多個觸摸傳感器，還能夠更簡單地執行指紋識別的操作，并且還能夠使用觸摸傳感器來執行其它附加功能。
[0070]接下來，參照圖4來描述根據本發明的第四實施方式的傳感器屏幕。圖4是例示根據本發明的第四實施方式的傳感器屏幕的平面圖。
[0071]參照圖4，除了在第一有效區域中設置有觸摸陣列，并且在第一邊框區域中設置有至少一個指紋傳感器和至少一個觸摸傳感器以外，根據本發明的第四實施方式的傳感器屏幕與根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕基本上相同。因此，省略了重復說明，并且僅描述本發明的第四實施方式的與本發明的第一實施方式不同的配置。
[0072]觸摸陣列TA設置在第一有效區域AA中。觸摸陣列TA包括用于觸摸感測的多個觸摸電極(未示出)。觸摸陣列TA可以被配置為公知的互電容觸摸電極或公知的自電容觸摸電極。
[0073]至少一個指紋傳感器(例如，圖3中的FSl至FS3)和至少一個觸摸傳感器(例如，圖3中的TSl至TS4)設置在第一邊框區域BA的一側。另外，分別與指紋傳感器FS的奇數編號的第一指紋電極Fxl、Fx3和Fx5的相應的一端連接的1-1指紋導線FxWl、FxW3和FxW5、分別與指紋傳感器FS的偶數編號的第一指紋電極Fx2、Fx4和Fx6的另一端連接的1-2指紋導線FxW2、FxM和FxW6、分別與指紋傳感器FS的第二指紋電極Fyl至Fy6連接的第二指紋導線FyWl至FyW6、以及分別與第一觸摸傳感器TSl至第四觸摸傳感器TS4連接的第一觸摸導線TWl至第四觸摸導線TW4設置在第一邊框區域BA的一側。
[0074]與觸摸陣列TA的觸摸電極(未示出)連接的路由導線RW設置在第一邊框區域BA的另一側。
[0075]柔性印刷電路板包括在第一邊框區域BA的一個端部處設置的第一柔性印刷電路板FPCl以及在第一邊框區域BA的另一端部處設置的第二柔性印刷電路板FPC2。
[0076]第一柔性印刷電路板FPCl包括指紋-觸摸IC FT_IC，所述指紋-觸摸IC FT_IC經由多條柔性指紋導線(未示出)連接至第一指紋導線FxWl至FxW6和第二指紋導線FyWl至FyW6，并且經由多條柔性觸摸導線(未示出)連接至第一觸摸導線TWl至第四觸摸導線TM。
[0077]第二柔性印刷電路板FPC2包括經由多條柔性路由導線(未示出)連接至路由導線RW的觸摸IC T_IC。
[0078]除了能夠從根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕獲得的效果以外，因為根據本發明的第四實施方式的傳感器屏幕在第一邊框區域BA中的沒有被形成有指紋傳感器FS的一部分中形成了至少一個觸摸傳感器，并且在第一有效區域AA中形成了觸摸陣列，所以根據本發明的第四實施方式的傳感器屏幕還能夠通過觸摸傳感器和觸摸陣列來執行其它附加功能。
[0079]接下來，參照圖5來描述根據本發明的第五實施方式的傳感器屏幕。圖5是例示根據本發明的第五實施方式的傳感器屏幕的平面圖。
[0080]參照圖5，除了在第一邊框區域中設置有多個指紋傳感器和多個觸摸傳感器，并且在第一有效區域中設置有觸摸陣列以外，根據本發明的第五實施方式的傳感器屏幕與根據本發明的第三實施方式的傳感器屏幕基本上相同。因此，省略了重復說明，并且僅描述本發明的第五實施方式的與本發明的第三實施方式不同的配置。
[0081 ]多個指紋傳感器FSl至FS3和多個觸摸傳感器TSl至TS4設置在傳感器屏幕的第一有效區域AA的一側。更具體地，所述多個指紋傳感器FSl至FS3和所述多個觸摸傳感器TSl至TS4交替地設置。
[0082]所述多個指紋傳感器FSl至FS3中的每一個按照與本發明的第一實施方式相同的方式包括多個第一指紋電極Fxl至Fx6和多個第二指紋電極Fyl至Fy6。
[0083]與指紋傳感器FSl至FS3中的每一個連接的指紋導線按照與本發明的第一實施方式相同的方式設置在第一邊框區域BA中。指紋導線的一部分可以從第一有效區域AA延伸至第一邊框區域BA。更具體地，在第一邊框區域BA中設置的指紋導線包括:1-1指紋導線FxWl、FxW3和FxW5，其在第一指紋傳感器FSl至第三指紋傳感器FS3中的每一個的一側處分別與奇數編號的第一指紋電極Fxl、Fx3和Fx5的相應的一端連接，并且從第一有效區域AA延伸至第一邊框區域BA;以及1-2指紋導線FxW2、FxW4和FxW6，其在第一指紋傳感器FSl至第三指紋傳感器FS3中的每一個的另一側處分別與偶數編號的第一指紋電極Fx2、Fx4和Fx6的另一端連接，并且從第一有效區域AA延伸至第一邊框區域BA。
[0084]在第一邊框區域BA中，設置有分別連接至多個觸摸傳感器TSl至TS4的觸摸導線TWl至TW4。所述觸摸導線TWl至TW4可以分別連接至第一有效區域AA中的觸摸傳感器TSl至TS4，并且可以延伸至第一邊框區域BA。更具體地，第一觸摸導線TWl連接至第一觸摸傳感器TSl，第二觸摸導線TW2連接至第二觸摸傳感器TS2，第三觸摸導線TW3連接至第三觸摸傳感器TS3，并且第四觸摸導線TW4連接至第四觸摸傳感器TS4。
[0085]觸摸陣列TA設置在第一有效區域AA中的設置有觸摸傳感器TSl至TS4和指紋傳感器FSl至FS3的上側部上。觸摸陣列TA包括用于觸摸感測的多個觸摸電極(未示出)。觸摸陣列TA可以被配置為公知的互電容觸摸電極或公知的自電容觸摸電極。
[0086]至少一個指紋傳感器(例如，圖5中的FSl至FS3)和至少一個觸摸傳感器(例如，圖5中的TSl至TS4)設置在第一邊框區域BA的一側。另外，分別與第一指紋傳感器FSl至第三指紋傳感器FS3中的每一個的奇數編號的第一指紋電極Fxl、Fx3和Fx5的相應的一端連接的1-1指紋導線FxWl、FxW3和FxW5、分別與第一指紋傳感器FSl至第三指紋傳感器FS3中的每一個的偶數編號的第一指紋電極Fx2、Fx4和Fx6的另一端連接的1-2指紋導線FxW2、FxW4和FxW6、分別與第一指紋傳感器FSl至第三指紋傳感器FS3中的每一個的第二指紋電極Fyl至Fy6連接的第二指紋導線FyWl至FyW6、以及分別與第一觸摸傳感器TSl至第四觸摸傳感器TS4連接的第一觸摸導線TWl至第四觸摸導線TW4設置在第一邊框區域BA的一側。
[0087]與觸摸陣列TA的觸摸電極(未示出)連接的路由導線RW設置在第一邊框區域BA的另一側。
[0088]柔性印刷電路板包括設置在第一邊框區域BA的一端處的1-1柔性印刷電路板FPCl至1-3柔性印刷電路版FPC3、以及設置在第一邊框區域BA的另一端處的第二柔性印刷電路版FPC2。1-1柔性印刷電路版FPCl至1-3柔性印刷電路板FPC3以及第二柔性印刷電路版FPC2各自連接至一個指紋傳感器和至少一個觸摸傳感器。
[0089]1-1柔性印刷電路板FPCl包括經由多條柔性指紋-觸摸導線(未示出)與第一觸摸導線TWl和第二觸摸導線TW2以及第一指紋傳感器FSl的第一指紋導線FxWl至FxW6連接的第一指紋-觸摸IC FT_ICl<a-2柔性印刷電路板FPC2包括經由多條柔性印刷-觸摸導線(未示出)與第三觸摸導線TW3以及第二指紋傳感器FS2的第一指紋導線FxWl至FxW6連接的第二指紋-觸摸IC FT_IC2ο 1-3柔性印刷電路板FPC3包括經由多條柔性指紋-觸摸導線(未示出)與第四觸摸導線TW4以及第三指紋傳感器FS3的第一指紋導線FxWl至FxW6連接的第三指紋-觸摸IC FT_IC3o
[0090]第二柔性印刷電路板FPC2包括經由多條柔性路由導線(未示出)連接至路由導線RW的觸摸IC T_IC。
[0091]除了能夠從根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕獲得的效果以外，根據本發明的第五實施方式的傳感器屏幕通過在第一邊框區域中交替地布置多個指紋傳感器和多個觸摸傳感器，還能夠更簡單地執行用于指紋識別的操作，并且還能夠使用觸摸傳感器來執行其它附加功能。
[0092]另外，根據本發明的第五實施方式的傳感器屏幕能夠通過在第一邊框區域BA中的沒有被形成有指紋傳感器的部分中形成至少一個觸摸傳感器并且在第一有效區域AA中形成觸摸陣列，來經由觸摸傳感器和觸摸陣列執行其它附加功能。
[0093]接下來，參照圖6來描述根據本發明的第六實施方式的傳感器屏幕。圖6是例示了根據本發明的第六實施方式的傳感器屏幕的平面圖。
[0094]參照圖6，除了在第一有效區域中設置有觸摸陣列，并且在柔性印刷電路板中設置有指紋1C、觸摸IC和控制器以外，根據本發明的第六實施方式的傳感器屏幕與根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕基本上相同。因此，省略了重復說明，并且僅描述本發明的第六實施方式的與本發明的第一實施方式不同的配置。
[0095]觸摸陣列TA設置在第一有效區域AA中。觸摸陣列TA包括用于觸摸感測的多個觸摸電極(未示出)。觸摸陣列TA可以被配置為公知的互電容觸摸電極或公知的自電容觸摸電極。
[0096]指紋傳感器FS、分別與指紋傳感器FS的奇數編號的第一指紋電極Fxl、Fx3和Fx5的相應的一端連接的1-1指紋導線FxWl、FxW3和FxW5、分別與指紋傳感器FS的偶數編號的第一指紋電極Fx2、Fx4和Fx6的另一端連接的1-2指紋導線FxW2、FxW4和FxW6、以及分別與指紋傳感器FS的第二指紋電極Fyl至Fy6連接的第二指紋導線FyWl至FyW6設置在第一邊框區域BA的一側。
[0097]與觸摸陣列TA的觸摸電極(未示出)連接的路由導線RW設置在第一邊框區域BA中。
[0098]柔性印刷電路板FPC設置在第一邊框區域BA的一端處。柔性印刷電路板FPC包括:指紋IC F_IC，其經由多條柔性指紋導線(未示出)連接至第一指紋導線FxWl至FxW6和第二指紋導線FyWl至FyW6;觸摸IC T_IC，其經由多條柔性路由導線(未示出)連接至路由導線RW;以及控制器MCU，其連接至指紋IC F_IC和觸摸IC T_IC并且控制指紋IC F_IC和觸摸ICT_IC。
[0099]除了能夠從根據本發明的第一實施方式的傳感器屏幕獲得的效果以外，因為根據本發明的第六實施方式的傳感器屏幕在第一邊框區域BA中的沒有被形成有指紋傳感器的部分中形成了至少一個觸摸傳感器，并且在第一有效區域AA中形成了觸摸陣列，所以根據本發明的第六實施方式的傳感器屏幕還能夠通過觸摸傳感器和觸摸陣列來執行的其它附加功能。
[0100]另外，根據本發明的第六實施方式的傳感器屏幕通過在柔性印刷電路板FPC中形成用于處理指紋識別的指紋IC F_IC、用于處理觸摸識別的觸摸IC T_IC、以及用于控制指紋IC F_IC和觸摸IC T_IC的控制器MCU，能夠節省空間并且能夠容易地執行布線設計。
[0101]接下來，參照圖7至圖10來描述應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的示例。圖7是示意性地例示應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的示例的分解立體圖。圖8是示意性地例示應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的示例的截面圖。圖9是示意性地例示應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的另一示例的截面圖。圖10是示意性地例示應用了根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕的顯示設備的另一示例的截面圖。
[0102]參照圖7至圖10，根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的傳感器屏幕SC可以設置在顯示設備的顯示面板DP上。顯示面板DP可以使用諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極管(OLED)顯示器、場發射顯示器(FED)和等離子體顯示面板(PDP)這樣的平板顯示器的面板。
[0103]傳感器屏幕SC的第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2中的每一個包括第一有效區域AA和第一邊框區域BA。傳感器屏幕SC的第一有效區域AA與顯示面板DP的顯示圖像的第二有效區域AA對應。傳感器屏幕SC的第一邊框區域BA與顯示面板DP的設置在第二有效區±|UA外部的第二邊框區域BA對應。
[0104]傳感器屏幕SC包括指紋傳感器FS或指紋-觸摸傳感器FTS，所述指紋傳感器FS或指紋-觸摸傳感器FTS設置在彼此相對放置的第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2中的一個的一個表面的第一有效區域AA中。第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2可以使用例如光學透明粘合劑(OCA)或光學透明樹脂(OCR)這樣的具有優異的粘接強度和優異的耐氣候性(weatherability)的透明材料彼此附接。另外，第一基底構件SUBl和第二基底構件SUB2可以使用OCA或OCR來附接至顯示面板DP。
[0105]第二基底構件SUB2可以包括設置在第二基底構件SUB2的第一邊框區域BA中并且包圍第一有效區域AA的黑底BM，以便防止當第二基底構件SUB2附接至顯示面板DP時的透光率的損失。
[0106]圖8例示了顯示設備的示例，在該顯示設備中，根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的指紋傳感器、觸摸傳感器和導線設置在第二基底構件SUB2的下表面上。圖8例示了包括指紋1C、觸摸IC等在內的IC設置在第一邊框區域BA外部作為示例。然而，IC可以設置在第一邊框區域BA中。
[0107]圖9例示了顯示設備的示例，在該顯示設備中，根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的指紋傳感器、觸摸傳感器和導線設置在第一基底構件SUBl的上表面上。如圖9所示，第一基底構件SUBl可以包括接納包括指紋1C、觸摸IC等在內的IC的凹槽。另外，由于可以在第一基底構件SUBl的凹槽中接納1C，因此圖9的顯示設備能夠防止當IC設置在第一邊框區域B A中時由于IC的伸出而導致的問題。
[0108]圖10例示了顯示設備的示例，在該顯示設備中，根據本發明的第一實施方式至第六實施方式的指紋傳感器、觸摸傳感器和導線設置在第一基底構件SUBl的上表面上，并且上面安裝有包括指紋1C、觸摸IC等在內的IC的柔性印刷電路板FPC設置在第一基底構件SUBl的下表面上。在圖10的顯示設備中，第一基底構件SUBl可以具有通孔VH，使得與指紋IC和觸摸IC連接的指紋導線和觸摸導線從第一基底構件SUBl的上表面延伸至第一基底構件SUBl的下表面。在圖10的顯示設備中，因為可以在顯示面板DP的臺階部中接納1C，所以能夠防止由于IC的伸出而導致的問題。
[0109]雖然已經參照本公開的多個示例性實施方式描述了實施方式，但是應理解的是，本領域技術人員能夠設計出將落入本公開的原理的范圍內的許多其它修改和實施方式。例如，在本發明的實施方式中，指紋電極、觸摸電極、指紋1C、指紋-觸摸1C、柔性印刷電路板、各種導線可以在數目上進行不同的改變。另外，本發明的實施方式描述了指紋傳感器或觸摸傳感器使用柔性印刷電路版來連接至指紋IC或觸摸1C，但是本發明的實施方式不限于此。指紋傳感器或觸摸傳感器可以經由COF(覆晶薄膜)或LOG(在玻璃上固定的線)連接至指紋IC或觸摸1C。因此，在本公開、附圖和所附的權利要求的范圍內，能夠對主題組合布置的組成部分和/或布置進行各種變型和修改。
【主權項】
1.一種傳感器屏幕，該傳感器屏幕包括: 第一基底構件，所述第一基底構件包括第一有效區域和第一邊框區域，并且具有第一厚度； 第二基底構件，所述第二基底構件與所述第一基底構件相對設置，并且具有小于所述第一厚度的第二厚度；以及 至少一個指紋傳感器，所述至少一個指紋傳感器設置在彼此相對設置的所述第一基底構件和所述第二基底構件中的一個的所述第一邊框區域的一部分中，所述至少一個指紋傳感器包括在第一方向上布置的多個第一指紋電極以及在與所述第一方向交叉的第二方向上布置的多個第二指紋電極，所述多個第二指紋電極與所述多個第一指紋電極絕緣。2.根據權利要求1所述的傳感器屏幕，該傳感器屏幕還包括第一柔性印刷電路板，所述第一柔性印刷電路板設置在所述第一邊框區域的與所述第一邊框區域的所述一部分相鄰的一個邊緣處，所述第一柔性印刷電路板包括與所述多個第一指紋電極的端部和所述多個第二指紋電極的端部連接的指紋集成電路1C。3.根據權利要求2所述的傳感器屏幕，其中，在所述第一有效區域中設置有觸摸陣列，所述觸摸陣列包括多個觸摸電極。4.根據權利要求3所述的傳感器屏幕，該傳感器屏幕還包括第二柔性印刷電路板，所述第二柔性印刷電路板設置在所述第一邊框區域的與所述一個邊緣相反的另一邊緣處，所述第二柔性印刷電路板包括與所述多個觸摸電極的端部連接的觸摸1C。5.根據權利要求2所述的傳感器屏幕，其中，所述第一基底構件還包括接納所述指紋IC的凹槽。6.根據權利要求1所述的傳感器屏幕，其中，在所述第一基底構件的一側設置有多個通孔，與所述多個第一指紋電極連接的多條第一指紋導線和與所述多個第二指紋電極連接的多條第二指紋導線穿過所述多個通孔，并且 其中，與所述多條第一指紋導線和所述多條第二指紋導線連接的指紋IC設置在所述第一基底構件的與所述第一基底構件的面對所述第二基底構件的一個表面相反的另一表面上。7.根據權利要求2所述的傳感器屏幕，該傳感器屏幕還包括至少一個觸摸傳感器，所述至少一個觸摸傳感器與所述第一邊框區域的所述一部分中的所述至少一個指紋傳感器分隔開。8.根據權利要求7所述的傳感器屏幕，其中，在所述第一邊框區域的與所述第一邊框區域的所述一部分相鄰的一個邊緣處設置有至少一個柔性印刷電路板，在所述至少一個柔性印刷電路板上安裝有與所述多個第一指紋電極的端部和所述多個第二指紋電極的端部連接的指紋-觸摸1C。9.一種傳感器屏幕，該傳感器屏幕包括: 第一基底構件，所述第一基底構件包括第一有效區域和第一邊框區域，并且具有第一厚度； 第二基底構件，所述第二基底構件與所述第一基底構件相對設置，并且具有小于所述第一厚度的第二厚度； 至少一個指紋傳感器，所述至少一個指紋傳感器設置在彼此相對設置的所述第一基底構件和所述第二基底構件中的一個的所述第一有效區域的一部分中，所述至少一個指紋傳感器包括在第一方向上布置的多個第一指紋電極以及在與所述第一方向交叉的第二方向上布置的多個第二指紋電極，所述多個第二指紋電極與所述多個第一指紋電極絕緣;以及 至少一個觸摸傳感器，所述至少一個觸摸傳感器被配置為在所述第一有效區域的所述一部分中與所述至少一個指紋傳感器交替設置。10.一種顯示器，該顯示器包括: 顯示面板，所述顯示面板包括顯示圖像的有效區域和設置在所述有效區域外部的邊框區域；以及 權利要求1至6以及權利要求9中的任何一項的傳感器屏幕，所述傳感器屏幕設置在所述顯示面板上， 其中，所述第一基底構件設置在所述顯示面板上，并且 其中，所述第一邊框區域的設置有所述至少一個指紋傳感器的所述一部分與所述顯示面板的所述邊框區域對應。
【文檔編號】G06K9/00GK105868692SQ201610149686
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】韓萬協, 秋教燮
【申請人】樂金顯示有限公司