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CN107977105B - 具有集成指纹传感器的触摸屏设备及其驱动方法 - Google Patents

具有集成指纹传感器的触摸屏设备及其驱动方法 Download PDF

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CN107977105B CN201710976708.4A CN201710976708A CN107977105B CN 107977105 B CN107977105 B CN 107977105B CN 201710976708 A CN201710976708 A CN 201710976708A CN 107977105 B CN107977105 B CN 107977105B
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Abstract

具有集成指纹传感器的触摸屏设备及其驱动方法。具有集成指纹传感器的触摸屏设备包括：触摸屏，所述触摸屏具有指纹识别区域和触摸识别区域，所述指纹识别区域具有指纹传感器，所述触摸识别区域具有与所述指纹传感器物理上分隔开的触摸传感器；以及触摸IC，所述触摸IC在指纹感测模式下驱动所述触摸传感器和所述指纹传感器，以感测来自所述指纹传感器的指纹识别信息和来自所述触摸传感器的触摸识别信息。

Description

具有集成指纹传感器的触摸屏设备及其驱动方法
技术领域
本公开涉及显示设备，并且更具体地，涉及具有集成指纹传感器的触摸屏设备及其驱动方法。
背景技术
随着计算机技术的进步，已经开发了用于各种目的的基于计算机的系统，例如膝上型计算机、平板PC、智能电话、个人数字助理、自动柜员机、搜索导航系统等。这些系统通常存储大量机密数据(诸如商业信息或商业秘密)以及关于个人的私人生活的个人信息。因此，需要加强安全性来保护这些数据。
为此，通常使用指纹传感器，所述指纹传感器能够通过经由指纹用系统登记或认证来加强安全性。
指纹传感器是检测人类指纹的传感器。指纹传感器被大致分为光学指纹传感器和电容指纹传感器。
光学指纹传感器使用诸如LED(发光二极管)这样的光源内部地照亮指纹，并且通过CMOS图像传感器检测由指纹的脊(ridge)反射的光。光学指纹传感器在尺寸减小方面受到限制，因为它涉及使用LED的扫描，并且因为光源昂贵而导致其制造成本趋于高。
电容指纹传感器利用了与指纹传感器接触的脊和谷(valley)之间的电荷差。
相关技术的电容式指纹传感器的已知示例是于2013年11月21日提交的标题为“Capacitive Sensor Packaging”的美国专利申请No.US2013/0307818。该美国专利申请中所公开的电容式指纹传感器是具有附接在其上的特定按钮的组件，并且包括硅晶片，印有用于测量电容板和用户的指纹(包括脊和谷)之间的电容的电路。
通常，人类指纹的脊和谷非常薄，范围从300μm到500μm。因此，上述美国专利申请中所公开的电容式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和IC(集成电路)，并且使用硅晶片，在该硅晶片上能够将传感器阵列和IC集成在一起。然而，使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附接在一起的组件结构。这使得配置复杂并且增加了非显示区域(即，边框)的尺寸。此外，按钮(例如，智能电话上的本位键)兼用作指纹传感器，这导致厚度增加并且使得指纹感测面积取决于按钮的尺寸。
为了解决这些问题，已经开发了诸如使用触摸传感器屏幕的部分作为指纹识别区域的技术这样的技术。该技术的示例包括于2013年10月22日提交的标题为“Capacitivetouch sensor for identifying a fingerprint”的美国专利No.8,564,314以及于2014年8月18日提交的标题为“Capacitive touch screen with integrated fingerprintrecognition”的韩国专利注册No.10-1432988。
图1示意性地示出了在上述美国专利中例示的电容式感测面板上的驱动电极和感测电极的布置。图2示出了上述韩国专利注册中例示的具有集成指纹识别的电容式触摸屏的配置。
参照图1，用于识别指纹的电容式触摸传感器包括触摸传感器3和指纹传感器5，所述触摸传感器3包括触摸驱动电极1(x)和触摸感测电极1(y)，所述指纹传感器5包括指纹驱动电极5(x)和指纹感测电极5(y)。在用于识别指纹的电容式触摸传感器中，专用指纹传感器5被设置在屏幕区域的一部分中，因此在指纹传感器5的区域上的触摸不起作用，并且在指纹传感器5周围的区域内触摸性能差。
参照图2，具有集成指纹识别的电容式触摸屏包括触摸板AA、多条电极连接线BB和触摸控制器CC。在该配置中，触摸面板AA具有由布置为彼此交叉的第一通道电极A1(Tx或Rx)和第二通道电极A2(剩余的一个Tx或Rx)的组合形成的微小通道A3。除了指纹识别传感器A4的区域中的微小通道A3之外的微小通道A3被按数量分组在一起并且用作用于触摸信号检测的触摸组通道A5，并且与指纹识别传感器A4的区域对应的微小通道A3用作指纹识别通道A6。
然而，具有集成指纹识别的相关技术的电容式触摸屏在指纹感测模式下驱动指纹识别区域时不允许触摸操作，这在产品方面是极大的不便。例如，具有集成指纹识别的相关技术的电容式触摸屏使得用户能够选择密码、图案或指纹来初始地对锁定画面进行解锁。在这种情况下，指纹传感器和触摸传感器不能被同时驱动。此外，在具有集成指纹识别的相关技术的电容式触摸屏中，用户不能执行触摸手势来关闭激活的指纹识别特征。
发明内容
因此，努力完成了本公开以提供具有集成指纹传感器的触摸屏设备及其驱动方法，所述触摸屏设备在触摸屏内具有指纹传感器并且在指纹感测模式下允许在所述触摸屏内的除了指纹识别区域的区域中进行触摸操作。
本公开的一个示例性实施方式提供了一种具有集成指纹传感器的触摸屏设备，该触摸屏设备包括：触摸屏，所述触摸屏具有指纹识别区域和触摸识别区域，所述指纹识别区域具有指纹传感器，所述触摸识别区域具有与所述指纹传感器物理上分隔开的触摸传感器；以及触摸IC，所述触摸IC在指纹感测模式下驱动所述触摸传感器和所述指纹传感器，以感测来自所述指纹传感器的指纹识别信息和来自所述触摸传感器的触摸识别信息。
在所述指纹感测模式下，所述触摸IC在触摸-指纹同步信号的一个周期内分配用于驱动所述触摸传感器以执行感测的触摸间隔和用于驱动所述指纹传感器以执行感测的指纹间隔。
在所述指纹感测模式下，在所述触摸间隔期间，所述触摸IC向所述触摸识别区域中的Tx电极提供传感器驱动信号并且从所述触摸识别区域中的Rx电极感测触摸识别信息，并且在所述指纹间隔期间，所述触摸IC向所述指纹识别区域中的Tx电极提供传感器驱动信号并且从所述指纹识别区域中的Rx电极感测触摸识别信息。
Tx电极由高密度图案形成并且被设置在所述指纹识别区域以及所述指纹识别区域的左区域和右区域中，并且所述指纹识别区域的所述左区域和所述右区域中的由所述高密度图案形成的所述Tx电极按数量被分组在一起，并且同一组中的所述Tx电极被同时驱动，以便所述触摸IC将所述指纹识别区域的所述左区域和所述右区域用作所述触摸识别区域。
在触摸感测模式下，所述触摸IC仅重复地驱动所述触摸识别区域中的所述触摸传感器以执行感测。
在所述指纹识别区域和所述触摸识别区域之间插入有接地图案，以便使信号干扰最小化。
本公开的另一示例性实施方式提供了一种驱动具有集成指纹传感器的触摸屏设备的方法，所述触摸屏设备包括具有指纹识别区域和触摸识别区域的触摸屏，所述指纹识别区域具有指纹传感器，所述触摸识别区域具有与所述指纹传感器物理上分隔开的触摸传感器，其中，在指纹感测模式下驱动所述触摸传感器和所述指纹传感器，以感测来自所述指纹传感器的指纹识别信息和来自所述触摸传感器的触摸识别信息。
本公开的又一示例性实施方式提供了一种具有显示图像的显示面板的显示设备，该显示设备包括：触摸屏，所述触摸屏与所述显示面板上的图像显示区域交叠并且具有指纹识别区域和触摸识别区域，其中，所述指纹识别区域具有指纹传感器，并且所述触摸识别区域具有与所述指纹传感器分隔开的触摸传感器；以及触摸IC，所述触摸IC在指纹感测模式下以时分方式驱动所述触摸传感器和所述指纹传感器二者，使得所述触摸传感器和所述指纹传感器二者在所述指纹感测模式下从所述指纹传感器获得感测指纹识别信息并且从所述触摸传感器获得触摸识别信息。
将理解的是，以上一般说明和以下具体说明仅是示例性和说明性的，并且旨在对所要求保护的本公开提供进一步的解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本公开的进一步理解并被并入且构成本公开的一部分，附图示出了本公开的方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是示意性地示出根据现有技术的电容式感测面板的驱动电极和感测电极的配置的平面图；
图2是示出根据现有技术的具有集成指纹识别的另一电容式触摸屏的配置的图；
图3是示出应用根据本公开的一个方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的显示设备的框图；
图4是示出根据本公开的一个方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的图；
图5是示出根据本公开的另一方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的图；
图6是示出根据本公开的又一方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的图；
图7是示出根据本公开的又一方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的图；
图8是如何在指纹感测模式下以时分方式驱动触摸传感器和指纹传感器的定时图；
图9是如何在触摸感测模式下重复驱动触摸传感器的定时图；以及
图10A和图10B是示出在指纹感测模式下可在触摸屏内的除了指纹感测区域以外的区域中进行触摸操作的示例的图。
具体实施方式
应用了根据本公开的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的显示设备可以基于诸如液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)、电泳显示器(EPD)等这样的平板显示器来实现。应当注意，尽管将针对液晶显示器作为平板显示器的示例来描述以下方面，但是本公开的显示设备不限于液晶显示器。
在下文中，将参照附图来描述本公开的示例性方面。在整个说明书中，相同的附图标记基本上表示相同的部件。当认为与本公开相关的公知功能或配置的详细描述可能不必要地使本公开的主题不清楚时，将省略所述详细描述。
图3示出了根据本公开的一个方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的显示设备。
参照图3，根据本公开的具有集成指纹传感器的触摸屏设备包括触摸屏TSP和触摸IC 20。
根据本公开的具有集成指纹传感器的触摸屏设备可以被实现为电容式触摸屏TSP，该电容式触摸屏TSP通过多个电容传感器来检测触摸输入。
电容式触摸屏包括具有电容的多个传感器。存在两种类型的电容：自电容和互电容。可以沿着在一个方向上形成的单个导线层形成自电容。可以在彼此交叉的两条垂直导线之间形成互电容。
用互电容传感器实现的触摸屏TSP可以包括沿着第一方向并排布置的Tx电极(或Tx通道)、沿着第二方向并排设置并且与Tx电极交叉的Rx电极(或Rx通道)以及形成在Tx电极和Rx电极的交点处的互电容传感器。每个互电容传感器包括位于Tx电极和Rx电极之间的绝缘层。在互电容感测中，经由Tx电极线将传感器驱动信号施加到互电容传感器的Tx电极，以向互电容传感器提供电荷，并且能够通过经由Rx电极和Rx电极线与传感器驱动信号同步地感测互电容传感器的电容的变化来感测触摸输入。Tx电极线是将传感器驱动信号施加到每个传感器以向传感器提供电荷的驱动信号线。Rx电极线是连接到传感器以将传感器中的电荷提供给触摸IC 20的传感器线。
触摸屏TSP可以接合到显示面板DIS上的上偏振器上，或者可以形成在显示面板DIS上的上偏振器与上基板之间。此外，触摸屏TSP的传感器可以嵌入在显示面板DIS的像素阵列中。
触摸屏TSP可以具有指纹识别区域FAR和触摸识别区域TAR，所述指纹识别区域FAR具有第一表面区域，并且所述触摸识别区域TAR具有比第一表面区域宽的第二表面区域。尽管将针对单个指纹识别区域FAR来描述下面的示例性方面，然而不用说，这仅是为了说明并且本公开不限于此。此外，尽管将用指纹识别区域FAR位于触摸屏TSP的底部中心的示例来描述下面的示例性方面，然而应当注意，指纹识别区域FAR不限于特定位置并且可以布置在触摸屏TSP上的任何位置。触摸屏TSP上的指纹识别区域FAR和触摸识别区域TAR与显示面板DIS上的图像显示区域交叠。
为了实现具有集成指纹传感器的触摸屏，Tx电极和Rx电极形成在触摸屏TSP上的指纹识别区域FAR与指纹识别区域FAR的左侧和右侧的区域中的微图案(即，高密度电极图案)中。利用在指纹识别区域FAR中形成为高密度电极图案的Tx电极和Rx电极，将指纹传感器制得足够薄，使得许多指纹传感器位于指纹脊和指纹谷之间，从而实现精确的指纹感测。
指纹识别区域FAR左侧和右侧的区域可能会变为不可进行指纹识别和触摸识别的盲区，或者可用作触摸识别区域。当使用指纹识别区域FAR左侧和右侧的区域作为触摸识别区域时，形成为高密度电极图案的Tx电极可以被按数量分组在一起，并且同一组中的Tx电极可以被同时驱动。Tx电极被分组在一起并且被同时驱动的原因是为了降低功耗和触摸报告速率，因为触摸传感器不需要与指纹传感器一样高的分辨率。
在触摸识别区域TAR中，Tx电极和Rx电极形成为低密度电极图案。在指纹识别区域FAR左侧和右侧的区域中，Rx电极形成为低密度电极图案。
在具有集成指纹传感器的触摸屏中，触摸传感器和指纹传感器被物理上分隔开，使得能够在指纹识别操作期间使用触摸识别特征。指纹传感器在指纹识别区域FAR中形成为高密度电极图案，并且触摸传感器在触摸识别区域TAR中形成为低密度电极图案。在指纹识别区域FAR中，可进行指纹识别，但是不可以进行触摸识别。在触摸识别区域TAR中，可进行触摸识别，但是不可以进行指纹识别。
为了使信号干扰最小化，在指纹识别区域FAR和触摸识别区域TAR之间插入接地图案。
触摸IC 20包括第一驱动信号提供部和第二驱动信号提供部，所述第一驱动信号提供部向指纹识别区域FAR中的Tx电极提供传感器驱动信号，所述第二驱动信号提供部向触摸识别区域TAR中的Tx电极提供传感器驱动信号。触摸IC 20包括第一感测部和第二感测部，所述第一感测部通过感测指纹识别区域FAR中的Rx电极而获得指纹识别信息，所述第二感测部通过感测触摸识别区域TAR中的Rx电极而获得触摸识别信息。
触摸IC 20将通过感测而获得的触摸坐标数据TDATA和指纹识别数据FDATA发送到主机系统18。
另外，根据本公开的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的显示设备可以包括显示面板DIS、显示驱动电路12、14和16以及主机系统18。
显示面板DIS包括在两个基板之间形成的液晶层。显示面板DIS上的像素阵列包括在由数据线D1至Dm(m为正整数)和选通线G1至Gn(n为正整数)限定的像素区域中形成的像素。每个像素可以包括形成在数据线D1至Dm和选通线G1至Gn的交点处的TFT(薄膜晶体管)、用数据电压进行充电的像素电极以及连接到像素电极以保持液晶盒的电压的存储电容器Cst。
可以在显示面板DIS的上基板上形成黑底、滤色器等。显示面板DIS的下基板可以被实现为COT(TFT上滤色器)结构。在这种情况下，可以在显示面板DIS的下基板上形成黑底和滤色器。可以在显示面板DIS的上基板或下基板上形成待被提供公共电压的公共电极。偏振器分别附接至显示面板DIS的上基板和下基板，在与液晶接触的内表面上形成用于设置液晶的预倾角的配向膜。在显示面板DIS的上基板和下基板之间形成柱形间隔物，以保持液晶盒的盒间隙。
背光单元可以设置在显示面板DIS的背面上。背光单元可以被实现为照亮显示面板DIS的边缘型背光单元或直下型背光单元。显示面板DIS可以以诸如TN(扭曲向列)模式、VA(垂直对齐)模式、IPS(共面转换)模式和FFS(边缘场切换)模式这样的任何液晶模式来实现。
显示驱动电路包括数据驱动电路12、扫描驱动电路14和定时控制器16，并且将输入图像的视频数据写入显示面板DIS上的像素。数据驱动电路12将从定时控制器16输入的数字视频数据RGB转换为模拟正/负伽马补偿电压以输出数据电压。从数据驱动电路12输出的数据电压被提供给数据线D1至Dm。扫描驱动电路14依次将与数据电压同步的选通脉冲(或扫描脉冲)提供给选通线G1至Gn，以从显示面板DIS选择将数据电压写入的像素线。
定时控制器16接收从主机系统18输入的诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、主时钟MCLK等这样的定时信号，并且将数据驱动电路12和扫描驱动电路14的操作定时同步。扫描定时控制信号包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟、选通输出使能信号GOE等。数据定时控制信号包括源采样时钟SSC、极性控制信号POL、源输出使能信号SOE等。
主机系统18可以被实现为以下一种：电视系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机PC、家庭影院系统和电话系统。主机系统18包括具有并入其中的定标器的片上系统(SoC)，并且将输入图像的数字视频数据RGB转换成适合于在显示面板DIS上显示的格式。主机系统18将定时信号Vsync、Hsync、DE和MCLK与数字视频数据一起发送到定时控制器16。此外，主机系统18执行与从触摸IC 20输入的触摸报告关联的应用。
图4是示出根据本公开的一个方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的图。
参照图4，触摸屏TSP包括能够执行指纹识别的指纹识别区域FAR、能够执行触摸识别的触摸识别区域TAR以及设置于指纹识别区域FAR的左侧和右侧的盲区。
指纹识别区域FAR包括在第一方向上并排布置的第一组Tx电极FTX1至FTXn、在第二方向上并排布置并且与第一组Tx电极FTX1至FTXn交叉的第一组Rx电极FRX1至FRXn、以及形成在第一组Tx电极FTX1至FTXn与第一组Rx电极FRX1至FRXn的交点处的指纹传感器。第一组Tx电极FTX1至FTXn和第一组Rx电极FRX1至FRXn被实现为高密度电极图案。
第一组Tx电极FTX1至FTXn经由第一路由线连接到触摸IC 20。第一路由线可以设置在第一组Tx电极FTX1至FTXn的两侧，以便容易地在路由线之间创建空间。第一路由线包括连接到第一组Tx电极FTX1至FTXn的左侧的第一左路由线和连接到第一组Tx电极FTX1至FTXn的右侧的第一右路由线。在第一组Tx电极FTX1至FTXn中，奇数Tx电极FTX1、FTX3、…、FTXn-1可以经由第一左路由线连接到触摸IC 20，并且偶数Tx电极FTX2、FTX4、…、FTXn可以经由第一右路由线路连接到触摸IC 20。
触摸识别区域TAR包括在第一方向上并排布置的第二组Tx电极TTX1至TTXn、在第二方向上并排布置并且与第二组Tx电极TTX1至TTXn交叉的第二组Rx电极TRX1至TRXn以及形成在第二组Tx电极TTX1至TTXn和第二组Rx电极TRX1至TRXn的交点处的触摸传感器。第二组Tx电极TTX1至TTXn和第二组Rx电极TRX1至TRXn被实现为低密度电极图案。
第二组Tx电极TTX1至TTXn经由第二路由线连接到触摸IC 20。第二路由线可以设置在第二组Tx电极TTX1至TTXn的两侧上，以便容易地在路由线之间创建空间。第二路由线包括连接到第二组Tx电极TTX1至TTXn的左侧的第二左路由线和连接到第二组Tx电极TTX1至TTXn的右侧的第二右路由线。在第二组Tx电极TTX1至TTXn中，奇数Tx电极TTX1和FTXn-1可以经由第二左路由线连接到触摸IC 20，并且偶数Tx电极TTX2和FTXn可以经由第二右路由线连接到触摸IC 20。
第一组Tx电极FTX1至FTXn和第二组Rx电极TRX1至TRXn在设置在指纹识别区域FAR的左侧和右侧的盲区中交叉。在盲区中不能进行指纹感测和触摸感应。
在指纹识别区域FAR和触摸识别区域TAR之间插入接地图案GND，以便使信号干扰最小化。
图5是示出根据本公开的另一方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的图。
除了路由线具有与图4的路由线不同的配置结构以外，图5与图4中所示的类似。将省略相同元件的描述。
参照图5，第一组Tx电极FTX1至FTXn经由第一路由线连接到触摸IC 20。第一路由线可以设置在第一组Tx电极FTX1至FTXn的两侧，以便容易地在路由线之间创建空间。第一路由线包括连接到第一组Tx电极FTX1至FTXn的左侧的第一左路由线和连接到第一组Tx电极FTX1至FTXn的右侧的第一右路由线。在第一组Tx电极FTX1至FTXn中，奇数组Tx电极FTX1、FTX2、…、FTXn/2可以经由第一左路由线连接到触摸IC 20，并且偶数组Tx电极FTX(n/2)+1、FTX(n/2)+2、…、FTXn可以经由第一右路由线连接到触摸IC 20。
第二组Tx电极TTX1至TTXn经由第二路由线连接到触摸IC 20。第二路由线可以设置在第二组Tx电极TTX1至TTXn的两侧，以便容易地在路由线之间创建空间。第二路由线包括连接到第二组Tx电极TTX1至TTXn的左侧的第二左路由线和连接到第二组Tx电极TTX1至TTXn的右侧的第二右路由线。在第二组Tx电极TTX1至TTXn中，奇数对Tx电极TTX1和TTX2可以经由第二左路由线连接到触摸IC 20，并且偶数对Tx电极TTXn-3和TTXn-2可以经由第二右路由线路连接到触摸IC 20。
图6是示出根据本公开的又一方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的图。
除了使用指纹识别区域的左侧和右侧的区域作为触摸识别区域并且路由线具有与图4的路由线不同的配置结构以外，图6与图4所示基本上类似。将省略相同元件的描述。
参照图6，为了使触摸IC使用指纹识别区域FAR的左侧和右侧的区域作为触摸识别区域TAR，在指纹识别区域FAR的左侧和右侧的区域中形成为高密度图案的Tx电极可以被按数量(n/2)分组在一起，并且同一组中的Tx电极TTXn-1和TTXn可以被同时驱动。
第二组Tx电极TTX1至TTXn经由第二路由线连接到触摸IC 20。第二路由线可以设置在第二组Tx电极TTX1至TTXn的两侧，以便容易地在路由线之间创建空间。第二路由线包括连接到第二组Tx电极TTX1至TTXn的左侧的第二左路由线和连接到第二组Tx电极TTX1至TTXn的右侧的第二右路由线。在第二组Tx电极TTX1至TTXn中，奇数Tx电极TTX1和TTXn-1可以经由第二左路由线连接到触摸IC 20，并且偶数Tx电极TTX2和TTXn-2可以经由第二右路由线连接到触摸IC 20。
第一组Tx电极FTX1至FTXn和第二组Rx电极TRX1至TRXn在指纹识别区域FAR的左侧和右侧的区域中交叉。为了将指纹识别区域FAR的左侧和右侧的区域用作触摸识别区域TAR，第一组Tx电极FTX1至FTXn可以被按数量(n/2)分组在一起，并且可以用作第二组Tx电极TTXn-1和TTXn中的一些。
图7是示出根据本公开的又一方面的具有集成指纹传感器的触摸屏设备的图。
除了路由线具有与图6的路由线不同的配置结构以外，图7与图6中所示的类似。将省略相同元件的说明。
参照图7，第一组Tx电极FTX1至FTXn经由第一路由线连接到触摸IC 20。第一路由线可以设置在第一组Tx电极FTX1至FTXn的两侧，以便容易地在路由线之间创建空间。第一路由线包括连接到第一组Tx电极FTX1至FTXn的左侧的第一左路由线和连接到第一组Tx电极FTX1至FTXn的右侧的第一右路由线。在第一组Tx电极FTX1至FTXn中，奇数组Tx电极FTX1、FTX2、…、FTXn/2可以经由第一左路由线连接到触摸IC 20，并且偶数组的Tx电极FTX(n/2)+1、FTX(n/2)+2、…、FTXn可以经由第一右路由线连接到触摸IC 20。
第二组Tx电极TTX1至TTXn经由第二路由线连接到触摸IC 20。第二路由线可以设置在第二组Tx电极TTX1至TTXn的两侧，以便容易地在路由线之间创建空间。第二路由线包括连接到第二组Tx电极TTX1至TTXn的左侧的第二左路由线和连接到第二组Tx电极TTX1至TTXn的右侧的第二右路由线。在第二组Tx电极TTX1至TTXn中，奇数对Tx电极TTX1和TTX2可以经由第二左路由线连接到触摸IC 20，并且偶数对Tx电极TTXn-3和TTXn-2可以经由第二右路由线路连接到触摸IC 20。
图8是如何在指纹感测模式下以时分方式驱动触摸传感器和指纹传感器的定时图。
参照图8，在指纹感测模式下，通过即使在指纹感测模式下时在触摸-指纹同步信号T-F Sync的一个周期内分配用于驱动触摸传感器以执行感测的触摸间隔和用于驱动指纹传感器以执行感测的指纹间隔，触摸IC 20也允许在触摸屏TSP内的除了指纹识别区域FAR以外的区域中进行触摸操作。
在指纹感测模式下，在触摸间隔期间，触摸IC 20依次向触摸识别区域TAR中的Tx电极TTX1至TTXn提供传感器驱动信号，并且从触摸识别区域TAR中的Rx电极TRX1至TRXn感测触摸识别信息。在指纹感测模式下，在指纹间隔期间，触摸IC 20向指纹识别区域FAR中的Tx电极FTX1至FTXn提供传感器驱动信号，并且从指纹识别区域FAR中的Rx电极FRX1至FRXn感测指纹识别信息。
另外，在指纹感测模式下，触摸传感器和指纹传感器被驱动以执行感测的时段可以与用于在显示面板DIS上显示图像的显示时段交叠。
图9是如何在触摸感测模式下重复驱动触摸传感器的定时图。
参照图9，在触摸感测模式下，触摸IC 20仅重复地驱动触摸识别区域TAR中的触摸传感器以在一个周期内执行多次感测，而不是重复地驱动指纹识别区域FAR中的指纹传感器。换句话说，在触摸感测模式下，触摸IC 20仅将传感器驱动信号依次提供给触摸识别区域TAR中的Tx电极TTX1至TTXn，并且从触摸识别区域TAR中的Rx电极TRX1至TRXn感测触摸识别信息。
另外，在触摸感测模式下，触摸传感器被驱动以执行感测的时段可以与用于在显示面板DIS上显示图像的显示时段交叠。
图10A和图10B是示出在指纹感测模式下可在触摸屏内的除了指纹识别区域以外的区域中进行触摸操作的示例的图。
参照图10A和图10B，因为能够在指纹感测模式下同时驱动指纹识别区域与触摸识别区域，因此根据本公开的具有集成指纹传感器的电容式触摸屏可以在产品方面提供广泛的便利性。
例如，如图10A所示，根据本公开的具有集成指纹传感器的电容式触摸屏使得用户能够选择密码、图案或指纹来初始地对锁定画面进行解锁。在这种情况下，能够同时驱动指纹传感器和触摸传感器。
此外，如图10B所示，在根据本公开的具有集成指纹传感器的电容式触摸屏中，即使指纹识别特征在操作中，用户也可以执行触摸操作，从而在指纹识别操作期间(诸如在登记用户的指纹时)停止指纹识别并且切换到另一画面。
如上所述，因为能够在指纹感测模式下同时驱动触摸识别区域和指纹识别区域，因此根据本公开的具有集成指纹传感器的电容式触摸屏可以在产品方面提供广泛的便利性。
从上述细节，本领域技术人员将领会，能够在不脱离本公开的技术精神的情况下进行各种修改。因此，本公开的范围不应仅限于上述方面的细节，而是由权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种具有集成指纹传感器的触摸屏设备，该触摸屏设备包括：
触摸屏，所述触摸屏具有指纹识别区域和触摸识别区域，所述指纹识别区域具有指纹传感器，所述触摸识别区域具有与所述指纹传感器分隔开的触摸传感器；以及
触摸IC，所述触摸IC被配置为在指纹感测模式下驱动所述触摸传感器和所述指纹传感器二者，以感测来自所述指纹传感器的指纹识别信息和来自所述触摸传感器的触摸识别信息，
其中，所述指纹识别区域具有在第一方向上并排布置的第一组Tx电极以及在第二方向上并排布置并且与所述第一组Tx电极交叉的第一组Rx电极，并且所述触摸识别区域具有在所述第一方向上并排布置的第二组Tx电极以及在所述第二方向上并排布置并且与所述第二组Tx电极交叉的第二组Rx电极，
其中，所述第一组Tx电极和所述第二组Rx电极在设置在所述指纹识别区域的左侧和右侧的盲区中交叉，并且
其中，所述第一组Tx电极具有第一密度图案，所述第二组Rx电极具有第二密度图案，并且所述第一密度图案的密度比所述第二密度图案的密度高。
2.根据权利要求1所述的触摸屏设备，其中，在所述指纹感测模式下，所述触摸IC在触摸-指纹同步信号的一个周期内分配用于驱动所述触摸传感器以执行感测的触摸间隔和用于驱动所述指纹传感器以执行感测的指纹间隔。
3.根据权利要求2所述的触摸屏设备，其中，所述触摸IC在所述触摸间隔期间向所述触摸识别区域中的所述第二组Tx电极提供传感器驱动信号并且从所述触摸识别区域中的所述第二组Rx电极感测所述触摸识别信息，并且所述触摸IC在所述指纹间隔期间向所述指纹识别区域中的所述第一组Tx电极提供传感器驱动信号并且从所述指纹识别区域中的所述第一组Rx电极感测所述指纹识别信息。
4.根据权利要求3所述的触摸屏设备，其中，所述第一组Tx电极以多个数量被分组在一起，并且同一组中的所述第一组Tx电极被同时驱动，以便所述触摸IC将所述盲区用作所述触摸识别区域。
5.根据权利要求1所述的触摸屏设备，其中，在触摸感测模式下，所述触摸IC仅重复地驱动所述触摸识别区域中的所述触摸传感器以执行感测。
6.根据权利要求1所述的触摸屏设备，该触摸屏设备还包括接地图案，所述接地图案被插入在所述指纹识别区域和所述触摸识别区域之间，以便使信号干扰最小化。
7.一种驱动具有集成指纹传感器的触摸屏设备的方法，所述触摸屏设备包括具有指纹识别区域和触摸识别区域的触摸屏，所述指纹识别区域具有指纹传感器，所述触摸识别区域具有与所述指纹传感器分隔开的触摸传感器，
其中，所述触摸传感器和所述指纹传感器二者被配置为在指纹感测模式下被驱动，以感测来自所述指纹传感器的指纹识别信息和来自所述触摸传感器的触摸识别信息，
其中，所述指纹识别区域具有在第一方向上并排布置的第一组Tx电极以及在第二方向上并排布置并且与所述第一组Tx电极交叉的第一组Rx电极，并且所述触摸识别区域具有在所述第一方向上并排布置的第二组Tx电极以及在所述第二方向上并排布置并且与所述第二组Tx电极交叉的第二组Rx电极，
其中，所述第一组Tx电极和所述第二组Rx电极在设置在所述指纹识别区域的左侧和右侧的盲区中交叉，并且
其中，所述第一组Tx电极具有第一密度图案，所述第二组Rx电极具有第二密度图案，并且所述第一密度图案的密度比所述第二密度图案的密度高。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述指纹感测模式下，在触摸-指纹同步信号的一个周期内分配用于驱动所述触摸传感器以执行感测的触摸间隔和用于驱动所述指纹传感器以执行感测的指纹间隔。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述触摸间隔期间向所述触摸识别区域中的所述第二组Tx电极提供传感器驱动信号以从所述触摸识别区域中的所述第二组Rx电极感测所述触摸识别信息，并且在所述指纹间隔期间向所述指纹识别区域中的所述第一组Tx电极提供传感器驱动信号以从所述指纹识别区域中的所述第一组Rx电极感测所述指纹识别信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一组Tx电极以多个数量被分组在一起，并且同一组中的所述第一组Tx电极被同时驱动，以便将所述盲区用作所述触摸识别区域。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，仅重复地驱动所述触摸识别区域中的所述触摸传感器以在触摸感测模式下执行感测。
12.一种具有显示图像的显示面板的显示设备，该显示设备包括：
触摸屏，所述触摸屏与所述显示面板上的图像显示区域交叠并且具有指纹识别区域和触摸识别区域，其中，所述指纹识别区域具有指纹传感器，并且所述触摸识别区域具有与所述指纹传感器分隔开的触摸传感器；以及
触摸IC，所述触摸IC在指纹感测模式下以时分方式驱动所述触摸传感器和所述指纹传感器二者，使得所述触摸传感器和所述指纹传感器二者在所述指纹感测模式下从所述指纹传感器获得感测指纹识别信息并且从所述触摸传感器获得触摸识别信息，
其中，所述指纹识别区域具有在第一方向上并排布置的第一组Tx电极以及在第二方向上并排布置并且与所述第一组Tx电极交叉的第一组Rx电极，并且所述触摸识别区域具有在所述第一方向上并排布置的第二组Tx电极以及在所述第二方向上并排布置并且与所述第二组Tx电极交叉的第二组Rx电极，
其中，所述第一组Tx电极和所述第二组Rx电极在设置在所述指纹识别区域的左侧和右侧的盲区中交叉，并且
其中，所述第一组Tx电极具有第一密度图案，所述第二组Rx电极具有第二密度图案，并且所述第一密度图案的密度比所述第二密度图案的密度高。
13.根据权利要求12所述的显示设备，该显示设备还包括接地图案，所述接地图案位于所述指纹识别区域和所述触摸识别区域之间，以使信号干扰最小化。
14.根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述指纹传感器由所述指纹识别区域中的所述第一密度图案形成，并且所述触摸传感器由所述触摸识别区域中的所述第二密度图案形成。
15.根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述触摸IC通过在触摸-指纹同步信号的一个周期内分配用于驱动所述触摸传感器以执行感测的触摸间隔和用于驱动所述指纹传感器以执行感测的指纹间隔，允许在所述指纹感测模式期间在所述触摸屏内的除了所述指纹识别区域以外的区域中进行触摸操作。
16.根据权利要求15所述的显示设备，其中，所述触摸IC在所述触摸间隔期间依次向所述触摸识别区域提供传感器驱动信号并且在所述指纹感测模式下感测来自所述触摸识别区域的所述触摸识别信息。
17.根据权利要求15所述的显示设备，其中，所述触摸IC在所述指纹间隔期间向所述指纹识别区域提供传感器驱动信号并且在所述指纹感测模式下感测来自所述指纹识别区域的所述指纹识别信息。
18.根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述触摸IC重复地驱动所述触摸识别区域中的所述触摸传感器，以在触摸感测模式下执行感测。
19.根据权利要求18所述的显示设备，其中，所处触摸IC不驱动所述指纹识别区域中的所述指纹传感器。
20.根据权利要求12所述的显示设备，其中，在所述指纹感测模式下，所述触摸传感器和所述指纹传感器具有与用于在所述显示面板上显示图像的显示时段交叠的感测时段。
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