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触摸指纹复合传感器和包括触摸指纹复合传感器的电子装置的制作方法

时间:2022-05-05 15:25:30

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相关申请的交叉引用

本申请要求于8月10日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请no.10--0093991的优先权,其全部公开的内容通过引用合并于此。

符合示例实施例的装置和方法涉及触摸指纹复合传感器和包括触摸指纹复合传感器的电子装置。

背景技术:

触摸屏是一种当用户用手指等触摸或按压屏幕时识别触摸位置或相关信息并向系统发送该信息的输入设备。触摸屏简单月易用。电容式触摸屏具有高透射率、优异的耐用性、优良的触摸分辨率和多触摸能力。触摸屏面板不仅适用于诸如智能手机、平板pc之类的移动设备,而且还适用于诸如自动柜员机(atm)、自动售票机和导航设备之类的各种各样的电子设备。

近年来,在使用各种移动设备和电子设备期间对个人身份认证的需求已经逐渐扩大。基于诸如指纹、语音、面部和虹膜之类的个人特征的个人认证可以用于移动设备、入口/进入控制设备、金融设备等中。根据相关技术的方法的用于智能手机和平板个人计算机(pc)的指纹识别技术在与触摸屏模块分离的指纹识别模块上操作。

技术实现要素:

示例实施例提供了能够感测触摸和指纹二者并且具有改进的感测性能的触摸指纹复合传感器。此外,提供了在扩大和高速驱动方面有利并且能够改进可视性特性的触摸指纹复合传感器。

此外,示例实施例提供了能够增加指纹识别的感测深度的触摸指纹复合传感器。

更进一步,示例实施例提供了包括触摸指纹复合传感器的电子装置。

附加方面将部分地在以下描述中阐述,且将部分地通过以下描述而变得清楚明白,或者可以通过本发明的实践来获知。

根据示例实施例的一个方面,提供了一种触摸指纹复合传感器,用于使用触摸板来检测用户的触摸和指纹,其中所述触摸板包括用于检测所述触摸的触摸区域和用于检测所述指纹的指纹识别区域,所述触摸指纹复合传感器包括:多个第一电极,设置在基板上并且沿第一方向平行地布置;多个第二电极,设置在所述基板上并且沿第二方向平行地布置,所述第二方向与所述第一方向交叉;以及绝缘层,设置在所述多个第一电极与所述多个第二电极之间。所述多个第一电极和所述多个第二电极在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述多个第一电极和所述多个第二电极在所述指纹识别区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离可以大于所述触摸区域中的交叉点周围的非交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点周围的非交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离可以与所述指纹识别区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离基本上相同。

排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处的互电容可以小于所述指纹识别区域中的所述交叉点处的互电容。

所述触摸指纹复合传感器还包括:台阶调整层,与所述基板分开地设置或设置作为所述基板的一部分。其中,基于所述台阶调整层的形状和大小,排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离可以大于所述指纹识别区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

所述台阶调整层包括多个通孔,并且所述多个通孔可以设置在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

所述多个通孔中的每一个可以具有小于或等于100微米的直径或宽度。

所述台阶调整层可以与所述基板分开地设置并设置在所述基板上,所述多个第一电极可以设置在所述基板和所述台阶调整层上,所述绝缘层可以覆盖所述台阶调整层和所述多个第一电极,并且所述多个第二电极可以设置在所述绝缘层上。

所述台阶调整层可以包括多个岛状图案层,并且所述多个岛状图案层可以设置在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

所述多个第一电极和所述多个第二电极的第一部分可以没置在第一水平面上,并且所述多个第二电极的第二部分可以设置在与所述第一水平面不同的第二水平面上。

所述多个第一电极和所述多个第二电极的第一部分可以设置在所述基板上,所述绝缘层可以设置在所述基板、所述多个第一电极和所述多个第二电极的所述第一部分上,并且包括多个开口,所述多个开口分别暴露所述多个第二电极的所述第一部分中的部分,所述台阶调整层可以设置在所述绝缘层在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的一部分上,所述多个第二电极的第二部分可以设置在所述绝缘层和所述台阶调整层上,并且所述多个第二电极的所述第二部分中的每一个可以沿所述第二方向延伸,并且具有桥式结构,所述桥式结构通过经由所述多个开口分别连接到所述多个第二电极的所述第一部分来将所述多个第二电极的所述第一部分相连。

可以为所述多个第二电极的所述第一部分中的每一个设置所述多个开口中的一个。

可以为所述多个第二电极的所述第一部分中的每一个设置所述多个开口中的两个,并且所述多个第二电极的所述第一部分中的相应一个第一部分的中心部分可以被设置在所述多个开口中的每两个开口之间。

所述绝缘层可以包括有机材料。

所述多个第一电极和所述多个第二电极中的每一个可以包括多个菱形形状图案部分和设置在所述多个菱形形状图案部分之间的连接部分。

所述多个第一电极和所述多个第二电极中的一个可以包括多个菱形形状图案部分和设置在所述多个菱形形状图案部分之间的连接部分,并且所述多个第一电极和所述多个第二电极中的另一个可以包括多条电极线,或者所述多个第一电极和所述多个第二电极中的每一个可以包括所述多条电极线。

所述多个第一电极可以包括多个第一触摸电极和设置在所述多个第一触摸电极之间的多个第一子电极,所述多个第二电极可以包括多个第二触摸电极和没置在所述多个第二触摸电极之间的多个第二子电极,并且所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极中的每一个可以被规则地布置。

所述多个第一触摸电极中的至少两个可以被电分组为第一单元组,并且所述多个第二触摸电极中的至少两个可以被电分组为第二单元组。

所述触摸板可以具有双电极结构。

所述多个第一电极和所述多个第二电极可以被设置在所述基板的一个表面上。

一种电子装置可以包括所述触摸指纹复合传感器。

根据示例实施例的一个方面,提供了一种触摸指纹复合传感器,用于使用触摸板来检测用户的触摸和指纹,其中所述触摸板包括用于检测所述触摸的触摸区域和用于检测所述指纹的指纹识别区域,所述触摸指纹复合传感器包括:多个第一电极,设置在基板上并且沿第一方向平行地布置;多个第二电极,设置在所述基板上并且沿第二方向平行地布置,所述第二方向与所述第一方向交叉;绝缘层,设置在所述多个第一电极与所述多个第二电极之间;以及台阶调整层,与所述绝缘层相邻地设置。基于所述台阶调整层,所述多个第一电极和所述多个第二电极在所述指纹识别区域中的交叉点处的互电容与所述多个第一电极和所述多个第二电极在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处的互电容是不相同的。

排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处的互电容可以小于所述指纹识别区域中的所述交叉点处的互电容。

排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处的所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离可以大于所述指纹识别区域中的所述交叉点处的所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处的所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离可以大于所述触摸区域中的交叉点周围的非交叉点处的所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点周围的非交叉点处的所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离可以与所述指纹识别区域中的所述交叉点处的所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离基本上相同。

所述台阶调整层包括多个通孔,并且所述多个通孔可以设置在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

所述台阶调整层可以包括多个岛状图案层,并且所述多个岛状图案层可以设置在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

所述多个第一电极和所述多个第二电极的第一部分可以设置在第一水平面上,并且所述多个第二电极的第二部分可以设置在与所述第一水平面不同的第二水平面上。

一种电子装置可以包括所述触摸指纹复合传感器。

根据示例实施例的一个方面,提供了一种制造触摸指纹复合传感器的方法,所述触摸指纹复合传感器用于使用触摸板来检测用户的触摸和指纹,其中所述触摸板包括用于检测所述触摸的触摸区域和用于检测所述指纹的指纹识别区域,所述方法包括:在基板上形成台阶调整层;形成穿过所述台阶调整层的多个通孔;形成沿第一方向平行地布置的多个第一电极。排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述多个第一电极形成在所述多个通孔中和所述基板上,并且所述指纹识别区域中的所述多个第一电极形成在所述台阶调整层。所述方法还包括:在所述多个第一电极、所述台阶调整层和所述基板上形成绝缘层;以及在所述基板上形成沿第二方向平行地布置的多个第二电极,所述第二方向与所述第一方向交叉。所述多个第一电极和所述多个第二电极在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述多个第一电极和所述多个第二电极在所述指纹识别区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

所述多个通孔可以形成在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

根据示例实施例的一个方面,提供了一种制造触摸指纹复合传感器的方法,所述触摸指纹复合传感器用于使用触摸板来检测用户的触摸和指纹,其中所述触摸板包括用于检测所述触摸的触摸区域和用于检测所述指纹的指纹识别区域,所述方法包括:在基板上形成沿第一方向平行地布置的多个第一电极;在所述基板上形成沿第二方向平行地布置的多个第二电极的第一部分,所述第二方向与所述第一方向交叉;在所述多个第一电极和所述多个第二电极的所述第一部分上形成绝缘层;形成穿过所述绝缘层的多个开口,所述多个开口分别暴露所述多个第二电极的所述第一部分的部分;在所述绝缘层在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的一部分上形成台阶调整层;以及在所述台阶调整层和所述绝缘层上形成所述多个第二电极的第二部分,并且所述多个第二电极的第二部分穿过所述多个开口达到所述多个第二电极的所述第一部分。所述多个第一电极和所述多个第二电极在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述多个第一电极和所述多个第二电极在所述指纹识别区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

所述台阶调整层可以包括多个岛状图案层,并且所述多个岛状图案层可以形成在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

附图说明

从结合附图对示例实施例的以下描述中,上述和/或其他方面将变得清楚明白并且更容易理解,其中:

图1是根据示例实施例的触摸指纹复合传感器的平面图;

图2a是根据示例实施例的触摸指纹复合传感器的指纹识别区域的一部分的平面图;

图2b是沿图2a的线i-i’截取的截面图;

图3a是根据示例实施例的触摸指纹复合传感器的排除了所述指纹识别区域的触摸区域的一部分的平面图;

图3b是沿图3a的线ii-ii’截取的截面图;

图4a、图4b、图4c、图4d和图4e是用于描述根据示例实施例的制造触摸指纹复合传感器的方法的截面图;

图5a是与图4a的操作相对应的平面图;

图5b是与图4b的操作相对应的平面图;

图5c是与图4d的操作相对应的平面图;

图6a、图6b、图6c、图6d和图6e是用于描述根据另一示例实施例的制造触摸指纹复合传感器的方法的截面图;

图7是图6e的区域a的平面结构的示例的平面图;

图8是图7的修改示例的平面图;

图9是用于描述根据示例实施例的狭缝模具涂布(slot-diecoating)工艺的示图,该狭缝模具涂布工艺可以在制造触摸指纹复合传感器期间应用以形成绝缘层;

图10是用于描述根据示例实施例的可应用于触摸指纹复合传感器的多个第一电极和多个第二电极的配置的平面图;

图11是用于描述根据另一示例实施例的可应用于触摸指纹复合传感器的多个第一电极和多个第二电极的配置的平面图;

图12是用于描述根据另一示例实施例的可应用于触摸指纹复合传感器的多个第一电极和多个第二电极的配置的平面图;

图13是用于描述根据示例实施例的触摸指纹复合传感器的平面图;

图14是用于描述根据另一实施例的触摸指纹复合传感器的平面图;

图15是用于描述根据另一实施例的触摸指纹复合传感器的平面图;以及

图16是用于描述根据示例实施例的包括触摸指纹复合传感器的电子装置的分解透视图。

具体实施方式

现在,将参考其中显示了示例实施例的附图更全面地描述各个示例实施例。

应理解,当提及某一元件“连接”或“耦接”到另一元件时,该元件可以直接连接或耦接到该另一元件,或者可以存在介于中间的元件。相比之下,当提及元件“直接连接”或“直接耦接”到另一元件时,不存在中间元件。如本文所用,术语“和/或”包括关联列出的一个或更多个项目的任意和所有组合。

将理解,虽然本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分。因此,在不脱离示例实施例的教义的前提下,以下提到的第一元件、组件、区域、层或部分也可以称作第二元件、组件、区域、层或部分。

在此可能使用空间相对术语如″下方″、″之下″、″下″、″上方″、″上″等,以便于描述一个元件或特征相对于另一元件或特征在附图中示出的关系。将理解的是,空间上的相对术语除了包括附图中示出的方向之外,还意在包含设备在使用中或操作中的不同方向。例如,如果附图中的设备被翻转,则被描述为在其他元件或者特征″下方″或者″之下″的元件将被定向在其他元件或者特征的″上方″。因此,术语“下方”可以包括上方和下方的取向二者。设备可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方向),且可以相应地解释本文中使用的空间相对描述符。

本文使用的术语仅仅是为了描述实施例的目的,而不是要限制示例实施例。如本文中使用的,单数形式“一”、“一个”和“所述”意在还包括复数形式,除非上下文明确地给出相反的指示。还应理解,术语“包括”、“含有”、“具有”和/或“包含”在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。

示例实施例在本文中是参考截面图描述的,所述截面图是示例实施例的理想化的实施例(和中间结构)的示意图。因此,例如由于制造技术和/或公差造成的所图示的形状的变化是预期的。因而,不应该将示例实施例解释为局限于这里所示的区域的形状,而应包括例如由于制造而导致的形状偏差。例如,被示为矩形的注入区域可以具有倒圆的或者弯曲的特征和/或在其边缘处的注入浓度的梯度,而不是从注入区域至未注入区域的二元变化。同样地,由注入形成的埋入区域可以导致在埋入区域和通过其进行所述注入的表面之间的区域中的一些注入。因此,附图中图示的区域本质上是示意性的,它们的形状并不意在示意器件的区域的实际形状,也不意在限制示例实施例的范围。

除非另外定义,否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还应理解,诸如在常用词典中定义的术语等的术语可以被解释为其含义与在相关技术的上下文中的含义相一致,而不应将其解释为理想的或过于正式的含义,除非本文明确如此定义。

在下文中,将参照附图描述根据实施例的触摸指纹复合传感器和包括触摸指纹复合传感器的电子装置。为了描述的清楚和方便,附图中的层或区域的宽度或厚度可以被夸大。贯穿说明书,类似的附图标记表示类似的元件。

图1是根据实施例的触摸指纹复合传感器的平面图。

参考图1,可以提供包括指纹识别区域r10的触摸板p10。触摸板p10包括不是指纹识别区域r10的触摸区域r20。在指纹识别模式中,经由指纹识别区域r10识别用户的指纹,并且在触摸检测模式中,可以经由触摸区域r20和指纹识别区域r10检测用户的触摸。换句话说,在触摸检测模式中,指纹识别区域r10也可以用作触摸区域。

触摸板p10包括沿第一方向(例如,x轴方向)平行地布置的多个第一电极100a和沿第二方向(例如,y轴方向)平行地布置的多个第二电极200a,所述多个第二电极200a与多个第一电极100a交叉。多个第一电极100a和多个第二电极200a可以彼此垂直。可以在多个第一电极100a与多个第二电极200a之间设置绝缘层。换句话说,多个第一电极100a和多个第二电极200a可以通过其之间的绝缘层来彼此间隔开。多个第二电极200a可以位于多个第一电极100a上方,反之亦然。多个第一电极100a可以各自是驱动电极,并且多个第二电极200a可以各自是检测电极,反之亦然。多个第一电极100a可以基本上以规则的间隔布置,并且多个第二电极200a可以基本上以规则的间隔布置。可以在多个第一电极100a与多个第二电极200a之间形成互电容。因此,触摸指纹复合传感器可以是电容型传感器。

根据示例实施例,第一电极100a和第二电极200a在触摸区域r20中的交叉点处第一电极100a与第二电极200a之间的距离(间隔)可以与第一电极100a和第二电极200a在指纹识别区域r10中的交叉点处第一电极100a与第二电极200a之间的距离(间隔)不同。第一电极100a和第二电极200a在触摸区域r20中的交叉点处第一电极100a与第二电极200a之间的距离可以大于第一电极100a和第二电极200a在指纹识别区域r10中的交叉点处第一电极100a与第二电极200a之间的距离。在这方面,第一电极100a和第二电极200a在触摸区域r20中的交叉点处的互电容(cm)可以与第一电极100a和第二电极200a在指纹识别区域r10中的交叉点处的互电容不同。第一电极100a和第二电极200a在触摸区域r20中的交叉点处的互电容可以小于第一电极100a和第二电极200a在指纹识别区域r10中的交叉点处的互电容。

图2a是根据示例实施例的触摸指纹复合传感器的指纹识别区域的一部分的平面图,并且图2b是沿着图2a的线i-i′截取的截面图。

参见图2a和图2b,在图1的指纹识别区域r10中,台阶调整层50可以设置在基板10上,第一电极100可以设置在台阶调整层50上,可以设置覆盖第一电极100的绝缘层150,并且第二电极200可以设置在绝缘层150上。第二电极200可以沿与第一电极100交叉的方向延伸。可以在绝缘层150上设置覆盖第二电极200的钝化层250。

图3a是根据示例实施例的触摸指纹复合传感器的排除了所述指纹识别区域的触摸区域的一部分的平面图,并且图3b是沿着图3a的线ii-ii′截取的截面图。

参考图3a和图3b,在排除了图1的指纹识别区域r10的图1的触摸区域r20中,台阶调整层50可以设置在基板10上,第一电极100可以设置在台阶调整层50上,可以设置覆盖第一电极100的绝缘层150,并且第二电极200可以设置在绝缘层150上。绝缘层150的顶表面可以是平坦的或大致平坦的。台阶调整层50可以包括形成在与第一电极100和第二电极200的交叉点相对应的位置处的通孔v10。第一电极100的一部分可以凹陷有通孔v10,并且因此,在截面图中,在第一电极100和第二电极200的交叉点处,第一电极100与第二电极200之间的距离(间隔)可以增加。

比较图2b与图3b,图3b中第一电极100和第二电极200在触摸区域中的交叉点处第一电极100与第二电极200之间的距离可以大于图2b中第一电极100和第二电极200在指纹识别区域中的交叉点处第一电极100与第二电极200之间的距离。换句话说,图3b中第一电极100和第二电极200在触摸区域中的交叉点处绝缘层150的厚度可以大于图2b中第一电极100和第二电极200在指纹识别区域中的交叉点处绝缘层150的厚度。图3b中第一电极100和第二电极200在触摸区域中的交叉点处第一电极100与第二电极200之间的距离可以比图2b中第一电极100和第二电极200在指纹识别区域中的交叉点处第一电极100与第二电极200之间的距离大大约1.5倍或约2倍。在这方面,图3b中第一电极100和第二电极200在触摸区域中的交叉点处的互电容可以远小于上或明显地小于图2b中第一电极100和第二电极200在指纹识别区域中的交叉点处的互电容。

在截面图中,图3a和图3b中的触摸区域中的交叉点处的第一电极100与第二电极200之间的高度差可以大于图3a和图3b的触摸区域中的交叉点周围的非交叉点处的第一电极100与第二电极200之间的高度差。此外,图3a和图3b的触摸区域中的非交叉点处的第一电极100和第二电极200之间的截面高度差可以与图2a和图2b的指纹识别区域中的交叉点处的第一电极100与第二电极200之间的截面高度差基本上相同。在截面图中,可以通过使用台阶调整层50来选择性地调整图3a和图3b的触摸区域中的交叉点处的第一电极100与第二电极200之间的间隔。

图4a、图4b、图4c、图4d和图4e是用于描述根据示例实施例的制造触摸指纹复合传感器的方法的截面图。

参考图4a,可以在基板10上形成台阶调整层50。台阶调整层50可以由绝缘材料形成,并且可以是透明的。台阶调整层50可以在指纹识别区域r11和除指纹识别区域r11之外的触摸区域r21中具有不同的图案形状。例如,台阶调整层50可以包括在排除了指纹识别区域r11的触摸区域r21中形成的多个通孔v10。多个通孔v10中的每一个可以具有小于或等于约100微米的直径或宽度。可以不在指纹识别区域r11中的台阶调整层50中形成通孔。台阶调整层50的厚度可以是例如约20微米,但不限于此。

台阶调整层50可以包括有机绝缘材料。当台阶调整层50由有机绝缘材料形成时,例如,台阶调整层50可以通过使用光敏(光刻胶)材料来形成。在这种情况下,可以在形成光敏材料层之后执行曝光工艺,并且可以进一步执行曝光后烘烤(peb)工艺。在peb工艺中,台阶调整层50的围绕通孔v10的区域或台阶调整层50的边缘部分可能稍微回流,并且因此在后续工艺期间可能不会发生台阶覆盖相关的问题。然而,本文中描述的台阶调整层50的材料和形成方法仅是示例,并且因此不限于此。在一些情况下,台阶调整层50可以包括无机绝缘材料。备选地,可以不单独形成台阶调整层50,而是可以处理基板10以使用基板10的一部分作为台阶调整层。

参考图4b,可以在基板10和台阶调整层50上形成多个第一电极100。多个第一电极100可以具有例如沿x轴方向延伸的结构。第一电极100可以在通孔v10处朝向基板10凹陷。第一电极100可以不包括指纹识别区域r11中的凹陷部分。

参考图4c,可以形成覆盖台阶调整层50和多个第一电极100的绝缘层150。绝缘层150可以包括有机材料。绝缘层150可以经由例如狭缝模具涂布方法形成。在狭缝模具涂布方法期间,可以形成有机绝缘层,并且然后可以在有机绝缘层上执行回流工艺或平坦化工艺。因此,可以形成具有大致平坦的顶表面的绝缘层150。绝缘层150的形成方法和材料不限于上述内容,并且可以改变。例如,绝缘层150可以包括无机材料。绝缘层150的厚度可以小于或等于约15微米或约10微米,但不限于此。

参考图4d,可以在绝缘层150上形成多个第二电极200。这里,示出了一个第二电极200,但是实际上,可以形成将沿x轴方向间隔开的多个第二电极200。多个第二电极200可以与多个第一电极100交叉。可以在与多个第一电极100和多个第二电极200在排除了指纹识别区域r11的触摸区域r21中的多个交叉点相对应的位置处设置多个通孔v10。

参考图4e,可以在绝缘层150上形成覆盖多个第二电极200的钝化层250。钝化层250可以由绝缘材料形成,并且可以包括有机材料和/或无机材料。

在截面图中,可以通过台阶调整层50将第一电极100与第二电极200之间的间隔调整为在指纹识别区域r11和触摸区域r21中不同。第一电极100和第二电极200在触摸区域r21中的交叉点处第一电极100与第二电极200之间的间隔可以大于第一电极100和第二电极200在指纹识别区域r11中的交叉点处第一电极100与第二电极200之间的间隔。在这方面,第一电极100和第二电极200在触摸区域r21中的交叉点处第一电极100与第二电极200之间的互电容可以小于第一电极100和第二电极200在指纹识别区域r11中的交叉点处第一电极100与第二电极200之间的互电容。

图5a是与图4a的操作相对应的平面图。

参考图5a,可以在基板10上形成包括多个通孔v10的台阶调整层50。多个通孔v10可以(例如,以相同的距离间隔)规则地形成在触摸区域r21中,并且可以不形成在指纹识别区域r11中。

图5b是与图4b的操作相对应的平面图。

参考图5b,可以在台阶调整层50上形成多个第一电极100。多个第一电极100可以例如沿x轴方向延伸并且沿y轴方向彼此间隔开。

图5c是与图4d的操作相对应的平面图。

参考图5c,可以形成沿与多个第一电极100交叉的方向延伸的多个第二电极200。多个第二电极200可以例如沿y轴方向延伸并且沿x轴方向彼此间隔开。可以将多个通孔v10定位成与第一电极100和第二电极200在触摸区域r21中的交叉点相对应。

根据示例实施例,可以实现能够在一个屏幕上感测触摸和指纹两者同时具有改善的感测性能的触摸指纹复合传感器。可以实现在扩大和高速驱动方面有利同时能够解决可视性和摩尔纹问题(moir6issue)的触摸指纹传感器。此外,可以实现能够增加指纹识别的感测深度并且增加感测特性的触摸指纹复合传感器。

在一般的静电型屏上触摸指纹传感器中,扩大是困难的,驱动速度受到限制,并且指纹识别期间的感测深度受到限制。当使用透明电极时,因为透明电极具有相对高的电阻值,所以在扩大和提高驱动速度方面存在限制。此外,当使用微小(精细)的电极图案来改进可视性和摩尔纹时,触摸区域中的电容值根据节点数量的增加而增加。因此,难以扩大触摸板以及增加驱动速度。在指纹识别方面,高输入值和阻抗值增加感测深度,并且当满足这样的值时,在触摸检测期间rc延迟可能增加。

在根据示例实施例的触摸指纹复合传感器中,第一电极与第二电极之间的截面间隔被设置为在指纹识别区域和排除了指纹识别区域的触摸区域中不同,使得电容值在指纹识别区域中相对高,并且在触摸区域中相对低。可以通过使用台阶调整层来调整期望位置处的第一电极与第二电极之间的截面间隔,从而调整电容值。第一电极和第二电极在触摸区域中的交叉点处的互电容可以小于第一电极和第二电极在指纹识别区域中的交叉点处的互电容。因为在触摸检测期间使用低的互电容值,所以可以实现扩大并且可以增加驱动速度。在触摸检测方面,当互电容低时,可以更容易地制造具有长度长的触摸传感器。在指纹识别期间,可以通过使用高互电容值来增加指纹识别的深度(感测距离),并且可以增加感测特性。当交叉点处的互电容高时,在指纹识别期间由指纹造成的互电容差也可以为高。因此,可以增加指纹识别率,并且可以将触摸指纹复合传感器用作大规模设备的玻璃下指纹传感器。此外,因为根据实施例的触摸指纹复合传感器整体上使用基本上均匀的微小(精细)的电极图案,所以可以减小可视性的变化并且可以抑制摩尔纹形成。此外,根据示例实施例,通过调整台阶调整层的图案、尺寸位置等来仅选择性地控制第一电极和第二电极的交叉点处的截面间隔,因此减小了指纹识别区域与触摸区域之间的可视性(透射率和反射率)差,并且可以减小第一电极与第二电极之间的边缘电容(fringecapacitance)。

在图4a至图4e中,在基板10上单独地形成台阶调整层50,并且随后执行以下工艺。备选地,可以对基板10的上部分进行图案化,并且可以将基板10的图案化的上部分用作台阶调整层。换句话说,可以在基板10的上部分上形成不平坦部分,并且可以将该不平坦部分用作台阶调整层。

此外,在图4e中,可以在不同的水平面上设置多个第一电极100和多个第二电极200。备选地,可以在相同的水平面上设置多个第一电极和多个第二电极的一些部分(第一部分),并且可以在与所述水平面不同的水平面上设置多个第二电极的另一些部分(第二部分)。这将参考图6a至图6e进行描述。

图6a、图6b、图6c、图6d和图6e是用于描述根据其他示例实施例的制造触摸指纹复合传感器的方法的截面图。

参考图6a,可以在基板11上形成多个第一电极101和与多个第二电极的第一部分相对应的多个第一图案部分201a。例如,可以沿x轴方向平行地布置多个第一电极101。可以在多个第一电极101之间和两侧布置多个第一图案部分201a。可以在相同的水平面上形成多个第一电极101和多个第一图案部分201a,以形成单层结构。

参考图6b,可以在基板11上形成覆盖多个第一电极101和多个第一图案部分201a的绝缘层151。绝缘层151可以包括暴露第一图案部分201a中的部分的多个开口h10。可以针对每个第一图案部分201a形成开口h10。绝缘层151可以包括有机材料,并且可以经由涂布工艺和硬化工艺来形成。在一些情况下,绝缘层151可以包括无机材料。

参考图6c,可以在触摸区域r22中排除了指纹识别区域r12的绝缘层151的一部分上形成包括多个图案层5的台阶调整层51。多个图案层5可以是岛型图案层。多个图案层5中的每一个可以具有小于或等于约150微米的宽度,并且当从顶部观察时,其可以是矩形、正方形或圆形的。图案层5可以不形成在指纹识别区域r12中。台阶调整层51可以由与绝缘层151相同或不同的材料形成。

参考图6d,可以在绝缘层151和台阶调整层51上形成与多个第二电极的第二部分相对应的多个第二图案部分201b。这里,仅示出了一个第二图案部分201b,但是可以设置沿x轴方向彼此间隔开的多个第二图案部分201b。第二图案部分201b可以例如沿y轴方向延伸。第二图案部分201b可以具有线图案。此外,第二图案部分201b可以通过开口h10连接到对应的第一图案部分201a,以具有将第一图案部分201a彼此连接的桥式结构。多个第一图案部分201a和多个第二图案部分201b可以形成沿y轴方向延伸的多个第二电极201。

参考图6e,可以在基板11上形成覆盖多个第二图案部分201b的钝化层251。钝化层251可以由绝缘材料形成。

可以在与触摸区域r22中的第一电极101和第二电极201的多个交叉点相对应的位置处选择性地设置台阶调整层51的多个图案层5。在截面图中,可以通过形成在触摸区域r22中(即,台阶调整层51中)的多个图案层5来增加第一电极101和第二电极201在触摸区域r22中的交叉点处第一电极101与第二电极201之间的距离(间隔)。因此,第一电极101和第二电极201在触摸区域r22中的交叉点处第一电极101与第二电极201之间的距离(间隔)可以大于第一电极101和第二电极201在指纹识别区域r21中的交叉点处第一电极101与第二电极201之间的距离(间隔)。此外,第一电极101和第二电极201在触摸区域r22中的交叉点处第一电极101与第二电极201之间的互电容可以小于第一电极101和第二电极201在指纹识别区域r21中的交叉点处第一电极101与第二电极201之间的互电容。

图7是图6e的区域a的平面结构的示例的平面图。

参考图7,可以在图6e的基板11上设置第一电极101和第二电极201的第一图案部分201a。可以形成覆盖第一电极101和第一图案部分201a的图6e的绝缘层151,并且可以在绝缘层151中形成暴露第一图案部分201a的部分的开口h10。可以针对每个第一图案部分201a形成一个开口h10。可以在绝缘层151上设置图6e的台阶调整层51的图案层5。图案层5可以是岛型。可以在绝缘层151和图案层5上设置第二电极201的第二图案部分201b。第二图案部分201b可以通过开口h10电连接到第一图案部分201a。可以在开口h10中设置导体(插头)。可以在与第一电极101和第二电极201在触摸区域中的交叉点相对应的位置处选择性地设置台阶调整层51的图案层5。

图8是图7的修改示例的平面图。在图8中,开口h10的数量和位置与图7不同。

参考图8,可以针对多个第一图案部分201a中的每一个提供两个开口h11。这里,第一图案部分201a的中心部分可以设置在两个开口h11之间。因为第一图案部分201a的中心部分未被开口h11的导体(插头)覆盖,所以可以进一步增强感测特性。

根据图4e和图6e的示例实施例的触摸指纹复合传感器可以具有双电极结构,该双电极结构使用设置在基板10和11的一侧(上表面)上的两种类型的电极(第一电极100和第二电极200,以及第一电极101和第二电极201)。在图4e中,多个第一电极100和多个第二电极200布置在基板10的相同表面(顶表面)上,并且在图6e中,多个第一电极101和多个第二电极201布置在基板11的相同表面(顶表面)上。因此,与使用三电极结构或在基板的后表面上形成附加电极相比,根据一个或多个实施例的触摸指纹复合传感器易于制造并且在电路配置和驱动方法方面是有利的。

此外,根据一个或多个实施例的触摸指纹复合传感器可以是柔性传感器和/或可折叠传感器。基板10或11、台阶调整层50和绝缘层150或151可以包括有机材料,并且在这种情况下,触摸指纹复合传感器可以是柔性或可折叠传感器。因此,触摸指纹复合传感器可以应用于柔性设备和可折叠设备。触摸指纹复合传感器可以容易地应用于使用指纹认证的柔性/可折叠和移动/大规模触摸显示器。然而,根据实施例的触摸指纹复合传感器可以不是柔性的。

图9是用于描述根据示例实施例的狭缝模具涂布工艺的示图,该狭缝模具涂布工艺可以在制造触摸指纹复合传感器期间应用以形成绝缘层。

参考图9,通过在向狭缝模具头74供应涂布溶液76的同时在基板结构72上移动该狭缝模具头74,可以将包括有机材料的涂布溶液76涂布在被固定到基座70的基板结构72上。这里,基板结构72和狭缝模具头74可以沿竖直方向彼此间隔开一定间隔。该间隔被称为模具高度。

通过使用这种狭缝模具涂布方法,可以在基板结构72上形成有机绝缘层78,并且可以在有机绝缘层78上进一步执行回流工艺或平坦化工艺。在制造根据示例实施例的触摸指纹复合传感器时,例如,在形成图4c的绝缘层150时,可以使用该狭缝模具涂布方法。

图10是用于描述根据示例实施例的可应用于触摸指纹复合传感器的多个第一电极100a和多个第二电极200a的配置的平面图。

参考图10,触摸指纹复合传感器可以包括沿第一方向(例如,x轴方向)延伸的多个第一电极100a和沿第二方向(例如,y轴方向)延伸的多个第二电极200a。第一电极100a可以包括多个菱形形状图案部分1和连接部分2,连接部分2位于多个菱形形状图案部分1之间。类似地,第二电极200a可以包括多个菱形形状图案部分3和连接部分4,连接部分4位于多个菱形形状图案部分3之间。第二电极200a的连接部分4可以被布置为与第一电极100a的连接部分2相对应。可以在多个第一电极100a与多个第二电极200a之间设置绝缘层。可以在多个第一电极100a和多个第二电极200a之间形成电容(即,互电容)。第一电极100a和第二电极200a均可以由诸如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铝锌(azo)、氧化镓锌(gzo)、铝镓锌氧化物(agzo)或镓铟锌氧化物(gizo)之类的透明导电氧化物(tc)形成。这里,多个第一电极100a和多个第二电极200a包括菱形形状图案部分3和菱形形状图案部分4以及它们之间的连接部分2和连接部分4,但是第一电极100a和第二电极200a的配置可以改变。多个第一电极100a和多个第二电极200a可以具有多边形形状而不是菱形形状的图案部分,并且多个第一电极100a和多个第二电极200a中的任一者或两者可以具有线图案。

图11是用于描述根据另一示例实施例的可应用于触摸指纹复合传感器的多个第一电极100b和多个第二电极200a的配置的平面图。

参考图11,触摸指纹复合传感器可以包括沿x轴方向延伸的多个第一电极100b和沿与x轴方向交叉的y轴方向延伸的多个第二电极200a。第一电极100b可以具有线图案,并且第二电极200a可以包括多个菱形形状图案部分3和该多个菱形形状图案部分3之间的连接部分4。

多个第一电极100b可以由金属、合金或金属化合物形成。因为第一电极100b可以具有几微米的宽度,所以即使当第一电极100b由金属形成时,第一电极100b对于裸眼来说也可以是透明的。在一些情况下,第一电极100b可以由透明电极材料形成。类似于图10的第二电极200a,第二电极200a可以由透明导电氧化物形成。

在示例实施例中,具有线图案的第一电极100b可以具有优异的导电性,并且具有菱形形状图案部分3的第二电极200a可以具有优异的透明度。因此,根据示例实施例的触摸指纹复合传感器可以具有优异的导电性和优异的透明度两者。

图12是用于描述根据另一示例实施例的可应用于触摸指纹复合传感器的多个第一电极100b和多个第二电极200b的配置的平面图。

参考图12,触摸指纹复合传感器可以包括沿x轴方向延伸的多个第一电极100b和沿与x轴方向交叉的y轴方向延伸的多个第二电极200b。第一电极100b和第二电极200a都可以具有线图案。

图13是用于描述根据示例实施例的触摸指纹复合传感器的平面图。

参考图13,多个第一电极103可以沿x轴方向延伸,并且多个第二电极203可以沿与x轴方向交叉的y轴方向延伸。多个第一电极103可以包括以规则的间隔彼此间隔开的多个第一触摸电极113,和设置在多个第一触摸电极113之间和两侧的多个第一子电极123。类似地,多个第二电极203可以包括以规则的间隔彼此间隔开的多个第二触摸电极213,和设置在多个第二触摸电极213之间和两侧的多个第二子电极223。附图标记r13指示指纹识别区域。

多个第一触摸电极113可以不被电分组,而是可以被独立地布置。换句话说,多个第一触摸电极113的端部可以不彼此直接电/物理连接。类似地,多个第二触摸电极213可以不被电分组,而是可以被独立地布置。换句话说,多个第二触摸电极213的端部可以不彼此直接电/物理连接。

图14是用于描述根据另一示例实施例的触摸指纹复合传感器的平面图。

参考图14,多个第一电极104可以沿x轴方向延伸,并且多个第二电极204可以沿与x轴方向交叉的y轴方向延伸。多个第一电极104可以包括多个第一触摸电极114和多个第一子电极124。类似地,多个第二电极204可以包括多个第二触摸电极214和多个第二子电极224。附图标记r14指示指纹识别区域。

多个第一触摸电极114可以具有以下结构:例如,以相同数量的电极间隔规则地布置单元组g1,其中该单元组g1包括被电分组的多个电极。每个单元组g1的第一触摸电极114可以相邻地布置。多个第一子电极124可以布置在单元组g1之间。

多个第二触摸电极114可以具有以下结构:例如,以相同数量的电极间隔规则地布置单元组g2,其中该单元组g2包括被电分组的多个电极。每个单元组g2的第二触摸电极214可以相邻地布置。多个第二子电极224可以布置在单元组g2之间。

指纹识别区域r14中的第一电极104可以被独立地驱动,并且指纹识别区域r14中的第二电极204也可以被独立地驱动。

图15是用于描述根据另一示例实施例的触摸指纹复合传感器的平面图。

参考图15,多个第一电极105可以包括基本上以规则的间隔布置的多个第一触摸电极115和布置在多个第一触摸电极115之间和/或两侧的多个第一子电极125。类似地,多个第二电极205可以包括基本上以规则的间隔布置的多个第二触摸电极215和布置在多个第二触摸电极215之间和/或两侧的多个第二子电极225。

多个第一触摸电极115可以包括第一单元组g10的彼此电连接的电极,并且至少一个第一子电极125可以布置在第一单元组g10的电极之间。换句话说,第一触摸电极115中的一些可以在单元中被电分组,并且至少一个第一子电极125可以布置在被分组的第一触摸电极115之间。

多个第二触摸电极215可以包括第二单元组g20的彼此电连接的电极,并且至少一个第二子电极225可以布置在第二单元组g20的电极之间。换句话说,第二触摸电极215中的一些可以在单元中被电分组,并且至少一个第二子电极225可以布置在被分组的第二触摸电极215之间。

多个第一触摸电极115可以整体上均匀地布置,并且多个第二触摸电极215也可以整体上均匀地布置。指纹识别区域r15中的第一电极105可以被独立地驱动,并且指纹识别区域r15中的第二电极205也可以被独立地驱动。

在指纹识别模式中,可以选择性地激活多个第一电极105中与指纹识别区域r15相对应的第一电极105和多个第二电极205中与指纹识别区域r15相对应的第二电极205,并且可以向第一电极105和第二电极205中的剩余电极施加固定偏压。在指纹识别区域r15中,电极图案(即,第一电极105和第二电极205)可以以数十微米(例如,约20至120微米)的间隔布置。

在触摸检测模式中,可以在触摸板的整个区域中选择性地激活多个第一触摸电极115和多个第二触摸电极215,并且可以向多个第一子电极125和多个第二子电极225施加固定偏压。在触摸检测模式下,多个第一子电极125和多个第二子电极225可以被用作虚设电极。多个第一触摸电极115可以以例如约0.5至5毫米的间隔布置,并且多个第二触摸电极215也可以以例如约0.5至5毫米的间隔布置。多个第一触摸电极115可以是发送(tx)电极,并且多个第二触摸电极215可以是接收(rx)电极,反之亦然。

指纹识别和触摸检测的基本方法在图13和图14的示例实施例中可以是相同的。此外,第一电极105之间的间隔和第二电极205之间的间隔在图13和图14的示例实施例中可以是相同的。为方便起见,在图15中,一个第一单元组g10沿y轴方向位于指纹识别区域r15的每一侧上,但实际上,第一单元组g10的数量可以大于1。类似地,在图15中,一个第二单元组g20沿x轴方向位于指纹识别区域r15的每一侧上,但实际上,第二单元组g20的数量可以大于1。相同的内容可以应用于图13和图14。

在触摸检测期间,可以全部激活包括指纹识别区域的整个触摸面板中的第一触摸电极和第二触摸电极。这里,第一触摸电极和第二触摸电极在指纹识别区域中测量的电容可以大于第一触摸电极和第二触摸电极在排除了指纹识别区域的触摸区域中测量的电容,并且可以通过电路方法来校正(补偿)这种差异。当预先确定相同位置处(即,来自指纹识别区域)的输出值将增加时,可以通过电路方法容易地执行触摸的线性补偿。换句话说,通过以电路方法减小输出值或调整增益值,可以将来自指纹识别区域的输出值调整为与来自触摸区域的输出值相同。因为指纹识别区域的尺寸小,因此可以容易地配置用于补偿的电路(补偿电路)。

以上参考图13至图15描述的电极的布置结构可以应用于具有以上参考图10至图12描述的各种电极配置的触摸指纹复合传感器。根据示例实施例,通过增加两个电极在触摸区域中的交叉点处的两个电极之间的间隔,可以容易地制造面积等于或大于约5英寸或约7英寸的触摸指纹复合传感器。当使用如图10所示的透明电极结构时,可以制造面积等于或大于约5英寸的触摸指纹复合传感器,并且当使用如图11中的混合电极结构时,可以制造面积等于或大于约7英寸的触摸指纹复合传感器。然而,这仅是示例,并且触摸指纹复合传感器的可实现面积可以基于电极之间的绝缘层的厚度或电极的布置结构而变化。当使用透明电极结构或混合电极结构时,与使用金属网状电极结构的情况相比,可以实现具有高透射率的屏上触摸指纹复合传感器。

另外,根据示例实施例,涉及使用台阶调整层,可以容易地调整用于互连的焊盘部分的高度。换句话说,涉及使用台阶调整层,关于形成连接到至少一个第一电极的第一焊盘部分和连接到至少一个第二电极的第二焊盘部分,可以容易地调整第一焊盘部分和第二焊盘部分的高度。因此,可以制造具有高可靠性的传感二器而不必添加单独的封盖层。

图16是用于描述根据示例实施例的包括触摸指纹复合传感器2000的电子装置的分解透视图。

参考图16,可以提供显示面板1000,并且可以在显示面板1000上设置触摸指纹复合传感器2000。显示面板1000可以是例如液晶显示器(lcd),但是不限于此并且可以改变。诸如有机发光二极管(oled)面板之类的各种显示设备中的任何一种可以应用于显示面板1000。

触摸指纹复合传感器2000可以包括指纹识别区域r1。连接器2100可以从触摸指纹复合传感器2000延伸。连接器2100可以包括多条导线。连接器2100可以连接到电路单元。电路单元可以包括如上所述的检测电路和补偿电路。触摸指纹复合传感器2000可以包括多个第一电极和与多个第一电极交叉的多个第二电极。可以在多个第一电极与多个第二电极之间形成互电容。可以在多个第一电极与多个第二电极之间设置绝缘层。绝缘层可以是透明的。触摸指纹复合传感器2000可以形成在子基板上。

可以设置透明膜3000以覆盖触摸指纹复合传感器2000。透明膜3000可以由诸如玻璃之类的透明导电材料形成。

根据各种实施例的触摸指纹复合传感器可以应用于包括现有触摸显示器的任何电子装置。触摸指纹复合传感器是屏上电容型设备,并且可以应用于指纹可识别触摸屏装置。例如,触摸指纹复合传感器可以应用于诸如智能手表、智能手机或平板个人电脑(pc)或可穿戴设备之类的移动设备。同样,触摸指纹复合传感器可以应用于各种柔性设备和可折叠设备。并且,触摸指纹复合传感器可以应用于诸如家用电器、自动柜员机(atm),自动售票机和导航设备之类的各种电子设备中的任何一种。触摸指纹复杂传感器可以以各种方式应用于使用通过指纹识别的个人身份认证的移动设备、访问控制系统或金融设备。

本文中描述的示例实施例可以被视为仅是描述性的,而非为了限制的目的。例如,对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,可以对参考以上图1至图16描述的触摸指纹复合传感器、包括触摸指纹复合传感器的电子装置以及触摸指纹复合传感器的操作方法进行各种修改。例如,可以选择性地调整电极之间的距离(间隔)或电极之间的电容而无需单独的台阶调整层,并且当使用台阶调整层时,可以根据区域来改变台阶调整层的形状、图案、位置、尺寸、厚度。此外,可以在触摸区域而不是指纹识别区域中调整台阶调整层的图案、尺寸等,以在触摸区域中的多个不同区域中不同地调整电极之间的距离或电极之间的电容。尽管已参考附图描述了示例实施例,但本领域普通技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求限定的精神和范围的情况下,可以进行形式和细节上的多种改变。

技术特征:

1.一种触摸指纹复合传感器,用于使用触摸板来检测用户的触摸和指纹,所述触摸板包括用于检测所述触摸的触摸区域和用于检测所述指纹的指纹识别区域,所述触摸指纹复合传感器包括:

多个第一电极,设置在基板上并且沿第一方向平行地布置;

多个第二电极,设置在所述基板上并且沿第二方向平行地布置,所述第二方向与所述第一方向交叉;

绝缘层,设置在所述多个第一电极与所述多个第二电极之间,

其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述多个第一电极和所述多个第二电极在所述指纹识别区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

2.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感豁,其中,所述排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述触摸区域中的所述交叉点周围的非交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

3.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,其中,排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点周围的非交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离与所述指纹识别区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离基本上相同。

4.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,其中,排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处的互电容小于所述指纹识别区域中的所述交叉点处的互电容。

5.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,还包括:台阶调整层,与所述基板分开地设置或设置作为所述基板的一部分,

其中,基于所述台阶调整层的形状和大小,排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述指纹识别区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

6.根据权利要求5所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述台阶调整层包括多个通孔,并且

其中,所述多个通孔设置在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

7.根据权利要求6所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个通孔中的每一个具有小于或等于100微米的直径或宽度。

8.根据权利要求6所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述台阶调整层与所述基板分开地设置并设置在所述基板上,

其中,所述多个第一电极设置在所述基板和所述台阶调整层上,

其中,所述绝缘层覆盖所述台阶调整层和所述多个第一电极,并且

其中,所述多个第二电极设置在所述绝缘层上。

9.根据权利要求5所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述台阶调整层包括多个岛状图案层,并且

其中,所述多个岛状图案层设置在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

10.根据权利要求9所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极的第一部分设置在第一水平面上,并且

其中,所述多个第二电极的第二部分设置在与所述第一水平面不同的第二水平面上。

11.根据权利要求9所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极的第一部分设置在所述基板上,并且

其中,所述绝缘层设置在所述基板、所述多个第一电极和所述多个第二电极的所述第一部分上,并且包括多个开口,所述多个开口分别暴露所述多个第二电极的所述第一部分中的部分,

其中,所述台阶调整层设置在所述绝缘层在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的一部分上,

其中,所述多个第二电极的第二部分设置在所述绝缘层和所述台阶调整层上,并且

其中,所述多个第二电极的所述第二部分中的每一个沿所述第二方向延伸,并且具有桥式结构,所述桥式结构通过经由所述多个开口分别连接到所述多个第二电极的所述第一部分来将所述多个第二电极的所述第一部分相连。

12.根据权利要求11所述的触摸指纹复合传感器,其中,为所述多个第二电极的所述第一部分中的每一个设置所述多个开口中的一个。

13.根据权利要求11所述的触摸指纹复合传感器,其中,为所述多个第二电极的所述第一部分中的每一个设置所述多个开口中的两个,并且

其中,所述多个第二电极的所述第一部分中的相应一个第一部分的中心部分设置在所述多个开口中的每两个开口之间。

14.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述绝缘层包括有机材料。

15.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极中的每一个包括多个菱形形状图案部分和设置在所述多个菱形形状图案部分之间的连接部分。

16.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极中的一个包括多个菱形形状图案部分和设置在所述多个菱形形状图案部分之间的连接部分,并且所述多个第一电极和所述多个第二电极中的另一个包括多条电极线,或者

所述多个第一电极和所述多个第二电极中的每一个包括所述多条电极线。

17.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个第一电极包括多个第一触摸电极和设置在所述多个第一触摸电极之间的多个第一子电极,

其中,所述多个第二电极包括多个第二触摸电极和设置在所述多个第二触摸电极之间的多个第二子电极,并且

其中,所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极中的每一个被规则地布置。

18.根据权利要求17所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个第一触摸电极中的至少两个被电分组为第一单元组,并且

其中,所述多个第二触摸电极中的至少两个被电分组为第二单元组。

19.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述触摸板具有双电极结构。

20.根据权利要求1所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极设置在所述基板的一个表面上。

21.一种触摸指纹复合传感器,用于使用触摸板来检测用户的触摸和指纹,其中所述触摸板包括用于检测所述触摸的触摸区域和用于检测所述指纹的指纹识别区域,所述触摸指纹复合传感器包括:

多个第一电极,设置在基板上并且沿第一方向平行地布置;

多个第二电极,设置在所述基板上并且沿第二方向平行地布置,所述第二方向与所述第一方向交叉;

绝缘层,设置在所述多个第一电极与所述多个第二电极之间;以及

台阶调整层,与所述绝缘层相邻地设置,

其中,基于所述台阶调整层,所述多个第一电极和所述多个第二电极在所述指纹识别区域中的交叉点处的互电容与所述多个第一电极和所述多个第二电极在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处的互电容是不相同的。

22.根据权利要求21所述的触摸指纹复合传感器,其中,排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处的互电容小于所述指纹识别区域中的所述交叉点处的互电容。

23.根据权利要求21所述的触摸指纹复合传感器,其中,排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述指纹识别区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

24.根据权利要求21所述的触摸指纹复合传感器,其中,排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述触摸区域中的所述交叉点周围的非交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

25.根据权利要求21所述的触摸指纹复合传感器,其中,排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点周围的非交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离与所述指纹识别区域中的所述交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离基本上相同。

26.根据权利要求21所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述台阶调整层包括多个通孔,并且

其中,所述多个通孔设置在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

27.根据权利要求21所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述台阶调整层包括多个岛状图案层,并且

其中,所述多个岛状图案层设置在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

28.根据权利要求27所述的触摸指纹复合传感器,其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极的第一部分设置在第一水平面上,并且

其中,所述多个第二电极的第二部分设置在与所述第一水平面不同的第二水平面上。

29.一种电子装置,包括根据权利要求1-28任一项所述的触摸指纹复合传感器。

30.一种制造触摸指纹复合传感器的方法,所述触摸指纹复合传感器用于使用触摸板来检测用户的触摸和指纹,其中所述触摸板包括用于检测所述触摸的触摸区域和用于检测所述指纹的指纹识别区域,所述方法包括:

在基板上形成台阶调整层;

形成穿过所述台阶调整层的多个通孔;

形成沿第一方向平行地布置的多个第一电极,其中排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述多个第一电极形成在所述多个通孔中和所述基板上,并且所述指纹识别区域中的所述多个第一电极形成在所述台阶调整层上;

在所述多个第一电极、所述台阶调整层和所述基板上形成绝缘层;以及

在所述基板上形成沿第二方向平行地布置的多个第二电极,所述第二方向与所述第一方向交叉,

其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述多个第一电极和所述多个第二电极在所述指纹识别区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

31.根据权利要求30所述的方法,其中,所述多个通孔形成在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

32.一种制造触摸指纹复合传感器的方法,所述触摸指纹复合传感器用于使用触摸板来检测用户的触摸和指纹,其中所述触摸板包括用于检测所述触摸的触摸区域和用于检测所述指纹的指纹识别区域,所述方法包括:

在基板上形成沿第一方向平行地布置的多个第一电极,

在所述基板上形成沿第二方向平行地布置的多个第二电极的第一部分,所述第二方向与所述第一方向交叉,

在所述多个第一电极和所述多个第二电极的所述第一部分上形成绝缘层;

穿过所述绝缘层形成多个开口,所述多个开口分别暴露所述多个第二电极的所述第一部分的部分;

在所述绝缘层在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的一部分上形成台阶调整层;以及

在所述台阶调整层和所述绝缘层上形成所述多个第二电极的第二部分,并且所述多个第二电极的第二部分穿过所述多个开口达到所述多个第二电极的所述第一部分,

其中,所述多个第一电极和所述多个第二电极在排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离大于所述多个第一电极和所述多个第二电极在所述指纹识别区域中的交叉点处所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的截面距离。

33.根据权利要求32所述的方法,其中,所述台阶调整层包括多个岛状图案层,并且

其中,所述多个岛状图案层形成在与排除了所述指纹识别区域的所述触摸区域中的所述交叉点相对应的位置处。

技术总结

提供了一种触摸指纹复合传感器,用于使用包括触摸区域和指纹识别区域的触摸板来检测用户的触摸和指纹。该触摸指纹复合传感器包括:多个第一电极,设置在基板上并且沿第一方向平行地布置;多个第二电极,设置在基板上并且沿第二方向平行地布置,第二方向与第一方向交叉;以及绝缘层,设置在多个第一电极和多个第二电极之间。多个第一电极与多个第二电极在排除了指纹识别区域的触摸区域中的交叉点处多个第一电极与多个第二电极之间的截面距离大于所述多个第一电极和所述多个第二电极在指纹识别区域中的交叉点处多个第一电极与多个第二电极之间的截面距离。

技术研发人员:洪硕佑;金镇明

受保护的技术使用者:三星电子株式会社

技术研发日:.08.09

技术公布日:.02.21

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