CN106371654B - 指纹传感器集成型触摸屏装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种指纹传感器集成型触摸屏装置、一种使用指纹传感器集成型触摸屏装置感测触摸的方法以及一种包括该指纹传感器集成型触摸屏装置的显示装置。该指纹传感器集成型触摸屏装置包括：触摸屏，该触摸屏具有至少一个指纹和触摸区以及多个触摸区并且该触摸屏在每个触摸区中包括彼此交叉布置的第一组Tx电极线和第一组Rx电极线以及在第一组Tx电极线与第一组Rx电极线的交叉处形成的触摸传感器；以及触摸集成电路(IC)，该触摸集成电路(IC)被配置成将相同相位的传感器驱动信号供给至第一组Tx电极线，使第一组Rx电极线中的仅第一有效Rx通道成为束，并且通过第一触摸感测部件来同时感测第一有效Rx通道。

Description

指纹传感器集成型触摸屏装置
技术领域
本公开内容涉及指纹传感器集成型触摸屏装置，并且更具体地，涉及具有指纹识别功能的触摸屏装置。
背景技术
随着计算机技术的发展，应用于诸如笔记本计算机、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)的各种实用工具的基于计算机的系统以及信息系统已被开发。通常，基于计算机的系统存储包括诸如商业信息和商业秘密的秘密信息以及与个人隐私相关的个人信息的各种数据。因此，需要加强安全性以保护秘密信息。
为此，已经开发了指纹传感器，用于通过使用人类的指纹进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。指纹传感器被分类成光学指纹传感器和电容式指纹传感器。
光学指纹传感器利用下述原理：诸如发光二极管(LED)的光源发射光并且通过CMOS图像传感器来感测从指纹的脊和谷反射的光。然而，存在由于使用LED而造成的尺寸增加以及由于使用昂贵的光源而造成的产品成本增加的问题。
电容式指纹传感器利用在电容式指纹传感器所接触的指纹的脊和谷之间荷有的电荷的差。
2013年11月21日公开的题为“Capacitive Sensor Packaging”的美国专利公开第2013/0307818号描述了相关技术的电容式指纹传感器。所公开的电容式指纹传感器被配置成与特定按钮耦接的组件形式。该电容式指纹传感器包括硅片，在该硅片上印刷有用于测量指纹(脊和谷)与电容板之间的电容的电路。
通常，在美国专利公开第2013/0307818号中描述的电容式指纹传感器有必要具有高分辨率传感器阵列和用于指纹识别处理的集成电路(IC)，这是因为指纹的脊和谷具有约300μm至约500μm的非常微小的尺寸。为此，电容式指纹传感器利用将IC与传感器阵列集成的硅片。然而，在使用硅片将IC与高分辨率传感器阵列集成时，电容式指纹传感器有必要具有用于将指纹传感器与按钮耦接的组件配置。因此，由于该组件配置，存在复杂的配置以及增加光学指纹传感器的非显示区域(例如，边框区域)的问题。此外，其他问题包括：因为按钮与指纹传感器交叠，所以厚度增加并且用于感测指纹的区域取决于按钮(例如，智能手机的主页面(home)键)的尺寸。
为了解决上述问题，已开发了使用触摸传感器屏的区域作为指纹识别区的技术。在于2013年10月22日授予的题为“capacitive touch sensor for identifying afingerprint”的美国专利第8,564,314号以及于2014年8月18日授予的题为“fingerprintrecognition integrated type capacitive touch screen”的韩国专利第10-1432988号中描述了该技术。
图1示意性地示出了美国专利第8,564,314号中所示的电容式感测面板的驱动电极和感测电极的布置。图2示出了韩国专利第10-1432988号中所示的指纹识别集成型电容式触摸屏的配置。图3A示出了一般的触摸传感器图案，而图3B示出了高密度传感器图案。
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，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)，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，因为分立的指纹传感器5部分地设置在屏区域上，所以存在不能触摸指纹传感器5或指纹传感器5周围的触摸性能降低的问题。
参照图2，指纹识别集成型电容式触摸屏包括触摸面板AA、电极连接线BB和触摸控制器CC。触摸面板AA通过彼此交叉的第一通道电极A1(Tx(发送器)和Rx(接收器)中的一个)与第二通道电极A2(Tx和Rx中的另一个)的组合来形成细小通道A3。细小通道A3被配置成使得细小通道A3中的除指纹识别传感器A4的区域之外的剩余区域中的细小通道A3形成多个组，多个组中的每个组用作用于感测触摸信号的触摸组通道A5，并且与指纹识别传感器A4的区域对应的细小通道A3均用作指纹识别通道A6。然而，因为细小通道A3(即，触摸通道)用作触摸组通道A5，所以指纹识别集成型电容式触摸屏极大地增加了触摸通道之间的互容Cm。也就是说，图3B中所示的高密度传感器图案中的触摸通道之间的互容Cm会增大至图3A中所示的一般触摸传感器图案中的触摸通道之间的互容的数十倍或数百倍。因为互容Cm的增大降低触摸传感器的灵敏度，所以可能出现当产生触摸操作时不识别触摸操作的问题。
发明内容
本公开内容提供了一种在指纹传感器集成型触摸屏面板被配置成具有高密度电极图案的情况下能够减小互容的指纹传感器集成型触摸屏装置。
在第一方面中，提供了一种指纹传感器集成型触摸屏装置，其包括：触摸屏，该触摸屏具有至少一个指纹和触摸区以及多个触摸区，触摸屏在每个触摸区中包括彼此交叉布置的第一组Tx电极线和第一组Rx电极线以及在第一组Tx电极线与第一组Rx电极线的交叉处形成的触摸传感器；以及触摸集成电路(IC)，该触摸集成电路(IC)被配置成将相同相位的传感器驱动信号供给至第一组Tx电极线，使第一组Rx电极线中的仅第一有效Rx通道成为束，并且通过第一触摸感测部件来同时感测第一有效Rx通道，其中第一组Rx电极线中的除了第一有效Rx通道之外的第一无效Rx通道从第一触摸感测部件断开。
第一无效Rx通道被浮置。
第一无效Rx通道被连接至低电位电压源。
在第一无效Rx通道中，与第一有效Rx通道相邻的第一无效Rx通道被连接至低电位电压源，并且除了被连接至低电位电压源的第一无效Rx通道之外的剩余的第一无效Rx通道被浮置。
触摸屏在指纹和触摸区中包括彼此交叉布置的第二组Tx电极线和第二组Rx电极线以及在第二组Tx电极线与第二组Rx电极线的交叉处形成的指纹和触摸传感器。触摸IC包括开关块、第二触摸感测部件和多个指纹感测部件。在触摸感测模式下，开关块将第二组Rx电极线中的第二有效Rx通道连接至第二触摸感测部件，并且将第二组Rx电极线中的除了第二有效Rx通道之外的第二无效Rx通道浮置。在指纹感测模式下，开关块将第二组Rx电极线分别地连接至多个指纹感测部件。
在触摸感测模式下，触摸IC将相同相位的传感器驱动信号供给至第二组Tx电极线。在指纹感测模式下，触摸IC将相位被依次延迟的传感器驱动信号供给至第二组Tx电极线。
开关块包括：第一开关，响应于指纹使能信号而接通并且将第二组Rx电极线分别地连接至多个指纹传感器的输入端子；以及第二开关，响应于触摸使能信号而接通并且将第二组Rx电极线中的第二有效Rx通道共同连接至第二触摸感测部件的输入端子。
在第二方面中，提供了一种使用指纹传感器集成型触摸屏装置感测触摸的方法，该指纹传感器集成型触摸屏装置包括触摸屏，该触摸屏具有至少一个指纹和触摸区以及多个触摸区，该触摸屏在每个触摸区中包括彼此交叉布置的第一组Tx电极线和第一组Rx电极线以及在第一组Tx电极线与第一组Rx电极线的交叉处形成的触摸传感器，该方法包括：将相同相位的传感器驱动信号供给至第一组Tx电极线，使第一组Rx电极线中的仅第一有效Rx通道成为束，并且通过第一触摸感测部件来同时感测第一有效Rx通道；以及使第一组Rx电极线中的除了第一有效Rx通道之外的第一无效Rx通道从第一触摸感测部件断开。
在第三方面中，提供了一种显示装置，其包括如根据本发明的第一方面的指纹传感器集成型触摸屏装置。
附图说明
所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解并且被并入且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示意性地示出了相关技术的电容式感测面板的驱动电极和感测电极的布置的平面图；
图2示出了相关技术的指纹识别集成型电容式触摸屏的配置；
图3A示出了根据相关技术的在一般的触摸传感器图案中产生的互容；
图3B示出了根据相关技术的在高密度传感器图案中产生的互容；
图4是示出了被应用根据本发明的示例性实施例的指纹传感器集成型触摸屏装置的显示装置的框图；
图5示出了根据本发明的示例性实施例的指纹传感器集成型触摸屏装置；
图6是在触摸感测模式下施加至指纹传感器集成型触摸屏的传感器驱动信号的波形图；
图7是在指纹感测模式下施加至指纹传感器集成型触摸屏的传感器驱动信号的波形图；
图8示出了在图6的一个触摸区中形成的第一组Tx电极线和第一组Rx电极线；
图9至图11示出了用于在指纹传感器集成型触摸屏面板被配置成具有高密度电极图案的情况下减小互容的方法；
图12详细地示出了图5中所示的指纹传感器集成型触摸屏装置的触摸集成电路(IC)；
图13详细地示出了图12中所示的开关块的配置和操作；
图14A示出了在触摸感测模式下对指纹传感器集成型触摸屏装置的操作；以及
图14B示出了在指纹感测模式下对指纹传感器集成型触摸屏装置的操作。
具体实施方式
被应用根据本发明的示例性实施例的指纹传感器集成型触摸屏装置的显示装置可以基于诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示器和电泳显示器(EPD)的平板显示器来实现。在下面的描述中，将使用液晶显示器作为基于平板显示器实现的显示装置的示例来描述本发明的实施例。可以使用其他平板显示器。
现在将详细地参考本发明的实施例，在附图中示出了实施例的示例。在可能的情况下，附图通篇使用相同的附图标记指示相同或相似的部分。应当注意的是，如果确定已知的技术会误导本发明的实施例，则将省略对所述已知的技术的详细描述。
图4是示出了被应用根据本发明的示例性实施例的指纹传感器集成型触摸屏装置的显示装置的框图。
参照图4，根据本发明的实施例的指纹传感器集成型触摸屏装置包括触摸屏TSP和触摸集成电路(IC)20。
根据本发明的实施例的指纹传感器集成型触摸屏装置可以将触摸屏TSP实现为通过多个电容式传感器来感测触摸输入的电容式触摸屏。
电容式触摸屏包括均具有电容的多个传感器。该电容可以被分成自容和互容。自容可以沿在一个方向上形成的单层的导体线而形成，而互容可以在彼此垂直的两个导体线之间形成。
触摸屏TSP包括：沿第一方向彼此平行地布置的Tx电极线(或Tx通道)；沿第二方向彼此平行地布置的Rx电极线(或Rx通道)，并且Rx电极线与Tx电极线交叉；以及在Tx电极线与Rx电极线的交叉处分别形成的互容传感器。每个互容传感器包括连接至Tx电极线的Tx电极、连接至Rx电极线的Rx电极以及在Tx电极与Rx电极之间的绝缘层。Tx电极线是将传感器驱动信号施加至每个互容传感器并且将电荷供给至互容传感器的驱动信号线。Rx电极线是连接至互容传感器并且将互容传感器的电荷供给至触摸IC 20的传感器线。互容感测方法可以通过Tx电极线将传感器驱动信号施加至互容传感器的Tx电极，将电荷供给至互容传感器，并且与传感器驱动信号同步地通过Rx电极和Rx电极线来感测互容传感器的电容变化，由此感测触摸输入。
触摸屏TSP可以附接至显示面板DIS的上偏振板或者形成在显示面板DIS的上偏振板与上基板之间。此外，触摸屏TSP的传感器可以嵌入到显示面板DIS的像素阵列中。
为了实现指纹传感器集成型触摸屏，Tx电极线和Rx电极线作为细小图案，即高密度电极图案，形成在触摸屏TSP上。触摸屏TSP具有至少一个指纹和触摸区FTAR以及多个触摸区TAR。指纹和触摸区FTAR包括多个指纹和触摸传感器，并且每个触摸区TAR均包括多个触摸传感器。在下面的描述中，作为示例，本发明的实施例描述了一个指纹和触摸区FTAR，但是本发明的实施例不限于此。此外，本发明的实施例描述了指纹和触摸区FTAR位于多个触摸区TAR的中心。可以使用其他位置。例如，指纹和触摸区FTAR可以位于多个触摸区TAR中的一个触摸区TAR中。在触摸屏TSP上的指纹和触摸区FTAR和触摸区TAR的形成位置与显示面板DIS的图像显示区交叠。
因为Tx电极线和Rx电极线形成为高密度电极图案，所以指纹和触摸传感器微小地形成，使得若干个指纹和触摸传感器可以位于指纹的脊和谷之间。因此，可以精确地进行指纹感测。因为Tx电极线和Rx电极线形成为高密度电极图案，所以微小地实现触摸传感器。然而，因为触摸感测不需要与指纹感测一样高的精确度，所以基于触摸区TAR来对触摸传感器进行编组，并且基于每个触摸区来同时驱动并感测触摸传感器，以降低功耗和触摸报告速率。
在如上文所述基于触摸区TAR来对触摸传感器进行编组并且基于每个触摸区来同时驱动并感测触摸传感器的情况下，存在以下问题：如在相关技术中所描述的，由于一次同时感测的触摸传感器的互容的过度增加而引起触摸传感器的感测性能下降。因此，本发明的实施例选择性地感测每个触摸区TAR的Rx电极线中的一些Rx电极线并且将每个触摸区TAR的未感测到的Rx电极线浮置或者接地，以在基于触摸区TAR对触摸传感器进行编组的情况下降低由高密度电极图案造成的触摸传感器的互容的急剧增加的副作用。
触摸IC 20包括将传感器驱动信号供给至Tx电极线的驱动信号供给单元以及感测Rx电极线的感测单元。该感测单元包括从Rx电极线感测触摸信息的触摸感测单元以及从Rx电极线感测指纹信息的指纹感测单元。触摸IC 20还包括将指纹和触摸区FTAR的Rx电极线选择性地连接至触摸感测单元和指纹感测单元的开关块。该开关块响应于从外部接收到的触摸使能信号和指纹使能信号反转地切换开关操作。
触摸IC 20将通过感测而获得的触摸坐标信息TDATA和指纹感测信息FDATA传送至主机系统18。
被应用根据本发明的实施例的指纹传感器集成型触摸屏装置的显示装置可以包括显示面板DIS、显示驱动电路和主机系统18。
显示面板DIS包括形成在上基板与下基板之间的液晶层。显示面板DIS的像素阵列包括在由数据线D1至Dm和栅极线G1至Gn限定的像素区中形成的像素，其中m和n是正整数。每个像素可以包括：在数据线D1至Dm与栅极线G1至Gn的交叉处形成的薄膜晶体管(TFT)；以数据电压充电的像素电极；连接至像素电极并且保持液晶单元的电压的存储电容器Cst；等等。
在显示面板DIS的上基板上可以形成有黑矩阵、滤色器等。显示面板DIS的下基板可以配置成COT(TFT上的滤色器)结构中。在这种情况下，黑矩阵和滤色器可以形成在显示面板DIS的下基板上。在显示面板DIS的上基板或下基板上可以形成有被供给公共电压的公共电极。偏振板分别附接至显示面板DIS的上基板和下基板。在显示面板DIS的上基板和下基板中在与液晶接触的内表面上分别形成用于设定液晶的预倾角的对准层。在显示面板DIS的上基板与下基板之间形成有柱状隔板，以使液晶单元的单元间隙保持不变。
在显示面板DIS的背表面下面可以设置有背光单元。背光单元可以实现为边缘型背光单元和直接型背光单元之一，并且背光单元将光辐射到显示面板DIS上。显示面板DIS可以实现为任何已知的液晶模式，包括扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面内切换(IPS)模式、边缘场切换(FFS)模式等。
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。显示驱动电路将输入图像的数字视频数据RGB施加至显示面板DIS的像素。数据驱动电路12将从定时控制器16接收到的数字视频数据RGB转换成正的和负的模拟伽玛补偿电压并且输出数据电压。数据驱动电路12然后将数据电压供给至数据线D1至Dm。扫描驱动电路14将与数据电压同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)依次供给至栅极线G1至Gn并且选择显示面板DIS的被施加数据电压的像素线。
定时控制器16从主机系统18接收定时信号，诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟MCLK。定时控制器16使数据驱动电路12的操作定时和扫描驱动电路14的操作定时彼此同步。定时控制器16产生数据定时控制信号和扫描定时控制信号，所述数据定时控制信号和扫描定时控制信号用于使用定时信号来分别控制数据驱动电路12的操作定时和扫描驱动电路14的操作定时。数据定时控制信号包括源极采样时钟SSC、源极输出使能信号SOE、极性控制信号POL等。扫描定时控制信号包括栅极启动脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等。
主机系统18可以实现为电话系统、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)和家庭影院系统之一。主机系统18包括具有计数器(scaler)的芯片上系统(SoC)并且将输入图像的数字视频数据RGB转换成适于在显示面板DIS上显示的格式。主机系统18将数字视频数据RGB以及定时信号Vsync、Hsync、DE和MCLK发送至定时控制器16。此外，主机系统18可以执行与从触摸IC 20接收到的触摸报告相关联的应用。
图5示出了根据本发明的实施例的指纹传感器集成型触摸屏装置。图6是在触摸感测模式下施加至指纹传感器集成型触摸屏的传感器驱动信号的波形图。图7是在指纹感测模式下施加至指纹传感器集成型触摸屏的传感器驱动信号的波形图。
参照图5，触摸屏TSR的每个触摸区TAR均包括：沿第一方向y彼此平行地布置的第一组Tx电极线GPa-Tx；沿第二方向x彼此平行地布置的第一组Rx电极线GPa-Rx，并且第一组Rx电极线GPa-Rx与第一组Tx电极线GPa-Tx交叉；以及在第一组Tx电极线GPa-Tx与第一组Rx电极线GPa-Rx的交叉处形成的触摸传感器Ta。
触摸屏TSP的指纹和触摸区FTAR包括：沿第一方向y彼此平行地布置的第二组Tx电极线GPb-Tx；沿第二方向x彼此平行地布置的第二组Rx电极线GPb-Rx，并且第二组Rx电极线GPb-Rx与第二组Tx电极线GPb-Tx交叉；以及在第二组Tx电极线GPb-Tx与第二组Rx电极线GPb-Rx的交叉处形成的指纹和触摸传感器FTa。
触摸IC 20响应于从主机系统18接收的触摸使能信号TEN(参照图13)来激活触摸感测模式TMODE，并且响应于从主机系统18接收的指纹使能信号FEN(参照图13)来激活指纹感测模式FMODE。
如图6所示，在触摸感测模式TMODE下，触摸IC 20将相同相位的传感器驱动信号供给至同一组Tx电极线。在触摸感测模式TMODE下，触摸IC 20将Tx电极线编组并且基于每个组来依次驱动Tx电极线。此外，触摸IC 20与Tx电极线同步地将Rx电极线编组并且通过触摸感测单元(TSU)20A来感测Rx电极线。在这种情况下，属于同一组的Rx电极线中的仅一些Rx电极线被感测，以防止互容的急剧增加。例如，在触摸感测模式TMODE下，触摸IC 20通过开关块(SB)20C将第二组Rx电极线GPb-Rx中的一些Rx电极线GPb-Rx连接至触摸感测单元20A。在触摸感测模式TMODE下，当进行触摸操作时，触摸IC 20通过第一组Rx电极线GPa-Rx和第二组Rx电极线GPb-Rx来感测传感器输出的电荷的变化，并且确定导电材料的触摸或未触摸，例如，手指和触摸位置。
如图7所示，在指纹感测模式FMODE下，触摸IC 20将相位被依次延迟的传感器驱动信号供给至第二组Tx电极线GPb-Tx(或者图7中的tx21至tx2m)，同时基于每个组依次驱动第一组Tx电极线GPa-Tx，由此分别地依次驱动第二组Tx电极线GPb-Tx(或tx21至tx2m)。触摸IC 20与第二组Tx电极线FPb-Tx(或tx21至tx2m)同步地分别感测第二组Rx电极线GPb-Rx。为此，在指纹感测模式FMODE下，触摸IC 20通过开关块(SB)20C将第二组Rx电极线GPb-Rx连接至指纹感测单元(FSU)20B。在指纹感测模式FMODE下，触摸IC 20通过第二组Rx电极线GPb-Rx来感测传感器输入的电荷的变化，并且确定指纹输入。
图8示出了在图5的一个触摸区中形成的第一组Tx电极线和第一组Rx电极线。图9至图11示出了用于在指纹传感器集成型触摸屏面板被配置成具有高密度电极图案的情况下减小互容的方法。
参照图8，在一个触摸区TAR中，第一组Tx电极线GPa-Tx与第一组Rx电极线GPa-Rx彼此交叉。在触摸感测模式TMODE下，触摸IC 20将相同相位的传感器驱动信号供给至第一组Tx电极线GPa-Tx，并且使第一组Rx电极线GPa-Rx中的仅第一有效Rx通道ERx成为束(bundle)，由此通过对应的触摸感测部件TS来同时感测第一有效Rx通道ERx。触摸IC 20使第一组Rx电极线GPa-Rx中的除了第一有效Rx通道ERx之外的第一无效Rx通道NRx从对应的触摸感测部件TS断开。
如图9所示，触摸IC 20将在第一组Rx电极线GPa-Rx中的从触摸感测部件TS断开的无效Rx通道NRx浮置并且因此可以减小互容。
如图10所示，触摸IC 20将在第一组Rx电极线GPa-Rx中的从触摸感测部件TS断开的无效Rx通道NRx连接至低电位电压源VSS，并且因此可以减小互容。
如图11所示，触摸IC 20将第一组Rx电极线GPa-Rx中的从触摸感测部件TS断开的无效Rx通道NRx中的一些无效Rx通道NRx浮置，并且将没有被浮置的无效Rx通道NRx接地，由此减小了互容。在这种情况下，在无效Rx通道NRx中，与有效Rx通道ERx相邻的无效Rx通道H1、H2、H3和H4可以连接至低电位电压源VSS，并且除了无效Rx通道H1、H2、H3和H4之外的剩余的无效Rx通道可以被浮置。
图12详细地示出了图5中所示的指纹传感器集成型触摸屏装置的触摸IC。图13详细地示出了图12所示的开关块的配置和操作。图14A示出了在触摸感测模式下对指纹传感器集成型触摸屏装置的操作，以及图14B示出了在指纹感测模式下对指纹传感器集成型触摸屏装置的操作。
参照图12至图14B，触摸IC 20包括：触摸感测单元TSU，该触摸感测单元TSU包括多个触摸感测部件TS1、TS2和TS3；指纹感测单元FSU，该指纹感测单元FSU包括多个指纹感测部件FS1至FS8；以及开关块SB，该开关块SB将第二组Rx电极线GPa-Rx选择性地连接至触摸感测单元TSU和指纹感测单元FSU之一。触摸感测单元TSU感测触摸信息，并且指纹感测单元FSU感测指纹信息。
触摸感测部件TS1和TS3连接至属于第一组Rx电极线GPa-Rx的有效Rx通道ERx。
如图14A所示，在触摸感测模式下，开关块SB将属于第二组Rx电极线GPb-Rx的有效Rx通道rx3、rx4、rx5和rx6共同连接至触摸感测部件TS2。如图14B所示，在指纹感测模式下，开关块SB将属于第二组Rx电极线GPa-Rx的全部有效Rx通道rx1至rx8分别单独地连接至指纹感测部件FS1至FS8。
如图13所示，开关块SB包括：第一开关SW1，其响应于指纹使能信号FEN而接通并且将第二组Rx电极线GPb-Rx分别地连接至指纹感测部件FS1至FS8的输入端子；以及第二开关SW2，其响应于触摸使能信号TEN而接通并且将第二组Rx电极线GPb-Rx的有效Rx通道rx3、rx4、rx5和rx6共同连接至触摸感测部件TS2的输入端子。
触摸感测部件TS1、TS2和TS3中的每个包括运算放大器(Op amp)和第一感测电容器Cfb_t。Op amp的反相输入端子连接至Rx电极线，并且Op amp的非反相输入端子连接至接地电平电压源。第一感测电容器Cfb_t连接在Op amp的反相输入端子与Op amp的输出端子之间。
指纹感测部件FS1至FS8中的每一个包括运算放大器(Op amp)和第二感测电容器Cfb_f。Op amp的反相输入端子连接至Rx电极线，并且Op amp的非反相输入端子连接至接地电平电压源。第二感测电容器Cfb_f连接在Op amp的反相输入端子与Op amp的输出端子之间。
将第一感测电容器Cfb_t的容量设计成大于第二感测电容器Cfb_f的容量。这是因为根据连接至感测部件的Rx电极线的数目来确定感测电容器的容量。
如上所述，当触摸传感器基于每个触摸区而被分组时，本发明的实施例选择性地感测每个触摸区的Rx电极线中的仅一些Rx电极线，并且将未感测到的Rx电极线浮置或接地。因此，本发明的实施例可以极大地降低在指纹传感器集成型触摸屏面板被配置成具有高密度电极图案的情况下产生的互容的急剧增加的副作用。
此外，因为没有必要在边框区域中形成分立的指纹传感器区域，所以本发明的实施例可以实现窄边框区域的设计。
此外，因为本发明的实施例可以在显示屏幕的区域中实现指纹识别功能和触摸识别功能两者，所以本发明的实施例可以防止在屏幕区域中产生不能识别触摸操作的死区，并且还可以增加在用户效果/用户体验(UI/UX)方面的直观性或便利性。
尽管已经参照本实施例的大量说明性实施例对实施例进行了描述，但是应该理解本领域的技术人员可以在本公开内容的原理的范围之内设计许多其他修改方案和实施方案。更具体地，可以在本公开内容、附图和所附权利要求的范围之内对主题组合布置的组成部件和/或布置进行各种变化和修改。除了对组成部件和/或布置的变化和修改之外，替代性用途对本领域的技术人员也是明显的。

Claims (8)

1.一种指纹传感器集成型触摸屏装置，包括：
触摸屏，所述触摸屏具有至少一个指纹和触摸区以及多个触摸区，所述触摸屏在所述多个触摸区中的每个触摸区中包括彼此交叉布置的第一组Tx电极线和第一组Rx电极线以及在所述第一组Tx电极线与所述第一组Rx电极线的交叉处形成的触摸传感器；以及
触摸集成电路，所述触摸集成电路包括第一触摸感测部件，所述触摸集成电路被配置成将相同相位的传感器驱动信号供给至所述第一组Tx电极线，使所述第一组Rx电极线中的仅第一有效Rx通道成为束，并且通过所述第一触摸感测部件来同时感测所述第一有效Rx通道，
其中所述第一组Rx电极线中的除了所述第一有效Rx通道之外的第一无效Rx通道从所述第一触摸感测部件断开，
其中所述触摸屏在所述指纹和触摸区中包括彼此交叉布置的第二组Tx电极线和第二组Rx电极线以及在所述第二组Tx电极线与所述第二组Rx电极线的交叉处形成的指纹和触摸传感器，
其中在触摸感测模式下，所述触摸集成电路将相同相位的传感器驱动信号供给至所述第二组Tx电极线，以及
其中在指纹感测模式下，所述触摸集成电路将相位被依次延迟的传感器驱动信号供给至所述第二组Tx电极线。
2.根据权利要求1所述的指纹传感器集成型触摸屏装置，其中所述第一无效Rx通道被浮置。
3.根据权利要求1所述的指纹传感器集成型触摸屏装置，其中所述第一无效Rx通道被连接至低电位电压源。
4.根据权利要求1所述的指纹传感器集成型触摸屏装置，其中在存在多个所述第一无效Rx通道的情况中，与所述第一有效Rx通道相邻的第一无效Rx通道被连接至低电位电压源，并且除了被连接至所述低电位电压源的第一无效Rx通道之外的剩余的第一无效Rx通道被浮置。
5.根据权利要求1所述的指纹传感器集成型触摸屏装置，其中所述触摸集成电路包括开关块、第二触摸感测部件和多个指纹感测部件，
其中在所述触摸感测模式下，所述开关块将所述第二组Rx电极线中的第二有效Rx通道连接至所述第二触摸感测部件，并且将所述第二组Rx电极线中的除了所述第二有效Rx通道之外的第二无效Rx通道浮置，以及
其中在所述指纹感测模式下，所述开关块将所述第二组Rx电极线分别地连接至所述多个指纹感测部件。
6.根据权利要求5所述的指纹传感器集成型触摸屏装置，其中所述开关块包括：
第一开关，所述第一开关响应于指纹使能信号而接通并且将所述第二组Rx电极线分别地连接至所述多个指纹感测部件的输入端子；以及
第二开关，所述第二开关响应于触摸使能信号而接通并且将所述第二组Rx电极线中的所述第二有效Rx通道共同连接至所述第二触摸感测部件的输入端子。
7.一种使用指纹传感器集成型触摸屏装置感测触摸的方法，所述指纹传感器集成型触摸屏装置包括触摸屏和触摸集成电路，所述触摸屏具有至少一个指纹和触摸区以及多个触摸区，所述触摸屏在所述多个触摸区中的每个触摸区中包括彼此交叉布置的第一组Tx电极线和第一组Rx电极线以及在所述第一组Tx电极线与所述第一组Rx电极线的交叉处形成的触摸传感器，所述触摸屏在所述指纹和触摸区中包括彼此交叉布置的第二组Tx电极线和第二组Rx电极线以及在所述第二组Tx电极线与所述第二组Rx电极线的交叉处形成的指纹和触摸传感器，所述触摸集成电路包括第一触摸感测部件，所述方法包括：
通过所述触摸集成电路将相同相位的传感器驱动信号供给至所述第一组Tx电极线，使所述第一组Rx电极线中的仅第一有效Rx通道成为束，并且通过所述第一触摸感测部件来同时感测所述第一有效Rx通道；
使所述第一组Rx电极线中的除了所述第一有效Rx通道之外的第一无效Rx通道从所述第一触摸感测部件断开；
在触摸感测模式下，将相同相位的传感器驱动信号供给至所述第二组Tx电极线；以及
在指纹感测模式下，将相位被依次延迟的传感器驱动信号供给至所述第二组Tx电极线。
8.一种显示装置，包括如权利要求1至6中任一项所述的指纹传感器集成型触摸屏装置。
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