CN113126804A - 触摸显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种触摸显示装置，包括：显示单元，包括设置在有源区域中的多个像素，每个像素具有发光区域和非发光区域；设置在显示单元上的封装单元，密封多个像素；和在封装单元上的触摸‑指纹融合传感器单元，在有源区域中具有触摸传感器功能和指纹传感器功能，包括：设置在封装单元上的指纹传感器区域中的多个第一指纹传感器电极；设置在第一指纹传感器电极上的第一触摸绝缘层；设置在第一触摸绝缘层上的指纹传感器区域中的多个第二指纹传感器电极，与多个第一指纹传感器电极交叉；设置在第二指纹传感器电极上的第二触摸绝缘层；设置在第二触摸绝缘层上的多个第一和第二触摸电极，第一和第二指纹传感器电极、第一和第二触摸电极与非发光区域交叠。

Description

触摸显示装置
本申请要求享有于2019年12月31日提交的韩国专利申请No.10-2019-0179870的权益，通过引用将该专利申请整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种具有设置在触摸传感器单元中的指纹传感器的触摸显示装置，由此在降低制造成本的同时提高产品可靠性。
背景技术
配置成允许用户通过显示器屏幕上的触摸来输入信息的触摸传感器应用于诸如手提电脑、监视器和家用电器之类的各种显示装置，以及诸如智能电话和平板电脑之类的便携式信息装置。
尽管通常以附接至显示面板的触摸面板的形式制造触摸传感器，但为了简化显示装置并降低制造成本，已对触摸传感器安装在显示面板中的系统进行了开发。
存在这样的需求：在其中安装有触摸传感器的显示装置能够在降低制造成本的同时提高产品可靠性。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的触摸显示装置。
本发明的一个或多个实施方式提供一种具有设置在触摸传感器单元中的指纹传感器的触摸显示装置，由此在降低制造成本的同时提高产品可靠性。
在下面的描述中将部分列出本发明的其它优点、目的和特征，这些优点、目的和特征的一部分根据下面的解释对于所属领域普通技术人员将变得显而易见或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。
根据本发明实施方式的触摸显示装置包括：显示单元，所述显示单元包括设置在有源区域中的多个像素，每个像素具有发光区域和非发光区域；设置在所述显示单元上的封装单元，所述封装单元配置成密封所述多个像素；和所述封装单元上的触摸-指纹融合传感器单元，所述触摸-指纹融合传感器单元在所述有源区域中具有触摸传感器的功能和指纹传感器的功能。所述触摸-指纹融合传感器单元包括：设置在所述封装单元上的指纹传感器区域中的多个第一指纹传感器电极；设置在所述第一指纹传感器电极上的第一触摸绝缘层；设置在所述第一触摸绝缘层上的指纹传感器区域中的多个第二指纹传感器电极，所述多个第二指纹传感器电极与所述多个第一指纹传感器电极交叉；设置在所述第二指纹传感器电极上的第二触摸绝缘层；和设置在所述第二触摸绝缘层上的多个第一触摸电极和多个第二触摸电极。所述第一指纹传感器电极、所述第二指纹传感器电极、所述第一触摸电极和所述第二触摸电极与所述非发光区域交叠。
所述触摸-指纹融合传感器单元可进一步包括：设置在触摸缓冲层上的第一桥接电极，所述第一桥接电极配置成经由穿过所述第一触摸绝缘层和所述第二触摸绝缘层形成的接触孔将相邻的第一触摸电极互相连接；和设置在所述第二触摸绝缘层上的第二桥接电极，所述第二桥接电极配置成将相邻的第二触摸电极互相连接，并且所述第一桥接电极和所述第二桥接电极可与所述非发光区域交叠。
所述触摸-指纹融合传感器单元可进一步包括：分别与所述有源区域中的多个第一指纹传感器电极连接的多条第一指纹布线，所述多条第一指纹布线沿所述非发光区域延伸至边框区域；和分别与所述有源区域中的多个第二指纹传感器电极连接的多条第二指纹布线，所述多条第二指纹布线沿所述非发光区域延伸至所述边框区域并且不与所述第一指纹布线交叠。
所述触摸-指纹融合传感器单元可进一步包括设置在所述第一触摸绝缘层和所述第二触摸绝缘层中任意一个上的网形虚拟图案，所述虚拟图案与所述第一触摸电极和所述第二触摸电极隔离，所述第一触摸电极和所述第二触摸电极的每一个可具有环形图案结构。所述虚拟图案可设置在所述第一触摸电极和所述第二触摸电极的每一个的环形图案结构中，以与所述非发光区域交叠，所述虚拟图案与设置在相邻触摸电极中的相邻虚拟图案隔离。
所述虚拟图案可与所述第一指纹传感器电极、所述第二指纹传感器电极、所述第一指纹布线和所述第二指纹布线隔离且不交叠。
所述多个第一指纹传感器电极可在其间夹有至少一个发光区域的状态下以相等间隔设置，并且所述多个第二指纹传感器电极可在其间夹有至少一个发光区域的状态下以相等间隔设置。
所述多条第一指纹布线的每一条与相邻的第一指纹布线可在其间夹有至少一个发光单元的状态下在所述有源区域中设置为彼此分隔开，并且所述多条第二指纹布线的每一条与相邻的第二指纹布线可在其间夹有至少一个发光区域的状态下在所述有源区域中设置为彼此分隔开。
应当理解，本发明前面的大体描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
被包括用来对本发明提供进一步理解且并入并构成本申请的一部分的附图图解了本发明的实施方式，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1是根据实施方式的触摸显示装置的平面图；
图2是根据实施方式的触摸显示面板的剖面图；
图3是根据实施方式的触摸传感器的平面图；
图4是根据实施方式的触摸传感器和指纹传感器的平面图；
图5是根据实施方式的触摸传感器和指纹传感器的分离图；
图6是沿图4的点划线I-I’截取的根据实施方式的触摸传感器和指纹传感器的剖面图；
图7是沿图3的点划线III-III’截取的根据实施方式的触摸传感器的剖面图；
图8是根据实施方式的触摸显示装置的剖面图；
图9是根据实施方式的触摸显示装置的平面图。
具体实施方式
图1是根据实施方式的触摸显示装置的平面图，图2是根据实施方式的触摸显示面板的剖面图，图3是根据实施方式的触摸传感器的平面图，图4是根据实施方式的触摸传感器和指纹传感器的平面图，图5是根据实施方式的触摸传感器和指纹传感器的分离图。
参照图1和图2，根据实施方式的触摸显示装置包括触摸显示面板10和连接至触摸显示面板10的电路膜40，电路膜40包括驱动单元20、30和50。
触摸显示面板10包括：具有图像显示和触摸感测功能的有源区域AA、以及位于有源区域AA外部的边框区域BZ(参见图9)。有源区域AA可被称为显示区域、像素矩阵区域或触摸感测区域。边框区域BZ可被称为非有源区域、非显示区域或非触摸感测区域。触摸显示面板10包括：具有图像显示功能的显示单元DP、设置在显示单元DP上以密封发光元件层200的封装单元300、和设置在封装单元300上的触摸-指纹融合传感器单元400，触摸-指纹融合传感器单元400具有触摸感测功能和指纹感测功能。此外，触摸显示面板10可进一步包括附接至触摸-指纹融合传感器单元400的光学膜600、光学透明粘合剂(OCA)700和盖板800，并且可进一步包括保护膜。光学膜600可包括透射控制膜。
其上安装有显示驱动单元20、触摸驱动单元30和指纹传感器驱动单元50的电路膜40经由各向异性导电膜连接至面板10的焊盘区域。触摸驱动单元30驱动触摸-指纹融合传感器单元400的触摸传感器，并且通过触摸传感器感测用户触摸。指纹传感器驱动单元50驱动触摸-指纹融合传感器单元400的指纹传感器，并且通过指纹传感器感测用户指纹。电路膜40可以是膜上芯片(COF)、柔性印刷电路(FPC)和柔性扁平电缆(FFC)之一。
显示单元DP通过像素阵列显示图像，像素阵列包括堆叠有包括多个薄膜晶体管(TFT)的电路元件层100和包括多个发光元件的发光元件层200的结构。每个发光元件可发射用于每个像素的红色光、绿色光或蓝色光，或者可发射白色光。
封装单元300密封电路元件层100上的发光元件层200，以便防止外部湿气和氧气的渗透并且防止粒子的进入和移动，由此保护发光元件层200。
触摸-指纹融合传感器单元400包括配置成使用电容方案感测用户触摸的触摸传感器和配置成使用电容方案感测用户指纹的指纹传感器。
触摸传感器使用互电容方案，在互电容方案中，其中反映有第一触摸电极与第二触摸电极之间的电容变化的信号被提供至触摸驱动单元30。指纹传感器也使用互电容方案，在互电容方案中，其中反映有由于用户指纹导致的第一指纹传感器电极与第二指纹传感器电极之间的电容变化的信号被提供至指纹传感器驱动单元50。
参照图3至图5，触摸传感器可包括第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2，第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2在彼此分隔开相同距离的状态下彼此面对地设置在相同层中，从而形成电容，并且第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2的每一个可形成为包括诸如菱形边缘之类的多边形边缘的环形图案。沿上下方向彼此相邻的第二触摸电极TE2经由形成在相同层中的第二桥接电极BE2彼此连接。沿左右方向彼此相邻的第一触摸电极TE2经由接触部CT连接至与第二桥接电极BE2交叉的第一桥接电极BE1。
参照图3，可在环形图案围绕的触摸电极TE1和TE2的每一个内部设置用于改善可视性的网形虚拟图案DM。虚拟图案DM可设置在与触摸电极TE1和TE2不同的层中从而浮置，并且可与触摸电极TE1和TE2隔离。
参照图4，代替图3中所示的虚拟图案DM，可在与触摸电极TE1和TE2不同的层中设置指纹传感器，指纹传感器包括彼此分隔开相等距离的多个第一指纹传感器电极FE1和彼此分隔开相等距离的多个第二指纹传感器电极FE2，多个第二指纹传感器电极FE2与多个第一指纹传感器电极FE1交叉。指纹传感器向指纹传感器驱动单元50提供信号，该信号表示：根据位于面板10的表面上的指纹的脊和谷，多个第一指纹传感器电极FE1与多个第二指纹传感器电极FE2之间的互电容的变化。
网形虚拟图案DM对于每个触摸电极区域(其中设置有第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2中的相应一个触摸电极)来说分离设置，因此，设置在相邻触摸电极中的虚拟图案彼此隔离。
相比之下，第一指纹传感器电极FE1可延伸从而设置在其中设置有至少两个触摸电极TE1和TE2的区域中。设置在第一触摸电极TE1中的第一指纹传感器电极FE1延伸从而设置在沿第一方向与第一触摸电极TE1相邻的第二触摸电极TE2中。设置在第一触摸电极TE1中的第二指纹传感器电极FE2延伸从而设置在沿与第一方向垂直的第二方向与第一触摸电极TE1相邻的第二触摸电极TE2中。
参照图5，多个第一指纹传感器电极FE1彼此平行地设置在包括第一桥接电极BE1的桥接电极层中，并且第一触摸绝缘层420设置在多个第一指纹传感器电极FE1上。多个第二指纹传感器电极FE2彼此平行地设置在第一触摸绝缘层420上且与多个第一指纹传感器电极FE1交叉，并且第二触摸绝缘层430设置在多个第二指纹传感器电极FE2上。第一触摸电极TE1、第二触摸电极TE2和第二桥接电极BE2设置在第二触摸绝缘层430上。
第一触摸电极TE1、第二触摸电极TE2、第一桥接电极BE1、第二桥接电极BE2、虚拟图案DM、第一指纹传感器电极FE1和第二指纹传感器电极FE2全都与位于有源区域AA中的像素的非发光区域交叠，由此防止像素开口率的劣化。
图6是沿图4的点划线I-I’截取的根据实施方式的触摸传感器和指纹传感器的剖面图。图7是沿图3的点划线III-III’截取的根据实施方式的触摸传感器的剖面图。
参照图6和图7，包括第一桥接电极BE1和多个第一指纹传感器电极FE1的桥接电极层设置在封装单元300上的触摸缓冲层410和第一触摸绝缘层420之间。多个第二指纹传感器电极FE2设置在第一触摸绝缘层420与第二触摸绝缘层430之间。包括第一触摸电极TE1、第二触摸电极TE2和第二桥接电极BE2的传感器电极层设置在第二触摸绝缘层430与触摸钝化层440之间。同时，虚拟图案可设置在位于触摸缓冲层410上的桥接电极层中，如图7中所示；或者可设置在与位于第一触摸绝缘层420上的第二指纹传感器电极FE2相同的层中。
第一指纹传感器电极FE1和第二指纹传感器电极FE2可设置成不与虚拟图案DM交叠。换句话说，第一指纹传感器电极FE1和第二指纹传感器电极FE2可设置在未形成虚拟图案DM的区域中。
第一触摸电极TE1具有接触部CT，接触部CT经由穿过第一触摸绝缘层420和第二触摸绝缘层430形成的接触孔431连接至第一桥接电极BE1。相邻的第一触摸电极TE1经由接触部CT和第一桥接电极BE1彼此连接。
图8是根据实施方式的触摸显示装置的剖面图。
参照图8，触摸显示装置包括：包括多个TFT 120的电路元件层100；设置在电路元件层100上的包括多个发光元件210的发光元件层200；设置在发光元件层200上从而密封发光元件层200的封装单元300；和设置在封装单元300上的包括触摸传感器和指纹传感器的触摸-指纹融合传感器单元400。
电路元件层100包括设置在基础基板110上的多个TFT 120，多个TFT120包括在有源区域AA中的每个像素中，并且可进一步包括设置在边框区域BZ中的诸如栅极驱动单元之类的驱动电路。电路元件层100进一步包括存储电容器和与多个TFT 120连接的多条配线。然而，图8代表性地示出了每个像素中的连接至发光元件210的驱动TFT 120。
基础基板110可包括塑料基板或玻璃基板。塑料基板可由柔性材料形成。例如，基础基板110可包括作为有机绝缘材料的丙烯酸基树脂、环氧基树脂、硅氧烷基树脂、聚酰亚胺基树脂和聚酰胺基树脂中的至少之一。
可在基础基板110与多个TFT 120之间设置缓冲层112。缓冲层112可防止诸如氢之类的杂质通过基础基板110进入TFT 120的半导体层122。缓冲层112可包括有机绝缘材料或无机绝缘材料。例如，缓冲层112可包括氧化物基绝缘材料，比如硅氧化物(SiOx)或铝氧化物(Al2O3)。同时，可在基础基板110与缓冲层112之间进一步设置能够防止异物进入的阻挡层。缓冲层112和阻挡层设置在有源区域AA和边框区域BZ中。
多个TFT 120的每一个包括半导体层122、栅极绝缘层114、栅极124、层间绝缘层116、第一电极126和第二电极128。第一电极126和第二电极128中的一个可以是源极，另一个可以是漏极。
每个TFT 120的栅极124、第一电极126和第二电极128可形成为包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、铜(Cu)、钕(Nd)和钨(W)中之一或至少两种的合金的单层结构或多层结构。
半导体层122可由非晶半导体材料、多晶半导体材料和氧化物半导体材料之一形成。同时，属于每个像素P的作为TFT之一的驱动TFT 120可包括多晶半导体层，其他TFT的每一个可包括氧化物半导体层。
栅极绝缘层114和层间绝缘层116的每一个可形成为包括氧化物基绝缘材料和氮化物基绝缘材料中的至少之一的单层结构或多层结构。栅极绝缘层114和层间绝缘层116可设置在有源区域AA和边框区域BZ中。
栅极124设置在覆盖半导体层122的栅极绝缘层114上，从而与半导体层122交叠。形成在覆盖栅极124的层间绝缘层116上的第一电极126和第二电极128经由形成在层间绝缘层116和栅极绝缘层114中的接触孔125和127连接至半导体层122。
可在缓冲层112与半导体层122之间进一步设置遮光层，遮光层与半导体层122交叠，以防止外部光入射到半导体层122上。遮光层可由导电材料形成，并且可用作在半导体层122上方和下方与半导体层122交叠的双栅极之一的下部栅极。
电路元件层100进一步包括平坦化层118，平坦化层118配置成覆盖TFT 120并且向发光元件层200提供平坦表面，并且可在TFT 120与平坦化层118之间进一步设置至少一个绝缘层。平坦化层118具有暴露TFT 120的第二电极128的接触孔。平坦化层118可由有机绝缘材料形成，有机绝缘材料可包括上述有机绝缘材料之一。平坦化层118可设置在有源区域AA中，并且可延伸至与有源区域AA相邻的边框区域BZ的一部分。此外，在作为边框区域BZ之一的包括焊盘区域的边框区域弯折的情况下，平坦化层118可进一步设置在弯折的边框区域中从而与配线交叠，由此可减小施加至配线的弯折应力并且防止开路(open-circuit)缺陷。
在平坦化层118上形成包括发光元件210和堤部250的发光元件层200。发光元件层200可进一步包括设置在堤部250上的间隔件(spacer)。发光元件层200设置在有源区域AA中，并且堤部250可延伸至边框区域BZ的一部分。
发光元件210可包括连接至TFT 120的第一电极220、发光叠层230和第二电极240。第一电极220和第二电极240中的一个可以是阳极，另一个可以是阴极。第一电极220可针对每个像素P独立地分离设置，第二电极240可以是共同地设置在多个像素P中并且沿堤部250和间隔件的表面连接的公共电极。
第一电极220设置在平坦化层118上，并且经由穿过平坦化层118形成的接触孔连接至TFT 120的第二电极128。第一电极220可形成为包括表现高反射率的多个导电层的结构。例如，第一电极220可形成为铝(Al)和钛(Ti)的堆叠结构(Ti/Al/Ti)、铝(Al)和氧化铟锡(ITO)的堆叠结构(ITO/Al/ITO)、或APC和ITO的堆叠结构(ITO/APC/ITO)。APC是银(Ag)、钯(Pd)和铜(Cu)的合金。
堤部250设置在其上形成有第一电极220的平坦化层118上，堤部250具有配置成暴露第一电极220的开口并且堤部250配置成覆盖第一电极220的端部。堤部250的开口可定义为发光区域，其中设置有堤部250的区域可定义为非发光区域。围绕发光区域的堤部250可形成为单层结构或双层结构。可在堤部250上进一步设置间隔件，间隔件具有比堤部250的开口宽的开口。当形成发光叠层230的发光层时，间隔件可支撑沉积掩模。堤部250和间隔件的每一个可由上述有机绝缘材料形成。堤部250包括遮光材料，由此可防止相邻像素之间的背光溢光(backlight bleeding)并且可抑制外部光的反射。
可通过依次或按照相反顺序堆叠空穴控制层、发光层和电子控制层来形成发光叠层230。空穴控制层和电子控制层是共同地形成在多个像素P中的公共层，发光层可独立地形成在每个像素P的发光区域中。空穴控制层可至少包括选自空穴注入层和空穴传输层之中的空穴传输层，电子控制层可至少包括选自电子传输层和电子注入层之中的电子传输层。发光层可产生红色光、绿色光和蓝色光之一，并且可通过作为沉积掩模的精细金属掩模(FMM)的开口形成在相应像素P的发光区域中。与第一电极220交叠的发光层可设置成与堤部250的端部交叠。
同时，发光叠层230可包括多个发光叠层，多个发光叠层在其间夹有电荷生成层的状态下交叠，从而产生白色光，多个发光叠层可形成为共同地形成在多个像素P中的公共层。可在从发光叠层230发射的白色光的行进光路中进一步设置滤色器层，滤色器层配置成使用白色光发射红色光、绿色光和蓝色光的每一个。滤色器层可包括与每个像素P的发光区域交叠的滤色器和与非发光区域交叠的黑矩阵，并且滤色器层可设置在触摸-指纹融合传感器单元400的上方或下方。滤色器和黑矩阵可吸收外部光，由此可抑制外部光的反射并且可改善外部可视性。
第二电极240设置在发光叠层230上，并且还设置在堤部250和间隔件上，由此第二电极240也可被称为共同地形成在多个像素P中的公共电极。第二电极240可由具有较高光透射率的导电材料或半透射导电材料形成。例如，第二电极240可由诸如ITO或IZO之类的透明导电材料形成。第二电极240可由诸如镁(Mg)、银(Ag)或其合金之类的半透射金属材料形成。可在第二电极240进一步上设置覆盖层(capping layer)，以便改善发光元件210的光谐振和发光效率。第二电极240可设置在整个有源区域AA上方，并且可延伸至边框区域BZ，从而与设置在边框区域BZ中的另一层上的电源线连接。
可在发光元件层200上设置配置成密封发光元件层200的封装单元300，由此可防止湿气或氧气渗透到发光元件层200中并且防止异物的进入或移动。封装单元300可具有其中n个无机封装层310和330(n是等于或大于2的整数)和(n-1)个有机封装层320交替设置的堆叠结构。无机封装层310和330可防止外部湿气或氧气的渗透。有机封装层320可用于防止异物的进入或移动并且缓解当显示面板弯折时在相应层之间的应力。
封装单元300具有堆叠结构，其中有机封装层320设置在上部和下部无机封装层310和330之间。多个无机封装层310和330可设置在有源区域AA中，并且可延伸至边框区域BZ。无机封装层310和330形成为用于完全包裹有机封装层320的上表面、下表面和侧表面的结构，并且无机封装层310和330在不与有机封装层320交叠的边框区域的边缘处彼此接触。
多个无机封装层310和330的每一个由能够在低温工艺下加工的无机绝缘材料形成，并且有机封装层320由能够在低温工艺下加工的有机绝缘材料形成。无机绝缘材料可包括硅氮化物、硅氧化物、硅氮氧化物和铝氧化物之一。有机绝缘材料可包括上述有机绝缘材料之一。
触摸-指纹融合传感器单元400包括依次地堆叠在封装单元300上的触摸缓冲层410、桥接金属层、第一触摸绝缘层420、第二指纹传感器层、第二触摸绝缘层430、传感器金属层和触摸钝化层440。可省略触摸缓冲层410。
构成触摸-指纹融合传感器单元400的每个金属层可由表现高耐腐蚀性、耐酸性和导电性的不透明金属材料形成，并且可具有单层结构或多层结构。例如，触摸-指纹融合传感器单元400的每个金属层可形成为包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、铜(Cu)、钕(Nd)、钨(W)及其合金中的至少之一的单层结构或多层结构。触摸-指纹融合传感器单元400的每个金属层可形成为三个金属层堆叠的结构，比如Ti/Al/Ti、Mo/Al/Mo、MoTi/Cu/MoTi或Ti/Al/Mo。
触摸缓冲层410、第一触摸绝缘层420、第二触摸绝缘层430和触摸钝化层440的每一个可由能够在低温工艺下加工的绝缘材料形成。触摸缓冲层410和第二触摸绝缘层430的每一个可由无机绝缘材料或有机绝缘材料形成。配置成保护传感器金属层的触摸钝化层440可提供平坦表面，并且可由能够在低温工艺下加工的光固化有机绝缘材料比如丙烯酸基有机绝缘材料、聚酰亚胺基有机绝缘材料和硅氧烷基有机绝缘材料之一形成。
位于触摸缓冲层410与第一触摸绝缘层420之间的桥接金属层包括设置在有源区域AA的非发光区域中的多个桥接电极BE1和多个第一指纹传感器电极FE1。
位于第一触摸绝缘层420与第二触摸绝缘层430之间的金属层包括设置在有源区域AA的非发光区域中的多个第二指纹传感器电极FE2。
位于第二触摸绝缘层430与触摸钝化层440之间的传感器金属层包括设置在有源区域AA的非发光区域中的多个第一和第二触摸电极TE1和TE2、以及第二桥接电极BE2。第一触摸电极TE1具有接触部CT，接触部CT经由穿过第一触摸绝缘层420和第二触摸绝缘层430形成的接触孔431连接至第一桥接电极BE1。
图9是根据实施方式的触摸-指纹融合传感器单元的平面图。
参照图9，触摸-指纹融合传感器单元包括：多个第一触摸电极通道，多个第一触摸电极通道沿第一方向(X轴方向或水平方向)布置在有源区域AA中并且由彼此电连接的多个第一触摸电极TE1构成；和多个第二触摸电极通道，多个第二触摸电极通道沿第二方向(Y轴方向或垂直方向)布置在有源区域AA中并且由彼此电连接的多个第二触摸电极TE2构成。
在每个第一触摸电极通道中沿第一方向X布置的每个第一触摸电极TE1经由第一桥接电极BE1连接至相邻的第一触摸电极TE1。在每个第二触摸电极通道中沿第二方向Y布置的每个第二触摸电极TE2经由第二桥接电极BE2连接至相邻的第二触摸电极TE2。第一触摸电极TE1可被称为发送电极，第二触摸电极TE2可被称为接收电极。第一触摸电极通道可被称为发送通道，第二触摸电极通道可被称为接收通道或读出通道。
第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2的每一个可形成为四边形环形图案，并且与边框区域相邻的外部触摸电极TE1和TE2的每一个可形成为三角形环形图案。此外，触摸电极TE1和TE2的每一个可形成为具有各种其他多边形形状。
与有源区域AA中的每个通道的触摸电极TE1和TE2连接的多条触摸布线TTX和TRX可设置在触摸-指纹融合传感器单元的边框区域BZ中。
设置在有源区域AA中的多个第一触摸电极通道的相应一个侧端可连接至设置在左侧边框区域BZ中的多条第一触摸布线TTX，并且多条第一触摸布线TTX可经由左侧边框区域BZ和下部边框区域BZ通过设置在下部边框区域BZ中的触摸焊盘TPD连接至触摸驱动单元30。
设置在有源区域AA中的多个第二触摸电极通道的相应一个侧端可连接至设置在上部边框区域BZ中的第二触摸布线TRX，并且第二触摸布线TRX可经由右侧边框区域BZ和下部边框区域BZ通过设置在下部边框区域BZ中的触摸焊盘TPD连接至触摸驱动单元30。
网形虚拟图案DM设置在第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2的每一个的内部，从而与第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2隔离。虚拟图案DM设置成不与设置在指纹传感器区域FSA中的多个第一指纹传感器电极FE11至FE18和多个第二指纹传感器电极FE21至FE28交叠。虚拟图案DM不与多条第一指纹布线FTX1至FTX8交叠，多条第一指纹布线FTX1至FTX8分别连接至有源区域AA中的多个第一指纹传感器电极FE11至FE18并且延伸至边框区域BZ。虚拟图案DM不与多条第二指纹布线FRX1至FRX8交叠，多条第二指纹布线FRX1至FRX8分别连接至有源区域AA中的多个第二指纹传感器电极FE21至FE28并且延伸至边框区域BZ。
在指纹传感器区域FSA中，多个第一指纹传感器电极FE11至FE18和多个第二指纹传感器电极FE21至FE28设置成具有交叉结构。指纹传感器区域FSA可设置在至少一个触摸电极区域中，或者可延伸至多个触摸电极区域。多个第一指纹传感器电极FE11至FE18与指纹传感器区域FSA中的像素的非发光区域交叠，并且多个第一指纹传感器电极FE11至FE18可在其间夹有至少一个像素的发光区域的状态下以相等间隔设置。多个第二指纹传感器电极FE21至FE28在指纹传感器区域FSA中与多个第一指纹传感器电极FE11至FE18交叉，可与像素的非发光区域交叠，并且多个第二指纹传感器电极FE21至FE28可在其间夹有至少一个像素的发光区域的状态下以相等间隔设置。优选地，多个第一指纹传感器电极FE11至FE18与多个第二指纹传感器电极FE21至FE28交叉的指纹传感器区域FSA具有比其中设置有第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2中的一个触摸电极的区域的尺寸大的尺寸。
分别与有源区域AA中的指纹传感器区域FSA的多个第一指纹传感器电极FE11至FE18连接的多条第一指纹布线FTX1至FTX8沿像素的非发光区域设置，延伸至下部边框区域BZ并且分别与设置在下部边框区域BZ中的第一边框布线FTX和指纹焊盘FPD连接。多条第一指纹布线FTX1至FTX8可在其间夹有至少一个像素的发光区域的状态下以相等间隔设置。分别与有源区域AA中的指纹传感器区域FSA的多个第二指纹传感器电极FE21至FE28连接的多条第二指纹布线FRX1至FRX8沿像素的非发光区域设置，延伸至下部边框区域BZ并且分别与设置在下部边框区域BZ中的第二边框布线FRX和指纹焊盘FPD连接。多条第二指纹布线FRX1至FRX8可在其间夹有至少一个像素的发光区域的状态下以相等间隔设置。
设置在与有源区域AA中的第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2不同的层中的多个第一指纹传感器电极FE11至FE18、多个第二指纹传感器电极FE21至FE28、多条第一指纹布线FTX1至FTX8和多条第二指纹布线FRX1至FRX8设置在未形成虚拟图案DM的非发光区域中。
同时，可在指纹焊盘FPD之间进一步设置与显示单元的信号线连接的显示焊盘DPD。
参照图1描述的电路膜40接合至形成有触摸焊盘TPD、指纹焊盘FPD和显示焊盘DPD的焊盘区域，由此这些焊盘连接至安装在电路膜40上的显示驱动单元20、触摸驱动单元30和指纹传感器驱动单元50。
从上面的描述很清楚的是，在根据实施方式的触摸显示装置中，代替触摸传感器的虚拟图案，在触摸-指纹融合传单器单元中设置指纹传感器电极，由此不需要额外的指纹识别传感器部分。因而，可使显示装置变薄并且可降低与这些部分相关的成本。
在根据实施方式的触摸显示装置中，指纹传感器电极和指纹布线与触摸电极的触摸图案一样设置成与像素的非发光区域交叠，由此可防止可视性的劣化。
对于所属领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神或范围的情况下可在本发明中进行各种修改和变化。因而，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的修改和变化。
上述各实施方式可组合以提供进一步的实施方式。可按照上面的详细描述对这些实施方式进行这些和其他变化。通常，在所附的权利要求书中使用的术语不应当解释为将权利要求书限于说明书和权利要求中公开的具体实施方式，而是应当解释为包括落入这些权利要求涵盖的全部等同范围内的所有可能的实施方式。因此，权利要求书不受具体实施方式的限制。

Claims (8)

1.一种触摸显示装置，包括：
显示单元，所述显示单元包括设置在有源区域中的多个像素，每个像素具有发光区域和非发光区域；
设置在所述显示单元上的封装单元，所述封装单元配置成密封所述多个像素；和
在所述封装单元上的触摸-指纹融合传感器单元，所述触摸-指纹融合传感器单元在所述有源区域中具有触摸传感器的功能和指纹传感器的功能，其中
所述触摸-指纹融合传感器单元包括：
设置在所述封装单元上的指纹传感器区域中的多个第一指纹传感器电极；
设置在所述第一指纹传感器电极上的第一触摸绝缘层；
设置在所述第一触摸绝缘层上的指纹传感器区域中的多个第二指纹传感器电极，所述多个第二指纹传感器电极与所述多个第一指纹传感器电极交叉；
设置在所述第二指纹传感器电极上的第二触摸绝缘层；和
设置在所述第二触摸绝缘层上的多个第一触摸电极和多个第二触摸电极，
其中所述第一指纹传感器电极、所述第二指纹传感器电极、所述第一触摸电极和所述第二触摸电极与所述非发光区域交叠。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸-指纹融合传感器单元还包括：
设置在触摸缓冲层上的第一桥接电极，所述第一桥接电极配置成经由穿过所述第一触摸绝缘层和所述第二触摸绝缘层形成的接触孔将相邻的第一触摸电极互相连接；和
设置在所述第二触摸绝缘层上的第二桥接电极，所述第二桥接电极配置成将相邻的第二触摸电极互相连接，并且
所述第一桥接电极和所述第二桥接电极与所述非发光区域交叠。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，还包括：
分别与所述有源区域中的多个第一指纹传感器电极连接的多条第一指纹布线，所述多条第一指纹布线沿所述非发光区域延伸至边框区域；和
分别与所述有源区域中的多个第二指纹传感器电极连接的多条第二指纹布线，所述多条第二指纹布线沿所述非发光区域延伸至所述边框区域并且不与所述第一指纹布线交叠。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中：
所述触摸-指纹融合传感器单元还包括设置在所述第一触摸绝缘层和所述第二触摸绝缘层中的任意一个上的网形虚拟图案，所述虚拟图案与所述第一触摸电极和所述第二触摸电极隔离，
所述第一触摸电极和所述第二触摸电极的每一个具有环形图案结构，并且
所述虚拟图案设置在所述第一触摸电极和所述第二触摸电极的每一个的环形图案结构中，以与所述非发光区域交叠，并且所述虚拟图案与设置在相邻触摸电极中的相邻虚拟图案隔离。
5.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中所述虚拟图案与所述第一指纹传感器电极、所述第二指纹传感器电极、所述第一指纹布线和所述第二指纹布线隔离并且不交叠。
6.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中：
所述多个第一指纹传感器电极在其间夹有至少一个发光区域的状态下以相等间隔设置，并且
所述多个第二指纹传感器电极在其间夹有至少一个发光区域的状态下以相等间隔设置。
7.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中：
所述多条第一指纹布线的每一条与相邻的第一指纹布线在其间夹有至少一个发光单元的状态下在所述有源区域中设置为彼此分隔开，并且
所述多条第二指纹布线的每一条与相邻的第二指纹布线在其间夹有至少一个发光区域的状态下在所述有源区域中设置为彼此分隔开。
8.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个第一指纹传感器电极与所述多个第二指纹传感器电极交叉的指纹传感器区域具有比其中设置有所述第一触摸电极和所述第二触摸电极中的一个触摸电极的区域的尺寸大的尺寸。
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