KR20190014714A - 지문인식 센서 및 이를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치 - Google Patents

지문인식 센서 및 이를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치 Download PDF

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Abstract

투명한 지문인식 센서 및 이를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치가 개시된다. 개시된 지문인식 센서는, 기판, 센싱 영역 내에서 상기 기판 위에 배치된 다수의 제 1 전극, 상기 제 1 전극을 덮도록 상기 기판 위에 배치된 절연층, 센싱 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 2 전극, 베젤 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인, 및 베젤 영역 내에서 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 2 신호 라인을 포함할 수 있다.

Description

지문인식 센서 및 이를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치 {Fingerprint recongnizing sensor and combined fingerprint recognition touch screen device}
개시된 실시예들은 지문인식 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동 신호 라인과 데이터 수신 라인 사이에 크로스토크가 억제된 투명한 지문인식 센서 및 이를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치에 관한 것이다.
지문, 음성, 얼굴, 손 또는 홍채와 같은 개인의 고유한 특징을 이용한 개인 인증의 필요성은 점차 확대되고 있다. 개인 인증 기능은 금융 기기, 출입 통제기, 모바일 장치, 노트북 등에서 주로 사용되며, 최근 스마트 폰과 같은 모바일 장치가 널리 보급됨에 따라 스마트 폰 내에 저장된 많은 보안 정보를 보호하기 위해 개인 인증을 위한 지문 인식 장치가 채용되고 있다.
최근에는 디스플레이 패널 상에서 지문 인식과 터치 센싱을 모두 수행할 수 있는 온-스크린 타입의 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치가 제안되고 있다. 이를 위하여 빛을 통과시킬 수 있는 투명한 지문인식 센서가 개발되고 있다.
투명한 지문인식 센서 및 이를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치를 제공한다.
일 실시예에 따르면, 전기적인 지문인식 신호를 발생시키는 센싱 영역, 상기 센싱 영역의 가장자리에 배치된 베젤 영역, 및 상기 센싱 영역의 일측 단부에서 베젤 영역으로부터 연장된 트레이서 영역을 포함하는 지문인식 센서가 제공되며, 상기 센싱 영역과 베젤 영역의 단면은, 기판; 상기 센싱 영역 내에서 상기 기판 위에 배치된 다수의 제 1 전극; 상기 제 1 전극을 덮도록 상기 기판 위에 배치된 절연층; 상기 센싱 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 2 전극; 상기 베젤 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인; 및 상기 베젤 영역 내에서 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 2 신호 라인을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판은 투명 기판이고, 상기 제 1 전극은 투명한 도전성 재료로 이루어지며, 상기 절연층은 투명한 절연성 재료로 이루어질 수 있다.
상기 지문인식 센서는 상기 절연층의 일부를 수직으로 관통하여 상기 절연층의 상부 표면으로부터 상기 제 1 전극으로 연장되는 도전성 플러그를 더 포함하며, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 신호 라인은 상기 도전성 플러그를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제 2 전극과 상기 제 1 신호 라인은 상기 절연층의 내부에서 서로 동일한 층 높이에 배치되며, 상기 제 2 전극과 상기 제 1 신호 라인은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 베젤 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 다수의 제 1 신호 라인과 상기 다수의 제 2 신호 라인이 각각 서로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 트레이서 영역의 단면은, 상기 기판; 상기 기판 위에 배치된 상기 절연층; 상기 절연층의 내부에 배치된 상기 다수의 제 1 신호 라인; 상기 절연층의 내부에서 상기 제 1 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치된 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선; 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 상기 다수의 제 2 신호 라인; 및 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선;을 포함할 수 있다.
상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 다수의 제 1 신호 라인을 포함하는 수평 방향의 제 1 영역과 상기 다수의 제 2 신호 라인을 포함하는 수평 방향의 제 2 영역이 서로 겹치지 않도록 배치될 수 있다.
상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선을 포함하는 수평 방향의 제 3 영역은 상기 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선을 포함하는 수평 방향의 제 4 영역 및 상기 수평 방향의 제 2 영역과 부분적으로 겹치도록 배치되며, 상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 수평 방향의 제 4 영역은 상기 수평 방향의 제 1 영역과 부분적으로 겹치도록 배치될 수 있다.
상기 제 1 영역은 상기 제 3 영역과 수평 방향으로 인접하여 동일한 층 높이에 배치되며, 상기 제 2 영역은 상기 제 4 영역과 수평 방향으로 인접하여 동일한 층 높이에 배치될 수 있다.
상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 2개의 인접한 제 2 신호 라인 사이에 하나의 제 2 그라운드 배선이 배치되며, 2개의 인접한 제 1 신호 라인 사이, 인접한 하나의 제 1 신호 라인과 하나의 제 2 그라운드 배선 사이, 또는 인접한 2개의 제 2 그라운드 배선 사이에 하나의 제 1 그라운드 배선이 배치될 수 있다.
또한, 상기 트레이서 영역의 단면은, 상기 절연층의 내부에서 상기 제 1 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치된 다수의 제 2 신호 라인, 및 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 1 신호 라인을 더 포함할 수 있다.
상기 절연층의 내부에서 상기 제 1 신호 라인과 제 2 신호 라인 사이에 상기 제 1 그라운드 배선이 배치되며, 상기 절연층의 상부 표면에서 상기 제 1 신호 라인과 제 2 신호 라인 사이에 상기 제 2 그라운드 배선이 배치될 수 있다.
상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인과 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 1 신호 라인이 각각 서로 엇갈리게 배치되며, 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 2 신호 라인과 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 2 신호 라인이 각각 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
상기 지문인식 센서는 상기 트레이서 영역으로부터 연장된 전극 패드 영역을 더 포함할 수 있다.
상기 전극 패드 영역의 단면은, 상기 기판; 상기 기판 위에 배치된 상기 절연층; 상기 절연층 위에 배치된 제 1 전극 패드; 및 상기 절연층 위에 배치된 제 2 전극 패드;를 포함할 수 있다.
상기 절연층은 서로 다른 높이를 갖는 제 1 단과 제 2 단을 포함하는 계단 형태를 가지며, 상기 제 1 전극 패드는 상기 절연층의 제 1 단 위에 배치되고 상기 제 2 전극 패드는 상기 절연층의 제 2 단 위에 배치될 수 있다.
상기 제 1 전극 패드는 상기 제 1 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치되며 상기 제 2 전극 패드는 상기 제 2 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치될 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 전기적인 지문인식 신호를 발생시키는 센싱 영역, 상기 센싱 영역의 가장자리에 배치된 베젤 영역, 및 상기 센싱 영역의 일측 단부에서 베젤 영역으로부터 연장된 트레이서 영역을 포함하는 지문인식 센서가 제공되며, 상기 센싱 영역과 베젤 영역의 단면은, 기판; 상기 센싱 영역 내에서 상기 기판 위에 배치된 다수의 제 1 전극; 상기 베젤 영역 내에서 상기 기판 위에 배치된 다수의 제 2 신호 라인; 상기 제 1 전극과 제 2 신호 라인을 덮도록 상기 기판 위에 배치된 절연층; 상기 센싱 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 2 전극; 및 상기 베젤 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인;을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판은 투명 기판이고, 상기 절연층은 투명한 절연성 재료로 이루어지며, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 신호 라인은 동일한 금속 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 트레이서 영역의 단면은, 상기 기판; 상기 기판 위에 배치된 상기 다수의 제 2 신호 라인; 상기 기판 위에 배치된 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선; 상기 제 2 신호 라인과 제 2 그라운드 배선을 덮도록 상기 기판 위에 배치된 상기 절연층; 상기 절연층의 내부에 배치된 상기 다수의 제 1 신호 라인; 및 상기 절연층의 내부에서 상기 제 1 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치된 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지문인식 센서는 상기 트레이서 영역으로부터 연장된 전극 패드 영역을 더 포함하며, 상기 전극 패드 영역의 단면은, 상기 기판; 상기 기판 위에 배치된 제 2 전극 패드; 상기 기판 위에 배치된 상기 절연층; 및 상기 절연층 위에 배치된 제 1 전극 패드;를 포함할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 상술한 구조를 갖는 지문인식 센서를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치가 제공될 수 있다.
개시된 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서는 구동 신호 라인과 데이터 수신 라인을 2층 구조로 배치하기 때문에, 센싱 영역의 가장자리에 있는 베젤 영역 및 베젤 영역과 전극 패드 영역 사이에 있는 트레이서 영역의 폭과 면적을 줄일 수 있다. 또한, 베젤 영역과 트레이서 영역의 폭과 면적을 줄이면서도, 베젤 영역과 트레이서 영역 내에 배치된 구동 신호 라인과 데이터 수신 라인 사이의 크로스토크를 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서의 구조를 개략적으로 보이는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서의 센싱 영역과 베젤 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서의 트레이서 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서의 전극 패드 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서의 제조 공정을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서의 트레이서 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서의 센싱 영역과 베젤 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 투명한 지문인식 센서의 트레이서 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 투명한 지문인식 센서의 전극 패드 영역에 대한 개략적인 단면도이다.
도 10a 내지 도 10d는 도 7에 도시된 투명한 지문인식 센서의 제조 공정을 개략적으로 보이는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 지문인식 센서 및 이를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치를 포함하는 전자 기기에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 또한, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다. 또한 이하에서 설명하는 층 구조에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 표현은 접촉하여 바로 위/아래/좌/우에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위/아래/좌/우에 있는 것도 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서의 구조를 개략적으로 보이는 평면도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서(100)는, 전기적인 지문인식 신호를 발생시키는 센싱 영역(101), 센싱 영역(101)의 양쪽 가장자리에 각각 배치된 2개의 베젤(bezel) 영역(110), 및 센싱 영역(101)의 일측 단부에서 2개의 베젤 영역(110)이 합쳐져 연장된 트레이서(tracer) 영역(120)을 포함할 수 있다. 또한, 투명한 지문인식 센서(100)는 트레이서 영역(120)으로부터 연장된 전극 패드 영역(125)을 더 포함할 수도 있다.
센싱 영역(101)은 가로 방향 및 세로 방향으로 서로 교차하여 배열된 다수의 전극을 포함할 수 있다. 이러한 센싱 영역(101)은 예를 들어 상호 정전용량(mutual capacitance) 방식으로 지문을 인식할 수 있다. 구체적으로, 센싱 영역(101)은 센싱 영역(101)의 표면에 지문의 접촉 여부에 따라 변화하는 정전용량을 기초로 전기적인 신호를 발생시킬 수 있다. 센싱 영역(101)은 지문인식뿐만 아니라 터치 센싱 기능도 수행할 수 있도록 투명하게 제작될 수 있다.
센싱 영역(101)이 투명하게 제작될 경우에는, 센싱 영역(101)에 제공되는 구동 신호와 센싱 영역(101)으로부터 제공되는 센싱 데이터를 전달하기 위해 배선들을 센싱 영역(101)의 배면에 배치할 수 없게 된다. 불투명한 배선들에 의해 광 손실이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 센싱 영역(101)의 가장자리를 따라 베젤 영역(110)을 배치하고, 베젤 영역(110) 내에 다수의 배선들, 예를 들어 다수의 제 1 신호 라인(135, 도 2 참조)과 다수의 제 2 신호 라인(136, 도 2 참조)을 배열할 수 있다. 예를 들어, 제 2 신호 라인(136)은 센싱 영역(101)에 구동 신호를 제공하기 위한 구동 신호 라인일 수 있고, 제 1 신호 라인(135)은 센싱 영역(101)으로부터 센싱 데이터를 전달 받기 위한 데이터 수신 라인일 수 있다. 그러나, 반드시 제 2 신호 라인(136)이 구동 신호 라인이고 제 1 신호 라인(135)이 데이터 수신 라인일 필요는 없다. 즉, 제 2 신호 라인(136)이 데이터 수신 라인이고 제 1 신호 라인(135)이 구동 신호 라인일 수도 있다. 이하에서는 편의상, 제 2 신호 라인(136)이 구동 신호 라인이고 제 1 신호 라인(135)이 데이터 수신 라인인 것으로 설명한다.
또한, 센싱 영역(101)의 양쪽 가장자리부터 연장된 2개의 베젤 영역(110)은 센싱 영역(101)의 일측 단부에서 합쳐져 트레이서 영역(120)이 된다. 그리고, 트레이서 영역(120)의 단부에는 전극 패드 영역(125)이 형성되어 있다. 베젤 영역(110) 내의 다수의 제 2 신호 라인(136)과 다수의 제 1 신호 라인(135)은 트레이서 영역(120)을 통해 전극 패드 영역(125)까지 연결될 수 있다. 그러면 센싱 영역(101)은 트레이서 영역(120)과 전극 패드 영역(125)을 통해 투명한 지문인식 센서(100)의 도시되지 않은 제어기 및 도시되지 않은 독출 회로(예컨대, Readout IC)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 투명한 지문인식 센서(100)의 제어기에서 발생한 구동 신호는 트레이서 영역(120)과 베젤 영역(110)에 배치된 제 2 신호 라인(136)을 통해 센싱 영역(101)에 제공될 수 있다. 또한, 센싱 영역(101)에서 발생한 센싱 데이터는 베젤 영역(110)과 트레이서 영역(120)에 배치된 제 1 신호 라인(135)을 통해 투명한 지문인식 센서(100)의 독출 회로에 제공될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서(100)의 센싱 영역(101)과 베젤 영역(110)에 대한 개략적인 단면도이다. 예를 들어, 도 2는 도 1에서 A-A' 라인을 따라 투명한 지문인식 센서(100)를 절개한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 투명한 지문인식 센서(100)는 투명한 기판(131), 센싱 영역(101) 내에서 기판(131) 위에 배치된 다수의 제 1 전극(133), 제 1 전극(133)을 덮도록 기판(131) 위에 배치된 투명한 절연층(132), 센싱 영역(101) 내에서 절연층(132)의 내부에 배치된 다수의 제 2 전극(134), 베젤 영역(110) 내에서 절연층(132)의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인(135), 및 베젤 영역(110) 내에서 절연층(132)의 상부 표면에 배치된 다수의 제 2 신호 라인(136)을 포함할 수 있다.
기판(131)은 예를 들어 유리와 같은 투명한 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 전극(133)은 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 제 1 전극(133)은 다수의 제 2 신호 라인(136)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 구동 신호는 다수의 제 2 신호 라인(136)을 통해 제 1 전극(133)에 제공될 수 있다. 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)이 서로 다른 층에 배치되어 있기 때문에, 절연층(132)의 일부를 수직으로 관통하여 절연층(132)의 상부 표면으로부터 제 1 전극(133)으로 연장되는 도전성 플러그(137)를 더 배치할 수 있다. 그러면, 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)은 도전성 플러그(137)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
제 2 전극(134)은 도전성 금속 재료로 이루어질 수 있으며, 광 손실을 줄이기 위하여 매우 가늘게 형성될 수 있다. 제 2 전극(134)과 제 1 신호 라인(135)은 투명한 절연층(132)의 내부에 매립되어 있다. 즉, 제 2 전극(134)과 제 1 신호 라인(135)은 기판(131)으로부터 수직 방향으로 떨어져 있으며 절연층(132)의 상부 표면으로부터도 수직 방향으로 떨어져 있다. 이러한 제 2 전극(134)과 제 1 신호 라인(135)은 절연층(132)의 내부에서 서로 동일한 층 높이에 형성될 수 있다. 또한, 제 2 전극(134)과 제 1 신호 라인(135)은 동일한 금속 재료로 형성될 수 있으며, 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 센싱 영역(101)에서 발생한 센싱 데이터는 제 2 전극(134)으로부터 제 1 신호 라인(135)으로 전달될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136)은 베젤 영역(110) 내에서 서로 다른 층 높이에 배치되어 있다. 예를 들어, 다수의 제 1 신호 라인(135)은 절연층(132)의 내부에 배치될 수 있으며 다수의 제 2 신호 라인(136)은 절연층(132)의 상부 표면 위에 배치될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 절연층(132)의 내부에 다수의 제 2 신호 라인(136)을 배치하고 절연층(132)의 상부 표면에 다수의 제 1 신호 라인(135)을 배치할 수도 있다. 따라서, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136)을 동일한 층 위에 수평으로 배열하는 경우에 비하여, 베젤 영역(110)의 폭을 줄일 수 있다.
한편, 절연층(132)의 일부를 사이에 두고 서로 다른 높이에 배치된 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136) 사이에 발생하는 기생 정전용량(parastic capacitance)을 최소화하기 위해, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136)은 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 즉, 베젤 영역(110)의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 각각의 제 1 신호 라인(135)과 제 2 신호 라인(136)이 서로 중첩되지 않도록 평행하게 배치된다. 따라서, 베젤 영역(110)의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 2개의 인접한 제 2 신호 라인(136) 사이에 하나의 제 1 신호 라인(135)이 배치되며, 2개의 인접한 제 1 신호 라인(135) 사이에 하나의 제 2 신호 라인(136)이 배치될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서(100)의 트레이서 영역(120)에 대한 개략적인 단면도이다. 예를 들어, 도 3은 도 1에서 B-B' 라인을 따라 투명한 지문인식 센서(100)를 절개한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 트레이서 영역(120)은 투명한 기판(131), 기판(131) 위에 배치된 투명한 절연층(132), 절연층(132)의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인(135), 절연층(132)의 내부에서 제 1 신호 라인(135)과 동일한 층 높이에 배치된 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선(138a), 절연층(132)의 상부 표면에 배치된 다수의 제 2 신호 라인(136), 및 절연층(132)의 상부 표면에 배치된 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선(138b)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136)은 트레이서 영역(120) 내에서 서로 다른 층 높이에 배치되어 있다. 예를 들어, 다수의 제 1 신호 라인(135)은 절연층(132)의 내부에 배치될 수 있으며 다수의 제 2 신호 라인(136)은 절연층(132)의 상부 표면 위에 배치될 수 있다. 또한, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선(138a)이 동일한 층 높이에서 수평 방향으로 배열되어 있으며, 다수의 제 2 신호 라인(136)과 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선(138b)이 동일한 층 높이에서 수평 방향으로 배열되어 있다. 따라서, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136)을 동일한 층 위에 수평으로 배열하는 경우에 비하여, 트레이서 영역(120)의 폭을 줄일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 트레이서 영역(120)의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 다수의 제 1 신호 라인(135)을 포함하는 수평 방향의 영역(A)과 다수의 제 2 신호 라인(136)을 포함하는 수평 방향의 영역(D)은 서로 겹치지 않도록 배치될 수 있다. 그리고, 트레이서 영역(120)의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선(138a)을 포함하는 수평 방향의 영역(B)은 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선(138b)을 포함하는 수평 방향의 영역(C) 및 다수의 제 2 신호 라인(136)을 포함하는 수평 방향의 영역(D)과 부분적으로 겹칠 수 있다. 마찬가지로, 트레이서 영역(120)의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선(138b)을 포함하는 수평 방향의 영역(C)은 다수의 제 1 신호 라인(135)을 포함하는 수평 방향의 영역(A)과 부분적으로 겹칠 수 있다.
도 3의 예에서, 절연층(132)의 내부에서 다수의 제 1 신호 라인(135)을 포함하는 수평 방향 영역(A)의 우측에 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선(138a)을 포함하는 수평 방향 영역(B)이 영역(A)에 인접하여 영역(A)와 동일한 층 높이에 배치될 수 있다. 그리고, 절연층(132)의 상부 표면에서 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선(138b)을 포함하는 수평 방향 영역(C)의 우측에 다수의 제 2 신호 라인(136)을 포함하는 수평 방향 영역(D)이 영역(C)에 인접하여 영역(C)와 동일한 층 높이에 배치될 수 있다. 여기서, 트레이서 영역(120)의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 영역(A)의 우측 일부가 영역(C)의 좌측 일부와 부분적으로 겹치고, 영역(B)의 좌측 일부가 영역(C)의 우측 일부와 부분적으로 겹치고, 영역(B)의 우측 일부가 영역(D)의 좌측 일부와 부분적으로 겹칠 수 있다.
이러한 구조에서, 다수의 제 1 신호 라인(135)을 통해 센싱 데이터가 지나가는 동안 다수의 제 1 신호 라인(135)에서 발생하는 전기장은 제 1 및 제 2 그라운드 배선(138a, 138b)에 주로 영향을 주고, 다수의 제 2 신호 라인(136)에는 거의 영향을 주지 않게 된다. 또한, 다수의 제 2 신호 라인(136)을 통해 구동 신호가 지나가는 동안 다수의 제 2 신호 라인(136)에서 발생하는 전기장은 제 1 및 제 2 그라운드 배선(138a, 138b)에 주로 영향을 주고, 다수의 제 1 신호 라인(135)에는 거의 영향을 주지 않게 된다. 따라서, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136) 사이에 크로스토크가 억제될 수 있다.
한편, 제 1 신호 라인(135)과 제 2 그라운드 배선(138b) 사이에 발생하는 기생 정전용량을 최소화하기 위해, 각각의 제 1 신호 라인(135)과 각각의 제 2 그라운드 배선(138b)이 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 즉, 트레이서 영역(120)의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 2개의 인접한 제 1 신호 라인(135) 사이에 하나의 제 2 그라운드 배선(138b)이 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 그라운드 배선(138a)과 제 2 그라운드 배선(138b) 사이에 발생하는 기생 정전용량 및 제 1 그라운드 배선(138a)과 제 2 신호 라인(136) 사이에 발생하는 기생 정전용량을 최소화하기 위해, 제 1 그라운드 배선(138a)은 제 2 그라운드 배선(138b) 및 제 2 신호 라인(136)과 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 예를 들어, 트레이서 영역(120)의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 2개의 인접한 제 2 신호 라인(136) 사이, 인접한 하나의 제 2 신호 라인(136)과 하나의 제 2 그라운드 배선(138b) 사이, 또는 인접한 2개의 제 2 그라운드 배선(138b) 사이에 각각 하나의 제 1 그라운드 배선(138a)이 배치될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서(100)의 전극 패드 영역(125)에 대한 개략적인 단면도이다. 예를 들어, 도 4는 도 1에서 C-C' 라인을 따라 투명한 지문인식 센서(100)를 절개한 단면도이다. 도 4를 참조하면, 전극 패드 영역(125)은 투명한 기판(131), 기판(131) 위에 배치된 투명한 절연층(132), 절연층(132) 위에 배치된 제 1 전극 패드(141), 및 절연층(132) 위에 배치된 제 2 전극 패드(142)를 포함할 수 있다. 절연층(132)은 서로 다른 높이의 단을 갖는 계단 형태로 형성될 수 있다. 제 1 전극 패드(141)은 상대적으로 높이가 낮은 단에 배치되고 제 2 전극 패드(142)는 상대적으로 높이가 높은 단에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극 패드(141)는 제 1 신호 라인(135)과 동일한 층 높이에 배치되며 제 1 신호 라인(135)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제 2 전극 패드(142)는 제 2 신호 라인(136)과 동일한 층 높이에 배치되며 제 2 신호 라인(136)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서(100)의 제조 공정을 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 5a 내지 도 5e는 특히 도 1에서 A-A' 라인을 따라 투명한 지문인식 센서(100)를 절개한 단면도이다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 유리와 같은 투명한 기판(131) 위에 투명한 다수의 제 1 전극(133)을 형성한다. 예를 들어, 기판(131)의 상부 표면 위에 ITO 또는 IZO를 전체적으로 형성한 후, 에칭을 통해 ITO 또는 IZO를 패터닝함으로써 다수의 제 1 전극(133)을 형성할 수 있다.
그런 후, 도 5b를 참조하면, 기판(131) 위에 예를 들어 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물 등과 같은 투명한 절연막(132a)을 형성한다. 투명한 절연막(132a)은 제 1 전극(133)을 완전히 덮을 수 있을 정도로만 형성할 수 있다. 그리고, 제 1 전극(133) 중 일부가 외부에 노출되도록 절연막(132a)을 부분적으로 에칭하여 절연막(132a)을 관통하는 비아홀(140a)을 형성할 수 있다.
그리고, 도 5c를 참조하면, 절연막(132a) 위에 다수의 제 2 전극(134) 및 다수의 제 1 신호 라인(135)을 형성한다. 예를 들어, 절연막(132a)의 상부 표면 위에 전체적으로 도전성 금속층을 형성한 후, 에칭을 통해 금속층을 패터닝함으로써 다수의 제 2 전극(134)과 다수의 제 1 신호 라인(135)을 동시에 형성할 수 있다. 또한, 도 5c에는 도시되지 않았지만, 도 3에 도시된 제 1 그라운드 배선(138a)과 도 4에 도시된 제 1 전극 패드(141)도 제 2 전극(134) 및 제 1 신호 라인(135)과 함께 동시에 형성할 수 있다. 한편, 도전성 금속층을 형성할 때, 비아홀(140a) 내부에도 금속이 채워질 수 있다. 금속층을 패터닝할 때, 비아홀(140a) 주변의 금속층을 제거함으로써 비아홀(140a) 내부에 채워진 도전층(139)이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 5d를 참조하면, 다수의 제 2 전극(134)과 다수의 제 1 신호 라인(135)을 완전히 덮도록 절연막을 더 적층함으로써 절연층(132)을 형성할 수 있다. 그러면, 제 2 전극(134), 제 1 신호 라인(135), 및 제 1 전극 패드(141)가 절연층(132) 내에 매립될 수 있다. 그런 후, 도전층(139)이 외부에 노출되도록 절연층(132)을 부분적으로 에칭하여 절연층(132)을 관통하는 비아홀(140b)을 형성할 수 있다.
마지막으로, 도 5e를 참조하면, 절연층(132)의 상부 표면 위에 다수의 제 2 신호 라인(136)을 형성한다. 예를 들어, 절연층(132)의 상부 표면 위에 전체적으로 도전성 금속층을 형성한 후, 에칭을 통해 금속층을 패터닝함으로써 다수의 제 2 신호 라인(136)을 형성할 수 있다. 비록 도 5e에는 도시되지 않았지만, 도 3에 도시된 제 2 그라운드 배선(138b)과 도 4에 도시된 제 2 전극 패드(142)도 제 2 신호 라인(136)과 함께 동시에 형성할 수 있다. 도전성 금속층을 형성할 때, 비아홀(140b) 내부에도 금속이 채워질 수 있다. 따라서, 금속층을 패터닝할 때, 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)을 전기적으로 연결하는 도전성 플러그(137)도 함께 형성될 수 있다. 또한, 도 5e에는 도시되지 않았지만, 제 2 신호 라인(136)을 형성한 후에는, 도 4에 도시된 제 1 전극 패드(141)가 외부에 노출될 수 있도록 전극 패드 영역(125)의 단부에 있는 절연층(132)의 일부를 에칭하여 제거할 수 있다.
상술한 일 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서(100)는 제 2 신호 라인(136)과 제 1 신호 라인(135)을 2층 구조로 배치하기 때문에, 베젤 영역(110)과 트레이서 영역(120)의 폭과 면적을 줄일 수 있다. 또한, 베젤 영역(110)과 트레이서 영역(120)의 폭과 면적을 줄이면서도, 베젤 영역(110)과 트레이서 영역(120) 내에 배치된 제 2 신호 라인(136)과 제 1 신호 라인(135) 사이의 크로스토크를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서의 트레이서 영역(120)에 대한 개략적인 단면도이다. 도 6을 참조하면, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136)을 2층 구조로 배치할 수 있다. 예를 들어, 다수의 제 1 신호 라인(135)은 절연층(132) 내에 매립된 제 1 신호 라인(135a)과 절연층(132)의 상부 표면 위에 배치된 제 1 신호 라인(135b)을 포함할 수 있다. 또한 다수의 제 2 신호 라인(136)은 절연층(132) 내에 매립된 제 2 신호 라인(136a)과 절연층(132)의 상부 표면 위에 배치된 제 2 신호 라인(136b)을 포함할 수 있다.
이 경우, 절연층(132) 내에 매립된 제 1 신호 라인(135a)과 제 2 신호 라인(136a)은 동일한 층 높이에 위치하며, 절연층(132)의 상부 표면 위에 배치된 제 1 신호 라인(135b)과 제 2 신호 라인(136a)은 동일한 층 높이에 위치하게 된다. 예를 들어, 홀수 번째 제 1 신호 라인(135a)과 홀수 번째 제 2 신호 라인(136a)이 절연층(132) 내에 매립되고, 짝수 번째 제 1 신호 라인(135b)과 짝수 번째 제 2 신호 라인(136a)이 절연층(132)의 상부 표면 위에 배치될 수 있다. 그리고, 절연층(132) 내에 매립된 제 1 신호 라인(135a)과 제 2 신호 라인(136a) 사이에는 수평 방향으로 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선(138a)이 배치되며, 절연층(132)의 상부 표면 위에 배치된 제 1 신호 라인(135b)과 제 2 신호 라인(136a) 사이에는 수평 방향으로 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선(138b)이 배치될 수 있다. 이 경우에도, 다수의 제 1 신호 라인(135a, 135b)을 포함하는 수평 방향의 영역과 다수의 제 2 신호 라인(136a, 136b)을 포함하는 수평 방향의 영역은 서로 겹치지 않도록 배치될 수 있다.
또한, 절연층(132) 내에 매립된 제 1 신호 라인(135a)과 절연층(132)의 상부 표면에 배치된 제 1 신호 라인(135b) 사이에 발생하는 기생 정전용량을 최소화하기 위해, 절연층(132) 내에 매립된 제 1 신호 라인(135a)과 절연층(132)의 상부 표면에 배치된 제 1 신호 라인(135b)은 각각 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 마찬가지로, 절연층(132) 내에 매립된 제 2 신호 라인(136a)과 절연층(132)의 상부 표면에 배치된 제 2 신호 라인(136a) 사이에 발생하는 기생 정전용량을 최소화하기 위해, 절연층(132) 내에 매립된 제 2 신호 라인(136a)과 절연층(132)의 상부 표면에 배치된 제 2 신호 라인(136a)은 각각 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 투명한 지문인식 센서의 센싱 영역(101)과 베젤 영역(110)에 대한 개략적인 단면도이다. 도 7을 참조하면, 투명한 지문인식 센서는 투명한 기판(131), 센싱 영역(101) 내에서 기판(131) 위에 배치된 다수의 제 1 전극(133), 베젤 영역(110) 내에서 기판(131) 위에 배치된 다수의 제 2 신호 라인(136), 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)을 덮도록 기판(131) 위에 배치된 투명한 절연층(132), 센싱 영역(101) 내에서 절연층(132)의 내부에 배치된 다수의 제 2 전극(134), 및 베젤 영역(110) 내에서 절연층(132)의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인(135)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서(100)의 경우, 제 1 전극(133)은 투명한 도전성 산화물 재료로 이루어지고 제 2 신호 라인(136)은 금속 재료로 이루어지기 때문에, 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)을 동일한 층에 배치하지 않았다. 반면 도 7에 도시된 실시예에서는, 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)이 동일한 금속 재료로 이루어질 수 있다. 따라서, 전기적으로 연결된 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)을 기판(131)의 상부 표면 위에 함께 배치할 수 있다. 그러면, 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)을 동시에 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)을 전기적으로 연결하기 위하여 비아홀과 도전성 플러그(137)를 형성할 필요가 없어서 지문인식 센서의 제조 공정이 단순해질 수 있다. 이 경우, 광 손실을 줄이기 위하여 제 1 전극(133)을 제 2 전극(134)과 마찬가지로 가늘게 형성할 수 있다.
그 외에는, 도 1에 도시된 투명한 지문인식 센서(100)에 대해 설명한 내용이 도 7에 도시된 실시예에도 그대로 적용될 수 있다. 예를 들어, 절연층(132)의 일부를 사이에 두고 서로 다른 높이에 배치된 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136) 사이에 발생하는 기생 정전용량을 최소화하기 위해, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136)이 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 투명한 지문인식 센서의 트레이서 영역(120)에 대한 개략적인 단면도이다. 도 8을 참조하면, 트레이서 영역(120)은 투명한 기판(131), 기판(131) 위에 배치된 다수의 제 2 신호 라인(136)과 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선(138b), 제 2 신호 라인(136)과 제 2 그라운드 배선(138b)을 덮도록 기판(131) 위에 배치된 투명한 절연층(132), 절연층(132)의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인(135), 및 절연층(132)의 내부에서 제 1 신호 라인(135)과 동일한 층 높이에 배치된 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선(138a)을 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 다수의 제 2 신호 라인(136)은 트레이서 영역(120) 내에서 서로 다른 층 높이에 배치되어 있다. 예를 들어, 다수의 제 1 신호 라인(135)은 절연층(132)의 내부에 배치될 수 있으며 다수의 제 2 신호 라인(136)은 기판(131)의 상부 표면 위에 배치될 수 있다. 또한, 다수의 제 1 신호 라인(135)과 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선(138a)이 동일한 층 높이에서 수평 방향으로 배열되어 있으며, 다수의 제 2 신호 라인(136)과 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선(138b)이 동일한 층 높이에서 수평 방향으로 배열되어 있다.
도 3에 도시된 실시예와 비교할 때, 도 8에 도시된 트레이서 영역(120)은 제 2 신호 라인(136)과 제 2 그라운드 배선(138b)이 절연층(132)의 상부 표면이 아니라 기판(131)의 상부 표면 위에 배치된다는 점에서 도 3에 도시된 실시예와 차이가 있다. 그 외에는, 도 3에 도시된 트레이서 영역(120)에 대해 설명한 내용이 도 8에 도시된 트레이서 영역(120)에도 그대로 적용될 수 있다.
도 9는 도 7에 도시된 투명한 지문인식 센서의 전극 패드 영역(125)에 대한 개략적인 단면도이다. 도 9를 참조하면, 전극 패드 영역(125)은 투명한 기판(131), 기판(131) 위에 배치된 제 2 전극 패드(142), 기판(131) 위에 배치된 투명한 절연층(132), 및 절연층(132) 위에 배치된 제 1 전극 패드(141)를 포함할 수 있다. 절연층(132)과 제 2 전극 패드(142)는 기판(131) 위의 서로 다른 영역에 각각 배치되어 있다. 제 1 전극 패드(141)는 제 1 신호 라인(135)과 동일한 층 높이에 배치되며 제 2 전극 패드(142)는 제 2 신호 라인(136)과 동일한 층 높이에 배치된다.
도 10a 내지 도 10d는 도 7에 도시된 투명한 지문인식 센서의 제조 공정을 개략적으로 보이는 단면도이다.
먼저, 도 10a를 참조하면, 투명한 기판(131) 위에 다수의 제 1 전극(133)과 다수의 제 2 신호 라인(136)을 형성한다. 예를 들어, 기판(131)의 상부 표면 위에 전체적으로 도전성 금속층을 형성한 후, 에칭을 통해 금속층을 패터닝함으로써 다수의 제 1 전극(133)과 다수의 제 2 신호 라인(136)을 형성할 수 있다. 또한, 도 10a에는 도시되지는 않았지만, 도 8에 도시된 제 2 그라운드 배선(138b)과 도 9에 도시된 제 2 전극 패드(142)도 제 1 전극(133) 및 제 2 신호 라인(136)과 함께 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 전극(133), 제 2 신호 라인(136), 제 2 그라운드 배선(138b), 및 제 2 전극 패드(142)가 동시에 형성될 수 있다.
다음으로, 도 10b를 참조하면, 기판(131) 위에 투명한 절연막(132a)을 형성한다. 투명한 절연막(132a)은 제 1 전극(133)과 제 2 신호 라인(136)을 완전히 덮을 수 있을 정도로만 형성할 수 있다. 또한, 도 10b에는 도시되지는 않았지만, 투명한 절연막(132a)은 도 8에 도시된 제 2 그라운드 배선(138b)과 도 9에 도시된 제 2 전극 패드(142)도 덮도록 형성될 수 있다.
그런 후, 도 10c를 참조하면, 절연막(132a) 위에 다수의 제 2 전극(134) 및 다수의 제 1 신호 라인(135)을 형성한다. 예를 들어, 절연막(132a)의 상부 표면 위에 전체적으로 도전성 금속층을 형성한 후, 에칭을 통해 금속층을 패터닝함으로써 다수의 제 2 전극(134)과 다수의 제 1 신호 라인(135)을 동시에 형성할 수 있다. 또한, 도 10c에 도시되지 않았지만, 도 8에 도시된 제 1 그라운드 배선(138a)과 도 9에 도시된 제 1 전극 패드(141)도 제 2 전극(134) 및 제 1 신호 라인(135)과 함께 동시에 형성할 수 있다.
마지막으로, 도 10d를 참조하면, 다수의 제 2 전극(134)과 다수의 제 1 신호 라인(135)을 완전히 덮도록 절연막을 더 적층함으로써 절연층(132)을 형성할 수 있다. 이때, 도 8에 도시된 제 1 그라운드 배선(138a)과 도 9에 도시된 제 1 전극 패드(141)도 절연막에 의해 덮이게 된다. 그런 후, 제 1 전극 패드(141)와 제 2 전극 패드(142)가 외부에 노출될 수 있도록 전극 패드 영역(125)의 단부에 있는 절연층(132)의 일부를 에칭하여 제거할 수 있다.
상술한 지문인식 센서 및 이를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100.....지문인식 센서 101.....센싱 영역
110.....베젤 영역 120.....트레이서 영역
125.....전극 패드 영역 131.....기판
132.....절연층 133.....제 1 전극
134.....제 2 전극 135.....제 1 신호 라인
136.....제 2 신호 라인 137.....플러그
138a, 138b.....그라운드 배선 139.....도전층
140a, 140b.....비아홀 141, 142.....전극 패드

Claims (26)

  1. 전기적인 지문인식 신호를 발생시키는 센싱 영역;
    상기 센싱 영역의 가장자리에 배치된 베젤 영역; 및
    상기 센싱 영역의 일측 단부에서 베젤 영역으로부터 연장된 트레이서 영역;을 포함하며,
    상기 센싱 영역과 베젤 영역의 단면은:
    기판;
    상기 센싱 영역 내에서 상기 기판 위에 배치된 다수의 제 1 전극;
    상기 제 1 전극을 덮도록 상기 기판 위에 배치된 절연층;
    상기 센싱 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 2 전극;
    상기 베젤 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인; 및
    상기 베젤 영역 내에서 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 2 신호 라인을 포함하는 지문인식 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 투명 기판이고, 상기 제 1 전극은 투명한 도전성 재료로 이루어지며, 상기 절연층은 투명한 절연성 재료로 이루어지는 지문인식 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연층의 일부를 수직으로 관통하여 상기 절연층의 상부 표면으로부터 상기 제 1 전극으로 연장되는 도전성 플러그를 더 포함하며, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 신호 라인은 상기 도전성 플러그를 통해 전기적으로 연결되는 지문인식 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전극과 상기 제 1 신호 라인은 상기 절연층의 내부에서 서로 동일한 층 높이에 배치되며, 상기 제 2 전극과 상기 제 1 신호 라인은 서로 전기적으로 연결되어 있는 지문인식 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베젤 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 다수의 제 1 신호 라인과 상기 다수의 제 2 신호 라인이 각각 서로 중첩되지 않도록 배치되어 있는 지문인식 센서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 단면은:
    상기 기판;
    상기 기판 위에 배치된 상기 절연층;
    상기 절연층의 내부에 배치된 상기 다수의 제 1 신호 라인;
    상기 절연층의 내부에서 상기 제 1 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치된 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선;
    상기 절연층의 상부 표면에 배치된 상기 다수의 제 2 신호 라인; 및
    상기 절연층의 상부 표면에 배치된 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선;을 포함하는 지문인식 센서.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 다수의 제 1 신호 라인을 포함하는 수평 방향의 제 1 영역과 상기 다수의 제 2 신호 라인을 포함하는 수평 방향의 제 2 영역이 서로 겹치지 않도록 배치되어 있는 지문인식 센서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선을 포함하는 수평 방향의 제 3 영역은 상기 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선을 포함하는 수평 방향의 제 4 영역 및 상기 수평 방향의 제 2 영역과 부분적으로 겹치도록 배치되며,
    상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 수평 방향의 제 4 영역은 상기 수평 방향의 제 1 영역과 부분적으로 겹치도록 배치되는 지문인식 센서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 상기 제 3 영역과 수평 방향으로 인접하여 동일한 층 높이에 배치되며, 상기 제 2 영역은 상기 제 4 영역과 수평 방향으로 인접하여 동일한 층 높이에 배치되는 지문인식 센서.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 2개의 인접한 제 2 신호 라인 사이에 하나의 제 2 그라운드 배선이 배치되며, 2개의 인접한 제 1 신호 라인 사이, 인접한 하나의 제 1 신호 라인과 하나의 제 2 그라운드 배선 사이, 또는 인접한 2개의 제 2 그라운드 배선 사이에 하나의 제 1 그라운드 배선이 배치되는 지문인식 센서.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 단면은, 상기 절연층의 내부에서 상기 제 1 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치된 다수의 제 2 신호 라인, 및 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 1 신호 라인을 더 포함하는 지문인식 센서.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 절연층의 내부에서 상기 제 1 신호 라인과 제 2 신호 라인 사이에 상기 제 1 그라운드 배선이 배치되며, 상기 절연층의 상부 표면에서 상기 제 1 신호 라인과 제 2 신호 라인 사이에 상기 제 2 그라운드 배선이 배치되는 지문인식 센서.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인과 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 1 신호 라인이 각각 서로 엇갈리게 배치되며, 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 2 신호 라인과 상기 절연층의 상부 표면에 배치된 다수의 제 2 신호 라인이 각각 서로 엇갈리게 배치되어 있는 지문인식 센서.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역으로부터 연장된 전극 패드 영역을 더 포함하며,
    상기 전극 패드 영역의 단면은:
    상기 기판;
    상기 기판 위에 배치된 상기 절연층;
    상기 절연층 위에 배치된 제 1 전극 패드; 및
    상기 절연층 위에 배치된 제 2 전극 패드;를 포함하는 지문인식 센서.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 절연층은 서로 다른 높이를 갖는 제 1 단과 제 2 단을 포함하는 계단 형태를 가지며,
    상기 제 1 전극 패드는 상기 절연층의 제 1 단 위에 배치되고 상기 제 2 전극 패드는 상기 절연층의 제 2 단 위에 배치되는 지문인식 센서.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 패드는 상기 제 1 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치되며 상기 제 2 전극 패드는 상기 제 2 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치되는 지문인식 센서.
  17. 전기적인 지문인식 신호를 발생시키는 센싱 영역;
    상기 센싱 영역의 가장자리에 배치된 베젤 영역; 및
    상기 센싱 영역의 일측 단부에서 베젤 영역으로부터 연장된 트레이서 영역;을 포함하며,
    상기 센싱 영역과 베젤 영역의 단면은:
    기판;
    상기 센싱 영역 내에서 상기 기판 위에 배치된 다수의 제 1 전극;
    상기 베젤 영역 내에서 상기 기판 위에 배치된 다수의 제 2 신호 라인;
    상기 제 1 전극과 제 2 신호 라인을 덮도록 상기 기판 위에 배치된 절연층;
    상기 센싱 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 2 전극; 및
    상기 베젤 영역 내에서 상기 절연층의 내부에 배치된 다수의 제 1 신호 라인;을 포함하는 지문인식 센서.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 기판은 투명 기판이고, 상기 절연층은 투명한 절연성 재료로 이루어지며, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 신호 라인은 동일한 금속 재료로 이루어지는 지문인식 센서.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 전극과 상기 제 1 신호 라인은 상기 절연층의 내부에서 서로 동일한 층 높이에 배치되며, 상기 제 2 전극과 상기 제 1 신호 라인은 서로 전기적으로 연결되어 있는 지문인식 센서.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 베젤 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 다수의 제 1 신호 라인과 상기 다수의 제 2 신호 라인이 각각 서로 중첩되지 않도록 배치되어 있는 지문인식 센서.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 단면은:
    상기 기판;
    상기 기판 위에 배치된 상기 다수의 제 2 신호 라인;
    상기 기판 위에 배치된 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선;
    상기 제 2 신호 라인과 제 2 그라운드 배선을 덮도록 상기 기판 위에 배치된 상기 절연층;
    상기 절연층의 내부에 배치된 상기 다수의 제 1 신호 라인; 및
    상기 절연층의 내부에서 상기 제 1 신호 라인과 동일한 층 높이에 배치된 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선;을 포함하는 지문인식 센서.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 다수의 제 1 신호 라인을 포함하는 수평 방향의 제 1 영역과 상기 다수의 제 2 신호 라인을 포함하는 수평 방향의 제 2 영역이 서로 겹치지 않도록 배치되어 있는 지문인식 센서.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 적어도 하나의 제 1 그라운드 배선을 포함하는 수평 방향의 제 3 영역은 상기 적어도 하나의 제 2 그라운드 배선을 포함하는 수평 방향의 제 4 영역 및 상기 수평 방향의 제 2 영역과 부분적으로 겹치도록 배치되며,
    상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 상기 수평 방향의 제 4 영역은 상기 수평 방향의 제 1 영역과 부분적으로 겹치도록 배치되는 지문인식 센서.
  24. 제 17 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역의 상부에서 수직 방향으로 볼 때, 2개의 인접한 제 2 신호 라인 사이에 하나의 제 2 그라운드 배선이 배치되며, 2개의 인접한 제 1 신호 라인 사이, 인접한 하나의 제 1 신호 라인과 하나의 제 2 그라운드 배선 사이, 또는 인접한 2개의 제 2 그라운드 배선 사이에 하나의 제 1 그라운드 배선이 배치되는 지문인식 센서.
  25. 제 17 항에 있어서,
    상기 트레이서 영역으로부터 연장된 전극 패드 영역을 더 포함하며,
    상기 전극 패드 영역의 단면은:
    상기 기판;
    상기 기판 위에 배치된 제 2 전극 패드;
    상기 기판 위에 배치된 상기 절연층; 및
    상기 절연층 위에 배치된 제 1 전극 패드;를 포함하는 지문인식 센서.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 지문인식 센서를 포함하는 지문 인식 겸용 터치 스크린 장치.
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