指纹传感器制造技术

本公开提供了一种指纹传感器。该指纹传感器包括第一线、第二线和第三线以及联接到第一线、第二线和第三线的单元传感器。单元传感器包括：像素电极，联接在第一线与第二线之间；第一电容元件，联接在第一线与像素电极之间；第二电容元件，联接在第二线与像素电极之间；开关元件，联接在所述第一线、所述第二线、相邻的单元传感器的第一线和所述相邻的单元传感器的第二线中的一个与像素电极之间，并包括联接到第三线的控制电极；以及第三电容元件，联接在第三线与像素电极之间，其中第一电容元件和第二电容元件中的至少一个包括可变电容元件。

【技术实现步骤摘要】
指纹传感器
本专利技术的示范性实施方式总地涉及一种指纹传感器，更具体地，涉及包括该指纹传感器的显示装置。
技术介绍
近来，诸如智能手机和平板PC的显示装置用于各种目的。例如，电子金融交易中的显示装置被广泛用于实现使用用户的生物计量信息的认证方法。使用用户的指纹的认证方法可以是各种生物计量认证方法当中的最常见的方法。因而，对于指纹传感器和包括该指纹传感器的显示装置的需求正在快速增长。在本背景部分中公开的以上信息仅用于理解本专利技术构思的背景，因此，它可以包含不构成现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的示范性实施方式提供一种具有高灵敏度的指纹传感器以及包括该指纹传感器的显示装置。本专利技术构思的另外的特征将在下面的描述中阐述，并将部分地从该描述变得明显，或者可以通过本专利技术构思的实践而知晓。将理解，以上的一般性描述和下面的详细描述都是示范性和解释性的，并旨在提供对要求保护的本专利技术的进一步说明。根据一示范性实施方式的指纹传感器包括第一线、第二线和第三线以及联接到第一线、第二线和第三线的单元传感器。单元传感器包括：像素电极，联接在第一线与第二线之间；第一电容元件，联接在第一线与像素电极之间；第二电容元件，联接在第二线与像素电极之间；开关元件，联接在所述第一线、所述第二线、相邻的单元传感器的第一线和所述相邻的单元传感器的第二线中的一个与像素电极之间，并包括联接到第三线的控制电极；以及第三电容元件，联接在第三线与像素电极之间，其中第一电容元件和第二电容元件中的至少一个包括可变电容元件。指纹传感器还可以包括第四线，该第四线设置在单元传感器周围并配置为在第四线与像素电极之间形成寄生电容。第四线可以围绕像素电极。第一线和第二线可以在不同的方向上延伸以彼此交叉，并且像素电极可以设置在由第一线和第二线限定的单元区域中。像素电极可以具有圆形形状。第一电容元件和第二电容元件中的至少一个可以包括金属绝缘体半导体(MIS)或金属绝缘体半导体金属(MISM)电容元件。第一线可以提供为多个，第二线可以提供为多个，单元传感器可以提供为多个，并且该多个单元传感器可以设置在与第一线和第二线之间的交叉点对应的相应单元区域中。指纹传感器还可以包括第四线，该第四线设置在该多个单元传感器之间并配置为在第四线与每个单元传感器的像素电极之间形成寄生电容。在初始化时段期间，该多个单元传感器可以通过第三线被同时提供有初始化信号，并且在初始化信号被提供的时段期间，第一线和第二线中的联接到开关元件的线可以被同时提供有复位电压。在初始化信号被提供的时段期间，第四线可以被提供有复位电压。在初始化时段之后的感测时段期间，第一线可以被相继地提供有驱动信号，并且在感测时段期间，感测信号可以通过第二线输出。每个单元传感器的像素电极可以设置在第一线与第二线之间的区域中。每个单元传感器的像素电极可以设置在第一线与第二线之间的交叉点之上，使得像素电极与第一线和第二线中的任何一个重叠。根据一示范性实施方式的显示装置包括显示面板和指纹传感器，该显示面板包括设置在显示区域中的显示像素。该指纹传感器包括设置在与显示区域重叠的指纹感测区域中的多个第一线和多个第二线以及至少一个第三线、以及联接到第一线和第二线及第三线的多个单元传感器。该多个单元传感器中的至少一个包括：像素电极，联接在所述多个第一线和所述多个第二线中的预定的第一线与第二线之间；第一电容元件，联接在所述预定的第一线与像素电极之间；第二电容元件，联接在所述预定的第二线与像素电极之间；开关元件，联接在所述预定的第一线、所述预定的第二线、相邻的单元传感器的第一线和所述相邻的单元传感器的第二线中的一个与像素电极之间，并包括联接到第三线的控制电极；以及第三电容元件，联接在第三线与像素电极之间，其中第一电容元件和第二电容元件中的至少一个包括可变电容元件。整个显示区域可以被设定为对应于指纹感测区域。显示区域的一部分可以被设定为对应于指纹感测区域，并且显示区域的另一部分可以被设定为对应于触摸感测区域。指纹感测区域和触摸感测区域可以包括设置在相同的传感器基板上的像素电极和触摸电极。显示装置还可以包括：触摸传感器，提供在指纹传感器周围并配置为与显示区域重叠；传感器驱动电路，配置为驱动触摸传感器和指纹传感器；以及选择电路，配置为将触摸传感器或指纹传感器选择性地联接到传感器驱动电路。选择电路可以配置为响应于第一模式将触摸传感器的输入/输出线同时联接到传感器驱动电路，并响应于第二模式将第一线和第二线分成多个组并且将每个组中的第一线和第二线交替地联接到传感器驱动电路。显示装置还可以包括第四线，该第四线设置在该多个单元传感器之间并配置为在第四线与每个单元传感器的像素电极之间形成寄生电容。在初始化时段期间，该多个单元传感器可以通过第三线被同时提供有初始化信号，并且在初始化信号被提供的时段期间，第一线和第二线中的联接到开关元件的线可以被同时提供有复位电压。在初始化信号被提供的时段期间，第四线可以被提供有复位电压。在初始化时段之后的感测时段期间，第一线可以被相继地提供有驱动信号，并且在感测时段期间，感测信号可以通过第二线输出。每个单元传感器的像素电极可以具有圆形形状，并且第四线可以与每个单元传感器的像素电极间隔开预定距离并在该多个单元传感器之间的区域中具有网格形状。每个单元传感器的像素电极可以设置在第一线与第二线之间的区域中。每个单元传感器的像素电极可以设置在第一线与第二线之间的交叉点之上，使得像素电极与第一线和第二线中的任何一个重叠。附图说明附图示出本专利技术的示范性实施方式，并与说明书一起用于解释本专利技术构思，附图被包括以提供本专利技术的进一步理解并被并入且构成本说明书的一部分。图1是根据本专利技术的一示范性实施方式的显示装置的分解图。图2是根据本专利技术的一示范性实施方式的显示装置的分解图。图3是根据本专利技术的一示范性实施方式的显示装置的分解图。图4是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的指纹传感器的原理的示意图。图5是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的传感器单元的指纹感测区域的图。图6是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的传感器单元和传感器电路单元的图。图7A和图7B是示出根据本专利技术的示范性实施方式的单元传感器的图。图8是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的单元传感器的图。图9是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的单元传感器的图。图10是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的单元传感器的图。图11A和图11B是示出根据本专利技术的示范性实施方式的单元传感器的图。图12是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的单元传感器的图。图13是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的单元传感器的图。图14是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的单元传感器的驱动时序的图。图15A、图15B和图15C是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的单元传感器的操作过程的图。图16A、图16B和图16C是示出根据本专利技术的一示范性实施方式的指纹传感器的操作过程的图。图17是示出耦合方法之间的模糊发生的差异的图。图18A和图18B分别示出在单元传感器的单独耦合操作和同时耦合操作期间形成在指纹传感器与用户的手指之间的电场。图19A和图19B分别示出根据本专利技术的一示范性实施方式和比较实施方式的从单元传感器检测的电荷量。图20是示出根据本专利技术的一示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹传感器，包括：第一线、第二线和第三线；以及单元传感器，联接到所述第一线、所述第二线和所述第三线，其中所述单元传感器包括：像素电极，联接在所述第一线与所述第二线之间；第一电容元件，联接在所述第一线与所述像素电极之间；第二电容元件，联接在所述第二线与所述像素电极之间；开关元件，联接在所述第一线、所述第二线、相邻的单元传感器的第一线和所述相邻的单元传感器的第二线中的一个与所述像素电极之间，并包括联接到所述第三线的控制电极；以及第三电容元件，联接在所述第三线与所述像素电极之间，并且其中所述第一电容元件和所述第二电容元件中的至少一个包括可变电容元件。

【技术特征摘要】
2017.11.08 KR 10-2017-01479161.一种指纹传感器，包括：第一线、第二线和第三线；以及单元传感器，联接到所述第一线、所述第二线和所述第三线，其中所述单元传感器包括：像素电极，联接在所述第一线与所述第二线之间；第一电容元件，联接在所述第一线与所述像素电极之间；第二电容元件，联接在所述第二线与所述像素电极之间；开关元件，联接在所述第一线、所述第二线、相邻的单元传感器的第一线和所述相邻的单元传感器的第二线中的一个与所述像素电极之间，并包括联接到所述第三线的控制电极；以及第三电容元件，联接在所述第三线与所述像素电极之间，并且其中所述第一电容元件和所述第二电容元件中的至少一个包括可变电容元件。2.根据权利要求1所述的指纹传感器，还包括第四线，所述第四线设置在所述单元传感器周围并配置为在所述第四线与所述像素电极之间形成寄生电容。3.根据权利要求2所述的指纹传感器，其中所述第四线围绕所述像素电极。4.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中：所述第一线和所述第二线在不同的方向上延伸以彼此交叉；并且所述像素电极设置在由所述第一线和所述第二线限定的单元区域中。5.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中所述像素电极具有圆形形状。6.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中所述第一电容元件和所述第二电容元件中的至少一个包括金属绝缘体半导体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑金东，金基栖，金一南，朴庆泰，金胤镐，金在经，朴源祥，白种仁，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR