CN108121474B - 触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件 - Google Patents

触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件 Download PDF

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Abstract

触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件。本发明的实施方式涉及一种一体式开关器件以及包括这种一体式开关器件的触摸显示设备和显示面板。该一体式开关器件包括电连接在像素电极和数据线之间的开关晶体管以及连接在开关晶体管的第一电极和第二电极之间的传感器图案。一个器件足以提供用于显示驱动的开关功能和用于感测触摸位置和/或指纹的传感器功能二者，不需要单独的大尺寸触摸传感器，并且即使在***具有无法进行基于电容的触摸感测的结构或电路的情况下，也可在不受寄生电容影响的情况下精确地感测触摸位置和/或指纹。

Description

触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件
技术领域
本公开涉及触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件。
背景技术
随着信息社会发展，越来越需要各种形式的用于显示图像的显示装置，并且近年来，已利用了诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光显示装置(OLED)的各种显示装置。
这些显示装置包括触摸显示装置，除了诸如按钮、键盘或鼠标的传统输入方法之外，触摸显示装置可提供使得用户能够容易地、直觉地和方便地输入信息或指令的基于触摸的输入方法。
为了提供基于触摸的输入方法，触摸显示装置应该能够确定用户是否输入触摸，并且精确地检测触摸坐标(触摸位置)。
此外，近来，触摸显示装置可使用类似生物特征信息的指纹作为用于网上银行、产品购买、应用购买和下载等的用户认证手段。
对于各种应用功能，触摸显示装置检测用户的指纹并将所检测的指纹与先前存储的指纹进行比较，以提供用户认证。
如上所述，为了精确地执行各种应用功能，首先需要触摸显示装置精确地感测触摸位置或指纹。
然而，传统触摸显示装置主要使用将预定驱动电压施加到与触摸传感器对应的电极以感测触摸并且基于触摸传感器与手指或另一电极之间出现的电容来感测触摸位置或指纹的方法。
当如上所述基于电容感测触摸位置或指纹时，不必要的寄生电容使触摸感测的精度降低。
此外，当在预定区域中感测触摸位置或指纹时，由于与结构或电路有关的原因，可能无法进行基于电容的感测。
另外，在传统触摸感测技术中，应该在触摸屏面板或嵌入有触摸屏面板的显示面板中形成多个触摸传感器。因此，传统触摸感测技术导致复杂和困难的面板制造工艺和厚的面板。
发明内容
因此，本公开的实施方式致力于一种基本上消除了由于现有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设备、显示面板和一体式开关器件。
本公开的一方面在于提供一种一体式开关器件以及包括该一体式开关器件的触摸显示设备和显示面板，其中，该一体式开关器件可执行用于显示驱动的开关功能以及用于感测触摸位置和/或指纹的传感器功能。
本公开的另一方面在于提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其可在没有单独的大尺寸触摸传感器的情况下精确地感测触摸位置和/或指纹。
本公开的另一方面在于提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其可在不受寄生电容影响的情况下精确地感测触摸位置和/或指纹。
本公开的另一方面在于提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其即使在***具有无法进行基于电容的触摸感测的结构或电路的情况下也可精确地感测触摸位置和/或指纹。
本公开的另一方面在于提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其可通过光学方法精确地感测触摸位置和/或指纹。
本公开的另一方面在于提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其在展示出良好的移动性和快的响应速度并且具有薄边框、高分辨率、高孔径比和低功耗的同时可精确地感测触摸位置和/或指纹。
附加特征和方面将在以下的描述中阐述，并且部分地将从该描述显而易见，或者可从本文所提供的本发明构思的实践中学习。本发明构思的其它特征和方面可通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中所具体指出或者可从其推导的结构来实现和达到。
为了实现本发明构思的这些和其它方面，如具体实现并广义描述的，一种触摸显示设备包括：显示面板，其中布置有数据线和选通线以及设置在由数据线和选通线限定的像素区域中的像素电极，其中，像素区域包括布置在其中的开关晶体管和传感器图案，开关晶体管具有电连接至像素电极的第一电极、电连接至数据线的第二电极、电连接至选通线的第三电极以及两端分别与第一电极和第二电极接触的半导体层，并且传感器图案的两端分别与第一电极和第二电极直接或间接接触。
在另一方面，显示面板包括像素电极、电连接在像素电极和数据线之间的开关晶体管以及连接在开关晶体管的第一电极和第二电极之间的传感器图案。
在另一方面，一种显示面板包括布置在其中的数据线和选通线以及由数据线和选通线限定的像素，其中，像素区域包括布置在其中的像素电极、开关晶体管和传感器图案；开关晶体管具有电连接至像素电极的第一电极、电连接至数据线的第二电极、电连接至选通线的第三电极以及两端分别与第一电极和第二电极接触的半导体层；并且传感器图案具有与第一电极接触的第一端以及与第二电极接触的第二端。
在另一方面，一种一体式开关器件包括：第一电极，其电连接至像素电极；第二电极，其电连接至数据线；第三电极，其电连接至选通线；半导体层，其具有与第一电极的第一端接触的第一端以及与第二电极的第一端接触的第二端；以及传感器图案，其具有与第一电极的第二端接触的第一端以及与第二电极的第二端接触的第二端。
如上所述，本发明的实施方式可提供一种一体式开关器件以及包括该一体式开关器件的触摸显示设备和显示面板，其中，该一体式开关器件可执行用于显示驱动的开关功能以及用于感测触摸位置和/或指纹的传感器功能。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其可在没有单独的大尺寸触摸传感器的情况下精确地感测触摸位置和/或指纹。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其可在不受寄生电容影响的情况下精确地感测触摸位置和/或指纹。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其即使在***具有无法进行基于电容的触摸感测的结构或电路的情况下也可精确地感测触摸位置和/或指纹。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其可通过光学方法精确地感测触摸位置和/或指纹。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件，其在展示出良好的移动性和快的响应速度并且具有薄边框、高分辨率、高孔径比和低功耗的同时可精确地感测触摸位置和/或指纹。
将理解，以上总体描述和以下详细描述二者是示例性和说明性的，旨在提供对要求保护的本发明构思的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入本申请并构成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施方式并且与说明书一起用来说明各种原理。附图中：
图1是简要示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的***配置的图。
图2是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的两种类型的触摸感测的图。
图3A、图3B和图3C是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的指纹感测区域的示例图。
图4是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的触摸感测结构的图。
图5是根据本发明的实施方式的触摸显示设备的触摸感测结构的等效电路图。
图6是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的显示驱动的图。
图7是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的触摸感测的图。
图8是根据本发明的实施方式的触摸感测结构的平面图。
图9是根据本发明的实施方式的触摸感测结构的截面图。
图10是示出根据本发明的实施方式的触摸感测结构的感光特征以及由其产生的电特性的图。
图11是展示根据本发明的实施方式的触摸感测结构的感光度的曲线图。
图12是示出根据本发明的实施方式的触摸感测结构的结构特征的图。
图13是示出根据本发明的实施方式的触摸感测结构中的传感器图案相对于光波长的感光度的曲线图。
图14是示出实现根据本发明的实施方式的触摸感测结构中的传感器图案的示例的图。
图15是示出根据本发明的实施方式的触摸感测结构中对各个光波长带具有感光度的传感器图案的材料的示例图。
图16是展示根据本发明的实施方式的触摸感测结构中在三种类型的光照射情形下包括非晶硅的传感器图案的感光度的曲线图。
图17是展示根据本发明的实施方式的触摸感测结构中在三种类型的光照射情形下包括n+或p+掺杂非晶硅的传感器图案的感光度的曲线图。
图18是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的光照射装置的图。
图19是根据本发明的实施方式的触摸显示设备中的用于指纹感测的光照射装置的示例图。
图20是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的操作模式的图。
图21是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备的驱动器电路的图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的一些实施方式。在通过标号指代附图的元件时，相同的元件将由相同的标号指代，尽管它们被示出于不同的附图中。此外，在本发明的以下描述中，并入本文的已知功能和配置的详细描述在可能使本发明的主题不清楚时将被省略。
另外，在描述本发明的组件时，本文中可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个并非用于限定对应组件的本质、次序、顺序或数量，而仅用于将对应组件与其它组件相区分。在描述特定结构元件“连接到”另一结构元件、“联接到”另一结构元件或“与”另一结构元件“接触”的情况下，应当解释为除了所述特定结构元件直接连接到另一结构元件或与另一结构元件直接接触之外，另一结构元件可“夹在”相应结构元件“之间”或者相应结构元件可通过另一结构元件“连接”、“联接”或“接触”。
图1是简要示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的***配置的图，图2是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的两种类型的触摸感测的图。
参照图1，根据本发明的实施方式的触摸显示设备100可提供图像显示功能和触摸输入功能。
根据本发明的实施方式的触摸显示设备100可包括显示面板110以及数据驱动器电路120、选通驱动器电路130、控制器140，以便提供图像显示功能。
多条数据线DL和多条选通线GL被布置在显示面板110中。
另外，由数据线DL和多条选通线GL限定的多个像素被布置在显示面板110中。
在各个像素区域PA中，可布置有像素电极和开关晶体管，与对应像素的图像信号对应的数据电压被施加到像素电极，开关晶体管控制对像素电极施加数据电压。
数据驱动器电路120是驱动多条数据线DL以便显示图像的电路，并且可向多条数据线DL输出与图像信号对应的数据电压。
选通驱动器电路130是依次驱动多条选通线GL以便显示图像的电路，并且可依次向多条选通线GL输出选通信号(扫描信号)以便显示图像。
控制器140对应于控制数据驱动器电路120和选通驱动器电路130的配置，并且向数据驱动器电路120和选通驱动器电路130提供各种类型的控制信号(DCS、GCS等)。
控制器140根据各个帧中实现的定时开始扫描，根据数据驱动器电路120中所使用的数据信号格式切换从外部接收的输入图像数据，输出所切换的图像数据，并且基于扫描根据适当的时间控制数据驱动。
控制器140可以是一般显示技术中所使用的定时控制器或者包括定时控制器并且还执行另一控制功能的控制装置。
尽管在图1中数据驱动器电路120仅位于显示面板110的一侧(例如，上侧或下侧)，根据驱动方案、面板设计方案等，数据驱动器电路120可位于显示面板110的两侧(例如，上侧和下侧)。
数据驱动器电路120可通过包括至少一个源极驱动器集成电路(SDIC)来实现。
各个SDIC可通过带式自动接合(TAB)方法或玻璃上芯片(COG)方法连接到显示面板110的接合焊盘，可直接设置在显示面板110上，或者在一些情况下可被集成并设置在显示面板110上。此外，各个SDIC可按照膜上芯片(COF)方法实现，其中SDIC被安装在连接到显示面板110的膜上。
各个SDIC可包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器(DAC)、输出缓冲器等。
根据情况，各个SDIC还可包括模数转换器(ADC)。
尽管在图1中选通驱动器电路130仅位于显示面板110的一侧(例如，左侧或右侧)，根据驱动方案、面板设计方案等，选通驱动器电路130可位于显示面板110的两侧(例如，左侧和右侧)。
选通驱动器电路130可包括至少一个选通驱动器集成电路(GDIC)。
各个GDIC可通过带式自动接合(TAB)方法或玻璃上芯片(COG)方法连接到显示面板110的接合焊盘，可按照面板中栅极(GIP)类型实现以直接设置在显示面板110上，或者在一些情况下可被集成并设置在显示面板110上。此外，各个GDIC可按照膜上芯片(COF)方法实现，其中GDIC被安装在连接到显示面板110的膜上。
各个GDIC可包括移位寄存器、电平移位器等。
设置在显示面板110中的各个像素可包括诸如晶体管的电路元件。
包括在各个子像素(SP)中的电路元件的类型和数量可根据所提供的功能和设计类型来不同地确定。
此外，根据本发明的实施方式的触摸显示设备100可提供用于感测用户的触摸的触摸感测功能以便提供触摸输入功能。
作为用于用户触摸的手段，例如，触摸物体可以是手指、笔等。为了说明方便，在以下描述中触摸物体被假设为手指。
在本发明的实施方式中，触摸感测功能包括用于感测用户是否输入触摸和/或感测触摸位置(即，触摸坐标P(X,Y))的触摸位置感测功能以及用于感测用户的指纹的指纹感测功能(指纹识别功能)。
在根据本发明的实施方式的触摸显示设备100中，用于感测触摸位置的触摸位置传感器可被嵌入显示面板110中。
即，在根据本发明的实施方式的触摸显示设备100中，触摸屏面板可以是内置于显示面板110中的嵌入型面板(例如，内嵌型、覆盖表面型等)。
在根据本发明的实施方式的触摸显示设备100中，感测指纹的指纹传感器也可被嵌入显示面板110中。
指纹传感器可对应于嵌入显示面板110中的多个触摸位置传感器的全部或部分。
此外，指纹传感器可对应于与嵌入显示面板110中的多个触摸位置传感器分离的传感器。
如上所述，指纹传感器可以是多个触摸位置传感器的全部或部分，或者可以是与多个触摸位置传感器分离的传感器。然而，指纹传感器和触摸位置传感器可具有相同的结构并且可按照相同的方式操作。
即，根据本发明的实施方式的触摸显示设备100按照相同的方式驱动指纹传感器和触摸位置传感器以检测信号。
基于所检测的信号，用于寻找触摸位置的处理(算法)与用于寻找指纹(指纹信息)的处理(算法)之间可存在差异。
感测触摸位置的触摸位置传感器可被设置在显示面板110的整个区域上。
图3A、图3B和图3C是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的指纹感测区域的示例图。
参照图3A，指纹感测区域FPA可以是图像显示区域300的内部区域。
参照图3B，指纹感测区域FPA可以是图像显示区域300的外部区域的一部分。
参照图3C，指纹感测区域FPA可对应于图像显示区域300的整个区域。
根据情况，指纹感测区域FPA可在触摸显示设备100的前表面或后表面上，并且可在其侧表面上。
指纹传感器可存在于指纹感测区域FPA中。
根据情况，指纹传感器可被设置在显示面板110中，并且可被设置在不同于显示面板110的面板(传感器面板)中。
根据本发明的实施方式的触摸显示设备100使用基于像素结构的触摸感测结构来执行触摸感测(触摸位置感测或指纹感测)。
像素结构可以是能够实际显示图像的像素的实际像素结构、或者在具有与实际像素结构相似的结构的同时实际不显示图像的像素的相似像素结构。
下面将描述基于像素结构的触摸感测结构和触摸感测原理。
图4是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的触摸感测结构的图，图5是根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的触摸感测结构的等效电路图。
参照图4，根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的显示面板110具有基于像素结构的触摸感测结构。
根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的显示面板110中可布置有多条数据线DL和多条选通线GL，并且可布置有由多条数据线DL和多条选通线GL限定的多个像素。
在与各个像素对应的区域，即，各个像素区域PA中，可设置有像素电极PXL，与对应像素所对应的图像信号对应的数据电压(即，像素电压)被施加到像素电极PXL。
另外，电连接在像素电极PXL与数据线DL之间的开关晶体管SWT可设置在各个像素区域PA中。
在开关晶体管SWT的导通状态下，开关晶体管SWT将数据电压从数据线DL传送至像素电极PXL。
开关晶体管SWT可具有电连接至像素电极PXL的第一电极E1、电连接至数据线DL的第二电极E2、电连接至选通线GL的第三电极E3以及两端分别与第一电极E1和第二电极E2接触的半导体层ACT。
可根据来自选通线GL的第三电极E3的选通信号(也称为扫描信号)控制开关晶体管SWT导通或截止。
在开关晶体管SWT中，第一电极E1可以是漏极(漏节点)或源极(源节点)。第二电极E2可以是源极或漏极。第三电极E3可以是栅极。
为了说明方便，以下描述将基于这样的假设：第一电极E1是漏极，第二电极E2是源极，第三电极E3是栅极。
开关晶体管SWT可以是n型晶体管或p型晶体管。
此外，参照图4，两端经由另一图案与开关晶体管SWT的第一电极E1和第二电极E2直接接触或间接接触的传感器图案SEN可设置在各个像素区域PA中。
存在传感器图案SEN的像素区域PA可仅设置在显示面板110的部分区域中，或者可分散并设置在显示面板110的整个区域中。
在以下描述中，鉴于层压的概念，传感器图案SEN可被称为传感器层。
在本发明的实施方式中，触摸感测结构可包括布置在各个像素区域PA中的像素电极PXL、开关晶体管SWT和传感器图案SEN。
另外，在本发明的实施方式中，触摸感测结构可包括数据线DL和选通线GL。
另外，在本发明的实施方式中，触摸感测结构的传感器图案SEN可对应于触摸传感器(即，触摸位置传感器、指纹传感器)。
此外，公共电极CE可设置在显示面板110中，公共电压VCOM被施加到公共电极CE。
公共电极CE与各个像素电极PXL可形成在一帧时间间隔内维持显示图像所需的电压的存储电容器Cst。
各个像素中的存储电容器Cst的电容可通过施加到公共电极PXL的公共电压VCOM和施加到各个像素电极PXL的像素电压(与数据电压对应)来确定。
此外，当用户触摸显示面板110时，可在手指与像素电极PXL之间形成手指电容器Cf。
手指电容器Cf的电容可根据与所触摸的部分对应的像素的位置而改变。
因此，触摸显示设备100可检测电容的差异以便检测是否存在触摸和/或检测触摸位置。
另外，手指电容器Cf的电容可根据作为手指指纹中的突出部分的脊与作为脊之间的凹槽部分的谷而改变。
因此，触摸显示设备100可检测电容的差异以便检测包括指纹的脊和谷的图案的指纹信息。
此外，上述传感器图案SEN具有对光作出响应的性质，即，感光度。对光的响应(光反应)意指电特性改变。
根据本发明的实施方式的触摸显示设备100可利用传感器图案SEN的感光度来感测触摸位置和/或指纹。
传感器图案SEN也可被称为光学传感器或光传感器。
上述触摸感测结构基于像素结构。因此，无需在显示面板110中形成单独的触摸传感器(即，触摸位置传感器、指纹传感器)以感测触摸位置和/或指纹。
因此，嵌入有触摸屏面板的显示面板110可通过简单的工艺制造并且可具有薄厚度。
另外，通过相同的触摸感测结构，可感测触摸位置和指纹二者，以使得所述优点可被进一步最大化。
此外，根据上述触摸感测结构，传感器图案SEN的两端分别与开关晶体管SWT的第一电极E1和第二电极E2接触。因此，开关晶体管SWT和传感器图案SEN可被视为集成的单个器件。
在这方面，存在这样的特征和大优势：没有必要单独地制造用于驱动显示器的开关器件以及用于感测触摸的触摸传感器器件。
将参照图6和图7描述一个器件执行显示驱动和触摸感测二者的特征。
图6是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的显示驱动的图，图7是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的触摸感测的图。
参照图6，在显示驱动间隔期间数据驱动器电路120驱动数据线DL，并且在触摸感测间隔期间触摸感测电路700执行触摸感测所需的驱动和信号检测。
根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的操作间隔可包括用于显示图像的显示间隔以及用于触摸感测(触摸位置感测、指纹感测)的触摸感测间隔。
参照图6，在显示间隔中包括向选通线GL供应能够使开关晶体管SWT导通的导通电平电压(例如，VGH)的选通信号Vg的定时。
在向选通线GL供应导通电平电压(例如，VGH)的选通信号Vg的定时，开关晶体管SWT导通并且从数据驱动器电路120输出到数据线DL的数据电压VDATA通过导通的开关晶体管SWT被施加到像素电极PXL。
参照图7，在触摸感测间隔中可包括对选通线GL施加能够使开关晶体管SWT截止的截止电平电压(例如，VGL)的选通信号Vg的定时。
具体地，在触摸感测操作过程中，在触摸感测间隔期间，在开关晶体管SWT截止之前在开关晶体管SWT通过施加到选通线GL的导通电平电压(例如，VGH)的选通信号Vg而导通的状态下，触摸感测电路700通过导通的开关晶体管SWT将触摸感测所需的驱动电压施加到像素电极PXL。
随后，选通驱动器电路130向选通线GL供应能够使开关晶体管SWT截止的截止电平电压(例如，VGL)的选通信号Vg，以使开关晶体管SWT截止。
然后，向具有感光度的传感器图案SEN照射光。
因此，传感器图案SEN对所照射的光作出反应，以改变其电特性。
因此，通过施加到像素电极PXL的驱动电压存储在连接至像素电极PXL的电容器Cf或Cst中的电荷从第一电极E1通过传感器图案SEN流到第二电极E2。即，生成与流动的电荷对应的泄漏电流。
泄漏电流的量可根据对应像素电极PXL与手指之间的位置关系而改变。
换言之，根据是否存在触摸，可发生泄漏电流的差异。当存在触摸时，在对应传感器图案SEN存在的位置中没有发生光的全反射现象，以使得照射到传感器图案SEN的光的特性(例如，光的量)改变。由于该改变，通过传感器图案SEN的泄漏电流的量可改变。
因此，基于泄漏电流的量的差异，触摸感测电路700可检测出是否存在触摸和/或检测触摸位置。
另外，根据在对应像素电极PXL存在的区域中是否存在指纹的脊或谷，泄漏电流的量可改变。
换言之，根据指纹的脊和谷，可发生泄漏电流的差异。例如，根据是否存在指纹的脊或谷，可不同地发生光的全反射现象。因此，照射到传感器图案SEN的光的特性(例如，光的量)改变。由于该改变，通过传感器图案SEN的泄漏电流的量可改变。
因此，触摸感测电路700可基于泄漏电流的量的差异检测出与指纹的脊和谷的图案和形状有关的指纹信息。
如上所述，包括开关晶体管SWT和传感器图案SEN二者的一个器件可执行显示驱动和触摸感测二者。
即，触摸感测电路700可针对各个像素区域基于通过传感器图案SEN流向数据线DL的泄漏电流的差异来检测触摸信息(触摸位置信息、指纹信息)。
因此，用于显示驱动的数据线DL可用作检测触摸感测所需的信息的路径。因此，不需要将与触摸传感器对应的传感器图案SEN和触摸感测电路700电连接的单独信号线。
上述传感器图案SEN可被称为光学传感器(光传感器)，并且也可被称为在预定条件(光照射)下允许电流(泄漏电流)流过的一种开关。
将更详细地描述利用传感器图案SEN以光学方法感测触摸的特定触摸感测结构。
图8是根据本发明的实施方式的触摸感测结构的平面图，图9是根据本发明的实施方式的触摸感测结构的截面图。
参照图8，半导体层ACT在与传感器图案SEN交叠的同时被设置在传感器图案SEN上方。半导体层ACT可具有比传感器图案SEN大的面积。
参照图9，将描述沿着图8中的A-A’的截面结构。
半导体层ACT被设置在基板910上。
第一绝缘层920在覆盖半导体层ACT的同时被置于半导体层ACT上。
与栅极对应的第三电极E3被设置在第一绝缘层920上。
第二绝缘层930在覆盖第三电极E3的同时被置于第三电极E3上。
第一电极E1和第二电极E2被设置在第二绝缘层930上。
第一电极E1和第二电极E2分别通过穿过第二绝缘层930和第一绝缘层920延伸的接触孔连接至半导体层ACT的第一端ACT1和第二端ACT2。
传感器图案SEN被设置在第二绝缘层930上并且两端分别连接至第一电极E1和第二电极E2。
第一钝化层940被置于传感器图案SEN上。
公共电极CE被置于第一钝化层940上。
第二钝化层950被置于公共电极CE上。
像素电极PXL被设置在第二钝化层950上。
像素电极PXL通过穿过所有的第二钝化层950、公共电极CE和第一钝化层940延伸的接触孔电连接至第一电极E1。
半导体层ACT的第一端ACT1与第一电极E1的第一端E1D接触。
半导体层ACT的第二端ACT2与第二电极E2的第一端E2D接触。
传感器图案SEN的第一端SEN1与第一电极E1的第二端E1U接触。
传感器图案SEN的第二端SEN2与第二电极E2的第二端E2U接触。
因此，第一电极E1连接至半导体层ACT的第一端ACT1和传感器图案SEN的第一端SEN1二者。
第二电极E2连接至半导体层ACT的第二端ACT2和传感器图案SEN的第二端SEN2二者。
因此，可在第一电极E1和第二电极E2之间建立两种类型的电连接路径(穿过半导体层ACT的路径和穿过传感器图案SEN的路径)。
当然，两种类型的电连接路径(穿过半导体层ACT的路径和穿过传感器图案SEN的路径)不同时打开。
开关晶体管SWT具有顶栅结构。
当开关晶体管SWT具有第三电极E2(栅极)被设置在顶部的顶栅结构时，与底栅结构相比，半导体层ACT可具有优异的迁移率性能。
此外，开关晶体管SWT的半导体层ACT可包括p型或n型低温多晶硅(LTPS)。即，开关晶体管SWT可为LTPS器件。
如上所述，开关晶体管SWT包括LTPS器件，以使得开关晶体管SWT可不仅具有良好的迁移率和快的响应速度，而且允许薄边框、高分辨率、高孔径比和低功耗。
参照图9，在第二绝缘层930被设置在传感器图案SEN和第三电极E3之间的同时，传感器图案SEN可被设置在第三电极E3上方。
如上所述，传感器图案SEN被设置在第三电极E3上方，以使得光被照射到传感器图案SEN的光接收区域可最大化。结果，最大化的区域可改进与传感器图案SEN的光反应程度对应的感光度。
此外，传感器图案SEN的面积可小于第三电极E3或与第三电极E3相同。
另外，设置在显示面板110中的传感器图案SEN的一部分的面积可大于设置在该部分下面的第三电极E3的面积，传感器图案SEN的另一部分的面积可小于设置在该另一部分下面的第三电极E3的面积，传感器图案SEN的又一部分的面积可与设置在该又一部分下面的第三电极E3的面积相同或相似。
此外，第三电极E3可存在于设置在显示面板110中的所有像素区域PA中的传感器图案SEN下面。根据情况，第三电极E3可不存在于一部分像素区域PA中的传感器图案SEN下面。
参照图9，包括开关晶体管SWT和传感器图案SEN的一个器件可被称为一体式开关器件。
一体式开关器件可包括电连接至像素电极PXL的第一电极E1、电连接至数据线DL的第二电极E2、电连接至选通线GL的第三电极E3以及第一端与第一电极E1的第一端接触且第二端与第二电极E2的第一端接触的半导体层ACT、以及第一端与第一电极E1的第二端接触且第二端与第二电极E2的第二端接触的传感器图案SEN。
一体式开关器件具有与集成的两种类型的开关器件对应的开关晶体管SWT和传感器图案SEN。
因此，作为一个器件的一体式开关器件可提供两个开关功能(用于驱动显示的开关功能以及用于传感器的开关功能)。
将简要描述用于制造与图9中的结构相同的光学方法的触摸感测结构的工艺方法。
半导体层ACT被置于基板910上。
随后，覆盖半导体层ACT的第一绝缘层920被置于其上。
与栅极对应的第三电极E3被置于第一绝缘层920上。
覆盖第三电极E3的第二绝缘层930被置于其上。
形成穿过第二绝缘层930和第一绝缘层920延伸的接触孔。
第一电极E1和第二电极E2被布置在第二绝缘层930上。
第一电极E1和第二电极E2通过接触孔分别连接至半导体层ACT的第一端ACT1和第二端ACT2。
到目前为止，工艺方法可与LTPS工艺相同。
随后，沉积传感器图案SEN，使得传感器图案SEN在两端分别连接至第一电极E1和第二电极E2的同时被设置在第二绝缘层930上。
在传感器图案SEN上沉积第一钝化层940。
在第一钝化层940上对公共电极CE进行构图。
在公共电极CE上沉积第二钝化层950。
在第二钝化层950上设置像素电极PXL。
形成接触孔以穿过所有的第二钝化层950、公共电极CE和第一钝化层940延伸。
随后，沉积像素电极PXL。
像素电极PXL通过穿过所有的第二钝化层950、公共电极CE和第一钝化层940延伸的接触孔电连接至第一电极E1。
因此，形成具有光学方法的触摸感测结构的一体式开关器件。
图10是示出根据本发明的实施方式的触摸感测结构的感光特征以及由其产生的电特性的图。
参照图10，传感器图案SEN可包括感光材料。
因此，当光照射到传感器图案SEN时，传感器图案SEN对光作出反应以允许电流流过。
当在开关晶体管SWT通过施加到第三电极E3(栅极)的截止电平电压而截止的状态下电流通过传感器图案SEN从第一电极E1流向第二电极E2时，流过传感器图案SEN的电流对应于泄漏电流。
下面泄漏电流将由“Ioff”表示。
如上所述，传感器图案SEN具有感光度，以使得可利用传感器图案SEN感测触摸位置和指纹。
图11是展示根据本发明的实施方式的触摸感测结构的感光度的曲线图。
在图11的曲线图中，x轴指示施加到与开关晶体管SWT的栅极对应的第三电极E3的栅极电压Vg，y轴指示流向与漏极对应的第一电极E1或第二电极E2的漏极电流。
在光未照射到传感器图案SEN中的情况下(操作1110)，当栅极电压Vg降低时，开关晶体管SWT截止，然后漏极电流几乎变为零。
该情况(操作1110)的情形类似于不存在传感器图案SEN的情况或者传感器图案SEN无法作出反应的光照射到传感器图案SEN的情况。
在传感器图案SEN可作出反应的光照射到传感器图案SEN的情况下(操作1120)，当栅极电压Vg降低时，开关晶体管SWT截止以使得半导体层ACT中未形成沟道。尽管如此，通过传感器图案SEN生成泄漏电流Ioff，以使得一些漏极电流流过。
即，可确认在传感器图案SEN可作出反应的光照射到传感器图案SEN的情况下传感器图案SEN已对光作出反应(操作1120)。
在具有截止电平的栅极电压的范围内漏极电流的量指示光反应程度(感光度)。
图12是示出根据本发明的实施方式的触摸感测结构的结构特征的图。
参照图12，半导体层ACT可具有一定程度的感光度(光反应程度)，但不如传感器图案SEN的感光度那么高。
然而，当开关晶体管SWT是具有顶栅结构的LTPS器件时，所照射的光被第三电极E3(栅极)阻挡。因此，半导体层ACT无法接收太多光。
即，当开关晶体管SWT是具有顶栅结构的LTPS器件时，半导体层ACT的光接收区域显著小。
因此，难以利用半导体层ACT的感光度将开关晶体管SWT本身用作光学传感器(光传感器)。
在根据本发明的实施方式的触摸感测结构中，传感器图案SEN被置于第三电极E3上方。
传感器图案SEN的面积(与宽度W2对应)大于第三电极E3的面积(与宽度W1对应)。
因此，传感器图案SEN可保持相当大的光接收区域，以使得可通过使传感器图案SEN的感光度最大化来精确地感测触摸。
即，传感器图案SEN具有大的光接收区域，因此具有大的感光度(光反应程度)。因此，传感器图案SEN可具有大量的泄漏电流，并且可根据是否存在触摸或根据指纹的脊或谷展示出大的泄漏电流差异。因此，可精确地感测触摸位置或指纹。
图13是示出根据本发明的实施方式的触摸感测结构中的传感器图案SEN相对于光波长的感光度的曲线图。
参照图13，当可见光照射到传感器图案SEN中时，与红外光照射到传感器图案SEN时的情况相比传感器图案SEN具有更大的感光度。
当可见光照射到传感器图案SEN中时，用户可视觉上识别所照射的可见光。
因此，为了在没有照射到传感器图案SEN的光的可见识别现象的情况下使传感器图案SEN作出反应，可利用红外波长带的最低波长范围600nm内的光来执行光照射。
然而，在存在照射到传感器图案SEN的光不会被用户视觉上识别的结构的情况下，在即使用户视觉上识别光也没有问题的情况下，或者在用户识别光的现象相反地使用的情况下，传感器图案SEN可对可见光作出反应。
因此，要照射到传感器图案SEN的光的波长带可根据感光度、各种条件和设计构思来确定。
根据要使用的光的波长，传感器图案SEN的感光材料可变化。
例如，包括在传感器图案SEN中的感光材料可包括当被红外光照射时具有改变的电特性的感光材料。短语“具有改变的电特性”可意指传感器图案SEN具有导电性，并且传感器图案SEN可允许电流流过。
如上所述，当使用包括适合于红外光用作照射光的情况的感光材料的传感器图案SEN时，传感器图案SEN的感光度增加，以使得触摸感测性能可改进。
又如，包括在传感器图案SEN中的感光材料可包括当被照射可见光时具有改变的电特性的感光材料。
如上所述，当使用包括适合于可见光用作照射光的情况的感光材料的传感器图案SEN时，传感器图案SEN的感光度增加，以使得触摸感测性能可改进。
此外，当接收红外光时具有改变的电特性的感光材料在接收可见光时也可具有改变的电特性。
图14是示出实现根据本发明的实施方式的触摸感测结构中的传感器图案SEN的示例的图，图15是示出根据本发明的实施方式的触摸感测结构中对各个光波长带具有感光度的传感器图案SEN的材料的示例图。
例如，传感器图案SEN可包括非晶硅(a-Si)(情况A)。
如上所述，当使用包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN时，可见光(例如，波长大约为525nm的绿光)用作照射光以生成光电流(泄漏电流)，以使得可感测触摸位置或指纹。
又如，传感器图案SEN可包括另外掺杂有n+的非晶硅(情况B)。
又如，传感器图案SEN可包括另外掺杂有p+的非晶硅(情况C)。
如上所述，当使用包括另外掺杂有n+或p+的非晶硅的传感器图案SEN时，红外光以及可见光可用作照射光以生成光电流(泄漏电流)，以使得可感测触摸位置或指纹。
此外，如上所述，传感器图案SEN可由单个材料层形成，但是可包括由不同材料制成的两个或更多个层。
例如，传感器图案SEN可由多层形成，所述多层包括包含非晶硅(a-Si)的层、包含n+或p+掺杂非晶硅的层以及包含非晶硅(a-Si)的层(情况D)。
在这种情况下，可使用由不同材料制成的两个层所具有的所有优点。例如，可通过使用红外光作为照射光来防止外部视觉识别，并且可通过使用可见光作为照射光来获得传感器图案SEN的高感光度。因此，利用所述优点进一步精确地执行触摸感测。
图16是展示根据本发明的实施方式的触摸感测结构中在三种类型的光照射情形下包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN的感光度的曲线图。
在图16中，曲线1610指示在没有光照射到包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN的情况下，在栅极电压Vg改变的同时漏极电流的改变。
另选地，曲线1610可指示在不存在传感器图案SEN的情况下，在栅极电压Vg改变的同时漏极电流的改变。
曲线1620指示在红外光照射到包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN的情况下，在栅极电压Vg改变的同时漏极电流的改变。
曲线1630指示在可见光(例如，绿光)照射到包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN的情况下，在栅极电压Vg改变的同时漏极电流的改变。
在这三种情况(1610、1620和1630)下，在栅极电压Vg高于0[V]的导通电平电压的范围内，包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN展示出相同的感光度(光反应程度)。然而，在栅极电压Vg低于0[V]的截止电平电压的范围内，传感器图案SEN根据光的类型展示出不同的感光度。
漏极电流的量反映感光度。
参照图16，类似于曲线1610和1620的情况，当未照射光时或者当红外光照射到包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN时，包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN对光没有作出反应或几乎没有反应。因此，在栅极电压Vg低于0[V]的截止电平电压的范围内，没有生成漏极电流(泄漏电流)。
然而，类似于曲线1630的情况，当可见光照射到包括非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN时，在栅极电压Vg低于0[V]的截止电平电压的范围内，生成漏极电流。
像这样生成的漏极电流由于传感器图案SEN对可见光作出反应而出现，并且对应于通过对光作出反应的传感器图案SEN泄漏的泄漏电流Ioff。
因此，当可见光应该用作照射光时，使用非晶硅(a-Si)形成传感器图案SEN将是适当的。
相反，当应该使用非晶硅(a-Si)形成传感器图案SEN时，应该选择可见光作为要照射到传感器图案SEN的光。
图17是展示根据本发明的实施方式的触摸感测结构中在三种类型的光照射情形下包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN的感光度的曲线图。
在图17中，曲线1710指示在没有光照射到包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN的情况下，在栅极电压Vg改变的同时漏极电流的改变。
另选地，曲线1710可指示在不存在传感器图案SEN的情况下，在栅极电压Vg改变的同时漏极电流的改变。
曲线1720指示在红外光照射到包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN的情况下，在栅极电压Vg改变的同时漏极电流的改变。
曲线1730指示在可见光(例如，绿光)照射到包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN的情况下，在栅极电压Vg改变的同时漏极电流的改变。
在这三种情况(1710、1720和1730)下，在栅极电压Vg高于0[V]的导通电平电压的范围内，包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN展示出相同的感光度(光反应程度)。然而，在栅极电压Vg低于0[V]的截止电平电压的范围内，传感器图案SEN根据光的类型展示出不同的感光度(光反应程度)。
漏极电流的量反映感光度。
参照图17，类似于曲线1710的情况，当没有光照射到包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN时，包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN对光没有作出反应。因此，在栅极电压Vg低于0[V]的截止电平电压的范围内，没有生成漏极电流(泄漏电流)。
然而，类似于曲线1720的情况，当红外光照射到包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN时，在栅极电压Vg低于0[V]的截止电平电压的范围内，生成漏极电流。
像这样生成的漏极电流由于传感器图案SEN对红外光作出反应而出现，并且对应于通过对光作出反应的传感器图案SEN泄漏的泄漏电流Ioff。
另外，类似于曲线1730的情况，当可见光照射到包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN时，在栅极电压Vg低于0[V]的截止电平电压的范围内，生成大于曲线1720的漏极电流。
像这样生成的漏极电流由于传感器图案SEN对可见光作出反应而出现，并且对应于通过对光作出反应的传感器图案SEN泄漏的泄漏电流Ioff。
因此，当在红外光和可见光之间使用任一波长的光作为照射光不存在问题时，优选选择包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN展示出更大光反应的可见光作为照射光。
另外，当可见光照射到传感器图案SEN时，用户视觉上识别向触摸显示设备100的外部释放的照射光。当通过相反地使用视觉识别性质，开发出从美观角度具有期望颜色的光从指纹感测区域FPA的外部可见的产品时，包括n+或p+掺杂非晶硅(a-Si)的传感器图案SEN展示出最大光反应的可见光可被选择作为照射光。
此外，当可见光照射到传感器图案SEN时为了防止照射光被释放到触摸显示装置100的外部并被用户视觉上识别，即使允许对光作出一定程度的反应的红外光被选择作为照射光也不存在问题。
图18是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的光照射装置的图。
参照图18，根据本发明的实施方式的触摸显示设备100可包括向传感器图案SEN照射光的光照射装置。
光照射装置可包括：光输出装置1810，其输出要照射到传感器图案SEN的光；以及光输出控制装置1830，其控制光输出装置1810的光输出定时。
光输出控制装置1830可输出控制信号，使得光输出装置1810按照光照射所需的定时(光输出定时)来输出光。
可利用光输出装置1810向传感器图案SEN照射光，并且利用光输出控制装置1830来控制向传感器图案SEN照射光的定时，以使得可进行光学方法的触摸感测。
在光输出定时，开关晶体管SWT应该处于截止状态。
因此，可测量通过传感器图案SEN的泄漏电流。
光输出控制装置1830可被包括在触摸感测电路700中。
另外，光输出控制装置1830可以是图1中的控制器140。
上述光输出装置1810可被置于显示面板110的外部。
此外，光照射装置还可包括将从光输出装置1810输出的光引导至设置有传感器图案SEN的区域的导光构件1820。
从光输出装置1810输出的光可在根据导光构件1820被全反射的同时被引导至传感器图案SEN所在的区域。
因此，当存在传感器图案SEN的触摸感测区域(指纹感测区域)与光输出装置1810分离时，导光构件1820可将从光输出装置1810输出的光传送至传感器图案SEN。
导光构件1820可被置于设置有开关晶体管SWT的层上。
另外，导光构件1820可被置于显示面板110的整个区域或部分区域中。
如上所述，导光构件1820可垂直地或水平地设置，因此可有效地将光传送到传感器图案SEN。
图19是根据本发明的实施方式的触摸显示设备100中的用于触摸感测的指纹感测的光照射装置的示例图。
参照图19，显示面板110可包括第一区域A1和第二区域A2。
存在传感器图案SEN的像素区域PA可被包括在第二区域A2中。
即，指纹感测区域FPA可被包括在第二区域A2中。
从光输出装置1810输出的光可通过置于第一区域A1的全部或部分中的导光构件1820被照射到置于第二区域A2中的传感器图案SEN。
图像显示区域300可包括第一区域A1。
除了第一区域A1，图像显示区域300还可包括第二区域A2。
存在传感器图案SEN的像素区域PA可被包括在指纹感测区域FPA中。
如上所述，当光输出装置1810与指纹感测区域FPA分离时，导光构件1820有效地将光传送到传感器图案SEN，以使得可进行指纹感测。
图20是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的操作模式的图。
参照图20，根据本发明的实施方式的触摸显示设备100可在用于图像显示的显示模式以及用于触摸感测的触摸感测模式下操作。
换言之，根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的操作模式可以是显示模式或触摸感测模式。
因此，触摸显示设备100将操作间隔时分成用于图像显示的显示间隔和用于触摸感测的触摸感测间隔，并且在显示间隔中执行显示驱动，在触摸感测间隔中执行触摸感测。
在显示间隔中，存在导通电平电压(例如，VGH)的选通信号Vg被供应给选通线GL的定时。
在触摸感测驱动中，存在当截止电平电压(例如，VGL)的选通信号Vg被供应给选通线GL时光照射到传感器图案SEN的定时(光输出定时)。
图21是示出根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的驱动器电路的图。
参照图21，在光照射到传感器图案SEN之前，触摸感测电路700应该在开关晶体管SWT导通的状态下输出触摸感测所需的驱动电压，然后应该通过数据线DL将驱动电压施加到像素电极PXL。
随后，开关晶体管SWT截止，光照射到传感器图案SEN。
然后，通过传感器图案SEN生成泄漏电流Ioff，所生成的泄漏电流Ioff流向数据线DL。
触摸感测电路700可接收流过数据线DL的泄漏电流Ioff或者与流过的泄漏电流Ioff对应的信息(电荷或电压)，并且可基于所接收的泄漏电流Ioff或对应信息检测触摸位置或指纹信息。
触摸感测电路700可包括：触摸驱动电路2110，其输出驱动电压并接收流过数据线DL的泄漏电流Ioff或者与流过的泄漏电流Ioff对应的信息(电荷或电压)；以及触摸处理器2120，其基于所接收的泄漏电流Ioff或对应信息检测触摸位置或指纹信息。
此外，如上所述，数据线DL是用于触摸感测的信号线，以及在用于图像显示的显示驱动期间向像素供应与图像信号对应的数据电压的图像信号线。
因此，触摸驱动电路2110和数据驱动器电路120应该共享数据线DL。
即，数据线DL应该根据操作状态(显示驱动、触摸感测)连接至触摸驱动电路2110和数据驱动器电路120中的一个。
因此，根据本发明的实施方式的触摸显示设备100的驱动器电路还可包括将数据线DL连接至触摸驱动电路2110和数据驱动器电路120中的一个的开关器件MUX。
此外，触摸驱动电路2110、数据驱动器电路120和开关器件MUX可被实现为一个驱动器集成电路2100。
上述本发明的实施方式可提供一种一体式开关器件以及包括该一体式开关器件的触摸显示设备100和显示面板110，其中，该一体式开关器件可执行用于显示驱动的开关功能以及用于感测触摸位置和/或指纹的传感器功能。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备100、显示面板110和一体式开关器件，其可在没有单独的大尺寸触摸传感器的情况下精确地感测触摸位置和/或指纹。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备100、显示面板110和一体式开关器件，其可在不受寄生电容影响的情况下精确地感测触摸位置和/或指纹。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备100、显示面板110和一体式开关器件，其即使在***具有无法进行基于电容的触摸感测的结构或电路的情况下也可精确地感测触摸位置和/或指纹。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备100、显示面板110和一体式开关器件，其可通过光学方法精确地感测触摸位置和/或指纹。
本发明的实施方式可提供一种触摸显示设备100、显示面板110和一体式开关器件，其在展示出良好的移动性和快的响应速度并且具有薄边框、高分辨率、高孔径比和低功耗的同时可精确地感测触摸位置和/或指纹。
对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本公开的技术构思或范围的情况下，可对本公开的触摸显示设备、显示面板和一体式开关器件进行各种修改和变化。因此，本公开旨在涵盖对本公开的修改和变化，只要它们落在所附权利要求书及其等同物的范围内即可。
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年11月30日提交的韩国专利申请No.10-2016-0161237的优先权，其出于所有目的通过引用并入本文，如同在本文中充分阐述一样。

Claims (23)

1.一种触摸显示设备，该触摸显示设备包括：
显示面板，该显示面板中布置有数据线和选通线以及设置在由所述数据线和所述选通线限定的像素区域中的像素电极，
其中，所述像素区域包括布置在其中的开关晶体管和传感器图案，
所述开关晶体管具有电连接至所述像素电极的第一电极、电连接至所述数据线的第二电极、电连接至所述选通线的第三电极以及两端分别与所述第一电极和所述第二电极接触的半导体层，
所述传感器图案的两端分别与所述第一电极和所述第二电极直接电接触，并且
其中，所述传感器图案与所述半导体层交叠。
2.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
所述半导体层具有与所述第一电极的第一端接触的第一端以及与所述第二电极的第一端接触的第二端，并且
所述传感器图案具有与所述第一电极的第二端接触的第一端以及与所述第二电极的第二端接触的第二端。
3.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
所述开关晶体管具有顶栅结构。
4.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
所述半导体层包括p型或n型低温多晶硅。
5.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
在绝缘层被设置在所述传感器图案与所述第三电极之间的同时，所述传感器图案被设置在所述第三电极上方。
6.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
所述显示面板中的一部分像素区域不包括所述传感器图案下面的所述第三电极。
7.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
所述传感器图案包含感光材料。
8.根据权利要求7所述的触摸显示设备，其中，
所述感光材料包括当被照射红外光时具有改变的电特性的感光材料。
9.根据权利要求7所述的触摸显示设备，其中，
所述感光材料包括当被照射可见光时具有改变的电特性的感光材料。
10.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
所述传感器图案包含非晶硅。
11.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
所述传感器图案包含n+掺杂非晶硅或p+掺杂非晶硅。
12.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，
所述传感器图案包括由不同材料制成的两个或更多个层。
13.根据权利要求1所述的触摸显示设备，该触摸显示设备还包括：
光输出装置，该光输出装置被配置为输出要照射到所述传感器图案的光；以及
光输出控制装置，该光输出控制装置被配置为控制所述光输出装置的光输出定时。
14.根据权利要求13所述的触摸显示设备，其中，
在所述光输出定时，所述开关晶体管处于截止状态。
15.根据权利要求13所述的触摸显示设备，该触摸显示设备还包括导光构件，该导光构件被配置为将从所述光输出装置输出的光引导至所述传感器图案所在的区域。
16.根据权利要求15所述的触摸显示设备，其中，
所述导光构件被设置在设置有所述开关晶体管的层上，并且被设置在所述显示面板的整个区域或部分区域上。
17.根据权利要求15所述的触摸显示设备，其中，
所述传感器图案所在的像素区域位于所述显示面板的部分区域或整个区域上。
18.根据权利要求1所述的触摸显示设备，其中，所述触摸显示设备将操作间隔时分为用于图像显示的显示间隔以及用于触摸感测的触摸感测间隔，并且
其中，所述显示间隔包括：
导通电平电压的选通信号被供应给所述选通线的定时，并且
所述触摸感测间隔包括：
当截止电平电压的选通信号被供应给所述选通线时向所述传感器图案照射光的定时。
19.根据权利要求1所述的触摸显示设备，该触摸显示设备还包括：
触摸感测电路，该触摸感测电路被配置为针对各个像素区域基于通过所述传感器图案流向所述数据线的泄漏电流的差异来检测触摸信息。
20.根据权利要求19所述的触摸显示设备，其中，
所述泄漏电流的差异是根据是否存在触摸而生成的。
21.根据权利要求19所述的触摸显示设备，其中，
所述泄漏电流的差异是根据指纹的脊和谷而生成的。
22.一种显示面板，该显示面板包括布置在其中的数据线和选通线以及由所述数据线和所述选通线限定的像素，该显示面板包括布置在其中的像素电极、开关晶体管和传感器图案，
其中，所述像素电极被设置在各个像素中，
所述开关晶体管电连接在所述像素电极和所述数据线之间，
所述传感器图案电连接在所述开关晶体管的第一电极和第二电极之间，
所述开关晶体管包括半导体层，所述半导体层的两端分别与所述第一电极和所述第二电极直接电接触，并且
所述传感器图案与所述半导体层交叠。
23.一种一体式开关器件，该一体式开关器件包括：
第一电极，该第一电极电连接至像素电极；
第二电极，该第二电极电连接至数据线；
第三电极，该第三电极电连接至选通线；
半导体层，该半导体层具有与所述第一电极的第一端接触的第一端以及与所述第二电极的第一端接触的第二端；以及
传感器图案，该传感器图案具有与所述第一电极的第二端直接电接触的第一端以及与所述第二电极的第二端直接电接触的第二端，
其中，所述传感器图案与所述半导体层交叠。
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