CN112286375B - 笔感测单元和包括该笔感测单元的显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种笔感测单元和包括该笔感测单元的显示装置。笔感测单元包括：第一笔线，在第一方向上延伸；笔扫描线，在与第一方向交叉的第二方向上延伸；以及笔传感器构件，连接到第一笔线和笔扫描线，并且被配置为感测来自笔的输入，其中，笔传感器构件包括笔传感器以及连接到笔传感器的第一端的笔传感器电路，并且笔传感器电路包括第一薄膜晶体管。

Description

笔感测单元和包括该笔感测单元的显示装置
本申请要求于2019年7月22日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0088595号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
技术领域涉及一种笔感测单元和一种包括该笔感测单元的显示装置。
背景技术
随着多媒体的普及，显示装置的重要性已经增加。在显示装置的空间中，已经使用了诸如液晶显示(LCD)装置和有机发光二极管(OLED)显示装置的各种显示装置。
具体地，OLED显示装置使用通过电子和空穴的复合产生光的OLED来显示图像。这样的OLED显示装置具有具备高亮度和大视角并且在具备快响应速度的同时以低功耗驱动的优点。
近年来，还进行了关于感测通过笔进行的输入以及由用户的手指进行的输入的技术的研究和开发。
发明内容
本公开的方面提供了一种笔感测单元以及包括该笔感测单元的显示装置，该笔感测单元具有改善的感测笔的输入的能力。
应该注意的是，本公开的目的不限于以上提及的目的，并且通过以下描述，本领域技术人员将清楚地理解其它未提及的目的。
笔感测单元的实施例包括：第一笔线，在第一方向上延伸；笔扫描线，在与第一方向交叉的第二方向上延伸；以及笔传感器构件，连接到第一笔线和笔扫描线，并且被配置为感测来自笔的输入，其中，笔传感器构件包括笔传感器以及连接到笔传感器的第一端的笔传感器电路，笔传感器电路包括第一薄膜晶体管。
笔感测单元可以具有：其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到笔扫描线，第一薄膜晶体管的第一电极连接到笔传感器的第一端，并且第一薄膜晶体管的第二电极连接到第一笔线。
笔感测单元可以具有：其中第一薄膜晶体管被配置为当施加到笔扫描线的扫描信号使第一薄膜晶体管导通时，将第一笔线与笔传感器的第一端连接。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器的第二端连接到地电源。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器具有螺旋卷绕形状。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器构件在第一方向上的长度和笔传感器构件在第二方向上的长度均为1mm至10mm。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器构件是以矩阵布置在一起的多个笔传感器构件。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器电路还包括第二薄膜晶体管，第一薄膜晶体管的栅电极连接到笔扫描线，第一薄膜晶体管的第一电极连接到第二薄膜晶体管的栅电极，并且第一薄膜晶体管的第二电极连接到第一笔线。
笔感测单元还可以包括与第一笔线间隔开的第二笔线，其中，笔传感器构件设置在第一笔线与第二笔线之间，其中，笔传感器电路还包括第一驱动电压线，并且其中，第二薄膜晶体管的栅电极连接到第一薄膜晶体管的第一电极，第二薄膜晶体管的第一电极连接到笔传感器的第一端，并且第二薄膜晶体管的第二电极连接到第一驱动电压线。
笔感测单元可以具有：其中第二薄膜晶体管的第一电极还连接到第二笔线。
笔感测单元还可以包括设置在第一驱动电压线与第二薄膜晶体管的栅电极之间的电容器。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器的第二端连接到地电源。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器电路还包括第三薄膜晶体管以及与第一驱动电压线间隔开的第二驱动电压线，并且其中第三薄膜晶体管的栅电极连接到第二薄膜晶体管的第一电极，第三薄膜晶体管的第一电极连接到第二笔线和地电源，并且第三薄膜晶体管的第二电极连接到第二驱动电压线。
笔感测单元还可以包括设置在第一驱动电压线与第二薄膜晶体管的栅电极之间的电容器。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器的第二端连接到地电源。
笔感测单元可以具有：其中笔传感器在平面图中具有螺旋卷绕形状。
显示装置的实施例包括：显示单元，包括多个像素；以及笔感测单元，设置在显示单元下方，并且包括在第一方向上延伸的多条笔线、在与第一方向交叉的第二方向上延伸的笔扫描线以及多个笔传感器构件，笔传感器构件均连接到笔扫描线和所述多条笔线之中的笔线并且被配置为感测来自笔的输入，其中，所述多个笔传感器构件中的每个包括笔传感器以及连接到笔传感器的第一端的笔传感器电路，并且笔传感器电路包括第一薄膜晶体管。
显示装置可以具有：其中第一薄膜晶体管的栅电极连接到笔扫描线，第一薄膜晶体管的第一电极连接到笔传感器的第一端，并且第一薄膜晶体管的第二电极连接到笔线。
显示装置可以具有：其中第一薄膜晶体管被配置为当施加到笔扫描线的扫描信号使第一薄膜晶体管导通时将笔线和笔传感器的第一端连接，笔传感器的第二端连接到地电源，并且笔传感器具有螺旋卷绕形状。
显示装置还可以包括：触摸感测单元，设置在显示单元之上，并且被配置为感测用户的触摸；以及指纹感测单元，设置在显示单元与笔感测单元之间，并且被配置为识别用户的指纹图案。
其它实施例的细节包含在具体实施方式和附图中。
附图说明
通过参照附图详细描述说明性实施例，本公开的以上和其它方面及特征将变得更明显，在附图中：
图1是示意性地示出根据实施例的显示装置的平面图；
图2是沿图1的线I-I'截取的剖视图；
图3是详细示出图2的显示单元的示例的说明性视图；
图4是详细示出图2的触摸感测单元的示例的说明性视图；
图5是详细示出图2的指纹感测单元的示例的说明性视图；
图6是详细示出图2的笔感测单元的示例的说明性视图；
图7是示意性地示出根据实施例的图6的笔传感器构件的平面图；
图8是示意性地示出根据实施例的笔传感器构件、笔扫描线和笔线的连接关系的视图；
图9是根据实施例的图8的笔传感器构件的电路图；
图10是示意性地示出其中笔传感器构件感测笔的状态的视图；
图11是用于描述根据实施例的通过笔传感器构件感测笔的操作的时序图；
图12是用于描述根据实施例的通过笔传感器构件感测笔的操作的时序图；
图13是示意性地示出根据实施例的笔传感器构件、笔扫描线、第一笔线和第二笔线的连接关系的视图；
图14是根据实施例的图13的笔传感器构件的电路图；
图15是用于描述根据实施例的通过笔传感器构件感测笔的操作的时序图；
图16是根据实施例的图13的笔传感器构件的电路图；
图17是根据实施例的图13的笔传感器构件的电路图；
图18是根据实施例的图13的笔传感器构件的电路图；
图19是示出其中显示单元和笔感测单元一体地形成的示例的平面图；
图20是沿图19的线II-II'截取的剖视图；
图21是示出其中指纹感测单元和笔感测单元一体地形成的示例的平面图；
图22是沿图21的线III-III'截取的剖视图；
图23是示出图9中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；
图24是用于描述图23中示出的笔传感器构件的操作的时序图；
图25是用于描述图23中示出的笔传感器构件的另一操作的时序图；
图26是示出图14中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；
图27是用于描述图26中示出的笔传感器构件的操作的时序图；
图28是示出图16中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；
图29是示出图17中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；
图30是示出图18中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；
图31和图32是根据又一实施例的图13中示出的笔传感器构件的电路图；
图33是用于描述图31和图32中示出的笔传感器构件的操作的时序图；
图34和图35是示出图31和图32中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；
图36和图37是示出图31和图32中示出的笔传感器构件的其它修改示例的电路图；
图38是用于描述图36和图37中示出的笔传感器构件的操作的时序图；
图39和图40是示出图36和图37中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；
图41是根据又一实施例的图13中示出的笔传感器构件的电路图；
图42是用于描述图41中示出的笔传感器构件的操作的时序图；
图43是示出图41中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；
图44是示出图41中示出的笔传感器构件的另一修改示例的电路图；
图45是用于描述图44中示出的笔传感器构件的操作的时序图；以及
图46是示出图44中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明构思，附图中示出了发明构思的实施例。然而，该发明构思可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域技术人员充分地传达发明构思的范围。在整个说明书中，同样的附图标记指同样的组件。在附图中，为了清楚，夸大了层和区域的厚度。
当元件被称为“在”另一层或基底“上”时，该元件可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在中间层。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。在附图中，为了清楚，可以夸大元件的尺寸。当元件在所指示的方向上延伸时，元件的长度方向等同于或平行于所指示的方向。术语“连接”可以表示“电连接”。术语“绝缘”可以表示“电绝缘”。
尽管可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语可以用于将一个元件与另一元件区分开。第一元件可以被命名为第二元件而不脱离一个或更多个实施例的教导。将元件描述为“第一”元件可以不要求或暗示第二元件或其它元件的存在。可以使用术语“第一”、“第二”等来区分不同类或不同组的元件。为了简洁，术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类(或第一组)”、“第二类(或第二组)”等。这里参照作为本公开的理想化实施例的示意图的平面图示和剖面图示来描述实施例。如此，将预料到例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，本公开的实施例不应被解释为限于这里所示的区域的特定形状，而是将包括例如由制造引起的形状的偏差。因此，图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状不意图示出装置的区域的实际形状，并且不意图限制本公开的范围。
在下文中，将参照附图来描述具体实施例。
图1是示意性地示出根据实施例的显示装置的平面图。
参照图1，根据本发明构思的实施例的显示装置10(或图3的显示单元DU)可以被划分为显示区域DA和非显示区域NDA。
显示区域DA是其中显示图像的区域，并且多个像素可以设置在其中。此外，显示区域DA可以被用作用于感测外部环境的感测构件。在实施例中，显示区域DA可以是用于识别用户的触摸输入、指纹图案、笔输入等的输入感测区域IDA。也就是说，输入感测区域IDA可以包括多个像素和多个传感器。也就是说，输入感测区域IDA既可以显示图像又可以被用作用于识别用户的触摸输入、指纹图案和笔输入的区域。
输入感测区域IDA在图1中被示出为具有与显示区域DA的面积相同的面积。输入感测区域IDA还可以设置在显示区域DA的部分区域中。此外，在实施例中，用于识别用户的触摸输入、指纹图案、笔输入等的区域可以被设定为彼此不同。
非显示区域NDA被限定为设置在显示区域DA的外侧处并且其中不显示图像的区域。扬声器模块14、相机模块15和传感器模块16可以设置在非显示区域NDA中。在实施例中，传感器模块16可以包括亮度传感器、接近传感器、红外传感器和超声波传感器中的至少一种。在实施例中，传感器模块16还可以执行识别用户的虹膜的功能。
在实施例中，显示区域DA可以具有平坦的形状。在实施例中，显示区域DA的至少部分区域可以是弯曲的。此外，显示区域DA可以设置在显示装置10的边缘区域中。
显示装置10可以包括能够容纳笔20的容纳凹槽。笔20具有通过笔传递输入所需的构造，并且可以是与显示装置10分离的构造。在实施例中，笔20还可以是包括在显示装置10中的构造。此外，在一些实施例中，笔20可以被提供为多个笔。
在一些实施例中，笔20可以包括谐振电路23。为了便于描述，谐振电路23在图1中示出为包括单个电容器C和单个电感器L。实施例包括多于一个电容器C和/或多于一个电感器L。此外，根据变化的情况，笔20可以包括多个谐振电路23。
图2是沿图1的线I-I'截取的剖视图。
参照图2，显示装置10可以包括显示单元DU、设置在显示单元DU上的触摸感测单元TDU、设置在显示单元DU下方的指纹感测单元FDU以及设置在指纹感测单元FDU下方的笔感测单元PDU。
显示单元DU可以包括基底SUB以及设置在基底SUB上的薄膜晶体管层TFTL、发光元件层EML和薄膜封装层TFEL。
基底SUB可以由诸如玻璃、石英和/或聚合物树脂的绝缘材料形成。聚合物树脂的示例包括聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PA)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基化物、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(CTA)、乙酸丙酸纤维素(CAP)或任何所列聚合物树脂的组合。基底SUB还可以包括金属材料。
基底SUB可以是刚性基底或者是可弯曲、可折叠、可卷曲等的柔性基底。当基底SUB是柔性基底时，基底SUB可以由PI形成。
薄膜晶体管层TFTL可以设置在基底SUB上。除了用于每个像素的薄膜晶体管之外，显示扫描线、显示数据线、电力线、显示扫描控制线以及连接显示垫(pad，或称为“焊盘”)和显示数据线的布线可以形成在薄膜晶体管层TFTL上。每个薄膜晶体管可以包括栅电极、半导体层、源电极和漏电极。当显示扫描驱动器DSCV如图3中所示地形成在显示单元DU的非显示区域NDA中时，显示扫描驱动器DSCV可以包括薄膜晶体管。
薄膜晶体管层TFTL可以设置在显示区域DA和非显示区域NDA中。具体地，薄膜晶体管层TFTL的用于每个像素的薄膜晶体管、扫描线、数据线和电力线可以设置在显示区域DA中。薄膜晶体管层TFTL的扫描控制线和链接线可以设置在非显示区域NDA中。
发光元件层EML可以设置在薄膜晶体管层TFTL上。发光元件层EML可以包括像素和限定像素的像素限定膜，像素均包括第一电极、发光层和第二电极。发光层可以是包括有机材料的有机发光层。发光层可以包括空穴传输层、有机发光层和电子传输层。当通过薄膜晶体管层TFTL的薄膜晶体管将预定电压施加到第一电极并且将阴极电压施加到第二电极时，空穴和电子通过空穴传输层和电子传输层移动到有机发光层。空穴和电子在有机发光层中彼此结合，从而发光。发光元件层EML的像素可以设置在显示区域DA中。
薄膜封装层TFEL可以设置在发光元件层EML上。薄膜封装层TFEL防止氧或湿气渗透到发光元件层EML中。为此，薄膜封装层TFEL可以包括至少一个无机膜。无机膜可以是氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和/或氧化铝层。此外，薄膜封装层TFEL保护发光元件层EML免受诸如灰尘的异物的影响。为此，薄膜封装层TFEL可以包括至少一个有机膜。有机膜可以是丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和/或聚酰亚胺树脂。
薄膜封装层TFEL可以设置在显示区域DA和非显示区域NDA两者中。具体地，薄膜封装层TFEL可以设置为覆盖显示区域DA中的发光元件层EML以及非显示区域NDA，并且覆盖非显示区域NDA中的薄膜晶体管层TFTL。
触摸感测单元TDU可以设置在显示单元DU的薄膜封装层TFEL上。触摸感测单元TDU直接放置在薄膜封装层TFEL上是有利的。与当包括触摸感测单元TDU的单独的触摸面板附着到薄膜封装层TFEL上时的情况相比，这样的放置减小了显示装置10的厚度。
触摸感测单元TDU可以包括用于通过电容来感测用户的触摸的触摸电极以及将垫和触摸电极连接的触摸线。例如，触摸感测单元TDU可以通过自电容或互电容来感测用户的触摸。
如图4中所示，触摸感测单元TDU的触摸电极可以设置在与显示区域DA叠置的触摸感测区域TDA中。如图4中所示，触摸感测单元TDU的触摸线可以设置在与非显示区域NDA叠置的非触摸感测区域NTDA中。
尽管未示出，但覆盖窗可以另外地设置在触摸感测单元TDU上。在这种情况下，触摸感测单元TDU和覆盖窗可以通过诸如光学透明粘合剂(OCA)膜的透明粘合构件附着。
指纹感测单元FDU可以设置在显示单元DU的基底SUB下方。指纹感测单元FDU可以使用设置在显示单元DU的每个像素中的有机发光元件作为用于指纹识别的光源。指纹感测单元FDU可以包括图5中所示的指纹识别传感器FPS。此外，指纹感测单元FDU可以呈包括指纹识别传感器FPS的阵列的形式。
在一些实施例中，包括在指纹感测单元FDU中的指纹识别传感器FPS可以是光传感器。例如，指纹识别传感器FPS可以由光电二极管、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、电荷耦合器件(CCD)相机等形成。
当用户的手指与覆盖窗接触时，从发光元件层EML输出的光被用户的指纹的脊或谷反射，并且反射的光被指纹感测单元FDU接收。以这种方式，指纹感测单元FDU可以识别用户的指纹图案。
笔感测单元PDU可以设置在指纹感测单元FDU下方。笔感测单元PDU可以包括图6中所示的笔传感器构件PSP。笔传感器构件PSP可以由电磁谐振(EMR)传感器形成。当驱动信号施加到笔传感器构件PSP时，在笔传感器构件PSP的笔传感器中产生电磁场，并且其中设置有谐振电路23的笔20由于电磁场而谐振，将谐振频率保持预定量的时间，并且将电磁场输出回笔传感器构件PSP。以这种方式，笔传感器构件PSP可以感测从笔20输出的电磁场并且感测笔20的接触位置。谐振电路23是LC复合电路，并且是其中最大电流以施加的电力的特定频率流过的电路。谐振频率可以仅提取特定频带的输出特性。
图2中示出的显示单元DU、触摸感测单元TDU、指纹感测单元FDU和笔感测单元PDU的布置顺序仅是示例，并且可以对布置顺序进行重新布置。此外，可以省略显示单元DU、触摸感测单元TDU、指纹感测单元FDU和笔感测单元PDU中的一些。此外，尽管显示单元DU、触摸感测单元TDU、指纹感测单元FDU和笔感测单元PDU被示出为分开的构造，但这仅是示例，并且显示单元DU、触摸感测单元TDU、指纹感测单元FDU和笔感测单元PDU中的一些可以被集成。
图3是详细示出图2的显示单元的示例的说明性视图。
在图3中，为了便于描述，仅示出了显示单元DU的像素P、显示扫描线DSL、显示数据线DDL、电力线PWL、显示扫描控制线DSCL、显示扫描驱动器DSCV、显示驱动电路200和显示垫DP。
显示扫描线DSL、显示数据线DDL、电力线PWL和像素P设置在显示区域DA中。显示扫描线DSL可以在第一方向(X轴方向)上延伸，并且显示数据线DDL可以在与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向(Y轴方向)上延伸。电力线PWL可以包括在第二方向(Y轴方向)上与显示数据线DDL平行的至少一条线和在第一方向(X轴方向)上从所述至少一条线分支的多条线。
每个像素P可以连接到显示扫描线DSL中的至少一条、显示数据线DDL中的任何一条以及电力线PWL。每个像素P可以包括薄膜晶体管、有机发光二极管(OLED)和电容器，薄膜晶体管包括驱动晶体管和至少一个开关晶体管。每个像素P可以在从显示扫描线DSL施加扫描信号时接收显示数据线DDL的数据电压，并且可以根据施加到栅电极的数据电压将驱动电流供应到OLED，从而发光。
显示扫描驱动器DSCV通过至少一条显示扫描控制线DSCL连接到显示驱动电路200。因此，显示扫描驱动器DSCV可以接收显示驱动电路200的显示扫描控制信号。显示扫描驱动器DSCV根据显示扫描控制信号产生扫描信号，并将产生的扫描信号供应到显示扫描线DSL。
显示扫描驱动器DSCV在图3中被示出为在显示区域DA的左外侧处形成在非显示区域NDA中。在实施例中，显示扫描驱动器DSCV可以在显示区域DA的左外侧和右外侧处形成在非显示区域NDA中。
显示驱动电路200连接到显示垫DP并且接收数字视频数据和时序信号。显示驱动电路200将数字视频数据转换为模拟正/负数据电压，并通过链路线DLL将模拟正/负数据电压供应到显示数据线DDL。此外，显示驱动电路200产生用于控制显示扫描驱动器DSCV的扫描控制信号，并通过显示扫描控制线DSCL供应所述扫描控制信号。将被供应数据电压的像素P由显示扫描驱动器DSCV的扫描信号来选择，并且数据电压被供应到所选择的像素P。显示驱动电路200可以形成为集成电路(IC)，并且可以使用玻璃上芯片(COG)方法、塑料上芯片(COP)方法或超声键合方法附着到基底SUB上。
图4是详细示出图2的触摸感测单元的示例的说明性视图。
在图4中，为了便于描述，仅示出了触摸电极TE和RE、触摸线TL和RL以及触摸垫TP。
参照图4，触摸感测单元TDU包括用于感测用户的触摸的触摸感测区域TDA和设置在触摸感测区域TDA周围的非触摸感测区域NTDA。触摸感测区域TDA可以与显示装置10(或显示单元DU)的显示区域DA叠置，并且非触摸感测区域NTDA可以与显示装置10(或显示单元DU)的非显示区域NDA叠置。
触摸电极TE和RE可以设置在触摸感测区域TDA中。触摸电极TE和RE可以包括在第一方向(X轴方向)上电连接的感测电极RE以及在与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向(Y轴方向)上电连接的驱动电极TE。感测电极RE和驱动电极TE在图4中示出为在平面图中形成为菱形形状。
为了防止感测电极RE和驱动电极TE在它们交叉的区域中彼此短路，在第二方向(Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE可以通过连接电极BE电连接。驱动电极TE和感测电极RE可以设置在单个层上，并且连接电极BE可以与驱动电极TE和感测电极RE设置在不同的层上。此外，在第一方向(X轴方向)上电连接的感测电极RE和在第二方向(Y轴方向)上电连接的驱动电极TE彼此电绝缘。
触摸线TL和RL可以设置在非触摸感测区域NTDA中。触摸线TL和RL可以包括连接到感测电极RE的感测线RL以及连接到驱动电极TE的第一驱动线TL1和第二驱动线TL2。
设置在触摸感测区域TDA的右侧处的感测电极RE可以连接到感测线RL。例如，在第一方向(X轴方向)上电连接的感测电极RE之中，设置在右侧端处的感测电极RE可以连接到感测线RL。感测线RL可以连接到第一触摸垫TP1。因此，触摸驱动电路可以电连接到感测电极RE。
在一些实施例中，设置在触摸感测区域TDA的下侧处的驱动电极TE可以连接到第一驱动线TL1，并且设置在触摸感测区域TDA的上侧处的驱动电极TE可以连接到第二驱动线TL2。例如，在第二方向(Y轴方向)上电连接的驱动电极TE之中，设置在下侧端处的驱动电极TE可以连接到第一驱动线TL1，并且设置在上侧端处的驱动电极TE可以连接到第二驱动线TL2。第二驱动线TL2可以从触摸感测区域TDA的下侧经由触摸感测区域TDA的左外侧连接到驱动电极TE。第一驱动线TL1和第二驱动线TL2可以连接到第二触摸垫TP2。因此，触摸驱动电路可以电连接到驱动电极TE。
可以通过互电容或自电容来驱动触摸电极TE和RE。当通过互电容驱动触摸电极TE和RE时，互电容形成在感测电极RE和驱动电极TE的交叉区域中。通过经由第一驱动线TL1和第二驱动线TL2向驱动电极TE供应驱动信号来对这些互电容充电。然后，通过感测线RL测量感测电极RE的电荷的变化，这确定了触摸是否已被输入。驱动信号可以是具有多个驱动脉冲的信号。
当通过自电容驱动触摸电极TE和RE时，通过经由第一驱动线TL1、第二驱动线TL2和感测线RL向所有驱动电极TE和感测电极RE供应驱动信号来对驱动电极TE和感测电极RE的自电容充电。然后，通过第一驱动线TL1、第二驱动线TL2和感测线RL测量驱动电极TE和感测电极RE的自电容的电荷的变化。自电容的电荷的变化确定了触摸是否已被输入。
驱动电极TE、感测电极RE和连接电极BE可以形成为如图4中所示的网状电极。当包括驱动电极TE和感测电极RE的触摸感测单元TDU直接形成在如图2中所示的薄膜封装层TFEL上时，由于发光元件层EML的第二电极与触摸传感器层的驱动电极TE或感测电极RE之间的距离小，因此会在发光元件层EML的第二电极与触摸传感器层的驱动电极TE或感测电极RE之间形成非常高的寄生电容。因此，为了减小寄生电容，与用诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明氧化物导电层的非图案化电极形成驱动电极TE和感测电极RE相比，更优选的是用如图4中所示的网状电极形成驱动电极TE和感测电极RE。
在一些实施例中，第一防护线GL1可以设置在感测线RL之中的设置在最外侧处的感测线RL的外侧处。此外，第一地线GRL1可以设置在第一防护线GL1的外侧处。也就是说，第一防护线GL1可以设置在感测线RL之中的设置在右侧端处的感测线RL的右侧处，并且第一地线GRL1可以设置在第一防护线GL1的右侧处。
在一些实施例中，第二防护线GL2可以设置在感测线RL之中的设置在最内侧处的感测线RL与第一驱动线TL1之中的设置在右侧端处的第一驱动线TL1之间。此外，第二防护线GL2可以设置在第一驱动线TL1之中的设置在右侧端处的第一驱动线TL1与第二地线GRL2之间。此外，第三防护线GL3可以设置在感测线RL之中的设置在最内侧处的感测线RL与第二地线GRL2之间。第二地线GRL2可以连接到第一触摸垫TP1之中的设置在最左侧处的第一触摸垫TP1以及第二触摸垫TP2之中的设置在最右侧处的第二触摸垫TP2。
在一些实施例中，第四防护线GL4可以设置在第二驱动线TL2之中的设置在最外侧处的第二驱动线TL2的外侧处。此外，第三地线GRL3可以设置在第四防护线GL4的外侧处。也就是说，第四防护线GL4可以设置在第二驱动线TL2之中的设置在左侧端和上侧端处的第二驱动线TL2的左侧和上侧处，并且第三地线GRL3可以设置在第四防护线GL4的左侧和上侧处。
在一些实施例中，第五防护线GL5可以设置在第二驱动线TL2之中的设置在最内侧处的第二驱动线TL2的内侧处。也就是说，第五防护线GL5可以设置在触摸电极TE和RE与第二驱动线TL2之中的设置在右侧端处的第二驱动线TL2之间。
根据图4中示出的实施例，第一地线GRL1、第二地线GRL2和第三地线GRL3设置在显示单元DU的上侧、下侧、左侧和右侧处的最外侧处。此外，地电压施加到第一地线GRL1、第二地线GRL2和第三地线GRL3。因此，当从外部施加静电时，静电可以被放电到第一地线GRL1、第二地线GRL2和第三地线GRL3。
此外，根据图4中示出的实施例，由于第一防护线GL1设置在第一地线GRL1与设置在最外侧处的感测线RL之间，因此第一防护线GL1可以用于使第一地线GRL1的电压变化对设置在最外侧处的感测线RL的影响最小化。第二防护线GL2设置在设置在最内侧处的感测线RL与设置在最外侧处的第一驱动线TL1之间。因此，第二防护线GL2可以用于使电压变化对设置在最内侧处的感测线RL和设置在最外侧处的第一驱动线TL1的影响最小化。由于第三防护线GL3设置在第二地线GRL2与设置在最内侧处的感测线RL之间，因此第三防护线GL3可以用于使第二地线GRL2的电压变化对设置在最内侧处的感测线RL的影响最小化。由于第四防护线GL4设置在第三地线GRL3与设置在最外侧处的第二驱动线TL2之间，因此第四防护线GL4可以用于使第三地线GRL3的电压变化对设置在最外侧处的第二驱动线TL2的影响最小化。由于第五防护线GL5设置在触摸电极TE和RE与设置在最内侧处的第二驱动线TL2之间，因此第五防护线GL5可以用于使触摸电极TE和RE与设置在最内侧处的第二驱动线TL2彼此之间的相互影响最小化。
当通过互电容驱动触摸电极TE和RE时，地电压可以施加到第一防护线GL1、第二防护线GL2、第三防护线GL3、第四防护线GL4和第五防护线GL5。当通过自电容驱动触摸电极TE和RE时，与施加到第一驱动线TL1、第二驱动线TL2和感测线RL的驱动信号相同的驱动信号可以施加到第一防护线GL1、第二防护线GL2、第三防护线GL3、第四防护线GL4和第五防护线GL5。
图5是详细示出图2的指纹感测单元的示例的说明性视图。
参照图5，指纹感测单元FDU可以包括指纹扫描线FSL、指纹数据线FDL和指纹识别传感器FPS。其中设置有指纹识别传感器FPS的区域可以被定义为指纹感测区域FDA。在一些实施例中，指纹识别传感器FPS之间的分隔距离可以为5μm至50μm，并且20个至30个指纹识别传感器FPS可以设置在单个图像采集区域中。
每条指纹扫描线FSL可以连接到指纹识别传感器FPS之中的对应的指纹识别传感器FPS，并且每条指纹数据线FDL可以连接到指纹识别传感器FPS之中的对应的指纹识别传感器FPS。
非指纹感测区域NFDA可以设置在指纹感测区域FDA的外侧处。与指纹扫描线FSL相连接的指纹扫描驱动器FSCV可以设置在非指纹感测区域NFDA的一侧处。
与指纹数据线FDL相连接的指纹数据驱动器RCV可以设置在非指纹感测区域NFDA的一侧处。在实施例中，即使在没有指纹数据驱动器RCV的情况下，来自外部IC的信号也可以施加到指纹数据线FDL。
指纹垫FD可以连接到每条指纹扫描线FSL和每条指纹数据线FDL的端部。此外，指纹垫FD可以通过指纹扫描控制线FSCL连接到指纹扫描驱动器FSCV。
指纹垫FD可以在与用于驱动指纹识别传感器FPS的晶体管的工艺相同的工艺中形成。
扫描信号可以顺序地供应到指纹扫描线FSL，指纹数据线FDL可以接收从指纹识别传感器FPS输出的信号并将接收到的信号传输到指纹数据驱动器RCV。在实施例中，从指纹识别传感器FPS输出的信号可以传输到被配置为处理信号的另一电路(未示出)。
图6是详细示出图2的笔感测单元的示例的说明性视图；图7是示意性地示出根据实施例的图6的笔传感器构件的平面图；图8是示意性地示出根据实施例的笔传感器构件、笔扫描线和笔线的连接关系的视图；图9是根据实施例的图8的笔传感器构件的电路图；图10是示意性地示出其中笔传感器构件感测笔的状态的视图；图11是用于描述根据实施例的通过笔传感器构件感测笔的操作的时序图；并且图12是用于描述根据实施例的通过笔传感器构件感测笔的操作的时序图。
参照图6至图11，笔感测单元PDU可以包括设置在非笔感测区域NPDA中的笔扫描驱动器PSCV和笔垫PD以及设置在笔感测区域PDA中的笔传感器构件PSP。笔感测区域PDA指用于感测通过笔的输入(例如，感测来自笔的输入)的区域，而非笔感测区域NPDA指设置在笔感测区域PDA周围的区域。
笔感测区域PDA可以与显示单元DU的显示区域DA叠置，非笔感测区域NPDA可以与显示单元DU的非显示区域NDA叠置。
笔传感器构件PSP可以以矩阵的形式沿行和列设置。每个笔传感器构件PSP在第一方向(X轴方向)上的长度D1和在第二方向(Y轴方向)上的长度D2可以是1mm至10mm。在实施例中，可以根据笔感测单元PDU的尺寸、笔感测单元PDU的布置位置等以各种方式改变所述长度。
如图8中所示，笔扫描线PSL和笔线PL与笔传感器构件PSP一起设置在笔感测区域PDA中。在笔感测区域PDA中，笔扫描线PSL可以在第一方向(X轴方向)上延伸，笔线PL可以在与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向(Y轴方向)上延伸。每个笔传感器构件PSP可以连接到笔扫描线PSL中的至少一条和笔线PL中的任何一条。如图9中所示，笔线PL之间的长度d1和笔扫描线PSL之间的长度d2可以是1mm至10mm。
如图7中所示，每个笔传感器构件PSP可以包括笔传感器电路PSC和连接到笔传感器电路PSC的笔传感器PS。笔传感器电路PSC可以包括至少一个薄膜晶体管。笔传感器PS可以具有螺旋卷绕形状。具体地，笔传感器PS可以具有围绕中心部分卷绕至少一次的形状。尽管笔传感器PS在图7中被示出为以正方形形状螺旋卷绕，但在实施例中，笔传感器PS也可以具有弯曲形状。在一些实施例中，笔传感器PS的一端可以连接到笔传感器电路PSC。笔传感器PS的另一端可以连接到参考电源。在一些实施例中，参考电源可以是地(GND)电源。
笔传感器PS可以由诸如铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)和银(Ag)的导电材料形成。由于笔传感器PS设置在像素P的下方并因此与显示装置10的透射率无关，所以对笔传感器PS的线宽、厚度、位置等几乎没有限制。由于针对每个区域单独地设置笔传感器PS，因此给出了包括低电阻的设计自由度。
如图6中所示，笔扫描驱动器PSCV通过至少一条笔扫描控制线PSCL连接到笔垫PD。笔扫描驱动器PSCV可以接收笔扫描控制信号。笔扫描驱动器PSCV根据笔扫描控制信号产生扫描信号Scan并将产生的扫描信号供应到图8中所示的笔扫描线PSL，并且笔扫描线PSL将扫描信号Scan传输到笔传感器构件PSP。
当施加扫描信号Scan时，每个笔传感器构件PSP接收笔线PL的驱动信号并且接收感测信号，从而检测是否已经进行了笔的输入以及接触点的坐标。
具体地，参照图9至图11，笔传感器构件PSP可以连接到笔扫描线PSL和笔线PL。笔传感器构件PSP可以包括薄膜晶体管TFT和笔传感器PS。薄膜晶体管TFT可以包括在如上所述的笔传感器电路PSC(见图7)中。
薄膜晶体管TFT通过笔扫描线PSL的扫描信号Scan而导通(例如，接通)，并且连接笔线PL和笔传感器PS的一端。薄膜晶体管TFT的栅电极可以连接到笔扫描线PSL，薄膜晶体管TFT的第一电极可以连接到笔传感器PS的一端，薄膜晶体管TFT的第二电极可以连接到笔线PL。
下面将描述笔传感器构件PSP的驱动。首先，在第一时段t1期间，扫描信号Scan的栅极导通电压被供应到笔扫描线PSL，并且栅极导通电压具有低电平LOW。在第一时段t1期间，薄膜晶体管TFT通过具有栅极导通电压的扫描信号Scan而导通。由于薄膜晶体管TFT被导通，因此笔线PL和笔传感器PS被连接，并且驱动信号Ts被施加到笔传感器PS。
当驱动信号Ts被施加到笔传感器PS时，在笔传感器PS中产生第一电磁场MF1。在这种情况下，当通过其中包括谐振电路23的笔20进行输入时，笔20由于第一电磁场MF1而谐振，将谐振频率保持预定量的时间，并且将第二电磁场MF2输出到笔传感器PS。在经过第一时段t1之后，笔传感器构件PSP的薄膜晶体管TFT响应于扫描信号Scan的栅极截止电压而截止。栅极截止电压具有高电平HIGH。
其次，在第二时段t2期间，具有栅极导通电压的扫描信号Scan被供应到笔扫描线PSL。在第二时段t2期间，薄膜晶体管TFT通过具有栅极导通电压的扫描信号Scan而导通。由于薄膜晶体管TFT被导通，因此笔线PL和笔传感器PS被连接，并且通过笔线PL接收感测信号Rs。由于通过笔20的第二电磁场MF2的输出发生在整个第一时段t1和第二时段t2中，因此在第二时段t2中，笔线PL可以检测由笔传感器PS感测的第二电磁场MF2，并且感测通过笔20进行的接触和接触点的坐标。在一些实施例中，如图12中所示，也可以在第一时段t1期间执行通过笔线PL的驱动信号Ts的施加和感测信号Rs的接收。
尽管上面已经在假设薄膜晶体管TFT形成为P型晶体管的情况下给出了参照图9至图12的描述，但在实施例中，薄膜晶体管TFT可以形成为N型晶体管。
图23是示出图9中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；图24是用于描述图23中示出的笔传感器构件的操作的时序图；图25是用于描述图23中示出的笔传感器构件的另一操作的时序图。
除了参照图9至图12之外，还参照图23至图25，如图23中所示，笔传感器构件PSP的薄膜晶体管TFT可以形成为N型晶体管。除了该差异之外，笔传感器构件PSP的结构与图9中示出的结构基本相同。因此，将省略对先前描述的结构的详细描述。
如图24和图25中的时序图所示，处于高电平HIGH的电压可以作为扫描信号Scan的栅极导通电压提供到图23中所示的笔传感器构件PSP，并且处于低电平LOW的电压可以作为扫描信号Scan的栅极截止电压提供到图23中所示的笔传感器构件PSP。除了这些差异之外，根据图24中示出的时序图的笔传感器构件PSP的操作和根据图25中示出的时序图的笔传感器构件PSP的操作与上面参照图11和图12描述的笔传感器构件PSP的操作相同或相似。因此，将省略对先前描述的结构的详细描述。
图13是示意性地示出根据实施例的笔传感器构件、笔扫描线、第一笔线和第二笔线的连接关系的视图；图14是根据实施例的图13的笔传感器构件的电路图；图15是用于描述根据实施例的通过笔传感器构件感测笔的操作的时序图；图16是根据实施例的图13的笔传感器构件的电路图；图17是根据实施例的图13的笔传感器构件的电路图；并且图18是根据实施例的图13的笔传感器构件的电路图。
参照图13，笔传感器构件PSP_1可以以矩阵的形式沿行和列设置。笔扫描线PSL、第一笔线PL1和第二笔线PL2与笔传感器构件PSP_1一起设置在笔感测区域PDA中。笔扫描线PSL可以在第一方向(X轴方向)上延伸，并且第一笔线PL1和第二笔线PL2可以在与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向(Y轴方向)上延伸。此外，第一笔线PL1和第二笔线PL2可以在第一方向(X轴方向)上彼此交替地设置。每个笔传感器构件PSP_1可以连接到笔扫描线PSL中的至少一条、第一笔线PL1中的至少一条和第二笔线PL2中的至少一条。
在一些实施例中，第一笔线PL1可以是被配置为传输驱动信号的驱动线，并且第二笔线PL2可以是被配置为接收感测信号的感测线。
参照图14和图15，笔传感器构件PSP_1可以连接到笔扫描线PSL、第一笔线PL1和第二笔线PL2。笔传感器构件PSP_1可以包括第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2和笔传感器PS。第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2可以包括在上面参照图7描述的笔传感器电路PSC中。
第一薄膜晶体管TFT1通过笔扫描线PSL的扫描信号Scan而导通，并且连接第一笔线PL1和第二薄膜晶体管TFT2的栅电极。第一薄膜晶体管TFT1的栅电极可以连接到笔扫描线PSL，第一薄膜晶体管TFT1的第一电极可以连接到第二薄膜晶体管TFT2的栅电极，第一薄膜晶体管TFT1的第二电极可以连接到第一笔线PL1。
第二薄膜晶体管TFT2通过第一笔线PL1的驱动信号Ts而导通，并且连接驱动电压线VDD和笔传感器PS。第二薄膜晶体管TFT2的栅电极可以连接到第一薄膜晶体管TFT1的第一电极，第二薄膜晶体管TFT2的第一电极可以连接到第二笔线PL2和笔传感器PS，第二薄膜晶体管TFT2的第二电极可以连接到驱动电压线VDD。驱动电压线VDD可以是高电位电源。
笔传感器PS的一端可以连接到第二薄膜晶体管TFT2的第一电极和第二笔线PL2，笔传感器PS的另一端可以连接到参考电源。在一些实施例中，参考电源可以是GND电源。
在一些实施例中，第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2中的每个可以形成为P型晶体管。
下面将描述笔传感器构件PSP_1的驱动。首先，在第一时段t1期间，扫描信号Scan的栅极导通电压可以被供应到笔扫描线PSL，并且栅极导通电压可以具有低电平LOW。在第一时段t1期间，第一薄膜晶体管TFT1通过具有栅极导通电压的扫描信号Scan而导通。由于第一薄膜晶体管TFT1被导通，因此第一笔线PL1和第二薄膜晶体管TFT2的栅电极被连接，并且在第一时段t1期间，驱动信号Ts被施加到第一笔线PL1，并且第二薄膜晶体管TFT2通过驱动信号Ts而导通。
由于第二薄膜晶体管TFT2被导通，因此电流在笔传感器PS中流动，并且在笔传感器PS中产生图10中示出的第一电磁场MF1。在这种情况下，当通过其中包括谐振电路23的笔20进行输入时，笔20由于第一电磁场MF1而谐振，将谐振频率保持预定量的时间，并且将第二电磁场MF2输出到笔传感器PS。在经过第一时段t1之后，扫描信号Scan的栅极截止电压可以被供应到笔传感器构件PSP_1的第一薄膜晶体管TFT1，并且栅极截止电压可以具有高电平HIGH。由于第一薄膜晶体管TFT1截止，因此第二薄膜晶体管TFT2也截止。
其次，在第二时段t2期间，具有栅极导通电压的扫描信号Scan被供应到笔扫描线PSL。在第二时段t2期间，由于驱动信号Ts未施加到第一笔线PL1，因此第二薄膜晶体管TFT2截止，并且在第二时段t2期间，通过第二笔线PL2接收感测信号Rs。由于通过笔20的第二电磁场MF2的输出发生在整个第一时段t1和第二时段t2中，因此在第二时段t2中，第二笔线PL2可以检测由笔传感器PS感测的第二电磁场MF2，并且感测通过笔20进行的接触和接触点的坐标。在一些实施例中，也可以在第一时段t1期间执行通过第一笔线PL1的驱动信号Ts施加以及通过第二笔线PL2的感测信号Rs接收。此外，在一些实施例中，如图16中所示，电容器C可以形成在驱动电压线VDD与第二薄膜晶体管TFT2的栅电极之间。
可选地，第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2中的每个也可以形成为N型晶体管。
图26是示出图14中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图；图27是用于描述图26中示出的笔传感器构件的操作的时序图；图28是示出图16中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图。
除了参照图14至图16之外，还参照图26至图28，图26和图28分别示出了图14中示出的笔传感器构件PSP_1的修改示例和图16中示出的笔传感器构件PSP_1的修改示例，在图26和图28中，第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2中的每个是N型晶体管。此外，图27示出了与图26的笔传感器构件PSP_1相关的时序图，在图27中，扫描信号Scan的栅极导通电压具有高电平HIGH，并且扫描信号Scan的栅极截止电压具有低电平LOW。除了这些差异之外，根据图27中示出的时序图的笔传感器构件PSP_1的操作与上面参照图16描述的笔传感器构件PSP_1的操作基本相同或相似。因此，将省略对先前描述的结构的详细描述。
返回参照图17和图18，如图17中所示，在一些实施例中，笔传感器构件PSP_1还可以包括第三薄膜晶体管TFT3。第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2和第三薄膜晶体管TFT3可以包括在上面参照图7描述的笔传感器电路PSC中。
第三薄膜晶体管TFT3通过由第二电磁场MF2感测的感测信号Rs而导通，并且连接第二驱动电压线VDD2、参考电源和第二笔线PL2。第二驱动电压线VDD2可以与第一驱动电压线VDD1物理地间隔开。第三薄膜晶体管TFT3的栅电极可以连接到第二薄膜晶体管TFT2的第一电极，第三薄膜晶体管TFT3的第一电极可以连接到参考电源和第二笔线PL2，第三薄膜晶体管TFT3的第二电极可以连接到第二驱动电压线VDD2。第三薄膜晶体管TFT3允许感测信号Rs的放大，因为这可以进一步改善笔感测单元PDU的灵敏度，所以这是有利的。此外，在一些实施例中，如图18中所示，电容器C可以形成在第一驱动电压线VDD1与第二薄膜晶体管TFT2的栅电极之间。
在实施例中，如图17和图18中所示，第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2和第三薄膜晶体管TFT3中的每个可以形成为P型晶体管。
图29是示出图17中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图，图30是示出图18中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图。除了参照图17和图18之外，还参照图29和图30，第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2和第三薄膜晶体管TFT3中的每个也可以形成为N型晶体管。除了该差异之外，图29和图30中示出的笔传感器构件PSP_1的结构和操作与上面在图17和图18中示出的实施例中描述的笔传感器构件PSP_1的结构和操作基本相同或相似。因此，将省略对先前描述的结构的详细描述。
图31和图32是根据又一实施例的图13中示出的笔传感器构件的电路图；图33是用于描述图31和图32中示出的笔传感器构件的操作的时序图。
参照图31，根据本实施例的笔传感器构件PSP_1与图16中示出的实施例的最显著的区别在于笔传感器构件PSP_1还包括第三薄膜晶体管TFT3。笔传感器构件PSP_1的其它构造与图16中示出的实施例基本相同。因此，将省略先前描述的描述。
第三薄膜晶体管TFT3的第一电极可以连接到笔传感器PS。第三薄膜晶体管TFT3的第二电极可以连接到第二笔线PL2，第三薄膜晶体管TFT3的栅电极可以连接到提供有感测控制信号的感测控制线EN。
在一些实施例中，第三薄膜晶体管TFT3可以是P型晶体管。
参照图32，根据本实施例的笔传感器构件PSP_1与图17中示出的实施例的最显著的区别在于笔传感器构件PSP_1还包括第四薄膜晶体管TFT4。笔传感器构件PSP_1的其它构造与图17中示出的实施例基本相同。因此，将省略先前描述的描述。
第四薄膜晶体管TFT4的第一电极可以连接到第三薄膜晶体管TFT3的第二电极。第四薄膜晶体管TFT4的第二电极可以连接到第二笔线PL2，第四薄膜晶体管TFT4的栅电极可以连接到提供有感测控制信号的感测控制线EN。
在一些实施例中，第四薄膜晶体管TFT4可以是P型晶体管。
图33是用于描述图31和图32中示出的笔传感器构件的操作的时序图。
参照图31和图33，图31中示出的笔传感器构件PSP_1在第一时段t1期间的操作可以如下所述。在第一时段t1期间，扫描信号Scan的栅极导通电压可以被供应到笔扫描线PSL，并且栅极导通电压可以具有低电平LOW。在第一时段t1期间，第一薄膜晶体管TFT1通过具有栅极导通电压的扫描信号Scan而导通。由于第一薄膜晶体管TFT1被导通，因此第一笔线PL1和第二薄膜晶体管TFT2的栅电极被连接，并且在第一时段t1期间，驱动信号Ts被施加到第一笔线PL1，并且第二薄膜晶体管TFT2通过驱动信号Ts而导通。
由于第二薄膜晶体管TFT2被导通，因此电流在笔传感器PS中流动，并且在笔传感器PS中产生第一电磁场MF1。在这种情况下，当通过其中包括谐振电路的笔进行输入时，笔由于第一电磁场MF1而谐振，将谐振频率保持预定量的时间，并且将第二电磁场MF2输出到笔传感器PS。
在经过第一时段t1之后，扫描信号Scan的栅极截止电压可以被供应到第一薄膜晶体管TFT1，并且栅极截止电压可以具有高电平HIGH。由于第一薄膜晶体管TFT1截止，因此第二薄膜晶体管TFT2也截止。
在第二时段t2期间，第二薄膜晶体管TFT2截止，并且感测信号Rs提供到第三薄膜晶体管TFT3的第一电极。
在第一时段t1期间，具有第二高电平HR的截止信号作为感测控制信号Read EN被提供到第三薄膜晶体管TFT3的栅电极，并且因此，第三薄膜晶体管TFT3在第一时段t1期间保持截止状态。在第二时段t2期间，具有第二低电平LR的导通信号作为感测控制信号ReadEN被提供到第三薄膜晶体管TFT3的栅电极。因此，第三薄膜晶体管TFT3在第二时段t2期间导通，并且提供到第三薄膜晶体管TFT3的第一电极的感测信号Rs经由第三薄膜晶体管TFT3的第二电极提供到第二笔线PL2。
在本实施例的情况下，存在可以使用单独的感测控制信号ReadEN来控制感测时序的优点。
参照图32和图33，图32中示出的笔传感器构件PSP_1的第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2在第一时段t1期间的操作可以与根据上面描述的图31的实施例的笔传感器构件PSP_1的操作基本相同。
在第二时段t2期间，由第二电磁场MF2感测的感测信号Rs可以被提供到第三薄膜晶体管TFT3的栅电极，并且因此，第三薄膜晶体管TFT3可以被导通。由于第三薄膜晶体管TFT3被导通，因此第二驱动电压线VDD2和第四薄膜晶体管TFT4的第一电极可以被连接，并且放大的感测信号Rs可以被提供到第四薄膜晶体管TFT4。
在第一时段t1期间，具有第二高电平HR的截止信号作为感测控制信号Read EN被提供到第四薄膜晶体管TFT4的栅电极，并且因此，第四薄膜晶体管TFT4在第一时段t1期间保持截止状态。在第二时段t2期间，具有第二低电平LR的感测控制信号ReadEN作为导通信号被提供到第四薄膜晶体管TFT4的栅电极。因此，第四薄膜晶体管TFT4可以被导通，并且提供到第四薄膜晶体管TFT4的第一电极的放大的感测信号Rs可以经由第四薄膜晶体管TFT4的第二电极提供到第二笔线PL2。
以这种方式，当进一步设置第三薄膜晶体管TFT3时，由于可以放大感测信号Rs，因此具有改善传感器灵敏度的优点。通过进一步设置第四薄膜晶体管TFT4并且使用感测控制信号ReadEN来控制第四薄膜晶体管TFT4的导通和截止，可以控制感测时序。
图34和图35是示出图31和图32中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图。
参照图34和图35，图34的实施例与图31的实施例的不同之处在于电容器C进一步形成在驱动电压线VDD与第二薄膜晶体管TFT2的栅电极之间，并且图34的实施例的其它构造可以与图31的实施例基本相同。此外，图35的实施例与图32的实施例的不同之处在于电容器C进一步形成在第一驱动电压线VDD1与第二薄膜晶体管TFT2的栅电极之间，并且图35的实施例的其它构造可以与图32的实施例基本相同。因此，将省略先前描述的描述。
图36和图37是示出图31和图32中示出的笔传感器构件的其它修改示例的电路图；图38是用于描述图36和图37中示出的笔传感器构件的操作的时序图。
参照图36至图38，图36的实施例与图31的实施例的不同之处在于第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2和第三薄膜晶体管TFT3中的每个形成为N型晶体管，并且图36的实施例的其它构造可以与图31的实施例基本相同。此外，图37的实施例与图32的实施例的不同之处在于第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2、第三薄膜晶体管TFT3和第四薄膜晶体管TFT4中的每个形成为N型晶体管，并且图37的实施例的其它构造可以与图32的实施例基本相同。
另外，图38中示出的时序图与图33的时序图的不同之处在于扫描信号Scan的栅极导通电压具有高电平HIGH，扫描信号Scan的栅极截止电压具有低电平LOW，感测控制信号ReadEN的使第四薄膜晶体管TFT4导通的导通信号具有第二高电平HR，并且感测控制信号ReadEN的使第四薄膜晶体管TFT4截止的截止信号具有第二低电平LR。除了这些之外，根据图38中示出的时序图的操作与根据图33的时序图的操作基本相同或相似。因此，将省略对先前描述的结构的详细描述。
图39和图40是示出图36和图37中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图。
参照图39和图40，图39的实施例与图36的实施例的不同之处在于电容器C进一步形成在驱动电压线VDD与第二薄膜晶体管TFT2的栅电极之间，并且图39的实施例的其它构造可以与图36的实施例基本相同。此外，图40的实施例与图37的实施例的不同之处在于电容器C进一步形成在第一驱动电压线VDD1与第二薄膜晶体管TFT2的栅电极之间，并且图40的实施例的其它构造可以与图37的实施例基本相同。因此，将省略先前描述的描述。
图41是根据又一实施例的图13中示出的笔传感器构件的电路图，并且图42是用于描述图41中示出的笔传感器构件的操作的时序图。
参照图41，根据本实施例的笔传感器构件PSP_1与图32的实施例的最显著的区别在于笔传感器构件PSP_1还包括复位薄膜晶体管TFTR和电容器CR，并且笔传感器构件PSP_1的其它构造可以与图32的实施例基本相同或相似。因此，将省略先前描述的描述。
复位薄膜晶体管TFTR的栅电极可以连接到提供有复位信号的复位信号线RSTL，复位薄膜晶体管TFTR的第一电极可以连接到提供有初始化电压的初始化电压线VINT，复位薄膜晶体管TFTR的第二电极可以连接到第三薄膜晶体管TFT3的栅电极和笔传感器PS。
在一些实施例中，复位薄膜晶体管TFTR可以是P型晶体管。
电容器CR的第一电极可以连接到复位薄膜晶体管TFTR的第二电极、第三薄膜晶体管TFT3的栅电极和笔传感器PS，并且电容器CR的第二电极可以连接到参考电源。
参照图41和图42，图41中示出的笔传感器构件的操作可以如下所述。
在第一时段t1期间，扫描信号Scan的栅极导通电压可以被供应到笔扫描线PSL。栅极导通电压可以具有低电平LOW。在第一时段t1期间，第一薄膜晶体管TFT1通过具有栅极导通电压的扫描信号Scan而导通。导通第一薄膜晶体管TFT1将第一笔线PL1和第二薄膜晶体管TFT2的栅电极连接。因此，在第一时段t1期间，驱动信号Ts被施加到第一笔线PL1，并且第二薄膜晶体管TFT2通过驱动信号Ts而导通。
在第二薄膜晶体管TFT2导通的情况下，电流在笔传感器PS中流动，并且在笔传感器PS中产生第一电磁场MF1。在这种情况下，当通过其中包括谐振电路的笔进行输入时，笔由于第一电磁场MF1而谐振，将谐振频率保持预定量的时间，并且将第二电磁场MF2输出到笔传感器PS。
在第一时段t1期间，具有第三低电平LS的电压或信号可以作为复位信号RST被提供到复位薄膜晶体管TFTR，并且因此，复位薄膜晶体管TFTR可以导通。由于复位薄膜晶体管TFTR导通，因此提供到初始化电压线VINT的初始化电压可以提供到电容器CR，并且因此，电容器CR的第一电极的电位、第三薄膜晶体管TFT3的栅电极的电位等可以通过初始化电压而复位。
在第二时段t2期间，通过第二电磁场MF2感测的感测信号Rs或存储在电容器CR中的感测信号Rs可以被提供到第三薄膜晶体管TFT3的栅电极，并且因此，第三薄膜晶体管TFT3可以导通。由于第三薄膜晶体管TFT3被导通，因此第二驱动电压线VDD2和第四薄膜晶体管TFT4的第一电极可以被连接，并且放大的感测信号Rs可以被提供到第四薄膜晶体管TFT4。此外，在第二时段t2期间，感测信号Rs可以被提供到电容器CR，并且因此，感测信号Rs可以在第二时段t2期间被稳定地保持。也就是说，电容器CR可以在第二时段t2期间用作保持感测信号Rs的保持电容器。
在第一时段t1期间，具有第二高电平HR的截止信号作为感测控制信号Read EN被提供到第四薄膜晶体管TFT4的栅电极。因此，第四薄膜晶体管TFT4在第一时段t1期间保持截止状态。在第二时段t2期间，具有第二低电平LR的感测控制信号Read EN作为导通信号被提供到第四薄膜晶体管TFT4的栅电极。因此，第四薄膜晶体管TFT4可以被导通，并且提供到第四薄膜晶体管TFT4的第一电极的放大的感测信号Rs可以经由第四薄膜晶体管TFT4的第二电极被提供到第二笔线PL2。
图43是示出图41中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图。
参照图43，图43的实施例与图41的实施例的不同之处在于电容器C进一步形成在第一驱动电压线VDD1与第二薄膜晶体管TFT2的栅电极之间，并且图43的实施例的其它构造可以与图41的实施例基本相同。因此，将省略先前描述的描述。
图44是示出图41中示出的笔传感器构件的另一修改示例的电路图，并且图45是用于描述图44中示出的笔传感器构件的操作的时序图。
参照图44和图45，图44的实施例与图41的实施例的不同之处在于第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2、第三薄膜晶体管TFT3、第四薄膜晶体管TFT4和复位薄膜晶体管TFTR中的每个形成为N型晶体管。图44的实施例的其它构造可以与图41的实施例基本相同。
另外，图45中示出的时序图与图42的时序图的不同之处在于扫描信号Scan的栅极导通电压具有高电平HIGH，扫描信号Scan的栅极截止电压具有低电平LOW，感测控制信号Read EN的使第四薄膜晶体管TFT4导通的导通信号具有第二高电平HR，并且感测控制信号Read EN的使第四薄膜晶体管TFT4截止的截止信号具有第二低电平LR。除了这些之外，根据图45中示出的时序图的操作与根据图42的时序图的操作基本相同或相似。因此，将省略对先前描述的结构的详细描述。
图46是示出图44中示出的笔传感器构件的修改示例的电路图。
参照图46，图46的实施例与图44的实施例的不同之处在于电容器C进一步形成在第一驱动电压线VDD1与第二薄膜晶体管TFT2的栅电极之间，并且图46的实施例的其它构造可以与图44的实施例基本相同。因此，将省略先前描述的描述。
另外，笔传感器构件PSP和PSP_1的结构和操作可以以除上面描述的实施例中提及的方式以外的各种方式进行修改。
图19是示出其中显示单元和笔感测单元一体地形成的示例的平面图；图20是沿图19的线II-II'截取的剖视图。
参照图19，在一些实施例中，笔感测单元PDU(见图2)和显示单元DU(见图2)可以一体地形成。例如，像素P可以设置在笔感测单元PDU(见图2)的笔传感器构件PSP_2之间。
每个笔传感器构件PSP_2可以包括笔传感器电路PSC和连接到笔传感器电路PSC的笔传感器PS，并且笔传感器PS可以具有围绕像素P螺旋卷绕的形状。具体地，笔传感器PS可以具有围绕像素P卷绕至少一次的形状。如上所述，笔传感器电路PSC可以包括至少一个薄膜晶体管。
参照图20，薄膜晶体管层TFTL形成在基底SUB上。薄膜晶体管层TFTL包括显示薄膜晶体管120A、笔传感器薄膜晶体管120B、笔传感器PS、栅极绝缘膜130、层间绝缘膜140、保护膜150和平坦化膜160。笔传感器电路PSC可以包括笔传感器薄膜晶体管120B，并且还可以包括另一薄膜晶体管。在图20中，为了便于描述，在笔传感器电路PSC的组件之中仅示出了连接到笔传感器PS的单个笔传感器薄膜晶体管120B。
缓冲层BF可以形成在基底SUB的一个表面上。缓冲层BF可以形成在基底SUB的一个表面上，以保护薄膜晶体管120和发光元件层EML的有机发光层172免受渗透通过基底SUB(其易受湿气渗透)的湿气的影响。缓冲层BF可以由交替地堆叠的多个无机膜形成。例如，缓冲层BF可以由其中氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和氧化铝层中的一个或更多个无机膜交替堆叠的多层膜形成。可以省略缓冲层BF。
显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B形成在缓冲层BF上。显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B分别包括有源层121A和121B、栅电极122A和122B、源电极123A和123B以及漏电极124A和124B。显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B在图20中示出为其中栅电极122A和122B设置在有源层121A和121B的上部处的顶栅型薄膜晶体管。在实施例中，显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B也可以形成为其中栅电极122A和122B设置在有源层121A和121B的下部处的底栅型薄膜晶体管或者形成为其中栅电极122A和122B设置在有源层121A和121B的上部和下部两者处的双栅薄膜晶体管。此外，笔传感器薄膜晶体管120B还可以包括与栅电极122B接触并因此由双栅结构形成的顶栅电极125B。在实施例中，笔传感器薄膜晶体管120B也可以由与显示薄膜晶体管120A的结构相同的结构形成。
显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B的有源层121A和121B形成在缓冲层BF上。有源层121A和121B可以包括多晶硅、单晶硅、低温多晶硅、非晶硅或氧化物半导体。例如，氧化物半导体可以包括包含铟、锌、镓、锡、钛、铝、铪(Hf)、锆(Zr)、镁(Mg)等的二元化合物(ABx)、三元化合物(ABxCy)或四元化合物(ABxCyDz)。例如，有源层121可以包括ITZO(其是包含铟、锡和锌的氧化物)或IGZO(其是包含铟、镓和锌的氧化物)。用于屏蔽入射在有源层121A和121B上的外部光的光屏蔽层可以形成在缓冲层BF与有源层121A和121B之间。
栅极绝缘膜130可以形成在显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B的有源层121A和121B上。栅极绝缘膜130可以形成为无机膜，例如，氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层。
显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B的栅电极122A和122B可以形成在栅极绝缘膜130上。栅电极122A和122B可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和这些元素的合金中的一种或更多种形成的单层或多层形成。
层间绝缘膜140可以形成在显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B的栅电极122A和122B上。层间绝缘膜140可以形成为无机膜，例如，氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层。
在层间绝缘膜140上，可以形成显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B的源电极123A和123B以及漏电极124A和124B。源电极123A和123B以及漏电极124A和124B中的每个可以通过穿过栅极绝缘膜130和层间绝缘膜140的接触孔连接到有源层121A和121B。源电极123A和123B以及漏电极124A和124B可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和这些元素的合金中的一种或更多种形成的单层或多层形成。
笔传感器薄膜晶体管120B的顶栅电极125B可以设置在层间绝缘膜140上，并且顶栅电极125B可以通过穿过栅极绝缘膜130和层间绝缘膜140的接触孔连接到栅电极122B。此外，笔传感器PS可以设置在层间绝缘膜140上，并且笔传感器PS可以连接到笔传感器薄膜晶体管120B的漏电极124B。在实施例中，笔传感器PS还可以连接到笔传感器薄膜晶体管120B的源电极123B。
保护膜150可以形成在显示薄膜晶体管120A和笔传感器薄膜晶体管120B的源电极123A和123B以及漏电极124A和124B、笔传感器薄膜晶体管120B的顶栅电极125B以及笔传感器PS上。保护膜150可以形成为包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和/或氧化铝层的无机膜。
平坦化膜160可以形成在保护膜150上。平坦化膜160可以用于使由于薄膜晶体管120引起的台阶差平坦化。平坦化膜160可以包括诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和/或聚酰亚胺树脂的有机膜。
发光元件层EML形成在薄膜晶体管层TFTL上。发光元件层EML可以包括发光元件170和堤层180。
发光元件170和堤层180形成在平坦化膜160上。每个发光元件170可以包括发光元件170的第一电极171、有机发光层172和发光元件170的第二电极173。
发光元件170的第一电极171可以形成在平坦化膜160上。发光元件170的第一电极171通过穿过保护膜150和平坦化膜160的接触孔连接到显示薄膜晶体管120A的漏电极124A。
在顶发射结构中，光从有机发光层172朝向发光元件170的第二电极173发射。发光元件170的第一电极171可以由具有高反射率的导电材料(诸如铝和钛的层叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的层叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金以及APC合金和ITO的层叠结构(ITO/APC/ITO))形成。APC合金是银(Ag)、钯(Pd)和铜(Cu)的合金。
在底发射结构中，光从有机发光层172朝向发光元件170的第一电极171发射。发光元件170的第一电极171可以由能够透射光的透明导电材料(TCO)(诸如ITO和IZO)或者半透射导电材料(诸如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金)形成。当发光元件170的第一电极171由半透射导电材料形成时，由于微腔可以改善光输出效率。
堤层180可以形成为划分位于平坦化膜160上的发光元件170的第一电极171，以限定发光区域LA。例如，堤层180可以形成为覆盖发光元件170的第一电极171的边缘并且包括开口，发光元件170的第一电极171的上表面通过该开口暴露。堤层180可以形成为诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂的有机膜。
每个发光区域LA指其中发光元件170的第一电极171、有机发光层172和发光元件170的第二电极173顺序地堆叠的区域，并且来自发光元件170的第一电极171的空穴和来自发光元件170的第二电极173的电子在有机发光层172处彼此结合，使得发射光。每个发光区域LA可以包括发光元件170。
有机发光层172形成在发光元件170的第一电极171和堤层180上。有机发光层172可以包括有机材料并且发射特定颜色的光。例如，有机发光层172可以包括空穴传输层、有机材料层和电子传输层。有机发光层172可以针对每个发光区域LA发射第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光。第一颜色可以是红色，第二颜色可以是绿色，并且第三颜色可以是蓝色。
可选地，有机发光层172可以在每个发光区域LA中发射白光。在这种情况下，滤色器可以设置在发光元件层EML的上部处。
发光元件170的第二电极173形成在有机发光层172上。发光元件170的第二电极173可以形成为覆盖有机发光层172。发光元件170的第二电极173可以是对于子像素公共地形成的公共层。盖层可以形成在发光元件170的第二电极173上。
在顶发射结构中，发光元件170的第二电极173可以由能够透射光的TCO(诸如ITO和IZO)或者半透射导电材料(诸如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金)形成。当发光元件170的第二电极173由半透射导电材料形成时，由于微腔可以改善光输出效率。
在底发射结构中，发光元件170的第二电极173可以由具有高反射率的导电材料(诸如铝和钛的层叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的层叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金以及APC合金和ITO的层叠结构(ITO/APC/ITO))形成。APC合金是银(Ag)、钯(Pd)和铜(Cu)的合金。
薄膜封装层TFEL形成在发光元件层EML上。薄膜封装层TFEL包括封装膜190。
封装膜190设置在发光元件170的第二电极173上。封装膜190可以包括至少一个无机膜，以防止氧或湿气渗透到发光元件170的有机发光层172和第二电极173中。封装膜190还可以包括至少一个有机膜，以保护发光元件层EML免受诸如灰尘的异物的影响。例如，封装膜190可以包括设置在发光元件170的第二电极173上的第一无机膜、设置在第一无机膜上的有机膜和设置在有机膜上的第二无机膜。第一无机膜和第二无机膜可以由氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和/或氧化铝层形成。有机膜可以由丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等形成。
以这种方式，笔感测单元PDU(见图2)可以与显示单元DU(见图2)一体地形成。在这种情况下，可以在实现薄型显示装置10(见图2)的同时简化工艺。
图21是示出其中指纹感测单元和笔感测单元一体地形成的示例的平面图，图22是沿图21的线III-III'截取的剖视图。图21和图22的实施例与图19和图20的实施例的不同之处在于笔传感器PS和笔传感器薄膜晶体管通过与指纹薄膜晶体管的工艺相同的工艺形成。将省略对图19和图20的实施例的先前描述的描述。
参照图21，在一些实施例中，笔感测单元PDU(见图2)和指纹感测单元FDU(见图2)可以一体地形成。例如，指纹识别传感器FPS可以设置在笔感测单元PDU(见图2)的笔传感器构件PSP_3之间。
每个笔传感器构件PSP_3可以包括笔传感器电路PSC和连接到笔传感器电路PSC的笔传感器PS，并且笔传感器PS可以具有围绕指纹识别传感器FPS螺旋卷绕形状。具体地，笔传感器PS可以具有围绕指纹识别传感器FPS卷绕至少一次的形状。如上所述，笔传感器电路PSC可以包括至少一个薄膜晶体管。
参照图22，缓冲层BF可以形成在基底层BA上。
指纹薄膜晶体管120C和笔传感器薄膜晶体管120D形成在缓冲层BF上。笔传感器电路PSC可以包括笔传感器薄膜晶体管120D，并且还可以包括另一薄膜晶体管。
指纹薄膜晶体管120C和笔传感器薄膜晶体管120D包括有源层121C和121D、栅电极122C和122D、源电极123C和123D以及漏电极124C和124D。此外，笔传感器薄膜晶体管120D还可以包括与栅电极122D接触并因此由双栅结构形成的顶栅电极125D。
识别传感器FPS可以包括二极管DO。二极管DO可以包括二极管DO的第一电极DE1、活性层AL和二极管DO的第二电极DE2，并且指纹薄膜晶体管120C和二极管DO构成指纹识别传感器FPS。也就是说，指纹识别传感器FPS可以是光电晶体管。作为一种将光能转换为电能的光传感器的光电晶体管使用其中流动的电流根据光的强度而改变的光电动势(photoelectromotive force)效应。光电晶体管使用晶体管放大光电流。光电晶体管可以根据由指纹反射的光的强度来感测电流的变化并识别指纹图案。
指纹薄膜晶体管120C和笔传感器薄膜晶体管120D的有源层121C和121D形成在缓冲层BF上。
栅极绝缘膜GI可以形成在指纹薄膜晶体管120C和笔传感器薄膜晶体管120D的有源层121C和121D上。
指纹薄膜晶体管120C和笔传感器薄膜晶体管120D的栅电极122C和122D可以形成在栅极绝缘膜GI上。
第一绝缘层IL1可以形成在指纹薄膜晶体管120C和笔传感器薄膜晶体管120D的栅电极122C和122D上。
指纹薄膜晶体管120C的源电极123C可以设置在第一绝缘层IL1上。上面描述的二极管DO可以设置在指纹薄膜晶体管120C的源电极123C上。例如，二极管DO的第一电极DE1、活性层AL和二极管DO的第二电极DE2可以顺序地设置在指纹薄膜晶体管120C的源电极123C上。
第二绝缘层IL2可以设置在第一绝缘层IL1和二极管DO上。
指纹薄膜晶体管120C的漏电极124C、笔传感器薄膜晶体管120D的源电极123D、漏电极124D、顶栅电极125D和笔传感器PS可以形成在第二绝缘层IL2上。
第三绝缘层IL3可以形成在指纹薄膜晶体管120C的漏电极124C、笔传感器薄膜晶体管120D的源电极123D、漏电极124D、顶栅电极125D和笔传感器PS上。
同时，尽管未示出，但当笔感测单元PDU(见图2)形成为单独的构造时，笔感测单元PDU可以通过其中从图22中仅省略指纹识别传感器FPS的结构来实现。
根据实施例，由于笔感测单元具有设置在每个区域中的笔传感器构件，因此可以改善笔感测单元的灵敏度特性。
根据实施例的有利效果不限于以上提及的内容，并且各种其它有利效果包含于此。
以上参照附图描述了本公开的实施例，但本公开所属技术领域的普通技术人员应该理解的是，在不改变本公开的技术思想或必要特征的情况下，本公开可以以其它具体形式来实施。因此，以上描述的实施例应该被理解为在所有方面是说明性的而不是限制性的。

Claims (16)

1.一种笔感测单元，所述笔感测单元包括：
第一笔线，在第一方向上延伸；
笔扫描线，在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；以及
笔传感器构件，连接到所述第一笔线和所述笔扫描线，并且被配置为感测来自笔的输入，
其中，所述笔传感器构件包括笔传感器以及连接到所述笔传感器的第一端的笔传感器电路，所述笔传感器电路包括第一薄膜晶体管，并且
其中，所述第一薄膜晶体管的栅电极连接到所述笔扫描线，所述第一薄膜晶体管的第一电极连接到所述笔传感器的所述第一端，并且所述第一薄膜晶体管的第二电极连接到所述第一笔线。
2.根据权利要求1所述的笔感测单元，其中，所述第一薄膜晶体管被配置为当施加到所述笔扫描线的扫描信号使所述第一薄膜晶体管导通时将所述第一笔线与所述笔传感器的所述第一端连接。
3.根据权利要求2所述的笔感测单元，其中，所述笔传感器的第二端连接到地电源。
4.根据权利要求3所述的笔感测单元，其中，所述笔传感器具有螺旋卷绕形状。
5.根据权利要求4所述的笔感测单元，其中，所述笔传感器构件在所述第一方向上的长度和所述笔传感器构件在所述第二方向上的长度均为1mm至10mm。
6.根据权利要求5所述的笔感测单元，其中，所述笔传感器构件是以矩阵布置在一起的多个笔传感器构件。
7.一种笔感测单元，所述笔感测单元包括：
第一笔线，在第一方向上延伸；
笔扫描线，在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；以及
笔传感器构件，连接到所述第一笔线和所述笔扫描线，并且被配置为感测来自笔的输入，
其中，所述笔传感器构件包括笔传感器以及连接到所述笔传感器的第一端的笔传感器电路，所述笔传感器电路包括第一薄膜晶体管，
其中，所述笔传感器电路还包括第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的栅电极连接到所述笔扫描线，所述第一薄膜晶体管的第一电极连接到所述第二薄膜晶体管的栅电极，并且所述第一薄膜晶体管的第二电极连接到所述第一笔线。
8.根据权利要求7所述的笔感测单元，所述笔感测单元还包括与所述第一笔线间隔开的第二笔线，
其中，所述笔传感器构件设置在所述第一笔线与所述第二笔线之间，
其中，所述笔传感器电路还包括第一驱动电压线，并且
其中，所述第二薄膜晶体管的所述栅电极连接到所述第一薄膜晶体管的所述第一电极，所述第二薄膜晶体管的第一电极连接到所述笔传感器的所述第一端，并且所述第二薄膜晶体管的第二电极连接到所述第一驱动电压线。
9.根据权利要求8所述的笔感测单元，其中，所述第二薄膜晶体管的所述第一电极连接到所述第二笔线。
10.根据权利要求8所述的笔感测单元，其中，所述笔传感器电路还包括第三薄膜晶体管以及与所述第一驱动电压线间隔开的第二驱动电压线，并且
其中，所述第三薄膜晶体管的栅电极连接到所述第二薄膜晶体管的所述第一电极，所述第三薄膜晶体管的第一电极连接到所述第二笔线和地电源，并且所述第三薄膜晶体管的第二电极连接到所述第二驱动电压线。
11.根据权利要求9或10所述的笔感测单元，所述笔感测单元还包括设置在所述第一驱动电压线与所述第二薄膜晶体管的所述栅电极之间的电容器。
12.根据权利要求11所述的笔感测单元，其中，所述笔传感器的第二端连接到地电源。
13.根据权利要求12所述的笔感测单元，其中，所述笔传感器具有螺旋卷绕形状。
14.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示单元，包括多个像素；以及
笔感测单元，设置在所述显示单元下方，并且包括：多条笔线，在第一方向上延伸；笔扫描线，在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸；以及多个笔传感器构件，均连接到所述笔扫描线和所述多条笔线之中的笔线并且被配置为感测来自笔的输入，
其中，所述多个笔传感器构件中的每个包括笔传感器以及连接到所述笔传感器的第一端的笔传感器电路，并且所述笔传感器电路包括第一薄膜晶体管，并且
其中，所述第一薄膜晶体管的栅电极连接到所述笔扫描线，所述第一薄膜晶体管的第一电极连接到所述笔传感器的所述第一端，并且所述第一薄膜晶体管的第二电极连接到所述笔线。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述第一薄膜晶体管被配置为当施加到所述笔扫描线的扫描信号使所述第一薄膜晶体管导通时将所述笔线和所述笔传感器的所述第一端连接，所述笔传感器的第二端连接到地电源，并且所述笔传感器具有螺旋卷绕形状。
16.根据权利要求15所述的显示装置，所述显示装置还包括：
触摸感测单元，设置在所述显示单元之上，并且被配置为感测用户的触摸；以及
指纹感测单元，设置在所述显示单元与所述笔感测单元之间，并且被配置为识别用户的指纹图案。
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