CN112349232A - 显示设备及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示设备及电子设备，其中，显示设备包括基板、像素电路、第一发光单元、指纹传感器电路以及指纹传感器单元。像素电路设置在基板上，第一发光单元设置在基板上并由像素电路驱动。指纹传感器电路设置在基板上，指纹传感器单元设置在基板上并由指纹传感器电路驱动。第一发光单元在显示设备的一俯视方向上与指纹传感器电路的至少一部分重叠。

Description

显示设备及电子设备
技术领域
本发明涉及一种具有传感器的显示设备及电子设备，特别是涉及一种具有指纹传感器的显示设备及电子设备。
背景技术
一般而言，指纹的辨识可应用于身份辨识，因此，随着电子设备的技术发展，指纹辨识的功能也被整合于各式电子设备中而广泛地使用，而使用者可无需记诵密码而直接通过指纹辨识来管理电子设备，并且，由于指纹的辨识过程快速且不易仿造，因此指纹辨识可提供良好的便利性或安全性。近年来，业界致力于将指纹感测功能与显示功能整合在同一个电子设备中，并同时能提供高分辨率的显示画面。而传感器技术不只有应用于指纹的辨识，亦有影像感测或触碰控制感测等应用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种显示设备，其包括基板、像素电路、第一发光单元、指纹传感器电路以及指纹传感器单元。像素电路设置在基板上，第一发光单元设置在基板上并由像素电路驱动。指纹传感器电路设置在基板上，指纹传感器单元设置在基板上并由指纹传感器电路驱动。第一发光单元在显示设备的一俯视方向上与指纹传感器电路的至少一部分重叠。
本发明亦提供了一种电子设备，其包括显示设备，而显示设备包括：基板、第一像素电路、第一发光单元、传感器电路以及传感器单元。第一像素电路设置在基板上，第一发光单元设置在基板上并由第一像素电路驱动。传感器电路设置在基板上，传感器单元设置在基板上并由传感器电路驱动。第一发光单元在显示设备的一俯视方向上与传感器电路的至少一部分重叠。
附图说明
图1所示为本发明第一实施例的显示设备的示意图。
图2所示为图1的显示设备的电路示意图。
图3所示为沿着图1的剖线A-A’的结构剖面示意图。
图4所示为本发明第二实施例的显示设备的示意图。
图5所示为本发明第三实施例的显示设备的示意图。
图6所示为本发明第四实施例的显示设备的示意图。
图7所示为本发明第五实施例的显示设备的示意图。
图8所示为本发明第六实施例的显示设备的示意图。
图9所示为沿着图8的剖线B-B’的结构剖面示意图。
图10所示为本发明第七实施例的显示设备的示意图。
图11所示为本发明第八实施例的显示设备的示意图。
图12所示为本发明第九实施例的显示设备的示意图。
附图标记说明：100-显示设备；102-基板；1041-第一发光单元；1043-第二发光单元；1045-第三发光单元；1061-第一像素电路；1063-第二像素电路；1065-第三像素电路；108-指纹传感器单元；110-指纹传感器电路；1111、1113-导线；1121、1123-扫描线；114-数据线；116-发射信号线；118-重置信号线；120-读取信号线；BE1、BE2-下电极；BP、BP2-绝缘层；D1-第一方向；D2-第二方向；DE-汲极；EL-发光材料层；GE-闸极；GI、GI2-闸极绝缘层；ILD-层间介电层；IN1、IN2-无机绝缘层；IN3-有机绝缘层；PDL-像素定义层；PLN-平坦层；S11、S12-组；SC-半导体层；SE-源极；SM1-第一半导体层；SM2-第二半导体层；SM3-第三半导体层；SPC1、SPC2-子像素行；T1、T11、T12、T2、T21、T22、T1a、T1b、T1c-薄膜晶体管；TE1、TE2-上电极；TE3-信号线；V-俯视方向。
具体实施方式
通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本发明，须注意的是，为了使读者能容易了解及图式的简洁，本发明中的多张图式只绘出电子装置或拼接装置的一部分，且图式中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本发明的范围。
本发明通篇说明书与后附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。在下文说明书与权利要求书中，「含有」与「包括」等词为开放式词语，因此其应被解释为「含有但不限定为…」之意。
应了解到，当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层「上」或「连接到」另一个元件或膜层时，它可以直接在此另一元件或膜层上或直接连接到此另一元件或层，或者两者之间存在有***的元件或膜层(非直接情况)。相反地，当元件被称为「直接」在另一个元件或膜层「上」或「直接连接到」另一个元件或膜层时，两者之间不存在有***的元件或膜层。
电性连接可以是直接连接或是间接连接。两元件电性连接可以是直接接触以传输电信号，两者之间未有其他元件。两元件电性连接可以通过两者之间的元件中介桥接以传输电信号。电性连接亦可称为电连接或耦接。
术语「大体上」或「相等」通常代表落在给定数值或范围的20％范围内，或代表落在给定数值或范围的10％、5％、3％、2％、1％或0.5％范围内。
虽然术语第一、第二、第三…可用以描述多种组成元件，但组成元件并不以此术语为限。此术语仅用于区别说明书内单一组成元件与其他组成元件。权利要求中可不使用相同术语，而依照权利要求中元件宣告的顺序以第一、第二、第三…取代。因此，在下文说明书中，第一组成元件在权利要求中可能为第二组成元件。
须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本发明的精神下，将数个不同实施例中的技术特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
本发明的电子设备可包括显示设备、天线装置或拼接装置，但不以此为限。电子设备可为可弯折或可挠式电子装置。电子设备可以是具有触控功能、影像感测功能、各式参数感测功能、或指纹辨识功能的显示设备，其中显示设备可为自发光式的有机发光二极管显示器(organic light-emitting diode(OLED)display)、无机发光二极管显示器(inorganic light-emitting diode display，LED)、次毫米发光二极显示器(micro-light-emitting diode(mini LED)display，mini-meter sized LED)、微发光二极管显示器(micro-light-emitting diode(micro-LED)display，micro-meter sized LED)、量子点(quantum dots(QDs))材料显示器(例如包括量子点发光二极管(QLED、QDLED))、荧光(fluorescence)材料显示器、磷光(phosphor)材料显示器或其他适合的显示器，或上述的任意排列组合，但不以此为限。本发明的概念或原理也可应用在非自发光式的液晶显示器(liquid crystal display，LCD)，但不以此为限。而本发明的实施例将以电子设备包括自发光式的发光二极管显示器为例，但并不以此为限。
天线装置可例如是液晶天线或其他种类的天线类型，但不以此为限。拼接装置可例如是显示器拼接装置、天线拼接装置或其组合，但不以此为限。需注意的是，电子设备可为前述之任意排列组合，但不以此为限。此外，电子设备的外型可为矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其他适合的形状。电子设备可以具有驱动***、控制***、光源***、层架***…等******以支持显示设备、天线装置或拼接装置。下文将以显示设备做为电子设备以说明本发明内容，但本发明不以此为限。若为天线装置或其他装置，则其最小工作单元即相当于显示设备的像素单元。
本发明的传感器可以是应用于光、热、压力、电磁力、震动、声音、重力、超声波、长度、影像、触碰控制或是指纹辨识等感测应用，并不限于特定功能。而本发明的实施例将以指纹辨识感测为例，但并不以此为限。
显示设备中的像素单元可包含多个子像素，彼此并排设置。在一实施例中，显示设备中的子像素可包括绿色、红色与蓝色的子像素，或是包括绿色、红色、蓝色与黄色的子像素，或是包括绿色、红色、蓝色与白色的子像素，藉此通过子像素所产生的不同颜色的光线以显示彩色画面，但不以此为限，子像素所提供的光线颜色可依据需求设计。在另一实施例中，显示设备可为单色显示设备，而所有子像素可发射单一种颜色的光线，例如白色、红色或任何适合的颜色。此外，子像素的俯视形状可为矩形、平行四边形、「>」型或任何适合的形状。
请参考图1与图2，图1所示为本发明第一实施例的显示设备的示意图，图2所示为图1的显示设备的电路示意图。为了使附图更加简化而浅显易懂，图1仅绘示显示设备100的其中一个像素单元的结构，并省略了像素电路和指纹传感器电路中的薄膜晶体管、电容、扫描线、数据线、发射信号线(电源线)、重置信号线、读取信号线或其他相关的驱动信号线。此外，本发明中的图4至图8也仅绘示显示设备100的其中一个像素单元的结构作为范例。本实施例的显示设备100可包括一基板102(绘示于图3)、多个像素电路、多个指纹传感器电路、多个发光单元以及多个指纹传感器单元，像素电路、指纹传感器电路、发光单元以及指纹传感器单元可设置在基板102上，发光单元可设置在像素电路上方(向上发光型)或下方(向下发光型)，并与像素电路电性连接以驱动，且指纹传感器单元可设置在指纹传感器电路上方或下方，并与指纹传感器电路电性连接以驱动。在本实施例中，基板102的材料可包括玻璃、石英、蓝宝石、聚合物(如聚亚酰胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET))及/或其他适合的材料，以作为可挠基板或硬质基板，但不以此为限。
以下用显示设备100中的其中一个像素单元说明本实施例的特征。如图1所示，显示设备100可包括一第一发光单元1041、一第二发光单元1043以及一第三发光单元1045，第一发光单元1041、第二发光单元1043以及第三发光单元1045可沿一第一方向D1并排设置，且第三发光单元1045可设置在第一发光单元1041和第二发光单元1043之间，但不以此为限。在本实施例中，第一发光单元1041、第二发光单元1043和第三发光单元1045可发射不同颜色的光，第一发光单元1041可发射蓝光，第二发光单元1043可发射红光，且第三发光单元1045可发射绿光，但不以此为限。在本实施例中，发光单元可包括OLED，但不以此为限。在某些实施例中，发光单元可包括OLED、LED、mini LED、micro-LED、量子点发光二极管(QLED、QDLED)，或其任意排列组合，但不以此为限。在某些实施例中，发光单元可为液晶显示器中用于发出不同颜色光线的不同部分，但不以此为限。在某些实施例中，发光单元亦可发射非可见光波段的其他种类光线，例如紫外光或红外光。
在图1的第一发光单元1041、第二发光单元1043和第三发光单元1045中，各个发光单元的范围或边界可通过OLED的其中一个电极的范围或边界来定义，但不以此为限。举例而言，发光单元可以是一个二极管，一般二极管主要由阳极(下电极)、发光层、阴极(上电极)所构成，阳极通常电性连接薄膜晶体管而阴极电性连接共电压源，当电流流经发光层则可发出光线，而各个发光单元的范围或边界可通过OLED的下电极或阳极的范围或边界定义，但不以此为限。另外，各个发光单元的实际发光面积可能会大于、等于或小于下电极的面积。发光单元的形状并不以图1所示为限，发光单元可依需求而有不同的形状。
如图1所示，第一发光单元1041的面积可大于第二发光单元1043的面积，且第二发光单元1043的面积可大于第三发光单元1045的面积，但不以此为限。发光单元的面积大小可根据用于发射不同颜色的光线的发光材料的寿命长短、发光效率及色相需求来设计。举例而言，当用于发射某一颜色的光线的发光材料的寿命较短时，可将发射此光线的发光单元的面积增大，反之，当用于发射某一颜色的光线的发光材料的寿命较长时，可将发射此光线的发光单元的面积缩小，但不以此为限。
如图1和图2所示，显示设备100可包括一第一像素电路1061、一第二像素电路1063以及一第三像素电路1065，第一像素电路1061、第二像素电路1063以及第三像素电路1065可沿第一方向D1并排设置，且第三像素电路1065可设置在第一像素电路1061和第二像素电路1063之间，但不以此为限。第一发光单元1041可设置在第一像素电路1061上方(或下方)，第一发光单元1041可与第一像素电路1061电性连接并可由第一像素电路1061驱动，第一发光单元1041可与第一像素电路1061在一俯视方向V上重叠，且一部分的第一发光单元1041可延伸出第一像素电路1061，但不以此为限。俯视方向V可例如是垂直于基板102表面的一法线方向。第二发光单元1043可设置在第二像素电路1063上方(或下方)，第二发光单元1043可与第二像素电路1063电性连接并可由第二像素电路1063驱动，且第二发光单元1043可与第二像素电路1063在俯视方向V上重叠。第三发光单元1045可设置在第三像素电路1065上方(或下方)，第三发光单元1045可与第三像素电路1065电性连接并可由第三像素电路1065驱动，且第三发光单元1045可与第三像素电路1065在俯视方向V上重叠。在本实施例中，第一像素电路1061、第二像素电路1063以及第三像素电路1065的面积可大约相等，但不以此为限。此外，像素电路的形状并不以图1所示为限，像素电路可依需求而有不同的形状。
此外，显示设备100可包括多条扫描线、多条数据线和多条发射信号线设置在基板102上。如图1和图2所示，多条扫描线(如扫描线1121、1123)可沿第一方向D1延伸，多条数据线114及多条发射信号线116(绘于图2)可沿第二方向D2延伸，且数据线114和发射信号线116可与扫描线1121、1123彼此交错，但不以此为限。于其他实施例中，数据线114、发射信号线116及扫描线1121、1123可不一定是直线，但仍实质上朝一方向延伸。于其他实施例中，扫描线1121、1123可沿不同方向延伸，数据线114或发射信号线116亦可沿非第二方向D2的其他方向延伸，而数据线114或发射信号线116亦可与扫描线1121、1123彼此部分平行或全部平行。图1和图2中的第一像素电路1061、第二像素电路1063及第三像素电路1065可皆与扫描线1121电性连接并分别与一条数据线114以及一条发射信号线116电性连接。此外，扫描线1123可与另一列(row)的第一像素电路1061、第二像素电路1063及第三像素电路1065电性连接。另以图2为例，各个像素电路中可包括彼此电性连接的两个薄膜晶体管，薄膜晶体管T11的闸极可与扫描线1121电性连接，薄膜晶体管T11的一第一端可与一条数据线114电性连接，且薄膜晶体管T11的一第二端可与另一薄膜晶体管T12的闸极电性连接，但不以此为限。薄膜晶体管T12的一第一端可与一条发射信号线116电性连接，且薄膜晶体管T12的一第二端可与对应的发光单元电性连接，其中发射信号线116可提供一电压到薄膜晶体管T12，但不以此为限。此外，本文中所述的薄膜晶体管的第一端和第二端可例如是源极和汲极，或是汲极和源极。
请参考图2，在本文中，像素电路可例如包括电性连接到对应的发光单元及/或用于驱动对应的所述发光单元的薄膜晶体管，像素电路的面积及边界为该些元件所其占有的面积及边界，像素电路可不包括数据线114、扫描线1121、1123、发射信号线116或其他用于输入信号的信号线。详细而言，像素电路可包括用于形成薄膜晶体管的结构的部分信号线。例如，做为薄膜晶体管的闸极的一部分的扫描线、数据线或发射信号线。此外，本发明的像素电路中薄膜晶体管的数量或连接关系并不以上述为限，各个像素电路可例如包括多于两个的薄膜晶体管，并可例如包括三个、四个、六个、七个或其他数量的薄膜晶体管。指纹传感器电路的定义与像素电路大致相同，差异在于指纹传感器电路电性连接并驱动指纹传感器单元，而薄膜晶体管的连接方式及数量可能有所差异。
请再次参考图1，显示设备100可包括一指纹传感器单元108和一指纹传感器电路110，指纹传感器单元108可设置在指纹传感器电路110上方(上侧感测)或下方(下侧感测)，指纹传感器单元108可与指纹传感器电路110电性连接并可由指纹传感器电路110驱动，且指纹传感器单元108可与指纹传感器电路110在俯视方向V上重叠。本实施例的指纹传感器单元108可包括光传感器(photodiode)，例如PIN型二极管或其他适合的光电转换元件，用以侦测由手指反射的反射光强度以进行指纹辨识，但不以此为限。于其他实施例中，指纹传感器单元108亦可为电容或压电元件，或做为非指纹感测之用，例如触碰感测或压力感测等。此外，指纹传感器单元108和指纹传感器电路110的形状并不以图1所示为限，并可依需求而有不同的形状。
如图1所示，在一第二方向D2上，指纹传感器电路110可设置在第一像素电路1061、第二像素电路1063以及第三像素电路1065的一侧，且指纹传感器单元108可设置在第二发光单元1043和第三发光单元1045的一侧，但不以此为限。第二方向D2可例如与第一方向D1垂直，但不以此为限。在本实施例中，第一发光单元1041可沿第二方向D2延伸至指纹传感器电路110上，使得第一发光单元1041在俯视方向V上与指纹传感器电路110的至少一部分重叠，但不以此为限。此外，第二发光单元1043和第三发光单元1045并未延伸至指纹传感器电路110上，但不以此为限。在某些实施例中，第三发光单元1045可沿第二方向D2延伸至指纹传感器电路110上，使得第三发光单元1045在俯视方向V上与指纹传感器电路110的至少一部分重叠。同时，第一发光单元1041和第二发光单元1043并未延伸至指纹传感器电路110上，且指纹传感器单元108可设置在第一发光单元1041和第二发光单元1043的一侧，但不以此为限。
此外，可依显示效果上或指纹感测灵敏度上的需求来调整指纹传感器单元和发光单元之间的面积比例。举例而言，在本实施例中，指纹传感器单元108的面积对第一发光单元1041的面积的比例可为0.1至2(大于或等于0.1且小于或等于2)，或可以为0.1至1(大于或等于0.1且小于或等于1)，其中，指纹传感器单元108的范围或边界可通过光传感器的其中一个电极(如下电极)的范围或边界所定义，但不以此为限。在此范围内，显示设备100可具有高密度的指纹传感器单元108并可提供高敏感的指纹感测功能，同时，还可保持显示画面的高分辨率。此外，第二发光单元1043的面积与指纹传感器单元108的面积之间的比例，或是第三发光单元1045的面积与指纹传感器单元108的面积之间的比例也可套用上述的比例范围，但不以此为限。
另一方面，在图1所示的像素单元中，指纹传感器电路110可通过导线1111、1113与两相邻的扫描线1121、1123电性连接。以图2为例，指纹传感器电路110可包括彼此电性连接的至少两个薄膜晶体管，其中，薄膜晶体管T21的闸极可与扫描线1121电性连接，薄膜晶体管T21的一第一端可与一重置信号线118电性连接，且薄膜晶体管T21的一第二端可与指纹传感器单元108电性连接，但不以此为限。薄膜晶体管T22的闸极可与扫描线1123电性连接，薄膜晶体管T21的一第一端可与指纹传感器单元108电性连接，且薄膜晶体管T21的一第二端可与读取信号线120电性连接，但不以此为限。藉此，显示设备100中的集成电路芯片可通过读取信号线120读取指纹传感器单元108所产生的电流变化，而指纹传感器单元108可通过重置信号线118在每次操作前回到初始状态。
在某些第一实施例的变化型中，指纹传感器电路110的薄膜晶体管T21可不与扫描线1121电性连接。举例而言，显示设备100可包括和扫描线1121、1123平行延伸的多条控制信号线，其中一条控制信号线可设置在扫描线1121和扫描线1123之间，薄膜晶体管T21可与所述控制信号线电性连接，且薄膜晶体管T22可仍与扫描线1123电性连接，但不以此为限。
类似于像素电路的定义，指纹传感器电路110可例如包括电性连接到对应的指纹传感器单元108及/或用于驱动对应的所述指纹传感器单元108的薄膜晶体管，指纹传感器电路110的面积及边界为该些元件所其占有的面积及边界。指纹传感器电路110可不包括数据线114、扫描线1121、1123、发射信号线116、重置信号线118、读取信号线120或其他用于输入信号的信号线。详细而言，指纹传感器电路110可包括用于形成薄膜晶体管的结构的部分信号线。例如，做为薄膜晶体管的闸极的一部分的扫描线。此外，本发明的指纹传感器电路110中薄膜晶体管的数量或连接关系并不以上述为限，各个指纹传感器电路110可例如包括多于两个的薄膜晶体管，并可例如包括三个、四个、六个、七个或其他数量的薄膜晶体管。
本实施例显示设备100的指纹感测功能的运作方式可利用以下范例做说明，但不以此为限。举例而言，显示设备100可包括显示功能、触碰感测功能及指纹感测功能。显示设备100在显示画面或未显示画面的情况下，当使用者的手指触碰显示设备100时，显示设备100可判断出手指触碰的位置。此时，显示设备100可驱动位在触碰位置附近的像素发射出绿光(亦可为对光传感器具有高敏感度的其他颜色的光线)，并驱动触碰位置附近的指纹传感器侦测指纹。
诚如以上说明，在本实施例的显示设备100中，各个像素单元除了包括红色子像素、蓝色子像素、绿色子像素及驱动上述子像素的像素电路外，还包括了指纹传感器单元108和用于驱动指纹传感器单元108的指纹传感器电路110，藉此可将指纹传感器整合进显示设备100的显示区中，并能进一步将显示区扩大延伸使显示区的范围能更加靠近显示设备100的边缘，达到扩大屏占比或窄边框的功效。此外，本实施例的指纹传感器电路110可与像素电路共享扫描线1121、1123，而不需额外设置用于传送信号至指纹传感器电路110的信号线，可减少显示设备100中导线的数量并可节省空间。以下将继续介绍本实施例显示设备100的剖面结构。
请参考图3，其所示为沿着图1的剖线A-A’的结构剖面示意图。为了使附图更加简化而浅显易懂，图3仅绘示第一像素电路1061中的其中一个薄膜晶体管以及指纹传感器电路110中的其中一个薄膜晶体管作为范例，第一像素电路1061及指纹传感器电路110中的薄膜晶体管的数量并不以图3所示为限。在俯视方向V上，第一像素电路1061的其中一个薄膜晶体管T1设置在第一发光单元1041和基板102之间，且指纹传感器电路110的其中一个薄膜晶体管T2设置在指纹传感器单元108和基板102之间，但不以此为限。薄膜晶体管T1和薄膜晶体管T2可一并设置在一缓冲层122上，因此本实施例的薄膜晶体管T1、T2(或第一像素电路1061及指纹传感器电路110)可设置于同一平面上，但不以此为限。缓冲层122可设置在薄膜晶体管T1、T2和基板102之间。此外，显示设备100还可包括一光屏蔽层124设置在薄膜晶体管T1和基板102之间，且光屏蔽层124可设置在缓冲层122之下。
薄膜晶体管T1、T2可分别包括一闸极GE、一源极SE、一汲极DE和一半导体层SC。半导体层SC设置在缓冲层122上，且半导体层SC的包括两掺杂区分别位于半导体层SC的两端，掺杂区可分别用于电性连接源极SE和汲极DE。闸极GE位于半导体层SC上，且闸极GE和半导体层SC之间可设有一闸极绝缘层GI。一层间介电层ILD可覆盖闸极GE，且源极SE和汲极DE可设置在层间介电层ILD上。此外，一绝缘层BP可覆盖源极SE和汲极DE，且一平坦层PLN可设置在绝缘层BP上。前述的薄膜晶体管T1、T2的层叠结构以顶闸极薄膜晶体管为例，但亦可视需求调整薄膜晶体管T1、T2为底闸极式薄膜晶体管，或半导体层材料亦可视需求调整之。
第一发光单元1041可设置在平坦层PLN上，本实施例的第一发光单元1041可例如是OLED，其可包括一下电极BE1、一发光材料层EL及一上电极TE1，但不以此为限。下电极BE1可设置在平坦层PLN上并与薄膜晶体管T1的汲极DE电性连接。下电极BE1可例如是第一发光单元1041的阳极，但不以此为限。发光材料层EL可设置在下电极BE1上并位于一像素定义层(pixel defining layer)PDL的一开口内。发光材料层EL可包括有机发光材料，但不以此为限。上电极TE1可设置在发光材料层EL和像素定义层PDL上，且上电极TE1可例如是共阴极，电性连接共享电压信号源，但不以此为限。
指纹传感器单元108可设置在平坦层PLN上并被像素定义层PDL所覆盖。因此，第一发光单元1041和指纹传感器单元108是一并设置在同一平面上，但不以此为限。指纹传感器单元108也可设置在绝缘层BP上。本实施例的指纹传感器单元108可包括一PIN型二极管，也可以是无机或有机二极管，但不以此为限。PIN型二极管可包括一第一半导体层SM1、一第二半导体层SM2与一第三半导体层SM3，第三半导体层SM3设置在第一半导体层SM1上，第二半导体层SM2位于第一半导体层SM1和第三半导体层SM3之间。第一半导体层SM1可为N型半导体层，第二半导体层SM2可为本质层，而第三半导体层SM3可为P型半导体层，但不以此为限。第一半导体层SM1可为P型半导体层，而第三半导体层SM3可为N型半导体层。另外，指纹传感器单元108还包括位于PIN型二极管的上、下两侧的上电极TE2与下电极BE2。下电极BE2可设置在平坦层PLN和第一半导体层SM1之间，且下电极BE2可与薄膜晶体管T2的汲极DE电性连接。上电极TE2可设置在第三半导体层SM3和像素定义层PDL之间，并可与一信号线TE3电性连接。此外，一无机绝缘层IN1可设置在上电极TE1上，一无机绝缘层IN2可设置在无机绝缘层IN1上，且一有机绝缘层IN3可设置在无机绝缘层IN1和无机绝缘层IN2之间，但不以此为限。
举例来说，闸极GE、源极SE、汲极DE及/或下电极BE1、BE2的材料可包括金属(例如银Ag、铜Cu或铝Al)、金属氧化物其他适合的导电材料或其组合，但不以此为限。上电极TE1、TE2的材料可包括透明导电材料(例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等)、金属(例如银Ag)或其他适合的导电材料或其组合，但不以此为限。缓冲层122、闸极绝缘层GI、层间介电层ILD、绝缘层BP、平坦层PLN及/或像素定义层PDL的材料可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其他适合的绝缘材料或其组合，但不以此为限。半导体层SC的材料可包括多晶硅(polycrystalline silicon)、非晶硅(amorphous silicon)、金属氧化物半导体(IGZO)、其他适合的半导体材料或其组合，但不以此为限。光屏蔽层124的材料可包括金属或金属氧化物，但不以此为限。
本发明的显示设备不以上述实施例为限，下文将继续揭示其它实施例，然为了简化说明并突显各实施例与上述实施例之间的差异，下文中使用相同标号标注相同元件，并不再对重复部分作赘述。
请参考图4，其所示为本发明第二实施例的显示设备的示意图。与第一实施例不同的地方在于，本实施例的第二发光单元1043亦可沿第二方向D2延伸至指纹传感器电路110上，使得第二发光单元1043在俯视方向V上与指纹传感器电路110的至少另一部分重叠，但不以此为限。在本实施例中，可通过缩小指纹传感器单元108的面积，使第一发光单元1041和第二发光单元1043能够延伸到指纹传感器电路110上，但不以此为限。另外，本实施例的第三发光单元1045并未延伸至指纹传感器电路110上，但不以此为限。在本实施例中，第一发光单元1041可发射蓝光，第二发光单元1043可发射红光，且第三发光单元1045可发射绿光，但不以此为限。此外，第二发光单元1043与指纹传感器电路110的重叠面积可小于第一发光单元1045与指纹传感器电路110的重叠面积，但不以此为限。然而，在某些实施例中，第一发光单元1041可发射蓝光，第二发光单元1043可发射绿光，且第三发光单元1045可发射红光，但不以此为限。
请参考图5，其所示为本发明第三实施例的显示设备的示意图。与第一实施例不同的地方在于，本实施例缩小第一像素电路1061的面积并增大指纹传感器电路110的面积，使得第一像素电路1061的面积小于第二像素电路1063的面积及/或第三像素电路1065的面积。像素电路或指纹传感器电路110的面积可通过调整其中所包括的薄膜晶体管的数量或薄膜晶体管的尺寸(如面积)大小来调整。举例而言，第一像素电路1061可包括三至四个薄膜晶体管，第二像素电路1063及第三像素电路1065可包括六至七个薄膜晶体管，但不以此为限。例如，第二像素电路1063及第三像素电路1065内可包括补偿电路，而第一像素电路1061内可未包括补偿电路并需使用外部补偿电路，但不以此为限。或者，第一像素电路1061、第二像素电路1063及第三像素电路1065包括同样数目的薄膜晶体管，但第一像素电路1061中的薄膜晶体管的尺寸小于第二像素电路1063及第三像素电路1065中的薄膜晶体管的尺寸。此外，上述调整电路大小的方法可套用于指纹传感器电路110或其他实施例。
在某些第三实施例的变化型中，与第三实施例不同的地方在于，还可缩小第二发光单元1043及/或第三发光单元1045的面积并可增大指纹传感器单元108的面积，使得一部分的指纹传感器单元108可沿第二方向D2延伸到第二像素电路1063及第三像素电路1065上并与第二像素电路1063及第三像素电路1065部分重叠，但不以此为限。
请参考图6，其所示为本发明第四实施例的显示设备的示意图。与第一实施例不同的地方在于，本实施例的第一像素电路1061的面积可小于第二像素电路1063的面积及第三像素电路1065的面积，且指纹传感器电路110的面积可小于第一像素电路1061的面积，但不以此为限。举例而言，第一像素电路1061和指纹传感器电路110在第一方向D1上可设置在第三像素电路1065的一侧，且指纹传感器电路110在第二方向D2上可设置在第一像素电路1061的一侧，但不以此为限。此外，指纹传感器单元108可与第一像素电路1061、第二像素电路1063和第三像素电路1065中的至少一者部分重叠。以图6为例，指纹传感器单元108可同时与第一像素电路1061、第二像素电路1063和第三像素电路1065部分重叠，但不以此为限。
在某些实施例中，与第四实施例不同的地方在于，第二像素电路1063的面积及第三像素电路1065的面积可小于第一像素电路1061的面积，但不以此为限。举例而言，第二像素电路1063、第三像素电路1065和指纹传感器电路110在第一方向D1上可设置在第一像素电路1061的一侧，且指纹传感器电路110在第二方向D2上可设置在第二像素电路1063和第三像素电路1065的一侧，但不以此为限。
请参考图7，其所示为本发明第五实施例的显示设备的示意图。与第一实施例不同的地方在于，本实施例的第一像素电路1061、第二像素电路1063、第三像素电路1065和指纹传感器电路110可沿第一方向D1并排设置，且第一像素电路1061可设置在第三像素电路1065和指纹传感器电路110之间，但不以此为限。此外，指纹传感器单元108可从指纹传感器电路110延伸到第二像素电路1063并跨越第一像素电路1061和第三像素电路1065，但不以此为限。
请参考图8和图9，图8所示为本发明第六实施例的显示设备的示意图，图9所示为沿着图8的剖线B-B’的结构剖面示意图。为了使附图更加简化而浅显易懂，图9仅绘示第一像素电路1061中的三个薄膜晶体管T1a、T1b、T1c以及指纹传感器电路110中的其中一个薄膜晶体管T2作为范例，第一像素电路1061及指纹传感器电路110中的薄膜晶体管的数量并不以图9所示为限。如图8所示，与第一实施例不同的地方在于，本实施例的指纹传感器电路110可与第一像素电路1061的一部分在俯视方向V上重叠。以图9为例，在俯视方向V上，指纹传感器电路110的薄膜晶体管T2设置在指纹传感器单元108和第一像素电路1061的薄膜晶体管T1c中间。本实施例的薄膜晶体管T2(或指纹传感器电路110)和薄膜晶体管T1a、T1b、T1c(或第一像素电路1061)可设置于不同平面上，举例而言，薄膜晶体管T1a、T1b、T1c可设置在缓冲层122上，而薄膜晶体管T2可设置在绝缘层BP上，但不以此为限。由于薄膜晶体管T2和薄膜晶体管T1a、T1b、T1c设置于不同平面上，本实施例的显示设备100另包括一闸极绝缘层GI2和一绝缘层BP2，闸极绝缘层GI2可设置在薄膜晶体管T2的闸极GE和半导体层SC之间，且绝缘层BP2可设置在闸极绝缘层GI2和平坦层PLN之间并覆盖薄膜晶体管T2的源极SE和汲极DE，但不以此为限。在本实施例中，薄膜晶体管T1a、T1b、T1c可为顶闸极型薄膜晶体管且薄膜晶体管T2可为底闸极型薄膜晶体管，但不以此为限。
请参考图10，其所示为本发明第七实施例的显示设备的示意图。与第一实施例不同的地方在于，本实施例的显示设备100可包括多个子像素行(column)SPC1和多个子像素行SPC2，且子像素行SPC1和子像素行SPC2可沿第一方向D1交替排列，但不以此为限。各个子像素行SPC1可包括多个第一发光单元1041、多个第一像素电路1061、多个第二发光单元1043、多个第二像素电路1063、多个指纹传感器单元108和多个指纹传感器电路110。在第二方向D2上，第一发光单元1041和第二发光单元1043可交替排列，且一个指纹传感器单元108可设置在一个第一发光单元1041和一个第二发光单元1043之间，但不以此为限。在第一方向D1上，同一列的第一发光单元1041和第二发光单元1043也可交替排列。此外，在第二方向D2上，第一像素电路1061和第二像素电路1063可交替排列，且一个指纹传感器电路110可设置在一个第一像素电路1061和一个第二像素电路1063之间，但不以此为限。各个第一发光单元1041和各个第二发光单元1043可分别在俯视方向V上与一个指纹传感器电路110的至少一部分重叠，且各个指纹传感器单元108可在俯视方向V上与一个第一像素电路1061或一个第二像素电路1063的至少一部分重叠，但不以此为限。
各个子像素行SPC2可包括沿第二方向D2排列的多个第三发光单元1045和多个第三像素电路1065。在第一方向D1上，第三发光单元1045可设置在两指纹传感器单元108之间，且各个第三像素电路1065可设置在一个第一像素电路1061和一个第二像素电路1063之间及两指纹传感器电路110之间，但不以此为限。第三像素电路1065的面积大于第一像素电路1061及/或第二像素电路1063的面积，但不以此为限。在本实施例中，第三发光单元1045和指纹传感器单元108的形状可为矩形(边缘可具有导角)，且第一发光单元1041和第二发光单元1043的形状可为菱形(边缘可具有导角)，但不以此为限。
请参考图11，其所示为本发明第八实施例的显示设备的示意图。与第七实施例不同的地方在于，本实施例的多个指纹传感器单元108和多个指纹传感器电路110设置在子像素行SPC2中。一个指纹传感器单元108在第二方向D2上可设置在相邻的两个第三发光单元1045之间，并在第一方向D1上可设置在一个第一发光单元1041和一个第二发光单元1043之间，但不以此为限。一个指纹传感器电路110在第二方向D2上可设置在相邻的两个第三像素电路1065之间，并在第一方向D1上可设置在一个第一像素电路1061和一个第二像素电路1063之间，但不以此为限。因此，在本实施例中，第三像素电路1065的面积小于第一像素电路1061及/或第二像素电路1063的面积，但不以此为限。此外，一个第三发光单元1045可在俯视方向V上与一个指纹传感器电路110的至少一部分重叠，且一个指纹传感器单元108可在俯视方向V上与一个第三像素电路1065的至少一部分重叠，但不以此为限。
在本实施例中，指纹传感器单元108的形状可为“X”形(边缘可具有导角)，但不以此为限。在某些第八实施例的变化型中，指纹传感器单元108的形状可为框形，各个指纹传感器单元108可围绕一个第三发光单元1045。此外，各个指纹传感器单元108可设置在所述第三发光单元1045和与其相邻的第一发光单元1041之间，以及设置在所述第三发光单元1045和与其相邻的第二发光单元1043之间，但不以此为限。在某些第八实施例的变化型中，指纹传感器单元108的形状可为框形(边缘可具有导角)，但不以此为限。
请参考图12，其所示为本发明第九实施例的显示设备的示意图。与第七实施例不同的地方在于，本实施例的多个指纹传感器单元108和多个指纹传感器电路110设置在子像素行SPC2中，且指纹传感器单元108取代第七实施例中某些第三发光单元1045的位置。举例而言，一个指纹传感器单元108可设置在两个相邻的第一发光单元1041之间、两个相邻的第二发光单元1043之间以及两个相邻的第三发光单元1045之间。此外，在第二方向D2上，一个指纹传感器单元108可设置在一组S11第一发光单元1041、第二发光单元1043和第三发光单元1045以及另一组S12第一发光单元1041、第二发光单元1043和第三发光单元1045之间。与第七实施例另一不同的地方在于，本实施例的指纹传感器单元108的密度较小，但面积较大，但不以此为限。另由于本实施例的指纹传感器电路110随着指纹传感器单元108设置在子像素行SPC2中，使得某些第三像素电路1065的面积小于第一像素电路1061及/或第二像素电路1063的面积，但不以此为限。
综上所述，本发明的显示设备将指纹传感器单元和指纹传感器电路整合进显示区中，其做法可以是将多个指纹传感器单元和多个指纹传感器电路整合进多个像素单元之内，使得一个像素单元可包括发射不同颜色的子像素以及指纹传感器。在此设计下，显示设备可具有高密度的指纹传感器单元并可提供高敏感的指纹感测功能，同时，还可保持显示画面的高分辨率。另外，在此设计下，在一个像素单元之内会有至少一个子像素的发光单元在俯视方向上与指纹传感器电路的至少一部分重叠。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，且各实施例间的不同特征只要不相冲突或违反发明精神，均可任意排列组合，端视设计需求。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：
一基板；
一像素电路，设置在所述基板上；
一第一发光单元，设置在所述基板上并由所述像素电路驱动；
一指纹传感器电路，设置在所述基板上；以及
一指纹传感器单元，设置在所述基板上并由所述指纹传感器电路驱动；
其中所述第一发光单元在所述显示设备的一俯视方向上与所述指纹传感器电路的至少一部分重叠。
2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述第一发光单元发射蓝光。
3.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述指纹传感器单元的面积对所述第一发光单元的面积的比例为0.1至1。
4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，还包括一第二发光单元设置在所述基板上，其中所述第二发光单元在所述显示设备的所述俯视方向上与所述指纹传感器电路的至少另一部分重叠。
5.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于，还包括用于驱动所述第二发光单元的另一像素电路，所述另一像素电路设置在所述基板上，其中所述指纹传感器单元与所述另一像素电路的至少一部分重叠。
6.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于，所述第一发光单元和所述第二发光单元发射不同颜色的光。
7.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，所述第一发光单元发射蓝光，且所述第二发光单元发射红光。
8.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，所述第一发光单元发射蓝光，且所述第二发光单元发射绿光。
9.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述第一发光单元发射绿光。
10.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述像素电路和所述指纹传感器电路电性连接相同的一扫描线。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一显示设备，包括：
一基板；
一第一像素电路，设置在所述基板上；
一第一发光单元，设置在所述基板上并由所述第一像素电路驱动；
一传感器电路，设置在所述基板上；以及
一传感器单元，设置在所述基板上并由所述传感器电路驱动；
其中所述第一发光单元在所述显示设备的一俯视方向上与所述传感器电路的至少一部分重叠。
12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述第一发光单元发射蓝光。
13.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述传感器单元的面积对所述第一发光单元的面积的比例大于或等于0.1且小于或等于1。
14.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，还包括一第二发光单元设置在所述基板上，其中所述第二发光单元在所述显示设备的所述俯视方向上与所述传感器电路的至少另一部分重叠。
15.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，还包括用于驱动所述第二发光单元的一第二像素电路，所述第二像素电路设置在所述基板上，其中所述传感器单元与所述第二像素电路的至少一部分重叠。
16.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述第一发光单元和所述第二发光单元发射不同颜色的光。
17.如权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述第一发光单元发射蓝光，且所述第二发光单元发射红光。
18.如权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述第一发光单元发射蓝光，且所述第二发光单元发射绿光。
19.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述第一发光单元发射绿光。
20.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述第一像素电路和所述传感器电路电性连接相同的一扫描线。
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