CN107085701A - 指纹检测装置、显示装置、以及显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了指纹检测装置、显示装置以及显示设备，能够简便地进行设置于检测面侧的部件的加工。指纹检测装置包括：基板，所述基板包括第一面和第一面的相反侧的第二面，第一面是用于检测接触或者接近的物体的凹凸的检测面；检测电极，设置在基板的第二面侧，其用于基于静电电容变化而检测接触或者接近的手指的凹凸；以及驱动电路，设置在基板的第二面侧，将驱动信号供给至检测电极。

Description

指纹检测装置、显示装置、以及显示设备

技术领域

本发明涉及指纹检测装置、显示装置、以及显示设备。

背景技术

有时在具有液晶显示装置等显示装置的电子设备上设置指纹检测装置。指纹检测装置通过检测已接触的手指所具有的指纹的凹凸来检测指纹的形状。指纹传感器的检测结果例如用于个人认证等。例如，专利文献1的指纹检测装置在绝缘性基板上设置用于指纹检测的检测电极、驱动电路、检测电路。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2002-245443号公报

在搭载有指纹检测装置的电子设备中，存在有在用于检测指纹的检测面的相反侧设置显示图像的显示功能等的功能面的情况。在专利文献1中，由于在开关元件上设置检测电极，因此，不能使透明基板侧成为用于指纹检测的检测面，存在限制检测面的配置的可能性。

发明内容

本发明的目的在于提供能够有效地利用检测面的相反侧的面的指纹检测装置、显示装置、以及显示设备。

本发明的一方式的指纹检测装置包括：基板，所述基板包括第一面和所述第一面的相反侧的第二面，所述第一面是用于检测接触或者接近的物体的凹凸的检测面；检测电极，设置在所述基板的所述第二面侧，所述检测电极用于基于静电电容变化而检测接触或者接近的手指的凹凸；以及驱动电路，设置在所述基板的所述第二面侧，所述驱动电路将驱动信号供给至所述检测电极。

附图说明

图1是示出第一实施方式涉及的指纹检测装置的一构成例的框图。

图2是用于说明自静电电容方式的指纹检测的基本原理的、表示手指未接触或未接近的状态的说明图。

图3是用于说明自静电电容方式的指纹检测的基本原理的、表示手指接触或接近的状态的说明图。

图4是示出自静电电容方式的指纹检测的等价电路的例子的说明图。

图5是表示自静电电容方式的指纹检测的驱动信号以及检测信号的波形的一例的图。

图6是示出利用检测部进行的指纹检测的构成的示意图。

图7是第一实施方式涉及的指纹检测装置的俯视图。

图8是表示第一实施方式涉及的指纹检测装置的概略截面构造的截面图。

图9是示意性地示出检测电极以及开关元件的配置的俯视图。

图10是放大示出检测电极的俯视图。

图11是沿着图10的XI-XI’线的截面图。

图12是第一实施方式涉及的指纹检测装置的时序波形图。

图13是放大示出第二实施方式涉及的检测电极的俯视图。

图14是沿着图13的XIV-XIV’线的截面图。

图15是放大示出第二实施方式的变形例涉及的检测电极的俯视图。

图16是放大示出第三实施方式涉及的检测电极的俯视图。

图17是沿着图16的XVII-XVII’线的截面图。

图18是放大示出第四实施方式涉及的检测电极的俯视图。

图19是沿着图18的XIX-XIX’线的截面图。

图20是示出第五实施方式涉及的显示装置的一构成例的框图。

图21是表示第五实施方式涉及的显示装置的概略截面构造的截面图。

图22是示出基本的像素电路的电路图。

图23是表示第五实施方式涉及的显示装置的俯视构造的俯视图。

图24是放大示出与一个副像素对应的部分的俯视图。

图25是沿着图24的XXV-XXV’线的截面图。

图26是沿着图24的XXVI-XXVI’线的截面图。

图27是示出指纹检测动作的一动作例的时序波形图。

图28是放大示出第六实施方式涉及的、与一个副像素对应的部分的俯视图。

图29是沿着图28的XXIX-XXIX’线的截面图。

图30是示出第七实施方式涉及的显示装置的截面构造的截面图。

图31是示出第七实施方式的变形例涉及的显示装置的截面构造的截面图。

图32是示意性地示出第八实施方式涉及的指纹检测装置的截面构造的示意性截面图。

图33是表示第八实施方式涉及的指纹检测装置的俯视构造的俯视图。

图34是放大示出第一检测电极以及第二检测电极的俯视图。

图35是沿着图34的XXXV-XXXV’线的截面图。

图36是沿着图34的XXXVI-XXXVI’线的截面图。

图37是示出第八实施方式涉及的指纹检测装置的一动作例的时序波形图。

图38是放大示出第八实施方式的第一变形例涉及的指纹检测装置的第一检测电极以及第二检测电极的俯视图。

图39是放大示出第八实施方式的第二变形例涉及的指纹检测装置的第一检测电极以及第二检测电极的俯视图。

图40是示意性地示出第九实施方式的显示设备的截面构造的示意性截面图。

图41是用于说明第九实施方式的显示设备的指纹检测动作的使用状态的立体图。

具体实施方式

参照附图对用于实施发明的方式(实施方式)进行详细地说明。以下实施方式中记载的内容并不限定本发明。并且，以下记载的构成要素是本领域人员能够容易想到的，并且实质上相同的。此外，以下记载的构成要素能够适当组合。并且，公开的只是一例，本领域人员容易想到的保护发明主旨的适当变更，当然包含在本发明的范围内。并且，附图是为了更加明确地进行说明，与实际的情况相比，各部的宽度、厚度、形状等是示意性表示的情况，但只是一例，并不限定本发明的解释。并且，在本说明书和各图中，对于与前述附图中相同的要素赋予相同的符号，并适当省略详细的说明。

(第一实施方式)

图1是示出第一实施方式涉及的指纹检测装置的一构成例的框图。如图1所示，指纹检测装置1包括指纹检测部30、控制部11、栅极驱动器12、检测电极驱动器14、检测部40。

如后述，检测部30根据从栅极驱动器12供给的扫描信号Vscan，依次扫描每一个检测线而进行检测。指纹检测部30基于自静电电容方式的检测原理，通过检测接触或者接近的物体的凹凸而检测指纹。

控制部11是分别对栅极驱动器12、检测电极驱动器14、检测部40供给控制信号以使这些部件相互同步动作的方式进行控制的电路。

栅极驱动器12具有基于从控制部11供给的控制信号，依次选择成为指纹检测部30的检测驱动的对象的一个检测电极块的功能。

检测电极驱动器14是基于从控制部11供给的控制信号而对成为指纹检测部30的检测驱动的对象的检测电极25供给驱动信号Vf的电路。

检测部40是基于从控制部11供给的控制信号、从指纹检测部30供给的检测信号Vdet以细小的间距检测手指的接触或者接近的有无的电路。该检测部40例如具有检测信号放大部42、A/D变换部43、信号处理部44、坐标提取部45、合成部46。检测时刻控制部47基于从控制部11供给的控制信号，以使检测信号放大部42、A/D变换部43、信号处理部44、坐标提取部45、合成部46同步动作的方式进行控制。

检测信号放大部42将从指纹检测部30供给的检测信号Vdet放大。并且，检测信号放大部42也可以具有作为低域通过模拟滤波器的模拟LPF((Low pass filter，低通滤波器)。模拟LPF将检测信号Vdet中含有的高频率成分(噪声成分)去除并进行输出。

A/D变换部43在与驱动信号Vf同步的时刻，将从检测信号放大部42输出的模拟信号分别取样并转换为数字信号。

信号处理部44具有数字滤波器。数字滤波器将A/D变换部43的输出信号中含有的、将驱动信号Vf取样后的频率以外的频率成分(噪声成分)降低。信号处理部44是基于A/D变换部43的输出信号而检测手指有无接触或者接近指纹检测部30的逻辑电路。

坐标提取部45是当信号处理部44检测出手指的接触或者接近时求出其检测坐标的逻辑电路。坐标提取部45将检测坐标输出至合成部46。合成部46将从指纹检测部30的各检测电极25输出的检测信号Vdet组合，并生成表示接触或者接近的物体的形状的二维信息。

如上所述，指纹检测部30基于静电电容型的指纹检测的基本原理进行动作。在这里，参照图2至图5，对自静电电容方式的指纹检测的基本原理进行说明。图2是用于说明自静电电容方式的指纹检测的基本原理的、表示手指未接触或未接近的状态的说明图。图3是用于说明自静电电容方式的指纹检测的基本原理的、表示手指接触或接近的状态的说明图。图4是示出自静电电容方式的指纹检测的等价电路的例子的说明图。图5是表示自静电电容方式的指纹检测的驱动信号以及检测信号的波形的一例的图。以下，将手指接触或者接近检测电极等的状态称为触摸状态。

图2左图示出在未触摸的状态下，电源Vdd和检测电极E1通过开关SW1连接，检测电极E1和电容器Ccr未通过开关SW2连接的状态。在该状态下，检测电极E1所具有的电容Cx1被充电。图2右图示出电源Vdd和检测电极E1的连接通过开关SW1断开，检测电极E1和电容器Ccr通过开关SW2连接的状态。在该状态下，电容Cx1的电荷经由电容器Ccr被放电。

图3左图示出在触摸的状态下，电源Vdd和检测电极E1通过开关SW1连接，检测电极E1和电容器Ccr未通过开关SW2连接的状态。在该状态下，除检测电极E1所具有的电容Cx1以外，由接近检测电极E1的手指所产生的电容Cx2也被充电。图3右图示出电源Vdd和检测电极E1通过开关SW1断开，检测电极E1和电容器Ccr通过开关SW2连接的状态。在该状态下，电容Cx1的电荷和电容Cx2的电荷经由电容器Ccr被放电。

在这里，相对于图2右图示出的放电时(未触摸状态)的电容器Ccr的电压变化特性，图3右图示出的放电时(触摸状态)的电容器Ccr的电压变化特性由于存在电容Cx2而明显不同。因此，在自静电电容方式中，利用电容器Ccr的电压变化特性因电容Cx2的有无而不同，来判定触摸的有无。

具体来说，对检测电极E1施加规定的频率(例如数kHz～数百kHz左右)的交流矩形波Sg(参照图5)。图4中示出的电压检测器DET将对应于交流矩形波Sg的电流的变动变换为电压的变动(波形V₃、V₄)。

如上所述，检测电极E1形成能够被开关SW1以及开关SW2从电容器Ccr断开的构成。在图5中，在时刻T₀₁的时刻，交流矩形波Sg上升相当于电压V₀的电压电平。此时，开关SW1接通，开关SW2断开。因此，检测电极E1的电压也上升至V₀。接着，在时刻T₁₁的时刻之前，设定开关SW1断开。此时，检测电极E1处于浮动状态，但通过检测电极E1的电容Cx1(参照图2)、或者在检测电极E1的电容Cx1中加上由于触摸而产生的手指的电容Cx2而得的电容(Cx1+Cx2，参照图3)，检测电极E1的电位被维持为电压V₀。此外，在时刻T₁₁的时刻之前，使开关SW3接通，经过规定的时间后，使开关SW3断开，重置电压检测器DET。通过该重置动作，输出电压成为与Vref大致相等的电压。

接着，如果在时刻T₁₁的时刻接通开关SW2，则电压检测器DET的反相输入部成为检测电极E1的电压V₀，之后，根据检测电极E1的电容Cx1(或者Cx1+Cx2)和电压检测器DET内的电容C5的时间常数，电压检测器DET的反相输入部降低到基准电压Vref。此时，储存在检测电极E1的电容Cx1(或者Cx1+Cx2)的电荷移动至电压检测器DET内的电容C5，因此，电压检测器DET的输出上升(Vdet)。当手指等未接近检测电极E1时，电压检测器DET的输出(Vdet)成为实线示出的波形V₃，为Vdet＝Cx1×V₀/C5。当附加由于手指等的影响而产生的电容时，成为虚线示出的波形V₄，为Vdet＝(Cx1+Cx2)×V₀/C5。

之后，通过在检测电极E1的电容Cx1(或者Cx1+Cx2)的电荷充分移动到电容C5之后的时刻T₃₁的时刻，使开关SW2断开，使开关SW1以及开关SW3接通，从而在使检测电极E1的电位成为与交流矩形波Sg同电位的低电平的同时，使电压检测器DET重置。并且，此时，使开关SW1接通的时刻只要是使开关SW2断开之后、时刻T₀₂以前，则可以是任意时刻。并且，使电压检测器DET重置的时刻只要是使开关SW2断开之后、时刻T₁₂以前，则可以是任意时刻。以规定的频率(例如数kHz～数百kHz左右)重复以上的动作。基于波形V₃和波形V₄的差分的绝对值|△V|，能够测定触摸的有无。并且，如图5所示，检测电极E1的电位在手指等未接近时成为V₁的波形，在附加由于手指等的影响而产生的电容Cx2时成为V₂的波形。

图6是示出利用检测部40进行的指纹检测的构成的示意图。合成部46将来自多个检测电极E1的检测信号Vdet组合，并生成表示在检测电极E1上触摸的物体的形状的二维信息。具体来说，例如如果在表面上具有凹凸的外部接近物体(例如，人的手指等)接触指纹检测部30(参照图1)的话，则由于与指纹检测部30之间距离因该凹凸而不同，因此，根据凹凸产生检测强度的差异。合成部46生成将该检测强度的差异表示成颜色的浓淡(例如，灰度)的二维图像。具有合成部46的检测部40的输出Vout例如是上述说明的二维信息的输出。

在图6中，以简明为目的，例示了仅示出接触或者接近的有无的二阶调检测。实际上，各块中的检测结果可以是多阶调。并且，在图6中，被检测的外部接近物体是具有两重圈的凹凸的物体。在这里，在外部接近物体是人的手指的情况下，如果用指纹部分触摸指纹检测部30，则指纹作为二维信息显现。并且，也可以是检测部40以外的构成具有合成部46的功能。例如，也可以将检测部40的输出Vout作为坐标提取部45的输出，外部的构成基于涉及的输出Vout生成二维信息。并且，涉及二维信息的生成的构成可以是电路等硬件，也可以利用所谓的软件处理。

接着，详细说明指纹检测装置1的构成例。图7是第一实施方式涉及的指纹检测装置的俯视图。图8是表示第一实施方式涉及的指纹检测装置的概略截面构造的截面图。并且，在图8中，示出指纹检测装置1组装于外部的电子设备的框体101的状态的截面图。指纹检测装置1例如组装于具有液晶显示装置等显示装置(未图示)的电子设备，配置于液晶显示装置的显示图像的显示面的背面侧。通过在框体101的开口部分组装指纹检测装置1并且使手指接触指纹检测装置1所设置的部分，从而检测出指纹。并且，以下将检测人的手指的表面凹凸称为指纹检测。

如图7以及图8所示，指纹检测装置1具有基板21、设置于基板21的多个检测电极25。基板21具有第一面21a、第一面21a的相反侧的第二面21b。基板21的第一面21a是用于检测接触或者接近的手指的凹凸的检测面。如图8所示，可以在基板21的第一面21a设置用于保护基板21的保护层29，也可以在第二面21b设置保护层56。在基板21的第二面21b上还设置控制用IC19和柔性基板36。控制IC19安装有图1中示出的控制部11、检测部40。来自检测部40的输出Vout经由柔性基板36输出至外部的电路。并且，在通过保护层29覆盖基板21的第一面21a的情况下，将该保护层29的表面定义为检测面。即，在指纹检测装置1中，可以将手指直接接触的面作为检测面。并且，以下将接触检测面的手指的指纹简称为指纹。

基板21可以使用玻璃基板。基板21例如通过使用强化玻璃能够在维持强度的情况下变薄。作为强化玻璃，可以使用例如通过将玻璃表面的钠(Na)离子与离子半径大的钾(K)离子进行交换而在表面形成压缩应力层的化学强化玻璃、或者通过对加热的玻璃基板输送空气进行急冷而在表面形成压缩应力层的强化玻璃。基板21可以是六面强化玻璃。

检测电极25设置于基板21的第二面21b。如图7所示，检测电极25分别为矩形状，以矩阵状配置多个。检测电极25例如在行方向上以50μm的间距配列多个，在列方向上以50μm的间距配列多个。并且，行方向的配列间距和列方向上的配列间距可以不同。通过配列成矩阵状的检测电极25构成指纹检测部30。检测电极25对应于上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理中的检测电极E1，基于检测电极25的静电电容变化，能够检测接触检测面的指纹。检测电极25例如可以使用钼(Mo)等金属材料。检测电极25也可以使用铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)或者这些金属材料的合金中的至少一种金属材料。

检测电极25所配置的区域是能够检测指纹的检测区域21c，检测区域21c的外侧是边框区域21d。控制用IC19和柔性基板36设置于边框区域21d。并且，在第二面21b的边框区域21d还可以设置栅极驱动器12以及检测电极驱动器14。

如图8所示，基板21的边框区域21d固定于框体101(参照图8)的固定部分101a。基板21的第一面21a在框体101的开口部分露出。此时，检测区域21c重叠配置于开口部分。当操作者的手指已接触从该开口部分露出的检测面时，指纹检测装置1能够检测指纹。这样，在本实施方式的指纹检测装置1中，第一面21a为检测面，在检测面的相反侧的第二面21b设置检测电极25、控制用IC19、柔性基板36。因此，当将基板21固定于框体101时，由控制用IC19、柔性基板36的凹凸产生的制约变少。也就是说，由于在框体101上平板状的第一面21a侧相对向，因此，能够使框体101的开口部分周围的构造简便，并且能够使框体101的加工和指纹检测装置1向框体101的安装容易。并且，在第一面21a侧未设置柔性基板36和控制用IC19等，只存在平坦的检测面。因此，在基板21和框体101之间不需要形成用于使柔性基板36绕过的空间、用于设置控制用IC19的空间，能够将检测面相应地设置在接近框体101的外侧表面的位置。结果，相比于框体101的内侧表面，能够在接近框体101的外侧表面的位置设置检测面，能够减少该框体101的外侧表面和检测面的凹凸差。并且，由于控制用IC19和柔性基板36设置在第二面21b，因此，除了检测电极25之外，在第一面21a侧不存在配线等导体，从而能够抑制检测误差和检测灵敏度的降低。

接着，详细说明检测电极25的构造。图9是示意性地示出检测电极以及开关元件的配置的俯视图。如图9所示，在基板21的第二面21b设置检测电极25、开关元件Tr、栅极线GCL、数据线SGL。多个栅极线GCL和多个数据线SGL以交叉的方式配线。在这里，与栅极线GCL所延伸的方向平行的方向为行方向，与数据线SGL所延伸的方向平行的方向为列方向。栅极线GCL沿着行方向设置，在列方向上配列多个。数据线SGL沿着列方向设置，在行方向上配列多个。在栅极线GCL和数据线SGL所包围的区域分别配置检测电极25。并且，虽然检测电极25分别为矩形状，但是并不限定于此，也可以是菱形形状、多边形状、其它形状。

在栅极线GCL和数据线SGL交叉的位置的附近设置开关元件Tr。开关元件Tr对应于各检测电极25配置。开关元件Tr由薄膜晶体管构成，在该例中，由n沟道的MOS(Metal OxideSemiconductor，金属氧化物半导体)型的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)构成。

图1中示出的栅极驱动器12依次选择栅极线GCL。栅极驱动器12经由所选择的栅极线GCL，将扫描信号Vscan供给至开关元件Tr。由此，将检测电极25中的一行(一水平线)选择作为检测对象的检测电极块25A。检测电极块25A具有在行方向上配列的多个检测电极25。检测电极驱动器14经由数据线SGL将驱动信号Vf供给至检测电极块25A的各检测电极25。并且，根据上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理，检测部40收到对应于各检测电极25的静电电容变化的检测信号Vdet。由此，检测出触摸检测面的手指的指纹。

如图9所示，以覆盖检测电极25的方式设置导电层51。栅极线GCL沿着检测电极25的一边设置，在栅极线GCL和检测电极25的一边之间设置导电性的第一配线ASL1。并且，相对于检测电极25，在第一配线ASL1的相反侧设置第二配线ASL2。第一配线ASL1以及第二配线ASL2沿着栅极线GCL设置。第一配线ASL1以及第二配线ASL2对应于检测电极块25A设置，与多个检测电极25相邻地连续。此外，沿着第一配线ASL1以及第二配线ASL2设置第三配线ASL3。第三配线ASL3与栅极线GCL重叠，沿着栅极线GCL设置。

栅极线GCL以及数据线SGL使用铝(Al)或者铝合金。导电层51、第一配线ASL1、第二配线ASL2以及第三配线ASL3例如可以使用钼(Mo)等金属材料。或者，也可以使用铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)或者这些金属材料的合金中的至少一种金属材料。

如上所述，栅极线GCL被供给与数据线SGL以及检测电极25不同的信号(扫描信号Vscan)。因此，存在栅极线GCL和检测电极25之间的寄生电容、以及栅极线GCL和数据线SGL之间的寄生电容变大的可能性。如果寄生电容增大，则由手指的接触或者接近所产生的静电电容变化相对变小，因此产生检测灵敏度降低的可能性。

在本实施方式中，通过检测电极驱动器14对导电层51、第一配线ASL1、第二配线ASL2以及第三配线ASL3供给具有与驱动信号Vf同步的同一波形的信号Vsgl，从而能够减少检测电极25和栅极线GCL之间的寄生电容。由此，能够抑制检测误差和检测灵敏度的降低。也可以与检测电极驱动器14不同适当设置驱动电路来供给信号Vsgl。

接着，详细说明检测电极25和各配线以及导电层的构成。图10是放大示出检测电极的俯视图。图11是沿着图10的XI-XI’线的截面图。并且，在图11中，将图8的上下方向倒转，即，将构成基板21的检测面的第一面21a朝向图的下侧记载。

如图10以及图11所示，开关元件Tr具有半导体层61、源电极62、漏电极63以及栅电极64。作为半导体层61的材料，可以使用多晶硅或氧化物半导体等公知的材料。

半导体层61经由接触孔H1与数据线SGL电连接。在这里，在数据线SGL中，与半导体层61重叠的部分发挥源电极62的功能。半导体层61以在俯视中与栅极线GCL多次交叉的方式弯曲。在栅极线GCL中，与半导体层61重叠的部分发挥栅电极64的功能。半导体层61经由接触孔H2与漏电极63电连接。漏电极63从栅极线GCL的侧方与第一配线ASL1交叉地设置到与检测电极25重叠的位置。漏电极63在与检测电极25重叠的位置经由接触孔H3与检测电极25电连接。

如图11所示，在基板21的第二面21b上，设置第三配线ASL3和检测电极25。在第三配线ASL3和检测电极25上设置绝缘层58a。在绝缘层58a上设置半导体层61。在半导体层61上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置栅极线GCL以及第一配线ASL1。在栅极线GCL以及第一配线ASL1上设置绝缘层58c，在绝缘层58c上设置漏电极63、数据线SGL以及导电层51。在漏电极63、数据线SGL以及导电层51上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置保护层77。并且，在图11中，未图示的第二配线ASL2与栅极线GCL以及第一配线ASL1同层设置。并且，虽然在图11中省略示出，但是在设置保护层29(参照图8)的情况下，通过指纹检测装置1检测与保护层29接触的手指的指纹。

在本实施方式中，检测电极25与栅极线GCL相比设置在基板21的第二面21b侧。在检测电极25和栅极线GCL之间设置绝缘层58a、58b。也就是说，在作为检测面的第一面21a上，检测电极25比开关元件Tr近。在检测电极25和检测面之间仅设置基板21、或者基板21和保护层29。因此，除了检测电极25以外，在第一面21a侧不存在配线等导体，并且，接触检测面的手指和检测电极25的距离变小，因此，能够抑制检测灵敏度的降低。

如图10所示，第三配线ASL3在与导电层51重叠的位置设置接头部ASL3a。接头部ASL3a与第一配线ASL1交叉，与检测电极25具有间隔地配置。接头部ASL3a经由接触孔H4与导电层51电连接。导电层51与检测电极25以及第一配线ASL1重叠设置，经由接触孔H5与第一配线ASL1电连接。在图10中示出的例子中，虽然设置两个接触孔H5，但是可以设置一个，也可以设置三个以上。并且，导电层51与第二配线ASL2重叠设置，经由接触孔H6与第二配线ASL2电连接。

由此，第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3以及导电层51相互电连接。因此，如果第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3以及导电层51中的任一个接入电位，则能够使其余的全部为同电位。并且，能够抑制这些第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3以及导电层51之间的寄生电容的增大。

第一配线ASL1在栅极线GCL和检测电极25之间沿着检测电极25的一边设置。并且，第一配线ASL1与栅极线GCL同层设置。因此，能够减少检测电极25和栅极线GCL之间的寄生电容。第三配线ASL3与栅极线GCL重叠设置。导电层51除了检测电极25和漏电极63连接的部分以外，与检测电极25重叠设置。由此，能够进一步减少检测电极25和栅极线GCL之间的寄生电容。第三配线ASL3具有比栅极线GCL的宽度大的宽度。并不限定于此，也可以具有与栅极线GCL相同的宽度，或者比栅极线GCL小的宽度。

在半导体层61中，在与栅电极64重叠的部分设置沟道部。第三配线ASL3设置在与沟道部重叠的位置，优选具有比沟道部大的面积。第三配线ASL3使用上述金属材料，光的透过率比基板21小。在本实施方式中，由于设置第三配线ASL3，因此，能够遮挡从第一面21a侧射入半导体层61的光。

图11中示出的平坦化层59例如是有机平坦化膜。设置在平坦化层59上的保护层77例如使用ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等透光性导电材料或氧化硅(SiO₂)等无机材料。由此，能够抑制水分等进入平坦化层59，并且能够抑制检测电极25、第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3以及导电层51产生腐蚀。并且，保护层77通过使用具有ITO等导电性的材料，从而发挥遮蔽从外部进入的静电等电磁噪声的护罩的功能。

接着，对本实施方式的指纹检测装置的驱动方法进行说明。图12是第一实施方式涉及的指纹检测装置的时序波形图。

如图12所示，在检测期间Pt1，选择第n行的栅极线GCL(n)(参照图9)，扫描信号Vscan(n)成为接通(高电平)。对应于第n行的检测电极块25A(n)的开关元件Tr接通(开)。由此，驱动信号Vf经由数据线SGL(m)、SGL(m+1)、SGL(m+2)供给至检测电极块25A(n)的各检测电极25。基于上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理，检测信号Vdet从检测电极块25A(n)的各检测电极25输出至检测部40(参照图1)。

在检测期间Pt1，对于栅极线GCL(n)以外的栅极线GCL(n+1)、GCL(n+2)，扫描信号Vscan为断开(低电平)，检测电极块25A(n+1)以及检测电极块25A(n+2)的各检测电极25成为未供给固定的电位的浮动状态。因此，能够抑制被选择为检测对象的检测电极块25A(n)和未被选择的检测电极块25A(n+1)、检测电极块25A(n+2)之间的、检测电极25彼此的寄生电容。并且，在检测期间Pt1，第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3以及导电层51被供给信号Vsgl。因此，能够抑制被选择为检测对象的检测电极块25A(n)的各检测电极25和栅极线GCL之间的寄生电容，能够抑制检测灵敏度的降低。

接着，在检测期间Pt2，选择第n+1行的栅极线GCL(n+1)，扫描信号Vscan(n+1)成为接通(高电平)。第n+1行的检测电极块25A(n+1)的开关元件Tr接通(开)。由此，驱动信号Vf经由数据线SGL(m)、SGL(m+1)、SGL(m+2)供给至检测电极块25A(n+1)的各检测电极25，检测信号Vdet从检测电极块25A(n+1)的各检测电极25输出至检测部40(参照图1)。

在检测期间Pt2，检测电极块25A(n)以及检测电极块25A(n+2)的各检测电极25成为未供给固定的电位的浮动状态。并且，第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3以及导电层51被供给信号Vsgl。

在检测期间Pt3，选择第n+2行的栅极线GCL(n+2)，扫描信号Vscan(n+2)成为接通(高电平)。第n+2行的检测电极块25A(n+2)的开关元件Tr接通(开)。由此，驱动信号Vf经由数据线SGL(m)、SGL(m+1)、SGL(m+2)供给至检测电极块25A(n+2)的各检测电极25，检测信号Vdet从检测电极块25A(n+2)的各检测电极25输出至检测部40(参照图1)。通过依次重复上述动作，在检测区域21c全体执行检测动作。

如以上说明，本实施方式的指纹检测装置1具有第一面21a和第一面21a的相反侧的第二面21b，第一面21a具有：基板21，作为用于检测接触或者接近的物体的凹凸的检测面；检测电极25，设置在基板21的第二面21b侧，用于基于静电电容变化来检测接触或者接近的手指的凹凸；驱动电路，设置在基板21的第二面21b侧，将驱动信号供给至检测电极25。

在检测面的相反侧的第二面21b设置检测电极25、开关元件Tr、控制用IC19、柔性基板36。因此，当将基板21固定于电子设备的框体101时，由控制用IC19、柔性基板36等的凹凸所产生的制约变少。也就是说，能够使固定基板21的第一面21a侧的框体101的构造简便，并且能够使加工容易。并且，由于在检测电极25的第一面21a侧不存在栅极线GCL、数据线SGL等导体，因此，能够抑制检测误差、检测灵敏度的降低。

(第二实施方式)

图13是放大示出第二实施方式涉及的检测电极的俯视图。图14是沿着图13的XIV-XIV’线的截面图。

在本实施方式中，未设置第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3，而是设置包围检测电极25的第四配线ASL4。如图13所示，第四配线ASL4具有第一部分ASL4a、第二部分ASL4b、第三部分ASL4c、第四部分ASL4d。栅极线GCL沿着检测电极25的边25a设置，第一部分ASL4a在检测电极25的边25a和栅极线GCL之间，沿着检测电极25的边25a和栅极线GCL设置。第二部分ASL4b相对于检测电极25设置在第一部分ASL4a的相反侧，沿着检测电极25的边25b设置。第三部分ASL4c设置在检测电极25和数据线SGL之间，沿着检测电极25的边25c设置。第四部分ASL4d相对于检测电极25设置在第三部分ASL4c的相反侧，沿着检测电极25的边25d设置。并且，虽然在图13中未图示，但是在栅极线GCL相对于检测电极25的相反侧也可以设置其他的栅极线GCL(参照图9)，第二部分ASL4b设置在栅极线GCL和检测电极25之间。

夹着检测电极25设置的第一部分ASL4a和第二部分ASL4b通过第三部分ASL4c和第四部分ASL4d连接。这样，第四配线ASL4形成包围检测电极25的框状。并且，如图13以及图14所示，第四配线ASL4经由接触孔H7与导电层51电连接。并且，在图13中，虽然仅示出一个检测电极25，但是关于以矩阵状配列多个的各检测电极25，设置有导电层51和第四配线ASL4。如图13所示，第二部分ASL4b与第三部分ASL4c以及第四部分ASL4d的连接部位相比向行方向的外侧延伸，对应于在行方向上配列的多个检测电极25而连接。在行方向上配列的多个第四配线ASL4通过第二部分ASL4b电连接。上述信号Vsgl经由第二部分ASL4b供给至在行方向上配列的多个第四配线ASL4以及导电层51。并且，将第四配线ASL4彼此连接的构造并不限定于此，例如，可以使第一部分ASL4a延伸，也可以将连接第四配线ASL4彼此的配线连接于第三部分ASL4c以及第四部分ASL4d。

如图14所示，检测电极25与栅极线GCL同层设置。并且，第四配线ADL4与检测电极25以及栅极线GCL同层设置。即，在基板21的第二面21b上设置绝缘层58a，在绝缘层58a上设置半导体层61。在半导体层61上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置栅极线GCL、检测电极25以及第四配线ASL4。在栅极线GCL、检测电极25以及第四配线ASL4上设置绝缘层58c，在绝缘层58c上设置栅极线GCL、漏电极63以及导电层51。

第四配线ASL4包围检测电极25的周围设置。并且，第四配线ASL4和导电层51电连接。因此，检测电极25除与检测面对向的面，被这些第四配线ASL4和导电层51包围。通过将信号Vsgl供给至第四配线ASL4，信号Vsgl被供给至第四配线ASL4以及导电层51。结果，能够进一步减少检测电极25和栅极线GCL之间的寄生电容。

并且，由于第四配线ADL4和检测电极25同层设置，因此，与第一实施方式相比较，能够进一步省略形成配线的工序。由此，能够使制造工序简略化而减少制造成本。

图15是放大示出第二实施方式的变形例涉及的检测电极的俯视图。如图15所示，在本变形例中，设置第四配线ASL4的第一部分ASL4a和第二部分ASL4b，而未设置第三部分ASL4c以及第四部分ASL4d。第一部分ASL4a沿着检测电极25的边25a设置在检测电极25和栅极线GCL之间。第二部分ASL4b沿着检测电极25的边25a的相反侧的边25b设置在检测电极25和未图示的栅极线GCL之间。第二部分ASL4b对应于在行方向上配列的多个检测电极25而连接。第一部分ASL4a经由接触孔H7与导电层51电连接。并且，第二部分ASL4b经由接触孔H8与导电层51电连接。由此，信号Vsgl经由第二部分ASL4b供给至在行方向上配列的多个导电层51以及第一部分ASL4a。

这样，通过至少在检测电极25和栅极线GCL之间设置第四配线ASL4，能够减少检测电极25和栅极线GCL之间的寄生电容。

并且，第四配线ASL4也可以是设置第一部分ASL4a、第二部分ASL4b、第三部分ASL4c而省略第四部分ASL4d的构成。

(第三实施方式)

图16是放大示出第三实施方式涉及的检测电极的俯视图。图17是沿着图16的XVII-XVII’线的截面图。

在本实施方式中，与第一实施方式同样，设置第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3以及导电层51。如图17所示，本实施方式在栅电极64(栅极线GCL)相比于半导体层61设置在基板21侧的所谓底栅构造这点不同。

如图17所示，在基板21的第二面21b上，设置第三配线ASL3和检测电极25。在第三配线ASL3和检测电极25上设置绝缘层58a。在绝缘层58a上设置栅极线GCL以及第一配线ASL1。在栅极线GCL以及第一配线ASL1上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置半导体层61。在半导体层61上设置绝缘层58c，在绝缘层58c上设置漏电极63、数据线SGL以及导电层51。在漏电极63、数据线SGL以及导电层51上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置保护层77。并且，在图17中，未图示的第二配线ASL2与栅极线GCL以及第一配线ASL1同层设置。

在本实施方式中，检测电极25与栅极线GCL相比设置在基板21的第二面21b侧。在检测电极25和栅极线GCL之间设置绝缘层58a。也就是说，在作为检测面的第一面21a上，检测电极25比开关元件Tr近。在检测电极25和检测面之间仅设置基板21、或者基板21和保护层29。因此，在检测电极25的第一面21a侧不存在配线等导体，并且，接触检测面的手指和检测电极25的距离变小，因此，能够抑制检测灵敏度的降低。

并且，由于栅极线GCL与半导体层61相比配置在基板21侧，因此，第三配线ASL3和栅极线GCL的距离变短。因此，能够减少栅极线GCL和检测电极25之间的寄生电容。

(第四实施方式)

图18是放大示出第四实施方式涉及的检测电极的俯视图。图19是沿着图18的XIX-XIX’线的截面图。在本实施方式中，与第二实施方式同样，未设置第一配线ASL1、第二配线ASL2、第三配线ASL3，而是设置包围检测电极25的第四配线ASL4。如图19所示，本实施方式在栅电极64(栅极线GCL)相比于半导体层61设置在基板21侧的所谓底栅构造这点不同。

如图19所示，在基板21的第二面21b上，设置栅极线GCL、第四配线ASL4以及检测电极25。在栅极线GCL、第四配线ASL4以及检测电极25上设置绝缘层58a。在绝缘层58a上设置半导体层61。在半导体层61上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置漏电极63、数据线SGL以及导电层51。在漏电极63、数据线SGL以及导电层51上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置保护层77。

在本实施方式中，检测电极25与栅极线GCL同层地设置在基板21的第二面21b上。因此，检测电极25配置在接近作为检测面的第一面21a的位置，从而接触或者接近的手指和检测电极25的距离变小，能够抑制检测灵敏度的降低。

如图18所示，第二部分ASL4b与第三部分ASL4c以及第四部分ASL4d的连接部位相比向行方向的外侧延伸，对应于在行方向上配列的多个检测电极25而连接。在行方向上配列的多个第四配线ASL4通过第二部分ASL4b电连接。上述信号Vsgl经由第二部分ASL4b供给至在行方向上配列的多个第四配线ASL4以及导电层51。由于第四配线ASL4包围检测电极25设置，因此，能够减小检测电极25和栅极线GCL之间的寄生电容。并且，由于栅极线GCL、第四配线ASL4以及检测电极25同层设置，因此，层叠数变少，能够使制造工序简略化。

并且，在本实施方式中，第四配线ASL4例如也可以是设置图18中示出的第一部分ASL4a、第二部分ASL4b而省略第三部分ASL4c、第四部分ASL4d的构成。并且，也可以是设置第一部分ASL4a、第二部分ASL4b、第三部分ASL4c而省略第四部分ASL4d的构成。并且，如图19所示，在基板21和平坦化层59之间设置绝缘层58a和绝缘层58b。本实施方式与图14中示出的顶栅构造相比，能够进一步减少绝缘层的数量，能够实现指纹检测部30的薄型化。

(第五实施方式)

图20是示出第五实施方式涉及的显示装置的一构成例的框图。如图20所示，显示装置2具有带有指纹检测功能的显示部10、控制部11、显示用栅极驱动器12A、检测用栅极驱动器12B、源极驱动器13、检测电极驱动器14、检测部40。显示装置2是带有指纹检测功能的显示部10内置有指纹检测功能的显示装置。带有指纹检测功能的显示部10是将使用液晶显示元件作为显示元件的显示面板20、检测接触或者接近的手指的凹凸的指纹检测部30一体化的装置。并且，显示面板20也可以是将检测触摸输入的位置的触摸面板一体化或者在显示面板20上安装触摸面板的装置。

显示面板20是根据从显示用栅极驱动器12A供给的扫描信号Vscan，依次扫描每一水平线而进行显示的元件。

显示用栅极驱动器12A具有基于从控制部11供给的控制信号，依次选择成为带有指纹检测功能的显示部10的显示驱动的对象的一水平线的功能。

源极驱动器13是基于从控制部11供给的控制信号，将像素信号Vpix供给至带有指纹检测功能的显示部10的各副像素SPix的电路。

指纹检测部30根据从检测用栅极驱动器12B供给的扫描信号Vscan，依次扫描每一检测线而进行检测。指纹检测部30基于自静电电容方式的检测原理，通过检测接触或者接近的手指的凹凸而检测指纹的形状。

检测电极驱动器14是基于从控制部11供给的控制信号，将驱动信号Vf供给至成为指纹检测部30的检测驱动的对象的检测电极25的电路。

控制部11是基于从外部供给的影像信号分别对显示用栅极驱动器12A、源极驱动器13供给控制信号而控制显示动作的电路。并且，控制部11是分别对检测用栅极驱动器12B、检测电极驱动器14以及检测部40供给控制信号，以将这些部件相互同步地进行指纹检测动作的方式进行控制的电路。控制部11可以将显示动作和指纹检测动作独立地控制，也可以相互同步地控制。

接着，详细说明显示装置2的构成例。图21是表示第五实施方式涉及的显示装置的概略截面构造的截面图。如图21所示，显示装置2具有第一基板21A、第二基板22、检测电极25、反射电极28、液晶层6、前光单元4。

第一基板21A具有第一面21Aa、第一面21Aa的相反侧的第二面21Ab。在第一基板21A的第一面21Aa侧设置检测电极25。检测电极25能够基于上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理，检测与第一基板21A的第二面21Ab接触的手指的指纹。第一基板21A的第二面21Ab发挥指纹检测部30进行指纹检测的检测面的功能。

第一基板21A可以使用玻璃基板。第一基板21A例如通过使用强化玻璃，能够在维持强度的同时变薄。这样的话，能够减小用于进行指纹检测的检测面即第二面21Ab和检测电极25的距离，能够提高检测灵敏度。作为强化玻璃，可以使用例如通过将玻璃表面的钠(Na)离子与离子半径大的钾(K)离子进行交换而在表面形成压缩应力层的化学强化玻璃，或者通过对加热的玻璃基板输送空气进行急冷而在表面形成压缩应力层的强化玻璃。第一基板21A可以是六面强化玻璃。

在第一基板21A的第一面21Aa侧，与检测电极25对向设置反射电极28。第二基板22具有第一面22a、第一面22a的相反侧的第二面22b，第二基板22的第二面22b与第一基板21A的第一面21Aa对向配置。在第二基板22的第二面22b侧，设置彩色滤光片32以及使用ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等透光性导电材料的透光性电极23。透光性电极23经由未图示的连接部与第一基板21A侧电连接，被供给共通电位Vcom。并且，在第二基板22的第一面22a侧，设置具有偏光板或四分之一波长板等的光学功能层145、前光单元4。

反射电极28对应于一个副像素SPix配置。从第二基板22侧射入的外部光被反射电极28反射，其反射光通过被液晶层6调制而实现显示。第二基板22的第一面22a发挥显示面板20的显示面的功能。反射电极28例如使用铝(Al)等金属材料。能够采用通过在反射电极28上层叠ITO而抑制腐蚀的构成。并且，也能够采用通过在反射电极28上形成凹凸而提高反射光的扩散性的构成。另一方面，通过将反射电极28镜面加工，还能够提高反射性而实现亮度提高。并且，在检测电极25和反射电极28之间，在每个副像素SPix上形成TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)等开关元件以及电容元件等电路元件。

液晶层6设置在透光性电极23和反射电极28之间。液晶层6根据电场的状态将通过液晶层6的光进行调制，通过在透光性电极23和反射电极28之间的空隙内密封液晶材料而形成。

本实施方式的显示面板20是使用液晶显示(LCD：Liquid Crystal Display)面板的显示装置。特别使用反射型液晶显示装置。反射型液晶显示装置可以是单色显示对应的显示装置，也可以是彩色显示对应的显示装置。在彩色显示对应的情况下，成为形成彩色图像的单位的一个显示像素具有多个副像素(副像素)。更具体地说，在彩色显示对应的显示装置中，一个显示像素例如具有显示红色(Red：R)的副像素、显示绿色(Green：G)的副像素、显示青色(Blue：B)的副像素这三个副像素。并且，一个像素可以具有四个以上的副像素，也可以是红色、绿色、青色以外的颜色。

彩色滤光片32例如可以周期性地配列着色有红色(R)、绿色(G)、青色(B)三色的彩色滤光片的颜色区域。将R、G、B三色的颜色区域作为一组对应于各副像素SPix，将对应于三色的颜色区域的副像素SPix作为一组构成像素Pix。彩色滤光片32在与第一基板21A垂直的方向上与液晶层6对向。并且，彩色滤光片32只要着色有不同的颜色，也可以是其他颜色的组合。并且，彩色滤光片32并不限定于三色的组合，也可以是四色以上的组合。

前光单元4配置在第二基板22的第一面22a侧。并且，该第一面22a是显示显示面板20的图像侧的面，也就是说，是外部光射入的面，是被反射电极28反射的光射出的面。前光单元4具有光源140、导光板144、粘接部件146。光源140使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。并且，作为光源140，也可以使用荧光管等其他光源。导光板144是透明的板状部件，经由光学功能层145以及粘接部件146层叠与第二基板22的第一面22a。导光板144也可以在与第二基板22对向的面144a上形成多个槽。导光板144通过使来自光源140的入射光反射、散射，而能够朝向第二基板22射出。

朝向第二基板22射出的光在通过透光性电极23以及液晶层6并被反射电极28反射之后，通过导光板144到达观察者的眼睛。并且，如上所述，关于朝向第二基板22射出的光，通过利用通过位置的液晶的状态将遮挡的部分和透过的部分切换，从而在显示面上显示图像。

图22是示出基本的像素电路的电路图。并且，在图22中，示出显示面板20的像素电路，省略示出指纹检测部30的配线等电路。如图22所示，以多个显示用数据线SGLd和多个显示用栅极线GCLd交叉的方式配线。并且，显示用数据线SGLd所延伸的方向为列方向，显示用栅极线GCLd所延伸的方向为行方向。

副像素SPix配列成矩阵状，分别具有显示用开关元件Trd、液晶电容76A、保持电容76B。显示用开关元件Trd的源极连接于显示用数据线SGLd，栅极连接于显示用栅极线GCLd，漏极连接于液晶电容76A以及保持电容76B的一端。

液晶电容76A表示在反射电极28和透光性电极23之间产生的电容成分。保持电容76B是用于保持在反射电极28和透光性电极23之间施加的影像显示用的电压的电容成分。

副像素SPix通过显示用栅极线GCLd将属于显示面板20的相同行的其他副像素SPix相互连接。显示用栅极线GCLd与显示用栅极驱动器12A连接，从显示用栅极驱动器12A供给扫描信号Vscan。并且，副像素SPix通过显示用数据线SGLd将属于显示面板20的相同列的其他副像素SPix相互连接。显示用数据线SGLd与源极驱动器13连接，从源极驱动器13被供给像素信号Vpix。

显示用栅极驱动器12A以依次扫描显示用栅极线GCLd的方式进行控制。显示用栅极驱动器12A经由显示用栅极线GCLd，将扫描信号Vscan(参照图1)施加于副像素SPix的显示用开关元件Trd的栅极，从而将副像素SPix中的一行(一水平线)依次选择作为显示驱动的对象。并且，源极驱动器13将像素信号Vpix经由显示用数据线SGLd供给至构成被选择的一水平线的副像素SPix。并且，在这些副像素SPix中，根据供给的像素信号Vpix在每一水平线进行显示。

接着，参照图23至图26，对检测电极25以及反射电极28的构成进行说明。图23是表示第五实施方式涉及的显示装置的俯视构造的俯视图。图24是放大示出与一个副像素对应的部分的俯视图。图25是沿着图24的XXV-XXV’线的截面图。图26是沿着图24的XXVI-XXVI’线的截面图。并且，图23以及图24示出从第二基板22侧观察第一基板21A的第一面21Aa的俯视图。并且，在图24中，为了容易观看附图，省略示出反射电极28。

如图23所示，显示用栅极线GCLd沿着行方向设置，在列方向上设置间隔配列多个。显示用数据线SGLd沿着列方向设置，在行方向上设置间隔配列多个。检测用栅极线GCLs与显示用栅极线GCLd平行设置，沿着行方向，在列方向上设置间隔配列多个。检测用数据线SGLs与显示用数据线SGLd平行设置，沿着列方向，在行方向上设置间隔配列多个。在由显示用栅极线GCLd、显示用数据线SGLd、检测用栅极线GCLs以及检测用数据线SGLs包围的区域配置反射电极28。由显示用栅极线GCLd、显示用数据线SGLd、检测用栅极线GCLs以及检测用数据线SGLs包围的区域对应于一个副像素SPix。反射电极28为大致矩形状，以矩阵状配置多个。与各个反射电极28重叠设置检测电极25和保持电容电极75。也就是说，检测电极25对应于反射电极28以矩阵状配置多个。

如图24所示，在显示用栅极线GCLd和显示用数据线SGLd相交叉的位置的附近设置显示用开关元件Trd。显示用开关元件Trd设置在与一个副像素SPix的反射电极28对应的位置。并且，显示用开关元件Trd的漏电极73与保持电容电极75重叠设置，在漏电极73和保持电容电极75之间形成保持电容。保持电容电极75经由连接部75a与在行方向上配列的相邻的保持电容电极连接。

在检测用栅极线GCLs和检测用数据线SGLs相交叉的位置的附近设置检测用开关元件Trs。检测用开关元件Trs设置在与检测电极25对应的位置。

显示用开关元件Trd以及检测用开关元件Trs由薄膜晶体管构成，在该例中，由n沟道的MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)型的TFT元件构成。

检测用栅极驱动器12B(参照图1)依次选择检测用栅极线GCLs。检测用栅极驱动器12B经由被选择的检测用栅极线GCLs，将扫描信号Vscan供给至检测用开关元件Trs。由此，将检测电极25中的一行(一水平线)选择作为检测对象的检测电极块25A。检测电极块25A具有以矩阵状配列的多个检测电极25。检测电极驱动器14(参照图1)经由检测用数据线SGLs将驱动信号Vf供给至检测电极块25A的各检测电极25。并且，根据上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理，检测部40收到对应于各检测电极25的静电电容变化的检测信号Vdet。由此，检测出触摸检测面的手指的指纹。

导电性的第五配线ASL5与检测用栅极线GCLs重叠，沿着检测用栅极线GCLs设置。第六配线ASL6与显示用栅极线GCLd重叠，沿着显示用栅极线GCLd设置。第五配线ASL5和第六配线ASL6对应于在行方向上配列的多个副像素SPix连续设置。

如图24所示，设置包围检测电极25的周围的第七配线ASL7。第七配线ASL7在检测电极25和检测用栅极线GCLs之间具有沿着检测用栅极线GCLs的部分，在检测电极25和显示用栅极线GCLd之间具有沿着显示用栅极线GCLd的部分。此外，覆盖检测电极25以及第七配线ASL7设置导电层ASL8。

第五配线ASL5、第六配线ASL6、第七配线ASL7以及导电层ASL8例如可以使用钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)或者这些金属材料的合金中的至少一种金属材料。

如上所述，显示用栅极线GCLd以及检测用栅极线GCLs被供给与供给至检测用数据线SGLs以及检测电极25的驱动信号Vf不同的信号(扫描信号Vscan)。因此，存在显示用栅极线GCLd和检测电极25之间的寄生电容、显示用数据线SGLd和检测电极25之间的寄生电容变大的可能性。并且，存在检测用栅极线GCLs和检测电极25之间的寄生电容、以及检测用栅极线GCLs和检测用数据线SGLs之间的寄生电容变大的可能性。如果寄生电容增大，则由手指的接触或者接近所产生的静电电容变化相对变小，因此产生检测灵敏度降低的可能性。

在本实施方式中，通过检测电极驱动器14对第五配线ASL5、第六配线ASL6、第七配线ASL7以及导电层ASL8供给具有与驱动信号Vf同步的同一波形的信号Vsgl，能够减少寄生电容。由此，能够抑制检测误差和检测灵敏度的降低。也可以独立于检测电极驱动器14而适当设置驱动电路来供给信号Vsgl。并且，由于设置第五配线ASL5、第六配线ASL6、第七配线ASL7以及导电层ASL8，因此，能够抑制液晶电容76A由于指纹检测动作而变动，能够抑制显示图像的劣化。

接着，详细说明检测电极25和各配线以及导电层的构成。如图25所示，检测用开关元件Trs具有半导体层61、源电极62、漏电极63以及栅电极64。作为半导体层61的材料，可以使用多晶硅或氧化物半导体等公知的材料。

半导体层61经由接触孔H1与检测用数据线SGLs电连接。在这里，在检测用数据线SGLs中，与半导体层61重叠的部分发挥源电极62的功能。半导体层61以在俯视中与检测用栅极线GCLs多次交叉的方式弯曲。在检测用栅极线GCLs中，与半导体层61重叠的部分发挥栅电极64的功能。半导体层61经由接触孔H2与漏电极63电连接。漏电极63与第七配线ASL7交叉，与检测电极25重叠。漏电极63经由接触孔H3与检测电极25电连接。

如图25所示，在基板21的第一面21Aa上，设置第五配线ASL5和检测电极25。在第五配线ASL5和检测电极25上设置绝缘层58a。在绝缘层58a上设置半导体层61。在半导体层61上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置检测用栅极线GCLs以及第七配线ASL7。在检测用栅极线GCLs以及第七配线ASL7上设置绝缘层58c，在绝缘层58c上设置检测用数据线SGLs、漏电极63以及导电层ASL8。在检测用数据线SGLs、漏电极63以及导电层ASL8上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置反射电极28。

在反射电极28上，经由液晶层6设置透光性电极23、彩色滤光片32、第二基板22。

如图24所示，第五配线ASL5设置有突出到与导电层ASL8重叠的位置的接头部ASL5a。接头部ASL5a经由接触孔H4与导电层ASL8电连接。由此，如果对第五配线ASL5供给上述信号Vsgl，则信号Vsgl经由接头部ASL5a被供给至导电层ASL8。第七配线ASL7经由接触孔H5连接于导电层ASL8。由此，供给至第五配线ASL5的信号Vsgl经由导电层ASL8被供给至第七配线ASL7。

在半导体层61中，在与栅电极64重叠的部分设置沟道部。第五配线ASL5设置在与沟道部重叠的位置，优选具有比沟道部大的面积。第五配线ASL5使用上述金属材料，光的透过率比第一基板21A小，因此，能够遮挡从第一基板21A侧射入半导体层61的光。

接着，对反射电极28和显示用开关元件Trd的连接构造进行说明。如图26所示，显示用开关元件Trd具有半导体层71、源电极72、漏电极73以及栅电极74。作为半导体层71的材料，可以使用多晶硅或氧化物半导体等公知的材料。半导体层71通过使用例如透明非晶氧化物半导体(TAOS：Transparent Amorphous Oxide Semiconductor)或低温多晶硅(LTPS：Low Temperature Poly silicon)，长时间保持影像显示用的电压的能力(保持率)良好，能够提高显示品质。并且，显示用开关元件Trd的半导体层71和检测用开关元件Trs的半导体层61可以使用相同的材料。

如图24以及图26所示，半导体层71经由接触孔H6与显示用数据线SGLd电连接。在这里，在显示用数据线SGLd中，与半导体层71重叠的部分发挥源电极72的功能。半导体层71以在俯视中与显示用栅极线GCLd多次交叉的方式弯曲。在显示用栅极线GCLd中，与半导体层71重叠的部分发挥栅电极74的功能。半导体层71经由接触孔H7与漏电极73电连接。漏电极73具有比检测用开关元件Trs的漏电极63大的面积，与保持电容电极75重叠。漏电极73经由接触孔H8与反射电极28电连接。

如图26所示，在基板21的第一面21Aa上，设置第六配线ASL6和保持电容电极75。在第六配线ASL6和保持电容电极75上设置绝缘层58a。在绝缘层58a上设置半导体层71。在半导体层71上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置显示用栅极线GCLd。在显示用栅极线GCLd上设置绝缘层58c，在绝缘层58c上设置显示用数据线SGLd以及漏电极73。在显示用数据线SGLd以及漏电极73上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置反射电极28。

在半导体层71中，在与栅电极74重叠的部分设置沟道部。第六配线ASL6设置在与沟道部重叠的位置，优选具有比沟道部大的面积。由于设置第六配线ASL6，因此，能够遮挡例如从第一基板21A侧射入半导体层71的光。

如图25以及图26所示，检测电极25、保持电容电极75、第五配线ASL5以及第六配线ASL6设置在相同层。并且，显示用开关元件Trd和检测用开关元件Trs设置在相同层。并且，检测电极25和保持电容电极75也可以设置在不同层，显示用开关元件Trd和检测用开关元件Trs可以设置在不同层。

在本实施方式中，检测电极25与检测用栅极线GCLs相比设置在第一基板21A的第一面21Aa侧。并且，检测电极25与显示用栅极线GCLd相比设置在第一基板21A的第一面21Aa侧。在检测电极25和检测用栅极线GCLs之间以及检测电极25和显示用栅极线GCLd之间设置绝缘层58a、58b。也就是说，在作为检测面的第二面21Ab上，检测电极25比检测用开关元件Trs以及显示用开关元件Trd近。在检测电极25和检测面之间仅设置第一基板21A、或者第一基板21A和保护层29。因此，在检测电极25的第二面21Ab侧不存在配线等导体，并且，接触检测面的手指和检测电极25的距离变小，因此，能够抑制检测灵敏度的降低。

反射电极28在第一基板21A的第一面21Aa侧相对于第一面21Aa设置在从检测电极25离开的位置。因此，能够使图像显示在第二基板22的第一面22a。因此，根据本实施方式的显示装置2，第一基板21A的第二面21Ab为用于检测接触的手指的指纹的检测面，相对于检测电极25与第二面21Ab相反侧的第二基板22的第一面22a发挥显示图像的显示面的功能。反射电极28为了使来自显示面的光反射以非透过的方式形成。因此，在反射电极28和形成反射电极28的第一基板21A之间能够比较自由地配置电路和电极。着眼于本实施方式涉及的点，在反射电极28的背面侧设置检测电极25等，同时，在显示面的相反侧的面设置检测面。由此，本实施方式的显示装置2能够检测显示面的相反侧的面的指纹，还能够在实施显示时检测指纹。

接着，对本实施方式的显示装置2的驱动方法进行说明。图27是示出第五实施方式涉及的指纹检测动作的一动作例的时序波形图。如图27所示，进行指纹检测动作的检测期间Pt1、Pt2、Pt3以时间分割配置。

如图27所示，在检测期间Pt1，选择第n行的检测用栅极线GCLs(n)(参照图23)，扫描信号Vscan(n)成为接通(高电平)。如果扫描信号Vscan(n)成为接通(高电平)，对应于第n行的检测电极块25A(n)的检测用开关元件Trs接通(开)。由此，驱动信号Vf经由检测用数据线SGLs(m)、SGLs(m+1)、SGLs(m+2)供给至检测电极块25A(n)的各检测电极25。基于上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理，检测信号Vdet从检测电极块25A(n)的各检测电极25输出至检测部40(参照图1)。

在检测期间Pt1，对于检测用栅极线GCLs(n)以外的检测用栅极线GCLs(n+1)、GCLs(n+2)，扫描信号Vscan为断开(低电平)，检测电极块25A(n+1)以及检测电极块25A(n+2)的各检测电极25成为未供给固定的电位的浮动状态。因此，能够抑制被选择为检测对象的检测电极块25A(n)和未被选择的检测电极块25A(n+1)、25A(n+2)之间的、检测电极25彼此的寄生电容。并且，在检测期间Pt1，第五配线ASL5、第六配线ASL6、第七配线ASL7以及导电层ASL8被供给信号Vsgl。因此，能够抑制被选择为检测对象的检测电极块25A(n)的各检测电极25和检测用栅极线GCLs等之间的寄生电容，能够抑制检测灵敏度的降低。

接着，在检测期间Pt2，选择第n+1行的检测用栅极线GCLs(n+1)，扫描信号Vscan(n+1)成为接通(高电平)。第n+1行的检测电极块25A(n+1)的检测用开关元件Trs接通(开)。由此，驱动信号Vf经由检测用数据线SGLs(m)、SGLs(m+1)、SGLs(m+2)供给至检测电极块25A(n+1)的各检测电极25，检测信号Vdet从检测电极块25A(n+1)的各检测电极25输出至检测部40(参照图1)。

在检测期间Pt2，检测电极块25A(n)以及检测电极块25A(n+2)的各检测电极25成为未供给固定的电位的浮动状态。并且，第五配线ASL5、第六配线ASL6、第七配线ASL7以及导电层ASL8被供给信号Vsgl。

在检测期间Pt3，选择第n+2行的检测用栅极线GCLs(n+2)，扫描信号Vscan(n+2)成为接通(高电平)。第n+2行的检测电极块25A(n+2)的检测用开关元件Trs接通(开)。由此，驱动信号Vf经由检测用数据线SGLs(m)、SGL(m+1)、SGL(m+2)供给至检测电极块25A(n+2)的各检测电极25，检测信号Vdet从检测电极块25A(n+2)的各检测电极25输出至检测部40(参照图1)。通过依次重复上述动作，在检测面全体执行检测动作。

并且，在本实施方式中，能够分别独立地驱动显示用栅极驱动器12A和检测用栅极驱动器12B。即，在本实施方式的显示装置2中，能够分别独立地驱动显示和指纹检测。更具体地说，在未选择显示用栅极线GCLd(n)的期间设置检测期间Pt1，在未选择显示用栅极线GCLd(n+1)的期间设置检测期间Pt2，在未选择显示用栅极线GCLd(n+2)的期间设置检测期间Pt3。因此，在指纹检测动作中，能够抑制由供给至检测电极25的驱动信号所产生的显示图像的劣化。

在本实施方式中，反射电极28、检测电极25、保持电容电极75等的形状为一例，能够进行菱形形状、平行四边形状、多边形状等适当变更。第五配线ASL5以及第六配线ASL6分别具有比检测用栅极线GCLs以及显示用栅极线GCLd的宽度大的宽度。并不限定于此，也可以具有与检测用栅极线GCLs以及显示用栅极线GCLd相同的宽度，或者比其小的宽度。比其，虽然第七配线ASL7包围检测电极25的周围连续设置，但是并不限定于此，只要至少设置在检测电极25和检测用栅极线GCLs之间以及检测电极25和显示用栅极线GCLd之间即可。

(第六实施方式)

图28是放大示出第六实施方式涉及的、与一个副像素对应的部分的俯视图。图29是沿着图28的XXIX-XXIX’线的截面图。在本实施方式中，未设置用于形成保持电容的保持电容电极75。

如图28以及图29所示，显示用开关元件Trd和反射电极28的连接构造与第五实施方式相同。半导体层71经由接触孔H6与显示用数据线SGLd电连接。半导体层71以在俯视中与显示用栅极线GCLd多次交叉的方式弯曲。半导体层71经由接触孔H7与漏电极73电连接。漏电极73具有比检测用开关元件Trs的漏电极63大的面积。如图28所示，检测电极25从检测用栅极线GCLs的附近设置到显示用栅极线GCLd的附近的位置。检测电极25具有与漏电极73重叠的部分。漏电极73经由接触孔H8与反射电极28电连接。第七配线ASL7包围检测电极25的周围设置，在检测电极25和显示用栅极线GCLd之间，具有沿着显示用栅极线GCLd设置的部分。

如图29所示，在基板21的第一面21Aa上，设置第六配线ASL6和检测电极25。在第六配线ASL6和检测电极25上设置绝缘层58a。在绝缘层58a上设置半导体层71。在半导体层71上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置显示用栅极线GCLd以及第七配线ASL7。在显示用栅极线GCLd以及第七配线ASL7上设置绝缘层58c，在绝缘层58c上设置显示用数据线SGLd以及漏电极73。在显示用数据线SGLd以及漏电极73上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置反射电极28。

在本实施方式中，由于漏电极73具有与检测电极25重叠的部分73a，因此，在漏电极73和检测电极25之间形成保持电容。由此，能够抑制显示图像的劣化。并且，由于能够在保持电容电极75所设置的区域设置检测电极25，因此，能够增大检测电极25的面积，能够提高指纹检测的检测灵敏度。

(第七实施方式)

图30是示出第七实施方式涉及的显示装置的截面构造的截面图。本实施方式的显示面板20是使用有机发光二极管(OLED：Organic Light-Emitting Diode)的显示面板。

如图30所示，显示装置2A具有检测电极25、显示用开关元件Trd、检测用开关元件Trs、反射层84、自发光层81、上部电极82、下部电极83。在检测用开关元件Trs、导电层ASL8、显示用开关元件Trd上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置反射层84。在反射层84上设置绝缘层86，在绝缘层86上设置下部电极83以及绝缘层87。在下部电极83以及绝缘层87上设置自发光层81，在自发光层81上设置上部电极82。在上部电极82上依次层叠绝缘层88、绝缘层89、彩色滤光片32、第二基板22。并且，图30示出上述一个副像素SPix的截面构造，具有自发光层81的副像素SPix配列多个。

下部电极83经由接触孔H9与显示用开关元件Trd的漏电极73电连接。下部电极83分别对应于副像素SPix设置，是成为有机发光二极管的阳极的导电体。下部电极83是使用ITO等透光性导电材料的透光性电极。自发光层81含有有机材料，具有未图示的空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层。上部电极82是成为有机发光二极管的阴极的导电体。上部电极82是使用ITO等透光性导电材料的透光性电极。并且，上部电极82并不限定于此，作为透光性导电材料，也可以使用具有氧化铟锡(IZO：Indium Zinc Oxide)等其他的组成的导电材料。或者，可以通过形成极薄膜而采用获得光透过性的薄膜金属层作为上部电极82。反射层84设置在自发光层81的下侧，由反射来自自发光层81的光并具有金属光泽的材料例如银、铝、金等形成。绝缘层87被称为防护堤，是划分副像素SPix彼此的绝缘层。绝缘层88是密封上部电极82的密封层，可以使用硅氧化物、硅氮化物等。绝缘层89是抑制由绝缘层87产生的高度差的平坦化层，可以使用硅氧化物、硅氮化物等。

通过这样的构成，来自自发光层81的光透过彩色滤光片32从第二基板22的第一面22a射出，到达观察者的眼睛。通过在每个副像素SPix上控制自发光层81的亮灯量，在作为显示面的第二基板22的第一面22a上显示图像。

并且，并不限定于上述例子，也可以是下部电极83为阴极，上部电极82为阳极。在该情况下，也可以适当改变与下部电极83电连接的显示用开关元件Trd的极性，并且，也可以适当改变载流子注入层(空穴注入层以及电子注入层)、载流子输送层(空穴输送层以及电子输送层)、发光层的层叠顺序。

在本实施方式中，在第一基板21A的第一面21Aa设置检测电极25，检测电极25与检测用开关元件Trs的漏电极63电连接。因此，基于检测电极25的静电电容变化，能够检测与第一基板21A的第二面21Ab接触的手指的指纹。即，第一基板21A的第二面21Ab是指纹检测部30的检测面，位于相对于检测电极25与检测面相反侧的第二基板22的第一面22a发挥显示面板20的显示面的功能。

图31是示出第七实施方式的变形例涉及的显示装置的截面构造的截面图。如图31所示，本变形例的显示装置2B在下部电极83上设置自发光层81A，在自发光层81A上设置上部电极82A。在上部电极82A上经由密封层88A设置第二基板22。在本变形例中，未设置图30中示出的彩色滤光片32。

自发光层81A使用与每个副像素SPix不同的发光材料，分别显示红色(R)、绿色(G)、青色(B)各色的光。显示红色(R)的自发光层81A对应于显示红色(R)的副像素SPix设置。显示绿色(G)的自发光层81A对应于显示绿色(G)的副像素SPix设置。显示青色(B)的自发光层81A对应于显示青色(B)的副像素SPix设置。由此，能够实现显示装置2B的彩色显示。

在本变形例的显示装置2B中，检测电极25、检测用开关元件Trs、显示用开关元件Trd以及与这些元件连接的各种配线的构成与图30的显示装置2A相同。因此，能够检测与第一基板21A的第二面21Ab接触的手指的指纹。

(第八实施方式)

图32是示意性地示出第八实施方式涉及的指纹检测装置的截面构造的示意性截面图。如图32所示，指纹检测装置1A具有第一基板21A、第一检测电极26、第二检测电极27。第一基板21A具有第一面21Aa、第一面21Aa的相反侧的第二面21Ab。第一检测电极26设置在第一基板21A的第一面21Aa上，第二检测电极27经由平坦化层59设置在第一检测电极26的上方。也可以在第二检测电极27上设置用于保护第二检测电极27的保护层57。

第一检测电极26是用于检测与第二面21Ab接触的手指的指纹的检测电极。第二检测电极27是用于检测与设置在第一面21Aa侧的其他检测面S接触的手指的指纹的检测电极。本实施方式的指纹检测装置1A能够在第一基板21A的第一面21Aa以及第二面21Ab这两面检测指纹。

接着，参照图33至图36，对第一检测电极26以及第二检测电极27的构成进行说明。图33是表示第八实施方式涉及的指纹检测装置的俯视构造的俯视图。图34是放大示出第一检测电极以及第二检测电极的俯视图。图35是沿着图34的XXXV-XXXV’线的截面图。图36是沿着图34的XXXVI-XXXVI’线的截面图。

如图33所示，第一检测用栅极线GCLs1沿着行方向设置，在列方向上设置间隔配列多个。第一检测用数据线SGLs1沿着列方向设置，在行方向上设置间隔配列多个。第二检测用栅极线GCLs2与第一检测用栅极线GCLs1平行设置，沿着行方向设置，在列方向上设置间隔配列多个。第二检测用数据线SGLs2与第一检测用数据线SGLs1平行设置，沿着列方向设置，在行方向上设置间隔配列多个。在由第一检测用栅极线GCLs1、第一检测用数据线SGLs1、第二检测用栅极线GCLs2以及第二检测用数据线SGLs2包围的区域配置第一检测电极26和第二检测电极27。第一检测电极26以及第二检测电极27为大致矩形状，相互重叠设置。重叠的第一检测电极26以及第二检测电极27以矩阵状配置多个。

在第一检测用栅极线GCLs1和第一检测用数据线SGLs1相交叉的位置的附近设置第一检测用开关元件Trs1。第一检测用开关元件Trs1设置在与一个第一检测电极26对应的位置。

在第二检测用栅极线GCLs2和第二检测用数据线SGLs2相交叉的位置的附近设置第二检测用开关元件Trs2。第二检测用开关元件Trs2设置在与一个第二检测电极27对应的位置。

第一检测用开关元件Trs1以及第二检测用开关元件Trs2由薄膜晶体管构成，在该例中，由n沟道的MOS型的TFT元件构成。

指纹检测装置1A与图1中示出的指纹检测部30相同，设置有用于将扫描信号Vscan分别供给至第一检测用栅极线GCLs1以及第二检测用栅极线GCLs2的栅极驱动器(未图示)、用于将驱动信号Vf供给至第一检测用数据线SGLs1以及第二检测用数据线SGLs2的检测电极驱动器(未图示)。并且，与图2中示出的检测部40相同，来自第一检测电极26以及第二检测电极27的检测信号被供给至检测部。也可以通过一个栅极驱动器供给扫描信号Vscan。或者，也可以设置两个将扫描信号Vscan1供给至第一检测用栅极线GCLs1的栅极驱动器、将扫描信号Vscan2供给至第二检测用栅极线GCLs2的栅极驱动器。关于检测电极驱动器，可以通过一个检测电极驱动器供给驱动信号Vf，也可以通过两个检测电极驱动器分别供给驱动信号Vf。

栅极驱动器依次选择第一检测用栅极线GCLs1。栅极驱动器经由所选择的第一检测用栅极线GCLs1，将扫描信号Vscan供给至第一检测用开关元件Trs1。由此，将第一检测电极26中的一行(一水平线)选择作为检测对象的第一检测电极块26A。第一检测电极块26A具有在行方向上配列的多个第一检测电极26。检测电极驱动器(未图示)经由第一检测用数据线SGLs1，将驱动信号Vf供给至第一检测电极块26A的各第一检测电极26。由此，对应于第一检测电极26的静电电容变化，检测信号经由第一检测用数据线SGLs1输出至检测部(未图示)。

同样，栅极驱动器依次选择第二检测用栅极线GCLs2。栅极驱动器经由所选择的第二检测用栅极线GCLs2，将扫描信号Vscan供给至第二检测用开关元件Trs2。由此，将第二检测电极27中的一行(一水平线)选择作为检测对象的第二检测电极块27A。第二检测电极块27A具有在行方向上配列的多个第二检测电极27。检测电极驱动器(未图示)经由第二检测用数据线SGLs2，将驱动信号Vf供给至第二检测电极块27A的各第二检测电极27。由此，对应于第二检测电极27的静电电容变化，检测信号经由第二检测用数据线SGLs2输出至检测部(未图示)。这样，根据上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理，检测接触或者接近的手指的指纹。第一检测电极26以及第二检测电极27分别对应于上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理中的检测电极E1。

如图34所示，第五配线ASL5与第一检测用栅极线GCLs1重叠，沿着第一检测用栅极线GCLs1设置。第六配线ASL6与第二检测用栅极线GCLs2重叠，沿着第二检测用栅极线GCLs2设置。第五配线ASL5和第六配线ASL6对应于在行方向上配列的多个第一检测电极26以及第二检测电极27连续设置。

如图34所示，第一检测电极26具有比第二检测电极27小的面积。第二检测电极27突出到不与第一检测电极26重叠的位置，除了第一检测电极26和第一检测用开关元件Trs1的连接部分以外，覆盖第一检测电极26的全面。第二检测电极27还与第七配线ASL7、导电层ASL8以及导电层ASL9重叠设置。第七配线ASL7包围第一检测电极26的周围设置。导电层ASL8除了第一检测用开关元件Trs1的连接部分以外，与第一检测电极26以及第七配线ASL7的全面重叠。导电层ASL9与以矩阵状配置的多个第一检测电极26以及多个第二检测电极27重叠连续设置。

在本实施方式中，检测电极驱动器对第五配线ASL5、第六配线ASL6、第七配线ASL7以及导电层ASL8供给具有与驱动信号Vf同步的同一波形的信号Vsgl。由此，能够减少第一检测用栅极线GCLs1以及第二检测用栅极线GCLs2、第一检测电极26以及第二检测电极27之间的寄生电容，能够抑制检测误差和检测灵敏度的降低。并且，也可以与检测电极驱动器独立地适当设置驱动电路来供给信号Vsgl。并且，由于在第一检测电极26和第二检测电极27的层间设置导电层ASL8，因此，能够抑制第一检测电极26和第二检测电极27的电容耦合，并且能够抑制检测误差和检测灵敏度的降低。由此，能够独立进行基于第一检测电极26的静电电容变化的指纹检测动作、基于第二检测电极27的静电电容变化的指纹检测动作。

接着，对第一检测电极26、第二检测电极27、各配线以及导电层的连接构造进行说明。如图35所示，第一检测用开关元件Trs1的半导体层61经由接触孔H9与第一检测用数据线SGLs1电连接。半导体层61以在俯视中与第一检测用栅极线GCLs1多次交叉的方式弯曲。半导体层61经由接触孔H10与漏电极63电连接。漏电极63与第七配线ASL7交叉并延伸到与第一检测电极26重叠的位置，经由接触孔H11与第一检测电极26电连接。这样，第一检测电极26经由第一检测用开关元件Trs1与第一检测用数据线SGLs1电连接。

如图35所示，在第一基板21A的第一面21Aa上，设置第五配线ASL5和第一检测电极26。在第五配线ASL5和第一检测电极26上设置绝缘层58a。在绝缘层58a上设置半导体层61。在半导体层61上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置第一检测用栅极线GCLs1以及第七配线ASL7。在第一检测用栅极线GCLs1以及第七配线ASL7上设置绝缘层58c，在绝缘层58c上设置第一检测用数据线SGLs1、漏电极63以及导电层ASL8。在第一检测用数据线SGLs1、漏电极63以及导电层ASL8上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置导电层ASL9，在导电层ASL9上经由绝缘层58d设置第二检测电极27。在第二检测电极27上设置用于保护第二检测电极27的保护层57以及保护层55。保护层55的上面为检测面S。

并且，如图35所示，第五配线ASL5经由接触孔H12与导电层ASL8电连接。由此，如果对第五配线ASL5供给上述信号Vsgl，则信号Vsgl经由接头部ASL5a(参照图34)被供给至导电层ASL8。并且，第七配线ASL7经由接触孔H14连接于导电层ASL8，导电层ASL9经由接触孔H13与导电层ASL8连接。这样的话，供给至第五配线ASL5的信号Vsgl经由导电层ASL8被供给至第七配线ASL7以及导电层ASL9。

如图36所示，第二检测用开关元件Trs2的半导体层71经由接触孔H15与第二检测用数据线SGLs2电连接。半导体层71以在俯视中与第二检测用栅极线GCLs2多次交叉的方式弯曲。半导体层71经由接触孔H16与漏电极73电连接。如上所述，导电层ASL9与以矩阵状配置的多个第一检测电极26以及多个第二检测电极27重叠连续设置。在导电层ASL9上设置有开口ASL9a，漏电极73经由贯通开口ASL9a的接触孔H17与第二检测电极27电连接。这样，第二检测电极27经由第二检测用开关元件Trs2与第二检测用数据线SGLs2电连接。

如图36所示，在基板21的第一面21Aa上设置第六配线ASL6。在第六配线ASL6上设置绝缘层58a。在绝缘层58a上设置半导体层61。在半导体层61上设置绝缘层58b，在绝缘层58b上设置第二检测用栅极线GCLs2。在第二检测用栅极线GCLs2上设置绝缘层58c，在绝缘层58c上设置第二检测用数据线SGLs2、漏电极73。在第二检测用数据线SGLs2、漏电极73上设置平坦化层59，在平坦化层59上设置导电层ASL9，经由绝缘层58d设置第二检测电极27。在第二检测电极27上设置用于保护第二检测电极27的保护层57。

如图35以及图36所示，第一检测用开关元件Trs1和第二检测用开关元件Trs2同层设置。并不限定于此，第一检测用开关元件Trs1和第二检测用开关元件Trs2也可以设置在不同层。并且，导电层ASL9配置在第一检测电极26和第二检测电极27之间，与在行方向以及列方向上配列的多个第二检测电极27重叠连续设置。

接着，对本实施方式的指纹检测装置1A的驱动方法进行说明。图37是示出第八实施方式涉及的指纹检测装置的一动作例的时序波形图。如图37所示，进行指纹检测动作的检测期间Pt1、Pt2、Pt3、Pt4以时间分割配置。

如图37所示，在检测期间Pt1，选择第n行的第一检测用栅极线GCLs1(n)(参照图33)，扫描信号Vscan1(n)成为接通(高电平)。对应于第n行的第一检测电极块26A(n)的第一检测用开关元件Trs1接通(开)。由此，驱动信号Vf经由第一检测用数据线SGLs1(m)、SGLs1(m+1)、SGLs1(m+2)供给至第一检测电极块26A(n)的各第一检测电极26。基于上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理，检测信号Vdet从第一检测电极块26A(n)的各第一检测电极26输出至检测部。由此，能够检测与第一基板21A的第二面21Ab接触的手指的指纹。

在检测期间Pt1，未被选择为检测对象的第一检测电极块26A(n+1)、第二检测电极块27A(n)以及第二检测电极块27A(n+1)成为未供给固定的电位的浮动状态。因此，能够抑制被选择为检测对象的第一检测电极块26A(n)和未被选择的第一检测电极块26A(n+1)、第二检测电极块27A(n)以及第二检测电极块27A(n+1)之间的寄生电容。

接着，在检测期间Pt2，选择第n行的第二检测用栅极线GCLs2(n)，扫描信号Vscan2(n)成为接通(高电平)。对应于第n行的第二检测电极块27A(n)的第二检测用开关元件Trs2接通(开)。由此，驱动信号Vf经由第二检测用数据线SGLs2(m)、SGLs2(m+1)、SGLs2(m+2)供给至第二检测电极块27A(n)的各第二检测电极27，检测信号Vdet从第二检测电极块27A(n)的各第二检测电极27输出至检测部。由此，能够检测与第一基板21A的第一面21Aa侧的检测面S接触的手指的指纹。

在检测期间Pt2，第一检测电极块26A(n)、26A(n+1)以及第二检测电极块27A(n+1)成为未供给固定的电位的浮动状态。

在检测期间Pt3，选择第n+1行的第一检测用栅极线GCLs1(n+1)，扫描信号Vscan1(n+1)成为接通(高电平)。对应于第n+1行的第一检测电极块26A(n+1)的第一检测用开关元件Trs1接通(开)。由此，驱动信号Vf经由第一检测用数据线SGLs1(m)、SGLs1(m+1)、SGLs1(m+2)供给至第一检测电极块26A(n+1)的各第一检测电极26。基于上述自静电电容方式的指纹检测的基本原理，检测信号Vdet从第一检测电极块26A(n+1)的各第一检测电极26输出至检测部。由此，能够检测与第一基板21A的第二面21Ab接触的手指的指纹。

接着，在检测期间Pt4，选择第n+1行的第二检测用栅极线GCLs2(n+1)，扫描信号Vscan2(n+1)成为接通(高电平)。对应于第n+1行的第二检测电极块27A(n+1)的第二检测用开关元件Trs2接通(开)。由此，驱动信号Vf经由第二检测用数据线SGLs2(m)、SGLs2(m+1)、SGLs2(m+2)供给至第二检测电极块27A(n+1)的各第二检测电极27，检测信号Vdet从第二检测电极块27A(n+1)的各第二检测电极27输出至检测部。由此，能够检测与第一基板21A的第一面21Aa接触的手指的指纹。通过依次重复上述动作，进行第一基板21A的第一面21Aa侧的一侧的检测面S以及第二面21Ab即另一侧的检测面的全体的指纹检测动作。

并且，在检测期间Pt1-Pt4，第五配线ASL5、第六配线ASL6、第七配线ASL7、导电层ASL8以及导电层ASL9被供给信号Vsgl。因此，能够抑制被选择为检测对象的检测电极块的各检测电极和第一检测用栅极线GCLs1、第二检测用栅极线GCLs2等之间的寄生电容，能够抑制检测灵敏度的降低。

在本实施方式中，在检测期间Pt1、Pt3，基于第一检测电极26的静电电容变化，检测与第一基板21A的第二面21Ab侧接触或者接近的手指的指纹。在检测期间Pt2、Pt4，基于第二检测电极27的静电电容变化，检测与第一基板21A的第一面21Aa侧接触或者接近的手指的指纹。这样，能够以时间分割交替地进行第一基板21A的第一面21Aa侧的指纹检测和第二面21Ab侧的指纹检测，但是并不限定于此。例如，也可以在多个期间连续执行第一基板21A的第一面21Aa侧的指纹检测之后，在多个期间连续进行第一基板21A的第二面21Ab侧的指纹检测。并且，也可以在相同的期间执行第一基板21A的第一面21Aa侧的指纹检测和第二面21Ab侧的指纹检测。

(第一变形例)

指纹检测装置1A并不限定于图34中示出的构成。图38是放大示出第八实施方式的第一变形例涉及的指纹检测装置的第一检测电极以及第二检测电极的俯视图。

如图38所示，在本变形例中，对应于一个检测用数据线SGLs，设置第一检测用开关元件Trs1以及第二检测用开关元件Trs2。在检测用数据线SGLs和第一检测用栅极线GCLs1的交叉部分设置第一检测用开关元件Trs1，在检测用数据线SGLs和第二检测用栅极线GCLs2的交叉部分设置第二检测用开关元件Trs2。由此，第一检测电极26和第二检测电极27经由共通的检测用数据线SGLs被供给驱动信号Vf。

在该情况下，与图37中示出的驱动方法同样，由于通过扫描信号Vscan1、Vscan2分别切换第一检测用开关元件Trs1以及第二检测用开关元件Trs2的接通和断开，因此，能够以时间分割交替地进行第一基板21A的第一面21Aa侧的指纹检测和第二面21Ab侧的指纹检测。并且，通过使第一检测用开关元件Trs1以及第二检测用开关元件Trs2在相同的期间成为接通的状态，从而相同的驱动信号Vf被供给至第一检测电极26以及第二检测电极27。由此，也能够在相同的期间同时执行第一基板21A的第一面21Aa侧的指纹检测和第二面21Ab侧的指纹检测。

(第二变形例)

图39是放大示出第八实施方式的第二变形例涉及的指纹检测装置的第一检测电极以及第二检测电极的俯视图。如图39所示，在本变形例中，对应于一个检测用栅极线GCLs，设置第一检测用开关元件Trs1以及第二检测用开关元件Trs2。在检测用栅极线GCLs和第一检测用数据线SGLs1的交叉部分设置第一检测用开关元件Trs1，在检测用栅极线GCLs和第二检测用数据线SGLs2的交叉部分设置第二检测用开关元件Trs2。由此，第一检测用开关元件Trs1和第二检测用开关元件Trs2经由共通的检测用栅极线GCLs被供给扫描信号Vscan。

在该情况下，第一检测用开关元件Trs1和第二检测用开关元件Trs2通过相同的扫描信号Vscan切换接通和断开。因此，在相同的检测期间同时进行第一检测电极26经由第一检测用数据线SGLs1被供给驱动信号Vf，以及第二检测电极27经由第二检测用数据线SGLs2被供给驱动信号Vf。因此，在本变形例中，能够在相同的期间同时执行第一面21Aa侧的一侧的检测面S的指纹检测和第二面21Ab即另一侧的检测面的指纹检测。

(第九实施方式)

图40是示意性地示出第九实施方式的显示设备的截面构造的示意性截面图。图41是用于说明第九实施方式的显示设备的指纹检测动作的使用状态的立体图。

本实施方式的显示设备3具有显示装置2、指纹检测装置1A。显示装置2是第五实施方式至第七实施方式中示出的显示装置，指纹检测装置1A是第八实施方式中示出的指纹检测装置。如图41所示，本实施方式的显示设备3例如能够作为卡片型的多功能显示设备使用。如图40所示，显示装置2和指纹检测装置1A具有共通的第一基板121。第一基板121例如可以使用具有薄膜基材121A和设置在薄膜基材121A上的树脂层121B的柔性基板。

如图40所示，树脂层121B的上面是第一基板121的第一面121a，薄膜基材121A的下面是第一基板121的第二面121b。在第一基板121的第一面121a侧设置第二基板122。在与第二基板122重叠的位置，在第一基板121的第一面121a设置显示装置2的检测电极125。在不与第二基板122重叠的位置，在第一基板121的第一面121a设置指纹检测装置1A的第一检测电极126。在检测电极125以及第一检测电极126上依次层叠绝缘层158以及平坦化层159。在与第二基板122重叠的位置，在平坦化层159上设置显示装置2的反射电极128。并且，在不与第二基板122重叠的位置，在平坦化层159上设置指纹检测装置1A的第二检测电极127。

通过这样的构成，显示装置2能够在使图像显示于第二基板122的第一面122a的同时，检测与第一基板121的第二面121b侧接触或者接近的手指的指纹。此外，指纹检测装置1A能够在检测与第一基板121的第一面121a侧接触或者接近的手指的指纹的同时，检测与第二面121b侧接触或者接近的手指的指纹。

显示设备3具有设置在第一基板121的平坦化层159上的控制用IC19A以及通信用IC19B。控制用IC19A控制显示装置2的显示动作以及指纹检测动作、指纹检测装置1A的指纹检测动作。通信用IC19B例如经由设置在第一基板121上的线圈129，在与外部的读写器之间进行非接触方式的通信。

如图40所示，显示装置2也可以在第二基板122的第二面122b侧设置触摸检测电极TDL，并且内置检测与第二基板122的第一面122a接触或者接近的手指的位置的触摸检测功能。并且，也可以在第一基板121上设置用于保护第二检测电极127、控制用IC19A、通信用IC19B的保护层157。

如图41所示，显示设备3是卡片型的设备，在一侧的面具有显示区域10a、设置在显示区域外侧的区域10b的指纹检测区域1Aa。在另一侧的面上，能够在与显示区域10a重叠的区域、与指纹检测区域1Aa重叠的区域进行指纹检测。显示设备3例如搭载有IC芯片，在具有电子货币功能和保存个人数据的功能的情况下，要求高度的安全性对策。因此，显示设备3能够使手指分别接触两面侧而同时进行多个手指的指纹认证，使安全性提高。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但是，本发明并不限定于这样的实施方式。实施方式所公开的内容只是一例，在不脱离本发明的要旨的范围内，能够进行各种变更。在不脱离本发明的要旨的范围内进行的各种变更，当然也属于本发明的技术范围。

例如，虽然栅极线GCL以及数据线SGL相互正交，但是并不限定于此，也可以相对于行方向或者列方向倾斜设置。在该情况下，检测电极25的形状也可以是菱形形状、或者平行四边形状等矩形状以外的形状。指纹检测装置的驱动方法是一例，例如，也可以对成为检测对象的检测电极以外的检测电极供给信号Vsgl。

符号说明

1、1A指纹检测装置；2、2A显示装置；3显示设备；11控制部；13源极驱动器；12栅极驱动器；12A显示用栅极驱动器；12B检测用栅极驱动器；14检测电极驱动器；20显示面板；21基板；21A第一基板；21a、21Aa第一面；21b、21Ab第二面；21c检测区域；21d边框区域；22第二基板；25检测电极；25A检测电极块；25a、25b、25c、25d边；26第一检测电极；27第二检测电极；28反射电极；30指纹检测部；36柔性基板；40检测部；51导电层；77保护层；101框体；ASL1第一配线；ASL2第二配线；ASL3第三配线；ASL4第四配线；ASL5第五配线；ASL6第六配线；ASL7第七配线；ASL8、ASL9导电层；H1-H8接触孔；SGL数据线；Tr开关元件；Vf驱动信号；Vdet检测信号；Vscan扫描信号；61、71半导体层；62、72源电极；63、73漏电极；64、74栅电极；Trd显示用开关元件；Trs检测用开关元件。

Claims (31)

1.一种指纹检测装置，其特征在于，包括：

基板，所述基板包括第一面和所述第一面的相反侧的第二面，所述第一面是用于检测接触或者接近的物体的凹凸的检测面；

检测电极，设置在所述基板的所述第二面侧，所述检测电极用于基于静电电容变化而检测接触或者接近的手指的凹凸；以及

驱动电路，设置在所述基板的所述第二面侧，所述驱动电路将驱动信号供给至所述检测电极。

2.根据权利要求1所述的指纹检测装置，其特征在于，

所述指纹检测装置包括：

开关元件，设置在与所述检测电极对应的位置；以及

栅极线，用于将扫描信号供给至所述开关元件，

所述检测电极设置在与所述栅极线所设置的层相同的层、或者与所述栅极线相比设置在所述第二面侧。

3.根据权利要求1或2所述的指纹检测装置，其特征在于，

在所述检测电极和所述栅极线之间设置具有导电性的第一配线，

所述第一配线被供给与所述驱动信号同步的信号。

4.根据权利要求3所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一配线包围所述检测电极的周围而设置。

5.根据权利要求3或4所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一配线设置在与所述栅极线相同的层。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置包括第二配线，所述配线与所述栅极线重叠且沿栅极线设置。

7.根据权利要求6所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第二配线的宽度比所述栅极线的宽度大。

8.根据权利要求6或7所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第二配线的光的透过率比所述基板的光的透过率小。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置包括导电层，所述导电层覆盖所述检测电极且设置在所述检测电极相比与所述第二面分离的位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，

在所述第二面侧，覆盖所述检测电极地设置平坦化层，

在所述平坦化层上设置含有无机材料的保护层。

11.根据权利要求10所述的指纹检测装置，其特征在于，所述无机材料是透光性导电材料。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述基板固定于框体，在设置于所述框体的开口露出所述第一面。

13.一种显示装置，其特征在于，包括：

第一基板，所述第一基板包括第一面和所述第一面的相反侧的第二面，所述第二面是用于检测接触或者接近的物体的凹凸的检测面；

第二基板，所述第二基板包括显示面，所述显示面的相反侧的面与所述第一基板的所述第一面对向；

检测电极，设置在所述第一基板的所述第一面侧，所述检测电极用于检测与所述第二面接触或者接近的手指的凹凸；以及

显示功能层，在所述第一基板和所述第二基板之间，设置在与所述检测电极相比与所述第一面分离的位置，所述显示功能层形成在所述显示面显示的图像。

14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，

所述显示装置包括：

反射电极，在所述第一基板和所述第二基板之间，设置在与所述检测电极相比与所述第一面分离的位置，所述反射电极将从所述显示面入射的光进行反射；

透光性电极，与所述反射电极对向；以及

液晶层，作为所述显示功能层。

15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述检测电极与所述反射电极重叠配置。

16.根据权利要求14或15所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括导电层，所述导电层覆盖所述检测电极且设置在与所述检测电极相比与所述第一面分离的位置。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的显示装置，其特征在于，

所述显示装置包括：

检测用开关元件，设置在与所述检测电极对应的位置；

显示用开关元件，设置在与所述反射电极对应的位置；

检测用栅极线，用于将扫描信号供给至所述检测用开关元件；以及

显示用栅极线，用于将扫描信号供给至所述显示用开关元件。

18.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于，

所述显示装置包括：与所述显示用开关元件的漏电极重叠的保持电容电极，

所述检测电极设置在与所述保持电容电极相同的层。

19.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于，所述检测电极与所述检测用开关元件的漏电极电连接且包括与所述显示用开关元件的漏电极重叠的部分。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：与所述检测用栅极线重叠的第一配线。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：与所述显示用栅极线重叠的第二配线。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括第三配线，所述第三配线配置在所述检测用栅极线和所述检测电极之间或者所述显示用栅极线和所述检测电极之间的至少一方。

23.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述显示功能层对应于自发光体的亮灯量配列有多个显示规定的颜色的像素。

24.一种指纹检测装置，其特征在于，包括：

基板，包括第一面和所述第一面的相反侧的第二面；

第一检测电极，设置在所述基板的所述第一面侧，所述第一检测电极用于检测与所述第二面接触或者接近的手指的凹凸；以及

第二检测电极，在所述基板的所述第一面侧，设置在与所述第一检测电极相比与所述第一面分离的位置，所述第二检测电极用于检测与所述第一面接触或者接近的手指的凹凸。

25.根据权利要求24所述的指纹检测装置，其特征在于，所述第一检测电极与所述第二检测电极重叠设置。

26.根据权利要求24或25所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置包括导电层，所述导电层覆盖所述第一检测电极且在与所述第一面垂直的方向上设置在所述第一检测电极和所述第二检测电极之间。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，

所述指纹检测装置包括：

第一检测用开关元件，设置在与所述第一检测电极对应的位置；

第二检测用开关元件，设置在与所述第二检测电极对应的位置；

第一检测用栅极线，用于将扫描信号供给至所述第一检测用开关元件；以及

第二检测用栅极线，用于将扫描信号供给至所述第二检测用开关元件。

28.根据权利要求27所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置包括：与所述第一检测用栅极线重叠的第一配线。

29.根据权利要求27或28所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置包括：与所述第二检测用栅极线重叠的第二配线。

30.根据权利要求27至29中任一项所述的指纹检测装置，其特征在于，所述指纹检测装置包括第三配线，所述第三配线配置在所述第一检测用栅极线和所述第一检测电极之间或者所述第二检测用栅极线和所述第一检测电极之间的至少一方。

31.一种显示设备，其特征在于，包括：

第一基板，所述第一基板包括第一面和所述第一面的相反侧的第二面，所述第二面是用于检测接触或者接近的物体的凹凸的检测面；

第二基板，所述第二基板包括显示面，所述显示面的相反侧的面与所述第一基板的所述第一面对向；

第一检测电极，在所述第一基板和所述第二基板之间，设置在所述第一基板的所述第一面侧，所述第一检测电极用于检测与所述第二面接触或者接近的手指的凹凸；

显示功能层，在所述第一基板和所述第二基板之间，设置在与所述第一检测电极相比与所述第一面分离的位置，所述显示功能层将图像显示在所述第二基板的与所述第一基板相反侧的面；

第二检测电极，在与所述第一基板重叠且不与所述第二基板重叠的位置，设置在所述第一基板的所述第一面侧，所述第二检测电极用于检测与所述第二面接触或者接近的手指的凹凸；以及

第三检测电极，在所述第一基板的所述第一面侧，设置在与所述第二检测电极相比与所述第一面分离的位置，所述第三检测电极用于检测与所述第一面侧接触或者接近的手指的凹凸。