CN109426021B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，包括：一第一基板；一像素阵列层，设置在该第一基板上，定义出一显示区与一非显示区，且包括一像素信号线；一第二基板，与第一基板相对设置；一显示介质层，设置于该第一基板与第二基板之间；一超声波元件层，设置在第二基板上，包括一超声波信号线，其中，在至少部分对应该超声波元件层的显示区中，超声波信号沿着第一基板法线方向投影在第一基板上的面积区域与像素信号线沿着第一基板法线方向投影在第一基板上的面积区域至少部分重叠。

Description

显示装置
技术领域
本公开是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种可辨识表面特征的显示装置。
背景技术
具有显示面板的电子显示装置已是现代人不论在工作处理学习上、或是个人休闲娱乐上，不可或缺的必需品，包括智能手机(Smartphone)、平板电脑(Pad)、笔记本电脑(Notebook)、显示器(Monitor)到电视(TV)等许多相关产品，特别是可携式电子产品。对于消费者而言，除了追求显示装置本身的电子特性可更优异，如显示效果高品质、操作时其应答速度更快速、使用寿命长和稳定度高等，在功能上也期待可更加丰富多样化。例如，可以加入辨识功能(如指纹辨识或虹膜辨识等)令显示装置更为个人化且提供更加安全方式的登入方式。
目前大部分的指纹传感器需要将电容式、热感式、光学式等指纹感测电路制作于硅晶圆上。以电容式传感器电路制作在硅晶圆上为例，除了设计上需要有高辨识精准度，更需要用保护层来保护传感器表面以确保辨识准确度，此做法不仅成本高且不易整合在电子移动设备如手机中；再者，应用于移动装置中需要额外空间来安装指纹辨识装置，例如安装于装置的实体主画面键(即Home键)的后面，但是市面上许多移动装置为求设计美观和屏幕尽量最大化，已经不再于整机正面设置实体Home键。有些厂牌的移动装置是在整机背面进行机构破孔处理，将指纹辨识装置放置到了整机背面，增加整机制作的成本。有的移动装置则是将指纹辨识区设计在机身侧边，例如多数消费者惯用手为右手，因此将指纹辨识区设计在机身右侧，以符合多数消费者的使用习惯。因此，要将现行的硅晶圆指纹感测技术整合到现行透明触控显示屏幕来说，硬件相容性是很大问题。
发明内容
本公开是有关于一种显示装置，是将超声波元件层制作于显示装置的上组件中(如制作于一上玻璃基板上)且超声波元件层位于显示区中，达到表面特征辨识功能。
根据本发明，提出一种显示装置，包括：一第一基板；一像素阵列层，设置在该第一基板上，定义出一显示区与一非显示区，且包括一像素信号线；一第二基板，与第一基板相对设置；一超声波元件层，设置在第二基板上，包括一超声波信号线，其中，在至少部分对应该超声波元件层的显示区中，超声波信号线沿着第一基板法线方向投影在第一基板上的面积区域是与像素信号线沿着第一基板法线方向投影在第一基板上的面积区域至少部分重叠。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1为本公开一实施例的一显示装置的简示图。
图2为本公开第一实施例的一显示装置的剖面简示图。
图3是简示本公开一实施例的超声波辨识电路阵列信号线与像素阵列信号线的示意图。
图4A、4B分别绘示本公开一实施例的一种像素阵列信号线与超声波辨识电路阵列信号线的上视图。
图4C是绘示本公开另一实施例的另一种超声波辨识电路阵列信号线的上视图。
图5是绘示本公开的其中一种超声波辨识电路阵列(5×5)的简化示意图。
图6A是绘示本公开的其中一种超声波辨识电路阵列信号线的上视图。
图6B是绘示本公开的其中另一种超声波辨识电路阵列信号线的上视图。
图7A、7B绘示本公开第一实施例中另两种第二组件的简示图。
图8为本公开第二实施例的一LCD显示装置的剖面简示图。
图9为本公开第三实施例的一种有机电激发光二极管(OLED)显示装置的剖面简示图。
图10为本公开第四实施例的另一种有机电激发光二极管(OLED)显示装置的剖面简示图。
图11为本公开第五实施例的一种微型发光二极管(micro-LED)显示装置的剖面简示图。
图12和图13是分别简示两种设置超声波辨识处理单元的示意图。
图14A、14B分别为两种应用本公开的显示装置进行超声波辨识的示意图。
图中元件标号说明：
1：显示装置
AD：显示区
AB：非显示区
10：第一组件
S1：第一基板
LX：像素阵列层
DLP：像素数据线
SCP：像素扫描线
AP：像素
TFTP：像素晶体管
CR：彩色滤光层
Ec：共同电极
Ep：像素电极
ASIC：显示处理单元
20：第二组件
S2：第二基板
201：第一表面
202：第二表面
LS：超声波元件层
DLS：超声波数据线
SCS：超声波扫描线
Bias：超声波偏压线
EL：超声波接收偏压电极
AS：感测区
TFTS：超声波晶体管
22M：压电材料层
221：超声波发射层
223：超声波接收层
22T：上电极
22B：下电极
22T’：电极
Dpiezo：压电感应元件
CS：电容
USIC：超声波辨识处理单元
FPC1、FPC2：软性电路板
30：显示介质层
33W、33R、33G、33B：有机发光层
31：阳极
33：阴极
μ-LEDR：微型红色发光二极管
μ-LEDG：微型绿色发光二极管
μ-LEDB：微型蓝色发光二极管
S3：第三基板
POL1、POL2：偏光板
F：手指
P1、P2：位置
40：控制单元
具体实施方式
本公开的实施例提出一种显示装置，特别是一种可辨识表面特征的显示装置。实施例中，可将超声波(Ultrasonic)元件层制作于一显示装置(例如触控显示装置)的上组件中(如制作于一上玻璃基板上)并位于显示区中，透过阵列制程来制作相关的超声波元件，以达到表征辨识功能。本公开的应用形态十分广泛，其待辨识对象可以是生物体的表面特征，例如手指指纹(指纹辨识)或生物的其他纹路或图案等表征，但也可以是非生物体一表面上对于超声波具有不同反射状态的任何图案。因此，应用本公开的待辨识对象并不限于是生物或非生物，只要待辨识对象的内容可以对于超声波产生反射上的差异(i.e.例如具有高度差异的图案对于超声波有不同反射状态)，即可应用。
以下是参照所附图式详细叙述其中几组可实施态样。需注意的是，这些实施例所提出的结构和内容仅为举例说明之用，本公开欲保护的范围并非仅限于所述的这些态样。实施例中相同或类似的标号是用以标示相同或类似的部分。需注意的是，本公开并非显示出所有可能的实施例。可在不脱离本公开的精神和范围内对结构加以变化与修饰，以符合实际应用所需。因此，未于本公开提出的其他实施态样也可能可以应用。再者，图式是已简化以利清楚说明实施例的内容，附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制。因此，说明书和图示内容仅作叙述实施例之用，而非作为限缩本公开保护范围之用。
此外，当某层在其它层或基板“上”时，有可能是指某层“直接”在其它层或基板上，或指某层“间接”在其它层或基板上，也就是某层和其它层或基板之间夹设其它层。当某层与其它层或基板“接触”时，有可能是指某层“直接接触”其它层或基板，或指某层“间接接触”其它层或基板，即某层与其它层或基板之间夹设其它层。再者，说明书与权利要求中所使用的序数例如”第一”、”第二”、”第三”等的用词，是为了修饰权利要求的元件，其本身并不意含及代表该请求元件有任何之前的序数，也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序，这些序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能作出清楚区分。
图1为本公开一实施例的一显示装置的简示图。一显示装置1包括一显示区AD与一非显示区AB。图2为本公开第一实施例的一显示装置的剖面简示图。实施例中，一显示装置包括：第一组件10、一第二组件20与第一组件10对组，和一显示介质层30设置于第一组件10与第二组件20之间。于第一实施例中，系以一液晶显示装置做应用的显示装置的说明，因此显示介质层30为一液晶显示层(LC layer)。
实施例中，第一组件10包括第一基板S1、一像素阵列层LX设置在第一基板S1上，其中像素阵列层LX的设计可定义出显示装置的显示区AD与非显示区AB，顾名思义，显示区AD是用于显示画面的区域也就是像素(R、G、B Pixel)设置的区域，而非显示区AB则为显示区AD以外的区域。第二组件20包括第二基板S2和一超声波元件层LS(例如包括压电材料和辨识电路阵列)。第一基板S1和第二基板S2例如分别是玻璃基板(glass substrate)，但本公开并不特别限制于此，其他透明材质的基板例如聚酰亚胺(Polyimide，PI)、对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)等基板，不论是可挠性或不可挠性的基板皆可运用。
此实施例是通过将超声波辨识的相关元件(包括压电材料和辨识电路阵列等)，制作于第二组件20中，例如制作于第二基板S2(如一上玻璃基板)上，并以阵列制程来制作超声波辨识相关元件，而达到表征的感测辨识功能。由于实施例的超声波元件层LS是形成于显示区中，因此实施例的超声波辨识电路阵列的信号线(数据线、扫描线、共用电极线或偏压线，于此并不特别限制，只要是与操作相关的电路走线即可。)是与第一基板上的像素阵列的信号线(数据线、扫描线、共用电极线或偏压线，于此并不特别限制，只要是与操作相关的电路走线即可。)至少部分重叠或是实质上完全重叠或者避开像素开口区设置，以减少或避免显示像素阵列的开口率损失。
图3简示本公开一实施例的超声波辨识电路阵列信号线与像素阵列信号线的示意图。一实施例中，位于下方第一基板S1上的像素阵列层LX(如图2所示)中其信号线例如包括：多个条像素数据线DLP和多条像素扫描线SCP相互交错，而于显示区(如图1的显示区AD)中构成阵列排列的多个像素AP，各像素AP由配置于对应的各像素数据线DLP和各像素扫描线SCP交错处的至少一像素晶体管TFTP所控制。而位于上方第二基板S2上的超声波元件层LS(如图2所示)中其信号线例如包括：多个条超声波数据线DLS和多条超声波扫描线SCS相互交错，而于显示区中构成阵列排列的多个感测区AS，各感测区AS由配置于对应的各超声波数据线DLS和各超声波扫描线SCS交错处的至少一超声波晶体管TFTS所控制。超声波数据线DLS是用于将数据读出。
于本公开的一实施例中，在显示装置的至少部分对应到超声波元件层的显示区中，超声波信号线沿着第一基板S1法线方向投影在第一基板S1上的面积区域是与一像素信号线沿着第一基板S1法线方向投影在第一基板S1上的面积区域至少部分重叠。举例而言，于本实施例中，超声波数据线DLS，沿着第一基板S1(图2)法线方向(例如Z方向)投影在第一基板S1上的面积区域是与一像素数据线DLP沿着第一基板S1法线方向(例如Z方向)投影在第一基板S1上的面积区域至少部分重叠。换句话说，若从第二基板S2的上视角度观之，例如自XY平面(图3)俯视第二组件20/第二基板S2，则超声波数据线DLS的位置是与像素数据线DLP的位置相对应，而使像素阵列层LX的信号线可与超声波元件层LS的信号线可以部分地或全面地重合或部分的避开像素区域。再者，于另一实施例中，从第二基板S2的上视角度观的，例如自XY平面(图3)俯视第二组件20/第二基板S2，各感测区AS的超声波晶体管TFTS的位置例如是对应于各像素AP的像素晶体管TFTP的位置。实际应用时，超声波元件层与像素阵列层的信号线宽度可以相同或略有不同，但在位置上于沿着第二基板S2的法线方向(例如Z方向)正视显示装置时是可以彼此部分地或全面地重合。
图4A、4B分别绘示本公开一实施例的一种像素阵列信号线与超声波辨识电路阵列信号线的上视图；例如是分别形成于下方和上方的基板(i.e.第一基板S1和第二基板S2)。位于上方的超声波数据线DLS、超声波偏压线Bias和超声波扫描线SCS分别与位于下方的像素数据线DLP和像素扫描线SCP相对应，且于此一示例中，感测区AS的位置/大小(包括信号线宽度)/形状/面积/范围实质上等于像素AP的位置/大小/形状/面积/范围。再者，于此一示例中，感测区AS的超声波晶体管TFTS的位置/大小/形状/面积/范围实质上等于像素AP的像素晶体管TFTP的位置/大小/形状/面积/范围。另外，本公开并不仅限制于如图4B所绘示的超声波辨识电路阵列信号线的态样，可根据应用需求而做相应变化；例如，图4C是绘示本公开另一实施例的另一种超声波辨识电路阵列信号线的上视图。其中图4B的各读取晶体管(i.e.超声波晶体管TFTS)的源极和漏极S/D并未跨过对应像素区域的感测区AS，而图4C的各读取晶体管(i.e.超声波晶体管TFTS)的源极和漏极S/D则跨越对应像素区域的感测区AS。当然，图4A、4B/4C的各信号线与晶体管的构型细节仅做为示例参考的用。技术领域者当知，实际应用时，这些构型细节可因应用时的实际条件而做适当调整与修饰，只要上方的超声波相关辨识电路阵列不影响下方像素阵列的开口率即可。
根据上述，分层独立设置的像素阵列信号线与超声波辨识电路阵列信号线在垂直第一基板的方向上重叠，可以降低开口率损失(如第3-4B图所示)；再者，也可降低像素阵列信号线与超声波辨识电路阵列信号线互相耦合(coupling)干扰或电阻电容负载(RCloading)过大的问题。
另外，于图2中，实施例的超声波元件层LS更包括一压电材料层22M，夹置于一上电极22T和一下电极22B之间。当施加适当电压于上电极22T和下电极22B时，压电材料层22M的材料会产生收缩膨胀，此形变特性使其能产生超声波频率的机械振动。当发射器发出超声波朝向待辨识对象(/待检测物体)时，可检测从物体反射的超声波，而根据接收器所得到的不同反射状态获得待辨识对象(/待检测物体)的表征。例如图2所示，待辨识对象(/待检测物体)是为一手指F的指纹，亦即应用此公开于一具指纹辨识功能的显示装置。当压电材料层22M发射超声波透射介质或媒介而朝向手指F时，超声波到达纹脊(如位置P1)处会部分穿透部分反射，超声波到达对应纹谷(如位置P2)处所反射的能量比纹脊反射的能量少，检测从待辨识对象(/待检测物体)反射的超声波，经过适当的电路处理后，可获得指纹图像。再者，于实际应用时，可以是以不同的压电材料层来进行超声波的发射和接收，也可以是用同一层的压电材料来完成超声波的发射和接收(例如依照时序，分时进行超声波发射和超声波接收)，本公开对此并没有特别限制。使用同一层的压电材料时，开始和停止超声波发射/停止和开始超声波接收的持续时间/间隔期间可以是较使用不同层压电材料时短的时序交换。
而本公开中可应用的电路形态广泛，并不多做限制，图5是绘示本公开的其中一种超声波辨识电路阵列(5×5)的简化示意图；图6A是绘示本公开的其中一种超声波辨识电路阵列信号线的上视图，图6B是绘示本公开的其中另一种超声波辨识电路阵列信号线的上视图，以做超声波辨识处理的示例说明。其中图6B是对应图4C。请参照(但不限制于)图5、6A、6B。各感测区AS(在此视为一个像素)中，压电感应元件Dpiezo(i.e.如图2中所示的上电极22T/压电材料层22M/下电极22B)的第一端为一接收偏压电极(例如下电极22B)，二极管的第一端是有一二极管偏压Bias，压电感应元件Dpiezo的第二端为一像素输入电极(例如上电极22T)且连接二极管的第二端。控制单元40则负责层级选择输入、提供定时信号、读出反射信号。每一个像素的压电材料可以将接收到的超声波能量变换成电荷。二极管(或电容CS)可以暂存压电材料接收到的最大电荷量。以检测指纹为例，收到来自纹脊的超声波反射能量较大，二极管(或电容CS)储存的电荷较多；来自纹谷的超声波反射能量较小，二极管(或电容CS)储存的电荷较少。接着控制单元40利用栅极驱动电路或移位寄存器扫描，依序开启每一行像素阵列，并触发每一列的读取晶体管TFTS，将信号输出至处理的集成电路(IC)。在本公开中，上下电极可以同时或分别为整面电极或图案化电极。在本公开中，压电材料层可依据实际需要进行图案化或非图案化的设置。实施例中，接收偏压电极例如是图6A的下电极22B例如是连续对应所有感测区AS的整面电极，或是图6B的接收偏压电极EL例如是图案化电极。实施例中，接收偏压电极和像素输入电极(例如上电极22T，例如是分别对应各感测区AS的位置)。实施例中，接收偏压电极和像素输入电极可以是透明的ITO电极、或是不透明的金属电极，都有应用可能，可视实际应用状况而适当选择。
图6A中，各读取晶体管(i.e.超声波晶体管TFTS)的源极和漏极S/D并未跨过对应像素区域，例如源极和漏极S/D是在超声波数据线DLS和超声波偏压线Bias之间(漏极未到达Bias)；而图6B中，各读取晶体管(i.e.超声波晶体管TFTS)的源极和漏极S/D则跨越对应像素区域，例如源极和漏极S/D是对应超声波数据线DLS和超声波接收偏压电极EL处。在本公开中，上下电极可以同时或分别为整面电极或图案化电极，端视设计需求；例如图6A的示例中，各感测区AS中的上电极22T为对应各感测区AS的整面电极，下电极22B亦为整面电极。而图6B的示例中，电极22T’是为一U型的图案化电极，可沿着超声波接收偏压电极EL、超声波扫描线SCS和超声波偏压线Bias呈一图案化电极的设置。图6B中，超声波接收偏压电极EL是对应于U型电极22T’的一部分的上方，且两者之间设置有绝缘层。而根据图6B所示的超声波接收偏压电极EL的材料是为ITO或金属材料；同样地，U型电极22T’的材料可以是ITO也可以是金属材料。
值得注意的是，上述图式中(例如图4A-6A/6B)是为说明方便而简化示意，且包括位于下方的像素阵列信号线与位于上方的超声波辨识电路阵列信号线，其实际各像素AP和各感测区AS中的电路不限于一个TFT，亦可包含多个TFT；且各TFT亦可包括一或多个通道(附图是以2个通道为示例，但不限制于此)；其余结构与信号线布置亦可依实际应用做适当修饰，并不限制于附图内容。
另外，请参照图2，第一组件10和第二组件20分别包括偏光板POL1和POL2，贴合于第一基板S1和第二基板S2的外侧，并且一第三基板S3(例如一覆盖玻璃(cover glass，CG)覆盖于第二组件20的最外侧。且于第一实施例中，是将超声波元件层LS以内嵌式技术(Incell)设置于第二组件之内部，如图2所示，第二基板S2具有相对的第一表面201和第二表面202，偏光片POL2与超声波元件层LS分别设置在第一表面201和第二表面202上，第三基板S3则设置在偏光片POL2上方。
当然，本公开的超声波元件层LS并不仅限制于如图2所示的位置，亦可位于第二基板S2的第一表面201上。图7A、7B绘示本公开第一实施例中另两种第二组件的简示图。图7A、7B中，偏光片POL2与超声波元件层LS同时设置在第二基板S2的第一表面201侧。如图7A所示(on cell，内嵌式)，超声波元件层LS设置在第二基板S2的第一表面201上，偏光片POL2设置在超声波元件层LS上，第三基板S3设置在偏光片POL2上。如图7B所示(touch on display，TOD)，偏光片POL2设置在第二基板S2的第一表面201上，超声波元件层LS设置在偏光片POL2上，第三基板S3设置在超声波元件层LS上。如图7A、7B所示，例如是以压电材料层包括一超声波发射层221和一超声波接收层223位于超声波发射层221上，以分层进行超声波发射和接收反射超声波为例做说明，但本公开并不限制于此，亦可如图2所示以同层压电材料进行分时发射与接收。再者，如图7A、7B所示的结构，实际制作时可将第二组件20的膜层包括超声波电路设置在覆盖基板(i.e.第三基板S3)上，最后再贴上基板(i.e.第二基板S2)。
再者，于第一实施例中，如图2所示，是以应用在阵列基板上制作RGB彩色滤光层技术(也就是COA技术，color filter on array)的一LCD显示装置为例做说明。因此图2中位于下方的第一组件10更包括一彩色滤光层CR；在彩色滤光层CR上方还设置有共同电极Ec和像素电极Ep。这些本领域具通常知识者已知的元件在此不再赘述。
如上述，第一实施例是通过将超声波辨识的相关元件(包括压电材料和辨识电路阵列等)制作于第二组件20中，例如制作于一上玻璃基板(i.e.第二基板S2)上，以半导体阵列制程来制作超声波辨识元件，并搭配COA技术将彩色滤光层CR制作于下方的第一组件10中，如此可在第二基板S2上单纯制作实施例的超声波辨识相关元件即可。再者，设置在第二组件20内的超声波透射的介质层较少，以图2的LCD为例，超声波仅透射第二基板S2、偏光层POL2、第三基板S3(ex：两层玻璃基板)，不需要穿透液晶层，有效减少透射路径，增加辨识解析度。再者，分层独立设置的像素阵列信号线与超声波辨识电路阵列信号线在基板法线方向上重叠，可降低穿透率(开口率)损失，面板解析度也可因此改善，在操作相关电路时，也可改善像素阵列信号线与超声波辨识电路阵列信号线互相耦合干扰及电阻电容负载过大等问题。
当然，本公开不局限于COA技术的LCD显示装置，而是可以应用于其他态样的显示装置，例如彩色滤光层如一般设置于上玻璃的LCD显示装置、或是OLED显示装置、或是微型二极管显示装置等等。再者，以下实施例所例举的附图中，与第一实施例的图式相同的元件是沿用相同标号，且内容不再重述。
图8为本公开第二实施例的一LCD显示装置的剖面简示图。彩色滤光层是设置于上玻璃的LCD显示装置。其中显示介质层30是为一液晶显示层，而彩色滤光层CR是设置于超声波元件层LS上且邻近显示介质层30设置。实际制作时，可先完成金属相关的高温制程，再进行RGB的光阻制作。图8中其余同图2的相关元件的细节及超声波辨识原理，请参照前述内容，在此不赘述。
图9为本公开第三实施例的一种有机电激发光二极管(OLED)显示装置的剖面简示图。其中第二组件20可更包括一彩色滤光层CR(也可选择性设置量子点材料)，设置于超声波元件层LS上且邻近显示介质层30设置，且此显示介质层30为一白光材料的有机发光层33W设置于阳极31和阴极32之间。亦即，彩色滤光层CR位于超声波元件层LS和显示介质层30之间。于图9所对应的实施例中，超声波元件层的信号线(可例如为数据线、扫描线或偏压线，于此并不特别限制，只要是与操作相关的电路走线即可)与TFT结构为避开OLED像素开口区配置。在一实施例中，至少部分对应到超声波元件的显示区中，超声波数据线DLS与像素数据线DLP至少部分重叠。于另一实施例中，至少部分对应到超声波元件的显示区中，超声波数据线DLS避开像素开口区域设置。图10为本公开第四实施例的另一种有机电激发光二极管(OLED)显示装置的剖面简示图。不同于图9的白光OLED显示装置的应用，图10是为一彩色光阻的RGB-OLED显示装置的应用。图10中，超声波元件层LS仍设置于上方的第二组件20中，显示介质层30是为一RGB有机发光二极管材料层，例如包括红光材料的有机发光层33R、绿光材料的有机发光层33G、蓝光材料的有机发光层33B、设置于阳极31和阴极33之间。于图10所对应的实施例中，超声波元件层的信号线(数据线或扫描线或偏压线，于此并不特别限制，只要是与操作相关的电路走线即可。)与TFT结构为避开OLED像素开口区配置。在一实施例中，至少部分信号线对应到超声波元件的显示区中的信号线，例如，超声波数据线DLS与像素数据线DLP至少部分重叠。于另一实施例中，至少部分的信号线对应到超声波元件的显示区中，但超声波元件层的信号线会避开像素开口区设置，例如超声波数据线DLS与像素数据线DLP部分重叠，且超声波数据线DLS会避开像素开口区域设置，其他同图2的相关元件的细节及超声波辨识原理，请参照前述内容，在此不赘述。
图11为本公开第五实施例的一种微型发光二极管(micro-LED)显示装置的剖面简示图。于此实施例中，超声波元件层LS仍设置于上方的第二组件20中，而显示介质层30是为一微型发光二极管(micro-LED)材料层，例如包括微型红色发光二极管μ-LEDR、微型绿色发光二极管μ-LEDG、微型蓝色发光二极管μ-LEDB。于图11所对应的实施例中，超声波元件层的信号线(数据线或扫描线或偏压线，于此并不特别限制，只要是与操作相关的电路走线即可。)与TFT结构为避开LED像素开口区配置。在一实施例中，至少部分信号线对应到超声波元件的显示区中的信号线，例如，超声波数据线DLS与像素数据线DLP至少部分重叠。于另一实施例中，至少部分的信号线对应到超声波元件的显示区中，但超声波元件层的信号线会避开像素开口区设置，例如超声波数据线DLS与像素数据线DLP部分重叠，且超声波数据线DLS会避开像素开口区域设置，其他同图2的相关元件的细节及超声波辨识原理，请参照前述内容，在此不赘述。
另外，根据超声波元件层LS是制作在第二基板S2的上/下面(第一表面201/第二表面202)的不同，其超声波辨识处理单元连结在第二基板的位置也有所不同。图12和图13是分别简示两种设置超声波辨识处理单元的示意图。如图12所示，电性连接像素阵列层(如图2所示的LX)的一显示处理单元ASIC是与电性连接超声波元件层LS的一超声波辨识处理单元USIC分别位于第二基板S2的两个不同侧，其中显示处理单元ASIC与超声波辨识处理单元USIC分别设置于软性电路板FPC1和FPC2上。且图12中，超声波元件层LS是制作在第二基板S2的第二表面202(In cell)，设置有超声波辨识处理单元USIC的软性电路板FPC2是可连接第二基板S2的第二表面202，且连接的第二基板S2的该侧是突出于第一基板S1的侧边，以供软性电路板FPC2设置。处理单元例如是一或多个集成电路(IC)芯片，本公开对此并不多做限制。
当然，显示处理单元ASIC与超声波辨识处理单元USIC亦可设置于第二基板S2的同一侧，可节省空间。如图13所示，超声波元件层LS是制作在第二基板S2的第一表面202(Oncell)，显示处理单元ASIC则是位于第一基板S1上。且软性电路板FPC1和FPC2可电性连接或非电性连接，并无特别限制。
再者，超声波辨识区域可与显示装置的显示区的所有面积或部分面积相对应，视实际应用的需求而定。图14A、14B分别为两种应用本公开的显示装置进行超声波辨识的示意图。其中图14A的超声波辨识电路是布满整面显示装置的显示区，因此显示区的任何位置都可以进行待辨识对象(/待检测物体)的表征的超声波辨识，使待辨识对象例如手指可在显示屏幕上任何位置直接进行指纹辨识，而且较大的辨识面积可实现对较大物体的检测，例如可进行完整或局部的掌纹辨识。如图14B所示，超声波辨识电路仅布局在部分显示屏幕上，因此待辨识对象(/待检测物体)仅在特定区域(有超声波辨识电路处)进行辨识；至于超声波辨识电路实际布局的位置并不限制，可能是显示屏幕的中央、左、右、上、下等一个或多个区域，可视实际应用的产品设计而定。
综上，根据上述实施例，是将超声波辨识的相关元件制作于第二组件20中，例如制作于第二基板S2(如一上玻璃基板)上，并以阵列制程来制作超声波辨识相关元件，而达到表征的感测辨识功能，除了制程单纯，其制作亦并不影响原有显示像素的制程。而实施例中是将像素阵列层LX与超声波元件层LS分层设置，其像素阵列信号线与超声波辨识电路阵列信号线仅在基板法线方向上重叠，可以降低穿透率(开口率)开口率的损失。再者，应用本公开的显示装置可以降低像素阵列信号线与超声波辨识电路阵列信号线互相耦合(coupling)干扰的缺陷或电阻电容负载(RC loading)过大问题。因此本公开在实际应用上可极具弹性地配合应用产品的信号线设计和达到其电性需求，可降低对实际应用产品造成不良影响或限制。因此，本公开的实施例与制程适合量产。而设置于第二组件中的超声波元件层LS，其超声波透射的介质层较少较薄，不需要穿透有一定厚度的显示介质层(如液晶层)，且超声波穿透和反射的路径短，对于待辨识对象(/待检测物体)的成像辨识解析度更高。再者，本公开可应用的显示装置态样十分广泛，为实际应用提供了宽广的可选择显示态样。
其他实施例，例如已知构件有不同的设置与排列等，亦可能可以应用，是视应用时的实际需求与条件而可作适当的调整或变化。因此，说明书与附图中所示的结构仅作说明之用，并非用以限制本公开欲保护的范围。另外，本领域技术人员当知，实施例中构成部件的形状和位置亦并不限于附图所绘的态样，亦是根据实际应用时的需求和/或制造步骤在不悖离本公开的精神的情况下而可作相应调整。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：
一第一基板；
一像素阵列层，设置在该第一基板上，定义出一显示区与一非显示区，且包括一像素信号线；
一第二基板，与该第一基板相对设置；
一显示介质层，设置于该第一基板与第二基板之间；
一超声波元件层，设置在该第二基板上，包括一超声波信号线，
其中，在至少部分对应该超声波元件层的该显示区中，该超声波信号线沿着该第一基板法线方向投影在该第一基板上的线型区域是与该像素信号线沿着该第一基板法线方向投影在该第一基板上的线型区域至少部分重叠。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第二基板具有相对的第一表面和第二表面，一偏光片与该超声波元件层分别设置在该第一表面和该第二表面上。
3.如权利要求1所述的显示装置，更包括一第三基板设置在该超声波元件层上方，其中该第二基板具有相对的第一表面和第二表面，且该第一表面较第二表面接近第三基板，一偏光片与该超声波元件层同时设置在该第二基板的该第一表面。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，该超声波元件层设置在该第二基板的该第一表面上，该偏光片设置在该超声波元件层上，该第三基板设置在该偏光片上。
5.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，该偏光片设置在该第一表面上，该超声波元件层设置在该偏光片上，该第三基板设置在该超声波元件层上。
6.如权利要求1所述的显示装置，是由一第一组件和一第二组件对组而成，且该显示介质层设置于该第一组件和该第二组件之间，其中该第一组件包括该第一基板和该像素阵列层，该第二组件包括该第二基板和该超声波元件层。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该第一组件更包括一彩色滤光层，且该显示介质层为一液晶显示层。
8.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该第二组件更包括一彩色滤光层，设置于该超声波元件层上且邻近该显示介质层设置，且该显示介质层为一液晶显示层。
9.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该第二组件更包括一彩色滤光层，设置于该超声波元件层上且邻近该显示介质层设置，且该显示介质层为有机发光二极管白光材料层。
10.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该显示介质层为一RGB有机发光二极管材料层。
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