CN110536082A - 主动式像素传感电路结构及传感器、显示面板及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种主动式像素传感电路结构及传感器、显示面板及装置，涉及图像传感技术领域，用以减小主动式像素传感电路结构的面积。主动式像素传感电路结构中第二晶体管的控制极位于第一金属层；第一电压信号线、第二电压信号线和输出信号线位于第一金属层远离基底一侧的第二金属层；感光二极管的第一极通过第一连接线和第二晶体管的控制极连接，第一连接线位于第二金属层远离基底一侧的第三金属层。

Description

主动式像素传感电路结构及传感器、显示面板及装置
【技术领域】
本发明涉及图像传感技术领域，尤其涉及一种主动式像素传感电路结构及传感器、显示面板及装置。
【背景技术】
近年来，随着显示技术的不断发展，采用指纹识别以实现用户隐私保护的显示装置也越来越多。用户在操作带有指纹识别功能的显示装置时，只需用手指触摸显示屏，即可实现权限验证，操作简单。
对于应用光学指纹识别技术的显示装置来说，其主要是通过指纹传感器内的图像传感器接收指纹的反射光，并利用指纹的谷和脊所在位置反射光的不同来实现指纹的识别。目前，图像传感器主要包括被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor，以下简称PPS)和主动式像素传感器(Active Pixel Sensor，以下简称APS)。其中，APS由于其灵敏度与其中感光二极管的面积无关，且更适用于长距离传输等优点，较为广泛的应用于制作大尺寸高分辨率指纹传感器。
当前，如何减小APS的面积，提高指纹传感器的分辨率，成为研究人员的研究重点。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种主动式像素传感电路结构及像素传感器、显示面板及装置，用以减小主动式像素传感电路结构的面积，提高主动式像素传感器的分辨率。
一方面，本发明实施例提供了一种主动式像素传感电路结构，包括：
第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管，位于基底的相同侧；
复位控制信号线、读取控制信号线、第一电压信号线、第二电压信号线和输出信号线，与所述第一晶体管位于所述基底的相同侧；所述复位控制信号线与所述第一晶体管的控制极电连接，所述读取控制信号线与所述第三晶体管的控制极电连接，所述第一电压信号线与所述第一晶体管的第一极电连接，所述第二电压信号线与所述第二晶体管的第一极电连接，所述输出信号线与所述第三晶体管的第二极电连接；所述第二晶体管的第二极和所述第三晶体管的第一极电连接；
感光二极管，位于所述第二晶体管远离所述基底的一侧；所述第一晶体管的第二极、所述第二晶体管的控制极以及所述感光二极管的第一极电连接；
所述第二晶体管的控制极位于第一金属层；
所述第一电压信号线、所述第二电压信号线和所述输出信号线位于第二金属层，所述第二金属层位于所述第一金属层远离所述基底的一侧；
所述感光二极管的第一极通过第一连接线和所述第二晶体管的控制极电连接，所述第一连接线位于第三金属层，所述感光二极管的第一极位于第四金属层，所述第三金属层位于所述第二金属层远离所述基底的一侧，所述第四金属层位于所述第三金属层远离所述第一金属层的一侧。
另一方面，本发明实施例提供了一种主动式像素传感器，包括多个阵列排布的上述的主动式像素传感电路结构；
沿所述第二方向，第i个所述主动式像素传感电路的复位控制信号线(Reset)复用为第i+1个所述主动式像素传感电路的读取控制信号线；其中，i为大于等于1的正整数。
又一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括上述的主动式像素传感器。
还一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述的显示面板。
本发明实施例提供的主动式像素传感电路结构、主动式像素传感器、显示面板及显示装置，通过将与第三晶体管的第二极电连接的输出信号线置于第二金属层，将连接感光二极管的第一极和第二晶体管的控制极的第一连接线置于第三金属层，即，将输出信号线和第一连接线设置在不同的膜层，这样在减小输出信号线和第一连接线之间的距离时，能够保证二者不会发生短路，保证该主动式像素传感电路的正常工作。因此，采用本发明实施例提供的主动式像素传感电路结构，可以在保证该主动式像素传感电路的正常工作的基础上，较大程度地减小输出信号线和第一连接线之间的距离，以减小该主动式像素传感电路结构的面积，提高由该主动式像素传感电路结构形成的主动式像素传感器的分辨率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为一种被动式像素传感电路的示意图；
图2为一种主动式像素传感电路的示意图；
图3为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的一种版图设计示意图；
图4为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的另一种版图设计示意图；
图5为图4沿AA’的一种截面示意图；
图6为图2对应的工作时序图；
图7为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的另一种版图设计示意图；
图8为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的又一种版图设计示意图；
图9为图8沿BB’的一种截面示意图；
图10为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的又一种版图设计示意图；
图11为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的又一种版图设计示意图；
图12为本发明实施例提供的一种主动式像素传感器的示意图；
图13为本发明实施例提供的另一种主动式像素传感器的示意图；
图14为本发明实施例提供的一种显示面板的截面示意图；
图15为本发明实施例提供的一种显示装置的示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述晶体管，但这些晶体管不应限于这些术语。这些术语仅用来将各个晶体管彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一晶体管也可以被称为第二晶体管，类似地，第二晶体管也可以被称为第一晶体管。
在实现本发明的过程中，发明人研究发现，对于如图1所示的PPS电路结构，由于其输出的电荷量与感光二极管D1的面积成正比，因此，若要保证其灵敏度，需要将其面积设置在50μm×50μm以上。而对于如图2所示的APS电路结构，由于其灵敏度与其中的感光二极管D1的面积无关，因此，可以通过压缩APS面积的方式来提高分辨率。但是，由于APS内包括感光二极管、多个晶体管，以及与晶体管连接的多条信号线在内的多个电学元件，在压缩APS的面积时，容易导致其中的不同的电学元件发生短路。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种主动式像素传感电路结构，如图2、图3、图4和图5所示，图3是本发明实施例提供的主动式像素传感电路的一种版图设计示意图，图4是本发明实施例提供的主动式像素传感电路的另一种版图设计示意图，图5为图4沿AA’的一种截面示意图，其中，该主动式像素传感电路结构包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和感光二极管D1(图3未示出)，第一晶体管T1的控制极与复位控制信号线reset电连接，第一晶体管T1的第一极T11与第一电压信号线Vrst电连接，第一晶体管T1的第二极T12与第二晶体管T2的控制极T20以及感光二极管D1的第一极D11(图3未示出)电连接。第二晶体管T2的第一极T21与第二电压信号线VDD电连接。第二晶体管T2的第二极T22与第三晶体管T3的第一极T31电连接。第三晶体管T3的控制极T30与读取控制信号线read电连接。第三晶体管T3的第二极T32与输出信号线VDATA电连接。
需要说明的是，为了图示画面的简洁，在图3和图4中并未示出感光二极管D1。为了将主动式像素传感电路的面积设置的尽量小，本发明实施例可以将感光二极管D1设置为与图3和图4所示区域交叠。具体的，如图5所示，可使感光二极管D1覆盖在第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3上。
应当理解的是，在图3和图4中，相同的填充图案代表相应结构位于同一膜层位置。
在设置该主动式像素传感电路的具体结构时，本发明实施例将第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、感光二极管D1，以及复位控制信号线reset、读取控制信号线read、第一电压信号线Vrst、第二电压信号线VDD和输出信号线VDATA设置于基底1的相同侧。其中，感光二极管D1位于第二晶体管T2远离基底1的一侧。第一晶体管T1的控制极T10、第二晶体管T2的控制极T20以及第三晶体管T3的控制极T30均位于第一金属层M1。第一电压信号线Vrst、第二电压信号线VDD和输出信号线VDATA位于不同于第一金属层M1的第二金属层M2，其中，第二金属层M2位于第一金属层M1远离基底1的一侧。感光二极管D1的第一极D11通过第一连接线41和第二晶体管T2的控制极T20电连接。
如图3所示，复位控制信号线reset和读取控制信号线read位于第一金属层M1，第一连接线41位于第二金属层M2。基于图3所示的主动式像素传感电路的结构，按照通常的显示面板中薄膜晶体管类似的制程顺序，该主动式像素传感电路的最小像素尺寸约为35um×35um，相比于现有技术中的PPS电路结构减小了30％的占用面积；并且本方案的主动式像素传感电路的结构通过合理的布置，可以达到比较高的传感器分辨率。
进一步的，发明人提出如图4和图5所示的结构，使第一连接线41位于第三金属层M3，感光二极管D1的第一极D11位于第四金属层M4，其中，第三金属层M3位于第二金属层M2远离基底1的一侧，第四金属层M4位于第三金属层M3远离第一金属层M1的一侧。
本发明实施例提供的主动式像素传感电路结构，通过将与第三晶体管T3的第二极T32电连接的输出信号线VDATA置于第二金属层M2，将连接感光二极管D1的第一极D11和第二晶体管T2的控制极T20的第一连接线41置于第三金属层M3。即，将输出信号线VDATA和第一连接线41设置在不同的膜层。这样在减小输出信号线VDATA和第一连接线41之间的距离d1时，能够保证二者不会发生短路，保证该主动式像素传感电路的正常工作。因此，采用本发明实施例提供的主动式像素传感电路结构，可以在保证该主动式像素传感电路的正常工作的基础上，较大程度地减小输出信号线VDATA和第一连接线41之间的距离d1，以减小该主动式像素传感电路结构的面积，提高由该主动式像素传感电路结构形成的主动式像素传感器的分辨率。
示例性的，如图5所示，上述感光二极管D1还包括层叠设置在感光二极管D1的第一极D11远离基底1的一侧的有源层D10和第二极D12，且有源层D10位于感光二极管D1的第一极D11和第二极D12之间。其中，感光二极管D1的第二极D12通过第三电压信号线Vcom接收第三电压信号。示例性的，感光二极管D1的第二极D12可以选用透明金属氧化物，如氧化铟锡、氧化铟锌等。
如图5所示，主动式像素传感电路结构还包括连接感光二极管D1的第二极D12和第三电压信号线Vcom(图5未示出)的电极连接层5；电极连接层5位于第二极D12远离基底1的一侧。
为保证电极连接层5的良好的电导率，通常选用金属材料来形成电极连接层5。由于金属材料一般不透明，因此，在本发明实施例中，如图5所示，将电极连接层5设置为分别与感光二极管D1的第二极D12的两端连接的第一电极连接层51和第二电极连接层52，在增加电极连接层5与感光二极管D1的第二极D12之间的电连接通道的基础上，能够暴露出有源层D10的大部分区域，从而避免影响有源层D10在光照作用下光生载流子的产生，保证该感光二极管D1的正常工作。
可选的，该感光二极管D1可以为PIN型感光二极管。
结合图6所示，图6为图2对应的工作时序图，该主动式像素传感电路的工作过程包括复位时段t1和曝光时段，其中，曝光时段包括第一读取时段t2和第二读取时段t3。
在复位时段t1：复位控制信号线reset提供的高电平控制第一晶体管T1导通，第一电压信号线Vrst上的电压通过第一晶体管T1传输至Q节点，使Q节点的电位复位。此时，Q节点的电位高于第三电压信号线Vcom提供的第三电压信号，若感光二极管D1没有受到光照，则感光二极管D1处于反偏截止状态。
在第一读取时段t2：复位控制信号线reset提供的低电平控制第一晶体管T1截止，读取控制信号线read提供的高电平控制第三晶体管T3导通。在光照下，感光二极管D1产生从Q节点流向第三电压信号线Vcom的漏电流，使Q节点处的电位下降。第二晶体管T2在Q节点的控制下产生漏电流并通过第三晶体管T3传输至输出信号线VDATA，输出信号线VDATA输出电压值V1。
随着曝光时间的延长，Q节点处的电位一直下降。
在第二读取时段t3：复位控制信号线reset提供的低电平控制第一晶体管T1截止，读取控制信号线read提供的高电平控制第三晶体管T3导通。第二晶体管T2在Q节点的控制下产生漏电流并通过第三晶体管T3传输至输出信号线VDATA，输出信号线VDATA输出电压值V2。
在指纹检测时，不同的指纹区域，反射至感光二极管D1的光照强度不同，而光照强度决定了感光二极管D1的漏电流大小，感光二极管D1的漏电流大小决定了Q节点的电位，Q节点的电位决定了输出信号线VDATA的输出电压值。因此，上述V1-V2的值可反映出感光二极管D1的所接收到的光照强度。即，通过检测指纹识别区域中不同位置得到的相应的V1-V2的值，即可实现指纹识别。
应当理解的是，以上仅是以第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3为NMOS晶体管为例进行的说明，实际上，还可以将第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3设计为PMOS晶体管，本发明实施例对此不做限定。在选用PMOS晶体管时，复位控制信号线reset和读取控制信号线read传输低电平信号以在相应时刻使第一晶体管T1和第三晶体管T3导通。
示例性的，如图5所示，第三金属层M3和第四金属层M4之间包括平坦层2，平坦层2包括贯穿平坦层2的第一过孔20。第三金属层M3和第一金属层M1之间包括层间绝缘层3，层间绝缘层3包括贯穿层间绝缘层3的第二过孔30。感光二极管D1的第一极D11通过第一过孔20与第一连接线41电连接。第一连接线41通过第二过孔30与第二晶体管T2的控制极T20电连接。本发明实施例如此设置，在减小主动式像素传感电路结构的面积的基础上，通过第一过孔20和第二过孔30的设置实现了位于不同膜层的感光二极管D1的第一极D11和第二晶体管T2的控制极T20的连接，保证了主动式像素传感电路的正常工作。并且，本发明实施例通过在第三金属层M3和第四金属层M4之间设置平坦化层2，能够保证感光二极管D1的第一极D11的平坦度，避免出现感光二极管D1的第一极D11因表面凹凸不平而导致漏电增加的情况。
示例性的，上述平坦层2为有机层，层间绝缘层3为无机层。与无机材料相比，有机材料因为其较好的成膜性，能够使形成的平坦层更加平整。示例性的，平坦层2可以选用诸如苯并环丁烯(BCB)膜，聚酰亚胺膜或聚丙烯酸膜之类的有机层形成。
示例性的，上述第一过孔20在基底1所在平面的正投影的面积大于第二过孔30在基底1所在平面的正投影的面积。第一过孔20的面积较大，能够使感光二极管D1的第一极D11和第一连接线41之间的连接走线变粗，从而能够减小第一连接线41和感光二极管D1的第一极D11之间的连接走线的电阻，有利于减弱第一连接线41和感光二极管D1的第一极D11之间信号的衰减。而且，第一过孔20的面积增大后，相应的，位于第一过孔20靠近基底1的一侧的第一连接线41的面积也将增大。若将输出信号线VDATA和第一连接线41同层设置，在第一连接线41的面积增大后，输出信号线VDATA和第一连接线41之间有可能接触发生短路。而本发明实施例通过将输出信号线VDATA和第一连接线41设置在不同的膜层，在减弱第一连接线41和感光二极管D1的第一极D11之间的信号的衰减的基础上，也能够保证第一连接线41和输出信号线VDATA之间不会发生短路，保证了该主动式像素传感电路的可靠工作。
示例性的，如图4和图5所示，第一过孔20和第二过孔30在基底1所在平面的正投影交叠，与将第一过孔20和第二过孔30在基底1所在平面的正投影分开设置相比，本发明实施例如此设置能够减小第一过孔20和第二过孔30在基底1所在平面的正投影的面积之和，也就是说，能够令第一过孔20和第二过孔30的排布更加紧凑，有利于进一步减小该主动式像素传感电路结构的面积。
示例性的，如图3和图4所示，复位控制信号线reset和读取控制信号线read沿第一方向x延伸，且沿第二方向y排列。第一电压信号线Vrst、第二电压信号线VDD和输出信号线VDATA沿第二方向y延伸，沿第一方向x排列。第一方向x与第二方向y交叉。沿第一方向x，第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3位于第一电压信号线Vrst和输出信号线VDATA之间。沿第二方向y，第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3位于复位控制信号线reset和读取控制信号线read之间。第二晶体管T2和第三晶体管T3沿第一方向x排列。
本发明实施例如此设置，能够使主动式像素传感电路结构的排布更加规整和紧凑，有利于进一步减小主动式像素传感电路结构的面积。如图4所示，复位控制信号线reset以及读取控制信号线read分别与第一电压信号线Vrst、第二电压信号线VDD和输出信号线VDATA绝缘交叉，第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3设置于由上述多条信号线排布成的如图4所示的类似矩形的形状内。此时如图4中虚线方框所示的矩形的面积即可看作单个主动式像素传感电路结构的面积。
示例性的，如图4所示，其中，第一晶体管T1和第二晶体管T2沿第二方向y排列，即，使第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3呈三角形排列，以避免使包括这三个晶体管的主动式像素传感电路形成在单一方向上过于狭长的图形。
可选的，在形成上述三个晶体管时，各个晶体管的有源层4的排布方式可以有多种，例如，如图3和图4所示，其中，第二晶体管T2和第三晶体管T3的有源层4沿第一方向x延伸，第一晶体管T1的有源层4的部分沿第一方向x延伸。
或者，如图7所示，图7为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的另一种版图设计示意图，其中，本发明实施例也可以调整第一晶体管T1的有源层4的延伸方向，使第一晶体管T1的有源层4也沿第一方向x延伸，以减小该主动式像素传感电路结构在第二方向y上的尺寸。
示例性的，如图4、图5和图7所示，本发明实施例可以将复位控制信号线reset设置为与第一晶体管T1的控制极T10同层，将读取控制信号线read设置为与第一连接线41同层。即，将复位控制信号线reset设置于第一金属层M1，将读取控制信号线read设置于第三金属层M3。本发明实施例将读取控制信号线read设置在第三金属层M3，一方面，由于第二晶体管T2的控制极T20在第一金属层M1，因此，第二晶体管T2的控制极T20和读取控制信号线read之间的距离d2也可进行压缩，且能够保证二者之间不致发生短路，有利于使该主动式像素传感电路结构的面积进一步减小。
另一方面，在将具有图4、图5和图7所示排布方式的主动式像素传感电路结构阵列排布形成主动式像素传感器时，相邻两行主动式像素传感电路的复位控制信号线reset和读取控制信号线read相邻设置，本发明实施例通过将读取控制信号线read设置在不同于第一金属层M1(复位控制信号线reset所在层)的第三金属层M3，与图3所示情况相比，能够压缩相邻两行主动式像素传感电路之间的间距d3，且能够保证位于相邻两行主动式像素传感电路的读取控制信号线read和复位控制信号线reset不致发生短路。如此一来，在一定面积的区域内，即可设置更多数量的主动式像素传感电路，有利于进一步提高主动式像素传感器的分辨率。
除此之外，本发明实施例通过将读取控制信号线read和第一连接线41同层设置，能够避免额外增加一层新的膜层用于设置读取控制信号线read，在减小主动式像素传感电路结构的面积的同时，也能够避免将该主动式像素传感电路结构的厚度设计的过大。
或者，本发明实施例也可以将读取控制信号线read设置在其他膜层，如图8和图9所示，图8为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的又一种版图设计示意图，图9为图8沿BB’的一种截面示意图，其中，本发明实施例可以在第一金属层M1和第三金属层M3之间增设第五金属层M5，将读取控制信号线read设置于第五金属层M5，将复位控制信号线reset仍设置于第一金属层M1，同样能够压缩第二晶体管T2的控制极T20和读取控制信号线read之间的距离d2，以及相邻两行主动式像素传感电路的读取控制信号线read和复位控制信号线reset的距离，且保证主动式像素传感电路的正常工作。
或者，如图10所示，图10为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的又一种版图设计示意图，本发明实施例也可以将复位控制信号线和读取控制信号线read都设置于第五金属层M5，同样能够压缩第二晶体管T2的控制极T20和读取控制信号线read之间的距离d2，且保证二者之间不致发生短路。
在将复位控制信号线reset和读取控制信号线reset同层设置，将多个主动式像素传感电路沿第一方向x和第二方向y阵列排布形成主动式像素传感器时，沿第二方向y，本发明实施例可以令第i个所主动式像素传感电路的复位控制信号线reset复用为第i+1个主动式像素传感电路的读取控制信号线read，以进一步减小主动式像素传感电路的面积，提高主动式像素传感器的分辨率。其中，i为大于等于1的正整数。在采用图3所示的版图设计时，主动式像素传感电路结构的面积大约为35μm×35μm，采用本发明实施例提供的方案，可以将其缩小为约25μm×25μm，面积减小约49％。
可选的，本发明实施例还可以在第三金属层M3设置第二连接线；并令第二连接线的一端与向该主动式像素传感电路提供正性电源电压信号的正性电源电压信号输入端电连接，令第二连接线的另一端与第一电压信号线Vrst和/或第二电压信号线VDD电连接，以使第一电压信号线Vrst和/或第二电压信号线VDD上的固定电位信号通过位于第三金属层M3的第二连接线导入，以减小正性电源电压信号从正性电源电压信号输入端传输到第一电压信号线Vrst和/或第二电压信号线VDD的衰减。
可选的，如图11所示，图11为本发明实施例提供的主动式像素传感电路的又一种版图设计示意图，本发明实施例也可以将第一电压信号线Vrst复用为第二电压信号线VDD。即，可以将上述第一晶体管T1的第一极T11和第二晶体管T2的第一极T21接收的信号设置为相同，如此，便可仅提供一条信号线，使这条信号线的一端分别与第一晶体管T1的第一极T11和第二晶体管T2的第一极T21相连，另一端与驱动芯片的同一个信号端子相连，以减少主动式像素传感电路结构中的走线数量，从而进一步减小其面积。
示例性的，在形成该主动式像素传感电路结构时，其中第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管的形成可参照图5和图9，按照如下步骤进行：
首先，在基底1的一侧形成缓冲层71。示例性的，基底1可以由玻璃、塑料、石英形成。缓冲层71可以是二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)膜、氮氧化硅(SiOxNy)膜中的一种或多种。
然后，在缓冲层71远离基底1的一侧形成有源层4。有源层4可以是非晶硅(a-Si)膜或多晶硅(Poly-Si)膜。可选的，可以选取具有高载流子迁移率的多晶硅膜来形成有源层4。
然后，在有源层4远离基底1的一侧形成栅极绝缘层72。栅极绝缘层72可以是二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)膜、氮氧化硅(SiOxNy)膜中的一种或多种。
然后，在栅极绝缘层72远离基底1的一侧形成图案化的第一金属层M1，以形成第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3的控制极，该控制极与前述有源层4交叠。
然后，利用上述多个控制极作为掩膜在有源层4中掺杂以形成源极区和漏极区，其中，源极区和漏极区形成在与控制极不交叠的区域中，沟道区被限定在源漏区之间(图5和图9所示的截面图中沟道区以不同的填充图案与源漏区区分，为了画面的简洁，在图3、图4、图7、图8、图10和图11所示的版图中沟道区与源漏区未做区分)。示例性的，上述各个晶体管的第一极和第二极可以分别为源极和漏极。需要说明的是，在本发明实施例中，晶体管的源极和漏极为经过掺杂的有源层，而沟道区对应为有源层中与该晶体管的控制极重叠的部分，控制极上施加的电压信号可以控制有源层的沟道区的导通或截止，以实现晶体管的功能。
然后，绝缘层31被形成在第一金属层M1远离基底1的一侧，并在绝缘层6和栅极绝缘层72中形成过孔，以暴露有源层4。
然后，在绝缘层31远离基底1的一侧形成图案化的第二金属层M2，至此，第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3的第一极、第二极和控制极形成。
然后，在第二金属层M2远离基底1的一侧形成钝化层32。钝化层32可以是二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)膜、氮氧化硅(SiOxNy)膜中的一种或多种。钝化层32的形成以有效地屏蔽气体和湿气，以保护位于钝化层32之下的各个晶体管。钝化层32和绝缘层31共同构成上述层间绝缘层3。
然后，形成贯穿由钝化层32和绝缘层31构成的层间绝缘层3的第二过孔30，以暴露第二晶体管T2的控制极T20。并在钝化层32中形成过孔以暴露第一晶体管T1的第二极T12。
然后，在钝化层32远离基底1的一侧形成图案化的第三金属层M3用作第一连接线41。
然后，在第三金属层M3远离基底的一侧形成平坦层3，并在平坦层3中形成贯穿平坦层3且暴露第一连接线41的第一过孔20。
然后，在平坦层3远离基底1的一侧形成感光二极管D1。
本发明实施例还提供了一种主动式像素传感器100，如图12所示，图12为本发明实施例提供的一种主动式像素传感器的示意图，其中，该主动式像素传感器包括多个阵列排布的上述主动式像素传感电路结构10。
示例性的，如图13所示，图13为本发明实施例提供的另一种主动式像素传感器的示意图，其中，沿第二方向y，第i个主动式像素传感电路的复位控制信号线reset复用为第i+1个主动式像素传感电路的读取控制信号线read；其中，i为大于等于1的正整数，以进一步减少主动式像素传感器中的走线数量，提高主动式像素传感器的分辨率。
示例性的，如图12和图13所示，位于同一行的多个主动式像素传感电路与相同复位控制信号线reset和相同读取控制信号线read电连接；位于同一列的多个主动式像素传感电路与相同第一电压信号线Vrst、第二电压信号线VDD和输出信号线VDATA电连接，以进一步主动式像素传感器中的走线数量，提高主动式像素传感器的分辨率。
在该主动式像素传感器工作时，多条复位控制信号线reset和读取控制信号线read依次传输导通信号，在每一条复位控制信号线reset和读取控制信号线read传输导通信号期间，与该条复位控制信号线reset和读取控制信号线read相连的主动式像素传感电路分别接收第一电压信号线Vrst和第二电压信号线VDD提供的信号，并分别通过各自的输出信号线VDATA输出信号。
本发明实施例还提供了一种显示面板，如图14所示，图14为本发明实施例提供的一种显示面板的截面示意图，其中，该显示面板包括上述的主动式像素传感器100。示例性的，该显示面板可以为有机发光显示面板，该有机发光显示面板包括有机发光元件200，以及用于驱动有机发光元件200进行显示的像素驱动电路300。在进行指纹识别时，可以使有机发光显示面板中的有机发光元件200作为指纹识别的光源，光源射向手指400被手指400反射至主动式像素传感器100以进行指纹识别。
本发明实施例还提供了一种显示装置，如图15所示，图15为本发明实施例提供的一种显示装置的示意图，其中，该显示装置包括上述的显示面板1000。显示面板1000中设置有主动式像素传感器100，以使该显示装置具有指纹识别功能。其中，主动式像素传感器100的具体结构已经在上述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。当然，图15所示的显示装置仅仅为示意说明，该显示装置可以是例如手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机等任何具有显示功能的电子设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (18)

1.一种主动式像素传感电路结构，其特征在于，包括：
第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管，位于基底的相同侧；
复位控制信号线、读取控制信号线、第一电压信号线、第二电压信号线和输出信号线，与所述第一晶体管位于所述基底的相同侧；所述复位控制信号线与所述第一晶体管的控制极电连接，所述读取控制信号线与所述第三晶体管的控制极电连接，所述第一电压信号线与所述第一晶体管的第一极电连接，所述第二电压信号线与所述第二晶体管的第一极电连接，所述输出信号线与所述第三晶体管的第二极电连接；所述第二晶体管的第二极和所述第三晶体管的第一极电连接；
感光二极管，位于所述第二晶体管远离所述基底的一侧；所述第一晶体管的第二极、所述第二晶体管的控制极以及所述感光二极管的第一极电连接；
所述第二晶体管的控制极位于第一金属层；
所述第一电压信号线、所述第二电压信号线和所述输出信号线位于第二金属层，所述第二金属层位于所述第一金属层远离所述基底的一侧；
所述感光二极管的第一极通过第一连接线和所述第二晶体管的控制极电连接，所述第一连接线位于第三金属层，所述感光二极管的第一极位于第四金属层，所述第三金属层位于所述第二金属层远离所述基底的一侧，所述第四金属层位于所述第三金属层远离所述第一金属层的一侧。
2.根据权利要求1所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述第三金属层和所述第四金属层之间包括平坦层，所述平坦层包括贯穿所述平坦层的第一过孔；所述第三金属层和所述第一金属层之间包括层间绝缘层，所述层间绝缘层包括贯穿所述层间绝缘层的第二过孔；
所述感光二极管的第一极通过所述第一过孔与所述第一连接线电连接；所述第一连接线通过所述第二过孔与所述第二晶体管的控制极电连接。
3.根据权利要求2所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述平坦层为有机层，所述层间绝缘层为无机层。
4.根据权利要求2所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述第一过孔在所述基底所在平面的正投影的面积大于所述第二过孔在所述基底所在平面的正投影的面积。
5.根据权利要求2所述的主动像素传感电路结构，其特征在于，
所述第一过孔和所述第二过孔在所述基底所在平面的正投影交叠。
6.根据权利要求1所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述复位控制信号线和所述读取控制信号线沿第一方向延伸，且沿第二方向排列；所述第一电压信号线、所述第二电压信号线和所述输出信号线沿所述第二方向延伸，且沿所述第一方向排列；所述第一方向与所述第二方向交叉；
沿所述第一方向，所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管位于所述第一电压信号线和所述输出信号线之间；沿所述第二方向，所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管位于所述复位控制信号线和所述读取控制信号线之间；所述第二晶体管和所述第三晶体管沿所述第一方向排列。
7.根据权利要求6所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述复位控制信号线位于所述第一金属层，所述读取控制信号线位于所述第三金属层。
8.根据权利要求6所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述第一晶体管和所述第二晶体管沿所述第二方向排列。
9.根据权利要求8所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管的有源层沿所述第一方向延伸。
10.根据权利要求6所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述读取控制信号线位于第五金属层，所述第五金属层位于所述第一金属层和所述第三金属层之间。
11.根据权利要求10所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述复位控制信号线位于所述第五金属层。
12.根据权利要求1所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述第三金属层还设有第二连接线；所述第二连接线与正性电源电压信号输入端电连接，且所述第二连接线与所述第一电压信号线和/或所述第二电压信号线电连接。
13.根据权利要求1所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述第一电压信号线复用为所述第二电压信号线。
14.根据权利要求1所述的主动式像素传感电路结构，其特征在于，
所述感光二极管还包括层叠设置在所述感光二极管的第一极远离所述基底的一侧的有源层和第二极，且所述有源层位于所述感光二极管的第一极和第二极之间。
15.一种主动式像素传感器，其特征在于，包括多个阵列排布的如权利要求6～14任一项所述的主动式像素传感电路结构；
沿所述第二方向，第i个所述主动式像素传感电路的复位控制信号线复用为第i+1个所述主动式像素传感电路的读取控制信号线；其中，i为大于等于1的正整数。
16.根据权利要求15所述的主动式像素传感器，其特征在于，
位于同一行的多个所述主动式像素传感电路与相同所述复位控制信号线和相同所述读取控制信号线电连接；
位于同一列的多个所述主动式像素传感电路与相同所述第一电压信号线、所述第二电压信号线和所述输出信号线电连接。
17.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括权利要求15-16任一项所述的主动式像素传感器。
18.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求17所述的显示面板。
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