CN112149489A - 传感器面板和包括该传感器面板的显示装置 - Google Patents

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CN112149489A CN202010592588.XA CN202010592588A CN112149489A CN 112149489 A CN112149489 A CN 112149489A CN 202010592588 A CN202010592588 A CN 202010592588A CN 112149489 A CN112149489 A CN 112149489A
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咸龍洙
李用雨
柳轻烈
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Abstract

一种传感器面板，包括：基板；位于基板上的感测部，该感测部包括多个传感器；位于相邻的传感器之间的分隔壁，其中每个传感器包括第一传感器电极、压电层和第二传感器电极，并且分隔壁具有比压电层低的介电常数。

Description

传感器面板和包括该传感器面板的显示装置
本申请要求于2019年6月27日提交的韩国专利申请No.10-2019-0076761的优先权和权益，由此出于所有目的通过引用将其全部内容并入本文，如同在本文中完整阐述。
技术领域
本公开涉及一种显示装置，更具体地，涉及一种具有优异的安全性和高识别率的传感器面板以及包括该传感器面板的显示装置。
背景技术
随着进入成熟的信息时代，对处理和显示海量信息的信息显示器的关注日益增长。响应于此，具有厚度薄、重量轻且功耗低的优点的各种显示装置已经被开发出并且已经受到关注。
显示装置被广泛应用于诸如计算机或电视的监视器之类的电子装置以及诸如智能电话或平板电脑之类的便携式电子装置，从而以各种方式提供各种类型的信息。
顺便提及的是，由于通过电子装置的显示装置提供的信息可能是与个人隐私有关的个人信息或诸如销售秘密之类的商业信息，因此需要加强安全性。
密码认证已被广泛用作安全性的认证方法。但是，由于密码很容易泄露并且容易受到安全攻击，因此最近出现了用于个人身份验证和便利的生物识别技术，以作为替代方案。
电容式或光学式指纹传感器已经被提出作为生物识别技术之一。电容式或光学式指纹传感器允许通过指纹(即用户的生物识别信息)使用电子装置，因此与密码验证相比，可以增强安全性。
然而，由于电容式或光学式指纹传感器以存储图像的二维方法来识别指纹，因此它容易受到外部环境条件的影响。因此，由于分辨率低，难以识别准确的指纹并且易于伪造。仍然存在安全性低的问题。
发明内容
因此，本公开的实施例涉及一种传感器面板和包括该传感器面板的显示装置，其基本上消除了由于现有技术的局限性和缺点而导致的一个或多个问题。
本公开的一方面在于提供一种具有优异的安全性和高识别率的传感器面板和包括该传感器面板的显示装置。
附加的特征和方面将在下面的描述中阐述，并且部分特征将从描述中变得明显，或者可以通过实施本文提供的发明构思来获知。本发明构思的其他特征和方面可以通过在书面描述中具体指出的结构或从其衍生的结构，以及其权利要求和附图来实现和获得。
为了实现本发明构思的这些和其他方面，如本文体现和宽泛地描述的，一种传感器面板，包括：基板；位于基板上的感测部，该感测部包括多个传感器；和位于相邻的传感器之间的分隔壁，其中每个传感器包括第一传感器电极、压电层和第二传感器电极，并且分隔壁具有比压电层低的介电常数。
作为另一方面，一种显示装置，包括：传感器面板，该传感器面板包括：基板；位于基板上的感测部，该感测部包括多个传感器；和位于相邻的传感器之间的分隔壁，其中每个传感器包括第一传感器电极、压电层和第二传感器电极，并且分隔壁具有比压电层低的介电常数；以及位于传感器面板上的显示面板，其中感测部被设置在基板和显示面板之间。
应当理解，前面的概括描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的发明构思的进一步解释。
附图说明
被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入本申请和构成本申请的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的各种原理。在附图中：
图1是示意地示出根据本公开的第一实施例的显示装置的剖视图；
图2是根据本公开的第一实施例的显示装置的显示面板的示意性局部剖视图；
图3是根据本公开的第一实施例的传感器面板的示意性局部剖视图；
图4是用于解释使用根据本公开的第一实施例的显示装置的信息检测过程的示意性剖视图；
图5是根据本公开的第一实施例的传感器面板的示意性局部平面图；
图6是根据本公开的第二实施例的传感器面板的示意性局部剖视图；
图7和图8是根据本公开的其他实施例的传感器面板的示意性局部平面图，并且示出了晶体管、传感器和分隔壁；和
图9和图10是示意地示出根据本公开的实施例的包括传感器面板的显示装置的视图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的在附图中示出的示例性实施例。
图1是示意地示出根据本公开的第一实施例的显示装置的剖视图。
在图1中，根据本公开的第一实施例的显示装置包括显示面板100、覆盖窗体200、传感器面板300、柔性印刷电路410和传感器驱动部420。尽管在该图中未示出，但本公开的显示装置还可包括用于驱动显示面板100的驱动部。
这里，显示面板100包括多个像素，并且通过选择性地驱动多个像素来显示图像。显示面板100可以是电致发光显示面板，并且稍后将详细描述显示面板100的结构。
覆盖窗体200被设置在显示面板100的上表面，即，通过其输出图像的第一表面。覆盖窗体200保护显示面板100免受外部冲击。覆盖窗体200可以通过粘合剂层(未示出)附接到显示面板100。
覆盖窗体200由透明材料形成。例如，覆盖窗体200可以由玻璃或塑料形成，但是不限于此。
传感器面板300被设置在显示面板100的下表面，即，在第一表面的相反侧的第二表面。传感器面板300可以具有比显示面板100小的尺寸，并且可以附接到显示面板100的下表面的一侧。然而，本公开不限于此。
尽管在该图中未示出，但是传感器面板300包括感测部，感测部包括多个传感器。每个传感器是超声传感器，该超声传感器通过被供应电压来产生超声波，并且通过感测被反射和/或衍射的超声波来产生电压变化，即，电容变化。稍后将详细描述包括超声传感器的传感器面板300的结构。
传感器面板300通过柔性印刷电路410连接到传感器驱动部420。传感器驱动部420可以被配置为集成电路(IC)。传感器驱动部420可以向传感器面板300的每个传感器提供电压，并且接收从每个传感器产生的电压变化，由此检测期望的信息。
图2是根据本公开的第一实施例的显示装置的显示面板的示意性局部剖视图。如上所述，根据本公开的第一实施例的显示装置的显示面板100可以是电致发光显示面板。显示面板100包括多个像素，每个像素包括红色、绿色和蓝色子像素。每个子像素具有基本相同的结构，且图2示出了与每个子像素相对应的子像素区域。
在图2中，图案化的半导体层122形成在绝缘基板110上。绝缘基板110可以是玻璃基板或塑料基板。例如，聚酰亚胺可以用于塑料基板，但不限于此。
半导体层122可以由多晶硅形成，并且在这种情况下，半导体层122的两端可以掺杂有杂质。替代性地，半导体层122可以由氧化物半导体材料形成。
同时，可以在绝缘基板110和半导体层122之间进一步形成缓冲层(未示出)。缓冲层可以由诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料形成，并且可以是单层或多层。
绝缘材料形成的栅极绝缘层130基本上在整个绝缘基板110上形成在半导体层122上。栅极绝缘层130可以由诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料形成。
诸如金属的导电材料形成的栅电极132与半导体层122的中心相对应地形成在栅极绝缘层130上。此外，栅极线(未示出)和第一电容器电极(未示出)可以形成在栅极绝缘层130上。栅极线沿第一方向延伸，并且第一电容器电极被连接至栅电极132。
例如，栅电极132、栅极线和第一电容器电极可以由铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)及其合金中的一种或多种形成，并且可以具有单层结构或多层结构，但不限于此。
同时，在本公开的第一实施例中，尽管栅极绝缘层130基本上形成在整个绝缘基板110上，但是栅极绝缘层130可以被图案化以具有与栅电极132相同的形状。
绝缘材料形成的层间绝缘层140基本上在整个绝缘基板110上形成在栅电极132上。层间绝缘层140可以由诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料形成，或诸如光丙烯酸或苯并环丁烯的有机绝缘材料形成。
层间绝缘层140具有暴露出半导体层122的两端的顶表面的第一接触孔140a和第二接触孔140b。第一接触孔140a和第二接触孔140b被设置在栅电极132的两侧，并且与栅电极132间隔开。这里，第一接触孔140a和第二接触孔140b形成在栅极绝缘层130和层间绝缘层140中。替代性地，当将栅极绝缘层130图案化以具有与栅电极132相同的形状时，仅在层间绝缘层140中形成第一接触孔140a和第二接触孔140b。
在层间绝缘层140上形成由诸如金属的导电材料形成的源电极142和漏电极144。此外，数据线(未示出)、电力线(未示出)和第二电容器电极(未示出)可以在层间绝缘层140上形成。
例如，源电极142和漏电极144、数据线、电力线和第二电容器电极可以由铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)及其合金中的一种或多种形成，并且可以具有单层结构或多层结构，但不限于此。
源电极142和漏电极144彼此间隔开，且栅电极132布置在它们两者之间。源电极142和漏电极144分别通过第一接触孔140a和第二接触孔140b接触半导体层122的两端。尽管在该图中未示出，但是数据线在第二方向上延伸并且与栅极线交叉以限定每个子像素区域。用于提供高电位电压的电力线与数据线间隔开。第二电容器电极连接到漏电极144，并且与第一电容器电极重叠以形成存储电容器，其中位于其间的层间绝缘层140作为电介质。替代性地，第一电容器电极可以连接到漏电极144，且第二电容器电极可以连接到栅电极132。
半导体层122、栅电极132以及源电极142和漏电极144构成薄膜晶体管T。这里，薄膜晶体管T可以具有共平面结构，其中栅电极132以及源电极142和漏电极144被设置在半导体层122的一侧，即，在半导体层122之上，但不限于此。
薄膜晶体管T对应于驱动薄膜晶体管。具有与驱动薄膜晶体管T相同的结构的开关薄膜晶体管(未示出)可以进一步形成在绝缘基板110上的每个子像素区域中。此时，驱动薄膜晶体管T的栅电极132可以被连接到开关薄膜晶体管T的漏电极(未示出)，且驱动薄膜晶体管T的源电极142可以连接到电力线(未示出)。另外，开关薄膜晶体管的栅电极(未示出)和源电极(未示出)可以分别连接到栅极线和数据线。
同时，可以在绝缘基板110上的每个子像素区域中进一步形成具有与驱动薄膜晶体管T相同的结构的一个或多个感测薄膜晶体管，但不限于此。
由绝缘材料形成的覆盖层150基本上在整个绝缘基板110上形成在源电极142和漏电极144上。覆盖层150可以由诸如光丙烯酸或苯并环丁烯的有机绝缘材料形成。覆盖层150可以具有平坦的顶表面。
另外，尽管在该图中未示出，但是无机绝缘层可以进一步形成在覆盖层150下方，即，在覆盖层150和薄膜晶体管T之间。无机绝缘层可以由氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)形成。
覆盖层150具有暴露出漏电极144的漏极接触孔150a。这里，漏极接触孔150a可以与第二接触孔140b在侧向上间隔开。替代性地，漏极接触孔150a可以在第二接触孔140b的正上方形成。
由具有较高功函数的导电材料形成的第一电极160形成在覆盖层150上。第一电极160形成在每个子像素区域中，并通过漏极接触孔150a与漏电极144接触。例如，第一电极160可以由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明导电材料形成，但是不限于此。
同时，根据本公开的第一实施例的显示装置的显示面板100可以是顶部发射型，其中发光二极管的光朝着与绝缘基板110相反的方向输出。因此，第一电极160还可以在透明导电材料层下方包括反射电极或反射层，该反射电极或反射层由反射率相对较高的金属材料形成。例如，反射电极或反射层可以由铝-钯-铜(APC)合金或银(Ag)形成。此时，第一电极160可以具有ITO/APC/ITO或ITO/Ag/ITO形成的三层结构，但不限于此。
在第一电极160上形成由绝缘材料形成的堤部162。堤部162与第一电极160的边缘重叠，覆盖第一电极160的边缘，并露出第一电极160的中央部分。堤部162可以由具有疏水性的有机绝缘材料形成。替代性地，堤部162可以由具有亲水性的有机绝缘材料形成，并且可以被处理为具有疏水性。然而，本公开不限于此。同时，可以在堤部162的下方进一步形成具有亲水性的堤部。
接下来，在被堤部162暴露出的第一电极160上形成发光层170。
尽管在该图中未示出，但是发光层170可以包括顺序地设置在第一电极160上的第一电荷辅助层、发光材料层和第二电荷辅助层。发光材料层可以由红色、绿色和蓝色发光材料中的任何一种形成，但是不限于此。发光材料可以是有机发光材料，例如磷光化合物或荧光化合物，或者可以是无机发光材料，例如量子点(quantum dot)。
第一电荷辅助层可以是空穴辅助层，并且空穴辅助层可以包括空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)中的至少一个。另外，第二电荷辅助层可以是电子辅助层，并且电子辅助层可以包括电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)中的至少一个。然而，本公开不限于此，并且其他变型是可能的。
这里，可以通过溶液工艺形成发光层170。因此，可以简化工艺，并且可以提供具有大尺寸和高分辨率的显示装置。可以使用旋涂法、喷墨打印法或丝网印刷法作为溶液工艺，但是本公开不限于此，并且其他变型是可能的。当溶液干燥时，与堤部162相邻的区域中的溶剂的干燥速度与其他区域中的不同。因此，发光层170在邻近堤部162的区域中的高度可以随着靠近堤部162而升高。
替代性地，可以通过真空蒸发工艺形成发光层170，或者可以通过溶液工艺和真空蒸发工艺的混合来形成发光层170。
由具有较低的功函数的导电材料形成的第二电极180基本上在整个绝缘基板110上形成在发光层170上。第二电极180可以由铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)或其合金形成。第二电极180可以具有相对薄的厚度，使得来自发光层170的光可以透射穿过第二电极。替代性地，第二电极180可以由诸如氧化铟镓(IGO)的透明导电材料形成，但是不限于此。
第一电极160、发光层170和第二电极180构成发光二极管De。第一电极160可以用作阳极，第二电极180可以用作阴极，但不限于此。
如上所述，根据本公开的第一实施例的显示面板100可以是顶部发射型，其中来自发光二极管De的发光层170的光朝着与绝缘基板110相反的方向输出，即，穿过第二电极180输出到外部。顶部发射型显示面板可以比相同尺寸的底部发射型显示面板具有更宽的发射区域，从而提高亮度并降低功耗。
此时，每个子像素区域的发光二极管De可以具有用于微腔效应的元件厚度，该元件厚度对应于所发射的光的波长，从而提高光效率。
接下来，可以基本在整个绝缘基板110上在第二电极180上形成封装层190，以阻挡从外部引入的湿气或氧气，从而保护发光二极管De。封装层190可以由UV可固化的密封剂或玻璃料密封剂(frit sealant)形成。替代性地，封装层190可以包括交替堆叠的无机层和有机层。
同时，根据本公开的第一实施例的显示面板100还可在封装层190上包括偏振板192。偏振板192可以是圆偏振板，其包括线性偏振器和四分之一波板，并将线偏振光转换为圆偏振光或将圆偏振光转换为线偏振光。偏振板192阻挡外部光以免被显示面板100反射然后输出，从而提高对比度。
图3是根据本公开的第一实施例的传感器面板的示意性局部剖视图。如上所述，传感器面板300包括位于基板310之上的包括多个传感器SE的感测部。每个传感器SE是超声传感器，其包括第一传感器电极360、压电层370和第二传感器电极380。
更具体地，如图3所示，阻挡层312形成在基板310上。阻挡层312基本上形成在整个基板310上，并且阻挡由传感器SE产生并朝向基板310前进的超声波以免被基板310反射并返回到传感器SE。阻挡层312可以吸收从传感器SE产生并朝着基板310前进的超声波。例如，阻挡层312可以由铜形成，但是不限于此。
同时，基板310由绝缘材料形成。基板310可以是玻璃基板或塑料基板，但不限于此。
绝缘层314基本上在整个基板310上形成在阻挡层312上。绝缘层314可以由诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料形成，但是不是限于此。
在绝缘层314上对应于每个传感器SE形成图案化的半导体层322。半导体层322可以由多晶硅形成，并且在这种情况下，半导体层322的两端可以掺杂有杂质。替代性地，半导体层322可以由氧化物半导体材料形成。
由绝缘材料形成的栅极绝缘层330基本上在整个基板310上形成在半导体层322上。栅极绝缘层330可以由诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料形成。
在栅极绝缘层330上对应于每个半导体层322的中心形成由诸如金属的导电材料形成的栅电极332。另外，可以在栅极绝缘层330上形成栅极线(未示出)。栅极线沿一个方向延伸，并且栅电极332连接到栅极线。
例如，栅电极332和栅极线可以由铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)及其合金中的一种或多种形成，并且可以具有单层结构或多层结构，但不限于此。
同时，在本公开的第一实施例中，尽管栅极绝缘层330基本上在整个基板310上形成，但是栅极绝缘层330可以被图案化以具有与栅电极332相同的形状。
由绝缘材料形成的层间绝缘层340基本上在整个基板310上形成在栅电极332上。层间绝缘层340可以由诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料或诸如光丙烯酸或苯并环丁烯的有机绝缘材料形成。
层间绝缘层340具有暴露出每个半导体层322两端的顶表面的第一接触孔340a和第二接触孔340b。第一接触孔340a和第二接触孔340b被设置在栅电极332的两侧，并且与栅电极332间隔开。这里，第一接触孔340a和第二接触孔340b形成在栅极绝缘层330和层间绝缘层340中。替代性地，当将栅极绝缘层330图案化以具有与栅电极332相同的形状时，仅在层间绝缘层340中形成第一接触孔340a和第二接触孔340b。
由诸如金属的导电材料形成的源电极342和漏电极344形成在层间绝缘层340上。另外，数据线(未示出)可以形成在层间绝缘层340上。
例如，源电极342和漏电极344以及数据线可以由铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)及其合金中的一种或多种形成，且可以具有单层结构或多层结构，但不限于此。
源电极342和漏电极344彼此间隔开，且栅电极332被设置在它们两者之间。源电极342和漏电极344分别通过第一接触孔340a和第二接触孔340b接触半导体层322的两端。尽管在该图中未示出，但是数据线沿一个方向延伸并与栅极线交叉。
半导体层322、栅电极332以及源电极342和漏电极344构成作为开关元件的薄膜晶体管SW。这里，薄膜晶体管SW可以具有共面结构，其中栅电极332以及源电极342和漏电极344被设置在半导体层322的一侧，即，在半导体层322之上，但是不限于此。
同时，可以进一步形成具有与薄膜晶体管SW相同的结构的一个或多个薄膜晶体管以对应于每个传感器SE。另外，可以在基板310上进一步形成具有与薄膜晶体管SW相同或相似的结构的CMOS(互补金属氧化物半导体)元件。
由绝缘材料形成的覆盖层350基本上在整个绝缘基板310上形成在源电极342和漏电极344上。覆盖层350可以由诸如光丙烯酸或苯并环丁烯的有机绝缘材料形成。覆盖层150可以具有平坦的顶表面。
另外，尽管在该图中未示出，但是无机绝缘层可以进一步形成在覆盖层350下方，即，在覆盖层350和薄膜晶体管SW之间。无机绝缘层可以由氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)形成。
覆盖层350具有暴露出漏电极344的漏极接触孔350a。这里，漏极接触孔350a可以与第二接触孔340b在侧向上间隔开。替代性地，漏极接触孔350a可以形成在第二接触孔340b的正上方。
由导电材料形成的第一传感器电极360被图案化并与每个传感器SE相对应地形成在覆盖层350上。第一传感器电极360通过漏极接触孔350a接触漏电极344。例如，第一传感器电极360可以由铟锡氧化物(ITO)、铜(Cu)或钼钛(Mo-Ti)合金形成，但是不限于此。
压电层370基本上在整个基板310上形成在第一传感器电极360上。
压电层370可以由压电材料形成，该压电材料通过由于外部机械能引起的材料变形而产生电能并且通过电能产生材料变形。压电层370可以通过涂覆或印刷包括压电材料的油墨来形成。压电材料可以是压电聚合物、压电陶瓷或有机-无机复合物。
例如，压电聚合物可以是PVDF(聚偏二氟乙烯)、P(VDF-TrFE)(聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物))、P(VDF-TrFE-CFE)(聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物-氯氟乙烯))、P(VDF-TrFE-CTFE)(聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物-氯三氟乙烯))、掺杂有碳纳米管的PVDF或基于磷腈的聚合物，但不限于此。聚双(三氟乙氧基)磷腈可用作基于磷腈的聚合物。
另外，压电陶瓷可以是PbZrTiO3(PZT、锆钛酸铅)、Pb(MgNb)-PbZrTiO3、PNN-PT(Pb(NiNb)-PbTiO3)或PLZT(PbLaZrTiO3)。替代性地，压电陶瓷可以是无铅压电材料，例如BaTiO3(BTO、钛酸钡)或KNaNbO3(KNN、铌酸钾钠)。
同时，有机-无机复合物可以包括上述压电陶瓷和聚合物。这里，聚合物可以是上述压电聚合物中的一种，或者可以是非压电聚合物，例如环氧树脂、聚酰亚胺或聚氨酯。
压电层370可以具有0.5μm至80μm的厚度，有利地，具有1μm至50μm的厚度，并且更有利地，具有5μm至10μm的厚度。如果压电层370的厚度小于0.5μm，则难以产生超声波。如果压电层370的厚度大于80μm，则需要高电压以产生超声波，并且接收灵敏度降低。
由绝缘材料形成的分隔壁372形成在压电层370上。分隔壁372形成在相邻的传感器SE之间，即，相邻的第一传感器电极360之间。
分隔壁372具有比压电层370低的介电常数，从而阻挡相邻的传感器SE之间的电场。例如，分隔壁372的介电常数可以大于1.0且小于2.0，并且有利地，大于1.0且小于1.5。
这里，分隔壁372与第一传感器电极360间隔开。此外，分隔壁372可以设置在相邻的薄膜晶体管SW之间并且与薄膜晶体管SW间隔开。替代性地，分隔壁372可以与薄膜晶体管SW部分地重叠。
可以通过涂覆聚合物材料然后对其进行图案化或通过印刷聚合物材料来形成分隔壁372。例如，分隔壁372可以由基于聚酰亚胺的化合物、基于聚二甲基硅氧烷的化合物、基于聚丙烯酸酯的聚合物或基于聚氨酯的聚合物形成，但不限于此。
第二传感器电极380基本上在整个基板310上形成在分隔壁372上。第二传感器电极380覆盖分隔壁372并接触分隔壁372的顶表面和侧表面。此外，第二传感器电极380接触分隔壁370之间的压电层370。
这里，彼此重叠的第一传感器电极360和第二传感器电极380及其之间的压电层370构成每个传感器SE。如上所述，每个传感器SE是超声传感器。
第二传感器电极380可以通过溅射方法沉积铟锡氧化物(ITO)或钼钛(MoTi)合金或通过涂覆方法施加银油墨来形成，但不限于此。这里，通过溅射方法形成的第二传感器电极380的厚度可以小于通过涂覆方法形成的第二传感器电极380的厚度。为了传感器的接收灵敏度，第二传感器电极380具有较小的厚度是有利的，因为传感器SE与图1的显示面板100之间的距离减小。
钝化层382形成在第二传感器电极380上。由于第二传感器电极380的厚度小于分隔壁372的厚度，因此第二传感器电极380的顶表面具有由于分隔壁而引起的台阶差372，且钝化层382覆盖该台阶差。
这里，钝化层382可以仅形成在分隔壁372的相邻图案之间的第二传感器电极382上。此时，钝化层382的顶表面与第二传感器电极380的顶表面齐平。
替代性地，钝化层382可以形成在分隔壁372的顶表面上以及分隔壁372之间的第二传感器电极380上。在这种情况下，钝化层382具有平坦的顶表面，传感器SE上的钝化层382的厚度比分隔壁372上的钝化层382的厚度厚。
钝化层382可以由有机绝缘材料形成。例如，钝化层382可以由基于聚酰亚胺的化合物或基于丙烯酸的化合物形成，但是不限于此。
粘合剂层390基本上在整个基板310上形成在钝化层382上。当仅在分隔壁372之间的第二传感器电极380上形成钝化层382时，粘合剂层390接触钝化层382和第二传感器电极380。
替代性地，当钝化层382形成在分隔壁372上以及分隔壁372之间的第二传感器电极380上时，粘合剂层390仅接触钝化层382。
粘合剂层390可以由有机材料、无机材料或有机材料和无机材料的混合物形成。例如，环氧树脂或光学透明粘合剂(OCA)可以用于粘合剂层390，但不限于此。
传感器面板300通过粘合剂层390被附接到图1的显示面板100。这里，粘合剂层390被包括在传感器面板300中。然而，粘合剂层390可被包括在图1的显示面板100中。
将参照附图描述使用包括传感器面板300的显示装置的信息检测过程。
图4是用于解释使用根据本公开的第一实施例的显示装置的信息检测过程的示意性剖视图，并且也将参考图3的传感器面板。
如图3和图4所示，在根据本公开的第一实施例的显示装置中，覆盖窗体200被附接到显示面板100的上表面，并且传感器面板300被附接到显示面板100的下表面。此时，传感器面板300的传感器SE被设置在显示面板100和传感器面板300的基板310之间，并且薄膜晶体管SW被设置在传感器SE和基板310之间。
同时，目标物体500被布置在覆盖窗体200上。也就是说，目标物体500被布置在覆盖窗体200的上表面上。例如，目标物体500可以是具有峰和谷的手指指纹，但不限于此。这里，目标物体500的峰接触显示装置的覆盖窗体200，并且目标物体500的谷与覆盖窗体200间隔开，使得诸如空气层或湿气层的另一物质层设置在谷与覆盖窗体200之间。在本公开中，将描述设置空气层的示例。
从传感器驱动部420向传感器面板300的传感器SE施加电压，并且传感器面板300的传感器SE产生超声波U11和U21。此时，施加到传感器SE的电压是AC(交流)电压。传感器SE的压电层370通过施加的AC电压振动，因此产生超声波U11和U21。
所产生的超声波U11和U21穿过显示面板100和覆盖窗体200并且被传输到目标物体500。然后，传输到目标物体500的超声波U11和U21被目标物体500反射，且被反射的超声波U12和U22穿过覆盖窗体200和显示面板100并且被传输到传感器面板300。传感器面板300的传感器SE接收被反射的超声波U12和U22以由此产生电压。图1的传感器驱动部420接收从传感器SE产生的电压，并通过计算目标物体500与传感器SE之间的距离来检测关于目标物体500的信息。
此时，被目标物体500的峰反射的超声波U12的强度与被目标物体500的谷反射的超声波U22的强度不同。即，超声波U11、U12、U21和U22在穿过介质时被反射、吸收或折射，使得它们的强度降低。由于与目标物体500的峰相对应的超声波U11和U12相比，与目标物体500的谷相对应的超声波U21和U22还穿过空气层，因此，被目标物体500的峰反射的超声波U12的强度大于被目标物体500的谷反射的超声波U22的强度。
因此，传感器面板300的传感器SE产生不同的电压，以对应于具有不同强度的被反射的超声波U12和U22，并且图1的传感器驱动部420从这些电压检测诸如目标物体500的形状的信息。
如上所述，在根据本公开的第一实施例的显示装置中，由于传感器面板300的传感器SE通过使用超声波以三维方法识别目标物体，因此安全性优于以二维方法识别目标物体的电容式或光学式传感器。
在根据本公开的第一实施例的显示装置中，传感器SE被设置在图1的显示面板100和基板310之间，因此，通过减小图1的显示面板100和传感器SE之间的距离，可以使超声波的衰减和折射最小化。因此，传感器SE的接收灵敏度提高并且识别率提高，从而改善感测精度。
另外，在根据本公开的第一实施例的显示装置中，相邻的传感器SE之间的分隔壁372支撑传感器面板300。当传感器面板300被附接到图1的显示面板100时，防止传感器SE的传感器电极和压电材料被损坏，并且可以使由于诸如触摸之类的外部压力引起的压电材料的变形最小化。
此时，随着分隔壁372的厚度增加，传感器SE和图1的显示面板100之间的距离增大，并且传感器SE的接收灵敏度降低。因此，分隔壁372的厚度为0.5μm至10μm是有利的。
同时，分隔壁372通过反射和折射阻止由特定传感器SE产生和接收的超声波以免前进到与该特定传感器SE相邻的另一传感器SE，从而优化超声波的前进路径，并进一步提高感测精度。
此时，随着模量的增加，超声波良好地前进。为了有效地阻挡超声波，期望分隔壁372具有相对较低的模量。另一方面，优选的是，设置在传感器SE上的钝化层382具有相对较高的模量，从而使超声波良好地前进。因此，分隔壁372的模量小于钝化层382的模量。例如，分隔壁的模量可以为105至106Pa，并且钝化层382的模量可以为107至109Pa，但不限于此。
此外，如上所述，分隔壁372具有比压电层370低的介电常数，并且分隔壁372阻挡在相邻的传感器SE之间的区域内的位于第一传感器电极360和第二传感器电极380之间的电场。因此，分隔壁372可以防止在传感器SE以外的区域中产生不需要的超声波。
将参照图5描述本公开的第一实施例中的分隔壁的平面布置结构。
图5是根据本公开的第一实施例的传感器面板的示意性局部平面图，并且示出了晶体管、传感器和分隔壁。
在图5中，沿着第一方向和垂直于第一方向的第二方向以矩阵形状布置多个薄膜晶体管SW。分别连接到多个薄膜晶体管SW的多个传感器SE沿着第一方向和第二方向以矩阵形状布置。在相邻的传感器SE之间设置分隔壁372。这里，第一方向可以对应于图中的竖直方向，第二方向可以对应于图中的水平方向。
更具体地，分隔壁372包括第一图案372a和第二图案372b。分隔壁372的第一图案372a沿着第一方向设置在相邻的传感器SE之间，并且分隔壁372的第二图案372b沿着第二方向设置在相邻的传感器SE之间。第一图案372a在第二方向上延伸，第二图案372b在第一方向上延伸，并且第一图案372a和第二图案372b彼此交叉。因此，分隔壁372可以具有网状结构，并且每个传感器SE可以被分隔壁372围绕。
替代性地，在传感器SE彼此相对远离的区域中不形成分隔壁，使得分隔壁可以形成为线形状。
这里，分隔壁372与传感器SE和薄膜晶体管SW间隔开。替代性地，分隔壁372可以与传感器SE间隔开并且与薄膜晶体管SW部分地重叠。
图6是根据本公开的第二实施例的传感器面板的示意性局部剖视图。除了传感器SE上的构造之外，图6的传感器面板具有与第一实施例的传感器面板相同的结构。相同的部分将用相同的附图标记表示，并且将缩短或省略对相同部分的解释说明。
在图6中，在基板310上顺序地形成阻挡层312和绝缘层314，在绝缘层314上形成作为开关元件的薄膜晶体管SW，并且在薄膜晶体管SW上形成覆盖层350。
由导电材料形成的第一传感器电极360被图案化并对应于每个传感器SE形成在覆盖层350上。第一传感器电极360连接到相应的薄膜晶体管SW的漏电极344。
由压电材料形成的压电层370基本上在整个基板310上形成在第一传感器电极360上。这里，压电层370可以具有0.5μm至80μm的厚度，有利地，具有1μm至50μm的厚度，更有利地，具有5μm至10μm的厚度。
由绝缘材料形成的分隔壁372形成在压电层370上。分隔壁372形成在相邻的传感器SE之间，即，在相邻的第一传感器电极360之间。
分隔壁372具有比压电层370低的介电常数，由此阻挡相邻的传感器SE之间的电场。例如，分隔壁372的介电常数可以大于1.0且小于2.0，并且有利地，大于1.0且小于1.5。此外，为了防止传感器SE的接收灵敏度降低，分隔壁372的厚度为0.5μm至10μm是有利的。
第二传感器电极380基本在整个基板310上形成在分隔壁372上。第二传感器电极380覆盖分隔壁372并且接触分隔壁372的顶表面和侧表面。此外，第二传感器电极380接触在分隔壁370之间的压电层370。
这里，彼此重叠的第一传感器电极360和第二传感器电极380以及它们之间的压电层370构成每个传感器SE。如上所述，每个传感器SE是超声传感器。
粘合剂层392基本在整个基板310上形成在第二传感器电极380上。由于第二传感器电极380的厚度小于分隔壁372的厚度，因此第二传感器电极380的顶表面具有由于分隔壁372而产生的台阶差，并且粘合剂层392覆盖该台阶差。
此时，粘合剂层392也形成在分隔壁372的顶表面上并且具有平坦的顶表面。位于分隔壁372的相邻图案之间，即位于传感器SE上的粘合剂层392的厚度比位于分隔壁372上的粘合剂层392的厚度厚。
粘合剂层392可以由有机材料、无机材料或有机材料和无机材料的混合物形成。例如，环氧树脂或光学透明粘合剂(OCA)可以用于粘合剂层390，但不限于此。
同时，由于粘合剂层392在传感器SE上形成为相对较厚，因此粘合剂层392可以具有相对较高的模量，使得超声波良好地前进。此时，期望粘合剂层392的模量大于分隔壁372的模量。
传感器面板300通过粘合剂层392被附接到图1的显示面板100。
如上所述，在本公开的第二实施例中，由于粘合剂层372覆盖由于分隔壁372而引起的台阶差，因此可以省略钝化层，由此与第一实施例相比减少了制造工艺和成本。
同时，在本公开中，分隔壁的布置根据薄膜晶体管和传感器的布置而变化。将参照图7和图8描述根据本公开的其他实施例的分隔壁的平面布置结构。
图7和图8是根据本公开的其他实施例的传感器面板的示意性局部平面图，并且示出了晶体管、传感器和分隔壁。
在图7和图8中，多个第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2沿着第一方向和垂直于第一方向的第二方向以矩阵形状布置。此时，第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2沿着第一方向彼此连接。这里，第一方向可以对应于图中的竖直方向，第二方向可以对应于图中的水平方向。
多个第一传感器SE1和第二传感器SE2沿着第一方向和第二方向以矩阵形状布置。这里，第一传感器SE1连接至第一薄膜晶体管SW1，第二传感器SE2连接至第二薄膜晶体管SW2。分别与沿第一方向彼此连接的第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2连接的第一传感器SE1和第二传感器SE2沿第一方向彼此间隔开。
同时，分隔壁372被设置在相邻的传感器SE1和SE2之间。
更具体地，参考图7，分隔壁372包括第一图案372c、第二图案372d和第三图案372e。第一图案372c和第二图案372d被设置在沿第一方向相邻的第一传感器SE1和第二传感器SE2之间，第三图案372e被设置在沿第二方向相邻的第一传感器SE1和第二传感器SE2之间。第一图案372c和第二图案372d在第二方向上延伸并且彼此平行。第三图案372e在第一方向上延伸并且与第一图案372c和第二图案372d交叉。
此时，第一图案372c被设置在沿第一方向彼此连接的第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2之间，并且与第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2部分地重叠。第二图案372d被设置在沿第一方向彼此间隔开的第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2之间，并且与第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2间隔开。因此，分隔壁372可以具有网状结构，并且每个传感器SE1和SE2可以被分隔壁372围绕。
另一方面，参考图8，分隔壁372包括第一图案372c、第二图案372d、第三图案372f和第四图案372g。第一图案372c和第二图案372d被设置在沿第一方向相邻的第一传感器SE1和第二传感器SE2之间，第三图案372f和第四图案372g被设置在沿第二方向相邻的第一传感器SE1和第二传感器SE2之间。第一图案372c和第二图案372d在第二方向上延伸并且彼此平行。第三图案372f和第四图案372g在第一方向上延伸并且彼此平行。第三图案372f和第四图案372g与第一图案372c和第二图案372d交叉。
此时，第一图案372c被设置在沿第一方向彼此连接的第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2之间，并且与第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2部分地重叠。第二图案372d被设置在沿第一方向彼此间隔开的第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2之间，并且与第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2间隔开。另外，第三图案372f被设置在沿第二方向相邻的第一传感器SE1和第二传感器SE2之间，并且与第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2间隔开。第四图案372g被设置在沿第二方向相邻的第一传感器SE1和第二传感器SE2之间，并且与第一薄膜晶体管SW1和第二薄膜晶体管SW2部分地重叠。这里，第四图案372g被设置在第三图案372f与第一传感器SE1和第二传感器SE2之间。因此，分隔壁372可以具有网状结构，并且每个传感器SE1和SE2可以被分隔壁372围绕。
如上所述，当相邻的传感器SE1和SE2之间的距离相对较远时，可以增加设置在相邻的传感器SE1和SE2之间的分隔壁372的数量，并且分隔壁372的布置不限于所示的构造。
本公开的传感器面板可以应用于各种尺寸的显示装置，这将参考图9和图10进行描述。
图9和图10是示意性示出根据本公开的实施例的包括传感器面板的显示装置的视图。
在图9和图10中，根据本公开的实施例的显示装置包括图1的显示面板100和图1的传感器面板300，显示面板100具有显示区域DA和非显示区域NDA，传感器面板300具有感测区域SA。图1的显示面板100通过显示区域DA显示图像，并且非显示区域NDA围绕显示区域DA。非显示区域NDA可以至少围绕显示区域DA的至少一侧。
这里，感测区域SA被设置在显示区域DA内。如图9所示，感测区域SA可以具有小于显示区域DA的水平方向和竖直方向的长度。替代性地，如图10所示，感测区域SA可以具有与显示区域DA基本相同的水平方向的长度和小于显示区域DA的竖直方向的长度。然而，感测区域SA的长度不限于此，并且可以根据需要以各种方式配置。
本公开的显示装置通过将包括超声传感器的传感器面板应用于显示装置而具有优异的安全性。
此时，通过将传感器面板附接到显示面板，使得超声传感器与显示面板相邻，可以减小显示面板与超声传感器之间的距离，以最小化超声波的衰减和折射，并且可以提高超声波传感器的识别率，从而提高感测精度。
另外，通过在相邻的超声传感器之间设置分隔壁，当将传感器面板附接到显示面板时，可以防止超声传感器的传感器电极和压电材料被损坏，并且可以使由于外部压力而引起的压电材料的变形最小化。
同时，分隔壁可以阻止超声波沿不期望的方向前进，由此优化超声波的前进路径并进一步提高感测精度。
此外，分隔壁具有比压电层低的介电常数，并且阻挡除超声传感器之外的区域中的电场，由此防止产生不希望的超声波。
对于本领域的技术人员将明显的是，在不脱离本公开的技术思想或范围的情况下，可以对本公开的显示装置进行各种修改和变化。因此，本公开旨在覆盖本公开的多种修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同方案的范围内。

Claims (23)

1.一种传感器面板，包括：
基板；
位于所述基板上的感测部，所述感测部包括多个传感器；和
位于相邻的传感器之间的分隔壁，
其中，每个传感器包括第一传感器电极、压电层和第二传感器电极，以及
其中，所述分隔壁具有比所述压电层低的介电常数。
2.根据权利要求1所述的传感器面板，其中，所述传感器产生并感测超声波。
3.根据权利要求1所述的传感器面板，其中，所述分隔壁被设置在所述压电层与所述第二传感器电极之间。
4.根据权利要求3所述的传感器面板，其中，所述传感器面板还包括位于所述第二传感器电极上的钝化层，所述钝化层具有比所述分隔壁大的模量。
5.根据权利要求4所述的传感器面板，其中，所述钝化层被设置在位于所述分隔壁的相邻图案之间的所述第二传感器电极上，并且所述钝化层的顶表面与位于所述分隔壁之上的所述第二传感器电极的顶表面齐平。
6.根据权利要求5所述的传感器面板，其中，所述传感器面板还包括位于所述钝化层上的粘合剂层，所述粘合剂层接触所述钝化层和所述第二传感器电极。
7.根据权利要求4所述的传感器面板，其中，所述钝化层被设置在位于所述分隔壁的相邻图案之间的所述第二传感器电极上以及位于所述分隔壁的顶表面上的所述第二传感器电极上，并且所述钝化层具有平坦的顶表面。
8.根据权利要求3所述的传感器面板，其中，所述传感器面板还包括位于所述第二传感器电极上的粘合剂层，所述粘合剂层具有比所述分隔壁大的模量。
9.根据权利要求8所述的传感器面板，其中，所述粘合剂层被设置在位于所述分隔壁的相邻图案之间的所述第二传感器电极上以及位于所述分隔壁的顶表面上的所述第二传感器电极上，并且位于所述分隔壁的相邻图案之间的所述粘合剂层的厚度为比位于所述分隔壁的顶表面之上的所述粘合剂层的厚度厚。
10.根据权利要求1所述的传感器面板，其中，所述分隔壁包括在所述相邻的传感器之间彼此平行且彼此间隔开的多个图案。
11.根据权利要求1所述的传感器面板，其中，所述分隔壁的厚度为0.5μm至10μm。
12.根据权利要求1所述的传感器面板，其中，所述分隔壁由基于聚酰亚胺的化合物、基于聚二甲基硅氧烷的化合物、基于聚丙烯的聚合物或基于聚氨酯的聚合物形成。
13.根据权利要求1所述的传感器面板，其中，所述传感器面板还包括在所述基板和所述多个传感器之间的多个薄膜晶体管，所述多个传感器的第一传感器电极分别连接到所述多个薄膜晶体管。
14.根据权利要求2所述的传感器面板，其中，所述传感器面板还包括形成在所述基板上并阻挡所述超声波的阻挡层。
15.根据权利要求1所述的传感器面板，其中，所述第二传感器电极具有比所述分隔壁小的厚度，使得所述第二传感器电极的顶表面具有台阶差。
16.一种显示装置，包括：
传感器面板，所述传感器面板包括：
基板；
位于所述基板上的感测部，所述感测部包括多个传感器；和
位于相邻的传感器之间的分隔壁，
其中，每个传感器包括第一传感器电极、压电层和第二传感器电极，并且所述分隔壁具有比所述压电层低的介电常数；和
位于所述传感器面板上的显示面板，
其中，所述感测部被设置在所述基板与所述显示面板之间。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述显示面板是电致发光显示面板，所述电致发光显示面板包括绝缘基板和位于所述绝缘基板上的发光二极管。
18.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述分隔壁被设置在所述压电层与所述第二传感器电极之间。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述传感器面板还包括位于所述第二传感器电极上的钝化层，所述钝化层具有比所述分隔壁大的模量。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述钝化层被设置在位于所述分隔壁的相邻图案之间的所述第二传感器电极上，并且所述钝化层的顶表面与位于所述分隔壁之上的所述第二传感器电极的顶表面齐平。
21.根据权利要求20所述的显示装置，其中，所述传感器面板还包括位于所述钝化层上的粘合剂层，所述粘合剂层接触所述钝化层和所述第二传感器电极。
22.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述传感器面板还包括位于所述第二传感器电极上的粘合剂层，所述粘合剂层具有比所述分隔壁大的模量。
23.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述传感器面板被附接到所述显示面板，使得所述多个传感器被布置在所述显示面板和所述传感器面板的基板之间。
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