CN113836987A - 传感器装置、电子设备和降低信号噪声的方法 - Google Patents

传感器装置、电子设备和降低信号噪声的方法 Download PDF

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Abstract

一种传感器装置、电子设备和降低信号噪声的方法。该传感器装置包括第一检测区和第二检测区。第一检测区包括至少一个检测单元，该检测单元包括对置的第一检测电极和第二检测电极以及第一绝缘层。第一检测电极通过第一绝缘层与第二检测电极电绝缘。第二检测区包括至少一个传感器单元，该传感器单元包括第一传感器电极、第二传感器电极和第一光感应层，以及第一光感应层与第一传感器电极和第二传感器电极电连接。

Description

传感器装置、电子设备和降低信号噪声的方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种传感器装置、电子设备和降低信号噪声的方法。
背景技术
屏下指纹识别，即在显示屏幕内识别指纹，是全面屏趋势下实现指纹识别功能的一种解决方案。
发明内容
本公开至少一个实施例提供了一种传感器装置，其包括第一检测区和第二检测区，
其中，所述第一检测区包括至少一个检测单元，
所述检测单元包括对置的第一检测电极和第二检测电极以及第一绝缘层，
所述第一检测电极通过所述第一绝缘层与所述第二检测电极电绝缘，
所述第二检测区包括至少一个传感器单元，
所述传感器单元包括第一传感器电极、第二传感器电极和第一光感应层，以及
所述第一光感应层与所述第一传感器电极和所述第二传感器电极电连接。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述第一检测区在所述第二检测区周边且与所述第二检测区不重叠。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述检测单元还包括第二光感应层，所述第二光感应层通过所述第一绝缘层与所述第一检测电极电绝缘。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述检测单元还包括第二绝缘层，所述第二光感应层通过所述第二绝缘层与所述第二检测电极电绝缘。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述第二光感应层夹置在所述第一检测电极和所述第二检测电极之间，且包括在所述第一检测电极和所述第二检测电极之间依次层叠的第一P型半导体子层、第一本征子层和第一N型半导体子层。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述第一检测电极至少部分透明；或所述第二检测电极至少部分透明；或所述第一检测电极和所述第二检测电极均至少部分透明。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述检测单元还包括第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的第一极与所述第一检测电极或所述第二检测电极电连接。
例如，根据本公开至少一个实施例的传感器装置还包括第一栅极信号线和第一信号读取线，
其中，所述第一栅极信号线与所述第一开关晶体管的栅极电连接，以及
所述第一信号读取线与所述第一开关晶体管的第二极电连接。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述至少一个检测单元包括多个检测单元，所述多个检测单元布置成阵列。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述第一光感应层夹置在所述第一传感器电极和所述第二传感器电极之间，且包括在所述第一传感器电极和所述第二传感器电极之间依次层叠的第二P型半导体子层、第二本征子层和第二N型半导体子层。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述第一传感器电极至少部分透明；或所述第二传感器电极至少部分透明；或所述第一传感器电极和所述第二传感器电极均至少部分透明。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述传感器单元还包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的第一极与所述第一传感器电极或所述第二传感器电极电连接。
例如，根据本公开至少一个实施例的传感器装置还包括第二栅极信号线和第二信号读取线，
所述第二栅极信号线与所述第二开关晶体管的栅极电连接，以及
所述第二信号读取线与所述第二开关晶体管的第二极电连接。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述至少一个传感器单元包括多个传感器单元，所述多个传感器单元布置成阵列。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述第一检测电极与所述第一传感器电极同层形成且具有相同的形状和尺寸，
所述第二检测电极与所述第二传感器电极同层形成且具有相同的形状和尺寸。
例如，在根据本公开至少一个实施例的传感器装置中，所述第一检测电极与所述第一传感器电极同层形成且具有相同的形状和尺寸，
所述第二检测电极与所述第二传感器电极同层形成且具有相同的形状和尺寸，以及
所述第一光感应层与所述第二光感应层同层形成且具有相同的形状和尺寸。
本公开的至少一个实施例还提供了一种电子设备，其包括：
所述传感器装置；以及
信号处理装置，与所述传感器装置信号连接，并且配置为通过第一检测区的至少一个检测单元获得第一信号和通过传感器装置的第二检测区的至少一个传感器单元获得第二信号，且将所述第一信号作为所述第二信号的共模噪声信号，以对所述第二信号执行降噪操作。
例如，根据本公开至少一个实施例的电子设备还包括显示面板，其中，所述显示面板包括显示区域以及设置在所述显示区域周边的周边区域，所述传感器装置设置于所述显示区域或设置于所述周边区域之中。
本公开的至少一个实施例还提供了一种降低信号噪声的方法，其包括：
通过第一检测区的至少一个检测单元获得第一信号，其中，所述检测单元包括第一检测电极、第二检测电极和第一绝缘层，以及所述第一检测电极通过所述第一绝缘层与所述第二检测电极电绝缘；
通过第二检测区的至少一个传感器单元获得第二信号，其中，所述传感器单元包括第一传感器电极、第二传感器电极和第二光感应层，以及所述第二光感应层与所述第一传感器电极电连接和所述第二传感器电极电连接；以及
通过将所述第一信号作为所述第二信号的共模噪声信号，对所述第二信号执行降噪操作。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1A是根据本公开至少一个实施例的传感器装置的示例的示意性框图。
图1B是根据本公开至少一个实施例的传感器装置的另一示例的示意性框图。
图2是根据本公开至少一个实施例的检测单元的示例的结构示意图。
图3是根据本公开至少一个实施例的检测单元的另一示例的结构示意图。
图4是根据本公开至少一个实施例的检测单元的另一示例的结构示意图。
图5是根据本公开至少一个实施例的传感器单元的示例的结构示意图。
图6是沿图1A中的线L-L’的剖视图。
图7是根据本公开至少一个实施例的第一检测区的俯视图。
图8是根据本公开至少一个实施例的第二检测区的俯视图。
图9是根据本公开至少一个实施例的电子设备的结构示意图。
图10A是根据本公开至少一个实施例的显示面板的俯视图。
图10B是根据本公开至少一个实施例的显示面板的另一俯视图。
图11A是沿图10A中的线S-S’的剖视图。
图11B是沿图10A中的线S-S’的另一剖视图。
图12是根据本公开至少一个实施例的降低信号噪声的方法的示意性流程图。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
在一些技术方案中，为了降低传感器的信号噪声，可在传感器阵列中设计无响应传感器单元。例如，在屏下指纹识别应用中，在使用将光敏二极管作为感光元件的传感器单元来进行指纹识别的情况下，可使用遮光金属来遮挡光敏二极管以防止光敏二极管被光照射到，使被遮挡的光敏二极管起到无响应传感器单元的作用，但是，由于遮光金属反光可能被用户注意到，由此会带来可视化的问题，从而会不利影响显示效果。
本公开的实施例提供了一种传感器装置、电子设备和降低信号噪声的方法，以减小待检测信号的信号噪声，提高信噪比，并且避免使用遮光金属，从而不会对显示效果造成影响。
在本公开中，将以传感器装置用于指纹识别为例来描述本公开的各实施例，然而，应理解根据本公开的实施例对此不作限制。
图1A是根据本公开至少一个实施例的传感器装置的示例的示意性框图，图1B是根据本公开至少一个实施例的传感器装置的另一示例的示意性框图。
如图1A和图1B所示，根据本公开至少一个实施例的传感器装置10可包括第一检测区11和第二检测区12。虽然在图1A中示出了两个第一检测区11和一个第二检测区12以及在图1B中示出了两个第一检测区11和两个第二检测区12，然而应理解本公开的实施例对第一检测区11和第二检测区12的数量并不进行限制。例如，在其他实施例中，传感器装置10还可包括一个第一检测区11或三个以上第一检测区11，以及传感器装置10还可包括三个以上第二检测区12。
例如，第一检测区11在第二检测区12周边且与第二检测区12不重叠。虽然在图1A中示出了第一检测区11在第二检测区12两侧以及在图1B中示出了第一检测区11与第二检测区12交替设置，然而应理解本公开的实施例对第一检测区11和第二检测区12的布置方式不进行限制。例如，在其他实施例中，第一检测区11可布置成围绕第二检测区12，例如，第二检测区12四周均设置有第一检测区11；或者第一检测区11和第二检测区12布置成多行多列。
第一检测区11包括至少一个检测单元A。本公开的实施例对第一检测区11中检测单元的布置方式不作限制。例如，在第一检测区11包括多个检测单元的情况下，该多个检测单元可布置成阵列，以便于制造，且与第二检测区中传感器单元的设置对应(如下所述)。应理解图1A中示出的检测单元A的数量仅是示例性的，本公开的实施例对此不作限制。
图2是根据本公开至少一个实施例的检测单元的示例的结构示意图。检测单元包括对置的第一检测电极111和第二检测电极112以及第一绝缘层113。第一检测电极111通过第一绝缘层113与第二检测电极112电绝缘。例如，第一检测电极111、第一绝缘层113和第二检测电极112呈面状且层叠在一起。第一检测电极111在第二检测电极112所在平面上的正投影可与第二检测电极112至少部分重叠。也即，第一检测电极111和第二检测电极112通过第一绝缘层113形成电容器。例如，第一绝缘层113夹置在第一检测电极111和第二检测电极112之间。
第一检测电极111和第二检测电极112的材料可以相同或不相同，均可以是金属、合金、导电氧化物、导电聚合物或其组合。
例如，在至少一个实施例中，第一检测电极111和第二检测电极112采用不相同的材料形成。第一检测电极111和第二检测电极112中之一的材料的示例可包括但不限于包括镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、硒(Se)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)、铼(Re)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)、铌(Nb)、铝(Al)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)以及其合金和氧化物，或氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化锌、氧化钛、PEDOT:PSS(3，4-亚乙二氧基噻吩:聚(4-苯乙烯磺酸))，PANI(聚苯胺)等。
例如，第一检测电极111和第二检测电极112中的另一个的材料的示例可包括但不限于镁(Mg)、钙(Ca)、铟(In)、锂(Li)，铝(Al)、银(Ag)或其合金或氟化物，例如镁(Mg)-银(Ag)合金、锂(Li)-氟化合物、锂(Li)-氧(O)化合物等。
或者，在至少一个实施例中，第一检测电极111和第二检测电极112也可采用相同的材料形成，本公开的实施例对比不作限制。
在至少一个实施例中，第一检测电极111可以是至少部分透明的；或者，第二检测电极112可以是至少部分透明的；或者，第一检测电极111和第二检测电极112均是至少部分透明的。
第一绝缘层113可包括任何合适的绝缘材料。第一绝缘层113的材料的示例可包括但不限于二氧化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化锆、三氧化二钇、五氧化二钽、氧化镧、二氧化钛或其组合。
在至少一个实施例中，检测单元还可包括第二光感应层，并且第一检测电极111或第二检测电极112通过第一绝缘层与第二光感应层电绝缘。例如，第二光感应层可夹置在第一检测电极111和第二检测电极112之间，然而应理解本公开的实施例并不限于此。
图3是根据本公开至少一个实施例的检测单元的另一示例的结构示意图。除了图3中的检测单元还包括第二光感应层114之外，图3中的检测单元与图2中的检测单元基本相同。图2所示的实施例和图3所示的实施例的相同之处将不再赘述。
第二光感应层114通过第一绝缘层113与第一检测电极111电绝缘并且第二光感应层114夹置在第一检测电极111和第二检测电极112之间。第二光感应层114可与第二检测电极112形成电连接。第二光感应层114能够基于照射该第二光感应层114的光而生成电信号。例如，第二光感应层114可呈面状并与第一检测电极111、第一绝缘层113和第二检测电极112层叠在一起。
应理解，图3中的层叠顺序仅是示意性的，在一些实施例中，第一检测电极111、第一绝缘层113、第二光感应层114和第二检测电极112可以按照与图3中层叠顺序相反的顺序(即，第一检测电极111可位于最低层，而第二检测电极112位于最顶层)，本公开的实施例对此不作限制。
第二光感应层114可包括硅、锗等半导体材料，例如可以为PN型、PIN型等。在至少一个实施例中，第二光感应层114例如可以是PIN型。例如，第二光感应层114可包括依次层叠的第一P型半导体子层1141、第一本征子层1142和第一N型半导体子层1143。第一P型半导体子层1141、第一本征子层1142和第一N型半导体子层1143均可采用本领域常规的材料，本公开的实施例对此不作限制。
在第一检测电极111或第二检测电极112或第一检测电极111和第二检测电极112为至少部分透明的情况下，可允许第二光感应层114被光线照射。例如，当传感器装置用于指纹识别的情况下，从显示面板或单独设置的用于指纹识别的光源出射的光在被手指反射后可穿过第一检测电极111或第二检测电极112照射至第二光感应层114。然而，由于第一检测电极111或第二检测电极112通过第一绝缘层113与第二光感应层114电绝缘，从而第二光感应层114中受光照而积累的电荷并不能经由第一检测电极111或第二检测电极112被读出。
在至少一个实施例中，第一检测电极111和第二检测电极112均通过绝缘层与第二光感应层114电绝缘。
图4是根据本公开至少一个实施例的检测单元的另一示例的结构示意图。除了图4中的检测单元还包括第二绝缘层115之外，图4中的检测单元与图3中的检测单元基本相同。图4所示的实施例和图3所示的实施例的相同之处将不再赘述。
第二绝缘层115将第二光感应层114与第一检测电极111电绝缘。第二绝缘层115也可呈面状与并与第一检测电极111、第一绝缘层113、第二检测电极112和第二光感应层114层叠在一起。
第二绝缘层115可包括任何合适的绝缘材料。第二绝缘层115的材料的示例可包括但不限于二氧化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化锆、三氧化二钇、五氧化二钽、氧化镧、二氧化钛或其组合。第一绝缘层113与第二绝缘层115才采用相同或不同的材料形成，本公开的实施例对此不作限制。
如图1A所示，第二检测区12包括至少一个传感器单元B。本公开的实施例对第二检测区12中传感器单元的布置方式不作限制。例如，在第二检测区12包括多个传感器单元的情况下，该多个传感器单元可布置成阵列，以便于制造，且可以便于形成检测“图像”，拓宽应用范围。应理解图1A中示出的传感器单元B的数量仅是示例性的，本公开的实施例对此不作限制。
图5是根据本公开至少一个实施例的传感器单元的示例的结构示意图。如图5所示，根据本公开至少一个实施例的传感器单元可包括第一传感器电极121、第二传感器电极122和第一光感应层123。第一光感应层123与第一传感器电极121、第二传感器电极122电连接，夹置在第一传感器电极121和第二传感器电极122之间。
第一传感器电极121和第二传感器电极122的材料可以相同或不相同，均可以是金属、合金、导电氧化物、导电聚合物或其组合。
例如，第一传感器电极121和第二传感器电极122可采用不同的材料形成。第一传感器电极121和第二传感器电极122之一的材料的示例可包括但不限于包括镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、硒(Se)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)、铼(Re)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)、铌(Nb)、铝(Al)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)以及其合金和氧化物，或氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化锌、氧化钛、PEDOT:PSS(3，4-亚乙二氧基噻吩:聚(4-苯乙烯磺酸))，PANI(聚苯胺)等。
例如，第一传感器电极121和第二传感器电极122中的另一个的材料的示例可包括但不限于镁(Mg)、钙(Ca)、铟(In)、锂(Li)，铝(Al)、银(Ag)或其合金或氟化物，例如镁(Mg)-银(Ag)合金、锂(Li)-氟化合物、锂(Li)-氧(O)化合物等。
在至少一个实施例中，第一传感器电极121和第二传感器电极122也可采用相同的材料形成，本公开的实施例对比不作限制。
第一传感器电极121和第一检测电极111可采用相同或不同的材料形成，以及第二传感器电极122和第二检测电极112可采用相同或不同的材料形成，本公开的实施例对此不作限制。
在本公开的至少一个实施例中，位于第一光感应层123的进光侧的电极可以是至少部分透明的。例如，第一传感器电极121可以是至少部分透明的；或者，第二传感器电极122可以是至少部分透明的；或者，第一传感器电极121和第二传感器电极122均是至少部分透明的。
第一传感器电极121、第一光感应层123和第二传感器电极122可形成光敏二极管。可以通过在第一传感器电极121和第二传感器电极122施加电压，使得该光敏二极管在没有光照射第一光感应层123时，有很小的饱和反向漏电流，此时光敏二极管截止；当第一光感应层123被光照射时，饱和反向漏电流大大增加，形成光电流，光电流随着入射光强度的变化而变化。
第一光感应层123可包括硅、锗等半导体材料，例如可以为PN型、PIN型等。在至少一个实施例中，第一光感应层123例如可以是PIN结。例如，第一光感应层123可包括依次层叠的第二P型半导体子层1231、第二本征子层1232和第二N型半导体子层1233。第二P型半导体子层1231、第二本征子层1232和第二N型半导体子层1233均可采用本领域常规的材料，本公开的实施例对此不作限制。
第一P型半导体子层1141和第二P型半导体子层1231可采用相同或不同的材料形成；第二本征子层1142和第二本征子层1232可采用相同或不同的材料形成；以及第一N型半导体子层1143和第二N型半导体子层1233可采用相同或不同的材料形成，本公开的实施例对此不作限制。
在第一传感器电极121或第二传感器电极122或第一传感器电极121和第二传感器电极122为至少部分透明的情况下，可允许第一光感应层123被光线照射。例如，当传感器装置用于指纹识别的情况下，从显示面板或单独设置的用于指纹识别的光源出射的光在被手指反射后可穿过第一传感器电极121或第二传感器电极122照射至第一光感应层123。由于第一传感器电极121和第二传感器电极122与第一光感应层123电连接，从而第一光感应层123中受光照而积累的电荷可经由第一传感器电极121或第二传感器电极122被读出。
图6是沿图1A中的线L-L’的剖视图。作为示例，在图6中，检测单元A示出为具有图3所示的结构，然而应理解，在其他实施例中，检测单元A也可具有图2所示的结构、图4所示的结构或其他合适的结构，本公开的实施例对此不作限制。
如图6所示，根据本公开至少一个实施例，检测单元A还可包括第一开关晶体管210。第一开关晶体管210可包括第一有源层211、第一极212、第一栅极213和第二极214。栅绝缘层310覆盖第一有源层211，并且第一有源层211通过栅绝缘层310与第一栅极213电绝缘。第一层间绝缘层320覆盖第一栅极213。第一开关晶体管210的第一极212和第二极214在第一层间绝缘层320远离栅绝缘层310的一侧，并且第一开关晶体管210的第一极212和第二极214通过第一层间绝缘层320和栅绝缘层310中的过孔与第一有源层211电连接。
第二层间绝缘层330覆盖第一开关晶体管210的第一极212和第二极214。作为示例，在图6中，在检测单元A中，第二检测电极112通过第二层间绝缘层330中的过孔与第一开关晶体管210的第一极212电连接。
如图6所示，根据本公开至少一个实施例，传感器单元B还可包括第二开关晶体管220。第二开关晶体管220可包括第二有源层221、第一极222、第二栅极223和第二极224。
如图6所示，第一开关晶体管210和第二开关晶体管220的部分或全部对应膜层可同层设置。例如，第一有源层211和第二有源层221可同层设置。例如，第一栅极213和第二栅极223可同层设置。例如，第一开关晶体管210的第一极212和第二开关晶体管220的第一极222可同层设置。例如，第一开关晶体管210的第二极214和第二开关晶体管220的第二极224可同层设置。通过将第一开关晶体管210和第二开关晶体管220同层设置，可使得传感器装置的膜层设置简单，减小传感器装置的厚度。然而，应理解，在其他实施例中，第一开关晶体管210和第二开关晶体管220的部分或全部对应膜层可设置在不同层中，本公开的实施例对此不作限制。
应该理解，在本公开的实施例中，“同层设置”或“同层形成”等类似表述指的是采用同一成膜工艺形成用于形成特定图案的膜层，然后利用同一掩模板通过一次构图工艺形成的层结构。根据特定图案的不同，一次构图工艺可能包括多次曝光、显影或刻蚀工艺，而形成的层结构中的特定图形可以是连续的也可以是不连续的，这些特定图案还可能处于不同的高度或者具有不同的厚度。
在本公开的实施例中，构图或构图工艺可只包括光刻工艺，或包括光刻工艺以及刻蚀步骤，或者可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺。光刻工艺是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程，利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图案。可根据本公开的实施例中所形成的结构选择相应的构图工艺。
如图6所示，在第一开关晶体管210和第二开关晶体管220的各对应膜层同层设置的情况下，栅绝缘层310还可覆盖第二有源层221，并且第二有源层221通过栅绝缘层310与第二栅极223电绝缘。第一层间绝缘层320覆盖第二栅极223。第二开关晶体管220的第一极222和第二极224在第一层间绝缘层320远离栅绝缘层310的一侧，并且第二开关晶体管220的第一极222和第二极224通过第一层间绝缘层320和栅绝缘层310中的过孔与第二有源层221电连接。
第二层间绝缘层330覆盖第二开关晶体管220的第一极222和第二极224。作为示例，在图6中，在传感器单元B中，第二传感器电极122通过第二层间绝缘层330中的过孔与第二开关晶体管220的第一极222电连接。
需要说明的是，本公开的实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应晶体管或其他特性相同的开光器件，本公开的实施例中均以薄膜晶体管为例进行说明。这里采用的晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的。
在本公开的实施例中，为了区分晶体管除栅极之外的两极(即源极和漏极)，直接描述了其中一极为第一极，另一极为第二极。
根据本公开至少一个实施例的传感器装置还可包括第一栅极信号线和第一信号读取线。第一栅极信号线与第一开关晶体管的栅极电连接，以及第一信号读取线与第一开关晶体管的第二极电连接。
图7是根据本公开至少一个实施例的第一检测区的俯视图。如图7所示，根据本公开至少一个实施例的传感器装置还可包括第一栅极信号线G1-Gm和第一信号读取线R1-Rn。在图7所示的实施例中，第一检测区包括多个检测单元A，该多个检测单元A布置成具有m行*n列(m和n为正整数且至少之一大于1)的阵列。此外，第一检测区还包括多个第一开关晶体管210，该多个开关晶体管210也布置成具有m行*n列的阵列。该多个第一开关晶体管210与该多个检测单元A一一对应地电连接，例如第一开关晶体管210的第一极与检测单元A的第二检测电极电连接。
每个第一栅极信号线G与一行第一开关晶体管210的栅极电连接。每个第一信号读取线R与一列第一开关晶体管210电连接。例如，每个第一开关晶体管210的第二极与第一信号连接线R电连接。
例如，第一栅极信号线G1-Gm均连接至第一行扫描电路401，以接收扫描信号。第一开关晶体管210可在扫描信号的控制下导通或截止。
例如，第一信号读取线R1-Rn均连接至第一信号处理电路402，以将检测单元A检测的第一信号传输至第一信号处理电路402。
图8是根据本公开至少一个实施例的第二检测区的俯视图。如图8所示，根据本公开至少一个实施例的传感器装置还可包括第二栅极信号线GL1-GLi和第一信号读取线RL1-RLj。在图8所示的实施例中，第二检测区包括多个传感器单元B，该多个传感器单元B布置成具有i行*j列(i和j为正整数且至少之一大于1)的阵列。此外，第二检测区还包括多个第二开关晶体管220，该多个开关晶体管220也布置成具有i行*j列的阵列。该多个第二开关晶体管220与该多个传感器单元B一一对应地电连接，例如第二开关晶体管220的第一极与传感器单元B的第二传感器电极电连接。
每个第二栅极信号线GL与一行第二开关晶体管220的栅极电连接。每个第二信号读取线RL与一列第二开关晶体管220电连接。例如，每个第二开关晶体管220的第二极与第二信号连接线RL电连接。
例如，第二栅极信号线GL1-GLi均连接至第二行扫描电路501，以接收扫描信号。第二开关晶体管220可在扫描信号的控制下导通或截止。
例如，第二信号读取线RL1-RLj均连接至第二信号处理电路502，以将传感器单元B检测的第二信号传输至第二信号处理电路502。
此外，第一检测区中的至少部分第一栅极信号线G还可共用为第二检测区中的第二栅极信号线并且第一行扫描电路401也共用为第二行扫描电路501，从而与被共用的第一栅极信号线G连接一行检测单元A和一行传感器单元B从第一行扫描电路401接收相同的扫描信号。当然，在另一些实施例中，也可以是第二检测区中的至少部分第二栅极信号线GL共用为第一检测区中的第一栅极信号线并且第二行扫描电路501共用为第一行扫描电路401，本文中将不再赘述。
此外，第一信号处理电路402和第二信号处理电路502也可以集成在同一信号处理电路中，本公开的实施例对此不作限制。
应理解，第一行扫描电路401、第一信号处理电路402、第二行扫描电路501和第二信号处理电路502可不包括在传感器装置中，而由传感器装置外部的电路实现，本公开的实施例对此不作限制。
在本公开的至少一个实施例中，第一检测区中的检测单元A和第二检测区中的传感器单元B可接收基本相同的电源信号。例如，检测单元A的第一检测电极和传感器单元B的第一传感器电极可通过电源线连接至同一电源，以接收相同的电源信号。第一检测区中的检测单元A的电源信号的波动和第二检测区中的传感器单元B的电源信号的波动相同，从而第一检测区中的检测单元A检测到的第一信号的电学共模噪声与第二检测区中传感器单元B检测到的第二信号的电学共模噪声。因此，可基于第一检测区中的检测单元A检测到的第一信号，对第二检测区中传感器单元B检测到的第二信号执行降噪操作，以减小第二信号的信号噪声，提高信噪比。此外，由于避免使用遮光金属，从而即便在根据本公开实施例的传感器装置设置在显示面板的显示区内时也不会影响显示效果。
在至少一个实施例中，上述的降噪操作例如可包括从第二信号中减去第一信号，然而应理解本公开的实施例并不限于此。
如图6-8所示，在本公开的至少一个实施例中，第一检测电极111和第一传感器电极121可同层形成且具有相同的形状和尺寸，以及第二检测电极112与第二传感器电极122可同层形成且具有相同的形状和尺寸，从而更好地执行降噪操作，提高检测单元和传感器单元的制备工艺兼容性，并简化传感器装置的制造工艺。
此外，如图6所示，在本公开的至少一个实施例中，在检测单元A包括第二光感应层114的情况下，第一光感应层123和第二光感应层114也可同层形成且具有相同的形状和尺寸，从而更好地执行降噪操作，提高检测单元和传感器单元的制备工艺兼容性，并简化传感器装置的制造工艺。
图9是根据本公开至少一个实施例的电子设备的结构示意图。如图9所示，根据本公开至少一个实施例的电子设备20可包括传感器装置21和信号处理装置22。传感器装置21可是根据上述任一实施例的传感器装置。
信号处理装置22与传感器装置21信号连接，并且信号处理装置22配置为通过传感器装置的第一检测区的至少一个检测单元获得第一信号和通过传感器装置的第二检测区的至少一个传感器单元获得第二信号，且通过将第一信号作为第二信号的共模噪声信号，对第二信号执行降噪操作。该降噪操作可与上述的降噪操作相同，本公开的实施例对此将不再赘述。
在至少一个实施例中，如图9所示，根据本公开至少一个实施例的电子设备20还可包括显示面板23。
图10A是根据本公开至少一个实施例的显示面板23的俯视图。图10B是根据本公开至少一个实施例的显示面板23的另一俯视图。
如图10A和图10B所示，显示面板23可包括显示区域DA以及设置在显示区域DA周边的周边区域PA。如图10A所示，传感器装置21例如可设置在显示区域DA中。如图10B所示，传感器装置21例如可设置在周边区域PA中。
显示面板23例如可以是液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、微发光二极管显示面板等，本公开的实施例对此不作限制。
例如，电子设备20可以包括：电子纸、手机、平板电脑、电视、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、手表等产品或部件。
图11A是沿图10A中的线S-S’的剖视图。如图11A所示，传感器装置21可集成在显示面板23中。显示面板23可包括显示驱动晶体管230和发光单元，该发光单元可以为有机发光单元、量子点发光单元等，下面以发光单元为有机发光单元240为例进行说明，但本公开的实施例对此不作限制。显示驱动晶体管230与有机发光单元240电连接，以驱动有机发光单元240发光。在图11A所示的实施例中，显示面板23被示为有机发光二极管显示面板，然而应理解本公开的实施例并不限于此。
如图11A所示，显示驱动晶体管230和传感器装置21的第一开关晶体管210和第二开关晶体管220的对应膜层可同层设置。例如，显示驱动晶体管230的有源层231可与第一开关晶体管210的第一有源层211和第二开关晶体管220的第二有源层221可同层设置。例如，显示驱动晶体管230的栅极233可与第一开关晶体管210的第一栅极213和第二开关晶体管220的第二栅极223可同层设置。例如，显示驱动晶体管230的第一极231可与第一开关晶体管210的第一极212和第二开关晶体管220的第一极222同层设置。例如，显示驱动晶体管230的第二极234可与第一开关晶体管210的第二极212和第二开关晶体管220的第二极222同层设置。通过将显示驱动晶体管230、第一开关晶体管210和第二开关晶体管220同层设置，可使得显示面板的膜层设置简单，减小传感器装置的厚度。
然而，应理解，在其他实施例中，显示驱动晶体管230、第一开关晶体管210和第二开关晶体管220的部分或全部对应膜层可设置在不同层中，本公开的实施例对此不作限制。
平坦层340可覆盖检测单元A和传感器单元B。像素限定层350覆盖平坦层340。有机发光单元240包括层叠的阳极241、有机发光层242和阴极243。有机发光层242在阳极241和阴极243之间。阳极241可通过经由转接电极251与显示驱动晶体管230的第一极231电连接。转接电极251的一部分在第二层间绝缘层330上，并且转接电极251的另一部分穿过第二层间绝缘层330中的过孔与显示驱动晶体管230的第一极231电连接。阳极241的一部分在平坦层340上并且阳极241的另一部分穿过平坦层340中的过孔与转接电极电连接。阳极241和有机发光层242可位于像素限定层350的开口中。然而，应理解，有机发光单元240也可与检测单元A和传感器单元B同层设置。例如，阳极241与第二检测电极112和第二传感器电极122同层设置，像素限定层350可直接覆盖检测单元A和传感器单元B而没有平坦层340，本公开的实施例对此不作限制。
阳极241可与第二检测电极112和第二传感器电极122采用相同的材料形成。例如，阳极241的材料的示例可包括但不限于包括镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、硒(Se)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)、铼(Re)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)、铌(Nb)、铝(Al)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)以及其合金和氧化物，或氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化锌、氧化钛、PEDOT:PSS(3，4-亚乙二氧基噻吩:聚(4-苯乙烯磺酸))，PANI(聚苯胺)等。
阴极243可与第一检测电极111和第一传感器电极121采用相同的材料形成。例如，阴极243的材料的示例可包括但不限于镁(Mg)、钙(Ca)、铟(In)、锂(Li)，铝(Al)、银(Ag)或其合金或氟化物，例如镁(Mg)-银(Ag)合金、锂(Li)-氟化合物、锂(Li)-氧(O)化合物等。
有机发光层242例如可发出红光、蓝光、绿光、黄光、白光等，本公开的实施例对此不作限制。本公开实施例中的有机发光层242的材料可以根据其发射光颜色的不同进行选择。
另外，根据需要，本公开实施例的有机发光层242的材料包括荧光发光材料或磷光发光材料，目前通常采用掺杂体系，即在主体发光材料中混入掺杂材料得到可用的发光材料。例如，主体发光材料可以采用金属配合物材料、蒽的衍生物、芳香族二胺类化合物、三苯胺化合物、芳香族三胺类化合物、联苯二胺衍生物、或三芳胺聚合物等；更具体地，例如双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(Balq)、9,10-二-(2-萘基)蒽(ADN)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、4,4',4”-三-9-咔唑基三苯胺(TCTA)或N,N-双(α-萘基-苯基)-4,4-联苯二胺(NPB)等。荧光发光材料或掺杂材料例如包括香豆素染料(coumarin 6、C-545T)、喹吖啶酮(DMQA)、或4-(二腈亚甲叉)-2-甲基-6-(4-二甲胺基-苯乙烯)-4H-吡喃(DCM)系列等。磷光发光材料或掺杂材料例如包括基于Ir、Pt、Ru、Cu等金属配合物发光材料，比如：FIrpic、Fir6、FirN4、FIrtaz、Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(acac)、PtOEP、(btp)2Iracac、Ir(piq)2(acac)或(MDQ)2Iracac等。另外，本公开实施例的有机发光层242的材料还可以包括双主体且进行掺杂的情形。
此外，有机发光单元240还可包括空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层等，本公开的实施例对此将不再赘述。
例如，阴极243、像素限定层350和第一传感器电极121可以是至少部分透明的，以允许被用户手指反射的光照射至第一光感应层123，从而可进行指纹识别。
在本公开的至少一个实施例中，传感器装置21也可贴合或直接制备在显示面板23上。图11B是沿图10A中的线S-S’的另一剖视图。如图11B所示，传感器装置21可位于显示面板23上方。然而，应理解，传感器装置21也可以位于显示面板23下方，只要不影响传感器装置21的功能实现即可，本公开的实施例对此不作限制。
需要说明的是，为表示清楚，并没有给出电子设备的全部结构。为实现电子设备的必要功能，本领域技术人员可以根据具体应用场景进行设置其他未示出的结构，本公开的实施例对此不作限制。本公开的实施例提供的电子设备的技术效果参见上述实施例描述的传感器装置的技术效果，在此不再赘述。
图12是根据本公开至少一个实施例的降低信号噪声的方法的示意性流程图。根据本公开至少一个实施例的降低信号噪声的方法可适用于根据上述任一实施例的传感器装置。
如图12所示，根据本公开至少一个实施例的降低信号噪声的方法可包括步骤S602-步骤S606。
步骤S602：通过第一检测区的至少一个检测单元获得第一信号。检测单元可包括第一检测电极、第二检测电极和第一绝缘层，以及第一检测电极通过第一绝缘层与第二检测电极电绝缘。
步骤S604：通过第二检测区的至少一个传感器单元获得第二信号。传感器单元包括第一传感器电极、第二传感器电极和第二光感应层，以及第二光感应层与第一传感器电极电连接和第二传感器电极电连接。
步骤S606：通过将第一信号作为第二信号的共模噪声信号，对第二信号执行降噪操作。该降噪操作例如可包括从第二信号中减去第一信号，然而应理解本公开的实施例并不限于此。
有以下几点需要说明：
(1)本发明实施例附图只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种传感器装置，包括第一检测区和第二检测区，
其中，所述第一检测区包括至少一个检测单元，
所述检测单元包括对置的第一检测电极和第二检测电极以及第一绝缘层，
所述第一检测电极通过所述第一绝缘层与所述第二检测电极电绝缘，
所述第二检测区包括至少一个传感器单元，
所述传感器单元包括第一传感器电极、第二传感器电极和第一光感应层，以及
所述第一光感应层与所述第一传感器电极和所述第二传感器电极电连接。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，所述第一检测区在所述第二检测区周边且与所述第二检测区不重叠。
3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述检测单元还包括第二光感应层，所述第二光感应层通过所述第一绝缘层与所述第一检测电极电绝缘。
4.根据权利要求3所述的传感器装置，其中，所述检测单元还包括第二绝缘层，所述第二光感应层通过所述第二绝缘层与所述第二检测电极电绝缘。
5.根据权利要求3或4所述的传感器装置，其中，所述第二光感应层夹置在所述第一检测电极和所述第二检测电极之间，且包括在所述第一检测电极和所述第二检测电极之间依次层叠的第一P型半导体子层、第一本征子层和第一N型半导体子层。
6.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，
所述第一检测电极至少部分透明；或
所述第二检测电极至少部分透明；或
所述第一检测电极和所述第二检测电极均至少部分透明。
7.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述检测单元还包括第一开关晶体管，
所述第一开关晶体管的第一极与所述第一检测电极或所述第二检测电极电连接。
8.根据权利要求7所述的传感器装置，还包括第一栅极信号线和第一信号读取线，
其中，所述第一栅极信号线与所述第一开关晶体管的栅极电连接，以及
所述第一信号读取线与所述第一开关晶体管的第二极电连接。
9.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述至少一个检测单元包括多个检测单元，所述多个检测单元布置成阵列。
10.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述第一光感应层夹置在所述第一传感器电极和所述第二传感器电极之间，且包括在所述第一传感器电极和所述第二传感器电极之间依次层叠的第二P型半导体子层、第二本征子层和第二N型半导体子层。
11.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，
所述第一传感器电极至少部分透明；或
所述第二传感器电极至少部分透明；或
所述第一传感器电极和所述第二传感器电极均至少部分透明。
12.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述传感器单元还包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的第一极与所述第一传感器电极或所述第二传感器电极电连接。
13.根据权利要求12所述的传感器装置，还包括第二栅极信号线和第二信号读取线，
所述第二栅极信号线与所述第二开关晶体管的栅极电连接，以及
所述第二信号读取线与所述第二开关晶体管的第二极电连接。
14.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述至少一个传感器单元包括多个传感器单元，所述多个传感器单元布置成阵列。
15.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述第一检测电极与所述第一传感器电极同层形成且具有相同的形状和尺寸，
所述第二检测电极与所述第二传感器电极同层形成且具有相同的形状和尺寸。
16.根据权利要求3所述的传感器装置，其中，所述第一检测电极与所述第一传感器电极同层形成且具有相同的形状和尺寸，
所述第二检测电极与所述第二传感器电极同层形成且具有相同的形状和尺寸，
所述第一光感应层与所述第二光感应层同层形成且具有相同的形状和尺寸。
17.一种电子设备，包括：
所述传感器装置；以及
信号处理装置，与所述传感器装置信号连接，并且配置为通过第一检测区的至少一个检测单元获得第一信号和通过传感器装置的第二检测区的至少一个传感器单元获得第二信号，且将所述第一信号作为所述第二信号的共模噪声信号，以对所述第二信号执行降噪操作。
18.根据权利要求17所述的电子设备，还包括显示面板，其中，所述显示面板包括显示区域以及设置在所述显示区域周边的周边区域，
所述传感器装置设置于所述显示区域或设置于所述周边区域之中。
19.一种降低信号噪声的方法，包括：
通过第一检测区的至少一个检测单元获得第一信号，其中，所述检测单元包括第一检测电极、第二检测电极和第一绝缘层，以及所述第一检测电极通过所述第一绝缘层与所述第二检测电极电绝缘；
通过第二检测区的至少一个传感器单元获得第二信号，其中，所述传感器单元包括第一传感器电极、第二传感器电极和第二光感应层，以及所述第二光感应层与所述第一传感器电极电连接和所述第二传感器电极电连接；以及
通过将所述第一信号作为所述第二信号的共模噪声信号，对所述第二信号执行降噪操作。
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