CN114077340A - 触摸显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种触摸显示装置，包含多个光传感器、多个显示像素以及触摸感测层。触摸感测层安置在多个光传感器上方且包含分别与多个光传感器相对应的多个准直开口，以将来自不同位置的光准直到多个光学传感器。

Description

触摸显示装置
技术领域
本发明涉及一种触摸显示装置。更具体地说，本发明涉及一种具有光传感器的触摸显示装置。
背景技术
触摸屏是一种输入装置，通常分层放置在信息处理系统的电子视觉显示器的顶部。用户可通过触摸屏幕与信息处理系统相互作用。用户可使用触摸屏来对显示内容做出反应，且控制显示文本或图形的方式；例如，缩放以增加文本尺寸。触摸屏可促进用户直接与所显示的内容相互作用。触摸屏在例如游戏控制台、个人计算机、平板计算机、电子投票机、智能手机以及数字电器的电子装置中常见。智能手机、平板计算机以及许多类型的信息电器的普及正驱动便携式和功能性电子产品对常用触摸屏的需求和接受。
包含例如膝上型计算机、平板计算机、智能手机以及游戏系统的便携式或移动计算装置的电子装置可采用用户验证机制来保护个人数据且防止未授权的访问。可通过一种或多种形式的生物标识符来进行电子装置上的用户验证，所述一种或多种形式的生物标识符可单独使用或与常规密码验证方法一起使用。流行形式生物标识符是人的指纹图案。指纹传感器可内置在电子装置中以读取用户的指纹图案，以使得装置只能由装置的授权用户通过对授权用户的指纹图案进行验证来解锁。
发明内容
本发明是针对具有光传感器的触摸显示装置，其能够将光准直到光学传感器以改良感测输出。
本发明提供一种包含多个光传感器、多个显示像素单元以及触摸感测层的触摸显示装置。触摸感测层安置在多个光传感器和显示像素单元上方，其中触摸感测层包括多个触摸传感器和多个第一准直开口，所述多个第一准直开口定位于触摸传感器之间且分别与多个光传感器相对应以将来自不同位置的光准直到多个光传感器。
根据本发明的实施例，触摸显示装置还包含盖板，所述盖板安置在触摸感测层上方作为供用户触摸的界面。
根据本发明的实施例，触摸显示装置还包含与多个光传感器耦合的多个指纹装置，其中指纹装置感测多个光传感器的输出以用于控制光传感器的感测操作来产生指纹感测信号。
根据本发明的实施例，指纹装置包含多个晶体管。
根据本发明的实施例，触摸感测层还包括多个像素开口，所述多个像素开口分别与多个像素单元相对应。
根据本发明的实施例，其中多个光传感器和多个像素单元在同一层中。
根据本发明的实施例，多个光传感器散布在多个像素单元之中。
根据本发明的实施例，多个光传感器中的一个沿纵向方向与像素单元中的一个相邻安置，其中所述纵向方向垂直于所述像素单元的多个子像素沿其延伸的横向方向。
根据本发明的实施例，多个光传感器中的一个沿像素单元的多个子像素沿其延伸的横向方向安置在所述像素单元中的相邻的两个之间。
根据本发明的实施例，其中多个光传感器和多个像素单元在不同层中。
根据本发明的实施例，其中多个光传感器安置在多个像素单元之下。
根据本发明的实施例，其中像素单元安置在图案化金属层中，所述图案化金属层还包括多个第二准直开口，所述多个第二准直开口定位于像素单元之间且分别与多个光传感器相对应以将来自不同位置的光准直到多个光传感器。
根据本发明的实施例，显示结构还包括显示衬底，且多个光传感器安置在显示衬底下方。
根据本发明的实施例，触摸感测层包括单层自电容电极。
根据本发明的实施例，自电容电极划分成彼此隔离的多个触摸感测节点。
根据本发明的实施例，触摸感测层包括双层自电容电极。
根据本发明的实施例，触摸显示装置还包括：触摸迹线层；绝缘层，安置在触摸感测层与触摸迹线层之间；以及多个导电通孔，连接在触摸感测层与触摸迹线层之间。
根据本发明的实施例，触摸感测层包括双层互电容电极。
根据本发明的实施例，触摸感测层包括：第一组触摸电极，配置以操作为驱动线；和第二组触摸电极，配置以操作为感测线。
根据本发明的实施例，触摸显示装置还包括：桥接(bridge)层，从俯视图看桥接在第一组触摸电极中的相邻的两个上方；隔离层，安置在触摸感测层与桥接层之间；以及多个导电通孔，连接在桥接层与第一组触摸电极中的相邻的两个之间。
根据本发明的实施例，显示面板是有机发光二极管(organic light emittingdiode；OLED)显示面板。
根据本发明的实施例，触摸显示装置还包含阴极层，所述阴极层安置在多个像素单元上方。
基于上述，通过在触摸显示面板的触摸感测层上形成准直开口，准直开口用作无透镜光学设计以用于将来自不同位置的返回光准直到光传感器。因此，触摸显示装置的光传感器可以期望空间分辨率捕捉指纹图像，以用于可靠的光学指纹感测，而无需在光传感器上方另外配置任何光学准直器。
附图说明
包含附图以提供对本发明的进一步理解，且附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图示出本发明的实施例，且与描述一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的示意性横截面图；
图2是本发明中的一些示例性实施例的散布在图1中的触摸显示装置的显示单元之中的光传感器的示意性俯视图；
图3是本发明中的一些示例性实施例的图1中的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图；
图4是本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的示意性横截面图；
图5是本发明中的一些示例性实施例的散布在触摸显示装置的显示单元之中的光传感器的示意性俯视图；
图6是本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图；
图7是本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的示意性横截面图；
图8是本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的示意性横截面图；
图9是本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图；
图10是本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图；
图11是本发明中的一些示例性实施例的图10中的触摸显示装置的示意性横截面图；
图12是本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图；
图13是本发明中的一些示例性实施例的图12中的触摸显示装置的示意性横截面图。
附图标号说明
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f：触摸显示装置；
110、110'、110d、110e、110f：触摸感测层；
112：触摸传感器；
114：触摸迹线层；
116、1124：导电通孔；
118：绝缘层；
120、120a、120b、120c：指纹识别模块；
122、122b、122c、122f：光传感器；
124：指纹装置；
126、134：衬底；
130、130c：显示结构；
132、132b、132c、132f：显示像素单元；
140：盖板；
150：阴极层；
160：粘合剂；
170：偏光片层；
180：隔离层
190：薄膜封装结构
1121a、1121b、1122：触摸电极；
1123：桥接层；
D1：纵向方向；
D2：横向方向；
FP：手指；
GV：凹槽；
OP1：第一准直开口；
OP2：像素开口；
OP3：第二准直开口；
R、G、B：子像素；
R1、R2、R3、R4、R5、R6：触摸感测节点。
具体实施方式
现将详细参考本发明的一些实施例，其实例在附图中示出。只要可能，相同的附图标号在附图及描述中用以指代相同或类似部分。本文中所使用的例如“在…上”、“在…上方”、“在…下方”、“前”、“后”、“左”以及“右”的术语仅出于描述图中方向的目的且并不意图限制本发明。另外，在本文中的论述和权利要求书中，术语“在…上”相对于两种材料使用，一个“在”另一个“上”是指材料之间的至少一些接触，而“在…上方”和“上覆于”是指材料邻近，但可能具有一或多种额外介入材料，以使得物理接触是可能的但不是必要的。“在…上”或“在…上方”都不暗示如本文中所使用的任何方向性。
除非另外限制，否则术语“安置(disposed)”、“连接(connected)”、“耦合(coupled)”和“安装(mounted)”以及其在本文中的变体在广义上使用且涵盖直接和间接连接、耦合以及安装。类似地，术语“面对(facing)”、“面对(faces)”以及其在本文中的变体在广义上使用且涵盖直接和间接面对，且“邻近于”和其在本文中的变体广义上使用且涵盖直接和间接“邻近于”。因此，附图和描述在本质上将视为是说明性的而非限制性的。
图1是根据本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的示意性横截面图。图2是根据本发明中的一些示例性实施例的散布在图1中的触摸显示装置的显示单元之中的光(光学)传感器的示意性俯视图。图3是根据本发明中的一些示例性实施例的图1中的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图。参考图1至图3，在一些示例性实施例中，触摸显示装置100包含多个光传感器122、多个显示像素单元132以及触摸感测层110。在一些实施例中，触摸显示装置100是用于以视觉形式呈现信息的输出装置(例如，发光二极管(light-emitting diode；LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、电子纸张显示器、干涉式调制器(interferometric modulator)显示器、电润湿(electro-wetting)显示器或其类似物)。在本实施例中，触摸显示装置100是OLED装置，但本发明不限于此。安置在光传感器122和显示像素单元132上方的触摸感测层110包含多个触摸传感器112和多个第一准直开口OP1，所述多个第一准直开口OP1定位于触摸传感器112之间且分别与多个光传感器122相对应。在一些实施例中，如图1和图3中所绘示，第一准直开口OP1分别与多个光传感器122对准，以便将来自不同位置的光准直到光学传感器122。举例来说，准直开口OP1分别位于对应光传感器122正上方。
在一些示例性实施例中，触摸显示装置100可包含指纹识别模块120，所述指纹识别模块120包含多个光传感器122和与光传感器122耦合的至少一个指纹装置124。在一些实施例中，光传感器122可包含光电二极管或其类似物。在一些实施例中，指纹装置124可包含指纹读出电路(fingerprint read out circuit)或指纹识别模块120中除光传感器(光电二极管)以外的任何其它组件，例如薄膜晶体管(thin film transistor；TFT)或其类似物。指纹装置124可配置以感测光传感器122的输出。在一些实施例中，光传感器122是可感测人类手指和/或人类或其它灵长类动物手的任何一部分的触摸的传感器电路。触摸显示装置100可还包含(透明)盖板140，所述盖板140安置在触摸传感器层110上方作为供用户触摸的界面，且因此产生由光传感器122接收的返回光以用于检测指纹。在触摸传感器层110上的第一准直开口OP1配置成将来自不同位置的返回光准直到光传感器122。更具体地说，第一准直开口OP1配置成使从用户的手指FP朝向光传感器122的反射光变窄或聚焦。
在一些实施例中，触摸显示装置100是OLED装置，其包含多个像素单元132，且像素单元132中的每一个可操作以发光以用于形成显示图像的一部分。由显示单元132产生的用于显示图像的光可穿过盖板140以便由用户查看。手指FP可触摸盖板140的顶部表面，且因此与在顶部表面处的光相互作用以在触摸的表面区域处引起反射或散射光，所述反射或散射光由第一准直开口OP1朝向对应光传感器122导向或聚焦以捕捉手指FP的指纹图像的一部分。因此，形成在触摸感测层110上的第一准直开口OP1用作无透镜光学设计以用于以期望的空间分辨率(spatial resolution)捕捉指纹图像，以用于可靠的光学指纹感测。
参考图2和图3，在一些示例性实施例中，光传感器122和像素单元132在同一层中，其中光传感器122散布在像素单元132之中。即，指纹识别模块120是显示器内指纹读取器。举例来说，在本实施例中，光传感器122中的一个沿纵向方向D1与像素单元132中的(任何)一个相邻安置，所述纵向方向D1垂直于像素单元132的子像素(R、G、B)沿其延伸的横向方向D2，但本发明不限于此。除第一准直开口OP1之外，触摸感测层110可还包含分别与多个像素单元132(子像素)相对应的多个像素开口OP2。应注意，图2和图3中所绘示的像素单元132的配置只是如何实现RGB像素的一个实例，且根据传统条形配置来布置。具体来说，对于OLED显示面板，已提出例如PenTile型配置的其它配置。在这种配置中，一个像素中包含两个红色子像素、两个绿色子像素以及一个蓝色子像素。在其它实施例中，显示面板130可采用RGBW像素布局，其中每个像素可划分成四个子像素。白色OLED可用于所有四个子像素。将不在本文中对这些和其它潜在的特定像素配置进行任何进一步的详细论述，且应注意，不管像素配置的确切布局如何，本发明是可应用的。
在一些实施例中，触摸显示装置100可还包含安置于盖板140下方的粘合剂160。粘合剂可以是(例如)光学透明粘合剂(optically clear adhesive；OCA)或其类似物。在替代实施例中，可使用不干涉触摸显示装置100的其它元件的操作的其它粘合剂。在一个实施例中，触摸显示装置100可包含安置在粘合剂160下方的偏光片层170。偏光片层170配置成阻挡面板内部的外部光反射。在一个实施例中，触摸显示装置100可包含安置在偏光片层170下方的隔离层180。
在一些实施例中，触摸显示装置100可包含基于多层膜的薄膜封装(thin filmencapsulation；TFE)结构190，所述薄膜封装结构由交替的有机层和无机层制成。无机层通常由金属氧化物制成且充当防潮层。在TFE结构190中，采用有机平坦化夹层，以便改良多层的力学特性(具弹性且不会脱层)，且在一定程度上限制水通过小孔的渗透。在一些实施例中，触摸显示装置100可包含安置在例如像素单元132的发光结构上方的阴极层150。在一些示例性实施例中，因为OLED触摸显示装置100可为顶部发光装置，阴极层150可包含透明材料。举例来说，透明材料可包含金(Au)、铝(Al)、银(Ag)、镁银合金(MgAg)、银镁合金(AgMg)或其类似物。
通过这种配置，通过在触摸感测层110上形成第一准直开口OP1，第一准直开口OP1用作无透镜光学设计以用于将来自不同位置的返回光准直到光传感器122。因此，触摸显示装置100的光传感器122可以期望的空间分辨率捕捉指纹图像，以用于可靠的光学指纹感测，而无需在光传感器122上方另外配置任何光学准直器。
图4是根据本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的示意性横截面图。应注意，图4中所绘示的触摸显示装置100a含有与较早实施例中所公开的触摸显示装置相同或相似的许多特征。出于清楚和简单的目的，可省略相同或相似特征的细节描述，且相同或相似附图标号表示相同或类似组件。图4中所绘示的触摸显示装置100a与较早实施例中所公开的触摸显示装置之间的主要差异描述如下。
现参考图4，在一些实施例中，包含像素单元132的显示结构130放置在指纹识别模块120a上方。更具体来说，显示结构130安置在触摸感测层110与多个光传感器122之间。也就是说，光传感器122和像素单元132在不同层中，且光传感器122安置在像素单元132之下。在本实施例中，显示结构130包含图案化金属层，所述图案化金属层包含像素单元132和多个第二准直开口OP3，所述多个第二准直开口OP3位于像素单元132之间且分别与光传感器122相对应。在一些实施例中，第二准直开口OP3分别与光传感器122和第一准直开口OP1对准。更具体来说，在实施例中的一个中，第二准直开口OP3中的一个的轴线与第一准直开口OP1中相应的一个的轴线对准(例如，共线)，但本发明不限于此。在一些实施例中，第一准直开口OP1的尺寸(直径)可与第二准直开口OP3的尺寸(直径)不同。举例来说，第一准直开口OP1的尺寸(直径)可大于第二准直开口OP3的尺寸(直径)，但本发明不限于此。触摸感测层110的布局可与图3中所绘示的触摸感测层110的相同或相似，所述触摸感测层110包含第一准直开口OP1和像素开口OP2以用于分别与光传感器122和像素单元132对准(即，部分地暴露光传感器122和像素单元132)。只是，在本实施例中，像素单元132和光传感器122处于不同层。
在一些实施例中，显示结构130可还包含显示(透明)衬底134，且光传感器122安置在显示衬底134下方。即，指纹识别模块120a是显示器下指纹读取器。在显示结构130为OLED显示器的实例中，显示结构130可包含衬底134、晶体管阵列、一或多个金属化物层、一或多个通孔、OLED堆叠、彩色滤光器以及额外组件和电路系统。举例来说，衬底134可为有机固体、无机固体或有机固体和无机固体的组合。衬底134可为刚性的或柔性的，且可处理为例如方形薄片(sheets)或圆形薄片(wafers)的单独的个别片件，或处理为连续卷带(continuous roll)。典型衬底材料包含玻璃、塑料、金属、陶瓷、半导体、金属氧化物、半导体氧化物、半导体氮化物或其组合。衬底可以是材料的均匀混合物、材料的复合物或多层材料。在一些实施例中，指纹识别模块120a可还包含衬底126。衬底126的材料可与衬底134的材料相同或相似。
图5是根据本发明中的一些示例性实施例的散布在触摸显示装置的显示单元之中的光传感器的示意性俯视图。图6是根据本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图。图7是根据本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的示意性横截面图。应注意，图5至图7中所绘示的触摸显示装置100b含有与较早实施例中所公开的触摸显示装置相同或相似的许多特征。出于清楚和简单的目的，可省略相同或相似特征的细节描述，且相同或相似附图标号表示相同或类似组件。图5至图7中所绘示的触摸显示装置100b与较早实施例中所公开的触摸显示装置之间的主要差异描述如下。
参考图5至图7，在一些实施例中，光传感器122b散布在像素单元132b之中。即，指纹识别模块120b是显示器内指纹读取器。举例来说，在本实施例中，光传感器122b中的一个沿横向方向D2安置在像素单元132b中的(任何)相邻的两个之间，但本发明不限于此。换句话说，光传感器122b和像素单元132b沿横向方向D2交替地布置。因此，在触摸感测层110'中，与光传感器122b相对应的第一准直开口OP1和与像素单元132相对应的像素开口OP2沿横向方向D2布置。应注意，图5和图6中所绘示的像素单元132b和光传感器122b的配置只是将像素单元132b与光传感器122b集成在一起的一个实例。已提出其它配置。将不在本文中对这些和其它潜在特定配置进行任何进一步的详细论述，且应注意，不管像素和光传感器配置的确切布局如何，本发明是可应用的。
图8是根据本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的示意性横截面图。应注意，图8中所绘示的触摸显示装置100c含有与较早实施例中所公开的触摸显示装置相同或相似的许多特征。出于清楚和简单的目的，可省略相同或相似特征的细节描述，且相同或相似附图标号表示相同或类似组件。图8中所绘示的触摸显示装置100c与较早实施例中所公开的触摸显示装置之间的主要差异描述如下。
现参考图8，在一些实施例中，显示结构130c放置在指纹识别模块120c上方。更具体来说，显示结构130c安置在触摸感测层110'与多个光传感器122c之间。在本实施例中，显示结构130c包含图案化金属层，所述图案化金属层包含像素单元132c和多个第二准直开口OP3，所述多个第二准直开口OP3分别与光传感器122c相对应。在一些实施例中，第二准直开口OP3分别与光传感器122c和第一准直开口OP1对准。更具体来说，在实施例中的一个中，第二准直开口OP3中的一个的轴线与第一准直开口OP1中相应的一个的轴线对准(例如，共线)，但本发明不限于此。在一些实施例中，第一准直开口OP1的尺寸(直径)可与第二准直开口OP3的尺寸(直径)不同。举例来说，第一准直开口OP1的尺寸(直径)可大于第二准直开口OP3的尺寸(直径)，但本发明不限于此。应注意，在本实施例中的触摸感测层110'的布局可与图6中所绘示的触摸感测层110'的相同或相似，所述触摸感测层110'包含第一准直开口OP1和像素开口OP2以用于分别与光传感器122c和像素单元132c对准(即，部分地暴露光传感器122c和像素单元132c)。只是，在本实施例中，像素单元132c和光传感器122c处于不同层级(层)。
在一些实施例中，显示结构130c可还包含显示(透明)衬底134，且光传感器122c安置在显示衬底134下方。即，指纹识别模块120c是显示器下指纹读取器。在一些实施例中，显示结构130c可为OLED显示器，且显示结构130c可包含衬底134、晶体管阵列、一或多个金属化物层、一或多个通孔、OLED堆叠、彩色滤光器、以及额外组件和电路系统。在一些实施例中，指纹识别模块120c可还包含衬底126。衬底126的材料可与衬底134的材料相同或相似。
在本实施例中，从俯视图看，光传感器122c中的一个沿横向方向(例如，图5中所绘示的横向方向D2)在像素单元132中的(任何)相邻的两个之间，但本发明不限于此。换句话说，光传感器122c和像素单元132c沿横向方向交替地布置。因此，在触摸感测层110’中，与光传感器122c相对应的第一准直开口OP1和与像素单元132相对应的像素开口OP2沿横向方向D2布置。
图9是根据本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图。应注意，图9中所绘示的触摸显示装置100d含有与较早实施例中所公开的触摸显示装置相同或相似的许多特征。出于清楚和简单的目的，可省略相同或相似特征的细节描述，且相同或相似附图标号表示相同或类似组件。图9中所绘示的触摸显示装置100d与较早实施例中所公开的触摸显示装置之间的主要差异描述如下。
参考图9，在本实施例中，触摸感测层110d包含单层自电容电极。也就是说，触摸显示装置100d是自电容触摸显示装置。在本实施例中，触摸感测层110d可包含网格状迹线阵列，所述网格状迹线阵列包含电极或节点。每一电极或节点是可个别寻址的。在本实施例中，触摸感测层110d划分成通过多个凹槽GV彼此隔离(isolated)的多个触摸感测节点R1至触摸感测节点R6。应注意，图9中所绘示的触摸感测层110d的配置只是用凹槽划分多个感测节点的一个实例。已提出其它配置。将不在本文中对这些和其它潜在的特定配置进行任何进一步的详细论述，且应注意，不管触摸感测层配置的确切布局如何，本发明是可应用的。
在本实施例中，从俯视图看，光传感器122散布在像素单元132之中。光传感器122可处于与像素单元132的相同层级，但本发明不限于此。在另一实施例中，光传感器122处于与像素单元132不同的层级。举例来说，在本实施例中，光传感器122中的一个沿纵向方向D1与像素单元132中的(任何)一个相邻安置，但本发明不限于此。除第一准直开口OP1之外，触摸感测层110可还包含分别与多个像素单元132相对应的多个像素开口OP2。应注意，图2和图3中所绘示的像素单元132的配置只是如何实现RGB像素的一个实例，且根据传统条形配置来布置。
图10是根据本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图。图11是根据本发明中的一些示例性实施例的图10中的触摸显示装置的示意性横截面图。应注意，图10和图11中所绘示的触摸显示装置100e含有与较早实施例中所公开的触摸显示装置相同或相似的许多特征。出于清楚和简单的目的，可省略相同或相似特征的细节描述，且相同或相似附图标号表示相同或类似组件。图10和图11中所绘示的触摸显示装置100e与较早实施例中所公开的触摸显示装置之间的主要差异描述如下。
参考图10，在本实施例中，触摸感测层110e包含双层自电容电极。在这个实施方案中，包含触摸感测层110e的触摸结构还包含触摸迹线层114、绝缘层118以及多个导电通孔116。触摸迹线层114包含用于连接触摸感测层110e中的相应触摸感测电极的多个触摸迹线114。绝缘层118安置在触摸感测层110e与触摸迹线层114之间。导电通孔116可延伸穿过绝缘层118以用于电连接触摸感测层110e和触摸迹线层114。换句话说，在触摸结构中，触摸迹线层114和触摸感测层110e布置在不同层级(层)上且通过导电通孔116连接。应注意，图10中所绘示的触摸感测层110e和触摸迹线层114的配置只是可能的实例中的一个。已提出其它配置。将不在本文中对这些和其它潜在的特定配置进行任何进一步的详细论述，且应注意，不管触摸面板配置的确切布局如何，本发明是可应用的。
图12是根据本发明中的一些示例性实施例的触摸显示装置的光传感器和显示单元上方的触摸感测层的示意性俯视图。图13是根据本发明中的一些示例性实施例的图12中的触摸显示装置的示意性横截面图。应注意，图12和图13中所绘示的触摸显示装置100f含有与较早实施例中所公开的触摸显示装置相同或相似的许多特征。出于清楚和简单的目的，可省略相同或相似特征的细节描述，且相同或相似附图标号表示相同或类似组件。图12和图13中所绘示的触摸显示装置100f与较早实施例中所公开的触摸显示装置之间的主要差异描述如下。
参考图12和图13，在本实施例中，触摸感测层110f包含双层互电容电极。也就是说，触摸显示装置100f是互电容触摸显示装置。在这个实施方案中，互电容电极设计有网格状电极和网格状迹线阵列。互电容触摸显示装置通过在这些电容器上方施加均匀电场来起作用。因此，当手指在交叉点附近触摸时，行与列之间的互电容中的一些耦合到手指，从而减小如由装置测量的交叉点处的电容。这一减小的电容越过(crosses)由装置设定的触摸阈值，即表示触摸已发生。
在本实施例中，举例来说，触摸感测层110f包含：第一组触摸电极(传感器)1121a、触摸电极1121b(两个电极仅出于说明的目的被描绘，但不限于此)，配置以操作为驱动线；以及第二组触摸电极1122(彼此连接的两个电极仅出于说明的目的被描绘，但不限于此)，配置以操作为感测线。在本实施例中，触摸面板110f还包含桥接层1123、隔离层118以及多个导电通孔1124。从俯视图看，桥接层1123配置成桥接在第一组触摸电极1121a、触摸电极1121b中的(任何)相邻的两个上方。隔离层118安置在触摸感测层110f与桥接层1123之间，且导电通孔1124连接在桥接层1123与第一组触摸电极1121a、触摸电极1121b中的相邻的两个之间。即，桥接层1123和触摸感测层110f处于两个不同层级(层)且通过导电通孔1124连接。通过这种配置，从俯视图看，第一组触摸电极1121a、触摸电极1121b中的相邻的两个彼此间隔开且与桥接层1123部分地交叠。从俯视图看，导电通孔1124安置在触摸电极1121a、触摸电极1121b以及桥接层1123交叠的位置处，以使得触摸电极1121a、触摸电极1121b可通过桥接层1123和导电通孔1124彼此连接且形成驱动线。应注意，图12中所绘示的触摸感测层110f的配置只是可能的实例中的一个。已提出其它配置。将不在本文中对这些和其它潜在的特定配置进行任何进一步的详细论述，且应注意，不管触摸感测层配置的确切布局如何，本发明是可应用的。
在本实施例中，光传感器122f散布在像素单元132f之中。更具体地说，光传感器122f中的一个沿横向方向D2安置在像素单元132f中的(任何)相邻的两个之间，但本发明不限于此。换句话说，光传感器122f和像素单元132f沿横向方向D2交替地布置。因此，在触摸感测层110f中，与光传感器122f相对应的第一准直开口OP1和与像素单元132f相对应的像素开口OP2沿横向方向D2布置。应注意，图12和图13中所绘示的像素单元132f和光传感器122f的配置只是将像素单元132f与光传感器122f集成在一起的一个实例。已提出其它配置。将不在本文中对这些和其它潜在特定配置进行任何进一步的详细论述，且应注意，不管像素和光传感器配置的确切布局如何，本发明是可应用的。
基于以上论述，可看出本发明提供各种优势。然而，应理解，并非所有优势都必须在本文中论述，且其它实施例可提供不同优势，且对于所有实施例并不要求特定优势。
综上所述，通过在触摸显示面板的触摸感测层上形成准直开口，准直开口用作无透镜光学设计以用于将来自不同位置的返回光准直到光传感器。因此，触摸显示装置的光传感器可以期望空间分辨率捕捉指纹图像，以用于可靠的光学指纹感测，而无需在光传感器上方另外配置任何光学准直器。
本领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明的结构进行各种修改和变化。鉴于前述，希望本发明涵盖本发明的修改和变化，前提是所述修改和变化在所附权利要求书和其等效物的范围内。

Claims (22)

1.一种触摸显示装置，包括：
多个光传感器；
多个显示像素单元；以及
触摸感测层，安置在所述多个光传感器和所述显示像素单元上方，其中所述触摸感测层包括多个触摸传感器和多个第一准直开口，所述多个第一准直开口位于所述触摸传感器之间且分别与所述多个光传感器相对应以将来自不同位置的光准直到所述多个光传感器。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，还包括盖板，所述盖板安置在所述触摸感测层上方作为供用户触摸的界面。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，还包括至少一个指纹装置，所述至少一个指纹装置与所述多个光传感器耦合，以用于控制所述光传感器的感测操作来产生指纹感测信号。
4.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述指纹装置包括多个晶体管。
5.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸感测层还包括多个像素开口，所述多个像素开口分别与所述多个像素单元相对应。
6.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个光传感器和所述多个像素单元位于同一层中。
7.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中所述多个光传感器散布在所述多个像素单元之中。
8.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中所述多个光传感器中的一个沿纵向方向与所述像素单元中的一个相邻安置，其中所述纵向方向垂直于所述像素单元的多个子像素沿其延伸的横向方向。
9.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中所述多个光传感器中的一个沿所述像素单元的多个子像素沿其延伸的横向方向安置在所述像素单元中的相邻的两个之间。
10.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中所述多个光传感器和所述多个像素单元在不同层中。
11.根据权利要求10所述的触摸显示装置，其中所述多个光传感器安置在所述多个像素单元之下。
12.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中所述像素单元安置在图案化金属层中，所述图案化金属层还包括多个第二准直开口，所述多个第二准直开口位于所述像素单元之间且分别与所述多个光传感器相对应以将来自不同位置的光准直到所述多个光传感器。
13.根据权利要求12所述的触摸显示装置，其中所述显示结构还包括显示衬底，且所述多个光传感器安置在所述显示衬底下方。
14.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸感测层包括单层自电容电极。
15.根据权利要求14所述的触摸显示装置，其中所述自电容电极划分成彼此隔离的多个触摸感测节点。
16.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸感测层包括双层自电容电极。
17.根据权利要求16所述的触摸显示装置，还包括：
触摸迹线层；
绝缘层，安置在所述触摸感测层与所述触摸迹线层之间；以及
多个导电通孔，连接在所述触摸感测层与所述触摸迹线层之间。
18.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸感测层包括双层互电容电极。
19.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸感测层包括：第一组触摸电极，配置以操作为驱动线；和第二组触摸电极，配置以操作为感测线。
20.根据权利要求19所述的触摸显示装置，还包括：
桥接层，从俯视图看桥接在所述第一组触摸电极中的相邻的两个上方；
隔离层，安置在所述触摸感测层与所述桥接层之间；以及
多个导电通孔，连接在所述桥接层与所述第一组触摸电极中的所述相邻的两个之间。
21.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸显示面板是触摸有机发光二极管显示面板。
22.根据权利要求21所述的触摸显示装置，还包括阴极层，所述阴极层安置在所述多个像素单元上方。
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