CN115145424A - 感测单元与感测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供感测单元与感测装置，涉及感测技术领域，能够有效减少感测单元受到的静电干扰，减少响应时间。本发明提供的感测单元包括衬底基板、位于衬底基板一侧的多个薄膜晶体管与多个感测电极，还包括环形电极，感测电极与环形电极均位于第一电极层，其中环形电极围绕感测电极设置，第一电极层位于薄膜晶体管远离衬底基板的一侧，可实现减少静电干扰的效果。此外，本发明感测单元的薄膜晶体管采用低温多晶硅工艺，可实现缩短响应时间的技术效果。本发明还提供包括前述感测单元的感测装置，可应用于手机等显示设备或其他需要感测功能的设备中，提高感测灵敏度与感测准确度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及感测技术领域，尤其涉及感测装置中的指纹识别装置与触控显示装置。
背景技术
随着时代的发展，指纹识别与触控显示技术领域对感测技术的要求越来越高，现有技术中的指纹识别装置与触控显示装置中还存在感应不灵敏、响应时间长等问题。
由此，亟待发明一种感测单元与感测装置，提高感测灵敏度、缩短响应时间，满足市场需求。
发明内容
本发明实施例提供几种感测单元，以改善由于静电干扰带来的感测灵敏度与精度下降问题。
一方面，本发明实施例提供的感测单元，包括衬底基板、位于所述衬底基板一侧的多个薄膜晶体管与多个感测电极；
还包括环形电极，所述环形电极位于第一电极层，所述第一电极层位于所述薄膜晶体管远离所述衬底基板的一侧；
所述感测电极位于所述第一电极层，所述环形电极围绕所述感测电极设置。
本发明通过在感测电极周围设置环形电极，可以有效防止其他线路对感测装置形成静电干扰，提高感测灵敏度与精度。
另一方面，本发明提供的感测单元的薄膜晶体管采用低温多晶硅工艺，由于低温多晶硅具有电子迁移率高的特点，相较于现有技术中采用非晶硅制作薄膜晶体管，本发明提供的感测装置可以显著缩短响应时间，提高感测速度，改善用户感受。
基于同一发明思想，本发明还提供一种感测装置，在前述感测单元的基础上，还包括驱动电路、信号读取电路，所述薄膜晶体管的栅极通过栅极线与所述驱动电路电连接，所述薄膜晶体管的源极通过数据线与所述信号读取电路电连接，所述栅极线与所述数据线交叉；所述感测电极通过过孔与所述薄膜晶体管的漏极电连接。
将本发明提供的感测单元与感测装置应用于手机等显示设备，实现触控、指纹识别或其他需要感测的功能，也可应用于其他需要实现感测功能的装置，可以提高感测的灵敏度与准确度，缩短响应时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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他的附图。
图1为现有技术中感测单元的剖面图；
图2为本发明提供的感测单元的一种局部俯视图；
图3为沿图2所示X-X’方向垂直于衬底基板的剖面图；
图4所示为本发明实施例中环形电极101的电场示意图；
图5为本发明提供的感测单元的一种局部俯视图；
图6为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图；
图7为沿图6中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图；
图8为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图；
图9为沿图8中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图；
图10为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图；
图11为沿图10中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图；
图12为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图；
图13为沿图12中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图；
图14为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图；
图15为沿图14中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图；
图16为本发明提供的感测单元的局部俯视图；
图17为沿图16中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图；
图18为本发明提供的一种感测装置的局部电路示意图；
图19为本发明提供的以4个感测单元为例的电路局部俯视示意图；
图20为本发明提供的一种感测装置的局部俯视示意图；
图21为本发明提供的一种感测装置的局部俯视示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。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。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。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。
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。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在阐述本发明实施例所提供的技术方案之前，首先结合图1对现有技术中的感测单元进行说明。
感测单元广泛用于指纹识别装置与触控显示面板中，图1为现有技术中沿垂直于感测单元衬底基板方向的剖面图，如图1所示，感测单元包括衬底基板A、薄膜晶体管234、感测电极102以及各绝缘层，其中薄膜晶体管234包括源级201、漏极202、栅极301以及有源层4，现有技术的指纹识别装置或显示面板中的触控感测装置，其感测单元的薄膜晶体管234中的有源层4采用传统非晶硅工艺，由于非晶硅的电子迁移率较低，导致感测装置响应时间长，用户体验不佳。此外，当前市面上产品中的感测单元普遍存在感测不灵敏、感测精度不高的问题，经本发明人观察与多次实验，发现导致该问题产生的原因是由于感测单元中普遍存在静电干扰现象，由于静电带来的噪声信号会影响信号读取电路对感测信号的读取，导致感测单元的感测灵敏度、精度降低。
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种感测单元，包括衬底基板、位于所述衬底基板一侧的多个薄膜晶体管与多个感测电极，还包括环形电极，所述环形电极位于第一电极层1，所述第一电极层1位于所述薄膜晶体管远离所述衬底基板的一侧；所述感测电极位于所述第一电极层1，所述环形电极围绕所述感测电极设置。
示例性地，请参考图2与图3，图2为本发明感测单元的一种局部俯视图，图3为沿图2所示X-X’方向垂直于衬底基板的剖面图。如图2与图3所示，本发明提供的感测单元包括衬底基板A、位于所述衬底基板A一侧的薄膜晶体管234与感测电极102，还包括环形电极101，所述环形电极101与所述感测电极102均位于第一电极层1，所述第一电极层1位于所述薄膜晶体管234远离所述衬底基板A的一侧，所述环形电极101围绕所述感测电极102设置。需要说明的是，本发明提供的感测单元与感测装置还包括绝缘层，使不需要相互电连接的信号线或其他导电器件保持相互绝缘，防止电信号干扰，保证感测单元正常工作，本领域普通技术人员可根据实际使用需要对绝缘层的材料、形状或其他特性进行自由选择，本发明不对绝缘层做特殊限制。此外，在不作特殊说明的情况下，本发明提供的感测单元或感测装置的薄膜晶体管243中均包含源极201、漏极202、栅极301以及有源层401。如图3所示，薄膜晶体管234的有源层401包括源极导电区域401a、沟道区域401b以及漏极导电区域401c，其中沟道区域401b位于源极导电区域401a与漏极导电区域401c之间，栅极301在衬底基板A的正投影覆盖沟道区域401b在衬底基板的正投影。可以理解的是，本发明提供的其他实施例中的薄膜晶体管也包含源极、漏极、栅极以及有源层，其有源层也包括源极导电区域、沟道区域以及漏极导电区域，沟道区域位于源极导电区域与漏极导电区域之间，栅极在衬底基板的正投影覆盖沟道区域在衬底基板的正投影。为方便描述，在本发明提供的其他实施例示意图中，对有源层401的示意进行简化，不一一区分有源层的源极导电区域、漏极导电区域与沟道区域，仅简单示意有源层401。
由于感测装置中往往包含多个阵列设置的感测单元，每个感测单元至少包括薄膜晶体管234与感测电极102，其中薄膜晶体管与感测电极的面积较大，容易积累电荷，当薄膜晶体管234与感测电极102聚集的电荷达到一定量以后，会形成电场，当感测装置感测信号时，主要通过感测电极收集的信号反馈给信号读取电路，而一个感测单元的薄膜晶体管234与感测电极102聚集的电荷形成的电场会干扰该感测单元附近其他感测单元中感测电极对外界信号的收集，形成噪声干扰，降低感测电极的感测精度与灵敏度。如图4所示，图4所示为本发明实施例中环形电极101的电场示意图，本发明在现有技术的基础上，设置环绕感测电极102的环形电极101，由于环形电极101在电场中受到电场的影响，环形电极101内的自由电子在电场力的作用下，逆电场方向运动，使得这些电荷在与外电场相反的方向形成另一个电场，根据场强叠加原理，感应电极受到环形电极101形成的电场与其他感测单元的电场影响，这两个电场因反向叠加而相互抵消，使得感应电极受到外界总电场影响的影响为零，即可免受其他感测单元的静电噪音干扰，可以更加稳定地接收感测信号，提高感测的灵敏度与精确度。需要说明的是，图4仅以当感测电极102的外部电场为正电荷引起的电场为例进行示意，本领域技术人员应当可以理解，当感测电极102的外部电场为负电荷引起的电场时，环形电极101内的电荷运动方向与图4所示相反，但感测电极102所受到的电场影响仍为零，即同样可以实现静电屏蔽效果。
可以理解的是本发明所示实施例仅以环形电极101的形状为矩形进行示意，但环形电极101的形状不局限于矩形，本领域技术人员可根据本发明的说明书得到将环形电极设置为圆形、椭圆形或其他多边形的启示，将环形电极设置为圆形、椭圆形或其他多边形亦可实现静电屏蔽的效果。
示例性地，请参考图5，图5为本发明提供的感测单元的一种局部俯视图。可以理解的是，图2与图3仅示出了环形电极101为封闭形状的一种实施例，本发明提供的实施例中，还包括如图5所示等环形电极为不连续形状的实施例，本领域普通技术人员可根据本发明实施例的启示，在不付出创造性劳动的情况下可扩展得到更多形式的非封闭形状的环形电极实施例，根据电场屏蔽原理，同样可以实现使感应电极102免受其他感测单元电场噪音干扰的效果，以提高感测装置感测信号的灵敏度与精确度。可以理解的是，图5仅以将环形电极101设置为4段不连续的形状为例，在其他实施例中，环形电极还可以设置为少于或多于4段不连续的形状，均可实现静电屏蔽的效果，本发明不对环形电极的形状、分段数量做特殊限制。
在上述实施例的基础上，可选地，所述环形电极被提供给固定电位。
示例性地，请继续参考图2与图3，可以理解的是，环形电极101围绕感测电极102设置，若提供固定电位给环形电极，则在平行于衬底基板A并与感测电极102相交的所在平面，无论感测电极在哪个方向受到电场影响，在与之相反的方向都有相应的电场与该电场进行抵消，使得感测电极受到外界总电场影响的影响为零，即可免受其他感测单元的部分静电噪音干扰，可以更加稳定地接收感测信号，提高感测的灵敏度与精确度。
在上述实施例的基础上，可选地，所述第一电极层1还包括第一子部，沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第一子部与所述薄膜晶体管至少部分交叠。
示例性地，请参考图6与图7，图6为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图，图7为沿图6中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图。如图6、图7所示，感测单元包括衬底基板A、薄膜晶体管234、感测电极102、环形电极101、第一子部103以及各绝缘层，其中环形电极101、感测电极102、第一子部103均位于第一电极层1，沿垂直于衬底基板A的方向，第一子部103与薄膜晶体管234至少部分交叠。
如前文所述，薄膜晶体管234与感测电极102的面积较大，容易积累电荷，感测电极102受到静电噪音干扰的主要来源之一就是薄膜晶体管234，若在薄膜晶体管234远离衬底基板A的方向设置第一子部103，且沿垂直于衬底基板A的方向，第一子部103与薄膜晶体管234至少部分交叠，由于第一子部103为金属材质，第一子部103内具有自由移动的电子，可通过第一子部103屏蔽感测单元234产生的电场对其他感测单元的干扰，亦可通过第一子部103屏蔽其他感测单元对本感测单元的静电噪声干扰，提高感测单元的感测灵敏度与精度。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明还提供一种感测单元，第一子部与环形电极电连接。
示例性地，请参考图8与图9，图8为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图，图9为沿图8中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图。如图8、图9所示，当第一子部103与环形电极101电连接，即一体化制造时，根据前述电场屏蔽原理，此种设计方案亦可产生屏蔽电场干扰的效果，同时，由于将环形电极101与第一子部103一体化设计，相较于图6、图7所示将第一子部103与环形电极101绝缘设计，在工艺制程中还可以简化工艺制造程序，节约生产成本。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元包括的第一电极层的材料氧化铟锡或金属钼中的至少一者。
示例性地，请参考图2-图9，为简化工艺制程、节约生产成本，将感测单元的环形电极101、感测电极102以及第一子部103均位于第一电极层1，由于第一电极层1集成了环形电极101、感测电极102以及第一子部103，因此需要第一电极层1的材料既能使感测电极102实现感测信号的功能，又能使环形电极101、第一子部103实现静电噪音屏蔽的功能，当设置第一电极层1的材料为氧化铟锡或金属钼中的至少一者时，可同时满足上述需求。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元的薄膜晶体管的源极与漏极位于第一金属层，所述第一金属层还包括第二子部，所述第二子部与所述薄膜晶体管的源极互相绝缘，并且所述第二子部与所述薄膜晶体管的漏极互相绝缘；沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第二子部与所述感应电极至少部分交叠。
示例性地，请参考图10、图11，图10为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图，图11为沿图10中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图。如图10、图11所示，本发明提供的感测单元的薄膜晶体管234的源极201与漏极202位于第一金属层2，第一金属层2还包括第二子部203，第二子部203与薄膜晶体管234的源极201互相绝缘，并且第二子部203与薄膜晶体管234的漏极202互相绝缘；沿垂直于衬底基板A的方向，第二子部203与感应电极102至少部分交叠。由于第二子部203设置在感测电极102靠近衬底基板A的一侧，并且沿垂直于衬底基板A的方向，第二子部203与感测电极102至少部分交叠，此时第二子部203为金属材质，即第二子部203内有自由移动的电子，当其他感测单元形成能够干扰感测电极102的静电电场时，由于第二子部203内的自由电子受该静电场影响，第二子部203产生与该静电电场相反的电场，此两种静电场对感测电极102的作用相互抵消，因此感测电极102所受的来自外界的静电干扰为零，可以进一步提高感测电极感测信号的灵敏度与精确度。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元的第二子部被提供给固定电位。
示例性地，请继续参考图10、图11，可以理解的是，第二子部203设置在第一金属层2，且第二子部203与薄膜晶体管234的源极201绝缘、第二子部203与薄膜晶体管234的漏极202绝缘，沿垂直于衬底基板A的方向，第二子部203与感测电极102至少部分交叠，若提供固定电位给第二子部203，则沿垂直于衬底基板A所在空间内，无论感测电极102在哪个方向受到电场影响，在与之相反的方向都有相应的电场与该电场进行抵消，使得感测电极102受到外界总电场影响的影响为零，即可免受其他感测单元的部分静电噪音干扰，可以更加稳定地接收感测信号，提高感测的灵敏度与精确度。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元的薄膜晶体管的栅极位于第二金属层，所述第二金属层还包括第三子部，所述第三子部与所述薄膜晶体管的栅极互相绝缘；沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第三子部与所述感应电极至少部分交叠。
示例性地，请参考图12、图13，图12为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图，图13为沿图12中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图。如图12、图13所示，在前述实施例的基础上，本发明提供的感测单元的薄膜晶体管234的栅极301位于第二金属层3，第二金属层3还包括第三子部303，第三子部303与所述薄膜晶体管234的栅极301互相绝缘；沿垂直于衬底基板A的方向，第三子部303与感应电极102至少部分交叠。由于第三子部303设置在感测电极102靠近衬底基板A的一侧，并且沿垂直于衬底基板A的方向，第三子部303与感测电极102至少部分交叠，此时第三子部303为金属材质，即第三子部303内有自由移动的电子，当其他感测单元形成能够干扰感测电极102的静电电场时，由于第三子部303内的自由电子受该静电场影响，第三子部303产生与该静电电场相反的电场，此两种静电场对感测电极102的作用相互抵消，因此感测电极102所受的来自外界的静电干扰为零，可以进一步提高感测电极感测信号的灵敏度与精确度。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元的第三子部被提供给固定电位。
示例性地，请继续参考图12、图13，可以理解的是，第三子部303设置在第二金属层3，且第三子部303与薄膜晶体管234的栅极301绝缘，沿垂直于衬底基板A的方向，第三子部303与感测电极102至少部分交叠，若提供固定电位给第三子部303，则沿垂直于衬底基板A所在空间内，无论感测电极102在哪个方向受到电场影响，在与之相反的方向都有相应的电场与该电场进行抵消，使得感测电极102受到外界总电场影响的影响为零，即可免受其他感测单元的部分静电噪音干扰，可以更加稳定地接收感测信号，提高感测的灵敏度与精确度。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元还包括第三金属层，所述第三金属层位于所述衬底基板与所述薄膜晶体管之间。
示例性地，请参考图14、图15，图14为本发明提供的一种感测单元的局部俯视图，图15为沿图14中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图。在前述实施例的基础上，本发明提供的感测单元还包括第三金属层5，第三金属层5位于衬底基板A与薄膜晶体管234之间，既可以避免当前感测单元的薄膜晶体管234对其他感测单元产生静电噪声干扰，又可以使当感测电极102受到其他感测单元的静电噪声干扰时，环形电极101、第一子部103、第三子部303、第三金属层5分别起到屏蔽其他感测单元对当前感测单元中感测电极102的静电电场的作用，实现对当前感测单元抗静电噪声干扰的效果，提高当前感测单元感测信号的灵敏度与精确度。可以理解的是，图14、图15所示的为实现抗静电噪声干扰的最佳方案，在图14、图15所示实施例的基础上，感测单元不包括第一子部103、第三子部303，通过环形电极101与第三金属层5也可以实现屏蔽部分静电噪音干扰的效果；在图14、图15所示实施例的基础上，感测单元不包括第三子部303，通过环形电极101、第一子部103、第三金属层5也可以实现屏蔽部分静电噪音干扰的效果；在图13、图14所示实施例的基础上，感测单元不包括第一子部103，通过第三子部303与第三金属层5也可以实现屏蔽部分静电噪音干扰的效果。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元的第三金属层的材料为金属钼或金属铝中的至少一者，既能实现屏蔽静电场的效果，又能简化生产工艺、降低生产成本。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元，沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第三金属层与所述薄膜晶体管、所述感应电极均交叠。
示例性地，请参考图14-图17，图14、图16为本发明提供的感测单元的局部俯视图，图15为沿图14中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图，图17为沿图16中X-X’方向垂直于衬底基板方向的剖面图。在前述实施例的基础上，如图14-图15所示，本发明提供的感测单元，沿垂直于衬底基板A的方向，第三金属层5与薄膜晶体管234、所述感应电极102均交叠，由于感测单元受到的静电噪声干扰主要来自薄膜晶体管与感测电极，而直接影响感测单元的感测灵敏度与感测精度的结构为感测电极102，为实现屏蔽静电噪声干扰的效果，一方面要屏蔽其他感测单元对当前感测单元的静电电场，另一方面还可以减小当前感测单元对其他感测单元产生静电电场影响，因此在前述实施例的基础上，若设置某一金属层沿垂直于衬底基板A的方向，既与薄膜晶体管234交叠，又与感测电极102交叠，即可实现屏蔽其他感测单元对当前感测单元的静电电场与减小当前感测单元对其他感测单元产生静电电场影响的效果。而本发明提供的感测单元的第三金属层沿垂直于衬底基板A的方向，既与薄膜晶体管234交叠，又与感测电极102交叠，满足以上条件，并且将满足以上两方面要求的金属层设置在同一金属膜层，可以简化制造工艺、节约生产成本。可选地，在上述实施例的基础上，在同一感测单元内，第三金属层5可以设置为连续的正面结构，如图14-图15所示；也可在上述实施例的基础上，设置在同一感测单元内，第三金属层5为沿垂直于衬底基板A的方向，分别垂直于薄膜晶体管234与感测电极102的非连续结构，如图16、图17所示，第三金属层5包括第四子部501与第五子部502，沿垂直于衬底基板A的方向，第四子部501与薄膜晶体管234至少部分交叠，第五子部502与感测电极102至少部分交叠，此方案在实现前述发明目的的同时，还能节约生产材料、降低成本。
可选的，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元的第三金属层被提供给固定电位。
示例性地，请继续参考图14-图17，沿垂直于衬底基板A的方向，第三金属层5位于衬底基板A与薄膜晶体管234之间，若提供固定电位给第三金属层5，则薄膜晶体管234与第三金属层5之间形成的垂直于衬底基板A的空间内，当薄膜晶体管234产生静电电场时，由于第三金属层5被提供给固定电位，可以薄膜晶体管234产生的静电电场进行抵消，使得薄膜晶体管234产生的对感测电极102的静电噪音可通过第三金属层5进行阻断，以免薄膜晶体管234产生的静电电场对感测电极102的感测信号产生干扰，可以使感测电极102更加稳定地接收感测信号，提高感测的灵敏度与精确度。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测单元，其中的薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极与有源层，所述源极与所述漏极通过过孔与所述有源层电连接，所述有源层的材料包括低温多晶硅。
请参考图1，图1为现有技术中沿垂直于感测单元衬底基板方向的剖面图。如图1所示，感测单元包括衬底基板A、薄膜晶体管234、感测电极102以及各绝缘层，其中薄膜晶体管234包括源级201、漏极202、栅极301以及有源层4，现有技术中的指纹识别装置或显示面板中的触控感测装置，其感测单元的薄膜晶体管234中的有源层4采用传统非晶硅工艺，由于非晶硅的电子迁移率较低，导致感测装置响应时间长，用户体验不佳。
示例性地，请参考图2-图17，图2至图17为本发明提供的几种感测单元的俯视图以及沿俯视图中X-X’方向垂直于衬底基板A的剖视图。如图2-图17所示，本发明提供的感测单元的薄膜晶体管的有源层401采用低温多晶硅工艺，且源极201与漏极202分别通过过孔与有源层401电连接，相较于现有技术中采用非晶硅工艺，由于低温多晶硅的电子迁移率较高，因此本发明提供的技术方案可以提高感测单元的响应速度，改善用户体验，更符合市场需求。
可以理解的是，前述实施例仅以栅极301设置在有源层401远离衬底基板A的一侧为例进行举例说明，但不代表对本发明中栅极301的位置进行限定，在本发明未以附图示出的实施例中，本领域技术人员可在不付出创造性劳动的情况下，将栅极301设置在有源层401与衬底基板A之间而取消在有源层401远离衬底基板A的一侧设置栅极301，或者，本领域技术人员还可以在有源层401远离衬底基板A的一侧以及有源层401与衬底基板A之间均设置栅极301，本发明对此并不做具体限制，以上技术方案均应属于本发明保护的范围内。
基于同一发明思想，本发明还提供一种感测装置，在前述任一实施例中感测单元的基础上，还包括驱动电路、信号读取电路，所述薄膜晶体管的栅极通过栅极线与所述驱动电路电连接，所述薄膜晶体管的源极通过数据线与所述信号读取电路电连接，所述栅极线与所述数据线交叉；所述感测电极通过过孔与所述薄膜晶体管的漏极电连接。
示例性地，请参考图18与图19，图18为本发明提供的一种感测装置的局部电路示意图，图19为本发明提供的以4个感测单元为例的电路局部俯视示意图。如图18、图19所示，本发明提供的感测装置包括多个阵列排布的感测单元(由于页面大小限制，为清楚地表示结构，图18中的感测单元仅示出了薄膜晶体管234与感测电极102，省略了环形电极、第一子部、第二子部、第三子部、第四子部、第五子部等结构)以及驱动电路、信号读取电路，薄膜晶体管234的栅极通过栅极线G与驱动电路电连接以获取驱动电路提供的驱动信号，源极通过数据线D与信号读取电路电连接，栅极线G与数据线D交叉，感测电极102通过过孔与所述薄膜晶体管的漏极202电连接，以使信号读取电路获取感测电极102感测到的信号，从而获取指纹或触控等信息。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测装置的任意两个电极之间都设置有至少一个环形电极。
请参考图19，如图19所示，任意两个感测电极102之间都设置有至少一个环形电极101，如此设置可实现每个感测电极102都受到环形电极101的静电噪音屏蔽作用，提高每个感测电极感测信号的灵敏度与精确度，进一步提高感测装置整体的感测灵敏度与精确度，提升用户体验。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测装置的至少两个环形电极电连接。
示例性地，请参考图20，图20为本发明提供的一种感测装置的局部俯视示意图，如图20所示，环形电极101之间互相电连接，使环形围绕各感测电极102的相互电连接的环形电极101的电位相同，如此设置，一方面可使相互电连接的环形电极101的电场强度相同，被各相互电连接的环形电极101围绕的感测电极102所获得的静电噪音屏蔽效果相同，可提高感测装置工作的稳定性，另一方面，当环形电极101被提供给固定电位时，由于各环形电极101之间相互电连接，因此仅需将固定电位提供给其中一个环形电极101，即可使与之电连接的其他环形电极101也获得相同的固定电位，可实现简化感测装置电路、降低生产工艺复杂程度、降低生产成本的效果。
可选地，在上述实施例的基础上，本发明提供的感测装置，沿垂直于所述衬底基板的方向，所述环形电极与所述数据线至少部分交叠。
示例性地，请参考图3、图7、图9、图11、图13、图15、图17、图19与图21，图21所示为本发明提供的一种感测装置的局部俯视示意图。如图21所示，在前述实施例的基础上，沿垂直于衬底基板的方向，本发明提供的感测装置的环形电极101与数据线D至少部分交叠。由于晶体管234的源极201通过数据线D与信号读取电路电连接，并且数据线D与薄膜晶体管234的源极201所在膜层为同一膜层，因此数据线在感测装置中的面积较大，容易积累电荷，形成静电电场，干扰感测电极102接收信号，影响感测装置感测信号的灵敏度与精确度，当设置环形电极101与数据线D在垂直于衬底基板A的方向交叠时，可通过环形电极101屏蔽数据线D对感测电极102的静电场噪音干扰，提高感测装置灵敏度与精确度。
本发明实施例提供的感测单元与感测装置可以应用于手机等显示设备，实现触控、指纹识别或其他需要感测的功能，也可应用于其他需要实现感测功能的装置，本发明实施例对此不作特殊限定。
以上，仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (18)
1.一种感测单元，包括衬底基板、位于所述衬底基板一侧的多个薄膜晶体管与多个感测电极，其特征在于：
还包括环形电极，所述环形电极位于第一电极层，所述第一电极层位于所述薄膜晶体管远离所述衬底基板的一侧；
所述感测电极位于所述第一电极层，所述环形电极围绕所述感测电极设置。
2.如权利要求1所述的感测单元，其特征在于：
所述环形电极被提供给固定电位。
3.如权利要求1所述的感测单元，其特征在于：
所述第一电极层还包括第一子部，沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第一子部与所述薄膜晶体管至少部分交叠。
4.如权利要求3所述的感测单元，其特征在于：
所述第一子部与所述环形电极电连接。
5.如权利要求1所述的感测单元，其特征在于：
所述第一电极层的材料包括氧化铟锡或金属钼中的至少一者。
6.如权利要求3所述的感测单元，其特征在于：
所述薄膜晶体管的源极与漏极位于第一金属层，所述第一金属层还包括第二子部，所述第二子部与所述薄膜晶体管的源极互相绝缘，并且所述第二子部与所述薄膜晶体管的漏极互相绝缘；
沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第二子部与所述感应电极至少部分交叠。
7.如权利要求6所述的感测单元，其特征在于：
所述第二子部被提供给固定点位。
8.如权利要求1所述的感测单元，其特征在于：
所述薄膜晶体管的栅极位于第二金属层，所述第二金属层还包括第三子部，所述第三子部与所述薄膜晶体管的栅极互相绝缘；
沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第三子部与所述感应电极至少部分交叠。
9.如权利要求8所述的感测单元，其特征在于：
所述第三子部被提供给固定电位。
10.如权利要求1或6或8所述的感测单元，其特征在于，
还包括第三金属层，所述第三金属层位于所述衬底基板与所述薄膜晶体管之间。
11.如权利要求10所述的感测单元，其特征在于：
所述第三金属层的材料包括钼或铝中的至少一者。
12.如权利要求10所述的感测单元，其特征在于：
沿垂直于所述衬底基板的方向，所述第三金属层与所述薄膜晶体管、所述感应电极均交叠。
13.如权利要求10所述的感测单元，其特征在于：
所述第三金属层被提供给固定电位。
14.如权利要求1所述的感测单元，其特征在于：
所述薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极与有源层，所述源极与所述漏极通过过孔与所述有源层电连接，所述有源层的材料包括低温多晶硅。
15.一种感测装置，包括多个阵列设置的如权利要求1-14所述的任意一种感测单元，其特征在于：
还包括驱动电路、信号读取电路，所述薄膜晶体管的栅极通过栅极线与所述驱动电路电连接，所述薄膜晶体管的源极通过数据线与所述信号读取电路电连接，所述栅极线与所述数据线交叉；
所述感测电极通过过孔与所述薄膜晶体管的漏极电连接。
16.如权利要求15所述的感测装置，其特征在于：
任意两个所述感应电极之间都设置有至少一个所述环形电极。
17.如权利要求15所述的感测装置，其特征在于：
至少两个所述环形电极电连接。
18.如权利要求15所述的感测装置，其特征在于：
沿垂直于所述衬底基板的方向，所述环形电极与所述数据线至少部分交叠。
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