TWI750529B - 指紋感測顯示面板 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種指紋感測顯示面板，其包含指紋感測區以及非指紋感測區。指紋感測區設置複數個指紋感測器，在第一方向上包含複數個第一感測訊號線及在第二方向上包含複數個第二感測訊號線。非指紋感測區設置複數個虛擬感測器，包含複數個第一浮動訊號線及複數個第二浮動訊號線，複數個第一浮動訊號線連接至第一同驅訊號線且複數個第二浮動訊號線連接至第二同驅訊號線。

Description

指紋感測顯示面板

本發明是關於一種指紋感測顯示面板，特別是關於一種將浮動訊號線連接至同驅訊號線的指紋感測顯示面板。

在現有技術當中，許多行動裝置會設置各種的安全辨識裝置，其中又以生物辨識為主要的發展方向，例如臉部辨識、指紋辨識、掌紋辨識等，均能提供使用者以本身的生物特徵來提升裝置使用上的安全性。以市面上的智慧型手機為例，可將觸控顯示面板與指紋感應器設置在顯示面板的同側，讓使用者可直接於面板上進行指紋掃描，且其可用於一帶狀區域而非單點區域，達到在較大範圍進行解鎖的功能。

為使顯示面板的光學表現一致，在指紋感應區以外的像素，也會設計與指紋感測器相同的虛擬像素圖樣，避免不同像素位置的開口率有所不同，因而造成顯示不均勻之效果。然而，在這樣的設計下，這些虛擬像素圖樣在進行觸碰訊號操作時，則會造成在水平及垂直方向上訊號浮動的狀態，影響感測訊號的操作，形成操作上之問題。

綜觀前所述，習知的指紋感測顯示面板在虛擬像素的線路結構上仍然具有相當之缺陷，因此，本發明藉由設計一種指紋感測顯示面板結構，針 對現有技術之缺失加以改善，確保指紋感測顯示面板能解決現有問題，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的在於提供一種指紋感測顯示面板，其具有特殊的配線結構，藉此解決現有指紋感測顯示面板之虛擬像素的訊號線路浮動之問題。

根據上述目的，本發明之實施例提出一種指紋感測顯示面板，其包含指紋感測區以及非指紋感測區。其中，指紋感測區設置複數個指紋感測器，複數個指紋感測器在第一方向上包含複數個第一感測訊號線及在第二方向上包含複數個第二感測訊號線。非指紋感測區為指紋感測顯示面板上指紋感測區以外之區域，非指紋感測區設置複數個虛擬感測器，複數個虛擬感測器沿著第一方向在複數個第一感測訊號線外的區域包含複數個第一浮動訊號線，且沿著第二方向在複數個第二感測訊號線外的區域包含複數個第二浮動訊號線，複數個第一浮動訊號線連接至第一同驅訊號線且複數個第二浮動訊號線連接至第二同驅訊號線。

在本發明的實施例中，複數個第一浮動訊號線可並聯於第一同驅訊號線，複數個第二浮動訊號線可並聯於第二同驅訊號線。

在本發明的實施例中，第一同驅訊號線可包含設置於指紋感測顯示面板在第一方向上兩側的第一低準位電源線(VGL)，第二同驅訊號線可包含設置於指紋感測顯示面板在第二方向上兩側的第二低準位電源線(VSS)。

在本發明的實施例中，第一同驅訊號線可包含設置於指紋感測顯示面板在第一方向上兩側的第一高準位電源線(VGH)，第二同驅訊號線可包含設置於指紋感測顯示面板在第二方向上兩側的第二高準位電源線(VDD)。

在本發明的實施例中，複數個第一浮動訊號線可於第二方向上在指紋感測區的兩側形成第一低準位區及第一高準位區，而複數個第二浮動訊號線可於第一方向上形成第二低準位區及第二高準位區。其中，第一低準位區內之複數個第一浮動訊號線連接至第一低準位電源線(VGL)且第一高準位區內之複數個第一浮動訊號線連接至第一高準位電源線(VGH)，第二低準位區內之複數個第二浮動訊號線連接至第二低準位電源線(VSS)且第二高準位區內之複數個第二浮動訊號線連接至第二高準位電源線(VDD)。

在本發明的實施例中，第一同驅訊號線與第二同驅訊號線可傳送同驅訊號至複數個第一浮動訊號線及複數個第二浮動訊號線。其中同驅訊號可為時脈訊號。

在本發明的實施例中，指紋感測顯示面板更可包含像素矩陣，像素矩陣中之複數個像素分別包含顯示區及非顯示區，顯示區包含顯示像素，複數個指紋感測器及複數個虛擬感測器設置於非顯示區。其中顯示區可包含紅色像素區、綠色像素區及藍色像素區。

承上所述，依本發明實施例所揭露的指紋感測顯示面板，其可通過連接至現有的同驅訊號線路，減少在虛擬像素的訊號線路上浮動(floating)的問題。同時，通過連接至低準位的設計，可降低訊號的負載，並使元件不易漏電。當連接至高準位時，則使得充電效果提升，改善上升下降的速度，並使訊號推 出之功率較小。另一方面，在其他實施例中也可同時連接高準位及低準位的直流電源，依面板特性選擇佈線方式，增加設計上的彈性。

11:指紋感測區

12:非指紋感測區

100:指紋感測顯示面板

101:指紋感測區像素

102:非指紋感測區像素

111、112:指紋感測器

121、122:虛擬感測器

A1:第一同驅訊號線

A2:第二同驅訊號線

DA:顯示區

NA:非顯示區

F1:第一浮動訊號線

F2:第二浮動訊號線

HA1:第一高準位區

HA2:第二高準位區

LA1:第一低準位區

LA2:第二低準位區

S1:第一感測訊號線

S2:第二感測訊號線

VGH:第一高準位電源線

VGL:第一低準位電源線

VDD:第二高準位電源線

VSS:第二低準位電源線

x:第一方向

y:第二方向

為使本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效更為顯而易見，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下：

第1A圖及第1B圖為本發明實施例之指紋感測顯示面板之示意圖。

第2A圖及第2B圖為本發明實施例連接至低準位之示意圖。

第3A圖及第3B圖為本發明實施例連接至高準位之示意圖。

第4A圖及第4B圖為本發明實施例之同時連接至低準位及高準位之示意圖。

第5圖是本發明實施例之指紋感測顯示面板的像素之示意圖。

為利瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

在附圖中，為了淸楚起見，放大了層、膜、面板、區域、導光件等的厚度或寬度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以 也存在。相反地，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的「連接」，其可以指物理及/或電性的連接。再者，「電性連接」或「耦合」係可為二元件間存在其它元件。此外，應當理解，儘管術語「第一」、「第二」、「第三」在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，其係用於將一個元件、部件、區域、層及/或部分與另一個元件、部件、區域、層及/或部分區分開。因此，僅用於描述目的，而不能將其理解為指示或暗示相對重要性或者其順序關係。

除非另有定義，本文所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬技術領域的通常知識者通常理解的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地如此定義。

請同時參閱第1A圖及第1B，其為本發明實施例之指紋感測顯示面板之示意圖。第1A圖為指紋感測顯示面板100之指紋感測區11之示意圖，第1B圖為指紋感測顯示面板100之非指紋感測區12之示意圖。如圖所示，指紋感測顯示面板100為包含指紋感測功能的顯示面板，其可在顯示面板上設置作為指紋感測功能的指紋感測區11，指紋感測區11的設置可作為顯示裝置的螢幕下感測區域，在本實施例中，指紋感測區11可設置於指紋感測顯示面板100的下側，便於使用者操作時將手指置於指紋感測區11。指紋感測區11內設置複數個指紋感測器111，通過第一方向x上水平設置的第一感測訊號線S1及第二方向y上垂直設置的第二感測訊號線S2，將指紋感測器111所感測手指的觸碰訊號，即不同的感測 電位值，傳送至處理單元進行指紋辨識，進而使得顯示裝置能藉此達成生物辨識的功能。

於此同時，在指紋感測顯示面板100上除了指紋感測區11外的非指紋感測區12，則是為了讓面板的光學表現一致，設置了複數個虛擬感測器121。詳言之，指紋感測顯示面板100是將顯示像素、觸控感應及指紋感應都設置在面板的同側，為了使得整個面板在各個像素的開口率一致，避免指紋感應區11與非指紋感測區12的顯示效果有所差異，非指紋感測區12會設計與指紋感應區11的指紋感測器111相同圖樣之虛擬感測器121。虛擬感測器121與其連接線路的圖樣雖然並無作動，但在指紋感測區11的感測訊號作動時，虛擬感測器121沿著第一方向x在第一感測訊號線S1外的區域包含的第一浮動訊號線F1，且沿著第二方向y在第二感測訊號線S2外的區域包含的第二浮動訊號線F2，會因為大面積的浮動(floating)狀態，影響感測訊號的操作。在本實施例中，複數個第一浮動訊號線F1連接至傳送同驅訊號之第一同驅訊號線A1且複數個第二浮動訊號線F2連接至傳送同驅訊號之第二同驅訊號線A2。同驅訊號，舉例而言，是指與傳送到指紋感測區111的觸控訊號同相位、同頻率之訊號，但其電壓準位可相同也可不同於觸控訊號，同驅訊號可以是被提供給指紋感測區111的時脈訊號。在本實施例當中，第一同驅訊號線A1與第二同驅訊號線A2可同時傳送同驅訊號至複數個第一浮動訊號線F1及複數個第二浮動訊號線F2，使得在第一方向x及第二方向y上的虛擬感測器線路不會呈現浮動狀態。

請參閱第1B圖，第一同驅訊號線A1設置於指紋感測顯示面板100在第一方向x上的兩側，第一浮動訊號線F1以並聯的方式連接至兩側的第一同驅訊號線A1，在本實施例中，第一浮動訊號線F1是交錯的連接至兩側的第一同驅 訊號線A1，但本揭露不侷限於此，第一浮動訊號線F1也可連續連至左側或右側的第一同驅訊號線A1。類似地，第二同驅訊號線A2設置於指紋感測顯示面板100在第一方向y上的兩側，第二浮動訊號線F2以並聯的方式連接至第二同驅訊號線A2，在本實施例中，第二浮動訊號線F2是分別連接至兩側的第二同驅訊號線A2，在其他實施例中，第二浮動訊號線F2也可連續連至上方或下方的第二同驅訊號線A2。由於浮動訊號線是分別串接至兩端的同驅訊號線，其線路的負載可以有效下降，且這些虛擬感測器線路不會呈現浮動狀態。

請同時參閱第2A圖及第2B圖，其為本發明實施例連接至低準位之示意圖。第2A圖為指紋感測顯示面板100在第一方向x上的第一浮動訊號線F1之示意圖，第2B圖為指紋感測顯示面板100在第二方向y上的第二浮動訊號線F2之示意圖。由於在第一方向x上的第一浮動訊號線F1與第二方向y上的第二浮動訊號線F2在面板製作過程中可位於不同層，其必須同時連接低準位或高準位的同驅訊號線，避免在兩層之間形成大面積的電容，影響指紋感測結果。指紋感測顯示面板100包含指紋感測區11及非指紋感測區12，其設置方式及其第一感測訊號線S1、第二感測訊號線S2、第一浮動訊號線F1、第二浮動訊號線F2等與前述實施例類似，相同內容不再重複描述。在本實施例中，第一同驅訊號線可包含設置於指紋感測顯示面板100在第一方向x上兩側的第一低準位電源線VGL，第二同驅訊號線可包含設置於指紋感測顯示面板100在第二方向y上兩側的第二低準位電源線VSS。

如圖所示，在第一方向x上，複數個第一浮動訊號線F1可並聯連接於第一低準位電源線VGL，在第二方向y上，複數個第二浮動訊號線F2可並聯於第二低準位電源線VSS。連接至低準位電源線具有下拉電壓的功效，由於兩側 第一低準位電源線VGL及第二低準位電源線VSS的分別連接第一浮動訊號線F1及第二浮動訊號線F2，可將訊號的負載降為一半，使得下拉的效果更好，並且使元件更不易產生漏電。

請同時參閱第3A圖及第3B圖，其為本發明實施例連接至高準位之示意圖。第3A圖為指紋感測顯示面板100在第一方向x上的第一浮動訊號線F1之示意圖，第3B圖為指紋感測顯示面板100在第二方向y上的第二浮動訊號線F2之示意圖。指紋感測顯示面板100包含指紋感測區11及非指紋感測區12，其設置方式及其第一感測訊號線S1、第二感測訊號線S2、第一浮動訊號線F1、第二浮動訊號線F2等與前述實施例類似，相同內容不再重複描述。在本實施例中，第一同驅訊號線可包含設置於指紋感測顯示面板100在第一方向x上兩側的第一高準位電源線VGH，第二同驅訊號線可包含設置於指紋感測顯示面板100在第二方向y上兩側的第二高準位電源線VDD。

如圖所示，在第一方向x上，複數個第一浮動訊號線F1可並聯連接於第一高準位電源線VGH，在第二方向y上，複數個第二浮動訊號線F2可並聯於第二高準位電源線VDD。連接至高準位電源線可使電容值較小，由於兩側第一高準位電源線VGH及第二高準位電源線VDD的分別連接第一浮動訊號線F1及第二浮動訊號線F2，可將訊號的負載降為一半，使得充電效果更好，改善其上升及下降的速度，也使得晶片將訊號推出的電源較小。

請同時參閱第4A圖及第4B圖，其為本發明實施例之同時連接至低準位及高準位之示意圖。第4A圖為指紋感測顯示面板100在第一方向x上的第一浮動訊號線F1之示意圖，第4B圖為指紋感測顯示面板100在第二方向y上的第二浮動訊號線F2之示意圖。指紋感測顯示面板100包含指紋感測區11及非指紋感測 區12，其設置方式及其第一感測訊號線S1、第二感測訊號線S2、第一浮動訊號線F1、第二浮動訊號線F2等與前述實施例類似，相同內容不再重複描述。在本實施例中，第一浮動訊號線F1可於第二方向y上在指紋感測區11的兩側形成第一低準位區LA1及第一高準位區HA1，而第二浮動訊號線F2可於第一方向x上形成第二低準位區LA2及第二高準位區HA2。其中，第一低準位區LA1內之第一浮動訊號F1線連接至指紋感測顯示面板100兩側的第一低準位電源線VGL，第一高準位區HA1內之第一浮動訊號線F1連接至指紋感測顯示面板100兩側的第一高準位電源線VGH。此外，第二低準位區LA2內之第二浮動訊號線F2連接至指紋感測顯示面板100上下的第二低準位電源線VSS，第二高準位區HA2內之第二浮動訊號線F2連接至指紋感測顯示面板100上下的第二高準位電源線VDD。

在本實施例中，第一低準位區LA1設置於指紋感測區11之上方，第一高準位區HA1設置於指紋感測區11之下方，但本揭露不侷限於此，在另一實施例中，第一低準位區LA1可設置於指紋感測區11之下方，而第一高準位區HA1設置於指紋感測區11之上方。同樣地，第二低準位區LA2與第二高準位區LA2的設置位置也可互換，其可依據指紋感測顯示面板100的設計來調整。

請參閱第5圖，其為本發明實施例之指紋感測顯示面板的像素之示意圖。如圖所示，指紋感測顯示面板可包含多個像素組成的像素矩陣，其包含指紋感測區像素101及非指紋感測區像素102。像素矩陣中之指紋感測區像素101及非指紋感測區像素102分別包含顯示區DA及非顯示區NA，顯示區DA包含顯示像素，在本實施例中，顯示像素包含紅色像素區R、綠色像素區G及藍色像素區B。指紋感測器112及虛擬感測器122設置於非顯示區NA，感測控制線路G1及顯示控制線路G2也同樣設置在非顯示區NA。非顯示區NA當中的元件或線路 會具有相同的圖樣設計，進而使得不同像素間的開口率一致，避免面板產生顯示效果不均勻之問題。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

11:指紋感測區

12:非指紋感測區

100:指紋感測顯示面板

111:指紋感測器

121:虛擬感測器

A1:第一同驅訊號線

A2:第二同驅訊號線

F1:第一浮動訊號線

F2:第二浮動訊號線

S1:第一感測訊號線

S2:第二感測訊號線

x:第一方向

y:第二方向

Claims (9)

1. 一種指紋感測顯示面板，其包含：一指紋感測區，設置複數個指紋感測器，該複數個指紋感測器在一第一方向上包含複數個第一感測訊號線及在一第二方向上包含複數個第二感測訊號線；以及一非指紋感測區，為該指紋感測顯示面板上該指紋感測區以外之區域，該非指紋感測區設置複數個虛擬感測器，該複數個虛擬感測器沿著該第一方向在該複數個第一感測訊號線外的區域包含複數個第一浮動訊號線，且沿著該第二方向在該複數個第二感測訊號線外的區域包含複數個第二浮動訊號線，該複數個第一浮動訊號線連接至一第一同驅訊號線且該複數個第二浮動訊號線連接至一第二同驅訊號線；其中該複數個第一浮動訊號線並聯於該第一同驅訊號線，該複數個第二浮動訊號線並聯於該第二同驅訊號線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之指紋感測顯示面板，其中該第一同驅訊號線包含設置於該指紋感測顯示面板在該第一方向上兩側的一第一低準位電源線(VGL)，該第二同驅訊號線包含設置於該指紋感測顯示面板在該第二方向上兩側的一第二低準位電源線(VSS)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之指紋感測顯示面板，其中該第一同驅訊號線包含設置於該指紋感測顯示面板在該第一方向上兩側的一第一高準位電源線(VGH)，該第二同驅訊號線包含設置於該指紋感測顯示面板在該第二方向上兩側的一第二高準位電源線(VDD)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之指紋感測顯示面板，其中該複數個第一浮動訊號線於該第二方向上在該指紋感測區的兩側形成一第一低準位區及一第一高準位區，而該複數個第二浮動訊號線於該第一方向上形成一第二低準位區及一第二高準位區。
5. 如申請專利範圍第4項所述之指紋感測顯示面板，其中該第一低準位區內之該複數個第一浮動訊號線連接至一第一低準位電源線(VGL)且該第一高準位區內之該複數個第一浮動訊號線連接至一第一高準位電源線(VGH)，該第二低準位區內之該複數個第二浮動訊號線連接至一第二低準位電源線(VSS)且該第二高準位區內之該複數個第二浮動訊號線連接至一第二高準位電源線(VDD)。
6. 如申請專利範圍第1項所述之指紋感測顯示面板，其中該第一同驅訊號線與該第二同驅訊號線傳送一同驅訊號至該複數個第一浮動訊號線及該複數個第二浮動訊號線。
7. 如申請專利範圍第6項所述之指紋感測顯示面板，其中該同驅訊號為一時脈訊號。
8. 如申請專利範圍第1項所述之指紋感測顯示面板，更包含一像素矩陣，該像素矩陣中之複數個像素分別包含一顯示區及一非顯示區，該顯示區包含一顯示像素，該複數個指紋感測器及該複數個虛擬感測器設置於該非顯示區。
9. 如申請專利範圍第8項所述之指紋感測顯示面板，其中該顯示區包含一紅色像素區、一綠色像素區及一藍色像素區。

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