能够使用光学的和电容的方法感测指纹的指纹识别传感器的制造方法_3

文档序号:9794074阅读:来源:国知局
存在和不存在光检测指纹。此时,光在一帧期间照射到传感器,并且在该一帧期间 照射的光存储在光电二极管电容器C2中,然后被转换成电荷量。也就是说,根据存储的由于 光而导致的电荷量的差异,在光电二极管中流动的反向电流发生变化,使得第二晶体管Τ2 的栅极电压可以根据存在或不存在光而发生变化。
[0071] 也就是说,如图10(b)所示,根据如前述条件的存在或不存在光,第二晶体管的栅 电极产生电压差,并且由于第二晶体管Τ2的栅极电压差,产生了流入第二晶体管Τ2中的电 流差,并且因为在第一晶体管Τ1的第η栅极线上施加电压,变化的电流允许数据线读出数 据,并且因此第一晶体管Τ1开启。
[0072] 图11是根据本发明的第三示例性实施例的能够使用光学的和电容的方法感测指 纹的指纹识别传感器的电路图,并且图12是根据本发明的第四示例性实施例的能够使用光 学的和电容的方法感测指纹的指纹识别传感器的电路图。
[0073]根据本发明的第三示例性实施例和第四示例性实施例的能够使用光学的和电容 的方法感测指纹的指纹识别传感器的每个被配置成包括电容式指纹感测单元和光学指纹 感测单元。
[0074]电容式指纹感测单元包括第二晶体管T2和第三晶体管T3,第二晶体管T2和第三晶 体管T3均被配置成使得流动的电流根据检测人类指纹的指纹感测电极的输出电压而变化, 并且由于存在或不存在指纹造成的光和影所产生的光电二极管的反向电流的差异,光学指 纹感测单元改变第三晶体管T3中流动的电流。
[0075]更具体地讲,电容式指纹感测单元包括:指纹感测电极110;第一晶体管T1;二极管 晶体管130;第二晶体管T2;第三晶体管T3;第四晶体管T4;和存储电容145。光学指纹检测单 元包括:第五晶体管T5;光电二极管180;以及与光电二极管180的阳极和阴极连接上的光电 二极管电容器C2。
[0076]指纹感测电极110检测人类指纹。
[0077] 第一晶体管T1被配置成使得在栅电极上施加栅极信号电压,并且源电极连接至数 据线。
[0078] 二极管晶体管130被配置成使得栅电极和漏电极连接至指纹感测电极110,并且输 入信号施加在源电极上。也就是说,二极管晶体管130包括二极管131和耦合电容器C1,并且 耦合电容器C1连接至二极管131的阳极和阴极。
[0079] 第二晶体管T2被配置成使得栅电极连接至指纹感测电极110以及二极管晶体管 130的栅电极和漏电极。
[0080] 另外,第二晶体管T2被配置成使得漏电极连接至像素中的电源电压。
[0081] 第三晶体管T3被配置成使得栅电极连接至第二晶体管T2的源电极,源电极连接至 第一晶体管T1的漏电极,并且漏电极连接至像素中的电源电压。
[0082] 第四晶体管T4被配置成使得在栅电极上施加栅极信号电压,在源电极上施加输入 信号,并且第二晶体管T2的源电极和第三晶体管T3的栅电极连接至漏电极。
[0083]此时,在图11的第三示例性实施例中,光电二极管180的阳极连接至偏压线,并且 在图12的第四示例性实施例中,光电二极管180的阳极连接至像素的中的电源电压。
[0084]第五晶体管T5被配置成使得在栅电极上施加光电二极管180的控制信号,源电极 连接至第三晶体管T3的栅电极,并且漏电极连接至光电二极管180的阴极。
[0085]同时,第一晶体管T1、二极管晶体管130、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体 管T4和第五晶体管T5的每个的有源层由非晶硅、多晶硅和氧化物半导体的至少一种制成。
[0086] 另外,光电二极管180由非晶娃光电二极管、有机光传感器或有机量子点组成。
[0087] 图13是图示了根据第三示例性实施例和第四示例性实施例的用于驱动电容式方 法的时序图的视图,并且图14和图15是用于说明根据第三示例性实施例和第四示例性实施 例的指纹识别传感器的电容式方法的视图。
[0088] 此时,图13是当晶体管为P型时的时序图的视图。
[0089]以下将参照图13至图15描述根据本发明的第三示例性和第四示例性实施例的光 学驱动方法。
[0090]当在第四晶体管T4的第η栅极线上施加电压时,第一晶体管T4开启。如图15(a)所 示,在耦合脉冲线上施加高压和低压以一定的周期重复的时钟信号的情况下,当施加的耦 合脉冲电压是高压时,二极管晶体管130开启,从而允许电流流动。
[0091]因此,第二晶体管T2的栅级电压被设置成高压。
[0092] 当耦合脉冲电压为低压时,二极管晶体管130关闭,使得第二晶体管T2的悬置的栅 极端子具有电容耦合现象减小的低电压。
[0093] 此时,通过如上所述的数学式2确定电容性耦合。
[0094]如图14所示,光电二极管180和指纹感测电极110均形成在保护层101的一个表面 上,并且由于指纹102根据指纹的峰和谷而具有不同的高度,这引起电容差异,该电容差异 允许形成电极。此时,电容被称为指纹电容。
[0095] 如图15(b)所示,根据指纹102的峰和谷,第二晶体管T2的栅电极产生电压差异。
[0096] 当第二晶体管T2产生栅极电压差异时,流动的电流发生变化,并且因此产生了第 三晶体管T3的栅极电压差,因此,流入第三晶体管T3中的电流发生变化,从而能够检测到指 纹。
[0097] 此时,当通过电容式方法执行指纹识别时,尽管施加了像素中的偏压或电源电压, 但是这对使用电容式方法的指纹识别没有影响,因为关闭了第五晶体管T5。当在第n+1栅极 线上施加电压以实现开启状态时,第四晶体管T4开启。当耦合脉冲电压是通过第四晶体管 T4的高压时,可以复位第三晶体管T3的栅极电压。
[0098] 图16是图示了根据第三示例性实施例和第四示例性实施例的用于驱动光学方法 的时序图的视图,并且图17和图18是用于说明根据第三示例性实施例和第四示例性实施例 的指纹识别传感器的光学操作方法的视图。
[0099]此时,图16是当晶体管为P型时的时序图的视图。
[0100] 以下将参照图16至图18描述根据本发明的第一示例性实施例和第二示例性实施 例的光学驱动方法。
[0101] 光在一帧期间照射到传感器上,并且在光在一帧期间照射到传感器上之后,在第η 栅极线上施加电压以实现开启状态。在该一帧期间照射的光存储在光电二极管电容中,然 后被转换成电荷量。也就是说,流到光电二极管的反向电流根据由于光而产生的存储的电 荷量的差异而变化,并且因此,第三晶体管Τ3的栅极电压根据光而发生变化使得可以检测 到指纹。
[0102] 如图18(a)所示,当在耦合脉冲线上施加一定量的正恒电压时,第三晶体管Τ3的栅 极电压通过第四晶体管Τ4被复位至正电压,同时,二极管晶体管130开启,因此,如图18(b) 所示,第二晶体管Τ2的栅电极的电压被设置成正恒电压。
[0103] 由于第二晶体管Τ2的栅电极的电压被设置成正恒电压,所以第二晶体管Τ2关闭。
[0104] 由于在第一晶体管Τ1的第η栅极线上施加电压,第一晶体管Τ1开启,此后,由于第 五晶体管Τ5开启,在光电二极管18
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1