本发明的示例性实施例涉及一种用于指纹识别的传感器像素和包括该传感器像素的指纹传感器。
背景技术：
对信息显示器的兴趣一直在上升，并且对便携式信息媒介的需求也在增加。因此，对显示装置的需求一直在增加，对其研究和商业化的重视也在增加。
显示装置已经提供了利用个人信息的各种功能(诸如银行服务和安全性)以及包括电话呼叫和文本消息服务的通信功能。因此，指纹传感器可被广泛地应用于这种显示装置，以防止他人访问显示装置。
指纹传感器可采用各种识别方法来实现。例如，在本领域中已知光指纹传感器、热指纹传感器和电容指纹传感器。
其中，当人手指靠近导电感测电极时，电容指纹传感器可以通过检测由指纹的脊和谷引起的电容变化来获得指纹的形状(例如，指纹图案)。
技术实现要素：
本发明的示例性实施例涉及一种能够通过补偿传感器像素之间的阈值电压的差异来改善指纹感测灵敏度的传感器像素，以及一种包括该传感器像素的指纹传感器。
根据本发明的示例性实施例的传感器像素包括：传感器电极；第一晶体管，包括连接到传感器电极的栅电极，并且控制提供给输出线的电流输出；第二晶体管，连接到第一电压线和第一晶体管；第三晶体管，连接到第一晶体管和输出线；以及补偿器单元，补偿第一晶体管的阈值电压。
在示例性实施例中，传感器像素还可以包括与传感器电极一起包括在第一电容器中的电容器电极。
在示例性实施例中，第二晶体管的栅电极和第三晶体管的栅电极可以连接到第三条扫描线。
在示例性实施例中，电容器电极可以连接到第三条扫描线。
在示例性实施例中，补偿器单元可以包括：第四晶体管，连接到第二电压线以及位于第一晶体管和第二晶体管之间的共同节点；以及第五晶体管，连接到传感器电极以及位于第一晶体管和第三晶体管之间的共同节点。
在示例性实施例中，第四晶体管的栅电极和第五晶体管的栅电极可以连接到第二条扫描线。
在示例性实施例中，传感器像素还可以包括连接到第三电压线和传感器电极的第六晶体管。
在示例性实施例中，第六晶体管的栅电极可以连接到第一条扫描线。
根据示例性实施例的传感器像素包括：第一晶体管，包括连接到第一节点的栅电极，并通过其它电极连接到第二节点和第三节点；第二晶体管，包括连接到第三条扫描线的栅电极，并通过其它电极连接到第一电压线和第二节点；第三晶体管，包括连接到第三条扫描线的栅电极，并通过其它电极连接到第三节点和输出线；第四晶体管，包括连接到第二条扫描线的栅电极，并通过其它电极连接到第二节点和第二电压线；第五晶体管，包括连接到第二条扫描线的栅电极，并通过其它电极连接到第三节点和第一节点；第六晶体管，包括连接到第一条扫描线的栅电极，并通过其它电极连接到第三电压线和第一节点；以及电容器，连接到第三条扫描线和第一节点。
根据示例性实施例的指纹传感器包括传感器像素以及向传感器像素提供扫描信号的扫描驱动器，其中，传感器像素中的每个可以包括：传感器电极；第一晶体管，包括连接到传感器电极的栅电极，并且控制提供给输出线的电流输出；第二晶体管，连接到第一电压线和第一晶体管；第三晶体管，连接到第一晶体管和输出线；以及补偿器单元，补偿第一晶体管的阈值电压。
在示例性实施例中，传感器像素中的每个还可以包括与传感器电极一起包括在第一电容器中的电容器电极。
在示例性实施例中，第二晶体管的栅电极和第三晶体管的栅电极可以连接到第三条扫描线。
在示例性实施例中，电容器电极可以连接到第三条扫描线。
在示例性实施例中，补偿器单元可以包括：第四晶体管，连接到第二电压线以及位于第一晶体管和第二晶体管之间的共同节点；以及第五晶体管，连接到传感器电极以及位于第一晶体管和第三晶体管之间的共同节点。
在示例性实施例中，第四晶体管的栅电极和第五晶体管的栅电极可以连接到第二条扫描线。
在示例性实施例中，传感器像素中的每个还可以包括连接到第三电压线和传感器电极的第六晶体管。
在示例性实施例中，第六晶体管的栅电极可连接到第一条扫描线。
在示例性实施例中，第一电压线和第二电压线可以是同一条电压线。
在示例性实施例中，第一电压线和第三电压线可以是同一条电压线。
在示例性实施例中，第六晶体管可以在第一时段期间维持导通状态，第四晶体管和第五晶体管中的每个可以在第二时间段期间维持导通状态，并且第二晶体管和第三晶体管中的每个可以在第三时间段期间维持导通状态。
附图说明
现在，下面将参照附图对示例性实施例进行更充分地描述。然而，示例性实施例可以以不同的形式实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例，使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达示例性实施例的范围。
图1是示出了传感器像素的示例性实施例的图。
图2a和图2b是示出了在传感器电极和手指之间形成的第二电容器的电容根据位于传感器像素上方的手指的点是指纹的谷或脊而变化的图。
图3是示出了图1中所示的传感器像素的示例性实施例的详细电路图。
图4是示出了图3中所示的传感器像素的示例性操作的扫描信号的时序图。
图5是示出了指纹传感器的示例性实施例的图。
图6是示出了图5中所示的传感器像素的示例性实施例的详细电路图。
图7是示出了图6中所示的传感器像素的示例性操作的扫描信号的时序图。
图8是示出了指纹传感器的另一示例性实施例的图。
图9是示出了图8中所示的传感器像素的示例性实施例的详细电路图。
图10是示出了图9中所示的传感器像素的示例性操作的扫描信号的时序图。
图11a至图11d是示出了图9的传感器像素的电压线的各种示例性实施例的详细电路图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细地描述。
现在，将参照附图在下文中更充分地描述本发明，在附图中示出了各种示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例使得本发明将是彻底的和完整的，并且将本发明的范围充分传达给本领域的技术人员。同样的附图标记始终指示同样的元件。
将理解的是，当元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者在其间可以存在中间元件。相反地，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
将理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应限于这些术语。这些术语仅仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与其它元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离此处教导的情况下，下面讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
在此使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，而不是旨在进行限制。如这里使用的，除非文中明确地另外指出，否则单数形式“一个”、“一种”以及“该(所述)”旨在包括包含“至少一个(种)”的复数形式。“至少一个(种)”不被解释为限于“一个”或“一种”。“或”意味着“和/或”。如在此所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意的和全部的组合。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通用字典中定义的术语应该被解释为具有与其在相关领域和本公开的环境中的含义一致的含义，除非在此明确地如此定义，否则将不以理想化或过于形式化的含义来解释。
在下文中，下面参照结合本发明的示例性实施例的附图来描述根据本发明的示例性实施例的传感器像素和指纹传感器。
图1是示出了传感器像素sp的示例性实施例的图。
参照图1，传感器像素sp可包括传感器电极210、电容器电极220和传感器电路250。
传感器电极210和电容器电极220可包括在第一电容器c1中。此外，如图2a和图2b中所示，当用户的手指靠近传感器像素sp以进行手指识别的目的时，可在传感器电极210和用户的手指之间形成第二电容器c2。
在示例性实施例中，传感器电极210可连接到传感器电路250并可包括导电材料。导电材料的示例可以包括金属、金属的合金、导电聚合物和透明导电材料。
金属的示例可以包括铜、银、金、铂、钯、镍、锡、铝、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑和铅。
在示例性实施例中，导电聚合物的示例可以包括聚噻吩化合物、聚吡咯化合物、聚苯胺化合物、聚乙炔化合物、聚亚苯基化合物及其混合物。在聚噻吩化合物中，例如，可以使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸盐(pedot/pss)化合物。
在示例性实施例中，透明导电材料的示例可以包括银纳米线(agnw)、氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锑锌(azo)、氧化铟锡锌(itzo)、氧化锌(zno)、氧化锡(sno2)、碳纳米管和石墨烯。
电容器电极220可以与传感器电极210叠置。传感器电极210和电容器电极220可被包括在第一电容器c1中。
在示例性实施例中，电容器电极220可结合到第三条扫描线sl3。例如，电容器电极220可包括与第三条扫描线sl3相同的材料。
传感器电路250可连接到第一电容器c1、第一条扫描线sl1、第二条扫描线sl2、第三条扫描线sl3、输出线o和电压线180。
传感器电路250可响应于通过第一条扫描线sl1、第二条扫描线sl2和第三条扫描线sl3提供的信号来操作，并且可以控制输出到输出线o的输出电流io。
电压线180可包括第一电压线181、第二电压线182和第三电压线183。
在示例性实施例中，例如，第一电压线181可将第一电压vcom提供到传感器电路250，第二电压线182可将第二电压vcp提供到传感器电路250，第三电压线183可将第三电压vint提供到传感器电路250。
电压供给单元(未示出)可分别将第一电压vcom、第二电压vcp和第三电压vint提供到第一电压线181、第二电压线182和第三电压线183。
图2a和图2b是示出了在传感器电极和手指之间形成的第二电容器的电容根据位于传感器像素上方的手指的点是指纹的脊或谷而变化的图。更具体地说，图2a示出了手指300的脊310位于传感器像素sp上方的情况，图2b示出了手指300的谷320位于传感器像素sp上方的情况。
参照图2a和图2b，传感器电极210和电容器电极220可被包括在第一电容器c1中。传感器电极210和电容器电极220可彼此分开，并且可以在其间插入绝缘层(未示出)。
在示例性实施例中，当用户的手指300为了指纹识别的目的而位于传感器像素sp上方时，可能在传感器电极210和手指300之间出现第二电容器c2。
第二电容器c2可以为可变电容器。第二电容器c2的电容可以根据位于传感器电极210上方的是脊310或谷320而变化。
换句话说，脊310与传感器电极210之间的距离可以比谷320和传感器电极210之间的距离短。因此，当如图2a中所示脊310位于传感器电极210上方时第二电容器c2的电容可不同于当如图2b中所示谷320位于传感器电极210上方时第二电容器c2的电容。
第二电容器c2的电容的变化可影响传感器像素sp的输出电流io。因此，读出电路(未示出)可以通过检测输出电流io的变化来识别用户的指纹。
图3是图1中所示的传感器像素sp的示例性实施例的详细电路图。
参照图3，根据示例性实施例，传感器像素sp可包括第一电容器c1和传感器电路250。
如上面所描述的，第一电容器c1可包括传感器电极210和电容器电极220。
传感器电路250可包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和补偿器单元270。
第一晶体管t1可包括连接到传感器电极210的栅电极，并且可以控制输出到输出线o的输出电流io。
在示例性实施例中，例如，第一晶体管t1可包括结合到第一节点n1的栅电极，并且可以通过其它电极连接在第二节点n2和第三节点n3之间。
更具体地，第一晶体管t1可包括连接到第一节点n1的栅电极、连接到第二节点n2的第一电极和连接到第三节点n3的第二电极。
因此，输出电流io可以响应于第一晶体管t1的栅极电压(例如，第一节点n1的电压)而变化。
第二晶体管t2可连接在第一电压线181和第一晶体管t1之间。
在示例性实施例中，例如，第二晶体管t2可包括连接到第三条扫描线sl3的栅电极，并且可以通过其它电极连接在第一电压线181和第二节点n2之间。
更具体地，第二晶体管t2可包括连接到第三条扫描线sl3的栅电极、连接到第一电压线181的第一电极和结合到第二节点n2的第二电极。
因此，当向第三条扫描线sl3提供扫描信号时，第二晶体管t2可被导通。
第三晶体管t3可以连接在第一晶体管t1和输出线o之间。
在示例性实施例中，例如，第三晶体管t3可包括连接到第三条扫描线sl3的栅电极，并且可以通过其它电极连接在第三节点n3和输出线o之间。
更具体地，第三晶体管t3可包括连接到第三条扫描线sl3的栅电极、连接到第三节点n3的第一电极和连接到输出线o的第二电极。
因此，当向第三条扫描线sl3提供扫描信号时，第三晶体管t3可被导通。
补偿器单元270可补偿第一晶体管t1的阈值电压。
在示例性实施例中，补偿器单元270可包括第四晶体管t4和第五晶体管t5。
第四晶体管t4可连接在第二电压线182与位于第一晶体管t1和第二晶体管t2之间的共同节点n2之间。
在示例性实施例中，例如，第四晶体管t4可包括连接到第二条扫描线sl2的栅电极，并且可以通过其它电极连接在第二节点n2和第二电压线182之间。
更具体地，第四晶体管t4可包括连接到第二条扫描线sl2的栅电极、连接到第二电压线182的第一电极和连接到第二节点n2的第二电极。
因此，当向第二条扫描线sl2提供扫描信号时，第四晶体管t4可被导通。
第五晶体管t5可连接在传感器电极210与位于第一晶体管t1和第三晶体管t3之间的共同节点n3之间。
在示例性实施例中，例如，第五晶体管t5可包括结合到第二条扫描线sl2的栅电极，并且可以通过其它电极连接在第三节点n3和第一节点n1之间。
更具体地，第五晶体管t5可包括连接到第二条扫描线sl2的栅电极、连接到第一节点n1的第一电极和连接到第三节点n3的第二电极。
因此，当向第二条扫描线sl2提供扫描信号时，第五晶体管t5可被导通。
第一电容器c1可连接在第一节点n1和第三条扫描线sl3之间。
在示例性实施例中，例如，传感器电极210可连接到第一节点n1，电容器电极220可连接到第三条扫描线sl3。
当用户的手指300接近传感器像素sp时，可以形成第二电容器c2。第二电容器c2可用作可变电容器。可以认为第二电容器c2在等效电路中在第一节点n1处与第一电容器c1串联连接。
在示例性实施例中，传感器电路250还可包括第六晶体管t6以初始化传感器像素sp。
第六晶体管t6可连接在第三电压线183和传感器电极210之间。
在示例性实施例中，例如，第六晶体管t6可包括结合到第一条扫描线sl1的栅电极，并且可以通过其他电极连接在第三电压线183和第一节点n1之间。
更具体地，第六晶体管t6可包括连接到第一条扫描线sl1的栅电极、连接到第三电压线183的第一电极和连接到第一节点n1的第二电极。
因此，当向第一条扫描线sl1提供扫描信号时，第六晶体管t6可被导通。
当第六晶体管t6被导通时，相当于第一节点n1的电压的传感器电极210的电压可以被改变为第三电压vint。
晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6中的每个的第一电极可以设置为源电极和漏电极中的一个。晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6中的每个的第二电极可以设置为与第一电极不同的源电极和漏电极中的另一电极。在示例性实施例中，例如，当第一电极设置为源电极时，第二电极可以被设置为漏电极。
图3示出了晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6为pmos晶体管。然而，根据另一实施例，晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6可包括nmos晶体管。
图4是示出了图3中所示的传感器像素sp的示例性操作的扫描信号的时序图。图4示出了提供给第一条扫描线sl1的扫描信号、提供给第二条扫描线sl2的扫描信号以及提供给第三条扫描线sl3的扫描信号的时序图。
参照图4，与传感器像素sp的操作相关，作为初始化时段的第一时段p1、作为阈值电压补偿时段的第二时段p2以及作为感测时段的第三时段p3可以按顺序进行。
在第一时段p1期间，扫描信号可以提供给第一条扫描线sl1。
因此，在第一时段p1期间，第六晶体管t6可保持导通(on)状态，并且第一节点n1的电压可以相当于从第三电压线183施加的第三电压vint。
在示例性实施例中，例如，第三电压vint可具有足以导通第一晶体管t1的电压电平。
然后，在第二时段p2期间，扫描信号可提供给第二条扫描线sl2。
因此，包括在补偿器单元270中的第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每个可以在第二时段p2期间保持on状态。
当第四晶体管t4被导通时，第二电压vcp可施加到第二节点n2。当第五晶体管t5被导通时，第一晶体管t1可用作二极管。
因此，在第二时段p2期间，根据下面的等式，第一节点n1的电压vn1可以被设置为通过从第二电压vcp减去第一晶体管t1的阈值电压vth1而获得的值：
vn1＝vcp-vth1。
然后，在第三时段p3期间，扫描信号可提供给第三条扫描线sl3。
因此，在第三时段p3期间，第二晶体管t2和第三晶体管t3中的每个可保持在on状态。因此，输出电流io可从第一电压线181流到输出线o。
第一晶体管t1可响应于作为第一节点n1的电压vn1的栅极电压来控制输出电流io的量。
在示例性实施例中，例如，输出电流io可响应于第一节点n1的电压vn1而改变，并且第一节点n1的电压vn1在第三时段p3期间可由下面的等式确定：
vn1＝vcp-vth1+(cc1/(cc1+cc2))*vs。
在这个等式中，cc1是第一电容器c1的电容，cc2是第二电容器c2的电容，vs是提供给第三条扫描线sl3的扫描信号的电压变化。
在示例性实施例中，输出电流io可由下面的等式确定：
io＝k*(vsg-vth1)2。
在这个等式中，k是常数，vsg是第一晶体管t1的第一电极与栅电极之间的电压差。
由于第一晶体管t1的第一电极在第三时段p3期间具有第一电压vcom，所以在第三时段p3期间输出电流io可通过下面的等式来表示：
io＝k*{vcom-(vcp-vth1+(cc1/(cc1+cc2))*vs)-vth1}2
＝k*{vcom-vcp-(cc1/(cc1+cc2))*vs}2。
因此，可以确定从第一晶体管t1输出的输出电流io，而与阈值电压vth1无关，从而可以消除由传感器像素之间的阈值电压差异引起的灵敏度不均匀。
读出电路(未示出)可以通过利用输出电流io来识别指纹的脊310和谷320。
换句话说，第二电容器c2的电容cc2可以根据位于传感器电极210上方的是脊310或谷320而变化。第二电容器c2的电容cc2的变化会影响传感器像素sp的输出电流io。因此，读出电路(未示出)可以通过感测输出电流io的变化来识别指纹的脊310和谷320。
图5是示出了指纹传感器100的示例性实施例的图。
参照图5，指纹传感器100可包括传感器像素sp、扫描驱动器150和读出电路160。
传感器像素sp可设置在基底110上。在示例性实施例中，传感器像素sp可以以n×m矩阵形式布置，其中，n和m为自然数。此外，传感器像素sp可连接到扫描线sl1至sl2n+1和输出线o1至om。
传感器像素sp中的每个可通过扫描线sl1至sl2n+1中的一条接收扫描信号，并且可以将与指纹的谷或脊对应的预定电流输出到输出线o1至om中的一条。
扫描线sl1至sl2n+1可设置在基底110上，并可沿着第一方向(例如，x轴方向)延伸，扫描线sl1至sl2n+1中的每条可连接到在第一方向上布置的对应的传感器像素sp。
输出线o1至om可设置在基底110上，并可沿着第二方向(例如，y轴方向)延伸，输出线o1至om中的每条可连接到在第二方向上布置的对应的传感器像素sp。
然而，扫描线sl1至sln和输出线o1至om布置的方向不限于此，且可以被改变。
在示例性实施例中，传感器像素sp可连接到电压线180，并且可以从电压供给单元170接收驱动电压。
扫描驱动器150可以通过扫描线sl1至sl2n+1向传感器像素sp提供扫描信号。
在示例性实施例中，例如，扫描驱动器150可以顺序地向扫描线sl1至sl2n+1输出扫描信号。
扫描信号可具有足以使接收扫描信号的晶体管被导通的电压电平。
扫描驱动器150可直接安装在基底110上，或者可以通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底110，从而连接到扫描线sl1至sl2n+1。
读出电路160可以通过输出线o1至om从传感器像素sp接收信号(例如，电流)。
在示例性实施例中，例如，当扫描驱动器150按照从扫描线sl1到扫描线sl2n+1的顺序顺序地向扫描线提供扫描信号时，可顺序地选择与各扫描线对应的传感器像素sp，并且读出电路160可以按照从与扫描线sl1对应的传感器像素sp到与扫描线sl2n+1对应的传感器像素sp的顺序顺序地接收电流输出。
读出电路160可通过感测电流的变化来识别指纹信息。
读出电路160可直接安装在基底110上，或可以通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底110，从而连接到输出线o1至om。
电压供给单元170可通过电压线180向传感器像素sp提供预定电压。
电压供给单元170可直接安装在基底110上，或可以通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底110，从而连接到电压线180。
在图5中，扫描驱动器150、读出电路160和电压供给单元170被示出为单独组件。然而，在可选的示例性实施例中，这些组件中的至少一些组件可被集成。
此外，扫描驱动器150、读出电路160和电压供给单元170可采用各种方法来提供，诸如玻璃覆晶法、塑料覆晶法、带载封装法和薄膜覆晶法。
图6是示出了图5中所示的传感器像素sp的示例性实施例的详细电路图。图7是示出了图6中所示的传感器像素sp的示例性操作的扫描信号的时序图。
为了便于说明，图6示出了连接到第i-1条扫描线sli-1、第i条扫描线sli、第i+1条扫描线sli+1和第j条输出线oj的传感器像素sp，其中，i是2或更大的整数，j是自然数。此外，图7示出了提供给第i-1条扫描线sli-1的扫描信号、提供给第i条扫描线sli的扫描信号和提供给第i+1条扫描线sli+1的扫描信号。
参照图6，传感器像素sp可包括第一电容器c1和传感器电路250。
传感器电路250可包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和补偿器单元270。
第一晶体管t1可包括连接到传感器电极210的栅电极，并且可以控制输出到第j条输出线oj的输出电流io。
在示例性实施例中，例如，第一晶体管t1可包括连接到第一节点n1的栅电极，并可以通过其它电极连接在第二节点n2和第三节点n3之间。
更具体地，第一晶体管t1可包括连接到第一节点n1的栅电极、连接到第二节点n2的第一电极和连接到第三节点n3的第二电极。
因此，输出电流io可响应于第一晶体管t1的栅极电压(例如，第一节点n1的电压)而变化。
第二晶体管t2可连接在第一电压线181和第一晶体管t1之间。
在示例性实施例中，例如，第二晶体管t2可包括连接到第i+1条扫描线sli+1的栅电极，并可以通过其它电极连接在第一电压线181和第二节点n2之间。
更具体地，第二晶体管t2可包括连接到第i+1条扫描线sli+1的栅电极、连接到第一电压线181的第一电极和连接到第二节点n2的第二电极。
因此，当向第i+1条扫描线sli+1提供扫描信号时，第二晶体管t2可被导通。
第三晶体管t3可连接在第一晶体管t1和第j条输出线oj之间。
在示例性实施例中，例如，第三晶体管t3可包括结合到第i+1条扫描线sli+1的栅电极，并可以通过其它电极连接在第三节点n3和第j条输出线oj之间。
更具体地，第三晶体管t3可包括结合到第i+1条扫描线sli+1的栅电极、结合到第三节点n3的第一电极和结合到第j条输出线oj的第二电极。
因此，当向第i+1条扫描线sli+1提供扫描信号时，第三晶体管t3可被导通。
补偿器单元270可补偿第一晶体管t1的阈值电压。
补偿器单元270可包括第四晶体管t4和第五晶体管t5。
第四晶体管t4可连接在第二电压线182与位于第一晶体管t1和第二晶体管t2之间的共同节点n2之间。
在示例性实施例中，例如，第四晶体管t4可包括结合到第i条扫描线sli的栅电极，并可以通过其它电极连接在第二节点n2和第二电压线182之间。
更具体地，第四晶体管t4可包括结合到第i条扫描线sli的栅电极、连接到第二电压线182的第一电极和连接到第二节点n2的第二电极。
因此，当向第i条扫描线sli提供扫描信号时，第四晶体管t4可被导通。
第五晶体管t5可连接在传感器电极210与第一晶体管t1和第三晶体管t3的共同节点n3之间。
在示例性实施例中，例如，第五晶体管t5可包括连接到第i条扫描线sli的栅电极，并可以通过其它电极连接在第三节点n3和第一节点n1之间。
更具体地，第五晶体管t5可包括连接到第i条扫描线sli的栅电极、连接到第一节点n1的第一电极和连接到第三节点n3的第二电极。
因此，当向第i条扫描线sli提供扫描信号时，第五晶体管t5可被导通。
第一电容器c1可连接在第一节点n1和第i+1条扫描线sli+1之间。
在示例性实施例中，例如，传感器电极210可连接到第一节点n1，电容器电极220可连接到第i+1条扫描线sli+1。
当用户的手指300靠近传感器像素sp时，可形成第二电容器c2，并且第二电容器c2可用作可变电容器。可认为第二电容器c2在等效电路中在第一节点n1处与第一电容器c1串联连接。
在示例性实施例中，传感器电路250可另外包括第六晶体管t6以初始化传感器像素sp。
第六晶体管t6可连接在第三电压线183和传感器电极210之间。
在示例性实施例中，例如，第六晶体管t6可包括连接到第i-1条扫描线sli-1的栅电极，并可以通过其它电极连接在第三电压线183和第一节点n1之间。
更具体地，第六晶体管t6可包括连接到第i-1条扫描线sli-1的栅电极、连接到第三电压线183的第一电极和连接到第一节点n1的第二电极。
因此，当向第i-1条扫描线sli-1提供扫描信号时，第六晶体管t6可被导通。
当第六晶体管t6被导通时，相当于第一节点n1的电压的传感器电极210的电压可以改变为第三电压vint。
晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6中的每个的第一电极可以设置为源电极和漏电极中的一个，晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6中的每个的第二电极可以设置为与第一电极不同的源电极和漏电极中的另一电极。在示例性实施例中，例如，当第一电极设置为源电极时，第二电极可以被设置为漏电极。
参照图6，晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6被示为pmos晶体管。然而，根据另一实施例，晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6可由nmos晶体管构成。
参照图7，可在第一时段p1期间向第i-1条扫描线sli-1提供扫描信号，可在第二时段p2期间向第i条扫描线sli提供扫描信号，可在第三时段p3期间向第i+1条扫描线sli+1提供扫描信号。
换句话说，第i-1条扫描线sli-1、第i条扫描线sli和第i+1条扫描线sli+1可以分别对应于上面参照图4描述的第一条扫描线sl1、第二条扫描线sl2和第三条扫描线sl3。
因此，图6中所示的传感器像素sp可以以与图3中所示的传感器像素sp相同的方式操作。省略了对上面参照图6所描述的传感器像素sp的操作的描述。
图8是示出了指纹传感器100’的示例性实施例的图。
参照图8，指纹传感器100’可包括传感器像素sp、第一扫描驱动器151、第二扫描驱动器152和读出电路160。
传感器像素sp可设置在基底110上。在示例性实施例中，传感器像素sp可以以n×m矩阵形式布置，其中，n和m为自然数。此外，传感器像素sp可连接到第一扫描线s10至s1n、第二扫描线s21至s2n和输出线o1至om。
传感器像素sp可通过第一扫描线s10至s1n和第二扫描线s21至s2n接收扫描信号。此外，传感器像素sp可将与指纹的谷和脊对应的预定电流输出到输出线o1至om。
第一扫描线s10至s1n可设置在基底110上，并且可沿着第一方向(例如，x轴方向)延伸，第一扫描线s10至s1n中的每条可连接到沿第一方向布置的对应的传感器像素sp。
此外，第二扫描线s21至s2n可设置在基底110上，并且可沿着第一方向(例如，x轴方向)延伸，第二扫描线s21至s2n中的每条可连接到沿第一方向布置的对应的传感器像素sp。
输出线o1至om可设置在基底110上，并且可沿着第二方向(例如，y轴方向)延伸，输出线o1至om中的每条可连接到沿第二方向布置的对应的传感器像素sp。
然而，第一扫描线s10至s1n、第二扫描线s21至s2n和输出线o1至om布置的方向不限于此，并且可被改变。
在示例性实施例中，传感器像素sp可连接到电压线180，并可从电压供给单元170接收驱动电压。
第一扫描驱动器151可通过第一扫描线s10至s1n向传感器像素sp提供扫描信号。
在示例性实施例中，例如，第一扫描驱动器151可顺序地向第一扫描线s10至s1n输出扫描信号。
扫描信号可具有足够使接收扫描信号的晶体管被导通的电压电平。
第一扫描驱动器151可直接安装在基底110上，或者可通过诸如柔性印刷电路板的单独组件被连接到基底110，从而连接到第一扫描线s10至s1n。
第二扫描驱动器152可通过第二扫描线s21至s2n向传感器像素sp提供扫描信号。
在示例性实施例中，例如，第二扫描驱动器152可顺序地向第二扫描线s21至s2n输出扫描信号。
第二扫描驱动器152可直接安装在基底110上，或者可通过诸如柔性印刷电路板的单独组件被连接到基底110，以连接到第二扫描线s21至s2n。
读出电路160可以通过输出线o1至om接收从传感器像素sp输出的信号(例如，电流)。
在示例性实施例中，例如，当传感器像素sp顺序地接收扫描信号时，可以以行为单位选择传感器像素sp，并且读出电路160可以以行为单位顺序地接收从传感器像素sp输出的电流。
读出电路160可以通过感测电流变化来识别指纹信息。
读出电路160可直接安装在基底110上，或者可以通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底110，从而连接到输出线o1至om。
电压供给单元170可通过电压线180向传感器像素sp提供预定电压。
电压供给单元170可直接安装在基底110上，或者可以通过诸如柔性印刷电路板的单独组件连接到基底110，以连接到电压线180。
如图8中所示，第一扫描驱动器151、第二扫描驱动器152、读出电路160和电压供给单元170可为单独组件。然而，在可选的示例性实施例中，这些组件中的至少一些组件可以被集成。
此外，第一扫描驱动器151、第二扫描驱动器152、读出电路160和电压供给单元170可采用各种方法提供，诸如玻璃覆晶法、塑料覆晶法、带载封装法和薄膜覆晶法。
图9是图8中所示的传感器像素sp的详细电路图。图10是示出图9中所示的传感器像素sp的示例性操作的扫描信号的时序图。
为了便于说明，图9示出了连接到第i-1条第一扫描线s1i-1、第i条第一扫描线s1i、第i条第二扫描线s2i和第j条输出线oj的传感器像素sp，其中，i是2或更大的整数，j是自然数。此外，图10示出了提供给第i-1条第一扫描线s1i-1的扫描信号、提供给第i条第二扫描线s2i的扫描信号和提供给第i条第一扫描线s1i的扫描信号。
参照图9，传感器像素sp可包括第一电容器c1和传感器电路250。
传感器电路250可包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和补偿器单元270。
第一晶体管t1可包括连接到传感器电极210的栅电极，并且可以控制输出到第j条输出线oj的输出电流io。
在示例性实施例中，例如，第一晶体管t1可包括连接到第一节点n1的栅电极，并可以通过其它电极连接在第二节点n2和第三节点n3之间。
更具体地，第一晶体管t1可包括连接到第一节点n1的栅电极、连接到第二节点n2的第一电极和连接到第三节点n3的第二电极。
输出电流io可响应于第一晶体管t1的栅极电压(例如，第一节点n1的电压)而变化。
第二晶体管t2可连接在第一电压线181和第一晶体管t1之间。
在示例性实施例中，例如，第二晶体管t2可包括连接到第i条第一扫描线s1i的栅电极，并可以通过其它电极连接在第一电压线181和第二节点n2之间。
更具体地，第二晶体管t2可包括连接到第i条第一扫描线s1i的栅电极、连接到第一电压线181的第一电极和连接到第二节点n2的第二电极。
当向第i条第一扫描线s1i提供扫描信号时，第二晶体管t2可被导通。
第三晶体管t3可连接在第一晶体管t1和第j条输出线oj之间。
在示例性实施例中，例如，第三晶体管t3可包括连接到第i条第一扫描线s1i的栅电极，并可以通过其它电极连接在第三节点n3和第j条输出线oj之间。
更具体地，第三晶体管t3可包括连接到第i条第一扫描线s1i的栅电极、连接到第三节点n3的第一电极和连接到第j条输出线oj的第二电极。
因此，当向第i条第一扫描线s1i提供扫描信号时，第三晶体管t3可被导通。
补偿器单元270可补偿第一晶体管t1的阈值电压。
补偿器单元270可包括第四晶体管t4和第五晶体管t5。
第四晶体管t4可连接在第二电压线182与第一晶体管t1和第二晶体管t2的共同节点n2之间。
在示例性实施例中，例如，第四晶体管t4可包括连接到第i条第二扫描线s2i的栅电极，并可以通过其它电极连接在第二节点n2和第二电压线182之间。
更具体地，第四晶体管t4可包括连接到第i条第二扫描线s2i的栅电极、连接到第二电压线182的第一电极和连接到第二节点n2的第二电极。
因此，当向第i条第二扫描线s2i提供扫描信号时，第四晶体管t4可被导通。
第五晶体管t5可连接在传感器电极210与第一晶体管t1和第三晶体管t3的共同节点n3之间。
在示例性实施例中，例如，第五晶体管t5可包括连接到第i条第二扫描线s2i的栅电极，并可以通过其它电极连接在第三节点n3和第一节点n1之间。
更具体地，第五晶体管t5可包括连接到第i条第二扫描线s2i的栅电极、连接到第一节点n1的第一电极和连接到第三节点n3的第二电极。
因此，当向第i条第二扫描线s2i提供扫描信号时，第五晶体管t5可被导通。
第一电容器c1可被连接在第一节点n1和第i条第一扫描线s1i之间。
在示例性实施例中，例如，传感器电极210可连接到第一节点n1，电容器电极220可连接到第i条第一扫描线s1i。
当用户的手指300靠近传感器像素sp时，可形成第二电容器c2，并且第二电容器c2可用作可变电容器。可认为第二电容器c2在等效电路中在第一节点n1处与第一电容器c1串联连接。
此外，传感器电路250可另外包括第六晶体管t6以初始化传感器像素sp。
第六晶体管t6可连接在第三电压线183和传感器电极210之间。
在示例性实施例中，例如，第六晶体管t6可包括连接到第i-1条第一扫描线s1i-1的栅电极，并可以通过其它电极连接在第三电压线183和第一节点n1之间。
更具体地，第六晶体管t6可包括连接到第i-1条第一扫描线s1i-1的栅电极、连接到第三电压线183的第一电极和连接到第一节点n1的第二电极。
因此，当向第i-1条第一扫描线s1i-1提供扫描信号时，第六晶体管t6可被导通。
当第六晶体管t6被导通时，相当于第一节点n1的电压的传感器电极210的电压可以改变为第三电压vint。
晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6中的每个的第一电极可以设置为源电极和漏电极中的一个。晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6中的每个的第二电极可以设置为与第一电极不同的源电极和漏电极中的另一电极。在示例性实施例中，例如，当第一电极设置为源电极时，第二电极可以被设置为漏电极。
如图9中所示，晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6可为pmos晶体管。然而，根据另一实施例，晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6可为nmos晶体管。
参照图10，可在第一时段p1期间向第i-1条第一扫描线s1i-1提供扫描信号，可在第二时段p2期间向第i条第二扫描线s2i提供扫描信号，在第三时段p3期间向第i条第一扫描线s1i提供扫描信号。
换句话说，第i-1条第一扫描线s1i-1、第i条第二扫描线s2i和第i条第一扫描线s1i可分别对应于参照图4描述的第一条扫描线sl1、第二条扫描线sl2和第三条扫描线sl3。
因此，图9中所示的传感器像素sp可以以与图3中所示的传感器像素sp相同的方式操作。因此，图9中所示的传感器像素sp的操作将被省略。
图11a至图11d是示出了电压线的各种实施例的详细电路图。将基于图9中所示的传感器像素sp进行描述。同样的内容可以应用于上述传感器像素sp的其它实施例。
参照图11a，在第二电压vcp具有与第一电压vcom相同的值的情况下，一条电压线可以用作第二电压线182和第一电压线181二者。
因此，第一电压线181和第二电压线182可表示同一条电压线。与上面的示例性实施例相比，电压线的数量可减少。
参照图11b，在第三电压vint具有与第一电压vcom相同的值的情况下，一条电压线可以用作第三电压线183和第一电压线181二者。
因此，第一电压线181和第三电压线183可表示同一条电压线。与上面的示例性实施例相比，电压线的数量可减少。
参照图11c，在第三电压vint具有与第二电压vcp相同的值的情况下，一条电压线可以用作第三电压线183和第二电压线182二者。
因此，第二电压线182和第三电压线183可表示同一条电压线。与上面的示例性实施例相比，电压线的数量可减少。
参照图11d，在第二电压vcp和第三电压vint具有与第一电压vcom相同的值的情况下，一条电压线可以用作第二电压线182、第三电压线183和第一电压线181。
因此，第一电压线181、第二电压线182和第三电压线183可表示同一条电压线。与上面的示例性实施例相比，电压线的数量可减少。
根据本发明的示例性实施例，可以提供一种能够通过补偿传感器像素之间的阈值电压的差异来改善指纹感测灵敏度的传感器像素。
通过上面的示例性实施例详细地描述了本发明的技术精神，但是出于示出的目的在此描述了示例性实施例，示例性实施例不限制本发明。此外，本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以进行各种修改。
本发明的详细描述包括具体示例性实施例的描述，但是在不脱离本发明的范围和技术精神的范围内可以进行各种修改。因此，本发明的范围不限于所描述的示例性实施例，而应由权利要求以及权利要求的等同物来限定。