[发明专利]具有外围配置的超声波生物计量传感器的显示器

说明书

本发明揭示提供集成超声波指纹或生物计量感测能力的像素化显示模块的各种技术和设备。在一些实施方案中，所述超声波指纹传感器和所述显示模块的所述显示组件可共享共同底板。在一些实施方案中，所述超声波指纹传感器可与所述显示模块中的其它组件共享弯曲电缆。在一些实施方案中，所述超声波指纹传感器可利用用于提供到所述显示模块的触摸输入的玻璃盖片上的导电迹线。

相关申请案的交叉参考

本申请案依据35 U.S.C.§119(e)主张2013年6月3日申请的第61/830,582号美国临时专利申请案以及2013年11月14日申请的第14/071,362号美国专利申请案的优先权，所述申请案两者出于所有目的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及像素化数字显示模块。更确切地说，本发明涉及具有集成在其中的超声波指纹和生物计量传感器的显示模块。

背景技术

在超声波传感器系统中，可以使用超声波发射器通过超声波透射介质或媒介朝向有待检测的物体发送超声波。发射器可以操作性地与超声波传感器耦合，超声波传感器被配置成检测从物体反射的超声波部分。举例来说，在超声波指纹成像器中，可以通过在非常短的时间间隔期间开始和停止发射器，而产生超声波脉冲。在超声波脉冲遇到的每一材料界面处，反射超声波脉冲的一部分。

举例来说，在超声波指纹成像器的上下文中，超声波可行进穿过上面可放置人的手指的压板，以获得指纹图像。在穿过压板之后，超声波的一些部分遇到与压板接触的皮肤，例如，指纹脊线，而超声波的其它部分遇到空气，例如指纹的邻近脊线之间的谷线，并且可以用不同的强度朝向超声波传感器反射回去。与手指相关联的反射信号可以经处理并且转换成表示反射信号的信号强度的数字值。当在分布式区域上收集多个此类反射信号时，可以使用此类信号的数字值来产生所述分布式区域上的信号强度的图形显示，举例来说通过将数字值转换成图像，由此产生指纹的图像。因此，超声波传感器系统可以用作指纹成像器或其它类型的生物计量传感器。在一些实施方案中，所检测到的信号强度可以映射成手指的等高线图，其表示脊线结构细节的深度。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中没有单个方面单独负责本文所揭示的合乎需要的属性。

在一些实施方案中，可提供一种薄膜晶体管(TFT)底板。所述TFT底板可包含具有第一侧和对置第二侧的衬底。显示像素电路的阵列可位于第一侧之上或之中，每一显示像素电路经配置以致使显示装置的显示像素可连接到TFT底板以改变光发射、光透射或光反射状态。传感器像素电路的阵列可位于第一侧之上或之中，每一传感器像素电路经配置以形成传感器电路的经配置以读取从阵列位置提供到传感器电路的电荷的部分。显示像素电路的阵列和传感器像素电路的阵列可占据TFT底板的不重叠区域。

在TFT底板的一些实施方案中，传感器像素电路的阵列可经配置以形成用于压电超声波生物计量传感器的压电传感器电路的部分。在一些此类实施方案中，压电超声波生物计量传感器可为指纹传感器。在一些额外此些实施方案中，指纹传感器可足够大以同时从至少两个手指俘获指纹。在一些实施方案中，压电超声波生物计量传感器可为掌纹传感器。

在TFT底板的一些实施方案中，TFT底板还可包含与传感器像素电路的阵列分离的单一传感器像素电路，所述单一像素电路经配置以执行为超声波按钮。

在TFT底板的一些实施方案中，TFT底板还可包含像素输入电极的阵列。在此些实施方案中，每一像素输入电极可上覆在传感器像素电路的阵列中的一传感器像素电路上。传感器像素电路可在第一方向上隔开第一间距距离，且每一像素输入电极可具有大于第一间距距离的约70％且小于所述第一间距距离的在第一方向上的标称宽度。

在TFT底板的一些实施方案中，TFT底板还可包含上覆在传感器像素电路的阵列上的压电层。