CN112242415A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子装置，所述电子装置包括基板、发光二极管和光学传感器。发光二极管设置在所述基板上，并且能发射光线。光学传感器设置在基板上，并用以接收所述光线，其中，所述光学传感器可接收所述光线以产生用于指纹辨识的第一电子信号，并可接收所述光线以产生用于所述光线的亮度校正的第二电子信号。

Description

电子装置
技术领域
本发明涉及一种电子装置，特别是涉及一种包括光学传感器的电子装置。
背景技术
在电子装置中，光学传感器可被使用于侦测光线并产生信号以执行电子装置的功能。然而随着用户对于电子装置的要求越来越高，改善光学传感器的设计已成为电子产业中一个重要议题。
发明内容
在一些实施例中，本发明提供了一种电子装置。所述电子装置包括一基板、一发光二极管和一光学传感器。发光二极管设置在基板上，并且能发射一光线。光学传感器设置在基板上，并用以接收所述光线，其中，光学传感器接收所述光线以产生用于指纹辨识的一第一电子信号，并接收所述光线以产生用于所述光线的亮度校正的一第二电子信号。
在一些实施例中，本发明提供了一种电子装置。所述电子装置包括一基板、一第一发光二极管、一第二发光二极管和一光学传感器。第一发光二极管设置在基板上，并且能发射一第一光线。第二发光二极管设置在基板上，并且能发射一第二光线。光学传感器设置在基板上，并用以接收第一光线和第二光线，其中，光学传感器接收第一光线以产生用于指纹辨识的一第一电子信号，并接收第二光线以产生用于第二光线的亮度校正的一第二电子信号。
在阅读了下文绘示有各种附图的实施例的详细描述之后，对于本领域的技术人员来说，应可清楚明了本发明的目的。
附图说明
图1为本发明第一实施例的电子装置的剖视示意图。
图2为本发明第一实施例的一变化实施例的光学传感器的局部放大剖视示意图。
图3为本发明第二实施例的电子装置的剖视示意图。
图4为本发明第三实施例的电子装置的剖视示意图。
图5为本发明第三实施例的一变化实施例的发光二极管和光学传感器的俯视示意图。
图6为本发明第一实施例的光学传感器的示例性操作方法的功能方块图。
图7为本发明第一实施例的光学传感器的另一示例性操作方法的功能方块图。
图8为本发明第三实施例的电子装置的操作方法的流程示意图。
图9为本发明一实施例的电子装置的示意图。
附图标记说明：100、200、400-电子装置；102、402-基板；104、404-电路层；106、206、406、OS-光学传感器；108、208-发光二极管；108a、AE、A1、A2、208a、410a-第一电极；108b、208b、410b、408b、412b-发光层；108c、BE、B1、B2、208c、408c、410c、412c-第二电极；110-开关元件；110C、112C、SC2-半导体层；110D、112D、DE2-汲极；110G、112G、GE2-闸极；110S、112S、SE2-源极；112-驱动元件；114-像素定义层；114a、208d、410d-开口；120-保护层；120a-第一保护层；120b-第二保护层；120c-第三保护层；130-处理器；132-指纹辨识单元；134-亮度校正单元；136-环境光辨识单元；138-电信号分配器；408-第一发光二极管；410-第二发光二极管；412-第三发光二极管；900-显示设备；BF-缓冲层；BP1、BP2-绝缘层；C1-第一半导体层；C2-第二半导体层；C3-第三半导体层；CG-覆盖玻璃层；D1-厚度方向；DT-感测开关元件；ES-电子信号；ES1-第一电子信号；ES2-第二电子信号；ES3-第三电子信号；FG-物体；FL-功能层；GI-第一闸极绝缘层；GI2-第二闸极绝缘层；I1、I2-本征半导体层；ILD-层间介电层；IR-显示区；L1、L2-光线；L1’-第一光线；L2’-第二光线；LS-遮光层；N1、N2-N型半导体层；P1、P2-P型半导体层；PLN-平坦层；PLNS-平坦表面；PR-周围区；R1-第一区域；R2-第二区域；Rf-指纹侦测区域区域；Rnf-非指纹侦测区域；S100、S102、S104、S106、S108、S110-步骤；SCM-亮度侦测模式；SFM-指纹侦测模式。
具体实施方式
通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本发明，须注意的是，为了使读者能容易了解及为了图式的简洁，本发明中的多张图式只绘出电子装置的一部分，且图式中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本发明的范围。
本发明通篇说明书与所附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。
在下文说明书与权利要求书中，「含有」与「包括」等词为开放式词语，因此其应被解释为「含有但不限定为…」之意。
应了解到，当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层「上」或「连接到」另一个元件或膜层时，它可以直接在此另一元件或膜层上或直接连接到此另一元件或层，或者两者之间存在有插入的元件或膜层(非直接情况)。相反地，当元件被称为「直接」在另一个元件或膜层「上」或「直接连接到」另一个元件或膜层时，两者之间不存在有插入的元件或膜层。
虽然术语第一、第二、第三…可用以描述多种组成元件，但组成元件并不以此术语为限。此术语仅用于区别说明书内单一组成元件与其他组成元件。权利要求中可不使用相同术语，而依照权利要求中元件宣告的顺序以第一、第二、第三…取代。因此，在下文说明书中，第一组成元件在权利要求中可能为第二组成元件。
须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本发明的精神下，将数个不同实施例中的技术特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
请参考图1，图1为本发明第一实施例的电子装置的剖视示意图。电子装置100可包括显示设备、天线装置、感测装置或拼接装置，但不以此为限。电子装置可为可弯折或可挠式电子装置。电子装置100例如可应用作为公共显示器、拼接显示器、车用显示器、显示面板、触控面板、光源模块、电视、智能型手机、平板计算机、笔记本电脑、照明设备或应用于上述产品的电子装置，但不以上述举例为限。如图1所示，电子装置100可包括基板102、电路层104、光学传感器106和发光二极管108。基板102可以为一硬质基板(例如玻璃基板、石英基板、陶瓷基板、或蓝宝石基板，但不限于此)、一软质可挠式基板(例如聚酰亚胺(polyimide，PI)基板、聚碳酸(polycarbonate，PC)基板或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)基板等塑料基板)、其他适当的基板、或其组合，但不限于此。
发光二极管108设置在基板102上，且可例如包括第一电极108a、第二电极108c和发光层108b，其中发光层108b位于第一电极108a与第二电极108c之间，第一电极108a和第二电极108c可分别作为发光二极管108的阴极和阳极，但不以此为限，在变化实施例中，第一电极108a和第二电极108c也可分别作为发光二极管108的阳极和阴极。在本实施例中，第二电极108c较第一电极108a更接近基板102，第二电极108c位于发光层108b的下侧，可以称为下电极，而第一电极108a位于发光层108b的上侧，可以称为上电极。第一电极108a和第二电极108c可包括金属氧化物或金属材料，例如可包括氧化铟锡，但不以此为限。发光二极管108可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)、量子点二极管(quantum light-emitting diode,QLED或QDLED)、无机发光二极管(light emittingdiode，LED)、其他任合适合的发光元件、或上述的组合，无机发光二极管可为次毫米发光二极管(mini LED)或微型发光二极管(micro LED)，但不以此为限。在一实施例中，电子装置100可更包含液晶(liquid crystal,LC)、量子点(quantum dot,QD)、荧光(fluorescence)材料、磷光(phosphor)材料、其他适当的材料、或上述的组合，但不限于此。举例来说，图1的发光二极管108可为有机发光二极管，但本发明不以此为限。另外，本发明的发光二极管108可例如包括蓝色发光二极管、红色发光二极管、绿色发光二极管、或白色发光二极管，但不以此为限。举例来说，发光二极管108可为蓝色发光二极管。虽然图1仅示出一个发光二极管108，但本发明并不以此为限。举例来说，电子装置100中可包括两个或更多的发光二极管。
基板102上可包括一像素定义层(pixel defining layer，PDL)114，其可包括至少一开口114a，发光二极管108可主要位于开口114a，或者说发光二极管108的发光层108b可位于开口114a中。在一实施例中，像素定义层114的开口114a可定义出发光二极管108的发光区域或发光面积。根据本发明，发光二极管108可发射光线L1与光线L2。光线L1可朝着相反于基板102的方向发出。另一方面，光线L2可视为朝着基板102的方向射出。
电路层104设置在基板102上，可包括各种导线、电路及/或电子元件，例如可包括开关元件110和驱动元件112，开关元件110和驱动元件112可例如包括薄膜晶体管(thinfilm transistor，TFT)，但本发明不以此为限。开关元件110可具有闸极110G、源极110S、汲极110D、半导体层110C、及第一闸极绝缘层GI，第一闸极绝缘层GI位于闸极110G与半导体层110C之间。开关元件110的闸极110G可电连接到扫描线(图1未示出)，源极110S可电连接到数据线DL。驱动元件112可具有闸极112G、源极112S、汲极112D、半导体层112C、及第一闸极绝缘层GI，第一闸极绝缘层GI位于闸极112G与半导体层112C之间。在一实施例中，驱动元件112的闸极112G可与开关元件110的汲极110D电连接，驱动元件112的汲极112D可与发光二极管108的第二电极108c电连接，驱动元件112的源极112S可电连接工作电压源(VDD)或共享电压源，但不以此为限。此外，虽然图1所示的开关元件110和驱动元件112为顶闸极式(top gate)的薄膜晶体管，但本发明并不以此为限，开关元件110和驱动元件112亦可包括底闸极式(bottom gate)的薄膜晶体管或多闸极式的薄膜晶体管(例如双闸极晶体管(dualgate/double gate))，且本发明开关元件110和驱动元件112可以为相同或不同样态的薄膜晶体管。在一实施例中，开关元件110的半导体层110C及驱动元件112的半导体层112C的材料可分别包含非晶半导体(amorphous semiconductor)、多晶半导体(poly-crystallinesemiconductor)、金属氧化物(例如为氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide,IGZO))、或其组合，但不限于此。半导体层110C与半导体层112C的材料可相同或不同。举例来说，半导体层110C与半导体层112C其中一者的材料可包含多晶硅，另外一者的材料可包含氧化铟镓锌(IGZO)。
在本实施例中，光学传感器106可位于发光二极管108和基板102之间，但不以此为限。虽然图1示出的光学传感器106是位于基板102与发光二极管108之间，但光学传感器106可设置在其他位置，举例来说，光学传感器106可设置在基板102的下方(即基板102位于光学传感器106与发光二极管108之间)或设置在发光二极管108的上方(即发光二极管108位于光学传感器106与基板102之间)。光学传感器106可以为各种型态的光学传感器，本实施例是以PIN型二极管作为例子，但不以此为限。如图1所示，光学传感器106可包括第一电极AE、第一半导体层C1、第二半导体层C2、第三半导体层C3和第二电极BE。第一电极AE和第二电极BE可例如包含金属材料、金属氧化物、或其他适当的导电材料，但不以此为限。第一半导体层C1可包括N型半导体层或P型半导体层中的一者，第三半导体层C3可包括N型半导体层或P型半导体层的另一者，第二半导体层C2可包括本征半导体(intrinsicsemiconductor)层。举例来说，第一半导体层C1可为N型半导体层，第二半导体层C2可为本征半导体层，第三半导体层C3可为P型半导体层，但本发明不以此为限。
感测开关元件DT可电连接光学传感器106。感测开关元件DT可邻近设置于光学传感器106，例如设置于光学传感器106下方，并可例如用以控制感测信号的传递。在本实施例中，感测开关元件DT可例如为薄膜晶体管，并可具有闸极GE2、源极SE2、汲极DE2、半导体层SC2、及第二闸极绝缘层GI2，第二闸极绝缘层GI2位于闸极GE2与半导体层SC2之间，但不以此为限。在本实施例中，感测开关元件DT的源极SE2可例如电连接光学传感器106的第二电极BE，但不以此为限。
根据本实施例，光学传感器106在基板102的厚度方向D1上可与发光二极管108部分重叠，此处的「部分重叠」可指发光二极管108的全部或部分区域会与光学传感器106在厚度方向D1上重叠。以图1为例，光学传感器106包含第一区域R1及第二区域R2，第一区域R1不与发光二极管108重叠，第二区域R2与发光二极管108重叠。需注意的是，此处的「与发光二极管重叠」可指光学传感器106与发光二极管108的第二电极108c具有至少部分重叠的区域，但本发明不以此为限。在本实施例中，光学传感器106的第一区域R1的面积可大于光学传感器的第二区域R2的面积，在某些实施例中，第二区域R2的面积对发光二极管108的面积的比值范围可为0.1到1(0.1≦比值1)。需注意的是，此处的「发光二极管的面积」可为在俯视方向上发光层108b的面积，本发明并不以此为限。例如，发光二极管108的面积也可以由像素定义层114的开口114a的下表面的面积来定义。
光学传感器106的第一区域R1可例如接收发光二极管108所发出的光线L1，例如当物体FG(例如手指)接触电子装置100时，光线L1可被物体FG反射，使得第一区域R1接收到光线L1，并可藉此产生第一电子信号。第一电子信号可例如用于指纹辨识，但不以此为限。光学传感器106例如也可以用于侦测环境光以产生第一电子信号来获得环境光源的信息。光学传感器106的第二区域R2可例如接收发光二极管108所发射的光线L2，并可产生第二电子信号。第二电子信号可例如用于校正发光二极管108的亮度，但不以此为限。在一实施例中，第一电子信号及第二电子信号可各用于指纹辨识、获得环境光源的信息、校正发光二极管108的亮度、及/或其他适当的功用，但不限于此。
在一实施例中，遮光层LS可设置在基板102上，且在厚度方向D1上可位于电路层104与基板之间，例如开关元件110与基板102之间及/或位于驱动元件112与基板102之间，但不以此为限。遮光层LS可例如用以阻挡从基板102进入的光线以降低环境光线对于开关元件110和驱动元件112的影响，但不以此为限。
在一实施例中，平坦层PLN可设置在光学传感器106上，并可提供一平坦表面PLNS以设置后续形成的第二电极108c以及发光层108b，但不以此为限。功能层FL和保护层CG可选择性地包括在本发明的电子装置100中，功能层FL可用以提供电子装置100所需的光学功能或触控功能，保护层CG可例如用来保护功能层FL和功能层FL下的其他膜层及/或元件，但不以此为限。电子装置100还可包括绝缘层120设置在像素定义层114及发光二极管108上。在某些实施例中，绝缘层120可为单层结构或多层结构。举例来说，绝缘层120可包括第一绝缘层120a、第二绝缘层120b及第三绝缘层120c，例如第一绝缘层120a与第三绝缘层120c可包含无机绝缘材料，而第二绝缘层120b可包括有机绝缘材料，但不以此为限。在一实施例中，绝缘层120也可提供平坦化效果，除了上述的元件或膜层外，本实施例的电子装置100还可例如包括设置在遮光层LS上的缓冲层BF、设置在第一闸极绝缘层GI上的层间介电层ILD、设置在层间介电层ILD上的绝缘层BP1和设置在第二闸极绝缘层GI2上的绝缘层BP2，但不以此为限。
请参考图2，图2为根据本发明第一实施例的变化实施例的光学传感器的剖视示意图。在本变化实施例中，光学传感器106的第一区域R1及第二区域R2所包含的材料可以依需要而有不同的组合。光学传感器106可包括位于第一区域R1的第一电极A1、第一型半导体层N1、本征半导体层I1、第二型半导体层P1和第二电极B1以及位于第二区域R2的第一电极A2、第一型半导体层N2、本征半导体层I2、第二型半导体层P2和第二电极B2。在一实施例中，第一型半导体层N1、第一型半导体层N2可为N型半导体层及P型半导体层中的一者，而第二型半导体层P1、第二型半导体层P2可为N型半导体层及P型半导体层中的另一者。根据一变化实施例，第一电极A1、A2可具有相同的材料，例如包括导电材料，第二电极B1、B2可具有相同的材料，例如包括导电材料，也就是说，第一区域R1和第二区域R2的半导体层(包括第一型半导体层、本征半导体层和第二型半导体层)可共享第一电极和第二电极。另外，在一实施例中，第一区域R1的第一型半导体层N1、本征半导体层I1和第二型半导体层P1的材料可分别与第二区域R2的第一型半导体层N2、本征半导体层I2和第二型半导体层P2的材料相同，但两区域的半导体层的掺杂量可不相同。举例来说，第一区域R1和第二区域R2的半导体层(包括第一型半导体层、本征半导体层和第二型半导体层)可包括硅，且第二区域R2的第一型半导体层N2、第二型半导体层P2及/或本征半导体层I2相较于第一区域R1的第一型半导体层N1、第二型半导体层P1及/或本征半导体层I1可具有较大的掺杂量，但本发明并不以此为限。根据另一变化实施例，第一区域R1的第一型半导体层N1、本征半导体层I1和第二型半导体层P1的材料可分别与第二区域R2的第一型半导体层N2、本征半导体层I2和第二型半导体层P2的材料不同。举例来说，第一区域R1的第一型半导体层N1、本征半导体层I1和第二型半导体层P1的材料可例如包括硅，第二区域R2的第一型半导体层N2、本征半导体层I2和第二型半导体层P2的材料可例如包括锗，但不以此为限。在另一实施例中，第一区域R1的第二型半导体层P1的材料可与第二区域R2的第二型半导体层P2相同，例如包括硅。此外，第一区域R1的第一型半导体层N1和本征半导体层I1的材料可分别与第二区域R2的第一型半导体层N2和本征半导体层I2的材料不同。举例来说，第一区域R1的第二型半导体层P1和第二区域R2的第二型半导体层P2可例如包括硅，第一区域R1的第一型半导体层N1和本征半导体层I1可例如包括硅，而第二区域R2的第一型半导体层N2和本征半导体层I2可例如包括锗，但并不以上述材料为限。根据又再一实施例，在光学传感器106中，第一区域R1的第一电极A1的材料可不相同于第二区域R2的第一电极A2，第一区域R1的第二电极B1的材料可不相同于第二区域R2的第二电极B2。此外，第一区域R1的第一型半导体层N1、本征半导体层I1和第二型半导体层P1的材料可分别与第二区域R2的第一型半导体层N2、本征半导体层I2和第二型半导体层P2的材料不同。举例来说，第一区域R1的第一型半导体层N1、本征半导体层I1和第二型半导体层P1的材料可例如包括硅，第二区域R2的第一型半导体层N2、本征半导体层I2和第二型半导体层P2的材料可例如包括锗，但不以此为限。上述在第一区域R1与第二区域R2中第一电极、第二电极、第一型半导体层、本征半导体层及第二型半导体层等各层的材料相同或不同可依据实际需要而变化设计。
请参考图3，图3为本发明第二实施例的电子装置的剖视示意图。为了简化图式，图3中省略了可选择性设置的功能层和保护层。本实施例的电子装置200与图1所示的第一实施例的电子装置的主要差异在于本实施例的电子装置200的发光二极管208的第二电极208c可具有开口208d。如图3所示，发光二极管208可包括第一电极208a、发光层208b和第二电极208c，其中第二电极208c中可具有开口208d，且开口208d中可填入发光层208b。发光二极管208的第一电极208a和第二电极208c可例如包括金属氧化物或金属材料。举例来说，第一电极208a可包括金属氧化物材料(例如氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO))，第二电极208c可包括金属导电材料，但不以此为限。同样地，虽然图3仅示出一个发光二极管208，但本发明并不以此为限。电子装置200中可例如包括两个或更多的发光二极管。与第一实施例相似，本实施例的光学传感器206具有不与发光二极管208重叠的第一区域R1和与发光二极管208重叠的第二区域R2。光学传感器206的第一区域R1可例如接收光线L1，并可例如藉此产生用于指纹辨识的第一电子信号。光线L1可为发光二极管208所发出，并经由物体FG反射至光学传感器206。光学传感器206的第二区域R2可例如接收发光二极管208所发射的光线L2，并可例如产生用于校正发光二极管208的亮度的第二电子信号，但本发明不以上述内容为限。根据本实施例，光线L2可例如由发光层208b发出，并经由开口208d到达光学传感器206的第二区域R2，但不以此为限。本实施例的电子装置200的其他元件或膜层与第一实施例相同或类似，故在此不再赘述。
请参考图4，图4为本发明第三实施例的电子装置的剖视示意图。电子装置400可包括基板402、电路层404、光学传感器406、第一发光二极管408和第二发光二极管410。本实施例与第二实施例的电子装置的主要差异在于本实施例的电子装置400具有第一发光二极管408和第二发光二极管410，且光学传感器406可与第二发光二极管410部分重叠。第二发光二极管410可包括第一电极410a、发光层410b和第二电极410c。基板402的材料、电路层404的结构、光学传感器406的材料及设置位置、第一发光二极管408和第二发光二极管410的材料可参考第一实施例，故在此不再赘述。需注意的是，虽然图4仅示出两个发光二极管，但本发明并不以此为限，电子装置400可包括更多的发光二极管元件。在本实施例中，如图4所示，第一发光二极管408可不与光学传感器406重叠，第二发光二极管410可与光学传感器406部分重叠，但不以此为限。同样地，此处的“部分重叠”可指第二发光二极管410的全部或部分区域会与光学传感器406在厚度方向D1上重叠。光学传感器406可具有第一区域R1及第二区域R2，其中第一区域R1不与第二发光二极管410重叠，第二区域R2与第二发光二极管410重叠。需注意的是，此实施例中第二区域R2可包含光学传感器206与发光二极管208的第二电极208c至少部分重叠的区域、及光学传感器206与开口208d至少部分重叠的区域，但本发明不以此为限。根据本实施例，第一发光二极管408可发射第一光线L1’，且光学传感器406的第一区域R1可例如接收第一发光二极管408所发射的第一光线L1’，但不以此为限。举例来说，当物体FG接触电子装置400时，第一光线L1’可被物体FG反射，使得第一区域R1接收到第一光线L1’，并可藉此产生第一电子信号。第一电子信号可例如用于指纹辨识，但不以此为限，光学传感器406例如也可以侦测环境光源并产生用于获得环境光源的信息(例如照度)的第一电子信号。第二发光二极管410可发射第二光线L2’，且光学传感器406的第二区域R2可例如接收第二发光二极管410所发射的第二光线L2’，但不以此为限。举例来说，光学传感器406的第二区域R2可接收第二发光二极管410所发射的第二光线L2’，并可产生用于校正第二发光二极管410的亮度的第二电子信号，但不以此为限。根据本实施例，第一光线L1’的波长可大于第二光线L2’的波长。第一光线L1’的波长范围可例如为495奈米(nm)到570奈米(495nm L1’570nm)，第二光线L2’的波长范围可例如为450奈米到495奈米(450nmL2’495nm)。举例来说，第一光线L1’可包括绿色光，第二光线L2’可包括蓝色光，但不以此为限。需注意的是，此处的「第一光线L1’的波长大于第二光线L2’的波长」可指第一光线L1’的频谱图的波峰峰值大于第二光线L2’的频谱图的波峰峰值，第一光线L1’与第二光线L2’的频谱图可于外部(或显示面)分别测量由第一发光二极管408所发出的第一光线L1’与第二发光二极管410所发出的第二光线L2’，但不以此为限。虽然图4所绘示的L2’是往基板402方向发射，但在此并不限制L2’的发射方向或量测方向。根据本实施例，当电子装置400在操作时，第一光线L1’和第二光线L2’可同时发射或不同时发射，也就是说，当第一发光二极管408发射第一光线L1’时，第二发光二极管410可同时发射第二光线L2’，或者，第一发光二极管408发射第一光线L1’时和第二发光二极管410发射第二光线L2’的时间可以错开。另外，在本实施例中，如图4所示，第二发光二极管410的第二电极410c具有一开口410d，因此第二光线L2’可例如由第二发光二极管410所发射，并藉由开口410d到达光学传感器406的第二区域R2，但不以此为限。在其他变化实施例中，第二发光二极管410的第二电极410c可不具有开口410d，而第二光线L2’可直接穿过第二电极410c以到达光学传感器406的第二区域R2。举例来说，当第二电极410c为不透光材质时(例如金属材质)，可在第二电极410c设置开口410d以让第二光线L2’穿过。当第二电极410c为可透光材质时(例如透明导电材质)，可不需在第二电极410c设置开口410d。在一实施例中，第一电子信号及第二电子信号可各用于指纹辨识、获得环境光源的信息、校正发光二极管108的亮度、及/或其他适当的功用，但不限于此。举例来说，光学传感器406也可利用第一光线L1’产生电子信号来产生用于校正第一发光二极管408及/或第二发光二极管410的亮度的第一电子信号。
请参考图5，图5为本发明第三实施例的一变化实施例的发光二极管和光学传感器的俯视示意图。电子装置400可包括第一发光二极管408、第二发光二极管410、第三发光二极管412和光学传感器406。为了简化图式，图5仅绘示出第一发光二极管408的发光层408b和第二电极408c、第二发光二极管410的发光层410b和第二电极410c、以及第三发光二极管412的发光层412b和第二电极412c。在一实施例中，相邻的第一发光二极管408、第二发光二极管410及第三发光二极管412可构成一像素，且第二发光二极管410在厚度方向D1上与光学传感器406部分重叠。在另一实施例中，光学传感器460也可以在厚度方向D1上与第一发光二极管408部分重叠，且第一发光二极管408设置于第二发光二极管410与第三发光二极管412之间。第一发光二极管408可发射具有第一颜色的光线，第二发光二极管410可发射具有第二颜色的光线，第三发光二极管412可发射具有第三颜色的光线，其中第一颜色、第二颜色和第三颜色可互不相同，或是至少其中两个相同，但不以此为限。举例来说，第一颜色、第二颜色、第三颜色分别为红色、绿色、蓝色的其中一种，但本发明不以此为限。举例来说，由于蓝色发光二极管衰退的情形可能较红色发光二极管和绿色发光二极管明显，为了使光学传感器406能侦测到蓝色发光二极管所发出的光线并进行亮度校正，因此可设计与光学传感器406重叠的第二发光二极管410为蓝色发光二极管，但不以此为限。另外，根据本实施例，第二发光二极管410的第二电极410c上可具有一开口410d使光线可例如藉由开口410d到达光学传感器，但不以此为限。在其他变化实施例中，第二电极410c上可不包括开口410d。在其他实施例中，一像素可包括四个或四个以上的发光二极管，例如包括红色发光二极管、蓝色发光二极管、绿色发光二极管及白色发光二极管，不以此为限。
请参考图6到图7，并一并参考图1。图6为本发明第一实施例的光学传感器的例示性操作方法的功能方块图。图7为本发明第一实施例的光学传感器的另一例示性操作方法的功能方块图。如图6所示，电子装置100还可包括处理器130，处理器130可包括指纹辨识单元132与亮度校正单元134。光学传感器106可以分时序的方式接收光信号，再将光信号转换为第一电子信号ES1和第二电子信号ES2。举例来说，光学传感器106可以在一时间区间内将第一区域R1接收到的光线L1转换为第一电子信号ES1，传送给指纹辨识单元132，经指纹辨识单元132运算处理或辨识后可以得到指纹信息，另一方面，光学传感器106可在另一时间区间内将第二区域R2接收到的光线L2转换为第二电子信号ES2并传送给亮度校正单元134，由亮度校正单元134判断发光二极管108的发光效果，若需要校正，则可由亮度校正单元134发出校正信号。也就是说，如上文所述，光学传感器106可在不同时间分别处理第一区域R1与第二区域R2所接收到的光线。如前所述，第一电子信号ES1可例如用于指纹辨识，第二电子信号ES2可例如用于发光二极管的亮度校正，但不以此为限。此外，光学传感器106可选择性地包括环境光辨识单元136，当光学传感器106接收到环境光线时，可将接收到的环境光线转换为第三电子信号ES3传送给环境光辨识单元136，经环境光辨识单元136运算处理或辨识后可以得到环境光信息，但不以此为限。根据本实施例，环境光线可例如由光学传感器106的第一区域R1所接收，但不以此为限。请参考图7，在另一例示性操作方法中，电子装置100的处理器130还可包括电信号分配器138。根据本实施例，光学传感器106可仅接收一光线。在一实施例中，所述光线可包括同时发射的光线L1和光线L2。所述光线可被转换成电信号ES，并可在处理器130中由电信号分配器138分成第一电子信号ES1和第二电子信号ES2，可以同时向指纹辨识单元132和亮度校正单元134分别送出第一电子信号ES1与第二电子信号ES2。第一电子信号ES1和第二电子信号ES2的用途可参考上述内容，故不再赘述。在变化实施例中，图7所示的处理器130也可包括环境光辨识单元，电信号分配器138可以将电信号ES转换成第二电子信号ES2和第三电子信号(图未示)，分别传送给亮度校正单元134与环境光辨识单元。
请参考图8，并一并参考图4，图8为本发明第三实施例的电子装置的操作方法的流程示意图。电子装置400在此可例如为显示设备，但不以此为限。如图8所示，显示设备可例如选择性地进入指纹侦测模式SFM或亮度侦测模式SCM。例如，当用户欲进入指纹侦测模式SFM时，可进行步骤S100启动指纹侦测模式SFM，接着，显示设备可执行步骤S102关闭第二发光二极管410。第二发光二极管410可与光学传感器406部分重叠。例如可关闭第二发光二极管410所对应的子像素。举例来说，当显示设备进入指纹侦测模式SFM时，可关闭蓝色的子像素，但不以此为限。由于指纹的侦测可藉由光学传感器406的第一区域R1接收第一发光二极管408的第一光线L1’后产生的第一电子信号所进行，为了降低第二发光二极管410所发射的第二光线L2’对侦测的结果产生影响，可将第二发光二极管410所对应的子像素关闭。在执行完步骤S102后，可执行步骤S104接收第一光线，并产生第一电子信号。光学传感器406可例如接收发射自第一发光二极管408并藉由物体FG反射的第一光线L1’，将第一光线L1’转换成第一电子信号以辨识指纹信息，但不以此为限。当用户欲进入亮度侦测模式SCM时，可执行步骤S106启动亮度侦测模式SCM。接着，显示设备可执行步骤S108关闭第一发光二极管。例如关闭不与光学传感器406重叠的第一发光二极管408，或者是说，可关闭第一发光二极管408所对应的子像素。举例来说，当显示设备进入亮度侦测模式时，可关闭红色的子像素或绿色的子像素，但不以此为限。由于亮度的侦测可藉由光学传感器406的第二区域R2接收第二发光二极管410的第二光线L2’后产生的第二电子信号所进行，为了降低第一发光二极管408所发射的第一光线L1’对侦测的结果产生影响，可将第一发光二极管408所对应的子像素关闭。在执行完步骤S108之后，可执行步骤S110接收第二光线并产生第二电子信号。光学传感器406可例如接收发射自第二发光二极管410的第二光线L2’，并将第二光线L2’转换成第二电子信号以确认亮度信息，藉此调整第二发光二极管410的亮度，但不以此为限。
请参考图9，图9为本发明一实施例的电子装置的俯视示意图。如图9所示，本发明的电子装置可以应用为一显示设备900，其可包括显示区IR和周围区PR，且显示设备900还可包括复数个分布在显示区IR的光学传感器(图9未示出)。此处的光学传感器可参考图1到图5的任一光学传感器，且显示设备900可以包含图1到图5的任一电子装置，例如为图4所示的电子装置400，其包括第一发光二极管408与第二发光二极管410。在一般显示模式下，如(I)部分所示，整个显示区IR可显示出具整体性的影像画面，但不以此为限。在指纹侦测模式下，如(II)部分所示，显示设备900的显示区IR中可区分成指纹侦测区Rf和非指纹侦测区Rnf，例如指纹侦测区域Rf和非指纹侦测区域Rnf可分别显示出不同的颜色或图案。在某些实施例中，在指纹侦测模式下，可以关闭非指纹侦测区域Rnf中的各像素，也就是将非指纹侦测区域Rnf中至少部分的发光二极管关闭，只开启指纹侦测区域Rf中的像素或这些像素中的发光二极管。在另一些实施例中，当显示设备900在指纹侦测模式下时，可只开启指纹侦测区域Rf中第一发光二极管、第二发光二极管、及第三发光二极管中的至少一者(例如第一发光二极管)，并可关闭指纹侦测区域Rf中的其他发光二极管(例如第二发光二极管及第三发光二极管)中的至少一者，或关闭与光学传感器406重叠的发光二极管，但不以此为限。指纹侦测区域Rf中的光学传感器可例如用于接收经手指反射后的光线，并产生一电子信号，所述电子信号可例如作为指纹辨识信号，但不以此为限。非指纹侦测区域Rnf的光学传感器可例如用于接收环境光线，并产生一电子信号，所述电子信号可例如作为背景值信号，但不以此为限。需注意的是，当显示设备900处于指纹侦测模式时，指纹侦测区域Rf的光学传感器除了会接收经由手指反射的光线外，还可能接收到环境光线，故指纹侦测区域Rf的光学传感器所产生的用于辨识指纹的电子信号可能包括环境光线所造成的噪声。为了降低环境光线对指纹辨识信号的影响，可将指纹侦测区域Rf的光学传感器所产生的电子信号扣掉非指纹侦测区域Rnf中的光学传感器所产生的背景值信号以获得校正后的指纹辨识信号，也就是说，校正后的指纹辨识信号可等于指纹辨识信号扣除背景值信号(环境光线)，但不以此为限。如此一来，环境光线在指纹辨识的过程中的影响可因而降低。另一方面，在某些实施例中，当显示设备900欲进行发光二极管校正模式时，可以将显示区IR中的第一发光二极管关闭，只开启第二发光二极管，并利用光学传感器接收发第二发光二极管所射出的光线以收集第二发光二极管的发光信息，进而进行光学校正，但本发明不以此为限。
综上所述，本发明提供了一种电子装置，所述电子装置包括基板、光学传感器和发光二极管。光学传感器具有不与发光二极管重叠的第一区域和与发光二极管重叠的第二区域。光学传感器的第一区域可接收由发光二极管发射，且经由手指反射的光线并产生第一电子信号，光学传感器的第二区域可接收发光二极管所发射的光线并产生第二电子信号。藉由第一电子信号和第二电子信号，电子装置可具有亮度校正和指纹辨识的功能。在某些实施例中，光学传感器也可以接收环境光以收集环境光信息。此外，由于本发明的电子装置的光学传感器可具有复数种功能，电子装置的体积可因此降低。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：
一基板；
一发光二极管，设置在所述基板上并且发射一光线；以及
一光学传感器，设置在所述基板上并用以接收所述光线；
其中，所述光学传感器接收所述光线以产生用于指纹辨识的一第一电子信号，并接收所述光线以产生用于所述光线的亮度校正的一第二电子信号。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述光学传感器在所述基板的一厚度方向上与所述发光二极管部分重叠。
3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述光学传感器包括一第一区域及一第二区域，所述第一区域不与所述发光二极管重叠，所述第二区域与所述发光二极管重叠，且所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。
4.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，所述第二区域的面积对所述发光二极管的面积的比值范围为0.1到1。
5.一种电子装置，其特征在于，包括：
一基板；
一第一发光二极管，设置在所述基板上并且发射一第一光线；
一第二发光二极管，设置在所述基板上并且发射一第二光线；以及
一光学传感器，设置在所述基板上并用以接收所述第一光线和所述第二光线；
其中所述光学传感器接收所述第一光线以产生用于指纹辨识的一第一电子信号，并接收所述第二光线以产生用于所述第二光线的亮度校正的一第二电子信号。
6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述第一光线的波长大于所述第二光线的波长。
7.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述第一光线为绿光且所述第二光线为蓝光。
8.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述光学传感器在所述基板的一厚度方向上与所述第二发光二极管部分重叠。
9.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述第一光线和所述第二光线为同时发射的。
10.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述第一光线和所述第二光线为不同时发射的。
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