CN114067753A - 显示装置和包括其的移动终端装置 - Google Patents

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Abstract

本文中公开了显示装置和包括其的移动终端装置，该显示装置包括显示面板，该显示面板包括屏幕，在该屏幕中设置有被依次扫描的多个显示像素以及在曝光期间被曝露于光以将光转换成电流的多个传感器像素。显示像素被设置在屏幕的第一区域和第二区域中，并且传感器像素被设置在屏幕的第二区域中。在扫描设置在屏幕的第一区域中的显示像素时，传感器像素被曝光。在扫描屏幕的第二区域中的显示像素时，从传感器像素输出传感器数据，然后传感器像素被初始化。

Description

显示装置和包括其的移动终端装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年7月30日提交的韩国专利申请第10-2020-0095199号的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开内容涉及具有指纹传感器的显示装置和包括该显示装置的移动终端装置。
背景技术
根据发光层的材料，电致发光显示装置大致分为无机发光显示装置和有机发光显示装置。有源矩阵型有机发光显示装置包括有机发光二极管(以下称为“OLED”)，它们自身发光并且具有响应速度快、发光效率、亮度和视角均优异的优点。在有机发光显示装置中，OLED以像素形成。由于有机发光显示装置具有快速的响应速度，并且在发光效率、亮度和视角方面均优异，并且可以在全黑颜色中呈现黑色渐变，因此有机发光显示装置在对比度和色彩再现性方面均优异。
近来，有机发光显示装置被广泛应用于移动终端装置的显示装置。生物识别技术被应用于移动终端装置的用户认证。作为生物识别技术的示例，由于指纹传感器在用户认证过程中提供了安全性和便利性，因此指纹传感器被广泛应用于智能电话。当需要屏幕解锁或用户认证时，应用于智能手机的指纹传感器会感测用户的指纹。
由于指纹传感器，对智能手机的屏幕设计存在很多限制。作为示例，现有的按钮型指纹传感器会是一种障碍，由于其被设置在显示装置的屏幕下方，因此使得不可能扩大屏幕尺寸并实现全屏显示器。为了实现全屏显示器，已经开发了一种显示器上指纹识别(fingerprint recognition on display，FOD)技术，以将指纹传感器放置在显示面板的屏幕下方并在屏幕上感测指纹。由于指纹传感器模块应当位于屏幕下方以便实现FOD，因此增加了显示装置的厚度，并且增加了将显示面板与指纹传感器模块组装在一起的过程，从而存在产量降低并且制造成本增加的问题。
发明内容
本公开内容旨在解决所有上述需求和问题。
本公开内容涉及一种显示装置以及包括该显示装置的移动终端装置，在显示装置中，传感器像素被嵌入显示面板中，从而不需要将显示面板与指纹传感器模块组装在一起的过程，并且该显示装置能够充分确保和调节传感器像素的曝光时间。
应当注意，本公开内容的目的不限于上述目的，并且根据以下描述，本公开内容的其他目的对于本领域技术人员将是明显的。
根据本公开内容的一方面，提供了一种包括显示面板的显示装置。该显示面板包括屏幕，在所述屏幕中设置有被依次扫描的多个显示像素、以及在曝光时间期间被曝露于光以将光转换成电流的多个传感器像素。
显示像素被设置在屏幕的第一区域和第二区域中，并且传感器像素被设置在屏幕的第二区域中。
在扫描设置在屏幕的第一区域中的显示像素时，传感器像素被曝光。在扫描屏幕的第二区域中的显示像素时，从传感器像素输出传感器数据，然后传感器像素被初始化。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种包括所述显示装置的移动终端装置。
附图说明
通过参考附图详细描述本公开内容的示例性实施方式，本公开内容的上述和其他目的、特征和优点对于本领域技术人员将变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据本公开内容的实施方式的显示装置的示意图；
图2是示出根据本公开内容的实施方式的在指纹识别模式下驱动第一感测区域的方法的流程图；
图3是示出在屏幕上感测指纹的示例的图；
图4是示出根据本公开内容的实施方式的显示面板和显示面板驱动器的框图；
图5是示出驱动集成电路(IC)的配置的示意性框图；
图6是示出像素电路的示例的电路图；
图7是示出像素电路的另一示例的电路图；
图8是示出驱动图6和图7所示的像素电路的方法的波形图；
图9是示出根据本公开内容的一个实施方式的显示面板的截面结构的详细截面图；
图10是示出根据本公开内容的一个实施方式的传感器像素的有机光电二极管和显示像素的发光元件的截面结构的图；
图11是示出一个帧周期的有效间隔和垂直消隐时段的详细图；
图12和图13是示出根据本公开内容的实施方式的驱动显示装置的方法的图；
图14是示出根据本公开内容的第一实施方式的像素电路和光电传感器驱动电路的电路图；
图15是示出图14所示的像素电路和光电传感器驱动电路的驱动方法的波形图；
图16是示出根据本公开内容的第二实施方式的像素电路和光电传感器驱动电路的电路图；
图17是示出图16所示的像素电路和光电传感器驱动电路的驱动方法的波形图；
图18是示出图14和图16所示的像素电路和光电传感器驱动电路的布局的详细平面图；
图19是示出根据本公开内容的第三实施方式的像素电路和光电传感器驱动电路的电路图；
图20是示出像素电路和光电传感器驱动电路的布局的详细平面图；
图21A至图21G是示出通过将主层与图20所示的像素电路和光电传感器驱动电路的布局分开而形成的各层的图案形状的平面图；
图22是示出根据本公开内容的一个实施方式的伽马补偿电压生成器的电路图；以及
图23是示出施加至显示区域中的像素的数据电压和施加至感测区域中的像素的数据电压的图。
具体实施方式
从下面参考附图描述的实施方式中，将更加清楚地理解本公开内容的优点和特征以及用于实现本公开内容的方法。然而，本公开内容不限于以下实施方式，而是可以以各种不同的形式来实现。相反，本实施方式将使本公开内容的公开完整，并使本领域技术人员能够完全理解本公开内容的范围。本公开内容仅限定在所附权利要求书的范围内。
在附图中示出的用于描述本公开内容的实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅是示例，并且本公开内容不限于此。在整个本说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。此外，在描述本公开内容时，可以省略已知相关技术的详细描述，以避免不必要地使本公开内容的主题不清楚。
本文所使用的诸如“包括”、“包含”、“具有”和“由...组成”之类的术语通常旨在允许添加其他部件，除非该术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则对单数的任何提及均可以包括复数。
即使没有明确说明，部件也会被解释为包括普通的误差范围。
当使用诸如“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”之类的术语描述两个部件之间的位置关系时，一个或更多个部件可以位于这两个部件之间，除非这些术语与术语“紧接”或“直接”一起使用。
术语“第一”、“第二”等可用于将部件彼此区分开，但是部件的功能或结构不受部件前面的序号或部件名称的限制。
以下实施方式可以部分或全部彼此组合或彼此结合，并且可以技术上各种方式联接和操作。实施方式可以彼此独立地或彼此关联地执行。
在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的各种实施方式。
参照图1，显示面板100的屏幕包括在其上再现输入图像的像素阵列。像素阵列包括显示区域DA和感测区域SA。
在其中写入像素数据的第一组显示像素R、G和B设置在显示区域DA中。第二组显示像素R、G和B以及多个光电传感器设置在感测区域SA中。
显示区域DA包括以高的每英寸像素(pixels per inch，PPI)设置的显示像素R、G和B，并显示输入数据。输入数据可以是包括输入图像的像素数据或各种类型的信息的数据。
感测区域SA包括其中写入像素数据的显示像素R、G和B以及感测指纹图案的图像传感器的像素(以下称为“传感器像素”)。传感器像素S中的每个传感器像素包括以光电方式对光进行转换的光电传感器。传感器像素S在曝光时间期间曝露于光，以将光转换成电流。当扫描设置在屏幕的第一区域中的显示像素R、G和B时，传感器像素S可以被曝光。当扫描屏幕的第二区域中的显示像素R、G和B时，可以从传感器像素S输出传感器数据，然后可以初始化传感器像素S。
感测区域SA在显示模式下在显示像素R、G和B上显示输入数据，并且在指纹识别模式下使用传感器像素S感测指纹。感测区域SA的显示像素R、G和B以及传感器像素S共享大多数线并且具有相似的截面结构。显示像素R、G和B可以被设置成与传感器像素S共面。在这种情况下，由于传感器像素S所占据的部分，感测区域SA中的显示像素R、G和B的PPI会低于显示区域DA中的显示像素的PPI。可以在现有的制造过程中同时形成感测区域SA的显示像素R、G和B以及传感器像素S，而无需任何附加过程。
由于感测区域SA的显示像素R、G和B的PPI低于显示区域DA的PPI，因此可以应用图像质量补偿算法来补偿要写入感测区域SA的显示像素R、G和B中的像素数据的亮度和颜色坐标，使得感测区域SA的图像质量没有差异。
根据本公开内容，显示像素R、G和B不仅设置在显示区域DA中，而且设置在感测区域SA中。因此，本公开内容的显示装置可以实现全屏显示器。
设置在显示区域DA和感测区域SA中的显示像素R、G和B中的每个显示像素包括不同颜色的子像素，以实现图像的颜色。子像素包括红色子像素(以下称为“R子像素”)、绿色子像素(以下称为“G子像素”)、和蓝色子像素(以下称为“B子像素”)。尽管在图中未示出，但是像素P中的每个像素P还可以包括白色子像素(以下称为“W子像素”)。子像素中的每个子像素包括像素电路和发光元件。在图1中，R表示R子像素，G表示G子像素，并且B表示B子像素。
可以在指纹识别模式下驱动感测区域SA的显示像素R、G和B中的至少一个作为光源，该指纹识别模式在发生指纹识别事件时执行。在指纹识别模式下，当用户将指纹放置在感测区域SA的盖玻璃20上时，感测区域SA的光源被打开。感测区域SA中的传感器像素S中的每个传感器像素的光电传感器以指纹识别模式被驱动，将从与盖玻璃20接触的用户的指纹反射的光转换成电信号，并将电信号发送至指纹识别处理器。指纹识别处理器放大光电传感器的输出信号，并将输出信号转换成数字数据以生成指纹图案数据。图1中省略的主机系统将来自指纹识别处理器的指纹图案数据与先前注册的用户的指纹图案图像进行比较，并执行指纹认证。
指纹识别处理器可以与用于控制显示面板驱动器的操作定时的定时控制器集成在一起。
根据本公开内容，由于单独的指纹传感器模块未接合至(bonded to)显示面板100，所以不会存在由于将显示面板100与指纹传感器模块组装的过程而导致的产量降低，并且制造成本可以降低。
显示面板100具有在X轴方向上的宽度，在Y轴方向上的长度以及在Z轴方向上的厚度。显示面板100包括设置在基板10上的电路层12、以及设置在电路层12上的发光元件和传感器层14。偏光板18可以设置在发光元件和传感器层14上，并且盖玻璃20可以设置在偏光板18上。
电路层12可以包括连接至数据线、栅极线和电力线的像素电路、用于驱动栅极线的栅极驱动器以及光电传感器驱动电路。电路层12可以包括诸如被实现为薄膜晶体管(TFT)的晶体管和电容器的电路元件。
发光元件和传感器层14可以包括由像素电路驱动的发光元件。发光元件可以被实现为有机发光二极管(OLED)。OLED包括形成在阳极电极与阴极电极之间的有机化合物层。有机化合物层可以包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL和电子注入层EIL，但是本公开内容不限于此。当将电压施加至OLED的阳极和阴极时，穿过空穴传输层HTL的空穴和穿过电子传输层ETL的电子移动到发光层EML以形成激子，从而从发光层EML发射可见光。发光元件和传感器层14还可以包括滤色器，该滤色器设置在电路层12上并且选择性地透射红色、绿色和蓝色波长。
发光元件和传感器层14包括形成在与发光元件相同的层上的光电传感器。光电传感器可以被实现为光电二极管。
发光元件和传感器层14可以被保护膜覆盖，并且保护膜可以被封装层覆盖。保护层和封装层可以具有有机层和无机层交替堆叠的结构。无机层阻止水分或氧气的渗透。有机膜使无机层的表面平坦化。当有机层和无机层被堆叠成多层时，水分或氧气的移动路径变得比单层的移动路径长，从而使影响发光元件和传感器层14的水分/氧气的渗透可以被有效地阻挡。
偏光板18可以接合至封装层。偏光板18提高了显示装置的室外可视性。偏光板18减少从显示面板100的表面反射的光并且阻挡从电路层12的金属反射的光，从而提高像素的亮度。偏光板18可以被实现为将线性偏光板和相位延迟膜接合至其上的偏光板或圆形偏光板。
图2是示出根据本公开内容的实施方式的在指纹识别模式下驱动感测区域SA的方法的流程图。
参照图2，当发生指纹感测事件时，感测区域SA开始以指纹识别模式操作。主机系统连接至显示装置，在需要用户认证的应用中从指纹识别处理器接收指纹图案图像数据，并处理指纹认证。
如图3所示，当指纹识别模式开始时，显示装置可以在屏幕上显示感测区域SA以引导指纹感测位置(S01和S02)。响应于来自触摸传感器或压力传感器的输出信号，主机系统检测放置在感测区域SA中的手指(S03)。响应于来自主机系统的命令，指纹识别处理器驱动感测区域SA中的光源和传感器像素S以感测指纹(S04和S05)。传感器像素S在指纹识别模式下光电转换从用户的指纹反射的光。指纹识别处理器将传感器像素S的输出信号转换成数字数据以生成指纹图案图像数据，并将指纹图案图像数据发送至主机系统。
图4和图5是示出根据本公开内容的实施方式的显示装置的图。
参照图4和图5，显示装置包括其中像素阵列设置在屏幕上的显示面板100和显示面板驱动器。
显示面板100的像素阵列包括数据线DL、与数据线DL相交的栅极线GL、以及以由数据线DL和栅极线GL限定的矩阵形式设置的显示像素P。像素阵列还包括图6和图7所示的电力线，例如VDD线PL1、Vini线PL2和VSS线PL3。像素阵列包括在显示模式下一起显示输入图像的显示区域DA和感测区域SA。感测区域SA在指纹识别模式下感测用户的指纹图案。
如图1所示，像素阵列可以被划分为电路层12以及发光元件和传感器层14。触摸传感器阵列可以被设置在发光元件和传感器层14上方。
在显示面板100中，在其上再现输入图像的屏幕包括显示区域DA和感测区域SA。
在显示区域DA和感测区域SA中，显示像素的子像素中的每个子像素包括像素电路。像素电路可以包括：驱动元件，其将电流提供至发光元件OLED；多个开关元件，其用于对驱动元件的阈值电压进行采样并且切换像素电路的电流路径；以及电容器，其保持驱动元件的栅极电压。感测区域SA中的传感器像素S中的每个传感器像素包括光电二极管和用于驱动光电二极管的光电传感器驱动电路。
感测区域SA包括在其中写入像素数据的像素，并且传感器像素S彼此隔开预定间隔，并且这些像素插入在传感器像素S之间。传感器像素S包括光电传感器和用于驱动光电传感器的光电传感器驱动电路。感测区域SA中的显示像素在显示模式下根据像素数据的数据电压发光以显示输入数据，而显示像素在指纹识别模式下根据光源驱动数据的电压以高亮度发光并且作为光源被驱动。光源驱动数据是与输入图像的像素数据无关的数据。
如图9和图10所示，像素电路和光电传感器驱动电路可以设置在发光元件OLED的下方。
显示面板驱动器将输入图像的像素数据写入显示像素P中。显示面板驱动器包括：数据驱动器306，其将像素数据的数据电压提供至数据线DL；以及栅极驱动器120，其将栅极脉冲依次提供至栅极线GL。数据驱动器306可以被集成在驱动器IC 300中。显示面板驱动器还可以包括在附图中被省略的触摸传感器驱动器。数据驱动器306可以与定时控制器303一起集成在驱动IC 300中。
驱动器IC 300可以包括数据接收和计算部308、定时控制器303、数据驱动器306、伽马补偿电压生成器305、电源304和第二存储器302。驱动器IC 300可以连接至主机系统200、第一存储器301和显示面板100。
驱动IC 300可以接合至显示面板100。驱动IC 300从主机系统200接收输入图像的像素数据和定时信号，通过数据线DL将像素数据的数据电压提供至显示像素，并且使数据驱动器306与栅极驱动器120同步。
驱动IC 300通过数据输出通道连接至数据线DL，以将像素数据的数据电压提供至数据线DL。驱动IC 300可以通过栅极定时信号输出通道输出用于控制栅极驱动器120的栅极定时信号。从定时控制器303产生的栅极定时信号可以包括栅极起始脉冲GVST和栅极移位时钟GCLK。栅极起始脉冲GVST和栅极移位时钟GCLK在栅极导通电压VGL与栅极截止电压VGH之间摆动。从电平移位器307输出的栅极定时信号GVST和GCLK被施加至栅极驱动器120，以控制栅极驱动器120的移位操作。
栅极驱动器120可以包括与像素阵列一起形成在显示面板100的电路层12中的移位寄存器。栅极驱动器120的移位寄存器在定时控制器303的控制下将栅极信号依次提供至栅极线GL。栅极信号包括施加至像素电路的扫描脉冲和光发射脉冲(EM脉冲)以及施加至光电传感器驱动电路的曝光信号TG。移位寄存器可以包括输出扫描脉冲的扫描驱动器和输出EM脉冲的EM驱动器。在图5中，GVST和GCLK是输入至扫描驱动器的栅极定时信号。EVST和ECLK是输入至EM驱动器的栅极定时信号。
数据接收和计算部308包括：接收器，用于从主机系统200接收作为数字信号输入的像素数据；以及数据计算器，用于处理通过接收器输入的像素数据以提高图像质量。数据计算器可以包括：数据恢复部，用于对经压缩的像素数据进行解码和恢复；以及光学补偿器，用于将预定的光学补偿值添加到像素数据。光学补偿值可以被设置为用于基于在制造过程中基于由照相机捕获的图像而测量的屏幕的亮度来补偿每个像素数据的亮度的值。
定时控制器303向数据驱动器306提供从主机系统200接收的输入图像的像素数据。定时控制器303生成用于控制栅极驱动器120的栅极定时信号和用于控制数据驱动器306的源极定时信号，以控制栅极驱动器120和数据驱动器306的操作定时。
数据驱动器306通过数模转换器(DAC)将从定时控制器303接收的像素数据(数字数据)转换为伽马补偿电压并输出数据电压Vdata1～Vdata6。从数据驱动器306输出的数据电压通过连接至驱动IC 300的数据通道的输出缓冲器被提供至像素阵列的数据线DL。
伽马补偿电压生成器305通过分压器电路将来自电源304的伽马参考电压分压，以针对每个灰度生成伽马补偿电压。伽马补偿电压是其中针对像素数据的每个灰度设置电压的模拟电压。从伽马补偿电压生成器305输出的伽马补偿电压被提供至数据驱动器306。
电源304使用直流(DC)-DC转换器产生驱动显示面板100的像素阵列、栅极驱动器120和驱动IC 300所需的电力。DC-DC转换器可以包括电荷泵、调节器、降压转换器和升压转换器。电源304可以调节来自主机系统200的DC输入电压以产生DC电力，诸如伽马参考电压、栅极导通电压VGL、栅极截止电压VGH、像素驱动电压VDD、低电位电力电压VSS、以及初始化电压Vini。伽马参考电压被提供至伽马补偿电压生成器305。栅极导通电压VGL和栅极截止电压VGH被提供至电平移位器307和栅极驱动器120。像素电力例如像素驱动电压VDD、低电位电力电压VSS和初始化电压Vini被共同提供至像素P。像素驱动电压VDD被设置为高于低电位电力电压VSS的电压。初始化电压Vini被设置为低于发光元件OLED的阈值电压的DC电压，以初始化像素电路的主节点并抑制发光元件OLED发光。初始化电压Vini可以被设置为低于像素驱动电压VDD并且小于或等于低电位电力电压VSS的电压。
当向驱动IC 300供电时，第二存储器302存储从第一存储器301接收的补偿值、电阻器设置数据等。该补偿值可以应用于用于改善图像质量的各种算法。补偿值可以包括光学补偿值。可以预先设置电阻器设置数据，以便控制数据驱动器306、定时控制器303和伽马补偿电压生成器305的操作。第一存储器301可以包括闪存。第二存储器302可以包括静态随机存取存储器(SRAM)。
主机系统200可以被实现为应用处理器(AP)。主机系统200可以通过移动工业处理器接口(MIPI)将输入图像的像素数据发送至驱动IC 300。例如，主机系统200可以通过柔性印刷电路(FPC)连接至驱动IC 300。
本公开内容还包括指纹识别处理器500。指纹识别处理器500连接至第一感测区域SA中的传感器像素S。指纹识别处理器500放大传感器像素S的输出电压，并使用模数转换器(ADC)将输出电压转换成数字数据以生成指纹图案图像数据。主机系统200在指纹识别模式下从指纹识别处理器500接收指纹图案数据，并且基于将指纹图案数据与注册的指纹图像进行比较的结果来处理指纹认证。
显示面板100可以被实现为适用于柔性显示器的柔性面板。可以通过缠绕、折叠和弯曲柔性显示面板来改变柔性显示器的屏幕尺寸，并且可以容易地以各种设计来制造柔性显示器。柔性显示器可以被实现为可卷曲显示器、可折叠显示器、可弯曲显示器、可滑动显示器等。柔性面板可以由“塑料OLED面板”制成。塑料OLED面板可以包括背板和在接合至背板的有机薄膜上的像素阵列。触摸传感器阵列可以形成在像素阵列上。
背板可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板。像素阵列和触摸传感器阵列可以形成在有机薄膜基板上。为了防止像素阵列暴露于水分，背板可以阻挡水分向有机薄膜的渗透。有机薄膜基板可以是聚酰亚胺(PI)膜基板。多层缓冲膜可以由绝缘材料(未示出)形成在有机薄膜基板上。电路层12以及发光元件和传感器层14可以堆叠在有机薄膜基板上。
在本公开内容的显示装置中，设置在电路层12中的像素电路、光电传感器驱动电路和栅极驱动器120可以包括多个晶体管。晶体管可以实现为包括氧化物半导体的氧化物TFT、包括LTPS的低温多晶硅(LTPS)TFT等。晶体管中的每个晶体管可以被实现为p沟道TFT或n沟道TFT。在实施方式中，主要将像素电路的晶体管描述为实现为p沟道TFT的示例，但是本公开内容不限于此。
该晶体管是包括栅极、源极和漏极的三电极元件。源极是用于向晶体管提供载流子的电极。在晶体管中，载流子从源极开始流动。漏极是其中载流子从晶体管向外部放电的电极。在晶体管中，载流子从源极流向漏极。在n沟道晶体管的情况下，由于载流子是电子，所以源极电压低于漏极电压，从而允许电子从源极流向漏极。在n沟道晶体管中，电流沿从漏极到源极的方向流动。在p沟道晶体管(p型金属氧化物半导体(PMOS))的情况下，由于载流子是空穴，因此源极电压高于漏极电压，从而允许空穴从源极流向漏极。在p沟道晶体管中，由于空穴从源极流向漏极，所以电流从源极流向漏极。应当注意，晶体管的源极和漏极不是固定的。例如，可以根据施加的电压来改变源极和漏极。因此，本公开内容不会由于晶体管的源极和漏极而受到限制。在下面的描述中，将晶体管的源极和漏极分别称为第一电极和第二电极。
栅极脉冲在栅极导通电压与栅极截止电压之间摆动。栅极导通电压被设置为高于晶体管的阈值电压的电压，并且栅极截止电压被设置为低于晶体管的阈值电压的电压。晶体管响应于栅极导通电压而接通，而晶体管响应于栅极截止电压而截止。在n沟道晶体管的情况下，栅极导通电压可以是栅极高电压VGH，并且栅极截止电压可以是栅极低电压VGL。在p沟道晶体管的情况下，栅极导通电压可以是栅极低电压VGL，并且栅极截止电压可以是栅极高电压VGH。
像素电路的驱动元件可以被实现为晶体管。驱动元件在所有像素中应具有均匀的电特性。然而，由于工艺偏差和元件特性偏差而在像素之间可能存在差异，并且电特性会随着显示器的驱动时间的流逝而变化。为了补偿驱动元件的电特性偏差，显示装置可以包括内部补偿电路和外部补偿电路。内部补偿电路被添加到子像素中的每个子像素中的像素电路，以对根据驱动元件的电特性而变化的驱动元件的阈值电压Vth和/或迁移率μ进行采样，并实时补偿变化。外部补偿电路将通过连接至子像素的感测线感测到的驱动元件的阈值电压Vth和/或迁移率μ发送至外部补偿器。外部补偿电路的补偿器通过反应感测结果并调制输入图像的像素数据来补偿驱动元件的电特性的变化。外部补偿电路感测根据驱动元件的电特性而变化的像素的电压，并且基于感测到的电压在外部电路中调制输入图像的数据，从而补偿像素之间的驱动元件的电特性偏差。
图6和图7是示出应用内部补偿电路的像素电路的示例的电路图。图8是示出驱动图6和图7所示的像素电路的方法的波形图。图6和图7所示的像素电路可以均等地应用于显示区域DA和第一感测区域SA中的显示像素。图6和图7所示的像素电路是可应用于本公开内容的像素电路的示例，并且本公开内容不限于此。
参照图6至图8，像素电路包括：发光元件OLED；驱动元件DT，其向发光元件OLED提供电流；以及开关电路，其用于响应于扫描脉冲SCAN(N-1)、SCAN(N)和EM脉冲EM(N)对施加至驱动元件DT的电极的电压进行切换。
开关电路连接至被施加像素驱动电压VDD、低电位电力电压VSS和初始化电压Vini的电力线PL1、PL2和PL3、数据线DL以及栅极线GL1、GL2、GL3，并且响应于扫描脉冲SCAN(N-1)和SCAN(N)和EM脉冲EM(N)来对施加至发光元件OLED和驱动元件DT的电压进行切换。
开关电路使用多个开关元件M1至M6对驱动元件DT的阈值电压Vth进行采样，将经采样的阈值电压Vth存储在电容器Cst1中，并且包括用于补偿驱动元件DT的栅极电压多达驱动元件DT的阈值电压Vth的内部补偿电路。驱动元件DT和开关元件M1至M6中的每一个可以被实现为p沟道TFT。
如图8所示，像素电路的驱动时段可以划分为初始化时段Tini、采样时段Tsam、数据写入时段Twr和发光时段Tem。
在采样时段Tsam期间，将第N扫描脉冲SCAN(N)生成为栅极导通电压VGL，然后将其施加至第一栅极线GL1。在采样时段Tsam之前的初始化时段Tini期间，将第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)生成为栅极导通电压VGL，然后将其施加至第二栅极线GL2。在初始化时段Tini和采样时段Tsam期间将EM脉冲EM(N)生成为栅极截止电压VGH，然后将其施加至第三栅极线GL3。在数据写入时段Twr期间可以将EM脉冲EM(N)生成为栅极截止电压VGH。
在初始化时段Tini期间，将第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)生成为栅极导通电压VGL，并且第N扫描脉冲SCAN(N)和EM脉冲EM(N)中的每一个的电压是栅极截止电压VGH。在采样时段Tsam期间，将第N扫描脉冲SCAN(N)生成为栅极导通电压VGL的脉冲，并且第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和EM脉冲EM(N)中的每一个的电压是栅极截止电压VGH。在数据写入时段Twr期间，第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)、第N扫描脉冲SCAN(N)和EM脉冲EM(N)中的每一个的电压是栅极截止电压VGH。在发光时段Tem的至少一部分期间，将EM脉冲EM(N)生成为栅极导通电压VGL以及将第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和第N扫描脉冲SCAN(N)中的每一个的电压生成为栅极截止电压VGH。
在初始化时段Tini期间，根据第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的栅极导通电压VGL来导通第五开关元件M5，从而初始化像素电路。在采样时段Tsam期间，根据第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL导通第一开关元件M1和第二开关元件M2，使得被补偿多达驱动元件DT的阈值电压Vth的数据电压Vdata被存储在电容器Cst1中。同时，在采样时段Tsam期间导通第六开关元件M6以将第四节点n4的电压降低到参考电压Vref，从而抑制发光元件OLED发光。在数据写入时段Twr期间，第一至第六开关元件M1至M6保持在OFF(截止)状态。
在发光时段Tem期间，第三开关元件M3和第四开关元件M4导通，使得发光元件OLED发光。在发光时段Tem期间，为了准确地表现低灰度的亮度，可以使EM脉冲EM(N)的电压电平以预定占空比在栅极导通低电压VGL与栅极截止电压VGH之间反转。在这种情况下，在发光时段Tem期间，第三开关元件M3和第四开关元件M4可以根据EM脉冲EM(N)的占空比重复地导通和截止。
发光元件OLED可以被实现为有机发光二极管或无机发光二极管。在下文中，将描述其中将发光元件OLED实现为有机发光二极管的示例。
发光元件OLED的阳极电极连接至第四和第六开关元件M4和M6之间的第四节点n4。第四节点n4连接至发光元件OLED的阳极、第四开关元件M4的第二电极和第六开关元件M6的第二电极。发光元件OLED的阴极电极连接至被施加低电位电力电压VSS的VSS线PL3。发光元件OLED使用电流Ids发光，该电流Ids根据驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs流动。发光元件OLED的电流路径由第三和第四开关元件M3和M4进行切换。
电容器Cst1连接在VDD线PL1与第一节点n1之间。补偿多达驱动元件DT的阈值电压Vth的数据电压Vdata在电容器Cst处充电。由于每个子像素中的数据电压Vdata被补偿多达驱动元件DT的阈值电压Vth，所以每个子像素中的驱动元件DT的特性偏差被补偿。
第一开关元件M1响应于第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL而接通，以将第二节点n2连接至第三节点n3。第二节点n2连接至驱动元件DT的栅电极、电容器Cst的第一电极和第一开关元件M1的第一电极。第三节点n3连接至驱动元件DT的第二电极、第一开关元件M1的第二电极和第四开关元件M4的第一电极。第一开关元件M1的栅电极连接至第一栅极线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第一开关元件M1的第一电极连接至第二节点n2，并且其第二电极连接至第三节点n3。
由于第一开关元件M1仅在一个帧周期中的、将第N扫描脉冲SCAN(N)生成为栅极导通电压VGL的、图11的非常短的一个水平时段1H期间导通并由此在大约一个帧周期期间保持处于OFF状态，因此在第一开关元件M1的OFF状态下可能出现OFF电流。为了抑制第一开关元件M1的OFF电流，如图7所示，第一开关元件M1可以被实现为具有其中两个晶体管M1a和M1b串联连接的双栅极结构的晶体管。
第二开关元件M2响应于第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL而接通，以将数据电压Vdata提供至第一节点n1。第二开关元件M2的栅电极连接至第一栅极线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第二开关元件M2的第一电极连接至第一节点n1。第二开关元件M2的第二电极连接至被施加数据电压Vdata的数据线DL。第一节点n1连接至第二开关元件M2的第一电极、第三开关元件M3的第二电极和驱动元件DT的第一电极。
第三开关元件M3响应于EM脉冲EM(N)的栅极导通电压VGL而接通，以将VDD线PL1连接至第一节点n1。第三开关元件M3的栅电极连接至第三栅极线GL3以接收EM脉冲EM(N)。第三开关元件M3的第一电极连接至VDD线PL1。第三开关元件M3的第二电极连接至第一节点n1。
第四开关元件M4响应于EM脉冲EM(N)的栅极导通电压VGL而接通，以将第三节点n3连接至发光元件OLED的阳极电极。第四开关元件M4的栅电极连接至第三栅极线GL3以接收EM脉冲EM(N)。第四开关元件M4的第一电极连接至第三节点n3，并且其第二电极连接至第四节点n4。
第五开关元件M5响应于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的栅极导通电压VGL而接通，以将第二节点n2连接至Vini线PL2。第五开关元件M5的栅电极连接至第二栅极线GL2以接收第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)。第五开关元件M5的第一电极连接至第二节点n2，并且其第二电极连接至Vini线PL2。为了抑制第五开关元件M5的OFF电流，如图7所示，第一开关元件M5可以被实现为具有其中两个晶体管M5a和M5b串联连接的双栅极结构的晶体管。
第六开关元件M6响应于第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL而接通，以将Vini线PL2连接至第四节点n4。第六开关元件M6的栅电极连接至第一栅极线GL1以接收第N扫描脉冲SCAN(N)。第六开关元件M6的第一电极连接至Vini线PL2，并且其第二电极连接至第四节点n4。
同时，第五开关元件M5和第六开关元件M6的栅电极可以共同地连接至施加第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的第二栅极线GL2。在这种情况下，第五开关元件M5和第六开关元件M6可以响应于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)而同时导通。
驱动元件DT根据栅极-源极电压Vgs控制在发光元件OLED中流动的电流Ids，从而驱动发光元件OLED。驱动元件DT包括连接至第二节点n2的栅极、连接至第一节点n1的第一电极、以及连接至第三节点n3的第二电极。
在初始化时段Tini期间，将第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)生成为栅极导通电压VGL。在初始化时段Tini期间，第N扫描脉冲SCAN(N)和EM脉冲EM(N)中的每一个保持栅极截止电压VGH。因此，在初始化时段Tini期间，第五开关元件M5导通，使得第二节点n2和第四节点n4以初始化电压Vini被初始化。可以在初始化时段Tini与采样时段Tsam之间设置保持时段Th。在保持时段Th中，扫描脉冲SCAN(N-1)和SCAN(N)以及EM脉冲EM(N)中的每一个的电压可以是栅极截止电压VGH。
在采样时段Tsam期间，将第N扫描脉冲SCAN(N)生成为栅极导通电压VGL。第N扫描脉冲SCAN(N)的脉冲与第N像素线的数据电压Vdata同步。在采样时段Tsam期间，第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和EM脉冲EM(N)中的每一个保持栅极截止电压VGH。因此，在采样时段Tsam期间，第一开关元件M1和第二开关元件M2导通。
在采样时段Tsam期间，由于流过第一开关元件M1和第二开关元件M2的电流，驱动元件DT的栅极电压DTG升高。当驱动元件DT截止时，栅极节点电压DTG变为Vdata-|Vth|。在这种情况下，第一节点n1的电压也变为Vdata-|Vth|。在采样时段Tsam期间，驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs为|Vgs|＝Vdata-(Vdata-|Vth|)＝|Vth|。
在数据写入时段Twr期间，第N扫描脉冲SCAN(N)被反转为栅极截止电压VGH。在数据写入时段Twr期间，第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和EM脉冲EM(N)中的每一个保持栅极截止电压VGH。因此，在数据写入时段Twr期间，所有开关元件M1至M6都保持在OFF状态。
在发光时段Tem期间，可以将EM脉冲EM(N)生成为栅极截止电压VGH。在发光时段Tem期间，可以以预定的占空比反转EM脉冲EM(N)的电压。因此，在发光时段Tem的至少一部分时段期间，可以将EM脉冲EM(N)生成为栅极导通电压VGL。
当EM脉冲EM(N)是栅极导通电压VGL时，电流在VDD与发光元件OLED之间流动，从而发光元件OLED可以发光。在发光时段Tem期间，第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)和第N扫描脉冲SCAN(N)保持栅极截止电压VGH。在发光时段Tem期间，第三开关元件M3和第四开关元件M4根据EM脉冲EM(N)的栅极导通电压VGL导通。当EM脉冲EM(N)为栅极导通电压VGL时，第三开关元件M3和第四开关元件M4导通，使得电流在发光元件OLED中流动。在这种情况下，驱动元件DT的Vgs变为|Vgs|＝VDD-(Vdata-|Vth|)，并且在发光元件OLED中流动的电流为K(VDD-Vdata)2。K是由驱动元件DT的电荷迁移率、寄生电容和沟道电容确定的恒定值。
图9是示出根据本公开内容的一个实施方式的显示面板的截面结构的详细截面图。应当注意，显示面板100的截面结构不限于图9。
参照图9，在像素电路中，电路层12、发光元件和传感器层14以及封装层可以堆叠在基板GLS上。基板GLS可以是玻璃基板或有机薄膜基板。
第一缓冲层BUF1可以形成在基板GLS上。可以在第一缓冲层BUF1上形成第一金属层，并且可以在第一金属层上形成第二缓冲层BUF2。第一金属层在光刻工艺中被图案化。第一金属层可以包括遮光图案BSM。遮光图案BSM阻挡外部光，从而防止TFT的有源层被光照射。第一缓冲层BUF1和第二缓冲层BUF2中的每一个可以由无机绝缘材料制成，并且可以由一个或更多个绝缘层形成。第一缓冲层BUF1可以被实现为氧化物层和氮化物层被多重堆叠的多层缓冲层。
有源层ACT可以由沉积在第二缓冲层BUF2上的半导体材料例如非晶硅a-Si形成。为了增加电子迁移率，非晶硅a-Si可以通过准分子激光退火(ELA)工艺结晶以被转换为多晶硅。可以通过光刻工艺对有源层ACT进行图案化。有源层ACT包括像素电路中的晶体管、栅极驱动器中的晶体管和光电传感器驱动电路中的晶体管中的每一个的有源图案。有源层ACT的一部分(partial portion)可以通过离子掺杂来金属化。金属化部分可以用作跳线图案，该跳线图案连接在像素电路的一些节点处的金属层以连接像素电路的部件。
可以在有源层ACT上形成栅绝缘层GI。栅绝缘层GI可以由无机绝缘材料制成。第二金属层可以形成在栅绝缘层GI上。可以通过光刻工艺来对第二金属层进行图案化。第二金属层可以包括栅极线、晶体管的栅电极图案GATE、电容器Cst1的下电极以及连接第一金属层和第三金属层的图案的跳线图案。
第一层间绝缘层ILD1可以覆盖第二金属层。第三金属层可以形成在第一层间绝缘层ILD1上，并且第二层间绝缘层ILD2可以覆盖第三金属层。可以通过光刻工艺对第三金属层进行图案化。第三金属层可以包括诸如电容器Cst1的上电极和电力线的金属图案TM。第一层间绝缘层ILD1和第二层间绝缘层ILD2可以包括无机绝缘材料。
可以在第二层间绝缘层ILD2上形成第四金属层，并且可以在第四金属层上堆叠无机绝缘层PAS1和第一平坦化层PLN1。可以在第一平坦化层PLN1上形成第五金属层。
第四金属层的一些金属图案可以通过穿过第一平坦化层PLN1和无机绝缘层PAS1的接触孔连接至第三金属层。第一平坦化层PLN1和第二平坦化层PLN2可以由使表面平坦化的有机绝缘材料制成。
第四金属层可以包括通过穿过第二层间绝缘层ILD2的接触孔而连接至晶体管的有源图案的晶体管的第一电极和第二电极。数据线DL以及电力线PL1、PL2和PL3中的一个或更多个可以被实现为第四金属层的图案SD1或第五金属层的图案SD2。
发光元件OLED的阳极电极AND可以形成在第二平坦化层PLN2上。阳极电极AND可以通过穿过第二平坦化层PLN2的接触孔连接至用作开关元件或驱动元件的晶体管的电极。阳极电极AND可以由透明或半透明的电极材料制成。
在像素电路和光电传感器驱动电路的电路层12中，有源层和金属层可以以图20至图21G中所示的结构被图案化。
像素限定层BNK可以覆盖发光元件OLED的阳极电极AND。像素限定层BNK形成为限定发光区域(或开口区域)的图案，光通过该发光区域(或开口区域)从像素中的每一个传达至外部。间隔物SPC可以形成在像素限定层BNK上。像素限定层BNK和间隔物SPC可以使用相同的有机绝缘材料集成。间隔物SPC确保(secure)细金属掩模(FMM)与阳极电极AND之间的间隙，从而防止FMM在有机化合物EL的沉积工艺中与阳极电极AND接触。
在由像素限定层BNK限定的像素中的每一个的发光区域中形成有机化合物EL。发光元件OLED的阴极电极CAT形成在显示面板100的整个表面上，以覆盖像素限定层BNK、间隔物SPC和有机化合物EL。阴极电极CAT可以连接至VSS线PL3，该VSS线PL3由阴极电极CAT下方的金属层中的任意一个形成。盖层CPL可以覆盖阴极电极CAT。盖层CPL由无机绝缘材料形成，并且盖层CPL阻止空气的渗透和施加在盖层CPL上的有机绝缘材料的放气，从而保护阴极电极CAT。无机绝缘层PAS2可以覆盖盖层CPL，并且平坦化层PCL可以形成在无机绝缘层PAS2上。平坦化层PCL可以包括有机绝缘材料。封装层的无机绝缘层PAS3可以形成在平坦化层PCL上。
传感器像素S的光电二极管可以被实现为有机光电二极管OPD。如在图10中所示，有机光电二极管OPD的阳极电极AND可以形成为与发光元件OLED的阳极电极AND共面。有机光电二极管OPD的阳极电极AND和发光元件OLED的阳极电极AND可以由单独的图案形成。有机光电二极管OPD和发光元件OLED可以连接至作为公共电极的阴极电极CAT。因此，阴极电极可以在有机光电二极管OPD和发光元件OLED中共享。
第一感测区域SA的电路层可以以与像素电路的结构类似的结构来实现，并且可以共享连接至像素电路的线。因此，可以以共享像素电路的结构来实现光电传感器驱动电路的至少一部分。
图10是示出根据本公开内容的一个实施方式的传感器像素S的有机光电二极管OPD和显示像素的发光元件OLED的截面结构的图。
参照图10，有机光电二极管OPD可以以与发光元件OLED的结构基本上相同的结构来实现。
发光元件OLED包括在像素电路CPIX上堆叠的阳极电极AND、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL、电子注入层EIL和阴极电极CAT。空穴注入层HIL与发光元件OLED的阳极电极AND接触，并且电子注入层EIL与阴极电极CAT接触。
有机光电二极管OPD包括在光电传感器驱动电路COPD上堆叠的阳极电极AND、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、有源层ACT-OPD、电子传输层ETL、电子注入层EIL和阴极电极CAT。有机光电二极管OPD的有源层ACT-OPD包括有机半导体材料。
低电位电源电压VSS和像素驱动电压VDD共同施加至像素电路CPIX和光电传感器驱动电路COPD。发光元件OLED的阴极电极CAT和有机光电二极管OPD的阴极电极CAT共享相同的金属电极，并且共同连接至VSS线PL3。发光元件OLED的阳极电极AND和有机光电二极管OPD的阳极电极AND可以被分为在同一层上形成的金属图案。发光元件OLED的阳极电极AND与有机光电二极管OPD的阳极电极AND电分离。
可以通过溶液工艺涂覆的有机半导体材料，例如，P3HT:PC61BM、方酸:PC61BM、C60、PBDTTT-C:PC71BM、PDPP3T:PC71BM、PCDTBT:PC61BM、PVK:PC71BM、PCDTBT:PC71BM、ZnO:F8T2、PBDT-TFTTE:PC71BM、P3HT:PC61BM、TAPC:C60、P3HT:PC60BM、PFBT2OBT:PC71BM、PIDT-TPD:PC61BM、P3HT:PC71BM、PV-D4650:PC61BM、P3HT:O-IDTBR和2,9-二甲基喹吖啶酮(2,9-DMQA)中的一种或两种或更多种有机半导体材料，可以用作有机光电二极管OPD的有源层ACT-OPD，但是本公开内容不限于此。由于当与在高温沉积工艺中形成的无机半导体材料相比时，有机半导体材料可以在相对低的温度下在溶液工艺中进行处理，因此可以降低制造成本，并且可以将有机半导体材料应用于柔性显示器。
从图10可以看出，有机光电二极管OPD具有与发光元件OLED的截面结构基本上相同的截面结构，并且层中的大多数层可以由与发光元件OLED相同的材料形成。有机光电二极管OPD和发光元件OLED可以被共享，并且可以共享电力线和栅极线。因此，由于发光元件OLED和有机光电二极管OPD可以在相同的制造工艺中形成并且具有相同的截面结构，因此大多数电路部件被共享，使得可以简化显示面板100的结构。
图11是示出一帧周期的有效间隔和垂直消隐时段的详细的图。在图11中，垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync和数据使能信号DE是与输入图像信号同步的定时信号。定时信号可以从主机系统生成，与输入图像信号同步，并且输入至显示装置的定时控制器。在移动设备中，可以以更简化的形式来生成上述定时信号。
参照图11，将一帧分为其中从主机系统200输入输入图像的像素数据的有效间隔AT和其中不存在像素数据的垂直消隐时段VB。在有效间隔AT期间，将被写入显示面板100的屏幕AA上的所有像素P中的一帧的像素数据由驱动IC 300接收，并且被写入像素P中。
垂直消隐时段VB是其中在第(N-1)帧(N是自然数)的有效间隔AT与第N帧的有效间隔AT之间由驱动IC 300未接收像素数据的消隐时段(blank period)。垂直消隐时段VB包括垂直同步时间VS、垂直前沿FP和垂直后沿BP。
垂直同步信号Vsync定义了一个帧周期。水平同步信号Hsync定义了一个水平周期1H。数据使能信号DE定义了包括将在屏幕AA上显示的像素数据的有效数据间隔。数据使能信号DE的脉冲与将被写入显示面板100的像素P中的像素数据同步。数据使能信号DE的一个脉冲周期是一个水平周期1H。
图12和图13是示出根据本公开内容的实施方式的驱动显示装置的方法的图。
参照图12和图13，本公开内容的显示装置可以对与输入图像同步的定时信号进行计数，以确定要在其中写入当前输入的像素数据的像素位置。
显示装置以显示面板100的像素行为单位依次扫描显示像素R、G和B，并将像素数据写入显示像素R、G和B中。
感测区域SA可以设置在显示区域DA的一部分中。当从显示像素的扫描移位方向观察时，可以在与感测区域SA交叠的显示区域DA中同时驱动显示像素R、G和B以及传感器像素S。
在到达感测区域SA之前，扫描显示像素。在传感器像素被曝光预定时间之后，传感器像素可以输出光电转换的信号(传感器数据)，并且然后可以被初始化。
在到达感测区域SA之前，仅扫描显示像素R、G和B。该时段包括其中曝光传感器像素的曝光时间Te。因此，在曝光时间Te期间，显示像素R、G和B被扫描，并且同时，传感器像素S被曝露于光(S1)。
在将显示像素的扫描依次移位一行的过程中，当扫描包括感测区域SA的传感器像素S的像素行例如连接至第i扫描线(i是大于2的正整数)的像素行时，显示像素R、G和B被扫描，并且同时通过RX线RXL读出传感器像素S的输出信号，即光电转换的信号。传感器像素S的光电传感器驱动电路COPD以源极跟随器的方式被驱动，并且将光电转换的信号输出至RX线RXL。因此，在曝光时间Te之后，在传感器像素的输出和初始化时间Tro期间，在包括在感测区域SA中的像素行中扫描显示像素R、G和B，并且同时，将光电转换的信号从传感器像素S输出(S2和S3)。
在包括在感测区域SA中的像素行中输出光电转换的信号的传感器像素S以初始化电压Vini被初始化。当传感器像素S被初始化时，设置在同一像素行中的像素被扫描并且像素数据被写入像素中。在根据依次移位的扫描脉冲依次输出传感器数据之后，初始化包括在感测区域SA中的传感器像素S中的像素行的传感器像素S，并且显示像素被依次扫描一个像素行(S4)。
图14是示出根据本公开内容的第一实施方式的像素电路和光电传感器驱动电路的电路图。图15是示出图14中所示的像素电路CPIX和光电传感器驱动电路COPD的驱动方法的波形图。上面参照图6至图8描述了像素电路CPIX，并且因此在此将省略其详细描述。在图15中，“DATA”是与扫描脉冲SCAN1至SCAN(i+2)同步以被写入显示像素R、G和B中的像素数据，并且“RX”是与扫描脉冲SCANi至SCAN(i+2)同步以被从传感器像素S输出的传感器数据。“Fn”是第n帧周期(n是正整数)，并且“F(n+1)”是第n+1帧周期。
在包括传感器像素S的像素行之中，响应于第i扫描脉冲SCANi，传感器数据RX开始从在其中像素数据被写入的像素行输出。因此，传感器像素S的输出和初始化时间Tro可以被设置为从第i扫描脉冲SCANi到施加至第一传感器区域SA的最后像素行的扫描脉冲的时间。在图14中，第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)可以是图15中所示的第i扫描脉冲SCANi至第(i+2)扫描脉冲SCAN(i+2)之中的任意一个。
参照图14，像素电路CPIX和光电传感器驱动电路COPD共享电力线PL1、PL2和PL3。因此，诸如VDD、Vini和VSS的电源被共同施加至像素电路CPIX和光电传感器驱动电路COPD。
光电传感器驱动电路COPD驱动有机光电二极管OPD，并且输出由有机光电二极管OPD作为光电转换的信号生成的传感器数据RX。传感器数据RX可以由有机光电二极管OPD通过RX线RXL传输至指纹识别处理器500。
将光电传感器驱动电路COPD连接至VDD线PL1、Vini线PL2、VSS线PL3、栅极线GL1、GL2、GL3和GL4以及RX线RXL。栅极线GL1至GL4可以形成为与RX线RXL和数据线DL相交的平行线。RX线RXL可以形成为与数据线DL和VDD线PL1平行的线。
响应于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)，光电传感器驱动电路COPD输出传感器数据RX，并且然后根据第N扫描脉冲SCAN(N)进行初始化。第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)是在第N扫描脉冲SCAN(N)之前生成的扫描脉冲的示例。由于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)可以用另一个扫描脉冲，例如，用第(N-2)扫描脉冲SCAN(N-2)来代替，因此应当注意，扫描脉冲不限于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)。
光电传感器驱动电路COPD包括有机光电二极管OPD、电容器Cst2和开关电路。响应于扫描脉冲SCAN(N-1)和SCAN(N)以及曝光信号TG，开关电路在有机光电二极管OPD与RX线RXL之间切换电流路径。
开关电路被连接至有机光电二极管OPD、电容器Cst2、第一电力线PL1、第二电力线PL2、第三电力线PL3、RX线RXL以及栅极线GL1、GL2、GL3和GL4。开关电路包括第一S开关元件M1S至第四S开关元件M4S。第一S开关元件M1S至第四S开关元件M4S中的每一个可以被实现为p沟道TFT。
有机光电二极管OPD包括：阳极电极，其连接至第三S开关元件M3SP；阴极电极，向其施加低电位电源电压VSS；以及有源层，其形成在阳极电极与阴极电极之间。阴极电极被连接至第三电力线PL3。有机光电二极管OPD的有源层ACT-OPD包括有机半导体材料。当施加反向偏置电压时，有机光电二极管OPD根据接收到的光生成电流。由于由电流生成电荷，因此第二S开关元件M2S的栅电极连接的第五节点n5的电压发生变化。电容器Cst2被充以第五节点n5的电压与像素驱动电压VDD之间的电压差。
应当注意，有机光电二极管OPD的阳极电极和发光元件OLED的阳极电极在显示面板100的截面结构中设置在同一层上并且共享阴极电极。由于上述结构，将光电二极管OPD的阳极电极连接至第三S开关元件M3SP的第一电极。
将电容器Cst2连接在第五节点n5与VDD线PL1之间。当接通第三S开关元件M3SP时，电容器Cst2保持第五节点n5的电压，其中该第五节点n5被充以来自有机光电二极管OPD的电荷。根据施加至第三S开关元件M3SP的栅电极的曝光信号TG的脉冲宽度来确定传感器像素S的曝光时间Te。随着作为栅极导通电压VGL而生成的曝光信号TG的脉冲宽度增加，曝光时间Te变得更长使得流向第五节点n5的电荷的量增加。
第一S开关元件M1S响应于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的栅极导通电压VGL而接通，以将第六节点n6连接至RX线RXL。将第六节点n6连接至第一S开关元件M1S的第二电极和第二S开关元件M2S的第一电极。将第一S开关元件M1S的栅电极连接至施加第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的第二栅极线GL2。将第一S开关元件M1S的第一电极连接至第二节点n2，并且将其第二电极连接至RX线RXL。当接通第一S开关元件M1S时，传感器数据RX通过RX线RXL输出。
第二S开关元件M2S根据栅极电压，即第五节点n5的电压，来调节在VDD线PL1与第六节点n6之间通过RX线RXL流动的电流的量。第二S开关元件M2S包括：栅电极，其连接至第五节点n5；第一电极，其连接至第六节点n6；以及第二电极，其连接至VDD线PL1。第五节点n5连接至第三S开关元件M3SP的第二电极、电容器Cst2和第二S开关元件M2S的栅电极。
响应于曝光信号TG的栅极导通电压VGL接通第三S开关元件M3SP，以将有机光电二极管OPD的阳极电极连接至第五节点n5。当第三S开关元件M3SP处于导通状态时，电荷从有机光电二极管OPD流向第五节点n5。第三S开关元件M3SP包括：栅电极，其连接至施加曝光信号TG的第四栅极线GL4；第一电极，其连接至有机光电二极管OPD的阳极电极；以及第二电极，其连接至第五节点n5。在曝光时间Te期间，将曝光信号TG生成为栅极导通电压VGL，并且在传感器像素S的输出和初始化时间Tro期间，将曝光信号TG生成为栅极截止电压VGH。因此，在曝光时间Te期间，第三S开关元件M3SP处于导通状态，并且在传感器像素S的输出和初始化时间Tro期间，第三S开关元件M3SP处于截止状态。
响应于第N扫描脉冲SCAN(N)的栅极导通电压VGL接通第四S开关元件M4S，从而以初始化电压Vini初始化第五节点n5。第四S开关元件M4S包括：栅电极，其连接至施加第N扫描脉冲SCAN(N)的第一栅极线GL1；第一电极，其连接至施加初始化电压Vini的Vini线PL2；以及第二电极，其连接至第五节点n5。
初始化电压Vini为像素电路CPIX的主节点充电，并且还初始化光电传感器驱动电路COPD的主节点。初始化电压Vini可以被设置为低于或等于低电位电源电压VSS的电压。
光电二极管OPD和发光元件OLED的阳极电极可以形成在同一层上，并且光电二极管OPD和发光元件OLED的阴极电极可以形成在同一层上以被共享。像素电路CPIX和光电传感器驱动电路COPD共享一条或更多条栅极线。因此，根据本公开内容，显示面板100的结构可以被实现为被简化以最小化制造工艺的数目的增加，从而降低了显示面板100的制造成本。
参照图15，在有效间隔AT期间，逐行地依次扫描显示像素R、G和B。当从驱动传感器像素的角度观察时，显示装置的一帧可以被分为曝光时间Te、传感器像素S的输出和初始化时间Tro。曝光时间Te可以被设置在有效间隔AT内，或者还可以被设置为包括垂直消隐时段VB和有效间隔AT的至少一部分的时间。可以将传感器数据输出时间Tro设置为有效间隔AT内的、扫描信号可应用于第一感测区域SA中的传感器像素S的时间。
在由定时控制器303接收像素数据的有效间隔AT期间，生成扫描脉冲SCAN1至SCAN(i+2)和从附图中省略的EM脉冲，并且这些脉冲被依次地移位。
在曝光时间Te期间，可以将第一扫描脉冲SCAN1至第三扫描脉冲SCAN3施加至不存在传感器像素S的像素行的显示像素R、G和B。在曝光时间Te期间，在不存在传感器像素S的像素行中，可以将像素数据写入显示像素R、G和B中，并且可以将传感器像素S的有机光电二极管OPD曝露于光以生成电流。
在传感器像素S的输出和初始化时间Tro期间，可以将第i扫描脉冲SCANi至第(i+2)扫描脉冲SCAN(i+2)施加至显示像素R、G和B以及第一感测区域SA中的传感器像素S。在传感器像素S的输出和初始化时间Tro期间，将像素数据写入显示像素R、G和B中，从传感器像素S输出传感器数据RX，并且然后初始化传感器像素S。
图16是示出根据本公开内容的第二实施方式的像素电路和光电传感器驱动电路的电路图。图17是示出图16中所示的像素电路和光电传感器驱动电路的驱动方法的波形图。在图16和图17中，与上述实施方式的部件基本上相同的部件被分配给相同的附图标记，并且在此将省略其详细描述。
参照图16和图17，为了减小截止(OFF state)状态下的截止电流(OFF current)，可以将光电传感器驱动电路COPD的第三S开关元件M3SN实现为n沟道氧化物TFT(薄膜晶体管)。在n沟道氧化物TFT中，栅极导通电压是VGH。在曝光时间Te期间，曝光信号TG的脉冲被生成为栅极导通电压VGH的脉冲，并且在传感器像素S的输出和初始化时间Tro期间，曝光信号TG被生成为栅极截止电压VGL。因此，在曝光时间Te期间，第三S开关元件M3SN处于导通状态，并且在传感器像素S的输出和初始化时间Tro期间，第三S开关元件M3SN处于截止状态。
图18示出了图14和图16中所示的像素电路CPIX和光电传感器驱动电路COPD的布局。
图19是示出根据本公开内容的第三实施方式的像素电路和光电传感器驱动电路的电路图。在图19中，与上述实施方式的部件基本上相同的部件被分配给相同的附图标记，并且在此将省略其详细描述。
参照图19，初始化电压可以被分为用于初始化像素电路CPIX的驱动元件DT的第一初始化电压Vini1和用于初始化像素电路CPIX的发光元件OLED的第二初始化电压Vini2。第一初始化电压Vini1可以用作连接至驱动元件DT的栅电极的第二节点n2的初始化电压。第二初始化电压Vini2可以用作发光元件OLED的阳极电极即第四节点n4的初始化电压。当第二初始化电压Vini2与第一初始化电压Vini1是分开的时，由于第二初始化电压Vini2可以被设置为与第一初始化电压Vini1不同的电压，因此在防止由低灰度引起的斑点(spot)方面是有效的，在该斑点中低电流在发光元件OLED中流动。
第五开关元件M5响应于第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的栅极导通电压VGL而接通，以将第二节点n2连接至施加第一初始化电压Vini1的第二-第一Vini线PL2-1。第五开关元件M5的栅电极连接至第二栅极线GL2以接收第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)。第五开关元件M5的第一电极连接至第二节点n2，并且其第二电极连接至第二-第一Vini线PL2-1。由于第一初始化电压Vini1，驱动元件DT的栅极电压和电容器Cst1被初始化。
第六开关元件M6响应于第N扫描脉冲SCAN(N)或第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的栅极导通电压VGL而接通，以将第四节点n4连接至施加第二初始化电压Vini2的第二-第二Vini线PL2-2。第六开关元件M6的栅电极连接至施加第N扫描脉冲SCAN(N)或第(N-1)扫描脉冲SCAN(N-1)的栅极线GL1或GL2。第六开关元件M6的第一电极连接至第二-第二Vini线PL2-2，并且其第二电极连接至第四节点n4。由于第二初始化电压Vini2，发光元件OLED的阳极电压被初始化。
可以以第一初始化电压Vini1或第二初始化电压Vini2来初始化光电传感器驱动电路COPD。在图19中，示出了将第一初始化电压Vini1施加至光电传感器驱动电路COPD的示例，但是应当注意，本公开内容不限于此。
响应于第N扫描脉冲SCAN(N)，光电传感器驱动电路COPD的第四S开关元件M4S可以初始化第五节点n5。第四S开关元件M4S包括：栅电极，其连接至施加第N扫描脉冲SCAN(N)的第一栅极线GL1；第一电极，其连接至施加初始化电压Vini的第二-第一Vini线PL2-1或者连接至施加第二初始化电压Vini2的第二-第二Vini线PL2-2；以及第二电极，其连接至第五节点n5。
图20是示出像素电路和光电传感器驱动电路的布局的详细平面图。图21A至图21G是示出通过将主层与图20中所示的像素电路和光电传感器驱动电路的布局分开而形成的各层的图案形状的平面图。
从图20至图21G可以看出，第一栅极线GL1、第二栅极线GL2和第三栅极线GL3可以在有源图案上方在第一平面上彼此平行地设置。设置在第一平面上的栅极线GL1、GL2和GL3与数据线DL、VDD线PL1和RX线RXL相交。Vini线PL2-1和Vini线PL2-2以及第四栅极线GL4可以在第一平面上方的第二平面上彼此平行地设置。数据线DL和VDD线PL1可以在第二平面上方的第三平面上彼此平行地设置。RX线RXL和VDD线PL1可以在第三平面上方的第四平面上彼此平行地设置。设置在第二平面和第三平面上的VDD线PL1彼此连接以接收同一像素驱动电压VDD。
第一金属层M01可以被图案化为如图21A中所示的形状。第一金属层M01可以包括与像素电路CPIX中的DT的有源图案交叠的光学屏蔽图案BSM。可以将有源层ACT图案化为如图21B中所示的形状。有源层ACT包括像素电路CPIX和光电传感器驱动电路COPD中的TFT的有源图案A01至A04。有源图案A01至A04中的一些可以被金属化。第四有源图案A04可以连接至第二电容器Cst2。
第二金属层M02可以被图案化为如图21C中所示的形状。第二金属层M02可以包括施加扫描脉冲和EM脉冲的栅极线GL1、GL2、GL3、TFT的栅电极、第一存储电容器Cst1的下电极M02c以及跳线图案M02d。栅极图案M02a是第二S开关元件M2S的栅电极图案。栅极图案M02b是第三S开关元件M3SP和M3SN的栅电极图案。跳线图案M02d用于通过接触孔连接金属层。在每个金属层中，跳线图案将TFT的电极连接至主节点。
第三金属层M03可以被图案化为如图21D中所示的形状。第三金属层M03可以包括第一电容器Cst1的上电极M03b、第二电容器Cst2的下电极M03c、Vini线PL2-1和PL2-2、第四栅极线GL4以及跳线图案M03a。光电传感器驱动电路COPD的曝光信号TG可以施加至第四栅极线GL4。在图14和图16的示例中，可以省略Vini线PL2-1和PL2-2中的一条Vini线。
第四金属层M04可以被图案化为如图21E中所示的形状。第四金属层M04可以包括VDD线PL1、数据线DL以及跳线图案M04a至M04i。第二电容器Cst2的上电极可以与第四金属层M04的VDD线PL1集成。
第五金属层M05可以被图案化为如图21F中所示的形状。第五金属层M05可以包括VDD线PL1、RX线RXL以及跳线图案M05a和M05b。像素电路CPIX和光电传感器驱动电路COPD的阳极电极AND可以被图案化为如图21G中所示的形状。因此，将像素电路CPIX的阳极电极AND形成为与光电传感器驱动电路COPD的阳极电极AND共面。
图22是示出根据本公开内容的一个实施方式的伽马补偿电压生成器305的电路图。
参照图22，伽马补偿电压生成器305从电源304接收高电位输入参考电压VRH和低电位输入参考电压VRL，并且针对用于显示驱动的每一个灰度输出伽马补偿电压(或显示驱动电压)并且输出光源驱动电压。当像素电路CPIX的驱动元件DT作为p沟道TFT被驱动时，随着栅极电压降低，电流的量增加，并且因此，当从伽马补偿电压生成器305输出的伽马补偿电压减小时，感测光源的像素和发光器件OLED可以以高亮度发光。
伽马补偿电压生成器305包括输入电压选择器、用于生成用于显示驱动的伽马补偿电压的灰度电压生成器700以及光源驱动电压生成器600。
伽马补偿电压生成器305包括多个分压器电路和多个多路复用器。分压器电路使用串联连接的电阻器在高电位电压与低电位电压之间对电压进行划分，并且输出具有不同电压水平的电压。多路复用器中的每一个从由分压器电路划分的电压中选择由电阻器设置值指示的电压。定时控制器303可以在显示模式和指纹识别模式下将电阻器设置值输入至多路复用器的控制端子以及针对每种模式控制伽马补偿电压生成器305的输出电压V0至V256的电压水平。可以通过存储在第二存储器302中的电阻器设置数据来定义和更新电阻器设置值。
输入电压选择器包括分压器电路RS01、用于根据第一电阻器的设置值选择最高灰度电压V255的多路复用器MUX01、用于根据第二电阻器的设置值选择较低伽马补偿电压的多路复用器MUX02和用于根据第三电阻器的设置值输出最低伽马补偿电压V0的多路复用器MUX03。从多路复用器MUX01输出的电压V255被供应至灰度电压生成器700和光源驱动电压生成器600的分压器电路。从多路复用器MUX01输出的电压被供应至灰度电压生成器700的分压器电路。
光源驱动电压生成器600包括连接在VRL节点与V255节点之间的第十分压器电路RS10以及多路复用器MUX10和MUX20。分压器电路RS10在低电位输入参考电压VRL与最高灰度电压V255之间对电压进行划分。分压器电路RS10的输出电压具有高于最高灰度电压V255的电压水平的电压水平。多路复用器MUX10根据第四电阻器的设置值选择由分压器电路RS10划分的电压中的任何一个，并且输出光源驱动电压(显示亮度值(DBV)链接电压)，该光源驱动电压根据DBV而变化。DBV是用于根据主机系统200的照度传感器的输出信号或用户的亮度输入值来变化亮度的亮度设置数据。控制每一个多路复用器的电阻器设置值可以根据DBV进行变化。可以从高于最高灰度电压V255的灰度电压范围中选择多路复用器MUX10的输出电压。
在指纹识别模式下，由于第一感测区域SA中的显示像素被驱动为光源，因此显示像素可以以高于显示区域DA的亮度的亮度发光。在这种情况下，在指纹识别模式下施加至第一感测区域SA中的显示像素的数据电压可以被施加为具有高于显示模式的最高灰度电压V255的灰度的光源驱动电压V256。
在主机系统200的控制下，多路复用器MUX20选择与DBV独立地设置的单独基准电压(DBV非链接电压)和从多路复用器MUX10输出的DBV链接电压中的任意一个并输出光源驱动电压V256。DBV非链接电压是高于最高灰度电压V255的灰度电压。在指纹识别模式下，主机系统200可以使用使能信号EN来控制多路复用器MUX20的输出电压。因此，从多路复用器MUX20输出的DBF链接电压或DBV非链接电压是高于最高灰度电压V255的光源驱动电压V256。
灰度电压生成器700包括多个分压器电路RS11至RS17以及多个多路复用器MUX11至MUX18。
第一-第一分压器电路RS11在第一多路复用器MUX01的输出电压与第二多路复用器MUX02的输出电压之间对电压进行划分。第一-第一多路复用器MUX11根据电阻器设置值选择在由分压器电路RS11划分的电压中的任何一个。第一-第一多路复用器MUX11的输出电压可以通过缓冲器输出，并且可以是191灰度的电压V191。第一-第二分压器电路RS12在第一-第一多路复用器MUX11的输出电压与第二多路复用器MUX02的输出电压之间对电压进行划分。第一-第二多路复用器MUX12根据电阻器设置值选择在由分压器电路RS12划分的电压中的任何一个。第一-第二多路复用器MUX12的输出电压可以通过缓冲器输出，并且可以是127灰度的电压V127。
第一-第三分压器电路RS13在第一-第二多路复用器MUX12的输出电压与第二多路复用器MUX02的输出电压之间对电压进行划分。第一-第三多路复用器MUX13根据电阻器设置值选择在由分压器电路RS13划分的电压中的任何一个。第一-第三多路复用器MUX13的输出电压可以通过缓冲器输出，并且可以是63灰度的电压V63。第一-第四分压器电路RS14在第一-第三多路复用器MUX13的输出电压与第二多路复用器MUX02的输出电压之间对电压进行划分。第一-第四多路复用器MUX14根据电阻器设置值选择在由分压器电路RS14划分的电压中的任何一个。第一-第四多路复用器MUX14的输出电压可以通过缓冲器输出，并且可以是31灰度的电压V31。
第一-第五分压器电路RS15在第一-第四多路复用器MUX14的输出电压与第二多路复用器MUX02的输出电压之间对电压进行划分。第一-第五多路复用器MUX15根据电阻器设置值选择在由分压器电路RS15划分的电压中的任何一个。第一-第五多路复用器MUX15的输出电压可以通过缓冲器输出，并且可以是15灰度的电压V15。第一-第六分压器电路RS16在第一-第五多路复用器MUX15的输出电压与第二多路复用器MUX02的输出电压之间对电压进行划分。第一-第六多路复用器MUX16根据电阻器设置值选择在由分压器电路RS16划分的电压中的任何一个。第一-第六多路复用器MUX16的输出电压可以通过缓冲器输出，并且可以是7灰度的电压V7。
第一-第七分压器电路RS17在第一-第六多路复用器MUX16的输出电压与第二多路复用器MUX02的输出电压之间对电压进行划分。第一-第七多路复用器MUX17根据电阻器设置值选择在由分压器电路RS17划分的电压中的任何一个。第一-第七多路复用器MUX17的输出电压可以通过缓冲器输出，并且可以是4灰度的电压V4。第一-第八分压器电路RS17在由第一-第七分压器电路RS17划分的电压中的最高灰度电压与最低灰度电压之间对电压进行划分。第一-第八多路复用器MUX18根据电阻器设置值选择在由分压器电路RS17划分的电压中的任何一个。第一-第八多路复用器MUX18的输出电压可以通过缓冲器输出，并且可以是1灰度的电压V1。可以看出，图22示出了其中选择低电压的两个MUX(本示例中为第一-第七多路复用器MUX17和第一-第八多路复用器MUX18)共享分压器电路RS17的示例。但是本公开不限于此，在其他示例中，例如，第一-第七多路复用器MUX17和第一-第八多路复用器MUX18可以分别连接至独立的分压器电路。
灰度电压生成器700还包括多个分压器电路RS21至RS28。第二-第一分压器电路RS21在最高伽马补偿电压V255与191灰度的电压V191之间对电压进行划分，以输出最高灰度与191灰度之间的伽马补偿电压。第二-第二分压器电路RS22在191灰度的电压V191与127灰度的电压V127之间对电压进行划分，以输出191灰度与127灰度之间的伽马补偿电压。第二-第三分压器电路RS23在127灰度的电压V127与63灰度的电压V63之间对电压进行划分，以输出127灰度与63灰度之间的伽马补偿电压。第二-第四分压器电路RS24在63灰度的电压V63与31灰度的电压V31之间对电压进行划分，以输出63灰度与31灰度之间的伽马补偿电压。第二-第五分压器电路RS25在31灰度的电压V31与15灰度的电压V15之间对电压进行划分，以输出31灰度与15灰度之间的伽马补偿电压。第二-第六分压器电路RS26在15灰度的电压V15与7灰度的电压V7之间对电压进行划分，以输出15灰度与7灰度之间的伽马补偿电压。第二-第七分压器电路RS27在7灰度的电压V7与4灰度的电压V4之间对电压进行划分，以输出7灰度与4灰度之间的伽马补偿电压。第二-第八分压器电路RS28在4灰度的电压V4与1灰度的电压V1之间对电压进行划分，以输出4灰度与1灰度之间的伽马补偿电压。
为了针对每种颜色的子像素输出最佳伽马补偿电压，伽马补偿电压生成器305可以包括R伽马补偿电压生成器、G伽马补偿电压生成器和B伽马补偿电压生成器。在这种情况下，可以在R伽玛补偿电压生成器、G伽玛补偿电压生成器和B伽玛补偿电压生成器中将电阻器设置值设置为不同的电压。从R伽马补偿电压生成器输出的伽马补偿电压是要供应至R子像素的灰度的数据电压。从G伽马补偿电压生成器输出的伽马补偿电压是要供应至G子像素的灰度的数据电压。从B伽马补偿电压生成器输出的伽马补偿电压是要供应至B子像素的灰度的数据电压。
灰度的伽马补偿电压V0至V255和光源驱动电压V256被输入至数据驱动器306的DAC。数据驱动器306的DAC将从定时控制器303接收的像素数据转换为用于每一个灰度的不同的伽马补偿电压，以生成用于显示驱动的数据电压Vdata。在指纹识别模式下，数据驱动器306将从定时控制器303接收的光源驱动数据转换为光源驱动电压V256，并且通过数据线将光源驱动电压V256供应至第一感测区域SA中的显示像素R、G和B，所述显示像素R、G和B用作光源。
由于第一感测区域SA和第二感测区域SA中的每一个的PPI低于显示区域DA的PPI，因此当以同一灰度的同一数据电压驱动显示区域DA中的显示像素和第一感测区域SA中的显示像素时，可以减小第一感测区域SA和第二感测区域SA的亮度。根据本公开内容，伽马补偿电压生成器305的电阻器设置值在指纹感测模式下变化，并且因此，在指纹感测模式下扩大了施加至第一感测区域SA的显示像素的数据电压的动态范围，使得可以在第一感测区域SA和第二感测区域SA中增加像素的亮度。
图23是示出施加至显示区域DA中的显示像素R、G和B的数据电压和施加至感测区域中的像素的数据电压的图。在图23中，“PGMA范围”指示伽马补偿电压生成器305的输出电压范围。
参照图23，可以在显示区域DA和感测区域SA中不同地设置数据驱动器306的输出电压范围。由于感测区域SA的PPI低，因此当与施加至显示区域DA的像素的数据电压Vdata的范围相比时，扩大了施加至感测区域SA的像素的数据电压Vdata的电压范围。
根据本公开内容，用于指纹感测的传感器像素与显示像素一起被嵌入在显示面板中。根据本公开内容，像素驱动电路和光电传感器驱动电路共享电力线和信号线，并且发光元件和光电二极管的电极被设置在同一层上，使得可以简化显示面板的结构。
根据本公开内容，当同时驱动显示像素和传感器像素时，可以驱动传感器像素而不影响连接至传感器像素的显示像素的驱动。
通过本公开内容可以实现的效果不限于上述效果。也就是说，本公开内容所属领域的技术人员从以下描述中可以清楚地理解未提及的其他目的。
对于本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，可以对本公开内容的上述示例性实施方式进行各种修改。因此，本公开内容旨在覆盖所有这样的修改，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内即可。
要由本公开内容实现的目的、用于实现目的的手段以及上述的本公开内容的效果并未指定权利要求的基本特征，并且因此，权利要求的范围不限于本公开内容的公开内容。
尽管已经参照附图更详细地描述了本公开内容的实施方式，但是本公开内容不限于此，并且可以以许多不同的形式来体现而不脱离本公开内容的技术构思。因此，提供本公开内容中公开的实施方式仅出于说明的目的，并且本公开内容中公开的实施方式不旨在限制本公开内容的技术构思。本公开内容的技术构思的范围不限于此。因此，应当理解，上述实施方式在所有方面都是说明性的，并且不限制本公开内容。本公开内容的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且在其等同范围内的所有技术构思应被解释为落入本公开内容的范围内。

Claims (18)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，其包括屏幕，在所述屏幕中设置有被依次扫描的多个显示像素、以及在曝光时间期间被曝露于光以将光转换成电流的多个传感器像素，
其中，所述显示像素被设置在所述屏幕的第一区域和第二区域中，并且所述传感器像素被设置在所述屏幕的第二区域中，
其中，当扫描设置在所述屏幕的第一区域中的显示像素时，所述传感器像素被曝光，以及
当扫描所述屏幕的第二区域中的显示像素时，从所述传感器像素输出传感器数据，然后所述传感器像素被初始化。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，低电位电力电压和像素驱动电压被施加至驱动所述显示像素的像素电路和驱动所述传感器像素的光电传感器驱动电路。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述显示像素的发光元件的阴极电极和所述传感器像素的光电二极管的阴极电极共享相同的金属电极。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述显示像素的发光元件的阳极电极和所述传感器像素的光电二极管的阳极电极形成在同一层上，并且包括彼此分开的金属图案。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述传感器像素的光电二极管包括有机光电二极管。
6.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述像素电路包括：
驱动元件，其被配置成驱动所述显示像素的发光元件；
第一电容器，其被配置成保持所述驱动元件的栅极电压；以及
开关电路，所述开关电路连接至被施加了像素驱动电压的第一电力线、被施加了初始化电压的第二电力线、被施加了低电位电力电压的第三电力线、被施加了数据电压的数据线、被施加了栅极导通电压的第一扫描脉冲的第一栅极线、在所述第一扫描脉冲之前被施加了生成为所述栅极导通电压的第二扫描脉冲的第二栅极线、以及被施加了生成为栅极截止电压的EM脉冲的第三栅极线，并且所述开关电路被配置成对施加至所述驱动元件和所述发光元件的电压进行切换。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述光电传感器驱动电路包括：
第二电容器；和
开关电路，其连接至所述传感器像素的光电二极管、所述第二电容器、所述第一电力线、所述第二电力线、所述第三电力线、所述第一栅极线、所述第二栅极线、施加了曝光信号的脉冲的第四栅极线、以及传输所述传感器数据的RX线。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述像素电路和所述光电传感器驱动电路由于所述初始化电压而被初始化。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其中：
所述驱动元件包括连接至第一节点的第一电极、连接至第二节点的栅极、以及连接至第三节点的第二电极；
所述发光元件的阳极连接至第四节点，并且所述发光元件的阴极连接至所述第三电力线；
所述第一电容器连接在所述第一电力线与所述第一节点之间；并且
所述像素电路的开关电路包括：
第一开关元件，其包括连接至所述第一栅极线的栅电极、连接至所述第二节点的第一电极和连接至所述第三节点的第二电极；
第二开关元件，其包括连接至所述第一栅极线的栅电极、连接至所述第一节点的第一电极和连接至所述数据线的第二电极；
第三开关元件，其包括连接至所述第三栅极线的栅电极、连接至所述第一电力线的第一电极以及连接至所述第一节点的第二电极；
第四开关元件，其包括连接至所述第三栅极线的栅电极、连接至所述第三节点的第一电极和连接至所述第四节点的第二电极；
第五开关元件，其包括连接至所述第二栅极线的栅电极、连接至所述第二节点的第一电极以及连接至所述第二电力线的第二电极；以及
第六开关元件，其包括连接至所述第一栅极线或所述第二栅极线的栅电极、连接至所述第二电力线的第一电极和连接至所述第四节点的第二电极。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中：
所述第二电容器连接在第五节点与所述第一电力线之间；
所述光电传感器驱动电路的开关电路包括：
第一S开关元件，其包括连接至所述第二栅极线的栅电极、连接至所述RX线的第一电极和连接至第六节点的第二电极；
第二S开关元件，其包括连接至所述第五节点的栅电极，连接至所述第六节点的第一电极和连接至所述第一电力线的第二电极；
第三S开关元件，其包括连接至所述第四栅极线的栅电极、连接至所述光电二极管的阳极电极的第一电极以及连接至所述第五节点的第二电极；以及
第四S开关元件，其包括连接至所述第一栅极线的栅电极、连接至所述第二电力线的第一电极以及连接至所述第五节点的第二电极；并且
所述光电二极管的阴极电极连接至所述第三电力线。
11.根据权利要求8所述的显示装置，其中：
在所述传感器像素的曝光时间期间，所述曝光信号被生成为所述栅极导通电压，并且在所述传感器像素的输出时间和初始化时间期间，所述曝光信号被生成为所述栅极截止电压；
所述像素电路的驱动元件和所述开关电路的开关元件响应于所述栅极导通电压而接通以及响应于所述栅极截止电压而截止；并且
所述传感器像素的开关电路的开关元件响应于所述栅极导通电压而接通以及响应于所述栅极截止电压而截止。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述像素电路的驱动元件和开关元件中的每一个以及所述光电传感器驱动电路的开关元件中的每一个包括p沟道晶体管。
13.根据权利要求10所述的显示装置，其中：
所述第三S开关元件包括n沟道晶体管；并且
除所述第三S开关元件之外，所述像素电路的开关元件中的每一个和所述光电传感器驱动电路的开关元件中的每一个包括p沟道晶体管。
14.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述曝光信号的栅极导通电压部分与在到达所述第二区域之前产生的扫描脉冲交叠。
15.根据权利要求10所述的显示装置，其中：
所述初始化电压分为第一初始化电压和第二初始化电压；并且
所述第二电力线包括：
被施加了所述第一初始化电压的第二-第一电力线；和
被施加了所述第二初始化电压的第二-第二电力线。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中：
所述第五开关元件的第二电极连接至所述第二-第一电力线；
所述第六开关元件的第一电极连接至所述第二-第二电力线；并且
所述第四S开关元件的第一电极连接至所述第二-第一电力线或所述第二-第二电力线。
17.根据权利要求7所述的显示装置，其中：
所述第一栅极线、所述第二栅极线和所述第三栅极线被彼此平行地设置在由半导体材料制成的有源图案上的第一平面上，并且与所述数据线、所述第一电力线和所述RX线相交；
所述第二电力线和所述第四栅极线被彼此平行地设置在所述第一平面上方的第二平面上；
所述数据线和所述第一电力线被彼此平行地设置在所述第二平面上方的第三平面上；并且
所述RX线和所述第一电力线被彼此平行地设置在所述第三平面上方的第四平面上。
18.一种移动终端装置，包括：
显示面板，其包括屏幕，在所述屏幕中设置有被依次扫描的多个显示像素、以及在曝光时间期间被曝露于光以将光转换成电流的多个传感器像素；以及
指纹识别处理器，其被配置成根据从所述传感器像素输出的传感器数据来生成指纹图案图像数据，
其中，所述显示像素被设置在所述屏幕的第一区域和第二区域中，并且所述传感器像素被设置在所述屏幕的第二区域中，
其中，当扫描在所述屏幕的第一区域中的显示像素时，所述传感器像素被曝光，以及
当扫描所述屏幕的第二区域中的显示像素时，从所述传感器像素输出传感器数据，然后所述传感器像素被初始化。
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