CN115762390A - 显示装置 - Google Patents

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CN115762390A
CN115762390A CN202211078793.XA CN202211078793A CN115762390A CN 115762390 A CN115762390 A CN 115762390A CN 202211078793 A CN202211078793 A CN 202211078793A CN 115762390 A CN115762390 A CN 115762390A
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CN
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voltage
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electrode
reset
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李宗炫
金一南
赵刚彬
梁铜彧
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

提供了显示装置。显示装置包括显示区域中的发光像素和光接收像素、复位线、指纹扫描线、指纹感测线以及第一电压线和第二电压线。每个光接收像素包括:光接收元件,包括第一电极和连接到第二电压线的第二电极;感测晶体管,根据施加到指纹扫描线的指纹扫描信号将第一电极连接到指纹感测线;以及复位晶体管,用于根据施加到复位线的复位信号将第一电压线连接到第一电极。施加到第一电压线的第一电压大于施加到第二电压线的第二电压,并且施加到指纹感测线的第三电压大于第二电压且小于第一电压。

Description

显示装置
技术领域
本公开的实施例涉及显示装置。
背景技术
对显示装置的需求持续增长,包括用于智能电话、数码相机、膝上型计算机、导航装置、智能电视机和其它电子装置的显示装置。一些显示装置使用生物特征信息(例如,指纹识别、虹膜识别等)来提供安全性和便利性。该信息可以用于保护存储在电子装置中的或以其它方式从电子装置访问的个人信息和/或用于执行显示屏的解锁功能。当使用指纹识别时,显示装置可以在屏幕的显示区域中执行指纹感测功能。
发明内容
本公开的方面提供了其中执行指纹感测功能的光接收像素在暴露于光之前被平稳地复位的显示面板和包括该显示面板的显示装置。
根据本公开的实施例,发光像素和光接收像素设置在显示区域中,并且复位线、指纹扫描线、指纹感测线、第一电压线和第二电压线设置在显示区域中。光接收像素中的每一个包括:光接收元件,包括第一电极和连接到第二电压线的第二电极;感测晶体管,根据施加到指纹扫描线的指纹扫描信号将光接收元件的第一电极连接到指纹感测线;以及复位晶体管,根据施加到复位线的复位信号将第一电压线连接到光接收元件的第一电极。施加到第一电压线的第一电压大于施加到第二电压线的第二电压,并且施加到指纹感测线的第三电压大于第二电压且小于第一电压。
在实施例中,第一电压与第二电压之间的电压差可以大于光接收元件的阈值电压。
在实施例中,光接收像素可以进一步包括设置在光接收元件的第一电极与感测晶体管之间的感测节点。
在实施例中,在其中光接收像素暴露于光的时段期间,感测节点的电压可以增大。
在实施例中,复位信号和指纹扫描信号可以是不同的信号。
在实施例中,复位晶体管可以在一帧时段期间导通两次或更多次。
在实施例中,在其中复位晶体管由复位信号导通的时段期间,光接收元件可以在正向偏置状态下操作。
在实施例中,显示装置可以进一步包括第一扫描线、初始化电压线和第二扫描线。发光像素中的每一个可以包括:发光元件,包括第一电极和连接到第二电压线的第二电极;第一晶体管,设置在发光元件与第一电压线之间;以及第二晶体管,根据第一扫描线的第一扫描信号将第一晶体管的栅电极的电压初始化为初始化电压线的初始化电压。
在实施例中,第一晶体管可以是P型晶体管,并且感测晶体管和第二晶体管是N型晶体管。
在实施例中,第一扫描信号和指纹扫描信号可以是相同的信号。
在实施例中,第一扫描信号和复位信号可以是不同的信号。
在实施例中,显示装置可以进一步包括连接到发光像素的数据线。发光像素中的每一个可以进一步包括:第三晶体管,根据第二扫描线的第二扫描信号将数据线的数据电压施加到第一晶体管的第一电极;以及第四晶体管,根据第二扫描信号将第一晶体管的栅电极和第二电极彼此连接。第二扫描信号可以是不同于第一扫描信号和复位信号的信号。
在实施例中,其中复位晶体管由复位信号导通的时段可以长于其中第三晶体管和第四晶体管中的每一个由第二扫描信号导通的时段。
在实施例中,在其中第三晶体管和第四晶体管由第二扫描信号导通的时段期间,复位晶体管可以导通至少两次。
根据本公开的实施例,一种显示装置包括:第一扫描信号施加到的多条指纹扫描线;第一电压施加到的第一电压线;小于第一电压的第二电压施加到的第二电压线;小于第一电压且大于第二电压的第三电压施加到的多条指纹感测线;复位信号施加到的复位线;复位晶体管,由复位信号控制并且包括连接到第一电压线的第一电极;以及光接收像素,各自连接到多条指纹扫描线中的任何一条指纹扫描线、多条指纹感测线中的任何一条指纹感测线和第二电压线。光接收像素中的每一个可以包括:光接收元件,包括第一电极和连接到第二电压线的第二电极;感测晶体管,根据施加到一条指纹扫描线的第一扫描信号将光接收元件的第一电极连接到一条指纹感测线;以及连接线,将光接收元件的第一电极连接到复位晶体管的第二电极。
在实施例中,其中感测晶体管由第一扫描信号导通的时段和其中复位晶体管由复位信号导通的时段可以不彼此重叠。
根据本公开的实施例,一种显示装置包括:显示区域,在显示区域中具有指纹感测区域;以及非显示区域,设置在显示区域周围。指纹感测区域可以包括以矩阵形式交替地布置的多个发光像素和多个光接收像素。多个发光像素中的每一个可以包括:发光元件,包括第一电极和连接到第二电压线的第二电极;第一晶体管,设置在发光元件与第一电压线之间;以及第二晶体管,根据第一扫描线的第一扫描信号将第一晶体管的栅电极的电压初始化为初始化电压线的初始化电压。多个光接收像素中的每一个可以包括:光接收元件,包括第一电极和连接到第二电压线的第二电极;感测晶体管,根据施加到指纹扫描线的指纹扫描信号将光接收元件的第一电极连接到指纹感测线;以及复位晶体管,根据施加到复位线的复位信号将第一电压线连接到光接收元件的第一电极。
在实施例中,第一扫描信号和复位信号可以是不同的信号。
在实施例中,多个发光像素中的每一个可以进一步包括:第三晶体管,根据第二扫描线的第二扫描信号将数据线的数据电压施加到第一晶体管的第一电极,并且第二扫描信号是不同于第一扫描信号和复位信号的信号。
在实施例中,第二扫描信号和指纹扫描信号可以是相同的信号。
在实施例中,在其中复位晶体管由复位信号导通的时段期间,光接收元件可以在正向偏置状态下操作。
在根据本公开的实施例的显示装置中,多个发光像素和包括指纹感测功能的多个光接收像素可以设置在显示面板中,并且可以调整用于初始化各个光接收像素的感测节点和光接收元件的复位时序和复位次数,使得光接收像素可以在暴露于光之前被平稳地复位。
附图说明
通过参考附图详细描述本公开的实施例,本公开的上述的和其它的特征将变得更明显,在附图中:
图1图示显示装置的实施例;
图2图示指纹感测区域中的发光像素和光接收像素的实施例;
图3图示显示装置的指纹感测方法的实施例;
图4图示显示面板的实施例;
图5图示显示装置的实施例;
图6图示显示装置的指纹感测和分析方法的实施例;
图7图示发光像素和光接收像素的实施例;
图8图示施加到扫描线、发射线、复位线和指纹扫描线的信号的示例;
图9图示发光像素和光接收像素的实施例;
图10图示施加到复位线的信号的实施例;
图11图示施加到复位线的信号的实施例;
图12图示施加到复位线的信号的实施例;
图13图示指纹感测区域中的发光像素和光接收像素的实施例;
图14图示指纹感测区域中的发光元件和光接收元件的堆叠结构的实施例;
图15图示在指纹感测区域以外的有效区域中的发光元件的堆叠结构的实施例;
图16图示发光像素和光接收像素的实施例;
图17图示施加到扫描线、发射线、复位线和指纹扫描线的信号的实施例;
图18图示发光像素和光接收像素的实施例;
图19图示图18的区域A的放大的视图;
图20图示施加到图18的发光像素和光接收像素的扫描信号以及施加到图18的光接收像素的复位信号的实施例;并且
图21图示显示面板的实施例。
具体实施方式
在下文中,将参考附图更全面地描述本公开的实施例。遍及说明书和附图,相同的附图标记可以指代相同的元件。
在本文中,当两个或更多个元件或值被描述为彼此基本上相同或大约相等时,将理解,元件或值彼此相等,元件或值在测量误差内彼此相等,或者如果在测量上不相等,则如本领域普通技术人员将理解的,在值上足够接近以在功能上彼此相等。例如,考虑到讨论中的测量以及与特定量的测量相关联的误差(即,测量系统的限制),本文中所使用的术语“大约”包括所陈述的值并且意味着在由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受偏差范围内。例如,如本领域普通技术人员所理解地,“大约”可以意味着在一个或多个标准偏差内。此外,将理解,尽管在本文中可能将参数描述为具有“大约”特定值,但是,如本领域普通技术人员将理解的,根据示例实施例,参数可能恰好是该特定值或者在测量误差内近似于该特定值。这些术语和类似术语的用于描述部件之间的关系的其它用途应以类似的方式解释。
将理解,当诸如膜、区域、层或元件的部件被称为“在”另一部件“上”、“连接到”、“耦接到”另一部件或“与”另一部件“相邻”时,它可以直接在另一部件上、连接到、耦接到另一部件或与另一部件相邻,或者可以存在居间部件。还将理解,当部件被称为“在”两个部件“之间”时,它可以是两个部件之间的唯一部件,或者也可以存在一个或多个居间部件。还将理解,当部件被称为“覆盖”另一部件时,它可以是覆盖另一部件的唯一部件,或者一个或多个居间部件也可以覆盖另一部件。用于描述元件之间的关系的其它词语可以以类似的方式解释。
将进一步理解,除非上下文另外明确地指示,否则每个实施例内的特征或方面的描述可以用于其它实施例中的其它类似特征或方面。因此,在本文中描述的所有特征和结构可以以任何期望的方式来混合和匹配。
如在本文中使用的,除非上下文另外明确地指示,否则单数形式“一”和“该”旨在也包括复数形式。
为了易于描述,诸如“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空间相对术语在本文中可以用于描述如附图中图示的一个元件或特征相对于另一元件或特征的关系。将理解,空间相对术语旨在涵盖除了附图中描绘的方位之外装置在使用或操作时的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为在另一元件或特征“下方”的元件将随之被定向为在另一元件或特征“上方”。因此,术语“下方”可以涵盖上方和下方两种方位。
当特征被称为延伸、突出或以其它方式追随特定方向时,将理解,该特征可以在负方向(即,相反方向)上追随该方向。因此,除非上下文另外明确地指示,否则特征不限于严格追随一个方向,并且可以沿着由该方向形成的轴线追随。
图1是根据示例实施例的显示装置的平面图。在图1中,指示了第一方向X、第二方向Y和第三方向Z。第一方向X是在平面图中平行于显示装置的一侧的方向,并且可以是例如显示装置的横向方向。第二方向Y是在平面图中平行于与显示装置的一侧接触的另一侧的方向,并且可以是显示装置的纵向方向。为了便于说明,第一方向X上的一侧将指代平面图中的右方向,第一方向X上的另一侧将指代平面图中的左方向,第二方向Y上的一侧将指代平面图中的上方向,并且第二方向Y上的另一侧将指代平面图中的下方向。第三方向Z可以是显示装置的厚度方向。然而,应理解,示例实施例中提及的方向是指相对方向,并且示例实施例不限于提及的方向。
参考图1,显示装置可以包括包含显示屏的各种电子装置。显示装置的示例包括但不限于移动电话、智能电话、平板个人计算机(PC)、移动通信终端、电子笔记本、电子书、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、超移动PC(UMPC)、电视机、游戏机、手表式电子装置、头戴式显示器、个人计算机的显示器、膝上型计算机、车载仪表板、数码相机、摄像机、外部广告牌、电子标牌、各种医疗装置、各种检查装置、诸如冰箱和洗衣机的包括显示区域的各种家用电器或物联网(IoT)装置等。稍后将描述的显示装置的代表性示例可以包括但不限于智能电话、平板PC或膝上型计算机等。
显示装置在平面图中可以具有预定形状(例如,大体矩形形状或正方形形状)。在一个实施例中,显示装置在平面图中可以具有含有被倒圆的拐角的矩形形状或含有垂直拐角的矩形形状。显示装置可以包括四条边或边缘。然而,显示装置在平面图中的形状不限于四边形形状,并且可以是各种形状,例如但不限于其它多边形形状、圆形形状或椭圆形形状。
显示装置的前表面和后表面中的至少一个可以是显示表面。“前表面”可以指位于一个平面的一侧的表面(一个表面),并且“后表面”可以指位于一个平面的另一侧的表面(另一表面,即,与一个表面相反的表面)。在示例实施例中,显示表面可以位于显示装置的前侧,并且可以不在后方向上进行显示。在下文中,将主要描述这样的示例实施例,但是显示装置可以是其中在前表面和后表面上都进行显示的双面显示装置。
显示装置包括有效区域AR和非有效区域NAR。在显示装置中,包括显示屏的一部分可以被称为显示区域。不显示图像的另一部分可以被称为非显示区域。在其中进行触摸输入的感测的另一区域可以被称为触摸区域。在一个实施例中,显示区域和触摸区域可以被包括在有效区域AR中并且可以彼此重叠。例如,有效区域AR可以是在其中进行显示和触摸输入的感测两者的区域。有效区域AR可以具有预定形状,例如矩形形状或含有被倒圆的拐角的矩形形状。作为示例,图示的有效区域AR具有其拐角被倒圆并且其在第二方向Y上的边长于在第一方向X上的边的矩形形状。然而,本公开不限于此,例如,有效区域AR可以具有其在第一方向X上的边长于在第二方向Y上的边的矩形形状,或者可以具有诸如正方形形状、其它多边形形状、圆形形状或椭圆形形状的各种形状。
此外,显示装置包括指纹感测区域FSA。在一个实施例中,显示装置的指纹感测区域FSA可以与有效区域AR重叠。例如,指纹感测区域FSA可以设置在有效区域AR的下侧的中央区域中,但是不限于此。设置指纹感测区域FSA的位置可以在实施例当中变化。在另一示例实施例中,指纹感测区域FSA和有效区域AR也可以是基本上相同的区域。例如,有效区域AR也可以是在其中设置显示器、进行触摸输入的感测并且还进行指纹的感测的区域。在下文中,作为示例,将主要描述指纹感测区域FSA是有效区域AR的一部分。
非有效区域NAR设置在有效区域AR周围。在一个实施例中,非有效区域NAR可以是边框区域。非有效区域NAR可以围绕有效区域AR的所有边(图1中的四条边)。然而,本公开不限于此。例如,非有效区域NAR可以仅设置在有效区域AR的三条(或更少条)边周围。在这种情况下,有效区域AR的另一边可以形成显示装置的边缘。
信号线或驱动电路可以将信号施加到有效区域AR(例如,显示区域或触摸区域)并且可以设置在非有效区域NAR中。另外,信号线或驱动电路可以将信号施加到指纹感测区域FSA,并且用于传送从指纹感测区域FSA传送的电信号的感测线可以设置在非有效区域NAR中。非有效区域NAR可以不包括显示区域。此外,非有效区域NAR可以不包括指纹感测区域FSA和触摸区域。在一个示例实施例中,非有效区域NAR也可以包括指纹感测区域FSA的一部分和/或触摸区域的一部分。非有效区域NAR也可以是与不显示图像的非显示区域基本上相同的区域。
图2是图示平面图中的布置结构的实施例的平面图,其中,布置结构可以包括指纹感测区域FSA中的多个发光像素SP和多个光接收像素LP。
图3是用于描述显示装置的指纹感测方法的实施例的示意性截面图。例如,图3图示根据示例实施例的显示区域的与指纹感测区域FSA重叠的一部分的截面,但是本公开不限于此。在一个实施例中,当指纹感测区域FSA如以上描述的设置为与显示区域基本上相同时,这样的截面布置形状可以同样应用于整个显示区域。
参考图2和图3,显示装置可以包括显示面板100和覆盖窗200。显示面板100可以包括多个发光元件和多个光接收元件,并且覆盖窗200可以设置在显示面板100上。
在一个实施例中,覆盖窗200可以设置在显示面板100的前表面上以覆盖显示面板100的前表面。覆盖窗200可以用于保护显示面板100的前表面并且可以例如通过透明粘合构件附接到显示面板100的前表面。覆盖窗200可以由诸如玻璃或塑料的透明材料制成。当覆盖窗200由玻璃制成时,覆盖窗200可以包括具有大约0.1mm以下的厚度的超薄玻璃(UTG)以具有柔性性质。当覆盖窗200包括塑料时,覆盖窗200可以包括例如透明聚酰亚胺膜或其它材料。
显示面板100可以设置在覆盖窗200的后表面上,并且在一个实施例中可以是包括发光元件的发光显示面板100。例如,显示面板100可以包括自发光显示面板。示例包括使用包括有机发光层的有机发光二极管的有机发光显示面板、使用微型发光二极管(LED)的微型发光二极管显示面板、使用包括量子点发光层的量子点发光二极管的量子点发光显示面板或使用包括无机半导体的无机发光二极管的无机发光显示面板。在下文中,为了说明性目的,有机发光显示面板将被描述为显示面板100的示例。除非具体地将有机发光显示面板与显示面板区分开,否则将应用于示例实施例的有机发光显示面板简称为显示面板100。然而,示例实施例不限于有机发光显示面板,并且在技术精神的范围内,可以应用包括但不限于上面列出的显示面板的其它显示面板。
显示面板100的指纹感测区域FSA可以包括多个发光像素SP和多个光接收像素LP。在一个实施例中,发光像素SP和光接收像素LP可以以矩阵形式顺序地且交替地布置。像素的形状可以是平面图中的预定形状(例如,矩形形状或正方形形状),但是不限于此。在一个实施例中,一个或多个像素可以是每条边相对于第二方向Y倾斜的菱形形状。
发光像素SP中的一个或多个可以包括驱动晶体管、至少一个晶体管、发光元件和电容器。例如,驱动晶体管和至少一个晶体管可以是薄膜晶体管。发光元件可以是包括第一电极、有机发光层和第二电极的有机发光二极管。发光元件可以是另一种类型的器件,和/或在另一实施例中可以具有不同的结构。发光元件可以根据驱动晶体管的驱动电流发光。电容器可以将施加到驱动晶体管的栅电极的数据电压保持在恒定电平至少预定时间。
光接收像素LP中的一个或多个可以包括两个薄膜晶体管和光接收元件。光接收元件可以是包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的光电转换层的有机光电二极管。在一个实施例中,光电转换层可以包括施主层、受主层和施主-受主混合层。当光接收元件暴露于外部光时,光电转换层可以产生与暴露的光的量成比例的光电荷。然而,本公开不限于此。例如,光接收元件可以是具有包括形成为N型半导体层、本征(I型)半导体层和P型半导体层的半导体层的PIN结构的光电二极管,或者可以是具有包括形成为N型半导体层和P型半导体层的半导体层的PN结构的光电二极管。在一个实施例中,光接收元件可以是光电晶体管。
在一个实施例中,在平面图中,发光像素SP和光接收像素LP可以以矩阵形式在第一方向X和第二方向Y上顺序地且交替地设置,例如,一个光接收像素LP可以设置在两个发光像素SP之间。在一种布置中,基本上相同的颜色的发光像素SP可以在第二方向Y上设置在类似列中。例如,包括第一颜色(例如,红色R)的发光元件的发光像素SP可以顺序地设置在第一列中,包括第二颜色(例如,绿色G)的发光元件的发光像素SP可以顺序地设置在第二列中,并且包括第三颜色(例如,蓝色B)的发光元件的发光像素SP可以顺序地设置在第三列中。
包括第一颜色R的发光元件的发光像素SP和包括第三颜色B的发光元件的发光像素SP可以在第一方向X上顺序地且交替地设置在奇数编号的行中。包括第二颜色G的发光元件的发光像素SP可以在第一方向X上顺序地设置在偶数编号的行中。
作为非限制性示例,与第二颜色G的发光元件相比,第一颜色R的发光元件和第三颜色B的发光元件中的一个或多个可以形成为具有更大的面积。此外,与第一颜色R的发光元件相比,第三颜色B的发光元件可以形成为具有更大的面积。在其它实施例中,由第一至第三颜色R、G和B的发光元件占据的区域的位置和尺寸可以根据分辨率等被不同地修改。
光接收像素LP可以在第二方向Y上设置在奇数编号的列中的第一颜色R的发光元件之间和第三颜色B的发光元件之间,并且也可以在第二方向Y上设置在偶数编号的列中的第二颜色G的发光元件之间。在一个实施例中,设置在指纹感测区域FSA中的发光像素SP与光接收像素LP之间的比率可以是1:1,但是在另一实施例中可以是不同的比例。
图3是图示其中用户的手指触摸根据实施例的显示装置的覆盖窗200的状态的截面图。在图3中,作为示例,示出了指纹F的脊RID以及与脊RID相邻的谷VAL。
当用户的手指触摸覆盖窗200时,从发光像素SP发射的光可以分别从指纹F的脊RID和谷VAL反射。在这种情况下,从指纹F的脊RID反射的光的量和从指纹F的谷VAL反射的光的量可以彼此不同。因此,由暴露于从脊RID反射的光的光接收元件和暴露于从谷VAL反射的光的光接收元件产生的光电荷的量可以彼此不同。此外,暴露于从脊RID反射的光的光接收元件和暴露于从谷VAL反射的光的光接收元件的第一电极的电压和电流的幅度可以彼此不同。这样,用户的指纹可以通过测量和分析光接收元件的电信号的幅度的变化来感测。
如以上描述的,发光像素SP和光接收像素LP可以交替地设置,但是本公开不限于此。在其它实施例中,例如,发光像素SP和光接收像素LP的布置结构可以根据显示面板100的分辨率、显示面板100上的覆盖窗200的厚度或材料等而不同。
手指的脊RID和谷VAL彼此间隔开的宽度可以是例如大约100μm至150μm。相邻的光接收像素LP彼此间隔开的宽度可以小于手指的脊RID和谷VAL彼此间隔开的宽度。因此,这可以提高用户的指纹的识别的准确性。根据示例实施例,光接收像素LP彼此间隔开的宽度可以大于大约30μm且小于100μm。
另外,光接收元件和发光元件在第一方向X上彼此间隔开的宽度W1以及光接收元件和发光元件在第二方向Y上彼此间隔开的宽度W2可以彼此不同。然而,在一个实施例中,光接收元件和发光元件在第一方向X上彼此间隔开的宽度W1以及光接收元件和发光元件在第二方向Y上彼此间隔开的宽度W2中的每一个可以大于大约16μm且小于50μm。
图4是根据示例实施例的显示面板100的示意性平面图。图5是根据示例实施例的显示装置的示意性框图。图6是图示显示装置的指纹感测和分析方法的示例的流程图。在图5中,在显示面板100的情况下,为了便于说明,指纹感测区域FSA已经以放大的形式图示。
参考图4和图5,连接到发光像素SP和光接收像素LP的扫描线SL和驱动电压线PL、连接到发光像素SP的发射线EM和数据线DL以及连接到光接收像素LP的复位线RST和指纹感测线RX可以设置在显示面板100的指纹感测区域FSA中。扫描线SL、发射线EM和复位线RST可以在第一方向X上延伸。数据线DL、驱动电压线PL和指纹感测线RX可以在与第一方向X交叉的第二方向Y上延伸。驱动电压线PL可以在有效区域AR中在第二方向Y上延伸,并且可以在非有效区域NAR中彼此连接。
发光像素SP中的一个或多个可以连接到扫描线SL中的至少一条、数据线DL中的一条、发射线EM中的至少一条和驱动电压线PL。已经在图4中图示发光像素SP连接到两条扫描线SL,但是示例实施例不限于此。例如,发光像素SP中的一个或多个也可以连接到三条或更多条扫描线SL。光接收像素LP可以连接到扫描线SL中的一条、复位线RST中的一条、指纹感测线RX中的一条和驱动电压线PL。
显示面板100的非有效区域NAR可以包括用于将扫描信号施加到扫描线SL的扫描驱动电路400、用于将复位信号施加到复位线RST的复位驱动电路500以及用于将显示面板100和显示驱动电路600彼此电连接的扇出线FL及焊盘PD_LP和PD_SP。下面描述扫描驱动电路400、复位驱动电路500、扇出线FL以及焊盘PD_LP和PD_SP的实施例。
显示装置可以进一步包括在显示面板100的下端处设置在非有效区域NAR中的显示电路板300,并且显示驱动电路600和指纹感测驱动电路700可以设置在显示电路板300上。显示电路板300可以例如使用诸如各向异性导电膜的导电粘合构件附接到显示面板100的下端。因此,显示电路板300可以电连接到显示面板100和显示驱动电路600。显示面板100和显示驱动电路600可以通过显示电路板300接收数字视频数据DATA、时序信号和驱动电压。在一个实施例中,显示电路板300可以是柔性印刷电路板、印刷电路板或诸如膜上芯片的柔性膜。
显示驱动电路600可以生成用于驱动显示面板100的发光像素SP的信号和电压。显示驱动电路600可以形成为集成电路(IC)并且以膜上芯片(COF)方式附接到显示电路板300,但是不限于此。例如,显示驱动电路600可以以玻璃上芯片(COG)方式、塑料上芯片(COP)方式或超声波结合方法附接到显示面板100的非有效区域NAR上。
指纹感测驱动电路700可以生成用于驱动显示面板100的光接收像素LP的信号和电压,并且感测光接收像素LP的电流变化。指纹感测驱动电路700可以形成为集成电路(IC)并且以膜上芯片(COF)方式附接到显示电路板300,但是不限于此。例如,指纹感测驱动电路700可以以玻璃上芯片(COG)方式、塑料上芯片(COP)方式或超声波结合方法附接到显示面板100的非有效区域NAR上。已经在图4中图示显示驱动电路600和指纹感测驱动电路700各自形成为集成电路。在一些情况下,显示驱动电路600和指纹感测驱动电路700可以集成并且形成为一个集成电路。
如图5中图示的,显示驱动电路600可以包括时序控制器610、数据驱动器620和电源单元630。时序控制器610可以生成用于控制扫描驱动器410的操作时序的扫描控制信号SCS和用于控制发射控制驱动器420的操作时序的发射控制信号ECS。例如,时序控制器610可以生成扫描控制信号SCS和发射控制信号ECS,通过扫描控制线将扫描控制信号SCS输出到扫描驱动器410,并且通过发射控制线将发射控制信号ECS输出到发射控制驱动器420。
另外,时序控制器610可以将数字视频数据DATA和数据控制信号DCS输出到数据驱动器620。数据驱动器620可以将数字视频数据DATA转换为模拟数据电压并且通过扇出线FL将模拟数据电压输出到数据线DL。
电源单元630可以生成第一驱动电压ELVDD(见图18)并将第一驱动电压ELVDD供应给第一驱动电压线ELVDDL(见图7),并且可以生成第二驱动电压并将第二驱动电压供应给第二驱动电压线ELVSSL(见图7)。驱动电压线PL可以包括第一驱动电压线ELVDDL和第二驱动电压线ELVSSL。第一驱动电压ELVDD可以是用于驱动有机发光二极管和光电二极管的高电位电压。第二驱动电压可以是用于驱动有机发光二极管和光电二极管的低电位电压,例如,与第二驱动电压相比,第一驱动电压ELVDD可以具有更高的电位。
在一个实施例中,光接收像素LP可以共享用于驱动发光像素SP的有机发光二极管的第一驱动电压ELVDD和第二驱动电压以驱动光电二极管。在这种情况下,在制造显示面板100时,可以省略用于驱动光电二极管的单独的电压线。根据这种结构,不需要用于驱动光接收像素LP的单独的电压供应单元和电压线。这可以允许容易地制造显示面板100,可以允许降低显示面板100的制造成本,并且可以允许减小光接收像素LP与发光像素SP之间的间隔距离以及发光像素SP之间的间隔距离,这可以提高分辨率。
指纹感测驱动电路700可以包括指纹感测器和复位信号发生器。指纹感测器可以通过指纹感测线RX测量光接收像素LP中的每一个的电流的幅度。指纹感测器可以根据由每个光接收像素LP感测到的电流的幅度生成指纹感测数据,并且可以将指纹感测数据传输到处理器。处理器可以通过分析指纹感测数据,经由与预设指纹的比较来确定指纹是否与用户的指纹一致。
参考图6,首先,显示装置可以确定在指纹感测区域FSA中是否已经发生用户的手指的触摸(图6中的S100)。当在显示装置的前表面上发生用户的手指的触摸时,(如以上描述的)从发光像素SP发射的光可能从用户的指纹反射并且被光接收元件接收。这可能导致连接到光接收元件的指纹感测线RX的电流幅度改变。在这种情况下,当电流幅度在预设的电流幅度范围内时,显示装置可以确定有用户的手指的触摸。
另外,显示装置可以包括用于感测触摸输入的触摸构件。触摸构件可以感测例如通过身体的一部分(例如,手指)在显示装置的前表面上的触摸输入。触摸构件可以作为与显示面板100分开的面板或膜提供并且可以附接到显示面板100上,或者可以在显示面板100内部以触摸层的形式提供。因此,显示装置可以通过分析触摸构件的电信号来确定是否有用户的手指的触摸。
然后,当在指纹感测区域FSA中已经发生用户的手指的触摸时,指纹感测驱动电路700可以感测指纹感测线RX的电流值(图6中的S200),并且可以根据指纹感测线RX的电流值生成指纹感测数据并将指纹感测数据传输到显示装置的处理器(例如,主处理器或其它处理逻辑)(图6的S300)。
指纹感测驱动电路700的指纹感测器可以包括用于将指纹感测线RX的电流值转换为数字数据的模数转换器(AD转换器)。因此,指纹感测驱动电路700可以将被转换为数字数据的指纹感测数据传输到处理器(例如,主处理器或其它类型的处理逻辑)。
然后,处理器可以确认预设的用户的指纹感测数据和从指纹感测驱动电路700传输的指纹感测数据是否彼此一致(图6中的S400)。当预设的用户的指纹感测数据和从指纹感测驱动电路700传输的指纹感测数据彼此一致时,处理器可以执行设定功能(图6中的S500)。设定功能可以包括一个或多个预定功能,例如,解锁应用和/或显示装置的屏幕、批准购买的功能或其它功能。
再次参考图4和图5,指纹感测驱动电路700的复位信号发生器可以生成用于控制复位驱动电路500的操作时序的复位控制信号PCS。复位信号发生器可以生成复位控制信号PCS,并且通过扇出线FL将复位控制信号PCS输出到复位驱动电路500。
如以上描述的,扫描驱动电路400、复位驱动电路500、扇出线FL以及焊盘PD_SP、PD_LP和PD_RS可以设置在显示面板100的非有效区域NAR中。扇出线FL以及焊盘PD_SP、PD_LP和PD_RS可以设置在显示面板100的非有效区域NAR中的位于有效区域AR下方的非有效区域NAR中。焊盘PD_SP、PD_LP和PD_RS可以包括将数据线DL和驱动电压线PL电连接到显示驱动电路600的显示焊盘PD_SP。数据线DL和驱动电压线PL连接到各个发光像素SP和扇出线FL。发光像素SP以及扇出线FL中的一条或多条连接到扫描驱动电路400。指纹感测线RX连接到各个光接收像素LP和扇出线FL,并且指纹焊盘PD_LP和PD_RS将复位驱动电路500电连接到指纹感测驱动电路700。
(连接到各个发光像素SP的)数据线DL和驱动电压线PL可以由扇出线FL电连接到显示焊盘PD_SP。连接到各个光接收像素LP的指纹感测线RX可以由对应的扇出线FL电连接到指纹焊盘PD_LP。
显示焊盘PD_SP以及指纹焊盘PD_LP和PD_RS可以连接到显示电路板300上的焊盘PD_300,以将数据线DL和驱动电压线PL电连接到显示驱动电路600并且将指纹感测线RX电连接到指纹感测驱动电路700。
扫描驱动电路400可以通过扇出线FL从显示驱动电路600接收扫描控制信号SCS和发射控制信号ECS。扫描驱动电路400可以根据扫描控制信号SCS生成扫描信号,并且将扫描信号顺序地输出到扫描线SL。另外,发射控制驱动器420可以根据发射控制信号ECS生成发射信号,并且将发射信号顺序地输出到发射线EM。
扫描驱动电路400可以包括扫描驱动器410和发射控制驱动器420。扫描驱动电路400可以设置在有效区域AR两侧的非有效区域NAR中。作为非限制性示例,扫描驱动器410可以设置在有效区域AR左侧的非有效区域NAR中,并且发射控制驱动器420可以设置在有效区域AR右侧的非有效区域NAR中。如以上描述的,扫描驱动电路400可以分布并且设置在有效区域AR两侧的非有效区域NAR中,这在一些情况下可以减小显示装置的边框区域的面积。然而,示例实施例不限于此。例如,扫描驱动电路400可以仅设置在有效区域AR两侧中的任何一侧的非有效区域NAR中。
复位驱动电路500可以通过扇出线FL从指纹感测驱动电路700接收复位控制信号PCS。复位驱动电路500可以根据复位控制信号PCS生成复位信号,并且将复位信号顺序地输出到复位线RST。
例如,复位驱动电路500可以设置在有效区域AR的任何一侧的非有效区域NAR中。已经在图4和图5中图示复位驱动电路500设置在有效区域AR右侧的非有效区域NAR中。可替代地或附加地,复位驱动电路500可以设置在有效区域AR左侧的非有效区域NAR中。
扫描驱动电路400和复位驱动电路500中的每一个可以包括多个薄膜晶体管。扫描驱动电路400和复位驱动电路500中的每一个的薄膜晶体管可以与发光像素SP和光接收像素LP中的每一个的薄膜晶体管基本上形成在同一层,但是不限于此。在一个实施例中,扫描驱动电路400和复位驱动电路500中的每一个的薄膜晶体管可以与发光像素SP和光接收像素LP中的每一个的薄膜晶体管形成在不同的层上。
图7是根据示例实施例的发光像素SP和光接收像素LP的电路图。发光像素SP中的每一个可以连接到第一扫描线GI、第二扫描线GW、第三扫描线GB、发射线EM和数据线DL。另外,发光像素SP中的每一个可以连接到第一驱动电压ELVDD被供应到的第一驱动电压线ELVDDL、第二驱动电压被供应到的第二驱动电压线ELVSSL和初始化电压Vint(见图19)被供应到的初始化电压线VIL。
光接收像素LP中的每一个可以连接到指纹扫描线LD、复位线RST和指纹感测线RX。另外,光接收像素LP中的每一个可以连接到第一驱动电压线ELVDDL和第二驱动电压线ELVSSL。
发光像素SP中的每一个可以包括第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、发光元件EL以及至少一个存储电容器Cst。在第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7当中,第一晶体管T1可以是驱动晶体管。第二晶体管T2至第七晶体管T7可以充当根据施加到它们的栅电极的扫描信号或发射信号而导通或截止的开关元件。
第一晶体管T1可以包括栅电极、第一电极和第二电极。栅电极可以设置在第一晶体管T1的有源层上方。第一晶体管T1可以根据施加到栅电极的数据电压控制源-漏电流(Isd)(在下文中,被称为“驱动电流Isd”)。如等式(1)中所示,流过第一晶体管T1的沟道区的驱动电流Isd跟第一晶体管T1的源电极和栅电极之间的电压与阈值电压(Vth)的绝对值之间的差的平方成比例。
Isd=k'×(Vsg-|Vth|)2 (1)
在等式(1)中,k’指由第一晶体管T1的结构和物理性质决定的比例系数,Vsg指第一晶体管T1的源-栅电压,并且Vth指第一晶体管T1的阈值电压。
发光元件EL可以通过驱动电流Isd发光。从发光元件EL发射的光的量可以与驱动电流Isd的幅度成比例。发光元件EL可以是包括阳极电极、阴极电极以及设置在阳极电极与阴极电极之间的有机发光层的有机发光二极管。可替代地,发光元件EL可以是包括阳极电极、阴极电极以及设置在阳极电极与阴极电极之间的无机发光层的无机发光二极管,或者可以是包括阳极电极、阴极电极以及设置在阳极电极与阴极电极之间的量子点发光层的量子点发光元件。在一个实施例中,发光元件EL可以是微型发光二极管。
发光元件EL的阳极电极可以连接到第六晶体管T6的第二电极和第七晶体管T7的第二电极。发光元件EL的阴极电极可以连接到第二驱动电压线ELVSSL。可以在发光元件EL的阳极电极与阴极电极之间形成寄生电容Cel。
第二晶体管T2可以设置在数据线DL与第一晶体管T1的第一电极之间。第二晶体管T2可以由第二扫描线GW的扫描信号导通以将第一晶体管T1的第一电极和数据线DL彼此连接。第二晶体管T2的栅电极可以连接到第二扫描线GW,第二晶体管T2的第一电极可以连接到数据线DL,并且第二晶体管T2的第二电极可以连接到第一晶体管T1的第一电极。
第三晶体管T3可以设置在第一晶体管T1的栅电极与第一晶体管T1的第二电极之间。第三晶体管T3可以由第二扫描线GW的扫描信号导通以将第一晶体管T1的栅电极和第二电极彼此连接。当第三晶体管T3导通时,第一晶体管T1的栅电极和第二电极彼此连接,并且因此第一晶体管T1可以作为二极管来驱动。第三晶体管T3的栅电极可以连接到第二扫描线GW,第三晶体管T3的第一电极可以连接到第一晶体管T1的栅电极,并且第三晶体管T3的第二电极可以连接到第一晶体管T1的第二电极。
第四晶体管T4可以设置在初始化电压线VIL与第一晶体管T1的栅电极之间。第四晶体管T4可以由第一扫描线GI的扫描信号导通以将第一晶体管T1的栅电极和初始化电压线VIL彼此连接。在这种情况下,第一晶体管T1的栅电极可以被放电到初始化电压线VIL的初始化电压Vint。第四晶体管T4的栅电极可以连接到第一扫描线GI,第四晶体管T4的第一电极可以连接到第一晶体管T1的栅电极,并且第四晶体管T4的第二电极可以连接到初始化电压线VIL。
第五晶体管T5可以设置在第一驱动电压线ELVDDL与第一晶体管T1的第一电极之间。第五晶体管T5可以由发射线EM的发射信号SEM(见图8)导通以将第一晶体管T1的第一电极和第一驱动电压线ELVDDL彼此连接。第五晶体管T5的栅电极可以连接到发射线EM,第五晶体管T5的第一电极可以连接到第一驱动电压线ELVDDL,并且第五晶体管T5的第二电极可以连接到第一晶体管T1的第一电极。
第六晶体管T6可以设置在第一晶体管T1的第二电极与发光元件EL的阳极电极之间。第六晶体管T6可以由发射线EM的发射信号SEM导通以将第一晶体管T1的第二电极和发光元件EL的阳极电极彼此连接。第六晶体管T6的栅电极可以连接到发射线EM,第六晶体管T6的第一电极可以连接到第一晶体管T1的第二电极,并且第六晶体管T6的第二电极可以连接到发光元件EL的阳极电极。
当第五晶体管T5和第六晶体管T6都导通时,驱动电流Isd可以被供应给发光元件EL。
第七晶体管T7可以设置在初始化电压线VIL与发光元件EL的阳极电极之间。第七晶体管T7可以由第三扫描线GB的扫描信号导通以将初始化电压线VIL和发光元件EL的阳极电极彼此连接。在这种情况下,发光元件EL的阳极电极可以被放电到初始化电压Vint。第七晶体管T7的栅电极可以连接到第三扫描线GB,第七晶体管T7的第一电极可以连接到初始化电压线VIL,并且第七晶体管T7的第二电极可以连接到发光元件EL的阳极电极。
存储电容器Cst可以形成在第一晶体管T1的栅电极与第一驱动电压线ELVDDL之间。存储电容器Cst的一个电极可以连接到第一晶体管T1的栅电极,并且存储电容器Cst的另一电极可以连接到第一驱动电压线ELVDDL。因此,存储电容器Cst可以保持第一晶体管T1的栅电极与第一驱动电压线ELVDDL之间的电位差。
光接收像素LP中的每一个可以包括感测晶体管LT1、复位晶体管LT2和光接收元件OPD。光接收像素LP中的每一个可以进一步包括在感测晶体管LT1、复位晶体管LT2与光接收元件OPD之间的感测节点LN。感测晶体管LT1和复位晶体管LT2可以是充当根据施加到它们的栅电极的指纹扫描信号SLD(见图8)或复位信号SRST(见图8)而导通或截止的开关元件的晶体管。
当多个光接收元件OPD和多个发光元件EL设置在一个显示面板100中时,用于驱动发光元件EL的电压线或信号线可以在驱动光接收元件OPD时被共享。在这种情况下,可以减少或最小化用于驱动设置在显示面板100中的多个光接收元件OPD的电压线或信号线的数量。结果,可以容易地制造显示面板100并且可以降低显示面板100的制造成本。
光接收元件OPD在它暴露于外部光时可以产生光电荷。产生的光电荷可以被累积在光接收元件OPD的阳极电极中。在这种情况下,电连接到光接收元件OPD的阳极电极的感测节点LN的电压可以升高。当光接收元件OPD和指纹感测线RX彼此连接时,电流可以由于在其中累积了电荷的感测节点LN的电压与指纹感测线RX的电压之间的差而流动。
光接收元件OPD可以是包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极与第二电极之间的光电转换层的有机光电二极管。例如,光电转换层可以包括施主层、受主层和施主-受主混合层。然而,本公开不限于此。
光接收元件OPD的第一电极可以连接到感测节点LN,并且光接收元件OPD的第二电极可以连接到第二驱动电压线ELVSSL。光接收元件OPD的第一电极可以是阳极电极,并且光接收元件OPD的第二电极可以是阴极电极。
根据示例,光接收元件OPD可以根据当它在操作点或以上的正向偏置状态下暴露于外部光时的光的量产生光电荷。即使当光接收元件OPD在不超过操作点的正向偏置状态或反向偏置状态下暴露于外部光时,光接收元件OPD也可以不产生光电荷(或者可以产生不超过用于指纹感测的电流幅度的、相对少量的光电荷)。因此,光接收元件OPD可以在被置于光暴露状态之前,被置于操作点或以上的正向偏置状态。例如,在被置于光暴露状态之前,光接收元件OPD的阳极电极与阴极电极之间的电压差可以与大于光接收元件OPD的阈值电压的电压差相对应。
为了使光接收元件OPD在操作点或以上的正向偏置状态下操作,(是光接收元件OPD的阴极电极的)第二电极可以连接到用于驱动发光元件EL的电压线或信号线当中的、是相对稳定的且是低电压的第二驱动电压施加到的第二驱动电压线ELVSSL。根据示例的第二驱动电压可以小于0V,但是在另一实施例中,可以是不同的电压。
在这种情况下,用于复位感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极的电压的幅度与连接到光接收元件OPD的第二电极的第二驱动电压线ELVSSL的第二驱动电压之间的差应等于或大于光接收元件OPD的阈值电压。
施加到指纹感测线RX的电压的幅度可以小于施加到第一驱动电压线ELVDDL的第一驱动电压ELVDD或施加到扫描线SL的高电压,并且可以大于第二驱动电压。由于如以上描述的指纹感测驱动电路700根据指纹感测线RX的电流幅度或电流幅度的变化生成指纹感测数据,因此在一些情况下,生成与电流幅度或电流幅度的变化范围在预定范围内(例如,变得更大)的指纹F的脊RID和谷VAL中的每一个相对应的指纹感测数据可以是有益的。以上描述的电流幅度或电流幅度的变化范围可以跟感测节点LN与指纹感测线RX之间的电压差成比例。因此,在一些情况下,在感测指纹时,施加到指纹感测线RX的电压的幅度变得更小可以是有益的。作为非限制性示例,指纹感测线RX的电压幅度可以为大约0.5V至1V。作为具体示例,指纹感测线RX的电压幅度可以为大约0.875V。在另一实施例中,电压幅度可以在不同的电压范围内。
如以上描述的,当相对低的电压施加到的指纹感测线RX的电压用作用于复位感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极的电压时,施加到指纹感测线RX的电压与第二驱动电压之间的电压差可以不超过光接收元件OPD的阈值电压值。因此,用于驱动发光元件EL的电压线或信号线当中的第一驱动电压线ELVDDL的是相对稳定的且具有大的电压幅度的第一驱动电压ELVDD可以用作复位电压。例如,第一驱动电压ELVDD可以为大约5V至10V,但是在另一实施例中,可以在不同的范围内。
感测晶体管LT1可以设置在指纹感测线RX与感测节点LN之间。感测晶体管LT1可以(由指纹扫描线LD的扫描信号)导通以通过感测节点LN将光接收元件OPD的第一电极和指纹感测线RX彼此连接。感测晶体管LT1的栅电极可以连接到指纹扫描线LD,感测晶体管LT1的第一电极可以连接到感测节点LN,并且感测晶体管LT1的第二电极可以连接到指纹感测线RX。
复位晶体管LT2可以设置在第一驱动电压线ELVDDL与感测节点LN之间。复位晶体管LT2可以(由复位线RST的复位信号SRST)导通以通过感测节点LN将光接收元件OPD的第一电极和第一驱动电压线ELVDDL彼此连接。在这种情况下,感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极的电压可以被复位为第一驱动电压ELVDD。复位晶体管LT2的栅电极可以连接到复位线RST,复位晶体管LT2的第一电极可以连接到第一驱动电压线ELVDDL,并且复位晶体管LT2的第二电极可以连接到感测节点LN。
当第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、感测晶体管LT1以及复位晶体管LT2中的每一个的第一电极是源电极时,第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、感测晶体管LT1以及复位晶体管LT2中的每一个的第二电极可以是漏电极。可替代地,当第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、感测晶体管LT1以及复位晶体管LT2中的每一个的第一电极是漏电极时,第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、感测晶体管LT1以及复位晶体管LT2中的每一个的第二电极可以是源电极。
第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、感测晶体管LT1以及复位晶体管LT2中的每一个的有源层可以由多晶硅、非晶硅和氧化物半导体中的任何一种形成。
在一个实施例中,第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、感测晶体管LT1以及复位晶体管LT2中的全部可以是P型晶体管。在这种情况下,第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、感测晶体管LT1以及复位晶体管LT2中的每一个的有源层可以由多晶硅形成。然而,示例实施例不限于此。在一个实施例中,发光像素SP的第三晶体管T3和第四晶体管T4可以是具有由氧化物形成的有源层的N型晶体管。另外,感测晶体管LT1和复位晶体管LT2中的至少一个可以形成为具有由氧化物形成的有源层的N型晶体管。当第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、感测晶体管LT1以及复位晶体管LT2中的至少一个为N型晶体管时,图8的波形图可以修改为适合N型晶体管的特性。稍后将描述具体示例。
图8是图示可以施加到图7的第一扫描线GI、第二扫描线GW、第三扫描线GB、发射线EM、复位线RST和指纹扫描线LD的信号的实施例的波形图。
参考图7和图8,第一扫描信号SGI施加到第一扫描线GI以控制第四晶体管T4的导通和截止。第二扫描信号SGW施加到第二扫描线GW以控制第二晶体管T2和第三晶体管T3中的每一个的导通和截止。
第三扫描信号SGB施加到第三扫描线GB以控制第七晶体管T7的导通和截止。在一个实施例中,第三扫描信号SGB可以与第二扫描信号SGW基本上相同,例如,第三扫描线GB可以与第二扫描线GW基本上相同。然而,本公开不限于此。在其它示例实施例中,第三扫描信号SGB可以与第一扫描信号SGI基本上相同,并且在一些示例实施例中,第三扫描信号SGB可以是与第一扫描信号SGI和第二扫描信号SGW不同的单独的信号。在下文中,将描述第三扫描信号SGB与第二扫描信号SGW基本上相同。
发射信号SEM施加到发射线EM以控制第五晶体管T5和第六晶体管T6中的每一个的导通和截止。
复位信号SRST施加到复位线RST以控制复位晶体管LT2的导通和截止。在一个实施例中,复位信号SRST可以是与第一扫描信号SGI和第二扫描信号SGW不同的单独的信号。如以上描述的,光接收元件OPD的复位信号SRST可以不与发光像素SP的第一扫描信号SGI或第二扫描信号SGW共享,而是与发光像素SP的第一扫描信号SGI或第二扫描信号SGW分开。因此,可以独立地调整光接收元件OPD的复位时序和复位次数。稍后将提供对此的详细描述。
指纹扫描信号SLD施加到指纹扫描线LD以控制感测晶体管LT1的导通和截止。在一个实施例中,指纹扫描信号SLD可以与第一扫描信号SGI基本上相同,例如,指纹扫描线LD可以与第一扫描线GI基本上相同。然而,示例实施例不限于此。例如,指纹扫描信号SLD可以与第二扫描信号SGW基本上相同。然而,在这种情况下,其中第二扫描信号SGW具有栅导通电压Von的时段可以先于其中复位信号SRST具有栅导通电压Von的时段。当如以上描述的指纹扫描信号SLD与发光像素SP的扫描信号中的一个共享时,可以不使用用于生成和输出指纹扫描信号SLD的单独的驱动器。结果,可以降低显示面板100的制造成本并且可以减小显示装置的边框区域的尺寸。在下文中,将描述指纹扫描信号SLD与第一扫描信号SGI基本上相同。
第一扫描信号SGI、第二扫描信号SGW、发射信号SEM和复位信号SRST可以具有以一帧时段的周期重复的信号。然而,本公开不限于此。
根据示例的一帧时段可以被分为第一时段t1、第二时段t2和第三时段t3。在第一时段t1中,初始化电压Vint施加到第一晶体管T1的栅电极以将第一晶体管T1的栅电极的电压初始化为初始化电压Vint。在第二时段t2中,数据电压被供应给第一晶体管T1的第一电极并且第一晶体管T1的阈值电压被采样。在第三时段t3中,根据发光像素SP的操作,数据电压被供应给第一晶体管T1的第一电极并且第一晶体管T1的阈值电压被采样。
第二时段t2可以包括其中初始化电压Vint施加到发光元件EL的阳极电极以将发光元件EL的阳极电极的电压初始化为初始化电压Vint的时段。
在一个实施例中,一帧时段可以被划分为指纹感测时段SSP、复位时段RP和光暴露时段EP。在指纹感测时段SSP中,光接收元件OPD的第一电极和指纹感测线RX彼此连接,并且指纹F基于在光接收元件OPD的第一电极与指纹感测线RX之间流动的电流的幅度来感测。在复位时段RP中,第一驱动电压ELVDD施加到光接收元件OPD的第一电极以将光接收元件OPD的第一电极的电压复位为第一驱动电压ELVDD。在光暴露时段EP中,光接收元件OPD暴露于外部光并且光电荷根据外部光的强度来产生。因此,根据光接收像素LP的操作,光接收元件OPD的第一电极的电压和感测节点LN的电压上升。
第一扫描信号SGI可以在第一时段t1期间具有栅导通电压Von并且可以在其它时段期间具有栅截止电压Voff。第二扫描信号SGW可以在第二时段t2期间具有栅导通电压Von并且可以在其它时段期间具有栅截止电压Voff。发射信号SEM可以在第三时段t3期间具有栅导通电压Von并且可以在其它时段期间具有栅截止电压Voff。
已经在图8中图示其中第一扫描信号SGI具有栅导通电压Von的时段与第一时段t1基本上相同,并且其中第二扫描信号SGW具有栅导通电压Von的时段与第二时段t2基本上相同。在一个实施例中,其中第一扫描信号SGI具有栅导通电压Von的时段可以短于第一时段t1,和/或其中第二扫描信号SGW具有栅导通电压Von的时段可以短于第二时段t2。
已经在图8中图示指纹感测时段SSP与第一时段t1相对应,复位时段RP与第二时段t2相对应,并且光暴露时段EP与是其中发光像素SP的发光元件EL发光的时段的第三时段t3相对应。但是,在另一实施例中,指纹感测时段SSP、复位时段RP和/或光暴露时段EP可以与不同的时段相对应。
图9是根据示例实施例的发光像素SP和光接收像素LP的电路图。图9的实施例与图7的实施例的不同之处在于,光接收像素LP共享发光像素SP的第二扫描线GW的第二扫描信号SGW作为用于控制复位晶体管LT2的信号。
根据这种结构,可以不使用用于控制光接收像素LP的复位晶体管LT2的单独的控制线和控制驱动器,并且第一驱动电压ELVDD可以用于复位光接收元件OPD。因此,可以减小显示装置的边框区域的宽度以及发光像素SP与光接收像素LP之间的间隔。此外,这可以允许光接收元件OPD在正向偏置状态下平稳地操作。
图10是图示施加到图7的复位线RST的信号的实施例的波形图。参考图7和图10,施加到复位线RST的复位信号SRST可以在长于第二时段t2的时段内具有导通电压。例如,复位信号SRST可以在与第二时段t2完全重叠并且与第三时段t3的至少一部分重叠的时段期间具有导通电压。在这种情况下,连接到复位线RST的复位晶体管LT2可以在比图8中的时段更长的时段内保持导通状态。在一些情况下,这可以有利于将感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极的电压初始化为第一驱动电压ELVDD。
另外,当复位时段RP与第三时段t3的至少一部分重叠时,感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极的电压可以被保持为第一驱动电压ELVDD,直到从发光元件EL发射的光到达光接收元件OPD。这可以允许光接收元件OPD在正向偏置状态下平稳地操作。
已经在图10中图示复位信号SRST与第二扫描信号SGW基本上同时具有导通电压,但是本公开不限于此。在一个实施例中,复位信号SRST可以晚于第二扫描信号SGW具有导通电压。
图11是图示施加到图7的复位线RST的信号的另一实施例的波形图。图12是图示施加到图7的复位线RST的信号的另一实施例的波形图。
参考图7和图11,如以上描述的,施加到复位线RST的复位信号SRST可以独立于扫描信号SGI、SGW和SGB来控制。因此,对于每一帧,复位时段RP可以不同。例如,当确定(即使在第N帧中,复位信号SRST在与第二时段t2基本上相同的时段期间具有导通电压,)光接收像素LP的光接收元件OPD的第一电极和感测节点LN的电压尚未被正常地复位为第一驱动电压ELVDD时,可以使第N+1帧中的复位时段RP比前一帧中的复位时段RP更长,以允许光接收像素LP的光接收元件OPD的第一电极和感测节点LN的电压被正常地复位为第一驱动电压ELVDD。
另外,如图12中图示的,复位信号SRST可以在复位时段RP期间包括多个子复位时段。例如,复位信号SRST可以在复位时段RP期间包括多个具有导通电压的第一子复位时段和至少一个具有截止电压的第二子复位时段。第一子复位时段和第二子复位时段可以在复位时段RP期间交替地重复。
在这种情况下,在复位时段RP期间,光接收像素LP的光接收元件OPD的第一电极和感测节点LN的电压可以被若干次初始化为第一驱动电压ELVDD。这可以允许光接收元件OPD在光暴露时段EP之前,通过第一驱动电压ELVDD而处于操作点或以上的正向偏置状态。
在下文中,将详细描述在一帧时段期间驱动发光像素SP和光接收像素LP的方法。为了便于说明,将描述根据图8的扫描信号SGI、SGW和SGB以及发射信号SEM驱动发光像素SP和光接收像素LP的过程,但是如以上描述的,独立地控制复位信号SRST。因此,复位时段RP的长度或在复位时段RP期间将第一驱动电压ELVDD施加到感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极的次数可以被不同地修改。
在发光像素SP中,在第一时段t1期间,具有栅导通电压Von的第一扫描信号SGI被供应给第一扫描线GI。在第一时段t1期间,第四晶体管T4由第一扫描信号SGI导通。由于第四晶体管T4的导通,第一晶体管T1的栅电极的电压被初始化为初始化电压线VIL的初始化电压Vint。
然后,在第二时段t2期间,具有栅导通电压Von的第二扫描信号SGW被供应给第二扫描线GW。因此,连接到第二扫描线GW的第二晶体管T2和第三晶体管T3中的每一个导通。结果,数据电压(Vdata)被供应给第一晶体管T1的第一电极,第一晶体管T1的栅电极和第二电极彼此连接,并且第一晶体管T1作为二极管来驱动。
在这种情况下,第一晶体管T1的第一电极与栅电极之间的电压(Vsg=Vdata-Vint)小于阈值电压Vth的绝对值。因此,形成电流路径,直到第一晶体管T1的栅电极与源电极之间的电压Vsg达到阈值电压Vth的绝对值。因此,在第二时段t2期间,第一晶体管T1的栅电极和第二电极的电压上升到数据电压Vdata与第一晶体管T1的阈值电压Vth的绝对值之间的差电压(Vdata-|Vth|)。在这种情况下,“Vdata-|Vth|”可以被存储在存储电容器Cst中。
由于第一晶体管T1形成为P型晶体管,因此在其中第一晶体管T1的源电极与漏电极之间的电压大于0V的区间,第一晶体管T1的驱动电流Isd可以跟第一晶体管T1的源电极与漏电极之间的电压成比例。另外,第一晶体管T1的阈值电压Vth可以小于0V。
由于在第二时段t2期间,具有栅导通电压Von的第三扫描信号SGB被供应给第三扫描线GB,因此连接到第三扫描线GB的第七晶体管T7导通。因此,发光元件EL的阳极电极的电压被初始化为初始化电压线VIL的初始化电压Vint。
此后,在第三时段t3期间,具有栅导通电压Von的发射信号SEM被供应给发射线EM。在第三时段t3期间,如图9中图示的,第五晶体管T5和第六晶体管T6中的每一个由发射信号SEM导通。由于第五晶体管T5的导通,第一晶体管T1的第一电极连接到第一驱动电压线ELVDDL,并且由于第六晶体管T6的导通,第一晶体管T1的第二电极连接到发光元件EL的阳极电极。
当第五晶体管T5和第六晶体管T6导通时,根据第一晶体管T1的栅电极的电压流动的驱动电流Isd可以被供应给发光元件EL。驱动电流Isd可以以等式(2)表示。
Isd=k′×(ELVDD-(Vdata-|Vth|)-|Vth|)2 (2)
在等式(2)中,k’指由第一晶体管T1的结构和物理性质决定的比例系数,Vth指第一晶体管T1的阈值电压,ELVDD指第一驱动电压线ELVDDL的第一驱动电压ELVDD,并且“Vdata”指数据电压。第一晶体管T1的栅电压为“Vdata-|Vth|”,并且第一电极的电压为“ELVDD”。当等式(2)被重新布置时,它可以被表示为等式(3)。
Isd=k'×(ELVDD-Vdata)2 (3)
结果,如等式(3)中所示的,驱动电流Isd不依赖于第一晶体管T1的阈值电压Vth。即,可以补偿(是驱动晶体管的)第一晶体管T1的阈值电压Vth,并且发光元件EL可以根据由第一驱动电压ELVDD和数据电压Vdata调整的驱动电流Isd的幅度发光。
在其中发光像素SP的发光元件EL发光的第三时段t3期间,光接收像素LP的光接收元件OPD可以暴露于外部光。当光接收元件OPD在前一帧的光暴露时段EP中暴露于(是从发光元件EL发射并且然后从指纹F的脊RID或谷VAL反射的光的)外部光时,光接收元件OPD可以根据光的量产生光电荷。此外,光接收元件OPD的第一电极和感测节点LN的电压的幅度可以与光的量成比例地增大。然而,当如以上描述的,前一帧的复位时段RP与第三时段t3的至少一部分重叠时,(其中光接收元件OPD根据光的量产生光电荷的)光暴露时段EP可以短于第三时段t3。
此后,在指纹感测时段SSP期间,具有栅导通电压Von的第一扫描信号SGI也被供应给指纹扫描线LD。因此,感测晶体管LT1由第一扫描信号SGI导通,并且感测节点LN和指纹感测线RX彼此连接。当感测节点LN和指纹感测线RX彼此连接时,从感测节点LN流到指纹感测线RX的电流可以基于感测节点LN的电压与指纹感测线RX的电压之间的差来生成。指纹感测驱动电路700可以根据流到指纹感测线RX的电流的幅度生成指纹感测数据,并且可以将指纹感测数据传输到处理器(例如,主处理器或其它处理逻辑)。
另外,可以在指纹感测时段SSP期间降低感测节点LN的电压。在感测晶体管LT1导通的时间点,感测节点LN的电压可以大于指纹感测线RX的电压。然而,在指纹感测时段SSP期间,电流从感测节点LN流到指纹感测线RX,使得可以降低感测节点LN的电压。例如,在感测晶体管LT1截止的时间点,感测节点LN的电压可以与指纹感测线RX的电压基本上相同。然而,示例实施例不限于此。例如,在一些情况下,感测节点LN的电压也可以高于指纹感测线RX的电压并且低于第一驱动电压ELVDD或高于第一驱动电压ELVDD。
因此,指纹感测时段SSP可以被限定为其中光接收像素LP的感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极的电压被复位为光接收像素LP的感测电极的电压的先前的复位时段RP。
然后,在复位时段RP期间,具有栅导通电压Von的复位信号SRST被供应给复位线RST,使得复位晶体管LT2导通,并且感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极的电压被复位为第一驱动电压ELVDD。
每个光接收像素LP的感测节点LN在先前的复位时段RP期间的电压波动可以取决于感测节点LN的在光暴露时段EP期间升高的电压幅度等而变化。因此,可以使用是稳定的且高于其它电压线的电压的第一驱动电压ELVDD。在一些情况下,这可以有利于在光暴露时段EP之前将光接收元件OPD的状态设置为操作点或以上的正向偏置状态。
图13是图示根据另一示例实施例的多个发光像素SP和多个光接收像素LP的在平面图中的布置结构的平面图。
参考图13,显示面板100的包括第一至第三颜色R、G和B中的第二颜色(例如,绿色G)的发光元件EL的发光像素SP的面积可以小于包括第一颜色(例如,红色R)的发光元件EL的发光像素SP的面积和包括第三颜色(例如,蓝色B)的发光元件EL的发光像素SP的面积。
因此,当在指纹感测区域FSA中设置多个光接收像素LP时,光接收像素LP可以设置在包括第二颜色G的发光元件EL的发光像素SP之间。例如,包括第二颜色G的发光元件EL的发光像素SP和光接收像素LP可以在第一方向X上顺序地且交替地设置在奇数编号的行中。包括第一颜色R的发光元件EL的发光像素SP和包括第三颜色B的发光元件EL的发光像素SP可以在第一方向X上顺序地且交替地设置在偶数编号的行中。
包括第二颜色G的发光元件EL的发光像素SP的在第一方向X上的宽度和光接收像素LP的在第一方向X上的宽度之和可以与包括第一颜色R的发光元件EL的发光像素SP的在第一方向X上的宽度和包括第三颜色B的发光元件EL的发光像素SP的在第一方向X上的宽度基本上相同。因此,设置在指纹感测区域FSA中的发光像素SP与光接收像素LP之间的比率可以是2:1。在一些情况下,这种结构可以提高指纹感测区域FSA的分辨率。
此外,在这种情况下,光接收像素LP彼此间隔开的宽度可以大于大约30μm且小于100μm。考虑到手指的脊和谷彼此间隔开的宽度,这可以提高用户的指纹的识别的准确性。在一个实施例中,光接收元件OPD和发光元件EL在第一方向X上彼此间隔开的宽度以及光接收元件OPD和发光元件EL在第二方向Y上彼此间隔开的宽度中的每一个可以大于大约16μm且小于50μm。在另一实施例中,间隔距离可以不同。
图14是图示根据示例实施例的指纹感测区域FSA中的发光元件EL和光接收元件OPD的堆叠结构的截面图。图15是图示根据示例实施例的除了指纹感测区域FSA之外的有效区域AR中的发光元件EL的堆叠结构的截面图。在图14和图15中,为了便于说明,仅图示发光元件EL、连接到发光元件EL的阳极电极的第六晶体管T6、光接收元件OPD和连接到光接收元件OPD的第一电极的复位晶体管LT2。
参考图14和图15,发光元件EL在不与指纹感测区域FSA重叠的有效区域AR中彼此间隔开的宽度可以小于发光元件EL在指纹感测区域FSA中彼此间隔开的宽度。根据这种结构,可以防止不与指纹感测区域FSA重叠的有效区域AR的分辨率降低。
显示面板100包括基板SUB、薄膜晶体管层、发光元件EL、光接收元件OPD和封装层TFE。薄膜晶体管层可以包括形成为薄膜晶体管的第六晶体管T6和复位晶体管LT2、第一连接电极CNE1至第四连接电极CNE4、缓冲膜BFL、栅绝缘膜110、层间绝缘膜120、第一平坦化膜130和第二平坦化膜140。
基板SUB可以由诸如玻璃或聚合物树脂的绝缘材料制成。基板SUB可以是可以被弯曲、被折叠或被卷曲的柔性基板SUB。例如,构成柔性基板SUB的材料可以是聚酰亚胺(PI),但是不限于此。
阻挡(或缓冲)膜BFL可以设置在基板SUB上。缓冲膜BFL可以保护薄膜晶体管层的晶体管、发光元件EL的发光层EML和光接收元件OPD的光电转换层OPL免受透过易受湿气渗透的基板SUB的湿气的影响。例如,缓冲膜BFL可以形成为诸如氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层的无机膜。在一个实施例中,也可以省略缓冲膜BFL。
第六晶体管T6和复位晶体管LT2可以设置在缓冲膜BFL上。第六晶体管T6和复位晶体管LT2分别包括有源层ACT6和LTACT2、栅电极G6和LTG2、源电极S6和LTS2以及漏电极D6和LTD2。第六晶体管T6的有源层ACT6、源电极S6和漏电极D6以及复位晶体管LT2的有源层LTACT2、源电极LTS2和漏电极LTD2可以设置在缓冲膜BFL上。每个晶体管的有源层可以包括多晶硅、单晶硅、低温多晶硅、非晶硅或氧化物半导体。在是基板SUB的厚度方向的第三方向Z上与栅电极重叠的有源层可以被限定为沟道区。薄膜晶体管的源电极和漏电极是在第三方向Z上不与栅电极重叠的区域,并且可以通过利用离子或杂质掺杂硅半导体或氧化物半导体而具有导电性。
栅绝缘膜110可以设置在每个晶体管的有源层、源电极和漏电极上。栅绝缘膜110可以形成为例如氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层的无机膜。
每个晶体管的栅电极可以设置在栅绝缘膜110上。栅电极可以在第三方向Z上与有源层重叠。例如,第六晶体管T6的栅电极G6可以与第六晶体管T6的有源层ACT6重叠,并且复位晶体管LT2的栅电极LTG2可以与复位晶体管LT2的有源层LTACT2重叠。栅电极可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、钕(Nd)或铜(Cu)或者其合金制成的单层或多层。
层间绝缘膜120可以设置在栅电极上并且可以形成为例如氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层的无机膜。
第一连接电极CNE1和第三连接电极CNE3可以设置在层间绝缘膜120上。第一连接电极CNE1可以通过穿过栅绝缘膜110和层间绝缘膜120的第一接触孔CNT1连接到第六晶体管T6的漏电极D6。第三连接电极CNE3可以通过穿过栅绝缘膜110和层间绝缘膜120的第四接触孔CNT4连接到复位晶体管LT2的漏电极LTD2。第一连接电极CNE1和第三连接电极CNE3中的每一个可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、钕(Nd)或铜(Cu)或者其合金制成的单层或多层。
用于平坦化由晶体管引起的阶梯的第一平坦化膜130可以设置在第一连接电极CNE1和第三连接电极CNE3上。第一平坦化膜130可以形成为由丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或其它材料制成的有机膜。
第二连接电极CNE2和第四连接电极CNE4可以设置在第一平坦化膜130上。第二连接电极CNE2可以通过穿过第一平坦化膜130的第二接触孔CNT2连接到第一连接电极CNE1。第四连接电极CNE4可以通过穿过第一平坦化膜130的第五接触孔CNT5连接到第三连接电极CNE3。第二连接电极CNE2和第四连接电极CNE4中的每一个可以形成为由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、钕(Nd)或铜(Cu)或者其合金制成的单层或多层。
第二平坦化膜140可以设置在第二连接电极CNE2和第四连接电极CNE4上。第二平坦化膜140可以形成为由丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或其它材料制成的有机膜。
发光元件EL、光接收元件OPD和像素限定膜150可以设置在第二平坦化膜140上。发光元件EL可以包括像素电极AE(即阳极电极)、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL和公共电极CE(即阴极电极),并且光接收元件OPD可以包括第一电极E1(即阳极电极)、空穴传输层HTL、光电转换层OPL、电子传输层ETL和第二电极E2(即阴极电极)。
发光元件EL的像素电极AE可以设置在第二平坦化膜140上,并且可以通过穿过第二平坦化膜140的第三接触孔CNT3连接到第二连接电极CNE2。
在其中光基于发光层EML朝向公共电极CE发射的顶部发射结构中,像素电极AE可以由具有高反射率的金属材料形成。示例包括铝和钛的堆叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和氧化铟锡(ITO)的堆叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金以及APC合金和ITO的堆叠结构(ITO/APC/ITO)。APC合金是银(Ag)、钯(Pd)和铜(Cu)的合金。
光接收元件OPD的第一电极E1可以设置在第二平坦化膜140上。第一电极E1可以通过穿过第二平坦化膜140的第六接触孔CNT6连接到第四连接电极CNE4。
例如,光接收元件OPD的第一电极E1可以形成为由钼(Mo)、钛(Ti)、铜(Cu)或铝(Al)制成的单层,或者可以形成为铝和钛的堆叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的堆叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金以及APC合金和ITO的堆叠结构(ITO/APC/ITO)。
像素限定膜150可以形成为在第二平坦化膜140上分隔发光元件EL的像素电极AE和光接收元件OPD的第一电极E1,以限定发光区域EMA和光接收区域LMA。像素限定膜150可以设置为覆盖发光元件EL的像素电极AE和光接收元件OPD的第一电极E1中的每一个的边缘。像素限定膜150可以形成为由丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或其它材料制成的有机膜。
空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL和公共电极CE可以顺序地设置在发光元件EL的像素电极AE上。发光元件EL可以进一步包括设置在空穴传输层HTL与发光层EML之间的空穴注入层以及设置在电子传输层ETL与发光层EML之间的电子注入层。发光元件EL可以通过发光层EML中的来自像素电极AE的空穴与来自公共电极CE的电子之间的复合来发光。根据示例的发光层EML可以包括有机材料。
在顶部发射结构中,公共电极CE可以由例如能够将光透射出去的ITO或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料(TCO)或者诸如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金的半透射导电材料形成。当公共电极CE由半透射导电材料形成时,发射效率可以通过微腔提高。
空穴传输层HTL、光电转换层OPL、电子传输层ETL和第二电极E2可以顺序地设置在光接收元件OPD的第一电极E1上。光接收元件OPD可以进一步包括空穴传输层HTL与光电转换层OPL之间的电子阻挡层和/或空穴注入层,或者进一步包括电子传输层ETL与光电转换层OPL之间的电子注入层。
光接收元件OPD的第二电极E2可以与发光元件EL的公共电极CE基本上相同。例如,发光元件EL的公共电极CE可以横跨发光元件EL的发光层EML、像素限定膜150和光接收元件OPD的光电转换层OPL设置。
光接收元件OPD的光电转换层OPL可以根据当光接收元件OPD暴露于外部光时的光的量产生光电荷。光电转换层OPL可以包括施主层、受主层和施主-受主混合层。在一个实施例中,光电转换层OPL可以具有其中施主层、施主-受主混合层和受主层在第三方向Z上顺序地堆叠的结构,但是不限于此。当光接收元件OPD暴露于外部光时,光电转换层OPL可以产生光电荷,并且产生的光电荷可以被累积在光接收元件OPD的第一电极E1中。例如,光接收元件OPD可以由能够将光能转换成电能的材料形成。
光接收元件OPD的第一电极E1和发光元件EL的像素电极AE可以由基本上相同的材料形成。光接收元件OPD和发光元件EL的空穴传输层HTL、空穴注入层、电子传输层ETL和电子注入层可以由基本上相同的材料形成,但是本公开不限于此。如以上描述的,以上描述的电极和层通过基本上相同的工艺由基本上相同的材料形成,并且光接收元件OPD和发光元件EL彼此共享公共电极CE。因此,可以容易地制造显示面板100。
封装层TFE可以设置在发光像素SP的发光元件EL的公共电极CE(或光接收像素LP的光接收元件OPD的第二电极E2)上。封装层TFE可以包括至少一个无机膜以防止氧气或湿气渗透到发光层EML和光电转换层OPL中的每一个中。另外,封装层TFE可以包括至少一个有机膜以保护发光层EML和光电转换层OPL中的每一个免受诸如灰尘的异物的影响。例如,封装层TFE可以以其中第一无机膜、有机膜和第二无机膜顺序地堆叠的结构形成。第一无机膜和第二无机膜可以形成为其中氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和氧化铝层中的一个或多个无机膜交替地堆叠的多层膜。有机膜可以是由丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或其它材料制成的有机膜。
封盖层可以设置在公共电极CE与封装层TFE之间。封盖层可以包括有机材料。封盖层可以保护公共电极CE免受后续工艺(例如,溅射工艺)的影响并且提高发光元件EL的发射效率。
黑矩阵BM可以设置在封装层TFE上。黑矩阵BM可以防止发光像素SP之间的颜色混合。另外,当从手指的谷或脊反射的光进入光接收元件OPD时,黑矩阵BM可以用于在第三方向Z上透射从与光接收元件OPD相邻的谷和脊反射的光并且阻挡从离光接收元件OPD相对远的谷或脊反射的光。黑矩阵BM可以包括不透明的光敏有机材料,但是不限于此。
滤色器CF层可以设置在黑矩阵BM和封装层TFE上。滤色器CF层可以包括第一颜色(例如,红色)的滤色器CF层、第二颜色(例如,蓝色)的滤色器CF层和第三颜色(例如,绿色)的滤色器CF层。滤色器CF层可以充当允许进入光接收像素LP的光被折射并且被集中在光接收元件OPD上的光学系统。
图16是根据另一示例实施例的发光像素SP和光接收像素LP的电路图。图16的示例实施例与图7的示例实施例的不同之处在于,发光像素SP的第三晶体管T3和第四晶体管T4以及光接收像素LP的感测晶体管LT1中的每一个形成为N型晶体管,并且进一步包括用于控制第三晶体管T3的导通和截止的第四扫描线GC。在图16中,将主要描述与图7的示例实施例的内容不同的内容。
参考图16,(包括连接到发光像素SP的多个薄膜晶体管当中的第一晶体管T1的栅电极的电极的)第三晶体管T3和第四晶体管T4中的每一个是N型晶体管。设置在光接收像素LP的感测节点LN与指纹感测线RX之间的感测晶体管LT1也是N型晶体管。N型晶体管可以具有比P型晶体管的漏电流小的漏电流。因此,当第三晶体管T3和第四晶体管T4形成为N型晶体管时,可以预先防止第一晶体管T1的栅电极的电压因漏电流而波动。另外,感测晶体管LT1形成为N型晶体管。因此,可以预先防止感测节点LN的电压在光暴露时段EP期间因漏电流而波动。
第三晶体管T3、第四晶体管T4和感测晶体管LT1基本上形成在显示面板100的同一层,并且因此可以容易地制造显示面板100。
P型晶体管的导通电压和截止电压分别不同于N型晶体管的导通电压和截止电压。用于控制P型晶体管的信号和用于控制N型晶体管的信号应彼此分开。因此,发光像素SP连接到用于控制第三晶体管T3的第四扫描线GC。复位晶体管LT2也可以形成为N型晶体管,以防止感测节点LN的电压因复位晶体管LT2的漏电流而波动。
图17是图示施加到图16的第一扫描线GI、第二扫描线GW、第四扫描线GC、发射线EM、复位线RST和指纹扫描线LD的信号的示例的波形图。在图17中,图8中的栅导通电压Von被称为第一栅导通电压Von1,并且图8中的栅截止电压Voff被称为第一栅截止电压Voff1。
第一扫描信号SGI可以在其中第一晶体管T1的栅电极的电压由于第四晶体管T4的导通而被初始化为初始化电压Vint的第一时段t1’期间具有第二栅导通电压Von2,并且可以在其它时段期间具有第二栅截止电压Voff2。
第二栅导通电压Von2可以是用于导通N型晶体管的高电压,并且第二栅截止电压Voff2可以是用于截止N型晶体管的低电压。第二栅导通电压Von2可以与第一栅截止电压Voff1基本上相同,并且第二栅截止电压Voff2可以与第一栅导通电压Von1基本上相同,但是本公开不限于此。
第四扫描信号SGC可以在其中第一晶体管T1的栅电极和第二电极由于第三晶体管T3的导通而彼此连接的第二时段t2’期间具有第二栅导通电压Von2。因此,第一晶体管T1作为二极管来驱动,并且可以在其它时段期间具有第二栅截止电压Voff2。
如图17中图示的,施加到感测晶体管LT1的指纹扫描信号SLD可以与第一扫描信号SGI基本上相同。因此,感测晶体管LT1可以在与第一时段t1’相对应的指纹感测时段SSP期间由第一扫描信号SGI的第二栅导通电压Von2导通,并且可以在其它时段期间由第一扫描信号SGI的第二栅截止电压Voff2截止。
此外,在这种情况下,可以独立于扫描信号SGI、SGW、SGB和SGC以及发射信号SEM来调整复位时段RP。例如,可以调整在复位时段RP期间,光接收像素LP的感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极E1的电压被复位为第一驱动电压ELVDD的复位时序和次数。这可以允许光接收元件OPD在光暴露时段EP之前,处于操作点或以上的正向偏置状态。
图18是根据另一示例实施例的多个发光像素SP和多个光接收像素LP的电路图。图19是图18的区域A的放大的视图。图18的示例实施例与图7的示例实施例的不同之处在于,各个光接收像素LP的感测节点LN通过连接线LNL连接到全局复位晶体管GLT2。在图18中,将主要描述与图7的示例实施例的内容不同的内容。
参考图18和图19,在根据示例的显示面板100的多个光接收像素LP中,省略了复位晶体管LT2。此外,包括了同时复位多个光接收像素LP的全局复位晶体管GLT2和一条复位线RST。
全局复位晶体管GLT2的栅电极连接到复位线RST,全局复位晶体管GLT2的第一电极连接到第一驱动电压线ELVDDL(见图7),并且全局复位晶体管GLT2的第二电极通过连接线LNL连接到各个光接收像素LP的感测电极。因此,当具有栅导通电压Von的复位信号SRST施加到复位线RST时,所有各个光接收像素LP的感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极E1的电压可以被同时初始化为第一驱动电压ELVDD。
通过使用全局复位晶体管GLT2和一条复位线RST同时复位指纹感测区域FSA中的所有光接收像素LP的感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极E1的电压,可以减小光接收像素LP在平面图中的面积。因此,可以减小指纹感测区域FSA中的光接收像素LP和发光像素SP彼此间隔开的宽度、光接收像素LP彼此间隔开的宽度以及发光像素SP彼此间隔开的宽度。这种结构可以提高指纹感测区域FSA中的分辨率并且降低显示面板100的制造成本。
然而,可以在每个光接收像素LP的指纹感测时段SSP与光暴露时段EP之间放置多个光接收像素LP中的每一个的感测节点LN的电压和发光元件EL中的每一个的阳极电极的电压被初始化为第一驱动电压ELVDD的时间点。
图20是图示施加到图18的发光像素SP和光接收像素LP的扫描信号以及施加到图18的光接收像素LP的复位信号的实施例的波形图。
在图20中,已经图示从显示面板100的第n行(n为正整数)至第m行(m为大于n的正整数)设置指纹感测区域FSA(例如,在其中光接收元件OPD设置在显示面板100的有效区域AR中的区域)。
另外,为了便于说明,已经图示施加到任何一行的第一扫描信号SGI可以与前一行的第二扫描信号SGW相对应。例如,第n+1行(n为正整数)的第一扫描信号SGIn+1可以与第n行的第二扫描信号基本上相同。换句话说,第n+1行的第一扫描信号SGIn+1可以与第n行的第二扫描信号基本上相同,但是不限于此。SGIn、SGIn+2和SGIn+3分别表示第n行的第一扫描信号SGIn、第n+2行的第一扫描信号SGIn+2和第n+3行的第一扫描信号SGIn+3。
参考图20,施加到全局复位晶体管GLT2的复位信号SGRST可以在第m行的光接收像素LP的指纹感测时段SSP之后具有栅导通电压Von,并且可以在第n行的光接收像素LP的光暴露时段EP之前具有栅截止电压Voff。
例如,施加到全局复位晶体管GLT2的全局复位信号SGRST可以在施加到第m行的第一扫描信号SGIm从栅导通电压Von变为栅截止电压Voff的时间点与施加到第n行的发射信号SEMn从栅截止电压Voff变为栅导通电压Von的时间点之间具有栅导通电压Von。然而,本公开不限于此。在一个实施例中,全局复位信号SGRST也可以在与其中施加到第n行的发射信号SEMn具有栅导通电压Von的时段至少部分重叠的时段中具有栅导通电压Von。
另外,由于全局复位信号SGRST独立于施加到每个发光元件EL的扫描信号来控制,因此在全局复位时段GRP期间,全局复位信号SGRST可以包括其中它具有栅导通电压Von的多个第一子全局复位时段和其中它具有栅截止电压Voff的至少一个第二子全局复位时段。第一子全局复位时段和第二子全局复位时段可以交替地重复。因此,在全局复位时段GRP期间,每个光接收像素LP的感测节点LN和光接收元件OPD的第一电极E1的电压可以被初始化若干次。
图21是根据另一示例实施例的显示面板100的示意性平面图。图21的示例实施例与图4的示例实施例的不同之处仅在于,显示装置的指纹感测区域FSA跟与有效区域AR基本上相同的区域相对应。指纹感测区域FSA中的多个发光像素SP和多个光接收像素LP的布置结构、驱动方法和堆叠结构可以与图4的示例实施例中的那些基本上相同。
如以上描述的,当显示装置的整个有效区域AR被限定为指纹感测区域FSA时,在整个有效区域AR而不是有效区域AR的特定区域中提供用户的指纹感测功能。因此,用户可以方便地使用用户的指纹感测功能。
本文中描述的方法、过程和/或操作可以由将由计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置执行的代码或指令来执行。计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置可以是本文中描述的那些或除了本文中描述的元件之外的元件。因为详细地描述了形成方法(或者计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置的操作)的基础的算法,所以用于实现方法实施例的操作的代码或指令可以将计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置变换成用于执行本文中的方法的专用处理器。
此外,另一实施例可以包括用于存储以上描述的代码或指令的计算机可读介质,例如,非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质可以是易失性或非易失性存储器或其它存储装置,其可以可移除地或固定地耦接到将执行用于执行本文中的方法实施例或设备实施例的操作的代码或指令的计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置。
本文中公开的实施例的控制器、处理器、装置、模块、单元、多路复用器、发生器、逻辑、接口、解码器、驱动器以及其它信号生成和信号处理特征可以例如以可以包括硬件、软件或硬件和软件两者的非暂时性逻辑实现。当至少部分地以硬件实现时,控制器、处理器、装置、模块、单元、多路复用器、发生器、逻辑、接口、解码器、驱动器以及其它信号生成和信号处理特征可以是例如包括但不限于专用集成电路、现场可编程门阵列、逻辑门的组合、片上系统、微处理器或另一类型的处理电路或控制电路的各种集成电路中的任何一种。
当至少部分地以软件实现时,控制器、处理器、装置、模块、单元、多路复用器、发生器、逻辑、接口、解码器、驱动器以及其它信号生成和信号处理特征可以包括例如用于存储要由例如计算机、处理器、微处理器、控制器或其它信号处理装置执行的代码或指令的存储器或其它存储装置。计算机、处理器、微处理器、控制器或其它信号处理装置可以是本文中描述的那些或除了本文中描述的元件之外的元件。因为详细地描述了形成方法(或者计算机、处理器、微处理器、控制器或其它信号处理装置的操作)的基础的算法,所以用于实现方法实施例的操作的代码或指令可以将计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置变换成用于执行本文中描述的方法的专用处理器。
尽管已经参考本公开的实施例具体示出和描述了本公开,但是本领域普通技术人员将理解,可以对其进行形式和细节上的各种改变而不脱离由所附权利要求书限定的本公开的精神和范围。本文中描述的本公开的实施例应仅被认为是描述性的,而不是为了限制的目的。可以组合实施例以形成附加的实施例。

Claims (20)

1.一种显示装置,包括:
发光像素和光接收像素,设置在显示区域中;以及
复位线、指纹扫描线、指纹感测线、第一电压线和第二电压线,设置在所述显示区域中,其中,所述光接收像素中的每一个包括:
光接收元件,包括第一电极和连接到所述第二电压线的第二电极;
感测晶体管,被配置为根据施加到所述指纹扫描线的指纹扫描信号将所述光接收元件的所述第一电极连接到所述指纹感测线;以及
复位晶体管,被配置为根据施加到所述复位线的复位信号将所述第一电压线连接到所述光接收元件的所述第一电极,其中,施加到所述第一电压线的第一电压大于施加到所述第二电压线的第二电压,并且施加到所述指纹感测线的第三电压大于所述第二电压且小于所述第一电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述第一电压与所述第二电压之间的电压差大于所述光接收元件的阈值电压。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中,
所述光接收像素进一步包括设置在所述光接收元件的所述第一电极与所述感测晶体管之间的感测节点,并且
在其中所述光接收像素暴露于光的时段期间,所述感测节点的电压增大。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述复位信号和所述指纹扫描信号是不同的信号。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述复位晶体管被配置为在一帧时段期间导通两次或更多次。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的显示装置,其中,在其中所述复位晶体管由所述复位信号导通的时段期间,所述光接收元件被配置为在正向偏置状态下操作。
7.根据权利要求1所述的显示装置,进一步包括:
第一扫描线、初始化电压线和第二扫描线,
其中,所述发光像素中的每一个包括:
发光元件,包括第一电极和连接到所述第二电压线的第二电极;
第一晶体管,设置在所述发光元件与所述第一电压线之间;以及
第二晶体管,被配置为根据所述第一扫描线的第一扫描信号将所述第一晶体管的栅电极的电压初始化为所述初始化电压线的初始化电压。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其中,
所述第一晶体管是P型晶体管,并且
所述感测晶体管和所述第二晶体管是N型晶体管。
9.根据权利要求7所述的显示装置,其中,所述第一扫描信号与所述指纹扫描信号相对应。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其中,所述第一扫描信号和所述复位信号是不同的信号。
11.根据权利要求9所述的显示装置,进一步包括:
数据线,连接到所述发光像素,
其中,所述发光像素中的每一个进一步包括:
第三晶体管,被配置为根据所述第二扫描线的第二扫描信号将所述数据线的数据电压施加到所述第一晶体管的第一电极;以及
第四晶体管,被配置为根据所述第二扫描信号将所述第一晶体管的所述栅电极和第二电极彼此连接,并且
所述第二扫描信号是不同于所述第一扫描信号和所述复位信号的信号。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其中,其中所述复位晶体管由所述复位信号导通的时段长于其中所述第三晶体管和所述第四晶体管中的每一个由所述第二扫描信号导通的时段。
13.根据权利要求11所述的显示装置,其中,在其中所述第三晶体管和所述第四晶体管由所述第二扫描信号导通的时段期间,所述复位晶体管被配置为导通至少两次。
14.一种显示装置,包括:
多条指纹扫描线,被配置为接收第一扫描信号;
第一电压线,被配置为接收第一电压;
第二电压线,被配置为接收小于所述第一电压的第二电压;
多条指纹感测线,被配置为接收小于所述第一电压且大于所述第二电压的第三电压;
复位线,被配置为接收复位信号;
复位晶体管,被配置为由所述复位信号控制并且包括连接到所述第一电压线的第一电极;以及
光接收像素,各自连接到所述多条指纹扫描线中的一条指纹扫描线、所述多条指纹感测线中的一条指纹感测线和所述第二电压线,
其中,所述光接收像素中的每一个包括:
光接收元件,包括第一电极和连接到所述第二电压线的第二电极;
感测晶体管,被配置为根据施加到所述一条指纹扫描线的所述第一扫描信号将所述光接收元件的所述第一电极连接到所述一条指纹感测线;以及
连接线,将所述光接收元件的所述第一电极连接到所述复位晶体管的第二电极。
15.根据权利要求14所述的显示装置,其中,其中所述感测晶体管由所述第一扫描信号导通的时段和其中所述复位晶体管由所述复位信号导通的时段不彼此重叠。
16.一种显示装置,包括:
显示区域,在所述显示区域中具有指纹感测区域;以及
非显示区域,与所述显示区域相邻设置,
其中,所述指纹感测区域包括以矩阵形式交替地布置的多个发光像素和多个光接收像素,所述多个发光像素中的每一个包括:
发光元件,包括第一电极和连接到第二电压线的第二电极;
第一晶体管,设置在所述发光元件与第一电压线之间;以及
第二晶体管,被配置为根据第一扫描线的第一扫描信号将所述第一晶体管的栅电极的电压初始化为初始化电压线的初始化电压,并且
所述多个光接收像素中的每一个包括:
光接收元件,包括第一电极和连接到所述第二电压线的第二电极;
感测晶体管,被配置为根据施加到指纹扫描线的指纹扫描信号将所述光接收元件的所述第一电极连接到指纹感测线;以及
复位晶体管,被配置为根据施加到复位线的复位信号将所述第一电压线连接到所述光接收元件的所述第一电极。
17.根据权利要求16所述的显示装置,其中,所述第一扫描信号和所述复位信号是不同的信号。
18.根据权利要求17所述的显示装置,其中,
所述多个发光像素中的每一个进一步包括:
第三晶体管,被配置为根据第二扫描线的第二扫描信号将数据线的数据电压施加到所述第一晶体管的第一电极,并且
所述第二扫描信号是不同于所述第一扫描信号和所述复位信号的信号。
19.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述第二扫描信号与所述指纹扫描信号相对应。
20.根据权利要求16至19中的任一项所述的显示装置,其中,在其中所述复位晶体管由所述复位信号导通的时段期间,所述光接收元件被配置为在正向偏置状态下操作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021220141A1 (ja) * 2020-05-01 2021-11-04 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、表示モジュール、及び電子機器
KR20230046388A (ko) * 2021-09-29 2023-04-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
EP4451830A1 (en) * 2023-04-18 2024-10-23 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5171431B2 (ja) * 2008-06-26 2013-03-27 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 光電変換装置、放射線撮像装置及び放射線検出装置
KR20130049076A (ko) * 2011-11-03 2013-05-13 삼성디스플레이 주식회사 광검출 화소, 광검출 장치, 및 그 구동방법
US9570002B2 (en) * 2014-06-17 2017-02-14 Apple Inc. Interactive display panel with IR diodes
KR102653578B1 (ko) * 2016-11-25 2024-04-04 엘지디스플레이 주식회사 이미지 센서 일체형 전계 발광 표시장치
KR102599536B1 (ko) * 2017-01-26 2023-11-08 삼성전자 주식회사 생체 센서를 갖는 전자 장치
KR102430318B1 (ko) * 2017-06-21 2022-08-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 동작 방법
JP7245611B2 (ja) 2017-07-04 2023-03-24 三星電子株式会社 近赤外線有機光センサが組み込まれた有機発光ダイオードパネル及びこれを含む表示装置
CN108805066B (zh) 2018-05-31 2020-04-17 京东方科技集团股份有限公司 指纹检测装置和指纹检测方法
KR20210064483A (ko) 2019-11-25 2021-06-03 삼성디스플레이 주식회사 입력 감지 기능을 갖는 표시 패널 및 표시 장치
CN112906444B (zh) * 2019-12-04 2023-11-14 北京小米移动软件有限公司 有源像素传感器阵列、显示面板、电子设备
KR20220032283A (ko) * 2020-09-07 2022-03-15 엘지디스플레이 주식회사 표시패널과 이를 이용한 표시장치

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