CN116419638A - 电子装置和电子装置的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电子装置和一种所述电子装置的驱动方法。所述电子装置包括:显示面板,包括基体层和设置在所述基体层上的元件层,所述元件层包括输出第一光的多个像素和多个光接收传感器;输入装置,将第二光提供到所述显示面板;以及控制模块,控制所述显示面板和所述输入装置的操作。所述多个光接收传感器检测从所述输入装置提供的所述第二光并且生成检测信号。所述控制模块基于所述检测信号计算用户的生物特征信息。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月15日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0179496号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开的实施例涉及一种电子装置和一种电子装置的驱动方法,并且更具体地,涉及一种能够识别生物特征信息的电子装置及其驱动方法。
背景技术
显示装置提供各种功能,以通过显示图像将信息提供给用户或者诸如通过检测用户的输入与用户通信。显示装置可以包括检测用户的生物特征信息的功能。
生物特征信息识别方案包括检测电极之间的电容变化的电容方案、通过使用光学传感器检测入射光的光学方案、以及通过使用压电材料等检测振动的超声波方案。
将理解的是,本背景技术部分旨在部分地提供用于理解该技术的有用的背景。然而,本背景技术部分也可以包括不作为在本文中所公开的主题的相对应的有效申请日之前由相关领域的技术人员已知或理解的一部分的思想、构思或认知。
发明内容
本公开的实施例提供了一种能够通过提供光的输入装置测量用户的生物特征信息的电子装置。
根据实施例,一种电子装置可以包括:显示面板,包括基体层和设置在所述基体层上的元件层,所述元件层包括输出第一光的多个像素和多个光接收传感器。所述电子装置还包括:输入装置,将第二光提供到所述显示面板;以及控制模块,控制所述显示面板和所述输入装置的操作。所述多个光接收传感器可以检测从所述输入装置提供的所述第二光并且生成检测信号。所述控制模块可以基于所述检测信号计算用户的生物特征信息。
根据本公开的实施例,所述多个像素中的每一者可以包括:发光元件;以及像素驱动电路,电连接到所述发光元件并且控制所述发光元件的操作。所述多个光接收传感器中的每一者可以包括:光接收元件;以及感测驱动电路,电连接到所述光接收元件并且控制所述光接收元件的操作。
根据本公开的实施例,所述发光元件和所述光接收元件可以设置在相同的层上。
根据本公开的实施例,所述输入装置可以包括:发光模块,提供所述第二光;以及发射控制器,电连接到所述发光模块并且控制所述发光模块的操作。
根据本公开的实施例,所述控制模块可以接收包括关于将要测量的所述生物特征信息类型的信息的设置信号。所述控制模块可以将所述设置信号转换为能够被所述输入装置识别的发射控制信号,并且可以将所述发射控制信号传输到所述发射控制器。所述发射控制器可以依据所述发射控制信号控制所述发光模块的所述操作。
根据本公开的实施例,所述控制模块可以包括从所述多个光接收传感器接收所述检测信号的读出块。所述读出块可以基于所述设置信号和所述检测信号计算所述生物特征信息。
根据本公开的实施例,所述发射控制器可以响应于所述发射控制信号确定由所述发光模块生成的所述第二光的波长。
根据本公开的实施例,所述生物特征信息可以包括所述用户的指纹信息,并且所述第二光可以具有在可见光波段中的波长。
根据本公开的实施例,所述第二光可以是红光或绿光。
根据本公开的实施例,所述生物特征信息可以包括所述用户的脉搏信息,并且所述第二光可以具有在红外波段中的波长。
根据本公开的实施例,所述第二光可以具有大约780nm至大约1400nm的波长。
根据本公开的实施例,所述生物特征信息可以包括所述用户的血氧饱和度信息。在第一时段期间,所述第二光可以具有在可见光波段中的波长,并且在第二时段期间,可以具有在红外波段中的波长。
根据本公开的实施例,所述第一时段和所述第二时段可以交替地布置。
根据本公开的实施例,所述发光模块可以包括:第一子发光模块,提供具有第一波长带的第一子光;以及第二子发光模块,提供具有与所述第一波长带不同的第二波长带的第二子光。
根据本公开的实施例,所述生物特征信息可以包括所述用户的指纹信息。所述发射控制器可以接通所述第一子发光模块并且断开所述第二子发光模块,并且所述发光模块可以输出所述第一子光作为所述第二光。
根据本公开的实施例,所述生物特征信息可以包括所述用户的脉搏信息。所述发射控制器可以接通所述第二子发光模块并且断开所述第一子发光模块,并且所述发光模块可以输出所述第二子光作为所述第二光。
根据本公开的实施例,所述生物特征信息可以包括所述用户的血氧饱和度信息。在第一时段期间,所述发射控制器可以接通所述第一子发光模块并且可以输出所述第一子光作为所述第二光。在第二时段期间,所述发射控制器可以接通所述第二子发光模块并且可以输出所述第二子光作为所述第二光。所述第一时段和所述第二时段可以交替地布置。
根据实施例,一种电子装置,可以包括:显示面板,包括基体层和设置在所述基体层上的元件层,所述元件层包括输出第一光的多个像素和多个光接收传感器。所述电子装置还可以包括:输入装置,将第二光提供到所述显示面板;以及控制模块,控制所述显示面板和所述输入装置的操作。所述多个光接收传感器可以检测所述第一光和所述第二光并且生成检测信号。所述控制模块可以基于所述检测信号测量用户的生物特征信息。
根据本公开的实施例,所述多个像素中的每一者可以包括:发光元件;以及像素驱动电路,电连接到所述发光元件并且控制所述发光元件的操作。所述多个光接收传感器中的每一者可以包括:光接收元件;以及感测驱动电路,电连接到所述光接收元件并且控制所述光接收元件的操作。
根据本公开的实施例,所述控制模块可以接收包括关于将要测量的所述生物特征信息的信息的设置信号,并且可以从所述设置信号确定由所述显示面板生成的所述第一光的波长。所述控制模块可以将所述设置信号转换为能够被所述输入装置识别的发射控制信号并且可以将所述发射控制信号传输到所述输入装置。所述输入装置可以从所述发射控制信号确定所述第二光的波长。
根据本公开的实施例,所述输入装置可以包括:发光模块,提供所述第二光;以及发射控制器,电连接到所述发光模块并且响应于所述发射控制信号控制所述发光模块的操作。
根据本公开的实施例,所述生物特征信息可以包括所述用户的指纹信息,并且所述第一光和所述第二光可以在可见光波段中具有相同的波长带。
根据本公开的实施例,所述生物特征信息可以包括所述用户的脉搏信息和所述用户的血氧饱和度水平中的至少一者。在第一时段期间,所述显示面板可以输出所述第一光,并且所述第一光可以具有在可见光波段中的波长。在第二时段期间,所述输入装置可以输出所述第二光,并且所述第二光可以具有在红外波段中的波长。所述第一时段可以相对于时间轴与所述第二时段不重叠。
根据本公开的实施例,在所述生物特征信息与所述血氧饱和度水平相对应的情况下,所述第一光的波长可以被确定为在红色波段中的波长。
根据本公开的实施例,一种电子装置的驱动方法,所述电子装置包括输入装置和显示面板,所述显示面板包括基体层和元件层,所述元件层包括输出第一光的多个像素和多个光接收传感器,所述驱动方法可以包括确定所述电子装置是否请求用户的指纹信息。所述电子装置的所述驱动方法可以包括确定所述输入装置是否向所述显示面板提供第二光。所述电子装置的所述驱动方法可以包括在第一光接收时段期间接收所述第一光和所述第二光并且生成检测信号。所述电子装置的所述驱动方法可以包括基于所述检测信号测量所述用户的所述指纹信息。
根据本公开的实施例,在所述输入装置未向所述显示面板提供所述第二光的情况下,在第二光接收时段期间,所述多个光接收传感器可以接收所述第一光并且生成所述检测信号。所述第一光接收时段的长度可以比所述第二光接收时段的长度短。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开的实施例,本公开的上述以及其它目的和特征将变得显而易见。
图1是根据本公开的实施例的电子装置的示意性透视图。
图2是根据本公开的实施例的显示装置的示意性截面图。
图3是根据本公开的实施例的显示装置的框图。
图4是示出根据本公开的实施例的显示面板的像素和传感器的等效电路的示意图。
图5是示出根据本公开的实施例的显示面板的像素和传感器的示意性截面图。
图6是根据本公开的实施例的显示装置的示意性截面图以及输入装置的示意图。
图7是示出根据本公开的实施例的输入装置的图。
图8是示出根据本公开的实施例的显示面板的发光元件和光接收元件的示意性截面图。
图9A和图9B是根据本公开的实施例的用于描述计算用户的指纹信息的操作的显示装置的示意性截面图。
图10是根据本公开的实施例的用于描述用于计算用户的指纹信息的电子装置的操作的图。
图11是示出根据本公开的实施例的用于计算用户的指纹信息的电子装置的操作的流程图。
图12A和图12B是根据本公开的实施例的用于描述计算用户的脉搏信息的操作的显示装置的示意性截面图。
图13是根据本公开的实施例的用于描述用于计算用户的脉搏信息的电子装置的操作的图。
图14A是根据本公开的实施例的用于描述计算用户的血氧饱和度的操作的显示装置的示意性截面图。
图14B是根据本公开的实施例的用于描述用于计算用户的血氧饱和度的电子装置的操作的图。
图15A是根据本公开的实施例的用于描述计算用户的血氧饱和度的操作的显示装置的示意性截面图。
图15B和图15C是根据本公开的实施例的用于描述用于计算用户的血氧饱和度的电子装置的操作的图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更全面地描述本公开,在附图中示出了实施例。然而,本公开可以以不同的形式实现,并且不应被解释为局限于本文中所阐述的实施例。而是,提供这些实施例,使得本公开将是透彻的和完整的,并且将向本领域技术人员全面传达本公开的范围。
在本说明书中,第一组件(或区、层、部件、部分等)“在”第二组件“上”、“连接到”或“耦接到”第二组件的表述表示第一组件直接在第二组件上、直接连接到或直接耦接到第二组件,或者表示第三组件介于第一组件和第二组件之间。
相同的附图标记指代相同的组件。在附图中,为了技术内容的描述的有效性,可以夸大了组件的厚度、比例和尺寸。
在本说明书和权利要求书中,出于其含义和解释的目的,术语“和/或”旨在包括术语“和”以及“或”的任何组合。例如,“A和/或B”可以理解为表示“A、B、或者A和B”。术语“和”以及“或”可以以结合或分离的意义使用,并且可以理解为等同于“和/或”。
在本说明书和权利要求书中,出于其含义和解释的目的,短语“……中的至少一个(种/者)”旨在包括“选自……组中的至少一个(种/者)”的含义。例如,“A和B中的至少一个(种/者)”可以理解为表示“A、B、或者A和B”。
尽管可以使用术语“第一”、“第二”等描述各种组件,但是这些组件不应被解释为受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。例如,在不背离本公开的范围和精神的情况下,第一组件可以被称为第二组件,并且类似地,第二组件可以被称为第一组件。冠词“一”、“一个(种/者)”和“所述(该)”是单数,因为它们具有单数指示物,但是本说明书中的单数形式的使用不应排除多于一个指示物的存在。
术语“下”、“下方”、“上”、“上方”等用于描述附图中示出的组件的相关性。基于附图中示出的方向描述概念上相对的术语。
将理解的是,术语“包括”、“包含”、“具有”等说明存在本说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、元件或组件、或者它们的组合,但是不排除一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件或组件、或者它们的组合的存在或添加的可能性。
考虑到讨论中的测量和与特定数量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性),如本文中所使用的“大约”、“基本上”或“近似”包括所陈述的值,并且表示在本领域普通技术人员所确定的对于特定值的可接受的偏差范围内。例如,“大约”可以表示在一个或多个标准偏差内,或者在所陈述的值的±30%、±20%、±10%或±5%内。
除非另有限定,否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与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。此外,术语(诸如在通用词典中定义的术语)应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义,除非本文中明确地定义,否则将不以理想化的或过于形式化的含义来解释这些术语。
在下文中,将参照附图描述本公开的实施例。
图1是根据本公开的实施例的电子装置的示意性透视图。图2是根据本公开的实施例的显示装置的示意性截面图。
参照图1和图2,根据本公开的实施例的电子装置ECD包括显示装置DD和输入装置AP。
显示装置DD可以是依据电信号激活的装置。显示装置DD可以包括各种实施例。例如,显示装置DD可以应用于诸如智能手表、平板个人计算机(PC)、计算机(例如,笔记本计算机)或智能电视机等的电子装置。
显示装置DD具有在第一方向DR1上的长边和在与第一方向DR1相交的第二方向DR2上的短边。显示装置DD具有四边形,四边形的角是倒圆的。然而,显示装置DD的形状不限于此。例如,显示装置DD可以具有各种形状(例如,圆形形状)。显示装置DD可以在显示表面IS上在第三方向DR3上显示图像IM,显示表面IS平行于第一方向DR1和第二方向DR2中的每一者。在其上显示图像IM的显示表面IS可以与显示装置DD的前表面相对应。在本说明书中,“当从平面上方观察时”的含义可以表示“在第三方向DR3上观察时”。
显示装置DD的顶表面可以被限定为显示表面IS,并且可以平行于由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面。由显示装置DD生成的图像IM可以通过显示表面IS提供给用户。在实施例中,基于其中显示图像IM的方向来限定每个构件的上表面(或前表面)和下表面(或后表面)。上表面可以在第三方向DR3上与下表面相对,并且上表面和下表面中的每一者的法线方向可以平行于第三方向DR3。上表面和下表面之间的在第三方向DR3上的分离距离可以与显示装置DD的在第三方向DR3上的厚度相对应。由第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3指示的方向可以彼此相关,并且可以改变为不同的方向。
显示表面IS可以被划分为透射区域TA和边框区域BZA。透射区域TA可以是其中显示图像IM的区域。用户US通过透射区域TA视觉感知图像IM。在实施例中,透射区域TA被示出为四边形(四边形的角是倒圆的)的形状。然而,这是作为示例示出。透射区域TA可以具有各种形状,不限于实施例。
边框区域BZA与透射区域TA相邻。边框区域BZA可以具有选定的颜色。边框区域BZA可以围绕透射区域TA。因此,透射区域TA的形状可以基本上由边框区域BZA限定。然而,这是作为示例示出。例如,边框区域BZA可以设置为仅与透射区域TA的一侧相邻,或者可以被省略。
显示装置DD可以感测从外部施加的外部输入。外部输入可以包括从显示装置DD的外部提供的各种类型的输入。例如,外部输入可以是各种类型的外部输入中的一种或各种类型的外部输入的组合,诸如用户US的身体的一部分(诸如,用户US的手)、光、热或压力。在实施例中,描述了用户US的身体的一部分是通过用户US的手施加到前表面的触摸输入。然而,这是示例。如上所述,用户US的身体的一部分可以以各种形式提供。显示装置DD也可以依据显示装置DD的结构检测施加到显示装置DD的侧表面或后表面的用户US的输入,并且不限于实施例。
根据本公开的实施例的显示装置DD可以检测外部施加的输入。除了用户US的手指之外,外部施加的输入还可以包括通过输入装置AP(例如,手写笔、有源笔、触摸笔、电子类笔或电子笔等)施加的输入。显示装置DD和输入装置AP可以彼此双向通信。显示装置DD可以将上行链路信号ULS(参照图6)提供到输入装置AP。例如,上行链路信号ULS可以包括同步信号或显示装置DD的信息,但是不特别限于此。输入装置AP可以将下行链路信号DLS(参照图6)提供到显示装置DD。下行链路信号DLS可以包括同步信号或输入装置AP的状态信息。例如,下行链路信号DLS可以包括输入装置AP的位置信息、输入装置AP的电池信息、输入装置AP的斜率信息和/或存储在输入装置AP中的各种信息,但是不特别限于此。显示装置DD可以响应于将要测量的用户US的生物特征信息的类型,向输入装置AP提供用于控制输入装置AP的操作的信号WVS(参照图6)。
显示装置DD可以检测从外部施加的用户US的生物特征信息。能够检测用户US的生物特征信息的生物特征信息感测区域可以提供在显示装置DD的显示表面IS上。生物特征信息感测区域可以提供在透射区域TA的整个区域中,或者可以提供在透射区域TA的部分区域中。例如,图1示出了将整个透射区域TA用作生物特征信息感测区域。
显示装置DD可以包括窗WM、显示模块DM和外壳EDC。在实施例中,显示装置DD的外观可以通过将窗WM和外壳EDC耦接来实现。
窗WM的前表面限定显示装置DD的显示表面IS。窗WM可以由能够输出图像IM的透明材料形成。窗WM可以包括光学透明材料。例如,窗WM可以包括玻璃或塑料。窗WM可以包括多层结构或单层结构。例如,窗WM可以包括通过粘合剂彼此接合的塑料膜,或者可以具有通过粘合剂彼此接合的玻璃基底和塑料膜。
显示模块DM可以包括显示面板DP和输入感测层ISL。显示面板DP可以依据电信号显示图像IM。输入感测层ISL可以感测从外部施加的外部输入。外部输入可以以各种形式提供。
根据本公开的实施例的显示面板DP可以是发光显示面板,并且不特别限于此。例如,显示面板DP可以是有机发光显示面板、无机发光显示面板或量子点发光显示面板。有机发光显示面板的发光层可以包括有机发光材料。无机发光显示面板的发光层可以包括无机发光材料。量子点发光显示面板的发光层可以包括量子点和量子棒等。在下文中,描述了显示面板DP是有机发光显示面板。
参照图1和图2,显示面板DP包括基体层BL、电路层DP_CL、元件层DP_ED和封装层TFE。根据本公开的实施例的显示面板DP可以是柔性显示面板。然而,本公开不限于此。例如,显示面板DP可以是相对于折叠轴折叠的可折叠显示面板,或者是刚性显示面板。
基体层BL可以包括合成树脂层。合成树脂层可以是聚酰亚胺类树脂层,并且合成树脂层的材料没有特别限制。基体层BL可以包括玻璃基底、金属基底或有机/无机复合基底等。
电路层DP_CL介于基体层BL和元件层DP_ED之间。电路层DP_CL包括至少一个绝缘层以及电路元件。在下文中,电路层DP_CL中包括的绝缘层被称为“中间绝缘层”。中间绝缘层包括至少一个中间无机膜和至少一个中间有机膜。电路元件可以包括包含在用于显示图像IM的每个像素PX(参照图3)中的像素驱动电路PDC(参照图4)以及包含在用于识别外部信息的每个光接收传感器FX(参照图3)中的传感器驱动电路SDC(参照图4)。外部信息可以是用户US的生物特征信息。例如,光接收传感器FX可以是指纹识别传感器、接近传感器或虹膜识别传感器等。此外,光接收传感器FX可以是在光学方案中识别生物特征信息的光学传感器。
电路层DP_CL还可以包括电连接到像素驱动电路PDC和/或传感器驱动电路SDC的信号线。
元件层DP_ED可以包括包含在每个像素PX中的发光元件ED(参照图4)以及包含在每个光接收传感器FX中的光接收元件OPD(参照图4)。例如,光接收元件OPD可以是光电二极管。光接收元件OPD可以是响应于通过用户US的身体反射的光或响应于穿过用户US的身体的光的传感器。稍后将参照图5和图8详细描述电路层DP_CL和元件层DP_ED。
封装层TFE可以封装元件层DP_ED。封装层TFE可以包括至少一个有机膜和至少一个无机膜。无机膜可以包括无机材料,并且可以保护元件层DP_ED免受湿气/氧气的影响。无机膜可以包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层等,但是不特别限于此。有机膜可以包括有机材料,并且可以保护元件层DP_ED免受诸如灰尘颗粒的异物的影响。
输入感测层ISL可以形成在显示面板DP上。输入感测层ISL可以直接设置在封装层TFE上。根据本公开的实施例,输入感测层ISL可以通过连续工艺形成在显示面板DP上。当输入感测层ISL直接设置在显示面板DP上时,粘合剂膜不介于输入感测层ISL和封装层TFE之间。在其它示例中,粘合剂膜可以介于输入感测层ISL和显示面板DP之间。输入感测层ISL可以不通过连续工艺与显示面板DP一起制造。例如,输入感测层ISL可以通过独立于显示面板DP的工艺的工艺来制造,并且然后可以通过粘合剂膜固定在显示面板DP的上表面上。
输入感测层ISL可以感测外部输入(例如,用户US的触摸),可以将感测到的外部输入变为选择的输入信号,并且可以将输入信号提供到显示面板DP。输入感测层ISL可以包括用于感测外部输入的感测电极。感测电极可以以电容方案感测外部输入。显示面板DP可以从输入感测层ISL接收输入信号,并且可以生成与输入信号相对应的图像IM。
显示模块DM还可以包括滤色器层CFL。例如,滤色器层CFL可以设置在输入感测层ISL上。然而,本公开不限于此。滤色器层CFL可以介于显示面板DP和输入感测层ISL之间。滤色器层CFL可以包括滤色器和黑矩阵。
稍后将参照图8详细描述输入感测层ISL和滤色器层CFL的结构的细节。
根据本公开的实施例的显示装置DD还可以包括粘合剂层AL。窗WM可以通过粘合剂层AL附接到输入感测层ISL。粘合剂层AL可以包括光学透明粘合剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)或压敏粘合剂(PSA)。
外壳EDC可以耦接到窗WM以限定显示装置DD的外观。外壳EDC耦接到窗WM以提供内部空间。显示模块DM可以容纳在内部空间中。外壳EDC可以包括具有相对高刚性的材料。例如,外壳EDC可以包括玻璃、塑料或金属,或者可以包括由玻璃、塑料或金属的组合构成的框架和/或板。外壳EDC可以稳定地保护容纳在内部空间中的显示装置DD的配置免受外部冲击。尽管附图中未示出,但是用于供应显示装置DD的整体操作所需的电力的电池模块可以介于显示模块DM和外壳EDC之间。
图3是根据本公开的实施例的显示装置的框图。
参照图3,显示装置DD包括显示面板DP和控制模块MCP。在本公开的实施例中,控制模块MCP包括显示控制器DCP、源极驱动块SDB、栅极驱动块GDB、发射驱动块EDB、电压生成块VGB和读出块ROB。
控制模块MCP控制显示面板DP和输入装置AP(参照图1)的操作。控制模块MCP中包括的显示控制器DCP接收图像信号RGB和外部控制信号CTRL。显示控制器DCP接收包括关于将要通过光接收传感器FX测量的用户US(参照图1)的生物特征信息类型的信息(例如,用户US的指纹信息、用户US的脉搏信息或用户US的血氧饱和度信息(或血氧饱和度水平)等)的设置信号STS。在本公开的实施例中,用户US可以从用户US的生物特征信息之中选择将要通过使用电子装置ECD(参照图1)测量的特定生物特征信号。所选择的生物特征信息可以是电子装置ECD执行操作之前所需的。
显示控制器DCP生成通过转换图像信号RGB的数据格式而获得的图像数据信号IMD以适合于源极驱动块SDB的接口规范。此时,显示控制器DCP可以通过转换图像信号RGB的数据格式生成图像数据信号IMD,使得显示面板DP基于设置信号STS输出用于测量用户US的特定生物特征信息的光LT1(参照图9B,在下文中被称为“第一光”)。
显示控制器DCP基于外部控制信号CTRL生成栅极驱动信号SCS、源极驱动信号DCS、发射控制信号ECS和读取控制信号RCS。显示控制器DCP通过光接收传感器FX接收包括关于将要测量的用户US的生物特征信息类型的信息(例如,用户US的指纹信息、用户US的脉搏信息或用户US的血氧饱和度信息等)的设置信号STS。显示控制器DCP基于设置信号STS生成能够被输入装置AP(参照图1)识别的发射控制信号WVS(参照图6)。输入装置AP依据发光控制信号WVS确定提供到显示面板DP的光LT2(参照图6,在下文中,被称为“第二光”)的波长带。稍后将参照图6描述显示控制器DCP和输入装置AP之间的操作关系。
源极驱动块SDB从显示控制器DCP接收源极驱动信号DCS和图像数据信号IMD。源极驱动块SDB将图像数据信号IMD转换为数据信号,并且将数据信号输出到下面将描述的数据线DL1、DL2、……、DLm(其中,m是大于0的自然数)。数据信号指的是与图像数据信号IMD的灰度级值相对应的模拟电压。
栅极驱动块GDB从显示控制器DCP接收栅极驱动信号SCS。栅极驱动块GDB可以响应于栅极驱动信号SCS将扫描信号输出到下面将描述的扫描线。
电压生成块VGB生成用于显示面板DP的操作所需的电压。在实施例中,电压生成块VGB生成第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS、第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2。例如,电压生成块VGB可以在显示控制器DCP的控制下操作。例如,第一驱动电压ELVDD的电压电平大于第二驱动电压ELVSS的电压电平。第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2中的每一者的电压电平小于第二驱动电压ELVSS的电压电平。然而,本公开不限于此。例如,由电压生成块VGB生成的第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS以及第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2的电压电平和幅度关系可以依据显示装置DD和显示面板DP的形状而变化。
显示面板DP可以包括与透射区域TA(参照图1)相对应的显示区域DA和与边框区域BZA(参照图1)相对应的非显示区域NDA。
显示面板DP可以包括设置在显示区域DA中的像素PX和设置在显示区域DA中的光接收传感器FX。在本公开的实施例中,每个光接收传感器FX可以介于彼此相邻的两个像素PX之间。像素PX和光接收传感器FX可以交替地设置在第一方向DR1和第二方向DR2上。然而,本公开不限于此。两个或更多个像素PX可以定位于光接收传感器FX之中的在第一方向DR1上彼此相邻的两个光接收传感器FX之间。两个或更多个像素PX可以定位于光接收传感器FX之中的在第二方向DR2上彼此相邻的两个光接收传感器FX之间。
显示面板DP还可以包括初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线BSL1至BSLn、发射控制线EML1至EMLn、数据线DL1至DLm和感测线RL1、RL2、……、RLh,其中n和h是大于0的自然数。初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线BSL1至BSLn以及发射控制线EML1至EMLn可以在第二方向DR2上延伸。初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线BSL1至BSLn以及发射控制线EML1至EMLn定位为在第一方向DR1上彼此间隔开。数据线DL1至DLm和感测线RL1至RLh在第一方向DR1上延伸,并且定位为在第二方向DR2上彼此间隔开。
像素PX可以电连接到初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线BSL1至BSLn、发射控制线EML1至EMLn以及数据线DL1至DLm。例如,每个像素PX可以电连接到四条扫描线。然而,连接到每个像素PX的扫描线的数量不限于此,并且可以改变。
光接收传感器FX电连接到写入扫描线SWL1至SWLn和感测线RL1至RLh。然而,本公开不限于此。可以改变分别电连接到光接收传感器FX的线的数量。在本公开的实施例中,感测线RL1至RLh的数量可以与数据线DL1至DLm的数量的1/2相对应。然而,本公开不限于此。在其它示例中,感测线RL1至RLh的数量可以与数据线DL1至DLm的数量的1/4或1/8相对应。
栅极驱动块GDB可以定位在显示面板DP的非显示区域NDA中。栅极驱动块GDB从显示控制器DCP接收栅极驱动信号SCS。响应于栅极驱动信号SCS,栅极驱动块GDB将初始化扫描信号输出到初始化扫描线SIL1至SILn,并且将补偿扫描信号输出到补偿扫描线SCL1至SCLn。在本公开的实施例中,栅极驱动块GDB可以将初始化扫描信号顺序地供应到初始化扫描线SIL1至SILn,并且可以将补偿扫描信号顺序地供应到补偿扫描线SCL1至SCLn。此外,响应于栅极驱动信号SCS,栅极驱动块GDB可以将写入扫描信号输出到写入扫描线SWL1至SWLn,并且可以将黑色扫描信号输出到黑色扫描线BSL1至BSLn。在本公开的实施例中,栅极驱动块GDB可以将写入扫描信号顺序地供应到写入扫描线SWL1至SWLn,并且可以将黑色扫描信号顺序地供应到黑色扫描线BSL1至BSLn。
在其它示例中,栅极驱动块GDB可以包括第一栅极驱动块和第二栅极驱动块。第一栅极驱动块可以输出初始化扫描信号和补偿扫描信号。第二栅极驱动块可以输出写入扫描信号和黑色扫描信号。
发射驱动块EDB可以设置在显示面板DP的非显示区域NDA中。发射驱动块EDB从显示控制器DCP接收发射控制信号ECS。发射驱动块EDB可以响应于发射控制信号ECS将多个发射控制信号输出到发射控制线EML1至EMLn。在其它示例中,栅极驱动块GDB可以电连接到发射控制线EML1至EMLn。可以省略发射驱动块EDB,并且栅极驱动块GDB可以将多个发射控制信号输出到发射控制线EML1至EMLn。
读出块ROB从显示控制器DCP接收读取控制信号RCS。在本公开的实施例中,读取控制信号RCS可以包括通过显示控制器DCP接收的设置信号STS。读出块ROB可以响应于读取控制信号RCS从感测线RL1至RLh接收检测信号S_FS。读出块ROB将接收的检测信号S_FS提供到显示控制器DCP。显示控制器DCP基于检测信号S_FS计算用户US的生物特征信息。显示控制器DCP基于设置信号STS说明将要测量的用户US的生物特征信息的类型,并且基于接收的检测信号S_FS计算用户US的特定生物特征信息。
图4是示出根据本公开的实施例的显示面板的像素和传感器的等效电路的示意图。
图4示出图3中示出的像素PX中的一个的等效电路图。将描述像素PX的电路结构。像素PX具有相同的结构,并且因此将省略多余的描述。
图4示出图3中示出的光接收传感器FX中的一个的等效电路图。下面将描述光接收传感器FX的电路结构。光接收传感器FX具有相同的结构,并且因此将省略多余的描述。
参照图3和图4,像素PX可以电连接到数据线DL1至DLm中的第i数据线DLi、初始化扫描线SIL1至SILn中的第j初始化扫描线SILj、补偿扫描线SCL1至SCLn中的第j补偿扫描线SCLj、写入扫描线SWL1至SWLn中的第j写入扫描线SWLj、黑色扫描线BSL1至BSLn中的第j黑色扫描线BSLj以及发射控制线EML1至EMLn中的第j发射控制线EMLj。
像素PX可以包括发光元件ED和像素驱动电路PDC。发光元件ED可以是发光二极管。例如,发光元件ED可以是包括有机发光层的有机发光二极管。
像素驱动电路PDC可以包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7以及单个电容器Cst。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7中的至少一者可以是具有低温多晶硅(LTPS)半导体层的晶体管。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7中的至少一者可以是具有氧化物半导体层的晶体管。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7中的一些晶体管可以是P型晶体管,并且其它晶体管可以是N型晶体管。例如,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7可以是P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管,并且第三晶体管T3和第四晶体管T4可以是N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。例如,第三晶体管T3和第四晶体管T4可以是氧化物半导体晶体管,并且第一晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7可以是LTPS晶体管。
根据本公开的实施例的像素驱动电路PDC的配置不限于图4中示出的实施例。图4中示出的像素驱动电路PDC仅是一个示例,并且当实施时像素驱动电路PDC的配置可以进行修改。例如,全部第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7可以是P型晶体管或N型晶体管。
第j初始化扫描线SILj、第j补偿扫描线SCLj、第j写入扫描线SWLj、第j黑色扫描线BSLj和第j发射控制线EMLj可以分别将第j初始化扫描信号SIj、第j补偿扫描信号SCj、第j写入扫描信号SWj、第j黑色扫描信号BSj和第j发射控制信号EMj传送到像素PX。第i数据线DLi将第i数据信号Di传送到像素PX。第i数据信号Di可以具有与输入到显示装置DD(参照图3)的图像信号RGB(参照图3)相对应的电压电平。
第一驱动电压线VL1和第二驱动电压线VL2可以分别将第一驱动电压ELVDD和第二驱动电压ELVSS传送到像素PX。第一初始化电压线VL3和第二初始化电压线VL4也可以分别将第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2传送到像素PX。
第一晶体管T1可以电连接在接收第一驱动电压ELVDD的第一驱动电压线VL1和发光元件ED之间。第一晶体管T1可以包括经由第六晶体管T6电连接到第一驱动电压线VL1的第一电极、经由第七晶体管T7电连接到发光元件ED的阳极电极P_AE的第二电极以及电连接到电容器Cst的一端(例如,第一节点ND1)的第三电极。第一晶体管T1可以依据第二晶体管T2的开关操作接收通过第i数据线DLi传送的第i数据信号Di,并且可以将驱动电流Id供应到发光元件ED。
第二晶体管T2可以电连接在第i数据线DLi和第一晶体管T1的第一电极之间。第二晶体管T2可以包括电连接到第i数据线DLi的第一电极、电连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极以及电连接到第j写入扫描线SWLj的第三电极。第二晶体管T2可以响应于通过第j写入扫描线SWLj传送的写入扫描信号SWj而导通,并且然后可以将从第i数据线DLi传送的第i数据信号Di传送到第一晶体管T1的第一电极。
第三晶体管T3可以电连接在第一晶体管T1的第二电极和第一节点ND1之间。第三晶体管T3可以包括电连接到第一晶体管T1的第三电极的第一电极、电连接到第一晶体管T1的第二电极的第二电极以及电连接到第j补偿扫描线SCLj的第三电极。第三晶体管T3可以响应于通过第j补偿扫描线SCLj传送的第j补偿扫描信号SCj而导通,并且可以将第一晶体管T1的第三电极和第二电极电连接。第一晶体管T1可以以二极管方式连接。
第四晶体管T4可以电连接在施加第一初始化电压VINT1的第一初始化电压线VL3和第一节点ND1之间。第四晶体管T4可以包括电连接到第一初始化电压线VL3的第一电极、电连接到第一节点ND1的第二电极以及电连接到第j初始化扫描线SILj的第三电极。第四晶体管T4响应于通过第j初始化扫描线SILj传送的第j初始化扫描信号SIj而导通。因此导通的第四晶体管T4可以将第一初始化电压VINT1传送到第一节点ND1,使得第一晶体管T1的第三电极的电位(即,第一节点ND1的电位)被初始化。
第六晶体管T6可以包括电连接到第一驱动电压线VL1的第一电极、电连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极以及电连接到第j发射控制线EMLj的第三电极。
第七晶体管T7可以包括电连接到第一晶体管T1的第二电极的第一电极、电连接到发光元件ED的阳极电极P_AE的第二电极以及电连接到第j发射控制线EMLj的第三电极。
第六晶体管T6和第七晶体管T7可以响应于通过第j发射控制线EMLj传送的第j发射控制信号EMj而同时导通。可以通过以二极管方式连接的第一晶体管T1补偿通过因此导通的第六晶体管T6所施加的第一驱动电压ELVDD,并且然后可以将补偿后的第一驱动电压ELVDD传送到发光元件ED。
第五晶体管T5包括电连接到传送第二初始化电压VINT2的第二初始化电压线VL4的第一电极、电连接到第七晶体管T7的第二电极的第二电极以及电连接到第j黑色扫描线BSLj的第三电极。第二初始化电压VINT2的电压电平可以低于或等于第一初始化电压VINT1的电压电平。
如上所述,电容器Cst的一端电连接到第一晶体管T1的第三电极,并且电容器Cst的另一端电连接到第一驱动电压线VL1。
发光元件ED的阴极电极P_CA可以电连接到传送第二驱动电压ELVSS的第二驱动电压线VL2。第二驱动电压ELVSS的电压电平可以低于第一驱动电压ELVDD的电压电平。例如,第二驱动电压ELVSS的电压电平可以低于第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2的电压电平。
在本公开的实施例中,在显示面板DP(参照图3)的单个驱动帧内,第j发射控制信号EMj可以包括发射时段和非发射时段。第j发射控制信号EMj可以在非发射时段期间具有高电平。在非发射时段期间,第j初始化扫描信号SIj被激活。在第j初始化扫描信号SIj的激活时段(在下文中,被称为“第一激活时段”)期间,当通过第j初始化扫描线SILj提供高电平的第j初始化扫描信号SIj时,第四晶体管T4可以响应于高电平的第j初始化扫描信号SIj而导通。第一初始化电压VINT1可以经由因此导通的第四晶体管T4被传送到第一晶体管T1的第三电极,并且第一节点ND1被初始化为第一初始化电压VINT1。因此,第一激活时段可以被限定为像素PX的初始化时段。
第j补偿扫描信号SCj可以被激活,并且在第j补偿扫描信号SCj的激活时段(在下文中,被称为“第二激活时段”)期间,当通过第j补偿扫描线SCLj供应高电平的第j补偿扫描信号SCj时,第三晶体管T3导通。当第三晶体管T3导通并正向偏置时,第一晶体管T1以二极管方式连接。第一激活时段可以不与第二激活时段重叠。
第j写入扫描信号SWj可以在第二激活时段内被激活。第j写入扫描信号SWj可以在激活时段(在下文中,被称为“第四激活时段”)期间具有低电平。在第四激活时段期间,第二晶体管T2可以通过低电平的第j写入扫描信号SWj而导通。可以将补偿电压“Di-Vth”施加到第一晶体管T1的第三电极。在此,补偿电压“Di-Vth”可以与从自第i数据线DLi供应的第i数据信号Di的电压中减去第一晶体管T1的阈值电压“Vth”相对应。例如,第一晶体管T1的第三电极的电位可以是补偿电压“Di-Vth”。第四激活时段可以与第二激活时段重叠。第二激活时段的持续时间可以大于第四激活时段的持续时间。
第一驱动电压ELVDD和补偿电压“Di-Vth”可以被施加到电容器Cst的两端,并且与两端之间的电压差相对应的电荷可以存储在电容器Cst中。在本文中,第j补偿扫描信号SCj的高电平时段可以被称为像素PX的“补偿时段”。
第j黑色扫描信号BSj可以在第j补偿扫描信号SCj的第二激活时段内被激活。第j黑色扫描信号BSj可以在激活时段(在下文中,被称为“第三激活时段”)期间具有低电平。在第三激活时段期间,第五晶体管T5可以通过经由第j黑色扫描线BSLj接收低电平的第j黑色扫描信号BSj而导通。驱动电流Id的一部分可以作为旁路电流Ibp通过第五晶体管T5排出。第三激活时段可以与第二激活时段重叠。第二激活时段的持续时间可以大于第三激活时段的持续时间。第三激活时段可以在第四激活时段之前,并且可以与第四激活时段不重叠。
假设像素PX显示黑色图像,则即使第一晶体管T1的最小驱动电流作为驱动电流Id流动,发光元件ED也发射光。像素PX可能无法正常显示黑色图像。因此,根据本公开的实施例的第五晶体管T5可以将第一晶体管T1的最小驱动电流的一部分作为旁路电流Ibp排出到与朝向发光元件ED的电流路径不同的电流路径。在第一晶体管T1的栅源电压Vgs小于阈值电压“Vth”的情况下(例如,当第一晶体管T1截止时),第一晶体管T1的最小驱动电流表示流到第一晶体管T1的漏电流。由于在第一晶体管T1截止的条件下流到第一晶体管T1的最小驱动电流(例如,10pA或更少的电流)被传送到发光元件ED,因此可以根据灰度级而显示黑色图像。在像素PX显示黑色图像的情况下,旁路电流Ibp对最小驱动电流具有相对大的影响。在像素PX显示正常图像或白色图像的情况下,旁路电流Ibp不影响驱动电流Id。因此,假设像素PX显示黑色图像,与从驱动电流Id中减去流过第五晶体管T5的旁路电流Ibp的结果相对应的电流(即,发光电流Ied)被提供到发光元件ED,并且因此可以清楚地显示黑色图像。因此,像素PX可以通过使用第五晶体管T5根据灰度级来实现准确的黑色图像,并且因此可以改善对比度。
从第j发射控制线EMLj供应的第j发射控制信号EMj可以从高电平转变为低电平。第六晶体管T6和第七晶体管T7通过低电平的发射控制信号EMj导通。由于第一晶体管T1的第三电极的电压和第一驱动电压ELVDD之间的差,因此生成驱动电流Id。因此生成的驱动电流Id通过第七晶体管T7被供应到发光元件ED,并且电流Ied流过发光元件ED。
参照图3和图4,光接收传感器FX可以电连接到感测线RL1至RLh之中的第d感测线RLd、第j写入扫描线SWLj和感测控制线CL。
光接收传感器FX包括光接收元件OPD和传感器驱动电路SDC。光接收元件OPD可以是光电二极管。例如,光接收元件OPD可以是包括作为光电转换层的有机材料的有机光电二极管。光接收元件OPD的阳极电极O_AE(在下文中,被称为“传感器阳极电极”)可以电连接到第一感测节点SN1。光接收元件OPD的阴极电极O_CA(在下文中,被称为“传感器阴极电极”)可以电连接到传递第二驱动电压ELVSS的第二驱动电压线VL2。
传感器驱动电路SDC可以包括三个晶体管ST1至ST3。三个晶体管ST1至ST3可以分别是复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3。复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的至少一者可以是氧化物半导体晶体管。例如,复位晶体管ST1可以是氧化物半导体晶体管,并且放大晶体管ST2和输出晶体管ST3可以是LTPS晶体管。然而,本公开不限于此。复位晶体管ST1和输出晶体管ST3可以是氧化物半导体晶体管,并且放大晶体管ST2可以是LTPS晶体管。
复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的至少一者可以是P型晶体管,并且其它晶体管可以是N型晶体管。例如,放大晶体管ST2和输出晶体管ST3可以是PMOS晶体管,并且复位晶体管ST1可以是NMOS晶体管。然而,本公开不限于此。例如,所有晶体管ST1、ST2和ST3可以是N型晶体管或P型晶体管。
复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的至少一者可以具有与像素PX的第三晶体管T3和第四晶体管T4中的每一者的类型相同的类型。放大晶体管ST2和输出晶体管ST3可以是与像素PX的第一晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7的类型相同的类型。
根据本公开的传感器驱动电路SDC的电路配置不限于图4中示出的示例。图4中示出的传感器驱动电路SDC仅是一个示例,并且传感器驱动电路SDC的结构也可以进行不同地修改和实施。
复位晶体管ST1可以包括电连接到接收复位电压RST的复位接收线VL5的第一电极、电连接到第一感测节点SN1的第二电极以及电连接到接收感测控制信号CS的感测控制线CL的第三电极。复位晶体管ST1可以响应于感测控制信号CS将第一感测节点SN1的电位复位到复位电压RST。在本公开的实施例中,感测控制线CL可以是与扫描线SWLj、SCLj、SILj和SBLj电绝缘的线。然而,本公开不限于此。在其它示例中,感测控制信号CS可以是从第j补偿扫描线SCLj供应的第j补偿扫描信号SCj。感测控制线CL可以电连接到第j补偿扫描线SCLj。复位晶体管ST1可以接收通过第j补偿扫描线SCLj供应的第j补偿扫描信号SCj作为感测控制信号CS。然而,本公开不限于此,并且感测控制信号CS可以是独立于第j补偿扫描信号SCj的信号。感测控制信号CS被激活的时间点可以与第j补偿扫描信号SCj被激活的时间点不同。
在本公开的实施例中,复位电压RST可以是低于第二驱动电压ELVSS的直流(DC)电压。然而,本公开不限于此。至少在感测控制信号CS的激活时段期间,复位电压RST可以具有低于第二驱动电压ELVSS的电压电平。在本公开的实施例中,电压生成块VGB(参照图3)可以将复位电压RST生成为与第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2中的一者相同的电压。
复位晶体管ST1可以包括以彼此串联的方式电连接的子复位晶体管。例如,复位晶体管ST1可以包括两个子复位晶体管(在下文中,被称为“第一子复位晶体管和第二子复位晶体管”)。第一子复位晶体管的第三电极和第二子复位晶体管的第三电极可以电连接到感测控制线CL。第一子复位晶体管的第二电极和第二子复位晶体管的第一电极可以电连接。复位电压RST可以被施加到第一子复位晶体管的第一电极,并且第二子复位晶体管的第二电极可以电连接到第一感测节点SN1。然而,子复位晶体管的数量不限于此,并且可以进行各种改变或修改。
放大晶体管ST2包括电连接到用于接收感测驱动电压SVD的感测驱动线SVL的第一电极、电连接到第二感测节点SN2的第二电极以及电连接到第一感测节点SN1的第三电极。放大晶体管ST2可以响应于第一感测节点SN1的电位而导通,并且可以将感测驱动电压SVD施加到第二感测节点SN2。例如,感测驱动电压SVD可以与第一驱动电压ELVDD以及第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2中的一个相对应。当感测驱动电压SVD是第一驱动电压ELVDD时,感测驱动线SVL可以电连接到第一驱动电压线VL1。当感测驱动电压SVD是第一初始化电压VINT1时,感测驱动线SVL可以电连接到第一初始化电压线VL3。当感测驱动电压SVD是第二初始化电压VINT2时,感测驱动线SVL可以电连接到第二初始化电压线VL4。
输出晶体管ST3包括电连接到第二感测节点SN2的第一电极、电连接到第d感测线RLd的第二电极以及电连接到接收输出控制信号的输出控制线的第三电极。输出晶体管ST3可以响应于输出控制信号将第d检测信号FSd传递到第d感测线RLd。输出控制信号可以是通过第j写入扫描线SWLj供应的第j写入扫描号SWj。输出晶体管ST3可以接收从第j写入扫描线SWLj供应的第j写入扫描号SWj作为输出控制信号。
光接收传感器FX的光接收元件OPD可以暴露于从发光元件ED发射的光LT1(参照图9B,在下文中被称为“第一光”)。光接收元件OPD可以暴露于从下面将描述的输入装置AP(参照图6)提供的光LT2(参照图6,在下文中被称为“第二光”)。在本公开的实施例中,光接收元件OPD生成与第一光LT1和第二光LT2相对应的光电荷,并且生成的光电荷可以累积在第一感测节点SN1中。在当用户US(参照图1)的手触摸显示装置DD(参照图1)的显示表面IS(参照图1)时输入装置AP朝向用户US的手提供第二光LT2的情况下,光接收元件OPD可以生成与第二光LT2之中的穿过用户US的手的光相对应的光电荷,并且生成的光电荷可以累积在第一感测节点SN1中。在当用户US(参照图1)的手触摸显示装置DD的显示表面IS时发光元件ED发射第一光LT1的情况下,光接收元件OPD生成与第一光LT1之中的由用户US的手反射的光相对应的光电荷。
在输出晶体管ST3导通时,通过第一感测节点SN1的电荷确定从感测驱动线SVL经由放大晶体管ST2流到第d感测线RLd的第d检测信号FSd。在本公开的实施例中,当输出晶体管ST3是P型晶体管时,随着由光接收元件OPD生成并且储存在第一感测节点SN1中的光电荷量的增加,第d检测信号FSd的大小可能降低。
图5是示出根据本公开的实施例的显示面板的像素和传感器的示意性截面图。
参照图5,显示面板DP可以包括基体层BL、设置在基体层BL上的电路层DP_CL、元件层DP_ED和封装层TFE。
基体层BL可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。合成树脂层可以是聚酰亚胺类树脂层,并且合成树脂层的材料没有特别限制。合成树脂层可以包括丙烯酸酯类树脂、甲基丙烯酸酯类树脂、聚异戊二烯类树脂、乙烯基类树脂、环氧类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰胺类树脂和苝类树脂的中的至少一种。基体层BL可以包括玻璃基底、金属基底或有机/无机复合基底等。
至少一个无机层可以形成在基体层BL的上表面上。无机层可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪中的至少一种。无机层可以由多层形成。多个无机层可以构成下面将描述的阻挡层BRL和/或缓冲层BFL。可以选择性地设置阻挡层BRL和缓冲层BFL。
阻挡层BRL防止异物从外部引入。阻挡层BRL可以包括氧化硅层和氮化硅层。存在多个氧化硅层并且存在多个氮化硅层。多个氧化硅层和多个氮化硅层可以交替地堆叠。
缓冲层BFL可以设置在阻挡层BRL上。缓冲层BFL改善基体层BL和半导体图案和/或导电图案之间的接合力。缓冲层BFL可以包括氧化硅层和氮化硅层。氧化硅层和氮化硅层可以交替地堆叠。
半导体图案可以设置在缓冲层BFL上。直接设置在缓冲层BFL上的半导体图案被限定为第一半导体图案。第一半导体图案可以包括诸如第一晶体管T1的第一电极S1、沟道部分A1和第二电极D1的硅半导体。第一半导体图案可以包括多晶硅。然而,本公开不限于此。例如,第一半导体图案可以包括非晶硅。为了便于描述,图5仅示出了图4中示出的像素PX的半导体图案的一部分。
图5仅示出了第一半导体图案的一部分。例如,第一半导体图案还可以设置在像素PX的另一区域中。第一半导体图案的电特性依据其是否掺杂而变化。第一半导体图案可以包括掺杂区域和未掺杂区域。掺杂区域可以掺杂有N型掺杂剂或P型掺杂剂。P型晶体管包括掺杂有P型掺杂剂的掺杂区域,并且N型晶体管包括掺杂有N型掺杂剂的掺杂区域。
掺杂区域具有比未掺杂区域的导电性更高的导电性,并且基本上用作电极或信号线。未掺杂区域基本上与晶体管的有源区域(或沟道部分)相对应。第一半导体图案的一部分可以是晶体管的有源区域,其它部分可以包括晶体管的源极或漏极(第一电极或第二电极)以及连接信号线(或连接电极)。
参照图4和图5,第一晶体管T1的第一电极S1、沟道部分A1和第二电极D1由第一半导体图案形成。第一晶体管T1的第一电极S1和第二电极D1从沟道部分A1在相反方向上延伸。
图5中示出了由第一半导体图案形成的连接信号线CSL的一部分。尽管未单独示出,但是在平面图中连接信号线CSL可以电连接到第七晶体管T7(参照图4)的第二电极。
第一绝缘层10设置在缓冲层BFL上。第一绝缘层10与像素PX公共地重叠以覆盖第一半导体图案。第一绝缘层10可以是无机层和/或有机层,并且可以具有单层或多层结构。第一绝缘层10可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪中的至少一种。在实施例中,第一绝缘层10可以是单层氧化硅层。电路层DP_CL的下面将描述的其它绝缘层(例如,第二绝缘层20至第七绝缘层70)以及第一绝缘层10可以是无机层和/或有机层。电路层DP_CL的绝缘层可以具有单层结构或多层结构。无机层可以包括上述材料中的至少一种。
第一晶体管T1的第三电极G1可以设置在第一绝缘层10上。第三电极G1可以是金属图案的一部分。第一晶体管T1的第三电极G1与第一晶体管T1的沟道部分A1重叠。在掺杂第一半导体图案的工艺中,第一晶体管T1的第三电极G1可以用作掩模。
覆盖第三电极G1的第二绝缘层20可以设置在第一绝缘层10上。第二绝缘层20与像素PX公共地重叠。第二绝缘层20可以是无机层和/或有机层,并且可以具有单层结构或多层结构。在实施例中,第二绝缘层20可以是具有单层结构的氧化硅层。
上电极UE可以设置在第二绝缘层20上。上电极UE可以与第三电极G1重叠。上电极UE可以是金属图案的一部分或掺杂半导体图案的一部分。第三电极G1的一部分和与第三电极G1的一部分重叠的上电极UE可以限定电容器Cst(参照图4)。在本公开的实施例中,可以省略上电极UE。
在本公开的实施例中,第二绝缘层20可以用绝缘图案代替。上电极UE可以设置在绝缘图案上。上电极UE可以用作用于从第二绝缘层20形成绝缘图案的掩模。
覆盖上电极UE的第三绝缘层30可以设置在第二绝缘层20上。在实施例中,第三绝缘层30可以是具有单层结构的氧化硅层。半导体图案可以设置在第三绝缘层30上。直接设置在第三绝缘层30上的半导体图案可以被限定为包括第三晶体管T3的第一电极S3、沟道部分A3和第二电极D3的第二半导体图案,并且第二半导体图案也包括复位晶体管ST1的第一电极RTS1、沟道部分RTA1和第二电极RTD1。第二半导体图案可以包括金属氧化物。氧化物半导体可以包括结晶或非晶氧化物半导体。例如,氧化物半导体可以包括金属(例如,锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)和钛(Ti)等)的氧化物,或者金属(例如,锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)和钛(Ti)等)和金属的氧化物的混合物。氧化物半导体可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌铟(ZIO)、氧化铟(InO)、氧化钛(TiO)、氧化铟锌锡(IZTO)和氧化锌锡(ZTO)等。
图5仅示出了第二半导体图案的一部分。例如,第二半导体图案还可以设置在像素PX的另一区域中。第二半导体图案可以包括依据金属氧化物是否被还原而被识别的区域。其中金属氧化物被还原的区域(在下文中,被称为“还原区域”)具有比金属氧化物未被还原的区域(在下文中,被称为“未还原区域”)的导电性更高的导电性。还原区域基本上具有电极或信号线的作用。未还原区域基本上与晶体管的沟道部分相对应。第二半导体图案的一部分可以是晶体管的沟道部分,并且另一部分可以是晶体管的第一电极或第二电极。
如图5中所示,第三晶体管T3的第一电极S3、沟道部分A3和第二电极D3可以由第二半导体图案形成。第一电极S3和第二电极D3包括从金属氧化物半导体还原的金属。第一电极S3和第二电极D3可以从第二半导体图案的上表面具有给定的厚度,并且可以包括包含被还原的金属的金属层。
覆盖第二半导体图案的第四绝缘层40可以设置在第三绝缘层30上。在实施例中,第四绝缘层40可以是单层氧化硅层。第三晶体管T3的第三电极G3可以设置在第四绝缘层40上。第三电极G3可以是金属图案的一部分。第三晶体管T3的第三电极G3可以在平面图中与第三晶体管T3的沟道部分A3重叠。
在本公开的实施例中,第四绝缘层40可以用绝缘图案代替。第三晶体管T3的第三电极G3可以设置在绝缘图案上。在实施例中,第三电极G3可以在平面图中具有与绝缘图案相同的形状。在实施例中,为了便于描述,示出了一个第三电极G3,但是第三晶体管T3可以包括两个第三个电极。
覆盖第三电极G3的第五绝缘层50设置在第四绝缘层40上。在实施例中,第五绝缘层50可以包括氧化硅层和氮化硅层。第五绝缘层50可以包括交替地堆叠的氧化硅层和氮化硅层。
尽管未单独示出,但是第四晶体管T4(参照图4)的第一电极和第二电极可以通过与第三晶体管T3的第一电极S3和第二电极D3相同的工艺形成。光接收传感器FX的复位晶体管ST1的第一电极RTS1和第二电极RTD1可以通过与第三晶体管T3的第一电极S3和第二电极D3相同的工艺同时形成。
至少一个绝缘层还可以设置在第五绝缘层50上。在实施例中,第六绝缘层60和第七绝缘层70可以设置在第五绝缘层50上。第六绝缘层60和第七绝缘层70可以是有机层,并且可以具有单层结构或多层结构。第六绝缘层60和第七绝缘层70可以是具有单层结构的聚酰亚胺类树脂层。然而,本公开不限于此。例如,第六绝缘层60和第七绝缘层70可以包括丙烯酸酯类树脂、甲基丙烯酸酯类树脂、聚异戊二烯类树脂、乙烯基类树脂、环氧类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰胺类树脂和苝类树脂中的至少一种。
第一连接电极CNE10可以设置在第五绝缘层50上。第一连接电极CNE10可以通过穿透第一绝缘层10至第五绝缘层50的第一接触孔CH1电连接到连接信号线CSL,并且第二连接电极CNE20可以通过穿透第六绝缘层60的接触孔CH2电连接到第一连接电极CNE10。在本公开的实施例中,可以省略第五绝缘层50至第七绝缘层70中的至少一个。
元件层DP_ED可以包括发光元件ED和像素限定层PDL。发光元件ED的阳极电极P_AE设置在第七绝缘层70上。发光元件ED的阳极电极P_AE可以通过穿透第七绝缘层70的第三接触孔CH3电连接到第二连接电极CNE20。
像素限定层PDL的第一开口OP1暴露发光元件ED的阳极电极P_AE的至少一部分。像素限定层PDL的第一开口OP1可以限定发射区域PXA。例如,像素PX可以在平面图中根据特定规则布置在显示面板DP中。其中布置像素PX的区域可以被限定为像素区域。像素区域可以包括发射区域PXA和与发射区域PXA相邻的非发射区域NPXA。非发射区域NPXA可以围绕发射区域PXA。
发光层EL可以设置在阳极电极P_AE上。发光层EL可以仅设置在由第一开口OP1限定的区域中。发光层EL可以针对每个像素PX单独形成。在实施例中,示出了图案化的发光层EL,但是本公开不限于此。公共发光层可以公共地设置在像素PX中。公共发光层可以生成白光或蓝光。
阴极电极P_CA可以布置在发光层EL上。阴极电极P-CA公共地布置在像素PX中。
尽管图5中未示出,空穴传输层和空穴注入层还可以介于阳极电极P_AE和发光层EL之间。此外,电子传输层和电子注入层还可以布置在发光层EL和阴极电极P_CA之间。
封装层TFE可以设置在阴极电极P_CA上。封装层TFE可以覆盖像素PX。在实施例中,封装层TFE直接覆盖阴极电极P_CA。在本公开的实施例中,显示面板DP还可以包括直接覆盖阴极电极P_CA的覆盖层。在其它示例中,与图5中示出的结构相比,发光元件ED的堆叠结构可以具有垂直反向结构。
如图5中所示,电路层DP_CL还可以包括传感器驱动电路SDC(参照图4)的半导体图案的一部分。为了便于描述,复位晶体管ST1示出在传感器驱动电路SDC的半导体图案中。复位晶体管ST1的第一电极RTS1、沟道部分RTA1和第二电极RTD1由第二半导体图案形成。第一电极RTS1和第二电极RTD1包括从金属氧化物半导体还原的金属。第一电极RTS1和第二电极RTD1可以从第二半导体图案的上表面具有给定厚度,并且可以包括包含还原金属的金属层。第四绝缘层40可以设置为覆盖复位晶体管ST1的第一电极RTS1、沟道部分RTA1和第二电极RTD1。复位晶体管ST1的第三电极RTG1可以设置在第四绝缘层40上。在实施例中,第三电极RTG1可以是金属图案的一部分。复位晶体管ST1的第三电极RTG1可以在平面图中与复位晶体管ST1的沟道部分RTA1重叠。在实施例中,为了便于描述,示出了一个第三电极RTG1,但是复位晶体管ST1可以包括两个第三个电极。
在本公开的实施例中,复位晶体管ST1可以与第三晶体管T3设置在相同的层上。复位晶体管ST1的第一电极RTS1、沟道部分RTA1和第二电极RTD1可以通过与第三晶体管T3的第一电极S3、沟道部分A3和第二电极D3相同的工艺形成。复位晶体管ST1的第三电极RTG1可以通过与第三晶体管T3的第三电极G3相同的工艺同时形成。尽管未单独示出,但是可以通过与第一晶体管T1的第一电极S1和第二电极D1相同的工艺来形成传感器驱动电路SDC的放大晶体管ST2(参照图4)和输出晶体管ST3(参照图4)中的每一者的第一电极和第二电极。
元件层DP_ED还可以包括光接收元件OPD。光接收元件OPD的传感器阳极电极O_AE设置在第七绝缘层70上。尽管未单独示出,但是传感器阳极电极O-AE可以在平面图中通过穿透第四绝缘层40至第七绝缘层70的接触孔电连接到复位晶体管ST1的第二电极RTD1。
像素限定层PDL的第二开口OP2暴露光接收元件OPD的传感器阳极电极O_AE的至少一部分。像素限定层PDL的第二开口OP2可以限定感测区域SA。当其中设置光电转换层O_PCL的区域被称为“感测区域SA”时,感测区域SA的外围可以被限定为“非感测区域NSA”。在本公开的实施例中,非像素区域NPA可以被限定在非感测区域NSA和非发射区域NPXA之间。
光接收元件OPD的传感器阴极电极O_CA可以设置在光电转换层O_PCL上。传感器阴极电极O_CA公共地设置在光接收传感器FX中。在本公开的实施例中,光接收元件OPD的传感器阴极电极O_CA和发光元件ED的阴极电极P_CA可以彼此集成。
图6是根据本公开的实施例的显示装置的示意性截面图以及输入装置的示意图。
参照图6,根据本公开的实施例的电子装置ECD包括显示装置DD和输入装置AP。显示装置DD可以包括显示面板DP、输入感测层ISL、控制模块MCP和感测控制器ICP。
显示面板DP依据电信号显示图像IM(参照图1)。
输入感测层ISL设置在显示面板DP上,以便检测外部输入。输入感测层ISL可以检测通过用户US的身体提供的外部输入或通过输入装置AP提供的外部输入。
控制模块MCP可以控制显示装置DD的整体操作。在本公开的实施例中,控制模块MCP可以从外部接收图像信号RGB、外部控制信号CTRL和设置信号STS。控制模块MCP可以基于图像信号RGB和外部控制信号CTRL生成用于驱动显示面板DP的显示信号。在本公开的实施例中,显示信号可以包括数据信号和扫描信号。控制模块MCP可以基于包括将要测量的用户US的特定生物特征信息的设置信号STS控制显示装置DD输出第一光LT1(参照图9B),第一光LT1是测量用户US的特定生物特征信息所需的。
感测控制器ICP可以控制输入感测层ISL的操作。感测控制器ICP可以确定输入感测层ISL的操作频率。感测控制器ICP可以从控制模块MCP接收包括关于显示装置DD的操作的信息的信号,并且可以控制输入感测层ISL的操作频率,以与显示装置DD的操作频率一起操作。感测控制器ICP可以基于从输入感测层ISL接收的信号计算外部输入(例如,用户US的手指)的坐标信息,并且然后可以向控制模块MCP提供包括相应信息的坐标信号I_SS。控制模块MCP可以基于坐标信号I_SS执行与显示装置DD中用户US的外部输入相对应的操作。在本公开的实施例中,基于坐标信号I_SS,控制模块MCP可以通过仅操作与显示区域DA(参照图3)中提供用户US的手指的区域相对应的光接收传感器FX(参照图3)来计算用户US的生物特征信息。这样,可以降低电子装置ECD的功耗。
输入装置AP可以包括发光模块101、通信模块102、发射控制器201、通信控制器202、电源模块300、笔外壳400和笔电极500。然而,构成输入装置AP的组件不限于所列组件。例如,输入装置AP还可以包括用于将操作模式切换为信号传输模式或信号接收模式的电极开关、用于感测压力的压力传感器、用于存储选择信息的存储器或用于感测旋转的旋转传感器。
笔外壳400可以具有笔形状,并且容纳空间可以形成在笔外壳400中。发光模块101、通信模块102、发射控制器201、通信控制器202、电源模块300以及笔电极500可以容纳在限定在笔外壳400内部的容纳空间中。
电源模块300可以将电源供应到可以设置在输入装置AP内部的发光模块101、通信模块102、发射控制器201和通信控制器202。电源模块300可以包括电池或高容量电容器。
发射控制器201可以控制发光模块101的操作。发射控制器201可以控制通过发光模块101提供到显示装置DD的第二光LT2的波长带、发射时序和发射时段。在本公开的实施例中,发射控制器201可以从控制模块MCP接收发射控制信号WVS。基于发射控制信号WVS,发射控制器201可以控制发光模块101输出具有测量用户US的特定生物特征信息所需的波长带的第二光LT2。发射控制器201可以通过输入感测层ISL接收发射控制信号WVS,或者可以在无线通信方案中接收发射控制信号WVS。
通信控制器202可以控制通信模块102的操作。通信控制器202可以通过通信模块102控制提供到显示装置DD的信号的时序。
发光模块101可以在发射控制器201的控制下生成(或输出)第二光LT2。例如,发光模块101可以包括发光二极管等。从发光模块101发射的第二光LT2可以通过笔电极500被提供到外部(例如,显示装置DD)。然而,本公开不限于此。例如,第二光LT2可以通过笔电极500和笔外壳400之间的空白空间或通过提供在笔外壳400中的光透射区域输出。稍后将参照图7描述发光模块101的详细描述。
通信模块102可以包括传输电路和接收电路。在本公开的实施例中,显示装置DD与输入装置AP可以彼此双向通信。接收电路可以接收从输入感测层ISL提供的上行链路信号ULS。上行链路信号ULS可以包括关于显示装置DD的操作频率和稍后将描述的光接收传感器FX(参照图3)中的每一者的感测帧的信息。传输电路可以将用于响应于上行链路信号ULS和下行链路信号DLS的响应信号输出到输入感测层ISL。下行链路信号DLS可以包括通过输入装置AP提供的输入的坐标信息、输入的强度、输入装置AP的倾斜度、输入装置AP的电池电量、操作状态、以及关于输入装置AP的识别身份(ID)的信息。传输电路可以接收从通信控制器202提供的信号,并且然后可以将接收到的信号调制成能够被输入感测层ISL感测的信号。接收电路可以将从输入感测层ISL提供的信号调制成可由通信控制器202处理的信号。然而,本公开不限于此。例如,显示装置DD可以包括能够与通信模块102交换上行链路信号ULS和下行链路信号DLS的单独的通信模块。
笔电极500可以电连接到通信模块102。笔电极500的一部分可以从笔外壳400突出。在其它示例中,输入装置AP还可以包括覆盖笔电极500的从笔外壳400突出的一部分的覆盖外壳。在其它示例中,笔电极500可以嵌入在笔外壳400中。笔电极500可以是输入装置AP的直接接触输入感测层ISL的一部分。
图7是示出根据本公开的实施例的输入装置的图。
为了便于描述,图7仅示出了输入装置AP中包括的一些组件。图7中的组件与参照图6描述的组件具有相同的附图标记,并且将省略多余的描述。
参照图7,发光模块101可以包括第一子发光模块101_a和第二子发光模块101_b。第一子发光模块101_a可以提供具有第一波长带的第一子光SBL1。第二子发光模块101_b可以提供具有与第一波长带不同的第二波长带的第二子光SBL2。在本公开的实施例中,第一波长带可以是可见光波段。第二波长带可以是红外波段。
在本公开的实施例中,发射控制器201可以控制第一子发光模块101_a和第二子发光模块101_b的操作。在需要第一波长带的第一子光SBL1基于发射控制信号WVS测量特定生物特征信息的情况下,发射控制器201可以接通第一子发光模块101_a并且可以断开第二子光发射模块101_b。因此,输入装置AP可以输出第一子光SBL1作为第二光LT2(参照图6)。当需要第二波长带的第二子光SBL2基于发射控制信号WVS测量特定生物特征信息时,发射控制器201可以断开第一子发光模块101_a并且可以接通第二子发光模块101_b。因此,输入装置AP可以输出第二子光SBL2作为第二光LT2(参照图6)。当需要具有第一波长带的第一子光SBL1和具有第二波长带的第二子光SBL2基于发射控制信号WVS测量特定生物特征信息时,发射控制器201可以交替地接通第一子光模块101_a和第二子发光模块101_b。因此,输入装置AP可以输出第一子光SBL1或第二子光SBL2作为第二光LT2(参照图6)。
图8是示出根据本公开的实施例的显示面板的发光元件和光接收元件的截面图。图8中的组件与先前参照图5描述的组件具有相同的附图标记,并且因此将省略多余的描述。
参照图8,显示面板DP中包括的像素PX(参照图3)可以是包括红色发光元件ED_R的红色像素、包括绿色发光元件ED_G的绿色像素和包括蓝色发光元件ED_B的蓝色像素。红色发光元件ED_R可以包括红色阳极电极R_AE、红色发光层R_EL和红色阴极电极R_CA。绿色发光元件ED_G可以包括绿色阳极电极G_AE、绿色发光层G_EL和绿色阴极电极G_CA。蓝色发光元件ED_B可以包括蓝色阳极电极B_AE、蓝色发光层B_EL和蓝色阴极电极B_CA。
在本公开的实施例中,第一电极层设置在电路层DP_CL上。像素限定层PDL形成在第一电极层上。第一电极层可以包括红色阳极电极R_AE、绿色阳极电极G_AE和蓝色阳极电极B_AE。像素限定层PDL的第一开口OP1、第二开口OP2和第三开口OP3分别暴露红色阳极电极R_AE的至少一部分、绿色阳极电极G_AE的至少一部分和蓝色阳极电极B_AE的至少一部分。在本公开的实施例中,像素限定层PDL还可以包括黑色材料。像素限定层PDL还可以包括诸如炭黑或苯胺黑的黑色有机染料/颜料。可以通过混合蓝色有机材料和黑色有机材料来形成像素限定层PDL。像素限定层PDL还可以包括液体排斥性有机材料。
显示面板DP可以包括第一发射区域PXA-R、第二发射区域PXA-G和第三发射区域PXA-B以及设置为分别与第一发射区域PXA-R、第二发射区域PXA-G和第三发射区域PXA-B相邻的第一非发射区域NPXA-G、第二非发射区域NPXA-B和第三非发射区域NPXA-R。非发射区域NPXA-R、NPXA-G和NPXA-B可以分别围绕相应的发射区域PXA-R、PXA-G和PXA-B。在实施例中,第一发射区域PXA-R可以被限定为与红色阳极电极R_AE的由第一开口OP1暴露的部分区域相对应。第二发射区域PXA-G可以被限定为与绿色阳极电极G_AE的由第二开口OP2暴露的部分区域相对应。第三发射区域PXA-B可以被限定为与蓝色阳极电极B_AE的由第三开口OP3暴露的部分区域相对应。非像素区域NPA可以限定在第一非发射区域NPXA-G、第二非发射区域NPXA-B和第三非发射区域NPXA-R之间。
发光层可以设置在第一电极层上。发光层可以包括红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL。红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL可以分别设置在与第一开口OP1、第二开口OP2和第三开口OP3相对应的区域中。红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL可以分别单独形成在红色像素、绿色像素和蓝色像素中。红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL中的每一者可以包括有机材料和/或无机材料。红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL可以生成彩色光。例如,红色发光层R_EL可以生成红光,绿色发光层G_EL可以生成绿光,并且蓝色发光层B_EL可以生成蓝光。
在实施例中,示出了图案化的红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL。然而,一个发光层可以公共地设置在第一发射区域PXA-R、第二发射区域PXA-G和第三发射区域PXA-B中。发光层可以生成白光或蓝光。发光层可以具有被称为“串联”的多层结构。
红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL中的每一者可以包括低分子量有机材料或高分子量有机材料作为发光材料。在其它示例中,红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL中的每一者可以包括量子点材料作为发光材料。量子点的核可以选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物和它们的组合。
第二电极层设置在红色发光层R_EL、绿色发光层G_EL和蓝色发光层B_EL上。第二电极层可以包括红色阴极电极R_CA、绿色阴极电极G_CA和蓝色阴极电极B_CA。红色阴极电极R_CA、绿色阴极电极G_CA和蓝色阴极电极B_CA可以彼此电连接。在本公开的实施例中,红色阴极电极R_CA、绿色阴极电极G_CA和蓝色阴极电极B_CA可以彼此一体形成。红色阴极电极R_CA、绿色阴极电极G_CA和蓝色阴极电极B_CA可以公共地设置在第一发射区域PXA-R、第二发射区域PXA-G和第三发射区域PXA-B、第一非发射区域NPXA-G、第二非发射区域NPXA-B和第三非发射区域NPXA-R、以及非像素区域NPA中。
元件层DP_ED还可以包括光接收元件OPD。像素限定层PDL还可以包括可以与光接收元件OPD相对应的第四开口OP4。
光接收元件OPD的传感器阳极电极O_AE可以与第一电极层设置在相同的层上。光接收元件OPD的传感器阳极电极O_AE可以设置在电路层DP_CL上,并且可以通过与红色阳极电极R_AE、绿色阳极电极G_AE和蓝色阳极电极B_AE相同的工艺同时形成。
像素限定层PDL的第四开口OP4暴露光接收元件OPD的传感器阳极电极O_AE的至少一部分。光接收元件OPD的光电转换层O_PCL设置在传感器阳极电极O_AE的被第四开口OP4暴露的一部分上。光电转换层O_PCL可以包括有机光敏材料。光接收元件OPD的传感器阴极电极O_CA可以设置在光电转换层O_PCL上。传感器阴极电极O_CA可以通过与红色阴极电极R_CA、绿色阴极电极G_CA和蓝色阴极电极B_CA相同的工艺同时形成。在本公开的实施例中,传感器阴极电极O_CA与红色阴极电极R_CA、绿色阴极电极G_CA和蓝色阴极电极B_CA可以彼此一体形成。
传感器阳极电极O_AE和传感器阴极电极O_CA中的每一者可以接收电信号。传感器阳极电极O_AE可以接收与从传感器阴极电极O_CA接收的信号不同的信号。因此,可以在传感器阳极电极O_AE和传感器阴极电极O_CA之间形成电场。光电转换层O_PCL生成与入射到光接收传感器FX(参照图3)上的光相对应的电信号。光电转换层O_PCL可以通过吸收入射光的能量来生成电荷。例如,光电转换层O_PCL可以包括光敏半导体材料。
在光电转换层O_PCL中生成的电荷改变感测阳极电极O_AE和感测阴极电极O_CA之间的电场。由光电转换层O_PCL生成的电荷量可以依据光是否入射到光接收元件OPD上、入射到光接收元件OPD上的光量或入射到光接收元件OPD上的光强度而变化。因此,可以改变在感测阳极电极O_AE和感测阴极电极O_CA之间形成的电场。根据本公开的实施例的光接收元件OPD可以通过感测阳极电极O_AE和感测阴极电极O_CA之间的电场的变化来获得用户US(参照图1)的指纹信息。在其它示例中,光接收元件OPD可以包括光电晶体管,光电晶体管包括光电转换层O_PCL作为有源层。光接收元件OPD可以通过感测流过光电晶体管的电流量来获得指纹信息。根据本公开的实施例的光接收元件OPD可以包括能够响应于光量的变化而生成电信号的各种光电转换元件,但是本公开不限于此。
封装层TFE可以设置在元件层DP_ED上。封装层TFE包括至少一个无机层或至少一个有机层。在本公开的实施例中,封装层TFE可以包括两个无机层和介于两个无机层之间的有机层。在本公开的实施例中,薄膜封装层可以包括交替地堆叠的无机层和有机层。
封装无机层保护红色发光元件ED_R、绿色发光元件ED_G和蓝色发光元件ED_B以及光接收元件OPD免受湿气/氧气的影响,封装有机层保护红色发光元件ED_R、绿色发光元件ED_G和蓝色发光元件ED_B以及光接收元件OPD免受异物的影响。封装无机层可以包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层等,但是不特别限于此。封装有机层可以包括丙烯酸类有机层。
显示装置DD可以包括设置在显示面板DP上的输入感测层ISL、设置在输入感测层ISL上的滤色器层CFL和窗WM。
输入感测层ISL可以直接设置在封装层TFE上。输入感测层ISL可以包括第一导电层ICL1、绝缘层IL、第二导电层ICL2和保护层PL。第一导电层ICL1可以设置在封装层TFE上。图8示出了直接设置在封装层TFE上的第一导电层ICL1,但是本公开不限于此。输入感测层ISL还可以包括介于第一导电层ICL1和封装层TFE之间的基体绝缘层。封装层TFE可以被基体绝缘层覆盖,并且第一导电层ICL1可以设置在基体绝缘层上。例如,基体绝缘层可以包括无机绝缘材料。
绝缘层IL可以覆盖第一导电层ICL1。第二导电层ICL2设置在绝缘层IL上。示出了其中输入感测层ISL包括第一导电层ICL1和第二导电层ICL2的结构,但是本公开不限于此。例如,输入感测层ISL可以仅包括第一导电层ICL1和第二导电层ICL2中的一个。
保护层PL可以设置在第二导电层ICL2上。保护层PL可以包括有机绝缘材料。保护层PL可以保护第一导电层ICL1和第二导电层ICL2免受湿气/氧气的影响,并且可以保护第一导电层ICL1和第二导电层ICL2免受异物的影响。
滤色器层CFL可以设置在输入感测层ISL上。滤色器层CFL可以直接设置在保护层PL上。滤色器层CFL可以包括第一滤色器CF_R、第二滤色器CF_G和第三滤色器CF_B。第一滤色器CF_R具有第一颜色,第二滤色器CF_G具有第二颜色,并且第三滤色器CF_B具有第三颜色。例如,第一颜色可以是红色,第二颜色可以是绿色,并且第三颜色可以是蓝色。
滤色器层CFL还可以包括虚设滤色器DCF。在本公开的实施例中,虚设滤色器DCF可以设置为与感测区域SA相对应。虚设滤色器DCF可以与感测区域SA和非感测区域NSA重叠。例如,虚设滤色器DCF可以与第一滤色器CF_R、第二滤色器CF_G和第三滤色器CF_B中的一个具有相同的颜色。例如,虚设滤色器DCF可以与第二滤色器CF_G具有相同的绿色。然而,本公开不限于此。例如,滤色器层CFL仅包括第一滤色器CF_R、第二滤色器CF_G和第三滤色器CF_B,并且可以不包括虚设滤色器DCF。
滤色器层CFL还可以包括黑矩阵BM。黑矩阵BM可以设置为与非像素区域NPA相对应。黑矩阵BM可以设置为在非像素区域NPA中与第一导电层ICL1和第二导电层ICL2重叠。例如,黑矩阵BM可以与非像素区域NPA以及第一非发射区域NPXA-R、第二非发射区域NPXA-G和第三非发射区域NPXA-B重叠。黑矩阵BM可以不与第一发射区域PXA-R、第二发射区域PXA-G和第三发射区域PXA-B重叠。
滤色器层CFL还可以包括外涂层OCL。外涂层OCL可以包括有机绝缘材料。外涂层OCL可以提供有足以去除第一滤色器CF_R、第二滤色器CF_G和第三滤色器CF_B之间的台阶的厚度。外涂层OCL的材料可以不受特别限制,只要该材料能够以给定厚度平坦化滤色器层CFL的上表面并且可以包括例如丙烯酸酯类有机材料。
窗WM可以设置在滤色器层CFL上。
图9A和图9B是根据本公开的实施例的用于描述计算用户的指纹信息的操作的显示装置的示意性截面图。图10是根据本公开的实施例的用于描述用于计算用户的指纹信息的电子装置的操作的图。图11是示出根据本公开的实施例的用于计算用户的指纹信息的电子装置的操作的流程图。
参照图9A和图9B,示出了当通过使用电子装置ECD(参照图1)计算用户US的生物特征信息之中的指纹信息时显示装置DD的示意性截面图。以下,图9A和图9B中的与参照图8描述的组件相同的组件由相同的附图标记标示,并且因此将省略多余的描述。
为了提供电子装置ECD所需的指纹信息,用户US使用户US身体的一部分(例如,手指等)与显示装置DD的显示表面IS(参照图1)接触。通过发射控制信号WVS(参照图6),输入装置AP可以在电子装置ECD请求用户US的指纹信息的时间点将光提供到显示装置DD。此时,具有在可见光波段中的波长的光(该光穿过用户US的手指或被用户US的手指反射)需要被提供到每个光接收传感器FX(参照图3),使得显示装置DD中包括的每个光接收传感器FX测量用户US的指纹信息。每个光接收传感器FX中包括的光接收元件OPD生成与穿过指纹的脊或脊之间的谷的光或者被指纹的脊或脊之间的谷反射的光相对应的光电荷。
参照图7和图9A,输入装置AP向用户US的手指提供具有可见光波段的第一波长带的第一子光SBL1。第一子光SBL1穿过指纹的脊和谷。在本公开的实施例中,当虚设滤色器DCF具有绿色时,第一子光SBL1可以是绿色波长带中的绿光。当虚设滤色器DCF具有红色时,第一子光SBL1可以是红色波长带中的红光。当虚设滤色器DCF具有蓝色时,第一子光SBL1可以是蓝色波长带中的蓝光。
穿过手指的第一子光SBL1被称为“第一透射光SBL1_a”。第一透射光SBL1_a可以入射到光接收元件OPD上。光接收元件OPD可以生成与入射的第一透射光SBL1_a相对应的光电荷。
参照图7和图9B,输入装置AP向用户US的手指提供第一子光SBL1。显示面板DP中包括的像素PX(参照图3)朝向用户US的手指输出第一光LT1。在本公开的实施例中,第一光LT1包括通过红色发光元件ED_R输出的红色波长带中的红光Lr、通过绿色发光元件ED_G输出的绿色波长带中的绿光Lg以及通过蓝色发光元件ED_B输出的蓝色波长带中的蓝光Lb。
朝向手指提供的第一光LT1可以包括第一反射光LT1_a和第二反射光LT1_b。在本公开的实施例中,第一反射光LT1_a可以是不能够穿过虚设滤色器DCF的波长带中的光。第二反射光LT1_b可以是能够穿过虚设滤色器DCF的波长带中的光,并且可以是入射到光接收元件OPD上的光。在本公开的实施例中,当虚设滤色器DCF具有绿色时,第一反射光LT1_a可以是被手指反射的红光Lr和蓝光Lb,并且第二反射光LT1_b可以是被手指反射的绿光Lg。在本公开的实施例中,当虚设滤色器DCF具有红色时,第一反射光LT1_a可以是被手指反射的绿光Lg和蓝光Lb,并且第二反射光LT1_b可以是被手指反射的绿光Lg。在本公开的实施例中,当虚设滤色器DCF具有蓝色时,第一反射光LT1_a可以是被手指反射的红光Lr和绿光Lg,并且第二反射光LT1_b可以是被手指反射的蓝光Lb。光接收元件OPD可以生成与入射的第一透射光SBL1_a和入射的第二反射光LT1_b相对应的光电荷。
然而,本公开不限于此。当虚设滤色器DCF不设置在光接收元件OPD上时,被手指反射的所有第一光LT1可以入射到光接收元件OPD上。
参照图4、图9B和图10,光接收传感器FX的操作包括用于通过复位晶体管ST1将第一感测节点SN1初始化到复位电压RST的复位时段RF1和RF2、用于在未将第一感测节点SN1初始化到复位电压RST的情况下在第一感测节点SN1中累积响应于通过光接收元件OPD提供的光而生成的光电荷的光接收时段HF1和HF2、以及用于基于光接收传感器FX提供的检测信号S_FS(参照图3)计算用户US的生物特征信息的计算时段OF1和OF2。在本公开的实施例中,复位晶体管ST1可以在光接收时段HF1和HF2期间不导通。光接收传感器FX在复位时段RF1和RF2、光接收时段HF1和HF2以及计算时段OF1和OF2之后测量用户US的生物特征信号的整个操作可以被称为“感测时段SF1和SF2”。
在本公开的实施例中,复位时段RF1在输入装置AP向显示面板DP提供第二光LT2时的情况下可以被称为“第一复位时段RF1”。复位时段RF2在输入装置AP不向显示面板DP提供第二光LT2的情况下可以被称为“第二复位时段RF2”。光接收时段HF1在输入装置AP向显示面板DP提供第二光LT2的情况下可以被称为“第一光接收时段HF1”。光接收时段HF2在输入装置AP不向显示面板DP提供第二光LT2的情况下可以被称为“第二光接收时段HF2”。计算时段OF1在输入装置AP向显示面板DP提供第二光LT2的情况下可以被称为“第一计算时段OF1”。计算时段OF2在输入装置AP不向显示面板DP提供第二光LT2的情况下可以被称为“第二计算时段OF2”。当感测时段在输入装置AP向显示面板DP提供第二光LT2的情况下被称为“第一感测时段SF1”时,第一感测时段SF1包括第一复位时段RF1、第一光接收时段HF1和第一计算时段OF1。当感测时段在输入装置AP不向显示面板DP提供第二光LT2的情况下被称为“第二感测时段SF2”时,第二感测时段SF2包括第二复位时段RF2、第二光接收时段HF2和第二计算时段OF2。
在本公开的实施例中,第一复位时段RF1的长度可以与第二复位时段RF2的长度相同。第一计算时段OF1的长度可以与第二计算时段OF2的长度相同。然而,第一光接收时段HF1的长度可以与第二光接收时段HF2的长度不同。第一光接收时段HF1的长度比第二光接收时段HF2的长度短。当光接收元件OPD接收第一透射光SBL1_a和第二反射光LT1_b时,即使光接收元件OPD在第一光接收时段HF1期间生成光电荷,也可以计算生物特征信息。另一方面,当光接收元件OPD仅接收第二反射光LT1_b时,可以仅当光接收元件OPD在比第一光接收时段HF1长的第二光接收时段HF2期间生成光电荷时计算生物特征信息。
参照图1、图4、图9B、图10和图11,其中电子装置ECD测量用户US的指纹信息的操作包括确定电子装置ECD是否请求用户US的指纹信息的操作S100。在本公开的实施例中,确定电子装置ECD是否请求用户US的指纹信息的操作S100可以包括用户US的身体的一部分(例如,手指等)与显示表面IS的在未在显示表面IS上显示图像IM的位置处或者在电子装置ECD上运行的应用程序请求用户US的指纹信息以执行特定操作(例如,安全认证等)的位置处接触。
通过电子装置ECD测量用户US的指纹信息包括确定是否存在输入装置AP的操作S200。当确定存在输入装置AP时,在第一光接收时段HF1期间,可以执行光接收传感器FX(参照图3)接收由显示面板DP提供的第一光LT1和由输入装置AP提供的第二光LT2并且生成检测信号S_FS(参照图3)的操作S301。当确定不存在输入装置AP时,在第二光接收时段HF2期间,可以执行光接收传感器FX(参照图3)接收显示面板DP提供的第一光LT1并且生成检测信号S_FS的操作S302。在本公开的实施例中,测量用户US的指纹信息的操作还可以包括确定输入装置AP是否将第二光LT2提供到显示面板DP的操作。在电子装置ECD确定输入装置AP将第二光LT2提供到显示面板DP的情况下,在第一光接收时段HF1期间,光接收传感器FX可以接收由显示面板DP提供的第一光LT1和由输入装置AP提供的第二光LT2,并且可以生成检测信号S_FS。当确定输入装置AP不将第二光LT2提供到显示面板DP时,在第二光接收时段HF2期间,光接收传感器FX可以接收由显示面板DP提供的第一光LT1,并且可以生成检测信号S_FS。
还可以包括其中电子装置ECD基于生成的检测信号S_FS测量用户US的指纹信息的操作S400。
图12A和图12B是根据本公开的实施例的用于描述计算用户的脉搏信息的操作的显示装置的示意性截面图。图13是根据本公开的实施例的用于描述用于计算用户的脉搏信息的电子装置的操作的图。
参照图12A和图12B,示出了当使用电子装置ECD(参照图1)计算用户US的生物特征信息之中的脉搏信息时显示装置DD的截面图。以下,图12A和图12B中的与参照图8、图9A和图9B描述的组件相同的组件由相同的附图标记标示,并且因此,因此将省略多余的描述。
参照图12A,用户US可以用身体的一部分(例如,用手指)接触显示装置DD的显示表面IS(参照图1),以测量脉搏信息。通过发射控制信号WVS(参照图6),输入装置AP可以在电子装置ECD测量用户US的脉搏信息的时间点将光提供到显示装置DD。需要将具有在红外波段中的波长的光(光穿过用户US的手指或被用户US的指纹反射)提供到每个光接收传感器FX(参照图3),使得显示装置DD中包括的每个光接收传感器FX测量用户US的脉搏信息。然而,提供到用户US的手指的光的波长带不限于红外波段,并且可以包括能够检测手指中血液的变化的其它波长带(例如,红色波长带)。在下文中,为了便于描述,提供到手指的光可以具有在红外波段内的波长。
每个光接收传感器FX中包括的光接收元件OPD生成与穿过手指的光相对应的光电荷。穿过用户US的手指的光可以被血管和血液中的血红蛋白吸收和反射,血管依据用户US的脉搏改变体积。
输入装置AP向用户US的手指提供具有红外波段的第二波长带的第二子光SBL2。在本公开的实施例中,第二波长带可以是大约780nm至大约1400nm的近红外波段内的波长。
穿过手指的第二子光SBL2被称为“第二透射光SBL2_a”。第二透射光SBL2_a可以入射到光接收元件OPD上。光接收元件OPD可以生成与入射的第二透射光SBL2_a相对应的光电荷。
参照图12B和图13,输入装置AP向用户US的手指提供第二子光SBL2。显示面板DP中包括的像素PX(参照图3)朝向用户US的手指输出第一光LT1。第一光LT1包括由红色发光元件ED_R输出的红色波长带中的红光Lr、由绿色发光元件ED_G输出的绿色波长带中的绿光Lg以及由蓝色发光元件ED_B输出的蓝色波长带中的蓝光Lb。朝向手指提供的第一光LT1可以包括第一反射光LT1_a和第二反射光LT1_b。
输入装置AP将第二子光SBL2提供到用户US的手指的时间可以与显示面板DP将第一光LT1提供到用户US的手指的时间不同。在第一时段SF_a期间,显示面板DP将第一光LT1提供到用户US的手指,并且光接收传感器FX(参照图3)基于第二反射光LT1_b测量用户US的生物特征信息。在第一时段SF_a期间,电子装置ECD(参照图1)可以计算用户US的指纹信息。
在第二时段SF_b期间,输入装置AP将第二子光SBL2提供到用户US的手指,并且光接收传感器FX基于第二透射光SBL2_a测量用户US的生物特征信息。在第二时段SF_b期间,电子装置ECD可以计算用户US的脉搏信息。
在第一时段SF_a和第二时段SF_b交替地布置的情况下,电子装置ECD可以计算用户US的指纹信息和脉搏信息。
然而,本公开不限于此。在第一时段SF_a期间,输入装置AP也可以将第一子光SBL1提供到用户US的手指。光接收传感器FX可以基于第二反射光LT1_b和第一透射光SBL1_a(参照图9B)计算用户US的指纹信息。在第一时段SF_a和第二时段SF_b期间,仅输入装置AP可以将第二子光SBL2提供到用户US的手指,并且然后可以仅计算用户US的脉搏信息。
图14A是根据本公开的实施例的用于描述计算用户的血氧饱和度的操作的显示装置的示意性截面图。图14B是根据本公开的实施例的用于描述用于计算用户的血氧饱和度的电子装置的操作的图。
参照图14A,示出了当通过使用电子装置ECD(参照图1)计算用户US的生物特征信息之中的血氧饱和度时显示装置DD的截面图。图14A中的与参照图8、图9A、图9B、图12A和图12B描述的组件相同的组件由相同的附图标记标示,并且因此将省略多余的描述。
参照图14A,用户US用身体的一部分(例如,手指)与显示装置DD的显示表面IS(参照图1)接触,以测量血氧饱和度。通过发射控制信号WVS(参照图6),输入装置AP可以在电子装置ECD测量用户US的血氧饱和度的时间点将光提供到显示装置DD。此时,需要将具有在红外波段中的波长的光和具有在可见光波段中的波长的光分别提供到光接收传感器FX(参照图3),光穿过用户US的手指或被用户US的手指反射,使得显示装置DD中包括的每个光接收传感器VX测量用户US的血氧饱和度。
每个光接收传感器FX中包括的光接收元件OPD生成与穿过手指的光相对应的光电荷。与当穿过用户US的手指的光被不与血氧相结合的血红蛋白反射时比,穿过用户US的手指的光可以以不同的方式被与血氧相结合的血红蛋白吸收和反射。
输入装置AP向用户US的手指提供包括具有在可见光波段中的第一波长带的第一子光SBL1'和具有在红外波段中的第二波长带的第二子光SBL2'的光LT2'。在本公开的实施例中,第一波长带可以是红色波段内的波长,并且第二波长带可以是大约780nm至大约1400nm的近红外波段内的波长。与当与血氧不相结合的血红蛋白吸收和反射第一子光SBL1'和第二子光SBL2'时相比不同,因为与血氧相结合的血红蛋白吸收并反射具有在红色波段内的波长的第一子光SBL1'以及具有在近红外波段内的波长的第二子光SBL2',所以可以测量用户US的血氧饱和度。
参照图14A和图14B,输入装置AP将第一子光SBL1'提供到用户US的手指的时间可以与显示面板DP将第二子光SBL2'提供到用户US的手指的时间不同。在第一时段SF_a期间,输入装置AP将第一子光SBL1'提供到用户US的手指,并且光接收传感器FX(参照图3)基于第一透射光SBL1'_a测量用户US的生物特征信息。在第二时段SF_b期间,输入装置AP将第二子光SBL2'提供到用户US的手指,并且光接收传感器FX基于第二透射光SBL2'_a测量用户US的生物特征信息。
在本公开的实施例中,第一时段SF_a和第二时段SF_b可以交替地布置。电子装置ECD(参照图1)可以基于在第一时段SF_a期间测量的生物特征信息和在第二时段SF_b期间测量的生物特征信息来测量用户US的血氧饱和度。
图15A是根据本公开的实施例的用于描述计算用户的血氧饱和度的操作的显示装置的示意性截面图。图15B和图15C是根据本公开的实施例的用于描述用于计算用户的血氧饱和度的电子装置的操作的图。图15A、图15B和图15C中的与参照图8、图12A、图12B、图14A和图14B描述的组件相同的组件由相同的附图标记标示,并且因此将省略多余的描述。
参照图15A和图15B,输入装置AP向用户US的手指提供第一子光SBL1'和第二子光SBL2'。显示面板DP中包括的像素PX(参照图3)朝向用户US的手指输出第一光LT1。
输入装置AP将第一子光SBL1'和第二子光SBL2'提供到用户US的手指时的时间可能与显示面板DP将第一光LT1提供到用户US的手指的时间不同。在第一时段SF_a期间,显示面板DP可以将第一光LT1提供到用户US的手指,并且输入装置AP可以将第一子光SBL1'提供到用户US的手指。在第一时段SF_a期间,光接收传感器FX(参照图3)基于第二反射光LT1_b和第一透射光SBL1'_a测量用户US的生物特征信息。
在第二时段SF_b期间,输入装置AP可以将第二子光SBL2'提供到用户US的手指,并且光接收传感器FX可以基于第二透射光SBL2'_a测量用户US的生物特征信息。
电子装置ECD(参照图1)可以基于在第一时段SF_a期间测量的生物特征信息和在第二时段SF_b期间测量的生物特征信息来测量用户US的血氧饱和度。此时,因为输入装置AP以及显示面板DP在第一时段SF_a期间提供第一光LT1,所以与图14B的情况相比,可以缩短用于通过可见光波段内的波长的光计算生物特征信息的光接收时段的长度。
参照图15A和图15C,输入装置AP将第一子光SBL1'和第二子光SBL2'提供到用户US的手指。显示面板DP中包括的像素PX(参照图3)朝向用户US的手指输出第一光LT1。
输入装置AP将第一子光SBL1'和第二子光SBL2'提供到用户US的手指的时间可以与显示面板DP将第一光LT1提供到用户US的手指的时间不同。在第三时段SF_c期间,显示面板DP将第一光LT1提供到用户US的手指,并且光接收传感器FX(参照图3)基于第二反射光LT1_b测量用户US的生物特征信息。在第三时段SF_c期间,电子装置ECD(参照图1)可以计算用户US的指纹信息。
在第四时段SF_d期间,输入装置AP将第一子光SBL1'提供到用户US的手指,并且光接收传感器FX基于第一透射光SBL1'_a测量用户US的生物特征信息。在第五时段SF_e期间,输入装置AP将第二子光SBL2'提供到用户US的手指,并且光接收传感器FX基于第二透射光SBL2'_a测量用户US的生物特征信息。电子装置ECD可以基于第四时段SF_d和第五时段SF_e期间测量的生物特征信息测量用户US的血氧饱和度。在本公开的实施例中,第三时段SF_c、第四时段SF_d至第五时段SF_e可以交替地布置。
根据本公开的实施例,显示面板中包括的光接收传感器可以从外部输入装置接收朝向用户身体提供的光,以测量用户的生物特征信息。通过使用显示面板的元件层中包括的光接收传感器来接收从输入装置接收的光,并且因此不需要包括单独的光接收单元。根据本公开的实施例,存在多种用户的生物特征信息(用户的生物特征信息通过提供各种波长带的光来测量)。
本文中已经公开了实施例,并且尽管采用了术语,但是仅在一般和描述性意义上使用和解释这些术语,而不是出于限制目的。在一些实例中,对于本领域普通技术人员显而易见的是,除非另有明确说明,否则结合实施例所描述的特征、特性和/或元件可以单独使用,或者结合其它实施例所描述的特征、特性或元件组合使用。因此,本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离所附权利要求中所阐述的本公开的精神和范围的情况下,可以对形式和细节进行各种改变。
Claims (26)
1.一种电子装置,其中,所述电子装置包括:
显示面板,包括基体层和设置在所述基体层上的元件层,所述元件层包括输出第一光的多个像素和多个光接收传感器;
输入装置,将第二光提供到所述显示面板;以及
控制模块,控制所述显示面板和所述输入装置的操作,其中,所述多个光接收传感器检测从所述输入装置提供的所述第二光并且生成检测信号,并且
所述控制模块基于所述检测信号计算用户的生物特征信息。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其中,
所述多个像素中的每一者包括:
发光元件;以及
像素驱动电路,电连接到所述发光元件,所述像素驱动电路控制所述发光元件的操作,并且
所述多个光接收传感器中的每一者包括:
光接收元件;以及
感测驱动电路,电连接到所述光接收元件,所述感测驱动电路控制所述光接收元件的操作。
3.根据权利要求2所述的电子装置,其中,所述发光元件和所述光接收元件设置在相同的层上。
4.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述输入装置包括:
发光模块,提供所述第二光;以及
发射控制器,电连接到所述发光模块,所述发射控制器控制所述发光模块的操作。
5.根据权利要求4所述的电子装置,其中,
所述控制模块接收包括关于将要测量的所述生物特征信息的类型的信息的设置信号,将所述设置信号转换为能够被所述输入装置识别的发射控制信号,并且将所述发射控制信号传输到所述发射控制器,并且
所述发射控制器依据所述发射控制信号控制所述发光模块的所述操作。
6.根据权利要求5所述的电子装置,其中,
所述控制模块包括从所述多个光接收传感器接收所述检测信号的读出块,并且
所述读出块基于所述设置信号和所述检测信号计算所述生物特征信息。
7.根据权利要求5所述的电子装置,其中,所述发射控制器响应于所述发射控制信号确定由所述发光模块生成的所述第二光的波长。
8.根据权利要求7所述的电子装置,其中,
所述生物特征信息包括所述用户的指纹信息,并且
所述第二光具有在可见光波段中的波长。
9.根据权利要求8所述的电子装置,其中,所述第二光是红光或绿光。
10.根据权利要求7所述的电子装置,其中,
所述生物特征信息包括所述用户的脉搏信息,并且
所述第二光具有在红外波段中的波长。
11.根据权利要求10所述的电子装置,其中,所述第二光具有780nm至1400nm的波长。
12.根据权利要求7所述的电子装置,其中,
所述生物特征信息包括所述用户的血氧饱和度信息,并且
在第一时段期间,所述第二光具有在可见光波段中的波长,并且在第二时段期间,所述第二光具有在红外波段中的波长。
13.根据权利要求12所述的电子装置,其中,所述第一时段和所述第二时段交替地布置。
14.根据权利要求7所述的电子装置,其中,所述发光模块包括:
第一子发光模块,提供具有第一波长带的第一子光;以及
第二子发光模块,提供具有与所述第一波长带不同的第二波长带的第二子光。
15.根据权利要求14所述的电子装置,其中,
所述生物特征信息包括所述用户的指纹信息,
所述发射控制器接通所述第一子发光模块并且断开所述第二子发光模块,并且
所述发光模块输出所述第一子光作为所述第二光。
16.根据权利要求14所述的电子装置,其中,
所述生物特征信息包括所述用户的脉搏信息,
所述发射控制器接通所述第二子发光模块并且断开所述第一子发光模块,并且
所述发光模块输出所述第二子光作为所述第二光。
17.根据权利要求14所述的电子装置,其中,
所述生物特征信息包括所述用户的血氧饱和度信息,
在第一时段期间,所述发射控制器接通所述第一子发光模块并且输出所述第一子光作为所述第二光,
在第二时段期间,所述发射控制器接通所述第二子发光模块并且输出所述第二子光作为所述第二光,并且
所述第一时段和所述第二时段交替地布置。
18.一种电子装置,其中,所述电子装置包括:
显示面板,包括基体层和设置在所述基体层上的元件层,所述元件层包括输出第一光的多个像素和多个光接收传感器;
输入装置,将第二光提供到所述显示面板;以及
控制模块,控制所述显示面板和所述输入装置的操作,其中,所述多个光接收传感器检测所述第一光和所述第二光并且生成检测信号,并且
所述控制模块基于所述检测信号测量用户的生物特征信息。
19.根据权利要求18所述的电子装置,其中,
所述多个像素中的每一者包括:
发光元件;以及
像素驱动电路,电连接到所述发光元件,所述像素驱动电路控制所述发光元件的操作,并且
所述多个光接收传感器中的每一者包括:
光接收元件;以及
感测驱动电路,电连接到所述光接收元件,所述感测驱动电路控制所述光接收元件的操作。
20.根据权利要求18所述的电子装置,其中,
所述控制模块接收包括关于将要测量的所述生物特征信息的信息的设置信号,并且从所述设置信号确定由所述显示面板生成的所述第一光的波长,
所述控制模块将所述设置信号转换为能够被所述输入装置识别的发射控制信号并且将所述发射控制信号传输到所述输入装置,并且
所述输入装置从所述发射控制信号确定所述第二光的波长。
21.根据权利要求20所述的电子装置,其中,所述输入装置包括:
发光模块,提供所述第二光;以及
发射控制器,电连接到所述发光模块,所述发射控制器响应于所述发射控制信号控制所述发光模块的操作。
22.根据权利要求21所述的电子装置,其中,
所述生物特征信息包括所述用户的指纹信息,并且
所述第一光和所述第二光在可见光波段中具有相同的波长带。
23.根据权利要求21所述的电子装置,其中,
所述生物特征信息包括所述用户的脉搏信息和所述用户的血氧饱和度水平中的至少一者,
在第一时段期间,所述显示面板输出所述第一光,并且所述第一光具有在可见光波段中的波长,
在第二时段期间,所述输入装置输出所述第二光,并且所述第二光具有在红外波段中的波长,并且
所述第一时段相对于时间轴与所述第二时段不重叠。
24.根据权利要求23所述的电子装置,其中,在所述生物特征信息与所述血氧饱和度水平相对应的情况下,所述第一光的波长被确定为在红色波段中的波长。
25.一种电子装置的驱动方法,所述电子装置包括输入装置和显示面板,所述显示面板包括基体层和元件层,所述元件层包括输出第一光的多个像素和多个光接收传感器,其中,所述驱动方法包括:
确定所述电子装置是否请求用户的指纹信息;
确定所述输入装置是否向所述显示面板提供第二光;
在第一光接收时段期间,接收所述第一光和所述第二光并且生成检测信号;以及
基于所述检测信号测量所述用户的所述指纹信息。
26.根据权利要求25所述的驱动方法,其中,
在所述输入装置未向所述显示面板提供所述第二光的情况下,在第二光接收时段期间,所述多个光接收传感器接收所述第一光并且生成所述检测信号,并且
所述第一光接收时段的长度比所述第二光接收时段的长度短。
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