CN117950519A - 电子装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种电子装置,所述电子装置包括:显示层,包括像素和传感器,并且在多个帧周期期间显示图像,像素包括像素驱动电路和发光元件,传感器包括传感器驱动电路和感测元件;传感器层,在显示层上,并且与输入装置交换信号并感测由触摸产生的输入;指纹控制器,控制传感器;以及传感器控制器,控制传感器层,其中,传感器被构造为感测由输入装置产生的第一输入和由生物特征信息产生的第二输入,其中,响应于由传感器层感测的信号,传感器控制器向指纹控制器发送控制信号,并且其中,指纹控制器被构造为向传感器控制器提供由传感器感测的第一输入的信息。
Description
本申请要求于2022年10月28日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0140821号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部公开内容通过引用包含于此。
技术领域
这里描述的本公开的一些实施例的方面涉及一种电子装置和包括该电子装置的接口装置。
背景技术
电子装置可以检测从电子装置的外部施加的外部输入。外部输入可以是用户输入。用户输入可以包括诸如用户身体的一部分、光、热、笔或压力的各种类型的外部输入。电子装置可以以电磁谐振(EMR)方案或主动静电(AES)方案来识别笔的坐标。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对背景技术的理解,因此在该背景技术部分中讨论的信息不必构成现有技术。
发明内容
本公开的一些实施例的方面包括具有相对改善的感测可靠性的电子装置和包括该电子装置的接口装置。
根据一些实施例,电子装置包括:显示层,包括像素和传感器,并且在多个帧周期期间显示图像,像素包括像素驱动电路和发光元件,传感器包括传感器驱动电路和感测元件;传感器层,在显示层上,并且与输入装置交换信号并感测由触摸产生的输入;指纹控制器,控制传感器;以及传感器控制器,控制传感器层。根据一些实施例,传感器感测由输入装置产生的第一输入和由生物特征信息产生的第二输入。根据一些实施例,当传感器层感测到信号时,传感器控制器向指纹控制器发送控制信号。根据一些实施例,指纹控制器向传感器控制器提供由传感器感测的第一输入的信息。
根据一些实施例,在多个帧周期之中的第一帧周期期间,传感器层可以感测由触摸产生的输入,并且在第一帧周期期间,传感器可以感测第一输入。
根据一些实施例,在第一帧周期期间,传感器层还可以感测由输入装置产生的第三输入。
根据一些实施例,在第一帧周期期间,传感器还可以感测生物特征信息。
根据一些实施例,第一输入可以包括红外光。
根据一些实施例,传感器层可以包括多个感测电极,并且多个感测电极中的每个的面积大小可以大于感测元件的面积大小。
根据一些实施例,感测元件可以包括多个感测元件。根据一些实施例,每单位面积的多个感测电极的数量小于每单位面积的多个感测元件的数量。
根据一些实施例,多个帧周期之中的第一帧周期可以包括上行链路时段、在上行链路时段之后顺序地设置的确认时段和触摸时段。根据一些实施例,上行链路时段可以是其中传感器控制器通过传感器层向输入装置提供上行链路信号的时段。根据一些实施例,确认时段可以是其中传感器控制器接收由接收了上行链路信号的输入装置提供的信号的时段。根据一些实施例,触摸时段可以是其中传感器层感测由触摸产生的输入的时段。
根据一些实施例,多个帧周期之中的设置在第一帧周期之后的第二帧周期可以包括触摸时段、信息感测时段和坐标感测时段。根据一些实施例,信息感测时段可以与触摸时段相邻,并且是其中传感器层感测由输入装置产生的第三输入的时段。根据一些实施例,坐标感测时段可以是其中传感器感测第一输入的时段。
根据一些实施例,坐标感测时段可以在指纹控制器中工作。根据一些实施例,触摸时段和信息感测时段可以在传感器控制器中工作。
根据一些实施例,电子装置包括:显示层,包括像素,并且在多个帧周期期间显示图像,像素包括像素驱动电路和发光元件;传感器层,在显示层上,并且与输入装置交换信号并感测由触摸产生的输入;生物特征信息感测层,在显示层下方并且包括传感器;指纹控制器,控制传感器;以及传感器控制器,控制传感器层。根据一些实施例,传感器感测由输入装置产生的第一输入和由生物特征信息产生的第二输入。根据一些实施例,当传感器层感测到信号时,传感器控制器向指纹控制器发送控制信号。根据一些实施例,指纹控制器向传感器控制器提供由传感器感测的第一输入的信息。
根据一些实施例,在多个帧周期之中的第一帧周期期间,传感器层可以感测由触摸产生的输入,并且在第一帧周期期间,传感器可以感测第一输入。
根据一些实施例,在第一帧周期期间,传感器层还可以感测由输入装置产生的第三输入。
根据一些实施例,在第一帧周期期间,传感器还可以感测生物特征信息。
附图说明
通过参照附图更详细描述本公开的一些实施例的方面,本公开的一些实施例的以上和其他方面及特征将变得明显。
图1A是根据本公开的一些实施例的接口装置的透视图。
图1B是示出根据本公开的一些实施例的接口装置的透视图。
图2是示意性地示出根据本公开的一些实施例的电子装置和输入装置的框图。
图3A是根据本公开的一些实施例的电子装置的剖视图。
图3B是根据本公开的一些实施例的电子装置的剖视图。
图4是根据本公开的一些实施例的电子装置的框图。
图5是根据本公开的一些实施例的通过放大图1的区域AA'而获得的放大平面图。
图6是根据本公开的一些实施例的像素和传感器的等效电路图。
图7是根据本公开的一些实施例的沿着图5的线I-I'截取的显示层的剖视图。
图8A示出了根据本公开的一些实施例的电子装置和输入装置。
图8B是根据本公开的一些实施例的电子装置的剖视图。
图9是根据本公开的一些实施例的电子装置的剖视图。
图10是根据本公开的一些实施例的感测单元的剖视图。
图11是根据本公开的一些实施例的传感器层的平面图。
图12是根据本公开的一些实施例的沿着图11的线II-II'截取的传感器层的剖视图。
图13是示出根据本公开的一些实施例的输入装置的根据感测元件的类型的坐标线性度的曲线图。
图14至图19是用于描述根据本公开的一些实施例的传感器控制器和指纹控制器的操作的概念图。
具体实施方式
在说明书中,第一组件(或区域、层、部件、部分等)“在”第二组件“上”、“与第二组件连接”或“与第二组件结合”的表述意味着第一组件直接在第二组件上、直接与第二组件连接或直接与第二组件结合,或者意味着第三组件置于第一组件与第二组件之间。
相同的附图标记指示相同的组件。此外,在附图中,为了有效地描述技术内容,夸大了组件的厚度、比例和尺寸。术语“和/或”包括一个或更多个组合,在每个组合中定义了相关元件。
尽管术语“第一”和“第二”等可以用于描述各种组件,但是组件不应被解释为受术语限制。术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。例如,在不脱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,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)”在它们具有单个指示物时是单数的,但是在说明书中使用单数形式不应排除存在多于一个指示物。
此外,术语“在…之下”、“在…下方”、“在…上”、“在…上方”等用于描述附图中所示的组件的相关性。基于附图中所示的方向来描述概念上相对的术语。
将理解的是,术语“包括”、“包含”、“具有”等说明存在说明书中描述的特征、数字、步骤、操作、元件或组件或者其组合,不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件或组件或者其组合的可能性。
除非另有定义,否则在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,除非在这里明确地定义,否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应当被解释为具有与在相关技术的背景下的含义一致的含义,而不应以理想化或者过于形式化的含义来解释。
在下文中,将参照附图更详细地描述本公开的一些实施例的方面。
图1A是根据本公开的一些实施例的接口装置的透视图。
参照图1A,接口装置10000可以包括电子装置1000和输入装置2000。电子装置1000可以检测由输入装置2000产生的第一输入。接口装置10000也可以被称为“数字转换器”。
电子装置1000可以是根据电信号而被激活的装置。例如,电子装置1000可以是移动电话、平板电脑、汽车导航系统、游戏控制台或可穿戴装置,但是不限于此。图1A示出了电子装置1000是移动电话。
可以在电子装置1000中限定有效区域1000A和外围区域1000NA。电子装置1000可以在有效区域1000A处显示图像。有效区域1000A可以包括由第一方向DR1和第二方向DR2限定的表面。外围区域1000NA可以围绕有效区域1000A的外围区域。
电子装置1000的厚度方向可以平行于与第一方向DR1和第二方向DR2交叉的第三方向DR3。因此,可以相对于第三方向DR3来定义构成电子装置1000的构件的前表面(或上表面)和后表面(或下表面)。
电子装置1000可以检测从电子装置1000的外部施加的输入。从外部施加的输入可以包括诸如用户的身体的一部分、光、热或压力等的各种类型的外部输入。从外部施加的输入可以被称为“第二输入”。
图1A中所示的电子装置1000可以检测由用户的触摸产生的输入和由输入装置2000产生的输入。输入装置2000可以指除了用户的身体之外的装置。由输入装置2000产生的输入可以被称为“第一输入”。例如,输入装置2000可以是有源笔、触控笔、触摸笔或电子笔。在下文中,描述输入装置2000是有源笔。
电子装置1000和输入装置2000可以能够进行双向通信。电子装置1000可以向输入装置2000提供上行链路信号。例如,上行链路信号可以包括电子装置1000的同步数据或信息,但是不具体限于此。输入装置2000可以向电子装置1000提供下行链路信号。下行链路信号可以包括输入装置2000的状态信息或同步信号。例如,下行链路信号可以包括输入装置2000的坐标信息、输入装置2000的电池信息、输入装置2000的斜率信息和/或存储在输入装置2000中的各种信息,但是不具体限于此。稍后将描述上行链路信号和下行链路信号。
图1B是示出根据本公开的一些实施例的接口装置的透视图。在图1B的描述中,相同的附图标记被分配给参照图1A描述的相同组件,因此省略其描述以避免冗余。
参照图1B,接口装置10000-1可以包括电子装置1000-1和输入装置2000。在图1B中,示出了电子装置1000-1以一角度(例如,设定或预定角度)折叠。在电子装置1000-1展开的状态下,有效区域1000A-1可以包括(或平行于)由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面。
有效区域1000A-1可以包括第一区域1000A1、第二区域1000A2和第三区域1000A3。第一区域1000A1、第二区域1000A2和第三区域1000A3可以在第一方向DR1上顺序地限定。第二区域1000A2可以围绕在第二方向DR2上延伸的折叠轴1000FX弯曲。因此,第一区域1000A1和第三区域1000A3可以被称为“非折叠区域”,第二区域1000A2可以被称为“折叠区域”。外围区域1000NA-1可以围绕有效区域1000A-1的外围区域。
当电子装置1000-1折叠时,第一区域1000A1和第三区域1000A3可以彼此面对。因此,当电子装置1000-1完全地折叠时,有效区域1000A-1可以不暴露于外部,这可以被称为“向内折叠”。然而,这是示例。例如,电子装置1000-1的操作不限于此。
例如,当根据本公开的一些实施例的电子装置1000-1折叠时,第一区域1000A1和第三区域1000A3可以彼此背对。因此,在电子装置1000-1折叠的状态下,有效区域1000A-1可以暴露于外部,这可以被称为“向外折叠”。
电子装置1000-1可以仅执行向内折叠操作和向外折叠操作中的一个。可选地,电子装置1000-1可以执行向内折叠操作和向外折叠操作两者。在这种情况下,电子装置1000-1的同一区域(例如,第二区域1000A2)可以向内折叠和向外折叠。
图1B中示出了一个折叠区域和两个非折叠区域,但是折叠区域的数量和非折叠区域的数量不限于此。例如,电子装置1000-1可以包括其数量大于两个的多个非折叠区域以及置于彼此相邻的非折叠区域之间的多个折叠区域。
图1B示出了折叠轴1000FX在第二方向DR2上延伸,但是本公开不限于此。例如,折叠轴1000FX可以在平行于第一方向DR1的方向上延伸。在这种情况下,第一区域1000A1、第二区域1000A2和第三区域1000A3可以在第二方向DR2上顺序地布置。
电子装置1000-1和输入装置2000可以能够进行双向通信。电子装置1000-1可以向输入装置2000提供上行链路信号。输入装置2000可以向电子装置1000-1提供下行链路信号。电子装置1000-1可以通过使用从输入装置2000提供的信号来检测输入装置2000的坐标或斜率。
图2是示意性地示出根据本公开的一些实施例的电子装置和输入装置的框图。
参照图2,电子装置1000可以包括显示层100、传感器层200、驱动控制器100C、传感器控制器200C、指纹控制器RC和主控制器1000C。
显示层100可以是基本上产生图像的组件。显示层100可以是发光显示层。例如,显示层100可以是有机发光显示层、量子点显示层、微LED显示层或纳米LED显示层。
传感器层200可以位于显示层100上。传感器层200可以感测从外部施加的外部输入。传感器层200可以检测由输入装置2000产生的第一输入和由用户的身体3000产生的第二输入。
主控制器1000C可以控制电子装置1000的整体操作。例如,主控制器1000C可以控制驱动控制器100C和传感器控制器200C的操作。然而,这是示例。根据本公开的一些实施例的主控制器1000C的操作不限于此。例如,主控制器1000C还可以控制指纹控制器RC。主控制器1000C可以包括至少一个微处理器,并且主控制器1000C可以被称为“主机”。
驱动控制器100C可以控制显示层100。主控制器1000C还可以包括图形控制器。驱动控制器100C可以从主控制器1000C接收图像数据RGB和控制信号D-CS。控制信号D-CS可以包括各种信号。例如,控制信号D-CS可以包括输入垂直同步信号、输入水平同步信号、主时钟和数据使能信号。驱动控制器100C可以基于控制信号D-CS生成用于控制用于向显示层100提供信号的时序的垂直同步信号和水平同步信号。
指纹控制器RC可以控制显示层100中的多个传感器FX(见图4)。指纹控制器RC可以通过多个传感器FX(见图4)获得由输入装置2000产生的第一输入。指纹控制器RC可以通过多个传感器FX(见图4)获得由用户的身体3000的生物特征信息产生的第二输入。例如,生物特征信息可以包括指纹。
指纹控制器RC和驱动控制器100C可以彼此通信。然而,这是示例,并且根据本公开的一些实施例的指纹控制器RC的驱动不限于此。例如,指纹控制器RC可以直接与主控制器1000C通信,而不与驱动控制器100C通信。
传感器控制器200C可以控制传感器层200。传感器控制器200C可以从主控制器1000C接收控制信号I-CS。控制信号I-CS可以控制传感器控制器200C的驱动。
传感器控制器200C可以通过传感器层200向输入装置2000提供上行链路信号ULS。传感器控制器200C可以检测来自输入装置2000的下行链路信号DLS和确认信号ACK。
传感器控制器200C可以感测由用户的身体3000产生的触摸。传感器控制器200C可以基于从传感器层200接收的信号来计算由触摸产生的输入的坐标信息,并且可以向主控制器1000C提供包括由触摸产生的输入的坐标信息的坐标信号I-SS。主控制器1000C可以基于坐标信号I-SS执行与用户输入对应的操作。例如,主控制器1000C可以基于坐标信号I-SS来操作驱动控制器100C,从而在显示层100上显示新的应用图像。
指纹控制器RC和传感器控制器200C可以彼此通信。
当通过传感器层200接收到确认信号ACK时,传感器控制器200C可以向指纹控制器RC发送控制信号CS。
控制信号CS可以是用于唤醒指纹控制器RC的信号。这样等待的指纹控制器RC可以通过控制信号CS而被激活。激活的指纹控制器RC可以通过多个传感器FX(见图4)获得由输入装置2000产生的第一输入和/或由用户的身体3000的生物特征信息产生的第二输入。
指纹控制器RC可以向传感器控制器200C提供由多个传感器FX(见图4)感测的第一输入的信息。
传感器控制器200C可以基于从指纹控制器RC接收到的信息来计算第一输入的坐标信息。坐标信号I-SS还可以包括输入装置2000的第一输入的坐标信息。
输入装置2000可以包括外壳2100、电源2200、控制器2300、通信模块2400、笔电极2500和光输出单元2600。然而,构成输入装置2000的组件不限于列出的组件。例如,输入装置2000还可以包括用于将工作模式切换为信号发送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、用于存储信息(例如,设定或预定信息)的存储器或用于感测旋转的旋转传感器。
外壳2100可以具有笔形状,并且可以在外壳2100中形成容纳空间。电源2200、控制器2300、通信模块2400和笔电极2500可以容纳在限定在外壳2100内部的容纳空间中。
电源2200可以向输入装置2000内的控制器2300和通信模块2400供应电力。电源2200可以包括电池或高容量电容器。
控制器2300可以控制输入装置2000的操作。控制器2300可以是专用集成电路(ASIC)。控制器2300可以被配置为根据设计的程序来操作。
控制器2300可以根据协议(例如,设定或预定协议)生成下行链路信号DLS。协议(例如,设定或预定协议)可以包括通用触控笔联盟(USI,universal stylus initiative)。然而,这是示例。根据本公开的一些实施例的协议(例如,设定或预定协议)不限于此。例如,协议(例如,设定或预定协议)可以包括主动静电法协议(AES)或微软pen协议(MPP)。
通信模块2400可以包括第一发送电路2410、接收电路2420和第二发送电路2430。可以提供多个下行链路信号DLS。
第一发送电路2410可以向传感器层200输出多个下行链路信号DLS中的至少一个和确认信号ACK。第一下行链路信号可以是频率信号。
接收电路2420可以接收从传感器层200提供的上行链路信号ULS。例如,上行链路信号ULS可以具有500千赫兹(kHz)的频率。
第二发送电路2430可以向多个传感器FX(见图4)中的每个的感测元件OPD(见图6)输出多个下行链路信号DLS中的另一个。多个下行链路信号DLS中的另一个可以是光学信号。光学信号可以包括红外光。也就是说,第二发送电路2430可以向感测元件OPD(见图6)发送红外光。也就是说,由输入装置2000产生的第一输入可以包括红外光。
第一发送电路2410和第二发送电路2430可以接收从控制器2300提供的信号,并且可以将信号调制为能够由电子装置1000感测到的信号。接收电路2420可以将从传感器层200提供的信号调制成由控制器2300可处理的信号。
笔电极2500可以电连接到通信模块2400。笔电极2500可以发送多个下行链路信号DLS中的至少一个。笔电极2500可以沿着外壳2100的外表面定位。
光输出单元2600可以电连接到通信模块2400。光输出单元2600可以发送多个下行链路信号DLS中的另一个。光输出单元2600的一部分可以从外壳2100突出。可选地,输入装置2000还可以包括用于覆盖从外壳2100暴露的光输出单元2600的盖外壳。可选地,光输出单元2600可以嵌入外壳2100中。
图3A是根据本公开的一些实施例的电子装置的剖视图。
参照图3A,电子装置1000可以包括显示层100和传感器层200。显示层100可以包括基体层110、电路层120、发光元件层130和封装层140。
基体层110可以是提供其上定位有电路层120的基体表面的构件。基体层110可以是玻璃基底、金属基底或聚合物基底。然而,根据本公开的实施例不限于此,并且基体层110可以是无机层、有机层或复合材料层。
基体层110可以具有多层结构。例如,基体层110可以包括第一合成树脂层、位于第一合成树脂层上的氧化硅(SiOx)层、位于氧化硅层上的非晶硅(a-Si)层和位于非晶硅层上的第二合成树脂层。氧化硅层和非晶硅层可以被称为“基体阻挡层”。
第一合成树脂层和第二合成树脂层中的每个可以包括聚酰亚胺类树脂。此外,第一合成树脂层和第二合成树脂层中的每个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。同时,在本说明书中的“~~”类树脂意指包括“~~”的官能团。
电路层120可以位于基体层110上。电路层120可以包括绝缘层、半导体图案、导电图案和信号线。绝缘层、半导体层和导电层可以以诸如涂覆或蒸发等的方式形成在基体层110上。之后,可以通过多次执行光刻工艺来选择性地图案化绝缘层、半导体层和导电层。之后,可以形成包括在电路层120中的半导体图案、导电图案和信号线。
发光元件层130可以位于电路层120上。发光元件层130可以包括发光元件。例如,发光元件层130可以包括有机发光材料、量子点、量子棒、微LED或纳米LED。
封装层140可以位于发光元件层130上。封装层140可以保护发光元件层130免受诸如湿气、氧和灰尘颗粒的异物的影响。
传感器层200可以通过连续工艺形成在显示层100上。在这种情况下,传感器层200可以被表述为直接位于显示层100上。“直接位于”可以意味着第三组件不置于传感器层200与显示层100之间。也就是说,单独的粘合构件可以不置于传感器层200与显示层100之间。可选地,传感器层200可以通过粘合构件结合到显示层100。粘合构件可以包括常见的粘合剂或常见的粘着剂。
图3B是根据本公开的一些实施例的电子装置的剖视图。
参照图3B,电子装置1000-1可以包括显示层100-1和传感器层200-1。显示层100-1可以包括基体基底110-1、电路层120-1、发光元件层130-1、封装基底140-1和结合构件150-1。
基体基底110-1和封装基底140-1中的每个可以为玻璃基底、金属基底或聚合物基底等,但是不具体限于此。
结合构件150-1可以置于基体基底110-1与封装基底140-1之间。结合构件150-1可以将封装基底140-1结合到基体基底110-1或电路层120-1。结合构件150-1可以包括无机材料或有机材料。例如,无机材料可以包括玻璃料(frit seal),有机材料可以包括可光固化树脂或光塑树脂。然而,构成结合构件150-1的材料不限于示例。
传感器层200-1可以直接位于封装基底140-1上。“直接位于”可以意味着第三组件不置于传感器层200-1与封装基底140-1之间。也就是说,单独的粘合构件可以不置于传感器层200-1与显示层100-1之间。然而,根据本公开的实施例不限于此,并且粘合层还可以置于传感器层200-1与封装基底140-1之间。
图4是根据本公开的一些实施例的电子装置的框图。
参照图4,电子装置1000(见图1A)可以包括显示层100、驱动控制器100C、数据驱动器DD、扫描驱动器SD、发射驱动器ED、电压生成器VI和指纹控制器RC。
驱动控制器100C可以接收图像数据RGB和控制信号D-CS。驱动控制器100C可以生成通过将图像数据RGB的数据格式转换为适合于数据驱动器DD的接口规格而获得的图像数据信号DATA。驱动控制器100C可以输出第一控制信号SCS、第二控制信号ECS、第三控制信号DCS和第四控制信号RCS。
扫描驱动器SD可以从驱动控制器100C接收第一控制信号SCS。扫描驱动器SD可以响应于第一控制信号SCS向扫描线SILn、SCLn、SBLn和SWLn输出扫描信号。扫描线SILn、SCLn、SBLn和SWLn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以及黑色扫描线SBL1至SBLn。
发射驱动器ED可以从驱动控制器100C接收第二控制信号ECS。发射驱动器ED可以响应于第二控制信号ECS向发射控制线EML1至EMLn输出发射控制信号。
数据驱动器DD可以从驱动控制器100C接收第三控制信号DCS和图像数据信号DATA。数据驱动器DD可以将图像数据信号DATA转换为数据信号,并且可以向数据线DL1至DLm输出数据信号。数据信号可以是与图像数据信号DATA的灰度值对应的模拟电压。
电压生成器VI可以生成显示层100的操作所需的电压。根据一些实施例,电压生成器VI可以生成第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS、第一初始化电压VINT1、第二初始化电压VINT2和复位电压Vrst。然而,由电压生成器VI生成的电压不限于此。
显示层100可以包括位于显示区域DA中的多个像素PX和位于显示区域DA中的多个传感器FX。当从平面上方(例如,在平面图中)观看时,显示层100的显示区域DA可以与电子装置1000(见图1A)的有效区域1000A(见图1A)叠置。根据本公开的一些实施例,多个传感器FX中的每个可以置于彼此相邻的两个像素PX之间。像素PX和传感器FX可以在第一方向DR1和第二方向DR2上交替地定位。然而,根据本公开的实施例不必限于此。例如,两个或更多个像素PX可以位于传感器FX之中的在第一方向DR1上彼此相邻的两个传感器FX之间,并且两个或更多个像素PX可以位于传感器FX之中的在第二方向DR2上彼此相邻的两个传感器FX之间。多个传感器FX可以位于显示区域DA的整个表面上。
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SBL1至SBLn以及发射控制线EML1至EMLn可以在第一方向DR1上延伸,并且可以在第二方向DR2上彼此间隔开。数据线DL1至DLm和读出线RL1至RLh可以在第二方向DR2上延伸,并且可以在第一方向DR1上彼此间隔开。
多个像素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SBL1至SBLn、发射控制线EML1至EMLn以及数据线DL1至DLm。多个像素PX中的每个电连接到四条扫描线。然而,连接到像素PX中的每个的扫描线的数量不限于此。例如,可以改变扫描线的数量。
多个传感器FX可以电连接到写入扫描线SWL1至SWLn和读出线RL1至RLh。示出了,多个传感器FX中的每个电连接到一条扫描线,但是不限于此。例如,可以改变连接到传感器FX中的每个的扫描线的数量。读出线RL1至RLh的数量可以小于或等于数据线DL1至DLm的数量。例如,读出线RL1至RLh的数量可以与数据线DL1至DLm的数量的1/2、1/4或1/8对应。
扫描驱动器SD可以位于显示层100的非显示区域NDA中。响应于从驱动控制器100C接收的第一控制信号SCS,扫描驱动器SD可以向初始化扫描线SIL1至SILn输出初始化扫描信号,并且可以向补偿扫描线SCL1至SCLn输出补偿扫描信号。此外,响应于第一控制信号SCS,扫描驱动器SD可以向写入扫描线SWL1至SWLn输出写入扫描信号,并且可以向黑色扫描线SBL1至SBLn输出黑色扫描信号。根据一些实施例,扫描驱动器SD可以包括输出初始化扫描信号和补偿扫描信号的第一扫描驱动器以及输出写入扫描信号和黑色扫描信号的第二扫描驱动器。然而,根据本公开的实施例不限于此。
发射驱动器ED可以位于显示层100的非显示区域NDA中。发射驱动器ED可以响应于从驱动控制器100C接收的第二控制信号ECS向发射控制线EML1至EMLn输出发射控制信号。根据一些实施例,扫描驱动器SD和发射驱动器ED被示出为是分开的,但是不限于此。例如,扫描驱动器SD连接到发射控制线EML1至EMLn以输出发射控制信号,并且可以省略发射驱动器ED。
指纹控制器RC可以响应于从驱动控制器100C接收的第四控制信号RCS而从读出线RL1至RLh接收第一感测信号。指纹控制器RC可以处理从读出线RL1至RLh接收的第一感测信号,并且可以向驱动控制器100C提供处理后的第一感测信号S_FS。驱动控制器100C可以基于第一感测信号S_FS来识别生物特征信息。
根据本公开的一些实施例,可以通过位于显示区域DA的整个表面上的多个传感器FX在显示区域DA的所有区域中识别生物特征信息。因此,可以提供具有改善的可靠性的电子装置1000(见1A)。
可选地,指纹控制器RC可以响应于从传感器控制器200C(见图2)接收的控制信号CS(见图2)而从读出线RL1至RLh接收第二感测信号。指纹控制器RC可以处理从读出线RL1至RLh接收的第二感测信号,并且可以向传感器控制器200C(见图2)提供处理后的第二感测信号。传感器控制器200C(见图2)可以基于第二感测信号来识别输入装置2000(见图2)的坐标信息。
图5是根据本公开的一些实施例的通过放大图1的区域AA'而获得的放大平面图。
参照图5,显示区域DA可以包括多个像素区域PXR、PXG1、PXG2和PXB、多个光接收区域FXA和外围区域NPXA。外围区域NPXA可以围绕像素区域PXR、PXG1、PXG2和PXB以及光接收区域FXA,并且可以设定像素区域PXR、PXG1、PXG2和PXB以及光接收区域FXA的边界。
像素区域PXR、PXG1、PXG2和PXB中的每个可以与布置有发光元件OLED(见图6)的区域对应。光接收区域FXA中的每个可以与布置有感测元件OPD(见图6)的区域对应。像素区域PXR、PXG1、PXG2和PXB可以包括第一像素区域PXR、第二像素区域PXG1和PXG2以及第三像素区域PXB。第一像素区域PXR、第二像素区域PXG1和PXG2以及第三像素区域PXB可以根据所发射的光的颜色而被划分。例如,第一像素区域PXR中的每个可以输出第一颜色光,第二像素区域PXG1和PXG2中的每个可以输出与第一颜色光不同的第二颜色光,并且第三像素区域PXB中的每个可以输出与第一颜色光和第二颜色光不同的第三颜色光。例如,第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光可以分别是红光、绿光和蓝光,但是根据本公开的实施例不必限于此。
像素区域PXR、PXG1、PXG2和PXB可以被分组为像素单元PU。根据一些实施例,示出了像素单元PU中的每个包括一个第一像素区域PXR、两个第二像素区域PXG1和PXG2以及一个第三像素区域PXB。然而,构成像素单元PU的像素区域的数量不限于此。
第一像素区域PXR和第三像素区域PXB可以在第一方向DR1和第二方向DR2上交替地且重复地布置。第二像素区域PXG1和PXG2可以在第一方向DR1和第二方向DR2上布置。在第一方向DR1和第二方向DR2上,第二像素区域PXG1和PXG2可以布置在与第一像素区域PXR和第三像素区域PXB不同的行和不同的列中。
第二像素区域PXG1和PXG2中的每个可以具有比第一像素区域PXR和第三像素区域PXB中的每个小的面积。第一像素区域PXR可以具有比第三像素区域PXB小的面积。然而,不限于此,并且第一像素区域PXR和第三像素区域PXB可以具有彼此相同的面积,或者第一像素区域PXR、第二像素区域PXG1和PXG2以及第三像素区域PXB中的全部可以具有彼此相同的面积。
第一像素区域PXR、第二像素区域PXG1和PXG2以及第三像素区域PXB可以具有彼此不同的形状。例如,第一像素区域PXR和第三像素区域PXB中的每个可以具有在第二方向DR2上延伸的八边形形状,第二像素区域PXG1和PXG2可以具有在与第一像素区域PXR的延伸方向不同的第一方向DR1上延伸的八边形形状。第二像素区域PXG1和PXG2中的一些可以具有对称形状。然而,第一像素区域PXR、第二像素区域PXG1和PXG2以及第三像素区域PXB的形状不限于图5的例示。例如,第一像素区域PXR、第二像素区域PXG1和PXG2以及第三像素区域PXB可以具有诸如椭圆形、圆形和矩形的各种形状。
光接收区域FXA可以在第一方向DR1和第二方向DR2上定位。光接收区域FXA可以在第二方向DR2上位于第二像素区域PXG1和PXG2之间,并且光接收区域FXA可以在第一方向DR1上位于第一像素区域PXR与第三像素区域PXB之间。
光接收区域FXA中的每个在平面上(例如,在平面图中)具有矩形形状,并且可以小于第一像素区域PXR、第二像素区域PXG1和PXG2以及第三像素区域PXB中的每个。然而,根据本公开的实施例不必限于此。
连接到发光元件OLED(见图6)的像素驱动电路P_PD和连接到感测元件OPD(见图6)的传感器驱动电路O_SD可以位于显示区域DA中。像素驱动电路P_PD可以布置为与发光元件OLED相邻(见图6),并且传感器驱动电路O_SD可以布置为与感测元件OPD相邻(见图6)。
图6是根据本公开的一些实施例的像素和传感器的等效电路图。
参照图4,像素PX可以与数据线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SBL1至SBLn中的第j黑色扫描线SBLj和发射控制线EML1至EMLn中的第j发射控制线EMLj连接。这里,“i”和“j”中的每个是大于等于1的自然数。
像素PX可以包括发光元件OLED和像素驱动电路P_PD。发光元件OLED可以是发光二极管。例如,发光元件OLED可以是包括有机发光层的有机发光二极管。像素驱动电路P_PD可以连接到发光元件OLED以控制流过发光元件OLED的电流量。发光元件OLED可以根据供应的电流的量来生成具有一亮度(例如,设定或预定亮度)的光。
像素驱动电路P_PD可以包括第一晶体管T1至第七晶体管T7以及电容器Cst。第一晶体管T1至第七晶体管T7中的每个可以为具有低温多晶硅(LTPS)半导体层的晶体管或具有氧化物半导体层的晶体管。此外,第一晶体管T1至第七晶体管T7中的每个可以是P型晶体管或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可以为其中的每个具有LTPS半导体层的PMOS晶体管,第三晶体管T3和第四晶体管T4可以为其中的每个具有氧化物半导体层的NMOS晶体管。然而,这仅是示例,并且第一晶体管T1至第七晶体管T7的实施例不限于此。
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SBLj和第j发射控制线EMLj可以向像素PX分别传递第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SBj和第j发射控制信号EMj。第i数据线DLi可以将第i数据信号Di传递到像素PX。第i数据信号Di可以具有与输入到驱动控制器100C(见图4)的图像数据RGB(见图4)对应的电压电平。
第一电压线VL1和第二电压线VL2可以向像素PX分别传递第一驱动电压ELVDD和第二驱动电压ELVSS。此外,第三电压线VL3和第四电压线VL4可以向像素PX分别传递第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2。
发光元件OLED可以包括第一电极和第二电极。发光元件OLED的第一电极可以经由至少一个晶体管电连接到用于接收第一驱动电压ELVDD的第一电压线VL1。发光元件OLED的第二电极可以电连接到用于接收第二驱动电压ELVSS的第二电压线VL2。根据一些实施例,发光元件OLED的第一电极可以对应于阳极电极,并且发光元件OLED的第二电极可以对应于阴极电极。
第一晶体管T1至第七晶体管T7中的每个可以包括第一电极、第二电极和栅电极。根据本公开的一些实施例,第一电极和第二电极可以分别被定义为输入电极或输出电极(或者源电极或漏电极)。同时,在本说明书中,“电连接在晶体管与信号线之间或者电连接在晶体管与晶体管之间”意味着“晶体管的电极与信号线为一体或者晶体管的电极和信号线通过连接电极连接”。
第一晶体管T1可以电连接在用于接收第一驱动电压ELVDD的第一电压线VL1与发光元件OLED之间。第一晶体管T1可以包括经由第五晶体管T5连接到第一电压线VL1的第一电极、经由第六晶体管T6连接到发光元件OLED的第一电极的第二电极和连接到电容器Cst的一端的栅电极。第一晶体管T1可以根据第二晶体管T2的开关操作接收通过第i数据线DLi传递的第i数据信号Di,然后可以向发光元件OLED供应驱动电流Id。根据一些实施例,第一晶体管T1可以被定义为驱动晶体管。
第二晶体管T2可以电连接在第i数据线DLi与第一晶体管T1的第一电极之间。第二晶体管T2可以包括连接到第i数据线DLi的第一电极、连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极和连接到第j写入扫描线SWLj的栅电极。第二晶体管T2可以响应于通过第j写入扫描线SWLj传输的第j写入扫描信号SWj而导通,然后可以向第一晶体管T1的第一电极传输从第i数据线DLi传输的第i数据信号Di。根据一些实施例,第二晶体管T2可以被定义为开关晶体管。
第三晶体管T3可以电连接在第一晶体管T1的第二电极与连接到第一晶体管T1的栅电极的第一节点N1之间。第三晶体管T3可以包括连接到第一节点N1的第一电极、连接到第一晶体管T1的第二电极的第二电极和连接到第j补偿扫描线SCLj的栅电极。第三晶体管T3可以响应于通过第j补偿扫描线SCLj传输的第j补偿扫描信号SCj而导通,以使第一晶体管T1的栅电极和第一晶体管T1的第二电极连接。在这种情况下,第一晶体管T1可以二极管连接。根据一些实施例,第三晶体管T3可以被定义为补偿晶体管。
第四晶体管T4可以电连接在第一初始化电压VINT1供应于其的第三电压线VL3与第一节点N1之间。第四晶体管T4可以包括连接到第三电压线VL3的第一电极、连接到第一节点N1的第二电极和连接到第j初始化扫描线SILj的栅电极。第四晶体管T4可以响应于通过第j初始化扫描线SILj传递的第j初始化扫描信号SIj而导通以向第一节点N1传递第一初始化电压VINT1,并且可以使第一晶体管T1的栅电极的电位初始化。根据一些实施例,第四晶体管T4可以被定义为初始化晶体管。
第五晶体管T5可以电连接在第一电压线VL1与第一晶体管T1之间。第五晶体管T5可以包括连接到第一电压线VL1的第一电极、连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极和连接到第j发射控制线EMLj的栅电极。
第六晶体管T6可以电连接在第一晶体管T1与发光元件OLED之间。第六晶体管T6可以包括连接到第一晶体管T1的第二电极的第一电极、连接到发光元件OLED的第一电极的第二电极和连接到第j发射控制线EMLj的栅电极。
第五晶体管T5和第六晶体管T6可以响应于通过第j发射控制线EMLj传递的第j发射控制信号EMj而导通。发光元件OLED的发射时间可以由第j发射控制信号EMj控制。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的栅电极的栅极电压与第一驱动电压ELVDD之间的电压差的驱动电流Id可以生成并且通过第六晶体管T6供应到发光元件OLED,因此发光元件OLED可以发射光。根据一些实施例,第五晶体管T5和第六晶体管T6可以被定义为发射控制晶体管。
第七晶体管T7可以电连接在第二初始化电压VINT2供应于其的第四电压线VL4与第六晶体管T6之间。第七晶体管T7可以包括连接到第四电压线VL4的第一电极、连接到第六晶体管T6的第二电极的第二电极和连接到第j黑色扫描线SBLj的栅电极。根据一些实施例,第七晶体管T7可以被定义为初始化晶体管。
第七晶体管T7可以响应于通过第j黑色扫描线SBLj传递的第j黑色扫描信号SBj而导通。驱动电流Id的一部分可以作为旁路电流Ibp通过第七晶体管T7外流。当显示黑色图像时,与从驱动电流Id减去流过第七晶体管T7的旁路电流Ibp的结果对应的电流(即,发光电流Ied)提供到发光元件OLED,因此可以清楚地显示黑色图像。也就是说,可以通过经由第七晶体管T7实现准确的黑色亮度图像来改善电子装置1000(见图1A)的对比度。根据一些实施例,第七晶体管T7可以响应于作为旁路信号的具有低电平的第j黑色扫描信号SBj而导通,但是不必限于此。
电容器Cst的一端可以连接到第一晶体管T1的栅电极,电容器Cst的另一端可以连接到第一电压线VL1。对应于一端与另一端之间的电压差的电荷可以存储在电容器Cst中。当第五晶体管T5和第六晶体管T6导通时,可以根据储存在电容器Cst中的电压确定流过第一晶体管T1的电流的量。
同时,根据本公开的一些实施例的像素驱动电路P_PD的构造不限于图6中所示的实施例。图6中所示的像素驱动电路P_PD的构造仅是示例。例如,可以修改和实现像素驱动电路P_PD的构造。
传感器FX可以连接到读出线RL1至RLh之中的第d读出线RLd、第j写入扫描线SWLj和复位控制线RCL。这里,“d”可以是大于等于1的自然数。
传感器FX可以包括感测元件OPD和连接到感测元件OPD的传感器驱动电路O_SD。感测元件OPD可以是光电二极管。例如,感测元件OPD可以是包括有机材料作为光电转换层的有机光电二极管。图6示出了连接到传感器驱动电路O_SD的一个感测元件OPD,但是根据本公开的实施例不限于此。例如,传感器FX可以包括并联连接的多个感测元件。
传感器驱动电路O_SD可以包括三个晶体管ST1至ST3。三个晶体管ST1至ST3可以包括复位晶体管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中的每个可以是具有LTPS半导体层的晶体管或具有氧化物半导体层的晶体管。此外,复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的每个可以是P型晶体管或N型晶体管。例如,复位晶体管ST1可以是具有氧化物半导体层的NMOS晶体管,放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的每个可以是具有LTPS半导体层的PMOS晶体管。然而,这仅是示例。例如,包括在传感器驱动电路O_SD中的第一晶体管ST1至第三晶体管ST3不限于此。
复位控制线RCL可以接收复位控制信号RST以向传感器FX传递复位控制信号RST,并且第五电压线VL5可以接收复位电压Vrst以向传感器FX传递复位电压Vrst。
感测元件OPD可以包括第一电极和第二电极。感测元件OPD的第一电极可以连接到第一感测节点SN1,感测元件OPD的第二电极可以连接到用于接收第二驱动电压ELVSS的第二电压线VL2。感测元件OPD的第二电极可以电连接到发光元件OLED的第二电极。例如,感测元件OPD的第二电极和发光元件OLED的第二电极可以彼此成一体以形成共电极C_CE(见图7)。根据一些实施例,感测元件OPD的第一电极可以对应于感测阳极电极,第二电极可以对应于感测阴极电极。
传感器驱动电路O_SD的晶体管ST1至ST3中的每个可以包括第一电极、第二电极和栅电极。根据本公开的一些实施例,第一电极和第二电极可以分别被定义为输入电极或输出电极(或者源电极或漏电极)。
复位晶体管ST1可以包括连接到用于接收复位电压Vrst的第五电压线VL5的第一电极、连接到第一感测节点SN1的第二电极和连接到用于接收复位控制信号RST的复位控制线RCL的栅电极。复位晶体管ST1可以响应于复位控制信号RST而使第一感测节点SN1的电位复位为复位电压Vrst。复位控制信号RST可以是通过复位控制线RCL提供的信号。然而,根据本公开的实施例不限于此。例如,复位控制信号RST可以是通过第j补偿扫描线SCLj供应的第j补偿扫描信号SCj。也就是说,根据一些实施例,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作为复位控制信号RST。
作为本公开的示例,在复位控制信号RST的至少激活时段期间,复位电压Vrst可以具有低于第二驱动电压ELVSS的电压电平。复位电压Vrst可以是以低于第二驱动电压ELVSS的电压电平保持的DC电压。
放大晶体管ST2可以包括接收感测驱动电压SLVD的第一电极、与第二感测节点SN2连接的第二电极和与第一感测节点SN1连接的栅电极。放大晶体管ST2响应于第一感测节点SN1的电位而导通,以向第二感测节点SN2施加感测驱动电压SLVD。
感测驱动电压SLVD可以对应于第一驱动电压ELVDD、第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2中的一个。当感测驱动电压SLVD对应于第一驱动电压ELVDD时,放大晶体管ST2的第一电极可以与第一电压线VL1电连接。当感测驱动电压SLVD对应于第一初始化电压VINT1时,放大晶体管ST2的第一电极可以与第三电压线VL3电连接。当感测驱动电压SLVD对应于第二初始化电压VINT2时,放大晶体管ST2的第一电极可以与第四电压线VL4电连接。
输出晶体管ST3可以包括连接到第二感测节点SN2的第一电极、连接到第d读出线RLd的第二电极和用于接收输出控制信号的栅电极。输出晶体管ST3可以响应于输出控制信号向读出线RLd传递感测信号FSd。输出控制信号可以是通过第j写入扫描线SWLj供应的第j写入扫描信号SWj。也就是说,输出晶体管ST3可以接收从第j写入扫描线SWLj供应的第j写入扫描信号SWj作为输出控制信号。
在发光元件OLED的发射时段期间,传感器FX的感测元件OPD可以暴露于从发光元件OLED输出的光。当用户的身体3000(见图2)触摸电子装置1000(见图2)的显示表面时,感测元件OPD可以生成与由指纹的脊或者指纹的脊之间的谷反射的光对应的光电荷。可以通过生成的光电荷来改变流过感测元件OPD的电流的量。
可选地,传感器FX的感测元件OPD可以暴露于从输入装置2000提供的红外光。感测元件OPD可以生成对应于红外光的光电荷。可以通过生成的光电荷来改变流过感测元件OPD的电流的量。
放大晶体管ST2可以是源极跟随器放大器,该源极跟随器放大器生成与第一感测节点SN1的输入到放大晶体管ST2的栅电极的电位成比例的源-漏电流。当具有低电平的第j写入扫描信号SWj供应到输出晶体管ST3时,输出晶体管ST3可以导通,并且与流过放大晶体管ST2的电流对应的感测信号FSd可以输出到读出线RLd。
在下一复位时段期间,当通过复位控制线RCL供应高电平的复位控制信号RST时,复位晶体管ST1可以导通。复位时段可以被定义为复位控制线RCL的激活时段(即,高电平时段)。然而,根据本公开的实施例不限于此。例如,当复位晶体管ST1是PMOS晶体管时,低电平的复位控制信号RST可以在复位时段期间供应到复位控制线RCL。在复位时段期间,第一感测节点SN1可以复位为与复位电压Vrst对应的电位。当下一复位时段结束时,感测元件OPD可以生成与接收的光对应的光电荷,并且生成的光电荷可以累积在第一感测节点SN1中。
同时,根据本公开的一些实施例的传感器驱动电路O_SD的构造不限于图6中所示的实施例。图6中所示的传感器驱动电路O_SD的构造仅是示例,并且可以修改和实现传感器驱动电路O_SD的构造。
图7是根据本公开的一些实施例的沿着图5的线I-I'截取的显示层的剖视图。
参照图7,显示层100可以包括基体层110、电路层120、发光元件层130和封装层140。
基体层110可以提供其上定位有电路层120的基体表面。基体层110可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。例如,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、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。此外,基体层110可以包括玻璃基底、金属基底或有机/无机复合基底。
电路层120可以位于基体层110上。电路层120可以包括用于显示图像的像素PX(见图6)中所包括的像素驱动电路P_PD(见图6)和用于识别生物特征信息的传感器FX(见图6)中所包括的传感器驱动电路O_SD(见图6)。电路层120还可以包括连接到像素驱动电路P_PD(见图6)或传感器驱动电路O_SD(见图6)的信号线。
电路层120可以包括构成驱动电路的至少一个绝缘层、半导体图案和导电图案。可以通过涂覆或沉积在基体层110上形成绝缘层、半导体层和导电层。之后,通过光刻法对绝缘层、半导体层和导电层进行图案化,以形成半导体图案和导电图案。
电路层120可以包括阻挡层BRL和/或缓冲层BFL。阻挡层BRL可以防止或减少从外部进入的外来物体或污染物的情况。阻挡层BRL可以包括氧化硅层和氮化硅层。根据一些实施例,可以设置多个阻挡层BRL,并且多个阻挡层BRL可以包括彼此交替地堆叠的氧化硅层和氮化硅层。
缓冲层BFL可以位于阻挡层BRL上。缓冲层BFL可以改善基体层110和/或阻挡层BRL与半导体图案和/或导电图案之间的结合力。缓冲层BFL可以包括彼此交替地堆叠的氧化硅层和氮化硅层。
电路层120可以包括位于彼此不同的层的第一半导体图案层和第二半导体图案层。然而,本公开的电路层120的剖面不限于此。例如,电路层120的剖面可以根据驱动电路的结构而变化。
电路层120的第一半导体图案层可以位于缓冲层BFL上。例如,第一半导体图案层可以直接位于缓冲层BFL上。第一半导体图案层可以包括硅半导体。第一半导体图案层可以包括多晶硅,或者可以包括非晶硅,但是不限于此。
根据第一半导体图案层是否被掺杂,第一半导体图案层可以包括具有不同电特性的多个区域。第一半导体图案层可以包括具有高导电率的第一区域和具有低导电率的第二区域。第一区域可以掺杂有N型掺杂剂或P型掺杂剂。P型晶体管可以包括掺杂有P型掺杂剂的掺杂区域,N型晶体管可以包括掺杂有N型掺杂剂的掺杂区域。第二区域可以是未掺杂区域或者是掺杂浓度低于第一区域中的浓度的区域。
第一区域的导电率可以大于第二区域的导电率。第一区域可以基本上用作晶体管的源电极和漏电极,第二区域可以基本上对应于晶体管的有源区(或沟道)。换言之,在第一半导体图案层中,具有高导电率的第一区域可以是晶体管的源电极或漏电极或者连接信号线,并且具有低导电率的第二区域可以是晶体管的有源区。
第一晶体管T1的第一源电极S1、第一有源区A1和第一漏电极D1可以由第一半导体图案层形成。第一源电极S1和第一漏电极D1可以从第一有源区A1在彼此相反的方向上延伸。根据一些实施例,第一晶体管T1的第一源电极S1、第一有源区A1和第一漏电极D1可以被定义为第一半导体图案。也就是说,第一半导体图案层可以包括第一半导体图案。
连接信号线CSL可以由第一半导体图案层形成,并且可以位于缓冲层BFL上。连接信号线CSL可以在平面上(例如,在平面图中)电连接到第一晶体管T1的第一半导体图案。
电路层120可以包括位于基体层110上的多个绝缘层。图7示出了作为多个绝缘层的示例的第一绝缘层10至第八绝缘层80。然而,电路层120的绝缘层的数量不限于此。例如,电路层120的绝缘层的数量可以根据形成电路层120的构造或堆叠工艺而变化。
第一绝缘层10至第八绝缘层80中的每个可以是无机层和/或有机层,并且可以具有单层或多层结构。无机层可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪中的至少一种。然而,无机层的材料不限于示例。有机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、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。然而,有机层的材料不限于示例。
第一绝缘层10可以位于缓冲层BFL上。第一绝缘层10可以与像素PX(见图4)公共地叠置以覆盖第一半导体图案层。也就是说,第一绝缘层10可以覆盖第一晶体管T1的第一半导体图案和连接信号线CSL。
第一晶体管T1的第一栅电极G1可以位于第一绝缘层10上。第一栅电极G1可以在平面上(例如,在平面图中)与第一有源区A1叠置。第一栅电极G1可以在对第一半导体图案进行掺杂的工艺中用作掩模。
第二绝缘层20可以位于第一绝缘层10上以覆盖第一栅电极G1。上电极UE可以位于第二绝缘层20上。上电极UE可以是金属图案的一部分或掺杂的半导体图案的一部分。第一栅电极G1的一部分和与第一栅电极G1的所述一部分叠置的上电极UE可以限定像素PX(见图6)的电容器Cst(见图6)。然而,根据一些实施例,可以省略上电极UE。
根据本公开的一些实施例,第二绝缘层20可以用绝缘图案代替。上电极UE和第一栅电极G1可以彼此间隔开,且绝缘图案置于它们之间。在这种情况下,上电极UE可以用作用于由第二绝缘层20形成绝缘图案的掩模。
第三绝缘层30可以位于第二绝缘层20上以覆盖上电极UE。第二半导体图案层可以位于第三绝缘层30上。第二半导体图案层可以与上述第一半导体图案层位于不同的层。
第二半导体图案层可以包括包含金属氧化物的氧化物半导体。氧化物半导体可以包括结晶氧化物半导体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。
根据金属氧化物是否被还原,第二半导体图案层可以包括具有不同电特性的多个区域。其中金属氧化物被还原的区域(在下文中称为“还原区域”)可以具有比其中金属氧化物未被还原的区域(在下文中称为“非还原区域”)高的导电率。还原区域可以基本上用作晶体管的源电极或漏电极。非还原区域可以基本上对应于晶体管的有源区(或沟道)。
第三晶体管T3的第三源电极S3、第三有源区A3和第三漏电极D3可以由第二半导体图案层形成。第三源电极S3和第三漏电极D3可以从第三有源区A3在彼此相反的方向上延伸。第三晶体管T3的第三源电极S3、第三有源区A3和第三漏电极D3可以被定义为第三半导体图案。
电路层120可以包括传感器驱动电路O_SD的半导体图案(见图6)。图7示出了与传感器驱动电路O_SD(见图6)的半导体图案的复位晶体管ST1对应的剖面。复位晶体管ST1的源电极SS1、有源区SA1和漏电极SD1可以由第二半导体图案层形成。复位晶体管ST1的源电极SS1、有源区SA1和漏电极SD1可以被定义为复位晶体管ST1的半导体图案。因此,第二半导体图案层可以包括第三半导体图案和复位晶体管ST1的半导体图案。
第四绝缘层40可以位于第三绝缘层30上。第四绝缘层40可以覆盖第二半导体图案层。也就是说,第四绝缘层40可以覆盖第三晶体管T3的第三半导体图案和复位晶体管ST1的半导体图案。
第三晶体管T3的第三栅电极G3和复位晶体管ST1的栅电极SG1可以位于第四绝缘层40上。第三栅电极G3可以在平面上(例如,在平面图中)与第三有源区A3叠置,复位晶体管ST1的栅电极SG1可以在平面上(例如,在平面图中)与复位晶体管ST1的有源区SA1叠置。根据一些实施例,第三栅电极G3或复位晶体管ST1的栅电极SG1可以被设置为单个电极,或者可以被设置为两个电极。
第五绝缘层50可以位于第四绝缘层40上以覆盖第三栅电极G3和复位晶体管ST1的栅电极SG1。第六绝缘层60、第七绝缘层70和第八绝缘层80可以顺序地位于第五绝缘层50上。第六绝缘层60、第七绝缘层70和第八绝缘层80中的至少一个可以设置为有机层,并且可以为位于其上的组件提供平坦表面。
第一连接电极CNE1可以位于第五绝缘层50上。第一连接电极CNE1可以通过穿透第一绝缘层10至第五绝缘层50的接触孔CH1连接到连接信号线CSL。第二连接电极CNE2可以位于第六绝缘层60上。第二连接电极CNE2可以通过穿透第六绝缘层60的接触孔CH2连接到第一连接电极CNE1。第三连接电极CNE3可以位于第七绝缘层70上。第三连接电极CNE3可以通过穿透第七绝缘层70的接触孔CH5连接到第二连接电极CNE2。
第四连接电极CNE1-1可以位于第五绝缘层50上。第四连接电极CNE1-1可以通过穿透第四绝缘层40和第五绝缘层50的接触孔CH3连接到复位晶体管ST1的漏电极SD1。第五连接电极CNE2-1可以位于第六绝缘层60上。第五连接电极CNE2-1可以通过穿透第六绝缘层60的接触孔CH4连接到第四连接电极CNE1-1。第六连接电极CNE3-1可以位于第七绝缘层70上。第六连接电极CNE3-1可以通过穿透第七绝缘层70的接触孔CH6连接到第五连接电极CNE2-1。
根据本公开的一些实施例,可以省略第五绝缘层50至第七绝缘层70中的至少一个,并且因此可以省略第一连接电极CNE1至第三连接电极CNE3中的至少一个以及第四连接电极CNE1-1至第六连接电极CNE3-1中的至少一个。
读出线RLd可以位于第六绝缘层60上。读出线RLd可以与第二连接电极CNE2和第五连接电极CNE2-1位于同一层。读出线RLd可以被第七绝缘层70覆盖。根据一些实施例,读出线RLd可以与数据线DLi(见图6)位于同一层。然而,其上定位有读出线RLd的层不限于此。
第八绝缘层80可以位于第七绝缘层70上以覆盖第三连接电极CNE3和第六连接电极CNE3-1。第八绝缘层80可以提供其上定位有发光元件层130的基体表面。
发光元件层130可以位于电路层120上。发光元件层130可以包括发光元件OLED(见图6)、感测元件OPD和像素限定层PDL。图7示出了位于第一像素区域PXR中的第一发光元件ED_R和被定位为与第一发光元件ED_R相邻的感测元件OPD。其描述可以相同地应用于包括在显示面板中的其他发光元件和其他感测元件。
第一发光元件ED_R可以包括第一电极R_AE、发光层R_EL和第二电极R_CE。图7示出了发光元件OLED(见图6)之中的第一发光元件ED_R。例如,第一发光元件ED_R可以包括有机发光元件、量子点发光元件、微LED发光元件或纳米LED发光元件。然而,根据本公开的实施例不限于此。例如,第一发光元件ED_R可以包括各种实施例,只要能够根据电信号生成光或者能够根据电信号控制光的量即可。
感测元件OPD可以包括感测阳极电极O_AE、光电转换层O_RL和感测阴极电极O_CE。感测元件OPD可以在显示区域DA(见图4)内被定位为与第一发光元件ED_R相邻。感测元件OPD可以是通过感测朝向感测元件OPD入射的光来将光学信号转换为电信号的光学传感器。例如,感测元件OPD可以是光电二极管。感测元件OPD可以与第一发光元件ED_R位于同一层。
第一电极R_AE和感测阳极电极O_AE可以位于第八绝缘层80上,第一电极R_AE和感测阳极电极O_AE在第八绝缘层80上位于同一层。第一电极R_AE和感测阳极电极O_AE可以在平面上(例如,在平面图中)彼此间隔开。
第一电极R_AE可以通过穿透第八绝缘层80的接触孔CH7连接到第三连接电极CNE3。第一电极R_AE可以通过第一连接电极CNE1至第三连接电极CNE3电连接到连接信号线CSL。
感测阳极电极O_AE可以通过穿透第八绝缘层80的接触孔CH8连接到第六连接电极CNE3-1。感测阳极电极O_AE可以通过第四连接电极CNE1-1至第六连接电极CNE3-1电连接到复位晶体管ST1的漏电极SD1。
像素限定层PDL可以位于第八绝缘层80上。暴露第一发光元件ED_R的第一电极R_AE的至少一部分的发光开口OP1可以被限定在像素限定层PDL中。第一电极R_AE的由发光开口OP1暴露的部分可以对应于第一像素区域PXR。可以在像素限定层PDL中限定暴露感测阳极电极O_AE的至少一部分的光接收开口OP2。感测阳极电极O_AE的由光接收开口OP2暴露的部分可以对应于光接收区域FXA。外围区域NPXA可以围绕第一像素区域PXR和光接收区域FXA。
像素限定层PDL可以由聚合物树脂形成。例如,像素限定层PDL可以包括聚丙烯酸酯类树脂或聚酰亚胺类树脂。像素限定层PDL可以形成为除了聚合物树脂之外还包括无机材料。此外,像素限定层PDL可以由无机材料形成。例如,像素限定层PDL可以形成为包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)等。
像素限定层PDL可以包括光吸收材料。像素限定层PDL可以包括黑色着色剂。黑色着色剂可以包括黑色染料和黑色颜料。黑色着色剂可以包括炭黑、金属(诸如铬)或其氧化物。然而,根据本公开的实施例不必限于此。
发光层R_EL可以置于第一电极R_AE与第二电极R_CE之间。发光层R_EL可以位于与发光开口OP1对应的区域中。发光层R_EL可以包括有机发光材料和/或无机发光材料。例如,发光层R_EL可以包括荧光或磷光材料、金属有机络合物发光材料或量子点。发光层R_EL可以发射红色、绿色和蓝色中的一种的光。图7示出了发射红色光的发光层R_EL。
可以通过分别将第一驱动电压ELVDD(见图6)和第二驱动电压ELVSS(见图6)施加到第一电极R_AE和第二电极R_CE,然后使注入到发光层R_EL中的空穴和电子结合来形成激子。当激子跃迁到基态时,发光元件OLED可以发射光,并且可以通过显示区域DA(见图4)显示图像。
光电转换层O_RL可以置于感测阳极电极O_AE与感测阴极电极O_CE之间。光电转换层O_RL可以位于与光接收开口OP2对应的区域中。光电转换层O_RL可以包括接收光并且将光转换为电信号的光接收材料。光电转换层O_RL可以包括有机光接收材料。例如,光电转换层O_RL可以包括共轭聚合物。光电转换层O_RL可以包括噻吩类共轭聚合物、苯并二噻吩类共轭聚合物、噻吩并[3,4-c]吡咯-4,6-二酮(TPD)类的共轭聚合物、二酮-吡咯-吡咯(DPP)共轭聚合物或苯并噻二唑(BT)类共轭聚合物等。然而,光电转换层O_RL的材料不限于示例。
第一发光元件ED_R的第二电极R_CE和感测元件OPD的感测阴极电极O_CE可以设置为共电极C_CE,因此一体地连接。换言之,第二电极R_CE可以与共电极C_CE的同第一电极R_AE叠置的部分对应,感测阴极电极O_CE可以与共电极C_CE的同感测阳极电极O_AE叠置的部分对应。共电极C_CE可以设置为公共层,并且可以与第一像素区域PXR、光接收区域FXA和外围区域NPXA叠置。
第一电极R_AE、感测阳极电极O_AE和共电极C_CE中的每个可以包括选自Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、W、In、Sn和Zn中的至少一种、选自上述元素的两种或更多种的化合物、选自上述元素的两种或更多种类型的混合物或者其氧化物。
第一电极R_AE、感测阳极电极O_AE和共电极C_CE中的每个可以是透射电极、半透射电极或反射电极。透射电极可以包括透明金属氧化物,例如,氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟锡锌(ITZO)等。半透射电极或反射电极可以包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF/Ca(LiF和Ca的叠层结构)、LiF/Al(LiF和Al的叠层结构)、Mo、Ti、Yb、W、包括上述元素的化合物或包括上述元素的混合物(例如,AgMg、AgYb或MgYb)。
第一电极R_AE、感测阳极电极O_AE和共电极C_CE可以具有多层结构,该多层结构包括由上述材料形成的反射膜或半透射膜、由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和氧化铟锡锌(ITZO)等形成的透明导电膜。例如,具有多层结构的电极可以具有ITO/Ag/ITO的三层结构,但是不限于此。
封装层140可以位于发光元件层130上,以密封第一发光元件ED_R和感测元件OPD。为了改善发光元件层130的元件的光学效率或者为了保护元件,封装层140可以包括至少一个薄膜。
根据一些实施例,封装层140可以包括多个无机层和位于无机层之间的至少一个有机层。多个无机层可以保护元件免受湿气和/或氧的影响。例如,多个无机层可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪中的至少一种。有机层可以保护元件免受诸如灰尘颗粒的异物的影响。例如,有机膜可以包括丙烯酰类树脂。
图8A示出了根据本公开的一些实施例的电子装置和输入装置。
参照图8A,发光元件OLED(见图6)可以包括第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B。发光元件层130可以包括位于电路层120上的第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B以及感测元件OPD。第一发光元件ED_R可以包括第一电极R_AE、发光层R_EL和第二电极R_CE;第二发光元件ED_G可以包括第一电极G_AE、发光层G_EL和第二电极G_CE;并且,第三发光元件ED_B可以包括第一电极B_AE、发光层B_EL和第二电极B_CE。感测元件OPD可以包括感测阳极电极O_AE、光电转换层O_RL和感测阴极电极O_CE。
第一发光开口OP1_1、第二发光开口OP1_2和第三发光开口OP1_3以及光接收开口OP2可以限定在像素限定层PDL中。第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B可以布置为分别与第一发光开口OP1_1、第二发光开口OP1_2和第三发光开口OP1_3对应。感测元件OPD可以布置为对应于光接收开口OP2。
第一电极R_AE、G_AE和B_AE以及感测阳极电极O_AE可以在同一层彼此间隔开。第一电极R_AE、G_AE和B_AE以及感测阳极电极O_AE可以通过彼此相同的工艺同时地形成。第一电极R_AE的至少一部分可以由第一发光开口OP1_1暴露;第一电极G_AE的至少一部分可以由第二发光开口OP1_2暴露;并且,第一电极B_AE的至少一部分可以由第三发光开口OP1_3暴露。感测阳极电极O_AE的至少一部分可以由光接收开口OP2暴露。
定位有第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B的区域可以分别与第一像素区域PXR、第二像素区域PXG和第三像素区域PXB对应。通过第一像素区域PXR、第二像素区域PXG和第三像素区域PXB发射的光的颜色可以彼此不同。外围区域NPXA可以围绕第一像素区域PXR、第二像素区域PXG和第三像素区域PXB,可以设定第一像素区域PXR、第二像素区域PXG和第三像素区域PXB的边界,并且可以防止或减少第一像素区域PXR、第二像素区域PXG和第三像素区域PXB之间的颜色混合。
定位有感测元件OPD的区域可以对应于光接收区域FXA。外围区域NPXA可以围绕光接收区域FXA。由外围区域NPXA围绕的光接收区域FXA可以与第一像素区域PXR、第二像素区域PXG和第三像素区域PXB区分开。
第一发光元件ED_R的发光层R_EL、第二发光元件ED_G的发光层G_EL和第三发光元件ED_B的发光层B_EL可以分别位于第一发光开口OP1_1、第二发光开口OP1_2和第三发光开口OP1_3中。也就是说,第一发光元件ED_R的发光层R_EL、第二发光元件ED_G的发光层G_EL和第三发光元件ED_B的发光层B_EL可以以彼此分离的图案形式形成。发光层R_EL、G_EL和B_EL中的每个包括有机材料和/或无机材料,并且可以生成一颜色(例如,设定或预定颜色)的光。此外,发光层R_EL、G_EL和B_EL可以具有被称为“串联”的多层结构。
第一发光元件ED_R的发光层R_EL、第二发光元件ED_G的发光层G_EL和第三发光元件ED_B的发光层B_EL可以生成不同颜色的光。然而,根据本公开的实施例不限于此。例如,第一发光元件ED_R的发光层R_EL、第二发光元件ED_G的发光层G_EL和第三发光元件ED_B的发光层B_EL可以分别布置在第一像素区域PXR、第二像素区域PXG和第三像素区域PXB中,以生成作为具有彼此相同颜色的源光的蓝光或白光。
光电转换层O_RL可以位于光接收开口OP2中。上述描述可以相同地应用于光电转换层O_RL。
第一发光元件ED_R的第二电极R_CE、第二发光元件ED_G的第二电极G_CE和第三发光元件ED_B的第二电极B_CE可以彼此电连接。例如,第一发光元件ED_R的第二电极R_CE、第二发光元件ED_G的第二电极G_CE和第三发光元件ED_B的第二电极B_CE可以具有一体形状。第二电极R_CE、G_CE和B_CE可以与感测元件OPD的感测阴极电极O_CE具有一体形状。因此,第二电极R_CE、G_CE和B_CE与感测阴极电极O_CE一体地连接,以设置为与第一像素区域PXR、第二像素区域PXG和第三像素区域PXB、外围区域NPXA和光接收区域FXA叠置的共电极C_CE(见图6)。
电子装置1000还可以包括位于显示层100上的传感器层200和位于传感器层200上的上构件层300。
传感器层200可以直接位于封装层140上。然而,根据本公开的实施例不限于此。例如,传感器层200可以通过单独的粘合层结合到封装层140。
上构件层300可以包括防反射层CFL和窗WM。防反射层CFL可以位于传感器层200上。防反射层CFL可以减少从窗WM的上侧入射的外部光的反射。根据本公开的一些实施例,可以省略防反射层CFL。
窗WM可以位于防反射层CFL上。窗WM可以包括光学透明的绝缘材料。例如,窗WM可以包括玻璃或塑料。窗WM可以具有单层结构或多层结构。例如,窗WM可以包括通过粘合剂彼此结合的多个塑料膜,或者可以包括通过粘合剂彼此结合的玻璃基底和塑料膜。
输入装置2000的光输出单元2600可以向电子装置1000提供第一输入PL。第一输入PL可以包括红外光。第一输入PL可以提供到感测元件OPD。感测元件OPD可以生成对应于红外光的光电荷。
指纹控制器RC(见图2)可以向传感器控制器200C(见图2)提供关于从感测第一输入PL的感测元件OPD感测到第一输入PL的位置的信息。传感器控制器200C(见图2)可以基于从指纹控制器RC(见图2)接收的信息来计算第一输入PL的坐标信息。
根据本公开的一些实施例,指纹控制器RC(见图2)可以通过位于显示区域DA(见图4)的整个表面上的多个感测元件OPD容易地检测第一输入PL。传感器控制器200C(见图2)可以容易地计算输入装置2000的坐标信息。因此,可以提供具有改善的感测可靠性的接口装置10000(见图1A)。
图8B是根据本公开的一些实施例的电子装置的剖视图。在图8B的描述中,相同的附图标记被分配给参照图8A描述的相同组件,因此省略其描述以避免冗余。
参照图8B,第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B中的每个可以发射光。例如,第一发光元件ED_R可以输出红色波长带中的红光;第二发光元件ED_G可以输出绿色波长带中的绿光;并且,第三发光元件ED_B可以输出蓝色波长带中的蓝光。
感测元件OPD可以接收来自第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B的光。换言之,感测元件OPD可以接收在从第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B中的每个输出的光L1被用户的生物特征信息FG反射时获得的反射光L2。生物特征信息FG可以是指纹。感测元件OPD可以生成与由生物特征信息FG的脊或者生物特征信息FG的脊之间的谷反射的反射光L2对应的光电荷。
图9是根据本公开的一些实施例的电子装置的剖视图。在图9的描述中,相同的附图标记被分配给参照图3A描述的相同组件,因此省略其描述以避免冗余。
参照图9,电子装置1000-3可以包括显示层100、传感器层200和感测单元400。
感测单元400可以位于显示层100下面。感测单元400可以包括基体层410、生物特征信息感测层420和光学图案层430。
基体层410可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。详细地,合成树脂层可以是聚酰亚胺类树脂层,并且其材料不具体限于此。例如,基体层410可以包括两个聚酰亚胺类树脂层和置于聚酰亚胺类树脂层之间的阻挡层。阻挡层可以包括非晶硅和氧化硅。
生物特征信息感测层420可以位于基体层410上。生物特征信息感测层420可以包括传感器和绝缘层。传感器可以包括至少一个晶体管和至少一个光电二极管。当从平面上方(例如,在平面图中)观看时,生物特征信息感测层420可以与显示层100的整个显示区域叠置。
光学图案层430可以直接位于生物特征信息感测层420上。例如,光学图案层430和生物特征信息感测层420可以通过顺序工艺形成。光学图案层430可以保护生物特征信息感测层420免受外来物体的影响。
光学图案层430可以对入射到生物特征信息感测层420的光进行过滤。例如,能够穿过光学图案层430的光的入射角可以由光学图案层430控制。入射角可以限于一角度(例如,设定或预定角度或者更小角度)。由于入射角受到限制,因此可以改善指纹识别的准确性。
当电子装置1000-3包括感测单元400时,可以省略显示层100的多个传感器FX(见图4)。也就是说,在根据本公开的一些实施例的电子装置1000-3中,多个传感器FX(见图4)的功能可以用生物特征信息感测层420代替。
图10是根据本公开的一些实施例的感测单元的剖视图。在图10的描述中,相同的附图标记被分配给参照图9描述的相同组件,因此省略其描述以避免冗余。
参照图9和图10,感测单元400可以包括基体层410、生物特征信息感测层420和光学图案层430。
生物特征信息感测层420可以包括阻挡层421、缓冲层422、传感器以及绝缘层423、424、425和426。
阻挡层421可以位于基体层410上。缓冲层422可以位于阻挡层421上。
传感器可以包括晶体管420-T和感测元件420-PD。晶体管420-T可以位于缓冲层422上。晶体管420-T可以包括有源区420-A、源极420-S、漏极420-D和栅极420-G。有源区420-A、源极420-S和漏极420-D可以位于缓冲层422上。
第一绝缘层423位于缓冲层422上以覆盖有源区420-A、源极420-S和漏极420-D。第一绝缘层423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。根据一些实施例,第一绝缘层423可以是具有单层结构的氧化硅层。
栅极420-G和布线层420-L可以位于第一绝缘层423上。一电压(例如,设定或预定电压)(例如,偏置电压)可以提供到布线层420-L。布线层420-L可以电连接到稍后要描述的感测元件420-PD。
第二绝缘层424可以位于第一绝缘层423上,以覆盖栅极420-G和布线层420-L。第二绝缘层424可以是无机层,并且可以具有单层结构或多层结构。根据一些实施例,第二绝缘层424可以是具有单层结构的氧化硅层。
感测元件420-PD可以位于第二绝缘层424上。感测元件420-PD可以电连接到晶体管420-T和布线层420-L。例如,感测元件420-PD的操作可以由从晶体管420-T提供的信号控制,并且可以从布线层420-L接收一电压(例如,设定或预定电压)。
感测元件420-PD可以包括第一感测电极420-E1、感测层420-SA和第二感测电极420-E2。
第一感测电极420-E1可以通过穿过第一绝缘层423和第二绝缘层424而电连接到晶体管420-T。第一感测电极420-E1可以包括不透明导电材料。例如,第一感测电极420-E1可以包括钼(Mo)。
感测层420-SA可以位于第一感测电极420-E1上。感测层420-SA可以包括非晶硅。
第二感测电极420-E2可以位于感测层420-SA上。第二感测电极420-E2可以包括透明导电材料。例如,第二感测电极420-E2可以包括氧化铟锡(ITO)。
第三绝缘层425可以位于第二感测电极420-E2上。第三绝缘层425可以是无机层,并且可以具有单层结构或多层结构。例如,第三绝缘层425可以包括氧化硅层和氮化硅层。
连接电极420-C可以位于第三绝缘层425上。连接电极420-C可以通过穿过第三绝缘层425而电连接到第二感测电极420-E2。另外,连接电极420-C可以通过穿过第二绝缘层424和第三绝缘层425而电连接到布线层420-L。
第四绝缘层426可以位于第三绝缘层425上,以覆盖连接电极420-C。第四绝缘层426可以是有机层,并且可以具有单层结构或多层结构。例如,第四绝缘层426可以是具有单层结构的聚酰亚胺类树脂层。
光学图案层430可以置于生物特征信息感测层420与显示层100(见图9)之间。例如,光学图案层430可以直接位于第四绝缘层426上。也就是说,光学图案层430和生物特征信息感测层420可以通过顺序工艺形成。
根据本公开的一些实施例,因为光学图案层430直接位于生物特征信息感测层420上,所以可以减小光学图案层430与第二感测电极420-E2之间的距离。结果,防止或减少了在穿过光学图案层430的光束之间发生干涉的现象,从而改善了生物特征信息的识别精度。
光学图案层430可以包括多个透射部431和光阻挡部432。多个透射部431中的每个可以具有光学透明度。多个透射部431中的每个可以具有比光阻挡部432高的透光率。多个透射部431中的每个可以包括透明有机材料。光阻挡部432可以具有吸收光的特性。光阻挡部432可以包括有机材料。
当从平面上方(例如,在平面图中)观看时,多个透射部431和光阻挡部432可以与感测元件420-PD叠置。从生物特征信息FG(见图8B)反射的光2000-L可以通过穿过多个透射部431入射到感测元件420-PD。
可选地,从输入装置2000(见图8A)提供到电子装置1000-3的第一输入PL(见图8A)可以通过穿过多个透射部431而提供到感测元件420-PD。感测元件420-PD可以生成对应于红外光的光电荷。
此时,指纹控制器RC(见图2)可以控制感测单元400的多个传感器。指纹控制器RC(见图2)可以向传感器控制器200C(见图2)提供关于从感测第一输入PL(见图8A)的感测元件420-PD感测到第一输入PL(见图8A)的位置的信息。传感器控制器200C(见图2)可以基于从指纹控制器RC(见图2)接收的信息来计算第一输入PL(见图8A)的坐标信息。
根据本公开的一些实施例,指纹控制器RC(见图2)可以通过位于显示区域DA(见图4)的整个表面上的多个感测元件420-PD容易地检测第一输入PL(见图8A)。传感器控制器200C(见图2)可以容易地计算输入装置2000(见图2)的坐标信息。因此,可以提供具有改善的感测可靠性的接口装置10000(见图1A)。
图11是根据本公开的一些实施例的传感器层的平面图。图12是根据本公开的一些实施例的沿着图11的线II-II'截取的传感器层的剖视图。
参照图11和图12,传感器层200可以限定有效区域IS-AA和围绕有效区域IS-AA的外围区域IS-NAA。有效区域IS-AA可以根据电信号而被激活。例如,有效区域IS-AA可以是用于感测输入的区域。当从平面上方(例如,在平面图中)观看时,传感器层200的有效区域IS-AA可以与电子装置1000(见图1A)的有效区域1000A(见图1A)叠置。传感器层200的外围区域IS-NAA可以与电子装置1000(见图1A)的外围区域1000NA(见图1A)叠置。
传感器层200可以包括基体绝缘层IS-IL0、多个感测电极TE1和TE2以及多条感测线TL1和TL2。多个感测电极TE1和TE2可以被称为“输入感测传感器”。多个感测电极TE1和TE2可以包括多个第一感测电极TE1和多个第二感测电极TE2。多个第一感测电极TE1和多个第二感测电极TE2可以布置在有效区域IS-AA中。
多条感测线TL1和TL2可以布置在外围区域IS-NAA中。
基体绝缘层IS-IL0可以是包括氮化硅、氮氧化硅和氧化硅中的一种的无机层。可选地,基体绝缘层IS-IL0可以是包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂或酰亚胺类树脂的有机层。基体绝缘层IS-IL0可以直接形成在显示层100(见图3A)上。可选地,基体绝缘层IS-IL0可以通过粘合构件结合到显示层100(见图3A)。
传感器层200可以通过多个第一感测电极TE1与多个第二感测电极TE2之间的电容改变来获得关于外部输入的信息。
多个第一感测电极TE1中的每个可以在第一方向DR1上延伸,并且多个第一感测电极TE1可以在第二方向DR2上布置。多个第一感测电极TE1中的每个可以包括多个感测图案SP1和多个桥接图案BP1。多个桥接图案BP1中的每个可以使彼此相邻的两个感测图案SP1电连接。多个感测图案SP1可以具有网状结构。多个第二感测电极TE2中的每个可以在第二方向DR2上延伸,并且多个第二感测电极TE2可以在第一方向DR1上布置。多个第二感测电极TE2中的每个可以包括多个第一部分SP2和多个第二部分BP2。多个第二部分BP2中的每个可以使彼此相邻的两个第一部分SP2电连接。多个第一部分SP2和多个第二部分BP2可以具有网状结构。
图11示出了其中一个桥接图案BP1连接到彼此相邻的两个感测图案SP1的示例。然而,根据本公开的一些实施例的多个桥接图案BP1与多个感测图案SP1之间的连接关系不限于此。例如,两个相邻的感测图案SP1可以通过两个桥接图案BP1连接。
多个第二部分BP2可以位于与多个桥接图案BP1定位在其上的层不同的层。多个桥接图案BP1可以与多个第二感测电极TE2交叉,以彼此绝缘。例如,多个第二部分BP2可以与多个桥接图案BP1交叉,以彼此绝缘。
多条感测线TL1和TL2可以包括多条第一感测线TL1和多条第二感测线TL2。多条第一感测线TL1可以分别电连接到多个第一感测电极TE1。多条第二感测线TL2可以分别电连接到多个第二感测电极TE2。
多条第一感测线TL1和多条第二感测线TL2可以通过接触孔电连接到感测垫。
多个桥接图案BP1可以位于基体绝缘层IS-IL0上。第一绝缘层IS-IL1可以位于多个桥接图案BP1上。第一绝缘层IS-IL1可以具有单层结构或多层结构。第一绝缘层IS-IL1可以包括无机材料、有机材料或复合材料。
多个感测图案SP1、多个第一部分SP2和多个第二部分BP2可以位于第一绝缘层IS-IL1上。多个感测图案SP1、多个第一部分SP2和多个第二部分BP2可以具有网状结构。
多个接触孔CNT可以通过在第三方向DR3上穿透第一绝缘层IS-IL1而形成。多个感测图案SP1之中的两个相邻的感测图案SP1可以通过多个接触孔CNT电连接到桥接图案BP1。
第二绝缘层IS-IL2可以位于多个感测图案SP1、多个第一部分SP2和多个第二部分BP2上。第二绝缘层IS-IL2可以具有单层结构或多层结构。第二绝缘层IS-IL2可以包括无机材料、有机材料或复合材料。
图12示出了其中多个桥接图案BP1位于多个感测图案SP1、多个第一部分SP2和多个第二部分BP2下面的底桥接构,但是不限于此。例如,传感器层200可以具有其中多个桥接图案BP1位于多个感测图案SP1、多个第一部分SP2和多个第二部分BP2上的顶桥接构。
图13是示出根据本公开的一些实施例的输入装置的根据感测元件的类型的坐标线性度的曲线图。
参照图2和图13,示出了当输入装置2000从第一坐标(x1,y1)移动到第二坐标(x2,y2)时测量的路径。第一路径TG示出了输入装置2000实际在其上移动的路径。第二路径LN1是在通过使用包括多个感测电极的传感器层200通过测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)来计算坐标时而获得的路径,感测电极中的每个具有斜方图案或菱形形状图案。第三路径LN2是在通过使用包括多个感测电极的传感器层200通过测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)来计算坐标时而获得的路径,感测电极中的每个具有杆形状图案。第四路径LN3是在通过使用多个传感器FX(见图4)通过测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)而不是通过使用传感器层200测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)来计算坐标时而获得的路径。也就是说,通过使用根据本公开的一些实施例的电子装置1000通过测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)的移动坐标来获得第四路径LN3。
多个感测电极TE1和TE2(见图11)中的每个的面积大小可以大于多个感测元件OPD(见图7)中的每个的面积大小。每单位面积的感测电极TE1和TE2(见图11)的数量可以小于每单位面积的感测元件OPD(见图7)的数量。
根据本公开的一些实施例,当从平面上方(例如,在平面图中)观看时,显示层100的多个传感器FX(见图4)的传感器分辨率可以高于传感器层200的多个感测电极TE1和TE2(见图11)的传感器分辨率。输入装置2000可以包括通过光输出单元2600输出光学信号的第二发送电路2430。与多个传感器FX(见图4)接收光学信号然后通过使用传感器层200测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)的移动坐标的情况相比,多个传感器FX(见图4)可以以高分辨率测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)的移动坐标。可以改善输入装置2000的移动路径的坐标的线性度。因此,可以提供具有改善的感测可靠性的电子装置1000和包括该电子装置1000的接口装置10000。
与本公开的实施例不同,可以通过使用传感器层200的多个感测电极TE1和TE2(见图11)来测量输入装置2000的移动路径坐标。在这种情况下,可以根据多个感测电极TE1和TE2(见图11)的形状来计算第二路径LN1或第三路径LN2。第二路径LN1可以与第一路径TG竖直地间隔开最大第一竖直距离。例如,第一竖直距离可以为0.415毫米(mm)。第三路径LN2可以与第一路径TG竖直地间隔开最大第二竖直距离。例如,第二竖直距离可以为0.291mm。可以解释的是,输入装置2000的移动路径的坐标的线性度随着竖直距离大而低。然而,根据本公开的一些实施例,电子装置1000可以通过使用显示层100的多个传感器FX(见图4)来测量输入装置2000的移动路径坐标。在这种情况下,可以计算第四路径LN3。第四路径LN3可以与第一路径TG竖直地间隔开最大第三竖直距离。例如,第三竖直距离可以为0.108mm。第三竖直距离可以小于第一竖直距离和第二竖直距离。也就是说,可以改善输入装置2000的移动路径的坐标的线性度。因此,提供更好的用户体验的电子装置1000和包括该电子装置1000的接口装置10000可以被提供。
图14是根据本公开的一些实施例的用于描述传感器控制器和指纹控制器的操作的概念图。
图14示出了当不存在由输入装置2000产生的输入和由用户的身体3000的触摸产生的输入时的电子装置1000的操作。
参照图2和图14,显示层100可以以一个帧周期为单位显示图像。例如,一个帧周期可以被定义为从垂直同步信号的上升沿到垂直同步信号的下一个上升沿的时段。
当显示层100的工作频率是60赫兹(Hz)时,对应于一个帧周期的时间可以是约16.44毫秒(ms)。当显示层100的工作频率为120Hz时,对应于一个帧周期的时间可以为约8.33ms。
当在显示层100上显示一个帧周期的图像时,传感器控制器200C和指纹控制器RC可以工作。
在第N帧周期(“N”是正整数)期间,传感器控制器200C可以在上行链路时段ULK和第一触摸时段TS1中工作。
上行链路时段ULK可以是用于通过上行链路信号ULS确定输入装置2000是否存在于电子装置1000附近的时段。
在上行链路时段ULK期间,传感器控制器200C可以通过传感器层200的多个感测电极TE1和TE2(见图11)向外部(例如,输入装置2000)提供上行链路信号ULS。
上行链路信号ULS可以包括电子装置1000的信息或同步信号。
第一触摸时段TS1可以设置在上行链路时段ULK之后。第一触摸时段TS1和上行链路时段ULK可以彼此分开一时间(例如,设定或预定时间)。
第一触摸时段TS1可以是其中传感器层200检测是否存在由用户的身体3000的触摸产生的输入的时段。
在第一触摸时段TS1期间,传感器控制器200C可以向多个第一感测电极TE1(见图11)和多个第二感测电极TE2(见图11)发送第一感测信号。虽然多个第一感测电极TE1(见图11)和多个第二感测电极TE2(见图11)集成为一个电极,但是传感器层200可以检测由用户的身体3000(见图2)的触摸产生的输入。在这种情况下,传感器层200可以被定义为以自触摸方法工作。
在第N帧周期期间,指纹控制器RC可以在待机状态下工作。
图15是根据本公开的一些实施例的用于描述传感器控制器和指纹控制器的操作的概念图。在图15的描述中,相同的附图标记被分配给参照图14描述的相同组件,因此省略其描述以避免冗余。
图15示出了在提供由用户的身体3000的触摸产生的输入而不存在由输入装置2000产生的输入的情况下的电子装置1000的操作。
参照图2和图15,在第N帧周期(“N”是正整数)期间,传感器控制器200C可以在上行链路时段ULK、第一触摸时段TS1和第二触摸时段TS2中工作。
在第一触摸时段TS1期间,传感器层200可以检测是否存在由用户的身体3000的触摸产生的输入。传感器控制器200C可以确定在第一触摸时段TS1期间提供了由用户的身体3000的触摸产生的输入。传感器控制器200C还可以在第二触摸时段TS2中工作。
第二触摸时段TS2可以设置在第一触摸时段TS1之后。第一触摸时段TS1和第二触摸时段TS2可以彼此分开一时间(例如,设定或预定时间)。
在第二触摸时段TS2期间,第二感测信号可以发送到多个第一感测电极TE1(见图11)或多个第二感测电极TE2(见图11)。当多个第一感测电极TE1(见图11)电容结合到多个第二感测电极TE2(见图11)时,传感器层200可以检测由用户的身体3000的触摸产生的输入。在这种情况下,传感器层200可以被定义为以互触摸方法操作。
根据本公开的一些实施例,在第N帧周期期间,传感器层200可以使用自触摸方法和互触摸方法两者来检测由用户的身体3000的触摸产生的输入。传感器控制器200C可以基于第一触摸时段TS1的第一感测信号和第二触摸时段TS2的第二感测信号来检测输入的坐标。因此,可以提供具有改善的感测可靠性的电子装置1000。
在第N帧周期(“N”是正整数)期间,指纹控制器RC可以在待机状态下工作。
图16和图17是根据本公开的一些实施例的用于描述传感器控制器和指纹控制器的操作的概念图。在图16的描述中,相同的附图标记被分配给参照图14和图15描述的相同组件,因此省略其描述以避免冗余。
图16示出了其中输入装置2000与电子装置1000彼此配对的操作。图17示出了感测由输入装置2000产生的输入的操作。
参照图2、图16和图17,在第N帧周期(“N”是正整数)期间,传感器控制器200C可以在上行链路时段ULK、确认时段AC、第一触摸时段TS1和第二触摸时段TS2中工作。
确认时段AC可以设置在上行链路时段ULK之后。确认时段AC和上行链路时段ULK可以彼此分开一时间(例如,设定或预定时间)。
确认时段AC可以是其中从输入装置2000接收到用于上行链路信号ULS的确认信号ACK的时段。
传感器控制器200C可以通过确认信号ACK确定输入装置2000存在于电子装置1000附近。
当接收到确认信号ACK时,传感器控制器200C可以向指纹控制器RC发送控制信号CS。当接收到控制信号CS时,指纹控制器RC可以从待机状态切换到激活状态。
在第N帧周期之后的第N+1帧周期期间,传感器控制器200C可以在上行链路时段ULK、第一下行链路时段DLK1、第二下行链路时段DLK2、第一触摸时段TS1和第二触摸时段TS2中操作。例如,在第N+1帧周期期间,传感器控制器200C可以提供顺序地设置的上行链路时段ULK、第一下行链路时段DLK1、第二下行链路时段DLK2、第一触摸时段TS1、第二下行链路时段DLK2和第二触摸时段TS2。
在上行链路时段ULK期间,上行链路信号ULS可以提供到输入装置2000。
上行链路信号ULS可以包括电子装置1000的信息或同步信号。下行链路信号DLS可以包括第一下行链路信号、第二下行链路信号和第三下行链路信号。
同步信号可以包括用于使指纹控制器RC的第三下行链路时段DLK3与第二发送电路2430的第三下行链路信号的输出时序同步的信号以及用于分别使传感器控制器200C的第一下行链路时段DLK1和第二下行链路时段DLK2与第一发送电路2410的第一下行链路信号和第二下行链路信号的输出时序同步的信号。也就是说,传感器控制器200C和指纹控制器RC可以通过上行链路信号ULS与输入装置2000同步。
在第一下行链路时段DLK1期间,传感器控制器200C可以从输入装置2000接收第一下行链路信号。第一下行链路信号可以包括第一信息。第一信息可以包括关于输入装置2000的状态的信息。例如,第一信息可以是输入装置2000的电池信息。第一下行链路信号可以通过由输入装置2000产生的输入提供到传感器层200。
在第二下行链路时段DLK2期间,传感器控制器200C可以从输入装置2000接收第二下行链路信号。第二下行链路信号可以通过由输入装置2000产生的输入提供到传感器层200。第二下行链路信号可以包括与第一信息不同的第二信息。第二信息可以包括输入装置2000的斜率信息。第一信息和第二信息可以称为由输入装置2000产生的第三输入。
第一下行链路时段DLK1和第二下行链路时段DLK2可以被称为“信息感测时段”。
传感器控制器200C可以通过使用第一触摸时段TS1和第二触摸时段TS2通过检测由用户的身体3000的触摸产生的输入来计算坐标。
第二下行链路时段DLK2可以位于第一触摸时段TS1与第二触摸时段TS2之间。
在第N+1帧周期期间,指纹控制器RC可以在第三下行链路时段DLK3中工作。例如,在第N+1帧周期期间,指纹控制器RC可以提供第三下行链路时段DLK3四次。
根据本公开的一些实施例,在第N+1帧周期期间,指纹控制器RC可以提供多个第三下行链路时段DLK3。可以通过在多个第三下行链路时段DLK3中的每个期间检测由输入装置2000产生的输入来改善坐标的准确度。因此,可以提供具有改善的感测可靠性的电子装置1000和包括该电子装置1000的接口装置10000。
在第三下行链路时段DLK3期间,指纹控制器RC可以从输入装置2000接收第三下行链路信号。第三下行链路信号可以通过由输入装置2000产生的输入提供到多个传感器FX(见图4)。第三下行链路信号可以以光学信号的形式提供。光学信号可以包括红外光。
第三下行链路信号可以包括与第一信息和第二信息不同的第三信息。第三信息可以包括输入装置2000的坐标信息。然而,这是示例。根据本公开的一些实施例的包括在第一信息、第二信息和第三信息中的配置不限于此。例如,第三信息可以包括关于输入装置2000的状态的信息。可以通过调整光学信号的闪烁或光的强度来提供信息。
第三下行链路时段DLK3可以被称为“坐标感测时段”。
指纹控制器RC可以通过使用第三下行链路时段DLK3来检测由输入装置2000产生的输入,并且可以向传感器控制器200C发送检测到的输入。传感器控制器200C可以基于输入来计算坐标。可选地,指纹控制器RC可以通过使用第三下行链路时段DLK3通过检测由输入装置2000产生的输入来计算坐标。
与本公开的实施例不同,当在一个帧周期内接收到第一下行链路信号至第三下行链路信号中的全部时,传感器控制器200C可能不确保用于检测由用户的身体3000的触摸产生的输入的触摸时段TS1和TS2。在这种情况下,当电子装置1000正在使用输入装置2000时,电子装置1000可能不检测用户的身体3000的触摸的坐标。然而,根据本公开的一些实施例,可以通过使用多个传感器FX(见图4)来接收第三下行链路信号。指纹控制器RC可以在一个帧周期内检测由输入装置2000产生的输入。同时,传感器控制器200C可以确保在一个帧周期内用于检测用户的身体3000的触摸的坐标的触摸时段TS1和TS2。根据本公开的一些实施例的电子装置1000可以在一个帧周期内同时地确保由用户的身体3000的触摸产生的坐标和由输入装置2000产生的坐标。因此,可以提供具有改善的感测可靠性的电子装置1000和包括该电子装置1000的接口装置10000。
此外,根据本公开的一些实施例,在第三下行链路时段DLK3期间,指纹控制器RC可以通过使用每单位面积的数量大于每单位面积的数量的多个感测电极TE1和TE2(见图11)的多个传感器FX(见图4)来计算输入装置2000的坐标。与多个传感器FX(见图4)接收光学信号然后通过使用传感器层200测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)的移动坐标的情况相比,多个传感器FX(见图4)可以以高分辨率来测量输入装置2000的第一输入PL(见图8A)的移动坐标。可以改善输入装置2000的移动路径的坐标的线性度。因此,可以提供具有改善的感测可靠性的电子装置1000和包括该电子装置1000的接口装置10000。
图18是根据本公开的一些实施例的用于描述传感器控制器和指纹控制器的操作的概念图。在图18的描述中,相同的附图标记被分配给参照图15描述的相同组件,因此省略其描述以避免冗余。
图18示出了其中提供由用户的身体3000的触摸产生的输入并且检测用户的身体3000的生物特征信息的操作。
参照图2和图18,当执行需要生物特征信息的操作时,电子装置1000可以在第N帧周期(“N”是正整数)期间执行获得生物特征信息的操作。
需要生物特征信息的操作可以包括解锁电子装置1000的操作、使用用于支付的移动支付应用的操作和在特定应用中执行认证的操作等。
当执行需要生物特征信息的操作时,指纹控制器RC可以从驱动控制器100C接收控制信号RCS(见图4)。接收控制信号RCS的指纹控制器RC(见图4)可以切换到激活状态。
在第N帧周期(“N”是正整数)期间,传感器控制器200C可以在上行链路时段ULK、第一触摸时段TS1和第二触摸时段TS2中工作。
传感器控制器200C可以经由第一触摸时段TS1和第二触摸时段TS2确定由用户的身体3000的触摸产生的输入是否施加到感测生物特征信息的区域。
在驱动控制器100C的控制下,可以从与感测生物特征信息的区域叠置的发光元件OLED(见图6)输出光。
在第N帧周期(“N”是正整数)期间,指纹控制器RC可以在生物特征信息时段FS中工作。
在生物特征信息时段FS期间,指纹控制器RC可以基于由多个传感器FX(见图4)接收的反射光束来获得生物特征信息。
图19是根据本公开的一些实施例的用于描述传感器控制器和指纹控制器的操作的概念图。在图19的描述中,相同的附图标记被分配给参照图17描述的相同组件,因此省略其描述以避免冗余。
参照图2和图19,在第N+1帧周期期间,指纹控制器RC可以在第三下行链路时段DLK3和生物特征信息时段FS中工作。例如,在第N+1帧周期期间,指纹控制器RC可以提供第三下行链路时段DLK3三次。
根据本公开的一些实施例,指纹控制器RC可以在通过将一个帧周期时分为生物特征信息时段FS和第三下行链路时段DLK3而获得的时段中工作。在一个帧周期期间,指纹控制器RC可以同时检测生物特征信息和由输入装置2000产生的输入。因此,提供更好的用户体验的电子装置1000和包括该电子装置1000的接口装置10000可以被提供。
当执行需要生物特征信息的操作时,传感器控制器200C可以经由第一触摸时段TS1和第二触摸时段TS2确定由用户的身体3000的触摸产生的输入是否施加到感测生物特征信息的区域。
在驱动控制器100C的控制下,可以从与感测生物特征信息的区域叠置的发光元件OLED(见图6)输出光。
在生物特征信息时段FS期间,指纹控制器RC可以基于由多个传感器FX(见图4)接收的反射光束来获得生物特征信息。
根据本公开的一些实施例,在第三下行链路时段DLK3期间,指纹控制器RC可以通过使用多个传感器FX(见图4)来接收第三下行链路信号。此外,在生物特征信息时段FS期间,指纹控制器RC可以基于由多个传感器FX(见图4)接收的反射光束来获得生物特征信息。指纹控制器RC可以在一个帧周期内同时检测由输入装置2000产生的输入和生物特征信息。同时,传感器控制器200C可以确保在一个帧周期内用于检测用户的身体3000的触摸的坐标的触摸时段TS1和TS2。在一个帧周期内,根据本公开的一些实施例的电子装置1000可以同时地确保由用户的身体3000的触摸产生的坐标、由输入装置2000产生的坐标和生物特征信息。因此,可以提供具有改善的感测可靠性的电子装置1000和包括该电子装置1000的接口装置10000。此外,提供改善的用户体验的电子装置1000和包括该电子装置1000的接口装置10000可以被提供。
尽管为了说明的目的已经描述了本公开的一些实施例的方面,但是本领域技术人员将理解的是,在不脱离如所附权利要求中所公开的本公开的范围和精神的情况下,各种修改和替换是可能的。因此,根据本公开的实施例的技术范围不限于本说明书的详细描述,而是应当由权利要求限定。
如上所述,当从平面上方(例如,在平面图中)观看时,显示层的多个传感器的传感器分辨率可以高于传感器层的多个感测电极的传感器分辨率。输入装置可以包括输出光学信号的第二发送电路。与多个传感器接收光学信号然后通过使用传感器层测量输入装置的第一输入的移动坐标的情况相比,多个传感器可以以高分辨率测量输入装置的第一输入的移动坐标。可以改善输入装置的移动路径的坐标的线性度。因此,可以能够提供具有相对改善的感测可靠性的电子装置和包括该电子装置的接口装置。
此外,如上所述,可以通过使用多个传感器来接收输入装置的下行链路信号。指纹控制器可以基于下行链路信号在一个帧周期内检测由输入装置产生的输入。同时,传感器控制器可以确保在一个帧周期内用于检测由用户的身体的触摸产生的坐标的触摸时段。根据本公开的一些实施例的电子装置可以在一个帧周期内同时地确保由用户的身体的触摸产生的坐标和由输入装置产生的坐标。因此,可以能够提供具有相对改善的感测可靠性的电子装置和包括该电子装置的接口装置。
虽然已经参照本公开的实施例描述了本公开,但是对于本领域普通技术人员来说明显的是,在不脱离如所附权利要求及其等同物中阐述的本公开的精神和范围的情况下,可以对其进行各种改变和修改。
Claims (14)
1.一种电子装置,所述电子装置包括:
显示层,包括像素和传感器,并且被构造为在多个帧周期期间显示图像,所述像素包括像素驱动电路和发光元件,所述传感器包括传感器驱动电路和感测元件;
传感器层,在所述显示层上,并且被构造为与输入装置交换信号并感测由触摸产生的输入;
指纹控制器,被构造为控制所述传感器;以及
传感器控制器,被构造为控制所述传感器层,
其中,所述传感器被构造为感测由所述输入装置产生的第一输入和由生物特征信息产生的第二输入,
其中,响应于由所述传感器层感测到的所述信号,所述传感器控制器被构造为向所述指纹控制器发送控制信号,并且
其中,所述指纹控制器被构造为向所述传感器控制器提供由所述传感器感测的所述第一输入的信息。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其中,在所述多个帧周期中的第一帧周期期间,所述传感器层被构造为感测由所述触摸产生的所述输入,并且
其中,在所述第一帧周期期间,所述传感器被构造为感测所述第一输入。
3.根据权利要求2所述的电子装置,其中,在所述第一帧周期期间,所述传感器层还被构造为感测由所述输入装置产生的第三输入。
4.根据权利要求2所述的电子装置,其中,在所述第一帧周期期间,所述传感器还被构造为感测所述生物特征信息。
5.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述第一输入包括红外光。
6.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述传感器层包括多个感测电极,并且
其中,所述多个感测电极中的每个的面积大小大于所述感测元件的面积大小。
7.根据权利要求6所述的电子装置,其中,所述感测元件包括多个感测元件,并且
其中,每单位面积的多个感测电极的数量小于每单位面积的多个感测元件的数量。
8.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述多个帧周期之中的第一帧周期包括上行链路时段、在所述上行链路时段之后顺序地设置的确认时段和触摸时段,
其中,所述上行链路时段是其中所述传感器控制器通过所述传感器层向所述输入装置提供上行链路信号的时段,
其中,所述确认时段是其中所述传感器控制器接收由接收了所述上行链路信号的所述输入装置提供的所述信号的时段,并且
其中,所述触摸时段是其中所述传感器层感测由所述触摸产生的所述输入的时段。
9.根据权利要求8所述的电子装置,其中,所述多个帧周期之中的设置在所述第一帧周期之后的第二帧周期包括所述触摸时段、信息感测时段和坐标感测时段,
其中,所述信息感测时段与所述触摸时段相邻,并且是其中所述传感器层感测由所述输入装置产生的第三输入的时段,并且
其中,所述坐标感测时段是其中所述传感器感测所述第一输入的时段。
10.根据权利要求9所述的电子装置,其中,所述坐标感测时段在所述指纹控制器中工作,并且
其中,所述触摸时段和所述信息感测时段在所述传感器控制器中工作。
11.一种电子装置,所述电子装置包括:
显示层,包括像素,并且被构造为在多个帧周期期间显示图像,所述像素包括像素驱动电路和发光元件;
传感器层,在所述显示层上,并且被构造为与输入装置交换信号并感测由触摸产生的输入;
生物特征信息感测层,在所述显示层下方并且包括传感器;
指纹控制器,被构造为控制所述传感器;以及
传感器控制器,被构造为控制所述传感器层,
其中,所述传感器被构造为感测由所述输入装置产生的第一输入和由生物特征信息产生的第二输入,
其中,响应于由所述传感器层感测到的所述信号,所述传感器控制器被构造为向所述指纹控制器发送控制信号,并且
其中,所述指纹控制器被构造为向所述传感器控制器提供由所述传感器感测的所述第一输入的信息。
12.根据权利要求11所述的电子装置,其中,在所述多个帧周期之中的第一帧周期期间,所述传感器层被构造为感测由所述触摸产生的所述输入,并且
其中,在所述第一帧周期期间,所述传感器被构造为感测所述第一输入。
13.根据权利要求12所述的电子装置,其中,在所述第一帧周期期间,所述传感器层还被构造为感测由所述输入装置产生的第三输入。
14.根据权利要求12所述的电子装置,其中,在所述第一帧周期期间,所述传感器还被构造为感测所述生物特征信息。
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