TW202016502A - 距離感應裝置及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種距離感應裝置，設置於有機發光二極體面板之下，且包含一發光模組及一接收模组。發光模組係用以發射一不可見光，不可見光之峰值波長不小於1000奈米。接收模組則鄰設於發光模組，用以接收不可見光經反射之一反射光線。藉此，不可見光通過有機發光二極體面板時，不會使該面板上產生亮點。

Description

距離感應裝置
本發明係關於一種感應裝置，特別關於一種距離感應裝置。
有機發光二極體（OLED）面板因擁有輕薄、抗震、畫面清晰、耗能低、發光效率高、能彎曲等優點，逐漸成為電子產品的顯示裝置的主流，更大量使用於行動裝置中（例如：手機、平板）。
以行動裝置而言，近來各家廠商為追求產品螢幕最大化，試圖將原設置於螢幕四周的邊框（bezel）的感應器移置於螢幕之下側（即內側，相對於使用者可見之上側或外側而言），用以縮小邊框之尺寸；如此，於固定的外型尺寸下，行動裝置可擁有更大的螢幕比例。目前，已移置於螢幕下側之感應器有指紋感測器、距離感測器等。
距離感測器乃係藉由紅外光線的發射與接收來測知人體或物件接近手機的程度，以關閉手機螢幕之背光與觸控功能，俾節省電力且避免使用者通話時誤觸螢幕。然而，現有的距離感測器設置在OLED面板下時，其所發射之紅外光線會使OLED面板的半導體層產生一可見光線（光致發光）；因此，使用者可能會於OLED面板上觀察到一亮點，而認為此面板有瑕疵。
有鑑於此，如何提供一種距離感應裝置，避免上述之可能缺失，乃為業界待解決的問題。
本發明之一目的在於提供一種距離感應裝置，其可設置於有機發光二極體面板之下，且能避免該面板產生非預期的亮點。
為達上述目的，本發明之距離感應裝置包含一發光模組及一接收模組。發光模組係用以發射一不可見光，而該不可見光之峰值波長不小於1000奈米。接收模組鄰設於發光模組，用以接收不可見光經反射之一反射光線。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之發光模組所發射的該不可見光之峰值波長係不大於1580奈米。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之發光模組包含一或複數個發光元件，而接收模組包含一或複數個感測元件。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之發光元件包含一半導體晶片，係用以發射出不可見光。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之發光元件包含一半導體晶片及光轉換結構。半導體晶片係用以發出一可見光。光轉換結構設置於半導體晶片上，且包含一膠體及一螢光材料，螢光材料設置於膠體中，用以將可見光轉換成不可見光。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之發光元件包含一吸光層，吸光層設置於光轉換結構上，用以吸收可見光。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之光轉換結構更包含一吸光材料，吸光材料設置於膠體中，用以吸收可見光。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之光轉換結構更包含一濾光層，濾光層設置於光轉換結構上，用以阻擋可見光。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之半導體晶片係為一藍光晶片。
於一實施例中，本發明之距離感應裝置所具有之螢光材料用以將可見光部份地轉換成另一可見光。
本發明之另一目的在於提供一種顯示裝置，包含一有機發光二極體面板以及如任一上述實施例所示之距離感應裝置，距離感應裝置設置於有機發光二極體面板之下側，以被有機發光二極體面板遮蔽。
藉此，本發明可提供的有益技術效果至少為：發光模組所發射的不可見光具有不小於1000奈米之峰值波長，使得不可見光在穿透OLED面板時，不會使OLED面板產生一可見光線；因此，使用者不會觀察到OLED面板上係有非預期顯示的亮點。另，不可見光之峰值波長較佳地不大於1580奈米，俾以不可見光能有效地穿過OLED面板而達感應物體距離之目的。
為讓上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以較佳之實施例配合所附圖式進行詳細說明。
以下將具體地描述根據本發明之具體實施例；惟，在不背離本發明之精神下，本發明尚可以多種不同形式之實施例來實踐，不應將本發明保護範圍解釋為限於說明書所陳述者。另，上述發明內容中的各實施態樣的技術內容亦可作為實施例的技術內容，或是作為實施例的可能變化態樣。此外，以下所述之方位（如前、後、上、下、兩側、內、外等）係為相對方位，可依據距離感應裝置及其應用之顯示裝置的使用狀態而定義。
第1A圖及第1B圖為依據本發明第一較佳實施例之距離感應裝置10之側視圖及上視圖。該距離感應裝置10係設置於一顯示裝置1的一有機發光二極體面板20（下簡稱為面板20）下，換言之，顯示裝置1至少包含該面板20及該距離感應裝置10。顯示裝置1可為手機、數位相機、電腦、電視、穿載裝置等電子產品的顯示裝置，而本實施例係以手機為例。顯示裝置1尚有其他元件，如驅動晶片等，因非本實施例之重點、且不影響本實施例之爾後技術內容的描述，故將省略描述及繪製。
更具體而言，距離感應裝置10係設置於面板20之一下側21，或稱內側，即面板20之基板所在側，為使用者一般不會觀察到者；因此，距離感應裝置10被面板20遮蔽，不被使用者觀察到。相對於下側21而言，面板20另包含一上側22，或稱外側，即面板之玻璃所在側。較佳地，距離感應裝置10可與下側21相接觸而無間距，以增加感應準確性；或者，基於組裝之公差等因素，距離感應裝置10與下側21之間亦可以保持微小之間距，例如0.3～0.7公釐（mm）。此外，面板20並不需因應距離感應裝置10的設置而有供光線穿過之通孔，面板20可為一般市面上可購得之面板，例如三星所販售的AMOLED。換言之，距離感應裝置10所配合應用的面板20可為一般規格或結構者，因此面板20的技術內容應為通常知識者所能知悉者而能省略描述。
請配合參閱第2圖，構造上，距離感應裝置10包含至少一發光模組100及一接收模組200，兩者相光耦合，也就是，發光模組100可發射一不可見光IL，而光耦合的接收模組200能接受該不可見光IL經反射之一反射光線RIL。為此，接收模組200鄰設於發光模組100，位於發光模組100之一側，兩者之間的距離足以讓兩者達成上述的光耦合。所以，只要接收模組200能接受發光模組100所產生之反射光線RIL，即屬於鄰設或光耦合之關係。另，兩者不限定需位於相同水平面上，兩者之間的高低差仍能達成光耦合。
發光模組100所發射的不可見光IL具有一峰值波長，其不小於1000奈米（nm），因此不可見光IL可視為紅外光線。不可見光IL穿透面板20後，若有物件30（例如為使用者之臉頰）於面板20之上側22，不可見光IL會被物件30反射而定義為反射光線RIL，反測光線RIL穿透面板20而被接收模組200所接受。接收模組200爾後可產生對應的訊號，並傳輸至其他元件中處理或應用。不可見光IL之峰值波長設定為不小於1000奈米，而非一般距離感應器所用的940奈米，故不可見光IL不會使面板20之半導體層發光。
請參閱第3A圖所示，已測試波長介於1000～1580奈米之間的不可見光IL對於面板20之影響，而由測試結果可知，面板20顯示紅色、綠色、藍色及白色的畫面時，不可見光IL皆不會使面板20上產生亮點。第3A圖僅顯示出1275奈米、1375奈米及1475奈米的測試結果（未有亮點），而從940奈米之測試結果可知，面板20會產生明顯之亮點。
請參閱第3B圖所示，另說明的是，雖然不可見光IL之波長大於1580奈米時面板20亦不會有亮點，但此種不可見光IL對面板20之穿透率將小於1％，使得接收模組200難以接收到其反射光線RIL（即不可見光IL無法有效地穿過面板20）。因此，作為手機之距離感應器10時，發光模組100所產生的不可見光IL之峰值波長較佳地不會大於1580奈米。然而，若面板20之穿透率能有所改善，則不可見光IL之波長應可大於1580奈米。
請復參閱第2圖，發光模組100可包含一或複數個發光元件110（位於同一個封裝結構內），每一個發光元件110皆可發射出不可見光IL；而相對地，接收模組200可包含一或複數個感測元件210（位於同一個封裝結構），每一個感測元件210皆可接受反射光線RIL。當發光元件110數量越多時，發光模組100整體上所產生之不可見光IL有越大之強度；當感測元件210越多，接收模組200整體上能接收更多之反射光線RIL（或更易接收到反射光線RIL）。如此，距離感測裝置10的感測能力（距離或範圍）將可提升。上述發光模組100及接收模組200亦可設置於同一個電路基板（印刷電路板）上、或組裝為一體等（圖未示）。
於本實施例中，該發光元件110包含一半導體晶片120，其可以直接發出波長不小於1000奈米之不可見光IL，換言之，發光元件120為一紅外光LED晶片，該LED晶片不需再搭配螢光材料等來激發出紅外光線。感測元件210則可包含一光電晶體。
請參閱第4A圖所示，於本實施例中，一測試系統被提出，以測試距離感應裝置10與面板20之間的關係。該測試系統例如可包含環境光感測器（Ambient Light Sensor）ALS、通用型微控制器（General-Purpose Input/Output）GPIO、類比數位轉換器（Analog-to-Digital Converter）ADC、類比前端電路（Analog Front End）AFE、運算器（Algorithm）ALG、低功耗藍芽（Bluetooth Low Energy）收發器BLE、內部整合電路（(Inter-Integrated Circuit）I2C。該測試系統還包含距離感應器10及/或習知的距離感應器（PIN Diode In GaAs）。藉此，可測試不同工作波長的距離感應器會對面板的影響（亮點、穿透率等）。
請參閱第4B圖所示，上述測試系統可用以測試距離感應器10之感測能力。舉例而言，當不可見光IL之波長為1375奈米時，物件30距離面板20越遠時，接收模組200所接收到光線越少，所對應的算數（count）越低，即越接近基準值之950。
上述實施例中的距離感應器10之發光元件110係為紅外光LED晶片，而於後述之實施例中，發光元件110係為不同型態者，以降低其價格及/或其不可見光之半峰全寬（FWHM）。
請參閱第5圖及第6圖所示，於第二較佳實施例中，與第一實施例不同的是，發光元件110可包含一半導體晶片130以及一光轉換結構140，半導體晶片130用以發出可見光L，而光轉換結構140設置於半導體晶片130上，用以將可見光L轉換成波長不小於1000奈米之不可見光IL’。
更具體而言，半導體晶片130例如可為一藍光LED晶片，故所發射出的可見光L為藍光；而依據封裝型態，半導體晶片130可設置於一支架146或基板（皆可視為發光元件110之組成元件）上。光轉換結構140至少覆蓋半導體晶片130之上方，俾以可見光L皆通過光換轉結構140後，才射出發光元件110外；本實施例中，光轉換結構140更覆蓋及包覆半導體晶片130。另，光轉換結構140包含一膠體142及一螢光材料144，該膠體142係為透光、且常用於LED晶片之封裝膠材（如矽膠），而螢光材料144設置於膠體142中，分佈於膠體142中，可將可見光L轉換成不可見光IL’。膠體142與螢光材料114的重量比（wt %）可為100：100至100：150，但不以此為限。
螢光材料144包含各種能激發出波長不小於1000奈米之光線的螢光粉，舉例而言，螢光材料144為化學式La3 Si6 N11 :Cr,Ce的四面體結構之螢光粉，其平均粒徑為15微米（μm）。當該種螢光材料144受到峰值波長460奈米之可見光L（藍光）照射時，可激發出峰值波長550奈米的可見光L’及峰值波長為1550奈米的不可見光IL’。該不可見光IL’即可用來作為物體之距離感測用，且不會使面板20產生之亮點，如先前實施例所述。
由於螢光材料144亦會激發出可見光L’，且半導體晶片130所發出之可見光L應難以完全被螢光材料144轉換成不可見光IL’，可見光L、L’若射出發光元件110外時，可能會使面板20產生色點（color spot）。因此，發光元件110更可包含一吸光層150，其設置於光轉換結構140上，以吸收可見光L、L’，如此一來，僅有不可見光IL’可射出發光元件110外，而面板20上不會有亮點或色點產生。吸光層150具體而言可包含一透光之膠體及一染劑，該染劑與膠體相混合以形成一可吸收可見光之黑色膠體；膠體與染劑的重量比（wt %）可為100：30至100：60，但不此為限。吸光層150可吸收900奈米以下光線，因此可見光L、L’無法穿過吸光層150。
上述發光元件110的一種製程可為：將螢光材料144與膠體142以所需比例相混合成一混合膠145，然後施用至支架146上，以覆蓋半導體晶片130；接著進行烘烤加熱，以使混和膠145固化而形成光換轉結構140；爾後，將染劑與另一膠體以所需比例相混合成一黑膠，然後施用至已固化的光轉換結構140之頂面上；最後，再進行烘烤加熱，以使黑膠固化而形成吸光層150。
另說明的是，螢光材料144亦可包含以下化學結構之螢光粉：La3(1-x) Ga1-y Ge5(1-z) O16 : 3xA3+ , yCr3+ , 5zB4+ ，其中：x、y和z不同時為0，A代表Gd和Yb中的至少一種，B代表Sn、Nb和Ta中的至少一種；La3 Ga5(1-x) M1O14 :5xCr3+ ，其中0.01≤x≤0.1，M1為Si或Ge；La3(1-x) Ga5(1-y) GeO14 :3xSm3+ ,5yCr3+ ，其中0.01≤x≤0.5和0.01≤y≤0.1；Ca3 Ga2-x Ge3 O12 :xCr3+ ，其中 0＜x≤0.1；LaGa1-x Ge2 O7 :xCr3+ ，其中0＜x≤0.2；BaZr1-x Si3 O9 :xCr3+ ，其中0＜x≤0.1；Zn3 Al2-x Ge4 O14 :2xCr3+ ，其中0＜x≤0.2；Ca2 Ga2(1-x) GeO7 :2xCr3+ ，其中0＜x≤0.1；Zn3 Ga2(1-x) Gey O(6+2y) :xCr3+ ，其中0＜x≤0.5，y為1至5之間的整數；Zn3 Ga2(1-x) Ge4 O14 :2xCr3+ ，其中0＜x≤0.2。上述螢光材料皆可產生波長不小於1000奈米之不可見光，其具體技術內容及實現可參考申請人之第107143240及107130643申請號之台灣專利申請案，該些申請案全文併入本案供參考。
與第一實施例相比，本實施例的發光元件110可有較低售價，因為半導體晶片130（藍光LED晶片）之售價遠比半導體晶片120（紅外光LED晶片）低，縱使加上光換轉結構140、吸光層150之生產成本。此外，本實施例的發光元件110所發射出的不可見光IL’的半峰全寬約為78奈米，比第一實施例的（約為110奈米）還要佳。
請參閱第7圖所示，於第三較佳實施例中，與第二實施例不同的是，發光元件110係包含一濾光層160，而不是吸光層150。具體而言，濾光層160可為一光學薄膜，設置於光轉換結構140上，其可阻擋可見光通過其中，但不會阻擋不可見光。也就是，濾光層160（光學薄膜）能讓特定波長（例如小於700或900奈米）之光線於其中被吸收、反射、散射或相位偏移等而無法通過。如此，可見光L’、L（如第6圖所示）無法射出發光元件110外，但不可見光IL’可以。
請參閱第8圖所示，於第四較佳實施例中，與第二實施例不同的是，發光元件110可不包含吸光層150，而是光轉換結構140更包含一吸光材料170，以吸收可見光，但不會吸收不可見光。具體而言，吸光材料170設置於膠體142中，其可為一黑色染劑，且可與螢光材料144一起混合於膠體142中而形成之一混和膠147。該混合膠147爾後可設置於支架146上、並覆蓋半導體晶片130。如此，螢光材料144所激發出的可見光L’（如第6圖所示）會被吸光材料170吸收，從而無法穿過光轉換結構140，但不可見光L’可以。
需說明的是，無論吸光層150、濾光層160或吸光材料170是否能完全地吸收、過濾或阻擋可見光，皆屬本發明所欲保護之範圍。換言之，縱使有部分的可見光從發光元件110中射出，其應不至使面板20上產生明顯可見之色點。此外，若半導體晶片130之可見光僅有少部分沒有被轉換成不可見光，又或者，光轉換結構140所激發出之可見光僅屬少量（或無可見光），則吸光層150、濾光層160或吸光材料170應可從發光元件110中省略。
綜合上述，本發明之距離感應裝置可設置於OLED面板下，以提升顯示裝置的屏佔比，且用以感測距離的不可見光具有不小於1000奈米的峰值波長，可避免OLED面板上產生光致發光之亮點。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1:顯示裝置10:距離感應裝置20:有機發光二極體面板30:物件21:下側22:上側100:發光模組110:發光元件120:半導體晶片130:半導體晶片140:光轉換結構142:膠體144:螢光材料145:混合膠146:支架147:混合膠150:吸光層160:濾光層170:吸光材料200:接收模組210:感測元件L、L’:可見光IL、IL’:不可見光RIL:反射光線
第1A圖及第1B圖為依據本發明較佳實施例之距離感應裝置之側視圖及上視圖； 第2圖為依據本發明較佳實施例之距離感應裝置運作時之示意圖； 第3A圖為依據本發明較佳實施例之不可見光之波長與面板顯示畫面之間的示意圖； 第3B圖為依據本發明較佳實施例之不可見光之波長與面板穿透率之間的變化示意圖； 第4A圖為依據本發明較佳實施例之距離感應裝置之測試系統之示意圖； 第4B圖為依據本發明較佳實施例之距離感應裝置之測試距離與反應之間的變化示意圖； 第5圖為依據本發明較佳實施例之距離感應裝置之結構示意圖（剖視圖）； 第6圖為第5圖之距離感應裝置之部分放大圖； 第7圖為依據本發明較佳實施例之距離感應裝置之結構示意圖；以及 第8圖為依據本發明較佳實施例之距離感應裝置之結構示意圖。
10:距離感應裝置
20:有機發光二極體面板
21:下側
22:上側
100:發光模組
110:發光元件
120:半導體晶片
200:接收模組
210:感測元件
IL:不可見光
RIL:反射光線

Claims (10)

  1. 一種距離感應裝置，設置於一有機發光二極體面板之一下側，包含： 　　一發光模組，係用以發射一不可見光，該不可見光之峰值波長不小於1000奈米；以及 　　一接收模組，鄰設於該發光模組，用以接收該不可見光經反射之一反射光線。
  2. 如請求項1所述之距離感應裝置，其中，該發光模組所發射的該不可見光之該峰值波長係不大於1580奈米。
  3. 如請求項1所述之距離感應裝置，其中，該發光模組包含一或複數個發光元件，而該接收模組包含一或複數個感測元件。
  4. 如請求項3所述之距離感應裝置，其中，該發光元件包含一半導體晶片，該半導體晶片係用以發射出該不可見光。
  5. 如請求項3所述之距離感應裝置，其中，該發光元件包含： 一半導體晶片，係用以發出一可見光；以及 一光轉換結構，設置於該半導體晶片上，且包含一膠體及一螢光材料，該螢光材料設置於該膠體中，用以將該可見光轉換成該不可見光。
  6. 如請求項5所述之距離感應裝置，其中，該發光元件更包含一吸光層，該吸光層設置於該光轉換結構上，用以吸收該可見光。
  7. 如請求項5所述之距離感應裝置，其中，該光轉換結構更包含一吸光材料，該吸光材料設置於該膠體中，用以吸收該可見光。
  8. 如請求項5所述之距離感應裝置，其中，該發光元件更包含一濾光層，該濾光層設置於光轉換結構上，用以阻擋該可見光。
  9. 如請求項5所述之距離感應裝置，其中，該半導體晶片為一藍光晶片。
  10. 一種顯示裝置，包含： 　　一有機發光二極體面板；以及 　　如請求項1至9任一項所示之距離感應裝置，設置於該有機發光二極體面板之該下側，以被該有機發光二極體面板遮蔽。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111785762B (zh) * 2020-07-28 2023-04-25 Oppo（重庆）智能科技有限公司 显示屏组件及电子设备
KR20220065153A (ko) 2020-11-12 2022-05-20 삼성전자주식회사 광원 모듈 및 이를 포함하는 모바일 기기

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010150754A1 (ja) * 2009-06-22 2010-12-29 日亜化学工業株式会社 発光装置
KR101646663B1 (ko) * 2010-04-02 2016-08-08 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지
CN102298149B (zh) * 2010-06-25 2016-04-27 原相科技股份有限公司 提高精确度、移动侦测效率、省电的时差测距系统及方法
TW201519476A (zh) * 2013-11-08 2015-05-16 Lextar Electronics Corp 發光二極體封裝
DE102014106882A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
KR102208441B1 (ko) * 2014-06-13 2021-01-27 삼성전자주식회사 화면을 포함하는 전자 장치
US10151946B2 (en) * 2014-07-31 2018-12-11 Google Technology Holdings LLC Apparatus with visible and infrared light emitting display
JP6582382B2 (ja) * 2014-09-26 2019-10-02 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
KR102346798B1 (ko) * 2015-02-13 2022-01-05 삼성전자주식회사 반도체 발광장치
TW201635089A (zh) * 2015-03-20 2016-10-01 力智電子股份有限公司 可攜式電子裝置及其光感測封裝體
TWI555997B (zh) * 2015-04-17 2016-11-01 原相科技股份有限公司 測距系統及測量距離的方法
KR102377032B1 (ko) * 2015-10-31 2022-03-18 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
EP3211453A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-30 ams AG Optical proximity sensor arrangement and method for producing an optical proximity sensor arrangement
TWI589906B (zh) * 2016-11-18 2017-07-01 光寶新加坡有限公司 可攜式電子裝置及其近距離光學感測模組
CN113944908A (zh) * 2016-12-28 2022-01-18 贵州恩纬西光电科技发展有限公司 一种灯具
CN107770309A (zh) 2017-10-18 2018-03-06 苏州大学 近红外发光像素在oled屏幕移动终端结构的应用
CN109868138A (zh) 2017-12-05 2019-06-11 亿光电子工业股份有限公司 光电子器件
TWI683455B (zh) 2017-12-21 2020-01-21 億光電子工業股份有限公司 螢光材料、光電子裝置以及製造光電子裝置的方法
CN108004504B (zh) * 2018-01-02 2019-06-14 京东方科技集团股份有限公司 一种掩膜板
US10969877B2 (en) * 2018-05-08 2021-04-06 Artilux, Inc. Display apparatus

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