TWI756025B - 微發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示裝置、以及指紋識別方法 - Google Patents

微發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示裝置、以及指紋識別方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI756025B
TWI756025B TW110101928A TW110101928A TWI756025B TW I756025 B TWI756025 B TW I756025B TW 110101928 A TW110101928 A TW 110101928A TW 110101928 A TW110101928 A TW 110101928A TW I756025 B TWI756025 B TW I756025B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
micro
light
layer
display panel
led
Prior art date
Application number
TW110101928A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202202994A (zh
Inventor
謝錦全
毛新惟
Original Assignee
采鈺科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 采鈺科技股份有限公司 filed Critical 采鈺科技股份有限公司
Publication of TW202202994A publication Critical patent/TW202202994A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI756025B publication Critical patent/TWI756025B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04162—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for exchanging data with external devices, e.g. smart pens, via the digitiser sensing hardware
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264—Details of driving circuits
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen
    • G09G2360/147—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen the originated light output being determined for each pixel
    • G09G2360/148—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen the originated light output being determined for each pixel the light being detected by light detection means within each pixel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

一種微發光二極體顯示面板。微發光二極體顯示面板包括一基板以及一驅動層。驅動層設置在基板上。驅動層包括一微發光二極體以及一光感測器。當微發光二極體發射光至一使用者的一手指時，光感測器產生一感測信號。

Description

微發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示裝置、以及指紋識別方法
本發明係關於一種微發光二極體(micro light-emitting diode(LED))顯示裝置，且特別是關於一種具有指紋偵測功能的微LED顯示裝置。
隨著攜帶式電子設備和電子交易的發展，個人識別和個人資訊安全變得越來越重要。由於人類指紋具有唯一性以及不變性，因此指紋識別技術可提供出色的安全性和較高的可靠性。在具有指紋識別功能的習知電子設備中，具有用於指紋檢測的一特定面板。此特定面板的設置增加了電子設備的尺寸。此外，此特定面板不能作為輸入界面。在其他一些具有指紋識別功能的習知電子設備中，光電感測面板設置在顯示面板上方。然而，從顯示面板發射的光可能被光電感測面板阻擋，這導致顯示面板的亮度降低。
本發明之一實施例提供一種微發光二極體顯示面 板。微發光二極體顯示面板包括一基板以及一驅動層。驅動層設置在基板上。驅動層包括一微發光二極體以及一光感測器。當微發光二極體發射光至一使用者的一手指時，光感測器產生一感測信號。
本發明之一實施例提供一種微發光二極體顯示裝置。微發光二極體顯示裝置包括一第一閘極驅動器、一源極驅動器、一第二閘極驅動器、一微發光二極體顯示面板、一讀出電路、以及一控制器。第一閘極驅動器經設置以提供複數第一驅動信號。源極驅動器經設置以提供複數顯示信號。第二閘極驅動器經設置以提供複數第二驅動信號。微發光二極體顯示面板由該等第一驅動信號、該等顯示信號、該等第二驅動信號所控制。微發光二極體顯示面板包括一基板以及一驅動層。驅動層設置在基板上且包括複數畫素單元。每一畫素單元接收該等第一驅動信號之一者、該等顯示信號之一者、以及該等第二驅動信號之一者。每一畫素單元包括一微發光二極體以及一光感測器。光感測器經設置以偵測光且根據偵測到的光產生一感測信號。讀出電路耦接至微發光二極體顯示面板，且經設置以根據該等顯示信號以產生一輸出信號。控制器經設置以控第一閘極驅動器、源極驅動器、以及第二閘極驅動器，且根據輸出信號執行一指紋判斷操作。當至少一微發光二極體發射光至一使用者的一手指時，至少一光感測器根據來自手指的反射光來產生對應之感測信號，且控制器根據輸出信號來執行指紋判斷操作以偵測手指的指紋。
本發明之一實施例提供一種指紋識別方法，其用於一微發光二極體顯示面板。微發光二極體顯示面板包括複數畫素單元、且每一畫素單元包括一微發光二極體。此指紋識別方法包括以 下步驟：反應於一手指接近微發光二極體顯示面板之一區域，獲得手指在微發光二極體顯示面板上的一位置；驅動在微發光二極體顯示面板之上述區域內的多個畫素單元的多個微發光二極體發光；反應於由上述多個微發光二極體發射的光，獲得手指的指紋；以及判斷獲得的指紋是否與一預設圖案匹配。
1:微發光二極體顯示裝置
10:微發光二極體顯示面板
11:控制器
12、13:閘極驅動器
14:源極驅動器
15:讀出電路
20、21:開關
22:微發光二極體
23:光感測器
30、31:開關
32:微發光二極體
33:光感測器
40:基板
40A~40D:基板40的四個部分
41:驅動層
42:導光層
43:保護玻璃
44A:光
44B:反射光
45:手指
50:金屬層
51:閘極絕緣層
51A:閘極絕緣層51的一部分
52:主動層
53:電極層
53A、53B:電極層53的兩個部分
54:絕緣層
55:半導體層
56:平坦化層
57:透明膜
58:金屬層
59:閘極絕緣層
59A:閘極絕緣層59的一部分
60:主動層
61:電極層
61A、61B:電極層61的兩個部分
62:絕緣層
63:半導體層
64:平坦化層
65:金屬層
65A~65C:金屬層65的三個部分
66:閘極絕緣層
66A~66C:閘極絕緣層66的三個部分
67:主動層
67A~67C:主動層67的三個部分
68:電極層
68A~68D:電極層68的四個部分
68AL、68AR:部分68A的兩個區段
68BL、68BR:部分68B的兩個區段
68CL、68CR:部分68C的兩個區段
69:絕緣層
70:半導體層
71:平坦化層
72:金屬層
72A、72B:金屬層72的兩個部分
73:閘極絕緣層
73A、73B:閘極絕緣層73的兩個部分
74:主動層
74A、74B:主動層74的兩個部分
75:電極層
75A~75D:電極層75的四個部分
75BL、75BR:部分75B的兩個區段
75CL、75CR:部分75C的兩個區段
76:絕緣層
77、78:半導體層
79:平坦化層
100、100A、100B:畫素單元
200、210:電晶體
230:光電二極體
300、301:電晶體
310~312:電晶體
330:光電二極體
400~403:基板40的三個區域
420:導光板
550:發光層
570~572:透明膜57的三個區域
700、780:發光層
ADD10、ADD11:位址信號
BL:位元線
DL:資料線
GND:接地
N30:節點
N31:浮接節點
N32:節點
RST:重置信號
S12:驅動信號
S13:驅動信號
S14:顯示信號
S15:輸出信號
S100:感測信號
SL:掃描線
Vdd:電源
Vrst:重置電壓
WL:字元線
第1圖表示根據本發明一實施例之微發光二極體(micro light-emitting diode(LED))顯示裝置。
第2圖表示根據本發明一實施例之一畫素單元的電路架構。
第3圖表示根據本發明另一實施例之一畫素單元的電路架構。
第4A圖表示根據本發明一實施例，一微發光二極體顯示裝置的截面圖。
第4B圖表示根據本發明一實施例，在一導光層之複數導光板的示意圖。
第5圖表示根據本發明一實施例，一微發光二極體顯示面板之一驅動層的截面圖。
第6圖表示根據本發明另一實施例，一微發光二極體顯示面板之一驅動層的截面圖。
第7圖表示根據本發明另一實施例，一微發光二極體顯示面板之一驅動層的截面圖。
第8圖表示根據本發明一實施例之指紋識別方法的流程圖。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1圖係表示根據本發明一實施例之微發光二極體(micro light-emitting diode(LED))顯示裝置。如第1圖所示，微發光二極體顯示裝置1包括微發光二極體顯示面板10、控制器11、閘極驅動器12與13、源極驅動器14、以及讀出電路15。微發光二極體顯示面板10包括複數畫素單元100，其等排列在複數行和複數列上以形成一陣列。每一畫素單元100包括微發光二極體(例如，第2圖所示的微發光二極體22或第3圖所示的微發光二極體32)和光感測器(例如，第2圖所示的光感測器23或第3圖所示的光感測器33)。閘極驅動器12分別透過複數掃描線SL將複數驅動信號S12提供給微發光二極體顯示面板10，並且同一行(水平方向)上的畫素單元被耦接至同一掃描線SL。源極驅動器14分別透過複數資料線DL提供複數顯示信號S14，並且同一列(垂直方向)上的畫素單元被耦接到同一資料線DL。閘極驅動器13分別透過複數字元線WL將複數驅動信號S13提供給微發光二極體顯示面板10，並且同一行上的畫素單元被耦接至同一字元線WL。讀出電路15透過複數位元線BL耦接至微發光二極體顯示面板10，並且同一列上的畫素單元被耦接至同一位元線。控制器11根據位址信號ADD10控制閘極驅動器12和源極驅動器14，以決定上述複數驅動信號S12的時序和上述複數顯示信號S14的時序。控制器11還根據位址信號ADD11控制閘極驅動器13以決定上述複數驅動信號S13的時序。讀出電路15透過上述複數位元線BL接收由上述複數畫素單元100所產生的複數感 測信號S100，並根據接收到的上述複數感測信號S100產生一輸出信號S15。一個感測信號指示由對應之畫素單元所感測到的光量的大小或程度。讀出電路15將輸出信號S15傳送到控制器11。控制器11可以根據輸出信號S15執行指紋判斷操作或觸控判斷操作。
第2圖係表示根據本發明一實施例之一畫素單元的電路架構。根據此實施例，第1圖的每一畫素單元100都具有第2圖所示的畫素單元100A的電路架構。參閱第2圖，畫素單元100A包括開關20與21、微發光二極體22、以及光感測器23。在此實施例中，光感測器23係由光電二極體230來實現。開關20包括電晶體200。電晶體200之閘極耦接至相應的掃描線SL，其輸入電極(源極或汲汲極)耦接至相應的資料線DL，並且其輸出端(汲極或源極)耦接至微發光二極體22的陽極。微發光二極體22的陰極耦接到接地GND。開關21包括電晶體210。電晶體210的閘極耦接至對應的字元線WL，其輸入電極(源極或汲極)耦接至光二極體23的陰極，而輸出電極(汲極或源極)耦接到對應的位元線BL。光二極體23的陽極耦接到接地GND。
第3圖表示根據本發明另一實施例之一畫素單元的電路架構。根據此實施例，第1圖的每一畫素單元100都具有第3圖所示的畫素單元100B的電路架構。參閱第3圖，畫素單元100B包括開關30與31、微發光二極體32、以及光感測器33。在此實施例中，光感測器33由光電二極體330來實現。開關30包括電晶體300與301。電晶體300的閘極耦接到相應的掃描線SL，其輸入電極(源極或汲極)耦接到相應的資料線DL，並且其輸出端(汲極或源極)耦接到節點N30。電晶體301的閘極耦接至節點N30，其輸入電極 (源極或汲極)耦接至節點N30和電源Vdd，並且其輸出端子(汲極或源極)耦接至微發光二極體32的陽極。微發光二極體32的陰極耦接到接地GND。開關31包括電晶體310~312。電晶體310的閘極接收一重置信號RST，其輸入電極(源極或汲極)接收一重置電壓Vrst，並且其輸出電極(汲極或源極)耦接在浮接節點N31耦接至光電二極體330的陰極，光電二極體330的陽極耦接到接地GND。電晶體311的閘極耦接至浮接節點N31，其輸入電極(源極或汲極)耦接至電源Vdd，並且其輸出電極(汲極或源極)耦接至節點N32。電晶體312的閘極耦接至相應的字元線WL，其輸入電極(源極或汲極)耦接至節點N32，並且其輸出電極(汲極或源極)耦接至相應的位元線BL。
根據上述實施例，當一畫素單元的微發光二極體22/32朝向使用者的一手指發光時，此畫素單元的光感測器23/33則感測來自該手指的反射光，且透過基於此反射光而進行的光感測器23/33與開關21/31的操作，一對應的感測信號S100因而產生。因此，當數個畫素單元朝向該手指發光時，由這些畫素單元反應於來自該手指的相應反射光而產生的數個感測信號S100可以指示該手指的指紋。讀出電路15根據來自畫素單元的感測信號S100而產生輸出信號S15，並且控制器10根據輸出信號S15執行指紋確定操作，以判斷該手指的指紋並識別指紋。
第4A圖係表示根據本發明一實施例，沿著第1圖中截面線A-A的微發光二極體顯示面板10的截面圖。如第4A圖所示，微發光二極體顯示面板10基板40、驅動層41、導光層42、和保護玻璃(cover glass)43。基板40被提供用於微發光二極體顯示面 板10。驅動層41形成在基板40上。對於第2圖的實施例，每一畫素單元100的開關20與21、微發光二極體22、以及光感測器23可形成在驅動層41中。對於第3圖的實施例，每一畫素單元100的開關30和31、微發光二極體32、以及光感測器33形成在驅動層41中。導光層42形成在驅動層41上。導光層42包括複數導光板420，並且每一導光板與一畫素單元的光感測器重疊。保護玻璃43形成在導光層42上。當微發光二極體顯示裝置1操作時，一觸控筆或用戶的一手指可觸摸或接觸保護玻璃43的外側以進行觸控判斷操作或指紋判斷操作。
第5圖表示根據本發明一實施例，微發光二極體顯示面板10之驅動層41的截面圖。為了能清楚說明驅動層41，第5圖也顯示了基板40和導光層42。第5圖僅示出了一個畫素單元100的驅動層41的截面圖，然而，其他畫素單元的截面圖與第5圖所示的截面圖相同。參閱第5圖，在基板40上形成一金屬層50。在此實施例中，基板40被劃分為區域400~403。一閘極絕緣層51形成在基板40上。閘極絕緣層51的一部分51A覆蓋金屬層50。一主動層52形成在閘極緣層51的一部分51A上。一電極層53形成在閘極絕緣層51與基板40接觸的一部分上並且也形成在主動層52上。電極層53包括兩個部分53A和53B，這兩個部分分別對應於基板40的區域401和402。參閱第5圖，電極層53的一部分53A覆蓋主動層52。一絕緣層54形成在電極層53的一部分53A上。一半導體層55形成在電極層53的一部分53B上。一平坦化層56形成在基板40上並且覆蓋電極層53的一部分53B、絕緣層54、以及半導體層55。
參閱第5圖，在平坦化層56的一平坦側上形成一透 明膜57。在此實施例中，透明膜57被劃分為區域570~572。在透明膜57上形成一金屬層58。在透明膜57上形成一閘極絕緣層59。閘極絕緣層59的一部分59A覆蓋金屬層58。閘極絕緣層59的一部分59A上形成一主動層60。一電極層61形成在閘極絕緣層59之與平坦化層56接觸的一部分上，並更形成再主動層60上。電極層61包括兩個部分61A和61B，其等分別對應於透明膜57的區域570和571。參閱第5圖，電極層61的一部分61A覆蓋主動層60。一絕緣層62形成在電極層61的一部分61A上。半導體層63形成在電極層61的一部分61B上。接著，一平坦化層64形成在平坦化層56上，並覆蓋電極層61、絕緣層62、以及半導體層63。導光層42中的一導光裝置420與半導體層63重疊。
對於第2圖的實施例，微發光二極體22包括形成在半導體層55上的一發光層550，並且金屬層50、主動層52、與電極層53的一部分53A形成耦接至微發光二極體22之開關20中的電晶體200。半導體層63包括光感測器23的光電二極體230。半導體層63包括光感測器23的光電二極體230。金屬層58、主動層60、以及電極層61的一部分61A形成開關21的電晶體210。參閱第5圖，根據導光板420與每一畫素單元中的半導體層63之間的配置，進入微發光二極體顯示面板10的光可以通過導光板420而被引導到光電二極體230。
第6圖表示根據本發明另一實施例，微發光二極體顯示面板10之驅動層41的截面圖。為了能清楚說明驅動層41，第6圖還示出了基板40和保護玻璃42。此外，第6圖僅示出了一個畫素單元100的驅動層41的截面圖，然而，其他畫素單元的截面圖與第6 圖所示的截面圖相同。在此實施例中，基板40被劃分成四個部分40A~40D。參閱第6圖，一金屬層65形成在基板40上。金屬層65包括三個部分65A、65B、與65C，這三個部分分別對應於基板40的區域40A、40B、與40C。一閘極絕緣層66形成在基板40上。閘極絕緣層66包括幾個部分，包括部分66A、66B、與66C，分別對應於基板40的區域40A、40B、與40C的。閘極絕緣層66的一部分66A覆蓋金屬層65的一部分65A。閘極絕緣層66的一部分66B覆蓋金屬層65的一部分65B。閘極絕緣層66的一部分66C覆蓋金屬層65的一部分65C。在閘極絕緣層66上形成一主動層67。詳細來說，在閘極絕緣層66的一部分66A上形成主動層67的一部分67A，在閘極絕緣層66的一部分66B上形成主動層67的一部分67B，並且在閘極絕緣層66的一部分66C上形成主動層67的一部分67C。一電極層68形成在閘極絕緣層66與基板40接觸的一部分上並且也形成主動層67上。參閱第6圖，電極層68的一部分68A覆蓋主動層67的一部分67A，電極層68的一部分68B覆蓋主動層67的一部分67B，且電極層68的一部分68C覆蓋主動層67的一部份67C。一絕緣層69形成在電極層68的多個部分68A、68B、與68C上。在電極層68的一部分68D上形成一半導體層70。一平坦化層71形成在基板40上，且覆蓋電極層68的一部分68D、絕緣層69、以及半導體層70。
電極層68的一部分68A被分成彼此隔離的兩個區段68AL和68AR。電極層68的一部分68B被分成彼此隔離的兩個區段68BL和68BR。電極層68的一部分68C被分成彼此隔離的兩個區段68CL和68CR。區段68BL與區段68AR連接。區段68CL與區段68BR相連。區段68CR與電極層68的一部分68D連接。
對於第3圖的實施例，微發光二極體32包括形成在半導體層70上的一發光層700，且金屬層65的一部分65C、主動層67的一部分67C、與電極層68的一部分68C形成耦接到微發光二極體32的開關30的電晶體301。金屬層65的一部分65A、閘極絕緣層66的一部分66A、主動層67的一部分67A、與電極層68的一部分68A，透過以一金屬線將金屬層65的光的一部分65A與電極68的一部分68A的一區段68AL連接，從而形成光電感測器30的光電二極體330。金屬層65的一部分65B、主動層67的一部分67B、與電極層68的一部分68B形成開關31的電晶體311。參閱第6圖，根據每個畫素單元中導光板420的設置，進入微發光二極體顯示面板10的光可以通過導光板420而被引導到光電二極體330。
第7圖表示根據本發明另一實施例，微發光二極體顯示面板10之驅動層41的截面圖。為了能清楚說明驅動層41，第7圖還示出了基板40和保護玻璃42。此外，第7圖僅示出了一個畫素單元100的驅動層41的截面圖，然而，其他畫素單元的截面圖與第7圖所示的截面圖相同。在此實施例中，基板40被分成四個部分40A~40D。參閱第7圖，在基板40上形成一金屬層72。金屬層72包括兩個部分72A與72B，分別對應基板40的區域40B與40C。一閘極絕緣層73形成在基板40上。閘極絕緣層73包括幾個部分，包括部分73A與73B，分別對應基板40的區域40B與40C。閘極絕緣層73的一部分73A覆蓋金屬層72的一部分72A。閘極絕緣層73的一部分73B覆蓋金屬層72的一部分72B。在閘極絕緣層73上形成一主動層74。詳細來說，在閘極絕緣層73的一部分73A上形成主動層74的一部分74A，並且在閘極絕緣層73的一部分73B上形成主動層74的一 部分74B。一電極層75形成在閘極絕緣層73與基板40接觸的一部分上並且也形成在主動層74上。參閱第7圖，電極層75的一部分75B覆蓋主動層74的一部分74A，並且電極層75的一部分75C覆蓋主動層74的一部分74B。一絕緣層76形成在電極層75的部分75B與75上。一半導體層77形成在電極層75的一部分75A上。半導體層78形成在電極層75的一部分75D上。一平坦化層79形成在基板40上並覆蓋電極層75的部分75A與75D、絕緣層76、以及半導體層77與78。
電極層75的一部分75B被分成彼此隔離的兩個區段75BL和75BR。電極層75的一部分75C被分成彼此隔離的兩個區段75CL和75CR。區段75BL與電極層75的一部分75A連接。區段75CL與區段75BR連接。區段75CR與電極層75的一部分75D連接。
對於第3圖的實施例，微發光二極體32包括形成在半導體層78上的發光層780，且金屬層72的一部分72B、主動層74的一部分74B、與電極層75的一部分75C形成耦接到微發光二極體32的開關30的電晶體301。半導體層77包括光電二極體330。金屬層72的一部分72A、主動層74的一部分74A、與電極層75的一部分75B形成開關31的電晶體311。參閱第7圖，根據每個畫素單元中導光板420的設置，進入微發光二極體顯示面板10的光可以通過導光板420而被引導到光電二極體330。
根據上述實施例，用於微發光二極體的開關、光感測器、以及用於光感測器的開關形成在同一基板上。換句話說，本實施例提供的微發光二極體顯示面板10包括形成在相同基板40上的微發光二極體、用於微發光二極體的開關、光感測器、、以及用於光感測器的開關。由於微發光二極體的尺寸較小，因此，微發光 二極體顯示面板10不僅可以作為偵測觸控輸入事件的的觸控面板，還可以作為用於偵測指紋的識別面板。此外，由於閘極驅動器14和讀出電路15的操作，微發光二極體顯示面板10提供了多指的識別。
在上述實施例中，如第4B圖所示，在導光層42中形成複數導光板420。為了清楚地示出導光板的位置，第4B圖還顯示了畫素單元100A/100B的光感測器23/33以及保護玻璃43，其中為了說明，顯示了五個光感測器23/33和五個導光板420。在第4B圖中，光感測器可包括形成在半導體層63(顯示於第5圖)中的第2圖所示之光電二極體230、或者形成在區域40A(顯示於第6圖)中的第3圖所示之光電二極體330、或者形成在板導體層77(顯示於第7圖)中的第3圖所示之光電二極體330。參閱第4B與5~7圖，導光板420分別設置在光電二極體上方。換句話說，每個導光板420被佈置在一個光電二極體上方，從而導光板420可以將進入微發光二極體顯示面板10的光引導到對應的光電二極體。例如，當微發光二極體22/32向使用者的一手指45發射光44A，來自手指45的反射光44B通過對應的導光板420導引至光電二極體。
第8圖表示根據本發明一實施例之指紋識別方法的流程圖。以下將透過具有第2圖的電路結構的畫素單元來描述指紋識別方法。參閱第8圖，當應用微發光二極體顯示裝置1的電子設備處於待機模式時，所有畫素單元的微發光二極體22不發光，並且光感測器23操作以偵測微發光二極體顯示裝置1的環境光且反應於偵測到的環境光來產生對應的感測信號S100(步驟S80)。在待機模式下，當一使用者的一手指靠近微發光二極體顯示面板10時，由在 微發光二極體顯示面板10靠近手指的一區域中的光感測器偵測到的光量較少。因此，控制器11可以根據從感測信號S100所衍生獲得的輸出信號S15來判斷微發光二極體顯示面板10的哪一區域被照射到較少量的光，從而獲得手指在微發光二極體顯示面板10上的位置(步驟S81)。在獲得手指的位置之後，控制器11控制閘極驅動器12和源極驅動器14以驅動在微發光二極體顯示面板10的被判斷出的區域中的多個微發光二極體22(步驟S82)。來自手指的反射光被傳送到至少一個光感測器23，並且反應於此反射光而產生輸出信號S15。然後，控制器11根據來自讀出電路15的輸出信號S15獲得上述手指的指紋(步驟S83)。換句話說，控制器11反應於由微發光二極體22所發出的光來獲取上述手指的指紋。控制器11還根據輸出信號S15來執行指紋判斷操作，以判斷所獲取的指紋是否與一預定圖案匹配，從而識別用戶(步驟S84)。如果控制器11判斷出偵測到的指紋與預定圖案匹配，則識別成功，並且控制器11執行一特定功能，例如，控制器11致能電子設備的喚醒操作以及/或致能電子設備的一特定操作或功能(步驟S85)。如果控制器11判斷出偵測到的指紋與預定圖案不匹配，則識別不成功，並且該方法返回到步驟S81。在此實施例中，電子設備可以是手機、筆記型電腦、平板電腦、數位相機、或任何具有識別功能的電子設備。在步驟S80中偵測到的環境光可以用作在正常觸控判斷操作期間產生的輸出信號S15的基線，使得觸控判斷可以不受微發光二極體顯示裝置1的環境光的影響，從而增強觸控判斷的準確性。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範 圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:微發光二極體顯示面板 40:基板 41:驅動層 42:導光層 43:保護玻璃

Claims (10)

  1. 一種微發光二極體顯示面板，包括：一基板；以及一驅動層，設置在該基板上，其中，該驅動層包括：一微發光二極體；以及一光感測器；其中，該光感測器感測該微發光二極體顯示面板的一環境光；以及其中，當該微發光二極體根據感測到的該環境光而被驅動時，該微發光二極體發射光至一使用者的一手指，且該光感測器感測反射自該手指的光線產生一感測信號。
  2. 如請求項1之微發光二極體顯示面板，更包括：一保護玻璃，設置在該驅動層上；以及一導光層，設置在該保護玻璃與該驅動層之間，其中，該導光層包括設置在該光感測器上方的一導光板。
  3. 如請求項1之微發光二極體顯示面板，其中：該微發光二極體包括形成在一第一半導體層上的一發光層；該光感測器形成在一第二半導體層；該第二半導體層形成在該第一半導體層之上；以及該微發光二極體經設置來接收一顯示信號，並且根據該顯示信號發射光。
  4. 如請求項1之微發光二極體顯示面板，其中：該微發光二極體包括形成在一第一半導體層上的一發光層；該光感測器包括一金屬層、一閘極絕緣層、一主動層、以及一 電極層；以及該微發光二極體經設置來接收一顯示信號，並且根據該顯示信號發射光。
  5. 如請求項1之微發光二極體顯示面板，其中：該微發光二極體包括形成在一第一半導體層上的一發光層；該光感測器形成在一第二半導體層；以及該微發光二極體經設置來接收一顯示信號，並且根據該顯示信號發射光。
  6. 如請求項1之微發光二極體顯示面板，其中，該驅動層包括：一第一電晶體，經設置以將一顯示信號傳送至該微發光二極體，其中，該第一電晶體包括一金屬層、一閘極絕緣層、一主動層、以及一第一電極層，以及，該微發光二極體形成在該第一電極層之上；一透明膜，形成在該微發光二極體以及該第一電晶體之上；以及一第二電晶體，形成在該透明膜之上且耦接至該光感測器；其中，該第二電晶體包括一金屬層、一閘極絕緣層、一主動層、以及一第二電極層；以及其中，該光感測器形成在該第二電極層上。
  7. 如請求項1之微發光二極體顯示面板，其中，該驅動層包括：一第一電晶體，經設置以將一顯示信號傳送至該微發光二極體，其中，該第一電晶體包括一金屬層、一閘極絕緣層、一主動層、 以及一第一電極層，以及，該微發光二極體形成在該第一電極層之上；以及一第二電晶體，耦接至該光感測器；其中，該第二電晶體包括該金屬層、該閘極絕緣層、該主動層、以及該第一電極層；以及其中，該光感測器形成在該第一電極層上。
  8. 一種微發光二極體顯示裝置，包括：一第一閘極驅動器，經設置以提供複數第一驅動信號；一源極驅動器，經設置以提供複數顯示信號；一第二閘極驅動器，經設置以提供複數第二驅動信號；一微發光二極體顯示面板，由該等第一驅動信號、該等顯示信號、該等第二驅動信號所控制，其中，該微發光二極體顯示面板包括：一基板；以及一驅動層，設置在該基板上，且包括複數畫素單元；其中，每一該畫素單元接收該等第一驅動信號之一者、該等顯示信號之一者、以及該等第二驅動信號之一者，且每一該畫素單元包括：一微發光二極體；以及一光感測器，經設置以偵測光且根據偵測到的光產生一感測信號；一讀出電路，耦接至該微發光二極體顯示面板，且經設置以根據該等顯示信號以產生一輸出信號；以及一控制器，經設置以控該第一閘極驅動器、該源極驅動器、以 及該第二閘極驅動器，且根據該輸出信號執行一指紋判斷操作；其中，該等光感測器感測該微發光二極體顯示面板的一環境光；其中，當該等微發光二極體中至少一微發光二極體根據感測到的該環境光而被驅動時，該至少一微發光二極體發射光至一使用者的一手指，該等光感測器中至少一者根據來自該手指的反射光來產生對應之該感測信號，且該控制器根據該輸出信號來執行該指紋判斷操作以偵測該手指的指紋。
  9. 一種指紋識別方法，用於一微發光二極體顯示面板，該微發光二極體顯示面板包括複數畫素單元、且每一該畫素單元包括一微發光二極體以及一光感測器，該指紋識別方法包括：由該等光感測器偵測該微發光二極體顯示面板的一環境光以產生複數感測信號；根據該等感測信號判斷一手指接近該微發光二極體顯示面板之一區域；驅動在該微發光二極體顯示面板之該區域內的多個畫素單元的多個微發光二極體發光；反應於由該等多個微發光二極體發射的光，獲得該手指的該指紋；以及判斷獲得的該指紋是否與一預設圖案匹配。
  10. 如請求項9之指紋識別方法，更包括：反應於獲得的該指紋與該預設圖案匹配，執行一特定功能。
TW110101928A 2020-07-13 2021-01-19 微發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示裝置、以及指紋識別方法 TWI756025B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/926,902 2020-07-13
US16/926,902 US11594170B2 (en) 2020-07-13 2020-07-13 Micro light-emitting diode display panel, micro light-emitting diode display device, and fingerprint identification method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202202994A TW202202994A (zh) 2022-01-16
TWI756025B true TWI756025B (zh) 2022-02-21

Family

ID=79172880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110101928A TWI756025B (zh) 2020-07-13 2021-01-19 微發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示裝置、以及指紋識別方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11594170B2 (zh)
JP (1) JP2022017150A (zh)
CN (1) CN113934318A (zh)
TW (1) TWI756025B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117199062A (zh) * 2022-05-26 2023-12-08 群创光电股份有限公司 电子装置及其制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM561855U (zh) * 2018-01-04 2018-06-11 敦捷光電股份有限公司 屏內光學指紋辨識的發光二極體面板
TW201926666A (zh) * 2017-11-22 2019-07-01 台灣積體電路製造股份有限公司 感測設備
TWM595259U (zh) * 2019-09-16 2020-05-11 神盾股份有限公司 具有屏下式紅外線生物感測器的電子設備

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4645822B2 (ja) 2005-04-19 2011-03-09 ソニー株式会社 画像表示装置および物体の検出方法
JP2015225537A (ja) 2014-05-28 2015-12-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表示装置
US10739882B2 (en) * 2014-08-06 2020-08-11 Apple Inc. Electronic device display with array of discrete light-emitting diodes
US10437974B2 (en) * 2015-06-18 2019-10-08 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical sensing performance of under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
US10157590B1 (en) * 2015-12-15 2018-12-18 Apple Inc. Display with localized brightness adjustment capabilities
KR102575341B1 (ko) * 2016-12-27 2023-09-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US10664676B2 (en) * 2017-06-12 2020-05-26 Will Semiconductor (Shanghai) Co. Ltd. Systems and methods for reducing unwanted reflections in display systems incorporating an under display biometric sensor
US11249598B2 (en) * 2018-09-13 2022-02-15 Boe Technology Group Co., Ltd. Integrated fingerprint detection touch control display apparatus and integrated method of fingerprint detection, touch control, and image display
WO2020053692A1 (ja) 2018-09-14 2020-03-19 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、表示モジュール、及び電子機器
US20200111815A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-09 Innolux Corporation Display device
KR102512330B1 (ko) * 2018-10-30 2023-03-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN109686301B (zh) 2019-02-28 2020-10-16 厦门天马微电子有限公司 光感电路及其驱动方法、显示面板和显示装置
CN110112141B (zh) * 2019-04-26 2021-02-02 深圳市华星光电技术有限公司 微发光二极管显示面板及制备方法
CN110534031B (zh) * 2019-08-29 2021-12-28 上海天马微电子有限公司 一种显示装置及指纹识别方法
CN111178164B (zh) 2019-12-12 2022-04-05 武汉华星光电技术有限公司 屏下光学指纹识别装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201926666A (zh) * 2017-11-22 2019-07-01 台灣積體電路製造股份有限公司 感測設備
TWM561855U (zh) * 2018-01-04 2018-06-11 敦捷光電股份有限公司 屏內光學指紋辨識的發光二極體面板
TWM595259U (zh) * 2019-09-16 2020-05-11 神盾股份有限公司 具有屏下式紅外線生物感測器的電子設備

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022017150A (ja) 2022-01-25
TW202202994A (zh) 2022-01-16
US20220013061A1 (en) 2022-01-13
CN113934318A (zh) 2022-01-14
US11594170B2 (en) 2023-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10559632B2 (en) Display substrate, method for manufacturing the same and display apparatus
US10872223B2 (en) Fingerprint recognizer, fingerprint recognition method, light emitter device, optical sensor, and display device
US11605238B2 (en) Fingerprint identification module, fingerprint identification method, and display apparatus
US11087112B2 (en) Display panel and method for fabricating the same, display device and fingerprint recognition method
KR101491135B1 (ko) 유기전계발광패널 및 이를 포함하는 터치 스크린 시스템
WO2017005147A1 (en) Array substrate, display panel and display apparatus having the same, and driving method thereof
US11997909B2 (en) Display device
KR20230040320A (ko) 감지 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치
US11610431B2 (en) Fingerprint authentication device, display device including the same, and method of authenticating fingerprint
KR20110065859A (ko) 광터치 패널 및 그 구동 방법
CN110308771B (zh) 电子装置面板、光电处理单元和电子装置及其处理方法
TWI756025B (zh) 微發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示裝置、以及指紋識別方法
CN107958179B (zh) 光电传感模组及电子装置
WO2021261219A1 (ja) 検出装置
KR20210157952A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
US11295106B2 (en) Display device and driving method thereof
JP4055108B2 (ja) 画像認証装置
WO2019140581A1 (zh) 显示模组及电子设备
CN111293159B (zh) 显示基板及显示装置
WO2018027582A1 (en) Fingerprint system and mobile phone
US11194428B2 (en) Touch screen, pressure-sensitive touch method, and display apparatus
KR20220087586A (ko) 입력 감지 장치 및 입력 감지 장치의 보정 방법
CN115761822A (zh) 指纹感测装置以及显示装置
CN114913561A (zh) 显示装置及显示装置的驱动方法