显示装置

申请号 CN202280063219.9 申请日 2022-07-25 公开(公告)号 CN117957606A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 三星显示有限公司; 发明人 宋姬林; 朴喜真; 李柔辰; 李哲坤; 田武经;
摘要 显示装置包括 像素 和 传感器 。传感器包括光感测元件和与光感测元件联接的传感器驱动 电路 。传感器驱动电路包括复位晶体管、放大晶体管和输出晶体管。复位晶体管包括接收复位 信号 的第一 电极 、连接到第一感测 节点 的第二电极以及接收复位 控制信号 的第三电极。放大晶体管包括接收感测驱动 电压 的第一电极、连接到第二感测节点的第二电极以及与第一感测节点连接的第三电极。输出晶体管包括连接到第二感测节点的第一电极、连接到感测线的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极。复位晶体管是 氧 化物 半导体 晶体管。
权利要求

1.一种显示装置,包括:
多个像素,各自包括发光元件和与所述发光元件连接并且配置成驱动所述发光元件的像素驱动电路;以及
多个传感器,各自包括光感测元件和与所述光感测元件连接并且配置成输出与光对应的感测信号的传感器驱动电路,
其中,所述传感器驱动电路包括:
复位晶体管,包括接收复位信号的第一电极、与第一感测节点连接的第二电极以及接收复位控制信号的第三电极;
放大晶体管,包括接收感测驱动电压的第一电极、与第二感测节点连接的第二电极以及与所述第一感测节点连接的第三电极;以及
输出晶体管,包括与所述第二感测节点连接的第一电极、与感测线连接的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极,
其中,所述复位晶体管是化物半导体晶体管。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述像素驱动电路包括:
第一晶体管,连接在所述发光元件和接收第一驱动电压的第一驱动电压线之间;
第二晶体管,连接在数据线和所述第一晶体管的第一电极之间;以及
第三晶体管,连接在第一节点和所述第一晶体管的第二电极之间,以及其中,所述第三晶体管是氧化物半导体晶体管。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中,所述第三晶体管接收第一扫描信号,以及其中,所述复位晶体管接收所述第一扫描信号作为所述复位控制信号。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其中,所述像素驱动电路还包括:
第四晶体管,连接在所述第一节点和被施加初始化电压的初始化线之间,并且配置成接收第二扫描信号,以及
其中,所述第四晶体管是氧化物半导体晶体管。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述输出晶体管接收所述第二扫描信号作为所述输出控制信号。
6.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述输出晶体管是氧化物半导体晶体管。
7.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述放大晶体管接收所述第一驱动电压或所述初始化电压作为所述感测驱动电压。
8.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述像素驱动电路还包括:
第一发射控制晶体管,连接在所述第一驱动电压线和所述第一晶体管的所述第一电极之间;以及
第二发射控制晶体管,连接在所述第一晶体管的所述第二电极和所述发光元件的阳极之间。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其中,所述第一发射控制晶体管和所述第二发射控制晶体管中的每个接收发射控制信号,以及
其中,所述发射控制信号的激活时段不与所述第一扫描信号和所述第二扫描信号中的每个的激活时段重叠。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其中,所述输出晶体管接收所述发射控制信号作为所述输出控制信号。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其中,所述输出晶体管以及所述第一发射控制晶体管和所述第二发射控制晶体管中的每个是低温多晶晶体管。
12.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述复位晶体管接收所述第二扫描信号作为所述复位信号。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其中,所述第二扫描信号的激活时段不与所述第一扫描信号的激活时段重叠。
14.根据权利要求4所述的显示装置,还包括:
多个初始化扫描线,分别与所述多个像素连接;以及
多个补偿扫描线,分别与所述多个像素连接,以及
其中,所述多个像素中的每个从所述多个补偿扫描线中的相应的补偿扫描线接收所述第一扫描信号,并且从所述多个初始化扫描线中的相应的初始化扫描线接收所述第二扫描信号。
15.根据权利要求14所述的显示装置,其中,所述复位晶体管接收从与所述相应的初始化扫描线相邻的相邻初始化扫描线输出的相邻第二扫描信号作为所述复位信号。
16.根据权利要求15所述的显示装置,其中,所述相邻第二扫描信号的激活时段不与所述第一扫描信号的激活时段重叠。
17.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述像素驱动电路包括:
第一晶体管,连接在所述发光元件和接收第一驱动电压的第一驱动电压线之间;
第二晶体管,连接在数据线和所述第一晶体管的第一电极之间;
第三晶体管,连接在第一节点和所述第一晶体管的第二电极之间,并且配置成接收第一扫描信号;
第四晶体管,连接在所述第一节点和被施加第一初始化电压的第一初始化线之间,并且配置成接收第二扫描信号;以及
第五晶体管,连接在所述发光元件的阳极和被施加第二初始化电压的第二初始化线之间,并且配置成接收第三扫描信号。
18.根据权利要求17所述的显示装置,还包括:
多个初始化扫描线,分别与所述多个像素连接;
多个补偿扫描线,分别与所述多个像素连接;以及
多个黑色扫描线,分别与所述多个像素连接,
其中,所述多个像素中的每个从所述多个补偿扫描线中的相应的补偿扫描线接收所述第一扫描信号,从所述多个初始化扫描线中的相应的初始化扫描线接收所述第二扫描信号,并且从所述多个黑色扫描线中的相应的黑色扫描线接收所述第三扫描信号。
19.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述复位晶体管接收从所述相应的补偿扫描线的下一补偿扫描线提供的下一第一扫描信号作为所述复位控制信号。
20.根据权利要求19所述的显示装置,其中,所述输出晶体管接收从所述相应的黑色扫描线提供的所述第三扫描信号作为所述输出控制信号,以及
其中,所述第三扫描信号的激活时段不与所述下一第一扫描信号的激活时段重叠。
21.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述复位晶体管接收从所述相应的补偿扫描线提供的所述第一扫描信号作为所述复位控制信号。
22.根据权利要求21所述的显示装置,其中,所述输出晶体管接收从所述相应的黑色扫描线的前一黑色扫描线提供的前一第三扫描信号作为所述输出控制信号,以及其中,所述第一扫描信号的激活时段不与所述前一第三扫描信号的激活时段重叠。
23.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述复位晶体管接收从与所述相应的初始化扫描线相邻的相邻初始化扫描线提供的相邻第二扫描信号作为所述复位信号。
24.根据权利要求23所述的显示装置,其中,所述复位晶体管以及所述第三晶体管和所述第四晶体管是氧化物半导体晶体管,以及
其中,所述输出晶体管和所述第五晶体管为低温多晶硅晶体管。
25.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述发光元件的阴极和所述光感测元件的阴极与接收第二驱动电压的第二驱动电压线电连接。
26.根据权利要求25所述的显示装置,其中,在所述复位控制信号的激活时段期间,所述复位信号具有比所述第二驱动电压低的电压电平。
27.根据权利要求25所述的显示装置,其中,所述光感测元件的阳极与所述第一感测节点电连接。
28.根据权利要求1所述的显示装置,还包括:
基础层;
电路层,设置在所述基础层上并且包括所述像素驱动电路和所述传感器驱动电路;以及
元件层,设置在所述电路层上并且包括所述发光元件和所述光感测元件。
29.根据权利要求28所述的显示装置,其中,所述发光元件包括有机发光二极管,以及其中,所述光感测元件包括有机光电二极管
30.一种显示装置,包括:
基础层;
电路层,设置在所述基础层上并且包括像素驱动电路和传感器驱动电路;以及元件层,设置在所述电路层上并且包括与所述像素驱动电路连接的发光元件和与所述传感器驱动电路连接的光感测元件,
其中,所述传感器驱动电路包括:
复位晶体管,包括接收复位信号的第一电极、与第一感测节点连接的第二电极以及接收复位控制信号的第三电极;
放大晶体管,包括接收感测驱动电压的第一电极、与第二感测节点连接的第二电极以及与所述第一感测节点连接的第三电极;以及
输出晶体管,包括与所述第二感测节点连接的第一电极、与感测线连接的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极,
其中,所述复位晶体管是氧化物半导体晶体管。
31.根据权利要求30所述的显示装置,其中,所述像素驱动电路包括:
第一晶体管,连接在所述发光元件和接收第一驱动电压的第一驱动电压线之间;
第二晶体管,连接在数据线和所述第一晶体管的第一电极之间;
第三晶体管,连接在第一节点和所述第一晶体管的第二电极之间,并且配置成接收第一扫描信号;
第四晶体管,连接在所述第一节点和被施加第一初始化电压的第一初始化线之间,并且配置成接收第二扫描信号;以及
第五晶体管,连接在所述发光元件的阳极和被施加第二初始化电压的第二初始化线之间,并且配置成接收第三扫描信号,以及
其中,所述第三晶体管和所述第四晶体管是氧化物半导体晶体管。
32.根据权利要求31所述的显示装置,其中,所述复位晶体管接收所述第一扫描信号作为所述复位控制信号。
33.根据权利要求32所述的显示装置,其中,所述输出晶体管接收所述第二扫描信号作为所述输出控制信号。
34.根据权利要求33所述的显示装置,其中,所述输出晶体管是氧化物半导体晶体管。
35.根据权利要求31所述的显示装置,其中,所述复位晶体管接收所述第二扫描信号作为所述复位信号。
36.根据权利要求35所述的显示装置,其中,所述第二扫描信号的激活时段不与所述第一扫描信号的激活时段重叠。
37.根据权利要求31所述的显示装置,其中,所述放大晶体管接收所述第一驱动电压、所述第一初始化电压和所述第二初始化电压中的一个作为所述感测驱动电压。
38.根据权利要求30所述的显示装置,其中,所述发光元件的阴极和所述光感测元件的阴极与接收第二驱动电压的第二驱动电压线电连接。
39.根据权利要求38所述的显示装置,其中,在所述复位控制信号的激活时段期间,所述复位信号具有比所述第二驱动电压低的电压电平。
40.根据权利要求38所述的显示装置,其中,所述光感测元件的阳极与所述第一感测节点电连接。

说明书全文

显示装置

技术领域

[0001] 本公开涉及显示装置,并且具体地,涉及能够识别生物测定信息的显示装置。

背景技术

[0002] 显示装置显示图像以向用户提供信息或提供能够与用户进行有机通信的各种功能,诸如感测用户的输入的功能。目前,显示装置包括用于感测用户的生物测定信息的功能。
[0003] 生物测定信息识别方式包括感测形成在电极之间的电容的改变的电容方式、通过使用光传感器感测入射光的光学方式、通过利用压电体感测振动的超声方式等。发明内容
[0004] 技术问题
[0005] 本发明构思的实施方式提供了其中用于识别生物测定信息的传感器的感测性能被改善的显示装置。
[0006] 技术方案
[0007] 根据实施方式,显示装置包括:多个像素,多个像素中的每个包括发光元件和与发光元件连接以驱动发光元件的像素驱动电路;以及多个传感器,多个传感器中的每个包括光感测元件和与光感测元件连接以输出与光对应的感测信号的传感器驱动电路。
[0008] 传感器驱动电路包括复位晶体管、放大晶体管和输出晶体管。复位晶体管包括接收复位信号的第一电极、与第一感测节点连接的第二电极以及接收复位控制信号的第三电极。放大晶体管包括接收感测驱动电压的第一电极、与第二感测节点连接的第二电极以及与第一感测节点连接的第三电极。输出晶体管包括与第二感测节点连接的第一电极、与感测线连接的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极。复位晶体管是化物半导体晶体管。
[0009] 根据实施方式,显示装置包括:基础层;电路层,设置在基础层上并且包括像素驱动电路和传感器驱动电路;以及元件层,设置在电路层上并且包括与像素驱动电路连接的发光元件和与传感器驱动电路连接的光感测元件。
[0010] 传感器驱动电路包括复位晶体管、放大晶体管和输出晶体管。复位晶体管包括接收复位信号的第一电极、与第一感测节点连接的第二电极以及接收复位控制信号的第三电极。放大晶体管包括接收感测驱动电压的第一电极、与第二感测节点连接的第二电极以及与第一感测节点连接的第三电极。输出晶体管包括与第二感测节点连接的第一电极、与感测线连接的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极。复位晶体管是氧化物半导体晶体管。
[0011] 有益效果
[0012] 根据本公开的实施方式,显示面板包括像素和传感器,并且传感器包括光感测元件和传感器驱动电路。传感器驱动电路包括用于复位光感测元件的阳极的复位晶体管,并且复位晶体管由氧化物半导体晶体管形成。因此,来自传感器的驱动的泄漏电流可以减小,并且因此可以改善传感器的感测性能。附图说明
[0013] 图1是根据本公开的实施方式的显示装置的立体图。
[0014] 图2是根据本公开的实施方式的显示装置的剖视图。
[0015] 图3是根据本公开的实施方式的显示装置的框图
[0016] 图4a至图4c是根据本公开的实施方式的显示面板的部分区域的放大平面图。
[0017] 图5是根据本公开的实施方式的像素和传感器的电路图。
[0018] 图6是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图。
[0019] 图7是用于描述图6中所示的传感器的操作的波形图。
[0020] 图8是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图。
[0021] 图9是用于描述图8中所示的传感器的操作的波形图。
[0022] 图10是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图。
[0023] 图11是用于描述图10中所示的传感器的操作的波形图。
[0024] 图12是根据本公开的实施方式的显示装置的框图。
[0025] 图13是根据本公开的实施方式的像素和传感器的电路图。
[0026] 图14是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图。
[0027] 图15是用于描述图14中所示的传感器的操作的波形图。
[0028] 图16是示出根据本公开的实施方式的显示装置的框图。
[0029] 图17是根据本公开的实施方式的像素和传感器的电路图。
[0030] 图18是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图。
[0031] 图19是用于描述图18中所示的传感器的操作的波形图。
[0032] 图20是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图。
[0033] 图21是用于描述图20中所示的传感器的操作的波形图。
[0034] 图22是示出根据本公开的实施方式的显示面板的像素的剖视图。
[0035] 图23a和图23b是示出根据本公开的实施方式的显示面板的发光元件和光感测元件的剖视图。

具体实施方式

[0036] 在下文中,将参考附图详细描述本公开的实施方式。本公开可以以许多不同的形式进行各种修改和实现,并且因此将在附图中例示具体的实施方式,并且将在下文中详细描述。然而,本公开不应限于所公开的具体形式,并且被解释为包括本公开的精神和范围内所包括的所有修改、等同或替代。
[0037] 相同的附图标记始终表示相同的元件。在附图中,为了有效地描述技术内容,夸大了组件的厚度、比率和尺寸。应当理解,尽管术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。因此,在不背离本公开的教导的情况下,以下讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。如本文中所使用的,单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指示。
[0038] 将进一步理解,术语“可以包括”和/或“包括”,当在本说明书中使用时,指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。
[0039] 在本公开中,应当理解,当诸如层、膜、区域或衬底的元件被称为“在另一元件上”时,它可以“直接在另一元件上”,或者也可以存在居间元件。相反,应当理解,当诸如层、膜、区域或衬底的元件被称为“在另一元件之下”时,它可以“直接在另一元件之下”,或者也可以存在居间元件。此外,本公开中的术语“在……上”可以意指元件的一部分设置在另一元件的下部分以及上部分处。
[0040] 同时,在本公开中,当元件被称为“直接连接”到另一元件时,在层、膜、区域或衬底与另一层、膜、区域或衬底之间不存在居间元件。例如,术语“直接连接”可以意指两个层或两个构件设置成它们之间不使用另外的粘合剂
[0041] 在下文中,将参考附图详细说明根据本公开的实施方式的显示面板。
[0042] 图1是根据本公开的实施方式的显示装置的立体图,并且图2是根据本公开的实施方式的显示装置的剖视图。
[0043] 参考图1和图2,根据本公开的实施方式的显示装置DD可以具有矩形的形状,其具有平行于第一方向DR1的长边和平行于与第一方向DR1相交的第二方向DR2的短边。然而,本公开不限于此。例如,显示装置DD可以具有诸如圆形和其它多边形的各种形状。
[0044] 显示装置DD可以是依据电信号而激活的装置。显示装置DD可以包括各种实施方式。例如,显示装置DD可以应用于诸如智能手表、平板PC、笔记本计算机、计算机或智能电视的电子装置。
[0045] 下面,与由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面基本上垂直的法线方向被定义为第三方向DR3。在本说明书中,“当从平面上方观察时”的含义可以意指“当在第三方向DR3上观察时”。
[0046] 显示装置DD的上表面可以被定义为显示表面IS,并且可以具有由第一方向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向用户提供。
[0047] 显示表面IS可以被划分成透明区域TA和边框区域BZA。透明区域TA可以是其中显示图像IM的区域。用户通过透明区域TA可视地感知图像IM。在此实施方式中,透明区域TA以其顶点被圆化的四边形的形状示出。然而,这是通过示例的方式示出的。透明区域TA可以具有各种形状,并且可以不限于任何一个实施方式。
[0048] 边框区域BZA与透明区域TA相邻。边框区域BZA可以具有给定的颜色。边框区域BZA可以围绕透明区域TA。因此,透明区域TA的形状可以基本上由边框区域BZA限定。然而,这是通过示例的方式示出的。边框区域BZA可以设置成与透明区域TA的仅一侧相邻,或者可以被省略。
[0049] 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,除了由身体的一部分(诸如,用户的手US_F)接触之外,外部输入还可以包括在给定的距离内接近显示装置DD或邻近显示装置DD的外部输入(例如,悬停)。此外,外部输入可以以诸如、压力、温度、光等的各种类型提供。
[0050] 显示装置DD可以感测从外部施加的、用户的生物测定信息。能够感测用户的生物测定信息的生物测定信息感测区域可以设置在显示装置DD的显示表面IS上。生物测定信息感测区域可以设置在透明区域TA的整个区域中,或者可以设置在透明区域TA的部分区域中。在图1中示出了其中利用整个透明区域TA作为生物测定信息感测区域的示例,但是本公开不限于此。例如,生物测定信息感测区域可以用透明区域TA的一部分来实现。
[0051] 显示装置DD可以包括窗WM、显示模DM和外壳EDC。在此实施方式中,窗WM和外壳EDC彼此联接并且形成显示装置DD的外部。
[0052] 窗WM的前表面限定显示装置DD的显示表面IS。窗WM可以包括光学透明绝缘材料。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可以包括由粘合剂接合的多个塑料膜,或者可以具有由粘合剂接合的玻璃衬底和塑料膜。
[0053] 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,并且输入感测层ISL可以感测从外部施加的外部输入。外部输入可以从外部以各种形式提供。
[0054] 根据本公开的实施方式的显示面板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射层可以包括有机发光材料,并且无机发光显示面板的发射层可以包括无机发光材料。量子点发光显示面板的发射层可以包括量子点、量子棒等。下面,将给出为显示面板DP是有机发光显示面板的描述。
[0055] 参考图2,显示面板DP包括基础层BL、电路层DP_CL、元件层DP_ED和封装层TFE。根据本公开的显示面板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可以是刚性显示面板或绕折叠轴折叠的可折叠显示面板。
[0056] 基础层BL可以包括合成树脂层。合成树脂层可以是基于聚酰亚胺的树脂层,并且其材料没有特别限制。此外,基础层BL可以包括玻璃衬底、金属衬底、有机/无机复合衬底等。
[0057] 电路层DP_CL设置在基础层BL上。电路层DP_CL包括至少一个绝缘层和电路元件。下面,包括在电路层DP_CL中的绝缘层被称为“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。电路元件可以包括像素驱动电路和传感器驱动电路,像素驱动电路包括在用于显示图像的多个像素中的每个中,传感器驱动电路包括在用于识别外部信息的多个传感器中的每个中。外部信息可以是生物测定信息。作为本公开的示例,传感器可以包括指纹识别传感器、接近传感器虹膜识别传感器等。此外,传感器可以包括以光学方式识别生物测定信息的光学传感器。电路层DP_CL还可以包括与像素驱动电路和传感器驱动电路连接的信号线。
[0058] 元件层DP_ED可以包括像素中的每个中所包括的发光元件和传感器中的每个中所包括的光感测元件。作为本公开的示例,光感测元件可以是光电二极管。光感测元件可以是感测由用户的指纹反射的光或对光作出反应的传感器。将参考图22、图23a和图23b详细描述电路层DP_CL和元件层DP_ED。
[0059] 封装层TFE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层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化层、氧化层等,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。
[0060] 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。根据本公开的实施方式,输入感测层ISL可以通过后续工艺形成在显示面板DP上。也就是说,当输入感测层ISL直接设置在显示面板DP上时,在输入感测层ISL和封装层TFE之间不设置粘合剂膜。然而,可替代地,输入感测层ISL和显示面板DP之间可以设置有内部粘合剂膜。在此情况下,输入感测层ISL可以不是由与显示面板DP的工艺连续的工艺来制造的。也就是说,输入感测层ISL可以通过与显示面板DP的工艺分离的工艺来制造,并且然后可以由内部粘合剂膜固定在显示面板DP的上表面上。
[0061] 输入感测层ISL可以感测外部输入(例如,用户的触摸),可以将所感测的输入改变成输入信号,并且可以向显示面板DP提供输入信号。输入感测层ISL可以包括用于感测外部输入的多个感测电极。感测电极可以以电容方式感测外部输入。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对应的图像。
[0062] 显示模块DM还可以包括滤色器层CFL。作为本公开的示例,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可以设置在显示面板DP和输入感测层ISL之间。滤色器层CFL可以包括多个滤色器和黑色矩阵。
[0063] 稍后将详细描述输入感测层ISL和滤色器层CFL的结构。
[0064] 根据本公开的实施方式的显示装置DD还可以包括粘合剂层AL。窗WM可以由粘合剂层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、光学透明粘合剂树脂压敏粘合剂(PSA)。
[0065] 外壳EDC联接到窗WM。外壳EDC联接到窗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,或者可以包括由它们的组合构成的多个框架和/或板。外壳EDC可以稳定地保护显示装置DD的容纳在内部空间中的组件免受外部冲击的影响。尽管未示出,但是用于提供用于显示装置DD的整体操作所需的电力的电池模块可以设置在显示模块DM和外壳EDC之间。
[0066] 图3是根据本公开的实施方式的显示装置的框图,并且图4a至图4c是根据本公开的实施方式的显示面板的部分区域的放大平面图。
[0067] 参考图3,显示装置DD包括显示面板DP、面板驱动器和驱动控制器100。作为本公开的示例,面板驱动器包括数据驱动器200、扫描驱动器300、发射驱动器350、电压发生器400和读出电路500。
[0068] 驱动控制器100接收图像信号RGB和控制信号CTRL。驱动控制器100通过按照用于与数据驱动器200的接口的规范转换图像信号RGB的数据格式来生成图像数据信号DATA。驱动控制器100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。
[0069] 数据驱动器200从驱动控制器100接收第三控制信号DCS和图像数据信号DATA。数据驱动器200将图像数据信号DATA转换成数据信号,并且将数据信号输出到稍后要描述的多个数据线DL1至DLm。数据信号是指与图像数据信号DATA的灰度级值对应的模拟电压。
[0070] 扫描驱动器300从驱动控制器100接收第一控制信号SCS。扫描驱动器300可以响应于第一控制信号SCS而向扫描线输出扫描信号。
[0071] 电压发生器400生成用于显示面板DP的操作所需的电压。在此实施方式中,电压发生器400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。
[0072] 显示面板DP可以包括与透明区域TA(在图1中示出)对应的显示区域DA和与边框区域BZA(在图1中示出)对应的非显示区域NDA。
[0073] 显示面板DP可以包括设置在显示区域DA中的多个像素PX和设置在显示区域DA中的多个传感器FX。作为本公开的示例,多个传感器FX中的每个可以设置在两个相邻的像素PX之间。多个像素PX和多个传感器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。两个或更多个像素可以设置在多个传感器FX中的在第一方向DR1上彼此相邻的两个传感器之间,或者两个或更多个像素可以设置在多个传感器FX中的在第二方向DR2上彼此相邻的两个传感器之间。
[0074] 显示面板DP还包括初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线SBL1至SBLn、发射控制线EML1至EMLn、数据线DL1至DLm以及读出线RL1至RLm。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SBL1至SBLn以及发射控制线EML1至EMLn布置成在第一方向DR1上彼此间隔开。数据线DL1至DLm以及读出线RL1至RLm在第一方向DR1上延伸,并且布置成在第二方向DR2上彼此间隔开。
[0075] 多个像素PX与初始化扫描线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电连接。多个像素PX中的每个可以与四个扫描线电连接。例如,如图3中所示,第一行的像素PX可以与第一初始化扫描线SIL1、第一补偿扫描线SCL1、第一写入扫描线SWL1和第一黑色扫描线SBL1连接。此外,第二行的像素PX可以与第二初始化扫描线SIL2、第二补偿扫描线SCL2、第二写入扫描线SWL2和第二黑色扫描线SBL2连接。
[0076] 多个传感器FX可以与初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn以及读出线RL1至RLm连接。多个传感器FX中的每个可以与两个扫描线电连接。例如,如图3中所示,第一行的传感器FX可以与第一初始化扫描线SIL1和第一补偿扫描线SCL1连接。此外,第二行的传感器FX可以与第二初始化扫描线SIL2和第二补偿扫描线SCL2连接。
[0077] 扫描驱动器300可以设置在显示面板DP的非显示区域NDA中。扫描驱动器300从驱动控制器100接收第一控制信号SCS。响应于第一控制信号SCS,扫描驱动器300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300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。可替代地,扫描驱动器300可以包括第一扫描驱动器和第二扫描驱动器。第一扫描驱动器可以输出初始化扫描信号和补偿扫描信号,并且第二扫描驱动器可以输出写入扫描信号和黑色扫描信号。
[0078] 发射驱动器350可以设置在显示面板DP的非显示区域NDA中。发射驱动器350从驱动控制器100接收第二控制信号ECS。发射驱动器350可以响应于第二控制信号ECS而向发射控制线EML1至EMLn输出发射控制信号。可替代地,扫描驱动器300可以与发射控制线EML1至EMLn连接。在此情况下,扫描驱动器300可以向发射控制线EML1至EMLn输出发射控制信号。
[0079] 读出电路500从驱动控制器100接收第四控制信号RCS。读出电路500可以响应于第四控制信号RCS而从读出线RL1至RLm接收感测信号。读出电路500可以处理从读出线RL1至RLm接收的感测信号,并且可以将经处理的感测信号S_FS提供给驱动控制器100。驱动控制器100可以基于感测信号S_FS识别生物测定信息。
[0080] 如图4a至图4c中所示,显示面板DP包括像素PXR、PXB和PXG以及传感器FX。每个像素PXR、PXB或PXG包括发光元件ED_R、ED_G或ED_B以及像素驱动电路PDC。传感器FX中的每个包括光感测元件OPD和传感器驱动电路SDC。
[0081] 像素PXR、PXG和PXB以及传感器FX在第一方向DR1上交替地设置并且在第二方向DR2上交替地设置。像素PXR、PXG和PXB包括:第一像素PXR,包括输出第一颜色(例如,红色(R))的光的发光元件(在下文中,被称为“第一发光元件ED_R”);第二像素PXG,包括输出第二颜色(例如,绿色(G))的光的发光元件(在下文中,被称为“第二发光元件ED_G”);以及第三像素PXB,包括输出第三颜色(例如,蓝色(B))的光的发光元件(在下文中,被称为“第三发光元件ED_B”)。
[0082] 如图4a中所示,第一像素PXR和第三像素PXB可以在第一方向DR1和第二方向DR2上交替地重复。第二像素PXG可以沿着第一方向DR1和第二方向DR2布置。
[0083] 在第一方向DR1和第二方向DR2中的每个上,一个传感器FX可以设置在彼此相邻的第一像素PXR和第三像素PXB之间。此外,在第一方向DR1和第二方向DR2中的每个上,一个传感器FX可以设置在两个第二像素PXG之间。然而,像素PXR、PXB和PXG以及传感器FX的布置结构不限于此。
[0084] 如图4b中所示,在第一方向DR1上,传感器FX可以设置在两个第一像素PXR之间、两个第二像素PXG之间以及两个第三像素PXB之间。此外,在第二方向DR2上,传感器FX可以设置在彼此相邻的第一像素PXR和第三像素PXB之间以及彼此相邻的两个第二像素PXG之间。此外,像素PXR、PXB和PXG以及传感器FX的布置结构可以进行各种修改。
[0085] 例如,第一像素PXR和第三像素PXB可以设置在不同的列或不同的行处。当第一像素PXR设置在奇数列处时,第三像素PXB可以设置在偶数列处。当第一像素PXR布置在奇数行处时,第三像素PXB可以设置在偶数行处。在此情况下,在第一方向DR1和第二方向DR2上,至少一个第二像素PXG和至少一个传感器FX可以设置在彼此相邻的两个第一像素PXR之间。此外,在第一方向DR1和第二方向DR2上,至少一个第二像素PXG和至少一个传感器FX可以设置在彼此相邻的两个第三像素PXB之间。
[0086] 如图4c中所示,在第一方向DR1和第二方向DR2上,第一像素PXR和第三像素PXB可以交替地重复。第二像素PXG可以沿着第一方向DR1和第二方向DR2布置。在第一方向DR1上,一个传感器FX可以设置在两个第二像素PXG之间,并且在第二方向DR2上,一个传感器FX可以设置在彼此相邻的第一像素PXR和第三像素PXB之间。详细地,包括一个第一像素PXR、两个第二像素PXG和一个第三像素PXB的每个单元像素,可以设置一个传感器FX。此外,像素PXR、PXB和PXG以及传感器FX的布置结构可以进行各种修改。
[0087] 作为本公开的示例,第一发光元件ED_R在尺寸上可以比第二发光元件ED_G大。此外,第三发光元件ED_B的尺寸可以大于或等于第一发光元件ED_R的尺寸。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中的每个的尺寸不限于此,并且可以进行各种修改。例如,在本公开的另一实施方式中,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可以具有相同的尺寸。
[0088] 此外,示出了其中第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B呈四边形的形状的示例,但是本公开不限于此。例如,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可以以多边形、圆形、椭圆形等的形状实现。作为另一示例,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可以以不同的形状实现。也就是说,第二发光元件ED_G可以呈圆形的形状,并且第一发光元件ED_R和第三发光元件ED_B可以呈四边形的形状。
[0089] 光感测元件OPD在尺寸上可以比第一发光元件ED_R和第三发光元件ED_B小。作为本公开的示例,光感测元件OPD的尺寸可以小于或等于第二发光元件ED_G的尺寸。然而,光感测元件OPD的尺寸不限于此,并且可以进行各种修改。示出了其中光感测元件OPD呈四边形的形状的示例,但是本公开不限于此。例如,光感测元件OPD可以以多边形、圆形、椭圆形等的形状实现。
[0090] 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中的每个与相应的像素驱动电路PDC电连接。像素驱动电路PDC可以包括多个晶体管和电容器。分别与第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B连接的像素驱动电路PDC可以具有相同的电路配置。
[0091] 光感测元件OPD与相应的传感器驱动电路SDC电连接。传感器驱动电路SDC可以包括多个晶体管。作为本公开的示例,传感器驱动电路SDC和像素驱动电路PDC可以通过相同的工艺同时形成。此外,扫描驱动器300可以包括通过与像素驱动电路PDC和传感器驱动电路SDC相同的工艺形成的晶体管。
[0092] 像素驱动电路PDC从电压发生器400接收第一驱动电压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。传感器驱动电路SDC可以从电压发生器400接收第一驱动电压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中的至少一个。
[0093] 图5是根据本公开的实施方式的像素和传感器的电路图。
[0094] 图5中示出了图3中所示的多个像素PX中的一个像素PXij的等效电路图作为示例。下面,将描述像素PXij的电路结构。多个像素PX具有相同的结构,并且因此,将省略与除了像素PXij之外的其余像素相关的另外的描述,以避免冗余。此外,图5中示出了图3中所示的多个传感器FX中的一个传感器FXij的等效电路图作为示例。下面,将描述传感器FXij的电路结构。多个传感器FX具有相同的结构,并且因此,将省略与除了传感器FXij之外的其余传感器相关的另外的描述,以避免冗余。
[0095] 参考图5,像素PXij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以及发射控制线EML1至EMLn中的第j发射控制线EMLj连接。
[0096] 像素PXij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。作为本公开的示例,发光元件ED可以是包括有机发射层的有机发光二极管
[0097] 像素驱动电路PDC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和第五晶体管T5、第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2以及一个电容器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和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2中的至少一个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和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2中的一些可以是P型晶体管,并且它们中的其它晶体管可以是N型晶体管。例如,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2是P型晶体管,并且第三晶体管T3和第四晶体管T4可以是N型晶体管。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2中的至少一个可以是具有氧化物半导体层的晶体管。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和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2可以是LTPS晶体管。
[0098] 根据本公开的像素驱动电路PDC的配置不限于图5中所示的实施方式。图5中所示的像素驱动电路PDC仅仅是示例,并且像素驱动电路PDC的配置可以被修改和实现。例如,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2中的每个可以是P型晶体管或N型晶体管。
[0099] 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可以分别向像素PXij传送第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向像素PXij传送第i数据信号Di。第i数据信号Di可以具有与输入到显示装置DD的图像信号RGB(参考图3)对应的电压电平。
[0100] 第一驱动电压线VL1和第二驱动电压线VL2可以分别向像素PXij传送第一驱动电压ELVDD和第二驱动电压ELVSS。此外,第一初始化电压线VL3和第二初始化电压线VL4可以分别向像素PXij传送第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2。
[0101] 第一晶体管T1连接在发光元件ED和接收第一驱动电压ELVDD的第一驱动电压线VL1之间。第一晶体管T1包括通过第一发射控制晶体管ET1与第一驱动电压线VL1连接的第一电极、通过第二发射控制晶体管ET2与发光元件ED的阳极电连接的第二电极以及与电容器Cst的第一端连接的第三电极。第一晶体管T1可以接收依据第二晶体管T2的开关操作而通过第i数据线DLi传送的数据信号Di,并且然后可以向发光元件ED提供驱动电流Id。
[0102] 第二晶体管T2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包括与第i数据线DLi连接的第一电极、与第一晶体管T1的第一电极连接的第二电极以及与第j写入扫描线SWLj连接的第三电极。第二晶体管T2可以依据通过第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。
[0103] 第三晶体管T3连接在第一晶体管T1的第二电极和第一节点N1之间。第三晶体管T3包括与第一晶体管T1的第三电极连接的第一电极、与第一晶体管T1的第二电极连接的第二电极以及与第j补偿扫描线SCLj连接的第三电极。第三晶体管T3可以依据通过第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连接。在此情况下,第一晶体管T1可以是二极管连接的。
[0104] 第四晶体管T4连接在第一节点N1和被施加第一初始化电压VINT1的第一初始化电压线VL3之间。第四晶体管T4包括与第一晶体管T1的第三电极连接的第一电极、与第一初始化电压VINT1通过其传送的第一初始化电压线VL3连接的第二电极以及与第j初始化扫描线SILj连接的第三电极。第四晶体管T4依据通过第j初始化扫描线SILj传送的第j初始化扫描信号SIj而导通。由此导通的第四晶体管T4可以将第一初始化电压VINT1传送到第一晶体管T1的第三电极,使得第一晶体管T1的第三电极的电势(即,第一节点N1的电势)被初始化。
[0105] 第一发射控制晶体管ET1包括与第一驱动电压线VL1连接的第一电极、与第一晶体管T1的第一电极连接的第二电极以及与第j发射控制线EMLj连接的第三电极。
[0106] 第二发射控制晶体管ET2包括与第一晶体管T1的第二电极连接的第一电极、与发光元件ED的阳极连接的第二电极以及与第j发射控制线EMLj连接的第三电极。
[0107] 第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2依据通过第j发射控制线EMLj传送的第j发射控制信号EMj而同时导通。通过由此导通的第一发射控制晶体管ET1施加的第一驱动电压ELVDD可以通过二极管连接的第一晶体管T1补偿,并且然后可以传送到发光元件ED。
[0108] 第五晶体管T5包括与通过其传送第二初始化电压VINT2的第二初始化电压线VL4连接的第一电极、与第二发射控制晶体管ET2的第二电极连接的第二电极以及与第j黑色扫描线SBLj连接的第三电极。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。作为本公开的示例,第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2中的每个可以是‑3.5V的电压。
[0109] 如以上所描述的,电容器Cst的第一端与第一晶体管T1的第三电极连接,并且电容器Cst的第二端与第一驱动电压线VL1连接。发光元件ED的阴极可以与传送第二驱动电压ELVSS的第二驱动电压线VL2连接。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。作为本公开的示例,第二驱动电压ELVSS的电压电平可以低于第一初始化电压VINT1的电压电平和第二初始化电压VINT2的电压电平。
[0110] 在第j初始化扫描信号SIj的激活时段AP1(参考图7)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通过由此导通的第四晶体管T4传送到第一晶体管T1的第三电极,并且第一节点N1被初始化到第一初始化电压VINT1。因此,第j初始化扫描信号SIj的激活时段AP1可以是像素PXij的初始化时段。
[0111] 接下来,当在第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2(参考图7)期间通过第j补偿扫描线SCLj提供高电平的第j补偿扫描信号SCj时,第j补偿扫描信号SCj被激活,并且第三晶体管T3导通。第一晶体管T1由导通的第三晶体管T3二极管连接,并且被正向偏置
[0112] 此外,第j写入扫描信号SWj在第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2内被激活。第j写入扫描信号SWj在激活时段AP4(参考图7)期间具有低电平。在第j写入扫描信号SWj的激活时段AP4期间,第二晶体管T2由低电平的第j写入扫描信号SWj导通。在此情况下,补偿电压“Di‑Vth”被施加到第一晶体管T1的第三电极。这里,补偿电压“Di‑Vth”可以与从由第i数据线DLi提供的第i数据信号Di的电压减去第一晶体管T1的阈值电压Vth的结果对应。也就是说,第一晶体管T1的第三电极的电势可以是补偿电压“Di‑Vth”。
[0113] 第一驱动电压ELVDD和补偿电压“Di‑Vth”可以分别施加到电容器Cst的相对端,并且与电容器Cst的相对端的电压差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PXij的“补偿时段”。
[0114] 同时,第j黑色扫描信号SBj在第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2内被激活。第j黑色扫描信号SBj在激活时段AP3(参考图7)期间具有低电平。在第j黑色扫描信号SBj的激活时段AP3期间,第五晶体管T5由通过第j黑色扫描线SBLj提供的低电平的第j黑色扫描信号SBj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分流。
[0115] 假设像素PXij显示黑色图像的情况,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。也就是说,像素PXij不能正常显示黑色图像。因此,根据本公开的实施方式的像素PXij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分流到与朝向发光元件ED的电流路径不同的电流路径。在本文中,第一晶体管T1的最小驱动电流意指在第一晶体管T1的栅极‑源极电压Vgs小于阈值电压Vth(即,第一晶体管T1被截止)的条件下流向第一晶体管T1的电流。当在第一晶体管T1被截止的条件下将流向第一晶体管T1的最小驱动电流(例如,10pA或更小的电流)传送到发光元件ED时,显示黑色灰度级的图像。当像素PXij显示黑色图像时,旁路电流Ibp对最小驱动电流具有相对大的影响;相反,当像素PXij显示诸如正常图像或白色图像的图像时,旁路电流Ibp对驱动电流Id的影响小。因此,假设像素PXij显示黑色图像的情况,将与从驱动电流Id减去流动通过第五晶体管T5的旁路电流Ibp的结果对应的电流(即,发光电流Ied)提供给发光元件ED,并且因此可以清楚地显示黑色图像。因此,像素PXij可以通过使用第五晶体管T5来实现精确的黑色灰度级图像,并且因此可以改善对比度
[0116] 接下来,从第j发射控制线EMLj提供的第j发光控制信号EMj从高电平转换到低电平。第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2由低电平的第j发射控制信号EMj导通。在此情况下,因为在第一晶体管T1的第三电极的电压和第一驱动电压ELVDD之间存在差异,所以生成驱动电流Id。由此生成的驱动电流Id通过第二发射控制晶体管ET2提供给发光元件ED,并且因此,电流Ied流动通过发光元件ED。
[0117] 参考图5,传感器FXij与读出线RL1至RLm中的第i读出线RLi、第j初始化扫描线SILj以及第j补偿扫描线SCLj连接。传感器FXij还可以与第二驱动电压线VL2连接。
[0118] 传感器FXij包括光感测元件OPD和传感器驱动电路SDC。光感测元件OPD可以是光电二极管。作为本公开的示例,光感测元件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。光感测元件OPD的阳极可以与第一感测节点SN1连接,并且光感测元件OPD的阴极可以与传送第二驱动电压ELVSS的第二驱动电压线VL2连接。
[0119] 传感器驱动电路SDC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中的至少一个可以是氧化物半导体晶体管。作为本公开的示例,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。然而,本公开不限于此。例如,至少复位晶体管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可以是氧化物半导体晶体管或LTPS晶体管。
[0120] 此外,复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的一些可以是P型晶体管,并且它们中的其它晶体管可以是N型晶体管。作为本公开的示例,放大晶体管ST2可以是PMOS晶体管,并且复位晶体管ST1和输出晶体管ST3可以是NMOS晶体管。然而,本公开不限于此。例如,所有的晶体管ST1、ST2和ST3可以是N型晶体管或P型晶体管。
[0121] 复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的一些(例如,复位晶体管ST1和输出晶体管ST3)可以是与像素PXij的第三晶体管T3和第四晶体管T4相同类型的晶体管。放大晶体管ST2的类型可以与像素PXij的第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2的类型相同。
[0122] 根据本公开的传感器驱动电路SDC的电路配置不限于图5中所示的示例。图5中所示的传感器驱动电路SDC仅仅是示例,并且传感器驱动电路SDC的配置可以被修改和实现。
[0123] 复位晶体管ST1包括接收复位信号RST的第一电极、与第一感测节点SN1连接的第二电极以及接收复位控制信号的第三电极。复位晶体管ST1可以响应于复位控制信号而将第一感测节点SN1的电势复位到复位信号RST。复位控制信号可以是通过第j补偿扫描线SCLj提供的第j补偿扫描信号SCj。也就是说,复位晶体管ST1可以接收通过第j补偿扫描线SCLj提供的第j补偿扫描信号SCj作为复位控制信号。作为本公开的示例,复位信号RST可以是至少在第j补偿扫描信号SCj的激活时段期间其电压电平低于第二驱动电压ELVSS的电压电平的信号。
[0124] 复位晶体管ST1可以包括串联连接的多个子复位晶体管。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”)。在此情况下,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与第j补偿扫描线SCLj连接。此外,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。此外,复位信号RST可以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与第一感测节点SN1电连接。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。
[0125] 放大晶体管ST2包括接收感测驱动电压SLVD的第一电极、与第二感测节点SN2连接的第二电极以及与第一感测节点SN1连接的第三电极。放大晶体管ST2可以依据第一感测节点SN1的电势而导通,并且可以向第二感测节点SN2施加感测驱动电压SLVD。作为本公开的示例,感测驱动电压SLVD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中的一个对应。当感测驱动电压SLVD与第一驱动电压ELVDD对应时,放大晶体管ST2的第一电极可以与第一驱动电压线VL1电连接。当感测驱动电压SLVD与第一初始化电压VINT1对应时,放大晶体管ST2的第一电极可以与第一初始化电压线VL3电连接;当感测驱动电压SLVD与第二初始化电压VINT2对应时,放大晶体管ST2的第一电极可以与第二初始化电压线VL4电连接。
[0126] 输出晶体管ST3包括与第二感测节点SN2连接的第一电极、与第i读出线RLi连接的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极。输出晶体管ST3可以响应于输出控制信号而向第i读出线RLi传送感测信号FSi。输出控制信号可以是通过第j初始化扫描线SILj提供的第j初始化扫描信号SIj。也就是说,输出晶体管ST3可以接收通过第j初始化扫描线SILj提供的第j初始化扫描信号SIj作为输出控制信号。
[0127] 图6是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图,并且图7是用于描述图6中所示的传感器的操作的波形图。
[0128] 图6中示出了设置在不同的行处的传感器。为了便于描述,设置在第(j‑1)行处的传感器被称为“前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)”,设置在第j行处的传感器被称为“当前行传感器FXij”,并且设置在第(j+1)行处的传感器被称为“下一行传感器FX(i‑1)(j+1)”。
[0129] 在当前行传感器FXij中,复位晶体管ST1与第j补偿扫描线SCLj、第j初始化扫描线SILj和第i读出线RLi连接。详细地,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1的第一电极与第j初始化扫描线SILj连接,并且其第三电极与第j补偿扫描线SCLj连接。因此,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1接收第j补偿扫描信号SCj作为复位控制信号,并且接收第j初始化扫描信号SIj作为复位信号RST(参考图5)。当前行传感器FXij的输出晶体管ST3与第j初始化扫描线SILj连接。因此,输出晶体管ST3接收第j初始化扫描信号SIj作为输出控制信号。
[0130] 作为本公开的示例,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)与第(i‑1)读出线RLi‑1连接。即使在前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)中,复位晶体管ST1也与相应的补偿扫描线和相应的初始化扫描线连接。详细地,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的复位晶体管ST1的第一电极与第(j‑1)初始化扫描线SILj‑1连接,并且其第三电极与第(j‑1)补偿扫描线SCLj‑1连接。因此,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的复位晶体管ST1接收第(j‑1)补偿扫描信号SCj‑1作为复位控制信号,并且接收第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1作为复位信号RST。前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的输出晶体管ST3与第(j‑1)初始化扫描线SILj‑1连接,并且接收第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1作为输出控制信号。
[0131] 下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的复位晶体管ST1的第一电极与第(j+1)初始化扫描线SILj+1连接,并且其第三电极与第(j+1)补偿扫描线SCLj+1连接。因此,下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的复位晶体管ST1接收第(j+1)补偿扫描信号SCj+1作为复位控制信号,并且接收第(j+1)初始化扫描信号SIj+1作为复位信号RST。下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的输出晶体管ST3与第(j+1)初始化扫描线SILj+1连接,并且接收第(j+1)初始化扫描信号SIj+1作为输出控制信号。
[0132] 图6中示出了其中与第i读出线RLi连接的传感器和与第(i‑1)读出线RLi‑1连接的传感器设置在不同的行处的结构,但是本公开不限于此。也就是说,与每个读出线RLi连接的传感器可以在列方向上以一行而不是两行为单位设置。可替代地,与每个读出线RLi连接的传感器可以在列方向上以三行或更多行为单位重复地设置。
[0133] 参考图5至图7,一个FR可以依据像素PXij的操作而包括发射时段EP和非发射时段NEP。发射时段EP可以与第j发射控制信号EMj的低电平时段(即,激活时段)对应,并且非发射时段NEP可以与第j发射控制信号EMj的高电平时段(即,非激活时段)对应。作为本公开的示例,在显示面板DP(在图3中示出)以约60Hz操作的情况下,一个帧FR可以具有与约16.7ms对应的持续时间。一个帧FR的持续时间可以依据显示面板DP的驱动频率而变化。
[0134] 一个帧FR可以包括依据传感器FXij的操作而被区分的输出时段OTP、复位时段RTP和光暴露时段LEP。作为本公开的示例,输出时段OTP和复位时段RTP可以与非发射时段NEP重叠。传感器FXij的光暴露时段LEP可以与发射时段EP对应。光感测元件OPD在发射时段EP期间暴露于光。光可以是从像素PXij的发光元件ED输出的光。
[0135] 当用户的手US_F(参考图1)触摸显示表面时,光感测元件OPD可以生成与由指纹的脊或脊之间的谷反射的光对应的光电子,并且所生成的光电子可以在第一感测节点SN1处累积。
[0136] 放大晶体管ST2可以是源极跟随器放大器,其生成与第一感测节点SN1的输入到放大晶体管ST2的第三电极的电荷量成比例的源极‑漏极电流。
[0137] 在输出时段OTP期间,高电平的第j初始化扫描信号SIj通过第j初始化扫描线SILj提供给输出晶体管ST3。输出时段OTP可以被定义为第j初始化扫描信号SIj的激活时段AP1(即,高电平时段)。当输出晶体管ST3响应于高电平的第j初始化扫描信号SIj而导通时,与流动通过放大晶体管ST2的电流对应的感测信号FSi可以输出到第i读出线RLi。传感器FXij的输出时段OTP可以与像素PXij的初始化时段对应。
[0138] 接下来,当在复位时段RTP期间通过第j补偿扫描线SCLj提供高电平的第j补偿扫描信号SCj时,复位晶体管ST1导通。复位时段RTP可以被定义为第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2(即,高电平时段)。在此情况下,第j初始化扫描信号SIj被提供给复位晶体管ST1的第一电极。第j初始化扫描信号SIj的激活时段可以不与第j补偿扫描信号SCj的激活时段重叠。因此,第j初始化扫描信号SIj可以在第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2期间具有低电平。因此,在复位时段RTP期间,第一感测节点SN1可以被复位到与第j初始化扫描信号SIj的低电平对应的电势。作为本公开的示例,第j初始化扫描信号SIj的低电平可以具有比第二驱动电压ELVSS低的电压电平。传感器FXij的复位时段RTP可以与像素PXij的补偿时段对应。
[0139] 然后,在发射时段EP期间,光感测元件OPD可以生成与所接收的光对应的光电子,并且所生成的光电子可以在第一感测节点SN1处累积。
[0140] 如以上所描述的,用于驱动像素PXij的第j初始化扫描信号SIj和第j补偿扫描信号SCj可以用于驱动当前行传感器FXij。特别地,分别提供给像素PXij的第三晶体管T3和第四晶体管T4的第j补偿扫描信号SCj和第j初始化扫描信号SIj可以分别提供给当前行传感器FXij的复位晶体管ST1和输出晶体管ST3。因此,因为驱动传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)所需的单独的信号布线或电路是不必要的,所以即使传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)设置在显示面板DP中,也可以最小化或防止开口率(aperture ratio)的减小。
[0141] 此外,复位晶体管ST1和输出晶体管ST3可以由氧化物半导体晶体管形成。与LTPS晶体管相比,氧化物半导体晶体管的泄漏电流可以相对小。特别地,当周期性地复位光感测元件OPD的阳极的复位晶体管ST1由氧化物半导体晶体管形成时,由于泄漏电流引起的感测噪声可以减小。作为结果,可以改善传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)的感测性能。
[0142] 图8是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图,并且图9是用于描述图8中所示的传感器的操作的波形图。图8和图9中所示的组件中的与图6和图7中所示的组件相同的组件由相同的附图标记表示,并且因此,将省略另外的描述以避免冗余。
[0143] 参考图8,在当前行传感器FXij中,复位晶体管ST1与第j补偿扫描线SCLj、第j初始化扫描线SILj、第(j‑1)初始化扫描线SILj‑1和第i读出线RLi连接。详细地,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1的第一电极与第(j‑1)初始化扫描线SILj‑1连接,并且其第三电极与第j补偿扫描线SCLj连接。因此,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1接收第j补偿扫描信号SCj作为复位控制信号,并且接收第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1作为复位信号RST(参考图5)。此外,当前行传感器FXij的输出晶体管ST3与第j初始化扫描线SILj连接。因此,输出晶体管ST3接收第j初始化扫描信号SIj作为输出控制信号。
[0144] 作为本公开的示例,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)与第(i‑1)读出线RLi‑1连接。即使在前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)中,复位晶体管ST1也与相应的补偿扫描线、相应的初始化扫描线和前一初始化扫描线连接。详细地,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的复位晶体管ST1的第一电极与第(j‑2)初始化扫描线连接,并且其第三电极与第(j‑1)补偿扫描线SCLj‑1连接。因此,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的复位晶体管ST1接收第(j‑1)补偿扫描信号SCj‑1作为复位控制信号,并且接收第(j‑2)初始化扫描信号作为复位信号RST。前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的输出晶体管ST3与第(j‑1)初始化扫描线SILj‑1连接,并且接收第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1作为输出控制信号。
[0145] 下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的复位晶体管ST1的第一电极与第j初始化扫描线SILj连接,并且其第三电极与第(j+1)补偿扫描线SCLj+1连接。因此,下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的复位晶体管ST1接收第(j+1)补偿扫描信号SCj+1作为复位控制信号,并且接收第j初始化扫描信号SIj作为复位信号RST。下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的输出晶体管ST3与第(j+1)初始化扫描线SILj+1连接,并且接收第(j+1)初始化扫描信号SIj+1作为输出控制信号。
[0146] 参考图9,一个帧FR可以依据像素PXij的操作而包括发射时段EP和非发射时段NEP。一个帧FR可以包括依据传感器FXij的操作而被区分的输出时段OTP、复位时段RTP和光暴露时段LEP。作为本公开的示例,输出时段OTP和复位时段RTP可以与非发射时段NEP重叠。传感器FXij的光暴露时段LEP可以与发射时段EP对应。光感测元件OPD在发射时段EP期间暴露于光。光可以是从像素PXij的发光元件ED输出的光。
[0147] 在输出时段OTP期间,高电平的第j初始化扫描信号SIj通过第j初始化扫描线SILj提供给输出晶体管ST3。输出时段OTP可以被定义为第j初始化扫描信号SIj的激活时段AP1(即,高电平时段)。当输出晶体管ST3响应于高电平的第j初始化扫描信号SIj而导通时,与流动通过放大晶体管ST2的电流对应的感测信号FSi可以输出到第i读出线RLi。
[0148] 接下来,当在复位时段RTP期间通过第j补偿扫描线SCLj提供高电平的第j补偿扫描信号SCj时,复位晶体管ST1导通。复位时段RTP可以被定义为第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2(即,高电平时段)。在此情况下,第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1被提供给复位晶体管ST1的第一电极。第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1的激活时段AP1a可以不与第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2重叠。因此,第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1在第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2期间可以具有低电平。因此,在复位时段RTP期间,第一感测节点SN1可以被复位到与第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1的低电平对应的电势。作为本公开的示例,第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1的低电平可以具有比第二驱动电压ELVSS低的电压电平。
[0149] 然后,在发射时段EP期间,光感测元件OPD可以生成与所接收的光对应的光电子,并且所生成的光电子可以在第一感测节点SN1处累积。
[0150] 如以上所描述的,用于驱动像素PXij的第j初始化扫描信号SIj和第j补偿扫描信号SCj以及用于驱动前一行像素的第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1可以用于驱动当前行传感器FXij。因此,因为驱动传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)所需的单独的信号布线或电路是不必要的,所以即使传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)设置在显示面板DP中,也可以最小化或防止开口率的减小。
[0151] 图10是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图,并且图11是用于描述图10中所示的传感器的操作的波形图。图10和图11中所示的组件中的与图6和图7中所示的组件相同的组件由相同的附图标记表示,并且因此,将省略另外的描述以避免冗余。
[0152] 参考图10,在当前行传感器FXij中,复位晶体管ST1与第j补偿扫描线SCLj、第j初始化扫描线SILj、第(j+1)初始化扫描线SILj+1和第i读出线RLi连接。详细地,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1的第一电极与第(j+1)初始化扫描线SILj+1连接,并且其第三电极与第j补偿扫描线SCLj连接。因此,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1接收第j补偿扫描信号SCj作为复位控制信号,并且接收第(j+1)初始化扫描信号SIj+1作为复位信号RST(参考图5)。此外,当前行传感器FXij的输出晶体管ST3与第j初始化扫描线SILj连接。因此,输出晶体管ST3接收第j初始化扫描信号SIj作为输出控制信号。
[0153] 作为本公开的示例,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)与第(i‑1)读出线RLi‑1连接。即使在前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)中,复位晶体管ST1也与相应的补偿扫描线、相应的初始化扫描线和下一初始化扫描线连接。
[0154] 参考图11,一个帧FR可以依据像素PXij的操作而包括发射时段EP和非发射时段NEP。一个帧FR可以包括依据传感器FXij的操作而被区分的输出时段OTP、复位时段RTP和光暴露时段LEP。
[0155] 在输出时段OTP期间,高电平的第j初始化扫描信号SIj通过第j初始化扫描线SILj提供给输出晶体管ST3。当输出晶体管ST3响应于高电平的第j初始化扫描信号SIj而导通时,与流动通过放大晶体管ST2的电流对应的感测信号FSi可以输出到第i读出线RLi。
[0156] 接下来,当在复位时段RTP期间通过第j补偿扫描线SCLj提供高电平的第j补偿扫描信号SCj时,复位晶体管ST1导通。在此情况下,第(j+1)初始化扫描信号SIj+1被提供给复位晶体管ST1的第一电极。第(j+1)初始化扫描信号SIj+1的激活时段AP1b可以不与第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2重叠。因此,第(j+1)初始化扫描信号SIj+1在第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2期间可以具有低电平。因此,在复位时段RTP期间,第一感测节点SN1可以被复位到与第(j+1)初始化扫描信号SIj+1的低电平对应的电势。作为本公开的示例,第(j+1)初始化扫描信号SIj+1的低电平可以具有比第二驱动电压ELVSS低的电压电平。
[0157] 然后,在发射时段EP期间,光感测元件OPD可以生成与所接收的光对应的光电子,并且所生成的光电子可以在第一感测节点SN1处累积。
[0158] 如以上所描述的,用于驱动像素PXij的第j初始化扫描信号SIj和第j补偿扫描信号SCJ以及用于驱动下一行像素的第(j+1)初始化扫描信号SIj+1可以用于驱动当前行传感器FXij。因此,因为驱动传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)所需的单独的信号布线或电路是不必要的,所以即使传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)设置在显示面板DP中,也可以最小化或防止开口率的减小。
[0159] 图6至图10中示出了其中第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1、第j初始化扫描信号SIj或第(j+1)初始化扫描信号SIj+1被提供给当前行传感器FXij的复位晶体管ST1的结构作为示例,但是本公开不限于此。也就是说,初始化扫描信号中的具有不与第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2重叠的激活时段的任何初始化扫描信号可以被提供给复位晶体管ST1作为复位信号RST。
[0160] 图12是根据本公开的实施方式的显示装置的框图,并且图13是示出根据本公开的实施方式的像素和传感器的电路图。图12和图13中所示的组件中的与图3和图5中所示的组件相同的组件由相同的附图标记表示,并且因此,将省略另外的描述以避免冗余。
[0161] 参考图12,多个传感器FX可以与补偿扫描线SCL1至SCLn、发射控制线EML1至EMLn以及读出线RL1至RLm连接。多个传感器FX中的每个可以与一个扫描线和一个发射控制线电连接。例如,如图12中所示,第一行的传感器FX可以与第一补偿扫描线SCL1和第一发射控制线EML1连接。此外,第二行的传感器FX可以与第二补偿扫描线SCL2和第二发射控制线EML2连接。
[0162] 参考图13,传感器FXij与读出线RL1至RLm中的第i读出线RLi、第j补偿扫描线SCLj和第j发射控制线EMLj连接。传感器FXij还可以与第二驱动电压线VL2连接。
[0163] 传感器FXij包括光感测元件OPD和传感器驱动电路SDC。光感测元件OPD的阳极可以与第一感测节点SN1连接,并且其阴极可以与传送第二驱动电压ELVSS的第二驱动电压线VL2连接。
[0164] 传感器驱动电路SDC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中的至少一个可以是氧化物半导体晶体管。作为本公开的示例,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。
[0165] 此外,复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的一些可以是P型晶体管,并且它们中的其它晶体管可以是N型晶体管。作为本公开的示例,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,所有的晶体管ST1、ST2和ST3可以是N型晶体管或P型晶体管。
[0166] 复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的一些(例如,复位晶体管ST1)可以用具有与像素PXij的第三晶体管T3和第四晶体管T4中的每个相同类型的晶体管来实现。放大晶体管ST2和输出晶体管ST3的类型可以与像素PXij的第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2的类型相同。
[0167] 根据本公开的传感器驱动电路SDC的电路配置不限于图13中所示的示例。图13中所示的传感器驱动电路SDC仅仅是示例,并且传感器驱动电路SDC的配置可以被修改和实现。
[0168] 复位晶体管ST1和放大晶体管ST2与图5中的复位晶体管ST1和放大晶体管ST2相同,并且因此,将省略另外的描述以避免冗余。
[0169] 输出晶体管ST3包括与第二感测节点SN2连接的第一电极、与第i读出线RLi连接的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极。输出晶体管ST3可以响应于输出控制信号而向第i读出线RLi传送感测信号FSi。输出控制信号可以是通过第j发射控制线EMLj提供的第j发射控制信号EMj。也就是说,输出晶体管ST3可以从第j发射控制线EMLj接收第j发射控制信号EMj作为输出控制信号。
[0170] 图14是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图,并且图15是用于描述图14中所示的传感器的操作的波形图。
[0171] 参考图14,在当前行传感器FXij中,复位晶体管ST1与第j补偿扫描线SCLj、第j初始化扫描线SILj、第j发射控制线EMLj和第i读出线RLi连接。详细地,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1的第一电极与第j初始化扫描线SILj连接,并且其第三电极与第j补偿扫描线SCLj连接。因此,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1接收第j补偿扫描信号SCj作为复位控制信号,并且接收第j初始化扫描信号SIj作为复位信号RST(参考图5)。此外,当前行传感器FXij的输出晶体管ST3与第j发射控制线EMLj连接。因此,输出晶体管ST3接收第j发射控制信号EMj作为输出控制信号。
[0172] 作为本公开的示例,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)与第(i‑1)读出线RLi‑1连接。即使在前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)中,输出晶体管ST3也与相应的发射控制线连接。
[0173] 参考图15,一个帧FR可以依据像素PXij的操作而包括发射时段EP和非发射时段NEP。一个帧FR可以包括依据传感器FXij的操作而被区分的输出时段OTP、复位时段RTP和光暴露时段LEP。在本文中,光暴露时段LEP可以与发射时段EP对应,并且输出时段OTP也可以与发射时段EP对应。
[0174] 在发射时段EP期间,光感测元件OPD可以生成与所接收的光对应的光电子,并且所生成的光电子可以在第一感测节点SN1处累积。在发射时段EP期间,低电平的第j发射控制信号EMj通过第j发射控制线EMLj提供给输出晶体管ST3。当输出晶体管ST3响应于低电平的第j发射控制信号EMj而导通时,与流动通过放大晶体管ST2的电流对应的感测信号FSi可以输出到第i读出线RLi。
[0175] 接下来,当在复位时段RTP期间通过第j补偿扫描线SCLj提供高电平的第j补偿扫描信号SCj时,复位晶体管ST1导通。第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2与复位时段RTP对应。在复位时段RTP期间,第j初始化扫描信号SIj被提供给复位晶体管ST1的第一电极。第j初始化扫描信号SIj的激活时段AP1可以不与第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2重叠。因此,第j初始化扫描信号SIj可以在第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2期间具有低电平。因此,在复位时段RTP期间,第一感测节点SN1可以被复位到与第j初始化扫描信号SIj的低电平对应的电势。作为本公开的示例,第j初始化扫描信号SIj的低电平可以具有比第二驱动电压ELVSS低的电压电平。
[0176] 如以上所描述的,用于驱动像素PXij的第j初始化扫描信号SIj和第j补偿扫描信号SCj以及第j发射控制信号EMj可以用于驱动当前行传感器FXij。因此,因为驱动传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)所需的单独的信号布线或电路是不必要的,所以即使传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)设置在显示面板DP中,也可以最小化或防止开口率的减小。
[0177] 图16是根据本公开的实施方式的显示装置的框图,并且图17是示出根据本公开的实施方式的像素和传感器的电路图。图16和图17中所示的组件中的与图12和图13中所示的组件相同的组件由相同的附图标记表示,并且因此,将省略另外的描述以避免冗余。
[0178] 参考图16,多个传感器FX可以与补偿扫描线SCL1至SCLn、黑色扫描线SBL1至SBLn以及读出线RL1至RLm连接。多个传感器FX中的每个可以与两个扫描线电连接。例如,如图16中所示,第一行的传感器FX可以与第二补偿扫描线SCL2和第一黑色扫描线SBL1连接。此外,第二行的传感器FX可以与第三补偿扫描线SCL3和第二黑色扫描线SBL2连接。
[0179] 参考图17,传感器FXij与第i读出线RLi、第(j+1)补偿扫描线SCLj+1和第j黑色扫描线SBLj连接。传感器FXij还可以与第二驱动电压线VL2连接。
[0180] 传感器FXij包括光感测元件OPD和传感器驱动电路SDC。光感测元件OPD的阳极可以与第一感测节点SN1连接,并且其阴极可以与传送第二驱动电压ELVSS的第二驱动电压线VL2连接。
[0181] 传感器驱动电路SDC包括复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3。作为本公开的示例,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。
[0182] 此外,复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的一些可以是P型晶体管,并且它们中的其它晶体管可以是N型晶体管。作为本公开的示例,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。
[0183] 复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的一些(例如,复位晶体管ST1)可以用具有与像素PXij的第三晶体管T3和第四晶体管T4中的每个相同类型的晶体管来实现。放大晶体管ST2和输出晶体管ST3的类型可以与像素PXij的第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5以及第一发射控制晶体管ET1和第二发射控制晶体管ET2的类型相同。
[0184] 放大晶体管ST2与图13的放大晶体管ST2相同,并且因此,将省略另外的描述以避免冗余。
[0185] 复位晶体管ST1包括接收复位信号RST的第一电极、与第一感测节点SN1连接的第二电极以及接收复位控制信号的第三电极。复位控制信号可以是通过第(j+1)补偿扫描线SCLj+1提供的第(j+1)补偿扫描信号SCj+1。也就是说,复位晶体管ST1可以从第(j+1)补偿扫描线SCLj+1接收第(j+1)补偿扫描信号SCj+1作为复位控制信号。作为本公开的示例,复位信号RST可以是至少在第(j+1)补偿扫描信号SCj+1的激活时段期间其电压电平低于第二驱动电压ELVSS的电压电平的信号。
[0186] 输出晶体管ST3包括与第二感测节点SN2连接的第一电极、与第i读出线RLi连接的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极。输出晶体管ST3可以响应于输出控制信号而向第i读出线RLi传送感测信号FSi。输出控制信号可以是通过第j黑色扫描线SBLj提供的第j黑色扫描信号SBj。也就是说,输出晶体管ST3可以从第j黑色扫描线SBLj接收第j黑色扫描信号SBj作为输出控制信号。
[0187] 图18是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图,并且图19是用于描述图18中所示的传感器的操作的波形图。图18和图19中所示的组件中的与图14和图15中所示的组件相同的组件由相同的附图标记表示,并且因此,将省略另外的描述以避免冗余。
[0188] 图18中示出了设置在不同的行处的传感器。为了便于描述,设置在第(j‑1)行处的传感器被称为“前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)”,设置在第j行处的传感器被称为“当前行传感器FXij”,并且设置在第(j+1)行处的传感器被称为“下一行传感器FX(i‑1)(j+1)”。
[0189] 在当前行传感器FXij中,复位晶体管ST1与第(j+1)补偿扫描线SCLj+1、第j初始化扫描线SILj、第j黑色扫描线SBLj和第i读出线RLi连接。详细地,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1的第一电极与第j初始化扫描线SILj连接,并且其第三电极与第(j+1)补偿扫描线SCLj+1连接。因此,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1接收第(j+1)补偿扫描信号SCj+1作为复位控制信号,并且接收第j初始化扫描信号SIj作为复位信号RST(参考图5)。当前行传感器FXij的输出晶体管ST3与第j黑色扫描线SBLj连接。因此,输出晶体管ST3接收第j黑色扫描信号SBj作为输出控制信号。
[0190] 作为本公开的示例,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)与第(i‑1)读出线RLi‑1连接。即使在前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)中,复位晶体管ST1也与相应的补偿扫描线和相应的初始化扫描线连接。详细地,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的复位晶体管ST1的第一电极与第(j‑1)初始化扫描线SILj‑1连接,并且其第三电极与第j补偿扫描线SCLj连接。因此,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的复位晶体管ST1接收第j补偿扫描信号SCj作为复位控制信号,并且接收第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1作为复位信号RST。前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的输出晶体管ST3与第(j‑1)黑色扫描线SBLj‑1连接,并且接收第(j‑1)黑色扫描信号SBj‑1作为输出控制信号。
[0191] 下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的复位晶体管ST1的第一电极与第(j+1)初始化扫描线SILj+1连接,并且其第三电极与第(j+2)补偿扫描线连接。因此,下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的复位晶体管ST1接收第(j+2)补偿扫描信号SCj+2作为复位控制信号,并且接收第(j+1)初始化扫描信号SIj+1作为复位信号RST。下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的输出晶体管ST3与第(j+1)黑色扫描线SBLj+1连接,并且接收第(j+1)黑色扫描信号SBj+1作为输出控制信号。
[0192] 一个帧FR可以包括依据传感器FXij的操作而被区分的输出时段OTP、复位时段RTP和光暴露时段LEP。作为本公开的示例,输出时段OTP和复位时段RTP可以与非发射时段NEP重叠。传感器FXij的光暴露时段LEP可以与发射时段EP对应。光感测元件OPD在发射时段EP期间暴露于光。光可以是从像素PXij的发光元件ED输出的光。
[0193] 在输出时段OTP期间,低电平的第j黑色扫描信号SBj通过第j黑色扫描线SBLj提供给输出晶体管ST3。输出时段OTP可以被定义为第j黑色扫描信号SBj的激活时段AP3(即,低电平时段)。当输出晶体管ST3响应于低电平的第j黑色扫描信号SBj而导通时,与流动通过放大晶体管ST2的电流对应的感测信号FSi可以输出到第i读出线RLi。
[0194] 接下来,当在复位时段RTP期间通过第(j+1)补偿扫描线SCLj+1提供高电平的第(j+1)补偿扫描信号SCj+1时,复位晶体管ST1导通。复位时段RTP可以被定义为第(j+1)补偿扫描信号SCj+1的激活时段AP2a(即,高电平时段)。在此情况下,第j初始化扫描信号SIj被提供给复位晶体管ST1的第一电极。第j初始化扫描信号SIj的激活时段AP1可以不与第(j+1)补偿扫描信号SCj+1的激活时段AP2a重叠。因此,第j初始化扫描信号SIj可以在第(j+1)补偿扫描信号SCj+1的激活时段AP2a期间具有低电平。因此,在复位时段RTP期间,第一感测节点SN1可以被复位到与第j初始化扫描信号SIj的低电平对应的电势。作为本公开的示例,第j初始化扫描信号SIj的低电平可以具有比第二驱动电压ELVSS低的电压电平。
[0195] 然后,在发射时段EP期间,光感测元件OPD可以生成与所接收的光对应的光电子,并且所生成的光电子可以在第一感测节点SN1处累积。
[0196] 如以上所描述的,用于驱动像素PXij的第j初始化扫描信号SIj和第j黑色扫描信号SBj以及用于驱动下一行像素的第(j+1)补偿扫描信号SCj+1可以用于驱动当前行传感器FXij。因此,因为驱动传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)所需的单独的信号布线或电路是不必要的,所以即使传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)设置在显示面板DP中,也可以最小化或防止开口率的减小。
[0197] 此外,复位晶体管ST1和输出晶体管ST3可以由氧化物半导体晶体管形成。与LTPS晶体管相比,氧化物半导体晶体管的泄漏电流可以相对小。特别地,当周期性地复位光感测元件OPD的阳极的复位晶体管ST1由氧化物半导体晶体管形成时,由于泄漏电流引起的感测噪声可以减小。作为结果,可以改善传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)的感测性能。
[0198] 此外,第j黑色扫描信号SBj的激活时段AP3可以不与相邻的黑色扫描信号SBj‑1和SBj+1的激活时段重叠。因此,当前行传感器FXij的输出时段OTP可以不与前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的输出时段OTP或下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的输出时段OTP重叠。也就是说,与一个传感器相关的感测信号可以从一个读出线输出。
[0199] 图20是根据本公开的实施方式的传感器和扫描线之间的连接关系的电路图,并且图21是用于描述图20中所示的传感器的操作的波形图。图20和图21中所示的组件中的与图18和图19中所示的组件相同的组件由相同的附图标记表示,并且因此,将省略另外的描述以避免冗余。
[0200] 参考图20,在当前行传感器FXij中,复位晶体管ST1与第j补偿扫描线SCLj、第j初始化扫描线SILj、第(j‑1)黑色扫描线SBLj‑1和第i读出线RLi连接。详细地,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1的第一电极与第j初始化扫描线SILj连接,并且其第三电极与第j补偿扫描线SCLj连接。因此,当前行传感器FXij的复位晶体管ST1接收第j补偿扫描信号SCj作为复位控制信号,并且接收第j初始化扫描信号SIj作为复位信号RST(参考图5)。当前行传感器FXij的输出晶体管ST3与第(j‑1)黑色扫描线SBLj‑1连接。因此,输出晶体管ST3接收第(j‑1)黑色扫描信号SBj‑1作为输出控制信号。
[0201] 作为本公开的示例,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)与第(i‑1)读出线RLi‑1连接。即使在前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)和下一行传感器FX(i‑1)(j+1)中,复位晶体管ST1也与相应的补偿扫描线和相应的初始化扫描线连接。详细地,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的复位晶体管ST1的第一电极与第(j‑1)初始化扫描线SILj‑1连接,并且其第三电极与第(j‑1)补偿扫描线SCLj‑1连接。因此,前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的复位晶体管ST1接收第(j‑1)补偿扫描信号SCj‑1作为复位控制信号,并且接收第(j‑1)初始化扫描信号SIj‑1作为复位信号RST。前一行传感器FX(i‑1)(j‑1)的输出晶体管ST3与第(j‑2)黑色扫描线SBLj‑2连接,并且接收第(j‑2)黑色扫描信号SBj‑2作为输出控制信号。
[0202] 下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的复位晶体管ST1的第一电极与第(j+1)初始化扫描线SILj+1连接,并且其第三电极与第(j+1)补偿扫描线SCLj+1连接。因此,下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的复位晶体管ST1接收第(j+1)补偿扫描信号SCj+1作为复位控制信号,并且接收第(j+1)初始化扫描信号SIj+1作为复位信号RST。下一行传感器FX(i‑1)(j+1)的输出晶体管ST3与第j黑色扫描线SBLj连接,并且接收第j黑色扫描信号SBj作为输出控制信号。
[0203] 参考图21,一个帧FR可以包括依据传感器FXij的操作而被区分的输出时段OTP、复位时段RTP和光暴露时段LEP。作为本公开的示例,输出时段OTP和复位时段RTP可以与非发射时段NEP重叠。
[0204] 在输出时段OTP期间,低电平的第(j‑1)黑色扫描信号SBj‑1通过第(j‑1)黑色扫描线SBLj‑1提供给输出晶体管ST3。输出时段OTP可以被定义为第(j‑1)黑色扫描信号SBj‑1的激活时段AP3a(即,低电平时段)。当输出晶体管ST3响应于低电平的第(j‑1)黑色扫描信号SBj‑1而导通时,与流动通过放大晶体管ST2的电流对应的感测信号FSi可以输出到第i读出线RLi。
[0205] 接下来,当在复位时段RTP期间通过第j补偿扫描线SCLj提供高电平的第j补偿扫描信号SCj时,复位晶体管ST1导通。复位时段RTP可以被定义为第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2(即,高电平时段)。在此情况下,第j初始化扫描信号SIj被提供给复位晶体管ST1的第一电极。第j初始化扫描信号SIj的激活时段AP1可以不与第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2重叠。因此,第j初始化扫描信号SIj可以在第j补偿扫描信号SCj的激活时段AP2期间具有低电平。因此,在复位时段RTP期间,第一感测节点SN1可以被复位到与第j初始化扫描信号SIj的低电平对应的电势。作为本公开的示例,第j初始化扫描信号SIj的低电平可以具有比第二驱动电压ELVSS低的电压电平。
[0206] 然后,在发射时段EP期间,光感测元件OPD可以生成与所接收的光对应的光电子,并且所生成的光电子可以在第一感测节点SN1处累积。
[0207] 如以上所描述的,用于驱动像素PXij的第j初始化扫描信号SIj和第j补偿扫描信号SCJ以及用于驱动前一行像素的第(j‑1)黑色扫描信号SBj‑1可以用于驱动当前行传感器FXij。因此,因为驱动传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)所需的单独的信号布线或电路是不必要的,所以即使传感器FXij、FX(i‑1)(j‑1)和FX(i‑1)(j+1)设置在显示面板DP中,也可以最小化或防止开口率的减小。
[0208] 图22是示出根据本公开的实施方式的显示面板的像素的剖视图,并且图23a和图23b是示出根据本公开的实施方式的显示面板的发光元件和光感测元件的剖视图。
[0209] 参考图22和图23a,显示面板DP可以包括基础层BL、设置在基础层BL上的电路层DP_CL、元件层DP_ED和封装层TFE。
[0210] 基础层BL可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂材料。特别地,合成树脂层可以是基于聚酰亚胺的树脂层,并且其材料没有特别限制。合成树脂层可以包括丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚异戊二烯、乙烯基树脂、环氧树脂、聚酯树脂、纤维素树脂、硅氧烷树脂、聚酰胺树脂和二嵌苯树脂中的至少一种。此外,基础层BL可以包括玻璃衬底、金属衬底、有机/无机复合衬底等。
[0211] 至少一个无机层形成在基础层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。无机层可以由多个层形成。多个无机层可以构成稍后将描述的阻隔层BRL和/或缓冲层BFL。可以选择性地设置阻隔层BRL和缓冲层BFL。
[0212] 阻隔层BRL防止异物从外部引入。阻隔层BRL可以包括氧化硅层、氮化硅层等,它们中的每个包括多个层。氧化硅层和氮化硅层可以交替地堆叠。
[0213] 缓冲层BFL可以设置在阻隔层BRL上。缓冲层BFL改善基础层BL与半导体图案和/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。
[0214] 半导体图案设置在缓冲层BFL上。下面,直接设置在缓冲层BFL上的半导体图案被定义为第一半导体图案。第一半导体图案可以包括硅半导体。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。
[0215] 图22仅示出了第一半导体图案的一部分,并且第一半导体图案还可以设置在像素PXij(参考图5)的另一区域中。第一半导体图案的电性质依据其是否被掺杂而变化。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。
[0216] 掺杂区域具有比未掺杂区域高的导电率,并且基本上操作为电极或信号线。未掺杂区域基本上与晶体管的有源部(或沟道)对应。换句话说,第一半导体图案的一部分可以是晶体管的有源部,其另一部分可以是晶体管的源极或漏极,并且其其它部分可以是连接信号线(或连接电极)。
[0217] 如图22中所示,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在相反方向上从沟道部分A1延伸。
[0218] 图22中示出了由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,但是连接信号线CSL可以在平面图中与第二发射控制晶体管ET2(参考图5)的第二电极电连接。
[0219] 第一绝缘层10设置在缓冲层BFL上。第一绝缘层10与多个像素PX(参考图3)共同重叠并且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,并且可以具有单层结构或多层结构。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。在此实施方式中,第一绝缘层10可以是具有单层结构的氧化硅层。除了第一绝缘层10之外,稍后要描述的电路层DP_CL的绝缘层也可以是无机层和/或有机层,并且可以具有单层结构或多层结构。无机层可以包括以上所描述的材料中的至少一种。
[0220] 第一晶体管T1的第三电极G1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。
[0221] 覆盖第三电极G1的第二绝缘层20设置在第一绝缘层10上。第二绝缘层20与多个像素PX共同重叠。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。在此实施方式中,第二绝缘层20可以是具有单层结构的氧化硅层。
[0222] 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被掺杂的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的所述一部分重叠的上电极UE可以限定电容器Cst(参考图5)。在本公开的实施方式中,上电极UE可以被省略。
[0223] 在本公开的实施方式中,第二绝缘层20可以用绝缘图案代替。上电极UE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。
[0224] 覆盖上电极UE的第三绝缘层30设置在第二绝缘层20上。在此实施方式中,第三绝缘层30可以是具有单层结构的氧化硅层。半导体图案设置在第三绝缘层30上。下面,直接设置在第三绝缘层30上的半导体图案被定义为第二半导体图案。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晶体或非晶氧化物半导体。例如,氧化物半导体可以包括锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、(Sn)、钛(Ti)等的金属氧化物,或者诸如锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)或钛(Ti)的金属及其氧化物的混合物。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)、氧化锌锡(ZTO)等。
[0225] 图22仅示出了第二半导体图案的一部分,并且第二半导体图案还可以设置在像素PXij(参考图5)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区分的多个区域。其中金属氧化物被还原的区域(在下文中,被称为“还原区域”)具有比其中金属氧化物未被还原的区域(在下文中,被称为“非还原区域”)高的导电率。还原区域基本上具有电极或信号线的作用。非还原区域基本上与晶体管的沟道部分对应。换句话说,第二半导体图案的一部分可以是晶体管的沟道部分,并且其另一部分可以是晶体管的第一电极或第二电极。
[0226] 如图22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可以自第二半导体图案的上表面起具有给定的厚度,并且可以包括包含被还原的金属的金属层。
[0227] 覆盖第二半导体图案的第四绝缘层40设置在第三绝缘层30上。在此实施方式中,第四绝缘层40可以是具有单层结构的氧化硅层。第三晶体管T3的第三电极G3设置在第三绝缘层30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与第三晶体管T3的沟道部分A3重叠。
[0228] 在本公开的实施方式中,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设置在绝缘图案上。在此实施方式中,第三电极G3可以在平面图中具有与绝缘图案相同的形状。在实施方式中,为了便于描述,示出了一个第三电极G3,但是第三晶体管T3可以包括两个第三电极。
[0229] 覆盖第三电极G3的第五绝缘层50设置在第四绝缘层40上。在此实施方式中,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多个氧化硅层和多个氮化硅层。
[0230] 尽管未单独示出,但是第四晶体管T4(参考图5)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。此外,在传感器FXij(参考图5)中,复位晶体管ST1(参考图5)的第一电极和第二电极以及输出晶体管ST3(参考图5)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。
[0231] 第五绝缘层50上还设置有至少一个绝缘层。像此实施方式那样,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中的每个可以是具有单层结构的基于聚酰亚胺的树脂层。然而,本公开不限于此。例如,第六绝缘层60和第七绝缘层70可以包括基于丙烯酸酯的树脂、基于甲基丙烯酸酯的树脂、基于聚异戊二烯的树脂、基于乙烯基的树脂、基于环氧的树脂、基于氨基甲酸酯的树脂、基于纤维素的树脂、基于硅氧烷的树脂、基于聚酰胺的树脂和基于二萘嵌苯的树脂中的至少一种。
[0232] 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与连接信号线CSL连接,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CH‑60与第一连接电极CNE10连接。在本公开的实施方式中,第五绝缘层50至第七绝缘层70中的至少一个可以被省略。
[0233] 元件层DP_ED包括发光元件ED和像素限定层PDL。发光元件ED的阳极AE设置在第七绝缘层70上。发光元件ED的阳极AE可以通过穿透第七绝缘层70的接触孔CH‑70与第二连接电极CNE20连接。
[0234] 像素限定层PDL的开口OP暴露发光元件ED的阳极AE的至少一部分。像素限定层PDL的开口OP可以限定发射区域PXA。例如,多个像素PX(参考图3)可以依据特定规则布置在显示面板DP(参考图3)的平面上。其中布置有多个像素PX的区域可以被定义为像素区域,并且一个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。
[0235] 空穴控制层HCL可以共同设置在发射区域PXA和非发射区域NPXA中。诸如空穴控制层HCL的公共层可以共同形成在多个像素PX中。空穴控制层HCL可以包括空穴传输层和空穴注入层。
[0236] 发射层EML设置在空穴控制层HCL上。发射层EML可以仅设置在与开口OP对应的区域中。可以为多个像素PX中的每个形成发射层EML。
[0237] 在此实施方式中,示出了图案化的发射层EML,但是发射层EML可以共同设置在多个像素PX中。在此情况下,发射层EML可以生成白光或蓝光。此外,发射层EML可以具有多层结构。
[0238] 电子控制层ECL设置在发射层EML上。电子控制层ECL可以包括电子传输层和电子注入层。发光元件ED的阴极CE设置在电子控制层ECL上。电子控制层ECL和阴极CE共同设置在多个像素PX中。
[0239] 封装层TFE设置在阴极CE上。封装层TFE可以覆盖多个像素PX。在此实施方式中,封装层TFE直接覆盖阴极CE。在本公开的实施方式中,显示面板DP还可以包括直接覆盖阴极CE的封盖层。在本公开的实施方式中,发光元件ED的堆叠结构可以在图22中所示的结构中具有竖直倒置的结构。
[0240] 参考图23a和图23b,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第一阳极AE1、第二阳极AE2和第三阳极AE3。像素限定层PDL的第一开口OP1、第二开口OP2和第三开口OP3分别暴露第一阳极AE1、第二阳极AE2和第三阳极AE3的至少一部分。在本公开的实施方式中,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。像素限定层PDL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还可以包括液体排斥有机材料。
[0241] 如图23a中所示,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‑R、第二非发射区域NPXA‑B和第三非发射区域NPXA‑B。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。在此实施方式中,第一发射区域PXA‑R被限定为与第一阳极AE1的由第一开口OP1暴露的部分区域对应。第二发射区域PXA‑G被限定为与第二阳极AE2的由第二开口OP2暴露的部分区域对应。第三发射区域PXA‑B被限定为与第三阳极AE3的由第三开口OP3暴露的部分区域对应。非像素区域NPA可以限定在第一非发射区域NPXA‑R、第二非发射区域NPXA‑G和第三非发射区域NPXA‑B之间。
[0242] 发射层可以设置在第一电极层上。发射层可以包括第一发射层EML1至第三发射层EML3。第一发射层EML1至第三发射层EML3可以设置在分别与第一开口OP1、第二开口OP2和第三开口OP3对应的区域中。第一发射层EML1至第三发射层EML3可以分别形成在第一像素PXR、第二像素PXG和第三像素PXB(参考图4a)中。第一发射层EML1至第三发射层EML3中的每个可以包括有机材料和/或无机材料。第一发射层EML1至第三发射层EML3可以生成给定的颜色的光。例如,第一发射层EML1可以生成红光,第二发射层EML2可以生成绿光,并且第三发射层EML3可以生成蓝光。
[0243] 在此实施方式中,示出了其中第一发射层EML1至第三发射层EML3被图案化的示例,但是一个发射层可以共同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。在此情况下,发射层可以生成白光或蓝光。此外,发射层可以具有被称为“串联”的多层结构。
[0244] 第一发射层EML1至第三发射层EML3中的每个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。可替代地,第一发射层EML1至第三发射层EML3中的每个可以包括量子点材料作为发光材料。量子点的核可以从II‑VI族化合物、III‑V族化合物、IV‑VI族化合物、IV族元素、IV族化合物及其组合中选择。
[0245] 第二电极层设置在发射层上。第二电极层可以包括第一阴极CE1、第二阴极CE2和第三阴极CE3。第一阴极CE1、第二阴极CE2和第三阴极CE3可以电连接。作为本公开的示例,第一阴极CE1、第二阴极CE2和第三阴极CE3可以一体地形成。在此情况下,第一阴极CE1、第二阴极CE2和第三阴极CE3可以共同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‑R、第二非发射区域NPXA‑G和第三非发射区域NPXA‑B以及非像素区域NPA中。
[0246] 元件层DP_ED还可以包括传感器OPD。传感器OPD中的每个可以是光电二极管。像素限定层PDL还可以包括设置成与每个传感器OPD对应的第四开口OP4。
[0247] 传感器OPD中的每个可以包括第四阳极AE4、光电转换层ORL和第四阴极CE4。第四阳极AE4可以与第一电极层设置在相同的层上。也就是说,第四阳极AE4可以设置在电路层DP_CL上,并且可以通过与第一阳极AE1至第三阳极AE3相同的工艺同时形成。
[0248] 像素限定层PDL的第四开口OP4暴露第四阳极AE4的至少一部分。光电转换层ORL设置在由第四开口OP4暴露的第四阳极AE4上。光电转换层ORL可以包括有机光感测材料。第四阴极CE4可以设置在光电转换层ORL上。第四阴极CE4以及第一阴极CE1至第三阴极CE3可以通过形成第一阴极CE1至第三阴极CE3的工艺同时形成。作为本公开的示例,第四阴极CE4可以与第一阴极CE1至第三阴极CE3一体地形成。
[0249] 第四阳极AE4和第四阴极CE4中的每个可以接收电信号。第四阴极CE4和第四阳极AE4可以接收不同的信号。因此,可以在第四阳极AE4和第四阴极CE4之间形成给定的电场。光电转换层ORL生成与入射到上的光对应的电信号。光电转换层ORL可以通过吸收入射光的能量来生成电荷。例如,光电转换层ORL可以包括光敏半导体材料。
[0250] 由光电转换层ORL生成的电荷改变第四阳极AE4和第四阴极CE4之间的电场。由光电转换层ORL生成的电荷量可以依据光是否入射到传感器OPD上、入射到传感器OPD上的光的量或者入射到传感器OPD上的光的强度而变化。因此,在第四阳极AE4和第四阴极CE4之间形成的电场可以变化。根据本公开的实施方式的传感器OPD可以通过第四阳极AE4和第四阴极CE4之间的电场的改变来获得用户的指纹信息。
[0251] 然而,这是通过示例的方式示出的。传感器OPD中的每个可以包括包含光电转换层ORL作为有源层的光电晶体管。在此情况下,传感器OPD中的每个可以通过感测流动通过光电晶体管的电流量来获得指纹信息。根据本公开的实施方式的传感器OPD中的每个可以包括能够响应于光量的改变而生成电信号的各种光电转换元件,但是本公开不限于任何一个实施方式。
[0252] 封装层TFE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。在本公开的实施方式中,封装层TFE可以包括两个无机层和插置在它们之间的有机层。在本公开的实施方式中,薄膜封装层可以包括交替地堆叠的多个无机层和多个有机层。
[0253] 封装无机层保护第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B以及光感测元件OPD免受湿气/氧气的影响,并且封装有机层保护第一发光元件ED_R、第二发光元件ED_G和第三发光元件ED_B以及光感测元件OPD免受异物质的影响。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、氧化铝层等,但是不特别限于此。封装有机层可以包括基于丙烯酸的有机层,并且没有特别限制。
[0254] 显示装置DD包括设置在显示面板DP上的输入感测层ISL和设置在输入感测层ISL上的滤色器层CFL。
[0255] 输入感测层ISL可以直接设置在封装层TFE上。输入感测层ISL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23a和图23b示出了其中第一导电层ICL1直接设置在封装层TFE上的结构,但是本公开不限于此。输入感测层ISL还可以包括插置在第一导电层ICL1和封装层TFE之间的基础绝缘层。
在此情况下,封装层TFE可以由基础绝缘层覆盖,并且第一导电层ICL1可以设置在基础绝缘层上。作为本公开的示例,基础绝缘层可以包括无机绝缘材料。
[0256] 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。
[0257] 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。
[0258] 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。作为本公开的示例,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。
[0259] 滤色器层CFL还可以包括虚设滤色器DCF。作为本公开的示例,当设置有光电转换层ORL的区域被定义为感测区域SA并且感测区域SA的周边被定义为非感测区域NSA时,虚设滤色器DCF可以设置成与感测区域SA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。作为本公开的示例,虚设滤色器DCF可以具有与第一滤色器CF_R、第二滤色器CF_G和第三滤色器CF_B中的一个相同的颜色。作为本公开的示例,虚设滤色器DCF可以具有与第二滤色器CF_G相同的绿色。
[0260] 滤色器层CFL还可以包括黑色矩阵BM。黑色矩阵BM可以设置成与非像素区域NPA对应。黑色矩阵BM可以设置成在非像素区域NPA中与第一导电层ICL1和第二导电层ICL2重叠。作为本公开的示例,黑色矩阵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。黑色矩阵BM可以不与第一发射区域PXA‑R、第二发射区域PXR‑G和第三发射区域PXA‑B重叠。
[0261] 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可以设置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的材料可以没有特别限制,只要所述材料能够以给定的厚度平坦化滤色器层CFL的上表面,并且可以包括例如基于丙烯酸酯的有机材料。
[0262] 参考图23b,当显示装置DD(参考图1)操作时,第一发光元件ED_R至第三发光元件ED_B中的每个可以输出光。第一发光元件ED_R输出第一光,第二发光元件ED_G输出第二光,并且第三发光元件ED_B输出第三光。在本文中,第一光Lr1可以是红色波长带中的光,第二光Lg1可以是绿色波长带中的光,并且第三光可以是蓝色波长带中的光。
[0263] 作为本公开的示例,传感器OPD中的每个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中的特定发光元件(例如,第二发光元件ED_G)的光。也就是说,在从第二发光元件ED_G输出第二光Lg1之后,传感器OPD中的每个可以接收由用户的指纹反射的第二反射光Lg2。第二光Lg1和第二反射光Lg2可以是绿色波长带中的光。虚设滤色器DCF设置在传感器OPD之上。虚设滤色器DCF可以具有绿颜色。因此,第二反射光Lg2可以穿过虚设滤色器DCF并且可以入射到传感器OPD上。
[0264] 同时,从第一发光元件ED_R和第三发光元件ED_B输出的第一光和第三光也可以由用户的手US_F反射。例如,当在第一光Lr1从第一发光元件ED_R输出之后由用户的手US_F反射的光被定义为第一反射光Lr2时,第一反射光Lr2可以被吸收而不穿过虚设滤色器DCF。也就是说,因为第一反射光Lr2不能穿过虚设滤色器DCF,所以第一反射光Lr2可以不入射到传感器OPD上。同样,即使第三光由用户的手US_F反射,第三光也可以由虚设滤色器DCF吸收。因此,只有第二反射光Lg2可以被提供给传感器OPD。
[0265] 尽管已经具体示出和描述了本发明构思的示例性实施方式,但是将由本领域普通技术人员理解,在不背离所附权利要求的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行变化。因此,本发明的技术范围不应限于说明书的详细描述中所描述的内容,而是应由权利要求确定。
[0267] 根据本公开,在其中包括光感测元件的传感器内置到显示面板中的结构中,用于复位光感测元件的阳极的复位晶体管由氧化物半导体晶体管形成,从而减小当驱动传感器时发生的泄漏电流。作为结果,可以改善具有感测功能的显示装置的感测性能和感测可靠性。因此,本发明的具有改善的感测性能和可靠性的显示装置具有高工业实用性。
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