[发明专利]显示装置、其操作方法及制造其中的光学感测阵列的方法

说明书

本发明提供一种显示装置、其操作方法及制造在显示装置中的光学感测阵列的方法。该显示装置包括：像素阵列，包括多个像素，每个像素包括多个子像素；黑矩阵，位于子像素之间；以及在黑矩阵处的光学感测阵列，该光学感测阵列包括行导体以及在交叉区域处交叉行导体的列导体。

技术领域

本发明的实施例涉及一种嵌入在显示器中的光学感测阵列以及用于操作该光学感测阵列的方法。

背景技术

显示装置已经变得日益流行，并被广泛地使用，诸如在蜂窝电话、计算机监视器、电视机、平板等中。这些显示装置可以是任何类型的显示器，包括有机发光显示器(OLED)、液晶显示器(LCD)等。具体地，包括光学传感器的显示装置已经被发展来例如感测用户与显示装置的交互作用(interaction)(例如，经由用户的手指或经由触控笔(stylus)的使用与显示装置的交互作用)、感测环境光、扫描文件等。

然而，一般而言，这些嵌入的光学传感器被制造为形成在与显示发射元件相同的有源区中(例如，在显示装置的像素区域的像素处)。因此，光学传感器的孔(即，显示区域的涉及光感测的部分)以占用显示器有源区为代价形成，该显示器有源区产生、反射和/或透射光以产生将被显示装置的使用者看见的图像。因此，已经难以在实现可见的明亮且电力效率高的显示器的同时，实现足够大的光学传感器孔径以有效地感测光。此外，随着高分辨率显示器发展，这个问题被恶化，因为显示器表面的不涉及生成图像或感测光的部分不与显示器表面的生成图像或感测光的部分同等地按比例缩小。也就是说，因为单位面积的点(dot)减少，非有源区部分通常按比例增长较大，从而减少可用于光学传感器和显示发射元件两者的有源区。

另外，常规光学传感器不是波长选择的，因此除了对来自感测的兴趣物这样的特定源的光信号起反应之外，还对其它光信号起反应，诸如包括在与环境光相应的噪声(即，环境光噪声)中的光信号。因而，过多的信号处理和电力被用来从环境光噪声提取感测的兴趣物的信号。

而且，当地址线被光学传感器和显示元件共享时，传感器的读取和显示元件的写入的过程不能同时发生，导致显示装置内的低效率的处理。可选地，当显示装置对光学传感器和显示元件采用分开的地址控制线、机构和信号时，显示器表面的分配给双寻址功能的区域增加，从而从显示元件占用额外的有源区。

此外，采用常规光学传感器的显示装置可能引起显示发射元件和光学传感器之间的串扰。也就是说，来自显示元件的光会被光学传感器不期望地感测到，导致不正确的光学读取和/或增加从环境光噪声或从显示元件发射的光提取感测的兴趣物的信号的处理。

发明内容

本发明的实施例的方面针对一种嵌入在显示装置中的光学感测阵列、操作该光学感测阵列的方法以及制造该光学感测阵列的方法。

本发明的实施例提供不与显示装置的显示发射元件共享相同的有源区的光学感测阵列，从而允许光学传感器具有更大的面积而不从发光显示元件夺取区域。

本发明的实施例还提供对选择波长范围的光敏感的光学传感器，从而减小用于从环境光噪声提取感测的兴趣物这样的特定源的光信号的信号处理电力。另外，本发明的实施例提供具有高的量子效率的光学感测阵列。

本发明的实施例还提供独立于显示元件寻址线操作的光学感测阵列，从而允许显示装置更快速且更有效率地操作。

根据本发明的实施例，提供一种显示装置，该显示装置包括：像素阵列，包括多个像素，每个像素包括多个子像素；显示区域的黑色部分或非有源部分，被称为黑矩阵，位于子像素之间；以及在黑矩阵处的光学感测阵列，光学感测阵列包括行导体以及在交叉区域处交叉行导体的列导体。

光学感测阵列还可以包括在交叉区域处耦接到行导体并耦接到列导体的感测二极管，其中感测二极管配置为响应于入射在感测二极管上的光而产生电流。

光学感测阵列还可以包括阻挡二极管，该阻挡二极管在交叉区域处耦接到行导体并耦接到列导体，并与感测二极管串联耦接。