专利名称：具有光感测功能的有机发光二极管显示装置的制作方法
技术领域：
本公开的ー个或多个示例实施例涉及ー种有机发光二极管(OLED)显示装置，所述有机发光二极管(OLED)显示装置在利用光发射器显示图像的同吋，通过使来自外部物体的输入光穿过透明窗ロ，由此可以拍摄，从而使传感器面板感测外部物体。
背景技术：
OLED是ー种发光二极管(LED)，其中，发射电致发光层是响应于电流发光的有机化合物的膜。此有机半导体材料层位于两个电极之间。OLED用于电视屏幕、电脑监视器、诸如移动电话和PDA的小型便携式系统的屏幕。 OLED还用于普通照明的大面积发光元件。与现有的液晶显示(IXD)装置不同，OLED显示装置是自发光的，因此在没有背光的情况下工作。因此，OLED显示装置可显示深黑等级并可比IXD薄且轻。因此，近来，OLED 已成为众多关注的主題。
发明内容
通过提供ー种具有光感测功能的有机发光二极管(OLED)显示装置，实现了前述和/或其他方面，所述OLED显示装置包括显示面板，包括形成有多个OLED像素的成像图案；以及传感器面板，感测来自外部物体的输入光，所述光穿过成像图案。通过基于包括在对应的OLED像素中的窗ロ的透明度水平来布置所述多个OLED像素中的每个，显示面板可形成成像图案。通过组合包括不透明窗ロ的第一 OLED像素与包括透明窗ロ的第二 OLED像素，显示面板可将成像图案形成为圆孔、多边形孔和修正均勻冗余阵列(MURA)中的ー种。所述OLED显示装置还可包括红外线光源，向外部物体发射红外线；以及通过滤波器，从包括从外部物体返回的红外线的输入光提取红外分量。传感器面板可感测所述红外分量。通过提供ー种具有光感测功能的有机发光二极管(OLED)显示装置，实现了前述和/或其他方面。所述装置包括显示面板，包括形成有多个OLED像素的成像图案；以及传感器面板，设置在显示面板后面并包括至少ー个传感器以感测已经穿过成像图案的光。实施例的附加方面将部分地在下面的描述中阐述，部分地通过描述将是清楚的， 或可通过本公开的实践而获知。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将会变得清楚和更容易理解，其中图1示出了根据示例实施例的具有光感测功能的有机发光二极管(OLED)显示装置的构造；图2示出了根据示例实施例的OLED像素；图3示出了根据示例实施例的包括在具有光感测功能的OLED显示装置中的显示面板的成像图案；图4示出了根据其他示例实施例的包括在具有光感测功能的OLED显示装置中的显示面板的成像图案；图5示出了根据其他示例实施例的具有光感测功能的OLED显示装置的构造；图6示出了根据示例实施例的包括红外线(IR)光源的OLED像素；图7示出了根据示例实施例的包括通过滤波器的OLED像素。
具体实施例方式现在将详细描述实施例，实施例的示例示出在附图中，其中，相似的标号始终表示相似的元件。下面通过參照附图描述实施例以解释本公开。在整个本说明书中使用的术语“有机发光二极管(OLED) ”表示不同于通过背光发光的普通的液晶显示器(LCD)的自发光元件。通常，与LCD相比，OLED可具有相对好的色鲜明度、光学视角、快的响应速度、低功耗、纤薄等。跟随LCD、等离子体显示面板(PDP)等， OLED作为下一代显示器已受到关注。具体地，这里提出了这样ー种显示装置，该显示装置通过提供进ー步包括窗ロ(该窗ロ使来自外部物体的输入光穿过)的像素且同时利用OLED 显示图像，而可以同时实现图像的显示和对用户的空间触摸的识别，例如，识别三维(3D) 空间中的移动。图1示出了根据示例实施例的具有光感测功能的OLED显示装置101的构造。參照图1，具有光感测功能的OLED显示装置101可包括例如显示面板103和传感器面板105。显示面板103可包括形成有多个OLED像素的成像图案。例如，显示面板103可通过包括形成有多个OLED像素的成像图案并通过使来自外部物体的输入光穿过成像图案而提供用于拍摄外部物体的环境。參照图1，显示面板103可以以例如堆叠构造的方式直接位于传感器面板105之上或位于传感器面板105的顶部上。显示面板103可利用OLED显示普通的图像，也可使来自外部物体的光输入穿过成像图案，而不是必须基于时分另外切換模式，其中，根据包括在每个OLED像素中的窗ロ的透明度调整来形成并组合所述成像图案。当形成成像图案吋，通过将包括不透明窗ロ的第一 OLED像素与包括透明窗ロ的第二 OLED像素組合，显示面板103可形成各种形状的成像图案。例如，通过将第一 OLED像素中的不透明窗ロ调整为不透明并通过将第二 OLED像素中的透明窗ロ调整为透明，显示面板103可形成用于使输入光穿过的图案，例如，具有圆孔的成像图案。类似地，通过适当地调整并組合包括在第一 OLED像素和第二 OLED像素中的每个中的窗ロ的透明度水平，显示面板103可以以多种形状(例如，圆孔、多边形孔、修正均勻冗余阵列(MURA)等)形成成像图案。通过改变OLED像素的数量或OLED像素的位置并基于包括在每个OLED像素中的窗ロ的透明度来布置多个OLED像素，显示面板103可形成各种形状的成像图案。例如，显示面板103可基于进光处的外部环境形成多个成像图案，并可基于预定的周期改变成像图案的数量或成像图案的位置。例如，显示面板103可相对于水平方向或垂直方向重复形成多个成像图案。将參照图2描述显示面板103显示图像的功能。图2示出了根据示例实施例的OLED像素。在不使用単独背光的情况下，显示面板103可包括多个OLED像素并通过自发光显示图像。在本示例中，在显示面板103上显示图像可以与利用成像图案使输入光穿过并拍摄(即，与对外部物体的感测)同时执行。參照图2，每个OLED像素可包括例如光发射器，利用发光有机材料发射红光、绿光和蓝光中的ー种；电路单元，驱动光发射器；以及窗ロ，例如玻璃基板，用于使输入光穿过或阻挡输入光。当所述窗ロ形成为透明吋，所述窗ロ可使从外部输入的光(例如被外部物体反射的光)穿过。当所述窗ロ形成为不透明吋，所述窗ロ可阻挡来自外部的输入光。例如，第一 OLED像素201可包括光发射器203，发射光井显示诸如广播图像的图像；电路单元205，驱动光发射器203 ；以及不透明窗ロ 207，阻挡来自外部的输入光。第二 OLED像素211可被构造为类似于第一 OLED像素201，或者可被构造为包括光发射器213、电路单元215和使来自外部的输入光按照原样穿过的透明窗ロ 217。再次參照图1，通过感测来自外部物体的穿过包括在显示面板103中的成像图案的输入光井通过获取与外部物体有关的图像数据，传感器面板105可拍摄外部物体。在本示例中，通过将包括在显示面板103中的成像图案的整体透明度水平保持在预定的水平， 可以使在传感器面板105获得的图像数据的质量稳定。传感器面板105可设置在显示面板103的后端或在显示面板103下面，以感测从外部物体输入并穿过预定透明度水平的显示面板103的光，并获得关于外部物体的图像数据。例如，通过以栅格图案形式或以重复图案的形式构造传感器单元和开ロ，传感器面板105可感测穿过窗ロ的输入光。传感器単元可感测输入光，且所述开ロ可使输入光穿过。传感器面板105还可包括滤色器以获得与滤色器的颜色对应的图像数据。根据实施例，通过利用光发射器显示图像和感测来自外部物体的穿过包括在显示面板中的成像图案的输入光的同时进行，具有光感测功能的OLED显示装置可例如同时或基本同时显示图像并拍摄外部物体。另外，通过同时提供图像显示功能和外部物体拍摄功能，具有光感测功能的OLED 显示装置可用于多个领域，例如，接近感测、手势识别、拍摄。例如，当显示三维(3D)图像吋，具有光感测功能的OLED显示装置可拍摄外部物体并获得OLED显示装置与外部物体之间的距离或OLED显示装置与外部物体的位置信息。因此，OLED显示装置可容易地识别手势并容易地感测3D图像上的看起来位于OLED显示装置外部(例如，在屏幕外部)的操作。当具有光感测功能的OLED显示装置应用于支持视频通话的终端吋，图像显示位置和外部物体拍摄位置可匹配，因此，在看着对方(即，被呼叫方)的脸的同吋，用户可进行视频通话。当具有光感测功能的OLED显示装置应用于相对大的屏幕(例如智能窗ロ)吋，通过利用对方的图像获得对方与屏幕的距离或位置信息，用户可识别对方的微小动作。因此， 用户可感觉到如同用户与对方在同一空间一祥。再次參照图1，OLED显示装置101可基于感测到输入光的位置的变化来识别外部物体在预定空间内的移动。例如，当用户触摸空间时，OLED显示装置可查验用户在空间内的移动，例如拖曳等。对于上面的操作，在包括在显示面板103中的每个成像图案或孔处可设置虚拟坐标。传感器面板105可识别关于同一外部物体的以预定时间间隔感测的每束输入光穿过的孔的坐标，并可查验在所述空间内外部物体的移动。例如，对于在图1中的成像图案中的16个孔，显示面板103可順序设定从坐标为 (1,1)的孔A至坐标为(4，4)的孔B的孔的坐标。当关于外部物体的多束输入光以预定时间间隔順序穿过孔A和孔B吋，传感器面板105可感测到外部物体已从坐标(1，1)移动至坐标(4,4) 0OLED显示装置101可通过组合关于成像图案内的一个或多个孔的感测结果来查验外部物体的空间触摸。例如，如图1所示，当16个孔布置在成像图案内吋，基于对应的孔与外部物体之间的位置关系、相关输入光的入射角等，与16个孔中的每个孔相关的针对外部物体的传感器面板105感测结果可不同。因此，传感器面板105可通过组合16个孔的感测结果来精确识别空间内外部物体的位置，即，空间触摸的形式。关于外部物体的输入光的感测结果根据每个孔的布置位置而略有不同，基于该方面，传感器面板105可感测外部物体在空间内的位置。Mattnew Hirsch、Douglas Lanman>Ramesh Raskar 禾ロ Henry Holtzman 在 2009 年 12 月 SIGGRAPH ASIA会议录中以〃 BiDi Screen =Depth and Lighting Aware Interaction and Display" 一文公开了使用多个不同的感测结果计算外部物体在空间内的位置的模型，其通过引用全部包含于此。将在此省略相关的详细描述。通过组合成像图案内的孔针对外部物体以预定时间间隔的感测结果并通过利用組合的感测結果，OLED显示装置101在空间触摸后可更精确地查验拖曳移动，例如在空间内物体跨过显示器的拖曳等。例如，如图1所示，当16个孔布置在成像图案内吋，OLED显示装置101可包括外部物体在空间内的移动开始位置，该移动开始位置基于时间点Tl时的与16个孔相关的传感器面板105感测结果的组合。类似地，在时间点T2，OLED显示装置101可包括空间内的移动终止位置，该移动终止位置基干与16个孔相关的传感器面板105感测结果的组合。S卩，OLED显示装置101可查验例如在时间点Tl的坐标(1，1)的外部物体在空间内的位置以及例如在时间点T2( S卩，从时间点Tl经过预定量的时间之后的时间点)的坐标 (4,4)的外部物体在空间内的位置，并可感测到外部物体已经从坐标(1，1)移动到坐标(4， 4)。因此，基于空间内物体的移动开始位置和物体的移动终止位置的改变，OLED显示装置101可精确查验外部物体在空间内的移动。
图3示出了根据示例实施例的包括在具有光感测功能的OLED显示装置中的显示面板301的成像图案。如上所述，通过基于包括在每个OLED像素中的窗ロ的透明度水平来布置和組合多个OLED像素，显示面板301可以将成像图案形成为圆孔、多边形孔和MURA孔中的ー种。參照图3，显示面板301可包括形成有多个OLED像素的成像图案，并可使来自外部物体的输入光穿过成像图案。显示面板301可形成包括圆孔的图案303作为用于使光穿过的成像图案。然而， 它仅是示例，因此，可以形成包括多边形孔的图案305或包括MURA的图案307。图4示出了根据其他示例实施例的包括在具有光感测功能的OLED显示装置中的显示面板的成像图案。因此，利用形成有多个成像图案的显示面板，OLED显示装置可使来自外部物体的多束输入光穿过，并可利用传感器面板感测所述多束输入光。因此，可以获得利用多个相机拍摄外部物体的效果。图5示出了根据其他示例实施例的具有光感测功能的OLED显示装置501的构造。參照图5，除了显示面板503和传感器面板507，OLED显示装置501还可包括通过滤波器505。如上所述，显示面板503可包括形成有多个OLED像素的成像图案，并可使诸如日光的来自外部物体的输入光穿过成像图案。输入光可包括从外部物体反射的红外线(IR)。对于上面的操作，OLED显示装置 501还可包括设置在显示面板503的一部分中以朝向外部物体发射顶的顶光源。因此， OLED显示装置501可从输入光感测相对大量的红外分量，因此，可获得关于外部物体的较纯净的图像数据。从顶光源发射的顶可从外部物体返回并输入到显示面板503中作为输入光。显示面板503可使输入光穿过成像图案传输到设置在显示面板503的后端(例如后面或背面)的通过滤波器505。通过滤波器505 (以下称为第一通过滤波器)可设置在显示面板503和传感器面板507之间，例如像三明治构造一祥，以从穿过显示面板503的成像图案的输入光提取红外分里。设置在第一通过滤波器的后端的传感器面板507可通过感测提取的红外分量并拍摄外部物体(例如空间触摸)来产生图像数据。顶光源可包括在OLED像素中作为内部构造。在本示例中，可通过包括在OLED像素中作为内部构造的通过滤波器505(以下称为第二通过滤波器)，来从包括从外部物体返回的顶的输入光提取红外分量。用作第二通过滤波器的通过滤波器505可从来自外部物体的输入光提取红外分量，并将提取的红外分量传输到显示面板503的成像图案。位于显示面板503的后端的传感器面板507可感测穿过显示面板503的成像图案的红外分量。除了红外线之外的包括在输入光中的诸如可见光的光线可被通过滤波器505 阻挡，因此，仅利用感测到的红外分量，传感器面板507可获得关于外部物体的图像数据。 因此，可减少图像中的噪声。
图6示出了根据示例实施例的包括IR光源的OLED像素601。參照图6，OLED像素601可包括光发射器603 ；电路单元605，驱动光发射器603 ； 以及窗ロ 607，例如玻璃基板，选择性地使来自外部的光穿过或阻挡来自外部的光。光发射器603可包括红光源R、绿光源G、蓝光源B和顶光源IR，以朝向外部物体发射顶。因此，OLED像素601可通过红光源R、绿光源G、蓝光源B中的一个或其組合来显示图像。此外，OLED像素601可使包括顶的输入光穿过被构造为透明度可调窗ロ的成像图案，从而使通过滤波器和传感器面板能够利用红外分量感测外部物体。顶光源顶可被包括在OLED像素601中。然而，这仅是示例，因此，顶光源顶还可被包括在壳体(例如，OLED显示装置的边框)中。图7示出了根据示例实施例的包括通过滤波器的OLED像素701。參照图7，OLED像素701可包括光发射器703，利用发光有机材料发射红光R、绿光G和蓝光B中的ー种；电路単元705，驱动光发射器703 ；以及窗ロ 707，例如玻璃基板，选择性地使来自外部的输入光穿过或阻挡来自外部的输入光。OLED像素701在窗ロ 707的上部或下部还可包括第二通过滤波器以提取红外分量。根据实施例，利用向外部物体发射顶的顶光源和提取红外分量的通过滤波器，通过感测来自外部物体的穿过包括在显示面板中的成像图案的红外分量，具有光感测功能的 OLED显示装置可利用顶拍摄外部物体。根据实施例，具有光感测功能的OLED显示装置可显示图像，同吋，通过关于包括在OLED像素中的窗ロ而调整透明度，将来自外部物体的输入光传输到传感器面板。此外， 在不切換装置模式的情况下，OLED显示装置可拍摄外部物体。即，OLED显示装置还可感测空间触摸。根据实施例，通过利用光发射器显示图像和感测来自外部物体的穿过包括在显示面板中的成像图案的输入光的同时进行，具有光感测功能的OLED显示装置可结合图像的显示而拍摄外部物体。根据实施例，通过采用向外部物体发射顶的顶光源和从输入光提取与顶相关的红外分量的通过滤波器，具有光感测功能的OLED显示装置可精确感测外部物体，而没有噪戸。尽管已经示出并描述了实施例，但本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的原理和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变，本公开的范围由权利要求及其等同物限疋。
权利要求
1.ー种具有光感测功能的有机发光二极管显示装置，所述有机发光二极管显示装置包括显示面板，包括形成有多个有机发光二极管像素的成像图案；以及传感器面板，包括至少ー个传感器以感测来自外部物体的输入光，所述光穿过成像图ふ。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示装置，其中，通过基于包括在对应的有机发光二极管像素中的窗ロ的透明度水平来布置所述多个有机发光二极管像素中的每个， 显示面板形成成像图案。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管显示装置，其中，通过组合包括不透明窗ロ 的第一有机发光二极管像素与包括透明窗ロ的第二有机发光二极管像素，显示面板将成像图案形成为圆孔、多边形孔和修正均勻冗余阵列中的ー种。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示装置，其中，每个有机发光二极管像素包括光发射器以发射红光、绿光和蓝光中的ー种， 通过同时利用光发射器显示图像并使输入光穿过成像图案，显示面板使传感器面板能够感测外部物体。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示装置，所述有机发光二极管显示装置还包括红外线光源，向外部物体发射红外线；以及通过滤波器，从包括从外部物体返回的红外线的输入光提取红外分量， 其中，传感器面板感测所述红外分量。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示装置，所述有机发光二极管显示装置还包括红外线光源，包括在每个有机发光二极管像素中，向外部物体发射红外线；以及通过滤波器，包括在每个有机发光二极管像素中，从包括从外部物体返回的红外线的输入光提取红外分量，井向成像图案传输提取的红外分量， 其中，传感器面板感测穿过成像图案的红外分量。
7.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示装置，所述有机发光二极管显示装置还包括红外线光源，包括在每个有机发光二极管像素中，向外部物体发射红外线；以及通过滤波器，从包括从外部物体返回的红外线的输入光提取红外分量， 其中，传感器面板感测所述红外分量。
8.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示装置，其中，通过调整包括在每个有机发光二极管像素中的至少ー个窗ロ的透明度来形成成像图案。
9.ー种具有光感测功能的有机发光二极管显示装置，所述有机发光二极管显示装置包括显示面板，包括形成有多个有机发光二极管像素的成像图案；以及传感器面板，设置在显示面板后面并包括至少ー个传感器以感测已经穿过成像图案的光。
10.根据权利要求9所述的有机发光二极管显示装置，其中，通过调整包括在每个有机发光二极管像素中的至少ー个窗ロ的透明度来形成成像图案。
11.根据权利要求9所述的有机发光二极管显示装置，所述有机发光二极管显示装置还包括红外线光源，向外部物体发射红外线；以及通过滤波器，从包括从外部物体返回的红外线的输入光提取红外分量，其中，传感器面板感测提取的红外分量。
12.根据权利要求11所述的有机发光二极管显示装置，其中，通过滤波器设置在显示面板和传感器面板之间。
全文摘要
本发明提供了一种具有光感测功能的有机发光二极管(OLED)显示装置。通过感测来自外部物体的穿过包括在显示面板中的成像图案的输入光，所述OLED显示装置可拍摄外部物体。
文档编号G09F9/33GK102592514SQ201110461350
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年1月10日
发明者崔昌圭, 徐成住, 朴斗植, 李权柱 申请人:三星电子株式会社