[发明专利]光学传感器阵列

说明书

背景技术

近年来随着显示器质量的改进、其成本的下降和显示器的应用范围的增加，显示器的市场已经显著增长。这包括诸如TV或计算机监视器的大面积显示器和用于便携式设备的较小显示器。

目前在市场上最常见的显示器种类是液晶显示器和等离子体显示器，虽然基于有机发光二极管(OLED)的显示器现在正在由于包括低功耗、轻重量、宽视角、优良的对比度和用于柔性显示器的潜力的其许多优点而越来越有吸引力。

OLED的基本结构是发光有机层，例如聚对苯撑乙烯(“PPV”)或聚芴膜，其被加在用于注入负电荷载流子(电子)的阴极与用于向有机层中注入正电荷载流子(空穴)的阳极。电子和空穴在有机层中组合产生光子。在WO90/13148中，有机发光材料是共轭聚合物。在US 4,539,507中，有机发光材料是称为小分子材料的种类，诸如(8-羟基喹啉)铝(“Alq3”)。在实际器件中，电极中的一个是透明的，以允许光子逸出器件。

典型的有机发光器件(“OLED”)在涂敷有诸如氧化铟锡(“ITO”)的透明阳极的玻璃或塑料衬底上制造。至少一个电致发光有机材料的一层薄膜覆盖第一电极。最后，阴极覆盖电致发光有机材料层。阴极通常是金属或合金，并且可以包括诸如铝的单层或诸如钙和铝的多个层。在操作中，通过阳极将空穴注入器件中并通过阴极将电子注入器件中。空穴和电子在有机电致发光层中组合以形成激子，激子然后经历辐射衰变以提供光。可以用红色、绿色和蓝色电致发光子像素将器件像素化以便提供全色显示器(为了避免引起疑惑，本文所示使用的“像素”可以指的是仅发射单个色彩的像素或包括一起使得像素能够发射一定范围的色彩的多个单独可寻址子像素的像素)。

全色液晶显示器通常包括发白光的背光，并且从器件发射的光在通过LC层之后被通过红色、绿色和蓝色滤色器过滤以提供期望的色彩图像。

可以通过与滤色器相组合地使用白色或蓝色OLED以相同的方式实现全色显示。此外，已经证明具有OLED的滤色器的使用即使在器件的像素已经包括红色、绿色和蓝色子像素时也可以是有益的。特别地，使红色滤色器与红色电致发光子像素对准并对绿色和蓝色子像素和滤色器也这样做能够改善显示器的色彩纯度(为了避免引起疑惑，本文所示使用的“像素”可以指的是仅发射单个色彩的像素或包括一起使得像素能够发射一定范围的色彩的多个单独可寻址子像素的像素)。

作为滤色器的替换或除此之外的选择，可以使用借助于用于吸收发射的光并以期望的较长波长或波长带再发射的变色介质(CCM)进行的下变换(downconversion)。

对诸如LCD和OLED的显示器进行寻址的一种方式是使用其中用相关薄膜晶体管来激活显示器的单独像素元素的“有源矩阵”布置。可以用非晶硅(a-Si)或低温多晶硅(LTPS)来实现用于此类显示器的有源矩阵背板(backplane)。LTPS具有高迁移率，但是可能是不均匀的，并且要求高处理温度，这限制其能够与之一起使用的衬底的范围。非晶硅不要求此类高处理温度，然而，其迁移率是相对低的，并且可能由于老化效应而在使用期间遭受不均匀性。此外，由LTPS或a-Si两者形成的背板要求诸如光刻、清洁和退火的可能损坏底层衬底的处理步骤。特别地，在LTPS的情况下，必须选择对这些高能量过程具有抵抗力的衬底。

在例如Rogers等人的Appl.Phys.Lett.2004，84(26)，5398-5400；Rogers等人的Appl.Phys.Lett.2006，88，213101；和Benkendorfer等人的2007年6月的Compound Semiconductor中公开了对图案化的可替换方案，其中，使用诸如光刻法的常规方法将绝缘体上硅图案化成随后被转移到器件衬底的多个元件(在下文中称为“小芯片(chiplets)”)。转印过程通过使所述多个小芯片与合成弹性模板(其具有促使小芯片结合到模板的表面化学功能)接触并随后将小芯片转移到器件衬底而发生。这样，能够用良好的配准将承载诸如显示器驱动电路的微米和纳米级结构的小芯片转移到末端衬底(end substrate)上，而该末端衬底不必容忍在硅图案化中涉及的过分要求的工艺处理。

发明内容

在一方面，本发明提供了包括用于感测入射在小芯片上的光的一个或多个小芯片传感器的显示器。

在一个实施例中，传感器被配置为生成对外部光源的响应。该响应可以针对环境光条件来补偿像素亮度的调整。

替换地或另外地，传感器被配置为产生对由显示器发射的光的响应。