CN112349756A - 显示设备 - Google Patents

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CN112349756A CN202010776367.8A CN202010776367A CN112349756A CN 112349756 A CN112349756 A CN 112349756A CN 202010776367 A CN202010776367 A CN 202010776367A CN 112349756 A CN112349756 A CN 112349756A
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金起范
俞炳汉
金相羽
孙正河
安泰琼
呂伦钟
李基准
林载翊
崔珉午
崔千基
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Abstract

本申请涉及显示设备。该显示设备包括具有检测电极的传感器。光学图案层直接设置在传感器上并且包括多个透射部分和光阻挡部分。显示面板设置在光学图案层上。检测电极与光阻挡部分之间的最小距离在1微米至5微米的范围内。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月8日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0096844号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本公开涉及包括指纹识别功能的显示设备。
背景技术
显示设备在显示区域中生成图像，并且可以提供用于与用户通信的各种功能，例如向用户提供可视信息或感测来自用户的输入。一些最近的显示设备包括用于检测用户的指纹的功能。所采用的指纹识别方法包括用于检测在电极之间形成的电容的变化的电容方法、使用光学传感器检测入射光的光学方法以及通过使用压电材料检测振动的超声方法。一些最近的显示设备包括用于指纹识别的、设置在显示面板的后表面上的检测单元。
发明内容
本发明构思的实施方式提供了一种包括具有改善的指纹识别灵敏度的检测单元的显示设备。
根据本发明构思的实施方式，显示设备包括具有检测电极的传感器。光学图案层设置在传感器上并且包括多个透射部分和光阻挡部分。显示面板设置在光学图案层上。检测电极与光阻挡部分之间的最小距离在1微米至5微米的范围内。
在实施方式中，光阻挡部分的高度可以是多个透射部分中的每一个的宽度的1/tan(AG)倍或更大，并且是多个透射部分中的每一个的宽度的5倍或更小，其中AG可以是由设计条件设定的角度。
在实施方式中，光学图案层还可以包括设置在多个透射部分和传感器之间以及光阻挡部分和传感器之间的透射层。
在实施方式中，透射层可以包括与多个透射部分相同的材料。
在实施方式中，光阻挡部分的底表面和光阻挡部分的侧表面之间的角度可以是85度或更大且90度或更小或者可以是90度或更大且95度或更小。
在实施方式中，多个透射部分可以在平面上沿着第一方向和第二方向布置，并且光阻挡部分可以围绕多个透射部分。
在实施方式中，多个透射部分可以包括构成第一透射布置的第一透射部分和构成第二透射布置的第二透射部分，其中，第一透射部分和第二透射部分可以沿着第一方向布置，其中，第一透射布置和第二透射布置可以沿着与第一方向相交的第二方向交替布置，其中，第一透射部分的中心可以在第二方向上与第二透射部分的中心不重叠。
在实施方式中，多个透射部分可以包括中央透射部分和六个外围透射部分，六个外围透射部分与中央透射部分相邻并且以相同的间距与中央透射部分隔开。
在实施方式中，显示设备还可以包括附加光学图案层，附加光学图案层设置在光学图案层上并且包括多个附加透射部分和附加光阻挡部分。
在实施方式中，多个透射部分中的每一个可以沿着第一方向延伸，并且多个附加透射部分中的每一个可以沿着与第一方向相交的第二方向延伸。
在实施方式中，检测电极可以在平面上与多个透射部分中的X个透射部分重叠(X是正整数)。
在实施方式中，显示面板可以包括：基底层；电路层，设置在基底层上并包括像素电路；以及发光元件层，设置在电路层上，并且包括第一电极、发光层和第二电极，其中，第一电极和第二电极可以具有透明度，并且第一电极可以与多个透射部分中的Y个透射部分重叠(Y是正整数)。
在实施方式中，多个透射部分中的与检测电极重叠的透射部分的数量可以大于多个透射部分中的与第一电极重叠的透射部分的数量。
在实施方式中，显示设备还可以包括设置在显示面板和光学图案层之间的红外滤光器。
在实施方式中，可以在显示面板中限定用于显示图像的有效区域和围绕有效区域的外围区域，其中，可以在传感器中限定用于检测生物识别信息的检测区域，其中，检测区域可以与整个有效区域重叠。
在本发明构思的实施方式中，显示设备包括检测单元，该检测单元具有传感器和光学图案层，其中，传感器包括检测电极，光学图案层设置在传感器上并且包括多个透射部分和与多个透射部分相邻的光阻挡部分。显示面板设置在检测单元上并且包括具有第一电极、发光层和第二电极的发光元件层。第一电极和检测电极中的每一个与多个透射部分中的两个或更多个透射部分重叠。
在实施方式中，检测电极和光阻挡部分之间的最小距离可以是1微米或更大且5微米或更小。
在实施方式中，光学图案层还可以包括设置在多个透射部分和传感器之间以及光阻挡部分和传感器之间的透射层，其中透射层可以包括与多个透射部分相同的材料。
在实施方式中，光阻挡部分的高度可以是多个透射部分中的每一个的宽度的1/tan(AG)倍或更大并且可以是多个透射部分中的每一个的宽度的5倍或更小，其中AG可以是由设计条件设定的角度，其中光阻挡部分的底表面和光阻挡部分的侧表面之间的角度可以是85度或更大且90度或更小或者可以是90度或更大且95度或更小。
在实施方式中，多个透射部分可以包括中央透射部分和六个外围透射部分，六个外围透射部分与中央透射部分相邻并且以相同的间距与中央透射部分隔开。
在本发明构思的实施方式中，显示设备包括具有多个像素区域的显示面板，多个像素区域包括第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域。多个像素区域中的每一个具有包括第一电极、发光层和第二电极的像素。检测单元设置在显示面板下方。检测单元具有包括检测元件的传感器。检测单元形成与检测元件重叠的检测区域和与晶体管电连接到检测元件的区域重叠的有效检测区域。光学图案层设置在传感器上并且包括多个透射部分和与多个透射部分相邻的光阻挡部分。检测区域与多个透射部分以及第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域中的每一个的至少一部分重叠。第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域的第一电极与多个透射部分重叠。第一像素区域至第三像素区域中的每一个的面积小于检测区域的面积，并且分别与第一像素区域、第二像素区域和第三像素区域的第一电极重叠的透射部分的数量小于与检测区域重叠的透射部分的数量。
附图说明
附图被包括以提供对本发明构思的实施方式的进一步理解，并且并入在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明构思的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明构思的原理。在附图中：
图1是根据本发明构思的实施方式的显示设备的立体图；
图2是根据本发明构思的实施方式的显示设备的分解立体图；
图3是示出根据本发明构思的实施方式的显示设备的一些组件的剖视图；
图4是根据本发明构思的实施方式的显示设备的一些组件的剖视图；
图5是根据本发明构思的实施方式的显示模块的剖视图；
图6是根据本发明构思的实施方式的检测单元的剖视图；
图7是根据本发明构思的实施方式的光学图案层的平面图；
图8是根据本发明构思的实施方式的光学图案层的平面图；
图9是根据本发明构思的实施方式的检测单元的剖视图；
图10是根据本发明构思的实施方式的检测单元的剖视图；
图11是根据本发明构思的实施方式的光学图案层和附加光学图案层的平面图；
图12是根据本发明构思的实施方式的检测单元的剖视图；
图13是根据本发明构思的实施方式的检测单元的剖视图；
图14是示出根据本发明构思的实施方式的显示设备的像素区域、光学图案层和检测区域的平面图；以及
图15是示出根据本发明构思的实施方式的显示设备的像素区域、光学图案层和检测区域的平面图。
具体实施方式
在本说明书中，当组件(或区域、层、部分等)被称为“在”另一组件“上”、“连接到”或“组合到”另一组件时，这意味着该组件可以直接在另一组件上、直接连接或直接组合到另一组件，或者其之间可以存在居间组件。当组件(或区域、层、部分等)被称为“直接在”另一组件“上”、“直接连接到”或“直接组合到”另一组件时，这意味着该组件直接在另一组件上、直接连接到或直接组合到另一组件，且其之间没有居间组件。
相同的附图标记表示相同的元件。此外，在附图中，为了有效描述，夸大了组件的厚度、比例和尺寸。
“和/或”包括由相关组件限定的一种或多种组合中的全部。
应当理解，术语“第一”和“第二”在本文中用于描述各种组件，但是这些组件不应受到这些术语的限制。以上术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。例如，在不脱离本发明构思的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，或者第二组件可以被称为第一组件。单数表达包括复数表达，除非上下文另有明确指示。
此外，诸如“下方”、“下侧”、“上”和“上侧”的术语用于描述附图中所示的配置的关系。这些术语基于附图中所示的方向被描述为相对概念。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域的技术人员通常理解的术语相同的含义。通常，在词典中定义的术语应被认为具有与相关领域的上下文含义相同的含义，并且除非在本文中清楚地定义，否则不应反常地理解或理解为具有过分正式的含义。
在本发明构思的各种实施方式中，术语“包括”、“包含”、“包括有”或“包含有”指定性质、区域、固定数量、步骤、工艺、元件和/或组件，但不排除其他性质、区域、固定数量、步骤、工艺、元件和/或组件。
在下文中，将参考附图描述本发明构思的实施方式。
图1是根据本发明构思的实施方式的显示设备1000的立体图。图2是根据本发明构思的实施方式的显示设备1000的分解立体图。
参照图1和图2，显示设备1000可以是根据电信号激活的、配置为生成用于向用户显示的图像的设备。虽然图1中所示的实施方式包括智能电话作为显示设备1000，但是本发明构思的实施方式不限于此，并且显示设备1000可以是各种不同的显示设备。例如，除了诸如电视、监视器或外部广告牌的大型电子设备之外，显示设备1000还可以是诸如个人计算机、笔记本计算机、个人数字终端、汽车导航单元、游戏机、便携式电子设备或相机的中型电子设备。然而，在不脱离本发明构思的范围的情况下，显示设备1000可以是包括显示器的任何其他电子设备。
显示设备1000可以在显示表面1000-F上显示图像1000-I。可以在垂直于第一方向DR1和第二方向DR2的第三方向DR3上观看图像1000-I。在实施方式中，图像1000-I可以包括至少一个静止图像和/或至少一个动态图像。在图1中，作为图像1000-I的示例，示出了时钟、日历和温度窗以及相关联的图标。其上显示图像1000-I的显示表面1000-F可以与显示设备1000的前表面对应，并且可以与窗100的前表面对应。
在图1中所示的实施方式中，参考显示图像1000-I的方向来定义每个构件的前表面(或在第三方向DR3上的上表面)和后表面(或在第三方向DR3上的下表面)。前表面和后表面在第三方向DR3上彼此相对，并且前表面和后表面中的每一个的法线方向可以平行于第三方向DR3。在本说明书中，“当在平面上观察时”可以指“当在第三方向DR3上观察时”。
根据本发明构思的实施方式的显示设备1000可以检测从外部施加的用户的输入。用户的输入包括各种类型的外部输入，例如来自用户的身体的一部分的触摸、光、热、压力等。此外，根据显示设备1000的结构，显示设备1000可以检测施加到显示设备1000的侧表面或后表面的用户输入。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
显示设备1000可以检测从外部施加的用户的指纹2000。指纹识别区域可以设置在显示设备1000的显示表面1000-F上。在实施方式中，指纹识别区域可以设置在透射区域1000-T的整个区域中或者设置在透射区域1000-T的部分区域中。
如图2的实施方式中所示，显示设备1000可以包括在第三方向DR3上彼此顺序堆叠的窗100、抗反射面板200、显示模块300、检测单元400和壳体500。在实施方式中，窗100和壳体500可以组合以形成显示设备1000的外观。尽管图1至图2的实施方式示出了具有矩形形状的显示设备1000，但是本发明构思的实施方式不限于此，并且显示设备1000可以具有各种其他形状，诸如圆形形状、球形形状、多边形形状等。
在实施方式中，窗100可以包括光学透明绝缘材料。例如，窗100可以包括玻璃或塑料。窗100可以具有多层结构或单层结构。例如，窗100可以包括用粘合剂结合在一起的多个塑料膜，或者可以包括用粘合剂结合在一起的玻璃衬底和塑料膜。
如上所述，显示设备1000的显示表面1000-F限定了窗100的前表面。透射区域1000-T可以是光学透明区域。例如，在实施方式中，透射区域1000-T可以是具有约90％或更高的可见光透射率的区域。
边框区域1000-B可以是与透射区域1000-T相比具有较低透光率的区域。边框区域1000-B限定了透射区域1000-T的形状。边框区域1000-B可以与透射区域1000-T相邻并且可以(例如，在第一方向DR1和第二方向DR2上)围绕透射区域1000-T。
边框区域1000-B可以具有预定的颜色。边框区域1000-B可以覆盖显示模块300的外围区域300-N，以阻止外围区域300-N从外部可见。然而，在另一实施方式中，显示设备1000可以不包括边框区域1000-B。
抗反射面板200可以设置在窗100下方。例如，如图2的实施方式中所示，抗反射面板200(例如，在第三方向DR3上)直接设置在窗100下方。抗反射面板200降低了从窗100的上侧入射的外部光的反射率。然而，在本发明构思的另一实施方式中，可以省略抗反射面板200，或者抗反射面板200可以是包括在显示模块300中的配置。
显示模块300设置在抗反射面板200下方。例如，如图2的实施方式中所示，显示模块300可以(例如，在第三方向DR3)直接设置在抗反射面板200下方。显示模块300可以显示图像1000-I并检测外部输入。显示模块300可以包括有效区域300-A和外围区域300-N。有效区域300-A可以是可以根据电信号激活的区域。
在另一实施方式中，有效区域300-A可以是显示图像1000-I并且同时检测外部输入的区域。显示设备1000的透射区域1000-T可以(例如，在第三方向DR3)与显示模块300的有效区域300-A重叠。在实施方式中，透射区域1000-T可以与有效区域300-A的整个区域或至少一部分重叠。因此，用户可以通过透射区域1000-T观看图像1000-I或提供外部输入。在本发明构思的实施方式中，显示图像1000-I的区域和检测外部输入的区域可以在有效区域300-A中彼此分离。然而，本发明构思的实施方式不限于任何一个实施方式。
外围区域300-N可以是由边框区域1000-B覆盖的区域。外围区域300-N与有效区域300-A相邻。外围区域300-N可以(例如，在第一方向DR1和第二方向DR2上)围绕有效区域300-A。用于驱动有效区域300-A的驱动电路、驱动布线等可以设置在外围区域300-N中。
检测单元400可以设置在显示模块300下方。例如，如图2的实施方式中所示，检测单元400可以(例如，在第三方向DR3上)直接设置在显示模块300下方。检测单元400可以是检测用户的生物识别信息的层。检测单元400可以检测触摸目标的表面。该表面可以具有表面均匀性、表面弯曲形状等。例如，在检测单元400检测用户的指纹2000的实施方式中，检测单元400可以检测用户的手指的表面上的信息，诸如关于脊和谷的信息。
检测单元400可以包括检测区域400-A和非检测区域400-N。检测区域400-A可以是根据电信号激活的区域。例如，检测区域400-A可以是用于检测生物识别信息的区域。用于驱动检测单元400的检测区域400-A的驱动电路、驱动布线等可以设置在非检测区域400-N中。
在本发明构思的实施方式中，检测区域400-A可以(例如，在第三方向DR3上)与显示模块300的有效区域300-A的整个部分重叠。在该实施方式中，可以能够在整个有效区域300-A中实现指纹识别。例如，用户的指纹2000可以在显示模块300的有效区域300-A的整个区域中被识别。然而，本发明构思的实施方式不限于此。例如，在本发明构思的另一实施方式中，检测单元400可以仅与有效区域300-A的一部分重叠。
壳体500与窗100联接。壳体500包括在第三方向DR3上延伸的侧壁和在第一方向DR1和第二方向DR2上延伸的主表面。壳体500与窗100联接以提供预定的内部空间。显示模块300和检测单元400可以容纳在内部空间中。壳体500可以稳定地保护显示设备1000的容纳在内部空间中的组件免受外部冲击。在实施方式中，壳体500可以包括具有相对高刚度的材料。例如，壳体500可包括具有玻璃、塑料或金属或者其组合的多个框架和/或板。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
用于为显示设备1000的整体操作提供电力的电池模块可以设置在检测单元400和壳体500之间。
图3是根据本发明构思的实施方式的显示设备的部分配置的剖视图。图3是构成显示模块300和检测单元400的组件的示意性剖视图。
参照图3，显示模块300可以包括显示面板310和输入检测层320。
显示面板310可以是用于提供图像的层。显示模块300的有效区域300-A(见图2)可以对应于显示面板310的有效区域。在实施方式中，检测单元400的检测区域400-A(参见图2)可以(例如，在第三方向DR3上)与显示面板310的整个有效区域重叠。
显示面板310可以包括基底层311、电路层312、发光元件层313和封装层314。
在实施方式中，基底层311可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。例如，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。在实施方式中，合成树脂层可以包括选自丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚异戊二烯、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂、硅氧烷基树脂、聚酰胺基树脂和二萘嵌苯树脂中的至少一种材料。此外，基底层311可以包括玻璃衬底、金属衬底或有机/无机复合衬底。
电路层312可以(例如，在第三方向DR3上)设置在基底层311上。电路层312可以是包括像素电路和绝缘层的层。像素电路可以包括至少一个晶体管和至少一个电容器。
发光元件层313可以(例如，在第三方向DR3上)设置在电路层312上。发光元件层313可以是用于产生光的层。发光元件层313可以根据电信号产生光或控制光量。当显示面板310是有机发光显示面板时，发光元件层313可以包括有机发光材料。当显示面板310是量子点发光显示面板时，发光元件层313可以包括量子点或量子杆。然而，本发明构思的实施方式不限于此，并且显示面板310可以是各种其他发光元件层，诸如无机发光元件层等。
封装层314可以(例如，在第三方向DR3上)设置在发光元件层313之上。封装层314可以包括至少一个绝缘层。例如，封装层314可以包括至少一个无机层和至少一个有机层。无机层可以保护发光元件层313不受湿气和氧气的影响，并且有机层可以保护发光元件层313不受诸如尘埃颗粒的异物的影响。
输入检测层320可以(例如，在第三方向DR3上)设置在显示面板310上。输入检测层320可以检测外部输入以获得外部输入的位置信息。输入检测层320可以检测各种类型的外部输入。例如，外部输入可以包括来自用户的身体的一部分的触摸、光、热、压力等。此外，输入检测层320可以检测接触窗100(参见图2)的输入或者检测接近或邻近窗100的输入。
输入检测层320可以(例如，在第三方向DR3上)直接设置在显示面板310上。例如，在本发明构思的实施方式中，输入检测层320和显示面板310可以通过连续工艺形成。然而，在本发明构思的另一实施方式中，输入检测层320可以附接到显示面板310。在该实施方式中，还可以(例如，在第三方向DR3上)在输入检测层320和显示面板310之间设置粘合层。
检测单元400可以设置在显示模块300下方。例如，如图3的实施方式中所示，检测单元400可以通过(例如，在第三方向DR3上)设置在检测单元400和显示面板310之间的粘合层1000-A附接到显示面板310的后表面。在实施方式中，粘合层1000-A可以是光学透明的粘合构件，并且粘合层1000-A可以包括常规的粘合剂或胶合剂。
检测单元400可以包括基底层410、传感器420和光学图案层430。
基底层410可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。例如，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。例如，基底层410可以包括两层聚酰亚胺树脂层和设置在聚酰亚胺树脂层之间的阻挡层。阻挡层可以包括非晶硅和氧化硅。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
传感器420可以设置在基底层410上。传感器420可以被称为传感器层或生物识别信息检测层。传感器420可以包括检测电路和绝缘层。检测电路可以包括至少一个晶体管和至少一个光电二极管。
光学图案层430可以直接设置在传感器420上。例如，在实施方式中，光学图案层430和传感器420可以通过连续工艺形成。光学图案层430和传感器420可以彼此直接接触。也就是说，诸如粘合层的第三组件可以不设置在光学图案层430和传感器420之间。
光学图案层430可以过滤入射到传感器420的光。例如，可以穿过光学图案层430的光的入射角可以由光学图案层430控制。例如，穿过光学图案层430的光的入射角可以被限制为预定的最大角度。由于穿过光学图案层430的光的入射角受到限制，所以可以改善指纹识别的精确度。
图4是根据本发明构思的实施方式的显示设备的一些组件的示意性剖视图。图4的实施方式包括与图3中所示的配置不同的配置。将详细描述这些差别，并且相同的附图标记将被给予其余的重复组件，并且将省略对其的描述。
参照图4中所示的实施方式，还可以(例如，在第三方向DR3上)在显示模块300和检测单元400之间设置红外滤光器600。红外滤光器600可以是阻挡红外线透射并透射可见光的滤光器。
从用户的指纹2000(见图1)反射的光可以是可见光。根据图4中所示的实施方式，由于红外滤光器600阻挡了除由指纹2000反射的光的波长带之外的波长带的光，所以可以改善传感器420的指纹识别精度。
粘合层1000-A可以(例如，在第三方向DR3上)设置在红外滤光器600和显示模块300之间以及红外滤光器600和检测单元400之间。
图5是根据本发明构思的实施方式的显示模块300的剖视图。
参照图5中所示的实施方式，电路层312、发光元件层313、封装层314和输入检测层320可以(例如，在第三方向DR3上)顺序地设置在基底层311上。
阻挡层10可以设置在基底层311上。阻挡层10防止异物从外部流入显示模块300中。在实施方式中，阻挡层10可以包括氧化硅层和氮化硅层中的至少一个。氧化硅层和氮化硅层中的每一个可以设置为多个，且氧化硅层和氮化硅层可交替堆叠。
缓冲层20可以设置在阻挡层10上。缓冲层20改善基底层311与半导体图案和/或导电图案之间的结合力。在实施方式中，缓冲层20可以包括氧化硅层和氮化硅层中的至少一个。氧化硅层和氮化硅层可以交替堆叠。
像素电路的晶体管312-T可以设置在缓冲层20上。晶体管312-T可以包括有源图案312-A、源极312-S、漏极312-D和栅极312-G。
包括源极312-S、有源图案312-A和漏极312-D的半导体图案设置在缓冲层20上。在下文中，直接设置在缓冲层20上的半导体图案可以包括硅半导体、多晶硅半导体或非晶硅半导体。半导体图案根据它们是否被掺杂而具有不同的电性质。半导体图案可以包括掺杂区域和非掺杂区域。掺杂区域可掺杂有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。
掺杂区域具有比非掺杂区域更大的导电性，并且基本上用作电极或信号布线。非掺杂区域基本上是晶体管的有源图案(或沟道)。例如，半导体图案的一部分可以是晶体管312-T的有源图案312-A。另一部分可以是晶体管312-T的源极312-S或漏极312-D。另一部分可以是连接信号布线(或连接电极)。
第一绝缘层11设置在缓冲层20上并覆盖包括源极312-S、有源图案312-A和漏极312-D的半导体图案。第一绝缘层11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。在实施方式中，第一绝缘层11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。例如，第一绝缘层11可以是单个氧化硅层。稍后将描述的无机层可以包括以上材料中的至少一种。
栅极312-G可以设置在第一绝缘层11上。栅极312-G可以是金属图案的一部分。栅极312-G可以(例如，在第三方向DR3上)与有源图案312-A重叠。在掺杂半导体图案的工艺中，栅极312-G可以用作掩模。
第二绝缘层12可以设置在第一绝缘层11上并覆盖栅极312-G。第二绝缘层12可以是无机层并且可以具有单层结构或多层结构。在实施方式中，第二绝缘层12可以是单个氧化硅层。
第三绝缘层13可以设置在第二绝缘层12上。在实施方式中，第三绝缘层13可以是有机层，并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第三绝缘层13可以是单个聚酰亚胺树脂层。然而，本发明构思的实施方式不限于此，并且第三绝缘层13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、聚氨酯树脂、纤维素树脂、硅氧烷基树脂、聚酰亚胺基树脂、聚酰胺基树脂和二萘嵌苯树脂中的至少一种。稍后将描述的有机层可以包括以上材料中的至少一种。
第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2可以设置在第三绝缘层13上。第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2中的每一个可以通过穿过第一绝缘层11、第二绝缘层12和第三绝缘层13而电连接到晶体管312-T。
第四绝缘层14可以设置在第三绝缘层13上，并且可以覆盖第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2。在实施方式中，第四绝缘层14可以是无机层。
第五绝缘层15可以设置在第四绝缘层14上。在实施方式中，第五绝缘层15可以是有机层，并且可以具有单层结构或多层结构。
发光元件层313可以设置在第五绝缘层15上。发光元件层313可以包括第一电极313-E1、发光层313-EL和第二电极313-E2。如图5的实施方式中所示，发光层313-EL的下表面可以设置在第一电极313-E1的上表面上，并且第二电极313-E2的下表面可以设置在发光层313-EL的上表面上。
第一电极313-E1可以通过穿过第四绝缘层14和第五绝缘层15并延伸到第二连接电极312-C2而电连接到晶体管312-T。第一电极313-E1可以(例如，在第三方向DR3上)与光学图案层430的Y个或更多个透射部分431(参见图6)重叠。Y可以是正整数，并且稍后将描述光学图案层430的透射部分431(参见图6)的描述。
像素限定层16可以设置在第五绝缘层15上和第一电极313-E1的横向边缘上。用于暴露第一电极313-E1(例如，第一电极313-E1的中央部分)的开口可以限定在像素限定层16中。开口在平面上的形状可以与像素区域PXA对应。
发光层313-EL可以设置在第一电极313-E1上。发光层313-EL可以提供预定颜色的光。图5的实施方式示出了具有图案化的单个层的发光层313-EL。然而，本发明构思的实施方式不限于此。例如，在其他实施方式中，发光层313-EL可以具有多层结构。此外，发光层313-EL可以朝向像素限定层16的上表面延伸。
第二电极313-E2可以设置在发光层313-EL上。在实施方式中，电子控制层可以设置在第二电极313-E2和发光层313-EL之间，并且空穴控制层可以设置在第一电极313-E1和发光层313-EL之间。
在本发明构思的实施方式中，第一电极313-E1和第二电极313-E2中的每一个可以包括透明导电材料。例如，第一电极313-E1和第二电极313-E2中的每一个可以包括选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)和氧化铟镓锌(IGZO)中的至少一种化合物。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
封装层314可以设置在第二电极313-E2上。如图5的实施方式中所示，封装层314可以包括第一无机层314-1、有机层314-2和第二无机层314-3。
第一无机层314-1可以(例如，在第三方向DR3上)设置在第二电极313-E2上。有机层314-2可以(例如，在第三方向DR3上)设置在第一无机层314-1上。第二无机层314-3可以(例如，在第三方向DR3上)设置在有机层314-2上并且可以覆盖有机层314-2。在实施方式中，第一无机层314-1和第二无机层314-3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。然而，本发明构思的实施方式不限于此。在实施方式中，有机层314-2可以包括基于丙烯酰基的有机层。然而，本发明构思的实施方式不限于此。第一无机层314-1和第二无机层314-3可以保护发光元件层313不受湿气/氧气的影响，并且有机层314-2可以保护发光元件层313不受诸如尘埃颗粒的异物的影响。
输入检测层320可以(例如，在第三方向DR3上)设置在封装层314上。输入检测层320可以包括第一导电层321-M、第一检测绝缘层321、第二导电层322-M和第二检测绝缘层322。第一导电层321-M和第二导电层322-M中的至少一个可以包括检测电极。输入检测层320可以通过检测电极之间的电容变化获得关于外部输入的信息。
图6是根据本发明构思的实施方式的检测单元的剖视图。
参照图6，检测单元400可以包括基底层410、设置在基底层410上的传感器420以及设置在传感器420上的光学图案层430。
阻挡层421可以(例如，在第三方向DR3上)设置在基底层410上。缓冲层422可以(例如，在第三方向DR3上)设置在阻挡层421上。阻挡层421和缓冲层422的描述可以与以上参考图5描述的阻挡层10和缓冲层20对应。
晶体管420-T可以设置在缓冲层422上。晶体管420-T可以包括有源图案420-A、源极420-S、漏极420-D和栅极420-G。有源图案420-A、源极420-S和漏极420-D可以设置在缓冲层422上。
第一绝缘层423设置在缓冲层422上并覆盖有源图案420-A、源极420-S和漏极420-D。在实施方式中，第一绝缘层423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。例如，在实施方式中，第一绝缘层423可以是单个氧化硅层。
栅极420-G和布线层420-L可以(例如，在第三方向DR3上)设置在第一绝缘层423上。布线层420-L可以被提供有预定电压，例如偏置电压。布线层420-L可以电连接到将在后面描述的检测元件420-PD。
第二绝缘层424可以设置在第一绝缘层423上，并且可以(例如，在第三方向DR3上)覆盖栅极420-G和布线层420-L。在实施方式中，第二绝缘层424可以是无机层并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第二绝缘层424可以是单个氧化硅层。
检测元件420-PD可以设置在第二绝缘层424上。检测元件420-PD可以电连接到晶体管420-T和布线层420-L。例如，检测元件420-PD可以由从晶体管420-T提供的信号控制，并且可以从布线层420-L接收预定电压。
检测元件420-PD可以包括第一检测电极420-E1、检测层420-SA和第二检测电极420-E2。
第一检测电极420-E1可以穿过第一绝缘层423和第二绝缘层424以电连接到晶体管420-T。第一检测电极420-E1可以包括不透明的导电材料。例如，第一检测电极420-E1可以包括钼(Mo)。
检测层420-SA可以设置在第一检测电极420-E1上。在实施方式中，检测层420-SA可以包括非晶硅。
第二检测电极420-E2可以(例如，在第三方向DR3上)设置在检测层420-SA上。在实施方式中，第二检测电极420-E2可以包括透明导电材料。例如，第二检测电极420-E2可以包括氧化铟锡(ITO)。
第三绝缘层425可以(例如，在第三方向DR3上)设置在第二检测电极420-E2上。在实施方式中，第三绝缘层425可以是无机层并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第三绝缘层425可以包括氧化硅层和氮化硅层。
连接电极420-C可以(例如，在第三方向DR3上)设置在第三绝缘层425上。连接电极420-C可以穿过第三绝缘层425电连接到第二检测电极420-E2。此外，连接电极420-C可以穿过第二绝缘层424和第三绝缘层425电连接到布线层420-L。
第四绝缘层426可以(例如，在第三方向DR3上)设置在第三绝缘层425上并且覆盖连接电极420-C。在实施方式中，第四绝缘层426可以是有机层并且可以具有单层结构或多层结构。例如，第四绝缘层426可以是单个聚酰亚胺树脂层。
光学图案层430可以直接设置在传感器420上。例如，光学图案层430的下表面可以(例如，在第三方向DR3上)直接设置在第四绝缘层426的上表面上。例如，在实施方式中，光学图案层430和传感器420可以通过连续工艺形成。
光学图案层430可以包括多个透射部分431(在下文中，被称为透射部分)和至少一个光阻挡部分432。例如，光阻挡部分432可以是围绕多个分立的透射部分431的单个光阻挡部分，或者光阻挡部分432可以是与透射部分431交替布置的多个分立的光阻挡部分。透射部分431可以具有光学透明度，并且光阻挡部分432可以具有吸收光的性质。从指纹2000(参见图1)反射的光2000-L可以穿过透射部分431并且可以入射到检测元件420-PD上。
当光学图案层430(例如，光学图案层430的上表面)上的光2000-L的入射角2000-AG大于预定的最大角度时，除了从指纹2000(参见图1)的与检测元件420-PD对应的第一谷反射的光之外，从与第一谷相邻的第二谷反射的光可以入射到检测元件420-PD上。这可能降低指纹识别的准确性。根据本发明构思的实施方式，光学图案层430可以防止具有特定入射角2000-AG的光2000-L穿过光学图案层430。例如，只有以小于或等于预定最大入射角的角度入射的光2000-L可以穿过光学图案层430到达检测元件420-PD。因此，可以改善指纹识别的精确度或灵敏度。
在本发明构思的实施方式中，可以基于指纹2000(参见图1)的间距的半值以及显示设备1000(参见图1)的最外表面和光学图案层430之间的(例如，在第三方向DR3上的)间隔距离来确定最大入射角。例如，指纹2000的间距可以被定义为第一谷和第二谷之间的间隙或者第一脊和第二脊之间的间隙。指纹2000的间距通常可以在从400微米至600微米的范围内。间隔距离可以是光学图案层430的上表面和窗100(参见图2)的上表面之间的距离。
例如，在指纹2000的间距为400微米且间隔距离为800微米的实施方式中，最大入射角可以定义为tan-1(200/800)，其等于14度。在指纹2000的间距为600微米且间隔距离为800微米的实施方式中，最大的入射角2000-AG可以定义为tan-1(300/800)，其等于20度。考虑到指纹2000的间距和间隔距离，预定入射角可以被设定为设计条件。
入射角2000-AG可以通过透射部分431中的每个的宽度431-W(例如，在第一方向DR1上的长度)与光阻挡部分432的高度432-H(例如，在第三方向DR3上的长度)的比来控制。例如，如果穿过光学图案层430的光的最大入射角是15度，则透射部分431中的每个的宽度431-W与光阻挡部分432的高度432-H的比可以被设定为满足以下等式。
[等式]
宽度431-W/高度432-H≤tan(15度)
因此，宽度431-W/高度432-H可以是0.2679或更小。例如，透射部分431的宽度431-W与光阻挡部分432的高度432-H的比可以是1:(3.73或更大)。例如，高度432-H可以是宽度431-W的1/tan(AG)倍或更多倍。AG可以是根据设计条件设定的入射角。如果高度432-H是宽度431-W的1/tan(AG)倍，则入射角(例如，考虑到指纹2000的间距和间隔距离)可以与可以穿过光学图案层430的光的最大入射角对应。
高度432-H可以被设定为宽度431-W的3.73倍或更多倍。例如，宽度431-W与高度432-H的比可以被设定为1:3.75。例如，当宽度431-W为2微米时，高度432-H可以大于或等于7.5微米。
透射部分431的宽度431-W与光阻挡部分432的高度432-H的比的上限可以根据透射率而确定。例如，随着透射部分431的宽度431-W与光阻挡部分432的高度432-H的比增加，可以穿过透射部分431的光的量可以减少。因此，考虑到这一点，透射部分431的宽度431-W与光阻挡部分432的高度432-H的比可以是预定的，并且例如，宽度431-W与高度432-H的比可以是1:(5或更小)。然而，宽度431-W与高度432-H的比的上限不限于以上示例。
根据本发明构思的实施方式，一个检测元件420-PD可以(例如，在第三方向DR3上)与多个透射部分431重叠。在实施方式中，检测元件420-PD和与检测元件420-PD相邻的第二检测元件之间的间距可以是50微米，并且相邻的检测元件420-PD之间的间隙可以是7.5微米。因此，第二检测电极420-E2的宽度可以是约42.5微米。在此实施方式中，可以在第二检测电极420-E2上设置具有2微米的宽度431-W的多个透射部分431。例如，一个第二检测电极420-E2可以与至少X个透射部分431重叠。X可以是正整数。
在本发明构思的实施方式中，第二检测电极420-E2的尺寸可以大于第一电极313-E1(参见图5)的尺寸。例如，第二检测电极420-E2的宽度(例如，在第一方向DR1上的长度)可以大于第一电极313-E1的宽度。因此，(例如，在第三方向DR3上)与第二检测电极420-E2重叠的透射部分431的数量可以大于与第一电极313-E1重叠的透射部分431的数量。
在本发明构思的实施方式中，光阻挡部分432和检测元件420-PD之间的最小距离420-DT(例如，在第三方向DR3上的长度)可以小于或等于5微米且大于或等于1微米。例如，最小距离420-DT可以在约1微米至5微米的范围内。最小距离420-DT可以是光阻挡部分432的最低表面和检测元件420-PD的最高部分(诸如检测元件420-PD的第二检测电极420-E2的顶表面)之间的距离(例如，在第三方向DR3上的长度)。然而，最小距离420-DT的下限不限于以上示例。
如果最小距离420-DT超过5微米，则可能在穿过光学图案层430的光之间发生干涉，并且这可能降低指纹感测灵敏度。例如，在实施方式中，最小距离420-DT可以被确定为约2.5微米或更大且约2.8微米或更小。然而，最小距离420-DT不限于以上数值。
根据本发明构思的实施方式，由于光学图案层430直接设置在传感器420上，因此可以减小光学图案层430和第二检测电极420-E2之间的距离(例如，在第三方向DR3上的长度)。因此，可以防止或减少在穿过光学图案层430的光之间的干涉的发生，从而可以改善指纹识别的准确性。
在下文中，将描述形成光学图案层430的方法。
在本发明构思的实施方式中，直接在传感器420上形成包括与透射部分431的材料相同的材料的透射层。可以图案化透射层以形成透射部分431。可以在透射部分431之间填充不透明材料以形成光阻挡部分432。在实施方式中，可以使用光刻胶工艺或纳米压印工艺来图案化透射层。此外，可以使用包括无机材料的硬掩模来图案化透射层，并且可以使用干法蚀刻工艺。此外，在填充不透明材料之后，可以使用化学机械抛光工艺。
在本发明构思的另一实施方式中，直接在传感器420上形成包括与光阻挡部分432的材料相同的材料的光阻挡层。图案化光阻挡层以形成光阻挡部分432。此后，可以在光阻挡部分432中填充透明材料以形成透射部分431。
图7是根据本发明构思的实施方式的光学图案层的平面图。
参照图7，光学图案层430可以包括透射部分431和(例如，在第一方向DR1和第二方向DR2上)围绕透射部分431的光阻挡部分432。
如图7的实施方式中所示，当在平面上(例如，从第三方向DR3)观察时，透射部分431中的每个可以具有圆形形状。然而，本发明构思的实施方式不限于此，并且透射部分431的形状可以被修改成各种形状，例如椭圆形、多边形等。透射部分431中的每个可以沿着第一方向DR1和第二方向DR2布置。例如，透射部分431可以布置成矩阵形式。在实施方式中，透射部分431中的每个可以以一系列均匀间隔的(例如，在第一方向DR1上延伸的)行和(例如，在第二方向DR2上延伸的)列彼此相等地间隔开。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
图8是根据本发明构思的实施方式的光学图案层的平面图。
参照图8，光学图案层430a可以包括透射部分431-1和431-2以及(例如，在第一方向DR1和第二方向DR2上)围绕透射部分431-1和431-2的光阻挡部分432。
透射部分431-1和431-2可以包括构成第一透射布置431a的第一透射部分431-1和构成第二透射布置431b的第二透射部分431-2。第一透射部分431-1可以沿着第一方向DR1布置，并且第二透射部分431-2可以沿着第一方向DR1布置。
第一透射布置431a和第二透射布置431b可以沿着第二方向DR2交替布置。例如，第一透射布置431a和第二透射布置431b可以是(例如，在第一方向DR1上)彼此偏移的一系列列。第一透射部分431-1的中心431-1c可以不在第二方向DR2上与第二透射部分431-2的中心431-2c重叠。例如，第一透射部分431-1和第二透射部分431-2可以在第一方向DR1上彼此偏移，并且可以沿着第二方向DR2以之字形布置。
当将透射部分431-1和431-2中的一个限定为中央透射部分431ct时，可以限定以相同的间距PC(例如，在第一方向DR1和/或在第一方向DR1与第二方向DR2之间的方向上的距离)与中央透射部分431ct隔开的六个外围透射部分431p。六个外围透射部分431p可以在第一方向DR1和/或在第一方向DR1与第二方向DR2之间的方向上与中央透射部分431ct紧密相邻。
与图7的实施方式相比，图8的实施方式的光学图案层430a包括位于相同区域中的数量增加的透射部分431-1和431-2。因此，可以进一步改善光学图案层430a的透射率。因此，到达传感器420(参见图6)的光量增加，从而指纹检测可以更有效和更精确。
图9是根据本发明构思的实施方式的检测单元400-1的剖视图。在图9的描述中，相同的附图标记被给予与参考图6描述的组件相同的组件，并且将省略对其的描述。
参照图9，光学图案层430b可以包括透射部分431、光阻挡部分432和透射层433。透射层433可以(例如，在第三方向DR3上)设置在透射部分431和传感器420之间以及(例如，在第三方向DR3上)设置在光阻挡部分432和传感器420之间。在实施方式中，透射层433可以包括与透射部分431相同的材料，并且透射层433和透射部分431可以具有整体的形状。
在本发明构思的实施方式中，在形成包括与透射部分431的材料相同的材料的初步透射层之后，可以图案化初步透射层的(例如，在第三方向DR3上的)上部分以形成透射部分431和透射层433。此后，可以通过在透射部分431之间填充不透明材料来形成光阻挡部分432。
光阻挡部分432和第二检测电极420-E2之间的最小距离420-DT可以小于或等于5微米且大于或等于1微米。例如，在实施方式中，最小距离420-DT可以在约2.5微米至约2.8微米的范围内。根据本发明构思的实施方式，由于光学图案层430b直接设置在传感器420上，因此可以减小光学图案层430b和第二检测电极420-E2之间的距离(例如，在第三方向DR3上的长度)。因此，可以防止穿过光学图案层430b的光之间的干涉。
图10是根据本发明构思的实施方式的检测单元400-2的剖视图。图11是根据本发明构思的实施方式的光学图案部分的平面图。在图10的描述中，相同的附图标记被给予与参考图6描述的组件相同的组件，并且将省略对其的描述。
参照附图10和图11，光学图案部分430c可以(例如，在第三方向DR3上)直接设置在传感器420上。光学图案部分430c可以包括两个光学图案层430c-1和430c-2。例如，光学图案层430c-1可以(例如，在第三方向DR3上)直接设置在传感器420上，并且附加光学图案层430c-2可以(例如，在第三方向DR3上)直接设置在光学图案层430c-1上。
光学图案层430c-1可以包括透射部分431-L1和光阻挡部分432-L1。附加光学图案层430c-2可以包括附加透射部分431-L2和附加光阻挡部分432-L2。
在实施方式中，光学图案层430c-1的透射部分431-L1和光阻挡部分432-L1中的每一个可以沿着第一方向DR1延伸。透射部分431-L1和光阻挡部分432-L1可以沿着第二方向DR2交替布置。附加透射部分431-L2和附加光阻挡部分432-L2中的每一个可以沿着第二方向DR2延伸。附加透射部分431-L2和附加光阻挡部分432-L2可以沿着第一方向DR1交替布置。当在平面上(例如，在第三方向DR3上)观察时，光学图案层430c-1和附加光学图案层430c-2可以具有晶格形状。然而，本发明构思的实施方式不限于此。例如，在其他实施方式中，光学图案层430c-1的透射部分431-L1和光阻挡部分432-L1可以沿着第二方向DR2延伸且可以沿着第一方向DR1交替布置，并且附加光学图案层430c-2的附加透射部分431-L2和附加光阻挡部分432-L2可以沿着第一方向DR1延伸且可以沿着第二方向DR2交替布置。
在实施方式中，附加透射部分431-L2中的每一个的宽度431-Wa与附加光阻挡部分432-L2的高度432-Ha的比可以小于或等于1:3.73。例如，宽度431-Wa与高度432-Ha的比可以设定为1:3.75。在宽度431-Wa是2微米的实施方式中，高度432-Ha可以是7.5微米。透射部分431-L1与光阻挡部分432-L1的比可以被设置为等于附加透射部分431-L2与附加光阻挡部分432-L2的比。
图12是根据本发明构思的实施方式的检测单元400-3的剖视图。图13是根据本发明构思的实施方式的检测单元400-4的剖视图。在对图12和图13的描述中，相同的附图标记被给予与参考图6描述的组件相同的组件，并且将省略对其的描述。
参照图12，光学图案层430d可以包括透射部分431d和光阻挡部分432d。光阻挡部分432d可以包括面对传感器420的底表面432BS和与透射部分431d接触的侧表面432SS。如图12的实施方式中所示，光阻挡部分432d的底表面432BS和侧表面432SS之间的角度432-AG可以小于90度。例如，在实施方式中，角度432-AG可以在约85度至90度的范围内。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
在下文中，将通过示例来描述其中角度432-AG小于90度的实施方式。在该实施方式中，透射部分431d中的每一个取决于在第三方向DR3上的位置可以具有不同的宽度(例如，在第一方向DR1上的长度)。透射部分431d中的每一个的上表面可以具有第一宽度431d-uw，并且透射部分431d的每个下表面可以具有第二宽度431d-bw。第一宽度431d-uw可对应于透射部分431d中的每一个的最大宽度，并且第二宽度431d-bw可对应于透射部分431d中的每一个的最小宽度。
第一宽度431d-uw可以等于图6中所示的宽度431-W。此外，第二宽度431d-bw可以小于宽度431-W(参见图6)。在该实施方式中，可以穿过光学图案层430d的光的最大入射角可以小于可以穿过图6的光学图案层430的光的最大入射角。因此，根据图12的实施方式，可以进一步改善指纹识别的精确度或灵敏度。
参照图13，光学图案层430e可以包括透射部分431e和光阻挡部分432e。在图13中所示的实施方式中，光阻挡部分432e的底表面432BS和光阻挡部分432e的侧表面432SS之间的角度432-AG可以大于90度。例如，角度432-AG可以在约90度至95度的范围内。
在下文中，将通过示例来描述其中角度432-AG大于90度的实施方式。在该实施方式中，透射部分431e中的每一个取决于在第三方向DR3上的位置可以具有不同的宽度(例如，在第一方向DR1上的长度)。透射部分431e中的每一个的上表面可以具有第一宽度431e-uw，并且透射部分431e的每个下表面可以具有第二宽度431e-bw。第一宽度431e-uw可对应于透射部分431e中的每一个的最小宽度，并且第二宽度431e-bw可对应于透射部分431e中的每一个的最大宽度。
在实施方式中，第一宽度431e-uw可以等于图6中所示的宽度431-W和图12中所示的第一宽度431d-uw。第二宽度431e-bw可以大于宽度431-W(参见图6)。在该实施方式中，可以改善穿过光学图案层430e的光的透射率。
在第一宽度431d-uw和431e-uw固定的情况下，随着底表面432BS与侧表面432SS之间的角度432-AG变小，穿过光学图案层430d和430e的光的透射率可以减小。然而，穿过光学图案层430d和430e的光的最大入射角也减小，从而可以改善指纹识别的精确度。另外，随着角度432-AG增加，穿过光学图案层430d和430e的光的最大入射角可以增加。然而，可以改善穿过光学图案层430d和430e的光的透射率。因此，可以根据指纹识别的精确度和透射率之间的相关性来确定角度432-AG。
在实施方式中，底表面432BS和侧表面432SS之间的角度432-AG可以在约85度至95度的范围内。例如，当需要增加指纹识别的精确度时，角度432-AG可以在约85度至90度的范围内。此外，当需要增加透光率时，角度432-AG可以在约90度至95度的范围内。
图14是示出显示设备的一些组件之间的关系的平面图。
参照图14，示出了像素区域PXA-R、PXA-G和PXA-B、光学图案层430以及检测区域420-AR。
像素区域PXA-R、PXA-G和PXA-B中的每一个可对应于图5中示出的像素区域PXA。例如，像素区域PXA-R、PXA-G和PXA-B可以包括第一像素区域PXA-R、第二像素区域PXA-G和第三像素区域PXA-B。在实施方式中，第一像素区域PXA-R是提供红光的区域，第二像素区域PXA-G是提供绿光的区域，并且第三像素区域PXA-B是提供蓝光的区域。然而，本发明构思的实施方式不限于此。
如图14的实施方式中所示，第二像素区域PXA-G的面积(例如，在由第一方向DR1和第二方向DR2形成的平面中的面积)可以小于第一像素区域PXA-R的面积和第三像素区域PXA-B的面积。此外，第三像素区域PXA-B的面积可以大于第一像素区域PXA-R的面积和第二像素区域PXA-G的面积。
检测区域420-AR包括一个检测元件420-PD(参见图6)和有效检测区域420-AAR，在有效检测区域420-AAR中，晶体管420-T(参见图6)电连接到一个检测元件420-PD，并且检测区域420-AR还可以包括围绕有效检测区域420-AAR的外围区域。
在本发明构思的实施方式中，一个检测区域420-AR可以与多个像素区域重叠。例如，一个检测区域420-AR可以与两个第一像素区域PXA-R的至少一些部分、一个第二像素区域PXA-G以及两个第三像素区域PXA-B的至少一些部分重叠。
在本发明构思的实施方式中，第一像素区域PXA-R、第二像素区域PXA-G和第三像素区域PXA-B中的每一个可以(例如，在第三方向DR3上)与多个透射部分431重叠。例如，设置在第一像素区域PXA-R、第二像素区域PXA-G和第三像素区域PXA-B中的第一电极313-E1(见图5)中的每一个也与多个透射部分431重叠。
与第一像素区域PXA-R、第二像素区域PXA-G和第三像素区域PXA-B中的每一个重叠的透射部分431的数量可以根据第一像素区域PXA-R、第二像素区域PXA-G和第三像素区域PXA-B中的每一个的面积而变化。例如，在实施方式中，与第三像素区域PXA-B重叠的透射部分431的数量可以是最大的，与第一像素区域PXA-R重叠的透射部分431的数量可以是第二大的，并且与第二像素区域PXA-G重叠的透射部分431的数量可以是最少的。
在本发明构思的实施方式中，检测区域420-AR可以(例如，在第三方向DR3上)与多个透射部分431重叠。将描述其中相邻的有效检测区域420-AAR之间的间距为50微米的实施方式。在该实施方式中，检测区域420-AR的水平长度可以是50微米，并且竖直长度可以是50微米。如果透射部分431的间距是3微米，则一个检测区域420-AR可以与256个透射部分431重叠。此外，如果透射部分431的间距是4微米，则一个检测区域420-AR可以与144个透射部分431重叠。此外，如果透射部分431的间距是5微米，则一个检测区域420-AR可以与100个透射部分431重叠。
第一像素区域PXA-R、第二像素区域PXA-G和第三像素区域PXA-B中的每一个的面积可以小于检测区域420-AR的面积。因此，分别与第一像素区域PXA-R、第二像素区域PXA-G和第三像素区域PXA-B重叠的透射部分431的数量可以小于与检测区域420-AR重叠的透射部分431的数量。此外，与第一电极313-E1(参见图5)重叠的透射部分431的数量可以小于与第二检测电极420-E2(参见图6)重叠的透射部分431的数量。
图15是示出显示设备的一些组件之间的关系的平面图。
参照图15，示出了像素区域PXA-R、PXA-G和PXA-B、光学图案层430f和检测区域420-AR。
光学图案层430f可以包括透射部分431f和光阻挡部分432f。在本发明构思的实施方式中，透射部分431f可以仅设置在(例如，在第三方向DR3上)与有效检测区域420-AAR重叠的区域中。例如，可以不在检测区域420-AR的最外部分上设置透射部分431f。
如图15的实施方式中所示，检测区域420-AR在平面(例如，由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面)上的至少一部分可以被光阻挡部分432f覆盖。例如，透射部分431f可以仅设置在检测区域420-AR中的有效检测区域420-AAR中。检测元件420-PD(见图6)可以设置在有效检测区域420-AAR中。
例如，在实施方式中，有效检测区域420-AAR的水平长度和竖直长度可以是36微米。如果透射部分431f的间距是3微米，则一个检测区域420-AR可以与144个透射部分431f重叠。此外，如果透射部分431f的间距是4微米，则一个检测区域420-AR可以与81个透射部分431f重叠。此外，如果透射部分431f的间距是5微米，则一个检测区域420-AR可以与49个透射部分431f重叠。
根据本发明构思的实施方式，从指纹反射的光可以穿过光学图案层并且可以入射到传感器。可以穿过光学图案层的光的入射角可以被光学图案层限制到预定的角度或更小。由于入射角被限制，所以可以改善指纹识别的准确性。
此外，根据本发明构思的实施方式，光学图案层可以直接设置在传感器上。因此，可以减小光学图案层和传感器的检测电极之间的距离。因此，可以防止或减少穿过光学图案层的光之间的干涉的发生，从而可以改善指纹识别的准确性。
尽管已经描述了本发明构思的实施方式，但是应当理解，本发明构思不限于这些实施方式，而是可以由本领域的普通技术人员在如要求保护的本发明构思的精神和范围内进行各种改变和修改。

Claims (20)

1.显示设备，包括：
传感器，包括检测电极；
光学图案层，设置在所述传感器上并包括多个透射部分和光阻挡部分；以及
显示面板，设置在所述光学图案层上，
其中，所述检测电极与所述光阻挡部分之间的最小距离在1微米至5微米的范围内。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述光阻挡部分的高度大于或等于所述多个透射部分中的每一个的宽度的1/tan(AG)倍且小于或等于所述多个透射部分中的每一个的所述宽度的5倍，
其中，AG是光在所述光学图案层上的入射角。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述光学图案层还包括透射层，所述透射层在所述显示设备的厚度方向上设置在所述多个透射部分与所述传感器之间以及所述光阻挡部分与所述传感器之间。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述透射层包括与所述多个透射部分的材料相同的材料。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述光阻挡部分的底表面与所述光阻挡部分的侧表面之间的角度在85度至90度或90度至95度的范围内。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述多个透射部分在平面上沿着第一方向和第二方向布置，并且所述光阻挡部分围绕所述多个透射部分。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述多个透射部分包括第一透射部分和第二透射部分，所述第一透射部分构成第一透射布置，所述第二透射部分构成第二透射布置，
其中，所述第一透射部分和所述第二透射部分分别沿着第一方向布置，
其中，所述第一透射布置和所述第二透射布置沿着与所述第一方向相交的第二方向交替布置，
其中，所述第一透射部分的中心在所述第二方向上不与所述第二透射部分的中心重叠。
8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述多个透射部分包括中央透射部分和六个外围透射部分，所述六个外围透射部分与所述中央透射部分相邻并且以相同的间距与所述中央透射部分隔开。
9.根据权利要求1所述的显示设备，还包括附加光学图案层，所述附加光学图案层设置在所述光学图案层上并且包括多个附加透射部分和附加光阻挡部分。
10.根据权利要求9所述的显示设备，其中，所述多个透射部分中的每一个沿着第一方向延伸，且所述多个附加透射部分中的每一个沿着与所述第一方向相交的第二方向延伸。
11.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述检测电极在平面上与所述多个透射部分中的X个透射部分重叠，其中X是正整数。
12.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述显示面板包括：
基底层；
电路层，设置在所述基底层上并包括像素电路；以及
发光元件层，设置在所述电路层上，并且包括第一电极、发光层和第二电极，
其中，所述第一电极和所述第二电极具有透明度，并且所述第一电极与所述多个透射部分中的Y个透射部分重叠，其中Y是正整数。
13.根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述多个透射部分中的与所述检测电极重叠的透射部分的数量大于所述多个透射部分中的与所述第一电极重叠的透射部分的数量。
14.根据权利要求1所述的显示设备，还包括红外滤光器，所述红外滤光器在所述显示设备的厚度方向上设置在所述显示面板和所述光学图案层之间。
15.根据权利要求1所述的显示设备，其中：
在所述显示面板中限定有用于显示图像的有效区域和围绕所述有效区域的外围区域；
在所述传感器中限定有用于检测生物识别信息的检测区域；以及
所述检测区域与所述有效区域的整个部分重叠。
16.显示设备，包括：
检测单元，具有传感器和光学图案层，所述传感器包括检测电极，所述光学图案层设置在所述传感器上并且包括多个透射部分和与所述多个透射部分相邻的光阻挡部分；以及
显示面板，设置在所述检测单元上并且包括具有第一电极、发光层和第二电极的发光元件层，
其中，所述第一电极和所述检测电极中的每一个与所述多个透射部分中的两个或更多个透射部分重叠。
17.根据权利要求16所述的显示设备，其中，所述检测电极与所述光阻挡部分之间的最小距离在1微米至5微米的范围内。
18.根据权利要求16所述的显示设备，其中：
所述光学图案层还包括透射层，所述透射层在所述显示设备的厚度方向上设置在所述多个透射部分与所述传感器之间以及所述光阻挡部分与所述传感器之间；以及
所述透射层包括与所述多个透射部分的材料相同的材料。
19.根据权利要求16所述的显示设备，其中，所述光阻挡部分的高度大于或等于所述多个透射部分中的每一个的宽度的1/tan(AG)倍且小于或等于所述多个透射部分中的每一个的所述宽度的5倍，
其中，AG是光在所述光学图案层上的入射角，
其中，所述光阻挡部分的底表面与所述光阻挡部分的侧表面之间的角度在85度至90度或90度至95度的范围内。
20.根据权利要求16所述的显示设备，其中，所述多个透射部分包括中央透射部分和六个外围透射部分，所述六个外围透射部分与所述中央透射部分相邻并且以相同的间距与所述中央透射部分隔开。
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