CN113745279A - 显示装置和制造显示装置的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种显示装置。所述显示装置包括：显示模块，被构造为显示图像；以及检测传感器，设置在显示模块下方，其中，检测传感器包括基体层、生物感测层、光学图案层和感测介电层，其中，生物感测层设置在基体层上，其中，光学图案层设置在生物感测层上，并且感测介电层设置在光学图案层上。光学图案层包括：多个透射部，向生物感测层提供通过显示模块从外部入射的光；以及遮光部，至少部分地围绕多个透射部中的每个。遮光部包括在朝向基体层的方向上凹入的多个遮光图案。

Description

显示装置和制造显示装置的方法
本申请要求在2020年5月27日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0063586号韩国专利申请的优先权，该申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明构思涉及一种显示装置，并且更具体地，涉及一种包括具有增加的光学透射率的检测传感器的显示装置以及一种制造显示装置的方法。
背景技术
显示装置提供使用户能够与显示装置交互的各种功能。例如，显示装置可以显示图像以向用户提供信息，或者可以检测用户输入(诸如触摸输入)。此外，一些显示装置也具有检测用户的指纹的功能。
指纹的识别可以通过例如基于电极之间的电容上的变化的电容型方法来实现。指纹的识别也可以通过使用光学传感器检测入射光的光学类型方法或利用压电材料检测振动的超声类型方法来实现。此外，一些显示装置包括设置在显示装置的显示面板的后表面上的指纹传感器。
发明内容
根据本发明构思的示例性实施例，一种显示装置包括：显示模块，被构造为显示图像；以及检测传感器，在显示模块下方，检测传感器包括基体层、在基体层上的生物感测层、在生物感测层上的光学图案层和在光学图案层上的感测介电层。光学图案层包括：多个透射部，向生物感测层提供通过显示模块从外部入射的光；以及遮光部，至少部分地围绕多个透射部中的每个。遮光部包括在朝向基体层的方向上凹入的多个遮光图案。
在本发明构思的示例性实施例中，感测介电层包括多个介电图案，多个介电图案在与遮光图案沿其凹入的方向相同的方向上凹入。
在本发明构思的示例性实施例中，介电图案与遮光图案一一对应地叠置。
在本发明构思的示例性实施例中，当光通过显示模块从外部入射时，遮光部上的入射光在介电图案处折射并进入透射部。
在本发明构思的示例性实施例中，感测介电层覆盖光学图案层。
在本发明构思的示例性实施例中，感测介电层设置在透射部上，与遮光部的一部分叠置，并且暴露遮光部的剩余部分。
在本发明构思的示例性实施例中，设置在每个透射部上的感测介电层具有多边形形状。
在本发明构思的示例性实施例中，当光通过显示模块入射时，遮光部上的入射光在感测介电层处折射并进入透射部。
在本发明构思的示例性实施例中，从生物感测层到遮光图案的距离是变化的。
在本发明构思的示例性实施例中，遮光图案中的每个遮光图案在朝向基体层的方向上具有凹入形状。
在本发明构思的示例性实施例中，感测介电层包括树脂和无机材料中的至少一种。
在本发明构思的示例性实施例中，遮光部至少设置在彼此相邻的透射部之间以围绕每个透射部，使得透射部沿着第一方向和与第一方向相交的第二方向彼此间隔开。
在本发明构思的示例性实施例中，感测介电层的折射率等于或者大于约1.65。
在本发明构思的示例性实施例中，生物感测层包括：晶体管，设置在基体层上，并且包括多个电极；以及感测元件，连接到晶体管。
附图说明
图1示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的立体图。
图2示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的分解立体图。
图3示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的剖视图。
图4示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置的剖视图。
图5示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示模块的剖视图。
图6示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的光学图案层的平面图。
图7示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的检测传感器的剖视图。
图8示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的检测传感器的剖视图。
图9A示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图9B示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图9C示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图9D示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图9E示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图9F示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图10A示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图10B示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图10C示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图10D示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图10E示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
图10F示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器的方法的剖视图。
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”或者“结合到”另一组件时，所述组件可以直接设置在另一组件上、直接连接到或者直接结合到另一组件，或者其间可以存在至少一个中间组件。
在整个说明书中，同样的附图标记可以表示同样的组件，因此，可以省略它们的描述。此外，在附图中，为了清楚，可以夸大组件的厚度、比例和尺寸。
应当理解的是，术语“和/或”包括相关联所列项目中的一个或者更多个的一个或更多个组合。
将理解的是，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语的限制。这些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精神和范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，反之亦然。
将理解的是，除非上下文另有明确说明，否则术语的单数形式也意图包括复数形式。
此外，这里可以使用诸如“在……下方”、“下(下部)”、“在……上方”、“上(上部)”等的空间相对术语来描述附图中所示的一个组件与另一组件的关系。相对术语意图涵盖除了附图中所描绘的方位之外的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，那么被描述为“在”其它组件或特征“下方”的组件随后将被定位为“在”其它组件或特征“上方”。
在下文中，将参照附图描述本发明构思的示例性实施例。
图1示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置1000的立体图。图2示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置1000的分解立体图。
根据本发明构思的示例性实施例的显示装置1000可以被用于各种电子装置中。例如，显示装置1000可以用于诸如电视、监视器或室外广告牌的相对大型尺寸的电子设备，并且也可以用于诸如个人计算机、膝上型计算机、个人数字终端、汽车导航单元、游戏机、便携式电子装置或相机的相对中小型尺寸的电子设备。作为示例呈现了这些产品，并且显示装置1000可以被任何电子设备所采用，除非采用背离了本发明构思的精神。在本发明构思的示例性实施例中，通过示例的方式将智能电话示出为显示装置1000。
显示装置1000可以在平行于第一方向DR1和第二方向DR2两者的显示表面1000-F上在第三方向DR3上显示图像1000-I。图像1000-I不仅可以包括动态图像，而且还可以包括静态图像。图1描绘了作为图像1000-I的示例的时钟窗口和图标。在其上显示有图像1000-I的显示表面1000-F可以与显示装置1000的前表面对应，并且显示装置1000的前表面可以与窗100的前表面对应。
在本发明构思的示例性实施例中，每个构件的前表面和后表面(或者顶表面和底表面)可以基于沿着其显示图像1000-I的方向。前表面和后表面可以在第三方向DR3上彼此相对，并且前表面和后表面中的每个的法线方向可以平行于第三方向DR3。在本说明书中，短语“当在平面上观察时”可以表示“当在第三方向DR3上观察时”。
根据本发明构思的示例性实施例的显示装置1000可以检测从外部施加到显示装置1000的用户输入。用户输入可以包括从显示装置1000外部提供的任何输入。例如，用户输入不仅可以包括来自用户的手或其它身体部位的触摸，而且还可以包括接近显示装置1000或者在显示装置1000附近的任何输入(例如，悬停触摸)。此外，用户输入可以包括力、压力、光或任何其它类型的输入，但是本发明构思不限于此。在本发明构思的示例性实施例中，取决于显示装置1000的结构，显示装置1000可以检测施加到显示装置1000的侧表面或后表面的用户输入，但是本发明构思不限于此。
显示装置1000可以检测从外部施加的用户指纹2000。指纹识别部可以设置在显示装置1000的显示表面1000-F上。指纹识别部可以设置在显示表面1000-F的透射区域1000-T的全部或一部分上，但是本发明构思不限于此。
显示装置1000可以包括窗100、防反射面板200、显示模块300、检测传感器400和壳体500。在本发明构思的示例性实施例中，窗100和壳体500可以彼此结合，以围绕显示装置1000。
窗100可以包括光学透明介电材料。例如，窗100可以包括玻璃或塑料。窗100可以具有单层或多层结构。例如，窗100可以包括通过粘合剂结合在一起的多个塑料膜、或者通过粘合剂结合在一起的玻璃基底和塑料膜。
如上所述，窗100的前表面可以提供显示装置1000的显示表面1000-F(或例如，前表面)。透射区域1000-T可以是光学透明区域。例如，透射区域1000-T可以是其可见光透射率等于或者大于约90％的区域。
显示表面1000-F的边框区域1000-B可以是其光学透射率比透射区域1000-T的光学透射率相对低的区域。边框区域1000-B可以提供针对透射区域1000-T的形状。边框区域1000-B可以与透射区域1000-T相邻，并且可以至少部分地围绕透射区域1000-T。
边框区域1000-B可以例如具有特定颜色。边框区域1000-B可以覆盖显示模块300的外围区域300-N，并且可以防止外围区域300-N外部可见。然而，这通过示例的方式示出，并且根据本发明构思的示例性实施例，可以从窗100中省略边框区域1000-B。
防反射面板200可以设置在窗100下方。防反射面板200可以降低从窗100外部入射的外部光的反射率。在本发明构思的示例性实施例中，防反射面板200可以被省略或者可以是包括在显示模块300中的组件。
显示模块300可以显示图像1000-I，并且可以检测外部输入。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可以是利用电信号被激活的区域。
在本发明构思的示例性实施例中，有效区域300-A可以是显示图像1000-I并且还检测外部输入的区域。透射区域1000-T可以与有效区域300-A叠置。例如，透射区域1000-T可以与有效区域300-A的全部或至少一部分叠置。因此，用户可以通过透射区域1000-T识别图像1000-I并且/或者可以通过透射区域1000-T提供外部输入。
在本发明构思的示例性实施例中，有效区域300-A可以被构造为使得显示图像1000-I的区域与检测外部输入的区域分离，但是本发明构思不限于此。
外围区域300-N可以是被边框区域1000-B覆盖的区域。外围区域300-N可以与有效区域300-A相邻。外围区域300-N可以至少部分地围绕有效区域300-A。外围区域300-N可以包括用于驱动有效区域300-A的驱动线或驱动电路。
检测传感器400可以设置在显示模块300下方。检测传感器400可以是检测用户生物信息的层。检测传感器400可以检测用户触摸的表面。表面可以包括表面均匀性或表面形态。例如，表面可以包括关于用户指纹2000的信息。
检测传感器400可以包括感测区域400-A和非感测区域400-N。感测区域400-A可以是利用电信号被激活的区域。例如，感测区域400-A可以是检测生物信息的区域。非感测区域400-N可以包括用于驱动感测区域400-A的驱动线或驱动电路。
在本发明构思的示例性实施例中，感测区域400-A可以与有效区域300-A叠置。在这种情况下，可以对有效区域300-A执行指纹识别。例如，可以在有效区域300-A的区域上辨识用户指纹2000。然而，本发明构思不限于此。例如，在本发明构思的示例性实施例中，检测传感器400的感测区域400-A可以与有效区域300-A的一部分叠置。
壳体500可以与窗100组合。壳体500和窗100可以彼此结合，以提供内部空间。内部空间可以容纳显示模块300和检测传感器400。壳体500可以稳定地保护显示装置1000的容纳在内部空间中的组件免受外部冲击。壳体500可以包括其刚性相对高的材料。例如，壳体500可以包括玻璃、塑料和金属中的一种或更多种，或者可以具有由玻璃、塑料和金属的任何组合构成的多个框架和/或板。
可以在检测传感器400与壳体500之间设置电池模块等，以为显示装置1000的总体操作提供电力。
图3示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置1000的剖视图。图4示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置1000的剖视图。
参照图3，显示模块300可以包括显示面板310和输入感测层320。
显示面板310可以是提供图像1000-I的层。显示模块300的有效区域(见图2的300-A)可以与显示面板310的有效区域对应。例如，检测传感器400的感测区域(见图2的400-A)可以与显示面板310的有效区域叠置。
显示面板310可以包括基体层311、电路层312、发光元件层313和封装层314。
基体层311可以包括例如合成树脂膜。合成树脂膜可以包括热固性树脂。例如，合成树脂膜可以是聚酰亚胺类树脂层，但对合成树脂膜的材料没有施加限制。合成树脂膜可以包括丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚异戊二烯、乙烯类树脂、环氧类树脂、聚氨酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰胺类树脂和苝类树脂中的至少一种。例如，基体层311可以包括玻璃基底、金属基底或有机/无机复合基底。
电路层312可以设置在基体层311上。电路层312可以包括像素电路和电介质。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可以设置在电路层312上。发光元件层313可以生成光。根据电信号，发光元件层313可以产生光或者可以控制光的量。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棒等。
封装层314可以设置在发光元件层313上。封装层314可以包括至少一个介电层。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免受湿气和氧的影响，有机层可以保护发光元件层313免受诸如灰尘颗粒的外来物质的影响。
输入感测层320可以设置在显示面板310上。输入感测层320可以检测外部输入，以获得关于外部输入的位置的信息。外部输入可以包括各种示例。例如，外部输入可以包括用户的身体部位的输入、光的输入、热的输入、压力的输入或任何其它类型的输入。此外，输入感测层320不仅可以检测与窗(见图2的100)接触的输入，而且还可以检测接近或者靠近窗100的输入。
输入感测层320可以设置在显示面板310上。例如，输入感测层320可以直接设置在显示面板310上。例如，可以在连续的工艺中形成输入感测层320和显示面板310。在本发明构思的示例性实施例中，输入感测层320可以附接到显示面板310。在这种情况下，粘合层可以设置在输入感测层320与显示面板310之间。
检测传感器400可以设置在显示模块300下方。例如，检测传感器400可以附接到显示面板310的后表面。粘合层1000-A可以设置在检测传感器400与显示面板310之间。例如，粘合层1000-A可以设置为压敏粘合剂(PSA)、光学透明粘合剂(OCA)和光学透明树脂(OCR)中的一个。
然而，本发明构思不限于此，并且可以在检测传感器400与显示模块300之间设置一个或更多个功能层。例如，一个或更多个功能层可以包括缓冲层、遮光层、热辐射层和屏蔽层中的一个或更多个，并且功能层之间可以具有其材料与粘合层1000-A的材料相同的粘合层。
检测传感器400可以包括基体层410、生物感测层420、光学图案层430和感测介电层440。
基体层410可以包括合成树脂层。例如，合成树脂层可以包括热固性树脂。例如，合成树脂层可以是聚酰亚胺类树脂层，但是合成树脂层不限于此。在本发明构思的示例性实施例中，基体层410可以包括两个聚酰亚胺类树脂层和位于聚酰亚胺类树脂层之间的阻挡层。例如，阻挡层可以包括非晶硅和氧化硅。
生物感测层420可以设置在基体层410上。生物感测层420可以包括感测电路和介电层。例如，感测电路可以包括至少一个晶体管和至少一个光电二极管。在本发明构思的示例性实施例中，生物感测层420可以包括电容器电路。
光学图案层430可以设置在生物感测层420上。例如，光学图案层430可以直接设置在生物感测层420上。例如，可以在连续的工艺中形成光学图案层430和生物感测层420。光学图案层430可以对入射在生物感测层420上的光进行过滤。例如，光学图案层430可以控制能够穿过其的光的入射角。例如，入射角可以被限制在特定角度内。入射角的限制可以提高指纹辨识的准确性。
感测介电层440可以设置在光学图案层430上。感测介电层440可以为光学图案层430提供平坦表面，以促进与显示模块300的组装。此外，感测介电层440可以控制穿过显示模块300并被提供到生物感测层420的光的折射率。感测介电层440可以包括高折射树脂和包括无机材料的无机层中的至少一种。无机材料可以包括例如氮化硅、氧化硅或包括其组合的化合物。可以通过沉积形成无机层。根据本发明构思，感测介电层440可以具有等于或者大于约1.65的折射率。
图4示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示装置1000的一些组件的剖视图。在图4的实施例中，将详细地描述与图3的不同之处，而可以不解释(被分配相同的附图标记的)相同或相似的组件。
参照图4，可以在显示模块300和检测传感器400之间设置红外滤光器600。红外滤光器600可以不允许红外线穿过其，并且可以允许可见光穿过其。
从用户指纹(见图1的2000)反射的光可以是一束光。根据本发明构思的示例性实施例，由于红外滤光器600阻挡具有除了从用户指纹2000反射的光的波长范围之外的波长范围的光，因此生物感测层420可以实现指纹识别的准确性的提高。
粘合层1000-A可以设置在红外滤光器600与显示模块300之间以及红外滤光器600与检测传感器400之间。
图5示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的显示模块300的剖视图。
参照图5，显示模块300可以被构造为使得电路层312、发光元件层313、封装层314和输入感测层320顺序地设置在基体层311上。
阻挡层10可以设置在基体层311上。阻挡层10可以防止从外部引入异物。阻挡层10可以包括氧化硅层和氮化硅层中的一个或更多个。氧化硅层和氮化硅层中的每者可以设置为多个，并且氧化硅层和氮化硅层可以交替地堆叠。
缓冲层20可以设置在阻挡层10上。缓冲层20可以增大基体层311与半导体图案和导电图案中的至少一种之间的结合力。缓冲层20可以包括氧化硅层和氮化硅层中的一个或更多个。可以交替地堆叠氧化硅层和氮化硅层。
缓冲层20上可以设置有像素电路的晶体管312-T。晶体管312-T可以包括有源区312-A、源极312-S、漏极312-D和栅极312-G。在下文中，将有源区312-A、源极312-S和漏极312-D统称为“半导体图案”。
半导体图案312-S、312-A和312-D可以设置在缓冲层20上。例如，设置在缓冲层20上的半导体图案312-S、312-A和312-D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312-S、312-A和312-D可以具有基于是否被掺杂而确定的电特性。半导体图案312-S、312-A和312-D可以包括掺杂区域和未掺杂区域。掺杂区域可以被注入有n型或p型杂质。p型晶体管可以包括被注入有p型杂质的掺杂区域。
半导体图案312-S、312-A和312-D的掺杂区域的导电率可以比半导体图案312-S、312-A和312-D的未掺杂区域的导电率大，并且半导体图案312-S、312-A和312-D的掺杂区域可以基本用作电极或信号线。半导体图案312-S、312-A和312-D的未掺杂区域可以基本对应于晶体管的有源区(或例如，沟道)。例如，在半导体图案312-S、312-A和312-D中，一部分可以是晶体管312-T的有源区312-A，另一部分可以是晶体管312-T的源极312-S或漏极312-D，并且剩余部分可以是连接信号线或连接电极。例如，有源区312-A可以在源极312-S与漏极312-D之间。
第一介电层11可以设置在缓冲层20上，并且可以覆盖半导体图案312-S、312-A和312-D。第一介电层11可以是无机层和有机层中的一种或更多种，并且可以具有单层或多层结构。第一介电层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。在本发明构思的示例性实施例中，第一介电层11可以是单层氧化硅层。下面将讨论的无机层可以包括上面讨论的材料中的至少一种。
栅极312-G可以设置在第一介电层11上。栅极312-G可以是金属图案的一部分。当在平面上观察时，栅极312-G可以与有源区312-A叠置。栅极312-G可以在对半导体图案进行掺杂的工艺中用作掩模。
第二介电层12可以设置在第一介电层11上，并且可以覆盖栅极312-G。第二介电层12可以是无机层，并且可以具有单层或多层结构。在本发明构思的示例性实施例中，第二介电层12可以是单层氧化硅层。
第三介电层13可以设置在第二介电层12上。第三介电层13可以是有机层，并且可以具有单层或多层结构。例如，第三介电层13可以是单层聚酰亚胺类树脂层。然而，本发明构思不限于此，第三介电层13可以包括丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚异戊二烯、乙烯类树脂、环氧类树脂、聚氨酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰胺类树脂和苝类树脂中的至少一种。下面将讨论的有机层可以包括上面讨论的材料中的至少一种。
第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2可以设置在第三介电层13上。第一连接电极312-C1和第二连接电极312-C2中的每个可以穿透第一介电层11、第二介电层12和第三介电层13，并且可以与晶体管312-T电连接。
第四介电层14可以设置在第三介电层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。例如，第四介电层14可以是无机层。
第五介电层15可以设置在第四介电层14上。例如，第五介电层15可以是有机层，并且可以具有单层或多层结构。
发光元件层313可以设置在第五介电层15上。发光元件层313可以包括第一电极313-E1、发射层313-EL和第二电极313-E2。
第一电极313-E1可以穿透第四介电层14和第五介电层15，并且可以与晶体管312-T电连接。
像素限定层16可以设置在第五介电层15上。像素限定层16可以包括暴露第一电极313-E1的开口。当在平面上观察时，开口可以具有与像素区域PXA的形状对应的形状。例如，像素限定层16的开口可以形成像素区域PXA。
已经穿过像素限定层16的开口的光可以被提供到图6中所示的光学图案层430的透射部431。
发射层313-EL可以设置在第一电极313-E1上。发射层313-EL可以提供具有特定颜色的光。通过示例的方式示出了图案化的单层发射层313-EL，但是本发明构思不限于此。例如，发射层313-EL可以具有多层结构。此外，发射层313-EL可以朝向像素限定层16的顶表面延伸。
第二电极313-E2可以设置在发射层313-EL上。例如，电子控制层可以设置在第二电极313-E2与发射层313-EL之间，空穴控制层可以设置在第一电极313-E1与发射层313-EL之间。
在本发明构思的示例性实施例中，第一电极313-E1和第二电极313-E2中的每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中的每个可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟锌镓(IGZO)及其混合物/组合中的至少一种。然而，本发明构思不限于此。
封装层314可以设置在第二电极313-E2上。封装层314可以包括例如第一无机层314-1、有机层314-2和第二无机层314-3。
第一无机层314-1可以设置在第二电极313-E2上。有机层314-2可以设置在第一无机层314-1上。第二无机层314-3可以设置在有机层314-2上，并且可以覆盖有机层314-2。第一无机层314-1和第二无机层314-3可以包括例如氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和/或氧化铝层，但是本发明构思不特别限于此。有机层314-2可以包括但可以不特别限于丙烯酸类有机层。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免受湿气和/或氧的影响，并且有机层314-2可以保护发光元件层313免受诸如灰尘颗粒的异物的影响。
输入感测层320可以设置在封装层314上。输入感测层320可以包括第一导电层321-M、第一感测介电层321、第二导电层322-M和第二感测介电层322。第一导电层321-M和第二导电层322-M中的一者或两者可以包括感测电极。输入感测层320可以通过使用感测电极之间的电容的变化来获得关于外部输入的信息。
图6示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的光学图案层430的平面图。图7示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的检测传感器400的剖视图。
参照图6和图7，检测传感器400的光学图案层430可以包括透射部431和围绕透射部431的遮光部432。
当在平面上观察时，透射部431中的每个可以具有圆形形状。然而，本发明构思不限于此。例如，透射部431中的每个可以具有椭圆形形状、多边形形状或任何合适的形状。
透射部431可以沿着第一方向DR1和第二方向DR2布置。例如，透射部431可以以矩阵形式布置。然而，本发明构思不限于此。例如，透射部431可以以Z字形样式布置，使得在第一行中沿着第一方向DR1布置的一些透射部431与在第二方向DR2上和第一行透射部431间隔开的第二行中的其它透射部431不对准，但是本发明构思不限于此。
检测传感器400可以包括基体层410、设置在基体层410上的生物感测层420、设置在生物感测层420上的光学图案层430和设置在光学图案层430上的感测介电层440。在本发明构思的示例性实施例中，感测介电层440可以覆盖光学图案层430的第一表面。例如，感测介电层440可以覆盖光学图案层430的前表面。基体层410可以与图4中讨论的基体层410相同。
阻挡层421可以设置在基体层410上。缓冲层422可以设置在阻挡层421上。阻挡层421和缓冲层422的描述可以对应于图5中讨论的阻挡层10和缓冲层20的描述。
晶体管420-T可以设置在缓冲层422上。晶体管420-T可以包括有源区420-A、源极420-S、漏极420-D和栅极420-G。有源区420-A、源极420-S和漏极420-D可以设置在缓冲层422上。
第一介电层423可以设置在缓冲层422上，并且可以覆盖有源区420-A、源极420-S和漏极420-D。第一介电层423可以是无机层和有机层中的一种或更多种，并且可以具有单层或多层结构。在本发明构思的示例性实施例中，第一介电层423可以是单层氧化硅层。
栅极420-G和布线层420-L可以设置在第一介电层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可以电连接到感测元件420-PD，这将在下面讨论。
第二介电层424可以设置在第一介电层423上，并且可以覆盖栅极420-G和布线层420-L。例如，第二介电层424可以是无机层，并且可以具有单层或多层结构。在本发明构思的示例性实施例中，第二介电层424可以是单层氧化硅层。
感测元件420-PD可以设置在第二介电层424上。感测元件420-PD可以电连接到晶体管420-T和布线层420-L。例如，可以利用从晶体管420-T提供的信号来控制感测元件420-PD的操作，并且可以从布线层420-L向感测元件420-PD提供预定电压。感测元件420-PD可以被称为传感器。
感测元件420-PD可以包括第一感测电极420-E1、感测层420-SA和第二感测电极420-E2。
第一感测电极420-E1可以穿透第一介电层423和第二介电层424，并且可以与晶体管420-T电连接。第一感测电极420-E1可以包括不透明导电材料。例如，第一感测电极420-E1可以包括钼(Mo)。
感测层420-SA可以设置在第一感测电极420-E1上。感测层420-SA可以包括例如非晶硅。
第二感测电极420-E2可以设置在感测层420-SA上。第二感测电极420-E2可以包括透明导电材料。例如，第二感测电极420-E2可以包括氧化铟锡(ITO)。
第三介电层425可以设置在第二感测电极420-E2上。第三介电层425可以是无机层，并且可以具有单层或多层结构。例如，第三介电层425可以包括氧化硅层和/或氮化硅层。
连接电极420-C可以设置在第三介电层425上。连接电极420-C可以穿透第三介电层425，并且可以与第二感测电极420-E2电连接。此外，连接电极420-C可以穿透第二介电层424和第三介电层425，并且可以与布线层420-L电连接。
第四介电层426可以设置在第三介电层425上，并且可以覆盖连接电极420-C。例如，第四介电层426可以提供平坦表面。第四介电层426可以是有机层，并且可以具有单层或多层结构。例如，第四介电层426可以是单层聚酰亚胺类树脂层。
光学图案层430可以设置在生物感测层420上。例如，光学图案层430可以直接设置在生物感测层420上。例如，光学图案层430可以直接设置在第四介电层426上。可以在连续的工艺中形成光学图案层430和生物感测层420。
根据本发明构思的示例性实施例，当光学图案层430设置在生物感测层420上时，光学图案层430与第二感测电极420-E2之间的距离可以减小。结论，可以能够防止或者减少已经穿过光学图案层430的光与已经穿过光学图案层430的其它光之间的干涉，这可以使指纹识别的准确性提高。
如上所述，光学图案层430可以包括透射部431和至少部分地围绕透射部431的遮光部432。透射部431可以具有光学透明性，遮光部432可以具有光吸收特性。从用户指纹2000反射的光可以穿透透射部431，然后可以入射在感测元件420-PD上。
根据本发明构思的示例性实施例的遮光部432可以包括在从显示模块300朝向检测传感器400的方向上或者在与第三方向DR3相反的方向上凹入的遮光图案432-C。例如，遮光图案432-C可以在朝向基体层410的方向上凹入。在透射部431之间，遮光图案432-C可以在朝向基体层410的方向上或者在与第三方向DR3相反的方向上均具有凹入形状。
当通过涂覆包括遮光材料的有机材料来形成遮光图案432-C时，可以通过有机材料的量以及有机材料与其相邻的透射部431之间的表面张力来确定遮光图案432-C中的每个的凹入形状的尺寸和曲率。由于遮光图案432-C具有凹入形状，因此在第三方向DR3上从生物感测层420到遮光图案432-C的距离431-T可以变化并且可以不是恒定的。例如，当与遮光图案432-C的边缘相比时，遮光图案432-C的中心更靠近生物感测层420。
在本发明构思的示例性实施例中，感测介电层440可以包括在从显示模块300朝向检测传感器400的方向上或者在与第三方向DR3相反的方向上凹入的介电图案440-C。因此，介电图案440-C可以在与遮光图案432-C延其凹入的方向相同的方向上凹入。此外，根据本发明构思的示例性实施例，介电图案440-C可以与遮光图案432-C叠置。例如，介电图案440-C可以与遮光图案432-C对准。感测介电层440可以包括树脂和无机材料中的至少一种。
介电图案440-C可以形成为具有与遮光图案432-C的形状对应的形状。在遮光图案432-C上，感测介电层440可以形成为具有其形状与遮光图案432-C的形状对应的介电图案440-C。因此，介电图案440-C可以设置在遮光图案432-C上，同时与遮光部432叠置并且与透射部431间隔开。
根据本发明构思的示例性实施例，由于形成在光学图案层430上的感测介电层440与遮光部432叠置并且包括凹入形状的介电图案440-C，因此当光提供到设置在检测传感器400上方的显示模块300时，遮光部432上的入射光L1可以在感测介电层440的介电图案440-C处折射，并且折射光L2可以进入透射部431。
因此，检测传感器400的光学透射率可以增加，并且显示装置1000的指纹识别的准确性或灵敏度可以提高。
图8示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的检测传感器400'的剖视图。在图8的实施例中，基体层410、生物感测层420和光学图案层430可以分别与图7的基体层410、生物感测层420和光学图案层430相同，因此下面的描述将集中于与图7的实施例的差异上。
在本发明构思的示例性实施例中，检测传感器400'可以包括图案化的感测介电层440-A。感测介电层440-A可以设置在透射部431上，同时与遮光部432的一部分叠置并且暴露遮光部432的剩余部分。
当在剖面中观察时，感测介电层440-A可以具有多边形形状。例如，感测介电层440-A可以具有梯形形状。当在剖面中观察时，梯形形状的长边(或例如，底部)可以比透射部431在第一方向DR1上的宽度大。因此，梯形形状的感测介电层440-A的一部分可以与遮光部432的一部分叠置。
根据本发明构思的示例性实施例，由于感测介电层440-A具有与遮光部432的一部分叠置的突出形状，因此当从外部入射的光提供到显示模块300时，遮光部432上的入射光L1可以在感测介电层440-A处折射，并且折射光L2可以进入透射部431。
因此，检测传感器400'的光学透射率可以增加，并且显示装置1000的指纹识别的准确性或灵敏度可以提高。
图9A示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400的方法的剖视图。图9B示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400的方法的剖视图。图9C示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400的方法的剖视图。图9D示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400的方法的剖视图。图9E示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400的方法的剖视图。
图9F示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400的方法的剖视图。
相同的附图标记被分配给与图1至图7的组件相同或相似的组件，并且将省略重复的描述。参照图9A至图9F，下面将描述根据本发明构思的示例性实施例的制造包括检测传感器400的显示装置1000的方法。
参照图9A，根据本发明构思的示例性实施例的制造显示装置1000的检测传感器400的方法可以包括设置初始光学图案层430-A的步骤。
可以在连续的工艺中在形成在基体层410上的生物感测层420上形成初始光学图案层430-A。初始光学图案层430-A可以包括允许光穿过其的材料。对初始光学图案层430-A的材料没有限制，只要材料允许光穿过其即可。
参照图9B和图9C，方法可以包括形成多个透射部431的步骤。
可以通过将硬掩模HM放置在初始光学图案层430-A上并蚀刻初始光学图案层430-A来形成多个透射部431。硬掩模HM可以包括无机材料。初始光学图案层430-A的去除可以暴露生物感测层420的顶表面420-U。在蚀刻初始光学图案层430-A之后，可以去除硬掩模HM。透射部431的形成可以涉及光刻工艺或纳米压印工艺(nano-imprint process)。
参照图9D，方法可以包括形成初始遮光部432-A和432-T的步骤。可以通过用阻挡光的有机材料涂覆透射部431和生物感测层420的被暴露的顶表面420-U来形成初始遮光部432-A和432-T。有机材料可以形成为填充在相邻的透射部431之间的初始遮光部432-A和涂覆在透射部431上的初始遮光部432-T。
参照图9E，方法可以包括形成遮光部432的步骤。可以通过物理去除涂覆在透射部431上的初始遮光部432-T来形成遮光部432。初始遮光部432-T的去除可以暴露透射部431的顶表面431-U。光学图案层430可以由透射部431和围绕透射部431的遮光部432构成。
根据本发明构思的示例性实施例，有机材料与其相邻的透射部431之间的表面张力可以使包括填充在相邻透射部431之间的有机材料的初始遮光部432-A形成为在朝向基体层410的方向上均具有凹入形状的遮光图案432-C。
参照图9F，方法还可以包括形成感测介电层440的步骤。可以通过在光学图案层430上涂覆树脂和无机材料中的一种来形成感测介电层440。因此，感测介电层440可以覆盖透射部431和遮光部432。
当感测介电层440形成在光学图案层430上时，介电图案440-C可以形成为与遮光图案432-C叠置并且具有在与遮光图案432-C延其凹入的方向相同的方向上凹入的凹入形状。如此，可以制造检测传感器400。
图10A示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400'的方法的剖视图。图10B示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400'的方法的剖视图。图10C示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400'的方法的剖视图。图10D示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400'的方法的剖视图。图10E示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400'的方法的剖视图。图10F示出了示出根据本发明构思的示例性实施例的制造检测传感器400'的方法的剖视图。
相同的附图标记被分配给与图1至图8的组件相同或相似的组件，因此将省略重复的描述。
参照图10A，根据本发明构思的示例性实施例的制造显示装置1000的检测传感器400'的方法可以包括设置初始光学图案层430-P的步骤。
可以在连续的工艺中在形成在基体层410上的生物感测层420上形成初始光学图案层430-P。初始光学图案层430-P可以包括允许光穿过其的材料。
参照图10B，方法还可以包括形成初始感测介电层440-P的步骤。在形成初始光学图案层430-P之后，可以形成初始感测介电层440-P，以覆盖初始光学图案层430-P。
参照图10C和图10D，方法可以包括形成感测介电层440-A的步骤和形成多个透射部431的步骤。
可以通过将硬掩模HM放置在初始感测介电层440-P上，然后蚀刻初始光学图案层430-P来形成多个透射部431。硬掩模HM可以包括无机材料。初始光学图案层430-P的去除可以暴露生物感测层420的顶表面420-U。在蚀刻初始光学图案层430-P之后，可以去除硬掩模HM。透射部431的形成可以涉及光刻工艺或纳米压印工艺。
当蚀刻初始光学图案层430-P时，也可以去除设置在初始光学图案层430-P上的初始感测介电层440-P。初始感测介电层440-P的图案化可以形成感测介电层440-A。
在该阶段，从剖视图来看，感测介电层440-A可以具有多边形形状。例如，由于初始光学图案层430-P与初始感测介电层440-P之间的蚀刻速率上的差异，感测介电层440-A可以具有梯形形状。
参照图10E，方法可以包括形成初始遮光部432-A和432-T的步骤。可以通过用阻挡光的有机材料涂覆生物感测层420的被暴露的顶表面420-U和感测介电层440-A来形成初始遮光部432-A和432-T。有机材料可以形成为填充在相邻的透射部431之间的初始遮光部432-A和涂覆在透射部431上的初始遮光部432-T。
参照图10F，方法可以包括形成遮光部432的步骤。可以通过物理去除涂覆在感测介电层440-A上的初始遮光部432-T来形成遮光部432。
根据本发明构思，由于形成在光学图案层上的感测介电层与透射部叠置并且包括凹入形状的介电图案，因此当光提供到显示模块时，遮光部上的入射光可以在感测介电层的介电图案处折射并且可以进入透射部。
因此，可以能够提供一种具有增加的光学透射率的检测传感器，并且可以能够提供一种具有提高的指纹识别准确性或灵敏度的显示装置。
虽然已经参照本发明构思的示例性实施例描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上对本发明构思做出各种改变。

Claims (13)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示模块，被构造为显示图像；以及
检测传感器，在所述显示模块下方，所述检测传感器包括基体层、在所述基体层上的生物感测层、在所述生物感测层上的光学图案层和在所述光学图案层上的感测介电层，
其中，所述光学图案层包括：多个透射部，向所述生物感测层提供通过所述显示模块从外部入射的光；以及遮光部，至少部分地围绕所述多个透射部中的每个，
其中，所述遮光部包括在朝向所述基体层的方向上凹入的多个遮光图案。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测介电层包括多个介电图案，所述多个介电图案在与所述多个遮光图案沿其凹入的方向相同的方向上凹入。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述多个介电图案与所述多个遮光图案一一对应地叠置。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，当所述光通过所述显示模块从外部入射时，所述遮光部上的入射光在介电图案处折射并进入透射部。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述感测介电层覆盖所述光学图案层。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测介电层设置在所述多个透射部上，与所述遮光部的一部分叠置，并且暴露所述遮光部的剩余部分。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，设置在每个透射部上的所述感测介电层具有多边形形状。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，当所述光通过所述显示模块入射时，所述遮光部上的入射光在所述感测介电层处折射并进入透射部。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，从所述生物感测层到所述遮光图案的距离是变化的。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测介电层包括树脂和无机材料中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述遮光部至少设置在彼此相邻的透射部之间以围绕所述多个透射部中的每个，使得所述多个透射部沿着第一方向和与所述第一方向相交的第二方向彼此间隔开。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测介电层的折射率等于或者大于1.65。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的显示装置，其中，所述生物感测层包括：
晶体管，设置在所述基体层上，并且包括多个电极；以及
感测元件，连接到所述晶体管。
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