CN114551430A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供了显示装置。显示装置包括:限定有显示区域和透射区域的衬底;在衬底上布置在显示区域中的金属阻挡层;布置在金属阻挡层上的无机绝缘层;布置在无机绝缘层上的有机绝缘层;布置在有机绝缘层上的像素限定层,其中,开口穿过像素限定层限定;布置在有机绝缘层上并且在开口中的发射层;在有机绝缘层上布置在透射区域中的平坦化层;以及布置在显示区域和透射区域中的封装层。无机绝缘层在透射区域中至少部分被去除,有机绝缘层布置在显示区域和透射区域中,并且平坦化层接触像素限定层的侧表面。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年11月24日提交的第10-2020-0159102号韩国专利申请的优先权以及从其获得的所有权益,该韩国专利申请的内容通过引用以其整体地并入本文。
技术领域
本公开涉及显示装置。
背景技术
显示装置可包括光学器件,诸如传感器、相机或类似物。光学器件可布置在显示装置的边框区(围绕屏幕的区)中以避免与屏幕的干扰。
当显示装置的边框减小时,可能增大显示装置的屏幕与本体的比例,即,在从正面或顶部观看显示装置时的屏幕占据的面积与整个面积的比例。屏幕与本体的比例反映了显示装置的技术水平,并且同时在消费者的产品选择中起着重要作用。
由于减小了显示装置的边框,所以光学器件可能不容易布置在边框区中,并且相应地,正在开发用于在屏幕中布置光学器件的技术。
发明内容
实施方式致力于提供在屏幕中布置有光学器件并且提高了光学器件的性能的显示装置。
根据本发明的实施方式,显示装置包括:限定有显示区域和透射区域的衬底;在衬底上布置在显示区域中的金属阻挡层;布置在金属阻挡层上的无机绝缘层;布置在无机绝缘层上的有机绝缘层;布置在有机绝缘层上的像素限定层,其中,开口穿过像素限定层限定;布置在有机绝缘层上并且布置在像素限定层的开口中的发射层;在有机绝缘层上布置在透射区域中的平坦化层;以及布置在显示区域和透射区域中的封装层,其中,无机绝缘层在透射区域中至少部分被去除,并且有机绝缘层布置在显示区域和透射区域中,并且平坦化层接触像素限定层的侧表面。
在实施方式中,显示装置还可包括布置在像素限定层上的间隔件,并且平坦化层可由与间隔件相同的层限定。
在实施方式中,显示装置还可包括布置在像素限定层上的间隔件,其中,有机绝缘层可包括布置在透射区域中的台阶部,平坦化层可布置在台阶部中,并且平坦化层可由与间隔件相同的层限定。
在实施方式中,布置在透射区域的封装层下方的平坦化层的表面水平差可为约0.5微米(μm)或更小。
在实施方式中,显示装置还可包括布置在显示区域的发射层上的阻光层和滤色器,其中,阻光层的边缘可比金属阻挡层的边缘朝向透射区域突出更多。
在实施方式中,第一开口可穿过金属阻挡层限定为与透射区域重叠,第二开口可穿过阻光层限定为与透射区域重叠,并且第二开口的平面面积可小于第一开口的平面面积。
在实施方式中,第一开口的平面形状和第二开口的平面形状可基本上彼此相同。
根据本发明的实施方式,显示装置包括:包括第一像素区域的第一显示区域;包括彼此相邻的第二像素区域和透射区域的第二显示区域;与第二显示区域重叠的光学器件;布置在第二像素区域中的金属阻挡层;布置在第一像素区域、第二像素区域以及透射区域的边缘中的无机绝缘层;布置在第一显示区域和第二显示区域中的有机绝缘层;布置在有机绝缘层上的像素限定层;布置在透射区域中并且布置在有机绝缘层上的平坦化层;以及布置在第一显示区域和第二显示区域中的封装层,其中,无机绝缘层覆盖金属阻挡层的边缘,并且平坦化层接触像素限定层的侧表面。
在实施方式中,阻光层和滤色器可布置在封装层上。
在根据本发明的显示装置的实施方式中,光学器件可布置成与屏幕重叠,并同时提高了光学器件的性能。
附图说明
图1是根据实施方式的显示装置的示意性俯视图。
图2是根据实施方式的显示装置的示意性剖面视图。
图3是根据实施方式的显示装置的第一显示区域和第二显示区域的示意性平面视图。
图4是根据实施方式的显示装置的第二像素区域的示意性放大视图。
图5是根据替代性实施方式的显示装置的第二像素区域的示意性放大视图。
图6是根据另一替代性实施方式的显示装置的第二像素区域的示意性放大视图。
图7是根据实施方式的显示装置的像素的电路图。
图8是根据实施方式的显示装置的第一显示区域的剖面视图。
图9是根据实施方式的显示装置的第二显示区域的剖面视图。
图10是根据替代性实施方式的显示装置的第二显示区域的剖面视图。
图11A至图11D是根据实施方式的显示装置的制造工艺的剖面视图。
图12是根据替代性实施方式的显示装置的第二像素区域的示意性放大视图。
图13是根据替代性实施方式的显示装置的第一显示区域的剖面视图。
图14是根据另一替代性实施方式的显示装置的第二显示区域的剖面视图。
图15是根据另一替代性实施方式的显示装置的第二显示区域的剖面视图。
图16和图17示出了实验例的结果。
图18是示出另一实验例的结果的曲线图。
图19和图20示出了另一实验例的结果。
具体实施方式
现在,将在下文中参照示出了各种实施方式的附图更加全面地描述本发明。然而,本发明可以许多不同的形式实施,并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式以使得本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员全面地传达本发明的范围。
附图和描述将被认为在本质上是说明性的,而不是限制性的。遍布说明书,相似的附图标记指定相同的元件。
在附图中,每个元件的尺寸和厚度为了描述的便利而被任意地示出,并且本发明不必限于如附图中的所示的。在附图中,为了清楚起见,层、膜、面板、区等的厚度被夸大。此外,在附图中,为了更好地理解和描述的方便,一些层和区的厚度被夸大。
将理解的是,当诸如层、膜、区或衬底的元件被称为在另一元件“上”时,该元件能直接在另一元件上,或者也可存在有居间元件。相反,当元件被称为“直接”在另一元件“上”时,则不存在居间元件。此外,遍布说明书,“目标元件上”中的词语“上”将被理解为意味着位于目标元件上方或下方,并且将不必理解为意味着位于基于与重力相反的方向的“上侧处”。
将理解的是,尽管措辞“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、部件、区、层和/或部分,但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应受这些措辞限制。这些措辞仅用于将一个元件、部件、区、层或者部分与另一元件、部件、区、层或者部分区分开。因此,下面讨论的第一“元件”、“部件”、“区”、“层”或“部分”能被称作第二元件、部件、区、层或部分,而不背离本文中的教导。
本文中所使用的专业用语是仅出于描述特定实施方式的目的,而不旨在进行限制。除非上下文另有清楚指示,否则如本文中所使用的“一(a)”、“一(an)”、“该(the)”和“至少一个(at least one)”不表示数量的限制,并且旨在包括单数和复数这两者。例如,除非上下文另有清楚指示,否则“元件”具有与“至少一个元件”相同的含义。“至少一个(atleast one)”不应被解释为限制“一(a)”或者“一(an)”。“或者(or)”意味着“和/或(and/or)”。如本文中所使用的,措辞“和/或”包括相关联所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。还将理解的是,措辞“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”或者“包括(includes)”和/或“包括(including)”,当在本说明书中使用时,指明所陈述的特征、区、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或多个其它特征、区、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集群的存在或添加。
另外,遍布说明书,短语“在平面上”意味着从顶部观看目标部,并且短语“在剖面上”意味着从侧面观看通过竖直地切割目标部而形成的剖面。
此外,整个说明书中的“连接到”不仅意味着两个或更多个构成元件直接连接,而且意味着两个或更多个构成元件通过其它构成元件间接连接、物理连接和电连接,或者在为整体的同时依据位置或功能而由不同的名称指代。
此外,在本文中可使用诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对措辞来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。应理解,除了附图中所示的取向以外,相对措辞旨在包括装置的不同取向。例如,如果附图之一中的装置被翻转,则描述为位于其它元件的“下”侧上的元件将随后被取向在其它元件的“上”侧上。因此,措辞“下”可包含取决于附图的特定取向的“下”和“上”的取向两者。相似地,如果附图之一中的装置被翻转,则被描述为在其它元件“下方”或“之下”的元件将随后被取向为在其它元件“上方”。因此,术语“下方”或“下方”可包含上方和下方的取向两者。
在附图中,标记x用于指示第一方向,标记y是与第一方向垂直的第二方向,并且标记z是与第一方向和第二方向垂直的第三方向。
考虑到有关测量和与特定数量的测量相关的误差(即,测量系统的限制),本文中所用的“约(about)”或“近似(approximately)”包括在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受偏差范围内的所述值和均数。例如,“约(about)”可意味着在一个或者多个标准偏差内,或者在所述值的±30%、20%、10%或5%之内。
除非另有限定,否则本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应理解,除非在本文中明确地这样限定,否则术语诸如常用词典中限定的那些术语应被解释为具有与它们在相关技术和本公开的上下文中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于正式的含义来解释。
本文中参照作为理想化实施方式的示意性图示的剖面图对实施方式进行描述。由此,由例如制造技术和/或公差的结果所导致的图示的形状的变化是可预期的。因此,本文中所描述的实施方式不应被解释为受限于本文中所示出的特定的区形状,而是包括由例如通过制造而导致的形状上的偏差。例如,示出或描述为平坦的区通常可具有粗糙和/或非线性特征。此外,示出的锐角可被倒圆角。因此,附图中所示的区本质上是示意性的,并且它们的形状并不旨在示出区域的精确形状,并不意图限制本权利要求的范围。
在下文中,将参照附图对本发明实施方式进行详细描述。
参照图1和图2,将示意性地描述根据实施方式的显示装置。图1是根据实施方式的显示装置1的示意性俯视图,并且图2是根据实施方式的显示装置1的示意性剖视图。
参照图1和图2,显示装置1的实施方式可包括包含有显示面板10、连接到显示面板10的柔性印刷电路膜20、集成电路(“IC”)芯片30等和光学器件40的显示装置。
显示面板10可包括显示有图像的显示区域DA和布置成围绕显示区域DA并且不显示有图像的非显示区域NA。显示区域DA可对应于屏幕。显示面板10显示图像并且检测其上的触摸输入。
在实施方式中,在显示区域DA中布置有多个像素PX。这里,像素PX是用于显示图像的最小单元,并且每个像素PX可基于输入视频信号以各种亮度来显示具体颜色,例如,红色、绿色和蓝色。
在非显示区域NA中,布置有用于生成和/或发送施加到显示区域DA的各种信号的电路和/或信号线。诸如栅极线、数据线、驱动电压线和类似物的信号线连接到各自的像素PX,并且像素PX可通过信号线接收栅极信号、数据电压、驱动电压和类似物。
显示区域DA包括第一显示区域DA1和第二显示区域DA2。第二显示区域DA2具有比第一显示区域DA1更高的透射率,以使得除了显示图像的功能之外,第二显示区域DA2还可执行其它功能。这里,透射率意味着在第三方向z上经过显示面板10的光的透射率。光可为可见光和/或除了可见光的具有一波长的光(例如,红外光)。第二显示区域DA2具有比第一显示区域DA1更小的像素PX密度,即,第二显示区域DA2中每单位面积的像素PX的数量小于第一显示区域DA1中每单位面积的像素PX的数量。
在显示区域DA的实施方式中,可对第二显示区域DA2的位置进行各种修改。在实施方式中,如图1中所示,第二显示区域DA2布置在第一显示区域DA1中,并且被第一显示区域DA1围绕。
第二显示区域DA2可在与非显示区域NA相邻的同时被布置,并且例如可在显示区域DA的左侧、右侧和/或中心上划分为两个或更多个区。第二显示区域DA2可沿第一方向x布置成完全横跨显示区域DA的顶部,或者可沿第二方向y布置成横跨显示区域DA的左端和/或右端。第二显示区域DA2可具有诸如多边形(诸如四边形和三角形)、圆形和椭圆形的各种形状中的一种。
在非显示区域NA中可布置有生成和/或处理用于驱动显示面板10的各种信号的驱动单元。驱动单元可包括用于向数据线施加数据电压的数据驱动器、用于向栅极线施加栅极信号的栅极驱动器以及用于控制数据驱动器和栅极驱动器的信号控制器。
驱动器可与显示面板10集成,并且可布置在显示区域DA的左侧和右侧或者显示区域DA的一侧中。数据驱动器和信号控制器可设置为IC芯片(也被称作驱动IC芯片)30,并且IC芯片30可安装到柔性印刷电路膜20,并因此电连接到显示面板10。替代性地,IC芯片30可安装到显示面板10的非显示区域NA。
显示面板10可包括衬底SB,并且在衬底SB上可布置或形成有多个像素PX。衬底SB可连续地位于第一显示区域DA1和第二显示区域DA2之上。
显示面板10可包括覆盖全部像素PX的封装层EN。封装层EN密封第一显示区域DA1和第二显示区域DA2以防止湿气和氧气渗透到显示面板10中。
在封装层EN上可布置有触摸传感器层TS。触摸传感器层TS的可检测其上的触摸的区可近似匹配显示区域DA。
在触摸传感器层TS中可布置有触摸电极(未示出)。一个触摸电极可布置在多个像素PX之上。触摸电极可呈金属网的形状。触摸电极可包括诸如钛、铝、铜、钼和类似物的金属材料或诸如氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟锌(“IZO”)和类似物的透明导电材料,或者可由诸如钛、铝、铜、钼和类似物的金属材料或诸如氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟锌(“IZO”)和类似物的透明导电材料形成。触摸电极可具有单层结构或多层结构。
触摸电极可检测用户的接触或非接触的触摸。每个触摸电极可以自电容器方法来检测触摸,或者相邻触摸电极可以互电容器方法来检测触摸。显示面板10可被称为触摸屏幕面板。显示装置1可包括生成用于驱动触摸电极的信号并且处理从触摸电极接收的信号的触摸驱动器,并且触摸驱动器可设置为IC芯片。
在触摸传感器层TS上可布置有抗反射层AR,以减少外部光的反射。抗反射层AR可包括阻光构件和滤色器。将稍后对抗反射层AR进行详细描述。
光学器件40可布置在显示面板10的后侧上以与显示面板10重叠,可布置成对应于整个第二显示区域DA2,或者可布置成仅对应于第二显示区域DA2的一部分。在实施方式中,多个光学器件40可布置在第二显示区域DA2中。
光学器件40可为相机、传感器、闪光灯或类似物。在光学器件40是传感器的实施方式中,光学器件40可为接近传感器或照度传感器。由光学器件40使用的波长的光可以通过第二显示区域DA2的更高的透射率经过显示面板10。
光学器件40可朝向位于显示面板10前面的对象OB发射一定波长范围的光L,或者接收从对象OB反射的光L。这种一定波长范围的光L可为可由光学器件40处理的波长的光,光L可为可见光和/或红外光,并且该一定波长的光主要经过位于第二显示区域DA2中的透射区。例如,在一个实施方式中,在光学器件40使用红外光的情况下,一定波长的光可具有约900纳米(nm)至1000纳米的波长区。光学器件40可接收在显示面板10的前面照射的一定波长的光。
在实施方式中,除了光学器件40以外,在显示面板10的后侧上还可布置有各种电子装置。
与图1和图2一同参照图3,将对根据实施方式的显示装置1的第一显示区域DA1和第二显示区域DA2进行描述。图3是根据实施方式的显示装置的第一显示区域和第二显示区域的示意性平面视图。
参照图3,在实施方式中,第一显示区域DA1包括多个第一像素区域PA1,并且第二显示区域DA2包括多个第二像素区域PA2和多个透射区域TA。
一个第一像素区域PA1的尺寸和一个第二像素区域PA2的尺寸可彼此不同,但是不限于此。替代性地,一个第一像素区域PA1的尺寸和一个第二像素区域PA2的尺寸可彼此相同。
第一像素区域PA1和第二像素区域PA2中的每个可包括至少一个像素PX。像素PX可包括像素电路和发光部。像素电路是用于驱动诸如发光二极管(“LED”)的发光元件的电路,并且可包括晶体管、电容器和类似物。发光部是从发光装置发射的光发射的区。在实施方式中,针对第二显示区域DA2中的像素PX,像素电路可布置在非显示区域NA中,或者可定位在布置在第一显示区域DA1中的单独的空间中。像素电路和第二像素区域PA2通过包括透明金属或由透明金属形成的连接导线彼此连接,并因此可改善光学器件的效率。
图3中所示的像素PX可对应于发光部。发光部可具有诸如菱形形状、矩形形状和圆形形状的各种形状中的一种。像素PX可在一个方向(即,第三方向z)上发射光。
透射区域TA不包括像素电路和发光部。干扰光透射的像素电路、发光部、触摸电极和类似物不布置在透射区域TA中,并因此第一像素区域PA1具有比第二像素区域PA2更高的透射率。
在第二像素区域PA2的外围处布置有布线区域WA(参见图4),并且在第一像素区域PA1、第二像素区域PA2和布线区域WA中可布置有用于向像素PX发送信号的多个信号线。
根据实施方式,如图3中所示,第一像素区域PA1中的每个包括一个红色像素R、两个绿色像素G和一个蓝色像素B。第二像素区域PA2中的每个包括一个红色像素R、两个绿色像素G和一个蓝色像素B。
第一像素区域PA1中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的排列以及第二像素区域PA2中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的排列可彼此不同,并且第一像素区域PA1中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的尺寸和第二像素区域PA2中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的尺寸可彼此不同。替代性地,第一像素区域PA1的像素排列和第二像素区域PA2的像素排列可彼此相同。
在实施方式中,包括在第一像素区域PA1和第二像素区域PA2中的每个中的一组像素R、G和B可被称为单位像素。在这种实施方式中,第一像素区域PA1的单位像素和第二像素区域PA2的单位像素在配置上可彼此相同或不同。单位像素可包括一个红色像素R、一个绿色像素G和一个蓝色像素B。替代性地,单位像素可包括红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B中的至少一个,并且可包括白色像素。
包括在第一显示区域DA1中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B在第一方向x上形成像素行。在第一显示区域DA1中的每个像素行中,红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B在第一方向x上粗略地以行排列。在每个像素行中,红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B可在第一方向x上以红色像素R、绿色像素G、蓝色像素B和绿色像素G的顺序重复地排列。包括在一个像素行中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的排列可不同地改变。在一个替代性实施方式中,例如,红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B可在第一方向x上以蓝色像素B、绿色像素G、红色像素R和绿色像素G的顺序重复地排列,或者红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B可以红色像素R、蓝色像素B、绿色像素G和蓝色像素B的顺序重复地排列。
在第二显示区域DA2中的每个像素行中,红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B在第一方向x上粗略地以行排列。在每个像素行中,红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B可在第一方向x上以一个红色像素R、两个绿色像素G和一个蓝色像素B重复地排列。包括在一个像素行中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的排列可不同地改变。在第二显示区域DA2中,每个像素PX可具有矩形形状的平面形状。
绿色像素G的平面尺寸可小于红色像素R的平面尺寸。
第一像素区域PA1和第二像素区域PA2的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B也在第二方向y上形成像素列。在每个像素列中,红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B在第二方向y上粗略地以列排列。在每个像素列中,可排列有相同颜色的像素PX,并且可在第二方向y上交替地排列有两种或更多种颜色的像素PX。包括在一个像素列中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的排列可不同地改变。
第二像素区域PA2的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B可为剖面发射类型,例如,在第三方向z上发射光的前发射类型。替代性地,第二像素区域PA2的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B可为底发射类型或双面发射类型。
接下来,参照图3和图4,将对第二显示区域DA2中的第二像素区域PA2和透射区域TA进行描述。图4是根据实施方式的显示装置的第二像素区域的示意性放大视图,其为图3中的区域A的放大视图。
与图3一同参照图4,第二像素区域PA2和透射区域TA在第二显示区域DA2中彼此相邻,并且第二像素区域PA2包括红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B。第二显示区域DA2还包括布置在多个第二像素区域PA2与多个透射区域TA之间的多个布线区域WA。多个布线区域WA布置成分别围绕多个透射区域TA。尽管未示出,但是用于将信号发送到第二像素区域PA2中的红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B的诸如栅极线、数据线和类似物的信号线可布置在定位在透射区域TA的边界处的布线区域WA中,以防止透射区域TA的透射率的劣化。
在第二像素区域PA2中布置有金属阻挡层BL,并且在透射区域TA中穿过金属阻挡层BL限定有开口OPN。
金属阻挡层BL可包括金属,并且防止光从外部流入第二像素区域PA2,以及防止经过透射区域TA的光在透射区域TA周围衍射。金属阻挡层BL可包括金属氧化物。
根据实施方式,如图4中所示,金属阻挡层BL的开口OPN具有近似十字形的平面形状,并且十字形开口OPN的上突出部的尺寸、下突出部的尺寸、左突出部的尺寸和右突出部的尺寸可彼此近似相同。
在这种实施方式中,金属阻挡层BL的开口OPN形成为上突出部、下突出部、左突出部和右突出部在尺寸上彼此基本上相同的近似十字的形状,从而减少光衍射。
金属阻挡层BL也可布置在布线区域WA中。金属阻挡层BL还布置在布置成围绕透射区域TA的布线区域WA中,并因此防止经过透射区域TA的光在透射区域TA周围被反射和衍射,从而防止由于周围光而导致的光学器件40的品质劣化。
接下来,与图3一同参照图5,将对根据替代性实施方式的显示装置的第二像素区域PA2进行描述。图5是根据替代性实施方式的显示装置的第二像素区域的示意性放大视图,并且是图3中的区域A的放大视图。
参照图3和图5,在实施方式中,显示装置的第二像素区域PA2的金属阻挡层BL的开口OPN具有近似十字形的平面形状,并且十字形开口OPN的上突出部的尺寸、下突出部的尺寸、左突出部的尺寸和右突出部的尺寸可彼此近似相同。
金属阻挡层BL的开口OPN形成为上突出部、下突出部、左突出部和右突出部在尺寸上彼此几乎相同的近似十字的形状,从而减少光衍射。
金属阻挡层BL布置成与用于将信号发送到第二像素区域PA2的信号线所位于的布线区域WA重叠,从而防止光流入布置在布线区域WA中的信号线,并且防止由于光从信号线的表面反射而导致光从透射区域TA被观看。
在这种实施方式中,在平面视图中,开口OPN的边缘可具有重复地排列有凹部和凸部的压纹或曲线形状,而不是具有直线形状。由于开口OPN的边缘不是以直线形成,而是以重复地排列有凹部和凸部的压纹形状形成,所以可减小在开口OPN周围可能发生的光的衍射的影响。
接下来,参照图6,将对根据另一替代性实施方式的显示装置的第二像素区域PA2进行描述。图6是根据另一替代性实施方式的显示装置的第二像素区域的示意性放大视图。
参照图6,在实施方式中,金属阻挡层BL的开口OPN具有近似圆形的平面形状。替代性地,金属阻挡层BL的开口OPN可具有近似椭圆形的平面形状。
金属阻挡层BL可包括金属,并且可防止来自外部的光被引导到第二像素区域PA2中,并且可防止经过透射区域TA的光在透射区域TA周围衍射。
在这种实施方式中,在金属阻挡层BL的开口OPN具有近似圆形或椭圆形的平面形状的情况下,可减小在金属阻挡层BL的开口OPN周围可能发生的光的衍射的影响。
金属阻挡层BL布置成与用于将信号发送到第二像素区域PA2的信号线所位于的布线区域WA重叠,从而防止光流入布置在布线区域WA中的信号线,并且防止由于光从信号线的表面反射而导致光从透射区域TA被观看。
参照图7,将对根据实施方式的显示装置的第一显示区域DA1和第二显示区域DA2的像素的像素电路进行描述。图7是根据实施方式的显示装置的像素的电路图。
在实施方式中,如图7中所示,显示装置的像素PX包括连接到多个导线127、128、151、152、153、154、155、171、172和741的多个晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、存储电容器Cst、升压电容器Cbt和发光二极管LED。
多个导线127、128、151、152、153、154、155、171、172和741连接到一个像素PX。多个导线127、128、151、152、153、154、155、171、172和741可包括第一初始化电压线127、第二初始化电压线128、第一扫描线151、第二扫描线152、初始化控制线153、旁路控制线154、光发射控制线155、数据线171、驱动电压线172和公共电压线741。
第一扫描线151连接到栅极驱动器(未示出),并且将第一扫描信号GW发送到第二晶体管T2。第二扫描线152可施加有一电压,在与第一扫描线151的信号相同的时刻处该电压具有与施加到第一扫描线151的电压的极性相反的极性。例如,在一个实施方式中,在第一扫描线151施加有负电压的情况下,可将正电压施加到第二扫描线152。第二扫描线152将第二扫描信号GC发送到第三晶体管T3。
初始化控制线153将初始化控制信号GI发送到第四晶体管T4。旁路控制线154将旁路信号GB发送到第七晶体管T7。旁路控制线154可为前一级的第一扫描线151。光发射控制线155将光发射控制信号EM发送到第五晶体管T5和第六晶体管T6。
数据线171是用于发送从数据驱动器(未示出)生成的数据电压DATA的导线,并且发光二极管LED的亮度基于施加到像素PX的数据电压DATA而改变。
驱动电压线172施加驱动电压ELVDD。第一初始化电压线127发送第一初始化电压VINT,并且第二初始化电压线128发送第二初始化电压AINT。公共电压线741将公共电压ELVSS施加到发光二极管LED的阴极。在这种实施方式中,驱动电压线172、第一初始化电压线127和第二初始化电压线128以及公共电压线741可分别被施加恒定电压。
多个晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7可包括驱动晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7。多个晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7可包括包含有氧化物半导体的氧化物晶体管和包含有多晶半导体的多晶晶体管。例如,在一个实施方式中,第三晶体管T3和第四晶体管T4可为氧化物晶体管,并且驱动晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7可为硅晶体管。然而,本实施方式不限于此,并且替代性地,多个晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7可所有为硅晶体管。
在实施方式中,如以上参照图7所描述的,一个像素PX可包括七个晶体管T1至T7、一个存储电容器Cst和一个升压电容器Cbt,但是不限于此,并且可对晶体管和电容器的数量及其连接关系进行各种修改。
接下来,参照图8和图9,将更详细地对根据实施方式的显示装置的第一显示区域和第二显示区域进行描述。图8是根据实施方式的显示装置的第一显示区域的剖面视图,并且图9是根据实施方式的显示装置的第二显示区域的剖面视图。
在图8和图9中,为了示出和描述的便利,第一晶体管TR1、第二晶体管TR2以及连接到第一晶体管TR1和第二晶体管TR2的发光二极管LED被示出并且将主要对其进行描述,但是不限于此。在这种实施方式中,可包括除了以上参照图7描述的第一晶体管TR1和第二晶体管TR2的晶体管。
首先,参照图8,在实施方式中,显示装置的第一显示区域DA1的第一像素区域PA1包括显示部1000和触摸部2000。
在实施方式中,显示装置的第一显示区域DA1的第一像素区域PA1可包括包含有诸如聚合物(诸如聚酰亚胺或聚酰胺)或玻璃绝缘材料的衬底SB,并且可为光学透明的。
衬底SB可包括彼此重叠的第一透明层(未示出)和第二透明层(未示出)以及布置在第一透明层与第二透明层之间的第一阻挡层(未示出)。
第一透明层和第二透明层可包括聚合物,诸如聚酰亚胺、聚酰胺和类似物。第一透明层和第二透明层可包括选自聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三醋酸纤维素和醋酸丙酸纤维素中的至少一种。
第一阻挡层可防止湿气和类似物的渗透,并且例如可包括无机绝缘材料,诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy)。第一阻挡层可包括非晶硅(Si)。
在这种实施方式中,在衬底SB上可布置有第二阻挡层1101。
第二阻挡层1101在防止诸如杂质或湿气的不期望的成分的渗透的同时用于使表面平坦化。第二阻挡层1101可包括选自硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物和非晶硅中的至少一种。
在这种实施方式中,在第二阻挡层1101上布置有缓冲层111。
缓冲层111布置在衬底SB与半导体层130之间,以在形成多晶硅的结晶工艺期间阻挡来自衬底SB的杂质,从而改善多晶硅的特性。
缓冲层111可包括无机绝缘材料,诸如硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy)。缓冲层111可包括非晶硅(Si)。
在这种实施方式中,半导体层(在下文中,第二半导体)130可布置在缓冲层111上。第二半导体130可包括多晶硅材料。在这种实施方式中,第二半导体130可包括多晶半导体或由多晶半导体形成。第二半导体130可包括源区131、沟道区132和漏区133。
第二半导体130的源区131可通过穿过其上方的层141、142、161、143和162限定的接触孔OP3与第二源电极SE2连接,并且第二半导体130的漏区133可通过穿过其上方的层141、142、161、143和162限定的接触孔OP4与第二漏电极DE2连接。
在这种实施方式中,在第二半导体130上可布置有第一栅极绝缘层141。第一栅极绝缘层141可具有包括选自硅氮化物、硅氧化物、硅氮氧化物和类似物中的至少一种的单层或多层结构。
在这种实施方式中,在第一栅极绝缘层141上可布置有第二栅极下电极GE2_L。第二栅极下电极GE2_L可包括钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)和/或钛(Ti),并且可具有包括选自以上所列材料中的至少一种的单层或多层结构。
在这种实施方式中,在第二栅极下电极GE2_L上可布置有第二栅极绝缘层142。第二栅极绝缘层142可包括选自硅氮化物、硅氧化物、硅氮氧化物和类似物中的至少一种。第二栅极绝缘层142可具有包括选自硅氮化物、硅氧化物、硅氮氧化物和类似物中的至少一种的单层或多层结构。
在这种实施方式中,在第二栅极绝缘层142上可布置有第二栅极上电极GE2_U。第二栅极下电极GE2_L和第二栅极上电极GE2_U可彼此重叠,而第二栅极绝缘层142布置在第二栅极下电极GE2_L与第二栅极上电极GE2_U之间。第二栅极上电极GE2_U和第二栅极下电极GE2_L形成或共同限定第二栅电极GE2。第二栅电极GE2可在衬底SB的厚度方向上与第二半导体130的沟道区132重叠。
第二栅极上电极GE2_U和栅极线GL可包括选自钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)和类似物中的至少一种,并且可具有包括选自以上所列材料中的至少一种的单层或多层结构。
与第二栅极上电极GE2_U和栅极线GL布置在同一层中的金属层BML可布置在第二栅极绝缘层142上,并且金属层BML可在衬底SB的厚度方向上与第一晶体管TR1重叠,这将稍后进行描述。金属层BML与驱动电压线、或第一晶体管TR1的栅电极或源电极连接,并因此可用作下栅电极。
第二半导体130、第二栅电极GE2、第二源电极SE2和第二漏电极DE2形成或共同限定第二晶体管TR2。第二晶体管TR2可为与发光二极管LED连接的驱动晶体管,并且可形成为包括多晶半导体的晶体管。
在这种实施方式中,在第二栅电极GE2上可布置有第一层间绝缘层161。第一层间绝缘层161可包括选自硅氮化物、硅氧化物、硅氮氧化物和类似物中的至少一种。第一层间绝缘层161可具有包括硅氮化物的层和包括硅氧化物的层彼此堆叠的多层结构。在这种实施方式中,在第一层间绝缘层161中包括硅氮化物的层可布置得比包括硅氧化物的层更靠近衬底SB。
在这种实施方式中,在第一层间绝缘层161上可布置有第一半导体135。第一半导体135可在衬底SB的厚度方向上与金属层BML重叠。
第一半导体135可包括氧化物半导体。氧化物半导体可包括选自氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铪(HfO2)和氧化铝(Al2O3)中的至少一种。例如,在一个实施方式中,第一半导体135可包括氧化铟镓锌(IGZO)。
第一半导体135可包括沟道区137以及布置在沟道区137的相对侧处的源区136和漏区138。第一半导体135的源区136可通过穿过其上方的层143和162限定的接触孔OP1与第一源电极SE1连接,并且第一半导体135的漏区138可通过穿过其上方的层143和162限定的接触孔OP2与第一漏电极DE1连接。
在这种实施方式中,在第一半导体135上可布置有第三栅极绝缘层143。第三栅极绝缘层143可包括选自硅氮化物、硅氧化物、硅氮氧化物和类似物中的至少一种。
在实施方式中,如图8和图9中所示,第三栅极绝缘层143可布置在第一半导体135和第一层间绝缘层161的整个表面上。因此,第三栅极绝缘层143覆盖第一半导体135的源区136、沟道区137和漏区138的顶表面和侧表面。
如果第三栅极绝缘层143不覆盖源区136和漏区138的顶表面,则第一半导体135的一些材料可能移动到第三栅极绝缘层143的侧部。在实施方式中,由于第三栅极绝缘层143布置在第一半导体135和第一层间绝缘层161的整个表面上,所以可有效地防止由于金属粒子的扩散而在第一半导体135与第一栅电极GE1之间发生短路。
然而,实施方式不限于此,并且替代性地,第三栅极绝缘层143可不布置在第一半导体135和第一层间绝缘层161的整个表面上。例如,在一个实施方式中,第三栅极绝缘层143可仅布置在第一栅电极GE1与第一半导体135之间。在这种实施方式中,第三栅极绝缘层143可在衬底SB的厚度方向上与第一半导体135的沟道区137重叠,并且可在衬底SB的厚度方向上不与第一半导体135的源区136和漏区138重叠。因此,在用于实现高分辨率的工艺期间,可减小半导体的沟道长度。
第一栅电极GE1可布置在第三栅极绝缘层143上。
第一栅电极GE1可在衬底SB的厚度方向上与第一半导体135的沟道区137重叠。第一栅电极GE1可包括选自钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种,并且可具有包括选自以上所列材料中的至少一种的单层或多层结构。例如,在一个实施方式中,第一栅电极GE1可包括包含有钛的下层和包含钼的上层,并且在对上层进行的干法蚀刻期间包含有钛的下层防止作为蚀刻气体的氟(F)的扩散。
第一半导体135、第一栅电极GE1、第一源电极SE1和第一漏电极DE1形成或共同限定第一晶体管TR1。第一晶体管TR1可为针对第二晶体管TR2的开关的开关晶体管,并且可设置为包括氧化物半导体的晶体管。
在第一栅电极GE1上可布置有第二层间绝缘层162。第二层间绝缘层162可包括选自硅氮化物、硅氧化物、硅氮氧化物和类似物中的至少一种。
第二层间绝缘层162可具有包括硅氮氧化物和硅氧化物的层彼此堆叠的多层结构。
第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第二源电极SE2和第二漏电极DE2可布置在第二层间绝缘层162上。第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第二源电极SE2和第二漏电极DE2中的每个可包括选自铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)中的至少一种,并且可具有包括选自以上所列材料中的至少一种的单层或多层结构。例如,在一个实施方式中,第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第二源电极SE2和第二漏电极DE2可具有三层结构,该三层结构包括包含有诸如钛、钼、铬和钽的难熔金属或其合金的上层、包括具有低电阻率的铝基金属、银基金属和铜基金属的夹层以及包括诸如钛、钼、铬和钽的难熔金属的上层。
第一源电极SE1可通过接触孔OP1与第一半导体135的源区136连接,并且第一漏电极DE1可通过接触孔OP2与第一半导体135的漏区138连接。
第二源电极SE2可通过接触孔OP3与第二半导体130的源区131连接,并且第二漏电极DE2可通过接触孔OP4与第二半导体130的漏区133连接。
在第一源电极SE1、第一漏电极DE1、第二源电极SE2和第二漏电极DE2上可布置有第一绝缘层170。第一绝缘层170可为有机层或无机层。例如,在一个实施方式中,第一绝缘层170可包括有机绝缘材料,诸如通用聚合物(诸如聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)或聚苯乙烯(“PS”))、具有酚基的聚合物衍生物、丙烯酰基聚合物、酰亚胺基聚合物、聚酰亚胺和硅氧烷基聚合物。
在第一绝缘层170上可布置有连接电极CE、数据线171和驱动电压线172。连接电极CE和数据线171可包括选自铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、铬(Cr)、钙(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)中的至少一种,并且可具有单层或多层结构。
连接电极CE通过穿过第一绝缘层170限定的接触孔165与第二漏电极DE2连接。
在第一绝缘层170、连接电极CE和数据线171上可布置有第二绝缘层180。第二绝缘层180可用于使台阶平坦化并去除台阶,以增加待在其上形成的发射层的发光效率。第二绝缘层180可包括有机绝缘材料,诸如通用聚合物(诸如PMMA或PS)、具有酚基的聚合物衍生物、丙烯酰基聚合物、酰亚胺基聚合物、聚酰亚胺和硅氧烷基聚合物。
在第二绝缘层180上可布置有像素电极191。像素电极191可通过第二绝缘层180的接触孔185与第二漏电极DE2电连接。
可为每个像素PX单独地提供像素电极191。像素电极191可包括诸如银(Ag)、锂(Li)、钙(Ca)、铝(Al)、镁(Mg)、金(Au)和类似物的金属,并且可包括诸如ITO、IZO和类似物的透明导电氧化物(“TCO”)。像素电极191可具有包括金属材料或透明导电氧化物的单层或多层结构。例如,在一个实施方式中,像素电极191可具有ITO/银(Ag)/ITO的三层结构。
在像素电极191上可布置有像素限定层350。像素限定层350可包括有机绝缘材料,诸如通用聚合物(诸如PMMA或PS)、具有酚基的聚合物衍生物、丙烯酸酰聚合物、酰亚胺基聚合物、聚酰亚胺和硅氧烷基聚合物。像素限定层350可包括黑色染料并且不透射光。
在像素限定层350中可限定或形成有像素开口,并且像素限定层350的像素开口可与像素电极191重叠。在像素限定层350的像素开口中可布置有发射层370。
发射层370可包括发射诸如红色、绿色和蓝色的基本色(或原色)中的一种的光的材料层。发射层370可具有彼此堆叠有用于发射不同颜色的光的多个材料层的结构。
例如,在一个实施方式中,发射层370可为有机发射层,并且有机发射层可为包括发射层、空穴注入层(“HTL”)、空穴传输层(“HTL”)、电子传输层(“ETL”)和电子注入层(“EIL”)中的一个或多个的多层。在实施方式中,在有机发射层包括以上所列的层的所有的情况下,空穴注入层HIL位于像素电极191上,空穴传输层(“HTL”)、发射层、电子传输层(“ETL”)、电子注入层(“EIL”)可顺序地堆叠在其上方。
在发射层370和像素限定层350上可布置有公共电极270。公共电极270可与所有像素PX共同地布置,并且公共电压ELVSS可通过非显示区域NA的公共电压发送部来施加。
公共电极270可包括诸如钙(Ca)、钡(Ba)、镁(Mg)、铝(Al)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)和类似物的反射金属或者诸如ITO、IZO和类似物的TCO。
像素电极191、发射层370和公共电极270可形成或共同限定发光二极管LED。在实施方式中,像素电极191可为阳极,其为空穴注入电极,并且公共电极270可为阴极,其为电子注入电极。然而,本实施方式不限于此,并且替代性地,根据显示装置的驱动方法,像素电极191可为阴极,并且公共电极270可为阳极。
来自像素电极191和公共电极270的空穴和电子被注入发射层370,并且当注入的空穴和电子结合的激子从激发态跃迁至基态时发生发光。
在实施方式中,作为显示装置的开关晶体管的第一晶体管TR1可包括氧化物半导体,并且作为驱动晶体管的第二晶体管TR2可包括多晶半导体。对于高速驱动,可通过将约60赫兹(Hz)的现有频率增加至约120Hz来更自然地表现运动图像的运动,但是可增加功耗。为了对增加的功耗进行补偿,可降低在驱动静止图像时的频率。例如,在一个实施方式中,当驱动静止图像时,其能约1Hz的频率被驱动。当如上所述降低频率时,可能发生泄漏电流。在显示装置的实施方式中,可通过使用包括氧化物半导体的作为开关晶体管的第一晶体管TR1来使泄漏电流最小化。在这种实施方式中,由于作为驱动晶体管的第二晶体管TR2包括多晶半导体,所以其可具有高电子迁移率。在这种实施方式中,开关晶体管和驱动晶体管包括彼此不同的半导体材料,并因此可提供更稳定的驱动和高可靠性。
在公共电极270上布置有封装层600。封装层600不仅可作为显示部1000的上表面,而且可覆盖显示部1000的侧表面,以使显示部1000密封。
封装层600可包括多个层,并且可为包括无机层和有机层这两者的复合层。例如,在一个实施方式中,封装层600可由彼此顺序地布置有第一封装无机层610、封装有机层620和第二封装无机层630的三层来限定。
触摸部2000布置在封装层600上。
现在将简要地对触摸部2000进行描述。在封装层600上布置有第三绝缘层710。第三绝缘层710可包括诸如金属氧化物、金属氮氧化物、硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物的无机层或有机层,或由诸如金属氧化物、金属氮氧化物、硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物的无机层或有机层形成。第三绝缘层710覆盖封装层600以保护封装层600并且防止湿气渗透。此外,第三绝缘层710可用于减小公共电极270与触摸电极之间的寄生电容。
在第三绝缘层710上布置有第一触摸单元连接部451,并且在第一触摸单元连接部451上布置有第四绝缘层720。第四绝缘层720可包括诸如金属氧化物、金属氮氧化物、硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物的无机或有机层或由诸如金属氧化物、金属氮氧化物、硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物的无机或有机层形成。
在第四绝缘层720上布置有第一触摸单元TE。在实施方式中,尽管未示出,但是在第四绝缘层720上也可布置有第二触摸单元和第二触摸单元连接部。在这种实施方式中,第一触摸单元TE和第二触摸单元中的一个可为检测输入电极,并且第一触摸单元TE和第二触摸单元中的另一个可为检测输出电极。第一触摸单元TE和第二触摸单元可彼此电分离,并且可布置成彼此不重叠并且以网格形式布置。第一触摸单元TE可通过第一触摸单元连接部451彼此连接,并且第二触摸单元可通过第二触摸单元连接部彼此连接。
在第一触摸单元TE和第二触摸单元(未示出)上可布置有触摸单元保护层430。触摸单元保护层430可通过覆盖第一触摸单元TE和第二触摸单元(未示出)来保护第一触摸单元TE和第二触摸单元(未示出),以使得它们不暴露于外部。触摸单元保护层430可包括诸如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiO2)的无机材料、聚丙烯酸酯树脂、聚酰亚胺树脂或丙烯酰基有机材料。
接下来,参照图9,根据实施方式的显示装置的第二显示区域DA2包括显示有图像的第二像素区域PA2、透射区域TA和布置在第二像素区域PA2的外围处的布线区域WA。
显示图像的第二像素区域PA2的层间结构类似于参照图8描述的显示装置的第一像素区域PA1的层间结构。在下文中将省略对相同构成元件的任何重复详细描述。
在实施方式中,如图9中所示,在第二阻挡层1101上布置有金属阻挡层BL。金属阻挡层BL可防止由于来自衬底SB的下部的光的流入而导致的视觉识别。在这种实施方式中,金属阻挡层BL布置在第二像素区域PA2与布线区域WA中,而不包括透射区域TA,并且防止在透射区域TA的外围处的光泄漏,以使得可防止由于来自定位在透射区域TA下面的电子装置的不期望的光而导致的性能劣化。
金属阻挡层BL可包括包含有黑颜色的有机材料、金属氧化物或金属。
在第二阻挡层1101和金属阻挡层BL上可布置有缓冲层111。
从缓冲层111到触摸单元保护层430的配置与以上参照图8描述的配置相同。
作为布置在第二像素区域PA2中的金属阻挡层BL被去除的、包括开口OPN的部分,透射区域TA可由金属阻挡层BL的边缘部分来限定。
布置在第二像素区域PA2中的金属阻挡层BL也布置在布线区域WA中。栅极线GL和数据线DL可布置在布线区域WA中。
金属阻挡层BL阻挡在衬底SB下面(即,从衬底SB的背侧)入射的光,并因此来自布置在透射区域TA的衬底SB背面的电子装置(例如,光学器件)的光可通过显示装置有效地透射,从而增加光学器件的光学特性。
在第二像素区域PA2中布置的像素限定层350的一部分上可布置有间隔件SP。间隔件SP可在平面上布置在第二像素区域PA2与透射区域TA中。
间隔件SP可包括有机材料。
间隔件SP支撑在制造工艺中使用的掩模,从而防止由于掩模的下垂而导致的缺陷在发射层370中出现。
布置在第二像素区域PA2中的多个绝缘层141、142、143、161和162可在透射区域TA中被去除,但是多个绝缘层141、142、143、161和162可部分地布置在金属阻挡层BL的侧表面处。
由于金属阻挡层BL的侧表面通过被多个绝缘层141、142、143、161和162的部分覆盖来设置,所以可有效防止金属阻挡层BL在制造工艺期间中腐蚀。
第一绝缘层170和第二绝缘层180也保留在透射区域TA中,因此有助于使布置在封装层600下方的层平坦化。
在布置在透射区域TA中的第二绝缘层180上可布置有平坦化层CL。布置在透射区域TA中的平坦化层CL的表面水平可与像素限定层350的表面水平近似相同。在本文中,表面水平可意味着上表面关于参考表面(例如,衬底SB的上表面)的高度。平坦化层CL可接触像素限定层350的侧面(在本文中也可被称作侧表面),并且可接触像素限定层350的上表面的至少一部分。布置在透射区域TA中的平坦化层CL的表面水平差可为约0.5微米(μm)或更小。
平坦化层CL可使用同一层与间隔件SP一同形成。平坦化层CL可包括与间隔件SP相同的材料。平坦化层CL可包括有机材料。
光可通过透射区域TA透射到布置在衬底SB的背表面上的光学器件(未示出)或从布置在衬底SB背表面上的光学器件(未示出)透射。光学器件可为传感器、相机、闪光灯或类似物。
在这种实施方式中,布置在透射区域TA中的第一绝缘层170和第二绝缘层180可能由于布置在金属阻挡层BL的边缘的外围处的第一栅极绝缘层141、第二栅极绝缘层142、第三栅极绝缘层143、第一层间绝缘层161和第二层间绝缘层162与布置有第一栅极绝缘层141、第二栅极绝缘层142、第三栅极绝缘层143、第一层间绝缘层161和第二层间绝缘层162的区域之间的台阶而不具有平坦表面,并且第一绝缘层170和第二绝缘层180的非平坦表面用作透镜使得从光学器件生成的光的路径可改变,从而使光学器件的光学特性劣化。
在本发明的实施方式中,如上所述,平坦化层CL可布置在显示装置的透射区域TA中布置的第二绝缘层180上,并且布置在透射区域TA中的平坦化层CL的表面水平可基本上与像素限定层350的表面水平相同,并同时具有平坦表面。
因此,在显示装置的这种实施方式中,当光从光学器件经过透射区域TA时,可有效地防止光的路径由于布置在透射区域TA中的绝缘层的表面高度的差异而改变,并且可有效地防止光学器件的光学特性劣化。
在实施方式中,封装层600布置在包括第一像素区域PA1和第二像素区域PA2的发光二极管LED、像素限定层350和透射区域TA的整个区域中,以覆盖衬底SB的整个表面。
在封装层600下面布置的层之间的高度差大的情况下,封装层600中也可能形成台阶,由此可能难以通过封装层600密封。在实施方式中,如上所述,平坦化层CL可布置在显示装置的透射区域TA中布置的第二绝缘层180上,并且第一绝缘层170、第二绝缘层180和平坦化层CL减少了可能形成在布置在透射区域TA中的封装层600下方的绝缘层的台阶,从而防止封装层600的台阶的形成并且增加了封装层600的密封效率。
在这种实施方式中,如上所述,平坦化层CL可使用同一层与间隔件SP一同形成,从而在不增加制造工艺或增加制造成本的情况下使透射区域TA的绝缘层的表面平坦化。
接下来,参照图10,将对根据替代性实施方式的显示装置的第二显示区域进行描述。图10是根据替代性实施方式的显示装置的第二显示区域的剖面视图。图10中所示的显示装置的第二显示区域类似于以上参照图8和图9所描述的显示装置的第二显示区域。在下文中将省略对相同构成元件的任何重复详细描述。
参照图10,在显示装置的第二显示区域的实施方式中,布置在透射区域TA中的平坦化层CL被布置成填充布置在透射区域TA中的绝缘层170和180的台阶部。因此,平坦化层CL可不接触像素限定层350的侧面。
在这种实施方式中,平坦化层CL的表面水平可与第二绝缘层180的表面水平几乎相同,并且平坦化层CL对由于从透射区域TA去除绝缘层141、142、143、161和162而导致的台阶进行补偿,从而使布置在封装层600下方的透射区域TA的表面平坦化。
在这种实施方式中,如上所述,平坦化层CL可布置在显示装置的透射区域TA中布置的第二绝缘层180上,并且平坦化层CL对由于从透射区域TA去除绝缘层141、142、143、161和162而导致的台阶进行补偿,以使得布置在封装层600下方的透射区域TA的表面可平坦化。布置在透射区域TA中的平坦化层CL的表面水平差可为约0.5μm或更小。
因此,在根据本发明的显示装置的实施方式中,当光从位于透射区域TA下方的光学器件经过透射区域TA时,可防止光的路径由于布置在透射区域TA中的绝缘层的表面的高度差而改变,并且可防止光学器件的光学特性劣化。在这种实施方式中,平坦化层CL减少了在布置在透射区域TA中的封装层600下面可能出现的台阶,从而防止封装层600中的台阶的出现,并且增加了封装层600的密封效果。在这种实施方式中,如上所述,平坦化层CL可使用同一层与间隔件SP一同形成,从而在不增加制造工艺或增加制造成本的情况下使透射区域TA的绝缘层的表面平坦化。
图10中所示的显示装置的其它特征与上述显示装置的实施方式基本上相同。
接下来,将参照图11A至图11D对根据实施方式的用于制造显示装置的方法进行描述。图11A至图11D是根据实施方式的显示装置的制造工艺的剖面视图。
在用于制造显示装置的方法的实施方式中,如图11A中所示,绝缘层190和光敏膜100堆叠在形成有像素限定层350的衬底SB上,光敏膜100通过使用具有第一区A、第二区B和第三区C的曝光掩模300进行曝光和显影,每个区具有彼此不同的透光率,以使得具有一部分与另一部分不同的厚度的光敏膜图案被形成,并然后,通过使用具有不同厚度的光敏膜图案来主要蚀刻绝缘层190,并且使用具有减小高度的光敏膜图案来次要蚀刻绝缘层190。因此,如图11B中所示,通过绝缘层190的部分形成或限定的间隔件SP和平坦化层CL一同形成。
在这种实施方式中,曝光掩模300的第一区A可布置成与待形成间隔件SP的区域重叠,曝光掩模300的第二区B可布置成与待形成平坦化层CL的区域重叠,并且曝光掩模300的第三区C可布置成与不形成间隔件SP和平坦化层CL的剩余区域重叠。例如,在一个实施方式中,第一区A、第二区B和第三区C可顺序地为透光区、半透射区和光遮蔽区,或者可为光遮蔽区、半透射区和透光区。在一个替代性实施方式中,例如,第一区A、第二区B和第三区C可顺序地为半透射区、透光区和光遮蔽区,或者可为半透射区、光遮蔽区和透光区。
在替代性实施方式中,曝光掩模300使用仅具有透光区域和阻光区域的常规曝光掩模,并且将能够回流的光敏层形成并随后回流,以使得光敏层向下流动到不保留光致抗蚀剂层的区域,从而形成薄的部分。在这种实施方式中,凭借通过使用一个曝光掩模的曝光和蚀刻工艺来形成间隔件SP和平坦化层CL,可有效地防止由于光照工艺的添加而导致制造工艺的增加。
在实施方式中,如图11C中所示,在像素限定层350的像素开口(例如,图13中的像素开口365)中提供或形成发射层370,在整个衬底SB上提供或形成公共电极270,并然后,如图11D中所示,使用金属阻挡层BL作为掩模,通过衬底SB的后侧执行后侧曝光,以去除公共电极270中的被曝光部分,从而从透射区域TA去除公共电极270。
接下来,参照图12,将对根据替代性实施方式的显示装置进行描述。图12是根据替代性实施方式的显示装置的第二像素区域的示意性放大视图,其为图3中的区域A的放大视图。
除显示装置的第二像素区域PA2还包括阻光层BM,图12中所示的显示装置的第二像素区域的实施方式与以上参照图5描述的显示装置的第二像素区域的实施方式类似。
在这种实施方式中,金属阻挡层BL和阻光层BM布置在第二像素区域PA2中,并且开口OPN在透射区域TA中穿过金属阻挡层BL和阻光层BM限定。金属阻挡层BL和阻光层BM也可布置在布线区域WA中。金属阻挡层BL和阻光层BM也布置在被布置成围绕透射区域TA的外围的布线区域WA中,并且防止经过透射区域TA的光在透射区域TA周围衍射,从而防止光学器件40的劣化。
在平面上,阻光层BM的边缘从金属阻挡层BL的边缘突出第一间隔d1,并且光因布置在金属阻挡层BL的边缘周围的绝缘层而衍射和散射,从而防止光在金属阻挡层BL的外围处被观看。
透射区域TA可包括通过被金属阻挡层BL围绕而限定的第一透射区域TA1和通过被阻光层BM围绕而限定的第二透射区域TA2,并且第二透射区域TA2的平面面积可小于第一透射区域TA1的平面面积。
在实施方式中,如图12中所示,金属阻挡层BL和阻光层BM的开口OPN呈上突出部、下突出部、左突出部和右突出部在尺寸上几乎彼此相同的近似十字的形状,但是不限于此。替代性地,金属阻挡层BL和阻光层BM的开口OPN可具有诸如圆形形状或椭圆形形状的平面形状,如图6中所示。
接下来,与图12一同参照图13和图14,将详细地对根据另一替代性实施方式的显示装置的第一像素区域PA1和第二像素区域PA2进行描述。
图13中所示的显示装置的第一像素区域PA1的实施方式与以上参照图8描述的显示装置的第一像素区域PA1的实施方式类似。在下文中将省略对相同构成元件的任何重复详细描述。
参照图13,除了显示部1000和触摸部2000以外,显示装置的第一显示区域DA1的第一像素区域PA1的实施方式还可包括抗反射部3000。触摸部2000可布置在显示部1000与抗反射部3000之间。
显示部1000和触摸部2000的层间结构与以上参照图8描述的构成元件相同,并因此,现在将主要对抗反射部3000进行描述。
在实施方式中,抗反射部3000包括阻光层520和滤色器530。阻光层520与显示部1000的像素限定层350重叠,并且可具有比像素限定层350更窄的宽度。阻光层520可布置在整个非显示区域NA之上。
在实施方式中,与像素限定层350的像素开口365重叠的多个开口521可穿过阻光层520限定,并且每个开口521与像素开口365重叠。阻光层520的每个开口521的宽度可比重叠的像素开口365的宽度宽。
滤色器530布置在阻光层520上,并且滤色器530中的大部分布置在阻光层520的开口521处。在滤色器530上可布置有第五绝缘层(例如,图14中的“540”)。
抗反射部3000防止从外部入射的外部光由于导线和类似物而导致的反射而被识别。抗反射部3000的阻光层520布置成与非显示区域NA和显示区域DA的光发射区域的边缘重叠,并且通过吸收入射的外部光来减少入射到光发射区域的外部光。其结果,能减少外部光被反射并且在视觉上被识别的程度。
抗反射部3000的滤色器530减少由于入射到像素限定层350和类似物上之后的反射而导致的从外部入射的外部光的视觉识别。由于滤色器530可能没有完全阻挡光,所以可在不降低从发射层370发射的光的效率的情况下有效地防止外部光的视觉识别。
通常,偏振层可用于防止来自外部光的反射光的视觉识别,但是这种偏振层可能降低从发射层发射的光的效率。然而,根据实施方式,在通过抗反射部3000来不降低从发射层370发射的光的效率的情况下,可防止外部光的反射在视觉上被识别。
接下来,参照图14,显示装置的第二显示区域DA2的实施方式包括显示有图像的第二像素区域PA2、透射区域TA和布置在第二像素区域PA2的外围处的布线区域WA。
显示图像的第二像素区域PA2的层间结构与以上参照图8描述的显示装置的第一像素区域PA1的实施方式的层间结构类似。将省略对相同构成元件的任何重复详细描述。
在实施方式中,如图14中所示,显示装置的第二显示区域DA2的透射区域TA可包括由布置在第二像素区域PA2中的金属阻挡层BL的边缘部分限定的第一透射区域TA1和由布置在第二像素区域PA2中的阻光层BM的边缘部分限定的第二透射区域TA2。
在这种实施方式中,显示装置的第二像素区域PA2还可包括抗反射部3000,该抗反射部3000包括阻光层520和滤色器530,并且阻光层BM可为抗反射部3000的阻光层520的一部分。
在平面上,阻光层BM延伸超过金属阻挡层BL的边缘,并因此第二透射区域TA2的面积可比第一透射区域TA1的面积窄,并且透射区域TA的开口OPN的面积可与第二透射区域TA2的面积几乎相同。
在这种实施方式中,如上所述,在第一透射区域TA1中可去除布置在第二像素区域PA2中的多个绝缘层141、142、143、161和162,但是多个绝缘层141、142、143、161和162可部分地布置在金属阻挡层BL的侧表面处,并且由于布置在第一透射区域TA1的边缘处的多个绝缘层141、142、143、161和162的厚度和特性的差异,光可能被第一透射区域TA1的边缘处的多个绝缘层141、142、143、161和162衍射或散射,并因此可从外部识别,并且相应地,光学器件的性能可能恶化。
在根据本发明的显示装置的实施方式中,在平面上,阻光层BM的边缘突出超过金属阻挡层BL的边缘,并因此,布置在金属阻挡层BL的边缘周围的绝缘层141、142、143、161和162的边缘可从而被覆盖,并且相应地,可有效地防止光在金属阻挡层BL的边缘周围被衍射和散射以及因此在视觉上被识别。
在实施方式中,第一绝缘层170和第二绝缘层180也保留在透射区域TA中,从而进一步使布置在封装层600下方的层平坦化。在这种实施方式中,平坦化层CL可布置在透射区域TA中布置的第二绝缘层180上。布置在透射区域TA中的平坦化层CL的表面水平可与像素限定层350的表面水平几乎相同。平坦化层CL可接触像素限定层350的侧面,并且可接触像素限定层350的上表面的至少一部分。布置在透射区域TA中的平坦化层CL的表面水平差可为约0.5μm或更小。
平坦化层CL可使用同一层与间隔件SP一同形成。平坦化层CL可包括与间隔件SP相同的材料。平坦化层CL可包括有机材料。
在实施方式中,如上所述,平坦化层CL可布置在显示装置的透射区域TA中布置的第二绝缘层180上,并且布置在透射区域TA中的平坦化层CL的表面水平将与像素限定层350的表面水平近似相同,并且可为平坦的。
因此,在根据本发明的显示装置的实施方式中,当光从光学器件经过透射区域TA时,可防止光的路径由于布置在透射区域TA中的绝缘层的表面的高度差而改变,并且可防止光学器件的光学特性劣化。在这种实施方式中,减少了可能出现在封装层600下面的绝缘层的台阶,从而防止台阶在封装层600中的出现,并且提高了封装层600的密封效果。在这种实施方式中,如上所述,平坦化层CL可使用同一层与间隔件SP一同形成,从而在不增加制造工艺或增加制造成本的情况下使透射区域TA的绝缘层的表面平坦化。
图14的显示装置的其它特征与上述显示装置的实施方式基本上相同。
接下来,将参照图15对根据另一替代性实施方式的显示装置的第二显示区域进行描述。图15是根据另一替代性实施方式的显示装置的第二显示区域的剖面视图。图15中所示的显示装置的第二显示区域的实施方式类似于以上参照图13和图14描述的显示装置的第二显示区域的实施方式。将省略对相同构成元件的任何重复详细描述。
参照图15,在显示装置的第二显示区域的实施方式中,布置在透射区域TA中的平坦化层CL布置成填充布置在透射区域TA中的第一绝缘层170和第二绝缘层180的台阶部。因此,平坦化层CL可不接触像素限定层350的侧面。
在这种实施方式中,平坦化层CL的表面水平可几乎与第二绝缘层180的表面水平相同,并且平坦化层CL对由于从透射区域TA去除绝缘层141、142、143、161和162而导致的台阶进行补偿,从而使布置在封装层600下方的透射区域TA的表面平坦化。布置在透射区域TA中的平坦化层CL的表面水平差可为约0.5μm或更小。
在这种实施方式中,如上所述,平坦化层CL可布置在显示装置的透射区域TA中布置的第二绝缘层180上,并且平坦化层CL对由于从透射区域TA去除绝缘层141、142、143、161和162而导致的台阶进行补偿,以使得布置在封装层600下方的透射区域TA的表面可平坦化。
因此,在根据本发明的显示装置的实施方式中,当光从光学器件经过透射区域TA时,可防止光的路径由于布置在透射区域TA中的绝缘层的表面的高度差而改变,并且可防止光学器件的光学特性劣化。在这种实施方式中,平坦化层CL减少了在布置在透射区域TA中的封装层600下面可能出现的台阶,从而防止台阶在封装层600中的出现,并且提高了封装层600的密封效果。在这种实施方式中,如上所述,平坦化层CL可使用同一层与间隔件SP一同形成,从而在不增加制造工艺或增加制造成本的情况下使透射区域TA的绝缘层的表面平坦化。
图15的显示装置的实施方式的其它特征与上述显示装置的实施方式基本上相同。
接下来,参照图16和图17,将对实验例进行描述。图16和图17示出了实验例的结果。
在实验例中,关于第一绝缘层170(VIA1)和第二绝缘层180(VIA2)形成在透射区域TA中的第一情况case1以及如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且平坦化层CL(SPC)形成在第二绝缘层180上的第二情况case2,图16和图17中示出了第二显示区域DA2的一部分的电子显微镜图像。在第一情况case1和第二情况case2这两者中,排除平坦化层CL的形成,其它条件彼此相同。
图16示出了第一情况case1的结果,并且图17示出了第二情况case2的结果。在图16和图17中,(a)是第二显示区域DA2的表面照片,并且(b)是第二显示区域DA2的剖面照片。
参照图16和图17,与第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中的第一情况case1相比,在如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且然后平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2中,透射区域TA的表面更平坦。
接下来,参照图18,将对另一实验例进行描述。图18是示出另一个实验例的结果的曲线图。
在实验例中,关于第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中的第一情况case1以及如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2,测量了根据光的波长的透射率,并且图18中示出了结果。在第一情况case1和第二情况case2这两者中,排除平坦化层CL的形成,其它条件彼此相同。
参照图18,与第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中的第一情况case1相比较,在如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且然后平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2中,透射率没有劣化。
如所述,在如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且然后平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2中,在不降低透射区域TA的透射率的情况下,表面可平坦化。
接下来,参照图19和图20,将对另一实验例进行描述。图19和图20示出了另一实验例的结果。
在实验例中,关于第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中的第一情况case1以及如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2,测量了第二显示区域DA2的表面台阶,并且图19和图20中示出了结果。在第一情况case1和第二情况case2这两者中,排除平坦化层CL的形成,其它条件彼此相同。
图19示出了第一情况case1的结果,并且图20示出了第二情况case2的结果。在图19和图20中,(a)是第二显示区域DA2的表面照片,并且(b)是第二显示区域DA2的表面高度的曲线图。
参照图19和图20,如在根据实施方式的显示装置中,示出了:与第一情况case1中的透射区域TA的表面台阶D1相比,第二情况case2中的透射区域TA的表面台阶D2显著降低,并因此,在如根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2中,透射区域TA的表面更平坦。
接下来,参照下面的表1,将对另一实验例进行描述。在实验例中,关于第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中的第一情况case1、在形成具有相对薄的厚度的平坦化层CL的情况下的如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2以及在形成具有相对厚的厚度的平坦化层CL的情况下的如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第三情况case3,测量了光学器件的调制传递函数(“MTF”),并且在表1中示出了结果。在三个区域(即,透射区域TA的边缘部分EP、中心部分CP以及边缘部分和中心部分的中间部分MP)中测量了光学器件的MTF。
(表1)
参照表1,如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2和第三情况case3示出了:与第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中的第一情况case1相比,光学器件的MTF值为高的,并因此,相对改善了光学器件的光学特性。此外,在如在根据实施方式的显示装置中的第一绝缘层170和第二绝缘层180形成在透射区域TA中并且平坦化层CL形成在第二绝缘层180上的第二情况case2和第三情况case3之中,与平坦化层CL的厚度相对薄的第二情况case2相比,在平坦化层CL的厚度相对厚的第三情况case3中光学器件的MTF值为高的,并且相应地,在第三情况case3中相对改善了光学器件的光学特性。
本发明不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式以使得本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员全面地传达本发明的概念。
虽然已参照本发明的实施方式对本发明进行了特别示出和描述,但是本领域普通技术人员将理解的是,在不背离如由随附权利要求书限定的本发明的精神或范围的情况下,其中可在形式和细节上进行各种改变。
Claims (10)
1.一种显示装置,包括:
衬底,所述衬底上限定有显示区域和透射区域;
金属阻挡层,所述金属阻挡层在所述衬底上布置在所述显示区域中;
无机绝缘层,所述无机绝缘层布置在所述金属阻挡层上;
有机绝缘层,所述有机绝缘层布置在所述无机绝缘层上;
像素限定层,所述像素限定层布置在所述有机绝缘层上,其中,开口穿过所述像素限定层限定;
发射层,所述发射层布置在所述有机绝缘层上并且在所述像素限定层的所述开口中;
平坦化层,所述平坦化层在所述有机绝缘层上布置在所述透射区域中;以及
封装层,所述封装层布置在所述显示区域和所述透射区域中,
其中,所述无机绝缘层在所述透射区域中至少部分被去除,
所述有机绝缘层布置在所述显示区域和所述透射区域中,并且
所述平坦化层与所述像素限定层的侧表面接触。
2.根据权利要求1所述的显示装置,还包括:
间隔件,所述间隔件布置在所述像素限定层上,
其中,所述平坦化层由与所述间隔件相同的层限定。
3.根据权利要求1所述的显示装置,还包括:
间隔件,所述间隔件布置在所述像素限定层上,
其中,所述有机绝缘层包括布置在所述透射区域中的台阶部,
所述平坦化层布置在所述台阶部中,并且
所述平坦化层由与所述间隔件相同的层限定。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
布置在所述透射区域的所述封装层下方的所述平坦化层的表面水平差为0.5μm或更小。
5.根据权利要求1所述的显示装置,还包括:
阻光层和滤色器,所述阻光层和所述滤色器布置在所述显示区域的所述发射层上,
其中,所述阻光层的边缘比所述金属阻挡层的边缘朝向所述透射区域突出更多。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其中,
第一开口穿过所述金属阻挡层限定为与所述透射区域重叠,
第二开口穿过所述阻光层限定有为与所述透射区域重叠,并且
所述第二开口的平面面积小于所述第一开口的平面面积。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其中,所述第一开口的平面形状和所述第二开口的平面形状彼此相同。
8.根据权利要求5所述的显示装置,还包括:
间隔件,所述间隔件布置在所述像素限定层上,
其中,所述平坦化层由与所述间隔件相同的层限定。
9.根据权利要求5所述的显示装置,还包括:
间隔件,所述间隔件布置在所述像素限定层上,
其中,所述有机绝缘层包括布置在所述透射区域中的台阶部,
所述平坦化层布置在所述台阶部中,并且
所述平坦化层由与所述间隔件相同的层限定。
10.根据权利要求5所述的显示装置,其中,布置在所述透射区域的所述封装层下方的所述平坦化层的表面水平差为0.5μm或更小。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |