CN115942830A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置包括：基底，包括显示区域和与所述显示区域重叠的光感测区域；多个像素，设置在所述显示区域处并且具有发射区域；以及多个光传感器，设置在所述光感测区域处并且具有有效感测区域。所述多个像素中的每一个包括发光元件，所述发光元件包括显示像素电极、发射层和公共电极。所述多个光传感器中的每一个包括光感测元件，所述光感测元件包括感测电极、光电转换层和所述公共电极。所述公共电极设置在所述发射层和所述光电转换层之间。在平面图中，所述有效感测区域的中心点位于所述发射区域中。

Description

显示装置
本申请要求于2021年10月1日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0130784号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。
技术领域
本发明涉及显示装置，更具体地涉及具有共享公共电极的像素和光传感器的显示装置。
背景技术
随着多媒体技术的发展，显示装置变得越来越重要。因此，目前正在使用各种类型的显示装置，诸如液晶显示(LCD)装置和有机发光显示装置。
有机发光显示装置通过使用利用空穴和电子复合以产生光的现象的有机发光二极管(OLED)来显示图像。这样的有机发光显示装置的优点在于其具有快速的响应速度、高亮度和大视角以及低功耗。
最近，对将用于识别触摸或指纹的传感器集成到显示面板中的技术进行了研究和开发。
发明内容
本发明的各方面提供了一种包括显示面板的显示装置，在该显示面板中结合有用于检测触摸或识别指纹的传感器，从而可以节省制造成本并且可以避免显示面板的极限分辨率降低。
在阅读以下具体实施方式和权利要求书之后，本发明的这个和其他方面、实施例及优点对于本领域普通技术人员将立即变得明显。
根据本发明的实施例，一种显示装置包括：基底，包括显示区域和与所述显示区域重叠的光感测区域；多个像素，设置在所述显示区域处并且具有发射区域；以及多个光传感器，设置在所述光感测区域处并且具有有效感测区域。所述多个像素中的每一个包括发光元件，所述发光元件包括显示像素电极、发射层和公共电极。所述多个光传感器中的每一个包括光感测元件，所述光感测元件包括感测电极、光电转换层和所述公共电极。所述公共电极设置在所述发射层和所述光电转换层之间。在平面图中，所述有效感测区域的中心点位于所述发射区域中。
所述发射区域可以与所述有效感测区域重叠。
在所述平面图中，所述有效感测区域可以大于所述发射区域，并且在所述平面图中，所述有效感测区域的边缘围绕所述发射区域的边缘。
所述发射层可以设置在所述光电转换层和所述基底之间。
所述显示装置还可以包括设置在所述基底和所述光电转换层之间的晶体管层。所述感测电极通过穿透所述公共电极的接触孔连接到所述晶体管层。
所述光电转换层可以设置在所述发射层和所述基底之间。
所述显示装置还可以包括设置在所述基底和所述发射层之间的晶体管层。所述显示像素电极通过穿透所述公共电极的接触孔连接到所述晶体管层。
在所述平面图中，所述有效感测区域可以围绕所述发射区域。
所述有效感测区域可以不与所述发射区域重叠。
所述发射层可以设置在所述光电转换层和所述基底之间。
根据本发明的实施例，一种显示装置包括：基底；晶体管层，设置在所述基底上并且包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；显示像素电极，设置在所述晶体管层上并且连接到所述第一薄膜晶体管；发射层，设置在所述显示像素电极上；公共电极，设置在所述发射层上；光电转换层，设置在所述公共电极上；以及感测电极，设置在所述光电转换层上并且连接到所述第二薄膜晶体管。所述显示像素电极、所述发射层和所述公共电极形成发光二极管。所述公共电极、所述光电转换层和所述感测电极形成光接收二极管。所述发光二极管和所述光接收二极管共享所述公共电极。
所述发射层和所述光电转换层可以彼此重叠。
在平面图中，所述光电转换层可以大于所述发射层，并且在所述平面图中，所述光电转换层的边缘围绕所述发射层的边缘。
在平面图中，所述光电转换层可以围绕所述发射层。
所述光电转换层可以不与所述发射层重叠。
所述感测电极可以通过穿透所述公共电极的接触孔连接到所述第二薄膜晶体管。
根据本发明的实施例，一种显示装置包括：基底；晶体管层，设置在所述基底上并且包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；感测电极，设置在所述晶体管层上并且连接到所述第二薄膜晶体管；光电转换层，设置在所述感测电极上；公共电极，设置在所述光电转换层上；发射层，设置在所述公共电极上；以及显示像素电极，设置在所述发射层上并且连接到所述第一薄膜晶体管。所述感测电极、所述光电转换层和所述公共电极形成光接收二极管，并且所述公共电极、所述发射层和所述显示像素电极形成发光二极管。所述光接收二极管和所述发光二极管共享所述公共电极。
所述发射层和所述光电转换层可以彼此重叠。
在平面图中，所述光电转换层可以大于所述发射层，并且在所述平面图中，所述光电转换层的边缘围绕所述发射层的边缘。
所述显示像素电极可以通过穿透所述公共电极的接触孔连接到所述第一薄膜晶体管。
根据本发明的实施例，通过将用于检测触摸或识别指纹的传感器结合到显示装置的显示面板中，可以节省制造成本，并且可以避免显示面板的极限分辨率降低。
应当注意，本发明的效果不限于上述那些效果，并且根据以下描述，本发明的其他效果对于本领域技术人员而言将是明显的。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的实施例，本发明的以上以及其他方面和特征将变得更加明显。
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的显示装置的平面图。
图2是根据本发明的实施例的显示装置的框图。
图3是根据本发明的实施例的显示装置的像素和单元光传感器的电路图。
图4是示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图。
图5是示意性地表示示出布局的图4的平面图的一部分和显示面板的截面图的视图。
图6是沿着图5的线I-I'截取的截面图。
图7是沿着图5的线II-II'截取的截面图。
图8是根据本发明的实施例的显示装置的像素和单元光传感器的电路图。
图9是示意性地表示示出根据实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图的一部分以及显示面板的截面图的视图。
图10是沿着图9的线III-III'截取的截面图。
图11是沿着图9的线IV-IV'截取的截面图。
图12是示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图。
图13是分开地示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的平面图。
图14是示意性地表示示出根据本发明的实施例的显示面板的图12的像素和光传感器的布局的平面图的一部分以及显示面板的截面图的视图。
图15是沿着图14的线V-V'截取的截面图。
图16是沿着图14的线VI-VI'截取的截面图。
图17是示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图。
图18是示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图。
图19是示意性地表示示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图的一部分以及显示面板的截面图的视图。
图20是根据本发明的实施例的显示装置的像素和单元光传感器的电路图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以不同的形式来体现，并且不应该被理解为局限于在本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本发明将是透彻的和完整的，并且将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
还将理解的是，当层或基底被称为“在”另一层或基底“上”时，所述层或基底可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在居间层。在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的组件。
将理解的是，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的显示装置的平面图。
参考图1，显示装置1可以包括显示面板10和驱动器20。
显示面板10可以包括有源区域AAR和非有源区域NAR。
有源区域AAR包括显示图像的显示区域DA。有源区域AAR可以与显示区域DA完全重叠。多个像素PX可以布置在显示区域DA中以显示图像。多个像素PX中的每一个可以包括发光元件EL(参见图3)。
有源区域AAR还包括光感测区域PSA。光感测区域PSA是光敏区域，并且感测入射光的量(即，强度)或入射光的波长。光感测区域PSA可以与显示区域DA重叠。根据本发明的实施例，当从顶部观察时，光感测区域PSA可以与显示区域DA相同，并且可以与显示区域DA完全重叠。根据实施例，光感测区域PSA可以仅设置在有源区域AAR的一部分中。例如，光感测区域PSA可以仅设置在指纹识别所需的有限区域中。在一些实施例中，光感测区域PSA可以与显示区域DA的一部分重叠，但是可以不与显示区域DA的另一部分重叠。
光感测区域PSA可以包括接收光的多个光传感器PS。多个光传感器PS中的每一个可以包括光感测元件PD(参见图3)。
非有源区域NAR可以围绕有源区域AAR。驱动器20可以设置在非有源区域NAR中。驱动器20可以驱动多个像素PX和/或多个光传感器PS。驱动器20可以输出用于驱动显示面板10的信号和电压。驱动器20可以实现为集成电路(IC)并且可以安装在显示面板10上。用于在驱动器20和有源区域AAR之间传送信号的信号线可以进一步设置在非有源区域NAR中。
图2是根据本发明的实施例的显示装置的框图。
参考图2，设置在显示面板10的有源区域AAR(参见图1)中的多个像素PX和多个光传感器PS可以由驱动器20驱动。
多个像素PX中的每一个可以包括发光元件EL(参见图3)以及用于控制从发光元件EL发射的光的量的驱动电路DC(参见图3)。驱动器20可以将驱动信号或驱动电压施加到与多个像素PX中的每一个相关联的驱动电路DC中所包括的一个或多个晶体管和各种信号线。
光传感器PS可以包括光感测元件PD(参见图3)和用于控制由光感测元件PD接收的光的量的驱动电路DC。驱动器20可以将驱动信号或驱动电压施加到与多个光传感器PS中的每一个相关联的驱动电路DC中所包括的一个或多个晶体管和各种信号线，并且可以从光传感器PS接收感测信号。
驱动器20可以包括连接到扫描线SL的扫描驱动器21、连接到数据线DL的数据驱动器22、用于供应第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS的电源单元23以及用于控制扫描驱动器21和数据驱动器22的驱动时序的时序控制器24。驱动器20可以连接到像素PX以调节从发射层发射的光的量，并且可以驱动像素PX以显示图像。将理解的是，当元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件或“在”另一元件“上”时，所述元件可以直接连接或耦接到所述另一元件或直接在所述另一元件上，或者可以存在居间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦接”到另一元件或者被称为“接触”另一元件或“与”另一元件“接触”时，在接触点处不存在居间元件。如本文中所使用的，被描述为“电连接”的组件被配置为使得电信号可以从一个组件传送到另一个组件(尽管这样的电信号在其被传送时可能在强度上衰减并且可能被选择性地传送)。
驱动器20还可以包括连接到感测线RL的感测单元25。感测单元25可以通过感测线RL连接到光传感器PS，并且可以接收流过光传感器PS的电流以感测外部输入。
扫描驱动器21可以响应于来自时序控制器24的扫描驱动开始信号顺序地向连接到扫描线SL的像素PX供应扫描信号。在一些实施例中，多个像素PX中的每一个的开关晶体管T2(即，第二晶体管T2)(参见图3)可以响应于扫描信号而导通。扫描驱动器21还可以响应于来自时序控制器24的感测驱动开始信号检测用于流过感测线RL的电流的感测信号。例如，多个光传感器PS中的每一个的第三晶体管T3(参见图3)可以响应于扫描信号而导通。数据驱动器22可以响应于来自时序控制器24的数据驱动开始信号将像素PX的数据信号供应到数据线DL。
电源单元23可以将电源电压施加到像素PX和/或光传感器PS。电源电压可以是驱动电压、初始化电压、参考电压和低电平电压中的至少一种。
感测单元25可以包括感测线RL，并且可以感测与流过感测线RL的电流相关联的感测信号。
根据本发明的实施例，扫描线SL可以连接到多个像素PX以及多个光传感器PS。在一些实施例中，多个像素PX和多个光传感器PS可以响应于相同的扫描信号而导通/截止。因此，可以在显示图像的同时光学地感测指纹30(参见图5)的图案。然而，应当理解的是，这仅是示例性的。包括扫描线SL、数据线DL和感测线RL的信号线的类型和布局可以依据驱动像素PX和光传感器PS的方式而变化。
图3是根据本发明的实施例的显示装置的像素和单元光传感器的电路图。
参考图3，驱动电路DC可以包括驱动每一个像素PX(参见图2)的显示电路DC1和驱动光传感器PS(参见图2)的感测电路DC2。根据本发明的实施例，显示电路DC1和感测电路DC2可以彼此电连接，并且可以向一个驱动电路DC施加相同的电位以驱动像素PX和光传感器PS。在实施例中，驱动电路DC的显示电路DC1和感测电路DC2可以不彼此电连接。
驱动电路DC可以包括与像素PX和光传感器PS相关联的多个晶体管和各种信号线。驱动电路DC可以形成在晶体管层100(参见图5)上，并且可以电连接到包括在元件层200(参见图5)中的发光元件EL和光感测元件PD。
显示电路DC1可以包括电容器Cst、第一晶体管T1和第二晶体管T2。显示电路DC1可以控制从发光元件EL发射的光的量。
显示电路DC1可以接收数据信号DATA、第一扫描信号GW、第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS。可以通过数据线DL提供数据信号DATA，并且可以通过第一扫描线SL提供第一扫描信号GW。
发光元件EL可以包括阳极电极、阴极电极以及介于阳极电极和阴极电极之间的发射层220(参见图6)。发光元件EL可以是包含有机化合物的有机发光二极管。发光元件EL的阳极电极连接到第一晶体管T1。发光元件EL的阴极电极可以连接到第二电源电压ELVSS端子以接收第二电源电压ELVSS。第二电源电压ELVSS可以具有比第一电源电压ELVDD的电压电平低的电压电平。在图3的电路图中，发光元件EL的阳极电极是显示像素电极210(参见图6)，并且发光元件EL的阴极电极是公共电极230(参见图6)。
电容器Cst连接在第一晶体管T1的栅极电极和第一电源电压ELVDD端子之间。电容器Cst包括连接到第一晶体管T1的栅极电极的电容器第一电极(即，电容器Cst的第一电极)和连接到第一电源电压ELVDD端子的电容器第二电极(即，电容器Cst的第二电极)。
第一晶体管T1可以是驱动晶体管，并且第二晶体管T2可以是开关晶体管。多个晶体管中的每一个可以包括栅极电极、源极电极和漏极电极。源极电极和漏极电极中的一者可以是第一电极，并且源极电极和漏极电极中的另一者可以是第二电极。在下面的描述中，为了便于说明，将描述漏极电极是第一电极并且源极电极是第二电极的示例。
第一晶体管T1是驱动晶体管并且可以产生驱动电流。第一晶体管T1的栅极电极连接到电容器第一电极，第一晶体管T1的一个电极(例如，第一源极/漏极电极)连接到第一电源电压ELVDD端子，并且第一晶体管T1的另一个电极(例如，第二源极/漏极电极)连接到发光元件EL的阳极电极。电容器第二电极连接到第一晶体管T1的所述一个电极。在截面图中，第一晶体管T1可以是设置在晶体管层100中并且连接到显示像素电极210的第一薄膜晶体管TFT1(参见图6)。
第二晶体管T2是开关晶体管，并且具有连接到第一扫描信号GW端子的栅极电极、连接到数据信号DATA端子的一个电极(例如，第一源极/漏极电极)以及连接到第一晶体管T1的栅极电极的另一个电极(例如，第二源极/漏极电极)。第二晶体管T2响应于第一扫描信号GW而导通，以执行将数据信号DATA传送到第一晶体管T1的栅极电极的开关操作。第二晶体管T2可以是设置在晶体管层100中并且连接到显示像素电极210的第一薄膜晶体管TFT1。
电容器Cst可以充有与从第二晶体管T2接收的数据信号DATA相对应的电压。第一晶体管T1可以与存储在电容器Cst中的电荷的量成比例地控制在发光元件EL中流动的驱动电流。
应当注意的是，这仅是示例性的。显示电路DC1还可以包括用于补偿第一晶体管T1的阈值电压偏差(ΔVth)的补偿电路。
感测电路DC2可以包括第三晶体管T3和光感测元件PD。感测电路DC2可以感测入射在光感测元件PD上的光的量。
光感测元件PD可以包括阳极电极、阴极电极以及介于阳极电极和阴极电极之间的光电转换层240(参见图6)。光感测元件PD的阳极电极连接到第二电源电压ELVSS端子和发光元件EL的阴极电极。光感测元件PD的阴极电极连接到第三晶体管T3。在图3的电路图中，光感测元件PD的阳极电极是公共电极230(参见图6)，并且光感测元件PD的阴极电极是感测电极250(参见图6)。
光感测元件PD可以是将外部入射的光转换为电信号的光电转换元件。光感测元件PD可以是例如PN或PIN光接收二极管、或者光电晶体管。例如，光感测元件PD可以是使用有机材料的有机光接收二极管，但是本发明不限于此。光感测元件PD可以是由无机材料制成的无机光接收二极管。
第三晶体管T3可以具有连接到第一扫描信号GW端子的栅极电极、连接到光感测元件PD的阴极电极的第一电极以及连接到感测信号Rx端子的第二电极。第三晶体管T3可以响应于第一扫描信号GW而导通，以将流过光感测元件PD的电流传输到感测信号Rx端子。在截面图中，第三晶体管T3可以是设置在晶体管层100中并且连接到感测电极250的第二薄膜晶体管TFT2(参见图7)。
第三晶体管T3可以与显示电路DC1的第二晶体管T2用相同的扫描信号被驱动，但是本发明不限于此。应当注意的是，第三晶体管T3可以由前一扫描信号或后一扫描信号驱动。
尽管在附图中晶体管是N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，但是一些或所有晶体管可以被实现为P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。
图4是示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图。
参考图4，显示面板10的显示区域DA可以包括发射区域EA。发射区域EA可以被定义为显示像素电极210(参见图6)通过第一堤层260(参见图6)的开口暴露并且暴露的显示像素电极210和发射层220(参见图6)彼此重叠的区域。围绕发射区域EA的区域可以被称为外围区域NEA。光传感器PS可以设置在显示面板10的与显示区域DA重叠的光感测区域PSA中。光感测区域PSA可以包括有效感测区域RA。有效感测区域RA可以被定义为光电转换层240(参见图6)与通过第二堤层270(参见图6)的开口暴露的公共电极230(参见图6)重叠的区域。围绕有效感测区域RA的外围区域NEA可以被称为非感测区域。如本文中所使用的，外围区域NEA是指非发射区域和非感测区域彼此重叠的区域。
在下文中，将描述多个像素PX和光传感器PS之间的布置关系。
设置在显示面板10中的多个像素PX(即，彩色像素PX1、PX2和PX3)可以包括第一彩色像素PX1、第二彩色像素PX2和第三彩色像素PX3。根据本发明的实施例，第一彩色像素PX1可以是蓝色像素，第二彩色像素PX2可以是红色像素，并且第三彩色像素PX3可以是绿色像素。多个像素PX可以顺序地且重复地布置以形成矩阵。
根据本发明的实施例，第一彩色像素PX1和第二彩色像素PX2可以在第二方向DR2上交替地布置以形成第一行，同时多个第三彩色像素PX3可以在第二方向DR2上布置以形成靠近第一行的第二行。属于第二行的多个像素PX可以相对于属于第一行的多个像素PX在第二方向DR2上以交错的方式布置。属于第二行的第三彩色像素PX3的数量可以是属于第一行的第一彩色像素PX1的数量或第二彩色像素PX2的数量的两倍。第一行和第二行可以重复地布置直到第n行。
第一彩色像素PX1和第二彩色像素PX2可以在第一方向DR1上交替地布置以形成第一列，同时多个第三彩色像素PX3可以在第一方向DR1上布置以形成靠近第一列的第二列，使得它们彼此间隔开。在靠近第二列的第三列中，第二彩色像素PX2和第一彩色像素PX1可以交替地布置，同时多个第三彩色像素PX3可以在第一方向DR1上布置在靠近第三列的第四列中，使得它们彼此间隔开。像素的布置可以重复直到第n列。
在像素布置结构中，相对于第三彩色像素PX3的中心点分别设置在彼此面对的顶点处的第一彩色像素PX1和第二彩色像素PX2可以被定义为一个单元像素PXU。
多个彩色像素可以具有不同的尺寸。例如，第三彩色像素PX3可以小于第一彩色像素PX1和第二彩色像素PX2，并且第一彩色像素PX1可以大于第二彩色像素PX2。尽管每一个彩色像素的形状被示出为菱形，但是本发明不限于此。在一些实施例中，每一个彩色像素的形状可以为八边形、圆形或其他多边形。
多个光传感器PS中的每一个可以与相应的像素PX一起设置在光感测区域PSA中。例如，光传感器PS可以设置为在竖直方向上与像素PX重叠。光传感器PS的有效感测区域RA可以大于像素PX的发射区域EA。
在一些实施例中，第一彩色像素PX1和光传感器PS可以设置为在竖直方向上彼此重叠。当第一彩色像素PX1是蓝色像素时，第一彩色像素PX1可以发射蓝色波长(即，蓝光的波长)的光。当光传感器PS设置为与第一彩色像素PX1重叠时，蓝色波长的光可以被感测到并且被转换成电信号。
第二彩色像素PX2和光传感器PS可以设置为在竖直方向上彼此重叠。当第二彩色像素PX2是红色像素时，第二彩色像素PX2可以发射红色波长(即，红光的波长)的光。当光传感器PS设置为与第二彩色像素PX2重叠时，红色波长的光可以被感测到并且被转换成电信号。
第三彩色像素PX3和光传感器PS可以设置为在竖直方向上彼此重叠。当第三彩色像素PX3是绿色像素时，第三彩色像素PX3可以发射绿色波长(即，绿光的波长)的光。当光传感器PS设置为与第三彩色像素PX3重叠时，绿色波长的光可以被感测到并且被转换成电信号。
在设置在有效感测区域RA中的光传感器PS中，连接彼此面对的顶点的两条直线的交点被定义为虚拟中心点CP。因为光传感器PS在竖直方向上与相应的像素PX重叠，所以光传感器PS的虚拟中心点CP可以位于发射区域EA中。
图5是示意性地表示示出布局的图4的平面图的一部分和显示面板的截面图的视图。
图5示出图4的平面图的示出其中第一彩色像素PX1和第二彩色像素PX2交替地布置在第一行中的布局的部分。将基于发射区域EA和有效感测区域RA来描述设置在图5的截面图中的发光元件EL和光感测元件PD。
参考图5，第一彩色像素PX1、第二彩色像素PX2和光传感器PS可以设置在显示区域DA和光感测区域PSA中。第一彩色像素PX1和第二彩色像素PX2中的每一者的发光元件EL可以设置在显示区域DA的发射区域EA中。光传感器PS的光感测元件PD可以设置在光感测区域PSA的有效感测区域RA中。
在根据每一个像素PX的显示面板10的示意性截面图中，显示面板10可以包括基底110、设置在基底110上的晶体管层100、设置在晶体管层100上的元件层200和设置在元件层200上的保护层300。基底110可以包括显示区域DA和与显示区域DA重叠的光感测区域PSA。
晶体管层100可以包括用于驱动在显示区域DA和光感测区域PSA中的像素PX和光传感器PS的驱动电路DC(参见图3)。如图3中所示，显示电路DC1、感测电路DC2和各种信号线可以形成在晶体管层100中。在一些实施例中，晶体管层100可以包括用于驱动像素PX的第一晶体管和第二晶体管，或者用于驱动光传感器PS的第三晶体管。
元件层200可以设置在晶体管层100上，并且可以包括发光元件EL和光感测元件PD。当光感测元件PD的光电转换层240(参见图6)在竖直方向上与发光元件EL的发射层220(参见图6)重叠时，有效感测区域RA和发射区域EA可以至少部分地彼此重叠。尽管在附图中第一接触孔H1(参见图7)和第二接触孔H2(参见图7)形成在发射区域EA(参见图7)中，但是本发明不限于此。例如，第一接触孔H1可以位于发射区域EA的外部，并且第二接触孔H2可以位于发射区域EA和有效感测区域RA外部。
发光元件EL可以包括显示像素电极210(参见图6)、公共电极230(参见图6)以及介于显示像素电极210和公共电极230之间的发射层220(参见图6)。显示像素电极210设置在多个像素PX中的每一个中，并且可以连接到形成晶体管层100的显示电路DC1的至少一个晶体管。
当电压或电流从晶体管层100施加到显示像素电极210时，电流从显示像素电极210流到公共电极230，同时在发射层220中产生电子-空穴对，从而发射光。
光感测元件PD可以包括公共电极230(参见图6)、感测电极250(参见图6)以及介于公共电极230和感测电极250之间的光电转换层240(参见图6)。感测电极250可以设置在多个单元光传感器PS中的每一个中，并且可以连接到形成晶体管层100的感测电路DC2的至少一个晶体管。在一些实施例中，公共电极230可以由发光元件EL和光感测元件PD共享。例如，发光元件EL和光感测元件PD可以竖直地彼此重叠，并且作为发光元件EL和光感测元件PD的一部分的公共电极230可以设置在发光元件EL和光感测元件PD之间。
光电转换层240可以根据接收的光的量产生电荷。光电转换层240可以包括例如光电转换材料或可以由例如光电转换材料形成。当向光电转换层240提供光时，光电转换层240可以产生电子-空穴对。所产生的电荷可以用于检测感测信号。
根据本发明的实施例，显示像素电极210具有反射性质，公共电极230具有透明性质，并且感测电极250具有透明性质(也称为透光性质)。因此，光可以从发射层220朝向前侧(朝向公共电极230)行进。朝向前侧行进的光可以穿过光感测元件PD并且可以出射到外部。出射到外部的光的一部分可以被外部物体(例如，指纹30)反射，并且可以再次入射在感测电极250上。因为感测电极250具有透光性质，所以反射光可以入射在光电转换层240上。再次通过反射而入射在光电转换层240上的光可以产生作为反射光的感测值的第一感测值。在光穿过光感测元件PD透射并且出射到外部的同时，光的一部分可以入射在光电转换层240上以产生作为参考光感测值的第二感测值。在显示装置1(参见图1)的驱动电路DC中，可以提供作为参考感测值的第二感测值和作为反射光的感测值的第一感测值二者。驱动电路DC可以通过提取不包括第二感测值的作为反射光的感测值的第一感测值的大小来测量通过反射而入射的光的量。
将描述由光感测元件PD基于入射光来识别指纹30的过程。指纹30包括具有特定图案的多个脊R和位于多个脊R之间的多个谷V。当指纹30与保护层300的上表面接触时，指纹30的脊R与保护层300的上表面接触，而指纹30的谷V不与保护层300接触。例如，保护层300的上表面与定位谷V所在的空气接触。
因为指纹30的折射率不同于空气的折射率，所以在保护层300的上表面的与定位谷V所在的空气接触的区处反射的光L11的量不同于在保护层300的与脊R接触的区处反射的光L12的量。因此，可以基于反射的光L11和L12(即，入射在光感测元件PD上的光)的量的差异来推导出指纹30的脊R和谷V。光感测元件PD可以通过输出具有差异的光学特性作为具有电信号的感测信号来识别手指的指纹30。
保护层300可以设置在元件层200上。保护层300具有透明性质。保护层300可以包括封装层。在一些实施例中，保护层300还可以包括用于调节少量光的光阻挡图案或者用于保护显示面板10的覆盖窗。
根据该实施例，光感测元件PD和发光元件EL不设置在同一平面中，而是布置在竖直方向(即，显示面板10的厚度方向)上，从而可以确保其中可以设置多个单元光传感器PS的空间。因为在发射层220中产生的光可以透射并出射，并且入射到光电转换层240上，所以可以通过检测感测信号来识别指纹30。因此，根据实施例的显示装置1可以允许光感测以及以高分辨率显示图像。
图6是沿着图5的线I-I'截取的截面图。图7是沿着图5的线II-II'截取的截面图。
在图6和图7中，为了便于示出，针对每一个像素PX(参见图5)仅描绘了包括在晶体管层100中的多个薄膜晶体管中的一个。第一薄膜晶体管TFT1表示图3的第一晶体管T1或T2，并且第二薄膜晶体管TFT2表示图3的第三晶体管T3。多个薄膜晶体管可以彼此由基本上相同的材料制成。
参考图6和图7，设置在基底110上的晶体管层100可以包括：缓冲层120；第一薄膜晶体管TFT1，包括第一半导体层A1、第一栅极电极G1、第一源极电极S1和第一漏极电极D1；第二薄膜晶体管TFT2，包括第二半导体层A2、第二栅极电极G2、第二源极电极S2和第二漏极电极D2；以及设置在第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2之间的栅极绝缘层131、层间介电膜132和平坦化层140。
基底110支撑设置在其上的层。基底110可以由诸如聚合物树脂的绝缘材料制成。聚合物材料的示例可以包括聚醚砜(PES)、聚酰胺(PA)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙酯(polyallylate)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)或它们的组合。
缓冲层120设置在基底110上。缓冲层120可以包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)和/或氮氧化硅，或者可以由氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)和/或氮氧化硅形成。
第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2可以设置在缓冲层120上。
第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2可以包括：第一半导体层A1和第二半导体层A2；部分地设置在第一半导体层A1和第二半导体层A2上的栅极绝缘层131；位于栅极绝缘层131上的第一栅极电极G1和第二栅极电极G2；覆盖第一半导体层A1和第二半导体层A2以及第一栅极电极G1和第二栅极电极G2的层间介电膜132；以及分别在层间介电膜132上的第一源极电极S1和第二源极电极S2以及第一漏极电极D1和第二漏极电极D2。
第一半导体层A1和第二半导体层A2可以分别形成第一薄膜晶体管TFT1的沟道和第二薄膜晶体管TFT2的沟道。第一半导体层A1可以包括多晶硅或可以由多晶硅形成。根据实施例，半导体层可以包括单晶硅、低温多晶硅、非晶硅或氧化物半导体，或者可以由单晶硅、低温多晶硅、非晶硅或氧化物半导体形成。氧化物半导体可以包括例如包含铟(In)、锌(Zn)、镓(Ga)、锡(Sn)、钛(Ti)、铝(Al)、铪(Hf)、锆(Zr)或镁(Mg)等的二元化合物(ABx)、三元化合物(ABxCy)和/或四元化合物(ABxCyDz)，或者可以由包含铟(In)、锌(Zn)、镓(Ga)、锡(Sn)、钛(Ti)、铝(Al)、铪(Hf)、锆(Zr)或镁(Mg)等的二元化合物(ABx)、三元化合物(ABxCy)和/或四元化合物(ABxCyDz)形成。半导体层A1和A2中的每一者可以包括沟道区以及掺杂有杂质的源极区和漏极区。
栅极绝缘层131设置在第一半导体层A1和第二半导体层A2上。栅极绝缘层131使第一栅极电极G1与第一半导体层A1电绝缘，并且使第二栅极电极G2与第二半导体层A2电绝缘。栅极绝缘层131可以由绝缘材料(例如，氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和/或金属氧化物等)制成。
第一薄膜晶体管TFT1的第一栅极电极G1和第二薄膜晶体管TFT2的第二栅极电极G2设置在栅极绝缘层131上。第一栅极电极G1和第二栅极电极G2可以分别形成在第一半导体层A1的沟道区和第二半导体层A2的沟道区上方，即，在位于栅极绝缘层131上的使得第一栅极电极G1和第二栅极电极G2与沟道区重叠的位置处。
层间介电膜132可以设置在第一栅极电极G1和第二栅极电极G2上方。层间介电膜132可以包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅、氧化铪和/或氧化铝的无机绝缘材料，或者可以由诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅、氧化铪和/或氧化铝的无机绝缘材料形成。尽管在附图中未示出，但是层间介电膜132可以包括多个绝缘膜，并且还可以包括在多个绝缘膜之间形成电容器Cst的第二电极的导电层。
第一薄膜晶体管TFT1的第一源极电极S1和第一漏极电极D1以及第二薄膜晶体管TFT2的第二源极电极S2和第二漏极电极D2设置在层间介电膜132上。第一源极电极S1可以通过穿透层间介电膜132和栅极绝缘层131的接触孔电连接到第一半导体层A1的源极区。第一漏极电极D1可以通过接触孔电连接到第一半导体层A1的漏极区。第二源极电极S2和第二漏极电极D2还可以分别电连接到第二半导体层A2的源极区和漏极区。第一源极电极S1和第二源极电极S2以及第一漏极电极D1和第二漏极电极D2可以各自包括从由铝(Al)、钼(Mo)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、锗(Ge)和铜(Cu)组成的组中选择的至少一种金属，或者可以各自由从由铝(Al)、钼(Mo)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、锗(Ge)和铜(Cu)组成的组中选择的至少一种金属形成。数据导电层160可以由单个膜或多个膜构成。例如，数据导电层160可以具有Ti/Al/Ti、Mo/Al/Mo、Mo/AlGe/Mo或Ti/Cu的堆叠结构。
平坦化层140可以形成在层间介电膜132上以覆盖第一源极电极S1和第二源极电极S2以及第一漏极电极D1和第二漏极电极D2。平坦化层140可以由有机绝缘材料等制成。平坦化层140可以具有平坦表面，并且可以包括暴露第一源极电极S1和第一漏极电极D1中的一者的第一接触孔H1。平坦化层140可以包括暴露第二源极电极S2和第二漏极电极D2中的一者的第二接触孔H2。
元件层200可以包括发光元件EL和光感测元件PD。在一些实施例中，元件层200可以包括显示像素电极210、第一堤层260、发射层220、公共电极230、第二堤层270、光电转换层240和感测电极250。
显示像素电极210可以设置在平坦化层140上，并且可以设置在多个像素PX中的每一个中。显示像素电极210可以通过第一接触孔H1连接到第一薄膜晶体管TFT1的第一源极电极S1或第一漏极电极D1。
显示像素电极210可以具有但不限于具有高功函数的材料(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和/或氧化铟(In2O3))和具有反射率的材料(例如，银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、铅(Pb)、金(Au)、镍(Ni)或它们的混合物)的膜的堆叠件。具有高功函数的材料可以设置为高于反射材料以面对发光元件EL的阴极电极(即，公共电极230)。显示像素电极210可以具有但不限于ITO/Mg、ITO/MgF2、ITO/Ag或ITO/Ag/ITO的多层结构。
显示像素电极210的反射材料可以将朝向后侧(朝向显示像素电极210)行进的光朝向前侧(朝向公共电极230)引导以用于顶部发射。
第一堤层260可以设置在显示像素电极210上。第一堤层260可以包括暴露显示像素电极210的第一开口。第一开口提供其中形成每一个像素PX的发射层220的空间，并且暴露的显示像素电极210和发射层220彼此重叠的区域可以被定义为发射区域EA。第一堤层260可以包括诸如聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂和/或苯并环丁烯(BCB)的有机绝缘材料，或者可以由诸如聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂和/或苯并环丁烯(BCB)的有机绝缘材料形成。在一些实施例中，第一堤层260可以包括诸如氮化硅的无机材料，或者可以由诸如氮化硅的无机材料形成。
发射层220可以设置在由第一堤层260的第一开口暴露的显示像素电极210上。发射层220可以介于作为发光元件EL的阳极电极的显示像素电极210和作为发光元件EL的阴极电极的公共电极230之间。发射层220可以包括高分子材料或低分子材料，或者可以由高分子材料或低分子材料形成，并且可以分别从像素PX发射红光、绿光和蓝光。从发射层220发射的光可以有助于图像显示或用作光传感器PS(参见图5)的光源。
尽管其中设置发射层220的区域与发射区域EA基本上相同，但是发射层220可以延伸超出发射区域EA以覆盖第一堤层260。在本文中所使用的诸如“相同”、“相等”、“平面”或“共面”的术语涵盖近乎相同性(near identicality)，该近乎相同性包括例如由于制造工艺而可能发生的变化。术语“基本上”可以在本文中用于强调该含义，除非上下文或其他陈述另有说明。
当发射层220由有机材料形成时，空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)可以设置在每一个发射层220下方，并且电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)可以设置在每一个发射层220上。HIL、HTL、EIL和ETL中的每一者可以具有包括有机材料的单层或多层结构。
公共电极230可以设置在发射层220和第一堤层260上。公共电极230可以跨多个像素PX设置以覆盖发射层220和第一堤层260。例如，公共电极230可以不分开，而是可以跨多个像素PX形成。
公共电极230可以是发光元件EL的向发射层220提供电子的阴极电极。此外，公共电极230还可以是光感测元件PD的接收在光电转换层240中产生的空穴的阳极电极。例如，公共电极230可以用作发光元件EL的阴极电极以及光感测元件PD的阳极电极。
公共电极230可以具有含有两种或更多种材料的结构。公共电极230的下部可以包括具有低功函数的导电材料(例如，Li、Ca、LiF、Al、Mg、Ag、Pt、Pd、Ni、Au、Nd、Ir、Cr、BaF2、Ba或者它们的化合物或混合物(例如，Ag和Mg的混合物)，或者具有诸如LiF/Ca或LiF/Al的多层结构的材料)，或者可以由具有低功函数的导电材料(例如，Li、Ca、LiF、Al、Mg、Ag、Pt、Pd、Ni、Au、Nd、Ir、Cr、BaF2、Ba或者它们的化合物或混合物(例如，Ag和Mg的混合物)，或者具有诸如LiF/Ca或LiF/Al的多层结构的材料)形成。公共电极230的上部可以包括具有高功函数和透明性质的透明金属氧化物(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和/或氧化锌(ZnO)等)，或者可以由具有高功函数和透明性质的透明金属氧化物(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和/或氧化锌(ZnO)等)形成。公共电极230的具有低功函数的下部材料可以用作发光元件EL的阴极电极，并且公共电极230的包括透明材料的上部可以用作光感测元件PD的阳极电极。
公共电极230的下部材料可以形成为薄膜以提高光透射效率。公共电极230可以具有透明性质，从而光可以从发射层220朝向前侧出射。
第二堤层270可以设置在公共电极230上。第二堤层270可以包括暴露公共电极230的第二开口。第二开口可以提供其中形成光传感器PS的光电转换层240的空间。光电转换层240与暴露的公共电极230重叠的区域可以被定义为有效感测区域RA。类似于第一堤层260，第二堤层270可以包括有机绝缘材料或无机材料等，或者可以由有机绝缘材料或无机材料等形成。
光电转换层240可以设置在由第二堤层270的第二开口暴露的公共电极230上。光电转换层240可以介于作为光感测元件PD的阳极电极的公共电极230和作为阴极电极的感测电极250之间。光电转换层240可以产生与入射光成比例的光电荷。入射光可以是从发射层220发射、经反射并进入的光，或者可以是从外部提供的光，而与发射层220无关。由此产生和累积的电荷可以被转换成感测所需的电信号。当光感测元件PD暴露于外部光时，光电转换层240可以产生与外部光的量成比例的光电荷。
光电转换层240可以包括电子供体和电子受体。电子供体可以响应于光而产生供体离子，并且电子受体可以响应于光而产生受体离子。当光电转换层240由有机材料形成时，电子供体可以包括或可以是但不限于诸如亚酞菁(SubPc)和/或磷酸二丁酯(DBP)的化合物。电子受体可以包括或可以是但不限于诸如富勒烯、富勒烯衍生物和/或苝二酰亚胺的化合物。光电转换层240可以设置在发射层220上，并且可以在厚度方向上与发射层220完全地或部分地竖直重叠。有效感测区域RA和发射区域EA可以彼此重叠，并且有效感测区域RA可以大于发射区域EA。
在本文中，其中设置光电转换层240的区域与有效感测区域RA基本上相同，但是光电转换层240可以延伸超出有效感测区域RA以覆盖第二堤层270。
当光电转换层240由有机材料形成时，空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)可以设置在每一个光电转换层240下方，并且电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)可以设置在每一个光电转换层240上。HIL、HTL、EIL和ETL中的每一者可以具有包括有机材料的单层或多层结构。
感测电极250可以设置在光电转换层240和第二堤层270上。感测电极250可以设置为在光感测区域PSA中覆盖光电转换层240和一部分第二堤层270。感测电极250可以设置在多个光传感器PS中的每一个中。
感测电极250可以与公共电极230由相同的材料制成，并且可以具有透明性质。感测电极250的下部可以包括具有低功函数的导电材料或可以由具有低功函数的导电材料形成，并且感测电极250的上部还可以包括透明金属氧化物，该透明金属氧化物是用于降低导电材料的电阻的导体。
感测电极250是透明的，并且从发光元件EL发射的光可以通过感测电极250朝向前侧发射。由指纹30(参见图5)反射的光可以入射在光电转换层240上。因此，入射在光电转换层240上的光可以被检测为具有电信号的感测信号。
感测电极250可以通过第二接触孔H2连接到第二薄膜晶体管TFT2的第二源极电极S2或第二漏极电极D2。第二接触孔H2可以穿透全部的光电转换层240、公共电极230、发射层220、显示像素电极210和平坦化层140，以暴露第二源极电极S2或第二漏极电极D2。感测电极250可以通过填充第二接触孔H2而电连接到第二薄膜晶体管TFT2。感测电极250可以是光感测元件PD的阴极电极，该阴极电极通过接收从第二薄膜晶体管TFT2施加的信号来接收从光电转换层240产生的电子。在一些实施例中，第二接触孔H2可以穿透公共电极230、第一堤层260和平坦化层140，以暴露第二源极电极S2或第二漏极电极D2。
第二接触孔H2可以通过激光工艺或蚀刻工艺形成。激光工艺可以通过使用纳米激光器、皮秒激光器、飞秒激光器或激光钻孔等来实施。然而，应当理解的是，本发明不限于此。可以应用各种工艺中的任何工艺，只要不损害显示装置1(参见图1)的光发射和光感测功能即可。
尽管在附图中第二接触孔H2穿透光电转换层240、公共电极230、发射层220、显示像素电极210和平坦化层140，但是本发明不限于此。例如，第二接触孔H2形成在感测电极250的与第二堤层270接触的部分处，以穿透第二堤层270、公共电极230和第一堤层260。
钝化膜280可以形成在填充有感测电极250的第二接触孔H2的内壁上。钝化膜280可以使感测电极250与其他导电电极(例如，显示像素电极210或公共电极230)电绝缘。钝化膜280可以由诸如氮化硅和/或氧化硅的无机绝缘材料形成。
保护层300设置在发光元件EL和光感测元件PD上方。保护层300可以包括封装层TFEL和封装层TFEL上的覆盖窗350。
设置在发光元件EL和光感测元件PD上方的封装层TFEL可以包括至少一个无机封装层和至少一个有机封装层，或者可以由至少一个无机封装层和至少一个有机封装层形成。例如，封装层TFEL可以包括设置在第二堤层270和感测电极250上的第一无机封装层310、设置在第一无机封装层310上的有机封装层320以及设置在有机封装层320上的第二无机封装层330。
第一无机封装层310和第二无机封装层330可以各自由氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层形成，但是不限于此。有机封装层320可以由丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和/或聚酰亚胺树脂形成，但是不限于此。
覆盖窗350设置在封装层TFEL上。覆盖窗350可以与指纹30接触。覆盖窗350可以是保护显示装置1的配置并透射从发射层220发射的光的元件。覆盖窗350可以由玻璃、蓝宝石和/或塑料制成。
透明耦接构件340可以设置在封装层TFEL和覆盖窗350之间。透明耦接构件340介于覆盖窗350和封装层TFEL之间以将覆盖窗350和封装层TFEL结合。透明耦接构件340可以包括光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)，或者可以由光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)形成。尽管在附图中未示出，但是显示装置1还可以包括位于封装层TFEL和覆盖窗350之间的触摸面板或偏振层等。
在根据实施例的显示装置1中，包括发射区域EA的像素PX和包括有效感测区域RA的光传感器PS不设置在同一平面中而是布置在竖直方向(即，显示面板10的厚度方向)上，从而光传感器PS的虚拟中心点CP(参见图4)位于发射区域EA中，并且因此可以减小像素PX之间的间隔和光传感器PS之间的间隔。例如，显示装置1的间隔可以基本上等于没有光感测功能的显示装置的间隔。因此，显示装置1可以在具有光感测功能的情况下以高分辨率显示图像。
因为可以依据布置结构来布置多个光传感器PS，所以光传感器PS的集成度增加，并且工艺可以变得更简单。
根据该实施例，显示装置1可以具有更简单的电路结构，因为发光元件EL和光感测元件PD共享公共电极230，从而同时施加第二电源电压ELVSS(参见图3)。通过减少发光元件EL和光感测元件PD中包括的电极的数量，可以减小显示装置1的厚度，从而因为省去工艺而节省了处理成本，并且简化了工艺。
图8是根据本发明的实施例的显示装置的像素和单元光传感器的电路图。
图8的驱动电路DC与图3的驱动电路DC的不同之处在于，光感测元件PD的阴极电极电连接到发光元件EL的阳极电极。根据该实施例，如图10和图11中所示，即使发射层221和光电转换层241形成在不同的层上，仍可以使用一个公共电极231作为光感测元件PD的阴极电极和发光元件EL的阳极电极。因此，可以简化装置。
在下文中，将描述具有图8的电路结构的示例。
图9是示意性地表示示出根据实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图的一部分以及显示面板的截面图的视图。图10是沿着图9的线III-III'截取的截面图。图11是沿着图9的线IV-IV'截取的截面图。
在根据该实施例的显示装置1(参见图1)中，如在图5至图7中那样，光感测元件PD与发光元件EL竖直地重叠，但是与上述实施例不同，光感测元件PD设置在发光元件EL下方。在示出像素PX和光传感器PS的布局的平面图中，光传感器PS的虚拟中心点CP(参见图4)位于发射区域EA中，如在图4中那样。
参考图8至图11，在一些实施例中，元件层200可以包括设置在晶体管层100上的光感测元件PD和设置在光感测元件PD上的发光元件EL。光感测元件PD和发光元件EL可以彼此重叠。光感测元件PD可以比发光元件EL具有更大的面积，并且当在平面图中观察时，发光元件EL可以完全位于光感测元件PD中。光感测元件PD的边缘可以定位成比发光元件EL的边缘更靠外侧。例如，光感测元件PD的边缘可以位于发光元件EL的边缘之外，从而当在平面图中观察时，光感测元件PD的边缘可以围绕发光元件EL的边缘。
光感测元件PD可以包括感测电极251、公共电极231以及介于感测电极251和公共电极231之间的光电转换层241，并且发光元件EL可以包括公共电极231、显示像素电极211以及介于公共电极231和显示像素电极211之间的发射层221。
根据本发明的该实施例，感测电极251具有反射性质，公共电极231具有至少部分透明的性质，并且显示像素电极211具有透明性质。在发射层221中产生的光中的一些光朝向前侧行进，而一些其他光朝向后侧行进。朝向前侧发射的光可以穿过显示像素电极211出射到外部。朝向后侧发射的光可以穿过光感测元件PD的公共电极231和光电转换层241，可以被具有反射性质的感测电极251反射，并且可以行进回到前侧以出射。朝向前侧行进的光可以穿过光电转换层241、公共电极231、发射层221和显示像素电极211出射到外部。这样，朝向前侧发射的光中的一些光可以被外部物体(例如，指纹30)反射，并且可以入射在显示像素电极211上。入射光可以穿过具有透明性质的显示像素电极211和公共电极231以入射在光电转换层241上。
通过反射而再次入射在光电转换层241上的光可以产生作为反射光的感测值的第一感测值。被光电转换层241反射并且从发射层221朝向后侧发射的光L21和L22可以通过被光感测元件PD反射而入射在光电转换层241上两次。可以入射在光电转换层241上两次的光可以产生作为参考光感测值的第二感测值。在显示装置1的驱动电路DC中，可以提供作为参考感测值的第二感测值和作为反射光的感测值的第一感测值二者。驱动电路DC可以通过提取不包括第二感测值的作为反射光的感测值的第一感测值的大小来测量通过反射而入射的光的量。根据该实施例，光感测元件PD和发光元件EL不设置在同一平面中而是布置在竖直方向(即，显示面板10的厚度方向)上，从而可以确保其中可以设置多个单元光传感器PS的空间。因为在发射层221中产生的光可以透射且出射，并且入射到光电转换层241上，所以可以通过检测感测信号来识别指纹30。因此，根据实施例的显示装置1可以允许光感测以及以高分辨率显示图像。
将参考图10和图11描述图9中所示的像素PX和光传感器PS的截面图。将不描述与上面参考图6和图7描述的元件相同的元件。
参考图10和图11，感测电极251设置在晶体管层100上。感测电极251可以设置在平坦化层140上，并且可以设置在每一个光传感器PS(参见图9)中。感测电极251可以通过第二接触孔H2'连接到第二薄膜晶体管TFT2的第二源极电极S2或第二漏极电极D2。
感测电极251可以包括反射材料，或者可以由反射材料形成。例如，感测电极251可以具有但不限于具有高功函数的材料(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和/或氧化铟(In2O3))和反射材料(例如，银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、铅(Pb)、金(Au)、镍(Ni)或它们的混合物)的膜的堆叠件。具有较高功函数的材料层可以比反射材料层设置在更高的层上，从而该材料层可以更靠近发射层221或光感测层。感测电极251可以具有但不限于ITO/Mg、ITO/MgF2、ITO/Ag或ITO/Ag/ITO的多层结构。
感测电极251可以反射穿过下反射材料层朝向后侧行进的光，并且由感测电极251反射的光可以朝向前侧(朝向公共电极231)行进。
第二堤层271可以设置在感测电极251上。第二堤层271可以包括形成在有效感测区域RA的一部分处的第二开口，以暴露感测电极251。
光电转换层241可以设置在由第二堤层271的第二开口暴露的感测电极251上。
公共电极231可以设置在光电转换层241和第二堤层271上。公共电极231可以完全设置在显示区域DA和光感测区域PSA中，以覆盖光电转换层241和第二堤层271。例如，公共电极231可以不分开，而是可以跨多个像素PX(参见图9)形成。
公共电极231可以是光感测元件PD的阴极电极，该阴极电极接收在光电转换层241中产生的电子。此外，公共电极231还可以是发光元件EL的向发射层221提供空穴的阳极电极。例如，公共电极231可以用作光感测元件PD的阴极电极以及发光元件EL的阳极电极。
公共电极231可以具有含有两种或更多种材料的结构。公共电极231的下层可以包括或可以是导电材料层，该导电材料层包括具有低功函数的导电材料(例如Li、Ca、LiF、Al、Mg、Ag、Pt、Pd、Ni、Au、Nd、Ir、Cr、BaF2、Ba或者它们的化合物或混合物(例如，Ag和Mg的混合物)，或者具有诸如LiF/Ca或LiF/Al的多层结构的材料)。公共电极231的上层可以包括具有高功函数的透明金属氧化物(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化锌(ZnO)等)，或者可以由具有高功函数的透明金属氧化物(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化锌(ZnO)等)形成。公共电极231的具有低功函数的下部材料可以用作光感测元件PD的阴极电极，并且公共电极231的包括透明材料的上部可以用作发光元件EL的阳极电极。
第一堤层261可以设置在公共电极231上。第一堤层261可以包括形成在发射区域EA的与公共电极231重叠的部分处的第一开口，以暴露公共电极231。
发射层221可以设置在由第一堤层261的第一开口暴露的公共电极231上。
显示像素电极211可以设置在发射层221和第一堤层261上。显示像素电极211可以设置为在显示区域DA中覆盖发射层221和一部分第一堤层261。显示像素电极211可以设置在每一个像素PX中。
显示像素电极211可以具有透明性质。显示像素电极211的下部可以包括具有低功函数的导电材料或者可以由具有低功函数的导电材料形成，并且显示像素电极211的上部可以包括与显示像素电极211的下部相同的具有低功函数的导电材料以及作为用于降低导电材料的电阻的导体的透明金属氧化物。在一些实施例中，显示像素电极211可以包括具有低功函数的导电材料(例如，Li、Ca、LiF、Al、Mg、Ag、Pt、Pd、Ni、Au、Nd、Ir、Cr、BaF2、Ba或者它们的化合物或混合物(例如，Ag和Mg的混合物)，或者具有诸如LiF/Ca或LiF/Al的多层结构的材料)，或者可以由具有低功函数的导电材料(例如，Li、Ca、LiF、Al、Mg、Ag、Pt、Pd、Ni、Au、Nd、Ir、Cr、BaF2、Ba或者它们的化合物或混合物(例如，Ag和Mg的混合物)，或者具有诸如LiF/Ca或LiF/Al的多层结构的材料)形成。显示像素电极211还可以在具有低功函数的材料层上包括具有高功函数的透明金属氧化物，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和/或氧化锌(ZnO)等。显示像素电极211的具有低功函数的导电材料具有小的厚度，并且因此，可以提高从发光元件EL发射的光朝向基底110的前侧出射的效率。显示像素电极211可以通过第一接触孔H1'连接到第一薄膜晶体管TFT1的第一源极电极S1或第一漏极电极D1。第一接触孔H1'可以穿透全部的发射层221、公共电极231、光电转换层241、感测电极251和平坦化层140，以暴露第一源极电极S1或第一漏极电极D1。第一接触孔H1'可以填充有显示像素电极211，并且因此，显示像素电极211可以电连接到第一薄膜晶体管TFT1。显示像素电极211可以是发光元件EL的阴极电极，该阴极电极接收从第一薄膜晶体管TFT1施加的信号并且向发射层221提供电子。
与根据上述实施例的第二接触孔H2(参见图7)的形成类似，可以经由激光工艺或蚀刻工艺形成第一接触孔H1'。尽管在附图中第一接触孔H1'穿透发射层221、公共电极231、光电转换层241、感测电极251和平坦化层140，但是本发明不限于此。例如，第一接触孔H1'可以形成在显示像素电极211的与第一堤层261接触的部分处，并且可以穿透第一堤层261、公共电极231和第二堤层271。
钝化膜281可以形成在填充有显示像素电极211的第一接触孔H1'的内壁上。钝化膜281可以使显示像素电极211与其他导电电极(例如，感测电极251或公共电极231)电绝缘。钝化膜281可以由例如无机绝缘材料(诸如氮化硅和/或氧化硅)形成。
保护层300设置在发光元件EL和光感测元件PD上方。保护层300可以形成为平坦形状。保护层300可以包括封装层TFEL和封装层TFEL上的覆盖窗350，如以上参考图5和图6所描述的。
在根据该实施例的显示装置1中，发光元件EL和光感测元件PD不设置在同一平面中而是布置在竖直方向(即，显示面板10的厚度方向)上，从而光传感器PS的虚拟中心点CP位于发射区域EA中，并且因此可以减小像素PX之间的间隔和光传感器PS之间的间隔。例如，显示装置1的间隔可以基本上等于没有光感测功能的显示装置的间隔。因此，显示装置1可以在具有光感测功能的情况下以高分辨率显示图像。
因为可以依据布置结构来布置多个光传感器PS，所以光传感器PS的集成度增加，并且工艺可以变得更简单。
根据该实施例，因为发光元件EL和光感测元件PD共享公共电极231，所以显示装置1可以具有更简单的电路结构。因为减少了显示装置1所需的电极的数量，所以可以减小显示装置1的厚度并且工艺可以变得更简单。
在下文中，将参考图12至图16描述根据实施例的显示装置1(参见图1)。图12是示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图。图13是分开地示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的平面图。图14是示意性地表示示出根据本发明的实施例的显示面板的图12的像素和光传感器的布局的平面图的一部分以及显示面板的截面图的视图。图15是沿着图14的线V-V'截取的截面图。图16是沿着图14的线VI-VI'截取的截面图。
在根据该实施例的显示装置1中，如在图5至图7中的那样，光感测元件PD设置在像素PX的发光元件EL上方，但是与上述实施例不同，光传感器PS的光感测元件PD不与像素PX的发光元件EL重叠，而是设置为在平面图中围绕发光元件EL。在示出像素PX和光传感器PS的布局的平面图中，光传感器PS的虚拟中心点CP位于发射区域EA中，如在图4中那样。
在根据该实施例的显示装置1中，发射区域EA和有效感测区域RA可以彼此不重叠。避让区域NA可以进一步被包括在发射区域EA和有效感测区域RA之间。类似于外围区域NEA，非发射区域和非感测区域可以在避让区域NA中彼此重叠。发射层222和光电转换层242可以不设置在避让区域NA中。
元件层200可以包括设置在晶体管层100上的发光元件EL和设置在发光元件EL上以在平面图中围绕发光元件EL的光感测元件PD。在平面图中，发光元件EL的边界(即，外边缘)可以与光感测元件PD的外边缘间隔开与避让区域NA的宽度相等的距离。
发光元件EL可以包括公共电极232、显示像素电极212以及介于公共电极232和显示像素电极212之间的发射层222。光感测元件PD可以包括感测电极252、公共电极232以及介于感测电极252和公共电极232之间的光电转换层242。
根据本发明的该实施例，显示像素电极212具有反射性质，公共电极232是透明的，并且感测电极252是透明的。因此，光可以从发射层222朝向前侧(朝向公共电极232)行进。朝向前侧行进的光可以直接出射到外部。出射到外部的光的一部分可以被外部物体(例如，指纹30)反射，并且可以再次入射在感测电极252上。因为感测电极252是透明的，所以反射光可以入射在光电转换层242上。通过反射而再次入射在光电转换层242上的光L31和L32可以产生作为反射光的感测值的第一感测值。根据本发明的实施例，与其他实施例不同，发光元件EL和光感测元件PD彼此不重叠，并且发射的光可以直接出射而不入射在光电转换层242上。
作为反射光的感测值的第一感测值被提供到显示装置1的驱动电路DC，但是作为参考光的感测值的第二感测值可以不被提供到显示装置1的驱动电路DC，或者可以以非常小的量被提供。因此，可以提取更高的感测值，并且可以测量通过反射而入射的光的量。
根据该实施例，光感测元件PD和发光元件EL不设置在同一平面中而是布置在竖直方向(即，显示面板10的厚度方向)上，从而可以确保其中可以设置多个单元光传感器PS的空间。因为在发射层222中产生的光可以透射且出射，并且入射在光电转换层242上，所以可以通过检测感测信号来识别指纹30。因此，根据实施例的显示装置1可以允许光感测以及以高分辨率显示图像。
将参考图15和图16描述图12至图14中所示的像素PX和光传感器PS的截面图。将不描述与上面参考图6和图7描述的元件相同的元件。
显示像素电极212可以设置在平坦化层140上，并且可以设置在多个像素PX中的每一个中。显示像素电极212可以通过第一接触孔H1连接到第一薄膜晶体管TFT1的第一源极电极S1或第一漏极电极D1。显示像素电极212的下部反射材料和具有高功函数的上部材料可以将朝向后侧(朝向显示像素电极212)行进的光朝向前侧(朝向公共电极232)引导以用于顶部发射。
第一堤层262可以设置在显示像素电极212上。第一堤层262可以包括暴露显示像素电极212的第一开口。
发射层222可以设置在由第一堤层262的第一开口暴露的显示像素电极212上。发射层222可以设置在发射区域EA中，并且可以不设置在以预定宽度围绕发射区域EA的避让区域NA中。
公共电极232可以设置在发射层222和第一堤层262上。公共电极232可以完全设置在显示区域DA和光感测区域PSA中，以覆盖发射层222和第一堤层262。公共电极232可以是发光元件EL的向发光元件EL供应电子的阴极电极，并且可以是光感测元件PD的接收在光感测元件PD中产生的空穴的阳极电极。例如，公共电极232可以用作发光元件EL的阴极电极以及光感测元件PD的阴极电极。
公共电极232可以具有含有两种或更多种材料的结构。公共电极232的具有低功函数的下部可以用作发光元件EL的阴极电极，并且公共电极232的包括透明材料的上部可以用作光感测元件PD的阳极电极。
第二堤层272可以设置在公共电极232上。第二堤层272可以包括暴露公共电极232的第二开口。
光电转换层242可以设置在由第二堤层272的第二开口暴露的公共电极232上。光电转换层242可以设置在有效感测区域RA中，但是可以不设置在避让区域NA中。光电转换层242可以设置为围绕发射区域EA和避让区域NA。
感测电极252可以设置在光电转换层242和第二堤层272上。感测电极252可以设置为在光感测区域PSA中覆盖光电转换层242和一部分第二堤层272。感测电极252可以设置在多个光传感器PS中的每一个中。
感测电极252可以是透明的。感测电极252的下部可以包括具有低功函数的导电材料，并且感测电极252的上部可以包括与感测电极252的下部相同的具有低功函数的导电材料以及作为用于降低感测电极252的下部的导电材料的电阻的导体的透明金属氧化物。
感测电极252可以通过第二接触孔H2连接到第二薄膜晶体管TFT2的第二源极电极S2或第二漏极电极D2。第二接触孔H2可以穿透光电转换层242、公共电极232、第一堤层262和平坦化层140，以暴露第二源极电极S2或第二漏极电极D2。感测电极252可以通过填充第二接触孔H2而电连接到第二薄膜晶体管TFT2。感测电极252可以是光感测元件PD的阴极电极，该阴极电极通过接收从第二薄膜晶体管TFT2施加的信号来接收从光电转换层242产生的电子。
第二接触孔H2可以经由激光工艺或蚀刻工艺形成。
钝化膜282可以形成在填充有感测电极252的第二开口周围。钝化膜282可以使感测电极252与其他导电电极(例如，显示像素电极212或公共电极232)电绝缘。
在根据该实施例的显示装置1(参见图1)中，包括发射区域EA的像素PX和包括有效感测区域RA的光传感器PS不设置在同一平面中而是布置在竖直方向(即，显示面板10的厚度方向)上，从而光传感器PS的虚拟中心点CP(参见图12)位于发射区域EA中，并且因此，可以减小像素PX之间的间隔和光传感器PS之间的间隔。例如，显示装置1的间隔可以基本上等于没有光感测功能的显示装置的间隔。因此，显示装置1可以在具有光感测功能的情况下以高分辨率显示图像。
因为光感测元件PD的有效感测区域RA和发光元件EL的发射区域EA彼此不重叠，所以从发射层222发射的光的效率可以是高的，并且入射在光电转换层242上的光的效率可以是高的。
在下文中，将参考图17和图18描述显示面板10的像素PX和光传感器PS的各种实施例。图17是示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图。图18是示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图。
参考图17，显示面板10可以包括设置在显示图像的显示区域DA中的多个像素PX和设置在光感测区域PSA中的多个光传感器PS。
与图4的平面图不同，第一彩色像素PX1可以与光传感器PS重叠，并且第二彩色像素PX2可以与光传感器PS重叠，但是第三彩色像素PX3可以不与光传感器PS重叠。在一些实施例中，在单元像素PXU中，不与光传感器PS重叠的第三彩色像素PX3位于中心点处，并且与光传感器PS重叠的第一彩色像素PX1和第二彩色像素PX2可以分别位于顶点处。
参考图18，与图4的平面图不同，光传感器PS可以仅与第一彩色像素PX1重叠，但是可以不与第二彩色像素PX2和第三彩色像素PX3重叠。
在一些实施例中，在单元像素PXU中，不与光传感器PS重叠的第三彩色像素PX3位于中心点处，并且与光传感器PS重叠的第一彩色像素PX1和不与光传感器PS重叠的第二彩色像素PX2可以交替地位于顶点处。
图19是示意性地表示示出根据本发明的实施例的显示面板的像素和光传感器的布局的平面图的一部分和显示面板的截面图的视图。
图19的实施例与图5的实施例的不同之处在于，每一个像素PX的发射区域EA大于包括在显示装置1(参见图1)中的光传感器PS的有效感测区域RA。当其中设置发光元件EL的发射区域EA大于其中设置光感测元件PD的有效感测区域RA时，从发光元件EL发射的光的量可以增加。因为光可以朝向发射区域EA的不与有效感测区域RA重叠的外部部分发射，所以到达指纹30的光的量可以增加。这可以增加用于推导出指纹30的脊R和谷V的光感测元件PD的入射光的量。
图20是根据本发明的实施例的显示装置的像素和单元光传感器的电路图。图20的电路图与图3的电路图的不同之处在于，其还包括多个晶体管和控制多个晶体管的多个信号。
每一个像素PX(参见图19)可以包括用于向发光元件EL和/或光感测元件PD供应或接收驱动电流的驱动电路DC。驱动电路DC可以包括驱动每一个像素PX的显示电路DC1和驱动光传感器PS(参见图19)的感测电路DC2。驱动电路DC可以与单个集成电路一起驱动像素PX和光传感器PS。
显示电路DC1可以具有七个晶体管和一个电容器或者可以由七个晶体管和一个电容器形成，其被称为7T1C结构。例如，显示电路DC1的7T1C结构可以包括用于补偿第一晶体管ST1的阈值电压偏差(ΔVth)的补偿电路。感测电路DC2可以具有三个晶体管或可以由三个晶体管形成，其被称为3T结构。例如，感测电路DC2的3T结构可以包括驱动晶体管、开关晶体管和复位晶体管。
显示电路DC1可以包括第一晶体管ST1至第七晶体管ST7以及电容器Cst。数据信号DATA、第一扫描信号GW、第二扫描信号GI、第三扫描信号GB、发射控制信号EM、第一电源电压ELVDD、第二电源电压ELVSS和初始化电压Vint被施加到显示电路DC1。可以通过数据线DL施加数据信号DATA。可以分别通过第一扫描线SL、第二扫描线SL-1和第三扫描线SL-2施加第一扫描信号GW、第二扫描信号GI和第三扫描信号GB。可以通过发射信号控制线EML施加发射控制信号EM。多个晶体管中的每一个可以包括栅极电极、源极电极和漏极电极。在下面的描述中，为了便于说明，将描述源极电极是第一电极并且漏极电极是第二电极的示例。
尽管在附图中晶体管是PMOS晶体管，但是晶体管中的一些或全部可以被实现为NMOS晶体管。
第一晶体管ST1是驱动晶体管，并且可以产生驱动电流。第一晶体管ST1的栅极电极可以连接到电容器Cst的第一电极(图中的下电极)，第一晶体管ST1的第一电极可以经由第五晶体管ST5连接到第一电源电压ELVDD端子，并且第一晶体管ST1的第二电极可以经由第六晶体管ST6连接到发光元件EL的阳极电极。第一晶体管ST1可以根据第二晶体管ST2的开关操作从数据线DL接收数据信号DATA，并且可以向发光元件EL供应驱动电流。
第二晶体管ST2是开关晶体管，并且具有连接到第一扫描信号GW端子的栅极电极、连接到数据信号DATA端子的第一电极以及连接到第一晶体管ST1的第一电极的第二电极。第二晶体管ST2可以响应于第一扫描信号GW而导通，以执行将数据信号DATA传送到第一晶体管ST1的第一电极的开关操作。
第三晶体管ST3是补偿晶体管，并且具有连接到第一扫描信号GW端子的栅极电极、与第一晶体管ST1的第二电极连接且经由第六晶体管ST6与发光元件EL的阳极电极连接的第一电极以及与电容器Cst的第一电极(图中的下电极)、第四晶体管ST4的第一电极和第一晶体管ST1的栅极电极连接的第二电极。第三晶体管ST3可以响应于第一扫描信号GW而导通，以通过将第一晶体管ST1的栅极电极连接到第一晶体管ST1的第二电极来使第一晶体管ST1二极管式连接。
第四晶体管ST4是第一初始化晶体管，其具有连接到第二扫描信号GI端子的栅极电极、连接到初始化电压Vint端子的第二电极以及与电容器Cst的第一电极(图中的下电极)、第三晶体管ST3的第二电极和第一晶体管ST1的栅极电极连接的第一电极。第四晶体管ST4可以响应于第二扫描信号GI而导通，以将初始化电压Vint传送到第一晶体管ST1的栅极电极，以使第一晶体管ST1的栅极电极处的电压初始化。
第五晶体管ST5是第一发射晶体管，其具有连接到发射控制信号EM端子的栅极电极、连接到第一电源电压ELVDD端子的第一电极以及与第一晶体管ST1的第一电极和第二晶体管ST2的第二电极连接的第二电极。
第六晶体管ST6是第二发射晶体管，其具有连接到发射控制信号EM端子的栅极电极、与第一晶体管ST1的第二电极和第三晶体管ST3的第一电极连接的第一电极以及连接到发光元件EL的阳极电极的第二电极。
第五晶体管ST5和第六晶体管ST6响应于发射控制信号EM而同时导通，使得驱动电流流过发光元件EL。
第七晶体管ST7是第二初始化晶体管，其具有连接到第三扫描信号GB端子的栅极电极、连接到发光元件EL的阳极电极的第一电极以及连接到初始化电压Vint端子的第二电极。第七晶体管ST7可以响应于第三扫描信号GB而导通，以使发光元件EL的阳极电极初始化。
电容器Cst的第二电极(图中的上电极)连接到第一电源电压ELVDD端子。电容器Cst的第一电极(图中的下电极)连接到第一晶体管ST1的栅极电极、第三晶体管ST3的第二电极和第四晶体管ST4的第一电极。
感测电路DC2可以包括光感测元件PD和第八晶体管ST8至第十晶体管ST10。感测电路DC2被施加有第一扫描信号GW、第二扫描信号GI、第一电源电压ELVDD和初始化信号RST，并且传输感测信号Rx。第一扫描信号GW和第二扫描信号GI分别通过第一扫描线SL和第二扫描线SL-1提供，并且感测信号Rx通过感测线RL传输。
第八晶体管ST8是驱动晶体管，其具有与光感测元件PD的阴极电极和第十晶体管ST10的第二电极连接的栅极电极、连接到第一电源电压ELVDD端子的第一电极以及连接到第九晶体管ST9的第一电极的第二电极。第八晶体管ST8可以在接收到由入射在光感测元件PD上的光产生的电信号时导通，并且可以将与光电荷成比例的电流传输到第九晶体管ST9的第一电极。
第九晶体管ST9是开关晶体管，并且具有连接到第一扫描信号GW端子的栅极电极和连接到感测信号Rx端子的第二电极。第九晶体管ST9可以响应于第一扫描信号GW而导通，以将与流过第八晶体管ST8的电流相对应的感测信号Rx传输到感测信号Rx端子。
第十晶体管ST10是复位晶体管，并且可以响应于初始化信号RST而导通，以使第八晶体管ST8的电位复位。第十晶体管ST10包括串联连接的双晶体管，诸如第一子晶体管ST10-1和第二子晶体管ST10-2。
感测电路DC2可以根据第一扫描信号GW的脉冲周期通过感测线RL传输与入射到光感测元件PD上的光的量相对应的感测信号Rx。
在总结详细描述时，本领域技术人员将认识到，在基本上不脱离本发明的原理的情况下，可以对优选实施例进行许多变化和修改。因此，所公开的本发明的优选实施例仅在一般性和描述性意义上使用，而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种显示装置，其中，所述显示装置包括：
基底，包括显示区域和与所述显示区域重叠的光感测区域；
多个像素，设置在所述显示区域处并且具有发射区域；以及
多个光传感器，设置在所述光感测区域处并且具有有效感测区域，
其中，所述多个像素中的每一个包括发光元件，所述发光元件包括显示像素电极、发射层和公共电极，
其中，所述多个光传感器中的每一个包括光感测元件，所述光感测元件包括感测电极、光电转换层和所述公共电极，
其中，所述公共电极设置在所述发射层和所述光电转换层之间，并且
其中，在平面图中，所述有效感测区域的中心点位于所述发射区域中。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述发射区域与所述有效感测区域重叠。
3.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，在所述平面图中，所述有效感测区域大于所述发射区域，并且
其中，在所述平面图中，所述有效感测区域的边缘围绕所述发射区域的边缘。
4.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述发射层设置在所述光电转换层和所述基底之间。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述显示装置还包括：
晶体管层，设置在所述基底和所述光电转换层之间，
其中，所述感测电极通过穿透所述公共电极的接触孔连接到所述晶体管层。
6.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述光电转换层设置在所述发射层和所述基底之间。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述显示装置还包括：
晶体管层，设置在所述基底和所述发射层之间，
其中，所述显示像素电极通过穿透所述公共电极的接触孔连接到所述晶体管层。
8.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，在所述平面图中，所述有效感测区域围绕所述发射区域。
9.根据权利要求8所述的显示装置，
其中，所述有效感测区域不与所述发射区域重叠。
10.根据权利要求9所述的显示装置，
其中，所述发射层设置在所述光电转换层和所述基底之间。
11.一种显示装置，其中，所述显示装置包括：
基底；
晶体管层，设置在所述基底上并且包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；
显示像素电极，设置在所述晶体管层上并且连接到所述第一薄膜晶体管；
发射层，设置在所述显示像素电极上；
公共电极，设置在所述发射层上；
光电转换层，设置在所述公共电极上；以及
感测电极，设置在所述光电转换层上并且连接到所述第二薄膜晶体管，
其中，所述显示像素电极、所述发射层和所述公共电极形成发光二极管，
其中，所述公共电极、所述光电转换层和所述感测电极形成光接收二极管，并且
其中，所述发光二极管和所述光接收二极管共享所述公共电极。
12.根据权利要求11所述的显示装置，
其中，所述发射层和所述光电转换层彼此重叠。
13.根据权利要求12所述的显示装置，
其中，在平面图中，所述光电转换层大于所述发射层，并且
其中，在所述平面图中，所述光电转换层的边缘围绕所述发射层的边缘。
14.根据权利要求11所述的显示装置，
其中，在平面图中，所述光电转换层围绕所述发射层。
15.根据权利要求14所述的显示装置，
其中，所述光电转换层不与所述发射层重叠。
16.根据权利要求11所述的显示装置，
其中，所述感测电极通过穿透所述公共电极的接触孔连接到所述第二薄膜晶体管。
17.一种显示装置，其中，所述显示装置包括：
基底；
晶体管层，设置在所述基底上并且包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；
感测电极，设置在所述晶体管层上并且连接到所述第二薄膜晶体管；
光电转换层，设置在所述感测电极上；
公共电极，设置在所述光电转换层上；
发射层，设置在所述公共电极上；以及
显示像素电极，设置在所述发射层上并且连接到所述第一薄膜晶体管，
其中，所述感测电极、所述光电转换层和所述公共电极形成光接收二极管，并且
其中，所述公共电极、所述发射层和所述显示像素电极形成发光二极管，并且
其中，所述光接收二极管和所述发光二极管共享所述公共电极。
18.根据权利要求17所述的显示装置，
其中，所述发射层和所述光电转换层彼此重叠。
19.根据权利要求18所述的显示装置，
其中，在平面图中，所述光电转换层大于所述发射层，并且
其中，在所述平面图中，所述光电转换层的边缘围绕所述发射层的边缘。
20.根据权利要求17所述的显示装置，
其中，所述显示像素电极通过穿透所述公共电极的接触孔连接到所述第一薄膜晶体管。
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