CN117917930A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置包括:基体层,包括第一颜色发光区域、第二颜色发光区域和第三颜色发光区域、至少一个光接收区域以及围绕第一颜色发光区域、第二颜色发光区域和第三颜色发光区域和至少一个光接收区域的非发光区域;显示元件层,设置在基体层上,显示元件层包括各自对应于第一颜色发光区域、第二颜色发光区域和第三颜色发光区域的第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件以及对应于所述至少一个光接收区域的光接收元件;以及滤色器层,设置在显示元件层上并且包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器,第一区域;第二区域;以及第三区域,其中,当在平面上观看时,第三区域围绕至少一个光接收区域。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2022年10月21日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2022-0136676号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及显示装置,并且更具体地涉及具有被配置为识别生物特征信息的堆叠滤色器的显示装置。
背景技术
显示装置提供诸如图像显示以向用户提供信息和/或用户输入检测的多种功能,以促进与用户的交互通信。一些显示装置也可以检测用户的生物特征信息。生物特征信息识别方法可以包括:用于感测电极之间形成的电容的变化的电容方法、用于使用光学传感器检测入射光的光学方法以及用于使用压电材料检测振动的超声波方法。当包括光学传感器时,可能期望通过阻挡诸如由外部光引起的噪声来增强生物特征信息识别性能。
发明内容
本公开可以提供通过简化的制造工艺获得的显示装置。本公开可以提供具有来自用于生物特征信息识别的传感器的优化的感测性能的显示装置。本发明可以提供具有降低的可视性缺陷的显示装置。
本发明构思的实施例提供了一种显示装置,所述显示装置包括:基体层,包括第一颜色发光区域、第二颜色发光区域和第三颜色发光区域、至少一个光接收区域以及围绕所述第一颜色发光区域、所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域和所述至少一个光接收区域的非发光区域;显示元件层,设置在所述基体层上,所述显示元件层包括各自对应于所述第一颜色发光区域、所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域的第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件以及对应于所述至少一个光接收区域的光接收元件;以及滤色器层,设置在所述显示元件层上并且包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器,其中,所述滤色器层包括:第一区域,各自具有与设置在所述第一区域中的所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器中的相应滤色器对应的一个滤色器,并且所述第一区域各自与所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域中的相应颜色发光区域重叠;第二区域,所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器中的两个不同滤色器堆叠在所述第二区域中;以及第三区域,所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器中的三个不同的滤色器堆叠在所述第三区域中,其中,当在平面上观看时,所述第三区域围绕所述至少一个光接收区域。
在实施例中,在所述第三区域中,所述第二滤色器和所述第三滤色器堆叠在所述第一滤色器上。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,在所述第二区域和所述第三区域中的每个区域中,所述第三滤色器设置在所述第二滤色器上,其中,在所述基体层的厚度方向上,从所述基体层到所述第三区域中的所述第三滤色器的距离大于从所述基体层到所述第二区域中的所述第三滤色器的距离。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,与所述光接收区域和所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域之中的与所述光接收区域相邻的发光区域之间的非发光区域重叠的滤色器层比与所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域之中的相邻发光区域之间的非发光区域重叠的滤色器层厚。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,所述第二区域与设置在所述第一颜色发光区域和所述第二颜色发光区域之间的非发光区域、设置在所述第一颜色发光区域和所述第三颜色发光区域之间的非发光区域以及设置在所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域之间的非发光区域中的每个非发光区域重叠。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,在所述第二区域中,所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器之中的两个滤色器是所述第二滤色器和所述第三滤色器。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,第一滤色器包括:第一部分,与所述光接收区域重叠;以及第二部分,与所述第一颜色发光区域重叠。
在实施例中,所述显示装置可以包括输入感测层,包括与所述非发光区域重叠的感测电极和覆盖所述感测电极的至少一个绝缘层,并且所述输入感测层设置在所述显示元件层与所述滤色器层之间,其中,所述感测电极与所述第二滤色器和所述第三滤色器中的每个滤色器重叠。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,与所述非发光区域重叠的所述感测电极在所述光接收区域与所述第一颜色发光区域之间、所述光接收区域与所述第二颜色发光区域之间以及所述光接收区域与所述第三颜色发光区域之间的每个空间中与所述第一部分重叠。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,与所述非发光区域重叠的所述感测电极在所述第一颜色发光区域与所述第二颜色发光区域之间、所述第一颜色发光区域与所述第三颜色发光区域之间以及所述第二颜色发光区域与所述第三颜色发光区域之间的每个空间中与所述第二部分不重叠。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,与所述非发光区域重叠的所述滤色器层与设置在所述至少一个绝缘层的最上侧的绝缘层完全接触。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域中的每个发光区域为多个,其中,所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向中的每个方向上交替地布置,并且其中,所述第一颜色发光区域包括第一子发光区域和第二子发光区域,所述第一子发光区域和所述第二子发光区域在所述第一方向和所述第二方向中的每个方向上交替地布置,并且所述第一子发光区域和所述第二子发光区域中的每个子发光区域设置于在所述第二方向上间隔开的所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域之间。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,一个第一子发光区域、一个第二子发光区域、一个第二颜色发光区域和一个第三颜色发光区域限定单元发光区域,其中,一个光接收区域设置在所述单元发光区域内,并且其中,所述一个光接收区域设置于在所述第一方向上间隔开的所述第一子发光区域和所述第二子发光区域之间。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,所述第二部分包括与所述第一子发光区域重叠的第一子部分和与所述第二子发光区域重叠的第二子部分,所述第一子部分和所述第二子部分在所述第一方向上间隔开,并且所述第一部分在所述第一子发光区域与所述第二子发光区域之间,并且其中,所述第一子部分和所述第二子部分与所述第一部分呈单个整体的形式。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,在所述第二滤色器中限定与所述光接收区域重叠的第一开口、与所述第一颜色发光区域重叠的第二开口和与所述第三颜色发光区域重叠的第三开口。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,在所述第三滤色器中限定与所述光接收区域重叠且对应于所述第一开口的第四开口、与所述第一颜色发光区域重叠且对应于所述第二开口的第五开口和与所述第二颜色发光区域重叠的第六开口。
在实施例中,所述显示装置可以包括感测电极,设置在所述显示元件层与所述滤色器层之间,并且与所述非发光区域重叠,其中,所述感测电极具有限定在所述感测电极中的分别对应于所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域的第一网格开口、第二网格开口和第三网格开口,并且其中,在截面上,所述第一网格开口具有比所述第二开口和所述第五开口中的每个开口的宽度大的宽度,所述第二网格开口具有比所述第六开口的宽度大的宽度,并且所述第三网格开口具有比所述第三开口的宽度大的宽度。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,对应于所述光接收区域的第四网格开口限定在所述感测电极中,并且其中,在截面上,所述第四网格开口具有比所述第一开口和所述第四开口中的每个开口的宽度大的宽度。
在实施例中,所述显示装置可以被配置为:其中,当在平面上观看时,所述第一颜色发光区域具有比所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域中的每个发光区域的面积小的面积。
在实施例中,所述显示装置可以包括:平坦化层,设置在所述滤色器层上以覆盖所述滤色器;以及窗,设置在所述平坦化层上。
附图说明
包括附图以提供对本发明构思的进一步理解,并且附图被包含于本公开中并构成本公开的一部分。附图示出了本发明构思的实施例,并且与说明书一起用于通过示例的方式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例的显示装置的透视图;
图2是根据本发明构思的实施例的显示装置的截面图;
图3是根据本发明构思的实施例的显示装置的框图;
图4是根据本发明构思的实施例的放大显示面板的一部分的平面图;
图5是根据本发明构思的实施例的像素和传感器的电路图;
图6是根据本发明构思的实施例的沿图4的线I-I'截取的显示面板的截面图;
图7A至图7C是示出根据本发明构思的实施例的显示装置的一些组件的平面图;
图8A是根据本发明构思的实施例的沿图7A的线II-II'截取的显示装置的截面图;
图8B是根据本发明构思的实施例的沿图7A的线III-III'截取的显示装置的截面图;
图8C是根据本发明构思的实施例的沿图7A的线IV-IV'截取的显示装置的截面图;
图9A是根据本发明构思的实施例的显示装置的截面图;
图9B是根据本发明构思的实施例的其中图9A的一部分被放大的显示装置的截面图;
图10A是根据本发明构思的实施例的显示装置的截面图;以及
图10B是根据对比示例的显示装置的截面图。
具体实施方式
下面通过非限制性示例描述本发明构思的实施例。应当理解的是,相关领域的普通技术人员可以基于在此的教导来实现形式和细节上的各种改变。
在下面的描述中,当元件(或区域、层、部分等)被称为“在”另一元件“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件时,它可以直接设置在所述另一元件上、直接连接到或直接耦接到所述另一元件,或者可以在所述元件与所述另一元件之间设置居间元件。
相同的附图标记可以指代相同的元件。另外,在附图中,为了有效描述技术内容,可能夸大了元件的厚度、比率和/或尺寸。术语“和/或”可以包括相关术语中的一个或多个的任何组合或所有组合。
应当理解的是,尽管在本文中可以使用术语第一和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,在不脱离本公开的教导的情况下,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件。除非上下文另有明确说明,否则单数形式也旨在包括复数形式。
此外,“在……下方”、“在下侧”、“在……上方”或“在上侧”等术语可以用于描述附图中所示的组件的关系。这些术语以相对意义使用,并且参照附图中指示的方向进行描述。
应当理解的是,术语“包括”或“具有”旨在说明在本公开中存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件或其组合,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件或其组合。
除非另有定义,否则在本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。另外,除非在本文中明确地如此定义,否则术语(诸如在通用词典中定义的术语)应被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且不应以理想化或过于形式化的意义进行解释。
在下文中,将参考附图描述本发明构思的说明性实施例。
图1示出了根据本发明构思的实施例的显示装置DD的透视图。图2示出了根据本发明构思的实施例的显示装置DD的截面图。
参照图1和图2,显示装置DD可以是根据电信号激活的装置。例如,显示装置DD可以是移动电话、平板计算机、汽车导航系统、游戏机或可穿戴装置,但不限于此。在图1中,作为示例,移动电话被呈现为显示装置DD。
显示装置DD的上表面可以被定义为显示表面IS,并且可以具有由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面。在显示装置DD中生成的图像IM可以通过显示表面IS向用户提供。在下文中,基本上垂直于由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面的法线方向被定义为第三方向DR3。在本说明书中,“当在平面上观看时”可以被定义为从第三方向DR3观看。也就是说,该平面可以平行于由第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面。
显示表面IS可以被划分为透射区域TA和边框区域BZA。透射区域TA可以是其中显示图像IM的部分。用户通过透射区域TA观看图像IM。在本实施例中,透射区域TA被示出为具有带倒圆角的大致矩形。然而,这是作为示例呈现的,并且透射区域TA可以具有各种二维形状或三维形状而没有限制。
边框区域BZA与透射区域TA相邻。边框区域BZA可以具有预定颜色。边框区域BZA可以围绕透射区域TA。因此,透射区域TA的形状可以基本上由边框区域BZA限定。然而,这仅作为示例示出,并且边框区域BZA可以与透射区域TA的较短边相邻设置,或者可以省略边框区域BZA。
显示装置DD可以感测从外部施加的外部输入。外部输入可以包括从显示装置DD的外部提供的各种形式的输入。例如,外部输入可以包括诸如在接近显示装置DD或与其相邻预定距离时施加的悬停以及通过与用户的手US_F等的直接接触的外部输入。此外,外部输入可以具有各种形式,诸如力、压力、温度、光、热、电容、电感、阻抗等。外部输入可以通过用户的手或眼睛等来提供,或者通过诸如有源笔或数字笔的单独装置来提供。
显示装置DD可以检测从外部施加的用户的生物特征信息,诸如指纹或虹膜扫描信息。能够检测用户的生物特征信息的生物特征信息感测区域可以被提供在显示装置DD的显示表面IS上。生物特征信息感测区域可以提供在整个透射区域TA中,或者可以提供在透射区域TA的一部分中。图1示出了透射区域TA的整个部分用作生物特征信息感测区域,但是本发明构思的实施例不限于此,并且生物特征信息感测区域可以提供在透射区域TA的一部分中。
显示装置DD的外部可以包括窗WM和壳体EDC。例如,窗WM和壳体EDC可以组合在一起,并且显示装置DD的其他组件(诸如显示模块DM)可以容纳在其中。
窗WM的前表面可以限定显示装置DD的显示表面IS。窗WM可以包括光学透明的绝缘材料。例如,窗WM可以包括玻璃或塑料。窗WM可以具有多层结构或单层结构。例如,窗WM可以包括通过粘合剂接合的多个塑料膜或者通过粘合剂接合的玻璃基底和塑料膜。
壳体EDC可以包括具有相对较高刚度的材料。例如,壳体EDC可以包括由玻璃、塑料、金属或者它们的组合形成的多个框架和/或板。壳体EDC可以稳定地保护容纳在内部空间中的显示装置DD的组件免受外部冲击。为显示装置DD的整体操作供电的电池模块可以进一步设置在显示模块DM和壳体EDC之间。
显示模块DM可以包括显示面板DP、输入感测层ISL和防反射层RFL。
显示面板DP可以被配置为实质上生成图像。显示面板DP可以是发光显示面板,并且例如,显示面板DP可以是有机发光显示面板、无机发光显示面板、有机-无机发光显示面板、量子点显示面板、微型发光二极管(LED)显示面板或纳米LED显示面板。在下文中,显示面板DP将通过示例的方式描述为有机发光显示面板,但不局限于此。
显示面板DP包括基体层BL、像素层PXL和封装层TFE。根据本发明构思的实施例的显示面板DP可以是柔性显示面板。然而,本发明构思的实施例不限于此。例如,显示面板DP可以是相对于折叠轴折叠的可折叠显示面板或刚性显示面板。
基体层BL可以包括合成树脂层。合成树脂层可以是聚酰亚胺树脂层,并且材料不特别限于此。此外,基体层BL可以包括玻璃基底、金属基底或有机/无机复合材料基底。
像素层PXL设置在基体层BL上。像素层PXL可以包括电路层DP_CL和元件层DP_ED。电路层DP_CL设置在基体层BL和元件层DP_ED之间。
电路层DP_CL包括至少一个绝缘层和电路元件。在下文中,包括在电路层DP_CL中的绝缘层被称为中间绝缘层。中间绝缘层可以包括至少一个中间无机膜和/或至少一个中间有机膜。电路元件可以包括像素驱动电路和传感器驱动电路等,像素驱动电路被包括在用于显示图像的多个像素中的每一者中,传感器驱动电路被包括在用于识别外部信息的多个传感器中的每一者中。外部信息可以是生物特征信息。作为非限制性示例,传感器可以是指纹识别传感器、接近传感器或虹膜识别传感器等。另外,传感器可以是以光学方式识别生物特征信息的光学传感器。电路层DP_CL还可以包括连接到像素驱动电路和/或传感器驱动电路的信号线。
元件层DP_ED可以包括发光元件和光接收元件,发光元件被包括在像素中的每一者中,光接收元件被包括在传感器中的每一者中。作为非限制性示例,光接收元件可以是光二极管。光接收元件可以是检测或响应于由用户的指纹反射的光的传感器。下文可以参照图6更详细地描述电路层DP_CL和元件层DP_ED。
封装层TFE密封元件层DP_ED。封装层TFE可以包括至少一个有机层和至少一个无机层(诸如无机膜)。无机膜可以包括无机材料,并且可以保护元件层DP_ED免受水分/氧的影响。无机膜可以包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和氧化铝层等,但不特别限于此。有机层包括有机材料,并且可以保护元件层DP_ED免受诸如灰尘颗粒的异物的影响。
输入感测层ISL可以形成在显示面板DP上。输入感测层ISL可以直接设置在封装层TFE上。根据本发明构思的实施例,输入感测层ISL可以通过卷对卷工艺(roll-to-rollprocess)形成在显示面板DP上,但不限于此。也就是说,当输入感测层ISL直接设置在显示面板DP上时,不需要在输入感测层ISL和封装层TFE之间设置粘合剂膜。
可替代地,可以在输入感测层ISL和显示面板DP之间设置粘合剂膜。在这种情况下,输入感测层ISL不需要通过卷对卷工艺与显示面板DP一起制造,并且在通过与显示面板DP分开的工艺制造之后,输入感测层ISL可以通过粘合剂膜固定在显示面板DP的上表面上。
输入感测层ISL可以检测外部输入(例如,用户的触摸)以将外部输入转换成预定类型的输入信号,并且将输入信号提供到显示面板DP。输入感测层ISL可以包括用于检测外部输入的多个感测电极。感测电极可以以电容方式感测外部输入,但不限于此。显示面板DP可以从输入感测层ISL接收输入信号,并且可以生成与输入信号对应的图像。
防反射层RFL可以设置在输入感测层ISL上。防反射层RFL可以降低从显示装置DD的外部入射的外部光的反射率。防反射层RFL可以通过卷对卷工艺形成在输入感测层ISL上,但是本发明构思的实施例不限于此。可替代地,防反射层RFL可以设置在显示面板DP和输入感测层ISL之间。此外,多个防反射层可以设置在输入感测层的上方和/或下方。防反射层RFL可以包括滤色器层CFL(参见图8A),并且滤色器层CFL(参见图8A)可以包括滤色器。下文可以提供滤色器的进一步详细描述。在替代实施例中,滤色器层中的至少一者可以设置在输入感测层上方,并且滤色器中的至少另一者可以设置在输入感测层下方。
根据本发明构思的实施例的显示装置DD还可以包括粘合剂层AL。窗WM可以通过粘合剂层AL附着到防反射层RFL。粘合剂层AL可以包括光学透明粘合剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)或压敏粘合剂(PSA),但不限于此。
图3示出了根据本发明构思的实施例的显示装置DD的框图。
参照图3,显示装置DD包括显示面板DP、面板驱动器和驱动控制器100。作为非限制性示例,面板驱动器包括数据驱动器200、扫描驱动器300、发光驱动器350、电压产生器400和读出电路500,但不限于此。
在操作中,驱动控制器100接收图像信号RGB和控制信号CTRL。驱动控制器100生成其中图像信号RGB的数据格式被按照接口规格转换为与数据驱动器200匹配的图像数据信号DATA。驱动控制器100输出第一控制信号SCS、第二控制信号ECS、第三控制信号DCS和第四控制信号RCS。
数据驱动器200从驱动控制器100接收第三控制信号DCS和图像数据信号DATA。数据驱动器200将图像数据信号DATA转换为数据信号,并将数据信号输出到可以在下文中更详细描述的多条数据线DL1至DLm(例如,数据线DL1、DL2、……和DLm),其中,m是正整数。数据信号可以是与图像数据信号DATA的灰度值对应的模拟电压。
扫描驱动器300从驱动控制器100接收第一控制信号SCS。扫描驱动器300可以响应于第一控制信号SCS将扫描信号输出到显示面板DP的扫描线。
电压产生器400产生显示面板DP的操作所需的电压。在本实施例中,电压产生器400产生第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS、第一初始化电压VINT1、第二初始化电压VINT2和复位电压Vrst,但不限于此。
显示面板DP可以包括与透射区域TA(参见图1)对应的显示区域DA和与边框区域BZA(参见图1)对应的非显示区域NDA。显示面板DP可以包括设置在显示区域DA中的多个像素PX和设置在显示区域DA中的多个传感器FX。
显示面板DP还包括初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线SBL1至SBLn、发光控制线EML1至EMLn、数据线DL1至DLm和读出线RL1至RLh(例如,读出线RL1、RL2、……和RLh),其中,n和h各自是正整数。
初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线SBL1至SBLn和发光控制线EML1至EMLn在第二方向DR2上延伸。初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线SBL1至SBLn和发光控制线EML1至EMLn被布置成在第一方向DR1上间隔开。数据线DL1至DLm和读出线RL1至RLh在第一方向DR1上延伸,并且被布置成在第二方向DR2上间隔开。在替代实施例中,扫描驱动器300和发光驱动器350不需要位于显示区域DA的相对侧上。
多个像素PX分别电连接到初始化扫描线SIL1至SILn、补偿扫描线SCL1至SCLn、写入扫描线SWL1至SWLn、黑色扫描线SBL1至SBLn、发光控制线EML1至EMLn和数据线DL1至DLm。例如,多个像素PX中的每一者可以电连接到四条扫描线。然而,连接到各个像素PX的扫描线的数量不限于此,并且可以改变。
多个传感器FX分别电连接到写入扫描线SWL1至SWLn和读出线RL1至RLh。一个传感器FX可以电连接到一条扫描线。然而,本发明构思的实施例不限于此。连接到每个传感器FX的扫描线的数量可以变化。作为非限制性示例,读出线RL1至RLh的数量可以对应于数据线DL1至DLm的数量的一半。然而,本发明构思的实施例不限于此。可替代地,读出线RL1至RLh的数量可以对应于数据线DL1至DLm的数量的四分之一或八分之一。在其他实施例中,读出线RL1至RLh的数量可以基本上等于或相应地大于数据线DL1至DLm的数量。
扫描驱动器300可以设置在显示面板DP的非显示区域NDA中。然而,本发明构思的实施例不特别限于此。例如,扫描驱动器300的至少一部分可以设置在显示区域DA中。
扫描驱动器300从驱动控制器100接收第一控制信号SCS。响应于第一控制信号SCS,扫描驱动器300将初始化扫描信号输出到初始化扫描线SIL1至SILn,并将补偿扫描信号输出到补偿扫描线SCL1至SCLn。另外,响应于第一控制信号SCS,扫描驱动器300将写入扫描信号输出到写入扫描线SWL1至SWLn,并将黑色扫描信号输出到黑色扫描线SBL1至SBLn。可替代地,扫描驱动器300可以包括第一扫描驱动器和第二扫描驱动器。第一扫描驱动器可以输出初始化扫描信号和补偿扫描信号,并且第二扫描驱动器可以输出写入扫描信号和黑色扫描信号,但不限于此。
发光驱动器350可以设置在显示面板DP的非显示区域NDA中。发光驱动器350从驱动控制器100接收第二控制信号ECS。发光驱动器350可以响应于第二控制信号ECS将发光控制信号输出到发光控制线EML1至EMLn。可替代地,扫描驱动器300可以连接到发光控制线EML1至EMLn。在这种情况下,可以省略发光驱动器350,并且扫描驱动器300可以将发光控制信号输出到发光控制线EML1至EMLn。
读出电路500从驱动控制器100接收第四控制信号RCS。读出电路500可以响应于第四控制信号RCS从读出线RL1至RLh接收感测信号。读出电路500可以处理从读出线RL1至RLh接收的检测信号,并将处理后的检测信号S_FS提供到驱动控制器100。驱动控制器100可以基于检测信号S_FS来识别生物特征信息。
图4示出了根据本发明构思的实施例的放大显示面板DP的一部分的平面图。图4示出了发光元件和像素驱动电路之间的连接关系以及光接收元件和传感器驱动电路之间的连接关系。
参照图4,显示面板DP包括多个像素PXR、PXG1、PXG2和PXB以及多个传感器FX。
在图4中,分别示出了在显示区域DA(参见图3)中重复的单元区域RPU。单元像素和至少一个传感器FX设置在单元区域RPU中的每一者中。单元像素可以被定义为图3中所示的多个像素PX之中的一组重复像素。在本实施例中,一个传感器FX可以设置在单元区域RPU中的每一者中。
单元像素可以包括两个第一颜色像素PXG1和PXG2(下文中,称为第1-1颜色像素PXG1和第1-2颜色像素PXG2)、第二颜色像素PXR和第三颜色像素PXB。第1-1颜色像素PXG1和第1-2颜色像素PXG2各自包括第一发光元件ED_G1和ED_G2(下文中,称为第1-1发光元件ED_G1和第1-2发光元件ED_G2),第二颜色像素PXR包括第二发光元件ED_R,并且第三颜色像素PXB包括第三发光元件ED_B。
第1-1发光元件ED_G1和第1-2发光元件ED_G2中的每一者发射第一颜色光(例如,绿光),第二发光元件ED_R发射不同于第一颜色光的第二颜色光(例如,红光),第三发光元件ED_B发射不同于第一颜色光和第二颜色光的第三颜色光(例如,蓝光)。从第1-1发光元件ED_G1发射的绿光可以与从第1-2发光元件ED_G2发射的绿光具有基本上相同的波长。在替代实施例中,来自第1-1发光元件ED_G1和第1-2发光元件ED_G2的光的波长可以不同,以支持四色视觉或者进一步区分光的镜面反射和漫反射。
第二发光元件ED_R和第三发光元件ED_B可以在第一方向DR1和第二方向DR2中的每一者上交替地布置。第1-1发光元件ED_G1和第1-2发光元件ED_G2可以在第一方向DR1和第二方向DR2中的每一者上交替地布置。第1-1发光元件ED_G1和第1-2发光元件ED_G2中的每一者可以设置在沿第二方向DR2间隔开的第二发光元件ED_R和第三发光元件ED_B之间。
沿第二方向DR2布置的单元区域RPU可以具有基本相同的像素排列,并且在沿第一方向DR1布置的单元区域RPU中,第二颜色像素PXR和第三颜色像素PXB的位置可以不同,并且第1-1颜色像素PXG1和第1-2颜色像素PXG2的位置可以不同。在单元区域RPU之中,第一类型单元区域和第二类型单元区域可以沿第一方向DR1交替地设置。在替代实施例中,第二类型的单元区域和第一类型的单元区域可以在第二方向DR2上基本上类似于彼此的镜面图像。在替代实施例中,基本相同的单一类型的单元区域可以在相对于第二方向DR2的第一方向DR1上具有不同的偏移。
第二发光元件ED_R、第1-1发光元件ED-G1、第三发光元件ED_B和第1-2发光元件ED_G2可以在第一类型单元区域的每一者中在第二方向DR2上顺序地布置。第三发光元件ED_B、第1-2发光元件ED_G2、第二发光元件ED_R和第1-2发光元件ED_G1可以在第二类型单元区域的每一者中在第二方向DR2上顺序地布置。
第1-1发光元件ED_G1可以包括第1-1阳极G1_AE和第1-1发射层G1_EL,并且第1-2发光元件ED_G2可以包括第1-2阳极G2_AE和第1-2发射层G2_EL。第二发光元件ED_R可以包括第二阳极R_AE和第二发射层R_EL,并且第三发光元件ED_B可以包括第三阳极B_AE和第三发射层B_EL。
第1-1发射层G1_EL可以对应于第一颜色发光区域PXA-G之中的第1-1颜色发光区域PXA-G1(或第一子发光区域),可以在下文中针对图7A对此更详细地描述,并且第1-2发射层G2_EL可以对应于第一颜色发光区域PXA-G之中的第1-2颜色发光区域PXA-G2(或第二子发光区域)。第二发射层R_EL可以对应于第二颜色发光区域PXA-R,可以在下文中针对图7A对此更详细地描述,并且第三发射层B_EL可以对应于第三颜色发光区域PXA-B,可以在下文中针对图7A对此更详细地描述。
因此,针对上述第1-1发光元件ED_G1、第1-2发光元件ED_G2、第二发光元件ED_R和第三发光元件ED_B的布置所提供的描述也可以适用于第1-1颜色发光区域PXA-G1、第1-2颜色发光区域PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B。此外,第1-1发射层G1_EL的尺寸、第1-2发射层G2_EL的尺寸、第二发射层R_EL的尺寸和第三发射层B_EL的尺寸可以分别对应于第1-1颜色发光区域PXA-G1的尺寸、第1-2颜色发光区域PXA-G2的尺寸、第二颜色发光区域PXA-R的尺寸和第三颜色发光区域PXA-B的尺寸。
作为非限制性示例,第二颜色发光区域PXA-R的尺寸可以大于第1-1颜色发光区域PXA-G1的尺寸和第1-2颜色发光区域PXA-G2的尺寸。另外,第三颜色发光区域PXA-B的尺寸可以大于第二颜色发光区域PXA-R的尺寸。第一颜色发光区域PXA-G、第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B中的每个的尺寸不限于此,并且可以以各种方式修改和应用。例如,在本发明构思的另一实施例中,第二颜色发光区域PXA-R的尺寸和第三颜色发光区域PXA-B的尺寸可以基本相同,并且可以大于第一颜色发光区域PXA-G的尺寸。可替代地,第一颜色发光区域PXA-G的尺寸、第二颜色发光区域PXA-R的尺寸和第三颜色发光区域PXA-B的尺寸可以基本上相同。
在单元区域RPU中,设置第1-1颜色像素PXG1的第1-1像素驱动电路G1_PD、第1-2颜色像素PXG2的第1-2像素驱动电路G2_PD、第二颜色像素PXR的第二像素驱动电路R_PD和第三颜色像素PXB的第三像素驱动电路B_PD中的每一者。
第1-1发光元件ED_G1电连接到第1-1像素驱动电路G1_PD。第1-1阳极G1_AE通过接触孔连接到第1-1像素驱动电路G1_PD。第1-2发光元件ED_G2电连接到第1-2像素驱动电路G2_PD。第1-2阳极G2_AE通过接触孔连接到第1-2像素驱动电路G2_PD。第二发光元件ED_R电连接到第二像素驱动电路R_PD电连接。第二阳极R_AE通过接触孔连接到第二像素驱动电路R_PD。第三发光元件ED_B电连接到第三像素驱动电路B_PD。第三阳极B_AE通过接触孔连接到第三像素驱动电路B_PD。
传感器FX中的每一者包括感光单元LSU和传感器驱动电路O_SD。感光单元LSU可以包括一个光接收元件。作为非限制性示例,一个光接收元件可以被设置为对应于一个单元区域RPU。然而,感光单元LSU可以包括两个或更多个光接收元件,并且光接收元件中任何一者可以连接到传感器驱动电路。在这种情况下,对应于一个单元区域RPU设置的光接收元件的数量可以是两个或更多个。
在本实施例中,感光单元LSU可以包括第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2。第一类型单元区域中的每一者可以包括一个第一光接收元件OPD1,并且第二类型单元区域中的每一者可以包括一个第二光接收元件OPD2。在单元区域RPU之中的对应单元区域中,第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2中的每一者可以在第一方向DR1上与第1-2发光元件ED_G2间隔开,并且可以在第二方向DR2上与第三发光元件ED_B间隔开。第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2可以在第一方向DR1上基本上类似于彼此的镜面图像。
第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2中的每一者可以设置在沿第一方向DR1间隔开的第1-1发光元件ED_G1和第1-2发光元件ED_G2之间。第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2中的每一者可以设置在沿第四方向DR4间隔开的第二发光元件ED_R之间,并且可以设置在沿第五方向DR5间隔开的第三发光元件ED_B之间,第四方向DR4被定义为相对于第一方向DR1和第二方向DR2倾斜的方向,第五方向DR5被定义为与第四方向DR4交叉的方向。第一光接收元件OPD1可以布置在第二方向DR2上,并且第二光接收元件OPD2可以布置在第二方向DR2上。第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2可以分别布置在第四方向DR4和第五方向DR5上。
第一光接收元件OPD1可以包括第4-1阳极O_AE1和第一光电转换层O_RL1,并且第二光接收元件OPD2可以包括第4-2阳极O_AE2和第二光电转换层O_RL2。
传感器驱动电路O_SD可以包括第一传感器驱动电路O_SD1和第二传感器驱动电路O_SD2。第一传感器驱动电路O_SD1可以设置在第一类型单元区域中的每一者中,并且第二传感器驱动电路O_SD2可以设置在第二类型单元区域中的每一者中。第一传感器驱动电路O_SD1和第二传感器驱动电路O_SD2可以在第一方向DR1上交替地布置,多个第一传感器驱动电路O_SD1可以在第二方向DR2上连续地布置,并且多个第二传感器驱动电路O_SD2可以在第二方向DR2上连续地布置。
第一光接收元件OPD1电连接到第一传感器驱动电路O_SD1。第4-1阳极O_AE1通过接触孔连接到第一传感器驱动电路O_SD1。第二光接收元件OPD2电连接到第二传感器驱动电路O_SD2。第4-2阳极O_AE2通过接触孔连接到第二传感器驱动电路O_SD2。
在实施例中,第一光接收元件OPD1还可以包括从第4-1阳极O_AE1在第二方向DR2上延伸的延伸线CW。第4-1阳极O_AE1和延伸线CW可以呈单个整体的形式。第4-1阳极O_AE1可以通过限定在延伸线CW的端部处的接触孔连接到第一传感器驱动电路O_SD1。延伸线CW的接触孔和第4-2阳极O_AE2的接触孔可以在第一方向DR1和第二方向DR2中的至少一者上间隔开。
第4-1阳极O_AE1、第4-2阳极O_AE2和延伸线CW分别与第1-1阳极G1_AE、第1-2阳极G2_AE、第二阳极R_AE和第三阳极B_AE设置在同一层上。在这种情况下,第4-1阳极O_AE1、第4-2阳极O_AE2和延伸线CW可以分别包括与第1-1阳极G1_AE、第1-2阳极G2_AE、第二阳极R_AE和第三阳极B_AE的材料基本上相同的材料,并且可以通过基本上相同的工艺提供。
图5示出了根据本发明构思的实施例的像素PX和传感器FX的电路图。
图5示出了用于图3中所示的多个像素PX之中的一个像素(例如,第二颜色像素PXR)的电路作为说明性示例,但不限于此。由于多个像素PX(参见图3)中的每一者可以共享基本上相同的电路结构,因此可以省略对其他像素的详细描述。另外,在图5中,作为示例示出了用于图3中所示的多个传感器FX之中的一个传感器(例如,包括第二光接收元件OPD2和第二传感器驱动电路O_SD2的传感器FX)的电路。由于多个传感器FX中的每一者可以共享基本上相同的电路结构,因此可以省略对其他传感器的详细描述。
参照图3和图5,还参照图4,第二颜色像素PXR连接到数据线DL1至DLm之中的第i数据线DLi(也可以称为数据线DLi)、初始化扫描线SIL1至SILn之中的第j初始化扫描线SILj、补偿扫描线SCL1至SCLn之中的第j补偿扫描线SCLj、写入扫描线SWL1至SWLn之中的第j写入扫描线SWLj、黑色扫描线SBL1至SBLn之中的第j黑色扫描线SBLj和发光控制线EML1至EMLn之中的第j发光控制线EMLj,其中,i是大于或等于1且小于或等于m的正整数,并且j是大于或等于1且小于或等于n的正整数。
第二颜色像素PXR包括第二发光元件ED_R和第二像素驱动电路R_PD。第二发光元件ED_R可以是发光二极管。作为非限制性示例,第二发光元件ED_R可以是包括有机发射层的有机发光二极管。
第二像素驱动电路R_PD包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和第五晶体管T5、第一发光控制晶体管ET1和第二发光控制晶体管ET2以及一个电容器Cst。
第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和第五晶体管T5以及第一发光控制晶体管ET1和第二发光控制晶体管ET2中的至少一者可以是具有低温多晶硅(LTPS)半导体层的晶体管。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和第五晶体管T5以及第一发光控制晶体管ET1和第二发光控制晶体管ET2中的至少一者可以是具有氧化物半导体层的晶体管。例如,第三晶体管T3和第四晶体管T4可以是氧化物半导体晶体管,并且第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5以及第一发光控制晶体管ET1和第二发光控制晶体管ET2可以是LTPS晶体管。
在本实施例中,直接影响显示装置DD(参见图1)的亮度的至少第一晶体管T1被配置为包括由具有高可靠性的多晶硅形成的半导体层,并且因此可以获得高分辨率的显示装置。对于具有氧化物半导体层的晶体管,氧化物半导体具有高的载流子迁移率和低的漏电流,并且因此即使驱动时间长也不具有大的电压降。也就是说,即使在低频驱动时,图像根据电压降的颜色变化也不剧烈,并且因此支持低频驱动。如上所述,氧化物半导体具有低的漏电流,并且因此连接到第一晶体管T1的驱动栅极电极的第三晶体管T3和第四晶体管T4中的至少一者可以用作氧化物半导体,以减少或防止可能流向驱动栅极电极的漏电流,并且降低功耗。
第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和第五晶体管T5以及第一发光控制晶体管ET1和第二发光控制晶体管ET2中的一些可以是P型晶体管,并且其他可以是N型晶体管。例如,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5以及第一发光控制晶体管ET1和第二发光控制晶体管ET2可以是P型晶体管,并且第三晶体管T3和第四晶体管T4可以是N型晶体管。
根据本发明构思的实施例的第二像素驱动电路R_PD的配置不限于图5中所示的说明性实施例。图5中所示的第二像素驱动电路R_PD仅仅是示例,并且可以修改第二像素驱动电路R_PD的配置以解决设计标准。例如,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和第五晶体管T5以及第一发光控制晶体管ET1和第二发光控制晶体管ET2可以是相同类型的(即,P型晶体管或N型晶体管)。
第j初始化扫描线SILj、第j补偿扫描线SCLj、第j写入扫描线SWLj、第j黑色扫描线SBLj和第j发光控制线EMLj可以分别将第j初始化扫描信号SIj、第j补偿扫描信号SCj、第j写入扫描信号SWj、第j黑色扫描信号SBj和第j发光控制信号EMj传输到第二颜色像素PXR。第i数据线DLi将第i数据信号Di传输到第二颜色像素PXR。例如,第i数据信号Di可以具有与输入到显示装置DD的图像信号RGB(参见图3)对应的电压电平。
第一驱动电压线VL1和第二驱动电压线VL2可以分别将第一驱动电压ELVDD和第二驱动电压ELVSS传输到第二颜色像素PXR。另外,第一初始化电压线VL3和第二初始化电压线VL4可以分别将第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2传输到第二颜色像素PXR。
第一晶体管T1连接在接收第一驱动电压ELVDD的第一驱动电压线VL1和第二发光元件ED_R之间。第一晶体管T1可以包括经由第一发光控制晶体管ET1连接到第一驱动电压线VL1的第一电极、经由第二发光控制晶体管ET2连接到第二发光元件ED_R的第二阳极R_AE(参见图4)的第二电极以及连接到电容器Cst的一端(例如,第一节点N1)的第三电极(例如,栅极电极)。第一晶体管T1可以根据第二晶体管T2的开关操作接收从第i数据线DLi接收的第i数据信号Di,并且将驱动电流Id供应到第二发光元件ED_R。
第二晶体管T2连接在数据线DLi和第一晶体管T1的第一电极之间。第二晶体管T2包括连接到数据线DLi的第一电极、连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极以及连接到第j写入扫描线SWLj的第三电极(例如,栅极电极)。第二晶体管T2可以根据通过第j写入扫描线SWLj接收的第j写入扫描信号SWj导通,以将通过第i数据线DLi接收的第i数据信号Di传输到第一晶体管T1的第一电极。
第三晶体管T3连接在第一晶体管T1的第二电极与第一节点N1之间。第三晶体管T3包括连接到第一晶体管T1的第三电极的第一电极、连接到第一晶体管T1的第二电极的第二电极以及连接到第j补偿扫描线SCLj的第三电极(例如,栅极电极)。第三晶体管T3可以根据通过第j补偿扫描线SCLj接收的第j补偿扫描信号SCj导通,以连接第一晶体管T1的第三电极和第二电极,从而将第一晶体管T1配置为以二极管方式连接的晶体管。
第四晶体管T4连接在向其施加第一初始化电压VINT1的第一初始化电压线VL3与第一节点N1之间。第四晶体管T4包括连接到向其施加第一初始化电压VINT1的第一初始化电压线VL3的第一电极、连接到第一节点N1的第二电极以及连接到第j初始化扫描线SILj的第三电极(例如,栅极电极)。第四晶体管T4根据通过第j初始化扫描线SILj接收的第j初始化扫描信号SIj导通。导通的第四晶体管T4将第一初始化电压VINT1输送到第一节点N1,以初始化第一晶体管T1的第三电极(或栅极电极)的电位(即,第一节点N1的电位)。
第一发光控制晶体管ET1包括连接到第一驱动电压线VL1的第一电极、连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极以及连接到第j发光控制线EMLj的第三电极(例如,栅极电极)。
第二发光控制晶体管ET2包括连接到第一晶体管T1的第二电极的第一电极、连接到第二发光元件ED_R的第二阳极R_AE(参见图4)的第二电极以及连接到第j发光控制线EMLj的第三电极(例如,栅极电极)。
第一发光控制晶体管ET1和第二发光控制晶体管ET2根据通过第j发光控制线EMLj接收的第j发光控制信号EMj一起导通。通过导通的第一发光控制晶体管ET1施加的第一驱动电压ELVDD可以通过以二极管方式连接的第一晶体管T1进行补偿,并且然后输送到第二发光元件ED_R。
第五晶体管T5包括连接到向其输送第二初始化电压VINT2的第二初始化电压线VL4的第一电极、连接到第二发光控制晶体管ET2的第二电极的第二电极以及连接到第j黑色扫描线SBLj的第三电极(例如,栅极电极)。第二初始化电压VINT2可以具有等于或低于第一初始化电压VINT1的电压电平的电压电平。作为非限制性示例,第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2中的每一者可以具有约-3.5V的电压。
如上所述,电容器Cst的一端连接到第一晶体管T1的第三电极,并且电容器Cst的另一端连接到第一驱动电压线VL1。第二发光元件ED_R的阴极可以连接到输送第二驱动电压ELVSS的第二驱动电压线VL2。第二驱动电压ELVSS可以具有比第一驱动电压ELVDD的电压电平低的电压电平。作为非限制性示例,第一驱动电压ELVDD可以是约4.6V,并且第二驱动电压ELVSS可以是约-2.5V。
传感器FX连接到读出线RL1至RLh之中的第d读出线RLd、第j写入扫描线SWLj和复位控制线RCL,其中,d是大于或等于1且小于或等于h的正整数。
传感器FX包括感光单元LSU和传感器驱动电路O_SD。在本实施例中,感光单元LSU可以包括第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2之中的对应光接收元件。然而,本发明构思的实施例不限于此,并且感光单元LSU可以包括串联连接的一个或多个光接收元件,或者并联连接的两个或更多个光接收元件。在下文中,可以省略对基本类似的第一光接收元件OPD1的详细描述。
第二光接收元件OPD2可以是光二极管。作为非限制性示例,第二光接收元件OPD2可以是包括有机材料作为光电转换层的有机光二极管。第二光接收元件OPD2的第4-2阳极O_AE2可以连接到第一感测节点SN1,并且第二光接收元件OPD2的阴极可以连接到具有第二驱动电压ELVSS的第二驱动电压线VL2。
第二传感器驱动电路O_SD2包括三个晶体管ST1、ST2和ST3。三个晶体管ST1、ST2和ST3可以分别包括复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3。复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的至少一者可以是氧化物半导体晶体管。作为非限制性示例,复位晶体管ST1可以是氧化物半导体晶体管,并且放大晶体管ST2和输出晶体管ST3可以是LTPS晶体管。然而,实施例不限于此,并且至少复位晶体管ST1和输出晶体管ST3可以是氧化物半导体晶体管,并且放大晶体管ST2可以是LTPS晶体管。
此外,复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3中的一些可以是P型晶体管,并且其他可以是N型晶体管。作为非限制性示例,放大晶体管ST2和输出晶体管ST3可以是P型晶体管,并且复位晶体管ST1可以是N型晶体管。然而,本发明不限于此,并且复位晶体管ST1、放大晶体管ST2和输出晶体管ST3可以是相同的类型的(即,N型晶体管或P型晶体管)。
根据本发明构思的实施例的第二传感器驱动电路O_SD2的电路配置不限于图5中所示的。图5中所示的第二传感器驱动电路O_SD2仅仅是示例,并且可以修改第二传感器驱动电路O_SD2的配置以解决设计标准。
复位晶体管ST1包括连接到第三初始化电压线VL5以接收复位电压Vrst的第一电极、连接到第一感测节点SN1的第二电极以及接收复位控制信号RST的第三电极(例如,栅极电极)。复位晶体管ST1可以响应于复位控制信号RST将第一感测节点SN1的电位复位到复位电压Vrst。复位控制信号RST可以是通过复位控制线RCL提供的信号。然而,本发明构思的实施例不限于此。可替代地,复位控制信号RST可以是通过第j补偿扫描线SCLj供应的第j补偿扫描信号SCj。也就是说,复位晶体管ST1可以接收从第j补偿扫描线SCLj供应的第j补偿扫描信号SCj作为复位控制信号RST。作为非限制性示例,至少在复位控制信号RST的有效持续时间内,复位电压Vrst可以具有比第二驱动电压ELVSS的电压电平低的电压电平。复位电压Vrst可以是保持在低于第二驱动电压ELVSS的电压电平的电压电平的DC电压。例如,复位电压Vrst可以是约-4.5V。
放大晶体管ST2包括接收感测驱动电压Vcom的第一电极、连接到第二感测节点SN2的第二电极以及连接到第一感测节点SN1的第三电极(例如,栅极电极)。放大晶体管ST2可以根据第一感测节点SN1的电位导通,以将感测驱动电压Vcom施加到第二感测节点SN2。作为非限制性示例,感测驱动电压Vcom可以是第一驱动电压ELVDD、第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2中的一者。当感测驱动电压Vcom是第一驱动电压ELVDD时,放大晶体管ST2的第一电极可以电连接到第一驱动电压线VL1。当感测驱动电压Vcom是第一初始化电压VINT1时,放大晶体管ST2的第一电极可以电连接到第一初始化电压线VL3,并且当感测驱动电压Vcom是第二初始化电压VINT2时,放大晶体管ST2的第一电极可以电连接到第二初始化电压线VL4。
输出晶体管ST3包括连接到第二感测节点SN2的第一电极、连接到第d读出线RLd的第二电极以及接收输出控制信号的第三电极(例如,栅极电极)。输出晶体管ST3可以响应于输出控制信号将感测信号FSd输送到第d读出线RLd。输出控制信号可以是通过第j写入扫描线SWLj提供的第j写入扫描信号SWj。也就是说,输出晶体管ST3可以接收从写入扫描线SWLj提供的第j写入扫描信号SWj作为输出控制信号。
传感器FX的感光单元LSU可以在发光元件ED_G1、ED_G2、ED_R和ED_B的发光时段期间暴露于光。光可以是从发光元件ED_G1、ED_G2、ED_R和ED_B中的任何一者输出的光。
当用户的手US_F(参见图1)触摸显示表面IS(参见图1)时,第二光接收元件OPD2可以产生与由指纹的脊或指纹的位于脊之间的谷反射的光对应的光电荷,并且所产生的光电荷可以累积在第一感测节点SN1中。
放大晶体管ST2可以是生成与输入到第三电极的第一感测节点SN1的电荷成比例的源极-漏极电流的源极跟随器放大器。
低电平的第j写入扫描信号SWj通过第j写入扫描线SWLj供应到输出晶体管ST3。当输出晶体管ST3响应于低电平的第j写入扫描信号SWj导通时,与流过放大晶体管ST2的电流对应的感测信号FSd可以输出到第d读出线RLd。
当高电平的复位控制信号RST通过复位控制线RCL被供应时,复位晶体管ST1导通。复位时段可以被定义为复位控制线RCL的有效持续时间(即,高电平持续时间)。可替代地,当复位晶体管ST1由PMOS晶体管而不是NMOS晶体管形成时,低电平的复位控制信号RST可以在复位持续时间内供应到复位控制线RCL。在复位持续时间内,第一感测节点SN1可以复位为与复位电压Vrst对应的电位。作为非限制性示例,复位电压Vrst可以具有比第二驱动电压ELVSS的电压电平低的电压电平。
当复位持续时间结束时,感光单元LSU可以产生与所接收的光对应的光电荷,并且所产生的光电荷可以累积在第一感测节点SN1中。
图6示出了根据本发明构思的实施例的显示面板DP的截面图。例如,图6中所示的截面可以对应于沿图4中所示的线I-I'截取的截面。
参照图4和图6,还参照图7A,显示面板DP可以包括基体层BL、设置在基体层BL上的电路层DP_CL、设置在电路层DP_CL上的元件层DP_ED和设置在元件层DP_ED上的封装层TFE。
基体层BL可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。特别地,合成树脂层可以是聚酰亚胺类树脂层,并且材料不特别限于此。合成树脂层可以包括丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸酯类树脂、聚异戊二烯、乙烯基类树脂、环氧类树脂、氨基甲酸酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰胺类树脂和苝类树脂等之中的至少任何一者。此外,基体层BL可以包括玻璃基底、金属基底或有机/无机复合材料基底。
在基体层BL的上表面上形成至少一个无机层。无机层可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪中的至少一者。无机层可以形成为多层。多层无机层可以构成阻挡层BR1和BR2和/或缓冲层BFL,可以在下文中更详细地描述。可以选择性地设置阻挡层BR1和BR2以及缓冲层BFL。
阻挡层BR1和BR2可以防止从外部引入异物。阻挡层BR1和BR2可以包括氧化硅层和氮化硅层。这些中的每一者可以提供为多个,并且氧化硅层和氮化硅层可以交替地堆叠。
阻挡层BR1和BR2可以包括第一阻挡层BR1和第二阻挡层BR2。第一后金属层BMC1可以设置在第一阻挡层BR1和第二阻挡层BR2之间。在本发明构思的实施例中,可以省略第一后金属层BMC1。
缓冲层BFL可以设置在阻挡层BR1和BR2上。缓冲层BFL可以增加基体层BL与半导体图案和/或导电图案之间的接合力。缓冲层BFL可以包括氧化硅层和氮化硅层。氧化硅层和氮化硅层可以交替地堆叠。
第一半导体图案可以设置在缓冲层BFL上。第一半导体图案可以包括硅半导体。例如,硅半导体可以包括非晶硅或多晶硅等。例如,第一半导体图案可以包括低温多晶硅。
图6示出了设置在缓冲层BFL上的第一半导体图案的一部分,并且第一半导体图案还可以设置在另一区域中。第一半导体图案可以通过特定规则布置在像素之上。根据供应有和/或不供应有掺杂,第一半导体图案可以具有不同的电性质。第一半导体图案可以包括具有高导电性的第一区域和具有低导电性的第二区域。第一区域可以掺杂有N型掺杂剂或P型掺杂剂。P型晶体管可以包括掺杂有P型掺杂剂的掺杂区域,并且N型晶体管可以包括掺杂有N型掺杂剂的掺杂区域。第二区域可以是非掺杂区域,或者可以以比第一区域的浓度低的浓度进行掺杂。
第一区域具有比第二区域的导电性高的导电性,并且可以实质上被用作电极或信号线。第二区域可以基本上对应于晶体管的有源区域(或沟道)。也就是说,半导体图案的一部分可以是晶体管的有源区域,另一部分可以是晶体管的源极或漏极,并且其他部分可以是连接电极或连接信号线。
第一晶体管T1的第一电极S1、沟道部分C1和第二电极D1由第一半导体图案形成。第一晶体管T1的第一电极S1和第二电极D1从沟道部分C1沿相反方向延伸。
图6中示出了由第一半导体图案形成的连接信号线CSL的一部分。当在平面上观看时,连接信号线CSL可以连接到图5的第五晶体管T5的第二电极。
第一绝缘层10可以设置在缓冲层BFL上。第一绝缘层10通常可以与多个像素重叠并且覆盖第一半导体图案。第一绝缘层10可以是无机层和/或有机层,并且具有单层结构或多层结构。第一绝缘层10可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪之中的至少一种。在本实施例中,第一绝缘层10可以是单层氧化硅层,但不限于此。电路层DP_CL的除了第一绝缘层10之外的绝缘层(可以在下文中对此更详细地描述)可以是无机层和/或有机层,并且具有单层结构或多层结构。无机层可以包括上述材料中的至少一种,但不限于此。
图5的第一晶体管T1的第三电极G1设置在第一绝缘层10上。第三电极G1可以是金属图案的一部分。第一晶体管T1的第三电极G1与第一晶体管T1的沟道部分C1重叠。在掺杂第一半导体图案的工艺中,第一晶体管T1的第三电极G1可以用作掩模。第三电极G1可以包括钛(Ti)、银(Ag)、含银合金、钼(Mo)、含钼合金、铝(Al)、含铝合金、氮化铝(AlN)、钨(W)、氮化钨(W2N)、铜(Cu)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等,但不特别限于此。
第二绝缘层20可以设置在第一绝缘层10上并且可以覆盖第一晶体管T1的第三电极G1。第二绝缘层20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。第二绝缘层20可以包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。在本实施例中,第二绝缘层20可以具有包括氧化硅层和氮化硅层的多层结构。
上电极UE和第二后金属层BMC2可以设置在第二绝缘层20上。上电极UE可以与第三电极G1重叠。上电极UE可以是金属图案的一部分。第一晶体管T1的第三电极G1的一部分和与该部分重叠的上电极UE可以限定电容器Cst(参见图5)。在本发明构思的实施例中,第二绝缘层20可以用绝缘图案代替。在这种情况下,上电极UE可以设置在绝缘图案上,并且上电极UE可以用作用于从第二绝缘层20形成绝缘图案的掩模。
第二后金属层BMC2可以被设置为对应于氧化物薄膜晶体管(例如,图5的第三晶体管T3)的下部。第二后金属层BMC2可以接收恒定电压或信号。
第三绝缘层30可以设置在第二绝缘层20上,并且可以覆盖上电极UE和第二后金属层BMC2。在替代实施例中,可以替换或省略第二后金属层BMC2。第三绝缘层30可以具有单层结构或多层结构。例如,第三绝缘层30可以具有包括氧化硅层和氮化硅层的多层结构。
第二半导体图案可以设置在第三绝缘层30上。第二半导体图案可以包括氧化物半导体。氧化物半导体可以包括根据金属氧化物是否被还原而划分的多个区域。其中金属氧化物被还原的区域(下文中,还原区域)具有比其中金属氧化物不被还原的区域(下文中,非还原区域)的导电性高的导电性。还原区域基本上用作晶体管的源极/漏极或信号线。非还原区域基本上对应于晶体管的有源区域(或半导体区域、沟道)。也就是说,第二半导体图案的一部分可以是晶体管的有源区域,另一部分可以是晶体管的源极/漏极区域,并且其他部分可以是信号传播区域。
第三晶体管T3的第一电极S3、沟道部分C3和第二电极D3由第二半导体图案形成。第一电极S3和第二电极D3包括从金属氧化物半导体还原而来的金属。第一电极S3和第二电极D3可以在截面上从沟道部分C3沿相反方向延伸。
第四绝缘层40可以设置在第三绝缘层30上。第四绝缘层40可以公共地与多个像素重叠并且覆盖第二半导体图案。第四绝缘层40可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪之中的至少一种。
第三晶体管T3的第三电极G3设置在第四绝缘层40上。第三电极G3可以是金属图案的一部分。第三晶体管T3的第三电极G3与第三晶体管T3的沟道部分C3重叠。在掺杂第二半导体图案的工艺中,第三电极G3可以用作掩模。在本发明构思的实施例中,第四绝缘层40可以用绝缘图案代替。
第五绝缘层50可以设置在第四绝缘层40上并且可以覆盖第三电极G3。第五绝缘层50可以是无机层。
第一连接电极CNE10可以设置在第五绝缘层50上。第一连接电极CNE10可以通过穿过第一绝缘层10、第二绝缘层20、第三绝缘层30、第四绝缘层40和第五绝缘层50的接触孔CH1连接到连接信号线CSL。
第六绝缘层60可以设置在第五绝缘层50上。第六绝缘层60可以是有机层。有机层可以包括一般聚合物(诸如苯并环丁烯(BCB)、聚酰亚胺、六甲基二硅氧烷(HMDSO)、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、丙烯酸聚合物、酰亚胺类聚合物、芳基醚类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、对二甲苯类聚合物、乙烯醇类聚合物和/或其共混物,但不特别限于此。
第二连接电极CNE20可以设置在第六绝缘层60上。第二连接电极CNE20可以通过穿过第六绝缘层60的第二接触孔CH2连接到第一连接电极CNE10。第七绝缘层70可以设置在第六绝缘层60上并且可以覆盖第二连接电极CNE20。第七绝缘层70可以是有机层。
第一电极层设置在电路层DP_CL上。像素限定膜PDL形成在第一电极层上方。第一电极层可以包括第1-1阳极G1_AE、第1-2阳极G2_AE、第二阳极R_AE和第三阳极B_AE。第1-1阳极G1_AE、第1-2阳极G2_AE、第二阳极R_AE和第三阳极B_AE中的每一者可以设置在第七绝缘层70上,并且可以通过穿过第七绝缘层70的第三接触孔CH3连接到第二连接电极CNE20。
第一膜开口PDL-OP1和第二膜开口PDL-OP2设置在像素限定膜PDL中。第一膜开口PDL-OP1暴露第1-1阳极G1_AE、第1-2阳极G2_AE、第二阳极R_AE和第三阳极B_AE的至少一部分中的每一者。图6示出了暴露第二阳极R_AE的至少一部分的第一膜开口PDL-OP1。
在实施例中,像素限定膜PDL还可以包括黑色材料。像素限定膜PDL还可以包括黑色有机染料/颜料,诸如炭黑或苯胺黑。当蓝色有机材料与黑色有机材料混合时,可以形成像素限定膜PDL。像素限定膜PDL还可以包括拒液有机材料。
如图6中所示,显示面板DP可以包括第二颜色发光区域PXA-R和与第二颜色发光区域PXA-R相邻的非发光区域NPXA。在本实施例中,第二颜色发光区域PXA-R被限定为与通过第一膜开口PDL-OP1从像素限定膜PDL暴露的第二阳极R_AE的一部分对应。
显示面板DP还可以包括与第1-1阳极G1_AE和第1-2阳极G2_AE中的每一者重叠的第一颜色发光区域PXA-G(第1-1颜色发光区域PXA-G1和第1-2颜色发光区域PXA-G2)(也可以称为第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2)以及与第三阳极B_AE重叠的第三颜色发光区域PXA-B。非发光区域NPXA可以围绕第1-1颜色发光区域PXA-G1、第1-2颜色发光区域PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B中的每一者。
发射层可以设置在第一电极层上。发射层可以包括第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL。第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL可以各自设置在与第一膜开口PDL-OP1对应的区域中。第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL可以分别在第1-1颜色像素PXG1、第1-2颜色像素PXG2、第二颜色像素PXR和第三颜色像素PXB中单独形成。
第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL中的每一者可以包括有机材料和/或无机材料。第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL可以产生预定颜色的光。例如,第1-1发射层G1_EL和第1-2发射层G2_EL中的每一者可以生成第一颜色光(绿光),第二发射层R_EL可以生成第二颜色光(红光),并且第三光发射层B_EL可以生成第三颜色光(蓝光),但不限于此。在替代实施例中,第1-1发射层G1_EL和第1-2发射层G2_EL中的每一者可以生成不同颜色光。
在本实施例中,作为示例描述了图案化的第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL,但是一个发射层可以公共地设置在多个发光区域中。在这种情况下,发射层可以产生白光或蓝光。此外,发射层可以具有被称为串联结构的多层结构。
第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL中的每一者可以包括低分子量有机材料或高分子量有机材料作为发光材料。可替代地,第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL中的每一者可以包括量子点材料作为发光材料。量子点的核可以选自于II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物和其组合。
第一阴极CE设置在第1-1发射层G1_EL、第1-2发射层G2_EL、第二发射层R_EL和第三发射层B_EL上。作为非限制性示例,第一阴极CE可以公共地设置在第1-1颜色发光区域PXA-G1、第1-2颜色发光区域PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B以及非发光区域NPXA中。
电路层DP_CL还可以包括第一传感器驱动电路O_SD1和第二传感器驱动电路O_SD2(参见图5)。图6示出了第二传感器驱动电路O_SD2(参见图5)作为示例,但不限于此。为了便于描述,示出了第二传感器驱动电路O_SD2(参见图5)的复位晶体管ST1。复位晶体管ST1的第一电极STS1、沟道部分STC1和第二电极STD1由第二半导体图案形成。第一电极STS1和第二电极STD1包括从金属氧化物半导体还原而来的金属。第四绝缘层40被设置为覆盖复位晶体管ST1的第一电极STS1、沟道部分STC1和第二电极STD1。复位晶体管ST1的第三电极STG1设置在第四绝缘层40上。在本实施例中,第三电极STG1可以是金属图案的一部分。复位晶体管ST1的第三电极STG1与复位晶体管ST1的沟道部分STC1重叠。
作为非限制性示例,复位晶体管ST1可以与第三晶体管T3设置在同一层上。也就是说,复位晶体管ST1的第一电极STS1、沟道部分STC1和第二电极STD1可以与第三晶体管T3的第一电极S3、沟道部分C3和第二电极D3通过基本相同的工艺形成。复位晶体管ST1的第三电极STG1可以与第三晶体管T3的第三电极G3通过基本上相同的工艺一起形成。此外,传感器驱动电路O_SD的放大晶体管ST2(参见图5)和输出晶体管ST3的第一电极和第二电极可以通过与第一晶体管T1的第一电极S1和第二电极D1的工艺基本相同的工艺形成。复位晶体管ST1和第三晶体管T3可以通过基本上相同的工艺形成在同一层上,并且因此可以避免用于形成复位晶体管ST1的附加工艺,从而提高工艺效率并且/或者降低成本。
元件层DP_ED还可以包括第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2。作为示例,图6示出了第二光接收元件OPD2,并且可以省略对第一光接收元件OPD1的基本上重复的描述。
第二光接收元件OPD2可以包括第4-2阳极O_AE2、第二光电转换层O_RL2和第二阴极O_CE。第4-2阳极O_AE2可以与第一电极层设置在同一层上。也就是说,第4-2阳极O_AE2可以设置在电路层DP_CL上,并且可以通过相同的工艺与第1-1阳极G1_AE、第1-2阳极G2_AE、第二阳极R_AE和第三阳极B_AE一起形成。第4-2阳极O_AE2可以通过穿过第七绝缘层70、第六绝缘层60、第五绝缘层50和第四绝缘层40形成的第四接触孔CH4连接到复位晶体管ST1的第二电极STD1,并且因此第4-2阳极O_AE2可以电连接到复位晶体管ST1。
像素限定膜PDL的第二膜开口PDL-OP2暴露第4-2阳极O_AE2的至少一部分。显示面板DP还包括光接收区域(第一光接收区域IRA1(参见图7A)和第二光接收区域IRA2),并且第二光接收区域IRA2被限定为与第4-2阳极O_AE2的通过第二膜开口PDL-OP2从像素限定膜PDL暴露的部分对应。非发光区域NPXA可以围绕第一光接收区域IRA1和第二光接收区域IRA2中的每一者。
第二光电转换层O_RL2设置在由第二膜开口PDL-OP2暴露的第4-2阳极O_AE2上。第二光电转换层O_RL2可以包括有机光感测材料。第二阴极O_CE可以设置在第二光电转换层O_RL2上。第二阴极O_CE可以与第一阴极CE通过基本上相同的工艺一起形成。作为非限制性示例,第二阴极O_CE可以与第一阴极CE呈单个整体的形式。
第4-2阳极O_AE2和第二阴极O_CE中的每一者可以接收电信号。第4-2阳极O_AE2可以接收与第二阴极O_CE的信号不同的信号。因此,可以在第4-2阳极O_AE2和第二阴极O_CE之间形成预定电场。第二光电转换层O_RL2产生与入射在传感器上的光对应的电信号。第二光电转换层O_RL2可以吸收入射光的能量以产生电荷。例如,第二光电转换层O_RL2可以包括光敏半导体材料。
在第二光电转换层O_RL2中产生的电荷改变第4-2阳极O_AE2和第二阴极O_CE之间的电场。在第二光电转换层O_RL2中产生的电荷的量可以根据光是否入射在第二光接收元件OPD2上以及入射在第二光接收元件OPD2上的光的量和强度而变化。因此,在第4-2阳极O_AE2和第二阴极O_CE之间形成的电场可以变化。根据本发明构思的实施例的第二光接收元件OPD2可以通过第4-2阳极O_AE2和第二阴极O_CE之间的电场的变化来获得用户的指纹信息。
虽然这是作为示例呈现的,但是实施例不限于此,并且第二光接收元件OPD2可以包括包含作为活性层的第二光电转换层O_RL2的光晶体管。在这种情况下,第二光接收元件OPD2可以通过感测流过光晶体管的电流的量来获得指纹信息。根据本发明构思的实施例的第二光接收元件OPD2可以包括能够响应于光的量的变化而生成电信号的各种光电转换元件,并且不限于任何一个实施例。
封装层TFE设置在元件层DP_ED上。封装层TFE至少包括无机层或有机层。在本发明构思的实施例中,封装层TFE可以包括两个无机层和设置在两个无机层之间的有机层。在本发明构思的实施例中,封装层TFE可以包括交替堆叠的多个无机层和多个有机层。
封装层TFE的无机层可以保护第1-1发光元件ED_G1、第1-2发光元件ED_G2、第二发光元件ED_R和第三发光元件ED_B免受水分/氧的影响,并且封装层TFE的有机层可以保护第1-1发光元件ED_G1、第1-2发光元件ED_G2、第二发光元件ED_R和第三发光元件ED_B以及第一光接收元件OPD1和第二光接收元件OPD2免受诸如灰尘颗粒的异物的影响。封装层TFE的无机层可以包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和氧化铝层等,但不特别限于此。封装层TFE的有机层可以包括丙烯酸类有机层,但不特别限于此。
图7A至图7C是示出根据本发明构思的实施例的显示装置DD(参见图3)的一些组件的平面图。图8A示出了根据本发明构思的实施例的沿图7A的线II-II'截取的显示装置DD的截面图。图8B示出了根据本发明构思的实施例的沿图7A的线III-III'截取的显示装置DD的截面图。图8C示出了根据本发明构思的实施例的沿图7A的线IV-IV'截取的显示装置DD的截面图。
图7A至图7C分别示出了构成防反射层RFL(参见图2)中的滤色器层CFL(参见图8A)的第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B,并且描述了当在平面上观看时第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B中的每一者与第1-1颜色发光区域PXA-G1、第1-2颜色发光区域PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B以及第一光接收区域IRA1和第二光接收区域IRA2的布置关系。
图8A示出针对一个第一颜色发光区域(第1-1颜色发光区域PXA-G1)、一个第二颜色发光区域PXA-R和一个第三颜色发光区域PXA-B的沿图7A的线II-II'截取的显示装置DD的截面图。图8B示出了针对一个光接收区域(第二光接收区域IRA2)以及与其相邻的第1-1颜色发光区域PXA-G1和第1-2颜色发光区域PXA-G2的沿图7A的线III-III'截取的显示装置DD的截面图,并且图8C示出了针对一个光接收区域(第二光接收区域IRA2)以及与其相邻的第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B的沿图7A的线IV-IV'截取的显示装置DD的截面图。
首先,参照图8A,还参照图7A,显示装置DD包括显示面板DP、设置在显示面板DP上的输入感测层ISL、设置在输入感测层ISL上的防反射层RFL和设置在防反射层RFL上的窗WM(例如,窗WM可以直接设置在粘合剂层AL上)。
输入感测层ISL可以直接设置在封装层TFE上,输入感测层ISL相应地可以直接设置在显示面板DP上。输入感测层ISL可以检测从外部施加的外部输入。外部输入可以包括从显示装置DD的外部提供的各种形式的输入。
输入感测层ISL可以包括下绝缘层IS_IL1、第一导电层IS_CL1、层间绝缘层IS_IL2、第二导电层IS_CL2和上绝缘层IS_IL3。在本发明构思的实施例中,可以省略下绝缘层IS_IL1。
第一导电层IS_CL1和第二导电层IS_CL2中的每一者可以具有单层的结构或者沿着第三方向DR3堆叠的多层的结构。具有多层结构的导电层可以包括至少两层或更多层透明导电层和/或金属层。具有多层结构的导电层可以包括具有不同金属的金属层。透明导电层中的每一者可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)、PEDOT、金属纳米线和/或石墨烯。金属层中的每一者可以包括钼、银、钛、铜、铝和/或其合金。例如,第一导电层IS_CL1和第二导电层IS_CL2中的每一者可以具有三层金属结构,诸如钛/铝/钛的三层结构。可以将具有相对较高耐久性和较低反射率的金属施加到上层/下层,并且/或者可以将具有较高电导率的金属施加到内层。
第一导电层IS_CL1和第二导电层IS_CL2中的每一者包括多个导电图案。在下文中,第一导电层IS_CL1被描述为包括第一导电图案,并且第二导电层IS-CL2被描述为包括第二导电图案。第一导电图案和第二导电图案中的每一者可以包括感测电极和与感测电极连接的信号线。当在平面上观看时,感测电极可以以网格的形式提供。感测电极可以与非发光区域NPXA重叠,并且在感测电极中,可以限定分别与第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B对应的第一网格开口、第二网格开口和第三网格开口,并且可以限定与第一光接收区域IRA1和第二光接收区域IRA2中的每一者对应的第四网格开口。
下绝缘层IS-IL1、层间绝缘层IS-IL2和上绝缘层IS-IL3中的每一者可以包括无机膜或有机膜。在本实施例中,下绝缘层IS-IL1和层间绝缘层IS-IL2可以包括无机膜。此外,上绝缘层IS-IL3可以包括有机膜。
防反射层RFL可以设置在输入感测层ISL上。防反射层RFL可以直接设置在输入感测层ISL上。在本实施例中,防反射层RFL可以包括滤色器层CFL和外涂层OCL。滤色器层CFL可以包括第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B。在下文中,可以针对图7A至图8C更详细地描述第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B。在替代实施例中,第一滤色器CF_G可以包括第1-1滤色器和/或第1-2滤色器。
参照图7A和图8A至图8C,第一滤色器CF_G中的每一者可以与光接收区域IRA1和IRA2中的一个光接收区域以及第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2中的至少一个第一颜色发光区域重叠。在实施例中,第一滤色器CF_G中的每一者可以与对应的光接收区域IRA1和IRA2以及在第一方向DR1上间隔开的第1-1颜色发光区域PXA-G1和第1-2颜色发光区域PXA-G2(对应的光接收区域IRA1和IRA2介于其间)重叠。
第一滤色器CF_G中的每一者可以包括:第一部分CF_G10,被定义为与光接收区域IRA1和IRA2重叠的部分;以及至少一个第二部分CF_G20,被定义为与至少一个第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2重叠的部分。在实施例中,第一部分CF_G10和第二部分CF_G20中的每一者可以呈单个整体的形式。
在实施例中,多个第二部分CF_G20可以包括:第一子部分CF_G21,被定义为与第1-1颜色发光区域PXA-G1(或第一子发光区域)重叠的区域;以及第二子部分CF_G22,被定义为与第1-2颜色发光区域PXA-G2(或第二子发光区域)重叠的区域。在这种情况下,第一滤色器CF_G中的每一者可以与一个光接收区域和与其相邻的两个第一颜色发光区域重叠,并且第一滤色器CF_G可以沿第一方向DR1和第四方向DR4中的每一者布置。
第一子部分CF_G21和第二子部分CF_G22可以在第一方向DR1上间隔开并且第一部分CF_G10位于第一子部分CF_G21和第二子部分CF_G22之间。在实施例中,第一子部分CF_G21、第一部分CF_G10和第二子部分CF_G22可以顺序且连续地布置,并且因此第一子部分CF_G21和第二子部分CF_G22可以与第一部分CF_G10呈单个整体的形式。
因此,第一滤色器CF_G的第一部分CF_G10可以与设置在第1-1颜色发光区域PXA-G1与对应的光接收区域IRA1和IRA2之间的非发光区域NPXA和设置在第1-2颜色发光区域PXA-G2与对应的光接收区域IRA1和IRA2之间的非发光区域NPXA中的每一者重叠。
作为说明性示例,图7A示出了当在平面上观看时第一滤色器CF_G的形状,但本发明构思的实施例不限于此。第一滤色器CF_G的形状不限于任何一个实施例,只要第一部分CF_G10与对应的光接收区域IRA1和IRA2的一部分重叠并且第二部分CF_G20与对应的第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2的一部分重叠即可。
如图8A中所示,根据实施例的第一子部分CF_G21不需要与第一导电层IS_CL1和第二导电层IS_CL2中的每一者的感测电极重叠。更详细地,第一子部分CF_G21不需要与感测电极之中的与设置在第1-1颜色发光区域PXA-G1和第二颜色发光区域PXA-R之间以及第1-1颜色发光区域PXA-G1和第三颜色发光区域PXA-B之间的非发光区域NPXA重叠的感测电极重叠。第一子部分CF_G21的描述可以类似地应用于第二子部分CF_G22。可以省略基本上重复的描述。
根据实施例的第一部分CF_G10可以与第一导电层IS_CL1和第二导电层IS_CL2中的每一者的感测电极的一部分重叠。更详细地,如图8B中所示,第一部分CF_G10可以与跟设置在第1-1颜色发光区域PXA-G1和光接收区域IRA2之间以及第1-2颜色发光区域PXA-G2和光接收区域IRA2之间的非发光区域NPXA重叠的感测电极重叠。
另外,如图7A、图8B和图8C中所示,第一部分CF_G10可以与跟设置在第二颜色发光区域PXA-R和对应的光接收区域(第二光接收区域IRA2)之间以及第三颜色发光区域PXA-B和第二光接收区域IRA2之间的非发光区域NPXA重叠的感测电极重叠。然而,本发明构思的实施例不限于此,并且当提供其上设置有第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B的上表面时,第一部分CF_G10可以与感测电极的与设置在第二颜色发光区域PXA-R和第二光接收区域IRA2之间以及第三颜色发光区域PXA-B和第二光接收区域IRA2之间的非发光区域NPXA重叠的部分重叠或不重叠。
图7A示出了第一部分CF_G10的在第二方向DR2上的宽度大于第一子部分CF_G21和第二子部分CF_G22中的每一者的在第二方向DR2上的宽度,但是本发明构思的实施例不限于此。例如,第一部分CF_G10的宽度可以等于或小于第一子部分CF_G21和第二子部分CF_G22中的每一者的宽度。
同时参照图7B和图8A至图8C,第二滤色器CF_R可以与第二颜色发光区域PXA-R中的每一者重叠,并且不需要与第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2中的每一者、第三颜色发光区域PXA-B中的每一者以及光接收区域IRA1和IRA2中的每一者重叠。第二滤色器CF_R可以包括:第一开口OP1,各自与光接收区域IRA1和IRA2重叠;第二开口OP2,各自与第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2重叠;以及第三开口OP3,各自与第三颜色发光区域PXA-B重叠。第二滤色器CF_R可以在滤色器层CFL的与非发光区域NPXA重叠的区域中设置在除了第一开口OP1、第二开口OP2和第三开口OP3之外的区域中。
第一开口OP1中的每一者的面积可以大于光接收区域IRA1和IRA2中的对应的光接收区域的面积。第二开口OP2中的每一者的面积可以大于第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2中的对应的第一颜色发光区域的面积。第三开口OP3中的每一者的面积可以大于第三颜色发光区域PXA-B中的对应的第三颜色发光区域的面积。
第二滤色器CF_R可以被配置为在形成第一滤色器CF_G之后形成。如图8A中所示,限定第二滤色器CF_R的第二开口OP2的内表面可以覆盖第一滤色器CF_G的第一子部分CF_G21的外表面。在这种情况下,由于工艺中的误差,第二滤色器CF_R可以进一步覆盖第一子部分CF_G21的上表面的一部分。
另外,作为示例,图8A示出了第二滤色器CF_R从与第二开口OP2相邻的部分在厚度方向上突出,并且因此具有凸起的上表面,但是第二滤色器CF_R的形状可以根据工艺标准而变化。
如图8B和图8C中所示,第二滤色器CF_R可以堆叠在与设置在对应的光接收区域(第二光接收区域IRA2)和与其相邻的发光区域PXA-G1、PXA-G2、PXA-R和PXA-B之间的非发光区域NPXA重叠的第一部分CF_G10上。也就是说,第二滤色器CF_R之中的与第一开口OP1相邻的部分可以设置在第一部分CF_G10的上表面上。第二滤色器CF_R可以覆盖第一滤色器CF_G的第一部分CF_G10的外表面。
同时参照图7C和图8A至图8C,第三滤色器CF_B可以与第三颜色发光区域PXA-B中的每一者重叠,并且不需要与第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2中的每一者、第二颜色发光区域PXA-R中的每一者以及光接收区域IRA1和IRA2中的每一者重叠。第四开口OP4、第五开口OP5和第六开口OP6可以限定在第三滤色器CF_B中。第三滤色器CF_B可以在滤色器层CFL的与非发光区域NPXA重叠的区域中设置在除了第四开口OP4、第五开口OP5和第六开口OP6之外的区域中。
第四开口OP4可以各自与光接收区域IRA1和IRA2重叠,并且可以各自对应于第二滤色器CF_R的第一开口OP1。第四开口OP4中的每一者的面积可以大于对应的光接收区域IRA1和IRA2的面积。
第五开口OP5可以各自与第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2重叠,并且可以各自对应于第二滤色器CF_R的第二开口OP2。第五开口OP5中的每一者的面积可以大于对应的第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2的面积。
第六开口OP6可以各自与第二颜色发光区域PXA-R重叠。第六开口OP6中的每一者的面积可以大于对应的第二颜色发光区域PXA-R的面积。
第三滤色器CF_B可以被配置为在形成第1-1滤色器和第1-2滤色器以及第二滤色器CF_R之后形成。如图8A中所示,第三滤色器CF_B可以设置在第二滤色器CF_R的第三开口OP3内以覆盖限定第三开口OP3的第二滤色器CF_R的内表面。
在实施例中,如图8A中所示,在与设置在第1-1颜色发光区域PXA-G1和第二颜色发光区域PXA-R之间以及第1-1颜色发光区域PXA-G1和第三颜色发光区域PXA-B之间的非发光区域NPXA重叠的区域中,由限定第五开口OP5的第三滤色器CF_B的下表面和内表面形成的边缘可以与由限定第二开口OP2的第二滤色器CF_R的内表面和上表面形成的边缘对准。然而,本发明构思的实施例不限于此,并且第三滤色器CF_B可以覆盖第一子部分CF_G21的上表面的一部分。
如图8B和图8C中所示,第三滤色器CF_B可以覆盖限定第一开口OP1的第二滤色器CF_R的内表面。然而,本发明构思的实施例不限于此,并且限定第四开口OP4的第三滤色器CF_B的内表面可以与限定第一开口OP1的第二滤色器CF_R的内表面对准以形成单个斜面。可替代地,第三滤色器CF_B可以暴露与第一开口OP1相邻的第二滤色器CF_R的上表面的一部分。
在与设置在第二光接收区域IRA2和第1-1颜色发光区域PXA-G1之间以及第二光接收区域IRA2和第1-2颜色发光区域PXA-G2之间的非发光区域NPXA重叠的区域中,第三滤色器CF_B可以覆盖限定第二开口OP2的第二滤色器CF_R的内表面。
根据本发明构思的另一实施例,第三滤色器CF_B可以形成在第二滤色器CF_R之前。
在本实施例中,显示装置DD可以包括像素区域PA-G、PA-R和PA-B、有效感测区域SA以及外围区域NPA。像素区域PA-G、PA-R和PA-B可以各自与从发光元件ED_G1、ED_G2、ED_R和ED_B提供的光从其发射的区域对应。像素区域PA-G、PA-R和PA-B可以包括各自对应于第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2的第一像素区域PA-G、对应于第二颜色发光区域PXA-R的第二像素区域PA-R和对应于第三颜色发光区域PXA-B的第三像素区域PA-B。第一像素区域PA-G、第二像素区域PA-R和第三像素区域PA-B可以分别提供第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光。
第一像素区域PA-G、第二像素区域PA-R和第三像素区域PA-B可以由第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B的开口限定。也就是说,第一像素区域PA-G可以由第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B中的开口限定;第二像素区域PA-R可以由第一滤色器CF_G和第三滤色器CF_B中的开口限定;并且第三像素区域PA-B可以由第一滤色器CF_G和第二滤色器CF_R中的开口限定。第一像素区域PA-G、第二像素区域PA-R和第三像素区域PA-B中的每一者可以由第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B之中的定位为与除了透射对应颜色光的滤色器之外的其他滤色器中的任何一个对应的发光区域最接近的边缘限定。
例如,第一像素区域PA-G中的每一者可以由可以彼此对准的限定第二开口OP2的第二滤色器CF_R的内表面和限定第五开口OP5的第三滤色器CF_B的内表面中的更靠近者限定。第二像素区域PA-R可以由限定第六开口OP6的第三滤色器CF_B的内表面的外部的接触第二滤色器CF_R的下边缘限定。第三像素区域PA-B可以由限定第三开口OP3的第二滤色器CF_R的内表面的外部的接触上绝缘层IS_IL3的下边缘限定。
有效感测区域SA可以对应于朝向光接收元件OPD1和OPD2的第一光电转换层O_RL1和第二光电转换层O_RL2引入光的区域。有效感测区域SA可以各自对应于光接收区域IRA1和IRA2。在本实施例中,有效感测区域SA中的每一者可以由限定第四开口OP4的第三滤色器CF_B的内表面的外部的与窗WM相邻的上边缘限定。在替代实施例中,有效感测区域SA中的每一者可以由限定第一开口OP1的第二滤色器CF_R的内表面的外部的与窗WM相邻的上边缘限定。
外围区域NPA可以围绕第一像素区域PA-G、第二像素区域PA-R和第三像素区域PA-B中的每一者以及有效感测区域SA。
根据本发明构思的实施例,滤色器层CFL可以包括第一区域A1、第二区域A2和第三区域A3。第一区域A1可以被限定为其中设置有第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B之中的任何一个滤色器的区域。第二区域A2可以被限定为其中堆叠并设置有第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B之中的任何两个滤色器的区域。第三区域A3可以被限定为其中堆叠并设置有第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B的区域。如在本文中使用的,表述“滤色器堆叠”可以指示设置在上部中的滤色器的下表面被设置为与设置在下部中的滤色器的上表面重叠或覆盖设置在下部中的滤色器的上表面。
在实施例中,可以在滤色器层CFL中进一步限定虚设区域。虚设区域可以限定在第一区域A1与第二区域A2之间和/或第一区域A1与第三区域A3之间。虚设区域可以是根据第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B中的每一者的工艺标准、条件和/或工艺异常而具有第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B的形式或放置的改变的区域。例如,如上所述,第三滤色器CF_B不需要覆盖第二滤色器CF_R的内表面,并且在这种情况下,第三滤色器CF_B不需要设置在虚设区域中。
在本实施例中,滤色器层CFL的第一区域A1可以各自与第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R以及第三颜色发光区域PXA-B重叠。另外,由于第一滤色器CF_G中的每一者与对应的光接收区域IRA1和IRA2重叠,因此滤色器层CFL还可以包括与光接收区域IRA1和IRA2重叠的第一区域A1。第一区域A1中的每一者也可以与非发光区域NPXA的与对应的发光区域或对应的光接收区域相邻的部分重叠。
根据本发明构思的实施例,滤色器层CFL的第二区域A2可以与非发光区域NPXA重叠。在本实施例中,第二区域A2可以包括第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B。例如,在第二区域A2中,第三滤色器CF_B可以堆叠在第二滤色器CF_R上。
第二区域A2可以与设置在第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R以及第三颜色发光区域PXA-B之中的相邻发光区域之间的非发光区域NPXA重叠。如图8A中所示,第二区域A2可以与设置在第1-1颜色发光区域PXA-G1和第二颜色发光区域PXA-R之间的非发光区域NPXA以及设置在第1-1颜色发光区域PXA-G1和第三颜色发光区域PXA-B之间的非发光区域NPXA重叠。另外,第二区域A2可以与设置在第二颜色发光区域PXA-R与第三颜色发光区域PXA-B之间的非发光区域NPXA重叠。
根据本发明构思的实施例,滤色器层CFL的第三区域A3可以与非发光区域NPXA重叠。在第三区域A3中,第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B可以堆叠在第一滤色器CF_G上。例如,在第三区域A3中,第二滤色器CF_R可以堆叠在第一滤色器CF_G上,并且第三滤色器CF_B可以堆叠在第二滤色器CF_R上。在替代实施例中,第三滤色器CF_B可以堆叠在第一滤色器CF_G上,并且第二滤色器CF_R可以堆叠在第三滤色器CF_B上。
第三区域A3可以与非发光区域NPXA重叠,非发光区域NPXA各自设置在对应的光接收区域IRA1和IRA2与同其相邻的相应的第1-1颜色发光区域PXA-G1、第1-2颜色发光区域PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B之间。也就是说,如图7A中所示,当在平面上观看时,第三区域A3可以围绕光接收区域IRA1和IRA2中的每一者。
根据本发明构思的实施例,第二区域A2和第三区域A3两者可以包括第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B。第二滤色器CF_R透射红光并吸收其他波长的光。例如,第二滤色器CF_R可以透射波长为570nm或更大的光并吸收其他波长的光。第三滤色器CF_B可以透射蓝光并吸收其他波长的光。例如,第三滤色器CF_B可以透射波长为370nm至520nm的光并吸收其他波长的光。因此,堆叠的第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B可以吸收基本上所有相关波长的光,并且因此阻挡外部光透射到内部。
另外,第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B中的每一者可以与第一导电层IS_CL1和第二导电层IS_CL2的感测电极重叠。也就是说,在截面上,与第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2重叠的第一网格开口的宽度可以大于第二开口OP2和第五开口OP5中的每一者的宽度,与第二颜色发光区域PXA-R重叠的第二网格开口的宽度可以大于第六开口OP6的宽度,并且与第三颜色发光区域PXA-B重叠的第三网格开口的宽度可以大于第三开口OP3的宽度。与光接收区域IRA1和IRA2重叠的第四网格开口的宽度可以大于第一开口OP1和第四开口OP4中的每一者的宽度。
因此,防止外部光到达感测电极,并且从感测电极反射的减少的光被发射到外部并到达用户,从而防止观看到感测电极。也就是说,通过降低外部光的反射率,可以防止显示装置DD的可视性缺陷。另外,即使当从感测电极反射并朝向外部发射的减少的光被部分地形成时,在非发光区域NPXA中穿过第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B时,也可以阻止向外部透射。
因此,根据本发明构思的实施例,即使当防反射层RFL不包括包含的单独的光阻挡图案时,通过堆叠第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B仍然可以实现减少或阻挡外部光的流入并减少或阻挡光的反射,该单独的光阻挡图案包括相应地具有反射或吸收光的性质的光阻挡材料(诸如发光材料或黑色材料)。因此,可以跳过用于形成光阻挡图案的掩模工艺,从而提供通过简化的工艺和/或降低的成本获得的显示装置DD。
在本实施例中,防反射层RFL不包括单独的光阻挡图案,并且因此,在与发光区域相邻的非发光区域NPXA中以及在与同光接收区域相邻的非发光区域NPXA重叠的区域中,滤色器层CFL可以完全接触输入感测层ISL的上绝缘层IS_IL3。也就是说,在与非发光区域NPXA重叠的区域中,滤色器层CFL可以完全接触设置在输入感测层ISL上的绝缘层中的设置在最上侧的绝缘层。
在本实施例中,与设置在对应的光接收区域IRA1和IRA2之间的非发光区域NPXA和与其相邻的第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R以及第三颜色发光区域PXA-B重叠的滤色器层CFL可以包括第三区域A3并且具有第一最大厚度。与设置在第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R以及第三颜色发光区域PXA-B之中的相邻发光区域之间的非发光区域NPXA重叠的滤色器层CFL可以包括第二区域A2并且具有第二最大厚度。第一最大厚度通过在厚度方向上堆叠的第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B限定,并且因此可以大于由在厚度方向上堆叠的第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B限定的第二最大厚度。
另外,在本实施例中,在第三区域A3中相对于厚度方向从基体层BL到第三滤色器CF_B的下表面的距离可以大于在第二区域A2中相对于厚度方向从基体层BL到第三滤色器CF_B的下表面的距离。
基于此,根据本发明构思的实施例,在设置在对应的光接收区域IRA1和IRA2与同其相邻的第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R以及第三颜色发光区域PXA-B之间的非发光区域NPXA中,可以减小第三滤色器CF_B和窗WM之间的距离以提高指纹识别分辨率。在设置在第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2、第二颜色发光区域PXA-R以及第三颜色发光区域PXA-B之中的相邻发光区域之间的非发光区域NPXA中,可以减小第三滤色器CF_B与感测电极之间的距离以减少从侧面的可视性缺陷。其详细描述可以在下文中针对图9B至图10B进行更详细地描述。
图9A示出了根据本发明构思的实施例的显示装置DD的截面图。图9B示出了根据本发明构思的实施例的其中图9A的一部分被放大的显示装置DD的截面图。图9A示出了沿图7A中所示的线III-III'截取的截面。
参照图9A,当显示装置DD(参见图3)运行时,第一发光元件ED_G1和ED_G2、第二发光元件ED_R和第三发光元件ED_B中的每一者可以发光。第一发光元件ED_G1和ED_G2中的每一者可以发射绿色波长带的第一颜色光(例如,绿光),第二发光元件ED_G2可以发射红色波长带的第二颜色光(例如,红光),并且第三发光元件ED_G3可以发射蓝色波长带的第三颜色光(例如,蓝光)。
第二光接收元件OPD2可以通过在第一发光元件ED_G1和ED_G2、第二发光元件ED_R和第三发光元件ED_B之间的设置在第二光接收元件OPD2上的第一滤色器CF_G接收特定波长的光。在本实施例中,第二光接收元件OPD2可以接收反射的绿光Lg2。反射的绿光Lg2可以被定义为从第一发光元件ED_G1和ED_G2发射的绿光Lg1被用户的指纹FGP反射的光。从第二发光元件ED_R和第三发光元件ED_B发射的红光和蓝光也可以被用户的手US_F反射,但是可以被第一滤色器CF_G阻挡。
作为说明性比较而不限于此,在根据本发明构思的实施例的防反射层RFL中,当用光照射其中堆叠有第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B的滤色器层CFL时,在第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B之间的界面处反射且再发射的光的量(即,界面处的光的反射率)可以是4.32%或更小。
当用光照射包括具有光阻挡材料的光阻挡图案和堆叠在光阻挡图案上的第一滤色器CF_G的第一对比示例1时,界面处的光的反射率可以是4.99%,当用光照射包括光阻挡图案和堆叠在光阻挡图案上的第二滤色器CF_R的第二对比示例2时,界面处的光的反射率可以是4.63%,并且当用光照射包括光阻挡图案和堆叠在光阻挡图案上的第三滤色器CF_B的第三对比示例3时,界面处的光的反射率可以是4.69%。
也就是说,在第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B之间的界面处反射的光的量可以小于在第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B中的任何一者与光阻挡图案之间的界面处反射的光的量。因此,可以降低防反射层RFL内的界面处的外部光的反射率,以提供具有优化的可视性的显示装置DD。
另外,当从发射层发射的光在防反射层RFL内部的界面处被反射并且光到达第二光电转换层O_RL2时,它可能因此作为噪声光提供到第二光电转换层O_RL2。然而,根据本发明构思的实施例,可以减少在防反射层RFL内部的界面处反射的光的量,并且因此,可以使入射在第二光电转换层O_RL2上的光的量之外的由内部堆叠结构提供的噪声光的量最小化,以增加从指纹FGP反射的光的有效量。因此,可以优化信噪比(SNR)。在替代实施例中,入射到第二光电转换层O_RL2上的噪声光的量可以通过对滤色器层进行重新布置或重新排序而进一步减少,但不限于此。
参照图9B,第三滤色器CF_B的第四开口OP4可以限定有效感测区域SA。如上所述,有效感测区域SA可以由限定第四开口OP4的第三滤色器CF_B的内表面的上边缘限定。
与一个光接收元件OPD2对应的有效指纹区域EPA被限定在窗WM的上表面WM-US上。有效指纹区域EPA被限定为当用户的手US_F(参见图9A)接触窗WM的上表面WM-US时,可以产生或反射可以穿过有效感测区域SA并到达对应的光接收元件OPD1和OPD2的有效反射绿光Lg2(参见图9A)的区域。反射的绿光Lg2(参见图9A)具有指纹信息,诸如关于脊和/或脊之间的谷的信息。从有效指纹区域EPA的外部反射的反射绿光Lg2不需要穿过有效感测区域ESA,并且因此,对应的光接收元件OPD1和OPD2可以获取与有效感测区域ESA重叠的指纹信息。
当有效指纹区域EPA的长度大于参考值时,多个脊或谷设置在有效指纹区域EPA中,并且可以获得关于对应的光接收元件OPD1和OPD2的脊或谷的准确信息。可以通过一个有效指纹区域EPA和/或使用通过多个有效指纹区域EPA获取的关于多个脊或谷的信息来获得关于指纹的脊或谷的信息,因此可以完成接触窗WM的手指的指纹信息。
第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B设置在第一滤色器CF_G上,使得第一滤色器CF_G、第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B在厚度方向上堆叠,并且因此可以减小设置在滤色器层CFL的最上侧的第三滤色器CF_B的上表面CFB-US与窗WM的上表面WM-US之间的距离。因此,可以减小有效指纹区域EPA的长度以优化指纹分辨率。
可以通过减小第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B的开口的宽度来减小有效指纹区域EPA的长度,但是如果开口的宽度进一步减小,则工艺偏差可能降低良率。根据本发明构思的实施例,在不减小第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B的开口中的每一者的宽度的情况下,可以实现高工艺可靠性并且可以使有效指纹区域EPA的长度最小化。
图10A示出了根据本发明构思的实施例的显示装置DD的截面图。图10B是根据第四对比示例4的显示装置DD'的截面图。
图10A示出了本发明构思的实施例中的第一颜色发光区域PXA-G1和PXA-G2(参见图7A)、第二颜色发光区域PXA-R(参见图7A)以及第三颜色发光区域PXA-B(参见图8A)以及非发光区域NPXA(参见图8A)的沿图7A的线II-II'截取的显示装置DD的截面图,并且图10B示出了第四对比示例4中的第1-1颜色发光区域PXA-G1、第二颜色发光区域PXA-R和第三颜色发光区域PXA-B以及非发光区域NPXA的沿图7A的线II-II'截取的显示装置DD'的截面图。
参照图8A、图10A和图10B,还参照图7A,根据第四对比示例4,第三区域A3设置在与非发光区域NPXA重叠的区域中,非发光区域NPXA各自设置在第1-1颜色发光区域PXA-G1与第二颜色发光区域PXA-R之间以及第1-1颜色发光区域PXA-G1与第三颜色发光区域PXA-B之间。也就是说,第二滤色器CF_R'和第三滤色器CF_B'可以堆叠在第一滤色器CF_G'的第一子部分CF_G21上。
为了使光在通过滤色器层CFL时被阻挡,第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B中的每一者可以具有1微米或更大的厚度。也就是说,在厚度方向上堆叠的第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B可以被配置为基本上阻挡光(下文中,称为“光阻挡单元”)。
在本实施例中,堆叠的第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B设置在上绝缘层IS_IL3上,并且与第一滤色器CF_G设置在同一平面上,但是在第四对比示例4中,堆叠的第二滤色器CF_R'和第三滤色器CF_B'替代地设置在第一滤色器CF_G'上。也就是说,在本实施例中,可以看出“光阻挡单元”设置在上绝缘层IS_IL3上,而在第四对比示例4中,“光阻挡单元”设置在第一滤色器CF_G'上。因此,本实施例中的感测电极与“光阻挡单元”之间的距离可以比第四对比示例4的近。
在本实施例中,与第1-1颜色发光区域PXA-G1(例如,第一像素区域PA-G)对应的第三滤色器CF_R的开口的面积基本上等于与第四对比示例4中的第1-1颜色发光区域PXA-G1对应的第三滤色器CF_R'的开口的面积。关于显示装置DD的显示表面IS(参见图1)的主视图,当比较从侧面观看时感测电极开始可见的角度时,本实施例中的角度θ可以大于第四对比示例4中的角度θ'。因此,根据本发明构思的实施例,进一步最小化潜在的可视性缺陷(诸如如果从侧面观看感测电极),并且因此可以提供具有优化的可视性的显示装置DD。
另外,根据本发明构思的实施例,可以通过最小化在滤色器层CFL中形成台阶的部分来防止诸如后续工艺对滤色器层CFL的损坏。例如,返回第四对比示例4,在与同第三颜色发光区域PXA-B相邻的非发光区域NPXA重叠的区域中,可以在第三滤色器层CF_B'中形成具有与第一滤色器CF_G'的高度加上第二滤色器CF_R'的高度之和对应的高度的第一台阶,该第一台阶基本上高于图10A的实施例中的具有与第二滤色器CF_R'的高度对应的高度的第一台阶。另外,在与同第二颜色发光区域PXA-R相邻的非发光区域NPXA重叠的区域中,由于第二滤色器CF_R'的一部分已经堆叠在第一滤色器CF_G'上,因此可以在覆盖第一滤色器CF_G'的外表面的部分中形成第二台阶。
因此,根据第四对比示例4,可以在第二滤色器CF_R'和第三滤色器CF_B'中形成更多和/或更高的台阶,这又可能降低滤色器层CFL'的工艺可靠性。相反,根据本发明构思的实施例,由于在第二滤色器CF_R和第三滤色器CF_B中形成相对小的台阶,因此可以优化滤色器层CFL的工艺可靠性,以提供具有最小缺陷率的显示装置DD。
根据本发明构思的实施例,可以通过跳过用于单独的光阻挡图案的掩模工艺来提供通过简化工艺获得的显示装置。根据本发明构思的实施例,即使没有单独的光阻挡图案,也可以通过在多个层中堆叠透射不同光的滤色器来保持现有的光阻挡图案功能。即使使用简化的工艺,这也可以防止由外部光的反射引起的可视性劣化。
根据本发明构思的实施例,可以使入射在光电转换层上的光的量之外的来自由内部堆叠结构反射的噪声光的光的量最小化。也就是说,可以增加入射在光电转换层上的光的量之外的从指纹反射的有效光的相对量。因此,可以优化信噪比。
尽管已经参考本发明构思的说明性实施例描述了本公开,但是应当理解的是,本发明构思不应限于这些实施例,而是在不脱离本公开的精神和范围的情况下,相关领域的普通技术人员可以进行各种改变和修改。因此,本发明构思的技术范围不旨在限于说明书的具体实施方式中阐述的内容,而是旨在由所附权利要求限定。
Claims (20)
1.一种显示装置,其中,所述显示装置包括:
基体层,包括第一颜色发光区域、第二颜色发光区域和第三颜色发光区域、至少一个光接收区域以及围绕所述第一颜色发光区域、所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域和所述至少一个光接收区域的非发光区域;
显示元件层,设置在所述基体层上,所述显示元件层包括各自对应于所述第一颜色发光区域、所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域的第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件以及对应于所述至少一个光接收区域的光接收元件;以及
滤色器层,设置在所述显示元件层上并且包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器,
其中,所述滤色器层包括:
第一区域,各自具有与设置在所述第一区域中的所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器中的相应滤色器对应的一个滤色器,并且所述第一区域各自与所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域中的相应颜色发光区域重叠;
第二区域,所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器中的两个不同的滤色器堆叠在所述第二区域中;以及
第三区域,所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器中的三个不同的滤色器堆叠在所述第三区域中,
其中,当在平面上观看时,所述第三区域围绕所述至少一个光接收区域。
2.如权利要求1所述的显示装置,
其中,在所述第三区域中,所述第二滤色器和所述第三滤色器堆叠在所述第一滤色器上。
3.如权利要求1所述的显示装置,
其中,在所述第二区域和所述第三区域中的每一个区域中,所述第三滤色器设置在所述第二滤色器上,
其中,在所述基体层的厚度方向上,从所述基体层到所述第三区域中的所述第三滤色器的距离大于从所述基体层到所述第二区域中的所述第三滤色器的距离。
4.如权利要求1所述的显示装置,
其中,与所述光接收区域和所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域之中的与所述光接收区域相邻的发光区域之间的非发光区域重叠的滤色器层比与所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域之中的相邻发光区域之间的非发光区域重叠的滤色器层厚。
5.如权利要求1所述的显示装置,
其中,所述第二区域与设置在所述第一颜色发光区域和所述第二颜色发光区域之间的非发光区域、设置在所述第一颜色发光区域和所述第三颜色发光区域之间的非发光区域以及设置在所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域之间的非发光区域中的每个非发光区域重叠。
6.如权利要求1所述的显示装置,
其中,在所述第二区域中,所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器之中的两个滤色器是所述第二滤色器和所述第三滤色器。
7.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述第一滤色器包括:
第一部分,与所述光接收区域重叠;以及
第二部分,与所述第一颜色发光区域重叠。
8.如权利要求7所述的显示装置,其中,所述显示装置还包括:
输入感测层,包括与所述非发光区域重叠的感测电极和覆盖所述感测电极的至少一个绝缘层,并且所述输入感测层设置在所述显示元件层与所述滤色器层之间,
其中,所述感测电极与所述第二滤色器和所述第三滤色器中的每个滤色器重叠。
9.如权利要求8所述的显示装置,
其中,与所述非发光区域重叠的所述感测电极在所述光接收区域与所述第一颜色发光区域之间、所述光接收区域与所述第二颜色发光区域之间以及所述光接收区域与所述第三颜色发光区域之间的每个空间中与所述第一部分重叠。
10.如权利要求8所述的显示装置,
其中,与所述非发光区域重叠的所述感测电极在所述第一颜色发光区域与所述第二颜色发光区域之间、所述第一颜色发光区域与所述第三颜色发光区域之间以及所述第二颜色发光区域与所述第三颜色发光区域之间的每个空间中与所述第二部分不重叠。
11.如权利要求8所述的显示装置,
其中,与所述非发光区域重叠的所述滤色器层与设置在所述至少一个绝缘层的最上侧的绝缘层完全接触。
12.如权利要求7所述的显示装置,
其中,所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域中的每个发光区域为多个,
其中,所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向中的每个方向上交替地布置,并且
其中,所述第一颜色发光区域包括第一子发光区域和第二子发光区域,所述第一子发光区域和所述第二子发光区域在所述第一方向和所述第二方向中的每个方向上交替地布置,并且所述第一子发光区域和所述第二子发光区域中的每个子发光区域设置于在所述第二方向上间隔开的所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域之间。
13.如权利要求12所述的显示装置,
其中,一个第一子发光区域、一个第二子发光区域、一个第二颜色发光区域和一个第三颜色发光区域限定单元发光区域,
其中,一个光接收区域设置在所述单元发光区域内,并且
其中,所述一个光接收区域设置于在所述第一方向上间隔开的所述第一子发光区域和所述第二子发光区域之间。
14.如权利要求13所述的显示装置,
其中,所述第二部分包括与所述第一子发光区域重叠的第一子部分和与所述第二子发光区域重叠的第二子部分,所述第一子部分和所述第二子部分在所述第一方向上间隔开,并且所述第一部分在所述第一子发光区域与所述第二子发光区域之间,并且
其中,所述第一子部分和所述第二子部分与所述第一部分呈单个整体的形式。
15.如权利要求1所述的显示装置,
其中,在所述第二滤色器中限定与所述光接收区域重叠的第一开口、与所述第一颜色发光区域重叠的第二开口和与所述第三颜色发光区域重叠的第三开口。
16.如权利要求15所述的显示装置,
其中,在所述第三滤色器中限定与所述光接收区域重叠且对应于所述第一开口的第四开口、与所述第一颜色发光区域重叠且对应于所述第二开口的第五开口和与所述第二颜色发光区域重叠的第六开口。
17.如权利要求16所述的显示装置,其中,所述显示装置还包括:
感测电极,设置在所述显示元件层与所述滤色器层之间,并且与所述非发光区域重叠,
其中,所述感测电极具有限定在所述感测电极中的分别对应于所述第一颜色发光区域至所述第三颜色发光区域的第一网格开口、第二网格开口和第三网格开口,并且
其中,在截面上,所述第一网格开口具有比所述第二开口和所述第五开口中的每个开口的宽度大的宽度,所述第二网格开口具有比所述第六开口的宽度大的宽度,并且所述第三网格开口具有比所述第三开口的宽度大的宽度。
18.如权利要求17所述的显示装置,
其中,对应于所述光接收区域的第四网格开口限定在所述感测电极中,并且
其中,在截面上,所述第四网格开口具有比所述第一开口和所述第四开口中的每个开口的宽度大的宽度。
19.如权利要求1所述的显示装置,
其中,当在平面上观看时,所述第一颜色发光区域具有比所述第二颜色发光区域和所述第三颜色发光区域中的每个发光区域的面积小的面积。
20.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述显示装置还包括:
平坦化层,设置在所述滤色器层上以覆盖所述滤色器;以及
窗,设置在所述平坦化层上。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020220136676A KR20240056887A (ko) | 2022-10-21 | 표시장치 |
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CN117917930A true CN117917930A (zh) | 2024-04-23 |
Family
ID=90730002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311356566.3A Pending CN117917930A (zh) | 2022-10-21 | 2023-10-19 | 显示装置 |
Country Status (1)
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CN (1) | CN117917930A (zh) |
-
2023
- 2023-10-19 CN CN202311356566.3A patent/CN117917930A/zh active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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PB01 | Publication |