JP2023523481A - 表示パネル及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
表示パネル及び表示装置を開示する。表示パネルは、基板と、前記基板上に配置された複数の第１薄膜トランジスタ及び第２薄膜トランジスタを含み、前記第２薄膜トランジスタは、前記複数の第１薄膜トランジスタのうちの隣接する第１薄膜トランジスタの間に配置される駆動回路層と、前記駆動回路層の前記基板から離れた側に配置され、且つそれぞれ前記複数の第１薄膜トランジスタに電気的に接続された複数の発光素子と、前記複数の発光素子のうち隣接する発光素子の間に配置され、且つ前記第２薄膜トランジスタに電気的に接続された感光素子と、前記表示パネルの外部からの周囲光が前記表示パネル内で前記第２薄膜トランジスタの薄膜トランジスタチャネルに伝播する光路に配置されることにより、前記第２薄膜トランジスタの薄膜トランジスタチャネルに伝播する周囲光を低減させる遮光素子と、を含む。
Description
本開示は、表示技術の分野に関し、特に表示パネル及び表示装置に関するものである。
いくつかの関連技術では、有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ－Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤと略称する）ディスプレイに指紋識別機能が統合されている。ＯＬＥＤディスプレイにおいて、指紋センサーとしての感光素子は、ＯＬＥＤバックプレートの上方に配置され、且つ複数のＯＬＥＤ発光画素間に配置される。
本開示の一態様によると、
基板と、
前記基板上に配置された複数の第１薄膜トランジスタ及び第２薄膜トランジスタを含み、前記第２薄膜トランジスタは、前記複数の第１薄膜トランジスタのうちの隣接する第１薄膜トランジスタの間に配置される駆動回路層と、
前記駆動回路層の前記基板から離れた側に配置され、且つそれぞれ前記複数の第１薄膜トランジスタに電気的に接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のうち隣接する発光素子の間に配置され、且つ前記第２薄膜トランジスタに電気的に接続された感光素子と、
前記表示パネルの外部からの周囲光が前記表示パネル内で前記第２薄膜トランジスタの薄膜トランジスタチャネルに伝播する光路に配置されることにより、前記第２薄膜トランジスタの薄膜トランジスタチャネルに伝播する周囲光を低減させる遮光素子と、
を含む、
表示パネルに関する。
基板と、
前記基板上に配置された複数の第１薄膜トランジスタ及び第２薄膜トランジスタを含み、前記第２薄膜トランジスタは、前記複数の第１薄膜トランジスタのうちの隣接する第１薄膜トランジスタの間に配置される駆動回路層と、
前記駆動回路層の前記基板から離れた側に配置され、且つそれぞれ前記複数の第１薄膜トランジスタに電気的に接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のうち隣接する発光素子の間に配置され、且つ前記第２薄膜トランジスタに電気的に接続された感光素子と、
前記表示パネルの外部からの周囲光が前記表示パネル内で前記第２薄膜トランジスタの薄膜トランジスタチャネルに伝播する光路に配置されることにより、前記第２薄膜トランジスタの薄膜トランジスタチャネルに伝播する周囲光を低減させる遮光素子と、
を含む、
表示パネルに関する。
いくつかの実施例において、前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つは、有機発光ダイオードであり、前記有機発光ダイオードは、前記第１薄膜トランジスタの第１電極に電気的に接続されたアノード層を含み、前記第２薄膜トランジスタの第２電極は、前記第１薄膜トランジスタの第１電極と同一層に配置され、前記遮光素子は、前記第２電極の前記第１電極に向かって延在する延在部分を含み、前記延在部分の前記基板上への正射影は、前記アノード層の前記基板上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。
いくつかの実施例において、前記感光素子の前記基板上への正射影は、前記アノード層の前記基板上への正射影と重なっていない。
いくつかの実施例において、前記駆動回路層と前記複数の発光素子との間に配置された平坦化層をさらに含み、前記感光素子は、前記平坦化層内に配置され、前記有機発光ダイオードのアノード層は、前記平坦化層の前記駆動回路層から離れた側に配置され、且つ前記平坦化層内のビアホールを介して前記第１薄膜トランジスタの第１電極に電気的に接続されている。
いくつかの実施例において、前記基板は、ガラス基板であり、前記遮光素子は、前記ガラス基板の前記駆動回路層から離れた側の表面に配置された吸光層を含む。
いくつかの実施例において、いくつかの実施例において、前記第２薄膜トランジスタは、前記基板の前記感光素子に近い側に配置されたアクティブ層と、前記アクティブ層の前記基板から離れた側に配置された第１ゲート層と、をさらに含み、前記遮光素子は、前記基板と前記アクティブ層との間に配置され、且つ前記基板上への正射影の少なくとも一部が、前記第１ゲート層の前記基板上への正射影と重なっている第２ゲート層を含む。
いくつかの実施例において、前記遮光素子は、第１遮光層を含み、前記第１遮光層は、平坦化層として前記駆動回路層と前記複数の発光素子との間に配置され、前記駆動回路層への周囲光の入射を遮断するために使用される。
いくつかの実施例において、前記感光素子は、前記第１遮光層内に配置され、且つ前記第１遮光層の前記駆動回路層から離れた側で露出する。
いくつかの実施例において、前記駆動回路層と前記複数の発光素子との間に配置された平坦化層と、前記平坦化層の前記駆動回路層から離れた側に配置された画素定義層とをさらに含み、前記平坦化層と前記画素定義層のうちの少なくとも一方の材料は、フィルタ材であり、前記フィルタ材は、設定された波長より高い波長の光を遮断し、且つ設定された波長以下の波長の光を透過させるように構成される。
いくつかの実施例において、前記感光素子の前記駆動回路層から離れた側に配置されたフィルタ層をさらに含み、前記フィルタ層の材料は、フィルタ材であり、前記フィルタ材は、設定された波長より高い波長の光を遮断し、且つ設定された波長以下の波長の光を透過させるように構成され、前記フィルタ層の前記基板上への正射影の少なくとも一部は、前記感光素子の前記基板上への正射影と重なっている。
いくつかの実施例において、前記遮光素子は、第２遮光層を含み、前記第２遮光層は、画素定義層として前記駆動回路層の前記基板から離れた側に配置され、前記フィルタ層は、前記第２遮光層内に設けられ、且つ前記第２遮光層の前記駆動回路層から離れた側で露出する。
いくつかの実施例において、前記設定された波長は、５５０ｎｍ～６２０ｎｍである。
いくつかの実施例において、前記設定された波長は、６００ｎｍである。
いくつかの実施例において、前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つは、有機発光ダイオードであり、前記有機発光ダイオードは、前記画素定義層と前記平坦化層との間に配置され、且つ前記複数の開口のうちの少なくとも１つに対して露出した部分を有するアノード層と、前記複数の開口のうちの少なくとも１つに配置され、且つ前記アノード層の露出部分の表面を覆う有機発光層と、前記画素定義層及び前記有機発光層の表面を覆うカソード層と、を含む。
いくつかの実施例において、前記感光素子は、前記駆動回路層から離れる方向に沿って順次に積層されたＮ型アモルファスシリコン層、アモルファスシリコン層、Ｐ型アモルファスシリコン層を含む。
いくつかの実施例において、前記感光素子は、指紋認証のために使用される。
本開示の別の態様によると、前述のような表示パネルを含む表示装置に関する。
明細書の一部を構成する図面は、本開示の実施例を説明し、明細書とともに本開示の原理を説明するためのものである。
図面を参照して、以下の詳細な説明により、本開示をより明確に理解することができる。
図面に示した各部の寸法は、実際の比例関係に基づいて描かれていないことを理解すべきである。また、同一又は類似の符号は、同一又は類似の構成要素を示す。
図面を参照して、本開示の様々な例示的な実施例を詳細に説明する。例示的な実施例に対する説明は、単に例示的なものであり、本開示およびその適用または使用を限定するものではない。本開示は、本明細書に記載の実施例に限定されず、多くの異なる形態で実施することができる。これらの実施例は、本開示を徹底的かつ完全にし、本開示の範囲を当業者に十分に表現するために提供される。特に明記しない限り、これらの実施例に記載された部品およびステップの相対的な配置、材料成分、数式、および数値は、限定的なものではなく、単なる例示的なものとして解釈されるべきであることに留意されたい。
本開示で使用される「第１」、「第２」および類似語は、順序、数、または重要度を表すものではなく、単に異なる部分を区別するために使用される。「含む」または「含有する」などの類似語は、この用語の前の要素がこの用語の後に列挙された要素をカバーすることを意味し、他の要素もカバーする可能性を排除するものではない。「上」、「下」、「左」、「右」等は、相対的な位置関係のみを表すものであり、説明されたオブジェクトの絶対位置が変更されると、相対的な位置関係もそれに応じて変更される可能性がある。
本開示において、特定のデバイスが第１デバイスと第２デバイスとの間に配置されることが記載された場合、当該特定のデバイスと第１デバイスまたは第２デバイスとの間には、中間デバイスが存在してもよいし、存在しなくてもよい。特定のデバイスが他のデバイスに接続されることが記載された場合、当該特定のデバイスは、中間デバイスなしで前記他のデバイスに直接接続されてもよいし、中間デバイスありで前記他のデバイスに直接接続されなくてもよい。
本開示で使用されるすべての用語（技術用語または科学用語を含む）は、特に定義されない限り、本開示の属する分野の当業者が理解するものと同じ意味である。汎用辞書で定義された用語は、本明細書で明示的に定義されない限り、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、理想化または極端に形式化された意味で解釈されるべきではないことも理解されたい。
関連分野の当業者に知られた技術、方法、および装置については詳細に説明しない場合があるが、適切な場合には、前記技術、方法、および装置が明細書の一部と見なされるべきである。
関連技術におけるＯＬＥＤディスプレイの指紋センサーは、ＯＬＥＤバックプレートの上方に配置され、従って高い透過率を有し、これに応じて、外界環境における迷光が指紋センサーに入射する光は、大幅に増加している。一般に、指紋センサーに到達した後のＲＧＢ信号光の照度が１０－１ｌｘ程度だが、外界環境における迷光がＲＧＢ信号光に対してより強く、最高で１０００００ｌｘに達する。迷光が指を通って指紋センサーに到達しても、１０１～１０２ｌｘ程度に達する可能性があり、これにより、信号光が指紋センサーによって識別されにくくなる。
検討した結果、環境における迷光のセンサー性能に対する影響には２つの側面があり、即ち、迷光が指紋センサーに照射されると、迷光は、指紋センサーのフォトダイオードＰＩＮを飽和させることができ、飽和しなくても指紋の山の部分及び谷部位の対比を著しく低下させ、一方、いくつかのＯＬＥＤディスプレイの薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴと略称する）は、低温ポリシリコン（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ－ｓｉｌｉｃｏｎ、ＬＴＰＳと略称する）プロセスを採用し、強い光が照射された場合のＬＴＰＳ ＴＦＴのリーク電流（Ｉｏｆｆ）が大幅に増加し、この結果、指紋センサーの信号量が減少し、ノイズが増加する。
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、本開示の実施例は、環境における迷光の表示パネルにおける感光素子への悪影響を改善することができる表示パネル及び表示装置を提供する。
図１～図１０は、本開示の表示パネルのいくつかの実施例の概略断面図である。
図１～図１０を参照すると、いくつかの実施例において、表示パネルは、基板１と、駆動回路層２と、複数の発光素子５と、感光素子６と、遮光素子とを含む。基板として、ガラス製やセラミック製の基板を使用することができる。駆動回路層２は、デバイス制御機能を実現するように、表示パネルにおけるデバイスに駆動電流を提供するために使用される。図１では、駆動回路は、前記基板１上に形成された複数の第１ＴＦＴ２６及び第２ＴＦＴ２７を含む。第２ＴＦＴ２７は、前記複数の第１ＴＦＴ２６のうちの隣接する第１ＴＦＴ２６の間に配置される。
図１～図４、図８～図１０では、第１ＴＦＴ２６は、アクティブ層２６ａと、第１ゲート層２６ｂと、第２ゲート層２６ｃと、第１ソース／ドレイン層２６ｄと、第２ソース／ドレイン層２６ｅとを含む。第１ソース／ドレイン層２６ｄは、第１ＴＦＴ２６のソース（Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｌｅ）及びドレイン（Ｄｒａｉｎ Ｐｏｌｅ）を構成するために使用される。第２ソース／ドレイン層２６ｅは、第１ソース／ドレイン層２６ｄに電気的に接続される。
いくつかの実施例において、駆動回路層２は、第１ゲート絶縁層２１と、第２ゲート絶縁層２２と、層間絶縁層２３と、第１不動態層２４と、第２不動態層２５とをさらに含む。基板から離れた方向（即ち図１に示された下から上への垂直方向）に沿って、アクティブ層２６ａは、前記基板１上に設けられ、第１ゲート絶縁層２１も、前記基板１上に設けられ、且つアクティブ層２６ａを覆う。第１ゲート層２６ｂは、第１ゲート絶縁層２１上に設けられ、第２ゲート絶縁層２２は、前記第１ゲート絶縁層２１上に設けられ、且つ第１ゲート層２６ｂを覆う。第２ゲート層２６ｃは、第２ゲート絶縁層２２上に設けられ、層間絶縁層２３は、前記第２ゲート絶縁層２２上に設けられ、且つ第２ゲート層２６ｂを覆う。第１ソース／ドレイン層２６ｄは、層間絶縁層２３上に設けられ、且つビアホールを介して第１アクティブ層２６ａに電気的に接続される。第１不動態層２４は、層間絶縁層２３上に設けられ、且つ第１ソース／ドレイン層２６ｄを覆う。第２ソース／ドレイン層２６ｅは、第１不動態層２４上に設けられ、ビアホールを介して第１ソース／ドレイン層２６ｄに電気的に接続される。
図１～図４、図８～図１０では、第２ＴＦＴ２７は、アクティブ層２７ａと、第１ゲート層２７ｂと、第１ソース／ドレイン層２７ｄと、第２ソース／ドレイン層２７ｅとを含む。第１ソース／ドレイン層２７ｄは、第２ＴＦＴ２７のソース及びドレインを構成するために使用される。第２ソース／ドレイン層２７ｅは、第１ソース／ドレイン層２７ｄに電気的に接続される。
図１に示された下から上への垂直方向に沿って、アクティブ層２７ａは、前記基板１上に設けられ、第１ゲート絶縁層２１も、前記基板１上に設けられ、且つアクティブ層２７ａを覆う。第３ゲート層２７ｂは、第１ゲート絶縁層２１上に設けられ、第２ゲート絶縁層２２は、前記第１ゲート絶縁層２１上に設けられ、且つ第１ゲート層２７ｂを覆う。第１ソース／ドレイン層２７ｄは、層間絶縁層２３上に設けられ、且つビアホールを介してアクティブ層２７ａに電気的に接続される。第１不動態層２４は、層間絶縁層２３上に設けられ、且つ第１ソース／ドレイン層２７ｄを覆う。第２ソース／ドレイン層２７ｅは、第１不動態層２４上に設けられ、ビアホールを介して第１ソース／ドレイン層２７ｄに電気的に接続される。
図５～図７を参照すると、別の実施例において、第１ＴＦＴ２６または第２ＴＦＴ２７は、１つまたは３つ以上のゲート層及び対応するゲート絶縁層を含んでもよい。図１～図１０を参照すると、いくつかの実施例において、複数の発光素子５は、前記駆動回路層２の前記基板１から離れた側に配置され、且つそれぞれ前記複数の第１薄膜トランジスタに電気的に接続される。
いくつかの実施例において、複数の発光素子５のうちの少なくとも１つは、ＯＬＥＤである。ＯＬＥＤは、アノード層５１、有機発光層５２、及びカソード層５３を含む。図１～図７では、表示パネルは、前記駆動回路層２と前記複数の発光素子５との間に配置された平坦化層３をさらに含む。アノード層５１は、前記平坦化層３の前記駆動回路層２から離れた側に配置され、且つ前記平坦化層３内のビアホールを介して第１ＴＦＴ２６の第１電極（例えば第１ＴＦＴ２６の第２ソース／ドレイン層２６ｅ）に電気的に接続される。
有機発光層５２は、アノード層５１の駆動回路層２から離れた側に設けられ、カソード層５３は、有機発光層５２の駆動回路層２から離れた側に設けられる。有機発光層５２は、例えば電子注入層、電子遮断層、電子輸送層、発光層、正孔注入層、正孔遮断層、または正孔輸送層などの発光機能層を含み得る。別の実施例において、発光素子５は、発光ダイオードＬＥＤ、量子ドット発光ダイオードＱＬＥＤなどであってもよい。
複数の発光素子５について、対応する前記複数の第１ＴＦＴ２６との間は、それぞれ、ビアホールを介して電気的に接続される。例えば、各発光素子５は、駆動回路層２における１つの第１ＴＦＴ２６に対応し、相応的に、各発光素子５の下方に配置された平坦化層３には、発光素子５と対応する第１ＴＦＴ２６の第１電極との電気的接続を実現するためのビアホールが設けられている。
いくつかの実施例において、感光素子６は、表示パネルにおいて指紋検知を実現するために使用され、指紋センサーとして使用される。別の実施例において、感光素子６は、例えばジェスチャー認識などの他の態様にも使用されることができる。
図１～図１０を参照すると、いくつかの実施例において、感光素子６は、平坦化層内の前記複数の発光素子５のうち隣接する発光素子５の間に配置され、且つ前記第２ＴＦＴ２７に電気的に接続される。図１に示された下から上への垂直方向に沿って、感光素子６は、順次に積層されたＮ型アモルファスシリコン層６１、アモルファスシリコン層６２、及びＰ型アモルファスシリコン層６３を含み得る。図１～図１０では、感光素子６は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）アノード導電層６４及び上部電極層６５を含んでもよい。Ｎ型アモルファスシリコン層６１は、第２ＴＦＴ２７の第２電極（例えば第２ＴＦＴ２７の第２ソース／ドレイン層２７ｅ）に接触し且つ電気的に接続される。別の実施例において、他の構造の感光素子６を採用してもよく、例えばＮ型アモルファスシリコン層６１とＰ型アモルファスシリコン層６３との間に二酸化ケイ素層を設け、または、ＩＴＯアノード導電層をＩＺＯやＡＺＯアノード導電層に取り替える。
図１～図１０では、第２不動態層２５は、第１不動態層２４、第２ソース／ドレイン層２６ｅ、第４ソース／ドレイン層２７ｅ、及び感光素子６の上部電極層６５以下の部分を覆う。平坦化層３は、前記駆動回路層２の基板１から離れた側に配置される。図１では、平坦化層３が第２不動態層２５の駆動回路層２から離れた側の表面を覆うことにより、発光素子５のアノード層５１と感光素子６の上部電極層６５とを配置するための平坦面を形成する。
図１～図１０を参照すると、いくつかの実施例において、表示パネルは、画素定義層４をさらに含む。画素定義層４は、前記平坦化層３の前記駆動回路層２から離れた側に配置され、且つ複数の開口４１を有する。画素定義層４は、複数の開口４１によって発光領域と非発光領域とを区分する。発光素子５のアノード層５１は、前記画素定義層４と前記平坦化層３との間に配置され、且つ前記複数の開口４１のうちの少なくとも１つに対して露出した部分を有する。有機発光層５２は、前記複数の開口４１のうちの少なくとも１つに配置され、且つ前記アノード層５１の露出部分の表面を覆う。カソード層５３は、前記画素定義層４及び前記有機発光層５２の表面を覆う。
図１～図１０では、画素定義層４には、マスク加工のための支持体７２と、パッケージのための薄膜パッケージ層７１が設けられてもよい。薄膜パッケージ層７１の基板１から離れた側では、光学的に透明な接着剤によって偏光板やカバー板などを接着することもできる。
表示パネル以外の環境からの迷光について、感光素子６に入射する光路は２つがあり、１つは、図１における表示パネルの上方から表示パネルのデバイスの隙間を通過して、感光素子６に接続された第２ＴＦＴ２７の下層ＴＦＴチャネルに到達する周囲光ａ（その光路が矢印の付いた一点鎖線で示されている）であり、もう１つは、表示パネルの上方から感光素子６のＩＴＯアノード導電層６４に直接に照射される周囲光ｂ（その光路が矢印の付いた点線で示されている）である。
いくつかの実施例において、第２ＴＦＴ２７がトップゲート構造を採用し、即ち第１ゲート層２７ｂがＴＦＴチャネルの上方に配置されることにより、周囲光ａが上方からＴＦＴチャネルに直接に照射しにくい。一方、ガラス基板のような基板１など光伝播が可能な媒体について、周囲光ａは、基板１に入った後、基板１の下面による反射でＴＦＴチャネルに入射することができる。
周囲光ａの感光素子６に対する悪影響を解決するために、いくつかの実施例において、表示パネルは、遮光素子をさらに含む。当該遮光素子は、前記表示パネルの外部からの周囲光が前記表示パネル内で前記第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに伝播する光路に配置されることにより、前記第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに伝播する周囲光を低減させる。このようにして、周囲光による感光素子６の飽和またはリーク電流の増加という欠陥を効果的に低減または除去し、提高感光素子６の感度を向上させることができる。
図１を参照すると、いくつかの実施例において、遮光素子は、第１遮光層９１を含む。当該第１遮光層９１の材料として、光吸収材料（例えば黒色フォトレジスト材料）を採用する。第１遮光層９１は、前記駆動回路層２と前記複数の発光素子５との間に配置され、前記駆動回路層２への周囲光の入射を遮断するために使用され、本実施例において平坦化層３とする。このようにすると、周囲光が平坦化層３に照射されると、平坦化層３の光吸収材料によって吸収されることにより、周囲光が平坦化層３を透過して駆動回路層２に入射することを回避または低減し、この結果、第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに入射する周囲光を低減させることができる。
図１では、感光素子６は、第１遮光層９１内に設けられ、第１遮光層の光吸収材料が感光素子６の正常な感光に影響を与えないようにするために、図１を参照すると、いくつかの実施例において、第１遮光層９１が感光素子６のＩＴＯアノード導電層６４を遮蔽しないように、感光素子６は、前記第１遮光層９１の前記駆動回路層２から離れた側で露出する。別の実施例において、光の透過率を確保するように、感光素子６は、前記第１遮光層９１の前記駆動回路層２から離れた側で第１遮光層９１から露出しない。
図２、図４、図６及び図７を参照すると、いくつかの実施例において、前記第２ＴＦＴ２７の第２電極（例えば第２ＴＦＴ２７の第２ソース／ドレイン層２７ｅ）は、前記第１ＴＦＴ２６の第１電極（例えば第１ＴＦＴ２６の第２ソース／ドレイン層２６ｅ）と同一層に配置される。遮光素子は、第２ＴＦＴ２７の第２電極の前記第１ＴＦＴ２６の第１電極に向かって延在する延在部分９２を含む。延在部分９２の前記基板１上への正射影は、前記アノード層５１の前記基板１上への正射影と少なくとも部分的に重なっている。図２では、第２ソース／ドレイン層２７ｅの延在部分９２とアノード層５１が投影において重なる部分ｃが二重矢印で示されている。言い換えると、第２ＴＦＴの第２電極の面積を増やすことにより、当該第２電極が投影において発光素子のアノード層と部分的に重なり、この結果、表示パネルの開口率を低減し、表示パネルのデバイス隙間から入射した周囲光を低減させる。
加工する場合に発光素子のアノード層をより滑らかにするために、いくつかの実施例において、感光素子６の前記基板１上への正射影は、前記アノード層５１の前記基板１上への正射影と重なっていない。図２では、第２ソース／ドレイン層２７ｅの延在部分は、アノード層５１の直下にあり、感光素子６は、アノード層５１の直下にはない。
図３～図５及び図７を参照すると、いくつかの実施例において、基板１は、ガラス基板であり、前記遮光素子は、吸光層９３を含む。当該吸光層９３は、前記ガラス基板の前記平坦化層３から離れた側の表面（即ち図２においてガラス基板の下面）に配置される。このようにすると、表示パネル以外の環境からの迷光が表示パネルの内部に入射して基板１の下面に達すると、周囲光が吸光層９３によって吸収されることにより、第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに反射された周囲光をできるだけ低減し、基板１の反射率を低減させることができる。吸光層９３は、例えばブラックマトリックス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ、ＢＭと略称する）、グラファイト層付きの銅膜、又はグラファイト層付きの他の膜材など、吸光度の高い黒色材料を採用することができる。
図４では、第２ＴＦＴ２７の第２電極の延在部分９２が表示パネルのデバイス隙間から入射した周囲光の一部を効果的に遮断することができ、吸光層９３をガラス基板の前記平坦化層３から離れた側の表面に設けることにより、第２電極とアノード層５１との間で反射された光が第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに入射する可能性をさらになくすことができる。
図５～図７を参照すると、反射されて第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに達した周囲光をさらに低減させるために、いくつかの実施例において、第２ＴＦＴ２７は、アクティブ層２７ａと第１ゲート層２７ｂとを含み、アクティブ層２７ａは、前記基板１の前記感光素子６に近い側に配置される。第１ゲート層２７ｂは、前記アクティブ層２７ａの前記基板１から離れた側に配置される。前記遮光素子は、第２ゲート層９４を含み得る。第２ゲート層９４は、前記基板１と前記アクティブ層２７ａとの間に配置される。第１ゲート層２７ｂは、ビアホールを介して第２ゲート層９４に電気的に接続される。前記第２ゲート層９４の前記基板１上への正射影の少なくとも一部は、前記第１ゲート層２７ｂの前記基板上への正射影と重なり、この結果、前記第２ゲート層９４は、前記基板によって反射された周囲光が前記第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに入射するのを遮断する。
図６を参照すると、別の実施例において、第２ＴＦＴ２７がデュアルゲート構造を採用する場合、基板の前記平坦化層３から離れた側の表面に吸光層９３を設けなくてもよい。なお、図５～図７では、第１ＴＦＴ２６は、第３ゲート層２６ｆをさらに含み、当該第３ゲート層２６ｆと第２ゲート層９４は、同一の堆積プロセスによって形成されることができる。第３ゲート層２６ｆは、第１アクティブ層２６ａと基板１との間に配置され、ビアホールを介して第１ゲート層２６ｂに電気的に接続される。
図７に示された実施例では、遮光素子は、前述の第２ＴＦＴ２７の延在部分９２、吸光層９３、及び第２ゲート層９４を含み得、この三重の遮断対策により、周囲光ａが第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに到達するのを可能な限り防ぐことができる。
パネルの上方から感光素子６のＩＴＯアノード導電層６４に直接に照射した周囲光ｂについて、図３～図５を参照すると、いくつかの実施例において、表示パネルは、前記感光素子６の前記駆動回路層２から離れた側に配置されたフィルタ層８をさらに含む。図３～図５では、当該フィルタ層８は、前記画素定義層４内に設けられ、且つ前記感光素子６の前記駆動回路層２から離れた側を覆う。フィルタ層８の材料は、例えば液晶ディスプレイデバイスで一般的に使用されるカラーフォトレジスト材料などのフィルタ材である。当該フィルタ材は、設定された波長より高い波長の光を遮断し、且つ設定された波長以下の波長の光を透過させるフィルタ材とする。このようなフィルタ層８は、感光素子の上方にコーティングすることにより形成されることができ、フィルタ層８を形成した後、従来の画素定義層４を作製することにより、製造プロセスが簡素化され、材料に対する要求およびプロセスの困難さが軽減される。
フィルタ層８を採用することに加えて、図６を参照すると、いくつかの実施例において、平坦化層３’と前記画素定義層４’のうちの少なくとも１つは、フィルタ材を使用することができる。当該フィルタ材は、設定された波長より高い波長の光を遮断し、且つ設定された波長以下の波長の光を透過させるように構成される。
図３、図５、図８～図１０の実施例について、感光素子が指紋認証のために使用される場合、指紋認証のために使用された感光素子が、使用時に指の下にあり、且つ通常、波長が６００ｎｍを超える周囲光が指を透過することができるので、いくつかの実施例において、設定された波長が５５０ｎｍ～６２０ｎｍ（６００ｎｍがより好ましく）であるフィルタ材を採用し、このような材料を使用して設定された波長より高い波長の光を遮断し、設定された波長以下の光を透過させ、この結果、指紋認証の場合、指を透過した周囲光が感光素子の感光面にさらに透過できず、周囲光の感光素子に対する悪影響を低減する。
図１０を参照すると、いくつかの実施例において、遮光素子は、第２遮光層９５を含み、前記第２遮光層９５は、画素定義層４として前記駆動回路層２の前記基板１から離れた側に配置され、前記駆動回路層２への周囲光の入射を遮断するために使用され、これにより、感光素子６に接続された第２ＴＦＴ２７のＴＦＴチャネルに照射された周囲光ａを低減または回避する。当該第２遮光層９５の材料として、光吸収材料（例えばブラックフォトレジスト材料）が採用される。
図１０では、フィルタ層８は、前記第２遮光層９５内に設けられている。感光素子６に直接に照射された周囲光ｂを低減するために、フィルタ層８が感光素子６の基板１から離れた側を覆い、且つフィルタ層８を遮蔽しないように、前記第２遮光層９５の前記駆動回路層２から離れた側で露出する。別の実施例において、フィルタ層８は、前記第２遮光層９５の前記駆動回路層２から離れた側で露出せず、フィルタ層８の上方に配置された光吸収材料は、光の透過率を確保するために非常に薄い（例えば、厚さが２０００Å未満である）
前述の表示パネルの各実施例に基づいて、本開示において、前述のいずれかの表示パネルの実施例を含む表示装置をさらに提供する。当該有機発光ダイオード表示装置は、携帯電話、タブレットコンピュータ、テレビ、ディスプレイ、ノートパソコン、デジタルフォトフレーム、ナビゲーションなど、表示機能を備えたあらゆる製品または部品であってもよい。
これまで、本開示の各実施例を詳細に説明した。本開示の構想を隠すことを避けるために、当技術分野で知られているいくつかの詳細を記載しない。本明細書で開示される技術案がどのように実現されるかは、上記の説明から当業者には十分に理解できる。
本開示のいくつかの特定の実施例は、例によって詳細に説明されたが、上記の例が単に説明のためのものであり、本開示の範囲を限定するためのものではないことを当業者は理解すべきである。上記の実施形態が本開示の範囲および精神から逸脱することなく修正され、または技術的特徴の一部が等効に置換され得ることを当業者は理解すべきである。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって限定される。
１ 基板
２ 駆動回路層
３ 平坦化層
４ 画素定義層
５ 発光素子
６ 感光素子
２１ 第１ゲート絶縁層
２２ 第２ゲート絶縁層
２３ 層間絶縁層
２４ 第１不動態層
２５ 第２不動態層
２６ 第１ＴＦＴ
２６ａ アクティブ層
２６ｂ 第１ゲート層
２６ｃ 第２ゲート層
２６ｄ 第１ソース／ドレイン層
２６ｅ 第２ソース／ドレイン層
２７ 第２ＴＦＴ
２７ａ アクティブ層
２７ｂ 第１ゲート層
２７ｄ 第１ソース／ドレイン層
２７ｅ 第２ソース／ドレイン層
５１ アノード層
５２ 有機発光層
５３ カソード層
６１ Ｎ型アモルファスシリコン層
６２ アモルファスシリコン層
６３ Ｐ型アモルファスシリコン層
６４ 酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）アノード導電層
６５ 上部電極層
７１ 薄膜パッケージ層
９１ 第１遮光層
２ 駆動回路層
３ 平坦化層
４ 画素定義層
５ 発光素子
６ 感光素子
２１ 第１ゲート絶縁層
２２ 第２ゲート絶縁層
２３ 層間絶縁層
２４ 第１不動態層
２５ 第２不動態層
２６ 第１ＴＦＴ
２６ａ アクティブ層
２６ｂ 第１ゲート層
２６ｃ 第２ゲート層
２６ｄ 第１ソース／ドレイン層
２６ｅ 第２ソース／ドレイン層
２７ 第２ＴＦＴ
２７ａ アクティブ層
２７ｂ 第１ゲート層
２７ｄ 第１ソース／ドレイン層
２７ｅ 第２ソース／ドレイン層
５１ アノード層
５２ 有機発光層
５３ カソード層
６１ Ｎ型アモルファスシリコン層
６２ アモルファスシリコン層
６３ Ｐ型アモルファスシリコン層
６４ 酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）アノード導電層
６５ 上部電極層
７１ 薄膜パッケージ層
９１ 第１遮光層
Claims (17)
- 表示パネルであって、
基板と、
前記基板上に配置された複数の第１薄膜トランジスタ及び第２薄膜トランジスタを含み、前記第２薄膜トランジスタは、前記複数の第１薄膜トランジスタのうちの隣接する第１薄膜トランジスタの間に配置される駆動回路層と、
前記駆動回路層の前記基板から離れた側に配置され、且つそれぞれ前記複数の第１薄膜トランジスタに電気的に接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のうち隣接する発光素子の間に配置され、且つ前記第２薄膜トランジスタに電気的に接続された感光素子と、
前記表示パネルの外部からの周囲光が前記表示パネル内で前記第２薄膜トランジスタの薄膜トランジスタチャネルに伝播する光路に配置されることにより、前記第２薄膜トランジスタの薄膜トランジスタチャネルに伝播する周囲光を低減させる遮光素子と、
を含む、
表示パネル。 - 前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つは、有機発光ダイオードであり、前記有機発光ダイオードは、前記第１薄膜トランジスタの第１電極に電気的に接続されたアノード層を含み、前記第２薄膜トランジスタの第２電極は、前記第１薄膜トランジスタの第１電極と同一層に配置され、前記遮光素子は、前記第２電極の前記第１電極に向かって延在する延在部分を含み、前記延在部分の前記基板上への正射影は、前記アノード層の前記基板上への正射影と少なくとも部分的に重なっている、請求項１に記載の表示パネル。
- 前記感光素子の前記基板上への正射影は、前記アノード層の前記基板上への正射影と重なっていない、請求項２に記載の表示パネル。
- 前記駆動回路層と前記複数の発光素子との間に配置された平坦化層をさらに含み、前記感光素子は、前記平坦化層内に配置され、前記有機発光ダイオードのアノード層は、前記平坦化層の前記駆動回路層から離れた側に配置され、且つ前記平坦化層内のビアホールを介して前記第１薄膜トランジスタの第１電極に電気的に接続されている、請求項２に記載の表示パネル。
- 前記基板は、ガラス基板であり、前記遮光素子は、前記ガラス基板の前記駆動回路層から離れた側の表面に配置された吸光層を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の表示パネル。
- 前記第２薄膜トランジスタは、
前記基板の前記感光素子に近い側に配置されたアクティブ層と、
前記アクティブ層の前記基板から離れた側に配置された第１ゲート層と、
をさらに含み、
前記遮光素子は、前記基板と前記アクティブ層との間に配置され、且つ前記基板上への正射影の少なくとも一部が、前記第１ゲート層の前記基板上への正射影と重なっている第２ゲート層を含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の表示パネル。 - 前記遮光素子は、第１遮光層を含み、前記第１遮光層は、平坦化層として前記駆動回路層と前記複数の発光素子との間に配置され、前記駆動回路層への周囲光の入射を遮断するために使用される、請求項１に記載の表示パネル。
- 前記感光素子は、前記第１遮光層内に配置され、且つ前記第１遮光層の前記駆動回路層から離れた側で露出する、請求項７に記載の表示パネル。
- 前記駆動回路層と前記複数の発光素子との間に配置された平坦化層と、
前記平坦化層の前記駆動回路層から離れた側に配置された画素定義層と、
をさらに含み、
前記平坦化層と前記画素定義層のうちの少なくとも一方の材料は、フィルタ材であり、前記フィルタ材は、設定された波長より高い波長の光を遮断し、且つ設定された波長以下の波長の光を透過させるように構成される、
請求項１から７のいずれか１項に記載の表示パネル。 - 前記感光素子の前記駆動回路層から離れた側に配置されたフィルタ層をさらに含み、前記フィルタ層の材料は、フィルタ材であり、前記フィルタ材は、設定された波長より高い波長の光を遮断し、且つ設定された波長以下の波長の光を透過させるように構成され、前記フィルタ層の前記基板上への正射影の少なくとも一部は、前記感光素子の前記基板上への正射影と重なっている、請求項１から７のいずれか１項に記載の表示パネル。
- 前記遮光素子は、第２遮光層を含み、前記第２遮光層は、画素定義層として前記駆動回路層の前記基板から離れた側に配置され、前記フィルタ層は、前記第２遮光層内に設けられ、且つ前記第２遮光層の前記駆動回路層から離れた側で露出する、請求項１０に記載の表示パネル。
- 前記設定された波長は、５５０ｎｍ～６２０ｎｍである、請求項９から１１のいずれか１項に記載の表示パネル。
- 前記設定された波長は、６００ｎｍである、請求項１２に記載の表示パネル。
- 前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つは、有機発光ダイオードであり、
前記有機発光ダイオードは、
前記画素定義層と前記平坦化層との間に配置され、且つ前記複数の開口のうちの少なくとも１つに対して露出した部分を有するアノード層と、
前記複数の開口のうちの少なくとも１つに配置され、且つ前記アノード層の露出部分の表面を覆う有機発光層と、
前記画素定義層及び前記有機発光層の表面を覆うカソード層と、
を含む、
請求項７から９のいずれか１項に記載の表示パネル。 - 前記感光素子は、前記駆動回路層から離れる方向に沿って順次に積層されたＮ型アモルファスシリコン層、アモルファスシリコン層、Ｐ型アモルファスシリコン層を含む、請求項１から１４のいずれか１項に記載の表示パネル。
- 前記感光素子は、指紋認証のために使用される、請求項１から１５のいずれか１項に記載の表示パネル。
- 請求項１から１６のいずれか１項に記載の表示パネルを含む表示装置。
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