KR20210064483A - 입력 감지 기능을 갖는 표시 패널 및 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치의 표시 패널은 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 제어 신호에 응답해서 발광하는 복수 개의 발광 화소들, 및 상기 제1 스캔 신호 및 상기 제2 스캔 신 호에 응답해서 외부 광에 대응하는 감지 신호를 출력하는 복수 개의 광감지 화소들을 포함하되, 상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 애노드 전극 및 제1 구동 전압을 수신하는 캐소드 전극을 포함하는 유기 발광 다이오드를 포함하고, 상기 광감지 화소들 각각은 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 광전 변환층을 포함하는 유기 포토다이오드를 포함하고 상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 유기 발광 다이오드의 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되어 상기 제1 구동 전압을 수신한다.

Description

입력 감지 기능을 갖는 표시 패널 및 표시 장치{DISPLAY PANEL HAVING INPUT SENSING FUNCTION AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로 좀 더 구체적으로는 외부 입력을 감지할 수 있는 표시 패널 및 그것을 포함하는 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티미디어 표시 장치들은 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 구비한다. 표시 장치들은 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력 방식 외에 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공할 수 있는 입력 감지 패널을 구비할 수 있다.
최근 온라인 뱅킹, 상품 구매, 보안 등을 위한 사용자 인증 수단으로 생체 정보 중 하나인 지문을 활용하는 방식이 제안되고 있으며, 지문 인식 기능을 갖는 터치 표시 장치에 대한 요구가 증대되고 있다.
본 발명의 목적은 생체 지문 입력을 감지할 수 있는 표시 패널을 구비한 표시 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 패널은: 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 제어 신호에 응답해서 발광하는 복수 개의 발광 화소들 및 상기 제1 스캔 신호 및 상기 제2 스캔 신 호에 응답해서 외부 광에 대응하는 감지 신호를 출력하는 복수 개의 광감지 화소들을 포함하되, 상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 애노드 전극 및 제1 구동 전압을 수신하는 캐소드 전극을 포함하는 유기 발광 다이오드를 포함하고, 상기 광감지 화소들 각각은 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 광전 변환층을 포함하는 유기 포토다이오드를 포함하며, 상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 유기 발광 다이오드의 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되어 상기 제1 구동 전압을 수신한다.
예시적인 실시예에서, 상기 광감지 화소들 각각은, 상기 제2 스캔 신호를 수신하는 제1 전극, 전하 저장 노드와 연결된 제2 전극 및 상기 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 리셋 트랜지스터, 제2 구동 전압을 수신하는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 전하 저장 노드와 연결된 게이트 전극을 포함하는 증폭 트랜지스터, 및 상기 증폭 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 지문 감지 라인과 연결된 제2 전극 및 상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 출력 트랜지스터를 더 할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 전하 저장 노드와 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 제1 스캔 신호가 상기 리셋 트랜지스터를 턴 온시키기 위한 액티브 레벨일 때 상기 제2 스캔 신호는 상기 제1 구동 전압보다 높은 전압 레벨을 가질 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 상기 발광 제어 신호가 액티브 레벨일 때 발광하고, 상기 광감지 화소는 상기 외부 광에 대응하는 전하를 상기 전하 저장 노드에 저장하며, 상기 제2 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드에 저장된 상기 전하에 대응하는 지문 감지 신호를 상기 지문 감지 라인으로 출력하고, 상기 제1 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드를 리셋할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 복수 개의 발광 화소들 각각은, 데이터 신호를 수신하는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 스위칭 트랜지스터, 상기 발광 제어 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하고, 상기 유기 발광 다이오드에 구동 전류가 흐르는 타이밍을 결정하는 제1 발광 제어 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 제1 발광 제어 트랜지스터에 연결되고, 상기 유기 발광 다이오드에 상기 구동 전류를 제공하는 구동 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 복수 개의 발광 화소들 각각은, 상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하고, 초기화 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극으로 전달하는 초기화 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극 사이에 연결되고, 상기 발광 제어 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제2 발광 제어 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 복수 개의 발광 화소들은 제1 색상 발광 화소, 제2 색상 발광 화소 및 제3 색상 발광 화소를 포함하고, 상기 제1 색상 발광 화소, 상기 제2 색상 발광 화소 및 상기 제3 색상 발광 화소 중 어느 하나와 상기 복수 개의 광감지 화소들 중 어느 하나는 제1 방향으로 번갈아 순차적으로 배열될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 제1 색상 발광 화소, 상기 복수 개의 광감지 화소들 중 어느 하나, 상기 제2 색상 발광 화소 및 상기 복수 개의 광감지 화소들 중 어느 하나가 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 순차적으로 배열되며, 상기 복수 개의 광감지 화소들 중 어느 하나 및 상기 제3 색상 발광 화소가 상기 제1 행과 인접한 제2 행에서 상기 제2 방향으로 순차적으로 배열될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는 복수 개의 발광 화소들 및 복수 개의 광감지 화소들을 포함하는 표시 패널 및 상기 표시 패널을 제어하고, 상기 표시 패널의 상기 광감지 화소들로부터 지문 감지 라인을 통해 지문 감지 신호를 수신하는 제어 회로를 포함하되, 상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 애노드 전극 및 제1 구동 전압을 수신하는 캐소드 전극을 포함하는 유기 발광 다이오드를 포함하고, 상기 광감지 화소들 각각은 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 광전 변환층을 포함하는 유기 포토다이오드를 포함하며, 상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 유기 발광 다이오드의 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되어 상기 제1 구동 전압을 수신한다.
예시적인 실시예에서, 상기 광감지 화소들 각각은, 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극, 제2 스캔 신호를 수신하는 제1 전극 및 전하 저장 노드와 연결된 제2 전극을 포함하는 리셋 트랜지스터, 상기 전하 저장 노드와 연결된 게이트 전극, 제2 구동 전압을 수신하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 증폭 트랜지스터 및 상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극 및 상기 지문 감지 라인과 연결된 제2 전극을 포함하는 출력 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 전하 저장 노드와 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 제1 스캔 신호가 상기 리셋 트랜지스터를 턴 온시키기 위한 액티브 레벨일 때 상기 제2 스캔 신호는 상기 제1 구동 전압보다 높은 전압 레벨을 가질 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 상기 제1 스캔 신호, 상기 제2 스캔 신호 및 발광 제어 신호에 응답해서 발광하고, 상기 광감지 화소는 외부 광에 대응하는 전하를 상기 전하 저장 노드에 저장하며, 상기 제2 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드에 저장된 상기 전하에 대응하는 지문 감지 신호를 상기 지문 감지 라인으로 출력하고, 상기 제1 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드를 리셋할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 표시 패널은, 상기 제1 스캔 신호, 상기 제2 스캔 신호 및 상기 발광 제어 신호를 출력하는 스캔 드라이버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는: 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치된 발광 전자 소자들, 상기 베이스층 상에 배치된 광감지 전자 소자들, 상기 발광 전자 소자들에 전기적으로 연결된 애노드 전극, 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 배치된 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드, 및 상기 광감지 전자 소자들에 전기적으로 연결된 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 광전 변환층을 포함하는 유기 포토다이오드를 포함한다. 상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 캐소드 전극은 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 베이스층은 표시 영역 및 상기 표시 영역에 인접한 비표시 영역을 포함하고, 상기 유기 발광 다이오드 및 상기 유기 포토다이오드는 상기 베이스층의 상기 표시 영역의 상부에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 발광 전자 소자들은 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 제어 신호에 응답해서 상기 유기 발광 다이오드가 발광하도록 제어하고, 상기 광감지 전자 소자들은 상기 유기 포토다이오드에 의해 생성된 전하를 전하 저장 노드에 저장하며, 상기 제2 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드에 저장된 상기 전하에 대응하는 지문 감지 신호를 상기 지문 감지 라인으로 출력하고, 상기 제1 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드를 리셋할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상기 광감지 전자 소자들은, 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극, 제2 스캔 신호를 수신하는 제1 전극 및 전하 저장 노드와 연결된 제2 전극을 포함하는 리셋 트랜지스터, 상기 전하 저장 노드와 연결된 게이트 전극, 제2 구동 전압을 수신하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 증폭 트랜지스터, 및 상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극 및 상기 지문 감지 라인과 연결된 제2 전극을 포함하는 출력 트랜지스터를 포함하고, 상기 유기 포토다이오드의 상기 제1 전극은 상기 전하 저장 노드와 연결될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 패널은 발광 소자를 포함하는 발광 화소 및 외부 광을 감지하는 광감지 화소를 동일한 기판 상에 포함한다. 따라서 표시 패널은 영상 정보를 표시할 뿐만 아니라 사용자 생체 지문 정보를 감지할 수 있다.
발광 화소 및 광감지 화소를 하나의 패널에 구현함으로써 표시 장치의 부피를 최소화하고, 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 유닛의 평면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 표시 패널의 발광 화소들 및 광감지 화소들과 신호 라인들의 연결 관계를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 복수의 발광 화소들 중 발광 화소 및 복수의 광감지 화소들 중 광감지 화소의 회로 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 발광 화소 및 광감지 화소의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 표시 패널의 일부 영역을 확대한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 표시 패널의 일부 영역을 확대한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 표시 패널의 일부 영역을 확대한 평면도이다
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 확대된 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수 개의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 단면도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시면(DD-IS)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 표시면(DD-IS)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(DD-IS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다.
이하에서 설명되는 각 부재들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)은 예시에 불과하다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3) 각각 이 지시하는 방향으로써 정의되고, 동일한 도면 부호를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에서 평면형 표시면을 구비한 표시 장치(DD)를 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 장치(DD)는 곡면형 표시면을 더 포함할 수 있다. 표시 장치(DD)는 입체형 표시면을 포함할 수도 있다. 입체형 표시면은 서로 다른 방향을 지시하는 복수 개의 표시 영역들을 포함하고, 예컨대, 다각 기둥형 표시면을 포함할 수도 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 리지드 표시 장치일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 본 발명에 따른 표시 장치(DD)는 플렉서블 표시 장치일 수 있다. 플렉서블 표시 장치는 폴딩 가능한 폴더블 표시 장치 또는 일부 영역이 밴딩된 밴딩형 표시 장치를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 도 1에는 휴대폰 단말기에 적용될 수 있는 표시 장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 도시하지 않았으나, 메인보드에 실장된 전자 모듈들, 카메라 모듈, 전원 모듈 등이 표시 장치(DD)과 함께 브라켓/케이스 등에 배치됨으로써 휴대폰 단말기를 구성할 수 있다. 본 발명에 따른 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 표시면(DD-IS)은 이미지(IM)가 표시되는 이미지 영역(DD-DA) 및 이미지 영역(DD-DA)에 인접한 베젤 영역(DD-NDA)을 포함한다. 베젤 영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 1에는 이미지(IM)의 일 예로 아이콘 이미지들을 도시하였다.
도 1에 도시된 것과 같이, 이미지 영역(DD-DA)은 실질적으로 사각형상일 수 있다. "실질적으로 사각형상"이란 수학적 의미의 사각형상을 포함할 뿐만 아니라 꼭지점 영역(또는 코너 영역)에 꼭지점이 정의되지 않고 곡선의 경계가 정의된 사각형상을 포함한다.
베젤 영역(DD-NDA)은 이미지 영역(DD-DA)을 에워싸을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 이미지 영역(DD-DA)과 베젤 영역(DD-NDA)은 다른 형상으로 디자인될 수 있다. 베젤 영역(DD-NDA)은 이미지 영역(DD-DA)의 일측에만 배치될 수도 있다. 표시 장치(DD)와 전자장치의 다른 구성요소의 결합 형태에 따라 베젤 영역(DD-NDA)은 외부에 노출되지 않을 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력(TC)을 감지할 수 있다. 사용자의 입력(TC)은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들 중 어느 하나 또는 그들의 조합일 수 있다. 본 실시예에서, 사용자의 입력(TC)은 전면에 인가되는 사용자의 손에 의한 터치 입력인 것으로 가정하고 설명하나, 이는 예시적인 것이며, 상술한 바와 같이 사용자의 입력(TC)은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 표시 장치(DD)의 구조에 따라 표시 장치(DD)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 입력(TC)을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력(TC) 중 생체 정보 중 하나인 지문을 감지할 수 있다.
도 2는 제1 방향축(DR1)과 제3 방향축(DR3)이 정의하는 표시 장치(DD)의 단면을 도시하였다. 도 2에 있어서, 표시 장치(DD)의 구성요소들은 그들의 적층 관계를 설명하기 위해 단순하게 도시되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 입력 센서(ISL), 반사 방지 부재(RPP, anti-reflector), 및 윈도우(WP)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DP), 입력 센서(ISL), 반사 방지 부재(RPP), 및 윈도우(WP) 중 적어도 일부의 구성 요소들은 연속 공정에 의해 형성되거나, 적어도 일부의 구성 요소들은 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 접착 부재(ADS)는 감압 접착 필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film), 광학 투명 접착 필름(OCA, Optically Clear Adhesive film) 또는 광학 투명 접착 수지(OCR, Optically Clear Resin)와 같은 투명한 접착 부재일 수 있다. 이하에서 설명되는 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 반사 방지 부재(RPP) 및 윈도우(WM)는 다른 구성요소로 대체되거나 생략될 수 있다.
도 2에 있어서, 입력 센서(ISL), 반사 방지 부재(RPP, anti-reflector), 및 윈도우(WP) 중 표시 패널(DP)과 연속공정을 통해 형성된 입력 센서(ISL)는 표시 패널(DP)에 직접 배치된다. 본 명세서에서 "B 구성요소가 A 구성요소 상에 직접 배치된다"는 것은 A 구성요소와 B 구성요소 사이에 별도의 접착층/접착 부재가 배치되지 않는 것을 의미한다. B 구성요소는 A 구성요소가 형성된 이후에 A 구성요소가 제공하는 베이스면 상에 연속공정을 통해 형성된다.
본 실시예에서 반사 방지 부재(RPP) 및 윈도우(WP)는 "패널" 타입이고, 입력 센서(ISL)는 "층" 타입이다. "패널" 타입은 베이스 면을 제공하는 베이스층, 예컨대 합성수지 필름, 복합재료 필름, 유리 기판 등을 포함하지만, "층" 타입은 상기 베이스층이 생략될 수 있다. 다시 말해, "층" 타입의 구성요소들은 다른 구성요소가 제공하는 베이스면 상에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에서 반사방지부재(RPP, anti-reflector) 및 윈도우(WP)은 "층"타입일 수도 있다. 다른 실시예에서, 입력 센서(ISL)는 "패널"타입일 수 있다. 패널 타입의 입력 센서(ISL)는 별도 공정에 의해 제작되어 표시 패널(DP) 상에 직접 배치되거나 접착층을 사이에 두고 표시 패널(DP)과 결합될 수 있다.
표시 패널(DP)은 이미지를 생성하고, 입력 센서(ISL)은 외부 입력(예컨대, 터치 이벤트)의 좌표정보를 획득한다. 별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)의 하면에 배치된 보호 부재를 더 포함할 수 있다. 보호부재와 표시 패널(DP)은 접착 부재를 통해 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)의 상면에 배치된 입력 센서(ISL)를 포함하나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 표시 장치(DD)는 입력 센서(ISL)를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 상기 패널들은 발광소자의 구성물질에 따라 구별된다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 및/또는 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
반사 방지 부재(RPP)는 윈도우(WP)의 상측으로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 방지 부재(RPP)는 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅 타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다. 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer) 자체 또는 보호필름이 반사방지부재(RPP)의 베이스층으로 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사 방지 부재(RPP)는 컬러 필터들을 포함할 수 있다. 컬러 필터들은 소정의 배열을 갖는다. 표시 패널(DP)에 포함된 화소들의 발광컬러들을 고려하여 컬러 필터들의 배열이 결정될 수 있다. 반사 방지 부재(RPP)는 컬러필터들에 인접한 블랙매트릭스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사 방지 부재(RPP)는 상쇄간섭 구조물을 포함할 수 있다. 예컨대, 상쇄간섭 구조물은 서로 다른 층 상에 배치된 제1 반사층과 제2 반사층을 포함할 있다. 제1 반사층 및 제2 반사층에서 각각 반사된 제1 반사광과 제2 반사광은 상쇄간섭될 수 있고, 그에 따라 외부광 반사율이 감소된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우(WP)는 베이스층(WP-BS) 및 차광 패턴(WP-BZ)을 포함한다. 베이스층(WP-BS)는 유리 기판 및/또는 합성수지 필름 등을 포함할 수 있다. 베이스층(WP-BS)은 단층으로 제한되지 않는다. 베이스층(WP-BS)은 접착 부재로 결합된 2 이상의 필름들을 포함할 수 있다.
차광 패턴(WP-BZ)은 베이스층(WP-BS)에 부분적으로 중첩한다. 차광 패턴(WP-BZ)은 베이스층(WP-BS)의 배면에 배치되고, 차광 패턴(WP-BZ)은 실질적으로 표시 장치(DD)의 베젤 영역(DD-NDA)을 정의할 수 있다. 차광 패턴(WP-BZ)이 미배치된 영역은 표시 장치(DD)의 이미지 영역(DD-DA)을 정의할 수 있다. 윈도우(WP)로 한정하면, 차광 패턴(WP-BZ)이 배치된 영역은 윈도우(WP)의 차광영역으로 정의되고, 차광 패턴(WP-BZ)이 미배치된 영역은 윈도우(WP)의 투과영역으로 정의된다.
차광 패턴(WP-BZ)은 다층 구조를 가질 수 있다. 다층 구조는 유채색의 컬러층과 무채색(특히, 검정색)의 차광층을 포함할 수 있다. 유채색의 컬러층과 무채색의 차광층은 증착, 인쇄, 코팅 공정을 통해 형성될 수 있다. 별도로 도시하지는 않았으나, 윈도우(WP)는 베이스층(WP-BS)의 전면에 배치된 기능성 코팅층을 더 포함할 수 있다. 기능성 코팅층은 지문 방지층, 반사 방지층, 및 하드 코팅층 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 단면도이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 표시 패널(DP)은 베이스층(BL), 베이스층(BL) 상에 배치된 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED) 및 상부 절연층(TFL)을 포함한다. 도 1에 도시된 이미지 영역(DD-DA) 및 베젤 영역(DD-NDA)에 대응하는 표시 영역(DP-DA)과 비표시 영역(DP-NDA)이 표시 패널(DP)에 정의될 수 있다. 본 명세서에서 "영역/부분과 영역/부분이 대응한다"는 것은 "서로 중첩한다"는 것을 의미하나, 동일한 면적 및/또는 동일한 형상을 갖는 것으로 제한되지 않는다.
베이스층(BL)은 적어도 하나의 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 베이스층(BL)은 유리 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 절연층과 회로 소자를 포함한다. 절연층은 적어도 하나의 무기층과 적어도 하나의 유기층을 포함한다. 상기 회로 소자는 신호 라인들 및 화소 구동 회로 등을 포함한다.
표시 소자층(DP-OLED)은 발광소자로써 적어도 유기 발광 다이오드들을 포함한다. 표시 소자층(DP-OLED)은 화소 정의막과 같은 유기층을 더 포함할 수 있다.
상부 절연층(TFL)은 복수 개의 박막들을 포함한다. 일부 박막은 광학 효율을 향상시키기 위해 배치되고, 일부 박막은 유기 발광 다이오드들을 보호하기 위해 배치된다. 상부 절연층(TFL)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1), 제2 전자 모듈(EM2) 및 감지 모듈(SM)을 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM), 전원 공급 모듈(PM), 제1 전자 모듈(EM1) 및 제2 전자 모듈(EM2) 은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 표시 모듈(DM)은 도 2에 도시된 표시 패널(DP) 및 입력 센서(ISL)를 포함할 수 있다. 또한 표시 모듈(DM)은 패널 구동 회로(PDC), 입력 감지 회로(ISC) 및 지문 리드아웃 회로(ROC)를 더 포함할 수 있다.
전원 공급 모듈(PM)은 표시 장치(DD)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급 모듈(PM)은 통상적인 배터리 모듈을 포함할 수 있다.
제1 전자 모듈(EM1) 및 제2 전자 모듈(EM2)은 표시 장치(DD)를 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함한다. 제1 전자 모듈(EM1)은 표시 모듈(DM)과 전기적으로 연결된 마더보드에 직접 실장되거나 별도의 기판에 실장되어 커넥터(미 도시) 등을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 전자 모듈(EM1)은 제어 모듈(CM), 무선 통신 모듈(TM), 영상 입력 모듈(IIM), 음향 입력 모듈(AIM), 메모리(MM), 및 외부 인터페이스(IF)를 포함할 수 있다. 상기 모듈들 중 일부는 마더보드에 실장되지 않고, 연성 회로 기판을 통해 마더보드에 전기적으로 연결될 수도 있다.
제어 모듈(CM)은 표시 장치(DD)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어 모듈(CM)은 마이크로프로세서일 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(CM)은 표시 모듈(DM)을 활성화시키거나, 비활성화 시킨다. 제어 모듈(CM)은 표시 모듈(DM)로부터 수신된 터치 신호에 근거하여 영상 입력 모듈(IIM)이나 음향 입력 모듈(AIM) 등의 다른 모듈들을 제어할 수 있다. 제어 모듈(CM)은 지문 리드아웃 회로(ROC)로부터 수신된 지문 신호에 근거하여 사용자 인증을 수행할 수 있다.
무선 통신 모듈(TM)은 블루투스 또는 와이파이 회선을 이용하여 다른 단말기와 무선 신호를 송/수신할 수 있다. 무선 통신 모듈(TM)은 통신 회선을 이용하여 중계기와 음성 신호를 송/수신할 수 있다. 무선 통신 모듈(TM)은 송신할 신호를 변조하여 송신하는 송신부(TM1)와, 수신되는 신호를 복조하는 수신부(TM2)를 포함한다.
영상 입력 모듈(IIM)은 영상 신호를 처리하여 표시 모듈(DM)에 표시 가능한 영상 데이터로 변환한다. 음향 입력 모듈(AIM)은 녹음 모드, 음성 인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 변환한다.
외부 인터페이스(IF)는 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card, SIM/UIM card) 등에 연결되는 인터페이스 역할을 한다.
제2 전자 모듈(EM2)은 음향출력 모듈(AOM), 발광 모듈(LM), 수광 모듈(LRM), 및 카메라 모듈(CMM) 등을 포함할 수 있다. 상기 구성들은 마더보드에 직접 실장되거나, 별도의 기판에 실장되어 커넥터(미 도시) 등을 통해 표시 모듈(DM)과 전기적으로 연결되거나, 제1 전자 모듈(EM1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
음향 출력 모듈(AOM)은 무선통신 모듈(TM)로부터 수신된 음향 데이터 또는 메모리(MM)에 저장된 음향 데이터를 변환하여 외부로 출력한다.
발광 모듈(LM)은 광을 생성하여 출력한다. 발광 모듈(LM)은 적외선을 출력할 수 있다. 발광 모듈(LM)은 LED 소자를 포함할 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 적외선을 감지할 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 소정 레벨 이상의 적외선이 감지된 때 활성화될 수 있다. 수광 모듈(LRM)은 CMOS 센서를 포함할 수 있다. 발광 모듈(LM)에서 생성된 적외광이 출력된 후, 외부 물체(예컨대 사용자 손가락 또는 얼굴)에 의해 반사되고, 반사된 적외광이 수광 모듈(LRM)에 입사될 수 있다. 카메라 모듈(CMM)은 외부의 이미지를 촬영한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 평면도이다.
도 5에 도시된 것과 같이, 표시 패널(DP)은 스캔 구동 회로(SDC), 복수 개의 신호 라인들(SGL, 이하 신호 라인들), 복수 개의 신호 패드들(DP-PD, ISL-PD, 이하 신호 패드들) 및 복수 개의 발광 화소들(PX, 이하 화소들) 및 복수 개의 광감지 화소들(FX, 이하 광감지 화소들)을 포함할 수 있다. 광감지 화소들(FX)은 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)에 의한 지문을 감지하기 위한 지문 감지 화소들일 수 있다.
스캔 구동 회로(SDC)는 복수 개의 스캔 신호들(이하, 스캔 신호들)을 생성하고, 스캔 신호들을 후술하는 복수 개의 스캔 라인들(SL, 이하 스캔 라인들)에 순차적으로 출력한다.　스캔 구동 회로(SDC)는 발광 화소들(PX)의 구동 회로에 또 다른 제어 신호를 더 출력할 수 있다.
스캔 구동 회로(SDC)는 발광 화소들(PX)의 구동 회로와 동일한 공정을 통해 형성된 복수 개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 또한 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 화소들(PX)에 포함되는 트랜지스터들 각각은 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 반도체층을 갖는 P-타입 트랜지스터 또는 산화물 반도체를 반도체층으로 하는 N-타입 트랜지스터 중 어느 하나일 수 있다. 다른 실시예에서, 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 화소들(PX)에 포함되는 트랜지스터들 중 일부는 P-타입 트랜지스터이고, 일부는 N-타입 트랜지스터일 수 있다.
신호 라인들(SGL)은 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 지문 감지 라인(FSL) 및 제어 신호 라인(CSL)을 포함한다. 스캔 라인들(SL) 각각은 발광 화소들(PX) 중 대응하는 발광 화소(PX)에 연결되고, 데이터 라인들(DL) 각각은 발광 화소들(PX) 중 대응하는 발광 화소(PX)에 연결된다. 전원 라인(PL)은 발광 화소들(PX)에 연결된다. 제어 신호 라인(CSL)은 스캔 구동 회로에 제어 신호들을 제공할 수 있다.
본 실시예에서 신호 라인들(SGL)은 보조 라인들(SSL)을 더 포함할 수 있다. 보조 라인들(SSL)은 입력 센서(ISL, 도 2 참조)에 연결되는 신호 라인이다. 본 발명의 일 실시예에서 보조 라인들(SSL)은 생략될 수 있다.
신호 라인들(SGL)은 서로 다른 층 상에 배치된 복수 개의 부분들을 포함할 수 있다. 도 5에는 2개의 부분들(P1, P2)을 포함하는 데이터 라인들(DL)을 예시적으로 도시하였다. 2개의 부분들(P1, P2)은 컨택홀들(CNT)을 통해 연결될 수 있다. 보조 라인들(SSL)은 컨택홀들(CNT)을 통해 후술하는 입력 센서(ISL, 도 6 참조)의 신호 라인과 연결된다.
신호 패드들(DP-PD, ISL-PD)은 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 및 제어 신호 라인(CSL)에 연결되는 제1 타입 신호 패드들(DP-PD) 및 보조 라인들(SSL)에 연결되는 제2 타입 신호 패드들(ISL-PD)을 포함할 수 있다. 제1 타입 신호 패드들(DP-PD) 및 제2 타입 신호 패드들(ISL-PD)은 비표시 영역(DP-NDA)의 일부 영역에 정의된 패드 영역(NDA-PA)에 서로 인접하게 배치된다. 신호 패드들(DP-PD, ISL-PD)의 적층 구조 또는 구성 물질은 서로 구분되지 않고, 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
표시 영역(DP-DA)은 발광 화소들(PX) 및 광감지 화소들(FX)이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 표시 영역(DP-DA)에 복수 개의 전자 소자들이 배치된다. 전자 소자들은 발광 화소들(PX) 각각에 구비된 유기 발광 다이오드에 연결된 발광 화소 구동 회로 및 광감지 화소들(FX) 각각에 구비된 유기 포도다이오드에 연결된 광감지 화소 구동 회로를 포함한다. 구동 회로(SDC), 신호 라인들(SGL), 신호 패드들(DP-PD, ISL-PD), 발광 화소 구동 회로 및 광감지 화소 구동 회로는 도 3에 도시된 회로 소자층(DP-CL)에 포함될 수 있다.
발광 화소(PX) 및 광감지 화소(FX)는 추후 상세히 설명한다. 도 5에는 표시 패널(DP)에 전기적으로 연결되는 회로 기판(PCB)을 추가 도시하였다. 회로 기판(PCB)은 리지드 회로 기판 또는 플렉서블 회로 기판일 수 있다.
회로 기판(PCB)에는 표시 패널(DP)의 동작을 제어하는 패널 구동 회로(PDC)가 배치될 수 있다. 또한, 회로 기판(PCB)에는 입력 센서(ISL)을 제어하는 입력 감지 회로(ISC) 및 지문 리드아웃 회로(ROC)가 배치될 수 있다. 패널 구동 회로(PDC), 입력 감지 회로(ISC) 및 지문 리드아웃 회로(ROC) 각각은 집적 칩의 형태로 회로 기판(PCB)에 실장될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서 패널 구동 회로(PDC), 입력 감지 회로(ISC) 및 지문 리드아웃 회로(ROC)는 하나의 집적 칩의 형태로 회로 기판(PCB)에 실장될 수 있다. 회로 기판(PCB)은 신호 패드들(DP-PD, ISL-PD)과 전기적으로 연결되는 회로 기판 패드들(PCB-PD)을 포함할 수 있다. 미 도시되었으나, 회로 기판(PCB)은 회로 기판 패드들(PCB-PD)과 패널 구동 회로(PDC) 및/또는 입력 감지 회로(ISC)를 연결하는 신호 라인들을 더 포함한다. 또한, 회로 기판 패드들(PCB-PD)은 적어도 하나의 출력 패드 및 적어도 하나의 입력 패드를 포함할 수 있다.
지문 리드아웃 회로(ROC)는 지문 감지 라인(FSL)을 통해 지문 감지 신호를 수신할 수 있다.
표시 패널(DP)의 신호 패드들(DP-PD, ISL-PD)과 회로 기판 패드들(PCB-PD)은 직접 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 신호 패드들(DP-PD, ISL-PD)과 회로 기판 패드들(PCB-PD)은 이방성 도전필름과 같은 연결 기판을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 실시예에서 패널 구동 회로(PDC)는 회로 기판(PCB)이 아닌 표시 패널(DP)의 비표시 영역(DP-NDA)에 실장될 수 있다.
도 5에 도시된 표시 패널(DP)은 일부분이 밴딩될 수 있다. 비표시 영역(DP-NDA)의 일부분이 밴딩될 수 있는데, 제2 방향(DR2)에 평행한 밴딩축을 기준으로 밴딩될 수 있다. 밴딩축은 데이터 라인들(DL)의 제2 부분들(P2) 및 보조라인들(SSL)에 중첩하도록 정의될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(ISL)의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 입력 센서(ISL)는 도 5에 도시된 표시 패널(DP) 상에 배치된다. 입력 센서(ISL)는 사용자의 입력(TC, 도 1에 도시됨)을 감지하여 외부 터치 입력의 위치나 세기 정보를 얻을 수 있다. 입력 센서(ISL)는 평면상에서 감지 영역(ISL-DA)과 배선 영역(ISL-NDA)을 포함할 수 있다. 감지 영역(ISL-DA)은 제1 감지 전극들(SE1) 및 제2 감지 전극들(SE2)이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 본 실시예에서 배선 영역(ISL-NDA)은 감지 영역(ISL-DA)의 테두리를 따라 정의될 수 있다 감지 영역(ISL-DA) 및 배선 영역(ISL-NDA)은 도 5에 도시된 표시 패널(DP)의 표시 영역(DP-DA) 및 비표시 영역(DP-NDA)에 각각 대응할 수 있다.
본 실시예에서 입력 센서(ISL)는 정전용량식 터치 센서일 수 있다. 제1 감지 전극들(SE1) 및 제2 감지 전극들(SE2) 중 어느 하나는 구동 신호(driving signal)을 수신하고, 다른 하나는 제1 감지 전극들(SE1)과 제2 감지 전극들(SE2) 사이의 정전용량 변화량을 감지 신호(sensing signal)로서 출력한다.
제1 감지 전극들(SE1) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장된 형상을 갖는다. 또한 제1 감지 전극들(SE1)은 제1 방향(DR1)으로 나열되어 순차적으로 배치될 수 있다. 제1 감지 전극들(SE1)은 복수 개의 제1 감지 패턴들(SP1) 및 복수 개의 제1 연결 패턴들(CP1)을 포함할 수 있다.
제2 감지 전극들(SE2) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상을 갖는다. 또한 제2 감지 전극들(SE2)은 제2 방향(DR2)으로 나열되어 순차적으로 배치될 수 있다. 제2 감지 전극들(SE2)은 복수 개의 제2 감지 패턴들(SP2) 및 복수 개의 제2 연결 패턴들(CP2)을 포함할 수 있다.
제1 감지 라인들(TL1-1 내지 TL1-a)은 제1 감지 전극들(SE1)과 동일한 개수의 신호 라인들을 포함할 수 있다. 제1 감지 라인들(TL1-1 내지 TL1-a)은 제1 감지 전극들(SE1)의 양쪽 말단 중 적어도 일단에 연결될 수 있다. 제2 감지 라인들(TL2-1 내지 TL2-b)은 제2 감지 전극들(SE2)과 동일한 개수의 신호 라인들을 포함할 수 있다. 제2 감지 라인들(TL2-1 내지 TL2-b)은 제2 감지 전극들(SE2)의 양쪽 말단 중 적어도 일단에 연결될 수 있다.
제1 감지 라인들(TL1-1 내지 TL1-a)은 컨택홀들(CNT)을 통해 패드영역(NDA-PA, 도 5 참조)의 일측에 배치된 보조 라인들(SSL, 도 5 참조)의 일부에 연결될 수 있다. 제2 감지 라인들(TL2-1 내지 TL2-b)은 컨택홀들(CNT)을 통해 패드 영역(NDA-PA, 도 5 참조)의 타측에 배치된 보조 라인들(SSL, 도 5 참조)의 일부에 연결될 수 있다.
컨택홀들(CNT)은 제1 감지 라인들(TL1-1 내지 TL1-a) 및 제2 감지 라인들(TL2-1 내지 TL2-b)과 보조 라인들(SSL) 사이에 배치된 절연층들을 관통한다.
도 7은 도 5에 도시된 표시 패널(DP)의 발광 화소들(PX) 및 광감지 화소들(FX)과 신호 라인들(SGL)의 연결 관계를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 패널 구동 회로(PDC)는 제어 신호 라인(CSL)을 통해 제어 신호(CTRL)를 스캔 구동 회로(SDC)로 제공한다. 스캔 구동 회로(SDC)는 제어 신호(CTRL)에 응답해서 복수 개의 스캔 라인들(SC0-SCn)로 복수 개의 스캔 신호들(SC0-SCn)를 출력한다. 복수 개의 스캔 신호들(SC0-SCn)은 순차적으로 액티브 레벨을 갖는 펄스 신호들일 수 있다. 스캔 구동 회로(SDC)는 제어 신호(CTRL)에 응답해서 복수 개의 발광 제어 라인들(EL1-ELn)로 복수 개의 발광 제어 신호들(EM1-EMn)을 출력한다. 복수 개의 발광 제어 신호들(EM1-EMn)은 순차적으로 액티브 레벨을 갖는 펄스 신호들일 수 있다. 여기서, m과 n은 각각 양의 정수이다.
패널 구동 회로(PDC)는 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm)로 데이터 신호들(DS1-DSm)을 출력한다. 데이터 신호들(DS1-DSm)은 발광 화소들(PX)에 표시될 영상에 대응하는 계조 전압들을 갖는 신호일 수 있다.
지문 리드아웃 회로(ROC)는 복수 개의 지문 감지 라인들(FSL1-FSLm)로부터 지문 감지 신호(FS1-FSm)를 수신한다.
발광 화소들(PX) 및 광감지 화소들(FX)은 제1 방향(DR1)으로 번갈아 순차적으로 배치되고, 제2 방향(DR2)으로 번갈아 순차적으로 배치된다. 다시 말하면, 소정의 발광 화소(PX)의 인접한 좌측, 우측, 상측 및 하측에는 광감지 화소(FX)가 배치될 수 있다. 또한 소정의 광감지 화소(FX)의 인접한 좌측, 우측, 상측 및 하측에는 발광 화소(PX)가 배치될 수 있다. 그러나, 발광 화소들(PX) 및 광감지 화소들(FX)의 배치 순서 및 반복 주기는 도 7에 도시된 예에 한정되지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 2개의 발광 화소들(PX)과 1개의 광감지 화소(FX)가 제1 방향(DR1)으로 번갈아 순차적으로 배치될 수 있다.
발광 화소들(PX) 각각은 스캔 라인들(SC0-SCn) 중 인접한 2개의 스캔 라인들, 발광 제어 라인들(EL1-ELn) 중 대응하는 발광 제어 라인, 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 대응하는 데이터 라인, 제1 전압 라인(VL1) 및 제2 전압 라인(VL2)에 연결된다. 제1 전압 라인(VL1) 및 제2 전압 라인(VL2)은 도 5에 도시된 전원 라인(PL)에 포함될 수 있다. 제1 전압 라인(VL1)은 제1 구동 전압(ELVDD)을 전달하기 위한 전압 라인이고, 제2 전압 라인(VL2)은 초기화 전압(VINIT)을 전달하기 위한 전압 라인일 수 있다. 도 7에 도시되지 않았으나, 전원 라인(PL, 도 5 참조)은 제1 전압 라인(VL1) 및 제2 전압 라인(VL2)뿐만 아니라 제3 전압 라인(VL3, 도 8 참조)을 더 포함할 수 있다. 제3 전압 라인(VL3)은 발광 화소들(PX) 및 광감지 화소들(FX) 모두와 전기적으로 연결되어 발광 화소들(PX) 및 광감지 화소들(FX)로 제2 구동 전압(EVLSS, 도 8)을 제공할 수 있다.
광감지 화소들(FX) 각각은 스캔 라인들(SC0-SCn) 중 인접한 2개의 스캔 라인들, 지문 감지 라인들(FSL1-FSLm) 중 대응하는 지문 감지 라인 및 제1 전압 라인(VL1)에 연결된다.
도 8은 도 7에 도시된 복수의 발광 화소들(PX) 중 발광 화소(PXij) 및 복수의 광감지 화소들(FX) 중 광감지 화소(FXij)의 회로 구성을 보여주는 도면이다.
도 7에 도시된 복수의 발광 화소들(PX) 각각은 도 8에 도시된 발광 화소(PXij)와 동일한 회로 구성을 가질 수 있다. 또한 도 7에 도시된 복수의 광감지 화소들(FX) 각각은 도 8에 도시된 광감지 화소(FXij)와 동일한 회로 구성을 가질 수 있다.
도 8에 도시된 발광 화소(PXij)는 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 j번째 데이터 라인(DLj), 복수 개의 스캔 라인들(SL1-SLn) 중 i-1번째 스캔 라인(SLi-1) 및 i번째 스캔 라인(SLi) 그리고 복수 개의 발광 제어 라인들(EL1-ELn) 중 i번째 발광 제어 라인(ELi)에 연결된다. 도 8에 도시된 광감지 화소(FXij)는 복수 개의 지문 감지 라인들(FSL1-FSLm) 중 j번째 지문 감지 라인(FSLj), 복수 개의 스캔 라인들(SL1-SLn) 중 i번째 스캔 라인(SLi) 및 i-1번째 스캔 라인(SLi-1)에 연결된다.
발광 화소(PXij)는 유기 발광 다이오드(LD) 및 발광 구동 회로(LDC)를 포함한다.
이 실시예에서 발광 화소(PXij)의 발광 구동 회로(LDC)는 7개의 트랜지스터들(T1-T7) 및 하나의 커패시터(Cst)를 포함한다. 또한, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7)은 PMOS 등의 P-타입 트랜지스터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 중 적어도 하나가 N-타입 트랜지스터일 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 발광 화소(PXij)의 회로 구성은 도 8에 제한되지 않는다. 도 8에 도시된 발광 구동 회로(LDC)는 하나의 예시에 불과하고 발광 구동 회로(LDC)의 구성은 변형되어 실시될 수 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치의 발광 화소(PXij)는 j번째 데이터 라인(DLj), i-1번째 스캔 라인(SLi-1), i번째 스캔 라인(SLi), i번째 발광 제어 라인(ELi) 그리고 제1, 제2 및 제3 전압 라인들(VL1, VL2, VL3)에 연결되어 있는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 커패시터(Cst), 그리고 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(light emitting diode)(LD)를 포함할 수 있다. 이 실시예에서는 하나의 발광 화소(PXij)가 하나의 유기 발광 다이오드(LD)를 포함하는 예를 설명한다.
i-1번째 스캔 라인(SLi-1)은 제2 스캔 신호(SCi-1)를 전달하고, i번째 스캔 라인(SLi)은 제1 스캔 신호(SCi)를 전달할 수 있다. 제1 및 제2 스캔 신호들(SCi-1, SCi)은 화소(PXij)에 포함된 트랜지스터들(T2, T3, T4, T7)를 턴 온/턴 오프 할 수 있는 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압을 전달할 수 있다. 이 실시예에서는 i-1번째 스캔 라인(SLi-1)이 i번째 스캔 라인(SLi)보다 이전 타이밍에 게이트 온 전압을 전달하는 예에 대해 주로 설명한다.
발광 제어 라인(ELi)은 유기 발광 다이오드(LD)의 발광을 제어할 수 있는 발광 제어 신호(EMi)를 전달할 수 있다. 발광 제어 라인(ELi)이 전달하는 발광 제어 신호(EMi)는 스캔 라인들(SLi-1, SLi)이 전달하는 제1 및 제2 스캔 신호들(SCj-1, SCj)과 다른 파형을 가질 수 있다. 데이터 라인(DLj)은 데이터 신호(DSj)를 전달한다. 제1 전압 라인(VL1)은 제1 구동 전압(ELVDD)을 전달하고, 제2 전압 라인(VL2)은 초기화 전압(VINIT)을 전달하며, 제3 전압 라인(VL3)은 제2 구동 전압(ELVSS)을 전달한다.
제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 커패시터(Cst)의 일단과 연결되어 있고, 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 전압 라인(VL1)과 연결되고, 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 다이오드(LD)의 애노드 전극(AE, 도 13 참조)과 전기적으로 연결된다. 제1 트랜지스터(T1)는 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 라인(DLj)이 전달하는 데이터 신호(DSj)를 전달받아 유기 발광 다이오드(LD)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 스캔 라인(SLi)과 연결되어 있고, 제2 트랜지스터(T2)의 소스 전극은 데이터 라인(DLj)과 연결되어 있으며, 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극과 연결되어 있으면서 제5 트랜지스터(T5)을 경유하여 제1 전압 라인(VL1)과 연결되어 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 라인(SLi)을 통해 전달받은 제1 스캔 신호(SCi)에 따라 턴 온되어 데이터 라인(DLj)으로부터 전달된 데이터 신호(DSj)를 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극으로 전달할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 스캔 라인(SLi)에 연결된다. 제3 트랜지스터(T3)의 드레인 전극은 제4 트랜지스터(T4)의 드레인 전극, 커패시터(Cst)의 일단 및 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 공통으로 연결된다. 제3 트랜지스터(T3)의 소스 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극과 연결되어 있으면서 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 다이오드(LD)의 애노드 전극과 연결된다.
제3 트랜지스터(T3)는 스캔 라인(SLi)을 통해 전달받은 제1 스캔 신호(SCi)에 따라 턴 온 되어 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 드레인 전극을 서로 연결하여 제1 트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킬 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 스캔 라인(SLi-1)과 연결되어 있고, 제4 트랜지스터(T4)의 소스 전극은 제2 전압 라인(VL2)와 연결되어 있으며, 제4 트랜지스터(T4)의 드레인 전극은 제3 트랜지스터(T3)의 드레인 전극을 거쳐 커패시터(Cst)의 일단 및 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결되어 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 스캔 라인(SLi-1)을 통해 전달받은 제2 스캔 신호(SCj-1)에 따라 턴 온되어 초기화 전압(VINIT)을 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 전달하여 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압을 초기화시키는 초기화 동작을 수행할 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 발광 제어 라인(ELi)과 연결되어 있으며, 제5 트랜지스터(T5)의 소스 전극은 제1 전압 라인(VL1)과 연결되어 있고, 제5 트랜지스터(T5)의 드레인 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극 및 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전극에 연결되어 있다.
제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 발광 제어 라인(ELi)과 연결되어 있으며, 제6 트랜지스터(T6)의 소스 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극 및 제3 트랜지스터(T3)의 소스 전극과 연결되어 있고, 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극은 유기 발광 다이오드(LD)의 애노드 전극과 전기적으로 연결되어 있다. 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 발광 제어 라인(ELi)을 통해 전달받은 발광 제어 신호(EMi)에 따라 동시에 턴 온되고 이를 통해 제1 구동 전압(ELVDD)이 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 보상되어 발광 다이오드(LD)에 전달될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 스캔 라인(SLi)과 연결되어 있고, 제7 트랜지스터(T7)의 소스 전극은 제6 트랜지스터(T6)의 드레인 전극 및 발광 다이오드(LD)의 애노드에 연결되어 있고, 제7 트랜지스터(T7)의 드레인 전극은 제2 전압 라인(VL2) 및 제4 트랜지스터(T4)의 소스 전극에 연결되어 있다.
커패시터(Cst)의 일단은 앞에서 설명한 바와 같이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결되어 있고, 타단은 제1 전압 라인(VL1)과 연결되어 있다. 발광 다이오드(LD)의 캐소드(cathode) 전극(CE, 도 13 참조)은 제2 구동 전압(ELVSS)을 전달하는 제3 전압 라인(VL3)과 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 발광 화소(PXij)의 구조는 도 8에 도시한 구조에 한정되는 것은 아니고 발광 화소(PXij)가 포함하는 트랜지스터의 수와 커패시터의 수 및 연결 관계는 다양하게 변형 가능하다.
광감지 화소(FXij)는 유기 포토다이오드(OPD) 및 광감지 구동 회로(ODC)를 포함한다.
이 실시예에서 광감지 화소(FXij)의 광감지 구동 회로(ODC)는 3개의 트랜지스터들(FT1-FT3)을 포함한다. 또한, 리셋 트랜지스터(FT1), 증폭 트랜지스터(FT2) 및 출력 트랜지스터(FT3)는 PMOS 등의 P-타입 트랜지스터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 리셋 트랜지스터(FT1), 증폭 트랜지스터(FT2) 및 출력 트랜지스터(FT3) 중 적어도 하나가 N-타입 트랜지스터일 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 광감지 화소(FXij)의 회로 구성은 도 8에 제한되지 않는다. 도 8에 도시된 광감지 구동 회로(ODC)는 하나의 예시에 불과하고 광감지 구동 회로(ODC)의 구성은 변형되어 실시될 수 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치의 광감지 화소(FXij)는 j번째 지문 감지 라인(FSLj), i-1번째 스캔 라인(SLi-1), i번째 스캔 라인(SLi), 제1 전압 라인(VL1) 및 제3 전압 라인(VL3)에 연결되어 있는 리셋 트랜지스터(FT1), 증폭 트랜지스터(FT2), 출력 트랜지스터(FT3) 그리고 적어도 하나의 유기 포토다이오드(organic photodiode)(OPD)를 포함할 수 있다. 이 실시예에서는 하나의 광감지 화소(FXij)가 하나의 유기 포토다이오드 (OPD)를 포함하는 예를 설명한다.
리셋 트랜지스터(FT1)의 게이트 전극은 스캔 라인(SLi)과 연결되어 있고, 리셋 트랜지스터(FT1)의 소스 전극은 스캔 라인(SLi)과 연결되며, 리셋 트랜지스터(FT1)의 드레인 전극은 전하 저장 노드(FN)와 전기적으로 연결된다. 리셋 트랜지스터(FT1)는 스캔 라인(SLi)이 전달하는 제1 스캔 신호(SCi)에 응답해서 전하 저장 노드(FN)를 리셋할 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 리셋 트랜지스터(FT1)는 직렬 연결된 듀얼 게이트 구조를 가질 수 있다. 즉, 리셋 트랜지스터(FT1)는 제1 서브 트랜지스터 및 제2 서브 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제1 서브 트랜지스터 및 제2 서브 트랜지스터의 게이트 전극들이 게이트 절연층 상에서 서로 배선으로 연결되고, 높은 도전성을 갖는 고농도 영역이 게이트 공통 영역으로서 게이트들 사이에 마련되는 구조를 가질 수 있다. 제1 서브 트랜지스터의 드레인 전극과 제2 서브 트랜지스터의 소스 전극은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 제1 서브 트랜지스터의 소스 전극은 스캔 라인(SLi)과 연결되며, 제2 서브 트랜지스터의 드레인 전극은 전하 저장 노드(FN)와 전기적으로 연결될 수 있다.
증폭 트랜지스터(FT2)의 게이트 전극은 전하 저장 노드(FN)와 전기적으로 연결되어 있고, 증폭 트랜지스터(FT2)의 소스 전극은 제1 전압 라인(VL1)과 연결되어 있으며, 증폭 트랜지스터(FT2)의 드레인 전극은 출력 트랜지스터(FT3)의 소스 전극과 연결되어 있다. 증폭 트랜지스터(FT2)는 전하 저장 노드(FN)의 전압 레벨에 턴 온되어 제1 전압 라인(VL1)으로부터 전달된 제1 구동 전압(EVLDD)을 출력 트랜지스터(FT3)의 소스 전극으로 전달할 수 있다.
출력 트랜지스터(FT3)의 게이트 전극은 스캔 라인(SLi-1)에 연결된다. 출력 트랜지스터(FT3)의 소스 전극은 증폭 트랜지스터(FT2)의 드레인 전극에 연결된다. 출력 트랜지스터(FT3)의 드레인 전극은 지문 감지 라인(FSLj)에 연결된다. 지문 감지 라인(FSLj)은 지문 감지 신호(FSj)를 전달할 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 발광 화소(PXij) 및 광감지 화소(FXij)의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 한 프레임(FR) 내에서 발광 화소(PXij)와 연결된 스캔 라인들(SLi-1, SLi)에는 스캔 신호들(SCi-1, SCi)이 각각 제공될 수 있다. 한 프레임(FR)은 발광 화소(PXij)의 유기 발광 다이오드(LD)가 발광 여부에 따른 비발광 구간(NLEP) 및 발광 구간(LEP)을 포함할 수 있다. 또한 비발광 구간(NLEP)은 제2 스캔 신호(SCi-1)가 로우 레벨인 초기화 구간 및 제1 스캔 신호(SCi)가 로우 레벨인 데이터 기입 및 보상 구간을 포함할 수 있다.
초기화 구간 동안 스캔 라인(SCi-1)을 통해 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SCi-1)가 공급된다.　 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SCi-1)에 대응하여 제4 트랜지스터(T4)가 턴 온 되며, 제4 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전압(VINIT)이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 제공되고, 초기화 전압(VINIT)에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 초기화된다.
한편 제7 트랜지스터(T7)는 스캔 라인(SLi-1)을 통해 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SCi-1)가 공급될 때 턴 온된다. 턴 온된 제7 트랜지스터(T7)에 의해 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 노드의 구동 전류의 일부는 제7 트랜지스터(T7)를 통해 제2 전압 라인(VL2)으로 빠져나갈 수 있다. 다음, 데이터 기입 및 보상 구간 동안 스캔 라인(SLi)을 통해 로우 레벨의 제1 스캔 신호(SCi)가 공급되면 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3) 가 턴 온 된다. 이때, 제1 트랜지스터(T1)는 턴 온된 제3 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드 연결되고, 순방향으로 바이어스된다. 그러면, 데이터 라인(DLj)으로부터 공급된 데이터 신호(DSj)에서 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)만큼 감소한 보상 전압(Di-Vth)이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가된다. 즉, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가된 게이트 전압은 보상 전압(Di-Vth)이 될 수 있다.
커패시터(Cst)의 양단에는 제1 구동 전압(ELVDD)과 보상 전압(Di-Vth)이 인가되고, 커패시터(Cst)에는 양단 전압 차에 대응하는 전하가 저장될 수 있다.
다음, 발광 구간 동안 발광 제어 라인(ELi)으로부터 공급되는 발광 제어 신호(EMi)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 발광 구간 동안 로우 레벨의 발광 제어 신호(EMi)에 의해 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)가 턴 온 된다. 그러면, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 게이트 전압과 제1 구동 전압(ELVDD) 간의 전압 차에 따르는 구동 전류가 발생하고, 제6 트랜지스터(T6)를 통해 구동 전류가 유기 발광 다이오드(LD)에 공급되어 유기 발광 다이오드(LD)에 전류가 흐른다. 발광 구간 동안 커패시터(Cst)에 의해 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 '(Di-Vth)-ELVDD'으로 유지되고, 제1 트랜지스터(T1)의 전류-전압 관계에 따르면, 구동 전류는 구동 게이트-소스 전압에서 문턱 전압을 차감한 값의 제곱 '(Di-ELVDD)2'에 비례할 수 있다. 이에 따라, 구동 전류(Id)는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)에 관계 없이 결정될 수 있다.
한편, 한 프레임(FR)은 광감지 화소(FXij)의 동작에 따른 감지 구간(SP), 초기화 구간(IP) 및 광 노출 구간(EP)을 포함할 수 있다.
광감지 화소(FXij)의 광 노출 구간(EP)은 발광 화소(PXij)의 발광 구간(LEP)에 대응할 수 있다. 유기 포토다이오드(OPD)는 광 노출 구간(EP)동안 외부 광에 노출된다. 유기 포토다이오드(OPD)는 전하를 주 전하 캐리어로 이용할 수 있다.
만일 사용자의 입력(TC, 도 1 참조)이 있는 경우, 유기 포토다이오드(OPD)는 지문의 융선(ridge) 또는 융선 사이의 골(valley)에 의해 반사된 빛에 대응하는 광전하들을 생성하고, 생선된 광전하들은 전하 저장 노드(FN)에 축적될 수 있다.
증폭 트랜지스터(FT2)는 게이트 전극으로 입력되는 전하 저장 노드(FN)의 전하량에 비례하여 소오스-드레인 전류를 발생시키는 소오스 팔로워 증폭기(source follower amplifier)일 수 있다.
감지 구간(SP) 동안 스캔 라인(SCi-1)을 통해 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SCi-1)가 공급된다.　 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SCi-1)에 대응하여 출력 트랜지스터(FT3)가 턴 온 되면, 증폭 트랜지스터(FT2)를 통해 흐르는 전류에 대응하는 지문 감지 신호(FSj)가 지문 감지 라인(FSLj)로 출력될 수 있다. 광감지 화소(FXij)의 감지 구간(SP)은 발광 화소(PXij)의 초기화 구간에 대응할 수 있다.
다음, 초기화 구간(IP) 동안 스캔 라인(SLi)을 통해 로우 레벨의 제1 스캔 신호(SCi)가 공급되면 리셋 트랜지스터(FT1)가 턴 온 된다. 이때, 리셋 트랜지스터(FT1)의 소스 전극에는 하이 레벨의 제2 스캔 신호(SCi-1)가 제공되므로 전하 저장 노드(FN)로 하이 레벨의 제2 스캔 신호(SCi-1)가 전달되어서 전하 저장 노드(FN)는 리셋될 수 있다.
다음 광 노출 구간(EP) 동안 유기 포토다이오드(OPD)는 수신된 외부 광에 대응하는 광전하들을 생성하고, 생선된 광전하들은 전하 저장 노드(FN)에 축적될 수 있다.
이와 같이 표시 패널(DP)에 발광 화소(PXij) 및 광감지 화소(FXij)를 모두 구비하고, 발광 화소(PXij)를 구동하기 위한 제1 스캔 신호(SCi) 및 제2 스캔 신호(SCi-1)를 이용하여 광감지 화소(FXij)를 구동할 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 크기 증가를 최소화할 수 있고, 광감지 화소(FXij)를 구동하는 별도의 회로가 불필요하므로 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 10은 본 발명의 표시 패널(DP)의 일부 영역을 확대한 평면도이다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 표시 패널(DP)은 발광 화소들(PX11 내지 PX22) 및 광감지 화소들(FX11 내지 FX22)을 포함한다. 발광 화소들(PX11 내지 PX22) 각각은 발광 다이오드(LD) 및 발광 구동 회로(LDC)를 포함한다. 광감지 화소들(FX11 내지 FX22) 각각은 유기 포토다이오드(OPD) 및 광감지 구동 회로(ODC)를 포함한다.
발광 화소들(PX11 내지 PX22) 및 광감지 화소들(FX11 내지 FX22)은 제1 방향(DR1)으로 번갈아 순차적으로 배치되고, 제2 방향(DR2)으로 번갈아 순차적으로 배치된다. 예를 들어, 제1 열의 제1 방향(DR1)으로 발광 화소(PX11), 광감지 화소(FX21), 발광 화소(PX31) 및 광감지 화소(FX41)가 순차적으로 배치된다. 또한 제1 행의 제2 방향(DR2)으로 발광 화소(PX11), 광감지 화소(FX11), 발광 화소(PX12) 및 광감지 화소(FX12)가 순차적으로 배치된다. 이와 같은 배치에 의하면, 발광 화소들(PX11 내지 PX22) 각각에 인접하게 광감지 화소들(FX11 내지 FX22)이 배치될 수 있다.
제1 방향(DR1)으로 동일한 열에는 동일한 색상의 발광 화소가 배치된다. 예를 들어, 제1 열에는 제1 색상(예를 들면, 레드(R))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소들(PX11, PX31)이 순차적으로 배치되고, 제2 열에는 제2 색상(예를 들면, 그린(G))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소들(PX21, PX41)이 순차적으로 배치되고, 그리고 제3 열에는 제3 색상(예를 들면, 블루(B))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소들(PX12, PX32)이 순차적으로 배치될 수 있다.
제2 방향(DR2)으로 홀수 번째 행에는 제1 색상(예를 들면, 레드(R))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소(PX11)와 제3 색상(예를 들면, 블루)의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소(PX12)이 순차적으로 배치된다. 제2 방향(DR2)으로 짝수 번째 행에는 제2 색상(예를 들면, 그린(G))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소들(PX21, PX22)이 순차적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 제1 색상(예를 들면, 레드(R))의 발광 다이오드(LD)와 제3 색상(예를 들면, 블루)의 발광 다이오드(LD) 각각은 제2 색상(예를 들면, 그린(G))의 발광 다이오드(LD)보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 또한 제3 색상(예를 들면, 블루)의 발광 다이오드(LD)는 제1 색상(예를 들면, 레드(R))의 발광 다이오드(LD)보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 제1 내지 제3 색상(R, G, B)의 발광 다이오드들(LD)의 사이즈는 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형하여 적용될 수 있다.
또한 유기 포토다이오드(OPD)는 제1 색상(예를 들면, 레드(R))의 발광 다이오드(LD)와 제3 색상(예를 들면, 블루)의 발광 다이오드(LD)보다 작은 사이즈를 가질 수 있다. 유기 포토다이오드(OPD)는 제2 색상(예를 들면, 그린(G))의 발광 다이오드(LD)와 비슷한 크기를 가질 수 있다. 유기 포토다이오드(OPD)의 사이즈는 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형하여 적용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 표시 패널(DP)의 일부 영역을 확대한 평면도이다.
도 11에 도시된 표시 패널(DP)은 도 10에 도시된 발광 화소들(PX11 내지 PX22) 중 일부만을 포함할 수 있다. 즉, 제1 방향(DR1)의 제1 열에는 제1 색상(예를 들면, 레드(R))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소들(PX11, PX31)만 배치되고, 광감지 화소는 배치되지 않는다. 또한 제1 방향(DR1)의 제3 열에는 제2 색상(예를 들면, 블루(B))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소들(PX12, PX32)만 배치되고, 광감지 화소는 배치되지 않는다.
도 12는 본 발명의 표시 패널(DP)의 일부 영역을 확대한 평면도이다.
도 12에 도시된 표시 패널(DP)은 도 10에 도시된 발광 화소들(PX11 내지 PX22) 중 일부만을 포함할 수 있다. 즉, 제2 방향(DR2)의 제1 행에는 제1 색상(예를 들면, 레드(R))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소(PX11) 및 제2 색상(예를 들면, 블루(B))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소(PX12)만 배치되고, 광감지 화소는 배치되지 않는다. 또한 제2 방향(DR2)의 제3 열에는 제1 색상(예를 들면, 레드(R))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소(PX11) 및 제2 색상(예를 들면, 블루(B))의 발광 다이오드(LD)를 포함하는 발광 화소(PX12)만 배치되고, 광감지 화소는 배치되지 않는다.
본 발명은 도 10, 도 11 및 도 12에 도시된 예들에 한정되지 않고, 발광 화소들 및 광감지 화소들은 다양한 방식으로 변형되어 배치될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 확대된 단면도이다.
도 13을 참조하면, 표시 패널(DP)은 복수 개의 절연층들 및 반도체 패턴, 도전 패턴, 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 의해 절연층, 반도체층 및 도전층을 형성한다. 이후, 포토리소그래피의 방식으로 절연층, 반도체층 및 도전층을 선택적으로 패터닝할 수 있다. 이러한 방식으로 회로 소자층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-OLED)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 신호 라인 등을 형성한다.
베이스층(BL)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 합성수지층은 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 베이스층(BL)은 다층구조를 가질 수 있다. 예컨대 베이스층(BL)은 합성수지층, 접착층, 및 합성수지층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 특히, 합성수지층은 폴리이미드계 수지층일 수 있고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다. 합성수지층은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그밖에 베이스층은 유리 기판, 금속 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다.
베이스층(BL)의 상면에 적어도 하나의 무기층을 형성한다. 무기층은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기층은 다층으로 형성될 수 있다. 다층의 무기층들은 배리어층 및/또는 버퍼층을 구성할 수 있다. 본 실시예에서 표시 패널(DP)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(BL)과 반도체 패턴 사이의 결합력을 향상시킨다. 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함할 수 있다. 실리콘옥사이드층과 실리콘나이트라이드층은 교번하게 적층될 수 있다.
버퍼층(BFL) 상에 반도체 패턴이 배치된다. 반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 반도체 패턴은 비정질실리콘 또는 금속 산화물을 포함할 수도 있다.
도 13은 일부의 반도체 패턴을 도시한 것일 뿐이고, 평면 상에서 화소(PX)의 다른 영역에 반도체 패턴이 더 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 발광 화소들(PX) 및 광감지 화소들(FX)에 걸쳐 특정한 규칙으로 배열될 수 있다. 반도체 패턴은 도핑 여부에 따라 전기적 성질이 다르다. 반도체 패턴은 도핑영역과 비-도핑영역을 포함할 수 있다. 도핑영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P타입의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함한다.
도핑영역은 전도성이 비-도핑영역보다 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 갖는다. 비-도핑영역이 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당한다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있고, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호 라인일 수 있다.
도 13에 도시된 것과 같이, 제2 트랜지스터(T2)의 소스(S2), 액티브(A2), 드레인(D2)이 반도체 패턴으로부터 형성되고, 리셋 트랜지스터(FT1)의 소스(FS1), 액티브(FA1), 드레인(FD1)이 반도체 패턴으로부터 형성된다. 소스(S2, FS1) 및 드레인(D2, FD1)은 단면 상에서 액티브(A2, FA1)로부터 서로 반대 방향으로 연장된다. 도 13에는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 라인들(SCL1, SCL2)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 연결 신호 라인(SCL1)은 평면 상에서 제2 트랜지스터(T2)의 드레인(D2)에 연결되고, 연결 신호 라인(SCL2)은 평면 상에서 리셋 트랜지스터(FT1)의 드레인(FD1)에 연결될 수 있다.
버퍼층(BFL) 상에 제1 절연층(10)이 배치된다. 제1 절연층(10)은 복수 개의 발광 화소들(PX, 도 7 참조) 및 광감지 화소(FX, 도 7 참조)에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버한다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(10)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로 소자층(DP-CL)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 절연층(10) 상에 게이트(G2, FG1)가 배치된다. 게이트(G2, FG1)는 금속패턴의 일부일 수 있다. 게이트(G2, FG1)는 액티브(A2, FA1)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(G2, FG1)는 마스크와 같다.
제1 절연층(10) 상에 게이트(G2, FG1)를 커버하는 제2 절연층(20)이 배치된다. 제2 절연층(20)은 화소들(PX, 도 7 참조) 및 광감지 화소(FX, 도 7 참조)에 공통으로 중첩한다. 제2 절연층(20)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서 제2 절연층(20)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다.
제2 절연층(20) 상에 상부 전극(UE, FUE)이 배치될 수 있다. 상부 전극(UE)은 제2 트랜지스터(T2)의 게이트(G2)와 중첩하고, 상부 전극(FUE)은 리셋 트랜지스터(FT1)의 게이트(FG1)와 중첩할 수 있다. 상부 전극(UE, FUE)은 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(G2)의 일부분과 그에 중첩하는 상부 전극(UE)은 커패시터(CST, 도 7 참조)를 정의할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상부 전극(UE)은 생략될 수도 있다.
제2 절연층(20) 상에 상부 전극(UE, FUE)을 커버하는 제3 절연층(30)이 배치된다. 본 실시예에서 제3 절연층(30)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제3 절연층(30) 상에 제1 연결 전극(CNE1), 제3 연결 전극(CNE3)이 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1 내지 제3 절연층(10 내지 30)을 관통하는 컨택홀(CNT-1)을 통해 연결 신호 라인(SCL1)에 접속될 수 있다. 제3 연결 전극(CNE3)은 제1 내지 제3 절연층(10 내지 30)을 관통하는 컨택홀(CNT-4)을 통해 연결 신호 라인(SCL2)에 접속될 수 있다.
제3 절연층(30) 상에 제1 연결 전극(CNE1), 제3 연결 전극(CNE3)을 커버하는 제4 절연층(40)이 배치될 수 있다. 제4 절연층(40)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제4 절연층(40) 상에 제5 절연층(50)이 배치된다. 제5 절연층(50)은 유기층일 수 있다. 제5 절연층(50) 상에 제2 연결 전극(CNE2), 제4 연결 전극(CNE4)이 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT-2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다. 제4 연결 전극(CNE4)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT-5)을 통해 제3 연결 전극(CNE3)에 접속될 수 있다.
제5 절연층(50) 상에 제2 연결 전극(CNE2), 제4 연결 전극(CNE4)을 커버하는 제6 절연층(60)이 배치된다. 제6 절연층(60)은 유기층일 수 있다. 제6 절연층(60) 상에 애노드 전극(AE)이 배치된다. 애노드 전극(AE)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT-3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결된다. 화소 정의막(PDL)에는 개구부(OP1)가 정의된다. 화소 정의막(PDL)의 개구부(OP1)는 애노드 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
도 13에 도시된 것과 같이, 표시 영역(DP-DA)은 발광 영역(PXA), 비발광 영역(NPXA) 및 광감지 영역(FXA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역(PXA) 및 광감지 영역(FXA)을 에워싸을 수 있다. 본 실시예에서 발광 영역(PXA)은 개구부(OP1)에 의해 노출된 애노드 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다.
정공 제어층(HCL)은 발광 영역(PXA)과 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 정공 제어층(HCL) 상에 발광층(EML)이 배치된다. 발광층(EML)은 개구부(OP1)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EML)은 발광 화소들(PX) 각각에 분리되어 형성될 수 있다.
발광층(EML) 상에 전자 제어층(ECL)이 배치된다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 정공 제어층(HCL)과 전자 제어층(ECL)은 오픈 마스크를 이용하여 복수 개의 발광 화소들(PX)에 공통으로 형성될 수 있다. 전자 제어층(ECL) 상에 캐소드 전극(CE)이 배치된다. 캐소드 전극(CE)은 일체의 형상을 갖고, 복수 개의 화소들(PX, 도 7 참조)에 공통적으로 배치된다.
도 13에 도시된 것과 같이, 캐소드 전극(CE) 상에 상부 절연층(TFL)이 배치된다. 상부 절연층(TFL)은 복수 개의 박막들을 포함할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나 상부 절연층(TFL)은 캡핑층과 박막 봉지층을 포함할 수 있다. 박막 봉지층은 제1 무기층, 유기층, 및 제2 무기층을 포함할 수 있다.
캡핑층은 유기물질을 포함할 수 있다. 캡핑층은 후속의 공정 예컨대 스퍼터링 공정으로부터 캐소드 전극(CE)을 보호하고, 유기 발광 다이오드(LD)의 출광효율을 향상시킨다. 캡핑층은 제1 무기층보다 큰 굴절률을 가질 수 있다.
제1 무기층 및 제2 무기층은 수분/산소로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호하고, 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호한다. 제1 무기층 및 제2 무기층은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층 중 어느 하나일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 무기층 및 제2 무기층은 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
또한 제6 절연층(60) 상에 유기 포토다이오드(OPD)의 제1 전극(E1)이 배치된다. 제1 전극(E1)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT-6)을 통해 제4 연결 전극(CNE4)에 연결된다. 화소 정의막(PDL)에는 개구부(OP2)가 정의된다. 화소 정의막(PDL)의 개구부(OP2)는 제1 전극(E1)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
정공 수송층(HTL)은 유기 발광 다이오드(LD)의 정공 제어층(HCL)과 동일한 물질로 동일 공정에 의해 형성될 수 있다. 정공 수송층(HTL) 상에 광전 변환층(OPL)이 배치된다. 광전 변환층(OPL)은 개구부(OP2)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 광전 변환층(OPL)은 광감지 화소들(FX) 각각에 분리되어 형성될 수 있다.
광전 변환층(OPL) 상에 전자 수송층(ETL)이 배치된다. 정공 수송층(HTL)과 전자 수송층(ETL)은 오픈 마스크를 이용하여 복수 개의 광감지 화소들(FX)에 공통으로 형성될 수 있다. 또한 발광 화소들(PX)의 정공 제어층(HCL1)과 전자 제어층(ECL1)은 광감지 화소들(FX)의 정공 제어층(HCL2)과 전자 제어층(ECL2) 각각과 동일한 물질로 동일 공정으로 형성될 수 있다.
전자 수송층(ETL) 상에 제2 전극(E2)이 배치된다. 제2 전극(E2)은 일체의 형상을 갖고, 복수 개의 광감지 화소들(FX, 도 7 참조)에 공통적으로 배치된다. 또한 제2 전극(E2)은 일체의 형상을 갖고, 복수 개의 발광 화소들(PX, 도 7 참조)의 캐소드 전극(CE)과 공통적으로 배치될 수 있다.
즉, 복수 개의 발광 화소들(PX) 내 유기 발광 다이오드(LD)의 캐소드 전극(CE)과 복수 개의 광감지 화소들(FX) 내 유기 포토다이오드(OPD)의 제2 전극(E2)은 동일한 물질로 동일 공정에 의해 형성될 수 있다. 또한 도 8에 도시된 바와 같이, 유기 발광 다이오드(LD)의 캐소드 전극(CE)과 유기 포토다이오드(OPD)의 제2 전극(E2)은 제2 구동 전압(ELVSS)을 전달하는 제3 전압 라인(VL3)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치
DP: 표시 패널
ISL: 입력 센서
PX: 발광 화소
FX: 광감지 화소
SDC: 구동 회로
PDC: 패널 구동 회로
ROC: 지문 리드아웃 회로

Claims (20)

  1. 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 제어 신호에 응답해서 발광하는 복수 개의 발광 화소들; 및
    상기 제1 스캔 신호 및 상기 제2 스캔 신 호에 응답해서 외부 광에 대응하는 감지 신호를 출력하는 복수 개의 광감지 화소들을 포함하되,
    상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 애노드 전극 및 제1 구동 전압을 수신하는 캐소드 전극을 포함하는 유기 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 광감지 화소들 각각은 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 광전 변환층을 포함하는 유기 포토다이오드를 포함하며,
    상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 유기 발광 다이오드의 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되어 상기 제1 구동 전압을 수신하는 표시 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광감지 화소들 각각은,
    상기 제2 스캔 신호를 수신하는 제1 전극, 전하 저장 노드와 연결된 제2 전극 및 상기 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 리셋 트랜지스터;
    제2 구동 전압을 수신하는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 전하 저장 노드와 연결된 게이트 전극을 포함하는 증폭 트랜지스터; 및
    상기 증폭 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 지문 감지 라인과 연결된 제2 전극 및 상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 출력 트랜지스터를 더 포함하는 표시 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 전하 저장 노드와 전기적으로 연결된 표시 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 스캔 신호가 상기 리셋 트랜지스터를 턴 온시키기 위한 액티브 레벨일 때 상기 제2 스캔 신호는 상기 제1 구동 전압보다 높은 전압 레벨을 갖는 표시 패널.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 상기 발광 제어 신호가 액티브 레벨일 때 발광하고,
    상기 광감지 화소는 상기 외부 광에 대응하는 전하를 상기 전하 저장 노드에 저장하며, 상기 제2 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드에 저장된 상기 전하에 대응하는 지문 감지 신호를 상기 지문 감지 라인으로 출력하고, 상기 제1 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드를 리셋하는 표시 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 화소들 각각은,
    데이터 신호를 수신하는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 스위칭 트랜지스터;
    상기 발광 제어 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하고, 상기 유기 발광 다이오드에 구동 전류가 흐르는 타이밍을 결정하는 제1 발광 제어 트랜지스터; 및
    상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 제1 발광 제어 트랜지스터에 연결되고, 상기 유기 발광 다이오드에 상기 구동 전류를 제공하는 구동 트랜지스터를 더 포함하는 표시 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 화소들 각각은,
    상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하고, 초기화 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극으로 전달하는 초기화 트랜지스터를 더 포함하는 표시 패널.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극 사이에 연결되고, 상기 발광 제어 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제2 발광 제어 트랜지스터를 더 포함하는 표시 패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 화소들은 제1 색상 발광 화소, 제2 색상 발광 화소 및 제3 색상 발광 화소를 포함하고,
    상기 제1 색상 발광 화소, 상기 제2 색상 발광 화소 및 상기 제3 색상 발광 화소 중 어느 하나와 상기 복수 개의 광감지 화소들 중 어느 하나는 제1 방향으로 번갈아 순차적으로 배열되는 표시 패널.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 색상 발광 화소, 상기 복수 개의 광감지 화소들 중 어느 하나, 상기 제2 색상 발광 화소 및 상기 복수 개의 광감지 화소들 중 어느 하나가 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 순차적으로 배열되며,
    상기 복수 개의 광감지 화소들 중 어느 하나 및 상기 제3 색상 발광 화소가 상기 제1 행과 인접한 제2 행에서 상기 제2 방향으로 순차적으로 배열되는 표시 패널.
  11. 복수 개의 발광 화소들 및 복수 개의 광감지 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널을 제어하고, 상기 표시 패널의 상기 광감지 화소들로부터 지문 감지 라인을 통해 지문 감지 신호를 수신하는 제어 회로를 포함하되;
    상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 애노드 전극 및 제1 구동 전압을 수신하는 캐소드 전극을 포함하는 유기 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 광감지 화소들 각각은 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 광전 변환층을 포함하는 유기 포토다이오드를 포함하되;
    상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 유기 발광 다이오드의 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되어 상기 제1 구동 전압을 수신하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광감지 화소들 각각은,
    제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극, 제2 스캔 신호를 수신하는 제1 전극 및 전하 저장 노드와 연결된 제2 전극을 포함하는 리셋 트랜지스터;
    상기 전하 저장 노드와 연결된 게이트 전극, 제2 구동 전압을 수신하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 증폭 트랜지스터; 및
    상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극 및 상기 지문 감지 라인과 연결된 제2 전극을 포함하는 출력 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극은 상기 전하 저장 노드와 전기적으로 연결된 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 스캔 신호가 상기 리셋 트랜지스터를 턴 온시키기 위한 액티브 레벨일 때 상기 제2 스캔 신호는 상기 제1 구동 전압보다 높은 전압 레벨을 갖는 표시 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 화소들 각각은 상기 제1 스캔 신호, 상기 제2 스캔 신호 및 발광 제어 신호에 응답해서 발광하고,
    상기 광감지 화소는 외부 광에 대응하는 전하를 상기 전하 저장 노드에 저장하며, 상기 제2 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드에 저장된 상기 전하에 대응하는 지문 감지 신호를 상기 지문 감지 라인으로 출력하고, 상기 제1 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드를 리셋하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    상기 제1 스캔 신호, 상기 제2 스캔 신호 및 상기 발광 제어 신호를 출력하는 스캔 드라이버를 더 포함하는 표시 장치.
  17. 베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치된 발광 전자 소자들;
    상기 베이스층 상에 배치된 광감지 전자 소자들;
    상기 발광 전자 소자들에 전기적으로 연결된 애노드 전극, 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 배치된 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드; 및
    상기 광감지 전자 소자들에 전기적으로 연결된 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 광전 변환층을 포함하는 유기 포토다이오드를 포함하되,
    상기 유기 포토다이오드의 상기 제2 전극과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 캐소드 전극은 동일한 공정에 의해 형성되는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 베이스층은 표시 영역 및 상기 표시 영역에 인접한 비표시 영역을 포함하고,
    상기 유기 발광 다이오드 및 상기 유기 포토다이오드는 상기 베이스층의 상기 표시 영역의 상부에 배치되는 표시 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 발광 전자 소자들은 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 제어 신호에 응답해서 상기 유기 발광 다이오드가 발광하도록 제어하고,
    상기 광감지 전자 소자들은 상기 유기 포토다이오드에 의해 생성된 전하를 전하 저장 노드에 저장하며, 상기 제2 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드에 저장된 상기 전하에 대응하는 지문 감지 신호를 상기 지문 감지 라인으로 출력하고, 상기 제1 스캔 신호가 액티브 레벨일 때 상기 전하 저장 노드를 리셋하는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 광감지 전자 소자들은,
    제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극, 제2 스캔 신호를 수신하는 제1 전극 및 전하 저장 노드와 연결된 제2 전극을 포함하는 리셋 트랜지스터;
    상기 전하 저장 노드와 연결된 게이트 전극, 제2 구동 전압을 수신하는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 증폭 트랜지스터; 및
    상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극 및 상기 지문 감지 라인과 연결된 제2 전극을 포함하는 출력 트랜지스터를 포함하고,
    상기 유기 포토다이오드의 상기 제1 전극은 상기 전하 저장 노드와 연결되는 표시 장치.
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