TWI811717B

TWI811717B - 顯示面板及製造其的方法

Info

Publication number: TWI811717B
Application number: TW110124022A
Authority: TW
Inventors: 鄭德永; 南喆; 蘇炳成
Original assignee: 南韓商樂金顯示科技股份有限公司
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2023-08-11
Also published as: TW202215658A; US11758776B2; US20220005906A1; CN113889508A; US20230371322A1; EP3933931A1

Abstract

提供了一種顯示面板及製造其的方法，顯示面板包含：顯示區域及感測區域。顯示區域包括設置多個像素的第一像素區域，感測區域包括設置多個像素組的第二像素區域以及設置於該些像素組之間的透光部。至少第二像素區域包括遮光層，且遮光層包括對應於透光部的開口。

Description

顯示面板及製造其的方法

本發明係主張於2020年7月2日所提出之韓國專利申請第2020-0081557號以及於2020年7月12日所提出之韓國專利申請第2020-0085531號之優先權，且其所揭示之內容均併入本發明以供參考。

本發明係關於一種顯示面板及其製造方法，其中所述顯示面板上設置有再現影像的多個像素。

電致發光（electroluminescent）顯示裝置根據發光層的材料大致分為無機發光顯示裝置及有機發光顯示裝置。主動矩陣（active-matrix）類型的有機發光顯示裝置包括本身會發光的有機發光二極體（下稱OLED），且具有快速響應、發光效率及亮度高及視角廣的優勢。在有機發光顯示裝置中，OLED係形成在每個像素上。由於有機發光顯示裝置不僅具有快速的響應時間、絕佳的發光效率、發光度及視角，更可以在全黑中表現黑色層次（black gradation），因此對比度及色域（color gamut）都非常好。

行動裝置端的多媒體功能正在進步中。舉例而言，相機預先裝載進智慧型手機，且相機的解析度上升到傳統數位相機的水準。然而，智慧型手機的前鏡頭限制了螢幕的設計，使得螢幕設計變得困難。為了減少相機佔用的空間，智慧型手機的螢幕採用了包括凹口或打孔的螢幕設計，但由於螢幕的尺寸仍然受到攝影機的限制，因此全螢幕（full-螢幕）顯示器無法被實現。

為了實現全螢幕顯示器，提供一影像擷取區域的方法及設置一攝影機的方法已被提出，其中該影像擷取區域係一顯示面板的一螢幕中設置有多個低解析度像素處，而該攝影機係設置在該顯示面板下方相反於該影像擷取區域的一位置。該螢幕中的該影像擷取區域係作為顯示一影像的一透明顯示器。在此影像擷取區域中，存在因多個像素導致光透度下降及亮度為低的問題。

本公開旨在解決所有上述需求及問題。

本公開旨在提供能夠改善螢幕中的感測區域的透光度的一顯示面板及其製造方法。

應當注意的是，本公開的目的不限於上述的目的，且根據以下說明內容，本公開其他目的對於本領域具有通常知識者將是顯而易見的。

根據本公開的一方面，其提供了一種顯示面板，包括：一顯示區域，包括設置多個像素的一第一像素區域；以及一感測區域，包括設置多個像素組的一第二像素區域以及設置於該些像素組之間的一透光部，其中至少該感測區域包括一遮光層，且該遮光層包括對應於該透光部的一開口。

根據本公開的另一方面，其提供了一種製造顯示面板的方法，適用於包括一顯示區域及一感測區域的一顯示面板，其中該顯示區域包括設置多個像素的一第一像素區域，該感測區域包括設置多個像素組的一第二像素區域以及設置於該些像素組之間的一透光部，該方法包含：在至少該感測區域形成一遮光層，其中該遮光層包括對應於該透光部的一開口，且該遮光層係用於透過該開口將該透光部暴露於一雷射光束；在該顯示區域的該第一像素區域及該感測區域形成一金屬層，其中該金屬層對該雷射光束的一特定波長的一吸收係數高於該遮光層對該雷射光束的該特定波長的另一吸收係數；以及以該雷射光束照射至少該感測區域以將該金屬層從該透光部移除。

本公開的優勢及特徵及其實現方法將透過以下結合附圖描述的實施例來闡明。然而，本公開不限於在此公開的實施例並且可以以各種不同的形式實施。提供的實施例是為了使本公開的公開更加透徹，並將本公開的範圍充分傳達給本領域具有通常知識者。需注意的是，本公開的範圍由專利範圍限定。

用於描述本公開的實施例的附圖中公開的圖式、尺寸、比例、角度、數量等僅是示例性的，並不限於本公開中所示的內容。相同的符號始終指代相同的元件。此外，在描述本公開時，當習知技術可能不必要地模糊本公開的主旨時，將省略對習知技術的詳細描述。

在此使用的例如「包括」及「具有」的術語旨在允許加入其他元件，除非這些術語與術語「僅」一起使用。除非另有明確說明，否則任何對單數的符號都可以包括複數。

即使沒有明確的說明，元件也被解釋為包括通常的誤差範圍。

對於位置關係的描述，例如，當兩個部件之間的位置關係被描述為「上」、「上方」、「下方」、「旁邊」等時，可以在其間插入一或多個部件，除非表述中使用了術語「緊接」或「直接」。

雖然例如「第一」、「第二」等術語可用於描述各種元件，但此類元件必須不受上述術語的限制。上述術語僅用於區分一個元件與另一個元件。

對於時間關係的描述，例如，當時間關係被描述為「之後」、「接著」、「下一個」、「之前」等時，可以包括非連續的情況，除非表述中使用了術語「立即」或「直接」。

通篇說明書中，相同的符號指代相同的元件。

本公開的各種實施例的特徵可以部分地或完全地彼此結合或組合。實施例可以在技術上以各種方式相互運作及執行，並且可以彼此獨立或相關地執行。

在下文中，將參照附圖詳細描述本公開的各種實施例。

參考圖1及圖2，顯示面板100的螢幕包括至少一顯示區域DA及一感測區域CA。顯示區域DA及感測區域CA各包括一像素陣列，其中設置有被寫入像素資料的像素。感測區域CA的每單位面積的像素數量（即每英寸像素（PPI））低於顯示區域DA，以確保感測區域CA的透光度。

顯示區域DA的像素陣列包括其中設置有具有高PPI的多個像素的一像素區域（第一像素區域）。感測區域CA的像素陣列包括一像素區域（第二像素區域），該像素區域（第二像素區域）中設置有被透光部與彼此分隔而因此具有相對低PPI的多個像素組。在感測區域CA中，外部光可以透過具有高透光度的透光部穿透顯示面板100，且可以被下方的感測元件模組接收。

由於顯示區域DA及感測區域CA包括像素，一輸入影像可以被重製在顯示區域DA及感測區域CA上。

顯示區域DA及感測區域CA的每個像素包括具有不同顏色以實現影像的顏色的多個子像素。子像素包括一紅色子像素（下稱「R子像素」）、一綠色子像素（下稱「G子像素」），以及一藍色子像素（下稱「B子像素」）。雖然未繪示，但每個像素P可以更包括一白色子像素（下稱「W子像素」）。每個子像素可以包括一像素電路及一發光元件OLED。

作為一例子，感測區域CA包含但不限於一光感測區域及/或一影像擷取區域，且感測元件模組包含但不限於一光感測模組及/或一影像元件模組。在光感測區域CA為影像擷取區域而感測元件模組為影像元件模組的情況下，影像擷取區域包括設置於顯示面板100的螢幕下方的像素及影像元件模組。當輸入影像的像素資料在顯示模式中被寫入影像擷取區域的像素時，輸入影像透過影像元件模組的透鏡30而被顯示。影像元件模組在成像模式中成像外部影像，及輸出照片或視訊影像資料。影像元件模組的透鏡30面對影像擷取區域。外部光透過影像擷取區域而入射在影像元件模組的透鏡30上，而透鏡30將光聚集到圖中省略的影像感測器。影像元件模組在成像模式中成像外部影像，及輸出照片或視訊影像資料。

為了確保透光度，由於被從感測區域CA移除的像素，用於補償測區域CA中的像素的亮度及色座標（color coordinate）的影像品質補償演算法（image quality compensation algorithm）可以被應用。

在本公開中，由於低解析度像素係設置在感測區域CA中，螢幕的顯示區域因感測元件模組而不受限制，且因此全螢幕顯示器可以被實現。

顯示面板100在X軸方向上具有一寬度，在Y軸方向上具有一長度，且在Z軸方向上具有一厚度。顯示面板100包括設置在一基板10上的一電路層12，及設置在電路層12上的一發光元件層14電路層12。偏光板18可以設置在發光元件層14上，且一覆蓋玻璃（cover glass）20可以設置在偏光板18上。

電路層12可以包括一像素電路及一閘極驅動部，像素電路例如連接於資料線、閘極線、電力線等，而閘極驅動部則連接於閘極線。電路層12可以包括電路元件，例如實現為膜電晶體（TFT）的電晶體、電容器等。電路層12的該些線路及電路元件可以實現為多個絕緣層、之間夾設有絕緣層以彼此間隔的兩個或多個金屬層，及包括半導體材料的主動層。

發光元件層14可以包括被像素電路驅動的發光元件。發光元件可以被實現為有機發光二極體（OLED）。OLED包括形成在陽極與陰極之間的有機化合物層。有機化合物層可以包括一電洞注入層（HIL）、一電洞傳輸層（HTL）、一發光層（EML）、一電子傳輸層（ETL）及一電子注入層（EIL），但本公開不限於此。當電壓被施加至OLED的陽極及陰極時，通過電洞傳輸層（HTL）的電洞及通過電子傳輸層（ETL）的電子移動到發光層（EML）並接著形成激子（exciton），且因此可見光從發光層（EML）發出。發光元件層14可以設置在像素上，其中像素選擇性地發出紅色、綠色及藍色波長，且發光元件層14更可以包括一彩色濾波器陣列（color filter array）。

發光元件層14可以被一保護層覆蓋，且保護層可以被一封裝層覆蓋。保護層及封裝層可以具有其中有機膜及無機膜交替堆疊的結構。無機膜阻擋濕氣或氧氣的滲透。有機膜平坦化無機膜的表面。當有機膜及無機膜堆疊成多層膜時，由於濕氣或氧氣的通道長於單層的濕氣或氧氣的通道，影響發光元件層14的濕氣或氧氣的滲透可以被有效阻擋。

偏光板18可以被貼附至封裝層。偏光板18改善顯示裝置在戶外的可見度。偏光板18降低從顯示面板100表面反射的光且阻擋從電路層12反射的光以改善像素的亮度。偏光板18可以被實現為線性偏光板或其中將線性偏光板及延遲膜（retardation film）結合的圓形偏光板。

在本公開的顯示面板中，顯示區域DA及感測區域CA的每個像素區域可以包括一遮光層。遮光層被從感測區域的透光部移除以界定光穿透部。遮光層包括對應於一透光部區域的一開口。遮光層被從開口移除。遮光層係由金屬或無機膜形成，與從透光部移除的金屬層相比，對於在雷射剝蝕程序中使用的雷射光束的波長具有更低的吸收係數，其中該雷射剝蝕程序移除存在於透光部的金屬層。

圖2係繪示顯示區域DA中的像素設置的一個例子的示意圖。圖3A係繪示感測區域CA的像素及透光部的一個例子的示意圖。圖3B係繪示感測區域CA的像素及透光部的另一個例子的示意圖。圖2、3A及3B中省略連接於像素的線路。

參考圖2，顯示區域DA包括佈置為矩陣形式的像素PIX1及PIX2。像素PIX1及PIX2各可以被實現為實型像素（real type pixel），其中三個主要顏色的R、G及B子像素被配置為一個像素。像素PIX1及PIX2各可以包括從圖中省略的一W子像素。此外，兩個子像素可以藉使用子像素渲染演算法（subpixel rendering algorithm）而被配置為一個像素。舉例而言，第一像素PIX1可以由R及G子像素組成，而第二像素PIX2可以由B及G子像素組成。像素PIX1及PIX2的每一個中的色彩表現不足可以藉由對應的相鄰像素之間的顏色資料的平均值補償。

參考圖3A，感測區域CA包括以一預定間隔（pitch）彼此分隔的像素組及設置於相鄰像素組PG之間的透光部AG。外部光透過透光部AG而被感測元件模組（在此情況下為影像元件模組）的透鏡接收。透光部AG可以包括具有高透光度的透明介質而不含金屬，使光可以最低光損耗的方式入射。換言之，透光部AG可以由透明絕緣材料形成而不包括金屬線或像素。感測區域CA的透光度隨著透光部AG增加而增加。

像素組PG可以包括一或兩個像素。像素組的每個像素可以包括兩個到四個子像素。舉例而言，像素組中的一個像素可以包括R、G及B子像素，或可以包括兩個子像素，且可以更包括一W子像素。在圖3A的例子中，第一像素PIX1係由R及G子像素組成，而第二像素PIX2係由B及G子像素組成，但本公開不限於此。

透光部AG之間的距離D3小於像素組PG之間的間隔D1。子像素之間的間隔D2小於像素組PG之間的間隔D1。

圖3B示出感測區域CA的像素及透光部的另一例子。圖3B所示的該另一例子的結構可以相似於圖3A所示的該例子的結構，除了透光部AG的尺寸。

具體地，圖3B中所示的每個透光部AG相較於圖3A所示的更被放大，且從圖3B清楚可知透光部AG之間的距離D3小於子像素之間的間隔D2（即D3＜D2）。因此，透光部AG可以被最大化且感測區域CA中的透光度可以被改善。

圖3A及3B中的每個透光部AG的形狀被示例為圓形形狀，但不限於此。舉例而言，每個透光部AG可以被設計成各種形狀，如圓形形狀、橢圓形狀、多邊形形狀等。透光部AG可以被界定為螢幕中所有金屬層被移除的區域。

所有的金屬電極材料被從透光部AG移除。在製造顯示面板的方法中，作為陰極的金屬可以被均勻地沉積在整個螢幕上，且接著在雷射剝蝕程序中陰極層可以僅被從感測區域CA的透光部中移除。在雷射剝蝕程序中，陰極層可以被融化及移除，同時以點發射（point shot）照射雷射光束及沿著X軸及Y軸方向移動雷射光束。在雷射剝蝕程序中施用的雷射光束的波長被選為陰極材料的有高吸收係數的波長。當雷射光束被以點發射照射至透光部區域，形成在陰極層上的光束的束斑點（beam spot）（BSPOT）的直徑應小於圖4中所示的透光部AG。當透光部AG的陰極層被以點發射照射的雷射光束移除時，如圖4及5中所述，處理時間增加，且陰極層未暴露於束斑點的不期望的殘餘金屬CR可能留在透光部AG上。當雷射光束被照射出去時，顯示區域DA及感測區域CA之間的邊緣應被充分地保護，故像素的陰極不會在顯示區域DA及感測區域CA之間的邊界被移除。

在雷射剝蝕程序中，當雷射光束以點發射僅被照射至透光部區域，處理時間增加且顯示區域DA及感測區域CA之間的邊緣增加。此外，由於留在透光部區域中不期望的殘餘金屬，透光度可能降低且成像的影像中的雜訊可能增加。在本公開中，為了解決使用點發射的雷射剝蝕程序的問題，如圖6A及6B所示，暴露透光部區域的一遮光層形成在顯示面板100的螢幕中，且在雷射剝蝕程序中，雷射光束被以一線束（line beam）或一塊狀束（block beam）的形狀照射。

圖6A係繪示根據本公開一實施例的顯示面板100的剖面結構及在雷射剝蝕程序中所照射的雷射光束的示意圖。圖6B係繪示根據本公開另一實施例的顯示面板的剖面結構及在雷射剝蝕程序中所照射的雷射光束的示意圖。

參考圖6A及6B，顯示面板100包括阻擋雷射光束的一遮光層LS及透過開口OP暴露於雷射光束的一金屬層ML，其中開口OP的遮光層LS被移除。

根據一實施例，如圖6A中所示，遮光層LS可以被沉積在整個顯示區域DA及整個感測區域CA中，並接著在光蝕刻（photolithography）程序中被圖案化。尤其，遮光層LS可以被形成在整個顯示區域DA及整個感測區域CA中，或至少在顯示區域DA及感測區域CA中的像素區域中，且被從暴露感測區域CA的透光部AG的開口區域移除，以界定開口OP。另一方面，根據另一實施例，如圖6B中所示，遮光層LS可以僅形成在感測區域CA中，且被從暴露感測區域CA的透光部AG的開口區域移除，以界定開口OP。像素區域是指像素PIX1及PIX2係設置在顯示區域DA及感測區域CA的每一者中的區域。

金屬層ML為驅動顯示面板100的像素所需要的金屬層之一，且為應被從感測區域CA的透光部AG移除的金屬層。舉例而言，金屬層ML可以為陰極材料層或除了陰極材料層外形成在一層上的金屬層。當金屬層ML為在雷射剝蝕程序中應被部分地移除的金屬時，雷射光束LB的波長在此金屬的吸收係數為高的波段中被確定。

在雷射程序中，除了感測區域CA的透光部AG外，遮光層LS應保護存在螢幕中的金屬層ML不受在雷射剝蝕程序中產生的雷射光束LB影響。為此，遮光層LS應被從在雷射光束LB的波長具有低吸收係數的材料選擇。

當金屬層ML為作為陰極材料的鎂/銀合金（Mg/Ag alloy）薄膜時，鎂在1,064 nm的波長具有高的吸收係數。另一方面，非晶矽（amorphous silicon（a-Si））或鉬（鉬（Mo））在1,064 nm的波長具有低的吸收係數。據此，當鎂/銀合金薄膜層被具有1,064 nm的波長的雷射光束LB移除時，用於在除了透光部以外的區域保護鎂/銀合金薄膜層不受雷射光束影響的遮光層LS包括在1,064 nm的波長具有低吸收係數的材料，例如非晶矽（a-Si）、鉬（Mo）等。

由於形成在顯示面板100上的遮光層LS，雷射光束LB在雷射剝蝕程序中可以呈線束或塊狀束的形狀照射。線束或塊狀束的長度可以大於感測區域CA的長度。被呈線束或塊狀束的形狀照射至顯示面板100的雷射光束LB的束斑點BSPOT的長度可以為在一個方向（X軸或Y軸方向）上大於或等感測區域CA的長度於。當束斑點BSPOT被以大於感測區域CA發射時，透光部區域中僅有被從開口OP暴露而無遮光層LS的金屬層ML的一部分可以被暴露至雷射光束，且被遮光層LS遮蔽的另一區域中的金屬層ML可以被保護而不受雷射光束影響。

雷射剝蝕設備可以使用雷射整形器（beam shaper）或均質器（homogenizer）（BSH），以產生具有均勻的雷射光束強度的線狀或塊狀的光束。線束或塊狀束可以根據雷射整形器BSH的結構而被產生，且雷射光束LB的尺寸可以根據雷射整形器BSH與顯示面板100的基板GLS之間的距離而被調整。

當在使用形成在顯示面板100的遮光層LS的雷射剝蝕程序中將雷射光束LB照射至整個感測區域CA時，金屬層ML可以同時被從感測區域CA中的透光部AG完全移除。在此情況下，除了透光部AG，存在像素陣列中的金屬層ML被保護遮光層LS而不受雷射光束LB影響，且因此在雷射剝蝕程序中不被移除。可以藉由僅照射一次雷射光束而使金屬層ML僅被從螢幕內的感測區域CA的透光部移除。據此，在本公開中，雷射剝蝕程序的時間可以被最小化且顯示區域DA及感測區域CA之間的邊緣可以被最小化。此外，在本公開中，感測區域CA的透光度可以增加，且成像的影像的雜訊可以藉由完全地移除金屬層ML而降低而不存在來自透光部AG的殘餘金屬。

圖7到9為繪示各種雷射光束點（spot）的示意圖，根據本公開的一實施例，其特別適合被用於製造如圖6A所示的顯示面板雷射剝蝕程序中。

參考圖7，在雷射剝蝕程序中，雷射光束LB被以橫跨感測區域CA的線束的形狀照射。由於僅有暴露於雷射光束LB的金屬層ML透過開口OP被移除而不具有遮光層LS，雷射光束LB的長度可以是足夠地長。雷射光束LB的寬度Wb可以大於透光部AG的直徑R或最大長度，且更可以大於或等於感測區域CA的直徑或最大長度。

雷射光束LB的長度L可以大於或等於感測區域CA的最大長度。呈線束形狀照射至顯示面板100的雷射光束LB掃描顯示面板100，同時沿著第一方向（X或Y軸方向）移動。雷射光束LB具有大的束斑點，且因此不僅可以被照射至感測區域CA，更可以被照射至顯示區域DA的靠近感測區域CA的一部分，或顯示區域DA的整個表面。雷射光束的至少一部分可以重疊一先前發射（previous shot）與一當前發射（current shot）之間，使得在雷射光束LB沿第一方向移動的同時，殘餘金屬不殘留在感測區域CA的透光部AG中。

雷射光束LB可以沿著第一方向（X或Y軸方向）掃描顯示面板100並接著沿著第二方向（X或Y軸方向）掃描顯示面板100，以藉由僅移除透光部區域中的金屬層ML來確定移除殘餘金屬。由於金屬層ML為薄膜，一般而言，只有在一個方向上使用雷射掃描才能使金屬層ML可以被移除而不具有殘餘金屬。

參考圖8，在雷射剝蝕程序中，雷射光束LB可以是以具有大於或等於透光部AG的尺寸的塊狀束照射，且更可以是大於或等於感測區域CA。據此，由於呈塊狀束形狀照射的雷射光束LB的束斑點為大，雷射光束LB在一發中被照射至透光部AG的整個表面，且更可以在一發中被照射至感測區域CA的整個表面。由於塊狀束的束斑點覆蓋感測區域CA的整個表面，選自所有感測區域CA的透光部AG的，例如，陰極可以被單發的雷射光束的照射移除。

塊狀束的形狀、尺寸等係以雷射整形器（BSH）確定，且雷射光束的強度在一個塊（block）內是恆定的。塊狀束可以為圓形光束或四邊形光束，但其形狀不限於特定形狀。

由於僅有透過開口OP暴露於雷射光束LB的金屬層ML被移除，雷射光束LB的尺寸可以為足夠地大。舉例而言，形成在顯示面板100上的塊狀的雷射光束不僅可以在一發中被照射至感測區域CA，更可以被照射至靠近感測區域CA的顯示區域DA的一部分，或顯示區域DA的整個表面。據此，所有透光部AG的金屬層ML可以單發的雷射光束LB同時地被從螢幕移除而無殘餘金屬。

參考圖9，數個顯示面板100透過多角度（multi-faceted）程序可以被同時製造。

在母基板MSUBS上的多個單位CELL上形成薄膜的程序係被同時執行。於此，一個單位（cell）是顯示面板100的一個單元。單位CELL的電路層12係同時形成在母基板MSUBS上。電路層12包括暴透光部區域露的遮光層LS。當從電路層12移除電路層12中形成在透光部區域中的金屬層時，雷射剝蝕程序可以被執行。

在電路層12的製造過程中，在發光元件（OLED）的陽極形成後，發光元件層14的有機化合物層開始被沉積，且單位CELL的發光元件層14同時形成在母基板MSUBS上。在覆蓋發光元件層14的保護層及封裝層被塗覆（coat）後，母基板MSUBS在劃片（scribing）程序中被以劃片輪沿著劃片線切割，並因此被劃分成多個單位的單元。在劃片程序後，在修整（trimming）程序中，顯示面板100的每個輪廓被雷射切割儀器修整。

在雷射剝蝕程序中，呈線束或塊狀束形狀的雷射光束LB可以被照射至母基板MSUBS。在這個情況下，束斑點的尺寸可以大於感測區域CA的透光部AG的尺寸，且可以具有能夠完全地覆蓋感測區域CA的尺寸，或能夠覆蓋單元的單位CELL的更大的尺寸。

圖10係根據本公開一實施例的在執行雷射剝蝕程序後從透光部區域移除金屬層的實驗結果的拍攝影像。從圖10可以看到，金屬層ML可以被從如圖6A到9的雷射光束所照射的感測區域CA的透光部AG乾淨地移除而無殘餘金屬。

圖11係根據本公開一實施例所繪示的顯示面板及顯示面板驅動部的方塊圖。圖12係示意性地繪示驅動IC的配置的方塊圖

參考圖11及12，顯示裝置包括其中螢幕上設置有像素陣列的顯示面板100及驅動部等。

顯示面板100的像素陣列包括資料線DL、與資料線DL交錯的閘極線GL，及由資料線DL及閘極線GL界定佈置為矩陣形式的像素P。像素陣列更包括電力線，如圖13及14所示的VDD線PL1、Vini線PL2及VSS線PL3。

像素陣列如圖1中所示可以被分為電路層12及光元件層14。觸控感測器陣列可以被設置在發光元件層14上。如上所述，像素陣列的像素可以包括兩個到四個子像素。每個子像素包括設置在電路層12上的一像素電路。

在在顯示面板100上的其上一輸入影像被重製的螢幕包括顯示區域DA及感測區域CA。

顯示區域DA及感測區域CA的每一者的子像素包括像素電路。像素電路可以包括提供電流至發光元件（OLED）的一驅動元件、採樣驅動元件的閾質電壓及切換像素電路的電流路徑的多個開關元件、維持驅動元件的閘極電壓的電容器等。像素電路係設置在發光元件下方。

作為一示例，感測區域CA包括設置在像素組之間的透光部AG及設置在感測區域CA下方的影像元件模組（例如，相機）400。影像元件模組400在成像模式中使用影像感測器光電地（photoelectrically）轉換透過感測區域CA入射的光、轉換從影像感測器輸出的影像的像素資料至數位資料，並接著輸出成像的影像資料。

顯示面板驅動部將輸入影像的像素資料寫入像素P。像素P可以被解讀為包括多個子像素的像素組。

顯示面板驅動部包括提供像素資料的資料電壓予資料線DL的一資料驅動部306，及依序地提供閘極脈衝予閘極線GL的閘極驅動部120。資料驅動部306可以被整合進驅動積體電路（integrated circuit，IC）300。顯示面板驅動部可以更包括於圖中省略的一觸控感測器驅動部。

驅動IC 300可以被附著至顯示面板100。驅動IC 300從一主機系統200接收輸入影像的像素資料及時序訊號以提供像素資料的資料電壓給像素，並同步資料驅動部306及閘極驅動部120。

驅動IC 300透過輸出通道連接於資料線DL以提供像素資料的資料電壓予資料線DL。驅動IC 300可以透過閘極時序訊號輸出通道輸出用於控制閘極驅動部120的閘極時序訊號。從時序控制器303產生的閘極時序訊號可以包括一閘極起始脈衝VST、一閘極位移時脈CLK等。閘極起始脈衝VST及閘極位移時脈CLK在閘極導通電壓VGL與閘極關斷電壓VGH之間擺盪。從位準偏移器307輸出的閘極時序訊號VST及CLK被施加至閘極驅動部120以控制閘極驅動部120的偏移運作。

閘極驅動部120可以包括與像素陣列一起形成在顯示面板100上的電路層的一移位暫存器。閘極驅動部120的移位暫存器在時序控制器303的控制下依序地提供閘極訊號至閘極線GL。閘極訊號可以包括一掃描脈衝及發光訊號的一EM脈衝。移位暫存器可以包括輸出掃描脈衝的一掃描驅動部及輸出EM脈衝的EM驅動部。在圖12中，GVST及GCLK為輸入至掃描驅動部的閘極時序訊號。EVST及ECLK為輸入至EM驅動部的閘極時序訊號。

驅動IC 300可以連接於主機系統200、一第一記憶體301及顯示面板100。驅動IC 300可以包括一資料接收及計算部308、時序控制器303、資料驅動部306、一伽瑪補償電壓產生器305、一電力供應部304、一第二記憶體302等。

資料接收及計算部308包括一接收部及一資料計算部，接收部從主機系統200接收輸入為數位訊號的像素資料，資料計算部處理透過接收部輸入的像素資料，以改善影像品質。資料計算部可以包括一資料回復部及一光學元件部，資料回復部解碼及回復壓縮的像素資料，光學元件部將一預定光學補償值加至像素資料。該光學補償值可以被設定為用於基於螢幕的亮度校正每個像素資料的亮度的值，其中螢幕的亮度係基於製造過程中所拍攝的相機影像量測而得。

時序控制器303提供從主機系統200接收的輸入影像的像素資料至資料驅動部306。時序控制器303產生用於控制閘極驅動部120的一閘極時序訊號及用於控制資料驅動部306以控制閘極驅動部120及資料驅動部306的運作時序的一源極時序訊號。

資料驅動部306將從時序控制器303接收的包括像素資料的數位資料透過數位類比轉換器（DAC）轉換成伽瑪補償電壓，以輸出資料電壓。從資料驅動部306輸出的資料電壓透過連接於驅動IC 300的資料通道的輸出緩衝器被供至像素陣列的資料線DL。

伽瑪補償電壓產生器305透過一除法器電路（divider circuit）劃分來自電力供應部304的伽瑪參考電壓以產生每個灰階的一伽瑪補償電壓。伽瑪補償電壓為類比電壓，其中的電壓係為像素資料的每個灰階而設定。從伽瑪補償電壓產生器305輸出的伽瑪補償電壓被供至資料驅動部306。

電力供應部304使用直流對直流（DC-DC）轉換器產生用於驅動顯示面板100的像素陣列、閘極驅動部120及驅動IC 300所需的電力。DC-DC轉換器產可以包括一電荷泵（charge pump）、一調節器、一降壓轉換器（buck converter）、一升壓轉換器（boost converter）等。電力供應部304可以調整來自主機系統200的DC輸入電壓以產生DC電力，例如伽瑪參考電壓、閘極導通電壓VGL、閘極關斷電壓VGH、像素驅動電壓VDD、低電位電力電壓VSS及初始化電壓Vini。伽瑪參考電壓被供應至伽瑪補償電壓產生器305。閘極導通電壓VGL及閘極關斷電壓VGH被供應至位準偏移器307及閘極驅動部120。像素電力，如像素驅動電壓VDD、低電位電力電壓VSS、初始化電壓Vini等被共同地供應至像素P。初始化電壓Vini被設定為低於像素驅動電壓VDD及低於發光元件（OLED）的閾質電壓的DC電壓，以初始化像素電路的主要節點及抑制發光元件（OLED）的發光。

當電力被供應至驅動IC 300時，第二記憶體302儲存從第一記憶體301接收的補償值、暫存器設定資料等。補償值可以被應用至各種演算法以改善影像品質。補償值可以包括光學補償值。暫存器設定資料定義資料驅動部306、時序控制器303、伽瑪補償電壓產生器305等的運作。第一記憶體301可以包括一快閃記憶體。第二記憶體302可以包括一靜態隨機存取記憶體（SRAM）。

主機系統200可以被實現為應用處理器（application processor，AP）。主機系統200可以透過行動產業處理器介面（mobile industry processor interface，MIPI）傳輸輸入影像的像素資料至驅動IC 300。主機系統200可以透過印刷電路（例如撓性印刷電路（FPC））連接於驅動IC 300。

同時，顯示面板100可以實現為能夠應用於撓性顯示器的撓性面板。撓性顯示器的螢幕尺寸可以藉由捲、折疊及彎曲撓性面板而被改變，且可以輕易地以各種設計製造。撓性顯示器可以實現為可捲式顯示器、折疊式顯示器、可彎曲式顯示器、可滑動顯示器等。撓性面板可以被製造為所謂的「塑膠OLED面板（plastic OLED panel）」。塑膠OLED面板可以包括一背板及在連接於背板的一有機薄膜上的一像素陣列。觸控感測器陣列可以形成在像素陣列上。

背板可以為聚對苯二甲酸（polyethylene terephthalate，PET）基板。像素陣列及觸控感測器陣列可以形成在有機薄膜上。背板可以阻擋往有機薄膜滲透的濕氣，使像素陣列不會暴露於濕氣中。有機薄膜可以為聚酰亞胺（polyimide，PI）基板。由絕緣材料（未繪示）製成的多層緩衝膜可以形成在有機薄膜上。電路層12及發光元件層14可以堆疊在有機薄膜上。

在本公開的顯示裝置中，設置在電路層12上的像素電路、閘極驅動部等可以包括多個電晶體。電晶體可以實現為包括氧化半導體的氧化薄膜電晶體（TFT）、包括低溫多晶矽（low temperature polysilicon，LTPS）的LTPS TFT等。每個電晶體可以實現為一p通道TFT或一n通道TFT。在此實施例中，做出基於其中像素電路的電晶體實現為p通道TFT的一例子的描述，但本公開不限於此。

電晶體為三極（three-electrode）元件，包括閘極、源極及汲極。源極為提供載子至電晶體的電極。在電晶體中，載子開始流向源極。汲極為載子透過其離開電晶體的電極。在電晶體中，載子從源極流向汲極。在n通道電晶體的情況中，由於載子為電子，源極電壓低於汲極電壓，使電子可以從源極流向汲極。在n通道電晶體的情況中，電流從汲極流向源極。在p通道電晶體（PMOS）的情況中，由於載子為電洞，源極電壓高於汲極電壓，使電洞可以從源極流向汲極。在p通道電晶體的情況中，由於電洞從源極流向汲極，電流從源極流向汲極。應該注意的是，電晶體的源極及汲極非為固定的。舉例而言，源極及汲極可以根據所施加的電壓改變。據此，本公開因電晶體的源極及汲極而不受限制。在下文中，電晶體的源極及汲極將被稱為第一及第二電極。

閘極脈衝在閘極導通電壓與閘極關斷電壓之間擺盪。閘極導通電壓被設定為高於電晶體的閾質電壓的電壓，而閘極關斷電壓被設定為低於電晶體的閾質電壓的電壓。電晶體響應於閘極導通電壓而被導通，但響應於閘極關斷電壓而被關斷。在n通道電晶體的情況中，閘極導通電壓可以為閘極高電壓VGH而閘極關斷電壓可以為閘極低電壓VGL。在p通道電晶體的情況中，閘極導通電壓可以為閘極低電壓VGL，而閘極關斷電壓可以為閘極高電壓VGH。

像素電路的驅動元件可以實現為電晶體。所有像素中的驅動元件應具有一致的電子特性，但因製程變化極元件特性變化，像素之間可能有差異且電子特性可能根據顯示驅動時間的經過（elapse）而被改變。為了補償驅動元件的電子特性變化，顯示裝置可以包括一內部補償電路及一外部補償電路。內部補償電路採樣驅動元件的閾質電壓（Vth）及/或遷移（μ），其被加至每個子像素的像素電路中，且根據驅動元件的電子特性而改變，並補償即時的改變。外部補償電路將驅動元件的透過連接於每個子像素的感測線所感測而得的閾質電壓及/或遷移傳輸至外部補償部。外部補償電路的補償部藉由反應感測結果及調變輸入影像的像素資料，而補償驅動元件的電子特性的改變。由於根據外部補償驅動元件的電子特性而改變的像素的電壓被感測，且外部電路基於感測得的電壓調變輸入影像的資料，像素之間的驅動元件的電子特性的變化被補償。

圖13及14為繪示應用內部補償電路像素電路的一個例子的電路圖。圖15係繪示驅動圖13及14中的像素電路的方法的示意圖。應注意的是，本公開的像素電路不限於圖13及14。圖13及14中所示的像素電路可以被同等地應用至顯示區域DA及感測區域CA的像素電路。應用於本公開的像素電路可以實現為圖13及14中所示的電路，但不限於此。

參考圖13到15，像素電路包括一發光元件OLED、提供電流至發光元件OLED的一驅動元件DT，及補償驅動元件DT的閘極電壓與驅動元件DT的閾值電壓Vth一樣多的一內部補償電路，其中內部補償電路係藉由使用多個開關元件M1至M6採樣驅動元件DT的閾質電壓Vth以補償驅動元件DT。驅動元件DT及開關元件M1至M6的每一者可以實現為p通道TFT。

如圖15所示，使用內部補償電路的像素電路的驅動時段使用可以被劃分為一初始化時段Tini、一採樣時段Tsam、一資料寫入時段Twr及一發光時段Tem。

在初始化時段Tini期間，一第N-1個掃描訊號SCAN（N-1）產生為閘極導通電壓VGL的脈衝，而第N個掃描訊號SCAN（N）及發光訊號EM（N）的每一者的電壓為閘極關斷電壓VGH。在採樣時段（Tsam）期間，第N個掃描訊號SCAN（N）產生為閘極導通電壓VGL的脈衝，而第N-1個掃描訊號SCAN（N-1）及發光訊號EM（N）的每一者的電壓為閘極關斷電壓VGH。在資料寫入時段Twr期間，第N-1個掃描訊號SCAN（N-1）、第N個掃描訊號SCAN（N）及發光訊號EM（N）的每一者的電壓為閘極關斷電壓VGH。在發光時段Tem的至少部分期間，發光訊號EM（N）係產生為閘極導通電壓VGL，且第N-1個掃描訊號SCAN（N-1）及第N個掃描訊號SCAN（N）的每一者係產生為閘極關斷電壓VGH。

在初始化時段Tini期間，第五開關元件M5根據第N-1個掃描訊號SCAN（N-1）的閘極導通電壓VGL而被導通，以初始化像素電路。在採樣時段Tsam期間，由於第一及第二開關元件M1及M2根據第N個掃描訊號SCAN（N）的閘極導通電壓VGL被導通，驅動元件DT的閾質電壓被採樣並存進電容器Cst1。同時，第六開關元件M6在採樣時段Tsam期間被導通以將第四節點n4的電壓降低至一參考電壓Vref，以抑制發光元件OLED的發光。在資料寫入時段Twr，第一至第六開關元件M1至M6維持關斷狀態。在發光時段Tem期間，第三及第四開關元件M3及M4被導通，使發光元件OLED發光，在發光時段Tem中，為了以發光訊號EM（N）的工作比（duty ratio）準確地表現低灰階的亮度，發光訊號EM（N）以預定的工作比在閘極導通低電壓VGL與閘極關斷電壓VGH之間擺盪，並因此第三及第四開關元件M3及M4可以被重複地導通/關斷。

發光元件OLED可以實現為有機發光二極體或無機發光二極體。下文中，發光元件OLED實現為有機發光二極體的例子將被描述。

發光元件OLED可以包括形成在一節點與一陰極之間的一有機化合物層。有機化合物層可以包括一電洞注入層HIL、一電洞傳輸層HTL、一發光層EML、一電子傳輸層ETL及一電子注入層EIL，但不限於此。當電壓被施加至發光元件OLED的節點及陰極時，由於經過電洞傳輸層HTL的電洞及經過電子傳輸層ETL的電子移動至發光層（EML）並因此形成激子，可見光被從發光層EML發出。

發光元件OLED的節點連接於第四及第六開關元件M4及M6之間的第四節點n4。第四節點n4連接於發光元件OLED的節點、第四開關元件M4的第二電極及第六開關元件M6的第二電極。發光元件OLED的陰極連接於其中被施加低電位電力供應電壓VSS的VSS線PL3。發光元件OLED以根據驅動元件DT的閘極－源極電壓Vg流動的電流Ids而發光。發光元件OLED的電流路徑被第三及第四開關元件M3及M4切換。

儲存電容器Cst1連接於VDD線PL1與第一節點n1之間。被驅動元件DT的閾質電壓Vth補償的資料電壓Vdata被充進儲存電容器Cst1。由於每個子像素中的資料電壓Vdata被補償了與驅動元件DT的閾質電壓Vth一樣多的量，在子像素中補償了驅動元件DT的特性變化。

第一開關元件M1響應於第N個掃描脈衝SCAN（N）的閘極導通電壓VGL而被導通，以連接第二節點n2及第三節點n3。第二節點n2連接於驅動元件DT的閘極電極、儲存電容器Cst1的第一電極及第一開關元件M1的第一電極。第三節點n3連接於驅動元件DT的第二電極、第一開關元件M1的第二電極及第四開關元件M4的第一電極。第一開關元件M1的閘極電極連接於第一閘極線GL1，以接收第N個掃描脈衝SCAN（N）。第一開關元件M1的第一電極連接於第二節點n2，而第一開關元件M1的第二電極連接於第三節點n3。

由於第一開關元件M1僅在一個非常短的水平時段（1H）被導通，其中在一個幀時段（frame period）中第N個掃描訊號SCAN（N）被產生為閘極導通電壓VGL並因此維持為關斷狀態大約一個幀時段，漏電流可能發生在第一開關元件M1的關斷狀態中。為了抑制第一開關元件M1的漏電流，如圖14中所示，第一開關元件M1可以實現為具有其中電晶體M1a及M1b彼此串連的雙閘極結構的電晶體。

第二開關元件M2響應於第N個掃描脈衝SCAN（N）的閘極導通電壓VGL而被關斷，以提供資料電壓Vdata予第一節點n1。第二開關元件M2的閘極電極連接於第一閘極線GL1以接收第N個掃描脈衝SCAN（N）。第二開關元件M2的第一電極連接於第一節點n1。第二開關元件M2的第二電極連接於被施加資料電壓Vdata的資料線DL。第一節點n1連接於第二開關元件M2的第一電極、第三開關元件M3的第二電極及驅動元件DT的第一電極。

第三開關元件M3響應於發光訊號EM（N）的閘極導通電壓VGL而被導通，以連接VDD線PL1至第一節點n1。第三開關元件M3的閘極電極連接於第三閘極線GL3以接收發光訊號EM（N）。第三開關元件M3的第一電極連接於VDD線PL1。第三開關元件M3的第二電極連接於第一節點n1。

第四開關元件M4響應於發光訊號EM（N）的閘極導通電壓VGL而被導通，以連接第三節點n3至發光元件OLED的節點。第四開關元件M4的閘極電極連接於第三閘極線GL3以接收發光訊號EM（N）。第四開關元件M4的第一電極連接於第三節點n3，而第四開關元件M4的第二電極連接於第四節點n4。

第五開關元件M5響應於第N-1個掃描脈衝SCAN（N-1）的閘極導通電壓VGL而被導通，以連接第二節點n2至Vini線PL2。第五開關元件M5的閘極電極連接於第二閘極線GL2以接收第N-1個掃描脈衝SCAN（N-1）。第五開關元件M5的第一電極連接於第二節點n2，而第五開關元件M5的第二電極連接於Vini線PL2。為了抑制第五開關元件M5的漏電流，如圖14中所示，第五開關元件M5被實現為具有其中電晶體M5a及M5b彼此串連的雙閘極結構的電晶體。

第六開關元件M6響應於第N個掃描脈衝SCAN（N）的閘極導通電壓VGL而被導通，以連接Vini線PL2至第四節點n4。第六開關元件M6的閘極電極連接於第一閘極線GL1以接收第N個掃描脈衝SCAN（N）。第六開關元件M6的第一電極連接於Vini線PL2，而第六開關元件M6的第二電極連接於第四節點n4。

驅動元件DT透過控制根據閘極－源極電壓Vgs流經發光元件OLED的電流Ids而驅動發光元件OLED。驅動元件DT包括一閘極連接於第二節點n2、一第一電極連接於第一節點n1及一第二電極連接於第三節點n3。

如圖15中所示，在初始化時段Tini期間，第N-1個掃描脈衝SCAN（N-1）產生為閘極導通電壓VGL。第N個掃描脈衝SCAN（N）及發光訊號EM（N）在初始化時段Tini期間維持閘極關斷電壓VGH。據此，由於第五開關元件M5在初始化時段Tini期間被導通，第二及第四節點n2及n4被初始化至初始化電壓Vini。維持時段Th可以設在初始化時段Tini與採樣時段Tsam之間。在維持時段Th中，閘極脈衝SCAN（N-1）、SCAN（N）、EM（N）維持先前的狀態。

在採樣時段Tsam期間，第N個掃描脈衝SCAN（N）產生為閘極導通電壓VGL。第N個掃描脈衝SCAN（N）的脈衝被與第N條像素線的資料電壓Vdata同步。第N-1個掃描脈衝SCAN（N-1）及發光訊號EM（N）在採樣時段Tsam期間維持閘極關斷電壓VGH。據此，第一及第二開關元件M1及M2在採樣時段Tsam期間被導通。

在採樣時段Tsam期間，驅動元件DT的閘極電壓DTG因流經第一及第二開關元件M1及M2的電流而增加。當驅動元件DT被關斷時，閘極節點電壓DTG為Vdata-|Vth|。在這個情框下，第一節點n1的電壓亦為Vdata-|Vth|。在採樣時段Tsam期間，驅動元件DT的閘極－源極電壓Vgs為|Vgs| = Vdata -（Vdata-|Vth|）= |Vth|。

在資料寫入時段Twr期間，第N個掃描脈衝SCAN（N）被反向（invert）為閘極關斷電壓VGH。第N-1個掃描脈衝SCAN（N-1）及發光訊號EM（N）在資料寫入時段Twr期間維持閘極關斷電壓VGH。據此，所有的開關元件M1至M6在資料寫入時段Twr期間維持關斷狀態。

在發光時段Tem期間，發光訊號EM（N）可以產生為閘極導通電壓VGL。在發光時段Tem期間，發光訊號EM（N）在一預定工作比被導通及關斷以改善低灰階表現，並因此在閘極導通電壓VGL與閘極關斷電壓VGH之間擺盪。據此，在發光時段Tem的至少部分期間發光訊號EM（N）可以產生為閘極導通電壓VGL。

當發光訊號EM（N）為閘極導通電壓VGL時，由於電流從VDD流向發光元件OLED，發光元件OLED可以發光。在發光時段Tem期間，第N-1個及第N個掃描脈衝SCAN（N-1）及SCAN（N）維持閘極關斷電壓VGH。在發光時段Tem期間，第三及第四開關元件M3及M4根據發光訊號EM的電壓重複導通及關斷運作。當發光訊號EM（N）為閘極導通電壓VGL時，由於第三及第四開關元件M3及M4被導通，電流流經發光元件OLED。在這個情況下，驅動元件DT的閘極－源極電壓Vgs為|Vgs| = VDD-（Vdata-|Vth|），而流經發光元件OLED的電流為K（VDD-Vdata）2。K為由電荷移動（charge mobility）率、寄生電容、驅動元件DT的通道容量（channel capacity）等所判定的常數值。

圖16係繪示根據本公開一實施例的顯示面板中像素區域的剖面結構的細部截面圖。應注意的是，顯示面板100的剖面結構不限於圖16。在圖16中，TFT代表像素電路的驅動元件DT。

參考圖16，電路層12、發光元件層14等可以堆疊在基板PI1及PI2上。基板PI1及PI2可以包括第一及第二PI基板PI1及PI2。無機膜IPD可以形成在第一PI基板PI1與第二PI基板PI2之間。無機膜IPD阻擋濕氣的滲透。

第一緩衝層BUF1可以形成在第二PI基板PI2上。如圖21中所示，第一緩衝層BUF1可以形成為多層絕緣膜，其中兩個或多個氧化物膜SiO ₂及氮化物膜SiNx堆疊。第一金屬層可以形成在第一緩衝層BUF1上，而第二緩衝層BUF2可以形成在第一金屬層上。第一金屬層被以光蝕刻程序圖案化。第一金屬層可以包括一底部遮蔽金屬圖案BSM。底部遮蔽金屬圖案BSM阻擋外部光，使光不會被照射至TFT的主動層，並因此避免TFT的光電流形成在像素區域中。當底部遮蔽金屬圖案BSM係以對在在雷射剝蝕程序中使用的雷射波長具有較低的吸收係數的金屬形成時（相較於應被從感測區域CA移除的金屬層ML），底部遮蔽金屬圖案BSM亦可以作為在雷射剝蝕程序中阻擋雷射光束LB的遮光層LS。

第一及第二緩衝層BUF1及BUF2的每一者可以由無機絕緣材料形成，且可以由一或多個絕緣層形成。

主動層ACT係由沉積在第二緩衝層BUF2上的半導體材料形成，且可以被光蝕刻程序圖案化。主動層ACT包括像素電路的每個TFT及閘極驅動部的TFT的一主動圖案。主動層ACT的一部分可以被離子摻雜（ion doping）而被鍍金（metallize）。鍍金的部分可以被作為連接在像素電路的一些節點的金屬的跨接圖案（jumper pattern），以連接像素電路的元件。

閘極絕緣層GI可以形成在第二緩衝層BUF2上以覆蓋主動層ACT。閘極絕緣層GI可以由無機絕緣材料形成。第二金屬層可以形成在閘極絕緣層GI上。第二金屬層可以被光蝕刻程序圖案化。第二金屬層可以包括閘極線及閘極電極圖案GATE、儲存電容器Cst1的下電極（lower electrode）、連接第一金屬層第三金屬層的圖案的跨接圖案等。

第一層間絕緣層ILD1可以形成在閘極絕緣層GI上以覆蓋第二金屬層。第三金屬層可以形成在第一層間絕緣層ILD1上，而第二層間絕緣層ILD2可以覆蓋第三金屬層。第三金屬層可以被光蝕刻程序圖案化。第三金屬層可以包括金屬圖案TM，如儲存電容器Cst1的上電極（upper electrode）。第一及第二層間絕緣層ILD1及ILD2可以包括無機絕緣材料。

第四金屬層可以形成在第二層間絕緣層ILD2上，而無機絕緣層PAS1及一第一平面化層PLN1可以堆疊於其上。第五金屬層可以形成在第一平面化層PLN1上。

第四金屬層的一些圖案可以透過穿過第一平面化層PLN1及無機絕緣層PAS1的一接觸孔連接於第三金屬。第一及第二平面化層PLN1及PLN2可以由平面化一表面的有機絕緣材料形成。

第四金屬層可以包括透過穿過第二層間絕緣層ILD2的接觸孔連接於TFT的主動圖案的TFT的第一及第二電極。資料線DL及電力線PL1、PL2及PL3可以實現為一第四金屬層圖案SD1或一第五金屬層圖案SD2。

發光元件OLED的陽極AND可以形成在第二平面化層PLN2上。陽極AND可以透過穿過第二平面化層PLN2的接觸孔連接於作為開關元件或驅動元件的TFT的電極。陽極AND可以由透明或半透明的電極材料形成。

像素界定膜BNK可以覆蓋發光元件OLED的陽極。像素界定膜BNK係形成在界定光從像素經過其到外部的發光區域（或開口區域）的圖案。間隔物SPC可以形成在像素界定膜BNK上。像素界定膜BNK及間隔物SPC可以相同的有機絕緣材料整合。間隔物SPC確保精細金屬掩模（fine metal mask，FMM）與陽極AND之間的一間隔，使FMM在有機化合物EL的沉積程序中不與陽極AND接觸。

有機化合物EL係形成在每個像素的發光區域中，其中所述像素係由像素界定膜BNK界定。發光元件OLED的陰極CAT係形成在顯示面板100的整個表面上，以覆蓋像素界定膜BNK、間隔物SPC及有機化合物EL。陰極CAT可以連接到由其下的任何一金屬層形成的VSS線PL3。覆蓋層CPL可以覆蓋陰極CAT。覆蓋層CPL透過在陰極CAT上被以無機絕緣材料形成，以阻擋施加在覆蓋層CPL上的有機絕緣材料的放氣（out gassing）的滲透，進而保護陰極CAT。無機絕緣層PAS2可以覆蓋覆蓋層CPL，而一平面化層PCL可以形成在無機絕緣層PAS2上。平面化層PCL可以包括有機絕緣材料。封裝層的無機絕緣層PAS3可以形成在平面化層PCL上。

圖17及18係繪示根據本公開各種實施例的顯示面板中像素區域的遮光層LS及感測區域CA的透光部AG的剖面結構的截面圖。在圖17及18中，與圖16中實質上相同的元件係以相同的符號標記，且將省略其詳細說明。

參考圖17，遮光層LS保護顯示區域DA及感測區域CA的像素區域PIX不受在雷射剝蝕程序中照射至顯示面板100的雷射光束LB的影響。

遮光層LS被從透光部AG的區域移除以界定將透光部AG暴露於雷射光束的開口OP。在雷射剝蝕程序中產生的雷射光束LB透過遮光層LS的開口OP移除待移除的金屬層，例如，透光部區域中的陰極金屬。顯示區域DA及感測區域CA的像素區域（第二像素區域）各包括一遮光層及一金屬層，其中金屬層在雷射光束的一特定波長的吸收係數高於遮光層在雷射光束的該特定波長的吸收係數。陰極CAT的金屬層可以包括鎂（magnesium，Mg）。

遮光層LS可以設置在像素區域中TFT底下，以避免TFT的光電流。在這個情況下，遮光層LS可以由一金屬形成，其中該金屬對雷射光束的波長的吸收係數低於待移除的金屬層對雷射光束的波長的吸收係數。當待移除的金屬層為由鎂/銀合金形成的陰極材料時，遮光層LS可以由鉬（Mo）形成，其中鉬（Mo）對於具有1,064 nm波長的雷射光束LB的吸收係數低於鎂（Mg）。鉬為具有高光反射性的金屬，並因此藉由反射外部光而避免TFT的光電流。

圖17中所示的遮光層LS係設置在像素區域PIX中TFT底下的無機絕緣層BUF1與BUF2之間。

圖18中所示的遮光層LS為由非晶矽（amorphous silicon，a-Si）形成的例子。由於非晶矽對於1,064 nm波長的雷射光束LB的吸收係數低於鎂對於1,064 nm波長的雷射光束LB的吸收係數，上金屬層可以被保護而不受在雷射剝蝕程序中用於移除鎂及銀的雷射光束影響。在這個情況下，由於遮光層LS可能無法阻擋影響像素區域PIX的TFT的外部光，各別的底部遮蔽金屬圖案BSM可以被加至像素區域PIX。圖18中所示的底部遮蔽金屬圖案BSM係設置於像素區域PIX中TFT底下的無機絕緣層BUF2之間BUF3。在圖18中，第二緩衝層BUF2為形成在像素區域PIX中的遮光層LS與底部遮蔽金屬圖案BSM之間的無機絕緣層。第三緩衝層BUF3為形成在像素區域PIX中的遮光層LS與主動層ACT之間的無機絕緣層。

像素區域PIX中的所有金屬層被從透光部AG移除。據此，僅有透明的絕緣層可以存在透光部AG中。

如圖19中所示，PI基板PI1及PI2的其中一者可以被從透光部AG移除。無機絕緣層BUF1、BUF2、GI、ILD1、ILD2及PAS1的一或多個可以被從透光部AG移除，且主動層ACT、像素界定膜BNK及間隔物SPC的一或多個更可以被移除。由於絕緣層（一或多個絕緣層）被從透光部AG移除，一凹（concave）部可以被有機絕緣層PLN1及PLN2填滿。

在圖案化顯示面板的金屬層的光蝕刻程序中，當顯示區域DA的金屬圖案與感測區域CA的金屬圖案之間的密度差為大時，可能會發生蝕刻比例（etch ratio）差。蝕刻比例差可能會導致間隔的尺寸差等及圖案化的金屬圖案之間的重疊部分，且可能因此導致臨界尺寸（critical dimension，CD）缺陷。在本公開中，為了最小化顯示區域DA的金屬圖案與感測區域CA的金屬圖案之間的密度差，圖20A中所示，具有與像素區域PIX相同圖案形狀的虛擬圖案（dummy pattern）DPIX可以形成在透光部AG的金屬層ML上，且接著如圖20B中所示，透光部AG中的金屬層ML的至少一部分可以藉在雷射剝蝕程序中使用遮光層LS而被移除。遮光層LS的除了開口OP外的金屬層ML維持在感測區域CA上，而面對遮光層LS的開口OP的虛擬圖案DP可以被移除。於此，金屬層ML可以為電路層12的第一到第五金屬層一或多個。遮光層LS可以選自在移除金屬層的雷射光束的波長具有低於金屬層的吸收細數的材料。

在上述實施例中，半導體層ACT可以設置在遮光層LS上。半導體層ACT可以由非晶矽（a-Si）形成。為了增加半導體層ACT的電子移動率，非晶矽（a-Si）可以被結晶化。為此，半導體層ACT的非晶矽（a-Si）可以在如圖21所示的雷射結晶化程序（準分子雷射退火法（excimer laser annealing，ELA））中被結晶化。非晶矽（a-Si）藉雷射結晶化程序被轉換成具有多晶（polycrystalline）結構的多晶矽。在雷射結晶化程序中，層間分隔或膜剝離（film-delamination）現象可能會發生在遮光層LS與相鄰於其的另一層之間。

舉例而言，當遮光層LS係由非晶矽（a-Si）形成時，氫（H2）原子可能會與非晶矽（a-Si）的懸鍵（dangling bond）鍵接。在雷射結晶化程序中，作為半導體層ACT的非晶矽膜在高於或等於非晶矽（a-Si）的熔點溫度的溫度（例如，1400°C或更高）被具有308 nm波長的雷射光束（線束）掃描。在這個情況下，由於穿透進作為遮光層LS的非晶矽（a-Si）的氫原子可能在大約450°C的溫度下爆炸，遮光層LS的膜剝離現象可能發生。為了避免這個情況，遮光層LS可以被夾設在不具有氫或僅含有少量氫的材料之間。在圖21的例子中，第二氧化物膜OX2係設置在半導體層ACT與遮光層LS之間。第一氧化物膜OX1可以設置在遮光層LS底下且遮光層LS與第一緩衝層BUF1之間。

在圖21中，遮光層LS係形成在第一及第二氧化物膜OX1及OX2之間而沒有氫原子。在此結構中，由於氫原子未與作為遮光層LS的非晶矽（a-Si）鍵接，故可以避免在雷射結晶化程序中的遮光層LS的膜剝離現象。

第一及第二氧化物膜OX1及OX2在圖21中被示例為矽氧化物膜SiO ₂，但不限於此。舉例而言，氧化物膜OX1及OX2的每一個可以選自氧化矽（SiO ₂）膜、氧化鋯（ZrO ₂）膜及氧化鉿（HfO ₂）而形成為單層膜或多層膜。第一及第二氧化物膜OX1及OX2可以由相同材料的氧化物膜形成，且可以有相同厚度。此外，第一及第二氧化物膜OX1及OX2可以由不同材料的氧化物膜形成，或可以形成為具有不同厚度。

如圖22A中所示，根據本公開的一個例子，多個感測模組可以設置在感測區域CA中。舉例而言，圖中省略的紅外線感測模組可以更與影像元件模組400一起設置在感測區域CA中。另一感測器（如亮度感測器或近接感測器（proximity sensor））可以額外設置在感測區域CA中。低PPI像素及透光部AG可以分別設置在影像元件模組400及紅外線感測模組的光接收表面401及402上。由於紅外線波長在感測區域CA中的薄膜的穿透度高於可見光波長的穿透度，相較於影像元件模組的光接收表面401，紅外線感測模組的光接收表面402中的透光部AG的數量及/或尺寸可以很小或是透光部AG可以不存在。同時，紅外線感測模組可以感測紅外線射線且可以用於臉部辨識。

遮光層LS可以藉由劃分感測區域CA內的區域而由多個不同材料形成。舉例而言，如圖22A中所示，當紅外線感測模組及影像元件模組設置在感測區域CA上時，遮光層LS在紅外線感測模組所位於的區域的透明度可以高於遮光層LS在影像元件模組400所位於的區域的透明度。遮光層LS的透明度可以根據遮光層LS所位在的區域上任何電子模組的位置而改變。舉例而言，非晶矽（a-Si）可以作為紅外線感測模組的光接收表面402上的遮光層LS，而鉬（Mo）可以作為影像元件模組的光接收表面401上的遮光層LS。

作為圖22A所示的示例的變化或代替，本公開的另一個示例如圖22B所示，其中僅有一個感測模組（例如，影像元件模組以外的光感測模組）設置在感測區域CA中。作為一個例子，所述的一個感測模組包含但不限於紅外線感測模組。

在本公開中，由於對特定雷射波長具有低吸收係數的遮光層係設置在待移除的金屬層以外的像素區域中，感測區域的透光部可以被呈線束或塊狀束形狀的雷射光束同時地移除。據此，在本公開中，金屬層可以被乾淨且快速地從透光部移除而沒有殘餘金屬，且顯示面板的製造成本可以藉最小化雷射剝蝕程序時間及不良率而被降低。

在本公開中，感測區域的透光度可以藉將金屬層從透光部完全地移除而沒有殘餘金屬來增加，顯示區域與感測區域之間的邊緣可以被最小化。

此外，在本公開中，由於金屬層被從透光部完全地移除而沒有殘餘金屬，感測區域的透光度可以增加，且成像的影像資料的雜訊可以降低。

本公開能夠實現的效果不限於上述效果。即，本公開所屬領域具有通常知識者可以從描述中清楚地理解未提及的其他目的。

儘管以上已經參考附圖詳細描述了本公開的實施例，但是本公開不限於這些實施例，在不脫離本公開的技術精神的情況下可以做出各種改變和修改。因此，本文公開的實施例係為被認為是對本公開的技術精神的描述而非限制，並且本公開的技術精神的範圍不受這些實施例的限制。因此，應當理解的是，上述實施例在所有方面都是示例性的而非限制性的。本發明的範圍應以所附專利範圍為準，其等同範圍內的所有技術精神均應理解為包含在本發明的範圍內。

100:顯示面板 DA:顯示區域 CA:感測區域 R:紅色子像素 G:綠色子像素 B:藍色子像素 30:透鏡 10:基板 12:電路層 14:發光元件層 18:偏光板 20:覆蓋玻璃 HIL:電洞注入層 HTL:電洞傳輸層 EML:發光層 ETL:電子傳輸層 EIL:電子注入層 P、PIX1、PIX2:像素 PG:像素組 AG:透光部 D1、D2:間隔 D3:距離 BSPOT:束斑點 CR:殘餘金屬 LS:遮光層 OP:開口 ML:金屬層 LB:雷射光束 BSH:雷射整形器 Wb:寬度 R:直徑 L:長度 MSUBS:母基板 CELL:單位 DL:資料線 GL:閘極線 GL1:第一閘極線 GL3:第三閘極線 PL1:VDD線 PL2:Vini線 PL3:VSS線 120:閘極驅動部 200:主機系統 300:驅動積體電路 301:第一記憶體 302:第二記憶體 303:時序控制器 304:電力供應部 305:伽瑪補償電壓產生器 306:資料驅動部 307:位準偏移器 308:資料接收及計算部 400:影像元件模組 401、402:光接收表面 VST:閘極起始脈衝 CLK:閘極位移時脈 VGL:閘極導通電壓 VGH:閘極關斷電壓 VDD:像素驅動電壓 VSS:低電位電力電壓 Vini:初始化電壓 GVST、GCLK:閘極時序訊號 EVST、ECLK:閘極時序訊號 OLED:發光元件 DT:驅動元件 Tini:初始化時段 Tsam:採樣時段 Twr:資料寫入時段 Tem:發光時段 Th:維持時段 SCAN（N-1）:第N-1個掃描訊號 SCAN（N）:第N個掃描訊號 EM（N）:發光訊號 M1～M6:開關元件 M1a、M1b、M5a、M5b:電晶體 Cst1:電容器 Vref:參考電壓 n1～n4:節點 Vg:閘極－源極電壓 Ids:電流 Vth:閾質電壓 Vdata:資料電壓 DTG:閘極電壓 PI1:第一PI基板 PI2:第二PI基板 IPD:無機膜 BUF1:第一緩衝層 BUF2:第二緩衝層 BSM:底部遮蔽金屬圖案 GI:閘極絕緣層 GATE:閘極電極圖案 ILD1:第一層間絕緣層 ILD2:第二層間絕緣層 PAS1、PAS2、PAS3:無機絕緣層 PLN1:第一平面化層 PLN2:第二平面化層 SD1:第四金屬層圖案 SD2:第五金屬層圖案 AND:陽極 CAT:陰極 SPC:間隔物 BNK:像素界定膜 EL:有機化合物 CPL:覆蓋層 PCL:平面化層 PIX:像素區域 DPIX:虛擬圖案 ACT:主動層/半導體層 OX1:第一氧化物膜 OX2:第二氧化物膜 GLS:基板

本公開的上述及其他目的、特徵和優勢，透過結合附圖對本公開的示例性實施例進行詳細描述對於本領域具有通常知識者將更為清楚，其中：圖1係根據本公開一實施例所示意性繪示的顯示面板的截面圖；圖2係根據本公開一實施例所繪示的顯示區域中像素配置的一例子的示意圖；圖3A係根據本公開一實施例所繪示的感測區域中的像素及透光部的示意圖；圖3B係根據本公開另一實施例所繪示的感測區域中的像素及透光部的示意圖；圖4係繪示在雷射剝蝕（laser ablation）程序中所照射的用於部分地去除感測區域中的陰極層的雷射光束的點射（point shot）的示意圖；圖5係繪示照射至如圖4中所示的金屬層的雷射光束的點射的拍攝影像；圖6A係繪示根據本公開一實施例的顯示面板的剖面結構及在雷射剝蝕程序中所照射的雷射光束的示意圖；圖6B係繪示根據本公開另一實施例的顯示面板的剖面結構及在雷射剝蝕程序中所照射的雷射光束的示意圖；圖7到9係根據本公開一實施例所繪示的各種雷射光束點（spot）的示意圖；圖10係根據本公開一實施例的在執行雷射剝蝕程序後從透光部區域移除金屬層的實驗結果的拍攝影像；圖11係根據本公開一實施例所繪示的顯示面板及顯示面板驅動部的方塊圖；圖12係示意性地繪示驅動IC的配置的方塊圖；圖13係繪示像素電路的例子的電路圖；圖14係繪示像素電路的另一例子的電路圖；圖15係繪示驅動圖13及14中的像素電路的方法的示意圖；圖16係繪示根據本公開一實施例的顯示面板中像素區域的剖面結構的細部截面圖；圖17及18係繪示根據本公開各種實施例的顯示面板中像素區域的遮光層及感測區域的透光部的剖面結構的截面圖；圖19係繪示可以被從感測區域的透光部移除的絕緣層的例子的截面圖；圖20A及20B係繪示顯示面板的金屬層及重疊金屬層的遮光層的示意圖；圖21係繪示作為半導體層的非晶矽的雷射結晶（laser crystallization）程序的示意圖；圖22A係繪示設置於感測區域中的多個感測模組的例子的示意圖；以及圖22B係繪示設置於感測區域中的一個感測模組的例子的示意圖。

100:顯示面板

DA:顯示區域

CA:感測區域

LS:遮光層

OP:開口

AG:透光部

BSPOT:束斑點

ML:金屬層

LB:雷射光束

BSH:雷射整形器

GLS:基板

Claims

一種顯示面板，包含：一顯示區域，包括設置多個像素的一第一像素區域；以及一感測區域，包括設置多個像素組的一第二像素區域以及設置於該些像素組之間的一透光部，其中：該顯示區域圍繞該感測區域，至少該感測區域包括：一遮光層，以及一金屬層，被設置在該遮光層上，其中該遮光層包括對應於該透光部的一開口，且該金屬層的一邊緣於該感測區域中與該開口的一邊緣對齊。
如請求項1所述的顯示面板，其中：該遮光層包括一金屬或一無機膜，且被從該感測區域的一透光部區域移除以暴露該透光部。
如請求項1所述的顯示面板，其中於該顯示區域以及該感測區域的該第一像素區域中被形成的該金屬層對一雷射光束的一特定波長的一吸收係數高於該遮光層對該雷射光束的該特定波長的另一吸收係數，且該金屬層係被照射該雷射光束到至少該感測區域而從該透光部部分地被移除。
如請求項1所述的顯示面板，其中：該顯示區域及該第二像素區域包括該遮光層。
如請求項1所述的顯示面板，其中：該遮光層包括鉬或非晶矽。
如請求項4所述的顯示面板，其中：該第一像素區域及該第二像素區域包括一電路層及一發光元件層，該電路層係設置於一基板上，該發光元件層係設置於該電路層上；且該遮光層係設置於該電路層中。
如請求項6所述的顯示面板，其中：該電路層包括一電晶體，該電晶體連接於該發光元件層的一發光元件；且該遮光層係設置於該電晶體下的多個無機絕緣層之間。
如請求項7所述的顯示面板，其中：該發光元件層包括一有機發光二極體，該有機發光二極體中的一有機化合物層夾設於一陰極與一陽極之間；且該遮光層包括一材料，該材料在一雷射光束的一特定波長下具有低於該陰極的一吸收係數。
如請求項7所述的顯示面板，其中：該顯示區域及該感測區域的每一該些像素區域更包括一遮光圖案，該遮光圖案係設置於該遮光層與該電晶體之間；且該遮光圖案包括一金屬。
如請求項1所述的顯示面板，更包含一半導體層、一第一氧化膜及一第二氧化膜，該半導體層係設置於該遮光層上方，該第一氧化膜係設置於該遮光層下方，而該第二氧化膜係設置於該半導體層與該遮光層之間。
如請求項10所述的顯示面板，其中：該遮光層包括非晶矽；該第一氧化膜及該第二氧化膜係由選自一氧化矽(SiO₂)膜、一氧化鋯(ZrO₂)膜及一氧化鉿(HfO₂)膜的一多層膜或一單層膜形成。
如請求項1所述的顯示面板，其中：該感測區域每單位面積的像素的一數量低於該顯示區域每單位面積的像素的另一數量。
如請求項1所述的顯示面板，其中：該些像素組的至少一者的每一像素包括兩個至四個子像素，該感測區域中的該些透光部之間的一距離小於該些像素組之間的一間隔，該些子像素之間的一間隔小於該些像素組之間的該間隔，且該些透光部之間的該距離小於該些子像素之間的該間隔。
如請求項1所述的顯示面板，其中：僅有一個感測模組係設置於該感測區域中；或多個感測模組係設置於該感測區域中，且該遮光層係由多種不同的材料在該感測區域內劃分多個區域而形成。
如請求項14所述的顯示面板，其中：該些感測模組包含一影像元件模組及一紅外線感測模組，該些像素組及該透光部係分別設置於該影像元件模組及該紅外線感測模組的多個光接收表面上，且其中該些透光部的數量及/或尺寸為小，或相較於該影像元件模組的一光接收表面，該些透光部不存在於該紅外線感測模組的一光接收表面中。
如請求項15所述的顯示面板，其中：該遮光層在該紅外線感測模組所位於的一區域的一透明度高於該遮光層在該影像元件模組所位於的一區域的一透明度。
如請求項15所述的顯示面板，其中：非晶矽係作為該紅外線感測模組的該光接收表面上的該遮光層，且鉬係作為該影像元件模組及的該光接收表面上的該遮光層。
一種製造顯示面板的方法，適用於包括一顯示區域及一感測區域的一顯示面板，其中該顯示區域包括設置多個像素的一第一像素區域，該感測區域包括設置多個像素組的一第二像素區域以及設置於該些像素組之間的一透光部，該方法包含：在至少該感測區域形成一遮光層，其中該遮光層包括對應於該透光部的一開口，且該遮光層係用於透過該開口將該透光部暴露於一雷射光束；在該顯示區域的該第一像素區域及該感測區域形成一金屬層，其中該金屬層對該雷射光束的一特定波長的一吸收係數高於該遮光層對該雷射光束的該特定波長的另一吸收係數；以及以該雷射光束照射至少該感測區域以將該金屬層從該透光部移除，其中該金屬層的一邊緣於該感測區域中與該開口的一邊緣對齊。
如請求項18所述的方法，其中該雷射光束係以一線束或一塊狀束的形狀照射至該感測區域，且該雷射光束在至少一個方向上具有大於或等於該開口的一最大長度的一長度。
如請求項19所述的方法，更包含沿該至少一方向移動呈該線束形狀的該雷射光束，以藉該雷射光束掃描該感測區域，其中呈該線束形狀的該雷射光束的一先前發射與一當前發射至少部分地重疊。
如請求項20所述的方法，其中：呈該線束形狀的該雷射光束具有大於或等於該感測區域的該最大長度的一長度。
如請求項20所述的方法，更包含沿另一方向移動且呈該線束形狀的該雷射光束，以藉該雷射光束掃描該感測區域。
如請求項18所述的方法，更包含在一次的發射內照射呈一塊狀束形狀的該雷射光束至該感測區域的一全表面，其中呈該塊狀束形狀的該雷射裝束具有大於或等於該感測區域的一尺寸，其中該感測區域的該透光部中的所有金屬層被以該一次的發射的該雷射光束移除。
如請求項18所述的方法，更包含：形成與該感測區域中的一電路層的一金屬圖案相同的一虛擬金屬圖案；以及照射該雷射光束至該感測區域以移除該虛擬金屬圖案。
如請求項18所述的方法，更包含：形成設置於該遮光層底下的一第一氧化膜；在該遮光層上形成一第二氧化膜；以及在該遮光層上方形成一半導體層。
如請求項25所述的方法，其中：該半導體層及該遮光層各包括一非晶矽；且該第一氧化膜及該第二氧化膜係由選自一氧化矽(SiO₂)膜、一氧化鋯(ZrO₂)膜及一氧化鉿(HfO₂)膜的一多層膜或一單層膜形成。
如請求項26所述的方法，更包含照射該雷射光束至該半導體層以結晶該半導體層的該非晶矽。