WO2022092466A1 - 표시장치 - Google Patents

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WO2022092466A1
WO2022092466A1 PCT/KR2021/006383 KR2021006383W WO2022092466A1 WO 2022092466 A1 WO2022092466 A1 WO 2022092466A1 KR 2021006383 W KR2021006383 W KR 2021006383W WO 2022092466 A1 WO2022092466 A1 WO 2022092466A1
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WO
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light
layer
infrared
electrode
disposed
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PCT/KR2021/006383
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김원래
이승범
김영훈
양윤식
유승철
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엘지디스플레이 주식회사
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    • H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers

Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device (DISPLAY APPARATUS) in which a new type of touch sensing element emitting near-infrared light for sensing a touch is disposed.
  • DISPLAY APPARATUS a display device in which a new type of touch sensing element emitting near-infrared light for sensing a touch is disposed.
  • Such a display device include a Liquid Crystal Display Apparatus (LCD), an Organic Light Emitting Display Apparatus (OLED), and a Quantum Dot Display Apparatus.
  • LCD Liquid Crystal Display Apparatus
  • OLED Organic Light Emitting Display Apparatus
  • Quantum Dot Display Apparatus a display device that uses Liquid Crystal Display Apparatus to display images.
  • the display device may include a display panel and a plurality of components for providing various functions.
  • a film-type touch panel is disposed on the upper portion of the display panel, or separate sensors for fingerprint recognition are provided with the display panel occupying a rear surface or some space of the display panel, so that the user can see through the screen of the display device. It has been universalized as a function that is absolutely necessary to input a desired command or perform a function of user recognition.
  • An object of the present invention is to solve the above problem, and to reduce the space for the arrangement of touch panels and fingerprint recognition sensors that are recently arranged in smart devices.
  • the touch panel is generally a part of the display device, and a separate panel is added to the top of the display panel so that a separate keyboard or mouse is unnecessary by recognizing this when the user performs a series of commands in the form of a touch on the display panel. It is a description that Such a touch panel has been developed by being essentially applied to portable or mobile devices and wearable devices. However, as display devices become more sophisticated, they have been continuously researching ways to reduce the volume and weight of such a touch panel. Instead of a separate touch panel disposed on the display device, a method disposed inside the display device is continuously being researched and developed.
  • fingerprint recognition sensors which have been continuously developed for the security of the display device, for example, when the display device is in a locked state, it can recognize the user's fingerprint and convert it to an open state.
  • fingerprint recognition has been developed as an essential function because it can be used in various ways, such as switching the display device from locking to opening, as well as finally confirming mobile payment or execution of commands.
  • a separate ultrasonic or infrared sensor may be disposed on the display device, and is generally disposed on the back side of the display panel, that is, on the other side of the screen based on the user, thereby limiting battery space or space for communication. . If sensors for touch panel or fingerprint recognition are placed inside the display panel using the existing structure, the display device can be made lighter and thinner.
  • the display panel of the organic light emitting display device is an RGB method in which sub-pixels directly emit red, green, and blue, or sub-pixels emit white light, but each sub-pixel emits red, green, and blue light.
  • RGB method in which sub-pixels directly emit red, green, and blue, or sub-pixels emit white light, but each sub-pixel emits red, green, and blue light.
  • WRGB method with a color filter of
  • each method when a sub-pixel emits light, light may leak to an area of an adjacent pixel, resulting in color mixing.
  • the WRGB method there may be a high probability that the light leaked to the area of the adjacent sub-pixel will cause color mixing through the color filter. It may be necessary to add a configuration that absorbs such leakage light. When invisible light having a different wavelength band is emitted by absorbing the leakage light, color mixing with adjacent sub-pixels may be prevented.
  • a display device includes a panel including a light emitting area and at least one non-emission area, a light emitting device disposed in the light emitting area and a light conversion unit disposed in the non light emitting area, the light emitting device includes a first electrode;
  • the light emitting stack may include a second electrode, a capping layer disposed on the second electrode, the light conversion unit may include a light conversion layer and a light amplification layer, and the light conversion unit may include a light conversion material.
  • a display device includes a substrate, a transistor disposed on the substrate, an organic light emitting diode disposed on the transistor, a capping layer disposed on the organic light emitting diode, an encapsulation unit disposed on the capping layer, and an encapsulation device
  • the cover glass disposed on the part, the near-infrared conversion unit disposed to surround the organic light-emitting diode, and the organic light-emitting diode include a first electrode, a light emitting stack, and a second electrode, and the near-infrared conversion unit includes a light conversion layer and a light amplification layer and the capping layer may extend to an upper portion of the light conversion layer.
  • a touch including a light conversion structure for converting visible light into near-infrared light in a panel array, and a near-infrared light receiving unit for detecting reflected light of the converted near-infrared light, a touch electrode, a touch line, a routing line, and a touch pad Since there is no need to provide the panel unit, the manufacturing process of the display device is simplified, and since the touch panel unit is not provided, the process cost can be greatly reduced.
  • the thickness of the encapsulation portion should be designed to be greater than or equal to microns in order to prevent a decrease in touch sensitivity due to parasitic capacitance occurring between the touch electrode and the second electrode. Since the included touch panel is not provided, the thickness of the display device may be reduced.
  • the organic light emitting display device can simultaneously sense a touch while maintaining the light emission of the display device without the hassle of turning off the light emission of the organic light emitting display device to obtain touch information.
  • the display device uses light of a near-infrared wavelength that cannot be recognized by human beings and uses the same structure as a transistor used for emitting reflected and/or scattered near-infrared light while minimizing the visual effect. and a near-infrared light receiving unit having a configuration.
  • the wavelength is larger than that of visible light, so there is less scattering or reflection compared to visible light, so it is advantageous to acquire depth information of an image for an image of the iris or retina.
  • the panel array includes a light conversion structure that converts visible light into near-infrared light, and includes a near-infrared light receiving unit that detects reflected light of the converted near-infrared light, a fingerprint recognition sensor, an attachment structure therefor, and arrangement of wires Since there is no need to provide a fingerprint recognition unit, the manufacturing process of the display device is hardened, and since the fingerprint recognition unit is not provided, process costs can be greatly reduced.
  • FIG. 1 is a view illustrating a front surface of a display panel according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • 2A to 2B are plan views illustrating a pixel area of a display area by enlarging area A of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a subpixel taken along line I-I' of FIGS. 2A to 2B.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating light conversion of a near-infrared conversion unit by enlarging area B of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a graph illustrating a spectrum change in which visible light incident on a near-infrared conversion unit is converted into near-infrared light and is emitted.
  • 6A to 6B are diagrams illustrating simulation results obtained by performing experiments on visible light emission and near-infrared conversion by virtually configuring a cross-section of a sub-pixel.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process of sensing a touch by receiving near-infrared light by a near-infrared light receiving unit when a finger touches the surface of the display device in the structure of FIG. 3 .
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating thickness control for resonance design in a near-infrared conversion unit and a near-infrared light receiving unit.
  • 9 is a view showing chemical formulas of light conversion materials that can be used in the near-infrared conversion unit.
  • first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.
  • the term "display device” refers to a liquid crystal module (LCM) including a display panel and a driving unit for driving the display panel, an organic light emitting module (OLED Module), and a quantum dot module (Quantum Dot Module). It may include a display device. And, LCM, OLED module, a finished product (complete product or final product) including QD module, such as notebook computers, televisions, computer monitors, automotive devices (automotive display) or other types of vehicles (vehicle) including the electric field
  • a set electronic device such as an equipment display, a mobile electronic device such as a smart phone or an electronic pad, or a set device or set apparatus may also be included.
  • the display device in the present specification may include a set device that is a narrow display device itself, such as an LCM, an OLED module, a QD module, and an application product or an end-user device including an LCM, an OLED module, a QD module, etc. .
  • the LCM, OLED module, and QD module composed of the display panel and the driving unit are expressed as a narrow “display device”, and the electronic device as a finished product including the LCM, OLED module, and QD module is “set” It can also be expressed as "device”.
  • a display device in the narrow sense includes a liquid crystal (LCD), organic light emitting (OLED) or quantum dot display panel, and a source PCB that is a control unit for driving the display panel, and the set device is connected to the source PCB. It may be a concept further comprising a set PCB, which is a set controller that is electrically connected to control the entire set device.
  • the display panel used in this embodiment includes all types of liquid crystal display panels, organic light emitting diode (OLED) display panels, quantum dot (QD) display panels, electroluminescent display panels, etc. of the display panel can be used.
  • the display panel used in the display device according to the embodiment of the present specification is not limited to the shape or size of the display panel.
  • the display panel when it is an organic light emitting (OLED) display panel, it may include a plurality of gate lines and data lines, and pixels formed at intersections of the gate lines and the data lines.
  • an array including a thin film transistor as a device for selectively applying a voltage to each pixel, an organic light emitting device (OLED) layer on the array, and an encapsulation substrate or an encapsulation layer disposed on the array to cover the organic light emitting device layer (Encapsulation) and the like may be configured.
  • the encapsulation layer may protect the thin film transistor and the organic light emitting device layer from external impact, and may prevent penetration of moisture or oxygen into the organic light emitting device layer.
  • the layer formed on the array may include an inorganic light emitting layer, for example, a nano-sized material layer or quantum dots.
  • OLED organic electroluminescent
  • the organic light emitting display panel 100 may include an active area (AA) and a non-active area (NA) around the display area AA.
  • Subpixels for emitting light may be disposed in the display area AA, and a gate driver GIP for emitting light from the subpixels may be disposed in the non-display area NA.
  • various signal wirings, a data driver, and a pad PAD may be disposed on the organic light emitting display panel 100 .
  • 2A to 2B are enlarged views of area A, which is a part of the display area AA of the display panel 100 of FIG. 1 , and illustrate planar shapes of sub-pixels disposed in the display area A of FIG. 1 .
  • a plurality of sub-pixels 501 , 502 , 503 , and 504 are disposed in the display area AA, and transistors 120 for driving the sub-pixels are disposed.
  • transistors 120 for driving the sub-pixels are disposed in each of the plurality of sub-pixels.
  • a red sub-pixel 501 , a white sub-pixel 504 , a green sub-pixel 502 , and a blue sub-pixel 503 may be sequentially arranged at regular intervals.
  • a transistor 120 for driving the sub-pixels may be respectively disposed at one end of these sub-pixels, and this sub-pixel arrangement may be referred to as a WRGB type.
  • a near-infrared conversion unit 174 may be disposed between the sub-pixel and the sub-pixel, and a near-infrared (NIR) light receiving unit 160 may be disposed near the transistor 120 .
  • the near-infrared conversion unit 174 is disposed on the upper portion of the transistor 120 , but the near-infrared conversion unit 174 may be removed near the near-infrared light receiving unit 160 (see FIG. 3 ).
  • the sub-pixels may have an octagonal or circular shape, and a red sub-pixel 501 , a green sub-pixel 502 , a blue sub-pixel 503 , and a second red sub-pixel 501 ′ are It may be arranged to form a rhombus or a square shape with respect to the central point.
  • the arrangement of such sub-pixels may be referred to as a pentile type.
  • the second red sub-pixel 501 ′ is disposed in FIG. 2B
  • a green sub-pixel may be additionally disposed instead of the red sub-pixel.
  • transistors for driving each sub-pixel are omitted in FIG. 2B.
  • a top light emitting method may be applied, so that transistors may be disposed under the sub-pixels. These transistors may not be visible when viewed from the top of the display device by being obscured by the anode constituting the sub-pixel.
  • Each sub-pixel may include an anode, and an organic light emitting material may be filled in an area of the anode for each sub-pixel.
  • the light conversion unit 174 may be disposed to cover the corner portion of the anode, and only the middle area of the anode is in contact with the organic light emitting stack so that the light conversion unit 174 defines the light emitting area of the sub-pixel. can do.
  • a column spacer may be disposed in a portion of the region where the light conversion unit 174 is disposed.
  • the column spacers may be disposed to have a constant density in the entire display panel 100 .
  • the column spacer serves to support the mask so that the deposition mask that covers or opens the location of the organic layer for each sub-pixel does not directly contact the display panel 100 when the deposition process is performed to form the organic light emitting stack.
  • the near-infrared light receiving unit 160 may be disposed between the sub-pixel and the sub-pixel, and the light converting unit 174 may be removed where the near-infrared light receiving unit 160 is disposed.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional structure of a sub-pixel of I-I' of FIG. 2A.
  • the organic light emitting display device 100 of the present invention displays an image through a unit pixel including the organic light emitting diode 130 .
  • Each of the plurality of sub-pixels includes a pixel driving circuit and an organic light emitting diode 130 connected to the pixel driving circuit.
  • the pixel driving circuit includes a switching transistor, a driving transistor, and a storage capacitor. Also, the pixel driving circuit may include three or more transistors and one or more capacitors.
  • the switching transistor is turned on when a scan signal is supplied to the scan line and supplies the data signal supplied to the data line to the storage capacitor and the gate electrode of the driving transistor.
  • the driving transistor controls the amount of light emitted from the organic light emitting diode 130 by controlling the current supplied from the high voltage (VDD) supply line to the organic light emitting diode 130 in response to the data signal supplied to the gate electrode. Also, even when the switching transistor is turned off, the driving transistor by the voltage charged in the storage capacitor supplies a constant current until the data signal of the next frame is supplied so that the organic light emitting diode 130 maintains light emission.
  • VDD high voltage
  • a substrate 110 and a multi-buffer layer 111 may be provided, and the driving transistor 120 is disposed on the semiconductor layer 124 and the semiconductor layer 124 disposed on the multi-buffer layer 111 .
  • a lower interlayer insulating layer 113 may be disposed on the gate electrode 122 and the gate insulating layer 112 for insulating the gate electrode 122 , and on the gate electrode 112 and the lower interlayer insulating layer 113 .
  • the source and drain electrodes 126 and 128 in contact with the semiconductor layer 124 may be provided.
  • the semiconductor layer 124 may be formed of at least one of an amorphous semiconductor material, a polycrystalline semiconductor material, and an oxide semiconductor material.
  • the multi-buffer layer 111 may delay diffusion of moisture or oxygen penetrating into the substrate 110 , and may be formed by alternately stacking silicon nitride (SiNx) and silicon oxide (SiOx) at least once.
  • the semiconductor layer 124 of the driving transistor 120 may be formed of a polycrystalline semiconductor layer, and the semiconductor layer 124 may include a channel region, a source region, and a drain region.
  • Polycrystalline semiconductor materials have higher mobility than amorphous semiconductor materials and oxide semiconductor materials, and thus have low energy consumption and excellent reliability. Due to this advantage, a polycrystalline semiconductor layer may be used for the driving transistor 120 .
  • the gate electrode 122 may be disposed on the gate insulating layer 112 and may be disposed to overlap the semiconductor layer 124 .
  • the gate electrode 122 may include any one of molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodymium (Nd), and copper (Cu) or It may be a single layer or multiple layers made of an alloy thereof, but is not limited thereto.
  • the source and drain electrodes 126 and 128 are formed of molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodymium (Nd), and copper (Cu). It may be a single layer or a multilayer made of any one or an alloy thereof, but is not limited thereto.
  • An upper interlayer insulating layer 114 and a planarization layer 115 may be disposed on the lower interlayer insulating layer 113 and the source and drain electrodes 126 and 128 .
  • the upper interlayer insulating layer 114 may be formed of silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx), and the planarization layer 115 may be formed of photo acryl or an organic material.
  • a through hole may be formed in the upper interlayer insulating layer 114 and the planarization layer 115 , and a first electrode 132 electrically connected to the drain electrode 128 exposed through the through hole may be disposed.
  • the organic light emitting diode 130 includes a first electrode 132 , a light emitting stack 134 formed on the first electrode 132 , and a second electrode 136 formed on the light emitting stack 134 .
  • the NIR converter 174 may be disposed to cover the outer portion of the first electrode 132 , and an opening may be formed in the center of the first electrode 132 .
  • the NIR converter 174 disposed at the outer portion of the first electrode 132 may have a matrix-shaped plane.
  • the light emitting stacks 134 of the organic light emitting diode 130 may be in contact with the first electrode 132 in an opening partitioned by the NIR converter 174 .
  • the light emitting stack 134 may be formed by stacking a hole related layer, an organic light emitting layer, and an electron related layer on the first electrode 132 in the order or in reverse order, and the light emitting stack 134 is opposite to the charge generating layer interposed therebetween. It may include first, second and third light emitting stacks. In this case, an organic light emitting layer of any one of the second and third light emitting stacks generates blue light, and the other organic light emitting layer of the second and third light emitting stacks generates yellow-green light through the second and third light emitting stacks. White light may be generated.
  • the light emitting stack 134 has been described as a tandem structure, the present disclosure is not limited thereto, and an RGB individual light emission method is also applicable.
  • the second electrode 136 is disposed to face the first electrode 132 with the light emitting stack 134 interposed therebetween and is connected to a low voltage (VSS) supply line.
  • VSS low voltage
  • a capping layer 118 may be included on the second electrode 136 to protect the lower organic layers and the electrode, and to increase light extraction efficiency or to correct color. It may be formed of any one of the host material of the electron transport layer and the hole transport layer to be described.
  • the encapsulation unit 140 minimizes penetration of external moisture or oxygen into the organic light emitting diode 130 located inside the encapsulation unit 140 .
  • the encapsulation unit 140 may include encapsulation layers such as the first and second inorganic layers 142 and 146 or the organic layer 144 .
  • the first inorganic layer 142 is formed on the organic light emitting diode 130, and the first inorganic layer 142 is silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiOx), silicon oxynitride (SiON), or aluminum oxide (Al2O3). ) is formed of an inorganic insulating material that can be deposited at a low temperature. Accordingly, since the first inorganic layer 142 is deposited in a low-temperature atmosphere, it is possible to minimize damage to the light emitting stack 134 that is vulnerable to a high-temperature atmosphere during the deposition process of the first inorganic layer 142 .
  • the organic layer 144 serves as a buffer for relieving stress between the respective layers due to the bending of the organic light emitting diode display, and enhances planarization performance.
  • the organic layer 144 covers a foreign material that may be introduced while the first inorganic layer 142 is formed, and accordingly, the second inorganic layer 146 is formed between the first inorganic layer 142 and the organic layer 144 . Make sure it is evenly formed on the top. Accordingly, the encapsulation function of the encapsulation unit 140 may be further improved.
  • the organic layer 144 is formed of an organic insulating material such as acrylic resin, epoxy resin, polyimide, polyethylene, or silicon oxycarbon (SiOC).
  • the organic layer 144 may be formed to have a uniform thickness in the display area or to decrease in thickness from the center to the edge of the display area.
  • the second inorganic layer 146 is formed on the first inorganic layer 142 on which the organic layer 144 is formed to cover the top surface and the side surface of each of the organic layer 144 and the first inorganic layer 142 . Accordingly, the second inorganic layer 146 minimizes or blocks the penetration of external moisture or oxygen into the first inorganic layer 142 and the organic layer 144 .
  • the second inorganic layer 146 is formed of an inorganic insulating material such as silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiOx), silicon oxynitride (SiON), or aluminum oxide (Al2O3).
  • the color filter 150 is formed on the encapsulation unit 140 , and a blocking layer 154 is disposed between the color filters 150 .
  • the blocking layer 154 serves to separate each sub-pixel area and prevent optical interference and light leakage between adjacent sub-pixel areas.
  • the blocking layer 154 may be formed of a high-resistance black insulating material.
  • optical clear layer OC 152 and the cover glass may be formed on the color filter 150 and the blocking layer 154 .
  • the substrate 110 on which the color filter 150 and the blocking layer 154 are formed by the optical clear layer 152 may be planarized.
  • the near-infrared light receiving unit 160 is disposed on the same plane as the transistor for emitting light of the organic light emitting diode 130 and manufactured by the same configuration and process, so that an additional process for manufacturing the near-infrared light receiving unit 160 is not required.
  • the near-infrared light-receiving unit 160 is a near-infrared light-receiving layer 161 for receiving light of a near-infrared (NIR) wavelength and transmitting electrodes 163 and 164 and a reflective electrode ( 162) may be included.
  • NIR near-infrared
  • the reflective electrode 162 prevents incident light from being transmitted and lost, and may be formed of the same material as the aforementioned gate electrode 122 or the first electrode 132 , and the transmissive electrode 163 is formed of near-infrared (NIR) radiation. It can be formed as a transmissive electrode to maximally absorb
  • the near-infrared light receiving unit 160 may be formed of a material suitable for receiving light of a near-infrared (NIR) wavelength, and specifically, made of metal phthalocyanine, metal bisdithiolene, and squaraine. It may be formed using any one selected from the group.
  • NIR near-infrared
  • the near-infrared conversion unit 174 may replace a bank having a function of partitioning the light-emitting region of the pixel, and may convert white light or colored light emitted from the organic light-emitting diode 130 into near-infrared (NIR) light. there is.
  • NIR near-infrared
  • the white light or colored light emitted from the organic light-emitting diode 130 is disposed at a predetermined distance from the near-infrared conversion unit 174, and a near-infrared amplifying unit 172 for amplifying near-infrared (NIR) is provided.
  • a touch panel including a touch electrode, a touch line, a routing line and a touch pad, including a near-infrared light receiving unit 160 that converts the organic light emitting diode 130 into near-infrared (NIR) and receives the near-infrared (NIR) is provided.
  • NIR near-infrared
  • NIR near-infrared
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of area B of FIG. 3 according to the present invention.
  • near-infrared when white (W) light emitted from the organic light emitting diode 130 is incident on the near-infrared conversion layer 174, near-infrared (NIR) may be emitted due to the light conversion material in the near-infrared conversion layer 174. there is.
  • the near-infrared (NIR) emitted from the near-infrared conversion layer 174 may be emitted toward the upper side of the near-infrared conversion layer 174 , but may be emitted to the lower near-infrared amplifying unit 172 .
  • a planarization layer 115 may be provided between the near-infrared conversion layer 174 and the near-infrared amplifier 172 , and a constant distance may be maintained between the near-infrared conversion layer 174 and the near-infrared amplifier 172 .
  • the near-infrared amplifier 172 may reflect near-infrared (NIR) emitted from the near-infrared conversion layer 174 .
  • the near-infrared amplifier 172 may be formed of the same material as the above-described first electrode 132 so that incident light is not transmitted, but is not limited thereto.
  • a second electrode 136 and a capping layer 118 that are a part of the organic light emitting diode 130 may be disposed on the near-infrared conversion layer 174, and the near-infrared (NIR) emitted from the near-infrared conversion layer 174 is A portion of the second electrode 136 and the capping layer 118 may be reflected to the near-infrared amplifier 172 by the reflectance and refractive index.
  • the near-infrared (NIR) reflected from the second electrode 136 to the capping layer 118 and the near-infrared (NIR) reflected from the near-infrared amplifier 172 meet in the vicinity of the near-infrared conversion layer 174, amplification may occur. there is.
  • a resonance design for controlling the thickness of the planarization layer 115 between the near-infrared conversion layer 174 and the near-infrared amplifier 172 may be applied.
  • white (W) light When white (W) light is absorbed by the near-infrared conversion layer 174, white (W) light may not propagate to other adjacent sub-pixels, and the effect of emitting other sub-pixels may be prevented, thereby reducing color mixing.
  • white light emitted from the display device according to the present invention has a wavelength of about 380 nm to about 700 nm of white light emitted from the organic light emitting diode 130, and white light emitted from the organic light emitting diode 130 at about 780 nm by the near-infrared conversion layer 174 It can be seen that the conversion to near-infrared (NIR) having a wavelength of about 990 nm.
  • NIR near-infrared
  • 6A to 6B show results of optical simulation of the organic light emitting diode 130 and the near-infrared conversion layer 174 according to the present invention.
  • the optical simulation utilizes computer programming to form a virtual 2D or 3D structure and charge the properties of each structure to observe the optical phenomenon that may occur during product operation even in the absence of an actual product, and It is a widely used method to reflect the experimental results.
  • the first electrode 132, the light emitting stack 134, and the second electrode 136 constituting the near-infrared conversion layer 174 and the organic light emitting diode 130 in a virtual 2D space are The first and second inorganic layers 142 and 146 or the organic layer 144 constituting the encapsulation layer 140 are disposed on the organic light emitting diode 130, and the color filter ( 150) can be arranged.
  • 6A shows a situation in which the organic light emitting diode 130 starts to emit light and emits white light. At this time, it can be seen that most of the white light is spread upward with the color filter 150, but some light is spread laterally.
  • FIG. 6B shows that part of the white light emitted from the organic light emitting diode 130 spread to the side and the light absorbed by the near-infrared conversion layer 174 after being refracted at the interface between the second inorganic layer 146 and the color filter 150 is converted. It can be seen as a situation in which near-infrared (NIR) is emitted. At this time, it can be seen that the near-infrared (NIR) is emitted toward the upper side of the color filter 150 with a wavelength having a very narrow width compared to white light.
  • NIR near-infrared
  • the emission width of the near-infrared (NIR) emitted from the near-infrared conversion layer 174 may be smaller than the width of the near-infrared conversion layer 174 on the upper surface of the near-infrared conversion layer 174, and as it approaches the color filter 150, the near-infrared (NIR) The width of the NIR) may be greater than the width of the near-infrared conversion layer 174 .
  • the near-infrared (NIR) emitted from the near-infrared conversion layer 174 has improved straightness toward the color filter 150 . This is an effect amplified by the near-infrared amplification unit 172 mentioned in FIG. 4 , and the waveform output due to compensation interference due to the resonance (micro-cavity) is narrowed, and thus straightness can be improved.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating sensing of a touch in the display device according to the present invention.
  • near infrared (NIR) emitted from the organic light emitting diode is irradiated to the finger, and the near infrared (NIR) wavelength is a wavelength other than visible light. Since a human cannot recognize light of a near-infrared (NIR) wavelength, reflected or scattered near-infrared (NIR) light may be received and detected by the near-infrared light receiving unit 160 while minimizing a visual effect.
  • NIR near infrared
  • the planarization layer 115 and the near-infrared converting unit 174 present in the adjacent organic light emitting diode 130 region may be removed in order to smoothly receive near-infrared (NIR) light.
  • NIR near-infrared
  • the reason for removing the planarization layer 115 and the near-infrared conversion unit 174 on the upper portion of the region where the near-infrared light receiving unit 160 is disposed is that the near-infrared (NIR) is reduced by the refractive index of the planarizing layer 115 and the near-infrared conversion unit 174. This is because it is possible to minimize the phenomenon in which light is not received by the near-infrared light receiving unit 160 due to refraction or scattering.
  • the near-infrared (NIR) generated by the nearest near-infrared conversion unit 174 may be reflected and proceed to the inside of the display panel 100 , and some of them may be incident on the adjacent near-infrared light receiving unit 160 .
  • the incident near-infrared (NIR) reaches the light absorption layer 161 of the near-infrared light receiving unit 160 , and a photoelectric effect may occur in the light absorption layer 161 by the near-infrared (NIR) absorbed by the light absorption layer 161 .
  • the photoelectric effect is a phenomenon that occurs because of the wave and particle properties of light, and electrons are emitted from the metal when light is applied to any metal. Electrons emitted from a metal are called photoelectrons, and a voltage change occurs in the metal due to the emission of electrons, and the flow of current caused by the voltage change occurs in the metal is called the photoelectric effect.
  • the photoelectric effect is being applied in various ways in real life, especially in automatic doors and indoor lighting that check the existence of an object with an infrared sensor. Through such a photoelectric effect, a current flow in the light absorption layer 161 may be sensed to sense that a region adjacent to the light absorption layer 161 is touched.
  • NIR near-infrared
  • the wavelength is larger than that of visible light, so there is less scattering or reflection compared to visible light, so it is advantageous to acquire depth information of an image for an image such as a finger print, iris, mandrel, and eyesight.
  • the display device provides a resonance effect (reinforcing interference, in the drawing) through thickness control between the near-infrared amplifier 172 and the second electrode 136 or the capping layer 118 provided on the second electrode 136 .
  • a resonance effect (reinforcing interference, in the drawing) through thickness control between the near-infrared amplifier 172 and the second electrode 136 or the capping layer 118 provided on the second electrode 136 .
  • NIR near-infrared
  • the display device can simultaneously sense a touch while maintaining the light emission of the display device without the hassle of turning off the light emission of the display device to obtain touch information.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating thickness control for resonance design in a display device according to the present invention.
  • the display device shows how the wavelength of NIR generated by converting white light emitted from the organic light emitting diode 130 in the near-infrared conversion layer 174 is resonant.
  • a portion of the converted near-infrared (NIR) is emitted upward, but may be reflected at the interface between the second electrode 136 and the capping layer 118 or the two layers disposed on the near-infrared conversion layer 174, and the other portion is It may be emitted to a lower portion of the near-infrared conversion unit 174 and be reflected by the near-infrared amplifier 172 .
  • the near-infrared (NIR) reflected from the second electrode 136 and the capping layer 118 or the interface between the two layers meets the near-infrared (NIR) reflected from the near-infrared amplifier 172, constructive interference may occur.
  • the near-infrared light (NIR) reflected by a touch such as a finger may also resonate with the near-infrared light receiving unit 160 .
  • the reflected near-infrared (NIR) is partially absorbed by the light absorption layer 161 of the near-infrared light receiving unit 160 and is secondarily reflected, so that the upper second electrode 136 and the capping layer 118 to the second electrode 136 and the capping layer At the interface of (118), tertiary reflection may occur, and constructive interference may occur when secondary reflected near-infrared (NIR) and tertiary reflected near-infrared (NIR) meet.
  • the near-infrared (NIR) emitted to sense the touch becomes stronger, and the accuracy of detecting the touch may be improved due to the constructive line in the near-infrared light receiving unit 160 .
  • ThicknessTR is the thickness from the upper part of the near-infrared amplifying unit 172 to the lower part of the second electrode 136 or the lower capping layer 118 and the lower part of the second electrode 136 from the upper part of the light absorption layer 161 or the capping layer ( 118) can indicate the thickness to the bottom.
  • nTR is the refractive index from the upper part of the near-infrared amplifier 172 to the lower part of the second electrode 136 or the capping layer 118 and from the upper part of the light absorption layer 161 to the lower part of the second electrode 136 or the capping layer 118 .
  • ⁇ NIR represents the wavelength of near-infrared (NIR)
  • m is a natural number from 1 to 5 as the resonance order.
  • nTR the refractive index of the transparent layers from the upper part of the near-infrared amplifier 172 to the lower part of the second electrode 136 or the lower part of the capping layer 118 is assumed to be 1.7
  • the wavelength of the near-infrared (NIR) is assumed to be 1.7.
  • the thickness becomes 1.275 ⁇ m (1,275 nm) according to Equation 1, and the distance from the upper part of the near-infrared amplifier 172 to the lower part of the second electrode 136 or the lower part of the capping layer 118 is 1.275 If it is designed in ⁇ m, the resonance effect of the near-infrared (NIR) wavelength can be maximized, and a large amount of the near-infrared (NIR) is received at the upper portion of the near-infrared light receiving unit 160 , so that the detection of the near-infrared (NIR) can be improved.
  • NIR near-infrared
  • the encapsulation unit 140 for protecting the organic light emitting diode 130 is applied to the near-infrared rays ( It can be used as an organic material in the resonance region for NIR) sensing.
  • the thickness as described above is not dependent on the area of the organic light emitting diode 130, and the thickness of the encapsulation unit 140 can also be utilized.
  • the thickness can be varied according to the design of the passivation layer (including the PAS layer) in the area under the organic light-emitting diode (eg, changing the mask stack, adjusting the height through dry etching or wet etching).
  • the thickness of the encapsulation unit 140 in order to prevent parasitic capacitance between the touch electrode and the second electrode 136 , the thickness of the encapsulation unit 140 must be maintained at a size of microns or more (5 ⁇ m), but the present invention , since the touch panel including the touch electrode is not provided, the thickness of the display device can be further reduced.
  • Chemical Formula 1 is a material in which a lanthanum complex and a multinuclear metal complex are doped into a polymer matrix of poly-N-vinylcarbazole.
  • n is an integer of 1 or more.
  • Formula 2 is a lanthanum complex and may be tris(acetylacetonate)(monophenanthroline)erbium(Er(acac)3(phen)).
  • Another lanthanide complex may be a lanthanide complex of Formula 3 or Formula 4 below.
  • x is 3 or 6
  • La3+ is any one selected from the group consisting of Yb3+, Nd3+, and Er3+.
  • La3+ in Formula 4 is any one selected from the group consisting of Yb3+, Nd3+, and Er3+
  • the multinuclear metal complex may be CuPhthalocyanine of Formula 5.
  • Each of the second and third light-emitting stacks 240 and 250 includes light-emitting material layers EML2 and EML3, and each of the light-emitting material layers may be formed by doping a host with a dopant, and having different colors. to emit light
  • the dopant material may be added in an amount of about 1 to 30 wt% based on the host material.
  • Materials of Chemical Formulas 1 to 5 are arranged to constitute the near-infrared conversion layer 174 to absorb visible light to emit near-infrared rays. At this time, the total ratio of the materials in the near-infrared conversion layer 174 may be limited to within a maximum of 10% of the total solid content. Most of the near-infrared conversion layer 174 may be made of an organic-based photo-atril-based material, and a small amount of light conversion materials may be included to form the near-infrared conversion layer 174 .
  • a display device includes a liquid crystal display device (LCD), a field emission display device (FED), an organic light emitting display device (OLED), It includes a Quantum Dot Display Device.
  • LCD liquid crystal display device
  • FED field emission display device
  • OLED organic light emitting display device
  • a display device is a laptop computer, a television, a computer monitor, a vehicle (automotive displayapparatus) or other vehicle (vehicle), which is a complete product or final product including an LCM, an OLED module, and the like.
  • a set electronic device or set device such as an electronic device including a form or the like, a mobile electronic device such as a smartphone or an electronic pad, etc. or a set device may also be included.
  • a display device according to an embodiment of the present specification may be described as follows.
  • a display device includes a panel including a light emitting area and at least one non-emission area, a light emitting device disposed in the light emitting area, the light emitting device including a first electrode, a light emitting stack, and a second electrode, and A light conversion unit partitioning the opening and including a light conversion material and a capping layer disposed on the second electrode may be included, and the light conversion unit may include a light conversion layer and a light amplification unit.
  • the light conversion layer may be disposed to cover the edge of the first electrode and to overlap the light emitting stack and the second electrode on the light conversion layer.
  • the display device may further include a planarization layer between the light conversion layer and the light amplifier, and the light conversion layer may be disposed on the light amplifier to overlap each other.
  • the light conversion material may be a material that absorbs light in the visible region and emits light in the near-infrared region.
  • the near-infrared radiation may have a wavelength range of 780 to 990 nm.
  • the display device may further include a light receiving unit disposed near the light conversion unit.
  • the light receiving unit may not overlap at least one of the light conversion layer, the planarization layer, and the wide layer width layer.
  • the display device may further include a light receiving unit including a reflective electrode and a light absorption layer.
  • the second electrode and the capping layer extend on the light conversion layer, and a portion of the near-infrared light emitted from the light conversion layer is reflected at the interface between the second electrode and the capping layer. Constructive interference may occur.
  • a display device includes a substrate, a transistor disposed on the substrate, an organic light emitting diode disposed on the transistor, a capping layer disposed on the organic light emitting diode, an encapsulation unit disposed on the capping layer, and an encapsulation unit a cover glass disposed thereon and a near-infrared conversion unit disposed in a matrix form to partition an opening
  • the organic light emitting diode includes a first electrode, a light emitting stack, and a second electrode
  • the near-infrared conversion unit includes a light conversion layer and a light amplification unit and the capping layer may extend to an upper portion of the light conversion layer.
  • the display device may have a feature that the light conversion layer includes a light conversion material, and the light conversion material absorbs light in a visible light region and emits light in a near infrared region.
  • light in the near-infrared region emitted from the light conversion layer may be reflected on the upper surface of the light amplification layer.
  • the display device may further include a near-infrared light receiving unit disposed adjacent to the near-infrared conversion unit.
  • the transistor may include a semiconductor layer, a gate electrode, a source electrode and a drain electrode, and the near-infrared light receiving unit may include a light absorption layer, a transparent electrode, and a reflective electrode.
  • near-infrared rays reflected from an object outside the cover glass may be incident on the light absorption layer of the near-infrared light receiving unit, and a change in current of the light absorption layer may be detected.
  • the capping layer extends to the upper surface of the near-infrared light receiving unit, a portion of the near-infrared is reflected from the light-absorbing layer, and a part of the near-infrared reflected from the light-absorbing layer is reflected from the lower surface of the capping layer for constructive interference. This can happen.

Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 발광 영역과 적어도 하나 이상의 비발광 영역을 포함하는 패널, 발광영역에 배치되고, 제1 전극, 발광 스택, 제2 전극을 포함하는 발광소자, 발광영역의 개구부를 구획하고 광변환 물질을 포함하는 광변환부 및 제2 전극의 상부에 배치된 캡핑층을 포함하고, 광변환부는 광변환층과 광증폭부를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.

Description

표시장치
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치를 감지하기 위한 근적외선을 발광하는 새로운 형태의 터치 감지요소가 배치되는 표시장치 (DISPLAY APPARATUS)에 관한 것이다.
본 발명은 2020년 11월 02일에 출원된 한국특허출원 제 10-2020-0144527 호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 표시장치(Display Apparatus)가 개발되고 있다.
이와 같은 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Apparatus: LCD), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Apparatus: OLED), 양자점 표시장치(Quantum Dot Display Apparatus) 등을 들 수 있다.
상기 표시장치에는 표시 패널 및 다양한 기능들을 제공하기 위한 다수의 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 기존 표시장치에는 필름타입의 터치패널이 표시패널의 상부에 배치되거나, 지문인식을 위한 별도의 센서들이 표시패널이 배면 또는 표시패널의 일부 공간을 차지하여 표시장치의 화면을 통해 사용자가 원하는 명령의 입력 또는 사용자 인식의 기능을 수행하는데 반드시 필요한 기능으로 보편화 되었다.
터치패널 또는 지문인식 센서는 기능의 정상동작을 위해 각종 배선 및 프로세서들이 표시장치에 배치되어야 했다. 이러한 터치 스크린 일체형 표시장치는 두께가 증가하는 문제가 있다.
표시장치의 성능이 고도화되고 소형화되면서 표시장치의 간소화가 제품설계의 중요 이슈가 되었다. 이른바, 경량박화가 제품 설계의 주요 화두가 됨으로써 극한의 공간절약을 위해 터치패널 내지 지문인식 센서를 대체할 수 있는 구성이 필요하게 되었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 최근 스마트 기기들에 배치되는 터치패널과 지문인식 센서류의 배치를 위한 공간을 줄이것을 목적으로 한다. 우선, 터치패널은 일반적으로 표시장치의 일부로 별도의 패널이 표시패널의 상부에 추가되어 사용자가 일련의 명령을 표시패널에 터치형식으로 진행할 때, 이를 인지함으로써 별도의 키보드나 마우스가 불필요해질 수 있도록 하는 기재이다. 이러한 터치패널은 포터블(portable) 내지 모바일(mobile)장치 및 웨어러블(wearable)장치에 필수적으로 적용되어 개발되어왔다. 하지만 점점 표시장치들이 고도화되면서 이러한 터치패널의 부피와 무게를 줄일 수 있는 방안을 지속적으로 연구해왔다. 표시장치 상에 배치되는 별도의 터치패널 대신 표시장치 내부에 배치되는 방식이 지속적으로 연구 및 개발되고 있다. 그리고 지문인식 센서류의 경우 표시장치의 보안을 위해 지속적으로 개발되었으며, 예를 들면, 표시장치가 잠김 상태일 때 사용자의 지문을 인식하여 열림 상태로 전환해 줄 수 있다. 이러한 지문인식은 표시장치의 잠김에서 열림 전환뿐만 아니라 모바일 결재나 명령의 실행을 최종적으로 확인하는 등의 다양한 방식으로 활용될 수 있어서 필수적인 기능으로 개발되어 왔다. 이러한 지문인식을 위해서는 표시장치에 별도의 초음파 내지 적외선 센서류가 배치될 수 있고, 일반적으로 표시패널의 배면, 즉 사용자 기준으로 화면의 반대쪽에 배치되어 배터리 공간이나 통신을 위한 공간에 제약이 될 수 있었다. 터치패널 내지 지문인식을 위한 센서류를 기존에 있던 구조를 활용하여 표시패널 내부에 배치하면 표시장치를 보다 경량박화하게 만들 수 있다.
유기발광 표시장치의 표시패널은 서브픽셀이 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)을 직접 발광하는 RGB방식이거나, 서브픽셀은 백색광을 발광하되, 각 서브픽셀별로 적색, 녹색, 청색의 컬러필터가 있는 WRGB방식이 있을 수 있다.
각각의 방식에서 서브픽셀이 발광을 하면 인접 픽셀의 영역까지 빛이 누설되어 혼색이 발생할 수 있다. 특히 WRGB방식의 경우 인접 서브픽셀의 영역으로 누설된 빛은 컬러필터를 통해 혼색이 발생할 확률이 높을 수 있다. 이러한 누설광을 흡수하는 구성의 추가가 필요할 수 있다. 누설광을 흡수하여 파장대가 다른 비가시광을 발광하면 인접 서브픽셀과의 혼색을 방지하는 효과가 있을 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 발광 영역과 적어도 하나 이상의 비발광 영역을 포함하는 패널, 발광영역에 배치된 발광소자와 비발광 영역에 배치된 광변환부, 발광소자는 제1 전극, 발광 스택, 제2 전극을 포함하고, 제2 전극의 상부에 배치된 캡핑층, 광변환부는 광변환층과 광증폭층를 포함하고 광변환부는 광변환 물질을 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 기판, 기판상에 배치된 트랜지스터, 트랜지스터 상에 배치된 유기발광 다이오드, 유기발광 다이오듯 상에 배치된 캡핑층, 캡핑층 상에 배치된 봉지부, 봉지부 상에 배치된 커버글라스, 유기발광 다이오드를 둘러싸도록 배치된 근적외선 변환부, 및 유기발광 다이오드는 제1 전극, 발광 스택, 제2 전극을 포함하고, 근적외선 변환부는 광변환층과 광증폭층을 포함하고 상기 캡핑층은 상기 광변환층의 상부까지 연장될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 패널 어레이에 가시광을 근적외선으로 변환하는 광변환구조물을 포함하고, 변환된 근적외선의 반사광을 감지하는 근적외선 수광부를 포함하여, 터치 전극, 터치 라인, 라우팅 라인 및 터치 패드를 포함하는 터치 패널부를 구비할 필요가 없으므로 표시장치의 제조공정이 간단해지고, 터치 패널부를 구비하지 않아 공정 비용을 크게 감소시킬 수 있다.
또한, 종래 표시장치는 터치 전극과 제2 전극 간에 발생하는 기생 캐패시턴스에 의한 터치 감도 저하를 방지하기 위해 봉지부의 두께를 마이크론 크기 이상으로 설계해야 하나, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치는 터치 전극을 포함하는 터치 패널이 구비되지 않아 표시장치의 두께를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치는 터치에 대한 정보를 획득하기 위해 유기발광 표시장치의 발광을 턴-오프해야하는 번거로움 없이 표시장치의 발광을 유지하면서 터치를 동시에 감지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시장치는 사람이 인식할 수 없는 근적외선 파장의 광을 사용하여 시감적 영향을 최소화시키면서 반사 및/또는 산란된 근적외선 광을 유기발광 다이오드의 발광을 위해 사용된 트랜지스터와 동일한 구조 및 구성을 갖는 근적외선 수광부로 감지할 수 있다.
덧붙여, 근적외선의 경우 가시광보다 파장이 커서 가시광 대비 산란 또는 반사가 적어 홍채, 망막 등의 이미지에 대한 이미지의 뎁스(depth) 정보를 획득하기에 유리한 이점이 있다.
본 발명에 따르면, 패널 어레이에 가시광을 근적외선으로 변환하는 광변환구조물을 포함하고, 변환된 근적외선의 반사광을 감지하는 근적외선 수광부를 포함하여, 지문인식 센서와 이를 위한 부착구조 및 배선들의 배치를 포함하는 지문인식부를 구비할 필요가 없으므로 표시장치의 제조공정이 단단해지고, 지문인식부를 구비하지 않아 공정 비용을 크게 감소시킬 수 있다.
본 명세서의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리 범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 패널의 전면을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 도 1의 A구역을 확대하여 표시영역의 픽셀영역을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2a 내지 도2b의 I-I'을 따라 자른 서브픽셀의 단면도이다.
도 4는 도 3의 B구역을 확대하여 근적외선 변환부의 광변환을 도시한 단면도이다.
도 5는 근적외선 변환부에 입사된 가시광이 근적외선으로 변환되어 발산되는 스펙트럼 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6a 내지 도 6b는 서브픽셀의 단면을 가상으로 구성하여 가시광 발광과 근적외선 변환의 실험을 진행한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 3의 구조에서 표시장치의 표면에 손가락에 의한 터치 진행 시 근적외선이 근적외선 수광부에 수광되어 터치를 감지하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 근적외선 변환부와 근적외선 수광부에서 공진 설계를 위한 두께 제어를 나타낸 모식도이다.
도 9는 근적외선 변환부에 사용될 수 있는 광변환 물질들의 화학식을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 "표시장치"는 표시패널과 표시패널을 구동하기 위한 구동부를 포함하는 액정 모듈(Liquid Crystal Module; LCM), 유기발광 모듈(OLED Module), 양자점 모듈(Quantum Dot Module)과 같은 협의의 표시장치를 포함할 수 있다. 그리고, LCM, OLED 모듈, QD 모듈 등을 포함하는 완제품(complete product 또는 final product)인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 자동차용 장치(automotive display) 또는 차량(vehicle)의 다른 형태 등을 포함하는 전장장치(equipment display), 스마트폰 또는 전자패드 등의 모바일 전자장치(mobile electronic device) 등과 같은 세트 전자장치(set electronic device) 또는 세트 장치(set device 또는 set apparatus)도 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에서의 표시장치는 LCM, OLED 모듈, QD 모듈 등과 같은 협의의 디스플레이 장치 자체, 및 LCM, OLED 모듈, QD 모듈 등을 포함하는 응용제품 또는 최종소비자 장치인 세트 장치까지 포함할 수 있다.
그리고, 경우에 따라서는, 표시패널과 구동부 등으로 구성되는 LCM, OLED 모듈, QD 모듈을 협의의 "표시장치"로 표현하고, LCM, OLED 모듈, QD 모듈을 포함하는 완제품으로서의 전자장치를 "세트장치"로 구별하여 표현할 수도 있다. 예를 들면, 협의의 표시장치는 액정(LCD), 유기발광(OLED) 또는 양자점(Quantum Dot)의 표시패널과, 표시패널을 구동하기 위한 제어부인 소스 PCB를 포함하며, 세트장치는 소스 PCB에 전기적으로 연결되어 세트장치 전체를 제어하는 세트 제어부인 세트 PCB를 더 포함하는 개념일 수 있다.
본 실시예에 사용되는 표시패널은 액정표시패널, 유기전계발광(OLED: Organic Light Emitting Diode) 표시패널, 양자점(QD: Quantum Dot) 표시패널 및 전계발광 표시패널(electroluminescent display panel) 등의 모든 형태의 표시패널이 사용될 수 있다. 그리고, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치에 사용되는 표시패널은 표시패널의 형태나 크기에 한정되지 않는다.
더 구체적으로, 표시패널이 유기전계발광(OLED) 표시패널인 경우에는, 다수의 게이트 라인과 데이터 라인, 및 게이트 라인과 데이터 라인의 교차 영역에 형성되는 픽셀(Pixel)을 포함할 수 있다. 그리고, 각 픽셀에 선택적으로 전압을 인가하기 위한 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이와, 어레이 상의 유기 발광 소자(OLED)층, 및 유기 발광 소자층을 덮도록 어레이 상에 배치되는 봉지 기판 또는 봉지층(Encapsulation) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 봉지층은 외부의 충격으로부터 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자층 등을 보호하고, 유기 발광 소자층으로 수분이나 산소가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 어레이 상에 형성되는 층은 무기발광층(inorganic light emitting layer), 예를 들면 나노사이즈의 물질층(nano-sized material layer) 또는 양자점(quantum dot) 등을 포함할 수 있다.
도 1은 표시장치들 내에 통합될 수도 있는 예시적인 유기전계발광(OLED) 표시 패널(100)을 예시한다.
도 1을 참조하면, 유기전계발광 표시 패널(100)은 표시영역(AA : Active Area) 및 표시 영역(AA) 주변의 비표시영역(NA: Non-active Area)을 포함할 수 있다. 표시 영역(AA)에는 발광을 위한 서브픽셀들이 배치될 수 있고, 비표시영역(NA)에는 서브픽셀들이 발광하기 위한 게이트 드라이버(GIP)가 배치될 수 있다. 또한, 유기전계발광 표시 패널(100)에는 각종 신호배선, 데이터 드라이버(Data driver)와 패드(PAD)가 배치될 수 있다.
도 2a 내지 도 2b는 도 1의 표시 패널(100)의 표시영역(AA)의 일부인 A영역을 확대한 것으로, 표시영역(A)에 배치된 서브픽셀들의 평면 형상을 도시하였다.
도 2a를 참조하면, 표시영역(AA)에 다수의 서브픽셀들(501, 502, 503, 504)이 배치되어 있고, 서브픽셀들을 구동하기 위한 트랜지스터(120)들이 배치되어 있다. 도 2a를 참조하면, 다수의 서브픽셀들은 각각 적색서브픽셀(501), 백색서브픽셀(504), 녹색서브픽셀(502), 청색서브픽셀(503)이 일정한 간격을 두고 순서대로 배치될 수 있다. 이러한 서브픽셀들의 일단에는 서브픽셀의 구동을 위한 트랜지스터(120)가 각각 배치될 수 있고, 이러한 서브픽셀 배치를 WRGB 타입이라고 부를 수 있다. WRGB 타입의 경우 서브픽셀과 서브픽셀 사이에 근적외선 변환부(174)가 배치될 수 있고, 트랜지스터(120)의 인근에 근적외선(NIR: Near Infra-Red) 수광부(160)가 배치될 수 있다. 트랜지스터(120)의 상부에는 근적외선 변환부(174)가 배치되지만 근적외선 수광부(160)의 인근에는 근적외선 변환부(174)가 제거될 수 있다(도 3 참조).
도 2b를 참조하면, 서브픽셀들은 팔각형 내지 원형 형태로 구성될 수 있고, 적색서브픽셀(501), 녹색서브픽셀(502), 청색서브픽셀(503) 및 제2 적색서브픽셀(501')이 중심점을 기준으로 마름모 내지 사각형태를 이루도록 배치될 수 있다. 이러한 서브픽셀들의 배치를 펜타일(Pentile) 타입이라고 부를 수 있다. 도 2b에서는 제2 적색서브픽셀(501')이 배치되었으나 적색서브픽셀 대신 녹색서브픽셀이 추가 배치될 수도 있다. 도 2a에는 도시하였으나 도 2b에는 각 서브픽셀들이 구동을 하기 위한 트랜지스터들이 생략되었다. 펜타일 타입의 표시장치는 상면발광 방식이 적용되어 서브픽셀의 하부에 트랜지스터들이 배치될 수 있다. 이러한 트랜지스터들은 표시장치의 상면에서 관찰 시 서브픽셀을 구성하는 애노드에 의해 가려 보이지 않을 수 있다. 각 서브픽셀들은 애노드를 포함할 수 있고, 서브픽셀 별 애노드의 영역에 유기발광물질이 채워질 수 있다. 여기에 광변환부(174)가 애노드의 모서리 부분을 덮도록 배치될 수 있고, 애노드의 중간영역만 유기 발광 스택과 접하도록 하여 광변환부(174)가 서브픽셀의 발광영역을 정의하는 기능을 할 수 있다. 광변환부(174)가 배치된 영역 중 일부분에 컬럼 스페이서가 배치될 수 있다. 컬럼 스페이서는 전체 표시 패널(100)에서 일정한 밀도를 가지도록 배치될 수 있다. 컬럼 스페이서는 유기 발광 스택을 형성하기 위해 증착 공정을 진행할 때, 서브픽셀 별로 유기층이 배치될 곳을 가려주거나 개방시켜주는 증착용 마스크가 표시 패널(100)에 직접 닿지 않도록 마스크를 지지해주는 역할을 할 수 있다. 서브픽셀과 서브픽셀 사이에 근적외선 수광부(160)가 배치될 수 있고, 근적외선 수광부(160)가 배치된 곳에는 광변환부(174)가 제거될 수 있다.
도 3은 도 2a의 I-I'의 서브픽셀의 단면구조를 도시한 것이다.
본 발명의 유기발광 표시장치(100)는 유기발광 다이오드(130)를 포함하는 단위 픽셀을 통해 영상을 표시한다.
복수 개의 서브 픽셀들 각각은 픽셀 구동 회로와, 픽셀 구동 회로와 접속되는 유기발광 다이오드(130)를 구비한다. 픽셀 구동 회로는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 구비한다. 또한, 픽셀 구동 회로는 3개 이상의 트랜지스터와 1개 이상의 커패시터를 구비할 수도 있다.
스위칭 트랜지스터는 스캔 라인에 스캔 신호가 공급되면 턴-온 되어 데이터 라인에 공급된 데이터 신호를 스토리지 캐패시터 및 구동 트랜지스터의 게이트 전극으로 공급한다.
구동 트랜지스터는 게이트 전극에 공급되는 데이터 신호에 응답하여 고전압(VDD) 공급 라인으로부터 유기발광 다이오드(130)로 공급되는 전류를 제어함으로써 유기발광 다이오드(130)의 발광량을 조절하게 된다. 그리고, 스위칭 트랜지스터가 턴-오프 되더라도 스토리지 캐패시터에 충전된 전압에 의해 구동 트랜지스터는 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 일정한 전류를 공급하여 유기발광 다이오드(130)가 발광을 유지하게 한다.
도 3을 참조하면, 기판(110), 멀티 버퍼층(111)을 구비할 수 있고, 구동 트랜지스터(120)는 멀티 버퍼층(111) 상에 배치되는 반도체층(124)과 반도체층(124) 상에 게이트 전극(122)과 절연을 위한 게이트 절연층(112)과 게이트 전극(122)상에 하부 층간 절연층(113)이 배치될 수 있고, 게이트 전극(112)과 하부 층간 절연층(113) 상에 형성되어 반도체층(124)과 접촉하는 소스 및 드레인 전극(126, 128)을 구비할 수 있다. 여기서 반도체층(124)은 비정질 반도체 물질, 다결정 반도체 물질 및 산화물 반도체 물질 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
멀티 버퍼층(111)은 기판(110)에 침투한 수분 또는 산소가 확산되는 것을 지연시킬 수 있고, 질화실리콘(SiNx) 및 산화실리콘(SiOx)이 적어도 1회 교대로 적층되어 이루어질 수 있다.
구동 트랜지스터(120)의 반도체층(124)은 다결정 반도체층으로 이루어 질 수 있고, 반도체층(124)은 채널 영역, 소스 영역 및 드레인 영역을 구비할 수 있다.
다결정 반도체물질은 비정질 반도체물질 및 산화물 반도체물질 보다 이동도가 높아, 에너지 소비 전력이 낮고 신뢰성이 우수하다. 이러한 장점으로 구동 트랜지스터(120)에 다결정 반도체층이 사용될 수 있다.
게이트 전극(122)은 게이트 절연층(112)상에 배치될 수 있고, 반도체층(124)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
게이트 전극(122)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
소스 및 드레인 전극(126, 128)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디늄(Nd) 및 구리(Cu)중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
하부 층간 절연층(113)과 소스 및 드레인 전극(126, 128) 상에 상부 층간 절연층(114)과 평탄화층(115)이 배치될 수 있다. 상부 층간 절연층(114)는 질화실리콘(SiNx) 내지 산화실리콘(SiOx)으로 형성 될 수 있고, 평탄화층(115)은 포토 아크릴(Photo Acryl) 또는 유기성 물질로 형성 될 수 있다. 상부 층간 절연층(114)과 평탄화층(115)에 관통홀을 형성할 수 있고, 관통홀을 통해 노출된 드레인 전극(128)과 전기적으로 연결되는 제1 전극(132)이 배치될 수 있다.
유기발광 다이오드(130)는 제1 전극(132)과, 제1 전극(132) 상에 형성되는 발광 스택(134)과, 발광 스택(134) 위에 형성된 제2 전극(136)을 구비한다.
제1 전극(132)의 외곽부에 NIR 변환부(174)가 덮도록 배치하고 제1 전극(132)의 중앙에 개구부가 형성될 수 있다.
제1 전극(132)의 외곽부에 배치된 NIR 변환부(174)는 매트릭스 형태의 평면을 가질 수 있다.
유기발광 다이오드(130)의 발광 스택(134)들은 NIR 변환부(174)에 의해 구획된 개구부에서 제1 전극(132)과 컨택될 수 있다. 발광 스택(134)은 제1 전극(132) 상에 정공 관련층, 유기발광층, 전자 관련층 순으로 또는 역순으로 적층되어 형성될 수 있고, 발광 스택(134)은 전하 생성층을 사이에 두고 대향하는 제1, 제2 및 제3 발광 스택들을 구비할 수 있다. 이 경우, 제2 및 제3 발광 스택 중 어느 하나의 유기발광층은 청색광을 생성하고, 제2 및 제3 발광 스택 중 나머지 하나의 유기발광층은 황록색광을 생성함으로써 제2 및 제3 발광 스택을 통해 백색광이 생성될 수 있다. 본 명세서는 발광 스택(134)을 탠덤구조(Tandem)로 설명하였으나 이에 한정되지 않고, RGB 개별 발광 방식도 적용가능하다.
발광 스택(134)에서 생성된 백색광은 발광 스택(134) 상부 또는 하부에 위치하는 컬러필터(150)에 입사되므로 컬러 영상을 구현할 수 있다. 제2 전극(136)은 발광 스택(134)을 사이에 두고 제1 전극(132)과 대향하도록 배치되며 저전압(VSS) 공급 라인과 접속된다.
제2 전극(136) 상에는 하부의 유기층들 및 전극을 보호하며, 광추출 효율을 증가시키거나 색감보정을 위해 캡핑층(capping layer; 118)을 포함할 수 있고, 캡핑층(118)은 하기에서 설명될 전공수송층과 전자수송층의 호스트 물질 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
봉지부(140)는 외부의 수분이나 산소가 봉지부(140) 내부에 위치한 유기발광 다이오드(130)로 침투되는 것을 최소화한다. 이를 위해, 봉지부(140)는 제1 및 제2 무기층(142, 146) 또는 유기층(144) 등의 봉지층들을 포함할 수 있다.
제1 무기층(142)은 유기발광 다이오드(130) 상에 형성되고, 제1 무기층(142)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 저온 증착이 가능한 무기 절연 재질로 형성된다. 이에 따라, 제1 무기층(142)이 저온 분위기에서 증착되므로, 제1 무기층(142)의 증착 공정시 고온 분위기에 취약한 발광 스택(134)이 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
유기층(144)은 유기발광 표시장치의 휘어짐에 따른 각 층들 간의 응력을 완화시키는 완충역할을 하며, 평탄화 성능을 강화한다. 또한 유기층(144)은 제1 무기층(142)이 형성되는 동안 유입될 수 있는 이물(Particle)을 덮고, 이에 따라 제2 무기층(146)이 제1 무기층(142) 및 유기층(144) 상에 고르게 형성될 수 있도록 한다. 따라서, 봉지부(140)의 봉지 기능이 더욱 향상될 수 있다.
유기층(144)은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 또는 실리콘옥시카본(SiOC)과 같은 유기 절연 재질로 형성된다. 유기층(144)은 표시 영역 내에서는 균일한 두께로 형성되거나, 표시 영역의 중심에서 가장자리로 갈수록 두께가 작아지도록 형성될 수 있다.
제2 무기층(146)은 유기층(144)이 형성된 제1 무기층(142) 상에서 유기층(144) 및 제1 무기층(142) 각각의 상부면 및 측면을 덮도록 형성된다. 이에 따라, 제2 무기층(146)은 외부의 수분 또는 산소가 제1 무기층(142) 및 유기층(144)으로 침투하는 것을 최소화하거나 차단한다. 이러한 제2 무기층(146)은 질화실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx), 산화질화실리콘(SiON) 또는 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 무기 절연 재질로 형성된다.
컬러필터(150)는 봉지부(140) 상에 형성되고, 컬러필터(150)들 사이에는 차단층(154)이 배치된다. 차단층(154)은 각 서브 화소 영역을 구분함과 아울러 인접한 서브 화소 영역 간의 광간섭 및 빛샘을 방지하는 역할을 하게 된다. 이러한 차단층(154)은 고저항의 블랙 절연 재질로 형성될 수 있다.
또한, 컬러필터(150) 및 차단층(154) 상에 광학 클리어층(OC, 152)과 커버글라스가 형성될 수 있다. 광학 클리어층(152)에 의해 컬러필터(150) 및 차단층(154)이 형성된 기판(110)이 평탄화될 수 있다.
근적외선 수광부(160)는 유기발광 다이오드(130)의 발광을 위한 트랜지스터와 동일 평면에 배치되며, 동일한 구성 및 공정으로 제조되어, 근적외선 수광부(160)를 제조하기 위한 추가 공정이 필요하지 않다.
다른 실시예에서, 근적외선 수광부(160)는 근적외선(NIR) 파장의 광을 수광하는 근적외선 수광층(161)과 근적외선 수광층(161) 상부 및 하부 각각에 투과전극(163, 164) 및 반사 전극(162)을 포함할 수 있다.
반사 전극(162)은 입광된 광이 투과되어 손실되지 않도록 하며, 전술한 게이트 전극(122)이나 제1 전극(132)과 동일한 물질로 형성될 수 있고, 투과 전극(163)은 근적외선(NIR)을 최대한 흡수하기 위해 투과전극으로 형성될 수 있으며, ITO, IZO, AlTO, 카본나노튜브, 그래핀, 은 나노입자로 형성될 수 있다.
근적외선 수광부(160)는 근적외선(NIR) 파장의 광을 수광하기에 적합한 물질로 형성될 수 있고, 구체적으로 금속 프탈로시아닌(metal phthalocyanine), 금속 비스디티올렌(bisdithiolene) 및 스쿠아레인(squaraine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 사용하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 근적외선 변환부(174)는 픽셀의 발광영역을 구획하는 기능을 하는 뱅크를 대신할 수 있고, 유기발광 다이오드(130)에서 방출하는 백색광 또는 유색광을 근적외선(NIR)으로 변환할 수 있다. 근적외선 변환부(174)의 하부에는 유기발광 다이오드(130)에서 방출하는 백색광 또는 유색광을 근적외선 변환부(174)와 일정한 간격을 두고 배치되어 근적외선(NIR)을 증폭하는 근적외선 증폭부(172)를 가질 수 있다. 또한 유기발광 다이오드(130)에서 근적외선(NIR)으로 변환하고, 근적외선(NIR)을 수광하는 근적외선 수광부(160)를 포함하여, 터치 전극, 터치 라인, 라우팅 라인 및 터치 패드를 포함하는 터치 패널을 구비할 필요가 없어질 수 있고, 표시패널(100)의 하부에 지문 인식을 위한 지문센서와 점착물 및 배선등을 구비할 필요가 없어질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 도3의 B영역을 확대한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 유기발광 다이오드(130)에서 방출하는 백색(W)광이 근적외선 변환층(174)로 입사되면 근적외선 변환층(174) 내 광변환 물질로 인해 근적외선(NIR)이 방출될 수 있다. 근적외선 변환층(174)에서 방출되는 근적외선(NIR)은 근적외선 변환층(174)의 상부측으로 발출될 수 있지만, 하부의 근적외선 증폭부(172)로 방출될 수 있다.
근적외선 변환층(174)와 근적외선 증폭부(172) 사이에 평탄화층(115)이 있을 수 있고, 근적외선 변환층(174)과 근적외선 증폭부(172) 사이에 일정한 거리가 유지되도록 할 수 있다.
근적외선 증폭부(172)는 근적외선 변환층(174)에서 방출하는 근적외선(NIR)을 반사할 수 있다. 근적외선 증폭부(172)는 입사된 광이 투과되지 않도록 전술한 제1 전극(132)과 동일한 물질로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
근적외선 변환층(174)의 상부에 유기발광 다이오드(130)의 일부인 제2 전극(136)과 캡핑층(118)이 배치될 수 있고, 근적외선 변환층(174)에서 방출된 근적외선(NIR)은 제2 전극(136)과 캡핑층(118)에서 반사율과 굴절율에 의해 근적외선 증폭부(172)로 일부 반사될 수 있다. 제2 전극(136) 내지 캡핑층(118)에서 반사된 근적외선(NIR)과 근적외선 증폭부(172)에서 반사된 근적외선(NIR)이 근적외선 변환층(174)의 인근에서 만나면 증폭되는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 근적외선(NIR)의 증폭을 위해 근적외선 변환층(174)과 근적외선 증폭부(172)의 사이에 있는 평탄화층(115)의 두께를 제어하는 공진 설계를 적용할 수 있다.
근적외선 변환층(174)에 의해 백색(W)광이 흡수되면 인접한 다른 서브픽셀로 백색(W)광이 전파되지 않을 수 있고, 다른 서브픽셀이 발광되는 효과를 방지하여 혼색을 저감할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 표시장치에서 발광되는 광의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 표시장치에서 발광되는 백색광은 유기발광 다이오드(130)에서 방출하는 백색광이 약 380nm에서 약 700nm파장을 가지고, 근적외선 변환층 (174)에 의해 백색광이 약 780nm에서 약 990nm 파장을 가지는 근적외선(NIR)으로 변환되는 것을 알 수 있다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 유기발광 다이오드(130)와 근적외선 변환층(174)의 광 시뮬레이션을 진행한 결과를 도시한 것이다. 광 시뮬레이션은 컴퓨터 프로그래밍을 활용하여, 가상의 2D내지 3D구조를 형성하고 각 구조물의 물성을 장입하여, 실제 제품이 없는 상황에서도 제품의 구동 시 발생할 수 있는 광 현상을 관찰할 수 있고, 제품설계에 실험결과를 반영할 수 있도록 하는 것으로 광범위하게 사용중인 방법이다.
도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 가상의 2D공간에 근적외선 변환층(174)과 유기발광 다이오드(130)를 구성하는 제1 전극(132), 발광스택(134), 제2 전극(136)이 배치되고, 유기발광 다이오드(130) 상에 봉지층(140)을 구성하는 제1 및 제2 무기층(142, 146) 또는 유기층(144) 이 배치되고, 봉지층(140)상에 컬러필터(150)이 배치될 수 있다.
도 6a는 유기발광 다이오드(130)에서 발광을 시작하여 백색광이 방출되는 상황으로 볼 수 있다. 이때 백색광은 대부분 컬러필터(150)가 있는 상측으로 전개되지만 일부 광은 측면으로 퍼지는 것을 알 수 있다 또한 유기발광 다이오드(130)이 상측에 배치된 제2 무기층(146)과 컬러필터(150)의 계면에서 광 굴절이 발생하고 이렇게 굴절된 광이 근적외선 변환부(174)로 내려오는 것을 확인 할 수 있다.
도 6b는 유기발광 다이오드(130)에서 발광된 백색광 중 측면으로 퍼진 일부와 제2 무기층(146)과 컬러필터(150)의 계면에서 굴절되어 근적외선 변환층(174)에 흡수된 광이 변환되어 근적외선(NIR)이 방출되는 상황으로 볼 수 있다. 이때 근적외선(NIR)은 백색광 대비 매우 좁은 폭의 파장으로 컬러필터(150)가 있는 상측으로 방출되는 것을 알 수 있다. 근적외선 변환층(174)에서 방출되는 근적외선(NIR)의 방출 폭은 근적외선 변환층(174)의 상면에서 근적외선 변환층(174)의 폭보다 작을 수 있고, 컬러필터(150)에 가까워질수록 근적외선(NIR)의 폭이 근적외선 변환층(174)의 폭보다 커질 수 있다. 유기발광 다이오드(130)에서 방출되는 백색광 대비 근적외선 변환층(174)에서 방출되는 근적외선(NIR)은 컬러필터(150)측 방향으로의 직진성이 향상된 특징을 가진다. 이는 도 4에서 언급한 근적외선 증폭부(172)에 의해 증폭된 효과로 공진(Micro-cavity)에 의한 보상간섭으로 출력되는 파형이 좁아지고 이로 인해 직진성이 향상될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 표시장치에서 터치를 감지하는 것을 나타낸 단면도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에 손가락이 놓여지면 유기발광 다이오드에서 발광된 근적외선(NIR)이 손가락에 조사되고, 근적외선(NIR) 파장의 광은 가시광선 이외의 파장이기 때문에 사람은 근적외선(NIR) 파장의 광을 인식할 수 없으므로 시감적 영향을 최소화시키면서 반사 또는 산란된 근적외선(NIR) 광이 근적외선 수광부(160)에 수광되어 검출될 수 있다.
근적외선 수광부(160)에는 근적외선(NIR)의 원활한 수광을 위해 인접 유기발광 다이오드(130) 영역에는 존재하는 평탄화층(115)과 근적외선 변환부(174)가 제거될 수 있다. 근적외선 수광부(160)가 배치된 영역의 상부에 평탄화층(115)과 근적외선 변환부(174)를 제거하는 이유는 평탄화층(115)과 근적외선 변환부(174)의 굴절율에 의해 근적외선(NIR)이 굴절 내지 산란되어 근적외선 수광부(160)에 수광되지 않는 현상을 최소화 할 수 있기 때문이다.
사용자가 표시장치를 터치하면 가장 인접한 근적외선 변환부(174)에서 발생 중이던 근적외선(NIR)이 반사되어 표시 패널(100)내부로 진행되고 그중 일부가 인접한 근적외선 수광부(160)으로 입사될 수 있다. 입사된 근적외선(NIR)은 근적외선 수광부(160)의 흡광층(161)에 이르게 되고, 흡광층(161)에 흡수된 근적외선(NIR)에 의해 흡광층(161)에 광전효과가 발생할 수 있다.
광전효과는 빛이 가진 파동성과 입자성 중에 입자성 때문에 발생하는 현상으로 임의의 금속이 빛이 가해지면 금속으로부터 전자가 방출되는 현상이다. 금속에서 방출되는 전자를 광전자라고 부르며, 전자의 방출로 금속에 전압변화가 발생하고, 전압변화에 기인한 전류의 흐름이 금속에서 발생하는 것을 광전효과라 부른다. 광전효과는 실생활에서 다양하게 적용 중이며, 특히 적외선 센서로 물체의 존재여부를 확인하는 자동문이나 실내 조명등에서 적용되고 있다. 이러한 광전효과를 통해 흡광층(161)의 전류의 흐름을 감지하여 해당 흡광층(161)의 인근 영역이 터치된 것을 감지할 수 있다.
전술한 설명에서는 손가락의 터치만을 예시하였으나, 손가락 지문, 홍채, 망막, 안면 등에도 적용될 수 있다. 특히, 근적외선(NIR)의 경우 가시광보다 파장이 커서 가시광 대비 산란 또는 반사가 적어 손가락 지문, 홍채, 망악, 안명 등의 이미지에 대한 이미지의 뎁스(depth) 정보를 획득하기에 유리한 이점이 있다.
본 발명에 따른 표시장치는 근적외선 증폭부(172)와 제2 전극(136) 또는 제2 전극(136) 상에 구비된 캡핑층(118) 사이의 두께 제어를 통해 공진 효과(보강 간섭, 도면에서 별모형으로 표시함)를 최대화할 수 있어 발광된 근적외선(NIR)이 근적외선 수광부(160)에서 더 많이 모이게 되므로 터치 감지에 대한 감지 성능을 향상시킬 수 있다.
덧붙여, 본 발명에 따른 표시장치는 터치에 대한 정보를 획득하기 위해 표시장치의 발광을 턴-오프해야하는 번거로움 없이 표시장치의 발광을 유지하면서 터치를 동시에 감지할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 표시장치에서 공진 설계를 위한 두께 제어를 나타낸 모식도이다.
본 발명에 따른 표시장치는 유기발광 다이오드(130)에서 발광된 백색광이 근적외선 변환층(174)에서 변환되어 발생한 근적외선(NIR)의 파장이 어떤 형태로 공진되는 지를 보여준다. 변환된 근적외선(NIR)의 일부는 상부로 방출되지만 근적외선 변환층(174)의 상부에 배치된 제2 전극(136)과 캡핑층(118) 내지 두 층의 계면에서 반사될 수 있고, 다른 일부는 근적외선 변환부(174)의 하부로 방출되어 근적외선 증폭부(172)에서 반사될 수 있다. 제2 전극(136)과 캡핑층(118) 내지 두 층의 계면에서 반사된 근적외선(NIR)과 근적외선 증폭부(172)에서 반사된 근적외선(NIR)이 만나면 보강간섭이 발생 할 수 있다. 또한 근적외선 수광부(160)에도 손가락 같은 터치에 의해 반사된 근적외선(NIR)이 근적외선 수광부(160)에서 공진될 수 있다. 반사된 근적외선(NIR)이 근적외선 수광부(160)의 흡광층(161)에 일부 흡수되고 2차 반사되어 상부의 제2 전극(136)과 캡핑층(118) 내지 제2 전극(136)과 캡핑층(118)의 계면에서 3차 반사될 수 있고, 2차 반사된 근적외선(NIR)과 3차 반사된 근적외선(NIR)이 만나 보강간섭이 발생 할 수 있다. 근적외선 변환층(174) 인근에서의 보강간섭으로 인해 터치를 감지하기 위해 방출되는 근적외선(NIR)이 강해지고, 근적외선 수광부(160)에서의 보강간선으로 인해 터치를 감지하는 정확도가 향상될 수 있다.
Figure PCTKR2021006383-appb-img-000001
여기서, ThicknessTR은 근적외선 증폭부(172)의 상부로부터 제2 전극(136) 하부 또는 캡핑층(118) 하부까지의 두께와 흡광층(161)의 상부로부터 제2 전극(136) 하부 또는 캡핑층(118) 하부까지의 두께를 나타낼 수 있다. nTR은 근적외선 증폭부(172) 상부로부터 제2 전극(136) 하부 또는 캡핑층(118) 하부까지의 굴절률과 흡광층(161) 상부로부터 제2 전극(136) 하부 또는 캡핑층(118) 하부까지의 굴절률, 즉 공진이 발생하는 구간에 구비되는 투명층들의 굴절률을 나타내며, λNIR은 근적외선(NIR)의 파장을 나타내고, m은 공진 차수로서 1에서 5까지의 자연수이다.
일례로, m은 1로 가정하고 근적외선 증폭부(172) 상부로부터 제2 전극(136) 하부 또는 캡핑층(118) 하부까지의 투명층들의 굴절률(nTR)을 1.7로 가정하며 근적외선(NIR)의 파장이 1,500 nm라고 가정하면, 상기 수학식 1에 따라 두께가 1.275 ㎛(1,275 nm)가 되며 근적외선 증폭부(172) 상부로부터 제2 전극(136) 하부 또는 캡핑층(118) 하부까지의 거리를 1.275 ㎛로 설계하면, 근적외선(NIR) 파장의 공진 효과를 최대화시킬 수 있고 근적외선 수광부(160) 상부에서 근적외선(NIR)이 많이 수광되어 근적외선(NIR)의 감지가 향상될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 표시장치에서 근적외선 증폭부(172) 상부로부터 제2 전극(136) 하부 또는 캡핑층(118) 하부까지의 두께는 1.275 6.375 ㎛ 범위일 수 있고, 구체적으로 m=1에서 1.275 ㎛, m=2에서 2.550 ㎛, m=3에서 3.825 ㎛, m=4에서 5.100 ㎛, m=5에서 6.375 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 근적외선 증폭부(172)와 제2전극(136) 또는 캡핑층(118)까지의 두께 제어뿐만 아니라, 유기발광 다이오드(130)를 보호하기 위한 봉지부(140)를 근적외선(NIR) 감지를 위한 공진 영역의 유기재료로 활용할 수 있다.
구체적으로, 전술한 바와 같은 두께가 유기발광 다이오드(130) 영역에 종속적이지 않으며, 봉지부(140)의 두께 또한 활용할 수 있는데, 봉지부(140)를 구성하는 재료의 평탄도 특성 변화와 기판(유기발광 다이오드 아래 영역의 패시베이션층(PAS층 포함)의 설계(예를 들어, 마스크 적층 변화, 건식 에칭 또는 습식 에칭을 통한 높낮이 조정)에 따라 두께를 변화시킬 수 있다.
또한, 종래 터치 패널부를 구비하는 표시장치에서는 터치 전극과 제2 전극(136) 간의 기생 캐패시턴스를 방지하기 위해 봉지부(140)의 두께를 마이크론 이상(5㎛)의 크기로 유지해야 하나, 본 발명에서는 터치 전극을 포함하는 터치 패널이 구비되지 않아 표시장치의 두께를 추가적으로 감소시킬 수 있다.
도 9는 근적외선 변환층(174)에 적용될 수 있는 물질들의 화학식을 도시하였다.
도 9를 참조하면, 화학식 1은 폴리엔비닐카바졸(poly-N-vinylcarbazole)의 폴리머 매트릭스에 란타넘족 착물 및 다핵 금속 복합체가 도핑된 물질이다. 여기서, n은 1 이상의 정수이다.
Figure PCTKR2021006383-appb-img-000002
화학식 2는 란타넘족 착물로 하기 트리스(아세틸아세토네이트)(모노페난트롤린)에르븀(Er(acac)3(phen)일 수 있다.
Figure PCTKR2021006383-appb-img-000003
또 다른 란타넘족 착물로는 화학식 3 또는 하기 화학식 4의 란타넘족 착물일 수 있다. 화학식 3의 x는 3 또는 6이고, La3+은 Yb3+, Nd3+ 및 Er3+로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다. 화학식 4의 La3+은 Yb3+, Nd3+ 및 Er3+로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다
Figure PCTKR2021006383-appb-img-000004
Figure PCTKR2021006383-appb-img-000005
다핵 금속 복합체는 화학식 5의 구리프탈로시아닌(CuPhthalocyanine)일 수 있다.
Figure PCTKR2021006383-appb-img-000006
제2 및 제3 발광 스택(240, 250) 각각은 발광물질층(EML2, EML3)을 포함하고, 발광물질층 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 도펀트 소재는 호스트 소재를 기준으로 대략 1 내지 30 중량%의 비율로 첨가될 수 있다.
화학식 1 내지 화학식 5의 물질들이 근적외선 변환층(174)을 구성하도록 배치되어 가시광을 흡수하여 근적외선을 방출할 수 있게 된다. 이때 해당 물질들의 근적외선 변환층(174)에서의 전체 비율은 전체 고형분에서 최대 10%이내로 제한될 수 있다. 근적외선 변환층(174)의 대부분은 유기물을 기반으로 하는 포토 아트릴 계열의 물질로 구성될 수 있고, 소량의 광변환물질들이 포함되어 근적외선 변환층(174)를 형성할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device: OLED), 양자점 표시장지(Quantum Dot Display Device)를 포함한다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, LCM, OLED 모듈 등을 포함하는 완제품(complete product 또는 final product)인 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 자동차용 장치(automotive displayapparatus) 또는 차량(vehicle)의 다른 형태 등을 포함하는 전장장치(equipment displayapparatus), 스마트폰 또는 전자패드 등의 모바일 전자장치(mobile electronic deviceapparatus) 등과 같은 세트 전자 장치(set electronic deviceapparatus) 또는 세트 장치(set device 또는 set apparatus)도 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 발광 영역과 적어도 하나 이상의 비발광 영역을 포함하는 패널, 발광영역에 배치되고, 제1 전극, 발광 스택, 제2 전극을 포함하는 발광소자, 발광영역의 개구부를 구획하고 광변환 물질을 포함하는 광변환부 및 제2 전극의 상부에 배치된 캡핑층을 포함하고, 광변환부는 광변환층과 광증폭부를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 광변환층은 제1 전극의 가장자리를 덮고 광변환층의 상부에 발광 스택과 제2 전극이 중첩되도록 배치될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 광변환층과 광증폭부의 사이에 평탄화층을 더 포함하고, 광변환층이 광증폭부의 상부에 배치되어 서로 중첩될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 광변환 물질은 가시광 영역의 빛을 흡수하여 근적외선 영역의 빛을 방출하는 물질일 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 근적외선은 780~990nm 의 파장대를 가질 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 광변환부의 인근에 배치된 수광부를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 수광부는 광변환층, 평탄화층 및 상기 광층폭층중 적어도 하나와 중첩하지 않을 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 수광부는 반사전극과 광흡수층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 제2 전극과 캡핑층은 광변환층 상부에 연장되고, 광변환층에서 방출하는 근적외선 영역의 빛의 일부가 제2 전극과 캡핑층 사이 계면에서 반사되어 보강간섭이 발생할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 기판, 기판상에 배치된 트랜지스터, 트랜지스터 상에 배치된 유기발광 다이오드, 유기발광 다이오드 상에 배치된 캡핑층, 캡핑층 상에 배치된 봉지부, 봉지부 상에 배치된 커버글라스 및 매트릭스 형태로 배치되어 개구부를 구획하는 근적외선 변환부를 포함하고, 유기발광 다이오드는 제1 전극, 발광 스택, 제2 전극을 포함하고, 근적외선 변환부는 광변환층과 광증폭부를 포함하고 캡핑층은 광변환층의 상부까지 연장될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 광변환층은 광변환물질을 포함하고, 광변환물질은 가시광 영역의 빛을 흡수하여, 근적외선 영역의 빛을 방출하는 특징을 가질 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 광증폭층의 상면에서 광변환층에서 방출되는 근적외선 영역의 빛이 반사될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 광변환층 상에 배치된 캡핑층의 하면에서 일부 반사된 근적외선 영역의 빛과, 광증폭부의 상면에서 반사된 근적외선 영역의 빛이 서로 만나 보강간섭을 일으킬 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 근적외선 변환부에 인접하여 배치된 근적외선 수광부를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 트랜지스터는 반도체층과 게이트 전극, 소스 전극과 드레인 전극을 포함하고, 근적외선 수광부는 광흡수층, 투명전극과 반사전극을 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 커버글라스 외부의 물체에서 반사된 근적외선이 근적외선 수광부의 광흡수층에 입사되고, 광흡수층의 전류변화를 감지할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 캡핑층은 근적외선 수광부의 상면까지 연장되고, 광흡수층에서 근적외선의 일부가 반사되고, 캡핑층의 하면에서 광흡수층에서 반사된 근적외선의 일부가 반사되어 보강간섭이 발생할 수 있다.
상술한 본 출원의 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 출원의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 출원의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 출원이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 발광 영역과 적어도 하나 이상의 비발광 영역을 포함하는 패널;
    상기 발광영역에 배치되고, 제1 전극, 발광 스택, 제2 전극을 포함하는 발광소자;
    상기 발광영역의 개구부를 구획하고 광변환 물질을 포함하는 광변환부; 및
    상기 제2 전극의 상부에 배치된 캡핑층;을 포함하고,
    상기 광변환부는 광변환층과 광증폭부를 포함하는 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광변환층은 상기 제1 전극의 가장자리를 덮고 상기 광변환층의 상부에 상기 발광 스택과 상기 제2 전극이 중첩되도록 배치되는 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광변환층과 상기 광증폭부의 사이에 평탄화층을 더 포함하고, 상기 광변환층이 상기 광증폭부의 상부에 배치되어 서로 중첩되는 표시장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 광변환 물질은 가시광 영역의 빛을 흡수하여 근적외선 영역의 빛을 방출하는 물질인 표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 근적외선은 780~990nm 의 파장을 갖는 표시장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 광변환부의 인근에 배치된 수광부를 더 포함하는 표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수광부는 상기 광변환층, 상기 평탄화층 및 상기 광층폭층중 적어도 하나와 중첩하지 않는 표시장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 수광부는 반사전극과 광흡수층을 더 포함하는 표시장치.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 전극과 상기 캡핑층은 상기 광변환층 상부에 연장되고,
    상기 광변환층에서 방출하는 상기 근적외선 영역의 빛의 일부가 상기 제2 전극과 상기 캡핑층 사이 계면에서 반사되어 보강간섭이 발생하는 표시장치.
  10. 기판;
    상기 기판상에 배치된 트랜지스터;
    상기 트랜지스터 상에 배치된 유기발광 다이오드;
    상기 유기발광 다이오드 상에 배치된 캡핑층;
    상기 캡핑층 상에 배치된 봉지부;
    상기 봉지부 상에 배치된 커버글라스; 및
    상기 매트릭스 형태로 배치되어 개구부를 구획하는 근적외선 변환부;를 포함하고,
    상기 유기발광 다이오드는 제1 전극, 발광 스택, 제2 전극을 포함하고,
    상기 근적외선 변환부는 광변환층과 광증폭부를 포함하고 상기 캡핑층은 상기 광변환층의 상부까지 연장된 표시장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 광변환층은 광변환물질을 포함하고, 상기 광변환물질은 가시광 영역의 빛을 흡수하여, 근적외선 영역의 빛을 방출하는 특징을 가진 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 광증폭층의 상면에서 상기 광변환층에서 방출되는 상기 근적외선 영역의 빛이 반사되는 표시장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 광변환층 상에 배치된 상기 캡핑층의 하면에서 일부 반사된 상기 근적외선 영역의 빛과, 상기 광증폭부의 상면에서 반사된 상기 근적외선 영역의 빛이 서로 만나 보강간섭을 일으키는 표시장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 근적외선 변환부에 인접하여 배치된 근적외선 수광부를 더 포함하는 표시장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 반도체층과 게이트 전극, 소스 전극과 드레인 전극을 포함하고, 상기 근적외선 수광부는 광흡수층, 투명전극과 반사전극을 포함하는 표시장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 커버글라스 외부의 물체에서 반사된 상기 근적외선이 상기 근적외선 수광부의 상기 광흡수층에 입사되고, 상기 광흡수층의 전류변화를 감지하는 표시장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 캡핑층은 상기 근적외선 수광부의 상면까지 연장되고,
    상기 광흡수층에서 상기 근적외선의 일부가 반사되고, 상기 캡핑층의 하면에서 상기 광흡수층에서 반사된 상기 근적외선의 일부가 반사되어 보강간섭이 발생하는 표시장치.
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