CN113097251A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种显示装置。根据本发明的一实施例的显示装置包括:指纹传感器层,接收从外部物体反射的光;基板,布置于所述指纹传感器层上;光学图案层,布置于所述基板上,并包括阻光部以及沿一方向贯通所述阻光部的透光部;第一透光层,布置于所述阻光部上,并具有第一折射率;第二透光层,布置于所述第一透光层上,并具有与所述第一折射率不同的第二折射率;以及发光元件层,布置于所述第二透光层上。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置以及该显示装置的制造方法,更加详细地涉及包括指纹识别传感器的显示装置以及该显示装置的制造方法。
背景技术
随着信息化社会发展,针对用于显示影像的显示装置的要求正以多种形态增加。例如,显示装置正应用于诸如智能电话、数码相机、笔记本计算机、导航仪以及智能电视的多种电子设备。显示装置可以是诸如液晶显示装置(Liquid CrystalDisplay Device)、场发射显示装置(Field Emission Display Device)、有机发光显示装置(Organic LightEmitting Display Device)等的平板显示装置。
有机发光显示装置利用通过电子和空穴的复合而产生光的有机发光元件(OLED)显示影像。有机发光显示装置具有如下优点:具有较快的响应速度,并且亮度以及可视角度较大,同时以较低的耗电量驱动。
最近,正在进行着与在显示装置中占据最大的面积的显示面板中整合用于指纹识别的传感器而实现一体化的技术相关的研究和开发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提升光透射率而改善指纹识别性能的显示装置以及该显示装置的制造方法。
本发明要解决的技术问题并不局限于以上提到的技术问题,未提到的其他技术问题能够通过下文的记载而被本领域技术人员明确地理解。
根据用于解决上述技术问题的本发明的一实施例的显示装置包括:指纹传感器层,接收从外部物体反射的光;基板,布置于所述指纹传感器层上;光学图案层,布置于所述基板上,并包括阻光部以及沿一方向贯通所述阻光部的透光部;第一透光层,布置于所述阻光部上,并具有第一折射率;第二透光层,布置于所述第一透光层上,并具有与所述第一折射率不同的第二折射率;以及发光元件层,布置于所述第二透光层上。
所述第一透光层可以包括与所述透光部重叠的开口,所述第二透光层可以填充所述第一透光层的所述开口以及所述透光部。
所述第一折射率可以大于所述第二折射率。
所述第一透光层可以包括无机物质层以及有机物质层中的至少一个,其中,所述无机物质层可以包括氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)以及氧化铝(AlOx)中的至少一个无机材料,所述有机物质层包括利用上述无机材料构成的无机粒子。
所述第二透光层可以包括透明的有机物质。
所述第一透光层以及所述第二透光层的折射率比为0.9775以下。
所述阻光部可以包括有机阻光材料以及金属阻光材料中的至少一个。
所述显示装置还可以包括:透镜层,布置于所述第二透光层与所述发光元件层之间,并具有倾斜面,其中,所述透镜层的所述倾斜面可以沿所述一方向与所述阻光部重叠,从所述外部物体反射的光中的入射到所述倾斜面的光可以朝所述透光部侧折射。
所述显示装置还可以包括:第一透镜层,布置于所述基板与所述光学图案层之间,并具有第一倾斜面,其中,所述指纹传感器层可以包括包含受光层的多个受光元件,所述第一倾斜面可以沿所述一方向与所述多个受光元件所包含的所述受光层之间的区域重叠,透过所述透光部的光中的入射到所述第一倾斜面的光朝所述多个受光元件中的至少一个受光元件所包含的所述受光层侧折射。
所述显示装置还可以包括:第二透镜层,布置于所述第二透光层与所述发光元件层之间,并具有第二倾斜面,其中,所述第二透镜层的所述第二倾斜面可以沿所述一方向与所述阻光部重叠,从所述外部物体反射的光中的入射到所述第二倾斜面的光朝所述透光部侧折射。
根据用于解决上述技术问题的另一实施例的显示装置包括:指纹传感器层,接收从外部物体反射的光;基板,布置于所述指纹传感器层上;光学图案层,布置于所述基板上,并包括阻光部以及沿一方向贯通所述阻光部的透光部;发光元件层,布置于所述光学图案层上;第一透镜层,布置于所述光学图案层与所述发光元件层之间以及所述光学图案层与所述基板之间中的一处,并具有第一折射率;以及平坦化层,布置于所述第一透镜层上,并具有比所述第一折射率小的第二折射率,其中,所述第一透镜层包括第一倾斜面。
所述第一透镜层可以包括上面和与所述上面平行的下面,所述第一倾斜面可以位于所述上面与所述下面之间,所述第一倾斜面和所述下面所构成的角度可以是锐角。
所述第一透镜层可以布置于所述光学图案层的上部,所述第一透镜层的所述第一倾斜面可以沿所述一方向与所述阻光部重叠,从所述外部物体反射的光中的入射到所述第一透镜层的所述第一倾斜面的光可以朝所述透光部侧折射。
所述第一透镜层可以布置于所述光学图案层的下部,所述指纹传感器层可以包括包含受光层的多个受光元件,所述第一透镜层的所述第一倾斜面可以沿所述一方向与所述多个受光元件所包含的所述受光层之间的区域重叠,透过所述透光部的光中的朝所述第一倾斜面入射的光可以朝所述多个受光元件中的至少一个受光元件所包含的所述受光层侧折射。
所述显示装置还可以包括:第二透镜层,布置于所述光学图案层与所述发光元件层之间,并包括第二倾斜面,其中,所述第二透镜层的所述第二倾斜面可以沿所述一方向与所述阻光部重叠,从所述外部物体反射的光中的朝所述第二倾斜面入射的光可以朝所述透光部侧折射。
根据用于解决上述技术问题的一实施例的显示装置的制造方法包括如下步骤:在基板上设置光学图案层、第一透光层以及第二透光层;在所述第二透光层上设置显示面板;以及在所述基板的下部设置指纹传感器层,其中,设置所述光学图案层、所述第一透光层以及所述第二透光层的步骤包括如下步骤:在所述基板上形成阻光物质层;在所述阻光物质层上形成所述第一透光层;将所述第一透光层利用为掩模,并蚀刻所述阻光物质层而形成阻光部以及透光部;以及在所述基板上以填充所述透光部并覆盖所述第一透光层的方式形成所述第二透光层。
所述第一透光层的折射率可以大于所述第二透光层的折射率。
所述第一透光层可以包括无机物质层以及有机物质层中的至少一个,其中,所述无机物质层可以包括氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)以及氧化铝(AlOx)中的至少一个无机材料,所述有机物质层包括利用上述无机材料构成的无机粒子。
所述第二透光层可以包括透明的有机物质。
所述阻光部可以包括有机阻光材料以及金属阻光材料中的至少一个。
其他实施例的具体事项包括在详细的说明以及附图。
基于根据本发明的实施例的显示装置以及该显示装置的制造方法,在光学图案层的上部形成折射图案层,从而可以维持相同的明暗截止角度,同时可以提升朝受光元件的光透射率。据此,可以改善包括指纹识别传感器的显示装置的指纹识别性能。
并且,基于根据本发明的实施例的显示装置以及该显示装置的制造方法,在光学图案层的上部或者下部形成具有透镜层的折射图案层,从而可以提升受光元件的受光效率。据此,可以进一步改善包括指纹识别传感器的显示装置的指纹识别性能。
根据实施例的效果并不局限于以上举例说明的内容,更多样的效果包含在本说明书中。
附图说明
图1是根据一实施例的显示装置的平面图。
图2是根据一实施例的显示装置的剖面图。
图3是示出在根据一实施例的显示装置中的反射的光的路径的立体图。
图4是说明根据一实施例的显示装置的指纹像素和传感器像素的图。
图5是示出根据一实施例的显示装置的光学图案层的一例的平面图。
图6是示出根据一实施例的显示装置的光学图案层的另一例的平面图。
图7是示出根据一实施例的显示装置的子像素和线的连接关系的图。
图8是示出根据一实施例的显示装置的指纹传感器和线的连接关系的图。
图9是示出根据一实施例的显示装置的开关晶体管和线的连接关系的图。
图10示意性地示出根据一实施例的显示装置的框图。
图11是示出根据一实施例的显示装置的指纹传感器层的剖面图。
图12是详细地示出根据一实施例的显示装置的剖面图。
图13是作为根据一实施例的显示装置的剖面图,是详细地示出根据一实施例的显示装置的光学图案层以及折射图案层的剖面图。
图14是在图13所示的结构的变形例。
图15是作为根据另一实施例的显示装置的剖面图,是详细地示出根据另一实施例的显示装置的光学图案层以及折射图案层的剖面图。
图16是在图15所示的结构的变形例。
图17是作为根据又一实施例的显示装置的剖面图,尤其是详细地示出根据又一实施例的显示装置的光学图案层以及折射图案层的剖面图。
图18至图21是根据多种实施例的显示装置的剖面图。
图22至图25是各根据一实施例的显示装置的制造方法的工序步骤的剖面图。
具体实施方式
若参照与附图一起详细地在后文描述的实施例,则本发明的优点、特征以及实现此的方法将会变得明确。然而本发明并不局限于以下公开的实施例,其可以实现为彼此不同的多样的形态,只不过本发明的实施例是为了使本发明的公开完整并向在本发明所属的技术领域中具有普通知识的人员完整地告知本发明的范围而提供的,本发明仅由权利要求的范围限定。
当描述了元件(elements)或层位于另一元件或层“上”时,其不仅包括位于另一元件或层的紧邻的上部的情形,还包括中间夹设有其他层或其他元件的情形。在整个说明书中,相同的附图符号指代同一个构成要素。用于说明实施例的附图中所公开的形状、大小、比率、角度、数量等是示例性的,并不能使本发明局限于所图示的事项。
虽然为了说明多样的构成要素而使用第一、第二等术语,但是这些构成要素显然并不受这些术语的限制。上述的术语仅用于将一个构成要素区别于另一构成要素。因此,显而易见的是,在本发明的技术思想范围内,以下提及的第一构成要素也可以为第二构成要素。只要在语境中没有明确表示出不同含义,则单数的表述包括复数的表述。针对附图中的相同的构成要素使用相同或者类似的附图符号。
本发明的多个实施例的每个特征能够局部地或者整体上彼此进行结合或者组合,并且能够实现技术上的多种联动以及驱动,而且各实施例对于彼此也能够独立地实施,或者也可以以相关关系一同实施。
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是根据一实施例的显示装置的平面图。
在本说明书中,“上部”、“顶部”、“上面”表示以显示装置10为基准的上部方向(即,Z轴方向),“下部”、“底部”、“下面”表示以显示装置10为基准的下部方向(即,Z轴方向的反方向)。并且,“左”、“右”、“上”、“下”表示当从平面上观察显示装置10时的方向。例如,“左”表示X轴方向的反方向,“右”表示X轴方向,“上”表示Y轴方向,“下”表示Y轴方向的反方向。
参照图1,显示装置10作为显示视频或者静态图像的装置,不仅可以应用为诸如移动电话(Mobile Phone)、智能电话(Smart Phone)、平板计算机(Tablet PC)、智能手表(Smart Watch)、手表电话(Watch Phone)、移动通信终端、电子记事本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP:Portable Multimedia Player)、导航仪、超便携移动个人计算机(UMPC:Ultra Mobile PC)之类的便携式电子设备的显示画面,而且也可以应用为电视、笔记本计算机、显示器、广告板、物联网(IOT:Internet of Things)等的多种产品的显示画面。
显示装置10可以包括第一区域DR1以及第二区域DR2。第一区域DR1可以平整地形成,第二区域DR2可以从第一区域DR1的左侧以及右侧延伸。例如,第二区域DR2可以平整地形成或者形成为曲面。在第二区域DR平整地形成的情况下,第一区域DR1和第二区域DR2所形成的角度可以是钝角。在第二区域DR形成为曲面的情况下,第二区域DR2可以具有恒定的曲率或者具有变化的曲率。
第二区域DR2可以从第一区域DR1的左侧以及右侧分别延伸,然而并不局限于此。例如,第二区域DR2可以仅从第一区域DR1的左右侧中的任意一侧延伸。作为另一例,第二区域DR2不仅可以从第一区域DR1的左右侧延伸,而且也可以从上侧以及下侧中的至少一侧延伸。
显示装置10包括显示影像的显示面板100。显示面板100可以包括显示区域DA和非显示区域NDA。
显示区域DA作为显示图像的区域,可以包括多个子像素SP。并且,显示区域DA可以应用为用于检测外部环境的检测部件。例如,显示区域DA可以对应于用于识别用户的指纹的指纹识别区域。因此,显示区域DA可以包括多个子像素SP以及多个指纹传感器FPS。显示区域DA在显示图像的同时可以应用为识别用户的指纹的区域。例如,排列有多个子像素SP的显示面板100和排列有多个指纹传感器FPS的指纹传感器层可以沿第三方向(Z轴方向)重叠。
非显示区域NDA可以被限定为显示面板100中的除了显示区域DA以外的剩余区域。例如,非显示区域NDA可以包括:扫描驱动部,用于向扫描线施加扫描信号;扇出线,连接数据线与显示驱动部;以及垫,与电路板连接。
例如,非显示区域NDA可以形成为不透明的形态。非显示区域NDA可以形成为形成有能够让用户看到的图案的装饰层。
图2是根据一实施例的显示装置的剖面图。
参照图2,显示装置10可以包括第一基板SUB1、光学图案层CML、折射图案层PTL、显示面板100、覆盖窗口CW以及指纹传感器层FPSL。
第一基板SUB1可以是基底基板,可以利用高分子树脂等的绝缘物质构成。例如,第一基板SUB1可以利用聚醚砜(PES:PolyEtherSulphone)、聚丙烯酸酯(PAC:PolyACrylate)、聚芳酯(PAR:PolyARylate)、聚醚酰亚胺(PEI:PolyEtherImide)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN:PolyEthylene Napthalate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET:PolyEthyleneTerepthalate)、聚苯硫醚(PPS:PolyPhenylene Sulfide)、聚酰亚胺(PI:PolyImide)、聚碳酸酯(PC:PolyCarbonate)、三醋酸纤维素(CTA:Cellulose TriAcetate)、醋酸丙酸纤维素(CAP:Cellulose Acetate Propionate)或者这些的组合构成。
例如,第一基板SUB1可以是能够实现弯曲(Bending)、折叠(Folding)、卷曲(Rolling)等的柔性(Flexible)基板。在第一基板SUB1是柔性基板的情况下,可以利用聚酰亚胺(PI:PolyImide)形成,然而并不局限于此。
光学图案层CML可以布置于第一基板SUB1上。光学图案层CML可以起到区分从用户的手指F的指纹的脊线FR反射的光和从脊谷FV反射的光而提供至单独的受光元件的作用。为此,光学图案层CML可以包括阻光部BA和沿一方向贯通阻光部BA的多个透光部TA。
阻光部BA可以包括有机阻光材料以及金属阻光材料中的至少一个。例如,所述有机阻光材料可以包括炭黑(CB:carbon black)以及钛黑(TiBK:titan black)中的至少一个,然而并不局限于此。并且,所述金属阻光材料可以包括铬、铬氧化物以及铬氮化物中的至少一个,然而并不局限于此。
多个透光部TA可以是从发光元件层EML发出的第一光L1在用户的身体反射而朝指纹传感器层FPSL行进的第二光L2的光学通道。
多个透光部TA可以与第一薄膜晶体管层TFTL1的多个薄膜晶体管不重叠,阻光部BA可以与第一薄膜晶体管层TFTL1的多个薄膜晶体管重叠。例如,多个透光部TA可以沿第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)排列。多个透光部TA中的每一个的大小可以根据第二光L2的路径而确定。
针对阻光部BA以及透光部TA的详细说明将参照图3至图6而后述。
折射图案层PTL可以布置于光学图案层CML上。
折射图案层PTL可以是使朝指纹传感器层FPSL行进的第二光L2的至少一部分折射而调节第二光L2的路径的层。折射图案层PTL可以包括第一透光层以及第二透光层,其中,第一透光层包括高折射率物质,第二透光层包括低折射率物质。
折射图案层PTL可以使以预定的角度以上的角度入射的第二光L2折射并使其朝阻光部BA侧行进。即,折射图案层PTL可以阻断以预定的角度以上的角度入射的第二光L2朝透光部TA行进。阻断朝透光部TA的行进的预定的角度可以根据折射图案层PTL所包括的透光层的高度以及折射率比等而变动。针对折射图案层PTL的详细说明将参照图13而后述。
显示面板100可以布置于折射图案层PTL上。
显示面板100可以包括背板BP、第一薄膜晶体管层TFTL1、发光元件层EML、第一薄膜封装层TFEL1以及触摸传感器层TSL。
背板BP可以布置于折射图案层PTL(或者光学图案层CML)的上部而支撑第一薄膜晶体管层TFTL1。例如,背板BP可以利用高分子树脂等的绝缘物质构成。
例如,背板BP可以是能够实现弯曲(Bending)、折叠(Folding)、卷曲(Rolling)等的柔性(Flexible)基板。在背板BP是柔性基板的情况下,可以利用聚酰亚胺(PI:PolyImide)形成,然而并不局限于此
第一薄膜晶体管层TFTL1可以布置于背板BP上。第一薄膜晶体管层TFTL1可以包括将多个子像素SP分别驱动的至少一个薄膜晶体管。
子像素SP的至少一个薄膜晶体管可以包括半导体层、栅极电极、漏极电极以及源极电极。例如,第一薄膜晶体管层TFTL1还可以包括与子像素SP的至少一个薄膜晶体管连接的扫描线、数据线、电源线、扫描控制线以及将垫和数据线连接的布线(routing line)。
发光元件层EML可以布置于第一薄膜晶体管层TFTL1的上。发光元件层EML可以包括与第一薄膜晶体管层TFTL的至少一个薄膜晶体管连接的发光元件。
发光元件可以包括第一电极、发光层以及第二电极。例如,发光层可以是利用有机物质构成的有机发光层,然而并不局限于此。在发光层对应于有机发光层的情况下,若第一薄膜晶体管层TFTL1的薄膜晶体管对发光元件的第一电极施加预定的电压,并且发光元件的第二电极接收共同电压或者阴极电压,则空穴和电子可以分别通过空穴输送层和电子输送层而移动至有机发光层,并且空穴和电子可以在有机发光层彼此结合而发出光。
发光元件层EML可以包括限定多个子像素SP的像素定义膜。彼此相邻的发光层162可以借由像素定义膜170而彼此相隔,并且可以绝缘。
第一薄膜封装层TFEL1可以布置于发光元件层EML上,以覆盖第一薄膜晶体管层TFTL1和发光元件层EML。
第一薄膜封装层TFEL1可以防止氧气或者水分渗透至发光元件层EML。为此,第一薄膜封装层TFEL1可以包括至少一个无机膜。例如,第一薄膜封装层TFEL1可以包括包含诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)或者氧化铝(AlOx)等无机材料的无机膜,然而并不局限于此。
第一薄膜封装层TFEL1可以保护发光元件层EML免受如灰尘等异物的影响。为此,第一薄膜封装层TFEL1可以包括至少一个有机膜。第一薄膜封装层TFEL1可以包括诸如丙烯酸树脂(AcrylResin)、环氧树脂(Epoxy Resin)、酚醛树脂(Phenolic Resin)、聚酰胺树脂(Polyamide Resin)或者聚酰亚胺树脂(Polyimide Resin)等的有机膜,然而并不局限于此。
触摸传感器层TSL可以布置于第一薄膜封装层TFEL1的上部。触摸传感器层TSL直接布置于第一薄膜封装层TFEL1的上部,从而相比于包括有触摸传感器层TSL的单独的触摸面板贴附于第一薄膜封装层TFEL1上的情形可以减小显示装置10的厚度。
触摸传感器层TSL可以包括用于感测用户的触摸的触摸电极以及将垫和触摸电极连接的触摸电极线。触摸传感器层TSL的触摸电极可以布置在与显示面板100的显示区域DA重叠的触摸感测区域。
在显示面板100上可以布置有覆盖窗口CW。
覆盖窗口CW可以布置于显示面板100的触摸传感器层TSL上。例如,覆盖窗口CW可以借由透明粘结部件而贴附于触摸传感器层TSL上。覆盖窗口CW可以与用户的手指F直接接触。
指纹传感器层FPSL可以布置于第一基板SUB1的下部。第一基板SUB1上面(或者一面)可以与光学图案层CML相面对。第一基板SUB1的下面(或者另一面)可以与指纹传感器层FPSL相面对。
指纹传感器层FPSL的上面(或者一面)可以借由粘结部件OCA而贴附于第一基板SUB1的下面(或者另一面)。粘结部件OCA可以是光学用透明粘结部件(Optical ClearAdhesive),然而并不局限于此。
指纹传感器层FPSL可以包括如图1所示的多个指纹传感器FPS。
多个指纹传感器FPS可以是光学方式的指纹传感器。例如,多个指纹传感器FPS可以利用光电二极管(Photo Diode)、CMOS图像传感器、CCD相机、光电晶体管(PhotoTransistor)等构成,然而并不局限于此。
多个指纹传感器FPS可以感测由手指F的指纹的脊线FR和脊线FR之间的脊谷FV反射的光而识别指纹。
例如,若用户的手指F接触于覆盖窗口CW上,则由发光元件层EML输出的第一光L1可以被手指F的指纹的脊线FR和脊谷FV反射,并且反射的第二光L2可以通过折射图案层PTL以及光学图案层CML的透光部TA而到达布置于第一基板SUB1的下部的指纹传感器层FPSL。指纹传感器层FPSL的指纹传感器FPS可以区分从手指F的指纹的脊线FR反射的第二光L2和从手指F的指纹的脊谷FV反射的第二光L2,从而可以识别用户指纹的图案。因此,光学图案层CML的透光部TA可以成为被用户的手指F反射的第二光L2的通道。
在显示装置10中,可以将指纹传感器层FPSL布置在显示面板100的下部,从而可以简化工序,并且由于指纹传感器FPS并不会布置于输出第一光L1的路径(例如,发光元件层EML的上面),从而可以防止清晰度降低。
指纹传感器层FPSL可以包括第二基板SUB2、缓冲层410、第二薄膜晶体管层TFTL2、受光元件层PDL以及第二薄膜封装层TFEL2。
第二基板SUB2可以是基底基板,并且可以利用高分子树脂等的绝缘物质构成。例如,第二基板SUB2可以是能够实现弯曲(Bending)、折叠(Folding)、卷曲(Rolling)等的柔性(Flexible)基板。在第二基板SUB2是柔性基板的情况下,可以利用聚酰亚胺(PI:PolyImide)形成,然而并不局限于此。
缓冲层410可以布置于第二基板SUB2上。缓冲层410可以利用能够防止空气或者水分渗透的无机膜构成。例如,缓冲层410可以构成为包括有诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)或者氧化铝(AlOx)等无机材料的无机膜交替层叠的多重膜,然而并不局限于此。根据实施例,也可以省略缓冲层410。
第二薄膜晶体管层TFTL2可以布置于第二基板SUB2或者缓冲层410上。第二薄膜晶体管层TFTL2的下面可以与缓冲层410的上面相面对。
第二薄膜晶体管层TFTL2可以包括驱动多个指纹传感器FPS中的每一个的至少一个薄膜晶体管。指纹传感器FPS的至少一个薄膜晶体管可以包括半导体层、栅极电极、漏极电极以及源极电极。例如,第二薄膜晶体管层TFTL2还可以包括与指纹传感器FPS的至少一个薄膜晶体管连接的扫描线、引出线以及共同电压线。
受光元件层PDL可以布置于第二薄膜晶体管层TFTL2上。受光元件层PDL的下面可以与第二薄膜晶体管层TFTL2的上面相面对。
受光元件层PDL可以包括与第二薄膜晶体管层TFTL2的至少一个的薄膜晶体管连接的受光元件。受光元件可以包括第一电极、受光层以及第二电极。例如,受光层可以是利用有机物质构成的有机受光层,然而并不局限于此。当受光层对应于有机受光层的情况下,有机受光层可以接收第二光L2而将空穴和电子结合,并且可以将第二光L2的能量变换为形成于第一电极与第二电极之间的电信号(电流或者电压)。
受光元件层PDL可以包括限定多个指纹传感器FPS的传感器定义膜。受光元件的第一电极和受光层可以借由传感器定义膜而彼此隔开并绝缘。
第二薄膜封装层TFEL2可以布置于受光元件层PDL上。第二薄膜封装层TFEL2的下面可以与受光元件层PDL的上面相面对。
第二薄膜封装层TFEL2可以覆盖受光元件层PDL的上面,并且可以防止氧气或者水分渗透至受光元件层PDL。例如,第二薄膜封装层TFEL2可以包括至少一个无机膜。第二薄膜封装层TFEL2可以包括包含诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)或者氧化铝(AlOx)等无机材料的无机膜,然而并不局限于此。
第二薄膜封装层TFEL2可以保护受光元件层PDL免受如灰尘等异物的影响。为此,第二薄膜封装层TFEL2可以包括至少一个有机膜。第二薄膜封装层TFEL2可以包括诸如丙烯酸树脂(Acryl Resin)、环氧树脂(Epoxy Resin)、酚醛树脂(Phenolic Resin)、聚酰胺树脂(Polyamide Resin)或者聚酰亚胺树脂(Polyimide Resin)等的有机膜,然而并不局限于此。
另外,在图2中以指纹传感器层FPSL的第二薄膜封装层TFEL2布置为朝向第三方向(Z轴方向)的情形作为例子示出,然而并不局限于此。例如,指纹传感器层FPSL也可以布置为使第二基板SUB2朝向第三方向(Z轴方向)。
图3是示出在根据一实施例的显示装置中的反射的光的路径的立体图。
图4是说明根据一实施例的显示装置的指纹像素和传感器像素的图。
参照图3以及图4,覆盖窗口CW可以包括多个指纹像素FPP以及围绕多个指纹像素FPP中的每一个的采样区域SPR。指纹传感器层FPSL可以包括多个指纹传感器FPS以及围绕多个指纹传感器FPS中的每一个的感测区域SSR。
覆盖窗口CW上的一个指纹像素FPP可以对应于指纹传感器层FPSL的至少一个指纹传感器FPS。例如,一个指纹像素FPP可以对应于20个至30个指纹传感器FPS,然而并不局限于此。覆盖窗口CW上的采样区域SRR都可以对应于指纹传感器层FPSL的感测区域SSR。
多个指纹像素FPP中的每一个可以对应于光学图案层CML的一个透光部TA。例如,若用户的手指F接触于覆盖窗口CW上,则多个采样区域SPR中的每一个可以反射由显示面板100输出的第一光L1,从多个采样区域SPR中的每一个反射的第二光L2可以通过光学图案层CML的透光部TA而到达指纹传感器层FPSL的感测区域SSR。
光学图案层CML的多个透光部TA可以成为被用户的手指F反射的第二光L2的通道。因此,多个指纹传感器FPS可以感测借由接触于覆盖窗口CW上的采样区域SPR的手指F的指纹的脊线FR以及脊线FR之间的脊谷FV而反射的第二光L2。
显示装置10可以调整指纹距离OD和传感器距离ID的比率,从而可以通过指纹传感器FPS感测被用户的手指F反射的光。在此,指纹距离OD可以相当于用户的手指F直接接触的覆盖窗口CW的表面与光学图案层CML的透光部TA的中心点之间的距离。传感器距离ID可以相当于光学图案层CML的透光部TA的中心点与指纹传感器层FPSL的指纹传感器FPS之间的距离。例如,从覆盖窗口CW上的指纹像素FPP的一端反射的光可以通过透光部TA的中心点而到达指纹传感器FPS的另一端。并且,从覆盖窗口CW上的指纹像素FPP的另一端反射的光可以通过透光部TA的中心点而到达指纹传感器FPS的一端。因此,直接接触于指纹像素FPP的指纹的形状和在指纹传感器FPS形成的图像可以具有180度的差异。
为了区分从用户的手指F的指纹的脊线FR反射的光和从脊谷FV反射的光而提供至单独的指纹传感器FPS,透光部TA可以形成为具有预定的纵横比。此时,透光部TA的纵横比可以是将透光部TA的高度Wb除以透光部TA的线宽Wa的值。透光部TA的线宽Wa可以表示透光部TA的沿第一方向(X轴方向)的长度或者沿第二方向(Y轴方向)的长度。
图5是示出根据一实施例的显示装置的光学图案层的一例的平面图。
参照图5,光学图案层CML可以包括多个透光部TA。例如,多个透光部TA的平面形状可以相当于圆。多个透光部TA中的每一个的线宽(或者直径)Wa可以是1μm至10μm,然而并不局限于此。
多个透光部TA可以排列为沿第一方向(X轴方向)具有第一节距P1。例如,第一节距P1可以是传感器距离ID的1.3倍以上,然而并不局限于此。
多个透光部TA可以排列为沿第二方向(Y轴方向)具有第二节距P2。例如,第二节距P2可以与第一节距P1实质上相同。作为另一例,第二节距P2可以与第一节距P1彼此不同。
例如,多个透光部TA可以沿第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)并排排列。作为另一例,多个透光部TA可以沿第一节距P1以及第二节距P2排列,同时也可以沿除了第一方向(X轴方向)以及第二方向(Y轴方向)以外的方向整齐排列。
例如,第一节距P1或者第二节距P2可以与第一薄膜封装层TFEL1的厚度成比例。若第一薄膜封装层TFEL1的厚度增加,则指纹距离OD可以增加,并且指纹像素FPP和采样区域SPR的面积也可以增加。因此,为了调整指纹距离OD和传感器距离ID的比率,多个透光部TA的第一节距P1或者第二节距P2可以与第一薄膜封装层TFEL1的厚度成比例。
例如,第一节距P1或者第二节距P2可以与发光元件层EML的发光元件之间的距离或者子像素SP之间的距离成比例。若发光元件之间的距离增加,则被手指F反射的第二光L2之间的距离也可以增加。因此,为了使多个透光部TA执行第二光L2的通道作用,第一节距P1或者第二节距P2可以与发光元件之间的距离或者子像素SP之间的距离成比例。
图6是示出根据一实施例的显示装置的光学图案层的另一例的平面图。图6的透光部TA的形状与图5的透光部TA不同,从而将简略地说明或者省略与上述的构成相同的构成。
参照图6,多个透光部TA的平面形状可以相当于四角形。多个透光部TA中的每一个可以在第一方向(X轴方向)上具有第一长度Wa1,可以在第二方向(Y轴方向)上具有第二长度Wa2。例如,多个透光部TA中的每一个的第一长度Wa1可以是1μm至10μm,然而并不局限于此。例如,多个透光部TA中的每一个的第二长度Wa2可以与第一长度Wa1相同。作为另一例,多个透光部TA中的每一个的第二长度Wa2与第一长度Wa1可以彼此不同。
另外,多个透光部TA的形状并不局限于图5以及图6所示的圆形形状以及四角形形状。例如,多个透光部TA可以形成为椭圆形状、多边形形状等多种形状。并且,多个透光部TA可以在光学图案层CML内具有彼此不同的形状。
根据上述的实施例,显示装置10可以调整指纹距离OD和传感器距离ID的比率,并且调整光学图案层CML的透光部TA的排列以及形状,从而可以提升指纹传感器FPS的灵敏度。
图7是示出根据一实施例的显示装置的子像素和线的连接关系的图。
参照图7,显示面板100可以包括显示区域DA以及非显示区域NDA。
显示区域DA可以包括多个子像素SP、连接于子像素SP的电压供应线VL、扫描线SL、发光控制线EL以及数据线DL。
各个子像素SP可以与至少一个扫描线SL、至少一个数据线DL、至少一个发光控制线EL以及至少一个电压供应线VL连接。在图7中,各个子像素SP与2个扫描线SL、1个数据线DL、1个发光控制线EL以及1个电压供应线VL连接,然而并不局限于此。例如,各个子像素SP也可以与3个以上的扫描线SL连接。
各个子像素SP可以包括驱动晶体管、至少一个开关晶体管、发光元件以及电容器。
驱动晶体管可以通过根据施加于栅极电极的数据电压而向发光元件供应驱动电流来发光。例如,驱动晶体管和至少一个开关晶体管可以是薄膜晶体管(TFT:Thin FilmTransistor)。
发光元件可以根据驱动晶体管的驱动电流的大小而发出具有预定的亮度的光。例如,发光元件可以是包括第一电极、有机发光层以及第二电极的有机发光二极管(OrganicLight Emitting Diode)。电容器可以将施加于驱动晶体管的栅极电极的数据电压保持恒定。
子像素SP可以通过电压供应线VL而接收驱动电压VDD。在此,驱动电压VDD可以是用于驱动子像素SP的发光元件的高电位电压。
多个电压供应线VL可以沿第一方向(X轴方向)彼此隔开,并且可以沿第二方向(Y轴方向)延伸。例如,多个电压供应线VL中的每一个可以沿布置于显示区域DA的子像素SP的列而布置。多个电压供应线VL中的每一个可以与布置于同一列的子像素SP连接,并且可以向子像素SP供应驱动电压VDD。
扫描线SL和发光控制线EL可以沿第一方向(X轴方向)延伸,并且可以沿与第一方向(X轴方向)交叉的第二方向(Y轴方向)彼此隔开。扫描线SL和发光控制线EL可以彼此并排地形成。
数据线DL可以沿第一方向(X轴方向)彼此隔开,并且可以沿第二方向(Y轴方向)延伸。数据线DL可以与电压供应线VL并排地形成。
非显示区域NDA可以包括:扫描驱动部300,用于对扫描线SL施加扫描信号;扇出线FL,连接数据线DL和显示驱动部200;以及垫DP,与电路板连接。垫DP可以布置为比显示驱动部200更靠近显示面板100的一侧边缘。
显示驱动部200可以连接于垫DP而接收数字视频数据和定时信号。显示驱动部200可以将数字视频数据变换为模拟正极性/负极性数据电压,并通过扇出线FL供应至数据线DL。
显示驱动部200可以生成扫描控制信号并通过扫描控制线SCL供应至扫描驱动部300。
扫描驱动部300可以布置于非显示区域NDA的一侧。扫描驱动部300可以包括用于根据扫描控制信号而生成扫描信号的多个薄膜晶体管。扫描驱动部300可以基于扫描控制信号来将扫描信号供应至子像素SP,从而可以选择将要供应数据电压的子像素SP。
图8是示出根据一实施例的显示装置的指纹传感器和线的连接关系的图。图9是示出根据一实施例的显示装置的开关晶体管和线的连接关系的图。
参照图8以及图9,指纹传感器层FPSL可以包括指纹识别区域FPA以及非指纹识别区域NFPA。
指纹识别区域FPA可以包括:多个指纹传感器FPS;多个扫描线SL,连接于指纹传感器FPS;多个引出线ROL;以及多个共同电压线VCL。例如,多个指纹传感器FPS中的每一个的相隔距离可以是5μm至50μm,覆盖窗口CW上的一个指纹像素可以与指纹传感器层FPSL的20个至30个指纹传感器FPS对应,然而并不局限于此。
多个指纹传感器FPS中的每一个可以通过扫描线SL而连接于扫描驱动部SCU,并且从扫描驱动部SCU接收扫描信号。扫描线SL可以沿第一方向(X轴方向)延伸,并且可以沿第二方向(Y轴方向)彼此相隔。扫描驱动部SCU可以将扫描信号供应至多个指纹传感器FPS中的每一个,从而可以选择将要感测引出信号的变化的指纹传感器FPS。
多个指纹传感器FPS中的每一个可以通过引出线ROL而连接于传感器驱动部500,并且可以将引出信号供应至传感器驱动部500。引出线ROL可以沿第一方向(X轴方向)彼此相隔,并且可以沿第二方向(Y轴方向)延伸。
非指纹识别区域NFPA可以布置于指纹识别区域FPA的外侧。非指纹识别区域NFPA可以被限定为除了指纹识别区域FPA以外的剩余区域。例如,扫描驱动部SCU可以布置于非指纹识别区域NFPA的一侧,以与延伸至指纹识别区域FPA的扫描线SL连接。
传感器驱动部500可以布置于与非指纹识别区域NFPA的一侧垂直的另一侧,并与延伸至非指纹识别区域NFPA的引出线ROL连接。传感器驱动部500可以将感测驱动电压供应至多个指纹传感器FPS,并且接收基于用户的手指F触摸的引出信号来识别用户指纹的图案。
例如,在用户的手指F接触于覆盖窗口CW上的情况下,接收扫描信号的指纹传感器FPS的引出信号可以变更。接收由手指F的指纹的脊线FR反射的光的指纹传感器FPS的引出信号可以与接收由手指F的指纹的脊谷FV反射的光的指纹传感器FPS的引出信号彼此不同。传感器驱动部500可以区分这样的引出信号的差异,来判断接触于与指纹传感器FPS对应的覆盖窗口CW的指纹像素的是手指F的指纹的脊线FR还是脊谷FV。因此,传感器驱动部500可以基于引出信号来识别用户指纹的图案。
非指纹识别区域NFPA还可以包括布置于指纹传感器层FPSL的一侧边缘的指纹识别垫FP。指纹识别垫FP可以与传感器驱动部500连接,以将从外部的集成电路施加的信号供应至传感器驱动部500。
在图9中,指纹传感器FPS可以包括开关晶体管ST以及受光元件PD。
开关晶体管ST可以基于施加到栅极电极的扫描信号来将感测驱动电压供应至受光元件PD。例如,开关晶体管ST的栅极电极可以连接于扫描线SL,第一电极可以连接于引出线ROL,第二电极可以连接于受光元件PD的第一电极。开关晶体管ST的第一电极可以是源极电极,第二电极可以是漏极电极。若开关晶体管ST源极-栅极电压超过开关晶体管ST的阈值电压,则驱动电流可以通过开关晶体管ST的沟道流过。
受光元件PD可以基于被用户的手指F反射的第二光L2来识别用户指纹的图案。受光元件PD的第一电极可以与开关晶体管ST的第二电极连接,第二电极可以与共同电压线VCL连接。例如,多个受光元件PD的第二电极可以形成为共同电极,以与共同电压线VCL连接。共同电压线VCL可以向受光元件PD的第二电极供应低电位电压。
例如,在覆盖窗口CW上没有用户的身体接触的情况下,受光元件PD可以不接收光。若受光元件PD不接收光,则可以将输入至第一电极的驱动电流输出至第二电极。
若用户的手指F接触于覆盖窗口CW上,则受光元件PD可以接收被手指F的指纹的脊线FR或者脊谷FV反射的第二光L2。从发光元件层EML输出的第一光L1可以被手指F的指纹的脊线FR或者脊谷FV反射,反射的第二光L2可以到达指纹传感器层FPSL的受光元件PD。受光元件PD可以将第二光L2的能量变换为形成于第一电极与第二电极之间的电信号(电流或者电压),变换的电信号可以作为引出信号被供应至传感器驱动部500。例如,在逆向偏压(Reverse bias)形成于受光元件PD的第一电极和第二电极的情况下,可以与第二光L2的光量成比例地流过驱动电流和逆向电流。因此,若受光元件PD接收第二光L2,则从受光元件PD输出的逆向电流可以流向开关晶体管ST,并且可以作为引出信号被施加到传感器驱动部500。
传感器驱动部500区分从指纹传感器FPS接收的引出信号是否对应于手指F的指纹的脊线FR或者是否对应于手指F的指纹的脊谷FV,从而可以识别用户指纹的图案。
例如,受光元件PD可以实现为光电晶体管(Photo Transistor)或者光电二极管(Photo Diode),然而并不局限于此。受光元件PD可以对应于将光能变换为电能的光传感器,并且可以利用径流的电流根据光强而变化的光伏发电效果。
图10示意性地示出根据一实施例的显示装置的框图。
参照图10,显示装置10可以包括显示面板100、显示驱动部200、指纹传感器层FPSL以及传感器驱动部500。
显示驱动部200可以将影像驱动信号供应至显示面板100,从而可以控制显示面板100的影像显示操作。显示驱动部200可以基于从外部供应的数字视频数据和定时信号来生成影像驱动信号。例如,显示驱动部200可以从主机(未图示)接收数字视频数据和定时信号,定时信号可以包括垂直同步信号(Vertical Synchronization Signal)、水平同步信号(Horizontal Synchronization Signal)、时钟信号(Clock Signal)等。并且,影像驱动信号可以包括扫描信号、发光控制信号以及数据信号等。
传感器驱动部500可以控制指纹传感器层FPSL的多个指纹传感器FPS的操作而识别用户的指纹。例如,传感器驱动部500可以向多个指纹传感器FPS供应感测驱动电压,并且可以接收借由手指F的触摸的引出信号。指纹传感器FPS可以基于从手指F的指纹的脊线FR以及脊谷FV各自反射的光能来向传感器驱动部500供应彼此不同的引出信号。传感器驱动部500可以基于与覆盖窗口CW的多个指纹像素中的每一个对应的引出信号来识别用户的指纹。
图11是示出根据一实施例的显示装置的指纹传感器层的剖面图。
参照图11,指纹传感器层FPSL可以包括第二基板SUB2、缓冲层410、第二薄膜晶体管层TFTL2、受光元件层以及第二薄膜封装层TFEL2。
第二基板SUB2可以是基底基板,并且可以利用高分子树脂等的绝缘物质构成。例如,第二基板SUB2可以是能够实现弯曲(Bending)、折叠(Folding)、卷曲(Rolling)等的柔性(Flexible)基板。在第二基板SUB2是柔性基板的情况下,可以利用聚酰亚胺(PI:PolyImide)形成,然而并不局限于此。
缓冲层410可以包括第一缓冲层411以及第二缓冲层412。第一缓冲层411可以配备于第二基板SUB2上。第一缓冲层411可以利用能够防止空气或者水分渗透的无机膜构成。第一缓冲层411可以利用包含诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)以及氧化铝(AlOx)等无机材料的无机膜中的至少一个无机膜构成,然而并不局限于此。
第二缓冲层412可以布置于第一缓冲层411上,并且可以覆盖在第一缓冲层411上图案化的阻光图案420。第二缓冲层412可以利用能够防止空气或者水分渗透的无机膜构成。
阻光图案420可以以与开关晶体管ST重叠的方式布置于第一缓冲层411与第二缓冲层412之间。例如,阻光图案420可以在第一缓冲层411上沉积光吸收物质或者光阻断物质后执行曝光图案化而形成。阻光图案420可以利用钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)以及银(Ag)等的金属或者这些的合金构成,然而并不局限于此。
第二薄膜晶体管层TFTL2可以配备于缓冲层410上。第二薄膜晶体管层TFTL2可以包括驱动多个指纹传感器FPS中的每一个的开关晶体管ST。第二薄膜晶体管层TFTL2还可以包括栅极绝缘膜440、层间绝缘膜450、保护层460以及平坦化层470。指纹传感器FPS的开关晶体管ST可以包括半导体层431、栅极电极432、源极电极433以及漏极电极434。
半导体层431可以配备于缓冲层410上。半导体层431可以布置为与栅极电极432、源极电极433以及漏极电极434重叠。半导体层431可以与源极电极433以及漏极电极434直接接触,并且可以将栅极绝缘膜440置于中间而与栅极电极432相面对。
栅极电极432可以布置在栅极绝缘膜440上。栅极电极432可以将栅极绝缘膜440置于中间而与半导体层431重叠。
源极电极433以及漏极电极434可以在层间绝缘膜450上彼此相隔地布置。源极电极433可以通过配备于栅极绝缘膜440以及层间绝缘膜450的第一接触孔而与半导体层431的一面接触。漏极电极434可以通过配备于栅极绝缘膜440以及层间绝缘膜450的第二接触孔而与半导体层431的另一面接触。漏极电极434可以通过保护层460的第三接触孔而与受光元件PD的第一电极481直接接触。
栅极绝缘膜440可以配备于半导体层431上。例如,栅极绝缘膜440可以布置于半导体层431以及缓冲层410上,并且可以使半导体层431和栅极电极432绝缘。栅极绝缘膜440可以包括源极电极433所贯通的第一接触孔以及漏极电极434所贯通的第二接触孔。
层间绝缘膜450可以布置于栅极电极432上。例如,层间绝缘膜450可以包括源极电极433所贯通的第一接触孔以及漏极电极434所贯通的第二接触孔。在此,层间绝缘膜450的第一接触孔以及第二接触孔可以分别与栅极绝缘膜440的第一接触孔或者第二接触孔连接。
保护层460可以配备于开关晶体管ST上,以保护开关晶体管ST。例如,保护层460可以包括受光元件PD的第一电极481所贯通的第三接触孔。
平坦化层470可以配备于保护层460上,以使开关晶体管ST的上面平坦化。平坦化层470可以包括受光元件PD的第一电极481所贯通的第三接触孔。在此,保护层460的第三接触孔和平坦化层470的第三接触孔可以为了使受光元件PD的第一电极481贯通而彼此连接。
受光元件层(图2的PDL)可以配备于第二薄膜晶体管层TFTL2上。受光元件层PDL可以包括:受光元件PD,与第二薄膜晶体管层TFTL2的开光晶体管ST连接;以及传感器定义膜490,围绕受光元件PD。
受光元件PD可以包括第一电极481、受光层482以及第二电极483。
第一电极481可以配备于平坦化层470上。例如,第一电极481可以布置为与借由传感器定义膜490而被定义的受光元件层PDL的开口区域重叠。并且,第一电极481可以通过配备于平坦化层470和保护层460的第三接触孔而与开关晶体管ST的漏极电极434连接。例如,第一电极481可以利用透明导电物质构成,从而可以使被手指F反射的第二光L2透过,并且可以起到受光元件PD的阳极(Anode)的作用。
受光层482可以配备于第一电极481上。受光层482可以包括空穴注入层、空穴输送层、受光层、电子阻断层、电子输送层、电子注入层等。例如,受光层482可以是利用有机物质构成的有机受光层,然而并不局限于此。在受光层482对应于有机受光层的情况下,有机受光层可以接收第二光L2而使空穴和电子结合,并且可以将第二光L2的能量变换为形成于第一电极481与第二电极483之间的电信号(电流或者电压)。
第二电极483可以配备于受光层482上。例如,第二电极483可以实现为如下的形态:不会按各个指纹传感器FPS而区分,而是对于整体的指纹传感器FPS共同的电极。若驱动电压施加于第一电极481,并且共同电压施加于第二电极483,则空穴和电子可以移动至受光层482而彼此结合。第二电极483可以起到受光元件PD的阴极(Cathode)的作用。
受光元件层PDL的传感器定义膜490可以配备于平坦化层470上。传感器定义膜490可以配备于彼此相邻的第一电极481之间,以划分多个第一电极481。传感器定义膜490可以使彼此相邻的第一电极481和受光层482电绝缘,从而可以限定受光元件层PDL的开口区域。
第二薄膜封装层TFEL2可以配备于受光元件层PDL上。第二薄膜封装层TFEL2可以覆盖受光元件层PDL,并且可以防止氧气或者水分渗透至受光元件层PDL。例如,第二薄膜封装层TFEL2可以包括至少一个无机膜。第二薄膜封装层TFEL2可以包括包含诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)或者氧化铝(AlOx)等的无机材料的无机膜,然而并不局限于此。
第二薄膜封装层TFEL2可以保护受光元件层PDL免受如灰尘等异物的影响。例如,第二薄膜封装层TFEL2可以包括至少一个有机膜。第二薄膜封装层TFEL2可以包括诸如丙烯酸树脂(Acryl Resin)、环氧树脂(Epoxy Resin)、酚醛树脂(Phenolic Resin)、聚酰胺树脂(Polyamide Resin)或者聚酰亚胺树脂(Polyimide Resin)等的有机膜,然而并不局限于此。
图12是详细地示出根据一实施例的显示装置的剖面图。图12作为详细示出图2的显示装置的局部构成的剖面图,从而将简略地说明或者省略与上述的构成相同的构成。
参照图2以及图12,显示装置10可以包括第一基板SUB1、光学图案层CML、折射图案层PTL、显示面板、覆盖窗口CW以及指纹传感器层FPSL。显示面板(图2的100)可以包括背板BP、第一薄膜晶体管层TFTL1、发光元件层EML、第一薄膜封装层TFEL1以及触摸传感器层TSL。指纹传感器层FPSL可以包括第二基板SUB2、缓冲层410、第二薄膜晶体管层TFTL2、受光元件层(图2的PDL)以及第二薄膜封装层TFEL2。
光学图案层CML可以包括多个透光部TA。多个透光部TA可以是从发光元件层EML发出的第一光L1在用户的身体反射而朝指纹传感器层FPSL行进的第二光L2的光学通道。
折射图案层PTL可以是使朝指纹传感器层FPSL行进的第二光L2的至少一部分折射而调节第二光L2的路径的层。折射图案层PTL可以包括包含高折射率物质的第一透光层以及包含低折射率物质的第二透光层。
针对光学图案层CML以及折射图案层PTL的详细说明将参照图13以及图22至图25后述。
第一薄膜晶体管层TFTL1可以布置于背板BP上。第一薄膜晶体管层TFTL1可以包括将多个子像素SP分别驱动的至少一个薄膜晶体管110。
第一薄膜晶体管层TFTL1还可以包括栅极绝缘膜120、层间绝缘膜130、保护层140以及平坦化层150。至少一个薄膜晶体管110可以包括半导体层111、栅极电极112、源极电极113以及漏极电极114。
半导体层111可以配备于背板BP上。半导体层111可以布置为与栅极电极112、源极电极113以及漏极电极114重叠。半导体层111可以与源极电极113以及漏极电极114直接接触,并且可以将栅极绝缘膜120置于中间而与栅极电极112相面对。
栅极电极112可以布置在栅极绝缘膜120的上部。栅极电极112可以将栅极绝缘膜120置于中间而与半导体层111重叠。
源极电极113以及漏极电极114可以在层间绝缘膜130上彼此相隔地布置。源极电极113可以通过配备于栅极绝缘膜120以及层间绝缘膜130的接触孔而与半导体层111的一面接触。漏极电极114可以通过配备于栅极绝缘膜120以及层间绝缘膜130的接触孔而与半导体层111的另一面接触。漏极电极114可以通过保护层140的接触孔而与发光元件160的第一电极161直接接触。
栅极绝缘膜120可以配备于半导体层111上。例如,栅极绝缘膜120可以布置于半导体层111以及背板BP的上部,并且可以使半导体层111和栅极电极112绝缘。栅极绝缘膜120可以包括源极电极113所贯通的接触孔以及漏极电极114所贯通的接触孔。
层间绝缘膜130可以布置于栅极电极112上。例如,层间绝缘膜130可以包括源极电极113所贯通的接触孔以及漏极电极114所贯通的接触孔。在此,层间绝缘膜130的接触孔可以与栅极绝缘膜120的接触孔连接。
保护层140可以配备于薄膜晶体管110上,以保护薄膜晶体管110。例如,保护层140可以包括发光元件160的第一电极161所贯通的接触孔。
平坦化层150可以配备于保护层140上,以使薄膜晶体管110的上面平坦化。例如,平坦化层150可以包括发光元件160的第一电极161所贯通的接触孔。在此,保护层140的接触孔和平坦化层150的接触孔可以为了使发光元件160的第一电极161贯通而彼此连接。
发光元件层EML可以配备于第一薄膜晶体管层TFTL1上。发光元件层EML可以包括与第一薄膜晶体管层TFTL1的薄膜晶体管110连接的发光元件160。
发光元件160可以包括第一电极161、发光层162以及第二电极163。
第一电极161可以配备于平坦化层150上。例如,第一电极161可以布置为与借由像素定义膜170而被限定的发光元件层EML的开口区域重叠。第一电极161可以通过配备于平坦化层150和保护层140的接触孔而与薄膜晶体管110的漏极电极114接触。例如,第一电极161可以起到发光元件160的阳极(Anode)作用。
发光层162可以配备于第一电极161上。发光层162可以包括空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子阻断层、电子输送层、电子注入层等。例如,发光层162可以是利用有机物质构成的有机发光层,然而并不局限于此。当发光层162对应于有机发光层的情况下,若第一薄膜晶体管层TFTL1的薄膜晶体管110向发光元件160的第一电极161施加预定的电压,并且发光元件160的第二电极163接收共同电压或者阴极电压,则空穴和电子可以分别通过空穴输送层和电子输送层而移动至发光层162,并且空穴和电子可以在发光层162彼此结合而发出光。
第二电极163可以配备于发光层162上。例如,第二电极163可以实现为如下的电极形态:不会按各个子像素SP而区分,而是对于整体的子像素SP共同的电极。
发光元件层EML可以包括限定多个子像素SP的像素定义膜170。发光元件160的第一电极161和发光层162可以被像素定义膜170彼此隔开且绝缘。
此外,已参照图2以及图11说明了第一薄膜封装层TFEL1、触摸传感器层TSL、覆盖窗口CW以及指纹传感器层FPSL,因此省略重复的内容。
图13是作为根据一实施例的显示装置的剖面图,是详细地示出根据一实施例的显示装置的光学图案层以及折射图案层的剖面图。图14是图13所示的结构的变形例。以下,为了便于说明,示意性地仅图示了指纹传感器层FPSL的构成中的第二基板SUB2和布置于第二基板SUB2上的多个受光元件PD以及传感器定义膜490,然而显然还可以包括用于构成指纹传感器层FPSL的其他构成。
参照图13,在第一基板SUB1上可以布置有光学图案层CML以及折射图案层PTL。
如上所述,光学图案层CML可以包括阻光部BA以及沿一方向(例如,厚度方向)贯通阻光部BA的多个透光部TA。入射到光学图案层CML的光中的一部分的光可以透过透光部TA而朝受光元件PD侧行进,然而另一部分的光可以被阻光部BA阻断。
具体地,光学图案层CML包括阻光部BA以及透光部TA,从而仅使以预定的角度以内的角度入射的光可以透过,并且可以阻断除此以外的光。在此,借由光学图案层CML而确定的预定的角度可以被定义为明暗截止角度(cut off angle)θc或者阻断角度。受光元件PD可以借由光学图案层CML而区分从用户的手指的指纹的脊线反射的光和从脊谷反射的光并接收。
光学图案层CML的明暗截止角度θc可以借由透光部TA的线宽Wa以及高度Wb的比率(即,透光部TA的纵横比)而确定。另外,透光部TA的线宽Wa和阻光部BA的宽度Wc之和可以恒定。即,透光部TA之间的距离可以恒定,然而并不局限于此。
折射图案层PTL可以布置于光学图案层CML上。折射图案层PTL可以包括具有彼此不同的折射率的第一透光层HRL以及第二透光层LRL。
具体地,第一透光层HRL的折射率可以大于第二透光层LRL的折射率。作为一实施例,第一透光层HRL以及第二透光层LRL的折射率比可以是0.9775以下。在此,折射率比可以是将第二透光层LRL的折射率除以第一透光层HRL的折射率而得到的值。
第一透光层HRL可以布置为与光学图案层CML的阻光部BA重叠。根据实施例,第一透光层HRL可以与阻光部BA完全重叠,在此情况下,第一透光层HRL的平面上的形状可以与阻光部BA的平面上的形状实质上相同。
第一透光层HRL可以包括多个开口OP。第一透光层HRL所包括的开口OP可以形成于与光学图案层CML的透光部TA对应的位置。
第一透光层HRL可以是包括高折射率物质的高折射率层。例如,第一透光层HRL可以形成为包括有诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)或者氧化铝(AlOx)等无机材料的无机膜,然而并不局限于此,也可以形成为包括有利用上述无机材料构成的无机粒子的有机膜。
第二透光层LRL可以形成于第一透光层HRL上,并且可以以填充光学图案层CML的透光部TA的方式形成。即,在光学图案层CML的阻光部BA之间的空间可以填充有第二透光层LRL。并且,第二透光层LRL可以将第一透光层HRL整体地覆盖。第二透光层LRL可以以填充第一透光层HRL的开口OP的方式形成。
第二透光层LRL的上面大致上可以平整。即,第二透光层LRL可以执行补偿布置于下部的构成的段差的平坦化层的作用。通过此,入射到第二透光层LRL的上面的光可以均匀地朝光学图案层CML侧行进。
第二透光层LRL可以是包含低折射率物质的低折射率层。如上所述,第二透光层LRL的折射率可以小于第一透光层HRL的折射率。例如,第二透光层LRL可以利用包括有诸如聚丙烯酸酯树脂(polyacrylates resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolicresin)、聚酰胺树脂(polyamides resin)、聚酰亚胺树脂(polyimides resin)、不饱和聚酯树脂(unsaturated polyesters resin)、聚苯醚树脂(poly phenylenethers resin)、聚苯硫醚树脂(polyphenylenesulfides resin)或者苯并环丁烯(BCB:benzocyclobutene)等透明有机材料的有机膜形成。
第二透光层LRL的布置以及形状并不局限于上述内容,例如,如图14所示,第二透光层LRL_1可以不填充透光部TA。在此情况下,填充透光部TA的物质可以与构成第二透光层LRL_1的物质彼此不同。作为一例,在透光部TA可以填充有折射率与第二透光层LRL_1不同的透明有机材料。作为另一例,在透光部TA的至少一部分也可以形成空气层。
在上述的实施例中,光学图案层CML的明暗截止角度θc可以由透光部TA的纵横比而决定。随着透光部TA的线宽Wa减小,并且透光部TA的高度Wb增加,透光部TA的纵横比可以增加,并且光学图案层CML的明暗截止角度θc可以减小。据此,光学图案层CML可以更加精确地区分在手指的指纹的脊线反射的光和在脊谷反射的光,并可以供应至受光元件PD。即,可以提升显示装置10的指纹检测能力。
然而,随着透光部TA的纵横比增加,被光学图案层CML的阻光部BA阻断的光可以增加,并且光学图案层CML的光透射率可以减小。在光学图案层CML的光透射率减小的情况下,供应至受光元件PD的光量可能不充分,并且光学图案层CML的信噪比(SNR:Signal toNoise Ratio)可能恶化。
据此,根据本发明的一实施例的显示装置10可以包括布置于光学图案层CML上的折射图案层PTL。
例如,在折射图案层PTL可以入射有第一反射光L2a以及第二反射光L2b。
第一反射光L2a可以是以阻光部BA的一侧面BAS为基准而以第一角度θa入射的光。在此,第一反射光L2a可以是以明暗截止角度θc以内的角度入射的光。第一反射光L2a可以不被折射图案层PRL(或者第一透光层HRL)折射。第一反射光L2a可以透过折射图案层PTL以及光学图案层CML而朝布置于下部的受光元件PD入射。
相反,第二反射光L2b可以是以阻光部BA的一侧面BAS为基准而以第二角度θb入射的光。在此,第二反射光L2b可以是以大于明暗截止角度θc的角度入射的光。如上所述,第一透光层HRL的折射率可以大于第二透光层LRL的折射率。据此,从第二透光层LRL朝第一透光层HRL侧行进的第二反射光L2b可以发生折射。因此,第二反射光L2b可以发生折射而作为折射光L2b'朝阻光部BA侧折射,并且折射光L2b'可以被阻光部BA阻断或者吸收,从而可能不会朝受光元件PD侧被提供。
即,折射图案层PTL可以通过第一透光层HRL和第二透光层LRL的折射率差异而使入射的光发生折射,据此,可以调节光学图案层CML的明暗截止角度θc。
如本实施例,在光学图案层CML的上部布置有折射图案层PTL的情况下,即使为了提升光学图案层CML的光透射率而增加透光部TA的线宽Wa,也可以使光学图案层CML的明暗截止角度θc维持在预定的水平。例如,随着透光部TA的线宽Wa增加,第一透光层HRL的高度Wh也可以随之而增加。即,在通过增加透光部TA的线宽Wa而提升光学图案层CML的光透射率的同时,可以调节第一透光层HRL的高度Wh,从而可以将光学图案层CML的明暗截止角度θc调节为所需的水平。
在透光部TA的线宽Wa增加而使光学图案层CML的透射率提升的情况下,可以改善包括有受光元件PD的指纹传感器的信噪比(SNR:Signal to Noise Ratio),并且可以提升显示装置10的指纹检测能力。
并且,由于可以调节第一透光层HRL的高度Wh而调节光学图案层CML的明暗截止角度θc,因此光学图案层CML可以更加精确地区分从手指的指纹的脊线反射的光和从脊谷反射的光而提供至受光元件PD。即,可以提升显示装置10的指纹检测能力。
以下,针对其他实施例进行说明。在以下实施例中,对于与已说明的构成相同的构成以相同的参照符号指称,并且对于重复说明将省略或者简化。
图15是作为根据另一实施例的显示装置的剖面图,是详细地示出根据另一实施例的显示装置的光学图案层以及折射图案层的剖面图。图16是在图15所示的结构的变形例。
参照图15以及图16,显示装置10_2可以包括布置于光学图案层CML的上部的折射图案层PTL_2。折射图案层PTL_2可以是控制从外部物体反射的光的路径的透镜图案层。
折射图案层PTL_2可以包括第一透光层HRL_2(或者透镜层)以及第二透光层LRL(或者保护层)。
第一透光层HRL_2可以包括上面HRLa、与上面HRLa对向的下面HRLb以及位于上面HRLa与下面HRLb之间的倾斜面HRLc_2。第一透光层HRL_2的上面HRLa和下面HRLb大致上可以平行,并且第一透光层HRL_2的下面HRLb可以与光学图案层CML接触。然而,并不局限于此,在第一透光层HRL_2与光学图案层CML之间还可以布置有用于支撑折射图案层PTL_2的单独的支撑部件。
第一透光层HRL_2的上面HRLa的面积(或者宽度)可以小于下面HRLb的面积(或者宽度)。在第一透光层HRL_2的上面HRLa与下面HRLb之间可以设置有倾斜面HRLc_2。第一透光层HRL_2的倾斜面HRLc_2可以与下面HRLb形成倾斜角θc',倾斜角θc'可以是锐角。第一透光层HRL_2的倾斜面HRLc_2的至少一部分可以沿一方向(例如,厚度方向)与阻光部BA重叠。
第二透光层LRL可以布置为覆盖第一透光层HRL_2。第二透光层LRL的上面大致上可以平整。即,第二透光层LRL可以执行平坦化层的作用。
第一透光层HRL_2和第二透光层LRL的折射率可以彼此不同。具体地,第一透光层HRL_2的折射率可以大于第二透光层LRL的折射率。据此,可以使从第二透光层LRL朝第一透光层HRL_2侧行进的光折射。
折射图案层PTL_2可以提升光学图案层CML的光透射率。
例如,在折射图案层PTL_2可以入射有第一反射光L2c以及第二反射光L2d。第一反射光L2c可以透过第一透光层HRL_2的上面HRLa以及下面HRLb,并通过透光部TA而朝受光元件PD侧入射。
相反,第二反射光L2d可以朝第一透光层HRL_2的倾斜面HRLc_2入射。在此,第二反射光L2d可以是朝阻光部BA侧行进的光。第二反射光L2d在从第二透光层LRL朝第一透光层HRL_2侧行进的过程中可以被倾斜面HRLc_2折射,并且可以朝透光部TA侧行进。
即,根据本实施例的折射图案层PTL_2可以调节从外部物体反射的光中的朝阻光部BA侧行进的光的路径,并且可以使朝阻光部BA侧行进的光折射而朝透光部TA侧行进。据此,光学图案层CML的光透射率可以提升,并且可以增加入射到受光元件PD的光量,而且可以提升显示装置10_2的指纹识别性能。
另外,第一透光层HRL_2的形状可以不限于上述内容,而可以多样。
例如,如图16所示,显示装置10_3可以包括布置于光学图案层CML上的折射图案层PTL_3。折射图案层PTL_3可以包括彼此相隔地布置的多个第一透光层HRL_3。
第一透光层HRL_3可以包括倾斜面HRLc_3。第一透光层HRL_3的倾斜面HRLc_3可以与下面HRLb形成倾斜角θd,倾斜角θd可以是锐角。第一透光层HRL_3的倾斜面HRLc_3的至少一部分可以沿一方向(例如,厚度方向)与阻光部BA重叠。
在第一透光层HRL_3上可以布置有第二透光层LRL。第二透光层LRL可以布置为覆盖第一透光层HRL_3,根据实施例,第二透光层LRL可以填充透光部TA的至少一部分。
第一反射光L2e以及第二反射光L2f可以入射到折射图案层PTL_3。第一反射光L2e可以透过第一透光层HRL_3的上面HRLa以及下面HRLb,并通过透光部TA而朝受光元件PD侧入射。相反,第二反射光L2f可以入射到第一透光层HRL_3的倾斜面HRLc_3。在此,第二反射光L2f可以是朝阻光部BA侧行进的光。第二反射光L2f在从第二透光层LRL朝第一透光层HRL_3侧行进的过程中,可以被倾斜面HRLc_3折射,并且可以朝透光部TA侧行进。
如通过图15所说明的内容,通过折射图案层PTL_3,可以提升光学图案层CML的光透射率,并且可以增加入射到受光元件PD的光量,而且可以提升显示装置10_3的指纹识别性能。
图17是作为根据又一实施例的显示装置的剖面图,尤其是详细地示出根据又一实施例的显示装置的光学图案层以及折射图案层的剖面图。
参照图17,显示装置10_4可以包括布置于光学图案层CML的下部的折射图案层PTL_4。折射图案层PTL_4可以是控制透过光学图案层CML的光的路径的透镜图案层。
折射图案层PTL_4可以包括第一透光层HRL_4(或者透镜层)以及第二透光层LRL(或者保护层)。
第一透光层HRL_4可以包括上面HRLa、与上面HRLa对向的下面HRLb以及位于上面HRLa与下面HRLb之间的倾斜面HRLc_4。第一透光层HRL_4的上面HRLa和下面HRLb大致上可以平行,第一透光层HRL_4的下面HRLb可以与第一基板SUB1接触。然而,并不局限于此,在第一透光层HRL_4与第一基板SUB1之间还可以布置有用于支撑折射图案层PTL_4的单独的支撑部件。
在第一透光层HRL_4的上面HRLa与下面HRLb之间可以设置倾斜面HRLc_4。折射图案层PTL_4的倾斜面HRLc_4可以与下面HRLb形成倾斜角θe,倾斜角θe可以是锐角。
在第一透光层HRL_4的下部可以设置有多个受光元件PD。第一透光层HRL_4的倾斜面HRLc_4的至少一部分可以沿一方向(例如,厚度方向)与多个受光元件PD所包括的受光层482之间的区域重叠。
另外,随着受光元件PD的受光层482之间的距离Wd增加,折射图案层PTL_4与受光元件PD之间的距离Wt也可以随之而增大。
第二透光层LRL可以布置为覆盖第一透光层HRL_4。第二透光层LRL的上面大致上可以平整。即,第二透光层LRL可以执行平坦化层的作用,并且可以配备将要布置光学图案层CML的空间。
第一透光层HRL_4和第二透光层LRL的折射率可以彼此不同。具体地,第一透光层HRL_4的折射率可以大于第二透光层LRL的折射率。据此,可以使从第二透光层LRL朝第一透光层HRL_4侧行进的光折射。
折射图案层PTL_4可以提升受光元件PD的受光效率。
例如,透过光学图案层CML的第一反射光L2g以及第二反射光L2h可以入射到折射图案层PTL_4。第一反射光L2g可以透过第一透光层HRL_4的上面HRLa以及下面HRLb而朝受光元件PD侧入射。
相反,第二反射光L2h可以朝第一透光层HRL_4的倾斜面HRLc_4入射。在此,第二反射光L2h可以是朝受光元件PD之间的区域侧行进的光。第二反射光L2h在从第二透光层LRL朝第一透光层HRL_4侧行进的过程中,可以被倾斜面HRLc_4折射,并且可以朝受光元件PD侧行进。
即,根据本实施例的折射图案层PTL_4可以调节透过光学图案层CML的光中的朝受光元件PD之间的区域侧行进的光的路径,从而可以使其以朝受光元件PD侧行进的方式折射。据此,可以提升受光元件PD的受光效率,并且可以增加入射到受光元件PD的光量,而且可以提升显示装置10_4的指纹识别性能。
图18至图21是根据多种实施例的显示装置的剖面图。根据上述的图13、图15以及图17的实施例的折射图案层可以彼此复合而构成。以下,在图18至图21中针对这样的复合结构进行说明,然而将省略重复的说明。
作为一例,如图18所示,显示装置10_5可以包括布置于光学图案层CML上的折射图案层PTL_5。折射图案层PTL_5可以包括第一折射图案层PTL1_5以及布置于第一折射图案层PTL1_5上的第二折射图案层PTL2_5。
第一折射图案层PTL1_5可以与图13中所述的折射图案层PTL实质上相同,第二折射图案层PTL2_5可以与图15中所述的折射图案层PTL_2实质上相同,因此将省略对此的重复说明。
对于根据图18的实施例的显示装置10_5而言,第二折射图案层PTL2_5可以调节从外部物体反射的光中的朝阻光部BA侧行进的光的路径,并且可以使朝阻光部BA侧行进的光折射而朝透光部TA侧行进。据此,可以提升光学图案层CML的光透射率,并且可以提升显示装置10_5的指纹识别性能。并且,由于可以通过第一折射图案层PTL1_5调节光学图案层CML的明暗截止角度,因此可以提升显示装置10_5的指纹检测能力。
作为另一例,如图19所示,显示装置10_6可以包括布置于光学图案层CML的上部以及下部的折射图案层PTL_6。折射图案层PTL_6可以包括布置于光学图案层CML的上部的第一折射图案层PTL1_6以及布置于光学图案层CML的下部的第二折射图案层PTL2_6。
第一折射图案层PTL1_6可以与图13中所述的折射图案层PTL实质上相同,并且第二折射图案层PTL2_6可以与图17中所述的折射图案层PTL_4实质上相同,因此将省略对此的重复说明。
对于根据图19的实施例的显示装置10_6而言,第二折射图案层PTL2_6可以以如下方式使光折射:调节透过光学图案层CML的光中的朝受光元件PD之间的区域侧行进的光的路径,从而使光朝受光元件PD侧行进。据此,可以提升受光元件PD的受光效率,并且可以提升显示装置10_6的指纹识别性能。并且,由于可以通过第一折射图案层PTL1_6而调节光学图案层CML的明暗截止角度,因此可以提升显示装置10_6的指纹检测能力。
作为又一例,如图20所示,显示装置10_7可以包括布置于光学图案层CML的上部以及下部的折射图案层PTL_7。折射图案层PTL_7可以包括布置于光学图案层CML的上部的第一折射图案层PTL1_7和第二折射图案层PTL2_7以及布置于光学图案层CML的下部的第三折射图案层PTL3_7。
由于第一折射图案层PTL1_7与图13中所述的折射图案层PTL实质上相同,第二折射图案层PTL2_7与图15中所述的折射图案层PTL_2实质上相同,第三折射图案层PTL3_7与图17中所述的折射图案层PTL_4实质上相同,因此将省略对此的重复说明。
根据图20的实施例的第二折射图案层PTL2_7可以调节从外部物体反射的光中的朝阻光部BA侧行进的光的路径,并且可以使朝阻光部BA侧行进的光折射而朝透光部TA侧行进。据此,可以提升光学图案层CML的光透射率,并且可以提升显示装置10_7的指纹识别性能。并且,第三折射图案层PTL3_7可以调节透过光学图案层CML的光中的朝受光元件PD之间的区域侧行进的光的路径,从而可以使光折射而朝受光元件PD侧行进。据此,可以提升受光元件PD的受光效率,并且可以进一步提升显示装置10_7的指纹识别性能。并且,由于可以通过第一折射图案层PTL1_7调节光学图案层CML的明暗截止角度,因此可以提升显示装置10_7的指纹检测能力。
作为又一例,如图21所示,显示装置10_8可以包括布置于光学图案层CML的上部以及下部的折射图案层PTL_8。折射图案层PTL_8可以包括布置于光学图案层CML的上部的第二折射图案层PTL2_8以及布置于光学图案层CML的下部的第三折射图案层PTL3_8。
由于第二折射图案层PTL2_8与图15中所述的折射图案层PTL_2实质上相同,并且第三折射图案层PTL3_8与图17中所述的折射图案层PTL_4实质上相同,因此将省略对此的重复说明。
根据本实施例的显示装置10_8与前述的图20的实施例相比,差异在于根据本实施例的显示装置10_8不包括第一折射图案层(图20的PTL1_7),并且其余的构成实质上相同,因此将省略具体的说明。
图22至图25是根据一实施例的显示装置的制造方法的按各个工序步骤的剖面图。图22至图25作为用于说明制造图1至图13的显示装置的方法的剖面图,对于与图1至图13实质上相同的构成要素以相同的符号表示,并省略详细的符号。
首先,参照图22,在第一基板SUB1上形成阻光物质层BML。
阻光物质层BML可以利用有机阻光材料以及金属阻光材料形成。例如,所述有机阻光材料可以包括炭黑(CB:carbon black)以及钛黑(TiBK:titan black)中的至少一个,然而并不局限于此。并且,所述金属阻光材料可以包括铬、铬氧化物以及铬氮化物中的至少一个,然而并不局限于此。
例如,形成阻光物质层BML的步骤可以利用包括上述阻光材料的聚丙烯酸酯树脂(polyacrylates resin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚酰胺树脂(polyamides resin)、聚酰亚胺树脂(polyimides resin)、不饱和聚酯树脂(unsaturated polyesters resin)、聚苯醚树脂(poly phenylenethers resin)、聚苯硫醚树脂(polyphenylenesulfides resin)或者苯并环丁烯(BCB:benzocyclobutene)而通过喷墨印刷或者旋涂执行,然而并不局限于此。
随后,参照图23以及图24,在阻光物质层BML上形成第一透光层HRL,并蚀刻阻光物质层BML而形成阻光部BA以及透光部TA。此时,第一透光层HRL可以被利用为用于蚀刻阻光物质层BML的硬掩模HM。即,第一透光层HRL可以形成于限定透光部TA的位置。
例如,形成第一透光层HRL的步骤可以通过等离子体化学气相沉积(PECVD)而执行。第一透光层HRL可以形成为包含诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)、氧化钛(TiOx)或者氧化铝(AlOx)等无机材料的无机膜,然而并不局限于此,也可以形成为包含无机粒子的有机膜。
随后,参照图25,在第一透光层HRL上形成第二透光层LRL。第二透光层LRL可以形成为光学图案层CML的透光部TA被填充,并且第一透光层HRL被覆盖。第二透光层LRL可以完全填满透光部TA并与第一基板SUB1接触,然而并不局限于此。例如,在第二透光层LRL与第一基板SUB1之间的至少一部分也可以形成空气层。
第二透光层LRL的上面大致上可以平整。即,第二透光层LRL可以执行补偿布置于下部的构成的段差的平坦化层的作用。通过此,入射到第二透光层LRL的上面的光可以均匀地朝光学图案层CML侧行进。
例如,形成第二透光层LRL的步骤可以利用诸如聚丙烯酸酯树脂(polyacrylatesresin)、环氧树脂(epoxy resin)、酚醛树脂(phenolic resin)、聚酰胺树脂(polyamidesresin)、聚酰亚胺树脂(polyimides resin)、不饱和聚酯树脂(unsaturated polyestersresin)、聚苯醚树脂(poly phenylenethers resin)、聚苯硫醚树脂(polyphenylenesulfides resin)或者苯并环丁烯(BCB:benzocyclobutene)等透明的有机物质而通过喷墨印刷或者旋涂执行,然而并不局限于此。
随后,如图2所示地在第一基板SUB1的下部形成指纹传感器层FPSL,并且在光学图案层CML上形成显示面板,从而完成显示装置。此时,如上所述,指纹传感器层FPSL可以在形成光学图案层CML以及折射图案层PTL之后通过单独的工序而被贴附,然而并不局限于此。例如,光学图案层CML以及折射图案层PTL也可以直接形成于指纹传感器层FPSL上。
根据本实施例的显示装置的制造方法,由于可以将包含高折射率物质的第一透光层HRL应用为硬掩膜HM而蚀刻阻光物质层BML,并且不需要单独的去除硬掩膜HM的工序,因此可以简化显示装置的制造工序。据此,可以减少包括折射图案层PTL的显示装置的制造时间以及制造费用。
以上,虽然参照附图对本发明的实施例进行了说明,但是在本发明所属技术领域中具有普通知识水平的技术人员将理解,本发明在不改变技术思想或必要特征的前提下能够实施为其他具体形态。因此,以上描述的实施例应当在所有方面均被理解为示意性的,而并非限定性的。
Claims (10)
1.一种显示装置,包括:
指纹传感器层,接收从外部物体反射的光;
基板,布置于所述指纹传感器层上;
光学图案层,布置于所述基板上,并包括阻光部以及沿一方向贯通所述阻光部的透光部;
第一透光层,布置于所述阻光部上,并具有第一折射率;
第二透光层,布置于所述第一透光层上,并具有与所述第一折射率不同的第二折射率;以及
发光元件层,布置于所述第二透光层上。
2.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一透光层包括与所述透光部重叠的开口,
所述第二透光层填充所述第一透光层的所述开口以及所述透光部。
3.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一折射率大于所述第二折射率。
4.如权利要求3所述的显示装置,其中,
所述第一透光层包括无机物质层以及有机物质层中的至少一个,其中,所述无机物质层包括氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化钛以及氧化铝中的至少一个无机材料,所述有机物质层包括利用上述无机材料构成的无机粒子。
5.如权利要求3所述的显示装置,其中,
所述第二透光层包括透明的有机物质。
6.如权利要求3所述的显示装置,其中,
以如下数学式表示的所述第一透光层与所述第二透光层的折射率比为0.9775以下:
折射率比=第二透光层的第二折射率/第一透光层的第一折射率。
7.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述阻光部包括有机阻光材料以及金属阻光材料中的至少一个。
8.如权利要求1所述的显示装置,还包括:
透镜层,布置于所述第二透光层与所述发光元件层之间,并具有倾斜面,
其中,所述透镜层的所述倾斜面沿所述一方向与所述阻光部重叠,
从所述外部物体反射的光中的入射到所述倾斜面的光朝所述透光部侧折射。
9.如权利要求1所述的显示装置,还包括:
第一透镜层,布置于所述基板与所述光学图案层之间,并具有第一倾斜面,
其中,所述指纹传感器层包括包含受光层的多个受光元件,
所述第一倾斜面沿所述一方向与所述多个受光元件所包含的所述受光层之间的区域重叠,
透过所述透光部的光中的入射到所述第一倾斜面的光朝所述多个受光元件中的至少一个受光元件所包含的所述受光层侧折射。
10.如权利要求9所述的显示装置,还包括:
第二透镜层,布置于所述第二透光层与所述发光元件层之间,并具有第二倾斜面,
其中,所述第二透镜层的所述第二倾斜面沿所述一方向与所述阻光部重叠,
从所述外部物体反射的光中的入射到所述第二倾斜面的光朝所述透光部侧折射。
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