CN114387630A - 指纹传感器、制造指纹传感器的方法以及显示装置 - Google Patents

指纹传感器、制造指纹传感器的方法以及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种指纹传感器、制造指纹传感器的方法以及包括指纹传感器的显示装置。所述指纹传感器包括：光感测层，包括光感测元件；和光学层，包括多个光透射区域、光阻挡区域、设置在所述多个光透射区域中的光透射构件、设置在所述光阻挡区域中的光阻挡构件以及设置在所述光阻挡构件上的平坦化构件，其中，所述光阻挡区域围绕所述多个光透射区域，其中，所述光透射构件包括第一有机材料，其中，所述光阻挡构件包括第二有机材料，并且其中，所述平坦化构件包括第三有机材料和正型感光材料。

Description

指纹传感器、制造指纹传感器的方法以及显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年10月21日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0136675号韩国专利申请的优先权，上述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明涉及一种指纹传感器、一种制造指纹传感器的方法以及一种包括指纹传感器的显示装置。
背景技术
显示装置被并入到诸如智能电话、平板电脑、笔记本计算机、监视器和TV等的各种电子设备中。近年来，随着移动通信技术的发展，诸如智能电话、平板个人计算机(平板PC)和笔记本计算机等的便携式电子设备的使用已经大大地增加。
通常，便携式电子设备可以存储隐私信息，诸如联系人信息、通话记录、消息、照片、备忘录、用户的网页浏览信息、位置信息、财务信息和生物特征信息。为了保护存储在便携式电子设备上的个人信息，可以使用指纹认证来认证作为用户的生物特征信息的指纹，并在匹配认证后获得对个人信息的访问。在这种情况下，显示装置可以包括用于指纹认证的指纹传感器。例如，指纹传感器可以使用光学方法、超声波方法或电容方法来实现。例如，光学指纹传感器可以典型地包括准直器，该准直器具有用于感测光的光感测单元、用于将光提供给光感测单元的开口以及用于阻挡光的光阻挡单元。
此外，当指纹传感器设置在显示装置的边框区域或非显示区域中时，在加宽显示装置的显示区域方面可能存在限制。因此，指纹传感器可以设置在显示装置的显示区域中。
发明内容
根据本发明的实施例，一种指纹传感器，包括：光感测层，包括光感测元件；以及光学层，包括多个光透射区域、光阻挡区域、设置在所述多个光透射区域中的光透射构件、设置在所述光阻挡区域中的光阻挡构件以及设置在所述光阻挡构件上的平坦化构件，其中，所述光阻挡区域围绕所述多个光透射区域，其中，所述光透射构件包括第一有机材料，其中，所述光阻挡构件包括第二有机材料，并且其中，所述平坦化构件包括第三有机材料和正型感光材料。
在本发明的实施例中，所述平坦化构件在厚度方向上与所述光阻挡构件重叠，并且暴露所述光阻挡构件的一部分。
在本发明的实施例中，所述光阻挡构件的由所述平坦化构件暴露的所述一部分设置在所述光透射构件与所述平坦化构件之间。
在本发明的实施例中，所述光阻挡构件至少部分地围绕所述光透射构件。
在本发明的实施例中，所述光阻挡构件还包括凹部，并且所述平坦化构件设置在所述凹部上。
在本发明的实施例中，所述平坦化构件暴露所述光阻挡构件的一部分，并且所述平坦化构件的第一表面和所述光阻挡构件的由所述平坦化构件暴露的所述一部分的第一表面相对于所述光感测层的第一表面定位在相同的第一高度处。
在本发明的实施例中，所述光透射构件的第一表面相对于所述光感测层的所述第一表面定位在高于所述第一高度的第二高度处。
在本发明的实施例中，所述光透射构件的透光率大于所述平坦化构件的透光率，并且所述平坦化构件的所述透光率大于所述光阻挡构件的透光率。
在本发明的实施例中，所述光透射构件的所述透光率在大约90％与大约100％之间的范围内，其中，所述平坦化构件的所述透光率在大约50％与大约70％之间的范围内，并且其中，所述光阻挡构件的所述透光率在大约0％与大约10％之间的范围内。
在本发明的实施例中，所述光阻挡构件还包括黑色颜料或染料。
根据本发明的实施例，一种显示装置包括：显示面板；以及指纹传感器，设置在所述显示面板上，其中，所述指纹传感器包括：光感测层，包括光感测元件；以及光学层，包括多个光透射区域、光阻挡区域、设置在所述多个光透射区域中的光透射构件、设置在所述光阻挡区域中的光阻挡构件以及设置在所述光阻挡构件上的平坦化构件，其中，所述光阻挡区域围绕所述多个光透射区域，其中，所述光透射构件的透光率大于所述平坦化构件的透光率，并且所述平坦化构件的透光率大于所述光阻挡构件的透光率，并且其中，所述平坦化构件在厚度方向上与所述光阻挡构件重叠，并且暴露所述光阻挡构件的一部分。
在本发明的实施例中，所述光阻挡构件的由所述平坦化构件暴露的所述一部分设置在所述光透射构件与所述平坦化构件之间，并且围绕所述光透射构件。
在本发明的实施例中，所述平坦化构件的第一表面和所述光阻挡构件的由所述平坦化构件暴露的所述一部分的第一表面相对于所述光感测层的第一表面定位在相同的高度处。
在本发明的实施例中，所述光透射构件包括第一有机材料，其中，所述光阻挡构件包括第二有机材料，并且其中，所述平坦化构件包括第三有机材料和正型感光材料。
在本发明的实施例中，所述光阻挡构件包括凹部，并且所述平坦化构件设置在所述凹部上。
根据本发明的实施例，一种制造指纹传感器的方法包括：在光感测层上形成第一有机材料层；使用蚀刻掩模图案化所述第一有机材料层以形成光透射构件；在所述光透射构件上形成第二有机材料层；在所述第二有机材料层上形成第三有机材料层并且包括正型感光材料；以及蚀刻所述第二有机材料层和所述第三有机材料层以形成光阻挡构件和平坦化构件，其中，所述光透射构件设置在彼此间隔开的多个光透射区域中的每一个光透射区域中，其中，所述光阻挡构件设置在围绕所述多个光透射区域的光阻挡区域中，并且其中，所述平坦化构件设置在所述光阻挡构件上。
在本发明的实施例中，所述蚀刻所述第二有机材料层和所述第三有机材料层通过干蚀刻执行。
在本发明的实施例中，所述方法还包括：在蚀刻所述第二有机材料层和所述第三有机材料层之后，去除所述蚀刻掩模，其中，所述去除所述蚀刻掩模通过湿蚀刻执行。
在本发明的实施例中，所述方法还包括：在形成所述第二有机材料层和所述第三有机材料层之后，曝光并显影所述第三有机材料层。
在本发明的实施例中，所述光阻挡构件包括凹部，并且所述平坦化构件设置在所述凹部上。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的实施例，本发明的以上和其它特征将变得更加明显，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的显示装置的透视图；
图2是根据本发明的实施例的指纹传感器的透视图；
图3是根据本发明的实施例的指纹传感器的平面图；
图4是根据本发明的实施例的显示装置的截面图；
图5是图4的区域A的放大图；
图6是图5的区域B的放大图；
图7是根据本发明的实施例的显示面板的截面图；
图8、图9、图10、图11和图12是示出根据本发明的实施例的制造显示装置的方法的截面图；
图13是根据本发明的实施例的显示装置的截面图；
图14是根据本发明的实施例的显示装置的指纹传感器的截面图；
图15是根据本发明的实施例的显示装置的指纹传感器的截面图；以及
图16是根据本发明的实施例的显示装置的指纹传感器的截面图。
具体实施方式
在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明。然而，本发明可以以不同的形式实现并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例。
还将理解的是，当层被称为“在”另一层或基底“上”时，所述层可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在居间层。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件，并且因此，可以省略重复的描述。在附图中，为了清楚起见夸大了层和区的厚度。换句话说，由于为了清楚起见，可以夸大附图中的组件的尺寸和厚度，因此本发明的以下实施例不限于此。
虽然在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语可以用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。将元件描述为“第一”元件可以不需要或暗示第二元件或其它元件的存在。在本文中也可以使用术语“第一”、“第二”等来区分不同类别或元件组。例如，为简洁起见，术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类别(或第一组)”、“第二类别(或第二组)”等。
在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的实施例的显示装置的透视图。
参考图1，作为用于显示运动图像或静止图像的装置的显示装置10可以用作诸如电视机、笔记本电脑、监视器、广告牌、物联网(IOT)装置以及便携式电子设备(诸如移动电话、智能电话、平板个人计算机(平板PC)、智能手表、手表电话、移动通信终端、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航仪和超移动个人计算机(UMPC))的各种产品的显示屏幕。
显示装置10包括显示面板100、显示驱动电路200、电路板300和指纹传感器400。
显示面板100可以是发光显示面板，诸如使用有机发光二极管的有机发光显示面板、包括量子点发光层的量子点发光显示面板、包括无机半导体的无机发光显示面板、或者使用微型发光二极管(LED)的微型发光显示面板。在下文中，显示面板100将被主要描述为有机发光显示面板，但是本发明不限于此。例如，在本发明的实施例中，作为显示面板100，可以应用诸如液晶显示面板、量子点液晶显示面板、量子纳米发光显示面板(纳米NED)和微型LED的其它类型的显示面板。
显示面板100可以包括显示图像的显示区域DA和不显示图像的非显示区域NDA。非显示区域NDA可以设置为至少部分地围绕显示区域DA。非显示区域NDA可以形成边框。
显示区域DA可以具有多边形形状。例如，在平面上，显示区域DA可以具有矩形形状，所述矩形形状具有直角角部或倒圆角部。然而，显示区域DA的平面形状不限于矩形形状，并且例如可以形成为圆形形状、椭圆形形状和其它各种形状。
在附图中，例如，显示区域DA的矩形的短边在第一方向DR1上延伸，并且显示区域DA的矩形的长边在垂直于第一方向DR1的第二方向DR2上延伸。第三方向DR3是基本上垂直于第一方向DR1和第二方向DR2的方向，并且可以与显示装置10的厚度方向基本上相同。
显示区域DA可以包括多个像素。多个像素可以以矩阵形状布置。多个像素中的每一个可以包括发光层和控制从发光层发射的光量的电路层。电路层可以包括例如布线、电极和至少一个晶体管。发光层可以包括有机发光材料。例如，发光层可以被封装膜密封。
显示区域DA可以包括指纹感测区域FSA。指纹感测区域FSA可以设置在显示区域DA中。可以在指纹感测区域FSA中感测用户的指纹。用于感测用户的指纹的指纹传感器400可以设置在指纹感测区域FSA中。指纹感测区域FSA可以定位在显示区域DA的一部分中，但是本发明不限于此。例如，指纹感测区域FSA可以与显示区域DA基本上相同，并且可以与整个显示区域DA重叠。
例如，非显示区域NDA可以围绕显示区域DA的所有边，并且可以形成显示区域DA的边框。然而，本发明不限于此。
显示面板100可以是柔性的，使得显示面板100可以是例如翘曲的、弯曲的、弯折的、折叠的或卷曲的。然而，本发明不限于此。
显示面板100可以包括主区域MA和子区域SBA。
显示区域DA、非显示区域NDA和指纹感测区域FSA可以定位在主区域MA中。例如，主区域MA可以具有类似于显示装置10的平面形状的形状。例如，主区域MA可以是定位在一个平面上的平坦区域。然而，本发明不限于此，并且例如，除了连接到主区域MA中的弯折区域的边缘(边)之外的边缘中的至少一个边缘可以被弯折以形成弯曲表面或者可以在垂直方向上被弯折。
子区域SBA可以在第二方向DR2上从主区域MA的一侧突出。子区域SBA在第一方向DR1上的长度可以小于主区域MA在第一方向DR1上的长度，并且子区域SBA在第二方向DR2上的长度可以小于主区域MA在第二方向DR2上的长度，但是本发明不限于此。
虽然在附图中示出了子区域SBA是展开的，但是子区域SBA可以是弯折的。例如，子区域SBA可以在与显示表面相对的方向上以曲率弯折以例如与主区域MA的下表面重叠。在这种情况下，子区域SBA的表面被反转，并且子区域SBA的至少一部分可以设置在显示面板100的下表面上。例如，当子区域SBA弯折时，子区域SBA可以在厚度方向上与主区域MA重叠。显示驱动电路200可以设置在子区域SBA中。
显示驱动电路200可以产生用于驱动显示面板100的信号和电压。显示驱动电路200可以形成为集成电路(IC)，并且可以通过例如玻璃覆晶(COG)方法、塑料覆晶(COP)方法或超声波接合方法附接到显示面板100上，但是本发明不限于此。例如，显示驱动电路200可以以薄膜覆晶(COF)方法附接到电路板300上。
电路板300可以通过使用各向异性导电膜或超声波接合附接到显示面板100的子区域SBA的一端。这样，电路板300可以电连接到显示面板100和显示驱动电路200。显示面板100和显示驱动电路200可以通过电路板300接收数字视频数据、时序信号和驱动电压。例如，电路板300可以是柔性印刷电路板、印刷电路板或诸如薄膜覆晶的柔性膜。
指纹传感器400可以设置在显示面板100的下表面上。指纹传感器400可以设置在显示区域DA内。例如，指纹传感器400可以设置在指纹感测区域FSA中，指纹感测区域FSA设置在显示区域DA中。指纹传感器400可以使用粘合构件(STM，参考图4)附接到显示面板100的下表面。
图2是根据本发明的实施例的指纹传感器的透视图。
参考图2，指纹传感器400可以包括指纹传感器基底FSUB、光感测层410、光学层420、柔性膜430、传感器电路板440和传感器驱动电路450。
在指纹传感器基底FSUB上可以设置组件。例如，指纹传感器基底FSUB可以支撑设置在指纹传感器基底FSUB上的组件。例如，指纹传感器基底FSUB可以包括诸如玻璃或聚合物树脂的绝缘材料。例如，指纹传感器基底FSUB可以包括聚酰亚胺。指纹传感器基底FSUB可以是能够弯折、折叠或卷曲等的柔性基底。
光感测层410可以设置在指纹传感器基底FSUB上。光感测层410可以包括多个传感器像素SP(参考图4)，多个传感器像素SP布置在第一方向DR1和第二方向DR2上。多个传感器像素SP(参考图4)中的每一个可以包括光感测元件和连接到光感测元件的至少一个晶体管，感测电流根据入射光流过所述光感测元件。光感测元件可以包括光电二极管或光电晶体管。
光学层420可以设置在光感测层410上。红外滤波器层可以设置在光学层420上，或者红外滤波器层可以设置在光学层420与光感测层410之间。
光学层420可以包括具有彼此不同的透光率的第一区域和第二区域。第一区域的透光率可以大于第二区域的透光率。在本发明的实施例中，第一区域(在下文中，称为光透射区域OA)可以是透射光的光透射区域OA，并且第二区域(在下文中，称为光阻挡区域LSA)可以是阻挡光的光阻挡区域LSA。在下文中，示出了光透射区域OA和光阻挡区域LSA分别应用于具有彼此不同的透光率的第一区域和第二区域的情况作为示例，但是实施例不限于此。例如，第一区域和第二区域两者可以是光透射区域，入射光通过所述光透射区域透射大约50％或更多，但是第二区域的透光率比第一区域的透光率低大约10％或更少。
光透射区域OA可以被光阻挡区域LSA划分为多个单元光透射区域OAn。各个单元光透射区域OAn可以彼此分离和间隔开。在平面图中，多个单元光透射区域OAn中的每一个可以具有六边形形状，但是多个单元光透射区域OAn中的每一个的形状不限于此。例如，多个单元光透射区域OAn中的每一个可以具有矩形、正方形或五边形的形状，或者可以具有诸如圆形或椭圆形的形状。多个单元光透射区域OAn中的每一个的尺寸以及单元光透射区域OAn之间的间隔可以是基本上一致的。
单元光透射区域OAn可以设置为彼此间隔开，光阻挡区域LSA介于单元光透射区域OAn之间。在平面上，光阻挡区域LSA可以围绕多个单元光透射区域OAn中的每一个。此外，光阻挡区域LSA可以一体地连接在多个单元光透射区域OAn之间。稍后将描述光透射区域OA和光阻挡区域LSA的细节。
柔性膜430的一侧可以设置在指纹传感器基底FSUB的未被光感测层410覆盖的部分上。柔性膜430可以通过例如使用各向异性导电膜或超声波接合附接到指纹传感器基底FSUB的一端。柔性膜430可以电连接到指纹传感器基底FSUB的指纹垫。柔性膜430可以是柔性印刷电路板、印刷电路板或诸如薄膜覆晶的柔性膜。
柔性膜430的另一侧可以设置在传感器电路板440上。柔性膜430的另一侧可以通过诸如各向异性导电膜的导电粘合构件附接到传感器电路板440。因此，柔性膜430可以电连接到传感器电路板440。然而本发明不限于此，并且例如柔性膜430可以以薄膜覆晶的形式连接到传感器电路板440。传感器电路板440可以是柔性印刷电路板或印刷电路板。
传感器驱动电路450可以设置在传感器电路板440上。然而，本发明不限于此，并且例如，传感器驱动电路450可以设置在柔性膜430上。传感器驱动电路450可以通过柔性膜430和传感器电路板440接收光感测层410的多个传感器像素SP(参考图4)的感测电压。因此，传感器驱动电路450可以根据多个传感器像素SP中的每一个的感测电压识别手指的指纹图案。
图3是根据本发明的实施例的指纹传感器的平面图。图4是根据本发明的实施例的显示装置的截面图。图5是图4的区域A的放大图。图6是图5的区域B的放大图。图3示出了指纹传感器400的光学层420的平面的一部分的放大图。图4示出了显示面板100和指纹传感器400的局部截面图。在图4中示出了用户的手指F触摸显示装置10以进行指纹识别。
参考图3至图6，显示装置10还可以包括覆盖窗CW和粘合构件STM，覆盖窗CW设置在显示面板100的上表面上，粘合构件STM用于将显示面板100和指纹传感器400附接到彼此。覆盖窗CW可以设置在显示面板100上以覆盖显示面板100的上表面。覆盖窗CW可以用于保护显示面板100和下部构件。例如，覆盖窗CW可以使用透明粘合构件附接到显示面板100的上表面。
覆盖窗CW可以由透明材料制成，并且可以是玻璃或塑料。例如，当覆盖窗CW是玻璃时，覆盖窗CW可以是具有大约0.1mm或更小的厚度的超薄玻璃(UTG)。当覆盖窗CW由塑料制成时，覆盖窗CW可以包括透明的聚酰亚胺膜。
粘合构件STM可以介于指纹传感器400与显示面板100之间，并且可以将指纹传感器400和显示面板100附接到彼此。粘合构件STM可以是光学透明的。虽然不限于此，但是粘合构件STM可以是例如诸如光学透明粘合剂(OCA)膜的透明粘合膜或诸如光学透明树脂(OCR)的透明粘合树脂。
粘合构件STM可以补偿光学层420的光透射区域OA与光阻挡区域LSA之间的台阶GP。例如，如稍后将描述的，台阶GP可以提供在设置在光透射区域OA中的光透射构件421的一个表面421a与设置在光阻挡区域LSA中的光阻挡构件422的一个表面422a之间以及设置在光透射区域OA中的光透射构件421的一个表面421a与平坦化构件423的一个表面423a之间。即使当提供台阶GP时，粘合构件STM也可以介于指纹传感器400与显示面板100之间以补偿台阶GP。因此，指纹传感器400和显示面板100可以附接到彼此。
光感测层410可以通过识别通过光学层420入射的光来识别指纹。虽然未示出，但是光感测层410可以包括光感测元件和至少一个晶体管。虽然不限于此，但是例如，光感测层410的多个传感器像素SP中的每一个可以包括光感测元件和至少一个晶体管。光感测元件可以将光能转换为电能，并且可以具有光伏电源，在所述光伏电源中，根据光的强度流动的电流变化。例如，光感测元件可以是光电二极管。当供给驱动信号时，光感测层410的晶体管可以导通以传输流过光感测元件的电流。基于由光感测元件转换并由光感测层410的晶体管传输的电流，可以检测指纹。
例如，光感测层410的多个传感器像素SP中的每一个可以在厚度方向(例如，第三方向DR3)上与至少一个单元光透射区域OAn重叠。例如，多个传感器像素SP中的每一个可以与至少一个光透射构件421重叠。虽然在附图中示出了一个传感器像素SP在厚度方向(例如，第三方向DR3)上与两个单元光透射区域OAn重叠，但是在厚度方向(例如，第三方向DR3)上与传感器像素SP重叠的单元光透射区域OAn的数量不限于此。例如，与一个传感器像素SP重叠的单元光透射区域OAn的数量可以在大约100至大约1000的范围内，或者可以在大约10至大约10000的范围内。例如，传感器像素SP可以在厚度方向(例如，第三方向DR3)上与一个单元光透射区域OAn重叠。
用户的手指F的指纹可以通过突出的脊RID和从脊RID压下的谷VAL来成形。当用户的手指F触摸覆盖窗CW时，指纹的脊RID直接接触覆盖窗CW，并且谷VAL可以与覆盖窗CW间隔开预定距离。朝向用户的手指F行进的光可以从用户的手指F的脊RID和谷VAL中的每一个反射以被引导朝向光感测层410。朝向用户的手指F行进的光可以是从显示面板100发射的光，但是本发明不限于此。
在这种情况下，从用户的手指F的脊RID和谷VAL反射的光可以具有彼此不同的光学特性。例如，从脊RID反射的光和从谷VAL反射的光可以具有彼此不同的频率、波长和强度。因此，光感测层410的每个传感器像素SP可以输出具有与从脊RID和谷VAL中的每一个反射的光的光学特性相对应的不同的电气特性的感测信号。由每个传感器像素SP输出的感测信号可以转换为图像数据，并且由此可以辨别用户的指纹。
光学层420的光透射区域OA可以是从用户的手指F的脊RID和谷VAL反射的光入射通过的路径。例如，当用户的手指F与覆盖窗CW接触时，从用户的手指F反射的光可以通过显示面板100和光学层420的光透射区域OA入射在光感测层410的多个传感器像素SP上。
光学层420的光阻挡区域LSA可以阻挡入射在光感测层410上的光的一部分。光阻挡区域LSA可以控制通过光透射区域OA入射在多个传感器像素SP上的光的范围LR。例如，在光阻挡区域LSA中，光感测层410的多个传感器像素SP中的每个可以允许在特定范围LR内反射的光到达光感测层410，并且可以阻挡从除范围LR以外的区域反射的入射光。
通过光学层420的光透射区域OA入射在多个传感器像素SP上的光的范围LR可以比用户的手指F的指纹的脊RID与谷VAL之间的距离FP短。用户的手指F的指纹的脊RID与谷VAL之间的距离FP可以是大约500μm。因此，多个传感器像素SP中的每个可以区分从用户的手指F的指纹的脊RID和/或谷VAL反射的光。
光学层420还可以包括光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423。光透射构件421可以设置在光透射区域OA中，并且光阻挡构件422和平坦化构件423可以设置在光阻挡区域LSA中。
光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423可以设置在光感测层410上。例如，光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423可以直接设置在光感测层410上。然而，本发明不限于此，并且例如，光学层420还可以包括在光感测层410与光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423之间的基体基底，并且在这种情况下，例如，光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423可以设置在基体基底上。
可以提供多个光透射构件421，并且多个光透射构件421可以彼此分离和间隔开。例如，在平面图中，每个光透射构件421可以具有岛形状。例如，每个光透射构件421可以具有多边形形状。光阻挡构件422可以设置在多个光透射构件421之间并且可以填充邻近于彼此的光透射构件421之间的空间。平坦化构件423可以设置在光阻挡构件422上。平坦化构件423可以在厚度方向(例如，第三方向DR3)上与光阻挡构件422重叠，并且可以覆盖光阻挡构件422的至少一部分。平坦化构件423可以设置在光阻挡构件422上。
光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423可以分别包括一个(例如，第一)表面，例如光透射构件421的第一表面421a、光阻挡构件422的第一表面422a和平坦化构件423的第一表面423a。光透射构件421的第一表面421a、光阻挡构件422的第一表面422a和平坦化构件423的第一表面423a可以分别指光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423的上表面。当指纹传感器400定位在显示面板100下面时，光透射构件421的第一表面421a、光阻挡构件422的第一表面422a和平坦化构件423、的第一表面423a可以面对显示面板100。
光阻挡构件422可以一体地形成，但是本发明不限于此。光阻挡构件422可以填充光透射构件421之间的空间。例如，光透射构件421可以被光阻挡构件422分离开。光阻挡构件422可以包括凹部422b。例如，光阻挡构件422可以提供凹部422b。凹部422b可以连接到光阻挡构件422的第一表面422a。例如，凹部422b可以具有朝向光学层420的下部部分的凹形形状。例如，相对于光阻挡构件422的第一表面422a的凹部422b的深度可以朝向光透射构件421减小，并且可以朝向邻近于彼此的光透射构件421之间的中心的附近增加，但是本发明不限于此。例如，凹部422b的深度可以在邻近的光透射构件421之间的中心处的光阻挡构件422的区域处最大。
平坦化构件423可以设置在光阻挡构件422上，并且可以暴露光阻挡构件422的一部分，但是本发明不限于此。平坦化构件423可以定位在光阻挡构件422的凹部422b上，并且在这种情况下，平坦化构件423可以暴露光阻挡构件422的第一表面422a。平坦化构件423可以一体地形成，但是本发明不限于此。例如，平坦化构件423的厚度可以朝向光透射构件421减小，并且可以朝向邻近的光透射构件421之间的中心的附近增加，但是本发明不限于此。光阻挡构件422的第一表面422a可以由平坦化构件423暴露。光阻挡构件422的由平坦化构件423暴露的第一表面422a和平坦化构件423的第一表面423a可以定位在基本上相同的高度(例如，第二高度h2)处。例如，光阻挡构件422的第一表面422a和平坦化构件423的第一表面423a可以基本上定位在相同的平面上。然而，本发明不限于此。
光透射构件421的第一表面421a与光阻挡构件422的第一表面422a和平坦化构件423的第一表面423a可以相对于光感测层410的一个表面或另一表面定位在不同的高度处。例如，光透射构件421的第一表面421a可以定位在第一高度h1处，并且光阻挡构件422的第一表面422a和平坦化构件423的第一表面423a可以定位在第二高度h2处。基于光感测层410的一个表面或另一表面，第一高度h1可以定位为高于第二高度h2。例如，可以通过光透射构件421的第一表面421a与光阻挡构件422的第一表面422a和平坦化构件423的第一表面423a提供台阶GP。虽然不限于此，但是例如，台阶GP的尺寸可以在大约50nm至大约60nm的范围内、在大约30nm至大约80nm的范围内、或在大约10nm至大约100nm的范围内。
此外，光透射区域OA和光阻挡区域LSA可以具有彼此不同的厚度。例如，光透射区域OA可以具有第一厚度d1，并且光阻挡区域LSA可以具有第二厚度d2。在这种情况下，第一厚度d1可以大于第二厚度d2，并且第一厚度d1与第二厚度d2之间的差可以与台阶GP的尺寸基本上相同。
在平面图中，平坦化构件423可以至少部分地围绕光透射构件421，并且光阻挡构件422可以定位在平坦化构件423与光透射构件421之间。在这种情况下，光阻挡构件422可以围绕光透射构件421，并且平坦化构件423可以围绕光透射构件421以及光阻挡构件422。光透射构件421和平坦化构件423可以彼此间隔开并且可以不彼此直接接触，但是本发明不限于此。
光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423可以具有彼此不同的透光率。光透射构件421的透光率可以大于光阻挡构件422的透光率。平坦化构件423的透光率可以小于光透射构件421的透光率，并且可以大于光阻挡构件422的透光率。这里，透光率可以指外部光在厚度方向(例如，第三方向DR3)上透射穿过光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423的程度。光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423的透光率可以以基本上相同的厚度测量。
虽然不限于此，但是例如，光透射构件421的透光率可以在大于大约90％至小于大约100％的范围内，或在大于大约80％至小于大约100％的范围内。光阻挡构件422的透光率可以在大于大约0％至小于大约1％的范围内，或在大于大约0％至小于大约10％的范围内。平坦化构件423的透光率可以在大于大约50％至小于大约70％的范围内，或在大于大约40％至小于大约80％的范围内。
光透射构件421可以包括第一有机材料。第一有机材料可以具有高透光率。虽然不限于此，但是例如，第一有机材料可以包括例如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。
光阻挡构件422可以包括第二有机材料和光吸收材料。虽然不限于此，但是例如，第二有机材料可以包括例如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。例如，第二有机材料可以与光透射构件421的第一有机材料基本上相同，但是本发明不限于此。
虽然不限于此，但是例如，光吸收材料可以包括诸如炭黑的无机黑色颜料或有机黑色颜料。此外，光吸收材料可以包括黑色染料，或者可以包括除黑色外的其它颜色的颜料或染料。光阻挡构件422还可以包括负型感光材料(或者，例如，敏化剂)。
平坦化构件423可以包括第三有机材料和正型感光材料(或者，例如，敏化剂)。例如，第三有机材料可以包括丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。第三有机材料可以与光透射构件421的第一有机材料基本上相同，但是本发明不限于此。
由于平坦化构件423设置在光阻挡构件422上，因此在蚀刻光阻挡构件422的工艺期间，可以最小化设置在光阻挡区域LSA中的光阻挡构件422的蚀刻，使得可以增加指纹传感器400的可靠性，并且可以最小化执行蚀刻工艺所在的腔室内部的污染。此外，由于定位在光透射构件421上的光阻挡构件422(或用于光阻挡构件422的光阻挡构件材料层422m，参考图10)可以通过平坦化构件423更容易地蚀刻，并且可以较容易地去除(或者，例如，剥离)用于图案化光透射构件421的掩模图案MS(参考图8)。此外，其可以抑制或防止光透射构件421的过蚀刻，使得可以进一步增加指纹传感器400的可靠性。
在下文中，将参照图7描述根据本发明的实施例的显示面板100的层叠结构。
图7是根据本发明的实施例的显示面板的截面图。图7示出了显示面板100的一个像素的截面结构。
参考图7，根据本发明的实施例的显示面板100包括多个像素，并且像素中的每一个可以包括至少一个薄膜晶体管(例如，第二晶体管ST2)。显示面板100可以包括显示基体基底SUB、阻挡层110、缓冲层120、半导体层130、第一绝缘层IL1、第一栅极导电层140、第二绝缘层IL2、第二栅极导电层150、第三绝缘层IL3、数据导电层160、第四绝缘层IL4、阳极电极ANO、像素限定层PDL、发光层EML、设置在发光层EML和像素限定层PDL上的阴极电极CAT、以及设置在阴极电极CAT上的薄膜封装层EN。像素限定层PDL包括暴露阳极电极ANO的开口，并且发光层EML设置在像素限定层PDL的开口中。上述层中的每一个可以形成为单层，但是也可以形成为包括多个层的层叠层。在各个层之间可以设置另一层。
显示基体基底SUB支撑设置在显示基体基底SUB上的各个层。显示基体基底SUB可以由诸如聚合物树脂的绝缘材料制成，或者可以由诸如玻璃或石英的无机材料制成。然而，本发明不限于此，并且显示基体基底SUB可以是透明板或透明膜。
例如，显示基体基底SUB可以是能够弯折、折叠或卷曲等的柔性基底，但是本发明不限于此。例如，显示基体基底SUB可以是刚性基底。
阻挡层110设置在显示基体基底SUB上。阻挡层110可以防止杂质离子的扩散，并且可以防止湿气或外部空气的渗透。此外，阻挡层110可以执行表面平坦化功能。例如，阻挡层110可以包括氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)和氮氧化硅(SiOxNy)中的至少一种。然而，本发明不限于此，并且可以依据显示基体基底SUB的类型或工艺条件省略阻挡层110。
缓冲层120设置在阻挡层110上。例如，缓冲层120可以包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)和/或氮氧化硅(SiOxNy)。
半导体层130设置在缓冲层120上。半导体层130形成像素的第二晶体管ST2的沟道。半导体层130可以包括多晶硅。然而，本发明不限于此，并且例如，半导体层130可以包括单晶硅、低温多晶硅、非晶硅和氧化物半导体中的至少一种。
第一绝缘层IL1设置在半导体层130上。第一绝缘层IL1可以是具有栅极绝缘功能的第一栅极绝缘层。第一绝缘层IL1可以包括硅化合物和金属氧化物中的至少一种。
第一栅极导电层140设置在第一绝缘层IL1上。第一栅极导电层140可以包括像素的第二晶体管ST2的栅极电极GAT、连接到栅极电极GAT的扫描线以及存储电容器的第一电极CE1。
第一栅极导电层140可以包括钼(Mo)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)和铜(Cu)中的至少一种。
第二绝缘层IL2可以设置在第一栅极导电层140上。第二绝缘层IL2可以是层间绝缘层或第二栅极绝缘层。第二绝缘层IL2可以包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)或氧化锌(ZnOx)的无机绝缘材料。氧化锌(ZnOx)可以是ZnO和/或ZnO2。
第二栅极导电层150设置在第二绝缘层IL2上。第二栅极导电层150可以包括存储电容器的第二电极CE2。第二栅极导电层150可以包括钼(Mo)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)和铜(Cu)中的至少一种。第二栅极导电层150可以与第一栅极导电层140由相同的材料制成，但是本发明不限于此。
第三绝缘层IL3设置在第二栅极导电层150上。第三绝缘层IL3可以是层间绝缘层。第三绝缘层IL3可以包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)或氧化锌(ZnOx)的无机绝缘材料。氧化锌(ZnOx)可以是ZnO和/或ZnO2。
数据导电层160设置在第三绝缘层IL3上。数据导电层160可以包括显示面板的一个像素的第二晶体管ST2的第一电极SD1和第二电极SD2以及第一电源电压电极ELVDDE。第二晶体管ST2的第一电极SD1和第二电极SD2可以通过贯穿第三绝缘层IL3、第二绝缘层IL2和第一绝缘层IL1的相应接触孔电连接到半导体层130的源极区和漏极区。第一电源电压电极ELVDDE可以通过贯穿第三绝缘层IL3的接触孔电连接到存储电容器的第二电极CE2。
数据导电层160可以包括铝(Al)、钼(Mo)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)和铜(Cu)中的至少一种。数据导电层160可以是单层或多层。例如，数据导电层160可以形成为钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)、钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)、钼(Mo)/铝锗(AlGe)/钼(Mo)或钛(Ti)/铜(Cu)的层叠结构。
第四绝缘层IL4设置在数据导电层160上。第四绝缘层IL4覆盖数据导电层160。第四绝缘层IL4可以是通孔层。第四绝缘层IL4可以包括有机绝缘材料。当第四绝缘层IL4包括有机材料时，尽管存在下部台阶，但第四绝缘层IL4的上表面可以是基本上平坦的。
阳极电极ANO设置在第四绝缘层IL4上。阳极电极ANO可以是针对每个像素提供的像素电极。阳极电极ANO可以通过贯穿第四绝缘层IL4的接触孔连接到第二晶体管ST2的第二电极SD2。阳极电极ANO可以至少部分地与像素的发光区域EMA重叠。
阳极电极ANO可以具有但不限于层叠有高功函数材料层和反射材料层的层叠膜结构。高功函数材料层可以包括例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和/或氧化铟(In2O3)。例如，反射材料层可以包括银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、铅(Pb)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)或它们的混合物。例如，高功函数材料层可以设置在反射材料层上方，并且可以由此设置为更靠近发光层EML。例如，阳极电极ANO可以具有氧化铟锡(ITO)/镁(Mg)、氧化铟锡(ITO)/镁氟(MgF)、氧化铟锡(ITO)/银(Ag)或氧化铟锡(ITO)/银(Ag)/氧化铟锡(ITO)的多层结构，但是本发明不限于此。
像素限定层PDL可以设置在阳极电极ANO的一部分上。像素限定层PDL可以设置在阳极电极ANO上，并且可以包括暴露阳极电极ANO的至少一部分的开口。发光区域EMA和非发光区域NEM可以被像素限定层PDL和像素限定层PDL的开口划分。像素限定层PDL可以包括有机绝缘材料。然而，本发明不限于此，并且像素限定层PDL可以包括无机材料。
间隔件SC可以设置在像素限定层PDL上。间隔件SC可以用于保持与设置在间隔件SC上的结构的间隙。与像素限定层PDL一样，间隔件SC可以包括有机绝缘材料。
发光层EML设置在阳极电极ANO的由像素限定层PDL暴露的部分上。发光层EML可以包括有机材料层。发光层的有机材料层包括有机发光层，并且还可以包括空穴注入/传输层和/或电子注入/传输层。
阴极电极CAT可以设置在发光层EML上。阴极电极CAT可以是设置在像素上面的公共电极，而不区分像素。例如，阴极电极CAT可以完全地设置在像素上面。阳极电极ANO、发光层EML和阴极电极CAT可以各自构成有机发光元件。
阴极电极CAT可以包括低功函数材料层，低功函数材料层包括例如锂(Li)、钙(Ca)、LiF铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)、铂(Pt)、铅(Pd)、镍(Ni)、金(Au)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钡氟(BaF)、钡(Ba)或它们的化合物或混合物，或者诸如LiF/Ca或LiF/Al的具有多层结构的材料(例如，银(Ag)和镁(Mg)的混合物)。阴极电极CAT还可以包括设置在低功函数材料层上的透明金属氧化物层。
包括第一无机层EN1、第一有机层EN2和第二无机层EN3的薄膜封装层EN设置在阴极电极CAT上。例如，在薄膜封装层EN的一端处，第一无机层EN1和第二无机层EN3可以彼此接触。例如，第一有机层EN2可以被第一无机层EN1和第二无机层EN3密封。
第一无机层EN1和第二无机层EN3中的每一个可以包括例如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)。第一有机层EN2可以包括有机绝缘材料。
在下文中，将描述根据本发明的实施例的制造显示装置10的方法。
图8至图12是示出根据本发明的实施例的制造显示装置的方法的截面图。图8至图12是示出根据本发明的实施例的显示装置10的指纹传感器400的光学层420的针对每个制造工艺的截面图。
首先，参考图8，光透射构件材料层形成在光感测层410上，并且使用掩模图案MS蚀刻以形成光透射构件421。例如，光透射构件材料层形成在光感测层410的整个上表面上。
例如，光透射构件材料层可以形成在光感测层410的整个区域上面。光透射构件材料层可以与前面提到的光透射构件421包括基本上相同的材料。此后，掩模图案MS被图案化在光透射构件材料层上。掩模图案MS可以与光透射构件421包括基本上相同的平面图案，并且可以提供多个掩模图案。掩模图案MS可以包括透明导电氧化物(TCO)和无机层中的至少一种。虽然不限于此，但是例如，透明导电氧化物(TCO)可以包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)中的至少一种，并且无机层包括铝(Al)等。
可以通过使用图案化的掩模图案MS作为蚀刻掩模蚀刻光透射构件材料层来图案化光透射构件材料层以形成光透射构件421。例如，蚀刻光透射构件材料层的工艺可以通过干蚀刻执行，但是本发明不限于此，并且蚀刻光透射构件材料层的工艺也可以通过湿蚀刻执行。可以去除光透射构件材料层的未被掩模图案MS覆盖的部分中的一部分，并且可以仅保留被掩模图案MS覆盖的部分。
随后，参考图9，光阻挡构件材料层422m形成在其上设置有光透射构件421的光感测层410上，并且平坦化构件材料层423m形成在光阻挡构件材料层422m上。
例如，光阻挡构件材料层422m形成在其上设置有光透射构件材料层421m的光感测层410上。光阻挡构件材料层422m可以与上述光阻挡构件422包括基本上相同的材料。光阻挡构件材料层422m可以覆盖光透射构件421和掩模图案MS，并且可以形成在光感测层410上面。例如，光阻挡构件材料层422m可以形成在光感测层410的整个区域上面。例如，光阻挡构件材料层422m可以覆盖光透射构件421的侧表面的整个区域。光阻挡构件材料层422m可以覆盖掩模图案MS的侧表面和上表面。
设置在每个掩模图案MS的上表面上的光阻挡构件材料层422m的厚度可以彼此不同。例如，设置在一个掩模图案MS的上表面上的光阻挡构件材料层422m的第一厚度TH1可以大于设置在邻近于所述一个掩模图案MS的另一掩模图案MS的上表面上的光阻挡构件材料层422m的第二厚度TH2。
平坦化构件材料层423m可以设置在光阻挡构件材料层422m上。例如，平坦化构件材料层423m可以设置在光阻挡构件材料层422m的整个区域上面。光阻挡构件材料层422m可以提供有台阶，台阶在光阻挡构件材料层422m的设置在相邻的单元光透射区域OAn中的部分的上表面与光阻挡构件材料层422m的设置在光阻挡区域LSA中的部分的上表面之间以及光阻挡构件材料层422m的设置在单元光透射区域OAn中的部分的上表面之间。在这种情况下，由于平坦化构件材料层423m可以设置在光透射构件421、掩模图案MS和光阻挡构件材料层422m上，因此可以补偿台阶，并且平坦化构件材料层423m的上表面可以是基本上平坦的。
平坦化构件材料层423m可以与上述平坦化构件423包括基本上相同的材料。虽然不限于此，但是平坦化构件材料层423m的厚度可以例如在大约5μm至大约15μm的范围内或在大约1μm至大约20μm的范围内。这里，平坦化构件材料层423m的厚度可以指平坦化构件材料层423m的整个区域的平均厚度。
在形成光阻挡构件材料层422m和平坦化构件材料层423m之后，平坦化构件材料层423m的整个区域被曝光。例如，可以曝光平坦化构件材料层423m的上表面。
随后，参考图10，曝光的平坦化构件材料层423m可以被显影，从而减小平坦化构件材料层423m的厚度。
例如，平坦化构件材料层423m可以包括正型感光材料，并且在这种情况下，平坦化构件材料层423m的曝光部分不保持固化状态并且具有可溶于显影剂的特性。因此，平坦化构件材料层423m的厚度可以通过用显影剂显影曝光部分而减小。显影后，剩余部分可以固化。
随后，参考图11，蚀刻显影之后剩余的光阻挡构件材料层422m和平坦化构件材料层423m以形成光阻挡构件422和平坦化构件423。
例如，蚀刻显影之后剩余的光阻挡构件材料层422m和平坦化构件材料层423m来图案化剩余的光阻挡构件材料层422m和剩余的平坦化构件材料层423m以形成光阻挡构件422和平坦化构件423。例如，蚀刻显影之后剩余的光阻挡构件材料层422m和平坦化构件材料层423m以形成光阻挡构件422和平坦化构件423的工艺可以通过干蚀刻执行，但是本发明不限于此。
通过蚀刻工艺，光阻挡构件422的一个表面的高度与平坦化构件423的一个表面的高度基本上相同，并且光阻挡构件422的上表面422a(参考图6)可以暴露。例如，光阻挡构件422的上表面和平坦化构件423的上表面可以是共面的。此外，光阻挡构件422的一个表面的高度和平坦化构件423的一个表面的高度可以定位在比光透射构件421的一个表面的高度低的高度处。
由于平坦化构件材料层423m设置在光阻挡构件材料层422m上，因此即使设置在每个掩模图案MS上的光阻挡构件材料层422m的厚度不同，设置在每个掩模图案MS上的光阻挡构件材料层422m也可以从每个掩模图案MS同时地去除。例如，由于平坦化构件材料层423m设置在光阻挡构件材料层422m上，因此设置在每个掩模图案MS上的有机层的厚度可以彼此基本上相同。
光阻挡构件材料层422m和平坦化构件材料层423m两者可以各自包括有机材料，并且在这种情况下，两个材料层被蚀刻的程度可以基本上相同。显影之后剩余的光阻挡构件材料层422m和平坦化构件材料层423m可以同时被蚀刻，并且因此，即使设置在每个掩模图案MS上的光阻挡构件材料层422m的厚度不同，设置在每个掩模图案MS上的光阻挡构件材料层422m也可以从每个掩模图案MS同时地去除。因此，其可以抑制或防止光阻挡构件材料层422m残留在掩模图案MS上，并且此后，掩模图案MS的去除可以是较容易的。
此外，用于去除设置在每个掩模图案MS上并且具有不同的厚度的所有光阻挡构件材料层422m的过蚀刻可以是不必要的。因此，可以抑制或防止由于光阻挡构件材料层422m的过蚀刻导致的对光透射构件421的损坏，并且此外，可以抑制或防止指纹传感器400的可靠性劣化。
此外，由于光阻挡构件材料层422m被平坦化构件材料层423m覆盖，因此光阻挡构件422的上表面和平坦化构件423的上表面可以是基本上平坦的，并且可以最小化设置在光阻挡区域LSA中的光阻挡构件材料层422m的蚀刻。因此，由于用于平坦化的附加的配置可以是不必要的，因此可以简化制造工艺，可以降低工艺成本，并且可以最小化执行蚀刻工艺所在的腔室内部的污染。
随后，参考图12，在形成光阻挡构件422和平坦化构件423之后，去除掩模图案MS。掩模图案MS可以通过湿蚀刻去除，但是本发明不限于此。
即使设置在每个掩模图案MS上的光阻挡构件材料层422m的厚度不同，但是由于平坦化构件材料层423m被进一步设置，因此设置在每个掩模图案MS上的光阻挡构件材料层422m可以被同时地去除。因此，每个掩模图案MS可以被暴露而不被光阻挡构件材料层422m覆盖，并且可以通过湿蚀刻容易地去除。由于掩模图案MS容易地去除，因此可以增加指纹传感器400的可靠性。
在下文中，将描述显示装置的实施例。在以下实施例中，将省略或简化与先前描述的实施例的组件相同的组件的描述，并且将主要描述不同之处。
图13是根据本发明的实施例的显示装置的截面图。
参考图13，根据本实施例的显示装置10_1与图4的实施例的显示装置10的不同之处在于，显示装置10_1还包括外涂层OC_1。根据本实施例的外涂层OC_1可以覆盖光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423，并且可以与光感测层410重叠。例如，外涂层OC_1可以与光感测层410的整个上表面重叠。粘合构件STM可以设置在外涂层OC_1上。虽然不限于此，但是外涂层OC_1可以包括有机材料，但是也可以包括无机材料。
即使在这种情况下，设置在掩模图案MS(参考图11)上的光阻挡构件材料层422m(参考图10)也可以容易地蚀刻，掩模图案MS(参考图11)可以容易地去除，可以防止对光透射构件421的损坏，并且可以最小化光阻挡区域LSA中的光阻挡构件422的蚀刻。此外，由于外涂层OC_1覆盖光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423，因此光透射构件421、光阻挡构件422和平坦化构件423的上部部分可以被平坦化，并且可以较容易地附接到显示面板100。
图14是根据本发明的实施例的显示装置的指纹传感器的截面图。
参考图14，根据本实施例的指纹传感器400_2与图5的实施例的指纹传感器400的不同之处在于，指纹传感器400_2的光透射构件421_2的一个表面的高度h1与指纹传感器400_2的光阻挡构件422_2和平坦化构件423_2中的每一个的一个表面的高度h2基本上相同。例如，指纹传感器400_2的光透射构件421_2的一个表面的高度h1和光阻挡构件422_2和平坦化构件423_2中的每一个的一个表面的高度h2可以相对于光感测层410(参考图4)的一个表面或另一表面定位在相同的高度处，并且可以定位在基本上相同的平面上。例如，光透射构件421_2、光阻挡构件422_2和平坦化构件423_2的上表面可以是共面的。
即使在这种情况下，设置在掩模图案MS(参考图11)上的光阻挡构件材料层422m(参考图10)也可以容易地蚀刻，掩模图案MS(参考图11)可以容易地去除，可以防止对光透射构件421_2的损坏，并且可以最小化光阻挡区域LSA中的光阻挡构件422_2的蚀刻。此外，由于指纹传感器400_2的光透射构件421_2的一个表面的高度h1和光阻挡构件422_2和平坦化构件423_2中的每一个的一个表面的高度h2定位在相同的高度处，因此指纹传感器400_2的上部部分可以是基本上平坦的，并且可以较容易地附接到显示面板100。
图15是根据本发明的实施例的显示装置的指纹传感器的截面图。
参考图15，根据本实施例的指纹传感器400_3与图5的实施例的指纹传感器400的不同之处在于，指纹传感器400_3的光透射构件421_3的一个表面的高度h1相对于光感测层410(参见图4)的一个表面或另一表面定位在比指纹传感器400_3的光阻挡构件422_3和平坦化构件423_3中的每一个的一个表面的高度h2低的高度处。
即使在这种情况下，设置在掩模图案MS(参考图11)上的光阻挡构件材料层422m(参考图10)也可以容易地蚀刻，掩模图案MS(参考图11)可以容易地去除，可以防止对光透射构件421_2的损坏，并且可以最小化光阻挡区域LSA中的光阻挡构件422_2的蚀刻。此外，由于指纹传感器400_3的光阻挡构件422_3和平坦化构件423_3中的每一个的一个表面的高度h2定位在比指纹传感器400_3的光透射构件421_3的一个表面的高度h1高的高度处，因此光阻挡区域LSA可以较容易地阻挡外部光进入光透射构件421_3，并且可以增加指纹感测的可靠性。
图16是根据本发明的实施例的显示装置的指纹传感器的截面图。
参考图16，根据本实施例的指纹传感器400_4与图5的实施例的指纹传感器400的不同之处在于，指纹传感器400_4的平坦化构件423_4覆盖光阻挡构件422_4。例如，平坦化构件423_4可以完全地覆盖光阻挡构件422_4的上表面。换句话说，在平面图中，平坦化构件423_4可以以与光阻挡构件422_4基本上相同的图案形成，并且平坦化构件423_4可以在厚度方向上与光阻挡构件422_4重叠。例如，光阻挡构件422_4和平坦化构件423_4可以在厚度方向上彼此完全地重叠。因此，光阻挡构件422_4的整个区域可以被平坦化构件423_4覆盖，并且可以不被暴露。
即使在这种情况下，设置在掩模图案MS(参考图11)上的光阻挡构件材料层422m(参考图10)也可以容易地蚀刻，掩模图案MS(参考图11)可以容易地去除，可以防止对光透射构件421_4的损坏，并且可以最小化光阻挡区域LSA中的光阻挡构件422_4的蚀刻。此外，光阻挡构件422_4和平坦化构件423_4可以配置为具有各种布置，使得组件的布置可以根据期望改变。
尽管已经参照本发明的示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行形式上和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种指纹传感器，其中，所述指纹传感器包括：
光感测层，包括光感测元件；以及
光学层，包括多个光透射区域、光阻挡区域、设置在所述多个光透射区域中的光透射构件、设置在所述光阻挡区域中的光阻挡构件以及设置在所述光阻挡构件上的平坦化构件，其中，所述光阻挡区域围绕所述多个光透射区域，
其中，所述光透射构件包括第一有机材料，其中，所述光阻挡构件包括第二有机材料，并且其中，所述平坦化构件包括第三有机材料和正型感光材料。
2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，
所述平坦化构件在厚度方向上与所述光阻挡构件重叠，并且暴露所述光阻挡构件的一部分。
3.根据权利要求2所述的指纹传感器，其中，
所述光阻挡构件的由所述平坦化构件暴露的所述一部分设置在所述光透射构件与所述平坦化构件之间，并且其中，所述光阻挡构件至少部分地围绕所述光透射构件。
4.根据权利要求1所述的指纹传感器，其中，
所述光阻挡构件还包括凹部，并且所述平坦化构件设置在所述凹部上。
5.根据权利要求4所述的指纹传感器，其中，
所述平坦化构件暴露所述光阻挡构件的一部分，并且
所述平坦化构件的第一表面和所述光阻挡构件的由所述平坦化构件暴露的所述一部分的第一表面相对于所述光感测层的第一表面定位在相同的第一高度处，并且
其中，所述光透射构件的第一表面相对于所述光感测层的所述第一表面定位在高于所述第一高度的第二高度处。
6.一种显示装置，其中，所述显示装置包括：
显示面板；以及
指纹传感器，设置在所述显示面板上，
其中，所述指纹传感器包括：
光感测层，包括光感测元件；以及
光学层，包括多个光透射区域、光阻挡区域、设置在所述多个光透射区域中的光透射构件、设置在所述光阻挡区域中的光阻挡构件以及设置在所述光阻挡构件上的平坦化构件，其中，所述光阻挡区域围绕所述多个光透射区域，
其中，所述光透射构件的透光率大于所述平坦化构件的透光率，并且所述平坦化构件的所述透光率大于所述光阻挡构件的透光率，并且
其中，所述平坦化构件在厚度方向上与所述光阻挡构件重叠，并且暴露所述光阻挡构件的一部分。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，
所述光阻挡构件的由所述平坦化构件暴露的所述一部分设置在所述光透射构件与所述平坦化构件之间，并且围绕所述光透射构件。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其中，
所述光透射构件包括第一有机材料，其中，所述光阻挡构件包括第二有机材料，并且其中，所述平坦化构件包括第三有机材料和正型感光材料。
9.一种制造指纹传感器的方法，其中，所述方法包括：
在光感测层上形成第一有机材料层；
使用蚀刻掩模图案化所述第一有机材料层以形成光透射构件；
在所述光透射构件上形成第二有机材料层；
在所述第二有机材料层上形成第三有机材料层并且包括正型感光材料；以及
蚀刻所述第二有机材料层和所述第三有机材料层以形成光阻挡构件和平坦化构件，
其中，所述光透射构件设置在彼此间隔开的多个光透射区域中的每一个光透射区域中，其中，所述光阻挡构件设置在围绕所述多个光透射区域的光阻挡区域中，并且其中，所述平坦化构件设置在所述光阻挡构件上。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：
在形成所述第二有机材料层和所述第三有机材料层之后，曝光并显影所述第三有机材料层。
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US11177397B2 (en) * 2020-01-09 2021-11-16 Vanguard International Semiconductor Corporation Semiconductor devices and methods for forming the same
FR3111215B1 (fr) * 2020-06-04 2022-08-12 Linxens Holding Module de capteur biométrique pour carte à puce et procédé de fabrication d’un tel module
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110569686B (zh) * 2018-06-05 2022-08-26 上海箩箕技术有限公司 显示模组
US10770602B1 (en) * 2019-02-20 2020-09-08 Vanguard International Semiconductor Corporation Optical sensor and method for forming the same
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