KR102542872B1 - Fingerprint sensing module and display device with a built-in optical image sensor - Google Patents
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Abstract
광학식 이미지 센서 내장형 표시장치는 표시패널, 상기 표시패널에 인접하게 배치된 광원, 및 광학기판 유닛을 포함한다. 광학기판 유닛에 센싱영역이 정의되어 광학기판 유닛은 표시패널을 커버하고, 광학기판 유닛은 광원으로부터 제공된 광을 센싱영역 측으로 가이드한다. 표시패널은 베이스 기판, 베이스 기판 위에 배치된 화소들, 광학식 이미지 센서 및 광필터 소자를 포함한다. 광필터 소자는 광학식 이미지 센서를 커버하고, 광필터 소자는 단면상에서 볼 때 각각이 베이스 기판에 대해 경사진 방향으로 연장된 광흡수부 및 광투과부를 포함한다. An optical image sensor built-in display device includes a display panel, a light source disposed adjacent to the display panel, and an optical substrate unit. A sensing area is defined in the optical substrate unit to cover the display panel, and the optical substrate unit guides light provided from a light source to the sensing area. The display panel includes a base substrate, pixels disposed on the base substrate, an optical image sensor, and an optical filter element. The optical filter element covers the optical image sensor, and the optical filter element includes a light absorbing portion and a light transmitting portion each extending in a direction inclined with respect to the base substrate when viewed in cross section.
Description
본 발명은 지문 센싱 모듈 및 광학식 이미지 센서가 내장된 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사람의 지문과 같은 생체의 이미지를 센싱하는 지문 센싱 모듈 및 생체의 이미지를 인식하는 광학식 이미지 센서가 내장된 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a display device incorporating a fingerprint sensing module and an optical image sensor, and more particularly, a fingerprint sensing module for sensing an image of a living body such as a human fingerprint and an optical image sensor for recognizing an image of a living body. It's about the display.
노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 및 스마트폰과 같은 다양한 휴대용 정보 처리 기기들이 개발됨에 따라, 사용자는 휴대용 정보 처리 기기들을 이용하여 다양한 업무들을 처리할 수 있다. As various portable information processing devices such as notebook computers, tablet computers, and smart phones are developed, users can process various tasks using the portable information processing devices.
한편, 이러한 휴대용 정보 처리 기기는 분실의 위험이 있으므로, 사용자 외의 다른 사용자가 휴대용 정보 처리 기기를 조작할 수 없도록 휴대용 정보 처리 기기의 보안성을 향상시키는 방안들이 연구되고 있다. 예를 들어, 사용자의 지문 또는 얼굴과 같은 생체 정보를 이용하여 보안성이 향상된 스마트폰이 개발되고 있다. Meanwhile, since such a portable information processing device has a risk of loss, methods for improving the security of the portable information processing device so that other users cannot operate the portable information processing device are being studied. For example, a smartphone with improved security is being developed using biometric information such as a user's fingerprint or face.
한편, 이러한 스마트폰에는 광학식 이미지 센서가 구비될 수 있는데, 광학식 이미지 센서가 사용자의 지문 또는 얼굴을 인식하는 정확도가 향상될수록, 스마트폰의 보안성이 향상될 수 있으며, 사용자의 생체 정보를 재인식하는 횟수가 감소되어 사용자의 편의성이 향상될 수 있다. On the other hand, such a smartphone may be provided with an optical image sensor. As the accuracy of the optical image sensor for recognizing a user's fingerprint or face improves, the security of the smartphone can be improved, and the user's biometric information can be re-recognized. Since the number of times is reduced, user convenience may be improved.
본 발명의 목적은 사용자의 생체 정보를 인식하는 정확도가 향상된 광학식 이미지 센서를 갖는 지문 센싱 모듈 및 상기 광학식 이미지 센서가 내장된 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a fingerprint sensing module having an optical image sensor with improved accuracy in recognizing user's biometric information, and a display device with an optical image sensor embedded therein.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치는 표시패널, 상기 표시패널에 인접하게 배치된 광원, 및 광학기판 유닛을 포함한다. 상기 광학기판 유닛에는 센싱영역이 정의되어 상기 광학기판 유닛은 상기 표시패널을 커버하고, 상기 광학기판 유닛은 상기 광원으로부터 제공된 광을 상기 센싱영역 측으로 가이드한다. An optical image sensor built-in display device according to the present invention for achieving the object of the present invention includes a display panel, a light source disposed adjacent to the display panel, and an optical substrate unit. A sensing area is defined in the optical substrate unit to cover the display panel, and the optical substrate unit guides light provided from the light source to the sensing area.
상기 표시패널은 베이스 기판, 상기 베이스 기판 위에 배치된 화소들, 광학식 이미지 센서 및 광필터 소자를 포함한다. 상기 광학식 이미지 센서는 상기 베이스 기판 위에 배치되고, 상기 광학식 이미지 센서는 상기 광학기판 유닛에 의해 가이드된 광을 이용하여 상기 센싱영역에 접촉된 사용자의 생체정보를 센싱한다. The display panel includes a base substrate, pixels disposed on the base substrate, an optical image sensor, and an optical filter element. The optical image sensor is disposed on the base substrate, and the optical image sensor senses biometric information of a user contacting the sensing area using light guided by the optical substrate unit.
상기 광필터 소자는 상기 광학식 이미지 센서를 커버하고, 상기 광필터 소자는 단면상에서 볼 때 각각이 상기 베이스 기판에 대해 경사진 방향으로 연장된 광흡수부 및 광투과부를 포함한다. The optical filter element covers the optical image sensor, and the optical filter element includes a light absorbing part and a light transmitting part each extending in a direction inclined with respect to the base substrate when viewed in cross section.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광흡수부 및 상기 광투과부의 각각은 다수로 제공되고, 상기 광필터 소자에서 다수의 광흡수부들 및 다수의 광투과부들은 서로 교대로 배열된다.In one embodiment of the present invention, each of the light absorbing portion and the light transmitting portion is provided in plurality, and in the optical filter element, the plurality of light absorbing portions and the plurality of light transmitting portions are alternately arranged with each other.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 다수의 광흡수부들 중 서로 인접한 두 개의 광흡수부들 중 어느 하나의 상단부는 다른 하나의 하단부와 중첩된다. In one embodiment of the present invention, an upper end of one of two light absorbing parts adjacent to each other among the plurality of light absorbing parts overlaps a lower end of the other one.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광투과부는 상기 광 필터 소자에 상기 베이스 기판에 대해 경사진 방향으로 형성된 관통홀로 정의된다. In one embodiment of the present invention, the light transmission portion is defined as a through hole formed in an oblique direction with respect to the base substrate in the light filter element.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광학식 이미지 센서는 상기 베이스 기판을 사이에 두고 상기 광학기판 유닛에 대향하고, 상기 광필터 소자는 상기 베이스기판 및 상기 광학식 이미지 센서의 사이에 위치한다. In one embodiment of the present invention, the optical image sensor faces the optical substrate unit with the base substrate interposed therebetween, and the optical filter element is located between the base substrate and the optical image sensor.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광학기판 유닛은 커버기판, 제1 굴절층, 고굴절층, 광가이드 필름 및 제2 저굴절층을 포함한다. 상기 커버기판은 상기 표시패널을 커버하고, 상기 제1 저굴절층은 상기 커버기판 및 상기 표시패널 사이에 배치된다. 상기 고굴절층은 상기 제1 저굴절층을 사이에 두고 상기 커버기판에 대향하며, 상기 고굴절층은 상기 제1 저굴절층보다 큰 굴절율을 갖는다. 상기 광가이드 필름은 상기 고굴절층을 사이에 두고 상기 제1 저굴절층에 대향한다. 상기 제2 저굴절층은 상기 광가이드 필름을 사이에 두고 상기 고굴절층에 대향하며, 상기 제2 저굴절층은 상기 고굴절층 및 상기 광가이드 필름의 각각보다 작은 굴절율을 갖는다. In one embodiment of the present invention, the optical substrate unit includes a cover substrate, a first refractive layer, a high refractive layer, a light guide film and a second low refractive layer. The cover substrate covers the display panel, and the first low refractive index layer is disposed between the cover substrate and the display panel. The high refractive index layer faces the cover substrate with the first low refractive index layer interposed therebetween, and the high refractive index layer has a higher refractive index than the first low refractive index layer. The light guide film faces the first low refractive index layer with the high refractive index layer interposed therebetween. The second low refractive index layer faces the high refractive index layer with the light guide film interposed therebetween, and the second low refractive index layer has a refractive index smaller than each of the high refractive index layer and the light guide film.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광가이드 필름은 출광소자 및 입광소자를 포함한다. 상기 출광소자는 상기 표시패널의 표시영역에 대응하여 위치하고, 상기 출광소자는 상기 광가이드 필름의 내부에서 전반사되는 광을 외부로 출사시킨다. 상기 입광소자는 상기 표시패널의 비표시영역에 대응하여 위치하고, 상기 입광소자는 상기 광원으로부터 제공된 광을 상기 출광소자 측으로 가이드한다. In one embodiment of the present invention, the light guide film includes a light emitting element and a light receiving element. The light emitting element is positioned to correspond to the display area of the display panel, and the light emitting element emits light totally reflected inside the light guide film to the outside. The light-incident element is positioned to correspond to the non-display area of the display panel, and the light-incident element guides the light provided from the light source to the light-exit element.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광원은 적외선을 발생시킨다. In one embodiment of the present invention, the light source generates infrared light.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다른 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치는 표시패널, 상기 표시패널에 인접하게 배치된 광원, 및 광학기판 유닛을 포함한다. 상기 광학기판 유닛은 생체 정보를 센싱하는 센싱영역이 정의되어 상기 표시패널을 커버하고, 상기 광학기판 유닛은 상기 광원으로부터 제공된 광을 상기 센싱영역 측으로 가이드한다. Another optical image sensor built-in display device according to the present invention for achieving the above objects includes a display panel, a light source disposed adjacent to the display panel, and an optical substrate unit. The optical substrate unit covers the display panel by defining a sensing area for sensing biometric information, and the optical substrate unit guides light provided from the light source toward the sensing area.
상기 표시패널은 베이스 기판, 상기 베이스 기판 위에 배치된 화소들, 상기 베이스 기판 위에 배치되어 상기 광학기판 유닛에 의해 가이드된 광을 이용하여 상기 생체정보를 센싱하는 광학식 이미지 센서, 및 상기 베이스 기판 위에 배치되어 상기 광학기판 유닛 및 상기 광학식 이미지 센서의 사이에 위치하는 제1 광흡수패턴을 포함한다. The display panel includes a base substrate, pixels disposed on the base substrate, an optical image sensor disposed on the base substrate and configured to sense the biometric information using light guided by the optical substrate unit, and disposed on the base substrate. and a first light absorption pattern positioned between the optical substrate unit and the optical image sensor.
또한, 상기 화소들은 다수의 애노드들을 포함하고, 상기 제1 광흡수패턴은 서로 이격되어 상기 다수의 애노드들과 엇갈려 배열되는 다수의 제1 흡광요소들을 포함한다. In addition, the pixels include a plurality of anodes, and the first light absorption pattern includes a plurality of first light absorption elements spaced apart from each other and arranged alternately with the plurality of anodes.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 표시패널은 제2 광흡수패턴을 더 포함하고, 상기 제2 광흡수패턴은 상기 베이스 기판 위에 배치되어 상기 베이스 기판을 사이에 두고 상기 제1 광흡수패턴에 대향한다. In one embodiment of the present invention, the display panel further includes a second light absorption pattern, and the second light absorption pattern is disposed on the base substrate to face the first light absorption pattern with the base substrate interposed therebetween. do.
상기 제2 광흡수패턴은 다수의 제2 흡광요소들을 포함하고, 상기 다수의 제2 흡광요소들은 서로 이격되어 상기 다수의 제1 흡광요소들과 엇갈려 배열된다. The second light absorption pattern includes a plurality of second light absorbing elements, and the plurality of second light absorbing elements are spaced apart from each other and are alternately arranged with the plurality of first light absorbing elements.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지문 센싱 모듈은 광학식 이미지 센서 및 광필터 소자를 포함한다. 상기 광학식 이미지 센서는 광을 이용하여 사용자의 생체 정보를 센싱한다. 상기 광필터 소자는 상기 광학식 이미지 센서를 커버하고, 상기 광필터 소자는 단면상에서 볼 때 각각이 상기 광학식 이미지 센서에 대해 경사진 방향으로 연장된 광흡수부 및 광투과부를 포함한다. A fingerprint sensing module according to the present invention for achieving the object of the present invention includes an optical image sensor and an optical filter element. The optical image sensor senses user's biometric information using light. The optical filter element covers the optical image sensor, and the optical filter element includes a light absorbing portion and a light transmitting portion each extending in a direction inclined with respect to the optical image sensor when viewed in cross section.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학식 이미지 센서를 커버하는 광필터 소자는 각각이 표시패널 또는 광학식 이미지 센서의 법선 방향에 경사진 방향으로 연장되는 광흡수부 및 광투과부를 포함한다. 따라서, 광학기판 유닛에 의해 가이드되어 사용자의 지문에서 반사된 광의 경로 외에 다른 광의 경로로 광학식 이미지 센서 측으로 진행하는 외부광이 광필터 소자에 의해 차단되고, 이에 따라 광학식 이미지 센서에 유입되는 외부광의 광량이 최소화되어 광학식 이미지 센서에 의해 생성되는 사용자의 지문의 이미지의 선명도가 향상될 수 있다According to one embodiment of the present invention, the optical filter element covering the optical image sensor includes a light absorbing part and a light transmitting part each extending in a direction inclined to a normal direction of the display panel or the optical image sensor. Therefore, the external light guided by the optical board unit and traveling toward the optical image sensor through a path other than the path of light reflected from the user's fingerprint is blocked by the optical filter element, and thus the amount of external light flowing into the optical image sensor. As this is minimized, the sharpness of the image of the user's fingerprint generated by the optical image sensor can be improved.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시패널의 베이스 기판 위에 광학식 이미지 센서에 유입되는 외부광을 차단할 수 있는 광흡수패턴이 형성된다. 따라서, 광흡수패턴에 의해 광학식 이미지 센서에 유입되는 외부광의 광량이 최소화되는 효과가 발생될 수 있다. 또한, 광흡수패턴은 표시패널의 화소부를 형성하는 데 사용되는 패터닝 공정을 이용하여 박막 형태로 용이하게 형성될 수 있어, 광흡수패턴 및 애노드 간의 정렬이 용이할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a light absorption pattern capable of blocking external light flowing into an optical image sensor is formed on a base substrate of a display panel. Therefore, an effect of minimizing the amount of external light introduced into the optical image sensor by the light absorption pattern may occur. In addition, since the light absorption pattern can be easily formed in a thin film form using a patterning process used to form the pixel portion of the display panel, alignment between the light absorption pattern and the anode can be facilitated.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치가 지문을 센싱하는 기능을 설명하는 도면이다.
도 4a는 도 3에 도시된 광필터 소자를 확대한 도면이다.
도 4b는 광필터 소자 및 표시패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 이미지 센서 내장형 표시장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 이미지 센서 내장형 표시장치의 단면도이다. 1 is a perspective view of a display device with a built-in optical image sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a surface taken along line II′ shown in FIG. 1 .
3 is a diagram illustrating a function of sensing a fingerprint in a display device having an embedded optical image sensor.
FIG. 4A is an enlarged view of the optical filter element shown in FIG. 3 .
4B is a cross-sectional view of an optical filter element and a display panel.
5 is a cross-sectional view of a display device with a built-in optical image sensor according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a display device with a built-in optical image sensor according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Objects, features and effects of the present invention described above will be understood through the embodiments related to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, and may be applied and modified in various forms. Rather, the embodiments of the present invention to be described below are provided so that the technical spirit disclosed by the present invention can be more clearly explained, and furthermore, the technical spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art having average knowledge in the field to which the present invention belongs. Therefore, it should not be construed that the scope of the present invention is limited by the examples to be described later. On the other hand, the same reference numerals in the following embodiments and drawings indicate the same components.
또한, 본 명세서에서 '제1' 및 '제2'등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 '위에' 또는 '상에'있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In addition, in this specification, terms such as 'first' and 'second' are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning. In addition, when a part such as a film, region, component, etc. is said to be 'on' or 'on' another part, not only when it is directly above the other part, but also when another film, region, component, etc. is interposed therebetween. Including case
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 I-I`을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다. 1 is a perspective view of a display device with a built-in optical image sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ shown in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시장치(500, 이하 '표시장치')는 표시패널(DP), 광학기판 유닛(100) 및 광원(LS)을 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the display device 500 (hereinafter referred to as 'display device') includes a display panel DP, an
표시패널(DP)은 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)을 갖는다. 표시패널(DP)은 표시영역(DA)을 통해 영상을 표시하고, 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 둘러싸는 형상으로 표시패널(DP)에 정의될 수 있다. 또한, 도면에서 도시되지는 않았으나 표시장치(500)는 표시패널(DP), 광원(LS) 및 광학기판 유닛(100)을 수납하는 하우징(미도시)을 더 포함할 수 있고, 표시패널(DP)의 비표시영역(NDA)은 하우징의 상기 하우징에 의해 가려질 수 있다. The display panel DP has a display area DA and a non-display area NDA. The display panel DP displays an image through the display area DA, and the non-display area NDA may be defined in the display panel DP in a shape surrounding the display area DA. In addition, although not shown in the drawing, the
이 실시예에서는, 표시패널(DP)은 유기전계발광 표시패널일 수 있다. 이 경우에, 표시패널(DP)은 표시영역(DA)에 배치되어 각각이 유기발광 다이오드를 포함하는 다수의 화소들을 포함할 수 있고, 표시패널(DP)은 상기 다수의 화소들로부터 출력되는 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. In this embodiment, the display panel DP may be an organic light emitting display panel. In this case, the display panel DP may include a plurality of pixels each including an organic light emitting diode disposed in the display area DA, and the display panel DP may include light output from the plurality of pixels. You can display an image using .
전술된 바와 같이, 이 실시예에서는 표시패널(DP)은 유기전계발광 표시패널이나, 본 발명이 표시패널(DP)의 종류에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 표시패널(DP)은 액정표시패널과 같은 다른 종류의 표시패널일 수도 있다. As described above, in this embodiment, the display panel DP is an organic light emitting display panel, but the present invention is not limited to the type of display panel DP. For example, in another embodiment, the display panel DP may be another type of display panel such as a liquid crystal display panel.
광원(LS)은 표시패널(DP)에 인접하게 배치되어 광을 발생한다. 이 실시예에서는, 광원(LS)은 표시패널(DP)의 일 측에 위치할 수 있고, 광원(LS)은 적외선을 발생시킬 수 있다. 따라서, 광원(LS)으로부터 발생된 적외선이 표시패널(DP)의 다수의 화소들로부터 발생된 광과 혼합되어 표시패널(DP)의 표시품질이 저하되는 것이 방지될 수 있다. The light source LS is disposed adjacent to the display panel DP to generate light. In this embodiment, the light source LS may be located on one side of the display panel DP, and the light source LS may generate infrared rays. Therefore, it is possible to prevent the display quality of the display panel DP from deteriorating due to the infrared rays generated from the light source LS being mixed with the light generated from the plurality of pixels of the display panel DP.
다른 실시예에서는 광원(LS)은 다수로 제공될 수 있고, 이 경우에 다수의 광원은 표시패널(DP)의 일 측을 따라 배열될 수 있다. In another embodiment, a plurality of light sources LS may be provided, and in this case, the plurality of light sources may be arranged along one side of the display panel DP.
광원(LS)의 발광면은 광학기판 유닛(100)의 입광소자(135)를 향할 수 있다. 이 실시예에서는, 광원(LS)으로부터 발광된 광은 시준된(collimated) 광일 수 있다. 따라서, 광원(LS)으로부터 발광된 광은 광학기판 유닛(100)의 광 입사영역(A1)에 정의된 입사점(LP) 측으로 제공될 수 있다. A light emitting surface of the light source LS may face the
광학기판 유닛(100)은 표시패널(DP)을 커버한다. 이 실시예에서는, 광학기판 유닛(100)에는 광 입사영역(A1) 및 광 출사영역(A2)이 정의된다. The
광학기판 유닛(100)은 광 입사영역(A1)에 대응하는 부분을 통해 광원(LS)으로부터 발생된 광을 제공받는다. 또한, 광원(LS)으로부터 광학기판 유닛(100) 측으로 이동한 광은 광학기판 유닛(100)의 내부에서 전반사되며, 평면상에서 볼 때 광학기판 유닛(100)의 내부에서 전반사된 광은 대략적으로 광 진행 각도(EA)의 범위로 진행될 수 있다. The
한편, 광학기판 유닛(100)의 내부에서 전반사되는 광은 광학기판 유닛(100)에 접촉되는 지문 및 얼굴과 같은 사용자의 생체 정보를 센싱하는 데 사용된다. 보다 상세하게는, 광학기판 유닛(100)의 내부에서 광이 전반사되는 동안에, 사용자의 지문이 광학기판 유닛(100)의 광 출사영역(A2)의 내에 위치한 센싱영역(SA)에 접촉되는 경우에, 사용자의 지문에 의해 광학기판 유닛(100)의 내부에서 전반사되는 광의 일부는 광학기판 유닛(100)의 외부로 출사되고, 상기 전반사되는 광의 다른 일부는 광학식 이미지 센서(200) 측으로 입사되어 사용자의 지문을 센싱하는 데 사용된다. 이에 대해 도 3을 더 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Meanwhile, the light totally reflected inside the
도 3은 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치가 지문을 센싱하는 기능을 설명하는 도면이고, 도 4a는 도 3에 도시된 광필터 소자(300)를 확대한 도면이고, 도 4b는 광필터 소자(300) 및 표시패널(DP)의 단면도이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a fingerprint sensing function of a display device with a built-in optical image sensor, FIG. 4A is an enlarged view of the
도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 광학기판 유닛(100)은 표시패널(DP)을 커버하도록 표시패널(DP)과 결합된다. Referring to FIGS. 3, 4A and 4B , the
광학기판 유닛(100)은 커버기판(105), 데코층(110), 제1 저굴절층(115), 고굴절층(120), 광 가이드 필름(130) 및 제2 굴절층(140)을 포함한다. The
커버기판(105)은 투광성을 갖고, 커버기판(105)은 표시패널(DP)의 형상에 대응되는 판의 형상을 가질 수 있다. 이 실시예에서는, 커버기판(105)의 구성물질은 강화유리를 포함할 수 있다. 커버기판(105)은 표시장치(500)의 윈도우의 기능을 할 수 있고, 이에 따라 커버기판(105)은 표시장치(500)에서 최상측에 배치되어 표시패널(DP)을 커버 및 보호한다. The
데코층(110)은 표시패널(DP)의 비표시영역(NDA)에 대응하여 커버기판(105)의 하부면 위에 배치된다. 데코층(110)은 표시장치(500)를 식별하는 로고(logo), 상표, 또는 문구를 나타내는 패턴을 포함할 수 있다. The
제1 저굴절층(115)은 커버기판(105)의 하부면 위에 배치되고, 제1 저굴절층(115)은 커버기판(105) 및 표시패널(DP)의 사이에 위치한다. 이 실시예에서는 제1 저굴절층(115)은 데코층(110)을 커버할 수 있다. The first low
제1 저굴절층(115)은 커버기판(105) 및 고굴절층(120) 각각보다 낮은 굴절율을 가질 수 있다. 예를 들어, 이 실시예에서는 커버기판(105) 및 고굴절층(120) 각각의 굴절율이 약 1.50일 수 있고, 제1 굴절층(115)의 굴절율은 약 1.41일 수 있다. The first low
고굴절층(120)은 제1 저굴절층(115)의 하부면 위에 배치되고, 고굴절층(120)은 제1 저굴절층(115)을 사이에 두고 커버기판(105)에 대향한다. 전술된 바와 같이, 고굴절층(120)의 굴절율은 제1 저굴절층(115)의 굴절율보다 클 수 있다. The high
광학기판 유닛(100)의 내부에 입사된 광은 고굴절층(120)에 의해 전반사될 수 있다. 보다 상세하게는, 고굴절층(120)을 통하여 제1 저굴절츨(115) 측으로 광이 입사될 때, 제1 저굴절층(115) 및 고굴절층(120)의 굴절율 차이에 의해 제1 저굴절층(115) 및 고굴절층(120)의 경계에서는 전반사가 발생될 수 있다. Light incident to the inside of the
광가이드 필름(130)은 고굴절층(120)을 사이에 두고 제1 저굴절층(115)에 대향한다. 이 실시예에서는 광가이드 필름(130)은 출광소자(138) 및 입광소자(135)를 포함한다. 또한, 광가이드 필름(130)의 굴절율은 제1 저굴절층(120)의 굴절율보다 클 수 있고, 광가이드 필름(130)의 굴절율은 실질적으로 고굴절층(120)과 동일할 수 있다. 따라서, 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)의 굴절율 차이는 실질적으로 없으므로, 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)의 경계에서는 전반사가 발생되지 않는다. The
이 실시예에서는, 광가이드 필름(130)은 입광소자(135) 및 출광소자(138)를 포함할 수 있다. 입광소자(135)는 비표시영역(NDA)에 대응하여 광원(LS)과 마주하도록 위치한다. In this embodiment, the
이 실시예에서는 입광소자(135)는 홀로그래피 패턴을 포함하여 광원(LS)으로부터 제공된 제1 입사광(L1) 및 제2 입사광(L11)의 진행 방향을 변경시킬 수 있다. 따라서, 입광소자(135)에 의해 그 진행 방향이 변경된 제1 입사광(L1) 및 제2 입사광(L11)은 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)의 내부에서 전반사된다. In this embodiment, the
출광소자(138)는 표시패널(DP)의 표시영역(DA)에 대응하여 위치한다. 이 실시예에서는 출광소자(138)는 홀로그래피 패턴을 포함하여 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)의 내부를 전반사하는 광의 진행 방향을 변경시키고, 출광소자(138)에 의해 그 진행 방향이 변경된 광은 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)의 외부로 출사된다. The
보다 상세하게는, 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)의 내부에서 전반사되는 제1 입사광(L1) 및 제2 입사광(L11)의 진행 방향이 출광소자(138)에 의해 변경된 후에, 제1 입사광(L1) 및 제2 입사광(L11)은 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)을 출사하여 커버기판(105)의 센싱영역(SA) 측으로 진행한다. More specifically, after the traveling directions of the first incident light L1 and the second incident light L11 totally reflected inside the
이 실시예에서는, 광가이드 필름(130)에서 출광 소자(138) 및 입광 소자(135)은 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 제조 공정 측면에서는, 하나의 필름에 출광 소자(138)의 영역 및 입광 소자(135)의 영역을 구획하고, 각 영역에 홀로그래피 패턴을 형성하여 출광 소자(138) 및 입광 소자(135)가 형성된 광가이드 필름(130)을 제조할 수 있다. 이 경우에, 출광소자(138)의 패턴을 갖는 마스터 필름과 입광소자(135)의 패턴을 갖는 다른 마스터 필름을 서로 인접하게 배치한 후에, 하나의 홀로그래피 기록 필름에 출광소자(138) 및 입광소자(135)에 대응되는 홀로그래피 패턴들을 복사하여 광가이드 필름(130)이 제조될 수 있다. In this embodiment, the
제2 저굴절층(140)은 광 가이드 필름(130)을 사이에 두고 고굴절층(120)에 대향하고, 제2 저굴절층(140)은 표시패널(DP)의 상부 면 위에 형성될 수 있다. 이 실시예에서는 제2 저굴절층(140)의 굴절율은 고굴절층(120) 및 광가이드 필름(130)의 각각의 굴절율보다 작을 수 있고, 제2 저굴절층(140)의 굴절율은 제1 저굴절층(115)의 굴절율과 실질적으로 동일할 수 있다. The second low
상술한 구성을 갖는 표시장치(500)에서 사용자의 지문(FR)을 센싱하는 기능을 설명하면 다음과 같다. The function of sensing the user's fingerprint FR in the
전술된 바와 같이, 광원(LS)으로부터 발생된 광이 입광소자(135) 측으로 입사되어 제1 입사광(L1)이 정의되고, 제1 입사광(L1)은 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)의 내부에서 전반사된다. As described above, the light generated from the light source LS is incident toward the
보다 상세하게는, 고굴절층(120)의 굴절률 및 광가이드 필름(130)의 굴절률 차이는 없으므로, 제1 입사광(L1)은 고굴절층(120) 및 광가이드 필름(130)의 계면을 통과한다. 이에 반해, 고굴절층(120)의 굴절률 및 제1 저굴절층(115)의 굴절률 차이에 의해 제1 입사광(L1)은 고굴절층(120) 및 제1 저굴절층(115)의 계면에서 전반사되고, 제1 입사광(L1)은 광가이드 필름(130)의 굴절률 및 제2 저굴절층(140)의 굴절률 차이에 의해 광가이드 필름(130) 및 제2 저굴절층(140)의 계면에서 반사된다. More specifically, since there is no difference between the refractive index of the high
제1 입사광(L1)이 고굴절층(120) 및 광가이드 필름(130)의 내부에서 전반사되는 동안에, 제1 입사광(L1)의 진행 방향은 광가이드 필름(130)의 출광소자(138)에 의해 변경될 수 있다. 그 결과, 제1 입사광(L1) 중 일부는 고굴절층(120) 및 광가이드 필름(130)으로부터 출사된 이후에, 커버기판(105)의 센싱영역(SA)에 접촉된 사용자의 지문(FR) 측으로 진행한다. While the first incident light L1 is totally reflected inside the high
한편, 지문(FR)은 융기부(FR1) 및 골부(FR2)로 구현되고, 융기부(FR1)는 골부(FR2)보다 돌출된 형상을 갖는다. 따라서, 지문(FR)이 커버기판(105)에 접촉되는 경우에, 융기부(FR1)는 커버기판(105)에 접촉되나, 골부(FR2)는 커버기판(105)에 접촉되지 않는다. Meanwhile, the fingerprint FR is implemented as a raised portion FR1 and a valley portion FR2, and the raised portion FR1 has a shape protruding more than the valley portion FR2. Therefore, when the fingerprint FR contacts the
따라서, 제1 입사광(L1)이 융기부(FR1)에 도달되면, 제1 입사광(L1)이 융기부(FR1)에 의해 굴절되어 굴절광(L2)이 정의되고, 굴절광(L2)은 표시장치(500)의 외부로 출사된다. Therefore, when the first incident light L1 reaches the raised portion FR1, the first incident light L1 is refracted by the raised portion FR1 to define the refracted light L2, and the refracted light L2 is displayed. It is emitted to the outside of the
한편, 상술한 제1 입사광(L1)과 상이한 광 경로로 광가이드 필름(130) 및 고굴절층(120)의 내부에서 전반사되는 제2 입사광(L11)을 정의한다. 제2 입사광(L11)이 고굴절층(120) 및 광가이드 필름(130)의 내부에서 전반사되는 동안에, 제2 입사광(L11)의 진행 방향은 광가이드 필름(130)의 출광소자(138)에 의해 변경될 수 있다. 그 결과, 제2 입사광(L11) 중 일부는 고굴절층(120) 및 광가이드 필름(130)으로부터 출사된 이후에, 커버기판(105)의 센싱영역(SA)에 접촉된 사용자의 지문(FR)의 골부(FR2) 측으로 진행할 수 있다. Meanwhile, the second incident light L11 that is totally reflected inside the
전술된 바와 같이, 지문(FR)의 골부(FR2)는 커버기판(105)에 접촉되지 않으므로, 실질적으로 제2 입사광(L11)은 골부(FR2)에 도달되지 않을 수 있다. 한편, 커버기판(105)은 굴절률이 1인 공기층과 접촉되므로, 제1 입사광(L1)과 달리, 제2 입사광(L11)은 커버기판(105) 및 공기층의 굴절율 차이에 의해 커버기판(105) 및 공기층 간의 계면에서 전반사된다. As described above, since the valley FR2 of the fingerprint FR does not contact the
한편, 커버기판(105) 및 공기층 간의 계면에서 전반사된 제2 입사광(L11)은 광학식 이미지 센서(200) 측에 입사되어 센싱광(L22)이 정의될 수 있다. 센싱광(L22)은 광학식 이미지 센서(200)에서 사용자의 지문(FR)을 센싱하는 데 사용되어, 광학식 이미지 센서(200)에 의해 지문(FR)의 이미지가 생성될 수 있다. Meanwhile, the second incident light L11 totally reflected at the interface between the
광필터 소자(300)는 광학식 이미지 센서(200)를 커버한다. 도 2 및 도 3에 도시된 것을 기준으로 표시패널(DP)의 상부에 광학기판 유닛(100)이 배치되고, 표시패널(DP)의 하부에 광필터 소자(300)가 배치되되, 광필터 소자(300)는 표시패널(DP)과 광학식 이미지 센서(200) 사이에 배치된다. The
이 실시예에서는, 광필터 소자(300)는 다수의 광흡수부들(301) 및 다수의 광투과부들(306)을 포함하고, 광필터 소자(300)에서 다수의 광흡수부들(301) 및 다수의 광투과부들(306)은 서로 교대로 배열된다. In this embodiment, the
단면상에서 볼 때, 다수의 광흡수부들(301)의 각각과 다수의 광투과부들(306)의 각각은 표시패널(DP) 또는 제1 베이스기판(도 5의 BS)에 대해 경사진 방향으로 연장된다. 단면상에서 볼 때 다수의 광흡수부들(301) 각각이 연장된 경사 방향은 다수의 광투과부들(306) 각각이 연장된 경사 방향과 동일하다. When viewed in cross section, each of the plurality of light absorbing
또한, 명세서 전반에 걸쳐서 어떤 두 개의 구성요소들이 단면상에서 중첩된다는 의미를 상기 두 개의 구성요소들이 단면이 취해진 방향에 수직하는 방향으로 중첩되는 것으로 정의하면, 단면상에서 볼 때 서로 인접한 두 개의 광흡수부들 중 어느 하나의 상단부(P1)는 다른 하나의 하단부(P2)의 적어도 일부와 중첩될 수 있다. In addition, if the meaning that certain two elements overlap on the cross section throughout the specification is defined as the overlapping of the two elements in the direction perpendicular to the direction in which the cross section was taken, two light absorbing parts adjacent to each other when viewed in cross section One of the upper ends P1 may overlap at least a portion of the other lower end P2.
이 실시예에서는 다수의 광흡수부들(301)의 구성물질은 광을 흡수하는 물질, 예를 들어 카본이 혼합된 레진을 포함할 수 있고, 다수의 광투과부들(306)의 각각은 광필터 소자(300)에 정의된 관통홀로 정의될 수 있다. 따라서, 제조 방법 적인 측면에서는, 광을 흡수하는 물질을 포함하는 광흡수층을 형성하고, 상기 광흡수층에 경사진 방향으로 관통홀을 다수로 서로 이격되도록 형성하여 다수의 광흡수부들(301) 및 다수의 광투과부들(306)을 갖는 광필터 소자(300)가 용이하게 형성될 수 있다. In this embodiment, the constituent material of the plurality of light absorbing
전술된 바와 같이, 이 실시예에서는 다수의 광투과부들(306)의 각각은 광필터 소자(300)에 형성된 관통홀로 정의될 수 있으나, 다른 실시예에서는 다수의 광투과부들(306)의 구성물질은 광을 투과하는 물질, 예를 들어 투명한 레진을 포함하여 다수의 광투과부들(306)이 광을 투과시키는 특성을 가질 수도 있다. As described above, in this embodiment, each of the plurality of light penetrating
상술한 다수의 광흡수부들(301) 및 다수의 광투과부들(306)의 구조에 따르면, 광필터 소자(300)는 광의 진행 방향에 따라 광을 투과시키거나 광을 흡수하는 필터링 기능을 가질 수 있다. 따라서, 광이 광필터 소자(300)를 통과함에 따라 상기 광에 대한 시준된 효과가 발생될 수 있다. 이를 바꾸어 말하면 광이 대략적으로 입사각(LA)으로 광필터 소자(300)에 입사되는 경우에 상기 광이 광필터 소자(300)를 통과할 수 있고, 광이 입사각(LA)을 벗어나는 범위로 광필터 소자(300)에 입사되는 경우에 상기 광은 광필터 소자(300)에 의해 흡수될 수 있다. According to the structure of the plurality of light absorbing
한편, 광원(LS), 입광소자(135), 출광소자(138) 및 센싱영역(SA)의 위치들에 따라 센싱광(L22)이 광학식 이미지 센서(200)에 입사되는 입사각(LA)의 값이 산출될 수 있다. 따라서, 상기 산출된 입사각(LA)에 대응되도록 광필터 소자(300)의 광흡수부들(301)을 설계하는 경우에, 센싱광(L22)의 대부분은 광필터 소자(300)를 통과하여 광학식 이미지 센서(200)에 도달될 수 있다. Meanwhile, the value of the incident angle LA at which the sensing light L22 is incident on the
이와 반면에, 입사각(LA)을 벗어나 광필터 소자(300) 측으로 입사되는 광은 광필터 소자(300)에 의해 흡수될 가능성이 크다. 예를 들어, 센싱광(L22)의 입사각(LA)이 약 45도로 설계되는 경우에, 광학기판 유닛(100)의 외부로부터 제공되는 외부광(LT)은 센싱광(L22)의 입사각(LA) 보다 작은 각도로 광필터 소자(300)에 입사될 수 있다. 그 결과, 광필터 소자(300)에 의해 흡수되는 센싱광(L22)의 광량보다 외부광(LT)의 광량이 더 많을 수 있다. On the other hand, light incident to the
또한, 도 3에 도시된 센싱광(L22)이 양의 기울기 값으로 광필터 소자(300)에 입사된다고 정의하면, 도 5에 도시된 외부광(LT) 중 일부는 음의 기울기 값으로 광필터 소자(300)에 입사될 수 있다. 이 경우에, 음의 기울기 값으로 광필터 소자(300)에 입사되는 외부광(LT)의 진행 방향은 광흡수부들(301)의 경사 방향에 반대 방향이므로, 외부광(LT)의 대부분은 광필터 소자(300)에 의해 흡수될 수 있다. Also, if it is defined that the sensing light L22 shown in FIG. 3 is incident to the
한편, 상술한 광학 특성을 갖는 광필터 소자(300)에 따르면, 광학식 이미지 센서(200) 측으로 입사되는 총 광량에서 외부광(LT)이 차지하는 비중이 감소될 수 있으며 센싱광(L22)이 차지하는 비중을 증가시킬 수 있다. 따라서, 광학식 이미지 센서(200) 측에 입사되는 사용자의 지문(FR)의 센싱과 상관없는 외부광(LT)의 광량이 감소될 수 있으므로, 광학식 이미지 센서(200)에 의해 생성되는 사용자의 지문(FR)의 이미지의 선명도가 향상될 수 있다. Meanwhile, according to the
이 실시예에서는, 광학식 이미지 센서(200) 및 광필터 소자(300)는 지문 센싱 모듈(400)의 형태로 제1 베이스기판(BS1)의 후면에 결합될 수 있다. 다른 실시예에서는, 광학식 이미지 센서(200) 및 광필터 소자(300)는 표시패널(DP)의 내부에 내장될 수도 있다. In this embodiment, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 이미지 센서 내장형 표시장치(501)의 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of a
보다 상세하게는, 도 5에서는 표시패널(DP1)의 광학 이미지 센서(200)의 단면이 도시되도록 광학 이미지 센서 내장형 표시장치(501, 이하 '표시장치')의 단면이 도시된다. 한편, 도 5를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다. More specifically, in FIG. 5 , a cross section of the optical image sensor built-in display device 501 (hereinafter referred to as “display device”) is shown so that the cross section of the
도 5를 참조하면, 표시장치(501)는 표시패널(DP1) 및 광학기판 유닛(100)을 포함한다. 이 실시예에 따른 광학기판 유닛(100)은 앞서 도 1 내지 도 3들을 참조하여 설명된 광학기판 유닛(도 2의 100)과 동일한 구조를 가질 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
이 실시예에서는 표시패널(DP1)은 유기전계발광 표시패널일 수 있다. 표시패널(DP1)은 제1 베이스기판(BS1) 위에 배치된 다수의 화소들을 포함할 수 있고, 도 5에서는 다수의 화소들 중 일부의 화소들이 예시적으로 도시된다. 본 발명이 화소들의 구조에 한정되는 것은 아니며, 이하 이 실시예에 따른 화소들의 구조를 설명하면 다음과 같다. In this embodiment, the display panel DP1 may be an organic light emitting display panel. The display panel DP1 may include a plurality of pixels disposed on the first base substrate BS1, and in FIG. 5, some of the plurality of pixels are illustrated as an example. The present invention is not limited to the structure of pixels, and the structure of pixels according to this embodiment will be described below.
이 실시예에서는 제1 베이스 기판(BS1)은 플라스틱 기판일 수 있다. 보다 상세하게는 제1 베이스 기판(BS1)은 PI(polyimide) 필름으로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서는 제1 베이스 기판(BS1)은 유리 기판 또는 금속 기판일 수도 있다. In this embodiment, the first base substrate BS1 may be a plastic substrate. More specifically, the first base substrate BS1 may be implemented as a polyimide (PI) film. In another embodiment, the first base substrate BS1 may be a glass substrate or a metal substrate.
제1 베이스 기판(BS1) 위에 제1 절연막(10)이 배치된다. 제1 절연막(10)은 버퍼막의 기능을 할 수 있고, 제1 절연막(10)은 제1 베이스 기판(BS1)을 커버하여 제1 베이스 기판(BS1)으로부터 확산되는 불순물을 차단한다. A first insulating
구동 트랜지스터(TR)는 제1 절연막(L1) 위에 배치된다. 구동 트랜지스터(TR)는 스위칭 트랜지스터(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있고, 구동 트랜지스터(TR)는 상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭 동작에 의해 턴-온 될 수 있다. The driving transistor TR is disposed on the first insulating layer L1. The driving transistor TR may be electrically connected to a switching transistor (not shown), and the driving transistor TR may be turned on by a switching operation of the switching transistor.
이 실시예에서는, 구동 트랜지스터(TR)는 액티브 패턴(AP), 게이트 전극(GE), 소오스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. 이 실시예에서는, 구동 트랜지스터(TR)는 탑-게이트(top-gate)의 구조를 가질 수 있다. In this embodiment, the driving transistor TR includes an active pattern AP, a gate electrode GE, a source electrode SE, and a drain electrode DE. In this embodiment, the driving transistor TR may have a top-gate structure.
액티브 패턴(AP)은 제1 절연막(L1) 위에 배치되고, 액티브 패턴(AP)의 구성물질은 반도체 재료를 포함한다. 이 실시예에서, 액티브 패턴(AP)의 구성물질은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명이 액티브 패턴(AP)의 재료에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 액티브 패턴(AP)의 구성물질은 IGZO, ZnO, SnO2, In2O3, Zn2SnO4, Ge2O3 및 HfO2와 같은 산화물 반도체(oxide semiconductor)를 포함할 수 있고, 또 다른 실시예에서는 액티브 패턴(AP)의 구성물질은 GsAs, GaP 및 InP와 같은 화합물 반도체(compound semiconductor)를 포함할 수도 있다.The active pattern AP is disposed on the first insulating layer L1, and a material of the active pattern AP includes a semiconductor material. In this embodiment, a constituent material of the active pattern AP may include polycrystalline silicon. However, the present invention is not limited to the material of the active pattern AP. For example, in another embodiment, the constituent material of the active pattern AP is an oxide semiconductor such as IGZO, ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 , Zn 2 SnO 4 , Ge 2 O 3 and HfO 2 In another embodiment, the constituent material of the active pattern AP may include compound semiconductors such as GsAs, GaP, and InP.
제2 절연막(20)은 액티브 패턴(AP)을 커버하고, 단면상에서 볼 때 게이트 전극(GE)은 제2 절연막(20) 위에 배치되어 액티브 패턴(AP)과 중첩된다. 제2 절연막(20)은 게이트 전극(GE)과 액티브 패턴(AP) 사이에 개재되어 게이트 절연막의 기능을 할 수 있다. The second insulating
제3 절연막(30)은 게이트 전극(GE)을 커버한다. 이 실시예에서는, 제3 절연막(30)은 유기막일 수 있고, 제3 절연막(30)은 액티브 패턴(AP)과 게이트 전극(GE)에 의해 형성된 단차를 평탄화시킨다. The third insulating
소오스 전극(SE)은 제3 절연막(30)에 정의된 콘택홀을 통해 액티브 패턴(AP)의 소오스 영역과 콘택된다. 또한, 드레인 전극(DE)은 소오스 전극(SE)과 이격되고, 드레인 전극(DE)은 제3 절연막(30)에 정의된 다른 콘택홀을 통해 액티브 패턴(AP)의 드레인 영역과 콘택된다. The source electrode SE is in contact with the source region of the active pattern AP through a contact hole defined in the third insulating
제4 절연막(40) 및 제5 절연막(50)은 소오스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 위에 순차적으로 적층되어 소오스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 커버한다. 또한, 제4 절연막(40) 및 제5 절연막(50)의 각각에는 드레인 전극(DE)의 위치에 대응하여 콘택홀이 형성되고, 유기발광 다이오드는 제4 절연막(40) 및 제5 절연막(50)에 형성된 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결된다. The fourth insulating
상기 유기발광 다이오드는 애노드(E1), 유기발광층(EML) 및 캐소드(CE)를 포함한다. 애노드(E1)는 드레인 전극(DE)과 콘택되고, 유기발광층(EML)은 애노드(E1) 위에 배치되고, 캐소드(CE)는 유기발광층(EML) 위에 배치된다. The organic light emitting diode includes an anode E1, an organic light emitting layer EML, and a cathode CE. The anode E1 contacts the drain electrode DE, the organic light emitting layer EML is disposed on the anode E1, and the cathode CE is disposed on the organic light emitting layer EML.
애노드(E1)는 제4 절연막(40) 및 제5 절연막(50)에 형성된 콘택홀을 통해 드레인 전극(DE)과 콘택된다. 이 실시예에서는, 애노드(E1)는 반사형 전극일 수 있고, 제1 전극(E1)의 구성물질은 알루미늄과 같은 금속 재료를 포함할 수 있다. The anode E1 makes contact with the drain electrode DE through contact holes formed in the fourth insulating
유기발광층(EML)은 제5 절연막(50) 위에 배치된 뱅크층(60)에 형성된 개구부를 통해 애노드(E1)과 콘택될 수 있다. 이 실시예에서는, 유기발광층(EML)은 백색광을 발광할 수 있고, 상기 백색광은 컬러필터(CF)에 의해 컬러광으로 필터링될 수 있다. 다른 실시예에서는, 유기발광층(EML)은 컬러광을 발광할 수 있으며, 이 경우에는 표시패널(DP1)의 구성요소로 컬러필터(CF)가 생략될 수 있다. The organic light emitting layer EML may contact the anode E1 through an opening formed in the
캐소드(CE)는 유기발광층(EML) 위에 배치된다. 이 실시예에서는, 캐소드 (CE)은 투과형 전극 또는 반투과형 전극일 수 있고, 캐소드(CE)의 구성물질은 ITO(indium tin oxide),IZO(indium zinc oxide),ZnO(zinc oxide) 및 ITZO(indium tin zinc oxide)와 같은 투명 도전물을 포함할 수 있다. 따라서, 유기발광층(EML)으로부터 발광된 광 중 애노드(E1)에 도달된 광은 애노드(E1)에서 반사된 후에 캐소드(CE)를 통해 표시패널(DP1)의 외부로 출사되어, 표시패널(DP1)은 상부 발광형 방식으로 영상을 표시할 수 있다. The cathode CE is disposed on the organic light emitting layer EML. In this embodiment, the cathode CE may be a transmissive electrode or a transflective electrode, and the constituent materials of the cathode CE include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and ITZO ( It may include a transparent conductive material such as indium tin zinc oxide). Therefore, among the light emitted from the organic light emitting layer EML, the light reaching the anode E1 is reflected by the anode E1 and then emitted to the outside of the display panel DP1 through the cathode CE. ) may display an image in a top emission type method.
캐소드(CE) 위에는 무기 봉지막(80) 및 유기 봉지막(90)이 배치될 수 있다. 무기 봉지막(80) 및 유기 봉지막(90)은 유기 발광층(EML) 측으로 유입될 수 있는 수분 및 가스를 차단한다. 따라서, 무기 봉지막(80) 및 유기 봉지막(90)에 의해 유기발광층(EML)이 수분 및 가스에 의해 열화되는 것이 방지될 수 있다. An
무기 봉지막(80) 및 유기 봉지막(90) 위에 컬러필터들(CF) 및 블랙 매트릭스들(BM)이 형성된 제2 베이스기판(BS2)이 배치될 수 있다. 제2 베이스 기판(BS2)은 플라스틱 기판일 수 있다. 보다 상세하게는 제2 베이스 기판(BS2)은 PI(polyimide) 필름으로 구현될 수 있다. A second base substrate BS2 on which color filters CF and black matrices BM are formed may be disposed on the
이 실시예에서는, 컬러필터들(CF)은 적색필터, 청색필터 및 녹색필터를 포함할 수 있고, 단면상에서 볼 때 컬러필터들(CF)의 각각은 애노드(E1)와 중첩되어 유기 발광층(EML)으로부터 발광된 백색광을 컬러광을 필터링한다. In this embodiment, the color filters CF may include a red filter, a blue filter, and a green filter, and when viewed in cross section, each of the color filters CF overlaps the anode E1 to form the organic light emitting layer EML. ) to filter the color light from the white light emitted from the filter.
블랙 매트릭스들(BM)은 카본이 혼합된 레진으로 형성될 수 있고, 블랙 매트릭스들(BM)의 각각은 컬러필터들(CF) 중 대응되는 두 개의 컬러필터들 사이에 배치되어 유기발광층(EML)으로부터 발광된 광을 흡수한다. The black matrices BM may be formed of resin mixed with carbon, and each of the black matrices BM is disposed between two corresponding color filters among the color filters CF to form the organic light emitting layer EML. absorbs light emitted from
전술된 바와 같이, 이 실시예에서는 무기 봉지막(80) 및 유기 봉지막(90) 위에 컬러필터들(CF) 및 블랙 매트릭스(BM)이 형성된 제2 베이스기판(BS2)이 배치되지만, 다른 실시예에서는 표시패널(DP)의 구성요소로 제2 베이스 기판(BS2)이 생략될 수도 있고, 이 경우에 컬러필터들(CF) 및 블랙 매트릭스(BM)이 무기 봉지막(80) 및 유기 봉지막(90) 위에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 유기발광층(EML)이 컬러광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 경우에, 표시패널(DP)의 구성요소로 컬러필터들(CF)이 생략될 수 있다. As described above, in this embodiment, the second base substrate BS2 on which the color filters CF and the black matrix BM are formed is disposed on the
이 실시예에서는, 표시패널(DP1)은 광학식 이미지 센서(200) 및 제1 광흡수패턴(PT1)을 포함한다.In this embodiment, the display panel DP1 includes the
광학식 이미지 센서(200)는 제1 베이스 기판(BS1) 위에 배치된다. 보다 상세하게는, 광학식 이미지 센서(200)는 제1 베이스기판(BS1)의 후면 위에 배치되고, 광학식 이미지 센서(200)는 제1 베이스기판(BS1)을 사이에 두고 광학기판 유닛(100)에 대향한다. The
이 실시예에서는, 도 1 내지 도 3들을 참조하여 설명된 바와 같이, 광학식 이미지 센서(200)는 광학기판 유닛(100)으로부터 제공되는 센싱광(L22)을 수신하여 사용자의 지문 또는 얼굴과 같은 생체정보를 센싱한다. In this embodiment, as described with reference to FIGS. 1 to 3 , the
이 실시예에서는, 제1 베이스기판(BS1) 및 광학식 이미지 센서(200)의 사이에는 제1 광흡수패턴(PT1)이 배치된다. 제1 광흡수패턴(PT1)은 다수의 흡광요소들(5,6,7)을 포함하고, 다수의 흡광요소들(5,6,7)은 광을 흡수하는 물질, 예를 들어 카본이 혼합된 레진을 포함할 수 있다. In this embodiment, the first light absorption pattern PT1 is disposed between the first base substrate BS1 and the
이 실시예에서는, 다수의 흡광요소들(5,6,7)은 서로 이격된다. 따라서, 다수의 흡광요소들(5,6,7) 중 서로 인접한 두 개의 흡광요소들(5,6,7)의 사이에는 제1 슬릿(ST1)이 정의될 수 있다. In this embodiment, the plurality of light
이 실시예에서는, 다수의 흡광요소들(5,6,7)은 다수의 애노드들(E1,E1-1,E1-2)과 서로 엇갈려 배열될 수 있다. 이 실시예에서, 다수의 흡광요소들(5,6,7)이 다수의 애노드들(E1,E1-1,E1-2)과 서로 엇갈려 배열된다는 의미는 다음과 같이 정의될 수 있다. In this embodiment, the plurality of light
도 5에 도시된 것을 기준으로, 다수의 애노드들(E1,E1-1,E1-2)을 좌측에서 우측으로 배열된 순서로 제1 애노드(E1), 제2 애노드(E1-1) 및 제3 애노드(E1-2)로 정의하고, 다수의 흡광요소들(5,6,7)을 좌측에서 우측으로 배열된 순서로 제1 흡광요소(5), 제2 흡광요소(6) 및 제3 흡광요소(7)으로 정의한다. 이 경우에, 단면상에서 볼 때 제1 및 제2 애노드들(E1, E1-1)의 사이는 제2 흡광요소(6)와 중첩되고, 단면상에서 볼 때 제2 및 제3 애노드들(E1-1, E1-2)의 사이는 제3 흡광요소(7)과 중첩된다. 5, the plurality of anodes (E1, E1-1, E1-2) are arranged from left to right in order of first anode (E1), second anode (E1-1) and second anode (E1-1). It is defined as 3 anodes (E1-2), and a plurality of light absorbing elements (5, 6, 7) are arranged from left to right in the order of the first light absorbing element (5), the second light absorbing element (6) and the third light absorbing element (5). It is defined as a light absorbing element (7). In this case, when viewed in cross section, between the first and second anodes E1 and E1-1 overlaps the second
또한, 단면상에서 볼 때 제1 내지 제3 흡광요소들(5,6,7) 중 서로 인접한 두 개의 흡광요소들 사이에 정의된 슬릿은 다수의 애노드들(E1,E1-1,E1-2) 중 어느 하나와 중첩된다. 예를 들면, 제2 흡광요소(6) 및 제3 흡광요소(7) 사이에 제1 슬릿(ST1)이 정의되면, 단면상에서 볼 때 제1 슬릿(ST1)은 제2 애노드(E1-1)와 중첩된다. In addition, when viewed in cross section, a slit defined between two light absorbing elements adjacent to each other among the first to third
상술한 구성에 따르면, 앞서 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 센싱광(L22)의 입사각(도 3의 LA)이 설정되면, 상기 설정된 입사각을 갖는 센싱광(L22)이 제1 광흡수패턴(PT1)의 슬릿들을 통과하도록 슬릿들이 설계될 수 있다. 이 경우에, 제1 광흡수패턴(PT1)을 통과하는 외부광(LT)의 광량보다 제1 광흡수패턴(PT1)을 통과하는 센싱광(L22)의 광량이 크고, 제1 광흡수패턴(PT1)에 의해 흡수되는 센싱광(L22)의 광량보다 제1 광흡수패턴(PT1)에 의해 흡수되는 외부광(LT)의 광량이 크다. According to the configuration described above, as described above with reference to FIG. 3 , when the incident angle (LA in FIG. 3 ) of the sensing light L22 is set, the sensing light L22 having the set incident angle is the first light absorption pattern. The slits may be designed to pass through the slits of (PT1). In this case, the amount of light of the sensing light L22 passing through the first light absorption pattern PT1 is greater than the amount of external light LT passing through the first light absorption pattern PT1, and the first light absorption pattern ( The amount of light of the external light LT absorbed by the first light absorption pattern PT1 is greater than the amount of light of the sensing light L22 absorbed by PT1).
따라서, 제1 광흡수패턴(PT1)에 의해 광학식 이미지 센서(200) 측으로 입사되는 총 광량에서 외부광(LT)이 차지하는 비중이 감소될 수 있으며 센싱광(L22)이 차지하는 비중이 증가될 수 있다. 그 결과, 광학식 이미지 센서(200) 측에 입사되는 사용자의 지문(도 3의 FR)의 센싱과 상관없는 외부광(LT)의 광량이 감소될 수 있으므로, 광학식 이미지 센서(200)에 의해 생성되는 사용자의 지문(도 3의 FR)의 이미지의 선명도가 향상될 수 있다. Accordingly, the proportion occupied by the external light LT in the total amount of light incident toward the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 이미지 센서 내장형 표시장치(502)의 단면도이다. 한편, 도 6을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다. 6 is a cross-sectional view of a
도 6을 참조하면, 광학 이미지 센서 내장형 표시장치(502, 이하 '표시장치')는 표시패널(DP2) 및 광학기판 유닛(100)을 포함한다. Referring to FIG. 6 , the optical image sensor built-in display device 502 (hereinafter referred to as 'display device') includes a display panel DP2 and an
도 5에 도시된 표시장치(도 5의 501)와 도 6에 도시된 표시장치(502)의 구조를 비교하면, 이 실시예에 따른 표시장치(502)는 구성요소로 제2 광흡수패턴(PT2)을 더 포함한다. 즉, 이 실시예에서는 제1 베이스기판(BS1)의 하부면 위에 위치한 제1 광흡수패턴(PT1) 및 제1 베이스기판(BS1)의 상부면 위에 위치한 제2 광흡수패턴(PT2)을 이용하여 외부광(LT)을 필터링한다. Comparing the structure of the display device (501 in FIG. 5) shown in FIG. 5 and the
제1 광흡수패턴(PT1)은 광학식 이미지 센서(200) 및 제1 베이스기판(BS1)의 사이에 배치되고, 제2 광흡수패턴(PT2)은 제1 베이스기판(BS1)을 사이에 두고 제1 광흡수패턴(PT1)에 대향한다. The first light absorption pattern PT1 is disposed between the
이 실시예에서는 제2 광흡수패턴(PT2)은 다수의 흡광요소들(8, 8-1, 8-2)을 포함하고, 다수의 흡광요소들(8, 8-1, 8-2)은 광을 흡수하는 물질, 예를 들어 카본이 혼합된 레진을 포함할 수 있다. In this embodiment, the second light absorption pattern PT2 includes a plurality of
이 실시예에서는, 제1 광흡수패턴(PT1)의 다수의 흡광요소들(5,6,7)은 제2 광흡수패턴(PT2)의 다수의 흡광요소들(8,8-1,8-2)과 엇갈려 배열된다. 또한, 제2 광흡수패턴(PT2)의 다수의 흡광요소들(8,8-1,8-2)는 다수의 애노드들(E1,E1-1,E1-2)과 엇갈려 배치된다. 따라서, 단면상에서 볼 때 제1 광흡수패턴(PT1)의 다수의 흡광요소들(5,6,7) 중 서로 인접한 두 개의 슬릿은 제2 광흡수패턴(PT2)의 다수의 흡광요소들(8,8-1,8-2) 중 어느 하나와 중첩된다. In this embodiment, the plurality of light
예를 들어, 제1 광흡수패턴(PT1)의 다수의 흡광요소들(5,6,7)을 좌측에서 우측으로 배열된 순서로 제1 흡광요소(5), 제2 흡광요소(6) 및 제3 흡광요소(7)로 정의하고, 제2 광흡수패턴(PT2)의 다수의 흡광요소들(8,8-1,8-2)을 좌측에서 우측으로 배열된 순서로 제4 흡광요소(8), 제5 흡광요소(8-1) 및 제6 흡광요소(8-2)로 정의하면, 단면상에서 볼 때 제2 및 제3 흡광요소들(6,7) 사이에 정의된 제1 슬릿(ST1)은 제6 흡광요소(8-2)과 중첩된다. 또한, 단면상에서 볼 때 제5 및 제6 흡광요소들(8-1,8-2) 사이에 정의된 제2 슬릿(ST2)은 제2 흡광요소(6)과 중첩된다. For example, the plurality of light
또한, 다수의 애노드들(E1, E1-1, E1-2)을 좌측에서 우측으로 배열된 순서로 제1 애노드(E1), 제2 애노드(E1-1) 및 제3 애노드(E1-2)으로 정의하면, 단면상에서 볼 때 제1 및 제2 애노드들(E1, E1-1)의 사이는 제5 흡광요소(8-1)과 중첩되고, 단면상에서 볼 때 제2 및 제3 애노드들(E1-1,E1-2)의 사이는 제6 흡광요소(8-2)과 중첩된다. In addition, the plurality of anodes (E1, E1-1, E1-2) are arranged from left to right in order of first anode (E1), second anode (E1-1) and third anode (E1-2) When defined as, when viewed in cross section, between the first and second anodes E1 and E1-1 overlaps with the fifth light absorbing element 8-1, and when viewed in cross section, the second and third anodes ( The space between E1-1 and E1-2) overlaps with the sixth light absorbing element 8-2.
상술한 구성에 따르면, 앞서 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 센싱광(L22)의 입사각(도 3의 LA)이 기 설정되고, 상기 설정된 입사각을 갖는 센싱광(L22)이 제1 광흡수패턴(PT1) 및 제2 광흡수패턴(PT2)의 슬릿들을 통과하도록 슬릿들이 설계될 수 있다. 이 경우에, 제1 및 제2 광흡수패턴들(PT1, PT2)을 통과하는 외부광(LT)의 광량보다 제1 및 제2 광흡수패턴들(PT1,PT2)을 통과하는 센싱광(L22)의 광량이 크다.According to the configuration described above, as described above with reference to FIG. 3, the incident angle (LA in FIG. 3) of the sensing light L22 is set in advance, and the sensing light L22 having the set incident angle absorbs the first light. Slits may be designed to pass through the slits of the pattern PT1 and the second light absorption pattern PT2. In this case, the amount of external light LT passing through the first and second light absorption patterns PT1 and PT2 is greater than the sensing light L22 passing through the first and second light absorption patterns PT1 and PT2. ) has a large amount of light.
따라서, 제1 및 제2 광흡수패턴들(PT1,PT2)에 의해 광학식 이미지 센서(200) 측으로 입사되는 총 광량에서 외부광(LT)이 차지하는 비중이 감소될 수 있으며 센싱광(L22)이 차지하는 비중이 증가될 수 있다. 그 결과, 광학식 이미지 센서(200) 측에 입사되는 사용자의 지문(도 3의 FR)의 센싱과 상관없는 외부광(LT)의 광량이 감소될 수 있으므로, 광학식 이미지 센서(200)에 의해 생성되는 사용자의 지문(도 3의 FR)의 이미지의 선명도가 향상될 수 있다. Therefore, the portion occupied by the external light LT in the total amount of light incident toward the
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the scope of the claims below. You will understand.
100: 광학기판 유닛 DP: 표시패널
PT1: 제1 광흡수패턴 PT2: 제2 광흡수패턴
200: 광학식 이미지 센서 300: 광필터 소자
FR: 지문 105: 커버기판
110: 데코층 115: 제1 저굴절층
120: 고굴절층 130: 광가이드 필름
140: 제2 저굴절층 400: 지문 센싱 모듈100: optical board unit DP: display panel
PT1: first light absorption pattern PT2: second light absorption pattern
200: optical image sensor 300: optical filter element
FR: fingerprint 105: cover substrate
110: decor layer 115: first low refractive index layer
120: high refractive index layer 130: light guide film
140: second low refractive index layer 400: fingerprint sensing module
Claims (19)
상기 표시패널에 인접하게 배치된 광원; 및
센싱영역이 정의되어 상기 표시패널을 커버하고, 상기 광원으로부터 제공된 광을 상기 센싱영역 측으로 가이드하는 광학기판 유닛을 포함하고,
상기 표시패널은,
베이스 기판;
상기 베이스 기판 위에 배치된 화소들;
상기 베이스 기판 위에 배치되고, 상기 광학기판 유닛에 의해 가이드된 광을 이용하여 상기 센싱영역에 접촉된 사용자의 생체정보를 센싱하는 광학식 이미지 센서; 및
상기 광학식 이미지 센서를 커버하고, 단면상에서 볼 때 각각이 상기 베이스 기판에 대해 경사진 방향으로 연장된 광흡수부 및 광투과부를 포함하는 광필터 소자;를 포함하고,
상기 광학기판 유닛은,
상기 표시패널을 커버하는 커버기판;
상기 커버기판 및 상기 표시패널 사이에 배치되어 상기 커버기판의 굴절율보다 작은 굴절율을 갖는 제1 저굴절층;
상기 제1 저굴절층을 사이에 두고 상기 커버기판에 대향하며, 상기 제1 저굴절층보다 큰 굴절율을 갖는 고굴절층;
상기 고굴절층을 사이에 두고 상기 제1 저굴절층에 대향하는 광가이드 필름; 및
상기 광가이드 필름을 사이에 두고 상기 고굴절층에 대향하며, 상기 고굴절층 및 상기 광가이드 필름의 각각보다 작은 굴절율을 갖는 제2 저굴절층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치.
display panel;
a light source disposed adjacent to the display panel; and
An optical substrate unit having a sensing area defined therein to cover the display panel and guiding light provided from the light source toward the sensing area;
The display panel,
base substrate;
pixels disposed on the base substrate;
an optical image sensor disposed on the base substrate and sensing biometric information of a user who is in contact with the sensing area using light guided by the optical substrate unit; and
An optical filter element covering the optical image sensor and including a light absorbing part and a light transmitting part each extending in a direction inclined with respect to the base substrate when viewed in cross section;
The optical substrate unit,
a cover substrate covering the display panel;
a first low refractive index layer disposed between the cover substrate and the display panel and having a refractive index smaller than that of the cover substrate;
a high refractive index layer facing the cover substrate with the first low refractive index layer therebetween and having a higher refractive index than the first low refractive index layer;
a light guide film facing the first low refractive index layer with the high refractive index layer interposed therebetween; and
and a second low refractive index layer facing the high refractive index layer with the light guide film interposed therebetween and having a refractive index smaller than each of the high refractive index layer and the light guide film.
The method of claim 1, wherein the optical image sensor faces the optical substrate unit with the base substrate interposed therebetween, the optical filter element is positioned between the base substrate and the optical image sensor, and the optical filter element is positioned between the base substrate and the optical image sensor. An optical image sensor embedded display device, characterized in that in direct contact with the base substrate.
상기 표시패널의 표시영역에 대응하여 위치하고, 상기 광가이드 필름의 내부에서 전반사되는 광을 외부로 출사시키는 출광소자; 및
상기 표시패널의 비표시영역에 대응하여 위치하고, 상기 광원으로부터 제공된 광을 상기 출광소자 측으로 가이드하는 입광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치. The method of claim 1, wherein the light guide film,
a light emitting element positioned corresponding to the display area of the display panel and emitting light totally reflected inside the light guide film to the outside; and
and a light receiving element positioned corresponding to the non-display area of the display panel and guiding the light provided from the light source to the light emitting element.
상기 표시패널에 인접하게 배치된 광원; 및
생체 정보를 센싱하는 센싱영역이 정의되어 상기 표시패널을 커버하고, 상기 광원으로부터 제공된 광을 상기 센싱영역 측으로 가이드하는 광학기판 유닛을 포함하고,
상기 표시패널은,
베이스 기판;
상기 베이스 기판 위에 배치된 화소들;
상기 베이스 기판 위에 배치되어 상기 광학기판 유닛에 의해 가이드된 광을 이용하여 상기 생체정보를 센싱하는 광학식 이미지 센서; 및
상기 베이스 기판 위에 배치되어 상기 광학기판 유닛 및 상기 광학식 이미지 센서의 사이에 위치하는 제1 광흡수패턴을 포함하고,
상기 화소들은 다수의 유기발광 다이오드를 포함하고, 상기 유기발광 다이오드는 애노드, 상기 애노드와 콘택하는 유기발광층, 및 상기 유기발광층 상의 캐소드를 포함하고, 상기 애노드는 다수이고, 상기 제1 광흡수패턴은 서로 이격되어 상기 다수의 애노드들과 엇갈려 배열되는 다수의 제1 흡광요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치. display panel;
a light source disposed adjacent to the display panel; and
A sensing area for sensing biometric information is defined to cover the display panel and includes an optical substrate unit for guiding light provided from the light source to the sensing area,
The display panel,
base substrate;
pixels disposed on the base substrate;
an optical image sensor disposed on the base substrate and sensing the biometric information using light guided by the optical substrate unit; and
A first light absorption pattern disposed on the base substrate and positioned between the optical substrate unit and the optical image sensor;
The pixels include a plurality of organic light emitting diodes, the organic light emitting diodes include an anode, an organic light emitting layer in contact with the anode, and a cathode on the organic light emitting layer, the anode is plural, and the first light absorption pattern is A display device with a built-in optical image sensor, characterized in that it comprises a plurality of first light absorbing elements spaced apart from each other and arranged alternately with the plurality of anodes.
상기 베이스 기판을 사이에 두고 상기 제1 광흡수패턴에 대향하도록 상기 베이스 기판 위에 배치되는 제2 광흡수패턴을 더 포함하고,
상기 제2 광흡수패턴은,
서로 이격되어 상기 다수의 제1 흡광요소들과 엇갈려 배열되는 다수의 제2 흡광요소들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치. 11. The method of claim 10, wherein the display panel,
Further comprising a second light absorption pattern disposed on the base substrate to face the first light absorption pattern with the base substrate interposed therebetween;
The second light absorption pattern,
A display device with a built-in optical image sensor comprising: a plurality of second light absorbing elements spaced apart from each other and arranged alternately with the plurality of first light absorbing elements.
상기 표시패널을 커버하는 커버기판;
상기 커버기판 및 상기 표시패널 사이에 배치된 제1 저굴절층;
상기 제1 저굴절층을 사이에 두고 상기 커버기판에 대향하며, 상기 제1 저굴절층보다 큰 굴절율을 갖는 고굴절층;
상기 고굴절층을 사이에 두고 상기 제1 저굴절층에 대향하는 광가이드 필름;
상기 광가이드 필름을 사이에 두고 상기 고굴절층에 대향하며, 상기 고굴절층 및 상기 광가이드 필름의 각각보다 작은 굴절율을 갖는 제2 저굴절층을 포함하고,
상기 광가이드 필름은,
상기 표시패널의 표시영역에 대응하여 위치하고, 상기 광가이드 필름의 내부에서 전반사되는 광을 외부로 출사시키는 출광소자; 및
상기 표시패널의 비표시영역에 대응하여 위치하고, 상기 광원으로부터 제공된 광을 상기 출광소자 측으로 가이드하는 입광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 이미지 센서 내장형 표시장치.
The method of claim 10, wherein the optical substrate unit,
a cover substrate covering the display panel;
a first low refractive index layer disposed between the cover substrate and the display panel;
a high refractive index layer facing the cover substrate with the first low refractive index layer therebetween and having a higher refractive index than the first low refractive index layer;
a light guide film facing the first low refractive index layer with the high refractive index layer interposed therebetween;
a second low refractive layer facing the high refractive layer with the light guide film interposed therebetween and having a refractive index smaller than each of the high refractive layer and the light guide film;
The light guide film,
a light emitting element positioned corresponding to the display area of the display panel and emitting light totally reflected inside the light guide film to the outside; and
and a light receiving element positioned corresponding to the non-display area of the display panel and guiding the light provided from the light source to the light emitting element.
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