KR20200080484A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20200080484A
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강유진
고효민
김대현
이주원
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치는 발광 소자 및 수광 소자를 포함한다. 상기 수광 소자는 제1 수광 전극 및 수광층을 포함한다. 상기 수광 소자는 상기 발광 소자에서 방출된 제1 광을 수신한 외부 물체에서 반사된 제2 광을 수신하여 전류를 생성한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 사용자의 생체정보를 인식할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 화면에 접촉하는 사람의 손가락 등을 입력 감지 유닛을 통해 인식할 수 있다. 입력 감지 유닛에서의 입력 검출 방식은 저항막 방식, 광학 방식, 정전 용량 방식, 초음파 방식 등 여러 가지가 있으며, 이 중 정전용량 방식은 표시 장치의 화면에 입력 발생 수단이 접촉할 때 변화하는 정전용량을 이용하여 입력 발생 여부를 검출한다.
한편, 최근 표시 장치의 보안 문제가 대두되면서 스마트폰, 태블릿 PC 등 개인휴대기기에 대한 보안이 화두가 되고 있다. 사용자들의 휴대기기 사용빈도가 증가하면서 휴대기기를 통한 전자상거래 등에 있어서의 보안이 요구되고, 이러한 요구에 따라 지문과 같은 생체 정보를 이용하고 있다. 이러한 생체 정보를 이용하기 위해 표시 장치에 생체 정보를 인식하는 센서 등을 포함하는 기술이 개발되고 있다.
본 발명은 외부 물체에서 반사되는 광을 수광 하여 외부 입력 정보를 인식할 수 있는 수광 소자를 포함한 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 베이스 부재, 발광 소자, 및 수광 소자를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 및 상기 수광 소자는 상기 베이스 부재 상에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자는 제1 발광 전극, 및 발광층을 포함할 수 있다. 상기 제1 발광 전극은 상기 베이스 부재 상에 배치될 수 있다. 상기 발광층은 상기 제1 발광 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 수광 소자는 제1 수광 전극, 및 수광층을 포함할 수 있다. 상기 제1 수광 전극은 상기 상기 베이스 부재 상에 배치될 수 있다. 상기 수광층은 상기 제1 수광 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 수광 소자는 상기 발광 소자에서 방출된 제1 광을 수신한 외부 물체에서 반사된 제2 광을 수신하여 전류를 생성할 수 있다. 상기 외부 물체는 지문일 수 있다. 상기 제1 광은 중심파장이 440nm 이상 680nm 이하인 가시광선일 수 있다. 상기 발광 소자는 유기 전계 발광 소자일 수 있다.
상기 수광층은 도너물질 및 억셉터 물질을 포함할 수 있다. 상기 도너 물질은 HOMO 에너지 준위가 4eV 이상 6eV 이하이고, LUMO 에너지 준위가 1eV 이상 3eV 이하일 수 있다. 상기 억셉터 물질은 HOMO 에너지 준위가 5eV 이상 7eV 이하이고, LUMO 에너지 준위가 2eV 이상 4eV 이하일 수 있다. 상기 도너 물질의 HOMO 에너지 준위는 상기 억셉터 물질의 HOMO 에너지 준위보다 클 수 있다. 상기 도너 물질의 LUMO 에너지 준위는 상기 억셉터 물질의 LUMO 에너지 준위보다 클 수 있다.
상기 도너 물질은 Benz[b]anthracene, 2,4-Bis[4-(N,N-dibenzylamino)-2,6-dihydroxyphenyl]squaraine, Copper(II) phthalocyanine, DBP, m-MTDATA, TDATA, 2-TNATA, NPB, TPD, TAPC, HMTPD, TCTA, PANI/DBSA, PEDOT/PSS, PANI/CSA, 및 PANI/PSS 중 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 상기 억셉터 물질은 ICBA, perylene, [5,6]-Fullerene-C70, BCP, Bphen, Alq3, BAlq, TPBi, TAZ, NTAZ, 알칼리 금속 착물, 및 알칼리 토금속 착물 중 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
상기 발광 소자는 정공 수송 영역 및 전자 수송 영역을 더 포함할 수 있다. 상기 정공 수송 영역은 상기 제1 발광 전극 및 상기 제1 수광 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 전자 수송 영역은 상기 발광층 및 상기 수광층 상에 배치될 수 있다.
상기 수광층은 도너층 및 억셉터층을 포함할 수 있다. 상기 도너층은 상기 도너 물질을 포함할 수 있다. 상기 억셉터층은 상기 도너층 상에 배치되고 상기 억셉터 물질을 포함할 수 있다,
상기 발광 소자는 하부 도너층 및 상부 억셉터층을 포함할 수 있다. 상기 하부 도너층은 상기 제1 발광 전극과 상기 발광층 사이에 배치되고 상기 도너층에서 연장될 수 있다. 상기 상부 억셉터층은 상기 발광층 상에 배치되고, 상기 억셉터층에서 연장될 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 상기 제1 발광전극과 상기 하부 도너층 사이 및 상기 제1 수광 전극과 상기 도너층 사이에 배치될 수 있다. 상기 전자 수송 영역은 상기 상부 억셉터층 및 상기 억셉터층 상에 배치될 수 있다. 상기 수광층은 단일층(single layer)일 수 있다.
상기 표시 장치는 제2 전극, 박막 봉지층, 및 입력 감지 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 전극은 상기 발광층 및 상기 수광층 상에 배치될 수 있다. 상기 박막 봉지층은 상기 제2 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 입력 감지 유닛은 상기 박막 봉지층 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 발광 전극 및 상기 제1 수광 전극은 반사전극이고, 상기 제2 전극은 투명전극일 수 있다.
상기 발광 소자는 제1 발광 소자, 제2 발광 소자, 및 제3 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 제1 발광 소자는 제1 색광을 방출하고, 상기 제2 발광 소자는 제2 색광을 발광하고, 상기 제3 발광 소자는 제3 색광을 발광할 수 있다. 상기 제1 발광 소자, 상기 제2 발광 소자, 상기 제3 발광 소자, 및 상기 수광 소자는 평면상에서 서로 이격될 수 있다. 상기 제1 발광 소자, 상기 제2 발광 소자, 상기 제3 발광 소자, 및 상기 수광 소자는 상기 베이스 부재의 동일 평면상에 배치될 수 있다. 상기 제1 발광 소자는 제1 서브 발광 전극, 제1 보조층, 제1 발광층을 포함할 수 있다. 상기 제1 보조층은 상기 제1 서브 발광 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 발광층은 상기 제1 보조층 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 발광 소자는 제2 서브 발광 전극, 제2 보조층, 및 제2 발광층을 포함할 수 있다. 상기 제2 보조츠은 상기 제2 서브 발광 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 발광층은 상기 제2 보조층 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 발광 소자는 제3 서브 발광 전극, 제3 보조층, 및 제3 발광층을 포함할 수 있다. 상기 제3 보조층은 상기 제3 서브 발광 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 발광층은 상기 제3 보조층 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 보조층의 두께는 상기 제2 보조층의 두께 보다 작을 수 있다. 상기 제2 보조층의 두께는 상기 제1 보조층의 두께보다 작을 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 복수 개의 발광 영역들, 비발광 영역, 발광 소자, 및 수광 소자를 포함할 수 있다. 상기 비발광 영역은 상기 발광 영역들 사이에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자는 제1 발광 전극 및 발광층을 포함할 수 있다. 상기 발광층은 상기 제1 발광 전극 상에 배치될 수 있다. 상기 수광 소자는 제1 수광 전극 및 수광층을 포함할 수 있다. 상기 수광층은 상기 제1 수광 전극 상에 배치되고 도너 물질 및 억셉터 물질을 포함할 수 있다. 상기 도너 물질은 HOMO 에너지 준위가 4eV 이상 6eV 이하이며, LUMO 에너지 준위는 1eV 이상 3eV 이하일 수 있다. 상기 억셉터 물질은 HOMO 에너지 준위가 5eV 이상 7eV 이하이고, LUMO 에너지 준위는 2eV 이상 4eV 이하일 수 있다. 상기 도너 물질의 HOMO 에너지 준위는 상기 억셉터 물질의 HOMO 에너지 준위보다 클수 있다. 상기 도너 물질의 LUMO 에너지 준위는 상기 억셉터 물질의 LUMO 에너지 준위보다 클 수 있다. 상기 수광 소자는 상기 발광 소자에서 방출된 제1 광을 수신한 지문에서 반사된 제2 광을 수신하여 생성된 전류 변화를 감지할 수 있다.
상기 복수 개의 발광 영역들 각각은 상기 발광 소자에 대응할 수 있다. 상기 비발광 영역은 센싱 영역을 포함할 수 있다. 상기 수광 소자는 상기 센싱 영역에 배치될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 베이스 부재, 제1 발광 전극, 제1 수광 전극, 도너층, 억셉터층, 및 발광층을 포함할 수 있다. 상기 제1 발광 전극 및 상기 제1 수광 전극은 상기 베이스 부재 상에 배치될 수 있다. 상기 도너층은 상기 제1 발광 전극 및 상기 제1 수광 전극 상에 배치되고, 4eV 이상 6eV 이하의 HOMO 에너지 준위를 갖고 1eV 이상 3eV 이하의 LUMO 에너지 준위를 갖는 도너 물질을 포함할 수 있다. 상기 억셉터층은 상기 도너층 상에 배치되고 5eV 이상 7eV 이하의 HOMO 에너지 준위를 갖고 2eV 이상 4eV 이하의 LUMO 에너지 준위를 갖는 억셉터 물질을 포함할 수 있다. 상기 발광층은 상기 제1 발광 전극과 중첩하는 상기 도너층 및 상기 억셉터층 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 수광 전극과 중첩하는 상기 억셉터층은 상기 제1 수광 전극과 중첩하는 상기 도너층 상에 직접 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 외부 물체를 인식할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 단순한 제조공정과 낮은 비용으로 생산할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 슬림한 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시된 표시 장치에 사용자의 손가락이 접촉되는 것을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 단면 중 일부를 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 표시패널의 I-I’ 영역을 절단한 단면을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수광 소자의 광기전효율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 도 7의 AA 영역에 대응되는 일 실시예의 표시패널의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 7의 AA 영역에 대응되는 일 실시예의 표시패널의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 11은 도 7의 AA 영역에 대응되는 일 실시예의 표시패널의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 12는 도 1에 도시된 표시 장치의 단면 중 일부를 도시한 것이다.
도 13은 도 6에 도시된 표시패널의 III-III' 영역을 절단한 단면을 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 등가회로도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 수광 소자의 등가회로도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다" 또는 "결합 된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 사시도이다. 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시된 표시 장치(DD)에 사용자의 손가락(FG)이 접촉되는 것을 도시한 사시도이다.
이미지(IM)가 표시되는 표시면(IS)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(IS)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
본 발명에 따른 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 휴대 전화, 태블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 복수 개의 영역들을 포함할 수 있다. 표시면(IS)은 이미지(IM)가 표시되는 표시영역(DD-DA) 및 표시영역(DD-DA)에 인접한 비표시영역(DD-NDA)을 포함한다. 비표시영역(DD-NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 1에는 이미지(IM)의 일 예로 어플리케이션 아이콘들을 도시하였다. 일 예로써, 표시영역(DD-DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(DD-NDA)은 표시영역(DD-DA)을 둘러쌀 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시영역(DD-DA)의 형상과 비표시영역(DD-NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 표시 장치(DD)는 사용자 손가락(FG)의 지문(FP)을 인식할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 지문(FP)을 인식할 수 있는 영역은 표시영역(DD-DA)과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 표시영역(DD-DA)에 사용자 손가락(FG)의 지문(FP)이 접촉하게 되면, 표시 장치(DD)는 이를 인식할 수 있게 된다.
표시 장치(DD)는 사용자의 지문(FP)을 인식하여 정당한 사용자인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 사용자의 지문(FP)은 휴대기기 보안, 금융거래, 시스템 제어 등을 위해서 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 표시영역(DD-DA)의 일 부분만이 지문(FP)을 인식할 수 있다. 한편, 이와 달리 일 실시예에서는 표시영역(DD-DA)이 아닌 비표시영역(DD-NDA)이 지문(FP)을 인식할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 사용자 손가락(FG)이 접촉하는 영역은 지문접촉영역(FCA)으로 정의될 수 있다. 손가락(FG)이 접촉되는 위치가 변경됨에 따라, 지문접촉영역(FCA)의 위치는 이에 대응하여 변경될 수 있다.
도 2b에는 지문접촉영역(FCA)에서 광이 방출되는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되지 아니한다.
도 1 내지 도 2b에 도시된 표시면(IS)이 사용자 등의 입력 여부를 감지하기 위한 입력 감지면 일 수 있다. 또한, 표시면(IS)이 사용자의 지문을 인식하기 위한 지문 인식면일 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치(DD)의 단면 중 일부를 도시한 것이다.
표시 장치(DD)는 표시모듈(DM) 및 윈도우(WM)를 포함한다. 윈도우(WM)는 표시모듈(DM)상에 배치된다. 표시 장치(DD)는 접착부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 접착부재는 표시모듈(DM)과 윈도우(WM)를 결합시킬 수 있다.
일 실시예에서, 접착부재는 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film), 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin) 또는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film)일 수 있다. 일 실시예의 접착부재는 광경화 접착물질 또는 열경화 접착물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 그 재료는 특별히 제한되지 않는다.
윈도우(WM)는 외부 충격으로부터 표시모듈(DM)을 보호 할 수 있다.
일 실시예에서, 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 입력 감지 유닛(TS)을 포함할 수 있다.
표시패널(DP)은 복수의 발광 소자(ODL, 도 7)들 및 복수의 수광 소자(OPV-1, 도 7)들을 포함할 수 있다. 복수의 수광 소자(OPV-1, 도 7)들은 복수의 발광 소자(ODL, 도 7)들에서 방출된 제1 광(L1)을 수신한 지문(FP) 등 외부물체에서 반사된 제2 광(L2)을 수신하여 전류를 생성할 수 있다. 표시패널(DP)은 입력된 영상 데이터에 대응하는 이미지(IM, 도 1 참조)를 생성한다. 표시패널(DP)을 생성하는 공정은 LTPS(Low Temperature Polycrystaline Silicon) 또는 LTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide) 공정을 포함할 수 있다.
입력 감지 유닛(TS)은 표시패널(DP) 상에 배치된다. 입력 감지 유닛(TS)은 외부입력의 좌표정보를 획득할 수 있다. 입력 감지 유닛(TS)은 표시패널(DP)의 일면에 직접 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 입력 감지 유닛(TS)은 표시패널(DP)과 연속공정에 의해 제조될 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 다른 실시예에서 입력 감지 유닛(TS)은 별도의 공정에 의해 제조되어, 표시패널(DP)에 접착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 입력 감지 유닛(TS)은 단층형일 수 있다. 즉, 입력 감지 유닛(TS)은 단일 도전층을 포함할 수 있다. 여기서 단일 도전층이란 "절연층으로 구분되는 도전층이 하나라는 것"을 의미한다. 제1 금속층/제2 금속층/금속 산화물층의 적층구조는 단일 도전층에 해당하고, 제1 금속층/절연층/금속 산화물층은 이중 도전층에 해당한다. 단, 이에 제한되는 것은 아니며 입력 감지 유닛(TS)은 복수의 도전층을 포함하는 복층형일 수 있다.
단일 도전층을 패터닝하여 복수의 입력센서들과 복수의 입력신호라인들을 형성한다. 즉, 입력 감지 유닛(TS)의 입력센서들은 서로 동일한 층상에 배치될 수 있다. 입력센서들은 박막 봉지층(TFE, 도 9 참조) 상에 직접 배치될 수 있다. 또한, 입력신호라인들 각각의 일부분은 입력센서들과 동일한 층상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 입력신호라인들 및 입력센서들은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide), PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 입력신호라인들 및 입력센서들은 금속층, 예컨대 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 입력신호라인들 및 센서들은 서로 동일한 물질을 포함하거나, 서로 상이한 물질을 포함할 수 있다.
별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈(DM)은 반사방지층 또는 보호필름을 더 포함할 수도 있다. 반사방지층은 컬러필터 또는 도전층/유전체층/도전층의 적층 구조물 또는 광학부재를 포함할 수 있다. 반사방지층은 외부로부터 입사된 광을 흡수 또는 상쇄간섭 또는 편광 시켜 외부광 반사율을 감소시킬 수 있다. 보호필름은 표시모듈(DM)을 보호한다. 보호필름은 외부의 습기가 표시모듈(DM)에 침투하는 것을 방지하고, 외부 충격을 흡수할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 일 실시예에 따른 표시패널(DP1, DP1-A, DP1-B)을 도시한 평면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조할 때, 표시패널(DP1, DP1-A, DP1-B)은 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3), 비발광 영역들(NPXA), 및 센싱 영역들(SNA)을 포함한다. 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3) 각각은 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1, 도 7) 각각에서 생성된 광이 방출되는 영역일 수 있다. 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3) 각각의 면적은 서로 상이할 수 있으며, 이때 면적은 평면 상에서 보았을 때의 면적을 의미할 수 있다.
도 4를 참조하면 일 실시예에 따른 표시패널(DP1)에서 발광 영역들(PXA1, PXA-2, PXA-3) 및 센싱 영역들(SNA)은 제2 방향축(DR2)을 따라 배치된 것일 수 있다. 일 실시예에서 제1 발광 영역(PXA-1), 제2 발광 영역(PXA-2), 제3 발광 영역(PXA-3), 및 센싱 영역들(SNA)은 일 방향을 따라 배치된 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되지 않으며 발광 영역들(PXA1, PXA-2, PXA-3) 및 센싱 영역들(SNA)은 다양한 순서로 배치될 수 있다. 예를 들어, 센싱 영역들(SNA)은 제1 발광 영역(PXA-1) 및 제2 발광 영역(PXA-2) 사이에 배치되거나 제2 발광 영역(PXA-2) 및 제3 발광 영역(PXA-3) 사이에 배치될 수 있다. 발광 영역들(PXA1, PXA-2, PXA-3) 및 센싱 영역들(SNA)은 특정한 패턴을 형성하며 규칙적으로 배치될 수 있고, 상기 패턴의 배열은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 복수 개의 발광 영역들(PXA1, PXA-2, PXA-3) 및 센싱 영역들(SNA)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면 표시패널(DP1-A)의 제1 라인(LN1)에는 제1 발광 영역(PXA-1) 및 제3 발광 영역(PXA-3)이 제2 방향(DR2)으로 교대로 배치될 수 있다. 제1 라인(LN1)과 제1 방향(DR1)으로 이격된 제2 라인(LN2)에는 제2 발광 영역(PXA-2) 및 센싱 영역(SNA)이 제2 방향(DR2)으로 교대로 배치될 수 있다. 제1 라인(LN1) 및 제2 라인(LN2)은 제1 방향으로 이격 되어 교대로 배치될 수 있다. 이때 제1 라인(LN1) 및 제2 라인(LN2)의 이격 거리는 규칙적 일 수 있다.
도 6을 참조하면 표시패널(DP1-B)의 제1 라인(LN1)에는 제1 발광 영역(PXA-1) 및 제3 발광 영역(PXA-3)이 제2 방향(DR2)으로 교대로 배치될 수 있다. 제1 라인(LN1)과 제1 방향(DR1)으로 이격된 제2 라인(LN2)에는 제2 발광 영역(PXA-2)이 일렬로 배치될 수 있다. 센싱 영역(SNA)은 발광 영역들(PXA1, PXA-2, PXA-3) 사이에 배치된 비발광 영역들(NPXA) 에서 배치될 수 있다. 예를 들어, 센싱 영역(SNA)은 제1 라인(LN1)의 제1 발광 영역(PXA-1), 및 제3 발광 영역(PXA-3) 사이 및 제2 라인(LN2)의 제2 발광 영역(PXA-2) 사이마다 배치될 수 있다. 제1 라인(LN1) 및 제2 라인(LN2)은 제1 방향으로 이격되어 교대로 배치될 수 있다. 이때 제1 라인(LN1) 및 제2 라인(LN2)의 이격 거리는 규칙적 일수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3), 비발광 영역들(NPXA), 및 센싱 영역들(SNA)의 배치에 대해 설명하였으나, 실시예가 이에 제한되지 않는다.
도 4 내지 도 6에 도시된 일 실시예의 표시패널(DP1, DP1-A, DP1-B)에서, 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3)은 발광 소자(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1, 도 7 참조)의 발광층(EML1, EML2, EML3, 도 7 참조)에서 발광하는 컬러에 따라 다른 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4 내지 도 6에서는 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3)의 면적이 모두 동일하게 도시되었으나, 일 실시예의 표시패널(DP1, DP1-A, DP1-B)에서는 청색 광을 방출하는 제3 발광 소자(ODL-3)의 청색 발광 영역(PXA-3)이 가장 큰 면적을 갖고, 녹색 광을 생성하는 제2 발광 소자(ODL-2)의 녹색 발광 영역(PXA-2)이 가장 작은 면적을 가질 수 있다.
하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3)은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 이외의 다른 색의 광을 발광하는 것이거나, 또는 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3)은 동일한 면적을 가지거나, 또는 상술한 면적 비율들과 다른 면적 비율로 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3)이 제공될 수 있다.
센싱 영역(SNA)의 면적비율은 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3) 중 어느 하나의 면적비율과 동일할 수 있고, 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3) 각각의 면적 비율과 상이한 면적비율을 가질 수 있다.
도 7은 도 4에 도시된 표시패널(DP1)의 I-I’ 영역을 절단한 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 7을 참조하면 일 실시예의 표시 장치(DD)는 베이스 부재(BL), 베이스 부재(BL) 상에 배치된 발광 소자(ODL) 및 수광 소자(OPV-1)를 포함할 수 있다.
발광 소자(ODL)는 베이스 부재(BL) 상에 배치된 제1 발광 전극(EL1-E), 및 제1 발광 전극(EL1-E) 상에 배치된 발광층들(EML1, EML2, EML3)을 포함할 수 있다.
수광 소자(OPV-1)는 베이스 부재(BL) 상에 배치된 제1 수광 전극(EL1-P) 및 제1 수광 전극(EL1-P) 상에 배치된 수광층(PL-1)을 포함할 수 있다. 수광 소자(OPV-1)는 상기 발광 소자(ODL)에서 방출된 제1 광(L1)을 수신한 외부 물체에서 반사된 제2 광(L2)을 수신하여 전류를 생성할 수 있다.
표시패널(DP1)은 베이스 부재(BL), 베이스 부재(BL) 상에 배치된 회로층(DP-CL) 및 회로층(DP-CL) 상에 배치된 유기층(DP-ODL)을 포함할 수 있다.
유기층(DP-OEL)은 발광 소자(ODL), 수광 소자(OPV-1), 화소 정의막(PDL) 및 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자(ODL)는 유기 전계 발광 소자일 수 있다.
발광 소자(ODL)는 베이스 부재(BL) 상에 배치된 제1 발광 전극(EL1-E), 제1 발광 전극(EL1-E) 상에 배치된 발광층(EML1, EML2, EML3), 및 발광층(EML1, EML2, EML3) 상에 배치된 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다.
제1 발광 전극(EL1-E)은 도전성을 갖는다. 제1 발광 전극(EL1-E)은 금속 합금 또는 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 발광 전극(EL1-E)은 애노드(anode)일 수 있다. 또한, 제1 발광 전극(EL1-E)은 화소 전극일 수 있다.
제1 발광 전극(EL1-E)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 보다 바람직하게는 반사형 전극일 수 있다. 제1 발광 전극(EL1-E)이 투과형 전극인 경우, 제1 발광 전극(EL1-E)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등을 포함할 수 있다.
제1 발광 전극(EL1-E)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제1 발광 전극(EL1-E)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 전극(EL1-E)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 발광 전극(EL1-E)의 두께는 약 1000Å 내지 약 10000Å, 예를 들어, 약 1000Å 내지 약 3000Å일 수 있다.
일 실시예의 발광 소자(ODL)는 서로 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 복수의 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1)을 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1)은 서로 상이한 색의 광을 방출하는 것일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 표시패널(DP)은 적색 광을 방출하는 제1 발광 소자(ODL-1), 녹색 광을 방출하는 제2 발광 소자(ODL-2), 및 청색 광을 방출하는 제3 발광 소자(ODL-3)를 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 내지 제3 발광 소자들(ODL-1, ODL-2, ODL-3)은 동일한 파장 영역의 광을 방출하는 것이거나 적어도 하나가 상이한 파장 영역의 광을 방출하는 것일 수 있다.
발광층(EML)은 예를 들어 약 100Å 내지 약 1000Å 또는, 약 100Å 내지 약 300Å의 두께를 갖는 것일 수 있다. 발광층(EML)은 단일 물질로 이루어진 단일층, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층 또는 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
발광층(EML)은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 호스트 물질 및 도펀트 물질은 특별히 제한되지 않으며 당 분야에서 공지된 물질을 사용할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 전극(EL2)은 공통 전극 또는 음극일 수 있다. 제2 전극(EL2)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다. 보다 바람직하게는 투과형 전극일 수 있다.
제2 전극(EL2)가 투과형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 투명 금속 산화물, 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
제2 전극(EL2)이 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 경우, 제2 전극(EL2)은 Ag, Mg, Cu, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Mo, Ti 또는 이들을 포함하는 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물)을 포함할 수 있다. 또는 상기 물질로 형성된 반사막이나 반투과막 및 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등으로 형성된 투명 도전막을 포함하는 복수의 층 구조일 수 있다.
도시하지는 않았으나, 제2 전극(EL2)은 보조 전극과 연결될 수 있다. 제2 전극(EL2)가 보조 전극과 연결되면, 제2 전극(EL2)의 저항을 감소 시킬 수 있다.
복수의 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1)은 평면상에서 서로 이격 될 수 있다. 또한, 복수의 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1)은 베이스 부재(BL)의 동일 평면 상에서 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1)은 모두 베이스 부재(BL) 상에 배치된 회로층(DP-CL) 상에 직접 배치될 수 있다. 한편, 실시예가 이에 한정되지 않으며 복수의 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1) 및 베이스 부재(BL) 사이에 다른 층이 더 추가될 수 있다.
수광 소자(OPV-1)는 제1 수광 전극(EL1-P), 제1 수광 전극(EL1-P) 상에 배치된 수광층(PL-1), 및 수광층(PL-1) 상에 배치된 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다.
제1 수광 전극(EL1-P)에서는 상술한 제1 발광 전극(EL1-E)에 대한 설명과 실질적으로 동일한 내용이 적용될 수 있다.
수광층(PL-1)은 도너층(DL) 및 도너층(DL) 상에 배치된 억셉터층(AL)을 포함할 수 있다. 이 때, 수광층(PL-1)은 도너층(DL) 및 억셉터층(AL)이 접촉하여 형성되는 것일 수 있다. 즉, 수광층(PL-1)은 제1 수광 전극(EL1-P) 상에 배치된 도너층(DL), 및 도너층(DL) 상에 배치된 억셉터층(AL)을 포함하는 것일 수 있다.
도너층(DL)은 도너 물질을 포함하고, 억셉터층(AL)은 억셉터 물질을 포함할 수 있다. 도너 물질은 HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 준위가 4eV 이상 6eV 이하이고, LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 준위가 1eV 이상 3eV 이하일 수 있다. 억셉터 물질은 HOMO 에너지 준위가 5eV 이상 7eV 이하이고, LUMO 에너지 준위가 2eV 이상 4eV 이하일 수 있다. 이 때, 도너 물질의 HOMO 에너지 준위는 억셉터 물질의 HOMO 에너지 준위보다 클 수 있고, 도너 물질의 LUMO 에너지 준위는 억셉터 물질의 LUMO 에너지 준위보다 클 수 있다.
도너 물질은 Benz[b]anthracene, 2,4-Bis[4-(N,N-dibenzylamino)-2,6-dihydroxyphenyl]squaraine, Copper(II) phthalocyanine, m-MTDATA(4,4',4''-Tris[(3-methylphenyl)phenylamino]triphenylamine), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine), 2-TNATA(4,4',4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine), NPB(N,N'-di(naphthalene-l-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine), TAPC(4,4′-Cyclohexylidene bis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]), HMTPD(4,4'-Bis[N,N'-(3-tolyl)amino]-3,3'-dimethylbiphenyl), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine), Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonic acid), 및 PANI/PSS (Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate)) 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
억셉터 물질은 ICBA(1′,1′′,4′,4′′-Tetrahydro-di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2′,3′,56,60:2′′,3′′][5,6]fullerene-C60), perylene, [5,6]-Fullerene-C70, BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline), Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), BAlq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), TPBi(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene), TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole) 알칼리 금속 착물, 및 알칼리 토금속 착물 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. 한편, 알칼리 금속 착물의 금속 이온은 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 루비듐 이온 및 세슘 이온 중에서 선택 되는 적어도 하나일 수 있고, 알칼리 토금속 착물의 금속 이온은 베릴륨 이온, 마그네슘 이온, 칼슘 이온, 스트론튬 이온 및 바륨 이온 중 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 알칼리 금속 착물 및 알칼리 토금속 착물의 금속 이온과 배위 결합하여 연결되는 리간드는 히드록시퀴놀린, 히드록시이소퀴놀린, 히드록시벤조퀴놀린, 히드록시아크리딘, 히드록시페난트리딘, 히드록시페닐옥사졸, 히드록시페닐티아졸, 히드록시디페닐옥사디아졸, 히드록시디페닐티아디아졸, 히드록시페닐피리딘, 히드록시페닐벤조이미다졸, 히드록시페닐벤조티아졸, 비피리딘, 페난트롤린 및 시클로펜타다이엔 중 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
한편, 도너 물질로는 상술한 도너 물질 이외에 공지의 정공 수송 영역의 재료들이 사용될 수 있고, 억셉터 물질로는 공지의 전자 수송 영역의 재료들이 사용될 수 있다. 따라서 도 7에 도시된 일 실시예에서 발광 소자(ODL)와 중첩하는 하부 도너층(DL-B) 및 상부 억셉터층(AL-P)은 각각 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)의 역할을 할 수 있다. 따라서, 별도의 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)의 배치 없이 하부 도너층(DL-B) 및 상부 억셉터층(AL-P)을 배치하여 유기 전계 발광 소자(ODL)를 형성할 수 있다.
즉, 발광 소자(ODL)는 제1 발광 전극(EL1-E)과 발광층(EML1, EML2, EML3) 사이에 배치되고 수광 소자(OPV-1)의 도너층(DL)에서 연장된 하부 도너층(DL-B) 및 발광층(EML1, EML2, EML3) 상에 배치되고, 수광 소자(OPV-1)의 억셉터층(AL)에서 연장된 상부 억셉터층(AL-P)을 더 포함할 수 있다.
이 경우 수광 소자(OPV-1)의 도너층(DL)과 발광 소자(ODL)의 하부 도너층(DL-B) 및 수광 소자(OPV-1)의 억셉터층(AL)과 발광 소자(ODL)의 상부 억셉터층(AL-P)은 각각 공통층으로 형성 될 수 있으므로 FMM(Fine Metal Mask) 등 별도의 마스크 없이 도너층(DL)과 억셉터층(AL)이 증착 될 수 있으며, 따라서 수광 소자(OPV-1)을 형성하는 공정이 단순화 및 효율화 될 수 있다.
수광 소자(OPV-1)는 후술할 내용처럼 외부의 물체를 센싱할 수 있으므로 표시패널(DP1)은 외부의 물체를 센싱하기 위한 별도의 센서층이 필요하지 않다. 따라서 표시 장치(DD)의 슬림화를 실현할 수 있다.
발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1) 및 수광 소자(OPV-1) 상에는 박막 봉지층(TFE)이 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1) 및 수광 소자(OPV-1)의 제2 전극(EL2) 상에 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(EL2)위에 직접 배치되어 제2 전극(EL2)을 커버할 수 있다.
한편, 일 실시예에서 제2 전극(EL2)을 커버하는 캡핑층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이때 박막 봉지층(TFE)은 캡핑층(미도시)을 직접 커버할 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 유기물을 포함하는 유기층 및 무기물을 포함하는 무기층을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 베이스 부재(BL) 상에는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 비발광 영역(NPXA)과 중첩되고, 제1 발광 전극(EL1-E) 및 제1 수광 전극(EL1-P)과 일부가 중첩될 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx), 질산화규소(SiOxNy) 등을 포함하여 형성되는 것일 수 있다.
화소 정의막(PDL)은 고분자 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의막(PDL)은 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)계 수지 또는 폴리이미드(Polyimide)계 수지를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 화소 정의막(PDL)은 고분자 수지 이외에 무기물을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 화소 정의막(PDL)은 광흡수 물질을 포함하여 형성되거나, 블랙 안료 또는 블랙 염료를 포함하여 형성될 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
화소 정의막(PDL)은 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3)을 정의하는 것일 수 있다. 화소 정의막(PDL)에 의해 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3)과 비발광 영역들(NPXA)이 구분될 수 있다.
도 7에 도시된 일 실시예에 따른 표시패널(DP-1)은 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3), 비발광 영역(NPXA)을 포함하고, 비발광 영역(NPXA) 중 일부는 센싱 영역(SNA)을 포함할 수 있다. 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3), 비발광 영역(NPXA) 및 센싱 영역(SNA) 각각은 화소 정의막(PDL)으로 구분되는 영역일 수 있다. 비발광 영역들(NPXA)은 이웃하는 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3) 사이의 영역들로 화소 정의막(PDL)과 대응하는 영역일 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 센싱영역(SNA)을 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에서 발광 영역들(PXA-1, PXA-2, PXA-3) 각각은 발광 소자들(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1)에 대응하는 것일 수 있고, 센싱 영역(SNA)은 수광 소자(OPV-1)에 대응되는 것일 수 있다.
도 7에서는 도 4에 도시된 표시패널(DP1)의 I-I’ 영역을 절단한 단면을 기준으로 설명하였으나, 도 5에 도시된 표시패널(DP1)의 II-II' 영역을 절단한 단면에 대해서도 도 7에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 내용이 적용될 수 있으므로 자세한 내용은 생략한다.
도 8은 수광 소자(OPV-1)의 각 파장영역에 따른 광기전효율(Photo Voltaic Efficiency) 을 나타낸 그래프이다. 광기전효율은 흡수된 빛의 에너지가 기전력으로 변환되는 비율을 나타낸다. 광기전효율이 높을수록 흡수된 빛 에너지가 기전력으로 변화하는 비율이 높다. 그래프를 참조하면 수광 소자(OPV-1)는 약 440nm 이상 680nm 이하의 가시광선 영역에서 광기전효율이 우수하므로 상기 파장영역의 제2 광(L2)을 흡수하여 쉽게 전류를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제2 광(L2)은 적색 광, 녹색 광, 및 청색 광 중 어느 하나일 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되지 않으며 제2 광(L2)은 다른 색을 가지거나 적외선일 수 있다. 예를 들어 제2 광(L2)은 백색 광일 수 있다.
수광 소자(OPV-1)는 어느 하나의 발광층(EML1, EML2, EML3)에서만 방출된 광을 수신하여 지문을 인식할 수 있다.
제1 발광층(EML1)이 적색 광을 방출하고, 제2 발광층(EML2)이 녹색 광을 방출하고, 제3 발광층(EML3)이 청색 광을 방출하는 경우, 제1 발광층(EML1)만 광을 방출하여 제2 광(L2)이 적색을 나타내거나, 제2 발광층(EML2)만 광을 방출하여 제2 광(L2)이 녹색을 나타내거나, 제3 발광층(EML3)만 광을 방출하여 제2 광(L2)이 청색을 나타낼 수 있다. 제1 발광층 내지 제3 발광층(EML1, EML2, EML3)이 모두 광을 방출하는 경우 제2 광(L2)은 백색을 나타낼 수 있다. 백색 광은 다른 색의 광에 비해 반사율이 높기 때문에, 백색 광을 이용해서 지문(FP)을 인식하는 경우 표시 장치(DD)의 지문(FP) 인식률이 높아질 수 있다.
도 9 내지 도 11은 도 7의 AA 영역에 대응되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시패널들(DP2, DP3, DP4)을 도시한 단면도이다. 도 9 내지 도 11 중 도 7과 동일한 구성은 도 7에서 설명한 내용과 실질적으로 동일한 내용이 적용 될 수 있으므로 하기부터는 차이 점을 중심으로 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시패널을 도 7의 AA 영역에 대응되는 AA-1 영역을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP2)의 단면을 나타낸 도면이다. 도 9는 도 7의 AA 영역에 대응되는 일 실시예의 표시패널(DP2)의 일 부분(AA-1)의 단면을 나타낸 것이다.
도 9에 도시된 일 실시예에 따른 표시패널(DP2)은 도 7에 도시된 일 실시예와 비교하여 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)이 더 포함한다. 도 9를 참조하면 발광 소자는(ODL3-3) 제1 발광 전극(EL1-E), 정공 수송 영역(HTR), 도너층(DL), 발광층(EML3), 억셉터층(AL), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 도너층(DL)은 정공 수송 영역(HTR) 및 발광층(EML3) 사이에 배치될 수 있다. 억셉터층(AL)은 발광층(EML3) 및 전자 수송 영역(ETR) 사이에 배치될 수 있다.
수광 소자(OPV-2)는 제1 수광 전극(EL1-P), 정공 수송 영역(HTR), 수광층(PL-1), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 수광층(PL-1)은 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR) 사이에 배치될 수 있다. 수광층(PL-1)은 도너층(DL) 및 도너층(DL) 상에 배치된 억셉터층(AL)을 포함할 수 있다. 도너층(DL)은 정공 수송 영역(HTR) 상에 배치될 수 있다.
정공 수송 영역(HTR)은 정공 주입층(미도시), 정공 수송층(미도시), 정공 버퍼층(미도시), 및 전자 저지층(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 정공 수송 영역(HTR)은 도너 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 제한되지 않으며 널리 사용되는 정공 수송 영역(HTR) 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공지의 정공 수송 영역(HTR) 재료만 포함하거나, 도너 물질과 동일한 물질만 포함하거나, 공지의 정공 수송 영역(HTR) 재료 및 도너 물질과 동일한 물질을 모두 포함할 수 있다.
전자 수송 영역(ETR)은, 정공 저지층(미도시), 전자 수송층(미도시) 및 전자 주입층(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 수송 영역(ETR)은 억셉터 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 제한되지 않으며 널리 사용되는 전자 수송 영역(ETR) 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공지의 전자 수송 영역(ETR) 재료만 포함하거나, 억셉터 물질과 동일한 물질만 포함하거나, 공지의 전자 수송 영역(ETR) 재료 및 억셉터 물질과 동일한 물질을 모두 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP3, DP4)의 단면을 나타낸 도면이다. 도 10 및 도 11은 각각 도 7의 AA 영역에 대응되는 일 실시예의 표시패널(DP3, DP4)의 일 부분들(AA-2, AA-3)의 단면을 나타낸 것이다.
도 10 및 도 11에 도시된 일 실시예에 따른 표시패널(DP3, DP4)은 도 7에 도시된 일 실시예의 표시패널(DP1)과 달리 도너 물질 및 억셉터 물질을 포함한 층이 수광 소자(OPV-2, OPV-3)에만 배치되는 것에 있어서 차이가 있다.
도 10을 참조하면 발광 소자(ODL3-4)는 제1 발광 전극(EL1-E), 정공 수송 영역(HTR), 발광층(EML3), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 제1 발광 전극(EL1-E)은 회로층(DP-CL) 상에 배치되고, 정공 수송 영역(HTR)은 제1 발광 전극(EL1-E) 상에 배치되고, 발광층(EML3)은 정공 수송 영역(HTR) 상에 배치되고, 전자 수송 영역(ETR)은 발광층(EML3) 상에 배치되고, 제2 전극(EL2)은 전자 수송 영역(ETR) 상에 배치될 수 있다.
수광 소자(OPV-3)는 제1 수광 전극(EL1-P), 정공 수송 영역(HTR), 수광층(PL-2), 전자 수송 영역(ETR), 및 제2 전극(EL2)을 포함할 수 있다. 제1 수광 전극(EL1-P)은 회로층(DP-CL) 상에 배치되고, 정공 수송 영역(HTR)은 제1 수광 전극(EL1-P) 상에 배치되고, 수광층(PL-2)은 정공 수송 영역(HTR) 상에 배치되고, 전자 수송 영역(ETR)은 수광층(PL-2) 상에 배치되고, 제2 전극(EL2)은 전자 수송 영역(ETR)상에 배치될 수 있다.
일 실시예의 수광층(PL-2)은 도너 물질 및 억셉터 물질이 혼합된 단일층(single layer)일 수 있다. 도너 물질 및 억셉터 물질이 혼합되어 단일층을 형성하는 경우 도너 물질과 억셉터 물질 간의 접촉 면적이 넓어지므로 제2 광(L2)을 수신하여 형성된 엑시톤의 확산 및 분리가 효율적으로 발생할 수 있고, 광기전효율이 상승할 수 있다.
일 실시예에서, 정공 수송 영역(HTR) 및 전자 수송 영역(ETR)은 발광 소자(ODL3-4)와 수광 소자(OPV-3)에 공통층으로 배치될 수 있다. 도너 물질 및 억셉터 물질이 혼합된 수광층(PL-2)은 수광 소자(OPV-3)에 배치되고, 발광 소자(ODL3-4)에 배치되지 않을 수 있다.
도 11에 도시된 일 실시예에 따른 표시패널(DP4)에서는 도 10에 도시된 실시예와 달리 수광층(PL-1)이 단일층이 아닌 두 개의 층으로 구성된 것에서 차이가 있다. 즉, 도 11에 따른 일 실시예에서, 수광 소자(OPV-4)는 도너층(DL) 및 억셉터층(AL)을 포함하는 수광층(PL-1)을 포함하고, 억셉터층(AL)은 도너층(DL) 상에 직접 배치되는 것일 수 있다.
도 10 및 도 11에서 수광층(PL-1, PL-2)은 도너 물질을 포함한 도너층(DL) 및 억셉터 물질을 포함한 억셉터층(AL) 두 개의 층을 포함하거나, 또는 도너 물질 및 억셉터 물질이 혼합된 하나의 층을 포함하는 구성이 개시되었으나, 실시예가 이에 한정되지 않으며 수광층(PL-1, PL-2)에는 도너 물질 및 억셉터 물질이 다양한 형태로 배치될 수 있다.
도 12는 도 3에 도시된 표시 장치의 단면 중 일부를 도시한 것이다.
표시 장치(DD)는 표시패널(DP5), 표시패널(DP1) 상에 배치된 입력 감지 유닛(TS), 입력 감지 유닛(TS) 상에 배치된 윈도우(WM)를 포함할 수 있다.
제1 발광 소자(ODL1-2)는 도너층(DL) 및 제1 발광층(EML1) 사이에 배치된 제1 보조층(RL1)을 더 포함하고, 제2 발광 소자(ODL2-2)는 도너층(DL) 및 제2 발광층(EML2) 사이에 배치된 제2 보조층(RL2)을 더 포함하고, 제3 발광 소자(ODL3-2)는 도너층(DL) 및 제3 발광층(EML3) 사이에 배치된 제3 보조층(RL3)을 더 포함할 수 있다. 상기 외에는, 도 7에서 설명한 표시패널(DP1)에 대한 설명과 실질적으로 동일한 설명이 적용될 수 있다.
보조층(RL1, RL2, RL3)의 유무, 보조층(RL1, RL2, RL3)의 두께 및 보조층(RL1, RL2, RL3)의 개수는 방출하는 광의 파장 영역에 따라 달라질 수 있다. 보조층(RL1, RL2, RL3)은 각 발광 소자들(ODL1-2, ODL2-2, ODL3-2)에서의 공진 거리를 조절하기 위한 유기층일 수 있다. 예를 들어, 제1 발광층(EML1)이 적색 광을 방출하고, 제2 발광층(EML2)이 녹색 광을 방출하고, 제3 발광층(EML3)이 청색 광을 방출하는 경우 제3 보조층(RL3)의 두께는 제2 보조층(RL2)의 두께 보다 작고, 제2 보조층(RL2)의 두께는 제1 보조층(RL1)의 두께보다 작을 수 있다. 상술한 바와 같이 보조층(RL1, RL2, RL3)의 두께가 조절됨으로써, 서로 다른 길이의 중심 파장을 갖는 색광을 발광하는 각 발광 소자들(ODL1-2, ODL2-2, ODL3-2)의 공진거리가 조절되어 출광 효율이 향상할 수 있다. 다만, 실시예가 상술한 바에 의해 한정되지 않으며, 발광층(EML1, EML2, EML3)들이 발광하는 색에 따라 보조층(RL1, RL2, RL3)의 두께가 다양하게 조절될 수 있다.
발광 소자들(ODL1-2, ODL2-2, ODL3-2)은 제1 광(L1)을 방출할 수 있다. 수광 소자(OPV-1)는 방출된 제1 광(L1)을 수신한 외부 물체에서 반사된 제2 광(L2)을 수신하여 전류를 생성할 수 있다. 외부 물체는 지문(FP)일 수 있다. 수광층(PL-1)의 도너 물질이 제2 광(L2)을 수신하여 빛 에너지를 흡수하면 전자가 여기 되고, 전자와 정공이 결합하여 엑시톤(exiton)을 형성한다. 형성된 엑시톤은 수광층(PL-1)을 따라 확산되다 억셉터 물질과의 계면에서 다시 다시 전자와 정공으로 분리된다. 분리된 전자는 제2 전극(EL2)으로 수송되고, 정공은 제1 수광 전극(EL1-P)으로 수송되고 전류가 발생한다.
도 13은 도 6에 도시된 표시패널의 III-III' 영역을 절단한 단면을 나타낸 단면도이다.
도 13을 참조하면, 유기층(OP-OEL)에서 발광 소자(ODL1-1, ODL2-1, ODL3-1) 및 수광 소자(OPV-1)는 제1 발광 소자(ODL1-1), 수광 소자(OPV-1), 제2 발광 소자(ODL2-1), 수광 소자(OPV-1), 및 제3 발광 소자(ODL3-1)의 순서로 배치된다.
상술한 설명을 제외하고 도 7에서 설명한 내용과 실질적으로 동일한 내용이 적용될 수 있다. 즉, 센싱 영역(SNA)은 비발광 영역(NPXA)에 포함될 수 있으며, 센싱 영역(SNA)은 발광 영역(PXA)들 사이에 배치되고, 발광 소자(ODL)는 발광 영역(PXA) 대응하고, 수광 소자(OPV-1)는 센싱 영역(SNA)에 대응된다. 따라서, 자세한 설명은 생략한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP1)의 평면도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)의 등가회로도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(SN)의 등가회로도이다.
도 14를 참조하면, 표시패널(DP1)은 평면상에서 표시영역(DA)과 비표시영역(NDA)을 포함한다. 표시패널(DP1)의 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)은 표시 장치(DD, 도 1)의 표시영역(DD-DA, 도 1) 및 비표시영역(DD-NDA, 도 1)에 각각 대응한다. 표시패널(DP1)의 표시영역(DA) 및 비표시영역(NDA)은 표시 장치(DD)의 표시영역(DD-DA) 및 비표시영역(DD-NDA)과 반드시 동일할 필요는 없고, 표시패널(DP1)의 구조/디자인에 따라 변경될 수 있다.
표시패널(DP1)은 복수 개의 신호라인들(SGL), 복수 개의 화소들(PX), 및 복수 개의 센서들(SN)을 포함한다. 복수 개의 화소들(PX) 및 복수 개의 센서들(SN)은 각각 발광 소자(ODL) 및 수광 소자(OPV-1)의 배치 영역에 대응되도록 배치된다. 도 14에는 화소(PX) 및 센서(SN)가 교대로 배치되는 것으로 도시 되었으나, 실시예가 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 화소(PX) 및 센서(SN)는 도 4 내지 도 6에서 발광 영역(PXA) 및 센싱 영역(SNA)이 배치된 바와 동일하게 배치될 수 있다.
복수 개의 화소들(PX)이 배치된 영역이 표시영역(DA)으로 정의된다. 본 실시예에서 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)의 테두리를 따라 정의될 수 있다.
복수 개의 신호라인들(SGL)은 게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DTL), 전원 라인(PL), 제어신호 라인(CSL), 스캔 라인(SL), 및 리드아웃 라인(ROL)을 포함한다. 게이트 라인들(GRL)은 복수 개의 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결되고, 데이터 라인들(DTL)은 복수 개의 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결된다. 전원 라인(PL)은 복수 개의 화소들(PX)에 연결된다. 비표시영역(NDA)의 일측에는 게이트 라인들(GL)이 연결된 게이트 구동회로(DCV)가 배치될 수 있다. 제어신호 라인(CSL)은 게이트 구동회로(DCV)에 제어신호들을 제공할 수 있다.
스캔 라인들(SL)은 복수 개의 센서들(SN) 중 대응하는 센서(SN)에 각각 연결되고, 리드아웃 라인들(ROL)은 복수 개의 센서들(SN) 중 대응하는 센서(SN)에 각각 연결된다. 비표시영역(NDA)의 일측에는 스캔 라인들(SL)이 연결된 스캔 구동회로(SCV)가 배치될 수 있다. 비표시영역(NDA)의 일측에는 리드아웃 라인들(ROL)이 연결된 리드아웃 회로(RCV)가 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는 리드아웃 회로(RCV) 없이 외부의 집적회로로부터 인가되는 신호가 리드아웃 라인들(ROL)에 인가될 수 있다.
복수 개의 센서들(SN) 중 인접하는 센서들(SN) 간의 이격 거리는 3μm 이상 120μm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 센서들(SN) 간의 이격 거리는 20μm 이상 100μm 이하일 수 있다. 센서들(SN) 간의 이격 거리가 100μm보다 큰 경우, 지문을 인식하는데 필요한 충분한 해상도를 가지는 스캔 이미지를 얻지 못할 수 있다. 이격 거리가 20μm보다 작은 경우는 공정이 복잡하고 제조단가 상승이 발생할 수 있다. 본 명세서에서 이격 거리는 인접한 두 개의 센서들(SN)간 최단 거리를 의미할 수 있다.
게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DTL), 전원 라인(PL), 제어신호 라인(CSL), 스캔 라인들(SL), 및 리드아웃 라인들(ROL) 중 일부는 동일한 층에 배치되고, 일부는 다른 층에 배치된다.
게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DTL), 전원 라인(PL), 제어신호 라인(CSL), 스캔 라인들(SL), 및 리드아웃 라인들(ROL) 각각은 신호 배선부와 신호 배선부의 말단에 연결된 표시패널 패드들(PD-DP)을 포함할 수 있다. 신호 배선부는 게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DTL), 전원 라인(PL), 제어신호 라인(CSL), 스캔 라인들(SL), 및 리드아웃 라인들(ROL) 각각의 표시패널 패드들(PD-DP)을 제외한 부분으로 정의될 수 있다.
표시패널 패드들(PD-DP)은 화소들(PX) 및 센서들(SN)을 구동하기 위한 트랜지스터들과 같은 공정에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 표시패널 패드들(PD-DP)은 화소들(PX) 및 센서들(SN)을 구동하기 위한 트랜지스터들과 같은 공정에서 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 표시패널 패드들(PD-DP)은 제어 패드(CSL-P), 데이터 패드(DTL-P), 전원 패드(PL-P), 및 센서 패드(SN-P)를 포함할 수 있다. 게이트 패드부는 미 도시되었으나, 게이트 구동회로(DCV)와 중첩하며 게이트 구동회로(DCV)에 연결될 수 있다. 별도로 표기하지 않았으나, 제어 패드(CSL-P), 데이터 패드(DTL-P), 전원 패드(PL-P), 및 센서 패드(SN-P)가 얼라인되어 있는 비표시영역(NDA)의 일부분은 패드영역으로 정의된다.
도 15에는 어느 하나의 게이트 라인(GL)과 어느 하나의 데이터 라인(DTL), 및 전원 라인(PL)에 연결된 화소(PX)를 예시적으로 도시하였다. 화소(PX)의 구성은 이에 제한되지 않고 변형될 수 있다.
화소(PX)는 표시소자로써 발광 소자(ODL)를 포함한다. 예를 들어, 발광 소자(ODL)는 전면 발광형 다이오드일 수 있다. 발광 소자(ODL)는 유기 전계 발광 소자(ODL, 도 7)일 수 있다. 화소(PX)는 발광 소자(ODL)를 구동하기 위한 회로부로써 제1 트랜지스터(TFT1, 또는 스위칭 트랜지스터), 제2 트랜지스터(TFT2, 또는 구동 트랜지스터), 및 커패시터(CP)를 포함한다. 발광 소자(ODL)는 트랜지스터(TFT1, TFT2)로부터 제공되는 전기적 신호의 의해 광을 생성한다.
제1 트랜지스터(TFT1)는 게이트 라인(GL)에 인가된 주사 신호에 응답하여 데이터 라인(DTL)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 커패시터(CP)는 제1 트랜지스터(TFT1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전한다.
제2 트랜지스터(TFT2)는 발광 소자(ODL)에 연결된다. 제2 트랜지스터(TFT2)는 커패시터(CP)에 저장된 전하량에 대응하여 발광 소자(ODL)에 흐르는 구동전류를 제어한다. 발광 소자(ODL)는 제2 트랜지스터(TFT2)의 턴-온 구간 동안 발광한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(SN)의 등가회로도이다.
센서(SN)는 제3 트랜지스터(TFT3), 센싱 커패시터(CP-SN), 및 수광 소자(OPV)를 포함할 수 있다.
제3 트랜지스터(TFT3)는 스위칭 소자로써, 제3 트랜지스터(TFT3)의 제어 전극은 스캔 라인(SL)과 연결되고, 출력 전극은 리드아웃 라인(ROL)과 연결되며, 입력 전극은 센싱 커패시터(CP-SN)와 연결된다. 수광 소자(OPV)에 외부 물체로부터 반사된 광이 공급되면, 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘으로 이루어진 채널부의 반도체가 전류를 형성한다. 이러한 전류는 입력 전압 라인(V1)에 입력되는 입력 전압에 의해 센싱 커패시터(CP-CN)와 제3 트랜지스터(TFT3) 방향으로 흐른다. 수광 소자(OPV)는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 광센서의 일종으로, 빛의 세기에 따라 흐르는 전류가 변화하는 광기전력 효과를 이용한다. 스캔 라인(SL)에 선택신호가 입력되면, 상기 전류가 리드아웃 라인(ROL)을 통해 흐르게 된다.
즉, 일 실시예의 표시 장치(DD)에서는, 발광 소자(ODL)가 방출한 제1 광(L1)이 외부 물체에 반사되어 입사된 제2 광(L2)을 수광 소자(OPV1, OPV-2, OPV-3, OPV-4)가 수용한다. 수광 소자에서 수용된 광에 의해 전기에너지가 생성되고, 수광 소자에 흐르는 전류의 세기에 변화가 발생한다. 따라서, 수광 소자는 외부 물체를 인식하는 센서의 기능을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 외부 물체를 인식할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 단순한 제조공정과 낮은 비용으로 생산할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 슬림한 표시 장치를 제공할 수 있다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치 SN: 센서
DP: 표시패널 ODL: 발광 소자
TS: 입력 감지 유닛 OPV-1, OPV-2, OPV-3, OPV-4: 수광 소자
DL: 도너층 AL: 억셉터층

Claims (20)

  1. 베이스 부재; 및
    상기 베이스 부재 상에 배치된 발광 소자 및 수광 소자를 포함하고,
    상기 발광 소자는
    상기 베이스 부재 상에 배치된 제1 발광 전극; 및
    상기 제1 발광 전극 상에 배치된 발광층을 포함하고,
    상기 수광 소자는
    상기 베이스 부재 상에 배치된 제1 수광 전극; 및
    상기 제1 수광 전극 상에 배치된 수광층을 포함하며,
    상기 수광 소자는 상기 발광 소자에서 방출된 제1 광을 수신한 외부 물체에서 반사된 제2 광을 수신하여 전류를 생성하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수광층은
    HOMO 에너지 준위가 4eV 이상 6eV 이하이고, LUMO 에너지 준위가 1eV 이상 3eV 이하인 도너 물질; 및
    HOMO 에너지 준위가 5eV 이상 7eV 이하이고, LUMO 에너지 준위가 2eV 이상 4eV 이하인 억셉터 물질을 포함하고,
    상기 도너 물질의 HOMO 에너지 준위는 상기 억셉터 물질의 HOMO 에너지 준위보다 크고, 상기 도너 물질의 LUMO 에너지 준위는 상기 억셉터 물질의 LUMO 에너지 준위보다 큰 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 도너 물질은 Benz[b]anthracene, 2,4-Bis[4-(N,N-dibenzylamino)-2,6-dihydroxyphenyl]squaraine, Copper(II) phthalocyanine, DBP, m-MTDATA, TDATA, 2-TNATA, NPB, TPD, TAPC, HMTPD, TCTA, PANI/DBSA, PEDOT/PSS, PANI/CSA, 및 PANI/PSS 중 선택되는 적어도 하나이고,
    상기 억셉터 물질은 ICBA, perylene, [5,6]-Fullerene-C70, BCP, Bphen, Alq3, BAlq, TPBi, TAZ, NTAZ, 알칼리 금속 착물, 및 알칼리 토금속 착물 중 선택되는 적어도 하나인 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 수광층은 상기 도너 물질을 포함하는 도너층; 및
    상기 도너층 상에 배치되고 상기 억셉터 물질을 포함하는 억셉터층을 포함하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 발광 소자는
    상기 제1 발광 전극과 상기 발광층 사이에 배치되고 상기 도너층에서 연장된 하부 도너층; 및
    상기 발광층 상에 배치되고, 상기 억셉터층에서 연장된 상부 억셉터층을 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 발광전극과 상기 하부 도너층 사이 및 상기 제1 수광 전극과 상기 도너층 사이에 배치된 정공 수송 영역; 및
    상기 상부 억셉터층 및 상기 억셉터층 상에 배치된 전자 수송 영역을 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 발광 전극 및 상기 제1 수광 전극 상에 배치된 정공 수송 영역; 및
    상기 발광층 및 상기 수광층 상에 배치된 전자 수송 영역을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 수광층은 단일층(single layer)인 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 발광층 및 상기 수광층 상에 배치된 제2 전극;
    상기 제2 전극 상에 배치된 박막 봉지층; 및
    상기 박막 봉지층 상에 배치되는 입력 감지 유닛을 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 발광 전극 및 상기 제1 수광 전극은 반사전극이고, 상기 제2 전극은 투명전극인 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 외부 물체는 지문인 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광은 중심파장이 440nm 이상 680nm 이하의 가시광선인 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 유기 전계 발광 소자인 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 제1 색광을 방출하는 제1 발광 소자, 제2 색광을 발광하는 제2 발광 소자, 및 제3 색광을 발광하는 제3 발광 소자를 포함하고,
    상기 제1 발광 소자, 상기 제2 발광 소자, 상기 제3 발광 소자, 및 상기 수광 소자는 평면상에서 서로 이격된 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 발광 소자, 상기 제2 발광 소자, 상기 제3 발광 소자, 및 상기 수광 소자는 상기 베이스 부재의 동일 평면상에 배치된 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 발광 소자는 제1 서브 발광 전극, 상기 제1 서브 발광 전극 상에 배치된 제1 보조층, 및 상기 제1 보조층 상에 배치된 제1 발광층을 포함하고,
    상기 제2 발광 소자는 제2 서브 발광 전극, 상기 제2 서브 발광 전극 상에 배치된 제2 보조층, 및 상기 제2 보조층 상에 배치된 제2 발광층을 포함하고,
    상기 제3 발광 소자는 제3 서브 발광 전극, 상기 제3 서브 발광 전극 상에 배치된 제3 보조층, 및 상기 제3 보조층 상에 배치된 제3 발광층을 포함하고,
    상기 제3 보조층의 두께는 상기 제2 보조층의 두께 보다 작고, 상기 제2 보조층의 두께는 상기 제1 보조층의 두께보다 작은 표시 장치.
  17. 복수 개의 발광 영역들 및 상기 발광 영역들 사이에 배치된 비발광 영역을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    제1 발광 전극 및 상기 제1 발광 전극 상에 배치된 발광층을 포함하는 발광 소자; 및
    제1 수광 전극 및 상기 제1 수광 전극 상에 배치되고 도너 물질 및 억셉터 물질을 포함하는 수광층을 포함하는 수광 소자를 포함하고,
    상기 도너 물질은 HOMO 에너지 준위가 4eV 이상 6eV 이하이며, LUMO 에너지 준위는 1eV 이상 3eV 이하이고,
    상기 억셉터 물질은 HOMO 에너지 준위가 5eV 이상 7eV 이하이고, LUMO 에너지 준위는 2eV 이상 4eV 이하이고,
    상기 도너 물질의 HOMO 에너지 준위는 상기 억셉터 물질의 HOMO 에너지 준위보다 크고, 상기 도너 물질의 LUMO 에너지 준위는 상기 억셉터 물질의 LUMO 에너지 준위보다 큰 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 수광 소자는 상기 발광 소자에서 방출된 제1 광을 수신한 지문에서 반사된 제2 광을 수신하여 생성된 전류 변화를 감지하는 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 복수 개의 발광 영역들 각각은 상기 발광 소자에 대응하고,
    상기 비발광 영역은 센싱 영역을 포함하고,
    상기 수광 소자는 상기 센싱 영역에 배치되는 표시 장치.
  20. 베이스 부재;
    상기 베이스 부재 상에 배치되는 제1 발광 전극 및 제1 수광 전극;
    상기 제1 발광 전극 및 상기 제1 수광 전극 상에 배치되고 4eV 이상 6eV 이하의 HOMO 에너지 준위를 갖고 1eV 이상 3eV 이하의 LUMO 에너지 준위를 갖는 도너 물질을 포함하는 도너층;
    상기 도너층 상에 배치되고 5eV 이상 7eV 이하의 HOMO 에너지 준위를 갖고 2eV 이상 4eV 이하의 LUMO 에너지 준위를 갖는 억셉터 물질을 포함하는 억셉터층; 및
    상기 제1 발광 전극과 중첩하는 상기 도너층 및 상기 억셉터층 사이에 배치된 발광층을 포함하고,
    상기 제1 수광 전극과 중첩하는 상기 억셉터층은 상기 제1 수광 전극과 중첩하는 상기 도너층 상에 직접 배치된 표시 장치.
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