包括光电传感器单元的显示设备制造技术

提供了显示设备，该显示设备包括衬底。衬底包括显示区域和感测区域，显示区域包括多个像素，感测区域设置在显示区域的至少一个区域中。电路元件层设置在衬底上，电路元件层包括多个导电层。发光元件层设置在电路元件层上。发光元件层包括多个发光元件。传感器层设置在衬底上。传感器层包括多个光电传感器单元，每个光电传感器单元包括传感器像素。光电传感器单元以不规则图案布置在感测区域中。

【技术实现步骤摘要】
包括光电传感器单元的显示设备相关申请的交叉引用本申请要求于2019年6月12日提交的第10-2019-0069617号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
本专利技术大体上涉及显示设备，且更具体地，涉及包括光电传感器单元的显示设备。
技术介绍
包括智能电话和平板个人计算机(PC)的显示设备在每日生活以及当今时代中无处不在。使用用户的指纹的生物测定认证方法已经被广泛地用于这种显示设备中。为了提供指纹感测功能，可以将指纹传感器内置在显示设备中或附接到显示设备。指纹传感器例如可以是光敏型指纹传感器。光敏型指纹传感器可以包括光源、镜头和光电传感器阵列。光电传感器阵列可以制造为例如CMOS图像传感器(CIS)或薄膜晶体管(TFT)传感器。CIS具有优于TFT传感器的优点。例如，通过使用将由光引起的电子改变为电压并输出电压的方法，CIS具有以下特征：比TFT传感器相对较快的处理速度、与TFT传感器相比较低的功耗和实现较高的分辨率。然而，当CIS应用于显示设备中的大面积时，制造显示设备的成本增加。由于低价格，TFT传感器可以应用于大面积。然而，使用TFT传感器仅可能实现低分辨率，且因此，指纹感测精度可能变差。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了具有光敏型指纹传感器的显示设备，所述光敏型指纹传感器包括彼此间隔开的多个光电传感器单元。根据本专利技术的示例性实施例，提供了包括衬底的显示设备。衬底包括显示区域和感测区域，显示区域包括多个像素，感测区域设置在显示区域的至少一个区域中。电路元件层设置在衬底上，且电路元件层包括多个导电层。发光元件层设置在电路元件层上。发光元件层包括多个发光元件。传感器层设置在衬底上。传感器层包括多个光电传感器单元，每个光电传感器单元包括传感器像素。光电传感器单元以不规则图案布置在感测区域中。根据本专利技术的示例性实施例，多个光电传感器单元设置成包括多个行和多个列的二维阵列。多个光电传感器单元中的至少一个光电传感器单元在列方向上不与多个光电传感器单元中的、布置在最邻近行中的任何其它光电传感器单元对齐。根据本专利技术的示例性实施例，光电传感器单元布置成包括多个行和多个列的二维阵列。多个光电传感器单元中的至少一个光电传感器单元在行方向上不与多个光电传感器单元中的、布置在最邻近列中的任何其它光电传感器单元对齐。根据本专利技术的示例性实施例，在行方向和列方向上的多个光电传感器单元中的邻近光电传感器单元之间的距离为5mm或更小。根据本专利技术的示例性实施例，在行方向和列方向上的多个光电传感器单元中的邻近光电传感器单元之间的距离为5mm或更小。根据本专利技术的示例性实施例，光电传感器单元的宽度或直径为5mm或更小。根据本专利技术的示例性实施例，光电传感器单元的总面积等于或小于感测区域的面积的1/2。根据本专利技术的示例性实施例，指纹检测器配置为将驱动信号施加到传感器像素并接收从传感器像素输出的电信号。根据本专利技术的示例性实施例，指纹检测器包括水平驱动器、垂直驱动器和控制器。水平驱动器配置为通过驱动线向传感器像素施加驱动信号。垂直驱动器配置为将从传感器像素输出的模拟信号转换为数字信号并输出该数字信号。控制器配置为生成时序信号，并基于生成的时序信号来控制水平驱动器和垂直驱动器。根据本专利技术的示例性实施例，光阻挡层设置在衬底和电路元件层之间。光阻挡层具有形成在其中的针孔，该针孔允许光选择性地通过。根据本专利技术的示例性实施例，光阻挡层包括多个针孔区域，在所述针孔区域中形成有相应的针孔，并且所述针孔不规则地布置在光阻挡层中。根据本专利技术的示例性实施例，针孔区域设置成包括多个行和多个列的二维阵列。针孔区域中的至少一个在列方向上不与布置在最邻近行中的任何其它针孔区域对齐。根据本专利技术的示例性实施例，针孔区域设置成包括多个行和多个列的二维阵列。针孔区域中的至少一个在行方向上不与布置在最邻近列中的任何其它针孔区域对齐。根据本专利技术的示例性实施例，针孔区域布置为与光电传感器单元一一对应。根据本专利技术的示例性实施例，多个导电层包括：半导体层，包括有效图案，有效图案包括至少一个晶体管；第一栅极层，包括与有效图案重叠的栅电极；第二栅极层，包括至少一个电容器电极；以及源-漏层，包括源电极和漏电极，源电极和漏电极连接到有效图案。根据本专利技术的示例性实施例，电路元件层包括多个透光区域，每个透光区域包括透光孔。透光孔中的每一个包括形成为在半导体层、第一栅极层、第二栅极层和源-漏层中彼此重叠的多层开口。根据本专利技术的示例性实施例，透光区域设置为包括多个行和多个列的二维阵列。透光区域中的至少一个在列方向上不与布置在最邻近行中的任何其它透光区域对齐。根据本专利技术的示例性实施例，透光区域设置为包括多个行和多个列的二维阵列，其中，透光区域中的至少一个在行方向上不与设置在最邻近列中的任何其它透光区域对齐。根据本专利技术的示例性实施例，透光区域布置为与光电传感器单元一一对应。根据本专利技术的示例性实施例，提供了包括衬底的显示设备。衬底包括显示区域，显示区域包括多个像素。感测区域设置在显示区域的至少一个区域中。电路元件层设置在衬底的第一表面上。电路元件层包括多个导电层。发光元件层设置在电路元件层上。发光元件层包括多个发光元件。多个针孔设置在电路层和/或光阻挡层中，该光阻挡层设置在电路元件层与衬底之间。传感器层设置在衬底的与第一表面相对的第二表面上。传感器层包括多个光电传感器单元，每个光电传感器单元包括传感器像素。光电传感器单元、传感器像素和针孔当中的至少一个以不规则图案布置在感测区域中。光电传感器单元在厚度方向上至少部分地与像素重叠，并且配置为使用多个像素中的、设置在感测区域中的至少一些像素作为光源。附图说明根据以下结合附图的详细描述，将更清楚理解本公开的上述和其它方面以及特征，其中：图1和图2是示意性示出根据本专利技术的示例性实施例的显示设备的平面图；图3是根据本专利技术的示例性实施例的显示设备的剖视图；图4是示意性示出根据本专利技术构思的示例性实施例的包括传感器像素和指纹检测器的光电传感器单元的配置的平面图；图5是示出根据本专利技术的示例性实施例的图4中所示的传感器像素的电路图；图6A、图6B、图6C、图6D和图6E是示出根据本专利技术的示例性实施例的像素和传感器像素的各种布置的平面图；图7、图8和图9是示出根据本专利技术的示例性实施例的光电传感器单元的各种布置的平面图；图10和图11是示意性示出根据本专利技术的示例性实施例的显示设备的平面图；图12是示出根据本专利技术的示例性实施例的显示设备的剖视图；图13、图14和图15是示出根据本专利技术的各种示例性实施例的图12中所示的光阻挡层的平面图；图16是根据本专利技术的示例性实施例的显示设备的剖视图；图17是示出根据本专利技术的示例性实施例的像素的电路图；图18是示出根据本专利技术的示例性实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.显示设备，包括：/n衬底，包括显示区域和感测区域，所述显示区域包括多个像素，所述感测区域设置在所述显示区域的至少一个区域中；/n电路元件层，设置在所述衬底上，所述电路元件层包括多个导电层；/n发光元件层，设置在所述电路元件层上，所述发光元件层包括多个发光元件；以及/n传感器层，设置在所述衬底上，/n其中，所述传感器层包括各自包括传感器像素的多个光电传感器单元，/n其中，所述光电传感器单元以不规则图案布置在所述感测区域中。/n

【技术特征摘要】
20190612 KR 10-2019-00696171.显示设备，包括：
衬底，包括显示区域和感测区域，所述显示区域包括多个像素，所述感测区域设置在所述显示区域的至少一个区域中；
电路元件层，设置在所述衬底上，所述电路元件层包括多个导电层；
发光元件层，设置在所述电路元件层上，所述发光元件层包括多个发光元件；以及
传感器层，设置在所述衬底上，
其中，所述传感器层包括各自包括传感器像素的多个光电传感器单元，
其中，所述光电传感器单元以不规则图案布置在所述感测区域中。


2.根据权利要求1所述的显示设备，
其中，所述多个光电传感器单元设置成包括多个行和多个列的二维阵列，以及
其中，所述多个光电传感器单元中的至少一个光电传感器单元在列方向上不与所述多个光电传感器单元中的设置在最邻近行中的任何其它光电传感器单元对齐。


3.根据权利要求1所述的显示设备，
其中，所述光电传感器单元设置成包括多个行和多个列的二维阵列，以及
其中，所述多个光电传感器单元中的至少一个光电传感器单元在行方向上不与所述多个光电传感器单元中的设置在最邻近列中的任何其它光电传感器单元对齐。


4.根据权利要求2所述的显示设备，其中，在行方向和所述列方向上，所述多个光电传感器单元中的邻近的光电传感器单元之间的距离为5mm或更小。


5.根据权利要求3所述的显示设备，其中，在所述行方向和列方向上，所述多个光电传感器单元中的邻近的光电传感器单元之间的距离为5mm或更小。


6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述光电传感器单元的宽度或直径为5mm或更小。


7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述光电传感器单元的总面积等于或小于所述感测区域的面积的1/2。


8.根据权利要求1中所述的显示设备，还包括指纹检测器，所述指纹检测器配置为将驱动信号施加到所述传感器像素并接收从所述传感器像素输出的电信号。


9.根据权利要求8所述的显示设备，其中，所述指纹检测器包括：
水平驱动器，配置为通过驱动线将所述驱动信号施加到所述传感器像素；
垂直驱动器，配置为将从所述传感器像素输出的模拟信号转换为数字信号并输出所述数字信号；以及
控制器，配置为生成时序信号，并且基于生成的所述时序信号来控制所述水平驱动器和所述垂直驱动器。


10.根据权利要求1中所述的显示设备，还包括：光阻挡层，所述光阻挡层设置在所述衬底和所述电路元件层之间，所述光阻挡层具有形成于其中的针孔，
其中，所述针孔允许光选择性地穿过。


11.根据权利要求10所述的显示设备，
其中，所述光阻挡层包括多个针孔区域，在所述针孔区域中形成有相应的所述针孔，以及
其中，所述针孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳志勳，金一南，李宗炫，金在经，成银真，李省龙，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR