显示装置的制作方法

显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年3月3日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0028369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全部包含于此。
技术领域
3.本公开涉及一种包括光传感器的显示装置。


背景技术：

4.显示装置是用于以视觉形式呈现信息的输出装置。显示装置的应用不断增加。例如，显示装置已经应用于各种电子装置，诸如智能电话、数码相机、笔记本计算机、导航系统和智能电视。
5.显示装置可以采用响应于用户触摸的触摸屏技术。这些技术将用于识别指纹等的生物识别传感器与显示面板集成在一起。


技术实现要素：

6.根据本公开的实施例，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：背板结构，包括多个像素电路和传感器电路；像素层，提供在所述背板结构上，所述像素层包括分别连接到所述多个像素电路的多个发光元件和连接到所述传感器电路的光接收元件；封装层，覆盖所述像素层；黑矩阵，提供在所述封装层上，其中，所述黑矩阵包括与所述发光元件和所述光接收元件重叠的多个开口；以及滤色器，提供在所述封装层上并且覆盖所述黑矩阵。
7.所述发光元件包括发光层，所述光接收元件包括光接收层，并且所述黑矩阵的所述多个开口中的至少一个开口与所述发光层和所述光接收层中的一个重叠。
8.所述多个开口中的至少一个开口的面积可以小于所述光接收层的面积。
9.所述显示装置还可以包括触摸传感器层，所述触摸传感器层提供在所述封装层与所述黑矩阵之间。
10.所述多个发光元件中的每一个发光元件可以包括：第一像素电极，提供在所述背板结构上；所述发光层，设置在所述第一像素电极上；以及第二像素电极，设置在所述发光层上。
11.所述光接收元件可以包括：第一传感器电极，与所述第一像素电极设置在相同的层中；所述光接收层，设置在所述第一传感器电极上；以及第二传感器电极，设置在所述光接收层上，并且其中，所述第二像素电极和所述第二传感器电极设置在相同的层中。
12.所述像素层还可以包括堤层，所述堤层覆盖所述第一像素电极的一部分和所述第一传感器电极的一部分，并且形成发光区域和光接收区域。
13.从所述发光元件的与所述光接收元件相邻的各个发光层到所述光接收层的距离可以基本上相同。
14.与所述光接收元件相邻的所述发光层可以包括第一发光层、第二发光层、第三发
光层和第四发光层，并且所述第一发光层和所述第四发光层可以发射第一颜色光，所述第二发光层可以发射第二颜色光，并且所述第三发光层可以发射第三颜色光。
15.在平面图中，所述第一发光层和所述第四发光层可以关于所述光接收层彼此相对。
16.所述光接收区域的面积可以小于所述发光区域的面积。
17.所述多个发光元件中的每一个发光元件还可以包括：空穴传输层，设置在所述第一像素电极与所述发光层之间；和电子传输层，设置在所述发光层与所述第二像素电极之间。
18.所述光接收元件还可以包括：空穴传输层，设置在所述第一传感器电极与所述光接收层之间；和电子传输层，设置在所述光接收层与所述第二传感器电极之间，并且其中，所述电子传输层延伸到所述发光层上。
19.所述光接收层可以包括低分子有机材料。
20.所述多个像素电路之中的设置在像素行中的像素电路可以包括：第一像素晶体管，用于从第一电源线接收第一电源的电压并且产生供应给所述多个发光元件中的一个发光元件的驱动电流；第二像素晶体管，连接在数据线与所述第一像素晶体管的第一电极之间，所述第二像素晶体管包括连接到第一扫描线的栅极电极；以及第三像素晶体管，连接在所述第一像素晶体管的栅极电极与初始化电源线之间，所述第三像素晶体管包括连接到第二扫描线的栅极电极，并且设置在所述像素行中的所述传感器电路可以包括：第一传感器晶体管和第二传感器晶体管，串联连接在第二电源线与读出线之间，所述第一电源的所述电压供应给所述第二电源线；和第三传感器晶体管，连接在所述初始化电源线与所述光接收元件之间。
21.所述第三传感器晶体管的栅极电极可以与所述第二像素晶体管的所述栅极电极一起连接到所述第一扫描线。
22.所述第二传感器晶体管的栅极电极可以与所述第三像素晶体管的所述栅极电极一起连接到所述第二扫描线。
23.所述像素电路还可以包括第四像素晶体管，所述第四像素晶体管连接在所述第一像素晶体管的第二电极与所述第一像素晶体管的所述栅极电极之间，所述第四像素晶体管可以包括连接到第三扫描线的栅极电极，并且其中，所述第三传感器晶体管的栅极电极可以与所述第四像素晶体管的所述栅极电极一起连接到所述第三扫描线。
24.所述初始化电源线可以在与所述像素行相对应的区域中在第一方向上延伸，并且所述第一电源线、所述第二电源线以及所述读出线可以在第二方向上延伸并且在与所述像素行相对应的所述区域中彼此间隔开。
25.所述读出线可以设置在所述第二电源线上，并且可以在与所述第二电源线重叠的同时延伸。
26.在与所述像素行相对应的区域中，两个像素电路可以设置在彼此相邻的读出线之间。
27.根据本公开的实施例，提供一种显示装置，所述显示装置包括：基体层；背板结构，提供在所述基体层上，所述背板结构包括像素电路和传感器电路；像素层，提供在所述背板结构上，所述像素层包括分别连接到所述像素电路的发光元件和连接到所述传感器电路的
光接收元件；以及黑矩阵，提供在所述像素层上，其中，所述黑矩阵包括与所述发光元件和所述光接收元件重叠的开口，其中，所述光接收元件和所述发光元件提供在相同的层中。
28.根据本公开的实施例，提供一种显示装置，所述显示装置包括：基体层；背板结构，提供在所述基体层上，所述背板结构包括像素电路和传感器电路；像素层，提供在所述背板结构上，所述像素层包括分别连接到所述像素电路的发光元件和连接到所述传感器电路的光接收元件；触摸传感器层，覆盖所述像素层；黑矩阵，直接提供在所述触摸传感器层上，其中，所述黑矩阵包括与所述发光元件和所述光接收元件重叠的开口；以及滤色器，直接提供在所述触摸传感器层上并且覆盖所述黑矩阵。
29.根据本公开的实施例，显示装置可以包括与发光元件提供在相同的层中的光接收元件。另外，黑矩阵和滤色器可以直接设置在封装层或触摸传感器层上。黑矩阵可以用作供应给光接收元件的入射光的光通路(例如，光学系统)，并且阻挡外部光的反射。因此，可以增加提供给光接收元件的入射光的量，并且可以减小所述显示装置的厚度。因此，可以改善光传感器的光感测性能。
30.另外，传感器电路也可以提供在其中形成像素电路的背板结构中。在这种情况下，像素电路和传感器电路可以共用至少一些信号线(例如，扫描线和/或初始化电源线)。因此，可以降低显示装置的制造成本，并且可以最小化显示装置的功耗。
附图说明
31.图1是示出根据本公开的实施例的显示装置的框图。
32.图2是示出包括在图1中示出的显示装置中的显示面板的显示区域的示例的视图。
33.图3是示出包括在图2中示出的显示区域中的像素和光传感器的示例的电路图。
34.图4是示出构成图3中示出的像素和光传感器的线和晶体管的示例的视图。
35.图5是示出图2中示出的显示区域的示例的截面图。
36.图6是示出图2中示出的显示区域的另一示例的截面图。
37.图7是示出包括在图2中示出的显示区域中的线、晶体管、发光区域和光接收区域的示例的视图。
38.图8是示出图5中示出的显示区域中的黑矩阵与光接收区域之间的重叠关系的示例的平面图。
39.图9是示出图5中示出的显示区域中的黑矩阵与光接收区域之间的重叠关系的另一示例的平面图。
40.图10是示出包括在图2中示出的显示区域中的像素和光传感器的另一示例的电路图。
41.图11是示出构成图10中示出的像素和光传感器的线和晶体管的示例的视图。
42.图12是示出包括在图2中示出的显示区域中的像素和光传感器的又一示例的电路图。
43.图13是示出图12中示出的像素和光传感器的背板结构的示例的截面图。
44.图14是示出图12中示出的像素和光传感器的背板结构的另一示例的截面图。
45.图15是示出包括在图14中示出的背板结构中的读出线和电源线的视图。
46.图16是示出包括在图1中示出的显示装置中的显示面板的显示区域的另一示例的
视图。
47.图17是示出包括在图1中示出的显示装置中的显示面板的显示区域的又一示例的视图。
具体实施方式
48.在下文中，将参照附图更详细地描述本公开的实施例。在整个附图中，相同或类似的元件被赋予相同的附图标记，并且可以省略它们的重复描述。
49.图1是示出根据本公开的实施例的显示装置的框图。
50.参照图1，显示装置1000可以包括显示面板100和驱动电路200。在本公开的实施例中，驱动电路200可以包括面板驱动器210和传感器驱动器220。
51.显示装置1000可以是包括多个自发光元件的自发光显示装置。具体地，显示装置1000可以是包括有机发光元件的有机发光显示装置。然而，这仅仅是一个示例，并且显示装置1000可以是包括无机发光元件的显示装置、包括由无机材料和有机材料的组合制成的发光元件的显示装置、液晶显示装置、等离子体显示装置或量子点显示装置等。
52.显示装置1000可以是平板显示装置、柔性显示装置、弯曲显示装置、可折叠显示装置或可弯折显示装置。另外，显示装置1000可以是透明显示装置、头戴式显示装置和可穿戴显示装置等。
53.显示面板100包括显示区域aa和非显示区域na。显示区域aa可以是提供多个像素px(或子像素)的区域。每一个像素px可以包括至少一个发光元件。例如，发光元件可以包括发光层(或有机发光层)。由发光元件发射光的部分可以是发光区域。显示装置1000的驱动电路200对应于从外部输入的图像数据来驱动像素px，从而在显示区域aa中显示图像。发光元件例如是图5或图6中所示的发光元件led，发光层例如是图5或图6中所示的发光层eml，发光区域例如是图5或图6中所示的发光区域ea，并且下文不再赘述。
54.非显示区域na可以是提供在显示区域aa的外围的区域。在本公开的实施例中，非显示区域na可以是显示面板100上的除了显示区域aa之外的区域。例如，非显示区域na可以包括线区域、焊盘区域和各种虚设区域等。
55.在本公开的实施例中，光传感器phs(或传感器像素)可以包括在显示区域aa中。光传感器phs可以包括包含光接收层的光接收元件。光接收元件的光接收层可以在显示区域aa中与发光元件的发光层间隔开。光接收元件例如是图5或图6中所示的光接收元件lrd或lrd’，光接收层例如是图5或图6中所示的光接收层lrl，光接收区域例如是图5或图6中所示的光接收区域ra，并且下文不再赘述。
56.在本公开的实施例中，多个光传感器phs可以在彼此间隔开的同时遍及整个显示区域aa分布。然而，这仅仅是一个示例，并且仅显示区域aa的一部分可以包括光传感器phs并且用作感测区域。另外，光传感器phs可以包括在非显示区域na的至少一部分中。
57.光传感器phs可以感测从光源(例如，发光元件)发射的光被外部物体(例如，用户的手指等)反射。例如，用户的指纹可以由光传感器phs感测。在下文中，将光传感器phs用于指纹感测的情况在本公开中作为示例描述。然而，应当理解，诸如虹膜的各种生物识别信息可以通过光传感器phs被感测。
58.显示装置1000的驱动电路200可以包括面板驱动器210和传感器驱动器220。尽管
在图1中示出了面板驱动器210和传感器驱动器220彼此分离的情况，但是本公开不限于此。例如，传感器驱动器220的至少一部分可以包括在面板驱动器210中，或者与面板驱动器210一起操作。
59.面板驱动器210可以扫描显示区域aa的像素px，并且将与图像数据(或图像)相对应的数据信号供应给像素px。显示面板100可以显示与数据信号相对应的图像。
60.在本公开的实施例中，面板驱动器210可以将用于指纹感测的驱动信号供应给像素px。可以提供驱动信号以允许像素px通过发射光而作为用于光传感器phs的光源运行。在本公开的实施例中，面板驱动器210可以将用于指纹感测的驱动信号和/或另一驱动信号供应给光传感器phs。然而，这仅仅是示例，并且用于指纹感测的驱动信号可以由传感器驱动器220提供。
61.传感器驱动器220可以基于从光传感器phs接收的感测信号检测生物识别信息，诸如用户的指纹。在本公开的实施例中，传感器驱动器220可以将驱动信号供应给光传感器phs和/或像素px。
62.图2是示出包括在图1中示出的显示装置中的显示面板的显示区域的示例的视图。
63.参照图1和图2，多个像素px(px1、px2、px3和px4)以及多个光传感器phs(phs1和phs2)可以设置在显示面板100的显示区域aa中。
64.为了便于描述，像素px1、px2、px3和px4以及光传感器phs1和phs2可以分别理解为与发光层相对应的发光区域和与光接收层相对应的光接收区域。
65.显示区域aa可以划分为多个像素行r1和r2，多个像素行r1和r2各自包括像素px1、px2、px3和px4以及光传感器phs1和phs2。像素行r1和r2可以布置在第二方向dr2上。像素行r1和r2中的每一行的像素px1、px2、px3和px4可以连接到相同的扫描线，并且由相同的扫描信号控制。
66.第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3可以分别发射第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光。第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光可以是不同的颜色光，并且第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光中的每一种可以是红光、绿光和蓝光中的一种。在本公开的实施例中，第四像素px4可以与第二像素px2发射相同的光。例如，第四像素px4可以发射绿光。
67.在本公开的实施例中，在由相同的扫描线控制的第一像素行r1(或第一水平线，或奇数像素行)中，第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4可以在第一方向dr1上以第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4的顺序布置。第一像素px1可以是发射红光的红色像素r，第二像素px2可以是发射绿光的绿色像素g，第三像素px3可以是发射蓝光的蓝色像素b，并且第四像素px4可以是发射绿光的绿色像素g。
68.在由第二扫描线(例如，图3中所示的第二扫描线s2i)控制的第二像素行r2(或第二水平线，或偶数像素行)中，第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4可以在第一方向dr1上以第三像素px3、第四像素px4、第一像素px1、第二像素px2的顺序布置。
69.第一像素行r1的像素布置和第二像素行r2的像素布置可以在第二方向dr2上交替地重复。然而，这仅仅是示例，并且像素px的布置不限于此。
70.尽管图2中示出了第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3具有相同面积的情况，但是本公开不限于此。例如，发射蓝光的像素(例如，第三像素px3)可以具有大于其他像素的面积的面积。
71.在本公开的实施例中，光传感器phs1和phs2可以在第一方向dr1上布置在第一像素行r1中。第一像素行r1的光传感器phs1和phs2可以在与第一像素行r1的第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4连接到相同的扫描线的同时被控制。在本公开的一些实施例中，光传感器phs1和phs2可以感测具有彼此相等或相似的波长带的光或具有不同波长带的光。例如，第一光传感器phs1和第二光传感器phs2中的每一者可以感测与红光、绿光和蓝光中的一种相对应的波长带的光。
72.在本公开的实施例中，第一光传感器phs1和第二光传感器phs2可以相对于第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4以1:2的比例设置。例如，第一像素px1、第二像素px2和第一光传感器phs1可以构成第一单元pu1，并且第三像素px3、第四像素px4和第二光传感器phs2可以构成第二单元pu2。
73.因此，根据第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4以及第一光传感器phs1和第二光传感器phs2的布置，第一单元pu1和第二单元pu2可以在第一方向dr1和第二方向dr2中的每一个上交替地设置。
74.在本公开的实施例中，从第一光传感器phs1的光接收层(或光接收区域)到与第一光传感器phs1的光接收层(或光接收区域)相邻的第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4的发光层(或发光区域)的距离d1(或第一距离d1)可以基本上相同。例如，包括在相同的第一单元pu1中的第一像素px1和第二像素px2可以与第一光传感器phs1相邻。另外，第二单元pu2的在第二方向dr2上与第一单元pu1相邻的第四像素px4可以与第一光传感器phs1相邻。第一单元pu1和第二单元pu2中的第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4的发光层与第一光传感器phs1的光接收层之间的距离d1可以基本上相同。
75.发光层与光接收层之间的距离d1可以是发光层和光接收层的平面上的最短距离。可替代地，发光层与光接收层之间的距离d1可以是用于将发光层和光接收层(例如，发光区域和光接收区域，或发光元件和光接收元件)彼此区分开的堤层(或像素限定层)的顶表面的最短宽度。
76.与第一光传感器phs1一样，从第二光传感器phs2的光接收层(或光接收区域)到与第二光传感器phs2的光接收层(或光接收区域)相邻的第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4的发光层(或发光区域)的距离d2(或第二距离d2)可以基本上相同。在本公开的一些实施例中，第一距离d1和第二距离d2可以基本上相同。然而，这仅仅是示例，并且第一距离d1和第二距离d2可以彼此不同。
77.如上所述，光接收层与和光接收层相邻的发光层之间的距离设计为基本上相同，使得可以防止和/或最小化由于在发光元件之间插入发光元件而引起的图像失真。
78.图3是示出包括在图2中示出的显示区域中的像素和光传感器的示例的电路图。
79.在图3中，为了便于描述，示出了位于第i像素行(或第i水平线)中并且连接到第j数据线dj的像素px以及位于第i像素行中并且连接到第k读出线rxk的光传感器phs(i、j和k是正整数)。
80.第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4的像素电路可以被基本上相同地配置。第一光传感器phs1和第二光传感器phs2的传感器电路可以被基本上相同地配置。
81.参照图2和图3，像素px可以包括像素电路pxc和连接到像素电路pxc的发光元件
led，并且光传感器phs可以包括传感器电路ssc和连接到传感器电路ssc的光接收元件lrd。
82.发光元件led的第一电极(或第一像素电极)可以连接到第四节点n4，并且发光元件led的第二电极(或第二像素电极)可以连接到第二电源vss。发光元件led可以产生具有与从第一像素晶体管t1供应的电流(或驱动电流)的量相对应的预定亮度的光。第一像素电极例如是图5或图6中所示的第一像素电极pel1，并且第二像素电极例如是图5或图6中所示的第二像素电极pel2。
83.在本公开的实施例中，发光元件led可以是包括有机发光层的有机发光二极管。在本公开的另一实施例中，发光元件led可以是由无机材料和有机材料的组合制成的发光元件。
84.光接收元件lrd的第一电极(或第一传感器电极)可以连接到第五节点n5，并且光接收元件lrd的第二电极(或第二传感器电极)可以连接到第二电源vss。光接收元件lrd可以基于入射到光接收层中的光的强度产生包括自由电子和空穴的载流子，并且产生由载流子的移动引起的电流(或光电流)。第一传感器电极例如是图5或图6中所示的第一传感器电极sel1，并且第二传感器电极例如是图5或图6中所示的第二像素电极sel2。
85.像素电路pxc可以包括第一像素晶体管t1、第二像素晶体管t2、存储电容器cst和发光元件led。在本公开的实施例中，像素电路pxc还可以包括第三像素晶体管t3、第四像素晶体管t4、第五像素晶体管t5、第六像素晶体管t6和第七像素晶体管t7。
86.第一像素晶体管t1(或驱动晶体管)可以连接在第一电源线pl1与发光元件led的第一电极之间，第一电源vdd的电压被施加到第一电源线pl1。第一像素晶体管t1可以包括连接到第一节点n1的栅极电极。
87.第一像素晶体管t1可以基于第一节点n1的电压来控制从第一电源vdd经由发光元件led流到第二电源vss的电流(例如，驱动电流)的量。为实现这一点，可以将第一电源vdd的电压设定为高于第二电源vss的电压的电压。
88.第二像素晶体管t2可以连接在第j数据线dj(在下文中，称为数据线)和第二节点n2之间。第二像素晶体管t2的栅极电极可以连接到第i第一扫描线s1i(在下文中，称为第一扫描线s1i)。当将第一扫描信号供应给第一扫描线s1i时，第二像素晶体管t2可以导通，以将数据线dj和第二节点n2彼此电连接。
89.第三像素晶体管t3可以连接在第一节点n1与用于传输初始化电源vint的电压的初始化电源线ipl之间。第三像素晶体管t3的栅极电极可以连接到第i第二扫描线s2i(在下文中，称为第二扫描线s2i)。第三像素晶体管t3可以通过供应给第二扫描线s2i的第二扫描信号而导通。当第三像素晶体管t3导通时，初始化电源vint的电压可以供应给第一节点n1(例如，第一像素晶体管t1的栅极电极)。
90.第四像素晶体管t4可以连接在第一节点n1与第三节点n3之间。第四像素晶体管t4的栅极电极可以连接到第一扫描线s1i。第四像素晶体管t4的栅极电极也可以连接到第二像素晶体管t2的栅极电极。第四像素晶体管t4可以与第二像素晶体管t2同时导通。
91.第五像素晶体管t5可以连接在第一电源线pl1与第二节点n2之间。第五像素晶体管t5的栅极电极可以连接到第i发射控制线ei(在下文中，称为发射控制线ei)。第六像素晶体管t6可以连接在第三节点n3与发光元件led(或第四节点n4)之间。第六像素晶体管t6的栅极电极可以连接到发射控制线ei。第六像素晶体管t6的栅极电极可以连接到第五像素晶
体管t5的栅极电极。第五像素晶体管t5和第六像素晶体管t6可以在将发射控制信号供应给发射控制线ei时导通，并且在其他情况下断开。
92.在本公开的一些实施例中，当第五像素晶体管t5和第六像素晶体管t6导通时，流过第一像素晶体管t1的电流可以被转移到发光元件led，并且发光元件led可以发射光。
93.第七像素晶体管t7可以连接在发光元件led的第一电极(例如，第四节点n4)和初始化电源线ipl之间。第七像素晶体管t7的栅极电极可以连接到第i第三扫描线s3i(在下文中，称为第三扫描线s3i)。第七像素晶体管t7可以通过供应给第三扫描线s3i的第三扫描信号导通，以将初始化电源vint的电压供应给发光元件led的第一电极。
94.存储电容器cst可以连接在第一电源线pl1与第一节点n1之间。
95.在本公开的实施例中，可以按不同的时序供应第一扫描信号和第二扫描信号。换言之，可以在供应第二扫描信号之后供应第一扫描信号。例如，第二扫描信号和第一扫描信号可以被供应一个水平周期的差。
96.在本公开的实施例中，可以在供应第一扫描信号之后供应第三扫描信号。例如，第三扫描信号和第一扫描信号的供给间隔可以是一个水平周期。另外，可以在供应第二扫描信号之后供应第三扫描信号。然而，这仅仅是示例，并且第三扫描信号可以与第二扫描信号同时供应。第三扫描线s3i和第二扫描线s2i可以彼此连接。
97.可替代地，第三扫描信号可以与第一扫描信号同时供应。第三扫描线s3i可以连接到第一扫描线s1i。
98.传感器电路ssc可以包括第一传感器晶体管m1、第二传感器晶体管m2和第三传感器晶体管m3。
99.第一传感器晶体管m1和第二传感器晶体管m2可以串联连接在第二电源线pl2与第k读出线rxk(在下文中，称为读出线rxk)之间。
100.第一传感器晶体管m1的栅极电极可以连接到第五节点n5(或光接收元件lrd的第一电极(例如，第一传感器电极))。第一传感器晶体管m1可以基于第五节点n5的由通过光接收元件lrd产生的光电流引起的电压，产生从第二电源线pl2流到读出线rxk的感测电流。
101.第二传感器晶体管m2的栅极电极可以连接到第二扫描线s2i。当将第二扫描信号供应给第二扫描线s2i时，第二传感器晶体管m2可以导通，以将第一传感器晶体管m1和读出线rxk彼此电连接。在这种情况下，可以通过读出线rxk将感测信号(例如，感测电流)供应给传感器驱动器220(见图1)。
102.在本公开的实施例中，第二传感器晶体管m2的栅极电极和第三像素晶体管t3的栅极电极可以共用相同的第二扫描线s2i。例如，第二传感器晶体管m2的栅极电极和第三像素晶体管t3的栅极电极可以连接到一条第二扫描线s2i。
103.第三传感器晶体管m3可以连接在初始化电源线ipl与第五节点n5之间。第三传感器晶体管m3的栅极电极可以是第一扫描线s1i。换言之，第三传感器晶体管m3可以连接到初始化电源线ipl和第一传感器晶体管m1。第三传感器晶体管m3可以由第一扫描信号导通，以将初始化电源vint的电压供应给第五节点n5。第三传感器晶体管m3可以用于第五节点n5的电压复位(或初始化)。例如，第三传感器晶体管m3的一个电极、第三像素晶体管t3的一个电极和第七像素晶体管t7的一个电极可以公共地连接到初始化电源vint。
104.在本公开的实施例中，第一扫描线s1i可以公共地连接到第三传感器晶体管m3的
栅极电极和第二像素晶体管t2的栅极电极。
105.在本公开的实施例中，第三传感器晶体管m3可以包括串联连接的多个子晶体管m3-1和m3-2。
106.第一像素晶体管t1至第七像素晶体管t7和第一传感器晶体管m1至第三传感器晶体管m3可以用p型晶体管(例如，p型金属氧化物半导体(pmos)晶体管)实现，但是本公开不限于此。例如，第一像素晶体管t1至第七像素晶体管t7和第一传感器晶体管m1至第三传感器晶体管m3中的至少一个可以用n型晶体管(例如，n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管)实现。
107.图4是示出构成图3中示出的像素和光传感器的线和晶体管的示例的视图。
108.图4示出了包括在第i像素行中的第一像素晶体管t1至第七像素晶体管t7和第一传感器晶体管m1至第三传感器晶体管m3以及穿过第i像素行的线。为了便于描述，图4示出了构成背板结构的晶体管和信号线(例如，扫描线和发射控制线等)的位置关系。然而，应当理解，本公开不限于信号线和晶体管的垂直堆叠关系和连接关系。
109.参照图1、图2、图3和图4，在显示面板100的背板结构中，第i像素行可以包括多个像素电路pxc(pxc1、pxc2、pxc3和pxc4)以及多个传感器电路ssc(ssc1和ssc2)。
110.初始化电源线ipl、第一扫描线s1i、第二扫描线s2i和发射控制线ei可以在第一方向dr1上延伸。初始化电源线ipl、第一扫描线s1i、第二扫描线s2i和发射控制线ei可以在第二方向dr2上彼此间隔开。初始化电源线ipl、第一扫描线s1i、第二扫描线s2i和发射控制线ei可以在第一方向dr1上彼此平行。在本公开的实施例中，第三像素晶体管t3的栅极电极和第四像素晶体管t4的栅极电极可以公共地连接到第二扫描线s2i。例如，图3中示出的第三扫描线s3i可以用第二扫描线s2i替换。
111.在包括显示区域aa的第i像素行的区域中，数据线dj、dj+1、dj+2和dj+3、电源线pl1、pl2、pl3、pl4、pl5和pl6以及读出线rxk和rxk+1可以在第二方向dr2上延伸。电源线pl1、pl2、pl3、pl4、pl5和pl6是用于供应第一电源vdd的电压的线。在第i像素行中，第一电源线pl1至第六电源线pl6可以在第一方向dr1上彼此间隔开，并且各自在第二方向dr2上延伸。
112.第一像素电路pxc1、第二像素电路pxc2、第三像素电路pxc3和第四像素电路pxc4中的每一个可以包括第一像素晶体管t1至第七像素晶体管t7。第一像素电路pxc1可以包括在第一像素px1中，并且连接到第j数据线dj和第一电源线pl1。第二像素电路pxc2可以包括在第二像素px2中，并且连接到第(j+1)数据线dj+1和第三电源线pl3。第三像素电路pxc3可以包括在第三像素px3中，并且连接到第(j+2)数据线dj+2和第四电源线pl4。第四像素电路pxc4可以包括在第四像素px4中，并且连接到第(j+3)数据线dj+3和第六电源线pl6。
113.第一传感器电路ssc1和第二传感器电路ssc2中的每一个可以包括第一传感器晶体管m1至第三传感器晶体管m3。第一传感器电路ssc1可以包括在第一光传感器phs1中，并且连接到第k读出线rxk和第二电源线pl2。第一传感器电路ssc1可以位于第二像素电路pxc2与第三像素电路pxc3之间。第二传感器电路ssc2可以包括在第二光传感器phs2中，并且连接到第(k+1)读出线rxk+1和第五电源线pl5。第二传感器电路ssc2可以位于第四像素电路pxc4与另一第一像素电路pxc1之间。
114.如上所述，用于传输第一电源vdd的电压的第一电源线pl1至第六电源线pl6可以
彼此分离，以分别连接到第一像素电路pxc1至第四像素电路pxc4以及第一传感器电路ssc1和第二传感器电路ssc2。例如，第一电源线pl1可以连接到第一像素电路pxc1，并且第二电源线pl2可以连接到第一传感器电路ssc1。
115.在本公开的实施例中，第一传感器电路ssc1可以设置在第二像素电路pxc2与第三像素电路pxc3之间。此外，第二传感器晶体管m2可以与第二扫描线s2i重叠，并且第三传感器晶体管m3可以与第一扫描线s1i重叠。另外，第k读出线rxk和第二电源线pl2可以设置在第(j+1)数据线dj+1和第(j+2)数据线dj+2之间。
116.如图3和图4中所示，第三像素晶体管t3的栅极电极、第七像素晶体管t7的栅极电极和第二传感器晶体管m2的栅极电极可以公共地连接到第二扫描线s2i。第二像素晶体管t2的栅极电极、第四像素晶体管t4的栅极电极和第三传感器晶体管m3的栅极电极可以公共地连接到第一扫描线s1i。另外，每一个第三像素晶体管t3的一个电极(例如，漏极电极)、每一个第七像素晶体管t7的一个电极(例如，漏极电极)和每一个第三传感器晶体管m3的一个电极(例如，源极电极)可以公共地连接到初始化电源线ipl。
117.如上所述，第i像素行的第一像素电路pxc1至第四像素电路pxc4以及第一传感器电路ssc1和第二传感器电路ssc2共用初始化电源线ipl、第一扫描线s1i和第二扫描线s2i，使得可以减少显示区域aa的背板结构的线的复杂性，导电图案(例如，线)之间的干扰和连接弱点等。
118.图5是示出图2中示出的显示区域的示例的截面图。图6是示出图2中示出的显示区域的另一示例的截面图。
119.参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，显示装置1000的显示面板100可以包括基体层bl、背板结构bp、像素层pxl、封装层tfe、触摸传感器层tsl、黑矩阵bm以及滤色器cf1和cf2。黑矩阵bm可以形成用于将光传输到光接收元件lrd的光学系统。
120.图5和图6中示出的截面图示出了像素px和光传感器phs的部分配置。
121.基体层bl可以由诸如玻璃或树脂的绝缘材料制成。基体层bl可以由具有柔性以可弯曲或可折叠的材料制成，并且具有单层结构或多层结构。
122.包括像素电路pxc和传感器电路ssc的背板结构bp可以提供在基体层bl上。背板结构bp可以包括稍后将描述的半导体层、多个导电层和多个绝缘层。
123.缓冲层bf可以形成在基体层bl上。缓冲层bf可以防止杂质扩散到晶体管(例如，第一像素晶体管t1和第三传感器晶体管m3)中。根据基体层bl的材料和工艺条件，可以省略缓冲层bf。
124.可以在缓冲层bf上提供第一有源图案act1和第二有源图案act2。第一有源图案act1和第二有源图案act2可以由半导体材料形成。第一有源图案act1和第二有源图案act2中的每一个可以包括源极区、漏极区和提供在源极区和漏极区之间的沟道区。
125.可以在第一有源图案act1和第二有源图案act2上提供栅极绝缘层gi。栅极绝缘层gi可以是由无机材料制成的无机绝缘层。
126.可以在栅极绝缘层gi上提供第一栅极电极ge1和第二栅极电极ge2。第一栅极电极ge1形成为覆盖与第一有源图案act1的沟道区相对应的区域。换言之，第一栅极电极ge1可以与第一有源图案act1的一部分重叠。第二栅极电极ge2形成为覆盖与第二有源图案act2的沟道区相对应的区域。换言之，第二栅极电极ge2可以与第二有源图案act2的一部分重
叠。
127.第一栅极电极ge1和第二栅极电极ge2可以由金属制成。例如，第一栅极电极ge1和第二栅极电极ge2可以由诸如金(au)、银(ag)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)和铜(cu)的金属中的至少一种或其合金制成。另外，第一栅极电极ge1和第二栅极电极ge2中的每一者可以形成为单层或者两种或更多种金属和合金堆叠的多层。
128.可以在第一栅极电极ge1和第二栅极电极ge2上提供层间绝缘层il。层间绝缘层il可以是由无机材料制成的无机绝缘层。无机材料可以包括聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等。
129.可以在层间绝缘层il上提供导电层cl。导电层cl可以形成存储电容器cst的一个电极、第一扫描线s1i、第二扫描线s2i和第三扫描线s3i、数据线dj、第一电源线pl1和第二电源线pl2、读出线rxk以及初始化电源线ipl中的至少一者。导电层cl可以由诸如金(au)、银(ag)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)和铜(cu)的金属中的至少一种或其合金制成。另外，导电层cl可以形成为单层。然而，本公开不限于此，并且导电层cl可以形成为单层或者两种或更多种金属和合金堆叠的多层。
130.可以在导电层cl上提供第一绝缘层ins1。第一绝缘层ins1可以为由无机材料制成的无机绝缘层。无机材料可以包括聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等。
131.第一源极电极11、第一漏极电极12、第二源极电极13和第二漏极电极14可以提供在第一绝缘层ins1上。尽管在图5中示出了第一像素晶体管t1和第三传感器晶体管m3被实现为p型晶体管的情况，但是源极电极和漏极电极可以根据晶体管的类型而改变。
132.第一源极电极11和第一漏极电极12可以通过形成在第一绝缘层ins1、层间绝缘层il和栅极绝缘层gi中的接触孔分别与第一有源图案act1的源极区和漏极区接触。第一源极电极11、第一漏极电极12、第一栅极电极ge1和第一有源图案act1可以构成第一像素晶体管t1。
133.第二源极电极13和第二漏极电极14可以通过形成在第一绝缘层ins1、层间绝缘层il和栅极绝缘层gi中的接触孔分别与第二有源图案act2的源极区和漏极区接触。第二源极电极13、第二漏极电极14、第二栅极电极ge2和第二有源图案act2可以构成第三传感器晶体管m3。
134.第一源极电极11和第二源极电极13以及第一漏极电极12和第二漏极电极14可以由金属制成。例如，第一源极电极11和第二源极电极13以及第一漏极电极12和第二漏极电极14可以由诸如金(au)、银(ag)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)和铜(cu)的金属中的至少一种或其合金制成。
135.在本公开的实施例中，可以在第一源极电极11和第二源极电极13以及第一漏极电极12和第二漏极电极14上提供钝化层。钝化层可以是由无机材料制成的无机绝缘层。无机材料可以包括聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等。
136.可以在第一源极电极11和第二源极电极13以及第一漏极电极12和第二漏极电极14(或钝化层)上提供第二绝缘层ins2。在本公开的实施例中，第二绝缘层ins2可以是由有机材料制成的有机绝缘层。有机材料可以包括有机绝缘材料，诸如聚丙烯基化合物、聚酰亚胺基化合物、诸如聚四氟乙烯的氟基化合物或苯并环丁烯基化合物。第二绝缘层ins2可以是由无机材料制成的无机绝缘层。
137.尽管在图5中示出了在第一绝缘层ins1上提供第二绝缘层ins2的情况，但是可以改变绝缘层的布置。例如，可以在第一源极电极11、第一漏极电极12、第二源极电极13和第二漏极电极14上仅提供一个钝化层，并且可以在钝化层上提供第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1。可替代地，可以在第二绝缘层ins2上提供附加导电层和覆盖该附加导电层的第三绝缘层，并且可以在第三绝缘层上形成第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1。
138.可以在背板结构bp上提供像素层pxl。像素层pxl可以包括连接到第一像素电路pxc1的发光元件led和连接到第一传感器电路ssc1的光接收元件lrd。
139.在本公开的实施例中，发光元件led可以包括第一像素电极pel1、第一空穴传输层htl1、发光层eml、电子传输层etl和第二像素电极pel2。在本公开的实施例中，光接收元件lrd可以包括第一传感器电极sel1、第二空穴传输层htl2、电子阻挡层ebl、光接收层lrl、电子传输层etl和第二传感器电极sel2。
140.在本公开的实施例中，第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1可以由诸如ag、镁(mg)、al、铂(pt)、pd、au、ni、nd、铱(ir)、cr的金属或其任何合金和/或氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化铟锡锌(itzo)等制成。第一像素电极pel1可以通过接触孔连接到第一漏极电极12。第一传感器电极sel1可以通过接触孔连接到第二漏极电极14。
141.第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1可以通过使用掩模来图案化而同时形成。第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1可以形成在相同的层处或在相同的层中。例如，第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1中的每一个可以直接设置在第二绝缘层ins2上。
142.可以在其上形成第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1的第二绝缘层ins2上提供限定发光区域ea和光接收区域ra的堤层bk(或像素限定层)。堤层bk可以与第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1的部分重叠。堤层bk可以是由有机材料制成的有机绝缘层。有机材料可以包括丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。
143.另外，堤层bk可以包括光吸收材料或具有涂覆在堤层bk上的光吸收剂，以吸收从外部引入的光。例如，堤层bk可以包括碳基黑色颜料。然而，本公开不限于此。堤层bk可以包括具有高光吸收速率的不透明金属材料，诸如铬(cr)、钼(mo)、钼和钛的合金(moti)、钨(w)、钒(v)、铌(nb)、钽(ta)、锰(mn)、钴(co)或镍(ni)。
144.堤层bk可以暴露第一像素电极pel1的顶表面和第一传感器电极sel1的顶表面，并且沿着发光区域ea的周边和光接收区域ra的周边从第二绝缘层ins2突出。换言之，堤层bk可以包括与发光区域ea和光接收区域ra相对应的开口。如图5中所示，堤层bk的与发光区域ea相对应的开口大于堤层bk的与光接收区域ra相对应的开口。然而，本公开不限于此，并且例如，开口可以彼此尺寸相同。
145.第一空穴传输层htl1可以提供在第一像素电极pel1的由堤层bk暴露的顶表面上，并且第二空穴传输层htl2可以提供在第一传感器电极sel1的由堤层bk暴露的顶表面上。空穴可以通过第一空穴传输层htl1移动到发光层eml，并且空穴可以通过第二空穴传输层htl2移动到光接收层lrl。
146.在本公开的实施例中，第一空穴传输层htl1和第二空穴传输层htl2可以根据发光层eml和光接收层lrl的材料而彼此相同或不同。
147.发光层eml可以在由堤层bk围绕的发光区域ea中提供在第一空穴传输层htl1上。
在本公开的实施例中，发光层eml可以配置为有机发光层。发光层eml可以根据包括在发光层eml中的有机材料发射诸如红光、绿光或蓝光的光。
148.在本公开的实施例中，如图5中所示，电子阻挡层ebl可以在由堤层bk围绕的光接收区域ra中提供在第二空穴传输层htl2上。电子阻挡层ebl可以阻挡光接收层lrl的电荷移动到第二空穴传输层htl2。在本公开的实施例中，电子阻挡层ebl可以与发光区域ea的第一空穴传输层htl1包括相同的材料。在图5中，光接收层lrl可以与电子阻挡层ebl具有相同的厚度。
149.在本公开的实施例中，在如图6中所示的光接收元件lrd’中，可以省略电子阻挡层ebl。在这种情况下，光接收层lrl可以与发光层eml具有相同的厚度。
150.光接收层lrl可以设置在电子阻挡层ebl或第二空穴传输层htl2上。光接收层lrl可以对应于特定波长带的光来发射电子以感测该光的强度。
151.在本公开的实施例中，光接收层lrl可以包括低分子有机材料。例如，光接收层lrl可以由酞菁化合物制成，该酞菁化合物包括从由铜(cu)、铁(fe)、镍(ni)、钴(co)、锰(mn)、铝(al)、钯(pd)、锡(sn)、铟(in)、铅(pb)、钛(ti)、铷(rb)、钒(v)、镓(ga)、铽(tb)、铈(ce)、镧(la)和锌(zn)组成的组中选择的至少一种金属。
152.可替代地，包括在光接收层lrl中的低分子有机材料可以具有双层结构，该双层结构包括包含酞菁化合物的层和包含c
60
的层，该酞菁化合物包括从由铜(cu)、铁(fe)、镍(ni)、钴(co)、锰(mn)、铝(al)、钯(pd)、锡(sn)、铟(in)、铅(pb)、钛(ti)、铷(rb)、钒(v)、镓(ga)、铽(tb)、铈(ce)、镧(la)和锌(zn)组成的组中选择的至少一种金属。可替代地，包括在光接收层lrl中的低分子有机材料可以具有其中酞菁化合物和c
60
混合的单层结构。
153.然而，这仅仅是示例，并且光接收层lrl可以包括高分子有机层。
154.在本公开的实施例中，光接收层lrl可以通过控制对包括在酞菁化合物中的金属成分的选择来确定光检测波长带。例如，包括铜的酞菁化合物吸收大约600nm至大约800nm的可见波长带的光。包括锡(sn)的酞菁化合物吸收大约800nm至大约1000nm的近红外波长带的光。因此，可以控制对包括在酞菁化合物中的金属的选择，使得可以实现能够检测用户所需的波长带的光传感器。例如，光接收层lrl可以形成为选择性地吸收红色波长带的光、绿色波长带的光或蓝色波长带的光。
155.光接收区域ra的面积可以小于发光区域ea的面积。因此，光接收区域ra的存在几乎不会影响第一像素px1至第四像素px4的发光，并且因此，可以确保一定水平或更高的图像质量。然而，应当理解，光接收区域ra的面积可以大于发光区域ea的面积。
156.在本公开的实施例中，电子传输层etl可以提供在发光层eml和光接收层lrl上。电子传输层etl可以整体地形成在显示区域aa上。因此，电子传输层etl除了与发光层eml和光接收层lrl的顶表面接触之外，还可以与堤层bk的顶表面接触。
157.然而，这仅仅是示例，并且可以省略第一空穴传输层htl1、第二空穴传输层htl2、电子阻挡层ebl和电子传输层etl中的至少一个。另外，可以添加诸如空穴注入层或电子注入层的功能层。
158.第二像素电极pel2可以提供在发光区域ea的电子传输层etl上，并且第二传感器电极sel2可以提供在发光区域ea的电子传输层etl上。在本公开的实施例中，第二像素电极pel2和第二传感器电极sel2可以是公共电极cd，其中第二像素电极pel2和第二传感器电极
sel2整体地形成在显示区域aa上。可以将第二电源vss的电压施加到第二像素电极pel2和第二传感器电极sel2。
159.第二像素电极pel2和第二传感器电极sel2可以配置为由诸如ag、mg、al、pt、pd、au、ni、nd、ir或cr的金属制成的金属层，和/或由诸如ito、izo、zno或itzo的物质制成的透明导电层。在本公开的实施例中，公共电极cd可以配置为包括金属薄膜的双层或多层。例如，公共电极cd可以配置为ito/ag/ito的三层。
160.封装层tfe可以提供在包括第二像素电极pel2和第二传感器电极sel2的公共电极cd上。封装层tfe可以配置为单层或多层。在本公开的实施例中，封装层tfe可以具有其中无机材料、有机材料和无机材料顺序地堆叠的堆叠结构。封装层tfe的最上层可以由无机材料形成。
161.在本公开的实施例中，触摸传感器层tsl可以设置在封装层tfe上。触摸传感器层tsl可以包括用于触摸感测的导电图案和绝缘层。触摸传感器层tsl的导电图案可以配置为单层或者其中形成导电图案且绝缘层插入导电图案之间的双层。
162.在本公开的实施例中，为了确保图像质量和接收光的量，可以在避开发光区域ea和光接收区域ra的同时设置触摸传感器层tsl的导电图案。换言之，触摸传感器层tsl的导电图案可以不设置在发光区域ea和光接收区域ra中。
163.黑矩阵bm可以提供在封装层tfe或触摸传感器层tsl上。黑矩阵bm可以与堤层bk重叠。黑矩阵bm可以吸收或阻挡从外部引入的光。黑矩阵bm可以包括有机光阻挡材料。例如，有机光阻挡材料可以包括炭黑(cb)和钛块(tibk)中的至少一种，但是本公开不一定限于此。
164.黑矩阵bm可以包括多个开口op1和op2。在本公开的实施例中，黑矩阵bm可以通过使用掩模的图案化工艺或打印工艺等形成。
165.黑矩阵bm可以覆盖触摸传感器层tsl的导电图案。在避开发光区域ea的同时设置黑矩阵bm。例如，黑矩阵bm可以以包括与发光区域ea重叠的第一开口op1的图案形式形成。
166.黑矩阵bm的第二开口op2可以与光接收区域ra重叠。在本公开的实施例中，与第二开口op2相对应的开口区域oa的面积可以小于与第二开口op2重叠的光接收区域ra的面积。黑矩阵bm的开口区域oa可以提供为光路，外部光通过该光路入射到光接收层lrl中。
167.例如，外部光的垂直光分量可以通过第二开口op2的开口区域oa传输到光接收层lrl。可替代地，经由开口区域oa在光接收层lrl上形成的图像的相位可以与外部光反向180度。然而，这仅仅是示例，并且作为光学系统的第二开口op2的开口区域oa的功能可以由第二开口op2的宽度、黑矩阵bm的厚度、黑矩阵bm与光接收层lrl之间的距离、黑矩阵bm与上部结构(例如，窗等)之间的距离等来确定。换言之，可以通过改变第二开口op2的宽度、黑矩阵bm的厚度、黑矩阵bm与光接收层lrl之间的距离、黑矩阵bm与上部结构(例如，窗等)之间的距离等来改变光学系统的特性。
168.滤色器cf1和cf2可以设置在触摸传感器层tsl和黑矩阵bm上。根据在发光区域ea中发射的光的颜色，第一滤色器cf1可以是红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的一种。例如，当在发光区域ea中输出绿光时，第一滤色器cf1可以是绿色滤色器。
169.在本公开的实施例中，滤色器cf1和cf2可以与黑矩阵bm的顶表面和侧表面的至少一部分直接接触。例如，滤色器cf1和cf2可以直接设置在黑矩阵bm上。可替代地，除了用于
允许滤色器cf1和cf2以及黑矩阵bm彼此粘合的粘合构件之外的任何其他材料不插入滤色器cf1和cf2与黑矩阵bm之间。
170.第一滤色器cf1可以允许从发光元件led发射的光选择性地穿过第一滤色器cf1。当黑矩阵bm和滤色器cf1和cf2设置在触摸传感器层tsl上时，可以在没有具有大约80μm或更大的厚度的任何偏振层的情况下充分防止外部反射。另外，由于第一滤色器cf1具有高于偏振层的透射率的透射率，因此可以改善对比度和光效率。
171.在本公开的实施例中，可以在与光接收区域ra重叠的同时提供第二滤色器cf2。根据在光接收层lrl中感测的光的颜色，第二滤色器cf2可以是红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的一个。例如，光接收层lrl吸收绿色波长带的光，第二滤色器cf2可以是绿色滤色器。换言之，第二滤色器cf2可以被设定，而与从相邻像素(例如，像素px1、px2、px3和px4)发射的光的颜色无关。
172.黑矩阵bm以及第一滤色器cf1和第二滤色器cf2可以用作用于阻挡外部光的反射的防反射层。显示面板100包括用作防反射层的黑矩阵bm以及第一滤色器cf1和第二滤色器cf2，使得显示面板100中不包括任何单独的偏振层。因此，可以防止亮度降低，并且可以最小化显示面板100的厚度。
173.另外，光接收元件lrd与发光元件led形成在相同的层中，使得可以进一步减小显示面板100的厚度。入射到光接收元件lrd中的外部光的量增加，使得可以改善光感测性能。此外，在第一像素电路pxc1(参见图4)的制造工艺中同时形成第一传感器电路ssc1(参见图4)，并且在发光元件led的制造工艺中同时形成光接收元件lrd，使得可以减少工艺时间和制造工艺步骤。
174.本公开的实施例提供了一种显示装置1000，显示装置1000包括：基体层bl；背板结构bp，提供在基体层bl上，背板结构bp包括像素电路pxc和传感器电路ssc；像素层pxl，提供在背板结构bp上，像素层pxl包括分别连接到像素电路pxc的发光元件led和连接到传感器电路ssc的光接收元件lrd；封装层tfe，覆盖像素层pxl；黑矩阵bm，提供在封装层tfe上，其中，黑矩阵bm包括与发光元件led和光接收元件lrd重叠的开口op1和op2；以及滤色器cf1和cf2，提供在封装层tfe上并覆盖黑矩阵bm，其中，发光元件led包括发光层eml，光接收元件lrd包括光接收层lrl，并且黑矩阵bm的开口op1和op2中的至少一个与发光层eml和光接收层lrl中的一个重叠。
175.图7是示出包括在图2中示出的显示区域中的线、晶体管、发光区域和光接收区域的示例的视图。
176.在图7中，与参照图4中描述的组件相同的组件由相同的附图标记表示，并且将省略其冗余描述。
177.参照图1、图2、图3、图5和图7，与发光元件led相对应的发光区域ea1、ea2、ea3和ea4以及与光接收元件lrd相对应的光接收区域ra1和ra2可以形成在显示面板100的背板结构bp上。
178.第一像素px1的第一发光区域ea1可以与第一像素电路pxc1的一部分和第二像素电路pxc2的一部分重叠。第一发光区域ea1的与第一像素电路pxc1重叠的部分在尺寸上可以大于第一发光区域ea1的与第二像素电路pxc2重叠的部分。第二像素px2的第二发光区域ea2可以与第二像素电路pxc2的一部分和第一传感器电路ssc1的一部分重叠。第三像素px3
的第三发光区域ea3可以与第三像素电路pxc3的一部分和第四像素电路pxc4的一部分重叠。第四像素px4的第四发光区域ea4可以与第四像素电路pxc4的一部分和第二传感器电路ssc2的一部分重叠。
179.在本公开的实施例中，第一光接收区域ra1可以与第二像素电路pxc2的一部分重叠，并且第二光接收区域ra2可以与第四像素电路pxc4的一部分重叠。第一光接收区域ra1和与第一光接收区域ra1相邻的第一发光区域ea1、第二发光区域ea2和第三发光区域ea3之间的距离可以相同。例如，第一光接收区域ra1与第一发光区域ea1之间沿着发射控制线ei的距离可以与第一光接收区域ra1与第三发光区域ea3之间沿着发射控制线ei的距离相同。
180.另外，第一光接收区域ra1的面积和第二光接收区域ra2的面积可以小于第一发光区域ea1至第四发光区域ea4的面积。
181.图8是示出图5中示出的显示区域中的黑矩阵与光接收区域之间的重叠关系的示例的平面图。图9是示出图5中示出的显示区域中的黑矩阵与光接收区域之间的重叠关系的另一示例的平面图。
182.参照图5、图7、图8和图9，光接收区域ra与黑矩阵bm的开口op可以彼此重叠。
183.在本公开的实施例中，黑矩阵bm的与光接收区域ra重叠的开口op的面积可以小于光接收区域ra的面积。因此，黑矩阵bm的开口op可以提供光路，外部光通过该光路入射到光接收层lrl中，并且黑矩阵bm的开口op可以用作光学系统。例如，开口op的面积可以等于或小于光接收区域ra的面积的大约75％。然而，这仅仅是示例，并且面积比率不限于此。
184.另一方面，黑矩阵bm的与发光区域ea重叠的开口(图6中示出的op1)的面积可以等于发光区域ea的面积或比发光区域ea的面积大。换言之，如参照图7所述，第一发光区域ea1至第四发光区域ea4的面积比第一光接收区域ra1和第二光接收区域ra2的面积大，并且因此图6中示出的第一开口op1的面积比第二开口op2的面积大。
185.在本公开的实施例中，黑矩阵bm的开口op可以具有四边形的平面形状。然而，这仅仅是一个示例，并且开口op的平面形状可以具有各种形状，诸如圆形形状、椭圆形形状和多边形形状。
186.在本公开的实施例中，如图8中所示，黑矩阵bm的开口op可以与光接收区域ra一一对应。
187.在本公开的另一实施例中，如图9中所示，黑矩阵bm的多个开口op可以与光接收区域ra重叠。图9中示出的多个开口op的总面积可以等于或小于光接收区域ra面积的75％。
188.图10是示出包括在图2中示出的显示区域中的像素和光传感器的另一示例的电路图。
189.在图10中，与参照图3所描述的组件相同的组件由相同的附图标记表示，并且可以省略其重复描述。另外，除了第二传感器晶体管m2和第四扫描线s4i之外，图10中示出的电路具有与图3中示出的电路结构的配置基本上相同或类似的配置。
190.参照图2和图10，像素px可以包括像素电路pxc和连接到像素电路pxc的发光元件led，并且光传感器phs可以包括传感器电路ssc和连接到传感器电路ssc的光接收元件lrd。
191.像素电路pxc可以包括第一像素晶体管t1至第七像素晶体管t7和存储电容器cst。在本公开的实施例中，第七像素晶体管t7的栅极电极和第三像素晶体管t3的栅极电极可以公共地连接到第二扫描线s2i。在图3中，第七像素晶体管t7的栅极电极连接到第三扫描线
s3i。
192.传感器电路ssc可以包括第一传感器晶体管m1至第三传感器晶体管m3。在本公开的实施例中，第二传感器晶体管m2的栅极电极可以连接到第i第四扫描线s4i(在下文中，称为第四扫描线s4i)。可以通过第四扫描线s4i将第四扫描信号供应给第二传感器晶体管m2的栅极电极。换言之，供应给第三像素晶体管t3的栅极电极的第二扫描信号和供应给第二传感器晶体管m2的栅极电极的第四扫描信号可以彼此不同地被控制。
193.在显示常规图像的常规模式下，可以以相同的驱动频率将第一扫描信号和第二扫描信号供应给像素电路pxc和传感器电路ssc。还可以以与第二扫描信号相同的频率和时序供应第四扫描信号。例如，可以将常规模式下的驱动频率设定为60hz、90hz、120hz等。在本公开的实施例中，可以在常规模式下不供应第四扫描信号。
194.在用于指纹检测的指纹感测模式中，可以以低于常规模式的驱动频率的频率供应扫描信号。特别地，在指纹感测模式中，供应给传感器电路ssc的第四扫描信号的频率可以低于供应给像素电路pxc的第一扫描信号和第二扫描信号的频率，以改善指纹检测的可靠性和精确度。例如，在指纹感测模式中，可以以大约60hz供应第一扫描信号和第二扫描信号，并且可以以大约30hz供应第四扫描信号。
195.如上所述，第四扫描线s4i与连接到像素电路pxc的其他扫描线(例如，第一扫描线s1i和第二扫描线s2i)分开形成，使得第四扫描信号的频率与第一扫描信号和第二扫描信号的频率分离。因此，可以改善指纹感测模式中的指纹检测的可靠性和精确度。
196.图11是示出构成图10中示出的像素和光传感器的线和晶体管的示例的视图。
197.在图11中，与参照图4中描述的组件相同的组件由相同的附图标记表示，并且可以省略其重复描述。另外，除了第四扫描线s4i、第一传感器晶体管m1和第二传感器晶体管m2的配置之外，图11中示出的电路可以具有与图4中示出的背板结构的配置相同或类似的配置。
198.参照图10和图11，在显示面板100的背板结构bp中，第i像素行可以包括多个像素电路pxc(pxc1至pxc4)以及多个传感器电路ssc(ssc1和ssc2)。
199.初始化电源线ipl、第一扫描线s1i、第二扫描线s2i和发射控制线ei可以在第一方向dr1上延伸。第一扫描线s1i、第二扫描线s2i和发射控制线ei可以在第二方向dr2上彼此间隔开。
200.在本公开的施例中，第三像素晶体管t3的栅极电极和第四像素晶体管t4的栅极电极可以公共地连接到相同的第二扫描线s2i。
201.在本公开的实施例中，第四扫描线s4i可以另外地提供为与发射控制线ei相邻，并且在第一方向dr1上延伸。在本公开的实施例中，第二传感器晶体管m2可以与第四扫描线s4i重叠，使得第二传感器晶体管m2的栅极电极连接到第四扫描线s4i。另外，由于第一传感器晶体管m1连接到第二传感器晶体管m2，因此第一传感器晶体管m1和第二传感器晶体管m2可以在第一方向dr1上彼此相邻地提供。例如，如图11中所示，第一传感器晶体管m1和第二传感器晶体管m2可以与第四扫描线s4i重叠。
202.如上所述，第四扫描线s4i与连接到像素电路pxc的其他扫描线(例如，第一扫描线s1i和第二扫描线s2i)分开提供，使得可以改善指纹检测的可靠性。
203.图12是示出包括在图2中示出的显示区域中的像素和光传感器的又一示例的电路
图。
204.在图12中，与参照图3描述的组件相同的组件由相同的附图标记表示，并且可以省略其重复描述。另外，除了第三像素晶体管t3、第四像素晶体管t4、第三传感器晶体管m3和一些扫描线s4i和s5i之外，图12中示出的电路可以具有与图3中示出的电路结构的配置相同或类似的配置。
205.参照图12，像素px可以包括像素电路pxc和连接到像素电路pxc的发光元件led，并且光传感器phs可以包括传感器电路ssc和连接到传感器电路ssc的光接收元件lrd。
206.像素电路pxc和传感器电路ssc中的每一个都可以用p型晶体管和n型晶体管实现。在本公开的实施例中，第三像素晶体管t3、第四像素晶体管t4和第三传感器晶体管m3可以用氧化物半导体晶体管实现。例如，第三像素晶体管t3、第四像素晶体管t4和第三传感器晶体管m3可以用n型氧化物半导体晶体管实现，并且包括作为有源层的氧化物半导体层。
207.氧化物半导体晶体管可以通过低温工艺形成，并且具有低于多晶硅半导体晶体管的电荷迁移率的电荷迁移率。换言之，氧化物半导体晶体管具有优良的截止电流特性。因此，可以最小化第三像素晶体管t3、第四像素晶体管t4和第三传感器晶体管m3处的漏电。
208.第三像素晶体管t3的栅极电极可以连接到第二扫描线s2i，第七像素晶体管t7的栅极电极可以连接到第三扫描线s3i，并且第四像素晶体管t4的栅极电极可以连接到第四扫描线s4i。在本公开的实施例中，第三传感器晶体管m3的栅极电极与第四像素晶体管t4的栅极电极一起可以公共地连接到第四扫描线s4i。
209.供应给第一扫描线s1i的第一扫描信号的栅极导通电平和供应给第三扫描线s3i的第三扫描信号的栅极导通电平可以是逻辑低电平。供应给第二扫描线s2i的第二扫描信号的栅极导通电平和供应给第四扫描线s4i的第四扫描信号的栅极导通电平可以是逻辑高电平。
210.供应第四扫描信号的时序和供应第一扫描信号的时序可以基本上相同。另外，在指纹感测模式中，可以在供应第五扫描信号之后供应第四扫描信号。
211.在本公开的实施例中，除了第三像素晶体管t3、第四像素晶体管t4和第三传感器晶体管m3之外的其他像素晶体管t1、t2、t5、t6和t7以及其他传感器晶体管m1和m2可以用多晶硅晶体管实现，并且包括作为有源层(例如，沟道)的多晶硅半导体层。例如，可以通过低温多晶硅(ltps)工艺形成有源层。例如，多晶硅晶体管可以是p型多晶硅晶体管。
212.由于多晶硅半导体晶体管具有快速响应速度，因此多晶硅半导体晶体管可以应用于需要快速开关的开关元件。
213.图13是示出图12中示出的像素和光传感器的背板结构的示例的截面图。
214.在图13中，与参照图5描述的组件相同的组件由相同的附图标记表示，并且可以省略其重复描述。
215.参照图1、图12和图13，像素晶体管t1至t7和传感器晶体管m1至m3可以包括在背板结构bp中。
216.图13示出了第一像素晶体管t1、第三像素晶体管t3、第一传感器晶体管m1、第二传感器晶体管m2和第三传感器晶体管m3。
217.第一有源图案act11、第二有源图案act12和第三有源图案act13可以提供在缓冲层bf上。在本公开的实施例中，第一有源图案act11、第二有源图案act12和第三有源图案
act13可以由多晶硅半导体形成。例如，第一有源图案act11、第二有源图案act12和第三有源图案act13可以通过低温多晶硅(ltps)工艺形成。
218.第一栅极绝缘层gi1可以提供在第一有源图案act11、第二有源图案act12和第三有源图案act13上。
219.第一栅极电极ge11、第二栅极电极ge12和第三栅极电极ge13可以提供在第一栅极绝缘层gi1上。第一栅极电极ge11可以与第一有源图案act11的沟道区重叠，第二栅极电极ge12可以与第二有源图案act12的沟道区重叠，并且第三栅极电极ge13可以与第三有源图案act13的沟道区重叠。
220.层间绝缘层il可以提供在第一栅极电极ge11、第二栅极电极ge12和第三栅极电极ge13上。
221.导电图案cl1、cl2和cl3可以提供在层间绝缘层il上。导电图案cl1、cl2和cl3可以形成存储电容器cst的至少一个电极、扫描线s1i至s5i、数据线dj、读出线rxk和初始化电源线ipl。
222.第一绝缘层ins1可以提供在导电图案cl1、cl2和cl3上。
223.第四有源图案act21和第五有源图案act22可以提供在第一绝缘层ins1上。在本公开的实施例中，第四有源图案act21和第五有源图案act22可以由氧化物半导体形成。例如，第四有源图案act21和第五有源图案act22可以通过金属氧化物半导体形成工艺形成。
224.第二栅极绝缘层gi2可以提供在第四有源图案act21和第五有源图案act22上。
225.第四栅极电极ge21和第五栅极电极ge22可以提供在第二栅极绝缘层gi2上。第四栅极电极ge21可以与第四有源图案act21的沟道区重叠，并且第五栅极电极ge22可以与第五有源图案act22的沟道区重叠。
226.第二绝缘层ins2可以提供在第四栅极电极ge21和第五栅极电极ge22上。例如，第二绝缘层ins2可以是由无机材料制成的无机绝缘层。
227.第一源极/漏极电极21和22、第二源极/漏极电极23和24、第三源极/漏极电极25和26、第四源极/漏极电极31和32以及第五源极/漏极电极33和34可以提供在第二绝缘层ins2上。第一源极/漏极电极21和22、第二源极/漏极电极23和24、第三源极/漏极电极25和26、第四源极/漏极电极31和32以及第五源极/漏极电极33和34可以通过接触孔分别连接到与其相对应的第一有源图案act11、第二有源图案act12、第三有源图案act13、第四有源图案act21和第五有源图案act22。
228.第三绝缘层ins3可以提供在第一源极/漏极电极21和22、第二源极/漏极电极23和24、第三源极/漏极电极25和26、第四源极/漏极电极31和32以及第五源极/漏极电极33和34上。例如，第三绝缘层ins3可以是由无机材料制成的无机绝缘层。
229.连接图案cnp1和cnp2可以提供在第三绝缘层ins3上。第一连接图案cnp1可以通过穿透第三绝缘层ins3的接触孔连接到第一漏极电极22。第二连接图案cnp2可以通过穿透第三绝缘层ins3的接触孔连接到第五漏极电极34(或第五源极电极33)。
230.第一连接图案cnp1和第二连接图案cnp2可以由诸如金(au)、银(ag)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)和铜(cu)的金属中的至少一种或其合金制成。
231.第四绝缘层ins4可以设置在第一连接图案cnp1和第二连接图案cnp2上。第四绝缘层ins4可以是由有机材料制成的有机绝缘层，或者是由无机材料制成的无机绝缘层。在本
公开的实施例中，第四绝缘层ins4可以是平坦化层。
232.包括第一像素电极pel1、第一传感器电极sel1和堤层bk的像素层可以提供在第四绝缘层ins4上。堤层bk可以暴露第一像素电极pel1和第一传感器电极sel1。暴露的第一像素电极pel1可以与第一像素晶体管t1和第三像素晶体管t3重叠。暴露的第一传感器电极sel1可以与第一传感器晶体管m1和第三传感器晶体管m3重叠。上面已经参照图5和图6描述了像素层的配置，并且因此将省略重复的描述。
233.图14是示出图12中示出的像素和光传感器的背板结构的另一示例的截面图。图15是示出包括在图14中示出的背板结构中的读出线和电源线的视图。
234.在图14和图15中，与参照图4和图13描述的组件相同的组件由相同的附图标记表示，并且可以省略其重复描述。
235.参照图1、图12、图14和图15，像素晶体管t1至t7和传感器晶体管m1至m3可以包括在背板结构bp中。
236.在本公开的实施例中，第一连接图案cnp1和第二连接图案cnp2以及与读出线rxk相对应的读出导电层rx可以提供在第三绝缘层ins3上。读出导电层rx可以设置在比扫描线s1i至s5i、数据线dj、电源线pl1和pl2以及初始化电源线ipl的层高的层中。
237.第四绝缘层ins4可以设置在第一连接图案cnp1和第二连接图案cnp2以及读出导电层rx上。
238.第三连接图案cnp3和第四连接图案cnp4可以提供在第四绝缘层ins4上。第三连接图案cnp3可以通过穿透第四绝缘层ins4的接触孔连接到第一连接图案cnp1。第四连接图案cnp4可以通过穿透第四绝缘层ins4的接触孔连接到第二连接图案cnp2。
239.第五绝缘层ins5可以设置在第三连接图案cnp3和第四连接图案cnp4上。第五绝缘层ins5可以是由有机材料制成的有机绝缘层，或者是由无机材料制成的无机绝缘层。在本公开的实施例中，第五绝缘层ins5可以是平坦化层。
240.包括第一像素电极pel1、第一传感器电极sel1和堤层bk的像素层可以提供在第五绝缘层ins5上。
241.在本公开的实施例中，如图15中所示，形成为读出导电层rx的读出线rxk可以和与读出线rxk相邻的第二电源线pl2的全部或一部分重叠。因此，可以减少由传感器电路ssc在第一方向dr1上占据的面积。因此，可以提高显示区域aa中的图像的质量。
242.图16是示出包括在图1中示出的显示装置中的显示面板的显示区域的另一示例的视图。
243.参照图1至图16，多个像素px(px1、px2、px3和px4)以及多个光传感器phs(phs1和phs2)可以设置在显示面板100的显示区域aa中。
244.为了描述方便，图16中示出的像素px1、px2、px3和px4以及光传感器phs1和phs2可以分别理解为与发光层eml相对应的发光区域ea和与光接收层lrl相对应的光接收区域ra，并且可以省略与图2中描述的具有相同附图标记的组件的重复描述。
245.在本公开的实施例中，第一单元pu1可以在第一方向dr1上在第一像素行r1中重复。第一单元pu1可以包括第一像素px1、第二像素px2和第一光传感器phs1。在第一单元pu1中，第一像素px1、第二像素px2和第一光传感器phs1可以在第一方向dr1上顺序地布置。
246.在本公开的实施例中，第二单元pu2可以在第一方向dr1上在第二像素行r2中重
复。第二单元pu2可以包括第三像素px3、第四像素px4和第二光传感器phs2。在第二单元pu2中，第四像素px4、第二光传感器phs2和第三像素px3可以在第一方向dr1上顺序地布置。
247.从第一光传感器phs1的光接收层lrl(或光接收区域ra)到与第一光传感器phs1的光接收层lrl(或光接收区域ra)相邻的像素px1、px2、px3和px4的发光层eml(或发光区域ea)的距离d可以基本上相同。类似地，从第二光传感器phs2的光接收层lrl(或光接收区域ra)到与第二光传感器phs2的光接收层lrl(或光接收区域ra)相邻的像素px1、px2、px3和px4的发光层eml(或发光区域ea)的距离可以基本上相同。例如，最左边的第一单元pu1的像素px2与第一光传感器phs1之间的距离d和最左边的第二单元pu2的像素px3与第一光传感器phs1之间的距离d可以相同。
248.第一单元pu1和第二单元pu2可以在第二方向dr2上交替地提供。
249.图17是示出包括在图1中示出的显示装置中的显示面板的显示区域的又一示例的视图。
250.参照图1和图17，多个像素px(px1、px2、px3和px4)以及多个光传感器phs可以设置在显示面板100的显示区域aa中。
251.在本公开的实施例中，第一单元pu1和第二单元pu2可以交替地设置在第一方向dr1和第二方向dr2中的每一者上。
252.第一单元pu1可以包括第一像素px1、第二像素px2和光传感器phs。在本公开的实施例中，光传感器phs可以设置在第一像素px1与第二像素px2之间。例如，第一像素px1的发光层可以在与光传感器phs的光接收层间隔开的同时设置在光传感器phs的光接收层的上侧处，并且第二像素px2的发光层可以在与光传感器phs的光接收层间隔开的同时设置在光传感器phs的光接收层的右侧处。
253.第二单元pu2可以包括第三像素px3、第四像素px4和光传感器phs。在本公开的实施例中，光传感器phs可以设置在第三像素px3与第四像素px4之间。例如，第三像素px3的发光层可以在与光传感器phs的光接收层间隔开的同时设置在光传感器phs的光接收层的上侧处，并且第四像素px4的发光层可以在与光传感器phs的光接收层间隔开的同时设置在光传感器phs的光接收层的右侧处。
254.从光传感器phs的光接收层(或光接收区域)到与光接收层(或光接收区域)相邻的像素px1、px2、px3和px4的发光层的距离d可以基本上相同。
255.如上所述，根据本公开的实施例的显示装置可以包括与发光元件提供在相同的层中的光接收元件。另外，用作供应给光接收元件的入射光的光通路(例如，光学系统)并阻挡外部光的反射的黑矩阵以及滤色器可以直接设置在封装层或触摸传感器层上。因此，可以增加提供给光接收元件的入射光的量，并且可以减小显示装置的厚度。因此，可以改善光传感器的光感测性能。
256.此外，在其中形成像素电路的背板结构中还提供了传感器电路，使得像素电路和传感器电路可以共用至少一些信号线(例如，扫描线和初始化电源线)。因此，可以降低显示装置的制造成本，并且可以最小化显示装置的功耗。
257.本公开的示例实施例已经在本文中公开，并且尽管使用了特定术语，但是它们以一般和描述性的意义而不是为了限制的目的被使用和被解释。在一些情况下，对于在提交本技术时的本领域普通技术人员来说显而易见的是，除非另有具体说明，否则结合特定实
施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，可以在如所附权利要求书中阐述的本公开的范围内进行形式和细节上的各种改变。