显示设备
阅读说明：本技术 显示设备 (Display device ) 是由 裵寅浚 金东辉 金喆镐 全珍 于 2020-02-07 设计创作，主要内容包括：提供了一种显示设备,所述显示设备包括：基底,包括显示区域和传感器区域,传感器区域包括辅助显示区域和透射区域；第一显示元件,遍及显示区域布置；第二显示元件,遍及辅助显示区域布置；透射单元,布置在透射区域中,并被构造为使入射在透射单元上的光的至少一部分透射；以及光学层,包括至少覆盖第二显示元件的网格图案。(There is provided a display device including: a substrate including a display area and a sensor area, the sensor area including an auxiliary display area and a transmission area; a first display element arranged throughout a display area; a second display element disposed throughout the auxiliary display area; a transmission unit disposed in the transmission region and configured to transmit at least a portion of light incident on the transmission unit; and an optical layer including a mesh pattern covering at least the second display element.)
本申请要求于2019年2月13日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0016841号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明涉及一种显示设备，更具体地，涉及一种具有衍射光栅的显示设备。
背景技术
最近，显示设备已被用于各种应用。由于可以将显示设备制造成纤薄的且轻质的，所以显示设备的用途已经拓宽。
在增加显示设备的由显示区域占据的面积的同时，已经增加了接连到显示设备上或与显示设备相关的各种功能。为了在增加显示区域的面积的同时增加各种功能，已经研究了其中可以遍及显示区域布置各种组件的显示设备。
发明内容
一个或更多个实施例包括其中可以布置传感器等的传感器区域位于显示区域内的显示设备。
附加的方面在下面的描述中将被部分地阐述，并且部分地通过描述将变得明显，或者可以通过给出的实施例的实践而获知。
根据本发明的示例性实施例，显示设备包括：基底，包括显示区域和传感器区域，传感器区域包括辅助显示区域和透射区域；多个第一显示元件，遍及显示区域布置；多个第二显示元件，遍及辅助显示区域布置；多个透射单元，布置在透射区域中，并被构造为使入射在透射单元上的光的至少一部分透射；以及光学层，包括至少覆盖所述多个第二显示元件的网格图案。
根据本发明的示例性实施例，显示设备包括：基底，包括显示区域和传感器区域，传感器区域包括辅助显示区域和透射区域；多个第一显示元件，遍及显示区域布置；多个第二显示元件，遍及辅助显示区域布置；多个透射单元，布置在透射区域中，并被构造为使入射在透射单元上的光的至少一部分透射；以及光学层，包括至少覆盖所述多个第二显示元件的衍射光栅。每单位面积的所述多个第二显示元件的数量比每单位面积的所述多个第一显示元件的数量小。
附图说明
通过以下结合附图对实施例的描述，这些和/或其它方面将变得明显且更容易理解，在附图中：
图1是根据实施例的显示设备的示意性透视图；
图2是沿图1的线A-A'的剖视图；
图3是根据实施例的显示面板的示意性平面图；
图4是包括在图1的显示设备中的一个像素的等效电路图；
图5是图1的显示设备的一部分的平面图；
图6A是图5的传感器区域的示例的平面图；
图6B是图5的传感器区域的另一示例的平面图；
图7是沿图5的线B-B'的剖视图；
图8是根据另一实施例的显示设备的一部分的剖视图；
图9是根据另一实施例的显示设备的一部分的剖视图；
图10是根据实施例的显示设备的一部分和由所述一部分显示的图像的平面图；以及
图11是沿图10的线C-C'的剖视图。
具体实施方式
由于本说明书允许各种改变和多种实施例，所以某些实施例将在附图中示出并在书面描述中详细描述。在这方面，本实施例可以具有不同的形式，并且不应该被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面仅通过参照附图描述实施例以解释本说明书的各方面。在本说明书中，当认为现有技术的详细解释使本说明书的本质模糊时，省略现有技术的详细解释。
尽管可以使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种组件，但是这样的组件不必限于以上术语。以上术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开。
还将理解的是，当诸如层、膜、区域或板的部分被称为“在”另一部分“上”时，所述部分可以直接在所述另一部分上或间接在所述另一部分上。即，例如可以存在中间层、中间膜、中间区域或中间板。
在本说明书中，x轴、y轴和z轴不限于直角坐标系的三个轴，而可以以更广泛的含义来解释。例如，x轴、y轴和z轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。
现在将详细参照实施例，附图中示出了实施例的示例，在附图中，同样的附图标记始终表示同样的元件，并省略其重复描述。为了清楚表示，放大了附图中的层和区域的厚度。此外，为了方便说明，夸大了附图中的一些层和区域的厚度。
除非上下文清楚地另外指出，否则这里使用的单数形式“一”、“一个(者/种)”和“该(所述)”也意图包括复数形式。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任何组合和所有组合。当诸如“……中的至少一个(者/种)”的表述位于一列元件(元素)后时，修饰整列的元件(元素)而不是修饰该列中的个别元件(元素)。
图1是根据实施例的显示设备1的示意性透视图。
参照图1，显示设备1包括显示图像的显示区域DA和不显示图像的非显示区域NDA。显示设备1可以通过利用从遍及显示区域DA布置的多个主像素Pm发射的光来提供主图像。
显示设备1包括传感器区域SA。如下面参照图2描述的，传感器区域SA可以是其中设置有诸如利用红外光、可见光、声音等的传感器的组件的区域。在示例实施例中，稍后将描述的多个辅助像素Pa可以形成在传感器区域SA中，传感器可以设置在辅助像素Pa下面。传感器区域SA包括透射区域TA，通过透射区域TA将光和/或声音从组件输出到外部或从外部朝向组件接收光和/或声音。根据实施例，当红外光穿过传感器区域SA时，透光率可以是约10％或更大，例如，20％或更大、25％或更大、50％或更大、85％或更大或者90％或更大。
在本实施例中，多个辅助像素Pa遍及传感器区域SA布置。可以通过利用从多个辅助像素Pa发射的光来提供预定图像。从传感器区域SA提供的图像是辅助图像，并且与从显示区域DA提供的图像相比，可以具有低的分辨率。即，由于传感器区域SA包括光和/或声音可以穿过的透射区域TA，所以每第一单位面积可以布置的辅助像素Pa的数量可以比每第二单位面积布置的主像素Pm的数量少。在示例实施例中，第一单位面积和第二单位面积可以相同。
传感器区域SA可以至少部分地被显示区域DA围绕，根据实施例，图1示出了被显示区域DA完全围绕的传感器区域SA。
尽管下面描述了作为根据实施例的显示设备1的示例的有机发光显示设备，但是本说明书的显示设备不限于此。根据另一实施例，可以使用诸如无机发光显示设备、量子点发光显示设备等的各种显示设备。
尽管图1示出了位于具有矩形形状的显示区域DA的侧边(右上侧边)上的传感器区域SA，但是本说明书不限于此。显示区域DA可以呈圆形、椭圆形或者例如三角形或五边形的多边形，并且也可以不同地修改传感器区域SA的位置和传感器区域SA的数量。
图2是根据实施例的显示设备1的示意性剖视图，并且与根据图1的线A-A'的剖面对应。
参照图2，显示设备1包括包含显示元件的显示面板10和设置在传感器区域SA中的组件20。
显示面板10包括基底100、位于基底100上的显示元件层200以及作为用于密封显示元件层200的密封构件的薄膜封装层300。显示面板10还可以包括位于基底100下面的下保护膜175。
基底100可以包括玻璃或聚合物树脂。聚合物树脂可以包括聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯(PAR)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)等。包括聚合物树脂的基底100可以是柔性的、可卷曲的或可弯曲的。基底100可以具有包括包含上述聚合物树脂的层和无机层(未示出)的多层结构。
显示元件层200包括电路层、用作显示元件的有机发光二极管OLED以及位于它们之间的绝缘层IL，电路层包括主薄膜晶体管TFT和辅助薄膜晶体管TFT'。
包括主薄膜晶体管TFT和连接到主薄膜晶体管TFT的有机发光二极管OLED的多个主像素Pm中的每个可以位于显示区域DA中，包括辅助薄膜晶体管TFT'和连接到辅助薄膜晶体管TFT'的有机发光二极管OLED的多个辅助像素Pa中的每个以及线(未示出)可以位于传感器区域SA中。
传感器区域SA包括未布置有辅助薄膜晶体管TFT'和显示元件的透射区域TA。透射区域TA可以被理解为从组件20发射的光/信号或入射在组件20上的光/信号可以通过其透射的区域。
组件20可以位于传感器区域SA中。组件20可以是利用光或声音的电子元件。例如，组件20可以是诸如红外传感器的接收并利用光的传感器、输出并感测光或声音以测量距离或识别指纹的传感器、输出光的小灯或输出声音的扬声器。利用光的电子元件可以利用诸如可见光、红外光、紫外光等各种波段的光。传感器区域SA中的组件20可以是多个。例如，发光装置和光接收装置可以一起作为组件20设置在传感器区域SA中。可选地，发光单元和光接收单元可以同时包括在一个组件20中。
在本实施例中，第一电极层BSM设置在显示区域DA中，第二电极层BSM'设置在传感器区域SA中。第一电极层BSM可以与主像素Pm对应，第二电极层BSM'可以与辅助像素Pa对应。例如，第一电极层BSM设置在每个主像素Pm下面，第二电极层BSM'设置在每个辅助像素Pa下面。
根据实施例，第一电极层BSM和第二电极层BSM'可以布置在基底100与缓冲层111之间或布置在缓冲层111的中间层上。
第一电极层BSM和第二电极层BSM'可以分别与主薄膜晶体管TFT的底部和辅助薄膜晶体管TFT'的底部对应。例如，第一电极层BSM和第二电极层BSM'分别设置在主薄膜晶体管TFT的底部和辅助薄膜晶体管TFT'的底部下面。第一电极层BSM可以使包括在主像素Pm中对应的主像素中的主薄膜晶体管TFT的特性稳定，第二电极层BSM'可以防止外部光到达包括辅助薄膜晶体管TFT'的辅助像素Pa中对应的辅助像素。例如，外部光可以是从组件20发射的光。此外，恒定电压或信号可以被施加到第二电极层BSM'，因此可以防止由静电放电导致的对像素电路的损坏。
薄膜封装层300可以包括至少一个无机封装层和至少一个有机封装层。在这方面，图2示出了第一无机封装层310、第二无机封装层330和位于它们之间的有机封装层320。
第一无机封装层310和第二无机封装层330中的每个可以包括氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铪、氧化锌、氧化硅、氮化硅和氮氧化硅之中的至少一种无机绝缘材料。有机封装层320可以包括聚合物类材料。聚合物类材料可以包括丙烯酸树脂、环氧类树脂、PI、聚乙烯等。
下保护膜175附着到基底100的底部。下保护膜175可以支撑并保护基底100。下保护膜175包括与传感器区域SA对应的开口175OP。例如，传感器区域SA可以由开口175OP的周界限定。开口175OP可以包括在下保护膜175中以提高传感器区域SA的透光率。下保护膜175可以包括PET或PI。
传感器区域SA的面积可以比设置有组件20的面积大。因此，包括在下保护膜175中的开口175OP的面积可以不与传感器区域SA的面积相同。例如，开口175OP的面积可以比传感器区域SA的面积小。
尽管没有示出，但是可以在显示面板10上进一步布置用于感测触摸输入的输入感测构件、包括偏光器和延迟器或者滤色器和黑矩阵的防反射构件以及诸如透明窗的组件。
尽管在本实施例中，薄膜封装层300可以用作用于密封显示元件层200的封装构件，但是本说明书不限于此。例如，通过密封剂或玻璃料接合到基底100的密封基底可以用作用于密封显示元件层200的构件。
图3是根据实施例的显示面板10的示意性平面图。
参照图3，显示面板10的显示区域DA包括多个主像素Pm。多个主像素Pm可以均包括诸如有机发光二极管的显示元件。每个主像素Pm可以通过有机发光二极管发射例如红色、绿色、蓝色或白色的光。如上所述，这里描述的每个主像素Pm可以被理解为发射具有红色、绿色、蓝色和白色之中的一种颜色的光的像素。显示区域DA可以被上面参照图2描述的封装构件覆盖，并且被保护不受外部空气或湿气影响。
传感器区域SA位于显示区域DA的内部处，多个辅助像素Pa遍及传感器区域SA布置。多个辅助像素Pa可以均包括诸如有机发光二极管的显示元件。每个辅助像素Pa可以通过有机发光二极管发射例如红色、绿色、蓝色或白色的光。如上所述，这里描述的每个辅助像素Pa可以被理解为发射具有红色、绿色、蓝色和白色之中的一种颜色的光的像素。传感器区域SA包括可以设置在多个辅助像素Pa中的两个相邻的辅助像素之间的透射区域TA。
根据实施例，每个主像素Pm和每个辅助像素Pa可以包括相同的像素电路。然而，本说明书不限于此。包括在每个主像素Pm中的像素电路与包括在每个辅助像素Pa中的像素电路可以彼此不同。
由于传感器区域SA包括透射区域TA，因此传感器区域SA的分辨率可以比显示区域DA的分辨率低。例如，传感器区域SA的分辨率可以是显示区域DA的分辨率的约一半。在一些实施例中，显示区域DA的分辨率可以是400像素每英寸(ppi)或更大，传感器区域SA的分辨率可以是约200ppi。
主像素Pm和辅助像素Pa中的每个可以电连接到遍及非显示区域NDA布置的外电路。第一扫描驱动电路110、第二扫描驱动电路120、端子140、数据驱动电路150、第一电源线160和第二电源线170可以遍及非显示区域NDA布置。
第一扫描驱动电路110可以经由扫描线SL将扫描信号提供到每个主像素Pm或每个辅助像素Pa。第一扫描驱动电路110可以经由发射控制线EL将发射控制信号提供到每个主像素Pm或每个辅助像素Pa。第二扫描驱动电路120可以与第一扫描驱动电路110平行且显示区域DA位于第二扫描驱动电路120与第一扫描驱动电路110之间。遍及显示区域DA布置的主像素Pm中的一些主像素和辅助像素Pa中的一些辅助像素可以电连接到第一扫描驱动电路110，其它主像素和其它辅助像素可以连接到第二扫描驱动电路120。根据另一实施例，可以省略第二扫描驱动电路120。
端子140位于基底100的侧边上。端子140可以被暴露而不被绝缘层覆盖，并且电连接到印刷电路板PCB。印刷电路板PCB的端子PCB-P可以电连接到显示面板10的端子140。印刷电路板PCB将控制器(未示出)的信号或电力传输到显示面板10。由控制器产生的控制信号可以通过印刷电路板PCB传输到第一扫描驱动电路110和第二扫描驱动电路120中的每个。控制器可以分别经由第一连接线161和第二连接线171将第一电力电压ELVDD和第二电力电压ELVSS(参照下面描述的图4)提供到第一电源线160和第二电源线170。(图4的)第一电力电压ELVDD可以经由连接到第一电源线160的驱动电压线PL提供到每个主像素Pm和每个辅助像素Pa，(图4的)第二电力电压ELVSS可以提供到连接到第二电源线170的每个主像素Pm和每个辅助像素Pa的相对电极。驱动电压线PL在y方向上延伸。
数据驱动电路150电连接到数据线DL。数据驱动电路150的数据信号可以经由连接到端子140的连接线151和连接到连接线151的数据线DL提供到每个主像素Pm和每个辅助像素Pa。尽管图3示出了位于印刷电路板PCB上的数据驱动电路150，但是在另一实施例中，数据驱动电路150可以位于基底100上。例如，数据驱动电路150可以位于端子140与第一电源线160之间。
第一电源线160包括在x方向上平行延伸的第一子线162和第二子线163，且显示区域DA位于第一子线162与第二子线163之间。x方向与y方向不同。第二电源线170可以以具有一侧开口的环形形状部分地围绕显示区域DA。
图4是包括在图1的显示设备1中的一个像素的等效电路图。
参照图4，主像素Pm和辅助像素Pa中的每个包括连接到扫描线SL和数据线DL的像素电路PC以及连接到像素电路PC的有机发光二极管OLED。
像素电路PC包括驱动薄膜晶体管T1、开关薄膜晶体管T2和存储电容器Cst。开关薄膜晶体管T2连接到扫描线SL和数据线DL，并且根据经由扫描线SL输入的扫描信号Sn，将经由数据线DL输入的数据信号Dm传输到驱动薄膜晶体管T1。
存储电容器Cst连接到开关薄膜晶体管T2和驱动电压线PL，并且存储与从开关薄膜晶体管T2传输的电压同供应到驱动电压线PL的第一电力电压ELVDD(或驱动电压)之间的差对应的电压。
驱动薄膜晶体管T1连接到驱动电压线PL和存储电容器Cst，并且可以响应于存储电容器Cst中存储的电压值来控制从驱动电压线PL流过有机发光二极管OLED的驱动电流。有机发光二极管OLED可以根据驱动电流发射具有预定亮度的光。
尽管已经参照图4描述了包括两个薄膜晶体管和一个存储电容器的像素电路PC，但是本说明书不限于此。例如，像素电路PC可以包括七个薄膜晶体管和一个存储电容器。
图5是图1的显示设备1的一部分的平面图。图6A是图5的传感器区域SA的示例的平面图。图6B是图5的传感器区域SA的另一示例的平面图。
首先，图5示出了根据实施例的(图1的)显示设备1的传感器区域SA和与传感器区域SA相邻的显示区域DA。
参照图5，多个主像素Pm遍及显示区域DA布置，多个第一显示元件遍及显示区域DA布置以驱动多个主像素Pm并使多个主像素Pm发光。
多个第一显示元件中的每个包括与每个主像素Pm对应的(图4的)像素电路PC以及电连接到(图4的)像素电路PC的显示元件。像素电路PC可以包括薄膜晶体管和存储电容器，显示元件可以包括有机发光二极管OLED。
传感器区域SA包括辅助显示区域ADA和透射区域TA。
多个辅助像素Pa遍及辅助显示区域ADA布置，多个第二显示元件遍及辅助显示区域ADA布置以驱动多个辅助像素Pa并使多个辅助像素Pa发光。
多个第二显示元件具有与上述多个第一显示元件相同或相似的结构，多个第二显示元件中的每个包括与每个辅助像素Pa对应的(图4的)像素电路PC以及电连接到(图4的)像素电路PC的显示元件。在这方面，像素电路PC可以包括薄膜晶体管和存储电容器，有机发光二极管OLED可以作为显示元件连接到像素电路PC。
在辅助显示区域ADA中，可以限定包括辅助像素Pa中的至少一个的像素单元PU。作为将相邻的辅助像素Pa分组的结果的像素单元PU可以包括可发射各种颜色的光的辅助像素。在示例实施例中，像素单元PU的辅助像素可以发射彼此不同的颜色的光。
根据实施例，像素单元PU可以包括包含发射红色光的像素、发射绿色光的像素和发射蓝色光的像素的像素中的至少一个。当像素单元PU包括两个或更多个像素时，像素单元PU可以包括发射彼此不同的颜色的光的至少两个像素。
透射单元TU位于透射区域TA中。透射单元TU是使入射在透射区域TA上的光的至少一部分透射的单元元件，通过调节透射单元TU的数量来改变透射区域TA的面积。
根据实施例，透射单元TU可以包括通孔，或者可选地，可以包括开口，所述开口具有从多层结构去除的上层部分。然而，本说明书不限于此，透射单元TU可以指未提供用于发射的显示元件的结构。
光学层OL位于传感器区域SA中。光学层OL至少遍及辅助显示区域ADA定位以覆盖遍及辅助显示区域ADA布置的多个第二显示元件。
根据实施例，如图5中所示，光学层OL可以遍及辅助显示区域ADA定位，但可以不遍及大部分透射区域TA定位。在示例实施例中，光学层OL可以覆盖整个辅助显示区域ADA并与透射区域TA部分叠置。例如，光学层OL可以沿透射区域TA与辅助显示区域ADA之间的边界与透射区域TA部分地叠置。
在这种情况下，光学层OL可以包括使透射单元TU的至少一部分暴露的开口部分。作为示例，光学层OL可以呈具有开口部分的矩阵的形式，并且因此可以使包括在透射区域TA中的透射单元TU的至少一部分暴露。然而，本说明书不限于此，作为另一示例，光学层OL可以呈与辅助显示区域ADA对应的图案的形式，并且因此可以使包括在透射区域TA中的透射单元TU的至少一部分暴露。
根据另一实施例，光学层OL不仅可以遍及辅助显示区域ADA设置，而且可以遍及透射区域TA的相当大的区域(例如，50％或更大)设置。
在这种情况下，光学层OL可以包括透明材料，因此，即使当光学层OL位于透射单元TU上时，光学层OL也可以保持透射单元TU的透光功能。因此，光学层OL可以基本上遍及包括辅助显示区域ADA和透射区域TA的传感器区域SA的整个表面定位。
光学层OL可以具有网格图案M，可以通过遍及光学层OL的表面形成沿彼此交叉的至少两个方向延伸的凹槽G来形成网格图案M。
图5示出了延伸以覆盖显示区域DA的光学层OL。在示例实施例中，光学层OL可以覆盖与多个主像素Pm对应的多个第一显示元件，在这种情况下，覆盖显示区域DA的光学层OL可以不包括网格图案M。根据另一实施例，光学层OL可以不遍及显示区域DA定位，而可以仅遍及传感器区域SA定位。
如图5中所示，显示区域DA的每单位面积的显示元件(与多个主像素Pm对应的第一显示元件)的数量比传感器区域SA的每单位面积的显示元件(与多个辅助像素Pa对应的第二显示元件)的数量大。因此，每单位面积的显示元件的数量是大还是小可以作为区分显示设备1中的显示区域DA和传感器区域SA之间的基准。
光学层OL的网格图案M用作衍射光栅，通过利用衍射光栅的功能，即使在与显示区域DA相比每单位面积具有较少的显示元件的传感器区域SA中，也可以获得与显示区域DA的显示质量接近的显示质量。在下面将参照图10和图11给出其详细描述。
接下来，图6A和图6B示出了图5的传感器区域SA的示例。
参照图6A和图6B，多个辅助像素Pa包括遍及辅助显示区域ADA布置的第一像素Par、第二像素Pag和第三像素Pab，可以通过将包括第一像素Par、第二像素Pag和第三像素Pab的多个辅助像素Pa之中的相邻像素分组来限定像素单元PU。在图6A中，包括像素单元PU的像素单元组例如包括两个第一像素Par、两个第三像素Pab和四个第二像素Pag。包括像素单元PU的像素单元组可以具有与另一像素单元组的构造相同的构造。在图6B中，像素单元PU包括具有一个第三像素Pab和一个第二像素Pag的第一像素单元以及具有一个第一像素Par和一个第二像素Pag的第二像素单元。第一像素单元和第二像素单元具有不同的构造，但是为了方便描述，将第一像素单元和第二像素单元中的每个称为像素单元PU。
在这方面，像素单元PU可以包括发射红色光的第一像素Par、发射绿色光的第二像素Pag和发射蓝色光的第三像素Pab中的至少一个，如图5中所示，构成像素单元PU的辅助像素(即，第一像素Par、第二像素Pag和第三像素Pab)发射的光的颜色可以彼此不同。此外，包括在每个像素单元PU中的辅助像素(即，第一像素Par、第二像素Pag和第三像素Pab)的数量可以相同。
根据实施例，如图6A中所示，多个像素单元PU可以相邻地布置以形成一个像素单元组，多个透射单元TU可以相邻地布置以形成一个透射单元组。例如，图6A示出了包括四个像素单元PU的每个像素单元组和包括四个透射单元TU的每个透射单元组。然而，这仅是示例，可以不同地修改包括在像素单元组中的像素单元PU的数量和包括在透射单元组中的透射单元TU的数量。
在这方面，像素单元组和透射单元组可以交替布置。在示例实施例中，多个像素单元组可以对角地布置在x方向与y方向之间的第一方向上，以相同的方式，多个透射单元组也可以对角地布置在与第一方向不同的第二方向上。因此，多个像素单元组和多个透射单元组可以沿至少一个方向(x方向或y方向)以之字形的形式布置。
尽管在图6A中包括在像素单元组中的像素单元PU的数量和包括在透射单元组中的透射单元TU的数量彼此相同，但是本说明书不限于此。即，包括在像素单元组中的像素单元PU的数量和包括在透射单元组中的透射单元TU的数量可以彼此不同。
根据另一实施例，如图6B中所示，像素单元PU和透射单元TU可以交替布置而不被分组。在这种情况下，多个像素单元PU和多个透射单元TU可以均对角地被布置为沿至少一个方向(x方向或y方向)以之字形的形式布置。
同样，根据将由像素单元PU实现的图像的尺寸、每个图像的可视性等，像素单元PU和透射单元TU的组的数量可以改变。此外，通过调节包括在传感器区域SA中的像素单元PU的数量和透射单元TU的数量，可以调节透射区域TA与辅助显示区域ADA的相对面积，因此，可以调节传感器区域SA中透射的光的量。
在下文中，将参照图7至图9来描述包括在显示设备1A至1C中的构造的堆叠结构。
图7是根据图5的线B-B'的剖视图。图8是根据另一实施例的显示设备1B的一部分的剖视图。图9是根据另一实施例的显示设备1C的一部分的剖视图。
参照图7至图9，为了描述简便，主像素Pm中的一个位于显示区域DA中，传感器区域SA包括设置有辅助像素Pa中的一个的辅助显示区域ADA以及透射区域TA。
(图4的)像素电路PC和电连接到(图4的)像素电路PC的有机发光二极管OLED可以布置在每个主像素Pm和每个辅助像素Pa中。在下文中，为了方便描述，将主要描述主像素Pm和辅助像素Pa中的每个包括(图4的)像素电路PC的驱动薄膜晶体管的情况。
设置位于基底100上的主薄膜晶体管TFT和存储电容器Cst以及电连接到主薄膜晶体管TFT的像素电极210。像素电路PC位于基底100上，有机发光二极管OLED位于像素电路PC上。
基底100可以包括玻璃或聚合物树脂。聚合物树脂可以包括PES、聚丙烯酸酯、PEI、PEN、PET、PPS、PAR、PI、PC、CAP等。包括聚合物树脂的基底100可以是柔性的、可卷曲的或可弯曲的。基底100可以具有包括包含上述聚合物树脂的层和无机层(未示出)的多层结构。
缓冲层111位于基底100上。缓冲层111可以减少或防止外来物质、湿气或外部空气从基底100的底部的侵入，并且可以在基底100上提供平坦化的表面。缓冲层111可以包括诸如氧化物或氮化物的无机材料、有机材料或有机-无机复合材料，并且可以具有包括无机材料和有机材料的单层结构或多层结构。可以在基底100与缓冲层111之间进一步包括阻挡层(未示出)。缓冲层111包括彼此堆叠的第一缓冲层111a和第二缓冲层111b。
栅电极GE位于半导体层Act上，且第一栅极绝缘层112位于栅电极GE与半导体层Act之间。栅电极GE可以包括钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)等，并且可以具有单层结构或多层结构。作为示例，栅电极GE可以包括Mo的单层。诸如(图4的)扫描线SL的一些线可以与栅电极GE位于同一层上。即，栅电极GE和(图4的)扫描线SL可以位于第一栅极绝缘层112上。
第一栅极绝缘层112可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化锌(ZnO)等。
第二栅极绝缘层113可以覆盖栅电极GE。第二栅极绝缘层113可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化锌(ZnO)等。
存储电容器Cst的第一存储电容板CE1可以与用作驱动薄膜晶体管的主薄膜晶体管TFT的栅电极GE一体地形成。例如，驱动薄膜晶体管的栅电极GE可以用作存储电容器Cst的第一存储电容板CE1。
存储电容器Cst的第二存储电容板CE2与第一存储电容板CE1叠置，且第二栅极绝缘层113位于第一存储电容板CE1与第二存储电容板CE2之间。在这种情况下，第二栅极绝缘层113可以用作存储电容器Cst的介电层。第二存储电容板CE2可以包括包含Mo、Al、Cu、Ti等的导电材料，并且可以具有包括以上材料的多层结构或单层结构。作为示例，第二存储电容板CE2可以是Mo的单层或Mo/Al/Mo的多层。
尽管图7至图9示出了与驱动薄膜晶体管叠置的存储电容器Cst，但是本说明书不限于此。可以作出各种修改。在示例实施例中，可以在不与驱动薄膜晶体管叠置的情况下形成存储电容器Cst。
层间绝缘层115可以覆盖第二存储电容板CE2。层间绝缘层115可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化锌(ZnO)等。
源电极SE和漏电极DE位于层间绝缘层115上。源电极SE和漏电极DE可以包括高导电材料。源电极SE和漏电极DE可以包括包含Mo、Al、Cu、Ti等的导电材料，并且可以具有包括以上材料的多层结构或单层结构。根据实施例，源电极SE和漏电极DE可以具有Ti/Al/Ti的多层结构。
此外，(图4的)数据线DL和(图4的)驱动电压线PL可以位于层间绝缘层115上，在这方面，(图4的)数据线DL和(图4的)驱动电压线PL可以与源电极SE和漏电极DE位于同一层上。
包括主薄膜晶体管TFT和存储电容器Cst的(图4的)像素电路PC被平坦化层117覆盖。
平坦化层117可以具有平坦的上表面以使像素电极210平坦化。例如，平坦化层117可以为随后的工艺(诸如形成像素电极210)提供平坦的上表面。平坦化层117可以具有包括包含有机材料的膜的单层结构或多层结构。平坦化层117可以包括诸如苯并环丁烯(BCB)、PI、六甲基二硅氧烷(HMDSO)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或聚苯乙烯(PS)的通用聚合物、具有苯酚基团的聚合物衍生物、丙烯酸聚合物、酰亚胺类聚合物、芳基醚类聚合物、酰胺类聚合物、氟类聚合物、对二甲苯类聚合物、乙烯醇类聚合物、它们的共混物等。此外，平坦化层117可以包括无机材料。平坦化层117可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化锌(ZnO)等。当平坦化层117包括无机材料时，必要时可以执行化学平坦化抛光。平坦化层117可以包括有机材料和无机材料两者。
像素电极210可以是(半)透明电极或反射电极。在一些实施例中，像素电极210可以包括：反射膜，包括银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)或它们的混合物；以及透明或半透明电极层，位于反射膜上。透明或半透明电极层可以包括从包含氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和氧化铝锌(AZO)的组中选择的至少一种。在一些实施例中，像素电极210可以具有ITO/Ag/ITO的堆叠结构。
像素限定膜119设置在平坦化层117上，像素限定膜119具有使像素电极210的中心部分暴露的开口部分119OP1以限定像素的发射区域。此外，像素限定膜119可以通过增加像素电极210的边缘与像素电极210上的对电极230之间的距离来防止在像素电极210的边缘之上发生电弧。像素限定膜119可以利用诸如PI、聚酰胺、丙烯酸树脂、BCB、HMDSO和酚醛树脂的有机绝缘材料通过使用诸如旋涂的方法来形成。
有机发光二极管OLED的中间层220可以包括有机发射层。有机发射层可以包括包含发射红色、绿色、蓝色或白色的光的荧光材料或磷光材料的有机材料。有机发射层可以包括低分子有机材料或聚合物有机材料，并且可以在有机发射层下面和有机发射层上进一步选择性地布置诸如空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)的功能层。中间层220设置在像素电极210上。在示例实施例中，可以一体地形成中间层220，因此设置在像素电极上的中间层可以连接到设置在与所述像素电极相邻的另一像素电极上的另一中间层。然而，本说明书不限于此。可以作出各种修改。例如，可以独立地形成中间层220，使得设置在像素电极上的中间层可以与设置在与所述像素电极相邻的另一像素电极上的另一中间层间隔开，而不连接到设置在与所述像素电极相邻的另一像素电极上的另一中间层。
对电极230可以是透明电极或反射电极。在一些实施例中，对电极230可以是透明或半透明电极，并且可以包括具有低逸出功的金属薄膜，该金属薄膜包括锂(Li)、钙(Ca)、氟化锂/钙(LiF/Ca)、氟化锂/铝(LiF/Al)、Al、Ag、Mg或它们的混合物。此外，可以在金属薄膜上进一步设置诸如ITO、IZO、ZnO或In2O3的透明导电氧化物(TCO)膜。对电极230可以遍及显示区域DA和传感器区域SA定位，并且可以位于中间层220和像素限定膜119上。对电极230可以关于有机发光二极管OLED一体地形成，并且因此可以与像素电极210对应。例如，针对有机发光二极管的对电极可以连接到针对与所述有机发光二极管相邻的另一有机发光二极管的另一对电极。
当像素电极210是反射电极，并且对电极230是透明电极时，从中间层220发射的光可以朝向对电极230发射。在这种情况下，显示设备可以被称为顶发射型显示设备。当像素电极210是透明或半透明电极，并且对电极230是反射电极时，从中间层220发射的光可以朝向基底100发射。在这种情况下，显示设备可以被称为底发射型显示设备。然而，本实施例不限于此。根据本实施例的显示设备可以是沿顶方向和底方向两者发光的双发射型显示设备。
盖层240设置在对电极230上。例如，盖层240可以包括LiF，并且可以通过热沉积来形成。可选地，盖层240可以包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅的无机绝缘材料。可选地，可以省略盖层240。
第一电极层BSM设置在主像素Pm下面。第一电极层BSM设置在第一缓冲层111a与第二缓冲层111b之间。第一电极层BSM可以包括包含Mo、Al、Cu、Ti等的导电材料，并且可以具有单层结构或多层结构。
第一电极层BSM可以连接到主像素Pm中的对应的主像素的栅电极GE，并且因此可以用作双栅电极中的一个栅电极。然而，本说明书不限于此。根据另一实施例，第一电极层BSM可以连接到用于接收恒定电压的线，例如，图4的驱动电压线PL。根据另一实施例，可以一体地形成第一电极层BSM，使得主像素下面的第一电极层可以连接到另一主像素下面的另一第一电极层或连接到辅助像素下面的第二电极层。
第一电极层BSM可以用于使包括在每个主像素Pm中的主薄膜晶体管TFT的特性稳定化。
在示例实施例中，第一电极层BSM可以不与包括在主像素Pm中的整个主薄膜晶体管对应，而可以与某一主薄膜晶体管的底部对应。
此外，第二电极层BSM'可以位于辅助像素Pa下面。与第一电极层BSM相似，第二电极层BSM'可以位于第一缓冲层111a与第二缓冲层111b之间，可以包括包含Mo、Al、Cu、Ti等的导电材料，并且可以具有单层结构或多层结构。
第二电极层BSM'可以经由接触孔连接到如图4中所示的驱动电压线PL。驱动电压线PL设置在层间绝缘层115上，接触孔穿透层间绝缘层115、第二栅极绝缘层113、第一栅极绝缘层112和第二缓冲层111b。然而，本说明书不限于此，根据另一实施例，第二电极层BSM'可以经由接触孔连接到(图4的)扫描线SL。如上所述，由于为辅助像素Pa提供了第二电极层BSM'，所以可以保护每个辅助像素Pa的辅助薄膜晶体管TFT'不受外部光或恒定电压的影响。
平坦化层117可以包括与透射区域TA对应的第一透射开口117OP，像素限定膜119可以包括第二透射开口119OP2。在这方面，第一透射开口117OP和第二透射开口119OP2可以构成上面参照图5等描述的透射单元TU。
因此，第一缓冲层111a、第二缓冲层111b、第一栅极绝缘层112、第二栅极绝缘层113、层间绝缘层115和对电极230可以堆叠在透射区域TA中。在示例实施例中，遍及基底100的整个表面的中间层220的有机材料层(例如，HTL、HIL、ETL、EIL等)可以进一步在透射区域TA中定位在层间绝缘层115与对电极230之间。
在一些实施例中，在透射区域TA中可以去除对电极230。根据另一实施例，在透射区域TA中可以去除所有无机绝缘层(即，第一缓冲层111a、第二缓冲层111b、第一栅极绝缘层112、第二栅极绝缘层113和层间绝缘层115)。在这种情况下，当形成用于将第二电极层BSM'连接到驱动电压线PL的接触孔时，可以通过同一蚀刻工艺来执行无机绝缘层的去除。
在图7中所示的显示设备1A中，面对基底100的封装基底101可以位于盖层240上。因此，封装基底101可以覆盖遍及显示区域DA布置的多个第一显示元件和遍及辅助显示区域ADA布置的多个第二显示元件。
封装基底101可以基本上平行于基底100，并且可以通过基底100与封装基底101之间的密封构件(未示出)附着到基底100。
封装基底101可以包括玻璃或聚合物树脂。聚合物树脂可以包括PES、聚丙烯酸酯、PEI、PEN、PET、PPS、PAR、PI、PC、CAP等。包括聚合物树脂的封装基底101可以是柔性的、可卷曲的或可弯曲的。封装基底101可以具有包括包含上述聚合物树脂的层和无机层(未示出)的多层结构，并且可以包括与基底100的材料相同的材料。
封装基底101可以具有面对基底100的第一侧面X1和背对第一侧面X1的第二侧面X2。封装基底101的第二侧面X2包括参照图5描述的凹槽G。
凹槽G可以在彼此交叉的至少两个方向上延伸，并且因此构成(图5的)网格图案M。即，在本实施例中，封装基底101本身可以用作上面参照图5描述的光学层OL。
在图8中所示的显示设备1B中，面对基底100的封装基底101可以位于盖层240上。绝缘层102设置在封装基底101上。除此之外，主薄膜晶体管TFT和有机发光二极管OLED的结构以及封装基底101的位置、材料等与上面参照图7描述的实施例的主薄膜晶体管TFT和有机发光二极管OLED的结构以及封装基底101的位置、材料等相同或相似。
如参照图5所讨论的凹槽G形成在绝缘层102的表面上。凹槽G可以在彼此交叉的至少两个方向上延伸，并且因此构成(图5的)网格图案M，因此，与图7中所示的不同，封装基底101上的绝缘层102可以用作上面参照图5描述的光学层OL。
根据实施例，绝缘层102可以包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。
在图9中所示的显示设备1C中，代替上述(图7和图8的)封装基底101，如参照图2描述的薄膜封装层300可以位于盖层240上。与上述(图7和图8的)封装基底101类似，薄膜封装层300可以覆盖遍及显示区域DA布置的多个第一显示元件和遍及辅助显示区域ADA布置的多个第二显示元件。
薄膜封装层300可以包括至少一个有机封装层和至少一个无机封装层。
根据实施例，图9示出了包括第一无机封装层310、第二无机封装层330和位于它们之间的有机封装层320的薄膜封装层300。根据另一实施例，可以改变有机封装层的数量以及无机封装层的数量和堆叠顺序。
第一无机封装层310可以共形地形成在其上表面未被平坦化的盖层240上。有机封装层320覆盖第一无机封装层310，为第二无机封装层330提供平坦化的表面。在示例实施例中，有机封装层320可以针对显示区域DA和辅助显示区域ADA具有基本上平坦的上表面。
有机封装层320可以包括PET、PEN、PC、PI、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、PAR、HMDSO、丙烯酸树脂(例如，PMMA、聚(丙烯酸)等)或它们的任何组合。
第二无机封装层330覆盖有机封装层320。在示例实施例中，第二无机封装层330可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或它们的组合。第二无机封装层330可以在(图1的)显示设备1的边缘区域中与第一无机封装层310直接接触，并且因此可以防止有机封装层320暴露于(图1的)显示设备1的外部。
在这方面，参照图5描述的凹槽G可以形成在第二无机封装层330的定位在薄膜封装层300的顶部上的表面上。凹槽G可以在彼此交叉的至少两个方向上延伸，并且因此构成(图5的)网格图案M，因此，薄膜封装层300的第二无机封装层330可以用作上面参照图5描述的光学层OL。
图10是由根据实施例的显示设备的一部分显示的图像的平面图。图11是根据图10的线C-C'的剖视图。
如图10的第一操作S1中所示，光学层OL位于传感器区域SA中，并且至少遍及辅助显示区域ADA定位，以与遍及辅助显示区域ADA布置的多个第二显示元件叠置。
如图10中所示，光学层OL可以遍及辅助显示区域ADA定位，但可以不遍及大部分透射区域TA定位，除了辅助显示区域ADA外，光学层OL可以延伸到透射区域TA。
在这方面，光学层OL可以包括用作衍射光栅的网格图案M，可以通过对如图11中所示的光学层OL的上表面加工凹槽G来获得网格图案M。光学层OL可以是图7中所示的封装基底101、图8中所示的封装基底101上的绝缘层102以及图9中所示的薄膜封装层300的第二无机封装层330中的一个，图11示出了光学层OL是封装基底101的情况。
如图11中所示，从第一像素Par发射的红色光L1被光学层OL的用作衍射光栅的凹槽G划分成多个光束，并且因此实现了多个红色图像。
例如，遍及作为第一像素Par的像素区域APA的外围区域的非像素区域NPA，可以实现与对应于第一像素Par所在的像素区域APA的第一红色图像Iar相同的至少一个第二红色图像Iar'。因此，通过再现第一红色图像Iar获得的第二红色图像Iar'可以与第一红色图像Iar相邻。
同样，从第二像素Pag发射的绿色光L2通过到达光学层OL的用作衍射光栅的凹槽G被划分成多个光束，并且因此实现了多个绿色图像。
更具体地，遍及作为第二像素Pag的像素区域APA的外围区域的非像素区域NPA，可以实现与对应于第二像素Pag所在的像素区域APA的第一绿色图像Iag相同的至少一个第二绿色图像Iag'。因此，通过再现第一绿色图像Iag获得的第二绿色图像Iag'可以与第一绿色图像Iag相邻。
遍及作为第一像素Par的再现图像的第二红色图像Iar'与作为第二像素Pag的再现图像的第二绿色图像Iag'彼此叠置的非像素区域NPA，可以实现作为红色和绿色的混合颜色的黄色图像Iay。
因此，如图10的第二操作S2中所示，可以将红色图像Ir实现为不仅与第一像素Par对应，而且与第一像素Par的外围区域对应，可以将绿色图像Ig实现为不仅与第二像素Pag对应，而且与第二像素Pag的外围区域对应，可以将蓝色图像Ib实现为不仅与第三像素Pab对应，而且与第三像素Pab的外围区域对应。即，传感器区域SA的颜色的图像可以比(图5的)显示区域DA的颜色的图像大，因此，与(图5的)显示区域DA的显示质量相比，可以防止传感器区域SA的显示质量显著劣化。
如上所述，根据一个或更多个实施例，显示设备可以包括位于辅助显示区域中的光学层，与显示区域相比，辅助显示区域中的每单位面积的显示元件的数量相对少，光学层包括用作衍射光栅的网格图案，因此，即使在辅助显示区域中，诸如分辨率、可视性等的显示质量也可以与显示区域的显示质量一样好。
根据一个或更多个实施例，通过提高分辨率、可视性等，可以提高总体显示质量。
应该理解的是，这里描述的实施例应当仅以描述性的含义来考虑，而不是出于限制的目的。通常应当认为每个实施例内的特征或方面的描述可用于其它实施例中的其它类似特征或方面。
尽管已经参照附图描述了一个或更多个实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离如由权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以在其中作出形式和细节上的各种改变。