特表 2024-504459 ディスプレイパネル及びディスプレイ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-31

(54)【発明の名称】ディスプレイパネル及びディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/30 20060101AFI20240124BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240124BHJP

   H10K 59/90 20230101ALI20240124BHJP

   H10K 59/124 20230101ALI20240124BHJP

   H10K 59/122 20230101ALI20240124BHJP

   H10K 59/80 20230101ALI20240124BHJP

   H10K 59/65 20230101ALI20240124BHJP

【ＦＩ】

G09F9/30 349C

G09F9/30 309

G09F9/00 366Z

H10K59/90

H10K59/124

H10K59/122

H10K59/80

H10K59/65

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023545888

(86)(22)【出願日】2022-04-26

(85)【翻訳文提出日】2023-07-27

(86)【国際出願番号】 CN2022089346

(87)【国際公開番号】W WO2023015952

(87)【国際公開日】2023-02-16

(31)【優先権主張番号】202110919104.2

(32)【優先日】2021-08-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520032974

【氏名又は名称】云谷（固安）科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100112656

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 英毅

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】任慶榮

(72)【発明者】

【氏名】▲シン▼汝博

(72)【発明者】

【氏名】李俊峰

(72)【発明者】

【氏名】王剛

(72)【発明者】

【氏名】郭瑞

(72)【発明者】

【氏名】崔霜

(72)【発明者】

【氏名】張豪峰

(72)【発明者】

【氏名】胡世文

【テーマコード（参考）】

3K107

5C094

5G435

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107CC41

3K107CC45

3K107DD89

3K107DD90

3K107EE03

3K107EE27

3K107EE68

3K107FF15

5C094AA42

5C094AA51

5C094BA03

5C094BA29

5C094CA19

5C094DA07

5C094DA13

5C094ED15

5C094FA01

5C094FA02

5C094FA04

5C094FB01

5C094FB02

5G435AA00

5G435AA17

5G435BB05

5G435CC09

5G435EE49

5G435FF13

5G435FF14

5G435HH20

(57)【要約】

本願は、ディスプレイ技術の分野に関し、ディスプレイパネルの品質不良の技術的問題を解決するために用いられるディスプレイパネル及びディスプレイ装置を提供し、ディスプレイパネルは、複数の貫通孔が設けられている遮光層及び保護層が設けられている光学指紋領域を備え、保護層が貫通孔内の領域の少なくとも一部を充填する充填部を有し、貫通孔内の領域の一部を充填する充填部が貫通孔の側壁を回って且つ側壁に密着するように設けられており、保護層が、高さが貫通孔の深さよりも大きいか又は等しい光透過部をさらに含み、底壁と光透過部の側壁とがなす角が鋭角である充填部が光透過部と貫通孔の側壁との間にあるようにするか、又は、材料が光透過性材料である充填部が貫通孔内のすべての領域を充填するようにする。このように設けることで、ディスプレイパネルの製品品質を向上させることができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイパネルであって、
前記ディスプレイパネルは、複数の貫通孔が設けられている遮光層及び保護層が設けられている光学指紋領域を備え、
前記保護層が前記貫通孔内の領域の少なくとも一部を充填する充填部を有し、
前記貫通孔内の領域の一部を充填する前記充填部が前記貫通孔の側壁を回って且つ前記側壁に密着するように設けられており、前記保護層が、高さが前記貫通孔の深さよりも大きいか又は等しい光透過部をさらに有し、底壁と前記光透過部の側壁とがなす角が鋭角である前記充填部が前記光透過部と前記貫通孔の側壁との間にあるようにするか、
又は、材料が光透過性材料である前記充填部が前記貫通孔内のすべての領域を充填するようにする、ディスプレイパネル。

【請求項2】

前記遮光層はブラックマトリックス材料層を有し、前記貫通孔は、前記ディスプレイパネルに垂直な平面での断面形状が正台形である、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項3】

前記ブラックマトリックス材料層は、クロム又はカーボンブラックを含有するネガ型フォトレジストを有する、請求項２に記載のディスプレイパネル。

【請求項4】

前記充填部は前記貫通孔内の領域の一部を充填し、前記光透過部は、前記ディスプレイパネルに垂直な平面での断面形状が上辺の長さが下辺の長さよりも大きい台形である、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項5】

前記光透過部は光透過孔であり、前記充填部は黒色の樹脂材料又は光透過性材料を含有するようにするか、
又は、前記光透過部は光透過性材料で形成された膜層であり、前記充填部は黒色の樹脂材料であるようにする、請求項４に記載のディスプレイパネル。

【請求項6】

前記ディスプレイパネルは、基材を有するアレイ基板を有し、前記基材上の前記充填部の正投影面積が前記基材から離れる方向に沿って次第に減少する、請求項５に記載のディスプレイパネル。

【請求項7】

前記黒色の樹脂材料は、黒色の着色剤を含有するポリイミド又はポリメチルメタクリレートを含む、請求項５に記載のディスプレイパネル。

【請求項8】

前記保護層は、前記充填部に接続される保護部をさらに有し、前記保護部は前記遮光層をカバーする、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項9】

前記ディスプレイパネルの基材上の前記保護部の正投影は前記基材上の前記遮光層の正投影よりも大きいようにする、請求項８に記載のディスプレイパネル。

【請求項10】

前記ディスプレイパネルは、基材と、前記基材の一方側にある平坦化層と、前記平坦化層の前記基材側から離れる側に設けられている画素限定層と、を有し、前記遮光層と前記保護層が前記画素限定層を形成する、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項11】

前記ディスプレイパネルは、基材と、前記基材の一方側にある平坦化層と、前記平坦化層の前記基材から離れる側に設けられている画素限定層と、を有し、前記遮光層が前記平坦化層を形成し、前記保護層が前記画素限定層を形成する、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項12】

ディスプレイ装置であって、請求項１～１１のいずれか１項に記載のディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの裏面に設けられた、前記光学指紋領域に対応する光学指紋センサーと、を備える、ディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、ディスプレイ技術の分野に関し、特に、ディスプレイパネル及びディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

よりも大きな画面占有率を得るために、ディスプレイ内光学指紋認識技術は携帯電話やタブレットコンピュータなどのディスプレイ装置に応用されることが多くなっている。ディスプレイ内光学指紋認識技術とは、光学指紋センサーをディスプレイ装置のディスプレイパネルの裏面に配置して、ディスプレイパネルの上方の指で反射された光がディスプレイパネルを通過して光学指紋センサーで受光し、指紋認識を行う技術である。

【0003】

指紋認識を実現するために、小孔イメージングの原理を利用して光学指紋センサーに光を導くことが一般的であるが、これは、ディスプレイパネルの製品品質に影響を及ぼす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の問題を鑑みて、本願の実施例は、ディスプレイパネル及びディスプレイ装置を提供し、ディスプレイパネルの生産品質を確保することができる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の目的を達成するために、本願の実施例は、以下の発明を提供する。

【0006】

第１の態様では、本願の実施例は、ディスプレイパネルを提供し、前記ディスプレイパネルは、複数の貫通孔が設けられている遮光層及び保護層が設けられている光学指紋領域を備え、前記保護層が前記貫通孔内の領域の少なくとも一部を充填する充填部を有し、前記貫通孔内の領域の一部を充填する前記充填部が前記貫通孔の側壁を回って且つ前記側壁に密着するように設けられており、前記保護層が、高さが前記貫通孔の深さよりも大きいか又は等しい光透過部をさらに有し、底壁と前記光透過部の側壁とがなす角が鋭角である前記充填部が前記光透過部と前記貫通孔の側壁との間にあるようにするか、又は、材料が光透過性材料である前記充填部が前記貫通孔内のすべての領域を充填するようにする。

【0007】

本願の実施例により提供されるディスプレイパネルは、遮光層と保護層とが設けられている光学指紋領域を備え、遮光層に小孔イメージング用の貫通孔を設け、ディスプレイパネルの上方の指で反射された光が貫通孔を通過し、ディスプレイパネルを通過して光学指紋センサーに入射し、指紋認識を実現する。保護層が貫通孔の光透過性に影響を与えることなく貫通孔を充填でき、遮光層上に設けられている各機能層の完全性は確保され、ディスプレイパネルの製品品質は向上する。

【0008】

第２の態様では、本願の実施例は、前記したディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの裏面に設けられた、前記光学指紋領域に対応する光学指紋センサーと、を備えるディスプレイ装置を提供する。

【0009】

ディスプレイ装置は上記の第１の態様のディスプレイパネルを備えているため、当該ディスプレイ装置はディスプレイパネルと同じ利点を有しており、具体的には上記の説明を参照することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本願の１つの実施例により提供されるディスプレイ装置の断面図である。

【図2】本願の１つの実施例により提供されるディスプレイパネルの断面図である。

【図3】図２に示されるディスプレイパネルのイメージング原理図である。

【図4】本願の別の実施例により提供されるディスプレイパネルの断面図である。

【図5】本願の他の実施例により提供されるディスプレイパネルの断面図である。

【図6】本願の他の実施例により提供されるディスプレイパネルの断面図である。

【図7】本願の別の実施例により提供されるディスプレイパネルの断面図である。

【図8】本願の他の実施例により提供されるディスプレイパネルの断面図である。

【図9】本願の他の実施例により提供されるディスプレイパネルの断面図である。

【図10】本願の他の実施例により提供されるディスプレイパネルの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

関連技術において、指で反射された光をより多く光学指紋センサーに入射させるためには、ディスプレイパネルのアレイ基板内に遮光層を追加して、光学指紋センサーに対応する遮光層の領域に小孔を設け、小孔イメージングの原理を利用してディスプレイパネルの上方の指で反射された光をより多く光学指紋センサーに導かせている。

【0012】

しかしながら、上記の解決手段において、小孔を設けると遮光層上の各機能層の完全性、ひいてはディスプレイパネルの製品品質に影響を与える。

【0013】

上記の技術的問題に対して、本願の実施例は、ディスプレイパネルを提供し、遮光層上に小孔イメージング用の貫通孔を形成するとともに、貫通孔の光透過性に影響を与えることなく保護層を使用して貫通孔を充填することにより、遮光層上に設けられている各機能層の完全性を確保し、ディスプレイパネルの製品品質を向上させる。

【0014】

本願の実施例の上記の目的、特徴及び利点をより明瞭にして容易に理解するために、以下、本願の実施例に係る図面を参照しながら、その技術的解決手段について明瞭、且つ完全に説明し、当然のことながら、記載される実施例は本願の実施例の一部にすぎず、そのすべての実施例ではない。当業者は、本願における実施例に基づいて創造的な労働をすることなく、獲得されたその他のすべての実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0015】

図１に示すように、本願の実施例により提供されるディスプレイ装置は、ディスプレイパネル１００及びディスプレイパネル１００の裏面に設けられている光学指紋センサー２００を備える。ここで、ディスプレイパネル１００は通常、画像などの情報の表示及びタッチ機能の実現のために用いられ、ディスプレイパネル１００は例えば、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ－Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイパネルとすることができ、光学指紋センサー２００は、指で反射又は屈折された光を受光して、指紋認識を実現するために用いられる。

【0016】

図２に示すように、ディスプレイパネル１００は、アレイ基板１０と、アレイ基板１０上に設けられている複数の画素ユニット２０と、画素ユニット２０を隔離するための画素限定層３０と、画素ユニット２０をカバーする封止層５０と、を有する。指紋認識が必要とされるとき、ディスプレイパネル１００内の画素ユニット２０が発する光がディスプレイパネル１００上に置かれている指に当たると、指で反射又は屈折された光がディスプレイパネル１００を通過して、光学指紋センサー２００により受光され、指紋認識を行う。

【0017】

引き続き図２を参照すると、アレイ基板１０は、基材１０１と、基材１０１上に積層して設けられている活性層１１と、第１の絶縁層１２と、第１の金属層１３と、第２の絶縁層１４と、第２の金属層１５と、第３の絶縁層１６と、第３の金属層１７と、平坦化層１８と、を有し、第１の金属層１３が薄膜トランジスタのゲートとコンデンサの第１の極板とを有し、第２の金属層１５がコンデンサの第２の極板を有し、第３の金属層１７が薄膜トランジスタのソース・ドレイン電極を有し、ソース・ドレイン電極が第１の導線１９１を介して画素ユニット２０に接続され、ソース・ドレイン電極が第２の導線１９２を介して活性層１１に接続される。

【0018】

選択的に、活性層１１は、アモルファスシリコン(ａ－Ｓｉ)、ポリシリコン(ｐｏｌｙ－Ｓｉ)、有機半導体などで作られることができる。第１の絶縁層１２、第２の絶縁層１４、第３の絶縁層１６は、酸化ケイ素、窒化ケイ素などの材料で作られた無機材料層とすることができる。平坦化層１８は、樹脂などの材料で作られた有機材料層とすることができる。第１の金属層１３、第２の金属層１５、第３の金属層１７は、モリブデン、チタンなどの金属で作られた金属膜層とすることができる。

【0019】

アレイ基板１０の平坦化層１８上に、複数の画素開口が設けられている画素限定層３０を設け、各画素ユニット２０がそれぞれ各画素開口内にあるようにする。

【0020】

ディスプレイパネル１００は、小孔イメージング用の複数の貫通孔７１１が設けられている遮光層７１が設けられている光学指紋領域を備えている。図３に示すように、指紋認識をするとき、指をディスプレイパネル１００上に置き、指で反射又は屈折された光が貫通孔７１１を通過し、そして、ディスプレイパネル１００を通過して光学指紋センサー２００に入射し、光は直線に沿って伝播するため、小孔イメージングの原理に従って、指の画像が貫通孔７１１を通過して光学指紋センサー２００上に反転像が形成される。

【0021】

貫通孔７１１は、小孔イメージングの光学原理に従ってサイズを設定することができ、小孔イメージングが可能であり、指で反射された光をより多く光学指紋センサー２００に導かせることができれば、サイズを特に限定しない。例えば、１つの選択的な実施例では、光学指紋センサー２００上に形成される虚像の鮮明度を確保し、光学指紋センサー２００の認識効果を向上させるために、ディスプレイパネル１００に平行な平面を断面として、貫通孔７１１を孔径が５－２０マイクロメートルである円形孔の形状にする。当然ながら、貫通孔７１１は上記の円形孔の形状に限定されず、楕円形孔、角孔などの他の形状の孔であってもよいことを理解されたい。

【0022】

光学指紋領域は、貫通孔７１１の光透過性に影響を与えることなく貫通孔７１１を充填するための保護層７２をさらに備え、遮光層７１上の各機能層の完全性を確保する。保護層７２は貫通孔７１１内の領域の少なくとも一部を充填する充填部７２１を有し、いくつかの実施例では、図２に示すように、充填部７２１の材料が光透過性材料であり、充填部７２１が貫通孔７１１内のすべての領域を充填することにより、遮光層７１上の各機能層の完全性を確保し、例えば、カソード配線断線を効果的に避け、ディスプレイパネル１００の製品品質を確保することができる。

【0023】

他のいくつかの実施例では、充填部７２１は貫通孔７１１内の領域の一部を充填するものであってもよい。例えば、図５に示される実施例では、充填部７２１は貫通孔７１１の側壁を回って且つ側壁に密着するように設けられており、保護層７２は光透過部７２３をさらに有し、充填部７２１は光透過部７２３と貫通孔７１１の側壁との間にあり、光透過部７２３の高さが貫通孔７１１の深さよりも大きいか又は等しいようにし、充填部７２１の底壁と光透過部７２３の側壁とがなす角が鋭角であるようにしている。

【0024】

上記の実施例では、光透過部７２３を使用して貫通孔７１１の光透過性を確保し、光透過部７２３と貫通孔７１１の側壁との間に、底壁と光透過部７２３の側壁とがなす角が鋭角である充填部７２１を設けることにより、充填部７２１の底部の内側に充填デッドスペースが形成されることがなく、遮光層７１上の機能層を形成するとき、当該機能層を、充填部７２１の内側壁と底壁とが接する領域において連続したまま形成し、その結果、遮光層７１上に形成した各機能層の完全性を確保することができ、例えば、カソード配線断線の現象を効果的に避け、ひいてはディスプレイパネル１００の製品品質を確保することができる。

【0025】

遮光層７１は、材質が遮光効果のある任意の材料であってもよく、例えば、黒色の樹脂材料層などであってもよい。遮光層７１の遮光効果を向上させるために、遮光層７１はブラックマトリックス材料層とし、ブラックマトリックス材料層の材料がクロム又はカーボンブラックを含有するネガ型フォトレジストであってもよい。ブラックマトリックス材料層で作られた遮光層７１は、遮光層７１の遮光効果を向上させ、ひいては光学指紋センサー２００に入射する光信号の信号対雑音比を高め、ディスプレイパネル１００の歩留まりを確保することができる。

【0026】

遮光層７１がブラックマトリックス材料層である実施例では、フォトエッチング手法で遮光層７１上に貫通孔７１１を形成するが、しかしながら、フォトエッチング手法でブラックマトリックス材料層上に貫通孔７１１を形成するとき、ブラックマトリックス材料層自体の特性上、図４に示すように、貫通孔７１１は、画素限定層３０に垂直な平面での断面形状が正台形で、すなわち、上部が狭く下部が広い形状で形成されている。上部が狭く下部が広い貫通孔７１１は遮光層７１上に形成されている各一体化構造をしている機能層の完全性に影響を与える。

【0027】

以下、上記の問題に至るまでの原因について、図６に示されるディスプレイパネルを例にして具体的に説明する。図６に示すように、各画素ユニット２０はいずれも、第１の電極２１、発光材料層２２及び第２の電極２３を有する。配線を便利にし、回路を簡約化するために、各第２の電極２３は画素限定層３０上にあり、且つ各第２の電極２３が一体化構造で、すなわち、各第２の電極２３は全体層としての第２の電極層を形成するようにしている。そのうち、第１の電極２１がアノードとし、第２の電極２３がカソードとする。

【0028】

さらに、図６に示すように、画素ユニット２０は、正孔注入層２４、正孔輸送層２５、電子輸送層２６、及び電子注入層２７をさらに有する。正孔注入層２４はアノードとされる第１の電極２１上にあり、正孔輸送層２５は正孔注入層２４の第１の電極２１から離れる側にあるようにし、正孔注入層２４の役目は、画素ユニット２０におけるアノード層と正孔輸送層２５との間のエネルギー準位整合の問題を改善することである。一般的に、アノード層の製造材料は酸化インジウムスズ層（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅｓ、ＩＴＯ）であり、正孔輸送層２５の常用の材料のエネルギー準位はＩＴＯ層のエネルギー準位とは整合しないため、正孔輸送効率が低くなっており、正孔注入層２４を１層設けることにより、アノード層と正孔輸送層２５との間の注入障壁を低減し、ＩＴＯ層から正孔輸送層２５への正孔の注入を支援することができる。同様に、電子注入層２７はカソード層と電子輸送層２６との間のエネルギー準位整合の問題を改善することができる。

【0029】

各画素ユニット２０の正孔注入層２４は互いに間隔をあけて設けられてもよいし、一体化構造として形成されてもよく、同様に、各画素ユニット２０の正孔輸送層２５は互いに間隔をあけて設けられてもよいし、または一体化構造として形成されてもよく、各画素ユニット２０の電子輸送層２６は互いに間隔をあけて設けられてもよいし、または一体化構造として形成されてもよく、各画素ユニット２０の電子注入層２７は互いに間隔をあけて設けられてもよいし、または一体化構造として形成されてもよい。

【0030】

上記の実施例では、各第２の電極２３は一体化構造であり、貫通孔７１１は正台形の形状であり、第２の電極２３の製造中に、第２の電極２３を形成する材料を正台形の底角領域に充填することが困難であるため、貫通孔７１１内に充填デッドスペース（例えば図４のＡ領域及びＢ領域）が生じ、第２の電極２３が破断したり第２の電極２３に接続されている導線が断線したりして、ディスプレイパネル１００のディスプレイに影響を及ぼす。図５及び図６に示すように、貫通孔７１１の領域の少なくとも一部を充填するための充填部７２１を設けているため、第２の電極２３の製造中に、その連続性を確保し、導線の断線を回避し、ディスプレイパネル１００の通常通りのディスプレイを確保し、ディスプレイパネル１００の歩留まりをさらに向上させる。

【0031】

貫通孔７１１のすべての領域を充填部７２１で充填する実施例では、充填部７２１は、光が貫通孔７１１を透過することを確保できる任意の材料であってもよく、例えば、充填部７２１の材料が透明な樹脂材料であってもよく、スピンコート、蒸着などの手段を用いて貫通孔７１１のすべての領域を透明な樹脂材料で充填することができる。透明な樹脂材料は流動性が良いため、貫通孔７１１をよりよく充填することができる。好ましくは、充填部７２１の上面が遮光層７１の上面と面一であるようにすることで、遮光層７１上の各機能層の完全性をさらに向上させる。貫通孔７１１の領域の一部を充填部７２１で充填する実施例では、充填部７２１の内側に光透過部７２３を設け、光透過部７２３によって貫通孔７１１の光透過性を確保するため、充填部７２１の材料は限定されず、透明な樹脂材料などの光透過性材料を使用してもよいし、黒色の樹脂材料などの非光透過性材料を使用してもよい。

【0032】

貫通孔７１１の領域の一部を充填部７２１で充填する実施例では、光透過部７２３は、その側壁と充填部７２１の底壁とがなす角が鋭角であるようにすれば、その具体的な形状を限定しない。１つの選択的な実施例では、図５に示すように、光透過部７２３は、ディスプレイパネル１００に垂直な平面での断面形状が上辺の長さが下辺の長さよりも大きい台形であるように設計することにより、光透過部７２３と合わせる充填部７２１の内側壁を比較的平らな面にさせ、充填部７２１上に形成される膜層を充填部７２１の内側壁によく貼り付けることを確保し、製品品質をさらに向上させる。また、光透過部７２３を上記の形状とすることで、加工が容易となり、生産コストが低減され、生産効率が向上する（詳細は後述する）。

【0033】

光透過部７２３は光透過孔として設けてもよく、すなわち、光透過孔は、ディスプレイパネル１００に垂直な平面での断面形状が上辺の長さが下辺の長さよりも大きい台形であるようにしてもよい。当該実施例では、光透過孔は上部が広く下部が狭い形状としており、光透過孔の底部領域に充填デッドスペースが形成しないため、保護層７２上に形成される各機能層は、光透過孔の側壁と底壁とが接する領域において連続したまま形成し、各機能層の完全性は確保され、ディスプレイパネル１００の製品品質は向上する。

【0034】

上記の実施例では、充填部７２１の材料は透明な樹脂材料などの光透過性材料であってもよく、充填部７２１の材料は黒色の着色剤を含有するポリイミドやポリメチルメタクリレートなどの黒色の樹脂材料であってもよい。光透過孔を設けることで、貫通孔７１１の光透過性を確保し、ひいては貫通孔７１１を透過して光学指紋センサー２００によって受光される光を十分確保し、光学指紋センサー２００の認識効果を向上させることができる。

【0035】

上記の実施例では、充填部７２１は透明な樹脂材料又は黒色の樹脂材料を使用する際、充填部７２１上に上記の光透過孔をフォトエッチング工程で形成することができ、樹脂材料自身の材料特性上、フォトエッチングによって形成される光透過孔は、ディスプレイパネル１００に垂直な平面での断面形状が上辺の長さが下辺の長さよりも大きい台形になり、加工工程は簡略化される。

【0036】

当然ながら、光透過部７２３は、充填部７２１の内側のスペースを充填する光透過性材料を使用するものとしてもよく、このようにすると、保護層７２上の各機能層の平坦性を確保し、ディスプレイパネル１００の製品品質をさらに向上させることができることを理解されたい。当該実施例では、充填部７２１は、光透過性材料であってもよいし、非光透過性材料であってもよい。１つの選択的な実施例では、充填部７２１は黒色の樹脂材料で作られたものであり、光透過部７２３は光透過性材料で形成された膜層である。充填部７２１は、黒色の樹脂材料で作られたものとすると、光透過部７２３の周囲の光に対してよい遮光性を形成することができるため、迷光をよりよく除去し、光学指紋センサー２００に入射する光信号の信号対雑音比を高め、さらに、光学指紋センサー２００の指紋認識効果を向上させる。

【0037】

例示的に、貫通孔７１１の加工を容易にするために、基材１０１上の充填部７２１の正投影面積は、基材１０１から離れる方向に沿って次第に減少し、貫通孔７１１は下部が広く上部が狭い形状であるようにし、例えば、フォトエッチング工程で遮光層７１上に貫通孔７１１を形成する一方、充填部７２１は、基材１０１上の充填部７２１の正投影面積が基材１０１から離れる方向に沿って次第に減少していく中に、貫通孔７１１の底部エッジ領域を充填するとともに、充填部７２１の底壁と光透過部７２３の側壁とがなす角を鋭角にするように、設けられている。

【0038】

図７及び図８に示すように、保護層７２は、充填部７２１に接続される保護部７２２をさらに有し、保護部７２２は遮光層７１をカバーし、且つ遮光層７１に対して良い保護作用を機能することができる。好ましくは、充填部７２１は保護部７２２と一体化構造とすることができ、それによって、構造及び加工工程を簡略化し、ディスプレイパネル１００の生産効率を向上させる。

【0039】

保護部７２２は、その一部が遮光層７１をカバーするように設けられてもよく、ディスプレイパネル１００に平行な平面上の保護部７２２の正投影はディスプレイパネル１００に平行な平面上の遮光層７１の正投影よりも大きいようにすることは好適であり、このように設計することで、保護部７２２が遮光層７１を完全にカバーすることを確保し、保護層７２上の各機能層の平坦性を向上させることができ、また、保護層７２は全体層の構造としているため、保護層７２の製造工程を簡略化し、生産コストを低減し、生産効率を向上させることができる。

【0040】

保護部７２２は、光透過性材料であってもよいし、黒色の着色剤を含有するポリイミドやポリメチルメタクリレートなどの黒色の樹脂材料のような一定の遮光効果を有する材料であってもよい。黒色の樹脂材料を使用して保護部７２２とすることで、保護層７２の遮光効果を向上させ、光学指紋センサー２００に入射する光信号の信号対雑音比をさらに高め、ひいては光学指紋センサー２００の指紋認識効果を向上させることができる。保護部７２２は黒色の樹脂材料であるようにする場合、貫通孔７１１の光透過性を確保するために、光透過部７２３は保護部７２２を貫通するようにする。

【0041】

上記の実施例における遮光層７１及び保護層７２はディスプレイパネル１００内の任意の位置に設けられてもよく、１つの実施例では、図７及び図８に示すように、遮光層７１と保護層７２は画素限定層３０を形成し、遮光層７１と保護層７２とで形成された画素限定層３０に遮光層７１と保護層７２とを貫通する画素開口７２４を設け、画素開口７２４間に貫通孔７１１を設ける。このように設計することで、画素限定層３０を個別に設ける必要がなくなり、ディスプレイパネル１００の構造及び加工工程は簡略化され、ディスプレイパネル１００の生産コストは低減する。

【0042】

遮光層７１と保護層７２は画素限定層３０を形成することに限定されないことを理解されたい。１つの選択的な実施例では、遮光層７１と保護層７２は平坦化層１８を形成し、例えば、図９に示すように、アレイ基板１０は、基材１０１と、基材１０１上に積層して設けられている活性層１１と、第１の絶縁層１２と、第１の金属層１３と、第２の絶縁層１４と、第２の金属層１５と、第３の絶縁層１６と、第３の金属層１７と、を有し、遮光層７１が第３の金属層１７をカバーし、遮光層７１上に小孔イメージング用の貫通孔７１１を設け、保護層７２の保護部７２２が遮光層７１をカバーし、保護層７２の充填部７２１が貫通孔７１１を充填する。

【0043】

第１の金属層１３が薄膜トランジスタのゲートとコンデンサの第１の極板とを有し、第２の金属層１５がコンデンサの第２の極板を有し、第３の金属層１７が薄膜トランジスタのソース・ドレイン電極を有し、ソース・ドレイン電極が第１の導線１９１を介して画素ユニット２０に接続され、ソース・ドレイン電極が第２の導線１９２を介して活性層１１に接続される。

【0044】

上記の実施例では、遮光層７１と保護層７２は共に平坦化層１８を形成する。画素限定層３０と画素ユニット２０は遮光層７１上に設けられている。このように設計することで、ディスプレイパネル１００の加工工程を簡略化することができ、また、指紋認識を行う際、遮光層７１が指から遠く離れているため、指で反射された光は光学指紋センサー２００により多く入射し、光学指紋センサー２００の認識効果は向上する。

【0045】

別の選択的な実施例では、遮光層７１が平坦化層１８を形成し、保護層７２が画素限定層３０を形成し、例えば、図１０に示すように、アレイ基板１０は、基材１０１と、基材１０１上に積層して設けられている活性層１１と、第１の絶縁層１２と、第１の金属層１３と、第２の絶縁層１４と、第２の金属層１５と、第３の絶縁層１６と、第３の金属層１７と、を有し、遮光層７１が第３の金属層１７をカバーし、遮光層７１上に小孔イメージング用の貫通孔７１１を設ける。

【0046】

第１の金属層１３が薄膜トランジスタのゲートとコンデンサの第１の極板とを有し、第２の金属層１５がコンデンサの第２の極板を有し、第３の金属層１７が薄膜トランジスタのソース・ドレイン電極を有し、ソース・ドレイン電極が第１の導線１９１を介して画素ユニット２０に接続され、ソース・ドレイン電極が第２の導線１９２を介して活性層１１に接続される。

【0047】

保護層７２の保護部７２２が遮光層７１をカバーし、保護部７２２で形成された画素限定層３０上に画素開口を設ける。保護層７２の充填部７２１が貫通孔７１１を充填する。このように設計することで、遮光層７１が平坦化層１８を形成し、保護層７２が画素限定層３０を形成するようになり、ディスプレイパネル１００の加工工程は簡略化されるとともに、遮光層７１は、平坦化層１８として、その厚みが厚いので、遮光層７１による光の遮断効果は向上し、光学指紋センサー２００に入射する光信号の信号対雑音比はさらに高められる。

【0048】

本願の実施例は、上記したディスプレイパネルと、ディスプレイパネルの裏面に設けられた、光学指紋領域に対応する光学指紋センサーと、を備えるディスプレイ装置を提供する。

【0049】

ディスプレイ装置は上記のディスプレイパネルを備えているため、当該ディスプレイ装置はディスプレイパネルと同じ利点を有しており、具体的には上記の説明を参照することができる。

【0050】

最後に説明すべきものとして、以上の各実施例は、本願の技術的解決手段を説明するためのものであって、それを制限するものではなく、前述の各実施例を参照しながら本願を詳細に説明しているが、当業者であれば、依然として前述の各実施例に記載の技術的解決手段を修正するか、又はそのうちの一部又はすべての技術的特徴に対して等価置換を行うことができ、これらの修正又は置換は、対応する技術的解決手段の本質を本願の各実施例の技術的解決手段の範囲から逸脱しないと理解すべきである。

【0051】

本願は２０２１年０８月１１日に中国特許局に提出された、出願番号が２０２１１０９１９１０４．２で、出願の名称が「ディスプレイパネル及びディスプレイ装置」という中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は援用によって本願に組み合わせられる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイパネルであって、
前記ディスプレイパネルは、複数の貫通孔が設けられている遮光層及び保護層が設けられている光学指紋領域を備え、
前記保護層が、前記貫通孔内の領域の少なくとも一部を充填するとともに前記貫通孔が光透過性を持っていることを可能にする充填部を有する、ディスプレイパネル。

【請求項2】

前記貫通孔内の領域の一部を充填する前記充填部が前記貫通孔の側壁を回って且つ前記側壁に密着するように設けられており、前記保護層が、高さが前記貫通孔の深さよりも大きいか又は等しい光透過部をさらに有し、底壁と前記光透過部の側壁とがなす角が鋭角である前記充填部が前記光透過部と前記貫通孔の側壁との間にある、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項3】

材料が光透過性材料である前記充填部が前記貫通孔内のすべての領域を充填する、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項4】

前記遮光層はブラックマトリックス材料層を有し、前記貫通孔は、前記ディスプレイパネルに垂直な平面での断面形状が正台形である、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項5】

前記ブラックマトリックス材料層は、クロム又はカーボンブラックを含有するネガ型フォトレジストを有する、請求項４に記載のディスプレイパネル。

【請求項6】

前記充填部は前記貫通孔内の領域の一部を充填し、前記光透過部は、前記ディスプレイパネルに垂直な平面での断面形状が上辺の長さが下辺の長さよりも大きい台形である、請求項２に記載のディスプレイパネル。

【請求項7】

前記光透過部は光透過孔であり、前記充填部は黒色の樹脂材料又は光透過性材料を含有するようにするか、
又は、前記光透過部は光透過性材料で形成された膜層であり、前記充填部は黒色の樹脂材料であるようにする、請求項６に記載のディスプレイパネル。

【請求項8】

前記ディスプレイパネルは、基材を有するアレイ基板を有し、前記基材上の前記充填部の正投影面積が前記基材から離れる方向に沿って次第に減少する、請求項７に記載のディスプレイパネル。

【請求項9】

前記黒色の樹脂材料は、黒色の着色剤を含有するポリイミド又はポリメチルメタクリレートを含む、請求項７に記載のディスプレイパネル。

【請求項10】

前記保護層は、前記充填部に接続される保護部をさらに有し、前記保護部は前記遮光層をカバーする、及び／又は、前記ディスプレイパネルの基材上の前記保護部の正投影は前記基材上の前記遮光層の正投影よりも大きいようにする、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項11】

前記ディスプレイパネルは、基材と、前記基材の一方側にある平坦化層と、前記平坦化層の前記基材側から離れる側に設けられている画素限定層と、を有し、前記遮光層と前記保護層が前記画素限定層を形成する、及び／又は、前記遮光層が前記平坦化層を形成し、前記保護層が前記画素限定層を形成する、請求項１に記載のディスプレイパネル。

【請求項12】

ディスプレイ装置であって、請求項１～１１のいずれか１項に記載のディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルの裏面に設けられた、前記光学指紋領域に対応する光学指紋センサーと、を備える、ディスプレイ装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0018】

１つの実施形態において、活性層１１は、アモルファスシリコン(ａ－Ｓｉ)、ポリシリコン(ｐｏｌｙ－Ｓｉ)、有機半導体などで作られることができる。第１の絶縁層１２、第２の絶縁層１４、第３の絶縁層１６は、酸化ケイ素、窒化ケイ素などの材料で作られた無機材料層とすることができる。平坦化層１８は、樹脂などの材料で作られた有機材料層とすることができる。第１の金属層１３、第２の金属層１５、第３の金属層１７は、モリブデン、チタンなどの金属で作られた金属膜層とすることができる。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0027】

以下、上記の問題に至るまでの原因について、図６に示されるディスプレイパネルを例にして具体的に説明する。図６に示すように、各画素ユニット２０はいずれも、第１の電極２１、発光材料層２２及び第２の電極２３を有する。配線を便利にし、回路を簡約化するために、各第２の電極２３は画素限定層３０上にあり、且つ各第２の電極２３が一体化構造で、すなわち、各第２の電極２３は全体層（つまり、連続層）としての第２の電極層を形成するようにしている。そのうち、第１の電極２１がアノードとし、第２の電極２３がカソードとする。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0028】

さらに、図６に示すように、画素ユニット２０は、正孔注入層２４、正孔輸送層２５、電子輸送層２６、及び電子注入層２７をさらに有する。正孔注入層２４はアノードとされる第１の電極２１上にあり、正孔輸送層２５は正孔注入層２４の第１の電極２１から離れる側にあるようにし、正孔注入層２４の役目は、画素ユニット２０におけるアノード層と正孔輸送層２５との間のエネルギー準位整合の問題を改善することである。一般的に、アノード層の製造材料は酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）層であり、正孔輸送層２５の常用の材料のエネルギー準位はＩＴＯ層のエネルギー準位とは整合しないため、正孔輸送効率が低くなっており、正孔注入層２４を１層設けることにより、アノード層と正孔輸送層２５との間の注入障壁を低減し、ＩＴＯ層から正孔輸送層２５への正孔の注入を支援することができる。同様に、電子注入層２７はカソード層と電子輸送層２６との間のエネルギー準位整合の問題を改善することができる。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0039】

保護部７２２は、その一部が遮光層７１をカバーするように設けられてもよく、ディスプレイパネル１００に平行な平面上の保護部７２２の正投影はディスプレイパネル１００に平行な平面上の遮光層７１の正投影よりも大きいようにすることは好適であり、このように設計することで、保護部７２２が遮光層７１を完全にカバーすることを確保し、保護層７２上の各機能層の平坦性を向上させることができ、また、保護層７２は全体層（つまり、連続層）の構造としているため、保護層７２の製造工程を簡略化し、生産コストを低減し、生産効率を向上させることができる。

【国際調査報告】