JP2005019373A - アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 アクティブマトリックス有機発光ディスプレイの提供。
【解決手段】 本発明は、カラーフィルタと薄膜トランジスタ−有機発光ダイオード（ＴＦＴ−ＯＬＥＤ）を同一の基板上に整合させ、且つ酸化インジウム錫層（ＩＴＯ）の上面にブラックマトリックス層（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ ｌａｙｅｒ）を加えて近隣画素の形成する漏光を減らしてコントラストと色純度を高め、且つ大面積化、高解析度、低製造コストを実現できるようにした、フラットパネルディスプレイ技術を提供している。
【選択図】 図２

Description

本発明は一種のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイに係り、特に、フラットパネルディスプレイ技術に応用される有機発光ディスプレイの構造に関する。

１９６３年に、ニューヨーク大学のポープ（Ｐｏｐｅ）教授が、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．で単層青光有機素子を発表した後、有機発光装置の研究の気運が盛り上がり、有機発光装置の開発が正式に世間に宣告された。有機発光ダイオードは光電ディスプレイ技術にあって、第１の地位を占めている。このほか、一般の伝統的なディスプレイと異なり、有機発光ディスプレイは撓み性を有し、製造コストが低く、コントラストが高く、自発光で、フルカラー化され、このため、世界の研究単位及び産業界で有機発光ディスプレイ技術の開発に大量の経費と人力が投入されている。

現在有機発光ディスプレイ技術は、自発光と高コントラスト及び低パワー消耗の特徴により、次世代のフラットパネルディスプレイの主流と見なされている。しかし、現在有機発光ディスプレイはそのカラー化技術が、真空蒸着を使用した有機発光ディスプレイ、或いはカラージェットインク技術印刷のものであっても、超高解析度と低製造コストの要求を達成できない。図１は特許文献１に記載の技術を示し、ＴＦＴ−ＯＬＥＤプレート１７とカラーフィルタ２２の二つの板が接着されている。それはアライメント工程を必要とし、製造コストが高く、且つ上面発射構造（Ｔｏｐ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）にしか適用できず、応用領域が比較的狭い。

米国特許第６３９２３４０号明細書

本発明の主要な目的は、カラーフィルタと薄膜トランジスタ−有機発光ダイオード（ＴＦＴ−ＯＬＥＤ）を同一の基板上に整合させ、且つＩＴＯ導電層の上に遮光用のブラックマトリックス層を加え、大面積化、高解析度、高色層度、低製造コストを達成することにある。

請求項１の発明は、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、
ガラス基板と、
該ガラス基板の上に形成されたアクティブ素子層と、
該アクティブ素子層の上に組み合わされた中間絶縁層と、
該中間絶縁層の上部表面の一部の領域上に設けられたカラーフィルタ領域と、
該カラーフィルタ領域の上方に設けられた導電層と、
該導電層の上部表面上に設けられて該カラーフィルタ領域の辺縁部分を遮蔽するブラックマトリックス層と、
該ブラックマトリックス層の上に配設された有機発光層と、
該有機発光層の上に設けられたカソード電極層と、
を具えたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。
請求項２の発明は、請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、ガラス基板の材料が無アルカリガラスとされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。
請求項３の発明は、請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、アクティブ素子層がポリシリコン薄膜トランジスタのバッファ層とされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。
請求項４の発明は、請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、カラーフィルタ領域が塗布方式で中間絶縁層の表面の一部領域上に形成されたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。
請求項５の発明は、請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、導電層が酸化インジウム錫層とされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。
請求項６の発明は、請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、ブラックマトリックス層が金属薄膜とされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。
請求項７の発明は、請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、ブラックマトリックス層が黒色ホトレジスト薄膜とされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。
請求項８の発明は、請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、ブラックマトリックス層が導電層の上部表面上に形成され、該ブラックマトリックス層が開口を具え、該開口がカラーフィルタ領域のちょうど上方に位置し且つその開口面積が該カラーフィルタ領域の面積より小さく、該ブラックマトリックス層がカラーフィルタ領域の辺縁部分を遮蔽し、カラーフィルタ領域部分を遮蔽しないことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。
請求項９の発明は、請求項８記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、有機発光ダイオードが白光有機発光ダイオードとされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイとしている。

本発明は、カラーフィルタと薄膜トランジスタ−有機発光ダイオード（ＴＦＴ−ＯＬＥＤ）を同一の基板上に整合させ、且つ酸化インジウム錫層（ＩＴＯ）の上面にブラックマトリックス層（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ ｌａｙｅｒ）を加えて近隣画素の形成する漏光を減らしてコントラストと色純度を高め、且つ大面積化、高解析度、低製造コストを実現できるようにした、フラットパネルディスプレイ技術である。

図２は本発明のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイの好ましい実施例の構造表示図である。それは、無アルカリガラス材質とされうるガラス基板３０と、バッファ層３１を具えて該ガラス基板３０の上に形成されたアクティブ素子層と、バッファ層３１の上方に組み合わされるポリシリコン薄膜トランジスタ３１０と、ポリシリコン薄膜トランジスタ３１０の上方に形成された中間絶縁層３２と、該中間絶縁層３２の上部表面の一部の領域上に設けられて塗布方式で該中間絶縁層３２の表面のある領域上に形成されうるカラーフィルタ領域３３とを具えている。導電層３４は本実施例ではＩＴＯとされて、スパッタにより該カラーフィルタ領域３３の上方に形成される。ブラックマトリックス層３５は導電層３４の上部表面上に形成され、このブラックマトリックス層３５は開口３５０を具え、この開口３５０は該カラーフィルタ領域３３のちょうど上方に位置し、且つその開口３５０の面積はカラーフィルタ領域３３の面積よりやや小さく、これによりブラックマトリックス層３５が該カラーフィルタ領域３３の辺縁部分を遮蔽し並びにカラーフィルタ領域３３を遮蔽しない。本実施例中、このブラックマトリックス層３５の材料は金属薄膜或いは黒色ホトレジスト材料とされる。別に有機発光層３６が該ブラックマトリックス層３５の上に配設される。カソード電極層３７が該有機発光層３６の上に設けられる。

上述の構造設計により、カラーフィルタ領域と薄膜トランジスタ−有機発光ダイオードが同一の基板上に整合され、大面積化、高解析度、低製造コストの目的を達成する。且つＩＴＯの上に遮光用のブラックマトリックス層を加えたことにより、有機発光装置のカラーフィルタ領域の近隣の画素への漏光による透明導電層のエッジフィールド効果の減少を防止でき、ディスプレイのコントラストと色純度を高める機能を達成する。

総合すると、本発明のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイはその目的と機能上、実施上の進歩性と産業上の利用価値を有し、且つ現在市場には見られない新発明であり、特許の要件に符合する。なお、以上の説明は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。

周知の有機発光ディスプレイの構造表示図である。 本発明のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイの好ましい実施例の構造表示図である。

符号の説明

３０ ガラス基板
３１ バッファ層
３１０ ポリシリコン薄膜トランジスタ
３２ 中間絶縁層
３３ カラーフィルタ領域
３４ 導電層
３５ ブラックマトリックス層
３５０ 開口
３６ 有機発光層
３７ カソード電極層

Claims (9)

1. アクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、
   ガラス基板と、
   該ガラス基板の上に形成されたアクティブ素子層と、
   該アクティブ素子層の上に組み合わされた中間絶縁層と、
   該中間絶縁層の上部表面の一部の領域上に設けられたカラーフィルタ領域と、
   該カラーフィルタ領域の上方に設けられた導電層と、
   該導電層の上部表面上に設けられて該カラーフィルタ領域の辺縁部分を遮蔽するブラックマトリックス層と、
   該ブラックマトリックス層の上に配設された有機発光層と、
   該有機発光層の上に設けられたカソード電極層と、
   を具えたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
2. 請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、ガラス基板の材料が無アルカリガラスとされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
3. 請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、アクティブ素子層がポリシリコン薄膜トランジスタのバッファ層とされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
4. 請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、カラーフィルタ領域が塗布方式で中間絶縁層の表面の一部領域上に形成されたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
5. 請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、導電層が酸化インジウム錫層とされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
6. 請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、ブラックマトリックス層が金属薄膜とされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
7. 請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、ブラックマトリックス層が黒色ホトレジスト薄膜とされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
8. 請求項１記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、ブラックマトリックス層が導電層の上部表面上に形成され、該ブラックマトリックス層が開口を具え、該開口がカラーフィルタ領域のちょうど上方に位置し且つその開口面積が該カラーフィルタ領域の面積より小さく、該ブラックマトリックス層がカラーフィルタ領域の辺縁部分を遮蔽し、カラーフィルタ領域部分を遮蔽しないことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
9. 請求項８記載のアクティブマトリックス有機発光ディスプレイにおいて、有機発光ダイオードが白光有機発光ダイオードとされたことを特徴とする、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイ。
   

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