JP2013149971A - 有機発光表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】透過率が向上されて透明であると共に両面発光の可能な有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】第１有機発光素子を含む第１発光領域ＰＡ１と、第１発光領域ＰＡ１と重畳せずに第１発光領域ＰＡ１に隣接して位置し、第２有機発光素子を含む第２発光領域ＰＡ２と、第１有機発光素子ＰＡ１及び第２有機発光素子ＰＡ２と電気的に連結されたピクセル回路部ＰＣと、第１発光領域ＰＡ１及び第２発光領域ＰＡ２と重畳せずに第１発光領域ＰＡ１及び第２発光領域ＰＡ２に隣接して位置し、外光が透過するように構成された透過領域ＴＡと、を備える有機発光表示装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、有機発光表示装置に係り、さらに詳細には、透明な有機発光表示装置に関する。
有機発光表示装置は、視野角、コントラスト、応答速度、消費電力などの特性に優れるため、ＭＰ３プレーヤーや携帯電話などの個人用携帯器機からテレビ（ＴＶ）に至るまで応用範囲が広がりつつある。
かかる有機発光表示装置は自発光特性を持ち、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下、「ＬＣＤ」と称する）とは異なって別途の光源を必要としないので、厚さ及び重量を低減させることができる。
また、有機発光表示装置は、装置内部の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＴＦＴ」と称する）や有機発光素子を透明な形態にすることで、透明表示装置として形成することができる。
ところが、かかる透明表示装置では、スイッチオフ状態である時、反対側に位置している物体またはイメージが、有機発光素子だけでなく、ＴＦＴ及び複数の配線などのパターン、ならびにこれらの間の空間を透過してユーザに伝達されるが、たとえ透明表示装置であるとしても、上述した有機発光素子、ＴＦＴ、及び配線自体の透過率があまり高くなく、これらの間の空間も非常に小さいため、ディスプレイ全体の透過率は高くない。
また、上述したパターン、すなわち、有機発光素子、ＴＦＴ、及び配線のパターンによって、ユーザは歪曲されたイメージを伝達される。これは、前記パターン間の間隔が数百ｎｍレベルであるため、可視光波長と同一レベルになって透過された光の散乱を引き起こすからである。
一方、有機発光表示装置は、ＬＣＤに比べれば、両面発光装置としても具現できる。ところが、既存の両面発光装置の場合、両面で同じイメージが具現されるため、一面に具現される画像は他面に具現される画像に対して左右が逆になるという限界がある。
これ以外に、独立した有機発光表示装置を２つ製作し、これを互いに当接させて両面ディスプレイを具現する場合もあるが、この場合には透明表示装置を具現できないという限界がある。
韓国公開特許第１０−２０１１−００９７０４６号公報
本発明は、透過領域での透過率が向上されて透明であると共に、両面発光の可能な有機発光表示装置を提供するところにその目的がある。
本発明の他の目的は、透過光の散乱を抑制して透過イメージの歪曲現象が防止された透明な有機発光表示装置を提供するところにある。
上記目的を達成するために、本発明は、第１有機発光素子を含む第１発光領域と、前記第１発光領域と重畳せずに前記第１発光領域に隣接して位置し、第２有機発光素子を含む第２発光領域と、前記第１有機発光素子及び前記第２有機発光素子と電気的に連結されたピクセル回路部と、前記第１発光領域及び前記第２発光領域と重畳せずに前記第１発光領域及び前記第２発光領域に隣接して位置し、外光が透過するように構成された透過領域と、を備える有機発光表示装置を提供する。
本発明の他の特徴によれば、前記ピクセル回路部は、前記第１発光領域と重畳して配置され、前記第２発光領域と重畳しないように配置されている。
本発明の他の特徴によれば、前記第１有機発光素子は、光を反射するように構成された第１ピクセル電極を含む。
本発明の他の特徴によれば、前記第２有機発光素子は、光を透過するように構成された第２ピクセル電極を含む。
本発明の他の特徴によれば、前記ピクセル回路部は、前記第１有機発光素子と前記第２有機発光素子とを独立して駆動する。
本発明の他の特徴によれば、前記ピクセル回路部は、前記第１有機発光素子に電気的に連結された第１発光ＴＦＴと、前記第２有機発光素子に電気的に連結された第２発光ＴＦＴと、を備える。
本発明の他の特徴によれば、前記ピクセル回路部にデータ信号、スキャン信号、及び電源をそれぞれ供給するデータライン、スキャンライン、及び電源ラインをさらに備え、前記ピクセル回路部は、第１ＴＦＴ、第２ＴＦＴ、及びキャパシタを備え、前記第１ＴＦＴのゲート電極は前記スキャンラインに電気的に連結され、前記第１ＴＦＴの第１電極は前記データラインに電気的に連結され、前記第１ＴＦＴの第２電極は前記第２ＴＦＴのゲート電極及び前記キャパシタに電気的に連結され、前記第２ＴＦＴの第１電極は前記電源ライン及び前記キャパシタに電気的に連結され、前記第２ＴＦＴの第２電極は前記第１及び第２発光ＴＦＴに電気的に連結される。
本発明の他の特徴によれば、前記第１発光ＴＦＴの第１電極は前記第２ＴＦＴに電気的に連結され、前記第１発光ＴＦＴの第２電極は前記第１有機発光素子に電気的に連結され、前記第２発光ＴＦＴの第１電極は前記第２ＴＦＴに電気的に連結され、前記第２発光ＴＦＴの第２電極は前記第２有機発光素子に電気的に連結される。
本発明の他の特徴によれば、前記第１有機発光素子と前記第２有機発光素子とは、同じ色相の光を発光する。
本発明の他の特徴によれば、前記透過領域に位置する透視窓をさらに備える。
上記目的を達成するために、本発明はまた、基板と、前記基板上に形成され、それぞれ発光する第１及び第２発光領域と、外光を透過する透過領域と、ピクセル回路部とをそれぞれ備える複数のピクセルと、前記各ピクセルの第１発光領域に配置されて前記ピクセル回路部と電気的に連結され、透明導電膜及び反射膜をそれぞれ含む複数の第１ピクセル電極と、前記各ピクセルの第２発光領域に配置されて前記ピクセル回路部と電気的に連結され、かつ前記第１ピクセル電極と分離され、透明導電膜または半透過導電膜をそれぞれ含む複数の第２ピクセル電極と、前記第１ピクセル電極と対向する第１対向電極と、前記第２ピクセル電極と対向する第２対向電極と、前記第１ピクセル電極と前記第１対向電極との間に配置され、第１発光層を含む第１有機膜と、前記第２ピクセル電極と前記第２対向電極との間に配置され、第２発光層を含む第２有機膜と、を備える有機発光表示装置を提供する。
本発明の他の特徴によれば、前記第１対向電極と前記第２対向電極とは電気的に連結されている。
本発明の他の特徴によれば、前記第１対向電極は、光を透過するように形成されている。
本発明の他の特徴によれば、前記第２対向電極は、光を反射するように形成されている。
本発明の他の特徴によれば、前記第１対向電極及び前記第２対向電極は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｙｂ、及びこれらの合金からなる群から選択された少なくとも１つの金属を含む。
本発明の他の特徴によれば、前記各ピクセル回路部は、前記第１ピクセル電極と重畳して配置され、前記第２ピクセル電極と重畳しないように配置されている。
本発明の他の特徴によれば、前記各ピクセル回路部は、前記第１ピクセル電極に電気的に連結された第１発光ＴＦＴと、前記第２ピクセル電極に電気的に連結された第２発光ＴＦＴと、を備える。
本発明の他の特徴によれば、前記ピクセル回路部にデータ信号、スキャン信号、及び電源をそれぞれ供給するデータライン、スキャンライン、及び電源ラインをさらに備え、前記ピクセル回路部は、第１ＴＦＴ、第２ＴＦＴ、及びキャパシタを備え、前記第１ＴＦＴのゲート電極は前記スキャンラインに電気的に連結され、前記第１ＴＦＴの第１電極は前記データラインに電気的に連結され、前記第１ＴＦＴの第２電極は前記第２ＴＦＴのゲート電極及び前記キャパシタに電気的に連結され、前記第２ＴＦＴの第１電極は前記電源ライン及び前記キャパシタに電気的に連結され、前記第２ＴＦＴの第２電極は前記第１及び第２発光ＴＦＴに電気的に連結される。
本発明の他の特徴によれば、前記第１発光ＴＦＴの第１電極は前記第２ＴＦＴに電気的に連結され、前記第１発光ＴＦＴの第２電極は前記第１ピクセル電極に電気的に連結され、前記第２発光ＴＦＴの第１電極は前記第２ＴＦＴに電気的に連結され、前記第２発光ＴＦＴの第２電極は前記第２ピクセル電極に電気的に連結される。
本発明の他の特徴によれば、前記各ピクセル回路部は、前記第１ピクセル電極に電気的に連結された第１ピクセル回路部と、前記第２ピクセル電極に電気的に連結され前記第１ピクセル回路部と独立して動作する第２ピクセル回路部と、を備える。
本発明の他の特徴によれば、前記第１ピクセル回路部及び前記第２ピクセル回路部は、前記第１発光領域と重畳して配置され、前記第２発光領域と重畳しないように配置されている。
本発明の他の特徴によれば、前記複数のピクセルのうち互いに隣接している少なくとも２個のピクセルの前記透過領域は、一体的に形成されている。
本発明の他の特徴によれば、前記各透過領域に位置する複数の透視窓をさらに備える。
本発明の他の特徴によれば、前記複数のピクセルのうち互いに隣接している少なくとも２個のピクセルの前記透視窓は、一体的に形成されている。
本発明の他の特徴によれば、前記第２対向電極は、光を反射する金属膜を含み、前記金属膜は、前記第１発光領域及び前記透視窓に対応する開口を含む。
本発明によれば、外光に対する透過率を高めて透明な有機発光表示装置を具現すると共に両面発光が可能になる。
また、透過光の散乱を抑制して透過イメージの歪曲現象が防止された透明な有機発光表示装置が得られる。
本発明の一実施形態による有機発光表示装置を示す断面図である。 本発明の他の実施形態による有機発光表示装置を示す断面図である。 図１または図２の有機発光部の一例を示す概略図である。 図３のピクセル回路部の一例を示す回路図である。 図１または図２の有機発光部の他の例を示す概略図である。 図１または図２の有機発光部のさらに他の例を示す概略図である。 図３の有機発光部を示す断面図である。 第１発光領域の第１有機発光素子の一例を示す概略断面図である。 第２発光領域の第２有機発光素子の一例を示す概略断面図である。 第２発光領域の第２有機発光素子の他の例を示す概略断面図である。 第２発光領域の第２有機発光素子のさらに他の例を示す概略断面図である。 第２発光領域の第２有機発光素子のさらに他の例を示す概略断面図である。 本発明の有機発光部の他の例を示す断面図である。 本発明の有機発光部のさらに他の例を示す断面図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による有機発光表示装置を示す断面図である。
図１を参照すれば、本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置２は、基板１の第１面１１に形成された有機発光部２１と、この有機発光部２１を密封する密封基板２３と、を備える。
密封基板２３は、透明な部材により形成され、有機発光部２１からの画像を具現させ、有機発光部２１への外気及び水分の浸透を遮断する。
基板１及び密封基板２３は、そのエッジが密封材２４によって結合され、基板１と密封基板２３との間の空間２５が密封される。後述するように、空間２５には、除湿剤や充填材などが配置される。
なお、本発明の他の実施形態による有機発光表示装置２’では、密封基板２３の代りに、図２に示したように、薄膜の密封フィルム２６を有機発光部２１上に形成することで有機発光部２１を外気から保護する。密封フィルム２６は、酸化シリコンまたは窒化シリコンなどの無機物からなる膜と、エポキシ、ポリイミドなどの有機物からなる膜とが交互に成膜された構造を採用できるが、必ずしもこられに限定されるものではなく、透明な薄膜状の密封構造ならば、いかなるものでも適用できる。
図３は、図１または図２の有機発光部２１の一例を示す概略図であり、互いに隣接している赤色ピクセルＰｒ、緑色ピクセルＰｇ、及び青色ピクセルＰｂを示す平面図である。
各赤色ピクセルＰｒ、緑色ピクセルＰｇ、及び青色ピクセルＰｂは、第１発光領域ＰＡ１と第２発光領域ＰＡ２と透過領域ＴＡとを有する。
各ピクセルＰｒ，Ｐｇ，Ｐｂで、第１発光領域ＰＡ１、第２発光領域ＰＡ２、及び透過領域ＴＡが図３の縦方向に互いに隣接して順次に配列できるが、その配列順序は多様に変わり得るということはいうまでもない。例えば、透過領域ＴＡが最上部または中間部に配列されてもよい。
図３に示したように、各第１発光領域ＰＡ１内には、ピクセル回路部ＰＣが備えられている。たとえ図３には示されていないとしても、ピクセル回路部ＰＣに連結される各種配線は、第１発光領域ＰＡ１を通るように配置されるか、または第１発光領域ＰＡ１に隣接して配置される。
図４は、図３のピクセル回路部ＰＣの一例を示す回路図である。
図４を参照すれば、スキャンラインＳ、データラインＤ、及び駆動電源であるＶｄｄラインＶがピクセル回路部ＰＣに電気的に連結される。図面に図示していないが、ピクセル回路部ＰＣの構成によって、スキャンラインＳ、データラインＤ、及びＶｄｄラインＶ以外にもさらに多様な導電ラインが備えられ得る。
ピクセル回路部ＰＣは、スキャンラインＳ及びデータラインＤに連結された第１ＴＦＴＴ１と、第１ＴＦＴＴ１及びＶｄｄラインＶに連結された第２ＴＦＴＴ２と、第１ＴＦＴＴ１及び第２ＴＦＴＴ２に連結されたキャパシタＣｓｔと、を備える。
第１ＴＦＴＴ１のゲート電極はスキャンラインＳに連結されてスキャン信号を受け、第１電極はデータラインＤに、第２電極はキャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴＴ２のゲート電極に連結される。
第２ＴＦＴＴ２の第１電極は、ＶｄｄラインＶ及びキャパシタＣｓｔに連結され、第２電極は、第１発光ＴＦＴＴ３及び第２発光ＴＦＴＴ４の第１電極にそれぞれ連結される。
この時、第１ＴＦＴＴ１は、スイチングトランジスタになり、第２ＴＦＴＴ２は、駆動トランジスタになる。
第１発光ＴＦＴＴ３の第２電極は第１有機発光素子Ｅ１と電気的に連結され、第２発光ＴＦＴＴ４の第２電極は第２有機発光素子Ｅ２と電気的に連結されている。したがって、図３及び図４を参照すれば、第１発光ＴＦＴＴ３の第２電極は第１ピクセル電極２２１と電気的に連結され、第２発光ＴＦＴＴ４の第２電極は第２ピクセル電極２２２と電気的に連結されている。
第１発光ＴＦＴＴ３と第２発光ＴＦＴＴ４のゲート電極とは、それぞれ別途の発光信号ラインに電気的に連結されている。
図４で、ＴＦＴ（Ｔ１〜Ｔ４）はいずれもＰ型に図示されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、少なくとも１つがＮ型に形成されてもよい。また、上記のようなＴＦＴ及びキャパシタの数は、必ずしも図示された実施形態に限定されるものではなく、ピクセル回路部ＰＣによって２以上のＴＦＴ、１以上のキャパシタがさらに組み合わせられてもよい。
本発明の一実施形態において、上記のようなピクセル回路部ＰＣは、第１発光領域ＰＡ１と重畳して配置され、第２発光領域ＰＡ２とは重畳しないように配置される。
各第１発光領域ＰＡ１は、後述するように各サブピクセルで前面発光が行われる領域になるが、このように前面発光が行われる領域内にピクセル回路部ＰＣが位置し、透過領域ＴＡには、透過率を阻害する最大の要素のうちの１つであるピクセル回路部ＰＣの導電パターンが位置しないため、透過領域ＴＡの透過率はさらに高くなる。
すなわち、ピクセル回路部ＰＣは、第１ピクセル電極２２１により遮蔽される（隠される）ように第１ピクセル電極２２１と重畳して配置され、各第２ピクセル電極２２２とは重畳しないように配置される。
そして、上述したスキャンラインＳ、データラインＤ、及びＶｄｄラインＶを含む導電ラインのうち少なくとも１つがいずれも第１ピクセル電極２２１と交差するように配置される。もちろん、これらの導電ラインは、ピクセル回路部ＰＣに比べて透過率を阻害する割合が少ないため、設計条件によっては、いずれも第１ピクセル電極２２１に隣接して配置させる。第１ピクセル電極２２１は、後述するように光を反射することができる導電性金属からなる反射膜を含むので、ピクセル回路部ＰＣを遮蔽する役割を果たす。
各第２発光領域ＰＡ２は、各サブピクセルで背面発光が行われる領域になるが、このように背面発光が行われる領域内にピクセル回路部ＰＣが位置しないため、ピクセル回路部ＰＣが遮蔽されることで背面発光の発光効率が阻害されるという問題を解消できる。
一方、上記のようなピクセル回路部ＰＣの構成によって、データラインＤを通じて入力された画像イメージ情報は、第１発光ＴＦＴＴ３が開かれた場合には第１有機発光素子Ｅ１で具現され、第２発光ＴＦＴＴ４が開かれた場合には第２有機発光素子Ｅ２で具現されて、第１有機発光素子Ｅ１と第２有機発光素子Ｅ２とが相異なるイメージを具現できる。したがって、時分割駆動を通じて前面発光になる面と、背面発光になる面との画像が互いにミラー像に反転されて見えないように両面発光を具現してもよい。もちろん、同じデータ信号を供給した状態で第１発光ＴＦＴＴ３と第２発光ＴＦＴＴ４とに同じスイチング信号を印加する場合には、前面及び背面で反転されたミラー像のイメージが見られる。このようにピクセル回路部ＰＣは、第１有機発光素子Ｅ１と第２有機発光素子Ｅ２とがピクセル回路部の基本的な構成を共有した状態で、多様な画面具現を可能にする。
上記のようなピクセル回路部ＰＣは、図５に示したように、第１ピクセル電極２２１に電気的に連結された第１ピクセル回路部ＰＣ１、及び第２ピクセル電極２２２に電気的に連結された第２ピクセル回路部ＰＣ２で構成され、第１ピクセル回路部ＰＣ１と第２ピクセル回路部ＰＣ２とは、それぞれ互いに独立して動作するものであってもよい。この時、第１ピクセル回路部ＰＣ１及び第２ピクセル回路部ＰＣ２は、一般的なピクセル回路部の構成をそのまま採用できる。
一方、透過領域ＴＡは、図３及び図５に示したように、各赤色ピクセルＰｒ、緑色ピクセルＰｇ、及び青色ピクセルＰｂ別に分離して形成されるが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではなく、図６に示したように、各赤色ピクセルＰｒ、緑色ピクセルＰｇ、及び青色ピクセルＰｂが単一の透過領域ＴＡを有するようにできる。この場合には、透過領域ＴＡの面積が広くなるため、外光透過率をさらに高めることができる。
図７は、有機発光部の１ピクセルの一例を示す断面図である。
図７に示したように、本発明の一実施形態によれば、基板１の第１面１１上にバッファ膜２１１が形成され、このバッファ膜２１１上に第１発光ＴＦＴＴ３及び第２発光ＴＦＴＴ４が形成される。図７には、第１発光ＴＦＴＴ３及び第２発光ＴＦＴＴ４のみ図示されているが、上述したピクセル回路部がいずれも形成される。
まず、バッファ膜２１１上に、第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂが形成される。
バッファ膜２１１は、不純元素の浸透を防止して表面を平坦化する役割を果たすものであり、このような役割を果たし得る多様な物質で形成される。一例として、バッファ膜２１１は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、もしくは窒化チタンなどの無機物やポリイミド、ポリエステル、アクリルなどの有機物、またはこれらの積層体で形成される。バッファ膜２１１は、必須構成要素ではなく、必要に応じては備えられなくてもよい。
第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂは多結晶シリコンで形成されるが、必ずしもこられに限定されるものではなく、酸化物半導体で形成されてもよい。例えば、Ｇ−Ｉ−Ｚ−Ｏ層［（Ｉｎ２Ｏ３）ａ（Ｇａ２Ｏ３）ｂ（ＺｎＯ）ｃ層］（ａ、ｂ、ｃは、それぞれａ≧０、ｂ≧０、ｃ＞０の条件を満たす整数）であり得る。
第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂを覆うように、ゲート絶縁膜２１３がバッファ膜２１１上に形成され、ゲート絶縁膜２１３上に第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂが形成される。
第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂを覆うように、ゲート絶縁膜２１３上に層間絶縁膜２１５が形成され、この層間絶縁膜２１５上に第１ソース電極２１６ａと第１ドレイン電極２１７ａ、及び第２ソース電極２１６ｂと第２ドレイン電極２１７ｂが形成され、それぞれ第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂと、コンタクトホールを通じてコンタクトされる。
図７によれば、スキャンラインＳは、第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂの形成と同時に形成される。そして、データラインＤ及びＶｄｄラインＶは、第１ソース電極２１６ａ及び第２ソース電極２１６ｂの形成と同時に形成される。
上記のような第１発光ＴＦＴＴ３及び第２発光ＴＦＴＴ４の構造は必ずしもこられに限定されるものではなく、多様な形態のＴＦＴの構造が適用できるということはいうまでもない。
このような第１発光ＴＦＴＴ３及び第２発光ＴＦＴＴ４を覆うようにパッシベーション膜２１８が形成される。パッシベーション膜２１８は、単一または複数層の絶縁膜であり得る。このパッシベーション膜２１８は、無機物及び／または有機物で形成される。
パッシベーション膜２１８上には、図７に示したように、第１発光ＴＦＴＴ３及び第２発光ＴＦＴＴ４を遮蔽するように第１ピクセル電極２２１が形成され、この第１ピクセル電極２２１は、パッシベーション膜２１８に形成されたビアホールによって第１発光ＴＦＴＴ３の第１ドレイン電極２１７ａに連結される。
そして、パッシベーション膜２１８上には、第１ピクセル電極２２１に隣接して第２ピクセル電極２２２が形成される。第１ピクセル電極２２１と第２ピクセル電極２２２とは互いに分離された構造を採り、第２ピクセル電極２２２は、パッシベーション膜２１８に形成されたビアホールによって第２発光ＴＦＴＴ４の第２ドレイン電極２１７ｂに連結される。
パッシベーション膜２１８上には、第１ピクセル電極２２１及び第２ピクセル電極２２２のエッジを覆うように画素定義膜２１９が形成される。
第１ピクセル電極２２１上には第１有機膜２２３が形成され、第１有機膜２２３を覆うように第１対向電極２２４が形成される。
第２ピクセル電極２２２上には第２有機膜２２３’が形成され、第２有機膜２２３’を覆うように第２対向電極２２５が形成される。
第１対向電極２２４及び第２対向電極２２５は、図７に示したように、互いに電気的に連結される。
第１有機膜２２３及び第２有機膜２２３’には、同じ物質が使われる。第１有機膜２２３及び第２有機膜２２３’には、低分子または高分子有機膜が使われる。低分子有機膜を使う場合、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などを含めて多様に適用できる。これらの低分子有機膜は、真空蒸着法で形成される。この時、発光層は、赤色、緑色、青色の画素ごとに独立されるように形成され、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層などは共通層であり、赤色、緑色、青色の画素に共通に適用される。
第１ピクセル電極２２１及び第２ピクセル電極２２２はアノード電極の機能を有し、第１対向電極２２４及び第２対向電極２２５はカソード電極の機能を有するが、もちろん、これらの第１ピクセル電極２２１及び第２ピクセル電極２２２と、第１対向電極２２４及び第２対向電極２２５との極性は互いに逆になってもよい。
第１ピクセル電極２２１は、ピクセルごとに第１発光領域ＰＡ１に対応するサイズに形成される。そして、第２ピクセル電極２２２は、ピクセルごとに第２発光領域ＰＡ２に対応するサイズに形成される。
第１対向電極２２４及び第２対向電極２２５は、有機発光部全体のあらゆるピクセルに対して共通の電圧が印加される。
パッシベーション膜２１８、ゲート絶縁膜２１３、層間絶縁膜２１５、及び画素定義膜２１９は、透明な絶縁膜で形成することが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。この時、基板１は、絶縁膜が有する全体的な透過率より小さいか、またはそれと同じ透過率を有する。
図８Ａは、上記の第１発光領域ＰＡ１の第１有機発光素子の一例をさらに具体的に示す概略断面図であり、図８Ｂは、第２発光領域ＰＡ２の第２有機発光素子の一例をさらに具体的に示す概略断面図である。
本発明の一実施形態によれば、第１ピクセル電極２２１は反射膜を含む電極になり、第１対向電極２２４は半透過半反射電極になる。したがって、第１発光領域ＰＡ１は、第１対向電極２２４の方向に画像を具現する前面発光型になる。
このように第１ピクセル電極２２１が反射型電極として備えられる場合、その下部に配されたピクセル回路部は第１ピクセル電極２２１によって遮蔽された状態になり、これによって図７をみれば、第１対向電極２２４の上部外側から、ユーザは、第１ピクセル電極２２１の下部の第１発光ＴＦＴＴ３及び第２発光ＴＦＴＴ４の各パターンを観察できなくなる。
また、このように第１ピクセル電極２２１が反射電極として備えられることで、発光された光が観察者側にのみ放出されるので、観察者の反対側に失われる光量を低減させることができる。
一方、第２ピクセル電極２２２は透明電極として備えられ、第２対向電極２２５は反射電極になる。したがって、第２発光領域ＰＡ２は、製２ピクセル電極２２２の方向に画像を具現する背面発光型になる。
第１ピクセル電極２２１は、第１透明導電膜２２１ａ、反射膜２２１ｂ、及び第２透明導電膜２２１ｃの積層体で形成される。第１透明導電膜２２１ａ及び第２透明導電膜２２１ｃは、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などからなる。反射膜２２１ｂは、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｙｂ、またはこれらの化合物などからなる。
かかる第１ピクセル電極２２１上に、第１機能層２２３ａ、第１発光層２２３ｂ、及び第２機能層２２３ｃが積層された第１有機膜２２３が形成され、この第１有機膜２２３上に第１対向電極２２４が形成される。
第１機能層２２３ａは、ホール注入層及びホール輸送層を含み、第２機能層２２３ｃは、電子注入層及び電子輸送層を含む。
第１対向電極２２４は、仕事関数の小さな金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｙｂ、またはこれらの合金などからなる。第１対向電極２２４は、高透過率のために薄膜で形成するのが望ましいが、その厚さは１００〜３００Åに形成できる。
この時、反射膜２２１ｂの表面と第１対向電極２２４との間の距離は、第１発光層２２３ｂで発光する光の波長について、光学的共振をなすように調節される。したがって、この距離は赤色、緑色、及び青色画素別に異なる。この光学的共振を引き起こす距離を合わせるために、第１機能層２２３ａ及び／または第２機能層２２３ｃには、画素の色相別に厚さを異ならせる補助層をさらに形成する。
かかる構成の第１発光領域ＰＡ１は、第１対向電極２２４の方向に画像を具現する前面発光型になり、光学的共振を引き起こす距離を合わせることで光抽出効率を極大化する。
一方、第２ピクセル電極２２２は、上述したように反射膜のない透明導電物のみからなる。したがって、第１ピクセル電極２２１の第１透明導電膜２２１ａ及び第２透明導電膜２２１ｃのうち少なくとも１つと同時に形成される。しかし、本発明は必ずしもこられに限定されるものではなく、図８Ｃに示したように、第２ピクセル電極２２２’は、第１透明導電膜２２２ａ、反射膜２２２ｂ、及び第２透明導電膜２２２ｃの積層体で形成され得る。第１透明導電膜２２２ａ及び第２透明導電膜２２２ｃは、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などからなる。反射膜２２２ｂは、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｙｂ、またはこれらの化合物からなるが、薄膜に形成して半透過特性を有するようにする。第２ピクセル電極２２２の第１透明導電膜２２２ａ、反射膜２２２ｂ、及び第２透明導電膜２２２ｃは、上述した第１ピクセル電極２２１の第１透明導電膜２２１ａ、反射膜２２１ｂ、及び第２透明導電膜２２１ｃとそれぞれ同時に形成される。
このような第２ピクセル電極２２２上に、第３機能層２２３ａ’、第２発光層２２３ｂ’、及び第４機能層２２３ｃ’が積層された第２有機膜２２３’が形成され、この有機膜２２３’上に第２対向電極２２５が形成される。第３機能層２２３ａ’及び第４機能層２２３ｃ’は、第１機能層２２３ａ及び第２機能層２２３ｃから延設される。第２発光層２２３ｂ’も第１発光層２２３ｂと同じ色相である場合、第１発光層２２３ｂから延設される。
第２発光領域ＰＡ２は、第２ピクセル電極２２２の方向に画像を具現する背面発光型になるので、第２対向電極２２５は、半透過膜２２５ａ及び金属膜２２５ｂを含む。半透過膜２２５ａは、第１対向電極２２４と同一物質からなり、第１対向電極２２４から延設されたものであり得る。金属膜２２５ｂは、半透過膜２２５ａ上に積層して反射膜としての機能を有する。金属膜２２５ｂは、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｙｂ、またはこれらの合金などからなるが、その厚さを半透過膜２２５ａに比べて厚くして、第２有機膜２２３’から放出された光の反射率を高め、対向電極全体の電圧降下を低減させる。金属膜２２５ｂは、図８Ｄに示したように、半透過膜２２５ａの形成前に形成されてもよいが、この場合、第２対向電極２２５は、金属膜２２５ｂと半透過膜２２５ａとが順次に積層された積層体になる。
これらの構造で、第２対向電極２２５の半透過膜２２５ａは、第１対向電極２２４と一体に形成される。
第２対向電極２２５は必ずしもこれらに限定されるものではなく、図８Ｅに示したように、必要に応じて金属膜２２５ｂのみで形成されてもよい。
これらの第２対向電極２２５の実施形態は、図８Ｃに示した第２ピクセル電極２２２’の構造にも同じく適用できるということはいうまでもない。
図７では、第２対向電極２２５が、図８Ｂに示したように、半透過膜２２５ａと金属膜２２５ｂとの積層体で形成されたことを示したが、必ずしもこれらに限定されるものではなく、図８Ｄのように金属膜２２５ｂと半透過膜２２５ａとの積層体で形成されてもよく、図８Ｅのように金属膜２２５ｂのみで形成されてもよい。
上記のような金属膜２２５ｂは、少なくとも透過領域ＴＡにまで延びないように形成されることが望ましい。
一方、本発明において、透過領域ＴＡにおける外光透過率をさらに高めるために、図７に示したように、透過領域ＴＡに透視窓２３０を形成できる。
透視窓２３０は、透過領域ＴＡに対応する領域に形成されるが、図７に示したように、透過領域ＴＡに対応する領域に、第１対向電極２２４及び第２対向電極２２５のいずれも形成されないように開口を形成して、第１透視窓２３１を具現できる。この第１透視窓２３１によって透過領域ＴＡにおける外光透過率が向上する。
しかし、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではなく、透過領域ＴＡに、図９に示したように、延長対向電極２２６を形成させてもよい。この延長対向電極２２６は、第１対向電極２２４及び半透過膜２２５ａと同一物質で形成でき、半透過膜２２５ａから延設されたものであり得る。このように、透過領域ＴＡにも延長対向電極２２６を形成させることで、第１対向電極２２４及び半透過膜２２５ａから延設される半透過膜のパターニング工程を経なくてもよく、これによって製作がさらに容易になる。
第２対向電極２２５が、図８Ｂ、図８Ｄ、及び図８Ｅのように金属膜２２５ｂを含む場合、金属膜２２５ｂは、図７及び図９に示したように、第１発光領域ＰＡ１及び透過領域ＴＡにそれぞれ対応する開口を有するように形成される。金属膜２２５ｂの透過領域ＴＡに対応する開口は、第１透視窓２３１に対応するように形成される。これによって、前面発光を行う第１発光領域ＰＡ１における光抽出効率を高め、外光が透過される透過領域ＴＡにおける外光透過率を高める。
図１０は、本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、画素定義膜２１９に第２透視窓２３２がさらに形成された実施形態を示す。第２透視窓２３２は、図７に示した第１透視窓２３１と連結されて透視窓２３０を構成できる。図１０で、画素定義膜２１９のみに第２透視窓２３２が形成された例を示したが、第２透視窓２３２は、透過領域ＴＡに位置している絶縁膜のうち少なくとも１つの絶縁膜に形成される。
このような第２透視窓２３２は、透過領域ＴＡにおける透過率を高めるだけでなく、複数層の透明な絶縁膜による光干渉現象及びこれによる色純度低下と色変化とを防止できる。
なお、たとえ図面には図示していないとしても、透視窓２３０を第２透視窓２３２のみで構成し、延長対向電極２２６には開口である第１透視窓を形成しなくてもよい。
上記のような透視窓２３０は、図３に示す透過領域ＴＡの形状に対応するように、各赤色ピクセルＰｒ、緑色ピクセルＰｇ、及び青色ピクセルＰｂ別に分離されるように形成される。また、図６に示したように、赤色ピクセルＰｒ、緑色ピクセルＰｇ、及び青色ピクセルＰｂが単一の透過領域ＴＡを有する場合には、赤色ピクセルＰｒ、緑色ピクセルＰｇ、及び青色ピクセルＰｂが単一の透視窓を有するように形成される。
本発明は、添付した図面に図示された実施形態を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲のみによって定められねばならない。
本発明は、有機発光表示装置関連の技術分野に好適に用いられる。
１ 基板、
２，２’ 有機発光表示装置、
１１ 第１面、
２１ 有機発光部、
２３ 密封基板、
２４ 密封材、
２５ 空間、
２６ 密封フィルム、
２１１ バッファ膜、
２１２ａ，２１２ｂ 第１及び第２半導体活性層、
２１３ ゲート絶縁膜、
２１４ａ，２１４ｂ 第１及び第２ゲート電極、
２１５ 層間絶縁膜、
２１６ａ，２１６ｂ 第１及び第２ソース電極、
２１７ａ，２１７ｂ 第１及び第２ドレイン電極、
２１８ パッシベーション膜、
２１９ 画素定義膜、
２２１ 第１ピクセル電極、
２２２ 第２ピクセル電極、
２２３，２２３’ 第１及び第２有機膜、
２２４ 第１対向電極、
２２５ 第２対向電極、
２３０ 透視窓、
２３１ 第１透視窓、
２３２ 第２透視窓、
ＰＡ１ 第１発光領域、
ＰＡ２ 第２発光領域、
ＴＡ 透過領域、
ＰＣ ピクセル回路部、
Ｓ スキャンライン、
Ｃｓｔ キャパシタ、
Ｄ データライン、
Ｖ Ｖｄｄライン、
Ｔ１，Ｔ２ 第１及び第２ＴＦＴ、
Ｔ３，Ｔ４ 第１及び第２発光ＴＦＴ。

Claims (25)

  1. 第１有機発光素子を含む第１発光領域と、
    前記第１発光領域と重畳せずに前記第１発光領域に隣接して位置し、第２有機発光素子を含む第２発光領域と、
    前記第１有機発光素子及び前記第２有機発光素子と電気的に連結されたピクセル回路部と、
    前記第１発光領域及び前記第２発光領域と重畳せずに前記第１発光領域及び前記第２発光領域に隣接して位置し、外光が透過するように構成された透過領域と、を備える有機発光表示装置。
  2. 前記ピクセル回路部は、前記第１発光領域と重畳して配置され、前記第２発光領域と重畳しないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
  3. 前記第１有機発光素子は、光を反射するように構成された第１ピクセル電極を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光表示装置。
  4. 前記第２有機発光素子は、光を透過するように構成された第２ピクセル電極を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  5. 前記ピクセル回路部は、前記第１有機発光素子と前記第２有機発光素子とを独立して駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  6. 前記ピクセル回路部は、前記第１有機発光素子に電気的に連結された第１発光ＴＦＴと、前記第２有機発光素子に電気的に連結された第２発光ＴＦＴと、を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  7. 前記ピクセル回路部にデータ信号、スキャン信号、及び電源をそれぞれ供給するデータライン、スキャンライン、及び電源ラインをさらに備え、
    前記ピクセル回路部は、第１ＴＦＴ、第２ＴＦＴ、及びキャパシタを備え、
    前記第１ＴＦＴのゲート電極は前記スキャンラインに電気的に連結され、前記第１ＴＦＴの第１電極は前記データラインに電気的に連結され、前記第１ＴＦＴの第２電極は前記第２ＴＦＴのゲート電極及び前記キャパシタに電気的に連結され、
    前記第２ＴＦＴの第１電極は前記電源ライン及び前記キャパシタに電気的に連結され、前記第２ＴＦＴの第２電極は前記第１及び第２発光ＴＦＴに電気的に連結されることを特徴とする請求項６に記載の有機発光表示装置。
  8. 前記第１発光ＴＦＴの第１電極は前記第２ＴＦＴに電気的に連結され、前記第１発光ＴＦＴの第２電極は前記第１有機発光素子に電気的に連結され、
    前記第２発光ＴＦＴの第１電極は前記第２ＴＦＴに電気的に連結され、前記第２発光ＴＦＴの第２電極は前記第２有機発光素子に電気的に連結されたことを特徴とする請求項７に記載の有機発光表示装置。
  9. 前記第１有機発光素子と前記第２有機発光素子とは、同じ色相の光を発光することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  10. 前記透過領域に位置する透視窓をさらに備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  11. 基板と、
    前記基板上に形成され、それぞれ発光する第１及び第２発光領域と、外光が透過する透過領域と、ピクセル回路部とをそれぞれ備える複数のピクセルと、
    前記各ピクセルの第１発光領域に配置されて前記ピクセル回路部と電気的に連結され、透明導電膜及び反射膜をそれぞれ含む複数の第１ピクセル電極と、
    前記各ピクセルの第２発光領域に配置されて前記ピクセル回路部と電気的に連結され、かつ前記第１ピクセル電極と分離され、透明導電膜または半透過導電膜をそれぞれ含む複数の第２ピクセル電極と、
    前記第１ピクセル電極と対向する第１対向電極と、
    前記第２ピクセル電極と対向する第２対向電極と、
    前記第１ピクセル電極と前記第１対向電極との間に配置され、第１発光層を含む第１有機膜と、
    前記第２ピクセル電極と前記第２対向電極との間に配置され、第２発光層を含む第２有機膜と、を備える有機発光表示装置。
  12. 前記第１対向電極と前記第２対向電極とは電気的に連結されていることを特徴とする請求項１１に記載の有機発光表示装置。
  13. 前記第１対向電極は、光を透過するように形成されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の有機発光表示装置。
  14. 前記第２対向電極は、光を反射するように形成されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  15. 前記第１対向電極及び前記第２対向電極は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｙｂ、及びこれらの合金からなる群から選択された少なくとも１つの金属を含むことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  16. 前記各ピクセル回路部は、前記第１ピクセル電極と重畳して配置され、前記第２ピクセル電極と重畳しないように配置されていることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  17. 前記各ピクセル回路部は、前記第１ピクセル電極に電気的に連結された第１発光ＴＦＴと、前記第２ピクセル電極に電気的に連結された第２発光ＴＦＴと、を備えることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  18. 前記ピクセル回路部にデータ信号、スキャン信号、及び電源をそれぞれ供給するデータライン、スキャンライン、及び電源ラインをさらに備え、
    前記ピクセル回路部は、第１ＴＦＴ、第２ＴＦＴ、及びキャパシタを備え、
    前記第１ＴＦＴのゲート電極は前記スキャンラインに電気的に連結され、前記第１ＴＦＴの第１電極は前記データラインに電気的に連結され、前記第１ＴＦＴの第２電極は前記第２ＴＦＴのゲート電極及び前記キャパシタに電気的に連結され、
    前記第２ＴＦＴの第１電極は前記電源ライン及び前記キャパシタに電気的に連結され、前記第２ＴＦＴの第２電極は前記第１及び第２発光ＴＦＴに電気的に連結されることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置。
  19. 前記第１発光ＴＦＴの第１電極は前記第２ＴＦＴに電気的に連結され、前記第１発光ＴＦＴの第２電極は前記第１ピクセル電極に電気的に連結され、
    前記第２発光ＴＦＴの第１電極は前記第２ＴＦＴに電気的に連結され、前記第２発光ＴＦＴの第２電極は前記第２ピクセル電極に電気的に連結されたことを特徴とする請求項１８に記載の有機発光表示装置。
  20. 前記各ピクセル回路部は、前記第１ピクセル電極に電気的に連結された第１ピクセル回路部と、前記第２ピクセル電極に電気的に連結され前記第１ピクセル回路部と独立して動作する第２ピクセル回路部と、を備えることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  21. 前記第１ピクセル回路部及び前記第２ピクセル回路部は、前記第１発光領域と重畳して配置され、前記第２発光領域と重畳しないように配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の有機発光表示装置。
  22. 前記複数のピクセルのうち互いに隣接している少なくとも２個のピクセルの前記透過領域は、一体的に形成されていることを特徴とする請求項１１〜２１のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  23. 前記各透過領域に位置する複数の透視窓をさらに備えることを特徴とする請求項１１〜２２のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
  24. 前記複数のピクセルのうち互いに隣接している少なくとも２個のピクセルの前記透視窓は、一体的に形成されていることを特徴とする請求項２３に記載の有機発光表示装置。
  25. 前記第２対向電極は、光を反射する金属膜を含み、
    前記金属膜は、前記第１発光領域及び前記透視窓に対応する開口を含むことを特徴とする請求項２３または２４に記載の有機発光表示装置。
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