説明

偏光子及びそれを備える平板表示装置

【課題】偏光子及びそれを備える平板表示装置を提供する。
【解決手段】明室コントラストと視認性とを向上させるように、ベース、ベース上に形成されるグリッド、及びグリッドの面のうち、外光が入射される方向の一面上に形成された低反射率部材を備える偏光子。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、偏光子及びそれを備える平板表示装置に係り、より詳細には、明室コントラストと視認性とを向上させる偏光子及びそれを備える平板表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近来において、ディスプレイ装置は、携帯可能な薄型の平板表示装置に代替される勢いである。平板ディスプレイ装置のうちでも、電界発光表示装置は自発光型ディスプレイ装置であり、視野角が広くてコントラストに優れるだけでなく、応答速度が速いという長所を持っていて、次世代ディスプレイ装置として注目されている。また発光層の形成物質が有機物で構成される有機発光表示装置は、無機発光表示装置に比べて輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れて多色化が可能であるという点を持っている。
【0003】
一方、平板表示装置は携帯可能で野外で使用可能なように、軽くて薄型に製造する。このとき、野外で画像を見る時に陽光が反射されて明室コントラスト及び視認性が低下するという問題がある。特に、有機発光表示装置では、金属反射膜でこのような反射が激しく、さらに大きい問題になる。
【0004】
このような問題を解決するために、有機発光表示装置の一面に円偏光板を配置する。そして、このような円偏光板は、通常薄い金属で線形パターンを形成してワイヤーグリッド形態に作られた線形偏光板を備える。この時、金属を含む材質からなるグリッドは、その材質のために外光または平板表示装置で発生した光を反射して、コントラストが低下して輝度を低下させるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、明室コントラストと視認性とが向上した偏光子及びそれを備える平板表示装置を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、ベースと、前記ベース上に形成されるグリッドと、前記グリッドの面のうち、外光が入射される方向の一面上に形成された低反射率部材と、を備える偏光子を開示する。
【0007】
本発明において、前記低反射率部材は、前記グリッドと同じパターンでグリッドと積層される形態である。
【0008】
本発明において、前記低反射率部材は、CdSe、CdTeまたはルテニウムを含む材料で形成される。
【0009】
本発明において、前記低反射率部材は、有機物を含む。
【0010】
本発明において、前記低反射率部材は、無機物を含む。
【0011】
本発明において、前記低反射率部材は、金属と誘電物質とを含み、前記金属と前記誘電物質とは混合物をなす。
【0012】
前記誘電物質は、有機物、無機物、及び有機物と無機物との化合物からなる群から選択されたいずれか一つを含む。
【0013】
本発明の他の側面によれば、基板と、前記基板上に形成されて画像を具現する有機発光素子と、前記有機発光素子上に形成される密封部材と、前記基板、有機発光素子及び密封部材により形成される面のうち、一面に形成された1/4波長位相差層と、前記基板、有機発光素子、密封部材及び1/4波長位相差層により形成される面のうち、他の一面に形成され、前記1/4波長位相差層よりも前記画像が具現される方向に近く位置する線形偏光層と、を備え、前記線形偏光層は、グリッド及び外光が入射される方向に前記グリッドよりも近く位置するように前記グリッドと積層される低反射率部材を備える有機発光表示装置を開示する。
【0014】
本発明において、前記画像が前記基板の方向に具現され、前記線形偏光層は、低反射率部材の上面に前記グリッドが形成される構造である。
【0015】
本発明において、前記1/4波長位相差層は前記線形偏光層上に形成され、前記有機発光素子は前記1/4波長位相差層上に形成される。
【0016】
本発明において、前記線形偏光層は前記基板上に形成され、前記1/4波長位相差層は前記線形偏光層上に形成され、前記有機発光素子は前記1/4波長位相差層上に形成される。
【0017】
本発明において、前記1/4波長位相差層は前記基板上に形成され、前記有機発光素子は前記1/4波長位相差層上に形成され、前記線形偏光層は前記基板の両面のうち、前記1/4波長位相差層が形成された面の反対面に形成される。
【0018】
本発明において、前記1/4波長位相差層及び線形偏光層は、前記基板の両面のうち、前記有機発光素子が形成される面の反対面に順次形成される。
【0019】
本発明において、前記画像が前記密封部材の方向に具現され、前記線形偏光層は、グリッドの上面に低反射率部材が形成される構造である。
【0020】
本発明において、前記1/4波長位相差層は前記有機発光素子上に形成され、前記線形偏光層は前記1/4波長位相差層上に形成される。
【0021】
本発明において、前記有機発光素子と前記1/4波長位相差層との間に保護膜をさらに備える。
【0022】
本発明において、前記1/4波長位相差層及び線形偏光層は、前記密封部材の両面のうち、前記有機発光素子が形成される面の反対面に順次形成される。
【0023】
本発明において、前記1/4波長位相差層は、前記密封部材の前記有機発光素子に向かう面に形成され、前記線形偏光層は、前記密封部材の前記両面のうち、前記1/4波長位相差層が形成された面の反対面に形成される。
【0024】
本発明において、前記線形偏光層は、前記密封部材の前記有機発光素子に向かう面に形成され、前記1/4波長位相差層は、前記線形偏光層の前記有機発光素子に向かう面に形成される。
【0025】
本発明において、前記基板と前記有機発光素子との間に介在された反射膜をさらに備え、前記1/4波長位相差層は前記反射膜と前記有機発光素子との間に形成され、前記線形偏光層は前記有機発光素子上に形成される。
【発明の効果】
【0026】
本発明に関する偏光子及び平板表示装置は、外光の反射を効果的に防止し、偏光特性を向上させて明室コントラストと視認性とを増大させ、画質特性を大幅向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下、添付された図面に図示された本発明に関する実施形態を参照して、本発明の構成及び作用を詳細に説明する。
【0028】
図1は、本発明の一実施形態に関する偏光子を図示した概略的な斜視図であり、図2は、図1のII−II線に沿って切り取った断面図である。
【0029】
図1及び図2を参照すれば、偏光子10は、ベース11、グリッド12及び低反射率部材13を備える。ベース11上にグリッド12及び低反射率部材13が形成される。
【0030】
ベース11は、透明な材質からなりうる。これは、偏光子10が配置されるディスプレイ装置で発生する光をよく通過させるためである。このために、ベース11は、ガラスまたはフレキシブルなプラスチックを使用できるが、フィルム化のためにはプラスチックを含む材質で形成するのが望ましい。
【0031】
ベース11上にグリッド12が形成される。グリッド12は、電磁波で特定光のみを偏光させる目的で平行な導電体ワイヤを配列した形態である。グリッド12を形成する導電体としては、アルミニウム、銀、クロム、ニッケル、コバルト、モリブデンなどの金属がある。グリッド12は、各グリッド12間に周期P1を持つ。そして、このような周期P1は、偏光子10の性能を決定する重要な要素である。グリッド12間の周期P1、すなわち、グリッド12の中心間の距離が入射される光の波長に比べて長ければ、偏光子10は、偏光機能よりは回折格子の機能を主に行う。一方、グリッド12間の周期P1が入射される波長の光に比べて短いならば、グリッド12は偏光機能を主に行う。
【0032】
本発明の偏光子10は低反射率部材13を備える。図1及び図2を参照すれば、グリッド12上に低反射率部材13が形成されている。低反射率部材13の厚さT2はグリッド12の厚さT1と異なるが、低反射率部材13の周期P2がグリッドの周期P1と同じになるように同じパターンで形成する。
【0033】
低反射率部材13は、反射率の低い物質を利用して形成できる。低反射率部材13は、CdSe、CdTe、ルテニウムを使用して形成できる。このような材料を形成する場合に、反射率が低下して偏光特性が向上する。具体的な内容は、次の表1及び表2に明示されている。表1及び表2の結果を得るために、図1のような構造の偏光子10を製作して実験を行ったが、このとき、グリッド12の周期P1は100ナノメートル、幅W1は50ナノメートル、厚さT1は100ナノメートルとし、低反射率部材13の周期P2は100ナノメートル、幅W2は50ナノメートル、厚さT2は100ナノメートルとした。
【0034】
【表1】

【0035】
表1は、前述した材料を利用して図1の偏光子10を形成して、可視光線の反射率値を測定した表である。
【0036】
表1を参照すれば、グリッド12の材質であるアルミニウムの場合、可視光線に対する反射率が青色、緑色、赤色いずれも50%以上の値を表す。しかし、本発明の一実施形態に関する偏光子10に含まれる低反射率部材13を使用すれば、可視光線の反射率は、アルミニウムの場合と比較する時にほぼ半分ほどに低くなる。表1で分かるように、CdSe、CdTe、ルテニウムいずれも可視光線のあらゆる波長帯で30%以下の低い反射率を表す。
【0037】
【表2】

【0038】
表2は、前述した材料を利用して図1の偏光子10を形成して、偏光消滅比を測定した値を示す表である。(表2において、「E+03」及び「E+06」などは、それぞれ「×103」及び「×106」を意味するものである。)
【0039】
表2を参照すれば、偏光子10の特性がわかる偏光消滅比(polarization extinction ratio)も、アルミニウムに比べて低反射率部材が優秀であるということが分かる。偏光消滅比は、S偏光が入射する時に入射されるS波と透過されるS波との光パワーの比であり、高い値を持つほど偏光性能が優秀である。
【0040】
表2で分かるように、低反射率部材13のうちCdSe、CdTeは、アルミニウムに比べて2倍以上の偏光消滅比値を表し、ルテニウムは1000倍以上の偏光消滅比値を表す。
【0041】
低反射率部材13は、誘電物質を含むことができる。低反射率部材13は、有機物または無機物を含む多様な誘電物質を使用して形成できる。無機物で低反射率部材13を形成する場合に、SiOx(x≧1)、SiNx(x≧1)、MgF、CaF、Al、SnO、ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、ZnO、In、Cr、AgO、TiO、Ta、HfO、及び窒化物のような材料を利用できる。
【0042】
有機物で低反射率部材13を形成する場合に、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET or PETE)、ポリアミド(PA)、ポリエステル、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリビニリデンクロライド(PVDC)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ乳酸(Polylactic acid:PLA)、ポリウレタン(PU)のような材料を利用できる。また、銅フタロシアニン(CuPc:copper phthalocyanine)、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)のような低分子有機物も使用できる。
【0043】
また低反射率部材13は金属を含み、金属と誘電物質とが混合物をなすように形成できる。すなわち、金属と誘電物質とを共蒸着して混合物を形成して、反射率が低くて吸収係数の高い低反射率部材を形成できる。金属は、Fe、Co、V、Ti、Al、Ag、Si、Cr、Mo、Ge、Y、Zn、Zr、W、Ta、Cu、Ptのような物質でありうる。金属と混合物をなす誘電物質は、有機物、無機物、有機物と無機物との化合物でありうる。金属と混合物をなす無機物は、SiOx(x≧1)、SiNx(x≧1)、MgF、CaF、Al、SnO、ITO、IZO、ZnO、In、Cr、AgO、TiO、Ta、HfO、及び窒化物のような材料でありうる。
【0044】
金属と混合物をなす有機物は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET or PETE)、ポリアミド(PA)、ポリエステル、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリビニリデンクロライド(PVDC)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ乳酸(Polylactic acid:PLA)、ポリウレタン(PU)のような高分子材料を利用できる。また、銅フタロシアニン(CuPc:copper phthalocyanine)、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)のような低分子有機物も使用できる。そして、前述した有機物と無機物との化合物を金属と混合して低反射率部材13を形成できる。
【0045】
低反射率部材13はグリッド12上に形成されてグリッド12の上面を覆う。すなわち、このような構造の偏光子10でベース11の両面のうち、グリッド12が形成されている面に向かうように外光が入射される時、外光が金属のグリッド12上で反射するのを低反射率部材13が抑える。このような効果のために、低反射率部材13の幅W2はグリッド12の幅W1と同じにする。グリッド12を形成するための導電体物質を塗布し、その上に低反射率部材13を形成する物質を塗布した後、マスクを利用したパターニングを行ってこのような構造を容易に得ることができる。
【0046】
図3は、本発明の他の実施形態に関する偏光子10の構造を示す。説明の便宜のために前述した実施形態と異なる点を中心に説明する。図2に図示された偏光子10の構造と比較する時、低反射率部材13の位置だけが異なる。低反射率部材13は、ベース11とグリッド12との間に形成される。これは、偏光子10に外光が入射される時、ベース11の両面のうちグリッド12が形成されていない面に向かうように入射される場合、グリッド12の底面で外光が反射されることを防止するための構造である。
【0047】
本発明の偏光子を有機発光表示装置、液晶表示装置、プロジェクション装置のような平板表示装置に利用できる。以下では、本発明の偏光子が備えられた有機発光表示装置を説明する。本発明の有機発光表示装置では、ベース11は別途に必要とせず、グリッド12及び低反射率部材13で形成された線形偏光層22を基板20及び密封部材50(図12及び図13)に直接形成する。後述する線形偏光層22でグリッド12及び低反射率部材13は、前述した偏光子10でベース11のみを除いて同一であるので、具体的な構造、材料及び形成方法などについては説明を省略する。
【0048】
図4は、本発明の一実施形態に関する有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。図4に示したように、本発明の一実施形態に関する有機発光表示装置は、透明な素材からなる基板20、基板20上に順次形成される線形偏光層22、1/4波長位相差層21、有機発光素子30及び密封部材(図示せず)を備える。
【0049】
基板20は、SiOを主成分とする透明なガラス材質からなりうる。たとえ図示していないにしても、基板20の上面には基板20の平滑性及び不純元素の浸透の遮断のためにバッファ層をさらに備えることができ、バッファ層は、SiO及び/またはSiNxなどで形成できる。基板20は、必ずしもこれに限定されるものではなく、透明なプラスチック材で形成してもよい。
【0050】
基板20の上面に線形偏光層22が形成される。図5は、図4のAの拡大図であり、線形偏光層22の構造をさらに明確に示す。グリッド12より低反射率部材13を外光が入射する方向に近く位置させる。図4は、背面発光型であって基板20側に外光が入射するので、基板20上に低反射率部材13が形成され、低反射率部材13上にグリッド12が形成される。低反射率部材13とグリッド12のそれぞれの材料、構造及び形成法は、前述した実施形態と同様であるので省略する。
【0051】
線形偏光層22上に1/4波長位相差層21が形成される。1/4波長位相差層21上には有機発光素子30を形成する。線形偏光層22、1/4波長位相差層21の積層順序は、外光の入射方向に線形偏光層22を配置させ、その内側に1/4波長位相差層21を配置する。線形偏光層22と1/4波長位相差層21との間には他の透光性部材が介在されてもよい。
【0052】
有機発光素子30は、互いに対向する第1電極31、第2電極33及び有機発光層32を備える。第1電極31は透明素材の伝導性物質で形成できるが、ITO、IZO、In及びZnOなどで形成でき、フォトリソグラフィ法により所定のパターンで形成できる。第1電極31のパターンは、受動駆動型(Passive Matrix type:PM)の場合には、互いに所定間隔離れたストライプ状のラインで形成され、能動駆動型(Active Matrix type:AM)の場合には、画素に対応する形態に形成できる。第1電極31の上部に第2電極33が配置されるが、第2電極33は反射型電極からなり、アルミニウム、銀及び/またはカルシウムなどで形成され、外部端子(図示せず)に連結してカソード電極として作用できる。第2電極33は、受動駆動型の場合には第1電極31のパターンに直交するストライプ状であり、能動駆動型の場合には画像が具現されるアクティブ領域全体にわたって形成されうる。第1電極31の極性と第2電極33の極性とは互いに逆になっても構わない。
【0053】
第1電極31と第2電極33との間に介在された有機発光層32は、第1電極31と第2電極33との電気的駆動により発光する。有機発光層32は、低分子または高分子有機物を使用できる。有機発光層32が低分子有機物で形成される場合、有機発光層32を中心に第1電極31の方向にホール輸送層及びホール注入層などが積層され、第2電極33の方向に電子輸送層及び電子注入層などが積層される。それ以外にも必要に応じて多様な層が積層されうる。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)などをはじめとして多様に適用できる。
【0054】
一方、高分子有機物で形成された高分子有機層の場合には、有機発光層32を中心に第1電極31の方向にホール輸送層(Hole Transport Layer:HTL)のみ含まれうる。前記高分子ホール輸送層は、ポリエチレンジヒドロキシチオフェン(PEDOT:poly−(2,4)−ethylene−dihydroxy thiophene)や、ポリアニリン(PANI)などを使用してインクジェットプリンティングやスピンコーティングの方法により第1電極31層の上部に形成され、高分子有機発光層32は、PPV、可溶性PPV、シアノPPV、ポリフルオレンなどを使用でき、インクジェットプリンティングやスピンコーティングまたはレーザーを利用した熱転写方式などの通常の方法でカラーパターンを形成できる。
【0055】
本発明の一実施形態において、有機発光素子30から放出される光は、図4に示したように基板20の方向に放出され、ユーザは、図4の下部、すなわち、基板20の下側外部から画像を観察できる。このような背面発光型構造で太陽光熱のような外光が基板20を通じて入り込んでコントラストを低下させる恐れがある。
【0056】
しかし、本発明によれば、線形偏光層22と1/4波長位相差層21とが円偏光層を形成して外光の反射を最小化できる。基板20の下側外部から入射される外光は、線形偏光層22の吸収軸に沿う方向の成分は吸収され、透過軸に沿う方向の成分は透過される。この透過軸による方向の成分は、1/4波長位相差層21を過ぎつつ一方向に回転される円偏光に変換される。円偏光は、有機発光素子30の第2電極33により反射される。反射されるときに一方向に回転する円偏光は、他の方向に回転する円偏光になり、1/4波長位相差層21を過ぎつつ最初の透過軸に直交する方向の直線偏光に変換される。直線偏光は、線形偏光層22の吸収軸により吸収されて基板20の下側外部に出なくなる。したがって、外光反射が最小化され、コントラストがさらに向上する効果を得ることができる。
【0057】
さらに、本発明の線形偏光層22は、グリッド12と、グリッド12より外光が入射される方向に近く積層される低反射率部材13とで形成されている。それにより、基板20を通じて入射された外光が線形偏光層22に到達する時、金属材質のグリッド12で外光が反射するのを低反射率部材13が減少させ、結果的にコントラスト向上効果を増大させることができる。
【0058】
また、線形偏光層22と1/4波長位相差層21とは基板20上に直接形成される構造であるので、接着層などが不要で薄い有機発光表示装置を具現でき、発光層から具現された画像が接着層を通過しないので、輝度が上昇する。
【0059】
線形偏光層22及び1/4波長位相差層21は多様な方法で形成できる。そして、このような構造は、前述した背面発光型の場合だけでなく前面発光型の場合にも外光の入射方向を考慮して変形適用できる。
【0060】
図6は、本発明の一実施形態に関する背面発光型有機発光表示装置の他の一例を図示した断面図である。基板20の両面のうち外部に向かう一面に線形偏光層22が形成され、他面に1/4波長位相差層21が形成される。1/4波長位相差層21上に有機発光素子30が形成される。線形偏光層22の詳細な構造は、図6の拡大図である図7に図示されている。外光の入射方向である図面の下方に低反射率部材が形成され、その上にグリッドが形成される構造である。各構成要素についての説明は前述した通りであるので、省略する。この実施形態でも基板20の外側から入射された外光は、線形偏光層22を通過しつつ透過軸に平行な直線偏光になり、基板20を経て1/4波長位相差層21を通過しつつ一方向の回転円偏光になり、第2電極33層で反射した後、他方向の回転円偏光になる。この他方向の回転円偏光が、1/4波長位相差層21を再通過しつつ透過軸に直交する直線偏光になり、この直線偏光は線形偏光層22を通過できず、基板20の下方外部では反射された外光が見られないので、外光の減少によるコントラスト向上効果がある。
【0061】
さらに、前述したように線形偏光層22は、基板20の下部に入射する外光がグリッド12で反射することを防止するために低反射率部材13を備えて、コントラスト上昇効果が上昇する。
【0062】
図8は、本発明の一実施形態に関する背面発光型有機発光表示装置のさらに他の一例を図示した断面図である。基板の両面のうち、外部に向かう一面に1/4波長位相差層21及び線形偏光層22が順次形成され、基板の他面に有機発光素子30が形成された例を図示したものである。各構成要素についての詳細な説明は前述した通りである。
【0063】
線形偏光層22の詳細な構造は、図8のCの拡大図である図9に図示されている。1/4波長位相差層21の下面にグリッド12が形成され、グリッド12の下面に低反射率部材13が形成される。
【0064】
この実施形態においても、前述したように基板20の下部から入射する外光がグリッド12で反射されるのを低反射率部材13が最小化して、コントラスト向上効果を増大させることができる。
【0065】
以上説明したのは、基板20の方向に画像が具現される背面発光型有機発光装置の例であるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、本発明は発光層で具現される画像が、基板20の方向ではなく、基板20の逆方向に向かって具現される前面発光型構造にも同一に適用できる。
【0066】
図10は、本発明の他の一実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置の一例を図示した断面図であり、有機発光表示装置は、基板20、基板20上の反射膜34、有機発光素子30、密封部材50を備える。
【0067】
基板20は、前述したように透明なガラス基板20が使われうるが、必ず透明である必要はない。また、フレキシブルな性質を持つためにプラスチックや、金属を使用してもよい。この時、金属表面には絶縁膜をさらに形成する。
【0068】
基板20の一面に形成された反射膜34は、Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr及びこれらの化合物で形成できる。反射膜34上に第1電極31を仕事関数の大きいITO、IZO、ZnOまたはInなどで形成できる。第1電極31はアノード機能を行うが、もし、第1電極31がカソード機能を行うならば、第1電極31層をAg、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr及びこれらの化合物で形成して反射膜34を兼ねるようにすることができる。以下では、第1電極31がアノード機能を行う例を基本として説明する。
【0069】
第2電極33は、透過型電極で形成する。仕事関数の小さなLi、Ca、LiF/Al、Al、Mg、Agなどの金属で半透過膜になるように薄く形成できる。もちろん、このような金属半透過膜上にITO、IZO、ZnOまたはInなどの透明な導電体を形成して、厚さが薄くなるにつれて生じる高抵抗問題を解決できる。
【0070】
第1電極31と第2電極33との間に形成される有機発光層32は、前述した通りである。
【0071】
有機発光素子30上に有機発光素子30を封止する密封部材50が形成される。密封部材50は、外部の水分や酸素などから有機発光素子30を保護するために形成するものであり、透明な材質からなる。このために、ガラス基板20、プラスチック基板20または複数の有機物と無機物との重畳した構造とすることもできる。
【0072】
密封部材50の上面、すなわち、有機発光素子30に向かわずに外部に向かう面に1/4波長位相差層21及び線形偏光層22を順次形成する。線形偏光層22の構造は、図10のDの拡大図である図11に詳細に図示されている。密封部材50上にグリッド12が形成されており、グリッド12上に低反射率部材13が形成されている。図11でグリッドと低反射率部材との構造も図1での構造と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0073】
本実施形態によれば、画像が具現される方向から入射される外光、すなわち、図10で上部から入射される外光は、線形偏光層22及び1/4波長位相差層21の順序で通過した後、反射膜34の表面で反射されて出る時、最終的に線形偏光層22を通過できなくなる。その原理は、前述した通りである。
【0074】
また図11に示したように、グリッド12上に低反射率部材13が形成されて図面の上部方向から外光が入射される時、グリッド12で外光が反射することを低反射率部材13が防止してコントラスト向上効果を増大させる。
【0075】
図12は、本発明の他の実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置のさらに他の一例を図示した断面図である。密封部材50の両面のうち、有機発光素子30に向かう一面に線形偏光層22及び1/4波長位相差層21が順次形成される。線形偏光層22の構造は、図12のEの拡大図である図13に詳細に図示されている。密封部材50の下面に低反射率部材13が形成され、低反射率部材13の下面にグリッド12が形成される。以下、詳細な構造及び効果は前述した通りであるので省略する。
【0076】
図14は、本発明の他の実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置の他の一例を図示した断面図である。密封部材50の両面のうち、外部に向かう一面に線形偏光層22が形成され、有機発光素子30に向かう他面に1/4波長位相差層21が形成される。線形偏光層22の構造は、図14のFの拡大図である図15に詳細に図示されている。密封部材の上面にグリッド12が形成され、グリッド12上に低反射率部材13が形成される。以下、詳細な構造及び効果は前述した通りであるので、省略する。
【0077】
図16は、本発明の他の実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置のさらに他の例を図示した断面図である。基板20上に反射膜34を形成し、反射膜34上に有機発光素子30を形成し、有機発光素子30上に1/4波長位相差層21を形成し、1/4波長位相差層21上に線形偏光層22を形成する。線形偏光層22の構造は、図16のGの拡大図である図17に詳細に図示されている。1/4波長位相差層21上にグリッド12が形成され、グリッド12上に低反射率部材13が形成される構造である。この時、第2電極33層と1/4波長位相差層21との間に保護層40を形成できる。保護層40は、1/4波長位相差層21が形成される時、工程上、第2電極33層が損傷することを防止するためのものである。
【0078】
保護層40は無機物または有機物で形成する。無機物としては、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸窒化物及びこれらの化合物が使われうる。金属酸化物としては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、ITO、及びこれらの化合物が使われうる。金属窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化シリコン及びこれらの化合物が使われうる。金属炭化物としては、炭化シリコンが使われ、金属酸窒化物としては、酸窒化シリコンが使われうる。無機物としては、これ以外にもシリコンが使われ、シリコン及びメタルそれぞれのセラミック誘導体が使われてもよい。それだけでなく、DLC(Diamond−Like Carbon)なども使用できる。
【0079】
有機物としては、有機ポリマー、有機金属ポリマー、及びハイブリッド有機/無機ポリマーなどが使われ、アクリル樹脂が使われうる。
【0080】
図18は、本発明の他の一実施形態に関する前面発光型有機発光装置のさらに他の一例を図示したものである。1/4波長位相差層21と線形偏光層22とが反射膜34と有機発光素子30との間に成膜された例を示す。線形偏光層22の構造は、図18のHの拡大図である図19に詳細に図示されている。1/4波長位相差層21上にグリッド12が形成され、グリッド12上に低反射率部材13が形成される。この場合にも、図面の上部方向から入射された外光は、線形偏光層22を通過しつつ透過軸に平行な直線偏光になり、1/4波長位相差層21層を通過しつつ一方向の回転円偏光になり、反射膜34で反射された後、他方向の回転円偏光になる。この他方向の回転円偏光が1/4波長位相差層21を再通過しつつ透過軸に直交する直線偏光になり、この直線偏光は、線偏光層22を通過できなくなって、外部では反射された外光がなくなる。
【0081】
また、低反射率部材13によってグリッド12で外光が反射されることを最小化できる。
【0082】
図示していないが、反射膜34の上面に1/4波長位相差層21を形成し、1/4波長位相差層21上に有機発光素子30を形成し、この有機発光素子30上に線形偏光層22を形成してもよい。
【0083】
図20は、本発明のさらに他の一実施形態に関する受動駆動方式の背面発光型有機発光表示装置の一例を図示した概略的な断面図である。
【0084】
図20の有機発光表示装置は、図4と同様に、基板20の上面に線形偏光層22及び1/4波長位相差層21が順次形成されたものであり、この1/4波長位相差層21上に有機発光素子30が形成される。線形偏光層22の詳細な構造は、図4及び図5と同一であって省略する。
【0085】
1/4波長位相差層21上には、第1電極31が所定のストライプパターンで形成されており、この第1電極31上にこれを区画するように内部絶縁膜35が形成されている。そして、内部絶縁膜35上には有機発光層32及び第2電極33のパターニングのために、第1電極31に直交するように形成されたセパレータ36が形成されている。このセパレータ36により、有機発光層32及び第2電極33は、第1電極31に交差するようにパターニングされる。第2電極33上に密封部材(図示せず)を備えて、有機発光素子30を外気から遮断する。場合によっては、セパレータ36なしに有機発光層32及び第2電極33をパターニングしてもよい。
【0086】
図20による実施形態の場合にも、前述した図4の実施形態のように、基板20の下部から入り込む外光が反射されずにコントラストが向上し、かつ全体的なディスプレイ厚さが薄くなる。
【0087】
また低反射率部材13によってグリッド12で外光の反射を最小化して、コントラスト向上効果を増大させる。
【0088】
別途の図面で図示していないが、このような受動駆動型表示装置においても図6及び図8のような構造がそのまま適用されうるということは言うまでもない。
【0089】
図21は、本発明のさらに他の一実施形態に関する能動駆動方式の背面発光型有機発光表示装置の一例を図示した概略的な断面図である。
【0090】
図21を参照すれば、基板20の上面に薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)が形成されている。このTFTは各画素別に少なくとも一つずつ形成されるが、有機発光素子30に電気的に連結される。
【0091】
具体的に、基板20上に線形偏光層22及び1/4波長位相差層21を順次形成する。線形偏光層22の詳細な構造は図5と同様であるので、省略する。1/4波長位相差層21上にバッファ層41が形成され、バッファ層41上に所定パターンの半導体層42が形成される。半導体層42の上部には、SiO、SiNxなどで形成されるゲート絶縁膜43が形成され、ゲート絶縁膜43の上部の所定領域にはゲート電極44が形成される。ゲート電極44は、TFTオン/オフ信号を印加するゲートライン(図示せず)と連結されている。ゲート電極44の上部には層間絶縁膜45が形成され、コンタクトホールを通じてソース電極46及びドレイン電極47が、それぞれ半導体層42のソース及びドレイン領域に接するように形成される。このように形成されたTFTは、パッシベーション膜48で覆われて保護される。
【0092】
パッシベーション膜48の上部には、アノード電極になる第1電極31が形成され、これを覆うように絶縁物で画素定義膜49が形成される。この画素定義膜49に所定の開口を形成した後、この開口で限定された領域内に有機発光層32を形成する。そして、全体画素をいずれも覆うように第2電極33が形成される。
【0093】
能動駆動型構造においても、基板20上に線形偏光層22及び1/4波長位相差層21が順に積層されているために、図21から見る時に、基板20の下部方向から入り込んだ外光の反射を、この線形偏光層22と1/4波長位相差層21とが遮断できるようになる。
【0094】
また、線形偏光層22は、グリッド12と低反射率部材13とを備え、グリッド12での外光の反射を低反射率部材13が最小化して、コントラスト向上効果を増大させる。
【0095】
このようなAM駆動方式の背面発光型有機発光表示装置において、前記線形偏光層22及び1/4波長位相差層21は、線形偏光層22が外光に向かう方向に配置され、1/4波長位相差層21が有機発光素子30に向かう方向に配置されるかぎり、基板20、TFT及び有機発光素子30によりなるいかなる面に成膜されても構わない。すなわち、別途の図面で図示していないが、図6、図8のように、基板20の一面または他面に1/4波長位相差層21、線形偏光層22を成膜した後、その上にTFT、有機発光素子30を形成してもよく、1/4波長位相差層21及び/または線形偏光層22をTFTの各層により形成される界面間に配置させてもよい。
【0096】
したがって、たとえ図示していないにしても、TFTの上部に別途のパッシベーション膜48が有機物及び/または無機物で形成されず、線形偏光層22と1/4波長位相差層21とが順次に層間絶縁膜45上に形成されて、パッシベーション膜48を代替することもありうる。
【0097】
図22は、本発明のさらに他の一実施形態に関する受動駆動方式の前面発光型有機発光表示装置の一例を図示した概略的な断面図である。
【0098】
基板20の上面に反射膜34が形成され、この反射膜34の上面に1/4波長位相差層及び線形偏光層22が順次に形成されたものであり、線形偏光層22上に有機発光素子30が形成される。
【0099】
線形偏光層22の詳細な構造は、図18及び図19と同一であって、これについての詳細な説明は省略する。線形偏光層22上に第1電極31が所定のストライプパターンで形成されており、第1電極31上にこれを区画するように内部絶縁膜35が形成されている。そして、内部絶縁膜35上には、有機発光層32及び第2電極33のパターニングのために、第1電極31に直交するようにセパレータ36が形成されている。セパレータ36により、有機発光層32及び第2電極33は、第1電極31と交差するようにパターニングされている。第2電極33上には密封部材(図示せず)が形成されて有機発光素子30を外気から遮断する。場合によっては、セパレータ36なしに有機発光層32及び第2電極33をパターニングすることもある。
【0100】
この実施形態でも、外部から入り込む外光が反射されずにコントラストが向上し、かつ全体的なディスプレイの厚さが薄くなりうる。また、低反射率部材によってグリッドでの外光の反射を最小化して、コントラスト上昇効果を増大させる。
【0101】
別途の図面で図示していないが、このような前面発光型受動駆動型表示装置においても、図10、図12、図14、図16及び図18のような構造がそのまま適用されうるということは言うまでもない。
【0102】
図23は、本発明のさらに他の一実施形態に関する能動駆動方式の前面発光型有機発光表示装置の一例を図示した概略的な断面図である。
【0103】
図23を参照すれば、基板20の上面にTFTが形成されている。このTFTは、各画素別に少なくとも一つずつ形成されるが、有機発光素子30に電気的に連結される。TFTの構造は前述した図21と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【0104】
薄膜トランジスタ上にはTFTを覆うようにパッシベーション膜48が形成されており、このパッシベーション膜48上に反射膜34が形成される。そして、反射膜34上にアノード電極になる第1電極31が形成され、これを覆うように絶縁物で画素定義膜49が形成される。画素定義膜49に所定の開口を形成した後、この開口で限定された領域内に有機発光層32を形成する。そして、全体画素をいずれも覆うように第2電極33が形成される。
【0105】
図23による実施形態においては図12による実施形態のように、密封部材50の両面のうち、有機発光素子30に向かう一面に順次に線形偏光層22及び1/4波長位相差層21を形成する。線形偏光層22の詳細な構造は図13に示したものと同じなので省略する。
【0106】
図23で見る時、図面の上部方向である密封部材50の上側から入射される外光の反射を、この線形偏光層22と1/4波長位相差層21とが遮断できるようになる。また、低反射率部材13によってグリッド12での外光の反射を最小化して、コントラスト上昇効果を増大させる。
【0107】
別途の図面で図示していないが、このような前面発光型能動駆動型表示装置においても、図10、図12、図14、図16及び図18のような構造がそのまま適用されうるということは言うまでもない。
【0108】
以上、図面に図示された実施形態を参考にして説明されたが、それら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、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0109】
本発明は、有機発光表示装置のみに限定されるものではなく、発光素子として無機発光素子や、LCD、電子放出装置などを使用するその他の平板表示装置のいずれにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0110】
【図1】本発明の一実施形態に関する偏光子を図示した概略的な斜視図である。
【図2】図1のII−II線に沿って切り取った断面図である。
【図3】本発明の他の一実施形態に関する偏光子を図示した概略的な断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に関する背面発光型有機発光表示装置の例を拡大図示した概略的な断面図である。
【図5】本発明の一実施形態に関する各線形偏光層を拡大図示した概略的な断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に関する背面発光型有機発光表示装置の例を拡大図示した概略的な断面図である。
【図7】本発明の一実施形態に関する各線形偏光層を拡大図示した概略的な断面図である。
【図8】本発明の一実施形態に関する背面発光型有機発光表示装置の例を拡大図示した概略的な断面図である。
【図9】本発明の一実施形態に関する各線形偏光層を拡大図示した概略的な断面図である。
【図10】本発明の他の実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置の例を拡大図示した概略的な断面図である。
【図11】本発明の他の実施形態に関する各線形偏光層を拡大図示した概略的な断面図である。
【図12】本発明の他の実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置の例を拡大図示した概略的な断面図である。
【図13】本発明の他の実施形態に関する各線形偏光層を拡大図示した概略的な断面図である。
【図14】本発明の他の実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置の例を拡大図示した概略的な断面図である。
【図15】本発明の他の実施形態に関する各線形偏光層を拡大図示した概略的な断面図である。
【図16】本発明の他の実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置の例を拡大図示した概略的な断面図である。
【図17】本発明の他の実施形態に関する各線形偏光層を拡大図示した概略的な断面図である。
【図18】本発明の他の実施形態に関する前面発光型有機発光表示装置の例を拡大図示した概略的な断面図である。
【図19】本発明の他の実施形態に関する各線形偏光層を拡大図示した概略的な断面図である。
【図20】本発明のさらに他の一実施形態に関する受動駆動方式の背面発光型有機発光表示装置の一例を図示した概略的な断面図である。
【図21】本発明のさらに他の一実施形態に関する能動駆動方式の背面発光型有機発光表示装置の一例を図示した概略的な断面図である。
【図22】本発明のさらに他の一実施形態に関する受動駆動方式の前面発光型有機発光表示装置の一例を図示した概略的な断面図である。
【図23】本発明のさらに他の一実施形態に関する能動駆動方式の前面発光型有機発光表示装置の一例を図示した概略的な断面図である。
【符号の説明】
【0111】
10 偏光子
11 ベース
12 グリッド
13 低反射率部材
20 基板
21 1/4波長位相差層
22 線形偏光層
30 有機発光素子
31 第1電極
32 有機発光層
33 第2電極
34 反射膜
35 内部絶縁膜
36 セパレータ
40 保護膜
41 バッファ層
42 半導体層
43 ゲート絶縁膜
44 ゲート電極
45 層間絶縁膜
46 ソース電極
47 ドレイン電極
48 パッシベーション膜
49 画素定義膜
50 密封部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベースと、
前記ベース上に形成されるグリッドと、
前記グリッドの面のうち、外光が入射される方向の一面上に形成された低反射率部材と、を備えることを特徴とする偏光子。
【請求項2】
前記低反射率部材は、前記グリッドと同じパターンでグリッドと積層される形態であることを特徴とする請求項1に記載の偏光子。
【請求項3】
前記低反射率部材は、CdSe、CdTeまたはルテニウムを含む材料で形成されることを特徴とする請求項1に記載の偏光子。
【請求項4】
前記低反射率部材は、有機物を含むことを特徴とする請求項1に記載の偏光子。
【請求項5】
前記低反射率部材は、無機物を含むことを特徴とする請求項1に記載の偏光子。
【請求項6】
前記低反射率部材は、金属と誘電物質とを含み、前記金属と前記誘電物質とは混合物をなすことを特徴とする請求項1に記載の偏光子。
【請求項7】
前記誘電物質は、有機物、無機物、及び有機物と無機物との化合物からなる群から選択されたいずれか一つを含むことを特徴とする請求項6に記載の偏光子。
【請求項8】
基板と、
前記基板上に形成されて画像を具現する有機発光素子と、
前記有機発光素子上に形成される密封部材と、
前記基板、有機発光素子及び密封部材により形成される面のうち、一面に形成された1/4波長位相差層と、
前記基板、有機発光素子、密封部材及び1/4波長位相差層により形成される面のうち、他の一面に形成され、前記1/4波長位相差層よりも前記画像が具現される方向に近く位置する線形偏光層と、を備え、
前記線形偏光層は、グリッド及び外光が入射される方向に前記グリッドよりも近く位置するように前記グリッドと積層される低反射率部材を備えることを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項9】
前記画像が前記基板の方向に具現され、
前記線形偏光層は、低反射率部材の上面に前記グリッドが形成される構造であることを特徴とする請求項8に記載の有機発光表示装置。
【請求項10】
前記1/4波長位相差層は前記線形偏光層上に形成され、前記有機発光素子は前記1/4波長位相差層上に形成されることを特徴とする請求項9に記載の有機発光表示装置。
【請求項11】
前記線形偏光層は前記基板上に形成され、前記1/4波長位相差層は前記線形偏光層上に形成され、前記有機発光素子は前記1/4波長位相差層上に形成されることを特徴とする請求項9に記載の有機発光表示装置。
【請求項12】
前記1/4波長位相差層は前記基板上に形成され、前記有機発光素子は前記1/4波長位相差層上に形成され、前記線形偏光層は前記基板の両面のうち、前記1/4波長位相差層が形成された面の反対面に形成されたことを特徴とする請求項9に記載の有機発光表示装置。
【請求項13】
前記1/4波長位相差層及び線形偏光層は、前記基板の両面のうち、前記有機発光素子が形成される面の反対面に順次形成されることを特徴とする請求項9に記載の有機発光表示装置。
【請求項14】
前記画像が前記密封部材の方向に具現され、
前記線形偏光層は、グリッドの上面に低反射率部材が形成される構造であることを特徴とする請求項8に記載の有機発光表示装置。
【請求項15】
前記1/4波長位相差層は前記有機発光素子上に形成され、前記線形偏光層は前記1/4波長位相差層上に形成されることを特徴とする請求項14に記載の有機発光表示装置。
【請求項16】
前記有機発光素子と前記1/4波長位相差層との間に保護膜をさらに備えることを特徴とする請求項15に記載の有機発光表示装置。
【請求項17】
前記1/4波長位相差層及び線形偏光層は、前記密封部材の両面のうち、前記有機発光素子が形成される面の反対面に順次形成されることを特徴とする請求項14に記載の有機発光表示装置。
【請求項18】
前記1/4波長位相差層は、前記密封部材の前記有機発光素子に向かう面に形成され、前記線形偏光層は、前記密封部材の前記両面のうち、前記1/4波長位相差層が形成された面の反対面に形成されたことを特徴とする請求項14に記載の有機発光表示装置。
【請求項19】
前記線形偏光層は、前記密封部材の前記有機発光素子に向かう面に形成され、前記1/4波長位相差層は、前記線形偏光層の前記有機発光素子に向かう面に形成されたことを特徴とする請求項14に記載の有機発光表示装置。
【請求項20】
前記基板と前記有機発光素子との間に介在された反射膜をさらに備え、前記1/4波長位相差層は前記反射膜と前記有機発光素子との間に形成され、前記線形偏光層は前記有機発光素子上に形成されることを特徴とする請求項14に記載の有機発光表示装置。
【請求項21】
前記低反射率部材は、前記グリッドと同じパターンでグリッドと積層される形態であることを特徴とする請求項8に記載の有機発光表示装置。
【請求項22】
前記低反射率部材は、CdSe、CdTeまたはルテニウムを含む材料で形成されることを特徴とする請求項8に記載の有機発光表示装置。
【請求項23】
前記低反射率部材は、有機物を含むことを特徴とする請求項8に記載の有機発光表示装置。
【請求項24】
前記低反射率部材は、無機物を含むことを特徴とする請求項8に記載の有機発光表示装置。
【請求項25】
前記低反射率部材は金属と誘電物質とを含み、前記金属と前記誘電物質とは混合物をなすことを特徴とする請求項8に記載の有機発光表示装置。
【請求項26】
前記誘電物質は、有機物、無機物、及び有機物と無機物との化合物からなる群から選択されたいずれか一つを含むことを特徴とする請求項25に記載の有機発光表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【公開番号】特開2008−46637(P2008−46637A)
【公開日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−210261(P2007−210261)
【出願日】平成19年8月10日(2007.8.10)
【出願人】(590002817)三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Fターム(参考)】