有機発光表示装置
【課題】有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】透過領域と前記透過領域とを介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、基板の第１面上に形成され、画素領域上に位置する薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを覆うパッシベーション膜と、パッシベーション膜上に薄膜トランジスタと電気的に接続されるように形成されていると共に画素領域上に位置し、薄膜トランジスタを覆うように薄膜トランジスタと重畳されて配置された画素電極と、画素電極と対向して透光可能に形成された対向電極と、画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、基板の第２面上に形成された第１電極と、第１電極に対向した第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備える有機発光表示装置である。
【解決手段】透過領域と前記透過領域とを介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、基板の第１面上に形成され、画素領域上に位置する薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを覆うパッシベーション膜と、パッシベーション膜上に薄膜トランジスタと電気的に接続されるように形成されていると共に画素領域上に位置し、薄膜トランジスタを覆うように薄膜トランジスタと重畳されて配置された画素電極と、画素電極と対向して透光可能に形成された対向電極と、画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、基板の第２面上に形成された第１電極と、第１電極に対向した第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備える有機発光表示装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）に関し、さらに詳細には、透明な有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）は、視野角、コントラスト、応答速度、消費電力の側面において優れているため、ＭＰ３プレイヤや携帯電話のような個人用携帯機器からテレビ(ＴＶ)に至るまで応用範囲が拡大している。
【０００３】
このようなＯＬＥＤは、自発光特性を有し、液晶表示装置とは異なり、別途の光源を必要としないので、厚さ及び重さを減らすことができる。
【０００４】
また、ＯＬＥＤは、装置内部の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）や有機発光素子を透明な形態に作ることによって、透明表示装置に形成できる。
【０００５】
このような透明表示装置では、スイッチオフ状態である時、反対側に位置した物体またはイメージが、有機発光素子だけでなく、ＴＦＴ及び多様な配線のパターン間の空間を透過して使用者に伝えられるので、このパターンによって、使用者には、歪曲されたイメージが伝達される問題点がある。これは、前記パターン間の間隔が数百ｎｍで可視光波長と同じレベルであるので、透過された光の散乱がもたらされるためである。
【０００６】
また、ＯＬＥＤの場合、消費電力が高いという限界がある。これは、大型ディスプレイを具現する場合、さらに問題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、透過する光の散乱を抑制して透過イメージの歪曲現象が抑制された透明なＯＬＥＤを提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の課題は、太陽電池から得られる電力をＯＬＥＤの駆動のための補助電源として使用することによって、消費電力の低減可能なＯＬＥＤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を達成するために、本発明は、透過領域及び前記透過領域を介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、前記基板の第１面上に形成され、前記画素領域内に位置するＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆うパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に前記ＴＦＴと電気的に接続されるように形成されていると共に前記画素領域内に位置し、前記ＴＦＴを覆うように前記ＴＦＴと重畳されて配置された画素電極と、前記画素電極と対向し、透光可能に形成された対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、前記基板の第２面上に形成された第１電極と、前記第１電極に対向した第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備えるＯＬＥＤを提供する。
【００１０】
本発明はまた、前述した目的を達成するために、透過領域及び前記透過領域を介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、前記基板の第１面上に形成されていると共にＴＦＴを有し、且つ前記画素領域上に位置する画素回路部と、前記画素回路部を覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に前記画素回路部と電気的に接続されるように形成され、前記画素回路部を覆うように前記画素回路部と重畳されて配された画素電極と、前記画素電極に対向した対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、前記基板の第２面上に形成された第１電極と、前記第１電極に対向した第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備えるＯＬＥＤを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透過する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ＯＬＥＤが得られる。
【００１２】
また、太陽電池部から得られる電力をディスプレイ部の駆動に使用することによって、消費電力を低減するＯＬＥＤが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の望ましい一実施形態によるＯＬＥＤを示す断面図である。
【図２】図１の一実施形態をさらに詳細に示す断面図である。
【図３】図１の他の一実施形態をさらに詳細に示す断面図である。
【図４】図２または図３の有機発光部の一例を概略的に示す概略図である。
【図５】図４の画素回路部の一例を含む有機発光部を示す概略図である。
【図６】図５の有機発光部の一例をさらに具体的に示す平面図である。
【図７】図５の有機発光部の一例をさらに具体的に示す断面図である。
【図８】図５の有機発光部の他の一例をさらに具体的に示す平面図である。
【図９】図５の有機発光部の他の一例をさらに具体的に示す断面図である。
【図１０】本発明の望ましい他の一実施形態によるＯＬＥＤを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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をさらに詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）を示した断面図である。
【００１６】
図１を参照すれば、本発明の望ましい一実施形態によるＯＬＥＤは、基板１の第１面１１にディスプレイ部２が備えられ、第２面１２に太陽電池部３が備えられる。前記基板１は、透明なガラスまたは透明なプラスチックのように透明な部材で形成され、前記第１面１１と第２面１２とは、相互対向した面となる。
【００１７】
このようなＯＬＥＤでは、外来光は太陽電池部３の外側から入射し、太陽電池部３、基板１及びディスプレイ部２を透過して、一部は、前記太陽電池部３に吸収される。
【００１８】
そして、ディスプレイ部２は、後述するように、外来光が透過可能に備えられたものであって、図１から見る時、画像が具現される側に位置した使用者が太陽電池部３の外側のイメージを観察可能に備えられる。
【００１９】
このような本発明の望ましい一実施形態によるＯＬＥＤで、前記太陽電池部３は、別途の蓄電部(図示せず)を備え、また、ディスプレイ部２に電気的に接続されてディスプレイ部２を稼動する電源となりうる。
【００２０】
前記ディスプレイ部２は、前記太陽電池部３以外に、別途のメイン電源に連結されうる。
【００２１】
図２は、図１のＯＬＥＤをさらに具体的に示した一実施形態であって、前記ディスプレイ部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。
【００２２】
前記密封基板２３は、透明な部材で形成され、有機発光部２１からの画像を具現可能にし、有機発光部２１への外気及び水分の侵入を遮断する。
【００２３】
前記密封基板２３と有機発光部２１とは、エッジがシーラント(図示せず)によって密封された構造を有し、これにより、前記密封基板２３と有機発光部２１との間に空間２５を形成する。この空間２５には、吸湿剤や充填材が充填されうる。
【００２４】
前記密封基板２３の代りに、図３に示したように、薄膜密封フィルム２４を有機発光部２１上に形成することによって、有機発光部２１を外気から保護できる。前記密封フィルム２４は、酸化シリコンまたは窒化シリコンのような無機物からなる膜と、エポキシ、ポリイミドのような有機物からなる膜とが交互に成膜された構造を有するが、必ずしもこれに限定されず、透明な薄膜上の密封構造ならば、いかなるものでも適用可能である。
【００２５】
前記太陽電池部３は、基板１の第２面１２に形成された第１電極３１と、第１電極３１上に形成された太陽電池活性層３３と、前記太陽電池活性層３３上に形成された第２電極３２と、を備える。
【００２６】
前記第１電極３１は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａのような金属を薄膜で形成した半透過電極であることができる。前記第２電極３２は、透明電極であることができ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯを含みうる。この場合、第２電極３２を透過する外光の透過度が高まるので、太陽電池部３の外光吸収率を高めうる。
【００２７】
しかし、前記第１電極３１及び第２電極３２は、必ずしもこれに限定されず、前記第１電極３１を透明電極で、前記第２電極３２を半透過電極で形成することもある。しかし、この場合には、太陽電池部３の外光吸収率は、前述した実施形態に比べて、低下するであろう。
【００２８】
前記太陽電池活性層３３は、第１電極３１上に蒸着またはプリンティングして形成されるが、有機単分子、ｐ−Ｓｉ、ｃ−Ｓｉの透明電極母体（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｂａｓｅ）に蒸着及びプリンティング可能な太陽電池材料は、いずれも可能である。前記太陽電池活性層３３は、基本的にｐ−ｎ接合のような半導体特性を有し、可視光及び近赤外線吸収特性を有する材料ならば、可能である。
【００２９】
一例として、前記太陽電池活性層３３は、ナノサイズを有するチタン酸化物粉末体、太陽光吸収が可能な感光性染料及び電解質で構成できる。前記電解質は、液体または固体電解質を使用できるが、液体電解質を使用する場合、外側への液体電解質の漏洩を防止するように、密封構造を形成する。
【００３０】
図面に示していないが、前記第１電極３１及び第２電極３２は、別途の蓄電部(図示せず)に連結されうる。
【００３１】
図４は、図２または図３の有機発光部２１の概略的な構成を示す概略図である。図２ないし図４に示したように、本発明の望ましい一実施形態によれば、前記有機発光部２１は、外来光が透過されるように備えられた透過領域ＴＡと、この透過領域ＴＡを介して相互離隔された複数の画素領域ＰＡとに区画された基板１上に形成されたものである。
【００３２】
各画素領域ＰＡ内には、画素回路部ＰＣが備えられており、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶのような複数の導電ラインが、この画素回路部ＰＣに電気的に接続される。図面に示していないが、前記画素回路部ＰＣの構成によって、前記スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶ以外にも、さらに多様な導電ラインが備えられている。
【００３３】
図５は、前記画素回路部ＰＣの一例を示したものであって、スキャンラインＳ及びデータラインＤに連結された第１ＴＦＴ ＴＲ１と、第１ＴＦＴ ＴＲ１及び駆動電源ラインＶに連結された第２ＴＦＴ ＴＲ２と、第１ＴＦＴ ＴＲ１及び第２ＴＦＴ ＴＲ２に連結されたキャパシタＣｓｔと、を備える。この時、第１ＴＦＴ ＴＲ１は、スイッチングトランジスタとなり、第２ＴＦＴ ＴＲ２は、駆動トランジスタとなる。前記第２ＴＦＴ ＴＲ２は、画素電極２２１と電気的に接続されている。図５で、第１ＴＦＴ ＴＲ１及び第２ＴＦＴ ＴＲ２は、Ｐ型に示されているが、必ずしもこれに限定されず、少なくとも一つがＮ型に形成されることもある。
【００３４】
本発明の望ましい一実施形態によれば、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインは、いずれも前記画素領域ＰＡを横切るように配置され、透過領域ＴＡのみを横切る導電ラインは、存在しない。
【００３５】
前記各画素領域ＰＡは、発光が生じる領域となるが、このように発光が生じる領域内に画素回路部ＰＣが位置し、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインが横切るため、使用者は、発光が生じる領域のみを認識し、透過領域ＴＡを通じて外部が見られ、太陽光が画素回路部ＰＣ内の素子のパターンと関連して散乱することによって、外部イメージの歪曲が防止できる。たとえ、画素領域ＰＡと画素領域ＰＡとの間の透過領域ＴＡにも、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインが横切るように配置されているとしても、この導電ラインは、非常に薄く形成されるため、これは、使用者の精密な観察によってのみ発見される程度であるので、有機発光部２１の全体透過度には、影響を及ぼさず、特に、透明ディスプレイの具現には、全く影響を与えない。また、使用者が前記画素領域ＰＡで覆われた領域ほど外部イメージが見られないとしても、ディスプレイ領域全体から見た時、前記画素領域ＰＡは、あたかも透明ガラスの表面に複数の点が規則的に配列されているようなものであるので、使用者が外部イメージを観察するのには、大きな妨げにはならない。すなわち、これは、あたかも透明ガラスに色付け（ｔｉｎｔｉｎｇ）をしたような効果が得られるのである。
【００３６】
このような画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積に対する透過領域ＴＡの面積の比率が、２０％ないし９０％の範囲に属するように画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとが形成される。
【００３７】
画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡの全体面積に対する透過領域ＴＡの面積の比率が、２０％より小さければ、図１でディスプレイ部２がスイッチオフ状態である時に、ディスプレイ部２を透過できる光が少なくて、使用者は反対側に位置した物体またはイメージが見難い。すなわち、ディスプレイ部２が透明であると言えなくなる。透過領域ＴＡの面積の画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡの全体に対する比率が２０％ほどであるとしても、画素領域ＰＡが全体透過領域ＴＡに対してアイランド状に存在するものであり、画素領域ＰＡ内に可能なかぎりすべての導電パターンが配置されて太陽光の散乱度を最低化させるので、使用者は、透明ディスプレイとして認識が可能になる。そして、後述するように、画素回路部ＰＣに備えられるＴＦＴを酸化物半導体のように透明ＴＦＴで形成し、有機発光素子も透明素子で形成する場合には、透明ディスプレイとしての認識がさらに大きくなりうる。この場合にも、既存の透明ディスプレイとは異なり、画素領域ＰＡ内に可能なかぎりすべての導電パターンが配置されて太陽光による散乱を最大限抑制できるため、使用者は、歪曲されていない外部イメージが見られる。
【００３８】
画素領域ＰＡ及び透明領域ＴＡの全体面積に対する透明領域ＴＡの面積の比率が、９０％より大きければ、ディスプレイ部２の画素集積度が過度に低くなって、画素領域ＰＡにおける発光を通じて安定した画像を具現し難い。すなわち、画素領域ＰＡの面積が小さくなるほど、画像を具現するためには、有機発光膜２２３で発光する光の輝度を高めなくてはならない。このように、有機発光素子を高輝度状態で作動させれば、寿命が急に低下するという問題点が生じる。また、一つの画素領域ＰＡのサイズを適正に維持しつつ、透明領域ＴＡの面積比率を９０％より大きくすれば、画素領域ＰＡの数が減って解像度が低下するという問題点が生じる。
【００３９】
前記画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡの全体面積に対する透過領域ＴＡの面積の比率は、４０％ないし７０％の範囲に属させることが望ましい。
【００４０】
４０％未満では、透過領域ＴＡに比べて、前記画素領域ＰＡの面積が過度に大きいので、使用者が透過領域ＴＡを通じて外部イメージを観察するのに限界がある。７０％を超える場合、画素領域ＰＡ内に配置する画素回路部ＰＣの設計に制約がたくさん加わる。
【００４１】
前記画素領域ＰＡには、この画素領域ＰＡに対応する面積として画素回路部ＰＣと電気的に接続された画素電極２２１が備えられ、前記画素回路部ＰＣは、前記画素電極２２１に覆われるように前記画素電極２２１と重畳される。そして、前述したスキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインも、いずれもこの画素電極２２１を横切るように配置される。本発明の望ましい一実施形態によれば、前記画素電極２２１は、画素領域ＰＡの面積と同一か、またはこれより若干小さいことが望ましい。したがって、図６に示したように、使用者が見る時、画素電極２２１によって前述した画素回路部ＰＣが覆われた状態となり、導電ラインの相当部分覆われた状態となる。これにより、使用者は、透過領域ＴＡを通じて導電ラインの一部のみが見られることになるので、前述したように、太陽光の散乱を最大限に抑制でき、これにより、歪曲されていない外部イメージが見られる。
【００４２】
図７は、前記有機発光部２１をさらに詳細に説明するための一実施形態を示した断面図であって、図５に示した画素回路部ＰＣを具現したものである。
【００４３】
図７による本発明の望ましい一実施形態によれば、前記基板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１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２が形成される。
【００４４】
まず、前記バッファ膜２１１上には、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。
【００４５】
前記バッファ膜２１１は、不純元素の侵入を防止すると共に表面を平坦化する役割を果たすものであって、このような役割を行える多様な物質で形成されうる。一例として、前記バッファ膜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、酸化チタンまた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うる。前記バッファ膜２１１は、必須構成要素ではなく、必要に応じては、設けないこともある。
【００４６】
前記第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うるが、必ずしもこれに限定されず、酸化物半導体でも形成されうる。例えば、Ｇ−Ｉ−Ｚ−Ｏ層[ａ(Ｉｎ２Ｏ３)ｂ(Ｇａ２Ｏ３)ｃ(ＺｎＯ)層](ａ、ｂ、ｃは、それぞれａ≧０、ｂ≧０、ｃ＞０の条件を満足させる実数)でありうる。このように、第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂを酸化物半導体で形成する場合には、透光度がさらに高まりうる。
【００４７】
前記第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。
【００４８】
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。
【００４９】
図７に示したように、前記スキャンライン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うる。そして、データラインＤは、第１ソース電極２１６ａと同時に、且つ第１ソース電極２１６ａと連結されて形成され、駆動電源ラインＶは、第２ソース電極２１６ｂと同時に、且つ第２ソース電極２１６ｂと連結されて形成される。
【００５０】
キャパシタＣｓｔ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、下部電極２２０ａが、第１ドレイン電極２１７ａと同時に、上部電極２２０ｂが形成される。
【００５１】
前記のような第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２の構造は、必ずしもこれに限定されず、多様な形態のＴＦＴ及びキャパシタの構造が適用可能である。
【００５２】
このような第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２を覆うように、パッシベーション膜２１８が形成される。前記パッシベーション膜２１８は、上面が平坦化した単一または複数層の絶縁膜となりうる。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うる。
【００５３】
前記パッシベーション膜２１８上には、第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２の上を覆って画素電極２２１が形成され、この画素電極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２ＴＦＴ ＴＲ２のドレイン電極２１７ｂに連結される。前記各画素電極２２１は、図６に示したように、相互独立したアイランド状に形成される。
【００５４】
前記パッシベーション膜２１８上には、前記画素電極２２１のエッジを覆うように画素定義膜２１９が形成され、画素電極２２１上には、有機発光層２２３と対向電極２２２とが順次に積層される。前記対向電極２２２は、全体画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとにわたって形成される。
【００５５】
前記有機発光層２２３は、低分子または高分子有機膜が使われうる。低分子有機膜を使用する場合、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)が単一あるいは複合の構造に積層されて形成され、使用可能な有機材料は銅フタロシアニン(ＣｕＰｃ：Ｃｏｐｐｅｒｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ)、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)のみならず様々な材料が適用可能である。これらの低分子有機膜は、真空蒸着法またはノズルプリンティングの方法で形成されうる。この時、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＴＬ、及びＥＩＬは、共通層であって、赤、緑、青色のピクセルに共通に適用されうる。したがって、図７とは異なり、これらの共通層は、対向電極２２２のように、全体画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡを覆うように形成されうる。
【００５６】
前記画素電極２２１は、アノード電極として機能し、前記対向電極２２２は、カソード電極として機能するが、もちろん、これらの画素電極２２１と対向電極２２２との極性は、互いに逆になっても構わない。
【００５７】
本発明の一実施形態によれば、前記画素電極２２１は、反射電極となり、前記対向電極２２２は、透明電極となりうる。前記画素電極２２１は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ及びこれらの化合物で形成された反射膜と、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３とを含んで設けられうる。そして、前記対向電極２２２は、仕事関数が小さい金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａで形成されうる。したがって、前記有機発光部２１は、対向電極２２２の方向に画像を具現する前面発光型となる。
【００５８】
このように、画素電極２２１が反射電極で備えられる場合、その下部に配置された画素回路部は、画素電極２２１によって覆われた状態となり、これにより、図７に示したように、対向電極２２２の上部の外側で、使用者は、画素電極２２１の下部の第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２の各パターンと、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶの一部とを観察できなくなり、したがって、これらを構成する各導電パターンによって、外部イメージの歪曲が発生せず鮮明な外部イメージが見られる。
【００５９】
一方、本発明は、必ずしもこれに限定されず、前記画素電極２２１も透明電極で備えられうる。この場合、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３を備え得る。このように、画素電極２２１が透明な場合、使用者が対向電極２２２の上部の外側で、画素電極２２１の下部の第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２の各パターンと、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶの一部とが見られる。しかし、前記画素電極２２１が透明であるとしても、透光率が１００％となれないので、透過される光に損失が発生する。また、前記導電パターンも、画素電極２２１の領域内に配置されるので、画素電極２２１によって外来光の透過率がさらに低下するので、これらの導電パターンに直接外光が入射する時に比べて、外光との干渉効果が落ちる恐れもある。したがって、これらの導電パターンに直接外光が入射する時に比べて、外部イメージの歪曲現象を減らすことができる。
【００６０】
一方、本発明にあって、透過領域ＴＡの透光率をさらに高めるために、前記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。この時、前記基板１は、前記絶縁膜の有する全体的な透過率より高いか、または同じ透過率を有する。
【００６１】
前記パッシベーション膜２１８は、特許請求の範囲の第１絶縁膜に対応する。そして、前述したゲート絶縁膜２１３、層間絶縁膜２１５及び画素定義膜２１９は、特許請求の範囲の第２絶縁膜となる。
【００６２】
図８及び図９は、本発明の他の一実施形態を示したものであって、透過領域ＴＡの絶縁膜に一定形状の開口２２０を形成したものである。
【００６３】
前記開口２２０は、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶに触れない範囲内で可能なかぎり広く形成されることが望ましく、前記ゲート絶縁膜２１３、層間絶縁膜２１５、パッシベーション膜２１８及び画素定義膜２１９にわたって形成させることが望ましい。図９で、バッファ膜２１１には、開口２２０を延長しなかったが、これは、基板１の外側から浸透する不純物を遮断するためのものであって、場合によっては、前記開口２２０は、バッファ膜２１１にまで延長しうる。
【００６４】
このように、透過領域ＴＡに開口２２０を形成することによって、透過領域ＴＡにおける透光度をさらに高め、これにより、使用者が外部イメージの観察がさらに容易になりうる。
【００６５】
以上、前述したような本発明のディスプレイ部２は、図１０に示したように、別途の基板１３に形成されて前記第１面１１に接合されるか、またはスライディング方式で結合されうる。
【００６６】
この場合、第２面１２に太陽電池部３が形成された基板１は、建物の窓となり、この太陽電池部３に入射した太陽光によってディスプレイ部２を駆動する電力が得られる。
【００６７】
本発明は、添付した図面に示された一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、これから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ことが分かるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、表示装置関連の技術分野に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 基板
２ ディスプレイ部
３ 太陽電池部
１１ 第１面
１２ 第２面
２１ 有機発光部
２３ 密封基板
２４ 密封フィルム
２５ 空間
３１ 第１電極
３２ 第２電極
３３ 太陽電池活性層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）に関し、さらに詳細には、透明な有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）は、視野角、コントラスト、応答速度、消費電力の側面において優れているため、ＭＰ３プレイヤや携帯電話のような個人用携帯機器からテレビ(ＴＶ)に至るまで応用範囲が拡大している。
【０００３】
このようなＯＬＥＤは、自発光特性を有し、液晶表示装置とは異なり、別途の光源を必要としないので、厚さ及び重さを減らすことができる。
【０００４】
また、ＯＬＥＤは、装置内部の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）や有機発光素子を透明な形態に作ることによって、透明表示装置に形成できる。
【０００５】
このような透明表示装置では、スイッチオフ状態である時、反対側に位置した物体またはイメージが、有機発光素子だけでなく、ＴＦＴ及び多様な配線のパターン間の空間を透過して使用者に伝えられるので、このパターンによって、使用者には、歪曲されたイメージが伝達される問題点がある。これは、前記パターン間の間隔が数百ｎｍで可視光波長と同じレベルであるので、透過された光の散乱がもたらされるためである。
【０００６】
また、ＯＬＥＤの場合、消費電力が高いという限界がある。これは、大型ディスプレイを具現する場合、さらに問題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、透過する光の散乱を抑制して透過イメージの歪曲現象が抑制された透明なＯＬＥＤを提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の課題は、太陽電池から得られる電力をＯＬＥＤの駆動のための補助電源として使用することによって、消費電力の低減可能なＯＬＥＤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を達成するために、本発明は、透過領域及び前記透過領域を介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、前記基板の第１面上に形成され、前記画素領域内に位置するＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆うパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に前記ＴＦＴと電気的に接続されるように形成されていると共に前記画素領域内に位置し、前記ＴＦＴを覆うように前記ＴＦＴと重畳されて配置された画素電極と、前記画素電極と対向し、透光可能に形成された対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、前記基板の第２面上に形成された第１電極と、前記第１電極に対向した第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備えるＯＬＥＤを提供する。
【００１０】
本発明はまた、前述した目的を達成するために、透過領域及び前記透過領域を介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、前記基板の第１面上に形成されていると共にＴＦＴを有し、且つ前記画素領域上に位置する画素回路部と、前記画素回路部を覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に前記画素回路部と電気的に接続されるように形成され、前記画素回路部を覆うように前記画素回路部と重畳されて配された画素電極と、前記画素電極に対向した対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、前記基板の第２面上に形成された第１電極と、前記第１電極に対向した第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備えるＯＬＥＤを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透過する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ＯＬＥＤが得られる。
【００１２】
また、太陽電池部から得られる電力をディスプレイ部の駆動に使用することによって、消費電力を低減するＯＬＥＤが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の望ましい一実施形態によるＯＬＥＤを示す断面図である。
【図２】図１の一実施形態をさらに詳細に示す断面図である。
【図３】図１の他の一実施形態をさらに詳細に示す断面図である。
【図４】図２または図３の有機発光部の一例を概略的に示す概略図である。
【図５】図４の画素回路部の一例を含む有機発光部を示す概略図である。
【図６】図５の有機発光部の一例をさらに具体的に示す平面図である。
【図７】図５の有機発光部の一例をさらに具体的に示す断面図である。
【図８】図５の有機発光部の他の一例をさらに具体的に示す平面図である。
【図９】図５の有機発光部の他の一例をさらに具体的に示す断面図である。
【図１０】本発明の望ましい他の一実施形態によるＯＬＥＤを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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をさらに詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）を示した断面図である。
【００１６】
図１を参照すれば、本発明の望ましい一実施形態によるＯＬＥＤは、基板１の第１面１１にディスプレイ部２が備えられ、第２面１２に太陽電池部３が備えられる。前記基板１は、透明なガラスまたは透明なプラスチックのように透明な部材で形成され、前記第１面１１と第２面１２とは、相互対向した面となる。
【００１７】
このようなＯＬＥＤでは、外来光は太陽電池部３の外側から入射し、太陽電池部３、基板１及びディスプレイ部２を透過して、一部は、前記太陽電池部３に吸収される。
【００１８】
そして、ディスプレイ部２は、後述するように、外来光が透過可能に備えられたものであって、図１から見る時、画像が具現される側に位置した使用者が太陽電池部３の外側のイメージを観察可能に備えられる。
【００１９】
このような本発明の望ましい一実施形態によるＯＬＥＤで、前記太陽電池部３は、別途の蓄電部(図示せず)を備え、また、ディスプレイ部２に電気的に接続されてディスプレイ部２を稼動する電源となりうる。
【００２０】
前記ディスプレイ部２は、前記太陽電池部３以外に、別途のメイン電源に連結されうる。
【００２１】
図２は、図１のＯＬＥＤをさらに具体的に示した一実施形態であって、前記ディスプレイ部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。
【００２２】
前記密封基板２３は、透明な部材で形成され、有機発光部２１からの画像を具現可能にし、有機発光部２１への外気及び水分の侵入を遮断する。
【００２３】
前記密封基板２３と有機発光部２１とは、エッジがシーラント(図示せず)によって密封された構造を有し、これにより、前記密封基板２３と有機発光部２１との間に空間２５を形成する。この空間２５には、吸湿剤や充填材が充填されうる。
【００２４】
前記密封基板２３の代りに、図３に示したように、薄膜密封フィルム２４を有機発光部２１上に形成することによって、有機発光部２１を外気から保護できる。前記密封フィルム２４は、酸化シリコンまたは窒化シリコンのような無機物からなる膜と、エポキシ、ポリイミドのような有機物からなる膜とが交互に成膜された構造を有するが、必ずしもこれに限定されず、透明な薄膜上の密封構造ならば、いかなるものでも適用可能である。
【００２５】
前記太陽電池部３は、基板１の第２面１２に形成された第１電極３１と、第１電極３１上に形成された太陽電池活性層３３と、前記太陽電池活性層３３上に形成された第２電極３２と、を備える。
【００２６】
前記第１電極３１は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａのような金属を薄膜で形成した半透過電極であることができる。前記第２電極３２は、透明電極であることができ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯを含みうる。この場合、第２電極３２を透過する外光の透過度が高まるので、太陽電池部３の外光吸収率を高めうる。
【００２７】
しかし、前記第１電極３１及び第２電極３２は、必ずしもこれに限定されず、前記第１電極３１を透明電極で、前記第２電極３２を半透過電極で形成することもある。しかし、この場合には、太陽電池部３の外光吸収率は、前述した実施形態に比べて、低下するであろう。
【００２８】
前記太陽電池活性層３３は、第１電極３１上に蒸着またはプリンティングして形成されるが、有機単分子、ｐ−Ｓｉ、ｃ−Ｓｉの透明電極母体（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｂａｓｅ）に蒸着及びプリンティング可能な太陽電池材料は、いずれも可能である。前記太陽電池活性層３３は、基本的にｐ−ｎ接合のような半導体特性を有し、可視光及び近赤外線吸収特性を有する材料ならば、可能である。
【００２９】
一例として、前記太陽電池活性層３３は、ナノサイズを有するチタン酸化物粉末体、太陽光吸収が可能な感光性染料及び電解質で構成できる。前記電解質は、液体または固体電解質を使用できるが、液体電解質を使用する場合、外側への液体電解質の漏洩を防止するように、密封構造を形成する。
【００３０】
図面に示していないが、前記第１電極３１及び第２電極３２は、別途の蓄電部(図示せず)に連結されうる。
【００３１】
図４は、図２または図３の有機発光部２１の概略的な構成を示す概略図である。図２ないし図４に示したように、本発明の望ましい一実施形態によれば、前記有機発光部２１は、外来光が透過されるように備えられた透過領域ＴＡと、この透過領域ＴＡを介して相互離隔された複数の画素領域ＰＡとに区画された基板１上に形成されたものである。
【００３２】
各画素領域ＰＡ内には、画素回路部ＰＣが備えられており、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶのような複数の導電ラインが、この画素回路部ＰＣに電気的に接続される。図面に示していないが、前記画素回路部ＰＣの構成によって、前記スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶ以外にも、さらに多様な導電ラインが備えられている。
【００３３】
図５は、前記画素回路部ＰＣの一例を示したものであって、スキャンラインＳ及びデータラインＤに連結された第１ＴＦＴ ＴＲ１と、第１ＴＦＴ ＴＲ１及び駆動電源ラインＶに連結された第２ＴＦＴ ＴＲ２と、第１ＴＦＴ ＴＲ１及び第２ＴＦＴ ＴＲ２に連結されたキャパシタＣｓｔと、を備える。この時、第１ＴＦＴ ＴＲ１は、スイッチングトランジスタとなり、第２ＴＦＴ ＴＲ２は、駆動トランジスタとなる。前記第２ＴＦＴ ＴＲ２は、画素電極２２１と電気的に接続されている。図５で、第１ＴＦＴ ＴＲ１及び第２ＴＦＴ ＴＲ２は、Ｐ型に示されているが、必ずしもこれに限定されず、少なくとも一つがＮ型に形成されることもある。
【００３４】
本発明の望ましい一実施形態によれば、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインは、いずれも前記画素領域ＰＡを横切るように配置され、透過領域ＴＡのみを横切る導電ラインは、存在しない。
【００３５】
前記各画素領域ＰＡは、発光が生じる領域となるが、このように発光が生じる領域内に画素回路部ＰＣが位置し、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインが横切るため、使用者は、発光が生じる領域のみを認識し、透過領域ＴＡを通じて外部が見られ、太陽光が画素回路部ＰＣ内の素子のパターンと関連して散乱することによって、外部イメージの歪曲が防止できる。たとえ、画素領域ＰＡと画素領域ＰＡとの間の透過領域ＴＡにも、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインが横切るように配置されているとしても、この導電ラインは、非常に薄く形成されるため、これは、使用者の精密な観察によってのみ発見される程度であるので、有機発光部２１の全体透過度には、影響を及ぼさず、特に、透明ディスプレイの具現には、全く影響を与えない。また、使用者が前記画素領域ＰＡで覆われた領域ほど外部イメージが見られないとしても、ディスプレイ領域全体から見た時、前記画素領域ＰＡは、あたかも透明ガラスの表面に複数の点が規則的に配列されているようなものであるので、使用者が外部イメージを観察するのには、大きな妨げにはならない。すなわち、これは、あたかも透明ガラスに色付け（ｔｉｎｔｉｎｇ）をしたような効果が得られるのである。
【００３６】
このような画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積に対する透過領域ＴＡの面積の比率が、２０％ないし９０％の範囲に属するように画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとが形成される。
【００３７】
画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡの全体面積に対する透過領域ＴＡの面積の比率が、２０％より小さければ、図１でディスプレイ部２がスイッチオフ状態である時に、ディスプレイ部２を透過できる光が少なくて、使用者は反対側に位置した物体またはイメージが見難い。すなわち、ディスプレイ部２が透明であると言えなくなる。透過領域ＴＡの面積の画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡの全体に対する比率が２０％ほどであるとしても、画素領域ＰＡが全体透過領域ＴＡに対してアイランド状に存在するものであり、画素領域ＰＡ内に可能なかぎりすべての導電パターンが配置されて太陽光の散乱度を最低化させるので、使用者は、透明ディスプレイとして認識が可能になる。そして、後述するように、画素回路部ＰＣに備えられるＴＦＴを酸化物半導体のように透明ＴＦＴで形成し、有機発光素子も透明素子で形成する場合には、透明ディスプレイとしての認識がさらに大きくなりうる。この場合にも、既存の透明ディスプレイとは異なり、画素領域ＰＡ内に可能なかぎりすべての導電パターンが配置されて太陽光による散乱を最大限抑制できるため、使用者は、歪曲されていない外部イメージが見られる。
【００３８】
画素領域ＰＡ及び透明領域ＴＡの全体面積に対する透明領域ＴＡの面積の比率が、９０％より大きければ、ディスプレイ部２の画素集積度が過度に低くなって、画素領域ＰＡにおける発光を通じて安定した画像を具現し難い。すなわち、画素領域ＰＡの面積が小さくなるほど、画像を具現するためには、有機発光膜２２３で発光する光の輝度を高めなくてはならない。このように、有機発光素子を高輝度状態で作動させれば、寿命が急に低下するという問題点が生じる。また、一つの画素領域ＰＡのサイズを適正に維持しつつ、透明領域ＴＡの面積比率を９０％より大きくすれば、画素領域ＰＡの数が減って解像度が低下するという問題点が生じる。
【００３９】
前記画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡの全体面積に対する透過領域ＴＡの面積の比率は、４０％ないし７０％の範囲に属させることが望ましい。
【００４０】
４０％未満では、透過領域ＴＡに比べて、前記画素領域ＰＡの面積が過度に大きいので、使用者が透過領域ＴＡを通じて外部イメージを観察するのに限界がある。７０％を超える場合、画素領域ＰＡ内に配置する画素回路部ＰＣの設計に制約がたくさん加わる。
【００４１】
前記画素領域ＰＡには、この画素領域ＰＡに対応する面積として画素回路部ＰＣと電気的に接続された画素電極２２１が備えられ、前記画素回路部ＰＣは、前記画素電極２２１に覆われるように前記画素電極２２１と重畳される。そして、前述したスキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインも、いずれもこの画素電極２２１を横切るように配置される。本発明の望ましい一実施形態によれば、前記画素電極２２１は、画素領域ＰＡの面積と同一か、またはこれより若干小さいことが望ましい。したがって、図６に示したように、使用者が見る時、画素電極２２１によって前述した画素回路部ＰＣが覆われた状態となり、導電ラインの相当部分覆われた状態となる。これにより、使用者は、透過領域ＴＡを通じて導電ラインの一部のみが見られることになるので、前述したように、太陽光の散乱を最大限に抑制でき、これにより、歪曲されていない外部イメージが見られる。
【００４２】
図７は、前記有機発光部２１をさらに詳細に説明するための一実施形態を示した断面図であって、図５に示した画素回路部ＰＣを具現したものである。
【００４３】
図７による本発明の望ましい一実施形態によれば、前記基板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１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２が形成される。
【００４４】
まず、前記バッファ膜２１１上には、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。
【００４５】
前記バッファ膜２１１は、不純元素の侵入を防止すると共に表面を平坦化する役割を果たすものであって、このような役割を行える多様な物質で形成されうる。一例として、前記バッファ膜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、酸化チタンまた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うる。前記バッファ膜２１１は、必須構成要素ではなく、必要に応じては、設けないこともある。
【００４６】
前記第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うるが、必ずしもこれに限定されず、酸化物半導体でも形成されうる。例えば、Ｇ−Ｉ−Ｚ−Ｏ層[ａ(Ｉｎ２Ｏ３)ｂ(Ｇａ２Ｏ３)ｃ(ＺｎＯ)層](ａ、ｂ、ｃは、それぞれａ≧０、ｂ≧０、ｃ＞０の条件を満足させる実数)でありうる。このように、第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂを酸化物半導体で形成する場合には、透光度がさらに高まりうる。
【００４７】
前記第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。
【００４８】
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。
【００４９】
図７に示したように、前記スキャンライン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うる。そして、データラインＤは、第１ソース電極２１６ａと同時に、且つ第１ソース電極２１６ａと連結されて形成され、駆動電源ラインＶは、第２ソース電極２１６ｂと同時に、且つ第２ソース電極２１６ｂと連結されて形成される。
【００５０】
キャパシタＣｓｔ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、下部電極２２０ａが、第１ドレイン電極２１７ａと同時に、上部電極２２０ｂが形成される。
【００５１】
前記のような第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２の構造は、必ずしもこれに限定されず、多様な形態のＴＦＴ及びキャパシタの構造が適用可能である。
【００５２】
このような第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２を覆うように、パッシベーション膜２１８が形成される。前記パッシベーション膜２１８は、上面が平坦化した単一または複数層の絶縁膜となりうる。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うる。
【００５３】
前記パッシベーション膜２１８上には、第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２の上を覆って画素電極２２１が形成され、この画素電極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２ＴＦＴ ＴＲ２のドレイン電極２１７ｂに連結される。前記各画素電極２２１は、図６に示したように、相互独立したアイランド状に形成される。
【００５４】
前記パッシベーション膜２１８上には、前記画素電極２２１のエッジを覆うように画素定義膜２１９が形成され、画素電極２２１上には、有機発光層２２３と対向電極２２２とが順次に積層される。前記対向電極２２２は、全体画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとにわたって形成される。
【００５５】
前記有機発光層２２３は、低分子または高分子有機膜が使われうる。低分子有機膜を使用する場合、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)が単一あるいは複合の構造に積層されて形成され、使用可能な有機材料は銅フタロシアニン(ＣｕＰｃ：Ｃｏｐｐｅｒｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ)、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)のみならず様々な材料が適用可能である。これらの低分子有機膜は、真空蒸着法またはノズルプリンティングの方法で形成されうる。この時、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＴＬ、及びＥＩＬは、共通層であって、赤、緑、青色のピクセルに共通に適用されうる。したがって、図７とは異なり、これらの共通層は、対向電極２２２のように、全体画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡを覆うように形成されうる。
【００５６】
前記画素電極２２１は、アノード電極として機能し、前記対向電極２２２は、カソード電極として機能するが、もちろん、これらの画素電極２２１と対向電極２２２との極性は、互いに逆になっても構わない。
【００５７】
本発明の一実施形態によれば、前記画素電極２２１は、反射電極となり、前記対向電極２２２は、透明電極となりうる。前記画素電極２２１は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ及びこれらの化合物で形成された反射膜と、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３とを含んで設けられうる。そして、前記対向電極２２２は、仕事関数が小さい金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａで形成されうる。したがって、前記有機発光部２１は、対向電極２２２の方向に画像を具現する前面発光型となる。
【００５８】
このように、画素電極２２１が反射電極で備えられる場合、その下部に配置された画素回路部は、画素電極２２１によって覆われた状態となり、これにより、図７に示したように、対向電極２２２の上部の外側で、使用者は、画素電極２２１の下部の第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２の各パターンと、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶの一部とを観察できなくなり、したがって、これらを構成する各導電パターンによって、外部イメージの歪曲が発生せず鮮明な外部イメージが見られる。
【００５９】
一方、本発明は、必ずしもこれに限定されず、前記画素電極２２１も透明電極で備えられうる。この場合、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３を備え得る。このように、画素電極２２１が透明な場合、使用者が対向電極２２２の上部の外側で、画素電極２２１の下部の第１ＴＦＴ ＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ ＴＲ２の各パターンと、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶの一部とが見られる。しかし、前記画素電極２２１が透明であるとしても、透光率が１００％となれないので、透過される光に損失が発生する。また、前記導電パターンも、画素電極２２１の領域内に配置されるので、画素電極２２１によって外来光の透過率がさらに低下するので、これらの導電パターンに直接外光が入射する時に比べて、外光との干渉効果が落ちる恐れもある。したがって、これらの導電パターンに直接外光が入射する時に比べて、外部イメージの歪曲現象を減らすことができる。
【００６０】
一方、本発明にあって、透過領域ＴＡの透光率をさらに高めるために、前記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。この時、前記基板１は、前記絶縁膜の有する全体的な透過率より高いか、または同じ透過率を有する。
【００６１】
前記パッシベーション膜２１８は、特許請求の範囲の第１絶縁膜に対応する。そして、前述したゲート絶縁膜２１３、層間絶縁膜２１５及び画素定義膜２１９は、特許請求の範囲の第２絶縁膜となる。
【００６２】
図８及び図９は、本発明の他の一実施形態を示したものであって、透過領域ＴＡの絶縁膜に一定形状の開口２２０を形成したものである。
【００６３】
前記開口２２０は、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶに触れない範囲内で可能なかぎり広く形成されることが望ましく、前記ゲート絶縁膜２１３、層間絶縁膜２１５、パッシベーション膜２１８及び画素定義膜２１９にわたって形成させることが望ましい。図９で、バッファ膜２１１には、開口２２０を延長しなかったが、これは、基板１の外側から浸透する不純物を遮断するためのものであって、場合によっては、前記開口２２０は、バッファ膜２１１にまで延長しうる。
【００６４】
このように、透過領域ＴＡに開口２２０を形成することによって、透過領域ＴＡにおける透光度をさらに高め、これにより、使用者が外部イメージの観察がさらに容易になりうる。
【００６５】
以上、前述したような本発明のディスプレイ部２は、図１０に示したように、別途の基板１３に形成されて前記第１面１１に接合されるか、またはスライディング方式で結合されうる。
【００６６】
この場合、第２面１２に太陽電池部３が形成された基板１は、建物の窓となり、この太陽電池部３に入射した太陽光によってディスプレイ部２を駆動する電力が得られる。
【００６７】
本発明は、添付した図面に示された一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、これから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ことが分かるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、表示装置関連の技術分野に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 基板
２ ディスプレイ部
３ 太陽電池部
１１ 第１面
１２ 第２面
２１ 有機発光部
２３ 密封基板
２４ 密封フィルム
２５ 空間
３１ 第１電極
３２ 第２電極
３３ 太陽電池活性層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過領域と前記透過領域とを介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、
前記基板の第１面上に形成され、前記画素領域上に位置する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆うパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜上に前記薄膜トランジスタと電気的に接続されるように形成されていると共に前記画素領域上に位置し、前記薄膜トランジスタを覆うように前記薄膜トランジスタと重畳されて配置された画素電極と、
前記画素電極と対向して透光可能に形成された対向電極と、
前記画素電極と前記対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、
前記基板の第２面上に形成された第１電極と、
前記第１電極に対向した第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備える有機発光表示装置。
【請求項２】
前記画素電極の面積は、前記画素領域のうち一つの面積と同じであ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。
【請求項３】
前記薄膜トランジスタと電気的に接続された複数の導電ラインをさらに含み、前記導電ラインは、いずれも前記画素電極と重畳されて配列されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項４】
前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域との面積の和に対して２０％ないし９０％の範囲内であ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。
【請求項５】
前記パッシベーション膜は、前記透過領域及び前記画素領域のいずれの上にも形成され、透明な物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記基板の透過率は、前記パッシベーション膜の透過率より高いか、または同じであることを特徴とする請求項５に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記パッシベーション膜は、前記透過領域及び前記画素領域のいずれの上にも形成され、前記透過領域に対応する位置に開口を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記透過領域に対応する位置に複数の絶縁膜が備えられ、前記絶縁膜は、前記透過領域に対応して開口を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
前記第１電極及び前記第２電極のうち少なくとも一つは、透明電極であ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。
【請求項１０】
透過領域と前記透過領域とを介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、
前記基板の第１面上に形成されていると共に薄膜トランジスタを有し、且つ前記画素領域上に位置する画素回路部と、
前記画素回路部を覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に前記画素回路部と電気的に接続されるように形成されると共に前記画素回路部を覆うように前記画素回路部と重畳されて配置された画素電極と、
前記画素電極に対向した対向電極と、
前記画素電極と前記対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、
前記基板の第２面上に形成された第１電極と、
前記第１電極に対向した第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備える有機発光表示装置。
【請求項１１】
前記画素電極は、前記画素領域と同じ領域に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１２】
前記画素回路部と電気的に接続された複数の導電ラインをさらに含み、前記導電ラインは、いずれも前記画素領域を横切るように配列されたことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域との面積の和に対して２０％ないし９０％の範囲内であることを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１４】
前記透過領域及び前記画素領域には、前記第１絶縁膜及び複数の第２絶縁膜が配置され、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜は、透明な物質を備えることを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１５】
前記基板の透過率は、前記第１絶縁膜及び第２絶縁膜の透過率より高いか、または同じであ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】
前記透過領域及び前記画素領域には、前記第１絶縁膜及び前記複数の第２絶縁膜が配置され、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち少なくとも一つは、前記透過領域に対応して開口を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１７】
前記第１電極及び前記第２電極のうち少なくとも一つは、透明電極であることを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１】
透過領域と前記透過領域とを介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、
前記基板の第１面上に形成され、前記画素領域上に位置する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタを覆うパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜上に前記薄膜トランジスタと電気的に接続されるように形成されていると共に前記画素領域上に位置し、前記薄膜トランジスタを覆うように前記薄膜トランジスタと重畳されて配置された画素電極と、
前記画素電極と対向して透光可能に形成された対向電極と、
前記画素電極と前記対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、
前記基板の第２面上に形成された第１電極と、
前記第１電極に対向した第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備える有機発光表示装置。
【請求項２】
前記画素電極の面積は、前記画素領域のうち一つの面積と同じであ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。
【請求項３】
前記薄膜トランジスタと電気的に接続された複数の導電ラインをさらに含み、前記導電ラインは、いずれも前記画素電極と重畳されて配列されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項４】
前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域との面積の和に対して２０％ないし９０％の範囲内であ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。
【請求項５】
前記パッシベーション膜は、前記透過領域及び前記画素領域のいずれの上にも形成され、透明な物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記基板の透過率は、前記パッシベーション膜の透過率より高いか、または同じであることを特徴とする請求項５に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記パッシベーション膜は、前記透過領域及び前記画素領域のいずれの上にも形成され、前記透過領域に対応する位置に開口を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記透過領域に対応する位置に複数の絶縁膜が備えられ、前記絶縁膜は、前記透過領域に対応して開口を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
前記第１電極及び前記第２電極のうち少なくとも一つは、透明電極であ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。
【請求項１０】
透過領域と前記透過領域とを介して相互離隔された複数の画素領域が区画された基板と、
前記基板の第１面上に形成されていると共に薄膜トランジスタを有し、且つ前記画素領域上に位置する画素回路部と、
前記画素回路部を覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に前記画素回路部と電気的に接続されるように形成されると共に前記画素回路部を覆うように前記画素回路部と重畳されて配置された画素電極と、
前記画素電極に対向した対向電極と、
前記画素電極と前記対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、
前記基板の第２面上に形成された第１電極と、
前記第１電極に対向した第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在された太陽電池活性層と、を備える有機発光表示装置。
【請求項１１】
前記画素電極は、前記画素領域と同じ領域に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１２】
前記画素回路部と電気的に接続された複数の導電ラインをさらに含み、前記導電ラインは、いずれも前記画素領域を横切るように配列されたことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域との面積の和に対して２０％ないし９０％の範囲内であることを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１４】
前記透過領域及び前記画素領域には、前記第１絶縁膜及び複数の第２絶縁膜が配置され、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜は、透明な物質を備えることを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１５】
前記基板の透過率は、前記第１絶縁膜及び第２絶縁膜の透過率より高いか、または同じであ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】
前記透過領域及び前記画素領域には、前記第１絶縁膜及び前記複数の第２絶縁膜が配置され、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち少なくとも一つは、前記透過領域に対応して開口を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１７】
前記第１電極及び前記第２電極のうち少なくとも一つは、透明電極であることを特徴とする請求項１０に記載の有機発光表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１４２２８９（Ｐ２０１１−１４２２８９Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５２９３０（Ｐ２０１０−１５２９３０）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ ＃２４ Ｎｏｎｇｓｅｏ−Ｄｏｎｇ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ ４４６−７１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ ＫＯＲＥＡ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ ＃２４ Ｎｏｎｇｓｅｏ−Ｄｏｎｇ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ ４４６−７１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ ＫＯＲＥＡ
【Ｆターム（参考）】
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