有機発光表示装置
【課題】透過率の向上した有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】基板上に透過領域ＴＡと、透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域ＰＡが定義されており、、基板１上に形成され、各画素領域内に位置する複数の薄膜トランジスタと、複数の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各薄膜トランジスタと電気的に連結されるように形成され、各画素領域内に位置し、各薄膜トランジスタを遮蔽できるように各薄膜トランジスタと重なって配置された複数の画素電極と、複数の画素電極と対向して透光可能に形成され、透過領域及び画素領域にかけて位置し、透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に形成された第１開口を持つ対向電極と、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、を備える有機発光表示装置。
【解決手段】基板上に透過領域ＴＡと、透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域ＰＡが定義されており、、基板１上に形成され、各画素領域内に位置する複数の薄膜トランジスタと、複数の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各薄膜トランジスタと電気的に連結されるように形成され、各画素領域内に位置し、各薄膜トランジスタを遮蔽できるように各薄膜トランジスタと重なって配置された複数の画素電極と、複数の画素電極と対向して透光可能に形成され、透過領域及び画素領域にかけて位置し、透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に形成された第１開口を持つ対向電極と、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、を備える有機発光表示装置。
【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に係り、より詳細には透明な有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置は、視野角、コントラスト、応答速度、消費電力などの側面で特性が優秀なため、ＭＰ３プレーヤーや携帯電話などの個人用携帯機器からテレビに至るまで応用範囲が拡大しつつある。
【０００３】
このような有機発光表示装置は自発光特性を持ち、液晶表示装置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。
【０００４】
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）や有機発光素子を透明な形態にすることによって、透明表示装置として形成できる。
【０００５】
透明表示装置では、スイッチオフ状態である時、ユーザーから見て透明表示装置の向こう側に位置した事物またはイメージが、有機発光素子だけではなくＴＦＴ及びいろいろな配線などのパターン及びこれら間の空間を透過してユーザーに伝えられる(たとえば特許文献１)。
【０００６】
しかし、このような透明表示装置であっても、前述した有機発光素子、ＴＦＴ及び配線自体の透過率はあまり高くなく、これら間の空間も非常に狭くてディスプレイ全体の透過率は高くない。
【０００７】
また、前述したパターン、すなわち、有機発光素子、ＴＦＴ及び配線のパターンにより、ユーザーは歪曲されたイメージを伝達されうる。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１２８２４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、透過率が向上した透明な有機発光表示装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、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防止された透明な有機発光表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、基板と、前記基板上に定義された透過領域及び前記透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域のうち、前記基板上の前記各画素領域内に位置する複数の薄膜トランジスタと、前記複数の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各薄膜トランジスタと電気的に連結されていて、前記各画素領域内に位置し、前記各薄膜トランジスタを遮蔽できるように前記各薄膜トランジスタと重なって配置された複数の画素電極と、前記複数の画素電極と対向し、前記透過領域及び前記画素領域にかけて位置し、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を持つ対向電極と、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、を備える有機発光表示装置を提供する。
【００１２】
本発明はまた、基板と、前記基板上に定義された透過領域及び前記透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域のうち、前記基板上の前記複数の画素領域内に位置して、それぞれ少なくとも一つの薄膜トランジスタを備えた複数の画素回路部と、前記画素回路部を覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に前記各画素回路部と電気的に連結されていて、前記各画素回路部を遮蔽できるように前記各画素回路部と重なって配置された複数の画素電極と、前記複数の画素電極と対向し、前記透過領域及び前記画素領域にかけて位置し、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を持つ対向電極と、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、を備える有機発光表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、透過率の高い有機発光表示装置を得ることができる。
【００１４】
また本発明によれば、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有機発光表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置を示した断面図である。
【図２】図１の一実施形態をさらに詳細に示した断面図である。
【図３】図１の他の一実施形態をさらに詳細に示した断面図である。
【図４】図２または図３の有機発光部の一例を概略的に示した概略図である。
【図５】図４の画素回路部の一例を含む有機発光部を示した概略図である。
【図６】図５の有機発光部の一例をさらに具体的に示した平面図である。
【図７】図５の有機発光部の一例をさらに具体的に示した平面図である。
【図８】本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置を示した断面図である。
【図９】本発明の望ましい他の一実施形態による有機発光表示装置を示した断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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さらに詳細に説明する。
【００１７】
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を示した断面図である。
【００１８】
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は、基板１の第１面１１にディスプレイ部２が備えられる。
【００１９】
このような有機発光表示装置で、外光は基板１及びディスプレイ部２を透過して入射される。
【００２０】
そして、ディスプレイ部２は、後述するように外光が透過可能に備えられたものであって、図１を見れば、画像が具現される側に位置したユーザーが基板１の図示下部外側に位置した事物やイメージなどを観察可能にできている。
【００２１】
図２は、図１の有機発光表示装置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て有機発光部２１からの画像を見ることが可能であり、かつ有機発光部２１への外気及び水分の浸透を遮断する。
【００２３】
前記密封基板２３と有機発光部２１とは、そのエッジがシーラント（図示せず）により密封された構造をとり、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には吸湿剤や充填剤などを設けてもよい。
【００２４】
前記密封基板２３の代わりに、図３から分かるように、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が交互に成膜された構造を採ることができるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、透明な薄膜上の密封構造ならば、いかなるものでも適用できる。
【００２５】
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り、図５は、図４中の画素回路部ＰＣのより具体的な一例を図示した概略図である。
【００２６】
図２ないし図４に示した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、基板１の第１面（いずれか一方の面）上に定義された透過領域ＴＡ及び透過領域ＴＡを介して互いに離隔した複数の画素領域ＰＡを有する。透過領域ＴＡは外光が透過されるように備えられている領域である。複数の画素領域ＰＡは、各画素領域ＰＡが透過領域ＴＡによって区切られた領域となっている。
【００２７】
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に電気的に連結される。図示していないが、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うる。
【００２８】
図５から分かるように、前記画素回路部ＰＣは、スキャンラインＳとデータラインＤとに連結された第１ＴＦＴ（ＴＲ１）と、第１ＴＦＴ（ＴＲ１）と駆動電源ラインＶとに連結された第２ＴＦＴ（ＴＲ２）と、第１ＴＦＴ（ＴＲ１）と第２ＴＦＴ（ＴＲ２）と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になり、第２ＴＦＴ（ＴＲ２）は駆動トランジスタになる。前記第２ＴＦＴ（ＴＲ２）は、画素電極２２１と電気的に連結されている。図５で、第１ＴＦＴ（ＴＲ１）と第２ＴＦＴ（ＴＲ２）とは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、少なくとも一つがＮ型に形成されてもよい。
【００２９】
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を横切るように配され、透過領域ＴＡのみを横切る導電ラインが存在しない。
【００３０】
前記各画素領域ＰＡは発光が行われる領域になるが、このように発光が行われ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、ユーザーは透過領域ＴＡを通じて外部（ユーザー側から見てディスプレイ部２の向こう側）を見ることができる。この透過領域ＴＡには、後述するように、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それぞれの一部が過ぎるため、透過率を阻害する最も大きい要素のうち一つである導電パターンの面積が最小化する。したがって、透過領域ＴＡの透過率はさらに高くなる。このように本実施形態は、画像が表示される領域を画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとに分け、ディスプレイ全体透過率を落とす要素のうち一つである導電パターンの大部分を画素領域ＰＡに配置することによって透過領域ＴＡの透過率を高めて、画像が表示される領域全体の透過率を従来の透明表示装置に比べて向上させるようになる。それだけではなく、本発明は後述するように、透過領域ＴＡの透過率をさらに高めることによって、これらの効果をさらに極大化できる。
【００３１】
本実施形態はまた、前述した画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの分離によって透過領域ＴＡを通じて外部を観察する時に、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発生する外部イメージ歪曲現象を防止できる。
【００３２】
たとえ画素領域ＰＡと画素領域ＰＡとの間の透過領域ＴＡに、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を含む導電ラインなどの一部が横切るように配されているとしても、導電ラインは非常に薄く形成されるため、これはユーザーの精密な観察のみによって見つけられるだけであり、有機発光部２１の全体透過度には影響を及ぼさず、特に、透明ディスプレイを具現するのには全く問題がない。また、ユーザーが前記画素領域ＰＡに遮蔽された領域ないでは外部イメージを見られないとしても、ディスプレイ領域全体を見た時、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ため、ユーザーが外部イメージ全体を観察するのにほとんど支障はない。
【００３３】
このような画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積（前記画素領域ＰＡと前記透過領域ＴＡの面積の和）に対して、透過領域ＴＡの面積の比率は２０％ないし９０％範囲に属するように、画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとを形成することが好ましい。
【００３４】
画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積に対して、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、ディスプレイ部２を透過できる光が少なくて、ユーザーが反対側に位置する事物またはイメージを見難い。すなわち、ディスプレイ部２が透明であるといえなくなってしまう。そして透過領域ＴＡの面積が、画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積の２０％以上であれば、画素領域ＰＡが全体透過領域ＴＡに対して島状に存在し、画素領域ＰＡ内にほぼ全ての導電パターンが配されていて太陽光熱の散乱度を最低化させるので、ユーザーは透明ディスプレイとして認識可能になる。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、さらに透明ディスプレイとしての認識が大きくなりうる。
【００３５】
画素領域ＰＡと透明領域ＴＡとの全体面積に対して透明領域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からの発光を通じて安定した画像を具現し難いことになる。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が高くなければならない。このように、有機発光素子を高輝度状態に作動させれば、寿命が急激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のサイズを適正なサイズ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の数が低減して解像度が低下するという問題点が生じるので好ましくないのである。
【００３６】
前記画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積に対して透過領域ＴＡの面積の比率は、４０％ないし７０％の範囲に属するようにすることがより好ましい。
【００３７】
４０％未満であっても外部を見ることは可能であるが、４０％以上とすることで、前記画素領域ＰＡの面積に比べて透過領域ＴＡの面積がより大きくなるので、ユーザーが透過領域ＴＡを通じて外部をより観察しやすくなる。７０％を超過する場合、上記のとおり９０％を超えなければ前記画素領域ＰＡによって画像を具現することはできるが、透過領域ＴＡを７０％以下とすることで、画素領域ＰＡ内に配置する画素回路部ＰＣの設計的制約を少なくすることができる（たとえば配線経路（配線パターン）の配置などの自由度が増す）。
【００３８】
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と電気的に連結された画素電極２２１が備えられ、前記画素回路部ＰＣは、前記画素電極２２１に遮蔽されるように前記画素電極２２１と重なる。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を通過するように配置されている。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の面積と同一であるか、またはこれより若干小さくすることが望ましい。したがって、図６から分かるように、ユーザーが見る時、画素電極２２１により前述した画素回路部ＰＣが遮蔽された状態になり、導電ラインの相当部分も遮蔽された状態になる。これにより、ユーザーは透過領域ＴＡを通じては導電ラインの一部が見得るだけで、前述したようにディスプレイ全体としては透過率が向上し、透過領域ＴＡを通じて外部イメージがよく見られるようになる。
【００３９】
一方、本発明は、前記透過領域ＴＡでの外光透過率をさらに高めるために、前記透過領域ＴＡの少なくとも一部に対応する位置の対向電極２２２に第１開口２２４を形成する。これについての詳細な説明は後述する。
【００４０】
図７及び図８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平面図及び断面図であり、図５に示した画素回路部ＰＣを具現したものである。
【００４１】
図７及び図８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。
【００４２】
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。
【００４３】
前記バッファ膜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行うものであって、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、必要に応じては備われないこともある。
【００４４】
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るものではなく、酸化物半導体で形成されうる。たとえば、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、透光度がさらに高くなりうる。
【００４５】
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。
【００４６】
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が形成されて、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。
【００４７】
図８からみれば、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と同時に形成され、かつ第１ソース電極２１６ａに連結されるように形成され、駆動電源ラインＶは、第２ソース電極２１６ｂと同時に形成され、かつ第２ソース電極２１６ｂに連結されるように形成される。
【００４８】
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。
【００４９】
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るものではなく、多様な形態のＴＦＴ及びキャパシタの構造が適用できるということはいうまでもない。
【００５０】
これらの第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になりうる。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。
【００５１】
前記パッシベーション膜２１８上には図７及び図８から分かるように、第１ＴＦＴ（ＴＲ１）、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ（ＴＲ２）を遮蔽するように画素電極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り第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７から分かるように、互いに独立した島状に形成される。
【００５２】
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とにかけて形成される。
【００５３】
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）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：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）などをはじめとして多様に適用できる。これら低分子有機膜は、真空蒸着の方法で形成されうる。この時、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は共通層であって、赤色、緑色、青色のピクセルに共通に適用できる。したがって、図７とは異なって、これら共通層は対向電極２２２のように、全体画素領域ＰＡら及び透過領域ＴＡを覆うように形成されうる。
【００５４】
前記画素電極２２１はアノード電極の機能を行い、前記対向電極２２２はカソード電極の機能を行えるが、もちろん、これら画素電極２２１と対向電極２２２との極性は互いに逆になってもよい。
【００５５】
本発明の一実施形態によれば、前記画素電極２２１は反射電極になり、前記対向電極２２２は透明電極になりうる。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などとを含んで備えられうる。そして、前記対向電極２２２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などで形成されうる。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になる。
【００５６】
このように画素電極２２１が反射電極として備えられる場合、その下部に配置された画素回路部は画素電極２２１により遮蔽された状態になり、これにより、図７からみれば、対向電極２２２の上部外側でユーザーは、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の一部を観察できなくなる。
【００５７】
このように画素電極２２１が反射電極として備えられることによって発光された光が観察者側にのみ発散されるので、観察者の逆方向に消失される光量を低減させられる。また、前述したように、画素電極２２１がその下部の画素回路の多様なパターンを遮蔽する役割を行うので、観察者がさらに鮮明な透過イメージを見ることができる。
【００５８】
しかし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、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などで備えられる。このように画素電極２２１が透明な場合、ユーザーが対向電極２２２の上部外側で、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の一部を見ることができる。しかし、前記画素電極２２１が透明であっても光の透過率が１００％になれないので、透過される光に損失が発生し、前記導電パターンも画素電極２２１の領域内に配されるものであるため、画素電極２２１により外光の透過率がさらに落ちることから、これら導電パターンに直接外光が入射される時に比べて、外光との干渉効果が落ちる。したがって、これら導電パターンに直接外光が入射される時に比べて外部イメージの歪曲現象を低減させることができる。
【００５９】
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、前記絶縁膜が持つ全体的な透過率より大きいか、または同じ透過率を持つ。
【００６０】
前記パッシベーション膜２１８は、特許請求範囲の第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絶縁膜になる。
【００６１】
本発明を具現する一実施形態においては、透過領域ＴＡの透光率をさらに高めるために、前記対向電極２２２の透過領域ＴＡに対応する少なくとも一部領域に、対向電極２２２が開口された第１開口２２４を形成する。前述したように、透過領域ＴＡの外光透過率を高めるためには、透過領域ＴＡの面積を広げるか、または透過領域ＴＡに形成される材料の透過率を高めねばならない。ところが、透過領域ＴＡの面積を広げるのは、画素回路部ＰＣの設計に対する制限により限界があって、結局透過領域ＴＡに形成される材料の透過率を高めねばならない。
【００６２】
イメージが対向電極２２２の方向に具現される前面発光型構造で形成する場合であっても、前記対向電極２２２は金属からなるため、光の透過には限界がある。といっても、対向電極２２２の透過率を低くするためにその厚さを薄くするか、または透過率の高い伝導性金属酸化物材料を使用する場合、対向電極２２２の抵抗を過度に高くする恐れがあって望ましくない。
【００６３】
本発明を具現する一実施形態では、このような問題を解決するために、対向電極２２２に第１開口２２４を形成して、透過領域ＴＡでの外光透過率を顕著に向上させた。
【００６４】
前記第１開口２２４の平面パターンは、必ずしも図４ないし図７に示した例に限定されるものではなく、透過領域ＴＡに多様なパターンで形成されうる。たとえば、透過領域ＴＡに沿って横方向に直線状に延びたチャンネル形態であるか、または透過領域ＴＡに沿って縦方向に直線状に延びたチャンネル形態でありうる。また、透過領域ＴＡの一部にのみドット形態にパターニングされてもよい。
【００６５】
図９は、本発明の他の一実施形態を図示したものであって、透過領域ＴＡの絶縁膜にも別途の開口を形成したものである。
【００６６】
前記開口は、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に接触し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いが、前記第１開口２２４に連結されるように形成されることが望ましい。
【００６７】
前記画素回路部ＰＣを覆うパッシベーション膜２１８に第２開口２２５が形成され、残りのゲート絶縁膜２１３、層間絶縁膜２１５及び画素定義膜２１９に第３開口２２６が形成される。第２開口２２５及び第３開口２２６は第４開口２２７をなす。
【００６８】
図９で、バッファ膜２１１には開口を延長していないが、これは基板１の外側から浸透され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、前記第４開口２２７はバッファ膜２１１にまで延長できる。
【００６９】
このように透過領域ＴＡに第１開口２２４以外にも第４開口２２７を形成することによって、透過領域ＴＡでの透光度をさらに高めることができ、これにより、ユーザーの外部イメージの観察がさらに容易になりうる。
【００７０】
本発明は添付した図面に示した一実施形態を参考として説明されたが、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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
２２１ 画素電極、
２２４ 第１開口、
Ｄ データライン、
ＰＡ 画素領域、
ＰＣ 画素回路部、
Ｓ スキャンライン、
ＴＡ 透過領域、
Ｖ 駆動電源ライン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機発光表示装置に係り、より詳細には透明な有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置は、視野角、コントラスト、応答速度、消費電力などの側面で特性が優秀なため、ＭＰ３プレーヤーや携帯電話などの個人用携帯機器からテレビに至るまで応用範囲が拡大しつつある。
【０００３】
このような有機発光表示装置は自発光特性を持ち、液晶表示装置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。
【０００４】
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）や有機発光素子を透明な形態にすることによって、透明表示装置として形成できる。
【０００５】
透明表示装置では、スイッチオフ状態である時、ユーザーから見て透明表示装置の向こう側に位置した事物またはイメージが、有機発光素子だけではなくＴＦＴ及びいろいろな配線などのパターン及びこれら間の空間を透過してユーザーに伝えられる(たとえば特許文献１)。
【０００６】
しかし、このような透明表示装置であっても、前述した有機発光素子、ＴＦＴ及び配線自体の透過率はあまり高くなく、これら間の空間も非常に狭くてディスプレイ全体の透過率は高くない。
【０００７】
また、前述したパターン、すなわち、有機発光素子、ＴＦＴ及び配線のパターンにより、ユーザーは歪曲されたイメージを伝達されうる。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１２８２４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、透過率が向上した透明な有機発光表示装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、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防止された透明な有機発光表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、基板と、前記基板上に定義された透過領域及び前記透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域のうち、前記基板上の前記各画素領域内に位置する複数の薄膜トランジスタと、前記複数の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各薄膜トランジスタと電気的に連結されていて、前記各画素領域内に位置し、前記各薄膜トランジスタを遮蔽できるように前記各薄膜トランジスタと重なって配置された複数の画素電極と、前記複数の画素電極と対向し、前記透過領域及び前記画素領域にかけて位置し、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を持つ対向電極と、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、を備える有機発光表示装置を提供する。
【００１２】
本発明はまた、基板と、前記基板上に定義された透過領域及び前記透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域のうち、前記基板上の前記複数の画素領域内に位置して、それぞれ少なくとも一つの薄膜トランジスタを備えた複数の画素回路部と、前記画素回路部を覆う第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に前記各画素回路部と電気的に連結されていて、前記各画素回路部を遮蔽できるように前記各画素回路部と重なって配置された複数の画素電極と、前記複数の画素電極と対向し、前記透過領域及び前記画素領域にかけて位置し、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を持つ対向電極と、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、を備える有機発光表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、透過率の高い有機発光表示装置を得ることができる。
【００１４】
また本発明によれば、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有機発光表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置を示した断面図である。
【図２】図１の一実施形態をさらに詳細に示した断面図である。
【図３】図１の他の一実施形態をさらに詳細に示した断面図である。
【図４】図２または図３の有機発光部の一例を概略的に示した概略図である。
【図５】図４の画素回路部の一例を含む有機発光部を示した概略図である。
【図６】図５の有機発光部の一例をさらに具体的に示した平面図である。
【図７】図５の有機発光部の一例をさらに具体的に示した平面図である。
【図８】本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置を示した断面図である。
【図９】本発明の望ましい他の一実施形態による有機発光表示装置を示した断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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さらに詳細に説明する。
【００１７】
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を示した断面図である。
【００１８】
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は、基板１の第１面１１にディスプレイ部２が備えられる。
【００１９】
このような有機発光表示装置で、外光は基板１及びディスプレイ部２を透過して入射される。
【００２０】
そして、ディスプレイ部２は、後述するように外光が透過可能に備えられたものであって、図１を見れば、画像が具現される側に位置したユーザーが基板１の図示下部外側に位置した事物やイメージなどを観察可能にできている。
【００２１】
図２は、図１の有機発光表示装置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て有機発光部２１からの画像を見ることが可能であり、かつ有機発光部２１への外気及び水分の浸透を遮断する。
【００２３】
前記密封基板２３と有機発光部２１とは、そのエッジがシーラント（図示せず）により密封された構造をとり、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には吸湿剤や充填剤などを設けてもよい。
【００２４】
前記密封基板２３の代わりに、図３から分かるように、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が交互に成膜された構造を採ることができるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、透明な薄膜上の密封構造ならば、いかなるものでも適用できる。
【００２５】
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り、図５は、図４中の画素回路部ＰＣのより具体的な一例を図示した概略図である。
【００２６】
図２ないし図４に示した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、基板１の第１面（いずれか一方の面）上に定義された透過領域ＴＡ及び透過領域ＴＡを介して互いに離隔した複数の画素領域ＰＡを有する。透過領域ＴＡは外光が透過されるように備えられている領域である。複数の画素領域ＰＡは、各画素領域ＰＡが透過領域ＴＡによって区切られた領域となっている。
【００２７】
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に電気的に連結される。図示していないが、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うる。
【００２８】
図５から分かるように、前記画素回路部ＰＣは、スキャンラインＳとデータラインＤとに連結された第１ＴＦＴ（ＴＲ１）と、第１ＴＦＴ（ＴＲ１）と駆動電源ラインＶとに連結された第２ＴＦＴ（ＴＲ２）と、第１ＴＦＴ（ＴＲ１）と第２ＴＦＴ（ＴＲ２）と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になり、第２ＴＦＴ（ＴＲ２）は駆動トランジスタになる。前記第２ＴＦＴ（ＴＲ２）は、画素電極２２１と電気的に連結されている。図５で、第１ＴＦＴ（ＴＲ１）と第２ＴＦＴ（ＴＲ２）とは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、少なくとも一つがＮ型に形成されてもよい。
【００２９】
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を横切るように配され、透過領域ＴＡのみを横切る導電ラインが存在しない。
【００３０】
前記各画素領域ＰＡは発光が行われる領域になるが、このように発光が行われ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、ユーザーは透過領域ＴＡを通じて外部（ユーザー側から見てディスプレイ部２の向こう側）を見ることができる。この透過領域ＴＡには、後述するように、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それぞれの一部が過ぎるため、透過率を阻害する最も大きい要素のうち一つである導電パターンの面積が最小化する。したがって、透過領域ＴＡの透過率はさらに高くなる。このように本実施形態は、画像が表示される領域を画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとに分け、ディスプレイ全体透過率を落とす要素のうち一つである導電パターンの大部分を画素領域ＰＡに配置することによって透過領域ＴＡの透過率を高めて、画像が表示される領域全体の透過率を従来の透明表示装置に比べて向上させるようになる。それだけではなく、本発明は後述するように、透過領域ＴＡの透過率をさらに高めることによって、これらの効果をさらに極大化できる。
【００３１】
本実施形態はまた、前述した画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの分離によって透過領域ＴＡを通じて外部を観察する時に、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発生する外部イメージ歪曲現象を防止できる。
【００３２】
たとえ画素領域ＰＡと画素領域ＰＡとの間の透過領域ＴＡに、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を含む導電ラインなどの一部が横切るように配されているとしても、導電ラインは非常に薄く形成されるため、これはユーザーの精密な観察のみによって見つけられるだけであり、有機発光部２１の全体透過度には影響を及ぼさず、特に、透明ディスプレイを具現するのには全く問題がない。また、ユーザーが前記画素領域ＰＡに遮蔽された領域ないでは外部イメージを見られないとしても、ディスプレイ領域全体を見た時、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ため、ユーザーが外部イメージ全体を観察するのにほとんど支障はない。
【００３３】
このような画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積（前記画素領域ＰＡと前記透過領域ＴＡの面積の和）に対して、透過領域ＴＡの面積の比率は２０％ないし９０％範囲に属するように、画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとを形成することが好ましい。
【００３４】
画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積に対して、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、ディスプレイ部２を透過できる光が少なくて、ユーザーが反対側に位置する事物またはイメージを見難い。すなわち、ディスプレイ部２が透明であるといえなくなってしまう。そして透過領域ＴＡの面積が、画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積の２０％以上であれば、画素領域ＰＡが全体透過領域ＴＡに対して島状に存在し、画素領域ＰＡ内にほぼ全ての導電パターンが配されていて太陽光熱の散乱度を最低化させるので、ユーザーは透明ディスプレイとして認識可能になる。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、さらに透明ディスプレイとしての認識が大きくなりうる。
【００３５】
画素領域ＰＡと透明領域ＴＡとの全体面積に対して透明領域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からの発光を通じて安定した画像を具現し難いことになる。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が高くなければならない。このように、有機発光素子を高輝度状態に作動させれば、寿命が急激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のサイズを適正なサイズ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の数が低減して解像度が低下するという問題点が生じるので好ましくないのである。
【００３６】
前記画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの全体面積に対して透過領域ＴＡの面積の比率は、４０％ないし７０％の範囲に属するようにすることがより好ましい。
【００３７】
４０％未満であっても外部を見ることは可能であるが、４０％以上とすることで、前記画素領域ＰＡの面積に比べて透過領域ＴＡの面積がより大きくなるので、ユーザーが透過領域ＴＡを通じて外部をより観察しやすくなる。７０％を超過する場合、上記のとおり９０％を超えなければ前記画素領域ＰＡによって画像を具現することはできるが、透過領域ＴＡを７０％以下とすることで、画素領域ＰＡ内に配置する画素回路部ＰＣの設計的制約を少なくすることができる（たとえば配線経路（配線パターン）の配置などの自由度が増す）。
【００３８】
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と電気的に連結された画素電極２２１が備えられ、前記画素回路部ＰＣは、前記画素電極２２１に遮蔽されるように前記画素電極２２１と重なる。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を通過するように配置されている。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の面積と同一であるか、またはこれより若干小さくすることが望ましい。したがって、図６から分かるように、ユーザーが見る時、画素電極２２１により前述した画素回路部ＰＣが遮蔽された状態になり、導電ラインの相当部分も遮蔽された状態になる。これにより、ユーザーは透過領域ＴＡを通じては導電ラインの一部が見得るだけで、前述したようにディスプレイ全体としては透過率が向上し、透過領域ＴＡを通じて外部イメージがよく見られるようになる。
【００３９】
一方、本発明は、前記透過領域ＴＡでの外光透過率をさらに高めるために、前記透過領域ＴＡの少なくとも一部に対応する位置の対向電極２２２に第１開口２２４を形成する。これについての詳細な説明は後述する。
【００４０】
図７及び図８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平面図及び断面図であり、図５に示した画素回路部ＰＣを具現したものである。
【００４１】
図７及び図８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。
【００４２】
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。
【００４３】
前記バッファ膜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行うものであって、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、必要に応じては備われないこともある。
【００４４】
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るものではなく、酸化物半導体で形成されうる。たとえば、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、透光度がさらに高くなりうる。
【００４５】
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。
【００４６】
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が形成されて、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。
【００４７】
図８からみれば、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と同時に形成され、かつ第１ソース電極２１６ａに連結されるように形成され、駆動電源ラインＶは、第２ソース電極２１６ｂと同時に形成され、かつ第２ソース電極２１６ｂに連結されるように形成される。
【００４８】
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。
【００４９】
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るものではなく、多様な形態のＴＦＴ及びキャパシタの構造が適用できるということはいうまでもない。
【００５０】
これらの第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になりうる。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。
【００５１】
前記パッシベーション膜２１８上には図７及び図８から分かるように、第１ＴＦＴ（ＴＲ１）、キャパシタＣｓｔ及び第２ＴＦＴ（ＴＲ２）を遮蔽するように画素電極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り第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７から分かるように、互いに独立した島状に形成される。
【００５２】
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とにかけて形成される。
【００５３】
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）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：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）などをはじめとして多様に適用できる。これら低分子有機膜は、真空蒸着の方法で形成されうる。この時、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は共通層であって、赤色、緑色、青色のピクセルに共通に適用できる。したがって、図７とは異なって、これら共通層は対向電極２２２のように、全体画素領域ＰＡら及び透過領域ＴＡを覆うように形成されうる。
【００５４】
前記画素電極２２１はアノード電極の機能を行い、前記対向電極２２２はカソード電極の機能を行えるが、もちろん、これら画素電極２２１と対向電極２２２との極性は互いに逆になってもよい。
【００５５】
本発明の一実施形態によれば、前記画素電極２２１は反射電極になり、前記対向電極２２２は透明電極になりうる。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などとを含んで備えられうる。そして、前記対向電極２２２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などで形成されうる。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になる。
【００５６】
このように画素電極２２１が反射電極として備えられる場合、その下部に配置された画素回路部は画素電極２２１により遮蔽された状態になり、これにより、図７からみれば、対向電極２２２の上部外側でユーザーは、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の一部を観察できなくなる。
【００５７】
このように画素電極２２１が反射電極として備えられることによって発光された光が観察者側にのみ発散されるので、観察者の逆方向に消失される光量を低減させられる。また、前述したように、画素電極２２１がその下部の画素回路の多様なパターンを遮蔽する役割を行うので、観察者がさらに鮮明な透過イメージを見ることができる。
【００５８】
しかし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、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などで備えられる。このように画素電極２２１が透明な場合、ユーザーが対向電極２２２の上部外側で、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の一部を見ることができる。しかし、前記画素電極２２１が透明であっても光の透過率が１００％になれないので、透過される光に損失が発生し、前記導電パターンも画素電極２２１の領域内に配されるものであるため、画素電極２２１により外光の透過率がさらに落ちることから、これら導電パターンに直接外光が入射される時に比べて、外光との干渉効果が落ちる。したがって、これら導電パターンに直接外光が入射される時に比べて外部イメージの歪曲現象を低減させることができる。
【００５９】
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、前記絶縁膜が持つ全体的な透過率より大きいか、または同じ透過率を持つ。
【００６０】
前記パッシベーション膜２１８は、特許請求範囲の第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絶縁膜になる。
【００６１】
本発明を具現する一実施形態においては、透過領域ＴＡの透光率をさらに高めるために、前記対向電極２２２の透過領域ＴＡに対応する少なくとも一部領域に、対向電極２２２が開口された第１開口２２４を形成する。前述したように、透過領域ＴＡの外光透過率を高めるためには、透過領域ＴＡの面積を広げるか、または透過領域ＴＡに形成される材料の透過率を高めねばならない。ところが、透過領域ＴＡの面積を広げるのは、画素回路部ＰＣの設計に対する制限により限界があって、結局透過領域ＴＡに形成される材料の透過率を高めねばならない。
【００６２】
イメージが対向電極２２２の方向に具現される前面発光型構造で形成する場合であっても、前記対向電極２２２は金属からなるため、光の透過には限界がある。といっても、対向電極２２２の透過率を低くするためにその厚さを薄くするか、または透過率の高い伝導性金属酸化物材料を使用する場合、対向電極２２２の抵抗を過度に高くする恐れがあって望ましくない。
【００６３】
本発明を具現する一実施形態では、このような問題を解決するために、対向電極２２２に第１開口２２４を形成して、透過領域ＴＡでの外光透過率を顕著に向上させた。
【００６４】
前記第１開口２２４の平面パターンは、必ずしも図４ないし図７に示した例に限定されるものではなく、透過領域ＴＡに多様なパターンで形成されうる。たとえば、透過領域ＴＡに沿って横方向に直線状に延びたチャンネル形態であるか、または透過領域ＴＡに沿って縦方向に直線状に延びたチャンネル形態でありうる。また、透過領域ＴＡの一部にのみドット形態にパターニングされてもよい。
【００６５】
図９は、本発明の他の一実施形態を図示したものであって、透過領域ＴＡの絶縁膜にも別途の開口を形成したものである。
【００６６】
前記開口は、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に接触し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いが、前記第１開口２２４に連結されるように形成されることが望ましい。
【００６７】
前記画素回路部ＰＣを覆うパッシベーション膜２１８に第２開口２２５が形成され、残りのゲート絶縁膜２１３、層間絶縁膜２１５及び画素定義膜２１９に第３開口２２６が形成される。第２開口２２５及び第３開口２２６は第４開口２２７をなす。
【００６８】
図９で、バッファ膜２１１には開口を延長していないが、これは基板１の外側から浸透され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、前記第４開口２２７はバッファ膜２１１にまで延長できる。
【００６９】
このように透過領域ＴＡに第１開口２２４以外にも第４開口２２７を形成することによって、透過領域ＴＡでの透光度をさらに高めることができ、これにより、ユーザーの外部イメージの観察がさらに容易になりうる。
【００７０】
本発明は添付した図面に示した一実施形態を参考として説明されたが、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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
２２１ 画素電極、
２２４ 第１開口、
Ｄ データライン、
ＰＡ 画素領域、
ＰＣ 画素回路部、
Ｓ スキャンライン、
ＴＡ 透過領域、
Ｖ 駆動電源ライン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に定義された透過領域及び前記透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域のうち、前記基板上の前記各画素領域内に位置する複数の薄膜トランジスタと、
前記複数の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各薄膜トランジスタと電気的に連結されていて、前記各画素領域内に位置し、前記各薄膜トランジスタを遮蔽できるように前記各薄膜トランジスタと重なって配置された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向し、前記透過領域及び前記画素領域にかけて位置し、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を持つ対向電極と、
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、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】
前記各薄膜トランジスタと電気的に連結された複数の導電ラインをさらに備え、前記導電ラインは、いずれも前記各画素電極と重なって配列された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。
【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１〜３のいずれか一つ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に形成されており、透明な物質からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記基板が持つ透過率は、前記パッシベーション膜の透過率より大きいか、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に形成され、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第２開口を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記第２開口は、前記第１開口と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。
【請求項９】
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、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第３開口を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記第３開口は、前記第１開口と連結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１１】
前記第１電極及び第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１〜１０のいずれか一つに記載の発光表示装置。
【請求項１２】
基板と、
前記基板上に定義された透過領域及び前記透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域のうち、前記基板上の前記複数の画素領域内に位置して、それぞれ少なくとも一つの薄膜トランジスタを備えた複数の画素回路部と、
前記画素回路部を覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に前記各画素回路部と電気的に連結されていて、前記各画素回路部を遮蔽できるように前記各画素回路部と重なって配置された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向し、前記透過領域及び前記画素領域にかけて位置し、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を持つ対向電極と、
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、を備える有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記画素電極は、前記各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１２に記載の有機発光表示装置。
【請求項１４】
前記各画素回路部と電気的に連結された複数の導電ラインをさらに備え、前記各導電ラインは、いずれも前記各画素領域を通過するように配列されたことを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機発光表示装置。
【請求項１５】
前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域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１２〜１４のいずれか一つ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からなることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項１７】
前記基板が持つ透過率は、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜の透過率より大きいか、または同じであることを特徴とする請求項１５に記載の発光表示装置。
【請求項１８】
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絶縁膜のうち少なくとも一つは、前記透過領域に対応する位置に第４開口を備えたことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項１９】
前記第４開口は、前記第１開口と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。
【請求項２０】
前記第１電極及び第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１２〜１９のいずれか一つに記載の発光表示装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に定義された透過領域及び前記透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域のうち、前記基板上の前記各画素領域内に位置する複数の薄膜トランジスタと、
前記複数の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各薄膜トランジスタと電気的に連結されていて、前記各画素領域内に位置し、前記各薄膜トランジスタを遮蔽できるように前記各薄膜トランジスタと重なって配置された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向し、前記透過領域及び前記画素領域にかけて位置し、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を持つ対向電極と、
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、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】
前記各薄膜トランジスタと電気的に連結された複数の導電ラインをさらに備え、前記導電ラインは、いずれも前記各画素電極と重なって配列された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。
【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１〜３のいずれか一つ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に形成されており、透明な物質からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記基板が持つ透過率は、前記パッシベーション膜の透過率より大きいか、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に形成され、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第２開口を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記第２開口は、前記第１開口と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。
【請求項９】
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、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第３開口を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記第３開口は、前記第１開口と連結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１１】
前記第１電極及び第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１〜１０のいずれか一つに記載の発光表示装置。
【請求項１２】
基板と、
前記基板上に定義された透過領域及び前記透過領域を介して互いに離隔した複数の画素領域のうち、前記基板上の前記複数の画素領域内に位置して、それぞれ少なくとも一つの薄膜トランジスタを備えた複数の画素回路部と、
前記画素回路部を覆う第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に前記各画素回路部と電気的に連結されていて、前記各画素回路部を遮蔽できるように前記各画素回路部と重なって配置された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向し、前記透過領域及び前記画素領域にかけて位置し、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を持つ対向電極と、
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、を備える有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記画素電極は、前記各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１２に記載の有機発光表示装置。
【請求項１４】
前記各画素回路部と電気的に連結された複数の導電ラインをさらに備え、前記各導電ラインは、いずれも前記各画素領域を通過するように配列されたことを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機発光表示装置。
【請求項１５】
前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域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１２〜１４のいずれか一つ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からなることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項１７】
前記基板が持つ透過率は、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜の透過率より大きいか、または同じであることを特徴とする請求項１５に記載の発光表示装置。
【請求項１８】
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絶縁膜のうち少なくとも一つは、前記透過領域に対応する位置に第４開口を備えたことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか一つに記載の有機発光表示装置。
【請求項１９】
前記第４開口は、前記第１開口と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。
【請求項２０】
前記第１電極及び第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１２〜１９のいずれか一つに記載の発光表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１５０９９２（Ｐ２０１１−１５０９９２Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３１１４（Ｐ２０１０−１５３１１４）
【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８月４日（２０１１．８．４）
【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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