有機発光表示装置
【課題】酸化物半導体を利用して光を充電することができる有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】基板と、基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、エッチング防止層上に形成され、コンタクトホールによって、下部活性層と電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極と、下部活性層と重畳するように、エッチング防止層上に形成される上部充電電極と、上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、発光層を挟んで上部充電電極と対向配置され、上部充電電極と共に、発光層を駆動するカソード電極と、を含み、該上部充電電極には、発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された駆動電圧によって、酸化物半導体で生成された電流を、下部活性層に充電する有機発光表示装置である。
【解決手段】基板と、基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、エッチング防止層上に形成され、コンタクトホールによって、下部活性層と電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極と、下部活性層と重畳するように、エッチング防止層上に形成される上部充電電極と、上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、発光層を挟んで上部充電電極と対向配置され、上部充電電極と共に、発光層を駆動するカソード電極と、を含み、該上部充電電極には、発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された駆動電圧によって、酸化物半導体で生成された電流を、下部活性層に充電す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、光充電が可能な有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ディスプレイ業界は、低電力化を実現するために、研究を繰り返している。低電力化と関連して、ソーラセル技術をディスプレイ技術と組み合わせたり、ディスプレイで生成される光を利用しようとする技術が研究されている。特に、有機発光ディスプレイの場合、それ自身が発光する有機発光素子を具備する。このような有機発光ディスプレイは、外部に発現される光が、実際の有機発光素子で発光する光の２０％に過ぎない。すなわち、有機発光素子で発光する光の８０％が、有機発光ディスプレイの内部で消耗される。ディスプレイの低電力化を実現するために、このように消耗される光を保存しておいて再び活用する技術の研究が至急である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００９−００８４７０８号明細書
【特許文献２】大韓民国特許第０８７５１００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、酸化物半導体を利用して光を充電することができる有機発光表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面によれば、基板と、前記基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、前記下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、前記エッチング防止層上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層と電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極と、前記下部活性層と重畳するように、前記エッチング防止層上に形成される上部充電電極と、前記上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、前記発光層を挟んで前記上部充電電極と対向配置され、前記上部充電電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、を含み、前記上部充電電極には、前記発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された前記駆動電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記下部活性層に充電する有機発光表示装置が提供される。
【０００６】
ここで、前記有機発光表示装置は、前記エッチング防止層と、前記ソース電極及びドレイン電極上に形成された平坦化層と、をさらに含み、前記上部充電電極は、前記平坦化層上に形成され、前記下部活性層と重畳する領域を有していてもよい。
【０００７】
ここで、前記有機発光表示装置は、前記上部充電電極上に配され、前記上部充電電極の一部領域を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜をさらに含んでいてもよい。
【０００８】
ここで、前記下部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成してもよい。
【０００９】
ここで、前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含んでいてもよい。
【００１０】
ここで、前記下部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことが好ましい。
【００１１】
ここで、前記上部充電電極は、ＩＴＯを含有していてもよい。
【００１２】
ここで、一端が前記ソース電極またはドレイン電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記下部活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、をさらに含んでいてもよい。
【００１３】
本発明の他の側面によれば、基板と、前記基板のエッジを取り囲んで配された下部充電電極と、前記下部充電電極上に形成された平坦化層と、前記下部充電電極と重畳するように、前記平坦化層上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層と、前記上部活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記上部活性層と同一層に配され、前記上部活性層と離隔され、前記基板の中心部に対応する部分に配され、前記発光層を駆動するアノード電極と、前記アノード電極上に配されて光を生成する発光層と、前記発光層挟んで前記アノード電極と対向して配され、前記アノード電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、を含み、前記下部充電電極には、前記発光層を駆動するとき、充電電圧が印加され、印加された前記充電電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記上部活性層に充電する有機発光表示装置が提供される。
【００１４】
ここで、前記下部充電電極は、前記基板のエッジを取り囲んで閉ループを形成し、前記上部活性層は、前記基板のエッジを取り囲み、前記平坦化層を挟んで前記充電電極と重畳するように閉ループを形成し、前記ソース電極及びドレイン電極は、前記上部活性層上に形成されて閉ループを形成してもよい。
【００１５】
ここで、前記下部充電電極は、前記基板のエッジを取り囲み、電気的に連結された第１充電電極及び第２充電電極を含み、前記上部活性層は、前記基板のエッジを取り囲み、前記平坦化層を挟んで前記第１充電電極と重畳した第１活性層と、前記第２充電電極と重畳した第２活性層とを含み、前記第１活性層及び第２活性層は、互いに離隔され、前記第１活性層上に、第１ソース電極及び第１ドレイン電極が形成され、前記第２活性層上に、第２ソース電極及び第２ドレイン電極が形成され、前記第１ドレイン電極及び第２ドレイン電極、または前記第１ソース電極及び第２ソース電極は、互いに連結されてもよい。
【００１６】
ここで、前記ソース電極、ドレイン電極及び前記上部活性層上に配され、前記アノード電極を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜をさらに含んでいてもよい。
【００１７】
ここで、前記上部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成してもよい。
【００１８】
ここで、前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含んでいてもよい。
【００１９】
ここで、前記上部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことが好ましい。
【００２０】
ここで、前記下部充電電極は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有していてもよい。
【００２１】
ここで、一端が前記ソース電極またはドレイン電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記上部活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、をさらに含んでいてもよい。
【００２２】
本発明のさらに他の側面によれば、基板と、基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、前記下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、前記エッチング防止層上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層と電気的に連結される下部充電電極と、前記下部充電電極上に形成された平坦化層と、前記下部充電電極と重畳するように、前記平坦化層上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層と、前記上部活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記下部活性層と重畳するように、前記平坦化層上に形成される上部充電電極と、前記上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、前記発光層を挟んで前記上部充電電極と対向配置され、前記上部充電電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、を含み、前記上部充電電極には、前記発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された前記駆動電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記下部活性層に充電し、前記下部充電電極には、前記駆動電圧が印加されるとき、充電電圧が印加され、印加された前記充電電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記上部活性層に充電する有機発光表示装置が提供される。
【００２３】
ここで、前記下部活性層及び前記上部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成してもよい。
【００２４】
ここで、前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含んでいてもよい。
【００２５】
ここで、前記下部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことが好ましい。
【００２６】
ここで、前記上部充電電極は、ＩＴＯを含有していてもよい。
【００２７】
ここで、一端が前記ソース電極またはドレイン電極及び前記下部充電電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、をさらに含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の有機発光表示装置によれば、酸化物半導体を利用して有機発光素子で発光した光を電気エネルギーとして保存することができるので、ディスプレイの低電力化を実現することができる。
【００２９】
また、光を充電できる素子を、追加的なマスクなしに形成でき、工程上効率的であって経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図２】図１の有機発光表示装置の動作を示したタイミング図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図５】図４の有機発光表示装置をＩ−Ｉ線に沿って切断した平面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図７】図６の有機発光表示装置をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した平面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図９】光の直接入射時に、活性層の充電時間と放電する電流の量との関係を示したグラフである。
【図１０】光の間接入射時に、活性層の充電時間と放電する電流の量との関係を示したグラフである。
【図１１】充電電極の電圧強度によって充電される電流の量を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３２】
本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができ、特定の実施形態を図面に例示して詳細な説明で詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態について限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物ないし代替物を含むものであると知らねばならない。本発明を説明するにおいて、関連した公知技術に係わる具体的な説明が、本発明の要旨を不明確にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
第１、第２のような用語は、多様な構成要素を説明するのに使われるが、構成要素は、用語によって限定されるものではない。用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使われる。
【００３４】
本明細書で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に取り立てて意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「包む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものが存在するということを指定するものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたもの存在または付加可能性をあらかじめ排除するものではないと理解せねばならない。
【００３５】
以下、添付された図面に図示された本発明に係わる実施形態を参照しつつ、本発明の構成及び作用について詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施形態に係わる有機発光表示装置１０を図示した概略的な断面図である。
【００３７】
図１を参照すれば、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０は、有機発光素子を含み、有機発光素子を駆動すると同時に、有機発光素子から直接的に光を提供されて充電する光充電素子１１、光充電素子１１に連結されたスイッチング素子２００及び保存部３００を含むことを特徴とする。第１実施形態による有機発光表示装置１０の光充電素子１１は、有機発光素子を駆動する駆動トランジスタの機能を含む。
【００３８】
具体的には、光充電素子１１は、基板１０１、基板１０１上に配されて酸化物半導体を含有する下部活性層１０２、下部活性層１０２の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層１０３、エッチング防止層１０３上に形成され、コンタクトホールによって下部活性層１０２と電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極１０４、下部活性層１０２と重畳するようにエッチング防止層１０３上に形成される上部充電電極１１０、上部充電電極１１０上に配され、上部充電電極１１０の一部領域を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜１０６、上部充電電極１１０に接して形成され、光を生成する発光層１１３、及び発光層１１３を挟んで上部充電電極１１０と対向配置されたカソード電極１１５を含む。
【００３９】
基板１０１は、背面発光（ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を実現するために透明な材質によって形成される。
【００４０】
下部活性層１０２は、基板１０１上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含む。酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことができる。例えば、酸化物半導体は、Ｇａ、Ｉｎ及びＺｎが２：２：１の原子％（ａｔｏｍ％）の割合で形成されうる。しかし、これに限定されるものではなく、酸化物半導体は、ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＴｉＯ２及びＴｉ３Ｎ４を含む群から選択された一つ以上の物質からなりうる。下部活性層１０２は、酸化物半導体によって、発光層１１３によって生成される光から電流を生成する。しかし、これに限定されるものではなく、下部活性層１０２は、外部から入射される光から電流を生成してもよい。
【００４１】
下部活性層１０２の厚みは、５０ｎｍ以下に形成することが好ましい。基板１０１上に酸化物半導体を下部活性層１０２として形成するとき、ＰＥＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＰＣＶＤ（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＬＰＣＶＤ（ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの多様な蒸着方法によって形成することができる。このとき、蒸着条件として酸素分圧は、約５％〜９０％まで調節することができ、望ましくは、約１０％〜７０％に調節する。
【００４２】
下部活性層１０２の面積は、発光層１１３の面積より大きいことを特徴とする。下部活性層１０２は、発光層１１３で生成された光によって電流を生成するので、下部活性層１０２の面積が発光層１１３の面積より小さければ、電流を生成する効率が低下するためである。一方、下部活性層１０２の面積が大きいほど、外部から入射される光を注入される効率が高いという長所がある。
【００４３】
下部活性層１０２上には、絶縁物質でもってエッチング防止層１０３を形成し、エッチング防止層１０３には、ソース電極及びドレイン電極１０４が、下部活性層１０２と電気的に接触するためのコンタクトホールを形成する。
【００４４】
ソース電極及びドレイン電極１０４は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有し、エッチング防止層１０３上に形成される。ソース電極及びドレイン電極１０４は、エッチング防止層１０３のコンタクトホールを介して下部活性層１０２と電気的に接触する。
【００４５】
上部充電電極１１０は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含有し、エッチング防止層１０３上に形成される。上部充電電極１１０は、下部活性層１０２に対応して、下部活性層１０２の上部に下部活性層１０２と重畳するように形成する。本発明の一実施形態による上部充電電極１１０は、発光層１１３に対して、発光層１１３を駆動するために駆動電圧を供給するアノード電極端の機能を行う。これと同時に、上部充電電極１１０は、前記駆動電圧によって電場を形成し、下部活性層１０２の酸化物半導体で生成された電流を、下部活性層１０２に充電する充電電極の機能も行う。図面には図示されていないが、上部充電電極１１０は、アノード電極端の機能を行うので、ソース電極またはドレイン電極１０４と電気的に連結されている。従って、駆動電圧は、ソース電極またはドレイン電極１０４を介して外部から伝えられ、上部充電電極１１０に印加されるのである。上部充電電極１１０の駆動に係わる詳細な説明は、以下で詳細に説明する。
【００４６】
画素定義膜１０６は、上部充電電極１１０上に配され、上部充電電極１１０の一部領域を露出させるように形成された開口部を具備する。
【００４７】
発光層１１３は、画素定義膜１０６の開口部を介して露出された上部充電電極１１０に接し、上部充電電極１１０上に形成される。発光層１１３は、上部充電電極１１０及びカソード電極１１５によって駆動し、光を生成する。発光層１１３は、有機物を含有することができる。発光層１１３は、ホール注入層（ＨＩＬ：ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）及び電子注入層（ＥＩＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）などをさらに含むことができる。
【００４８】
カソード電極１１５は、発光層１１３を挟んで上部充電電極１１０と対向配置される。カソード電極１１５は、上部充電電極１１０と共に発光層１１３を駆動する。
【００４９】
図示されていないが、カソード電極１１５上には、外部の水分や酸素などから発光層１１３及びその他の層を保護するために、密封部材（図示せず）を形成することができる。
【００５０】
スイッチング素子２００は、トランジスタなどから具現され、一端が光充電素子１１のソース電極またはドレイン電極１０４に連結され、他端が保存部３００に連結される。スイッチング素子２００がターンオン（ｔｕｒｎ−ｏｎ）される（オンにされている）区間の間、光充電素子１１の下部活性層１０２に保存された電流が、ソース電極またはドレイン電極１０４を介して抜け出して保存部３００に保存される。
【００５１】
保存部３００は、キャパシタのような容量性素子によって具現されうる。
【００５２】
本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０の駆動方法について詳細に述べる。まず、上部充電電極１１０は、アノード電極端として機能するので、発光層１１３を駆動するための駆動電圧が印加される。例えば、上部充電電極１１０には、（＋）電圧が印加されうる。同時に、カソード電極１１５にも、発光層１１３を駆動するために、（−）電圧が印加される。上部充電電極１１０に駆動電圧が印加されれば、発光層１１３が光を生成する。本発明の第１実施形態は、背面発光を行うので、発光層１１３で生成された光は、発光層１１３の下部にある下部活性層１０２に注入される。図示されていないが、下部活性層１０２には、太陽光熱のような外部からの光が注入されることもある。
【００５３】
下部活性層１０２は、注入された光によって電流を生成する。具体的には、下部活性層１０２に含まれた酸化物半導体が有しているバンド構造によって光を吸収し、これに対応する電子を発生する。このとき、上部充電電極１１０に印加された電圧は、酸化物半導体が電子をさらに多く発生するように、酸化物半導体のバンド構造に良好にバンド曲がりを生じさせる役割も行う。本発明の一実施形態によれば、下部活性層１０２は、電流を生成すると同時に、生成された電流を充電する。具体的には、発光層１１３を駆動するために、上部充電電極１１０に印加された（＋）電圧が電場を形成し、上部充電電極１１０の電場が、下部活性層１０２で生成された電子を、ドレイン電極またはソース電極１０４を介して抜け出させないように、下部活性層１０２とエッチング防止層１０３との界面を狭める役割を行う。従って、上部充電電極１１０によって、下部活性層１０２に電流が充電されるのである。
【００５４】
充電された電流は、ソース電極またはドレイン電極１０４に電気的に連結されたスイッチング素子２００がターンオンされるときに抜け出し、保存部３００に保存される。
【００５５】
図２は、図１の有機発光表示装置１０の動作を示したタイミング図である。
【００５６】
図２を参照すれば、（ａ）は、上部充電電極１１０に駆動電圧が印加される区間を示したものであり、（ｂ）は、発光層１１３が発光する区間を示したものである。（ｃ）は、下部活性層１０２に電流が充電される区間を示したものである。（ｄ）は、スイッチング素子２００がターンオンされる区間を示し、（ｅ）は、保存部３００に電流が保存される区間を示したものである。
【００５７】
（ａ）から（ｃ）を参照すれば、上部充電電極１１０に駆動電圧が印加されると同時に、発光層１１３が発光する。発光層１１３が発光すると同時に、下部活性層１０２が電流を生成する。やはりこれと同時に、上部充電電極１１０に印加された駆動電圧によって、下部活性層１０２で生成された電流は、下部活性層１０２に充電される。また、（ｄ）及び（ｅ）を参照すれば、スイッチング素子２００がターンオンされる区間で、下部活性層１０２に充電された電流が抜け出し、保存部３００に保存されるということが分かる。
【００５８】
図３は、本発明の他の実施形態に係わる有機発光表示装置２０を図示した概略的な断面図である。
【００５９】
図３に図示された本発明の第２実施形態による有機発光表示装置２０は、図１に図示された本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０と比較して、エッチング防止層１０３とソース電極及びドレイン電極１０４との上に形成された平坦化層１０５をさらに含むところに違いがある。それ以外の構成要素は、第１実施形態に対応する構成要素とその機能が同一であるので、それらに係わる具体的な説明は省略する。また第２実施形態による有機発光表示装置２０の駆動方法及び動作を示したタイミングもまた、第１実施形態と同一であるので、これに係わる反復的な説明は省略する。図３で、本発明の第２実施形態による光充電素子の図面符号は、１２とする。
【００６０】
図３を参照すれば、平坦化層１０５は、絶縁物質を含み、層を平滑にし、かつ絶縁するために形成する。このとき、上部充電電極１１０は、平坦化層１０５上に形成され、下部活性層１０２と対応するように重畳する領域を有するように形成される。図１では、図３と比較し、平坦化層１０５が除去されているが、エッチング防止層１０３が、層を平滑にし、かつ絶縁する役割まで行う。
【００６１】
図４は、本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置３０を図示した概略的な断面図である。図５は、図４の有機発光表示装置３０をＩ−Ｉ線に沿って切断した平面図である。
【００６２】
図４及び図５を参照すれば、本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０は、有機発光素子を含み、有機発光素子から間接的に光を提供されて充電する光充電素子１３、光充電素子１３に連結されたスイッチング素子２００及び保存部３００を含むことを特徴とする。第３実施形態による有機発光表示装置３０は、有機発光素子を駆動する駆動トランジスタと別個に、光充電素子１３を含む。
【００６３】
具体的には、光充電素子１３は、基板１０１；基板１０１のエッジを取り囲んで配された下部充電電極１３４；下部充電電極１３４上に形成された平坦化層１０５；下部充電電極１３４と重畳するように平坦化層１０５上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層１３２；上部活性層１３２上に形成されたソース電極及びドレイン電極１０４；ソース電極１０４ｓ、ドレイン電極１０４ｄ及び上部活性層１３２上に形成され、アノード電極１１１を露出させる開口部を含む画素定義膜１０６；上部活性層１３２と同一層に配され、上部活性層１３２と離隔され、前記基板１０１の中心部に対応する部分に配され、発光層１１３を駆動するアノード電極１１１；アノード電極１１１上に配され、光を生成する発光層１１３；発光層１１３を挟んでアノード電極１１１と対向して配され、アノード電極１１１と共に発光層１１３を駆動するカソード電極１１５；を含む。
【００６４】
基板１０１は、背面発光を実現するために透明な材質によって形成される。
【００６５】
下部充電電極１３４は、基板１０１のエッジを取り囲んで形成される。特に、図４を参照すれば、下部充電電極１３４は、基板１０１のエッジを取り囲み、閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ）を形成して配される。下部充電電極１３４は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有する。
【００６６】
下部充電電極１３４は、外部から印加される充電電圧によって電場を形成し、上部活性層１３２の酸化物半導体で生成された電流を、上部活性層１３２に充電する機能を行う。充電電圧は、発光層１１３を駆動するときに印加される電圧である。充電電圧は、例えば、発光層１１３を駆動するために、カソード電極１１５に印加される駆動電圧と同一でありうる。下部充電電極１３４の駆動に係わる詳細な説明は、以下で詳細に説明する。
【００６７】
下部充電電極１３４上に、絶縁物質を含有する平坦化層１０５が形成される。平坦化層１０５は、層を平滑にして絶縁する役割を行う。
【００６８】
上部活性層１３２は、平坦化層１０５上に形成され、下部充電電極１３４に対応して、下部充電電極１３４と重畳するように形成される。図５を参照すれば、上部活性層１３２は、基板１０１のエッジを取り囲み、平坦化層１０５を挟んで下部充電電極１３４と重畳するように閉ループを形成する。
【００６９】
上部活性層１３２は、光によって電流を生成する酸化物半導体を含む。酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことができる。例えば酸化物半導体は、Ｇａ、Ｉｎ及びＺｎが２：２：１の原子％（ａｔｏｍ％）の割合で形成されうる。しかし、これに限定されるものではなく、酸化物半導体は、ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＴｉＯ２及びＴｉ３Ｎ４を含む群から選択された一つ以上の物質からなりうる。上部活性層１３２は、酸化物半導体によって、発光層１１３によって生成される光から電流を生成する。しかし、これに限定されるものではなく、上部活性層１３２は、外部から入射される光から電流を生成してもよい。
【００７０】
上部活性層１３２の面積は、発光層１１３の面積より大きいことを特徴とする。上部活性層１３２は、発光層１１３で生成された光によって電流を生成するので、上部活性層１３２の面積が発光層１１３の面積より小さければ、電流を生成する効率が低下するためである。一方、上部活性層１３２の面積が大きいほど、外部から入射される光を注入される効率が上昇するという長所がある。
【００７１】
図１に図示された本発明の第１実施形態では、発光層１１３で生成された光が下部活性層１０２を透過する過程で、光の吸収及び反射によって、外部に放出される光の効率が低下するという問題が発生しうる。しかし、本発明の図４に図示された第３実施形態によれば、上部活性層１３２が発光層１１３を取り囲むように形成され、発光層１１３で生成された光が発光層１１３を透過せずに、直接外部に放出されるので、光の効率が低下しない。結果的に、第３実施形態では、発光層１１３で生成された光のうち、有機発光装置の内部に反射または伝播される光を利用して電流を生成するという特徴がある。
【００７２】
ソース電極１０４ｓ及びドレイン電極１０４ｄは、ＩＴＯを含有し、上部活性層１３２上に形成される。図５を参照すれば、ソース電極１０４ｓ及びドレイン電極１０４ｄは、上部活性層１３２上に形成されるとき、閉ループを形成する。
【００７３】
画素定義膜１０６は、ソース電極１０４ｓ、ドレイン電極１０４ｄ及び上部活性層１３２上に形成され、アノード電極１１１を露出させるための開口部を具備する。
【００７４】
アノード電極１１１は、上部活性層１３２と同一層に配される。図４を参照すれば、アノード電極１１１は、基板１０１の中心部に対応する部分に、上部活性層１３２と離隔されて配される。アノード電極１１１は、駆動電圧を印加され、カソード電極１１５と共に発光層１１３を駆動する。図示されていないが、アノード電極１１１は、別個の駆動トランジスタ（図示せず）のソース端またはドレイン端と電気的に連結されている。従って、駆動トランジスタ（図示せず）のソース端またはドレイン端を介して駆動電圧が伝えられ、アノード電極１１１に印加される。
【００７５】
発光層１１３は、アノード電極１１１上に形成される。発光層１１３は、アノード電極１１１及びカソード電極１１５によって駆動して光を生成する。発光層１１３は、有機物を含有することができる。発光層１１３は、ホール注入層（ＨＩＬ）、ホール輸送層（ＨＴＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）などをさらに含むことができる。
【００７６】
カソード電極１１５は、発光層１１３を挟んでアノード電極１１１と対向配置される。カソード電極１１５は、アノード電極１１１と共に発光層１１３を駆動する。例えば、カソード電極１１５には、駆動電圧として（−）電圧が印加されうる。
【００７７】
図示されていないが、カソード電極１１５上には、外部の水分や酸素などから発光層１１３及びその他の層を保護するために、密封部材（図示せず）を形成することができる。
【００７８】
スイッチング素子２００は、トランジスタなどによって具現され、一端が光充電素子１３のソース電極またはドレイン電極１０４に連結され、他端が保存部３００に連結される。スイッチング素子２００がターンオンされる区間の間、光充電素子１３の上部活性層１３２に保存された電流が、ソース電極またはドレイン電極１０４を介して抜け出し、保存部３００に保存される。
【００７９】
保存部３００は、キャパシタのような容量性素子によって具現されうる。
【００８０】
本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０の駆動方法について詳細に述べる。まず、アノード電極１１１に発光層１１３を駆動するための駆動電圧が印加される。例えば、アノード電極１１１には、（＋）電圧が印加されうる。同時に、カソード電極１１５にも、発光層１１３を駆動するために、（−）電圧が印加される。駆動電圧が印加されれば、発光層１１３が光を生成する。発光層１１３で生成された光は、有機発光装置３０の内部に広がるので、上部活性層１３２に光が注入される。これと同時に、下部充電電極１３４には、充電電圧が印加される。充電電圧は外部から印加され、例えば、カソード電極１１５に印加される駆動電圧と同一に、（−）電圧でありうる。
【００８１】
上部活性層１３２は、注入された光によって電流を生成する。具体的には、上部活性層１３２に含まれた酸化物半導体が有しているバンド構造によって光を吸収し、これに対応する電子を発生する。このとき、充電電圧が印加された下部充電電極１３４は、酸化物半導体が電子をさらに多く発生するように、酸化物半導体のバンド構造に好ましくバンド曲がりを生じさせる役割も行う。本発明の一実施形態によれば、上部活性層１３２は、電流を生成すると同時に、生成された電流を充電する。具体的には、下部充電電極１３４に印加された（−）電圧が電場を形成し、下部充電電極１３４の電場が上部活性層１３２で生成された電子をドレイン電極またはソース電極１０４を介して抜け出ないように、上部活性層１３２と平坦化層１０５との界面を狭める役割を行う。従って、下部充電電極１３４によって、上部活性層１３２に電流が充電されるのである。
【００８２】
充電された電流は、ソース電極またはドレイン電極１０４に電気的に連結されたスイッチング素子２００がターンオンされるときに抜け出て、保存部３００に保存される。
【００８３】
本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０の駆動タイミング図は、図２に図示された本発明の第１実施形態による駆動タイミング図と同一であるので、これに係わる反復的な説明は省略する。
【００８４】
図６は、本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置４０を図示した概略的な断面図である。図７は、図６の有機発光表示装置４０をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した平面図である。
【００８５】
図６に図示された本発明の第４実施形態による有機発光表示装置４０は、図４に図示された本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０と比較して、平面図上で、上部活性層１３２ａ，１３２ｂ、ソース電極１０４ｓ及びドレイン電極１０４ｄの構造に違いがある。それ以外の構成要素は、第３実施形態に対応する構成要素とその機能が同一であるので、それらに係わる具体的な説明は省略する。また、第４実施形態による有機発光表示装置４０の駆動方法及び動作を示したタイミングもまた、第３実施形態と同一であるので、それらに係わる反復的な説明は省略する。
【００８６】
図６及び図７を参照すれば、本発明の第４実施形態による有機発光装置４０は、基板１０１のエッジを取り囲み、電気的に連結された第１充電電極１３４ａ及び第２充電電極１３４ｂを含む。すなわち、図６の断面図で、右側の第１充電電極１３４ａ及び左側の第２充電電極１３４ｂが電気的に直列に連結される。第１充電電極１３４ａと第２充電電極１３４ｂとが直列に連結されることによって、保存部３００に出力される電圧が増大しうる。図６で、本発明の第４実施形態による光充電素子の図面符号は、１４とする。
【００８７】
また、図７を参照すれば、本発明の第４実施形態による有機発光装置４０は、互いに離隔された第１活性層１３２ａ及び第２活性層１３２ｂを含む。第１活性層１３２ａは、基板１０１のエッジを取り囲み、平坦化層１０５を挟んで第１充電電極１３４ａと重畳する。第２活性層１３２ｂは、基板１０１のエッジを取り囲み、平坦化層１０５を挟んで第２充電電極１３４ｂと重畳する。
【００８８】
図７を参照すれば、第１活性層１３２ａ上には、第１ソース電極１０４ｓａ及び第１ドレイン電極１０４ｄａが形成される。同様に、第２活性層１３２ｂ上には、第２ソース電極１０４ｓｂ及び第２ドレイン電極１０４ｄｂが形成される。ここで、第１ソース電極１０４ｓａと第２ソース電極１０４ｓｂとが互いに連結される。しかし、図示されたところに限定されるものではなく、第１ソース電極１０４ｓａと第２ソース電極１０４ｓｂが互いに連結される代わりに、第１ドレイン電極１０４ｄａと第２ドレイン電極１０４ｄｂとが互いに連結されうる。
【００８９】
図８は、本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置５０を図示した概略的な断面図である。
【００９０】
図８に図示された本発明の第５実施形態による有機発光表示装置５０は、図３に図示された本発明の第２実施形態による有機発光表示装置２０の構造と、図４に図示された本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０の構造とを結合したものである。従って、図３及び図４で説明した構成要素と対応する構成要素は、その機能が同一であるので、それらに係わる具体的な説明は省略する。また、駆動方法及び動作を示すタイミングもまた、図３及び図４で説明した本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の駆動方法及び動作を示したタイミングと同一であるので、それらに係わる反復的な説明は省略する。
【００９１】
図８に図示された本発明の第５実施形態による有機発光表示装置５０は、光充電効果が極大化されうるという長所がある。なぜならば、第２実施形態によって、発光層１１３で生成された光を直接的に注入されて電流を生成する下部活性層１０２、及び第３実施形態によって、発光層１１３で生成された後で内部に伝播及び反射される光を注入されて電流を生成する上部活性層１３２がいずれも存在するためである。
【００９２】
図８を参照すれば、基板１０１、基板１０１上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層１０２、下部活性層１０２の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層１０３、エッチング防止層１０３上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層１０２と電気的に連結される下部充電電極１３４、下部充電電極１３４上に形成された平坦化層１０５、下部充電電極１３４と重畳するように平坦化層１０５上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層１３２、上部活性層１３２上に形成されたソース電極及びドレイン電極１０４、下部活性層１０２と重畳するように平坦化層１０５上に形成される上部充電電極１１０、上部充電電極１１０に接して形成され、光を生成する発光層１１３、発光層１１３を挟んで上部充電電極１１０と対向配置されて上部充電電極１１０と共に発光層１１３を駆動するカソード電極１１５を含む。
【００９３】
下部活性層１０２及び上部活性層１３２は、発光層１１３によって生成される光によって電流を生成し、これに限定されるものではなく、外部から入射される光によって電流を生成することも可能である。上部活性層１３２及び下部活性層１０２は、酸化物半導体を含有するが、酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含む。一方、下部活性層１０２の面積は、発光層１１３の面積より大きいことを特徴とする。また、上部充電電極１１０は、ＩＴＯを含有し、下部充電電極１３４は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有することができる。
【００９４】
スイッチング素子２００は、トランジスタなどから具現され、一端が光充電素子１５のソース電極またはドレイン電極１０４及び下部充電電極１３４に連結され、他端が保存部３００に連結される。スイッチング素子２００がターンオンされる区間の間、光充電素子１５の上部活性層１３２及び下部活性層１０２に保存された電流が、ソース電極またはドレイン電極１０４を介して抜け出し、保存部３００に保存される。
【００９５】
本発明の第５実施形態による有機発光装置５０の駆動方法について説明する。
【００９６】
まず、上部充電電極１１０は、アノード電極端として機能するので、発光層１１３を駆動するための駆動電圧が印加される。例えば、上部充電電極１１０には、（＋）電圧が印加されうる。同時に、カソード電極１１５にも、発光層１１３を駆動するために、（−）電圧が印加される。上部充電電極１１０に駆動電圧が印加されれば、発光層１１３が光を生成する。発光層１１３で生成された光は、発光層１１３の下部にある下部活性層１０２に注入される。図示されていないが、下部活性層１０２には、太陽光熱のような外部からの光が注入されもする。
【００９７】
下部活性層１０２は、注入された光によって電流を生成する。具体的には、下部活性層１０２に含まれた酸化物半導体が有しているバンド構造によって光を吸収し、これに対応する電子を発生する。このとき、上部充電電極１１０に印加された電圧は、酸化物半導体が電子をさらに多く発生するように、酸化物半導体のバンド構造に好ましくバンド曲がりを生じさせる役割も行う。本発明の一実施形態によれば、下部活性層１０２は、電流を生成すると同時に、生成された電流を充電する。具体的には、発光層１１３を駆動するために、上部充電電極１１０に印加された（＋）電圧が電場を形成し、上部充電電極１１０の電場が、下部活性層１０２で生成された電子が、下部充電電極１３４を介して抜け出ないように、下部活性層１０２とエッチング防止層１０３との界面を狭める役割を行う。従って、上部充電電極１１０によって、下部活性層１０２に電流が充電されるのである。
【００９８】
一方、これと同時に、下部充電電極１３４によって、上部活性層１３２に電流が充電される。具体的には、上部充電電極１１０に駆動電圧が印加されるとき、同時に、下部充電電極１３４に充電電圧が印加される。充電電圧は、外部から印加され、例えば、カソード電極１１５に印加される駆動電圧と同一に、（−）電圧でありうる。
【００９９】
上部充電電極１１０に駆動電圧が印加され、発光層１１３を駆動することによって、光が生成され、上部活性層１３２は、注入された光によって電流を生成する。このとき、（−）電圧が印加された下部充電電極１３４は、酸化物半導体が電子をさらに多く発生するように、酸化物半導体のバンド構造に好ましくバンド曲がりを生じさせる役割も行う。また、下部充電電極１３４に印加された（−）電圧が電場を形成し、下部充電電極１３４の電場が、上部活性層１３２で生成された電子が、ドレイン電極またはソース電極１０４を介して抜け出ないように、上部活性層１３２と平坦化層１０５との界面を狭める役割を行う。従って、下部充電電極１３４によって、上部活性層１３２に電流が充電されるのである。
【０１００】
以上のような本発明の一実施形態による有機発光表示装置１０，２０，３０，４０，５０によれば、酸化物半導体を利用し、有機発光素子で発光した光を電気エネルギーとして保存することができるので、ディスプレイの低電力化を実現することができる。また、光を充電することができる素子を、さらなるマスクなしに形成することができ、工程上、効率的であって経済的である。
【０１０１】
参考までに、本発明の図１などに示された図面符号Ｖは、充電用電源を示す。
【０１０２】
以下では、酸化物半導体による光充電効率に係わる実験結果について説明する。実験のために、光充電素子は、本発明の第１実施形態と同様に、活性層及び充電電極を含むように、薄膜トランジスタ形態に製造する。このとき、活性層は、Ｇａ、Ｉｎ及びＺｎが、２：２：１の原子％（ａｔｏｍ％）の割合で形成された酸化物半導体を含む。まず、直接入射実験では、青い光を生成するＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）で生成される光を直接酸化物半導体に入射させて光充電効率を評価する。
【０１０３】
図９は、外部光の直接入射時に、活性層の充電時間と、放電する電流の量との関係を示したグラフである。図９を参照すれば、活性層の充電時間によって、充電された光電荷の放電量が増加するということを確認することができる。このとき、横軸は、充電時間を示し、縦軸は、光電荷の放電量を示す。また、Ｖｇは、充電電極の電圧である。
【０１０４】
次に、内部光を利用した間接入射実験では、青い光を生成する有機発光素子を、光充電素子から水平面上で一定距離離隔して位置させた後、有機発光素子で生成される光を酸化物半導体に入射する。
【０１０５】
図１０は、光の間接入射時に、活性層の充電時間と、放電する電流の量との関係を示したグラフである。図１０を参照すれば、図９と同様に、活性層の充電時間によって、充電された光電荷の放電量が増加するということを確認することができる。図１１は、充電電極の電圧強度によって充電される電流の量を示したものである。図１１を参照すれば、充電電極に印加された充電電圧が高いほど、光電荷が多く充電されるということを確認することができる。このとき、横軸は、充電電極の電圧強度（｜Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇ Ｖｇ｜）を示し、縦軸は、光電荷の充電量を示す。
【０１０６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０７】
１０，２０，３０，４０，５０ 有機発光表示装置
１１，１２，１３，１４，１５ 光充電素子
１０１ 基板
１０２ 下部活性層
１０３ エッチング防止層
１０４ ソース電極及び／またはドレイン電極
１０４ｄ ドレイン電極
１０４ｄａ 第１ドレイン電極
１０４ｄｂ 第２ドレイン電極
１０４ｓ ソース電極
１０４ｓａ 第１ソース電極
１０４ｓｂ 第２ソース電極
１０５ 平坦化層
１０６ 画素定義膜
１１０ 上部充電電極
１１１ アノード電極
１１３ 発光層
１１５ カソード電極
１３２ 上部活性層
１３２ａ 第１活性層
１３２ｂ 第２活性層
１３４ 下部充電電極
１３４ａ 第１充電電極
１３４ｂ 第２充電電極
２００ スイッチング素子
３００ 保存部
Ｖ 充電用電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光充電が可能な有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ディスプレイ業界は、低電力化を実現するために、研究を繰り返している。低電力化と関連して、ソーラセル技術をディスプレイ技術と組み合わせたり、ディスプレイで生成される光を利用しようとする技術が研究されている。特に、有機発光ディスプレイの場合、それ自身が発光する有機発光素子を具備する。このような有機発光ディスプレイは、外部に発現される光が、実際の有機発光素子で発光する光の２０％に過ぎない。すなわち、有機発光素子で発光する光の８０％が、有機発光ディスプレイの内部で消耗される。ディスプレイの低電力化を実現するために、このように消耗される光を保存しておいて再び活用する技術の研究が至急である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００９−００８４７０８号明細書
【特許文献２】大韓民国特許第０８７５１００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、酸化物半導体を利用して光を充電することができる有機発光表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面によれば、基板と、前記基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、前記下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、前記エッチング防止層上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層と電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極と、前記下部活性層と重畳するように、前記エッチング防止層上に形成される上部充電電極と、前記上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、前記発光層を挟んで前記上部充電電極と対向配置され、前記上部充電電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、を含み、前記上部充電電極には、前記発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された前記駆動電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記下部活性層に充電する有機発光表示装置が提供される。
【０００６】
ここで、前記有機発光表示装置は、前記エッチング防止層と、前記ソース電極及びドレイン電極上に形成された平坦化層と、をさらに含み、前記上部充電電極は、前記平坦化層上に形成され、前記下部活性層と重畳する領域を有していてもよい。
【０００７】
ここで、前記有機発光表示装置は、前記上部充電電極上に配され、前記上部充電電極の一部領域を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜をさらに含んでいてもよい。
【０００８】
ここで、前記下部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成してもよい。
【０００９】
ここで、前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含んでいてもよい。
【００１０】
ここで、前記下部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことが好ましい。
【００１１】
ここで、前記上部充電電極は、ＩＴＯを含有していてもよい。
【００１２】
ここで、一端が前記ソース電極またはドレイン電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記下部活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、をさらに含んでいてもよい。
【００１３】
本発明の他の側面によれば、基板と、前記基板のエッジを取り囲んで配された下部充電電極と、前記下部充電電極上に形成された平坦化層と、前記下部充電電極と重畳するように、前記平坦化層上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層と、前記上部活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記上部活性層と同一層に配され、前記上部活性層と離隔され、前記基板の中心部に対応する部分に配され、前記発光層を駆動するアノード電極と、前記アノード電極上に配されて光を生成する発光層と、前記発光層挟んで前記アノード電極と対向して配され、前記アノード電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、を含み、前記下部充電電極には、前記発光層を駆動するとき、充電電圧が印加され、印加された前記充電電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記上部活性層に充電する有機発光表示装置が提供される。
【００１４】
ここで、前記下部充電電極は、前記基板のエッジを取り囲んで閉ループを形成し、前記上部活性層は、前記基板のエッジを取り囲み、前記平坦化層を挟んで前記充電電極と重畳するように閉ループを形成し、前記ソース電極及びドレイン電極は、前記上部活性層上に形成されて閉ループを形成してもよい。
【００１５】
ここで、前記下部充電電極は、前記基板のエッジを取り囲み、電気的に連結された第１充電電極及び第２充電電極を含み、前記上部活性層は、前記基板のエッジを取り囲み、前記平坦化層を挟んで前記第１充電電極と重畳した第１活性層と、前記第２充電電極と重畳した第２活性層とを含み、前記第１活性層及び第２活性層は、互いに離隔され、前記第１活性層上に、第１ソース電極及び第１ドレイン電極が形成され、前記第２活性層上に、第２ソース電極及び第２ドレイン電極が形成され、前記第１ドレイン電極及び第２ドレイン電極、または前記第１ソース電極及び第２ソース電極は、互いに連結されてもよい。
【００１６】
ここで、前記ソース電極、ドレイン電極及び前記上部活性層上に配され、前記アノード電極を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜をさらに含んでいてもよい。
【００１７】
ここで、前記上部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成してもよい。
【００１８】
ここで、前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含んでいてもよい。
【００１９】
ここで、前記上部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことが好ましい。
【００２０】
ここで、前記下部充電電極は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有していてもよい。
【００２１】
ここで、一端が前記ソース電極またはドレイン電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記上部活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、をさらに含んでいてもよい。
【００２２】
本発明のさらに他の側面によれば、基板と、基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、前記下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、前記エッチング防止層上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層と電気的に連結される下部充電電極と、前記下部充電電極上に形成された平坦化層と、前記下部充電電極と重畳するように、前記平坦化層上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層と、前記上部活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記下部活性層と重畳するように、前記平坦化層上に形成される上部充電電極と、前記上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、前記発光層を挟んで前記上部充電電極と対向配置され、前記上部充電電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、を含み、前記上部充電電極には、前記発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された前記駆動電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記下部活性層に充電し、前記下部充電電極には、前記駆動電圧が印加されるとき、充電電圧が印加され、印加された前記充電電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記上部活性層に充電する有機発光表示装置が提供される。
【００２３】
ここで、前記下部活性層及び前記上部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成してもよい。
【００２４】
ここで、前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含んでいてもよい。
【００２５】
ここで、前記下部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことが好ましい。
【００２６】
ここで、前記上部充電電極は、ＩＴＯを含有していてもよい。
【００２７】
ここで、一端が前記ソース電極またはドレイン電極及び前記下部充電電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、をさらに含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の有機発光表示装置によれば、酸化物半導体を利用して有機発光素子で発光した光を電気エネルギーとして保存することができるので、ディスプレイの低電力化を実現することができる。
【００２９】
また、光を充電できる素子を、追加的なマスクなしに形成でき、工程上効率的であって経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図２】図１の有機発光表示装置の動作を示したタイミング図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図５】図４の有機発光表示装置をＩ−Ｉ線に沿って切断した平面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図７】図６の有機発光表示装置をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した平面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置を図示した概略的な断面図である。
【図９】光の直接入射時に、活性層の充電時間と放電する電流の量との関係を示したグラフである。
【図１０】光の間接入射時に、活性層の充電時間と放電する電流の量との関係を示したグラフである。
【図１１】充電電極の電圧強度によって充電される電流の量を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３２】
本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができ、特定の実施形態を図面に例示して詳細な説明で詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態について限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物ないし代替物を含むものであると知らねばならない。本発明を説明するにおいて、関連した公知技術に係わる具体的な説明が、本発明の要旨を不明確にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
第１、第２のような用語は、多様な構成要素を説明するのに使われるが、構成要素は、用語によって限定されるものではない。用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使われる。
【００３４】
本明細書で使用した用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に取り立てて意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「包む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものが存在するということを指定するものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたもの存在または付加可能性をあらかじめ排除するものではないと理解せねばならない。
【００３５】
以下、添付された図面に図示された本発明に係わる実施形態を参照しつつ、本発明の構成及び作用について詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施形態に係わる有機発光表示装置１０を図示した概略的な断面図である。
【００３７】
図１を参照すれば、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０は、有機発光素子を含み、有機発光素子を駆動すると同時に、有機発光素子から直接的に光を提供されて充電する光充電素子１１、光充電素子１１に連結されたスイッチング素子２００及び保存部３００を含むことを特徴とする。第１実施形態による有機発光表示装置１０の光充電素子１１は、有機発光素子を駆動する駆動トランジスタの機能を含む。
【００３８】
具体的には、光充電素子１１は、基板１０１、基板１０１上に配されて酸化物半導体を含有する下部活性層１０２、下部活性層１０２の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層１０３、エッチング防止層１０３上に形成され、コンタクトホールによって下部活性層１０２と電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極１０４、下部活性層１０２と重畳するようにエッチング防止層１０３上に形成される上部充電電極１１０、上部充電電極１１０上に配され、上部充電電極１１０の一部領域を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜１０６、上部充電電極１１０に接して形成され、光を生成する発光層１１３、及び発光層１１３を挟んで上部充電電極１１０と対向配置されたカソード電極１１５を含む。
【００３９】
基板１０１は、背面発光（ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を実現するために透明な材質によって形成される。
【００４０】
下部活性層１０２は、基板１０１上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含む。酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことができる。例えば、酸化物半導体は、Ｇａ、Ｉｎ及びＺｎが２：２：１の原子％（ａｔｏｍ％）の割合で形成されうる。しかし、これに限定されるものではなく、酸化物半導体は、ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＴｉＯ２及びＴｉ３Ｎ４を含む群から選択された一つ以上の物質からなりうる。下部活性層１０２は、酸化物半導体によって、発光層１１３によって生成される光から電流を生成する。しかし、これに限定されるものではなく、下部活性層１０２は、外部から入射される光から電流を生成してもよい。
【００４１】
下部活性層１０２の厚みは、５０ｎｍ以下に形成することが好ましい。基板１０１上に酸化物半導体を下部活性層１０２として形成するとき、ＰＥＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＰＣＶＤ（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＬＰＣＶＤ（ｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの多様な蒸着方法によって形成することができる。このとき、蒸着条件として酸素分圧は、約５％〜９０％まで調節することができ、望ましくは、約１０％〜７０％に調節する。
【００４２】
下部活性層１０２の面積は、発光層１１３の面積より大きいことを特徴とする。下部活性層１０２は、発光層１１３で生成された光によって電流を生成するので、下部活性層１０２の面積が発光層１１３の面積より小さければ、電流を生成する効率が低下するためである。一方、下部活性層１０２の面積が大きいほど、外部から入射される光を注入される効率が高いという長所がある。
【００４３】
下部活性層１０２上には、絶縁物質でもってエッチング防止層１０３を形成し、エッチング防止層１０３には、ソース電極及びドレイン電極１０４が、下部活性層１０２と電気的に接触するためのコンタクトホールを形成する。
【００４４】
ソース電極及びドレイン電極１０４は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有し、エッチング防止層１０３上に形成される。ソース電極及びドレイン電極１０４は、エッチング防止層１０３のコンタクトホールを介して下部活性層１０２と電気的に接触する。
【００４５】
上部充電電極１１０は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含有し、エッチング防止層１０３上に形成される。上部充電電極１１０は、下部活性層１０２に対応して、下部活性層１０２の上部に下部活性層１０２と重畳するように形成する。本発明の一実施形態による上部充電電極１１０は、発光層１１３に対して、発光層１１３を駆動するために駆動電圧を供給するアノード電極端の機能を行う。これと同時に、上部充電電極１１０は、前記駆動電圧によって電場を形成し、下部活性層１０２の酸化物半導体で生成された電流を、下部活性層１０２に充電する充電電極の機能も行う。図面には図示されていないが、上部充電電極１１０は、アノード電極端の機能を行うので、ソース電極またはドレイン電極１０４と電気的に連結されている。従って、駆動電圧は、ソース電極またはドレイン電極１０４を介して外部から伝えられ、上部充電電極１１０に印加されるのである。上部充電電極１１０の駆動に係わる詳細な説明は、以下で詳細に説明する。
【００４６】
画素定義膜１０６は、上部充電電極１１０上に配され、上部充電電極１１０の一部領域を露出させるように形成された開口部を具備する。
【００４７】
発光層１１３は、画素定義膜１０６の開口部を介して露出された上部充電電極１１０に接し、上部充電電極１１０上に形成される。発光層１１３は、上部充電電極１１０及びカソード電極１１５によって駆動し、光を生成する。発光層１１３は、有機物を含有することができる。発光層１１３は、ホール注入層（ＨＩＬ：ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）及び電子注入層（ＥＩＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）などをさらに含むことができる。
【００４８】
カソード電極１１５は、発光層１１３を挟んで上部充電電極１１０と対向配置される。カソード電極１１５は、上部充電電極１１０と共に発光層１１３を駆動する。
【００４９】
図示されていないが、カソード電極１１５上には、外部の水分や酸素などから発光層１１３及びその他の層を保護するために、密封部材（図示せず）を形成することができる。
【００５０】
スイッチング素子２００は、トランジスタなどから具現され、一端が光充電素子１１のソース電極またはドレイン電極１０４に連結され、他端が保存部３００に連結される。スイッチング素子２００がターンオン（ｔｕｒｎ−ｏｎ）される（オンにされている）区間の間、光充電素子１１の下部活性層１０２に保存された電流が、ソース電極またはドレイン電極１０４を介して抜け出して保存部３００に保存される。
【００５１】
保存部３００は、キャパシタのような容量性素子によって具現されうる。
【００５２】
本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０の駆動方法について詳細に述べる。まず、上部充電電極１１０は、アノード電極端として機能するので、発光層１１３を駆動するための駆動電圧が印加される。例えば、上部充電電極１１０には、（＋）電圧が印加されうる。同時に、カソード電極１１５にも、発光層１１３を駆動するために、（−）電圧が印加される。上部充電電極１１０に駆動電圧が印加されれば、発光層１１３が光を生成する。本発明の第１実施形態は、背面発光を行うので、発光層１１３で生成された光は、発光層１１３の下部にある下部活性層１０２に注入される。図示されていないが、下部活性層１０２には、太陽光熱のような外部からの光が注入されることもある。
【００５３】
下部活性層１０２は、注入された光によって電流を生成する。具体的には、下部活性層１０２に含まれた酸化物半導体が有しているバンド構造によって光を吸収し、これに対応する電子を発生する。このとき、上部充電電極１１０に印加された電圧は、酸化物半導体が電子をさらに多く発生するように、酸化物半導体のバンド構造に良好にバンド曲がりを生じさせる役割も行う。本発明の一実施形態によれば、下部活性層１０２は、電流を生成すると同時に、生成された電流を充電する。具体的には、発光層１１３を駆動するために、上部充電電極１１０に印加された（＋）電圧が電場を形成し、上部充電電極１１０の電場が、下部活性層１０２で生成された電子を、ドレイン電極またはソース電極１０４を介して抜け出させないように、下部活性層１０２とエッチング防止層１０３との界面を狭める役割を行う。従って、上部充電電極１１０によって、下部活性層１０２に電流が充電されるのである。
【００５４】
充電された電流は、ソース電極またはドレイン電極１０４に電気的に連結されたスイッチング素子２００がターンオンされるときに抜け出し、保存部３００に保存される。
【００５５】
図２は、図１の有機発光表示装置１０の動作を示したタイミング図である。
【００５６】
図２を参照すれば、（ａ）は、上部充電電極１１０に駆動電圧が印加される区間を示したものであり、（ｂ）は、発光層１１３が発光する区間を示したものである。（ｃ）は、下部活性層１０２に電流が充電される区間を示したものである。（ｄ）は、スイッチング素子２００がターンオンされる区間を示し、（ｅ）は、保存部３００に電流が保存される区間を示したものである。
【００５７】
（ａ）から（ｃ）を参照すれば、上部充電電極１１０に駆動電圧が印加されると同時に、発光層１１３が発光する。発光層１１３が発光すると同時に、下部活性層１０２が電流を生成する。やはりこれと同時に、上部充電電極１１０に印加された駆動電圧によって、下部活性層１０２で生成された電流は、下部活性層１０２に充電される。また、（ｄ）及び（ｅ）を参照すれば、スイッチング素子２００がターンオンされる区間で、下部活性層１０２に充電された電流が抜け出し、保存部３００に保存されるということが分かる。
【００５８】
図３は、本発明の他の実施形態に係わる有機発光表示装置２０を図示した概略的な断面図である。
【００５９】
図３に図示された本発明の第２実施形態による有機発光表示装置２０は、図１に図示された本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０と比較して、エッチング防止層１０３とソース電極及びドレイン電極１０４との上に形成された平坦化層１０５をさらに含むところに違いがある。それ以外の構成要素は、第１実施形態に対応する構成要素とその機能が同一であるので、それらに係わる具体的な説明は省略する。また第２実施形態による有機発光表示装置２０の駆動方法及び動作を示したタイミングもまた、第１実施形態と同一であるので、これに係わる反復的な説明は省略する。図３で、本発明の第２実施形態による光充電素子の図面符号は、１２とする。
【００６０】
図３を参照すれば、平坦化層１０５は、絶縁物質を含み、層を平滑にし、かつ絶縁するために形成する。このとき、上部充電電極１１０は、平坦化層１０５上に形成され、下部活性層１０２と対応するように重畳する領域を有するように形成される。図１では、図３と比較し、平坦化層１０５が除去されているが、エッチング防止層１０３が、層を平滑にし、かつ絶縁する役割まで行う。
【００６１】
図４は、本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置３０を図示した概略的な断面図である。図５は、図４の有機発光表示装置３０をＩ−Ｉ線に沿って切断した平面図である。
【００６２】
図４及び図５を参照すれば、本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０は、有機発光素子を含み、有機発光素子から間接的に光を提供されて充電する光充電素子１３、光充電素子１３に連結されたスイッチング素子２００及び保存部３００を含むことを特徴とする。第３実施形態による有機発光表示装置３０は、有機発光素子を駆動する駆動トランジスタと別個に、光充電素子１３を含む。
【００６３】
具体的には、光充電素子１３は、基板１０１；基板１０１のエッジを取り囲んで配された下部充電電極１３４；下部充電電極１３４上に形成された平坦化層１０５；下部充電電極１３４と重畳するように平坦化層１０５上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層１３２；上部活性層１３２上に形成されたソース電極及びドレイン電極１０４；ソース電極１０４ｓ、ドレイン電極１０４ｄ及び上部活性層１３２上に形成され、アノード電極１１１を露出させる開口部を含む画素定義膜１０６；上部活性層１３２と同一層に配され、上部活性層１３２と離隔され、前記基板１０１の中心部に対応する部分に配され、発光層１１３を駆動するアノード電極１１１；アノード電極１１１上に配され、光を生成する発光層１１３；発光層１１３を挟んでアノード電極１１１と対向して配され、アノード電極１１１と共に発光層１１３を駆動するカソード電極１１５；を含む。
【００６４】
基板１０１は、背面発光を実現するために透明な材質によって形成される。
【００６５】
下部充電電極１３４は、基板１０１のエッジを取り囲んで形成される。特に、図４を参照すれば、下部充電電極１３４は、基板１０１のエッジを取り囲み、閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ）を形成して配される。下部充電電極１３４は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有する。
【００６６】
下部充電電極１３４は、外部から印加される充電電圧によって電場を形成し、上部活性層１３２の酸化物半導体で生成された電流を、上部活性層１３２に充電する機能を行う。充電電圧は、発光層１１３を駆動するときに印加される電圧である。充電電圧は、例えば、発光層１１３を駆動するために、カソード電極１１５に印加される駆動電圧と同一でありうる。下部充電電極１３４の駆動に係わる詳細な説明は、以下で詳細に説明する。
【００６７】
下部充電電極１３４上に、絶縁物質を含有する平坦化層１０５が形成される。平坦化層１０５は、層を平滑にして絶縁する役割を行う。
【００６８】
上部活性層１３２は、平坦化層１０５上に形成され、下部充電電極１３４に対応して、下部充電電極１３４と重畳するように形成される。図５を参照すれば、上部活性層１３２は、基板１０１のエッジを取り囲み、平坦化層１０５を挟んで下部充電電極１３４と重畳するように閉ループを形成する。
【００６９】
上部活性層１３２は、光によって電流を生成する酸化物半導体を含む。酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことができる。例えば酸化物半導体は、Ｇａ、Ｉｎ及びＺｎが２：２：１の原子％（ａｔｏｍ％）の割合で形成されうる。しかし、これに限定されるものではなく、酸化物半導体は、ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＴｉＯ２及びＴｉ３Ｎ４を含む群から選択された一つ以上の物質からなりうる。上部活性層１３２は、酸化物半導体によって、発光層１１３によって生成される光から電流を生成する。しかし、これに限定されるものではなく、上部活性層１３２は、外部から入射される光から電流を生成してもよい。
【００７０】
上部活性層１３２の面積は、発光層１１３の面積より大きいことを特徴とする。上部活性層１３２は、発光層１１３で生成された光によって電流を生成するので、上部活性層１３２の面積が発光層１１３の面積より小さければ、電流を生成する効率が低下するためである。一方、上部活性層１３２の面積が大きいほど、外部から入射される光を注入される効率が上昇するという長所がある。
【００７１】
図１に図示された本発明の第１実施形態では、発光層１１３で生成された光が下部活性層１０２を透過する過程で、光の吸収及び反射によって、外部に放出される光の効率が低下するという問題が発生しうる。しかし、本発明の図４に図示された第３実施形態によれば、上部活性層１３２が発光層１１３を取り囲むように形成され、発光層１１３で生成された光が発光層１１３を透過せずに、直接外部に放出されるので、光の効率が低下しない。結果的に、第３実施形態では、発光層１１３で生成された光のうち、有機発光装置の内部に反射または伝播される光を利用して電流を生成するという特徴がある。
【００７２】
ソース電極１０４ｓ及びドレイン電極１０４ｄは、ＩＴＯを含有し、上部活性層１３２上に形成される。図５を参照すれば、ソース電極１０４ｓ及びドレイン電極１０４ｄは、上部活性層１３２上に形成されるとき、閉ループを形成する。
【００７３】
画素定義膜１０６は、ソース電極１０４ｓ、ドレイン電極１０４ｄ及び上部活性層１３２上に形成され、アノード電極１１１を露出させるための開口部を具備する。
【００７４】
アノード電極１１１は、上部活性層１３２と同一層に配される。図４を参照すれば、アノード電極１１１は、基板１０１の中心部に対応する部分に、上部活性層１３２と離隔されて配される。アノード電極１１１は、駆動電圧を印加され、カソード電極１１５と共に発光層１１３を駆動する。図示されていないが、アノード電極１１１は、別個の駆動トランジスタ（図示せず）のソース端またはドレイン端と電気的に連結されている。従って、駆動トランジスタ（図示せず）のソース端またはドレイン端を介して駆動電圧が伝えられ、アノード電極１１１に印加される。
【００７５】
発光層１１３は、アノード電極１１１上に形成される。発光層１１３は、アノード電極１１１及びカソード電極１１５によって駆動して光を生成する。発光層１１３は、有機物を含有することができる。発光層１１３は、ホール注入層（ＨＩＬ）、ホール輸送層（ＨＴＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）などをさらに含むことができる。
【００７６】
カソード電極１１５は、発光層１１３を挟んでアノード電極１１１と対向配置される。カソード電極１１５は、アノード電極１１１と共に発光層１１３を駆動する。例えば、カソード電極１１５には、駆動電圧として（−）電圧が印加されうる。
【００７７】
図示されていないが、カソード電極１１５上には、外部の水分や酸素などから発光層１１３及びその他の層を保護するために、密封部材（図示せず）を形成することができる。
【００７８】
スイッチング素子２００は、トランジスタなどによって具現され、一端が光充電素子１３のソース電極またはドレイン電極１０４に連結され、他端が保存部３００に連結される。スイッチング素子２００がターンオンされる区間の間、光充電素子１３の上部活性層１３２に保存された電流が、ソース電極またはドレイン電極１０４を介して抜け出し、保存部３００に保存される。
【００７９】
保存部３００は、キャパシタのような容量性素子によって具現されうる。
【００８０】
本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０の駆動方法について詳細に述べる。まず、アノード電極１１１に発光層１１３を駆動するための駆動電圧が印加される。例えば、アノード電極１１１には、（＋）電圧が印加されうる。同時に、カソード電極１１５にも、発光層１１３を駆動するために、（−）電圧が印加される。駆動電圧が印加されれば、発光層１１３が光を生成する。発光層１１３で生成された光は、有機発光装置３０の内部に広がるので、上部活性層１３２に光が注入される。これと同時に、下部充電電極１３４には、充電電圧が印加される。充電電圧は外部から印加され、例えば、カソード電極１１５に印加される駆動電圧と同一に、（−）電圧でありうる。
【００８１】
上部活性層１３２は、注入された光によって電流を生成する。具体的には、上部活性層１３２に含まれた酸化物半導体が有しているバンド構造によって光を吸収し、これに対応する電子を発生する。このとき、充電電圧が印加された下部充電電極１３４は、酸化物半導体が電子をさらに多く発生するように、酸化物半導体のバンド構造に好ましくバンド曲がりを生じさせる役割も行う。本発明の一実施形態によれば、上部活性層１３２は、電流を生成すると同時に、生成された電流を充電する。具体的には、下部充電電極１３４に印加された（−）電圧が電場を形成し、下部充電電極１３４の電場が上部活性層１３２で生成された電子をドレイン電極またはソース電極１０４を介して抜け出ないように、上部活性層１３２と平坦化層１０５との界面を狭める役割を行う。従って、下部充電電極１３４によって、上部活性層１３２に電流が充電されるのである。
【００８２】
充電された電流は、ソース電極またはドレイン電極１０４に電気的に連結されたスイッチング素子２００がターンオンされるときに抜け出て、保存部３００に保存される。
【００８３】
本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０の駆動タイミング図は、図２に図示された本発明の第１実施形態による駆動タイミング図と同一であるので、これに係わる反復的な説明は省略する。
【００８４】
図６は、本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置４０を図示した概略的な断面図である。図７は、図６の有機発光表示装置４０をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した平面図である。
【００８５】
図６に図示された本発明の第４実施形態による有機発光表示装置４０は、図４に図示された本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０と比較して、平面図上で、上部活性層１３２ａ，１３２ｂ、ソース電極１０４ｓ及びドレイン電極１０４ｄの構造に違いがある。それ以外の構成要素は、第３実施形態に対応する構成要素とその機能が同一であるので、それらに係わる具体的な説明は省略する。また、第４実施形態による有機発光表示装置４０の駆動方法及び動作を示したタイミングもまた、第３実施形態と同一であるので、それらに係わる反復的な説明は省略する。
【００８６】
図６及び図７を参照すれば、本発明の第４実施形態による有機発光装置４０は、基板１０１のエッジを取り囲み、電気的に連結された第１充電電極１３４ａ及び第２充電電極１３４ｂを含む。すなわち、図６の断面図で、右側の第１充電電極１３４ａ及び左側の第２充電電極１３４ｂが電気的に直列に連結される。第１充電電極１３４ａと第２充電電極１３４ｂとが直列に連結されることによって、保存部３００に出力される電圧が増大しうる。図６で、本発明の第４実施形態による光充電素子の図面符号は、１４とする。
【００８７】
また、図７を参照すれば、本発明の第４実施形態による有機発光装置４０は、互いに離隔された第１活性層１３２ａ及び第２活性層１３２ｂを含む。第１活性層１３２ａは、基板１０１のエッジを取り囲み、平坦化層１０５を挟んで第１充電電極１３４ａと重畳する。第２活性層１３２ｂは、基板１０１のエッジを取り囲み、平坦化層１０５を挟んで第２充電電極１３４ｂと重畳する。
【００８８】
図７を参照すれば、第１活性層１３２ａ上には、第１ソース電極１０４ｓａ及び第１ドレイン電極１０４ｄａが形成される。同様に、第２活性層１３２ｂ上には、第２ソース電極１０４ｓｂ及び第２ドレイン電極１０４ｄｂが形成される。ここで、第１ソース電極１０４ｓａと第２ソース電極１０４ｓｂとが互いに連結される。しかし、図示されたところに限定されるものではなく、第１ソース電極１０４ｓａと第２ソース電極１０４ｓｂが互いに連結される代わりに、第１ドレイン電極１０４ｄａと第２ドレイン電極１０４ｄｂとが互いに連結されうる。
【００８９】
図８は、本発明のさらに他の実施形態に係わる有機発光表示装置５０を図示した概略的な断面図である。
【００９０】
図８に図示された本発明の第５実施形態による有機発光表示装置５０は、図３に図示された本発明の第２実施形態による有機発光表示装置２０の構造と、図４に図示された本発明の第３実施形態による有機発光表示装置３０の構造とを結合したものである。従って、図３及び図４で説明した構成要素と対応する構成要素は、その機能が同一であるので、それらに係わる具体的な説明は省略する。また、駆動方法及び動作を示すタイミングもまた、図３及び図４で説明した本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の駆動方法及び動作を示したタイミングと同一であるので、それらに係わる反復的な説明は省略する。
【００９１】
図８に図示された本発明の第５実施形態による有機発光表示装置５０は、光充電効果が極大化されうるという長所がある。なぜならば、第２実施形態によって、発光層１１３で生成された光を直接的に注入されて電流を生成する下部活性層１０２、及び第３実施形態によって、発光層１１３で生成された後で内部に伝播及び反射される光を注入されて電流を生成する上部活性層１３２がいずれも存在するためである。
【００９２】
図８を参照すれば、基板１０１、基板１０１上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層１０２、下部活性層１０２の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層１０３、エッチング防止層１０３上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層１０２と電気的に連結される下部充電電極１３４、下部充電電極１３４上に形成された平坦化層１０５、下部充電電極１３４と重畳するように平坦化層１０５上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層１３２、上部活性層１３２上に形成されたソース電極及びドレイン電極１０４、下部活性層１０２と重畳するように平坦化層１０５上に形成される上部充電電極１１０、上部充電電極１１０に接して形成され、光を生成する発光層１１３、発光層１１３を挟んで上部充電電極１１０と対向配置されて上部充電電極１１０と共に発光層１１３を駆動するカソード電極１１５を含む。
【００９３】
下部活性層１０２及び上部活性層１３２は、発光層１１３によって生成される光によって電流を生成し、これに限定されるものではなく、外部から入射される光によって電流を生成することも可能である。上部活性層１３２及び下部活性層１０２は、酸化物半導体を含有するが、酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含む。一方、下部活性層１０２の面積は、発光層１１３の面積より大きいことを特徴とする。また、上部充電電極１１０は、ＩＴＯを含有し、下部充電電極１３４は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有することができる。
【００９４】
スイッチング素子２００は、トランジスタなどから具現され、一端が光充電素子１５のソース電極またはドレイン電極１０４及び下部充電電極１３４に連結され、他端が保存部３００に連結される。スイッチング素子２００がターンオンされる区間の間、光充電素子１５の上部活性層１３２及び下部活性層１０２に保存された電流が、ソース電極またはドレイン電極１０４を介して抜け出し、保存部３００に保存される。
【００９５】
本発明の第５実施形態による有機発光装置５０の駆動方法について説明する。
【００９６】
まず、上部充電電極１１０は、アノード電極端として機能するので、発光層１１３を駆動するための駆動電圧が印加される。例えば、上部充電電極１１０には、（＋）電圧が印加されうる。同時に、カソード電極１１５にも、発光層１１３を駆動するために、（−）電圧が印加される。上部充電電極１１０に駆動電圧が印加されれば、発光層１１３が光を生成する。発光層１１３で生成された光は、発光層１１３の下部にある下部活性層１０２に注入される。図示されていないが、下部活性層１０２には、太陽光熱のような外部からの光が注入されもする。
【００９７】
下部活性層１０２は、注入された光によって電流を生成する。具体的には、下部活性層１０２に含まれた酸化物半導体が有しているバンド構造によって光を吸収し、これに対応する電子を発生する。このとき、上部充電電極１１０に印加された電圧は、酸化物半導体が電子をさらに多く発生するように、酸化物半導体のバンド構造に好ましくバンド曲がりを生じさせる役割も行う。本発明の一実施形態によれば、下部活性層１０２は、電流を生成すると同時に、生成された電流を充電する。具体的には、発光層１１３を駆動するために、上部充電電極１１０に印加された（＋）電圧が電場を形成し、上部充電電極１１０の電場が、下部活性層１０２で生成された電子が、下部充電電極１３４を介して抜け出ないように、下部活性層１０２とエッチング防止層１０３との界面を狭める役割を行う。従って、上部充電電極１１０によって、下部活性層１０２に電流が充電されるのである。
【００９８】
一方、これと同時に、下部充電電極１３４によって、上部活性層１３２に電流が充電される。具体的には、上部充電電極１１０に駆動電圧が印加されるとき、同時に、下部充電電極１３４に充電電圧が印加される。充電電圧は、外部から印加され、例えば、カソード電極１１５に印加される駆動電圧と同一に、（−）電圧でありうる。
【００９９】
上部充電電極１１０に駆動電圧が印加され、発光層１１３を駆動することによって、光が生成され、上部活性層１３２は、注入された光によって電流を生成する。このとき、（−）電圧が印加された下部充電電極１３４は、酸化物半導体が電子をさらに多く発生するように、酸化物半導体のバンド構造に好ましくバンド曲がりを生じさせる役割も行う。また、下部充電電極１３４に印加された（−）電圧が電場を形成し、下部充電電極１３４の電場が、上部活性層１３２で生成された電子が、ドレイン電極またはソース電極１０４を介して抜け出ないように、上部活性層１３２と平坦化層１０５との界面を狭める役割を行う。従って、下部充電電極１３４によって、上部活性層１３２に電流が充電されるのである。
【０１００】
以上のような本発明の一実施形態による有機発光表示装置１０，２０，３０，４０，５０によれば、酸化物半導体を利用し、有機発光素子で発光した光を電気エネルギーとして保存することができるので、ディスプレイの低電力化を実現することができる。また、光を充電することができる素子を、さらなるマスクなしに形成することができ、工程上、効率的であって経済的である。
【０１０１】
参考までに、本発明の図１などに示された図面符号Ｖは、充電用電源を示す。
【０１０２】
以下では、酸化物半導体による光充電効率に係わる実験結果について説明する。実験のために、光充電素子は、本発明の第１実施形態と同様に、活性層及び充電電極を含むように、薄膜トランジスタ形態に製造する。このとき、活性層は、Ｇａ、Ｉｎ及びＺｎが、２：２：１の原子％（ａｔｏｍ％）の割合で形成された酸化物半導体を含む。まず、直接入射実験では、青い光を生成するＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）で生成される光を直接酸化物半導体に入射させて光充電効率を評価する。
【０１０３】
図９は、外部光の直接入射時に、活性層の充電時間と、放電する電流の量との関係を示したグラフである。図９を参照すれば、活性層の充電時間によって、充電された光電荷の放電量が増加するということを確認することができる。このとき、横軸は、充電時間を示し、縦軸は、光電荷の放電量を示す。また、Ｖｇは、充電電極の電圧である。
【０１０４】
次に、内部光を利用した間接入射実験では、青い光を生成する有機発光素子を、光充電素子から水平面上で一定距離離隔して位置させた後、有機発光素子で生成される光を酸化物半導体に入射する。
【０１０５】
図１０は、光の間接入射時に、活性層の充電時間と、放電する電流の量との関係を示したグラフである。図１０を参照すれば、図９と同様に、活性層の充電時間によって、充電された光電荷の放電量が増加するということを確認することができる。図１１は、充電電極の電圧強度によって充電される電流の量を示したものである。図１１を参照すれば、充電電極に印加された充電電圧が高いほど、光電荷が多く充電されるということを確認することができる。このとき、横軸は、充電電極の電圧強度（｜Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇ Ｖｇ｜）を示し、縦軸は、光電荷の充電量を示す。
【０１０６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０７】
１０，２０，３０，４０，５０ 有機発光表示装置
１１，１２，１３，１４，１５ 光充電素子
１０１ 基板
１０２ 下部活性層
１０３ エッチング防止層
１０４ ソース電極及び／またはドレイン電極
１０４ｄ ドレイン電極
１０４ｄａ 第１ドレイン電極
１０４ｄｂ 第２ドレイン電極
１０４ｓ ソース電極
１０４ｓａ 第１ソース電極
１０４ｓｂ 第２ソース電極
１０５ 平坦化層
１０６ 画素定義膜
１１０ 上部充電電極
１１１ アノード電極
１１３ 発光層
１１５ カソード電極
１３２ 上部活性層
１３２ａ 第１活性層
１３２ｂ 第２活性層
１３４ 下部充電電極
１３４ａ 第１充電電極
１３４ｂ 第２充電電極
２００ スイッチング素子
３００ 保存部
Ｖ 充電用電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、
前記下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、
前記エッチング防止層上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層と電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極と、
前記下部活性層と重畳するように、前記エッチング防止層上に形成される上部充電電極と、
前記上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、
前記発光層を挟んで前記上部充電電極と対向配置され、前記上部充電電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、
を含み、
前記上部充電電極には、前記発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された前記駆動電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を前記下部活性層に充電する、有機発光表示装置。
【請求項２】
前記エッチング防止層と、
前記ソース電極及びドレイン電極上に形成された平坦化層と、
をさらに含み、
前記上部充電電極は、前記平坦化層上に形成され、前記下部活性層と重畳する領域を有す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】
前記上部充電電極上に配され、前記上部充電電極の一部領域を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜をさらに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。
【請求項４】
前記下部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項５】
前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記下部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記上部充電電極は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
一端が前記ソース電極または前記ドレイン電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記下部活性層に充電された電流を伝達して保存する保存部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
基板と、
前記基板のエッジを取り囲んで配された下部充電電極と、
前記下部充電電極上に形成された平坦化層と、
前記下部充電電極と重畳するように、前記平坦化層上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層と、
前記上部活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
前記上部活性層と同一層に配され、前記上部活性層と離隔され、前記基板の中心部に対応する部分に配され、前記発光層を駆動するアノード電極と、
前記アノード電極上に配されて光を生成する発光層と、
前記発光層を挟んで前記アノード電極と対向して配され、前記アノード電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、
を含み、
前記下部充電電極には、前記発光層を駆動するとき、充電電圧が印加され、印加された前記充電電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記上部活性層に充電する、有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記下部充電電極は、前記基板のエッジを取り囲んで閉ループを形成し、
前記上部活性層は、前記基板のエッジを取り囲み、前記平坦化層を挟んで前記充電電極と重畳するように閉ループを形成し、
前記ソース電極及びドレイン電極は、前記上部活性層上に形成されて閉ループを形成す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】
前記下部充電電極は、前記基板のエッジを取り囲み、電気的に連結された第１充電電極及び第２充電電極を含み、
前記上部活性層は、前記基板のエッジを取り囲み、前記平坦化層を挟んで前記第１充電電極と重畳した第１活性層と、前記第２充電電極と重畳した第２活性層とを含み、
前記第１活性層及び第２活性層は、互いに離隔され、
前記第１活性層上に、第１ソース電極及び第１ドレイン電極が形成され、前記第２活性層上に、第２ソース電極及び第２ドレイン電極が形成され、
前記第１ドレイン電極と第２ドレイン電極とが互いに連結されるか、または、前記第１ソース電極と第２ソース電極とが互いに連結されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１２】
前記ソース電極、ドレイン電極及び前記上部活性層上に配され、前記アノード電極を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜をさらに含むことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記上部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成することを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１４】
前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１５】
前記上部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１６】
前記下部充電電極は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有することを特徴とする、請求項９〜１５のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１７】
一端が前記ソース電極またはドレイン電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記上部活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項９〜１６のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１８】
基板と、
基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、
前記下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、
前記エッチング防止層上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層と電気的に連結される下部充電電極と、
前記下部充電電極上に形成された平坦化層と、
前記下部充電電極と重畳するように、前記平坦化層上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層と、
前記上部活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
前記下部活性層と重畳するように、前記平坦化層上に形成される上部充電電極と、
前記上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、
前記発光層を挟んで前記上部充電電極と対向配置され、前記上部充電電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、
を含み、
前記上部充電電極には、前記発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された前記駆動電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記下部活性層に充電し、
前記下部充電電極には、前記駆動電圧が印加されるとき、充電電圧が印加され、印加された前記充電電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記上部活性層に充電する、有機発光表示装置。
【請求項１９】
前記下部活性層及び前記上部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成することを特徴とする、請求項１８に記載の有機発光表示装置。
【請求項２０】
前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の有機発光表示装置。
【請求項２１】
前記下部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことを特徴とする、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項２２】
前記上部充電電極は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含有することを特徴とする、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項２３】
一端が前記ソース電極またはドレイン電極及び前記下部充電電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、
前記下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、
前記エッチング防止層上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層と電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極と、
前記下部活性層と重畳するように、前記エッチング防止層上に形成される上部充電電極と、
前記上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、
前記発光層を挟んで前記上部充電電極と対向配置され、前記上部充電電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、
を含み、
前記上部充電電極には、前記発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された前記駆動電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を前記下部活性層に充電する、有機発光表示装置。
【請求項２】
前記エッチング防止層と、
前記ソース電極及びドレイン電極上に形成された平坦化層と、
をさらに含み、
前記上部充電電極は、前記平坦化層上に形成され、前記下部活性層と重畳する領域を有す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】
前記上部充電電極上に配され、前記上部充電電極の一部領域を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜をさらに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。
【請求項４】
前記下部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項５】
前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記下部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記上部充電電極は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
一端が前記ソース電極または前記ドレイン電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記下部活性層に充電された電流を伝達して保存する保存部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
基板と、
前記基板のエッジを取り囲んで配された下部充電電極と、
前記下部充電電極上に形成された平坦化層と、
前記下部充電電極と重畳するように、前記平坦化層上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層と、
前記上部活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
前記上部活性層と同一層に配され、前記上部活性層と離隔され、前記基板の中心部に対応する部分に配され、前記発光層を駆動するアノード電極と、
前記アノード電極上に配されて光を生成する発光層と、
前記発光層を挟んで前記アノード電極と対向して配され、前記アノード電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、
を含み、
前記下部充電電極には、前記発光層を駆動するとき、充電電圧が印加され、印加された前記充電電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記上部活性層に充電する、有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記下部充電電極は、前記基板のエッジを取り囲んで閉ループを形成し、
前記上部活性層は、前記基板のエッジを取り囲み、前記平坦化層を挟んで前記充電電極と重畳するように閉ループを形成し、
前記ソース電極及びドレイン電極は、前記上部活性層上に形成されて閉ループを形成す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】
前記下部充電電極は、前記基板のエッジを取り囲み、電気的に連結された第１充電電極及び第２充電電極を含み、
前記上部活性層は、前記基板のエッジを取り囲み、前記平坦化層を挟んで前記第１充電電極と重畳した第１活性層と、前記第２充電電極と重畳した第２活性層とを含み、
前記第１活性層及び第２活性層は、互いに離隔され、
前記第１活性層上に、第１ソース電極及び第１ドレイン電極が形成され、前記第２活性層上に、第２ソース電極及び第２ドレイン電極が形成され、
前記第１ドレイン電極と第２ドレイン電極とが互いに連結されるか、または、前記第１ソース電極と第２ソース電極とが互いに連結されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の有機発光表示装置。
【請求項１２】
前記ソース電極、ドレイン電極及び前記上部活性層上に配され、前記アノード電極を露出させるように形成された開口部を具備する画素定義膜をさらに含むことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記上部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成することを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１４】
前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１５】
前記上部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１６】
前記下部充電電極は、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）のうちから選択された一つ以上の金属を含有することを特徴とする、請求項９〜１５のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１７】
一端が前記ソース電極またはドレイン電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記上部活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項９〜１６のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１８】
基板と、
基板上に配され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する下部活性層と、
前記下部活性層の上部に配され、コンタクトホールを含むエッチング防止層と、
前記エッチング防止層上に形成され、前記コンタクトホールによって、前記下部活性層と電気的に連結される下部充電電極と、
前記下部充電電極上に形成された平坦化層と、
前記下部充電電極と重畳するように、前記平坦化層上に形成され、光によって電流を生成する酸化物半導体を含有する上部活性層と、
前記上部活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
前記下部活性層と重畳するように、前記平坦化層上に形成される上部充電電極と、
前記上部充電電極に接して形成され、光を生成する発光層と、
前記発光層を挟んで前記上部充電電極と対向配置され、前記上部充電電極と共に、前記発光層を駆動するカソード電極と、
を含み、
前記上部充電電極には、前記発光層を駆動するために駆動電圧が印加され、印加された前記駆動電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記下部活性層に充電し、
前記下部充電電極には、前記駆動電圧が印加されるとき、充電電圧が印加され、印加された前記充電電圧によって、前記酸化物半導体で生成された電流を、前記上部活性層に充電する、有機発光表示装置。
【請求項１９】
前記下部活性層及び前記上部活性層は、前記発光層によって生成される光と、外部から入射される光とによって電流を生成することを特徴とする、請求項１８に記載の有機発光表示装置。
【請求項２０】
前記酸化物半導体は、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む群から選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の有機発光表示装置。
【請求項２１】
前記下部活性層の面積は、前記発光層の面積より大きいことを特徴とする、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項２２】
前記上部充電電極は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含有することを特徴とする、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の有機発光表示装置。
【請求項２３】
一端が前記ソース電極またはドレイン電極及び前記下部充電電極に電気的に連結されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の他端に連結され、前記スイッチング素子がオンにされた場合に、前記活性層に充電された電流を伝達されて保存する保存部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１８〜２２のいずれか１項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１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−６０１２４（Ｐ２０１２−６０１２４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３６４２（Ｐ２０１１−１９３６４２）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【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２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【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）】
[ Back to top ]