CN111384128A

CN111384128A - 透明显示装置

Info

Publication number: CN111384128A
Application number: CN201911346265.6A
Authority: CN
Inventors: 金财铉; 朴银贞; 金官洙; 金锡显
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2039-12-24
Also published as: US11121186B2; KR20200082763A; DE102019135788A1; CN111384128B; JP6951407B2; US20200212130A1; JP2020109753A

Abstract

公开了一种具有改善的透射率和根据波长的发光均匀性的透明显示装置。透明显示装置包括通过堆叠具有相消干涉特性的高折射率第一覆盖层以及低折射率第二覆盖层而形成的覆盖结构。

Description

透明显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，更具体地，涉及一种具有改善的透射率和根据波长的发光均匀性的透明显示装置。

背景技术

随着我们最近进入信息时代，视觉上显示电子信息信号的显示器领域得到了迅速发展，而且为了满足这种发展，正在开发各种具有例如薄、轻、低功耗的优异性能的平板显示装置并迅速用其取代传统的阴极射线管(CRT)。

作为平板显示装置的示例，存在液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、场发射显示(FED)装置、有机发光二极管(OLED)显示装置、量子点显示装置等。

其中，不需要单独光源并且实现紧凑和清晰的色彩显示的自发光显示装置(例如有机发光二极管显示装置和量子点显示装置)被认为是具有竞争力的应用。

一种自发光显示装置包括基板上的多个像素，并且每个像素包括发光二极管，发光二极管包括彼此相对设置的阳极和阴极以及设置在阳极与阴极之间的发光层。

由于自发光显示装置使用由发光二极管发射的光显示图像，因此有效地使用从发光二极管提取的光非常重要。所以，已在努力减小位于发光方向上的阴极的厚度以提高透射率，并且努力提高阴极和与其相邻设置的元件的可靠性以稳定显示装置的性能。

例如，在现在使用的顶部发光结构中，发光装置的阳极包括反射金属，并且发光装置的阴极包括透射反射式金属。因此，从位于阳极与阴极之间的发光层发射的光被反射阳极反射并且在阳极与阴极之间共振(resonate)多次，并且根据阳极与阴极之间的距离发射特定波长的光。在这种结构中，为了进一步提高透射率，努力减小阴极的厚度。

此外，现在对于可以通过其前表面和后表面透射光并显示图像而不妨碍视野的透明显示装置的需求正在增加。

透明显示装置改变发光二极管在自发光区域和透明区域中的布置，并且因此可以同时获得透明显示效果和发光显示效果。

然而，由于自发光区域和透明区域分别将提高发光效率和提高透射率作为重点，所以自发光区域和透明区域具有不同的目的，因此需要不同的结构，从而难以通过共同的形成方法来实现自发光区域和透明区域。

此外，如果自发光区域和透明区域都设置在基板上，则与自发光区域的元件相比，透明区域需要省略一些元件以提高透射率，发光区域与透明区域成比例地减小，并且仅通过被减小的发光区域来发射指定亮度或更高亮度的光所需的驱动电压变高。

近来，在透明显示装置中，为了提高透射率，减小位于发光方向上的电极或覆盖层的厚度，并且在这种情况下，在根据波长的从发光区域发射的光的强度之间发生偏差，因此颜色纯度(color purity)降低并且颜色效率(color efficiency)降低。

也就是说，迄今为止已经提出的透明显示装置难以具有高透射率和均匀的根据波长的颜色效率。

发明内容

因此，本发明涉及一种透明显示装置，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种透明显示装置，其可以同时具有透明显示效果和发光显示效果，从而具有改善的透明度和根据波长的颜色效率的均匀性。

本发明的其他优点、目的和特征将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地对于本领域普通技术人员来说在研究下面的内容后将变得显而易见，或者可以从本发明的实践中获知。本发明的目的和其他优点可以通过在书面描述和权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的和其他优点并且根据本发明的目的，如在此实施和宽泛描述的那样，透明显示装置包括基板，其具有多个像素；发射部分和透射部分，各位于多个像素的每一个中；有机发光层，其位于发射部分中；反射电极结构，其在发射部分中设置在有机发光层和基板之间；透射电极，其在基板上遍及所有像素而位于有机发光层上；以及覆盖结构，其包括位于透射电极上并且具有相消干涉特性和2.0或更大的第一折射率的第一覆盖层，以及在第一覆盖层上并且具有比第一折射率小0.2或更多但是少于1.2的第二折射率的第二覆盖层。

第一折射率可以为2.0至2.7，并且第二折射率可以为1.3至2.0。

第一覆盖层可以具有第一厚度(d₁)；并且第一覆盖层的第一光程(n₁d₁)可以具有mλ/2cosθ的值(m为整数，λ为相消干涉波长，并且θ为入射角)。

相消干涉波长可以是蓝色波长。

相消干涉波长的峰值波长可以在430nm至465nm的范围内。

第二覆盖层可以具有第二厚度(d₂)；并且第二覆盖层的第二光程(n₂d₂)可以是第一光程(n₁d₁)的0.9至1.1倍。

第二覆盖层的上表面的反射率与第一覆盖层和第二覆盖层之间的界面的反射率之差可以在5％以内。

透明显示装置还可以包括封装层，该封装层位于第二覆盖层上，并且在可见波长范围内具有0.2或更小的根据波长的小折射率变化。

第二覆盖层的上表面的反射率可以为

(n_Encap为位于第二覆盖层上的元件的折射率，θ_i为入射角，并且θ_t为出射角)。

第一覆盖层与第二覆盖层之间的界面的反射率为

(θ_i为入射角，并且θ_t为出射角)，并且第一覆盖层和第二覆盖层之间的界面的反射率与第二覆盖层的上表面的反射率之差为5％或更小。

第一厚度为

至

并且第二厚度为

至

通过有机发光层的上表面发射的光可以依次由透射电极、第一覆盖层和第二覆盖层透射；并且由第二覆盖层透射的光量与通过从经由有机发光层的上表面发射的总光量中减去透射电极的反射率、第一覆盖层和第二覆盖层之间的界面的反射率以及第二覆盖层的上表面的反射率而获得的值成比例。

应当理解，本发明的上述一般描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

附图用于提供对本发明的进一步理解，其被并入本申请并且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明的透明显示装置的平面图；

图2是示出根据本发明第一实施方式的透明显示装置的截面图；

图3A和图3B分别是示出相消干涉和相长干涉的原理的视图；

图4是示出根据本发明的透明显示装置中覆盖层和界面处的透射特性和反射特性的示意图；

图5是表示各种覆盖结构的透射率的曲线图；

图6是表示通过各个覆盖结构发射的蓝色光的强度的曲线图；

图7A至图7C是示出根据位于发光方向上的第二电极和覆盖结构的布置的各种实验例的透明显示装置的截面图；

图8是表示图7A至图7C的透明显示装置的透射率的曲线图；

图9是示出根据第三实验例的透明显示装置和根据本发明的透明显示装置中的覆盖层和界面的透射特性和反射特性的示意性截面图；

图10A至图10C是表示根据应用根据本发明的透明显示装置的覆盖结构的各个覆盖层的厚度的蓝色光，绿色光和红色光的透射率的趋势的曲线图；

图11A和图11B是表示测试例中的透射率和光谱的曲线图，在测试例中，高折射率覆盖层用作单个覆盖层，但是被调节为具有不同的相消干涉特性和相长干涉特性；

图12A和图12B是表示一种通过堆叠具有相消干涉特性的高折射率覆盖层以及低折射率覆盖层而形成的覆盖结构、另一覆盖结构和具有相长干涉特性的单个高折射率覆盖层的透射率和光谱的曲线图；

图13A至图13C是表示当分别发射蓝色光，绿色光和红色光时，具有相消干涉特性的单个覆盖层，具有相长干涉特性的单个覆盖层和根据本发明的覆盖结构的测试例的光谱的曲线图；

图14是示出根据本发明第二实施方式的透明显示装置的平面图；

图15是沿着线I-I'截取的图14的截面图；以及

图16是示出根据本发明第三实施方式的透明显示装置的截面图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的优选实施方式，其示例在附图中示出。然而，本发明可以以多种替代形式实施而不应被解释为限于在此阐述的实施方式，并且提供本发明的实施方式仅仅是为了完全公开本发明，并且向本领域技术人员完全告知本发明的范围。此外，在本发明实施方式的以下描述中使用的元件的名称是考虑到易于撰写申请文件而选择的，因此可能不同于实际产品的部件的名称。

在附图中公开的用于描述本发明实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数值等仅仅是示例性的，并不限制本发明。在以下对实施方式和附图的描述中，相同或相似的元件由相同的附图标记表示，即使它们被描绘在不同的附图中。在本发明的实施方式的以下描述中，当可能使本发明的主题不清楚时，将省略在此并入的已知功能和配置的详细描述。在以下对实施方式的描述中，术语“包括”、“具有”、“由……组成”等将被解释为指示说明书中述及的一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件或部件或其组合的存在，并且不排除特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或添加的可能性，除非使用术语“仅”。应当理解，除非另有说明，元件的单数表达形式也包括元件的复数表达形式。

在解释被包括在本发明的各种实施方式中的元件时，应当理解，即使没有明确陈述，元件也包括误差范围。

在对实施方式的以下描述中，应当理解，在表达位置关系时，例如当一个元件位于另一元件“之上”、“上方”、“之下”、“旁边”等时，这两个元件可以直接相互接触，或者一个或更多个其他元件可以插入这两个元件之间，除非使用了术语“正好”或“直接”。

在以下对实施方式的描述中，应当理解，在表达时间关系时，例如表达事件顺序的术语(诸如“之后”、“随后”、“接着”或“之前”)可以包括事件之间的连续关系，或者事件之间的不连续关系，除非使用了术语“正好”或“直接”。

在以下对实施方式的描述中，应当理解，在术语“第一”、“第二”等用于描述各种元件时，这些术语仅用于区分相同或相似的元件。因此，除非另有说明，否则在本发明的技术范围内，由术语“第一”修饰的元件可以与由术语“第二”修饰的元件相同。

本发明的各种实施方式的特征可以部分地或整体地彼此连接或组合，并且在技术上不同地彼此驱动和互锁，而且各个实施方式可以独立地实现或彼此结合而一起实现。

图1是根据本发明的透明显示装置的平面图，图2是示出根据本发明第一实施方式的透明显示装置的截面图，并且图3A和图3B分别是示出相消干涉和相长干涉的原理的视图。

如图1和图2所示，在根据本发明第一实施方式的透明显示装置中，在基板100的显示区AA中，图2所示的包括发射部分E和透射部分T的像素在水平线和垂直线上二维重复。

基板100由足以通过其后表面而透射光的透明材料形成(例如，玻璃基板或透明塑料膜)。虽然如果透明显示装置永久地或在使用中需要柔性，则基板100由透明塑料膜形成，但是具有小厚度的玻璃基板也可以用作基板100。

发射部分E和透射部分T设置在每个像素中。发射部分E可以包括多个子像素，并且各个子像素可以包括发射不同颜色的光的发光层。在发射部分E中设置的子像素的布置可以包括例如红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，而不限于此，并且除了红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素之外还包括白色子像素，或者可以用包括例如青色子像素、品红色子像素和黄色子像素的另一种布置或者包括其他彩色子像素的组合的又一种布置来代替。根据发光层的组件，发射部分E中的发光二极管可以是有机发光二极管OLED或无机发光二极管。

虽然下面将描述使用有机发光二极管的情况，但是发射部分E也可以例如通过用包括量子点发光层的层代替有机发光层而包括量子点发光二极管(QLED)。

如果发射部分E包括有机发光二极管OLED，则在基板100上的所有像素中，有机发光二极管OLED包括有机发光层132a、132b或132c，设置在有机发光层132a、132b或132c的第一表面(即图2的有机发光层132a、132b或132c的下表面)与基板100之间的反射电极结构111，以及设置在有机发光层132a、132b或132c的第二表面(即图2的有机发光层132a、132b或132c的上表面)上的透射电极140。此外，空穴注入和传输第一公共层131设置在反射电极结构111和有机发光层132a、132b与132c之间，并且电子传输和注入第二公共层133和第三公共层134设置在有机发光层132a、132b和132c与透射电极140之间。根据情况需要，可以省略第三公共层134，并且可以将第二公共层133设置成有机发光层132a、132b和132c与透射电极140之间的单个公共层。

反射电极结构111可以包括至少一个反射电极，并且还包括根据情况需要设置在反射电极之上和/或之下的透明电极。根据本发明的透明显示装置仅在发射部分E中包括反射电极结构111，并且反射电极结构111用于反射从有机发光层132a、132b和132c向下发射的光，从而使光向上返回。

发射部分E中的反射电极结构111彼此分开，各个反射电极结构111可以限定子像素，并且可以在每个子像素中设置至少一个薄膜晶体管TFT1、TFT2或TFT3。薄膜晶体管TFT1、TFT2和TFT3分别连接到对应子像素中的反射电极结构111。

第一公共层131、第二公共层133和第三公共层134以及透射电极140不仅在发射部分E上而且在透射部分T上相继形成。

发光装置在发射部分E中包括从反射电极结构111到透射电极140的元件，并且特别地，如果有机发光层132a、132b或132c被用作发光层，则该发光装置被称为有机发光二极管OLED。下面将描述的测试和特性比较基于有机发光二极管。然而，根据本发明的透明显示装置不限于有机发光二极管，并且可以应用于包括量子点发光层作为发光层的量子点发光二极管。

在本发明的发射部分E中，设置导电地连接到相应的反射电极结构111的薄膜晶体管TFT1、TFT2和TFT3，并且通过导通和截止薄膜晶体管TFT1、TFT2和TFT3来选择性地驱动在垂直方向上形成并且连接到薄膜晶体管TFT1、TFT2和TFT3的有机发光二极管OLED。

在可以看到基板100的后表面的透射部分T中，为了确保透射部分T的透明度(transparency)，设置在发射部分E中的薄膜晶体管TFT1、TFT2和TFT3、反射电极111和有机发光层132a、132b和132c并未设置在透射部分T中。这里，在发射部分E和透射部分T中共同设置的第一公共层131、第二公共层133和第三公共层134形成具有透明度的有机叠层EL，并且来自基板100的光由有机叠层EL透射。

在根据本发明第一实施方式的透明显示装置中，透射电极140由发射部分E和透射部分T共用。这意味着施加有公共电压或接地电压的单个透射电极140形成在显示图像的包括多个像素的整个显示区中。如果透射电极140被选择性地从透射部分T的表面移除，则透射部分T中的透射电极140被移除的区域的周围的电阻增加，因此可能出现透射电极140的电压降。因此，透射电极140可以共同形成在发射部分E和透射部分T中。

透射电极140由银(Ag)合金(例如MgAg)形成，以展示出透射部分T的光透射特性和发射部分E的共振特性，因此可以同时具有反射特性和透射特性。另外，透射电极140可以是由IZO或ITO形成的透明电极。如果透射电极140由同时具有反射特性和透射特性的金属形成，则透射电极140的厚度为

或更小，使得由于共同设置的透射电极140的特性，透射部分T具有指定值或更大的透射率。

此外，根据本发明第一实施方式的透明显示装置包括覆盖结构(cappingstructure)170，其包括第一覆盖层171和第二覆盖层172，第一覆盖层171接触透射电极140的上表面并且具有相消干涉特性和大于或等于2.0的第一折射率n₁，第二覆盖层172接触第一覆盖层171的上表面并且具有第二折射率n2，第二折射率n2比第一折射率n₁小0.2至1.2。

这里，第一折射率n₁可以是2.0至2.7，并且第二折射率n₂可以是1.3至2.0。第一覆盖层171可以比第二覆盖层172具有更高的折射率。

在根据本发明的透明显示装置中，设置覆盖结构170以保护有机发光二极管OLED，辅助发射部分E中的光提取，并且提高透射部分T的透射率。为此，覆盖结构170通过对具有不同折射率的覆盖层(即具有高折射率的第一覆盖层171和具有低折射率的第二覆盖层172)进行堆叠而形成，因此，通过对第一覆盖层171和第二覆盖层172的相应的光程(lightdistance)nd的调节，当来自有机发光二极管OLED的光穿过覆盖结构170时，覆盖结构170具有类似于抗反射特性的相消干涉特性。特别地，抗反射特性意味着假设在透射部分T中由基板100和有机叠层EL透射的光量L为1，则由覆盖结构170反射的光量R几乎接近于0，使得最终从覆盖结构170发射的光量1-R成为接近1的值，因此不存在由基板100和有机叠层EL透射的光的损失，从而提高了透射率。

以与上述第一公共层131、第二公共层133和第三公共层134以及透射电极140相同的方式，覆盖结构170一体地形成在整个显示区AA中。第一公共层131、第二公共层133和第三公共层134、透射电极140以及覆盖结构170可以形成为使得其各自的面积在向上的方向上逐渐增加，从而分别覆盖其下层。透射电极140可以具有突出到显示区AA外部(位于图1的虚线内侧的区域)的突出部，并且该突出部可以连接到形成在位于透射电极140之下的薄膜晶体管阵列上的布线层，从而接收公共电压或接地信号。在这种情况下，可以将覆盖结构170设置为覆盖整个透射电极140并且突出到显示区AA外部的一部分。

在覆盖结构170中，第一覆盖层171和第二覆盖层172可由有机或无机物质形成或由有机-无机复合物形成。确定第一覆盖层171和第二覆盖层172的特性的因素是形成第一覆盖层171和第二覆盖层172的物质的折射率，以及由对应层的厚度确定的第一覆盖层171和第二覆盖层172的光程nd。第一覆盖层171的光程与第二覆盖层172的光程之差在第一覆盖层171的光程的10％之内，因此，第一覆盖层171和第二覆盖层172对于相似范围或相同范围的波长具有相消干涉特性。

图3A和图3B是示出当穿过具有折射率n_a的第一层的光L穿过具有与折射率n_a不同的折射率n_b、n_c的第二层和第三层时，由于光的透射特性和反射特性而发生的相消干涉和相长干涉的原理的视图。

这里，光L在传播方向上遇到不同的界面，并且在各个界面处产生不同的反射波。发生图3A的相消干涉是因为由从第一层(具有第一折射率n_a)传播到第二层(具有第二折射率n_b)的光产生的反射波RW1和由从第二层(具有第二折射率n_b)传播到第三层(具有第三折射率n_c)的光产生的反射波RW2具有相反的相位。这里，如果各个反射波RW1和RW2具有相同的振幅和周期，则两个反射波RW1和RW2之和变为0(反射波RW1和RW2彼此抵消)，并且当光L穿过第一层(具有第一折射率n_a)、第二层(具有第二折射率n_b)和第三层(具有第三折射率n_c)时，光L的量全部由第一层至第三层透射，在传播方向上的各个界面处没有任何反射。

另一方面，发生图3B的相长干涉是因为由从第一层(具有第一折射率n_a)传播到第二层(具有第二折射率n_b)的光产生的反射波RW1和由从第二层(具有第二折射率n_b)传播到第三层(具有第三折射率n_c)的光产生的反射波RW3具有相同的相位。这里，如果各个反射波RW1和RW3具有相同的振幅和周期，则两个反射波RW1和RW3之和具有对应于单个反射波RW1的振幅的两倍的振幅，因此，与单个反射波RW1相比，反射波RW1和RW3的反射量增加。当第一层和第二层之间的界面处以及第二层和第三层之间的界面处的各个反射波RW1和RW3的振幅和周期理论上相等时，由各个界面反射的光R返回到第一层，因此，在光传播方向上不存在由第三层透射的光。

当来自覆盖结构170下方的光穿过覆盖结构170时，本发明的覆盖结构170布置成接触透射电极140，并且引起图3A所示的相消干涉。这里，有机发光二极管OLED对应于第一层(具有第一折射率n_a)，覆盖结构170对应于第二层(具有第二折射率n_b)，覆盖结构170的外部对应于第三层(具有第三折射率n_c)。

图4是示出根据本发明的透明显示装置中覆盖层及其界面处的透射特性和反射特性的示意图。

图4示出了图2所示的根据本发明的透明显示装置的透射部分，并且如图4所示，透射电极140和覆盖结构170在根据本发明的透明显示装置的透射部分中堆叠在有机叠层EL上。在一些情况下，在透射电极140和覆盖结构170之间还可以包括与有机叠层EL或覆盖结构170具有相似折射率的附加层。有机叠层EL包括设置在其中的有机发光层，并且通过有机发光层产生向上电磁波^UEo和向下电磁波^DEo。向上电磁波^UEo被分成由透射电极140向上透射的电磁波¹E_T和由透射电极140向下反射的电磁波¹E_R，并且产生由覆盖结构170的第一覆盖层171和第二覆盖层172之间的界面反射的电磁波^HE_R和由第二覆盖层172的表面向下反射的电磁波^LE_R。因此，由于透射电极140向上透射的电磁波¹E_T的透射受到向下反射的光量的限制，所以覆盖结构170最终透射的电磁波的量对应于¹E_T-(^LE_R+^HE_R)。

也就是说，第一覆盖层171具有第一厚度d₁和第一折射率n₁，并且第一覆盖层171的第一光程n₁d₁通过相消干涉的条件方程而具有mλ/2cosθ(m为整数，λ为相消干涉波长，并且θ为入射角)的值。

此外，覆盖结构170的位于第一覆盖层171上的第二覆盖层172具有第二厚度d₂和第二折射率n₂，并且第二覆盖层172的第二光程n₂d₂与第一覆盖层171的第一光程n₁d₁相同或者是第一覆盖层171的第一光程n₁d₁的0.9至1.1倍，使得它们之间的差在10％之内。因此，第二覆盖层172具有与第一覆盖层171相同或相似的光程，并且以与第一覆盖层171相同的方式或以与第一覆盖层171相似的方式满足相消干涉的条件。

这里，根据相消干涉的条件方程，第一覆盖层171的第一光程n₁d₁和第二覆盖层172的第二光程n₂d₂分别具有mλ/2cosθ的值(m为整数，λ为相消干涉波长，并且θ为入射角)或mλ/2cosθ的0.9至1.1倍的值。这里，主要相消干涉的波长λ是可见波长范围内的短波长(即蓝色波长)。通过改变相消干涉条件方程“2ndcosθ＝mλ”中的m的值，除了蓝色波长范围之外，绿色或红色波长范围也可以满足相消干涉条件方程。

在本发明中，主要相消干涉波长λ是蓝色波长的原因是为了补偿在单覆盖层结构中最差的蓝色波长的透射率的均匀性。相消干涉波长的峰值波长可以在大约430nm至465nm的范围内。

在本发明中，覆盖结构170具有相消干涉特性，使得各个界面的反射波相互抵消，以增加最终发射的光的透射量从而提高透射率，并且，覆盖结构170实现为高折射率第一覆盖层171和低折射率第二覆盖层172的叠层结构，以获得与可见波长范围内的波长变化无关的均匀的根据颜色的透射特性。

图5是表示各种覆盖结构的透射率的曲线图，并且图6是表示通过各个覆盖结构发射的蓝色光的强度的曲线图。

如图5所示，当使用具有高折射率(HR)和相长干涉(C-I)特性的单个覆盖层HRCPLC-I时，在400nm至650nm的可见波长范围内，在从短波长至长波长的方向上透射率趋于提高。

此外，当使用具有高折射率(HR)和相消干涉(D-I)特性的单个覆盖层HRCPL D-I时，在400nm至520nm的波长范围内透射率趋于提高45％或更大，并且然后在520nm至长波长的波长范围内透射率趋于降低。

不同地，当使用包括具有相消干涉(D-I)特性的高折射率第一覆盖层171和低折射率第二覆盖层172的叠层结构(即根据本发明的透明显示装置的覆盖结构170)时，至少在400nm至650nm的可见波长范围内，透射率趋于均匀地保持在90％或更高。也就是说，根据本发明的透明显示装置具有通过经由控制高折射率覆盖层171和低折射率覆盖层172之间的界面处以及高折射率覆盖层171和有机发光二极管OLED之间的界面处的折射率剖面(refractive index profiling)而增加发射光量的原理来提高透射率的主要效果，如同图3A的相消干涉的效果那样。此外，根据本发明的透明显示装置具有通过经由双层覆盖结构170来防止在单独施加相消干涉或相长干涉时产生的根据波长的透射率的变化，从而保持均匀的根据波长的透射率(特别是在可见波长范围内)的次级效果。

也就是说，在根据实验例的单个覆盖层HRCPL D-I和HRCPL C-I中，透射率随着波长的增加而升高或降低，但是，在根据本发明的透明显示装置的覆盖结构170中，与可见光波长范围内的波长无关，透射率均匀地保持。如果使用单个覆盖层，则透射率在可见波长范围内升高或降低。如果使用具有相长干涉特性的单个覆盖层HRCPL C-I，则透射率趋于在更长的波长范围内而非在可见波长范围内升高，因此，可见波长范围内的透射率相对较低。此外，如果使用具有相消干涉特性的单个覆盖层HRCPL D-I，则可见波长范围内的透射率较高，但是可见波长范围内的光透射量增加和减少，从而在将单个覆盖层HRCPL D-I应用于发光显示装置时，绿色光波长范围内的亮度相对较高，因此成为阻碍用户能见度的因素。根据本发明的透明显示装置减小了两个界面的光程和光程差，因此允许透射率在450nm至650nm的可见波长范围内在从短波长至长波长的方向上是均匀的，从而实现稳定的显示，而没有在可见波长范围内的特定颜色的亮度差。

参照图6，可以确认，当使用具有相消干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL D-I时，峰值波长的强度为约0.21，其低于当使用具有相长干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL C-I时的峰值波长的强度，即0.26。这意味着当使用具有相消干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL D-I时，在所有波长范围内改善了透射特性，但是减小了有机发光装置中的微腔效应(即表现出弱的腔特性)并且降低了纯蓝色的效率。此外，可以理解，当使用具有相消干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL D-I时，在约490nm的波长处出现光谱的肩部，峰值波长的集中度降低，因此颜色纯度降低。

另一方面，可以确认，当使用具有相长干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL C-I或使用包括根据本发明的第一覆盖层171和第二覆盖层172的双层覆盖结构170时，峰值波长出现在约450nm至460nm处，峰值波长的强度约为0.235或更大，使得由覆盖层171和172之间的界面反射的光量减少，且因此发射的光量增加，并且当发射蓝色光时在光谱中的其他波长处未出现肩部，因此颜色纯度高。

参照图6，当使用具有相长干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL C-I时，颜色纯度极佳，但是如上所述(参照图5)，在整个可见波长范围内，具有相长干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL C-I的透射率小于90％，可见波长范围内的透射率偏差很大，因此可能无法保证根据波长的颜色效率的均匀性。

也就是说，如果使用单个覆盖层(即具有相长干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL C-I或具有相消干涉特性的单个高折射率覆盖层HRCPL D-I)，可见波长范围内的透射率偏差很大，因此，即使透明显示装置被实现为发射白色光，白色光也会被观察为具有较高透射率的颜色的光。根据本发明的其中高折射率第一覆盖层171和低折射率第二覆盖层172具有相消干涉特性的覆盖结构170允许透射率在整个可见波长范围内均匀，从而解决了由单个覆盖层引起的上述问题。

在下文中，将描述与根据本发明的透明显示装置相比的，根据各种实验例的透明显示装置的结构及其测试结果。

图7A至图7C是示出根据位于发光方向上的第二电极和覆盖结构的布置的各种实验例的透明显示装置的截面图，并且图8是表示图7A至图7C的透明显示装置的透射率的曲线图；

如图7A所示，根据第一实验例的透明显示装置A[PO参考](图8)包括基板10上的被配置成发射不同颜色的光的子像素和每个像素中的透射部分，设置在各个子像素中的薄膜晶体管TFT1、TFT2和TFT3，以及连接到薄膜晶体管TFT1、TFT2和TFT3的有机发光二极管OLED。有机发光二极管OLED包括彼此相对设置的第一电极11和第二电极40，以及设置在第一电极11和第二电极40之间的多个有机层31、32a/32b/32c、33和34。在第一实验例中，第二电极40是由诸如ITO或IZO的透明氧化物形成的透明电极，透明氧化物形与直接接触第二电极40的有机层的界面匹配较差，因此，进一步设置缓冲层39。依次设置空穴传输第一公共层31、有机发光层32a、32b或32c、电子传输第二公共层33和电子注入第三公共层34，作为有机层。第一公共层31、第二公共层33和第三公共层34以及第二电极40共同设置在发射部分和透射部分中，并且设置在有机发光二极管OLED上的覆盖层50设置成具有相消干涉特性的单个覆盖层。

根据第一实验例的透明显示装置是处于初始阶段的透明显示装置的一个示例，并且在同时具有发射部分和透射部分的结构中，进一步地强调透射部分的透射性质，为此，将第二电极40设置成透明电极。这里，由于有机发光二极管OLED中在红色、绿色和蓝色光波长下的微腔效应减减小(弱的腔特性)，所以发射部分在可见波长范围内具有小于75％的透射率，如图8所示，并且发射部分中的颜色效率较差，而与单个覆盖层50的干涉特性无关。

如图7B所示，根据第二实验例的透明显示装置B[CPL相消干涉](图8)与根据第一实验例的透明显示装置A[PO参考]的不同之处在于第二电极60由与第三公共层34具有极佳界面匹配的金属或金属合金形成，并且省略了缓冲层，使得第三公共层34和第二电极60直接彼此接触。在这种情况下，由金属组件形成的第二电极60具有

或更大的厚度，以在发射部分中展示足够的微腔效应。这里，将位于第二电极60上的覆盖层50设置为具有相消干涉特性的单个覆盖层，以增加光提取效果。在这种情况下，在根据第二实验例的透明显示装置中，由于发射部分的效率的提高，红色光、绿色光和蓝色光的透射率整体上得到改善，但是引起了透射率根据波长变化的波动。此外，由于由透射反射式金属形成的第二电极60具有

或更大的厚度，所以透射部分的透射率降低。

为了提高根据第二实验例的透明显示装置的透射部分的透射率，提出了根据第三实验例的包括具有减小的厚度的第二电极70的透明显示装置。图7C示出了根据第三实验例的透明显示装置C[CPL相长干涉](图8)，并且在这种情况下，将位于第二电极70上的覆盖层80设置为具有相长干涉特性的单个覆盖层，以提高透射率。在根据第三实验例的透明显示装置中，第二电极70由金属或金属合金形成并且具有

或更小的厚度，并且由于位于第二电极70上的覆盖层80具有相长干涉特性，所以在可见波长范围内透射率增加，但变化很大(约30％)，特别是在400nm至490nm的蓝色光波长范围内，而且透射率在其他波长范围内不均匀，并在约490nm至510nm或更大的波长范围内再次降低，如图8所示。也就是说，根据第三实验例的透明显示装置通过具有小厚度的第二电极70而获得指定等级或更大的透射率，但是在可见波长范围内展现出不均匀的透射率，因此具有不同的蓝色、绿色和红色的颜色效率，从而导致难以均匀和稳定地进行颜色表达。

特别地，当对根据第二实验例的透明显示装置和根据第三实验例的透明显示装置进行比较时，观察到，作为颜色坐标的CIEy值的测量结果，CIEy值从0.055变化到0.102。这意味着根据第三实验例的透明显示装置中蓝色的颜色失真严重，因此难以表达纯蓝色。

图9是示出根据第三实验例的透明显示装置和根据本发明的透明显示装置中的覆盖层及其界面的透射特性和反射特性的示意性截面图。

在图9中，参考标记“第一步”表示根据第三实验例的透明显示装置的各层的透射特性和反射特性，并且参考标记“第二步”表示根据本发明的透明显示装置的各层的透射特性和反射特性。

在第三实验例和本发明中，第二电极和半透射电极(semi-transmissive)140由半透射金属(即银合金，例如Ag：Mg)形成。第二电极和半透射电极140的厚度为小于等于

并且大于等于

以防止其整个区域的电阻增加。这用于提高透射部分中的透射率。

为了表示透射特性和反射特性，当具有相同厚度的第二电极和半透射电极140应用于根据第三实验例的透明显示装置和根据本发明的透明显示装置时，对向上发射的光的透射率进行比较。

在根据第三实验例的透明显示装置中，第二电极140(图7C中的70)和单个高折射率盖层80依次堆叠在有机叠层EL上。有机叠层EL包括设置在其中的有机发光层，并且通过有机发光层产生向上电磁波^UEo和向下电磁波^DEo。分别被第二电极140向上透射和向下反射的电磁波¹E_T和电磁波¹E_R由向上电磁波^UEo产生，并且产生分别被覆盖层80的上表面向上透射和向下反射的电磁波²E_T和电磁波²E_R。

在根据本发明的透明显示装置中，如上参照图4所述，有机叠层EL包括设置在其中的有机发光层，通过有机发光层产生向上电磁波^UEo和向下电磁波^DEo，分别被第二电极140向上透射和向下反射的电磁波¹E_T和电磁波¹E_R由向上电磁波^UEo产生，并且产生由覆盖结构170的第一覆盖层171和第二覆盖层172之间的界面反射的电磁波^HE_R以及由第二覆盖层172的表面向下反射的电磁波^LE_R。

这里，假设由在根据第三实验例和本发明的透明显示装置中共同设置的第二电极(或透射电极)140向上透射的电磁波¹E_T的总量为1，通过从电磁波¹E_T的总量中减去反射率(由位于第二电极上的覆盖层80或覆盖结构170反射的电磁波的量)而获得的值为由覆盖层80或覆盖结构170实际向上透射的光量。

根据第三实验例的透明显示装置的反射率对应于由单个覆盖层80的上表面向下反射的电磁波²E_R，即发生单反射。根据本发明的透明显示装置的反射率对应于包括设置在第二电极140上的第一覆盖层171和第二覆盖层172的覆盖结构170的反射率，即由第二覆盖层172的表面向下反射的电磁波^LE_R与由第一覆盖层171和第二覆盖层172之间的界面反射的电磁波^HE_R之和(^LE_R+^HE_R)。

例如，假设第一覆盖层171和单个高折射率覆盖层80的第一折射率为2.25，第二覆盖层172的第二折射率为1.5，并且位于覆盖层80和覆盖结构170之上的结构为空气，下面将对根据第三实验例和本发明的透明显示装置的反射率进行比较。

作为参照，具有不同折射率n₁和n₂的两层之间的界面的反射率对应于

(θ_i为入射角，并且θ_t为出射角)。

考虑到各层的在前方能见度最高效的法线方向上的入射角和出射角，入射角θ_i和出射角θ_t可以为0°。

在根据第三实验例的透明显示装置中，由于仅考虑单个覆盖层80的上表面的单反射(²E_R)，所以当覆盖层80的折射率(即2.25)和空气的折射率(即1)被代入上述方程时，计算出大约为15％的反射率。

在根据本发明的透明显示装置中，由于第一覆盖层171和第二覆盖层172的折射率为2.25和1.5，所以通过反射(^HE_R)的在第一覆盖层171和第二覆盖层172之间的界面反射率计算为4％，并且假设空气位于第二覆盖层172上方，则由于空气的折射率为1，通过第二覆盖层172的上表面的反射(^LE_R)的第二覆盖层172的上表面的反射率计算为4％。也就是说，即使存在两个界面，这两个界面的反射率之差变为0％。作为另一示例，当第一覆盖层171的折射率为2.0，第二覆盖层172的折射率为1.5，并且空气位于第二覆盖层172上方时，第一覆盖层171和第二覆盖层172之间的界面具有约2.8％的反射率，并且第二覆盖层172和空气之间的界面具有4％的反射率，因此其间的差值在2％以内。

也就是说，在根据本发明的透明显示装置中，通过覆盖结构170形成沿光的传播方向发生反射的多个界面，形成每个界面的两层之间的折射率之差减小，因此，反射率可以与折射率之差的平方成比例地显著减小，并且与根据第三实验例的具有高透射率的透明显示装置相比，由覆盖结构170的上表面向下反射的光量减小(²E_R>(^LE_R+^HE_R))，从而透射率可以由于抗反射效果而提高。

虽然上述示例示出了在覆盖层80和覆盖结构170外部存在空气，但是在根据本发明的透明显示装置中，可以考虑具有填充材料的封装层(图15的标记300)和对应于上基板的结构位于覆盖结构170上的情况。

这里，假设位于覆盖结构170上的填充材料的封装层折射率为n_Encap，第二覆盖层172的上表面的反射率对应于

第一覆盖层171和第二覆盖层172之间的界面的反射率为

(θ_i为入射角，并且θ_t为出射角)，并且第一覆盖层171和第二覆盖层172之间的界面的反射率与第二覆盖层172的上表面的反射率之差被设置成5％或更小，使得根据本发明的透明显示装置具有透射率上升的效果。因为，如果在发光方向上的一个界面的反射率超过另一个表面的反射率，则难以使图5所示的通过堆叠高折射率覆盖层171和低折射率覆盖层172而形成的覆盖结构获得均匀的根据波长的透射特性，所以，两个界面间的反射率之差被最小化。

在根据本发明的透明显示装置中，由于覆盖结构170必须具有相消干涉特性以实现透射率，所以第一厚度可以是

至

并且第二厚度可以是

至

第一覆盖层171和第二覆盖层172遵循相消干涉的条件方程“2ndcosθ＝mλ”，因此，各层171和172的光程相等或具有10％以内的差异。这里，在相消干涉的条件方程中，相消干涉波长λ是约430nm至465nm的蓝色波长，以保持高透射率。考虑到前方的能见度，θ可以为0°。

由于第二覆盖层172具有较低的折射率n₂(n₂<n₁)，所以为了将与具有较高的折射率n₁的第一覆盖层171的光程差(n₁d₁-n₂d₂)设定在第一覆盖层171的光程n₁d₁的10％以内，第二覆盖层172的第二厚度d₂可以大于第一覆盖层171的第一厚度d₁。

由于位于覆盖结构170上的封装层包括多个层以展示出封装功能并且具有1μm以上的厚度，所以从下方透射的光可以由封装层透射，而不在与覆盖结构170的界面处反射，不论与覆盖结构170的折射率之差如何。

封装层可具有这样的结构，其中可在低温下沉积的无机膜(例如SiN_x、SiON_y、SiO_x、碳氧化硅(SiOC)或Al₂O₃)和由非光敏有机绝缘材料(例如PCL、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺或聚乙烯)或光敏有机绝缘材料(例如光酰基)形成的有机膜交替堆叠。填充材料可以包括树脂(例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺或聚乙烯)，并且除了树脂之外还包括吸湿剂。

在下文中，将描述在本发明中使用双层覆盖结构170的原因。

在根据本发明的透明显示装置中，覆盖结构170的相消干涉特性取决于最靠近透射电极140的第一覆盖层171，并且特别地，第一覆盖层171具有2.0或更大的高折射率和

至

的非常小的厚度。在具有小厚度和高折射率的材料的情况下，蓝色光的强度低，并且透射率趋于随着波长在可见波长范围内增加而降低，如图5和图6中表示相消干涉(D-I)特性的对应曲线所示。因此，在根据本发明的透明显示装置中，比第一覆盖层171具有更低折射率的第二覆盖层172堆叠在第一覆盖层171上，以均匀地保持在可见波长范围内的透射特性，而不论波长如何。由于在具有低折射率的材料中，可以使用透射率根据波长几乎不变的材料，所以该材料可以满足最佳条件以实现均匀的根据波长的透射率。此外，由于界面反射随着波长的增加而减少，因此可以提高长波长范围内的透射率。

图10A至图10C是表示根据本发明的透明显示装置的覆盖结构的各个覆盖层的厚度应用的蓝色光，绿色光和红色光的透射率的趋势的曲线图；

在根据本发明的透明显示装置中，为了允许第一覆盖层171和第二覆盖层172具有相同或相似的相消干涉特性，第二覆盖层172的光程是第一覆盖层171的光程的0.9至1.1倍。在整个显示区AA中具有相同厚度的覆盖结构170中，作为根据第一覆盖层171和第二覆盖层172的厚度变化测量蓝色光、绿色光和红色光的透射率的结果，可以确认当第一覆盖层171的厚度为约

(25nm)至

(50nm)并且第二覆盖层172的厚度为约

(30nm)至

(70nm)时，覆盖结构170展示出0.860的蓝色光透射率、0.86或更大的绿色光透射率和0.87或更大的红色光透射率，从而针对不同波长展示出0.86或更大的共同的高透射率。也就是说，可以确认，如果使用根据本发明的包括具有不同折射率的第一覆盖层171和第二覆盖层172的覆盖结构170来获得相消干涉特性，则当第一覆盖层171和第二覆盖层172在上述厚度范围内时，覆盖结构170对可见波长范围内的波长展示出均匀的高透射率。

图11A和图11B是表示测试例中的透射率和光谱的曲线图，其中高折射率覆盖层用作单个覆盖层，但是被调节为具有不同的相消干涉特性和相长干涉特性。

在图11A所示的测试中，共同使用根据第三实验例的具有2.2的高折射率的单个覆盖层，制备其中覆盖层的厚度被调整为展示出相消干涉特性的第一测试例(HRCPL D-I)、其中覆盖层的厚度被调整为展示出相消干涉和相长干涉之间的特性的第二测试例(HRCPL D-I<t<C-I)、以及其中覆盖层的厚度被调整为展示出相长干涉特性的第三测试例(HRCPL C-I)，并且测量第一测试例、第二测试例和第三测试例的覆盖层根据波长的透射率。如图11A所示，第一测试例的覆盖层在约460nm至520nm的蓝色波长范围内展示出高透射率，第二测试例的覆盖层在约520nm至590nm的绿色波长范围内展示出高透射率，并且第三测试例的覆盖层在约620nm至630nm的红色波长范围内展示出高透射率。然而，可以确认，即使在第一测试例至第三测试例中的任一个中，虽然单个覆盖层的特性在相消干涉和相长干涉之间变化，但是单个覆盖层仅在特定波长范围内展示出高透射率并且在其他波长范围内展示出低透射率，因此，单个覆盖层难以在整个可见波长范围内展示出均匀透射率。也即是说，可以确认第一测试例至第三测试例的所有覆盖层在可见波长范围内都展示出不均匀的透射率。

在图11B所示的测试中，检查第一测试例至第三测试例中蓝色光的峰值波长特性，并且可以确认，如果使用具有相长干涉特性的单个高折射率覆盖层，则有机发光二极管中的微腔效应增加并且峰值波长的强度增大，并且随着覆盖层的相消干涉的增加，峰值波长的强度减小，出现光谱的肩部，因此蓝色光的颜色失真和蓝色光的颜色坐标的CIEy值增大。也即是说，在第三测试例(HRCPL C-I)的具有相长干涉特性的覆盖层中，颜色坐标的CIEy值(By)为0.055，在第一测试例(HRCPL D-I)的具有相消干涉特性的覆盖层中，颜色坐标的CIEy值(By)为0.108，并且在第二测试例(HRCPL D-I<t<C-I)的具有相消干涉和相长干涉之间的特性的覆盖层中，颜色坐标的CIEy值(By)为0.094。

[表1]

参照上面的表1，如在第一测试例中那样，可以理解，随着相消干涉特性的增加，蓝色光波长范围内的透射率为94％，但是驱动电压高并且颜色坐标的CIEy值的失真严重。作为参照，在表1的第四测试例中，覆盖层的厚度被调节为t2，其大于第二测试例的覆盖层的厚度，并且覆盖层具有相消干涉和相长干涉之间的特性。第四测试例的覆盖层可以比第二测试例的覆盖层在更长的波长处具有最大透射率。第四测试例的覆盖层具有在第二测试例的覆盖层的厚度与第三测试例的覆盖层的厚度之间的厚度，因此，具有落入第二测试例和第三测试例的效果之间的某处的效果(例如驱动电压、电流密度、透射率等)。

可以理解，在上述第一测试例至第四测试例当中，在设置具有低透射率和相长干涉特性的单个覆盖层的第三测试例中，发生颜色坐标的CIEy值的最小失真。

在下文中将描述以下测试，其中共同使用如同在本发明的透明显示装置中一样包括高折射率覆盖层和低折射率覆盖层的双层覆盖结构，准备其中第一覆盖层的厚度被调整为展示出呈现相消干涉特性的第五测试例，以及其中第一覆盖层的厚度被调整为展示出相消干涉和相长干涉之间的特性的第六测试例和第七测试例，并且将第五测试例、第六测试例和第七测试例的光学特性与第三测试例进行比较。

图12A和图12B是表示一种通过堆叠具有相消干涉特性的高折射率覆盖层以及低折射率覆盖层而形成的覆盖结构、另一覆盖结构和具有相长干涉特性的单个高折射率覆盖层的透射率和光谱的曲线图。

[表2]

如在表2的第五测试例至第七测试例中，可以确认，当使用在覆盖层之间具有不同折射率之差的双层覆盖结构时，所有双层覆盖结构在蓝色波长范围内的透射率增加。特别地，可以确认，与其中第一覆盖层具有相消干涉和相长干涉之间的特性的第六测试例和第七测试例相比，在其中第一覆盖层具有相消干涉特性的第五测试例中，覆盖结构的透射率在蓝色光波长范围内增加到91％，并且该覆盖结构具有6.1mA/cm²的最高电流密度和0.065的颜色坐标的CIEy值(其位于蓝色光的颜色纯度范围内)。如图12A所示，可以理解，在双层覆盖结构中，第五测试例的双层覆盖结构在可见波长范围内具有90％或更高的均匀透射率。

此外，从图12B可以确认，第三测试例的具有相长干涉特性的单个覆盖层在460nm的波长处具有极佳的光强度，但是如在根据本发明的透明显示装置中那样，第五测试例和第六测试例的双层覆盖结构在光谱中不产生肩部，呈现在460nm波长处的峰值，因此保持颜色坐标的0.065或更低的CIEy值，使得颜色坐标几乎不发生失真。

图13A至图13C是表示当分别发射蓝色光，绿色光和红色光时，具有相消干涉特性的单个覆盖层，具有相长干涉特性的单个覆盖层和根据本发明的覆盖结构的测试例的光谱的曲线图

[表3]

参照表3和图13A至图13C，可以理解，与具有相长干涉特性的单个覆盖层(第三测试例)和具有相消干涉特性的单个覆盖层(第一测试例)相比，当应用根据本发明的通过堆叠具有相消干涉特性的高折射率覆盖层以及低折射率覆盖层而形成的覆盖结构(第五测试例)时，获得低驱动电压特性，透射率相对于颜色纯度极佳的具有相长干涉特性的单个覆盖层(第三测试例)显著增加，并且在对应的波长处没有发生颜色失真。此外，如图13A至图13C所示，在具有相消干涉特性的单个覆盖层(第一测试例)中，肩部出现在各个波长范围内的发射波长之外的其他波长处，但是，在根据本发明的覆盖结构的第五示例中没有肩部出现，因此，可以确认每种颜色的效率改善。也就是说，当使用根据本发明的覆盖结构时，与第三测试例的覆盖层相比，颜色效率可以提升30％，并且与第一测试例的覆盖层相比，可以执行颜色坐标的校正。

为了校正颜色坐标，本发明的发明人采用具有深蓝色发光特性的硼基掺杂剂代替通常用作在设置于覆盖层之下的有机发光二极管中所使用的蓝色发光层的掺杂剂的芘基(pyrene-based)蓝色掺杂剂，来检查第三测试例(具有相长干涉特性的单个覆盖层)、第一测试例(具有相消干涉特性的单个覆盖层)和应用于本发明的第五测试例(通过堆叠具有相消干涉特性的高折射率覆盖层以及低折射率覆盖层而形成的覆盖结构)的光学特性。

具有深蓝色发光特性的硼基掺杂剂的峰值波长比芘基蓝色掺杂剂的峰值波长小5nm或更多，并且其FWHM比芘基蓝色掺杂剂的FWHM窄10％或更多。

在表1至表3所述的上述测试例中，芘基蓝色掺杂剂用作蓝色光发射层的掺杂剂，并且蓝色光的峰值波长为约460nm或更长。

如果使用具有深蓝色发光特性的硼基掺杂剂，则蓝色光的峰值波长可以为455nm或更短，FWHM可以为约20nm至30nm，因此可以获得深且窄的发射光谱。

[表4]

表4示出了当使用具有深蓝色发光特性的硼基掺杂剂时根据本发明的覆盖层和覆盖结构的光学特性，如表4所示，可以理解，当使用具有深蓝色发光特性的硼基掺杂剂时，本发明的覆盖结构具有178cd/A的亮度，与当使用通常使用的芘基掺杂剂时本发明的覆盖结构的亮度(162cd/A)相比(在表3的第五测试例中的蓝色)，该亮度增加了大约10％。此外，可以确认，当使用具有深蓝色发光特性的硼基掺杂剂时，本发明的覆盖结构将蓝色波长和绿色波长处的透射率保持在90％或更高，因此可以在可见波长范围内具有均匀的和高的透射率，而没有颜色坐标失真。

除了上述双层覆盖结构之外，本发明的覆盖结构可以设置成三层或四层覆盖结构。如果设置三层或四层覆盖结构，则三层或四层覆盖结构被配置成使得各个覆盖层的折射率在向上的方向上逐渐降低。此外，所有覆盖层的光程遵循当使用单个覆盖层时在蓝色波长处发生相长干涉的光程应用，界面间的反射率之差保持在指定范围内(例如，5％或更小)，并且覆盖层之间的光程差保持在指定范围内。由于覆盖结构的覆盖层分别具有在向上的方向上逐渐降低的折射率，所以上覆盖层根据波长特性的反射率方面无波动，因此三层或四层覆盖结构可以与图5和图6的双层覆盖结构HRCPL D-I/LRCPL具有相似的光学特性。

在下文中，将结合形成在阵列基板100上的阵列来详细描述根据本发明的透明显示装置。

图14是示出根据本发明第二实施方式的透明显示装置的平面图，并且图15是沿着线I-I'截取的图14的截面图。

在根据本发明第二实施方式的透明显示装置中，发射部分E设置成对应于扫描线SL和数据线DL之间的交叉点，并且透射部分T设置在相邻的发射部分E之间。

由于透射部分T应该是透明的，所以透射部分T设置成不与布线SL和DL以及薄膜晶体管TFT1和TFTS交叠。

在除了发射部分E和透射部分T之外的区域中，形成堤部150以与需要遮光的元件(例如布线SL和DL)交叠，并且划分相邻的像素区域或子像素区域。

这里，发射部分E和透射部分T之间可以存在距离或没有距离，并且如果发射部分E和透射部分T之间没有距离，则发射部分E形成为与布线SL和DL交叠，使得位于发射部分E中的有机发光二极管OLED之下的布线SL和DL不可见。

现在，将描述根据本发明的透明显示装置中发射光的颜色的布置。

红色子像素RE和蓝色子像素BE可以布置成使得红色子像素RE和蓝色子像素BE在水平方向上彼此相邻，其间设置透射部分T，并且红色子像素RE和绿色子像素GE可以布置成使得红色子像素RE和绿色子像素GE在垂直方向上彼此相邻。在图示示例中，通过增加绿色子像素GE的数量来提高绿色光对白色光的发射的贡献。然而，本发明不限于此，并且可以根据特定目的增加红色子像素RE或绿色子像素GE的数量，或者可以布置相同数量的红色子像素RE、绿色子像素GE和蓝色子像素BE。

如在区域A中所示，透明电极1200，包括第一公共层131、第二公共层133和第三公共层134的有机叠层130’以及透射电极140共同设置在透射部分T中。此外，通过堆叠具有相消干涉特性的高折射率第一覆盖层171以及低折射率第二覆盖层172而形成的覆盖结构170设置在透射电极140上。由于第二覆盖层172的光程n₂d₂与第一覆盖层171的光程n₁d₁相同或与第一覆盖层171的光程n₁d₁相似而使得光程差在10％以内，所以第二覆盖层172可以满足针对由第一覆盖层171相消干涉的波长的相消干涉条件。

如在区域B中所示，具有三层结构的反射阳极1100(通过在反射电极111之下和之上堆叠透明电极112a和112b而形成)，有机发光二极管OLED(其包括依次堆叠在反射阳极1100上的空穴传输第一公共层131、有机发光层132、电子传输第二公共层133、电子注入第三公共层134和设置成由银或银合金形成的薄透射反射式电极或透明电极的透射电极140)，以及形成在有机发光二极管OLED上的包括第一覆盖层171和第二覆盖层172的上述覆盖结构170设置在发射部分E中。

透射部分T的透明电极1200可以仅包括上透明电极112b和下透明电极112a中的一个，并且发射部分E的反射阳极1100可以包括上透明电极112b和下透明电极112a中的一个或两个以及反射电极111。在一些情况下，透射部分T的透明电极1200可以同时包括上透明电极112b和下透明电极112a。

在本发明中，发射的红色光的波长在600nm至650nm的范围内，发射的蓝色光的波长在430nm至460nm的范围内，并且发射的绿色光的波长在510nm至590nm的范围内。也就是说，红色子像素RE、蓝色子像素BE和绿色子像素GE发射不同颜色的光。

在图14所示的示例中，一个像素可以包括在垂直方向上彼此相邻的红色子像素RE、绿色子像素GE和蓝色子像素BE，以及分别与红色子像素RE、绿色子像素GE和蓝色子像素BE相邻的三个透射部分T，并且多个像素可以在透明基板100上布置成矩阵。各个发射部分E和透射部分T连接到第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFT2，因此可以用作独立驱动的子像素。虽然该示例示出了透明电极1200设置在透射部分T中并且因此透射部分T可以由第二薄膜晶体管TFTS驱动，但是透明电极1200和第二薄膜晶体管TFTS可以从透射部分T中省略。如果对透射部分T设置第二薄膜晶体管TFTS，如图14和图15所示，则可以根据需要选择性地驱动透射部分T。在这种情况下，为了根据选择性驱动增加发光特性，可以在透射部分T中进一步设置发光层。

透射部分T的透明电极1200可以通过仅保留发射部分E中设置的反射阳极1100中的透明电极层来设置。

红色有机发光层132设置在每个红色子像素RE中，蓝色有机发光层132设置在每个蓝色子像素BE中，并且绿色有机发光层132设置在每个绿色子像素GE中。

发射部分E中的第一薄膜晶体管TFT1包括形成在与扫描线SL相同的层中的第一栅极1120、设置有与第一栅极1120交叠的沟道区的第一半导体层1110、以及连接到第一半导体层1110的两侧的第一源极1140和第一漏极1160。此外，第一栅极1120可以形成为从扫描线SL突出以与扫描线SL一体形成的突出图案。第一源极1140可以形成为从数据线DL突出的突出图案，并且第一漏极1160与第一源极140间隔开，并通过第一连接部CT1连接到有机发光二极管OLED的反射阳极1100。

第二薄膜晶体管TFTS可以通过与第一薄膜晶体管TFT1相同的工艺形成，因此包括形成在与扫描线SL相同的层中的第二栅极1122、设置有与第二栅极1122交叠的沟道区的第二半导体层1112、以及连接到第二半导体层1112的两侧的第二源极1161和第二漏极1142。此外，第二栅极1122可以形成为从扫描线SL突出以与扫描线SL一体形成的突出图案，或者形成为从另外设置的另一扫描线ASL(未示出)突出的突出图案。这里，如果第二栅极1122由另外的扫描线ASL形成或连接到另外的扫描线ASL，则可以尝试与第一薄膜晶体管TFT1在不同的时间点驱动第二薄膜晶体管TFTS。第二源极1161可以形成为从数据线DL突出的突出图案，并且在这种情况下，第二源极1161所连接到的数据线DL可以是与第一薄膜晶体管TFT1所连接到的数据线DL不同的数据线DL。此外，第二漏极1142与数据线DL和第二源极1161间隔开，并且第二漏极1142通过第二连接部CT2连接到透射部分T的透明电极1200。

参照图15，下面将详细描述透明显示装置的分层结构。

缓冲层105设置在透明基板100上，并且第一半导体层1100、第二半导体层1112和第三半导体层1111设置在缓冲层105上。缓冲层105用于防止残留在透明基板100中的杂质被引入半导体层1110、1112和1111。半导体层1110、1112和1111可以是非晶硅或晶体硅半导体层，或者透明氧化物半导体层。此外，连接到第一源极1140和第二源极1161以及第一漏极1160和第二漏极1142的第一半导体层1110和第二半导体层1112的两侧可以是杂质注入区域，并且第一半导体层1110和第二半导体层1112的在杂质注入区域之间的本征区域可以用作沟道区。

第三半导体层1111可以布置成与将在其上形成的存储电极1121和1141交叠，并且被用作辅助存储电极，如果注入杂质，该辅助存储电极增大存储电容器STC的电容。否则，根据情况需要，可以省略第三半导体层1111。

此外，设置栅极绝缘膜106以覆盖第一半导体层1100、第二半导体层1112和第三半导体层1111，并且形成分别与第一半导体层1110、第二半导体层1112和第三半导体层1111的本征区域交叠的第一栅极1120、第二栅极1122和第一存储电极1121。

设置第一层间绝缘膜107以覆盖第一半导体层1100，第二半导体层1112，第三半导体层1111，第一栅极1120和第二栅极1122，以及第一存储电极1121。

通过从第一半导体层1110和第二半导体层1112的两侧选择性地去除第一层间绝缘膜107和栅极绝缘膜106来形成接触孔，并且通过接触孔，第一源极1140和第一漏极1160连接到第一半导体层1110，而第二源极1161和第二漏极1142连接到第二半导体层1112。在同一工艺中，第二存储电极1141与第一存储电极1121交叠而形成在第一层间绝缘膜107上。

这里，用于驱动设置在发射部分E中的第一有机发光二极管OLED的第一薄膜晶体管TFT1包括从下方按顺序堆叠的第一半导体层1110、设置为与第一半导体层1110的沟道区交叠的第一栅极1120，以及连接到第一半导体层1110的两侧的第一源极1140和第一漏极1160。用于驱动设置在透射部分T中的第二有机发光二极管的第二薄膜晶体管TFTS不与透射部分T交叠，并且具有与第一薄膜晶体管TFT1相同的分层结构，即包括从下方按顺序堆叠的第二半导体层1112、设置为与第二半导体层1112的沟道区交叠的第二栅极1122，以及连接到第二半导体层1112的两侧的第二源极1161和第二漏极1142。

此外，存储电容器STC包括彼此交叠并使第一层间绝缘膜107插入其间的第一存储电极1121和第二存储电极1141。

第二层间绝缘膜108形成为覆盖第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFTS以及存储电容器STC。

这里，第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFTS以及存储电容器STC包括遮光金属层，并且设置成不与透射部分T交叠，因此，第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFTS可以布置成与发射部分或用于形成堤150的区域交叠。这里，堤部150可以位于透射部分T和发射部分E之间，或位于发射部分E的彼此隔开的发射区域之间。在发射部分E中，反射阳极1100使设置在其下的金属层不可见，并且在堤部150所在的区域中，较厚的堤部150使设置在其下的元件不可见。

此外，可以形成平坦化膜109，以在覆盖第二层间绝缘膜108的同时使第二层间绝缘膜108的表面平坦化，可以通过选择性地去除平坦化膜109和第二层间绝缘膜108来形成第一连接部CT1和第二连接部CT2，并且第一薄膜晶体管TFT1和第二薄膜晶体管TFTS可以通过第一连接部CT1和第二连接部CT2连接到反射阳极1100和透明电极1200。

根据本发明的透明显示装置可以进一步包括在没有布置透射部分T和发射部分E的部分的指定区域中的障壁160，并且障壁160可以对相邻的透射部分T或发射部分E进行划分。障壁160防止在形成有机叠层130和130’时用于沉积有机材料的沉积掩模(未示出)直接接触堤部150，从而保持堤部150的形状而不使堤部150塌陷。

障壁160包括与堤部150形成在相同的层中的第一层161和相对于第一层161的上表面具有指定高度以覆盖第一层161的第二层162。为了防止形成有机公共层或发光层所需的沉积掩模在形成堤部150之后直接接触堤部150或下垂，第二层162可以与形成与堤部150上的间隔件(未示出)形成在相同的层中。封装层300形成在覆盖结构170上。

在发射部分E中，反射阳极1100和透射电极140彼此相对设置。这里，反射阳极1100被示出为具有三层结构，该三层结构具有反射电极层111、上透明电极层112b和下透明电极层112a，但不限于此。也就是说，可以省略透明电极层112b和112a中的一个或两个，或者可以设置多个透明电极层112b和112a以及多个反射电极层111。如果反射阳极1100包括至少一个透明电极层，则透射部分T中的透明电极1200可以与该透明电极层通过相同的工艺形成。此外，透明电极140与辅助电极1300接触，辅助电极1300与反射电极1100位于相同的层中。辅助电极1300与反射电极1100间隔开。

虽然上述示例将设置在发射部分E中的有机发光二极管OLED描述为在每个子像素中包括单个有机发光层的单个叠层，但是包括多个叠层(每个叠层包括发光层)的有机发光二极管也适用于根据本发明的透明显示装置。

如图16所示，根据本发明第三实施方式的透明显示装置被划分成发射部分E和透射部分T。在包括薄膜晶体管的基板200上的每个发射部分E的子像素中，设置连接到每个薄膜晶体管的反射阳极1100，设置有机叠层(其包括按顺序堆叠在反射阳极1100上的空穴注入层231，第一空穴传输层232，第一有机发光层233a、233b或233c，第一电子传输层234，通过堆叠n型电荷生成层(nCGL)235a和p型电荷生成层(pCGL)235b而形成的电荷生成层235，第二空穴传输层236，第二有机发光层237a、237b和237c，第二电子传输层238和电子注入层239)，并且在有机叠层上设置具有透射反射特性和小厚度的透射电极240，由此形成有机发光二极管。

虽然该实施方式示出了有机叠层是基于电荷生成层235划分为位于下部区域的第一叠层和位于上部区域的第二叠层的双叠层结构，但是有机叠层不限于此，并且可以在第二电子传输层238上进一步设置一个或更多个叠层，每个叠层包括空穴传输层、有机发光层和电子传输层。

此外，该实施方式描述了一个示例，其中将发射相同颜色的光的有机发光层应用到各个叠层，以提高红色光、绿色光和蓝色光的颜色效率。

此外，用于发射各种颜色的光的第一有机发光层233a、233b和233c以及第二有机发光层237a、237b和237c设置成具有不同的厚度，以实现各种颜色的光的最佳共振。

在与发射部分E相邻设置的透射部分T中，堆叠空穴注入层231、第一电子传输层234、通过堆叠n型电荷生成层(nCGL)235a和p型电荷生成层(pCGL)235b而形成的电荷生成层235、第二空穴传输层236、第二电子传输层238和电子注入层239，作为有机叠层的公共元件。

此外，透射电极240以及通过堆叠具有相消干涉特性的高折射率第一覆盖层271以及低折射率第二覆盖层272而形成的覆盖结构270共同应用到发射部分E和透射部分T中的有机叠层上。

如上所述，覆盖结构270的特征在于，在各个覆盖层271和272之间的界面处的折射率之差较小，在第二覆盖层272的上表面和第二覆盖层272外侧的封装层之间的界面处的折射率之差较小，因此，通过各个界面的低反射率由于抗反射效果而可以增加由覆盖结构270透射的光量。此外，可以通过相消干涉特性来提高颜色效率，而不会使颜色坐标失真。

虽然上述实施方式将覆盖结构示出为包括第一覆盖层和第二覆盖层的两层结构，但是覆盖结构不限于此，并且可以具有三层或更多层的结构。然而，覆盖结构设置在透射部分中的透射电极上，并且考虑到光的遮蔽，其总厚度为

或更小。

通过有机发光二极管OLED发射的光依次由透射电极、第一覆盖层和第二覆盖层透射，并且假设通过有机发光二极管发射的光的总量为1，则由第二覆盖层透射的光量可以与通过从1减去透射电极的反射率、第一覆盖层和第二覆盖层之间的界面的反射率以及第二覆盖层的上表面的反射率而获得的值成比例。

在本发明的透明显示装置中，两个不同的发射部分可以相邻于一个透射部分

另外，一个透射部分可以由四个发射部分围绕。

此外，透射部分的形状可以为六边形或菱形的。

另外，两个绿色的发射部分，一个红色的发射部分和一个蓝色的发射部分可以围绕每个透射部分。

红色发射部分或蓝色发射部分可以隔着所述透射部分而斜对着绿色发射部分。

在本发明中，TFT可以在透射部分外部与发射部分交叠。

另外，透射电极可以与辅助电极接触(图15中的标记1300)，辅助电极与阳极位于同一层中。

本发明的透明显示装置还可以包括堤部和位于堤部上的间隔件，堤部用于限定发射部分和透明部分，其中，堤部具有正楔形，间隔件具有倒楔形。

另外，根据另一实施方式的透明显示装置可以包括：反射电极结构，其在基板上有机发光层，其在反射电极结构上；透射电极，其在有机发光层上；以及覆盖结构，其包括在透射电极上并且具有相消干涉特性和第一折射率的第一覆盖层以及在第一覆盖层上的具有小于第一折射率的第二折射率的第二覆盖层。

另外，根据另一实施方式的透明显示装置具有下述特征，使得基板具有多个像素，发射部分和透射部分在每个像素中，反射电极结构在发射部分中位于有机发光层和基板之间；并且覆盖结构在基板上遍及所有像素而位于在发射部分和透射部分上。

从以上描述中显而易见，根据本发明的透明显示装置具有如下效果。

首先，将通过堆叠具有相消干涉特性的高折射率第一覆盖层以及低折射率第二覆盖层而形成的覆盖结构共同应用于发射部分和透射部分，因此，各个覆盖层之间的界面处的折射率之差较小，第二覆盖层的上表面和第二覆盖层外侧的封装层之间的界面处的折射率差较小，从而通过各个界面的低反射率由于抗反射效果而可以增加由覆盖结构透射的光量。

第二，优化了双层覆盖结构的干涉效应，并且第一覆盖层和第二覆盖层具有相同或相似的光程，因此，由于通过针对相似范围内的波长的相消干涉提高了透射率而没有颜色坐标的失真，可以提高颜色效率。

第三，通过改变第二电极的厚度和覆盖结构的结构，可以实现高效率的透明发光二极管，而无需改变发光二极管的内部配置。

第四，可以确保透射部分的高透射率，并且可以优化发射部分的EL光谱。

第五，可以确保可见光波长范围内的均匀透射率。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在包括本发明的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims

1.一种透明显示装置，所述透明显示装置包括：

基板，所述基板具有多个像素；

各个所述像素中的至少一个发射部分和至少一个透射部分；

有机发光层，所述有机发光层位于所述发射部分中；

反射电极结构，所述反射电极结构在所述发射部分中位于所述有机发光层和所述基板之间；

透射电极，所述透射电极在所述基板上遍及所有所述像素而位于所述发射部分和所述透射部分上；以及

覆盖结构，所述覆盖结构包括第一覆盖层和第二覆盖层，所述第一覆盖层位于所述透射电极上并且具有相消干涉特性和第一折射率n1，所述第二覆盖层被配置在所述第一覆盖层上并且具有比所述第一折射率n1小的第二折射率n2。

2.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，所述第一折射率为2.0或更大，并且所述第二折射率比所述第一折射率小0.2至1.2。

3.根据权利要求2所述的透明显示装置，其中，所述第一折射率为2.0至2.7，并且所述第二折射率为1.3至2.0。

4.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中：

所述第一覆盖层具有第一厚度d₁；并且

所述第一覆盖层的第一光程n₁d₁具有mλ/2cosθ的值，其中，m为整数，λ为相消干涉波长，并且θ为入射角。

5.根据权利要求4所述的透明显示装置，其中，所述相消干涉波长是蓝色波长。

6.根据权利要求4所述的透明显示装置，其中，所述相消干涉波长是深蓝色波长。

7.根据权利要求5所述的透明显示装置，其中，所述相消干涉波长的峰值波长在430nm至465nm的范围内。

8.根据权利要求4所述的透明显示装置，其中：

所述第二覆盖层具有第二厚度d₂；并且

所述第二覆盖层的第二光程n₂d₂是所述第一光程n₁d₁的0.9至1.1倍。

9.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，所述第二覆盖层的上表面的反射率与所述第一覆盖层和所述第二覆盖层之间的界面的反射率之差在5％以内。

10.根据权利要求1所述的透明显示装置，所述透明显示装置还包括封装层，所述封装层位于所述第二覆盖层上。

11.根据权利要求10所述的透明显示装置，其中，所述第二覆盖层的上表面的反射率为

其中，n_Encap为所述封装层的折射率，θ_i为入射角，并且θ_t为出射角。

12.根据权利要求11所述的透明显示装置，其中，所述第一覆盖层和所述第二覆盖层之间的界面的反射率为

其中，所述第一覆盖层和所述第二覆盖层之间的界面的反射率与所述第二覆盖层的上表面的反射率之差为5％或更小。

13.根据权利要求8所述的透明显示装置，其中：

所述第一厚度为

至

并且

所述第二厚度为

至

14.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中：

通过所述有机发光层的上表面发射的光依次由所述透射电极、所述第一覆盖层和所述第二覆盖层透射；并且

由所述第二覆盖层透射的光量与通过从经由所述有机发光层的上表面发射的总光量中减去所述透射电极的反射率、所述第一覆盖层和所述第二覆盖层之间的界面的反射率以及所述第二覆盖层的上表面的反射率而获得的值成比例。

15.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，所述透射电极的厚度为

至

16.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，所述透射电极由银合金形成。

17.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，所述有机发光层进一步设置在所述透射部分中，并且所述透射部分中的有机发光层用作与所述发射部分中的有机发光层相独立地被驱动的子像素。

18.根据权利要求1所述的透明显示装置，

其中，所述覆盖结构被设置为三层覆盖结构或四层覆盖结构；

其中，各个覆盖层的折射率沿向上方向逐渐减小；

其中，最下方的覆盖层具有相消干涉特性，并且其它覆盖层的光程分别为所述最下方的覆盖层的光程的0.9至1.1倍；并且

其中，各个覆盖层的各个界面之间的反射率之差为5％或更小。

19.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，两个不同的发光部分相邻于一个透射部分。

20.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，一个透射部分由四个发射部分围绕。

21.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，所述透射部分的形状为六边形或菱形。

22.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，两个绿色发射部分、一个红色发射部分和一个蓝色发射部分围绕每个透射部分。

23.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，红色发射部分或蓝色发射部分隔着所述透射部分而斜对着绿色发射部分。

24.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，TFT在所述透射部分的外部与所述发射部分交叠。

25.根据权利要求1所述的透明显示装置，其中，所述透射电极与辅助电极接触，所述辅助电极与阳极位于同一层。

26.根据权利要求1所述的透明显示装置，所述透明显示装置还包括堤部和间隔件，所述堤部用于限定所述发射部分和所述透射部分，并且所述间隔件位于所述堤部上

其中，所述堤部具有正楔形，并且所述间隔件具有负楔形。

27.一种透明显示装置，所述透明显示装置包括：

反射电极结构，所述反射电极结构位于基板上；

有机发光层，所述有机发光层位于所述反射电极结构上；

透射电极，所述透射电极位于所述有机发光层上；以及

覆盖结构，所述覆盖结构包括第一覆盖层和第二覆盖层，所述第一覆盖层在所述透射电极上并且具有相消干涉特性和第一折射率，并且所述第二覆盖层在所述第一覆盖层上并且具有小于所述第一折射率的第二折射率。

28.根据权利要求27所述的透明显示装置，

其中，所述基板具有多个像素，发射部分和透射部分在每一个所述像素中；

其中，所述反射电极结构在所述发射部分中位于所述有机发光层和所述基板之间；并且

其中，所述覆盖结构在所述基板上遍及所有像素而位于所述发射部分和所述透射部分上。