JP2019208027A - 表示装置 - Google Patents

表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019208027A
JP2019208027A JP2019099914A JP2019099914A JP2019208027A JP 2019208027 A JP2019208027 A JP 2019208027A JP 2019099914 A JP2019099914 A JP 2019099914A JP 2019099914 A JP2019099914 A JP 2019099914A JP 2019208027 A JP2019208027 A JP 2019208027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
layer
emitting layer
display device
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019099914A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6814843B2 (ja
Inventor
銀貞 朴
Eun Jung Park
銀貞 朴
官洙 金
Kwan-Soo Kim
官洙 金
錫顯 金
Seokhyoun Kim
錫顯 金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Display Co Ltd
Original Assignee
LG Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Display Co Ltd filed Critical LG Display Co Ltd
Publication of JP2019208027A publication Critical patent/JP2019208027A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6814843B2 publication Critical patent/JP6814843B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H10K50/131OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit with spacer layers between the electroluminescent layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19Tandem OLEDs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • H10K50/816Multilayers, e.g. transparent multilayers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • H10K50/818Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes
    • H10K50/828Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/32Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/302Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023Direction of light emission
    • H10K2102/3026Top emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/302Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023Direction of light emission
    • H10K2102/3031Two-side emission, e.g. transparent OLEDs [TOLED]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/351Thickness
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/352Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels the areas of the RGB subpixels being different
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/353Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels characterised by the geometrical arrangement of the RGB subpixels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

【課題】透明表示と両面発光表示が同時に可能であり、これにより透明度、開口率及び素子性能を一緒に向上させた表示装置を提供すること。【解決手段】発光部及び透過部を有する透明基板と、前記発光部に備えられた反射アノードと、前記透過部に備えられた透明アノードと、前記反射アノード上の第1発光層と、前記透明アノード上の第2発光層と、前記第1発光層及び前記第2発光層上のカソードと、を含む、表示装置とする。【選択図】図1

Description

本発明は透明表示の可能な表示装置に関し、より詳しくは透明表示と両面発光表示が同時に可能であり、これにより透明度、開口率及び素子性能を一緒に向上させた表示装置に関する。
近年、本格的な情報化時代に入るにつれて電気的情報信号を視覚的に表現するディスプレイ(display)分野が急速に発展し、これに応じて薄型化、軽量化、低消費電力化の優れた性能を有する多様な平面表示装置(Flat Display Device)が開発されて既存のブラウン管(Cathode Ray Tube:CRT)から置き換えられている。
このような平面表示装置の具体的な例としては、液晶表示装置(Liquid Crystal Display device:LCD)、プラズマディスプレイパネル装置(Plasma Display Panel device:PDP)、電界放出表示装置(Field Emission Display device:FED)、有機発光装置(Organic Light Emitting Device:OLED)及び量子ドット表示装置(Quantum Dot Display Device)などを挙げることができる。
このうち、別途の光源が不要でありながらも装置のコンパクト化及び鮮明なカラー表示のために、有機発光装置又は量子ドット表示装置のような自発光表示装置が競争力あるアプリケーション(application)として考慮されている。
また、近年では、前面及び後面で光が透過され、視野を邪魔せずに画像を表示することができる透明表示装置の要求も増えている。
そして、このような自発光ディスプレイと透明表示を発光ダイオードの配置を変更して同時に得ようとする研究が行われている。
しかし、自発光領域と透明領域は、それぞれ発光の効率増大及び透過率を最優先に考慮しなければならないもので、互いに目的が違い、これにより要求される構造が異なり、共通の形成方法で実現しにくいという実情がある。
また、基板上に自発光領域と透明領域を一緒に有する場合、透明領域では透過率を高めるために自発光領域の構成対構成の省略が要求され、透明領域の存在の分だけ発光領域が減る問題があり、また減った発光領域のみで一定の明るさ以上の発光ディスプレイを実現するために要求される電圧が高いという問題点がある。
本発明は上述した問題点を解決するために案出されたもので、特に透明表示と両面発光表示が同時に可能であり、これにより透明度、開口率及び素子性能を一緒に向上させた表示装置を提供することをその目的とする。
本発明の表示装置は、透明表示の可能な表示装置であって、透過部でも発光ができるように有機発光素子の構成を備えることによって発光領域を増やして、発光駆動に必要な駆動電圧を減らすことができ、これにより表示装置全体の寿命を延ばすことができる。
本発明の表示装置は、発光部及び透過部を有する透明基板と、前記発光部に備えられた反射アノードと、前記透過部に備えられた透明アノードと、前記反射アノード上の第1発光層と、前記透明アノード上の第2発光層と、前記第1発光層及び前記第2発光層上のカソードと、を含むことができる。
また、本発明の表示装置は、前記透明基板上の前記透過部ではない領域に、前記反射アノードと電気的に連結された第1薄膜トランジスタと、前記透明アノードと電気的に連結された第2薄膜トランジスタと、をさらに含むことができる。
また、前記発光部に対応して、前記反射アノードと前記カソードの間に前記第1発光層を含む第1有機スタックを有し、前記透過部に対応して、前記透明アノードと前記カソードの間に前記第2発光層を含む第2有機スタックを有し、前記第2有機スタックは、前記第1有機スタックに対して光学補償層をさらに含むことができる。
前記第1有機スタック及び第2有機スタックは、それぞれ電荷生成層に分けられる複数のサブスタックを含み、前記第1有機スタックのサブスタックはそれぞれ前記第1発光層を有し、前記第2有機スタックのサブスタックはそれぞれ前記第2発光層を有することができる。
また、前記第2有機スタックの光学補償層は、少なくともいずれか一つのサブスタックの第2発光層と接していることができる。
また、前記第1有機スタックと第2有機スタックは、共通して各サブスタックに、前記第1発光層及び前記第2発光層の下部の第1有機共通層と、前記第1発光層及び前記第2発光層の上部の第2有機共通層と、をさらに含むことができる。
前記光学補償層は、前記第1有機共通層又は前記第2有機共通層に含まれた有機層の少なくともいずれか一つと同じ材料からなることができる。
前記第2有機スタックに含まれた前記光学補償層全体の厚さは400Å以上1200Å以下とすることができる。
前記第1発光層は、第1波長の光を発光する第1色発光層と、該第1波長と異なる第2波長の光を発光する第2色発光層と、を含み、前記第2発光層は、前記第1波長及び前記第2波長と異なる第3波長の光を発光する第3色発光層を含むことができる。
前記第1色発光層及び前記第2色発光層は、互いに離隔して交互に配置され、前記第1色発光層及び前記第2色発光層のそれぞれは、平面上で互いに離隔した複数の前記第3色発光層で取り囲まれることができる。
前記第3波長は前記第1波長と前記第2波長の中間の波長とすることができる。
また、前記第1発光層は互いに異なる第1から第3波長の光の各々を発光する第1から第3色発光層を含み、前記第2発光層は、前記第1から第3波長の少なくともいずれか一つと同じ波長の光を発光する第4色発光層を含むことができる。
前記第3色発光層と前記第4色発光層は電気的に同じ薄膜トランジスタに連結されることが可能である。
前記第1から第3色発光層は平面上で互いに離隔し、前記第4色発光層は、前記第4色発光層から一定の間隔だけ離隔した前記第1から第3色発光層で取り囲まれることが可能である。
前記第1から第3色発光層のうち前記第4色発光層と同じ色で発光する色発光層が前記発光部のうち最大の面積を占めることができる。
前記第1波長は430nm以上490nm以下であり、前記第3波長は510nm以上590nm以下であり、前記第2波長は600nm以上650nm以下とすることができる。
前記カソードは複数層であり、前記複数層のうち前記第1有機スタック及び前記第2有機スタックに最も近い層は無機化合物を含むことができる。
前記カソードは、520nmの波長の光に対して透過率70%以上の金属合金層を含むことができる。
前記透明アノードは、第1透明電極層と第2透明電極層が積層されてなり、前記第1透明電極層と同一層の第3透明電極層及び前記第2透明電極層と同一層の第4透明電極層が前記発光部の反射アノードの下部及び上部にそれぞれ接するように備えられることが可能である。
前記発光部に対応して、前記カソードの上部に前記第1発光層を介して発光される波長の光を透過させるカラーフィルター層をさらに含むことができる。
本発明の表示装置は次の効果がある。
第一に、本発明の表示装置は、透明表示のために両基板が透明な透過部でも発光が可能な有機発光素子を備えて、基板の大部分の領域を発光領域として用いることができるので、発光部でのみ発光駆動がなされていた一般的な透明表示装置において発光部の有機発光素子の持続的駆動によって寿命が縮まる問題を解決することができる。すなわち、基板の大部分の領域を発光駆動可能にして、単位面積当たり電流密度を低くするので、表示装置の寿命を延ばすことができる。
第二に、発光部だけではなく透過部まで発光駆動を可能にして、発光効率を向上させることができる。
第三に、透過部の電極構造は、発光部の電極構造とは違い、透明電極が互いに対向する構造にして透明表示ができるようにする。
第四に、透過部の有機発光素子の構造は、透明対向電極構造内に、発光部より厚く光学補償層を適用して、透過部で発光する発光色の色感を向上させることができる。
本発明の表示装置の発光部及び透過部を概略的に示した断面図である。 本発明の表示装置の画素構成を示した平面図である。 図2のI‐I’線についての断面図である。 本発明の第1実施例による表示装置を図3のA領域に対して示した断面図である。 本発明の第1実施例による表示装置を図3のB領域に対して示した断面図である。 本発明の第2実施例による表示装置を図3のA領域に対して示した断面図である。 本発明の第2実施例による表示装置を図3のB領域に対して示した断面図である。 本発明の第3実施例による表示装置を図3のA領域に対して示した断面図である。 本発明の第3実施例による表示装置を図3のB領域に対して示した断面図である。 本発明の第4実施例による表示装置を図3のA領域に対して示した断面図である。 本発明の第4実施例による表示装置を図3のB領域に対して示した断面図である。 本発明の第4実施例の第1形態による表示装置の発光部Eの第1有機発光素子OLED1と透過部T/Eの第2有機発光素子OLED2を示した図である。 本発明の第4実施例の第2形態を示した図である。 本発明の第4実施例の第3形態を示した図である。 本発明の第5実施例による表示装置を示した断面図である。 本発明の第5実施例の第1形態による表示装置の効率を示したグラフである。 本発明の第5実施例の第1形態による表示装置のCIE特性を示したグラフである。 本発明の第5実施例の第2形態による表示装置の効率を示したグラフである。 本発明の第5実施例の第2形態による表示装置のCIE特性を示したグラフである。 本発明の第5実施例の第2形態による表示装置の透過部の効率を示したグラフである。 本発明の第5実施例の第2形態による表示装置の透過部のCIE特性を示したグラフである。 本発明の第5実施例の第3形態による表示装置の透過部の効率を示したグラフである。 本発明の第5実施例の第3形態による表示装置の透過部のCIE特性を示したグラフである。 比較例の表示装置による平面図を示した図である。 本発明の表示装置の一実施例による平面図を示した図である。 本発明の第6実施例を示した平面図である。 本発明の第7実施例を示した平面図である。 本発明の第8実施例の表示装置の断面図である。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施例を説明する。明細書全体にわたって同じ参照番号は実質的に同じ構成要素を意味する。以下の説明では、本発明に係る技術又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにしてしまうと判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明で使われる構成要素の名称は明細書の容易な作成を考慮して選択したもので、実際製品の部品の名称と違うこともある。
本発明の多様な実施例を説明するための図面に開示した形状、大きさ、比率、角度、個数などは例示的なものなので、本発明が図面に示した事項に限定されるものではない。また、本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにしてしまうと判断される場合、その詳細な説明を省略する。本明細書で「含む」、「有する」、「なる」などが使われる場合、「のみ」が使われない限り、他の部分を加えることができる。構成要素を単数で表現した場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合もある。
本発明の多様な実施例に含まれた構成要素の解釈において、別途の明示的な記載がないとしても誤差範囲を含むものに解釈する。
本発明の多様な実施例の説明において、位置関係について説明する場合、例えば、「上に」、「上部に」、「下部に」、「そばに」などで2部分の位置関係を説明する場合、「すぐ」又は「直接」が使われない限り、2部分の間に一つ以上の他の部分が位置することもある。
本発明の多様な実施例の説明において、時間関係について説明する場合、例えば、「の後に」、「に引き継ぎ」、「の次に」、「の前に」などで時間的先後関係を説明する場合、「すぐ」又は「直接」が使われない限り、連続的ではない場合も含むことができる。
本発明の多様な実施例の説明において、「第1」、「第2」などを多様な構成要素を敍述するために使うことができるが、このような用語は互いに同一又は類似の構成要素を互いに区別するために使われるだけである。よって、本明細書で、「第1」で修飾される構成要素は別途の言及がない限り、本発明の技術的思想内で「第2」で修飾される構成要素と同一であることもある。
本発明の多様な実施例のそれぞれの特徴が部分的に又は全体的に互いに結合又は組合せ可能であり、技術的に多様な連動及び駆動が可能であり、多様なそれぞれの実施例が互いに対して独立的に実施することもでき、一緒に実施することもできる。
図1は、本発明の表示装置の発光部及び透過部を概略的に示した断面図である。
図1のように、本発明の表示装置は、発光部E及び透過部T/Eを有する透明基板100と、前記発光部Eに備えられた反射アノード1100と、前記透過部T/Eに備えられた透明アノード1200と、前記反射アノード1100上の第1発光層EML1と、前記透明アノード1200上の第2発光層EML2と、前記第1発光層EML1及び第2発光層EML2上のカソード140とを含む。
本発明の表示装置は、発光部Eとともに透過部T/E領域まで選択的に発光することができるように構成して全体表示装置で発光効率を上昇させた点に特徴がある。名称において、透過部T/Eは電圧のオフ時に透明性を維持する点で透過部としたが、実質的に本発明の透過部T/Eは電圧のオフ時は透過部として、電圧のオン時は発光する補助発光部として用いられる。すなわち、電圧のオフ時に透過部を見ると、まるで透明フィルムのように下部の構成が無色で透明に表示され、電圧のオン時には透過部が透過性を有するが有色性の発光を行うものである。
前記発光部E及び透過部T/Eの外縁部にバンク150などの構成を置くことによって隣接した領域を互いに区分けすることができる。場合によっては、バンク150は省略することもできる。また、発光部Eと透過部T/Eの間にはバンク150をさらに備えることもでき、薄膜トランジスタTFT1、TFT2及び配線(図2のSL、DL)のような回路構成は前記バンク150によって遮られて透明表示に影響しないようにする。
前記発光部E及び透過部T/Eは、平面上で離隔されてもよいし、接していてもよい。離隔している場合、前記発光部Eと透過部T/Eの間にはバンク150を備えることができる。また、バンク150を備えていないとしても、発光部Eと透過部T/Eの分離は反射アノード1100と透明アノード1200の分離によってなされ、これにより発光部Eと透過部T/Eのそれぞれを独立的に駆動することもできる。
このために、本発明の表示装置は、発光部Eと透過部T/Eがそれぞれ第1有機発光素子OLED1と第2有機発光素子OLED2を有するように構成される。
そして、前記第1及び第2有機発光素子OLED1、OLED2を駆動するために、駆動部の構成として、前記透明基板100の発光部Eには、前記反射アノード1100と電気的に連結された第1薄膜トランジスタTFT1と、前記透明アノード1200と電気的に連結された第2薄膜トランジスタTFT2とをさらに含むことができる。透過部T/Eの駆動のための第2薄膜トランジスタTFT2が発光部Eに備えられる理由は、前記透過部T/Eの透明度を維持するためである。
ここで、前記第1及び第2薄膜トランジスタTFT1、TFT2は、発光部Eだけでなく、発光部Eと透過部T/Eの間にバンク150が備えられていれば、バンク150の下側に備えられることも可能である。
前記第1薄膜トランジスタTFT1と第2薄膜トランジスタTFT2は互いに電気的に離隔してそれぞれ独立的に反射アノード1100と透明アノード1200に信号を印加する。
一方、前記カソード140は反射性又は透過性金属からなり、発光部Eと透過部T/Eで共通して絶え間なく形成され、第1及び第2有機発光素子OLED1、OLED2に電子を注入するために、520nmの波長の光に対して透過率70%以上の金属合金層を含むことができる。前記カソード140が反射性金属である場合、Ag、Mg、Ybの少なくとも1種を含む合金であってもよく、透過性金属である場合は、IZO(Indium Zinc Oxide)であってもよい。カソード140が反射性金属又は透過性金属である場合、カソード140の厚さは面抵抗及び電子注入性を一緒に考慮して別々に設定することができる。
ここで、発光部Eの第1有機発光素子OLED1は上部発光方式構造のもので、下側から順に、反射アノード1100、第1有機スタック130及びカソード140を備え、透過部T/Eの第2有機発光素子OLED2は、透明性を維持するために、透明アノード1200、第2有機スタック130’及びカソード140の積層構造を維持する。
前記第1及び第2有機発光素子OLED1、OLED2において、前記カソード140は発光部E及び透過部T/Eで断絶又は離隔されることなしに共有されており、アノードはそれぞれの発光部E下透過部T/Eごとに反射アノード1100と透明アノード1200に分けて形成される。透明アノード1200を成す透明電極物質が発光部Eの反射アノード1100において反射電極層111と接した透明電極層112を一緒に含むことができる。この場合、前記反射電極層111はAPC(Ag:Pb:Cu)、Ag及びAlのいずれか1種又はこれらの中でいずれか1種を含む反射電極であってもよく、透明電極層112はITO(Indium Tin Oxide)、IZO、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)などであってもよい。
そして、前記カソード140は複数層からなることができ、複数層の中で第1及び第2有機スタック130、130’に最も近い層に無機化合物を含むことができ、例えばLiF又はLiがドープされた無機化合物層を備えることにより、カソード140から第1及び第2有機スタック130、130’に電子が注入される際のエネルギーバリアーを減らすことができる。この場合、前記カソード140の複数層のそれぞれは金属を含むことができる。
前記第1有機スタック130と第2有機スタック130’はそれぞれ第1及び第2発光層EML1、EML2を含み、同じスタック形成工程で形成されることが可能である。
ここで、第1発光層EML1と第2発光層EML2は互いに同一の色で発光する発光層であってもよく、互いに異なる色で発光する発光層であってもよい。そして、前記第1及び第2有機スタック130、130’はそれぞれ第1及び第2発光層EML1、EML2の単一層を備えることもできるが、これに限られるものではなく、第1及び第2発光層EML1、EML2の下部と上部に有機共通層をさらに備えることができる。この場合、有機共通層は蒸着マスクを用いずに基板100上に形成される構成のもので、発光部Eと透過部T/Eに対して共通して備えられることが可能である。場合によっては、有機共通層の他に発光部Eと透過部T/Eのそれぞれで該当発光色の最適効率の光学的位置を調整するために、発光部Eの所定のサブ画素又は透過部T/Eに選択的に備えられる輸送層をさらに備えることもできる。発光部Eの所定のサブ画素又は透過部T/Eに選択的に備えられる輸送層は第1及び第2発光層EML1、EML2の下部又は上部に接して備えられ(反射又は透明)、アノード1100又は1200とカソード140の間で各発光色別に発光する発光領域(emission zone)の最適の位置を調整することができる。
前記第1及び第2薄膜トランジスタTFT1、TFT2は、それぞれ反射アノード1100と透明アノード1200と第1及び第2接続部CT1、CT2を介して電気的に連結され、これらの第1及び第2接続部CT1、CT2は発光部E又はバンク150に備えられて透過部T/Eの透過率を高めることができる。この場合、前記透明アノード1200は第2接続部CT2と重畳することができるように前記発光部Eに一部分が延びることが可能である。この場合にも、前記透明アノード1200と反射アノード1100は互いに電気的に切断されるように互いに離隔している。
一方、断面図に表現されていないが、隣接した発光部E又は透過部T/E間の領域を区分けするためのバンク150は、ポリイミド、ポリアミド、フォトアクリルなどの物質からなり、1μm以上の厚さを有することにより、発光部Eと透過部T/Eにおいて薄くて平坦に蒸着される第1有機スタック130及び第2有機スタック130’の領域がバンク150によって区分けされていてもよい。第1及び第2有機スタック130、130’のうち、互いに異なる発光色の発光層EML1、EML2を除いた残りの有機共通層を、蒸着マスクを用いることなく形成することができ、少なくともバンク150の側部で有機共通層の厚さはバンク150間の発光部E又は透過部T/Eの平坦部の厚さより小さい。
また、本発明の表示装置は、上述したように、透明基板100上の発光部Eに第1有機発光素子OLED1を備え、透過部T/Eに第2有機発光素子OLED2を備えるとともに、これに対向する対向透明基板200、発光部Eの各サブ画素別発光層EML1が発光する色を選択的に透過させるカラーフィルター層210、及び前記第1及び第2有機発光素子OLED1、OLED2を有する透明基板100とカラーフィルター層210を有する対向透明基板200との間に封止層300を含む。
一方、場合によっては、対向透明基板200は省略することができる。この場合、カラーフィルター層210は第1有機発光素子OLED1の上部に位置することができ、封止層300が第1及び第2有機発光素子OLED1、OLED2とカラーフィルター層210を覆うように形成されることが可能である。
前記透明基板100及び対向透明基板200はガラス基板又はプラスチック基板などの光の透過が可能な透明な素材からなり、表示装置がフレキシブルな装置に用いられるとき、軟性を有することができる。そして、透過部T/Eにおいては、発光及び透過ができるように透明基板100と対向透明基板200のいずれにも偏光板などの遮光性光学フィルムを備えないことが好ましい。
偏光板を表示装置から省略する場合、発光部Eにおいて前記カラーフィルター層210が選択した波長のみを透過させ、残りの波長帯では光の吸収機能を持って外光反射の機能を兼ねることができる。
以下、本発明の表示装置の各画素の平面的配置と具体的な断面を添付図面に基づいて説明する。
図2は、本発明の表示装置の画素構成を示した平面図であり、図3は、図2のI‐I’線についての断面図である。
図2に基づき、本発明の一実施例による表示装置の一透過部T/Eとその周辺の発光部Eを説明すると次の通りである。
図2及び図3のように、本発明の一実施例による表示装置は、スキャンラインSLとデータラインDLの重畳部位に対応して発光部Eが備えられ、隣接した発光部Eの間に透過部T/Eが備えられる。
透過部T/Eは透明でなければならないから、配線であるスキャンラインSL、配線であるデータラインDL及び薄膜トランジスタTFT1、TFT2と重畳しないように配置される。
発光部Eと透過部T/E以外の領域として、例えば配線などの遮光要素を遮り、隣接した画素又はサブ画素間の領域の区分けのためにバンク150が形成されることが可能である。
ここで、発光部Eと透過部T/E間の領域は存在することもでき、存在しないこともできる。発光部Eと透過部T/E間の領域が存在しない場合には、発光部Eが配線であるスキャンラインSL、配線であるデータラインDLを覆うようにして、発光部Eの第1有機発光素子OLED1の下部に位置する配線が視認できないようにする。
図2及び図3の一実施例による表示装置において発光色の配置を説明すると次の通りである。
共通的に透過部T/Eに緑色発光領域G(T/E)を備えて第2有機発光素子OLED2を成し、発光部Eは透過部T/Eの4コーナーに対応して位置し、透過部T/Eに備えられた発光層と違う色相の光を発光する第1有機発光素子OLED1の層状構造を有する赤色発光領域RE及び青色発光領域BEが均一に分布されている。図2に示した例で、透過部T/Eで発光する発光色を緑色発光Gにした理由は、発光色のうち同じ電流の駆動の場合が最も視認性が良いからである。この場合、透過部T/Eの第2有機発光素子OLED2が出射する緑色光は前記赤色発光領域REの赤色光と青色発光領域BEの青色光の中間の波長の光に相当する。表示装置が実現される環境又はアプリケーションの形態によって透過部T/Eに備えられる発光色が変更されることもできる。
一方、本発明で説明する赤色発光の波長は600nm以上650nm以下であり、青色発光の波長は430nm以上490nm以下であり、緑色発光の波長は510nm以上590nm以下であり、互いに異なる色で発光する。
隣接した2個の赤色発光領域REを有する発光部と青色発光領域BEを有する発光部Eとこれらと隣り合う2個の透過部T/Eとを合わせて画素(pixel)とする。前記画素は透明基板100上に複数の行及び列に配置される。そして、各発光部及び透過部T/Eは第1薄膜トランジスタTFT1、第2薄膜トランジスタTFT2が接続されて独立的に駆動するサブ画素(sub−pixel)として機能する。
図2に示した例では、発光部として赤色発光領域RE及び青色発光領域BEがそれぞれ横方向と縦方向に互いに交互に配置されている。そして、各赤色発光領域REには赤色有機発光層が備えられ、青色発光領域BEには青色発光有機発光層が備えられる。
そして、赤色発光領域RE及び青色発光領域BEのそれぞれは平面上で離隔した複数の透過部T/Eが取り囲む形状である。各透過部T/Eは緑色発光層Gを含む。前記各透過部T/Eにおいては、左上右下の第1対角線方向と右上左下の第2対角性方向に互いに異なる色の発光領域RE、BEが配置される。前記発光部E:RE、BEは互いに交差するスキャンラインSLとデータラインDLの交差部に対応して位置することができ、透過部T/Eは前記発光部Eから離隔して、スキャンラインSL及びデータラインDLと重畳しない位置に備えられることが可能である。
前記発光部E:RE、BEの第1薄膜トランジスタTFT1は、前記スキャンラインSLと同じ層に形成される第1ゲート電極1120と、前記第1ゲート電極1120とチャネル領域が重畳する第1半導体層1110と、前記第1半導体層1110と両側に接続された第1ソース電極1140と、第1ドレイン電極1160とを含んでなる。そして、前記第1ゲート電極1120は、前記スキャンラインSLと一体にスキャンラインSLから突出する突出パターンで形成されることが可能である。前記第1ソース電極1140は前記データラインDLから突出する突出パターンで形成されることができ、第1ドレイン電極1160はこれから離隔して形成され、第1ドレイン電極1160は第1有機発光素子OLED1の反射アノード1100と第1接続部CT1を介して接続される。
第2薄膜トランジスタTFT2は、前記第1薄膜トランジスタTFT1と同じ工程で形成されることができ、よって、前記スキャンラインSLと同じ層に形成される第2ゲート電極1122と、前記第2ゲート電極1122とチャネル領域が重畳する第2半導体層1112と、前記第2半導体層1112と両側に接続された第2ソース電極1161と、第2ドレイン電極1142とを含んでなる。そして、前記第2ゲート電極1122は、前記スキャンラインSLと一体にスキャンラインSLから突出する突出パターンで形成されるか、又は別途のスキャンラインASL(図示せず)を備えて別途のスキャンラインASLからの突出パターンで形成されることが可能である。ここで、第2ゲート電極1122が別途のスキャンラインASLから形成されるか接続される場合、前記第2薄膜トランジスタTFT2は前記第1薄膜トランジスタTFT1と違う時点での駆動をさせることができる。前記第2ソース電極1161は前記データラインDLから突出する突出パターンで形成されることが可能である。この場合には、第2ソース電極1161が接続されるデータラインDLは隣接した第1薄膜トランジスタTFT1が連結されるデータラインDLと違うデータラインであり得る。そして、第2ドレイン電極1142は前記データラインDL及び第2ソース電極1161から離隔して形成され、第2ドレイン電極1142は第2有機発光素子OLED2の透明アノード1200と第2接続部CT2を介して接続される。
図3を参照して表示装置の層状構造を細分して説明すれば次の通りである。
透明基板100上にはバッファー層105が備えられ、前記バッファー層105上には第1、第2及び第3半導体層1110、1112、1111が備えられている。バッファー層105は、透明基板100に残存する不純物が半導体層1110、1112、1111に流入しないようにする機能を有する。前記半導体層1110、1112、1111は非晶質若しくは結晶質シリコン半導体層であってもよく、又は透明酸化物半導体層であってもよい。そして、それぞれ第1及び第2ソース電極1140、1161及び第1及び第2ドレイン電極1160、1142と接続する第1及び第2半導体層1110、1112の両側は、不純物が注入された領域であってもよく、前記第1及び第2半導体層1110、1112において不純物が注入された領域の間に真性領域であって、チャネル領域として機能することができる。
前記第3半導体層1111は上部に形成されるストレージ電極1121、1141と重畳して位置することができる。これは、不純物が注入された場合にストレージキャパシターの容量を増加させる補助ストレージ電極として用いられることが可能である。又は、場合によっては、前記第3半導体層1111は省略することもできる。
そして、前記第1から第3半導体層1110、1112、1111を覆うようにゲート絶縁膜106が備えられ、前記第1及び第2半導体層1110、1112の真性領域及び第3半導体層1111と重畳する第1及び第2ゲート電極1120、1122及び第1ストレージ電極1121が形成される。
前記第1、第2及び第3半導体層1110、1112、1111及び第1及び第2ゲート電極1120、1122及び第1ストレージ電極1121を覆うように第1層間絶縁膜107が備えられる。
前記第1半導体層1110及び第2半導体層1112の両側は、前記第1層間絶縁膜107及びゲート絶縁膜106が選択的に除去されてコンタクトホールが形成され、前記コンタクトホールを介してそれぞれ第1ソース電極1140及び第1ドレイン電極1160が第1半導体層1110に接続され、第2ソース電極1161及び第2ドレイン電極1142が第2半導体層1112に接続される。同一工程で、前記第1ストレージ電極1121と重畳する第1層間絶縁膜107上に第2ストレージ電極1141が形成される。
ここで、発光部E:RE、BEに備えられた第1有機発光素子OLED1の駆動のための第1薄膜トランジスタTFT1は、下側から順に第1半導体層1110、これとチャネル領域が重畳した第1ゲート電極1120、及び前記第1半導体層1110の両側に接続された第1ソース電極1140及び第1ドレイン電極1160からなる。透過部T/Eに備えられる第2有機発光素子OLED2の駆動のための第2薄膜トランジスタTFT2は前記透過部T/Eと重畳せず、前記第1薄膜トランジスタTFT1と同じ層状構造に、下側から順に第2半導体層1112、これとチャネル領域が重畳した第2ゲート電極1122、及び前記第2半導体層1112の両側に接続された第2ソース電極1161及び第2ドレイン電極1142からなる。
また、ストレージキャパシターSTCは第1層間絶縁膜107を挟んで互いに重畳した第1及び第2ストレージ電極1121、1141からなる。
前記第1及び第2薄膜トランジスタTFT1、TFT2及びストレージキャパシターSTCを覆うように第2層間絶縁膜108が形成される。
ここで、第1及び第2薄膜トランジスタTFT1、TFT2及びストレージキャパシターSTCは遮光性の金属層を備えるもので、透過部T/Eと重畳しないように配置され、これによって発光部E:RE、BEと重畳するか又はバンク150形成部と重畳するように配置されることが可能である。ここで、バンク150は透過部T/Eと発光部Eの間にあるか、又は発光部Eのうち互いに離隔している赤色発光領域RE及び青色発光領域BEの間に位置することができる。発光部Eの場合、反射アノード1100がその下部に配置される金属層が視認されることを防止し、バンク150が位置する部位では厚いバンク150の配置によって下部構成が視認されることを防止することができる。
一方、第2層間絶縁膜108を覆って表面を平坦化するように平坦化膜109がさらに形成され、平坦化膜109及び第2層間絶縁膜108が選択的に除去されるとともに第1及び第2接続部CT1、CT2が備えられることにより、前記第1及び第2薄膜トランジスタTFT1、TFT2と反射アノード1100及び透明アノード1200がそれぞれ接続されることが可能である。
また、本発明の表示装置は、前記透過部T/Eと発光部Eが位置しない部位の所定領域に隔壁160をさらに備えて隣接した透過部T/E又は発光部Eを区分けすることができる。隔壁160は、有機スタック130、130’(G)の形成時、有機物質の蒸着に使われる蒸着マスク(図示せず)が直接的にバンク150に触れないようにして、領域を区分けするバンク150が崩れずにその形状を維持するようにする。
前記隔壁160は、バンク150と同じ層に形成される第1層161と前記第1層161を覆うように第1層161の上部表面から一定の高さを有する第2層162とを含んでなる。前記第2層162は、バンク150の形成後、有機共通層又は発光層の形成時に要求される蒸着マスクが直接的にバンク150に触れるか又は垂れることを防止するために、バンク上に形成されるスペーサー(図示せず)と同じ層に形成されることが可能である。
以下、第1有機発光素子OLED1と第2有機発光素子OLED2の層状構造によって異なる多くの実施例を説明する。各実施例において、透過部T/Eには透明アノード1200とカソード140が対向する電極構造を成し、発光部Eには反射アノード1100とカソード140が対向する電極構造を成す。ここで、反射アノード1100は反射電極層111と透明電極層112の2層型になるものを示すが、これに限られるものではなく、透明電極層112は省略することができ、又は透明電極層112と反射電極層111はそれぞれ複数層であってもよい。前記反射アノード1100が透明電極層112を備えるとき、透過部T/Eの前記透明アノード1200は透明電極層112と同じ工程で形成されることが可能である。場合によっては、反射電極層111の上部とともに下部にも透明電極層がさらに備えられることが可能である。この場合、前記透明アノード1200は2層構造の透明電極層からなることができる。
以下の実施例において、相異なる点は有機スタック130、130’(G)の配置にある。
一方、本発明の表示装置は透過部T/Eが透過と発光を同時に行うので、この点で、アノードの構成と有機スタック130’(G)の構成を発光部Eと異ならせることで可能な多様な実施例を説明する。
<第1実施例>
図4Aは、本発明の第1実施例による表示装置を図3のA領域に対して示した断面図である。
図4Bは、本発明の第1実施例による表示装置を図3のB領域に対して示した断面図である。
図4A及び図4Bのように、本発明の第1実施例による表示装置は、発光部Eにおいて第1有機スタック130として第1有機共通層131、第1発光層132R及び第2有機共通層133の積層構造を有する。第1有機共通層131には正孔輸送関連層が備えられることができ、これには正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層などが備えられることが可能である。そして、第2有機共通層133には電子輸送関連層が備えられ、例えば正孔阻止層、電子輸送層及びカソード補助層などが備えられることが可能である。
透過部T/Eにおいては、第2有機スタック130’として、第1有機共通層131、前記第1発光層132Rと区分けされて配置された第2発光層132G、及び第2有機共通層133を有する。
第1実施例による表示装置は、発光部Eと透過部T/Eの第1及び第2有機スタックOLED1、OLED2の構成が、発光層132R、132Gを除き、同じ構成を有するものである。場合によっては、第1有機共通層131と第2有機共通層133の他に、有機スタック130、130’内に最適の発光効率を有することができる発光層132R、132Gの位置を調整するために、発光層132R、132Gと接して選択的に発光部Eの一部のサブ画素又は透過部T/Eの正孔輸送層(図示せず)をさらに備えることができる。この場合には、前記透過部T/Eの緑色発光層132Gと発光部Eの赤色発光層132R及び青色発光層は互いに異なる厚さを有してもよい。
前記発光部Eと透過部T/Eに備えられる発光層の発光色は図示の赤色及び緑色に限られず、他の発光色で発光する発光層をさらに備えることもでき、領域別発光部E又は透過部T/Eに互いに異なる発光層を備えることができる。しかし、透過部T/Eに最も視認性の良い緑色発光層132Gを備えた場合、緑色発光層132Gと違う発光色を有する場合に比べ、表示装置の発光効率が最大であり得る。しかし、これに限られず、表示装置が用いられるアプリケーションで好まれる色相があれば、透過部T/Eに備えられた発光層は他の色相の発光層に変更されることが可能である。
図示の第1実施例では、それぞれ透過部T/Eと発光部Eにおいて、透明及び反射アノード1200,1100とカソード140の間に第2及び第1有機スタック130’、130は単一のスタックを有する。
<第2実施例>
図5Aは、本発明の第2実施例による表示装置を図3のA領域に対して示した断面図である。
図5Bは、本発明の第2実施例による表示装置を図3のB領域に対して示した断面図である。
図5A及び図5Bのように、本発明の第2実施例による表示装置は、第1及び第2有機スタック130、130’が電荷生成層CGLによって区分けされる2個以上のサブスタックS1、S2、…を備えたものである。
ここで、各サブスタックS1、S2、…は、それぞれ発光層132R又は132B、132Gと、その下部及び上部に、図4A及び図4Bで説明した第1及び第2有機共通層131、133のように、第1及び第2共通層CML1、CML2をさらに備えることができる。この場合、透過部T/Eと発光部Eは発光層132R又は132B、132Gで区分けされ、残りの第1及び第2共通層CML1、CML2は、領域別に相違なく均一に形成されることが可能である。
<第3実施例>
図6Aは、本発明の第3実施例による表示装置を図3のA領域に対して示した断面図である。
図6Bは、本発明の第3実施例による表示装置を図3のB領域に対して示した断面図である。
図6A及び図6Bのように、本発明の第3実施例による表示装置は、図4Aの発光部Eと同じ発光部Eの構成を有するが、透過部T/Eにおいて選択的に光学補償層135を前記第2発光層132Gと接してさらに備えたものである。これは、前記透過部T/Eの第2有機発光素子OLED2において、発光部Eの反射アノード1100と違い、下部電極が透明電極1200からなるので、第1有機発光素子OLED1において反射アノード1100とカソード140の間に発生した反射干渉現象を引き起こすファブリペロー(Fabry Perot)効果の生じ方が異なるからである。すなわち、透過部T/Eにおいて第2有機発光素子OLED2は透明な透明アノード1200とこれと対向して透過性又は反射透過性を有するカソード140の配置によって発生する反射干渉現象が第1有機発光素子OLED1と違うように作用するから、透過部T/Eを発光に用いるとき、最適にカソード140を介して出射することができるように第2発光層132Gの垂直的位置を調整するように光学補償層135をさらに備えたものである。この場合、光学補償層135は第2発光層132Gと接するように配置され、また第2発光層132Gの下側に位置する場合、透明アノード1200とカソード140間の位置調整が有利である。そして、前記光学補償層135は、厚さをおよそ400Åから1200Åにしたとき、透過部T/Eで最適の発光効率を有するのに効果的である。よって、透過部T/Eは、相対的に発光部Eに比べて光学補償層135をさらに備えた点で、第2有機スタック130’が発光部Eの第1有機スタック130より厚い。
<第4実施例>
図7Aは、本発明の第4実施例による表示装置を図3のA領域に対して示した断面図である。
図7Bは、本発明の第4実施例による表示装置を図3のB領域に対して示した断面図である。
図7A及び図7Bのように、本発明の第4実施例による表示装置は、図5A及び図5Bで説明した第2実施例による表示装置のように、第1及び第2有機スタック130、130’が2個以上のスタックS1、S2、…を備えたものである。ただし、第2有機スタック130’の少なくとも一つのスタックS1又はS2、…に発光層132Gと接して光学補償層135をさらに備えたものである。前記光学補償層135は第1及び第2有機スタック130、130’内に備えられた全ての発光層に光学補償層135を備えることもでき、又はいずれか一のスタックS1又はS2、…内に発光層と接して光学補償層135を備えることもでき、又は3個以上のスタックがあるとき、このうち2個以上のスタック内の発光層と接して光学補償層135を備えることもできる。いずれの場合にも、全ての有機スタック内で光学補償層135の全体の厚さは400Åから1200Åにすることが好ましい。
ここで、前記光学補償層135は第1及び第2有機スタック内に備えられた有機層のいずれか一つと同じ材料から形成することもでき、又は第1及び第2有機スタック内に備えられた有機層と違う材料を含むこともでき、場合によっては透過部T/E及び発光部Eでの光抽出を低下させない限り、無機材料を含んでなることもできる。
場合によっては、複数のスタックから有機スタック130、130’がなるとき、光学補償層135の位置は発光層EMLの下部だけではなく上部にも位置することができ、複数スタックのうち多くのスタックに光学補償層が位置するとき、いずれか一のスタックでは発光層の下部に位置し、これと違うスタックでは発光層の上部に位置するので、透明アノード1200とカソード140の間に各スタックの発光層EML1、EML2、…、EMLnの位置を調整することができる。
以下、第4実施例のいくつかの形態を添付図面に基づいて説明する。
図8は、本発明の第4実施例の第1形態による表示装置の発光部Eの第1有機発光素子OLED1と透過部T/Eの第2有機発光素子OLED2を示した図である。
図8のように、本発明の第4実施例の第1形態による表示装置の第1有機発光素子OLED1は、反射アノード1100とカソード140の間に2個のスタックS1、S2を備える。
前記第1サブスタックS1は、p型正孔輸送層1301、第1正孔輸送層1302、第1サブスタック用発光層1311:Red1/1312:Blue1、及び第1電子輸送層1320を順に備える。
そして、前記第1サブスタックS1上には、n型電荷生成層nCGL及びp型電荷生成層pCGLの積層によってなった電荷生成層1330を備える。前記電荷生成層1330は、場合によっては、一つ以上のホストにp型ドーパント及びn型ドーパントを含む単一層に形成されることもでき、p型電荷生成層pCGLとn型電荷生成層nCGLの間にバッファー層(図示せず)をさらに備えた3層の形態に形成されることもできる。
そして、電荷生成層1330上には、第2正孔輸送層1340、第2スタック型発光層1351:Red2/1352:Blue2、及び第2電子輸送層1360が積層された第2スタックS2を備える。
前記第2スタックS2の上部には、カソード140の形成前、LiFのような無機化合物及び仕事関数の小さな透過性又は半透過性金属の化合物からなるカソード補助層145を備えることができる。
前記カソード補助層145上には、カソード140と、前記カソード140を保護し、上部側への光抽出を高めるように有機物成分のキャッピング層170をさらに備えることができる。前記カソード補助層145は、金属を含み、無機物又は無機化合物からなる点で、カソード140の構成要素に含まれることもある。
前記キャッピング層170は、対向透明基板(図1の200参照)との合着前、第1及び第2有機発光素子OLED1、OLED2の工程の最後の段階で、第1及び第2有機スタックのいずれか一層と同じ材料から形成することができ、よって有機透過部T/E及び発光部E内の第1及び第2有機発光素子OLED1、OLED2の構成要素に含まれることも可能である。
ここで、それぞれ第1サブスタックS1と第2サブスタックS2に備えられる発光層Red1、Red2/Blue1、Blue2は同じ色で発光するもので、各サブ画素から純色の光が発光する。
図8の本発明の第4実施例の第1形態は、発光部Eと透過部T/Eが同一の第1サブスタックS1と電荷生成層1330を有し、透過部T/Eに限り、電荷生成層1330上に備えられる第2サブスタックS2に第2正孔輸送層1340と第2スタック型発光層Green2の間に光学補償層1345をさらに備えた点に違いがある。
この場合、透過部T/Eも、発光部Eと同様に、第1サブスタックS1と第2スタックS2に同じ色で発光する第1サブスタック型発光層Green1と第2サブスタック型発光層Green2を備える。
それぞれ互いに異なる色で発光する赤色発光層Red1、Red2、青色発光層Blue1、Blue2及び緑色発光層Green1、Green2は、互いに異なる厚さを有してもよい。この場合、より長い波長の光を発光する発光層の厚さがより大きくてもよい。そして、第1サブスタックS1と第2サブスタックS2、S2’の発光層は同じ発光層であっても必要によって厚さが異なることがあり、又は発光ドーパントの濃度を異にすることもある。
いずれの場合でも、本発明の第4実施例の第1形態は、第2サブスタックS2、S2’において透過部T/Eに限り、光学補償層1345をさらに備えた点を特徴とする。ここで、光学補償層1345をさらに備えた理由は、発光部Eと透過部T/Eにおいてアノード電極1100、1200で互いに異なるからである。
すなわち、発光部Eにおいて反射アノード1100とカソード140の間に、上部発光抽出に適するように第1サブスタックS1及び第2サブスタックS2の発光層Red1、Red2/Blue1、Blue2の位置を決めるように第1有機スタック130の構成が決まったとき、これを透過部T/Eにおいて透明アノード1200とカソード140の間に備えられる第2有機スタック130’にそのまま適用するときに光抽出の効率が落ちるからである。本発明の発明者は、前記透過部T/Eにおいて透明アノード1200とカソード140間の第2有機スタック130’の距離を相対的に発光部Eにおいて反射アノード1100とカソード140間の距離より長くした場合、透過部T/Eにおける光抽出効率が高くなることを確認した。特に、図8に示した第4実施例の第1形態は第2スタックS2’において透過部の第2スタック型発光層Green2 1353と接して下部に光学補償層1345をさらに備えた場合を示す。
一方、前記反射アノード1100は反射電極層111の下部と第1透明電極層112a及び第2透明電極層112bが積層されてなることができる。この場合、透明アノード1200は、反射電極層111を除き、第1及び第2透明電極112a、112bを接するように積層させてなることができる。この場合、反射アノード1100と透明アノード1200は同じ工程で形成されることが可能である。
図9は、本発明の第4実施例の第2形態を示した図である。
図9に示した第4実施例の第2形態は、透過部T/E内の第1サブスタックS1’の第1サブスタック型発光層Green1と接した下側に光学補償層1305を備えたものを示す図である。透過部T/Eに違いがあり、発光部Eは上述した図8の第4実施例の第1形態と同一であっても良い。
図10は、本発明の第4実施例の第3形態を示した図である。
そして、図10に示した第4実施例の第3形態は透過部T/E内の光学補償層1305、1345を第1サブスタックS1’と第2サブスタックS2’にそれぞれ備えたものを示す。透過部T/Eにおける光学補償層1305、1345の位置及びそれぞれの厚さに違いを有するだけ、発光部Eは上述した図8の第4実施例の第1形態と同一であっても良い。
図8及び図9の各透過部T/E内に備えられた光学補償層1305又は1345を合わせた厚さは400Å以上1200Å以下であってもよい。図10の透過部T/E内の光学補償層1305、1345を合わせた厚さは400Å以上1200Å以下であってもよい。スタックS1’、S2’に光学補償層1305、1345を分けて備えた場合は、スタックの中でいずれか一のスタックに光学補償層を備えた場合に比べ、各光学補償層1305、1345の厚さが小さくてもよい。
そして、上述した第4実施例のいくつかの形態は2個のスタックがアノードとカソードの間に備えられた例を記述した場合であり、3個以上のスタックに対しては各スタックに同じ発光層を適用し、透過部に対して少なくとも一のスタックに光学補償層をさらに備える点で上述した第4実施例のいくつかの形態と共通の特徴を有する。
<第5実施例>
図11は、本発明の第5実施例による表示装置を示した断面図である。
図11のように、本発明の第5実施例による表示装置は、上述した第4実施例の第1形態に比べ、発光部Eとして、赤色発光層1311:Red1、1351:Red2をスタック型S1、S2として有する赤色発光部REと、青色発光層1312:Blue1、1352:Blue2をスタック型として有する青色発光部BEの他に、発光ディスプレイにおいて視認性をより向上させるために、発光部Eに、透過部T/Eに備えられた発光層1313:Green1、1353:Green2と同じ色の光を発光する緑色発光層1313:Green1、1353:Green2をスタック型として有する緑色発光部GEをさらに備えたことに特徴がある。発光部Eにおいて、発光層の発光色相の他の積層構造は、図8から図10で説明した発光層の構成と同一であり、同一の積層構造についての具体的な技術は省略する。
そして、前記第5実施例の構造は、透過部T/Eにおいて、透明アノード1200上に、第2スタック130’が順にp型正孔輸送層1301、第1正孔輸送層1302、第1緑色発光層1313及び第1電子輸送層1320を含む第1スタックS1上に、n型電荷生成層nCGL及びp型電荷生成層pCGLが積層された電荷生成層1330を形成した後、第2正孔輸送層1340、光学補償層1345、第2緑色発光層1353及び第2電子輸送層1360を含む第2スタックS2’を形成することによってなる。
以下、実験に基づき、本発明の表示装置の発光部E及び透過部T/Eの組合せ構成が前面発光表示装置又は透明表示装置の構造より効果的な点を説明する。
実験によって本発明の表示装置の発光部と透過部のそれぞれの効率及び色座標特性を説明する。図12A及び図12Bに対応する表1及び図13A及び図13Bに対応する表2のそれぞれは、カソードの成分をAg:Mg合金で構成し、IZOで構成した点に違いがあり、各実験例の構成は図11に示す通りである。実験で使用された本発明の表示装置は次の製造方法に従う。
図12Aは、本発明の第5実施例の第1形態による表示装置の効率を示したグラフである。図12Bは、本発明の第5実施例の第1形態による表示装置のCIE特性を示したグラフである。そして、図13Aは、本発明の第5実施例の第2形態による表示装置の効率を示したグラフである。図13Bは、本発明の第5実施例の第2形態による表示装置のCIE特性を示したグラフである。
本発明の表示装置の発光部RE、BE、GE内の有機発光素子は、反射アノード1100と、反射又は反射透過型のカソード140と、その間の第1有機スタックとからなり、発光する発光色によって第1から第3発光部RE、BE、GEに区分けされる。
前記第1有機スタックは、第1サブスタック型発光層1311、1312、1313を含む第1サブスタックS1と、電荷生成層1330(CGL)と、前記電荷生成層1330上の第2スタック型発光層1351、1352、1353を含む第2サブスタックS2とからなる。
前記第1サブスタックS1は、p型正孔輸送層1301、第1正孔輸送層1302、第1サブスタック型発光層1311、1312、1313及び第1電子輸送層1310からなる。前記p型正孔輸送層1301は、厚さが50Åになるように形成し、前記第1正孔輸送層1302は、NPDから厚さが400Åになるように形成し、前記第1電子輸送層1320は、アントラセン系の有機化合物から厚さが150Åになるように形成する。第1サブスタック型発光層1311、1312、1313は、厚さが互いに異なってもよく、このうち緑色発光層1313は、厚さが400Åになるように形成し、赤色発光層1311は、厚さが600Å以上700Å以下になるように形成し、青色発光層1312は、厚さが150Å以上250Å以下になるように形成する。
電荷生成層1330は、n型電荷生成層nCGLとp型電荷生成層pCGLが積層されてなる。前記n型電荷生成層nCGLとp型電荷生成層pCGLは、厚さがそれぞれ150Å、60Åになるように形成する。
そして、第2サブスタックS2は、第2正孔輸送層1340、第2サブスタック型発光層1351、1352、1353、及び第2電子輸送層1360からなる。前記第2正孔輸送層1340はNPDから厚さが400Åになるように形成し、前記第2電子輸送層1360はアントラセン系の化合物とLiQの化合物から厚さが300Åになるように形成する。第2サブスタック型発光層1351、1352、1353は、厚さが互いに異なってもよく、このうち緑色発光層1353は、厚さが400Åになるように形成し、赤色発光層1351は、厚さが600Å以上700Å以下になるように形成し、青色発光層1352は、厚さが150Å以上250Å以下になるように形成する。
ここで、反射アノード1100は、第1透明電極層112a、反射電極111及び第2透明電極層112bが積層されてなる。この場合、前記第1及び第2透明電極層112a、112bはITOからなり、反射電極111はAPC(Ag:Pb:Cu)合金からなる。前記第1及び第2透明電極層112a、112bは、厚さが70Åになるように、反射電極111は、厚さが1000Åになるように形成する。
図12A、図12B及び表1の実験で、第1有機スタック130上に位置する前記カソード補助層145はMg:LiFを1:1の比で造成して厚さが30Åになるように形成し、ついでカソード140はAg:Mgを3:1の比で造成して厚さが160Åになるように形成する。
ついで、キャッピング層170としてNPD物質を厚さが650Åになるように蒸着して形成する。
図13A、図13B及び表2の実験例では、上述した実験例に比べ、カソード140をIZO成分から厚さが300Åになるように形成した点にだけ違いがある。
前記カソード140は、表1及び表2の両実験例で、それぞれAgMg合金及びIZOから形成し、残りの構成を同じ構成で実験を進め、緑色発光部に対して効率及び色座標を評価した。すなわち、前記両実験例は、第1及び第2有機スタックS1、S2の構成は同一であるが、ただカソード140の成分に違いを与えて実験を進めた。そして、両実験例で、それぞれの適した発光層の位置を探すために、第2サブスタックS2内の第2正孔輸送層HTL2の厚さを異にして効率及び色座標特性の変化を調べた。
図12A、図12B及び表1のように、本発明の第5実施例の第1形態は、発光部において反射アノード1100内の反射電極層をAPCから形成し、カソード140をAgMg合金から形成したとき、例えば発光部で視認性が一番良い緑色発光部GEにおいて、第2サブスタックS2内の第2正孔輸送層HTL2の厚さが400Åであるときに効率が219.6Cd/Aであって最も優れ、このとき、色座標特性も、CIEx、CIEyが0.243、0.7171であって、緑色波長で優れた。
そして、表1及び表2のように、本発明の表示装置の発光部は、カソード140の成分に関係なく、第2正孔輸送層HTL2の厚さが400Åを超えるとき、共通して色座標特性が著しく変わることが分かる。すなわち、本発明の表示装置の発光部は、第2正孔輸送層HTL2の厚さが400Åであるとき、最も適切な緑色発光効率と色座標特性を示すことが分かる。
図13A、図13B及び表2のように、本発明の第5実施例の第2形態の発光部は、反射アノード1100内の反射電極層をAPCから形成し、カソード140をIZOから形成したとき、例えば発光部で視認性が最も良い緑色発光部GEにおいて、第2サブスタックS2内の第2正孔輸送層HTL2の厚さが300Å以上400Å以下であるときに効率が191.2Cd/A及び233.7Cd/Aであって最も優れ、このとき、色座標特性は(0.240、0.707)、(0.280、0.686)であって、緑色波長で優れた。
ところが、上述した本発明の表示装置の第5実施例の形態は、発光部において、それぞれ反射アノードと半透過性又は透過性のカソード間の対向電極構造を有する有機発光素子で効果的な発光層の位置を探したものであり、発光部Eとは違う対向電極構造(透明アノードとカソード)を有する透過部T/Eにおいて発光層の位置が適切であるかについては以下の実験によって調べる。
以下の説明で実験された本発明の表示装置は第5実施例ではなくて図8から図10で説明した第4実施例のいくつかの形態によることができるものであり、よって発光部Eで使用された層間構造は赤色発光部RE及び青色発光部BE/又は赤色、緑色及び青色発光部RE、BE、GEを有することができ、透過部T/Eをさらに備えた点に相違点がある。そして、透過部T/Eは、上述した発光部の第1有機スタック130の構成のうち緑色発光部GEの構成に、光学補償層1345又は1305又は1305/1345をさらに備えた点に違いがある。
図14Aは、本発明の第5実施例の第2形態による表示装置の透過部の効率を示したグラフである。
図14Bは、本発明の第5実施例の第2形態による表示装置の透過部のCIE特性を示したグラフである。
本発明の第5実施例の第2形態による透過部T/Eにおいて、第2サブスタックS’の第2サブスタック用発光層1353の下部に光学補償層1345をさらに備えたものである。この場合、実験では、光学補償層1345の成分が第2正孔輸送層HTL2の成分と同一であるので、表3で、第2正孔輸送層HTL2の厚さ400Åを超えるものは光学補償層として考慮する。
そして、この場合、透明アノード1200は反射アノード1100に備えられた透明電極112a、112bが積層され、総厚さ140ÅのITOからなる。
すなわち、図14A、図14B及び表3のように、本発明の第5実施例の第2形態(図8)において、透過部T/EはアノードとしてITOのような透明電極からなった透明アノードを有し、カソードは第2比較例と同じIZOを有し、透明アノードとカソードとが対向し、その間に第1サブスタックS1及び第2サブスタックS2を有する。そして、この場合、発光部E内の第2スタックの発光層の下部に位置する第2正孔輸送層の位置を異にし、他の発光効率と色座標特性を有する。すなわち、発光部Eにおいて第2正孔輸送層HTL2の厚さが300Å以上400Å以下であるときに最大効率を有するが、透過部T/Eにおいては第2正孔輸送層HTL2の厚さが1100Å以上1300Å以下であるときに最大効率を有し、緑色発光に適した色座標特性を有する。これは、発光部Eにおいて第2正孔輸送層HTL2の厚さが400Åであるときに最適の緑色発光効率を有するとするとき、透過部T/Eは透明アノードの構成が違うため、発光層の位置を発光部Eと異にするときに最適の発光効率を有することを意味し、特に発光部Eにおける発光層の位置より700Å以上900Å以下の厚さだけ高い位置に発光層を備えなければならないことを意味する。そして、この場合、前記発光部Eより高い透過部T/Eの位置は光学補償層(図8の1345参照)を第2スタックS2’に700Å以上900Å以下の厚さに形成することによって得ることができる。実験例で、光学補償層は第2正孔輸送層HTL2を形成する物質と同じ物質が用いられたものである。
すなわち、このように、本発明の第5実施例の第2形態の表示装置は、発光部及び透過部を備える場合、発光駆動時に前面発光型に構成される発光部の構成で200Cd/A以上の効率を有することができ、光学補償層を備えた透過部では追加的に発光部の効率の他に40Cd/Aの効率を得ることができるので、全体基板の領域で発光効率が改善することができる。
図15Aは、本発明の第5実施例の第3形態による表示装置の透過部の効率を示したグラフである。
図15Bは、本発明の第5実施例の第3形態による表示装置の透過部のCIE特性を示したグラフである。
図15A及び図15Bは、図9に示したように、透過部T/Eの光学補償層を第1サブスタックS1’内の発光層の下部に接して備えた場合である。この場合には、第1正孔輸送層HTL1の厚さを調節して発光層の垂直位置を変更する。
この場合、第1サブスタックS1、S1’において、発光部Eは表2に示したように、透過部T/Eは、第1正孔輸送層HTL1が1100Å以上1300Å以下の厚さを有するときに最適の効率を有するものであり、発光部Eと透過部T/Eにおいて最適の効率を有する正孔輸送層HTL1の厚さは700Å以上900Å以下の差を有することが分かる。これは、発光部Eに比べ、正孔輸送層HTL1の形成後に光学補償層を正孔輸送層HTL1と同じ物質から厚さ700Å以上900Å以下になるようにさらに適用することにより、透過部T/Eで最適効率の発光効率を得ることができることを意味する。これは、図9の構造に光学補償層1305を第1サブスタック用発光層1313の下部に正孔輸送物質から厚さ700以上900Å以下に適用したことを意味する。
このような本発明の第5実施例の第3形態においても透過部T/Eで発光部以外の追加的な発光効率を得ることができるので、全体装置で発光効率を改善することができる。
一方、図10のように、本発明の第4実施例の第3形態のように、備えられた透過部T/Eに備えられた各スタックS1’、S2’にそれぞれ光学補償層1305、1345を備えることも可能である。
図10及び表5のように、第1サブスタックの第1正孔輸送層及び第2サブスタックの第2正孔輸送層は、厚さがそれぞれ900Å、1000Åになるように透過部T/Eの発光層Green1、Green2の下側に形成したとき、発光部Eで第1及び第2正孔輸送層HTL1、HTL2を厚さがそれぞれ400Åになるように形成した場合に比べ、効率及び色座標特性が一緒に最適化することを確認することができる。
ここで、前記発光部Eより透過部T/Eで大きくなった正孔輸送層の厚さは、発光部Eと透過部T/Eに同じ厚さの発光層を形成した後、選択的に透過部T/Eにおいて第1サブスタックS1’に第1光学補償層1305を厚さ500Åになるように形成し、第2サブスタックS2’に第2光学補償層1345を厚さ600Åになるようにさらに形成したことを意味する。すなわち、第1サブスタックと第2サブスタックに対して発光部Eと透過部T/Eにおいて共通して第1及び第2正孔輸送層HTL1、HTL2を厚さが400Åになるように形成した後、透過部T/Eの発光層Green1、Green2の形成前にそれぞれ正孔輸送層と同じ物質から厚さが500Å及び600Åになるように光学補償層をさらに形成することができる。
一方、上述した例は、前記発光部Eと透過部T/Eが同じ色で発光する緑色発光層を備える場合、適正な緑色発光層の位置を発光部と透過部に対して考慮したものである。仮に、他の色の発光層、例えば青色発光層及び赤色発光層をそれぞれ発光部と透過部に備えれば、前記と違う厚さの光学補償層を要求することがある。これを実験に基づいて説明する。
発光部Eと透過部T/Eに備えられた発光層が青色発光層の場合、反射アノード(APC)とカソード(IZO)が対向する電極構造の発光部Eにおいては、表6のように、およそ20nm(200Å)以上40nm(400Å)以下の正孔輸送層HTL1で最適の青色発光効率を有する。
一方、透明アノード(ITO)とカソード(IZO)が対向する透過部T/Eにおいては、同じ青色で発光する青色発光部の構成であっても第1正孔輸送層HTL1の厚さが100nm以上120nm以下であるときに最適の発光効率及び色座標特性を有する。すなわち、表6及び表7の実験は、発光部Eに比べて透過部T/Eで光学補償層として厚さが60nm以上100nm以下になるようにさらに形成するときに透過部T/Eで適正な青色発光効率を得ることができることを意味する。
発光部Eと透過部T/Eに備えられた発光層が赤色発光層の場合、反射アノード(APC)とカソード(IZO)が対向する電極構造の発光部Eにおいては、表8のように、およそ40nm(400Å)の正孔輸送層HTL1で最適の赤色発光効率を有する。
一方、透明アノード(ITO)とカソード(IZO)が対向する透過部T/Eにおいては、同じ赤色で発光する赤色発光部の構成であっても第1正孔輸送層HTL1の厚さがおよそ110nm以上140nm以下であるときに最適の赤色発光効率及び色座標特性を有する。すなわち、表8及び表9の実験は発光部Eに比べて透過部T/Eで光学補償層として厚さが70nm以上100nm以下になるようにさらに形成するときに透過部T/Eで適正な赤色発光効率を得ることができることを意味する。
すなわち、前記同じ色の発光層を適用してそれぞれ発光部Eと透過部T/Eに対して実験した結果を見れば、透過部T/Eにおいて相対的に500Å以上1100Å以下の厚さを有する光学補償層をさらに備えるときに透過部T/Eで最適の発光効率を有することが分かる。一方、上述した実験例では2スタック構造にそれぞれ発光部Eと透過部T/Eの有機発光素子OLED1、OLED2を構成する場合に対して実験した結果について示したもので、単一のスタック構造に有機発光素子OLED1、OLED2を構成する場合であれば光学補償層の厚さを400Åまで小さくすることができ、図2のように、発光部Eと透過部T/Eに互いに異なる発光層(発光部は赤色及び青色発光層、透過部は緑色発光層)を備えて有機発光素子OLED1、OLED2を構成する場合であれば透過部T/Eにさらに備えられる光学補償層の厚さの上限は1200Åまでに至ることができる。
以下、比較例と本発明の表示装置の発光領域を比較して見る。
図16Aは、比較例の表示装置による平面図を示した図である。
図16Bは、本発明の表示装置の一実施例による平面図を示した図である。
図16Aは、比較例の表示装置を示したものであり、透過部Tの透明度のためにアノード及び発光層を省略した構成であり、赤色、緑色及び青色の発光部Eの領域は透過部Tを備えることにより、配線であるスキャンラインSL、配線であるデータラインDLの配置によって遮光される領域が除かれてアクティブ領域AAに対しておよそ20%程度の発光部を有する。
一方、図16Bのように、本発明の表示装置は、発光部Eに相当するBE、RE領域の他に、透過部T/Eも発光部G(TE)として機能する。この場合、透過部T/Eが相対的に両面透過性によって発光効率が相対的に落ちるとしても、発光部Eと透過部T/E間のバンク(図3の150参照)を除いた大部分の領域が発光領域として用いられることが可能であるので、アクティブ領域AAに対しておよそ66.8%程度の発光面積を確保することができ、表示装置の発光効率を向上させることができることが分かる。
以下、本発明の表示装置の他の平面配置について説明する。
<第6実施例>
図17は、本発明の第6実施例を示した平面図である。
図17は、透過部T/Eでは発光効率が高い緑色発光層を備えた第2有機スタック(図1の130’参照)構造を適用し、発光部Eでは赤色発光層を備えた第1有機スタック(図1の130参照)構造を有する赤色発光領域RE、青色発光層を備えた第1有機スタック(図1の130参照)構造を有する青色発光領域BE、及びに緑色発光層を備えた第1有機スタック(図1の130参照)構造を有する緑色発光領域GEをさらに備えたものである。
この場合、赤色、緑色及び青色発光領域RE、GE、BEは平面上で互いに離隔し、透過部G(T/E)に位置する緑色発光層はそれぞれの赤色、緑色及び青色の発光部RE、GE、BE内の赤色、緑色及び青色の発光層から一定の間隔で離隔することができる。
ここで、図面では、発光構成のうち赤色発光部REと緑色発光部GEが互いに平面上で接した構成を有するものとして示されているが、発光時の混色を防止するために、有機スタックの構成のうち赤色発光部REと緑色発光部GEの間にバンク(図示せず)を置いて離隔させることができる。
ここで、発光部Eにおいて発光効率が相対的に低い青色発光領域BEは発光部に対して相対的に大きな面積が割り当てられ、これより発光効率が高い赤色発光領域RE及び緑色発光領域GEの第1有機スタック130の構造は青色発光層Bの第1有機スタック130の構造の半分の面積が割り当てられた。
この場合、互いに異なる色の発光部はそれぞれを駆動するための薄膜トランジスタとともに隣接した透過部の薄膜トランジスタの構成をさらに有することができる。
<第7実施例>
図18は、本発明の第7実施例を示した平面図である。
図18は、図2の構造に比べて全発光部Eが半分されて互いに異なる色の発光部が隣り合っているものであり、中央の緑色発光層を備えた透過部と赤色発光部又は青色発光部が緑色発光部と隣り合って位置する。
このような第7実施例において、発光部内の緑色発光領域GEと赤色又は青色発光領域RE又はBEが隣り合っているものとして示されていても各発光領域に備えられた緑色発光層と、赤色又は青色発光層はその間の領域にバンクを備えて互いに離隔することができる。
そして、第7実施例において、各透過部T/Eにおいて左上右下の対角線方向及び右上左下の対角線方向にそれぞれ発光部が配置され、これらの透過部T/Eと発光部GE、RE、BE間の離隔間隔は同一であっても良い。
図18に示した第7実施例においては、緑色発光領域が各透過部の左上右下の対角線方向及び右上左下の対角線方向に配置された発光部ごとに配置されて赤色、緑色及び青色の発光領域のうち最大の面積を占める。これは、表示装置において緑色の視認性が最も高いので、大きな面積の緑色発光領域を表示装置に構成して発光効率を向上させるためである。この場合、互いに異なる色の発光部はそれぞれを駆動するための薄膜トランジスタとともに隣接した透過部の薄膜トランジスタの構成をさらに有することができる。
平面図は発光部Eと透過部T/Eの領域が重点的に表現されたもので、薄膜トランジスタなどの回路構成は省略されている。図1から図3で説明したように、薄膜トランジスタ及びストレージキャパシターは発光部E又は発光部Eと透過部T/Eの間に位置するバンク150の下側に位置させることにより、視認されることを防止することができる。
以下、他の実施例による表示装置について説明する。
<第8実施例>
図19は、本発明の第8実施例の表示装置の断面図である。
図19のように、本発明の第8実施例による表示装置は、図1で説明した構成と比較して、透過部T/Eと発光部Eの駆動のための単一薄膜トランジスタTFTを発光部Eに備え、隣接した透過部T/Eと発光部Eのそれぞれの透明アノード12及び反射アノード11を一緒に前記薄膜トランジスタTFTに接続させることによって透過部T/Eと発光部Eを一緒に駆動するものである。場合によっては、前記薄膜トランジスタTFTを時分割して発光部Eと透過部T/Eの表示を選択的に行うことができる。
この場合、本発明の第8実施例による表示装置は、発光部Eと透過部Tに区分けされた透明基板10上に、発光部Eには、薄膜トランジスタTFT、反射電極11及び第1発光層EML1を含む有機スタック50、及びカソード40を備え、透過部Tには透明電極12及び第2発光層EML2を含む有機スタック50、及びカソード40を備えたものである。
対向透明基板20上には、発光部Eに対応してカラーフィルター層21を備え、透明基板10と対向透明基板20の間に封止層30を備える。
ここで、説明しなかった符号“45”は発光部E及び透過部T/E以外の領域であり、例えば配線などの遮光要素を示し、隣接した画素との領域の区分けのためにバンクが形成される部位である。
一方、上述した説明の実施例では発光層として有機発光層を例として説明したが、これは有機発光層に限られず、量子ドット発光層のように無機発光層に取り替えて形成することができる。
また、本発明の表示装置において、透過部と発光部のそれぞれの有機発光素子OLED1、OLED2は、互いに異なる駆動薄膜トランジスタTFT1、TFT2との接続によって独立的な駆動が可能であり、発光時に透過部の領域も発光機能を付け加えることにより、装置全体の発光効率を向上させることができ、さらに配線及び薄膜トランジスタの回路領域を発光部の領域に限定して透過部の領域を増やすことができる。
一方、以上で説明した本発明は上述した実施例及び添付図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範疇内でさまざまな置換、変形及び変更が可能であることは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者には明らかであろう。
100 透明基板
111 反射電極
112,112a,112b 透明電極層
130 第1有機スタック
130’ 第2有機スタック
140 カソード
200 対向透明基板
210 カラーフィルター層
300 封止層
1100 反射アノード
1200 透明アノード
135,1305,1345 光学補償層

Claims (20)

  1. 発光部及び透過部を有する透明基板と、
    前記発光部に備えられた反射アノードと、
    前記透過部に備えられた透明アノードと、
    前記反射アノード上の第1発光層と、
    前記透明アノード上の第2発光層と、
    前記第1発光層及び前記第2発光層上のカソードと、を含む、表示装置。
  2. 前記透明基板上の前記透過部ではない領域に、
    前記反射アノードと電気的に連結された第1薄膜トランジスタと、
    前記透明アノードと電気的に連結された第2薄膜トランジスタと、をさらに含む、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記発光部に対応して、前記反射アノードと前記カソードの間に前記第1発光層を含む第1有機スタックを有し、
    前記透過部に対応して、前記透明アノードと前記カソードの間に前記第2発光層を含む第2有機スタックを有し、
    前記第2有機スタックは、前記第1有機スタックに対して光学補償層をさらに含む、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記第1有機スタック及び第2有機スタックは、それぞれ電荷生成層に分けられる複数のサブスタックを含み、
    前記第1有機スタックのサブスタックはそれぞれ前記第1発光層を有し、
    前記第2有機スタックのサブスタックはそれぞれ前記第2発光層を有する、請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記第2有機スタックの光学補償層は、少なくともいずれか一つのサブスタックの第2発光層と接している、請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記第1有機スタックと第2有機スタックは、共通して各サブスタックに、
    前記第1発光層及び前記第2発光層の下部の第1有機共通層と、
    前記第1発光層及び前記第2発光層の上部の第2有機共通層と、をさらに含む、請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記光学補償層は、前記第1有機共通層又は前記第2有機共通層に含まれた有機層の少なくともいずれか一つと同じ材料からなる、請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記第2有機スタックに含まれた前記光学補償層全体の厚さは400Å以上1200Å以下である、請求項3に記載の表示装置。
  9. 前記第1発光層は、第1波長の光を発光する第1色発光層と、該第1波長と異なる第2波長の光を発光する第2色発光層と、を含み、
    前記第2発光層は、前記第1波長及び前記第2波長と異なる第3波長の光を発光する第3色発光層を含む、請求項3に記載の表示装置。
  10. 前記第1色発光層及び前記第2色発光層は、互いに離隔して交互に配置され、
    前記第1色発光層及び前記第2色発光層のそれぞれは、平面上で互いに離隔した複数の前記第3色発光層で取り囲まれる、請求項9に記載の表示装置。
  11. 前記第3波長は前記第1波長と前記第2波長の中間の波長である、請求項9に記載の表示装置。
  12. 前記第1発光層は互いに異なる第1から第3波長の光の各々を発光する第1から第3色発光層を含み、
    前記第2発光層は、前記第1から第3波長の少なくともいずれか一つと同じ波長の光を発光する第4色発光層を含む、請求項3に記載の表示装置。
  13. 前記第3色発光層と前記第4色発光層は、電気的に同じ薄膜トランジスタに連結される、請求項12に記載の表示装置。
  14. 前記第1から第3色発光層は平面上で互いに離隔し、
    前記第4色発光層は、前記第4色発光層から一定の間隔だけ離隔した前記第1から第3色発光層で取り囲まれる、請求項12に記載の表示装置。
  15. 前記第1から第3色発光層のうち前記第4色発光層と同じ色で発光する色発光層が前記発光部のうち最大の面積を占める、請求項14に記載の表示装置。
  16. 前記第1波長は430nm以上490nm以下であり、前記第3波長は510nm以上590nm以下であり、前記第2波長は600nm以上650nm以下である、請求項9又は12に記載の表示装置。
  17. 前記カソードは複数層であり、前記複数層のうち前記第1有機スタック及び前記第2有機スタックに最も近い層は無機化合物を含む、請求項1に記載の表示装置。
  18. 前記カソードは、520nmの波長の光に対して透過率70%以上の金属合金層を含む、請求項1に記載の表示装置。
  19. 前記透明アノードは、第1透明電極層と第2透明電極層が積層されてなり、
    前記第1透明電極層と同一層の第3透明電極層及び前記第2透明電極層と同一層の第4透明電極層が前記発光部の反射アノードの下部及び上部にそれぞれ接するように備えられる、請求項1に記載の表示装置。
  20. 前記発光部に対応して、前記カソードの上部に前記第1発光層を介して発光される波長の光を透過させるカラーフィルター層をさらに含む、請求項1に記載の表示装置。
JP2019099914A 2018-05-29 2019-05-29 表示装置 Active JP6814843B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180061350A KR102551867B1 (ko) 2018-05-29 2018-05-29 표시 장치
KR10-2018-0061350 2018-05-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019208027A true JP2019208027A (ja) 2019-12-05
JP6814843B2 JP6814843B2 (ja) 2021-01-20

Family

ID=66668719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019099914A Active JP6814843B2 (ja) 2018-05-29 2019-05-29 表示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10862072B2 (ja)
EP (1) EP3576157B1 (ja)
JP (1) JP6814843B2 (ja)
KR (1) KR102551867B1 (ja)
CN (1) CN110544749B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023031718A1 (ja) * 2021-08-31 2023-03-09 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、および電子機器
WO2023052908A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102609512B1 (ko) * 2018-06-27 2023-12-04 엘지디스플레이 주식회사 패널, 디스플레이 및 차량용 디스플레이
US20200266389A1 (en) * 2019-02-19 2020-08-20 Int Tech Co., Ltd. Light emitting panel
KR20210013493A (ko) * 2019-07-26 2021-02-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN116648094A (zh) * 2019-12-18 2023-08-25 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
KR20210083804A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 엘지디스플레이 주식회사 투명 표시 장치
US11094758B1 (en) 2020-02-07 2021-08-17 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Organic light emitting diode (OLED) display device
CN111261688A (zh) * 2020-02-07 2020-06-09 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示装置
CN111192912B (zh) * 2020-02-26 2023-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板及其制备方法、显示装置
KR20220019202A (ko) 2020-08-07 2022-02-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널, 이를 포함하는 표시 장치, 및 표시 패널의 제조 방법
CN112151584B (zh) * 2020-09-21 2022-07-22 Oppo广东移动通信有限公司 显示屏和终端
CN112259591B (zh) * 2020-10-22 2023-04-11 福州京东方光电科技有限公司 显示基板及其制备方法、显示装置
CN116686409A (zh) * 2021-12-27 2023-09-01 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011175962A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Samsung Mobile Display Co Ltd 有機発光表示装置
JP2013117719A (ja) * 2011-11-04 2013-06-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置、及びその駆動方法
JP2013149971A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Samsung Display Co Ltd 有機発光表示装置
US20140183482A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
US20170200778A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-13 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101685019B1 (ko) * 2011-01-04 2016-12-12 삼성디스플레이 주식회사 유기발광표시장치
KR101829890B1 (ko) * 2011-12-23 2018-02-20 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법
KR102092705B1 (ko) * 2013-08-16 2020-03-25 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
KR102571944B1 (ko) * 2016-06-15 2023-08-30 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011175962A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Samsung Mobile Display Co Ltd 有機発光表示装置
JP2013117719A (ja) * 2011-11-04 2013-06-13 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置、及びその駆動方法
JP2013149971A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Samsung Display Co Ltd 有機発光表示装置
US20140183482A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
US20170200778A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-13 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023031718A1 (ja) * 2021-08-31 2023-03-09 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、および電子機器
WO2023052908A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3576157A2 (en) 2019-12-04
KR102551867B1 (ko) 2023-07-05
CN110544749A (zh) 2019-12-06
JP6814843B2 (ja) 2021-01-20
EP3576157A3 (en) 2019-12-11
US20190372057A1 (en) 2019-12-05
US10862072B2 (en) 2020-12-08
KR20190135848A (ko) 2019-12-09
EP3576157B1 (en) 2024-02-21
CN110544749B (zh) 2022-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6814843B2 (ja) 表示装置
EP3333895B1 (en) Organic light emitting display device
US9634075B2 (en) Organic light emitting display device
US11882746B2 (en) Panel, display device, and vehicle-mounted display device
JP6289877B2 (ja) 有機発光表示装置及びその製造方法
KR102211965B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
US9252193B2 (en) Organic light emitting display device and method for fabricating the same
CN106711340B (zh) 有机发光显示设备
KR20150031100A (ko) 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
KR20150019885A (ko) 유기 발광 표시장치 및 그 제조방법
JP2005031251A (ja) 発光型表示装置
US10950680B2 (en) Light-emitting display device and method of manufacturing the same
US20110140139A1 (en) Organic light emitting diode display
KR20170019510A (ko) 유기발광 표시장치
KR102618926B1 (ko) 유기발광표시장치
CN113053951B (zh) 包括白色有机发光器件的显示装置
US11430834B2 (en) Display device including white organic light-emitting device
KR101878326B1 (ko) 유기전계 발광소자
KR20230103718A (ko) 발광 표시 장치
KR20230101124A (ko) 디스플레이 장치
KR20220096852A (ko) 표시 장치
CN117998908A (zh) 显示面板以及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190529

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200925

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6814843

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250