JP5639839B2 - 有機発光表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、有機発光表示装置に係り、さらに詳細には、透明な有機発光表示装置に関する。
有機発光表示装置は、視野角、コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）、応答速度、消費電力の面で優れた特性を有しているため、ＭＰ３プレイヤや携帯電話のような個人用携帯機器からテレビ（ＴＶ）に至るまで応用範囲が拡大されている。
このような有機発光表示装置は、自発光特性を有し、液晶表示装置とは異なり、別途の光源を必要としないので、厚さ及び重さを減少できる。
また、有機発光表示装置は、透明な装置内部の薄膜トランジスタや有機発光素子を採用することによって、透明な表示装置に形成できる。
しかし、このような透明表示装置では、スイッチオフ状態である時、反対側に位置した事物またはイメージは、有機発光素子だけでなく、薄膜トランジスタ及び多様な配線のパターン及びこれらの間の空間を透過してユーザに伝えられる。たとえ透明表示装置がある程度透明であるとしても、前述した有機発光素子、薄膜トランジスタ及び配線自体の透過率がそれほど高くなければ、これらの部分は密集されこれらの間の空間も非常に小さくなり、全体ディスプレイの透過率は高くない。
また、前述したパターン、すなわち、有機発光素子、薄膜トランジスタ及び配線のパターンによって、ユーザは、歪曲されたイメージを伝達されうる。これは、前記パターンの間の間隔が数百ｎｍほどと、可視光波長と同じサイズレベルであるため、透過された光の散乱をもたらすからである。
加えて、外光に対する透過率を高めるために、画面全体に対して共通に蒸着される対向電極が薄く形成された場合には、この対向電極において電圧降下（すなわち、ＩＲ ｄｒｏｐ）現象が発現する恐れがあり、特に、有機発光表示装置のサイズが増大するにつれて、当該現象が顕著となる恐れがある。
本発明が解決しようとする課題は、透過領域での透過率を向上させて透明にすると同時に、対向電極での電圧降下を低減できる有機発光表示装置を提供することである。
本発明が解決しようとする他の課題は、透過する光の散乱を抑制して透過イメージの歪曲現象が防止された透明な有機発光表示装置を提供することである。
前記課題を達成するために、本発明は、透過領域と前記透過領域を介して相互離隔された複数の画素領域とが区画された基板と、前記基板の第１面上に形成され、前記各画素領域内に位置する複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタを覆い、前記透過領域及び画素領域にいずれも形成され、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を備えたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に前記各薄膜トランジスタと電気的に連結されるように形成され、前記各画素領域内に位置し、前記各薄膜トランジスタを覆えるように前記各薄膜トランジスタと重畳して配された複数の画素電極と、前記複数の画素電極と対向し、透光可能に形成され、前記透過領域及び画素領域にわたって位置する対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、導電性物質で備えられ、前記第１開口と重畳して配され、前記対向電極に接する導電部と、を備える有機発光表示装置を提供する。
本発明の他の特徴によれば、前記画素電極の面積は、前記画素領域のうち一つの面積と同一でありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記各薄膜トランジスタと電気的に連結された複数の導電ラインをさらに含み、前記導電ラインのうち少なくとも一つは、前記各画素電極と重畳して配列されうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域との面積の和に対して、５％ないし９０％の範囲内でありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記パッシベーション膜は、透明な物質で備えられうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記導電部は、前記基板と前記対向電極との間に介在されたものでありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記導電部は、前記対向電極上に形成されうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記透過領域に対応する位置に透明な複数の絶縁膜が備えられうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記絶縁膜のうち少なくとも一つは、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に前記第１開口と連結された第２開口を備えたものでありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記画素電極は、反射電極でありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記導電部は、逆テーパ状でありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記導電部は、複数のホールを有するものでありうる。
また、本発明は、前述した課題を達成するために、透過領域と前記透過領域を介して相互離隔された複数の画素領域とが区画された基板と、前記基板の第１面上に形成され、それぞれ少なくとも一つの薄膜トランジスタと、を備え、前記各画素領域内に位置する複数の画素回路部と、前記画素回路部を覆い、前記透過領域及び画素領域にいずれも形成され、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第３開口を備えた第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に前記各画素回路部と電気的に連結されるように形成され、前記各画素回路部を覆えるように前記各画素回路部と重畳して配された複数の画素電極と、前記複数の画素電極と対向して透光可能に形成され、前記透過領域及び画素領域にわたって位置する対向電極と、前記画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、導電性物質で備えられ、前記第３開口と重畳して配され、前記対向電極に接する導電部と、を備える有機発光表示装置を提供する。
本発明の他の特徴によれば、前記画素電極は、前記各画素領域に形成されうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記各画素回路部と電気的に連結された複数の導電ラインをさらに含み、前記各導電ラインのうち少なくとも一つは、前記各画素領域を通過するように配列されうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域との面積の和に対して、５％ないし９０％の範囲内でありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記第１絶縁膜は、透明な物質で備えられうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記導電部は、前記基板と前記対向電極との間に介在されうる。
前記導電部は、前記対向電極上に形成されうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記透過領域及び画素領域には、透明な物質で備えられた複数の第２絶縁膜がさらに配されうる。
前記第２絶縁膜のうち少なくとも一つは、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に前記第３開口と連結された第４開口を備えうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記画素電極は、反射電極でありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記導電部は、逆テーパ状でありうる。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記導電部は、複数のホールを有するものでありうる。
本発明によれば、外光に対する透過率を高めて透明な有機発光表示装置を具現すると同時に、対向電極の面抵抗を減少させて対向電極の電圧降下を低減できる。
また、透過する光の散乱を抑制して透過イメージの歪曲現象が防止された透明な有機発光表示装置が得られる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態についてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置を示した断面図である。
図１を参照すれば、本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置は、基板１の第１面１１にディスプレイ部２が備えられる。
このような有機発光表示装置においては、外光は、基板１及びディスプレイ部２を透過して入射される。
そして、ディスプレイ部２は、後述するように、外光が透過可能なように備えられ、図１に示したように、画像が具現される側に位置したユーザにより基板１の下部外側のイメージを観察可能となる。
図２は、図１の有機発光表示装置をさらに具体的に示した一実施形態である。ディスプレイ部２は、基板１の第１面１１に形成された有機発光部２１と、この有機発光部２１を密封する密封基板２３とを備える。
密封基板２３は、透明な部材から形成されて有機発光部２１による画像を具現できるように透過可能であり、有機発光部２１に外気及び水分が浸透することを遮断する。
基板１と密封基板２３とは、そのエッジが密封材２４によって結合され、基板１と密封基板２３との間の空間２５が密封される。後述するように、空間２５は、吸湿剤や充填材を含むことができる。
図３に示したように、密封基板２３の代わりに、薄膜密封フィルム２６を有機発光部２１上に形成することによって、有機発光部２１を外気から保護できる。密封フィルム２６は、酸化シリコンまたは窒化シリコンのような無機物からなる膜と、エポキシ、ポリイミドのような有機物からなる膜とが交互に成膜された構造でありうるが、必ずしもこれに限定されず、透明な薄膜上の密封構造ならば、いかなるものでも適用可能である。
図４は、図２または図３の有機発光部２１の概略的な構成を示す概略図であり、図５は、図４の画素回路部ＰＣのさらに具体的な一例を示した概略図である。図２ないし図５に示したように、本発明の望ましい一実施形態によれば、有機発光部２１は、外光が透過されるように備えられた透過領域ＴＡと、当該透過領域ＴＡを介して相互に離隔された複数の画素領域ＰＡとに区画され、基板１上に形成された構成を有する。
図４に示したように、各画素領域ＰＡ内には、画素回路部ＰＣが備えられており、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶのような複数の導電ラインが、この画素回路部ＰＣに電気的に連結される。図面に示していないが、画素回路部ＰＣの構成によって、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶ以外にも、さらに多様な導電ラインが備えられている。
図５に示したように、画素回路部ＰＣは、スキャンラインＳ及びデータラインＤに連結された第１薄膜トランジスタＴＲ１と、第１薄膜トランジスタＴＲ１及び駆動電源ラインＶに連結された第２薄膜トランジスタＴＲ２と、第１薄膜トランジスタＴＲ１及び第２薄膜トランジスタＴＲ２に連結されたキャパシタＣｓｔと、を備える。この時、第１薄膜トランジスタＴＲ１はスイッチングトランジスタとなり、第２薄膜トランジスタＴＲ２は駆動トランジスタとなる。第２薄膜トランジスタＴＲ２は、画素電極２２１と電気的に連結されている。図５では、第１薄膜トランジスタＴＲ１と第２薄膜トランジスタＴＲ２とはＰ型に示されているが、必ずしもこれに限定されず、少なくとも一つがＮ型に形成されることもできる。このような薄膜トランジスタ及びキャパシタの数は、必ずしも図示された実施形態に限定されず、画素回路部ＰＣによって、２以上の薄膜トランジスタ、１以上のキャパシタが組み合わせられうる。
本発明の望ましい一実施形態によれば、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶのうち少なくとも一つは、画素領域ＰＡを横切るように配されることが望ましく、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶがいずれも画素領域ＰＡを横切るように配されることがさらに望ましい。
各画素領域ＰＡは、各サブピクセルにより発光する領域となる。このように、発光される領域内に画素回路部ＰＣが位置し、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインが横切るため、ユーザは、透過領域ＴＡを通じて表示装置の反対側を見ることができる。透過領域ＴＡでは、後述するように、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶのそれぞれの一部のみが通過するため、透過率を阻害する最も大きい要素のうち一つである導電パターンの面積が最小化される。したがって、透過領域ＴＡの透過率はさらに高まる。このように、本発明は、画像が具現される領域を画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとに分け、ディスプレイ全体の透過率を落とす要因の一つである導電パターンのほとんどを画素領域ＰＡに配することによって、透過領域ＴＡの透過率を高め、画像が具現される領域全体の透過率を、従来の透明表示装置に比べて向上させうる。
また、本発明は、前述した画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとの分離によって、透過領域ＴＡを通じて外部を観察する時に、外光が画素回路部ＰＣ内の素子のパターンと干渉して散乱することによって発生する外部イメージの歪曲現象が防止されうる。
たとえ画素領域ＰＡと他の画素領域ＰＡとの間の透過領域ＴＡにもスキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインが横切るように配されているとしても、この導電ラインは、非常に薄く形成される。したがって、当該導電ラインは、ユーザの精密な観察によってのみ感知され得、有機発光部２１の全体透過度には影響を及ぼさず、特に、透明ディスプレイとしての透明度には全く問題がない。また、ユーザが画素領域ＰＡに覆われた領域においてのみ外部イメージが見られないとしても、ディスプレイ領域全体から見た時、画素領域ＰＡは、あたかも透明ガラスの表面に複数の点が規則的に配列されているようなものであるので、ユーザが外部イメージを観察するに際し、困難性はない。
このような画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとを合わせた面積に対する透過領域ＴＡ全体の面積の比率が５％ないし９０％の範囲となるように、画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとが形成される。
画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとを合わせた面積に対する透過領域ＴＡ全体の面積の比率が５％より小さい場合、ディスプレイ部２がスイッチオフ状態である時、図１に示されるようなディスプレイ部２を透過する光が少なく、ユーザが反対側に位置した事物またはイメージを観察し難い。すなわち、ディスプレイ部２は透明であると言えない。一方、透過領域ＴＡの面積が画素領域ＰＡとを合わせた面積に対する透過領域ＴＡ全体の面積が５％ほどである場合、画素領域ＰＡが全体透過領域ＴＡに対してアイランド状に存在し、画素領域ＰＡ内に可能な限りすべての導電パターンが配されて太陽光の散乱度を最低限に抑えられる。したがって、透明なディスプレイとして認識可能になる。そして、後述するように、画素回路部ＰＣに備えられる薄膜トランジスタを酸化物半導体のように透明薄膜トランジスタから形成し、有機発光素子についても透明素子から形成する場合には、さらに透明なディスプレイとして形成することができる。
画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとを合わせた面積に対する透明領域ＴＡ全体の面積の比率が９０％より大きい場合、ディスプレイ部２の画素集積度が過度に低くなって、画素領域ＰＡからの発光を通じて安定した画像を具現し難い。すなわち、画素領域ＰＡの面積が小さくなるほど、画像を具現するために、後述する有機発光層２２３から発光する光の輝度を高めなければならない。このように有機発光素子を高輝度状態に作動させれば、ディスプレイとしての寿命が急低下するという問題が発生する。また、一つの画素領域ＰＡのサイズを適正なサイズに維持しつつ、透明領域ＴＡの面積比率を９０％より大きくすれば、画素領域ＰＡの数が減って解像度が低下するという問題が発生する。
したがって、画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとを合わせた面積に対する透過領域ＴＡ全体の面積の比率は、２０％ないし７０％の範囲に属させることが望ましい。すなわち、２０％未満では、透過領域ＴＡに比べて、画素領域ＰＡの面積が過度に大きいので、ユーザが透過領域ＴＡを通じて外部イメージを観察するのに限界がある。７０％を超える場合、画素領域ＰＡ内に配する画素回路部ＰＣの設計に多くの制約が伴う。
画素領域ＰＡには、画素回路部ＰＣと電気的に連結された画素電極２２１が備えられ、画素回路部ＰＣは、画素電極２２１に覆われるように画素電極２２１と重畳される。そして、前述したスキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶを含む導電ラインも、いずれもこの画素電極２２１を通過するように配される。本発明の望ましい一実施形態によれば、画素電極２２１は、画素領域ＰＡの面積と同一か、またはそれより若干小さくすることが望ましい。したがって、図６に示したように、ユーザが見る時、画素電極２２１によって前述した画素回路部ＰＣが覆われた状態となり、導電ラインの相当部分も覆われた状態となる。これにより、ユーザは、透過領域ＴＡを通じては導電ラインの一部のみを見ることとなるので、前述したように、ディスプレイ全体の透過率が向上し、透過領域ＴＡを通じて外部イメージをよく見ることができる。
本発明は、透過領域ＴＡでの外光透過率をさらに高めるために、透過領域ＴＡの少なくとも一部に対応する位置の絶縁膜に開口２２９を形成する。そして、透過領域ＴＡには、導電部２７をさらに形成する。これについての詳細な説明は、後述する。
図７は、有機発光部２１をさらに詳細に説明するための一実施形態を示した断面図であって、図５に示した画素回路部ＰＣを示したものである。
図７による本発明の望ましい一実施形態によれば、基板１の第１面１１上にバッファ膜２１１が形成され、このバッファ膜２１１上に第１薄膜トランジスタＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２薄膜トランジスタＴＲ２が形成される。
まず、バッファ膜２１１上には、第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂが形成される。
バッファ膜２１１は、不純元素の浸透を防止し、表面を平坦化する役割を行うものであって、このような役割を担うことのできる多様な物質から形成されうる。一例として、バッファ膜２１１は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンまたは窒化チタンなどの無機物や、ポリイミド、ポリエステル、アクリルなどの有機物またはこれらの積層体から形成されうる。バッファ膜２１１は、必須構成要素ではなく、必要に応じて備えられないこともある。
第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂは、多結晶シリコンから形成されうるが、必ずしもこれに限定されず、酸化物半導体から形成されうる。例えば、Ｇ−Ｉ−Ｚ−Ｏ層［（Ｉｎ２Ｏ３）ａ（Ｇａ２Ｏ３）ｂ（ＺｎＯ）ｃ層］（ａ、ｂ、ｃは、それぞれａ≧０、ｂ≧０、ｃ＞０の条件を満たす実数）でありうる。このように、第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂを酸化物半導体から形成する場合には、透光度がさらに高まりうる。
第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂを覆うように、ゲート絶縁膜２１３がバッファ膜２１１上に形成され、ゲート絶縁膜２１３上に第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂが形成される。
第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂを覆うように、ゲート絶縁膜２１３上に層間絶縁膜２１５が形成される。当該層間絶縁膜２１５上に第１ソース電極２１６ａと第１ドレイン電極２１７ａ及び第２ソース電極２１６ｂと第２ドレイン電極２１７ｂが形成され、それぞれ第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂとコンタクトホールを通じてコンタクトされる。
図７に示したように、スキャンラインＳは、第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂの形成と同時に形成されうる。そして、データラインＤは、第１ソース電極２１６ａと同時に、第１ソース電極２１６ａと連結されるように形成され、駆動電源ラインＶは、第２ソース電極２１６ｂと同時に、第２ソース電極２１６ｂと連結されるように形成される。
キャパシタＣｓｔについては、第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂの形成と同時に下部電極２２０ａが形成され、第１ドレイン電極２１７ａと同時に上部電極２２０ｂが形成される。
前記のような第１薄膜トランジスタＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２薄膜トランジスタＴＲ２の構造は、必ずしもこれに限定されず、多様な形態の薄膜トランジスタ及びキャパシタの構造が適用可能である。例えば、第１薄膜トランジスタＴＲ１及び第２薄膜トランジスタＴＲ２は、トップゲート構造で形成されたものであるが、第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂが、それぞれ第１半導体活性層２１２ａ及び第２半導体活性層２１２ｂの下部に配されたボトムゲート構造で形成されることもできる。もちろん、これ以外にも適用可能なすべての薄膜トランジスタの構造が適用されうる。
このような第１薄膜トランジスタＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２薄膜トランジスタＴＲ２を覆うように、パッシベーション膜２１８が形成される。パッシベーション膜２１８は、上面が平坦化された単一または複数層の絶縁膜となりうる。このパッシベーション膜２１８は、無機物及び／または有機物から形成されうる。
パッシベーション膜２１８上には、図７に示したように、第１薄膜トランジスタＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２薄膜トランジスタＴＲ２を覆うように、画素電極２２１が形成され、当該画素電極２２１は、パッシベーション膜２１８に形成されたビアホールによって第２薄膜トランジスタＴＲ２のドレイン電極２１７ｂに連結される。各画素電極２２１は、図６に示したように、各画素ごとに相互に独立したアイランド状に形成される。
パッシベーション膜２１８上には、画素電極２２１のエッジを覆うように画素定義膜２１９が形成され、画素電極２２１上には、有機発光層２２３と対向電極２２２とが順次に積層される。対向電極２２２は、全体画素領域ＰＡと透過領域ＴＡとにわたって形成される。
有機発光層２２３には、低分子または高分子有機膜が使われうる。低分子有機膜を使用する場合、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）が単一あるいは複合の構造に積層されて形成され、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などを初めとして多様に適用可能である。これらの低分子有機膜は、真空蒸着法で形成されうる。この時、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層は、共通層であって、赤、緑、青色のピクセルに共通に適用されうる。したがって、図７とは異なり、これらの共通層は、対向電極２２２のように、全体画素領域ＰＡ及び透過領域ＴＡを覆うように形成されうる。
画素電極２２１はアノード電極の機能を有し、対向電極２２２はカソード電極の機能を有するが、もちろん、当該画素電極２２１及び対向電極２２２の極性は、相互逆になってもよい。
画素電極２２１は、各画素ごとに画素領域ＰＡに対応するサイズに形成される。実際、画素定義膜２１９によって覆われる領域を除外した領域は、画素領域ＰＡと一致するか、またはそれより若干小さい領域となる。そして、対向電極２２２は、有機発光部全体のすべての画素を覆うように、共通電極として形成される。
本発明の一実施形態によれば、画素電極２２１は、反射電極となってもよく、対向電極２２２は、透明電極となってもよい。したがって、有機発光部２１は、対向電極２２２の方向に画像を具現する前面発光型となる。
このために、画素電極２２１は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ及びこれらの化合物で形成された反射膜と、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３により備えられうる。そして、対向電極２２２は、仕事関数の小さい金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金から形成されうる。対向電極２２２は、透過率が高くなるように薄膜に形成することが望ましい。
このように、画素電極２２１が反射電極で備えられる場合、その下部に配された画素回路部は、画素電極２２１によって覆われた状態となり、これにより、図７に示したように、ユーザは、対向電極２２２の上部外側からは画素電極２２１の下部の第１薄膜トランジスタＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２薄膜トランジスタＴＲ２の各パターンとスキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶの一部とを観察できなくなる。
また、このように画素電極２２１が反射電極として備えられることによって、発光した光が観察者側にのみ発散されるので、観察者の反対方向に消失される光量を減らせられる。また、前述したように、画素電極２２１がその下部の画素回路の多様なパターンを覆う役割を担うので、さらに鮮明な透過イメージを達成することができる。
しかし、本発明は、必ずしもこれに限定されず、画素電極２２１を透明電極として備えられうる。この場合、前述した反射膜ではなく、仕事関数の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３から備えられうる。このように、画素電極２２１が透明な場合、ユーザは、対向電極２２２の上部外側から画素電極２２１の下部の第１薄膜トランジスタＴＲ１、キャパシタＣｓｔ及び第２薄膜トランジスタＴＲ２の各パターンとスキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶの一部とを見ることができる。しかし、画素電極２２１が透明であるとしても、透光率が１００％とならないので、透過される光に損失が発生する。また、導電パターンは画素電極２２１の領域内に配されるので、外光の透過率がさらに落ちる。したがって、外部イメージの歪曲現象は低減されうる。
パッシベーション膜２１８、ゲート絶縁膜２１３、層間絶縁膜２１５及び画素定義膜２１９は、透明な絶縁膜から形成することが望ましい。この時、基板１は、絶縁膜の有する全体的な透過率より高いか、または同じ透過率を有する。
一方、本発明において、透過領域ＴＡの透光率をさらに高め、透過領域ＴＡにおいて多層の透明な絶縁膜による光干渉現象及びこれによる色純度の低下と色変化とを防止するために、透過領域ＴＡに対応する少なくとも一部領域で絶縁膜のうち少なくとも一部の絶縁膜に開口２２９を形成する。
本発明において、透過領域ＴＡの外光透過率を高めるためには、透過領域ＴＡの面積を増やすか、または透過領域ＴＡに形成される材料の透過率を高めなければならない。しかし、透過領域ＴＡの面積を増やすのは、画素回路部ＰＣの設計に対する制限によって限界があるので、結局、透過領域ＴＡに形成される材料の透過率を高めねばならない。しかし、材料自体の透過率を高めるのは、材料開発の困難によって限界がある。
このために、本発明は、透過領域ＴＡに対応する少なくとも一部領域で、絶縁膜のうち少なくとも一部の絶縁膜に開口２２９を形成する。
図７に示したように、画素回路部ＰＣを覆うパッシベーション膜２１８に第１開口２２４を形成し、パッシベーション膜２１８上の画素定義膜２１９に第２開口２２５を形成する。そして、層間絶縁膜２１５には第３開口２２６を、ゲート絶縁膜２１３には第４開口２２７をそれぞれ形成する。第１開口２２４ないし第４開口２２７は、相互に連結させて開口２２９を形成することが望ましい。
このような開口２２９は、各絶縁膜の形成時にマスクを利用して形成することによって、各絶縁膜が形成されることを防ぐことにより形成することもできるし、ウェットエッチング工程やその他のパターニング法によって除去して形成することもできる。
開口２２９は、スキャンラインＳ、データラインＤ及び駆動電源ラインＶと抵触しない範囲で、可能な限り広く形成されることが望ましい。
図７において、基板１に浸透される不純物を遮断するために、バッファ膜２１１にまで開口を延長しなかった。しかし、図示していないが、場合によっては、バッファ膜２１１にも開口を形成して第４開口２２７と連結させうる。
開口２２９は、必ずしも図７に示された例に限定されず、透過領域ＴＡの絶縁膜、すなわち、画素定義膜２１９、パッシベーション膜２１８、層間絶縁膜２１５、ゲート絶縁膜２１３及びバッファ膜２１１のうち少なくとも一つに形成された開口により構成されうる。
このように、透過領域ＴＡに開口２２９を形成することによって、透過領域ＴＡでの透光度をさらに高め、これにより、ユーザによる外部イメージの観察をさらに容易にできる。
一方、前述したように、対向電極２２２は、その透過率を高めるために薄膜の金属から形成され、有機発光部全体のすべての画素を覆うように共通電極として形成されるため、面抵抗が大きくて電圧降下が発生し易い。
本発明は、このような問題を解決するために、対向電極２２２に接する導電部２７をさらに備える。
導電部２７は、電気伝導度の高い金属から形成されうるが、図７に示したように、透過領域ＴＡに対応して配されうる。そして、開口２２９と重畳するように配することによって、当該開口２２９において対向電極２２２とコンタクトさせる。
当該導電部２７は、図７に示したように、バッファ膜２１１上に形成し、開口２２９を通じて露出させた後、開口２２９において対向電極２２２が導電部２７を覆うことにより、対向電極２２２とコンタクトされうる。
図８は、本発明の他の一実施形態を示したものであって、導電部２７が第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂと同じ物質から形成され、第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂと同時に形成されうる。このために、導電部２７は、ゲート絶縁膜２１３上に形成され、開口２２９は、層間絶縁膜２１５から形成されうる。しかし、必ずしも当該形態に限定されず、ゲート絶縁膜２１３に第４開口２２７を形成した後に、第１ゲート電極２１４ａ、第２ゲート電極２１４ｂ及び導電部２７を形成することもできる。
このように、導電部２７を第１ゲート電極２１４ａ及び第２ゲート電極２１４ｂと同じ物質で同時に形成すれば、図５及び図６に示したように、導電部２７をスキャンラインＳと平行な直線上に形成できる。
図９は、本発明のさらに他の一実施形態を示したものであって、導電部２７が第１ソース／ドレイン電極２１６ａ，２１７ａ及び第２ソース／ドレイン電極２１６ｂ，２１７ｂと同じ物質で同時に形成されうる。このために、導電部２７は層間絶縁膜２１５上に形成され、開口２２９はパッシベーション膜２１８で形成されうる。しかし、必ずしもこれに限定されず、図７と同じ形態に開口２２９を形成することもできる。
このように、導電部２７を第１ソース／ドレイン電極２１６ａ，２１７ａ及び第２ソース／ドレイン電極２１６ｂ，２１７ｂと同じ物質で同時に形成すれば、図１０に示したように、導電部２７をデータラインＤまたはＶｄｄラインＶと平行な直線上に形成できる。
しかし、必ずしも当該形態に限定されず、図１１に示したように、データラインＤ及びスキャンラインＳと平行な直線の組合わせにより形成されうる。
図１２は、本発明のさらに他の一実施形態を示したものであって、導電部２７が画素電極２２１と同じ物質から同時に形成されうる。このために、導電部２７は、パッシベーション膜２１８上に形成され、開口２２９は、画素定義膜２１９により形成されうる。しかし、必ずしも当該形態に限定されず、図７と同じ形態に開口２２９を形成することもできる。
一方、前述した実施形態において、導電部２７は、図１３に示したように、逆テーパの形状に形成されることが望ましい。これは、有機発光層２２３のうち、共通層２２３ａによって導電部２７と対向電極２２２とがコンタクトしないことを防止するためである。
この時、図１３に示したように、逆テーパの形状に導電部２７を形成した後に、共通層２２３ａ及び対向電極２２２を順次に形成する場合、導電部２７のエッジ領域において共通層２２３ａは分断され、導電部２７と対向電極２２２とが導電部２７の側面を介してコンタクトされうる。
図１４は、導電部２７の逆テーパ構造のさらに他の具現例を示したものであって、導電部２７が複数の金属物質が積層されて形成された場合には、そのエッチング比を利用して図１４のような形態に形成できる。図１４に示された導電部２７は、下部から第１導電部２７ａ、第２導電部２７ｂ及び第３導電部２７ｃが順次に積層された構造を有する。この時、第２導電部２７ｂは、第３導電部２７ｃより内方に縮小された構造に形成されうる。
このような構造でも、前述した図１３の形態と同様な効果が得られる。
一方、導電部２７は、図１５に示したように、多数のホール２７ｄが形成されることによって、有機物の共通層２２３ａが導電部２７の上面に蒸着される面積を減らし、導電部２７と対向電極２２２とのコンタクトする確率をさらに高めうる。
一方、前述した実施形態において、導電部２７は、対向電極２２２と基板１との間に介在された形態を有するが、図１６に示したように、対向電極２２２上に形成することもできる。この場合にも、導電部２７は、スキャンラインＳと平行な直線上に形成されたり、データラインＤまたはＶｄｄラインＶと平行な直線上に形成されたり、データラインＤ及びスキャンラインＳと平行な直線の組合わせにより形成されたりできる。
図１７は、本発明の望ましいさらに他の一実施形態を示したものであって、第１画素電極２２１ａ、第２画素電極２２１ｂ及び第３画素電極２２１ｃに対応するように、一つの開口２２９を形成させたものである。第１データラインＤ１ないし第３データラインＤ３は、それぞれ第１画素電極２２１ａないし第３画素電極２２１ｃに電気的に連結される。そして、第１ＶｄｄラインＶ１は、第１画素電極２２１ａ及び第２画素電極２２１ｂに電気的に連結され、第２ＶｄｄラインＶ２は、第３画素電極２２１ｃに電気的に連結される。
このような構造の場合、複数のサブピクセルに対して一つの大きい開口２２９を備えているので、透過率をさらに高めることができ、光散乱によるイメージ歪曲効果もさらに低減できる。それだけでなく、大きい開口２２９を通じて露出された導電部２７が対向電極２２２とコンタクトされうるので、対向電極２２２の電圧降下を防止する効果も有効に奏することができる。
本発明は、添付した図面に示された一実施形態を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが分かるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならない。
本発明は、表示装置関連の技術分野に好適に適用可能である。
１ 基板、
２ ディスプレイ部、
１１ 第１面、
２１ 有機発光部、
２３ 密封基板、
２４ 密封材、
２５ 間の空間、
２６ 密封フィルム。
２ ディスプレイ部、
１１ 第１面、
２１ 有機発光部、
２３ 密封基板、
２４ 密封材、
２５ 間の空間、
２６ 密封フィルム。
Claims (24)
- 透過領域と前記透過領域を介して相互に離隔された複数の画素領域とが区画された基板と、
前記基板の第１面上に形成され、前記各画素領域内に位置する複数の薄膜トランジスタと、
前記複数の薄膜トランジスタを覆い、前記透過領域及び画素領域に形成され、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を備えたパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜上に前記各薄膜トランジスタと電気的に連結されるように形成され、前記各画素領域内に位置し、前記各薄膜トランジスタを覆えるように前記各薄膜トランジスタと重畳して配された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向し、透光可能に形成され、前記透過領域及び画素領域にわたって位置する対向電極と、
前記画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、
前記各薄膜トランジスタと電気的に連結された複数の導電ラインと、
導電性物質で備えられ、前記第１開口の一部と重畳しつつ前記複数の導電ラインの少なくとも一つと平行に延伸し、前記対向電極に接する導電部と、を備える有機発光表示装置。 - 前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域との面積の和に対して５％ないし９０％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電ラインのうち少なくとも一つは、前記各画素電極と重畳して配列されたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電部は、前記基板と前記対向電極との間に介在されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電部は、前記対向電極上に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記画素電極の面積は、前記画素領域のうち一つの面積と同じであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記パッシベーション膜は、透明な物質で備えられたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記透過領域に対応する位置に透明な複数の絶縁膜が備えられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記絶縁膜のうち少なくとも一つは、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に前記第１開口と連結された第２開口を備えたことを特徴とする請求項８に記載の有機発光表示装置。
- 前記画素電極は、反射電極であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電部は、逆テーパ状に形成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電部は、複数のホールを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 透過領域と前記透過領域を介して相互離隔された複数の画素領域とが区画された基板と、
前記基板の第１面上に形成され、それぞれ少なくとも一つの薄膜トランジスタを備え、前記各画素領域内に位置する複数の画素回路部と、
前記画素回路部を覆い、前記透過領域及び画素領域にいずれも形成され、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に第１開口を備えた第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に前記各画素回路部と電気的に連結されるように形成され、前記各画素回路部を覆えるように、前記各画素回路部と重畳して配された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極と対向し、透光可能に形成され、前記透過領域及び画素領域にわたって位置する対向電極と、
前記画素電極と対向電極との間に介在されて発光する有機発光層と、
前記画素回路部と電気的に連結された複数の導電ラインと、
導電性物質で備えられ、前記第１開口の一部と重畳しつつ前記複数の導電ラインの少なくとも一つと平行に延伸し、前記対向電極に接する導電部と、を備える有機発光表示装置。 - 前記透過領域の面積は、前記画素領域と前記透過領域との面積の和に対して５％ないし９０％の範囲内であることを特徴とする請求項１３に記載の有機発光表示装置。
- 前記各導電ラインのうち少なくとも一つは、前記各画素領域を通過するように配列されたことを特徴とする請求項１３または１４に記載の有機発光表示装置。
- 前記画素電極は、前記各画素領域に形成されたことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記第１絶縁膜は、透明な物質で備えられたことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電部は、前記基板と前記対向電極との間に介在されたことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電部は、前記対向電極上に形成されたことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記透過領域及び画素領域には、透明な物質で備えられた複数の第２絶縁膜がさらに配されたことを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記第２絶縁膜のうち少なくとも一つは、前記透過領域のうち少なくとも一部に対応する位置に前記第１開口と連結された第２開口を備えたことを特徴とする請求項２０に記載の有機発光表示装置。
- 前記画素電極は、反射電極であることを特徴とする請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電部は、逆テーパ状に形成されることを特徴とする請求項１３〜２２のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電部は、複数のホールを有することを特徴とする請求項１３〜２３のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
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