JP5792440B2 - 有機発光ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、有機発光ディスプレイ装置に係り、さらに詳細には、静電容量方式のタッチパネル機能が備えられた有機発光ディスプレイ装置に関する。
最近のディスプレイ装置は、携帯可能な薄型の平板表示装置により代替される勢いである。平板ディスプレイ装置のうち、電界発光ディスプレイ装置は自発光型ディスプレイ装置であって、視野角が広くてコントラストに優れているだけではなく、応答速度が速いという長所を持っているため、次世代ディスプレイ装置として注目されている。また、発光層の形成物質が有機物で構成される有機発光ディスプレイ装置は、無機発光ディスプレイ装置に比べて輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れており、多色化が可能であるという長所を持つ。
最近、これらの有機発光ディスプレイ装置にタッチスクリーン機能を適用して、さらに便利なＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供しようとする研究が進行中である。これらのタッチスクリーン機能を適用する方式には、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線感知方式、超音波方式、ピエゾ効果方式、エレクトロマグネチック方式、光センシング方式などがあるが、方式ごとにそれぞれ長所および短所を持っている。
これらのうち、静電容量方式は、指、導電性物体、または高誘電率の物体がタッチ感知用電極に接近ないし接触するとき、指とタッチ感知用電極との間に発生する静電容量（キャパシタ）の変化により、静電容量の変化が発生した位置を検出することでタッチ感知システムが作動する方式である。
このような静電容量方式のタッチスクリーンを有機発光ディスプレイ装置に具現するために、タッチスクリーンユニットを別途に製作して有機発光ディスプレイ装置に付け加える外装方式が一般的に使われている。しかし、このような外装方式はタッチスクリーンユニットを別途に製造するコストが追加される上、タッチスクリーンユニットを有機発光ディスプレイ装置と結合する工程が困難であり、結合されたディスプレイ装置の厚さが厚くなるという問題点がある。関連分野の先行技術文献としては、下記の特許文献１及び２がある。
本発明は前記の問題点を含む様々な問題点を解決するためのものであって、厚さの増大なしにタッチパネル機能を具現すると同時に、製造工程が簡単でかつコストダウンにつながる有機発光ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面は、基板と、前記基板上に形成された第１タッチ感知電極層と、前記第１タッチ感知電極層を覆って、前記基板上に形成された第１保護層と、前記第１保護層上に形成され、電気的に接地されたグラウンド層と、前記第１保護層と前記グラウンド層との間に形成された第２タッチ感知電極層と、前記第２タッチ感知電極層と前記グラウンド層との間に形成された第２保護層と、前記グラウンド層上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された有機発光素子と、前記有機発光素子を外部から密封する封止部材と、を備え、前記第１タッチ感知電極層は、複数の分離されたパターンで形成され、前記第１保護層は、前記複数の分離されたパターンをそれぞれ覆うように分離されて形成され、前記第２タッチ感知電極層は、前記基板および前記第１保護層上に形成され、前記有機発光素子から放射された光は、前記封止部材から外部に放射されずに、前記基板を透過して外部に放射される有機発光ディスプレイ装置を提供する。
本発明によれば、前記有機発光素子から放射された光は、前記基板方向に放射される。
本発明によれば、前記第１タッチ感知電極層は透光性物質である。
本発明によれば、前記グラウンド層は透光性物質である。
本発明によれば、前記第１保護層は、無機絶縁物で形成される。
ここで、前記第２タッチ感知電極層は透光性物質である。
ここで、前記透光性物質は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含む。
ここで、前記第２保護層は無機絶縁物で形成される。
本発明によれば、前記基板は、透明なガラス材で形成される。
本発明の他の側面は、前記絶縁層上に形成された複数の薄膜トランジスタと、前記絶縁層上に形成され、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する第１電極、前記第１電極上に形成された第２電極、及び前記第１電極と第２電極との間に形成された有機発光層を備える複数の有機発光素子と、を備える有機発光ディスプレイ装置を提供する。
る。
る。
本発明によれば、前記第１タッチ感知電極層は透光性物質である。
本発明によれば、前記グラウンド層は透光性物質である。
本発明によれば、前記薄膜トランジスタは、チャンネル領域、ソース領域及びドレイン領域を備える活性層と、前記チャンネル領域に対応するゲート電極と、前記ソース及びドレイン領域に接続するソース及びドレイン電極と、を備え、前記有機発光素子の第１電極は、前記ゲート電極と同一物質で同一層に形成される。
ここで、前記第１電極及び前記ゲート電極は、透光性物質を含む。
本発明によれば、前記薄膜トランジスタは、チャンネル領域、ソース領域及びドレイン領域を備える活性層と、前記チャンネル領域に対応するゲート電極と、前記ソース及びドレイン領域に接続するソース及びドレイン電極と、を備え、前記有機発光素子の第１電極は、前記ソース及びドレイン電極と同一物質で同一層に形成される。
ここで、前記第１電極及び前記ソース及びドレイン電極は、透光性物質を含む。
ここで、前記透光性物質は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含む。
本発明による有機発光ディスプレイ装置は、厚さの増大なしにタッチパネル機能を具現でき、製造工程を簡単にしてコストダウンできる。
以下、添付した図面に示された本発明の望ましい実施形態を参照して、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示した断面図である。
図１を参照すれば、本発明の第１実施形態による有機発光ディスプレイ装置１は、透明な素材からなる基板１０と、基板１０上に順に形成された第１タッチ感知電極層２１、保護層２４、有機発光素子４０及び封止部材５０を備える。
本実施形態による有機発光ディスプレイ装置は、基板１０の方向に画像が具現される背面発光型であって、基板１０は、ＳｉＯ２を主成分とする透明なガラス材の基板が使われる。図面には示されていないが、基板１０の上面には、基板１０の平滑性及び不純元素の浸透を遮断するために、バッファ層（図示せず）がさらに備えられうる。
本実施形態では、有機発光素子４０から放射された光は、基板方向に放射される。ここで、基板方向とは、有機発光素子４０から基板１０に向かう方向を意味する。すなわち、有機発光素子４０で生成された光は、基板１０を透過して有機発光ディスプレイ装置の外部に放射される。
基板１０の上面には第１タッチ感知電極層２１が形成される。第１タッチ感知電極層２１は、透光性物質であって、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含む。
これらの透光性物質は、基板１０上に蒸着またはスピンコーティングされた後、フォトリソグラフィ工程を行って互いに分離された複数の電極パターンにパターニングされるか、または、インクジェットなどの方法で基板１０上に直接、複数の分離された電極パターンで形成されうる。したがって、本発明による第１タッチ感知電極層２１は、平らな基板１０上に形成されるので、一般的にエッチングされた凹部を備える封止基板にタッチ感知電極層をパターニングする前面発光型有機発光ディスプレイ装置に比べて、タッチ感知電極層のパターニングが容易である。
一方、図１には示されていないが、前記基板１０上には、有機発光素子４０に信号を伝達するデータライン（図示せず）と電気的に接続される第１タッチ感知電極層２１の接続部（図示せず）とが備えられる。この第１タッチ感知電極層２１の接続部は、第１タッチ感知電極層２１の形成時に、基板１０上に共に形成される。前面発光型有機発光ディスプレイ装置の場合、封止基板に形成されたタッチ感知電極層の接続部が、下部基板に形成されたデータラインと連結されねばならないため、タッチ感知電極層の接続部とデータラインとを連結するための導電性部材がさらに必要になるだけではなく、製造工程が分離されて進められる封止基板と下部基板とを連結する組み立て工程に困難性が生じる。しかし、本発明による第１タッチ感知電極層２１の接続部は、データラインと同様に基板１０上に形成されるので、連結のために別途の導電性部材が必要なく、連結のための工程が前面発光型に比べて容易である。
このように第１タッチ感知電極層２１が形成された有機発光ディスプレイ装置１の基板１０の表面に、指、導電性物体、または高誘電率の物体などの指示物体が接近ないし接触すれば、このような接近または接触により、第１タッチ感知電極層２１と指示物体との間の静電容量がタッチ感知回路に付加され、変化した容量が感知されてポインティング位置が検出される。
一方、第１タッチ感知電極層２１のパターンは、画像が具現される基板１０のディスプレイ領域の一部または全体に形成されうる。また、第１タッチ感知電極層２１のパターンのサイズ及び間隔は多様な変形が可能である。
第１タッチ感知電極層２１上には、前記第１タッチ感知電極層２１を覆うように保護層２４が形成される。保護層２４は所定の無機絶縁物で構成される。
保護層２４上には、保護層上の全面にグラウンド層３０が形成される。グラウンド層３０は透光性物質であって、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含む。グラウンド層３０は電気的に接地されることで、有機発光素子４０の画像具現に関連した画像信号と、第１タッチ感知電極層２１によるタッチ感知信号とが互いに干渉することを防止する。
グラウンド層３０上には第１絶縁層１１が形成され、前記第１絶縁層１１上に有機発光素子４０が形成される。
有機発光素子４０は、互いに対向する第１電極層４１と第２電極層４３とを備え、この間に介在された有機発光層４２を備える。
前記第１電極層４１は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、Ｉｎ２Ｏ３、及びＺｎＯなどの透明素材の導電性物質で、フォトリソグラフィ法により所定パターンで形成される。
前記第１電極層４１のパターンは、受動駆動型（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ｔｙｐｅ：ＰＭ）の場合には、互いに所定間隔離れたストライプ状のラインで形成でき、能動駆動型（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ｔｙｐｅ：ＡＭ）の場合には、画素に対応する形態で形成できる。能動駆動型の場合には、第１電極層４１下部に少なくとも一つの薄膜トランジスタを備えた薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）層がさらに備えられ、第１電極層４１はこのＴＦＴ層に電気的に連結される。このように透明電極を備えた第１電極層４１は、外部端子（図示せず）に連結されてアノード電極として作用できる。
第１電極層４１の上部に第２電極層４３が位置する。第２電極層４３は、アルミニウム、銀、及び／またはカルシウムなどの反射型電極で形成され、外部第２電極端子（図示せず）に連結されて、カソード電極として作用できる。
前記第２電極層４３は、受動駆動型の場合には、第１電極層４１のパターンに直交するストライプ状のラインで形成されうる。
一方、前記のような第１電極層４１と第２電極層４３との極性は互いに入れ替わってもよい。
第１電極層４１と第２電極層４３との間に有機発光層４２が介在される。有機発光層４２は、第１電極層４１と第２電極層４３との電気的駆動により発光する。有機発光層４２は、低分子または高分子有機物が使われうる。
有機発光層４２が低分子有機物で形成される場合、有機発光層４２を中心に第１電極層４１の方向にホール輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）及びホール注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）などが積層され、第２電極層４３の方向に電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）及び電子注入層電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）などが積層される。もちろん、これらホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層以外にも多様な層が必要に応じて積層されて形成されうる。この時、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ：ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用できる。
一方、高分子有機物で形成される場合には、有機発光層４２を中心に第１電極層４１の方向にホール輸送層（ＨＴＬ）のみ含まれうる。ホール輸送層（ＨＴＬ）は、ポリエチレンジヒドロキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）や、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）などを使用して、インクジェットプリンティングやスピンコーティングの方法により第１電極層４１の上部に形成できる。この時に使用可能な有機材料として、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系及びポリフルオレン系などの高分子有機物を使用でき、インクジェットプリンティングやスピンコーティングまたはレーザーを利用した熱転写方式などの通常の方法でカラーパターンを形成できる。
有機発光素子４０の上部には、外部の水分や酸素の浸透を防止するために、前記発光素子４０を外部から密封させるガラス、メタルキャップなどの封止部材５０がさらに備えられる。これらの封止部材５０は、シーラント（図示せず）により合着される。シーラントとしては、シーリングガラスフリット、有機シーラント、無機シーラント、有機／無機複合シーラントなどを使用できる。
前述したような本実施形態による有機発光ディスプレイ装置によれば、基板にタッチ感知電極を直接パターニングすることによって、厚さの増大なしにタッチパネル機能を具現でき、製造工程を単純化させることができ、これによりコストダウンができる。
図２は、本発明の第２実施形態による有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示した断面図である。
図２を参照すれば、本発明の第２実施形態による有機発光ディスプレイ装置２は背面発光型であり、透明な素材からなる基板１０と、基板１０上に順に形成された第１タッチ感知電極層２１、第１保護層２２、第２タッチ感知電極層２３、第２保護層２４（図１では「保護層」）、有機発光素子４０、及び封止部材５０を備える。
前述した第１実施形態と比較する時、本実施形態による有機発光ディスプレイ装置２は、第１保護層２２とグラウンド層３０との間に第２タッチ感知電極層２３をさらに備え、第２タッチ感知電極層２３とグラウンド層３０との間に第２保護層２４をさらに備える。
第１タッチ感知電極層２１と同様に、第２タッチ感知電極層２３も透光性物質として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含む。
第１保護層２２は、第１タッチ感知電極層２１の各パターンを覆うように形成されて、第１タッチ感知電極層２１と第２タッチ感知電極層２３とを電気的に絶縁させる。また、第２保護層２４は第２タッチ感知電極層２３全体を覆うように形成され、第１及び第２タッチ電極感知層２１，２３とグラウンド層３０を電気的に絶縁させる。これらの第１及び第２保護層２２，２４は所定の無機絶縁物で構成される。
一方、第１タッチ感知電極層２１が分離されたパターンを形成するのとは異なって、第２タッチ感知電極層２３は共通層で形成される。前記第２タッチ感知電極層２３には定電圧が印加されうる。したがって、第１タッチ感知電極層２１と第２タッチ感知電極層２３とは一つのキャパシタをなし、これら間の静電容量は一定に保持される。この状態で、有機発光ディスプレイ装置２の基板１０の表面に指、導電性物体、または高誘電率の物体などの指示物体が接近ないし接触すれば、第１タッチ感知電極層２１と指示物体とは第２キャパシタをなす。したがって、全体的に見た時、２つのキャパシタが直列に連結されている形態をなし、全体的な静電容量に変化が生じる。このような静電容量の変化が感知されてポインティング位置が検出される。
第２保護層２４上には、全面にグラウンド層３０が形成される。グラウンド層３０は透光性物質として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含む。グラウンド層３０は電気的に接地されることで、有機発光素子４０の画像具現に関連した画像信号と、第１及び第２タッチ感知電極層２１，２３によるタッチ感知信号とが互いに干渉することを防止する。
有機発光素子４０及び封止部材５０は、前述した第１実施形態による有機発光ディスプレイ装置１の有機発光素子４０及び封止部材５０と同一であるので、詳細な説明は省略する。
一方、本実施形態による有機発光ディスプレイ装置２も、第１及び第２タッチ感知電極層２１，２３が封止基板ではなく平らな基板１０上に形成されるので、前面発光型に比べてタッチ感知電極層のパターニングが容易である。
また、図２には示されていないが、前記基板１０上に、有機発光素子４０に信号を伝達するデータライン（図示せず）と電気的に接続される第１及び／または第２タッチ感知電極層２１，２３の接続部（図示せず）が、第１及び／または第２タッチ感知電極層２１，２３の形成時に基板１０上に共に形成される。したがって、前述した第１実施形態と同様に、タッチ感知電極層の接続部（図示せず）とデータライン（図示せず）との連結のための別途の導電性部材が必要なく、連結のための工程が前面発光型に比べて容易である。
以下、図３ないし８を参照して本発明の他の実施形態を説明する。以下では、本発明の第１実施形態と第２実施形態との相異点を中心に、本発明の他の実施形態による有機発光ディスプレイ装置を説明する。
図３は、本発明の第３実施形態による有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示した断面図である。
図３を参照すれば、本実施形態による有機発光ディスプレイ装置３は、透明な素材からなる基板１０と、基板１０上に順に形成された第１タッチ感知電極層２１、保護層２４、有機発光素子４０、及び複数の薄膜が積層された封止部材６０とを備える。
本実施形態による有機発光ディスプレイ装置３は、第１実施形態による有機発光ディスプレイ装置１と比較して封止部材６０の構造が異なる。第１実施形態の場合、封止部材５０が有機発光素子４０から離隔しており、シーラント（図示せず）により基板１０に合着されるが、本実施形態による封止部材６０は、複数の薄膜６１，６２，６３，６４が有機発光素子４０の上面に離隔せずに直接的に積層されている。
複数の薄膜６１，６２，６３，６４は、有機物と無機物とが交互に蒸着されて形成される。このように形成する理由は、有機膜のみで薄膜を形成すれば、有機膜の微細な孔隙を通じて外部から酸素や水分が浸透し、無機膜のみで薄膜を形成すれば、必要な所定厚さを形成できないためである。一方、図３には４層の薄膜が示されているが、例示に過ぎず、複数層の薄膜が交互に積層されたものであればよく、積層数及び積層順序は多様な変形が可能である。
前面発光型ディスプレイ装置では、タッチ感知電極層が画像の具現される封止部材に形成される。この時、封止部材は、指などの指示物体とタッチ感知電極層とが静電容量を持つことができるように誘電体層の役割を担い、同時に指示物体からタッチ感知電極層を保護する支持層の役割を担うため、本実施形態のような薄膜が交互になった封止構造を持つことができない。ところが、本発明による有機発光ディスプレイ装置は背面発光型であって、基板にタッチ感知電極層が形成されるので、封止構造の設計が自在である。したがって、本実施形態のような薄膜型の封止構造を採用できて、ディスプレイ装置の全体の厚さを薄くすることができる。
図４は、本発明の第４実施形態による有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示した断面図である。
図４を参照すれば、本発明の第４実施形態による有機発光ディスプレイ装置４は背面発光型であって、透明な素材からなる基板１０と、基板１０上に順に形成された第１タッチ感知電極層２１、第１保護層２２、第２タッチ感知電極層２３、第２保護層２４、有機発光素子４０、及び複数の薄膜が積層された封止部材６０を備える。
本実施形態による有機発光ディスプレイ装置４は、前述した第２実施形態で説明したのと同様に、第１保護層２２とグラウンド層３０との間に第２タッチ感知電極層２３をさらに備え、第２タッチ感知電極層２３とグラウンド層３０との間に第２保護層２４をさらに備える。また、前述した第３実施形態で説明した通りに、有機膜と無機膜とが交互になった複数の薄膜６１，６２，６３，６４が有機発光素子４０の上面に離隔せずに積層されている。
図５は、本発明の第５実施形態による有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示した断面図である。
図５を参照すれば、本発明の第５実施形態による有機発光ディスプレイ装置５は、透明な素材からなる基板１０と、基板１０上に順に形成された第１タッチ感知電極層２１、保護層２４、複数のＴＦＴ、有機発光素子４０、及び封止部材５０を備える。
本実施形態は背面発光型であって、能動駆動型の有機発光ディスプレイ装置５を例示したものであり、有機発光素子４０の第１電極層４１がＴＦＴと電気的に連結されている。これを詳細に説明すれば次の通りである。
前述した第１実施形態と同様に、透明材質の基板１０上に、第１タッチ感知電極層２１、保護層２４、グラウンド層３０、及び第１絶縁層１１が形成される。
第１絶縁層１１上にチャンネル領域１２ａ、ソース及びドレイン領域１２ｂ，１２ｃを備えた活性層１２が形成される。活性層１２は、非晶質シリコンを結晶化した多結晶シリコンで構成できる。多結晶シリコンのソース及びドレイン領域１２ｂ，１２ｃには、Ｎ＋またはＰ＋のような不純物がドーピングされる。
活性層１２上には、ゲート絶縁膜である第２絶縁層１３が形成され、第２絶縁層１３上にゲート電極１４及び第１電極層４１が同時に形成される。すなわち、第１絶縁層１３上には透光性物質として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含む第１導電層１４ａ，４１ａ、及びＡｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏＷ、Ａｌ／Ｃｕのうちから選択された一つ以上の物質を含む第２導電層１４ｂ，４１ｂが順に蒸着された後、ゲート電極１４及び第１電極層４１に同時にパターニングされる。
ゲート電極１４及び第１電極層４１上には、所定の厚さを持つ層間絶縁膜として、有機物または有機／無機物が交互に形成された第３絶縁層１５が形成される。第３絶縁層１５が形成された後、ハーフトーンマスクを利用してソース及びドレイン領域１２ｂ，１２ｃ、及び第１電極層４１の上部が開口されるようにコンタクトホール１６ａ，１６ｂ，１６ｃを形成する。
コンタクトホール１６ａ，１６ｂ，１６ｃの形成後、第３絶縁層１５上にソース及びドレイン領域１２ｂ，１２ｃ、及び第１電極層４１の上部４１ｂに接続する導電層を蒸着した後でパターニングして、ソース及びドレイン電極１７，１８を形成する。この時、ソース及びドレイン電極１７，１８の一電極がコンタクトホール１６ａを通じて第１電極層４１の上部４１ｂに接続する。
ソース及びドレイン電極１７，１８の形成後、第３絶縁層１５上に第４絶縁層を塗布した後、第１電極層４１の透明電極４１ａを開口させた画素定義膜（Ｐｉｘｅｌ Ｄｅｆｉｎｅ Ｌａｙｅｒ：ＰＤＬ）１９を形成する。
次いで、第１電極層４１上に有機発光層４２、及び共通電極として第２電極層４３を形成する。この時、第２電極層４３は反射電極として形成する。
有機発光素子４０の上部に、外部の水分や酸素の浸透を防止するために、前記発光素子４０を外部から密封させるガラス、メタルキャップなどの封止部材５０がさらに備えられる。
本実施形態によれば、前記有機発光素子４０の第１電極層４１がゲート電極１４と同一物質で形成され、第１電極層４１の透明層である下部電極４１ａが開口され、第２絶縁層１３上にゲート電極１４と同一層に形成されることによって、薄膜トランジスタの製造にかかるマスク数を低減させることができ、開口率を高めて背面発光に有利な有機発光ディスプレイ装置を製造できる。
なお、第１電極層がゲート電極と同一物質で形成され、第１電極層が透明物質を含み、ゲート電極と同一層に形成される構造であれば、薄膜トランジスタ及び第１電極層の形状は、図５に示された形状に限定されるものではない。
図６は、本発明の第６実施形態による有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示した断面図である。
図６を参照すれば、本発明の第６実施形態による有機発光ディスプレイ装置６は背面発光型であって、透明な素材からなる基板１０と、基板１０上に順に形成された第１タッチ感知電極層２１、第１保護層２２、第２タッチ感知電極層２３、第２保護層２４、複数のＴＦＴ、有機発光素子４０、及び封止部材５０を備える。
本実施形態による有機発光ディスプレイ装置６は、前述した第２実施形態で説明したのと同様に、第１保護層２２とグラウンド層３０との間に第２タッチ感知電極層２３をさらに備え、第２タッチ感知電極層２３とグラウンド層３０との間に第２保護層２４をさらに備える。また、前述した第５実施形態で説明したのと同様に、前記有機発光素子４０の第１電極層４１がゲート電極１４と同一物質で形成され、第１電極層４１の透明層である下部電極４１ａが開口され、第２絶縁層１３上にゲート電極４１と同一層に形成される。
図７は、本発明の第７実施形態による有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示した断面図である。
図７を参照すれば、本発明の第７実施形態による有機発光ディスプレイ装置７は、透明な素材からなる基板１０と、基板１０上に順に形成された第１タッチ感知電極層２１、保護層２４、複数のＴＦＴ、有機発光素子４０、及び封止部材５０を含む。
前述した第５実施形態と同様に、透明材質の基板１０上に、第１タッチ感知電極層２１、保護層２４、グラウンド層３０、第１絶縁層１１、及び活性層１２が形成される。
活性層１２は、非晶質シリコンを結晶化した多結晶シリコンで構成できる。多結晶シリコンのソース及びドレイン領域１２ｂ，１２ｃには、Ｎ＋またはＰ＋などの不純物がドーピングされる。
活性層１２上にはゲート絶縁膜である第２絶縁層１３が形成され、第２絶縁層１３上にゲート電極１４が形成される。
ゲート電極１４が形成された後、第２絶縁層上に所定厚さを持つ層間絶縁膜として、有機物または有機／無機物が交互に形成された第３絶縁層１５が形成される。第３絶縁層１５が形成された後、マスクを利用してソース及びドレイン領域１２ｂ，１２ｃが開口されるようにコンタクトホール１６ｂ，１６ｃを形成する。
コンタクトホール１６ｂ，１６ｃの形成後、ソース／ドレイン電極１７，１８及び第１電極層４１が同時に形成される。すなわち、第３絶縁層１５上には透光性物質として、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含む第１導電層１７ａ，１８ａ，４１、及びＡｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、ＭｏＷ、Ａｌ／Ｃｕから選択された一つ以上の物質を含む第２導電層１７ｂ，１７ｂが順に蒸着された後、ハーフトーンマスクを利用してソース／ドレイン電極１７，１８及び第１電極層４１に同時にパターニングされる。この時、第１電極層４１は透明電極である第１導電層のみ残る。
ソース及びドレイン電極１７，１８の形成後、第３絶縁層１５上に第４絶縁層を塗布した後、第１電極層４１を開口させた画素定義膜（ＰＤＬ）１９を形成し、有機発光層４２、第２電極層４３、及び封止部材５０を形成する。
本実施形態によれば、前記有機発光素子４０の第１電極層４１がソース及びドレイン電極１７，１８の一部層１７ａ，１８ａと同一物質で透明層として形成され、第２絶縁層１３上にソース及びドレイン電極１７，１８と同一層に形成されることによって、薄膜トランジスタの製造にかかるマスク数を低減させることができ、開口率を高めて背面発光に有利な有機発光ディスプレイ装置を製造できる。
なお、第１電極層がソース及びドレイン電極と同一物質で形成され、第１電極層が透明物質を含み、ソース及びドレイン電極と同一層に形成される構造であれば、薄膜トランジスタと第１電極層の形状は、図７に示される形状に限定されるものではない。
図８は、本発明の第８実施形態による有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示した断面図である。
図８を参照すれば、本発明の第８実施形態による有機発光ディスプレイ装置８は背面発光型であって、透明な素材からなる基板１０と、基板１０上に順に形成された第１タッチ感知電極層２１、第１保護層２２、第２タッチ感知電極層２３、第２保護層２４、複数のＴＦＴ、有機発光素子４０、及び封止部材５０を備える。
本実施形態による有機発光ディスプレイ装置８は、前述した第２実施形態で説明したのと同様に、第１保護層２２とグラウンド層３０との間に第２タッチ感知電極層２３をさらに備え、第２タッチ感知電極層２３とグラウンド層３０との間に第２保護層２４をさらに備える。また、前述した第７実施形態で説明したのと同様に、前記有機発光素子４０の第１電極層４１が、ソース及びドレイン電極１７，１８と同一物質で透明層として形成され、第２絶縁層１３上にソース及びドレイン電極１７，１８と同一層に形成される。
一方、図８には示されていないが、前述した第５ないし第８実施形態の封止部材は、有機物と無機物とが交互に積層された複数の薄膜であって、有機発光素子の上面に離隔せずに直接的に積層された構造を持つことができるということはいうまでもない。
前述したような本発明の第５ないし第８実施形態は、厚さの増大なしにタッチパネル機能を具現すると同時に、製造工程を簡単にしてコストダウンできるだけではなく、薄膜トランジスタの製造にかかるマスク数を低減させ、開口率を高めて背面発光に有利な有機発光ディスプレイ装置を提供できる。
一方、図１〜図８に示された構成要素は、説明の便宜上拡大または縮少されて表示されうるので、図面に示された構成要素のサイズや形状に本発明が限定されるものではなく、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められねばならない。
本発明は、有機発光ディスプレイ装置関連の技術分野に好適に用いられる。
１０ 基板、
１２ 活性層、
１４ ゲート電極、
１７，１８ ソース／ドレイン電極、
２１ 第１タッチ感知電極層、
２３ 第２タッチ感知電極層、
２２，２４ 保護層、
３０ グラウンド層、
４０ 有機発光素子、
４１ 第１電極層、
４２ 発光層、
４３ 第２電極層、
５０，６０ 封止部材。
１２ 活性層、
１４ ゲート電極、
１７，１８ ソース／ドレイン電極、
２１ 第１タッチ感知電極層、
２３ 第２タッチ感知電極層、
２２，２４ 保護層、
３０ グラウンド層、
４０ 有機発光素子、
４１ 第１電極層、
４２ 発光層、
４３ 第２電極層、
５０，６０ 封止部材。
Claims (16)
- 基板と、
前記基板上に形成された第１タッチ感知電極層と、
前記第１タッチ感知電極層を覆って、前記基板上に形成された第１保護層と、
前記第１保護層上に形成され、電気的に接地されたグラウンド層と、
前記第１保護層と前記グラウンド層との間に形成された第２タッチ感知電極層と、
前記第２タッチ感知電極層と前記グラウンド層との間に形成された第２保護層と、
前記グラウンド層上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された有機発光素子と、
前記有機発光素子を外部から密封する封止部材と、を備え、
前記第１タッチ感知電極層は、複数の分離されたパターンで形成され、
前記第１保護層は、前記複数の分離されたパターンをそれぞれ覆うように分離されて形成され、
前記第２タッチ感知電極層は、前記基板および前記第１保護層上に形成され、
前記有機発光素子から放射された光は、前記封止部材から外部に放射されずに、前記基板を透過して外部に放射されることを特徴とする有機発光ディスプレイ装置。 - 前記第１タッチ感知電極層は、透光性物質であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記グラウンド層は、透光性物質であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記第１保護層は、無機絶縁物で形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記第２タッチ感知電極層は、透光性物質であることを特徴とする請求項４に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記透光性物質は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含むことを特徴とする請求項２、３、５のいずれか１項に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記第２保護層は、無機絶縁物で形成されたことを特徴とする請求項１、５、６のいずれか１項に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記基板は、透明なガラス材で形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記絶縁層上に形成された複数の薄膜トランジスタと、前記絶縁層上に形成された複数の有機発光素子がさらに備えられ，
前記有機発光素子は、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する第１電極、前記第１電極上に形成された第２電極、及び前記第１電極と第２電極との間に形成された有機発光層を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機発光ディスプレイ装置。 - 前記第１タッチ感知電極層は、透光性物質であることを特徴とする請求項９に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記グラウンド層は、透光性物質であることを特徴とする請求項９または１０に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記薄膜トランジスタは、
チャンネル領域、ソース領域及びドレイン領域を備える活性層と、
前記チャンネル領域に対応するゲート電極と、
前記ソース及びドレイン領域に接続するソース及びドレイン電極と、を備え、
前記有機発光素子の第１電極は、前記ゲート電極と同一物質で同一層に形成されることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の有機発光ディスプレイ装置。 - 前記第１電極及び前記ゲート電極は、透光性物質を含むことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記薄膜トランジスタは、
チャンネル領域、ソース領域及びドレイン領域を備える活性層と、
前記チャンネル領域に対応するゲート電極と、
前記ソース及びドレイン領域に接続するソース及びドレイン電極と、を備え、
前記有機発光素子の第１電極は、前記ソース及びドレイン電極と同一物質で同一層に形成されることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の有機発光ディスプレイ装置。 - 前記第１電極及び前記ソース及びドレイン電極は、透光性物質を含むことを特徴とする請求項１４に記載の有機発光ディスプレイ装置。
- 前記透光性物質は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、及びＩｎ２Ｏ３から選択された一つ以上の物質を含むことを特徴とする請求項１０、１１、１３、１５のいずれか１項に記載の有機発光ディスプレイ装置。
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