JP6622969B2 - 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関し、より詳細には、タッチスクリーン機能を具備する有機発光表示装置に関する。
現在、多様な平板表示装置が使われている。前記平板表示装置の中で有機発光表示装置は、電子と正孔の再結合によって光を発生する有機発光素子を利用して画像を表示する。前記有機発光表示装置は、速い応答速度を持つとともに低い消費電力によって駆動されるという長所がある。
一方、入力の便利さによるユーザーの要求に応じて、このような前記有機発光表示装置にも画面に現われた指示内容を人の手、または物体で選択して使用者の命令を入力できるようにしたタッチスクリーン機能が必要とされた。
前記タッチスクリーン機能を具現するために、タッチパネルを追加する方法があるが、これは有機発光表示装置のスリム化の趨勢に逆行することになる。したがって、最近は、前記タッチスクリーン機能を具現するために、前記有機発光表示装置自体にタッチスクリーン機能を具現する方法が研究されている。
したがって、本発明は、上記の課題を解決するために案出されたもので、その目的は、タッチスクリーン機能を具備する有機発光表示装置を提供することである。
上記の目的を果たすための有機発光表示装置によれば、発光領域及び非発光領域に区分される画素を具備し、前記発光領域に配置される有機発光素子を具備する第１基板と、前記非発光領域に対応して配置される赤外線センサーを具備する第２基板と、を含み、前記有機発光素子は、可視光線及び赤外線を出射し、前記赤外線センサーは前記非発光領域に対応して配置される。
また、前記有機発光素子は、第１電極と、前記第１電極上に配置される第１有機膜と、前記第１有機膜上に配置される第２有機膜とを含み、前記第１有機膜及び前記第２有機膜の中で一つは可視光線を出射し、他の一つは赤外線を出射することができる。
また、前記第１有機膜及び前記第２有機膜の中で前記赤外線を出射する有機膜は、下記の化学式１を満足する有機化合物を含み、
[化学式１]
Figure 0006622969

前記Ｌｎは、ランタン族物質でありうる。好ましくは、前記Ｌｎは、ＹＢ、ＮＤ、及びＥｒのうち一つでありうる。
また、本発明の有機発光表示装置は、互いに離隔されて配置される複数の副画素を具備する複数の画素を含む第１基板と、前記赤外線を検出することができる赤外線センサーを具備する第２基板と、を含み、前記副画素は、可視光線及び赤外線を出射する有機発光素子を具備して、前記赤外線センサーは、前記副画素の間の領域に対応して配置される。
また、前記有機発光素子は、第１電極、前記第１電極上に配置される第１発光層、及び前記第１発光層上に配置される第２発光層を具備する有機膜と、前記有機膜上に配置される第２電極と、を含み、前記第１発光層及び前記第２発光層の中で一つは可視光線を出射し、他の一つは赤外線を出射することができる。
また、前記有機膜は、前記第１電極上に配置される正孔注入及び輸送層、前記正孔注入及び輸送層上に配置されて、前記赤外線を出射する前記第１発光層、前記第１発光層上に配置される補助層、前記補助層上に配置されて、前記可視光線を出射する第２発光層、及び前記第２発光層上に配置される電子注入及び輸送層を含むことができる。
また、前記有機膜は、前記第１電極上に配置される正孔注入及び輸送層、前記正孔注入及び輸送層上に配置される補助層、前記補助層上に配置される前記第１発光層、前記第１発光層上に配置される第２発光層、及び前記第２発光層上に配置される電子注入及び輸送層を含むことができる。
以上のように、上述したような有機発光表示装置は、タッチスクリーン機能を具備することができる。
本発明の一実施例による有機発光表示装置を説明するための概念回路図である。 図１に示された有機発光表示装置の一画素を説明するための平面図である。 図２のI-I'線による断面図である。 図３のＡ領域の拡大図である。 図３のＢ領域の拡大図である。 本発明の他の実施例による有機発光表示装置を説明するための断面図である。 図６のＣ領域の拡大図である。 図８は図６のＤ領域の拡大図である。 図９は図６のＥ領域の拡大図である。 図６、図７に示された副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 図６、図８に示された副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 図６、図１０に示された副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置の副画素を説明するための断面図であり、図６のＣ領域の拡大図である。 本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置の副画素を説明するための断面図であり、図６のＤ領域の拡大図である。 本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置の副画素を説明するための断面図であり、図６のＥ領域の拡大図である。 図６、図１３の副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 図６、図１４の副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 図６、図１５の副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置の副画素を説明するための断面図であり、図６のＣ領域の拡大図である。 本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置の副画素を説明するための断面図であり、図６のＤ領域の拡大図である。 本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置の副画素を説明するための断面図であり、図６のＥ領域の拡大図である。 図６、図１９の副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 図６、図２０の副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 図６、図２１の副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。 本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置を説明するための断面図である。 図２５に示された副画素の配置を説明するための平面図である。 図２５に示された副画素の配置を説明するための平面図である。 図２５に示された副画素の配置を説明するための平面図である。 図２５に示された副画素の配置を説明するための平面図である。
本発明は、多様な変更を加えることができ、さまざまな形態を持つことができるところ、特定実施例を図面に例示して本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなくて、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。各図面を説明しながら類似した参照符号を類似した構成要素に付けた。添付された図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際より拡大して図示したものである。第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用されうるが、前記構成要素らは、前記用語によって限定されてはならない。前記用語らは、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を脱しないつつ、第１構成要素は第２構成要素に命名されることができ、類似に第２構成要素も第１構成要素に命名されることができる。単数の表現は文脈上明白に違わない限り、複数の表現を含む。
本願において、「含む」または「持つ」などの用語は、明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。また、階、膜、領域、板などの部分が他の部分「上に」あるとした場合、これは他の部分「真上に」ある場合のみならず、その中間にまた他の部分がある場合をも含む。反対に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「下に」あるとした場合、これは他の部分「真下に」ある場合のみならず、その中間にまた他の部分がある場合をも含む。
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例についてより詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例による有機発光表示装置を説明するための概念回路図である。
図１を参照すれば、本発明の一実施例による有機発光表示装置は、映像を表示するための表示部１０を具備する表示パネルＤＰ、スキャンドライブ２０及びデータドライブ３０を含むことができる。
前記スキャンドライブ２０及び前記データドライブ３０は、それぞれ信号配線に接続されて、前記表示パネルＤＰの前記表示部１０と電気的に連結されることができる。ここで、前記信号配線は、スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎ、データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍ及び電源供給線ＶＬを含み、少なくとも一つの信号配線は、他の信号配線と交差することができる。
これをより詳しく説明すると、前記スキャンドライブ２０は、複数の前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎによって前記表示部１０と電気的に連結されることができる。前記スキャンドライブ２０は、前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎを介して前記表示部１０にスキャン信号を送ることができる。前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎは、前記表示パネルＤＰから一方向、例えば、第１方向に延びることができる。
前記データドライブ３０は、前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍに電気的に連結される。したがって、前記データドライブ３０は、複数の前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍによって前記表示部１０と電気的に連結されることができる。前記データドライブ３０は、前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍを介して前記表示部１０にデータ信号を送ることができる。
前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍは、前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎと違う方向、例えば、第２方向に延びて、前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎと交差することができる。前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍ、及び前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎは、互いに交差することができる。例えば、第１方向及び第２方向は互いに概ね直交しており、スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎと、データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍとは互いに概ね直交している。ただし、スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎと、データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍとは、例えば絶縁層を介して互いに絶縁されている。
前記電源供給線ＶＬは、前記表示部１０に電源を印加することができる。前記電源供給線ＶＬは、前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍ、及び前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎと互いに交差することができる。より具体的には、電源供給線ＶＬは、第２方向に延びる第１部分（図１において破線で示された表示部１０の外に位置する）と、第２方向に延びる第１部分から分岐して第１方向に延びる第２部分と、第１方向に延びる第２部分から各画素に対応して第２方向に延びる第３部分と、を有する。電源供給線ＶＬの第２方向に延びる第３部分は、第１方向に延びるスキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎと交差し得る。また、電源供給線ＶＬの第１方向に延びる部分は、第２方向に延びるデータ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍと交差し得る。ただし、電源供給線ＶＬと、スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、・・・ＳＬｎ及びデータ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍとは、例えば絶縁層を介して互いに絶縁されている。
前記表示部１０は、複数の画素ＰＸを含むことができる。各画素ＰＸは、前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬｍのうち、対応するデータ線、前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬｎのうち対応するスキャン線、及び前記電源供給線ＶＬのうち対応する電源供給線ＶＬとそれぞれ電気的に連結されることができる。前記各画素ＰＸは、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ、駆動薄膜トランジスターＴＲｄ、キャパシターＣ（図２）、及び有機発光素子ＯＬＥＤを含むことができる。キャパシターＣは、図１において、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓのドレイン電極及び駆動薄膜トランジスターＴＲｄのゲート電極の間に連結されて位置する。
前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄは、前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬｎ、及び前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬｍのうち対応する前記スキャン線及び前記データ線に接続する。前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄは、半導体活性層、前記半導体活性層とは絶縁されたゲート電極、及び前記半導体活性層に接続するソース電極及びドレイン電極を具備する。ここで、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄは、ボトムゲート型トランジスターであり得、ゲート電極が下層であり、ゲート電極上に絶縁層が配置され、絶縁層上に半導体活性層が配置され、半導体活性層上に互いに離隔されて対向するソース電極及びドレイン電極が配置され得る。また、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄは、トップゲート型トランジスターであり得、互いに離隔されて対向するソース電極及びドレイン電極が下層であり、ソース電極及びドレイン電極上に半導体活性層が配置され、半導体活性層上に絶縁層が配置され、絶縁層上にゲート電極が配置され得る。
前記表示部１０は、前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬｍと平行に配置される赤外線センサーＩＲＳ（図２）をさらに含むことができる。ここで、前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、・・・ＤＬｍ及び前記赤外線センサーＩＲＳは、互いに異なる基板に重畳されるように配置されることができる。前記赤外線センサーＩＲＳは、人の手または物体が前記表示パネルＤＰの特定位置をタッチすれば、タッチされた位置を感知することができる。
詳細に図示されていないが、前記有機電界発光表示装置は、前記駆動薄膜トランジスターのしきい値電圧を補償するために、追加的に複数の薄膜トランジスター及びキャパシターをさらに含むことができる。
一方、前記有機電界発光表示装置の駆動について簡略に説明すると、前記スキャンドライブ２０から前記スキャン線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬｎに沿ってスキャン信号が、前記データドライブ３０から前記データ線ＤＬ１、ＤＬ２、ＤＬｍに沿ってデータ信号が、前記各画素ＰＸに伝達される。前記スキャン信号及び前記データ信号を受ける前記各画素ＰＸのスイッチング薄膜トランジスターＴＲｓは、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄをオン／オフすることができる。前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄは、前記データ信号による駆動電流を前記有機発光素子ＯＬＥＤに供給する。前記駆動電流の供給を受けた有機発光素子ＯＬＥＤは、前記駆動電流を利用して光を生成することができる。
前記データ信号を一定期間保存するためのキャパシターＣが前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓの前記ドレイン電極及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ゲート電極の間に連結されて位置する。前記キャパシターＣに保存されたデータ信号は、前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓがオフされた状態においても前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ゲート電極に一定のデータ信号を印加することができる。
また、前記赤外線センサーＩＲＳは、人の手または物体が前記表示パネルＤＰの特定位置をタッチすれば、タッチされた位置の感知信号を発生させる。前記感知信号は、別途のドライバーIＣ（図示せず）に送信されることができる。
以下、図２乃至図５を利用して前記有機発光表示装置の構造についてより具体的に説明する。前記有機発光表示装置で、基板から前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄ及び前記有機発光素子ＯＬＥＤが配置される方向を「上部」に想定して説明する。つまり、基板１１０が下層であり、その上部にスイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄ及び前記有機発光素子ＯＬＥＤが配置される。
図２は、図１に示された有機発光表示装置の一画素を説明するための平面図、図３は、図２のI-I'線による断面図、図４は、図３のＡ領域の拡大図、図５は、図３のＢ領域の拡大図である。
図２乃至図５を参照すれば、有機発光表示装置の画素は、発光領域ＬＥＡ及び非発光領域ＮＬＥＡに区分される第１基板１００、及び前記第１基板１００に向い合う第２基板２００を含む。図２では、一例として、１行１列に位置する画素ＰＸにおけるスイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄ、キャパシターＣｓｔを記載している。その他の画素ＰＸにおいても同様の構成である。
前記第１基板１００の前記非発光領域ＮＬＥＡには、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ、駆動薄膜トランジスターＴＲｄ、前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄに電気的に接続するキャパシターＣｓｔが配置されることができる。また、前記第１基板１００の前記発光領域ＬＥＡには、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄに電気的に接続する有機発光素子ＯＬＥＤを含むことができる。
前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄは、図１に示されたスキャン線ＳＬ１、データ線ＤＬ１、及び電源供給線ＶＬに接続することができる。より具体的には、例えば、１行１列に位置するスイッチング薄膜トランジスターＴＲｓのゲート電極ＧＥはスキャン線ＳＬ１に接続され、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓのソース電極ＳＥはデータ線ＤＬ１に接続され、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓのドレイン電極ＤＥはキャパシターＣを介して駆動薄膜トランジスターＴＲｄのゲート電極に接続される。１行１列に位置する駆動薄膜トランジスターＴＲｄのゲート電極ＧＥはキャパシターＣを介してスイッチング薄膜トランジスターＴＲｓのドレイン電極ＤＥに接続され、駆動薄膜トランジスターＴＲｄｓのソース電極ＳＥは電源供給線ＶＬに接続され、駆動薄膜トランジスターＴＲｄｓのドレイン電極ＤＥは有機発光素子ＯＬＥＤに接続される。
これをより詳しく説明すると、まず、前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄは、第１ベース基板１１０上に配置されることができる。前記第１ベース基板１１０は、リジッドタイプ（Ｒｉｇｉｄ ｔｙｐｅ）のベース基板でありえるし、フレキシブルタイプ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｔｙｐｅ）のベース基板でもありえる。前記リジッドタイプのベース基板は、硝子ベース基板、石英ベース基板、硝子セラミックスベース基板及び結晶質硝子ベース基板のうちいずれか一つでありえる。前記フレキシブルタイプのベース基板は、高分子有機物を含むフィルムベース基板及びプラスチックベース基板のうちいずれか一つでありえる。前記第１ベース基板１１０に適用される物質は、製造工程の際、高い処理温度に対して抵抗性（または耐熱性）を有することが好ましい。
また、前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄは、それぞれ前記第１ベース基板１１０上に配置された半導体活性層ＳＡ、前記半導体活性層ＳＡに絶縁されたゲート電極ＧＥ、及び前記半導体活性層ＳＡに接続するソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥを具備することができる。
前記半導体活性層ＳＡは、非晶質シリコンａ−Ｓｉ、多結晶シリコンｐ-Ｓｉ及び酸化物半導体のうちいずれか一つを含むことができる。また、前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄのそれぞれにおいて、前記半導体活性層ＳＡは、前記ソース電極ＳＥ及び前記ドレイン電極ＤＥに接続する領域は、不純物がドーピングまたは注入されたソース領域及びドレイン領域でありえるし、前記ソース領域及び前記ドレイン領域の間の領域は、チャンネル領域でありえる。ここで、前記酸化物半導体は、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ及びこれらの混合物のうち少なくとも一つを含むことができる。例えば、前記酸化物半導体は、ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）を含むことができる。
一方、図面上には図示しなかったが、前記半導体活性層ＳＡが酸化物半導体を含む場合、前記酸化物半導体活性層ＳＡの上部及び下部に、前記酸化物半導体活性層ＳＡに流入される光を遮断するための光遮断膜を配置することもできる。
前記半導体活性層ＳＡと前記第１ベース基板１１０との間には、バッファー層１２０が配置されることができる。前記バッファー層１２０は、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜のうちいずれか一つでありえるし、前記シリコン酸化膜及び前記シリコン窒化膜を含む多重膜構造でありえる。前記バッファー層１２０は、前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄ及び前記有機発光素子ＯＬＥＤに不純物が拡散することを防止して、水気及び酸素の浸透を防止する。また、前記バッファー層１２０は、前記第１ベース基板１１０の表面を平坦化することができる。
前記半導体活性層ＳＡ及び前記第１ベース基板１１０上には、前記半導体活性層ＳＡをカバーして、前記半導体活性層ＳＡ及び前記ゲート電極ＧＥを絶縁させるゲート絶縁膜１３０が配置される。前記ゲート絶縁膜１３０は、シリコン酸化物ＳｉＯ２及びシリコン窒化物ＳｉＮｘのうち少なくともいずれか一つを含む。
前記ゲート絶縁膜１３０上には、一方向に延びた前記スキャン線ＳＬ１及び第１キャパシター電極Ｃ１が配置される。前記スキャン線ＳＬ１の一部は、前記画素ＰＸに延びて前記半導体活性層ＳＡの前記チャンネル領域と重畳する前記ゲート電極ＧＥでありえる。
前記ゲート絶縁膜１３０及び前記ゲート電極ＧＥ上には、階間絶縁膜１４０が配置されることができる。前記階間絶縁膜１４０は、前記ゲート絶縁膜１３０と同様にシリコン酸化物及びシリコン窒化物のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。また、前記階間絶縁膜１４０は、前記半導体活性層ＳＡの前記ソース領域及び前記ドレイン領域の一部を露出させることができる。
前記階間絶縁膜１４０上には、前記スキャン線ＳＬ１と絶縁されて交差する前記データ線ＤＬ１、前記電源供給線ＶＬ、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓの前記ソース電極ＳＥ及び前記ドレイン電極ＤＥ、及び駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ソース電極ＳＥ及び前記ドレイン電極ＤＥ、第２キャパシター電極Ｃ２が配置される。スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ソース電極ＳＥ、前記ドレイン電極ＤＥ、前記第２キャパシター電極Ｃ２、前記データ線ＤＬ１及び前記電源供給線ＶＬは光を反射する物質を含むことができる。例えば、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ソース電極ＳＥ、前記ドレイン電極ＤＥ、前記第２キャパシター電極Ｃ２、前記データ線ＤＬ１及び前記電源供給線ＶＬは、アルミニウムＡｌまたはアルミニウム合金（Ａｌ−Ａｌｌｏｙ）を含むことができる。また、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ソース電極ＳＥ及び前記ドレイン電極ＤＥは、前記階間絶縁膜によって、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ及び駆動薄膜トランジスターＴＲｄのそれぞれの前記ゲート電極ＧＥと絶縁されることができる。また、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓの前記ソース電極ＳＥ及び前記ドレイン電極ＤＥは、スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓの前記ソース領域及び前記ドレイン領域に接続する。同様に、駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ソース電極ＳＥ及び前記ドレイン電極ＤＥは、駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ソース領域及び前記ドレイン領域に接続する。
一方、本実施例では前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄ及び前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓすべてがトップゲート構造の薄膜トランジスターの場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄ及び前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓのうち少なくともいずれか一つはボトムゲート構造の薄膜トランジスターでありえる。
前記キャパシターＣｓｔは、第１キャパシター電極Ｃ１及び第２キャパシター電極Ｃ２を具備する。前記第１キャパシター電極Ｃ１は、前記スキャン線ＳＬ１及び前記ゲート電極ＧＥと同じ物質からなることができ、同一層上に配置されることができる。すなわち、前記第１キャパシター電極Ｃ１は、前記ゲート絶縁膜１３０上に配置されることができる。前記第２キャパシター電極Ｃ２は、前記データ線ＤＬ１、前記電源供給線ＶＬ、前記ソース電極ＳＥ及び前記ドレイン電極ＤＥと同じ物質からなることができ、同一層上に配置されることができる。キャパシターＣｓｔにおいて、第１キャパシター電極Ｃ１と第２キャパシター電極Ｃ２との間に階間絶縁膜１４０が介在することで電荷が蓄積される。
前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄ及び前記キャパシターＣｓｔが配置された前記第１ベース基板１１０上には、第１保護膜１５０が配置される。すなわち、前記第１保護膜１５０は、前記スイッチング薄膜トランジスターＴＲｓ、前記駆動薄膜トランジスターＴＲｄ及び前記キャパシターＣｓｔをカバーすることができる。また、前記第１保護膜１５０は、駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ドレイン電極ＤＥの一部を露出させるコンタクトホールＣＨを具備することができる。
前記第１保護膜１５０は、少なくとも一つの膜を含むことができる。例えば、前記第１保護膜１５０は、無機保護膜及び前記無機保護膜上に配置される有機保護膜を含むことができる。
前記無機保護膜は、シリコン酸化物及びシリコン窒化物のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。また、前記有機保護膜は、アクリル（Ａｃｒｌｙ）、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＡ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）及びＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）のうちいずれか一つを含むことができる。すなわち、前記有機保護膜は、透明で、かつ流動性があって下部構造の屈曲を緩和させて平坦化させることができる平坦化膜でありえる。
前記第１保護膜１５０上には、前記有機発光素子ＯＬＥＤが配置されることができる。前記有機発光素子ＯＬＥＤは、駆動薄膜トランジスターＴＲｄの前記ドレイン電極ＤＥに接続する第１電極Ｅ１、前記第１電極Ｅ１上に配置される第１有機膜ＯＬ１、前記第１有機膜ＯＬ１上に配置される第２有機膜ＯＬ２、及び前記第２有機膜ＯＬ２上に配置される第２電極Ｅ２を含むことができる。ここで、前記第１有機膜ＯＬ１及び前記第２有機膜ＯＬ２のうちいずれか一つは、可視光線を出射し、前記第１有機膜ＯＬ１及び前記第２有機膜ＯＬ２のうちいずれか他の一つは、赤外線を出射することができる。
本実施例では、前記第１電極Ｅ１が反射型アノード電極であり、前記第２電極Ｅ２が透過型カソード電極であり、前記第１有機膜ＯＬ１が赤外線を出射して、前記第２有機膜ＯＬ２が可視光線を出射する場合を例として説明する。
図４に示すように、前記第１電極Ｅ１は、前記第１保護膜１５０上に配置される第１導電膜Ｅ１１、及び前記第１導電膜Ｅ１１上に配置される第２導電膜Ｅ１２を含むことができる。前記第１導電膜Ｅ１１は、電気伝導度及び光反射率の優秀な物質からなることができる。例えば、前記第１導電膜Ｅ１１は、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｎｉ、及びこれらの合金のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。前記第２導電膜Ｅ１２は、前記第２電極Ｅ２に比べて仕事関数の高い透明導電性酸化物を含むことができる。例えば、前記第２導電膜Ｅ１２は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺＴＯ（Ｚｉｎｃ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＴＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、及びＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のうちいずれか一つを含むことができる。
図３に示すように、前記第１電極Ｅ１は、画素定義膜ＰＤＬによって一部が露出されることができる。前記画素定義膜ＰＤＬは、有機絶縁物質を含むことができる。例えば、前記画素定義膜ＰＤＬは、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリルレート（ＰＭＭＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリアミド、ポリイミド、ポリアリールエーテル、ヘテロサイクリックポリマー、パリレン、フッ素系高分子、エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、シロキサン系樹脂、及びシラン樹脂のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。
前記第１有機膜ＯＬ１は、前記画素定義膜ＰＤＬによって露出した前記第１電極Ｅ１上に配置されることができる。前記第１有機膜ＯＬ１は、前記第１電極Ｅ１及び前記第２電極Ｅ２を介して電源が供給されると、赤外線の光を生成することができ、例えば赤外線の中で近赤外線領域の光を生成することもできる。また、前記第１有機膜ＯＬ１は、下記の化学式１のようにランタン族物質を含む有機化合物でありえる。
[化学式１]
Figure 0006622969

ここで、前記Ｌｎは、Ｙｂ、Ｎｄ、及びＥｒのうちいずれか一つでありえる。
前記第２有機膜ＯＬ２は、前記第１有機膜ＯＬ１上に配置されることができる。前記第２有機膜ＯＬ２は、少なくとも発光層ＥＭＬを含み、一般的に多層薄膜構造を有することができる。前記発光層から生成される光の色相は、赤色、緑色、青色、及び白色のうちいずれか一つでありえるが、本実施例ではこれを限定するものではない。例えば、前記発光層から生成される光の色相は、マゼンタ、シアン、イエローのうちいずれか一つでありえる。
前記第２電極Ｅ２は、前記第２有機膜ＯＬ２上に配置され、前記第１電極Ｅ１に比べて仕事関数の小さい物質を含むことができる。例えば、前記第２電極Ｅ２は、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、及びこれらの合金のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。また、前記第２電極Ｅ２は、光を透過させることができる程度の厚さを有することができる。
一方、前記第２電極Ｅ２上には、前記第２電極Ｅ２の電圧降下（ＩＲ−ｄｒｏｐ）を防止するための透明導電膜が配置されることもできる。前記透明導電膜は、前記第２導電層Ｅ１２と同一の物質を含むことができる。
図３に示すように、前記第２基板２００の前記赤外線センサーＩＲＳは、前記第１基板１００の非発光領域ＮＬＥＡに対応して配置されることができる。すなわち、前記赤外線センサーＩＲＳは、前記有機発光素子ＯＬＥＤと重畳しないように配置されることができる。例えば、前記赤外線センサーＩＲＳは、前記データ線ＤＬ１及び前記スキャン線ＳＬ１のうちいずれか一つと平行に配置されることができる。好ましくは、前記赤外線センサーＩＲＳは、前記データ線ＤＬ１に重畳して配置されることができる。つまり、図１に示すように、前記赤外線センサーＩＲＳは、前記データ線ＤＬ１、Ｄｌ２、ＤＬｎ・・・に重畳して配置されることができる。前記赤外線センサーＩＲＳは、図５に示すように、赤外線センシングトランジスターＴＲｉ、及び前記赤外線センシングトランジスターＴＲｉと電気的に連結されるリードアウトトランジスターＴＲｒｅａｄｏｕｔを具備することができる。
これをより詳しく説明すると、まず、前記赤外線センシングトランジスターＴＲｉ及び前記リードアウトトランジスターＴＲｒｅａｄｏｕｔは、第２ベース基板２１０の下部に配置されることができる。前記第２ベース基板２１０は、前記第１ベース基板１１０と同一の物質を含むことができる。すなわち、前記第２ベース基板２１０は、リジッドタイプのベース基板でありえるし、フレキシブルタイプのベース基板でもありえる。
また、前記赤外線センシングトランジスターＴＲｉ及び前記リードアウトトランジスターＴＲｒｅａｄｏｕｔは、それぞれ前記第２ベース基板２１０の下部に配置された半導体活性層ＳＡ、前記半導体活性層ＳＡに絶縁されたゲート電極ＧＥ、及び前記半導体活性層ＳＡに接続するソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥを具備することができる。
赤外線センシングトランジスターＴＲｉ及びリードアウトトランジスターＴＲｒｅａｄｏｕｔの前記半導体活性層ＳＡは、シリコンゲルマニウムＳｉＧｅ、非晶質シリコンａ−Ｓｉ、多結晶シリコンｐ-Ｓｉ及び酸化物半導体のうちいずれか一つ、例えば、非晶質シリコンを含むことができる。また、赤外線センシングトランジスターＴＲｉ及びリードアウトトランジスターＴＲｒｅａｄｏｕｔの前記半導体活性層ＳＡの中で前記ソース電極ＳＥ及び前記ドレイン電極ＤＥに接続する領域は、不純物がドーピングまたは注入されたソース領域及びドレイン領域でありえるし、前記ソース領域及び前記ドレイン領域の間の領域はチャンネル領域でありえる。
前記半導体活性層ＳＡ及び前記第２ベース基板２１０の間には、前記半導体活性層ＳＡに流入される光を遮断するための光遮断膜２３０が配置されることができる。ここで、前記光遮断膜２３０は、赤外線は透過させることができるが、可視光線は反射または吸収することができる。
前記赤外線センシングトランジスターＴＲｉの前記ドレイン電極ＤＥ及び前記リードアウトトランジスターＴＲｒｅａｄｏｕｔの前記ソース電極ＳＥは、電気的に連結されることができる。したがって、前記赤外線センシングトランジスターＴＲｉは、赤外線を感知して赤外線感知信号を生成し、前記赤外線感知信号を前記リードアウトトランジスターＴＲｒｅａｄｏｕｔに伝送する。また、前記リードアウトトランジスターＴＲｒｅａｄｏｕｔは、前記赤外線感知信号を外部コントローラーに伝送することができる。
前記赤外線センサーＩＲＳの配置された前記第２ベース基板２１０の下部には、第２保護膜２２０が配置されることができる。前記第２保護膜２２０は、前記赤外線センサーＩＲＳをカバーすることができる。
前記第２保護膜２２０の下部には、光遮断パターンＢＭが配置されることができる。前記光遮断パターンＢＭは、前記赤外線センサーＩＲＳと重畳し、一般的なブラックマトリックス物質を含むことができる。前記光遮断パターンＢＭは、画素の境界に対応する部分に形成され、画素以外の部分に光が透過することを遮断する。
前記有機発光表示装置は、前記有機発光素子ＯＬＥＤから可視光線及び赤外線を同時に出射することができる。また、前記赤外線センサーＩＲＳが前記有機発光素子ＯＬＥＤと重畳しないように配置されるので、前記有機発光表示装置の開口率が向上されることができる。したがって、前記有機発光表示装置は、表示品質の低下を防止することができる。
以下、図６乃至図２３を通じて本発明の他の実施例について説明する。図６乃至図２３において、図１乃至図５に示された構成要素と等しい構成要素は等しい参照番号を付与し、それについての具体的な説明は略する。また、図６乃至図２３では重複された説明を避けるために、図１乃至図５と異なる点について主に説明する。
図６は、本発明の他の実施例による有機発光表示装置を説明するための断面図、図７は、図６のＣ領域の拡大図、図８は、図６のＤ領域の拡大図、図９は、図６のＥ領域の拡大図、図１０乃至図１２は図７乃至図９に示された副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。
図６乃至図１２を参照すれば、有機発光表示装置は複数の副画素Ｒ、Ｇ、Ｂを具備する第１基板１００、及び複数の赤外線センサーＩＲＳを具備する第２基板を含むことができる。前記第１基板１００の前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂは、互いに異なる色相の光を出射する。
以下では、前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂらが互いに異なる色相の光を出射する第１乃至第３副画素Ｒ、Ｇ、Ｂらを具備する場合を例として前記第１基板１００についてより詳しく説明する。
前記第１基板１００の前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂは少なくとも一つの薄膜トランジスターＴＲ、及び前記薄膜トランジスターＴＲに接続する有機発光素子ＯＬＥＤを具備することができる。
前記薄膜トランジスターＴＲは、第１ベース基板１１０上に配置された半導体活性層ＳＡ、前記半導体活性層ＳＡに絶縁されたゲート電極ＧＥ、及び前記半導体活性層ＳＡに接続するソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥを具備することができる。
前記薄膜トランジスターＴＲ上には、第１保護膜１５０が配置されて、前記第１保護膜１５０は前記ドレイン電極ＤＥの一部を露出させる。前記第１保護膜１５０上には、前記ドレイン電極ＤＥに接続する前記有機発光素子ＯＬＥＤが配置されることができる。前記有機発光素子ＯＬＥＤは、可視光線及び赤外線を同時に出射することができる。
前記有機発光素子ＯＬＥＤは、前記ドレイン電極ＤＥに接続する第１電極Ｅ１、画素定義膜ＰＤＬによって露出した前記第１電極Ｅ１上に配置される有機膜ＯＬ、及び前記有機膜ＯＬ上に配置される第２電極Ｅ２を含むことができる。
前記第１電極Ｅ１は、前述の図４に示すように、前記第１保護膜１５０上に配置される第１導電膜Ｅ１１、及び前記第１導電膜Ｅ１１上に配置される第２導電膜Ｅ１２を含むことができる。前記第１導電膜Ｅ１１は、電気伝道度及び光反射率の優秀な物質からなることができる。前記第２導電膜Ｅ１２は、前記第２電極Ｅ２に比べて仕事関数の高い透明導電性酸化物を含むことができる。
前記有機膜ＯＬは、前記第１電極Ｅ１上に配置されて、少なくとも第１発光層ＥＭＬ１及び第２発光層ＥＭＬ２を具備することができる。ここで、前記第１発光層ＥＭＬ１及び前記第２発光層ＥＭＬ２のうちいずれか一つは可視光線を出射し、その他の一つは赤外線を出射することができる。なお、図７に示すように、図６のＣ部分を拡大した副画素Ｂでは、第２発光層ＥＭＬ２として第２発光層ＢＥＭＬ２が配置されている。また、図８に示すように、図６のＤ部分を拡大した副画素Ｇでは、第２発光層ＥＭＬ２として第２発光層ＧＥＭＬ２が配置されている。また、図９に示すように、図６のＥ部分を拡大した副画素Ｒでは、第２発光層ＥＭＬ２として第２発光層ＲＥＭＬ２が配置されている。
以下では、前記第１発光層ＥＭＬ１が赤外線を出射し、前記第２発光層ＥＭＬ２が（第２発光層ＢＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＲＥＭＬ２）可視光線を出射する場合を例として前記有機膜ＯＬについてより詳しく説明する。
図７〜図９に示すように、前記有機膜ＯＬは、前記第１電極Ｅ１上に配置される正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬ、前記正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬ上に配置される第１発光層ＥＭＬ１、前記第１発光層ＥＭＬ１上に配置される補助層ＡＬ、前記補助層ＡＬ上に配置される第２発光層ＥＭＬ２（第２発光層ＢＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＲＥＭＬ２）、前記第２発光層ＥＭＬ２上に配置される電子注入及び輸送層ＥＩＴＬを含むことができる。
前記正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬは、前記第１電極Ｅ１から供給される正孔を前記第１発光層ＥＭＬ１及び前記第２発光層ＥＭＬ２（第２発光層ＢＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＲＥＭＬ２）に注入して輸送することができる。
前記第１発光層ＥＭＬ１は、前記第１電極Ｅ１及び前記第２電極Ｅ２を介して電源が供給されると、赤外線の光を生成することができ、例えば近赤外線領域の光を生成することもできる。前記第１発光層ＥＭＬ１は、下記の化学式２のようにランタン族物質を含む有機化合物でありえる。
[化学式２]
Figure 0006622969
ここで、前記Ｌｎは、Ｙｂ、Ｎｄ、及びＥｒのうちいずれか一つでありえる。
前記補助層ＡＬは、前記第１発光層ＥＭＬ１を通過した前記正孔が前記第２発光層ＥＭＬ２（第２発光層ＢＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＲＥＭＬ２）に效果的に伝達されるようにすることができる。また、前記補助層ＡＬは、前記第１乃至第３副画素Ｒ、Ｇ、Ｂごとに厚さが異なるように配置され、前記第２発光層ＥＭＬ２から出射された光の色相別共振距離を合わせることができる。
前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２は、赤色光、緑色光、青色光及び白色光のうちいずれか一つを出射することができる。例えば、前記第１副画素Ｂの前記第２発光層ＢＥＭＬ２は、青色光を出射することができ、前記第２副画素Ｇの前記第２発光層ＧＥＭＬ２は、緑色光を出射することができ、前記第３副画素Ｒの前記第２発光層ＲＥＭＬ２は、赤色光を出射することができる。一方、前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２から出射される光の色相を本実施例ではこれを限定するものではない。例えば、前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２から出射される光は、マゼンタ光、シアン光、及びイエロー光のうちいずれか一つでありえる。
前記電子注入及び輸送層ＥＩＴＬは、前記第２電極Ｅ２から供給される電子を前記第１発光層ＥＭＬ１及び前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２に注入して輸送することができる。
前記第２電極Ｅ２は、前記有機膜ＯＬ上に配置されて、前記第１電極Ｅ１に比べて仕事関数の小さい物質を含むことができる。例えば、前記第２電極Ｅ２は、Ｍｏ、Ｗ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ及びこれらの合金のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。また、前記第２電極Ｅ２は、光を透過させることができる程度の厚さを有することができる。
また、前記第２電極Ｅ２上には、前記第２電極Ｅ２の電圧降下（ＩＲ-ｄｒｏｐ）を防止するための透明導電膜（図示せず）が配置されることもできる。前記透明導電膜は、前記第２導電層Ｅ１２と同一の物質を含むことができる。
一方、図６、図７の前記第１副画素Ｂは、前記第２発光層ＢＥＭＬ２から出射される青色光、及び前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線は、図１０に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
また、図６、図８の前記第２副画素Ｇは、前記第２発光層ＧＥＭＬ２から出射される緑色光、及び前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線は、図１１に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
また、図６、図９の前記第３副画素Ｒは、前記第２発光層RＥＭＬ２から出射される赤色光、及び前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線は図１２に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
第２ベース基板２１０、前記第２ベース基板２１０の下部に配置される赤外線センサーＩＲＳ、前記赤外線センサーＩＲＳをカバーする第２保護膜２２０、前記第２保護膜２２０の下部に配置される光遮断パターンＢＭ、及び前記光遮断パターンＢＭの間の領域に配置されるカラーフィルターＣＦを含むことができる。
前記第２ベース基板２１０は、前記第１ベース基板１１０と同一の物質を含むことができる。すなわち、前記第２ベース基板２１０は、リジッドタイプのベース基板でありえるし、フレキシブルタイプのベース基板でありえる。
前記赤外線センサーＩＲＳ及び前記光遮断パターンＢＭは、前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの間の領域に対応して配置されることができる。したがって、前記光遮断パターンＢＭは、前記第１基板１００の前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂから出射される光が前記赤外線センサーＩＲＳに直接入射されることを防止することができる。
前記第１副画素Ｂに対応する前記カラーフィルターＣＦは、青色カラーフィルターでありえるし、前記第２副画素Ｇに対応する前記カラーフィルターＣＦは、緑色カラーフィルターでありえるし、前記第３副画素Ｒに対応する前記カラーフィルターＣＦは、赤色カラーフィルターでありえる。一方、前記カラーフィルターＣＦは、前記有機発光素子ＯＬＥＤから出射する光が赤色光、緑色光、及び青色光のうちいずれか一つである場合、省略されうる。
前記有機発光表示装置は、前記有機発光素子ＯＬＥＤから可視光線及び赤外線を同時に出射することができる。また、前記赤外線センサーＩＲＳが前記有機発光素子ＯＬＥＤと重畳しないように配置されるので、前記有機発光表示装置の開口率が向上されることができる。したがって、前記有機発光表示装置は、表示品質の低下を防止することができる。
また、前記赤外線センサーＩＲＳが前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの間に配置されるので、反射される赤外線の経路を最小化することができる。したがって、前記赤外線センサーＩＲＳの感度が向上されることができる。例えば、赤外線センサーＩＲＳが副画素Ｒ、Ｇ、Ｂに対して１つ設けられている場合には、赤外線センサーＩＲＳと各副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの有機発光素子ＯＬＥＤとの離隔距離が長くなり、有機発光素子ＯＬＥＤからの赤外線の経路が長くなり得る。しかし、赤外線センサーＩＲＳが、副画素Ｂと副画素Ｇとの間、副画素Ｇと副画素Ｒとの間・・・というように各副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの間に設けられているので、赤外線センサーＩＲＳと各副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの有機発光素子ＯＬＥＤとの離隔距離を短くできる。よって、前述の通り、赤外線センサーＩＲＳの感度が向上する。
図１３乃至図１５は、本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置の副画素を説明するための断面図、図１３は、図６のＣ領域の拡大図、図１４は、図６のＤ領域の拡大図、図１５は、図６のＥ領域の拡大図である。また、図１６乃至図１８は、図１３乃至図１５の副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。
図６、図１３乃至図１８を参照すれば、有機発光表示装置の副画素Ｒ、Ｇ、Ｂは、有機発光素子ＯＬＥＤを具備することができる。前記有機発光素子ＯＬＥＤは、第１電極Ｅ１、画素定義膜ＰＤＬによって露出した前記第１電極Ｅ１上に配置される有機膜ＯＬ、及び前記有機膜ＯＬ上に配置される第２電極Ｅ２を含むことができる。
図１３〜図１５に示すように、前記有機膜ＯＬは、前記第１電極Ｅ１上に配置される正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬ、前記正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬ上に配置される補助層ＡＬ、前記補助層ＡＬ上に配置される第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１、前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１上に配置される第２発光層ＥＭＬ２、前記第２発光層ＥＭＬ２上に配置される電子注入及び輸送層ＥＩＴＬを含むことができる。ここで、前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１は、可視光線を出射し、前記第２発光層ＥＭＬ２は赤外線を出射することができる。なお、図１３に示すように、図６のＣ部分を拡大した副画素Ｂでは、第１発光層ＢＥＭＬ１が配置されている。また、図１４に示すように、図６のＤ部分を拡大した副画素Ｇでは、第１発光層ＧＥＭＬ１が配置されている。また、図１５に示すように、図６のＥ部分を拡大した副画素Ｒでは、第１発光層ＲＥＭＬ１が配置されている。
前記正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬは、前記第１電極Ｅ１から供給される正孔を前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１及び前記第２発光層ＥＭＬ２に注入して輸送することができる。
前記補助層ＡＬは、前記正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬを通過した前記正孔が、前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１に效果的に伝達されるようにすることができる。また、前記補助層ＡＬは、前記第１乃至第３副画素Ｒごとに厚さが異なるように配置され、前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１から出射された光の色相別共振距離を合わせることができる。
前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１は、赤色光、緑色光、青色光及び白色光のうちいずれか一つを出射することができる。例えば、前記第１副画素Ｂの前記第１発光層ＢＥＭＬ１は、青色光を出射することができ、前記第２副画素Ｇの前記第１発光層ＧＥＭＬ１は、緑色光を出射することができ、前記第３副画素Ｒの前記第１発光層ＲＥＭＬ１は、赤色光を出射することができる。
一方、前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１から出射される光の色相を本実施例ではこれを限定するものではない。例えば、前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１から出射される光は、マゼンタ光、シアン光、及びイエロー光のうちいずれか一つでありえる。
前記第２発光層ＥＭＬ２は、前記第１電極Ｅ１及び前記第２電極Ｅ２を介して電源が供給されると、赤外線の光を生成することができ、例えば近赤外線領域の光を生成することもできる。前記第２発光層ＥＭＬ２は、下記の化学式３のようにランタン族物質を含む有機化合物でありえる。
[化学式３]
Figure 0006622969
ここで、前記Ｌｎは、Ｙｂ、Ｎｄ、及びＥｒのうちいずれか一つでありえる。
前記電子注入及び輸送層ＥＩＴＬは、前記第２電極Ｅ２から供給される電子を前記第１発光層ＲＥＭＬ１、ＧＥＭＬ１、ＢＥＭＬ１及び前記第２発光層ＥＭＬ２に注入して輸送することができる。
一方、前記第１副画素Ｂは、前記第１発光層ＢＥＭＬ１から出射される青色光、及び前記第２発光層ＥＭＬ２から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、図６、図１３の前記第２発光層ＥＭＬ２から出射される赤外線は、図１６に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
また、前記第２副画素Ｇは、前記第１発光層ＧＥＭＬ１から出射される緑色光、及び前記第２発光層ＥＭＬ２から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、図６、図１４の前記第２発光層ＥＭＬ２から出射される赤外線は、図１７に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
また、前記第３副画素Ｒは、前記第１発光層ＲＥＭＬ１から出射される赤色光、及び前記第２発光層ＥＭＬ２から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、図６、図１５の前記第２発光層ＥＭＬ２から出射される赤外線は、図１８に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
図１９乃至図２１は、本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置の副画素を説明するための断面図で、図１９は、図６のＣ領域の拡大図、図２０は、図６のＤ領域の拡大図、図２１は、図６のＥ領域の拡大図である。また、図２２乃至図２４は、図１９乃至２１の副画素から出射される赤外線のスペクトラムを説明するためのグラフである。
図６、図１９乃至図２４を参照すれば、有機発光表示装置の副画素Ｒ、Ｇ、Ｂは、有機発光素子ＯＬＥＤを具備することができる。前記有機発光素子ＯＬＥＤは、第１電極Ｅ１、画素定義膜ＰＤＬによって露出した前記第１電極Ｅ１上に配置される有機膜ＯＬ、及び前記有機膜ＯＬ上に配置される第２電極Ｅ２を含むことができる。
図１９〜図２０に示すように、前記有機膜ＯＬは、前記第１電極Ｅ１上に配置される正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬ、前記正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬ上に配置される補助層ＡＬ、前記補助層ＡＬ上に配置される第１発光層ＥＭＬ１、前記第１発光層ＥＭＬ１上に配置される第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２、前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２上に配置される電子注入及び輸送層ＥＩＴＬを含むことができる。ここで、前記第１発光層ＥＭＬ１は、赤外線を出射し、前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２は、可視光線を出射することができる。なお、図１９に示すように、図６のＣ部分を拡大した副画素Ｂでは、第２発光層ＢＥＭＬ２が配置されている。また、図２０に示すように、図６のＤ部分を拡大した副画素Ｇでは、第２発光層ＧＥＭＬ２が配置されている。また、図２１に示すように、図６のＥ部分を拡大した副画素Ｒでは、第３発光層ＲＥＭＬ３が配置されている。
前記補助層ＡＬは、前記正孔注入及び輸送層ＨＩＴＬを通過した前記正孔が前記第１発光層ＥＭＬ１に效果的に伝達されるようにすることができる。また、前記補助層ＡＬは、前記第１乃至第３副画素Ｒごとに厚さが異なるように配置され、前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２から出射された光の色相別共振距離を合わせることができる。
前記第１発光層ＥＭＬ１は、前記第１電極Ｅ１及び前記第２電極Ｅ２を介して電源が供給されると、赤外線の光を生成することができ、例えば近赤外線領域の光を生成することもできる。前記第１発光層ＥＭＬ１は、下記の化学式４のようにランタン族物質を含む有機化合物でありえる。
[化学式４]
Figure 0006622969
ここで、前記Ｌｎは、Ｙｂ、Ｎｄ、及びＥｒのうちいずれか一つでありえる。
前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２は、赤色光、緑色光、青色光及び白色光のうちいずれか一つを出射することができる。例えば、前記第１副画素Ｂの前記第２発光層ＢＥＭＬ２は、青色光を出射することができ、前記第２副画素Ｇの前記第２発光層ＧＥＭＬ２は、緑色光を出射することができ、前記第３副画素Ｒの前記第２発光層ＲＥＭＬ２は、赤色光を出射することができる。
一方、前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２から出射される光の色相を本実施例では、これを限定するものではない。例えば、前記第２発光層ＲＥＭＬ２、ＧＥＭＬ２、ＢＥＭＬ２から出射される光は、マゼンタ光、シアン光、及びイエロー光のうちいずれか一つでありえる。
一方、前記第１副画素Ｂは、前記第２発光層ＢＥＭＬ２から出射される青色光、及び前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、図６、図１９の前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線は、図２２に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
また、前記第２副画素Ｇは、前記第２発光層ＧＥＭＬ２から出射される緑色光、及び前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、図６、図２０の前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線は、図２３に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
また、前記第３副画素Ｒは、前記第２発光層ＲＥＭＬ２から出射される赤色光、及び前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線を同時に出射することができる。ここで、図６、図２２の前記第１発光層ＥＭＬ１から出射される赤外線は、図２４に示されたようなスペクトラム特性を有することができる。
図２５は、本発明のまた他の実施例による有機発光表示装置を説明するための断面図で、図２６乃至図２９は、図２５に示された副画素の配置を説明するための平面図である。図２５乃至図２９を参照すれば、有機発光表示装置は複数の副画素、例えば、第１乃至第４副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲを具備する第１基板１００、及び複数の赤外線センサーＩＲＳを具備する第２基板を含むことができる。
前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲは、互いに異なる色相の光を出射する。前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲそれぞれは、少なくとも一つの薄膜トランジスターＴＲ、及び前記薄膜トランジスターＴＲに接続する有機発光素子ＯＬＥＤを具備することができる。ここで、前記第１乃至第３副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの前記有機発光素子ＯＬＥＤそれぞれは、可視光線、例えば、赤色光、緑色光、青色光及び白色光のうちいずれか一つを出射することができる。また、前記第４副画素ＩＲの前記有機発光素子ＯＬＥＤは、赤外線を出射することができる。
前記第１乃至第４副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの前記有機発光素子ＯＬＥＤは、各副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの各薄膜トランジスターＴＲに接続することができる。また、各副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの各有機発光素子ＯＬＥＤは、前記薄膜トランジスターＴＲに接続する第１電極Ｅ１、画素定義膜ＰＤＬによって露出した前記第１電極Ｅ１上に配置される有機膜ＯＬ、及び前記有機膜ＯＬ上に配置される第２電極Ｅ２を含むことができる。
前記第１乃至第４副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの前記有機膜ＯＬは、少なくとも発光層ＥＭＬを含み、一般的に多層薄膜構造を有することができる。例えば、前記有機膜ＯＬは、正孔を注入する正孔注入層ＨＩＬ、正孔の輸送性が優秀で前記発光層ＥＭＬで結合することができなかった電子の移動を抑制して、正孔と電子の再結合の機会を増加させるための正孔輸送層ＨＴＬ、注入された電子と正孔の再結合によって光を出射する前記発光層ＥＭＬ、前記発光層ＥＭＬで結合することができなかった正孔の移動を抑制するための正孔抑制層ＨＢＬ、電子を前記発光層ＥＭＬに円滑に輸送するための電子輸送層ＥＴＬ、及び電子を注入する電子注入層ＥＩＬを具備することができる。
前記第１乃至第３副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの前記発光層ＥＭＬは、赤色光、緑色光、青色光及び白色光のうちいずれか一つを出射することができる。また、前記第４副画素ＩＲの前記発光層ＥＭＬは、赤外線を出射することができる。
第２ベース基板２１０、前記第２ベース基板２１０の下部に配置される赤外線センサーＩＲＳ、前記赤外線センサーＩＲＳをカバーする第２保護膜２２０、前記第２保護膜２２０の下部に配置される光遮断パターンＢＭ、及び前記光遮断パターンＢＭの間の領域に配置される光フィルターＬＦを含むことができる。
前記赤外線センサーＩＲＳ及び前記光遮断パターンＢＭは、前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂの間の領域に対応して配置されることができる。したがって、前記光遮断パターンＢＭは、前記第１基板１００の前記副画素Ｒ、Ｇ、Ｂらから出射される光が前記赤外線センサーＩＲＳに直接入射されることを防止することができる。
前記第１副画素Ｂに対応する前記光フィルターＬＦは、青色カラーフィルターでありえるし、前記第２副画素Ｇに対応する前記光フィルターＬＦは、緑色カラーフィルターでありえるし、前記第３副画素Ｒに対応する前記光フィルターＬＦは、赤色カラーフィルターでありえるし、前記第４副画素IＲに対応する前記光フィルターＬＦは、赤外線フィルターでありえる。
一方、前記第１乃至第４副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲは、図２６乃至図２９に示されたように、多様な形態で配置されることができる。すなわち、図２６及び図２７のように、前記第１乃至第４副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲは前記有機発光表示装置の輝度、及び前記第４副画素ＩＲから出射される赤外線の光量を考慮して格子形状で配置されることができる。
また、前記第１乃至第４副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲは、図２８に示されたように、ストライプタイプで配置されることができる。また、前記第１乃至第４副画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲは、図２９に示されたように、ペンタイルタイプで配置されることもできる。
以上のように、上述したような有機発光表示装置は、タッチスクリーン機能を具備することができる。また、前記有機発光表示装置は、有機発光素子から可視光線及び赤外線を同時に出射して、赤外線センサーが内蔵されて開口率の減少を防止することができる。したがって、前記有機発光表示装置は、タッチスクリーン機能を具備するとともに画質の低下を防止することができるという効果を奏する。
以上の詳細な説明は、本発明を例示して説明したものである。また、前述の内容は、本発明の好ましい実施形態を現わして説明したものに過ぎず、前述のように本発明は多様な他の組み合わせ、変更及び環境で使用可能であり、本明細書に開示された発明の概念の範囲、開示内容と均等な範囲及び/または、当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は、開示された実施状態で本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された特許請求の範囲は、他の実施状態をも含むものと解釈されなければならない。
１００ 第１基板、
１１０ 第１ベース基板、
１２０ バッファー層、
１３０ ゲート絶縁膜、
１４０ 階間絶縁膜、
１５０ 第１保護膜、
２００ 第２基板、
２１０ 第２ベース基板、
２２０ 第２保護膜、
ＤＬ データ線、
ＳＬ スキャン線、
ＶＬ 電源供給線、
ＴＲｓ スイッチング薄膜トランジスター
Ｃｓｔ キャパシター、
ＯＬＥＴ 有機発光トランジスター、
ＳＡ 半導体活性層、
ＧＥ ゲート電極、
ＳＥ ソース電極、
ＤＥ ドレイン電極、
ＬＥＡ 発光領域、
ＮＬＥＡ 非発光領域、
Ｅ１ 第１電極、
Ｅ１１ 第１導電層、
Ｅ１２ 第２導電層、
Ｅ２ 第２電極、
Ｅ３ 第３電極、
ＯＬ、ＯＬ１、ＯＬ２ 有機膜、
ＨＩＴＬ 正孔注入及び輸送層、
ＥＭＬ１、ＥＭＬ２ 発光層、
ＡＬ 補助層、
ＥＩＴＬ 電子注入及び輸送層

Claims (11)

  1. 発光領域及び非発光領域に区分される画素を具備して、前記発光領域に配置される有機発光素子を具備する第１基板と、
    前記非発光領域に対応して配置される赤外線センサーを具備する第２基板と、を含み、
    前記有機発光素子は、可視光線及び赤外線を出射して、前記赤外線センサーは前記非発光領域に対応して配置され、
    第２基板は、第１基板の出射面側に配置され、赤外線センサーは、第２基板の裏面側に配置され、ここで、第１基板の出射面側は、有機発光素子が具備された側であり、また、第２基板の裏面は、第１基板に対向する面であり、
    赤外線センサーは、赤外線を感知して赤外線感知信号を生成する赤外線センシングトランジスターと、前記赤外線感知信号を外部コントローラーに伝送するリードアウトトランジスターとを含み、赤外線センシングトランジスターのドレイン電極と、リードアウトトランジスターのソース電極とが、電気的に連結されており、
    第２基板は、画素の間の境界に対応する部分に形成されて、画素以外の部分に光が透過することを遮断する光遮断パターンを備え、この光遮断パターンが、赤外線センシングトランジスターを裏面側から覆うことを特徴とする有機発光表示装置。
  2. 赤外線センサーは、第１基板上のデータ線またはスキャン線に平行に延びるように配置され、
    赤外線センシングトランジスター及びリードアウトトランジスターの半導体活性層と、第２基板との間には、赤外線を透過させることができるが、可視光線は反射または吸収する光遮断膜が配置され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。
  3. 前記有機発光素子は、
    第１電極と、
    前記第１電極上に配置される第１有機膜と、
    前記第１有機膜上に配置される第２有機膜と、
    を含み、
    前記第１有機膜及び前記第２有機膜のうちいずれか一つは可視光線を出射して、他の一つは赤外線を出射することを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光表示装置。
  4. 前記第１有機膜及び前記第２有機膜のうち前記赤外線を出射する有機膜は、下記の化学式１を満足する有機化合物を含み、
    [化学式１]
    Figure 0006622969

    前記Ｌｎは、Ｙｂ、Ｎｄ、及びＥｒうちいずれか一つであることを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置。
  5. 前記赤外線を出射する有機膜から出射される光は、近赤外線であることを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置。
  6. 互いに離隔されて配置される複数の副画素を具備する複数の画素を含む第１基板と、
    前記赤外線を検出することができる赤外線センサーを具備する第２基板と、を含み、
    前記副画素は、可視光線及び赤外線を出射する有機発光素子を具備して、前記赤外線センサーは前記副画素の間の領域に対応して配置され、
    第２基板は、第１基板の出射面側に配置され、赤外線センサーは、第２基板の裏面側に配置され、ここで、第１基板の出射面側は、有機発光素子が具備された側であり、また、第２基板の裏面は、第１基板に対向する面であり、
    赤外線センサーは、赤外線を感知して赤外線感知信号を生成する赤外線センシングトランジスターと、前記赤外線感知信号を外部コントローラーに伝送するリードアウトトランジスターとを含み、赤外線センシングトランジスターのドレイン電極と、リードアウトトランジスターのソース電極とが、電気的に連結されており、
    第２基板は、副画素の間の領域に形成されて、副画素以外の部分に光が透過することを遮断する光遮断パターンを備え、この光遮断パターンが、赤外線センシングトランジスターを裏面側から覆うことを特徴とする有機発光表示装置。
  7. 赤外線センサーは、第１基板上のデータ線またはスキャン線に平行に延びるように配置され、
    赤外線センシングトランジスター及びリードアウトトランジスターの半導体活性層と、第２基板との間には、赤外線を透過させることができるが、可視光線は反射または吸収する光遮断膜が配置されることを特徴とする請求項６に記載の有機発光表示装置。
  8. 前記有機発光素子は、第１電極と、
    前記第１電極上に配置される第１発光層、及び前記第１発光層上に配置される第２発光層を具備する有機膜と、
    前記有機膜上に配置される第２電極と、を含み、
    前記第１発光層及び前記第２発光層のうちいずれか一つは可視光線を出射して、他の一つは赤外線を出射することを特徴とする請求項６または７に記載の有機発光表示装置。
  9. 前記有機膜は、前記第１電極上に配置される正孔注入及び輸送層と、
    前記正孔注入及び輸送層上に配置されて、前記赤外線を出射する前記第１発光層と、
    前記第１発光層上に配置される補助層と、
    前記補助層上に配置されて、前記可視光線を出射する第２発光層と、
    前記第２発光層上に配置される電子注入及び輸送層と、
    を含むことを特徴とする請求項８に記載の有機発光表示装置。
  10. 前記有機膜は、前記第１電極上に配置される正孔注入及び輸送層と、
    前記正孔注入及び輸送層上に配置される補助層と、
    前記補助層上に配置される前記第１発光層と、
    前記第１発光層上に配置される第２発光層と、
    前記第２発光層上に配置される電子注入及び輸送層と、
    を含むことを特徴とする請求項８に記載の有機発光表示装置。
  11. 前記第１発光層及び前記第２発光層のうち前記赤外線を出射する発光層は、下記の化学式２を満足する有機化合物を含み、
    [化学式２]
    Figure 0006622969

    前記Ｌｎは、ランタン族物質であることを特徴とする請求項８に記載の有機発光表示装置。
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