(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に光を放出する画素領域、及び前記画素領域に隣接し、外光を透過させる透過領域を含む画素に区画される第１基板と、前記第１基板に対向して配され、前記第１基板に区画された前記画素を密封する第２基板と、を含む表示素子と、
前記表示素子に対して前記第１方向に配され、前記外光を所定方向に回転する円偏光に偏光し、当該円偏光を通過させる光学フィルタと、
前記表示素子に対して前記第１方向の反対方向に配され、前記外光の反射率を変換する光反射率変換素子と、
を含む表示装置であって、
前記画素は、
前記第１基板上に形成され、少なくとも１つの薄膜トランジスタを含む画素回路部と、
前記画素回路部と電気的に連結されるように形成された第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在し、発光層を含む有機膜と、
前記第１電極の周辺部および前記第２電極の周辺部との間に介在する画素定義膜と、を含み
前記第１電極、および前記画素定義膜が、前記画素領域内に位置し、前記透過領域内に位置しない、表示装置。
【請求項２】
前記画素は、さらに、
少なくとも前記画素回路部を覆うように形成された第１絶縁膜と、を含み、
前記第１電極は、前記第１絶縁膜上に、前記画素回路部と重畳しないように隣接して配され、透明な導電性物質を含み、
前記第２電極は、前記第１電極の方向に光が放出するように光反射可能に形成され、前記画素領域内に配される、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記光学フィルタは、前記第１基板上で、前記第２基板の反対側に配され、
前記光反射率変換素子は、前記第２基板に対して前記第１基板の反対側に配されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記画素において、前記画素領域は、前記透過領域を挟んで互いに離隔して複数配されていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記画素定義膜は、前記第１絶縁膜上に、前記第１電極の一部を覆わないように位置し、
前記有機膜は、前記画素定義膜によって覆われていない前記第１電極の一部上に位置することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記画素は、さらに、
少なくとも前記画素回路部を覆うように形成された第１絶縁膜と、を含み、
前記第１電極は、前記第１絶縁膜上に、前記画素回路部を覆うように重畳されるように配され、光の反射が可能な導電性物質の反射膜を含み、
前記第２電極は、前記第１電極と反対の方向に光を放出するように光透過が可能なように形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光学フィルタは、前記第２基板上で、前記第１基板の反対側に配され、
前記光反射率変換素子は、前記第１基板に対して前記第２基板の反対側に配されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記画素において、前記画素領域は、前記透過領域を挟んで互いに離隔して複数配されていることを特徴とする請求項６または７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記画素定義膜は、前記第１絶縁膜上に、前記第１電極の一部を覆わないように位置し、
前記有機膜は、前記画素定義膜によって覆われていない前記第１電極の一部上に位置することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記光学フィルタは、線偏光フィルタと波長／４のリターダとを結合したもの、または円偏光フィルタ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表示装置。
【請求項１１】
前記光反射率変換素子の、前記外光の反射率と前記外光の透過率との和が１であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記光反射率変換素子は、液晶表示素子またはエレクトロクロミック素子であ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表示装置。
【請求項１３】
前記エレクトロクロミック素子は、
電源が印加される１対の透明電極層と、
前記１対の透明電極層間に含まれ、前記透明電極層で印加された電源によって相が変化し、光反射率が調節されるエレクトロクロミック物質を含むエレクトロクロミック物質層と、を含むことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
第１モードで、前記光反射率変換素子は、前記光学フィルタ及び表示素子を通過して入射する前記外光を透過させることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１５】
第２モードで、前記光反射率変換素子は、前記光学フィルタ及び表示素子を通過して入射する前記外光を反射させることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第２モードで、前記光反射率変換素子によって反射される前記外光は、前記光学フィルタをさらに通過することができないことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
第３モードで、前記光反射率変換素子は、前記光学フィルタ及び表示素子を通過して入射する前記外光を、一部は反射させ、一部は透過させることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第３モードで、前記光反射率変換素子によって一部反射される前記外光は、前記光学フィルタをさらに通過することができないことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
第１方向に光を放出する画素領域、及び前記画素領域に隣接し、外光を透過させる透過領域を含む画素に区画される第１基板と、前記第１基板に対向して配され、前記第１基板に区画された前記画素を密封する第２基板と、を含む表示素子；前記表示素子に対して前記第１方向に配され、前記外光を所定方向に回転する円偏光に偏光し、当該円偏光を通過させる光学フィルタ；前記表示素子に対して前記第１方向とは反対の第２方向に配され、前記外光の反射率を変換させる光反射率変換素子；を含む表示装置であって、前記画素は、前記第１基板上に形成され、少なくとも１つの薄膜トランジスタを含む画素回路部、前記画素回路部と電気的に連結されるように形成された第１電極、前記第１電極と対向する第２電極、前記第１電極と前記第２電極との間に介在し、発光層を含む有機膜、ならびに前記第１電極の周辺部および前記第２電極の周辺部との間に介在する画素定義膜、を含み、前記第１電極、および前記画素定義膜が、前記画素領域内に位置し、前記透過領域内に位置しない、表示装置の駆動方法において、
前記光反射率変換素子に互いに異なる電源を印加し、前記光学フィルタ及び前記表示素子を通過する前記外光の反射率を調節することを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
第１モードでは、
前記光反射率変換素子に第１電源を印加する段階と、
前記表示素子により、前記第１方向に画像を表示する段階と、を含み、
前記外光が前記第２方向に、前記光学フィルタ、表示素子及び前記光反射率変換素子を通過することを特徴とする請求項１９に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２１】
第２モードでは、
前記光反射率変換素子に第２電源を印加する段階と、
前記表示素子により、前記第１方向に画像を表示する段階と、を含み、
前記外光が前記第２方向に、前記光学フィルタ、表示素子を通過し、当該通過した前記外光が、前記光反射率変換素子によって、前記第１方向に反射され、
当該反射された前記外光は、前記表示素子を通過するが、前記光学フィルタを通過することができないことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２２】
第３モードでは、
前記光反射率変換素子に第３電源を印加する段階と、
前記表示素子により、前記第１方向に画像を表示する段階と、を含み、
前記外光が前記第２方向に、前記光学フィルタ、表示素子を通過し、当該通過した前記外光のうち一部は、前記光反射率変換素子によって、前記第１方向に反射されるが、残りの一部は、前記光反射率変換素子を前記第２方向に通過し、
当該一部反射された前記外光は、前記表示素子を通過するが、前記光学フィルタを通過することができないことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係り、さらに詳細には、モード別に透光率を変化させる表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置は、視野角、コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）、応答速度、消費電力などの面で特にすぐれるために、ＭＰ３プレーヤや携帯電話のような個人用携帯機器から、ＴＶ（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）に至るまで、応用範囲が拡大している。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、厚みと重さとを減らすことができる。また、有機発光表示装置は、装置内部の薄膜トランジスタや有機発光素子を透明に形成して、画素領域と別個に透過領域（または透過ウィンドウ）を形成することによって、画像を表示すると同時に装置の反対側を見通すことのできる略透明な表示装置（以下、透明表示装置と称する）として形成することができる。
【０００３】
ところで、このような透明表示装置では、透過率は固定されており、ユーザによって表示装置の透過率を調節することはできない。一方、透明表示装置は、外光反射によって、明暗比（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｒａｔｉｏ）が低下するという短所がある。これは、透明表示装置が、前面に光学フィルタを有し、反射される光を防止しても、透過領域を介して背面から入る光のために、明暗比が低下するためである。従って、透明表示装置の特徴である透明度を有しつつも周辺が明るい場合、明暗比の低下を減らすことのできる表示装置を開発することが急務である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００４−００９４８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のような目的を達成するために、本発明は、第１方向に光を放出する画素領域、及び前記画素領域に隣接し、外光を透過させる透過領域を含む画素に区画される第１基板と、前記第１基板に対して配され、前記第１基板に区画された前記画素を密封する第２基板と、を含む表示素子；前記表示素子に対して前記第１方向に配され、前記外光を所定方向に回転する円偏光（ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙ  ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｌｉｇｈｔ）に偏光し、当該円偏光を通過させる光学フィルタ；前記表示素子に対して前記第１方向の反対の第２方向に配され、前記外光の反射率を変換させる光反射率変換素子；を含む表示装置を提供する。
【０００６】
本発明の他の特徴によれば、前記画素は、前記第１基板上に形成され、少なくとも１つの薄膜トランジスタを含み、前記画素領域内に位置する画素回路部と、前記画素回路部を含む前記画素領域と前記透過領域とを覆うように形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に、前記画素回路部と電気的に連結されるように形成され、前記画素領域内に位置し、前記画素回路部と重畳しないように隣接して配され、透明な導電性物質を含む第１電極と、前記第１電極の方向に光を放出するように、光の反射が可能なように形成され、前記第１電極と対向し、前記画素領域内に位置する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、発光層を含む有機膜と、を含む。
【０００７】
本発明の他の特徴によれば、前記光学フィルタは、前記第１基板上で、前記第２基板の反対側に配され、前記光反射率変換素子は、前記第２基板に対して前記第１基板の反対側に配される。
【０００８】
本発明の他の特徴によれば、前記画素において、前記画素領域は、前記透過領域を挟んで互いに離隔して複数配されている。
【０００９】
本発明の他の特徴によれば、前記第１絶縁膜上に、前記第１電極の一部は覆わず、前記画素領域の少なくとも一部に位置し、前記透過領域には位置しないように備わった第２絶縁膜をさらに含み、前記有機膜は、前記第２絶縁膜によって覆われていない前記第１電極の一部上に位置することを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、前記画素は、前記第１基板上に形成され、少なくとも１つの薄膜トランジスタを含み、前記画素領域内に位置する画素回路部と、前記画素回路部を含む前記画素領域と前記透過領域とを覆うように形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に、前記画素回路部と電気的に連結されるように形成され、前記画素領域内に位置し、前記画素回路部を覆うように重畳されるように配され、光の反射が可能な導電性物質の反射膜を含む第１電極と、前記第１電極と反対になる方向に光を放出するように光透過が可能なように形成され、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、発光層を含む有機膜と、を含む。
【００１１】
本発明の他の特徴によれば、前記光学フィルタは、前記第２基板上で、前記第１基板の反対側に配され、前記光反射率変換素子は、前記第１基板に対して前記第２基板の反対側に配される。
【００１２】
本発明の他の特徴によれば、前記第１絶縁膜上に、前記第１電極の一部は覆わず、前記画素領域の少なくとも一部に位置し、前記透過領域には位置しないように備わった第２絶縁膜をさらに含み、前記有機膜は、前記第２絶縁膜によって覆われていない前記第１電極の一部上に位置することを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の特徴によれば、前記光学フィルタは、線偏光フィルタと波長／４のリターダとを結合したもの、または円偏光フィルタである。
【００１４】
本発明の他の特徴によれば、前記光反射率変換素子は、前記外光の反射率と前記外光の透過率との和が１である関係を有する。
【００１５】
本発明の他の特徴によれば、前記光反射率変換素子は、液晶表示素子またはエレクトロクロミック素子によって設けられてもよい。
【００１６】
本発明の他の特徴によれば、前記エレクトロクロミック素子は、電源が印加される１対の透明電極層と、前記１対の透明電極層間に含まれ、前記透明電極層で印加された電源によって相が変化し、光反射率が調節されるエレクトロクロミック物質を含むエレクトロクロミック物質層と、を含む。
【００１７】
本発明の他の特徴によれば、第１モードで、前記光反射率変換素子は、前記光学フィルタ及び表示素子を通過して入射する前記外光を透過させる。
【００１８】
本発明の他の特徴によれば、第２モードで、前記光反射率変換素子は、前記光学フィルタ及び表示素子を通過して入射する前記外光を反射させる。
【００１９】
本発明の他の特徴によれば、前記第２モードで、前記光反射率変換素子によって反射される前記外光は、前記光学フィルタをさらに通過することができない。
【００２０】
本発明の他の特徴によれば、第３モードで、前記光反射率変換素子は、前記光学フィルタ及び表示素子を通過して入射する前記外光を、一部は反射させ、一部は透過させる。
【００２１】
本発明の他の特徴によれば、前記第３モードで、前記光反射率変換素子によって一部反射される前記外光は、前記光学フィルタをさらに通過することができない。
【００２２】
前記のような目的を達成するために、本発明は、第１方向に光を放出する画素領域、及び前記画素領域と隣接し、外光を透過させる透過領域を含む画素に区画される第１基板と、前記第１基板に対向して配され、前記第１基板に区画された前記画素を密封する第２基板と、を含む表示素子；前記表示素子に対して前記第１方向に配され、前記外光を所定方向に回転する円偏光に偏光し、当該円偏光を通過させる光学フィルタ；前記表示素子に対して前記第１方向とは反対の第２方向に配され、前記外光の反射率を変換させる光反射率変換素子；を含む表示装置の駆動方法において、前記光反射率変換素子に互いに異なる電源を印加し、前記光学フィルタ及び前記表示素子を通過する前記外光の反射率を調節することによって、第１モード、第２モード及び第３モードを具現する表示装置の駆動方法を提供する。
【００２３】
本発明の他の特徴によれば、前記第１モードは、前記光反射率変換素子に第１電源を印加する段階と、前記表示素子で、前記第１方向に画像を表示する段階と、前記外光が第２方向に、前記光学フィルタ、表示素子及び前記光反射率変換素子を通過する段階と、を含む。
【００２４】
本発明の他の特徴によれば、前記第２モードは、前記光反射率変換素子に第２電源を印加する段階と、前記表示素子で、前記第１方向に画像を表示する段階と、前記外光が第２方向に、前記光学フィルタ、表示素子を通過する段階と、通過した前記外光が、前記光反射率変換素子によって、前記第１方向に反射される段階と、反射された前記外光は、前記表示素子を通過するが、前記光学フィルタを通過できない段階と、を含む。
【００２５】
本発明の他の特徴によれば、前記第３モードは、前記光反射率変換素子に第３電源を印加する段階と、前記表示素子で、前記第１方向に画像を表示する段階と、前記外光が第２方向に、前記光学フィルタ、表示素子を通過する段階と、通過した前記外光のうち一部は、前記光反射率変換素子によって、前記第１方向に反射されるが、残りの一部は、前記光反射率変換素子を前記第２方向に通過する段階と、一部反射された前記外光は、前記表示素子を通過するが、前記光学フィルタを通過できない段階と、を含む。
【００２６】
本発明の特徴は、後述する詳細な説明及び図面によって、さらに明確になるであろう。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、透明表示素子に光学フィルタ及び光反射率変換素子をそれぞれ配し、モードによって明暗比の低下を減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による表示装置を、概略的に図示した断面図である。
【図２】図１に図示された表示素子に含まれた画素の一実施形態を図示した図面である。
【図３】図１に図示された表示素子に含まれた画素の他の実施形態を図示した図面である。
【図４】図２及び図３に図示された副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂのうちいずれか１つの副画素の断面を図示した図面である。
【図５】本発明の他の実施形態による表示装置を概略的に図示した断面図である。
【図６】図５に図示された表示素子に含まれた画素の一実施形態を図示した図面である。
【図７】図５に図示された表示素子に含まれた画素の他の実施形態を図示した図面である。
【図８】図６及び図７に図示された副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂのうちいずれか１つの副画素の断面を図示した図面である。
【図９】本発明の一実施形態による表示装置のモード別駆動方法を図示した図面である。
【図１０】本発明の一実施形態による表示装置のモード別駆動方法を図示した図面である。
【図１１】本発明の一実施形態による表示装置のモード別駆動方法を図示した図面である。
【図１２】本発明の一実施形態による表示装置に含まれた光反射率変換素子を概略的に図示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができるが、特定実施形態を図面に例示し、以下詳細に説明する。しかし、それらは、本発明を、特定の実施形態について限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物ないし代替物を含むものであると理解せねばならない。本発明について説明するにあたり、関連した公知技術に係る具体的な説明が、本発明の要旨を不明確にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
第１、第２などの用語は、多様な構成要素について説明するために使われるが、構成要素は、用語によって限定されるものではない。用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使われる。
【００３１】
本出願で使用した用語は、単に特定の実施形態について説明するために使われたものであり、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に取り立てて意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「包含する」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものが存在するということを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性をあらかじめ排除するものではないと理解せねばならない。
【００３２】
以下、添付された図面に図示された本発明に係わる実施形態を参照しつつ、本発明の構成及び作用について詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態による表示装置１００を概略的に図示した断面図である。
【００３４】
図１を参照すれば、表示装置１００は、外光の透過が可能な透明な表示素子１０上に、光学フィルタ３及び光反射率変換素子４を備える。
【００３５】
表示素子１０は、背面発光（ｂｏｔｔｏｍ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）する有機発光表示装置であって、第１基板１、第１基板１上に備わったディスプレイ部、及びディスプレイ部を密封する第２基板２を具備する。ディスプレイ部は、複数個の画素に区画されており、画素は、第１基板１の方向に光を放出する画素領域３１、及び画素領域３１に隣接して外光を透過させる透過領域３２を含む。
【００３６】
光学フィルタ３は、表示素子１０が光を放出する第１基板１の外側に配される。光学フィルタ３は、所定の方向に回転する円偏光（ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙ  ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｌｉｇｈｔ）を通過させる。たとえば、光学フィルタ３は、線偏光フィルタと位相変換素子であるＬａｍｄａ／４リターダ（ｒｅｔａｒｄｅｒ）を結合したものまたは円偏光フィルタである。
【００３７】
光反射率変換素子４は、表示素子１０が光を放出しない方向である第２基板２の外側に配される。光反射率変換素子４は、モードによって、外光の反射率を変換させる。光反射率変換素子４としては、電場の印加によって液晶の配列が異なるようになり、透光率または反射率を変化させることができる液晶表示素子、または電源の印加によって、エレクトロクロミック物質の状態が変化し、透光率または反射率を変化させることができるエレクトロクロミック素子（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）などが使われてもよい。
【００３８】
一方、光反射率変換素子４は、光の反射率と透過率との和が常に１（または１００％）という条件を満足する。表示装置１００の明暗比は、下記数式１から与えられ、光反射率変換素子４を利用して、表示装置１００の明暗比制御を簡単にできるという長所がある。前述の条件がない場合、反射率と透過率との２つの変数を調節して表示装置１００の明暗比制御を行わなければならないが、光反射率変換素子４は、前述のような条件を満たすことによって、光反射率または透過率のうち１つの変数のみを調節し、表示装置１００の明暗比を簡単に制御できるという長所がある。
【００３９】
【数１】
0005956151.tif 000002
【００４０】
本発明の一実施形態によれば、光反射率変換素子４が光を透過させるモードであるとき、画像が具現される側に位置したユーザが、第２基板２の外側から第１基板１の外側方向に透過する第１外光により、第２基板２外側のイメージを観察できることは言うまでもない。また、第２外光は、表示装置１００を透過するので、表示装置１００の明暗比に影響を与えない。ここで、第１外光は、画像と同じ方向に出てくる外光であり、第２外光は、第１外光と反対方向の外光である。
【００４１】
光反射率変換素子４が、光を反射させるモードにある場合、第１外光は、表示装置１００を透過することができない。しかし、このモードでは、第１基板１の外側から第２基板２の外側方向に透過した第２外光が、光反射率変換素子４により反射され、さらに第１基板１の外側方向に出てきて明暗比を阻害する問題が発生する。本発明の一実施形態によれば、かような問題を解決するために、光学フィルタ３を配し、明暗比の低下を防止する。本発明の詳細な駆動態様については、追って図９ないし図１１を参照しつつ詳細に説明する。
【００４２】
図２は図１に図示された表示素子１０に含まれた画素の一実施形態を図示した図、図３は画素の他の実施形態を図示した図である。
【００４３】
画素は、複数個の副画素を含み、例えば、赤色副画素Ｐｒ、緑色副画素Ｐｇ、青色副画素Ｐｂを具備する。
【００４４】
各副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂは、画素領域３１と透過領域３２とを具備する。画素領域３１には、画素回路部３１１と発光部３１２とが含まれ、画素回路部３１１と発光部３１２とは、重畳しないように互いに隣接して配される。そうすることで、発光部３１２が第１基板１の方向に背面発光するとき、画素回路部３１１は光路を妨害することがない。
【００４５】
画素領域３１に隣接するように、外光を透過させる透過領域３２が配される。
【００４６】
透過領域３２は、図２から分かるように、各副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ別に独立して備わることもあり、図３から分かるように、各副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂにわたって、互いに連結されるように備わることもある。すなわち、ディスプレイ部全体で見るとき、画素は、共通の透過領域３２を挟み、互いに離隔された複数の画素領域３１を含むことができる。図３に示す実施形態の場合、外光が透過する透過領域３２の面積が広くなるため、ディスプレイ部全体の透過率が高くなる。
【００４７】
図３では、赤色副画素Ｐｒ、緑色副画素Ｐｇ及び青色副画素Ｐｂの透過領域３２が、いずれも連結されているように図示されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、赤色副画素Ｐｒ、緑色副画素Ｐｇ及び青色副画素Ｐｂのうち、互いに隣接したいずれか２つの副画素の透過領域３２だけ互いに連結されるように備えてもよい。
【００４８】
図４は、図２及び図３に図示された副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂのうちいずれか１つの副画素の断面図である。
【００４９】
図４から分かるように、画素回路部３１１には、薄膜トランジスタＴＲが配されるが、図示されているように、必ずしも１つの薄膜トランジスタＴＲではなく、複数の薄膜トランジスタＴＲが画素回路に備えられてもよい。画素回路には、薄膜トランジスタＴＲ以外にも、多数の薄膜トランジスタ及びストレージ・キャパシタがさらに含まれ、それらと連結されたスキャンライン、データライン及びＶｄｄラインなどの配線がさらに備わってもよい。
【００５０】
発光部３１２には、発光素子である有機発光素子ＥＬが配される。この有機発光素子ＥＬは、画素回路の薄膜トランジスタＴＲと電気的に連結されている。
【００５１】
以下では、表示素子の製造方法について説明する。
【００５２】
まず、第１基板１上には、バッファ膜２１１が形成され、このバッファ膜２１１上に、薄膜トランジスタＴＲを含んだ画素回路が形成される。
【００５３】
前記バッファ膜２１１上には、半導体活性層２１２が形成される。
【００５４】
前記バッファ膜２１１は、不純元素の浸透を防止し、表面を平坦化させる役割を行うものであり、このような役割を行うことができる多様な物質から形成される。一例として、前記バッファ膜２１１は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、アルミニウム酸化物、アルミニウム窒化物、チタン酸化物またはチタン窒化物などの無機物や、ポリイミド、ポリエステル、アクリルなどの有機物、またはそれらの積層体によって形成されてもよい。バッファ膜２１１は、必須構成要素ではなく、必要によっては具備されないこともある。
【００５５】
半導体活性層２１２は、多結晶シリコンから形成されるが、必ずしもそれに限定されるものではなく、酸化物半導体からも形成され、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の条件を満足する実数）である。このように、半導体活性層２１２を酸化物半導体で形成する場合、画素領域３１において、画素回路部３１１での透光度がさらに高まり、それにより、ディスプレイ部全体の外光透過度を上昇させることができる。
【００５６】
半導体活性層２１２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、ゲート電極２１４が形成される。
【００５７】
ゲート電極２１４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、この層間絶縁膜２１５上に、ソース電極２１６とドレイン電極２１７とが形成され、それぞれ半導体活性層２１２と、コンタクトホールを介してコンタクトされる。
【００５８】
前記のような薄膜トランジスタＴＲの構造は、必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な形態の薄膜トランジスタの構造が適用可能であることは言うまでもない。
【００５９】
このような薄膜トランジスタＴＲ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層または複数層の絶縁膜であってもよい。このパッシベーション膜２１８は、無機物または有機物から形成されてもよい。パッシベーション膜２１８は、画素領域３１と透過領域３２とをいずれも覆うように形成される。
【００６０】
パッシベーション膜２１８上には、図４から分かるように、薄膜トランジスタＴＲと電気的に連結された有機発光素子ＥＬの第１電極２２１が形成される。第１電極２２１は、あらゆる副画素別に独立したアイランド状に形成される。第１電極２２１は、画素領域３１内の発光部３１２に位置し、画素回路部３１１と重畳しないように配される。
【００６１】
パッシベーション膜２１８上には、有機絶縁物または無機絶縁物によって備わった画素定義膜２１９が形成される。
【００６２】
画素定義膜２１９は、第１電極２２１のエッジを覆い、その中央部を露出させるように第１開口２１９ａを覆っている。一方、画素定義膜２１９は、画素領域３１を覆うように備わるが、必ずしも画素領域３１全体を覆うように備わるものではなく、少なくとも一部、特に、第１電極２２１のエッジを覆い、透過領域３２には位置させない。画素定義膜２１９が透過領域３２には位置しないことによって、透過領域３２の外光透過効率がさらに上昇させることができる。
【００６３】
第１開口２１９ａを介して露出された第１電極２２１上には、有機膜２２３と、第２電極２２２とが順に積層される。第２電極２２２は、第１電極２２１と対向し、有機膜２２３と画素定義膜２１９とを覆い、画素領域３１内に位置する。第２電極２２２は、透過領域３２には位置しない。
【００６４】
有機膜２２３は、低分子有機膜または高分子有機膜が使われる。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）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料についても、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）などを始めとして多様に適用可能である。それら低分子有機膜は、真空蒸着法で形成されてもよい。このとき、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層及び電子注入層は共通層であり、赤色、緑色、青色の画素に共通に適用される。
【００６５】
第１電極２２１は、アノード電極の機能を行い、第２電極２２２は、カソード電極の機能を行うことができるが、もちろん、それら第１電極２２１と第２電極２２２との極性は、互いに反対になっても差し支えない。
【００６６】
本発明の一実施形態によれば、第１電極２２１を透明電極とし、第２電極２２２を反射電極としてもよい。第１電極２２１は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３などの透明な導電性物質を含んでもよい。そして、第２電極２２２は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、ＬｉまたはＣａなどから形成されてもよい。このような構成の有機発光素子ＥＬは、第２電極２２２側ではなく、第１電極２２１側に画像を具現する背面発光型（ｂｏｔｔｏｍ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｙｐｅ）になる。この場合、第２電極２２２は、ディスプレイ部全体に電圧降下が起きないように、十分な厚みに形成することにより、大面積表示装置１００に適用することができる。
【００６７】
図５は、本発明の他の実施形態による表示装置１００を概略的に図示した断面図である。
【００６８】
図５に図示された表示装置１００は、図１に図示された表示装置１００と異なり、表示素子１０が前面発光する有機発光表示装置である。従って、光学フィルタ３は、表示素子１０が光を放出する第２基板２の外側に配される。光反射率変換素子４は、表示素子１０が光を放出しない方向である第１基板１の外側に配される。それ以外の構成要素は、前述の図１の実施形態の対応する構成要素と、その機能が同一または類似しているので、それについての具体的な説明は省略する。
【００６９】
図５に図示された本発明の一実施形態によれば、光反射率変換素子４が光を透過するモードであるとき、画像が具現される側に位置したユーザが、第１基板１の外側から第２基板２の外側方向に透過する第１外光によって、第１基板１外側のイメージを観察することができる。また、第２外光は、表示装置１００を透過するので、明暗比に影響を与えない。
【００７０】
光反射率変換素子４が光を反射させるモードにある場合、第１外光は、表示装置１００を透過することができない。しかし、このモードで、第２基板２の外側から第１基板１の外側方向に透過した第２外光が、光反射率変換素子４を介して反射され、再び第２基板２の外側に出てきて、明暗比を阻害するという問題が発生する。これを解決するために、光学フィルタ３を配して、明暗比の低下を防止する。本発明の詳細な駆動は、図９ないし図１１を参照しつつ詳細に説明する。
【００７１】
図６は図５に図示された表示素子１０に含まれた画素の一実施形態を図示した図、図７は画素の他の実施形態を図示した図である。
【００７２】
図６及び図７に図示された画素は、図２及び図３に図示された画素とは異なり、画素領域３１に含まれる画素回路部３１１と発光部３１２とが互いに重畳するように配される。発光部３１２が第２基板２の方向に前面発光して、後述するように発光部３１２からの光が画素回路によって阻害されることがないので、画素回路部３１１と発光部３１２とが互いに重畳しても差し支えない。その上、発光部３１２が、画素回路を含む画素回路部３１１を覆うことによって、画素回路による光干渉を排除することができるという特徴がある。それ以外の構成要素は、前述の図２及び図３の実施形態の対応する構成要素とその機能が同一または類似しているので、それについての具体的な説明は省略する。
【００７３】
透過領域３２は、図６から分かるように、各副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ別に独立して備わることもあり、図７から分かるように、各副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂが、互いに連結されるように備わることもある。
【００７４】
図８は、図６及び図７に図示された副画素Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂのうち、いずれか１つの副画素の断面図である。
【００７５】
図８から分かるように、画素回路部３１１には、薄膜トランジスタＴＲが配され、発光部３１２には、発光素子の有機発光素子ＥＬが配される。
【００７６】
第１基板１上にバッファ膜２１１が形成され、バッファ膜２１１上に半導体活性層２１２が形成され、半導体活性層２１２上にゲート絶縁膜２１３、ゲート電極２１４、層間絶縁膜２１５が形成される。層間絶縁膜２１５上には、ソース電極２１６及びドレイン電極２１７が形成される。このような薄膜トランジスタＴＲを覆うように、絶縁膜の一種である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、画素領域３１と透過領域３２とをいずれも覆うように形成される。
【００７７】
パッシベーション膜２１８上には、図８から分かるように、薄膜トランジスタＴＲと電気的に連結された有機発光素子ＥＬの第１電極２２１が形成される。第１電極２２１は、画素領域３１内の発光部３１２に位置し、画素回路部３１１と重畳されて画素回路部３１１を覆うように配される。
【００７８】
パッシベーション膜２１８上には、有機絶縁物または無機絶縁物からなる画素定義膜２１９が形成される。
【００７９】
画素定義膜２１９は、第１電極２２１のエッジを覆って、その中央部は露出させるように第１開口２１９ａを覆っている。一方、画素定義膜２１９は、画素領域３１を覆ってもよいが、必ずしも画素領域３１全体を覆うように備わるものではなく、少なくとも一部、特に第１電極２２１のエッジを覆えばよい。画素定義膜２１９は、透過領域３２には位置しないことによって、透過領域３２の外光透過効率がさらに上昇しうる。
【００８０】
第１開口２１９ａにより露出された第１電極２２１上には、有機膜２２３と第２電極２２２とが順に積層される。
【００８１】
図８に図示された本発明の一実施形態によれば、第１電極２２１は透明な導電体と反射膜との積層構造からなり、第２電極２２２は半反射・半透過電極にであってもよい。ここで、透明な導電体は、仕事関数が大きいＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３などから備わりうる。一方、反射膜は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏ及びそれらの合金からなるグループから選択された少なくとも１つの金属を含むことを特徴とする。なお、第１電極２２１は、画素領域３１内に形成される。
【００８２】
第２電極２２２は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏまたはそれらの合金から形成されてもよい。ここで、第２電極２２２は、透過率が高くなるように、１００ないし３００Å厚の薄膜に形成することが望ましい。このような構成の有機発光素子ＥＬは、第２電極２２２または第２基板２の方向に画像を具現する前面発光型（ｔｏｐ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｙｐｅ）になる。
【００８３】
図９ないし図１１は、本発明の一実施形態による表示装置１００の各モード別駆動方法を図示したものである。
【００８４】
表示装置１００は、３種のモードに区別されるが、各モードは、光反射率変換素子４の光反射率によって区分され、光反射率は、光反射率変換素子４に印加される電源（電圧または電流）によって決定される。
【００８５】
図９を参照すれば、光反射率変換素子４が、表示装置１００の両側双方向いずれに向かう光も透過させる第１モードを示したものである。第１モードで、光反射率変換素子４には、第１電源が印加される。
【００８６】
表示素子１０では、Ｄ１の方向に画像５０が映し出される。一方、画像５０が映し出される方向に位置したユーザは、Ｄ１の方向に表示装置１００を透過する第１外光５１により、光反射率変換素子４の外側に位置した事物を見ることができる。
【００８７】
一方、第２外光５２はＤ２の方向に、光学フィルタ３、表示素子１０及び透明な光反射率変換素子４を透過する。ただし、光学フィルタ３を透過した第２’外光５２’は、所定の方向に回転する円偏光状態の光になる。
【００８８】
図１０を参照すれば、光反射率変換素子４が光を透過させずに反射させる第２モードを示したものである。第２モードで、光反射率変換素子４には、第１電源と異なる第２電源が印加される。
【００８９】
表示素子１０では、Ｄ１の方向に画像５０が映し出される。一方、画像５０が映し出される方向に位置したユーザは、光反射率変換素子４の外側に位置した事物を見ることができない。なぜならば、光反射率変換素子４が光を反射させるので、第１外光５１がＤ１の方向に、表示装置１００を透過しないためである。
【００９０】
一方、第２外光５２は、Ｄ２の方向に光学フィルタ３及び表示素子１０を透過することができる。光学フィルタ３を透過した第２’外光５２’は、上述したように、所定の方向に回転する円偏光状態の光になる。そして、あらゆる第２’外光５２’は、光反射率変換素子４によって、Ｄ１の方向に反射され、第２”外光５２”になる。光反射率変換素子４によって反射された第２”外光５２”は、回転方向が反転され、第２’外光と異なる他の方向に回転する円偏光状態の光になる。従って、透明な表示素子１０は第２”外光５２”を通過させるが、光学フィルタ３は第２”外光５２”を通過させない。
【００９１】
本実施形態によれば、光反射率変換素子４によって反射された第２”外光５２”が、光学フィルタ３を通過することができないので、画像５０が映し出される方向に位置したユーザに達することはない。従って、外光反射が消滅することで、表示装置１００の明暗比が最高となる。かような表示装置１００を使用すれば、周辺が明るい環境でも、外光反射なしに、黒色（ｂｌａｃｋ）を明確に具現することができる。
【００９２】
図１１を参照すれば、光反射率変換素子４が光を一部透過させると同時に、光を一部反射させる第３モードを示したものである。ここで、光反射率変換素子４の反射率と透過率とは、その和が１となる関係を有する。第３モードで、光反射率変換素子４には、第１電源及び第２電源と異なる第３電源が印加される。
【００９３】
表示素子１０では、Ｄ１の方向に画像５０が映し出される。一方、画像５０が映し出される方向に位置したユーザは、光反射率変換素子４の外側に位置した事物をある程度は見ることができる。なぜならば、光反射率変換素子４が第１外光５１を一部透過させ、一部反射させるためである。光反射率変換素子４を透過した第１’外光５１’は、Ｄ１の方向に進み、表示素子１０及び光学フィルタ３を透過してユーザに達する。一方、第１”外光５１”は、光反射率変換素子４で反射された光であり、光反射率変換素子４の反射率と透過率とは、その和が１（または１００％）になる関係を有する。
【００９４】
一方、第２外光５２は、Ｄ２の方向に光学フィルタ３及び表示素子１０を透過することができる。光学フィルタ３を透過した第２’外光５２’は、所定の方向に回転する円偏光状態の光になる。一部の第２’外光５２’は、光反射率変換素子４によってＤ１の方向に反射され、第２”外光５２”になる。そして、残りの一部の第２’外光５２’は、光反射率変換素子４をＤ２の方向に透過した第２”’外光５２”’になる。ここで、光反射率変換素子４の光の透過率と反射率との和が１（または１００％）であるために、第２”外光５２”の量と第２”’外光５２”’の量とを合わせれば、第２’外光５２’になる。また、光反射率変換素子４によって反射された第２”外光５２”は、回転方向が反転され、第２’外光５２’と異なる方向に回転する円偏光状態の光になる。この時、表示素子１０は第２”外光５２”を通過させるが、光学フィルタ３は第２”外光５２”を通過させない。なお、光反射率変換素子４を透過した第２”’外光５２”’は、第２’外光５２’と同じ方向に回転する円偏光状態の光である。
【００９５】
本実施形態によれば、光反射率変換素子４によって反射された第２”外光５２”が、光学フィルタ３を通過することができないので、画像５０が映し出される方向に位置したユーザに達することはない。従って、光反射率変換素子４が半透過である第３モードでも、外光反射が消滅し、表示装置１００の明暗比が低下しないという長所がある。
【００９６】
図１２は、本発明の一実施形態による表示装置１００に含まれた光反射率変換素子４を概略的に図示したものである。図１２で例に挙げた光反射率変換素子４は、エレクトロクロミック素子の一種であり、本発明は、図１２に図示されたところに限定されるものではなく、多様な構造を有したエレクトロクロミック素子を使用することができる。
【００９７】
図１２を参照すれば、エレクトロクロミック素子は、電源が印加される１対の透明電極層１１１，１１２を具備し、透明電極層１１１，１１２間に、エレクトロクロミック物質層１１３を含むことを特徴とする。
【００９８】
透明電極層１１１，１１２は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３などの透明な導電性物質を含む。透明電極層１１１，１１２の両方向の外側面に、基板１０１，１０２をさらに備えてもよい。
【００９９】
エレクトロクロミック物質層１１３は、透明電極層１１１，１１２に印加された電流または電圧によって相が変化して、光反射率が調節されるエレクトロクロミック物質を含む。例えば、エレクトロクロミック物質としては、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、ＨｘＷＯ３、タングステン酸化物（ＷＯ３）、ニッケル酸化物（ＮｉＯｘＨｙ）などを挙げることができる。
【０１００】
エレクトロクロミック素子は、透明電極層１１１，１１２に一定の電源が印加されれば、エレクトロクロミック物質が電解質溶液中のイオンや電子と反応し、透明状かつ鏡状に変わる。例えば、第１電源が印加された状態で、光反射率変換装置４は透明であるが、第２電源が印加された状態で、光反射率変換装置４は、不透明な鏡のような金属反射性質を示し、第３電源が印加された状態で、光反射率変換装置４は、半透明鏡の性質を示すことができる。電源の大きさと、光反射率変換装置４の反射率変化程度は、製品の製造時に決定され、すでに公知された技術であるから、具体的な説明は省略する。
【０１０１】
一方、エレクトロクロミック素子の構成は、これに限定されるものではなく、パラジウム（Ｐｄ）などを含んだ触媒層、アルミニウム（Ａｌ）などを含んだバッファ層、エレクトロクロミック物質のイオン伝導を手助けする電解質層などが、追加層１１４としてエレクトロクロミック物質層１１３上にさらに積層されてもよい。このような層は、エレクトロクロミック効率を上昇させるたり、エレクトロクロミック素子を安定化させる役割を行う。
【０１０２】
本発明は、添付された図面に図示された実施形態を参考にして説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、当技術分野で当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。よって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によってのみ決まるべきである。
【符号の説明】
【０１０３】
１        第１基板
２        第２基板
３        光学フィルタ
４        光反射率変換素子
１０      表示素子
３１      画素領域
３２      透過領域
５０      画像
５１      第１外光
５１’    第１’外光
５１”    第１”外光
５２      第２外光
５２’    第２’外光
５２”    第２”外光
５２”’  第２”’外光
１００    表示装置
１０１，１０２    基板
１１１，１１２    透明電極層
１１３    エレクトロクロミック物質層
１１４    追加層
２１１    バッファ膜
２１２    半導体活性層
２１３    ゲート絶縁膜
２１４    ゲート電極
２１５    層間絶縁膜
２１６    ソース電極
２１７    ドレイン電極
２１８    パッシベーション膜
２１９    画素定義膜
２１９ａ  第１開口
２２１    第１電極
２２２    第２電極
２２３    有機膜
３１１    画素回路部
３１２    発光部
ＥＬ      有機発光素子
ＴＲ      薄膜トランジスタ
【図１】
0005956151.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005956151.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
0005956151.tif 000014