(57)【要約】【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
2019208027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の表示装置は次の効果がある。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】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２】本発明の表示装置の画素構成を示した平面図である。
【図３】図２のＩ‐Ｉ’線についての断面図である。
【図４Ａ】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】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５Ａ】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】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６Ａ】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】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７Ａ】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】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８】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９】本発明の第４実施例の第２形態を示した図である。
【図１０】本発明の第４実施例の第３形態を示した図である。
【図１１】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１２Ａ】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】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。
【図１３Ａ】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】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。
【図１４Ａ】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】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。
【図１５Ａ】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】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１６Ａ】比較例の表示装置による平面図を示した図である。
【図１６Ｂ】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１７】本発明の第６実施例を示した平面図である。
【図１８】本発明の第７実施例を示した平面図である。
【図１９】本発明の第８実施例の表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
＜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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
＜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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
＜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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
＜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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
＜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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
【表１】
2019208027.tif 000003
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
【表２】
2019208027.tif 000004
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
【表３】
2019208027.tif 000005
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
【表４】
2019208027.tif 000006
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
【表５】
2019208027.tif 000007
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
【表６】
2019208027.tif 000008
【０１７２】
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。
【０１７３】
【表７】
2019208027.tif 000009
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
【表８】
2019208027.tif 000010
【０１７７】
【表９】
2019208027.tif 000011
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
＜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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
＜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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
以下、他の実施例による表示装置について説明する。
【０１９６】
＜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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【符号の説明】
【０２０４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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