(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に形成された、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、及びソース／ドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
該薄膜トランジスタ上に形成され、該薄膜トランジスタと電気的に接続された有機電界発光素子と、
前記基板と前記有機電界発光素子との間の画素領域に前記有機電界発光素子から入射する光を受光するフォトセンサと、
を備え、
前記フォトセンサ上に形成された前記ゲート絶縁層の前記フォトセンサ側に対して反対側の表面に凹凸構造が形成されたことを特徴とする、有機電界発光表示装置。
【請求項２】
前記フォトセンサが、前記薄膜トランジスタから離隔配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項３】
前記凹凸構造が、凸状構造であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項４】
前記凹凸構造が、凹状構造であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項５】
前記凹凸構造が、歯状であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項６】
前記ゲート絶縁層が、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜であることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項７】
前記フォトセンサが、内部から受光する光吸収率に応じて所定の電気的信号を出力することを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項８】
前記フォトセンサから提供された電気的信号が、前記有機電界発光素子から発光する光の輝度を調節することを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項９】
前記有機電界発光素子が、背面発光することを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１０】
前記薄膜トランジスタが、
前記基板上に形成された半導体層と、
該半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
該ゲート絶縁層上にパターニングして形成されたゲート電極と、
前記ゲート絶縁層上に形成された層間絶縁層と、
該層間絶縁層上に形成され、該層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して前記半導体層に電気的に接続されたソース／ドレイン電極と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１１】
前記ゲート絶縁層上に形成された前記層間絶縁層の前記フォトセンサ側に対して反対側の表面に凹凸構造がさらに形成されたことを特徴とする、請求項１０に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１２】
前記基板と前記薄膜トランジスタとの間にバッファ層がさらに形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１３】
基板上に半導体層を形成するステップと、
前記基板の画素領域上に前記半導体層から離隔する一領域にフォトセンサを形成するステップと、
前記半導体層及びフォトセンサの上にゲート絶縁層を形成するステップと、
前記フォトセンサ上に形成された前記ゲート絶縁層の前記フォトセンサ側に対して反対側の表面を凹凸構造に形成するステップと、
前記半導体層上にゲート電極及びソース／ドレイン電極を形成するステップと、
該ソース／ドレイン電極上に該ソース／ドレイン電極のいずれか一つに電気的に接続された有機電界発光素子を形成するステップと、
を含むことを特徴とする、有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記凹凸構造を形成するステップが、エッチングして凹凸構造を形成するステップであることを特徴とする、請求項１３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記ゲート電極上に層間絶縁層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記ゲート絶縁層上に形成された前記層間絶縁層の前記フォトセンサ側に対して反対側の表面を凹凸構造に形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１の有機電界発光表示装置を備えることを特徴とする、携帯用電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光表示装置及びその製造方法、携帯用電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機電界発光素子は、アノード電極とカソード電極とからなる一対の電極と、発光層とを含む構造であり、より詳しくは、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、及び電子輸送層をさらに含むことができる。このような構造の有機電界発光素子は、以下のような発光原理によって発光する。まず、アノード電極からの正孔が正孔注入層に注入され、正孔注入層に注入された正孔が正孔輸送層によって発光層に輸送される。これとともに、カソード電極からの電子が電子注入層に注入され、電子注入層に注入された電子が電子輸送層によって発光層に輸送される。上述のように、正孔と電子とが発光層に運搬された後、相互結合し、これにより、励起子が形成されることによって発光層が発光する。
【０００３】
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第１０−２００５−０１０８９０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下、添付された図面を参照して従来の有機電界発光表示装置をさらに詳細に説明する。図１は、従来の技術による有機電界発光表示装置を示す断面図である。
【０００５】
図１を参照すれば、有機電界発光表示装置１０は、基板１００上にバッファ層１１０が形成される。バッファ層１１０上には、薄膜トランジスタ１２０が形成される。薄膜トランジスタ１２０は、半導体層１２１、ゲート電極１２２、及びソース／ドレイン電極１２３を含む。薄膜トランジスタ１２０上には、平坦化層１３０が形成され、平坦化層１３０上には、ソース電極またはドレイン電極１２３に電気的に接続された第１電極層１４０が形成され、第１電極層１４０上には、画素定義膜１５０が形成される。画素定義膜１５０は、第１電極層１４０を少なくとも部分的に露出させる開口部を含む。開口部上には、発光層１６０が形成される。発光層１６０は、電子輸送層及び電子注入層の一部をさらに含むことができる。発光層１６０上には、第２電極層１７０が形成される。
【０００６】
このような有機電界発光表示装置の発光層１６０である有機物質は、時間の経過とともに劣化して画素の輝度が変化し、ディスプレイの画質または明るさが所望の値とは異なる値で表れる。したがって、有機電界発光表示装置の長寿命を期待することができない。
【０００７】
前述のような問題を解決するため、有機電界発光表示装置にフォトセンサを形成する方法が提案された。このような方法は、フォトセンサを介して外部または内部から入射する光エネルギーを電気エネルギーに転換し、有機電界発光素子の劣化に関わらず、入力信号に対する一定の輝度を表すことができるようにするものである。
【０００８】
ところが、フォトセンサの受光する受光効率が低いと、フォトセンサを用いた有機電界発光素子の輝度を調節するには限界がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、フォトセンサに集束する光量を増加させ、有機電界発光表示装置の輝度を一定に保持することが可能な、新規かつ改良された有機電界発光表示装置及びその製造方法、携帯用電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板と、基板上に形成された、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極、及びソース／ドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタ上に形成され、薄膜トランジスタと電気的に接続された有機電界発光素子と、基板と有機電界発光素子との間の画素領域に有機電界発光素子から入射する光を受光するフォトセンサと、を備え、フォトセンサ上に形成されたゲート絶縁層の表面に凹凸構造が形成された有機電界発光表示装置が提供される。
【００１１】
フォトセンサが、薄膜トランジスタから離隔配置されてもよい。凹凸構造が、凸状構造であるとしてもよい。凹凸構造が、凹状構造であるとしてもよい。凹凸構造が、歯状であるとしてもよい。
【００１２】
ゲート絶縁層が、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜であるとしてもよい。フォトセンサが、内部から受光する光吸収率に応じて所定の電気的信号を出力するとしてもよい。フォトセンサから提供された電気的信号が、有機電界発光素子から発光する光の輝度を調節するとしてもよい。有機電界発光素子が、背面発光するとしてもよい。
【００１３】
薄膜トランジスタが、基板上に形成された半導体層と、半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上にパターニングして形成されたゲート電極と、ゲート絶縁層上に形成された層間絶縁層と、層間絶縁層上に形成され、層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して半導体層に電気的に接続されたソース／ドレイン電極と、を備えるとしてもよい。
【００１４】
フォトセンサ上に形成された層間絶縁層の表面に凹凸構造がさらに形成されてもよい。基板と薄膜トランジスタとの間にバッファ層がさらに形成されてもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基板上に半導体層を形成するステップと、基板の画素領域上に半導体層から離隔する一領域にフォトセンサを形成するステップと、半導体層及びフォトセンサの上にゲート絶縁層を形成するステップと、フォトセンサが形成されたゲート絶縁層の表面を凹凸構造に形成するステップと、半導体層上にゲート電極及びソース／ドレイン電極を形成するステップと、ソース／ドレイン電極上にソース／ドレイン電極のいずれか一つに電気的に接続された有機電界発光素子を形成するステップと、を含む有機電界発光表示装置の製造方法が提供される。
【００１６】
凹凸構造を形成するステップが、エッチングして凹凸構造を形成するステップであるとしてもよい。ゲート電極上に層間絶縁層を形成するステップをさらに含むとしてもよい。フォトセンサが形成された層間絶縁層の表面を凹凸構造に形成するステップをさらに含むとしてもよい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上述の有機電界発光表示装置を備える携帯用電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フォトセンサに集束する光量を増加させて、有機電界発光表示装置の輝度を一定に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
以下では、本発明の実施形態を示す図面を参照して本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態による有機電界発光表示装置を示す断面図である。
【００２１】
図２を参照すれば、本発明の有機電界発光表示装置２０は、基板２００と、基板２００上にバッファ層２１０を介して形成される半導体層２２０、ゲート絶縁層２４０、ゲート電極２５０、及びソース／ドレイン電極２７０を備える薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタ上に形成され、薄膜トランジスタに電気的に接続される有機電界発光素子２９０と、基板２００と有機電界発光素子２９０との間の画素領域Ａに有機電界発光素子２９０から入射する光を受光するフォトセンサ２３０とを含み、フォトセンサ２３０上に形成されたゲート絶縁層２４０の表面に凹凸構造２４１が形成される。
【００２２】
基板２００は、例えば、ガラス、プラスチック、シリコンまたは合成樹脂のような絶縁性を有する材質からなることができ、ガラス基板のような透明基板が好ましい。
【００２３】
バッファ層２１０は、基板２００上に形成される。バッファ層２１０は、選択的な構成要素であり、基板２００上に形成されなくてもよい。バッファ層２１０は、窒化膜または酸化膜などを用いて形成される。バッファ層２１０は、後工程である薄膜トランジスタの半導体層２２０及びフォトセンサ２３０の形成において不純物が半導体層２２０及びフォトセンサ２３０内に拡散することを防止する。
【００２４】
半導体層２２０は、バッファ層２１０の非画素領域Ｂ上に所定のパターンに形成される。半導体層２２０は、バッファ層２１０上に蒸着した非晶質シリコンをレーザなどを用いて結晶化したポリシリコン（ＬＴＰＳ：ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）を用いることができる。
【００２５】
フォトセンサ２３０は、バッファ層２１０の画素領域Ａ上に形成される。フォトセンサ２３０は、Ｎ型ドーピング領域２３１とＰ型ドーピング領域２３２とを含む。
【００２６】
一般に、フォトセンサは、光エネルギーを電気エネルギーに変換して光信号から電気的信号（電流または電圧）を得る一種の光センサであって、ダイオードの接合部に光検出機能を与えてなる半導体素子である。このようなフォトセンサは、基本的に、光子吸収によって電子または正孔が生成されることにより、ダイオードの伝導度が光信号に応じて変調されるという原理を用いる。すなわち、フォトセンサの電流は、本質的にキャリアの光学的生成率に応じて変化し、このような特性は、時間とともに変化する光信号を電気的信号に変換させるものである。
【００２７】
Ｎ型ドーピング領域２３１には、正の電圧であるアノード電圧を印加し、Ｐ型ドーピング領域２３２には、負の電圧であるカソード電圧を印加する。これにより、Ｎ型ドーピング領域２３１とＰ型ドーピング領域２３２との間は、完全空乏状態となる。このとき、フォトセンサ２３０の空乏領域において有機電界発光素子２９０から発光する光エネルギーを吸収して電荷を生成し、蓄積することにより、これを電気的信号に変換させる。
【００２８】
このように変換された電気的信号は、既に設定された発光層から発生する輝度の基準値に比べ、発光層２９２の輝度が基準値を超過したか、若しくは基準値に到達することができなかった場合、変換された電気的信号を用いて発光層２９２の輝度を調節する。これにより、発光層２９２で発生した光の輝度を一定に保持させる。
【００２９】
例えば、フォトセンサ２３０から出力された電気的信号を信号処理部に受信する。信号処理部に受信された信号は、ガンマ補正部に入力されて所定のガンマ補正を行い、各階調レベルに対応する基準電圧を生成する。このように各階調レベルに対応する基準電圧は、データ信号生成部に入力され、基準電圧に基づいてデータ信号を生成し、該当するデータ線にそれぞれ印加する。他の実施形態として、有機電界発光素子２９０から発生した内部光の入射した光量に応じてフォトセンサ２３０から出力される電流や電圧が制御部に入力され、制御部に入力された電流や電圧に応じて該当する制御信号を出力させることにより、内部光量に応じて複数段階で発光層２９２の輝度を調節することができる。
【００３０】
半導体層２２０とフォトセンサ２３０の上には、ゲート絶縁層２４０が形成される。ゲート絶縁層２４０は、窒化膜、酸化膜のうちの一つからなるが、これらに限らない。
【００３１】
一方、フォトセンサ２３０上に形成されたゲート絶縁層２４０の表面は、凸状構造または凹状構造の凹凸構造２４１、すなわち、凹凸パターンが形成される。これは、フォトセンサ２３０に有機電界発光素子２９０から入射する光の集光効率を高めるためである。このように、凹凸構造２４１をフォトセンサ２３０上に形成されたゲート絶縁層２４０に形成することにより、有機電界発光素子２９０から入射する光がフォトセンサ２３０側に集光する。すなわち、凹凸構造２４１は、単位面積当たりの表面積を増加させて同じ入射光に対して入射効率を極大化し、内部から入射する光が臨界角よりも小さい角度で入射することにより、フォトセンサ２３０に吸収される光量を増加させる役割を果たす。
【００３２】
ゲート電極２５０は、半導体層２２０が形成されたゲート絶縁層２４０上に所定のパターンに形成される。ゲート電極２５０上には、層間絶縁層２６０が形成される。
【００３３】
ソース／ドレイン電極２７０は、層間絶縁層２６０上に形成される。ソース／ドレイン電極２７０は、ゲート絶縁層２４０と層間絶縁層２６０に形成されたコンタクトホールを介して半導体層２２０の両側にそれぞれ電気的に接続される。
【００３４】
平坦化層２８０は、層間絶縁層２６０とソース／ドレイン電極２７０の上に形成され、窒化膜、酸化膜のうちの一つからなるが、これらに限らない。
【００３５】
平坦化層２８０上には、ソース電極及びドレイン電極２７０のうちの一つに電気的に接続された有機電界発光素子２９０が形成される。有機電界発光素子２９０は、第１電極層２９１、発光層２９２、及び第２電極層２９３を含む。
【００３６】
有機電界発光素子２９０の第１電極層２９１は、平坦化層２８０の一領域をエッチングしてソース電極及びドレイン電極２７０のいずれか一つが露出するように形成されたビアホールを介して、ソース電極またはドレイン電極２７０に電気的に接続される。画素定義膜は、平坦化層２８０上に形成され、第１電極層２９１を少なくとも部分的に露出させる開口部（図示せず）を含む。画素定義膜は、アクリル系有機化合物、ポリアミド、ポリイミドなどの有機絶縁物質のうちの一つからなるが、これらに限らない。
【００３７】
有機電界発光素子２９０の発光層２９２は、第１電極層２９１を部分的に露出させる開口部上に形成される。発光層２９２は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層の一部をさらに含むことができる。このような発光層２９２は、第１電極層２９１と第２電極層２９３とから注入された正孔及び電子が結合して光を発生する。
【００３８】
有機電界発光素子２９０の第２電極層２９３は、発光層２９２と画素定義膜の上に形成される。また、本発明は、背面発光構造であって第２電極層２９３の少なくとも一層は、反射膜の金属膜で形成される。
【００３９】
図３Ａ〜図３Ｅは、本発明の第１の実施形態による有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための工程フローチャートである。
【００４０】
図３Ａを参照すれば、基板２００上にバッファ層２１０が形成される。バッファ層２１０は、窒化膜及び酸化膜から選択された少なくとも一つを、例えば、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって略３０００Å程度の厚さに塗布する。
【００４１】
半導体層２２０は、バッファ層２１０の非画素領域Ｂに所定のパターンに形成される。半導体層２２０は、シリコンまたは有機物質から選択された少なくとも一つを、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって略３００Å〜２０００Å程度の厚さに塗布した後、これを所定形状、例えば、島状にパターニングする。
【００４２】
フォトセンサ２３０は、バッファ層２１０の画素領域Ａに半導体層２２０から離隔して形成され、有機電界発光表示素子２９０の発光層２９２から発生した光を受光することができる領域上に形成される。本実施形態では、説明の便宜上、フォトセンサ２３０をバッファ層２１０上に形成したが、バッファ層２１０と第１電極層２９１との間において有機電界発光表示素子２９０から発生した光を受光することができる画素領域のいずれにも形成可能であることは言うまでもない。
【００４３】
フォトセンサ２３０は、まず、非晶質シリコンで形成され、非晶質シリコンを所定の熱処理を経て多結晶シリコンとして結晶化する。結晶化した多結晶シリコンをパターニングして多結晶シリコン層を形成した後、多結晶シリコンの一領域にＮ型不純物を高濃度イオン注入してＮ型ドーピング領域２３１を形成する。Ｐ型ドーピング領域２３２も、同様の方法によってフォトセンサ２３０の一領域にＰ型不純物を高濃度イオン注入して形成する。Ｎ型ドーピング領域２３１とＰ型ドーピング領域２３２は、多結晶シリコン層の両側縁に形成される。
【００４４】
図３Ｂを参照すれば、半導体層２２０とフォトセンサ２３０上には、ゲート絶縁層２４０が形成される。ゲート絶縁層２４０は、酸化膜または窒化膜から選択された少なくとも一つをＰＥＣＶＤ法にて略７００Å〜１５００Å程度の厚さに塗布する。このとき、ゲート絶縁層２４０の一領域、すなわち、フォトセンサ２３０上に形成されたゲート絶縁層２４０の表面に凹凸構造を作るために凹凸に相応するパターンを有するマイクロレンズ形成用のフォトマスク２４２をゲート絶縁層２４０上に位置させる。この後、ゲート絶縁層２４０を露光及び現像する。
【００４５】
図３Ｃを参照すると、ゲート絶縁層２４０の表面に露光領域が除去された表面から多数の凹凸構造２４１、すなわち、歯構造のパターンが形成される。このとき、パターン間の間隔及び重畳の程度を調節し、この後形成される凹凸の角を調節することができる。この後、歯構造のパターンを熱処理して凸状構造または凹状構造の凹凸として硬化させる。このような凹凸構造２４１の形状は、光の集光効率が最大になるように、半球の長さ（直径）、高さ、及び球の角度などを調節する。一般に、凹凸は、数μｍ〜数十μｍの半球または楕円球の形で形成される。例えば、３０゜の位置において受光する光が最大の受光率となるように、凹凸は、数μｍの大きさに作られ、フォトセンサ２３０面に対して約５〜３０゜の角を保持するように設計される。
【００４６】
図３Ｄを参照すれば、半導体層２２０が形成されたゲート絶縁層２４０上には、ゲート電極２５０が形成される。ゲート電極２５０は、ゲート絶縁層２４０上に導電性金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ＭｏＷ、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム合金、銀合金またはＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）及び半透明金属のうちの一つをスパッタリングによって略２０００Å〜３０００Å程度の厚さに蒸着した後、これを所定形状にパターニングする。層間絶縁層２６０は、ゲート電極２５０を含むゲート絶縁層２４０上に形成される。層間絶縁層２６０は、ゲート絶縁層２４０の形成方法と同様の方法によって形成される。
【００４７】
その後、ゲート絶縁層２４０と層間絶縁層２６０に形成されたコンタクトホールを介して半導体層２２０の両側にそれぞれ電気的に接続されたソース／ドレイン電極２７０が形成される。平坦化層２８０は、層間絶縁層２６０及びソース／ドレイン電極２７０の上に形成される。
【００４８】
図３Ｅを参照すれば、平坦化層２８０上には、ソース電極及びドレイン電極２７０のいずれか一つに電気的に接続された有機電界発光素子２９０が形成される。有機電界発光素子２９０の第１電極層２９１は、平坦化層２８０の一領域をエッチングしてソース電極及びドレイン電極２７０のいずれか一つが露出するように形成されたビアホールを介して、ソース電極またはドレイン電極２７０に電気的に接続するように形成される。画素定義膜は、アクリル系有機化合物、ポリアミド、ポリイミドなどの有機絶縁物質のうちの一つを第１電極層２９１を含む平坦化層２８０上に塗布した後、露光、現像及びエッチングする。画素定義膜は、第１電極層２９１を少なくとも部分的に露出させる開口部を含む。
【００４９】
有機電界発光素子２９０の発光層２９２は、第１電極層２９１上に形成される。発光層２９２は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層の一部をさらに含むことができる。第２電極層２９３は、発光層２９２及び画素定義膜の上に形成され、少なくとも一層は、反射膜の金属膜で形成される。
【００５０】
図４は、本発明の第２の実施形態による有機電界発光表示装置を示す断面図である。説明の便宜上、図２の第１の実施形態に開示された構成要素と同様の構成要素に関する具体的な説明は省略する。
【００５１】
図４を参照すれば、本発明の有機電界発光表示装置３０は、基板３００と、基板３００上に形成される半導体層３２０、ゲート絶縁層３４０、ゲート電極３５０、及びソース／ドレイン電極３７０を備える薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタ上に形成され、薄膜トランジスタに電気的に接続される有機電界発光素子３９０と、基板３００と有機電界発光素子３９０との間の画素領域Ａに有機電界発光素子３９０から入射する光を受光するフォトセンサ３３０とを含み、フォトセンサ３３０上に形成されたゲート絶縁層３４０及び層間絶縁層３６０の表面に凹凸構造３４１、３６１が形成される。
【００５２】
基板３００は、例えば、ガラス、プラスチック、シリコンまたは合成樹脂のような絶縁性を有する材質からなることができ、ガラス基板のような透明基板が好ましい。
【００５３】
バッファ層３１０は、基板３００上に形成される。半導体層３２０は、バッファ層３１０の非画素領域Ｂ上に所定のパターンに形成される。
【００５４】
フォトセンサ３３０は、バッファ層３１０の画素領域Ａ上に形成される。フォトセンサ３３０は、Ｎ型ドーピング領域３３１とＰ型ドーピング領域３３２とを含む。
【００５５】
Ｎ型ドーピング領域３３１には、正の電圧であるアノード電圧を印加し、Ｐ型ドーピング領域３３２には、負の電圧であるカソード電圧を印加する。これにより、Ｎ型ドーピング領域３３１とＰ型ドーピング領域３３２との間は、完全空乏状態となる。このとき、フォトセンサ３３０の空乏領域において有機電界発光素子２９０から発光する光エネルギーを吸収して電荷を生成し、蓄積することにより、これを電気的信号に変換する。
【００５６】
このように変換された電気的信号は、既に設定された発光層から発生する輝度の基準値に比べ、発光層３９２の輝度が基準値を超過したか、若しくは基準値に到達することができなかった場合、変換された電気的信号を用いて発光層３９２の輝度を調節することができる。これにより、発光層３９２で発生した光の輝度を一定に保持させる。
【００５７】
半導体層３２０とフォトセンサ３３０の上には、ゲート絶縁層３４０が形成される。ゲート絶縁層３４０は、窒化膜、酸化膜のうちの一つからなるが、これらに限らない。
【００５８】
ゲート電極３５０は、半導体層３２０が形成されたゲート絶縁層３４０上に所定のパターンに形成される。ゲート電極３５０上に層間絶縁層３６０が形成される。
【００５９】
一方、本発明の第２の実施形態では、フォトセンサ３３０上に形成されたゲート絶縁層３４０及びフォトセンサ３３０の上に形成された層間絶縁層３６０の表面を凹凸構造３４１、３６１に形成する。凹凸構造３４１、３６１は、凸状パターンまたは凹状パターンに形成されることができ、これは、フォトセンサ３３０に有機電界発光素子３９０から入射する光の集光効率を高める。このような凹凸構造３４１、３６１をフォトセンサ３３０上に形成されたゲート絶縁層３４０及び層間絶縁層３６０に形成することにより、有機電界発光素子３９０から入射する光がフォトセンサ３３０側に集光する光の集光効率をさらに向上させることができる。これにより、フォトセンサ３３０では、より多くの電子または正孔が生成され、フォトセンサ３３０を介した有機電界発光素子３９０の輝度をより効率的に調節することができる。
【００６０】
本発明の実施形態では、フォトセンサ上に形成されたゲート絶縁層及び層間絶縁層の表面に凸状パターンの凹凸構造を形成したが、歯構造などの表面的を広げて受光率を向上させることができる、いかなる構造も可能であり、ゲート絶縁層及び層間絶縁層の全表面に凹凸構造に形成可能であることは言うまでもない。
【００６１】
図５及び６は、本発明による有機電界発光表示装置が備えられた携帯用電子機器である。
【００６２】
図５及び６を参照すれば、本発明による有機電界発光表示装置が備えられた平板表示装置は、携帯用電子機器に用いることができる。このような携帯用電子機器には、携帯電話、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、ＰＭＰ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）などがあり、携帯用電子機器７００、８００を操作及び使用するための画像を提供する。
【００６３】
本実施形態によれば、有機電界発光素子から発生する内部光を受光するフォトセンサ上に凹凸構造のゲート絶縁層を形成することにより、フォトセンサに集束する光量を増加させて有機電界発光表示装置の輝度を一定に保持することができる。したがって、長時間の使用による有機電界発光素子の劣化に伴う輝度の変化を最小化させ、有機電界発光表示装置の寿命を増加させる。
【００６４】
さらに、各画素ごとに備えられる有機電界発光素子に所望の電流が流れるように制御することにより、ディスプレイの高精細化による高品質の画像を提供することができる。
【００６５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】従来の技術による有機電界発光表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置が備えられた携帯用電子機器を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置が備えられた携帯用電子機器を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
２００      基板
２１０      バッファ層
２２０      半導体層
２３０      フォトセンサ
２４０      ゲート絶縁層
２４１      凹凸構造
２５０      ゲート電極
２６０      ソース／ドレイン電極
２７０      層間絶縁層
２８０      平坦化層
２９０      有機電界発光素子
【図１】
0004437144.tif 000002
【図２】
0004437144.tif 000003
【図３Ａ】
0004437144.tif 000004
【図３Ｂ】
0004437144.tif 000005
【図３Ｃ】
0004437144.tif 000006
【図３Ｄ】
0004437144.tif 000007
【図３Ｅ】
0004437144.tif 000008
【図４】
0004437144.tif 000009
【図５】
0004437144.tif 000010
【図６】
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