(57)【要約】【課題】ＯＬＥＤパネルの画素回路、これを用いた表示装置およびＯＬＥＤパネルの駆動方法が開示される。【解決手段】本発明のＯＬＥＤパネルの画素回路は、複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動され、データ線を通じて入力される輝度データに応じて駆動電流を伝達するスイッチング素子と、スイッチング素子を通じて印加される駆動電流により発光する有機発光ダイオードを含むことができる。ここで、スイッチング素子は、トランジスタを含み、有機発光ダイオードは、アノードがトランジスタのソース端子に接続され、カソードが共通電極に接続される。本発明によれば、従来のＰＭＯＬＥＤパネル構造にスイッチングの役割をするトランジスタを備えることにより、走査線の順次的駆動方式による輝度不均衡および輝度低下の問題を解決し、既存のＡＭＯＬＥＤパネル構造が持つ回路の複雑性に関する問題を解決する効果がある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動され、データ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を伝達するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を通じて伝達される駆動電流により発光する有機発光ダイオードとを含むＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項２】
前記スイッチング素子は、トランジスタを含み、前記トランジスタはゲート端子が前記走査線に接続され、ドレーン端子が前記データ線に接続され、ソース端子が前記有機発光ダイオードに接続されることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項３】
前記有機発光ダイオードは、アノードが前記トランジスタのソース端子に接続され、カソードが共通電極に接続されることを特徴とする請求項２に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項４】
前記トランジスタは、Ｎ−型又はＰ−型の金属酸化物トランジスタ（Ｎ−Ｔｙｐｅ  ａｎｄ  Ｐ−Ｔｙｐｅ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることを特徴とする請求項２に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項５】
前記金属酸化物トランジスタは、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺｎＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）およびＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）のうちいずれか１つで構成されたアクティブ  レイヤー（ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）を含むことを特徴とする請求項４に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項６】
前記有機発光ダイオードはＴＯＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項７】
前記有機発光ダイオードは、基板と、
前記基板上に形成される第１電極と、
前記第１電極上に形成される有機物層と、
前記有機物層上に形成される第２電極と、
前記有機物層と前記第２電極との間および前記第２電極の上部のうち少なくともいずれか１つに形成され、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含む透光層を含む請求項１に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項８】
前記酸化物系は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、Ｔｉｏ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、およびＳｒＯ２のうちいずれか１つを含む請求項７に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項９】
前記窒化物系はＳｉＮ、ＡＩＮのうちいずれか１つを含む請求項７に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項１０】
前記塩類は、Ｃｓ２ＣＯ３、ＬｉＣＯ３、ＫＣＯ３、ＮａＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＺｎＳｅのうちいずれか１つを含む請求項７に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項１１】
前記透光層の厚みは０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成されることを特徴とする請求項７に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項１２】
前記有機物層は、前記第２電極からの電子注入を円滑にするために、仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成した電子輸送層を含むことを特徴とする請求項７に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項１３】
前記仕事関数が低い金属類は、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＣａのうちいずれか１つを含む請求項１２に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項１４】
前記これらの複合物は、Ｌｉ−Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＣｓ２ＣＯ３のうちいずれか１つを含む請求項１２に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項１５】
前記有機発光ダイオードは、波長（ｎｍ）により７０〜９９％の透過率を示すことを特徴とする請求項７に記載のＯＬＥＤパネルの画素回路。
【請求項１６】
複数の走査線を通じて順次的に走査信号を出力する走査線駆動回路と、
複数のデータ線を通じて輝度データを伝達するデータ駆動回路と、
前記複数の走査線および複数のデータ線マトリックスの交差地点に接続されて形成され、前記複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動され、前記データ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を伝達するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を通じて伝達される駆動電流により発光する有機発光ダイオードで構成されるＯＬＥＤパネルの画素回路とを含む表示装置。
【請求項１７】
前記スイッチング素子は、トランジスタを含み、前記トランジスタはゲート端子が前記走査線に接続され、ドレーン端子が前記データ線に接続され、ソース端子が前記有機発光ダイオードに接続されることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記有機発光ダイオードは、アノードが前記トランジスタのソース端子に接続され、カソードが共通電極に接続されることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記トランジスタは、Ｎ−型又はＰ−型の金属酸化物トランジスタ（Ｎ−ｔｙｐｅ  ａｎｄ  Ｐ−ｔｙｐｅ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることを特徴とする請求項２７に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記有機発光ダイオードはＴＯＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項２１】
画素の選択的駆動のためのトランジスタを含む画素回路を用いたＯＬＥＤパネルの駆動方法において、
前記トランジスタが複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動されるステップと、
前記トランジスタがデータ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を有機発光ダイオードに伝達するステップと、
前記有機発光ダイオードは前記伝達される駆動電流により発光するステップとを含むＯＬＥＤパネルの駆動方法。
【請求項２２】
前記トランジスタが複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動されるステップにおいて、
前記走査信号は前記トランジスタのゲート端子を通じて入力されることを特徴とする請求項２１に記載のＯＬＥＤパネルの駆動方法。
【請求項２３】
前記トランジスタがデータ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を有機発光ダイオードに伝達するステップにおいて、
前記駆動電流は、前記トランジスタのドレーン端子を通じて入力され、前記トランジスタはソース端子を通じて前記駆動電流を前記有機発光ダイオードに伝達することを特徴とする請求項２２に記載のＯＬＥＤパネルの駆動方法。
【請求項２４】
前記有機発光ダイオードが前記伝達される駆動電流により発光するステップにおいて、
前記有機発光ダイオードのアノードは前記トランジスタのソース端子に接続され、前記有機発光ダイオードのカソードは共通電極に接続され、前記アノードを通じて伝達される駆動電流が前記カソードに接続された透明共通電極に伝達されることを特徴とする請求項２３に記載のＯＬＥＤパネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＬＥＤパネルに関し、特に、構造が簡単であり、且つ駆動素子として用いられるトランジスタの信頼性の特性に影響を受けないＯＬＥＤパネルの画素回路、これを用いた表示装置およびＯＬＥＤパネルの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＯＬＥＤパネルは、ＰＭＯＬＥＤパネルとＡＭＯＬＥＤパネルとに分けられる。このようなＯＬＥＤパネルは透明ＯＬＥＤパネルにも製造することができる。
【０００３】
ＰＭＯＬＥＤパネルの場合、その特性上、構造が比較的単純である。
【０００４】
しかしながら、ＰＭＯＬＥＤパネル、特に透明ＰＭＯＬＥＤパネルは、透明カソードの高い抵抗と隔壁材料の透明度の低下などによりドットマトリックスタイプの製造には限界があった。そのため、ＰＭＯＬＥＤパネルは、主にアイコンの形成に適した小さいサイズのパネルに用いられ、テキストやグラフィック用ディスプレイへの使用には多くの制約がある。
【０００５】
一方、ＡＭＯＬＥＤパネルの場合は、ＰＭＯＬＥＤパネルにおいて各画素が走査線により順次的に駆動されることによって発生する輝度の不均衡および輝度低下などの問題を解決している。そして、ＡＭＯＬＥＤパネルの場合にはＰＭＯＬＥＤとは異なり、比較的大きいサイズのドットマトリックスタイプに製造することができるという利点がある。しかしながら、ＡＭＯＬＥＤパネルは、駆動素子として用いられるトランジスタの電流量の調節により駆動されるので、トランジスタの高信頼性が要求されるという問題点がある。また、ＡＭＯＬＥＤパネルは、駆動素子トランジスタの特性の偏差によって輝度不均衡の問題が生じる。これを解決するために、補償回路又はキャパシタなどの構成がさらに必要であるので、その構造が比較的複雑である。さらに、これにより、製造コストが高くなるという問題点がある。
【０００６】
以下では、図１および図２によりＰＭＯＬＥＤパネルとＡＭＯＬＥＤパネルに用いられる画素回路の問題点をより詳細に説明する。
【０００７】
図１は従来技術に係るＰＭＯＬＥＤパネルの画素回路を示す回路図である。
【０００８】
図１に示すように、ＰＭＯＬＥＤパネル１００はドットマトリックスタイプで構成された複数の画素回路１１０で構成される。図１では１つの画素回路１１０のみを例示的に示した。
【０００９】
各画素回路１１０は、概念的に１つの有機発光ダイオードＯＬＥＤ１１で構成されるもので簡単に表示できる。上記ＯＬＥＤ１１の各端子は走査線とデータ線に各々接続される。
【００１０】
データ線はデータ駆動回路（図示せず）に、走査線は走査線駆動回路（図示せず）に接続される。
【００１１】
データ駆動回路は、輝度を各段階別に分け、段階別に分けられた輝度に関するデータを各画素回路１１０に提供することができる。そして、走査線駆動回路は走査駆動方式により各走査線を順次的に駆動させる。
【００１２】
ここで、データ線に輝度データが提供され、各走査線が順次的駆動されることから各ＯＬＥＤ１１には電流が流れ、各ＯＬＥＤ１１は発光することになる。
【００１３】
しかし、順次的駆動方式により各走査線が接続されると、走査線の抵抗の偏差によって輝度の不均衡が生じる。また、走査線およびデータ線の高抵抗により輝度低下が生じるため、既存のＰＭＯＬＥＤパネル１００は、パネルの製作時、パネルのサイズにその技術的限界があった。
【００１４】
図２は従来技術に係るＡＭＯＬＥＤパネルの画素回路を示す回路図である。
【００１５】
図２に示すように、ＡＭＯＬＥＤパネル２００はドットマトリックスタイプで構成された複数の画素回路２１０で構成される。図２でも１つの画素回路２１０のみを例示的に示した。
【００１６】
各画素回路２１０はデータ線と走査線間に接続されたトランジスタＱＰ２１がスイッチングの役割をする。データ線を通じて所定の輝度データが提供され、各走査線を通じて“ロー（ｌｏｗ）”信号が順次的に印加されることにより、各トランジスタＱＰ２１がターンオンされる。
【００１７】
そうすると、トランジスタＱＰ２２のゲート端子にデータ電圧が入力されてキャパシタＣ２１に固定電圧が形成される。トランジスタＱＰ２２はゲート端子に入力されたデータ電圧とＱＰ２２の臨界電圧によってＯＬＥＤ２１の供給電流を決定する。
【００１８】
この際、走査線に“ハイ（ｈｉｇｈ）”信号が駆動されることからトランジスタＱＰ２１がターンオフされても、キャパシタＣ２１には依然とデータ線から提供された電圧がそのまま形成されていることが分かる。
【００１９】
即ち、ＡＭＯＬＥＤパネル２００は、ＰＭＯＬＥＤパネル１００が走査線の順次的駆動方式により発生する輝度不均衡の問題点を解決できることが分かる。
【００２０】
しかしながら、ＡＭＯＬＥＤパネル２００におけるトランジスタＱＰ２２の場合、製作工程による特性の偏差が大きいという欠点を有する。したがってドットマトリックスタイプ構造のＡＭＯＬＥＤパネル２００は、それぞれの単位画素にあるトランジスタＱＰ２２の特性の偏差による輝度不均衡が生じる。
【００２１】
現在は、上記のようなＡＭＯＬＥＤパネルの輝度不均衡の問題を解決するために、それぞれの画素ごとに複数のトランジスタとキャパシタとを追加する補償回路技法を用いている。しかし、補償回路技法を用いたＡＭＯＬＥＤパネル２００は、その工程が複雑で大変なため、パネルの製作に困難が多い。
【００２２】
なお、ＡＭＯＬＥＤパネル２００の場合、トランジスタＱＰ２２がＯＬＥＤ２１の供給電流を直接制御するため、高い電圧及び電流ストレスを受ける。したがって良質のＡＭＯＬＥＤパネル２００を製作するためには、トランジスタＱＰ２２の高い信頼性が保障されなければならないという課題が共に存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、ＡＭＯＬＥＤパネルよりもＯＬＥＤパネルの構造が簡単であり、且つ輝度不均衡の問題が発生しないＯＬＥＤパネルの画素回路を提供することにその目的がある。
【００２４】
本発明の他の目的は、上記のような画素回路を用いた表示装置を提供することにある。
【００２５】
本発明の又他の目的は、上記のような画素回路を用いたＯＬＥＤパネルの駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的を達成するための本発明の望ましい一実施例によるＯＬＥＤパネルの画素回路は、複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動され、データ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を伝達するスイッチング素子、および上記スイッチング素子を通じて伝達される駆動電流により発光する有機発光ダイオードを含むことができる。
【００２７】
なお、上記スイッチング素子はトランジスタを含み、上記トランジスタはゲート端子が上記走査線に接続され、ドレーン端子が上記データ線に接続され、ソース端子が上記有機発光ダイオードに接続される。
【００２８】
なお、上記有機発光ダイオードは、アノードが上記トランジスタのソース端子に接続され、カソードが共通電極に接続される。
【００２９】
なお、上記トランジスタは、Ｎ−型又はＰ−型の金属酸化物トランジスタ（Ｎ−ｔｙｐｅ  ａｎｄ  Ｐ−ｔｙｐｅ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることが望ましい。
【００３０】
なお、上記金属酸化物トランジスタは、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺｎＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）およびＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）のうちいずれか１つで構成されたアクティブレイヤー（ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）を含むことができる。
【００３１】
なお、上記有機発光ダイオードはＴＯＬＥＤを含むことができる。
【００３２】
なお、上記有機発光ダイオードは、基板、上記基板上に形成される第１電極、上記第１電極上に形成される有機物層、上記有機物層上に形成される第２電極、および上記有機物層と上記第２電極との間および上記第２電極の上部のうち少なくともいずれか１つに形成され、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含む透光層を含むことができる。
【００３３】
ここで、上記酸化物系は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、およびＳｒＯ２のうちいずれか１つを含むことができる。
【００３４】
なお、上記窒化物系はＳｉＮ、ＡＩＮのうちいずれか１つを含むことができる。
【００３５】
なお、上記塩類はＣｓ２ＣＯ３、ＬｉＣＯ３、ＫＣＯ３、ＮａＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＺｎＳｅのうちいずれか１つを含むことができる。
【００３６】
なお、上記透光層の厚みは０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成されることが望ましい。
【００３７】
なお、上記有機物層は、上記第２電極からの電子注入を円滑にするために仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成した電子輸送層を含むことができる。
【００３８】
ここで、上記仕事関数の低い金属類はＣｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、及びＣａのうちいずれか１つを含むことができる。
【００３９】
なお、上記これらの複合物はＬｉ−Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＣｓ２ＣＯ３のうちいずれか１つを含むことができる。
【００４０】
なお、本発明に係る有機発光ダイオードは波長（ｎｍ）により７０〜９９％の透過率を有することができる。
【００４１】
上記目的を達成するための本発明の望ましい一実施例による表示装置は、複数の走査線を通じて順次的に走査信号を出力する走査線駆動回路、複数のデータ線を通じて輝度データを伝達するデータ駆動回路、および上記複数の走査線および複数のデータ線のマトリックス交差地点に接続されて形成され、上記複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動され、上記データ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を伝達するスイッチング素子と、上記スイッチング素子を通じて伝達される駆動電流により発光する有機発光ダイオードで構成されるＯＬＥＤパネルの画素回路を含むことができる。
【００４２】
上記目的を達成するための本発明の望ましい一実施例によるＯＬＥＤパネルの駆動方法は、画素の選択的駆動のためのトランジスタを含む画素回路を用いたＯＬＥＤパネルの駆動方法において、上記トランジスタが複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動されるステップ、上記トランジスタがデータ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を有機発光ダイオードに伝達するステップ、および上記有機発光ダイオードは上記伝達される駆動電流により発光するステップを含むことができる。  
【００４３】
なお、上記トランジスタが複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動されるステップにおいて、上記走査信号は、上記トランジスタのゲート端子を通じて入力されることが望ましい。
【００４４】
なお、上記トランジスタがデータ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を有機発光ダイオードに伝達するステップにおいて、上記駆動電流は、上記トランジスタのドレーン端子を通じて入力され、上記トランジスタはソース端子により上記駆動電流を上記有機発光ダイオードに伝達することが望ましい。
【００４５】
なお、上記有機発光ダイオードが上記伝達される駆動電流によって発光するステップにおいて、上記有機発光ダイオードのアノードは上記トランジスタのソース端子に、上記有機発光ダイオードのカソードは透明共通電極に接続され、上記アノードを通じて伝達される駆動電流が、上記カソードに接続された透明共通電極に伝達されることが望ましい。
【発明の効果】
【００４６】
上記のような本発明によれば、従来のＰＭＯＬＥＤパネルの構造にスイッチングの役割をするトランジスタを備えることにより、走査線の順次的駆動方式による輝度不均衡の問題を解決し、既存のＡＭＯＬＥＤパネルの構造が持つ回路の複雑性による問題を解決する効果がある。
【００４７】
なお、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含む透光層を有機物層と第２電極（カソード電極）との間および第２電極の上部のうち少なくともいずれか１つに形成してＴＯＬＥＤパネルを構成することにより、両面発光のＴＯＬＥＤを実現すると共に透過率を向上させることができる。
【００４８】
なお、透光層を酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含む物質で構成することにより、第２電極の内部抵抗の増加を阻むことができ、製品の電気的性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来技術に係るＰＭＯＬＥＤパネルの画素回路を示す回路図である。
【図２】従来技術に係るＡＭＯＬＥＤパネルの画素回路を示す回路図である。
【図３】本発明に係るＯＬＥＤパネルの画素回路を示す回路図である。
【図４】本発明に係るＯＬＥＤパネルの画素回路を含む表示装置のブロック構成図である。
【図５】本発明に係るＯＬＥＤパネルの駆動方法の流れ図である。
【図６】本発明に係るＯＬＥＤパネルの画素回路に含まれた有機発光ダイオードの構成断面図である。
【図７】有機発光ダイオードの透光層による透過率グラフである。
【図８】有機発光ダイオードの透光層による輝度グラフである。
【図９】有機発光ダイオードに酸化物系、塩類およびこれらの複合物で各々透光層を形成する時の透過率グラフである。
【図１０】本発明に係るＯＬＥＤパネルの画素回路に含まれた有機発光ダイオードの製造方法に関する手順図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、本発明に係る望ましい実施例を添付の図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００５１】
図３は本発明に係るＯＬＥＤパネルの画素回路を示す回路図である。
【００５２】
図３に示すように、本発明に係るＯＬＥＤパネル３００は、ドットマトリックス形態で存在する複数の画素で構成することができる。このようなドットマトリックス形態は、より大きなサイズの表示装置に適合する。図３にはドットマトリックス形態のＯＬＥＤパネル３００のうち１つの画素に対してだけ例示的に示している。一方、各画素に含まれる画素回路３１０はトランジスタＱＮ３１およびＯＬＥＤ３１を含んで構成することができる。以下、ＯＬＥＤパネル３００の構造および動作について説明する。
【００５３】
先に、次のようにＯＬＥＤパネル３００の画素回路３１０の構造について説明する。
【００５４】
トランジスタＱＮ３１は、ゲート端子が走査線ＸＮと接続され、ドレーン端子がデータ線と接続される。ここで、上記走査線を通じて走査信号が印加され、上記データ線を通じて輝度を示す輝度データが印加される。そして、ソース端子は有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１と接続される。
【００５５】
走査信号は走査線駆動回路４２０（図４参照）から印加され、データ信号の輝度データはデータ駆動回路４１０（図４参照）から入力される。ここで、走査信号は、走査線駆動回路４２０からの複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される。
【００５６】
このようなデータ駆動回路４１０および走査線駆動回路４２０は、ＰＭＯＬＥＤパネルにおいて用いられる走査線駆動回路（図１の説明参照）およびデータ駆動回路（図１の説明参照）がそのまま使用できる。
【００５７】
この際、ＯＬＥＤパネル３００は、透明に製造することができるが、透明ＯＬＥＤ（ＴＯＬＥＤ）パネル（以下、参照符号“３００”とする。）の場合には、トランジスタＱＮ３１が金属酸化膜トランジスタ（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＴＦＴ）であることが望ましい。これは金属酸化膜トランジスタを透明に製造できることに起因する。もちろん、金属酸化膜トランジスタには様々な材料が利用されるが、アクティブ層（ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）は、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺｎＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）又はＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）で構成することができる。
【００５８】
この際、カソードは透明電極で構成することができる。本発明のＯＬＥＤパネル３００においては、既存のＰＭＯＬＥＤパネル１００とは異なり、カソードが共通電極として用いられるため、抵抗や透明度低下の問題が発生しない。
【００５９】
上述したように、本発明のＯＬＥＤパネル３００はＰＭＯＬＥＤパネルであるにもかかわらずカソード共通電極を用いている。また、データ線からカソード共通電極に電流が流れるため、走査線の高い抵抗による輝度低下の問題が発生しない。
【００６０】
一方、本発明のＯＬＥＤパネル３００は、従来のＰＭＯＬＥＤパネルにおいて用いられる、順次的駆動方式の走査線駆動回路とデータ駆動回路とをそのまま用いることができるという特徴がある。
【００６１】
次に、画素回路３１０の動作について説明する。
【００６２】
先ず、トランジスタＱＮ３１に接続されたデータ線を通じて輝度データが印加される。輝度データは輝度を幾つかの段階別に指定した各々異なる電流値となることができる。
【００６３】
一方、トランジスタＱＮ３１のゲート端子を通じて走査線から走査信号が印加される。この際、走査信号は各走査線を通じて順次的に印加される。
【００６４】
これに、データ線に一定の輝度データが印加された状態で、走査線を通じて各画素回路３１０のトランジスタＱＮ３１のゲート端子に走査信号が印加さると、トランジスタＱＮ３１がターンオンされる。
【００６５】
ターンオンされたトランジスタＱＮ３１により輝度データ電流が伝達される。このような電流は、ＯＬＥＤ３１に流れ、ＯＬＥＤ３１は発光することになる。
【００６６】
上述したように、上記トランジスタＱＮ３１は単にＯＬＥＤ３１に対するスイッチング素子として動作する。この際、トランジスタＱＮ３１は、ターンオンされるに際してトランジスタの飽和電圧（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｖｏｌｔａｇｅ）を上回ることから電流パス（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｐａｔｈ）として動作することを意味する。
【００６７】
従来のＡＭＯＬＥＤパネルにおいては、駆動トランジスタにより電流が生成されてＯＬＥＤが駆動されるので、トランジスタ自体の臨界電圧に対する信頼性などのような特性の偏差により性能の限界をあった。しかしながら、本発明のＯＬＥＤパネル３００においては、トランジスタＱＮ３１が単にスイッチング素子として動作するため、スイッチング素子として駆動すれば性能の偏差や低下の問題が発生しない。そのために、ＡＭＯＬＥＤの補償回路技法などの複雑な構成も必要でなくなる。
【００６８】
一方、従来のＰＭＯＬＥＤパネルにおいては、データ線や走査線により電流信号が印加されるので、抵抗による駆動の限界がありうるが、本発明のＯＬＥＤパネル３００では、トランジスタＱＮ３１によってＰＭＯＬＥＤパネルの走査線の電流パスがなくなり、カソードが共通接地電極として用いられるので、抵抗による限界を超えることができる。
【００６９】
図４は本発明に係るＯＬＥＤパネルの画素回路を含む表示装置のブロック構成図である。
【００７０】
図４に示すように、本発明に係るＯＬＥＤパネル３００を含む表示装置４００は、ＯＬＥＤパネル３００、データ駆動回路４１０、走査線駆動回路４２０を含んで構成することができる。以下、各構成について説明する。
【００７１】
先ず、データ駆動回路４１０は複数のデータ線により輝度データを提供する。即ち、輝度を幾つかの段階別に指定した電流をデータ線により提供する。
【００７２】
そして、走査線駆動回路４２０は複数の走査線を通じて順次的に走査信号を出力する。走査線駆動回路４２０は、従来のＰＭＯＬＥＤパネルに使用される走査線駆動方式をそのまま用いることができる。
【００７３】
ここで、従来の走査線駆動回路における出力端に追加的にインバータ回路を挿入するように構成することができる。インバータ回路は走査線駆動回路４２０によって出力される走査信号を反転するための構成であるが、本発明のＯＬＥＤパネル３００に用いられるトランジスタＱＮ３１をＮ−型に製造する場合、従来のＰＭＯＬＥＤ駆動方式の走査線がＰ−型のネガティブ（ｎｅｇａｔｉｖｅ）電圧を形成するため、インバータ回路の追加的な構成が必要である。ＩＣチップ製造の観点から見ると、このようなインバータは、回路内に内蔵して製造されトランジスタＱＮ３１のＮ−型又はＰ−型への選定による選択的使用が可能だと考えられる。
【００７４】
そして、ＯＬＥＤパネル３００は、ドットマトリックス形態で構成される複数の画素で構成され、各画素には本発明の画素回路３１０が含まれる。
【００７５】
画素回路３１０は、上記複数の走査線および複数のデータ線マトリックスの交差地点に接続されて形成し、トランジスタＱＮ３１と有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１とを含むように構成することができる。
【００７６】
画素回路３１０のトランジスタＱＮ３１は、上記複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動され、上記データ線を通じて入力される輝度データにより駆動電流を出力する。
【００７７】
一方、画素回路３１０の有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１は上記トランジスタＱＮ３１から伝達される駆動電流により発光する。
【００７８】
トランジスタＱＮ３１と有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１との細部的な動作は、先に図３で説明したものと同一である。
【００７９】
上記で説明したようなＯＬＥＤパネル３００およびこれを含む表示装置４００は、一般的な回路工程により製造でき、ＯＬＥＤパネル３００および表示装置４００に使用されたトランジスタは下部ゲート（ｂｏｔｔｏｍ  ｇａｔｅ）ＴＦＴ構造又は上部ゲート（ｔｏｐ  ｇａｔｅ）ＴＦＴ構造にも製造することができる。
【００８０】
次に、図５は本発明に係るＯＬＥＤパネルの駆動方法の流れ図である。
【００８１】
図５に示すように、本発明に係るＯＬＥＤパネルの駆動方法は、画素の選択的駆動のためのトランジスタＱＮ３１を含む画素回路３１０において、トランジスタＱＮ３１が複数の走査線のうち順次的に選択された走査線を通じて入力される走査信号により駆動される（Ｓ１００）。ここで、上記走査信号は、トランジスタＱＮ３１のゲート端子を通じて入力されるように構成することができる。
【００８２】
次に、トランジスタＱＮ３１が、データ線を通じて入力される輝度データに応じた駆動電流を有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１に伝達する（Ｓ２００）。この際、上記駆動電流は、トランジスタＱＮ３１のドレーン端子を通じて入力され、トランジスタＱＮ３１のソース端子を通じて有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１に伝達されるように構成することができる。
【００８３】
次に、有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１は、上記トランジスタＱＮ３１のソース端子を通じて伝達される駆動電流により発光する（Ｓ３００）。この際、有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１のアノードは、上記トランジスタＱＮ３１のソース端子に接続され、カソードは透明共通電極に接続されるように構成することができる。
【００８４】
一方、トランジスタＱＮ３１は、Ｎ−型又はＰ−型の金属酸化物トランジスタであることが望ましい。この際、上記金属酸化物トランジスタは、ＺｎＯ、ＩＺｎＯおよびＩＧＺＯのうちいずれか１つで構成されたアクティブレイヤーを含むように構成することができる。
【００８５】
図６は、本発明に係るＯＬＥＤパネルの画素回路に含まれた有機発光ダイオードの構成断面図である。
【００８６】
図６に示すように、本発明に係る有機発光ダイオードＯＬＥＤ３１１は基板１０、第１電極３０、第２電極５０、有機物層７０および透光層９０などを含むことができる。
【００８７】
基板１０は、第１電極３０、第２電極５０、有機物層７０および透光層９０を支持する。基板１０は、発光される光が透過できるように透過性を有しているガラス材質又はプラスチック材質を用いる。
【００８８】
第１電極３０は、通常、下部電極とも呼ばれ、基板１０の上に形成される。第１電極３０は、陽極（＋）のアノード（ａｎｏｄｅ）であり、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法、イオンプレーティング（ｉｏｎ  ｐｌａｔｉｎｇ）法および電子銃（ｅ−ｇｕｎ）等を用いた熱蒸着法により基板１０の上に形成される。ここで、本発明の実施例に係る第１電極３０は、透過性を有した燐−錫酸化物（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ）電極を用いるが、透過性を有した燐−亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎ−ｏｘｉｄｅ）電極を用いることもできる。
【００８９】
第２電極５０は、通常、第１電極３０と対向する上部電極とも呼ばれ、有機物層７０の上に形成される。第２電極５０は、陽極（＋）の第１電極３０と相反する陰極（−）のカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）である。第２電極５０は、透過性を有した金属の銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）およびマグネシウム−銀（Ｍｇ：Ａｇ）合金のうちいずれか１つを選んで用いる。
【００９０】
有機物層７０は、第１電極３０と第２電極５０との間に介して、第１電極３０と第２電極５０との間の通電により発光する。有機物層７０は、第１電極３０と第２電極５０との間の通電により発光するように、正孔注入層（ｈｏｌｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）７２、正孔輸送層（ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）７４、発光層（ｅｍｉｓｓｉｖｅ  ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）７６、電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）７８および電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）７９で形成される。
【００９１】
ここで、有機物層７０は、スピンコーティング（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）法、熱蒸着（ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、スピンキャスティング（ｓｐｉｎｃａｓｔｉｎｇ）法、スタッパリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法、電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法および化学気相蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法などにより第１電極３０と第２電極５０との間に介する。
【００９２】
正孔注入層７２は、第１電極３０からの正孔が注入される役割をし、正孔輸送層７４は正孔注入層７２から注入された正孔が第２電極５０の電子と出会うように正孔の移動路の役割をする。
【００９３】
電子注入層７９は、第２電極５０からの電子が注入される役割をし、電子輸送層７８は、電子注入層７９から注入された電子が、正孔輸送層７４から移動する正孔と発光層１３５で出会うように電子の移動路の役割をする。
【００９４】
電子輸送層７８には、第２電極５０からの電子注入を円滑にするために、仕事関数が低い金属類およびこれらの複合物のうちいずれか１つをドープして形成でき、これは電子注入層７９の有無に関係なく全て適用することができる。
【００９５】
ここで、上記仕事関数が低い金属類は、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＣａなどを、上記これらの複合物はＬｉ−Ａｌ、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＣｓ２ＣＯ３等を含むことができる。
【００９６】
一方、発光層７６は、正孔輸送層７４と電子輸送層７８との間に介して正孔輸送層７４からの正孔と電子輸送層７８からの電子により発光する。即ち、発光層７６は、各々正孔輸送層７４および電子輸送層７８との界面で出会う正孔と電子によって発光するのである。
【００９７】
透光層９０は、有機物層７０と第２電極５０との間および第２電極５０の上部のうち少なくともいずれか１つに形成することができる。例えば、透光層９０は、第２電極５０の上面及び下面両方ともに形成されても、第２電極５０の下面および上面のいずれか片面にだけ形成されてもよい。
【００９８】
以下、本実施例では、透光層９０が第２電極５０を挟んで上面及び下面に形成される構成を例示したが、これに限定されず、第２電極５０の下面および上面のいずれか片面にだけ形成される構成も同様に適用できることは勿論である。
【００９９】
透光層９０は、有機物層７０と第２電極５０との間に形成される第１透光層９１と、第２電極５０の上部に形成される第２透光層９２とを含むことができる。
【０１００】
望ましくは、第１透光層９１は、有機物層７０中の電子注入層７９と第２電極５０との間に形成されても、電子注入層７９自体に形成されてもよい。また、第２透光層９２は第１透光層９１に対向する第２電極５０の上面に積層されてもよい。
【０１０１】
ここで、透光層９０は、第２電極５０が透過性を有すると共に、高い透過率を有するように機能をする。そして、透光層９０は、薄膜から形成され、第２電極５０の面抵抗を減少させることにより、ＴＯＬＥＤパネル３００の性能低下を防ぐ。このような透光層９０の特性については、後述する酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物を説明した後に、図７〜図９を参照して詳細に説明する。
【０１０２】
本発明の透光層９０は、酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物のうちいずれか１つを含むことができる。
【０１０３】
ここで、上記酸化物系は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、およびＳｒＯ２等を含むことができる。また、上記窒化物系はＳｉＮ、ＡＩＮなどを含むことができる。また、上記塩類はＣｓ２ＣＯ３、ＬｉＣＯ３、ＫＣＯ３、ＮａＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＺｎＳｅなどを含むことができる。
【０１０４】
上記のように、透光層９０を構成する酸化物系、窒化物系、塩類およびこれらの複合物を用いると、図７〜図９に示すように、優れた透過率と輝度効果を有するので、望ましいが、上記のような物質以外にも第２電極５０が透過性を有すると共に、高い透過率を有するようにする物質であればよい。
【０１０５】
透光層９０は、第１透光層９１と第２透光層９２が同一の物質で構成されるが、互いに異なる物質で構成されてもよい。例えば、第１透光層９１は酸化物系を含み、第２透光層９２は窒化物系、塩類およびこれらの複合物を含んでもよい。又は、第１透光層９１は窒化物系を含み、第２透光層９２は酸化物系、塩類およびこれらの複合物を含んでもよい。または、第１透光層９１は塩類を含み、第２透光層９２は酸化物系、窒化物系およびこれらの複合物を含んでもよい。  
【０１０６】
透光層９０の厚みは０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満に形成されることが望ましい。このような透光層９０の厚み寸法の限定理由を例を挙げて説明すると、透光層９０の厚みが０．１ｎｍ未満に小さくなると、透過率は増加するが、これに比例して抵抗も増加するので、ＴＯＬＥＤパネル３００の性能が低下する。
【０１０７】
その反面、透光層９０の厚みが１００ｎｍ以上に大きくなると、抵抗が減少して性能の低下は発生しないが、透光層９０厚みの増加により透過率が減少する。そして、本発明の実施例に係る透光層９０は、熱蒸着法により形成されることが望ましい。
【０１０８】
次に図７〜図９に示すように、このような構成について本発明に係る有機発光ダイオードの特性を以下で説明する。
【０１０９】
図７は、本発明の有機発光ダイオード１に形成された透光層９０の有無による透過率を示すグラフである。ここで、図７の‘ａ’は透光層９０を形成した本発明に係る有機発光ダイオード１の線図であり、‘ｂ’は本発明と異なり透光層９０がない有機発光ダイオード１の線図である。
【０１１０】
本発明に係る有機発光ダイオード１は波長（ｎｍ）により７０〜９９％の透過率を示すことができる。例えば、図７に示すように、波長（ｎｍ）による透過率をみると、５５０ｎｍで本発明に係るＴＯＬＥＤパネル３００の透過率は約８０％を示し、透光層９０がないＴＯＬＥＤパネル３００は約４７％を示している。このような結果から、透光層９０があるＴＯＬＥＤパネル３００の透過率は、透光層９０がないＴＯＬＥＤパネル３００に比べて１．７倍がより高いことが分かる。
【０１１１】
そして、図８は、透光層９０の有無による有機発光ダイオード１の輝度を示すグラフである。図８に示す‘ｃ’は、本発明に係る有機発光ダイオード１の線図であり、‘ｄ’は、透光層９０がない有機発光ダイオード１の線図である。
【０１１２】
電圧（Ｖ）１０Ｖによる輝度をみると、透光層９０があるＴＯＬＥＤパネル３００は約２５，０００を示し、透光層９０がないＴＯＬＥＤパネル３００は約２０，０００を示している。透光層９０の有無により輝度は１．２５倍の差があることが分かる。
【０１１３】
次に図９の‘ｅ’線図は、ＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、およびＳｒＯ２等の酸化物系から形成された透光層９０に対する透過率であり、‘ｆ’の線図は、Ｃｓ２ＣＯ３、ＬｉＣＯ３、ＫＣＯ３、ＮａＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＺｎＳｅなどの塩類から形成された透光層９０に対する透過率である。。
【０１１４】
図９に示すように、酸化物系から透光層９０を形成する場合は、約８０％の透過率を有し、塩類から透光層９０を形成する場合は約７５％を有する。酸化物系を含む透光層９０は、塩類を含む透光層９０より５％程度高い透過率を有するが、その差は僅かであるから、本発明の実施例のように、酸化物系と塩類およびこれらの複合物を選択的に用いることが望ましい。
【０１１５】
以下、このような本発明に係る有機発光ダイオード１の製造方法を図１０を参照して説明する。
【０１１６】
先ず、基板１０の上に陽極（＋）の第１電極３０を形成する（Ｓ１０）。
【０１１７】
基板１０の上に第１電極３０を形成した後、第１電極３０の上に有機物層７０を形成する（Ｓ３０）。ここで、第１電極３０の上に形成する有機物層７０は、正孔注入層７２、正孔輸送層７４、発光層７６、電子輸送層７８および電子注入層７９の順に形成する。
【０１１８】
有機物層７０の上に第１透光層９１を形成する（Ｓ５０）。本発明の一実施例として、第１透光層９１は、酸化物系のＭｏＯ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＯ、ＺｎＯ、ＴＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＷＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｅＯ２、およびＳｒＯ２等を含むことができる。第１透光層１４１は、抵抗および透過率を考慮して０．１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の厚みに形成する。
【０１１９】
そして、第１透光層９１の上に第２電極５０を形成する（Ｓ７０）。第２電極５０は陰極（−）であって金属薄膜を用いる。第２電極５０として用いられる金属薄膜は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）およびマグネシウム−銀（Ｍｇ：Ａｇ）合金のうちいずれか１つである。
【０１２０】
第２電極５０の上に第２透光層９２を再度形成する（Ｓ９０）。第２透光層９２は、‘Ｓ５０’のステップのように酸化物系を含むことができる。しかしながら、第２電極５０の上に形成される第２透光層９２は、ＳｉＮ、ＡＩＮなどの窒化物系、Ｃｓ２ＣＯ３、ＬｉＣＯ３、ＫＣＯ３、ＮａＣＯ３、ＬｉＦ、ＣｓＦ、およびＺｎＳｅなどの塩類、およびこれらの複合物を含むことができる。
【０１２１】
これに、第２電極５０を挟んで透光層９０を形成することにより、両面発光を実現し、透過率を向上させることができる。
【０１２２】
また、透光層９０を形成することにより、第２電極５０の厚みを調整でき、これにより透過率および電気的性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、ＡＭＯＥＬＤパネルよりＯＬＥＤパネルの構造が簡単であり、且つ輝度不均衡の問題が発生しないＯＬＥＤパネルの画素回路を有するディプレイ装置などの製造に用いることができる。
【０１２４】
【図１】
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【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】
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【国際調査報告】
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