特許第6622969号(P6622969)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6622969
(24)【登録日】2019年11月29日
(45)【発行日】2019年12月18日
(54)【発明の名称】有機発光表示装置
(51)【国際特許分類】
   H05B 33/02 20060101AFI20191209BHJP
   H05B 33/12 20060101ALI20191209BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20191209BHJP
   H01L 27/32 20060101ALI20191209BHJP
   G06F 3/041 20060101ALI20191209BHJP
   G09F 9/30 20060101ALI20191209BHJP
   G09F 9/00 20060101ALI20191209BHJP
   C09K 11/06 20060101ALI20191209BHJP
【FI】
   H05B33/02
   H05B33/12 C
   H05B33/14 B
   H01L27/32
   G06F3/041 495
   G09F9/30 365
   G09F9/30 349Z
   G09F9/00 366A
   C09K11/06 690
【請求項の数】11
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2015-28401(P2015-28401)
(22)【出願日】2015年2月17日
(65)【公開番号】特開2015-162463(P2015-162463A)
(43)【公開日】2015年9月7日
【審査請求日】2018年2月13日
(31)【優先権主張番号】10-2014-0022514
(32)【優先日】2014年2月26日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Display Co.,Ltd.
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(72)【発明者】
【氏名】王 盛 民
(72)【発明者】
【氏名】金 兌 ▲キョン▼
(72)【発明者】
【氏名】趙 柄 勳
(72)【発明者】
【氏名】金 武 ▲謙▼
【審査官】 大竹 秀紀
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2012/0105341(US,A1)
【文献】 特開2008−084947(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0146953(US,A1)
【文献】 特開2013−038245(JP,A)
【文献】 KAWAMURA et al,Near-Infrared Photoluminescence and Electroluminescence of Neodymium(III), Erbium(III), and Ytterbium(III) Comlplexes,Japanese Journal of Applied Physics,2001年 1月,Vol. 40,p. 350-356
【文献】 HONG et al,Infrared electroluminescence of ytterbium complexes in organic light emitting diodes,Thin Solid Films,2001年 7月 2日,vol. 391,p. 122-125
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05B 33/02
H05B 33/12
H01L 51/50
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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]

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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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に記載の有機発光表示装置。
【請求項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に記載の有機発光表示装置。
【請求項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]

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に記載の有機発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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、
【0009】
[化学式1]

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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【発明の効果】
【0014】
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。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】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2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3図2のI-I'線による断面図である。
図4図3のA領域の拡大図である。
図5図3のB領域の拡大図である。
図6】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7図6のC領域の拡大図である。
図8図8図6のD領域の拡大図である。
図9図9図6のE領域の拡大図である。
図10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11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12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。
図13】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。
図14】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。
図15】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16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17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18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。
図19】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。
図20】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。
図21】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22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23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24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。
図25】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26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27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28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29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。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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SiO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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
[化学式1]

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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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]
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
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]
【0106】
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。
【0107】
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。
【0108】
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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
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。
【0113】
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。
【0114】
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。
【0115】
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]
【0116】
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。
【0117】
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。
【0118】
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。
【0119】
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。
【0120】
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。
【0121】
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。
【0122】
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。
【0123】
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。
【0124】
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。
【0125】
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。
【0126】
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。
【0127】
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。
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
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。
【0131】
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。
【0132】
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。
【符号の説明】
【0133】
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
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
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