(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】
(24)【登録日】2022-04-01
(45)【発行日】2022-04-11
(54)【発明の名称】発光表示装置
(51)【国際特許分類】
H05B 33/24 20060101AFI20220404BHJP
H01L 27/32 20060101ALI20220404BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20220404BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20220404BHJP
G09F 9/302 20060101ALI20220404BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20220404BHJP
【ＦＩ】
H05B33/24
H01L27/32
H05B33/14 A
G09F9/30 330
G09F9/30 365
G09F9/302 C
G09F9/302 Z
G09F9/00 366G
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2018004365
(22)【出願日】2018-01-15
(65)【公開番号】P2018147877
(43)【公開日】2018-09-20
【審査請求日】2020-11-18
(31)【優先権主張番号】10-2017-0029513
(32)【優先日】2017-03-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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．
【住所又は居所原語表記】１， Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ， Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ， Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110002619
【氏名又は名称】特許業務法人ＰＯＲＴ
(72)【発明者】
【氏名】李 相 雨
(72)【発明者】
【氏名】朴 興 洙
(72)【発明者】
【氏名】尹 智 煥
(72)【発明者】
【氏名】▲黄▼ 載 ▲薫▼
【審査官】塚田 剛士
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０４００９０６７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００９－２８８９５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｂ ３３／００ － ３３／２８
Ｈ０１Ｌ ２７／３２
Ｈ０１Ｌ ５１／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに異なる色相を実現する第１画素、第２画素および第３画素と、赤外線発光部と、を含む基板と、前記基板上に位置する第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に位置する発光層と、
前記第１電極と前記発光層との間に位置する補助層と、を含み、
前記補助層は、前記第１画素に位置する第１補助層と、前記赤外線発光部に位置する第２補助層と、を含み、
前記第１補助層および前記第２補助層は、同一の物質を含み、
前記第１補助層は、前記第１画素が含む共振補助層である、発光表示装置。
【請求項2】
前記第１補助層および前記第２補助層は、同一の層に位置する請求項１に記載の発光表示装置。
【請求項3】
前記発光層は、前記赤外線発光部に位置する赤外線発光層を含み、前記赤外線発光層は、前記第２補助層上に位置する請求項２に記載の発光表示装置。
【請求項4】
前記発光層は、前記第１画素に位置する第１発光層をさらに含み、前記赤外線発光層は、前記第１発光層と同一の層に位置する請求項３に記載の発光表示装置。
【請求項5】
前記発光層は、前記第１画素に位置する第１発光層と、前記赤外線発光部に位置する第２発光層と、をさらに含み、前記第１発光層および前記第２発光層は、同一の物質を含む請求項３に記載の発光表示装置。
【請求項6】
前記第１発光層および前記第２発光層は、同一の層に位置する請求項５に記載の発光表示装置。
【請求項7】
前記赤外線発光層は、前記第２発光層上に位置する請求項６に記載の発光表示装置。
【請求項8】
前記補助層は、前記第２画素に位置する第３補助層および前記赤外線発光層と前記第２発光層との間に位置する第４補助層をさらに含み、前記第３補助層および前記第４補助層は、同一の物質を含む請求項７に記載の発光表示装置。
【請求項9】
前記第３補助層および前記第４補助層は、同一の層である請求項８に記載の発光表示装置。
【請求項10】
前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素は、それぞれ緑色画素、赤色画素および青色画素に対応し、前記第１画素の第１補助層が、前記第２補助層と同一の層に位置する請求項１に記載の発光表示装置。
【請求項11】
前記赤外線発光部で発生する波長は、７００ナノメートル以上１０００ナノメートル以下の範囲を有する請求項１に記載の発光表示装置。
【請求項12】
前記基板は、赤外線受光部をさらに含み、前記赤外線発光部および前記赤外線受光部は、前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素が配置される面を平面視したとき、前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素の中で隣り合う画素の間に位置する請求項１に記載の発光表示装置。
【請求項13】
前記平面視したとき、前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素は、第１方向に沿って配列されており、前記赤外線発光部および前記赤外線受光部は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列されている請求項１２に記載の発光表示装置。
【請求項14】
前記平面視したとき、前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素は、第１方向に沿って配列されており、前記赤外線発光部および前記赤外線受光部は、前記第１方向に沿って配列されている請求項１２に記載の発光表示装置。
【請求項15】
前記赤外線発光部と前記赤外線受光部との間に前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素が位置する請求項１４に記載の発光表示装置。
【請求項16】
前記赤外線発光部は、前記第１画素と前記第２画素との間に位置し、前記平面視したとき、前記第１画素、前記赤外線発光部および前記第２画素は、第１方向に沿って配列されており、前記赤外線受光部は、前記第１画素、前記赤外線発光部および前記第２画素に対して前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列されている請求項１２に記載の発光表示装置。
【請求項17】
前記赤外線発光部および前記赤外線受光部のうち少なくとも一つは、前記第１画素および前記第２画素と第３方向に沿って配列されており、前記第３画素と前記第３方向と交差する第４方向に沿って配列されている請求項１２に記載の発光表示装置。
【請求項18】
前記赤外線受光部には透明窓およびセンサ層が位置し、前記透明窓および前記センサ層は、前記基板の上部面と垂直方向に沿って重なる請求項１２に記載の発光表示装置。
【請求項19】
前記センサ層は、前記基板と前記第１電極との間に位置する請求項１８に記載の発光表示装置。
【請求項20】
前記透明窓は、透明伝導性物質を含む請求項１９に記載の発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発光素子は、陽極（ａｎｏｄｅ）から供給される正孔（ｈｏｌｅ）と陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）から供給される電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）とが、陽極と陰極との間に形成された発光層内で結合して励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、この励起子が安定化されることで光を放出する素子である。
【0003】
発光素子は、広い視野角、速い応答速度、薄い厚さ、低い消費電力などの様々な長所を有しているため、テレビ、モニター、携帯電話機などの多様な電気装置および電子装置に幅広く適用されている。
【0004】
発光素子を含む発光表示装置において、センサを実現するためにセンサモジュールを追加しなければならない場合がある。このとき、センサモジュールの製造のために工程や費用が追加され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、パネルの内部に形成された赤外線発光素子およびセンサを有する発光表示装置を提供することにある。しかし、本発明の実施形態が解決しようとする課題は、上述した課題に限らず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張され得る。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一実施形態に係る発光表示装置は、互いに異なる色相を実現する第１画素、第２画素および第３画素と、赤外線発光部と、を含む基板と、前記基板上に位置する第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する発光層と、前記第１電極と前記発光層との間に位置する補助層と、を含み、前記補助層は、前記第１画素に位置する第１補助層と、前記赤外線発光部に位置する第２補助層と、を含み、前記第１補助層および前記第２補助層は、同一の物質を含む。
【0007】
前記第１補助層および前記第２補助層は、同一の層に位置してもよい。
【0008】
前記発光層は、前記赤外線発光部に位置する赤外線発光層を含み、前記赤外線発光層は、前記第２補助層上に位置してもよい。
【0009】
前記発光層は、前記第１画素に位置する第１発光層をさらに含み、前記赤外線発光層は、前記第１発光層と同一の層に位置してもよい。
【0010】
前記発光層は、前記第１画素に位置する第１発光層と、前記赤外線発光部に位置する第２発光層と、をさらに含み、前記第１発光層および前記第２発光層は、同一の物質を含んでもよい。
【0011】
前記第１発光層および前記第２発光層は、同一の層に位置してもよい。
【0012】
前記赤外線発光層は、前記第２発光層上に位置してもよい。
【0013】
前記補助層は、前記第２画素に位置する第３補助層および前記赤外線発光層と前記第２発光層との間に位置する第４補助層をさらに含み、前記第３補助層および前記第４補助層は、同一の物質を含んでもよい。
【0014】
前記第３補助層および前記第４補助層は、同一の層であってもよい。
【0015】
前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素は、それぞれ緑色画素、赤色画素および青色画素に対応し、前記第１画素の第１補助層が、前記第２補助層と同一の層に位置してもよい。
【0016】
前記赤外線発光部で発生する波長は、７００ナノメートル以上１０００ナノメートル以下の範囲を有してもよい。
【0017】
前記基板は、赤外線受光部をさらに含み、前記赤外線発光部および前記赤外線受光部は、前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素が配置される面を平面視したとき、前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素の中で隣り合う画素の間に位置してもよい。
【0018】
前記平面視したとき、前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素は、第１方向に沿って配列されており、前記赤外線発光部および前記赤外線受光部は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列されてもよい。
【0019】
前記平面視したとき、記第１画素、前記第２画素および前記第３画素は、第１方向に沿って配列されており、前記赤外線発光部および前記赤外線受光部は、前記第１方向に沿って配列されてもよい。
【0020】
前記赤外線発光部と前記赤外線受光部との間に前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素が位置してもよい。
【0021】
前記赤外線発光部は、前記第１画素と前記第２画素との間に位置し、前記平面視したとき、前記第１画素、前記赤外線発光部および前記第２画素は、第１方向に沿って配列されており、前記赤外線受光部は、前記第１画素、前記赤外線発光部および前記第２画素に対して前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列されてもよい。
【0022】
前記赤外線発光部および前記赤外線受光部のうち少なくとも一つは、前記第１画素および前記第２画素と第３方向に沿って配列されており、前記第３画素と前記第３方向と交差する第４方向に沿って配列されてもよい。
【0023】
前記赤外線受光部には透明窓およびセンサ層が位置し、前記透明窓および前記センサ層は、前記基板の上部面と垂直方向に沿って重なってもよい。
【0024】
前記センサ層は、前記基板と前記第１電極との間に位置してもよい。
【0025】
前記透明窓は透明伝導性物質を含んでもよい。
【発明の効果】
【0026】
本発明の一実施形態によれば、赤外線発光素子および／またはセンサを発光素子の画素と共にパネルの内部に配置して工程が単純化された発光表示装置を実現することができる。また、発光表示装置の物理的なボタンを代替して指紋センサなどを実現して表示領域の面積を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の一実施形態に係る複数の画素および赤外線発光部の配置を示す平面図である。
【図3】赤色画素、緑色画素および赤外線発光部における膜厚に応じた発光強度（ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を最適化して示すグラフである。
【図6】本発明の一実施形態に係る複数の画素、赤外線発光部および赤外線受光部の配置を示す平面図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る赤外線受光部を示す断面図である。
【図14】本発明の一実施形態に係る赤外線センサ部を形成した発光表示装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、添付する図面を参照して本発明の様々な実施形態について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が、容易に実施できるように詳しく説明する。しかしながらここで説明する実施形態に限定されず、本発明は多様な形態に実現され得る。
【0029】
本発明を明確に説明するため、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素に対しては同一の参照符号を付する。また、図面に示す各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜上任意に示しているため、本発明は必ずしも図面に示したものに限られない。図面において、複数層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示す。また、説明の便宜上、一部層および領域の厚さを誇張して示している。
【0030】
また、層、膜、領域、板のような各部分が他の部分の「上に」あるとするとき、それは他の部分の「直上に」ある場合だけではなく、その間に他の部分が介在された場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直上に」あるとするときは、その間に他の部分が存在しないことを意味する。また、基準になる部分の「上に」あるとすることは、基準になる部分の上または下に位置するものであり、必ずしも重力の反対方向を「上に」位置すると意味するものではない。
【0031】
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に記載がない限り、他の構成要素を排除することではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
【0032】
また、明細書全体において、「平面視」とするとき、これは複数の画素および赤外線発光が配置される面を上から見たときを意味し、「断面上」から見るとするとき、これは複数の画素および赤外線発光を積層方向に切断した断面を横から見たときを意味する。
【0033】
図１は本発明の一実施形態に係る複数の画素および赤外線発光部の配置を示す平面図である。
【0034】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る発光表示装置の基板２３は、互いに異なる色相を実現する第１画素Ｇ、第２画素Ｒおよび第３画素Ｂを含み、赤外線発光部ＩＲを含む。第１画素Ｇ、第２画素Ｒ、第３画素Ｂおよび赤外線発光部ＩＲは、平面視したとき、第１方向Ｄ１に沿って第２画素Ｒ、第１画素Ｇ、赤外線発光部ＩＲおよび第３画素Ｂが順次配列されており、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に沿って同じ画素が並んで配列され、赤外線発光部ＩＲが並んで配列されてもよい。図１では、赤外線発光部ＩＲは、第１画素Ｇと第３画素Ｂとの間に位置しているが、これに限らず、第１画素Ｇと第２画素Ｒまたは第２画素Ｒと第３画素Ｂとの間に位置してもよい。
【0035】
画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、画面を構成している最小単位の明暗を示す点であってもよく、赤外線発光部ＩＲは、照度センサ、近接センサ、指紋認識センサ、虹彩認識センサ、または静脈センサなどとして機能するために必要な約７００ナノメートル以上１０００ナノメートル以下の範囲の赤外線を放出する領域を示してもよい。図１において、第２画素Ｒ、第１画素Ｇ、赤外線発光部ＩＲおよび第３画素Ｂが、一つの画素群ＰＸＧを形成してもよく、基板２３上に複数の画素群ＰＸＧが第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿って上下左右に配列されてもよい。
【0036】
図１においては、第２画素Ｒ、第１画素Ｇ、赤外線発光部ＩＲおよび第３画素Ｂからなる画素群ＰＸＧが繰り返し配列される場合を示すが、赤外線発光部ＩＲは、すべての画素群ＰＸＧではなく一部の画素群ＰＸＧにのみ含まれてもよい。一例として、第２画素Ｒ、第１画素Ｇおよび第３画素Ｂからなる第１画素群と、第２画素Ｒ、第１画素Ｇ、赤外線発光部ＩＲおよび第３画素Ｂからなる第２画素群ＰＸＧとが第１方向Ｄ１に沿って交互に配列されたり、前記第１画素群２つごとに前記第２画素群１つが交互に配列されてもよい。これに限らず、多様な方法によって複数の画素群が基板２３上に配列されてもよい。このとき、センシングの正確性のために、規則性を有して画素群が配列されることが好ましい。
【0037】
【0038】
図２を参照すると、本実施形態に係る発光表示装置は、基板２３の上に位置する第１電極１２０、第１電極１２０と対向する第２電極１９０、第１電極１２０と第２電極１９０との間に位置する発光層１５０、第１電極１２０と発光層１５０との間に位置する正孔伝達層１３０、発光層１５０と第２電極１９０との間に位置する電子輸送層１６０、電子輸送層１６０と第２電極１９０との間に位置する電子注入層１８０、および第２電極１９０の上に位置するキャッピング層２００を含む。
【0039】
第１電極１２０は、それぞれの画素毎に配置される。本実施形態において第１電極１２０は反射電極であってもよい。反射電極とは、発光層１５０で発生した光を第２電極１９０側に送るために、光を反射する性質を有する物質を含む電極である。ここで、光を反射する性質とは、入射光に対する反射率が約７０％以上約１００％以下の範囲を意味し、より好ましくは約８０％以上約１００％以下の範囲を意味する。
【0040】
第１電極１２０は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタニウム（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）またはこれらの合金を含んでもよく、銀（Ａｇ）／酸化インジウム錫（ＩＴＯ）／銀（Ａｇ）の三層膜構造または酸化インジウム錫（ＩＴＯ）／銀（Ａｇ）／酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の三層膜構造などを有してもよい。
【0041】
第１電極１２０は、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法、気相蒸着（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、イオンビーム蒸着（ｉｏｎ ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、または電子ビーム蒸着（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを利用して形成してもよい。
【0042】
正孔伝達層１３０は、第１電極１２０と発光層１５０との間に位置する付帯層に対応する。正孔伝達層１３０は、第１電極１２０上に複数の画素を跨がって配置される。正孔伝達層１３０は、正孔注入層と正孔輸送層のうち少なくとも一つを含んでもよい。正孔注入層は、第１電極１２０から正孔の注入を容易にし、正孔輸送層は、正孔注入層から伝達される正孔を円滑に発光層１５０に輸送する機能を有する。正孔伝達層１３０は、正孔注入層上に正孔輸送層が位置する２層構造として形成されたり、正孔注入層を形成する物質と正孔輸送層を形成する物質とが混合されて単一層として形成されてもよい。
【0043】
正孔伝達層１３０は有機物質を含んでもよい。例えば、正孔伝達層１３０は、Ｎ、Ｎ－ジナフチル－Ｎ、Ｎ’－ジフェニルベンジジン（Ｎ，Ｎ－ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌ－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ；ＮＰＤ）、Ｎ、Ｎ’－ビス－３－メチルフェニル）－Ｎ、Ｎ’－ビス－（フェニル）－ベンジジン（Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ－３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ－（ｐｈｅｎｙｌ）－ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ；ＴＰＤ）、２，２’，７，７’－テトラキス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）－９，９’－スピロビフルオレン（２，２’，７，７’－ｔｅｔｒａｋｉｓ（Ｎ，Ｎ－ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）－９，９’－ｓｐｉｒｏｂｉｆｌｕｏｒｅｎｅ；ｓｐｉｒｏ－ＴＡＤ）、４，４’，４”－トリス（Ｎ－３－メチルフェニル－Ｎ－フェニル－アミノ）－トリフェニルアミン（４，４’，４”－Ｔｒｉｓ（Ｎ－３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ－Ｎ－ｐｈｅｎｙｌ－ａｍｉｎｏ）－ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ；ＭＴＤＡＴＡ）などを含み得るが、これに限定されない。
【0044】
正孔伝達層１３０の上には発光層１５０が位置する。発光層１５０は、特定の色を表示する発光物質を含む。例えば、発光層１５０は、青色、緑色または赤色のような基本色またはこれらを組み合わせた色を表示し得る。それぞれの画素毎に対応する色を表示する発光層１５０が配置される。
【0045】
発光層１５０の厚さは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲であってもよい。発光層１５０はホストおよびドーパントを含む。発光層１５０は、赤色発光層１５０Ｒ、緑色発光層１５０Ｇ、赤外線発光層１５０ＩＲおよび青色発光層１５０Ｂを含み、これらはそれぞれ第１電極１２０の上面に平行に水平配置されている。
【0046】
正孔伝達層１３０は、赤色発光層１５０Ｒと第１電極１２０との間、緑色発光層１５０Ｇと第１電極１２０との間、赤外線発光層１５０ＩＲと第１電極１２０との間および青色発光層１５０Ｂと第１電極１２０との間に共通して位置し、共通して位置する部分での正孔伝達層１３０の厚さは、実質的に同一であってもよい。
【0047】
赤色発光層１５０Ｒは、カルバゾールビフェニル（ｃａｒｂａｚｏｌｅ ｂｉｐｈｅｎｙｌ；ＣＢＰ）または１，３－ビス（カルバゾール－９－イル）（１，３－ｂｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ；ｍＣＰ）を含むホスト物質を含み、ビス（１－フェニルイソキノリン）アセチルアセトネートイリジウム（ｂｉｓ（１－ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ ｉｒｉｄｉｕｍ；ＰＩＱＩｒ（ａｃａｃ））、ビス（１－フェニルキノリン）アセチルアセトネートイリジウム（ｂｉｓ（１－ｐｈｅｎｙｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ ｉｒｉｄｉｕｍ；ＰＱＩｒ（ａｃａｃ））、トリス（１－フェニルキノリン）イリジウム（ｔｒｉｓ（１－ｐｈｅｎｙｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ；ＰＱＩｒ）およびオクタエチルポルフィリン白金（ｏｃｔａｅｔｈｙｌｐｏｒｐｈｙｒｉｎ ｐｌａｔｉｎｕｍ；ＰｔＯＥＰ）からなる群より選択されたいずれか一つ以上を含むドーパントを含む燐光物質を含む。また燐光物質の代わりに、２－［４－ビフェニリル－５－［４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル］］－１，３，４－オキサジアゾール（２－［４－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－５－［４－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ］］－１，３，４－ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ；ＰＢＤ）、トリス(ジベンゾイルメタン)モノ(１，１０－フェナントロリン)ユーロピウム（III）（Ｔｒｉｓ（ｄｉｂｅｎｚｏｙｌｍｅｔｈａｎｅ） ｍｏｎｏ（１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）ｅｕｒｏｐｉｕｍ（III）；Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））またはペリレン（Ｐｅｒｙｌｅｎｅ）を含む蛍光物質を含んでもよいが、これに限られない。
【0048】
緑色発光層１５０Ｇは、ＣＢＰまたはｍＣＰを含むホスト物質を含み、ｆａｃ－トリス（２－フェニルピリジン)イリジウム(III)（ｆａｃ－ｔｒｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ(III)；Ｉｒ（ｐｐｙ）３）を含むドーパント物質を含む燐光物質を含む。また燐光物質の代わりに、トリス（８－ヒドロキシキノリノ）アルミニウム（ｔｒｉｓ（８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ；Ａｌｑ３）を含む蛍光物質を含んでもよいが、これに限られない。
【0049】
青色発光層１５０Ｂは、ＣＢＰ、またはｍＣＰを含むホスト物質を含み、イリジウム（III）ビス（４，６－ジ－フルオロフェニル）－ピリジナト－Ｎ，Ｃ2'）ピコリネート（ｉｒｉｄｉｕｍ（III）ｂｉｓ（４，６－ｄｉ－ｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）－ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ－Ｎ,Ｃ2')ｐｉｃｏｌｉｎａｔｅ；（４，６－Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒｐｉｃ）を含むドーパント物質を含む燐光物質を含む。また燐光物質の代わりに、アントラセン基を有するホスト物質を含み、ジアミノ基を含むドーパントを含んだり、２，２’，７，７’－テトラキス（２，２－ジフェニルビニル）スピロ－９,９’－ビフルオレン（２，２’，７，７’－ｔｅｔｒａｋｉｓ（２，２－ｄｉｐｈｅｎｙｌｖｉｎｙｌ）ｓｐｉｒｏ－９,９’－ｂｉｆｌｕｏｒｅｎｅ；ｓｐｉｒｏ－ＤＰＶＢｉ）、スピロ－６フェニル（ｓｐｉｒｏ－ｓｉｘｐｈｅｎｙｌ；ｓｐｉｒｏ－６Ｐ）、ジスチールベンゼン（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｅｎｚｅｎｅ；ＤＳＢ）、ジスチリルアリーレン（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ；ＤＳＡ）、ポリフルオレン（ＰＦＯ）系高分子およびポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系高分子からなる群より選択したいずれか一つを含む蛍光物質を含んでもよいが、これに限られない。
【0050】
また、本実施形態で説明したとおり、赤色発光層１５０Ｒ、緑色発光層１５０Ｇおよび青色発光層１５０Ｂが、必ずしも有機物質でのみ形成される必要はなく、これらは量子ドットのような無機物質で形成されてもよい。
【0051】
本実施形態において赤外線発光層１５０ＩＲは、画素発光物質または共振補助層物質に赤外線発光ドーパントがドーピングされて形成されてもよい。画素発光物質とは、前述した赤色発光層１５０Ｒまたは緑色発光層１５０Ｇのホスト物質であり、共振補助層物質とは、正孔伝達層１３０に含まれる物質であってもよい。
【0052】
赤外線発光層１５０ＩＲに含まれている赤外線発光ドーパントは、約７００ナノメートル以上１０００ナノメートル以下の範囲の波長帯を有し得る。好ましくは赤外線発光ドーパントの波長帯は、約８５０ナノメートル以上９５０ナノメートル以下の範囲であってもよい。このような波長帯を有するために本実施形態に係る赤外線発光ドーパントは、金属錯化合物、ＤＡＤ（Ｄｏｎｏｒ－ａｃｃｅｐｔｏｒ－ｄｏｎｏｒ）型化合物およびランタノイド化合物のうち少なくとも一つを含み得る。
【0053】
本実施形態で金属錯化合物に含まれている金属は、Ｐｔ、Ｐｄ、ＣｕおよびＺｎの中から選択された一つを含み得る。本実施形態に係る金属錯化合物は、下記の化学式１で表される化合物であってもよい。
【0054】
【化1】
【0055】
化学式１において、Ｌは、ＮまたはＣＲ’であり、Ｍは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｏ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔ、ランタノイド族元素またはアクチノイド族元素であってもよい。Ｒは、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔおよびピロール環のβ炭素に結合された原子を含む基の中から独立して選択され、ここで、原子は、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｉ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＰｏおよびＡｔの中から選択されてもよい。同一ピロール環に結合された２個の隣接するＲ基は、ピロール環の２個のβ炭素と共にカルボサイクリック環またはヘテロサイクリック環を形成してもよい。前記ＣＲ’において、Ｒ’は、フェニル基、トリル基、キシレニル基、メシチル基、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基またはイソプロピル基であり得る。化学式１で表される金属錯化合物は、下記の化学式１－１～化学式１－１０の中からいずれか一つであり得るが、これは例示であり、このような金属錯化合物の種類に限られない。
【0056】
化学式１－１は、プラチナテトラフェニルテトラベンゾポルフィリン（Ｐｔ－ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｂｅｎｚｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ；Ｐｔ（ＴＰＢＰ））であり得る。
【0057】
【化1-1】
【0058】
【化1-2】
【0059】
【化1-3】
【0060】
【化1-4】
【0061】
【化1-5】
【0062】
【化1-6】
【0063】
【化1-7】
【0064】
【化1-8】
【0065】
【化1-9】
【0066】
【化1-10】
【0067】
化学式１－１～化学式１－１０において、Ｍは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｏ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔ、ランタノイド族元素またはアクチノイド族元素であり得る。
【0068】
本実施形態において、ＤＡＤ（Ｄｏｎｏｒ－ａｃｃｅｐｔｏｒ－ｄｏｎｏｒ）型化合物は、下記の化学式２、下記の化学式３または化学式４であり得るが、これは例示であり、このような種類に限られない。化学式３は、４，９－ビス（２，３－ジヒドロチエノ［３，４－ｂ］［１，４］ジオキシン－５－イル）－６,７－ジメチル－［１，２，５］チアジアゾロ［３，４－ｇ］キノキサリン（４，９－ｂｉｓ（２，３－ｄｉｈｙｄｒｏｔｈｉｅｎｏ［３，４－ｂ］［１，４］ｄｉｏｘｉｎ－５－ｙｌ）－６，７－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－［１，２，５］ｔｈｉａｄｉａｚｏｌｏ［３，４－ｇ］ｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ；ＢＥＤＯＴ－ＴＱＭｅ2）であり、化学式４は、４，８－ビス（２，３－ジヒドロチエノ－［３，４－ｂ］［１，４］ジオキシン－５－イル）ベンゾ［１，２－ｃ；４，５－ｃ´］ビス［１，２，５］チアジアゾール（４，８－ｂｉｓ（２，３－ｄｉｈｙｄｒｏｔｈｉｅｎｏ－［３，４－ｂ］［１，４］ｄｉｏｘｉｎ－５－ｙｌ）ｂｅｎｚｏ［１，２－ｃ；４，５－ｃ´］ｂｉｓ［１，２，５］ｔｈｉａｄｉａｚｏｌｅ；ＢＥＤＯＴ－ＢＢＴ）であり得る。
【0069】
【化2】
【0070】
【化3】
【0071】
【化4】
【0072】
本実施形態において、ランタノイド化合物は、下記の化学式５、化学式６、化学式７、化学式８または化学式９で表される化合物であり得るが、これは例示であり、このような種類に限られない。
【0073】
【化5】
【0074】
化学式５において、Ｚは、炭素原子またはＲ1－Ｂの断片（ｆｒａｇｍｅｎｔ）であり、ｐは１、２または３であり、ｑは３－ｐであり、Ａはカウンターイオン（ｃｏｕｎｔｅｒｉｏｎ）であり、Ｒ1は、ｉ）水素、１個～５個のハロゲンまたは炭素数１～８のアルキル基で選択的に置換されたアリール基、１個～５個のハロゲンまたは炭素数１～８のアルキル基で選択的に置換されたアラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）基、またはｉｉ）一つ以上のハロゲンで選択的に置換された炭素数１～６のアルキル基、一つ以上のハロゲンで選択的に置換された炭素数１～６のアルケニル基、一つ以上のハロゲンで選択的に置換された炭素数１～６のアルキニル基であり、Ｍは、３価ランタノイド族元素金属イオンであり、Ｍは、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｎｄであり、複数のＬは、それぞれＺと共有結合され、複数のＬは、互いに独立して下記の化学式５－１または下記の化学式５－２から選択され得る。
【0075】
【化5-1】
【0076】
【化5-2】
【0077】
化学式５－１と化学式５－２において、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、独立してｉ）ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、アミノ基、炭素数１～６のアルキルアミノ基、炭素数１～６のアルキルアミド基、カルボキシル基、炭素数１～６のアルキルオキシカルボニル基、ヒドロキシ基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数１～６のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数１～６のアルキルカルボニル基、炭素数１～６のハロアルコキシ基、水素からなるグループ、ｉｉ）前記ｉ）で言及した一つ以上のグループで選択的に置換されたアリール基またはアラルキル基からなるグループ、またはｉｉｉ）前記ｉ）で言及した一つ以上のグループで選択的に置換された炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルケニル基または炭素数１～６のアルキニル基からなるグループから選択されてもよい。または、Ｒ２及びＲ３またはＲ３及びＲ４は、互いに連結または融合（ｆｕｓｅｄ）して、芳香性または非芳香性であり、かつＬのピラゾリル環を有する環構造を形成してもよい。
【0078】
化学式５において、Ｚ（Ｌ）3の例示として、下記の化学式５－１－１、化学式５－２－１および化学式５－２－２で表され得る。
【0079】
【化5-1-1】
【0080】
【化5-2-1】
【0081】
【化5-2-2】
【0082】
【化6】
【0083】
【化7】
【0084】
【化8】
【0085】
【化9】
【0086】
化学式６および化学式７において、Ｌｎは、Ｃｅ3+、Ｃｅ4+、Ｐｒ3+、Ｐｒ4+、Ｎｄ3+、Ｎｄ4+、Ｐｍ3+、Ｓｍ3+、Ｓｍ2+、Ｅｕ3+、Ｅｕ2+、Ｇｄ3+、Ｔｂ3+、Ｔｂ4+、Ｄｙ3+、Ｄｙ4+、Ｈｏ3+、Ｅｒ3+、Ｔｍ3+、Ｔｍ2+、Ｙｂ3+、Ｙｂ2+またはＬｕ3+であり、Ｒ１は、置換または無置換のピラゾリル（ｐｙｒａｚｏｌｙｌ）基、トリアゾリル基、ヘテロアリール基、アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、アミノ基またはアミド基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は、水素、ハロゲンまたは選択的にヘテロ原子、特に、アルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を含み得る炭化水素基であり得る。化合物の揮発性を増加させるため、Ｒ２～Ｒ７はフルオロ化され得る。化学式８および化学式９において、Ｌｎ、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ６には、化学式６および化学式７で説明した内容が適用され得る。ランタノイド化合物の例示として、ランタノイド化合物は、下記の化学式１０で表される化合物であり得る。
【0087】
【化10】
【0088】
赤色発光層１５０Ｒ、緑色発光層１５０Ｇ、赤外線発光層１５０ＩＲおよび青色発光層１５０Ｂの中で隣り合う発光層１５０の間には画素定義膜２５が位置してもよい。
【0089】
発光層１５０と第２電極１９０との間に、電子輸送層１６０および電子注入層１８０が位置する。電子輸送層１６０は、発光層１５０に隣接するように位置し、電子注入層１８０は第２電極１９０に隣接するように位置する。電子輸送層１６０および電子注入層１８０は、発光層１５０上に複数の画素を跨がって配置される。
【0090】
電子輸送層１６０は有機物質を含み得る。例えば、電子輸送層１６０は、Ａｌｑ３、ＰＢＤ、１，２，４－トリアゾール（１，２，４－ｔｒｉａｚｏｌｅ；ＴＡＺ）、スピロ－２－［４－ビフェニル－５－［４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル］］－１,３,４－オキサジアゾール（ｓｐｉｒｏ－２－［４－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－５－［４－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ］］－１，３，４－ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ；ｓｐｉｒｏ－ＰＢＤ）、および８－ヒドロキシキノリンベリリウム塩（８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ ｓａｌｔ；ＢＡｌｑ）からなる群より選択されたいずれか一つ以上で行われ得るが、これに限られない。
【0091】
電子輸送層１６０は、第２電極１９０から発光層１５０に電子を伝達する。また、電子輸送層１６０は、第１電極１２０から注入された正孔が発光層１５０を通過して第２電極１９０に移動することを防止する。つまり、電子輸送層１６０は、正孔阻止層の役割も果たし、発光層１５０で正孔と電子の結合を助ける。
【0092】
電子注入層１８０は、第２電極１９０から電子輸送層１６０への電子注入を向上する役割を果たす。電子注入層１８０は、第１成分と第２成分とが結合されたイオン性化合物を含み得る。ここで、第１成分は、イオン性化合物がイオン化されるとき、陽イオンとなる元素であり、第２成分は、陰イオンとなる元素である。本実施形態において、電子注入層１８０の厚さは、工程マージンを考慮して約２オングストローム以上２５オングストローム以下の範囲であってもよい。
【0093】
電子輸送層１６０、電子注入層１８０、および第２電極１９０は、赤色発光層１５０Ｒとキャッピング層２００との間、緑色発光層１５０Ｇとキャッピング層２００との間、および青色発光層１５０Ｂとキャッピング層２００との間に共通して位置し、共通して位置する部分で電子輸送層１６０、電子注入層１８０、および第２電極１９０の厚さは、実質的に同一であり得る。
【0094】
本実施形態において、青色発光層１５０Ｂの下部に青色発光層１５０Ｂの効率を高めるための補助層ＢＩＬが位置してもよい。補助層ＢＩＬは、正孔電荷バランス（ｈｏｌｅ Ｃｈａｒｇｅ Ｂａｌａｎｃｅ）を調節して青色発光層１５０Ｂの効率を高める役割を果たす。補助層ＢＩＬは、下記の化学式１１で表される化合物を含んでもよい。
【0095】
【化11】
【0096】
化学式１１において、Ａ１、Ａ２およびＡ３は、それぞれ水素、アルキル基、アリール基、カルバゾリル基、ジベンゾチオフェニル（ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｉｌ）基、ジベンゾフラニル（Ｄｉｂｅｎｚｏｆｕｒａｎｉｌ；ＤＢＦ）基、ビフェニル（ｂｉｐｈｅｎｙｌ）基であってもよく、ａ、ｂ、ｃは、それぞれ０～４の整数であってもよい。
【0097】
本実施形態に係る発光表示装置は、赤色発光層１５０Ｒの下部に赤色共振補助層１５０Ｒ’が位置し、緑色発光層１５０Ｇの下部に緑色共振補助層１５０Ｇ’が位置し得る。これら赤色共振補助層１５０Ｒ’および緑色共振補助層１５０Ｇ’は、各色相別共振距離を合わせるために付加された層である。青色発光層１５０Ｂおよび補助層ＢＩＬの下部には、これらと正孔伝達層１３０との間に位置する別途の共振補助層がなくてもよい。
【0098】
本実施形態において、赤外線発光層１５０ＩＲの下部に緑色共振補助層１５０Ｇ’が位置する。すなわち、緑色発光層１５０Ｇの下部に位置する共振補助層を第１補助層といい、赤外線発光層１５０ＩＲの下部に位置する補助層を第２補助層というとき、第１補助層および第２補助層は、緑色共振補助層１５０Ｇ’として互いに同一である。したがって、第１補助層および第２補助層は、互いに同一の物質であり、互いに同一の層に位置する。
【0099】
赤外線発光層１５０ＩＲは、緑色発光層１５０Ｇと同一の層に位置してもよい。このような構造を形成するため、熱蒸発法またはインクジェット方法などで図１の第１画素Ｇと赤外線発光部ＩＲに対応する領域に緑色共振補助層１５０Ｇ’を形成し、その後、第１画素Ｇの緑色共振補助層１５０Ｇ’の上に緑色発光層１５０Ｇを形成し、赤外線発光部ＩＲの緑色共振補助層１５０Ｇ’の上に赤外線発光層１５０ＩＲを形成してもよい。緑色発光層１５０Ｇおよび赤外線発光層１５０ＩＲは、隣り合う画素に形成されてもよい。本実施形態で説明する赤外線発光部ＩＲは、第１画素Ｇの共振に最適な膜厚と第２画素Ｒの共振に最適な膜厚との間で、共振に最適な膜厚を有し得る。ここでそれぞれの画素および赤外線発光部の膜厚とは、正孔伝達層１３０と電子輸送層１６０に挟まれた層の厚さを意味する。これに関して、図３を参照してより詳しく説明する。
【0100】
図３は赤色画素、緑色画素および赤外線発光部における膜厚に応じた発光強度（ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を最大値を１として最適化して示すグラフである。図３において「Ｒｅｄ」は赤色画素を示し、「Ｇｒｅｅｎ」は緑色画素を示し、「ＮＩＲ」は赤外線発光部を示す。
【0101】
図３を参照すると、緑色画素の２次共振に最適な膜厚（２番目ピークに対応する膜厚）と赤色画素の１次共振に最適な膜厚（１番目ピークに対応する膜厚）との間に赤外線発光部の最適共振の膜厚が位置する。特に、赤外線発光部の１次共振に最適な膜厚が緑色画素の２次共振の膜厚と近接するため、本実施形態において赤外線補助層と赤外線発光層とを緑色画素と類似に形成すると、効率低下を最少化し、かつ単純な工程で赤外線発光部を形成することができる。具体的には、緑色共振補助層１５０Ｇ’で赤外線発光部の赤外線補助層を形成し、赤外線発光層１５０ＩＲを緑色発光層１５０Ｇより薄く形成することによって、赤外線発光部の１次共振効率を最大化することができる。変形例として、緑色画素を１次共振の膜厚に設計した場合には、赤外線発光層１５０ＩＲを緑色発光層１５０Ｇより厚く形成することによって、赤外線発光部の１次共振効率を最大化することもできる。
【0102】
【0103】
【0104】
図４を参照すると、赤外線発光層１５０ＩＲと緑色共振補助層１５０Ｇ’との間に緑色発光層１５０Ｇが位置してもよい。すなわち、図１の第１画素Ｇに位置する緑色発光層１５０Ｇを第１発光層といい、図１の赤外線発光部ＩＲに位置する緑色発光層１５０Ｇを第２発光層というとき、第１発光層および第２発光層は、緑色発光層１５０Ｇとして互いに同一であってもよい。したがって、第１発光層および第２発光層は、互いに同一の物質であってもよく、互いに同一の層に位置してもよい。
【0105】
図２で説明した製造方法と同様に、本実施形態に係る発光素子構造を形成するため、熱蒸発法またはインクジェット方法などで図１の第１画素Ｇと赤外線発光部ＩＲに該当する領域に緑色共振補助層１５０Ｇ’と緑色発光層１５０Ｇとを形成し、その後、赤外線発光部ＩＲの緑色発光層１５０Ｇの上に赤外線発光層１５０ＩＲを形成してもよい。
【0106】
【0107】
図５の実施形態は、図２および図４で説明した実施形態と大部分が同一である。以下、図２および図４の実施形態と異なる部分について説明する。図２および図４を参照して説明した内容は、全て図５の実施形態にも適用可能である。
【0108】
図５を参照すると、赤外線発光層１５０ＩＲと緑色発光層１５０Ｇとの間に赤色共振補助層１５０Ｒ’が位置してもよい。すなわち、図１の第２画素Ｒに位置する補助層を第３補助層といい、赤外線発光層１５０ＩＲと緑色発光層１５０Ｇとの間に位置する補助層を第４補助層というとき、第３補助層および第４補助層は、赤色共振補助層１５０Ｒ’として互いに同一であってもよい。したがって、第３補助層および第４補助層は、互いに同一の物質であってもよい。
【0109】
第３補助層と第４補助層とは同一の層であり、同一の工程段階で形成されてもよい。具体的には、図１の第１画素Ｇと赤外線発光部ＩＲに該当する領域に緑色共振補助層１５０Ｇ’と緑色発光層１５０Ｇとを形成し、マスクを変更またはシフトした状態で、図１の第２画素Ｒに該当する領域と赤外線発光部ＩＲに該当する領域に赤色共振補助層１５０Ｒ’を形成してもよい。その後、図１の赤外線発光部ＩＲの赤色共振補助層１５０Ｒ’の上に赤外線発光層１５０ＩＲを形成してもよい。
【0110】
図５の実施形態に係る赤外線発光部ＩＲの厚さは、赤色共振補助層１５０Ｒ’の形成により緑色画素の厚さに比べて厚くてもよい。したがって、本実施形態に係る赤外線発光部ＩＲの共振に最適な膜厚は、図３に示すグラフを参照するとき、２次共振に最適な膜厚であってもよい。ここでそれぞれの画素および赤外線発光部の厚さとは、正孔伝達層１３０と電子輸送層１６０に挟まれた層の厚さを意味する。
【0111】
図６は本発明の一実施形態に係る複数の画素、赤外線発光部ＩＲおよび赤外線受光部の配置を示す平面図である。
【0112】
【0113】
図６を参照すると、本発明の実施形態に係る発光表示装置の基板２３は、互いに異なる色相を実現する第１画素Ｇ、第２画素Ｒおよび第３画素Ｂを含み、赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓとを含む赤外線センサ部ＩＲＳを含む。
【0114】
本実施形態で赤外線受光部Ｓは、外部から入ってくる光を感知する領域である。具体的には、赤外線発光部ＩＲで放出された光が、感知しようとする物体にぶつかって反射され、赤外線受光部Ｓがその光を受けて物体の有無、近接、移動、明るさなどを判断できるようにする。
【0115】
赤外線発光部ＩＲおよび赤外線受光部Ｓは、平面視したとき、第１画素Ｇと第３画素Ｂとの間に位置しているが、これに限らず、第１画素Ｇと第２画素Ｒまたは第２画素Ｒと第３画素Ｂとの間に位置してもよい。図６において、赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓとが、第２方向Ｄ２に沿って配列され、これらの上下配置は適宜変更されてもよい。すなわち、図６において、赤外線発光部ＩＲが赤外線受光部Ｓの上に位置しているが、これとは異なり、赤外線発光部ＩＲが赤外線受光部Ｓの下に配置されてもよい。
【0116】
赤外線受光部Ｓには透明窓とセンサ層が、基板２３の上部面と垂直方向に沿って重なって位置し得る。これに関して、図７を参照してより詳しく説明する。
【0117】
【0118】
図７を参照すると、左側は画素構造を示し、右側は赤外線受光部を概略的に示す。図７において、まず、画素構造には、基板２３の上に水分、酸素などの侵入を防止するためのバッファ層２６が位置する。バッファ層２６の上には駆動半導体層１５０ａが位置し、図面に示していないが、駆動半導体層１５０ａは両側周縁に不純物がドーピングされたソース領域およびドレイン領域を含む。駆動半導体層１５０ａの上にゲート絶縁層２７が位置し、ゲート絶縁層２７の上に駆動ゲート電極１２４ａを含むゲート配線が位置する。そして、駆動ゲート電極１２４ａは、駆動半導体層１５０ａの少なくとも一部、特にチャンネル領域と重なるように形成される。
【0119】
一方、ゲート絶縁層２７の上には駆動ゲート電極１２４ａを覆う層間絶縁膜２８が形成される。層間絶縁膜２８の上には駆動ソース電極１７３ａおよび駆動ドレイン電極１７５ａを含むデータ配線が位置してもよい。また、駆動ソース電極１７３ａおよび駆動ドレイン電極１７５ａは、それぞれ層間絶縁膜２８およびゲート絶縁層２７に形成された貫通孔（図示せず）を介して駆動半導体層１５０ａのソース領域およびドレイン領域と接続される。
【0120】
このように、駆動半導体層１５０ａ、駆動ゲート電極１２４ａ、駆動ソース電極１７３ａおよび駆動ドレイン電極１７５ａを含む駆動トランジスタＴORが形成される。駆動トランジスタＴORの構成は前述した例に限らず、当該技術分野の当業者が実施できる多様な公知の構成に適宜変更することができる。ここで、本開示の実施形態は、前述した構造に限らず、場合によって平坦化膜２４と層間絶縁膜２８のうちいずれか一つは省略することもできる。
【0121】
平坦化膜２４の上には発光素子の第１電極１２０が位置する。平坦化膜２４と第１電極１２０の上に画素定義膜２５が位置する。画素定義膜２５には第１電極１２０の上面に開口部が形成されている。このとき、画素定義膜２５によって形成された開口部ごとに発光素子層１００が位置してもよい。
【0122】
第１電極１２０の上には発光素子層１００が位置する。発光素子層１００は、図２で説明した発光素子で正孔伝達層１３０、発光層１５０、電子輸送層１６０および電子注入層１８０に対応する。すなわち、発光素子層１００を構成する正孔伝達層１３０、電子輸送層１６０、および電子注入層１８０は、発光層１５０と同様に、画素定義膜２５によって形成された開口部ごとに形成されてもよい。これに限定されず、図４、５で説明した発光素子に関する内容も本開示による表示装置に適用可能である。
【0123】
図７において、発光素子層１００が画素定義膜２５の開口部内にのみ位置する場合を示すが、例えば図２、４、および５に示すように、発光素子層１００を構成する一部の層は、第２電極１９０のように画素定義膜２５の上部面の上にも位置してもよい。
【0124】
発光素子層１００の上には第２電極１９０およびキャッピング層２００が位置する。キャッピング層２００の上には封止層３００が位置する。封止層３００は基板２３の上に形成されている発光素子と駆動回路部とを外部から密封して保護する。
【0125】
次に、赤外線受光部Ｓはダイオード構造を有してもよい。基板２３の上にセンサ層１０５Ｓが位置し、センサ層１０５Ｓの両周縁はそれぞれｎ型とｐ型でドーピングされてもよい。したがって、センサ層１０５Ｓは、真性半導体領域およびその両断にｎ型半導体領域およびｐ型半導体領域を有してもよく、センサ層１０５Ｓは、Ｓｉ、ＩｎＧｅＡｓなどを含んでもよく、この他にも光センサ機能を果たし得る物質で形成されてもよい。
【0126】
赤外線受光部Ｓは、センサ層１０５Ｓ以外にソース電極１７３ｃおよびドレイン電極１７５ｃを含む。基板２３の上にバッファ層２６が形成されており、その上にゲート絶縁層２７、層間絶縁膜２８、および平坦化膜２４が形成されている。赤外線受光部Ｓのセンサ層１０５Ｓはバッファ層２６上に形成され、層間絶縁膜２８、ゲート絶縁層２７および平坦化膜２４に形成された貫通孔（図示せず）を介してソース電極１７３ｃおよびドレイン電極１７５ｃと接続されている。
【0127】
ソースおよびドレイン電極１７３ｃ、１７５ｃは、発光素子の第１電極１２０と同一の層に位置し、同一の物質で形成されている。ソースおよびドレイン電極１７３ｃ、１７５ｃの上を画素定義膜２５が覆っており、その上には発光素子の第２電極１９０が延びて形成されている。第２電極１９０の上にはキャッピング層２００が形成されており、キャッピング層２００の上には封止層３００が形成されている。
【0128】
赤外線受光部Ｓは、外部から入ってくる赤外線を受信できるようにセンサ層１０５Ｓと重なる部分に透明窓１０５Ｔを含み得る。つまり、透明窓１０５Ｔは、センサ層１０５Ｓと重なる赤外線受光部Ｓの領域を示し、透明窓１０５Ｔは透明伝導性物質を含む第１電極１２０および第２電極１９０、第１電極１２０と第２電極１９０との間に位置する画素定義膜２５を含んでもよい。
【0129】
赤外線受光部Ｓは、受信された信号を伝達するためのスイッチングトランジスタＴSWをさらに含んでもよい。スイッチングトランジスタＴSWは、スイッチング半導体層１５０ｂ、スイッチングゲート電極１２４ｂ、そしてソースおよびドレイン電極１７３ｂ、１７５ｂを含む。スイッチングトランジスタＴSWは、赤外線受光部Ｓと隣接して位置してもよく、離隔して位置し、かつ別途の配線により赤外線受光部Ｓと接続されてもよい。
【0130】
スイッチングトランジスタＴSWは、画素の駆動トランジスタＴORと同一の構造を有してもよい。このような構造を有するスイッチングトランジスタＴSWは、画素の駆動トランジスタＴORの形成時に同時に形成されてもよい。
【0131】
一方、赤外線受光部Ｓのドレイン電極１７５ｃは、平坦化膜２４に形成された貫通孔を介してスイッチングトランジスタＴSWのソース電極１７３ｂに接続されている。実施形態によっては、赤外線受光部Ｓのドレイン電極１７５ｃは、別途の接続配線を介してスイッチングトランジスタＴSWのソース電極１７３ｂに電気的に接続されていてもよい。
【0132】
以上では、センサ層１０５Ｓが基板２３とゲート絶縁層２７との間に位置する場合を説明したが、これは一つの例示に過ぎず、基板２３と第１電極１２０との間であれば赤外線受光部Ｓの変形構造によって、前述した位置と異なる位置にセンサ層１０５Ｓが形成されてもよい。また、センサ層１０５Ｓを無機物質を用いて形成する代わりに、有機物質で形成してもよい。このとき、発光素子層１００の有機層を形成する工程段階で赤外線受光部Ｓを形成してもよく、センサ層１０５Ｓが第１電極１２０と第２電極１９０との間に位置してもよい。
【0133】
【0134】
図８を参照すると、図６で示す画素群ＰＸＧと異なり、画素群ＰＸＧが、第３画素Ｂ、第１画素Ｇ、第２画素Ｒおよび赤外線センサ部ＩＲＳの順序からなり、このような画素群ＰＸＧが上下左右に配列されてもよい。第３画素Ｂ、第１画素Ｇおよび第２画素Ｒは、第１方向Ｄ１に沿って配列され、赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓは、第２方向Ｄ２に沿って配列されている。
【0135】
【0136】
図９を参照すると、図６の画素群ＰＸＧとは異なり、赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓとが、第２方向Ｄ２に沿って隣接せず、赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓとの間に第１画素Ｇ、第２画素Ｒおよび第３画素Ｂが位置する。具体的には、第１画素Ｇ、第２画素Ｒおよび第３画素Ｂのみならず、赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓも第１方向Ｄ１に沿って配列されている。すなわち、第３画素Ｂ、第１画素Ｇ、第２画素Ｒ、赤外線発光部ＩＲ、第３画素Ｂ、第１画素Ｇ、第２画素Ｒおよび赤外線受光部Ｓが、第１方向Ｄ１に沿って順次配列されているが、これに限らず、第１方向Ｄ１に沿って配列される順序は変更されてもよい。
【0137】
【0138】
図１０を参照すると、赤外線発光部ＩＲは、第１画素Ｇと第２画素Ｒとの間に位置し、第１画素Ｇ、赤外線発光部ＩＲおよび第２画素Ｒは、第１方向Ｄ１に沿って配列されている。赤外線受光部Ｓは、第１画素Ｇ、赤外線発光部ＩＲおよび第２画素Ｒに対して第２方向Ｄ２に沿って配列されている。第３画素Ｂは、第１画素Ｇおよび赤外線受光部Ｓに対して第１方向Ｄ１に沿って配列されている。
【0139】
【0140】
図１１～図１３を参照すると、赤外線発光部ＩＲおよび赤外線受光部Ｓのうち少なくとも一つは、第１画素Ｇおよび第２画素Ｒと第３方向Ｄ３に沿って配列されており、第３画素Ｂと第４方向Ｄ４に沿って配列されている。図１１の実施形態において、赤外線発光部ＩＲおよび第１画素Ｇは、第２画素Ｒまたは第３画素Ｂに対応する領域を互いに分割して配置され、これと類似に赤外線受光部Ｓおよび第１画素Ｇは、第２画素Ｒまたは第３画素Ｂに対応する領域を互いに分割して配置される。図１２の実施形態において、赤外線発光部ＩＲおよび第２画素Ｒは、第１画素Ｇまたは第３画素Ｂに対応する領域を互いに分割して配置され、これと類似に赤外線受光部Ｓおよび第２画素Ｒは、第１画素Ｇまたは第３画素Ｂに対応する領域を互いに分割して配置される。
【0141】
図１１と図１２の実施形態では、赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓとが全て同一の画素と領域を分けて分割されている。すなわち、図１１では赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓとが第１画素Ｇと領域を分割して配置され、図１２では第２画素Ｒと領域を分割して配置される。しかし、図１３の実施形態において、赤外線発光部ＩＲと赤外線受光部Ｓとが、それぞれ互いに異なる画素と領域を分けて分割されている。すなわち、赤外線発光部ＩＲおよび第２画素Ｒは、第３画素Ｂに対応する領域を互いに分割して配置され、赤外線受光部Ｓおよび第１画素Ｇは、第３画素Ｂに対応する領域を互いに分割して配置される。
【0142】
図１４は本発明の一実施形態に係る赤外線センサ部を形成した発光表示装置を概略的に示す図である。
【0143】
図１４の左側図面は、周辺領域ＰＡに第１センサＳ１と第２センサＳ２とが形成された発光表示装置である。この場合、第１センサＳ１は、近接センサの役割を果たしてもよく、第２センサＳ２は、物理的なボタンを適用して指紋センサの役割を果たしてもよい。このような発光表示装置では、別途のセンサモジュールを製造して発光表示装置に形成しなければならないので、工程が複雑になる。図１４の右側図面は、表示領域ＤＡが外郭まで拡張された発光表示装置である。前述した本発明の実施形態に係る画素および赤外線センサ部配列を用いると、図１４の右側図面のように物理的なボタンを除去して、実質的に全面表示の発光表示装置を実現することができる。
【0144】
以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。
【符号の説明】
【0145】
Ｇ 第１画素
Ｒ 第２画素
Ｂ 第３画素
ＩＲ 赤外線発光部
Ｓ 赤外線受光部
ＩＲＳ 赤外線センサ部
１５０ 発光層
１５０ＩＲ 赤外線発光層
Ｒ 第２画素
Ｂ 第３画素
ＩＲ 赤外線発光部
Ｓ 赤外線受光部
ＩＲＳ 赤外線センサ部
１５０ 発光層
１５０ＩＲ 赤外線発光層
【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】
【図14】