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KR101061396B1 - 표시 장치, 폴더형 휴대 단말 - Google Patents

표시 장치, 폴더형 휴대 단말 Download PDF

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KR101061396B1
KR101061396B1 KR1020057015998A KR20057015998A KR101061396B1 KR 101061396 B1 KR101061396 B1 KR 101061396B1 KR 1020057015998 A KR1020057015998 A KR 1020057015998A KR 20057015998 A KR20057015998 A KR 20057015998A KR 101061396 B1 KR101061396 B1 KR 101061396B1
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light
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야스유키 아라이
야스코 와타나베
아야 안자이
히로미치 고도
주니치로 사카타
카오루 쯔치야
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

고기능화와 고부가 가치화를 실현한, 표시 장치, 휴대 단말을 제공하는 것을 과제로 한다. 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 표시 화면을 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은 상기 제 1 표시 화면 및 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자를 갖는다. 그리고, 상기 기판의 한 표면에 제 1 편광판을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치, 휴대 단말을 제공하는 것을 과제로 한다.
휴대 단말, 표시 장치, 발광 소자, 패널

Description

표시 장치, 폴더형 휴대 단말{DISPLAY AND FOLDING MOBILE TERMINAL}
본 발명은 휴대 전화기나 PDA(personal digital assistant) 등의 휴대 단말에 관한 것으로, 특히, 발광 소자를 구비하고, 표시 화면을 표리에 갖는 양면 표시 패널을 갖는 휴대 단말에 관한 것이다.
또한 본 발명은 표시 화면을 표리에 갖는 표시 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이미지 센서 기능을 갖고, 또한 표시 화면을 표리에 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 발광 장치로서, 액정소자를 사용한 화소를 갖는 액정 디스플레이(LCD) 대신에, 일렉트로루미네선스(EL) 소자 등을 대표로 하는 발광 소자를 사용한 발광 장치의 연구개발이 진행되고 있다. 이들의 발광 장치는 발광형으로 인한 고화질, 광시야각, 백라이트를 필요로 하지 않는 것에 의한 박형, 경량 등의 이점을 살려서, 휴대 단말의 표시 화면으로서 폭 넓게 이용되고 있다.
휴대 단말은 그 사용 목적의 다변화에 의해서 고부가 가치가 요구되고, 최근에는 통상의 표시면의 뒷쪽에 서브 표시면을 설치한 것이 제공되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 2001-285445호
또, 휴대 단말 중, 휴대 전화기에 있어서는 제 1 및 제 2 케이스가 힌지를 통하여 연결된, 소위 폴더형이 시장의 주류로 되어 있다.
원래의 표시면에 더하여, 서브 표시면을 설치한 휴대 단말은, 백라이트 등을 포함하는 모듈이 차지하는 용적에 더하여, 그것들을 구동하는 컨트롤 IC 등을 실장한 기판 등이 차지하는 용적도 무시할 수 없게 된다. 특히 최근 제공되어 있는 휴대 단말은 경박단소화(輕薄短小化)가 현저하고, 고부가 가치화와의 트레이드오프(tradeoff)로 되어 있다.
또한, 서브 표시면을 설치한 폴더형 휴대 단말은, 제 1 표시 화면과 제 2 표시 화면이 표리에 표리 관계로 되어 있기 때문에, 모처럼 2개의 표시 화면을 구비하고 있음에도 불구하고, 휴대 전화기를 연 상태, 또는 닫은 상태의 양쪽 상태에 있어서, 배타적으로 한쪽 밖에 이용할 수 없었다. 또한, 내측의 표시 화면을 확인하기 위해서는, 휴대 전화기를 연 상태로 해야하기 때문에, 불편을 느끼는 일이 많았다.
또한, 이동체 통신시장에서는 휴대 전화기의 신규 가입의 감소 경향이 계속되고 있고, 시장의 침체가 명확하게 되어 있었다. 그래서, 신규가입의 증감이나 기종 선택을 좌우하는 커다란 요소가 되는 휴대 전화기의 기능에는, 한층 더 고기능화, 고부가 가치화가 요구되고 있다.
그래서 본 발명은 용적이 작은 모듈화가 가능한 패널을 사용함으로써, 고부가 가치화를 실현한 휴대 단말을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 폴더형 휴대 단말에서, 개폐하지 않더라도, 표시 화면을 확인할 수 있는 휴대 단말을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 시장의 활성화를 위해, 한층 더 고기능화, 고부가 가치화를 실현한 휴대 단말을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한 본 발명은 고기능화와 고부가 가치화를 실현한 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 있어서는 이하의 수단을 강구한다.
본 발명은 양면 표시 패널을 갖는 제 1 케이스와, 조작 버튼을 갖는 제 2 케이스가 힌지를 개재하여 연결된 폴더형 휴대 단말인 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 양면 표시 패널은 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 한 표면과 반대의 표면에 제 2 표시 화면을 갖고, 상기 복수 화소의 각각은 상기 제 1 표시 화면 및 상기 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 다른 구성으로서, 상기 양면 표시 패널은 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 제 1 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 한 표면과 반대의 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 제 2 화소 및 제 2 표시 화면을 갖고, 상기 복수의 제 1 및 제 2 화소의 각각은 상기 제 1 표시 화면 및 상기 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 다른 구성으로서, 상기 양면 표시 패널은 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 한 표면과 반대의 표면에 제 2 표시 화면을 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은 상기 제 1 표시 화면 및 상기 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자와, 광전 변환 소자를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 구성을 갖는 휴대 단말에 있어서, 발광 소자는 피사체의 정보를 판독할 때의 광원으로서의 역할과, 화상을 표시하는 역할의 2개의 역할을 다한다. 그리고, 양면 표시 패널은 피사체의 정보를 판독하는 이미지 센서 기능과, 화상을 표시하는 표시기능의 2개의 기능을 갖는다.
본 발명은 제 1 케이스에 복수의 양면 표시 패널이 구비된 휴대 단말인 것을 특징으로 한다. 그리고, 이 복수의 패널은 서로 다른 정보를 표시하는 것을 특징으로 하고 있고, 상기 특징에 의해, 표시 화면에 입체적인 영상을 표시하거나, 예를 들면 경고 표시와 통상의 표시 등의 복수의 화상을 겹칠 수 있다. 또한, 제 1 케이스에 3장의 양면 표시 패널을 배치하는 경우에는 상기 제 1 양면 표시 패널은 적색의 표시 소자를 갖고, 상기 제 2 양면 표시 패널은 녹색의 표시 소자를 갖고, 상기 제 3 양면 표시 패널은 청색의 표시 소자를 가짐으로써, 컬러 화상을 표시할 수 있다.
본 발명은 제 1 케이스에 양면 표시 패널 및 마이크로폰이 구비되고, 제 2 케이스에는 조작 버튼 및 스피커가 구비되는 것을 특징으로 한다. 이 때문에, 스피커를 갖는 제 2 케이스를 귀에 대고, 마이크로폰을 갖는 제 1 케이스를 입에 대고 조작하는 것이 적합하다.
본 발명은 상기 양면 표시 패널의 한 표면, 및 상기 한 표면과 반대의 표면의 각각에 편광판을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 구성에 따르면, 양면 표시 패널 자체가 투명하지 않기 때문에, 주위의 것이 들여다보이는 일은 없다.
상기 구성을 갖는 본 발명은 표리의 각각에 표시 화면을 구비한 양면 표시 패널을 사용함으로써 소형화를 실현하고, 또한 개폐하지 않더라도 표시 화면을 확인할 수 있는 휴대 단말을 제공할 수 있다. 그 때문에, 한층 더 고기능화, 고부가 가치화를 실현한 휴대 단말을 제공할 수 있다.
또한, 발광 소자는 투광성의 제 1 전극과, 상기 제 1 전극상에 접하고, 또한 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 빛을 발하는 유기 화합물을 포함하는 층과, 상기 유기 화합물을 포함하는 층 상에 접하는 투광성의 제 2 전극을 갖고, 상기 제 1 전극을 통과하는 발광과 상기 제 2 전극을 통과하는 발광의 투과율, 흡수율 및 반사율로부터 선택된 하나 또는 복수는, 동일한 것을 특징으로 한다. 상기 특징에 의해, 상기 양극을 통하여 발생하는 상면으로의 발광과, 상기 음극을 통하여 발생하는 하면으로의 발광의 색조가 균일하고, 고품질의 화상 표시가 얻어지는 표시 장치, 휴대 단말을 제공할 수 있다.
본 발명은 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 표시 화면을 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은 상기 기판의 한 표면 및 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 발광하는 발광 소자를 갖고, 상기 기판의 한 표면에 제 1 편광판을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 편광판을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 기판의 한 표면에, 제 1의 1/2 파장판 및 제 1의 1/4 파장판의 한쪽 또는 양쪽을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에, 제 2의 1/2 파장판 및 제 2의 1/4 파장판의 한쪽 또는 양쪽을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 620nm에 피크를 갖는 적색 발광 소자와, 530nm에 피크를 갖는 녹색 발광 소자와, 450nm에 피크를 갖는 청색 발광 소자를 사용한다고 가정하였을 때, 각각의 발광 소자를 구성하는 적층체의 막 두께를 조절함으로써, 음극측과 양극측의 투과율 및 반사율 및 흡수율로부터 선택된 하나 또는 복수를, 동일하거나 또는 거의 동일하게 할 수 있다. 그리고, 투과율 및 반사율 및 흡수율로부터 선택된 1개 또는 복수의 값을 사용하여, 적색, 녹색 및 청색의 색도 좌표를 산출하면, 색도도(色度圖)에 있어서, 청색, 녹색, 및 청색의 3개의 색도좌표는 음극측과 양극측에서, 동일하거나 또는 거의 동일한 삼각형을 형성한다. 그 결과, 상면으로의 발광 및 하면으로의 발광 모두 색조가 균일하고, 또한, 고품질의 화상 표시가 얻어진다. 또한, 보다 아름다운 흑색 표시와 고콘트라스트화를 실현한다. 또 본 발명에 있어서의 표시 장치란 발광 소자를 기판과 커버재의 사이에 봉입한 패널(양면 표시 패널), 상기 패널에 IC 등을 실장한 모듈, 화상을 표시하는 기능을 갖는 디스플레이 등을 범주에 포함한다. 즉 표시 장치는 패널, 모듈 및 디스플레이 등의 총칭에 상당한다.
상기 구성을 갖는 본 발명은 표리의 각각에 표시 화면을 구비한 양면 표시 패널을 사용함으로써 소형화를 실현하고, 또한 개폐하지 않더라도 표시 화면을 확인할 수 있는 휴대 단말을 제공한다. 이 때문에, 한층 더 고기능화, 고부가 가치화를 실현한 휴대 단말을 제공할 수 있다.
또한, 양면 표시 패널을 사용함으로써, 참신한 디자인을 설계할 수 있고, 휴대 단말에 고부가 가치화를 도모할 수 있다. 양면 표시 패널은 어디에서 보더라도 보기 쉬운 시인성이 높은 표시가 가능하고, 콘트라스트비가 높고, 우수한 표시품질을 갖고, 또한 자발광형이기 때문에, 백라이트와 같은 광원이 불필요하며, 박형의 패널을 제공하는 것이 가능하기 때문에, 휴대 단말에는 특히 유효하다.
또한, 표리의 각각에 표시 화면을 구비한 양면 표시 패널을 사용함으로써, 고기능화와 고부가 가치화를 실현한 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 폴더형 휴대 단말을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 폴더형 휴대 단말의 사용 방법을 도시하는 도면.
도 3은 양면 표시 패널의 단면도.
도 4는 이미지 센서 기능을 포함하는 양면 표시 패널의 단면도 및 회로도.
도 5는 양면 표시 패널의 단면도.
도 6은 본 발명의 폴더형 휴대 단말을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 폴더형 휴대 단말의 구성을 설명하는 블록도.
도 8은 전환 회로를 설명하는 블록도.
도 9는 본인 인증 시스템을 설명하는 흐름도.
도 10은 양면 표시 패널을 설명하는 도면.
도 11은 EL 소자의 적층 모델도.
도 12는 EL 소자에 있어서의 적층의 각 막 두께를 도시하는 도면.
도 13은 투과율, 흡수율, 및 반사율을 도시하는 도면.
도 14는 다층막의 모델도.
도 15는 TFT 및 EL 소자를 도시하는 단면도.
도 16은 본 발명의 폴더형 휴대 단말을 설명하는 도면.
본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 일탈하지 않고서 그 형태 및 상세를 여러가지로 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하에 제시하는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는 휴대 단말 중 휴대 전화기에 대하여 나타내지만, 그 외 PDA나 노트 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대 단말에 본 발명을 적용하는 것은 용이하다. 또한, 이하에 설명하는 본 발명의 구성에 있어서, 동일한 것을 가리키는 부호는 다른 도면간에서 공통적으로 사용한다. 또한 이하의 실시 형태에 있어서는, 스위치 소자나 구동 소자로서, 박막 트랜지스터(TFT)를 사용한 예를 들지만, 본 발명은 이것에 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, MOS 트랜지스터, 유기 트랜지스터, 분자 트랜지스터 등도 동일하게 사용할 수 있다.
(실시 형태 1)
본 발명을 적용한 휴대 단말에 있어서 제 1 실시 형태가 되는 휴대 전화기의 상세한 구성에 대하여 도 1을 사용하여 설명한다. 도 1a 내지 도 1f에 있어서, 101은 양면 표시 패널이고, 102는 수화부인 스피커이고, 103은 송화부인 마이크로폰이고, 104는 본 단말을 조작하기 위한 조작 버튼이고, 105는 제 1 케이스이고, 106은 제 2 케이스이고, 107은 전원 공급원인 배터리이고, 108은 본 단말을 구동하기 위한 IC 등을 구비하는 모듈이고, 109는 양면 표시 패널(101)을 구동하는 모듈이고, 110은 제 1 케이스(105)와 제 2 케이스(106)를 접을 수 있도록 연결하는 힌지(경첩이라고도 한다)이다. 또 도시하지 않지만, 본 단말에는 촬영하는 기능을 갖는 카메라, 전자파를 수신하는 안테나 등을 구비하여도 좋다. 또한 스트랩, 이어폰 마이크, 스테레오 이어폰 세트 등의 부속품을 구비하여도 좋다.
본 발명은 양면 표시 패널(101) 및 송화부인 마이크로폰(103)이 동일한 케이스(여기에서는 제 1 케이스(105))에 구비되고, 조작 버튼(104) 및 수화부인 스피커(102)가 동일한 케이스(여기에서는 제 2 케이스(106))에 구비되는 것을 특징으로 한다. 즉, 스피커(102)를 갖는 제 2 케이스(106)는 귀에 대고, 마이크로폰(103)을 갖는 제 1 케이스(105)는 입에 대기 때문에, 본 단말을 조작할 때, 제 2 케이스(106)를 위로, 제 1 케이스(105)를 밑으로 오도록 사용한다. 또한, 조작 버튼(104)을 조작할 때는, 제 2 케이스(106)를 사용자의 방향으로 향하여 사용한다.
또한 본 발명은 양면 표시 패널(101)을 사용하는 것을 특징으로 한다. 양면 표시 패널(101)은 투광성을 갖는 기판의 한 표면과 반대의 표면을 합쳐서 2개의 표면에 표시 화면을 갖는 것이다. 바꾸어 말하면, 투광성을 갖는 기판의 표리 각각 표시 화면을 갖고, 상기 표시 화면에 의해 화상을 표시한다. 투광성을 갖는 기판의 표리의 한쪽 또는 양쪽에는 복수의 화소가 구비된다. 그리고, 상기 복수의 화소의 각각에는 표시 소자가 구비되고, 적합하게는 자발광형의 발광 소자를 사용한다. 즉, 본 발명에서 사용하는 양면 표시 패널(101)은 투광성을 갖는 기판상에 표리에 발광하는 표시 소자를 구비하는 것이며, 투명 디스플레이라고도 불린다. 이 때문에, 제 1 케이스(105) 및 제 2 케이스(106)의 한쪽 또는 양쪽에 투광성을 갖는 재료를 사용한 경우, 그 휴대 단말은 스켈톤(skeleton) 타입의 휴대 단말로 되고, 디자인성이 더욱 향상된다.
본 휴대 단말의 사용자는 양면 표시 패널(101)을 보는 방향에 따라서는, 통상의 표시가 아닌, 간단하게 수평 반전한 표시를 볼 수 있다. 따라서, 제 1 케이스(105) 및 제 2 케이스(106)를 연 상태와 닫은 상태의 2개의 상태에 있어서, 센서나 조작 버튼(104)에 의한 명령에 따라서, 전환 회로를 사용하여 양면 표시 패널(101)에 표시되는 화상을 간단하게 수평 반전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 제 1 케이스(105)와 제 2 케이스(106)가 힌지(110)를 개재하여 연결되어 있기 때문에, 접을 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 특징에 의해, 휴대 단말의 소형화 및 표시 화면의 대형화가 실현된다.
도 1a 내지 도 1c는 힌지(110)에 의해 연결된 제 1 케이스(105) 및 제 2 케이스(106)가 열린 상태이고, 도 1a는 내측에서 본 경우, 도 1b는 측면으로부터 본 경우, 도 1c는 외측으로부터 본 경우를 도시한다. 도 1a, 도 1c에 있어서, 양면 표시 패널(101)에는 화상이 표시되어 있다. 도 1a에 도시하는 내측의 표시 화면과, 도 1c에 도시하는 외측의 표시 화면에서는 표리에 등을 맞댄 관계로 되어 있기 때문에, 수평 반전한 관계로 되어 있다. 또한 도 1b에 있어서, 양면 표시 패널(101)이, 표리의 각각에 표시 화면을 갖고 있음을 알 수 있다.
도 1d 내지 도 1f는 힌지에 의해 연결된 제 1 케이스(105) 및 제 2 케이스(106)가 닫힌 상태이고, 도 1d는 제 1 케이스(105)로부터 본 경우를 도시하고, 도 1e는 측면으로부터 본 경우를 도시하며, 도 1f는 제 2 케이스(106)로부터 본 경우를 도시한다. 도 1d에 있어서, 양면 표시 패널(101)은 투과성을 갖기 때문에, 제 2 케이스(106)에 구비된 조작 버튼(104)을 확인할 수 있다.
도 2에는 실제로 사용자가 휴대 단말을 조작하고 있는 상태를 도시한다. 도 2a는 양면 표시 패널(101)을 보고 있는 상태이고, 사용자의 손금을 양면 표시 패널(101)을 통하여 확인할 수 있다. 도 2b는 손가락으로 조작 버튼(104)을 조작하고 있는 상태이고, 사용자의 손을 양면 표시 패널(101)을 통하여 확인할 수 있다.
또, 도 2에 있어서 도시하는 바와 같이, 사용자는 휴대 단말을 손으로 끼우도록 갖기 때문에, 조작 버튼(104)은 제 2 케이스(106)의 한쪽 면 뿐만 아니라, 제 1 케이스(105)와 제 2 케이스(106)의 측면에 배치하여도 좋다. 그렇게 하면, 더욱 조작이 쉬워진다. 단, 부주의하게 조작될 가능성도 있기 때문에, 측면에 배치된 조작 버튼(104)을 배치하는 경우에는 잠금(lock) 기능도 함께 배치하면 좋다.
본 발명은 폴더형 휴대 단말에 양면 표시 패널(101)을 사용하는 것을 큰 특징으로 하고 있고, 도 2a에 도시하는 바와 같이 쥠으로써, 양면 표시 패널(101)을 손으로 숨길 수 있다. 이렇게 쥐는 방법은 양면 표시 패널(101)에 귀중한 정보를 표시하고 있는 경우에, 타인에게 보이는 것과 같은 걱정이 없어서, 프라이버시의 관리에 유효하다. 또한, 조작 버튼(104)을 조작할 때는, 손을 비키어 놓음으로써 간단하게 조작하는 것이 가능하고, 한쪽 손으로 조작할 수도 있다.
상기 구성을 갖는 본 발명은 표리의 각각에 표시 화면을 구비한 양면 표시 패널을 사용함으로써 소형화를 실현하고, 또한 개폐하지 않더라도 표시 화면을 확인할 수 있는 휴대 단말을 제공할 수 있다. 따라서, 한층 더 고기능화, 고부가 가치화를 실현한 휴대 단말을 제공할 수 있다.
(실시 형태 2)
본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다. 본 실시 형태에서는 제 1 및 제 2 표시 화면을 갖는 양면 표시 패널(101)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 도 3a에는 트랜지스터를 사용한 액티브형을 도시하고, 도 3b에는 패시브형을 도시한다.
도 3a에 있어서, 투광성을 갖는 기판(200)상에, 구동용 트랜지스터(201), 제 1 전극(화소전극; 202), 발광층(203) 및 제 2 전극(대향전극; 204)이 설치되어 있다. 제 1 전극(202), 발광층(203) 및 제 2 전극(204)의 적층체가 발광 소자(225)에 상당한다. 그리고 본 발명에서는 제 1 전극(202) 및 제 2 전극(204)은 투광성을 갖는 재료에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. 그 때문에, 발광 소자(225)는 기판(200)으로 향하는 제 1 방향과, 제 1 방향과는 반대의 제 2 방향으로 발광하고, 제 1 표시영역(205)과 제 2 표시영역(206)을 갖는다. 또, 제 1 전극(202) 및 제 2 전극(204)을 구성하는 투광성재료란 ITO(인듐주석 산화물) 등의 투명도전막, 또는 빛을 투과할 수 있는 두께로 형성된 알루미늄 등을 사용한 것을 가리킨다.
도 3b에 있어서, 투광성을 갖는 기판(200)상에 제 1 전극(화소전극; 260), 발광층(261) 및 제 2 전극(대향전극; 262)이 설치되어 있다. 제 1 전극(260), 발광층(261) 및 제 2 전극(262)의 적층체가 발광 소자(225)에 상당한다. 또한 뱅크로서 기능하는 절연막(263) 및 수지막(264)이 설치되어 있다.
이와 같이, 패시브형인 경우에는 발광층(261)을 전극으로 끼운 구조를 이루고 있다. 발광층(261)으로서는 무기재료를 주성분으로 한 재료를 사용하여도 좋고, 그 경우, 제 1 전극(260)과 발광층(261)의 사이, 또는 제 2 전극(262)과 발광 층(261)의 사이에 절연층을 설치하여도 좋다. 이 절연층으로서는 성막 표면의 흡착반응을 이용한 열 CVD법을 사용하여, 산화알루미늄(Al2O3)과 산화티타늄(TiO2)을 교대로 적층한 구조를 사용하면 좋다.
본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태 3)
본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다. 본 실시 형태에서는 제 1 및 제 2 표시 화면을 갖고, 또한 이미지 센서 기능을 갖는 양면 표시 패널(101)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4a는 투광성을 갖는 기판(200)상에 형성된 구동용 트랜지스터(201), 투광성재료에 의해 형성된 제 1 전극(화소전극; 202), 발광층(203) 및 투광성 재료에 의해 형성된 제 2 전극(대향전극; 204)이 설치되어 있다. 발광 소자(225)는 기판(200)으로 향하는 제 1 방향과, 제 1 방향과는 반대의 제 2 방향으로 발광한다. 그리고, 제 2 전극(204)상에 형성된 절연막(235)상에, P 형 층(231), I 형(진성)층(232) 및 N 형층(233)의 적층체로 이루어지는 광전 변환 소자(238)와, P 형층(231)에 접속된 전극(230), N 형층(233)에 접속된 전극(234)이 설치된다.
상기 구성을 갖는 양면 표시 패널(101)은 광원으로서 발광 소자(225), 이미지 센서소자로서 광전 변환 소자(238)를 사용한다. 발광 소자(225) 및 광전 변환 소자(238)는 동일한 기판(200)상에 배치되어 있고, 발광 소자(225)로부터 발생하는 빛은 피사체(237)에 있어서 반사하고, 그 반사한 빛은 광전 변환 소자(238)에 입사한다. 그렇게 하면, 광전 변환 소자(238)의 양전극간의 전위차는 변화하고 그 변화한 전위차에 따라서 양 전극간에 전류가 흐르고, 그 흐른 전류량을 검지함으로써, 피사체(237)의 정보를 얻을 수 있다. 그리고, 얻어진 정보는 발광 소자(225)를 사용하여 표시할 수 있다. 또, 이미지 센서 기능을 사용할 때는, 광원으로부터 발생되는 빛이 피사체에 있어서 반사하도록, 휴대 단말을 접은 상태로 사용하는 것이 바람직하다.
즉, 발광 소자(225)는 피사체의 정보를 판독할 때의 광원으로서의 역할과, 화상을 표시하는 역할의 2개의 역활을 한다. 그리고, 양면 표시 패널(101)은 피사체의 정보를 판독하는 이미지 센서 기능과, 화상을 표시하는 표시기능의 2개의 기능을 갖는다. 이러한 2개의 기능을 갖고 있음에도 불구하고, 이미지 센서 기능을 사용할 때는 통상 필요한 광원이나 광산란판을 별개로 설치할 필요가 없기 때문에, 본 실시 형태에 있어서의 양면 표시 패널(101)을 사용하면, 대폭적인 소형화, 박형화 및 경량화가 실현된다.
상기 구성을 갖는 양면 표시 패널의 등가회로의 일 예에 대하여, 도 4b를 사용하여 설명한다. 도 4b에는 하나의 화소(250)를 도시하고, 화소(250)는 발광 소자(225)를 갖는 부화소(217)와, 광전 변환 소자(238)를 갖는 부화소(249)를 갖는다. 부화소(217)는 신호선(220), 전원선(221), 주사선(222), 비디오 신호의 입력을 제어하는 스위치용 트랜지스터(223), 입력된 비디오 신호에 따른 전류를 발광 소자(225)에 공급하는 구동용 트랜지스터(224)를 갖는다. 또 이 부화소(217)의 구성은 도 3a에 도시한 트랜지스터와 발광 소자를 갖는 단면구조에 있어서의 대표적인 회로 구성으로서도 적용할 수 있다.
또한, 부화소(217)는 구동용 트랜지스터(224)의 게이트·소스간 전압을 유지하는 용량소자(227)를 갖는다. 단, 게이트·소스간 전압을 유지하는 용량으로서, 게이트 용량이나 기생 용량으로 조달할 수 있는 경우는, 용량소자(227)를 새롭게 설치하지 않아도 좋다. 또한, 발광 소자(225)의 제 2 전극(204)은 대향전원(226)에 접속한다.
한편, 부화소(249)는 신호선(240), 전원선(241), 주사선(242, 243), 광전 변환 소자(238)의 양 전극간의 전위차를 리세트하는 리세트용 트랜지스터(246), 광전 변환 소자(238)의 양 전극간의 전위차에 의해 그 소스·드레인간에 흐르는 전류량이 결정되는 증폭용 트랜지스터(245)와, 광전 변환 소자(238)로부터 판독된 신호의 구동회로로의 입력을 제어하는 스위치용 트랜지스터(244)를 갖는다. 또한, 광전 변환 소자(238)의 P 형층(231)과 N 형층(233)의 한쪽은 전원(248)에 접속한다.
또, 여기에서는, 액티브형의 발광 소자와, 광전 변환 소자를 동일 기판상에 형성하는 형태를 제시하였지만, 도 3b에 도시한 바와 같은 패시브형의 발광 소자와 광전 변환 소자를 동일 기판상에 형성하여도 좋다. 또한, 1화소에 발광 소자(225) 및 광전 변환 소자(238)를 갖는 경우를 도시하였지만, 화소마다 광전 변환 소자(238)를 설치할 필요는 없고, 판독하는 피사체나 휴대 단말의 용도에 따라서, 복수의 화소마다 광전 변환 소자(238)를 설치하여도 좋다. 그렇게 하면, 발광 소자(225)의 개구율이 확대되기 때문에, 밝은 화상을 제공할 수 있다.
본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태 4)
본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제 1 및 제 2 표시 화면을 갖는 양면 표시 패널(101)의 구성에 대하여, 상기 실시 형태와는 다른 경우에 대하여 설명한다.
도 5a에 있어서, 점선으로 둘러싼 266과 267의 부분의 단면구조는, 절연막(268, 269)이 형성되어 있는 것 이외에는, 도 3a에 도시한 단면구조와 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 이하에는 도 5a에 도시한 양면 표시 패널의 제작 방법의 일 예에 대하여 간단하게 설명한다.
우선, 석영이나 유리기판으로 이루어지는 제 1 기판상에, 266, 267로 나타내는 부분의 단면구조와 같아지도록, 트랜지스터(201) 및 발광 소자(225)를 형성한다. 형성된 발광 소자(225)상에 절연막을 형성하고, 절연막상에 접착제를 형성하여, 접착제 상에 양면 테이프를 접착하고, 양면 테이프상에 제 2 기판을 접착한다. 그 후, 물리적수단에 의해, 제 1 기판을 박리하면, 트랜지스터(201)의 하부에 형성된 하지막이 노출된다. 계속해서, 노출한 하지막에 접착제를 형성하고, 이 접착제를 사용하여 제 3 기판에 접착한다. 그리고 마지막으로, 제 2 기판을 박리하면, 제 3 기판에 트랜지스터(201) 및 발광 소자(225)를 형성할 수 있다. 이 경우, 제 3 기판으로서, 예를 들면 플라스틱 기판 등의 온도에 취약한 기판을 사용하여도 좋다. 가요성을 갖는 플라스틱 기판을 사용한 패널을 사용하면, 용도가 각별히 넓어진다. 또한, 플라스틱 기판은 경량이기 때문에, 휴대 단말에는 특히 유효하다. 또 제 3 기판에 접착할 때는, 트랜지스터 등의 반도체 소자가 표리에서 겹치도록 하는 것이 바람직하다.
상기 구성을 갖는 휴대 단말을 사용하면, 패널(101)에 표시되는 화상을 겹칠 수 있다. 예를 들면, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 기판(200)상의 한 표면에 형성된 발광 소자를 사용하여 동물의 화상을 표시하고, 또한 상기 한 표면과는 반대의 표면에 형성된 발광 소자를 사용하여, 배경의 화상을 표시한다. 그렇게 하면, 원근감이 표현되어, 영상을 입체적으로 표시할 수 있다.
또한 다른 사용 방법으로서, 카메라에 의해 촬영한 화상을 표시 화면에 표시하는 경우, 한 표면에 화상을 표시하고, 이 한 표면과는 반대의 표면에 캐릭터 등을 사용한 프레임을 겹치거나, 한 표면에 인물을 포함하는 화상을 표시하고, 이 한 표면과는 반대의 표면에 대사가 들어간 말풍선을 겹치도록 하여도 좋다. 또한, 한 표면에 수신 메일을 표시하고, 이 한 표면과는 반대의 표면에 착신이나 신규 메일과 같은 경고가 겹치도록 하여도 좋다. 그렇게 하면, 착신이나 신규 메일을 받아들였을 때에 표시 화면이 바뀌지 않고서, 휴대 단말에 큰 부가가치를 제공하는 구성으로 된다.
또, 여기에서는 도 3a에 도시한 액티브형의 소자를 접합하는 형태를 도시하였지만, 도 3b에 도시한 패시브형의 소자를 접합하여도 좋다.
본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태 5)
본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제 1 및 제 2 표시 화면을 갖는 양면 표시 패널을 복수매 겹쳐서 배치한 휴대 단말의 구성에 대하여 설명한다.
도 6a에 있어서, 3장의 양면 표시 패널(270 내지 272)이 겹쳐서 배치되어 있고, 이에 동반하여, 패널(270 내지 272)을 구동하는 모듈(273 내지 275)이 겹쳐서 배치되어 있다. 3장의 패널의 각각은, 도 3 내지 도 5의 어느 하나의 구성을 갖고 있다. 단, 도 4의 이미지 센서소자를 갖는 구성의 패널은, 가능하면 피사체에 가까운 쪽이 바람직하기 때문에, 케이스에 가장 가까운 위치(패널(270)이 패널(272))에 오도록 배치하는 것이 적합하다.
그리고, 3장의 패널에 표시된 화상을 겹침으로써, 컬러 화상을 표시한다. 예를 들면, 도 6d에 도시하는 바와 같이, 패널(270)에서 청색(B), 패널(271)에서 녹색(G), 패널(272)에서 적색(R)의 화상을 표시하고, 그 화상을 겹침으로써, 도 6e에 도시하는 컬러 화상을 표시할 수 있다. 이 때, 패널(270 내지 272)에 있어서, 도 6b에 도시하는 바와 같이 RGB의 각 색을 표시하는 표시 소자를 전면에 배치하여도 좋고, 도 6c에 도시하는 바와 같이 RGB의 각 색을 표시하는 표시 소자를 각각 겹치지 않도록 배치하여도 좋다. 또, 도 6b, 도 6c는 도 6a에 있어서의 영역(276)의 확대도를 도시한다.
또한 상기와는 별도의 형태로서, 2장의 양면 표시 패널을 겹쳐서 배치한 휴대 단말의 경우에, 도 6f에 도시하는 바와 같이 한쪽의 패널에 디지털 표시, 다른쪽의 패널에 아날로그 표시를 하여도 좋다. 그렇게 하면, 아날로그 표시와 디지털 표시가 겹친 표시를 확인할 수 있기 때문에, 대단히 편리하다. 또한, 실시 형태 4에 있어서 상술한 바와 같이, 한쪽의 패널에 화상을 표시하고, 다른쪽의 패널에 프레임이나 대사가 들어간 말풍선을 표시하거나, 한쪽의 패널에 수신 메일을 표시하고, 다른쪽의 패널에 착신이나 신규 메일과 같은 경고를 표시하기도 하여도 좋다.
또한 상기와는 다른 형태로서, 복수매(바람직하게는 2 내지 7장)의 양면 표시 패널을 겹쳐서 배치하고, 각각의 양면 표시 패널은 동일한 영상을 표시하고 있지만, 각 패널에 표시되는 영상의 색의 밝기를 바꿈으로써, 입체적인 화상(3D 화상)을 표시하여도 좋다. 이것은 밝기의 비율을 바꾸면, 영상 중의 동일한 물체가 가까이 보이거나, 멀리 보이기도 하는 점을 활용한 것이다.
이와 같이, 복수매의 패널을 겹친 구성을 갖는 휴대 단말은, 대폭적인 고기능화, 고부가 가치화를 실현한다.
또, 상기 복수매의 양면 표시 패널을 겹치는 구성은, 휴대 단말 뿐만 아니라, 표시 장치로서 사용하거나, 다른 전자기기에 적용할 수 있다.
본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태 6)
본 실시 형태에서는 본 발명의 휴대 단말에 탑재하는 양면 표시 패널에 대하여, 상기와는 다른 형태에 대하여 도 10을 사용하여 설명한다.
즉, 본 실시 형태에서는 제 1 및 제 2 표시 화면을 갖는 양면 표시 패널(101)의 구성에 대하여, 상기 실시 형태와는 다른 경우에 대하여 설명한다.
도 10a, 도 10b에 있어서, 5010, 5020은 편광판이고, 5030은 양면 표시 패널이다. 도 10a는 정면에서 본 도면이고, 도 10b는 측면도이고, 본 형태에서는 양면 표시 패널(5030)의 표리에 편광판(5010, 5020)을 배치한다.
상기 구성을 갖는 본 패널은 편광판(5010, 5020)을 설치하고 있고, 투명하지 않기 때문에, 패널(5030)을 통하여 주위의 풍경이 보이는 일은 없다.
본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태 7)
본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다.
발광 소자의 양전극의 재료, 즉 음극 및 양극의 재료를 투광성으로 하고, 기판이나 봉지기판으로서 투광성인 것을 사용한 경우, 유기 화합물을 포함하는 층으로부터의 발광은, 음극을 통과하는 발광과, 양극을 투과하는 발광의 2가지의 표시를 동시에 할 수 있다.
또, 발광 소자는 한 쌍의 전극간에, 유기 화합물을 포함하는 층을 끼운 구조를 갖는다. 그리고, 한 쌍의 전극 중, 한쪽은 양극이고, 다른쪽은 음극이다.
그러나, 광학거리의 다름에 의한 간섭 효과 때문에, 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광에서 광학 특성(색조 등)에 차를 발생한다. 음극 및 양극의 재료를 투광성으로 한, 적색, 녹색, 청색의 3종류의 발광 소자(EL 소자)를 사용하여 풀 컬러의 양면 표시 패널을 제작한 경우, 색좌표가 상면으로부터의 발광과, 하면으로부터의 발광에서 달라지는 문제가 있다. 색좌표가 다르면, 상면과 하면에서 동일한 계조 표시를 하는 것이 불가능하게 된다.
광학거리는 각 파장에 따라서 다르기 때문에, 풀 컬러의 경우에는 RGB에서 각각 유기 화합물을 포함하는 층, 양극, 음극, 보호막 등의 막 두께를 제어할 필요가 있다.
그래서 본 실시 형태에서는 음극 및 양극의 재료를 투광성으로 한 발광 소자(EL 소자)에 있어서, 상면으로의 발광 및 하면으로의 발광 모두 색조가 균일하고, 또한, 고품질인 화상 표시가 얻어지는 구성의 발광 소자에 대하여 설명한다.
우선, 도 11에 도시하는 적층 모델을 사용하여 시뮬레이션을 하였다.
3종류(R, G, B)의 EL 소자에 공통하는 층의 막 두께, 즉, 음극이 되는 금속박막의 막 두께와, 그 위에 형성하는 투명도전막의 막 두께를 조절함으로써, 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광의 색조를 동일하게 하였다.
도 11에 도시하는 바와 같이 ITO의 양극, 발광층을 포함하는 복수의 유기 화합물을 포함하는 층(EL 층), 금속박막(Ag, 은)의 음극, ITO의 투명전극, SiN(질화규소)의 보호막을 순차 적층한 EL 소자에 있어서, EL 층은 발광층의 발광계면을 경계로 하여 음극측과 양극측으로 나누어진다. 또, 파장에 따라서 재료의 굴절율은 다르고, 도 11에서는 최대 굴절율의 값을 도시하고 있다.
또 도 11에 있어서, d는 양극측의 박막의 두께이고, D는 음극측의 박막의 두께이다.
발광층의 발광계면으로부터 양극으로 향하는 빛은, 양극과, TFT를 포함하는 층과, 투명기판을 통과하여 외부 발광에 기여한다. 또한, 발광층의 발광계면으로부터 음극으로 향하는 빛도, 금속박막과, 투명전극과, 보호막과, 공극과, 투명기판을 통과하여 외부발광에 기여한다.
Ag로 이루어지는 금속박막과 EL 층의 굴절율 단차와, Ag로 이루어지는 금속박막과 투명전극의 굴절율 단차는, 다른 인접층의 굴절율차보다도 각별하게 크게 한다. 본 실시 형태에서는 이 금속박막과 투명전극의 막 두께를 조절하여 음극측에서의 발광과 양극측에서의 발광을 맞춘다.
즉, 금속박막과 투명전극의 막 두께를 조절하여, 음극측으로부터의 발광의 투과율 및 반사율 및 흡수율과, 양극측으로부터의 발광의 투과율 및 반사율 및 흡수율을 합친다.
풀컬러 표시를 할 때, 620nm에 피크를 갖는 적색 발광 소자와, 530nm에 피크를 갖는 녹색 발광 소자와, 450nm에 피크를 갖는 청색 발광 소자를 사용한다고 가정한다. 실제, EL 소자로부터의 발광은 급준한 피크가 아닌, 폭이 넓은 피크를 나타낸다.
이 3개의 파장역(620nm, 530nm, 450nm)에 있어서, 상면으로부터의 발광과, 하면으로부터의 발광과의 투과율, 반사율, 및 흡수율을 각각 시뮬레이션에 의해 구하면, 음극이 되는 금속박막으로서 Ag를 사용하는 경우, 6nm 내지 10nm, 대표적으로는 8nm로 하고, 그 위의 투명도전층(ITO)을 240nm 내지 290nm, 380nm 내지 500nm, 대표적으로는 260nm로 하면, R, G, B의 각각 있고, 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광과의 투과율, 반사율, 및 흡수율을 거의 동일하게 할 수 있다.
이렇게 하여, 본 실시 형태의 구성에 의해, 상면으로의 발광 및 하면으로의 발광 모두 색조가 균일하고, 또한, 고품질인 화상 표시가 얻어진다.
또, EL 층은 양극측으로부터 차례로, HIL(홀주입층), HTL(홀수송층), EML(발광층), ETL(전자수송층), EIL(전자주입층)의 차례로 적층한다. 구체적으로는 HIL로서 CuPc, HTL로서 α-NPD, ETL로서 BCP, EIL로서 BCP:Li를 각각 사용한다. 또, EML은 R, G, B의 각각의 발광색에 대응한 도펀트를 도프한 Alq3를 사용하면 좋다.
또, Ag의 막 두께가 5nm 이하로 되면 전기저항율이 높아져 버린다. 또한, Ag는 옴(ohm) 접촉이 좋은 재료이다. 또한, Ag는 나중에 형성되는 ITO의 스퍼터법에 의한 손상으로부터 EL 층을 보호하는 효과도 있다. 또한, Ag의 막 두께가 11nm 이상으로 되면 빛의 투과율이 낮아져 버리기 때문에 바람직하지 않다. Ag는 성막레이트를 조절함으로써, 얇은 막 두께라도 밀착성이 좋고 안정된 막질을 얻기 쉬운 재료이다. 또한, 투명도전층(ITO)이 240nm 미만이면, 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광과의 투과율, 반사율, 및 흡수율에 차가 생겨 버린다. 또한, 투명도전층(ITO)은, 성막시간을 고려하면 500nm보다도 얇은 쪽이 좋다.
또한, R, G, B의 각각에 있어서, 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광과의 투과율, 반사율, 및 흡수율을 거의 동일하게 할 수 있는 것은, Ag의 막 두께는 8nm이고, 투명도전층의 막 두께는 260nm이며, 각 층의 두께를 도 12에 도시한다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 양극측의 발광은 33nm의 EL 층(HTL/HIL), 110nm의 ITO, 100nm의 질화규소막(SP-SiN), 1000nm의 아크릴수지, 100nm의 산화질화규소막(SiON), 11Onm의 산화규소막(SiO2, 도면에서는 GI라고 표기), 100nm의 산화질화규소막(SiON), 50nm의 질화산화규소막(SiNO), 유리기판을 차례로 통과하는 것이라고 가정한다. 또한, 음극측의 발광은 90nm의 EL 층(ETL/EIL), 8nm의 Ag, 260nm의 ITO, 100nm의 질화규소막(SP-SiN), 공기, 유리기판을 차례로 통과하는 것으로 가정한다. 또, 유리기판과 질화규소막의 사이에 있는 공기는 Onm, 즉, 두께가 없는 것 으로 가정하고 있다. 또한, 도 12의 설정수치에 맞추었을 때의 투과율, 반사율, 및 흡수율을 도 13에 도시한다.
도 13에 도시하는 상기 반사율과 상기 투과율은 이하에 제시하는 순서로 다층막의 시뮬레이션을 하여 구한다.
도 14에 도시하는 바와 같은 제 N 층 다층막을 생각한 경우, 제 1 층으로부터의 반사율 R1은, 식 1···R1=(r2+r1exp(-2iδ1))/(1+ r2r1exp(-2iδ1))로 나타난다.
도 14에 있어서, n은 굴절율, d는 막 두께, r은 프레넬 반사계수, φ는 입사각, R은 진폭 반사율(이하 반사율이라고 표기)이다. 즉, nj는 제 (j-1) 층과 제 j 층의 계면에 있어서의 굴절율이고, dj는 제 j 층의 두께이고, rj는 제 j 층의 프레넬 반사계수이고, φj는 제 (j-1) 층으로부터 제 j 층에 입사하는 빛의 입사각이고, Rj는 제 j 층으로부터의 반사율이다. 또한, 식 1에 있어서, i는 허수단위(i2=-1), δ는 위상차를 나타낸다. 예를 들면, δ1은, 빛이 제 1 층을 왕복하였을 때의 위상차를 나타낸다.
제 1 층을 R1로 나타나는 반사율을 갖는 경계로 보면, 제 2 층으로부터의 반사율 R2는 식 2···R2=(r3+R1exp(-2iδ2))/(1+r3R1exp(-2iδ2))로 나타난다.
상기 순서를 최상층까지 차례로 진행시켜 감으로써, 다층막의 반사율을 얻을 수 있다. 실제의 시뮬레이션에서는 이하의 점화식를 서브 루틴화함으로써 프로그램을 작성한다.
그리고, 상기 식 1, 식 2를 일반화한, 제 j 층으로부터의 반사율 Rj는, 식 3···Rj=(rj+1+Rj-1exp(-2iδj))/(1+rj+1Rj-1exp(-2iδj))로 나타난다. 또, 식 3은 R0=r1 이고, δj=(2π/λ)njdjcosφj 일 때에 성립한다.
단, 본 실시 형태에서의 시뮬레이션에서는 수직 입사의 경우만을 가정하였기때문에, cosφj=1이다. 투과율에 대해서도 동일한 순서로 구할 수 있다. 제 j 층의 진폭 투과율(이하 투과율이라고 표기)Tj의 점화식은, 식 4···Tj=Tj+1tj-1exp(-iδj)/(1+rj+1Rj-1exp(-2iδj))로 나타난다. 또, 식 4는 TN=tN, δj=(2π/λ)njdjcosφj일 때에 성립한다.
또, 식 4에 있어서, t는 프레넬 투과계수이다. 즉, tj는 제 j 층의 프레넬 투과계수이다.
또, 투과율에 대해서도 cosφj=1로 한다.
이상의 순서에 따라, 다층막의 반사율과 투과율을 구할 수 있다. 또한, 흡수율은 1-(반사율+투과율)로 구할 수 있다.
상기한 바와 같이, 620nm에 피크를 갖는 적색 발광 소자와, 530nm에 피크를 갖는 녹색 발광 소자와, 450nm에 피크를 갖는 청색 발광 소자를 사용한다고 가정하였을 때, 각각의 발광 소자를 구성하는 적층체의 막 두께를 조절함으로써, 음극측과 양극측의 투과율 및 반사율 및 흡수율로부터 선택된 하나 또는 복수를, 동일하거나 또는 거의 동일하게 할 수 있다. 그리고, 투과율 및 반사율 및 흡수율로부터 선택된 1개 또는 복수의 값을 사용하여, 적색, 녹색 및 청색의 색도 좌표를 산출하면, 색도에 있어서, 청색, 녹색, 및 청색의 3개의 색도 좌표는, 음극측과 양극측에서, 동일하거나 또는 거의 동일한 삼각형을 형성한다. 그 결과, 상면으로의 발광 및 하면으로의 발광 모두 색조가 균일하고, 또한, 고품질의 화상 표시가 얻어진다.
즉, 본 발명의 구성 요소인 발광 소자는 투광성인 제 1 전극과, 상기 제 1 전극상에 접하고, 또한 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 빛을 발하는 유기 화합물을 포함하는 층과, 상기 유기 화합물을 포함하는 층 상에 접하는 투광성인 제 2 전극을 갖는다. 그리고, 제 1 전극을 통과하는 발광과 제 2 전극을 통과하는 발광의 투과율, 흡수율 및 반사율로부터 선택된 하나 또는 복수는, 동일하거나 또는 거의 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 여기에서는 금속박막을 Ag로 한 예를 제시하였지만, 일함수가 작은 재료, 예를 들면, Al, Li, Ca, 또는 이들의 합금 MgAg, MgIn, AlLi, CaF2, 또는 CaN을 사용할 수 있다. 또한, 투명전극으로서 ITO(산화인듐산화주석합금)으로 한 예를 제시하였지만, In2O3-ZnO(산화인듐산화아연합금), ZnO(산화아연), ITSO(Si를 포함하는 산화인듐산화주석합금) 등을 사용할 수 있다. 이들 재료를 사용하는 경우에는 재료의 굴절율을 고려하여 막 두께를 결정하면 된다.
또한, 본 발명은 3종류(R, G, B)의 EL 소자를 사용하여 풀 컬러 표시를 하는 발광 장치에 한정하지 않고, 백색 발광의 EL 소자와 컬러 필터를 조합하여 풀컬러 표시를 하는 양면 표시 패널이나, 청색 발광의 EL 소자와 색 변환층을 조합하여 풀 컬러 표시를 하는 양면 표시 패널에도 적용할 수 있다.
즉, 본 발명의 구성 요소인 발광 소자는 투광성인 제 1 전극과, 상기 제 1 전극상에 접하고, 백색의 빛을 발하는 유기 화합물을 포함하는 층과, 상기 유기 화합물을 포함하는 층 상에 접하는 투광성인 제 2 전극을 갖는다. 또한, 제 1 전극상에 설치된 제 1 컬러 필터와, 제 2 전극상에 설치된 제 2 컬러 필터를 갖는다. 그리고, 제 1 전극 및 제 1 컬러 필터를 통과하는 발광과, 제 2 전극과 제 2 컬러 필터를 통과하는 발광의 투과율, 흡수율 및 반사율로부터 선택된 하나 또는 복수는, 동일하거나 또는 거의 동일하다.
본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태 8)
본 발명의 실시 형태에 대하여, 도 16a 내지 도 16f를 사용하여 설명한다. 도 16a는 열린 상태에서 내측으로부터 본 도면이고, 도 16b는 열린 상태의 단면도이고, 도 16c는 열린 상태에서 외측으로부터 본 도면이고, 도 16d는 닫힌 상태에서 제 1 케이스(9311)측으로부터 본 도면이고, 도 16e는 닫힌 상태의 단면도이고, 도 16f는 제 2 케이스(9312)측으로부터 본 도면이다. 본 발명의 폴더형 휴대 단말은, 수화부(9301)와 양면 표시 패널(9307)을 갖는 제 1 케이스(9311)와, 송화부(9304)와 조작 버튼(9303)을 갖는 제 2 케이스(9312)를 갖고, 힌지를 개재하여, 접을 수 있도록 연결되어 있다(도 16b 참조).
양면 표시 패널(9307)의 표리에는 제 1 표시 화면(9305)과 제 2 표시 화면(9306)이 설치된다. 또한, 양면 표시 패널(9307)의 표리에는 편광판(9308, 9309)이 붙어 있다. 2장의 편광판(9308, 9309)은 그 편광방향이 교차하도록 배치함으로써 외광을 차단할 수 있다. 교차하는 각도는 40도 내지 90도이며, 바람직하게는 70도 내지 90도이고, 보다 바람직하게는 90도로 하면 좋다. 상기 구성에 의해, 표시를 하는 영역 이외에는 흑색의 표시를 하기 때문에, 어느 쪽에서 보더라도, 배경이 들여다보이는 일이 없다.
즉, 편광판(9308, 9309)의 배치에 의해, 양면 표시 패널(9307)에 외광이 투과하지 않고, 발광 소자로부터 발광한 빛만이 투과하기 때문에, 콘트라스트가 향상된다.
편광판(9308, 9309)은 한쪽 또는 쌍방을 회동 자유롭게 하는 수단을 부가하고, 교차하는 각도를 바꿈으로써 양면 표시 패널(9307)의 투과율을 변화시킬 수 있다. 즉, 조광 기능을 부가할 수도 있다. 또한, 편광판(9308, 9309)의 외측에는 반사방지막 또는 반사방지 필름을 설치하고, 반사율을 저감시키면 표시 품위를 높일 수 있다. 그 외에도 1/2 파장판 또는 1/4 파장판 (혹은 상기 필름)을 부가하여도 좋다. 이와 같이 광학 기능성 필름을 부가함으로써, 표시 품질이 향상하고, 특히 흑색의 차분함이 좋은 것으로 할 수 있다.
1/2 파장판(λ/2판, 위상차판이라고도 한다)은 결정축과 그것과 직교하는 축과의 사이에 위상차π(180°)를 주는 기능을 갖는다. 또한, 1/4 파장판(λ/4판, 위상차판이라고도 한다)은 결정축과 그것과 직교하는 축과의 사이에 위상차 π/2(90°)를 주는 기능을 갖는다. 즉, 결정축에 대하여 45° 방위에서 직선편광을 입사시킨 경우는 원편광으로 되고, 반대로 원편광 입사 시는 방위 45°의 직선 편광으로 되어 출사한다. 그리고, 1/2 파장판과 1/4파장판의 한쪽 또는 양쪽은, 양면 표시 패널(9307)의 표면에 접착되고, 편광판(9308, 9309)은, 1/2 파장판과 1/4파장판의 한쪽 또는 양쪽의 표면에 접착된다. 파장판의 배치에 의해, 패널에서 반사한 외광은, 편광판의 편광축과 90도 다른 편광축을 갖기 때문에, 편광판을 투과하지 않는다. 즉, 양면 표시 패널(9307)의 내부의 반사에 의한 불필요광을 삭감하여, 보다 아름다운 흑색 표시, 고(high)콘트라스트화를 실현한다.
본 발명의 폴더형 휴대 단말은 개폐 검지수단을 갖고, 상기 수단은 제 1 케이스(9311)에 설치된 돌기(9313)와, 제 2 케이스(9312)에 설치된 구멍(9314) 및 제어수단(9315)으로 구성된다. 제 1 케이스(9311)와 제 2 케이스(9312)가 닫힌 상태로 되면, 돌기(9313)가 구멍(9314)의 하부에 배치된 제어수단(9315)에 접하는 상태로 되고, 그렇게 하면, 제 1 표시 화면(9305)에 있어서 통상 표시를 하도록 설정된다. 한편, 제 1 케이스(9311)와 제 2 케이스(9312)를 연 상태로 하면, 제어수단(9315)에 접하는 돌기가 없는 상태로 되고, 그렇게 하면, 제 2 표시 화면(9306)에 있어서 통상 표시를 하도록 설정된다. 또, 개폐 검지수단은 상기 구성에 제약되지 않고, 통상의 버튼을 사용하여, 사용자가 행하여도 좋다.
또, 상기 파장판 및 편광판을 갖는 양면 표시 패널(101)은 표시 장치로서 사용하거나, 휴대 단말 뿐만 아니라, 다른 전자기기에 대하여 적용하여도 좋다.
〔실시예 1〕
본 실시예에서는 본 발명의 폴더형 휴대 단말의 구성 요소와 그것들의 관계에 대하여, 도 7에 도시하는 블록도를 사용하여 설명한다.
최초로, 휴대 단말 중 휴대 전화기를 예로 들면, 기간으로 되는 구성 요소로서, 양면 표시 패널(101), 수화부인 스피커(102), 송화부인 마이크로폰(103), 사용자가 조작하는 조작 버튼(104)을 들 수 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 양면 표시 패널(101)은, 이미지 센서(306)를 갖고 있어도 좋고, 각각은 컨트롤러(301), 센서 컨트롤러(302)에 의해 제어된다. 조작 버튼(104)은 버튼 컨트롤러(303)에 의해 제어된다. 이들의 컨트롤러는 CPU(300)에 의해 집중하여 관리된다. 또한, CPU(300)는 플래시 메모리(310), DRAM(311) 및 VRAM(312) 등의 기억매체, 외부 인터페이스(309), 개폐 검지센서(308), 적외선 통신(307) 등에 접속된다.
또한, 양면 표시 패널(101)은 전환 회로(321)에 접속한다. 전환 회로(321)는 양면 표시 패널(101)이 포함하는 2개의 표시 화면에 있어서의 표시를 제어하는 역할을 담당하는 것이고, 구체적으로는, 양면 표시 패널(101)이 포함하는 2개의 표시 화면 중, 어느 쪽의 표시 화면에 통상 표시를 하는지를 제어하는 역할을 담당한다.
사용자가 조작 버튼(104)을 조작하면, 버튼 컨트롤러(303), CPU(300) 및 컨트롤러(301)를 통하여 양면 표시 패널(101)에 정보가 표시된다. 또한, 사용자가 이미지 센서(306)를 조작할 때도 같은 경로를 찾아가며, 센서 컨트롤러(302), CPU(300) 및 컨트롤러(301)를 통하여 양면 표시 패널(101)에 정보가 표시된다.
사용자가 상대의 이야기를 듣는 확성기가 되는 스피커(102)는, 사용자의 귀에 닿을 때까지, 이하 같은 회로를 거친다. 우선, 송수신회로(320)에 있어서, 상대의 이야기의 정보를 받아들이고, 그 후, CPU(300)를 통하여 데이터 처리회로(313)에 상기 정보가 공급된다. 그리고, D/A 변환회로(315)에 있어서, 아날로그의 신호로 변환되고, 변환된 아날로그 신호가 증폭기(317)에 있어서 증폭되고, 최종적으로 스피커(102)에 공급된다. 또, 마이크로폰(103)을 통하여, 자신의 소리를 상대의 휴대 단말에 공급하기 위해서는, 반대의 경로를 찾아갈 수 있다. 즉, 마이크로폰(103)으로부터 증폭기(316), A/D 변환회로(314)를 통하여, 자신의 소리의 정보가 데이터 처리회로(313)에 전달되고, 최종적으로 송수신회로(320)에 공급되고, 상대의 휴대 단말에 보내진다.
또한, 촬영하는 기능을 갖는 카메라(305)는 카메라 컨트롤러(304)에 의해 제어되고, 상기 카메라 컨트롤러는 CPU(300)에 의해 관리된다. 카메라(305)에 의해 촬영된 화상은 플래시 메모리(310) 등의 기억매체에 보존되고, CPU(30O)를 통하여, 사용자에 의한 조작 버튼(104)의 조작에 따라서, 양면 표시 패널(101)에 표시된다.
도 7에는 본 휴대 단말의 구성 요소를 몇 개 예로 들었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그 밖의 구성 요소를 갖추어도 좋다.
본 실시예는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합하는 것이 가능하다.
〔실시예 2〕
본 실시예에서는 본 발명의 휴대 단말의 1 구성 요소인 전환 회로에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다.
본 발명의 휴대 단말은 양면 표시 패널(101)을 탑재하고 있고, 보는 방향에 따라서는 통상의 표시가 아니라, 수평 반전한 표시를 간단하게 볼 수 있다. 그래서, 도 9b의 흐름도에 도시하는 바와 같이, 우선 전원을 온한 후, 폴더형 휴대 단말의 2개의 케이스가 열린 상태 및 닫힌 상태를 인식하는 개폐 검지센서(308)나 조작 버튼(104)을 기동한다. 계속해서, 전환 회로(321)도 기동한다. 그리고, 개폐 검지센서(308) 또는 조작 버튼(104)으로부터 신호가 공급되고, 상기 신호가 패널(101)에 공급된다. 그렇게 함으로써, 양면 표시 패널(101)에 표시되는 영상을 간단하게 수평반전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의해, 표시를 간단하게 바꾸고, 사용자가 통상 표시를 볼 수 있다. 또, 표시의 전환은 개폐 검지센서(308)와 조작 버튼(104)의 어느쪽을 사용하여도 좋다. 개폐 검지센서(308)를 사용하는 경우는 케이스를 연 상태에서는 내측의 표시 화면에 있어서 통상 표시를 하고, 케이스를 닫은 상태에서는 외측의 표시 화면으로 통상 표시를 하도록, 자동적으로 표시 전환을 하면 좋다.
그래서 본 실시예에서는 양면 표시 패널(101)에 표시되는 영상을 수평반전하는 방법의 일 예에 대하여 설명한다. 여기에서는 양면 표시 패널(101)이 신호선 구동회로(4O1), 주사선 구동회로(402) 및 화소부(403)를 갖는 경우를 예로 들어 설명한다.
전환 회로(321)는 도 8a에 도시하는 바와 같이, 양면 표시 패널(101)이 갖는 신호선 구동회로(401) 및 주사선 구동회로(402)를 제어한다. 그리고, 분할구동을 하지 않은 경우에는, 전환 회로(321)에 의해, 스타트 플러스를 공급하는 개소를 바꾼다. 보다 상세하게는 통상 표시를 하는 경우, 1열째 1행째가 최초로 동작하도록, 스타트 플러스(S-SP1, G-SP2)를 공급한다. 한편, 수평 반전 표시를 하는 경우, 최종열째 최종행이 최초로 동작하도록 스타트 플러스(S-SP2, G-SP2)를 공급한다. 그렇게 하면, 양면 표시 패널(101)에 표시되는 화상을 간단하게 수평반전시킬 수 있다.
분할구동을 하는 경우에는, 주사선 구동회로(402)의 동작은 통상의 동작과 동일하고, 신호선 구동회로(401)의 동작을 연구한다. 본 실시예에서는 비디오선(406)이 4개 배치되고, 화소(404)가 8개 배치된 경우를 예로 들어 설명한다.
통상 표시를 하는 경우, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 화소 A 내지 H의 8개의 화소의 각각에는, 비디오 신호(1 내지 8)가 차례로 공급된다. 이것은, 통상의 패널의 주사와 동일하다. 한편, 수평 반전표시를 하는 경우에는, 도 8c에 도시하는 바와 같이, 화소 A 내지 H의 8개의 화소의 각각에는 비디오 신호(8 내지 1)가 차례로 공급되도록 한다. 즉, 수평 반전동작을 하는 경우에는, 비디오선(406)에 공급하는 비디오 신호를 바꾼다. 예를 들면, 통상 표시로서는, 1개째의 비디오선에 비디오 신호(1, 5)가 공급되어 있는 것에 대하여, 수평 반전표시에서는 1개째의 비디오선에 비디오 신호(8, 4)가 공급되도록 한다. 그렇게 하면, 간단하게, 양면 표시 패널(101)에 표시되는 화상을 수평반전할 수 있다.
또, 양면 표시 패널(101)에 시간계조 표시를 적용하는 경우에는, 비디오 신호를 메모리에 판독한 후, 시간 계조 표시용의 신호로 변환한다. 따라서, 이 경우에는, 비디오 신호를 메모리에 판독할 때, 비디오 신호를 판독하는 순서를 적절하게 바꿈으로써, 통상 표시 또는 수평 반전 표시에 대응하는 것이 바람직하다.
본 실시예는 상기 실시 형태, 실시예와 자유롭게 조합하는 것이 가능하다.
〔실시예 3〕
본 실시예에서는 본 휴대 단말에 사용되는 시스템에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다.
상기 실시 형태에 있어서, 도 4를 사용하여 설명한 구성의 양면 표시 패널(101)을 사용하면, 표시기능과 판독기능의 2개의 기능을 갖는 휴대 단말을 제공할 수 있다. 본 실시예에서는, 이 판독기능을 살린 본인 인증 시스템에 대하여, 도 7과, 도 9a의 흐름도를 사용하여 설명한다.
우선, 양면 표시 패널(101)내에 설치된 이미지 센서(306)를 사용하여, 본인의 생체 정보를 판독한다. 여기에서, 생체 정보란, 인간이 태어나 가지고 있는 신체적인 특징으로, 게다가 인간의 케이스 식별이 가능한 정보를 의미한다. 대표적인 생체 정보로서는, 지문, 손금 등을 들 수 있다. 본 휴대 단말의 케이스의 사이즈, 양면 표시 패널(101)의 사이즈를 고려하면, 손가락의 지문, 특히 엄지손가락의 지문을 생체 정보로서 판독하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 손금이라도 좋고, 마이크로폰(103)을 사용하여 입수한 성문(聲紋)을 생체 정보로서 사용하여도 좋다.
얻어진 생체 정보는 미리 휴대 단말내에 설치된 기록매체에 축적된 생체 정보와, CPU(300)를 통하여, 비교 대조된다. 여기에서, 2개의 정보가 합치하면, 사용자는 본 휴대 단말이 올바른 소유자라고 인증되고, 상기 사용자는 계속하여, 처리(여기에서는 인터넷 접속처리)를 할 수 있다. 그리고, 이 처리가 끝나면, 다음 조작으로 옮길 수 있다. 또, 가령 얻어진 생체 정보가, 합치하지 않으면, 재차 판독 동작을 한다.
본 실시예에 제시하는 본인 인증 시스템은 예를 들면, 과금제의 통신처리나, 휴대 단말의 기억매체의 재기록 처리 등, 타인에게 조작되면 곤란한 모든 처리의 앞에 하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 휴대 단말을 사용한 부정한 처리를 막을 수 있다.
본 실시예는 상기 실시 형태, 실시예와 자유롭게 조합하는 것이 가능하다.
〔실시예 4〕
본 실시예에서는 양면 출사형의 발광 장치(양면 표시 패널)에 대하여, 도 15를 사용하여 설명한다.
도 15a는 화소부의 일부의 단면을 도시하는 도면이다. 또한, 도 15b에는 발광 영역에서의 적층구조를 간략화한 것을 도시한다. 도 15b에 도시하는 바와 같이 상면과 하면의 양쪽에 발광을 방출할 수 있다. 또, 발광영역의 배치, 즉 화소전극의 배치로서는 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등을 들 수 있다.
도 15a에 있어서, 500은 제 1 기판(501, 501a, 501b)은 절연층이고, 502는 TFT이고, 508이 제 1 전극(투명도전층)이고, 509는 절연물(뱅크라고도 불린다)이고, 510은 EL층, 511은 제 2 전극이고, 512는 투명보호층이고, 513은 공극이고, 514는 제 2 기판이고, 519는 투명도전층이다.
제 1 기판(500)상에 설치된 TFT(502; p 채널형 TFT)는 발광하는 EL 층(510)에 흐르는 전류를 제어하는 소자이고, 504는 드레인영역(또는 소스 영역)이다. 또 한, 506은 제 1 전극(508)과 드레인영역(또는 소스영역; 504)을 접속하는 드레인전극(또는 소스전극)이다. 또한, 드레인전극(506)과 같은 공정에서 전원공급선이나 소스배선 등의 배선(507)도 동시에 형성된다. 여기에서는 제 1 전극(508)과 드레인전극(506)을 따로 따로 형성하는 예를 제시하였지만, 동일하게 하여도 좋다. 제 1 기판(500)상에는 하지절연막(여기에서는, 하층을 질화절연막, 상층을 산화절연막)이 되는 절연층(501a)이 형성되어 있고, 게이트전극(505)과 활성층의 사이에는, 게이트 절연막(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 또한, 501b는 유기재료 또는 무기재료로 이루어지는 층간절연막이다. 또한, 여기에서는 도시하지 않지만, 하나의 화소에는, 그 외에도 TFT(n 채널형 TFT 또는 p 채널형 TFT)를 하나, 또는 복수 설치하고 있다. 또한, 여기에서는, 하나의 채널 형성영역(503)을 갖는 TFT를 제시하였지만, 특별히 한정되지 않고, 복수의 채널을 갖는 TFT로 하여도 좋다.
또한, 여기에서는 톱 게이트형 TFT를 예로서 설명하였지만, TFT 구조에 관계 없이 본 발명을 적용하는 것이 가능하고, 예를 들면 보텀 게이트형(역스태거형) TFT이나 순스태거형 TFT에 적용하는 것이 가능하다.
또한, 508은 투명도전막으로 이루어지는 제 1 전극, 즉, EL 소자의 양극(또는 음극)이다. 투명도전막으로서는, ITO, In2O3-ZnO, ZnO 등을 사용할 수 있다.
또한, 제 1 전극(508)의 말단부(및 배선(507))를 덮도록, 절연물(509; 뱅크, 격벽, 장벽, 제방 등이라고 불린다)을 갖고 있다. 절연물(509)로서는, 무기재료(산화실리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘 등), 감광성 또는 비감광성의 유기재료(폴리이미드, 아크릴, 폴리아미드, 폴리이미드아미드, 레지스트 또는 벤조사이클로부텐), 또는 이들의 적층 등을 사용할 수 있지만, 여기에서는 질화실리콘막으로 덮인 감광성의 유기수지를 사용한다. 또, 유기수지의 재료로서 포지티브형의 감광성 아크릴을 사용한 경우, 절연물의 상측 말단부에만 곡율 반경을 갖는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한, 절연물(509)로서, 감광성의 빛에 의해서 에천트에 불용해성으로 되는 네거티브형, 또는 빛에 의해서 에천트에 용해성으로 되는 포지티브형의 어느 것이나 사용할 수 있다.
또한, 유기 화합물을 포함하는 층(510)은 증착법 또는 도포법을 사용하여 형성한다. 본 실시예에서는 유기 화합물을 포함하는 층(510)을 증착장치에서 성막을 하고, 균일한 막 두께를 얻는다. 또, 신뢰성을 향상시키기 위해서, 유기 화합물을 포함하는 층(510)의 형성 직전에 진공가열(100℃ 내지 250℃)을 하여 탈기를 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 증착법을 사용하는 경우, 진공도가 5x10-3 Torr(0.665 Pa) 이하이고, 바람직하게는 10-4 내지 10-6Pa까지 진공배기된 성막실에서 증착을 한다. 증착 시, 미리, 저항가열에 의해 유기 화합물은 기화되어 있고, 증착 시에 셔터가 열림으로써 기판(500)의 방향으로 비산한다. 기화된 유기 화합물은, 상방으로 비산하여, 메탈 마스크에 설치된 개구부를 통과하여 기판(500)에 증착된다.
또, EL 층(유기 화합물을 포함하는 층; 510)은 양극측으로부터 차례로, HIL(홀주입층), HTL(홀수송층), EML(발광층), ETL(전자수송층), EIL(전자주입층)의 순 으로 적층한다. 대표적으로는, HIL로서 CuPc, HTL로서 α-NPD, ETL로서 BCP, EIL로서 BCP:Li를 각각 사용한다.
또한, EL 층(유기 화합물을 포함하는 층; 510)으로서는, 풀 컬러 표시로 하는 경우, 구체적으로는 적색, 녹색, 청색의 발광을 나타내는 재료층을 각각 증착 마스크를 사용한 증착법, 또는 잉크젯법 등에 의해서 적절하게, 선택적으로 성막하면 좋다.
또한, 상기 EL 층의 적층구조에 한정되지 않고, 녹색의 발광을 나타내는 EL 층(유기 화합물을 포함하는 층; 510)을 형성하는 경우, α-NPD를 60nm 성막한 후, 동일한 증착 마스크를 사용하고, 녹색의 발광층으로서 DMQD가 첨가된 Alq3를 40nm 성막하고, 전자수송층으로서 Alq3를 40nm 성막하고, 전자주입층으로서 CaF2를 1nm 성막한다. 또한, 청색의 발광을 나타내는 EL 층(유기 화합물을 포함하는 층; 510)을 형성하는 경우, α-NPD를 60nm 성막한 후, 동일한 마스크를 사용하여, 블로킹층으로서 BCP를 10nm 성막하고, 전자수송층으로서 Alq3를 40nm 성막하고, 전자주입층으로서 CaF2를 1nm 성막한다. 또한, 적색의 발광을 나타내는 EL 층(유기 화합물을 포함하는 층; 510)을 형성하는 경우, α-NPD를 60nm 성막한 후, 동일한 마스크를 사용하여, 적색의 발광층으로서 DCM이 첨가된 Alq3를 40nm 성막하고, 전자수송층으로서 Alq3를 40nm 성막하여, 전자주입층으로서 CaF2를 1nm 성막한다.
또한, 백색 발광으로서, 컬러 필터나 색변환층 등을 별도로 설치함으로써 풀 컬러 표시 가능한 발광표시 장치로 하여도 좋다. 간단한 표시만을 하는 표시 장치, 조명장치로서 사용하는 경우, 단색 발광(대표적으로는 백색 발광)으로 하면 좋다. 예를 들면, 홀 수송성의 폴리비닐카바졸(PVK)에 전자수송성의 1,3,4-옥시디아졸 유도체(PBD)를 분산시켜도 좋다. 또한, 30중량%의 PBD를 전자수송제로서 분산하여, 4종류의 색소(TPB, 쿠마린 6, DCM1, 나일레드)를 적당량 분산함으로써 백색 발광이 얻어진다. 또한, 적색 발광하는 유기 화합물막이나 녹색 발광하는 유기 화합물막이나 청색 발광하는 유기 화합물막을 적절하게 선택하여, 거듭 혼색시킴으로써 전체로서 백색 발광을 얻는 것도 가능하다.
또한, 511은 도전막으로 이루어지는 제 2 전극, 즉, 발광 소자의 음극(또는 양극)이다. 제 2 전극(511)의 재료로서는, MgAg, MgIn, AiLi, CaF2, CaN 등의 합금, 또는 주기표의 1족 또는 2족에 속하는 원소와 알루미늄을 공증착법에 의해 형성한 투광성을 갖는 금속 박막을 사용한다. 여기에서는, 제 2 전극(511)을 통과시켜 발광시키는 양면 출사형이기 때문에, 6nm 내지 10nm의 알루미늄막, 또는 Li를 미량으로 포함하는 알루미늄막을 사용한다. 제 2 전극(511)으로서 Al막을 사용하는 구성으로 하면, 유기 화합물을 포함하는 층(510)과 접하는 재료를 산화물 이외의 재료로 형성하는 것이 가능해져, 발광 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 6nm 내지 10nm의 알루미늄막을 형성하기 전에 음극버퍼층으로서 CaF2, MgF2 또는 BaF2로 이루어지는 투광성을 갖는 층(막 두께 1nm 내지 5nm)을 형성하여도 좋다.
또한, 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광과의 투과율, 흡수율, 및 반사율을 동일하게 하기 때문에, 및 음극의 저저항화를 도모하기 위해서, 6nm 내지10nm의 금속박막상에 투명도전층(519; ITO, In2O3-ZnO, ZnO 등)을, 막 두께 범위240nm 내지 290nm, 또는 380nm 내지 500nm로 형성하면 좋다. 이렇게 하여 상면으로부터의 발광과 하면으로부터의 발광의 표시에 있어서의 색조의 차를 없앤다. 또한, 음극의 저저항화를 도모하기 위해서, 발광영역으로 되지 않은 영역의 제 2 전극(511)상에 보조전극을 설치하여도 좋다. 또한, 음극형성 시는 증착에 의한 저항 가열법을 사용하여, 증착 마스크를 사용하여 선택적으로 형성하면 좋다.
또한, 512는 스퍼터법 또는 증착법에 의해 형성하는 투명보호층이고, 금속박막으로 이루어지는 제 2 전극(511)을 보호하는 동시에 수분의 침입을 막는 봉지막으로 된다. 투명보호층(512)은 스퍼터법 또는 CVD 법에 의해 얻어지는 질화규소막, 산화규소막, 산화질화규소막(SiNO 막(조성비 N>O) 또는 SiON 막(조성비 N<O)),탄소를 주성분으로 하는 박막(예를 들면 DLC막, CN막)을 사용할 수 있다. 이들의 무기절연막은 수분에 대하여 높은 블로킹 효과를 갖고 있지만, 막 두께가 두꺼워지면 막 응력이 증대하여 필링이나 막 벗겨짐이 생기기 쉽다.
이렇게 하여 형성된 투명보호층(512)은 유기 화합물을 포함하는 층을 발광층으로 하는 발광 소자의 봉지막으로서 적합하다. 또, 기판 간격을 확보하기 위한 갭재를 함유하는 밀봉재(도시하지 않음)에 의해서, 제 2 기판(514)과 제 1 기판(500)이 접합할 수 있다.
또한, 보호층으로서, 음극(511)상에 제 1 무기절연막과, 응력 완화막과, 제 2 무기절연막과의 적층을 형성하여도 좋다. 예를 들면, 음극을 형성한 후, 제 1 무기절연막을 5nm 내지 50nm 형성하고, 증착법으로 흡습성 및 투명성을 갖는 응력완화막(유기 화합물을 포함하는 층 등)을 10nm 내지 100nm 형성하고, 또한 재차, 제 2 무기절연막을 5nm 내지 50nm 형성하면 좋다. 또한, 응력 완화막과 무기절연막과의 적층을 2 이상 반복 적층하여도 좋다.
또한, 본 실시예에서는 제 2 기판(514)을 구성하는 재료로서 유리기판이나 석영기판(37) 외에, FRP(Fiber glass-Reinforced Plastics), PVF(폴리비닐플로라이드), 마일러(mylar), 폴리에스테르 또는 아크릴 등으로 이루어지는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 한 쌍의 기판간을 공극(불활성기체; 513)으로 한 예를 제시하였지만, 투명한 밀봉재를 한 쌍의 기판간에 충전하여도 좋다. 충전하는 밀봉재로서는, 투광성을 갖고 있는 재료라면 특별히 한정되지 않고, 대표적으로는 자외선 경화 또는 열경화의 에폭시수지를 사용하면 좋다. 여기에서는 굴절율 1.50, 점도 500cps, 쇼어(shore) D 경도 90, 텐실 강도 3000psi, Tg점 150℃, 체적 저항 1×1015Ω·cm, 내전압 450 V/mil인 고내열의 UV 에폭시 수지(일렉트로라이트사 제조: 2500Clear)를 사용한다. 또한, 투명한 밀봉재를 한 쌍의 기판간에 충전함으로써, 한 쌍의 기판간을 공간(불활성기체)으로 한 경우와 비교하여 전체의 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예는 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
〔실시예 5〕
본 발명의 구성 요소인 발광 소자의 구조에 대하여 설명한다. 발광 소자는 유리, 석영, 금속이나 유기물 등의 절연표면을 갖는 기판의 한 표면에 설치된 도전층, 발광층 및 도전층의 적층체에 상당한다. 발광 소자는 발광층이 복수의 층으로 이루어지는 적층형, 발광층이 하나의 층으로 이루어지는 단층형, 발광층이 복수의 층으로 이루어지지만 그 경계가 명확하지 않는 혼합형의 어떠한 것이라도 좋다. 또한, 발광 소자의 적층구조에는, 아래로부터 양극에 상당하는 도전층＼발광층＼음극에 상당하는 도전층을 적층하는 순차 적층 구조, 아래로부터 음극에 상당하는 도전층＼발광층＼양극에 상당하는 도전층을 적층하는 역적층 구조가 있지만, 발광 소자를 구동하는 트랜지스터의 도전형이나 전류가 흐르는 방향에 따라서, 적절한 구조를 선택하면 좋다. 발광층에는 유기재료(저분자, 고분자, 중분자), 유기재료와 무기재료를 조합한 재료, 싱글리트(singlet) 재료, 트리플리트(triplet) 재료 또는 그것들을 조합한 재료의 어떠한 것이라도 사용하여도 좋다. 또한 발광 소자로부터 발생하는 빛에는, 일중항여기상태로부터 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(형광)과 3중항 여기상태로부터 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(인광)이 포함되고, 본 발명은 그 한쪽 또는 양쪽을 사용할 수 있다. 발광 소자는 광시야각, 백라이트를 필요로 하지 않는 것에 의한 박형, 경량을 실현하고, 또한 응답 속도가 빠르기 때문에 동화의 표시에 적합하다. 이러한 발광 소자를 사용한 표시 장치를 사용함으로써, 고기능화와 고부가 가치화가 실현된다. 본 실시예는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.

Claims (14)

  1. 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 표시 화면을 갖고,
    상기 복수의 화소의 각각은, 상기 제 1 표시 화면 및 상기 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자를 갖고,
    상기 기판의 한 표면에 제 1 편광판을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  2. 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 표시 화면을 갖고,
    상기 복수의 화소의 각각은, 상기 제 1 표시 화면 및 상기 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자를 갖고,
    상기 기판의 한 표면에, 제 1의 1/2 파장판 및 제 1의 1/4 파장판의 한쪽 또는 양쪽과, 제 1 편광판을 갖고,
    상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에, 제 2의 1/2 파장판 및 제 2의 1/4 파장판의 한쪽 또는 양쪽과, 제 2 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 편광판과 상기 제 2 편광판이 이루는 각도는, 40도 내지 90도인 것을 특징으로 하는, 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 양면 표시 패널을 갖는 제 1 케이스와, 조작 버튼을 갖는 제 2 케이스는 힌지를 개재하여 연결하고,
    상기 양면 표시 패널은, 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 표시 화면을 갖고,
    상기 복수의 화소의 각각은, 상기 제 1 표시 화면 및 상기 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자를 갖고,
    상기 기판의 한 표면에 제 1 편광판을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는, 폴더형 휴대 단말.
  6. 양면 표시 패널을 갖는 제 1 케이스와, 조작 버튼을 갖는 제 2 케이스는 힌지를 개재하여 연결하고,
    상기 양면 표시 패널은, 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 제 2 표시 화면을 갖고,
    상기 복수의 화소의 각각은, 상기 제 1 표시 화면 및 상기 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자를 갖고,
    상기 기판의 한 표면에, 제 1의 1/2 파장판 및 제 1의 1/4 파장판의 한쪽 또는 양쪽과, 제 1 편광판을 갖고,
    상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에, 제 2의 1/2 파장판 및 제 2의 1/4 파장판의 한쪽 또는 양쪽과, 제 2 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는, 폴더형 휴대 단말.
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  8. 양면 표시 패널을 갖는 제 1 케이스와, 조작 버튼을 갖는 제 2 케이스는 힌지를 개재하여 연결하고,
    상기 양면 표시 패널은, 투광성을 갖는 기판의 한 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 제 1 화소 및 제 1 표시 화면을 갖고, 상기 기판의 한 표면과 반대의 표면에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 제 2 화소 및 제 2 표시 화면을 갖고,
    상기 복수의 제 1 및 제 2 화소의 각각은, 상기 제 1 표시 화면 및 상기 제 2 표시 화면 방향으로 발광하는 발광 소자를 갖는 것을 특징으로 하는, 폴더형 휴대 단말.
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