JP7470166B2 - 電界発光表示装置 - Google Patents

Description

この出願は、外光の反射を防止し、表示品質を向上させた電界発光表示装置に関するものである。特に、この出願は、カソード電極および各種配線下部に配置されるバッファ膜の光学的性質を利用した外部光の反射抑制構造を有する下部発光型電界発光表示装置に関するものである。

近年、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）及び電界発光素子（Luminescent Display）など多様な形態の表示装置が開発されて発展している。このように多様な形態の表示装置は、それぞれの固有特性に合わせて、コンピュータ、携帯電話、銀行の入出金装置（ＡＴＭ）及び車両のナビゲーションシステム等のような様々な製品の映像データ表示のために使用されている。

表示品質に優れた自発光表示装置である電界発光表示装置において、偏光素子を配置して外光の反射を抑制する構造を有する。偏光素子は、偏光と反射による位相変化を介して、表示装置全体表面の反射率を下げるものである。これにより鮮明なブラック視感を確保し、コントラスト比も高い水準を確保することができる。しかし、偏光素子を使用することにより、電界発光素子が提供する光の約５５％が失われる。偏光素子の特性のために透過率が４５％程度になることで、これは発光して抽出される光量の半分以上を吸収するため、効率の面で問題となる。また、高価な部品であり、表示装置の製造コストの競争力部分でも否定的に作用する。そのため、偏光素子を追加せずに外光の反射を抑制できる電界発光表示装置の構造開発が求められている。

この出願の目的は、従来技術の問題点を克服するためのもので、カソード電極で外部光を反射して、表示品質が低下することを防止できる低反射カソード電極を具備した電界発光表示装置を提供することにある。この出願の他の目的は、カソード電極以外に金属物質で形成された各種配線で外部光が反射して表示品質が低下することを防止することができる低反射配線及び低反射カソード電極を具備した電界発光表示装置を提供することにある。この出願のまた他の目的は、低反射構造を有する素子を具備するにもかかわらず、他の薄膜の積層によって発生する外光の反射を抑制できる構造を有する電界発光表示装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、この出願による電界発光表示装置は、基板、遮光層、第１バッファ層、第２バッファ層、ゲート絶縁膜、ゲート配線、保護膜、平坦化膜及び発光素子を含む。遮光層は、基板上に配置され、第１金属層および第１金属層上に積層された第２金属層を具備する。第１バッファ層は、遮光層を覆い、基板上に配置される。第２バッファ層は、第１バッファ層の上に配置される。ゲート絶縁膜は、第２バッファ層上に配置される。ゲート配線は、ゲート絶縁膜上で遮光層と重畳せずに配置され、第３金属層及び第３金属層上に積層された第４金属層を具備する。保護膜は、ゲート配線を覆う。平坦化膜は、保護膜上に配置される。発光素子は、平坦化膜上に順に積層された第１電極、発光層及び第２電極を含む。

一例として、第２電極は、発光層の上に配置された第１カソード電極層、第１カソード電極層の上に配置された第２カソード電極層、および第２カソード電極層の上に配置された第３カソード電極層を含む。

一例として、第２カソード電極層は、第１カソード電極層と第２カソード電極層の界面で反射する第１反射光と、第３カソード電極層で反射する第２反射光の位相が相反するように設定された厚さを有する。

一例として、第１カソード電極層は、厚さが１００Å～２００Åの金属物質である。第２カソード電極層は、ドメイン物質とドーパントを含む導電性有機層である。第３カソード電極層は、厚さ２０００Å～４０００Åの金属物質である。

一例として、第１金属層の厚さは、第１金属層の下面で反射する第１反射光と、第１金属層と第２金属層の界面で反射する第２反射光の位相が相反するように設定された厚さを有する。

一例として、第１金属層及び第３金属層は、厚さが１００Å～５００Åの酸化金属物質を含む。第２金属層および第４金属層は、厚さが２０００Å～４０００Åの金属物質を含む。

一例として、第１バッファ層は、第１屈折率を有する。第２バッファ層は、第１屈折率とは異なる第２屈折率を有する。

一例として、基板、ゲート絶縁膜及び保護膜は、第２屈折率を有する。

一例として、第１バッファ層は、屈折率が１．８の窒化シリコンを含む。第２バッファ層は、屈折率が１．５の酸化シリコンを含む。

一例として、第１バッファ層は、基板と第１バッファ層の界面で反射する第１反射光と第１バッファ層と第２バッファ層の界面で反射する第２反射光の位相が相反するように設定された厚さを有する。

一例として、第１バッファ層は、１，３００Å～１，７００Åの厚さを有する窒化シリコンからなる。第２バッファ層は、２，０００Å～２，４００Åの厚さを有する酸化シリコンからなる。

一例として、電界発光表示装置は、第２バッファ層上で遮光層の遮光領域と重畳するように配置された半導体層、半導体層を覆うゲート絶縁膜、そしてゲート絶縁膜上に配置され、ゲート配線と同じ物質で形成されたゲート電極、ソース電極およびドレイン電極をさらに含む。ゲート電極は、半導体層の中央部と重畳する。ソース電極は、半導体層の一側部と接触する。ドレイン電極は、半導体層の他側部と接触する。

一例として、遮光層は、半導体層と重畳する遮光領域、そして遮光領域と分離され、データ配線及び駆動電流配線を含む配線領域を具備する。

一例として、第１金属層および第３金属層は、モリブデンチタン酸化物を含む。第２金属層および第４金属層は、銅、アルミニウム、銀および金の中のいずれか１つを含む。

一例として、第１電極の端を覆い、中央領域を露出して発光領域を定義するバンクをさらに含む。バンクは、ブラックレジン物質を含む。

この出願による電界発光表示装置は、下部発光型の電界発光表示装置で低反射構造を有するカソード電極を適用することにより、外光の反射を抑制することができる。また、他の金属物質からなる配線にも低反射構造を適用し、外光の反射を抑制することができる。特に、配線が有する低反射構造は、透過性を確保した厚さを有する第１金属層と反射性を確保した第２金属層とを積層し、反射光の位相相殺方式を用いて外光の反射を抑制することができる。また、低反射構造を有する配線を適用しても、下部に積層された透明層による外光の反射を追加的に抑制するためのバッファ層の構造を提案する。その結果、表示装置全体で外光の反射を抑制することで、コントラスト比を高め、画面の品質を向上させることができる。さらに、価格の高い偏光素子を使用しないので、製造単価を削減する効果を得ることができる。

この出願による電界発光表示装置の概略的な構造を示す平面図である。 この出願による電界発光表示装置を構成する一画素の構成を示す図である。 この出願による電界発光表示装置に配置された画素の構造を示す平面図である。 図３のＩ－Ｉ’に沿って切断した、この出願の好ましい実施例による低反射構造を有する電界発光表示装置の構造を示す断面図である。 この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置で低反射構造を有するカソード電極について説明する断面拡大図である。 この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置で低反射構造を有する遮光層について説明する断面拡大図である。 この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置で低反射構造を有する配線について説明する断面拡大図である。 この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置で低反射構造を有する遮光層による反射低減の程度を説明するグラフである。 この出願の好ましい実施例とは異なる比較例である単一バッファ層を有する場合における、反射光メカニズムを示す断面拡大図である。 図９の構造による遮光層と同一の低反射構造を有する比較例において、ゲート配線による反射率を示すグラフである。 この出願の好ましい一実施例による電界発光表示装置において、低反射構造により具現された反射率低減について説明するグラフである。

この出願の利点と特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図と共に詳細に後述されている実施例を参照すると明確になるだろう。しかし、本明細書は、以下で開示される実施例に限定されるものではなく、異なる多様な形態で実現されるものであり、単に本実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本明細書は、請求項の範疇によってのみ定義される。

この出願の実施例を説明するための図に開示された形状、大きさ、比率、角度、数などは例示的なものであり、本発明が示した事項に限定されるものではない。明細書全体にわたって、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。また、本発明の説明において、関連する公知技術の具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。

本明細書で言及される「含む」、「有する」、「からなる」などが使用される場合、「～のみ」が使用されていない限り、他の部分が追加され得る。構成要素を単数で表現した場合に、特に明示的な記載事項がない限り複数を含む場合を含む。

構成要素を解釈する際に、別途の明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものと解釈する。

位置関係の説明である場合、例えば、「～上に」、「～上部に」、「～下部に」、「～隣に」などで２つの部分の位置関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使用されない限り、２つの部分の間に一つ以上の他の部分が配置され得る。

時間関係の説明である場合、例えば、「～後に」、「～に続いて」、「～次に」、「～前に」などで時間的前後関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使用されていない限り連続的でない場合も含むことができる。

第1、第2などは様々な構成要素を説明するために使用されるが、これらの構成要素はこれらの用語によって限定されない。これらの用語は、一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるものである。したがって、以下で言及される第1構成要素は、本発明の技術的思想内で第2構成要素でもあり得る。

この出願の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いることができる。この用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によってその構成要素の性質、順番、順序、または数などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」、または「接続」すると記載されている場合、その構成要素は、他の構成要素に直接に連結または接続することができるが、特に明示的な記載事項がない間接的に連結したり接続することができる各構成要素間に他の構成要素が「介在」することができると理解されなければならない。

「少なくとも一つ」の用語は、一つ以上の関連項目から提示可能なすべての組み合わせを含むものと理解されなければならない。例えば、「第１項目、第２項目、第３項目のうち少なくとも一つ」の意味は、第１項目、第２項目、または第３項目のそれぞれ、ならびに第１項目、第２項目、および第３項目の中の２つ以上の組み合わせで提示できるすべての項目の組み合わせを意味することができる。

この出願のいくつかの例のそれぞれの特徴は、部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、技術的に様々な連動および駆動が可能であり、各例は互いに対して独立的に実施可能であり得、連関関係で一緒に実施することもできる。

以下では、この出願に係る表示装置の例を添付の図を参照して詳細には説明する。各図の構成要素に参照符号を付加する際に、同一の構成要素については、たとえ異なる図に表示されていても、可能な限り同一の符号を有することができる。そして、添付の図に示される構成要素のスケールは、説明の便宜上、実際とは異なるスケールを有するので、図に示されるスケールに限定されない。

以下、添付の図を参照して、この出願について詳細に説明する。この出願による電界発光表示装置の概略的な構造を示す図である。図１において、Ｘ軸はスキャン配線と平行な方向を示し、Ｙ軸はデータ配線と平行な方向を示し、Ｚ軸は表示装置の高さ方向を示す。

図１を参照すれば、この出願による電界発光表示装置は、基板１１０、ゲート（またはスキャン）駆動部２１０、データパッド部３１０、ソース駆動集積回路４１０、軟性フィルム４３０、回路ボード４５０、及びタイミング制御部５００を含む。

基板１１０は、絶縁物質、または柔軟性を有する材料を含むことができる。基板１１０は、ガラス、金属、またはプラスチックなどからなり得るが、これに限定されるものではない。電界発光表示装置がフレキシブル表示装置である場合、基板１１０はプラスチック等のような柔軟な材質からもなり得る。例えば、透明ポリイミド（polyimide）材質を含むことができる。

基板１１０は、表示領域（ＡＡ）、及び非表示領域（ＮＤＡ）に区分され得る。表示領域（ＡＡ）は映像が表示される領域であり、基板１１０の中央部を含む大部分の領域に定義することができるが、これに限定されるものではない。表示領域（ＡＡ）には、スキャン配線（またはゲート配線）、データ配線および画素が形成される。画素は複数のサブ画素を含み、複数のサブ画素はそれぞれスキャン配線とデータ配線を含む。

非表示領域（ＮＤＡ）は、映像が表示されない領域であって、表示領域（ＡＡ）の全体又は一部を囲むように基板１１０の端の部分に定義することができる。非表示領域（ＮＤＡ）には、ゲート駆動部２１０とデータパッド部３１０を形成することができる。

ゲート駆動部２１０は、タイミング制御部５００から入力するゲート制御信号によって、スキャン配線にスキャン（あるいはゲート）信号を供給する。ゲート駆動部２１０は、ベース基板１１０の表示領域（ＡＡ）の一側の外側の非表示領域（ＮＤＡ）にＧＩＰ（gate driver in panel）方式で形成することができる。ＧＩＰ方式は、ゲート駆動部２１０が基板１１０上に直接に形成される構造を称する。

データパッド部３１０は、タイミング制御部５００から入力するデータ制御信号によってデータ配線にデータ信号を供給する。データパッド部３１０は、駆動チップで製作され、軟性フィルム４３０に実装され、ＴＡＢ（tape automated bonding）方式で基板１１０の表示領域（ＡＡ）の一側の外側の非表示領域（ＮＤＡ）に付着することができる。

ソース駆動集積回路４１０は、タイミング制御部５００からデジタルビデオデータとソース制御信号の入力を受ける。ソース駆動集積回路４１０は、ソース制御信号によってデジタルビデオデータをアナログデータ電圧に変換してデータ配線に供給する。ソース駆動集積回路４１０がチップで製作される場合、ＣＯＦ（チップオンフィルム）またはＣＯＰ（チップオンプラスチック）方式で軟性フィルム４３０に実装することができる。

軟性フィルム４３０には、データパッド部３１０とソース駆動集積回路４１０を連結する配線、データパッド部３１０と回路ボード４５０を連結する配線が形成され得る。軟性フィルム４３０は、異方性導電フィルム（antisotropic conducting film）を利用してデータパッド部３１０上に付着し、これによりデータパッド部３１０と軟性フィルム４３０の配線を連結することができる。

回路ボード４５０は、軟性フィルム４３０に付着することができる。回路ボード４５０は、駆動チップで具現された多数の回路を実装することができる。例えば、回路ボード４５０にタイミング制御部５００を実装することができる。回路ボード４５０は、印刷回路ボード（printed circuit board）または軟性印刷回路基板（flexible printed circuit board）であり得る。

タイミング制御部５００は、回路ボード４５０のケーブルを介して、外部のシステムボードからデジタルビデオデータとタイミング信号の入力を受ける。タイミング制御部５００は、タイミング信号に基づいて、ゲート駆動部２１０の動作タイミングを制御するためのゲート制御信号とソース駆動集積回路４１０を制御するためのソース制御信号を生成する。タイミング制御部５００は、ゲート制御信号をゲート駆動部２１０に供給し、ソース制御信号をソース駆動集積回路４１０に供給する。製品に応じてタイミング制御部５００は、ソース駆動集積回路４１０と１つの駆動チップで形成し、基板１１０上に実装することもできる。

以下、図２～図４を参照して、この出願の好ましい実施例について説明する。図２は、この出願による電界発光表示装置を構成する１画素の回路構成を示した図である。図３は、この出願による画素の構造を示す平面図である。図４は、図３のＩ－Ｉ'に沿って切断した、この出願の好ましい実施例による低反射構造を有する電界発光表示装置の断面図である。

図２～図４を参照すると、発光表示装置の１画素は、ゲート配線(スキャン配線)（ＳＬ）、データ配線（ＤＬ）及び駆動電流配線（ＶＤＤ）によって定義される。発光表示装置の１画素の内部には、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）、発光ダイオード（ＯＬＥ）及び補助容量（Ｃｓｔ）を含む。駆動電流配線（ＶＤＤ）には、発光ダイオード（ＯＬＥ）を駆動するための高電位電圧が印加される。

基板（ＳＵＢ）上にスイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）及び駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）が形成されている。例えば、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、ゲート配線（ＳＬ）とデータ配線（ＤＬ）とが交差する部分に配置することができる。スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、スイッチングゲート電極（ＳＧ）、スイッチングソース電極（ＳＳ）、およびスイッチングドレイン電極（ＳＤ）を含む。スイッチングゲート電極（ＳＧ）は、ゲート配線（ＳＬ）に連結する。スイッチングソース電極（ＳＳ）は、データ配線（ＤＬ）に連結し、スイッチングドレイン電極（ＳＤ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）に連結する。スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）にデータ信号を印加することにより、駆動させる画素を選択する機能をする。

駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）によって選択された画素の発光ダイオード（ＯＬＥ）を駆動する機能を有する。駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、駆動ゲート電極（ＤＧ）、駆動ソース電極（ＤＳ）、および駆動ドレイン電極（ＤＤ）を含む。駆動ゲート電極（ＤＧ）は、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）のスイッチングドレイン電極（ＳＤ）に連結する。一例として、駆動ゲート電極（ＤＧ）を覆うゲート絶縁膜（ＧＩ）を貫通するドレインコンタクトホール（ＤＨ）を介して、スイッチングドレイン電極（ＳＤ）が連結している。駆動ソース電極（ＤＳ）は、駆動電流配線（ＶＤＤ）に連結し、駆動ドレイン電極（ＤＤ）は、発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）(第１電極)に連結する。駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）の駆動ゲート電極（ＤＧ）と発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）との間には、補助容量（Ｃｓｔ）が配置される。

駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、駆動電流配線（ＶＤＤ）と発光ダイオード（ＯＬＥ）の間に配置される。駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）のスイッチングドレイン電極（ＳＤ）に連結した駆動ゲート電極（ＤＧ）の電圧の大きさに応じて、駆動電流配線（ＶＤＤ）から有機発光ダイオード（ＯＬＥ）に流れる電流量を調整する。

発光ダイオード（ＯＬＥ）は、アノード電極（ＡＮＯ）、発光層（ＥＬ）及びカソード電極（ＣＡＴ）(第２電極)を含む。発光ダイオード（ＯＬＥ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）によって調整される電流によって発光する。再び説明すると、発光ダイオード（ＯＬＥ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）によって調節される電流に応じて発光量が調節されるので、電界発光表示装置の輝度を調節することができる。発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）の駆動ドレイン電極（ＤＤ）に連結し、カソード電極（ＣＡＴ）は、低電位電圧が供給される低電源配線（ＶＳＳ）に連結する。すなわち、発光ダイオード（ＯＬＥ）は、低電位電圧と駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）によって調整された高電位電圧によって駆動する。

図４を中心に、この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置の断面構造を説明する。基板１１０上に遮光層（ＬＳ）が積層されている。遮光層（ＬＳ）は、データ配線（ＤＬ）及び駆動電流配線（ＶＤＤ）として用いることができる。また、遮光層（ＬＳ）は、データ配線（ＤＬ）及び駆動電流配線（ＶＤＤ）と一定距離離隔し、半導体層（ＳＡ、ＤＡ）と重畳する島形態で、さらに配置することができる。配線として使用しない遮光層（ＬＳ）は、半導体層（ＳＡ、ＤＡ）に入射する外部光を遮断して、半導体層（ＳＡ、ＤＡ）の特性が変質することを防止する。特に、遮光層（ＬＳ）は、半導体層（ＳＡ、ＤＡ）において、ゲート電極（ＳＧ、ＤＧ）と重畳するチャネル領域と重畳するように配置することが好ましい。また、遮光層（ＬＳ）は、半導体層（ＳＡ、ＤＡ）と接触するソースドレイン電極（ＳＳ、ＳＤ、ＤＳ、ＤＤ）の一部とも重畳するように配置することが好ましい。

遮光層（ＬＳ）上には、バッファ層（ＢＵＦ）が基板１１０の表面全体を覆うように積層されている。この出願による好ましい実施例では、バッファ層（ＢＵＦ）は、第１バッファ層（ＢＵＦ１）と第２バッファ層（ＢＵＦ２）が順に積層された特徴を有する。一例として、第１バッファ層（ＢＵＦ１）は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）で形成する。窒化シリコンは、屈折率（index ratio）が１．８の物性を有している。第２バッファ層（ＢＵＦ２）は、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）で形成する。酸化シリコンは、屈折率が１．５の物性を有している。このようにバッファ層を互いに異なる光学特性を有する２つの層で形成することにより、基板１１０と第１バッファ層（ＢＵＦ１）の界面で光が反射し、第１バッファ層（ＢＵＦ１）と第２バッファ層（ＢＵＦ２）の界面でも光が反射する。ここで、第１バッファ層（ＢＵＦ１）の厚さを調整して、下面と上面で反射する光の位相を相反させることにより、外部から入射する光の反射率を低減することができる。これに関する詳細な説明は後述する。

バッファ層（ＢＵＦ）上には、スイッチング半導体層（ＳＡ）及び駆動半導体層（ＤＡ）が形成されている。特に、半導体層（ＳＡ、ＤＡ）において、チャネル領域は、遮光層（ＬＳ）と重畳するように配置することが好ましい。

半導体層（ＳＡ、ＤＡ）が形成された基板１１０の表面上に、ゲート絶縁膜（ＧＩ）が積層されている。ゲート絶縁膜（ＧＩ）は、第２バッファ層（ＢＵＦ２）と同じ物質で形成することが好ましい。一例として、ゲート絶縁膜（ＧＩ）は、酸化シリコンで形成する。この場合、第２バッファ層（ＢＵＦ２）とゲート絶縁膜（ＧＩ）は同じ物質であるため、その界面で光が反射せず、そのまま通過することができる。したがって、ゲート絶縁膜（ＧＩ）による外光の反射は、大きく考慮しなくてもよい。

ゲート絶縁膜（ＧＩ）上には、スイッチング半導体層（ＳＡ）と重畳するスイッチングゲート電極（ＳＧ）及び駆動半導体層（ＤＡ）と重畳する駆動ゲート電極（ＤＧ）が形成されている。また、スイッチングゲート電極（ＳＧ）の両側辺には、スイッチングゲート電極（ＳＧ）と離隔しながら、スイッチング半導体層（ＳＡ）の一側辺と接触するスイッチングソース電極（ＳＳ）、そしてスイッチング半導体層（ＳＡ）の他側辺と接触するスイッチングドレイン電極（ＳＤ）が形成されている。同様に、駆動ゲート電極（ＤＧ）の両側辺には、駆動ゲート電極（ＤＧ）と離隔しながら、駆動半導体層（ＤＡ）の一側辺と接触する駆動ソース電極（ＤＳ）、そして駆動半導体層（ＤＡ）の他側辺と接触する駆動ドレイン電極（ＤＤ）が形成されている。

ゲート電極（ＳＧ、ＤＧ）とソースドレイン電極（ＳＳ、ＳＤ、ＤＳ、ＤＤ）は、同一層に形成されるが、互いに分離されている。また、スイッチングソース電極（ＳＳ）は、ゲート絶縁膜（ＧＩ）とバッファ層（ＢＵＦ）を貫通するコンタクトホールを介して、遮光層（ＬＳ）の一部に形成されたデータ配線（ＤＬ）と連結している。同様に、駆動ソース電極（ＤＳ）は、ゲート絶縁膜（ＧＩ）とバッファ層（ＢＵＦ）を貫通するコンタクトホールを介して、遮光層（ＬＳ）の一部に形成された駆動電流配線（ＶＤＤ）と連結している。このように基板１１０上には、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）及び駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）が形成されている。

薄膜トランジスタ（ＳＴ、ＤＴ）が形成された基板１１０上には、保護膜（ＰＡＳ）が積層されている。保護膜（ＰＡＳ）は、酸化シリコンで形成することが好ましい。保護膜（ＰＡＳ）は、その下でゲート絶縁膜（ＧＩ）と面接触する面積が非常に広い。したがって、ゲート絶縁膜（ＧＩ）と同じ物質で形成することにより、外部から入射する外光が、ゲート絶縁膜（ＧＩ）と保護膜（ＰＡＳ）の間で反射しないことがあり得る。

保護膜（ＰＡＳ）上には、カラーフィルタ（ＣＦ）が形成されている。カラーフィルタ（ＣＦ）は、各画素別に割り当てられた色相を示す構成要素である。一例では、カラーフィルタ（ＣＦ）は、１つの画素領域全体の大きさに対応する大きさと形状を有することができる。他の例では、カラーフィルタ（ＣＦ）は、後で形成される発光ダイオード（ＯＬＥ）の大きさよりも若干大きい大きさで、発光ダイオード（ＯＬＥ）と重畳するように配置することができる。カラーフィルタ（ＣＦ）は、特定波長の光のみ透過し、他の波長の光は吸収するので、カラーフィルタ（ＣＦ）と保護膜（ＰＡＳ）の間での外光の反射は、考慮しなくてもよい。

カラーフィルタ（ＣＦ）上には、平坦化膜（ＰＬ）が積層されている。平坦化膜（ＰＬ）は、薄膜トランジスタ（ＳＴ、ＤＴ）が形成された基板１１０の表面が均一にならなくなるが、これを平坦にするための薄膜である。高さの差を均一にするために、平坦化膜（ＰＬ）は、有機物質で形成することができる。平坦化膜（ＰＬ）は、保護膜（ＰＡＳ）と面接触し、保護膜（ＰＡＳ）とは異なる物質であるが、屈折率は酸化シリコンと類似した物質を使用することが好ましい。

保護膜（ＰＡＳ）と平坦化膜（ＰＬ）には、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のドレイン電極（ＤＤ）の一部を露出する画素コンタクトホール（ＰＨ）が形成されている。平坦化膜（ＰＬ）上部表面には、アノード電極（ＡＮＯ）が形成されている。アノード電極（ＡＮＯ）は、画素コンタクトホールを介して、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のドレイン電極（ＤＤ）と連結している。アノード電極（ＡＮＯ）は、発光ダイオード（ＯＬＥ）の発光構造によって構成要素が変わり得る。一例として、基板１１０の方向に光を提供する下部発光型の場合には、透明導電物質で形成することができる。他の例として、基板１１０と対向する上部方向に発光する場合には、光反射率が優れた金属物質で形成することができる。

テレビのように大面積表示装置の場合、アノード電極（ＡＮＯ）上に配置されるカソード電極（ＣＡＴ）が、大面積にわたって一つの層で形成されるが、カソード電極（ＣＡＴ）の広い幅にわたって均一な低電圧を維持することが好ましい。したがって、大面積表示装置の場合、カソード電極（ＣＡＴ）が低い面抵抗を維持するようにするために、不透明金属物質で形成することが好ましい。すなわち、大面積表示装置の場合、下部発光型構造で形成することが好ましい。下部発光型の場合、アノード電極（ＡＮＯ）は、透明導電物質で形成する。例えば、インジウム亜鉛酸化物（Indium Zinc Oxide）またはインジウムスズ酸化物（Indium Tin Oxide）などの酸化導電物質を含むことができる。このような酸化導電物質は、屈折率が酸化シリコンと類似の屈折率を有する。したがって、アノード電極（ＡＮＯ）による外光の反射は、考慮しなくてもよい。

アノード電極（ＡＮＯ）の上には、バンク（ＢＡ）が形成されている。バンク（ＢＡ）は、アノード電極（ＡＮＯ）の縁領域を覆い、中央領域の大部分を露出して発光領域を定義する。バンク（ＢＡ）は、隣接する２つのアノード電極の間に配置される。したがって、表示領域（ＤＡ）には、複数の画素（Ｐ）が配置され、画素（Ｐ）は、バンク（ＢＡ）が覆わない発光領域、そしてバンク（ＢＡ）が覆っている非発光領域に区分することができる。バンク（ＢＡ）も有機物質で形成することができるが、屈折率が１．５程度の物質を選択することで、バンク（ＢＡ）による外光の反射は考慮しなくてもよい。他の例として、バンク（ＢＡ）の物質が、屈折率が１．５より大きい物質である場合、黒色物質を用いて、外部から入射する光を吸収することにより、外光の反射を抑制することができる。

アノード電極（ＡＮＯ）とバンク（ＢＡ）上には、発光層（ＥＬ）が積層されている。発光層（ＥＬ）は、アノード電極（ＡＮＯ）とバンク（ＢＡ）を覆うように基板１１０の表示領域（ＤＡ）全体に形成することができる。一例による発光層（ＥＬ）は、白色光を出射するために垂直に積層された２以上の発光部を含むことができる。例えば、発光層（ＥＬ）は、第１光と第２光との混合によって白色光を出射するための第１発光部と第２発光部を含むことができる。

他の例として、発光層（ＥＬ）は、画素に設定された色相と対応する光を出射するための、青色発光部、緑色発光部、及び赤色発光部のいずれか一つを含むことができる。また、発光ダイオード（ＯＬＥ）は、発光層（ＥＬ）の発光効率及び／又は寿命等を向上させるための機能層をさらに含むことができる。

発光層（ＥＬ）は、有機物質である場合、屈折率が１．５程度の物質を選択することにより、発光層（ＥＬ）とアノード電極（ＡＮＯ）の間の界面による外光の反射は考慮しなくてもよい。

発光層（ＥＬ）上には、カソード電極（ＣＡＴ）が配置される。カソード電極（ＣＡＴ）は、発光層（ＥＬ）と面接触をなすように積層される。カソード電極（ＣＡＴ）は、全ての画素に形成された発光層（ＥＬ）と共通に連結するように基板１１０全体にわたって形成される。下部発光型の場合、カソード電極（ＣＡＴ）は、光反射効率に優れた金属物質を含む。例えば、カソード電極（ＣＡＴ）は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）または、バリウム（Ｂａ）の中から選択されたいずれか一つの物質または２つ以上の合金物質からなり得る。カソード電極（ＣＡＴ）は、第１カソード電極層（ＣＡＴ１）、第２カソード電極層（ＣＡＴ２）、及び第３カソード電極層（ＣＡＴ３）が順に積層された構造を有する。

特に、この出願では、外部光が表示装置の金属からなる構成要素によって反射することを防止するための低反射構造を有する。一例として、基板１１０の全体の面積にわたって形成されたカソード電極（ＣＡＴ）によって、外光が反射することを防止するための構造を有する。また、基板１００に一番近い層に形成される遮光層（ＬＳ）による外光が反射することを防止するための構造を有する。さらに、遮光層（ＬＳ）と重畳しない基板１１０の下面に露出したゲート配線（ＳＬ）によって、外光が反射することを防止するための構造を有する。

図５をさらに参照して、この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置において、外光の反射を抑制することができるカソード電極（ＣＡＴ）の構造について説明する。図５は、この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置で、低反射構造を有するカソード電極について説明する断面拡大図である。

この出願による下部発光型電界発光表示装置において、カソード電極（ＣＡＴ）は、３つのカソード電極層を含む。例えば、カソード電極（ＣＡＴ）は、発光層（ＥＬ）上に順に積層された第１カソード電極層（ＣＡＴ１）、第２カソード電極層（ＣＡＴ２）、および第３カソード電極層（ＣＡＴ３）を含む。第１カソード電極層（ＣＡＴ１）は、発光層（ＥＬ）と直接に面接触するように最初に積層されている。第１カソード電極層（ＣＡＴ１）は、低い面抵抗を有する金属物質を含むことができる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、チタン（Ｔｉ）またはバリウム（Ｂａ）の中から選択された金属物質で形成することができる。製造工程および製造コストを考慮して、第１カソード電極層（ＣＡＴ１）は、アルミニウムで形成した場合を最も好ましい例として説明する。

第１カソード電極層（ＣＡＴ１）がアルミニウムからなる場合、１００Åから２００Åの厚さに形成することが好ましい。アルミニウムのような金属物質は不透明であり、反射率は非常に高い。しかし、アルミニウムを非常に薄く形成すれば、光を透過することができる。例えば、２００Å以下の薄い厚さでは、入射する光の５０％は反射し、残りの５０％は透過することができる。

第２カソード電極層（ＣＡＴ２）は、導電性レジン物質を含むことができる。導電性レジン物質は、電子移動度が高いレジン物質からなるドメイン(domain) 物質とドメイン物質の障壁エネルギーを下げるドーパント(dopant)を含むことができる。電子移動度の高いレジン物質としては、Alq3、TmPyPB、Bphen、TAZおよびTPBの中から選択されたいずれか一つを含むことができる。Alq3は、トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニウムの略称であり、Al(C₉H₆NO)₃という化学式を有する錯体である。TmPyPBは、1,3,5-トリ(m-ピリド-3-イル-フェニル)ベンゼンという有機物質の略称である。Bphenは、バトフェナントロリン（Bathophenanthroline）という有機物質の略称である。TAZは、1,2,3-triazoleという有機物の略称である。TPBは、トリフェニルビスマスという有機物の略称である。これらの有機物質は電子移動度が高く、発光素子に使用することができる。

ドーパント物質としては、アルカリ系ドーピング物質を含むことができる。一例として、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、酸化セシウム（Ｃｓ_２Ｏ_３）、窒化セシウム（ＣｓＮ_３）、ルビジウム（Ｒｂ）および酸化ルビジウム（Ｒｂ_２Ｏ）のいずれか一つを含むことができる。他のドーパント物質としては、高い電子移動度特性を有するフラーレン（fullerene）を含むことができる。フラーレンは、炭素原子が球体、楕円体または円柱状に配置された分子を通称するものである。一例として、主に炭素原子60個がサッカーボール状に結合したバークミンスターフラーレン（Ｃ６０; Buckminster-fullerene）を含むことができる。それ以外に、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ９０、Ｃ９４およびＣ９６のような高次フラーレンを含むこともできる。

第２カソード電極層（ＣＡＴ２）は、発光層（ＥＬ）に含まれる電子輸送層または電子注入層と同じの物質からなり得る。しかし、電子輸送層や電子注入層とは異なり、電子移動度がより高いことが好ましい。例えば、電子輸送層または電子注入層の場合、電子移動度が５．０×１０^－４（Ｓ／ｍ）～９．０×１０^－１（Ｓ／ｍ）である一方、第２カソード電極層（ＣＡＴ２）は、電子移動度が１．０×１０^－３（Ｓ／ｍ）～９．０×１０^＋１（Ｓ／ｍ）であることが好ましい。このため、第２カソード電極層（ＣＡＴ２）を構成する導電性レジン物質は、ドーパントの含有量が電子輸送層または電子注入層よりも高いことが好ましい。

一例として、電子輸送層または電子注入層は、ドーパントのドーピング濃度が２％～１０％であるのに対し、第２カソード電極層（ＣＡＴ２）は、ドーパントのドーピング濃度が１０％～３０％の導電性レジン物質であることが好ましい。ドーパントのドーピング濃度が０％の、ドメイン物質自体のみでは、電気伝導度が１．０×１０^－４（Ｓ／ｍ）～５．０×１０^－３（Ｓ／ｍ）であり得る。ドメイン物質にドーパントを１０％～３０％注入することにより、第２カソード電極層（ＣＡＴ２）は、電気伝導度が１．０×１０^－３（Ｓ／ｍ）～９．０×１０^＋１（Ｓ／ｍ）に向上し、カソード電極として使用することができる。

場合によっては、第２カソード電極層（ＣＡＴ２）は、発光層（ＥＬ）の電子機能層（電子輸送層および／または電子注入層）のような導電率を有することができる。この場合には、アルミニウムからなる第１カソード電極層（ＣＡＴ１）により、面抵抗を十分に低い値に維持することができる。

第３カソード電極層（ＣＡＴ３）は、第１カソード電極層（ＣＡＴ１）と同一の金属物質で形成することができる。第３カソード電極層（ＣＡＴ３）は、光を透過せずに全て反射することができ、カソード電極（ＣＡＴ）の面抵抗が基板（ＳＵＢ）の位置にかかわらず一定の値を維持できるように十分な厚さを有することが好ましい。例えば、第３カソード電極層（ＣＡＴ３）は、カソード電極（ＣＡＴ）全体の面抵抗を下げるために、面抵抗が低い金属物質を第１および第２カソード電極層（ＣＡＴ１、ＣＡＴ２）より相対的に厚い厚さに形成することが好ましい。一例として、第３カソード電極層（ＣＡＴ３）は、２，０００Å～４，０００Åの厚さを有するアルミニウムで形成することができる。

このような厚さと積層構造を有するカソード電極（ＣＡＴ）は、基板の下部（第１カソード電極層（ＣＡＴ１））方向から入射する光に対する反射率を最小化することができる。外部光の反射抑制を必要とする部分は、主に画像情報に影響を与え得る表示領域であり得る。したがって、表示領域（ＤＡ）全体にわたって共通に塗布されるカソード電極（ＣＡＴ）に低反射構造を実現することが好ましい。以下では、図５に示した光経路を示す矢印を参照して説明する。

発光ダイオード（ＯＬＥ）を構成するカソード電極（ＣＡＴ）の構造を見ると、カソード電極（ＣＡＴ）の下部から進入する入射光（１）は、透明なアノード電極（ＡＮＯ）と発光層（ＥＬ）を透過し、第１カソード電極層（ＣＡＴ１）の下面で一部反射し、１次反射光（２）として基板１１０の方向に進行する。第１カソード電極層（ＣＡＴ１）は、２００Å以下の薄い厚さを有するので、入射光（１）全てを反射できない。例えば、入射光（１）の４５％程度だけ一次反射光（２）として反射し、残りの５５％は第１カソード電極層（ＣＡＴ１）を通過する。第１カソード電極層（ＣＡＴ１）を透過した透過光（３）は、透明な第２カソード電極層（ＣＡＴ２）をそのまま通過する。その後、透過光（３）は、第３カソード電極層（ＣＡＴ３）によって反射する。第３カソード電極層（ＣＡＴ３）は、２，０００Å～４，０００Åの厚さを有するので、透過光（３）の全てが反射し、２次反射光（４）として基板１１０の方向に進行する。

ここで、第２カソード電極層（ＣＡＴ２）の厚さを調整して、１次反射光（２）と２次反射光（４）の位相を相殺するように設定することができる。一例として、一次反射光（２）は入射光（１）の４５％に相当し、二次反射光（４）は透過光（３）の光量とほぼ同じであるため、入射光（１）の５５％に相当する。したがって、位相相殺干渉によって残る反射光の光量は約５％程度であり得る。しかし、複数の薄膜層によって吸収される量を考慮したとき、カソード電極（ＣＡＴ）下部から入射し、最終的に基板１１０の外部に反射する反射光の強度（intensity）である反射光の輝度（luminance）を２％以下の水準に減らすことができる。

一方、発光層（ＥＬ）から出射する光の中でも、カソード電極（ＣＡＴ）方向に放射される光も、同じメカニズムによって基板１１０の方向に出射する光量が２％程度に減少し得る。しかし、発光層（ＥＬ）から出射する光は、全方向に出射するため、カソード電極（ＣＡＴ）によって減少する光量は、全体光量の５０％程度に過ぎず、残りの５０％は基板１１０の方向に出射する。

この出願による電界発光表示装置は、三重層積層構造のカソード電極（ＣＡＴ）を具備する下部発光型であり得る。また、三重層積層構造のカソード電極（ＣＡＴ）の構造により、外部光の反射率を最大限、抑えることができる。したがって、基板１１０の外部に外部光の反射を低減するための偏光素子を配置する必要がない。偏光素子は、外部光の反射を抑制する肯定的な効果があるが、発光層（ＥＬ）から出射する光量を少なくとも５０％減少させる否定的な効果がある。

この出願による電界発光表示装置は、三重層積層構造のカソード電極（ＣＡＴ）によって、発光層（ＥＬ）で発光する光量が５０％程度減るが、これは偏光素子による光量減少とほぼ同じである。したがって、この出願による電界発光表示装置は、かなり高価な偏光素子を使用せずに、同じ水準の発光効率を提供しながら、外光の反射は最小化することができる。

以下、図６及び図７を参照して、遮光層（ＬＳ）とゲート配線（ＳＬ）で外光の反射を抑制するための構造について説明する。図６は、この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置において、低反射構造を有する遮光層について説明する断面拡大図である。図７は、この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置で、低反射構造を有するゲート配線について説明する断面拡大図である。

この出願では、遮光層（ＬＳ）、そしてゲート配線（ＳＬ）と同一層に形成されたゲート電極（ＳＧ、ＤＧ）、ソースドレイン電極（ＳＳ、ＳＤ、ＤＳ、ＤＤ）及び駆動ドレイン電極（ＤＤ）から延長して駆動電流配線（ＶＤＤ）を連結する連結配線（ＶＤＬ）で（以下、ゲート配線（ＳＬ）と称する）外光の反射を抑制するための構造をさらに適用することができる。一例として、ゲート配線（ＳＬ）は、第１酸化金属層１０１と第２金属層２００とが積層された構造を有することができる。

第１酸化金属層１０１は、低反射酸化金属物質を含む。低反射酸化金属物質は、モリブデンチタン酸化物（Molybdenum-Titanium-Oxide;MTO）で形成することが好ましい。第２金属層２００は、抵抵抗金属物質を含む。一例として、低抵抗金属物質は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）のような金属物質で形成することが好ましい。

ここで、第１酸化金属層１０１は、酸化物であって屈折率マッチングのための層である。例えば、酸化物である第１酸化金属層１０１の屈折率は、金属物質である第２金属層２００の屈折率とは明らかに差があるので、第１酸化金属層１０１で反射する光と第２金属層２００で反射する光の位相を相殺して、外部光の反射を抑制することができる。

まず、図６を参照して、遮光層（ＬＳ）による外光の反射を抑制するメカニズムを説明する。遮光層（ＬＳ）の下部から基板１１０を貫通して進入する入射光（１）は、第１酸化金属層１０１の下面で一部反射し、１次反射光（２）として基板１１０の方向に進行する。第１酸化金属層１０１は、酸化物で透明性が高く、基板１１０との界面で屈折率の差により、入射光（１）全てを反射できない。例えば、入射光（１）の４５％程度だけ一次反射光（２）として反射し、残りの５５％は第１酸化金属層１０１を通過する。第１酸化金属層１０１を透過した透過光（３）は、不透明な第２金属層２００によって反射する。第２金属層２００は、不透明な金属物質で形成されるので、透過光（３）全てが反射して二次反射光（４）として基板１１０の方向に進行する。

ここで、第１酸化金属層１０１の厚さを調整して、１次反射光（２）と２次反射光（４）の位相を相殺するように設定することができる。例えば、人の目が最も敏感に反応する緑色光の反射率を選択的に下げたい場合、第１酸化金属層１０１の厚さは、緑色光の半波長の倍数に該当するように設定することができる。一例として、緑色光の代表的な波長が５５０ｎｍである場合、第１酸化金属層１０１を緑色光の半波長である２７５ｎｍの倍数である２７５Åの厚さまたはその整数倍の厚さを有するように形成することができる。その結果、遮光層（ＬＳ）の下部から入射して反射する反射光の強度（intensity）である反射光の輝度を５％以下の水準に低減することができる。

次に、図７を参照して、ゲート配線（ＳＬ）による外光の反射を抑制するメカニズムについて説明する。ゲート配線（ＳＬ）の下部から基板１１０を貫通して進入する入射光（１）は、基板１１０と第１バッファ層（ＢＵＦ１）の界面で一部反射し、一次反射光（２）として基板１１０の方向に進む。基板１１０は、屈折率が１．５のガラス基板であり、第１バッファ層（ＢＵＦ１）は、屈折率が１．８の窒化シリコンである場合、屈折率の差により、基板１１０と第１バッファ層（ＢＵＦ１）の界面で一部が反射する。反射しない残りの光は、第１バッファ層（ＢＵＦ１）を通過する。第１バッファ層（ＢＵＦ１）を通過した１次透過光（３'）は、第１バッファ層（ＢＵＦ１）と第２バッファ層（ＢＵＦ２）の界面で一部が反射し、２次反射光（４）として基板１１０の方向に進行する。反射しない残りの光は、第２バッファ層（ＢＵＦ２）を通過し、二次透過光（５）として進行する。

ここで、基板１１０と第１バッファ層（ＢＵＦ１）の界面で反射する割合及び第１バッファ層（ＢＵＦ１）と第２バッファ層（ＢＵＦ２）の界面で反射する割合は、第１バッファ層（ＢＵＦ１）の厚さと、第２バッファ層（ＢＵＦ２）の厚さで調整することができる。一例として、第１バッファ層（ＢＵＦ１）の厚さを１，７００Åに、第２バッファ層（ＢＵＦ２）の厚さを２，４００Åに設定することにより、あるいは第１バッファ層（ＢＵＦ１）の厚さを１，３００Åに、第２バッファ層（ＢＵＦ２）の厚さを２，０００Åに設定することにより、基板１１０と第１バッファ層（ＢＵＦ１）の界面で反射する割合を２０％に、そして第１バッファ層（ＢＵＦ１）と第２バッファ層（ＢＵＦ２）の界面で反射する割合を２５％に調整することができる。

その結果、入射光（１）の２０％は、１次反射光（２）として反射し、入射光（１）の８０％は、第１バッファ層（ＢＵＦ１）を通過する１次透過光（３'）となる。一次透過光（３'）の２５％は、二次反射光（４）として反射するので、二次反射光（４）は、入射光（１）の２０％に相当する。ここで、第１バッファ層（ＢＵＦ１）の厚さは、１次反射光（２）と２次反射光（４）の位相を相反させる条件の中から選択することにより、１次反射光（２）と２次反射光（４）を相殺干渉によって除去することができる。すなわち、第１バッファ層（ＢＵＦ１）と第２バッファ層（ＢＵＦ２）の厚さ設計により、ゲート配線（ＳＬ）に入射する入射光（１）の４０％を優先的に低減することができる。

次に、第２バッファ層（ＢＵＦ２）を通過した二次透過光（５）は、ゲート配線（ＳＬ）の低反射構造により位相相殺することができる。一例として、二次透過光（５）は、第一酸化金属層１０１の下面で一部が反射し、三次反射光（６）として基板１１０の方向に進行する。第１酸化金属層１０１は、酸化物で透明性が高く、ゲート絶縁膜（ＧＩ）との界面で屈折率の差により、二次透過光（５）全てを反射できない。例えば、二次透過光（５）の４５％程度だけ三次反射光（６）として反射し、残りの５５％は第一酸化金属層１０１を通過する。第１酸化金属層１０１を通過した第３次透過光（７）は、不透明な第２金属層２００によって反射する。第２金属層２００は、不透明金属物質で形成されるので、３次透過光（７）は全て反射し、４次反射光（８）として基板１１０の方向に進行する。

一例として、一次透過光（３'）の２５％は二次反射光（４）として反射し、残り７５％は二次透過光（５）として進行する。したがって、二次透過光（５）は入射光（１）の６０％に相当する。三次反射光（６）は、二次透過光（５）の４５％であるため、入射光（１）対比２７％となる。また、四次反射光（８）は、三次透過光（７）全部を反射するので、入射光（１）対比３３％となる。ここで、第１酸化金属層１０１の厚さを調整して、三次反射光（６）と四次反射光（８）の位相を互いに相殺するように設定することができる。その結果、三次反射光（６）と四次反射光（８）は、相殺干渉により約６％が反射光として出射する。前述のように、相殺干渉の過程で外部光が透過する薄膜で一部吸収される光量を考えると、ゲート配線（ＳＬ）下部から入射して反射する反射光の強度（intensity）である反射光輝度（luminance）を５％以下の水準に減らすことができる。

このように、この出願の好ましい実施例による電界発光表示装置は、最も広い金属物質からなるカソード電極（ＣＡＴ）に低反射構造を適用し、カソード電極（ＣＡＴ）で外光の反射を抑制することができる。また、遮光層（ＬＳ）においても、酸化物金属層を用いた低反射構造を適用して、外光の反射を抑制することができる。カソード電極（ＣＡＴ）の下にはかなり厚い層があるので、カソード電極（ＣＡＴ）での低反射構造で、外光の反射を抑制することができる。また、遮光層（ＬＳ）は、基板１１０との間に他の層がないので、遮光層（ＬＳ）の低反射構造で反射率を抑制することに大きな問題がない。一方、ゲート配線（ＳＬ）の場合、ゲート配線（ＳＬ）と基板１１０の間にバッファ層（ＢＵＦ）のような他の層が介在するので、これにより反射率が増加し得る。しかし、この出願では、ゲート配線（ＳＬ）のような部分で追加で増加する反射率を減らすため、バッファ層（ＢＵＦ）の構造を二重構造に設定し、屈折率のような光学的特性と厚さを調整して、外光の反射を抑制する構造を達成することができる。

以下では、様々な実験結果グラフを参照し、バッファ層（ＢＵＦ）の構造的特徴による外光の反射が、抑制された結果について説明する。図８を参照して、遮光層（ＬＳ）に低反射構造を適用して実験した外光の反射率を詳しくみる。図８は、この出願の実施例による電界発光表示装置において、低反射構造を有する遮光層による反射低減の程度を説明するグラフである。図８を参照すると、人の目に最も敏感な緑色波長帯である５５０ｎｍ～６５０ｎｍの間で反射率を見ると、５％水準の反射率を表すことが分かる。

一方、ゲート配線（ＳＬ）で遮光層と同一の低反射構造を有するが、バッファ層（ＢＵＦ）が単一層である場合を示す比較例について説明する。図９は、この出願の好ましい実施例とは異なる比較例である単一バッファ層を有する場合に、反射光メカニズムを示す断面拡大図である。

図９を参照すると、基板（ＳＵＢ）上にバッファ層（ＢＵＦ）が積層されている。バッファ層（ＢＵＦ）は、単一層で形成されている。バッファ層（ＢＵＦ）上には、ゲート絶縁膜（ＧＩ）が積層されている。ゲート絶縁膜（ＧＩ）上には、ゲート配線（ＳＬ）が配置されている。ゲート配線（ＳＬ）は、遮光層（ＬＳ）と同一の構造を有している。すなわち、ゲート配線（ＳＬ）は、第１酸化金属層１０１と第２金属層２００が積層した構造を有することができる。

第１酸化金属層１０１は、低反射酸化金属物質を含む。低反射酸化金属物質は、モリブデンチタン酸化物（Molybdenum-Titanium-Oxide;MTO）で形成することが好ましい。第２金属層２００は、抵抵抗金属物質を含む。一例として、低抵抗金属物質は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）のような金属物質で形成することが好ましい。したがって、図６及び図７に示すようなメカニズムにより、第１酸化金属層１０１で反射する光と第２金属層２００で反射する光の位相を相殺して、外部光の反射を抑制することができる。

バッファ層（ＢＵＦ）を酸化シリコン（ＳｉＯｘ）で形成した場合、基板１１０、バッファ層（ＢＵＦ）及びゲート絶縁膜（ＧＩ）が全て同一の屈折率である１．５を有するので、ゲート配線（ＳＬ）下部で反射光が発生しないこともあり、発生しても考慮すべき水準ではない。バッファ層（ＢＵＦ）は、遮光層（ＬＳ）をその上に積層する他の金属層と絶縁するための絶縁膜である。バッファ層（ＢＵＦ）は、遮光層（ＬＳ）と面接触を成すが、酸化シリコンは金属物質と界面特性が良くなく、時間が経つほどバッファ層（ＢＵＦ）と遮光層（ＬＳ）の間で剥離現象が発生し得る。

このような問題を解決するためには、バッファ層（ＢＵＦ）は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）で形成することが好ましい。バッファ層（ＢＵＦ）を窒化シリコン（ＳｉＮｘ）で形成した場合、基板１１０、バッファ層（ＢＵＦ）及びゲート絶縁膜（ＧＩ）が積層された構造において、バッファ層（ＢＵＦ）が屈折率１．８であるため、図９に示すように、基板１１０とバッファ層（ＢＵＦ）の間で、そしてバッファ層（ＢＵＦ）とゲート絶縁膜（ＧＩ）の間で反射が発生する。

ゲート絶縁膜（ＧＩ）は、ゲート電極（ＳＧ、ＤＧ）と半導体層（ＳＡ、ＤＡ）の間に積層される層で、ゲート電極（ＳＧ、ＤＧ）に印加される電圧で半導体層（ＳＡ、ＤＡ）に適合した電場を形成することができるように設計される。したがって、ゲート絶縁膜（ＧＩ）の厚さは、製造しようとする表示装置の特性及び工程条件によって固定された厚さを有する。

したがって、単一バッファ層（ＢＵＦ）が二窒化シリコンである場合、図９のような反射メカニズムを有することができる。図７と比較するとき、非常に類似したメカニズムを有するが、具体的な内容を見ると、反射光を抑制することが難しい。例えば、ゲート配線（ＳＬ）の下部から基板１１０を貫通して入射する入射光（１）は、基板１１０とバッファ層（ＢＵＦ）の界面で一部が反射し、一次反射光（２）として基板１１０の方向に進行する。反射しない残りの光は、バッファ層（ＢＵＦ）を通過する。バッファ層（ＢＵＦ）を通過した第１透過光（３'）は、バッファ層（ＢＵＦ）とゲート絶縁膜（ＧＩ）の界面で一部が反射し、二次反射光４として基板１１０の方向に進行する。反射しない残りの光は、ゲート絶縁膜（ＧＩ）を通過し、二次透過光５として進行する。

ゲート絶縁膜（ＧＩ）を通過した二次透過光（５）は、図７で説明したようなメカニズムで、三次反射光（６）と四次反射光（８）が位相相殺によって消滅する。しかし、一次反射光（２）と二次反射光（４）は、消滅比率が大きくなく、反射光が抑制されないことがあり得る。例えば、バッファ層（ＢＵＦ）の厚さを調節して、１次反射光（２）と２次反射光（４）の位相が相反するように調整しても、ゲート絶縁膜（ＧＩ）の厚さを調節できるものではないので、１次反射光（２）の光量と二次反射光（４）の光量が類似した水準になるように調整することはできない。したがって、単一バッファ層（ＢＵＦ）、特に、窒化シリコンからなる単一バッファ膜（ＢＵＦ）を具備した比較例の場合、この出願による構造とは異なり、ゲート配線（ＳＬ）部分で外光の反射が５％を超えて１０％以上発生し得る。

実際に図９に示した比較例の構造に対して外光の反射率を測定すれば、図１０のようなグラフを得ることができる。図１０は、図９による構造による遮光層と同一の低反射構造を有する比較例において、ゲート配線による反射率を示すグラフである。ゲート配線（ＳＬ）に低反射構造を適用しても、バッファ層（ＢＵＦ）で外光の反射を抑制する構造を適用しなければ、反射率が１０％～２０％程度に高まる結果が表れることが分かる。

一方、この出願によるバッファ層（ＢＵＦ）の構造を適用した場合、図１１のような結果を得ることができる。図１１は、この出願の実施例による電界発光表示装置における低反射構造によって具現された反射率低減について説明するグラフである。図１１のグラフにおいて曲線（a）は、従来技術による、即ち低反射構造を全く適用しない場合の外光による反射率を示す。曲線（b）は、第１バッファ層（ＢＵＦ１）は１，７００Åの厚さで、第２バッファ層（ＢＵＦ２）は２，４００Åの厚さを有する場合の外光による反射率を示す。また、曲線（c）は、第１バッファ層（ＢＵＦ１）は１，３００Åの厚さで、第２バッファ層（ＢＵＦ２）は２，０００Åの厚さを有する場合の外光による反射率を示す。図１１を参照すると、この出願によるバッファ層の構造を有する場合、人の目に最も敏感な緑色波長帯である５５０ｎｍ～６５０ｎｍの光に対して、外光の反射率が５％水準に低下したことが分かる。

図１１のグラフでは、代表的な厚さ値に対する曲線を示した。しかし、実際の実験では、第1バッファ層（ＢＵＦ１）の場合、1,300Å～1,700Åにおいて100Å単位で変化を与え、第2バッファ層（ＢＵＦ２）の場合、2,000Å～2,400Åにおいて100Å単位で変化を与えながら多様な実験を行った。その結果、図１１に示した曲線（b）と曲線（c）の間で結果曲線が分布するグラフが測定された。したがって、第１バッファ層（ＢＵＦ１）及び第２バッファ層（ＢＵＦ２）の厚さは、グラフに記載した厚さのみに限定されたものではない。第1バッファ層（ＢＵＦ１）は、1,300Å～1,700Åの中から選択されたいずれか一つの厚みを、第２バッファ層（ＢＵＦ２）は、2,000Å～2,400Åの中から選択されたいずれか一つの厚さを有することができる。

結論的に、下部発光型電界発光表示装置で基板１１０のすぐ上に窒化シリコンで構成された第１バッファ層（ＢＵＦ１）と、酸化シリコンで形成された第２バッファ層（ＢＵＦ２）をまず積層し、これらの厚さを調整することにより、偏光素子を具備せずに外光の反射を同等の水準に下げることができる。特に、発光領域（ＯＡ）では、低反射構造を有するカソード電極を具備し、遮光層（ＬＳ）及び配線（（ゲート配線（ＳＬ）を含む））を含む非発光領域（ＮＯＡ）でも、低反射構造を適用することで、外光の反射を５％以下の水準に下げることができる。また、この出願によるバッファ層（ＢＵＦ）の構造が発光領域（ＯＡ）において、低反射カソード電極による外光の反射抑制率に影響を与えないことが分かる。さらに、非発光領域（ＯＡ）で遮光層（ＬＳ）によって覆われず、バンク（ＢＡ）が露出する領域においても、バンク（ＢＡ）上にある低反射カソード電極による外光の反射抑制率に影響を与えないことが分かる。必要であれば、バンク（ＢＡ）にブラックレジン物質を適用し、反射率をより低減することができる。

上述したこの出願の例で説明した特徴、構造、効果等は、この出願の少なくとも一つの例に含まれ、必ずしも一つの例に限定されるものではない。さらに、この出願の少なくとも一つの例で示された特徴、構造、効果等は、この出願が属する分野の通常の知識を有する者によって、他の例に対しても組合せ又は変形して実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関連する内容は、この出願の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

以上、添付した図を参照して、この出願の実施例をさらに詳細に説明したが、本明細書は、必ずしもこのような実施例に限定されるものではなく、この出願の技術思想を逸脱しない範囲内で様々に変形実施することができる。したがって、この出願に開示された実施例は、この出願の技術思想を限定するためではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。したがって、以上で説明した実施例は、すべての点で例示的なものであり、限定的なものではないと理解されなければならない。この出願の保護範囲は、請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

Claims (20)

1. 基板上に配置され、第１金属層と前記第１金属層の上に積層された第２金属層とを具備する遮光層、
   前記遮光層を覆い、前記基板上に配置された第１バッファ層、
   前記第１バッファ層の上に配置された第２バッファ層、
   前記第２バッファ層の上に配置されたゲート絶縁膜、
   前記ゲート絶縁膜上に前記遮光層と重畳せずに配置され、第３金属層および前記第３金属層上に積層された第４金属層を具備するゲート配線、
   前記ゲート配線を覆う保護膜、
   前記保護膜の上に配置された平坦化膜、および
   前記平坦化膜上に順に積層された第１電極、発光層及び第２電極を具備する発光素子を含み、
   前記第１金属層と前記第３金属層は同一の金属物質の層であり、
   前記第２金属層と前記第４金属層は同一の金属物質の層であり、
   前記第１金属層からの第１反射光の位相と、前記第２金属層からの第２反射光の位相とが、相反するように設定され、
   前記第３金属層からの第３反射光の位相と、前記第４金属層からの第４反射光の位相とが、相反するように設定されている、電界発光表示装置。
2. 前記第２電極が、
   前記発光層の上に配置された第１カソード電極層、
   前記第１カソード電極層の上に配置された第２カソード電極層、および
   前記第２カソード電極層の上に配置された第３カソード電極層を含む、請求項１に記載の電界発光表示装置。
3. 前記第２カソード電極層が、
   前記第１カソード電極層の下面で反射する第１反射光の位相と、前記第３カソード電極層で反射する第２反射光の位相とが、相反するように設定された厚さを有する、請求項２に記載の電界発光表示装置。
4. 前記第１カソード電極層が、厚さが１００Å～２００Åの金属物質であり、
   前記第２カソード電極層は、ドメイン物質とドーパントとを含む導電性有機層であり、
   前記第３カソード電極層は、厚さが２，０００Å～４，０００Åの金属物質である、請求項３に記載の電界発光表示装置。
5. 前記第１金属層が、前記第１金属層の下面で反射する第１反射光の第１位相と、前記第１金属層と前記第２金属層との界面で反射する第２反射光の第２位相とが、相反するように設定された厚さを有する、請求項１に記載の電界発光表示装置。
6. 前記第１金属層及び前記第３金属層のそれぞれが、金属酸化物質を含み、２７５Åの厚さまたはその整数倍の厚さを有する、請求項５に記載の電界発光表示装置。
7. 前記第１バッファ層が、第１屈折率を有し、
   前記第２バッファ層は、第１屈折率と異なる第２屈折率を有する、請求項１に記載の電界発光表示装置。
8. 前記基板、前記ゲート絶縁膜及び前記保護膜が、前記第２屈折率を有する、請求項７に記載の電界発光表示装置。
9. 前記第１バッファ層が、屈折率が１．８の窒化シリコンを含み、
   前記第２バッファ層は、屈折率が１．５の酸化シリコンを含む、請求項１に記載の電界発光表示装置。
10. 前記第１バッファ層が、
    前記基板と前記第１バッファ層との界面で反射する第１反射光の第１位相と、前記第１バッファ層と前記第２バッファ層との界面で反射する第２反射光の第２位相とが、相反するように設定された厚さを有する、請求項１に記載の電界発光表示装置。
11. 前記第１バッファ層が、１，３００Å～１，７００Åの厚さを有する窒化シリコンを含み、
    前記第２バッファ層は、２，０００Å～２，４００Åの厚さを有する酸化シリコンを含む、請求項１０に記載の電界発光表示装置。
12. 前記第２バッファ層の上で前記遮光層と重畳するように配置され、 前記ゲート絶縁膜に部分的に覆われた半導体層、及び
    前記ゲート絶縁膜の上に配置され、前記ゲート配線と同じ物質で形成されたゲート電極、ソース電極およびドレイン電極をさらに含み、
    前記ゲート電極が、前記半導体層の中央部と重畳し、前記ソース電極は、前記半導体層の一側部と接触し、前記ドレイン電極は、前記半導体層の他側部と接触する、請求項１に記載の電界発光表示装置。
13. 前記遮光層が、
    前記半導体層と重畳する遮光領域、および
    前記遮光領域と分離され、データ配線及び駆動電流配線を含む配線領域を具備する、請求項１２に記載の電界発光表示装置。
14. 前記第１金属層及び前記第３金属層が、モリブデンチタン酸化物を含み、
    前記第２金属層及び前記第４金属層は、銅、アルミニウム、銀及び金の中のいずれか一つを含む、請求項１に記載の電界発光表示装置。
15. 前記第１電極の端を覆って中央領域を露出して発光領域を定義するバンクをさらに含み、
    前記バンクは、ブラックレジン物質を含む、請求項１に記載の電界発光表示装置。
16. 基板上に配置され、複数の第１反射層を具備する遮光層、
    前記遮光層上に配置された複数のバッファ層、
    前記複数のバッファ層上に配置されたゲート絶縁膜、
    前記ゲート絶縁膜上に配置され、前記遮光層と重畳せずに、複数の第２反射層を具備するゲート配線、
    前記ゲート配線の少なくとも一部を覆う保護膜、
    前記保護膜上に配置された平坦化膜、および
    前記平坦化膜上に順に配置された第１電極、発光層及び第２電極を具備した発光素子を含み、
    前記複数の第１反射層と前記複数の第２反射層は同一の構造を有し、
    前記複数の第１反射層からの複数の反射光の位相同士が相反するように設定され、
    前記複数の第２反射層からの複数の反射光の位相同士が相反するように設定されている、電界発光表示装置。
17. 前記第２電極が、複数のカソード電極層であって、
    前記発光層上で１００Å～２００Åの第１厚さを有し、第１金属材料を含む第１カソード電極層、
    前記第１カソード電極層の上に、ドメイン物質とドーパントを具備した導電性有機物質を具備した第２カソード電極層、および
    前記第２カソード電極層上に２，０００Å～４，０００Åの第２厚さを有し、第２金属物質を含む第３カソード電極層を具備する複数のカソード電極層を含み、
    前記第１カソード電極層と前記第３カソード電極層は同一の金属物質で形成されている、請求項１６に記載の電界発光表示装置。
18. 前記複数の第１反射層が、第１金属層と第２金属層とを具備し、前記複数の第２反射層は、第３金属層と第４金属層とを含み、
    前記第１金属層及び前記第３金属層のそれぞれは、金属酸化物質を含み、２７５Åの厚さまたはその整数倍の厚さを有する、請求項１６に記載の電界発光表示装置。
19. 前記複数のバッファ層が、第１バッファ層および第１バッファ層上に配置された第２バッファ層を含み、
    前記第１バッファ層は、第１屈折率を有し、第２バッファ層は、第１屈折率と異なる第２屈折率を有する、請求項１６に記載の電界発光表示装置。
20. 前記第１バッファ層が、前記第１屈折率が１．８の窒化シリコンを含み、
    前記第２バッファ層は、前記第２屈折率が１．５の酸化シリコンを含む、請求項１９に記載の電界発光表示装置。

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