CN106549034A - 混合型显示器 - Google Patents

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迈克尔·斯图尔特·韦弗
威廉姆·T·麦韦瑟三世
茱莉亚·J·布朗
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Abstract

本发明提供一种用于全色显示器的混合型像素布置，其包括在至少一个子像素中的无机LED以及在至少一个其它子像素中的有机发射堆叠。在实施例中，第一子像素经配置以发射第一色彩，并且包括无机LED，第二子像素经配置以发射第二色彩，并且包括经配置以发射不同于所述第一色彩的初始色彩的第一有机发射堆叠的第一部分。第三子像素经配置以发射不同于所述初始色彩的第三色彩，并且包括所述第一有机发射堆叠的第二部分以及与所述第一有机发射堆叠的所述第二部分呈堆叠方式安置的第一变色层。

Description

混合型显示器
联合研究协议的各方
所要求的本发明是由达成联合大学公司研究协议的以下各方中的一或多者，以以下各方中的一或多者的名义和/或结合以下各方中的一或多者而作出：密歇根大学董事会、普林斯顿大学、南加州大学和环宇显示器公司(Universal Display Corporation)。所述协议在作出所要求的本发明的日期当天和之前就生效，并且所要求的本发明是因在所述协议的范围内进行的活动而作出。
技术领域
本发明涉及包括OLED和无机发光二极管或装置(LED)两者的装置，例如全色显示器，以及包括所述装置的其它装置。
背景技术
出于若干原因，利用有机材料的光学电子装置变得越来越受欢迎。用以制造这样的装置的材料中的许多材料相对便宜，因此有机光学电子装置具有获得相对于无机装置的成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其非常适合具体应用，例如在柔性衬底上的制造。有机光学电子装置的实例包括有机发光二极管/装置(OLED)、有机光电晶体管、有机光伏打电池和有机光检测器。对于OLED，有机材料可以具有相对于常规材料的性能优点。举例来说，有机发射层发射光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂来调整。
OLED利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时发射光。OLED正变为用于例如平板显示器、照明和背光应用中的越来越引人注目的技术。美国专利第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中描述若干OLED材料和配置，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
磷光性发射分子的一个应用是全色显示器。用于这种显示器的行业标准需要适于发射具体色彩(称为“饱和”色彩)的像素。具体地说，这些标准需要饱和的红色、绿色和蓝色像素。可以使用本领域中所熟知的CIE坐标来测量色彩。
绿色发射分子的一个实例是三(2-苯基吡啶)铱、表示为Ir(ppy)3，其具有以下结构：
在此图和本文后面的图中，将从氮到金属(此处，Ir)的配价键描绘为直线。
如本文所用，术语“有机”包括聚合材料以及小分子有机材料，其可以用以制造有机光学电子装置。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”可能实际上相当大。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入到聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合物由建立在核心部分上的一系列化学壳层组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”，并且据信当前在OLED领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
如本文所用，“顶部”意指离衬底最远，而“底部”意指离衬底最近。在将第一层描述为“安置”在第二层“上”的情况下，第一层被安置为距衬底较远。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“安置在”阳极“上”。
如本文所用，“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质沉积。
当据信配位体直接促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为“光敏性的”。当据信配位体并不促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为“辅助性的”，但辅助性的配位体可以改变光敏性的配位体的性质。
如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，如果第一能级较接近真空能级，那么第一“最高占用分子轨道”(HOMO)或“最低未占用分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级。由于将电离电位(IP)测量为相对于真空能级的负能量，因此较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(负得较少的IP)。类似地，较高LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(EA)(负得较少的EA)。在常规能级图上，真空能级在顶部，材料的LUMO能级高于同一材料的HOMO能级。“较高”HOMO或LUMO能级表现为比“较低”HOMO或LUMO能级靠近这个图的顶部。
如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，如果第一功函数具有较高绝对值，那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数，因此这意指“较高”功函数负得较多。在常规能级图上，真空能级在顶部，将“较高”功函数说明为在向下方向上距真空能级较远。因此，HOMO和LUMO能级的定义遵循与功函数不同的惯例。
本文可以参考层、材料、区域和装置发射的光的色彩描述它们。一般来说，如本文所用，描述为产生具体色彩的光的发射组件可以包括呈堆叠方式安置在彼此上的一或多个发射层。
如本文所用，“红色”层、材料、区域或装置是指发射约580nm到700nm范围内的光的层、材料、区域或装置；“绿色”层、材料、区域或装置是指发射光谱的峰值波长在约500nm到600nm范围内的层、材料、区域或装置；“蓝色”层、材料或装置是指发射光谱的峰值波长在约400nm到500nm范围内的层、材料或装置；并且“黄色”层、材料、区域或装置是指发射光谱的峰值波长在约540nm到约600nm范围内的层、材料、区域或装置。在一些布置中，独立的层、材料、区域或装置可以提供独立的“深蓝色”和“浅蓝色”光。如本文所用，在提供独立的“浅蓝色”和“深蓝色”光组分的布置中，“深蓝色”组分是指峰值发射波长比“浅蓝色”组分的峰值发射波长小至少约4nm的组分。典型地，“浅蓝色”组分的峰值发射波长在约465nm到500nm范围内，并且“深蓝色”组分的峰值发射波长在约400nm到470nm范围内，但是对于一些配置来说这些范围可以变化。类似地，变色层是指将另一色彩的光转换或修改成具有指定用于所述色彩的波长的光的层。举例来说，“红色”滤色片是指形成具有在约580nm到700nm范围内的波长的光的滤光片。一般来说，存在两类变色层：通过移除光的非所需波长修改光谱的滤色片，以及将较高能量的光子转换成较低能量的色彩改变层。
可以在以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,279,704号中找到关于OLED和上文所述的定义的更多细节。
发明内容
根据实施例，一种像素布置包含：第一子像素，所述第一子像素经配置以发射第一色彩，所述第一子像素包含无机发光二极管(LED)，所述LED可以是微型LED；第二子像素，所述第二子像素经配置以发射第二色彩，所述第二子像素包含经配置以发射不同于第一色彩的初始色彩的第一有机发射堆叠的第一部分；以及第三子像素，所述第三子像素经配置以发射不同于所述初始色彩的第三色彩。所述第三子像素可以包括第一有机发射堆叠的第二部分以及与第一有机发射堆叠的所述第二部分呈堆叠方式安置的第一变色层。第二色彩可以是初始色彩，例如黄色。第一色彩可以是蓝色。
第一有机发射堆叠可以包括单个有机发射层，或可以包括多个有机发射层。每一层可以包括发射相同或不同色彩的光的一或多个发射材料。所述布置可以包括仅第一色彩的LED。第一子像素可以包括经配置以发射第一色彩的多个LED，所述多个LED可以串联连接、并联连接或其组合。
LED可以与第一有机发射堆叠的第三部分呈堆叠方式安置，例如其中有机发射堆叠为未经图案化堆叠。
所述布置可以包括经配置以发射不同于初始色彩的第四色彩的第四子像素，其中所述第四子像素包括第一有机发射堆叠的第三部分以及与第一有机发射堆叠的所述第三部分呈堆叠方式安置的第二变色层。
所述像素布置可以包括多个像素，其中的每一者包括至少三个色彩、至少四个色彩或更多色彩的子像素。含有一或多个LED的每一子像素可以是所述多个像素中的至少两个像素的子像素，即，子像素可以在多个像素之中共享。所述布置中含有LED的子像素的分辨率可以小于所述布置的像素分辨率。
所述布置可以包括一或多个底板，其中的每一者可以是无源或有源矩阵。第一底板可经配置以驱动第一子像素和/或驱动第二和第三子像素中的每一者，或第二底板可经配置以驱动第二和第三子像素中的每一者。
第一子像素可以安置在第一衬底上，并且第二和第三子像素中的每一者安置在第二衬底上。第一衬底可以为第二和第三子像素中的每一者提供保护盖。衬底中的一或两者可以是透明和/或柔性的。
第一子像素和第二子像素中的至少一者可以包括顶部发射OLED或底部发射OLED，其包括第一有机发射堆叠的第一部分。
在实施例中，一种用于发光装置的像素布置包括：第一子像素，所述第一子像素经配置以发射第一色彩，所述第一子像素包括并联电连接到彼此的多个无机LED；以及第二子像素，所述第二子像素经配置以发射不同于第一色彩的第二色彩，所述第二子像素包括OLED。
在实施例中，一种照明装置包括：多个蓝色无机LED，其安置在界定第一平面的区域中；以及未经图案化黄色有机发射堆叠，其安置在平行于第一平面的第二平面中。黄色有机发射堆叠可以是透明的，并且在所述装置的操作期间可以通过黄色有机发射堆叠透射由无机LED产生的蓝光。
附图说明
图1展示了有机发光装置。
图2展示了不具有单独电子输送层的倒转的有机发光装置。
图3展示了如本文所公开的顶部发射配置中的实例混合型显示器的截面视图。
图4展示了根据本文所公开的实施例的实例示意性像素布置。
图5展示了针对常规显示器以及针对如本文所公开的各种混合型显示器的功耗的实例。
具体实施方式
一般来说，OLED包含安置在阳极与阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴局限于同一分子上时，形成“激子”，其为具有激发能量状态的局部化电子-空穴对。当激子经由光电发射机制弛豫时，发射光。在一些情况下，激子可以局限于激元或激态复合物上。非辐射机制(例如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。
最初的OLED使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子，如例如美国专利第4,769,292号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时间范围中发生。
最近，已经论证了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的OLED。巴尔多(Baldo)等人的“从有机电致发光装置的高效磷光发射(Highly EfficientPhosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)”，自然(Nature)，第395卷，第151-154页，1998；(“巴尔多-I”)和巴尔多等人的“基于电致磷光的非常高效绿色有机发光装置(Very high-efficiency green organic light-emittingdevices based on electrophosphorescence)”，应用物理学报(Appl.Phys.Lett.)，第75卷，第3期，第4-6页(1999)(“巴尔多-II”)以全文引用的方式并入。以引用的方式并入的美国专利第7,279,704号第5-6列中更详细地描述磷光。
图1展示了有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴输送层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子输送层145、电子注入层150、保护层155、阴极160和屏障层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过依序沉积所描述的层来制造。在以引用的方式并入的US 7,279,704的第6-10列中更详细地描述这些各种层以及实例材料的性质和功能。
这些层中的每一者有更多实例。举例来说，以全文引用的方式并入的美国专利第5,844,363号中公开柔性并且透明的衬底-阳极组合。经p掺杂的空穴输送层的实例是以50:1的摩尔比率掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA，如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的颁予汤普森(Thompson)等人的美国专利第6,303,238号中公开发射材料和主体材料的实例。经n掺杂的电子输送层的实例是以1:1的摩尔比率掺杂有Li的BPhen，如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例，其包括具有例如Mg:Ag等金属薄层与上覆的透明、导电、经溅镀沉积的ITO层的复合阴极。以全文引用的方式并入的美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开案第2003/0230980号中更详细地描述阻挡层的原理和使用。以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2004/0174116号中提供注入层的实例。可以在以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2004/0174116号中找到保护层的描述。
图2展示了倒转的OLED 200。所述装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴输送层225和阳极230。装置200可以通过依序沉积所描述的层来制造。因为最常见OLED配置具有安置在阳极上的阴极，并且装置200具有安置在阳极230下的阴极215，所以装置200可以称为“倒转”OLED。在装置200的对应层中，可以使用与关于装置100所描述的材料类似的材料。图2提供了可以如何从装置100的结构省略一些层的一个实例。
图1和2中所说明的简单分层结构是作为非限制实例而提供，并且应理解，可以结合各种各样的其它结构使用本发明的实施例。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的，并且可以使用其它材料和结构。可以基于设计、性能和成本因素，通过以不同方式组合所描述的各个层来实现功能性OLED，或可以完全省略若干层。还可以包括未具体描述的其它层。可以使用不同于具体描述的材料的材料。尽管本文所提供的实例中的许多实例将各种层描述为包含单一材料，但应理解，可以使用材料的组合(例如主体与掺杂剂的混合物)或更一般来说，混合物。并且，所述层可以具有各种子层。本文中给予各个层的名称不意欲具有严格限制性。举例来说，在装置200中，空穴输送层225输送空穴并且将空穴注入到发射层220中，并且可以被描述为空穴输送层或空穴注入层。在一个实施例中，可以将OLED描述为具有安置在阴极与阳极之间的“有机层”。此有机层可以包含单个层，或可以进一步包含如例如关于图1和2所描述的不同有机材料的多个层。
还可以使用未具体描述的结构和材料，例如包含聚合材料的OLED(PLED)，例如以全文引用的方式并入的颁予弗兰德(Friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开。作为另一实例，可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以堆叠，例如如以全文引用的方式并入的颁予福利斯特(Forrest)等人的第5,707,745号中所描述。OLED结构可以脱离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说，衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦(out-coupling)，例如如颁予福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台式结构，和/或如颁予布利维克(Bulovic)等人的美国专利第5,834,893号中所述的凹点结构，所述专利以全文引用的方式并入。
除非另外规定，否则可以通过任何合适方法来沉积各种实施例的层中的任一者。对于有机层，优选方法包括热蒸镀、喷墨(例如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(OVPD)(例如以全文引用的方式并入的颁予福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积(例如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮或惰性气氛中进行。对于其它层，优选方法包括热蒸镀。优选的图案化方法包括通过掩模进行的沉积、冷焊(例如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和OVJD等沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以对待沉积的材料进行改性，以使其与具体沉积方法兼容。举例来说，可以在小分子中使用具支链或无支链并且优选含有至少3个碳的例如烷基和芳基等取代基，来增强其经受溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基，并且3-20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性，因为不对称材料可以具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
根据本发明实施例制造的装置可以进一步任选地包含屏障层。屏障层的一个用途是保护电极和有机层免于因暴露于环境中的有害物质(包括水分、蒸气和/或气体等)而受损。屏障层可以沉积在衬底、电极上，沉积在衬底、电极下或沉积在衬底、电极旁，或沉积在装置的任何其它部分(包括边缘)上。屏障层可以包含单个层或多个层。屏障层可以通过各种已知的化学气相沉积技术形成，并且可以包括具有单一相的组合物以及具有多个相的组合物。任何合适材料或材料组合都可以用于屏障层。屏障层可以并入有无机化合物或有机化合物或两者。优选的屏障层包含聚合材料与非聚合材料的混合物，如以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,968,146号、PCT专利申请第PCT/US2007/023098号和第PCT/US2009/042829号中所述。为了被视为“混合物”，构成屏障层的前述聚合材料和非聚合材料应在相同反应条件下和/或在同时沉积。聚合材料对非聚合材料的重量比率可以在95:5到5:95的范围内。聚合材料和非聚合材料可以由同一前体材料产生。在一个实例中，聚合材料与非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
根据本发明的实施例而制造的装置可以并入到各种各样的电子组件模块(或单元)中，所述电子组件模块可以并入到多种电子产品或中间组件中。此类电子产品或中间组件的实例包括可以为终端用户产品制造商所利用的显示屏、照明装置(如离散光源装置或照明面板)等。此类电子组件模块可以任选地包括驱动电子装置和/或电源。根据本发明的实施例而制造的装置可以并入到各种各样的消费型产品中，所述消费型产品具有一或多种电子组件模块(或单元)并入于其中。此类消费型产品将包括含一或多个光源和/或某种类型的视觉显示器中的一或多者的任何种类的产品。此类消费型产品的一些实例包括平板显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明的显示器、柔性显示器、激光印刷机、电话、手机、平板计算机、平板手机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、数码相机、摄录像机、取景器、微型显示器、3-D显示器、交通工具、大面积墙壁、剧院或体育馆屏幕，或指示牌。可以使用各种控制机制来控制根据本发明而制造的装置，包括无源矩阵和有源矩阵。意欲将所述装置中的许多装置用于对人类来说舒适的温度范围中，例如18摄氏度到30摄氏度，并且更优选在室温下(20-25摄氏度)，但可以在此温度范围外(例如-40摄氏度到80摄氏度)使用。
当用于例如显示器等装置中时，可为方便的是与装置的像素或子像素相比或结合装置的像素或子像素参考OLED的发射堆叠。举例来说，OLED堆叠可以用作产生最终将通过像素或子像素发射的初始光的组件。一般来说，“子像素”是例如全色显示器等装置中的最小可寻址发射区域。“像素”一般来说包括多个子像素，使得在显示器的操作期间，像素内的一些或全部子像素经驱动以产生一个总合成色。在一些情况下，每一像素可以是“全色像素”，即，包括特定渲染方案的每一原色(例如，红色/绿色/蓝色、红色/绿色/蓝色/黄色等)的子像素的全色像素，其可以被视为最小可寻址成像元素，并且一般来说能够产生白光。在另一类型的配置中，在使用典型地被称为子像素渲染的技术的渲染计算中可以包括个别子像素。此类技术可能需要更大量的分析和处理时间，但是在一些情况下可以产生优良图像。子像素渲染典型地使用关于显示器的特定像素和子像素几何结构的信息以单独地操控子像素，由此产生彩色显示器的可见分辨率的提高。在此类装置中，显示器内的每一“像素”可以并非与同一显示器内的每一其它像素相同，因为每一像素可以包括不同子像素色彩和/或几何结构。不论是否使用全色像素或子像素渲染配置和技术，都可以从如本文所公开的子像素内含有的OLED堆叠中区分个别子像素。
子像素可以包括一或多个变色层，或可以结合一或多个变色层使用，所述一或多个变色层改变由子像素中的OLED堆叠产生的初始光。举例来说，像素可以包括红色、绿色和蓝色子像素。绿色子像素可以包括黄色OLED，所述黄色OLED耦合到绿色变色层，即将由OLED产生的初始黄色光改变成最终通过子像素发射的绿色光的变色层。
在OLED内，发射堆叠产生初始光，如相对于图1-2中展示的发射层(EML)所公开的。发射堆叠可以包括一或多个发射层，如相对于图1-2所公开的。在一些配置中，发射堆叠可以包括多个相同或不同色彩的个别层，或产生超过一个色彩的经混合层。因此，每一层可以描述为产生其对应色彩的光，而堆叠作为整体可以描述为产生与所述堆叠内的一些或全部发射层相同或不同色彩的光。
在一些配置中，“发射堆叠”可以包括发射多个色彩的光的发射材料。举例来说，黄色发射堆叠可以包括多种材料，当每一材料在OLED装置中单独使用时，所述多种材料发射红色和绿色光。当在黄色装置中使用时，典型地，个别材料并非经布置以使得它们可以被个别地激活或寻址。也就是说，含有所述材料的“黄色”OLED堆叠无法经驱动以产生红色、绿色或黄色光；实际上，所述堆叠可以作为整体经驱动以产生黄色光。此配置可以被称为黄色发射堆叠，即使在个别发射体的等级处不直接产生黄色光。在发射层或堆叠中使用的个别发射材料(如果超过一个)可以置于装置内的相同发射层中或置于OLED内的多个发射层中。如先前所指示，在一些配置中，通过经激活子像素发射的最终色彩可以与由界定所述子像素的堆叠中的发射材料提供的色彩相同，例如，其中深蓝色变色层与浅蓝色发射堆叠呈堆叠方式安置以产生深蓝色子像素。类似地，由子像素提供的色彩可以与由界定所述子像素的堆叠中的发射材料提供的色彩不同，例如其中绿色变色层与黄色发射堆叠呈堆叠方式安置以产生绿色子像素。如本文所使用，术语“发射堆叠”或“OLED堆叠”仅指代在如相对于图1-2所描述的OLED布置中最初用以产生光所必需的层，例如电极、发射层、输送层、阻挡层等，并且不包括变色层，例如滤色片、色彩改变层等。其也不包括例如保护薄膜、单层阻挡层等层。作为具体实例，简单的OLED堆叠包括阳极、阴极以及安置在阳极与阴极之间的有机发射材料层。对应子像素可以包括仅OLED堆叠，其中所述子像素意图发射与如由有机发射材料产生的光相同色彩的光，或其还可以包括例如滤色片等变色层，其中所述子像素意图发射与由有机发射层产生的光不同色彩的光。OLED堆叠还可以包括多个层，所述OLED堆叠还可以包括多个层，所述多个层可以个别地视为单独的OLED堆叠，例如其中一或多个电荷产生层(CGL)安置在阳极与阴极之间，其中有机发射材料层安置在阳极与CGL之间，并且另一有机发射材料层安置在阴极与CGL之间。在此配置中，包含阳极、阴极、CGL以及两层有机发射材料的整个堆叠可以视为单个OLED堆叠。OLED堆叠可以经图案化或未经图案化，这取决于所述堆叠内的一或多个有机发射层在像素级或子像素级处是经图案化还是未经图案化。也就是说，“图案化OLED堆叠”是其中堆叠内的一或多个发射层具有图案(例如发射材料的由另一材料间隔开的区域的重复布置)的OLED堆叠。“未经图案化OLED堆叠”是指其中一或多个相关发射层不具有此类图案的OLED堆叠，例如，举例来说，发射层是堆叠内的均匀的、连续的层。OLED堆叠被视为经图案化还是未经图案化仅通过所述堆叠中的一或多个发射层在像素级或子像素级处的图案化或不具有图案化来确定，而不考虑所述堆叠内的一或多个电极或电荷产生层是否经图案化。
在一些配置中，发射层和/或堆叠可以跨越同一装置内的多个子像素，例如其中制造额外层和电路以允许发射层或堆叠的部分为可单独寻址的。
如本文所公开的发射堆叠可以与如所属领域典型地称为的和如本文所用的个别发射“层”区分开来。在一些情况下，单个发射堆叠可以包括多个层，例如其中通过依次红色和绿色的发射层制造黄色发射堆叠以形成黄色发射堆叠。如先前所描述，当此类层出现在如本文所公开的发射堆叠中时，所述层并非可个别寻址的；实际上，所述层经同时激活或驱动以产生用于所述发射堆叠的所要色彩的光。在其它配置中，发射堆叠可以包括单一色彩的单个发射层，或同一色彩的多个发射层，在此情况下，发射堆叠的色彩将与发射层的色彩相同，或在与发射层的色彩相同的光谱区域中。在一些情况下，“经堆叠”装置，即，包含多组层(每一组可以被视为单独的OLED装置)的装置可经布置和控制以使得整个堆叠内的每一个别堆叠可以是可单独寻址的。在美国专利第8,827,488号和第5,707,745号中进一步详细公开了此类配置，所述专利中的每一者的公开内容以全文引用的方式并入。
与OLED相比，无机或常规发光二极管(LED)具有不同优点和缺点。举例来说，LED通常可以在比OLED更高的亮度下操作，并且可以更有效地产生蓝色光，或可以在更长寿命的情况下有效地产生蓝色光。然而，OLED典型地具有在亮度提高的情况下更多的效能衰减、用于类似发射色彩的更宽光谱线宽度，并且可与更宽范围的衬底一起使用。最新的技术进步允许有效地制造并在衬底上的预定位置处精确地放置微型LED，从而使得其适用作例如全色显示器等基于像素的装置中的子像素。如本文所公开，将微型LED与OLED组合可以允许显示器相较于类似装置比独立地使用任一技术具有改进的性能和属性。举例来说，许多当前OLED显示器布置具有与图案化技术相关的制造问题，例如当使用精细金属掩模用于沉积时具有微粒和规模化问题，或当结合滤色片使用白色OLED时具有效能和寿命问题。作为另一实例，当前深蓝色OLED可能具有不符合要求的寿命。
微型LED附接正处于持续开发中，但是在开发全微型LED显示器时存在两个显著问题。首先，微型LED的典型良率可能不足以支持全色显示器制造。显示器典型地要求近乎完美的子像素良率，因此任何短路的或断开的微型LED将非常成问题。第二个问题涉及全微型LED显示器的可实现灰度等级。微型LED，尤其是绿色微型LED，典型地在它们通过模拟或脉冲宽度调制驱动方案被调暗时色移，且红色微型LED的色彩输出与温度极为相关。因此，全微型LED显示器将预期在灰度等级的情况下具有相对极差的色彩精确性。当前使用的唯一纯微型LED显示器是例如布告板或视频墙等大型装置，其不会明显受这些问题影响。
因此，已经确定微型LED和发射OLED堆叠的组合可以提供有效且多功能的混合型显示器像素布置。根据实施例，一种混合型像素布置可以包括使用无机LED发射第一色彩的第一子像素。第二子像素可以使用产生初始色彩的有机堆叠发射第二不同色彩。第二子像素可以是未经过滤的，即，其可以最终发射与由OLED堆叠产生的光相同的色彩，或其可以包括变色层。第三子像素可以使用相同发射堆叠，并且还可以使用变色层使得子像素发射与其它子像素中的任一者不同的色彩。LED可以是微型LED，即，具有微米级尺寸的LED，例如具有约1μm到约50μm的宽度，其可以适于相对小的应用，例如移动装置、电视等。在一些实施例中，LED可以更大，例如可以适于更大的应用，例如指示牌等。微型LED可以具有各种形状，包括正方形、菱形、长方形或其它形状。如本文所用，视上下文或其中使用LED的应用的需要，“LED”可以指微型LED或较大LED。
更确切地说，如本文所公开，蓝色LED与红色和绿色OLED一起使用可以提供具有相对低功耗和相对高亮度、寿命、良率、色彩精确性和光学性能的切实可行的全色显示器。作为具体实例，如本文所公开，蓝色LED与黄色OLED的组合可以允许相对简单且便宜的制造同时维持高范围的色彩。
此外，LED结合OLED的使用允许如本文所公开的改进的物理布置和制造技术。举例来说，未经图案化黄色OLED可以放置在一或多个蓝色LED上。接着可以使用滤色片以形成绿色和红色子像素，从而形成“RGBY”(红色、绿色、蓝色、黄色)显示器。优选的布置可以在多个像素(典型地四个像素)之中共享一个蓝色LED，从而允许LED冗余和低于整体显示器分辨率的LED放置分辨率(在一些情况下为显示器分辨率的一半或更少)，由此克服或避免伴随LED的精确放置的制造问题。通过冗余降低LED的良率要求以及使用仅一个LED色彩可以大大简化可制造性。使用未经图案化OLED沉积(例如，未经图案化黄色堆叠)可以允许相对高的填充因数和可能性以制造经堆叠OLED架构，从而通过减少功耗来进一步提高寿命和显示器效能。此外，分配给蓝色LED子像素的相对小面积可以允许光以及深红色和绿色子像素实现非常高的色彩饱和度，而不会引起相较于常规OLED或LED显示器更高的功率要求。
OLED堆叠可以包括单个发射层，或其可以是串列式或其它经堆叠结构。串列式结构的使用可以将显示器寿命增加近似三倍，并且还如下文进一步详细描述的进一步减少功耗。在常规RGB并列显示器中相对难以实施多个色彩的堆叠发射层，因为其需要多个沉积腔室和非共用层OLED结构。根据本文所公开的实施例，包括多个发射层的OLED堆叠可以具有多个发射层中的黄色发射材料，或举例来说，黄色OLED堆叠中的一个层中的红色发射材料和另一层中的绿色发射材料。在共用黄色OLED堆叠内使用经堆叠红色和绿色发射层以渲染红色、绿色和黄色子像素的优点包括比在其中使用单个黄色发射体渲染黄色的类似布置中的更多实现的色域。替代地或另外，黄色OLED堆叠可以包括黄色和红色发射层。更一般地说，在如本文所公开的未经图案化发射堆叠内的一或多个发射层中可以使用多个发射材料。
在实施例中，混合型显示器包括具有两个无机LED和OLED子像素的像素。举例来说，可以通过一或多个蓝色LED提供蓝色子像素，并且通过一或多个OLED子像素提供其余的色彩。作为更具体的实例，可以使用结合红色和绿色变色层的未经图案化黄色OLED堆叠来提供红色、绿色和/或黄色子像素。如本文所用，变色层是指例如滤色片、变色层或色彩改变层等结构，其改变通过所述层透射的光的色彩。变色层不产生初始光；实际上，其仅仅改变当通过所述层透射光时光入射在所述层上的波长或峰值波长。作为另一实例，可以使用OVJP、喷墨印刷、LITI或其它已知用于制造OLED的直接图案化工艺使红色、绿色和/或黄色子像素图案化如果使用图案化技术，则可以并列架构制造红色和绿色OLED，从而实现三色RGB混合型显示器。
图3展示了如本文所公开的顶部发射配置中的实例混合型显示器的截面视图。出于说明的目的，仅展示从底板到一个OLED阳极的一个通孔，但是应理解，对于其它OLED子像素可以使用其它类似布置。如图所示，可以通过OLED阳极321、阴极320以及OLED堆叠325的一部分界定OLED子像素305。更一般地说，可以跨衬底300的区域301界定一或多个OLED子像素，如下文进一步详细描述。还可以在单独的区域302中界定一或多个无机LED子像素。虽然使用在个别子像素阳极321之上的未经图案化阴极320展示所述实例，但是应理解，可以使用其它配置，例如未经图案化阳极和个别阴极、由绝缘体间隔开或以其它方式划分为个别子像素的未经图案化层等。
如先前所描述，OLED堆叠325可以包括一或多个发射材料或层，以及在常规OLED装置中存在的其它层，例如相对于图1-2描述的那些层。OLED堆叠325可以是与图3中展示的像素的对应于多个子像素的区域呈堆叠方式安置的未经图案化堆叠。多个OLED子像素可以由单独的阳极(例如限定子像素305的阳极321)界定。例如滤色片310等变色层可以与阳极321呈堆叠方式安置。替代地，可以省略变色层310，从而形成“未经过滤的”OLED子像素，其将发射如由OLED堆叠325最初产生的相同色彩的光。包括变色层310的子像素将发射由变色层310确定的色彩的光，其将与由OLED堆叠325最初产生的光的色彩不同。使用图3中展示的布置，通过将额外阳极放置于靠近阳极321、与阳极321呈单独的堆叠并与OLED堆叠325的不同部分呈堆叠可以产生额外子像素。举例来说，可以使用靠近阳极321放置的另一阳极以界定OLED子像素，所述OLED子像素将发射与由OLED堆叠325产生的光相同色彩的光，从而假定没有与额外阳极呈堆叠方式安置的变色层。如果第二变色层与额外阳极和OLED堆叠325的第二部分呈堆叠方式安置，那么额外子像素将发射具有与由OLED堆叠325最初产生的光相同色彩的光。
如本文进一步详细描述，TFT底板365和其它相关联电结构可以经由金属层340向显示器内的子像素提供功率并且控制所述子像素，所述金属层安置在底板365与子像素之间的通道345内。从LED 360到底板365的电连接355可以提供功率和/或控制LED 360。
子像素可以包括一或多个无机LED 360。典型地，变色层不结合LED使用，使得由LED界定的子像素将发射与由LED最初产生的光相同色彩的光，但是在一些实施例中，可以使用变色层来修改LED的光谱输出。如图3中所示，有机堆叠325可以安置在微型LED上或以其它方式与微型LED呈堆叠方式安置。这可能不会大幅度影响由LED子像素发射的光的色彩，因为OLED堆叠325的与LED呈堆叠方式安置的部分可能并非有效并且可能不用作关于由LED 360发射光的变色层。举例来说，OLED堆叠325可以相对于由LED 360发射的光的波长为透明的，或大体上透明的。在一些实施例中，OLED堆叠可以对穿过其的LED光的色彩具有较小影响，即使在OLED堆叠可以考虑为相对于由LED发射的光透明时，因为其可以具有随透射光的波长变化的透射率。
TFT 365和相关联电路可以形成在衬底300上，所述衬底可以是玻璃、金属或塑料。衬底300可以是柔性和/或被膜包裹的。接着可使用任何合适的技术形成例如阳极321等OLED阳极触点，例如使用已知的与常规OLED显示器一起使用的那些技术，包括本文先前所公开的那些技术。
TFT底板可以制造在(例如)低温塑料(例如，热稳定PEN)上，因此实现低温底板技术，例如OTFT或氧化物TFT。替代地，使用LTP在玻璃、聚酰亚胺或金属上或使用类似技术制造TFT。
取决于LED 360的特定结构，到LED的负电连接可以由还用于OLED装置的共阴极(例如阴极320)提供，并且因此可以定位在LED装置之上，如图所示。替代地，LED阴极可以并入TFT底板365中，在此情况下，在每一LED下将存在两个电源连接，例如连接355，其中一个是来自驱动TFT的常规阳极连接，并且第二个是共阴极连接，所述共阴极连接可以由平行于底板中的行或列延伸另外还向OLED提供共阴极连接平面的共阴极连接来实施。此配置可为合意的，因为要将LED连接到共OLED阴极会需要高的特征来破坏有机薄膜连续性，使得导通阴极连接到LED的顶部。实现此配置的实例技术是使平坦化层350的厚度小于LED的高度。更一般地说，平坦化层350可以用来使由使用靠近OLED堆叠325和/或由所述OLED堆叠覆盖的LED引起的不同高度平坦化，如图3中所示。作为另一实例，用于LED 360的电连接355可以安置在裸片的顶部表面上，在此情况下，裸片可以附接底板365，且随后显示器经平坦化并且通孔345经向下蚀刻到用于所有OLED和LED子像素的底板。接着可以沉积并图案化金属化物340以将底板365通过通孔345连接到OLED阳极321，并且还将所述底板连接到非共用LED顶部连接。LED共用连接还可以由同时经图案化的金属线连接。
在本文所公开的实施例中，可以使用缩微印刷制造一或多个LED，例如使用购自X-Celeprint的系统，静电取放，例如使用购自Luxvue的系统和技术，或任何其它合适的技术。如本文所公开的LED可以是典型地具有朗伯(Lambertian)发射轮廓的面发射，或可以是具有相对更窄发射轮廓的边发射。
在一些实施例中，可以在LED上呈堆叠方式安置绝缘体以防止OLED堆叠接触LED阳极连接或极板时经LED照射。举例来说，参考图3中展示的示意性布置，可以在LED360上安置绝缘体335。
在实施例中，在已经置放LED并且(如果需要)在LED上安置绝缘体之后，衬底可以准备好进行OLED沉积。再次参考图3中展示的实例布置，LED装置可以具有约0.5μm到10μm的高度，因此可以在OLED沉积之前涂覆可为透明的平坦化沉积层350。平坦化层350可以是有机或无机的。在一些情况下，可用于平坦化的固化温度可受衬底和底板技术的选择限制。如果平坦化层将预期除气并且由此降低OLED发射堆叠的寿命，则可以沉积阻渗透层330。可以在平坦化层350之后沉积阻渗透层330，而不是(举例来说)直接沉积在塑料衬底上。平坦化层350的厚度可以小于LED高度，等于LED高度，或略微大于LED高度。通孔345可以引入如先前所描述的金属化物340的后续制造，以便提供用于OLED电极的极板和到TFT底板的电连接。
各种像素可与本文所公开的实施例一起使用。在一些情况下，可以优选的是使用在像素级处具有未经图案化OLED发射堆叠的布局。也就是说，可以在不使用精细金属掩模或其它技术来沉积个别OLED子像素的情况下在区域中沉积一或多个未经图案化层以形成OLED堆叠。此类技术可以避免在使用精细金属掩模用于真空所沉积OLED时或类似地在用于经溶液处理的OLED的喷墨和其它图案化技术中固有的复杂性。替代地或另外，可以使用如本文先前所公开的OVJP沉积OLED子像素。
在实施例中，全色显示器可以包括多个像素，其中的每一者具有如图2中所示的像素布置，在每一像素中具有多个OLED子像素。也就是说，对于子像素305所展示的结构可以重复用于每一像素内的其它子像素。举例来说，蓝色LED可以与两个或三个OLED子像素配对，所述OLED子像素具有如对于子像素305所展示的基本结构。作为具体实例，可以使用绿色、红色和黄色OLED子像素，其中每一OLED子像素包括任一发射堆叠，所述发射堆叠产生如由子像素最终发射的相同的色彩，即，分别为绿色、红色和黄色OLED堆叠。替代地，一或多个OLED子像素可以包括产生初始色彩的光的发射堆叠，所述初始色彩的光接着转换成由子像素发射的色彩，如先前所公开的。替代地，两个或更多个OLED子像素可以共享共用的OLED堆叠，其中由个别电极界定进行共享的子像素，如先前所公开。作为具体实例，可以由红色和绿色OLED子像素使用黄色发射堆叠，所述红色和绿色OLED子像素中的每一者具有与单独的电极呈堆叠方式安置以形成子像素的不同变色层。在一些实施例中，可以使用三个OLED子像素，例如如先前所描述的红色和绿色以及未滤过的(即，没有变色层)黄色OLED子像素。此类RGBY架构的使用可以比常规RGB或RGBW布置提供更好的效能和功耗。一般来说，在大多数时间将使用蓝色和黄色以渲染图像，除非在需要完全饱和的绿色和红色色彩时。这允许显示器在没有功耗损失的情况下具有高或宽的色域。
在实施例中，可以通过使用六色显示器来实现色域的进一步增大，例如来自LED的深蓝色以及五个OLED子像素，例如黄色、黄色、淡绿色(550nm到600nm)、深绿色(500nm到550mnm)、淡红色(580nm到630nm)和深红色(630nm到700nm)。在此配置中，深绿色和深红色一般来说仅在一小部分时间使用，因此其相对较低效能将不会显著地影响整体显示器功耗。可以通过如先前所描述在黄色OLED堆叠的部分上涂覆变色层来实现这些完全饱和的色彩，并且在对应子像素或发射堆叠的对应部分放置在微腔中的情况下进一步促进这些完全饱和的色彩。举例来说，黄色发射堆叠的部分可以放置在微腔中以转换光谱输出从而视需要促进深红色或深绿色。此类方法可为合意的，(举例来说)以获得全部ITU-R建议BT.2020(“REC 2020”)色域。
在实施例中，可以在四个像素之中共享一或多个LED子像素。此配置可以减小所需要的分辨率和放置LED的位置精确性要求，并且由此增加制造良率。另外，相对大的蓝色子像素可以允许在每一子像素中置放多个LED，由此提供冗余而不影响显示器的分辨率，其还可以大大提高显示器的可制造性。作为具体实例，像素中的每一蓝色子像素可以包括并联布置的两个蓝色LED。可以为并联的两个独立LED提供触板并且将所述触板连接到同一驱动器TFT。由于驱动器TFT充当电流源，因此相同电流将在每一蓝色子像素中流动而不论两个或仅一个LED为可操作的，从而形成非常类似的光输出。此布置由此防止LED中的一个的故障而不显著影响显示器亮度或色域。类似地，子像素内的多个LED可经串联布置以防止LED短路。可以同时使用这两种布置，例如，其中两对串联的LED并联布置，以提供同步的保护，防止损坏、短路或其它故障而不显著影响子像素的可见操作或可制造性。
图4展示了根据本文所公开的实施例的实例示意性像素布置。如先前所描述，所述布置中的每一像素401可以包括一或多个蓝色子像素405，其中的每一者可以包括一或多个无机LED 410。在图4中展示的示意性布置中，在四个子像素之中共享每一蓝色发射区域，在实例中其中的每一者包括两个蓝色LED，但是可以使用如先前所描述的其它布置，其中在不同数目的像素之中共享每一蓝色发射区域，或其中每一像素包括单独的蓝色LED，或其中蓝色发射区域包括一个或不同数目的LED。每一像素还可以包括黄色、绿色和/或红色子像素，其中的每一者可以包括发射OLED有机堆叠。如先前所描述，每一子像素中的OLED堆叠可以是未经图案化OLED堆叠的一部分，例如其中未经图案化黄色有机堆叠结合红色和绿色变色层使用以形成如图所示的子像素。未经图案化OLED堆叠的使用意味着可以通过光刻(例如通过阳极图案化或使用变色层)确定子像素填充因数。也就是说，虽然如本文所公开的大型装置可以包括“图案”或可以在作为整体的装置上使用图案化方法来制造，但是装置内的一或多个OLED堆叠中的有机薄膜(例如在个别像素级或子像素级处)不需要图案化。因此，可以比针对常规的经RGB图案化的并列OLED显示器实现高得多的填充因数，常规的经RGB图案化的并列OLED显示器包括用于每一不同有色子像素的经单独图案化的OLED发射层或不同色彩的堆叠。另外，蓝色子像素可以因蓝色LED的相对高寿命和效能而具有如先前公开的最小填充因数。这又可以允许对于黄色或其它子像素的更大子像素孔径比，从而进一步提高显示器寿命，和/或允许更多空间来实施其它架构，例如用于如先前所描述的非常宽色域的显示器的六色架构。举例来说，由于无需考虑对像素级处的图案化，未经图案化有机堆叠的使用还可以提高显示器的可制造性，并且因此且以另外的方式允许比将以另外的方式可实现的更低的制造成本。
本文所公开的实施例可以使用顶部和/或底部发射OLED。包括阳极组合件的基本OLED堆叠可以针对如先前所描述的黄色OLED堆叠优化。在2015年4月28日提交且以US公开案第__________号公开的美国专利申请第14/698,352号中提供了可与本文所公开的实施例一起使用的各种布置和阳极图案的实例，所述美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。例如滤色片等变色层可以如本文所公开来使用，而不论使用顶部还是底部发射OLED结构。举例来说，在底部发射结构中，可以使用光刻技术在底板上、在OLED堆叠下使滤色片图案化。对于顶部发射结构，可以在与衬底对准并且相对衬底密封的盖(例如，图3中的盖315)上使滤色片图案化。
因为LED按常规OLED子像素装置的尺寸相对较小，因此可以使用类似于用于常规的透明OLED(TOLED)显示器的那些技术的技术制造如本文所公开的透明混合型显示器。金属总线线路、TFT和LED晶片可能限制此类装置的整体透明度。然而，如本文所公开的未经图案化OLED堆叠可以制造为透明的而不具有滤色片。举例来说，可以制造透明的黄色OLED堆叠而不具有滤色片。
如本文所公开的混合型显示器和像素布置可为柔性的。举例来说，塑料或包覆阻挡层的塑料可以用作衬底，具有柔性OTFT或氧化物底板。作为另一实例，可以使用LTP。如图3中所示，刚性无机LED与TFT底板的顶部之间的介面可以是在柔性方面的混合型布置的限制性介面。因此，对于柔性显示器，可以优选的是“中性面”相对靠近于此介面。当薄装置被折曲时，中性面延伸经过所述装置并且界定在挠曲上并不展开或折叠的平面。当装置被折曲时，中性面的一侧上的区域处于拉伸应力中，并且另一侧上的区域处于压缩应力中。为了避免材料的剥离或开裂，可能要求薄显示器包括靠近于中性面的刚性或无机材料。中性面将处于对称结构的中间，并且可以通过使大的杨氏模数乘以其厚度的材料(具体来说，如果这些薄膜远离装置的中间放置)远离此位置移动。在如本文所公开的混合型显示器中，无机LED通常因其厚度和刚性而将主导中性面的定位。因此，假定另外的对称显示器结构，中性面典型地将位于LED的高度上的大致一半。OLED堆叠的携载电流的电极还可以具有相对大的杨氏模数，并且因此这些电极的位置和厚度也可以确定中性面以怎样的方式定位在装置内。置于LED下靠近TFT的总线线路将趋于将中性面朝向衬底向下拉，并且因此靠近微型LED到底板介面。所以如本文所公开的混合型显示器也可以允许全部携载电流的电极在微型LED之下。
图5展示了针对常规RGB显示器、使用仅常规OLED装置实施的YB显示器、如本文所公开的具有单结黄色的YB混合型布置、以及如本文所公开的使用经堆叠(两个装置)黄色OLED堆叠的混合型布置的功耗的实例。如图所示，YB混合型可以获得相比于常规RGB OLED显示器超过56％的功率节省。可以通过更低功耗、更小电源、或在相同功耗下更亮的显示器来实现此提高的效能。常规OLED显示器亮度一般来说受子像素(典型地，一或多个蓝色子像素)的最短寿命限制。然而，在如本文所公开的混合型显示器架构中，寿命可以增大至少10倍、20倍、30倍或更多，因此允许在更高亮度下的操作和白昼可读性或HDR操作，具有显著减小的图像粘滞。常规的磷光黄色OLED装置典型地在3,000cd/m2下具有约50,000小时的LT95。对于在超过700cd/m2下操作的白昼可读显示器，最大黄色子像素亮度将为约8,000cd/m2，对应于约7,000小时的LT95。使用如本文所公开的经堆叠黄色OLED结构可以将寿命提高三倍或更多倍，从而产生在1000cd/m2或更多的操作显示器亮度下超过20,000小时的显示器寿命。
各种驱动架构可与本文所公开的实施例一起使用。通过底板电路中的驱动TFT模拟控制OLED电流来实现常规OLED显示器的灰度等级。对于LED可以使用类似方法，虽然仅通过模拟控制可能难以获得高数目的灰度级，并且通常采用脉冲宽度调制(PWM)，因为其允许LED结温度保留恒定并且因此减少色移。如本文所公开的混合型显示器布置可与任一驱动方案一起使用。举例来说，使用典型TFT底板(其中不断地施加功率到驱动TFT和LED和/或OLED链)，通过在比所需要的更高的帧率下运行显示器，且随后使用子帧以获得某一形式的数字亮度控制，可以实施PWM。举例来说，如果显示器在480Hz下运行，但是对于视频信号仅需要60Hz，每个帧可以存在8个子帧，从而允许8个灰度级，这可以与模拟控制相组合。在2015年1月26日提交且以US公开案第__________号公开的美国申请第14/605,876号中提供了可与本文所公开的实施例(包括具有超过三个色彩的子像素的那些)一起使用的控制方案的实例，所述美国申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
在实施例中，可以使用仅PL有机薄膜，可以使用变色层以将由LED发射的蓝色光转换成黄色，因此提供如本文所公开的包括非主动驱动的OLED的装置。蓝色LED因此可以用于每一子像素，所述每一子像素各自从TFT底板直接驱动。在此配置中，LED的密度可以更高，但是其将仅具有单色。变色层还可以经图案化以避免在蓝色子像素中蓝色被下转换成黄色。
在实施例中，通过在置放蓝色LED之后但是在OLED沉积之前测试衬底可以提高生产良率。将栅极线和数据线连接在一起可以使如本文所公开的装置中的所有蓝色子像素能够被供能，使得相机可以在OLED沉积之前记录LED良率。
在实施例中，可以在单独的衬底上沉积如本文所公开的LED和OLED堆叠。举例来说，OLED堆叠可以安置在有源矩阵衬底上，具有顶部发射配置。LED组件可以在具有滤色片的盖上经图案化并以无源矩阵模式驱动以避免两个底板的成本和复杂性。LED一般来说可以比OLED堆叠具有更低分辨率，并且因此更适合于以无源矩阵驱动。
在实施例中，可以使用无源矩阵布置。这可以延伸PMOLED显示器的使用范围，因为在高驱动条件下可仅需要考虑黄色OLED，因此允许比将以另外的方式可实现的更高的亮度和更多行线路。这可以降低较小显示器的制造成本和复杂性并且免去衬底温度约束。此配置可以用于要求相对高柔性的显示器，例如佩戴式显示器。
本文所公开的实施例可以尤其有益于数字标牌，其典型地具有高亮度、低分辨率和低帧率的要求。举例来说，常规的大型(84英寸成对角线的或大于更大)标牌可以在2500cd/m2下操作，具有2800W的功耗。如本文所公开的混合型布置可以不需要偏光片，并且假定有源矩阵OLED布置的50％的效能，可以针对相当亮度操作消耗仅600W。举例来说，本文所公开的实施例可以用于在显示器的白点处获得700cd/m2或更多而提取10mW/cm2或更少。如本文所用，显示器的白点是指显示器的白点相关色温值。由如本文所公开的显示器发射的白光典型地相对于其在CIE 1931XYZ颜色空间色度图中的色度坐标来界定。通常在显示器应用中，由例如D65、D50等值描述白点，其是指具有6500K(D65)、5000K(D50)等等相关色温的白光。本文所公开的实施例典型地可以具有在D50到D90范围内的白点，但是一些实施例可以包括在此范围之外的白点。这些CCT值对应于黑体曲线上的白点，但是在实践中，白光将并非完全在黑体曲线上，而是靠近于它，在x和y坐标两者中具有一些误差。如本文所用，“白光”因此是指来自产生最靠近黑体曲线的白光的子像素的光的混合物。
本文所公开的实施例还可以能够在相较于常规大型显示器和常规OLED显示器相对高的亮度下操作，例如在1000cd/m2、2000cd/m2或更高的亮度下操作。更一般地说，可以使用如本文所公开的混合型布置实现相对高的亮度，同时维持例如柔性衬底和曲面显示器等OLED显示器的优势。
应理解，本文所述的各种实施例仅作为实例，并且无意限制本发明的范围。举例来说，本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。如所要求的本发明因此可以包括本文所述的具体实例和优选实施例的变化，如本领域技术人员将明白。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。

Claims (23)

1.一种用于全色显示器的像素布置，所述布置包含：
第一子像素，所述第一子像素经配置以发射第一色彩，所述第一子像素包含无机发光二极管LED；
第二子像素，所述第二子像素经配置以发射第二色彩，所述第二子像素包含经配置以发射不同于所述第一色彩的初始色彩的第一有机发射堆叠的第一部分；以及
第三子像素，所述第三子像素经配置以发射不同于所述初始色彩的第三色彩，所述第三子像素包含：
所述第一有机发射堆叠的第二部分；以及
第一变色层，所述第一变色层与所述第一有机发射堆叠的所述第二部分呈堆叠方式安置。
2.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述第二色彩是所述初始色彩。
3.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述初始色彩是黄色。
4.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述第一色彩是蓝色。
5.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述LED是微型LED。
6.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述第一有机发射堆叠包含单个有机发射层。
7.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述第一有机发射堆叠包含多个有机发射层。
8.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述布置包括仅所述第一色彩的LED。
9.根据权利要求1所述的像素布置，其中：
所述第一子像素包含经配置以发射所述第一色彩的至少四个LED，
所述至少四个LED中的第一和第二LED彼此并联电连接，
所述至少四个LED中的第三和第四LED彼此并联电连接，并且
所述第三和第四LED的所述布置串联电连接到所述第一和第二LED。
10.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述LED与所述第一有机发射堆叠的第三部分呈堆叠方式。
11.根据权利要求1所述的像素布置，其进一步包含第四子像素，所述第四子像素经配置以发射不同于所述初始色彩的第四色彩，所述第四子像素包含：
所述第一有机发射堆叠的第三部分；以及
第二变色层，所述第二变色层与所述第一有机发射堆叠的所述第三部分呈堆叠方式安置。
12.根据权权利要求1所述的像素布置，其中所述布置包含多个像素，所述多个像素中的每一者包含至少四个色彩的子像素。
13.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述布置包含多个像素，并且含有一或多个LED的每一子像素是所述多个像素中的至少两个像素的子像素。
14.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述布置包含多个像素，并且其中所述布置中含有一或多个LED的子像素的分辨率小于所述布置的像素分辨率。
15.根据权利要求1所述的像素布置，其进一步包含：
第一底板，所述第一底板经配置以驱动所述第一子像素；以及
第二底板，所述第二底板经配置以驱动所述第二和第三子像素中的每一者；
其中所述第一底板是无源矩阵底板并且所述第二底板是有源矩阵底板。
16.根据权利要求1所述的像素布置，其进一步包含：
第一底板，所述第一底板经配置以驱动所述第一子像素；以及
第二底板，所述第二底板经配置以驱动所述第二和第三子像素中的每一者；
其中所述第一和第二底板中的每一者是无源矩阵底板。
17.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述第一子像素安置在第一衬底上，并且所述第二和第三子像素中的每一者安置在第二衬底上。
18.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述布置需要不超过10mW/cm2以在其中安置所述布置的显示器的显示器白点处获得至少700cd/m2的亮度。
19.根据权利要求1所述的像素布置，其中当在至少1,000cd/m2的亮度下操作的显示器中操作时，所述布置具有至少20,000小时的LT95预期寿命。
20.根据权利要求1所述的像素布置，其中所述布置能够在至少2000cd/m2的峰值显示器亮度下操作。
21.一种用于发光装置的像素布置，所述布置包含：
第一子像素，所述第一子像素经配置以发射第一色彩，所述第一子像素包含并联电连接到彼此的多个无机LED；以及
第二子像素，所述第二子像素经配置以发射不同于所述第一色彩的第二色彩，所述第二子像素包含OLED。
22.一种照明装置，其包含：
多个蓝色无机LED，其安置在界定第一平面的区域中；以及
全黄色有机发射堆叠，其安置在平行于所述第一平面的第二平面中。
23.根据权利要求22所述的照明装置，其中所述黄色有机发射堆叠是透明的，并且其中在所述装置的操作期间通过所述黄色有机发射堆叠透射由所述无机LED产生的蓝光。
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