CN113299710A - 具有延长寿命的高分辨率低功耗oled显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有延长寿命的高分辨率低功耗OLED显示器。提供了适用于例如OLED显示器的装置中的全色像素布置，其中多个子像素经配置以发射光的不同色彩，每个子像素具有与所述像素内的所述其它子像素中的一些或全部不同的光径长度。
Description
本申请是申请日为2015年5月27日，申请号为“201580028268.9”，发明名称为“具有延长寿命的高分辨率低功耗OLED显示器”的发明专利申请的分案申请。
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。
优先权
本申请要求以下美国临时专利申请的权益：2014年5月27日提交的第62/003,269号、2014年5月30日提交的第62/005,343号、2014年7月18日提交的第62/026,494号和2014年10月24日提交的第62/068,281号，所述临时专利申请中的每一者的公开内容以全文引用的方式并入。本申请还要求以下美国申请的优先权：2015年1月26日提交的第14/605,876号、2015年1月26日提交的第14/605,748号和2015年4月28日提交的第14/698,352号，所述申请中的每一者的公开内容以全文引用的方式并入。
技术领域
本发明涉及发光装置，例如OLED装置；并且更具体地说，涉及包括全色像素布置的装置，其具有包括发射区域的不超过两种色彩和/或子像素的四种色彩的像素布置；并且涉及并有其的OLED和其它装置。
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，当一个层或区域的至少一部分安置在另一者的至少一部分上时，两个层或区域可以描述为以“堆叠”形式安置。
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，描述为产生光的特定色彩的发射区域可以包括一或多个呈堆叠方式安置在彼此上的发射层。
如本文所用，“红色”层、材料、区域或装置是指发射约580-700nm范围内的光的层、材料、区域或装置；“绿色”层、材料、区域或装置是指具有具备约500-600nm范围内的峰值波长的发射光谱的层、材料、区域或装置；“蓝色”层、材料或装置是指具有具备约400-500nm范围内的峰值波长的发射光谱的层、材料或装置；并且“黄色”层、材料、区域或装置是指具有具备约540-600nm范围内的峰值波长的发射光谱的层、材料、区域或装置。在一些布置中，单独区域、层、材料、区域或装置可以提供单独的“深蓝色”和“浅蓝色”光。如本文所用，在提供单独的“浅蓝色”和“深蓝色”的布置中，“深蓝色”分量是指峰值发射波长比“浅蓝色”分量的峰值发射波长小至少约4nm的分量。典型地，“浅蓝色”分量的峰值发射波长在约465-500nm范围内，并且“深蓝色”分量的峰值发射波长在约400-470nm范围内，但对于一些配置来说这些范围可以变化。类似地，变色层是指将光的另一色彩转换或修改成具有关于所述色彩指定的波长的光的层。举例来说，“红色”滤色片是指形成具有在约580-700nm范围内的波长的光的滤色片。一般来说，存在两类变色层：通过去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变色层。
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
本文所公开的各种实施例提供了装置，例如OLED显示器；和其制造技术，其包括有限数目的发射区域，同时仍能够提供充足色彩范围以提供全色显示器和类似装置。
在一实施例中，全色OLED显示器包括多个像素，所述多个像素中的每一者包括至少四个具有不同色彩的子像素。此外，在全部子像素之中，在子像素之间在发射区域之中和/或在每个像素中的子像素之间在发射区域之中可以存在恰好单一色彩过渡。所述单一色彩过渡可以在平行于所述显示器的扫描线和/或数据线的方向上观察到。所述显示器可以包括具有仅两种色彩的发射区域，所述色彩例如浅蓝色和黄色或深蓝色和黄色。
在一实施例中，提供了一种全色OLED显示器，其包括多个像素，所述多个像素中的每一者具有至少两个彼此相邻安置在衬底上的具有不同色彩的发射区域。所述OLED显示器的分辨率可以是600dpi或更大。每个像素可以包括恰好两个具有不同色彩的发射区域，并且所述显示器和/或每个像素可以包括具有至少四种不同色彩的子像素。每个子像素可以用于所述像素中的仅一者或一或多者。
在一实施例中，提供了一种全色像素布置，其用于显示器，例如OLED显示器。所述布置可以包括衬底和多个像素，所述多个像素中的每一者包括具有恰好两种色彩的发射区域。所述布置可以包括发射至少四种色彩的像素。每个像素中的每个发射区域可以例如在平行于所述OLED显示器的扫描线或数据线的方向上，与相邻像素中相同色彩的发射区域相邻并且与同一像素中不同色彩的发射区域相邻安置。全部像素中的一些可以包括不超过两个变色层和/或不超过三个变色层。每个像素可以包括黄色发射区域，其可以与相邻像素的发射区域相邻。每个像素可以包括蓝色和黄色发射区域，例如浅蓝色或深蓝色和黄色发射区域。每个像素可以包括至少一个变色层，例如绿色变色层或红色变色层。
在一实施例中，全色显示器可以并有如本文所公开的像素布置，每个像素包括多个子像素。所述像素中的至少一些中的子像素的数目可以小于所述显示器中的子像素的色彩的数目。
在一实施例中，提供了一种装置，其包括全色OLED显示器。所述OLED显示器可以包括多个像素，所述多个像素中的每一者包括不超过两个变色层。所述OLED显示器的分辨率可以是至少600dpi、700dpi或800dpi。每个像素可以包括发射层的恰好两种色彩。
在一实施例中，提供了一种制造全色OLED显示器中的像素的方法。所述方法可以包括获得像素化掩模，所述像素化掩模的至少一部分包含多个开口；和将用于多个可单独寻址的子像素的共用发射材料通过所述多个开口中的每一者沉积在衬底上，所述多个子像素彼此相邻安置在所述衬底上。所述像素化掩模中的所述多个开口中的每一者的面积可以至少是所述多个子像素中两者的组合面积。发射区域的不超过两种色彩可以沉积在所述衬底上以形成所述全色OLED显示器。所述像素化掩模的面积可以至少是离开所述显示器的光的不同色彩的所述多个子像素中两者的组合面积。所述像素化掩模中的所述开口中的每一者的面积可以至少是所述多个子像素中四者的组合面积。所述沉积步骤可以包括对于一组至少两个子像素，将所述共用发射材料通过所述像素化掩模中的开口沉积到第一发射区域上，和将第一变色层安置在所述第一发射区域的第一部分上以形成第一子像素。所述方法进一步可以包括将第二变色层安置在所述第一发射区域的第二部分上以形成第二子像素。所述共用发射材料可以包括黄色发射材料、浅蓝色发射材料或深蓝色发射材料。当使用变色层时，所述第一变色层可以包括绿色变色层和/或所述第二变色层可以包括红色变色层。所述发射区域的第三部分可以形成第三子像素的发射层。所述方法进一步可以包括通过所述像素化掩模的开口沉积第二发射区域，其中所述第二发射区域形成第四子像素的发射层。所述第一发射区域可以包括经配置以发射例如黄色、洋红色或青色的色彩的发射材料。所述方法可以包括沉积或图案化变色层的不超过两种色彩，例如蓝色和黄色；和/或沉积或图案化不超过一个变色层用于所述多个像素的每个像素。所述像素化掩模中的所述开口中的每一者的面积可以不超过所述像素化掩模的面积的10％。
在一实施例中，提供了一种制造OLED显示器(例如全色OLED显示器)的方法，其包括通过具有多个具有第一掩模开口大小的开口的像素化掩模沉积包含多个具有第一色彩的发射区域的显示器，以形成多个具有所述第一色彩的子像素；其中与所述像素化掩模中的开口的数目相比，所述显示器可以具有至少两倍多的具有所述第一色彩的子像素；并且所述OLED显示器可以包括发射区域的不超过两种色彩。所述方法可以包括与第一行像素相邻沉积第一TFT电路并且与第二行像素相邻沉积第二TFT电路，其中所述第一行像素和所述第二行像素在其之间不含有TFT电路。所述方法进一步可以包括与所述第二TFT电路相邻沉积第三TFT电路，所述第三TFT电路与第三行像素相邻。所述像素化掩模可以具有面积至少是离开所述显示器的光的不同色彩的所述多个子像素中两者的组合面积的开口。所述像素化掩模中的每个开口的面积可以至少是所述多个子像素中三者的组合面积。为了沉积所述子像素，第一发射区域可以通过所述像素化掩模中的开口沉积，并且第一变色层可以安置在所述发射区域的第一部分上以形成第一子像素。类似地，第二变色层可以安置在所述发射区域的第二部分上以形成第二子像素。所述发射区域的第三部分可以形成第三子像素的发射层。所述方法进一步可以包括通过所述像素化掩模的开口沉积第二发射区域，其中所述第二发射区域形成第四子像素的发射层。所述第一发射材料可以经配置以发射黄色、洋红色或青色光。所述方法进一步可以包括沉积或图案化变色层的不超过两种色彩和/或发射层的不超过两种色彩。
在一实施例中，提供了一种制造OLED显示器的方法，其包括通过具有多个具有第一像素化掩模开口大小的开口的像素化掩模沉积包含多个具有第一色彩的发射区域的显示器，以形成多个具有所述第一色彩的子像素；其中所述像素化掩模中的相邻开口之间的至少一个距离是所述显示器中的具有所述第一色彩的相邻子像素之间的距离的至少两倍。所述距离可以是平行于所述显示器的扫描线或垂直于所述显示器的扫描线的距离。所述显示器可以是全色显示器。所述方法进一步可以包括与第一行像素相邻沉积第一TFT电路并且与第二行像素相邻沉积第二TFT电路，其中所述第一行像素和所述第二行像素在其之间不含有TFT电路。第三TFT电路可以与所述第二TFT电路相邻安置，所述第三TFT电路与第三行像素相邻。
在一实施例中，提供了一种制造OLED显示器的方法，其包括通过具有多个具有第一像素化掩模开口大小的开口的像素化掩模沉积包含多个具有第一色彩的发射区域的显示器，以形成多个具有所述第一色彩的子像素，每个子像素是所述显示器中的像素的一部分。与所述像素化掩模中的每单位面积开口的密度相比，所述显示器可以具有更高的每单位面积像素密度；并且可以沉积具有不超过两种色彩的发射区域以制造所述OLED显示器。
在一实施例中，提供了一种制造全色OLED显示器中的像素的方法。可以获得像素化掩模，所述像素化掩模的至少一部分包含多个开口；并且可以通过所述多个开口中的每一者将共用发射材料沉积在衬底上用于多个可单独寻址的子像素，所述多个子像素彼此相邻安置在所述衬底上。所述像素化掩模中的所述多个开口中的每一者的面积可以至少是所述多个子像素中四者的组合面积。
在一实施例中，提供了一种全色像素布置，其包括经配置以发射第一色彩的第一有机发射区域；和与所述第一发射区域相邻安置并且经配置以发射与所述第一色彩不同的第二色彩的第二有机发射区域。所述第一发射区域的第一部分可以光学耦合到微腔，并且所述第二发射区域不光学耦合到微腔。所述第二发射区域可以发射具有位于由所述第一发射区域发射的光的1931 CIE坐标与所选白色点的1931 CIE坐标之间的直线上的点的(+/-0.02,+/-0.02)内的1931 CIE(x,y)坐标的光。对于0°与60°之间、包括0°和60°的视角，所述白色点的1931 CIE(x,y)坐标中的色移可以小于(0.01,0.01)。所述像素布置可以包括具有不超过两种色彩的发射区域和/或不超过两个变色层。所述第一发射区域的第二部分可以光学耦合到所述微腔。所述布置可以包括包含所述第一发射区域的第一发射堆叠，其中所述第一发射堆叠是底部发射OLED堆叠。所述布置可以包括与所述第一和第二发射区域叠加的电极，其中所述电极的表面与所述第一发射区域之间在垂直于所述电极的方向上测量的距离小于所述电极的所述表面与所述第二发射区域之间在垂直于所述电极的所述方向上测量的距离。
在一实施例中，提供了一种全色OLED显示器，其包括如本文所公开的像素布置，其中对于0°与60°之间、包括0°和60°的视角，所述显示器的所述白色点的1931 CIE(x,y)坐标中的色移小于(0.02,0.02)。对于0°与60°之间、包括0°和60°的视角，所述显示器的所述白色点的1931 CIE(x,y)坐标中的色移可以小于(0.01,0.01)。所述多个像素中的每一者可以包括具有不超过两种色彩的发射区域。所述像素中的每一者可以包括不超过一个微腔。
在一实施例中，提供了一种全色OLED显示器，其包括经配置以发射第一色彩的第一有机发射区域；和与所述第一发射区域相邻安置并且经配置以发射与所述第一色彩不同的第二色彩的第二有机发射区域。所述第一发射区域和所述第二发射区域中的至少一者可以光学耦合到微腔。对于0°与60°之间、包括0°和60°的视角，所述显示器的所述白色点的1931 CIE坐标中的色移可以小于(0.01,0.01)。所述第二发射区域可以发射具有位于由所述第一发射区域发射的光的1931 CIE坐标与所选白色点的1931 CIE坐标之间的直线上的点的(+/-0.02,+/-0.02)内的1931 CIE(x,y)坐标的光。所述显示器的色域可以是1931 CIE色彩空间中的NTSC色域的至少90％。
在一实施例中，提供了一种制造OLED显示器中的像素的方法，其包括获得第一像素化掩模，所述第一像素化掩模的至少一部分包含多个开口；将用于多个第一子像素的第一共用发射材料通过所述第一像素化掩模中的所述多个开口中的每一者沉积在衬底上，所述多个子像素彼此相邻安置在所述衬底上；将用于多个第二子像素的第二共用发射材料通过第二像素化掩模中的所述多个开口中的每一者沉积在所述衬底上，所述多个子像素彼此相邻安置在所述衬底上并且安置在微腔内；和将非发射层通过第三像素化掩模中的多个开口中的每一者沉积在所述衬底上。所述第一像素化掩模中的所述多个开口中的每一者的面积可以至少是所述多个第一子像素中两者的组合面积。通过每个开口沉积的用于所述多个第一子像素的所述第一共用发射材料可以包括用于至少两个可单独寻址的像素中的子像素的发射材料。所述非发射层可以包括一或多种材料，例如空穴输送材料、电子阻挡材料和空穴注入材料。所述方法进一步可以包括将所述第二像素化掩模安放得使得所述多个开口中的每一者跨越至少两个子像素和/或使得所述多个开口中的每一者跨越子像素的至少两种色彩。所述第一和第二像素化掩模可以是单一掩模。
在一实施例中，提供了一种全色像素布置，其包括具有第一色彩的第一发射层；具有第二色彩的第二发射层，所述第二发射层与所述第一发射层的小于所述整个第一发射层的仅一部分叠加；和与所述第二发射层的第一部分叠加的第一色彩的第一变色层。所述布置可以包括具有恰好两种色彩的发射层，并且可以发射具有至少四种色彩的光。所述布置可以包括与所述第二发射层的第二部分叠加并且与所述第一变色层非重叠的第二色彩的第二变色层。所述第一发射层也可以是用于所述第二发射层的空穴输送层。所述布置可以包括安置在所述第一发射层与所述第二发射层之间的电极和/或钝化层。
在一实施例中，提供了一种全色显示器，其包括多个像素，每个像素具有恰好n-1个具有不同色彩的子像素，n是至少3。所述显示器可以包括具有n种不同色彩的子像素。所述显示器还可以包括仅n-1个数据线用于所述多个像素中的每一者。
在一实施例中，提供了一种全色像素布置，其用于装置，例如OLED显示器。所述布置包括衬底和多个像素，所述多个像素中的每一者包括彼此侧向相邻安置在所述衬底上的具有恰好两种色彩的发射区域。每个像素可以包括多个经配置以发射光的不同色彩的子像素，其中每个子像素可以具有与其它子像素中的一些或全部不同的光径长度。所述布置可以包括两个、三个、四个或更多个子像素。不同光径长度可以由每个子像素内的具有不同厚度的层(例如具有不同厚度的输送或阻挡层)提供。在一些实施例中，每个子像素内的有机层的总厚度可以相同，和/或每个子像素内的有机层的相同类型的厚度可以与其它子像素中的一些或全部中相同。或者或另外，每个子像素可以与电极堆叠呈堆叠方式安置，所述电极堆叠中的每一者可以具有相对于其它子像素的电极堆叠不同的厚度。每个像素可以包括变色层，并且可以包括不超过两个此类变色层。
本文所公开的布置可以并入多种多样的装置中，所述装置例如可穿戴装置、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的灯、信号、色彩可调或色温可调的照明光源、平视显示器、3D显示器、全透明显示器、柔性显示器、激光印刷机、电话、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、交通工具、大面积墙壁、剧院或体育馆屏幕，和指示牌。
在一实施例中，提供了一种制造像素布置的方法，其中构筑透明层，其至少一种光学特征(例如光径长度或厚度或折射率)在所述层的不同区域中不同，所述不同区域中的每一者可以对应于所述显示器内的不同子像素。所述层可以作为电极堆叠的一部分安置在所述布置中。
在一实施例中，像素布置可以包括多个子像素，其中每个子像素中的至少一个层具有与每个其它子像素中的相同层不同的厚度。所述布置可以包括具有不超过两种色彩的发射区域。
在一实施例中，包括多个子像素的像素布置可以通过以下方式制造：在衬底上制造多个层，每个子像素中的至少一个层具有与其它子像素中的每一者中的相同层不同的厚度。
本文中所公开的实施例可以提供分辨率是至少500dpi、600dpi、700dpi、800dpi或其中的任何值的显示器，例如全色OLED显示器。
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展示了适用于制造如本文所公开的像素布置的一实例掩蔽布置的示意图。
图4展示了根据本文中所公开的一实施例的像素布置的示意图。
图5展示了根据本文中所公开的一实施例的像素布置的示意图。
图6展示了根据本文中所公开的一实施例的像素布置的示意图。
图7展示了适用于制造如本文所公开的像素布置的一实例掩蔽布置的示意图。
图8展示了根据本文中所公开的一实施例的像素布置的示意图。
图9展示了适用于制造如本文所公开的像素布置的一实例掩蔽布置的示意图。
图10展示了根据本文中所公开的一实施例的像素布置的示意图。
图11展示了突显在根据本文所公开的一实施例的RG线外的一组点的1931 CIE图。
图12展示了具有位于根据本文所公开的一实施例的RG线外的纯红色、绿色和蓝色以及多分量黄色光源的坐标的1931 CIE图。
图13说明了根据本文所公开的一实施例在不使用红色子像素的情况下显现的一实例色彩点。
图14展示了根据本文所公开的一实施例鉴别红色、绿色、蓝色和黄色点、确定白色点以及各种色彩区域的CIE图。
图15展示了根据本文所公开的一实施例包括安置在蓝色发射区域上的蓝色变色层的像素布置的示意图。
图16展示了根据本文所公开的一实施例包括安置在蓝色发射区域上的蓝色变色层的像素布置的示意图。
图17展示了根据本文所公开的一实施例包括安置在蓝色发射区域上的蓝色变色层的像素布置的示意图。
图18展示了根据本文所公开的一实施例鉴别红色、绿色、蓝色和黄色点以及相关色彩空间的图。
图19展示了根据本文所公开的一实施例鉴别红色、绿色、蓝色和黄色点以及相关色彩空间的另一图。
图20A展示了根据本文所公开的一实施例由两个子像素界定的色彩空间。
图20B展示了根据本文所公开的一实施例由单一子像素界定的色彩空间。
图21A和21B分别展示了用以实现如本文所公开的布置的顶部发射(TE)和底部发射(BE)配置。
图22A和22B分别展示了顶部和底部发射装置，其中根据一实施例另一掩蔽步骤用以沉积另一厚度的空穴输送(HTL)或电子阻挡层(EBL)。
图23A和23B展示了顶部和底部发射装置，根据一实施例是其中阳极可以单独地图案化以独立地优化从每个子像素的发射的配置。
图24展示了一实例示意性布置，其中根据一实施例，黄色子像素相对于衬底和蓝色子像素位于单独平面中。
图25展示了一实例布置，其中根据一实施例，包括单一蓝色子像素的每个像素中存在多个黄色、红色和绿色子像素。
图26展示了根据一实施例具有两个子像素平面的一实例装置配置。
图27展示了根据一实施例具有两个子像素平面的一实例顶部发射装置配置。
图28A展示了根据一实施例的一实例OLED沉积。图28B展示了对应的像素化掩模，其中无阴影区域对应于掩模中的开口。
图29A展示了根据一实施例的一实例子像素发射材料布局，其中具有相同色彩的子像素在同一行上的相邻像素中集合在一起。图29B展示了对应的像素化掩模布置。
图30A和30B分别展示了根据一实施例的一实例子像素布局和对应的像素化掩模。
图31展示了根据一实施例的一实例子像素布局。
图32展示了用以实施此类配置的一实例掩模设计。
图33展示了根据一实施例的交错布局的另一实例。
图34展示了对应于图33的布局的一实例掩模布置。
图35展示了根据一实施例的数据线构造的一实例。
图36展示了根据一实施例的一实例布置。
图37展示了图36中展示的布置上的变化，其中根据一实施例蓝色和黄色子像素可以成对沉积。
图38展示了根据一实施例的另一实例布置，其中每个掩模开口用以同时沉积在4个具有相同色彩的子像素上。
图39展示了根据一实施例的一实例布置，其中根据一实施例，相对于图38中展示的布置，四个邻近蓝色子像素经单个大子像素置换。
图40展示了根据一实施例，图39的子像素布置的扫描和数据线布局的一实例布置。
图41展示了根据一实施例的一实例RGB1B2Y布置。
图42A展示了图41中的布置的一实例变型，其中根据一实施例，深蓝色子像素中四者经单个大深蓝色子像素置换，所述大深蓝色子像素为四个像素共用。
图42B展示了类似于图42A的布置的一实例布置，其可以更适于经由OVJP和类似印刷技术的高效沉积。
图43展示了根据一实施例的配置，其可以适用于可穿戴装置和类似应用。
图44展示了根据一实施例，CIE图上的红色、绿色和蓝色点以及所要黄色(“黄色1”)。
图45展示了一实例常规RGB并排像素布局与仅使用两个OLED发射区域沉积的如本文所公开的布置的比较。
图46展示了根据一实施例的一实例布置，其中绿色变色层安置在浅蓝色(“LB”)子像素上。
图47展示了根据一实施例的布置，其中根据一实施例，绿色变色层安置在浅蓝色和黄色发射区域两者上以产生绿色子像素。
图48展示了根据一实施例的布置，其中绿色变色层安置在深蓝色和黄色发射区域上。
图49展示了根据一实施例的一实例布置，其中显示器在每像素中仅需要3个TFT电路，并且其中不存在深蓝色子像素。
图50展示了一实例布置，其中根据一实施例，绿色变色层安置在浅蓝色发射区域上以提供绿色子像素。
图51展示了根据一实施例的另一实例，其中绿色变色层安置在浅蓝色发射区域上以提供绿色子像素。
图52展示了根据一实施例的一实例示意性像素布局。
图53展示了根据一实施例的一实例示意性像素布局。
图54展示了根据一实施例的一实例装置布置，其中薄金属层安置在TCO层上方。
图55展示了一实施例的模拟数据，所述实施例包括蓝色和黄色发射区域，蓝色区域耦合到微腔。
图56展示了根据一实施例的用于显现显示数据的一实例系统和过程。
图57展示了根据一实施例的多个子像素的电极堆叠的示意图。
图58展示了根据一实施例的多个子像素的电极堆叠的示意图。
图59展示了根据一实施例的多个子像素的电极堆叠的示意图。
图60展示了根据一实施例的多个子像素的电极堆叠的示意图。
图61A和61B展示了具有不同光径长度的子像素布置的示意图。
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”)，其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，优选方法包括热蒸发、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，优选方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、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。可以改进待沉积的材料，以使其与具体沉积方法相容。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专利申请案第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消费型产品中，所述消费型产品包括平板显示器、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、色彩可调或色温可调的照明光源、平视显示器、全透明显示器、柔性显示器、激光印刷机、电话、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、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。主要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)，但可以在此范围外的温度(例如-40C到+85C或更高)下操作。
本文所述的材料和结构可以应用于不同于OLED的装置中。举例来说，例如有机太阳能电池和有机光检测器等其它光电子装置可以使用所述材料和结构。更一般来说，例如有机晶体管等有机装置可以使用所述材料和结构。
术语卤基、卤素、烷基、环烷基、烯基、炔基、芳烷基、杂环基、芳基、芳族基和杂芳基在本领域中已知，并且定义于US 7,279,704第31-32列中，所述专利以引用的方式并入本文中。
当前显示器架构和制造能力典型地不允许低功耗并且高分辨率的OLED显示器。举例来说，并排(SBS)架构典型地可以实现相对低功耗(和因此良好寿命)，但此架构可能需要相对高分辨率蔽荫掩蔽。此类技术通常限于约250dpi分辨率。为了实现更高分辨率，使用白色装置与滤色片结合的架构可以用以避免图案化OLED发射层。然而，此类技术典型地遭受相对较低效率和因此较高功耗，这还会减少寿命。这些约束条件在某种程度上可以通过利用RGBW像素架构来克服，所述架构使用未滤波的白色子像素和通过在其它白色子像素上利用滤色片以个别色彩发射的装置两者。与相当RGB SBS显示器相比，此架构通常被视为产生更差图像品质，并且典型地又具有更低功耗和更差寿命。
本发明提供了像素分量布置，其在使用发射不超过两种色彩的发射装置和/或有限数目的变色层的同时提供了全色装置。本文所公开的实施例可以提供优于常规RGBW显示器的改进的性能，例如与常规RGB SBS显示器相比，有更低功耗和更长寿命，具有更少高分辨率掩蔽步骤，并且在更低分辨率下。也就是说，尽管如本文所公开的布置可以包括多个子像素或其它发射装置或区域，但在布置内可能有有限数目的色彩由布置内的发射装置或区域发射。作为一特定实例，如本文所公开的布置可以包括三个子像素。子像素中的两者可以包括发射具有相同色彩的光的发射区域(例如OLED)，子像素之一经滤波或以其它方式修改以在光由发射区域发射之后产生不同色彩。第三子像素可以包括发射具有与两个子像素内的第一发射区域不同的色彩的光的发射区域。因此，尽管子像素总体可产生具有三种或更多种色彩的光，但布置内的发射区域仅需要最初发射具有两种色彩的光。本文所公开的装置还可以使用与常规SBS布置相比简化的制造技术实现，因为可能需要更少掩蔽步骤。
在一实施例中，可以使用两个掩蔽步骤。在与常规RGB SBS显示器所需的三个掩蔽步骤相比时，这可以提供简化的制造。每个掩模开口面积可以大约是像素面积的一半，与常规SBS显示器中的三分之一相对。蔽荫掩模开口的面积相对于相同像素大小的常规SBS显示器的增加可以提供更高的像素密度。举例来说，与常规SBS技术相比，相同大小开口将提供多达约50％的显示器分辨率增加。在一些配置中，掩模开口的确切大小可以依据寿命匹配考虑因素而确定，以便优化通过每个子像素的电流并且因此改进总体显示器寿命。
使用本文所公开的技术，填充因数增加也是可能的，尤其对于顶部发射有源矩阵OLED(AMOLED)显示器，其可以相对于相同分辨率的常规三掩模像素化方法提供更高效率。这归因于如所公开的二掩模方法中的三个子像素的面积与常规三掩模方法相比的相对增加。使用如所公开的二掩模方法，至少一些子像素可能需要更少电流来由显示器显现相同亮度。这可以产生更高装置效率、更低电压和/或更长显示器寿命。
图3展示了适用于制造如本文所公开的像素布置的一实例掩蔽布置的示意图。在第一掩蔽沉积中，发射层结构或包括多个发射层的堆叠装置结构可以沉积在第一区域310中。第一区域含有一或多个发射具有第一色彩的光的发射层。第二掩蔽沉积可以在相邻或以其它方式邻近的区域320中进行，以沉积发射具有第二色彩的光的发射层或堆叠结构，所述第二色彩与第一色彩不同。两个变色层330、340然后可以安置在第二发射区域上，使得通过每个滤色片的光可以由第二色彩分别转换成第三和第四色彩，所述第三和第四色彩各自与第一和第二色彩不同。在一些配置中，第二发射区域的一部分可以保持未覆盖，使得所说明的布置可以提供具有四种独特色彩的光。在一些配置中，变色层330、340可以覆盖第二区域整体，使得所说明的布置提供具有三种独特色彩的光。尽管图3中出于说明的目的展示为安置得在其之间具有一定距离，但应理解，一般来说，滤色片可以安置得紧邻彼此，使得无黄色光在滤色片之间的区域中发射。类似地，每个滤色片可以延伸到黄色发射区域的适当边缘，使得无黄色光由紧邻变色层的边缘发射。发射层或堆叠结构中的每一者可以包括一或多种发射材料，其中的每一者可以是磷光或荧光的。更一般来说，每种发射材料可以包括本文所公开的发射材料、层和/或结构中的任一者。
作为一特定实例，第一掩模沉积310可以提供蓝色装置，其可以是单一EML结构或含有多于一个EML的堆叠装置。如本领域中已知，可能需要堆叠装置来提供延长的寿命和/或减少的图像粘滞；在其它布置中，为了减小制造成本和复杂性，单层发射装置可以是优选的。蓝色OLED可以是磷光或荧光的。第二掩模沉积320可以提供黄色装置，其可以例如通过组合红色和绿色发射体而制得。更一般来说，黄色装置可以使用发射材料和/或层的任何适合组合来提供。作为特定实例，单独的红色和绿色发射体可以提供于一个混合层中；于二EML装置内的单独层中；于在堆叠内的一个OLED中具有红色EML并且在另一者中具有绿色EML的堆叠装置中；于使用含有黄色发射体的单一EML的黄色装置中；或于含有两个黄色EML的堆叠装置中。因此，在一些配置中，发射区域可以通过多种发射材料提供，其中的每一者具有与区域的整体最终色彩不同的发射光谱或峰值发射波长。还可以使用各种组合，但有利地任何所选组合都可以使用相同第二掩模布置来沉积。在完成的实例配置中，蓝色装置通过一个阳极和相关有源矩阵控制电路控制。黄色装置分成三个子像素，黄色、绿色和红色。每个子像素然后通过其自身的阳极和相关有源矩阵控制电路控制。黄色子像素使用来自黄色OLED的未滤波的黄色光。绿色子像素通过将绿色滤色片放置在黄色OLED上而获得，并且类似地，红色子像素通过将红色滤色片放置在黄色OLED上而获得。因此，所得像素布置具有四个子像素，红色、绿色、蓝色和黄色(RGBY)。此类布置可以是有利的，因为蓝色性能可能不像常规RGBW显示器中那样受滤色片限制，但可以具有与常规RGB SBS显示器中相同的优化寿命。此外，在常规RGBW布置中，绿色滤色片经配置以防止尽可能多的蓝色和红色光透射。因此，带通滤色片典型地用作绿色滤色片。在黄色光用作多分量光源的如本文所公开的RGBY布置中，绿色滤色片可以经配置以防止仅红色光透射，因为多分量光不包括蓝色分量。因此，可以使用截止滤色片代替带通滤色片，其可以提供相对更大效率和色彩饱和度。
本文所公开的实施例在不需要高饱和红色或绿色时可以使用未滤波的黄色光以改进显示器效率。在操作中，未滤波的黄色装置可以以与常规RGBW显示器中的白色类似的方式使用，并且类似算法可以用于信号处理。为了显现特定不饱和色彩，黄色光可以与三种个别红色、绿色或蓝色原色混合，这可以提供比仅单独使用红色、绿色或蓝色原色更高的效率。使用此技术的全色显示器可以具有比常规SBS RGB布置高仅约12％的功耗，与常规RGBW布置形成对比，所述常规RGBW布置典型地具有比SBS RGB布置高约50％的功耗。即使红色和绿色子像素效率总体降低25％，也可以实现此功率降低水平。举例来说，滤色片可以降低单独红色和绿色的效率50％，但未滤波的黄色子像素可以恢复大多的此损失。
本文所公开的实施例类似地可以提供增加的显示器色彩范围。举例来说，参考图11，黄色多分量光源可以经配置，以使得其发射具有位于所鉴别的纯红色与绿色点之间的“RG线”上的CIE坐标(例如所说明的点1104)的光。在一些实施例中，所鉴别的红色和绿色点可以对应于由对应的子像素中的发射区域发射的“纯”色彩。或者，黄色多分量光源可以经配置以发射位于RG线外(例如点1108)、沿着所说明的曲线1100任一点等的光。使用此类多分量光源可以通过允许使用RG线外的CIE区域而增加可用显示器色域。根据本文所公开的各种布置，色域的增加可以在黄色多分量光源经滤波以提供红色和/或绿色光时实现或使用，或其可以在使用未滤波的黄色光源时使用。因此，在一些配置中，可能需要黄色多分量光源具有位于1931 CIE图上的RG线外的CIE坐标。
图4展示了根据本文中所公开的一实施例的像素布置的示意图。如关于图3所描述，布置包括四个子像素410、420、430、440。一个子像素410包括一或多个发射具有第一色彩的光的发射装置或区域。其它子像素420、430、440使用发射具有第二色彩的光的发射区域构筑。变色层432、442可以安置在发射区域434、444两者中的每一者上。第三子像素420保持未滤波，产生具有四个子像素的像素布置，所述子像素各自提供具有不同色彩的光。
在一些配置中，可以使用额外变色层。举例来说，蓝色变色层可以安置在蓝色发射区域410上以修改蓝色子像素处所得的光谱输出。此类配置的一实例展示于图15中，其中蓝色变色层安置在蓝色发射区域上，而其它发射区域和变色层与图4中展示的相同。尽管为了清楚起见通常展示为蓝色变色层和蓝色发射区域，但蓝色变色层可以是浅蓝色或深蓝色变色层。类似地，蓝色发射区域可以是深蓝色或浅蓝色发射区域。
如关于图3所描述，每个子像素可以通过相关控制电路控制。实例对照电路出于说明的目的展示于图4中，各种控制元件加阴影以匹配受控制的发射区域。控制电路的特定布置仅作为实例提供，并且如本领域的技术人员容易显而易知，可以使用任何适合控制电路。
在本领域中的一般用语中，“子像素”可以指与任何变色层结合的发射区域，其可以是单层EML、堆叠装置等，所述变色层用以修改由发射区域发射的色彩。举例来说，子像素430包括发射区域434和变色层432。如本文所用，子像素的“发射区域”是指最初用以产生用于子像素的光的任何和全部发射层、区域和装置。子像素还可以包括与发射区域呈堆叠方式安置、影响最终由子像素产生的色彩的额外层，例如本文所公开的变色层，但此类变色层典型地不被视为如本文所公开的“发射层”。未滤波的子像素是排除色彩修改组件(例如变色层)但可以包括一或多个发射区域、层或装置的子像素。
在一些配置中，“发射区域”可以包括发射具有多个色彩的光的发射材料。举例来说，黄色发射区域可以包括多种材料，当每种材料在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，个别材料典型地并非经布置以使得其可以独立地激活或寻址。也就是说，含有所述材料的“黄色”OLED堆叠无法被驱动以产生红色、绿色或黄色光；实际上，所述堆叠可以作为整体被驱动以产生黄色光。此类发射区域可以称为黄色发射区域，尽管在个别发射体的水平下，所述堆叠不直接产生黄色光。如下文更详细地描述，发射区域中所用的个别发射材料(如果多于一种)可以放置在装置内的同一发射层中，或放置在包含发射区域的OLED装置内的多个发射层中。如下文更详细地描述，本文所公开的实施例可以提供OLED装置(例如显示器)，其包括有限数目的发射区域色彩，同时包括比发射区域的色彩数目更多的子像素或其它OLED装置色彩。举例来说，如本文所公开的装置可以仅包括蓝色和黄色发射区域。子像素的其它色彩可以通过使用与黄色或蓝色发射区域呈堆叠方式安置的变色层来实现。在一些情况下，由子像素提供的一般色彩可以与由界定子像素的堆叠中的发射区域提供的色彩相同，例如其中深蓝色变色层与浅蓝色发射区域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子像素的堆叠中的发射区域提供的色彩不同，例如其中绿色变色层与黄色发射区域呈堆叠方式安置以产生绿色子像素。
在一些配置中，发射区域和/或发射层可以跨越多个子像素，例如其中额外层和电路经制造以允许发射区域或层的部分可单独寻址。
如本文所公开的发射区域可以与如本领域中典型地参考和如本文所用的发射“层”区分。在一些情况下，单一发射区域可以包括多个层，例如其中黄色发射区域通过依序红色和绿色发射层制造以形成黄色发射区域。如先前所描述，当此类层存在于如本文所公开的发射区域中时，所述层在单一发射堆叠内不可个别寻址；实际上，所述层被同时激活或驱动以产生光的所要色彩用于发射区域。在其它配置中，发射区域可以包括具有单一色彩的单一发射层，或多个具有相同色彩的发射层，在所述情况下此类发射层的色彩将与或在光谱的相同区域中与发射层所安置于的发射区域的色彩相同。
在一些配置中，更少子像素可以用以实现全色装置或像素布置。图5展示了使用三个子像素510、520、530的一实例布置。类似于图4中展示的实例，第一子像素510可以通过以下方式产生：在单一发射层或堆叠布置中通过掩模沉积一或多个发射区域，和保持所得子像素未滤波。其它两个子像素520、530可以在单一掩蔽沉积期间沉积。如先前所描述，其各自可以包括一或多种发射材料和/或层，并且可以是个别发射层或堆叠装置。变色层532然后可以安置在发射区域中的一或多者上，以产生具有三个具有不同色彩的子像素的全色布置。
作为一特定实例，两个掩蔽步骤可以是蓝色和绿色。也就是说，在第一掩蔽沉积技术中，蓝色层或堆叠可以沉积于对应于第一子像素510的区域中。绿色层或堆叠装置可以在第二掩蔽沉积中沉积于对应于第二和第三子像素520、530的区域中。绿色子像素520提供了未滤波的绿色光。红色子像素530使用具有相对高转换效率的变色层532(例如绿色到红色变色层)，以将由绿色装置530发射的绿色光转换成红色光。此类配置可以产生如下显示器，其具有比相当常规RGB SBS显示器更多达50％的分辨率，具有极小或不具有功耗增加或相关寿命减少。此类方法还可以通过不“损失”归因于常规滤色片使用的那么多的光(代替地使用变色层以提供第三色彩)而改进显示器效率。
作为另一实例，蓝色变色层可以如先前所描述安置在蓝色发射区域上。此类配置展示于图16中。如先前所描述，蓝色变色层可以是浅蓝色或深蓝色变色层，并且蓝色发射区域可以是深蓝色或浅蓝色发射区域。
图6展示了配置的示意图，其中两个掩蔽步骤是蓝色和黄色，即一或多个蓝色发射层在一个掩蔽沉积期间沉积，并且一或多个黄色发射层在另一掩蔽沉积期间沉积。如同图6一样，所说明的配置仅使用三个子像素，红色、绿色和蓝色。在此实例中，绿色子像素使用绿色滤色片以将来自黄色OLED的光转换成绿色，红色子像素使用红色滤色片以将来自黄色OLED的光转换成红色，并且蓝色子像素使用来自蓝色OLED的未滤波的光。类似配置可以使用除所展示的特定滤色片以外或之外的变色层。
作为另一实例，蓝色变色层可以如先前所描述安置在蓝色发射区域上。此类配置展示于图17中。如先前所描述，蓝色变色层可以是浅蓝色或深蓝色变色层，并且蓝色发射区域可以是深蓝色或浅蓝色发射区域。
在一些配置中，一或多个子像素的效率可以通过使用变色层代替常规滤色片(作为如本文所公开的变色层)或除了所述常规滤色片之外还使用变色层而增强。举例来说，参考图6中展示的实例，具有相对高的从黄色向红色转换效率的红色变色层可以放置在黄色OLED与红色滤色片之间。此类配置可以增强红色子像素效率。更一般来说，使用与OLED或OLED和滤色片呈堆叠方式安置的变色层可以增强所述子像素的效率。
本文所公开的其它配置可以使用额外变色层，并且可以包括安置在多个发射区域或多种类型的发射区域上的变色层。图7展示了使用具有两种色彩，浅蓝色710和白色720的发射区域的一实例掩蔽布置。掩蔽区域可以如先前所公开用以沉积每种色彩的发射区域。各种变色层也可以安置在所得发射区域上以产生全色像素布置。在图7中展示的实例中，深蓝色滤色片730、红色滤色片740和绿色滤色片750安置在对应的白色发射区域上以形成三个具有那些色彩的子像素，而浅蓝色发射区域保持未滤波以形成浅蓝色子像素。此类配置可以用以通过按需要使用浅蓝色和深蓝色子像素而增强总体蓝色寿命，如美国专利公开案第2010/0090620号所描述，所述专利公开案的公开内容以全文引用的方式并入。如先前所描述，可以除关于图7所描述的特定滤色片之外还使用或代替所述特定滤色片而使用其它变色层。
图8展示了对应于图7中展示的沉积布置的一实例像素布置。类似于图4中展示的布置，图7的布置包括未滤波的子像素810，和三个子像素820、830、840，其中的每一者分别由发射区域821、831、841和滤色片822、832、842形成。在图7中展示的实例中，未滤波的子像素810是浅蓝色子像素，并且滤色片822、832、842分别是深蓝色、红色和绿色。特定发射色彩和滤色片仅说明性展示，并且可以在不脱离本文所公开的实施例的范围的情况下使用各种其它色彩、变色层和组合。
在一实施例中，在两个掩蔽沉积操作中的每一者期间沉积的每个发射区域可以与变色层组合以形成一或多个像素。图9展示了一实例布置，其中每种类型的发射区域与一或多个变色层组合以产生多个子像素。举例来说，两个掩蔽区域可以对应于浅蓝色发射区域910和黄色发射区域920，其中的每一者可以在如先前所描述的两个掩蔽步骤之一中沉积。深蓝色变色层930可以与浅蓝色发射区域910组合以形成深蓝色子像素。红色和绿色变色层930、940分别各自可以与黄色发射区域的一部分组合以形成红色和绿色子像素。浅蓝色发射区域还可以保持未滤波以形成浅蓝色子像素。如关于图7所描述，使用浅和深蓝色子像素可以改进性能和装置寿命。另外，相对长的浅蓝色寿命可以延长总体显示器操作并且提供改进的功率效率，因为浅蓝色子像素是未滤波的。
图10展示了对应于关于图9所描述的掩模和变色层布置的像素布置。如所展示，四个子像素由两个具有第一色彩的发射区域(其中之一是未滤波的)和两个具有第二色彩的发射区域产生。根据图9的实例，浅蓝色子像素由未滤波的浅蓝色发射区域形成，深蓝色子像素由浅蓝色发射区域和深蓝色变色层形成，红色子像素由黄色发射区域和红色变色层形成，并且绿色子像素由黄色发射区域和绿色变色层形成。特定发射色彩和变色层仅说明性展示，并且可以在不脱离本文所公开的实施例的范围的情况下使用各种其它色彩、变色层和组合。
各种技术可以用以制造本文所公开的布置。一般来说，可能需要光学腔(即关于来自装置的光学特性优化的层厚度，其不需要或具体指微腔)用于每个待针对所述色彩调节的色彩。然而，此类限制可能需要每个子像素堆叠具有不同光径长度，增加了制造工艺的复杂性。
举例来说，图21A和21B展示了用以实现如本文所公开的布置(例如图15中所示)的顶部发射(TE)和底部发射(BE)配置。在此布置中，输送层跨越所有子像素具有共同厚度。对于顶部发射装置，罩盖层(CPL)也可以是所有子像素共用的。如图21A和21B中所示的布置制造可能需要使用仅两个高分辨率掩模以分别沉积蓝色和黄色发射层。如更详细地描述，蓝色和黄色发射层的各种区域可以用作单独子像素中的单独发射区域，其可以是相同或不同色彩。也就是说，如本文所公开，在单一沉积步骤期间沉积的OLED发射材料可以用以产生多个子像素和子像素的多种色彩。
作为另一实例，图22A和22B展示了顶部和底部发射装置，其中另一掩蔽步骤用以在共用HTL与黄色发射层(EML)之间沉积另一厚度的材料，例如空穴输送层(HTL)材料、电子阻挡层(EBL)材料、空穴注入层(HIL)材料等。此类配置可以增加黄色发射层和/或相关子像素的外部效率。或者或另外，所述额外掩蔽步骤可以用以在黄色EML与共用电子输送层(ETL)之间沉积额外ETL和/或HBL材料。如下文更详细地描述，此类额外材料的使用可以用以将子像素配置成具有尤其适于由子像素发射的光的色彩的光径长度。额外掩蔽步骤可以用于绿色和红色子像素。
作为另一实例，图23A和23B展示了一配置，其中阳极可以单独地图案化以独立地优化来自每个子像素的发射。作为特定实例，两个阳极可以用于黄色和蓝色子像素；或三个阳极可以用于黄色、蓝色和红色或绿色子像素；或四个阳极可以用于黄色、蓝色、红色和绿色子像素。此类配置可以增加每个相关子像素的效率、寿命和色彩。对于底部发射装置，这些配置可以通过具有较厚TCO而实现。对于顶部发射架构，可以使用金属反射隔片和/或TCO阳极。在此情况下，反射隔片长度是像素光学腔的一部分，因此单独地图案化TCO与反射金属之间的隔片可以允许光学腔针对每个子像素被调节到所要色彩。
应理解，多个层出于说明的目的展示于图21-23中，但并非所展示的全部层都是需要的，除了如关于每个实例具体指示，可以使用其它层，并且可以使用其它层布置。
如先前所指示，在一些实施例中，可能有利的是不同子像素基于与子像素相关的光学腔被“调节”到特定色彩或色彩范围，所述光学腔可以是或可以不是微腔。在一些实施例中，在像素内的子像素之间光径长度可以不同。各种技术可以用以实现不同光径长度(即不同光学厚度)，使得每种显示器色彩(例如，红色、绿色、蓝色和黄色)可以具有可以改进或优化所得色彩和效率的特定光学厚度。在一些实施例中，这些方法独立于或不会负面影响发射层的图案化要求或本文所公开的掩蔽沉积技术所需的分辨率，并且因此可以避免常规沉积技术可能会强加的非所要复杂性。本文所公开的实施例还可以用以例如优化顶部发射架构的空腔，其中仅共同厚度的有机层在发射层外使用，例如其中发射层待通过OVJP图案化。
在一些实施例中，用于个别子像素的各个层可以使用用以沉积发射层的相同掩模和/或印刷技术产生。举例来说，假定每个子像素的共振节点相同，蓝色光学堆叠将是最薄的，继而按厚度增加次序是绿色、黄色和红色。蓝色子像素可以通过使用如用以沉积蓝色发射层的相同掩模和/或印刷技术图案化HTL用于蓝色子像素而光学地调节。类似方法可以用于其它子像素，例如如本文所公开的由黄色OLED沉积形成的绿色子像素。在此类配置中，可以添加额外光学厚度以优化黄色和红色子像素。也就是说，可以优化黄色子像素HTL厚度以用于绿色子像素，并且可以进行额外空腔修改以优化黄色和红色子像素。更一般来说，单一掩模和/或沉积技术可以用以图案化子像素内的一或多个层以获得特定针对于和/或优化用于子像素的光径长度，同时向像素布置内的其它子像素提供不同光径长度。
在一实施例中，每个子像素的不同光径长度可以通过以下方式形成：图案化电极(例如阳极)，以使得电极的区域在子像素的每个有机堆叠下具有不同厚度。图57展示了此类配置的一实例。在所述实例中，电极材料5740在每个OLED有机堆叠5751、5752、5753下可以具有不同厚度。与特定OLED堆叠或子像素呈堆叠方式安置的电极材料可以称为电极堆叠。举例来说，电极堆叠在OLED堆叠5751下比电极堆叠在OLED堆叠5752和5753下更薄。在图57中展示的实例中，有机堆叠5752和5753具有相同厚度，导致对应的子像素的总厚度不同。相比之下，有机堆叠5751和5753具有不同厚度，但对应的子像素具有相同或大致相同厚度。不同相对厚度可以由不同制造工艺产生。举例来说，如果电极5740经图案化并且共用输送层跨越子像素使用，那么有机堆叠可以大致具有相同厚度。更一般来说，每个子像素可以具有与其它子像素相同或不同的厚度，和/或每个有机堆叠可以具有与其它有机堆叠相同或不同的厚度。每个子像素内的有机层的厚度也可以相同或不同，例如取决于用以制造各个层的不同制造技术。在一些实施例中，像素中子像素中的一些或全部内的有机层的总厚度可以相同。一般来说，如果一者在另一者的3％、2％或1％内，那么两个层或堆叠可以被视为具有相同厚度，和/或两个光径长度可以被视为相同。举例来说，如果第一有机堆叠的光径长度比第二有机堆叠高或低不大于3％，那么第一和第二堆叠被视为具有相同光径长度。或者或另外，每个子像素内的相同类型的有机层中的一些或全部可以与在其它子像素中的一些或全部中相同，如本发明通篇所说明。举例来说，在像素内的一或多个子像素中一或多个输送、阻挡、注入和/或发射层的厚度可以相同。
例如图57中展示的结构可以例如使用电极和/或其它材料的重复沉积、光阻、蚀刻和/或剥离工艺制造以针对个别子像素产生单独光径长度。一般来说，电极可以经图案化，以使得透明层(例如透明导电氧化物层)具有不同光学厚度，因此如图57中所示在电极垫与反射器之间提供不同光学厚度和路径长度。
制造结构以提供不同光径长度和因此增强来自不同子像素的光输出可以通过使用半导体制造工艺(例如剥离、沉积和蚀刻)实现。这些工艺可以在沉积有机层之前作为背板制造工艺的一部分进行。光径长度可以通过以下方式改变：在反射器与有机层之间沉积透明层，和针对子像素的发射波长调节透明层的厚度。或者或另外，透明层的组成可以通过改变成分的比率而修改以例如修改材料的折射率。作为一特定实例，在SixNy膜中，膜中的Si比N的比率可以经选择以实现膜的所要折射率。此类布置可以通过沉积与湿式蚀刻、沉积与干式蚀刻和剥离沉积的组合实现。一般来说，每种技术还可以利用图案化光阻以界定个别子像素空腔。
在沉积和蚀刻技术中，一或多个材料层安置在反射层与电极之间，以改变电极的不同区域中的电极堆叠的厚度。举例来说，二氧化硅和氮化硅层可以在金属反射层顶部上、在ITO阳极下制造。蚀刻化学反应经选择以具有良好的二氧化硅与氮化硅之间的选择性，以使得底层可以用作蚀刻终止层。如更详细地描述，干式蚀刻和湿式蚀刻两者都可以用以获得所要光径长度。图58展示了一组子像素的示意图和像素下的空腔层的截面。在实例结构中，可以首先沉积和图案化二氧化硅，继而沉积和图案化氮化硅。二氧化硅层然后形成针对氮化硅蚀刻的蚀刻终止层。二氧化硅和氮化硅的厚度可以经选择以向个别子像素(例如绿色和红色子像素)提供恰当光径长度。因此，图58中展示的实例展示了具有三个不同光径长度的区域：一个区域，其中在反射器上不存在氧化物或氮化物膜，一个区域，其中在反射器上仅存在氮化物膜，和一个区域，其中在反射器上存在氧化物膜和氮化物膜两者。
作为一特定实例，如图58中所示的结构可以通过在衬底和/或反射层上毯覆式沉积SiO2而制造。然后在SiO2层上图案化光阻，并且使用例如缓冲HF(湿式蚀刻)或NF3(干式蚀刻)蚀刻SiO2层，之后去除光阻。类似地，在SiO2层和反射层上沉积毯覆式Si3N4层，继而沉积光阻层。然后使用例如H3PO4:H2ONF3/O2/N2(湿式蚀刻)或NF3/O2/N2(干式蚀刻)蚀刻Si3N4。然后去除光阻，并且可以在剩余层上沉积以虚标记(hash mark)展示的毯覆式ITO或其它电极材料层。
图59展示了根据一实施例的另一实例结构。例如图59中展示的结构可以通过例如以下方式制造：重复沉积毯覆式ITO层，图案化光阻层，沉积下一ITO层，和进行剥离技术以去除前一ITO层的一部分。举例来说，ITO层5910、5920、5930可以使用介入光阻和剥离技术在依序ITO层之间按次序沉积。例如图60中展示的类似结构可以通过使用相同通用工艺利用用于光阻层的不同掩模获得。举例来说，ITO层6010、6020、6030可以使用介入光阻和剥离技术在依序ITO层之间按次序沉积。
在一些实施例中，共同阳极结构可以用于多个子像素，并且例如OVJP的沉积技术可以用以图案化不同子像素的不同光学长度。举例来说，不同HTL厚度可以用于子像素的不同色彩，例如用于如本文所公开的四色显示器中的黄色和红色子像素。或者或另外，OVJP可以用以在‘无掩模’工艺中沉积较厚HTL材料。当考虑使用OVJP沉积非发射区域(例如HTL)时，关于由OVJP‘溢出’的问题是微小问题。与OVJP的其它常规用途形成对比，在本文所公开的实施例中，由OVJP溢出到邻近子像素中很可能对邻近子像素性能具有极小或微小效应。如果HTL通过OVJP对于不同子像素以多个不同厚度沉积，那么通常与OVJP沉积相关的杂质问题可以通过在HTL上沉积共用EBL、HBL或类似层防止EML界面与OVJP层接触而减轻。共用层还可以增加单独类型的子像素的效率，例如增加黄色和红色子像素的外部效率。或者，高分辨率掩模步骤可以在一或多个发射层与共用ETL或其它共用层之间添加额外ETL、HBL或其它材料。如果ETL通过OVJP以多个不同厚度沉积，那么与OVJP沉积相关的任何杂质问题可以通过在EML上沉积共用HBL而减轻。这防止了EML界面与OVJP层的接触。如本文所公开的OVJP技术可以允许制造具有不同色彩的装置(例如顶部发射OLED装置)，其中OVJP用以选择性地沉积发射层。这允许全部共用输送层都可以被利用，因此允许每个OLED子像素色彩具有优化的光学堆叠。
使用本文所公开的技术，可以制造适用于装置(例如OLED显示器)中的全色像素布置，其中每个像素包括彼此侧向相邻安置在衬底上的具有不超过两种色彩的发射区域。如本文所用，“侧向相邻”是指与彼此不呈堆叠方式安置但可以具有不同厚度和/或安置在相对于衬底彼此相邻的OLED堆叠内的不同点的子像素或区域。举例来说，两个相邻子像素可以都包括具有相同色彩的发射区域。每个发射区域可以具有不同厚度，并且可以在平行于衬底的方向上与每个其它发射区域不完美地对准或根本不对准。此类区域被视为彼此侧向相邻，因为其不处于共用OLED堆叠中，并且因为其彼此相邻安置在共同衬底或其它层上。像素布置中的每个像素包括多个子像素，其中的每一者可以经配置以发射具有与像素中的其它子像素不同的色彩的光，并且其中的每一者可以具有与像素中的每个其它子像素不同的光径长度。举例来说，像素可以包括红色、黄色、绿色和/或蓝色子像素，其中的每一者可以具有经配置以优化由所述子像素发射的相应色彩的输出的光径长度。如本文所用，子像素或其它布置的“光径长度”是指子像素内、例如子像素内电极的反射表面与电极的与所述反射表面相对的外表面之间的光程。光径长度是指子像素内的光可横穿的距离，并且可以针对构成子像素的堆叠内材料的不同折射率而加权。因此，子像素的光径长度是指子像素堆叠中的每种材料在反射表面(在装置的一侧上)与透明表面(其中光在另一侧上离开装置)之间的光径长度的总和，每个光径长度等于材料的厚度与材料的折射率的乘积。典型地，光径长度排除了上面制造有装置的衬底的厚度。
在一些实施例中，一或多个子像素可以具有与像素内的一或多个其它子像素相比相同、大致相同或不同的光径长度。举例来说，当两个子像素在子像素之间包括一些或全部共用层时，其可以具有相同光径长度，可能排除了安置在每个子像素中的变色层。也就是说，第一子像素可以具有与一个、两个或三个安置在同一像素内的其它子像素不同的光径长度。
如先前所描述，不同光径长度可以在每个子像素内由与用以产生光的有机OLED堆叠呈堆叠方式安置的电极堆叠产生。举例来说，图56-60展示了电极布置的实例，其中透明层和/或电极材料经配置以形成相对于衬底具有不同高度的三个电极堆叠。当OLED与所说明的电极堆叠呈堆叠方式安置时，其可以归因于不同电极堆叠高度而具有不同光径长度。或者或另外，OLED堆叠自身可以具有不同高度，例如其中不同厚度的输送和/或阻挡层用于每个子像素内。OLED堆叠高度与电极堆叠高度的组合可以产生具有相同或不同光径长度的子像素。图61A展示了一实例布置，其中使用图59中展示的实例电极堆叠布置，三个实例子像素具有不同的光径长度。在所述实例中，三个子像素中的每一者包括发射堆叠6101、6102、6103，其当与由不同层5910、5920、5930形成的三个电极堆叠组合时产生具有三个不同光径长度的三个子像素。类似地，图61B展示了一配置，其中两个子像素6131、6132具有相同光径长度，所述光径长度与第三子像素6133的光径长度不同。尽管关于图56-61所展示和描述的实例为了清楚起见使用了三个子像素，但可以如本文所公开使用包括四个子像素的类似布置。
如本文所公开，子像素具有不同光径长度的布置中的每个子像素可以包括其它层和特征。举例来说，子像素可以具有经配置以针对特定色彩发射(例如黄色)优化像素的输出的光径长度。然而，子像素可以用以发射不同色彩光，例如绿色光。为了这样做，变色层可以与黄色发射区域呈堆叠方式安置于具有针对黄色发射优化的光径长度的子像素中。因此，如本文所公开，多个子像素可以具有相同色彩发射区域，并且可以具有针对所述色彩优化的路径长度，同时又经配置以发射具有不同色彩的光。
当使用顶部发射和/或空腔设计的OLED时，例如在如图36-39、41-43、46-51中所示的配置下和本发明通篇，如本文所公开将优化的光径长度用于一或多个子像素可以是有利的。此外，允许HTL或其它层材料沉积于条纹状、交叉影线或类似配置中的布置可以促进不同光径长度像素布置使用例如OVJP的技术的沉积。作为一特定实例，例如图25中所说明的配置可以使用OVJP沉积技术制造，同时针对不同子像素实现不同光径长度。
或者或除了先前描述的布置之外，本文所公开的实施例可以提供仅包括发射区域的两种色彩的OLED结构和/或在全色OLED显示器的每个像素内包括四个或更多个子像素的布置。除由发射区域发射的色彩以外的额外色彩可以例如通过使用如本文所公开的变色层实现。
举例来说，一些实施例提供了用于构筑叠加和/或空间色彩合成OLED像素架构的架构和方法。在此类实施例中，OLED沉积的一种色彩可以与一或多个其它沉积和/或衬底相邻定位和/或相对于一或多个其它沉积和/或衬底位于单独平面中。图24展示了一实例示意性布置，其中黄色(“Y”)子像素相对于衬底和蓝色(“B”)子像素位于单独平面中。在此配置中，Y子像素或B子像素任一者可以是基本上透明的。红色和绿色变色层然后可以叠加在黄色子像素中的每一者的一部分上以在最终装置中显现红色和绿色。
例如图24中展示的架构可以具有若干优于常规并排像素布置的优势。举例来说，其可以允许蓝色子像素的填充因数最大化以增加其寿命。蓝色子像素还可以是如本文更详细地公开的微腔，例如与基本上朗伯(Lambertian)发射Y子像素平面组合的顶部发射(TE)OLED。此类配置可以允许蓝色光谱针对色彩饱和度和效率被操纵，同时最小化与全部子像素都是顶部发射的全色显示器相关的负角相关性问题，即随角度而出现的色移和图像失真。对于既定分辨率，黄色子像素(包括红色和绿色变色的子像素)的寿命也可以增加，因为这些像素的孔径比可能因为每平面仅存在3个而非4个子像素而更高。黄色、红色或绿色子像素比蓝色的比率也可以大于1，即对于每个蓝色可以存在多于1个黄色、红色或绿色子像素。此类配置的一实例展示于图25中，其中在包括单一蓝色子像素的每个像素中存在多个黄色、红色和绿色子像素。显示器分辨率然后将由Y(RG)(即，具有红色和绿色变色层的黄色发射区域)子像素确定。此类配置对于全色OLED显示器和类似装置可以是可接受的，因为人类眼睛典型地在光谱的蓝色区域中具有相对不良空间分辨率并且因此对蓝色子像素的亮度相对不灵敏。尽管图25说明了蓝色子像素具有与组合Y(RG)子像素相同的面积的配置，但应理解，可以使用蓝色和黄色发射区域和/或蓝色、红色和绿色子像素具有不同相对大小的其它配置。
OLED子像素的两个平面可以以多种方式构筑。举例来说，在Y(RG)B显示器中，Y(RG)子像素和B子像素可以在单独背板上制造，并且然后连接在一起，背板之一是基本上透明的。或者，OLED平面可以在彼此顶部上在一个背板上制造。
在两个不同平面上制造OLED的另一方式用于与第二平面上的黄色子像素具有大致相同的大小的蓝色子像素，以使得来自第一平面的蓝色光不因第二平面的红色和绿色滤色片而损失和吸收。这将又产生比将全部四种色彩安置在一个平面中更高的填充因数显示器。因为红色和绿色仅为形成高饱和色彩所需，所以这些子像素与黄色和蓝色子像素面积相比典型地可以是相对小的。
图26展示了具有两个子像素平面的一实例装置配置。两个平面包括蓝色和黄色发射区域。绿色和红色通过使用与黄色发射区域的部分呈堆叠方式安置的变色层显现。在图26中展示的实例中，中心电极为两个子像素发射区域平面共用。
图27展示了具有两个子像素平面的一实例顶部发射装置配置。如同图26中展示的实例一样，红色和绿色通过使用与黄色发射区域的部分呈堆叠方式安置的变色层显现。在图27中展示的实例中，钝化层安置在子像素发射区域的平面之间。
更一般来说，本文所公开的实施例可以包括两个具有不同色彩的发射层，一个发射层的仅一部分与第二发射层叠加。如本文所用，如果一个层相对于衬底或类似参考安置在另一层上方或下方，那么两个层或区域“叠加”或一个层或区域与另一层或区域“叠加”。因此，如先前所描述，可以描述为在另一层“上方”或“下方”或比另一层更接近装置的“顶部”或“底部”的一个层也可以描述为与所述层“叠加”。变色层可以与第二发射层的一部分叠加。举例来说，如先前所描述，黄色和蓝色发射区域或层可以在装置内叠加，并且一或多个变色层可以相对于衬底与黄色发射层的不与蓝色发射层叠加的一部分叠加。额外变色层可以与第二发射层的其它部分叠加，例如其中红色和/或绿色变色层与黄色发射区域叠加。在一实施例中，装置可以包括具有恰好两种色彩的发射层或区域，并且装置可以发射具有至少四种色彩的光。
如先前关于包括叠加的蓝色和黄色层的实例装置所描述，一个层可以相对于另一层的发射充当空穴输送或类似层，即所述层可以用以输送空穴用于在第一层内重组，同时在与第一层叠加的区域中自身产生极小或不产生发射。介入电极和/或钝化层可以安置在两个层之间，如先前在图22-23中所展示和关于所述图所描述。因此，如先前所描述，具有一种色彩的发射区域可以包括如下层中的一些或全部，所述层可以提供所述色彩在装置中别处的发射区域中的发射，同时在装置的不同部分中促进具有另一色彩的发射区域的最终发射。
本文所公开的本发明的实施例可以使用多种驱动方案。在许多实施例中，四个子像素可以可用以显现每个色彩。典型地，可能需要仅三个子像素来显现特定色彩；因此有多种选项可用于用以显现所述色彩的电驱动配置。举例来说，图12展示了具有位于根据本文所公开的一实施例的RG线外的纯红色、绿色和蓝色以及多分量黄色光源的坐标的1931 CIE图。在如本文所公开的四子像素布置中，当显现GBY空间1210中的色彩时，不需要红色子像素；类似地，如果待显现的色彩在RBY空间1220内，那么不需要绿色子像素。图13说明了在不使用红色子像素的情况下显现的一实例色彩点，即位于图12中的GBY空间1210内的点。如所展示，在RGBY布置中，实例点的像素的初始贡献对于红色、绿色和蓝色子像素可以分别是R0、G0、B0。在如本文所公开的RGBY布置中，黄色、绿色和蓝色子像素的等效贡献可以分别是Y'、G'、B'。值得注意的是，红色子像素不必用以显现所要色彩。
根据本文所公开的实施例的另一驱动布置是使用黄色和蓝色子像素固定白色点。所要色彩然后可以通过使用绿色或红色子像素显现，取决于色彩位于GBY还是RBY空间内。图14展示了如先前所公开鉴别红色、绿色、蓝色和黄色点的CIE图。白色点1404可以如所展示使用仅蓝色和黄色子像素的组合沿着BY线确定。属于GBY空间中(即BY线的绿色侧上)的色彩点1400因此可以通过除了蓝色和黄色子像素之外还使用绿色子像素显现。类似地，BYR空间中(即BY线的红色侧上)的点可以使用蓝色、黄色和红色子像素显现。因此，本文所公开的实施例提供了多种驱动布置，并且与常规RGBW和类似布置相比可以提供额外柔性、效率和色彩范围。
本文所公开的发射区域、层或装置可以是单层发射层，或其可以是堆叠装置。每个发射区域、层或装置还可以包括多种发射材料，其当结合操作时向组件提供适当色彩光。举例来说，黄色发射区域可以以适当比例包括红色和绿色发射材料两者以提供黄色光。类似地，任何发射区域或装置可以是堆叠装置或以其它方式包括具有子色彩的发射子区域，所述发射子区域用以向所述区域或装置提供所要色彩，例如其中具有红色和绿色装置的堆叠配置用以提供黄色发射区域。其各自还可以包括提供具有相同色彩或在相同区域中的光的多种发射材料。此外，除非具体相反指示，否则本文所公开的配置中任一者中所用的每种发射材料可以是磷光、荧光或混合的。尽管如本文所公开的单一发射区域可以包括多种发射材料，但其可以描述为仅发射单一色彩，因为典型地其将不被配置成允许使用发射材料中的仅一者。举例来说，黄色发射区域可以包括红色和绿色发射材料两者。此类区域在本文描述为黄色发射区域并且被视为单一色彩发射区域，因为红色和绿色发射材料无法独立于彼此被激活。
根据所公开的标的物的实施例，包括至少四个子像素的像素可以基于与色彩信号相关的投影被驱动。子像素可以对应于或包括含有两种或更少色彩的发射区域，例如蓝色发射区域和黄色发射区域。多个子像素可以如先前所描述由单一发射区域，例如通过使用光学耦合到子像素之一的部分的变色层而形成。此类像素布置可以包括不超过两个变色层。
在操作中，界定或以其它方式提供将由像素产生的预期色彩的色彩信号被用以驱动像素。作为一实例，含有数千个像素的显示器可以经配置以在既定时间显示汽车的图像。特定像素可以定位于显示器的一区域中，使得为了显示汽车，由所述像素输出的预期色彩是由hex值#FFA500表示的橙色。代替驱动全部四个子像素，可以驱动四个子像素中的三者，使得由常规显示器中的原色子像素(例如，绿色子像素)发射的光可以代替地由二次色像素(例如，黄色子像素)发射。此外，在被驱动的四个子像素中的三者中，原色子像素(例如，红色子像素)可以在基于二次子像素(例如，黄色子像素)较低的量值下被驱动，所述二次子像素发射在无二次子像素被驱动时原色子像素(例如，红色子像素)将发射的光的一部分。
如本文所公开，色彩空间可以由一或多个子像素界定。色彩空间可以对应于基于一或多个子像素的色彩发射范围可用的色彩范围。三子像素色彩空间的一实例展示于图18中。三个轴(红色、蓝色和绿色)表示了基于三个相应红色、蓝色和绿色子像素可用的色彩空间，如框1800所展示。值得注意的是，色彩空间框1800内的任何色彩点都可以通过在对应于所述色彩点向每个相应子像素上的投影的水平下驱动红色、蓝色和绿色子像素而发射。二子像素色彩空间(例如图18中所说明的色彩空间的“切片”)的一实例展示于图20a中。此处，x轴2020由红色子像素的发射能力表示，并且y轴2010由绿色子像素的发射能力表示。值得注意的是，由两个轴表示的色彩空间内的任何色彩点都可以通过在对应于所述色彩点向每个相应子像素上的投影的水平下驱动红色和绿色子像素而发射。作为一更特定实例，由红色和绿色色彩空间表示的色彩空间内的色彩点2030可以如投影2032所展示投影到红色轴上并且可以如投影2034所展示投影到绿色轴上。色彩点2030可以通过在对应于2033(即，色彩点2030向红色子像素轴上的投影点)的值下驱动红色子像素和在对应于2031(即，色彩点2030向绿色子像素轴上的投影点)的值下驱动绿色子像素而发射。单一子像素色彩空间的一实例展示于图20b中。此处，唯一的轴2040对应于红色子像素的发射能力。值得注意的是，此红色像素的色彩空间内的任何色彩点都可以由轴2040上的点表示。作为一特定实例，点2045是可以通过在点2045自身处驱动红色子像素而发射的色彩点。应理解，用以展示单一子像素色彩空间的相同子像素或子像素类型可以是双重和/或三重子像素色彩空间的一部分。作为一特定实例，红色像素可以具有图20b中表示的发射能力，如图20a和18中的红色像素一样。
如先前所描述，如本文所公开的显示像素可以包括至少四个子像素。可以确定初始色彩信号向由四个子像素中两者界定的色彩空间上的投影。作为一实例，一种产生初始色彩信号中规定的色彩的方式是分别由红色、绿色和蓝色子像素发射红色、绿色和蓝色光。如本文所公开，或者，初始色彩信号可以投影到由子像素中两者界定的色彩空间(例如红色和绿色色彩空间)上。值得注意的是，初始色彩信号向由子像素中两者界定的色彩空间上的投影可以对应于发射对应于两个子像素的发射初始色彩信号的对应于两个子像素的部分所需的量值。
图18展示了使初始色彩信号投影到由两个子像素界定的色彩空间上的一说明性实例。如图18中所示，初始色彩信号可以由点1810表示。点1810可以表示，初始色彩信号是可以通过基于点1810的方向和量值驱动红色、绿色和蓝色子像素而发射的色彩信号。如本文所公开，为了使用两个子像素产生规定色彩，可以确定初始色彩信号向由红色和绿色子像素界定的色彩空间上的投影。此投影可以由如图18中所示的第一投影向量1802表示。将初始色彩信号投影到红色和绿色色彩空间上可以产生初始色彩信号的仅基于红色和绿色色彩空间的分量。换句话说，投影表示初始色彩信号的红色/绿色分量。
如先前所描述，色彩空间还可以针对单一子像素界定。如图20b中所示，在色彩空间仅是单一尺寸(作为界定用于驱动单一子像素的结果)时，用于单一子像素的色彩空间可以由线表示。单一子像素的色彩空间可以用于原色(例如，蓝色、绿色、红色)或可以用于二次色(例如黄色、洋红色、青色等)。作为一实例，黄色子像素可具有为红色和绿色色彩空间的因素的色彩空间。作为一说明性实例，如图18中所示，y向量1803表示黄色子像素的色彩空间。如所展示，黄色子像素的色彩空间可以由红色绿色色彩空间内的点表示，使得红色和/或绿色子像素可以被驱动以发射由黄色色彩空间表示的色彩点。
在确定色彩信号的第一投影之后，可以确定第一投影向由单一子像素界定的色彩空间上的第二投影。由单一子像素界定的色彩空间可以用于与二次色相关的子像素，使得所述二次色在于上面确定了第一投影的像素中的两个其它子像素的色彩空间内。换句话说，用于单一子像素的色彩空间可以是由像素中的两个其它相应子像素发射的至少两种其它色彩的组合。作为一实例，第二投影可以到由黄色子像素界定的色彩空间上，使得由黄色子像素发射的光可以是红色和绿色子像素的色彩空间内的光。在一说明性实例中，如图18中所示，用于黄色子像素的色彩空间可以由Y向量1804界定。如所展示，Y向量1804可以表示由黄色子像素界定的色彩空间。由第一投影向量1802表示的第一投影可以在点1811处具有末端。第一投影向量1802可以投影于Y向量1804上，使得第二投影对应于Y向量1804上的点1805。
第一投影的第二投影可以表示对应于两个其它子像素(两个子像素色彩空间与所述其它子像素相关)的两个分量的分量的单一子像素向量。作为一实例，如图18中所示，由点1805表示的向Y向量上的投影表示与第一投影的红色和绿色分量两者相关的色彩点。在此实例中，点1805表示第一投影向量的整个绿色分量并且表示整个红色分量少R向量1803(即，红色分量-R向量＝Y向量的红色部分)。作为一更特定实例，第一投影向量的点1811对应于200的红色值和150的绿色值(如图18中所示)。第一投影向量向Y向量1804上的投影产生了点1805。Y向量上的点1805表示整个绿色分量(即，150)并且表示100的红色分量值。此处，R向量可以表示100的剩余值，使得200的总体红色值由R向量加点1805处Y向量的红色分量表示。
根据所公开的标的物的实施例，对应于第二投影的子像素可以基于第二投影的量值被驱动。基于第二投影的量值驱动第三子像素可以导致发射代表了第一投影向由两个色彩像素表示的色彩空间上的分量中的一或多者的光。继续前一说明性实例，如图18中所示，黄色子像素可以基于与第二投影点1805相关的量值被驱动，使得黄色子像素发射与第一投影向量1802相关的绿色分量(150)的全部和第一投影向量1802的总红色分量(200)的红色分量(100)的一部分。值得注意的是，在与第二投影相关的量值下驱动黄色子像素可以有效地消除对于驱动绿色子像素的需要，因为绿色分量值(150)由黄色子像素发射。另外，在与第二投影相关的量值下驱动黄色子像素可以有效地降低红色像素为产生所要色彩需要被驱动的强度。所述降低可以对应于R向量的量值，使得当聚集时，黄色发射光的红色分量加R向量等于或基本上接近于第一投影向量的红色分量。此类配置可以比常规三色彩布置更高效节能，在所述常规布置中红色、绿色和蓝色子像素中的每一者都将需要在对应于所要色彩的红色、绿色和蓝色分量的水平下被驱动。
更一般来说，根据本文所公开的实施例，像素中的至少一个子像素可以不被激活以发射初始色彩信号。举例来说，如上文所述，所要色彩可以在根本不激活绿色子像素的情况下，通过使用黄色子像素获得所要色彩的绿色分量而实现。如上文所述，第二子像素可以基于第一投影与第二投影之间的差异被驱动，例如以上实例中的红色子像素。第三子像素可以基于如先前所描述的第二投影的量值被驱动，例如以上实例中的黄色子像素。最终，第四子像素可以基于初始色彩信号的相应色彩分量被驱动。举例来说，在关于图18描述的实例中，蓝色子像素可以在对应于色彩信号的蓝色分量的水平下被驱动。值得注意的是，可能根本不需要驱动第一子像素，因为第三子像素可以在包括第一子像素的所需要色彩分量的量值下被驱动。另外，第二子像素可以在降低的水平下被驱动，由于第三子像素在包括第二子像素的所需要色彩分量的至少一部分的量值下被驱动。值得注意的是，第三子像素可以发射等效于由第一和第二子像素发射的色彩的组合的色彩。
根据本文所公开的实施例，初始色彩信号可以由三种原色界定。举例来说，初始色彩信号可以由红色、绿色和蓝色坐标(R,G,B)界定。每种原色可以具有与其相关的子像素。另外，二次子像素可以发射具有色彩坐标(r',g',0)的光，使得其含有R和G两者的分量。二次子像素可以在((G×r′)/g′,G,0)下被驱动，其中(G×r′)/g′对应于初始信号(R,G,B)的红色色彩分量，并且G对应于初始信号的整个绿色分量。红色子像素可以在(R-(G×r′)/g′,0,0)下被驱动其中R-(G×r′)/g′对应于R的剩余部分，使得(G×r′)/g和R-(G×r′)/g′(即，二次子像素的分量和红色子像素的分量)组合等效于R，初始色彩信号的红色分量。因此，在二次子像素与红色子像素之间，覆盖初始色彩信号的R和G分量两者。对应于蓝色发射色彩的子像素可以在(0,0,B)下被驱动，使得在二次子像素、红色子像素和蓝色子像素之中，初始色彩信号(R,G,B)被复制。值得注意的是，在此实例中绿色子像素可以不被激活以发射初始色彩信号(R,G,B)。此处，在此实例中绿色子像素可以不被激活，因为g'/r'大于或等于G/R，这对应于能够发射整个绿色分量而非整个红色分量的二次子像素。以另一方式描述，在此情况下，向绿色/红色色彩空间上的投影对应于位于“黄色线”的“红色侧”(即，图18中所说明的R向量所属的侧)上的点。
作为另一说明性实例，如图19中所示，初始色彩信号可以由向量1901表示，并且初始色彩信号的第一投影可以确定到由红色和绿色子像素界定的色彩空间上。第一投影可以对应于第一投影向量1902。向Y向量1904上的第二投影可以被确定并且可以对应于Y向量上的点1905。点1905可以对应于第一投影向量1902的整个红色分量和第一投影向量1902的绿色分量的一部分。整个绿色分量可以由点1905加G向量1903表示，如图19中所示。
根据本文所公开的实施例，初始色彩信号可以由三种原色界定。举例来说，初始色彩信号可以由红色、绿色和蓝色坐标(R,G,B)界定。每种原色可以具有与其相关的子像素。另外，二次子像素可以发射具有色彩坐标(r',g',0)的光，使得其含有R和G两者的分量。二次子像素可以在(R,(R×g′)/r′,0)下被驱动，其中(R×g′)/r′对应于G的一部分，初始信号(R,G,B)的绿色色彩分量，并且R对应于初始信号的整个红色分量。绿色子像素可以在(0,G-(R×g′)/r′,0)下被驱动，其中G-(R×g′)/r′对应于G的剩余部分，使得(R×g′)/r′和G-(R×g′)/r′(即，二次子像素的分量和绿色子像素的分量)组合形成G，初始色彩信号的绿色分量。因此，在二次子像素与绿色子像素之中，覆盖初始色彩信号的R和G分量两者。对应于蓝色发射色彩的子像素可以在(0,0,B)下被驱动，使得在二次子像素、绿色子像素和蓝色子像素之间，初始色彩信号(R,G,B)被复制。值得注意的是，在此实例中红色子像素可以不被激活以发射初始色彩信号(R,G,B)。此处，在此实例中红色子像素可以不被激活，因为g'/r'小于G/R，这对应于能够发射整个红色分量而非整个绿色分量的二次子像素。此情况对应于其中投影位于图19中展示的Y向量的“绿色侧”上，与图18中所说明的点形成对比。
根据所公开的标的物的一实施例，二次色子像素(例如，黄色子像素)可以具有可以由三种或更多种原色界定的色彩空间。作为一实例，图20a展示了色彩点2030，其对应于红色分量2033和绿色分量2031。色彩点2030由两种原色界定。类似地，用于子像素的色彩空间可以由两种原色界定。如图18中所示，用于黄色子像素(Y向量)的色彩空间在红色绿色色彩空间内界定。黄色子像素色彩空间上的点都在红色绿色色彩空间内。或者，如果例如色彩信号使得其含有红色分量、绿色分量和蓝色分量，那么其可以最初由三个对应于原色的子像素发射。类似于由三原色子像素界定的色彩信号，用于子像素的色彩空间可以由三种或更多种原色界定。本文所公开的技术可以通过首先将用于由三种或更多种原色界定的子像素的色彩空间投影到由两种色彩界定的色彩空间上而应用(例如，图18中的Y向量将是黄色子像素色彩空间的投影而非实际色彩空间自身的投影)。由三种或更多种原色界定的子像素可以基于向子像素投影上的第一和第二投影被驱动。另外，两个子像素可以基于驱动由三种或更多种原色界定的子像素而在降低的值下操作。作为一说明性实例，黄色子像素可以具有由红色、绿色和蓝色界定的色彩空间。黄色子像素色彩空间的投影可以对应于图18中展示的Y向量。基于本文所公开的技术，绿色子像素可以不被激活，并且红色子像素可以基于在与向Y向量上的投影相关的量值下驱动黄色子像素而在降低的水平下被驱动。另外，蓝色子像素可以基于黄色子像素的色彩空间与Y向量(即，黄色子像素的色彩空间向红色-绿色色彩空间上的投影)之间的差异而在降低的水平下操作。
如果初始色彩信号在两个子像素(即，代替三个子像素)的色彩空间内，那么可能仅需要第一投影并且初始色彩信号可以仅使用两个子像素发射。此处，二次子像素色彩空间也可以含于初始色彩信号所处于的相同两个子像素的色彩空间内。因此，初始色彩信号可以投影到二次子像素的色彩空间上。二次子像素可以基于投影的量值被驱动。二次子像素可以被驱动，使得其含有初始色彩信号的整个第一色彩分量和初始信号的第二色彩分量的一部分。不同子像素可以被驱动以补偿初始信号的第二色彩分量的剩余部分。因此，在像素内的至少四个子像素中，仅二次子像素和另一子像素可以被驱动。
应理解，在任何既定色彩信号下，既定子像素可以基于色彩信号而被激活或不被激活。作为一实例，使用先前引入的记法，当g'/r'大于或等于G/R时，则绿色子像素可以不被激活，而当其小于G/R时，红色子像素可以不被激活。应理解，对于两个不同色彩信号，既定子像素可以是有源的或不是有源的。还应理解，尽管本文公开了例如红色、绿色、蓝色、黄色、洋红色和青色的色彩，但本文所公开的技术可以应用于与任何色彩相关的任何色彩信号和/或子像素。
图56展示了处理如本文所公开的RGBY显示器上的显示器的常规显示数据的另一实例。一般来说，常规R'G'B'数据可以如所展示被接收、数字处理和显示于RGBY显示器上。经过常规地数字伽马(gamma)量化的R'G'B'数据可以由线性化函数5610接收。所述函数应用所要伽马以将R'G'B'数据转换成线性RGB数据，所述RGB数据随后可以被数字处理。RGB数据在色域映射算法(GMA)5620中被转换成RGBY数据，所述算法提供了若干函数，包括将色彩向量从RGB色彩向量转换成基本上再现相同色彩的RGBY色彩向量。GMA还可能考虑到了RGB色彩空间和RGBY彩色显示器具有不同色域的事实。在SPR函数5630中，RGBY数据被映射，子像素和条件等色物被显现，其结果表示为RGBYp。RGBYp数据由伽马校正块5640接收，所述块操作以将线性RGBYp数据伽马量化成匹配RGBY显示器的可用光水平的伽马分布的R'G'B'Y'p数据。R'G'B'Y'p数据然后被提供到RGBY显示器5650。本文关于图39中展示的实例布置提供了使RGBY显示器显现的一特定实例。关于滤波器内核的开发和使用的额外信息提供于美国专利第7,688,335号中，所述专利的公开内容以全文引用的方式并入。
如本文所公开的显示器和类似装置通常使用精细金属掩模制造，如先前所描述。此类掩模在本文中可以称为像素化掩模，因为与大面积沉积相对，其被缩放到允许沉积子像素。也就是说，像素化掩模的目的是为了沉积个别色彩发射区域或层，例如用于具有特定色彩的可寻址子像素，不是为了在不同面板或显示器之间进行区分，其中掩模中的每个开口具有显示器自身(例如为了制造效率在大型衬底上制造的白色发射面板或显示器)的大小。像素化掩模在本领域中在上下文中可以称为精细金属掩模，但其它掩模也可以称为精细金属掩模。本文所公开的显示器的实施例可以使用如下布局来设计和制造，其可以增加像素化掩模开口大小；增加掩模开口之间的垂直和水平间隔；并且产生掩模分辨率可以仅是显示器自身的分辨率的一半的设计。此外，如本文所公开的技术可以允许仅使用发射材料沉积的两种色彩和/或子像素的四种或更多种色彩来制造全色OLED显示器和类似装置。类似于先前描述的实施例，此类布置可以例如通过将一或多个变色层与发射区域的一或多个部分呈堆叠方式安置以由单一色彩沉积形成多个子像素而实现。
制造准确像素化掩模(尤其对于大尺寸或高分辨率)是相对困难的。因此，本文所公开的掩模布置、像素布置和制造技术可以提供关于制造成本和装置产率的显著优势。本文所公开的技术还可以降低IJP和OVJP印刷的分辨率要求。使用本文所公开的方法还可以允许通过印刷或以其它方式沉积具有与以其它方式可以实现相比更宽宽度的有机条纹并且使相邻条纹间间隔更大来制造相同分辨率显示器。
图28A展示了根据一实施例的一实例OLED沉积。在此实例中，仅展示了用以形成黄色和蓝色发射区域的OLED沉积。如先前所描述，红色和绿色子像素可以通过使用安置在蓝色和/或黄色发射区域的部分上的变色层(例如滤色片)进一步被界定。图28B展示了对应的像素化掩模，其中无阴影区域对应于掩模中的开口。
图29A展示了根据一实施例的一实例子像素发射材料布局，其中具有相同色彩的子像素在同一行上的相邻像素中集合在一起。图29B展示了相应像素化掩模布置。如从掩模布局可以看出，相对于图28中的那些，掩模开口的大小增加，并且掩模开口之间的水平间隔增加。此类配置可以简化掩模的制造和使用。例如图29B中展示的布局可以尤其适用于使用印刷技术的制造，并且图29A可以尤其适用于例如IJP或OVJP的印刷技术，其中具有相同色彩的像素列可以相对效率地制造。举例来说，比较图28A和29A，显而易见，图29A中的每个条纹的宽度加倍并且每像素仅包括一个发射区域过渡。另外，更宽空隙可以并入掩模和布置设计中，因此降低相同分辨率的印刷分辨率要求。
值得注意的是，如关于图29和本文所公开的其它实例布置所描述，所提供的制造技术可以允许每像素有仅单一发射区域色彩变化。这可以无关于沉积技术而是有利的，因为无关于所使用的技术，有必要在具有不同色彩的发射层或区域之间具有对准公差以允许制造确保恰当发射材料沉积在任何既定子像素区域上的公差。常规RGB显示器典型地每像素需要三个此类对准公差，因此降低了每个子像素的填充因数和因此总体显示器寿命。在本文所公开的实施例中，全色显示器可以通过不对由显示器发射的全部光进行滤波、每像素仅使用一种色彩变化来制造，提供了增加的子像素填充因数，同时维持与常规RGB显示器等效或相当的功率效率。
图30A和30B分别展示了根据一实施例的另一实例子像素布局和对应的像素化掩模。在此配置中，具有相同色彩的子像素在每个行中被集合，但黄色和蓝色OLED沉积和发射区域从一行到下一行(即，从行x到行x+1)交错。此布局的优势展示于图30B中，所述图展现了，掩模开口可以从行到行交错，产生刚性更大的掩模设计，因为没有掩模开口直接平行于另一掩模开口。
如图29和30中所说明的布置之间的显著差异在于，图30中的每个垂直列具有不同色彩的子像素，而在图29中每个子像素色彩处于条纹构造。如本文更详细地描述，如图30中所示的交错布局可以通过以下方式实施：使供应像素视频信息的数据线交错，以使得每个外部数据驱动器又驱动具有相同色彩、但在不同行上的像素并且使用扫描线多路复用。每个黄色子像素可以使用变色层(例如滤色片)分成2或3个子像素，例如以显现红色和绿色、或红色、黄色和绿色。因此，每个黄色子像素可以具有2或3个运行通过其的数据线，而每个蓝色子像素可以具有一个将所述子像素连接到外部驱动器的数据线。交错以避免短路的数据线的一实例提供于图35中，但可以使用其它布局。更一般来说，在一实施例中，显示器所需的数据线的数目可以小于显示器中的子像素的数目的三倍。
图31展示了根据一实施例的另一实例子像素布局。在此配置中，TFT和扫描线(以虚阴影展示)的位置对于每个行来说是变化的。如所展示，TFT和扫描线可以安置于一个行的子像素的上半部分和下一行的下半部分中。图32展示了用以实施此类配置的一实例掩模设计。值得注意的是，每个掩模开口可以同时蒸发4个具有相同色彩的子像素，使垂直和水平分辨率两者都减半。TFT和扫描线位置的变化使得与图30中展示的布置相比，掩模开口之间的垂直间隔增加。
图33展示了根据一实施例的交错布局的另一实例。图34展示了一实例对应的掩模布置。掩模开口的交错产生了刚性甚至更大的掩模设计，因为没有掩模开口直接平行于另一掩模开口。如图34中所示的掩模设计在相同显示器分辨率下提供了小于如图28中所示的布置的dpi分辨率的一半的像素化掩模分辨率。
图35展示了根据一实施例的数据线构造的一实例，其中扫描线层如先前所描述经配置以提供交错布局配置。在此配置中，交错子像素的数据线可以通过使用底层扫描线层连接。
图36展示了根据一实施例的另一实例布置。如所展示，此布置包括相对于黄色子像素的数目为一半的数目的红色和绿色子像素，但维持蓝色子像素的面积和数目相同以促进蓝色寿命。在此配置中，与如先前所描述的四个相对，每个像素仅具有三个子像素。此类布置可以通过减少数据驱动器的数目以及减小TFT面积和减少每像素需要的TFT的数目来简化相关电设计。这提供了改进的孔径比和显示器性能。如图36中所示的配置可以是有利的，因为眼睛的分辨率在约580nm的光谱黄色区域中达到峰值，并且对于红色、绿色和尤其蓝色处于较低值。
图37展示了图36中展示的布置上的变化，其中蓝色和黄色子像素可以成对沉积，因此允许像素化掩模中的开口更大。举例来说，如图30B中所示配置的掩模可以用以沉积所展示的布置。
在如先前所描述的实施例中，黄色和蓝色发射区域可以充当主色以驱动白色点，使得与在使用常规布置的相当功耗的情况下可以实现相比，红色和绿色更饱和并且因此色域显示更高。使用黄色发射区域提供了高色域显示与极饱和的绿色和红色，但不具有以其它方式将预期的典型更高功耗。一般来说，使用黄色发射区域使得显示器功耗独立于总体显示器色域。
图38展示了根据一实施例的另一实例布置，其中每个掩模开口用以同时将用于4个具有相同色彩的子像素的发射材料沉积在四个不同像素中。此类技术使得基于掩模中的开口的数目相对于显示器中的像素的数目，x和y方向两者上的掩模分辨率都是显示器分辨率的一半。每个像素具有3个子像素，因此数据线和TFT的数目与常规显示器相比不增加。如图38中所示的布置可能仅需要通过像素化掩模进行两次OLED发射材料沉积，例如如先前所描述的蓝色和黄色。另一掩蔽沉积步骤可以对其它层(例如HTL)进行。值得注意的是，尽管显示器中的发射区域仅存在两种色彩，但显示器包括四种原色(在所说明的实例中，是蓝色、黄色、绿色和红色)。如先前所描述，这可以通过使用安置在黄色发射区域的部分上的变色层以实现红色和绿色子像素而实现。
图39展示了根据一实施例的一实例布置，其中相对于图38中展示的布置，四个邻近蓝色子像素经单个大子像素置换。可以使用此类配置，因为人类眼睛典型地对蓝色光具有相对低的分辨率。如所展示，黄色子像素可以放置得最接近于蓝色子像素。可能优选的是，大蓝色发射区域的宽度略微减小，以使得黄色大致均匀地间隔开一个像素间隔。将每个团簇的四个蓝色子像素组合在一起成为一个大的可寻址子像素还减少了数据驱动器的所需数目和跨越显示器需要的数据线的数目。因此，像素布置可以包括与黄色子像素相比一半的红色和绿色子像素和与黄色子像素相比四分之一数目的蓝色子像素。图39中展示的布置可以例如通过使用如图34中所示的掩模制造。掩模分辨率在x和y方向两者上都是显示器分辨率的一半。在本文所公开的一些配置中，相对大的发射区域可以向多个像素提供子像素功能。在此类配置中，发射区域和相关结构可以被视为向一或多个像素提供“部分”子像素。举例来说，在相对大的蓝色发射区域为四个像素中的子像素共用或与四个像素中的子像素结合使用时，蓝色发射区域可以被视为向每个像素提供1/4蓝色子像素。因此，总的来说，显示器或显示器区域中的像素之中子像素的数目可以小于显示器或显示器区域中的子像素色彩的数目。
如先前所描述，各种技术可以用以转换RGBY显示器上的显示器的常规RGB数据，例如图39中所展示和本文所提供的其它实例。参考图39作为一说明性实例，提供了红色子像素3910、绿色子像素3920、蓝色子像素3930和黄色子像素3940的布局3950。黄色子像素3940可以经布置以使得其可以以一对一方式映射到进入的像素数据。也就是说，在关于图56描述的SPR函数5630中，RGBY数据的黄色分量不必经子取样。此外，考虑到此一对一关系和如下事实，黄色子像素可以用以重构大部分高空间频率图像细节：黄色子像素可以用以通过使来自红色和绿色子像素(其使用相对低效的变色层)的许多能量条件等色物偏移到黄色子像素来提供最大能量效率。
红色和绿色子像素3910、3920可以经子取样，使得输入像素映射到红色或绿色子像素，所述子像素如所展示以棋盘图案布置。因此，每个红色和绿色子像素可以与单一黄色子像素相关。红色和绿色子像素可以经子像素显现，使用例如以下的“菱形滤色片”在SPR函数5630中对RGBY数据的R和G色彩通道取样：
| 0 | 0.125 | 0 |
| 0.125 | 0.5 | 0.125 |
| 0 | 0.125 | 0 |
此类滤色片可能看起来“模糊”所得图像，在所述情况下其可以使用例如以下的滤色片锐化：
| -0.0625 | 0 | -0.0625 |
| 0 | 0.25 | 0 |
| -0.0625 | 0 | -0.0625 |
蓝色子像素可以映射到四个输入像素，因此滤波器内核是每个值乘以25％的二×二滤色片：
| 0.25 | 0.25 |
| 0.25 | 0.25 |
在所提供的实例中，滤波器内核表示方程式中的系数；每个表中系数的位置表示被再取样的输入像素相对于重构其的子像素的相对位置。系数乘以输入像素的值，然后求和并且用作重构子像素的值。尽管关于图39中展示的实例布置进行了描述，但本领域的技术人员将容易了解，类似或相同技术可以用于本文所公开的另一像素布置。
图40展示了图39的子像素布置的扫描和数据线布局的一实例布置。值得注意的是，相对于图35中展示的布置，线的数目显著减少。
在一些实施例中，可能需要使用三个滤色片或两个滤色片和一微腔，以使用RGB1B2Y架构(即，具有红色、绿色、深蓝色、浅蓝色和黄色子像素的架构)实现全色显示器。在此类布置中，浅蓝色和黄色发射区域可以如先前所描述例如使用仅两次通过像素化掩模的发射材料沉积而沉积。在此情况下，深蓝色子像素可以通过使用与每个浅蓝色发射区域的一部分(由图41中的水平虚线展示)呈堆叠方式安置的变色层或微腔制造。如同图38-39中展示的布置一样，此类布置仅需要两个不同OLED堆叠沉积，并且可以使用分辨率为最终显示器的一半的掩模。每个像素可以包括四个子像素，显示器整体包括子像素的五种原色(深蓝色、浅蓝色、黄色、红色和绿色)。如图41中所示的布置可以提供相对于常规RGB显示器改进的寿命，同时具有与常规RGB显示器类似的功率要求。值得注意的是，此类布置通过使用变色层或微腔实现深蓝色子像素而仅使用长寿命浅蓝色发射区域，所述长寿命浅蓝色发射区域典型地仅使用了浅蓝色子像素的一小部分时间。下表展示了浅蓝色发射区域使用滤色片转换成深蓝色的布置的模拟结果。未滤波的装置具有(0.15,0.265)的CIE，并且经滤波的装置具有(0.13,0.057)的深蓝色。
底部发射BD377(12％EQE BE装置)：
| 范围 | 1931 CIE | 积分辐射率 | 积分亮度 | 光子辐射 | 发光效率cd/A |
| 全部 | 0.151,0.265 | 8.88 | 1998 | 2.21E+19 | 19.98 |
| <490nm | 0.130,0.057 | 4.48 | 289 | 1.05E+19 | 2.89 |
| 比率 | 0.504 | 0.145 | 0.476 | 0.145 |
先前的布置通过使用深蓝色和黄色发射区域实现了所要白色点，如先前所描述。参考图44，适用于如先前所描述的深蓝色和黄色布置的黄色标记为黄色1。在如关于图41所描述的RGB1B2Y中，白色点的实施可以主要通过浅蓝色发射区域实现，并且因此红色程度更大的黄色，“黄色2”可以用以支持同一白色点。如果黄色发射区域红色程度太大，那么当在如先前所描述用以实现绿色子像素的变色层的情况下使用时，其将不具有足以形成相当高效绿色的绿色分量。这暗示了以下两者之间的权衡：不饱和度并不低到使得其需要红色程度太大的黄色来形成白色点并且因此不具有充足绿色的浅蓝色发射区域；与饱和度比深蓝色显著更低并且因此具有改进的寿命的浅蓝色。模拟表明，对于图41中展示的RGB1B2Y架构，浅蓝色的优选y坐标可以在0.15<y<0.20或0.10<y<0.25的区域中。
图42A展示了图41的一实例变型，其中深蓝色子像素中四者经单个深蓝色子像素置换，所述单个深蓝色子像素为四个像素共用。这将每像素中驱动线和TFT电路的数目从4.0减少到3.25。深蓝色子像素可以在图41中的非发射区域中形成，以便不降低浅蓝色孔径比和因此影响其寿命。在此配置中，深蓝色子像素可以使用与四个邻近浅蓝色子像素相同的浅蓝色OLED沉积，但有可独立寻址的阳极。如先前所描述，最终深蓝色发射可以通过使用安置在浅蓝色发射材料上的变色层和/或微腔实现。
作为另一实例，如图42A中所示的布置可以使用仅两个高分辨率掩蔽步骤使用如先前所描述的像素化掩模制造。举例来说，通过像素化掩模的沉积可以对发射层材料和空穴输送层材料进行。在一些情况下，仅单一高分辨率掩模沉积工艺可以仅用于发射层材料。相比之下，常规工艺将需要两个OLED沉积(例如，用于蓝色和黄色)，和另一掩蔽沉积步骤用于HTL沉积以相对于蓝色子像素增加用于黄色子像素的HTL的厚度。
作为另一实例，浅蓝色发射材料可以在整个显示器上蒸发，并且黄色发射材料通过像素化掩模沉积在黄色子像素上。在此情况下，用于黄色装置的发射区域将包括两带蓝色和黄色发射层。因为黄色发射体典型地具有比蓝色发射体更低的能量，所以蓝色和黄色带两者中的激子都将转移到较低能量的黄色发射体，并且仅黄色光将由黄色发射区域产生。蓝色发射层在蓝色子像素中发射光，但将在黄色发射区域中充当另一HTL。如果蓝色EML的厚度提供了优化黄色子像素所需的额外HTL厚度，那么可能不需要额外HTL掩蔽，使得完整显示器可仅用一个掩蔽步骤制造。类似于先前布置，此类架构可能仅需要一或两个OLED发射材料沉积，和三个或更少掩蔽步骤(对于OLED材料和HTL)。掩模的分辨率可以是所得显示器的一半，并且显示器可以每像素具有3.25个子像素。显示器可以包括五原色子像素(深蓝色、浅蓝色、黄色、绿色和红色)，与仅两种发射区域原色(浅蓝色和黄色)。此类配置可以相对于常规RGB显示器提供改进的寿命和类似功耗要求，同时与典型地所需的深蓝色相对仅需要相对长寿命的浅蓝色。
本文所公开的布置还可以经布置以便使用特定沉积技术更高效地制造。举例来说，类似于图42A中展示的布置的布置可以用以允许通过OVJP或类似技术通过将各个发射区域和/或子像素成列布置进行高效沉积。图42B展示了适用于经由OVJP的高效沉积的一实例布置。
图43展示了根据一实施例的类似配置，其可以适用于可穿戴装置和类似应用，其中典型用法可能不需要高色温白色点，例如D65或更大。对于微黄色白色(例如D30或D40)可接受的应用，深蓝色子像素可以完全省略，因此将显示器简化到每像素仅有3个子像素。
图45展示了一实例常规RGB并排像素布局与仅使用两个OLED发射区域沉积的如本文所公开的布置的比较。因为大多数常规显示器沉积方法典型地使用图案化技术来沉积个别色彩，所以具有不同色彩的子像素之间需要有间隔来避免色彩混合。相比之下，因为本文所公开的实施例中每像素在具有不同色彩的子像素之间仅需要一个间隔(与常规像素架构中的三个相对)，所以每个子像素的填充因数可能高得多。图45展示了280dpi显示器的一实例，其中相对于常规布置，实例两次沉积的布置大致加倍了蓝色子像素填充因数。实例展示了90μm像素，有源OLED之间为25μm，并且假定TFT和总线水平地占据45μm。
上文所述的实例包括如下布置，其中各个变色层安置在黄色发射区域上以提供子像素的各种色彩。然而，根据本文所公开的实施例，可以使用其它布置。举例来说，图46展示了根据一实施例的一实例布置，其中绿色变色层(例如滤色片)安置在浅蓝色(“LB”)发射区域上以提供绿色子像素。相对于绿色变色层安置在黄色发射区域上的其它实施例，使用浅蓝色发射区域与绿色变色层的组合可以提供更深的绿色色彩饱和度。如图46中所示的配置还可以提供更大的红色色彩饱和度和/或更高的红色效率，因为黄色发射区域可以经设计以匹配浅蓝色白色点而不约束同样匹配绿色变色层。还可以使用其它布置，例如其它红色、绿色、浅蓝色、深蓝色和黄色模式，其中红色和绿色子像素使用其它变色层(例如滤色片)组合提供。
值得注意的是，图37-43、46-47中展示的实例和类似布置可以在布置中的任何像素中的每个子像素和每个相邻子像素(无关于相邻子像素处于同一像素还是相邻像素中)之间在发射区域之中在水平和/或垂直方向上包括仅单一色彩过渡。也就是说，每个子像素的发射区域可以与相同色彩发射区域(例如，相邻红色和绿色子像素，当两者都由黄色发射层与红色和绿色变色层形成时)或一个其它色彩发射区域相邻。然而，在显示器内的每个其它水平和/或垂直方向上，每个子像素可以与具有相同色彩发射区域的其它子像素相邻。水平和垂直方向可以指例如显示器内的扫描和/或数据线布局方向。因此，对于如先前所描述的交错布局，在相邻像素的发射区域之中在一个方向上但不在垂直方向上可以存在仅单一色彩过渡。在像素内具有单一色彩过渡的特征是指子像素内的发射区域，不是指由子像素发射的最终色彩，因为相邻子像素可以包括一或多个变色层同时又在子像素内具有共用发射区域或相同色彩发射区域。
作为另一实例，图47展示了根据一实施例的布置，其中绿色变色层(例如滤色片)安置在浅蓝色和黄色发射区域两者上以产生绿色子像素。如同图46中展示的实例一样，如图47中所示的布置可以提供向绿色子像素更深的绿色色彩饱和度，和/或向红色子像素提供更深的红色色彩饱和度，因为浅蓝色白色点不必匹配到绿色变色层以及红色子像素。可以使用其它类似布置，例如其中红色、绿色和/或深蓝色经由变色层提供。
作为另一实例，图48展示了根据一实施例的布置，其中绿色变色层安置在深蓝色和黄色发射区域上，即，使用深蓝色发射区域代替如图47中所示的浅蓝色。此类布置可以提供如关于图47所描述相同或类似的益处。
如先前所描述，在一些应用中，可能需要或可接受的是放弃使用深蓝色子像素，例如对于不需要全色色域的受限显示器。举例来说，小的、便携式的和/或可穿戴的显示器可能不需要深蓝色子像素实现可接受的色彩输出范围。图49展示了根据一实施例的一实例布置，其中显示器在每像素中仅需要3个TFT电路，并且其中不存在深蓝色子像素。
在一些情况下，可能需要组合使用如先前所描述的发射区域的两种色彩的各种组合和各种变色层，来使用浅蓝色和深蓝色子像素两者。图50展示了一实例布置，其中绿色变色层安置在浅蓝色发射区域上以提供绿色子像素，并且其包括深蓝色和浅蓝色子像素。如先前所描述，深蓝色子像素可以通过使用安置在浅蓝色发射区域的一部分上的变色层和/或微腔提供。图51展示了根据一实施例的另一实例，其中绿色变色层安置在浅蓝色发射区域上以提供绿色子像素，并且其包括深蓝色和浅蓝色子像素，与图50相比具有不同子像素布置。
本文所公开的实施例可以使用多种技术制造。举例来说，全色OLED显示器中的像素或像素布置可以使用像素化掩模制造，例如图28-51中所展示和关于所述图所描述。像素化掩模中的每个开口的面积可以至少等于待通过掩模沉积的子像素中两者、三者或更多者的组合面积。类似地，掩模的总面积可以至少是由显示器产生的光的不同色彩的两个子像素的组合面积。在一些实施例中，与掩模的总面积相比，掩模开口可以是相对小的，例如不超过5％、10％、20％等。
待用于多个发射区域和/或子像素中的共用发射材料可以通过掩模沉积，使得子像素彼此相邻布置在衬底上。共用发射材料可以是待用以在被寻址为单独并且不同的像素的子像素内形成多个堆叠的材料。如先前所公开，一些实施例可以包括发射区域的不超过两种色彩，即其可以使用仅两次通过像素化掩模的OLED沉积制造。举例来说，如关于图28-51所描述，一些实施例可以包括仅蓝色和黄色、或浅蓝色和黄色发射区域。
如先前所描述，多个子像素可以使用单一发射区域或相邻发射区域，例如通过在发射区域上制造一或多个变色层而制造。举例来说，红色、绿色和/或深蓝色变色层可以安置在黄色和/或浅蓝色发射区域上。在一些配置中，发射区域的一部分可以保持不变，即可以无变色层安置在发射区域上或以其它方式光学耦合到发射区域。举例来说，黄色发射区域可以光学耦合到红色变色层和绿色变色层，黄色发射区域的相应部分可单独寻址。黄色发射区域的一部分还可以保持未滤波以便提供黄色光，如先前所描述。更一般来说，可以使用提供能够转换成一或多种其它色彩的发射的任何发射区域。
在一些实施例中，可以进行多个色彩沉积。举例来说，如先前所描述，另一发射层可以通过像素化掩模沉积，以便以交错配置形成额外发射区域。所沉积的发射材料可以是任何适合色彩，例如黄色、深或浅蓝色、洋红色、青色或有机发射材料可实现的任何其它色彩。
在一些实施例中，可以使用不超过两种色彩的变色层。举例来说，如先前所描述，在一些配置中，仅使用红色和绿色变色层。
本文所公开的实施例可以归因于子像素可以制造和布置在衬底上的效率而提供相对极高分辨率的显示器和类似装置。举例来说，在一实施例中，OLED显示器可以包括多个像素，其中的每一者包括至少或恰好两个彼此相邻安置在衬底上的具有不同色彩的OLED发射材料沉积，如先前所描述。此类显示器可以具有500、600、700或800dpi的分辨率或其间的任何分辨率。
如先前所描述，本文所公开的实施例可以允许使用如下像素化掩模，其归因于可以使用的掩模开口之间的距离增加而比常规精细金属掩模物理稳定性大得多。举例来说，如图29-39中所示和如本文别处所描述，像素化掩模中的相邻开口之间的距离可以是显示器中具有共同色彩的相邻发射区域之间的距离的至少两倍。也就是说，像素化掩模中的相邻开口之间平行或垂直于由掩模界定的最终装置中的扫描或数据线测量的距离可以是具有共同色彩的相邻发射区域之间沿着相同方向测量的距离的至少两倍。因此，尽管本文所公开的装置可以具有相对高的填充因素和分辨率，但用以制造装置的掩模可以具有相对大量的“未用”空间，即不含有掩模开口的掩模区域。
如先前所描述，在一些实施例中，可能需要使用微腔来实现子像素的一或多种色彩，例如其中微腔安置在浅蓝色发射区域的一部分上以提供深蓝色子像素。作为另一实例，如本文所公开的绿色子像素可以包括微腔作为先前描述的变色层的替代方案或外加于先前描述的变色层，以增加绿色子像素的饱和度。在OLED在空腔中形成后，阳极与阴极之间的光径长度对OLED效率和性能具有极强效应。进一步模型化表明，在具有仅蓝色和黄色发射区域的本文所公开的实施例中，额外HTL厚度在与黄色发射区域的堆叠中相对于蓝色发射区域可能是合意的，以提供绿色和/或蓝色微腔设计。
举例来说，在使用蓝色和黄色发射区域的配置中，对于蓝色发射区域沉积与黄色沉积相比，可能需要具有不同HTL厚度。这可能需要另一像素化掩模沉积步骤。因此，在一些实施例中，可以使用三个掩蔽步骤，两个用于EML沉积并且一个用于HTL沉积。相比之下，类似配置将需要五个掩蔽步骤来制造常规顶部发射RGB并排装置(3个用于EML沉积并且2个用于HTL沉积)。作为另一实例，与蓝色相比，另一HTL可以在黄色像素上图案化。更一般来说，电极可以与两个发射区域叠加，即一个光学耦合到微腔并且另一个则不。当电极的所选表面与一个发射区域之间的距离在垂直于电极的方向上测量时，其可能短于在同一表面与另一发射区域之间测量的在相同方向上所测量的距离。
作为另一实例，在一实施例中，另一HTL可以沉积于黄色和红色子像素上，并且蓝色和绿色子像素可以具有相同HTL厚度。在此类配置中，绿色子像素可以与邻近蓝色子像素相邻安置。也就是说，黄色发射区域的用于绿色子像素的部分可以与相邻像素的蓝色子像素相邻安置。为了避免具有两个彼此相邻的黄色子像素的配置，黄色未滤波的子像素可以安置在红色与绿色中间，如例如图52中所展示。类似布置展示于图53中，用于如下配置，其中使用一半分辨率的掩模，并且蓝色子像素被集合，如先前所公开。图52和53中的虚线展示了如本文所公开用于空腔制造的HTL掩蔽。
如先前所描述，当微腔用于OLED堆叠中时，其可以改变堆叠的色彩输出，例如黄色输出。根据本文所公开的实施例，可能优选的是黄色子像素具有位于由装置的蓝色子像素和所要白色点界定的直线上的色彩输出。这通过图44说明，所述图展示了CIE图上的红色、绿色和蓝色，并且展示了所要黄色(“黄色1”)位于连接深蓝色与所要白色点的线上。此准则通常产生最小的总体显示器功耗，并且在一实施例中，是优选的操作模式。因此，在一实施例中，可能需要耦合到微腔的区域或子像素经配置以发射具有位于所选白色点与由黄色子像素发射的光的坐标的直线上的1931 CIE坐标的光。更一般来说，可能有利的是区域或子像素发射具有位于由被用以设定所选白色点的另一区域发射的光的CIE坐标之间的直线上任一点的(+/-0.02,0.02)内的1931 CIE坐标的光。在一些配置中，可能需要白色点自身位于1931 CIE图上黄色发射与蓝色发射之间的普朗克黑体轨迹(Plankian Black BodyLocus)的1步、3步或7步麦克亚当椭圆(MacAdams ellipse)内。
包括微腔的配置的另一考虑因素是，微腔典型地导致OLED对于不同视角呈现不同色彩，使得所观察到的输出色彩随视角而偏移。这通常不合乎需要。然而，在许多情况下，饱和深蓝色所需的蓝色色彩无法容易地通过仅仅单独的发射体设计实现。通常在常规设计中，选择具有良好效率和寿命并且具有蓝色而非深蓝色输出的发射体，并且然后微腔用以产生极深蓝色色彩。这对于电视和需要高色域的类似应用尤其正确。因此，虽然可能需要将蓝色子像素放置在微腔内，但可能不希望将黄色、绿色和/或红色子像素放置在微腔内，因为这将会导致非所要的随视角的色移。然而，已经观察到，随与垂直相差的角度增加，红色和绿色偏移到光的较短波长，这可能会导致当偏角观察时在白色点中有蓝色混浊。因此，在一些实施例中，蓝色子像素可以放置在微腔中，而黄色子像素放置在非空腔堆叠中，例如底部发射设计。更一般来说，实施例可以包括一个放置在微腔中或以其它方式光学耦合到微腔的发射区域或子像素以及另一个不这样的发射区域或子像素。在一实施例中，底部发射OLED堆叠可以使用透明导电氧化物(TCO)与反射阴极和透射阳极结合使用。薄金属可以安置在TCO上方或下方，TCO、金属和OLED堆叠之间存在或不存在绝缘隔片，使得阳极处的薄金属与反射阴极结合形成了微腔。图54展示了根据一实施例的一实例示意图，其中对于蓝色子像素薄金属层无隔片层地安置在TCO上方，并且无薄金属安置在黄色子像素与TCO之间。因此，所得装置包括用于蓝色子像素的微腔，并且未提供用于黄色、红色和绿色发射的微腔。此类配置可以提供高色域以及最小或无随视角的色彩变化，因为红色、绿色或黄色随视角的色移极小或无色移。
图55展示了一实施例的模拟数据，所述实施例包括蓝色和黄色发射区域，仅蓝色区域耦合到微腔。展示了白色点随视角的偏移。如图55所说明，色移比从全部色彩都由顶部发射OLED产生的商业显示器所测量的小得多。具体来说，来自测量商业顶部发射显示器的结果显示，随视角从0°增加到60°，白色点的x和y CIE坐标两者都有多达+/-0.02偏移。相比之下，如本文所公开的实施例的模拟数据展示大大减小的偏移，包括在CIE x坐标中几乎无偏移和在y坐标中仅0.005的偏移。更一般来说，本文所公开的实施例使得对于0°与60°之间的全部视角，显示器的白色点的1931 CIE坐标的色移小于(+/-0.01,0.01)。
如先前所描述，本文所公开的各种实施例和配置可以向OLED显示器提供减少数目的数据线以及改进的填充因数和分辨率。举例来说，对于如本文所公开的OLED显示器中的既定像素或像素布置，像素可以包括至少2个具有不同色彩的子像素，并且装置可以包括至少3个具有不同色彩的子像素。也就是说，当跨越显示器平均化时，和/或当像素之中共用的子像素描述为部分子像素时，每个像素可以描述为具有非整数数目的相关子像素。举例来说，全色显示器可以包括由2、3、4个或更多个(多达某一整数n个)子像素界定的像素。然而，装置整体可以包括3、4或5个或更多个(多达n+1个)分别具有不同色彩的子像素。此外，此类配置可能仅需要n个数据线用于多个像素中的每一者。
如本文所用，各种组件可以用作如所公开的变色层。适合组件包括色彩转换层、滤色片、变色层、微腔等。如本文所公开的色彩转换层中所使用的染料不受特定限制，并且可以使用任何化合物，只要所述化合物能够将由光源发射的光的色彩转换成所需色彩，其基本上是能够将来自光源的光的波长转换成比光源的光的波长长10nm或更大的波长的波长转换元件。其可以是有机荧光物质、无机荧光物质或磷光物质，并且可以根据目标波长选择。材料的实例包括但不限于以下类别：呫吨、吖啶、噁嗪、多烯、花青、氧喏、苯并咪唑、假吲哚、氮次甲基、苯乙烯基、噻唑、香豆素、蒽醌、萘二甲酰亚胺、氮杂[18]轮烯、卟吩、方酸、荧光蛋白质、8-羟基喹啉衍生物、聚甲炔、纳米晶体、蛋白质、苝、酞菁和金属-配位体配位络合物。
用于将来自UV和更高能量光的发光转换成蓝色光的荧光染料的实例包括但不限于基于苯乙烯基的染料，例如1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯和反-4,4'-二苯基芪；和基于香豆素的染料，例如7-羟基-4-甲基香豆素，和其组合。
用于将来自蓝色光的发光转换成绿色光的荧光染料的实例包括但不限于香豆素染料，例如2,3,5,6-1H,4H-四氢-8-三氟甲基喹嗪并(9,9a,1-gh)香豆素、3-(2'-苯并噻唑基)-7-二乙氨基香豆素、3-(2'-苯并咪唑基)-7-N,N-二乙氨基香豆素；和萘二甲酰亚胺染料，例如碱性黄51、溶剂黄11和溶剂黄116；和芘染料，例如8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠盐(HPTS)，和其组合。
用于将来自蓝色到绿色光的发光转换成红色的荧光染料的实例包括但不限于基于苝的染料，例如N,N-双(2,6-二异丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基苝-3,4:9,10-四甲二酰亚胺(路玛近红(Lumogen Red)F300)；基于花青的染料，例如4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲氨基苯乙烯基-4H-吡喃)；基于吡啶的染料，例如1-乙基-2-(4-(对二甲氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-过氯酸吡啶鎓；和基于若丹明的染料，例如若丹明带若丹明6G；和基于噁嗪的染料，和其组合。
无机荧光物质的实例包括但不限于包含掺杂有过渡金属离子(包括稀土金属离子)的金属氧化物或金属硫族化物的无机荧光物质。
许多金属-配位体配位络合物可以用作染料，其可以是荧光和磷光物质。
可能优选的是以所述层堆叠在滤色片上的状态使用色彩转换层。其在滤色片上的堆叠结构使得有可能使通过色彩转换层透射的光的色彩纯度更好。在一些配置中，如本文所公开的“变色层”可以包括多种组件，例如与色彩转换层呈堆叠方式安置的滤色片，或仅单独包括色彩转换层或仅单独包括滤色片。
用于滤色片的材料不受特别限制。滤色片可以由例如染料、颜料和树脂或仅由染料或颜料制成。由染料、颜料和树脂制成的滤色片可以是呈固体形式的滤色片，其中染料和颜料溶解或分散于粘合剂树脂中。
滤色片中使用的染料或颜料的实例包括但不限于苝、异吲哚啉、花青、偶氮、噁嗪、酞菁、喹吖啶酮、蒽醌和二酮基吡咯并-吡咯和其组合。
如本文所用，并且如本领域的技术人员将理解，“色彩转换层”(例如“下转换层”)可以包含荧光或磷光材料膜，其高效吸收较高能量光子(例如蓝色光和/或黄色光)并且重发射较低能量下的光子(例如在绿色和/或红色光下)，取决于所用材料。也就是说，色彩转换层可以吸收由有机发光装置(例如白色OLED)发射的光并且重发射较长波长下的光(或光的发射光谱的波长的片段)。色彩转换层可以是通过混合上文所提及色彩转换层中所含有的荧光介质材料与滤色片材料而形成的层。这使得有可能给予色彩转换层以转换由发射装置发射的光的功能和进一步改进色彩纯度的滤色片功能。因此，其结构是相对简单的。
本文所公开的实施例可以并入多种多样的产品和装置中，所述产品和装置例如平板显示器、智能手机、透明显示器、柔性显示器、电视、便携式装置(例如膝上型计算机和平板计算机或显示器)、多媒体装置和全面照明装置。如本文所公开的显示器还可以具有相对高的分辨率，包括250、300、400、500、600、700dpi或更大或其间的任何值。
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 (10)
1.一种用于OLED显示器的全色像素布置，其包含：
衬底；和
多个像素，其中
所述多个像素的每个像素包含：
经配置以发射具有第一色彩的光的第一子像素，所述第一子像素具有第一光径长度；和
经配置以发射具有第二色彩的光的第二子像素，所述第二子像素具有与所述第一光径长度不同的第二光径长度；并且
每个像素包含具有恰好两种色彩的发射区域；
其中所述布置中每个像素中的每个发射区域与相邻像素中相同色彩的发射区域相邻并且与同一像素中不同色彩的发射区域相邻，其中每个像素包含不超过两个变色层。
2.根据权利要求1所述的布置，其中所述像素布置包括发射至少四种色彩的子像素。
3.根据权利要求1所述的布置，其中至少一个像素包含不超过三个变色层。
4.根据权利要求1所述的布置，其中所述布置中每个像素中的每个发射区域在平行于所述OLED装置中的扫描线的方向上与相邻像素中相同色彩的发射区域相邻。
5.根据权利要求1或4所述的布置，其中所述布置中每个像素中的每个发射区域在平行于所述OLED装置中的数据线的方向上与相邻像素中相同色彩的发射区域相邻。
6.根据权利要求1所述的布置，其中每个像素包含黄色发射区域，并且每个黄色发射区域与相邻像素的发射区域相邻。
7.根据权利要求1所述的布置，其中每个像素包含蓝色和黄色发射区域。
8.根据权利要求7所述的布置，其中每个像素包含至少一个变色层，每个变色层具有选自由以下组成的群组的类型：绿色变色层和红色变色层。
9.一种全色显示器，其包含根据权利要求1至8中任一权利要求所述的像素布置，其中每个像素包含多个子像素，并且其中所述多个像素的至少一部分中子像素的数目小于所述显示器中子像素色彩的数目。
10.一种装置，其包含根据权利要求1至8中任一权利要求所述的布置，其中所述装置是选自由以下组成的群组的类型：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的灯、信号、色彩可调或色温可调的照明光源、平视显示器、全透明显示器、柔性显示器、激光印刷机、电话、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、交通工具、大面积墙壁、剧院或体育馆屏幕，和指示牌。
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