KR102349722B1 - 연장된 수명을 갖는 고 해상도 저 전력 소비 oled 디스플레이 - Google Patents
연장된 수명을 갖는 고 해상도 저 전력 소비 oled 디스플레이 Download PDFInfo
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Abstract
복수의 서브픽셀이 광의 상이한 색상을 방출하도록 구성되며, 각각의 서브픽셀이 픽셀 내 다른 서브픽셀의 일부 또는 전부와 상이한 광로 길이를 갖는, OLED 디스플레이와 같은 디바이스에 사용하기 위한 풀 컬러 픽셀 배열이 제공된다.
Description
공동 연구 협약 당사자들
청구된 본 발명은 공동 산학 연구 협약에 대한 다음의 당사자들: 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 미시간, 프린스턴 유니버시티, 유니버시티 오브 서던 캘리포니아 및 더 유니버셜 디스플레이 코포레이션 중 하나 이상에 의하여, 그 하나 이상을 대신하여 그리고/또는 그 하나 이상과 관련하여 완성되었다. 그 협약은 청구된 본 발명이 완성된 일자에 그리고 그 일자 이전에 발효되었으며, 청구된 본 발명은 그 협약의 영역 내에서 수행된 활동들의 결과로서 완성되었다.
우선권주장
본 출원은 2014년 5월 27일자로 출원된 미국 특허 가출원 연속 번호 제62/003,269호; 2014년 5월 30일자로 출원된 미국 특허 가출원 연속 번호 제62/005,343호; 2014년 7월 18일자로 출원된 미국 특허 가출원 연속 번호 제62/026,494호; 및 2014년 10월 24일자로 출원된 미국 특허 가출원 연속 번호 제62/068,281호의 이익을 청구한 것이며, 그 가출원의 전체 내용은 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 또한, 본 출원은 2015년 1월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 연속 번호 제14/605,876호; 2015년 1월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 연속 번호 제14/605,748호; 2015년 4월 28일자로 출원된 미국 특허 출원 연속 번호 제14/698,352호를 우선권주장하며, 그 출원의 전체 내용은 전문이 본원에 참고 인용되어 있다.
발명의 분야
본 발명은 발광 디바이스, 예컨대 OLED 디바이스, 보다 구체적으로 2종 이하의 색상의 발광 영역 및/또는 4종의 색상의 서브픽셀을 포함하는 픽셀 배열을 갖는 풀 컬러 픽셀 배열을 포함하는 디바이스 및, 이를 장입한 OLED 및 기타 디바이스에 관한 것이다.
유기 물질을 사용하는 광전자 디바이스는 다수의 이유로 인하여 점차로 중요해지고 있다. 이와 같은 디바이스를 제조하는데 사용되는 다수의 물질은 비교적 저렴하므로, 유기 광전자 디바이스는 무기 디바이스에 비하여 비용 이점에 대한 가능성을 갖는다. 또한, 유기 물질의 고유한 특성, 예컨대 그의 가요성은 가요성 기판상에서의 제조와 같은 특정 적용예에 있어서 그 유기 물질을 매우 적합하게 할 수 있다. 유기 광전자 디바이스의 예로는 유기 발광 디바이스(OLED), 유기 광트랜지스터, 유기 광기전력 전지 및 유기 광검출기가 포함된다. OLED의 경우, 유기 물질은 통상의 물질에 비하여 성능 이점을 가질 수 있다. 예를 들면, 유기 발광층이 광을 방출하는 파장은 일반적으로 적절한 도펀트에 의해 용이하게 조절될 수 있다.
OLED는 전압이 그 디바이스를 가로질러 인가될 때 광을 방출하는 유기 박막을 이용한다. OLED는 평판 디스플레이, 조명 및 백라이팅과 같은 적용예에 사용하기 위한 기술로서 점차로 중요해지고 있다. 여러 OLED 물질 및 구성은 미국 특허 제5,844,363호, 제6,303,238호 및 제5,707,745호에 기술되어 있으며, 이들 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다.
인광 발광 분자에 대한 하나의 적용예는 풀 컬러 디스플레이(full color dispaly)이다. 이러한 디스플레이에 대한 산업적 표준은 "포화" 컬러라고 지칭하는 특정 컬러를 방출하도록 적합하게 된 픽셀을 필요로 한다. 특히, 이러한 표준은 포화 적색, 녹색 및 청색 픽셀을 필요로 한다. 컬러는 당업계에 잘 알려진 CIE 좌표를 이용하여 측정될 수 있다.
녹색 발광 분자의 일례로는 하기 구조식을 갖는, Ir(ppy)3으로 나타낸 트리스(2-페닐피리딘) 이리듐이 있다:
본원에 있어서 이 화학식 및 추후 화학식에서, 본 발명자들은 질소로부터 금속(여기에서는 Ir)으로의 배위 결합을 직선으로서 도시한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "유기"는 유기 광전자 디바이스를 제조하는데 사용될 수 있는 중합체 물질 뿐만 아니라 소분자 유기 물질을 포함한다. "소분자"는 중합체가 아닌 임의의 유기 물질을 지칭하며, "소분자"는 실제로 매우 클 수 있다. 소분자는 일부의 상황에서는 반복 단위를 포함할 수 있다. 예를 들면, 치환기로서 장쇄 알킬 기를 사용하는 것은 "소분자" 부류로부터 분자를 제외하지 않는다. 소분자는 또한 중합체 내로, 예를 들면 중합체 골격상에서의 측쇄기로서 또는 그 골격의 일부로서, 혼입될 수 있다. 소분자는 또한 덴드리머의 코어 부위(core moiety)로서 작용할 수 있으며, 그 덴드리머는 덴드리머 코어 부위 상에 형성된 일련의 화학적 쉘로 구성되어 있다. 그 덴드리머의 코어 부위는 형광 또는 인광 소분자 이미터일 수 있다. 덴드리머는 "소분자"일 수 있으며, OLED 분야에서 현행 사용되고 있는 모든 덴드리머는 소분자인 것으로 생각된다.
본원에서 사용된 바와 같이, "상부"는 기판으로부터 가장 멀리 있다는 것을 의미하며, "하부"는 기판에 가장 근접하다는 것을 의미한다. 제1 층이 제2 층 "위에 배치된" 것으로 기술되는 경우, 제1층은 기판으로부터 보다 멀리 배치된다. 제1 층이 제2 층 "과 접촉된" 것으로 명시되어 있지 않은 한, 제1 층과 제2 층 사이에는 다른 층이 존재할 수 있다. 예를 들면, 캐소드와 애노드의 사이에 다양한 유기층이 존재할 수 있을지라도, 캐소드가 애노드 "위에 배치된" 것으로 기술될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 2개 층 또는 영역은 하나의 층 또는 영역의 적어도 일부가 다른 것의 적어도 일부 위에 배치될 때 "스택"으로 배치된다고 기재될 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "용액 가공성(solution processible)"은, 용액 또는 현탁액 형태로, 액체 매질 중에 용해, 분산 또는 수송될 수 있고/또는 있거나, 그 액체 매질로부터 증착될 수 있다는 것을 의미한다.
리간드가 발광 물질의 광활성 특성에 직접 기여하는 것으로 생각되는 경우, 그 리간드는 "광활성"인 것으로 지칭될 수 있다. 리간드가 발광 물질의 광활성 특성에 기여하지 않는 것으로 생각되는 경우, 그 리간드는 "보조적"인 것으로 지칭될 수 있으며, 하지만 그 보조적 리간드가 광활성 리간드의 특성을 변경할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이 그리고 일반적으로 당업자에 의해 이해되고 있는 바와 같이, 제1의 "최고 점유 분자 오비탈"(HOMO) 또는 "최저 비점유 분자 오비탈"(LUMO) 에너지 준위가 진공 에너지 준위에 보다 근접한 경우, 제1의 HOMO 또는 LUMO 에너지 준위는 제2의 HOMO 또는 LUMO보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 이온화 전위(IP)가 진공 준위에 대하여 음의 에너지로서 측정되기 때문에, 보다 높은 HOMO 에너지 준위는 보다 작은 절대 값을 갖는 IP(보다 작은 음의 값인 IP)에 상응한다. 유사하게, 보다 높은 LUMO 에너지 준위는 보다 작은 절대 값을 갖는 전자 친화도(EA)(보다 작은 음의 값인 EA)에 상응한다. 상부에서 진공 준위를 갖는 통상의 에너지 준위 다이어그램에서, 임의 물질의 LUMO 에너지 준위는 동일 물질의 HOMO 에너지 준위보다 더 높다. "보다 높은" HOMO 또는 LUMO 에너지 준위는 "보다 낮은" HOMO 또는 LUMO 에너지 준위보다 그러한 다이어그램의 상부에 더 근접하게 나타난다.
본원에서 사용된 바와 같이 그리고 일반적으로 당업자에 의해 이해되고 있는 바와 같이, 제1의 일 함수가 보다 큰 절대 값을 갖는 경우, 그 제1의 일 함수는 제2의 일 함수보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 이는, 일 함수가 일반적으로 진공 준위에 대하여 음의 수로서 측정되기 때문에, "보다 높은" 일 함수가 더 큰 음의 값을 갖는다는 것을 의미한다. 상부에서 진공 준위를 갖는 통상의 에너지 준위 다이어그램에서, "보다 높은" 일 함수는 진공 준위로부터 아래 방향으로 더 멀리 있는 것으로서 도시된다. 그래서, HOMO 및 LUMO 에너지 준위의 정의는 일 함수와는 다른 관례에 따른다.
층, 물질, 영역 및 디바이스는 본원에서 이들이 발광하는 광의 색상에 관하여 기재될 수 있다. 일반적으로, 본원에서 사용된 바와 같이, 광의 특정한 색상을 생성하는 것으로 기재된 발광 영역은 스택에서 서로의 위에 배치된 하나 이상의 발광층을 포함할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "적색" 층, 물질, 영역 또는 디바이스는 약 580-700 ㎚ 범위내의 광을 방출하는 것을 지칭하며; "녹색" 층, 물질, 영역 또는 디바이스는 약 500-600 ㎚ 범위내에 피크 파장을 갖는 발광 스펙트럼을 갖는 것을 지칭하며; "청색" 층, 물질 또는 디바이스는 약 400-500 ㎚ 범위내에 피크 파장을 갖는 발광 스펙트럼을 갖는 것을 지칭하며; "황색" 층, 물질, 영역 또는 디바이스는 약 540-600 ㎚ 범위내에 피크 파장을 갖는 발광 스펙트럼을 갖는 것을 지칭한다. 일부 배열에서, 별도의 영역, 층, 물질, 영역 또는 디바이스는 별도의 "심청색" 및 "연청색" 광을 제공할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 별도의 "연청색" 및 "심청색"을 제공하는 배열에서, "심청색" 성분은 "연청색" 성분의 피크 발광 파장보다 약 4 ㎚ 이상 적은 피크 발광 파장을 갖는 것을 지칭한다. 통상적으로, "연청색" 성분은 약 465-500 ㎚ 범위내의 피크 발광 파장을 가지며, "심청색" 성분은 약 400-470 ㎚ 범위내의 피크 발광 파장을 가지며, 이들 범위는 일부 배치에 대하여 변경될 수 있기는 하다. 유사하게, 색상 변경층(color altering layer)은 광의 또 다른 색상을 해당 색상에 대하여 명시된 바와 같은 파장을 갖는 광으로 전환 또는 변형시키는 층을 지칭한다. 예를 들면, "적색" 색상 필터는 약 580-700 ㎚ 범위내의 파장을 갖는 광을 초래하는 필터를 지칭한다. 일반적으로, 색상 변경층에는 광의 원치않는 파장을 제거하여 스펙트럼을 변형시키는 색상 필터 및, 더 높은 에너지의 광자를 더 낮은 에너지로 전환시키는 색상 변경층인 2가지 유형이 존재한다.
OLED에 대한 상세내용 및 상기 기술된 정의는 미국 특허 제7,279,704호에서 찾아볼 수 있으며, 그 특허는 전문이 본원에 참고 인용되어 있다.
본원에 개시된 다양한 실시양태는 풀 컬러 디스플레이 및 유사한 디바이스를 제공하기에 충분한 색상 범위를 제공할 수 있으면서 제한된 수의 발광 영역을 포함하는 디바이스, 예컨대 OLED 디스플레이 및 그의 제조를 위한 기법을 제공한다.
한 실시양태에서, 풀 컬러 OLED 디스플레이는 각각 상이한 색상의 4개 이상의 서브픽셀을 포함하는 복수의 픽셀을 포함한다. 추가로, 모든 서브픽셀 중에서, 서브픽셀 사이의 발광 영역 중에서 및/또는 각각의 픽셀 내 서브픽셀 사이의 발광 영역 중에서 정확하게 단일 색상 전이가 존재할 수 있다. 단일 색상 전이는 디스플레이의 주사 라인 및/또는 데이타 라인에 평행한 방향으로 관찰될 수 있다. 디스플레이는 단 2종의 색상, 예컨대 연청색 및 황색 또는 심청색 및 황색의 발광 영역을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 각각 기판 상에 서로 인접하여 배치된 상이한 색상의 2개 이상의 발광 영역을 갖는 복수의 픽셀을 포함하는 풀 컬러 OLED 디스플레이가 제공된다. OLED 디스플레이는 600 dpi 이상의 해상도를 가질 수 있다. 각각의 픽셀은 상이한 색상의 정확하게 2개의 발광 영역을 포함할 수 있으며, 디스플레이 및/또는 각각의 픽셀은 4종 이상의 상이한 색상의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 각각의 서브픽셀은 단 1개의 또는 1개 이상의 픽셀에 사용될 수 있다.
한 실시양태에서, 디스플레이, 예컨대 OLED 디스플레이를 위한 풀 컬러 픽셀 배열이 제공된다. 배열은 기판 및 복수의 픽셀을 포함할 수 있으며, 각각 픽셀은 정확하게 2종의 색상의 발광 영역을 포함한다. 배열은 4종 이상의 색상을 발광하는 픽셀을 포함할 수 있다. 각각의 픽셀 내 각각의 발광 영역은 인접한 픽셀 내 동일한 색상의 발광 영역에 인접하여 및, 동일한 픽셀에서, 예를 들면 OLED 디스플레이의 주사 라인 또는 데이타 라인에 대하여 평행한 방향으로 상이한 색상의 발광 영역에 인접하여 배치될 수 있다. 모든 픽셀의 일부는 2개 이하의 색상 변경층 및/또는 3개 이하의 색상 변경층을 포함할 수 있다. 각각의 픽셀은 인접한 픽셀의 발광 영역에 인접할 수 있는 황색 발광 영역을 포함할 수 있다. 각각의 픽셀은 청색 및 황색 발광 영역, 예컨대 연청색 또는 심청색 및 황색 발광 영역을 포함할 수 있다. 각각의 픽셀은 1종 이상의 색상 변경층, 예컨대 녹색 색상 변경층 또는 적색 색상 변경층을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 풀 컬러 디스플레이는 본원에 개시된 바와 같이 픽셀 배열을 장입할 수 있으며, 각각의 픽셀은 복수의 서브픽셀을 포함한다. 픽셀의 적어도 일부에서의 서브픽셀의 개수는 디스플레이에서 서브픽셀의 색상의 개수보다 적을 수 있다.
한 실시양태에서, 풀 컬러 OLED 디스플레이를 포함하는 디바이스가 제공된다. OLED 디스플레이는 복수의 픽셀을 포함할 수 있으며, 각각의 픽셀은 2종 이하의 색상 변경층을 포함한다. OLED 디스플레이는 적어도 600 dpi, 700 dpi 또는 800 dpi의 해상도를 가질 수 있다. 각각의 픽셀은 정확하게 2종의 색상의 발광층을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 풀 컬러 OLED 디스플레이 내 픽셀의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 일부가 복수의 개구부를 포함하는 픽셀화된 마스크를 얻는 단계, 기판 상에, 각각의 복수의 개구부를 통하여, 기판 상에 서로 인접하여 배치되는 복수의 별도로 주소지정 가능한 서브픽셀을 위한 공통의 발광 물질을 증착시키는 단계를 포함한다. 픽셀화된 마스크 내의 각각의 복수의 개구부는 복수의 서브픽셀 중 2개의 합한 면적 이상의 면적을 가질 수 있다. 2종 이하의 색상의 발광 영역은 기판 상에 증착되어 풀 컬러 OLED 디스플레이를 형성할 수 있다. 픽셀화된 마스크는 디스플레이에서 배출되는 광의 상이한 색상의 복수의 서브픽셀 중 2개의 합한 면적 이상의 면적을 가질 수 있다. 픽셀화된 마스크에서의 각각의 개구부는 복수의 서브픽셀 중 4개의 합한 면적 이상의 면적을 가질 수 있다. 증착 단계는 2개 이상의 서브픽셀의 그룹에 대해 공통의 발광 물질을 제1의 발광 영역 상에 픽셀화된 마스크 내의 개구부를 통하여 증착시키는 단계, 제1의 색상 변경층을 제1의 발광 영역의 제1의 부분 상에 배치하여 제1의 서브픽셀을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 제2의 색상 변경층을 제1의 발광 영역의 제2의 부분 상에 배치하여 제2의 서브픽셀을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 공통의 발광 물질은 황색 발광 물질, 연청색 발광 물질 또는 심청색 발광 물질을 포함할 수 있다. 색상 변경층을 사용할 경우, 제1의 색상 변경층은 녹색 색상 변경층을 포함할 수 있으며 및/또는 제2의 색상 변경층은 적색 색상 변경층을 포함할 수 있다. 발광 영역의 제3의 부분은 제3의 서브픽셀의 발광층을 형성할 수 있다. 상기 방법은 제2의 발광 영역을 픽셀화된 마스크의 개구부를 통하여 증착시키는 것을 더 포함할 수 있으며, 여기서 제2의 발광 영역은 제4의 서브픽셀의 발광층을 형성할 수 있다. 제1의 발광 영역은 황색, 마젠타 또는 시안과 같은 색상을 발광하도록 구성된 발광 물질을 포함할 수 있다. 상기 방법은 2종 이하의 색상, 예컨대 청색 및 황색의 색상 변경층을 증착 또는 패터닝하는 단계 및/또는 복수의 픽셀의 각각의 픽셀을 위한 1개 이하의 색상 변경층을 증착 또는 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다. 픽셀화된 마스크에서의 각각의 개구부는 픽셀화된 마스크의 면적의 10% 이하의 면적을 가질 수 있다.
한 실시양태에서, 제1의 색상의 복수의 발광 영역을 포함하는 디스플레이를 제1의 마스크 개구부 크기의 복수의 개구부를 갖는 픽셀화된 마스크를 통하여 증착시켜 제1의 색상의 복수의 서브픽셀을 형성하는 것을 포함하며, 디스플레이는 픽셀화된 마스크에서 개구부 개수의 2배 이상의 제1의 색상의 서브픽셀을 가질 수 있으며; 2종 이하의 색상의 발광 영역을 포함할 수 있는 OLED 디스플레이, 예컨대 풀 컬러 OLED 디스플레이의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 픽셀의 제1열에 인접하는 제1의 TFT 회로 및 픽셀의 제2열에 인접하는 제2의 TFT 회로를 증착시키는 것을 포함할 수 있으며, 여기서 픽셀의 제1열 및 픽셀의 제2열은 이들 사이에 TFT 회로를 포함하지 않는다. 상기 방법은 픽셀의 제3열에 인접하는 제3의 TFT 회로를 제2의 TFT 회로에 인접하여 증착시키는 것을 포함할 수 있다. 픽셀화된 마스크는 디스플레이로부터 배출되는 광의 상이한 색상의 복수의 서브픽셀 중 2종의 합한 면적 이상의 면적의 개구부를 가질 수 있다. 픽셀화된 마스크에서의 각각의 개구부는 복수의 서브픽셀 중 3개의 합한 면적 이상의 면적을 가질 수 있다. 서브픽셀을 증착시키기 위하여, 제1의 발광 영역은 픽셀화된 마스크에서의 개구부를 통하여 증착될 수 있으며, 제1의 색상 변경층은 발광 영역의 제1의 부분 상에 배치되어 제1의 서브픽셀을 형성할 수 있다. 유사하게, 제2의 색상 변경층은 발광 영역의 제2의 부분 상에 배치되어 제2의 서브픽셀을 형성할 수 있다. 발광 영역의 제3의 부분은 제3의 서브픽셀의 발광층을 형성할 수 있다. 상기 방법은 제2의 발광 영역을 픽셀화된 마스크의 개구부를 통하여 증착시키는 것을 포함할 수 있으며, 제2의 발광 영역은 제4의 서브픽셀의 발광층을 형성한다. 제1의 발광 물질은 황색, 마젠타 또는 시안 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 상기 방법은 2종 이하의 색상의 색상 변경층 및/또는 2종 이하의 색상의 발광층을 증착 또는 패터닝하는 것을 더 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 제1의 색상의 복수의 발광 영역을 포함하는 디스플레이를 제1의 픽셀화된 마스크 개구부 크기의 복수의 개구부를 갖는 픽셀화된 마스크를 통하여 증착시켜 제1의 색상의 복수의 서브픽셀을 형성하는 것을 포함하며; 픽셀화된 마스크 내의 인접하는 개구부 사이의 하나 이상의 거리는 디스플레이에서 제1의 색상의 인접하는 서브픽셀 사이의 거리의 2배 이상인 OLED 디스플레이의 제조 방법이 제공된다. 상기 거리는 디스플레이의 주사 라인에 평행하거나 또는 디스플레이의 주사 라인에 수직인 거리일 수 있다. 디스플레이는 풀 컬러 디스플레이일 수 있다. 상기 방법은 픽셀의 제1열에 인접하는 제1의 TFT 회로 및 픽셀의 제2열에 인접하는 제2의 TFT 회로를 증착시키는 것을 포함할 수 있으며, 여기서 픽셀의 제1열 및 픽셀의 제2열은 이들 사이에 TFT 회로를 포함하지 않는다. 픽셀의 제3열에 인접하는 제3의 TFT 회로는 제2의 TFT 회로에 인접하여 배치될 수 있다.
한 실시양태에서, 제1의 색상의 복수의 발광 영역을 포함하는 디스플레이를 제1의 픽셀화된 마스크 개구부 크기의 복수의 개구부를 갖는 픽셀화된 마스크를 통하여 증착시켜 제1의 색상의 복수의 서브픽셀을 형성하는 것을 포함하며, 각각의 서브픽셀은 디스플레이 내의 픽셀의 일부가 되는 OLED 디스플레이의 제조 방법이 제공된다. 디스플레이는 픽셀화된 마스크에서 단위 면적당 개구부의 밀도보다 더 큰 단위 면적당 픽셀 밀도를 가질 수 있으며, 2종 이하의 색상의 발광 영역은 증착되어 OLED 디스플레이를 제조할 수 있다.
한 실시양태에서, 풀 컬러 OLED 디스플레이 내의 픽셀의 제조 방법이 제공된다. 적어도 일부가 복수의 개구부를 포함하는 픽셀화된 마스크를 얻을 수 있으며, 공통의 발광 물질은 기판 상에, 각각의 복수의 개구부를 통하여, 기판 상에 서로 인접하여 배치된 복수의 별도로 주소지정 가능한 서브픽셀을 위하여 증착될 수 있다. 픽셀화된 마스크 내의 각각의 복수의 개구부는 복수의 서브픽셀 중 4개의 합한 면적 이상의 면적을 가질 수 있다.
한 실시양태에서, 제1의 색상을 발광하도록 구성된 제1의 유기 발광 영역 및, 제1의 발광 영역에 인접하여 배치되며 제1의 색상과는 상이한 제2의 색상을 발광하도록 구성된 제2의 유기 발광 영역을 포함하는 풀 컬러 픽셀 배열이 제공된다. 제1의 발광 영역의 제1의 부분은 미세공동에 광결합(optical coupling)될 수 있으며, 제2의 발광 영역은 미세공동에 광결합되지 않는다. 제2의 발광 영역은 제1의 발광 영역에 의하여 발출된 광의 1931 CIE 좌표 및 선택된 백색 지점의 1931 CIE 좌표 사이의 직선 상의 지점의 (+/-0.02, +/-0.02) 내에 있는 1931 CIE (x, y) 좌표를 갖는 광을 방출할 수 있다. 백색 지점의 1931 CIE (x, y) 좌표에서의 색상 이동은 0°와 60° 사이(0° 및 60° 포함)의 조망각에 대하여 (0.01, 0.01) 미만일 수 있다. 픽셀 배열은 2종 이하의 색상의 발광 영역 및/또는 2종 이하의 색상 변경층을 포함할 수 있다. 제1의 발광 영역의 제2의 부분은 미세공동에 광결합될 수 있다. 배열은 제1의 발광 영역을 포함하는 제1의 발광 스택을 포함할 수 있으며, 제1의 발광 스택은 하부-발광 OLED 스택이다. 배열은 제1 및 제2의 발광 영역과 중첩되는 전극을 포함할 수 있으며, 여기서 전극에 법선 방향으로 측정한 전극의 표면 및 제1의 발광 영역 사이의 거리는 전극에 법선 방향으로 측정한 전극의 표면 및 제2의 발광 영역 사이의 거리보다 작다.
한 실시양태에서, 본원에 개시된 바와 같은 픽셀 배열을 포함하며, 0°와 60° 사이(0° 및 60° 포함)의 조망각에 대하여 (0.02, 0.02) 미만의 백색 지점의 1931 CIE (x, y) 좌표에서의 색상 이동을 갖는 풀 컬러 OLED 디스플레이가 제공된다. 디스플레이는 0°와 60° 사이(0° 및 60° 포함)의 조망각에 대하여 (0.01, 0.01) 미만의 백색 지점의 1931 CIE (x, y) 좌표에서의 색상 이동을 가질 수 있다. 각각의 복수의 픽셀은 2종 이하의 색상의 발광 영역을 포함할 수 있다. 각각의 픽셀은 1개 이하의 미세공동을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 제1의 색상을 발광하도록 구성된 제1의 유기 발광 영역; 및 제1의 발광 영역에 인접하여 배치되며, 제1의 색상과 상이한 제2의 색상을 발광하도록 구성된 제2의 유기 발광 영역을 포함하는 풀 컬러 OLED 디스플레이가 제공된다. 제1의 발광 영역 및 제2의 발광 영역 중 하나 이상은 미세공동에 광결합될 수 있다. 디스플레이는 0°와 60° 사이(0° 및 60° 포함)의 조망각에 대하여 (0.01, 0.01) 미만의 백색 지점의 1931 CIE 좌표에서 색상 이동을 가질 수 있다. 제2의 발광 영역은 제1의 발광 영역에 의하여 발출된 광의 1931 CIE 좌표 및 선택된 백색 지점의 1931 CIE 좌표 사이의 직선 상의 지점의 (+/-0.02, +/-0.02) 내에 있는 1931 CIE (x, y) 좌표를 갖는 광을 방출할 수 있다. 디스플레이는 1931 CIE 색상 공간에서 NTSC 색상 재현율의 90% 이상의 색상 재현율을 가질 수 있다.
한 실시양태에서, 적어도 일부가 복수의 개구부를 포함하는 제1의 픽셀화된 마스크를 얻는 단계; 기판 상에, 제1의 픽셀화된 마스크 내의 각각의 복수의 개구부를 통하여, 기판 상에 서로 인접하여 배치된 제1의 복수의 서브픽셀을 위한 제1의 공통의 발광 물질을 증착시키는 단계; 기판 상에, 제2의 픽셀화된 마스크 내의 각각의 복수의 개구부를 통하여 기판 상에 서로 인접하여 배치되며, 미세공동 내에 배치된 제2의 복수의 서브픽셀을 위한 제2의 공통의 발광 물질을 증착시키는 단계; 및 기판 상에, 제3의 픽셀화된 마스크 내의 각각의 복수의 개구부를 통하여 비발광층을 증착시키는 단계를 포함하는, OLED 디스플레이 내의 픽셀의 제조 방법이 제공된다. 제1의 픽셀화된 마스크 내의 각각의 복수의 개구부는 제1의 복수의 서브픽셀 중 2개의 합한 면적 이상의 면적을 가질 수 있다. 각각의 개구부를 통하여 증착된 제1의 복수의 서브픽셀을 위한 제1의 공통의 발광 물질은 2개 이상의 별도로 주소지정 가능한 픽셀 내의 서브픽셀을 위한 발광 물질을 포함할 수 있다. 비발광층은 1종 이상의 물질, 예컨대 정공 수송 물질, 전자 차단 물질 및 정공 주입 물질을 포함할 수 있다. 상기 방법은 각각의 복수의 개구부가 2개 이상의 서브픽셀에 걸치도록 및/또는 각각의 복수의 개구부가 서브픽셀의 2개 이상의 색상에 걸치도록 제2의 픽셀화된 마스크를 위치결정하는 것을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2의 픽셀화된 마스크는 단일 마스크일 수 있다.
한 실시양태에서, 제1의 색상의 제1의 발광층; 전체 제1의 발광층보다 적은 제1의 발광층의 단지 일부와 중첩된 제2의 색상의 제2의 발광층; 및 제2의 발광층의 제1의 부분과 중첩된 제1의 색상의 제1의 색상 변경층을 포함하는 풀 컬러 픽셀 배열이 제공된다. 상기 배열은 정확하게 2종의 색상의 발광층을 포함할 수 있으며, 4종 이상의 색상의 광을 방출할 수 있다. 배열은 제2의 발광층의 제2의 부분과 중첩되며, 제1의 색상 변경층과 중첩되지 않는 제2의 색상의 제2의 색상 변경층을 포함할 수 있다. 제1의 발광층은 또한 제2의 발광층을 위한 정공 수송층일 수 있다. 배열은 제1의 발광층 및 제2의 발광층 사이에 배치된 전극 및/또는 부동화층을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 복수의 픽셀을 포함하며, 각각의 픽셀은 n이 3 이상인 경우 상이한 색상의 정확하게 n-1개의 서브픽셀을 갖는 풀 컬러 디스플레이가 제공된다. 디스플레이는 n개의 상이한 색상의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 디스플레이는 또한 각각의 복수의 픽셀에 대한 단 n-1개의 데이타 라인을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 디바이스, 예컨대 OLED 디스플레이를 위한 풀 컬러 픽셀 배열이 제공된다. 배열은 기판 및 복수의 픽셀을 포함하며, 각각의 픽셀은 기판 상에 서로 인접하여 측면 배치되는 정확하게 2종의 색상의 발광 영역을 포함한다. 각각의 픽셀은 광의 상이한 색상을 방출하도록 구성된 복수의 서브픽셀을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 서브픽셀은 다른 것의 일부 또는 전부와 상이한 광로 길이를 가질 수 있다. 배열은 2, 3, 4개 이상의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 상이한 광로 길이는 각각의 서브픽셀 내의 상이한 두께를 갖는 층, 예컨대 상이한 두께의 수송층 또는 차단층에 의하여 제공될 수 있다. 일부 실시양태에서, 각각의 서브픽셀 내의 유기층의 총 두께는 동일할 수 있으며 및/또는 각각의 서브픽셀 내의 동일한 유형의 유기층의 두께는 다른 서브픽셀의 일부 또는 전부에서와 같이 동일할 수 있다. 대안으로 또는 이외에, 각각의 서브픽셀은 각각 다른 서브픽셀의 전극 스택에 대하여 상이한 두께를 가질 수 있는 전극 스택과 스택으로 배치될 수 있다. 각각의 픽셀은 색상 변경층을 포함할 수 있으며, 2개 이하의 상기 색상 변경층을 포함하지 않을 수 있다.
본원에 개시된 배열은 광범위한 디바이스, 예컨대 웨어러블 디바이스, 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 의료용 모니터, 텔레비젼, 빌보드, 실내 또는 실외 조명을 위한 라이트, 시그널, 색상 가변 또는 색상 온도 가변 광원, 헤드업 디스플레이, 3D 디스플레이, 완전 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 레이저 프린터, 전화기, 휴대폰, 개인용 정보 단말기 (PDA), 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로디스플레이, 차량, 대면적 벽(large area wall), 극장 또는 운동장 스크린 또는 간판에 장입될 수 있다.
한 실시양태에서, 디스플레이 내의 상이한 서브픽셀에 각각 해당할 수 있는, 층의 상이한 영역 내에서 상이한 하나 이상의 광학 특징, 예컨대 광로 길이 또는 두께 또는 굴절률을 갖는 투명층이 구축된 픽셀 배열의 제조 방법이 제공된다. 상기 층은 전극 스택의 일부로서 배열 내에 배치될 수 있다.
한 실시양태에서, 픽셀 배열은 복수의 서브픽셀을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 서브픽셀 내 하나 이상의 층은 각각의 다른 서브픽셀 내 동일한 층과 상이한 두께를 갖는다. 배열은 2종 이하의 색상의 발광 영역을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 각각의 서브픽셀 내 하나 이상의 층이 각각의 다른 서브픽셀 내 동일한 층과 상이한 두께를 갖는 복수의 층을 기판 상에 제조하여 복수의 서브픽셀을 포함하는 픽셀 배열이 제조될 수 있다.
본원에 개시된 실시양태는 적어도 500 dpi, 600 dpi, 700 dpi, 800 dpi 또는 이들 사이의 임의의 값의 해상도를 갖는 디스플레이, 예컨대 풀 컬러 OLED 디스플레이를 제공할 수 있다.
도 1은 유기 발광 디바이스를 도시한다.
도 2는 별도의 전자 수송층을 갖지 않는 인버트형 유기 발광 디바이스를 도시한다.
도 3은 본원에 개시된 바와 같은 픽셀 배열의 제조에 적절한 예시의 마스킹 배열의 개략도를 도시한다.
도 4는 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 5는 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 6은 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 7은 본원에 개시된 바와 같은 픽셀 배열의 제조에 적절한 예시의 마스킹 배열의 개략도를 도시한다.
도 8은 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 9는 본원에 개시된 바와 같은 픽셀 배열의 제조에 적절한 예시의 마스킹 배열의 개략도를 도시한다.
도 10은 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 11은 본원에 개시된 실시양태에 따른 RG 라인 밖의 지점의 세트를 강조하는 1931 CIE 다이아그램을 도시한다.
도 12는 순수한 적색, 녹색 및 청색에 대한 및 본원에 개시된 실시양태에 따른 RG 라인 밖에 있는 복수-성분 황색 소스에 대한 좌표를 갖는 1931 CIE 다이아그램을 도시한다.
도 13은 본원에 개시된 실시양태에 따른 적색 서브픽셀을 사용하지 않게 되는 예시의 색상 지점을 도시한다.
도 14는 본원에 개시된 실시양태에 따른 적색, 녹색, 청색 및 황색 지점, 설정된 백색 지점 및 다양한 색상 영역을 구별하는 CIE 다이아그램을 도시한다.
도 15는 본원에 개시된 실시양태에 따른 청색 발광 영역 상에 배치된 청색 색상 변경층을 포함한 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 16은 본원에 개시된 실시양태에 따른 청색 발광 영역 상에 배치된 청색 색상 변경층을 포함한 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 17은 본원에 개시된 실시양태에 따른 청색 발광 영역 상에 배치된 청색 색상 변경층을 포함하는 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 18은 본원에 개시된 실시양태에 따른 적색, 녹색, 청색 및 황색 지점 및 관련된 색상 공간을 구별하는 다이아그램을 도시한다.
도 19는 본원에 개시된 실시양태에 따른 적색, 녹색, 청색 및 황색 지점 및 관련된 색상 공간을 구별하는 또 다른 다이아그램을 도시한다.
도 20A는 본원에 개시된 실시양태에 따른 2개의 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간을 도시한다.
도 20B는 본원에 개시된 실시양태에 따른 단일의 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간을 도시한다.
도 21A 및 21B는 본원에 개시된 바와 같은 배열을 달성하는 상부-발광 (TE) 및 하부-발광 (BE) 배치를 각각 도시한다.
도 22A 및 22B는 실시양태에 따른 추가의 두께의 정공 수송층 (HTL) 또는 전자 차단층 (EBL)을 증착시키는데 추가의 마스킹 단계가 사용되는 상부- 및 하부-발광 디바이스 각각을 도시한다.
도 23A 및 23B는 실시양태에 따른 각각의 서브픽셀로부터의 발광을 개별적으로 최적화하기 위하여 애노드를 별도로 패터닝할 수 있는 배치의 상부- 및 하부-발광 디바이스를 도시한다.
도 24는 실시양태에 따른 기판 및 청색 서브픽셀에 관하여 별도의 판에 황색 서브픽셀이 위치하는 예시의 개략적 배열을 도시한다.
도 25는 실시양태에 따른 단일의 청색 서브픽셀을 포함하는 각각의 픽셀에서 복수의 황색, 적색 및 녹색 서브픽셀이 존재하는 예시의 배열을 도시한다.
도 26은 실시양태에 따른 서브픽셀의 2개의 면을 갖는 예시의 디바이스 배치를 도시한다.
도 27은 실시양태에 따른 서브픽셀의 2개의 면을 갖는 예시의 상부-발광 디바이스 배치를 도시한다.
도 28A는 실시양태에 따른 예시의 OLED 증착을 도시한다. 도 28B는 해당 픽셀화된 마스크를 도시하며, 여기서 음영 처리되지 않은 부위가 마스크에서의 개구부에 해당한다.
도 29A는 동일한 색상의 서브픽셀이 동일한 열에서의 인접한 픽셀에서 함께 그루핑되는 실시양태에 따른 예시의 서브픽셀 발광 물질 레이아웃을 도시한다. 도 29B는 해당 픽셀화된 마스크 배열을 도시한다.
도 30A 및 30B는 각각 실시양태에 따른 예시의 서브픽셀 레이아웃 및 해당 픽셀화된 마스크를 도시한다.
도 31은 실시양태에 따른 예시의 서브픽셀 레이아웃을 도시한다.
도 32는 상기 배치를 수행하는 예시의 마스크 설계를 도시한다.
도 33은 실시양태에 따른 스태거 레이아웃의 또 다른 예시를 도시한다.
도 34는 도 33의 레이아웃에 해당하는 예시의 마스크 배열을 도시한다.
도 35는 실시양태에 따른 데이타 라인 형성의 예를 도시한다.
도 36은 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
도 37은 청색 및 황색 서브픽셀이 실시양태에 따라 쌍으로 증착될 수 있는 도 36에 도시된 배열에 대한 변형을 도시한다.
도 38은 동일한 색상의 4개의 서브픽셀 상에서 동시에 증착시키는데 각각의 마스크 개구부가 사용되는 실시양태에 따른 또 다른 예시의 배열을 도시한다.
도 39는 실시양태에 따른 도 38에 도시된 배열에 대하여 단일의 커다란 서브픽셀에 의하여 4개의 이웃하는 청색 서브픽셀을 대체한 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
도 40은 실시양태에 따른 도 39의 서브픽셀 배열에 대한 주사 및 데이타 라인 레이아웃의 예시의 배열을 도시한다.
도 41은 실시양태에 따른 예시의 RGB1B2Y 배열을 도시한다.
도 42A는 심청색 서브픽셀 중 4개가 실시양태에 따른 4개의 픽셀에 의하여 공유되는 단일의 커다란 심청색 서브픽셀로 대체되는 도 41에서의 배열의 예시의 변형예를 도시한다.
도 42B는 OVJP 및 유사한 인쇄 기법에 의한 효율적인 증착에 더욱 적절할 수 있는 도 42A의 배열과 유사한 예시의 배열을 도시한다.
도 43은 웨어러블 디바이스 및 유사한 적용예에 적절할 수 있는 실시양태에 따른 배치를 도시한다.
도 44는 CIE 차트에서의 적색, 녹색 및 청색 지점 및 실시양태에 따른 목적하는 황색 ("황색 1")을 도시한다.
도 45는 예시의 통상의 RGB 사이드 바이 사이드(side-by-side) 픽셀 레이아웃과 단 2회의 OLED 발광 영역 증착을 사용하는 본원에 개시된 바와 같은 배열의 비교를 도시한다.
도 46은 녹색 색상 변경층이 연청색 ("LB") 서브픽셀 상에 배치된 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
도 47은 녹색 색상 변경층이 연청색 및 황색 발광 영역 모두의 위에 배치되어 실시양태에 따른 녹색 서브픽셀을 생성하는 실시양태에 따른 배열을 도시한다.
도 48은 녹색 색상 변경층이 심청색 및 황색 발광 영역 상에 배치된 실시양태에 따른 배열을 도시한다.
도 49는 디스플레이가 픽셀당 단 3개의 TFT 회로를 필요로 하며, 심청색 서브픽셀이 존재하지 않는 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
도 50은 녹색 색상 변경층이 연청색 발광 영역 상에 배치되어 실시양태에 따른 녹색 서브픽셀을 제공하는 예시의 배열을 도시한다.
도 51은 녹색 색상 변경층이 연청색 발광 영역 상에 배치되어 녹색 서브픽셀을 제공하는 실시양태에 따른 또 다른 예를 도시한다.
도 52는 실시양태에 따른 예시의 개략적 픽셀 레이아웃을 도시한다.
도 53은 실시양태에 따른 예시의 개략적 픽셀 레이아웃을 도시한다.
도 54는 얇은 금속층이 TCO 층 위에 배치된 실시양태에 따른 예시의 디바이스 배열을 도시한다.
도 55는 미세공동에 커플링된 청색 영역과 함께, 청색 및 황색 발광 영역을 포함하는 실시양태를 위한 시뮬레이션 데이타를 도시한다.
도 56은 실시양태에 따른 디스플레이 데이타를 제공하기 위한 예시의 시스템 및 프로세스를 도시한다.
도 57은 실시양태에 따른 복수의 서브픽셀에 대한 전극 스택의 개략적 표시를 도시한다.
도 58은 실시양태에 따른 복수의 서브픽셀에 대한 전극 스택의 개략적 표시를 도시한다.
도 59는 실시양태에 따른 복수의 서브픽셀에 대한 전극 스택의 개략적 표시를 도시한다.
도 60은 실시양태에 따른 복수의 서브픽셀에 대한 전극 스택의 개략적 표시를 도시한다.
도 61A 및 61B는 상이한 광로 길이를 갖는 서브픽셀 배열의 개략적 표시를 도시한다.
도 2는 별도의 전자 수송층을 갖지 않는 인버트형 유기 발광 디바이스를 도시한다.
도 3은 본원에 개시된 바와 같은 픽셀 배열의 제조에 적절한 예시의 마스킹 배열의 개략도를 도시한다.
도 4는 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 5는 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 6은 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 7은 본원에 개시된 바와 같은 픽셀 배열의 제조에 적절한 예시의 마스킹 배열의 개략도를 도시한다.
도 8은 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 9는 본원에 개시된 바와 같은 픽셀 배열의 제조에 적절한 예시의 마스킹 배열의 개략도를 도시한다.
도 10은 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 11은 본원에 개시된 실시양태에 따른 RG 라인 밖의 지점의 세트를 강조하는 1931 CIE 다이아그램을 도시한다.
도 12는 순수한 적색, 녹색 및 청색에 대한 및 본원에 개시된 실시양태에 따른 RG 라인 밖에 있는 복수-성분 황색 소스에 대한 좌표를 갖는 1931 CIE 다이아그램을 도시한다.
도 13은 본원에 개시된 실시양태에 따른 적색 서브픽셀을 사용하지 않게 되는 예시의 색상 지점을 도시한다.
도 14는 본원에 개시된 실시양태에 따른 적색, 녹색, 청색 및 황색 지점, 설정된 백색 지점 및 다양한 색상 영역을 구별하는 CIE 다이아그램을 도시한다.
도 15는 본원에 개시된 실시양태에 따른 청색 발광 영역 상에 배치된 청색 색상 변경층을 포함한 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 16은 본원에 개시된 실시양태에 따른 청색 발광 영역 상에 배치된 청색 색상 변경층을 포함한 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 17은 본원에 개시된 실시양태에 따른 청색 발광 영역 상에 배치된 청색 색상 변경층을 포함하는 픽셀 배열의 개략도를 도시한다.
도 18은 본원에 개시된 실시양태에 따른 적색, 녹색, 청색 및 황색 지점 및 관련된 색상 공간을 구별하는 다이아그램을 도시한다.
도 19는 본원에 개시된 실시양태에 따른 적색, 녹색, 청색 및 황색 지점 및 관련된 색상 공간을 구별하는 또 다른 다이아그램을 도시한다.
도 20A는 본원에 개시된 실시양태에 따른 2개의 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간을 도시한다.
도 20B는 본원에 개시된 실시양태에 따른 단일의 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간을 도시한다.
도 21A 및 21B는 본원에 개시된 바와 같은 배열을 달성하는 상부-발광 (TE) 및 하부-발광 (BE) 배치를 각각 도시한다.
도 22A 및 22B는 실시양태에 따른 추가의 두께의 정공 수송층 (HTL) 또는 전자 차단층 (EBL)을 증착시키는데 추가의 마스킹 단계가 사용되는 상부- 및 하부-발광 디바이스 각각을 도시한다.
도 23A 및 23B는 실시양태에 따른 각각의 서브픽셀로부터의 발광을 개별적으로 최적화하기 위하여 애노드를 별도로 패터닝할 수 있는 배치의 상부- 및 하부-발광 디바이스를 도시한다.
도 24는 실시양태에 따른 기판 및 청색 서브픽셀에 관하여 별도의 판에 황색 서브픽셀이 위치하는 예시의 개략적 배열을 도시한다.
도 25는 실시양태에 따른 단일의 청색 서브픽셀을 포함하는 각각의 픽셀에서 복수의 황색, 적색 및 녹색 서브픽셀이 존재하는 예시의 배열을 도시한다.
도 26은 실시양태에 따른 서브픽셀의 2개의 면을 갖는 예시의 디바이스 배치를 도시한다.
도 27은 실시양태에 따른 서브픽셀의 2개의 면을 갖는 예시의 상부-발광 디바이스 배치를 도시한다.
도 28A는 실시양태에 따른 예시의 OLED 증착을 도시한다. 도 28B는 해당 픽셀화된 마스크를 도시하며, 여기서 음영 처리되지 않은 부위가 마스크에서의 개구부에 해당한다.
도 29A는 동일한 색상의 서브픽셀이 동일한 열에서의 인접한 픽셀에서 함께 그루핑되는 실시양태에 따른 예시의 서브픽셀 발광 물질 레이아웃을 도시한다. 도 29B는 해당 픽셀화된 마스크 배열을 도시한다.
도 30A 및 30B는 각각 실시양태에 따른 예시의 서브픽셀 레이아웃 및 해당 픽셀화된 마스크를 도시한다.
도 31은 실시양태에 따른 예시의 서브픽셀 레이아웃을 도시한다.
도 32는 상기 배치를 수행하는 예시의 마스크 설계를 도시한다.
도 33은 실시양태에 따른 스태거 레이아웃의 또 다른 예시를 도시한다.
도 34는 도 33의 레이아웃에 해당하는 예시의 마스크 배열을 도시한다.
도 35는 실시양태에 따른 데이타 라인 형성의 예를 도시한다.
도 36은 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
도 37은 청색 및 황색 서브픽셀이 실시양태에 따라 쌍으로 증착될 수 있는 도 36에 도시된 배열에 대한 변형을 도시한다.
도 38은 동일한 색상의 4개의 서브픽셀 상에서 동시에 증착시키는데 각각의 마스크 개구부가 사용되는 실시양태에 따른 또 다른 예시의 배열을 도시한다.
도 39는 실시양태에 따른 도 38에 도시된 배열에 대하여 단일의 커다란 서브픽셀에 의하여 4개의 이웃하는 청색 서브픽셀을 대체한 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
도 40은 실시양태에 따른 도 39의 서브픽셀 배열에 대한 주사 및 데이타 라인 레이아웃의 예시의 배열을 도시한다.
도 41은 실시양태에 따른 예시의 RGB1B2Y 배열을 도시한다.
도 42A는 심청색 서브픽셀 중 4개가 실시양태에 따른 4개의 픽셀에 의하여 공유되는 단일의 커다란 심청색 서브픽셀로 대체되는 도 41에서의 배열의 예시의 변형예를 도시한다.
도 42B는 OVJP 및 유사한 인쇄 기법에 의한 효율적인 증착에 더욱 적절할 수 있는 도 42A의 배열과 유사한 예시의 배열을 도시한다.
도 43은 웨어러블 디바이스 및 유사한 적용예에 적절할 수 있는 실시양태에 따른 배치를 도시한다.
도 44는 CIE 차트에서의 적색, 녹색 및 청색 지점 및 실시양태에 따른 목적하는 황색 ("황색 1")을 도시한다.
도 45는 예시의 통상의 RGB 사이드 바이 사이드(side-by-side) 픽셀 레이아웃과 단 2회의 OLED 발광 영역 증착을 사용하는 본원에 개시된 바와 같은 배열의 비교를 도시한다.
도 46은 녹색 색상 변경층이 연청색 ("LB") 서브픽셀 상에 배치된 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
도 47은 녹색 색상 변경층이 연청색 및 황색 발광 영역 모두의 위에 배치되어 실시양태에 따른 녹색 서브픽셀을 생성하는 실시양태에 따른 배열을 도시한다.
도 48은 녹색 색상 변경층이 심청색 및 황색 발광 영역 상에 배치된 실시양태에 따른 배열을 도시한다.
도 49는 디스플레이가 픽셀당 단 3개의 TFT 회로를 필요로 하며, 심청색 서브픽셀이 존재하지 않는 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
도 50은 녹색 색상 변경층이 연청색 발광 영역 상에 배치되어 실시양태에 따른 녹색 서브픽셀을 제공하는 예시의 배열을 도시한다.
도 51은 녹색 색상 변경층이 연청색 발광 영역 상에 배치되어 녹색 서브픽셀을 제공하는 실시양태에 따른 또 다른 예를 도시한다.
도 52는 실시양태에 따른 예시의 개략적 픽셀 레이아웃을 도시한다.
도 53은 실시양태에 따른 예시의 개략적 픽셀 레이아웃을 도시한다.
도 54는 얇은 금속층이 TCO 층 위에 배치된 실시양태에 따른 예시의 디바이스 배열을 도시한다.
도 55는 미세공동에 커플링된 청색 영역과 함께, 청색 및 황색 발광 영역을 포함하는 실시양태를 위한 시뮬레이션 데이타를 도시한다.
도 56은 실시양태에 따른 디스플레이 데이타를 제공하기 위한 예시의 시스템 및 프로세스를 도시한다.
도 57은 실시양태에 따른 복수의 서브픽셀에 대한 전극 스택의 개략적 표시를 도시한다.
도 58은 실시양태에 따른 복수의 서브픽셀에 대한 전극 스택의 개략적 표시를 도시한다.
도 59는 실시양태에 따른 복수의 서브픽셀에 대한 전극 스택의 개략적 표시를 도시한다.
도 60은 실시양태에 따른 복수의 서브픽셀에 대한 전극 스택의 개략적 표시를 도시한다.
도 61A 및 61B는 상이한 광로 길이를 갖는 서브픽셀 배열의 개략적 표시를 도시한다.
일반적으로, OLED는 애노드와 캐소드 사이에 배치되고 그 애노드 및 캐소드에 전기 접속되어 있는 하나 이상의 유기층을 포함한다. 전류가 인가되는 경우, 애노드는 정공을 유기층(들) 내로 주입하고, 캐소드는 전자를 그 유기층(들) 내로 주입한다. 그 주입된 정공 및 전자는 각각 반대 하전된 전극을 향하여 이동한다. 전자 및 정공이 동일한 분자 상에서 편재화되는 경우, 여기된 에너지 상태를 갖는 편재화된 전자-정공쌍인 "엑시톤"이 형성된다. 엑시톤이 광발광 메카니즘에 의하여 이완되는 경우 광이 방출된다. 일부의 경우에서, 엑시톤은 엑시머 또는 엑시플렉스상에서 편재화될 수 있다. 비-방사 메카니즘, 예컨대 열 이완도 또한 발생할 수 있으나, 일반적으로 바람직하지 않은 것으로 간주된다.
초기 OLED는, 예를 들면 미국 특허 제4,769,292호에 개시된 바와 같은 일중항 상태로부터 광("형광")을 방출하는 발광 분자를 사용하였으며, 이 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 형광 방출은 일반적으로 10 나노초 미만의 시간 프레임 내에 발생한다.
보다 최근에는, 삼중항 상태로부터의 광("인광")을 방출하는 발광 물질을 갖는 OLED가 입증되어 있다. 문헌[Baldo et al., "Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices," Nature, vol. 395, 151-154, 1998 ("Baldo-I")] 및 문헌[Baldo et al., "Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence," Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999) ("Baldo-II")]을 참조할 수 있으며, 이들 문헌은 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 인광은 본원에 참고 인용되어 있는 미국 특허 제7,279,704호의 컬럼 5-6에 보다 구체적으로 기술되어 있다.
도 1은 유기 발광 디바이스(100)를 도시한 것이다. 도면들은 반드시 일정 비율로 도시되어 있지 않다. 디바이스(100)는 기판(110), 애노드(115), 정공 주입층(120), 정공 수송층(125), 전자 차단층(130), 발광층(135), 정공 차단층(140), 전자 수송층(145), 전자 주입층(150), 보호층(155), 캐소드(160) 및 배리어층(170)을 포함할 수 있다. 캐소드(160)는 제1의 전도층(162) 및 제2의 전도층(164)을 갖는 복합 캐소드이다. 디바이스(100)는 기술된 층들을 그 순서 대로 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이들의 다양한 층 뿐만 아니라, 예시적인 물질들의 특성 및 기능은 본원에 참고 인용되어 있는 미국 특허 제7,279,704호의 컬럼 6-10에 보다 구체적으로 기술되어 있다.
이들 층 각각에 대한 보다 많은 예들이 이용 가능하다. 예를 들면 가요성 투명 기판-애노드 조합은 미국 특허 제5,844,363호에 개시되어 있으며, 이 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. p-도핑된 정공 수송층의 예로는 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에 개시된 바와 같이, 50:1의 몰비로 F4-TCNQ에 의해 도핑된 m-MTDATA가 있으며, 이 특허 출원은 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 발광 및 호스트 물질의 예는 미국 특허 제6,303,238호(Thompson et al.)에 개시되어 있으며, 이 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. n-도핑된 전자 수송층의 예로는 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에 개시된 바와 같이, 1:1의 몰비로 Li에 의해 도핑된 BPhen이 있으며, 이 특허 출원은 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 전문이 본원에 참고 인용되어 있는 미국 특허 제5,703,436호 및 제5,707,745호에는 위에 가로 놓여 있는 투명한 전기전도성 스퍼터-증착된 ITO 층과 함께 Mg:Ag와 같은 금속의 박층을 갖는 복합 캐소드를 비롯한 캐소드의 예가 개시되어 있다. 차단층의 이론 및 용도는 미국 특허 제6,097,147호 및 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에 보다 상세히 기술되어 있으며, 이들 특허 및 특허 출원은 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 주입층의 예는 미국 특허 출원 공개 공보 제2004/0174116호에 제공되어 있으며, 이 특허 출원은 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 보호층의 설명은 미국 특허 출원 공개 공보 제2004/0174116호에서 찾아볼 수 있으며, 이 특허 출원은 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다.
도 2는 인버트형 OLED(200)를 도시한 것이다. 디바이스는 기판(210), 캐소드(215), 발광층(220), 정공 수송층(225) 및 애노드(230)를 포함한다. 디바이스(200)는 기술된 층들을 그 순서 대로 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 가장 일반적인 OLED 구성이 애노드 위에 배치된 캐소드를 갖기 때문에, 디바이스(200)는 애노드(230) 아래에 배치된 캐소드(215)를 갖는데, 그 디바이스(200)는 "인버트형" OLED로 지칭될 수 있다. 디바이스(100)에 관하여 기술된 것들과 유사한 물질들이 디바이스(200)의 상응하는 층들에 사용될 수 있다. 도 2는 일부 층이 디바이스(100)의 구조로부터 어떻게 생략될 수 있는지의 일례를 제공한다.
비제한적인 예로서 도 1 및 도 2에 예시된 단순 층상 구조가 제공되며, 본 발명의 실시양태가 광범위하게 다양한 다른 구조와 관련하여 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 기술된 특정한 물질 및 구조가 사실상 예시적인 것이고, 다른 물질 및 구조도 사용될 수 있다. 기능성 OLED는 기술된 다양한 층들을 상이한 방식으로 조합함으로써 달성될 수 있거나 또는 층들은 디자인, 성능 및 비용 요인에 기초하여 전적으로 생략할 수 있다. 구체적으로 기술되지 않은 다른 층들이 또한 포함될 수 있다. 구체적으로 기술된 물질들 이외의 물질들이 사용할 수 있다. 본원에 제공된 다수의 예들이 단일 물질을 포함하는 것으로서 다양한 층을 기술하고 있긴 하나, 물질들의 조합, 예컨대 호스트와 도펀트의 혼합물 또는 보다 일반적으로 임의의 혼합물이 사용될 수 있다. 또한, 층들은 다수의 서브층들을 가질 수 있다. 본원에서 다양한 층들에 제시된 명칭은 엄격하게 제한하고자 하는 것은 아니다. 예를 들면, 디바이스(200)에서 정공 수송층(225)은 정공을 발광층(220) 내로 수송하고, 정공을 발광층(220) 내로 주입하므로, 정공 수송층 또는 정공 주입층으로서 기술될 수 있다. 하나의 실시양태에서, OLED는 캐소드와 애노드 사이에 배치된 "유기층"을 갖는 것으로 기술될 수 있다. 이러한 유기층은, 예를 들면 도 1 및 도 2와 관련하여 기술된 바와 같이, 단일층을 포함할 수 있거나, 또는 상이한 유기 물질들의 복수의 층을 더 포함할 수 있다.
구체적으로 기술되어 있지 않은 구조 및 물질, 예컨대 미국 특허 제5,247,190호(Friend et al.)에 개시된 바와 같은 중합체 물질(PLED)로 구성되는 OLED가 사용될 수 있으며, 이 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 추가의 예를 들면, 단일 유기층을 갖는 OLED가 사용될 수 있다. OLED는, 예를 들면 미국 특허 제5,707,745호(Forrest et al.)에 기술된 바와 같이, 적층될 수 있으며, 이 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. OLED 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 단순 층상 구조로부터 벗어날 수 있다. 예를 들면, 기판은, 미국 특허 제6,091,195호(Forrest et al.)에 기술된 바와 같은 메사형(mesa) 구조 및/또는 미국 특허 제5,834,893호(Bulovic et al.)에 기술된 피트형(pit) 구조와 같이 아웃-커플링(out-coupling)을 개선시키기 위한 각진 반사면을 포함할 수 있으며, 이들 특허 문헌은 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다.
달리 명시되어 있지 않는 한, 다양한 실시양태의 층들 중 임의의 층은 임의의 적절한 방법에 의하여 증착될 수 있다. 유기층의 경우, 바람직한 방법으로는 미국 특허 제6,013,982호 및 제6,087,196호(이들 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있음)에 기술된 바와 같은 열 증발, 잉크-젯, 미국 특허 제6,337,102호(Forrest et al.)(이 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있음)에 기술된 바와 같은 유기 증기상 증착(OVPD), 및 미국 특허 제7,431,968호(이 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있음)에 기술된 바와 같은 유기 증기 젯 프린팅(OVJP)에 의한 증착이 포함된다. 다른 적절한 증착 방법으로는 스핀 코팅 및 다른 용액계 공정이 포함된다. 용액계 공정은 질소 또는 불활성 분위기 중에서 실시되는 것이 바람직하다. 다른 층의 경우, 바람직한 방법으로는 열 증발이 포함된다. 바람직한 패턴 형성 방법은 마스크를 통한 증착, 미국 특허 제6,294,398호 및 제6,468,819호(이들 특허는 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있음)에 기술된 바와 같은 냉간 용접, 및 잉크-젯 및 OVJD와 같은 일부 증착 방법과 관련된 패턴 형성이 포함된다. 다른 방법이 또한 이용될 수 있다. 증착시키고자 하는 물질은 이 물질이 특정한 증착 방법과 상용성을 갖도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 분지형 또는 비분지형의, 바람직하게는 3개 이상의 탄소를 포함하는 알킬 및 아릴 기와 같은 치환기는 소분자의 용액 가공을 수행하는 능력을 향상시키기 위하여 소분자에 사용될 수 있다. 20개 이상의 탄소를 갖는 치환기가 사용될 수 있으며, 3 내지 20개의 탄소가 바람직한 범위이다. 비대칭성 구조를 갖는 물질이 대칭성 구조를 갖는 것보다 더 우수한 용액 가공성을 가질 수 있는데, 이는 비대칭성 물질이 재결정화되는 보다 낮은 경향을 가질 수 있기 때문이다. 덴드리머 치환기가 용액 가공을 수행하는 소분자의 능력을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 실시양태에 따라 제조된 디바이스는 배리어층을 임의로 더 포함할 수 있다. 배리어층의 한가지 목적은 전극 및 유기층이 수분, 증기 및/또는 기체 등을 포함하는 환경에서 유해 종에 대한 노출로 인하여 손상되지 않도록 하는 것이다. 그 배리어층은 기판 위에, 아래에 또는 옆에, 전극 위에, 아래에 또는 옆에, 또는 엣지를 포함하는 디바이스의 임의의 다른 부분의 위에 증착될 수 있다. 배리어층은 단일층 또는 다중층을 포함할 수 있다. 배리어층은 각종 공지의 화학 증착 기법에 의하여 형성될 수 있으며 복수 상을 갖는 조성물뿐 아니라 단일 상을 갖는 조성물을 포함할 수 있다. 임의의 적절한 물질 또는 물질들의 조합이 배리어층에 사용될 수 있다. 배리어층은 무기 화합물 또는 유기 화합물, 또는 둘 다를 혼입할 수 있다. 바람직한 배리어층은 미국 특허 제7,968,146호, PCT 특허 출원 제 PCT/US2007/023098호 및 제PCT/US2009/042829호에 기술된 바와 같은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하며, 이들 특허 및 PCT 특허 출원은 그 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. "혼합물"이 고려되는 경우, 상기 언급된 중합체 물질 및 비중합체 물질을 함유하는 배리어층은 동일 반응 조건 하에서 및/또는 동일 시간에서 증착되어야만 한다. 중합체 물질 대 비중합체 물질의 중량비는 95:5 내지 5:95 범위에 있을 수 있다. 중합체 물질 및 비중합체 물질은 동일 전구체 물질로부터 생성될 수 있다. 한 예에서, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물은 기본적으로 중합체 실리콘 및 무기 실리콘으로 구성된다.
본 발명의 실시양태에 따라 제조된 디바이스는 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 의료용 모니터, 텔레비젼, 빌보드, 실내 또는 실외 조명 및/또는 시그널링(signaling)을 위한 라이트, 색상 가변 또는 색상 온도 가변 광원, 헤드업 디스플레이, 완전 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 레이저 프린터, 전화기, 휴대폰, 개인용 정보 단말기(PDA), 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로디스플레이, 차량, 대면적 벽, 극장 또는 운동장 스크린 또는 간판을 비롯한 각종 소비재에 장입될 수 있다. 수동 매트릭스 및 능동 매트릭스를 비롯한 다양한 제어 메카니즘이 본 발명에 따라 제조된 디바이스를 제어하는데 사용될 수 있다. 다수의 디바이스는 사람에게 편안한 온도 범위, 예컨대 18℃ 내지 30℃, 더욱 바람직하게는 실온 (20℃ 내지 25℃)에서 사용되도록 주로 의도되지만, 이러한 범위 밖의 온도에서, 예를 들어 -40℃ 내지 +80℃ 또는 그보다 높은 온도에서 작동될 수 있다.
본원에 기재된 물질 및 구조는 OLED를 제외한 디바이스에서의 적용예를 가질 수 있다. 예를 들면, 기타 광전자 디바이스, 예컨대 유기 태양 전지 및 유기 광검출기는 상기 물질 및 구조를 사용할 수 있다. 보다 일반적으로, 유기 디바이스, 예컨대 유기 트랜지스터는 상기 물질 및 구조를 사용할 수 있다.
용어 할로, 할로겐, 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴킬, 헤테로시클릭 기, 아릴, 방향족 기 및 헤테로아릴은 당업계에 공지되어 있으며, 그 전문은 본원에 참고 인용된 US 7,279,704의 컬럼 31-32에 정의된다.
통상의 디스플레이 아키텍쳐 및 제조 가능성은 통상적으로 저전력소비 및 고해상도 OLED 디스플레이를 허용하지 않는다. 예를 들면, 사이드 바이 사이드 (SBS) 아키텍쳐는 통상적으로 비교적 낮은 전력 소비 (및 그에 따른 우수한 수명)를 달성할 수 있으나 이러한 아키텍쳐는 비교적 높은 해상도 새도우 마스킹을 필요로 할 수 있다. 상기 기법은 종종 약 250 dpi 해상도로 한정된다. 더 높은 해상도를 달성하기 위하여, 백색 컬러 필터와 관련된 화이트 디바이스를 사용하는 아키텍쳐는 OLED 발광층을 패터닝하는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 그러나, 상기 기법은 통상적으로 비교적 낮은 효율을 겪어서 더 높은 전력 소비를 나타내며, 이는 또한 수명을 감소시킨다. 이러한 제약점은 기타 백색 서브픽셀에 비하여 컬러 필터를 사용하여 개개의 색상에서 발광되는 필터 처리되지 않은 백색 서브픽셀 및 디바이스 둘다를 사용하는 RGBW 픽셀 아키텍쳐를 사용하여 다소 극복될 수 있다. 이러한 아키텍쳐는 일반적으로 더 불량한 화질을 생성하며, 통상적으로 여전히 필적하는 RGB SBS 디스플레이보다 더 낮은 전력 소비 및 더 불량한 수명을 갖는 것으로 간주된다.
본 개시내용은 2종 이하의 색상을 발광하는 발광 디바이스 및/또는 제한된 개수의 색상 변경층을 사용하면서 풀 컬러 디바이스에 대하여 허용되는 픽셀 성분의 배열을 제공한다. 본원에 개시된 실시양태는 통상의 RGB SBS 디스플레이에 비하여 더 적은 고해상도 마스킹 단계 및 더 낮은 해상도와 함께 통상의 RGBW 디스플레이에 비하여 개선된 성능, 예컨대 더 낮은 전력 소비 및 더 긴 수명을 제공할 수 있다. 즉, 본원에 개시된 바와 같은 배열이 배열 내에서 임의의 개수의 서브픽셀 또는 기타 발광 디바이스 또는 영역을 포함할 수 있기는 하나, 배열 내에서 발광 디바이스 또는 영역에 의하여 발광된 제한된 개수의 색상이 존재할 수 있다. 구체적인 예로서, 본원에 개시된 바와 같은 배열은 3개의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 서브픽셀 중 2개는 발광 영역, 예컨대 동일한 색상의 광을 방출하는 OLED를 포함할 수 있으며, 서브픽셀 중 하나는 필터링되거나 또는 그렇지 않다면 변형되어 발광 영역에 의하여 광이 발광된 후 상이한 색상을 생성한다. 제3의 서브픽셀은 2개의 서브픽셀 내에서 제1의 발광 영역보다 상이한 색상의 광을 방출하는 발광 영역을 포함할 수 있다. 그래서, 서브픽셀 전체가 3종 이상의 색상의 광을 생성할 수 있기는 하나, 배열 내의 발광 영역은 단지 초기에 2종의 색상의 광을 방출하여야 한다. 본원에 개시된 디바이스는 또한 더 적은 마스킹 단계를 필요로 할 수 있으므로, 통상의 SBS 배열에 비하여 단순화된 제조 기법을 사용하여 달성될 수 있다.
한 실시양태에서, 2개의 마스킹 단계를 사용할 수 있다. 이는 통상의 RGB SBS 디스플레이에 요구되는 3개의 마스킹 단계와 비교시 단순화된 제조를 제공할 수 있다. 각각의 마스크 개구부 면적은 통상의 SBS 디스플레이에서의 1/3과는 반대로, 픽셀 면적의 대략 절반일 수 있다. 동일한 픽셀 크기의 통상의 SBS 디스플레이에 비하여 새도우 마스크 개구부의 증가된 면적은 더 높은 픽셀 밀도를 허용할 수 있다. 예를 들면, 동일한 크기 개구부는 통상의 SBS 기법에 비하여 디스플레이 해상도에서 약 50% 이하의 증가를 허용할 것이다. 일부 배치에서, 마스크 개구부의 정확한 크기는 예를 들면 각각의 서브픽셀을 통한 전류 흐름을 최적화하고 그리하여 전체 디스플레이 수명을 개선시키기 위하여 수명 정합 조건에 기초하여 결정될 수 있다.
채움 인자(fill factor)에서의 증가는 또한 특히 동일한 해상도의 통상의 3-마스크 픽실레이션(pixilation) 접근법에 비하여 더 높은 효율을 허용할 수 있는 상부 발광 능동 매트릭스 OLED (AMOLED) 디스플레이에 대하여 본원에 개시된 기법을 사용하여 가능할 수 있다. 이는 통상의 3-마스크 접근법에 비하여 개시된 바와 같은 2-마스크 접근법에서 3개의 서브픽셀의 비교적 증가된 면적으로 인한 것이다. 개시된 바와 같은 2-마스크 접근법을 사용하여 디스플레이로부터 동일한 휘도를 생성하기 위하여 적어도 일부의 서브픽셀에 대하여 적은 전류가 요구될 수 있다. 이는 더 높은 디바이스 효율, 더 낮은 전압 및/또는 더 긴 디스플레이 수명을 초래할 수 있다.
도 3은 본원에 개시된 바와 같은 픽셀 배열의 제조에 적절한 예시의 마스킹 배열의 개략도를 도시한다. 제1의 마스킹 증착에서, 발광층 구조 또는 복수의 발광층을 포함하는 스택된 디바이스 구조는 제1의 영역(310)에서 증착될 수 있다. 제1의 영역은 제1의 색상의 광을 방출하는 하나 이상의 발광층을 함유한다. 제2의 마스킹 증착은 제1의 색상과는 상이한 제2의 색상의 광을 방출하는 발광층 또는 스택된 구조를 증착시키기 위하여 인접하거나 또는 그렇지 않다면 가까운 영역(320)에서 수행될 수 있다. 그 후, 2개의 색상 변경층(330, 340)은 제2의 발광 영역 상에서 배치될 수 있으며, 그리하여 각각의 필터를 통과하는 광은 제2의 색상으로부터 제1 및 제2의 색상과는 상이한 제3의 및 제4의 색상으로 각각 전환될 수 있다. 일부 배치에서, 제2의 발광 영역의 일부는 미피복된 상태가 될 수 있으며, 그리하여 예시된 배열은 4종의 뚜렷한 색상을 갖는 광을 제공할 수 있다. 일부 배치에서, 색상 변경층(330, 340)은 제2의 영역의 전체를 피복할 수 있으며, 그리하여 예시된 배열은 3종의 뚜렷한 색상의 광을 제공한다. 예시의 목적을 위하여 도 3에서 이들 사이의 약간의 거리로 배치되는 것으로 도시되기는 하나, 이는 일반적으로 컬러 필터가 서로에 대하여 바로 인접하게 배치될 수 있으며, 그리하여 필터 사이의 영역에서 황색광이 발광되지 않는 것으로 이해될 것이다. 유사하게, 각각의 필터는 황색 발광 영역의 적절한 모서리로 연장될 수 있으며, 그리하여 색상 변경층에 바로 인접한 모서리로부터 황색광이 발광되지 않는다. 각각의 발광층 또는 스택된 구조는 각각 인광 또는 형광일 수 있는 1종 이상의 발광 물질을 포함할 수 있다. 보다 일반적으로, 각각의 발광 물질은 본원에 개시된 임의의 발광 물질, 층 및/또는 구조를 포함할 수 있다.
구체적인 예로서, 제1의 마스크 증착(310)은 단일의 EML 구조일 수 있는 청색 디바이스 또는 1개 초과의 EML을 함유하는 스택된 디바이스를 제공할 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, 스택된 디바이스는 연장된 수명 및/또는 감소된 잔상(image sticking)을 제공하는 것이 바람직할 수 있으며; 기타 배열에서, 제조 비용 및 복잡성을 감소시키기 위하여 단일의-층 발광 디바이스가 바람직할 수 있다. 청색 OLED는 인광 또는 형광일 수 있다. 제2의 마스크 증착(320)은 예를 들면 적색 및 녹색 발광체를 조합하여 생성될 수 있는 황색 디바이스를 제공할 수 있다. 보다 일반적으로, 황색 디바이스는 발광 물질 및/또는 층의 임의의 적절한 조합을 사용하여 제공될 수 있다. 구체적인 예로서, 별도의 적색 및 녹색 발광체는 1개의 혼합층에서; 2-EML 디바이스 내의 별도의 층에서; 스택 내의 1개의 OLED에서 적색 EML 및 다른 것에서 녹색 EML을 갖는 스택된 디바이스에서; 황색 발광체를 함유하는 단일의 EML을 사용한 황색 디바이스에서; 또는 2개의 황색 EML을 함유하는 스택된 디바이스에서 제공될 수 있다. 그래서, 일부 배치에서, 발광 영역은 전체로서 영역의 궁극의 색상과는 상이한 발광 스펙트럼 또는 피크 발광 파장을 각각 갖는 복수의 발광 물질에 의하여 제공될 수 있다. 이롭게는 임의의 선택된 조합이 동일한 제2의 마스크 배열을 사용하여 증착될 수 있기는 하나, 다양한 조합이 또한 사용될 수 있다. 완료된 예의 배치에서, 청색 디바이스는 하나의 애노드 및 관련된 능동 매트릭스 제어 회로에 의하여 제어된다. 황색 디바이스는 3종의 서브픽셀, 황색, 녹색 및 적색으로 나뉜다. 그 후, 각각의 서브픽셀은 그 자체의 애노드 및 관련된 능동 매트릭스 제어 회로에 의하여 제어된다. 황색 서브픽셀은 황색 OLED로부터의 미필터링 황색광을 사용한다. 녹색 서브픽셀은 녹색 컬러 필터를 황색 OLED 상에 배치하여 얻으며, 유사하게 적색 서브픽셀은 적색 컬러 필터를 황색 OLED 상에 배치하여 얻는다. 그래서, 생성된 픽셀 배열은 4종의 서브픽셀인 적색, 녹색, 청색 및 황색 (RGBY)을 갖는다. 상기 배열은 청색 성능이 통상의 RGBW 디스플레이에서와 같이 컬러 필터에 의하여 제한되지 않을 수 있으나, 통상의 RGB SBS 디스플레이에서와 같이 동일한 최적화된 수명을 가질 수 있어서 이로울 수 있다. 추가로, 통상의 RGBW 배열에서, 녹색 컬러 필터는 청색 및 적색 광을 가능한한 많이 전송하는 것을 방지하도록 구성된다. 그래서, 밴드-패스 필터는 통상적으로 녹색 컬러 필터로서 사용된다. 황색 광이 복수-성분 광원으로서 사용되는 본원에 개시된 바와 같은 RGBY 배열에서, 복수-성분 광은 청색 성분을 포함하지 않으므로 녹색 컬러 필터는 적색 광의 전송만을 방지하기 위하여 구성될 수 있다. 그래서, 컷-오프 필터가 밴드-패스 필터 대신에 사용될 수 있어서 상대적으로 더 큰 효율 및 색상 포화를 제공할 수 있다.
본원에 개시된 실시양태는 고도로 포화된 적색 또는 녹색이 요구되지 않을 경우 가끔씩 디스플레이 효율을 개선시키기 위하여 미필터링된 황색 광을 사용할 수 있다. 작동시, 미필터링된 황색 디바이스는 통상의 RGBW 디스플레이에서 백색과 유사한 방식으로 사용될 수 있으며, 유사한 알고리즘을 시그널 처리에 사용될 수 있다. 특정한 불포화된 색상을 만들기 위하여, 황색 광은 3종의 개개의 1차 색상인 적색, 녹색 또는 청색 색상과 혼합될 수 있으며, 이는 그저 적색, 녹색 또는 청색 1차 색상 단독을 사용하는 것보다 더 높은 효율을 제공할 수 있다. 이러한 기법을 사용한 풀 컬러 디스플레이는 통상적으로 SBS RGB 배열보다 약 50% 더 높은 전력 소비를 갖는 통상의 RGBW 배열과 대조적으로, 통상의 SBS RGB 배열보다 약 12% 더 높은 전력 소비만을 가질 수 있다. 모든 적색 및 녹색 서브픽셀 효율이 25% 감소되더라도 상기 수준의 전력 감소가 달성될 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터는 적색 및 녹색 단독의 효율이 50% 감소될 수 있으나, 미필터링된 황색 서브픽셀은 이러한 손실만큼을 회복할 수 있다.
본원에 개시된 실시양태는 유사하게 증가된 디스플레이 색상 범위를 허용할 수 있다. 예를 들면, 도 11을 살펴보면, 황색 복수-성분 소스는 식별된 순수한 적색 및 녹색 지점 사이의 "RG 라인" 상에 있는 CIE 좌표, 예컨대 예시된 지점(1104)을 갖는 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 식별된 적색 및 녹색 지점은 해당 서브픽셀에서 발광 영역에 의하여 발광된 "순수한" 색상에 해당할 수 있다. 대안으로, 황색 복수-성분 소스는 예컨대 지점(1108), 예시된 곡선(1100) 등을 따른 임의의 지점과 같은 RG 라인 밖에 있는 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 상기 복수-성분 소스의 사용은 RG 라인 밖의 CIE 영역의 사용을 허용하여 이용 가능한 디스플레이 색상 재현율을 증가시킬 수 있다. 황색 복수-성분 소스를 필터링하여 적색 및/또는 녹색 광을 제공할 때 색상 재현율에서의 증가가 달성 또는 사용될 수 있거나 또는, 본원에 개시된 다양한 배열에 따라 황색 소스가 미필터링된 상태로 사용될 때 이를 사용할 수 있다. 그래서, 일부 배치에서, 황색 복수-성분 소스는 1931 CIE 다이아그램 상의 RG 라인 밖에 있는 CIE 좌표를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
도 4는 본원에 개시된 실시양태에 따른 픽셀 배열의 개략도를 도시한다. 도 3에 관하여 기재된 바와 같이, 배열은 4개의 서브픽셀(410, 420, 430, 440)을 포함한다. 1개의 서브픽셀(410)은 제1의 색상의 광을 방출하는 하나 이상의 발광 디바이스 또는 영역을 포함한다. 다른 서브픽셀(420, 430, 440)은 제2의 색상의 광을 방출하는 발광 영역을 사용하여 구축된다. 색상 변경층(432, 442)은 각각의 2개의 발광 영역(434, 444) 상에 배치될 수 있다. 제3의 서브픽셀(420)은 미필터링된 상태가 되어 상이한 색상의 광을 각각 제공하는 4개의 서브픽셀을 갖는 픽셀 배열을 생성한다.
일부 배치에서, 추가의 색상 변경층을 사용할 수 있다. 예를 들면, 청색 색상 변경층은 청색 서브픽셀에서 생성되는 스펙트럼 출력을 변형시키기 위하여 청색 발광 영역(410) 상에 배치될 수 있다. 기타 발광 영역 및 색상 변경층이 도 4에 도시된 바와 동일하면서 청색 색상 변경층이 청색 발광 영역 상에 배치되는 예시의 상기 배치는 도 15에 도시되어 있다. 명료성을 위하여 청색 색상 변경층 및 청색 발광 영역으로서 일반적으로 제시되기는 하나, 청색 색상 변경층은 연청색 또는 심청색 색상 변경층일 수 있다. 유사하게, 청색 발광 영역은 심청색 또는 연청색 발광 영역일 수 있다.
도 3에 관하여 기재된 바와 같이, 각각의 서브픽셀은 관련된 제어 회로에 의하여 제어될 수 있다. 예시의 제어 회로는 예시를 위하여, 제어된 발광 영역에 부합되도록 음영 처리된 각종 제어 요소와 함께 도 4에 도시된다. 제어 회로의 특정한 배열은 단지 예로서 제공하며, 임의의 적절한 제어 회로는 당업자에게 쉽게 명백한 바와 같이 사용될 수 있다.
당업계의 일반적인 용어에서, "서브픽셀"은 발광 영역에 의하여 발광된 색상을 변경시키는데 사용되는 임의의 색상 변경층과 관련하여 단일의-층 EML, 스택된 디바이스 등일 수 있는 발광 영역을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 서브픽셀(430)은 발광 영역(434) 및 색상 변경층(432)을 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 서브픽셀의 "발광 영역"은 서브픽셀을 위한 광을 생성하는데 초기에 사용되는 임의의 및 모든 발광층, 영역 및 디바이스를 지칭한다. 서브픽셀은 또한 서브픽셀에 의하여 궁극적으로 생성된 색상에 영향을 미치는 발광 영역과 함께 스택으로 배치된 추가의 층, 예컨대 본원에 개시된 색상 변경층을 포함할 수 있으며, 상기 색상 변경층이 통상적으로 본원에 개시된 바와 같이 "발광층"으로 간주되지 않기는 하다. 미필터링된 서브픽셀은 색상 변경 성분, 예컨대 색상 변경층을 제외하는 것이지만, 하나 이상의 발광 영역, 층 또는 디바이스를 포함할 수 있다.
일부 배치에서, "발광 영역"은 복수의 색상의 광을 방출하는 발광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 황색 발광 영역은 각각의 물질이 OLED 디바이스에서 단독으로 사용될 경우 적색 및 녹색 광을 방출시키는 복수의 물질을 포함할 수 있다. 황색 디바이스에 사용될 경우, 개개의 물질은 통상적으로 이들이 개별적으로 활성화 또는 주소지정될 수 있도록 배열되지 않는다. 즉, 상기 물질을 함유하는 "황색" OLED 스택은 적색, 녹색 또는 황색 광을 생성하도록 구동되지 않을 수 있으며; 그보다는 스택은 전체로서 황색 광을 생성하도록 구동될 수 있다. 상기 발광 영역은 황색 발광 영역으로서 지칭될 수 있기는 하나, 개개의 발광체의 수준에서, 스택은 황색 광을 직접 생성하지 않는다. 하기에서 추가로 상세하게 기재된 바와 같이, 발광 영역에서 사용된 개개의 발광 물질 (1 초과의 경우)은 디바이스 내에서 동일한 발광층에 또는 발광 영역을 포함하는 OLED 디바이스 내의 복수의 발광층에 배치될 수 있다. 하기에서 추가로 상세하게 기재된 바와 같이, 본원에 개시된 실시양태는 OLED 디바이스, 예컨대 발광 영역의 색상의 개수보다 더 많은 색상의 서브픽셀 또는 기타 OLED 디바이스를 포함하면서 발광 영역의 제한된 개수의 색상을 포함하는 디스플레이를 허용할 수 있다. 예를 들면, 본원에 개시된 바와 같은 디바이스는 청색 및 황색 발광 영역만을 포함할 수 있다. 서브픽셀의 추가의 색상은 황색 또는 청색 발광 영역과 스택으로 배치된 색상 변경층의 사용에 의하여 달성될 수 있다. 일부 경우에서, 서브픽셀에 의하여 제공된 일반 색상은 서브픽셀을 정의하는 스택에서의 발광 영역, 예컨대 심청색 색상 변경층이 연청색 발광 영역과 스택으로 배치되어 심청색 서브픽셀을 생성하는 영역에 의하여 제공되는 색상과 동일할 수 있다. 유사하게, 서브픽셀에 의하여 제공된 색상은 서브픽셀을 정의하는 스택에서의 발광 영역, 예컨대 녹색 색상 변경층이 황색 발광 영역과 스택으로 배치되어 녹색 서브픽셀을 생성하는 영역에 의하여 제공된 색상보다는 상이할 수 있다.
일부 배치에서, 발광 영역 및/또는 발광층은 복수의 서브픽셀을 연결할 수 있으며, 예컨대 여기서 추가의 층 및 회로는 발광 영역 또는 층의 일부가 별도로 주소지정되도록 제조된다.
본원에 개시된 바와 같은 발광 영역은 당업계에서 통상적으로 지칭되며 본원에서 사용된 바와 같은 발광 "층"과는 구별될 수 있다. 일부 경우에서, 단일의 발광 영역은 복수의 층을 포함할 수 있으며, 예컨대 여기서 황색 발광 영역은 순차적으로 적색 및 녹색 발광층에 의하여 제조되어 황색 발광 영역을 형성한다. 상기 기재된 바와 같이, 상기 층이 본원에 개시된 바와 같은 발광 영역에서 발생할 경우, 층은 단일의 발광 스택 내에서 개별적으로 주소지정 불가하며; 그보다는 층은 공동으로 활성화 또는 구동되어 발광 영역을 위한 광의 원하는 색상을 생성한다. 기타 배치에서, 발광 영역은 단일의 색상의 단일의 발광층 또는 동일한 색상의 복수의 발광층을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 발광층의 색상은 발광층이 배치되는 발광 영역의 색상과 동일하거나 또는 스펙트럼의 동일한 영역에서 이와 동일할 것이다.
일부 배치에서, 더 적은 서브픽셀은 풀 컬러 디바이스 또는 픽셀 배열을 달성하는데 사용될 수 있다. 도 5는 3개의 서브픽셀(510, 520, 530)을 사용하는 예시의 배열을 나타낸다. 도 4에 도시된 예와 유사하게, 단일의 발광층 또는 스택된 배열에서 마스크를 통하여 하나 이상의 발광 영역을 증착시키며, 생성된 서브픽셀은 미필터링된 상태가 되어 제1의 서브픽셀(510)을 생성될 수 있다. 기타 2개의 서브픽셀(520, 530)은 단일의 마스킹된 증착 중에 증착될 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 각각은 하나 이상의 발광 물질 및/또는 층을 포함할 수 있으며, 개개의 발광층 또는 스택된 디바이스일 수 있다. 색상 변경층(532)은 발광 영역 중 하나 이상의 위에 배치되어 상이한 색상의 3개의 서브픽셀을 갖는 풀 컬러 배열을 생성할 수 있다
구체적인 예로서, 2개의 마스킹 단계는 청색 및 녹색일 수 있다. 즉, 제1의 마스킹된 증착 기법에서, 청색 층 또는 스택은 제1의 서브픽셀(510)에 해당하는 영역에서 증착될 수 있다. 녹색 층 또는 스택된 디바이스는 제2의 마스킹된 증착에서 제2의 및 제3의 서브픽셀(520, 530)에 해당하는 영역에서 증착될 수 있다. 녹색 서브픽셀(520)은 미필터링된 녹색 광을 제공한다. 적색 서브픽셀(530)은 색상 변경층(532), 예컨대 비교적 높은 전환 효율을 갖는 녹색에서-적색으로의 색상 변경 층을 사용하여 녹색 디바이스(530)에 의하여 발광된 녹색 광을 적색 광으로 전환시킨다. 상기 배치는 필적하는 통상의 RGB SBS 디스플레이보다 50% 이하로 더 큰 해상도를 가지며, 전력 소비의 증가 또는 관련된 수명의 감소가 적거나 또는 전혀 없는 디스플레이를 생성할 수 있다. 상기 접근법은 또한 제3의 색상을 제공하기 위한 색상 변경층을 사용하는 대신에 통상의 컬러 필터의 사용으로 인하여 그와 같은 광을 "손실"하지 않아서 디스플레이 효율을 개선시킬 수 있다.
또 다른 예로서, 청색 색상 변경층은 상기 기재된 바와 같이 청색 발광 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 배치는 도 16에 도시된다. 상기 기재된 바와 같이, 청색 색상 변경층은 연청색 또는 심청색 색상 변경층일 수 있으며, 청색 발광 영역은 심청색 또는 연청색 발광 영역일 수 있다.
도 6은 2개의 마스킹 단계가 청색 및 황색인 배치의 개략적인 예시를 도시하며, 즉, 하나 이상의 청색 발광층은 하나의 마스킹된 증착 중에 증착되며, 하나 이상의 황색 발광층은 또 다른 증착 중에 증착된다. 도 6에서와 같이, 도시된 배치는 3종의 서브픽셀, 적색, 녹색 및 청색만을 사용한다. 이러한 예에서, 녹색 서브픽셀은 황색 OLED로부터의 광을 녹색으로 전환시키는 녹색 컬러 필터를 사용하며, 적색 서브픽셀은 황색 OLED로부터의 광을 적색으로 전환시키는 적색 컬러 필터를 사용하며, 청색 서브픽셀은 청색 OLED로부터의 미필터링된 광을 사용한다. 유사한 배치는 도시된 특정한 컬러 필터 대신에 또는 이외에 색상 변경층을 사용할 수 있다.
또 다른 예로서, 청색 색상 변경층은 상기 기재된 바와 같은 청색 발광 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 배치는 도 17에 도시된다. 상기 기재된 바와 같이, 청색 색상 변경층은 연청색 또는 심청색 색상 변경층일 수 있으며, 청색 발광 영역은 심청색 또는 연청색 발광 영역일 수 있다.
일부 배치에서, 하나 이상의 서브픽셀의 효율은 본원에 개시된 바와 같은 색상 변경층으로서 통상의 컬러 필터 대신에 또는 그 외에 색상 변경층을 사용하여 향상될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 예를 살펴보면, 황색으로부터 적색으로의 비교적 높은 전환 효율을 갖는 적색 색상 변경층은 황색 OLED 및 적색 컬러 필터 사이에 배치될 수 있다. 상기 배치는 적색 서브픽셀 효율을 향상시킬 수 있다. 보다 일반적으로, OLED와 스택으로 배치된 색상 변경층 또는 OLED 및 컬러 필터의 사용은 서브픽셀의 효율을 향상시킬 수 있다.
본원에 개시된 기타 배치는 추가의 색상 변경층을 사용할 수 있으며, 복수의 발광 영역 또는 발광 영역의 유형 상에 배치된 색상 변경층을 포함할 수 있다. 도 7은 2종의 색상인 연청색(710) 및 백색(720)의 발광 영역을 사용하는 예시의 마스킹 배열을 도시한다. 마스킹된 부위는 상기 개시된 바와 같이 각각의 색상의 발광 영역을 증착시키는데 사용될 수 있다. 다양한 색상 변경층은 또한 생성된 발광 영역 상에 배치되어 풀 컬러 픽셀 배열을 생성할 수 있다. 도 7에 도시된 예에서, 심청색 컬러 필터(730), 적색 컬러 필터(740) 및 녹색 컬러 필터(750)는 해당 백색 발광 영역 상에 배치되어 상기 색상의 3종의 서브픽셀을 형성하면서 연청색 발광 영역은 미필터링된 상태로 남아 있어서 연청색 서브픽셀을 형성한다. 상기 배치는 미국 특허 공보 번호 2010/0090620에 기재된 바와 같이 필요한 바에 따라 연청색 및 심청색 서브픽셀을 사용하여 전체적인 청색 수명을 향상시키는데 사용될 수 있으며, 상기 공보의 개시 내용은 전문이 본원에 참고 인용되어 있다. 상기 기재된 바와 같이, 도 7에 관하여 기재된 특정한 컬러 필터 이외에 또는 그 대신에 기타 색상 변경층이 사용될 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 증착 배열에 해당하는 예시의 픽셀 배열을 도시한다. 도 4에 도시된 배열과 유사하게, 도 7의 배열은 발광 영역(821, 831, 841) 및 컬러 필터(822, 832, 842)로부터 각각 형성된 미필터링된 서브픽셀(810) 및 3개의 서브픽셀(820, 830, 840)을 포함한다. 도 7에 도시된 예에서, 미필터링된 서브픽셀(810)은 연청색 서브픽셀이며, 컬러 필터(822, 832, 842)는 각각 심청색, 적색 및 녹색이다. 도시된 특정한 발광 색상 및 컬러 필터는 단지 예시를 위한 것이며, 다양한 기타 색상, 색상 변경층 및 조합은 본원에 개시된 실시양태의 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다.
한 실시양태에서, 각각의 2개의 마스킹된 증착 작업 중에 증착된 각각의 발광 영역은 색상 변경층과 조합되어 하나 이상의 픽셀을 형성할 수 있다. 도 9는 각각의 유형의 발광 영역이 하나 이상의 색상 변경층과 조합되어 복수의 서브픽셀을 형성하는 예시의 배열을 도시한다. 예를 들면, 2개의 마스킹된 영역은 각각 상기 기재된 바와 같이 2개의 마스킹 단계 중 하나에서 증착될 수 있는 연청색 발광 영역(910) 및 황색 발광 영역(920)에 해당할 수 있다. 심청색 색상 변경층(930)은 연청색 발광 영역(910)과 조합하여 심청색 서브픽셀을 형성할 수 있다. 적색 및 녹색 색상 변경층(930, 940)은 각각 황색 발광 영역의 일부와 조합되어 적색 및 녹색 서브픽셀을 형성할 수 있다. 연청색 발광 영역은 또한 미필터링된 상태가 되어 연청색 서브픽셀을 형성할 수 있다. 도 7에 관하여 기재된 바와 같이, 연청색 및 심청색 서브픽셀의 사용은 성능 및 디바이스 수명을 개선시킬 수 있다. 게다가, 연청색 서브픽셀이 미필터링되므로 전체 디스플레이 작동에서 비교적 긴 연청색 수명이 연장될 수 있으며, 개선된 전력 효율을 제공할 수 있다.
도 10은 도 9에 관하여 기재된 마스크에 해당하는 픽셀 배열 및 색상 변경층 배열을 도시한다. 도시한 바와 같이, 4개의 서브픽셀은 2개의 발광 영역 중 하나가 미필터링된 제1의 색상의 2개의 발광 영역 및 제2의 색상의 2개의 발광 영역으로부터 생성된다. 도 9의 예에 따르면, 연청색 서브픽셀은 미필터링된 연청색 발광 영역으로부터 형성되며, 심청색 서브픽셀은 연청색 발광 영역 및 심청색 색상 변경층으로부터 형성되며, 적색 서브픽셀은 황색 발광 영역 및 적색 색상 변경층으로부터 형성되며, 녹색 서브픽셀은 황색 발광 영역 및 녹색 색상 변경층으로부터 형성된다. 도시된 특정한 발광 색상 및 색상 변경층은 단지 예시를 위한 것이며, 다양한 기타 색상, 색상 변경층 및 조합은 본원에 개시된 실시양태의 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다.
다양한 기법을 사용하여 본원에 개시된 배열을 제조할 수 있다. 일반적으로, 각각의 색상에 대한 광학 공동 (즉, 미세공동을 필요로 하지 않거나 또는 이를 구체적으로 참조하지 않는 디바이스로부터 광학에 관하여 최적화된 층 두께)이 상기 색상에 대하여 조정되는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 상기 제한은 각각의 서브픽셀 스택이 상이한 광로 길이를 갖는 것을 필요로 할 수 있어서 제조 공정에 복잡성을 부가할 수 있다.
예를 들면, 도 21A 및 21B는 본원에 개시된 바와 같은 배열, 예컨대 도 15에 도시된 배열을 달성하기 위한 상부-발광 (TE) 및 하부-발광 (BE) 배치를 도시한다. 이러한 배열에서, 수송층은 모든 서브픽셀을 가로지른 공통의 두께이다. 상부-발광 디바이스의 경우, 캡핑층 (CPL)은 또한 모든 서브픽셀에 대하여 공통일 수 있다. 도 21A 및 21B에 도시된 바와 같은 배열의 제조는 단 2개의 고-해상도 마스크를 사용하여 각각 청색 및 황색 발광층을 증착시킬 것을 요구할 수 있다. 추가로 상세하게 기재한 바와 같이, 청색 및 황색 발광층의 다양한 영역은 동일하거나 또는 상이한 색상일 수 있는 별도의 서브픽셀에서 별도의 발광 영역으로서 사용될 수 있다. 즉, 단일의 증착 단계 중에 증착된 OLED 발광 물질은 본원에 개시된 바와 같이 복수의 서브픽셀 및 서브픽셀의 복수의 색상을 생성하는데 사용될 수 있다.
또 다른 예로서, 도 22A 및 22B는 공통의 HTL 및 황색 발광층 (EML) 사이에서 추가의 두께의 물질, 예컨대 정공 수송층 (HTL) 물질, 전자 차단층 (EBL) 물질, 정공 주입층 (HIL) 물질 등을 증착시키는데 추가의 마스킹 단계가 사용되는 상부- 및 하부-발광 디바이스를 도시한다. 상기 배치는 황색 발광층 및/또는 관련된 서브픽셀의 외부 효율을 증가시킬 수 있다. 대안으로 또는 게다가, 추가의 마스킹 단계는 황색 EML 및 공통의 전자 수송층 (ETL) 사이에서 추가의 ETL 및/또는 HBL 물질을 증착시키는데 사용될 수 있다. 하기에서 추가로 상세하게 기재된 바와 같이, 상기 추가의 물질의 사용은 서브픽셀에 의하여 발출된 광의 색상에 특히 적합한 광로 길이를 갖도록 서브픽셀을 구성하는데 사용될 수 있다. 추가의 마스킹 단계는 녹색 및 적색 서브픽셀에 사용될 수 있다.
또 다른 예로서, 도 23A 및 23B는 애노드가 각각의 서브픽셀로부터의 발광을 개별적으로 최적화시키기 위하여 별도로 패터닝될 수 있는 배치를 도시한다. 구체적인 예로서, 2개의 애노드는 황색 및 청색 서브픽셀에 사용될 수 있거나; 또는 3개의 애노드는 황색, 청색 및 적색 또는 녹색 서브픽셀에 사용될 수 있거나; 또는 4개의 애노드는 황색, 청색, 적색 및 녹색 서브픽셀에 사용될 수 있다. 상기 배치는 각각의 관련된 서브픽셀의 효율, 수명 및 색상을 증가시킬 수 있다. 하부-발광 디바이스의 경우, 이들 배치는 더 두꺼운 TCO를 지녀서 달성될 수 있다. 상부-발광 아키텍쳐의 경우, 금속 반사기 스페이서 및/또는 TCO 애노드를 사용할 수 있다. 이러한 경우에서, 반사기 스페이서 길이는 픽셀 광학 공동의 일부가 되어 TCO 및 반사기 금속 사이의 스페이서를 별도로 패터닝하는 것은 광학 공동이 각각의 서브픽셀에 대한 원하는 색상으로 조정될 수 있게 한다.
각종 층이 예시 목적으로 도 21-23에 도시되어 있으나, 도시된 모든 층이 필요한 것은 아니며, 다른 층이 사용될 수 있으며, 각각의 예에 관하여 구체적으로 나타낸 바와 같은 것을 제외하고, 층의 기타 배열이 사용될 수 있는 것으로 이해한다.
상기 나타낸 바와 같이, 일부 실시양태에서, 상이한 서브픽셀은 서브픽셀과 관련된 미세공동일 수 있거나 또는 미세공동일 수 없는 광학 공동에 기초한 특정한 색상 또는 색상 범위로 "조정"되는 것이 이로울 수 있다. 일부 실시양태에서, 광로 길이는 픽셀 내의 서브픽셀 사이에서 상이할 수 있다. 상이한 광로 길이, 즉, 상이한 광학 두께를 달성하는데 다양한 기법이 사용될 수 있어서 각각의 디스플레이 색상 (예, 적색, 녹색, 청색 및 황색)은 생성된 색상 및 효율을 개선 또는 최적화시킬 수 있는 특정한 광학 두께를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 이들 접근법은 발광층에 대한 패터닝 요건 또는 본원에 개시된 마스킹된 증착 기법에 요구되는 해상도와 무관하거나 또는 이에 부정적으로 영향을 미치지 않으며, 그리하여 통상의 증착 기법이 도입될 수 있는 바람직하지 않은 복잡성을 피할 수 있다. 본원에 개시된 실시양태는 또한 예를 들면 공통 두께의 유기층이 발광층 또는 발광층들, 예컨대 발광층이 OVJP에 의하여 패터닝되는 것의 밖에서 사용되는 상부 발광 아키텍쳐의 공동을 최적화시키는데 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 각각의 서브픽셀에 대한 다양한 층은 발광층을 증착시키는데 사용된 동일한 마스크 및/또는 인쇄 기법을 사용하여 생성될 수 있다. 예를 들면, 각각의 서브픽셀에 대하여 동일한 공명 노드(node)를 추정하면, 청색 광학 스택이 가장 얇을 것이며, 이어서 녹색, 황색 및 적색의 순서로 두께가 증가될 것이다. 청색 서브픽셀은 동일한 마스크 및/또는 인쇄 기법을 사용하여 광학적으로 조정하여 청색 서브픽셀을 위한 HTL을 패터닝할 수 있는데, 이는 청색 발광층을 증착시키는데 사용될 수 있기 때문이다. 유사한 접근법이 다른 서브픽셀, 예컨대 본원에 개시된 바와 같은 황색 OLED 증착으로부터 형성된 녹색 서브픽셀에 사용될 수 있다. 상기 배치에서, 추가의 광학 두께는 황색 및 적색 서브픽셀을 최적화시키기 위하여 추가될 수 있다. 즉, 황색 서브픽셀 HTL 두께는 녹색 서브픽셀에 대하여 최적화될 수 있으며, 추가의 공동 변형은 황색 및 적색 서브픽셀을 최적화시키기 위하여 실시될 수 있다. 보다 일반적으로, 단일의 마스크 및/또는 증착 기법은 서브픽셀 내의 1개 이상의 층을 패터닝하는데 사용되어 픽셀 배열 내의 다른 서브픽셀에 대한 상이한 광로 길이를 허용하면서 서브픽셀에 대하여 특이적이며 및/또는 이에 대하여 최적화된 광로 길이를 얻을 수 있다.
한 실시양태에서, 각각의 서브픽셀에 대한 상이한 광로 길이는 전극, 예컨대 애노드를 패터닝하여 형성될 수 있으며, 그리하여 서브픽셀의 각각의 유기 스택 하의 전극의 영역은 상이한 두께를 갖는다. 도 57은 상기 배치의 예를 도시한다. 예로서, 각각의 OLED 유기 스택(5751, 5752, 5753) 하의 전극 물질(5740)은 상이한 두께를 가질 수 있다. 특정한 OLED 스택 또는 서브픽셀과 스택으로 배치된 전극 물질 또는 물질들은 전극 스택으로서 지칭될 수 있다. 예를 들면, OLED 스택(5751) 하의 전극 스택은 OLED 스택(5752 및 5753) 하의 전극 스택보다 더 얇다. 도 57에 도시된 예에서, 유기 스택(5752 및 5753)은 동일한 두께를 가져서 해당 서브픽셀의 경우 상이한 총 두께를 초래한다. 반대로, 유기 스택(5751 및 5753)은 상이한 두께를 갖지만, 해당 서브픽셀은 동일하거나 또는 대략 동일한 두께를 갖는다. 상이한 상대적 두께는 상이한 제조 공정으로부터 초래할 수 있다. 예를 들면, 전극(5740)이 패터닝되며, 공통의 수송 층이 서브픽셀을 가로질러 사용될 경우, 유기 스택은 대략 동일한 두께일 수 있다. 보다 일반적으로, 각각의 서브픽셀은 다른 서브픽셀보다 동일하거나 또는 상이한 두께를 가질 수 있으며 및/또는 각각의 유기 스택은 다른 유기 스택보다 동일하거나 또는 상이한 두께를 가질 수 있다. 각각의 서브픽셀 내의 유기층의 두께는 또한 예를 들면 다양한 층을 제조하는데 사용된 상이한 제조 기법에 의존하여 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 일부 실시양태에서, 픽셀 내의 서브픽셀의 일부 또는 전부에서의 유기층의 총 두께는 동일할 수 있다. 일반적으로, 2개의 층 또는 스택은 동일한 두께를 갖는 것으로 간주될 수 있으며 및/또는 2개의 광로 길이는 하나가 다른 것의 3%, 2% 또는 1% 이내인 경우 동일한 것으로 간주될 수 있다. 예를 들면, 제1의 유기 스택이 제2의 유기 스택보다 3% 이하로 더 크거나 또는 더 작은 광로 길이를 갖는 경우, 제1 및 제2의 스택은 동일한 광로 길이를 갖는 것으로 간주된다. 대안으로 또는 추가로, 각각의 서브픽셀 내의 동일한 유형의 유기층의 일부 또는 전부는 본 개시내용을 통하여 예시된 바와 같이 다른 서브픽셀의 일부 또는 전부에서와 같이 동일할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 수송, 차단, 주입 및/또는 발광 층의 두께는 픽셀 내의 하나 이상의 서브픽셀 내에서 동일할 수 있다.
예컨대 도 57에 도시된 구조는 예를 들면 전극 및/또는 기타 물질의 반복된 증착, 포토레지스트, 에칭 및/또는 리프트 오프 공정을 사용하여 개개의 서브픽셀에 대한 별도의 광로 길이를 생성하여 제조될 수 있다. 일반적으로, 전극은 투명층, 예컨대 투명 전도성 산화물 층이 상이한 광학 두께를 지녀서 도 57에 도시된 바와 같은 전극 패드 및 반사기 사이의 상이한 광학 두께 및 경로 길이를 제공하도록 패터닝될 수 있다.
상이한 광로 길이를 제공하여 상이한 서브픽셀로부터의 광 출력을 향상시키는 구조의 제조는 반도체 제조 공정, 예컨대 리프트 오프, 증착 및 에칭을 사용하여 달성될 수 있다. 이러한 공정은 유기층의 증착전 후면 제조 공정의 일부로서 수행될 수 있다. 광로 길이는 반사기 및 유기층 사이의 투명층을 증착시키고, 서브픽셀의 발광 파장에 대하여 투명층의 두께를 조절하여 변경될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 예를 들면 성분의 비를 변경시켜 물질의 굴절률을 변경시키기 위하여 투명층의 조성을 변경시킬 수 있다. 구체적인 예로서, SixNy 필름에서, 필름에서의 Si 대 N의 비는 필름의 원하는 굴절률을 달성하기 위하여 선택될 수 있다. 상기 배열은 증착 및 습식 에칭, 증착 및 건식 에칭 및 리프트-오프 증착의 조합에 의하여 달성될 수 있다. 일반적으로, 각각의 기법은 또한 개개의 서브픽셀 공동을 정의하기 위하여 패터닝된 포토레지스트를 사용할 수 있다.
증착 및 에칭 기법에서, 전극의 상이한 영역에서 전극 스택의 두께를 변경시키기 위하여 반사성 층 및 전극 사이에 물질의 하나 이상의 층이 배치된다. 예를 들면, 이산화규소 및 질화규소의 층은 금속 반사기 층의 상부, ITO 애노드 아래에서 제조될 수 있다. 에칭 화학은 이산화규소 및 질화규소 사이의 우수한 선택성을 갖도록 선택되어 그 아래의 층이 에칭 중지로서 사용될 수 있다. 추가로 상세하게 기재된 바와 같이, 건식 에칭 및 습식 에칭 모두는 원하는 광로 길이를 얻도록 사용될 수 있다. 도 58은 서브픽셀의 그룹 및 픽셀 아래의 공동 층의 단면의 개략적 표시를 도시한다. 예시의 구조에서, 이산화규소를 우선 증착 및 패턴 형성시킨 후, 질화규소를 실시할 수 있다. 그 후, 이산화규소 층은 질화규소 에칭을 위한 에칭 중지를 형성한다. 이산화규소 및 질화규소의 두께는 개개의 서브픽셀, 예컨대 녹색 및 적색 서브픽셀을 위한 정확한 광로 길이를 제공하도록 선택될 수 있다. 그래서, 도 58에 도시된 예는 반사기 상의 산화물 또는 질화물 필름이 존재하지 않는 것, 반사기 상의 질화물 필름만이 존재하는 것 및, 반사기 상의 산화물 필름 및 질화물 필름 둘다 존재하는 것인 3종의 상이한 광로 길이를 갖는 영역을 도시한다.
구체적인 예로서, 도 58에 도시된 바와 같은 구조는 SiO2를 기판 및/또는 반사기 층 상에서 블랭킷 증착시켜 제조될 수 있다. 포토레지스트를 SiO2 층 상에 패터닝하고, SiO2 층을 예를 들면 완충된 HF (습식 에칭) 또는 NF3 (건식 에칭)을 사용하여 에칭시키며, 그 후 포토레지스트를 제거한다. 유사하게, Si3N4의 블랭킷 층을 SiO2 층 및 반사기 층 상에 증착시킨 후, 포토레지스트의 층을 증착시킨다. 그 후, Si3N4를 예를 들면 H3PO4:H2ONF3/O2/N2 (습식 에칭) 또는 NF3/O2/N2 (건식 에칭)를 사용하여 에칭시킨다. 그 후, 포토레지스트를 제거하고, 해시 마크로 나타낸 ITO 또는 기타 전극 물질의 블랭킷 층은 나머지 층 상에 증착시킬 수 있다.
도 59는 실시양태에 따른 또 다른 예의 구조를 도시한다. 예컨대 도 59에 도시된 구조는 ITO의 블랭킷 층을 반복적으로 증착시키고, 포토레지스트의 층을 패터닝하고, ITO의 그 다음 층을 증착시키고, 리프트 오프 기법을 수행하여 이전의 ITO 층의 일부를 제거하여 제조될 수 있다. 예를 들면, ITO 층(5910, 5920, 5930)은 순서대로 순차적인 ITO 층 사이에서 개재하는 포토레지스트 및 리프트오프 기법을 사용하여 증착시킬 수 있다. 예컨대 도 60에 도시된 바와 같이 유사한 구조는 포토레지스트 층을 위한 상이한 마스크를 사용한 동일한 일반적인 공정을 사용하여 얻을 수 있다. 예를 들면, ITO 층(6010, 6020, 6030)은 그 순서대로 순차적인 ITO 층 사이에서 개재하는 포토레지스트 및 리프트오프 기법을 사용하여 증착시킬 수 있다.
일부 실시양태에서, 공통의 애노드 구조는 복수의 서브픽셀에 사용될 수 있으며, 증착 기법, 예컨대 OVJP는 상이한 서브픽셀에 대한 상이한 광학 길이를 패터닝하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 상이한 HTL 두께는 서브픽셀, 예컨대 본원에 개시된 바와 같은 4-색 디스플레이에서 황색 및 적색 서브픽셀의 상이한 색상에 사용될 수 있다. 대안으로 또는 추가로, OVJP는 "더 적은 마스크(mask-less)" 공정에서 더 두꺼운 HTL 물질을 증착시키는데 사용될 수 있다. OVJP로부터의 '유출(spill over)'에 관한 문제는 비발광 영역, 예컨대 HTL을 증착시키기 위하여 OVJP를 사용하는 것을 고려시 미미한 문제가 된다. OVJP의 기타 통상의 사용과는 반대로, 본원에 개시된 실시양태는 OVJP로부터 이웃하는 서브픽셀로의 유출이 아마도 이웃하는 서브픽셀 성능에 대하여 영향이 거의 없거나 또는 미미한 영향을 미칠 것이다. HTL이 상이한 서브픽셀에 대하여 복수의 상이한 두께로 OVJP에 의하여 증착될 경우, 공통의 EBL, HBL 또는, HTL 상의 유사한 층을 증착시켜 OVJP 층과의 EML 계면의 접촉을 방지하여 OVJP 증착과 공통으로 관련된 불순물 문제를 완화시킬 수 있다. 공통의 층은 또한 별도의 유형의 서브픽셀의 효율을 증가시켜 황색 및 적색 서브픽셀의 외부 효율을 증가시킬 수 있다. 대안으로, 고해상도 마스크 단계는 하나 이상의 발광층 및 공통의 ETL 또는 기타 공통 층 사이의 추가의 ETL, HBL 또는 기타 물질을 추가할 수 있다. ETL이 OVJP에 의하여 복수의 상이한 두께로 증착될 경우, OVJP 증착과 관련된 임의의 불순물 문제는 공통의 HBL을 EML 상에 증착시켜 완화될 수 있다. 이는 OVJP 층과의 EML 계면의 접촉을 방지한다. 본원에 개시된 바와 같은 OVJP 기법은 상이한 색상의 디바이스, 예컨대 상부 발광 OLED 디바이스의 제조를 허용할 수 있으며, 여기서 OVJP는 발광층을 선택적으로 증착시키는데 사용된다. 이는 모든 공통의 수송층이 사용될 수 있게 하여 각각의 OLED 서브픽셀 색상이 최적화된 광학 스택을 갖도록 할 수 있다.
본원에 개시된 기법을 사용하여, 각각의 픽셀이 기판 상에서 서로에 대하여 측면으로 인접하여 배치된 2종 이하의 색상의 발광 영역을 포함하는 디바이스, 예컨대 OLED 디스플레이에 사용하기 위한 풀 컬러 픽셀 배열을 제조할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "측면으로 인접하여"는 서로와 스택으로 배치되지 않지만, 기판에 대하여 서로 인접하는 OLED 스택 내에서 상이한 두께를 가지며 및/또는 상이한 지점에서 배치될 수 있는 서브픽셀 또는 영역을 지칭한다. 예를 들면, 2개의 인접하는 서브픽셀은 둘다 동일한 색상의 발광 영역을 포함할 수 있다. 각각의 발광 영역은 상이한 두께일 수 있으며, 기판에 대하여 평행한 방향으로 서로 완벽하게 또는 전혀 정렬되지 않을 수 있다. 상기 영역은 공통의 OLED 스택에 존재하지 않으며, 공통의 기판 또는 다른 층 상에서 서로 인접하여 배치되기 때문에 서로에 대하여 측면으로 인접하는 것으로 간주된다. 픽셀 배열 내에서 각각의 픽셀은 각각이 픽셀 내의 다른 서브픽셀보다 상이한 색상의 광을 방출하도록 구성될 수 있으며, 각각이 픽셀 내의 각각의 다른 서브픽셀보다 상이한 광로 길이를 가질 수 있는 복수의 서브픽셀을 포함한다. 예를 들면, 픽셀은 각각이 서브픽셀에 의하여 발광된 각각의 색상에 대한 출력을 최적화하도록 구성된 광로 길이를 가질 수 있는 적색, 황색, 녹색 및/또는 청색 서브픽셀을 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 서브픽셀 또는 기타 배열의 "광로 길이"는 서브픽셀 내에서, 예컨대 서브픽셀 내의 반사성 표면 및 반사성 표면에 대향하는 전극의 외부면 사이에서의 광학 거리를 지칭한다. 광로 길이는 서브픽셀 내에서 광에 의하여 횡단 가능한 거리를 지칭하며, 서브픽셀을 구성하는 스택 내에서 물질의 상이한 굴절률에 대하여 가중될 수 있다. 그래서, 서브픽셀의 광로 길이는 디바이스의 한면 상의 반사성 표면 및, 광이 다른 면에서 디바이스를 떠나는 투명한 표면 사이의 서브픽셀 스택에서 각각의 물질에 대한 광로 길이의 합을 지칭하며, 각각의 광로 길이는 물질의 두께와 물질의 굴절률의 곱에 해당한다. 통상적으로 광로 길이에서 디바이스가 제조되는 기판의 두께는 제외한다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 서브픽셀은 픽셀 내의 하나 이상의 다른 서브픽셀보다 동일하거나, 대략 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 예를 들면, 2개의 서브픽셀은 가능하게는 각각의 서브픽셀에 배치된 색상 변경층을 제외하고, 서브픽셀 사이의 일부 또는 전부의 공통의 층을 포함할 때 동일한 광로 길이를 가질 수 있다. 즉, 제1의 서브픽셀은 동일한 픽셀 내에 배치된 1, 2 또는 3개의 다른 서브픽셀보다 상이한 광로 길이를 가질 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 상이한 광로 길이는 각각의 서브픽셀 내에서 광을 생성하는데 사용된 유기 OLED 스택과 스택으로 배치된 전극 스택으로부터 발생할 수 있다. 예를 들면, 도 56-60은 투명층 및/또는 전극 물질이 기판에 대하여 상이한 높이의 3개의 전극 스택을 형성하도록 배열된 전극 배열의 예를 도시한다. OLED가 예시된 전극 스택과 스택으로 배치되는 경우, 이들은 전극 스택의 상이한 높이로 인하여 상이한 광로 길이를 가질 수 있다. 대안으로 또는 추가로, OLED 스택 그 자체는 상이한 높이를 가질 수 있으며, 예컨대 수송 및/또는 차단 층의 상이한 두께가 각각의 서브픽셀 내에 사용된다. OLED 스택 높이 및 전극 스택 높이의 조합은 동일한 또는 상이한 광로 길이를 갖는 서브픽셀을 초래할 수 있다. 도 61A는 도 59에 도시된 예시의 전극 스택 배열을 사용하여 3개의 예시의 서브픽셀이 상이한 광로 길이를 갖는 예시의 배열을 도시한다. 예에서, 각각의 3개의 서브픽셀은 상이한 층(5910, 5920, 5930)에 의하여 형성된 3개의 전극 스택과 조합시 3개의 상이한 광로 길이를 갖는 3개의 서브픽셀을 생성하는 발광 스택(6101, 6102, 6103)을 포함한다. 유사하게, 도 61B는 2개의 서브픽셀(6131, 6132)이 제3의 서브픽셀(6133)의 광로 길이와 상이한, 동일한 광로 길이를 갖는 배치를 도시한다. 도 56-61에 관하여 제시 및 기재된 예가 명확성을 위하여 3개의 서브픽셀을 사용하더라도, 본원에 개시된 바와 같은 4개의 서브픽셀을 포함하는 유사한 배열을 사용할 수 있다.
본원에 개시된 바와 같이, 서브픽셀이 상이한 광로 길이를 갖는 배열에서의 각각의 서브픽셀은 기타의 층 및 피쳐를 포함할 수 있다. 예를 들면, 서브픽셀은 특정한 색상 발광, 예컨대 황색에 대한 픽셀의 출력을 최적화하기 위하여 구성된 광로 길이를 가질 수 있다. 그러나, 상이한 색상 광, 예컨대 녹색 광을 방출하기 위하여 서브픽셀이 사용될 수 있다. 이를 위하여, 색상 변경층은 황색 발광에 대하여 최적화된 광로 길이를 갖는 서브픽셀에서 황색 발광 영역과 스택으로 배치될 수 있다. 그래서, 본원에서 개시된 바와 같이, 복수의 서브픽셀은 동일한 색상 발광 영역을 가질 수 있으며, 상이한 색상의 광을 방출하기 위하여 구성되면서 상기 색상에 대하여 최적화된 경로 길이를 가질 수 있다.
본원에 개시된 바와 같이 하나 이상의 서브픽셀에 대한 최적화된 광로 길이의 사용은 상부 발광 및/또는 공동 설계된 OLED를 예를 들면 도 36-39, 41-43, 46-51에 도시된 바와 같은 및 본 개시내용에서의 배치와 함께 사용할 때 이로울 수 있다. 게다가, HTL 또는 기타 층 물질은 스트라이프, 평행선 또는 유사한 배치로 증착되도록 하는 배열은 기법, 예컨대 OVJP를 사용하여 상이한 광로-길이 픽셀 배열의 증착을 촉진할 수 있다. 특정한 예로서, 예컨대 도 25에 예시된 배치는 상이한 서브픽셀에 대한 상이한 광로 길이를 달성하면서 OVJP 증착 기법을 사용하여 제조될 수 있다.
상기 기재된 배열에 대한 대안으로 또는 추가로, 본원에 개시된 실시양태는 풀 컬러 OLED 디스플레이의 각각의 픽셀 내에서 4개 이상의 서브픽셀을 포함하는 발광 영역 및/또는 배열의 단 2종의 색상을 포함하는 OLED 구조를 제공할 수 있다. 발광 영역에 의하여 발광되는 것 이외의 추가의 색상은 예를 들면 본원에 개시된 바와 같은 색상 변경층을 사용하여 달성될 수 있다.
예를 들면, 일부 실시양태는 아키텍쳐 및, 중첩 및/또는 공간 색상 합성 OLED 픽셀 아키텍쳐를 구축하는 방법을 제공한다. 상기 실시양태에서, OLED 증착의 하나의 색상은 하나 이상의 기타 증착으로부터의 별도의 판 및/또는 기판에 인접하여 및/또는 그 내부에 배치될 수 있다. 도 24는 황색 ("Y") 서브픽셀이 기판 및 청색 ("B") 서브픽셀에 대하여 별도의 판에 위치하는 예시의 개략적 배열을 도시한다. 이러한 배치에서, Y 서브픽셀 또는 B 서브픽셀은 실질적으로 투명할 수 있다. 그 후, 적색 및 녹색 색상 변경층은 최종 디바이스에서 적색 및 녹색이 되게 하기 위하여 각각의 황색 서브픽셀의 일부 상에 중첩될 수 있다.
예컨대 도 24에 도시된 아키텍쳐는 통상의 사이드 바이 사이드 픽셀 배열에 비하여 여러 잇점을 가질 수 있다. 예를 들면, 이는 청색 서브픽셀의 채움 인자가 최대화되어 그의 수명을 증가시키도록 할 수 있다. 청색 서브픽셀은 또한 본원에 추가로 상세하게 개시된 바와 같은 미세공동, 예컨대 실질적으로 램버시안(Lambertian) 발광 Y 서브픽셀 판과 조합된 상부-발광 (TE) OLED일 수 있다. 상기 배치는 모든 서브픽셀이 상부-발광되는 풀 컬러 디스플레이와 관련된 부정적인 각도 의존성 문제, 즉 각도에 관하여 발생되는 색상 이동 및 화상 왜곡을 최소로 하면서, 색상 포화 및 효율에 대하여 청색 스펙트럼이 조절되도록 할 수 있다. 주어진 해상도의 경우, 적색 및 녹색 색상-변경된 서브픽셀을 비롯한 황색 서브픽셀의 수명이 또한 향상될 수 있는데, 이는 판 1개당 4개가 아닌 단 3개의 서브픽셀이 존재하므로 이러한 픽셀에 대한 어퍼쳐 비가 더 높을 수 있기 때문이다. 청색에 대한 황색, 적색 또는 녹색 서브픽셀의 비는 또한 1 초과일 수 있으며, 즉 각각의 청색에 대한 황색, 적색 또는 녹색 서브픽셀이 1개 초과로 존재할 수 있다. 단일의 청색 서브픽셀을 포함하는 각각의 픽셀에서 복수의 황색, 적색 및 녹색 서브픽셀이 존재하는 상기 배치의 예는 도 25에 도시되어 있다. 디스플레이 해상도는 Y(RG) (즉, 적색 및 녹색 색상 변경층을 갖는 황색 발광 영역) 서브픽셀에 의하여 측정될 것이다. 상기 배치는 풀 컬러 OLED 디스플레이 및 유사한 디바이스에 대하여 허용 가능한데, 이는 사람의 눈이 통상적으로 스펙트럼의 청색 영역에서 비교적 불량한 공간 해상도를 지녀서 청색 서브픽셀의 휘도에 비교적 둔감하기 때문이다. 도 25가 청색 서브픽셀이 조합된 Y(RG) 서브픽셀과 동일한 면적을 갖는 배치를 예시하기는 하나, 청색 및 황색 발광 영역 및/또는 청색, 적색 및 녹색 서브픽셀이 상이한 상대적 크기를 갖는 기타 배치를 사용할 수 있는 것으로 이해될 것이다.
OLED 서브픽셀의 2개의 판은 다양한 방식으로 구축될 수 있다. 예를 들면, Y(RG)B 디스플레이에서, Y(RG) 서브픽셀 및 B 서브픽셀은 별도의 후면에 제조될 수 있으며, 그 후 함께 부착되며, 후면 중 하나는 실질적으로 투명하다. 대안으로, OLED 판은 하나의 후면 상에서 서로의 상부에 제조될 수 있다.
2개의 상이한 판 상에 OLED를 제조하는 또 다른 방법은 청색 서브픽셀이 제2의 판 상의 황색 서브픽셀과 대략 동일한 크기가 되도록 하며, 그리하여 제1의 판으로부터의 청색 광이 손실되지 않으며, 제2의 판의 적색 및 녹색 컬러 필터에 의하여 흡수된다. 이는 하나의 판에서 4종의 색상 모두를 배치하는 것보다는 더 높은 채움 인자 디스플레이를 생성할 것이다. 고도로 포화된 색상을 생성하는데는 적색 및 녹색만이 요구되므로, 이들 서브픽셀은 통상적으로 황색 및 청색 서브픽셀 면적에 비하여 비교적 작을 수 있다.
도 26은 서브픽셀의 2개의 판을 갖는 예시의 디바이스 배치를 도시한다. 2개의 판은 청색 및 황색 발광 영역을 포함한다. 녹색 및 적색은 황색 발광 영역 또는 영역들의 일부와 스택으로 배치된 색상 변경층의 사용에 의하여 생성된다. 도 26에 도시된 예에서, 중심 전극은 서브픽셀 발광 영역의 판 모두에 대하여 공통이다.
도 27은 서브픽셀의 2개의 판을 갖는 예시의 상부-발광 디바이스 배치를 도시한다. 도 26에 도시된 예의 경우, 적색 및 녹색은 황색 발광 영역 또는 영역들의 일부와 스택으로 배치된 색상 변경층의 사용에 의하여 생성된다. 도 27에 도시된 예에서, 부동화층은 서브픽셀 발광 영역의 판 사이에 배치된다.
보다 일반적으로, 본원에 개시된 실시양태는 상이한 색상의 2개의 발광층을 포함할 수 있으며, 하나의 발광층의 일부만이 제2의 발광층과 중첩된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 2개의 층 또는 영역이 "중첩되거나" 또는 하나의 층이 기판 또는 유사 대상에 대하여 다른 층의 위에 또는 아래에 배치될 경우 하나의 층 또는 영역은 또 다른 것과 "중첩된다". 그래서, 상기 기재된 바와 같이, 또 다른 층의 "위" 또는 "아래"로서 또는 또 다른 층보다 디바이스의 "상부" 또는 "하부"에 더 근접한 것으로 기재될 수 있는 하나의 층은 또한 상기 층과 "중첩되는" 것으로 기재될 수 있다. 색상 변경층은 제2의 발광층의 일부와 중첩될 수 있다. 예를 들면, 상기 기재된 바와 같이, 황색 및 청색 발광 영역 또는 층은 디바이스 내에서 중첩될 수 있으며, 하나 이상의 색상 변경층은 기판에 대하여 청색 발광층과 중첩되지 않는 황색 발광층의 일부와 중첩될 수 있다. 추가의 색상 변경층은 제2의 발광층의 다른 부분과 중첩될 수 있으며, 예컨대 적색 및/또는 녹색 색상 변경층이 황색 발광 영역과 중첩된다. 한 실시양태에서, 디바이스는 정확하게 2종의 색상의 발광층 또는 영역을 포함할 수 있으며, 디바이스는 4종 이상의 색상의 광을 방출할 수 있다.
중첩된 청색 및 황색 층을 포함한 예시의 디바이스에 관하여 상기 기재한 바와 같이, 하나의 층은 다른 층의 발광에 대하여 정공 수송 또는 유사 층으로서 작용할 수 있으며, 즉 층은 제1의 층 내에서의 재조합을 위하여 정공을 수송하는 역할을 하면서 제1의 층과 중첩되는 영역에서 발광 그 자체를 거의 생성하지 않거나 또는 전혀 생성하지 않을 수 있다. 개재하는 전극 및/또는 부동화층은 도 22-23에 이미 도시되고, 이에 관하여 기재된 바와 같이 2개의 층 사이에 배치될 수 있다. 그래서, 상기 기재된 바와 같이, 하나의 색상의 발광 영역은 디바이스 내의 발광 영역에서의 색상에 대한 발광을 제공할 수 있는 층의 일부 또는 전부를 포함하면서, 디바이스의 상이한 부분에서 또 다른 색상의 발광 영역의 궁극의 발광에 기여할 수 있다.
본원에 개시된 본 발명의 실시양태는 각종 구동 스킴(drive scheme)을 사용할 수 있다. 다수의 실시양태에서, 4개의 서브픽셀은 각각의 색상을 생성하는데 이용될 수 있다. 통상적으로, 특정한 색상을 생성하는데는 3개의 서브픽셀만이 요구될 수 있어서 상기 색상을 생성하는데 사용된 전기 구동 배치에 이용 가능한 복수의 선택사항이 존재한다. 예를 들면, 도 12는 순수한 적색, 녹색 및 청색에 대한 및 본원에 개시된 실시양태에 따른 RG 라인 밖에 있는 복수-성분 황색 소스에 대한 좌표를 갖는 1931 CIE 다이아그램을 도시한다. 본원에 개시된 바와 같은 4개의 서브픽셀 배열에서, GBY 공간(1210)에서 색상을 생성할 때, 적색 서브픽셀은 요구되지 않으며; 유사하게, 생성하고자 하는 색상이 RBY 공간(1220) 내에 존재할 경우, 녹색 서브픽셀은 요구되지 않는다. 도 13은 적색 서브픽셀을 사용하지 않고 생성되는 예시의 색상 지점, 즉 도 12에서 GBY 공간(1210) 내에 있는 지점을 예시한다. 도시한 바와 같이 예시의 지점에 대한 픽셀의 초기 기여는 RGBY 배열에서 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀 각각에 대하여 R0, G0, B0일 수 있다. 본원에 개시된 바와 같은 RGBY 배열에서, 황색, 녹색 및 청색 서브픽셀에 대한 동등한 기여는 각각 Y', G', B'일 수 있다. 특히, 적색 서브픽셀은 원하는 색상을 생성하는데 사용할 필요가 없다.
본원에 개시된 실시양태에 의한 또 다른 구동 배열은 황색 및 청색 서브픽셀을 사용한 백색 지점을 고정하는 것이다. 그 후, 색상이 GBY 또는 RBY 공간 내에 있는지의 여부에 의존하여 원하는 색상은 녹색 또는 적색 서브픽셀의 사용에 의하여 생성될 수 있다. 도 14는 이미 개시된 바와 같이 적색, 녹색, 청색 및 황색 지점을 식별하는 CIE 다이아그램을 도시한다. 백색 지점(1404)은 도시한 바와 같이 청색 및 황색 서브픽셀만의 조합을 사용하는 BY 라인을 따라 설정될 수 있다. GBY 공간에 속하는 색상 지점(1400), 즉 BY 라인의 녹색측 상에서 청색 및 황색 서브픽셀 이외에 녹색 서브픽셀을 사용하여 생성될 수 있다. 유사하게, BYR 공간에서의 지점, 즉 BY 라인의 적색 측에서는 청색, 황색 및 적색 서브픽셀을 사용하여 생성될 수 있다. 그래서, 본원에 개시된 실시양태는 각종 구동 배열을 허용하며, 통상의 RGBW 및 유사한 배열에 비하여 추가의 융통성, 효율 및 색상 범위를 제공할 수 있다.
본원에 개시된 발광 영역, 층 또는 디바이스는 단일의-층 발광층일 수 있거나 또는 스택된 디바이스일 수 있다. 각각의 발광 영역, 층 또는 디바이스는 결합되어 작동시 적절한 색상 광을 성분에 제공하는 복수의 발광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 황색 발광 영역은 황색 광을 제공하기에 적절한 비율로 적색 및 녹색 발광 물질 모두를 포함할 수 있다. 유사하게, 임의의 발광 영역 또는 디바이스는 스택된 디바이스일 수 있거나 또는 그렇지 않다면 원하는 색상을 영역 또는 디바이스에 제공하기 위하여 사용되는 서브-색상의 발광성 서브-영역을 포함하며, 예컨대 적색 및 녹색 디바이스를 갖는 스택된 배치는 황색 발광 영역을 제공하는데 사용된다. 각각은 또한 동일한 색상의 광을 또는 동일한 영역에서 제공하는 복수의 발광 물질을 포함할 수 있다. 추가로, 본원에 개시된 임의의 배치에 사용된 각각의 발광 물질은 구체적으로 반대로 나타내지 않는다면 인광, 형광 또는 하이브리드일 수 있다. 본원에 개시된 바와 같은 단일의 발광 영역이 복수의 발광 물질을 포함할 수 있기는 하나, 이는 단일의 색상만을 발광하는 것으로 기재될 수 있는데, 이는 통상적으로 발광 물질 중 하나만이 사용되도록 구성되지 않기 때문이다. 예를 들면, 황색 발광 영역은 적색 및 녹색 발광 물질 둘다를 포함할 수 있다. 상기 영역은 황색 발광 영역으로서 본원에 기재되어 있으며, 단일의-색상 발광 영역으로 간주되는데, 이는 적색 및 녹색 발광 물질이 서로 무관하게 활성화될 수 없기 때문이다.
개시된 주제의 실시양태에 의하면, 4개 이상의 서브픽셀을 포함하는 픽셀은 색상 시그널과 관련한 투영에 기초하여 구동될 수 있다. 서브픽셀은 2종 이하의 색상, 예컨대 청색 발광 영역 및 황색 발광 영역을 함유하는 발광 영역에 해당하거나 또는 이를 포함할 수 있다. 복수의 서브픽셀은 예컨대 서브픽셀 중 하나의 일부에 광결합된 색상 변경층의 사용에 의하여 상기 기재된 바와 같은 단일의 발광 영역으로부터 형성될 수 있다. 상기 픽셀 배열은 2개 이하의 색상 변경층을 포함할 수 있다.
작동시, 픽셀에 의하여 생성되는 의도하는 색상을 정의하거나 또는 그렇지 않다면 이를 제공하는 색상 시그널은 픽셀을 구동하는데 사용된다. 예로서, 수천개의 픽셀을 함유하는 디스플레이는 주어진 시간에서 자동차의 화상을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 특정한 픽셀은, 자동차를 디스플레이하기 위하여, 픽셀에 의한 의도한 색상 출력이 헥스(hex) 값 #FFA500에 의하여 나타낸 오렌지가 되도록 디스플레이의 부위 내에 위치할 수 있다. 통상의 디스플레이에서의 1차 색상 서브픽셀 (예, 녹색 서브픽셀)에 의하여 발출된 광이 2차 색상 픽셀 (예, 황색 서브픽셀)에 의하여 대신 발광될 수 있도록, 4개의 서브픽셀 모두를 구동시키는 대신에, 4개의 서브픽셀 중 3개가 구동될 수 있다. 추가로, 구동되는 4개의 서브픽셀 중 3개에서, 1차 색상 서브픽셀 (예, 적색 서브픽셀)이 2차 서브픽셀 없이 구동될 경우 발광되는 광의 일부를 발광하는 2차 서브픽셀 (예, 황색 서브픽셀)에 기초하여 더 낮은 정도로 1차 색상 서브픽셀 (예, 적색 서브픽셀)은 구동될 수 있다.
본원에 개시된 바와 같이, 색상 공간은 하나 이상의 서브픽셀에 의하여 정의될 수 있다. 색상 공간은 하나 이상의 서브픽셀의 색상 발광 범위에 기초하여 이용 가능한 색상의 범위에 해당할 수 있다. 3개의 서브픽셀 색상 공간의 예는 도 18에 도시되어 있다. 3개의 축 (적색, 청색 및 녹색)은 박스(1800)에 의하여 도시한 바와 같이 3개의 각각의 적색, 청색 및 녹색 서브픽셀에 기초하여 이용 가능한 색상 공간을 나타낸다. 특히, 색상 공간 박스(1800) 내의 임의의 색상 지점은 각각의 서브픽셀에서 색상 지점의 투영에 해당하는 레벨에서 적색, 청색 및 녹색 서브픽셀을 구동시켜 발광될 수 있다. 2개의 서브픽셀 색상 공간의 예, 예컨대 도 18에 예시된 색상 공간의 "슬라이스"는 도 20a에 도시되어 있다. 여기서 x 축(2020)은 적색 서브픽셀의 발광 가능성에 의하여 나타나며, y 축(2010)은 녹색 서브픽셀의 발광 가능성에 의하여 나타난다. 특히, 2개의 축에 의하여 나타난 색상 공간 내의 임의의 색상 지점은 각각의 서브픽셀 상의 색상 지점의 투영에 해당하는 레벨에서 적색 및 녹색 서브픽셀을 구동시켜 발광될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 적색 및 녹색 색상 공간에 의하여 나타난 색상 공간 내의 색상 지점(2030)은 투영(2032)에 의하여 도시된 바와 같이 적색 축 상에 투영될 수 있으며, 투영(2034)에 의하여 도시된 바와 같이 녹색 축 상에 투영될 수 있다. 색상 지점(2030)은 적색 서브픽셀을 2033 (즉, 적색 서브픽셀 축으로의 색상 지점(2030)의 투영 지점)에 해당하는 값에서 그리고, 녹색 서브픽셀을 2031 (즉, 녹색 서브픽셀 축으로의 색상 지점(2030)의 투영 지점)에 해당하는 값에서 구동시켜 발광될 수 있다. 단일의 서브픽셀의 예로서 색상 공간은 도 20b에 도시되어 있다. 여기서, 유일한 축(2040)은 적색 서브픽셀의 발광 능력에 해당한다. 특히, 이러한 적색 픽셀의 색상 공간 내의 임의의 색상 지점은 축(2040)에서의 지점에 의하여 나타날 수 있다. 구체적인 예로서, 지점(2045)은 적색 서브픽셀을 지점(2045) 그 자체에서 구동시켜 발광될 수 있는 색상 지점이다. 단일 서브픽셀 색상 공간을 나타내는데 사용된 동일한 서브픽셀 또는 서브픽셀 유형은 이중 및/또는 삼중 서브픽셀 색상 공간의 일부일 수 있는 것으로 이해될 것이다. 구체적인 예로서, 적색 색상 픽셀은 도 20a 및 18에서 적색 색상 픽셀로서 도 20b에 나타낸 발광 능력을 가질 것이다.
상기 기재된 바와 같이, 본원에 개시된 바와 같은 디스플레이 픽셀은 4개 이상의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 초기 색상 시그널을 4개의 서브픽셀 중 2개에 의하여 정의된 색상 공간으로의 투영을 결정할 수 있다. 예로서, 초기 색상 시그널에서 명시된 색상을 생성하는 한 방식은 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀 각각으로부터 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하고자 하는 것이다. 본원에서 개시된 바와 같이, 대안으로, 초기 색상 시그널은 서브픽셀 중 2개에 의하여 정의된 색상 공간, 예를 들면 적색 및 녹색 색상 공간으로 투영될 수 있다. 특히, 서브픽셀 중 2개에 의하여 정의된 색상 공간으로 초기 색상 시그널의 투영은 2개의 서브픽셀에 해당하는 초기 색상 시그널의 일부를 발광하는데 필요한 2개의 서브픽셀에 해당하는 발광의 정도에 해당할 수 있다.
도 18은 2개의 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간으로 초기 색상 시그널을 투영하는 예시의 예가 도시되어 있다. 도 18에 도시한 바와 같이, 초기 색상 시그널은 지점(1810)에 의하여 나타날 수 있다. 지점(1810)은 초기 색상 시그널이 지점(1810)의 방향 및 정도에 기초하여 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀을 구동하여 발광될 수 있는 것이다. 본원에 개시된 바와 같이, 2개의 서브픽셀을 사용하여 명시된 색상을 생성하기 위하여, 적색 및 녹색 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간으로의 초기 색상 시그널의 투영을 측정할 수 있다. 이러한 투영은 도 18에 도시된 바와 같이 제1의 투영 벡터(1802)에 의하여 나타날 수 있다. 초기 색상 시그널을 적색 및 녹색 색상 공간으로 투영하는 것은 적색 및 녹색 색상 공간에만 기초하는 초기 색상 시그널의 성분을 초래할 수 있다. 환언하면, 투영은 초기 색상 시그널의 적색/녹색 성분을 나타낸다.
상기 기재된 바와 같이, 색상 공간은 또한 단일의 서브픽셀에 대하여 정의될 수 있다. 도 20b에 도시된 바와 같이, 색상 공간은 (단일의 서브픽셀을 구동시키기 위하여 정의되는 결과로서) 유일한 단일 차원이 되므로, 단일의 서브픽셀을 위한 색상 공간은 라인에 의하여 나타낼 수 있다. 단일의 서브픽셀을 위한 색상 공간은 1차 색상 (예, 청색, 녹색, 적색)을 위한 것일 수 있거나 또는 2차 색상, 예컨대 황색, 마젠타, 시안 등을 위한 것일 수 있다. 예로서, 황색 서브픽셀은 적색 및 녹색 색상 공간의 인자가 되는 색상 공간을 가질 수 있다. 예시의 예로서, 도 18에 도시된 바와 같이, y-벡터(1803)는 황색 서브픽셀에 대한 색상 공간을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 적색 및/또는 녹색 서브픽셀이 구동되어 황색 색상 공간에 의하여 나타낸 색상 지점을 발광할 수 있도록 황색 서브픽셀을 위한 색상 공간은 적색 녹색 색상 공간 내의 지점에 의하여 나타낼 수 있다.
색상 시그널의 제1의 투영을 측정한 후, 단일의 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간으로의 제1의 투영의 제2의 투영을 측정할 수 있다. 제1의 투영이 측정되는 픽셀에서 2개의 다른 서브픽셀의 색상 공간내에 2차 색상이 존재하도록, 단일의 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간은 2차 색상과 관련된 서브픽셀을 위한 것일 수 있다. 환언하면, 단일 서브픽셀을 위한 색상 공간은 픽셀에서 2개의 다른 각각의 서브픽셀에 의하여 발광된 2개 이상의 다른 색상의 조합일 수 있다. 예로서, 황색 서브픽셀에 의하여 발출된 광이 적색 및 녹색 서브픽셀의 색상 공간내에 있는 광이 될 수 있도록, 제2의 투영은 황색 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간으로 이루어질 수 있다. 예시의 예에서, 도 18에 도시한 바와 같이, 황색 서브픽셀을 위한 색상 공간은 Y-벡터(1804)에 의하여 정의될 수 있다. 도시한 바와 같이, Y-벡터(1804)는 황색 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간을 나타낼 수 있다. 제1의 투영 벡터(1802)에 의하여 나타낸 제1의 투영은 지점(1811)에서의 엔드(end)를 가질 수 있다. 제2의 투영이 Y-벡터(1804) 상의 지점(1805)에 해당하도록 제1의 투영 벡터(1802)는 Y-벡터(1804) 상에 투영될 수 있다.
제1의 투영의 제2의 투영은 2개의 서브픽셀 색상 공간이 관련되어 있는 2개의 다른 서브픽셀의 성분 둘다의 성분에 해당하는 단일의 서브픽셀 벡터를 나타낼 수 있다. 예로서, 도 18에 도시한 바와 같이, 지점(1805)에 의하여 나타낸 Y-벡터로의 투영은 제1의 투영의 적색 및 녹색 성분 둘다와 관련된 색상 지점을 나타낸다. 이러한 예에서, 지점(1805)은 제1의 투영 벡터의 전체 녹색 성분을 나타내며, R-벡터(1803)가 더 적은 전체 적색 성분을 나타낸다 (즉, 적색성분 - R-벡터 = Y-벡터_의_적색_부분). 보다 구체적인 예로서, 제1의 투영 벡터의 지점(1811)은 200의 적색 값 및 150의 녹색 값에 해당한다 (도 18에 도시한 바와 같음). Y-벡터(1804)로의 제1의 투영 벡터의 투영은 지점(1805)을 초래한다. Y-벡터 상의 지점(1805)은 전체 녹색 성분 (즉, 150)을 나타내며, 적색 성분의 경우 100의 값을 나타낸다. 여기서, 200의 전체 적색 값이 R-벡터+지점(1805)에서 Y-벡터의 적색 성분에 의하여 나타나도록 R-벡터는 100의 나머지 값을 나타낼 수 있다.
개시된 주제의 실시양태에 의하면, 제2의 투영에 해당하는 서브픽셀은 제2의 투영의 정도에 기초하여 구동될 수 있다. 제2의 투영의 정도에 기초한 제3의 서브픽셀의 구동은 2개의 색상 픽셀에 의하여 나타낸 색상 공간으로 제1의 투영의 성분 중 1개 이상을 대표하는 광의 발광을 초래할 수 있다. 상기 예시의 예를 연속하여, 도 18에 도시한 바와 같이, 황색 서브픽셀이 제1의 투영 벡터(1802)와 관련된 녹색 성분 (150)의 전부 및, 제1의 투영 벡터(1802)의 총 적색 성분 (200)의 적색 성분 (100)의 일부를 발광하도록 황색 서브픽셀은 제2의 투영 지점(1805)과 관련된 정도에 기초하여 구동될 수 있다. 특히, 황색 서브픽셀을 제2의 투영과 관련된 정도에서 구동시키는 것은 녹색 성분 값 (150)이 황색 서브픽셀에 의하여 발광됨에 따라 녹색 서브픽셀을 구동시킬 필요를 효과적으로 배제시킬 수 있다. 추가로, 제2의 투영과 관련된 정도에서 황색 서브픽셀을 구동시키는 것은 원하는 색상을 생성하기 위하여 적색 픽셀을 구동시켜야 하는 강도를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 종합하면 황색 발출된 광의 적색 성분 + R-벡터는 제1의 투영된 벡터의 적색 성분에 해당하거나 또는 실질적으로 이에 근접하도록 상기 감소가 R-벡터의 정도에 해당할 수 있다. 상기 배치는 각각의 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀이 원하는 색상의 적색, 녹색 및 청색 성분에 해당하는 레벨에서 구동되어야 하는 통상의 3-색상 배열보다 에너지 효율이 더 클 수 있다.
보다 일반적으로, 본원에 개시된 실시양태에 의하면, 픽셀에서 1개 이상의 서브픽셀은 초기 색상 시그널을 발광하기 위하여 활성화되지 않을 수 있다. 예를 들면, 상기 기재된 바와 같이, 원하는 색상의 녹색 성분을 얻기 위하여 황색 서브픽셀을 사용함으로써 녹색 서브픽셀을 전혀 활성화시키지 않고 원하는 색상을 달성할 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 제2의 서브픽셀은 제1의 투영 및 제2의 투영 사이의 차이, 예컨대 상기 예에서 적색 서브픽셀에 기초하여 구동될 수 있다. 제3의 서브픽셀은 상기 기재된 바와 같은 제2의 투영의 정도, 예컨대 상기 예에서 황색 서브픽셀에 기초하여 구동될 수 있다. 마지막으로, 제4의 서브픽셀은 초기 색상 시그널의 각각의 색상 성분에 기초하여 구동될 수 있다. 예를 들면, 청색 서브픽셀은 도 18에 관하여 기재된 예에서 색상 시그널의 청색 성분에 해당하는 레벨에서 구동될 수 있다. 특히, 제1의 서브픽셀의 필수 색상 성분을 포함하는 정도에서 제3의 서브픽셀이 구동될 수 있으므로, 제1의 서브픽셀을 구동시킬 필요가 전혀 없을 수 있다. 추가로, 제2의 서브픽셀의 필수 색상 성분의 적어도 일부를 포함하는 정도에서 구동되는 제3의 서브픽셀의 결과로서 감소된 레벨에서 제2의 서브픽셀이 구동될 수 있다. 특히, 제3의 서브픽셀은 제1 및 제2의 서브픽셀에 의하여 발광된 색상의 조합에 해당하는 색상을 발광할 수 있다.
본원에 개시된 실시양태에 의하면, 초기 색상 시그널은 3종의 1차 색상에 의하여 정의될 수 있다. 예를 들면, 초기 색상 시그널은 적색, 녹색 및 청색 좌표 (R, G, B)에 의하여 정의될 수 있다. 각각의 1차 색상은 이와 관련된 서브픽셀을 가질 수 있다. 추가로, R 및 G 둘다의 성분을 함유하도록 2차 서브픽셀은 색상 좌표 (r', g', 0)를 갖는 광을 방출할 수 있다. 2차 서브픽셀은 ((G×r')/g', G, 0)에서 구동될 수 있으며, 여기서 (G×r')/g'는 초기 시그널 (R, G, B)의 적색 색상 성분에 해당하며, G는 초기 시그널의 전체 녹색 성분에 해당한다. 적색 서브픽셀은 (R-(G×r')/g', 0, 0)에서 구동될 수 있으며, 여기서 조합된 (G×r')/g' 및 R-(G×r')/g' (즉, 2차 서브픽셀의 성분 및 적색 서브픽셀의 성분)가 초기 색상 시그널의 적색 성분인 R에 해당하도록 R-(G×r')/g'는 R의 나머지 분율에 해당한다. 따라서, 2차 서브픽셀 및 적색 서브픽셀 사이에서, 초기 색상 시그널의 R 및 G 성분 모두 해당된다. 2차 서브픽셀인 적색 서브픽셀 및 청색 서브픽셀 중에서, 초기 색상 시그널 (R, G, B)이 재생되도록, 청색 발광된 색상에 해당하는 서브픽셀은 (0, 0, B)에서 구동될 수 있다. 특히, 이러한 예의 녹색 서브픽셀은 초기 색상 시그널 (R, G, B)을 발광하기 위하여 활성화되지 않을 수 있다. 여기서, 이러한 예의 녹색 서브픽셀은 활성화되지 않을 수 있는데, 이는 g'/r'가 전체 적색 성분이 아닌 전체 녹색 성분을 발광할 수 있는 2차 서브픽셀에 해당하는 G/R 이상이기 때문이다. 또 다른 방식으로 기재하면, 이러한 경우에서 녹색/적색 색상 공간으로의 투영은 "황색 라인"의 "적색 측", 즉, 도 18에 예시된 R-벡터가 속하는 측에 있는 지점에 해당한다.
또 다른 예시의 예에서, 도 19에 도시한 바와 같이, 초기 색상 시그널은 벡터(1901)에 의하여 나타낼 수 있으며, 초기 색상 시그널의 제1의 투영은 적색 및 녹색 서브픽셀에 의하여 정의된 색상 공간에서 측정될 수 있다. 제1의 투영은 제1의 투영된 벡터(1902)에 해당할 수 있다. Y-벡터(1904)로의 제2의 투영은 측정될 수 있으며, Y-벡터 상의 지점(1905)에 해당할 수 있다. 지점(1905)은 제1의 투영된 벡터(1902)의 전체 적색 성분 및 제1의 투영된 벡터(1902)의 녹색 성분의 분율에 해당할 수 있다. 전체 녹색 성분은 도 19에 도시한 바와 같이 지점(1905) + G-벡터(1903)에 의하여 나타낼 수 있다.
본원에 개시된 실시양태에 의하면, 초기 색상 시그널은 3종의 1차 색상에 의하여 정의될 수 있다. 예를 들면, 초기 색상 시그널은 적색, 녹색 및 청색 좌표 (R, G, B)에 의하여 정의될 수 있다. 각각의 1차 색상은 이와 관련된 서브픽셀을 가질 수 있다. 추가로, 2차 서브픽셀은 R 및 G 둘다의 성분을 함유하도록 색상 좌표 (r', g', 0)를 갖는 광을 방출할 수 있다. 2차 서브픽셀은 (R, (R×g')/r', 0)에서 구동될 수 있으며, 여기서 (R×g')/r'는 G의 분율에 해당하며, 초기 시그널 (R, G, B) 및 R의 녹색 색상 성분은 초기 시그널의 전체 적색 성분에 해당한다. 녹색 서브픽셀은 (0, G-(R×g')/r', 0)에서 구동될 수 있으며, 여기서 G-(R×g')/r'은 (R×g')/r' 및 G-(R×g')/r' (즉, 2차 서브픽셀의 성분 및 녹색 서브픽셀의 성분)가 조합되어 초기 색상 시그널의 녹색 성분인 G를 형성하도록 잔존하는 G의 분율에 해당한다. 따라서, 2차 서브픽셀 및 녹색 서브픽셀 중에서, 초기 색상 시그널의 R 및 G 성분 모두가 포함된다. 2차 서브픽셀, 녹색 서브픽셀 및 청색 서브픽셀 사이에서 초기 색상 시그널 (R, G, B)이 재생되도록 청색 발광된 색상에 해당하는 서브픽셀은 (0, 0, B)에서 구동될 수 있다. 특히, 이러한 예에서 적색 서브픽셀은 초기 색상 시그널 (R, G, B)을 발광하기 위하여 활성화되지 않을 수 있다. 여기서, 이러한 예에서 적색 서브픽셀은 활성화되지 않을 수 있는데, 이는 g'/r'가 전체 녹색 성분이 아닌 전체 적색 성분을 발광할 수 있는 2차 서브픽셀에 해당하는 G/R보다 적기 때문이다. 이러한 경우는 투영이 도 18에 예시된 지점과는 반대로 도 19에 도시된 Y-벡터의 "녹색 측"에 존재하는 것에 해당한다.
개시된 주제의 개시된 주제의 실시양태에 따르면, 2차 색상 서브픽셀 (예, 황색 서브픽셀)은 3개 이상의 1차 색상에 의하여 정의될 수 있는 색상 공간을 가질 수 있다. 예로서, 도 20a는 적색 성분(2033) 및 녹색 성분(2031)에 해당하는 색상 지점(2030)을 도시한다. 색상 지점(2030)은 2개의 1차 색상에 의하여 정의된다. 유사하게, 서브픽셀에 대한 색상 공간은 2개의 1차 색상에 의하여 정의될 수 있다. 도 18에 도시한 바와 같이, 황색 서브픽셀을 위한 색상 공간 (Y-벡터)은 적색 녹색 색상 공간 내에서 정의된다. 황색 서브픽셀 색상 공간 상의 지점은 적색 녹색 색상 공간 내에 모두 존재한다. 대안으로, 예를 들면, 색상 시그널이 적색 성분, 녹색 성분 및 청색 성분을 함유하도록 존재할 경우, 1차 색상에 해당하는 3개의 서브픽셀에 의하여 초기에 발광될 수 있다. 3개의 1차 색상 서브픽셀에 의하여 정의되는 색상 시그널과 유사하게, 서브픽셀을 위한 색상 공간은 3개 이상의 1차 색상에 의하여 정의될 수 있다. 본원에 개시된 기법은 우선 3개 이상의 1차 색상에 의하여 정의되는 서브픽셀을 위한 색상 공간을 2개의 색상에 의하여 정의된 색상 공간 상에 투영하여 적용될 수 있다 (예를 들면, 도 18에서의 Y-벡터는 실제의 색상 공간 자체보다는 황색 서브픽셀 색상 공간의 투영일 수 있다). 3개 이상의 1차 색상에 의하여 정의된 서브픽셀은 서브픽셀 투영 상의 제1 및 제2의 투영에 기초하여 구동될 수 있다. 추가로, 2개의 서브픽셀은 3개 이상의 1차 색상에 의하여 정의된 서브픽셀을 구동시키는 것에 기초한 감소된 값에서 작동될 수 있다. 예시의 예로서, 황색 서브픽셀은 적색, 녹색 및 청색 색상에 의하여 정의된 색상 공간을 가질 수 있다. 황색 서브픽셀 색상 공간의 투영은 도 18에 도시된 Y-벡터에 해당할 수 있다. 본원에 개시된 기법에 의존하여, 녹색 서브픽셀은 활성화되지 않을 수 있으며, 적색 서브픽셀은 Y-벡터 상으로의 투영과 관련된 정도로 황색 서브픽셀을 구동시키는 것에 기초하여 감소된 값에서 구동될 수 있다. 추가로, 청색 서브픽셀은 황색 서브픽셀의 색상 공간 및 Y-벡터 (즉, 황색 서브픽셀의 색상 공간의 적색-녹색 색상 공간으로의 투영) 사이의 차이에 기초한 감소된 값에서 작동될 수 있다.
초기 색상 시그널이 2개의 서브픽셀 (즉, 3개의 서브픽셀 대신에)의 색상 공간 내에 존재할 경우, 제1의 투영만이 요구될 수 있으며, 초기 색상 시그널은 2개의 서브픽셀만을 사용하여 발광될 수 있다. 여기서, 2차 서브픽셀 색상 공간은 또한 초기 색상 시그널이 내부에 존재하는 동일한 2개의 서브픽셀의 색상 공간 내에서 함유될 수 있다. 따라서, 초기 색상 시그널은 2차 서브픽셀의 색상 공간으로 투영될 수 있다. 2차 서브픽셀은 투영의 정도에 기초하여 구동될 수 있다. 2차 서브픽셀은 초기 색상 시그널의 전체 제1의 색상 성분 및 초기 시그널의 제2의 색상 성분의 일부를 함유하도록 구동될 수 있다. 상이한 서브픽셀은 초기 시그널의 제2의 색상 성분의 잔존하는 부분을 보상하기 위하여 구동될 수 있다. 따라서, 2차 서브픽셀 및 다른 서브픽셀만이 픽셀 내의 4개 이상의 서브픽셀을 구동시킬 수 있다.
임의의 주어진 색상 시그널에서, 주어진 서브픽셀은 색상 시그널에 기초하여 활성화될 수 있거나 또는 활성화되지 않을 수 있는 것으로 이해될 것이다. 예로서, 상기 도입된 표기를 사용하여 g'/r'가 G/R 이상일 경우, 녹색 서브픽셀은 활성화되지 않을 수 있는 반면, G/R 미만인 경우, 적색 서브픽셀은 활성화되지 않을 수 있다. 2개의 상이한 색상 시그널의 경우, 주어진 서브픽셀은 능동일 수 있거나 또는 능동이 아닐 수 있다. 색상, 예컨대 적색, 녹색, 청색, 황색, 마젠타 및 시안이 본원에 개시되기는 하더라도 본원에 개시된 기법은 임의의 색상 시그널 및/또는, 임의의 색상과 관련된 서브픽셀에 적용될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
도 56은 본원에 개시된 바와 같은 RGBY 디스플레이 상의 디스플레이에 대한 통상의 디스플레이 데이타를 처리하는 또 다른 예를 도시한다. 일반적으로, 통상의 R'G'B' 데이타를 수신하고, 디지털 처리하고, 도시한 바와 같이 RGBY 디스플레이 상에 디스플레이한다. 통상적으로 디지털 감마 양자화된 R'G'B' 데이타는 선형화 기능(5610)에 의하여 수신될 수 있다. 그러한 기능은 목적하는 감마를 적용하여 R'G'B' 데이타를 선형 RGB 데이타로 전환시키며, 그 후 디지털 처리될 수 있다. RGB 데이타를 색역 사상 알고리즘 (GMA) (5620)에서의 RGBY 데이타로 전환시키며, 이는 RGB 색상 벡터로부터 동일한 색상을 실질적으로 재생하는 RGBY 색상 벡터로의 색상 벡터 전환을 비롯한 수개의 기능을 제공한다. GMA는 또한 RGB 색상 공간 및 RGBY 색상 디스플레이가 상이한 색상 재현율을 갖는다는 사실을 설명할 수 있다. RGBY 데이타를 맵핑하고, 서브픽셀 및 등분이성체가 SPR 기능 (5630)에서 생성되고, 그 결과를 RGBYp로서 나타낸다. RGBYp 데이타는 감마 보정 블록(5640)에 의하여 수신되며, 이는 선형 RGBYp 데이타를 RGBY 디스플레이의 이용 가능한 광 레벨의 감마 분포에 부합되는 R'G'B'Y'p 데이타로 감마 양자화시키도록 작동된다. R'G'B'Y'p 데이타는 RGBY 디스플레이(5650)에 제공된다. RGBY 디스플레이를 위하여 생성된 구체적인 예는 본원에서 도 39에 도시된 예시의 배열에 관하여 제공된다. 필터 커널(kernel)의 개발 및 사용에 관한 추가의 정보는 미국 특허 제7,688,335호에 제공되며, 상기 개시 내용은 전문이 본원에 참고 인용되어 있다.
본원에 개시된 바와 같은 디스플레이 및 유사한 디바이스는 종종 본원에 이미 기재되어 있는 바와 같은 미세한 금속 마스크를 사용하여 제조된다. 상기 마스크는 본원에서 픽셀화된 마스크로서 지칭될 수 있는데, 이는 커다란 면적의 증착과는 반대로 서브픽셀의 증착을 허용하도록 크기변경(scale)되기 때문이다. 즉, 픽셀화된 마스크의 목적은, 마스크 내의 각각의 개구부가 제조 효율을 위하여 대규모 기판 상에 제조되는 디스플레이 그 자체, 예컨대 백색-발광 패널 또는 디스플레이의 크기를 갖는 상이한 패널 또는 디스플레이 사이에서 구별되지 않도록 예컨대 특정한 색상의 주소지정 가능한 서브픽셀에 사용하기 위한 개개의 색상 발광 영역 또는 층을 증착시키고자 하는 것이다. 기타 마스크가 미세 금속 마스크로서 지칭될 수도 있기는 하나, 픽셀화된 마스크는 미세 금속 마스크로서 당업계에서 지칭될 수 있다. 본원에 개시된 디스플레이의 실시양태는 픽셀화된 마스크 개구부 크기를 증가시키며, 마스크 개구부 사이의 수직 및 수평 간격을 증가시키며, 마스크 해상도가 디스플레이 그 자체의 것의 단지 절반일 수 있는 설계를 초래할 수 있는 레이아웃을 사용하여 설계 및 제조될 수 있다. 추가로, 본원에 개시된 기법은 발광 물질의 증착의 단 2종의 색상 및/또는 서브픽셀의 4종 이상의 색상을 사용한 풀 컬러 OLED 디스플레이 및 유사한 디바이스의 제조를 허용할 수 있다. 상기 기재된 실시양태와 유사하게, 상기 배열은 예를 들면 단일의 색상 증착으로부터 복수의 서브픽셀을 형성하기 위하여 발광 영역의 하나 이상의 부분과의 스택에 하나 이상의 색상 변경층을 배치하여 달성될 수 있다.
특히 커다란 크기 또는 고해상도를 위한 정확한 픽셀화된 마스크의 제조는 비교적 어렵다. 그래서, 본원에 개시된 마스크 배열, 픽셀 배열 및 제조 기법은 제조 비용 및 디바이스 수율의 상당한 잇점을 제공할 수 있다. 본원에 개시된 기법은 또한 IJP 및 OVJP 인쇄를 위한 해상도 요건을 낮출 수 있다. 본원에 개시된 접근법의 사용은 또한 그렇지 않다면 달성될 수 있는 것보다, 인접하는 스트라이프 사이의 더 큰 분리로, 더 넓은 폭의 유기 스트라이프를 인쇄 또는 그렇지 않다면 증착시켜 동일한 해상도 디스플레이의 제조를 허용할 수 있다.
도 28A는 실시양태에 따른 예시의 OLED 증착을 도시한다. 이러한 예에서, 황색 및 청색 발광 영역을 생성하는데 사용되는 OLED 증착만이 도시되어 있다. 상기 기재된 바와 같이, 적색 및 녹색 서브픽셀은 청색 및/또는 황색 발광 영역의 일부 상에 배치된 색상 변경층, 예컨대 컬러 필터의 사용에 의하여 추가로 정의될 수 있다. 도 28B는 음영 처리되지 않은 부위가 마스크 내의 개구부에 해당하는 해당 픽셀화된 마스크를 도시한다.
도 29A는 동일한 색상의 서브픽셀이 동일한 열 상의 인접한 픽셀에서 함께 그루핑되는 실시양태에 따른 예시의 서브픽셀 발광 물질 레이아웃을 도시한다. 도 29B는 해당 픽셀화된 마스크 배열을 도시한다. 마스크 레이아웃으로부터 알 수 있는 바와 같이, 마스크 개구부의 크기는 도 28의 것보다 증가되며, 마스크 개구부 사이의 수평 간격은 증가된다. 상기 배치는 마스크의 제조 및 사용을 간략화할 수 있다. 예컨대 도 29B에 도시된 레이아웃은 인쇄 기법을 사용한 제조에 특히 적절할 수 있으며, 도 29A는 동일한 색상의 픽셀의 컬럼이 비교적 효율적으로 제조될 수 있는 인쇄 기법, 예컨대 IJP 또는 OVJP과 함께 사용하기에 특히 적절할 수 있다. 예를 들면, 도 28A 및 29A를 비교하면, 도 29A에서의 각각의 스트라이프는 폭이 2배이며, 픽셀당 단 1개의 발광 영역 전이를 포함하는 것이 명백하다. 게다가, 마스크 및 배열 설계에 더 넓은 간극이 장입될 수 있어서 동일한 해상도를 위한 인쇄 해상도 요건을 낮출 수 있다.
특히, 도 29 및 본원에 개시된 기타 예시의 배열과 관련하여 기재하면, 제공된 제조 기법은 픽셀당 단일의 발광 영역 색상 변화만을 허용할 수 있다. 이는 증착 기법과는 무관하게 이로울 수 있는데, 이는 사용된 기법과는 무관하게, 정확한 발광 물질이 임의의 주어진 서브픽셀 부위 상에 증착되는 것을 보장하는 제조 허용차를 허용하도록 상이한 색상의 발광층 또는 영역 사이의 정렬 허용차를 갖는 것이 필요하다. 통상의 RGB 디스플레이는 통상적으로 픽셀당 3종의 상기 정렬 허용차를 필요로 하므로, 각각의 서브픽셀의 채움-인자 및 그에 따른 디스플레이 수명을 감소시킨다. 본원에 개시된 실시양태에서, 풀 컬러 디스플레이는 픽셀당 색상에서의 단 1개의 변화를 사용하며, 디스플레이에 의하여 발출된 광 모두를 필터링하지 않음으로써 통상의 RGB 디스플레이에 등가이거나 또는 이에 필적하는 전력 효율을 유지하면서 증가된 서브픽셀 채움 인자를 허용하여 제조될 수 있다.
도 30A 및 30B는 실시양태에 따라 각각 또 다른 예시의 서브픽셀 레이아웃 및 해당 픽셀화된 마스크를 도시한다. 이러한 배치에서, 동일한 색상의 서브픽셀은 각각의 열에서 그루핑되지만, 황색 및 청색 OLED 증착 및 발광 영역은 하나의 열로부터 그 다음의 열까지, 즉 x열로부터 x+1열까지 스태거된다. 이러한 레이아웃의 잇점은 도 30B에 도시되어 있으며, 이는 마스크 개구부가 열 사이에서 스태거될 수 있어서 더 강성의 마스크 설계를 생성할 수 있는 것으로 입증되었는데, 이는 마스크 개구부가 또 다른 마스크 개구부에 대하여 직접 평행하지 않기 때문이다.
도 29 및 30에 예시된 바와 같은 배열 사이의 뚜렷한 차이는 도 30에서 각각의 수직 컬럼이 상이한 색상의 서브픽셀을 갖는 반면, 도 29에서는 각각의 서브픽셀 색상이 스트라이프로 형성된다. 본원에 추가로 상세하게 기재된 바와 같이, 도 30에 도시된 바와 같은 스태거 레이아웃은 각각의 외부 데이타 드라이버가 여전히 동일한 색상이지만 상이한 열에 있는 픽셀을 구동시키며, 주사 라인을 사용하여 다중송신하도록 픽셀 비디오 정보를 공급하는 데이타 라인을 스태거 처리하여 수행될 수 있다. 각각의 황색 서브픽셀은 예를 들면 색상 변경층, 예컨대 컬러 필터를 사용하여 적색 및 녹색, 또는 적색, 녹색 및 황색을 생성하기 위하여 2 또는 3개의 서브픽셀로 나뉠 수 있다. 그래서, 각각의 황색 서브픽셀은 이를 통하여 주행하는 2 또는 3개의 데이타 라인을 가질 수 있는 한편, 각각의 청색 서브픽셀은 서브픽셀을 외부 드라이버에 접속시키는 1개의 데이타 라인을 가질 수 있다. 기타 레이아웃이 사용될 수 있기는 하나, 단락 방지를 위하여 스태거 처리된 예시의 데이타 라인이 도 35에 제공된다. 보다 일반적으로, 한 실시양태에서, 디스플레이에 의하여 요구되는 데이타 라인의 개수는 디스플레이에서 서브픽셀의 개수의 3배 미만일 수 있다.
도 31은 실시양태에 따른 또 다른 예의 서브픽셀 레이아웃을 도시한다. 이러한 배치에서, TFT 및 주사 라인의 위치 (해시 음영 처리로 표시됨)는 각각의 열에 대하여 변경된다. 도시한 바와 같이, TFT 및 주사 라인은 하나의 열에 대하여 서브픽셀의 상부 절반에 그리고 그 다음의 열에 대하여 하부 절반에 배치될 수 있다. 도 32는 상기 배치를 실시하기 위한 예시의 마스크 설계를 도시한다. 특히, 각각의 마스크 개구부는 수직 및 수평 해상도 둘다를 이등분하여 동일한 색상의 4개의 서브픽셀을 동시에 증발시킬 수 있다. TFT 및 주사 라인 위치에서의 변화는 도 30에 도시된 배열에 비하여 마스크 개구부 사이의 수직 간격을 증가시킨다.
도 33은 실시양태에 따른 스태거 레이아웃의 또 다른 예를 도시한다. 도 34는 마스크 배열에 해당하는 예를 도시한다. 마스크 개구부에서의 스태거는 훨씬 더 강성의 마스크 설계를 초래하는데, 이는 마스크 개구부가 또 다른 마스크 개구부에 직접적으로 평행하지 않기 때문이다. 도 34에 도시된 바와 같은 마스크 설계는 동일한 디스플레이 해상도에서 도 28에 도시된 바와 같은 배열의 dpi 해상도의 절반보다 적은 픽셀화된 마스크 해상도를 제공한다.
도 35는 주사 라인 층이 상기 기재된 바와 같은 스태거 레이아웃 배치를 허용하도록 배열된 실시양태에 따른 데이타 라인 형성의 예를 도시한다. 이러한 배치에서, 스태거 처리된 서브픽셀의 데이타 라인은 하부의 주사 라인 층을 사용하여 연결될 수 있다.
도 36은 실시양태에 따른 또 다른 예의 배열을 도시한다. 도시한 바와 같이, 이러한 배열은 황색 서브픽셀의 개수에 대하여 적색 및 녹색 서브픽셀의 개수의 절반을 포함하지만, 청색 수명을 촉진하기 위하여 청색 서브픽셀의 동일한 면적 및 개수를 유지한다. 이러한 배치에서, 각각의 픽셀은 상기 기재된 바와 같은 4개와는 달리 단 3개의 서브픽셀을 갖는다. 상기 배열은 데이타 드라이브의 개수를 감소시키고, 픽셀당 필요한 TFT 면적 및 TFT의 개수를 감소시켜 관련된 전기 설계를 간략화시킬 수 있다. 이는 개선된 어퍼쳐 비 및 디스플레이 성능을 허용한다. 도 36에 도시된 바와 같은 배치는 약 580 ㎚의 스펙트럼의 황색 영역에서 피크를 이루며, 적색, 녹색 및 특히 청색에 대한 낮은 수치에서의 눈의 해상도로 인하여 이로울 수 있다.
도 37은 청색 및 황색 서브픽셀이 쌍을 이루어 증착될 수 있어서 픽셀화된 마스크에서의 더 큰 개구부를 허용하는 도 36에 도시된 배열의 변형예를 도시한다. 예를 들면, 도 30B에 도시된 바와 같이 구성된 마스크는 도시된 배열을 증착시키는데 사용될 수 있다.
상기 기재된 바와 같은 실시양태에서, 황색 및 청색 발광 영역은 백색 지점을 구동시키고, 통상의 배열을 사용한 필적하는 전력 소비로 달성되는 것보다 더욱 포화된 적색 및 녹색 및 그에 따른 더 높은 색상 재현율 디스플레이를 허용하도록 작용할 수 있다. 황색 발광 영역의 사용은 더욱 포화된 녹색 및 적색을 사용하지만, 그렇지 않을 경우 예상되는 통상의 더 높은 전력 소비 없이 높은 색상 재현율 디스플레이를 허용하다. 일반적으로, 황색 발광 영역의 사용은 전체 디스플레이 색상 재현율과는 무관한 디스플레이 전력 소비를 생성한다.
도 38은 각각의 마스크 개구부가 4개의 상이한 픽셀에서 동일한 색상의 4개의 서브픽셀에 대한 발광 물질을 동시에 증착시키는데 사용되는 실시양태에 따른 또 다른 예의 배열을 도시한다. 상기 기법은 디스플레이에서 픽셀의 개수에 대한 마스크에서의 개구부의 개수에 기초하여 x 및 y 방향 모두에서의 마스크 해상도가 디스플레이 해상도의 절반이 되도록 한다. 각각의 픽셀은 3개의 서브픽셀을 가져서 데이타 라인 및 TFT의 개수는 통상의 디스플레이로부터 증가되지 않는다. 도 38에 도시된 바와 같은 배열은 픽셀화된 마스크, 예컨대 상기 기재된 바와 같은 청색 및 황색을 통한 OLED 발광 물질의 2개의 증착만을 필요로 할 수 있다. 추가의 마스킹된 증착 단계가 기타 층, 예컨대 HTL에 대하여 수행될 수 있다. 특히, 디스플레이 내의 발광 영역의 단 2종의 색상이 존재하기는 하나, 디스플레이는 4개의 1차 색상 (예시된 예에서는 청색, 황색, 녹색 및 적색)을 포함한다. 상기 기재된 바와 같이, 이는 적색 및 녹색 서브픽셀을 달성하기 위하여 황색 발광 영역의 일부 상에 배치된 색상 변경층의 사용에 의하여 달성될 수 있다.
도 39는 도 38에 도시된 배열에 대하여 4개의 이웃하는 청색 서브픽셀이 단일의 커다란 서브픽셀에 의하여 대체된 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다. 사람의 눈이 통상적으로 청색 광에 대하여 비교적 낮은 해상도를 갖기 때문에 상기 배치를 사용할 수 있다. 도시한 바와 같이, 황색 서브픽셀은 청색 서브픽셀에 가장 근접하게 배치될 수 있다. 커다란 청색 발광 영역의 폭은 약간 감소되며, 황색이 1개의 픽셀 간격으로 대략 고르게 이격되는 것이 바람직할 수 있다. 4개의 청색 서브픽셀의 각각의 클러스터를 함께 1개의 커다란 주소지정 가능한 서브픽셀로 조합하는 것은 또한 디스플레이에서 필요한 데이타 드라이버의 요구되는 개수 및 데이타 라인의 개수를 감소시킨다. 그래서, 픽셀 배열은 황색 서브픽셀의 개수의 절반의 적색 및 녹색 서브픽셀 및 황색 서브픽셀의 개수의 1/4의 청색 서브픽셀을 포함할 수 있다. 도 39에 도시된 배열은 예를 들면 도 34에 도시된 마스크를 사용하여 제조될 수 있다. 마스크 해상도는 x 및 y 방향 모두에서 절반의 디스플레이 해상도를 갖는다. 본원에 개시된 일부 배치에서, 비교적 커다란 발광 영역은 서브픽셀 기능성을 복수의 픽셀에 제공할 수 있다. 상기 배치에서, 발광 영역 및 관련된 구조 또는 구조들은 "부분" 서브픽셀을 1개 이상의 픽셀에 제공하는 것으로 간주될 수 있다. 예를 들면, 비교적 커다란 청색 발광 영역이 4개의 픽셀 내 서브픽셀에 의하여 공유되거나 또는 이와 함께 사용되는 경우, 청색 발광 영역은 청색 서브픽셀의 1/4을 각각의 픽셀에 제공하는 것으로 간주될 수 있다. 그래서, 전체적으로, 디스플레이 또는 디스플레이의 영역에서의 픽셀 중의 서브픽셀의 개수는 디스플레이 또는 디스플레이의 영역에서 서브픽셀의 색상의 개수보다 적을 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 예컨대 도 39에 도시된 RGBY 디스플레이 및 본원에 제공된 기타 예에서 디스플레이에 대하여 통상의 RGB 데이타를 전환시키는데 다양한 기법이 사용될 수 있다. 예시의 예로서 도 39를 살펴보면, 적색 서브픽셀(3910), 녹색 서브픽셀(3920), 청색 서브픽셀(3930) 및 황색 서브픽셀(3940)의 레이아웃(3950)이 제공된다. 황색 서브픽셀(3940)은 1-대-1 방식으로 유입되는 픽셀 데이타에 대하여 맵핑될 수 있도록 배열될 수 있다. 즉, RGBY 데이타의 황색 성분은 도 56에 대하여 기재된 SPR 기능(5630)에서 부샘플링될 필요는 없다. 추가로, 이러한 1-대-1 관계 및, 비교적 불충분한 색상 변경층을 사용하는 적색 및 녹색 서브픽셀로부터 황색 서브픽셀로의 에너지만큼 이동시키는 등분이성체에 의하여 최대 에너지 효율을 제공하는데 황색 서브픽셀이 사용될 수 있다는 사실을 고려한다면, 대부분의 높은 공간 빈도 화상 세부사항을 재구축하기 위하여 황색 서브픽셀이 사용될 수 있다.
적색 및 녹색 서브픽셀(3910, 3920)은 입력 픽셀이 도시된 바와 같은 체커보드 패턴으로 배열된 적색 또는 녹색 서브픽셀로 맵핑되도록 부샘플링될 수 있다. 그래서, 각각의 적색 및 녹색 서브픽셀은 단일의 황색 서브픽셀과 연관될 수 있다. 적색 및 녹색 서브픽셀은 "다이아몬드 필터", 예컨대 하기를 사용하여 SPR 기능(5630)에서 RGBY 데이타의 R 및 G 색상 채널을 샘플링하여 서브픽셀을 생성할 수 있다:
상기 필터는 생성된 화상을 "흐리게" 하는 것으로 나타날 수 있으며, 이 경우 하기와 같은 필터를 사용하여 샤프닝될 수 있다:
청색 서브픽셀은 4개의 입력 픽셀로 맵핑될 수 있으며, 그리하여 필터 커널은 각각 25%로 곱한 각각의 값을 갖는 2개의 2 바이(by) 2 필터이다:
제공된 예에서, 필터 커널은 방정식에서의 계수를 나타내며, 각각의 표에서의 계수의 위치는 이들을 재구축하는 서브픽셀로 부샘플링되는 입력 픽셀의 상대적 위치를 나타낸다. 계수는 입력 픽셀의 값으로 곱한 후, 합하고, 재구축 서브픽셀의 값으로서 사용한다. 도 39에 도시된 예의 배열에 관하여 기재되기는 하였으나, 당업자는 본원에 개시된 기타 픽셀 배열에 대하여 유사하거나 또는 동일한 기법을 사용할 수 있다는 것을 쉽게 인지할 것이다.
도 40은 도 39의 서브픽셀 배열에 대한 주사 및 데이타 라인 레이아웃의 예시의 배열을 도시한다. 특히, 라인의 개수는 도 35에 도시된 배열에 대하여 크게 감소된다.
일부 실시양태에서, 3개의 컬러 필터 또는 2개의 컬러 필터 및 미세공동을 사용하며, RGB1B2Y 아키텍쳐, 즉 적색, 녹색, 심청색, 연청색 및 황색 서브픽셀을 갖는 아키텍쳐를 사용하여 풀 컬러 디스플레이를 달성하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 배열에서, 연청색 및 황색 발광 영역은 예를 들면 상기 기재된 바와 같은 픽셀화된 마스크를 통한 단 2회의 발광 물질 증착을 사용하여 증착될 수 있다. 이러한 경우에서, 심청색 서브픽셀은 도 41에서 수평 빗금에 의하여 도시한 각각의 연청색 발광 영역의 일부와 스택으로 배치된 색상 변경층 또는 미세공동의 사용에 의하여 제조될 수 있다. 도 38-39에 도시된 배열과 같이, 상기 배열은 2회의 상이한 OLED 스택 증착만을 필요로 하며, 최종 디스플레이의 해상도의 절반을 갖는 마스크를 사용할 수 있다. 각각의 픽셀은 4개의 서브픽셀을 포함할 수 있으며, 디스플레이는 전체로서 서브픽셀의 5개의 원색 (심청색, 연청색, 황색, 적색 및 녹색)을 포함한다. 도 41에 도시된 바와 같은 배열은 통상의 RGB 디스플레이에 대한 유사한 전력 요건을 가지면서 통상의 RGB 디스플레이에 비하여 개선된 수명을 제공할 수 있다. 특히, 상기 배열만이 연청색 서브픽셀의 시간의 작은 분율에 대하여서만 통상적으로 사용되는 심청색 서브픽셀을 달성하는 색상 변경층 또는 미세공동을 사용함으로써 장-수명 연청색 발광 영역을 사용한다. 하기 표는 연청색 발광 영역이 컬러 필터를 사용하여 심청색으로 전환되는 배열에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한다. 미필터링된 디바이스는 (0.15, 0.265)의 CIE 및 (0.13, 0.057)의 필터링된 디바이스 심청색을 갖는다.
종래의 배열은 상기 기재된 바와 같이 심청색 및 황색 발광 영역의 사용에 의하여 원하는 백색 지점을 달성하였다. 도 44를 살펴보면, 상기 기재된 바와 같이 심청색 및 황색 배열과 함께 사용하기에 적절한 황색은 황색 1로 라벨링한다. 도 41에 관하여 기재된 바와 같은 RGB1B2Y에서, 백색 지점의 수행은 주로 연청색 발광 영역에 의하여 달성될 수 있어서 더 붉은 황색인 "황색 2"를 사용하여 동일한 백색 지점을 지지할 수 있다. 황색 발광 영역이 너무 붉을 경우, 상기 기재된 바와 같은 녹색 서브픽셀을 달성하기 위하여 색상 변경층과 함께 사용시 타당하게 효율적인 녹색을 생성하기 위하여 충분한 녹색 성분을 갖지 않을 것이다. 이는 너무 붉어서 백색 지점을 생성하지 못하는 황색을 필요로 할만큼 불포화되지 않아서 충분한 녹색을 갖지 않는 연청색 발광 영역 및, 심청색보다 유의하게 덜 포화되어 개선된 수명을 갖는 연청색 사이의 균형을 시사한다. 시뮬레이션은 도 41에 도시된 RGB1B2Y 아키텍쳐에 대하여 연청색의 바람직한 y 좌표가 0.15 < y < 0.20, 또는 0.10 < y < 0.25의 영역 내에 존재할 수 있다는 것을 나타낸다.
도 42A는 도 41의 예시의 변형예를 도시하며, 여기서 심청색 서브픽셀 중 4개가 4개의 픽셀에 의하여 공유되는 단일의 심청색 서브픽셀로 대체된다. 이는 픽셀당 구동 라인 및 TFT 회로의 개수를 4.0으로부터 3.25로 감소시킨다. 연청색 어퍼쳐 비를 감소시켜서 그의 수명에 영향을 미치지 않도록 도 41에서의 비발광 부위에서 심청색 서브픽셀이 형성될 수 있다. 이러한 배치에서, 심청색 서브픽셀은 독립적으로 주소지정 가능한 애노드를 사용한 것을 제외하고, 4개의 이웃하는 연청색 서브픽셀과 동일한 동일한 연청색 OLED 증착을 사용할 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 최종 심청색 발광은 연청색 발광 물질 상에 배치된 색상 변경층 및/또는 미세공동을 사용하여 달성될 수 있다.
또 다른 예로서, 도 42A에 도시된 바와 같은 배열은 상기 기재된 바와 같은 픽셀화된 마스크를 사용하는 단 2개의 고해상도 마스킹 단계를 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 픽셀화된 마스크를 통한 증착은 발광층 물질 및 정공 수송층 물질에 대하여 수행될 수 있다. 일부 경우에서, 단일의 고해상도 마스크 증착 공정만이 발광층 물질에만 사용될 수 있다. 대조적으로, 통상의 공정은 청색 서브픽셀에 대한 황색 서브픽셀을 위한 HTL의 두께를 증가시키기 위하여 2개의 OLED 증착 (예를 들면, 청색 및 황색의 경우) 및 HTL 증착을 위한 추가의 마스킹된 증착 단계를 필요로 한다.
또 다른 예로서, 연청색 발광 물질은 전체 디스플레이 상에서 증발될 수 있으며, 황색 발광 물질은 픽셀화된 마스크를 통하여 황색 서브픽셀 상에 증착될 수 있다. 이러한 경우에서, 황색 디바이스에 대한 발광 영역은 2-밴드 청색 및 황색 발광층을 포함한다. 황색 발광체는 통상적으로 청색 발광체보다 더 낮은 에너지를 가지므로, 청색 및 황색 밴드 모두에서의 엑시톤은 저-에너지 황색 발광체로 전달되며, 황색 광만이 황색 발광 영역으로부터 생성될 것이다. 청색 발광층은 청색 서브픽셀 내에서 광을 방출하지만, 황색 발광 영역 내에서 추가의 HTL로서 작용할 것이다. 청색 EML의 두께가 황색 서브픽셀을 최적화시키는 것을 필요로 하는 추가의 HTL 두께를 제공할 경우, 추가의 HTL 마스킹이 필요하지 않을 수 있어서 완전한 디스플레이가 단 하나의 마스킹 단계로 제조되도록 한다. 상기 배열과 유사하게, 상기 아키텍쳐는 단 1 또는 2개의 OLED 발광 물질 증착 및 3개 이하의 마스킹 단계 (OLED 물질 및 HTL의 경우)를 필요로 할 수 있다. 마스크는 생성된 디스플레이의 해상도의 절반을 가질 수 있으며, 디스플레이는 픽셀당 3.25개의 서브픽셀을 가질 수 있다. 디스플레이는 단 2개의 주요 발광 영역 색상 (연청색 및 황색)과 함께 5개의 1차 색상 서브픽셀 (심청색, 연청색, 황색, 녹색 및 적색)을 포함할 수 있다. 상기 배치는 통상적으로 요구되는 심청색과는 반대로 비교적 장-수명 연청색만을 필요로 하면서 통상의 RGB 디스플레이에 대한 개선된 수명 및 유사한 전력 소비 요건을 제공할 수 있다.
본원에 개시된 배열은 또한 구체적인 증착 기법을 사용하여 더욱 효율적으로 제조되도록 배열될 수 있다. 예를 들면, 도 42A에 도시된 배열과 유사한 배열을 사용하여 다양한 발광 영역 및/또는 서브픽셀을 컬럼 내에 배열하여 OVJP 또는 유사한 기법에 의한 충분한 증착을 허용할 수 있다. 도 42B는 OVJP에 의한 효과적인 증착에 적절한 예시의 배열을 도시한다.
도 43은 통상의 사용이 높은 저온 백색 지점, 예컨대 D65 이상을 요구하지 않을 수 있는 웨어러블 디바이스 및 유사한 적용예에 적절할 수 있는 실시양태에 따른 유사한 배치를 도시한다. 노란 백색 (예, D30 또는 D40)이 허용 가능한 적용예의 경우, 암청색 서브픽셀은 완전히 생략되어 디스플레이를 픽셀당 단 3개의 서브픽셀로 단순화시킬 수 있다.
도 45는 예시의 통상의 RGB 사이드 바이 사이드 픽셀 레이아웃과 단 2개의 OLED 발광 영역 증착만을 사용하는 본원에 개시된 바와 같은 배열의 비교를 도시한다. 대부분의 통상의 디스플레이 증착 접근법은 통상적으로 개개의 색상을 증착시키는 패터닝 기법을 사용하므로, 혼색을 방지하기 위하여 상이한 색상의 서브픽셀 사이에 간격이 필요하다. 반대로, 본원에 개시된 실시양태는 (통상의 픽셀 아키텍쳐에서의 3개와는 반대로) 픽셀당 상이한 색상의 서브픽셀 사이에는 1개의 간격이 필요하며, 각각의 서브픽셀에 대한 채움 인자는 훨씬 더 높을 수 있다. 도 45는 예시의 2-증착 배열이 통상의 배열에 대하여 청색 서브픽셀 채움-인자의 대략 2배인 280 dpi 디스플레이에 대한 예를 도시한다. 이러한 예는 능동 OLED 사이의 25 ㎛와 함께 90 ㎛ 픽셀을 나타내며, TFT 및 버스라인(busline)이 수평으로 45 ㎛를 차지하는 것으로 추정된다.
상기 기재된 예는 서브픽셀의 다양한 색상을 제공하기 위하여 다양한 색상 변경층이 황색 발광 영역 상에 배치된 배열을 포함한다. 그러나, 기타 배열은 본원에 개시된 실시양태에 의하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 46은 녹색 색상 변경층, 예컨대 컬러 필터가 연청색 ("LB") 발광 영역 상에 배치되어 녹색 서브픽셀을 제공하는 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다. 녹색 색상 변경층과 조합된 연청색 발광 영역의 사용은 녹색 색상 변경층이 황색 발광 영역 상에 배치된 기타 실시양태에 비하여 더 짙은 녹색 색상 포화를 제공할 수 있다. 도 46에 도시한 바와 같은 배치는 더 큰 적색 색상 포화 및/또는 더 높은 적색 효율을 허용할 수 있는데, 이는 황색 발광 영역이 마찬가지로 녹색 색상 변경층을 부합시키는 구속 없이 연청색 백색 지점을 부합시키도록 설계될 수 있기 때문이다. 또한, 기타 배열, 예컨대 색상 변경층, 예컨대 컬러 필터의 기타 조합을 사용하여 적색 및 녹색 서브픽셀이 제공되는 적색, 녹색, 연청색, 심청색 및 황색의 기타 패턴을 사용할 수 있다.
특히, 도 37-43, 46-47에 도시된 예 및 유사한 배열은, 인접하는 서브픽셀이 동일한 픽셀 또는 인접한 픽셀 중에 있는지의 여부와는 상관 없이, 배열 내의 임의의 픽셀 내의 각각의 서브픽셀 및 각각의 인접하는 서브픽셀 사이에서 수평 및/또는 수직 방향으로 발광 영역 중에서 단일 색상 전이만을 포함할 수 있다. 즉, 각각의 서브픽셀의 발광 영역은 동일한 색상 발광 영역 (예, 인접하는 적색 및 녹색 서브픽셀 모두가 적색 및 녹색 색상 변경층을 갖는 황색 발광층으로부터 형성되는 경우의 인접하는 적색 및 녹색 서브픽셀) 또는 하나의 다른 색상 발광 영역에 인접할 수 있다. 그러나, 디스플레이 내의 각각의 다른 수평 및/또는 수직인 방향으로, 각각의 서브픽셀은 동일한 색상 발광 영역을 갖는 다른 서브픽셀에 인접할 수 있다. 수평 및 수직 방향은 예를 들면 디스플레이 내에서 주사 및/또는 데이타 라인 레이아웃 방향을 지칭할 수 있다. 그래서, 상기 기재된 바와 같이 스태거된 레이아웃의 경우, 수직 방향으로가 아닌 한 방향으로 인접한 픽셀의 발광 영역 중에서 단일 색상 전이만이 존재할 수 있다. 픽셀 내의 단일 색상 전이를 갖는 피쳐는 서브픽셀에 의하여 발광된 궁극의 색상이 아닌, 서브픽셀 내의 발광 영역을 지칭하는데, 이는 서브픽셀 내의 공통의 발광 영역 또는 동일한 색상 발광 영역을 여전히 가지면서 인접하는 서브픽셀이 하나 이상의 색상 변경층을 포함할 수 있기 때문이다.
또 다른 예로서, 도 47은 녹색 색상 변경층, 예컨대 컬러 필터가 연청색 및 황색 발광 영역 모두의 위에 배치되어 녹색 서브픽셀을 생성하는 실시양태에 따른 배열을 도시한다. 도 46에 도시된 예와 같이, 도 47에 도시된 바와 같은 배열은 녹색 서브픽셀에 대한 더 짙은 녹색 색상 포화 및/또는 적색 서브픽셀에 대한 더 짙은 적색 색상 포화를 제공할 수 있는데, 이는 연청색 백색 지점이 녹색 색상 변경층뿐 아니라, 적색 서브픽셀에 부합될 필요가 없기 때문이다. 기타 유사한 배열, 예컨대 적색, 녹색 및/또는 심청색이 색상 변경층을 통하여 제공되는 것을 사용할 수 있다.
또 다른 예로서, 도 48은 녹색 색상 변경층이 심청색 및 황색 발광 영역 상에 배치되며, 즉 심청색 발광 영역이 도 47에 도시된 바와 같은 연청색 대신에 사용되는 실시양태에 따른 배열을 도시한다. 상기 배열은 도 47에 관하여 기재된 바와 같은 동일한 또는 유사한 잇점을 제공할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 일부 적용예에서, 예컨대 풀 컬러 재현율이 필요하지 않은 제한된 디스플레이의 경우 심청색 서브픽셀의 사용을 선행하는 것이 바람직하거나 또는 허용 가능할 수 있다. 예를 들면, 작은, 휴대용 및/또는 웨어러블 디스플레이는 허용 가능한 색상 출력 범위를 달성하기 위하여 심청색 서브픽셀이 필요하지 않을 수 있다. 도 49는 디스플레이가 픽셀당 단 3개의 TFT 회로를 필요로 하며, 심청색 서브픽셀이 존재하지 않는 실시양태에 따른 예시의 배열을 도시한다.
일부 경우에서, 상기 기재된 바와 같이 발광 영역 및 다양한 색상 변경층의 2종의 색상의 다양한 조합을 사용하여 조합된 연청색 및 심청색 서브픽셀 모두를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 도 50은 녹색 색상 변경층이 연청색 발광 영역 상에 배치되어 녹색 서브픽셀을 제공하며, 심청색 및 연청색 서브픽셀을 포함하는 예시의 배열이 도시되어 있다. 상기 기재된 바와 같이, 연청색 발광 영역의 일부 상에 배치된 색상 변경층 및/또는 미세공동의 사용을 통하여 심청색 서브픽셀이 제공될 수 있다. 도 51은 녹색 색상 변경층이 연청색 발광 영역 상에 배치되어 녹색 서브픽셀을 제공하며, 도 50에 비하여 상이한 서브픽셀 배열과 함께 심청색 및 연청색 서브픽셀을 포함하는 실시양태에 따른 또 다른 예가 도시되어 있다.
본원에 개시된 실시양태는 다양한 기법을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 풀 컬러 OLED 디스플레이 내 픽셀 또는 픽셀 배열은 예컨대 도 28-51에 관하여 도시 및 기재된 픽셀화된 마스크를 사용하여 제조될 수 있다. 픽셀화된 마스크 내의 각각의 개구부는 적어도 마스크를 통하여 증착되어야 하는 서브픽셀 중 2, 3개 이상의 합한 면적에 해당하는 면적을 가질 수 있다. 유사하게, 마스크는 적어도 디스플레이에 의하여 생성된 광의 상이한 색상의 2개의 서브픽셀의 합한 면적의 총 면적을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 마스크 개구부는 5%, 10%, 20% 이하 등과 같이 마스크의 총 면적에 비하여 비교적 작을 수 있다.
복수의 발광 영역 및/또는 서브픽셀에 사용하고자 하는 공통의 발광 물질은 마스크를 통하여 증착될 수 있어서 서브픽셀이 기판 상에 서로 인접하여 배열된다. 공통의 발광 물질은 별도의 및 상이한 픽셀로서 주소지정되는 서브픽셀 내의 복수의 스택을 형성하는데 사용되도록 하는 물질일 수 있다. 상기 개시된 바와 같이, 일부 실시양태는 2종 이하의 색상의 발광 영역을 포함할 수 있으며, 즉 이들은 픽셀화된 마스크를 통한 단 2개의 OLED 증착을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 도 28-51에 관하여 기재된 바와 같이, 일부 실시양태는 청색 및 황색, 또는 연청색 및 황색, 발광 영역만을 포함할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 단일의 발광 영역 또는 인접하는 발광 영역을 사용하여, 예컨대 발광 영역 상에서 1개 이상의 색상 변경층을 제조하여 복수의 서브픽셀을 제조할 수 있다. 예를 들면, 적색, 녹색 및/또는 심청색 색상 변경층은 황색 및/또는 연청색 발광 영역 상에 배치될 수 있다. 일부 배치에서, 발광 영역의 일부는 변경되지 않은 상태로 있을 수 있으며, 즉 색상 변경층은 발광 영역 상에 배치되지 않을 수 있거나 또는 그렇지 않다면 발광 영역에 광결합되지 않을 수 있다. 예를 들면, 황색 발광 영역은 적색 색상 변경층에 및 녹색 색상 변경층에 광결합될 수 있으며, 황색 발광 영역의 각각의 부분은 별도로 주소지정 가능하다. 황색 발광 영역의 일부는 또한 상기 기재된 바와 같이 황색 광을 제공하도록 미필터링된 상태로 있을 수 있다. 보다 일반적으로, 1종 이상의 다른 색상으로 전환 가능한 발광을 제공하는 임의의 발광 영역을 사용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 복수의 색상 증착이 수행될 수 있다. 예를 들면, 추가의 발광층은 픽셀화된 마스크를 통하여 증착되어 예컨대 상기 기재된 바와 같이 스태거된 배치로 추가의 발광 영역을 형성할 수 있다. 증착된 발광 물질은 임의의 적절한 색상, 예컨대 황색, 심청색 또는 연청색, 마젠타, 시안 또는, 유기 발광 물질을 사용하여 달성될 수 있는 임의의 기타 색상일 수 있다.
일부 실시양태에서, 색상 변경층의 2종 이하의 색상을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 기재된 바와 같이, 일부 배치에서 적색 및 녹색 색상 변경층만을 사용한다.
본원에 개시된 실시양태는 서브픽셀이 기판 상에 제조 및 배열될 수 있는 효율로 인하여 비교적 매우 높은 해상도 디스플레이 및 유사한 디바이스를 허용할 수 있다. 예를 들면, 한 실시양태에서, OLED 디스플레이는 복수의 픽셀을 포함할 수 있으며, 각각의 픽셀은 상기 기재된 바와 같이 기판 상에 서로 인접하여 배치된 상이한 색상의 적어도 또는 정확하게 2개의 OLED 발광 물질 증착을 포함한다. 상기 디스플레이는 500, 600, 700, 또는 800 dpi의 해상도 또는 이들 사이의 임의의 해상도를 가질 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 본원에 개시된 실시양태는 사용 가능한 마스크 개구부 사이의 증가된 거리로 인하여, 통상의 미세한 금속 마스크보다 훨씬 더 물리적으로 강할 수 있는 픽셀화된 마스크를 사용할 수 있다. 예를 들면, 도 29-39에 도시된 바와 같이 및 본원의 다른 곳에서 기재된 바와 같이, 픽셀화된 마스크 내의 인접하는 개구부 사이의 거리는 디스플레이에서의 공통의 색상의 인접하는 발광 영역 사이의 거리의 2배 이상일 수 있다. 즉, 마스크에 의하여 정의된 최종 디바이스내의 주사 또는 데이타 라인에 대하여 평행 또는 수직으로 측정된, 픽셀화된 마스크 내의 인접하는 개구부 사이의 거리는 동일한 방향을 따라 측정된, 공통의 색상의 인접하는 발광 영역 사이의 거리의 2배 이상일 수 있다. 그래서, 본원에 개시된 디바이스가 비교적 높은 채움 인자 및 해상도를 가질 수 있기는 하나, 디바이스를 제조하는데 사용된 마스크는 비교적 큰 양의 "미사용된" 공간, 즉 마스크 개구부를 함유하지 않는 마스크 부위를 가질 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 일부 실시양태에서, 서브픽셀의 하나 이상의 색상을 달성하기 위하여 미세공동을 사용하는 것이 바람직할 수 있으며, 예컨대 심청색 서브픽셀을 제공하기 위하여 연청색 발광 영역의 일부 상에 미세 공동이 배치된다. 또 다른 예로서, 본원에 개시된 바와 같은 녹색 서브픽셀은 녹색 서브픽셀의 포화를 증가시키기 위하여 상기 기재된 색상 변경층의 대안으로 또는 그 외에 미세공동을 포함할 수 있다. OLED가 공동 내에 형성되면, 애노드 및 캐소드 사이의 광로 길이는 OLED 효율 및 성능에 매우 강한 영향을 갖는다. 추가의 모델링은 녹색 및/또는 청색 미세공동 설계를 허용하기 위하여, 청색 및 황색 발광 영역만을 갖는 본원에 개시된 실시양태에서, 추가의 HTL 두께가 청색 발광 영역에 대하여 황색 발광 영역과의 스택에 존재할 수 있는 것이 바람직하다는 것을 나타낸다.
예를 들면, 청색 및 황색 발광 영역을 사용하는 배치에서의 황색 증착에 비하여 청색 발광 영역 증착의 경우 상이한 HTL 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 이는 추가의 픽셀화된 마스크 증착 단계를 필요로 할 수 있다. 그래서, 일부 실시양태에서, 3개의 마스킹 단계 - EML 증착에 대하여 2개 및 HTL 증착에 대하여 1개를 사용할 수 있다. 반대로, 유사한 배치는 통상의 상부-발광 RGB 사이드 바이 사이드 디바이스를 제조하는 5개의 마스킹 단계 (EML 증착에 대하여 3개 및 HTL 증착에 대하여 2개)를 필요로 한다. 또 다른 예로서, 추가의 HTL은 청색에 비하여 황색 픽셀 상에서 패터닝될 수 있다. 보다 일반적으로, 전극은 2개의 발광 영역과 중첩될 수 있으며, 즉, 하나는 미세공동에 광결합되며, 다른 하나는 그렇지 않다. 전극의 선택된 표면 및 발광 영역 사이의 거리를 전극에 법선 방향으로 측할 경우, 이는 동일한 방향으로 측정된 동일한 표면 및 다른 발광 영역 사이에서 측정된 거리보다 더 짧을 수 있다.
또 다른 예로서, 한 실시양태에서, 추가의 HTL은 황색 및 적색 서브픽셀 상에 증착될 수 있으며, 청색 및 녹색 서브픽셀은 동일한 HTL 두께일 수 있다. 상기 배치에서, 녹색 서브픽셀은 이웃하는 청색 서브픽셀에 인접하여 배치될 수 있다. 즉, 녹색 서브픽셀에 사용되는 황색 발광 영역의 일부는 인접한 픽셀의 청색 서브픽셀에 인접하여 배치될 수 있다. 서로 인접하는 2개의 황색 서브픽셀을 갖는 배치를 방지하기 위하여, 황색 미필터링된 서브픽셀은 예를 들면 도 52에서 도시한 바와 같이 적색 및 녹색 사이에 배치될 수 있다. 유사한 배열은 도 53에 도시되어 있으며, 여기서 상기 배치의 경우 상기 개시된 바와 같이 절반의 해상도를 갖는 마스크를 사용하며, 청색 서브픽셀을 그루핑한다. 도 52 및 53에서의 파선은 본원에 개시된 바와 같은 공동 제조를 위한 HTL 마스킹을 도시한다.
상기 기재된 바와 같이, 미세공동이 OLED 스택에 사용될 경우, 스택의 색상 출력, 예컨대 황색 출력을 변경시킬 수 있다. 본원에 개시된 실시양태에 의하면, 황색 서브픽셀이 청색 서브픽셀에 의하여 정의된 직선 및 디바이스의 원하는 백색 지점 상에 있는 색상 출력을 갖는 것이 바람직하다. 이는 CIE 차트에서 적색, 녹색 및 청색을 나타내며, 심청색을 목적하는 백색 지점으로 연결하는 라인 상에 존재하는 목적하는 황색 ("황색 1")을 나타내는 도 44에 의하여 예시된다. 이러한 기준은 일반적으로 최소 전체 디스플레이 전력 소비를 초래하며, 한 실시양태에서는 작동의 바람직한 방식이 된다. 그래서, 한 실시양태에서, 미세공동에 커플링된 영역 또는 서브픽셀이, 선택된 백색 지점을 갖는 직선 상에 존재하는 1931 CIE 좌표 및 황색 서브픽셀에 의하여 발출된 광의 좌표를 갖는 광을 방출하도록 구성되는 것이 바람직할 수 있다. 보다 일반적으로, 영역 또는 서브픽셀이, 선택된 백색 지점을 설정하는데 사용되는 다른 영역에 의하여 발출된 광의 CIE 좌표 사이의 직선 상의 임의의 지점의 (+/- 0.02, 0.02) 내에 존재하는 1931 CIE 좌표를 갖는 광을 방출하는 것이 이로울 수 있다. 일부 배치에서, 백색 지점 그 자체는 황색 발광 및 청색 발광 사이의 1931 CIE 다이아그램 상에서 플랑키안 흑체 곡선(Plankian Black Body Locus)의 1-단계, 3-단계 또는 7-단계 맥아담스(MacAdams) 타원 내에 존재하는 것이 바람직할 수 있다.
미세공동을 포함하는 배치에 대한 또 다른 고려사항은 미세공동이 통상적으로 OLED를 상이한 조망각에 대하여 상이한 색상으로서 나타나도록 하여 관찰된 출력 색상이 조망각과 함께 이동되도록 한다는 점이다. 이는 일반적으로 바람직하지 않다. 그러나, 다수의 경우에서, 포화된 심청색에 요구되는 청색 색상은 발광체 설계 단독으로 쉽게 달성될 수 없다. 종종, 통상의 설계에서, 우수한 효율 및 수명을 가지며, 심청색이 아닌 청색 출력을 갖는 발광체를 선택하며, 그후 미세공동은 매우 짙은 청색 색상을 생성하는데 사용된다. 이는 특히 고 색상 재현율이 요구되는 텔레비젼 및 유사한 적용예에 대하여 그러하다. 그래서, 미세공동 내의 청색 서브픽셀을 배치하는 것이 바람직할 수 있는 한편, 조망각과 함께 원치 않는 색상 이동을 초래하므로, 미세공동 내의 황색, 녹색 및/또는 적색 서브픽셀을 배치하는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 그러나, 수직으로부터의 각도가 증가함에 따라 적색 및 녹색은 광의 더 짧은 파장으로 이동되며, 이는 오프-각도로 조망시 백색 지점에서 청색 흐림이 야기될 수 있는 것으로 관찰되었다. 그래서, 일부 실시양태에서, 청색 서브픽셀은 미세공동 내에 배치될 수 있는 반면, 황색 서브픽셀은 비공동 스택, 에컨대 바닥 발광 설계에 배치된다. 보다 일반적으로, 실시양태는 미세공동 내에 배치되거나 또는 그렇지 않다면 미세공동에 광결합된 1개의 발광 영역 또는 서브픽셀 및, 그렇지 않은 또 다른 발광 영역 또는 서브픽셀을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 바닥 발광 OLED 스택은 투명 전도성 산화물 (TCO)을 사용하여 반사성 캐소드 및 투과성 애노드와 함께 사용될 수 있다. 얇은 금속은 TCO, 금속 및 OLED 스택 사이의 절연 스페이서와 함께 또는 없이 TCO의 하부 또는 상부에 배치될 수 있어서, 반사성 캐소드와 함께 애노드에서의 얇은 금속은 미세공동을 형성한다. 도 54는 청색 서브픽셀을 위한 스페이서 층 없이 얇은 금속 층이 TCO의 위에 배치되며, 황색 서브픽셀 및 TCO 사이에는 얇은 금속이 배치되지 않는 실시양태에 따른 예시의 개략적 대표예를 도시한다. 그래서, 생성된 디바이스는 청색 서브픽셀을 위한 미세공동을 포함하며, 황색, 적색 및 녹색 발광을 위한 미세공동을 허용하지 않는다. 상기 배치는 높은 색상 재현율 및 조망각을 갖는 색상에서의 변화가 최소이거나 또는 전혀 없는 것을 제공할 수 있는데, 이는 조망각을 갖는 적색, 녹색 또는 황색에서 색상 이동이 거의 없거나 또는 전혀 없기 때문이다.
도 55는 청색 및 황색 발광 영역을 포함하며, 청색 영역만이 미세공동에 커플링되는 실시양태에 대한 시뮬레이션 데이타를 도시한다. 조망각을 갖는 백색 지점 이동이 도시되어 있다. 도 55에 의하여 예시되는 바와 같이, 색상 이동은 모든 색상이 상부 발광 OLED로부터 생성되는 시판 디스플레이로부터 측정된 것보다 훨씬 더 적다. 구체적으로, 시판 상부 발광 디스플레이의 측정으로부터의 결과는 조망각이 0°로부터 60°로 증가함에 따라 백색 지점의 x 및 y CIE 좌표 모두에서 +/- 0.02 이동을 나타낸다. 대조적으로, 본원에 개시된 바와 같은 실시양태에 대한 시뮬레이션 데이타는 사실상 CIE x 좌표에서의 이동이 없으며, y 좌표에서는 단지 0.005의 이동을 포함한, 크게 감소된 이동을 나타낸다. 보다 일반적으로, 본원에 개시된 실시양태는 0°와 60° 사이의 모든 조망각에 대하여 (+/- 0.01, 0.01) 미만의 디스플레이의 백색 지점의 1931 CIE 좌표에서 색상 이동을 허용한다.
상기 기재된 바와 같이, 본원에 개시된 다양한 실시양태 및 배치는 OLED 디스플레이에 대한 데이타 라인의 감소된 개수 및 개선된 채움 인자 및 해상도를 허용할 수 있다. 예를 들면, 본원에 개시된 바와 같은 OLED 디스플레이에서의 주어진 픽셀 또는 픽셀 배열의 경우, 픽셀은 상이한 색상의 2개 이상의 서브픽셀을 포함할 수 있으며, 디바이스는 상이한 색상의 3개 이상의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 즉, 각각의 픽셀은 디스플레이를 가로질러 평균을 구할 때 및/또는 픽셀 중에 공유된 서브픽셀이 부분 서브픽셀로서 기재될 때 비정수 개수의 관련된 서브픽셀을 갖는 것으로 기재될 수 있다. 예를 들면, 풀 컬러 디스플레이는 2, 3, 4개 이상, 일부 정수 n 이하의 서브픽셀에 의하여 정의된 픽셀을 포함할 수 있다. 그러나, 디바이스는 전체로서 n+1개 이하의 각각 상이한 색상의 3, 4, 또는 5개 이상의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 추가로, 상기 배치는 각각의 복수의 픽셀에 대하여 n개의 데이타 라인만을 필요로 할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 다양한 성분을 개시된 바와 같이 색상 변경층으로서 사용할 수 있다. 적절한 성분은 색상 전환층, 컬러 필터, 색상 변경층, 미세공동 등을 포함한다. 본원에 개시된 바와 같은 색상 전환층에 사용된 염료는 구체적으로 제한되지 않으며, 임의의 화합물이 기본적으로 광 소스로부터의 광의 파장을 광 소스의 광보다 10 ㎚ 이상 더 긴 파장으로 전환시킬 수 있는 파장 전환 소자인, 광 소스로부터 발광되는 광의 색상을 요구되는 색상으로 전환시킬 수 있다면 임의의 화합물을 사용할 수 있다. 이는 유기 형광 물질, 무기 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있으며, 목적 파장에 따라 선택될 수 있다. 상기 물질의 예로는 하기 유형: 크산텐, 아크리딘, 옥사진, 폴리엔, 시아닌, 옥소놀, 벤즈이미다졸, 인돌레닌, 아자메틴, 스티릴, 티아졸, 쿠마린, 안트라퀴논, 나프탈이미드, 아자[18]아눌렌, 포르핀, 스쿠아라인, 형광 단백질, 8-히드록시퀴놀린 유도체, 폴리메틴, 나노결정, 단백질, 페릴렌, 프탈로시아닌 및 금속-리간드 배위 착체를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
UV 및 고 에너지 광의 발광을 청색 광으로 전환시키기 위한 형광 염료의 예로는 스티릴계 염료, 예컨대 1,4-비스(2-메틸스티릴)벤젠 및 트랜스-4,4'-디페닐스틸벤 및 쿠마린계 염료, 예컨대 7-히드록시-4-메틸쿠마린 및 그의 조합을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
청색광으로부터의 발광을 녹색광으로 전환시키기 위한 형광 염료의 예로는 쿠마린 염료, 예컨대 2,3,5,6-1H,4H-테트라히드로-8-트리플루오로메틸퀴놀리지노(9,9a,1-gh) 쿠마린, 3-(2'-벤조티아졸릴)-7-디에틸아미노쿠마린, 3-(2'-벤즈이미다졸릴)-7-N,N-디에틸아미노쿠마린 및 나프탈이미드 염료, 예컨대 베이직(Basic) 옐로우 51, 솔벤트(Solvent) 옐로우 11 및 솔벤트 옐로우 116 및 피렌 염료, 예컨대 8-히드록시-1,3,6-피렌트리술폰산 트리소듐 염 (HPTS) 및 그의 조합을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
청색 내지 녹색광으로부터의 발광을 적색으로 전환시키기 위한 형광 염료의 예로는 페릴렌계 염료, 예컨대 N,N-비스(2,6-디이소프로필페닐)-1,6,7,12-테트라펜옥시페릴렌-3,4:9,10-테트라카르복스디이미드 (루모겐 레드(Lumogen Red) F300), 시아닌계 염료, 예컨대 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴-4H-피란, 피리딘계 염료, 예컨대 1-에틸-2-(4-(p-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-피리디늄 퍼콜레이트 및 로다민(Rhodamine)계 염료, 예컨대 로다민 밴드 로다민 6G 및 옥사진계 염료 및 그의 조합을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무기 형광 물질의 예로는 희토류 금속 이온을 비롯한 전이 금속 이온으로 도핑된 금속 산화물 또는 금속 칼코게나이드를 포함하는 무기 형광 물질을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다..
다수의 금속-리간드 배위 착체는 염료로서 사용될 수 있으며, 이들은 모두 형광 및 인광 물질일 수 있다.
층이 컬러 필터 상에 스택된 상태로 색상 전환층을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 컬러 필터 상의 그의 스택된 구조는 색상 전환층을 통하여 투과된 광의 더 우수한 색상 순도를 생성할 수 있게 한다. 일부 배치에서, 본원에 개시된 바와 같은 "색상 변경층"은 복수의 성분, 예컨대 색상 전환층과 스택으로 배치된 컬러 필터, 또는 색상 전환층 단독으로 또는 컬러 필터 단독으로 포함할 수 있다.
컬러 필터에 사용된 물질은 구체적으로 제한되지 않는다. 필터는 예를 들면 염료, 안료 및 수지 또는, 염료 또는 안료만으로 생성될 수 있다. 염료, 안료 및 수지로 생성된 컬러 필터는 염료 및 안료가 결합제 수지 중에 용해 또는 분산된 고체 형태의 컬러 필터일 수 있다.
컬러 필터에 사용된 염료 또는 안료의 예는 페릴렌, 이소인돌린, 시아닌, 아조, 옥사진, 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 안트라퀴논 및 디케토피롤로-피롤 및 그의 조합을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
본원에 사용된 바와 같이 및 당업자가 이해하는 바와 같이, "색상 전환층" (예, "하향 전환층")은 고 에너지 광자 (예, 청색 광 및/또는 황색 광)를 효율적으로 흡수하며, 사용된 물질에 의존하여 저 에너지에서 (예, 녹색 및/또는 적색 광에서) 광자를 재발광하는 형광 또는 인광 물질의 필름을 포함할 수 있다. 즉, 색상 전환층은 유기 발광 디바이스 (예, 백색 OLED)에 의하여 발출된 광을 흡수하며, 더 긴 파장에서 광 (또는 광의 발광 스펙트럼의 파장의 세그먼트)을 재발광할 수 있다. 색상 전환층은 전술한 색상 전환층에 함유된 형광 매체 물질을 컬러 필터 물질과 혼합하여 형성된 층일 수 있다. 이는 발광 디바이스로부터 발출된 광을 전환시키는 기능 및 추가로 색상 순도를 개선시키는 컬러 필터 기능을 색상 전환층에 제공할 수 있게 한다. 그래서, 그의 구조는 비교적 단순하다.
본원에 개시된 실시양태는 각종 제품 및 디바이스, 예컨대 평판 디스플레이, 스마트폰, 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 텔레비젼, 휴대용 디바이스, 예컨대 랩탑 및 패드 컴퓨터 또는 디스플레이, 멀티미디어 디바이스 및 일반 조명 디바이스에 장입될 수 있다. 본원에 개시된 바와 같은 디스플레이는 또한 250, 300, 400, 500, 600, 700 dpi 이상 또는 이들 사이의 임의의 값을 비롯한 비교적 높은 해상도를 가질 수 있다.
본원에 기술된 다양한 실시양태는 단지 예시에 의한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아님을 이해하여야 한다. 예를 들면, 본원에 기술된 물질 및 구조의 대다수는 본 발명의 취지로부터 벗어나는 일 없이 다른 물질 및 구조로 대체될 수 있다. 특허 청구된 본 발명은 이에 따라 당업자에게 명백한 바와 같이 본 원에 기술된 특정 예시 및 바람직한 실시양태로부터 변형예를 포함할 수 있다. 본 발명이 왜 효과가 있는지에 관한 다양한 이론은 한정적인 의도가 아님을 이해할 것이다.
Claims (120)
- 기판; 및
각각의 픽셀이 정확하게 2종 색상의 발광 영역을 포함하는 복수의 픽셀
을 포함하는 OLED 디스플레이용 풀 컬러 픽셀 배열로서,
하기 배열 i) 또는 ii):
i) 배열 내의 각각의 픽셀 내 각각의 발광 영역이 OLED 디스플레이에서 주사 라인에 평행한 방향으로 인접한 픽셀 내 동일한 색상의 발광 영역에 인접하며, 동일한 픽셀 내 상이한 색상의 발광 영역에 인접하는 배열로서,
배열 내의 각각의 픽셀 내 각각의 발광 영역이 OLED 디스플레이에서 데이타 라인에 평행한 방향으로 인접한 픽셀 내 상이한 색상의 발광 영역에 인접하고,
데이터 라인은 주사 라인에 수직인 것인 배열; 또는
ii) OLED 디스플레이에서 주사 라인에 평행하게 연장된 n-1, n, n+1 및 n+2번째 행의 픽셀을 포함하는 배열로서, n은 2 이상의 정수이고,
배열 내의 각각의 픽셀 내 각각의 발광 영역이 주사 라인에 평행한 방향으로 인접한 픽셀 내 동일한 색상의 발광 영역에 인접하며, 동일한 픽셀 내 상이한 색상의 발광 영역에 인접하고,
배열 내 n-1 및 n번째 행의 픽셀 내 각각의 발광 영역이 OLED 디스플레이에서 데이터 라인에 평행한 방향으로 인접한 픽셀 내 동일한 색상의 발광 영역에 인접하고, 배열 내 n+1 및 n+2번째 행의 픽셀 내 각각의 발광 영역이 데이터 라인에 평행한 방향으로 인접한 픽셀 내 동일한 색상의 발광 영역에 인접하고,
n-1, n, n+1 및 n+2번째 행의 픽셀의 데이터 라인에 평행한 방향의 발광 영역 중에서, n-1 및 n번째 행의 발광 영역과 n+1 및 n+2번째 행의 발광 영역은 서로 상이한 색상을 갖고,
데이터 라인은 주사 라인에 수직인 것인 배열
을 포함하는 것인 OLED 디스플레이용 풀 컬러 픽셀 배열. - 제1항에 있어서, 픽셀 배열이 4종 이상의 색상을 발광하는 서브픽셀을 포함하는 배열.
- 제1항에 있어서, 각각의 픽셀이 2개 이하의 색상 변경층을 포함하는 배열.
- 제1항에 있어서, 하나 이상의 픽셀이 3개 이하의 색상 변경층을 포함하는 배열.
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- 제1항에 있어서, 각각의 픽셀이 황색 발광 영역을 포함하며, 각각의 황색 발광 영역이 인접한 픽셀의 발광 영역에 인접하는 배열.
- 제1항에 있어서, 각각의 픽셀이 청색 및 황색 발광 영역을 포함하는 배열.
- 제1항에 있어서, 각각의 픽셀이 하나 이상의 색상 변경층을 포함하며, 각각의 색상 변경층이 녹색 색상 변경층 및 적색 색상 변경층으로 이루어진 군으로부터 선택된 유형을 갖는 배열.
- 제1항의 픽셀 배열을 포함하는 풀 컬러 디스플레이로서, 각각의 픽셀이 복수의 서브픽셀을 포함하며, 복수의 픽셀의 적어도 일부에서 서브픽셀의 개수가 디스플레이에서 서브픽셀의 색상의 개수보다 적은 풀 컬러 디스플레이.
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