KR102510723B1 - 하이브리드 디스플레이 - Google Patents

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KR102510723B1
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마이클 스튜어트 위버
3세 윌리암 티 메이웨더
줄리아 제이 브라운
니콜라스 제이 톰슨
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유니버셜 디스플레이 코포레이션
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Abstract

적어도 하나의 서브 픽셀에 무기 LED를, 그리고 적어도 하나의 다른 서브 픽셀에 유기 발광 스택을 포함하는 풀컬러 디스플레이용 하이브리드 픽셀 장치가 제공된다. 한 실시형태에서, 제1 서브 픽셀은 제1 컬러를 방출하도록 구성되고, 무기 LED를 포함하며, 제2 서브 픽셀은 제2 컬러를 방출하도록 구성되고, 제1 컬러와는 상이한 초기 컬러를 방출하도록 구성되는 제1 유기 발광 스택의 제1 부분을 포함한다. 제3 서브 픽셀은 초기 컬러와는 상이한 제3 컬러를 방출하도록 구성되고, 제1 유기 발광 스택의 제2 부분, 및 제1 유기 발광 스택의 제2 부분을 갖는 스택 내에 배치되는 제1 컬러 변경층을 포함한다.

Description

하이브리드 디스플레이{HYBRID DISPLAY}
청구된 발명은 합동 산학 연구 협약에 따라 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 미시간(Regents of the University of Michigan), 프린스턴 유니버시티(Princeton University), 더 유니버시티 오브 서던 캘리포니아(University of Southern California) 및 더 유니버셜 디스플레이 코포레이션(Universal Display Corporation) 당사자 중 하나 이상에 의하여, 그 하나 이상을 대신하여 및/또는 그 하나 이상과 관련하여 완성되었다. 협약은 청구된 발명이 이루어진 일자 및 그 일자 이전에 발효되었으며, 당해 발명은 협약서의 범주내에서 수행된 활동의 결과로서 완성되었다.
본 발명은, OLED(organic light emitting device) 및 무기 발광 다이오드 또는 디바이스(LED) 둘 다를 포함하는 풀컬러 디스플레이와 같은 디바이스, 및 이들을 포함하는 다른 디바이스에 관한 것이다.
유기 물질을 사용하는 광전자 디바이스는 여러 이유로 인하여 점차로 중요해지고 있다. 이와 같은 디바이스를 제조하는 데 사용되는 물질 중 많은 것은 비교적 저렴하며, 따라서 유기 광전자 디바이스는 무기 디바이스에 비해 비용적 이점에 대해 잠재성을 갖는다. 또한, 유기 물질의 고유한 특성, 예컨대 유기 물질의 가요성(flexibility)은 가요성 기판상에서의 제조와 같은 특정 적용예에 매우 적합하게 될 수도 있다. 유기 광전자 디바이스의 예로는 유기 발광 디바이스(OLED), 유기 광트랜지스터, 유기 광전지(photovoltaic cell) 및 유기 광검출기를 들 수도 있다. OLED의 경우, 유기 물질은 통상의 물질에 비하여 성능 이점을 가질 수도 있다. 예를 들면, 유기 발광층(organic emissive layer)이 광을 방출하는 파장은 일반적으로 적절한 도펀트로 용이하게 조절될 수도 있다.
OLED는 디바이스 양단에 전압이 인가되면 광을 방출하는 유기막을 사용한다. OLED는 평판 패널 디스플레이, 조명 및 백라이트와 같은 적용예에 사용하기 위한 점차로 중요해지는 기술이다. 여러가지의 OLED 물질 및 구성은 미국 특허 제5,844,363호, 제6,303,238호 및 제5,707,745호에서 설명되는데, 이들 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다.
인광 발광 분자(phosphorescent emissive molecule)에 대한 하나의 적용예는 풀컬러 디스플레이이다. 이러한 디스플레이에 대한 산업 표준은 "포화(saturated)" 컬러로서 칭해지는 특정 컬러를 방출하도록 적응된 픽셀을 필요로 한다. 특히, 이러한 기준은 포화 레드, 그린 및 블루 픽셀을 필요로 한다. 컬러는 당업계에 공지된 CIE 좌표를 사용하여 측정될 수도 있다.
그린 발광 분자의 일 예로는 하기 화학식을 갖는 Ir(ppy)3으로 표기되는 트리스(2-페닐피리딘) 이리듐이다:
Figure 112016074490500-pat00001
본원에서의 이와 같은 화학식 및 하기의 화학식에서, 질소로부터 금속(여기에서는 Ir)으로의 배위 결합(dative bond)은 직선으로 묘사된다.
본원에서, 용어 "유기"는 유기 광전자 디바이스를 제조하는데 사용될 수도 있는 중합체 물질뿐만 아니라, 소분자 유기 물질을 포함한다. "소분자"는 중합체가 아닌 임의의 유기 물질을 지칭하며, "소분자"는 실제로 꽤 클 수도 있다. 소분자는 몇몇 상황에서는 반복 단위를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 치환기로서 장쇄 알킬기를 사용하는 것은 "소분자" 유형으로부터 분자를 제거하지 않는다. 소분자는 또한 예를 들면 중합체 주쇄상에서의 측쇄기로서 또는 주쇄의 일부로서 중합체에 통합될 수도 있다. 소분자는 또한 코어 부분상에 생성된 일련의 화학적 쉘(shell)로 이루어진 덴드리머(dendrimer)의 코어 부분으로서 작용할 수도 있다. 덴드리머의 코어 부분은 형광(fluorescent) 또는 인광(phosphorescent) 소분자 이미터일 수도 있다. 덴드리머는 "소분자"일 수도 있으며, OLED 분야에서 현재 사용되는 모든 덴드리머는 소분자인 것으로 생각되고 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "상부(top)"는 기판으로부터 가장 멀리 떨어졌다는 것을 의미하며, "하부(bottom)"는 기판에 가장 근접한다는 것을 의미한다. 제1 층이 제2 층"의 위에 배치되는" 것으로 설명되는 경우, 제1 층은 기판으로부터 더 멀리 떨어져 배치된다. 제1 층이 제2 층과 "접촉하고 있다"는 것이 특정되지 않는 한, 제1 층과 제2 층 사이에는 다른 층이 존재할 수도 있다. 예를 들면, 캐소드와 애노드의 사이에 다양한 유기층이 존재할 수도 있을지라도, 캐소드는 애노드"의 위에 배치되는" 것으로 설명될 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "용액 처리가능(solution processible)"은 용액 또는 현탁액 형태로 액체 매체에 용해, 분산 또는 수송될 수도 있거나 및/또는 액체 매체로부터 퇴적될(deposited) 수도 있다는 것을 의미한다.
리간드가 발광 물질의 광활성 특성(photoactive property)에 직접적으로 기여하는 것으로 생각되는 경우, 리간드는 "광활성"으로서 지칭될 수도 있다. 보조적 리간드가 광활성 리간드의 특성을 변경시킬 수도 있을지라도, 리간드가 발광 물질의 광활성 특성에 기여하지 않는 것으로 생각되는 경우, 리간드는 "보조적"인 것으로 지칭될 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이 그리고 일반적으로 당업자가 이해하고 있는 바와 같이, 제1의 "최고 점유 분자 궤도"(Highest Occupied Molecular Orbital; HOMO) 또는 "최저 비점유 분자 궤도"(Lowest Unoccupied Molecular Orbital; LUMO) 에너지 레벨이 진공 에너지 레벨에 더 근접하면, 제1의 에너지 레벨은 제2의 HOMO 또는 LUMO보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 이온화 전위(ionization potential; IP)가 진공 레벨에 대하여 음의 에너지로서 측정되기 때문에, 더 높은 HOMO 에너지 레벨은 더 작은 절대값을 갖는 IP(더 작은 마이너스 값인 IP)에 해당한다. 유사하게, 더 높은 LUMO 에너지 레벨은 절대값이 더 작은 전자 친화도(electron affinity; EA)(더 작은 마이너스 값인 EA)에 해당한다. 진공 레벨이 상부에 있는 종래의 에너지 레벨 다이어그램에서, 물질의 LUMO 에너지 레벨은 동일한 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 더 높다. "더 높은" HOMO 또는 LUMO 에너지 레벨은 "더 낮은" HOMO 또는 LUMO 에너지 레벨보다 이러한 다이어그램의 상부에 더 근접하게 보이게 된다.
본원에서 사용되는 바와 같이 그리고 일반적으로 당업자가 이해하는 바와 같이, 제1 일함수가 더 큰 절대값을 가지면, 제1의 일함수는 제2의 일함수보다 " 더 크거나" 또는 "더 높다". 일함수가 일반적으로 진공 레벨에 대하여 음의 수로서 측정되기 때문에, 이것은, "더 높은" 일함수가 더 큰 마이너스 값이다는 것을 의미한다. 진공 레벨이 상부에 있는 종래의 에너지 레벨 다이어그램에서, "더 높은" 일함수는 진공 레벨로부터 아래 방향으로 더 먼 것으로서 예시된다. 따라서, HOMO 및 LUMO 에너지 레벨의 정의는 일함수와는 상이한 규칙을 따른다.
층, 물질, 영역, 및 디바이스는 본원에서 그들이 방출하는 컬러를 참조로 설명될 수도 있다. 일반적으로, 본원에서 사용되는 바와 같이, 광의 특정 컬러를 생성하는 것으로 설명되는 발광 컴포넌트는, 스택에서 서로의 위에 배치되는 하나 이상의 발광층을 포함할 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "레드" 층, 물질, 영역, 또는 디바이스는, 약 580~700nm의 범위의 광을 방출하는 것을 지칭하고, "그린" 층, 물질, 영역, 또는 디바이스는, 약 500~600nm의 범위에서 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 갖는 것을 지칭하고; "블루" 층, 물질, 또는 디바이스는, 약 400~500nm의 범위에서 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 갖는 것을 지칭하고; "옐로우" 층, 물질, 영역, 또는 디바이스는 약 540~600nm의 범위에서 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 갖는 것을 지칭한다. 몇몇 장치(arrangement)에서, 별개의 영역, 층, 물질, 영역, 또는 디바이스는 별개의 "딥 블루(deep blue)" 및 라이트 블루(light blue)" 광을 제공할 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 별개의 "라이트 블루" 및 "딥 블루"를 제공하는 장치에서, "딥 블루" 성분은 "라이트 블루" 성분의 피크 방출 파장보다 적어도 약 4nm 더 적은 피크 방출 파장을 갖는 것을 지칭한다. 통상적으로, "라이트 블루" 성분은 약 465~500nm의 범위에서 피크 방출 파장을 가지며, "딥 블루" 성분은 약 400~470nm의 범위에서 피크 방출 파장을 가지지만, 이들 범위는 몇몇 구성에 대해 변할 수도 있다. 마찬가지로, 컬러 변경층(color altering layer)은 다른 컬러의 광을 그 컬러에 대해 특정된 파장을 갖는 광으로 변환하거나 수정하는 층을 가리킨다. 예를 들면, "레드" 컬러 필터는 약 580~700nm의 범위에서 파장을 갖는 광으로 귀결되는 필터를 가리킨다. 일반적으로, 두 클래스의 컬러 변경층, 즉, 원치 않는 파장의 광을 제거하는 것에 의해 스펙트럼을 수정하는 컬러 필터, 및 더 높은 에너지의 광자를 더 낮은 에너지로 변환하는 컬러 변경층이 존재한다.
OLED의 더 자세한 사항, 및 상기 설명된 정의는 미국 특허 제7,279,704에서 발견될 수 있는데, 이 특허는 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다.
한 실시형태에 따르면, 픽셀 장치(pixel arrangement)는, 제1 컬러를 방출하도록 구성되는 제1 서브 픽셀 - 제1 서브 픽셀은 마이크로 LED일 수도 있는 무기 발광 다이오드(light-emitting diode; LED)를 포함함 - ; 제2 컬러를 방출하도록 구성되는 제2 서브 픽셀 - 제2 서브 픽셀은 제1 컬러와는 상이한 초기 컬러(initial color)를 방출하도록 구성되는 제1 유기 발광 스택의 제1 부분을 포함함 - ; 및 초기 컬러와는 상이한 제3 컬러를 방출하도록 구성되는 제3 서브 픽셀을 포함한다. 제3 서브 픽셀은 제1 유기 발광 스택의 제2 부분 및 제1 유기 발광 스택의 제2 부분을 갖는 스택 내에 배치되는 제1 컬러 변경층을 포함할 수도 있다. 제2 컬러는 초기 컬러, 예컨대 옐로우일 수도 있다. 제1 컬러는 블루일 수도 있다.
제1 유기 발광 스택은 단일의 유기 발광층을 포함할 수도 있거나, 또는 다수의 유기 발광층을 포함할 수도 있다. 각각의 층은, 동일한 또는 상이한 컬러의 광을 방출하는 하나 이상의 발광 물질을 포함할 수도 있다. 상기 장치는 제1 컬러만의 LED를 포함할 수도 있다. 제1 서브 픽셀은 제1 컬러를 방출하도록 구성되는 복수의 LED를 포함할 수도 있는데, 복수의 LED는 직렬로, 병렬로, 또는 이들의 조합으로 접속될 수도 있다.
LED는, 제1 유기 발광 스택의 제3 부분을 갖는 스택 내에 배치될 수도 있는데, 예컨대 이 경우 유기 발광 스택은 패턴화되지 않은 스택이다.
상기 장치는 초기 컬러와는 상이한 제4 컬러를 방출하도록 구성되는 제4 서브 픽셀을 포함할 수도 있는데, 이 경우 제4 서브 픽셀은 제1 유기 발광 스택의 제3 부분; 및 제1 유기 발광 스택의 제3 부분을 갖는 스택 내에 배치되는 컬러 변경층을 포함한다.
픽셀 장치는 복수의 픽셀을 포함할 수도 있는데, 복수의 픽셀 각각은 적어도 세 개의 컬러, 적어도 네 개의 컬러, 또는 그 이상의 컬러를 포함한다. 하나 이상의 LED를 포함하는 각각의 서브 픽셀은 복수의 픽셀 중 적어도 두 개의 서브 픽셀일 수도 있는데, 즉, 서브 픽셀은 다수의 픽셀 사이에서 공유될 수도 있다. 상기 장치에서의 LED를 포함하는 서브 픽셀의 해상도는 상기 장치의 픽셀 해상도보다 더 낮을 수도 있다.
상기 장치는 하나 이상의 백플레인(backplane)을 포함할 수도 있는데, 하나 이상의 백플레인 각각은 수동 또는 능동 매트릭스일 수도 있다. 제1 백플레인은 제1 서브 픽셀, 및/또는 제2 및 제3 서브 픽셀 각각을 구동하도록 구성될 수도 있거나, 제2 백플레인은 제2 및 제3 서브 픽셀 각각을 구동하도록 구성될 수도 있다.
제1 서브 픽셀은 제1 기판 상에 배치될 수도 있고, 제2 및 제3 서브 픽셀 각각은 제2 기판 상에 배치될 수도 있다. 제1 기판은 제2 및 제3 서브 픽셀 각각에 대한 보호 덮개(lid)를 제공할 수도 있다. 기판 중 하나 또는 둘 다는 투명할 수도 있고/있거나 가요성일 수도 있다.
제1 서브 픽셀 및 제2 서브 픽셀 중 적어도 하나는, 제1 유기 발광 스택의 제1 부분을 포함하는 상부 방출 OLED(top-emitting OLED) 또는 하부 방출 OLED(bottom-emitting OLED)를 포함할 수도 있다.
실시형태에서, 발광 디바이스용 픽셀 장치는, 서로 병렬로 전기적으로 접속되는 복수의 무기 LED를 포함하며 제1 컬러를 방출하도록 구성되는 제1 서브 픽셀; 및 OLED를 포함하며, 제1 컬러와는 상이한 제2 컬러를 방출하도록 구성되는 제2 서브 픽셀을 포함한다.
실시형태에서, 조명 디바이스(lighting device)는, 제1 플레인을 정의하는 영역에 배치되는 복수의 블루 무기 LED; 및 제1 플레인과 평행한 제2 플레인에 배치되는 패턴화되지 않은 옐로우 유기 발광 스택을 포함한다. 옐로우 유기 발광 스택은 투명할 수도 있고, 무기 LED에 의해 생성되는 블루 광은 디바이스의 동작 동안 옐로우 유기 발광 스택을 통해 투과될 수도 있다.
도 1은 유기 발광 디바이스를 도시한다.
도 2는 별개의 전자 수송층을 구비하지 않는 반전된 유기 발광 다바이스를 도시한다.
도 3은 본원에서 개시되는 바와 같은 상부 방출 구성에서의 예시적인 하이브리드 디스플레이의 단면도를 도시한다.
도 4는 본원에서 개시되는 한 실시형태에 따른 예시적인 개략적 픽셀 장치를 도시한다.
도 5는 종래의 디스플레이에 대한, 그리고 본원에서 개시되는 바와 같은 다양한 하이브리드 디스플레이에 대한 소비 전력의 예를 도시한다.
일반적으로, OLED는 애노드 및 캐소드 사이에 배치되어 이들에 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 유기층을 포함한다. 전류가 인가되면, 애노드는 정공을 유기층(들)에 주입하고, 캐소드는 전자를 주입한다. 주입된 정공 및 전자는 각각 반대로 하전된 전극을 향하여 이동한다. 전자 및 정공이 동일한 분자 상에 편재화되는 경우, 여기된 에너지 상태를 갖는 편재화된 전자 정공 쌍인 "엑시톤(exciton)"이 형성된다. 엑시톤이 광발광 메커니즘에 의하여 이완될 경우 광이 방출된다. 몇몇 경우에서, 엑시톤은 엑시머(excimer) 또는 엑시플렉스(exciplex) 상에서 편재화될 수도 있다. 열 이완도와 같은, 비방사성 메커니즘이 또한 발생할 수도 있으나, 이것은 일반적으로 바람직하지 않은 것으로 간주된다.
초기 OLED는 예를 들면 미국 특허 제 4,769,292호에서 개시되는 바와 같은 단일항(singlet) 상태로부터 광("형광")을 방출하는 발광 분자를 사용하였는데, 상기 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 형광 방출은 일반적으로 10 나노초 미만의 시간 프레임 내에 발생한다.
보다 최근에는, 삼중항(triplet) 상태로부터 광("인광")을 방출하는 발광 물질을 갖는 OLED가, Baldo 등의 ["Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices," Nature, vol. 395, 151-154, 1998 ("Baldo-I")] 및 Baldo 등의 ["Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence," Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999) ("Baldo-II")]에 예시되어 있으며, 이 문헌들은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 인광은 참조에 의해 통합되는 미국 특허 제7,279,704호의 칼럼 5~6에서 보다 구체적으로 설명된다.
도 1은 유기 발광 디바이스(100)를 도시한다. 도면은 반드시 동일 축척으로 도시되지는 않는다. 디바이스(100)는 기판(110), 애노드(115), 정공 주입층(120), 정공 수송층(125), 전자 차단층(electron blocking layer; 130), 발광층(135), 정공 차단층(140), 전자 수송층(145), 전자 주입층(150), 보호층(155), 캐소드(160) 및 배리어층(barrier layer; 170)을 포함할 수도 있다. 캐소드(160)는 제1의 전도층(162) 및 제2의 전도층(164)을 갖는 화합물 캐소드이다. 디바이스(100)는 설명된 층을 순서대로 퇴적시키는(depositing) 것에 의해 제조될 수도 있다. 이들 다양한 층뿐만 아니라, 예시적인 물질의 특성 및 기능은 미국 특허 제7,279,704호의 칼럼 6~10에서 보다 구체적으로 설명되는데, 이 특허는 참조에 의해 통합된다.
이들 각각의 층에 대한 더 많은 예도 이용 가능하다. 예를 들면 가요성 및 투명한 기판 애노드 조합은 미국 특허 제 5,844,363호에서 개시되어 있는데, 이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. p도핑된 정공 수송층의 예는 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에서 개시되는 바와 같이, 50:1의 몰비로 F4-TCNQ로 도핑된 m-MTDATA인데, 이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 발광 및 호스트 물질의 예는 Thompson 등등에게 부여된 미국 특허 제6,303,238호에 개시되어 있는데, 이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. n도핑된 전자 수송층의 예는 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에서 개시되는 바와 같이, 1:1의 몰비로 Li로 도핑된 BPhen인데, 이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합되는 미국 특허 제5,703,436호 및 제5,707,745호는, 중첩하는 투명한 전기 전도성의 스퍼터 퇴적 ITO 층을 갖는 Mg:Ag와 같은 금속의 박층을 갖는 화합물 캐소드를 포함하는 캐소드의 예를 개시한다. 차단층의 이론 및 용도는 미국 특허 제 6,097,147호 및 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0230980호에서 보다 구체적으로 설명되어 있는데, 이들 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 주입층의 예는 미국 특허 출원 공개 공보 제2004/0174116호에서 제공되어 있는데, 이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 보호층의 설명은 미국 특허 출원 공개 공보 제2004/0174116호에서 찾아볼 수도 있는데, 이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다.
도 2는 반전된 OLED(200)를 도시한다. 디바이스는 기판(210), 캐소드(215), 발광층(220), 정공 수송층(225) 및 애노드(230)를 포함한다. 디바이스(200)는 설명된 층을 순서대로 층을 퇴적시켜 제조될 수도 있다. 가장 일반적인 OLED 구성이 애노드 위에 배치되는 캐소드를 구비하고, 디바이스(200)가 애노드(230) 아래에 배치되는 캐소드(215)를 구비하기 때문에, 디바이스(200)는 "반전된" OLED로 지칭될 수도 있다. 디바이스(100)에 관하여 설명된 것과 유사한 물질이 디바이스(200)의 대응하는 층에서 사용될 수도 있다. 도 2는 디바이스(100)의 구조체로부터 일부 층이 얼마나 생략될 수도 있는지의 일 예를 제공한다.
도 1 및 도 2에 도시된 단순 적층된 구조체는 비제한적인 예로서 제공되는 것이며, 본 발명의 실시형태는 다양한 다른 구조체와 연계하여 사용될 수도 있다는 것이 이해된다. 설명된 특정한 물질 및 구조체는 사실상 예시적인 것이며, 다른 물질 및 구조체가 사용될 수도 있다. 기능성 OLED는 설명된 다양한 층을 상이한 방식으로 조합하는 것에 의해 달성될 수도 있거나, 또는 층은 디자인, 성능 및 비용 요인에 기초하여 전체적으로 생략될 수도 있다. 구체적으로 설명되지 않은 다른 층도 또한 포함될 수도 있다. 이들 구체적으로 설명된 것 이외의 물질이 사용할 수도 있다. 본원에서 제공되는 예 중 많은 것이, 다양한 층을, 단일 물질을 포함하는 것으로서 설명하지만, 물질의 조합, 예컨대 호스트 및 도펀트의 혼합물 또는 보다 일반적으로 혼합물이 사용될 수도 있다는 것이 이해된다. 또한, 층은 다수의 서브층(sublayer)을 가질 수도 있다. 본원에서 다양한 층에 대해 주어진 명칭은 엄격하게 제한하도록 의도되지는 않는다. 예를 들면, 디바이스(200)에서 정공 수송층(225)은 정공을 수송하고 정공을 발광층(220)에 주입하며, 정공 수송층 또는 정공 주입층으로서 설명될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, OLED는 캐소드와 애노드 사이에 배치되는 "유기층"을 갖는 것으로 설명될 수도 있다. 이러한 유기층은 단일층을 포함할 수도 있거나, 또는 예를 들면 도 1 및 도 2와 관련하여 설명되는 바와 같은 상이한 유기 물질의 복수의 층을 더 포함할 수도 있다.
구체적으로 설명되지 않은 구조체 및 물질은, 예컨대, Friend 등에 부여된 미국 특허 제 5,247,190호에서 개시되는 것과 같은 중합체 물질(PLED)로 구성되는 OLED를 사용할 수도 있는데, 이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 추가의 예로서, 단일 유기층을 갖는 OLED가 사용될 수도 있다. OLED는 예를 들면 Forrest에게 부여된 미국 특허 제5,707,745호에서 설명되는 바와 같이 적층될 수도 있는데, 이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. OLED 구조체는 도 1 및 도 2에서 예시되는 단순 적층된 구조체로부터 벗어날 수도 있다. 예를 들면, 기판은 Forrest 등에게 부여된 미국 특허 제 6,091,195호에서 설명되는 바와 같은 메사(mesa) 구조체 및/또는 Bulovic 등에게 부여된 미국 특허 제5,834,893호에서 설명되는 바와 같은 피트(pit) 구조체와 같은, 아웃 커플링(out-coupling)을 개선시키기 위한 경사진 반사면(angled reflective surface)을 포함할 수도 있는데, 이들 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다.
그렇지 않다고 특정되지 않는 한, 다양한 실시형태의 임의의 층은 임의의 적절한 방법에 의하여 퇴적될 수도 있다. 유기층의 경우, 바람직한 방법으로는 미국 특허 제6,013,982호 및 제6,087,196호(이들 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합됨)에서 설명되는 바와 같은 열 증발, 잉크 제트, Forrest 등에게 부여된 미국 특허 제 6,337,102호(이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합됨)에서 설명되는 바와 같은 유기 증기상 퇴적(organic vapor phase deposition; OVPD), 미국 특허 제7,431,968호(이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합됨)에서 설명되는 바와 같은 유기 증기 제트 프린팅(organic vapor jet printing; OVJP)에 의한 퇴적을 들 수도 있다. 다른 적절한 퇴적 방법은 스핀 코팅 및 다른 용액 기반 처리를 포함한다. 용액 기반 처리는 질소 또는 불활성 분위기 중에서 실시되는 것이 바람직하다. 다른 층의 경우, 바람직한 방법은 열 증발을 포함한다. 바람직한 패턴화 방법은 마스크를 통한 퇴적, 미국 특허 제6,294,398호 및 제6,468,819호(이 특허 문헌은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합됨)에서 설명되는 바와 같은 냉간 용접 및, 잉크 제트 및 OVJD와 같은 퇴적 방법 중 몇몇과 관련되는 패턴화를 포함한다. 다른 방법이 또한 사용될 수도 있다. 퇴적될 물질은 특정한 퇴적 방법과 호환성을 갖도록 개질될 수도 있다. 예를 들면, 용액 처리를 받게 될 소분자의 능력을 향상시키기 위해, 소분자에서 분지형 또는 비분지형, 바람직하게는 3개 이상의 탄소를 포함하는 알킬 및 아릴 기와 같은 치환기가 사용될 수도 있다. 20개 이상의 탄소를 갖는 치환기가 사용될 수도 있으며, 3 내지 20개의 탄소가 바람직한 범위이다. 비대칭 구조체를 갖는 물질은 대칭 구조체를 갖는 것 보다 더 우수한 용액 처리성을 가질 수도 있는데, 비대칭 물질이 재결정화되는 경향이 낮을 수도 있기 때문이다. 덴드리머 치환기는 용액 처리를 받게 될 소분자의 능력을 향상시키기 위하여 사용될 수도 있다.
본 발명의 실시형태에 따라 제조되는 디바이스는 배리어층을 옵션적으로 더 포함할 수도 있다. 배리어층의 하나의 목적은, 수분, 증기 및/또는 기체 등을 포함하는 환경에서, 유해한 종에 대한 손상성 노출로부터 전극 및 유기층을 보호하는 것이다. 배리어층은 기판 위에, 기판 아래에 또는 기판 옆에 퇴적될 수도 있거나, 전극 위에, 전극 아래에 또는 전극 옆에 퇴적될 수도 있거나, 또는 에지를 포함하는 디바이스의 임의의 다른 부분 위에 퇴적될 수도 있다. 배리어층은 단일층 또는 다수의 층을 포함할 수도 있다. 배리어층은 각종 공지의 화학적 증착 기법에 의하여 형성될 수도 있으며 복수의 상을 갖는 조성물뿐만 아니라 단일 상을 갖는 조성물을 포함할 수도 있다. 임의의 적절한 물질 또는 물질의 조합이 배리어층에 대해 사용될 수도 있다. 배리어층은 무기 또는 유기 화합물 또는 둘 다를 통합할 수도 있다. 바람직한 배리어층은 미국 특허 제7,968,146호, PCT 특허 출원 번호 PCT/US2007/023098 및 PCT/US2009/042829에서 설명되는 바와 같은 중합체 물질 및 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는데, 이들 문헌의 개시 내용은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. "혼합물"로서 간주되기 위해서, 배리어층을 포함하는 전술한 중합체 및 비중합체 물질은 동일한 반응 조건하에서 및/또는 동일한 시간에서 퇴적되어야만 한다. 중합체 대 비중합체 물질의 중량비는 95:5 내지 5:95 범위 내에 있을 수도 있다. 중합체 및 비중합체 물질은 동일한 전구체 물질로부터 생성될 수도 있다. 일 예에서, 중합체 및 비중합체 물질의 혼합물은 본질적으로 중합체 규소 및 무기 규소로 이루어진다.
본 발명의 실시형태에 따라 제조되는 디바이스는 다양한 전자 제품 또는 중간 컴포넌트에 통합될 수 있는 광범위한 전자 컴포넌트 모듈 (또는 유닛)에 통합될 수 있다. 이러한 전자 제품 또는 중간 컴포넌트의 예는 엔드 유저 제품 제조자에 의해 이용될 수 있는 디스플레이 스크린, 조명 디바이스 예컨대 개별 광원 디바이스 또는 조명 패널, 등등을 포함한다. 이러한 전자 컴포넌트 모듈은 경우에 따라 구동용 전자장치(driving electronic) 및/또는 전원(들)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시형태에 따라 제조되는 디바이스는 내부에 하나 이상의 전자 컴포넌트 모듈(또는 유닛)을 통합시킨 광범위한 소비자 제품에 통합될 수 있다. 이러한 소비자 제품은 하나 이상의 광원(들) 및/또는 몇몇 종류의 시각적 디스플레이 중 하나 이상을 포함하는 임의의 종류의 제품을 포함할 것이다. 이러한 소비자 제품의 일부 예로는 평판 패널 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 의료용 모니터, 텔레비전, 광고판, 실내 또는 옥외 조명 및/또는 시그널링을 위한 라이트, 헤드업 디스플레이, 완전 또는 부분 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 레이저 프린터, 전화기, 셀폰, 태블릿, 패블릿(phablet), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로디스플레이, 3D 디스플레이, 전달 수단(vehicle), 대형벽, 극장 또는 스타디움 스크린, 또는 간판을 포함한다. 본 발명에 따라 제조되는 디바이스를 제어하기 위해, 수동 매트릭스 및 능동 매트릭스를 비롯한 다양한 제어 메커니즘이 사용될 수도 있다. 다수의 디바이스는 사람에게 안락감을 주는 온도 범위, 예컨대 18℃ 내지 30℃, 더욱 바람직하게는 실온(20℃ 내지 25℃)에서 사용하도록 의도되지만, 이러한 온도 범위를 벗어나서, 예를 들면 -40℃ 내지 +80℃에서 사용될 수 있을 것이다.
디스플레이와 같은 디바이스에서 사용되는 경우, 디바이스의 픽셀 또는 서브 픽셀과 비교하여 또는 연계하여, OLED의 발광 스택을 참조하는 것이 편리할 수도 있다. 예를 들면, OLED 스택은, 궁극적으로는 픽셀 또는 서브 픽셀에 의해 방출될 광을 생성하는 컴포넌트로서 사용될 수도 있다. 일반적으로, "서브 픽셀"은 풀컬러 디스플레이와 같은 디바이스에서 가장 작은 주소지정가능한 발광 영역(addressable emissive region)이다. "픽셀"은, 일반적으로, 디스플레이의 동작 동안, 픽셀 내의 일부 또는 전체 서브 픽셀이 구동되어 하나의 결과적으로 나타나는 컬러를 생성하도록 하는 다수의 서브 픽셀을 포함한다. 몇몇 경우에서, 각각의 픽셀은 "풀컬러 픽셀"일 수도 있는데, 즉, 가장 작은 주소지정가능한 이미징 엘리먼트로서 취급될 수 있는, 특정한 렌더링 스킴(예컨대 레드/그린/블루, 레드/그린/블루/옐로우 등등) 각각의 원색(primary color)의 서브 픽셀을 포함하며, 백색광을 생성할 수 있는 것일 수도 있다. 다른 타입의 구성에서, 개개의 서브 픽셀은 서브 픽셀 렌더링으로 통상적으로 칭해지는 기술을 사용하는 렌더링 계산에 포함될 수도 있다. 이러한 기술은 보다 과도한 분석 및 프로세싱 시간을 요구할 수도 있지만, 몇몇 경우에서는 우수한 이미지를 생성할 수도 있다. 서브 픽셀 렌더링은, 서브 픽셀을 개별적으로 조작하여, 컬러 디스플레이의 외견상 해상도에서의 증가를 생성하기 위해, 디스플레이의 특정한 픽셀 및 서브 픽셀 지오메트리에 관한 정보를 통상적으로 사용한다. 이러한 디바이스에서, 디스플레이 내 각각의 "픽셀"은 동일한 디스플레이 내 각각의 다른 픽셀과 동일하지 않을 수도 있는데, 각각의 픽셀이 상이한 서브 픽셀 컬러 및/또는 지오메트리를 포함할 수도 있기 때문이다. 풀컬러 픽셀 구성 및 기술이 사용되는지 또는 서브 픽셀 렌더링 구성 및 기술이 사용되는지의 여부에 무관하게, 개개의 서브 픽셀은 본원에서 개시되는 바와 같은 서브 픽셀에 포함되는 OLED 스택과는 상이할 수도 있다.
서브 픽셀은, 서브 픽셀의 OLED 스택에 의해 생성되는 초기 광을 변경시키는 하나 이상의 컬러 변경층을 포함할 수도 있거나, 또는 그 컬러 변경층과 연계하여 사용될 수도 있다. 예를 들면, 픽셀은 레드, 그린, 및 블루 서브 픽셀을 포함할 수도 있다. 그린 서브 픽셀은, 그린 컬러 변경층, 즉 OLED에 의해 생성되는 초기 옐로우 광을, 서브 픽셀에 의해 궁극적으로 방출되는 그린 광으로 변경하는 것에 커플링된 옐로우 OLED를 포함할 수도 있다.
OLED 내에서, 도 1 및 도 2에서 도시되는 발광층(emissive layer; EML)에 관하여 개시되는 바와 같이, 발광 스택이 초기 광을 생성한다. 발광 스택은, 도 1 및 도 2에 관하여 개시되는 바와 같이, 하나 이상의 발광층을 포함할 수도 있다. 몇몇 구성에서, 발광 스택은 동일한 또는 상이한 컬러의 다수의 개개의 층, 또는 하나보다 많은 컬러를 생성하는 혼합층을 포함할 수도 있다. 따라서, 각각의 층은 그 각각의 컬러의 광을 생성하는 것으로 설명될 수도 있고, 한편 스택 전체는 스택 내의 발광층 중 일부 또는 전체와는 상이한 또는 동일한 컬러의 광을 생성하는 것으로 설명될 수도 있다.
몇몇 구성에서, "발광 스택"은 다수의 컬러의 광을 방출하는 발광 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 옐로우 발광 스택은, 각각의 물질이 OLED 디바이스에서 단독으로 사용되는 경우 레드 및 그린 광을 방출하는 다수의 물질을 포함할 수도 있다. 옐로우 디바이스에서 사용되는 경우, 통상적으로, 개개의 물질은, 그들이 개별적으로 활성화되거나 또는 주소지정될 수 있도록 정렬되지는 않는다. 즉, 물질을 포함하는 "옐로우" OLED 스택은 레드, 그린, 또는 옐로우 광을 생성하도록 구동될 수 없지만; 대신, 스택은 전체적으로 옐로우 광을 생성하도록 구동될 수 있다. 이러한 구성은, 옐로우 광이 개개의 이미터 레벨에서 직접적으로 생성되지는 않을지라도, 옐로우 발광 스택으로 칭해질 수도 있다. 발광층 또는 스택에서 사용되는 개개의 발광 물질(하나 보다 많은 경우)은, 디바이스 내의 동일한 발광층에, 또는 OLED 내의 다수의 발광층에 배치될 수도 있다. 앞서 나타낸 바와 같이, 딥 블루 서브 픽셀을 생성하기 위해 딥 블루 컬러 변경층이 라이트 블루 발광 스택을 갖는 스택 내에 배치되는 경우와 같이, 몇몇 구성에서, 활성화된 서브 픽셀에 의해 방출되는 최종 컬러는 서브 픽셀을 정의하는 스택의 발광 물질에 의해 제공되는 컬러와 동일할 수도 있다. 마찬가지로, 그린 서브 픽셀을 생성하기 위해 그린 컬러 변경층이 옐로우 발광 스택을 갖는 스택 내에 배치되는 경우와 같이, 서브 픽셀에 의해 제공되는 컬러는 서브 픽셀을 정의하는 스택의 발광 물질에 의해 제공되는 컬러와 상이할 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "발광 스택" 또는 "OLED 스택"은, 도 1 및 도 2에 관하여 설명된 바와 같은 OLED 장치에서 초기에 광을 생성하는 데 필요한 층, 예컨대 전극, 발광층, 수송층, 차단층 등등만을 지칭하며, 컬러 필터, 컬러 변경층 등등과 같은 컬러 변경층을 제외한다. 그것은 또한, 보호막, 단일층 배리어, 등등과 같은 층도 제외한다. 특정 예로서, 단순한 OLED 스택은 애노드, 캐소드, 및 애노드와 캐소드 사이에 배치되는 유기 발광 재료의 층을 포함한다. 대응하는 서브 픽셀은, 서브 픽셀이 유기 발광 물질에 의해 생성되는 광과 동일한 컬러의 광의 방출하도록 의도되는 경우, OLED 스택만을 포함할 수도 있거나, 또는 대응하는 서브 픽셀은, 서브 픽셀이 유기 발광층에 의해 생성되는 것과는 상이한 컬러의 광을 방출하도록 의도되는 경우, 컬러 필터와 같은 컬러 변경층을 또한 포함할 수도 있다. 하나 이상의 전하 생성층(charge generation layer; CGL)이 애노드와 캐소드 사이에 배치되고, 유기 발광 물질의 층이 애노드와 CGO 사이에 배치되고, 다른 유기 발광 물질의 층이 캐소드와 CGO 사이에 배치되는 경우와 같이, OLED 스택은 별개의 OLED 스택으로서 개별적으로 간주될 수 있는 다수의 층을 또한 포함할 수도 있다. 이러한 구성에서, 애노드, 캐소드, CGL, 및 유기 발광 물질의 양 층을 포함하는 전체 스택은 단일의 OLED 스택으로서 간주될 수도 있다. OLED 스택은, 스택 내의 유기 발광층 또는 층들이 픽셀 또는 서브 픽셀 레벨에서 패턴화되는지 또는 패턴화되지 않는지의 여부에 의존하여, 패턴화되거나 또는 패턴화되지 않을 수도 있다. 즉, "패턴화된 OLED 스택"은, 스택 내의 하나 이상의 발광층이 패턴, 예컨대 다른 물질에 의해 분리되는 발광 물질의 영역의 반복하는 배치를 갖는 것이다. "패턴화되지 않은 OLED 스택"은, 관련 발광층 또는 층들이, 예를 들면, 스택 내의 균일한 연속적인 층인 발광층과 같은 그러한 패턴을 갖지 않는 OLED 스택을 가리킨다. OLED 스택이 패턴화된 것으로 간주되는지 또는 패턴화되지 않은 것으로 간주되는지의 여부는, 스택 내의 하나 이상의 전극 또는 전하 생성층이 패턴화되는지의 여부에 상관 없이, 픽셀 또는 서브 픽셀 레벨에서의 스택의 발광층 또는 층들의 패턴화 또는 패턴화의 결여에 의해서만 결정된다.
몇몇 구성에서, 발광층 또는 스택의 일부가 개별적으로 주소지정가능하게 되는 것을 허용하도록 추가적인 층 및 회로부가 제조되는 경우와 같이, 발광층 및/또는 스택은 동일한 디바이스 내에서 다수의 서브 픽셀에 걸칠 수도 있다.
본원에서 개시되는 바와 같은 발광 스택은, 기술분야에서 통상적으로 지칭되는 바와 같은 그리고 본원에서 사용되는 바와 같은 개개의 발광 "층"과는 구별될 수도 있다. 몇몇 경우에서, 옐로우 발광 스택을 형성하기 위해 레드 및 그린 발광층을 순차적으로 퇴적시키는 것에 의해 옐로우 발광 스택이 제조되는 경우와 같이, 단일의 발광 스택은 다수의 층을 포함할 수도 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 이러한 층이 본원에서 개시되는 바와 같은 발광 스택에서 발생하는 경우, 층은 개별적으로 주소지정불가능하고; 대신, 레이어는 발광 스택에 대한 소망의 컬러의 광을 생성하도록 동시에 활성화되거나 구동된다. 다른 구성에서, 발광 스택은 단일의 컬러의 단일의 발광층, 또는 동일한 컬러의 다수의 발광층을 포함할 수도 있는데, 이 경우, 발광 스택의 컬러는 발광층의 컬러와 동일할 것이거나, 또는 발광층의 컬러와 동일한 영역의 스펙트럼에 있을 것이다. 몇몇 경우에, "적층식(stacked)" 디바이스, 즉 별개의 OLED 디바이스로서 각각 간주될 수 있는 층의 다수의 세트를 포함하는 디바이스는, 전체 스택 내의 각기 개개의 스택이 개별적으로 주소지정가능할 수도 있도록 정렬되고 제어될 수도 있다. 이러한 구성은 미국 특허 제8,827,488호 및 제5,707,745호에서 더 상세히 개시되는데, 이들 특허 각각의 개시는 참조에 의해 그 전체가 통합된다.
OLED와는 대조적으로, 무기 또는 종래의 발광 다이오드(LED)는 상이한 이점 및 단점을 갖는다. 예를 들면, LED는 종종 OLED보다 더 높은 휘도에서 동작될 수도 있고, 블루 광을 생성함에 있어서 더 효율적일 수도 있거나, 또는 더 긴 수명을 가지고 효율적으로 블루 광을 생성할 수 있다. 그러나, 통상적으로, OLED는 증가하는 휘도에 따른 더 큰 효율성 롤오프(roll-off), 유사한 방출 컬러에 대한 더 넓은 스펙트럼 선폭을 가지며, 더 넓은 범위의 기판과 함께 사용될 수도 있다. 최근의 기술적 진보는, 마이크로 LED가 효율적으로 제조되고 기판 상의 미리 결정된 위치에 정확하게 배치되는 것을 허용하여, 마이크로 LED를, 풀컬러 디스플레이와 같은 픽셀 기반의 디바이스에서의 서브 픽셀로서의 사용에 적합하게 만든다. 본원에서 개시되는 바와 같이, 마이크로 LED를 OLED와 결합하는 것은, 어느 하나의 기술을 독립적으로 사용하는 유사한 디바이스와 비교하여, 개선된 성능 및 속성을 갖는 디스플레이를 허용할 수도 있다. 예를 들면, 많은 현재의 OLED 디스플레이 장치는 패턴화 기술에 관련되는 제조 이슈, 예컨대 퇴적을 위해 미세 금속 마스크를 사용할 때의 미립자 및 스케일링 이슈, 또는 컬러 필터와 연계하여 화이트 OLED를 사용할 때의 효율성 및 수명 이슈를 갖는다. 다른 예로서, 현재의 딥 블루 OLED는 만족스럽지 않은 수명을 가질 수도 있다.
마이크로 LED 부착은 개발 중에 있지만, 모든 마이크로 LED 디스플레이를 개발함에 있어서 두 개의 중요한 이슈가 존재한다. 첫째, 마이크로 LED에 대한 통상적인 수율은 풀컬러 디스플레이 제조를 지원하기에 불충분할 수도 있다. 디스플레이는 거의 완벽한 서브 픽셀 수율을 통상적으로 요구하며, 따라서 임의의 단락 또는 개방 마이크로 LED는 매우 문제가 될 것이다. 둘째는, 모든 마이크로 LED 디스플레이의 달성가능한 그레이 스케일에 관련된다. 마이크로 LED들은, 특히 그린 마이크로 LED는, 아날로그 구동 스킴에 의해서든 또는 펄스폭 변조 구동 스킴에 의해서든 간에, 마이크로 LED들이 디밍(dim)될 때 통상적으로 컬러 시프트하고, 레드 마이크로 LED 컬러 출력은 온도에 매우 의존한다. 결과적으로, 모든 마이크로 LED 디스플레이는 그레이 스케일에서 상대적으로 매우 열악한 컬러 정확도를 가질 것으로 예상될 것이다. 현재 사용 중인 유일한 순수 마이크로 LED 디스플레이는 광고판 또는 비디오 월(video wall)과 같은 대규모 디바이스인데, 이들은 이들 이슈에 의해 감지할 수 있을 정도로 영향을 받지 않는다.
결과적으로, 마이크로 LED와 발광 OLED 스택의 조합은 효율적이고 다기능 하이브리드 디스플레이 픽셀 장치를 제공할 수도 있다는 것이 확인되었다. 한 실시형태에 따르면, 하이브리드 픽셀 장치는, 무기 LED를 사용하여 제1 컬러를 방출하는 제1 서브 픽셀을 포함할 수도 있다. 제2의 상이한 컬러를 방출하는 제2 서브 픽셀은, 초기 컬러를 생성하는 유기 스택을 사용할 수도 있다. 제2 서브 픽셀은 필터링되지 않을 수도 있다, 즉 제2 서브 픽셀은 OLED 스택에 의해 생성되는 광과 동일한 컬러를 궁극적으로 방출할 수도 있거나, 또는 제2 서브 픽셀은 컬러 변경층을 포함할 수도 있다. 제3 서브 픽셀은 동일한 발광 스택을 사용할 수도 있고, 그 서브 픽셀이 다른 서브 픽셀 중 어느 하나와는 상이한 컬러를 방출하도록, 컬러 변경층을 또한 사용할 수도 있다. LED는, 모바일 디바이스, 텔레비전, 등등과 같은 상대적으로 소형의 적용예에 적합할 수도 있는 마이크로 LED, 즉 마이크로 스케일의 치수, 예컨대 약 1~50㎛의 폭을 갖는 것일 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, LED는 더 클 수도 있는데, 예컨대 간판 등등과 같은 더 큰 적용예에 적합할 수도 있다. 마이크로 LED는, 정사각형, 마름모, 직사각형, 또는 다른 형상을 포함해서, 다양한 형상을 가질 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "LED"는, LED가 사용되는 상황 또는 적용예에 따라, 마이크로 LED 또는 더 큰 LED를 가리킬 수도 있다.
보다 구체적으로는, 본원에서 개시되는 바와 같이, 레드 및 그린 OLED와 함께하는 블루 LED의 사용은, 실행가능한 풀컬러 디스플레이에게 상대적으로 낮은 소비 전력 및 상대적으로 높은 휘도, 수명, 수율, 컬러 정확도 및 광학적 성능을 제공할 수도 있다. 구체적인 예로서, 본원에서 개시되는 바와 같이, 블루 LED 및 옐로우 OLED의 조합은, 높은 범위의 컬러를 유지하면서 상대적으로 간단하고 저가의 제조를 허용할 수도 있다.
또한, OLED와 연계한 LED의 사용은, 본원에서 개시되는 바와 같은 개선된 물리적 장치 및 제조 기술을 허용할 수도 있다. 예를 들면, 패턴화되지 않은 옐로우 OLED는 하나 이상의 블루 LED 위에 배치될 수도 있다. 그 다음, 그린 및 레드 서브 픽셀을 형성하기 위해 컬러 필터가 사용될 수 있고, "RGBY"(레드, 그린, 블루, 옐로우) 디스플레이로 나타나게 된다. 바람직한 장치는 다수의 픽셀, 통상적으로는 네 개의 픽셀 중에서 하나의 블루 LED를 공유할 수도 있어서, LED 용장성(redundancy) 및 전체 디스플레이 해상도보다 더 낮은 LED 배치 해상도, 몇몇 경우에서는, 디스플레이 해상도의 절반 또는 그 이하를 허용하게 되고, 결과적으로 LED의 정확한 배치와의 제조 이슈를 극복하거나 방지하게 된다. 용장성 및 단지 하나의 LED 컬러만의 사용을 통해 LED에 대한 수율 요건을 낮추는 것은, 제조가능성을 크게 용이하게 할 수도 있다. 패턴화되지 않은 옐로우 스택과 같은 패턴화되지 않은 OLED 퇴적의 사용은, 상대적으로 높은 충전율(fill factor) 및 소비 전력을 감소시키는 것에 의해 수명 및 디스플레이 효율성을 더 개선하는 적층식 OLED 아키텍쳐를 제조할 잠재성을 허용할 수도 있다. 또한, 블루 LED 서브 픽셀에 할당되는 상대적으로 작은 영역은, 종래의 OLED 또는 LED 디스플레이와 비교하여 더 높은 전력 요건을 초래하지 않고도, 매우 높은 컬러 포화도를 가능하게 하는 라이트 및 딥 레드 서브 픽셀 및 그린 서브 픽셀을 허용할 수도 있다.
OLED 스택은 단일의 발광층을 포함할 수도 있거나, 또는 OLED 스택은 탠덤식(tandem)일 수도 있거나 또는 다른 적층식 구조체일 수도 있다. 탠덤식 구조체의 사용은, 대략 3배만큼 디스플레이 수명을 증가시킬 수도 있고, 또한 하기에서 더 자세히 설명되는 바와 같이 소비 전력을 더 감소시킬 수도 있다. 다수의 컬러의 발광층을 적층하는 것은, 종래의 RGB 사이드 바이 사이드 디스플레이(RGB side by side display)에서는 구현하기가 상대적으로 어려운데, 다수의 컬러의 발광층을 적층하는 것은 다수의 퇴적 챔버 및 비공통 층의 OLED 구조체를 요구하기 때문이다. 본원에서 개시되는 실시형태에 따르면, 다수의 발광층을 포함하는 OLED 스택은 다수의 발광층에 옐로우 발광 물질을 구비할 수도 있거나, 또는 예를 들면, 옐로우 OLED 스택에서 하나의 층에 레드 발광 물질을 그리고 다른 층에 그린 발광 물질을 구비할 수도 있다. 레드, 그린, 및 옐로우 서브 픽셀을 렌더링하기 위해 공통 옐로우 OLED 스택 내에서 적층식 레드 및 그린 발광층을 사용하는 것의 이점은, 옐로우를 렌더링하기 위해 단일의 옐로우 이미터가 사용되는 유사한 장치에서 보다 더 크게 실현된 컬러 색역(color gamut)을 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 옐로우 OLED 스택은 옐로우 및 레드 발광층을 포함할 수도 있다. 더 일반적으로는, 본원에서 개시되는 바와 같은 패턴화되지 않은 발광 스택 내의 하나 이상의 발광층에서, 다수의 발광 물질이 사용될 수도 있다.
한 실시형태에서, 하이브리드 디스플레이는, 무기 LED 및 OLED 서브 픽셀 둘 다를 구비하는 픽셀을 포함한다. 예를 들면, 블루 서브 픽셀은 하나 이상의 블루 LED에 의해 제공될 수도 있고, 나머지 컬러는 하나 이상의 OLED 서브 픽셀에 의해 제공될 수도 있다. 보다 구체적인 예로서, 레드, 그린, 및/또는 옐로우 서브 픽셀을 제공하기 위해, 패턴화되지 않은 옐로우 OLED 스택이 레드 및 그린 컬러 변경층과 연계하여 사용될 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 컬러 변경층은, 층을 통해 투과되는 광의 컬러를 변경하는, 컬러 필터, 컬러 변경층, 또는 컬러 변경층과 같은 구조체를 가리킨다. 컬러 변경층은 초기 광을 생성하지 않으며; 대신, 컬러 변경층은, 광이 층을 통해 투과될 때 층에 입사하는 광의 파장 또는 피크 파장을 변경할 뿐이다. 다른 예로서, 레드, 그린, 및/또는 옐로우 서브 픽셀은, OVJP, 잉크젯 프린팅, LITI, 또는 OLED의 제조에 대해 공지되어 있는 다른 직접적인 패턴화 공정을 사용하여 패턴화될 수도 있다. 패턴화 기술이 사용되면, 레드 및 그린 OLED는 사이드 바이 사이드 아키텍쳐에서 제조될 수도 있고, 삼원색의 RGB 하이브리드 디스플레이를 허용하게 된다.
도 3은 본원에서 개시되는 바와 같은 상부 방출 구성에서의 예시적인 하이브리드 디스플레이의 단면도를 도시한다. 예시의 목적을 위해 백플레인으로부터 하나의 OLED 애노드로 단지 하나의 비아만이 도시되지만, 다른 OLED 서브 픽셀에 대해 다른 유사한 장치가 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 도시된 바와 같이, OLED 서브 픽셀(305)은 OLED 애노드(321), 캐소드(320), 및 OLED 스택(325)의 부분에 의해 정의될 수도 있다. 보다 일반적으로는, 하기에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 기판(300)의 영역(301)에 걸쳐 하나 이상의 OLED 서브 픽셀이 정의될 수도 있다. 하나 이상의 무기 LED 서브 픽셀은 또한, 별개의 영역(302)에서 정의될 수도 있다. 개개의 서브 픽셀 애노드(321) 위에 패턴화되지 않은 캐소드(320)를 사용하여 예가 도시되지만, 다른 구성, 예컨대 패턴화되지 않은 애노드 및 개개의 캐소드, 절연체에 의해 분리되는 또는 다르게는 개개의 서브 픽셀로 분할되는 패턴화되지 않은 층, 등등이 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
앞서 설명된 바와 같이, OLED 스택(325)은 하나 이상의 발광 물질 또는 층뿐만 아니라, 종래의 OLED 디바이스에서 발견되는 다른 층, 예컨대 도 1 및 도 2에 관하여 설명된 것을 포함할 수도 있다. OLED 스택(325)은, 다수의 서브 픽셀에 대응하는 도 3에서 도시되는 픽셀의 영역을 갖는 스택 내에 배치되는 패턴화되지 않은 스택일 수도 있다. 다수의 OLED 서브 픽셀은 별개의 애노드, 예컨대 서브 픽셀(305)을 정의하는 애노드(321)에 의해 정의될 수도 있다. 애노드(321)를 갖는 스택 내에, 컬러 필터(310)와 같은 컬러 변경층이 배치될 수도 있다. 대안적으로, 컬러 변경층(310)은 생략될 수도 있고, 결과적으로, OLED 스택(325)에 의해 최초 생성되는 것과 동일한 컬러의 광을 방출할 "필터링되지 않은" OLED 서브 픽셀로 귀결될 수도 있다. 컬러 변경층(310)을 포함하는 서브 픽셀은 컬러 변경층(310)에 의해 결정되는 컬러의 광을 방출할 것이고, 그 컬러의 광은 OLED 스택(325)에 의해 최초 생성되는 컬러의 광과는 상이할 것이다. 도 3에서 도시되는 장치를 사용하여, OLED 스택(325)의 상이한 부분을 갖는 스택에서, 애노드(321)에 인접한 그리고 애노드(321)와는 별개의 스택 내에 추가적인 애노드를 배치하는 것에 의해 추가적인 서브 픽셀이 생성될 수도 있다. 예를 들면, 추가적인 애노드를 갖는 스택 내에 어떠한 컬러 변경층도 배치되지 않았다는 것을 가정하면, 애노드(321)에 인접하게 배치되는 다른 애노드는, OLED 스택(325)에 의해 생성되는 광과 동일한 컬러의 광을 방출할 OLED 서브 픽셀을 정의하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 컬러 변경층이 추가적인 애노드를 갖는 스택 및 OLED 스택(325)의 제2 부분에 배치되면, 추가적인 서브 픽셀은 OLED 스택(325)에 의해 최초 생성되는 광과 동일한 컬러를 갖는 광을 방출할 것이다.
본원에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, TFT 백플레인(365) 및 다른 관련된 전기적 구조체는, 백플레인(365)과 서브 픽셀 사이의 채널(345) 내에 배치되는 금속층(340)을 통해 디스플레이 내의 서브 픽셀로 전력을 제공할 수도 있고, 그 서브 픽셀의 제어를 제공할 수도 있다. LED(360)로부터 백플레인(365)으로의 전기적 접속부(355)는 LED(360)의 전력 및/또는 제어를 제공할 수도 있다.
서브 픽셀은 하나 이상의 무기 LED(360)를 포함할 수도 있다. LED와 연계하여 통상적으로 어떠한 컬러 변경층도 사용되지 않고, 그 결과 LED에 의해 정의되는 서브 픽셀은 LED에 의해 최초 생성되는 광과 동일한 컬러의 광을 방출할 것이지만, 몇몇 실시형태에서, 컬러 변경층은 LED의 스펙트럼 출력을 수정하기 위해 사용될 수도 있다. 도 3에서 도시되는 바와 같이, 유기 스택(325)은 마이크로 LED를 갖는 스택 위에 또는 다르게는 그 스택 안에 배치될 수도 있다. 이것은 LED 서브 픽셀에 의해 방출되는 광의 컬러에는 실질적으로 영향을 끼치지 않을 수도 있는데, LED를 갖는 스택 내에 배치되는 OLED 스택(325)의 부분이 활성이 아닐 수도 있고 LED(360)에 의해 방출되는 광에 관하여 컬러 변경층으로서 동작하지 않을 수도 있기 때문이다. 예를 들면, OLED 스택(325)은, LED(360)에 의해 방출되는 광의 파장에 관하여 투명일 수도 있거나, 또는 실질적으로 투명일 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, OLED 스택이 LED에 의해 방출되는 광에 관하여 투명한 것으로 간주될 수도 있는 경우에도, OLED 스택은 자신을 통과하는 LED 광의 컬러에 작은 영향을 끼칠 수도 있는데, 투과된 광의 파장에 따라 변하는 투과율을 가질 수도 있기 때문이다.
TFT(365) 및 관련 회로부(circuitry)는, 기판, 금속 또는 플라스틱일 수도 있는 기판(300) 상에 형성될 수도 있다. 기판(300)은 가요성일 수도 있고/있거나 캡슐화될 수도 있다. 그 다음, 본원에서 앞서 개시된 것을 포함해서, 임의의 적절한 기술, 예컨대 종래의 OLED 디스플레이와의 사용을 위해 공지되어 있는 기술을 사용하여 애노드(321)와 같은 OLED 애노드 콘택이 형성될 수도 있다.
TFT 백플레인은, 예를 들면, 열 안정화 PEN과 같은 저온 플라스틱 상에서 제조될 수도 있고, 따라서 저온 백플레인 기술, 예컨대 OTFT 또는 산화 TFT를 허용하게 된다. 대안적으로, TFT는, 글래스, 폴리이미드 또는 금속 상에 LTPS를 사용하여, 또는 유사한 기술을 사용하여 제조될 수도 있다.
LED(360)의 특정한 구조체에 의존하여, LED에 대한 음의 전기적 접속은, OLED 디바이스에 대해서도 또한 사용되는 공통 캐소드 예컨대 캐소드(320)에 의해 제공될 수도 있고, 따라서 도시된 바와 같은 LED 디바이스 위에 위치될 수도 있다. 대안적으로, LED 캐소드는 TFT 백플레인(365) 안으로 통합될 수도 있는데, 그 경우, 각각의 LED 아래에는, 두 개의 전력 접속 예컨대 접속부(355)가 존재할 것인데, 하나는 구동 TFT로부터의 종래의 애노드 접속이고, 두 번째는, OLED에 공통 캐소드 접속 플레인을 제공하는 것 외에, 백플레인에서 행 또는 열에 평행하게 이어지는 공통 캐소드 접속에 의해 구현될 수도 있는 공통 캐소드 접속이다. LED를 공통 OLED 캐소드에 접속하는 것이 유기막 연속성을 파괴할 고기능(high feature)을 요구할 수도 있기 때문에 이러한 구성은 바람직할 수도 있으며, 따라서 전도성 캐소드는 LED의 상부에 접속한다. 이러한 구성을 달성하기 위한 예시적인 기술은, LED의 높이 미만인 평탄화층(350)의 두께에 대한 것이다. 보다 일반적으로는, 평탄화층(350)은, 도 3에서 도시되는 바와 같은 OLED 스택(325)에 인접한 및/또는 그 OLED 스택(325)에 의해 피복되는 LED의 사용으로부터 야기되는 상이한 높이를 평탄화하기 위해 사용될 수도 있다. 다른 예로서, LED(360)에 대한 전기적 접속부(355)는 다이의 상면 상에 배치될 수도 있는데, 그 경우, 다이는 백플레인(365)에 부착될 수도 있고 그 다음 디스플레이는 평탄화될 수도 있고 비아(345)는 모든 OLED 및 LED 서브 픽셀에 대한 백플레인까지 에칭될 수도 있다. 그 다음, 금속화부(metalization; 340)가 퇴적되고 패턴화되어 백플레인(365)을 비아(345)를 통해 OLED 애노드(321)로, 그리고 또한 백플레인으로부터 비공통 LED 상부 접속부까지 접속시킨다. LED 공통 접속부는 또한 금속 라인 패턴에 의해 동시에 접속될 수도 있다.
본원에서 개시되는 실시형태에서, 하나 이상의 LED는, 마이크로 프린팅, 예컨대 X-Celeprint로부터 입수가능한 시스템, 정전식 픽 앤 플레이스(electrostatic pick-and-place), 예컨대 Luxvue로부터 입수가능한 시스템 및 기술을 사용하여, 또는 임의의 다른 적절한 기술을 사용하여 제조될 수도 있다. 본원에서 개시되는 바와 같은 LED는, 램버트 방출 프로파일(Lambertian emission profile)을 갖는 면 발광일 수도 있거나 또는 상대적으로 폭이 더 좁은 방출 프로파일을 갖는 에지 발광일 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, OLED 스택이 LED에 의해 조명되는 것을 방지하기 위해, 스택에서, LED 애노드 접속부 또는 패드와 접촉하는 절연층이 LED 위에 배치될 수도 있다. 예를 들면, 도 3에서 도시되는 예시적인 장치를 참조하면, LED(360) 위에 절연체(335)가 배치될 수도 있다.
한 실시형태에서, LED가 위치되고, 필요한 경우, 절연체가 LED 위에 배치된 이후, 기판은 OLED 퇴적을 위해 준비가 되어 있을 수도 있다. 도 3에서 도시되는 예시적인 장치를 다시 참조하면, LED 디바이스는 약 0.5 내지 10㎛의 높이를 가질 수도 있고, 따라서, 투명할 수도 있는 평탄화 퇴적(350)이 OLED 퇴적 전에 도포될 수도 있다. 평탄화층(350)은 유기 또는 무기일 수도 있다. 몇몇 경우에서, 평탄화에 이용가능한 경화 온도는, 기판 및 백플레인의 기술의 선택에 의해 제한될 수도 있다. 평탄화층이 아웃개싱(outgass)되어 OLED 발광 스택의 수명을 저하시킬 것으로 예상되면, 침투 배리어(permeation barrier)(330)가 퇴적될 수도 있다. 침투 배리어(330)는, 예를 들면, 플라스틱 기판 위에서의 직접적인 퇴적 대신, 평탄화층(350) 이후에 퇴적될 수도 있다. 평탄화층(350)의 두께는 LED 높이 미만일 수도 있거나 LED 높이와 동일할 수도 있거나, 또는 LED 높이보다 약간 더 두꺼울 수도 있다. 비아(345)는, OLED 전극에 대한 패드 및 TFT 백플레인으로의 전기적 접속을 제공하기 위해, 앞서 설명된 바와 같은 금속화부(340)의 후속 제조와 함께 도입될 수도 있다.
본원에서 개시되는 실시형태와 함께 다양한 픽셀 레이아웃이 사용될 수도 있다. 몇몇 경우에서, 픽셀 레벨에서 패턴화되지 않은 OLED 발광 스택을 갖는 레이아웃을 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 즉, 미세 금속 마스크 또는 개개의 OLED 서브 픽셀을 퇴적하기 위한 다른 기술을 사용하지 않고, 패턴화되지 않은 층 또는 층들이 OLED 스택을 형성하기 위한 영역에 퇴적될 수도 있다. 이러한 기술은 진공 퇴적 OLED에 대한 미세 금속 마스크의 사용에서, 또는, 마찬가지로, 용액 처리식 OLED를 위한 잉크젯 및 다른 패턴화 기술에서 내재하는 복잡성을 방지할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가하여, OLED 서브 픽셀은 본원에서 앞서 개시된 바와 같은 OVJP를 사용하여 퇴적될 수도 있다.
한 실시형태에서, 풀컬러 디스플레이는 다수의 픽셀을 포함할 수도 있는데, 픽셀 각각은 도 2에서 도시되는 바와 같은 픽셀 장치를 구비하고, 각각의 픽셀에 다수의 OLED 서브 픽셀을 갖는다. 즉, 서브 픽셀(305)에 대해 도시되는 구조체는 각각의 픽셀 내의 다른 서브 픽셀에 대해 반복될 수도 있다. 예를 들면, 블루 LED는, 서브 픽셀(305)에 대해 도시된 바와 같은 기본 구조체를 갖는 두 개 또는 세 개의 OLED 서브 픽셀과 쌍을 이룰 수도 있다. 특정 예로서, 그린, 레드, 및 옐로우 OLED 서브 픽셀이 사용될 수도 있는데, 이 경우 각각의 OLED 서브 픽셀은, 서브 픽셀, 즉 그린, 레드, 및 옐로우 OLED 스택에 의해 각각 궁극적으로 방출되는 것과 동일한 컬러를 생성하는 어느 하나의 발광 스택을 포함한다. 대안적으로, 하나 이상의 OLED 서브 픽셀은, 앞서 개시된 바와 같이, 서브 픽셀에 의해 방출되는 컬러로 차후 변환되는 광의 초기 컬러를 생성하는 발광 스택을 포함할 수도 있다. 대안적으로, 두 개 이상의 OLED 서브 픽셀은, 앞서 개시된 바와 같이, 공통 OLED 스택을 공유할 수도 있는데, 공유용 서브 픽셀은 개개의 전극에 의해 정의된다. 특정 예로서, 옐로우 발광 스택은 레드 및 그린 OLED 서브 픽셀에 의해 사용될 수도 있는데, 그 각각은 서브 픽셀을 형성하기 위한 개개의 전극을 갖는 스택 내에 배치되는 상이한 컬러 변경층을 구비한다. 몇몇 실시형태에서, 세 개의 OLED 서브 픽셀, 예컨대 앞서 설명된 바와 같은 레드 및 그린뿐만 아니라 필터링되지 않은(즉, 컬러 변경층이 없는) 옐로우 OLED 서브 픽셀이 사용될 수도 있다. 이러한 RGBY 아키텍쳐의 사용은, 종래의 RGB 또는 RGBW 장치보다 더 나은 효율성 및 전력 사용량을 제공할 수도 있다. 일반적으로, 매우 포화된 그린 및 레드 컬러가 요구되는 경우 이외에는, 대부분의 시간 이미지를 렌더링하기 위해 블루 및 옐로우가 사용될 것이다. 이것은 소비 전력의 불이익 없이 디스플레이가 높은 또는 넓은 컬러 색역을 갖는 것을 허용한다.
한 실시형태에서, 컬러 색역에서의 추가적인 증가는, 여섯 개의 디스플레이, 예컨대 LED로부터의 딥 블루 및 다섯 개의 OLED 서브 픽셀, 예컨대 옐로우, 옐로우, 라이트 그린(550nm~600nm), 딥 그린(500nm~550nm), 라이트 레드(580nm~630nm) 및 딥 레드(630nm~700nm)를 사용하는 것에 의해 달성될 수도 있다. 이러한 구성에서, 딥 그린 및 딥 레드는 시간의 작은 비율만 사용되고, 따라서 그들의 상대적으로 낮은 효율성은 전체적인 디스플레이 소비 전력에 유의미하게 영향을 끼치지 않을 것이다. 이들의 매우 포화된 컬러는, 앞서 설명된 바와 같은 옐로우 OLED 스택의 부분의 위에 컬러 변경층을 도포하는 것에 의해 달성될 수도 있고, 발광 스택의 대응하는 부분 또는 대응하는 서브 픽셀이 마이크로 캐비티 안에 배치되면 더 촉진된다. 예를 들면, 옐로우 발광 스택의 부분은, 스펙트럼 출력을 시프트하여 필요에 따라 딥 레드 또는 딥 그린을 지지하기 위해 마이크로 캐비티에 배치될 수도 있다. 이러한 방식은, 예를 들면, 전체 ITU-R 권고 BT.2020("REC 2020") 컬러 색역을 달성하기 위해 바람직할 수도 있다.
한 실시형태에서, 하나 이상의 LED 서브 픽셀은 네 개의 픽셀 사이에서 공유될 수도 있다. 이러한 구성은 필요한 해상도 및 LED를 배치하는 위치 정확도 요건을 감소시킬 수도 있고, 따라서 제조 수율을 증가시키게 된다. 또한, 상대적으로 큰 블루 서브 픽셀은 다수의 LED가 각각의 서브 픽셀에 위치되는 것을 허용할 수도 있고, 따라서 디스플레이의 해상도에 영향을 주지 않으면서 용장성을 제공하게 되는데, 이것은 또한 디스플레이 제조가능성을 크게 향상시킬 수도 있다. 특정 예로서, 픽셀에서 각각의 블루 서브 픽셀은 병렬로 정렬된 두 개의 블루 LED를 포함할 수도 있다. 병렬의 두 개의 독립적인 LED에 대해 접촉 패드가 제공될 수도 있고, 동일한 드라이버 TFT에 접속될 수도 있다. 드라이버 TFT가 전류원으로서 작용하기 때문에, 양자의 LED가 동작하든 또는 하나의 LED만이 동작하든 각각의 블루 서브 픽셀에 동일한 전류가 흐를 것이고, 결과적으로 매우 유사한 광 출력으로 나타나게 된다. 이것에 의해, 이러한 장치는, 디스플레이 휘도 또는 컬러 색역에 유의미한 영향을 끼치지 않으면서 LED 중 하나의 고장을 대비한다. 마찬가지로, 서브 픽셀 내의 다수의 LED는 LED의 단락에 대비하기 위해 직렬로 정렬될 수도 있다. 양자의 장치는, 서브 픽셀의 외견상 동작 또는 제조가능성에 유의한 영향을 끼치지 않으면서, 손상, 단락, 또는 다른 고장에 대한 동시적 보호를 제공하기 위해, 직렬 LED의 두 쌍이 병렬로 정렬되는 경우와 같이, 동시에 사용될 수도 있다.
도 4는 본원에서 개시되는 한 실시형태에 따른 예시적인 개략적 픽셀 장치를 도시한다. 앞서 설명된 바와 같이, 장치에서 각각의 픽셀(401)은 하나 이상의 블루 서브 픽셀(405)을 포함할 수도 있는데, 그 각각은 하나 이상의 무기 LED(410)를 포함할 수도 있다. 도 4에서 도시되는 예시적인 장치에서, 예에서 두 개의 블루 LED를 각각 포함하는 각각의 블루 발광 영역은 네 개의 서브 픽셀 사이에서 공유되지만, 각각의 블루 발광 영역이 상이한 수의 픽셀 사이에서 공유되는, 또는 각각의 픽셀이 별개의 블루 LED를 포함하는, 또는 블루 발광 영역이 하나 또는 상이한 수의 LED를 포함하는, 앞서 설명된 바와 같은 다른 장치가 사용될 수도 있다. 각각의 픽셀은 옐로우, 그린, 및/또는 레드 서브 픽셀을 포함할 수도 있는데, 그 각각은 발광 OLED 유기 스택을 포함할 수도 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 각각의 서브 픽셀에서의 OLED 스택은 패턴화되지 않은 OLED 스택의 일부일 수도 있는데, 예컨대 이 경우에서는, 도시된 바와 같은 서브 픽셀을 형성하기 위해, 패턴화되지 않은 옐로우 유기 스택이 레드 및 그린 컬러 변경층과 연계하여 사용된다. 패턴화되지 않은 OLED 스택의 사용은, 서브 픽셀 충전율이 포토리소그래피에 의해, 예컨대 애노드 패턴화 또는 컬러 변경층의 사용에 의해 결정될 수도 있다는 것을 의미한다. 즉, 본원에서 개시되는 바와 같은 대규모 디바이스가 "패턴"을 포함할 수도 있거나 또는 디바이스 전체에 걸친 패턴화 방법을 사용하여 제조될 수도 있지만, 예컨대 개개의 픽셀 또는 서브 픽셀의 레벨에서, 디바이스 내의 OLED 스택 또는 스택들의 유기막의 어떠한 패턴화도 요구되지 않는다. 결과적으로, 각각의 상이한 컬러를 띈 서브 픽셀, 또는 상이한 컬러의 스택에 대해 개별적으로 패턴화된 OLED 발광층을 포함하는 종래의 RGB 패턴의 사이드 바이 사이드 OLED 디스플레이보다 훨씬 높은 충전율이 달성될 수 있다. 또한, 블루 서브 픽셀은, 블루 LED의 상대적으로 긴 수명 및 높은 효율성으로 인해, 앞서 개시된 바와 같은 최소 충전율을 가질 수도 있다. 이것은 결국에는, 옐로우 또는 다른 서브 픽셀에 대해 더 큰 서브 픽셀 개구율(aperture ratio)을 허용할 수도 있고, 디스플레이 수명을 더 증가시키게 되고, 및/또는 더 많은 공간이, 앞서 설명된 바와 같은 매우 넓은 컬러 색역에 대한 여섯 컬러의 아키텍쳐와 같은 다른 아키텍쳐를 구현하는 것을 허용하게 된다. 패턴화되지 않은 유기 스택의 사용은 또한, 예를 들면, 픽셀 레벨에서의 패턴화에 대한 필요성을 제거하는 것에 의해, 따라서 그리고 그렇지 않다면 달리 달성가능할 수 있을 것보다 더 낮은 제조 비용을 허용하는 것에 의해, 디스플레이의 제조가능성을 개선시킬 수도 있다.
본원에서 개시되는 실시형태는 상부 및/또는 하부 방출 OLED를 사용할 수도 있다. 애노드 어셈블리를 포함하는 기본 OLED 스택은 앞서 설명된 바와 같은 옐로우 OLED 스택에 대해 최적화될 수도 있다. 본원에서 개시되는 실시형태와 함께 사용될 수도 있는 다양한 장치 및 애노드 패턴의 예는 2015년 4월 28일자로 출원된, 그리고 미국 공개 특허 공보 제_______호로서 공개된 미국 특허 출원 제14/698,352호에서 제공되는데, 이 출원의 개시는 참조에 의해 그 전체가 통합된다. 컬러 필터와 같은 컬러 변경층은, 상부 방출 OLED 구조체가 사용되는지 또는 하부 방출 OLED 구조체가 사용되는지의 여부에 무관하게, 본원에서 개시되는 바와 같이 사용될 수도 있다. 예를 들면, 하부 방출 구조체에서, 컬러 필터는, OLED 스택 하에서, 포토리소그래피 기술을 사용하여 백플레인 상에서 패턴화될 수도 있다. 상부 방출 구조체의 경우, 컬러 필터는, 도 3의 덮개(315)와 같은, 기판에 정렬되어 밀봉되는 덮개 상에서 패턴화될 수도 있다.
LED가 종래의 OLED 서브 픽셀의 스케일 상에서 상대적으로 작기 때문에, 본원에서 개시되는 바와 같은 투명한 하이브리드 디스플레이는 종래의 투명한 OLED(transparent OLED; TOLED) 디스플레이에 대해 사용되는 것과 유사한 기술을 사용하여 제조될 수도 있다. 금속 버스 라인, TFT 및 LED 칩은 이러한 디바이스의 전체적인 투명성을 제한할 수도 있다. 그러나, 본원에서 개시되는 바와 같은 패턴화되지 않은 OLED 스택은 컬러 필터 없이 투명하게 제조될 수도 있다. 예를 들면, 투명한 옐로우 OLED 스택이 컬러 필터 없이 제조될 수도 있다.
본원에서 개시되는 바와 같은 하이브리드 디스플레이 및 픽셀 장치는 가요성일 수도 있다. 예를 들면, 가요성 OTFT 또는 산화물 백플레인을 갖는 플라스틱 또는 배리어 코팅된 플라스틱이 기판으로서 사용될 수도 있다. 다른 예로서, LTPS가 사용될 수도 있다. 도 3에서 도시되는 바와 같이, 강성의(rigid) 무기 LED와 TFT 백플레인의 상부 사이의 계면은 가요성의 면에서 하이브리드 장치의 제한하는 계면(limiting interface)일 수도 있다. 따라서, 가요성 디스플레이를 위해, "중립 플레인(neutral plane)"이 이 계면에 상대적으로 가깝게 되는 것이 바람직할 수도 있다. 얇은 디바이스가 휘어지는 경우, 중립 플레인은 디바이스를 통해 이어지고 굴곡시 확장 또는 수축하지 않는 플레인을 정의한다. 디바이스가 굴곡될 때, 중립 플레인의 일측 상의 영역은 인장 응력하에 있고 타측 상의 영역은 압축 응력하에 있다. 물질의 박리 또는 균열을 방지하기 위해, 얇은 디스플레이가 중립 플레인 근처에 딱딱하거나 무기 물질을 포함하는 것이 바람직할 수도 있다. 중립 플레인은 대칭 구조체의 중간에 있을 것이며, 특히 이들 막이 디바이스의 중간에서 멀리 떨어져 배치되면, 자신의 두께에 의해 승산되는 큰 영률(Young's modulus)을 갖는 물질에 의해 이 위치로부터 이동될 수 있다. 본원에서 개시되는 바와 같은 하이브리드 디스플레이에서, 무기 LED는 그들의 두께 및 강성으로 인해 중립 플레인의 위치결정을 지배할 것이다. 따라서, 대칭일지도 모르는 디스플레이 구조체를 상정하여 중립 플레인은 LED의 높이의 대략 절반에 놓일 것이다. OLED 스택용의 통전 전극(current-carrying electrode)도 또한 상대적으로 큰 영률을 가질 수도 있고, 따라서 이들 전극의 위치 및 두께도 또한, 중립 플레인이 디바이스 내에서 어떻게 위치되는지를 결정할 수도 있다. TFT 근처에서 LED 아래에 위치되는 버스라인은 중립 플레인을 기판을 향해, 따라서 마이크로 LED 근처로 백플레인 계면으로 아래로 끌어당기는 경향이 있을 것이다. 따라서, 본원에서 개시되는 바와 같은 하이브리드 디스플레이는 또한 모든 통전 전극이 마이크로 LED 아래에 있는 것을 허용할 수도 있다.
도 5는, 종래의 RGB 디스플레이, 종래의 OLED 디바이스만을 사용하여 구현되는 YB 디스플레이, 단일 접합 옐로우를 갖는 본원에서 개시되는 바와 같은 YB 하이브리드 장치, 및 적층식(두 개의 디바이스) 옐로우 OLED 스택을 사용하는 본원에서 개시되는 바와 같은 하이브리드 장치에 대한 소비 전력의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, YB 하이브리드는 종래의 RGB OLED 디스플레이에 비해 56%보다 더 큰 전력 절약을 달성할 수도 있다. 이 증가된 효율성은 더 낮은 소비 전력, 더 작은 전력, 또는 동일한 소비 전력에서 더 밝은 디스플레이를 통해 실현될 수도 있다. 종래의 OLED 디스플레이 휘도는, 일반적으로, 서브 픽셀, 통상적으로 블루 서브 픽셀 또는 서브 픽셀들의 가장 짧은 수명에 의해 제한된다. 그러나, 본원에서 개시되는 바와 같은 하이브리드 디스플레이 아키텍쳐에서, 수명은 적어도 10배, 20배, 30배, 또는 그 이상 배수만큼 증가될 수도 있고, 따라서 상당히 감소된 잔상(image sticking)을 갖는, 더 높은 휘도에서의 동작 및 일광 가독성(daylight readability) 또는 HDR 동작을 허용하게 된다. 종래의 인광 옐로우 OLED 디바이스는, 통상적으로, 3,000 cd/m2에서 약 50,000 시간의 LT95를 갖는다. 700 cd/m2보다 더 높게 동작하는 일광(daylight)에서 판독가능한 디스플레이의 경우, 최대 옐로우 서브 픽셀 휘도는 약 8,000 cd/m2이고, 약 7,000 시간의 LT95에 대응한다. 본원에서 개시되는 바와 같은 적층식 옐로우 OLED 구조체의 사용은 3배 또는 그 이상의 배수만큼 수명을 증가시킬 수도 있고, 1000 cd/m2 또는 그 이상의 동작 디스플레이 휘도에서 20,000 시간이 넘는 디스플레이 수명으로 이어진다.
본원에서 개시되는 실시형태와 함께 다양한 구동 아키텍쳐가 사용될 수도 있다. 종래의 OLED 디스플레이에 대한 그레이 스케일은, 백플레인 회로의 구동 TFT에 의한 OLED 전류의 아날로그 제어에 의해 인에이블된다. 유사한 방식이 LED에 대해 사용될 수 있지만, 아날로그 제어만으로 높은 수의 그레이 레벨을 달성하는 것은 어려울 수도 있고, 펄스폭 변조(pulse width modulation; PWM)이 종종 활용되는데, 그 이유는, LED 접합 온도가 일정하게 남아 있는 것 및 따라서 컬러 시프트를 감소시키는 것을 펄스폭 변조가 허용하기 때문이다. 본원에서 개시되는 바와 같은 하이브리드 디스플레이 장치는 구동 스킴 중 어느 하나와 함께 사용될 수도 이다. 예를 들면, 구동 TFT 및 LED 및/또는 OLED 체인에 전력이 일정하게 인가되는 통상적인 TFT 백플레인을 사용하여, PWM은, 필요로 되는 것보다 더 높은 프레임 레이트에서 디스플레이를 실행시키는 것에 의해 구현될 수 있고, 그 다음 몇몇 형태의 디지털 휘도 제어를 달성하기 위해 서브프레임을 사용할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이가 480Hz에서 실행되지만, 비디오 시그널에 대해서 60Hz만 요구되면, 프레임당 8개의 서브프레임이 존재할 수 있어서, 아날로그 제어와 결합될 수 있는 8개의 그레이 레벨을 허용하게 된다. 세개보다 많은 컬러의 서브 픽셀을 갖는 것을 포함해서, 본원에서 개시되는 실시형태와 함께 사용하기에 적합한 제어 스킴의 예는, 2015년 1월 26일자로 출원되고, 미국 공개 특허 공보 제_______호로서 공개된 미국 특허 출원 제14/605,876호에서 제공되는데, 이 특허 출원의 개시는 참조에 의해 그 전체가 통합된다.
한 실시형태에서는, PL 유기막만이 사용될 수도 있고, 컬러 변경층은 LED에 의해 방출되는 블루 광을 옐로우로 변환하기 위해 사용될 수도 있고, 따라서 능동적으로 구동되는 OLED를 포함하지 않는 본원에서 개시되는 것과 같은 디바이스를 제공하게 된다. 따라서, 블루 LED는 각각의 서브 픽셀에 대해 사용될 수도 있고, 각각은 TFT 백플레인으로부터 직접적으로 구동된다. 이러한 구성에서, LED의 밀도는 더 높을 수도 있지만, 이들은 단일의 컬러만을 가질 것이다. 컬러 변경층은 또한, 블루 서브 픽셀에서 블루의 옐로우로의 다운 변환을 방지하도록 패턴화될 수도 있다.
한 실시형태에서, 제조 수율은, 블루 LED를 위치결정한 이후 그러나 OLED의 퇴적 이전에 기판을 테스트하는 것에 의해 증가될 수도 있다. 게이트 라인 및 데이터 라인을 함께 접속하는 것은, 본원에서 개시되는 것과 같은 디바이스에서의 모든 블루 서브 픽셀이 에너지를 받는 것을 가능하게 할 수도 있고, 그 결과 카메라는 OLED 퇴적 이전의 LED 수율을 기록할 수 있을 것이다.
한 실시형태에서, 본원에서 개시되는 바와 같은 LED 및 OLED 스택은 별개의 기판 상에 퇴적될 수도 있다. 예를 들면, OLED 스택은, 상부 방출 구성을 가지고, 능동 매트릭스 기판 상에 배치될 수도 있다. LED 컴포넌트는 컬러 필터를 갖는 덮개 상에 패턴화될 수도 있고 두 개의 백플레인의 비용 및 복잡도를 회피하기 위해 수동 매트릭스 모드에서 구동될 수도 있다. LED는 일반적으로 OLED 스택보다 더 낮은 해상도일 수도 있고, 따라서 수동 매트릭스로 구동되기에 더 적합하다.
한 실시형태에서, 수동 매트릭스 장치(passive matrix arrangement)가 사용될 수도 있다. 이것은 PMOLED 디스플레이에 대한 사용 범위를 확장시킬 수도 있는데, 옐로우 OLED만이 높은 구동 조건에서 고려될 필요가 있을 수도 있기 때문이며, 따라서 다른 방식으로 달성가능할 것보다 더 높은 휘도 및 더 많은 로우 라인을 허용하게 된다. 이것은 소형 디스플레이에 대한 제조 비용 및 복잡도를 낮출 수도 있고, 기판 온도 제약을 제거할 수도 있다. 이러한 구성은, 웨어러블 디스플레이와 같은 상대적으로 높은 가요성을 요구하는 디스플레이에 대해 사용될 수도 있다.
본원에서 개시되는 실시형태는, 고휘도, 저해상도, 및 낮은 프레임 레이트에 대한 요건을 통상적으로 갖는 디지털 사이니지(digital signage)에 대해 특히 유익할 수도 있다. 예를 들면, 종래의 대규모의(대각선 84인치 또는 더 큰) 사이니지는 2800W의 소비 전력을 가지고 2500 cd/m2에서 동작할 수도 있다. 본원에서 개시되는 바와 같은 하이브리드 장치는 편광기를 요구하지 않을 수도 있고, 능동 매트릭스 OLED 장치에 대해 50%의 효율성을 상정하면, 필적하는 휘도 동작에 대해 600W만을 소비할 수도 있다. 예를 들면, 본원에서 개시되는 실시형태는, 디스플레이의 백색점에서 10 mW/cm2 또는 그 미만을 묘사하는 동안, 700 cd/m2 또는 그 이상을 달성하도록 동작가능할 수도 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 디스플레이의 백색점은, 디스플레이의 백색점과 상관된 컬러 온도 값을 가리킨다. 본원에서 개시되는 바와 같은 디스플레이에 의해 방출되는 화이트 광은, 통상적으로, CIE 1931 XYZ 컬러 공간 색도 다이어그램에서의 그 색도 좌표에 관하여 정의된다. 종종 디스플레이 적용예에서, 백색점은 D65, D50 등등과 같은 값에 의해 설명되는데, 그 값은 6500K(D65), 5000K(D50) 등등의 상관 컬러 온도(correlated color temperature; CCT)를 갖는 화이트 광을 지칭한다. 본원에서 개시되는 실시형태는, 통상적으로, D50 내지 D90의 범위에서 백색점을 가질 수도 있지만, 몇몇 실시형태는 이 범위 밖의 백색점을 포함할 수도 있다. 이들 CCT 값은 흑체 곡선 상의 백색점에 대응하지만, 실제로 백색점은 정확히 흑체 곡선 상에 있지는 않을 것이지만, 그것에 가깝게 있을 것이고, x 및 y 공동 좌표 둘 다에서 약간의 오차를 갖는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 따라서, "백색점"은, 흑체 곡선에 가장 가까운 백색점을 생성하는 서브 픽셀로부터의 광의 혼합체를 가리킨다.
본원에서 개시되는 실시형태는 또한, 종래의 대규모 디스플레이 및 종래의 OLED 디스플레이에 비교하여 상대적으로 높은 휘도, 예컨대 1000 cd/m2, 2000 cd/m2, 또는 그 이상에서 동작할 수 있을 수도 있다. 보다 일반적으로는, 상대적으로 높은 휘도는, 가요성 기판 및 곡면 디스플레이와 같은 OLED 디스플레이의 이점을 유지하면서, 본원에서 개시되는 바와 같은 하이브리드 장치를 사용하여 달성될 수도 있다.
본원에서 설명되는 다양한 실시형태는 단지 예이며, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지는 않는다는 것이 이해된다. 예를 들면, 본원에서 설명되는 재료 및 구조체 중 많은 것은 본 발명의 취지를 벗어나지 않으면서 다른 재료 및 구조체로 대체될 수도 있다. 따라서 청구되는 바와 같은 본 발명은 본원에서 설명되는 바람직한 실시형태 및 특정 예의 변형예를 포함할 수도 있는데, 이러한 것은 기술분야의 숙련된 자에게 명백할 것이다. 본 발명이 작동하는 이유에 관한 다양한 이론은 제한하도록 의도되지는 않는다는 것이 이해된다.

Claims (23)

  1. 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치(arrangement)에 있어서,
    제1 컬러를 방출하도록 구성되는 제1 서브 픽셀 - 상기 제1 서브 픽셀은 무기(inorganic) 발광 다이오드(light-emitting diode; LED)를 포함함 - ;
    제2 컬러를 방출하도록 구성되는 제2 서브 픽셀 - 상기 제2 서브 픽셀은 상기 제1 컬러와는 상이한 초기 컬러를 방출하도록 구성되는 제1 유기 발광 스택의 제1 부분을 포함함 - ; 및
    상기 초기 컬러와는 상이한 제3 컬러를 방출하도록 구성되는 제3 서브 픽셀
    을 포함하고,
    상기 제3 서브 픽셀은,
    상기 제1 유기 발광 스택의 제2 부분; 및
    상기 제1 유기 발광 스택의 상기 제2 부분을 갖는 스택 내에 배치되는 제1 컬러 변경층
    을 포함하는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 컬러는 상기 초기 컬러인 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초기 컬러는 옐로우(yellow)인 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬러는 블루(blue)인 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 LED는 마이크로 LED인 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광 스택은 단일의 유기 발광층을 포함하는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광 스택은 복수의 유기 발광층을 포함하는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 상기 제1 컬러만의 LED를 포함하는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀은 상기 제1 컬러를 방출하도록 구성되는 적어도 네 개의 LED를 포함하고,
    상기 적어도 네 개의 LED 중 제1 및 제2의 LED는 서로 병렬로 전기적으로 접속되고,
    상기 적어도 네 개의 LED 중 제3 및 제4의 LED는 서로 병렬로 전기적으로 접속되며,
    상기 제3 및 제4 LED의 장치는 상기 제1 및 제2 LED에 직렬로 전기적으로 접속되는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 LED는 상기 제1 유기 발광 스택의 제3 부분을 갖는 스택 내에 있는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 초기 컬러와는 상이한 제4 컬러를 방출하도록 구성되는 제4 서브 픽셀
    을 더 포함하고,
    상기 제4 서브 픽셀은,
    상기 제1 유기 발광 스택의 제3 부분; 및
    상기 제1 유기 발광 스택의 상기 제3 부분을 갖는 스택 내에 배치되는 제2 컬러 변경층
    을 포함하는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 복수의 픽셀 각각은 적어도 네 개의 컬러의 서브 픽셀을 포함하는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 복수의 픽셀을 포함하고,
    하나 이상의 LED를 포함하는 각각의 서브 픽셀은 상기 복수의 픽셀 중 적어도 두 개의 픽셀의 서브 픽셀인 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 장치에서 하나 이상의 LED를 포함하는 서브 픽셀의 해상도는 상기 장치의 픽셀 해상도보다 더 작은 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀을 구동하도록 구성되는 제1 백플레인; 및
    상기 제2 및 제3 서브 픽셀 각각을 구동하도록 구성되는 제2 백플레인
    을 더 포함하고,
    상기 제1 백플레인은 수동 매트릭스 백플레인이고,
    상기 제2 백플레인은 능동 매트릭스 백플레인인 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀을 구동하도록 구성되는 제1 백플레인; 및
    상기 제2 및 제3 서브 픽셀 각각을 구동하도록 구성되는 제2 백플레인
    을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 백플레인 각각은 수동 매트릭스 백플레인인 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 픽셀은 제1 기판 상에 배치되고,
    상기 제2 및 제3 서브 픽셀 각각은 제2 기판 상에 배치되는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 장치가 배치되는 디스플레이의 디스플레이 백색점에서 적어도 700 cd/m2의 휘도를 달성하기 위해 많아야 10 mW/cm2를 필요로 하는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 장치는, 적어도 1,000 cd/m2의 휘도에서 동작하는 디스플레이에서 동작할 때 적어도 20,000 시간의 LT95 예상 수명을 갖는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 적어도 2000 cd/m2의 피크 디스플레이 휘도에서 동작할 수 있는 것인, 풀컬러 디스플레이용 픽셀 장치.
  21. 발광 디바이스용 풀컬러 픽셀 장치에 있어서, 상기 풀컬러 픽셀 장치는 복수의 픽셀을 포함하고, 상기 복수의 픽셀의 각각의 픽셀은,
    제1 컬러를 방출하도록 구성되는 제1 서브 픽셀 - 상기 제1 서브 픽셀은 서로 병렬로 전기적으로 접속되는 복수의 무기 LED를 포함함 - ; 및
    상기 제1 컬러와는 상이한 제2 컬러를 방출하도록 구성되는 제2 서브 픽셀 - 상기 제2 서브 픽셀은 OLED를 포함함 -
    을 포함하고, 상기 복수의 픽셀의 각각의 픽셀은, 하나 이상의 무기 LED를 포함하는 단일 서브 픽셀을 포함하는 것인, 발광 디바이스용 풀컬러 픽셀 장치.
  22. 조명 디바이스에 있어서,
    기판;
    상기 기판 위의 제1 플레인을 정의하는 영역에 배치되는 복수의 블루 무기 LED; 및
    상기 제1 플레인에 평행한 제2 플레인에 배치되는 패턴화되지 않은 옐로우 유기 발광 스택을 포함하고, 상기 제2 플레인은 상기 기판 위에 그리고 상기 기판에 대해 상기 제1 플레인 위에 또는 아래에 배치되는, 조명 디바이스.
  23. 조명 디바이스에 있어서,
    제1 플레인을 정의하는 영역에 배치되는 복수의 블루 무기 LED; 및
    상기 제1 플레인에 평행한 제2 플레인에 배치되는 블랭킷(blanket) 옐로우 유기 발광 스택
    을 포함하고, 상기 옐로우 유기 발광 스택은 투명하고, 상기 무기 LED에 의해 생성되는 블루 광은 상기 디바이스의 동작 동안 상기 옐로우 유기 발광 스택을 통해 투과되는 것인, 조명 디바이스.
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