KR20040075282A - 방출성의 고정된 포멧 디스플레이에 대한 디스플레이 소자어레이 - Google Patents

방출성의 고정된 포멧 디스플레이에 대한 디스플레이 소자어레이 Download PDF

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KR20040075282A
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넬리 데데네
로비에 티엘리만스
허버트 반힐레
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바르코 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 복수의 발광 컬러 소자를 갖는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조를 제공하고, 각 컬러 소자는 특정 컬러의 광을 방출한다. 컬러 소자의 광 중심은 실질적으로 픽셀 구조에 대한 광 중심에서 일치하고, 픽셀 구조의 컬러 소자의 소정 부분은, 픽셀 구조의 광 중심에 대해서 정반대 방향으로 위치되어 있는 동일한 컬러 소자와 동일한 발광부를 갖는다. 모든 컬러 소자로부터의 광이 부가되어 방출된 백색 광을 형성한다.
복수의 픽셀 구조는 액티브 또는 패시브 디스플레이에 대한 어레이로 형성될 수 있다.

Description

방출성의 고정된 포멧 디스플레이에 대한 디스플레이 소자 어레이{DISPLAY ELEMENT ARRAY FOR EMISSIVE, FIXED FORMAT DISPLAY}
본 발명은, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(Organic Light EmittingDiodes;OLED)를 포함하는 방출성의 소자를 포함하는, 고정된 포멧 디스플레이, 특히 직시(direct view) 디스플레이에 관한 것으로서, 그 제조 및 동작 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED), 필드-방출 다이오드(FED), 플라즈마, EL, 및 OLED 디스플레이와 같은 방출성의 고정된 포멧의, 특히, 직시 디스플레이는, 종래의 CRT 디스플레이가 너무 크거나 무거운 경우에 사용되어 왔고, 액정 표시 장치(LCD)와 같은 비-방출성의 디스플레이에 대한 대체로서 제공된다. 고정된 포멧은, 디스플레이가 CRT에서와 같이 주사 전자 빔을 사용하는 것보다 개별적으로 어드레스가능한 발광 셀 또는 픽셀 구조의 어레이를 포함한다는 것을 의미한다. 고정된 포멧은 화상 신호의 개별 부분이 디스플레이의 특정 픽셀에 할당된다는 것 뿐만 아니라, 디스플레이의 픽셀화(pixelation)에 관련된다. 컬러 CRT에서도, 스크린의 인광 3원소는 픽셀을 나타내지 않는다; 즉, 어떤 방법으로 화상에서의 샘플들이 픽셀과 정렬되는지를 보장하기 위한 요구 또는 메카니즘이 없다. "고정된 포멧"이라는 용어는, 예를 들어, 타일링(tiling)을 통해서 더 큰 어레이로 디스플레이가 확장 가능한지와는 관련이 없다. 고정된 포멧 디스플레이는 픽셀 어레이의 어셈블리를 포함할 수 있고, 예를 들어, 이들은 타일화된(tiled) 디스플레이일 수 있고, 그 자신이 슈퍼모듈에 타일화된 어레이로 이루어진 모듈을 포함할 수 있다. 따라서, "고정된 포멧"은 고정된 크기의 어레이에 관한 것이 아니고, 디스플레이가 어레이 또는 어레이 그룹에서 어드레스가능한 픽셀의 세트를 포함한다는 사실에 관한 것이다. 매우 큰 고정된 포멧 디스플레이를 단일 기판상에 제조된 단일 유닛으로 만드는 것은어려운 일이다. 이 문제를 해결하기 위해서, 여러 디스플레이 유닛 또는 "타일들(tiles)"이 더 큰 디스플레이를 형성하기 위해서 서로 근접하여 배치될 수 있으며, 즉, 다중 디스플레이 소자 어레이가 물리적으로 나란히 배치되어, 단일 화상으로서 보여질 수 있다. 패킷화된 데이터 전송에 의해 화상 데이터를 다양한 디스플레이 장치에 전송하는 것은, 상대적으로 쉽게 디스플레이된 화상을 타일들로 분리한다. 타일의 접합부에서, 결합을 감추기 위한 몇몇 수단들이 통상 제공된다. 이는, 타일화된 LCD 디스플레이의 경우에 예를 들어 불투명한 마스크일 수 있고, 여기에서 개별 LCD 패널의 화상은 블랙 매트릭스상에 투사된다. 디스플레이에 균일한 표시를 유지하기 위해서, 이 마스크는 디스플레이의 전체 표면으로 확장되고, 디스플레이의 발광 픽셀 구조와 일치하는 개구(opening)의 어레이, 또는 디스플레이의 발광 픽셀 구조의 그룹과 일치하는 개구의 어레이(예를 들어, 마스크의 일 개구에서 4×4 픽셀의 어레이)를 포함한다. OLED 디스플레이는, 경량(light-weight), 제조의 용이성, 넓은 시야각, 및 타일간에 최소한의 결합으로 근접한 타일링을 할 수 있는 백-커넥터(back-connector)의 가용성과 같은, 타일화된 디스플레이에 대한 소정의 장점을 제공한다.
인간의 눈은 매우 미세한 색상의 변화 또는 밝기의 변화를 탐지할 수 있고, 타일들의 경계에서 나타나는 광학적 불균일성 및 비대칭성은 부정적 광학 효과를 발생시킬 수 있다. OLED 디스플레이 제조의 종래의 방법은, 시청자에게 가장 가깝게 근접하며 디스플레이 방향과 대면하는 투명 기판(2), 보통 유리 기판을 사용하여 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같은 픽셀 구조로서 나타낸다. 이러한 기판의뒤에는, 연속된 층(4 내지 8)이 배치되고, 여기에는 예를 들어, 적어도 하나의 제1 투명 전극(4), 유기 발광 소자(6), 및 제2 전극(8)이 있다. 유기 LED 물질은, 예를 들어, 각 픽셀 구조에 대해 적, 녹, 청의 3색 원소(6)와 같이, 각 픽셀 구조에서 각 컬러에 대해 배치된다. 따라서, 각 픽셀 구조는, 픽셀 구조의 각 컬러 소자로부터 방출되는 광 에너지를 제어함으로써, 백색 광 또는 소정 컬러를 방출할 수 있다. 통상, 전자 및 홀 전달층(7, 5)(R.L. Myers, Wiley의 2002년 "디스플레이 인터페이스"의 도 4-13에서 적용된 도 1을 참조)과 같은 추가적인 층들이 적층된다. 따라서, 발광 소자(6)는 투명 기판(2) 아래의 소정 거리에서 위치하고, 광은 타일 에지에서 유리 기판(2)의 에지로부터 시청자에 대해 반사될 수 있다. 어떤 광이 반사되는 지는, 에지에 가장 근접한 픽셀 구조의 어떤 컬러 소자(6)가 타일의 에지에 가장 근접하는지에 따른다. OLED의 한 픽셀 구조의 종래의 컬러 소자(6R, 6G, 6B)는 기판(2)상에 적층되는 것으로 도 2에 도시된다. 여기에서 전극 및 기타 층은 도시 생략된다. 컬러 소자(6R, 6G, 6B)는 직사각 스트립으로 평행하게 배치된다. 이러한 배열의 타일 에지 효과는, 어떤 타일의 에지(10, 12)가 픽셀 구조에 가장 근접하는지에 따라서 달라진다. 에지(10)가 스트립에 평행하다면, 소정의 조망각(viewing angle)에서 유리 기판(2)의 에지로부터 시청자에 대해 반사된 광은, 가장 근접한 컬러 방출 소자(6)의 컬러, 예를 들어, 청색 광을 방출하는 6B에 의해 결정될 것이다. 이 컬러는, 특히 소정의 조망각에서 에지(10)를 따라서 컬러화된 "할로(halo)" 효과를 발생하는 타일 에지(10) 근처에서 컬러 시프트를 발생할 것이다. 에지(12)에서, 모든 3가지 컬러 소자는 에지에 동일하게 근접하고, 따라서 안정된 컬러 광이 타일 에지로부터 반사된다. 이는 컬러 시프트를 발생시키지는 않지만, 소정의 조망각에서 에지를 약간 밝거나 어둡게 보이도록 할 것이다.
또 다른 문제점은 조망각의 효과, 및 예를 들어, 마스크 또는 다른 광학 소자의 시차에서 나오는 비네팅(vignetting)이다. OLED 픽셀 구조의 광의 방출점과 마스크 사이에서의 뷰잉(viewing) 방향의 거리가 중요하기 때문에, 시청자는 조망각에 따른 픽셀 구조의 표면 영역의 어느 부분으로부터 방출되는 광을 볼 것이다(도 3a 참조). 이 거리는 기판(2)의 두께에 따라 최소한으로 결정된다. 이 문제는 비-폐색된(non-occluded) 마스크에 의해 감소될 수 있다. 비-폐색된 마스크는 픽셀 구조의 발광 표면 영역보다 큰 개구들을 포함하기 때문에, 픽셀 구조에 대해 일반적으로 볼 때, 픽셀 구조의 전체 방출면으로부터의 광이 보여질 수 있다(도 3a의 비-폐색된 마스크(9)). 그러나, 비-폐색된 마스크(9)에서도, 마스크에 의해 발생되는 시차 영향은 더 큰 조망각에서 비네팅이라고 불리는 효과를 발생시킬 수 있다. 비네팅 효과는 픽셀 구조의 일부로부터 광의 세기를 낮추는 것이다. 이 부분이 픽셀 구조로부터 방출된 컬러 중의 하나에 대해 지배적이라면, 조망각에 대해 변경되는 컬러 시프트의 결과가 생길 것이다. 또한, 마스크의 잘못된 정렬은 마스크 개구의 에지가 픽셀 구조에 가장 근접한 방향에서 조망각을 감소시킬 수 있거나(도 3b 참조), 컬러 시프트를 생성할 수 있다.
또 다른 문제점은, 광학 소자가 예를 들어, 쇼핑몰, 기차역, 공항 등에서 사용되는 것과 같이 상업적인 큰 크기의 디스플레이에서 사용되는 경우의 디스플레이에서 발생할 수 있다. 이러한 디스플레이는 평균적인 시청자로부터 소정 거리에서벽상에 배치될 것이다. 일반적으로 1과 2 미터 사이에 있을 목표 방청자의 키와 같은 물리적 제한 때문에, 디스플레이가 넓은 각으로 광을 방출할 필요는 없다. 유용한 각내에서만 디스플레이 빔을 보냄으로써 전력 및 비용을 절약할 수 있다. 이를 위한 한 방법은 디스플레이의 전면에 바람직한 조망각내에서 방출된 광을 집중시키는 렌즈와 같은 광학 소자를 제공하는 것이다. 예를 들어, 각 픽셀 구조는 렌즈와 결합될 수 있다. 그러나, 종래의 픽셀 구조의 각 컬러 소자의 광학적 무게 중심에서의 차이뿐만 아니라, 렌즈의 광축과 픽셀 구조 사이의 잘못된 정렬은, 디스플레이된 컬러가 조망각에 따른다는 것을 의미한다. 이 문제에 대해 공지된 일부 해결책은, 픽셀 구조의 각 컬러 소자가 자체 렌즈를 갖는 것을 요구하는 것으로 US 2002/0050958에 기술되어 있다. 그러나, 높은 해상도의 디스플레이에 대해서, 이는 매우 작은 렌즈를 정확하게 배치하고 제조하는 것과 관련된다. 광학 소자의 어레이는 픽셀에 의해 생성되는 광의 분포를 맞추는 것에 더하여 다른 기능들을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은, 방출성의 고정된 포멧 디스플레이, 특히, 예를 들어, 종래 디스플레이의 다양한 컬러 시프트 효과를 보이지 않는 OLED 디스플레이와 같은, 더 작은 디스플레이 타일들로 구성되는 타일화된 어레이를 제공하는 것 뿐만 아니라, 이렇게 개선된 디스플레이를 제조하고 작동시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 복수의 발광 컬러 소자를 포함하는 멀티컬러의 OLED 픽셀 구조를 제공하고, 여기에서 각 컬러 소자는 특정 컬러의 광을 방출하고, 컬러 소자의 광중심은 픽셀 구조에 대한 광 중심과 실질적으로 일치하고, 이 픽셀 구조의 컬러 소자의 소정 부분은, 픽셀 구조의 광 중심에 대해서 정반대 방향으로 위치되어 있는 동일한 컬러 소자와 동일한 발광부를 갖는다. 모든 컬러 소자로부터의 광이 부가되어 방출된 백색 광을 형성한다. 대칭성 픽셀 구조는, 예를 들어, 폐색되거나 비-폐색된 렌즈 또는 마스크와 같은 광학 소자가 픽셀 구조와 시청자 사이에 위치할 때, 개선된 동작을 제공한다. 픽셀 구조의 외부 형태는 예를 들어, 직사각 어레이에서 픽셀 구조의 훌륭한 패킹(packing)을 허용하는 특정한 직사각형과 같은 다각형이 될 수 있다. 양호하게, 하나의 컬러를 방출하는 하나 이상의 각 컬러 소자는 광 중심을 통과하는 라인에 대해서 대칭적으로 배치된다. 하나의 컬러를 방출하는 하나 이상의 각 컬러 소자는 양호하게, 제1 라인에 대해 수직인 광 중심을 통과하는 제2 라인에 대해서 대칭적으로 배치된다. 유익하게 복수의 발광 컬러 소자는 3개 이상의 원색 중의 하나의 광을 방출하는 소자를 포함하고, 하나의 원색을 방출하는 하나 이상의 컬러 소자는 또 다른 원색을 방출하는 하나 이상의 컬러 소자에 대해서 실질적으로 동심적으로 배치된다.
복수의 발광 컬러 소자는 양호하게 로우에 배치된 직사각형의 소자를 포함한다. 픽셀 구조는, 발광 영역의 외주를 정의하는 외부 엔벨롭(envelope), 및 다수의 원색 중 하나의 광을 방출하는 소자를 양호하게 포함하는 복수의 발광 컬러 소자를 포함하고, 각 원색의 발광 소자는 외부 엔벨롭으로 확장한다.
양호하게, 하나의 컬러를 방출하는 발광 소자는 적어도 2개의 서로 다른 위치에서, 예를 들어, 발광 영역 주변의 엔벨롭에 의해 정의되는 것과 같이 외주상으로 확장한다. 이는, 모든 컬러 소자가 비네팅 소자에 의해 노출되거나 폐색되는 바와 같이 컬러 시프트를 감소시킨다. 픽셀 구조는, 모든 발광 컬러 소자에 공통적인 제1 메인 전극과 복수의 제2 전극들 사이에 샌드위치되고, 각각의 제2 전극은 발광 컬러 소자 중의 하나에 접속한다. 양호하게, 픽셀 구조는 전기적 전력 공급에 접속하기 위해서, 각 픽셀에 국부적인 복수의 도전 영역을 포함한다. 로컬 접속을 사용함으로써 각 픽셀 구조에 대한 공급이 개선될 수 있다.
본 발명은 또한 상술한 바와 같은 픽셀 구조의 어레이를 제공한다. 예를 들어, 투명 또는 불투명의 기판상에 위치한 각각의 픽셀 구조는 복수의 발광 컬러 소자를 포함하고, 각 컬러 소자는 특정 컬러의 광을 방출하고, 컬러 소자의 광 중심은 픽셀 구조의 광 중심과 실질적으로 일치하고, 픽셀 구조의 컬러 소자의 소정 부분은, 픽셀 구조의 광 중심에 대해서 정반대 방향으로 위치되어 있는 동일한 컬러 소자와 동일한 발광부를 갖는다. 어레이에서 각 픽셀 구조는, 모든 발광 컬러 소자에 공통적인 제1 메인 전극과 복수의 제2 전극들 사이에 샌드위치되고, 각각의 제2 전극은 발광 컬러 소자 중의 하나에 접속한다. 양호하게, 각 픽셀 구조는 전기적 전력 공급에 접속하기 위해서, 각 픽셀에 국부적인 복수의 도전 영역을 포함한다. 도전 영역은 PCB에 접속될 수 있다. 어레이는 디스플레이 방향을 가질 수 있고, 어레이의 디스플레이 방향측에 위치하는 광학 소자를 더 포함할 수 있다. 광학 소자는 렌즈 또는 마스크 또는 이와 유사한 비네팅 소자일 수 있다.
어레이 형태의 픽셀 구조는 패시브 매트릭스 OLED 디스플레이를 형성한다. 디스플레이는 디스플레이 타일이 될 수 있다. 타일은 선형으로 서로 인접하거나,더 큰 어레이를 형성하기 위해 2차원 이상의 타일 어레이와 인접하거나, 복수의 모듈로부터 형성된 디스플레이 모듈, 슈퍼모듈, 및 이러한 복수의 슈퍼모듈로부터 형성된 어레이 등과 인접할 수 있다.
본 발명은, 기판상에 복수의 발광 컬러 소자를 형성하는 단계를 포함하는 멀티컬러의 OLED 픽셀 구조의 제조 방법을 제공하고, 각 컬러 소자는 특정 컬러의 광을 방출하고, 컬러 소자의 광 중심은 픽셀 구조에 대한 광 중심과 실질적으로 일치하고, 픽셀 구조의 컬러 소자의 소정 부분은 픽셀 구조의 광 중심에 대해서 정반대 방향으로 위치되어 있는 동일한 컬러 소자와 동일한 발광부를 갖는다. 픽셀 구조는 어레이에서 형성되고, 따라서, 어레이에서의 각 픽셀 구조 및 각 컬러 소자는 개별적으로 어드레스된다. 어레이는 디스플레이로 형성될 수 있고, 예를 들어, 드라이버 회로, 어드레싱 회로, 전력 회로와 같은 전자 회로에 어레이를 백 접속(back connecting)하기 위한 컨택트가 제공될 것이다.
종속 청구항은 본 발명의 독립적 실시예를 정의한다. 본 발명은 이제 아래의 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 종래의 OLED 픽셀 구조 층을 도시하는 단면도.
도 2는 종래의 OLED 멀티컬러 픽셀 구조의 컬러 소자의 상면도.
도 3a는 본 발명에서 사용될 수 있는 비-폐색된 마스크를 도시하고, 도 3b는 마스크가 잘못 배치되었을 경우에 발생하는 시차/비네팅 효과를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 픽셀 구조의 디자인을 나타내는 개략도.
도 5 내지 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 대체적 픽셀 구조의 디자인을 나타내는 개략도.
도 10은 본 발명에서 사용될 수 있는 카티젼(Cartesian) 픽셀 구조 어레이를 나타내는 개략도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 양호한 픽셀 구조를 도시하는 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 픽셀 구조를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 및 광학 소자를 갖는 도 5의 픽셀 구조를 도시하는 도면.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 5의 픽셀 구조에 대해 픽셀 전극 배치를 나타내는 후면도이고, 도 14b는 도 14a의 배치에 대한 단면도.
도 15는 OLED 디스플레이에 대한 종래의 어드레싱 전극 설계를 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 11의 픽셀 구조에 대한 어드레싱 전극 배치를 도시하는 도면.
도 17a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 소자 및 드라이버 보드의 단면도이고, 도 17b는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 11의 픽셀 구조에 대한 대체적 전극 배치를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 기판
8 : 제2 전극
20 : 픽셀 구조
24, 26, 28 : 컬러 소자
265~268, 281, 282 : 확장 영역
43, 411, 412, 421, 422 : 픽셀-로컬 전극
405 : 비아
501~503 :패드
본 발명은 특정 실시예 및 특정 도면을 참조하여 기술될 것이지만, 본 발명은 이것으로 제한되는 것은 아니고, 첨부된 청구항에 의해서만 제한된다. 실시예들은 단지 예시적인 것으로서 제공되며, 당업자는 본 발명이 폭넓게 응용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 백 접속을 요구하는 타일화된 디스플레이에 대해 타일들을 참조하여 특정하게 기술될 것이지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니며, 타일화되지 않은 디스플레이도 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은, 예를 들어, 렌즈, 프레넬 렌즈, 회절 격자, 홀로그램과 같은 레이저 소자, 회절 또는 굴절 광학 소자 또는 이들의 소정 조합, 또는 마스크와 같은, 소정 방향에서 광을 주사하거나 흐리게 하기 위한 수단이 제공되는 방출성 픽셀의 어레이를 제공한다. 예를 들어, 디스플레이는, 픽셀마다 렌즈와 같은 광학 소자, 또는 마스크, 또는 예를 들어, 마이크로 렌즈, 또는 광학 소자(들)의 조합과 같은 픽셀마다의 복수의 렌즈/광학 소자를 포함할 수 있고, 특히 굴절 광학 소자 및 마스크를 포함할 수 있다. 렌즈 및 마스크 둘 다는 비네팅을 발생시키고, 컬러 시프트가 나타나는 결과는, 픽셀 영역이 매우 크고, 픽셀의 비네팅된 영역이 픽셀의 대칭축의 다른 측면상의 방출성 부분에 의해 보상되지 않는 한, 더욱 명확해지고, 즉, 픽셀 레이아웃에서 정반대 방향의 또 다른 부분은, 픽셀의 다른 쪽이 비네팅될 때 노출되는 방출성 광 출력에 기여한다. 마스크가 사용되고, 컬러 시프트가 발생할 때, 이 컬러 시프트는 항상 비네팅에 의해 발생된다. 비네팅은, 오프-축 각이, 광학 시스템내의 광학 소자의 애퍼처(aperture)를 제한함으로써, 광 번들(bundle)의 부분적 흐려짐에 따라 증가하는 것으로서, 휘도의 점진적인 감소로서 정의된다. OLED의 활성 방출 소자와, 기판의 외부 표면에 근접하거나 이에 놓여진 마스크 사이에 거리가 존재한다는 사실때문에, 마스크는 픽셀의 광학적 애퍼처를 감소시킬 수 있고, 비네팅을 발생시킬 수 있다. 비대칭의 컬러 픽셀 구조가 비네팅될 때, 흐려진 애퍼처의 일부는 다른 것들에 비해 하나 더 많은 컬러를 가질 것이다. 따라서, 이는 컬러 시프트를 발생시킨다. 이는 디스플레이의 에지에서, 즉, 조망각이 디스플레이에 대해 직각이 아닌 곳에서 가장 분명하다. 그러나, 렌즈와 같은 광학 소자가 사용될 때, 컬러 시프트는 비네팅 및/또는 광학 소자의 동작, 특히 이들의 결점에 의해서 생성될 수 있다. 광학 소자는 비네팅의 발생없이 컬러 시프트를 증가시킬 수 있다. 픽셀에서 서로 다른 컬러의 광 중심이 일치하지 않는다는 사실은, 광학 소자의 굴절 효과때문에 컬러 시프트를 증가시킨다. 하나의 컬러 중심이 렌즈의 광축에서 멀리 벗어나서 위치한다면, 축에 가깝게 위치한 또 다른 컬러 중심과는 다르게 굴절할 것이다. 따라서, 컬러는 서로 다른 방향에서 광학 소자로부터 나타내질 것이고, 픽셀에 의해 생성된 컬러는 조망각에 따를 것이다. 본 발명의 일 양상에서, 상기 형태의 문제점은, 소정 형태의 기하학적인 대칭을 갖는 서브-픽셀 방출 소자 레이아웃을 사용함으로써 해결될 수 있다.
본 발명은 이상적으로 맞춰진 패시브 매트릭스 디스플레이를 참조하여 주로 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 또한 액티브 매트릭스 디스플레이에서도 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 투명 기판상의 발광 소자를 적층하는 것을 참조하여 주로 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 다른 기판, 예를 들어, 불투명 또는 반투명 기판상에서의 적층도 포함한다. 불투명 기판은 예를 들어 세라믹 물질일 수 있다. 불투명 기판이 도 1에서 개략적으로 도시된 바와 같은 배치에 사용될 때, 도 1은, 시청자로부터 가장 멀리 위치하고, 디스플레이 방향에 대해 대향하는 불투명 기판(2)에 대해 적용된다. 이 기판의 전면에 연속된 층(4 내지 8)이 적층되고, 여기에는 예를 들어, 적어도 하나의 제1 투명 전극(4), 유기 발광 소자(6), 및 제2 전극(8)이 있다. 유기 LED 물질은, 예를 들어, 각 픽셀 구조에 대해 적, 녹, 청의복수의 컬러 소자(6)와 같이, 각 픽셀 구조에서 각 컬러에 대해 적층되고, 이에 따라 각 원색에 대해 하나 이상의 컬러가 존재한다. 각 픽셀 구조는, 픽셀 구조의 각 컬러 소자로부터 방출되는 광 에너지를 제어함으로써, 백색 광 또는 소정 컬러를 방출할 수 있다. 보통, 전자 및 홀 전달층(7, 5)과 같은 추가의 층이 적층된다. 이러한 소자의 상부상에는, 투명한 캡슐화 또는 밀봉 층이 인가되거나, 적층되거나, 고정될 수 있다(도 1에는 도시 생략). 도 1을 참조하여 기술된 장치에서와 같이, 발광 소자(6)는 캡슐화 층 아래의 소정 거리에 위치되고, 광은 타일 에지에서 층의 에지로부터 시청자에 대해 반사될 수 있다. 이러한 배치의 타일 에지 효과는 도 1의 장치에 대해 기술된 효과와 유사하다. 또한, 전면측에서, 비네팅 소자, 렌즈, 마스크, 프레넬 렌즈, 홀로그램 또는 이와 유사한 광학 소자가 인가되거나 고정될 수 있다.
본 발명은 또한 기판(2)에 대해 고정된 물질을 참조하여 주로 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 또한, 유동성 디스플레이 시트를 형성하기 위해, 폴리에스테르 또는 폴리이미드와 같은 유동성의 기판상에 OLED 컬러 방출 소자를 적층하는 것을 포함한다.
도 4는, 렌즈와 같은 광학 소자 또는 마스크, 또는 본 발명의 일 실시예에 따른 기타 비네팅 소자를 사용하기에 적합한 OLED 멀티컬러 픽셀 구조(20)의 전면을 나타내는 개략도이다. 렌즈는 적어도 픽셀 구조의 크기이거나, 픽셀 구조(20)의 하나의 컬러 소자(24, 26, 28)보다 더 큰 크기일 수 있다. 전극은 명료성을 위해서 도 4에서 생략되었다. 이 구조에서, 컬러 소자(24 내지 28)의 각 부분, 예를들어, 241은, 픽셀 구조(20)의 광 중심(22)에 대해 정반대 방향에 위치한 동일한 컬러 소자(24 내지 28), 예를 들어, 243과 동일한 크기이거나, 동일한 발광 영역을 갖는다. 동일한 방출 컬러의 방출성 서브-픽셀 소자 그룹의 광 중심은 조합된 그룹의 발광성 출력의 "무게 중심"이다. 양호하게, 한 컬러에 대한 각 컬러 소자(24 내지 28) 또는 컬러 소자의 조합은 픽셀 구조(20)의 광 중심(22)과 적어도 대략적으로 일치하는 광 중심을 갖는다. 이러한 방식으로, 소정의 컬러 방출 서브-소자(24 내지 28)는 적어도 위치적으로 광 중심(22)에 대해 정반대 방향의 대칭이 된다. 모든 방출 컬러에 대해 일치하는 광 중심을 갖는 이러한 대칭적 배치는, 픽셀 구조가 굴절성 광학 소자와 결합할 때, 모든 컬러 소자(24 내지 28)로부터 방출된 결합된 광이 항상 유사한 방향으로 광학 소자로부터 투사된다는 것을 의미한다.
다양한 정도의 대칭성이 각 픽셀 구조에 제공될 수 있다. 일부 예는 도 5 내지 도 8에 개략적으로 도시된다. 도 5에서, 3개의 컬러 소자(24, 26, 28)는, 도 4에 도시된 것과 유사하게, 각 픽셀 구조(20)에서 중심에 단일 스트립(28)을 가지며, 평행한 스트립의 쌍(24, 25; 26, 27)으로서 배치된다. 3개의 컬러 소자는 광의 무게 중심(22) 주변에 대칭적으로 배치된다. 이 경우에, 대칭선은 광 중심(22)을 통해서 지나가는 수직선들로 식별될 수 있다. 도 6a 및 6b에서, 또 다른 대칭이 제공되고, 발광 OLED 물질의 영역은 더이상 평행한 스트립이 아니다. 또한, 이 경우에, 각 컬러에 대해서 광 중심(22)에 대한 정반대의 로컬 대칭이 소정의 방위각에서 개별적으로 존재하지만, 하나의 컬러 소자(외부의 컬러 소자)의 영역은 폴라(polar) 각에 따라 변한다. 도 6a 및 6b에서, 중심 원형 컬러 소자(28)는 동심원의 원형 컬러 소자(26)에 의해 둘러싸여진다. 이 둘은 회전적으로 대칭이다. 외부 컬러 소자(24)는 내부가 원형 형태이고, 외부는 직사각 형태이다. 도 7 및 8에서, 대칭의 정도는 도 6에서와 같고, 컬러 소자(24, 26, 28)가, 고려되는 컬러 소자 부분의 방향에 관계없이 픽셀 구조의 광 중심(22)에 대해 대칭적으로 배치된 것과 같다. 도 7 및 8에서, 컬러 소자는 예를 들어, 도 8의 링 및 도 7의 고리형 직사각형과 같은 동심의 연속적 영역에서 배치된다. 도 7에서, 컬러 소자의 영역은 폴라 각에 따라 변하고, 즉, 비 회전적인 대칭이다. 도 8에서, 소정의 컬러 소자의 영역은 광 중심(22)에 대해 어떤 각에서도 동일하게 남아있고, 즉, 이 구조는 완전히 회전적인 대칭이다.
컬러 소자를 구동하기 위한 전극의 배치에 대해서, 도 5의 픽셀 구조는 종래의 구조와 유사하지만, 픽셀 구조를 가로질러 컬러 시퀀스가 대칭이 되는 방식으로 배치되는 2개의 추가 스트립을 포함하고, 이는 전극 구조의 복잡성을 아주 약간 증가시킬 뿐이다. 그러나, 도 6 내지 8에 도시된 구조는, 일부 컬러 소자가 다른 컬러 소자와 겹치게 됨으로써 전기적으로 접속할 수 있는 것과 같이, 전극이 각 컬러 소자와 결합되는 방식에서 큰 변화가 발생한다. 충분히 투명하고 또한 도전성을 갖는 물질은 제한된 수이기 때문에, 전극의 배치는 간단하지가 않다. 본 발명의 일 양상에 따라서, 컬러 소자 영역의 형태는 전극 접근성을 개선하기 위해서 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 8의 구조는 도 9에 개략적으로 도시된 것과 같이 변형될 수 있다(도 8의 구조에 대해서만). 이 구조에서, 내부 컬러 소자(26 및/또는 28)에 대한 접근은 둘러싸는 외부 컬러 소자(24 또는 26)에서 간격을 남김으로써 얻어질 수 있고, 이에 따라 접촉 스트립(248, 268, 288)은 다른 컬러 소자와 겹칠 필요없이 관련된 컬러 소자에 접속될 것이다. 이 배치의 단점은 일부 대칭성이 손실된다는 것이다.
양호한 픽셀 구조(20)는 도 11에 도시되어 있고, 도 10을 참조하여 설명될 것이다. 도 10에서, 개략적 고정된 포멧 디스플레이는 픽셀 구조의 어레이를 포함하는 것으로 도시되어 있고, 이 픽셀 구조는 로우 및 컬럼 라인(29, 30) 수단으로 하여 논리적 로우 및 컬럼에서 각각 어드레스된다. 디스플레이는 더 많이 타일화된 디스플레이의 타일이 될 것이다. 예를 들어, 디스플레이는 모듈의 타일이 될 수 있고, 이는 다른 모듈에 장착될 때, 더 많이 타일화된 어레이를 형성한다. OLED 어레이의 경우에, 라인(29 및 30)은 적층된 유기 물질 층의 각 측에 접속된다. "논리적 로우 및 컬럼"은, 각 픽셀 구조가 로우 및 컬럼 라인 둘 다에 전기적 전류를 인가함으로써 어드레스될 수 있다는 것을 의미하기 때문에, 논리적 로우 및 컬럼은 픽셀 구조(32)에서 어드레스되도록 교차한다. 그러나, 픽셀 구조의 실제 어레이는 로우 및 컬럼에 있을 필요가 없고, 예를 들어, 방사형 및 원주형과 같은 극성 어드레싱이 될 수 있다. "논리적 로우 및 컬럼"의 표현에서 "논리적" 이라는 용어는, 어드레싱 방법이 픽셀 구조에 로우 및 컬럼이 있는 경우에서와 같지만, 픽셀 구조의 물리적 배치는 서로 다를 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, "논리적 로우 및 컬럼"은 형태에 관련되지만, 반드시 형태적일 필요는 없다.
각각의 픽셀 구조를 개별적으로 어드레싱하기 위해서, 픽셀 구조의 각 컬러소자에서 광을 방출하는 유기 물질의 반대쪽과 접촉하는 캐소드 및 애노드 전극 스트립(29, 30) 둘 다를 제공할 필요가 있다. 이상적으로, 전극의 배치는, 예를 들어, 반도체 장치 또는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 다른 디스플레이 형태의 제조에 대해 개발된 기술과 같은 표준 제조 기술이 사용되어야 한다. 일반적인 이러한 기술은 포토레지스트를 사용하는 멀티층 패터닝이다. 포토레지스트를 사용하는 리소그래픽 패터닝의 일반적인 방법은 다음 책에 개시되어 있다: 1998년 J.R. Sheats 및 B.W. Smith, Marcel Dekker에 의한 "마이크로리소그래피". 물질의 적층 및 에칭의 일반적인 방법은, 2001년 S.A. Campbell, Oxford의 "마이크로일렉트로닉스 제조의 사이언스 및 엔지니어링" 책에 개시되어 있다.
도 11의 픽셀 구조(20)는 도 5 및 6의 구조의 소자와 최적의 방법으로 결합한 것이다. 이는 하나의 컬러 소자(28)에 대한 단일의 중심 영역을 포함한다. 이 중심 영역은 양호하게 원형이지만, 정4각 또는 6각형과 같은 형태가 될 수 있다. 중심 영역은 부분들로 나뉘는 것 보다는 블록 영역인 것이 양호하다. 제2 컬러 소자(26)는, 제1 컬러 소자(28)와 실질적으로 동심인 컬러 소자를 형성하기 위해서, 실질적으로 제1 컬러 소자(28)를 둘러싸고 있다. 이는 2 부분으로 구성되고, 선택적으로 4개의 서브-소자(261 내지 264)로 구성될 수 있다. 각 서브-소자(261 내지 264)는 고리형의 대략적인 부채꼴 , 또는 약 180°의 고리형(도시 생략) 또는 약 90°의 고리형의 형태를 가질 수 있다. 또한, 실질적으로 원형의 고리형이 도시되었지만, 6각형 또는 4각형과 같은 다른 형태가 사용될 수 있다. 제3 컬러 소자(24)는 실질적으로 제2 컬러 소자(26)을 둘러싸고 있다. 이는 외부에 다각형주변부를 가지며, 실질적으로 직사각형, 특히 정사각형의 주변부가 양호하고, 내부 주변부는, 예를 들어, 실질적으로 원형, 6각형, 또는 4각형의 주변부와 같은 제2 컬러 소자(26)의 외부 주변부에 일치한다. 제3 컬러 소자(24)는 픽셀 구조(20)의 다른 쪽에 대해 대칭적으로 위치하는 2개의 서브-소자(241 및 242)로 구성된다. 각 서브-소자는 갭(23)을 통해서 또 다른 컬러 소자의 적어도 하나의 서브-소자로부터 분리되고, 이 갭은 전기적 절연 갭이어서, 각 소자가 전기적으로 다른 소자들로부터 분리되고, 이들 각각은 개별적으로 접속이 가능하다.
제1 및 중심 컬러 소자(28)는 2개의 확장 영역(281 및 282)을 포함하고, 이는 픽셀 구조(20)의 중심(22)으로부터 떨어져서 반대 방향으로 확장하고, 제3 컬러 소자(24)의 외부 주변부의 엔벨롭과 만나는 위치에서 끝난다. 제2 컬러 소자(26)의 2 또는 4개의 서브-소자(261 내지 264) 각각은, 픽셀 구조(20)의 중심(22)으로부터 일반적으로 떨어져서 확장하는 확장 영역(265 내지 268)을 포함하고, 이 확장 영역은 제1 컬러 소자(28)의 확장 영역(281 및 282) 중의 하나와 평행하게 진행한다. 이 확장 영역(265 내지 268) 각각은 제3 컬러 소자(24)의 외부 주변부의 엔벨롭과 만나는 위치에서 끝난다. 픽셀 구조(20)의 형태는 일반적으로 직사각형이다. 또한, 픽셀 구조의 2차 영역은 실질적으로 절연 갭(23)을 제외하고 발광 서브-소자로 채워진다. 이는, 이러한 많은 픽셀 구조가 투명 또는 불투명 기판상의 카티젼 어레이에서 배치될 때 효과적이다. 이 배치는 또한, 특히 종래의 박막 프로세싱 기술에 결합되기 쉽고, 픽셀 구조(20)의 영역과 같거나 더 큰 크기를 갖는 렌즈와 같은 광학 소자를 사용하기 위한 대칭 정도를 제공하고, 이는 컬러 시프트를 감소시킨다.
도 12는, 광학 성분을 사용함으로써 발생하는 대칭 문제, 또는 타일 에지 효과 및/또는 마스크 비네팅 효과를 적어도 부분적으로 해결하는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 픽셀 구조는 도 4와 유사하지만, 45°와 같은 각으로 회전되고, 2개 이상의 스트립(23 및 29)이 추가된다. 적색 서브-소자(23, 28, 29)는 대칭적으로 배치된다. 이전의 실시예의 픽셀 구조에 대해 기술된 바와 같이, 다른 컬러 소자에 있어서 광 중심(22)에 대해 대칭적인 픽셀 구조를 만들기 위해서, 각 컬러 소자의 크기 및 중심으로부터의 거리를, 모든 컬러 소자의 광 중심이 광 중심(22)과 일치하도록 배치할 필요가 있다. 따라서, 녹색 서브-소자(24)는 광 중심(22)으로부터 더 떨어져 있지만, 더 작은 크기로 되어 있어, 중심(22)에 더 가깝게 위치한 더 큰 녹색 서브-소자(25)와 동일한 효과의 무게를 갖는다. 또 다른 특성은 픽셀이 타일의 에지들(10, 12) 중 하나에 모든 컬러 소자를 제공하는 것이다. 이러한 방식에서, 투명 또는 불투명 기판의 에지로부터 반사된 소정의 광은 전체 픽셀에서 동일한 비율의 컬러 소자를 갖는다. 이 픽셀 구조는 타일 에지에서 컬러 시프트를 피할 수 있다. 또한, 직사각형 또는 정사각형의 홀이 각 픽셀 구조 위의 마스크에서 형성된다면, 비네팅에 의해 차단되는 픽셀 구조의 영역이 픽셀 구조에 의해 방출되는 동일한 비율의 원색을 항상 포함하기 때문에, 비네팅 효과는 서로 다른 조망각에서 보이는 컬러를 바꾸지 않는다. 또한, 각 컬러 서브-소자는 쉽게 접속에 접근할 수 있다.
도 13은, 렌즈(11)와 같은 광학 소자 및 비-폐색된 마스크(9)로 배치된 도 5의 픽셀 구조에 대한 단면도를 도시한다. 픽셀 구조의 층 두께 및 크기는 명료성을 위해서 다른 크기에 비해서 확대되었다. 렌즈(11)는 전체 픽셀 구조를 충분히 덮도록 크고, 마이크로-렌즈는 사용되지 않는다.
상술한 내용으로부터 본 발명의 소정 양상이 이해될 수 있다. 우선, 멀티-컬러 OLED 픽셀 구조의 컬러 소자의 광 중심들은 픽셀 구조에 대해 단일의 광 중심을 형성하도록 실질적으로 일치한다. 이는, 멀티-컬러 OLED 픽셀 구조의 컬러 소자의 소정의 로컬 부분에 대해서, 픽셀 구조의 광 중심에 대해서 정반대 쪽의 위치에 동일한 위치 영역 또는 동일한 발광성 로컬 영역이 존재한다는 것을 의미한다. 이러한 픽셀 구조에서, 방출된 광은 광축의 양측 모두에서 동일한 영역의 광학 소자로 나간다. 소정 실시예에서, 컬러 소자는 실질적으로 동심의 영역인 시퀀스로서 배치되고, 여기에서 "실질적으로"의 용어는, 컬러 소자가 또 다른 컬러 소자 주변을 완전히 둘러쌀 필요는 없다는 것을 의미한다.
각 픽셀의 외부 컬러는, 각 지점에서 마스크 부분의 다른 쪽, 또는 타일의 접합을 통해 위치한 픽셀의 외부 컬러와 동일하다. 광이 기판 에지로부터 굴절되거나 반사되는 타일 에지에 근접한 하나의 픽셀로부터 방출되어, 그 픽셀로부터 광도 및/또는 컬러를 변화시키고, 조절하고, 증가시키거나 감소시키더라도, 동일한 반대 효과가 타일들 사이의 다른 쪽 접합상에서 픽셀에서 발생한다. 따라서, 2개의 타일 사이의 접합에 가로질러 놓인 2개의 픽셀로부터 결합된 전체 광은 2 픽셀로부터 전체가 나온다. 눈이 이러한 2개의 픽셀을 하나의 광 유닛으로 합친다면, 즉, 2개의 픽셀 사이의 거리가 눈의 예민함에 비해 작다면, 2개의 픽셀은 정확한컬러 및 광도로 정확한 광을 방출하는 것으로 보일것이다. 그러나, 본 발명은, 디스플레이가, 마스크 부분을 지나는 2개의 픽셀이 단일의 광 엔티티로서 합쳐지는 거리에서 보여지도록 요구하지는 않는다. 눈이 각 픽셀을 볼 수 있더라도, 본 발명은 장점을 갖는다. 이는, 마스크 부분을 지나 위치하는 픽셀들간의 광도의 차이가 있어도, 컬러를 유지하는 효과를 갖는 것이다. 이 광도의 차이는 컬러 시프트와 결합되지 않고, 따라서 부정적 효과를 감소시킨다.
픽셀 구조의 외부 윤곽은 양호하게 직사각형이고, 픽셀 구조가 이러한 복수의 픽셀 구조의 카티젼 어레이에 배치될 때, 보다 양호하게는 정사각형이다. 예를 들어, 폴라 또는 6각형과 같이 어레이가 서로 다른 대칭성을 갖는 경우, 픽셀 구조의 외부 형태는, 픽셀 구조가 쉽게, 효과적으로 함께 타일화될 수 있는 것에 따라서 적용될 것이다.
본 발명의 범위내에 포함되는 소정 형태의 대칭성을 갖는 픽셀은 디스플레이의 뷰잉 특성을 개선하기 위한 추가적인 장점을 포함할 수 있고, 이는 개선된 집중성 및 컬러 시프트의 감소에 추가되는 것이다. 본 발명의 일 양상에서, 하나의 특정 컬러의 서브-소자는 동시에 어드레스될 것이다. 이는, 각각에 동시에 어드레스되는 분리된 전기적 컨택을 가지거나, 서브-소자를 전기적으로 접속함으로써 이룰 수 있고, 이에 따라 단일의 전기적 신호는 동시에 서브-소자 둘 다를 어드레스한다.
반면에, 서브-소자는 개별적으로 어드레스될 수 있고, 이웃하는 픽셀의 서브-소자를 통해서 동시에 전류를 인가함으로써, 2 이상의 픽셀 사이의 중간에 광중심을 갖는 추가의 가상 픽셀을 생성하는데 사용될 수 있다. 따라서, 서브-소자의 서브-그룹은 각 픽셀 구조에서 독립적으로 어드레스된다. 픽셀의 중심 서브-소자가 나뉘지 않기 때문에, 가상 픽셀은 하나 적은 컬러를 포함하지만, 실제 픽셀로서 적어도 동일한 방향에서 여전히 대칭적이다. 중심 서브-소자가 진한 청색일 경우에 특히 효과적이고, 이는 사람의 눈이 이 컬러에 대해서 낮은 검출 능력을 갖고, 해상도 및 선명도의 경험에 기여하지 않기 때문이다.
각 픽셀 구조의 어드레싱을 제공하기 위해서, 구동 회로가 양호하게 제공되고, 이 구동 회로는, 본 발명의 다양한 실시예에 따라서, 각 픽셀 구조, 각 픽셀 서브-소자, 또는 서브-소자의 그룹에 전력을 제공한다.
본 발명은 폐색되거나 비-폐색된 마스크를 사용할 수 있다. 폐색된 마스크의 경우에, 동심의 컬러 소자가 사용되는 것이 양호하다. 조망각이 변하면서 마스크의 한 쪽이 흐려지며 방출된 광은, 조망각이 변함에 따라 가시적이 되는 정반대 방향의 픽셀 구조 부분으로 제공된다.
도 14는, 패시브 매트릭스 어드레싱이, 어드레싱 라인 수의 증가없이 대칭적 픽셀을 갖는 패시브 매트릭스에 대해 어떻게 획득되는지를 도시한다. 종래의 패시브 매트릭스 배치에서는, 수평적으로 및 수직적으로 배치된 애노드 및 캐소드 라인 각각이 도 2에 도시된 것처럼 어드레싱한다. 도 15에 도시된 것처럼 전체 4 라인이 도 2의 픽셀에 대해 요구된다. 각 픽셀은 2개의 메인 전극, 즉, 캐소드 및 애노드에 의해 어드레싱된다. 제1 메인 전극은, ITO로부터 나온 것과 같이, 3개의 투명 도전 컬럼(51, 52, 53)을 포함하고, 제2 메인 전극은, 각 픽셀을 어드레싱하기 위해서, 보통 알루미늄과 같은 금속인 로우 전극(50)으로 제공된다. 메인 전극의 개별 소자들 사이의 분리는 보통 절연 분리기에 의해 이루어진다. OLED 장치 스택(도 2)은 전극들이 교차하는 곳 사이에 적층된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것처럼 더 많은 서브-소자를 사용하여 픽셀이 대칭일 때, 어드레스 라인의 수를 유지하고, 증가시키지 않는 것이 바람직하다. 제2 메인 전극 라인(404)은 전체 픽셀 영역을 덮고, 픽셀 구조의 다른 쪽에서, 3개의 컬러 방출 서브-소자는, 예를 들어, 동일한 크기의 금속 전극(412, 43, 421)과 같은 픽셀-로컬 컨덕팅으로 덮인다. 또한, 픽셀 로컬 컨덕팅 전극(422 및 411)은 L-형태의 확장부를 갖는다. 이러한 전극의 상부에는, 아래에 놓여 있는 전극을 통해서 비아(405)로 절연 물질이 적층된다. 다음에는, 도전성의 어드레싱 라인(401, 402, 403)이, 예를 들어, 스퍼터링 또는 증착법에 의한 금속 적층으로 적층된다. 비아(405)를 전략적으로 위치시킴으로써, 픽셀-로컬 전극(411, 412, 421, 422, 43)을 적층된 제1 메인 전극 어드레싱 라인(401, 402, 403)에 접속시킬 수 있다. 또한, 이 배치는, 적어도 픽셀 구조의 폭을 사용해서 제1 메인 전극 어드레싱 라인을 생성하는 것을 허용하고, 이에 따라 저항을 크게 줄이고, 어레이에서 어드레싱가능한 픽셀의 수를 증가시키거나, 더 높은 광 출력에 대해 전류를 증가시키는 것을 허용한다. 도 14b는 도 14a의 배치에서 하나의 비아(405)를 통과하는 픽셀 구조에 대한 배치의 단면도를 도시한다. 투명 로우 어드레싱 전극(404)은 투명 기판(2)상에 적층된다. OLED 스택(24, 26, 28, 27, 25)은 이 전극(404)상에 적층된다. 픽셀-로컬 전극(412, 422, 43, 421, 411)은 OLED 스택(24, 26, 28, 27, 25) 위에 적층되고, 이들 각각은 그 사이에 절연 스페이서(413)를 갖는다. 절연층(410)은 디스플레이의 배면 전체에 대해 적층되고, 비아는 픽셀-로컬 전극에 대해 오픈된다. 다음으로, 3개의 금속 어드레싱 전극(401, 402, 403)은 픽셀-로컬 전극(412, 422, 43, 421, 411)과 접속된 방식과 같이 적층된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 배치는 도 16에 도시된다. 도 16은 도 11에서 나타낸 픽셀의 전극 배치를 도시한다. 서브-소자는 어드레싱 라인(511, 512, 521, 522, 530)에 의해 어드레스된다. 제2층에서, 중간 픽셀 소자(26)의 1/4 세그먼트에서의 절연 갭(23)은 도전 스트립(504)에 의해 양측에서 연결된다. 중심의 좌측 및 우측 어드레싱 라인(511, 512; 521, 522)은 도전 스트립(504)에 의해 패드(502 및 503)에 각각 전기적으로 접속된다. 중앙 라인(530)은 도전 스트립에 의해 또 다른 패드(501)에 접속된다. 이 실시예에서, 어드레싱 라인은, 배면에 상호접속하기 위해서, 디스플레이의 뒤쪽으로부터 접근가능한 더 많은 접촉 패드(501 내지 503)를 통해서 연결될 수 있다. 이는 전극의 상호접속 영역을 디스플레이 어레이의 에지로부터 떨어진 디스플레이의 전극으로 이동하기 위한 것이고, 타일화된 디스플레이에 대해 타일들 사이에서 요구되는 최소한의 접합부를 감소시킨다. 또한, 이러한 백 상호접속 방법은 픽셀 구조에 대한 여분의 접속을 허용하고, 신뢰성을 증가시키며, 어드레싱 라인의 저항을 감소시킨다. 또한, 저항은 더이상, 디스플레이가 접속되는 에지와 특정한 픽셀 사이의 거리에 의해서 결정되지 않고, 픽셀과 이와 가장 가까운 상호접속 사이의 거리에 따라서 결정된다. 도 17a에서, 디스플레이(411)의 패드(501 내지 503)는, 예를 들어, 도전 접착제 또는 솔더와 같은도전성 접속을 통해서 PCB(412)에 접속된다.
전극 물질로 제2층을 생성하는 대신에, 백 패널을 통해서 픽셀, 및 픽셀의 서브-소자를 어드레스하는 것이 또한 가능하고, 이는, 예를 들어, 도 17a에 도시된 도전성 접착제와 같은 도전 물질로, 도 17b에 도시된 비아(405)에 접속된다. 비아(405)의 개수 및 직경은 각 서브-소자에 대해 요구되는 전류에 따라서 채택될 수 있다.
특정 구조 및 구성의 양호한 실시예가 본 발명에 따른 장치에 대해서 본 명세서에서 논의되었지만, 형태 및 상세의 다양한 변경 또는 변형이 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않는 한 가능하다는 것이 주지되어야 한다.
본 발명은, 타일화된 어레이를 제공하고, 컬러 시프트의 감소시키며, 디스플레이의 뷰잉 특성을 개선하는 방출성의 고정된 포멧 디스플레이를 제공하는 효과를 갖는다.

Claims (32)

  1. 멀티컬러 OLED 픽셀 구조에 있어서,
    각 컬러 소자가 특정 컬러의 광을 방출하는 복수의 발광 컬러 소자를 포함하고,
    상기 컬러 소자의 광 중심은 상기 픽셀 구조에 대한 광 중심과 실질적으로 일치하고,
    상기 픽셀 구조의 컬러 소자의 소정 부분은, 상기 픽셀 구조의 상기 광 중심에 대해서 정반대 방향으로 위치되어 있는 동일한 컬러 소자와 동일한 발광부를 갖는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  2. 제1항에 있어서, 모든 상기 컬러 소자로부터의 광이 부가되어 방출된 백색 광을 형성하는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 구조의 외부 형태는 다각형, 원형, 또는 직사각형인 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  4. 제1항에 있어서, 하나의 컬러를 방출하는 하나 이상의 각 컬러 소자는 상기 광 중심을 통과하는 라인에 대해 대칭적으로 배치되는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  5. 제4항에 있어서, 하나의 컬러를 방출하는 상기 하나 이상의 각 컬러 소자는, 상기 제1 라인에 수직인 상기 광 중심을 통과하는 제2 라인에 대해 대칭적으로 배치되는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 컬러 소자는 3원색 중 하나의 광을 방출하는 소자를 포함하고, 하나의 원색을 방출하는 하나 이상의 컬러 소자는 또 다른 원색을 방출하는 하나 이상의 컬러 소자에 대해서 실질적으로 동심적으로(concentrically) 배치된 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광 컬러 소자는 로우에 배치된 직사각형의 소자를 포함하는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  8. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 구조는, 외부 엔벨롭(envelope)에 의해 정의되는 발광 영역, 및 다수의 원색 중 하나의 광을 방출하는 소자를 포함하는 복수의 발광 컬러 소자를 포함하고, 각 원색의 발광 소자는 상기 외부 엔벨롭으로 확장되는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  9. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 구조는, 모든 발광 컬러 소자에 대해 공통적인 제1 메인 전극과, 복수의 제2 전극들 사이에 샌드위치되고, 상기 각 제2 전극은 적어도 하나의 상기 발광 컬러 소자와 접속하는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  10. 제9항에 있어서, 상기 픽셀 구조는, 전기적 전력 공급에 접속하기 위해서 각 픽셀에 국부적인 복수의 도전 영역을 포함하는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2 전극은 한 컬러의 적어도 2개의 발광 컬러 소자와 접속하는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  12. 각 픽셀 구조가 기판상에 위치한 픽셀 구조의 어레이에 있어서,
    각 컬러 소자가 특정 컬러의 광을 방출하는 복수의 발광 컬러 소자를 포함하고,
    상기 컬러 소자의 광 중심은 상기 픽셀 구조에 대한 광 중심과 실질적으로 일치하고,
    상기 픽셀 구조의 컬러 소자의 소정 부분은, 상기 픽셀 구조의 상기 광 중심에 대해서 정반대 방향으로 위치되어 있는 동일한 컬러 소자와 동일한 발광부를 갖는 픽셀 구조의 어레이.
  13. 제12항에 있어서, 모든 상기 컬러 소자로부터의 광이 부가되어 방출된 백색 광을 형성하는 픽셀 구조의 어레이.
  14. 제12항에 있어서, 상기 픽셀 구조의 외부 형태는 다각형, 원형, 또는 직사각형인 멀티컬러 OLED 픽셀 구조.
  15. 제12항에 있어서, 각 픽셀 구조에 대해, 하나의 컬러를 방출하는 하나 이상의 각 컬러 소자는 상기 광 중심을 통과하는 라인에 대해 대칭적으로 배치되는 픽셀 구조의 어레이.
  16. 제15항에 있어서, 각 픽셀 구조에 대해, 하나의 컬러를 방출하는 상기 하나 이상의 각 컬러 소자는, 상기 제1 라인에 수직인 상기 광 중심을 통과하는 제2 라인에 대해 대칭적으로 배치되는 픽셀 구조의 어레이.
  17. 제12항에 있어서, 각 픽셀 구조에 대해, 상기 복수의 발광 컬러 소자는 3원색 중 하나의 광을 방출하는 소자를 포함하고, 하나의 원색을 방출하는 하나 이상의 컬러 소자는 또 다른 원색을 방출하는 하나 이상의 컬러 소자에 대해서 실질적으로 동심적으로 배치된 픽셀 구조의 어레이.
  18. 제12항에 있어서, 각 픽셀 구조에 대해, 상기 복수의 발광 컬러 소자는 로우에 배치된 직사각형의 소자를 포함하는 픽셀 구조의 어레이.
  19. 제12항에 있어서, 상기 각 픽셀 구조는, 외부 엔벨롭에 의해 정의되는 발광 영역, 및 다수의 원색 중 하나의 광을 방출하는 소자를 포함하는 복수의 발광 컬러소자를 포함하고, 각 원색의 발광 소자는 상기 외부 엔벨롭으로 확장되는 픽셀 구조의 어레이.
  20. 제12항에 있어서, 상기 각 픽셀 구조는, 모든 발광 컬러 소자에 대해 공통적인 제1 메인 전극과, 복수의 제2 전극들 사이에 샌드위치되고, 상기 각 제2 전극은 적어도 하나의 상기 발광 컬러 소자와 접속하는 픽셀 구조의 어레이.
  21. 제12항에 있어서, 상기 픽셀 구조를 구동하기 위한 구동 회로를 더 포함하는 픽셀 구조의 어레이.
  22. 제21항에 있어서, 상기 구동 회로는 픽셀 구조의 각 컬러 소자를 개별적으로 구동하는 픽셀 구조의 어레이.
  23. 제21항에 있어서, 상기 구동 회로는, 동일한 픽셀의 제2 컬러 소자 그룹과 관계없이 픽셀 구조의 제1 컬러 소자 그룹을 구동하는 픽셀 구조의 어레이.
  24. 제21항에 있어서, 상기 각 픽셀 구조는, 전기적 전력 공급에 접속하기 위해서 각 픽셀에 국부적인 복수의 도전 영역을 포함하는 픽셀 구조의 어레이.
  25. 제21항에 있어서, 상기 각 픽셀 구조는, PCB에 접속하기 위해서 각 픽셀에국부적인 복수의 도전 영역을 포함하는 픽셀 구조의 어레이.
  26. 제12항에 있어서, 상기 어레이는 디스플레이 방향을 포함하고, 상기 어레이의 디스플레이 방향측에 위치한 광학 소자를 더 포함하는 픽셀 구조의 어레이.
  27. 제26항에 있어서, 상기 광학 소자는 비네팅(vignetting) 소자인 픽셀 구조의 어레이.
  28. 제26항에 있어서, 상기 광학 소자는 렌즈인 픽셀 구조의 어레이.
  29. 제26항에 있어서, 마스크를 더 포함하는 픽셀 구조의 어레이.
  30. 제12항에 따른 어레이를 포함하는 패시브 또는 액티브 매트릭스 OLED 디스플레이.
  31. 제30항에 있어서, 상기 디스플레이는 디스플레이 타일(tile)인 패시브 또는 액티브 매트릭스 OLED 디스플레이.
  32. 멀티컬러 OLED 픽셀 구조의 제조 방법에 있어서,
    각 컬러 소자가 특정 컬러의 광을 방출하는 복수의 발광 컬러 소자를 기판상에 형성하는 단계 - 상기 컬러 소자의 광 중심은 상기 픽셀 구조에 대한 광 중심과 실질적으로 일치하고, 상기 픽셀 구조의 컬러 소자의 소정 부분은 상기 픽셀 구조의 상기 광 중심에 대해서 정반대 방향으로 위치되어 있는 동일한 컬러 소자와 동일한 발광부를 가짐 - 를 포함하는 멀티컬러 OLED 픽셀 구조의 제조 방법.
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