KR20230002763A - 조정 가능한 서브-픽셀 - Google Patents

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KR20230002763A
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스티븐 라모스 카네일로
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플레세이 세미컨덕터스 리미티드
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Abstract

픽셀을 갖는 발광 디바이스에서, 픽셀은 제1 조정 불가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 제1 조정 불가능한 서브-픽셀, 및 조정 가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 조정 가능한 서브-픽셀을 포함한다. 조정 가능한 서브-픽셀은 일차 전기 입력에 응답하여 일차 파장의 광을 방출하도록 구성된 일차 발광 재료; 및 이차 전기 입력에 응답하여 일차 파장을 이차 파장-이차 파장은 조정 가능함-으로 변경시키도록 구성된 조정 요소를 포함한다.

Description

조정 가능한 서브-픽셀
본 발명은 서브-픽셀의 구성을 포함하는 디스플레이 기술의 분야에 관한 것이다.
대부분의 기존 디스플레이 기술에서, 이미지는 픽셀들의 융합에 의해 렌더링된다(rendered). 픽셀은 일반적으로 고정된 특성, 예를 들어 색상 및 공간 구성을 갖고 있다. 픽셀은 공간적으로 그룹으로, 예를 들어 스트라이프 패턴으로 구성될 수 있으며, 여기서 그룹은 이미지를 임의의 색상으로 렌더링하기 위해 조합될 수 있는 상이한 색상들의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공통적인 구성은 적색 서브-픽셀, 녹색 서브-픽셀 및 청색 서브-픽셀을 포함하는 서브-픽셀의 트리플렛(triplet)이다. 서브-픽셀의 영역(gamut) 내의 임의의 색상은 3개의 서브-픽셀 조합을 사용하여 렌더링될 수 있거나, 백색광은 3개의 픽셀의 합을 사용하여 이루어질 수 있다. 또 다른 예시적인 구성은 적색 서브-픽셀, 녹색 서브-픽셀, 청색 서브-픽셀 및 백색 서브-픽셀을 포함하는 4개의 서브-픽셀의 그룹일 수 있다.
서브-픽셀은 일반적으로 고정 색상이지만, 시간이 지남에 따라 품질을 저하시킬 수 있으며, 휘도를 상실하거나 색상을 변화시킬 수 있다. 상이한 분해능 또는 휘도를 필요로 하는 적용을 위하여 디스플레이가 사용될 수 있는 경우가 또한 있을 수 있다. 본 발명의 목적은 국부적 결함을 보정하기 위해, 분해능을 증가시키기 위해, 또는 휘도를 증가시키기 위해 사용될 수 있는 조정 가능한 서브-픽셀을 제공하는 것이다. 조정 가능한 서브-픽셀은 또한 디스플레이의 색 영역(colour gamut)을 변경시키기 위해 사용될 수 있다.
양자점(quantum dot)은 광을 방출하는 것으로 알려져 있다. 전자가 가전자대(valence band)에서 전도대로 여기되는 경우, 정공(hole)은 가전자대에 남겨진다. 결과적인 전자 정공 쌍은 여기자(exciton)로 알려져 있으며, 전자와 정공 쌍의 재결합은 광자의 방출의 결과로 이어질 수 있다. 방출된 광자의 에너지는 밴드 갭 에너지, 정공과 여기된 전자의 구속 에너지(confinement energy) 및 여기자의 결합 에너지의 합일 수 있다. 전자는 밴드 갭과 동일한 에너지를 가진 광자가 흡수되는 경우에 또는 전기적 여기를 통해 여기될 수 있다.
이 배경에 대해, 픽셀을 갖는 발광 디바이스가 제공되며, 픽셀은:
제1 조정 불가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 제1 조정 불가능한 서브-픽셀; 및
조정 가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하며,
조정 가능한 서브-픽셀은
일차 전기 입력에 응답하여 일차 파장의 광을 방출하도록 구성된 일차 발광 재료; 및
이차 전기 입력에 응답하여 일차 파장을 이차 파장으로-이차 파장은 조정 가능함- 변경시키도록 구성된 조정 요소를 포함한다.
이 방식으로, 조정 가능한 서브-픽셀에 의해 방출되는 광의 색상이 변경될 수 있으며, 픽셀의 특성이 변경될 수 있다. 예를 들어, 픽셀의 해상도, 휘도 또는 색 영역이 수정될 수 있거나, 국부적 결함이 보정될 수 있다.
일차 발광 재료는 양자점을 포함할 수 있다.
유리하게는, 양자점은 전기 펌핑 또는 광학 보조 전기 펌핑을 통해 광을 방출할 수 있다.
조정 요소는 양자점을 변형시키기 위해 발광 재료에 응력을 가하는 압전 액추에이터를 포함할 수 있다.
이 방식으로, 이차 파장은 조정 가능한 서브-픽셀의 색상이 사용 중에 조정될 수 있도록 실시간으로 변경될 수 있다.
이차 파장은 변형의 함수일 수 있으며, 이차 파장에 대한 목표 파장은 가해진 응력 값에 대응할 수 있다.
이 방식으로, 이차 파장의 변경은 이차 파장이 특정 값으로 조정되도록 제어될 수 있다
발광 디바이스는 이차 파장이 가해진 응력 값에 대응하는 목표 파장과 동일한지 여부를 결정하도록, 그리고 이차 파장이 목표 파장과 동일하지 않은 경우 이차 파장이 목표 파장과 동일할 때까지 반도체 재료에 가해지는 응력을 변경시키도록 구성된 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
유리하게는, 이차 파장은 예상 값이 아닌 경우 조정될 수 있다.
조정 가능한 서브-픽셀은 발광기 파장의 광을 방출하는 발광기를 더 포함할 수 있다.
양자점은 양자점에 의해 방출되는 광이 일차 파장에 있도록 하기 위해 발광기 파장에서 방출되는 광을 변경시키도록 추가로 구성될 수 있다.
이 방식으로, 양자점은 광학 펌핑과 전기 펌핑을 동시에 겪을 수 있으며, 이는 광학 이득을, 따라서 색 변환 효율을 증가시킬 수 있다.
이차 파장은 변형(strain)의 함수일 수 있으며, 이차 파장에 대한 목표 파장은 가해진 응력 값에 대응할 수 있다.
이 방식으로, 이차 파장의 변경은 이차 파장이 특정 값으로 조정되도록 제어될 수 있다.
조정 가능한 서브-픽셀은 양자점을 포함하는 이차 발광 재료를 더 포함할 수 있으며, 이차 발광 재료는 일차 파장의 광을 3차 파장의 광으로 변환시키도록 그리고 3차 전기 입력에 응답하여 3차 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
이 방식으로, 일차 발광 재료에 의해 방출되는 광의 파장은 변경될 수 있다.
조정 가능한 서브-픽셀은 양자점을 포함하는 3차 발광 재료를 더 포함할 수 있으며, 3차 발광 재료는 3차 파장의 광을 4차 파장의 광으로 변환시키도록 그리고 4차 전기 입력에 응답하여 4차 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
이 방식으로, 일차 및 이차 발광 재료에 의해 방출되는 광의 파장은 변경될 수 있다.
일차, 이차 및 3차 발광 재료는 인가된 전류가 임계값보다 큰 경우 광을 방출할 수 있으며, 인가된 전류가 임계값 미만인 경우 광을 투과시킬 수 있다.
이 방식으로, 조정 가능한 서브-픽셀에 의해 방출된 광의 파장은 일차, 이차 및 3차 발광 재료 중 광을 방출하고 광을 변환시키는 것을 제어함으로써 조정될 수 있다. 일차, 이차 및 3차 발광 재료 중 0개, 1개, 2개 또는 3개가 동시에 광을 방출할 수 있다. 이차 파장은 조정 가능한 서브-픽셀의 색상이 사용 중에 조정될 수 있도록 실시간으로 변경될 수 있다.
이차 전기 입력은 일차, 3차 및 4차 전기 입력 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
유리하게는, 조정 가능한 서브-픽셀에 의해 방출되는 광의 이차 파장이 전기적으로 조정될 수 있도록 일차, 이차 및 3차 발광 재료의 각각은 일차, 3차 및 4차 전기 입력에 의해 개별적으로 제어될 수 있다.
이차 파장은 일차, 3차 및 4차 파장의 함수일 수 있다.
유리하게는, 이차 파장은 일차, 이차 및 3차 발광 재료의 방출을 제어함으로써 정확하게 조정될 수 있다.
조정 가능한 서브-픽셀은 발광기 파장의 광을 방출하는 발광기를 더 포함할 수 있으며, 여기서 일차 발광 재료는 일차 발광 재료에 의해 방출되는 광이 일차 파장에 있도록 하기 위해 발광기 파장에서 방출되는 광을 변경시키도록 추가로 구성될 수 있다.
이 방식으로, 양자점은 광학 펌핑과 전기 펌핑을 동시에 겪을 수 있으며, 이는 광학 이득을, 따라서 색 변환 효율을 증가시킬 수 있다.
일차 발광 재료는 이차 전기 입력을 통해 전기장을 인가함으로써 일차 파장과 이차 파장 사이의 조정 가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 발광 분자를 포함하여 발광 분자의 분자 토폴로지에 영향을 미치게 할 수 있다.
이 방식으로, 조정 가능한 서브-픽셀에 의해 방출되는 광의 이차 파장은 조정 가능한 서브-픽셀의 색상이 사용 중에 조정될 수 있도록 실시간으로 전기적으로 정확하게 조정될 수 있다.
발광 디바이스는 일차 파장의 광을 3차 파장의 광으로 변환시키도록 그리고 3차 전기 입력에 응답하여 3차 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있는 발광 분자를 포함하는 이차 발광 재료를 더 포함할 수 있다.
이 방식으로, 일차 발광 재료에 의하여 방출되는 광의 파장은 변경될 수 있다.
발광 디바이스는 3차 파장의 광을 4차 파장의 광으로 변환시키도록 그리고 4차 전기 입력에 응답하여 4차 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있는 발광 분자를 포함하는 3차 발광 재료를 더 포함할 수 있다.
이 방식으로, 일차 및 이차 발광 재료에 의하여 방출되는 광의 파장은 변경될 수 있다.
일차, 이차 및 3차 발광 재료는 인가된 전류가 범위 내에 있는 경우 광을 방출할 수 있으며, 인가된 전류가 범위 밖에 있는 경우 광을 투과시킬 수 있다.
이 방식으로, 조정 가능한 서브-픽셀에 의해 방출되는 광의 파장은 일차, 이차 및 3차 발광 재료 중 광을 방출하고 광을 변환시키는 것을 제어함으로써 조정될 수 있다. 일차, 이차 및 3차 발광 재료 중 0개, 1개, 2개 또는 3개가 동시에 광을 방출할 수 있다. 이차 파장은 조정 가능한 서브-픽셀의 색상이 사용 중에 조정될 수 있도록 실시간으로 변경될 수 있다.
조정 가능한 서브-픽셀은 발광기 파장의 광을 방출하는 발광기를 더 포함할 수 있으며, 일차 발광 재료는 일차 발광 재료에 의해 방출되는 광이 일차 파장에 있도록 하기 위해 발광기 파장에서 방출되는 광을 변경시키도록 추가로 구성될 수 있다.
이 방식으로, 양자점은 광학 펌핑과 전기 펌핑을 동시에 겪을 수 있으며, 이는 광학 이득을, 따라서 색 변환 효율을 증가시킬 수 있다.
일차, 이차 또는 3차 발광 재료 중 하나 이상은 호스트 재료에 용해될 수 있다.
이 방식으로, 일차, 이차 또는 3차 발광 재료는 박막으로서 증착될 수 있으며 패터닝될 수 있다.
일차, 이차 및 3차 발광 재료 중 하나 이상은 나노패터닝될 수 있다.
유리하게는, 일차, 이차 및 3차 발광 재료는 광을 방출하지 않는 경우 투명하도록 나노패터닝될 수 있다.
픽셀은 제2 조정 불가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 제2 조정 불가능한 서브-픽셀 및 제3 조정 불가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 제3 조정 불가능한 서브-픽셀을 가질 수 있다.
이 방식으로, 픽셀은 3개의 조정 불가능한 서브-픽셀의 색 영역 내의 광을 방출할 수 있다. 조정 가능한 서브-픽셀은 색 영역을 변화시기 위해, 휘도 또는 분해능을 변경하기 위해, 또는 국부 결함을 보상하기 위해, 또는 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다.
제1, 제2 및 제3 조정 불가능한 서브-픽셀은 각각 적색광, 녹색광 및 청색광 중 하나를 방출할 수 있다.
유리하게는, 조정 가능한 서브-픽셀은 공통 색 영역을 갖는 디스플레이에 통합될 수 있다.
발광 디바이스는 이차 전기 입력을 변경시키도록 구성된 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
유리하게는, 이차 파장은 사용 중에 전기적으로 조정될 수 있다.
컨트롤러는 입력에 응답하여 이차 전기 입력을 변경시키도록 추가로 구성될 수 있다.
유리하게는, 이차 파장은 사용자 지시에 또는 디스플레이로부터의 데이터에 응답하여 사용 중에 전기적으로 조정될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 이제 단지 예로서, 설명될 것이며, 도면에서,
도 1은 종래 기술에 알려진 조정 불가능한 서브-픽셀 구성의 간단한 개략적인 평면도를 보여주고 있다.
도 2는 3개의 조정 불가능한 서브-픽셀 및 하나의 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 서브-픽셀 구성의 간단한 개략적인 평면도를 보여주고 있다.
도 3은 복수의 조정 불가능한 서브-픽셀 및 복수의 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 픽셀 구성의 간단한 개략 평면도를 보여주고 있다.
도 4는 조정 불가능한 서브-픽셀 및 발광 재료를 포함하는 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 픽셀의 개략적인 횡단면을 보여주고 있다.
도 5는 압전 액추에이터를 포함하는 회로 요소의 개략도를 보여주고 있다.
도 6은 변형이 없는 (도 6a) 그리고 변형 하의(도 6b) 양자점 재료에 의해 방출되는 광을 나타내는 개략도를 주고 있다.
도 7은 조정 불가능한 서브-픽셀 및 발광기 상의 발광 재료를 포함하는 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 픽셀의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 8은 변형이 없는 (도 8a) 그리고 변형 하의 (도 8b) 발광기 상의 양자점 재료에 의해 방출된 광을 나타내는 개략도를 보여주고 있다.
도 9는 조정 불가능한 서브-픽셀 및 발광기 상의 복수의 발광 재료를 포함하는 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 픽셀의 개략적인 횡단면을 보여주고 있다.
도 10은 발광기 상의 복수의 발광 재료로부터 방출되고 이에 의해 변환된 광을 나타내는 개략도를 보여주고 있다.
도 11은 조정 불가능한 서브-픽셀 및 복수의 발광 재료를 포함하는 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 픽셀의 개략적인 횡단면을 보여주고 있다.
도 12는 복수의 발광 재료로부터 방출되고 이에 의해 변환된 광을 나타내는 개략도를 보여주고 있다.
도 13은 조정 불가능한 서브-픽셀 및 발광 재료를 포함하는 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 픽셀의 개략적인 횡단면을 보여주고 있다.
도 14는 분자 토폴로지의 변화가 없는 (도 14a) 그리고 분자 토폴로지의 변화를 갖는 (도 14b) 발광 재료에 의해 방출된 광을 나타내는 개략도를 보여주고 있다.
도 15는 조정 불가능한 서브-픽셀 및 발광기 상의 발광 재료를 포함하는 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 픽셀의 개략적인 횡단면을 보여주고 있다.
도 16은 분자 토폴로지의 변화없이 (도 16a) 그리고 분자 토폴로지의 변화를 갖는 (도 16b) 발광체 상의 발광 재료에 의해 방출되고 변환된 광을 나타내는 개략도를 보여주고 있다.
도 17은 조정 불가능한 서브-픽셀 및 발광기 상의 복수의 발광 재료를 포함하는 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하는 픽셀의 개략적인 횡단면을 보여주고 있다.
도 18은 발광기 상의 복수의 발광 재료로부터 방출되고 이에 의해 변환된 광을 나타내는 개략도를 보여주고 있다.
픽셀(100)에 대한 공통적인 서브-픽셀 구성이 도 1에 표시되어 있다. 픽셀(100)은 제1, 제2 및 제3 서브-픽셀(120, 130 및 140)을 포함하며, 여기서 제1 서브-픽셀(120)은 적색(R)일 수 있고, 제2 서브-픽셀(130)은 녹색(G)일 수 있으며, 제3 서브-픽셀(140)은 청색(B)일 수 있다. 이 구성은 RGB 트리플렛(triplet)으로 알려질 수 있다. 서브-픽셀은 전류에 응답하여 광을 방출한다. 서브-픽셀 구성(100)은 하나 이상의 전극을 포함할 수 있는 기판(110)을 더 포함할 수 있다. 각 서브- 픽셀은 예정된 파장을 중심으로 하는 방출 스펙트럼을 가지며, 따라서 일단 제작되면 각 서브-픽셀에서 방출되는 광의 색상은 (시간이 지남에 따라 질적으로 저하될 수 있으며 및/또는 다른 휘도에서 미묘한 색상 변화를 보일 수 있지만) 조정될 수 없다. 제1, 제2 및 제3 서브-픽셀(120, 130 및 140)의 조합은 또 다른 색상의 광을 렌더링(render)하기 위해 사용될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 서브-픽셀(120, 130 및 140)의 전부는 백색광을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 서브-픽셀(120, 130 및 140)은 단색 마이크로 LED를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 픽셀(200)에 대한 서브-픽셀 구성이 보여지고 있다. 픽셀(200)은 예정된 파장을 중심으로 하는 방출 스펙트럼을 갖도록 구성된 적어도 하나의 조정 불가능한 서브-픽셀, 및 실시간으로 시프트될 수 있는 방출 스펙트럼을 갖도록 구성된 적어도 하나의 조정 가능한 서브-픽셀을 포함할 수 있다. 픽셀(200)은 기판(210) 상의 제1, 제2 및 제3 조정 불가능한 서브-픽셀(220, 230 및 240) 그리고 조정 가능한 서브-픽셀(250)을 포함할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 조정 불가능한 서브-픽셀(220, 230 및 240) 그리고 조정 가능한 서브-픽셀(250)은 서브-픽셀들 사이의 광 크로스 토크(light cross talk)를 방지하는 차광 재료(260)에 의해 분리되어 있다. 제1, 제2 및 제3 조정 불가능한 서브-픽셀(220, 230 및 240)은 적색, 녹색 및 청색일 수 있다. 제1, 제2 및 제3 조정 불가능한 서브-픽셀(220, 230 및 240)은 전류에 응답하여 광을 방출하도록 구성된다. 조정 가능한 서브-픽셀(250)은 일차 전기 입력으로도 지칭되는 제1 전기 입력에 응답하여 일차 파장으로도 지칭되는 제1 파장을 중심으로 하는 제1 광을 방출하도록 구성될 수 있으며, 여기서 제1 전기 입력은 전류를 포함할 수 있다. 조정 가능한 서브-픽셀(250)은 조정 요소를 더 포함할 수 있으며, 이 조정 요소는 이차 전기 입력으로도 지칭되는 조정 전기 입력에 응답하여, 제1 파장을 이차 파장으로도 지칭되는 조정된 파장으로 변경시키도록 구성된다. 조정된 파장은 변경 가능하다. 도 3을 참조하면, 픽셀 어레이(300)는 복수의 픽셀(200)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 픽셀(200)의 단순화된 횡단면도가 보여지고 있다. 조정 가능한 서브-픽셀(251)은 제1 발광 재료(440)를 포함할 수 있으며, 이 발광 재료는 또한 일차 발광 재료로 지칭된다. 제1 발광 재료(440)는 양자점 재료를 포함할 수 있으며, 이 양자점 재료는 전기적 펌핑을 통해, 제1 전기 입력에 응답하여 제1 파장에 중심을 둔 스펙트럼을 갖는 제1 광을 방출하도록 구성된다. 조정 가능한 서브-픽셀(251)의 조정 요소는 제1 파장을 조정된 파장으로 변경시키도록 구성되며, 또한 조정 전기 입력에 의해 작동될 수 있는 압전 액추에이터를 포함할 수 있다. 압전 액추에이터는 양자점 재료에 응력을 가하도록 구성되며, 이는 양자점 재료를 변형시킨다. 조정된 파장은 변형(strain)의 함수이며, 따라서 조정된 파장은 양자점 재료에 가해지는 응력을 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 따라서, 조정된 파장은 조정 전기 입력을 변화시킴으로써 변경될 수 있으며, 여기서 조정 전기 입력은 전압을 포함할 수 있다. 변형의 함수는 양자점 재료의 두께 및 양자점 재료의 조성, 즉 양자점 재료의 화학량론(stoichiometry)에 좌우될 수 있다. 제1 실시예의 배열체에서, 조정된 파장은 (오제 감쇠(Auger decay)에 대응하기 위해) 연속적으로 등급화된 QD 및 전기 주입을 통해 더 최적화될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 조정 가능한 서브-픽셀(251)은 회로 요소(500)를 더 포함할 수 있다. 회로 요소(500)는 전압 공급부(520)에 의해 작동될 수 있는 압전 액추에이터(510)를 포함할 수 있다. 압전 액추에이터(510)는 양자점 재료(530)에 응력을 가하며, 여기서 양자점 재료(530)의 방출 스펙트럼의 중심 파장은 변형의 함수이다. 회로 요소(500)는 전압 공급부(520)에 의해 제공되는 전기 출력의 파형을 제어하기 위한 신호를 제공하는 타이밍 제어 유닛(540)에 대한 연결부를 더 포함할 수 있다. 회로 요소(500)는 제어 피드백 루프(550)의 일부인 연결부를 더 포함할 수 있다. 제어 피드백 루프(550)는 조정된 파장이 적용된 변형에 대해 예상되는 파장과 동일하지 않은 경우 전압 공급부로부터의 신호를 변경시킨다. 따라서, 압전 액추에이터(510)에 의해 가해지는 응력은 양자점 재료(530)에 대한 변형이 변경되고 조정된 파장이 변경되도록 변경된다.
도 6a를 참조하면, 양자점 재료(530)는 제1 전기 입력의 인가에 응답하여 제1 파장(λ1)(611)의 제1 광(L1)을 방출하도록 구성될 수 있다. 양자점 재료(530)는 조정 전기 입력에 의하여 작동될 수 있는 압전 액추에이터에 의하여 가해지는 응력의 결과로서 변형을 겪을 수 있다. 따라서, 도 6b에서 보여지는 바와 같이, 제1 파장(λ1)은 조정된 파장(λt)으로 변경되며, 따라서 양자점(530)은 조정된 파장(λt)(612)의 제1 광(L1)을 방출하도록 구성될 수 있다.
양자점 재료(530)는 전기적 펌핑을 통해, 전기 입력에 응답하여 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 양자점이 전기 보조 광학 펌핑을 통해 광을 방출하는 것 또한 가능하며, 여기서 양자점은 전류에 응답하여 제1 파장(λ1)의 제1 광(L1)을 방출할 수 있으며, 또한 입사 파장에서 양자점에 입사하는 광을 제1 파장(λ1)의 광으로 변환시킬 수 있다. 제2 실시예에서, 도 7 및 도 8을 참조하면, 조정 가능한 서브-픽셀(252)은 발광기(730) 상의 양자점 재료(720)를 포함할 수 있으며, 여기서 발광기(730)는 제2 파장(λ2) (또한 발광기 파장으로 지칭됨)(810)의 제2 광(L2)을 방출할 수 있고 또한 발광기(730)는 청색 마이크로-LED를 포함할 수 있다. 양자점 재료(720)는 제1 전기 입력에 응답하여 제1 파장(λ1)(611)의 제1 광(L1)을 방출하도록 구성될 수 있다. 양자점 재료(720)는 제2 파장(λ2)(810)의 제2 광(L2)을 흡수하고 이에 응답하여 제1 파장(λ1)(821)의 제3 광(L3)을 방출하도록 더 구성될 수 있으며, 따라서 발광기(730)에 의해 방출된 제2 파장(λ2)의 제2 광(L2)(810)은 제1 파장(λ1)(821)의 제3 광(L3)으로 변환된다. 양자점 재료(720)에 의하여 방출된 제1 파장(λ1)(611 및 821)의 제1 및 제3 광(L1 및 L3)은 조정 전기 입력을 통해 제1 파장(λ1)으로부터 조정된 파장(λt)(612 및 822)의 제1 및 제3 광(L1 및 L3)으로 변경될 수 있다. 조정 가능한 서브-픽셀(252)은 도 5에서 보여지는 회로 요소(500)를 더 포함할 수 있으며, 따라서 조정 전기 입력은 압전 액추에이터를 작동시킨다. 압전 액추에이터는 양자점 재료(720)에 응력을 가하도록 구성되며, 이는 양자점 재료(720)를 변형시킨다. 조정된 파장(λt)은 변형(strain)의 함수이며, 따라서 조정된 파장(λt)은 양자점 재료(720)에 가해지는 응력을 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 따라서, 조정된 파장(λt)은 조정 전기 입력을 변화시킴으로써 변경될 수 있으며, 여기서 조정 전기 입력은 전압을 포함할 수 있다. 변형의 함수는 양자점 재료(720)의 두께에 그리고 양자점 재료(720)의 조성, 즉 양자점 재료(720)의 화학량론에 좌우될 수 있다.
제3 실시예에서, 조정 가능한 서브-픽셀(253)은 상이한 파장 대역의 광을 방출하고 변환시키는 복수의 양자점 재료, 및 제2 파장(λ2)(810)의 제2 광(L2)을 방출하는 발광기(940)를 포함할 수 있다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 조정 가능한 픽셀(253)은 제1 전기 입력에 응답하여 제1 파장(λ1)(611)의 제1 광(L1)을 방출하는 제1 양자점 재료(910)를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 전기 입력은 전류를 포함할 수 있다. 제1 양자점 재료(910)는 제2 파장(λ2)(810)의 제2 광(L2)을 흡수하고 이에 응답하여 제1 파장(λ1)(821)의 제3 광(L3)을 방출하도록 추가 구성될 수 있으며, 따라서 제2 파장(λ2)(810)의 제2 광(L2)은 제1 파장(λ1)(821)의 제3 광(L3)으로 변환된다. 조정 가능한 픽셀(253)은 제2 전기 입력 (또한 3차 전기 입력으로 지칭됨)에 응답하여 제3 파장(λ3) (또한 3차 파장으로 지칭됨)(1010)의 제4 광(L4)을 방출하도록 구성될 수 있는 제2 양자점 재료(920)를 포함하는 제2 발광 재료 (또한 이차 발광 재료로 지칭됨)를 더 포함할 수 있다. 제2 양자점 재료(920)는 제1 파장(λ1)(611 및 821)의 제1 및 제3 광(L1 및 L3)을 흡수하도록 그리고 이에 응답하여 제3 파장(λ3)(1020)의 제5 광(L5)을 방출하도록 추가 구성될 수 있으며, 따라서 제1 파장(λ1)(611 및 821)의 제1 및 제3 광(L3)은 제3 파장(λ3)(1020)의 제5 광(L5)으로 변환된다. 조정 가능한 픽셀(253)은 제3 전기 입력 (또한 4차 전기 입력으로 지칭됨)에 응답하여 제4 파장(λ4) (또한 4차 파장으로 지칭됨)(1030)의 제6 광(L6)을 방출하도록 구성될 수 있는 제3 양자점 재료(930)를 포함하는 제3 발광 재료 (또한 3차 발광 재료로 지칭됨)를 더 포함할 수 있다. 제3 양자점 재료(930)는 제3 파장(λ3)(1010 및 1020)의 제4 및 제5 광(L4 및 L5)을 흡수하도록 그리고 이에 응답하여 제4 파장(λ4)(1040)의 제7 광(L7)을 방출하도록 더 구성될 수 있으며, 따라서 제3 파장(λ3)(1010 및 1020)의 제4 및 제5 광(L4 및 L5)은 제4 파장(λ4)(1040)의 제7 광(L7)으로 변환된다.
제1, 제2 및 제3 양자점 재료(910, 920 및 930)는 전류가 임계값보다 큰 경우에만 광을 방출하거나 변환시킬 수 있다. 전류가 임계값 미만인 경우, 양자점 재료는 투명할 수 있으며, 광을 방출할 수 없거나 변환시킬 수 없다. 전류가 임계값보다 큰 경우, 양자점 재료는 광을 방출할 수 있고 변환시킬 수 있다. 이렇게 하여, 조정 가능한 픽셀에 의해 방출된 광의 조정된 파장 (λt)은 조정 전기 입력을 변경시킴으로써 변경될 수 있으며, 여기서 제1, 제2 및 제3 양자점 재료(910, 920 및 930) 중 광을 방출하는 것을 변경시키기 위하여 조정 전기 입력은 제1, 제2 및 제3 전기 입력을 포함한다. 제3 실시예의 특정 배열체에서, 제1 양자점 재료는 청색광을 방출할 수 있고 청색광을 특정 청색 파장 범위를 갖는 청색광으로 변환시킬 수 있으며, 제2 양자점 재료는 녹색광을 방출할 수 있고 청색광을 녹색광으로 변환시킬 수 있으며, 또한 제3 양자점 재료는 적색광을 방출할 수 있고 녹색광을 적색광으로 변환시킬 수 있다. 제3 실시예의 특정 배열체에서, 제1, 제2 및 제3 전기 입력이 모두 임계값보다 클 때, 때 조정 가능한 서브-픽셀(253)에 의해 방출된 광은 백색일 수 있다. 제3 실시예의 배열에서, 제1, 제2 및 제3 양자점 재료(910, 920 및 930)는 양자점 재료가 광을 방출하지 않거나 변환시키지 않는 경우 투명하도록 나노패터닝될 수 있다. 제3 실시예의 배열체에서, 양자점 재료는 투명하고 패터닝될 수 있는 필름으로서 증착되는 호스트 매트릭스에 용해될 수 있다. 호스트 매트릭스는 에폭시 수지일 수 있으며, 필름은 나노임프린팅, 포토리소그래피, 전자 빔 리소그래피 또는 자기-조립(self-assembly)을 통해 패터닝될 수 있다.
제1, 제3 및 제4 파장은 예정된 값일 수 있으며, 따라서 조정 가능한 서브-픽셀(255)에 의하여 방출된 광의 조정된 파장은 단지 광을 방출하는 제1, 제2 및 제3 발광 재료(910, 920 및 930)의 조합을 변경시킴으로써 변경된다. 또 다른 배열체에서, 제1, 제3 및 제4 파장은 변경될 수 있으며, 따라서 광을 방출하는 제1, 제2 및 제3 발광 재료(910, 920 및 930)의 조합을 변경시킴으로써 그리고 제1, 제2 및 제3 발광 재료(910, 920 및 930)가 광을 방출하는 파장을 변경시킴으로써, 조정 가능한 서브-픽셀(253)에 의해 방출된 광의 조정된 파장은 변경된다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제4 실시예가 보여지고 있다. 제4 실시예의 조정 가능한 서브-픽셀(254)은 제3 실시예의 조정 가능한 서브-픽셀과 유사할 수 있지만, 발광기(940)를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 제1 양자점 재료는 전기적 펌핑만을 겪을 수 있다. 조정 가능한 픽셀(254)은 제1 전기 입력에 응답하여 제1 파장(λ1)(611)의 제1 광(L1)을 방출하는 제1 양자점 재료(910)를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 전기 입력은 전류를 포함할 수 있다. 조정 가능한 픽셀(254)은 제2 전기 입력에 응답하여 제3 파장(λ3)(1010)의 제4 광(L4)을 방출하도록 구성될 수 있는 제2 양자점 재료(920)를 더 포함할 수 있다. 제2 양자점 재료(920)는 제1 파장(λ1)(611)의 제1 광(L1)을 흡수하도록 그리고 이에 응답하여 제3 파장(λ3)(1020)의 제5 광(L5)을 방출하도록 더 구성될 수 있으며, 따라서 제1 파장(λ1)(611)의 제1 광(L1)은 제3 파장(λ3)(1020)에서 제5 광(L5)으로 변환된다. 조정 가능한 픽셀(254)은 제3 전기 입력에 응답하여 제4 파장(λ4)(1030)의 제6 광(L6)을 방출하도록 구성될 수 있는 제3 양자점 재료(930)를 더 포함할 수 있다. 제3 양자점 재료(930)는 제3 파장(λ3)(1010 및 1020)의 제4 및 제5 광(L4 및 L5)을 흡수하도록 그리고 이에 응답하여 제4 파장(λ4)(1040)의 제7 광(L7)을 방출하도록 더 구성될 수 있으며, 따라서 제3 파장(λ3)(1010 및 1020)의 제4 및 제5 광(L4 및 L5)은 제4 파장(λ4)(1040)의 제7 광(L7)으로 변환된다. 제3 실시예와 유사하게, 제1, 제2 및 제3 양자점 재료(910, 920 및 930)는 제1, 제2 및 제3 전기 입력이 임계값보다 큰 경우에만 광을 방출하고 변환시킬 수 있으며 따라서 조정 가능한 서브-픽셀(254)에 의해 방출된 광의 조정된 파장(λt)은 조정 전기 입력을 변경시킴으로써 변경될 수 있으며, 여기서 조정 전기 입력은 제1, 제2 및 제3 전기 입력을 포함한다. 제4 실시예의 배열체에서, 제1, 제2 및 제3 양자점 재료(910, 920 및 930)는 양자점 재료가 광을 방출하거나 변환시키지 않는 경우 투명하도록 나노패터닝될 수 있다. 양자점 재료는 투명하고 패터닝될 수 있는 필름으로서 증착되는 호스트 매트릭스에 용해될 수 있다. 호스트 매트릭스는 에폭시 수지일 수 있으며, 필름은 나노임프린팅, 포토리소그래피, 전자 빔 리소그래피 또는 자기-조립을 통해 패터닝될 수 있다.
제5 실시예에서, 도 13 및 도 14를 참조하면, 제1 발광 재료(1310)는 제1 전기 입력에 응답하여 제1 파장(λ1)(1411)의 제1 광(L1)을 방출하는 발광 분자를 포함할 수 있으며(도 14a), 여기서 제1 파장(λ1)은 발광 분자가 접힘 또는 방해(frustration)를 겪도록 발광 분자의 분자 토폴로지를 변경시킴으로써 조정된 파장(λt)으로 변경될 수 있다. 분자 토폴로지는 조정 전기 입력을 통해 변경될 수 있으며, 여기서 조정 전기 입력은 전기장을 포함할 수 있고 조정된 파장(λt)은 조정 전기 입력의 함수일 수 있다. 따라서 조정 가능한 서브-픽셀(255)에 의해 방출된 광의 파장은 발광 재료(1310)가 조정된 파장(λ1)(1412)의 제1 광(L1)을 방출하도록 조정 전기 입력을 변경시킴으로써 변경될 수 있다 (도 14b). 제5 실시예의 특정 배열체에서, 조정 가능한 서브-픽셀(255)은 발광 분자가 발광 분자 토폴로지의 특정 범위 내의 분자 토폴로지를 갖는 경우에만 광을 방출할 수 있다. 조정 전기 입력이 발광 분자 토폴로지가 아닌 분자 토폴로지를 초래하는 경우, 발광 분자는 광을 방출하지 않는다. 이렇게 하여, 조정 가능한 서브-픽셀(255)에 의해 방출된 광의 조정된 파장(λt)은 조정 전기 입력을 변경시킴으로써 변경될 수 있으며, 조정 가능한 서브-픽셀은 튜닝 전기 입력의 특정 값에서 광을 방출하는 것을 중단할 수 있다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 제5 실시예의 제1 변형에서, 조정 가능한 서브-픽셀(256)은 제2 파장(λ2)(발광 파장으로도 지칭됨)(1610)의 제2 광(L2)을 방출하는 발광기(1510)를 더 포함할 수 있다. 발광 분자를 포함하는 제1 발광 재료(1310)는 제2 파장(λ2)(1610)의 제2 광(L2)을 흡수하도록 그리고 이에 응답하여 제1 파장(λ1)(1621)의 제3 광(L3)을 방출하도록 더 구성될 수 있다. 이는 도 16a에서 보여지고 있다. 제1 파장(λ1)은 조정 전기 입력을 통해 발광 분자(910)의 분자 토폴로지를 변경시킴으로써 조정된 파장(λt)으로 변경될 수 있으며, 따라서 제1 발광 재료(1310)는 조정된 파장(λt)(1412 및 1622)의 제1 및 제3 광(L1 및 L3)을 방출한다 (도 16b).
도 17 및 도 18을 참조하면, 제5 실시예의 제2 변형에서, 조정 가능한 서브-픽셀(257)은 발광기(1510), 이차 발광 재료로도 지칭되는 제2 발광 재료(1710), 및 3차 발광 재료로도 지칭되는 제3 발광 재료(1720)를 더 포함할 수 있다. 발광 분자를 포함하는 제1 발광 재료(1310)가 제2 파장(λ2)(1610)의 제2 광(L2)을 흡수하도록 그리고 이에 응답하여 제1 파장(λ1)(1621)의 제3 광(L3)을 방출하도록 더 구성될 수 있게 발광기(1510)는 제2 파장(λ2)(1610)의 제2 광(L2)을 방출할 수 있다. 제2 발광 재료(1710)는 제2 전기 입력 (3차 전기 입력으로도 지칭됨)에 응답하여 제3 파장(λ3)(3차 파장으로도 지칭됨)(1810)의 제4 광(L4)을 방출하도록 구성된 발광 분자를 포함할 수 있다. 제2 발광 재료(1710)는 제1 파장(λ1)의 광을 흡수하도록 그리고 제3 파장(λ3)(1820)의 제5 광(L5)을 방출하도록 더 구성될 수 있다. 따라서, 제2 발광 재료(1710)는 제3 파장(λ3)(1810)의 제4 광(L4)을 방출할 수 있으며 제1 파장(λ1)(1411 및 1621)의 제1 및 제3 광(L1 및 L3)을 제3 파장(λ3)(1820)의 제5 광(L5)으로 변환시킬 수 있다. 제3 발광 재료(1720)는 제3 전기 입력 (4차 전기 입력으로도 지칭됨)에 응답하여 제4 파장(λ4)(4차 파장으로도 지칭됨)(1830)의 제6 광(L6)을 방출하도록 구성된 발광 분자를 포함할 수 있다. 제3 발광 재료는 제3 파장(λ3)의 광을 흡수하도록 그리고 제4 파장(λ4)의 제7 광(L7)(1840)을 방출하도록 더 구성될 수 있다. 따라서, 제3 발광 재료(1720)는 제4 파장(λ4)(1830)의 제6 광(L6)을 방출할 수 있으며 제3 파장(λ3)(1810 및 1820)의 제4 및 제5 광(L4 및 L5)을 제4 파장(λ4)(1840)의 제7 광(L7)으로 변환시킬 수 있다. 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)는 제1, 제2 및 제3 전기 입력이 예정 범위 내에 있는 경우에만 광을 방출하고 광을 변환시킬 수 있다. 제1, 제2 및 제3 전기 입력이 예정 범위 내에 있지 않고 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)가 광을 방출하거나 광을 변환시키지 않을 때 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)는 가시광선에 대해 투명할 수 있다. 따라서, 조정 가능한 픽셀(257)에 의해 방출된 광의 조정된 파장은 제1, 제2 및 제3 전기 입력을 변경시킴으로써 변경될 수 있다. 제1, 제3 및 제4 파장은 예정된 값일 수 있으며, 따라서 조정 가능한 서브-픽셀(257)에 의해 방출된 광의 조정된 파장은 광을 방출하는 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)의 조합을 변경시킴으로써만 변경된다. 또 다른 배열체에서, 제1, 제3 및 제4 파장은 예정 범위 내에서 제1, 제2 및 제3 전기 입력을 변경함으로써 변경될 수 있으며, 따라서 조정 가능한 서브-픽셀(257)에 의해 방출된 광의 조정된 파장은 광을 방출하는 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)의 조합을 변경시킴으로써 그리고 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)가 광을 방출하는 파장을 변경시킴으로써 변경된다.
(도면에 도시되지 않은) 제5 실시예의 제3 변형에서, 조정 가능한 서브-픽셀은 발광 분자를 포함하는 제2 및 제3 발광 재료(1710 및 1720)를 더 포함할 수 있다. 제2 발광 재료(1710)는 제3 파장(λ3)의 제4 광(L4)을 방출하도록 그리고 제1 파장(λ1)의 제1 광(L1)을 제3 파장(λ3)의 제5 광(L5)으로 변환시키도록 구성될 수 있다. 제3 발광 재료(1720)는 제4 파장(λ4)의 제6 광(L6)을 방출하도록 그리고 제3 파장(λ3)의 제4 및 제5 광(L4 및 L5)을 제4 파장(λ4)의 제7 광(L7)으로 변환시키도록 구성될 수 있다. 제1, 제3 및 제4 파장은 예정된 값일 수 있으며, 따라서 조정 가능한 서브-픽셀에 의해 방출되는 광의 조정된 파장은 광을 방출하는 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)의 조합을 변경시킴으로써만 변경된다. 또 다른 배열체에서, 제1, 제3 및 제4 파장은 제1, 제2 및 제3 전기 입력을 예정된 범위 내에서 변경시킴으로써 변경될 수 있으며, 따라서 광을 방출하는 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)의 조합을 변경함으로써 그리고 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720)가 광을 방출하는 파장을 변경시킴으로써 조정 가능한 서브-픽셀에서 방출되는 광의 조정된 파장은 변경된다.
제5 실시예의 특정 배열체에서, 제1, 제2 및 제3 발광 재료(1310, 1710 및 1720) 중 하나 이상은 호스트 매트릭스에 용해될 수 있으며, 이 호스트 매트릭스는 투명하고 광을 방출하지 않을 때 투명하도록 패터닝될 수 있는 필름으로서 증착될 수 있다. 호스트 매트릭스는 에폭시 수지일 수 있으며, 필름은 나노임프린팅, 포토리소그래피, 전자 빔 리소그래피 또는 자기-조립을 통해 패터닝될 수 있다.
조정 불가능한 서브-픽셀은 전류에 응답하여 광을 방출할 수 있다. 전류는 전극 쌍을 통하여 조정 불가능한 서브-픽셀에 인가될 수 있으며, 여기서 전극 쌍은 전류를 하나의 서브-픽셀에만 인가할 수 있거나, 전극들 중 하나 이상은 하나 이상의 서브-픽셀에 공통일 수 있다. 조정 가능한 서브-픽셀(250)은 전기 입력에 응답하여 광을 방출할 수 있으며, 여기서 전기 입력은 하나 이상의 전극을 통해 인가될 수 있다. 제1 실시예에서, 발광 재료(440)는 제1 전기 입력에 응답하여 광을 방출할 수 있으며, 여기서 제1 전기 입력은 전극(410)을 통해 인가될 수 있다. 전극(410)은 디지털 백플레인(backplane)에 의해 구동될 수 있으며, 여기서 기판(210)은 디지털 백플레인을 포함할 수 있다. 제2 실시예에서, 발광기(730)는 전류에 응답하여 광을 방출할 수 있으며, 여기서 전류는 전극(보이지 않음)을 통해 인가될 수 있다. 양자점 재료(720)는 전극을 통해 인가될 수 있는 제1 전기 입력에 응답하여 광을 방출할 수 있다. 제3 실시예에서, 발광기(940)는 전류에 응답하여 광을 방출할 수 있으며, 여기서 전류는 전극(보이지 않음)을 통해 인가될 수 있다. 제3 및 제4 실시예에서, 제1, 제2 및 제3 양자점 재료(910, 920 및 930)는 하나 이상의 전극을 통해 인가될 수 있는 제1, 제2 및 제3 전기 입력에 응답하여 광을 방출할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 실시예는 양자점 재료에 전기 입력을 인가하는 전극을 포함하는 전극 층을 더 포함할 수 있다. 제5 실시예에서, 전기장을 포함하는 조정 전기 입력은 하나 이상의 전극을 사용하여 인가될 수 있다. 제5 실시예의 제1 변형에서, 발광기는 전극을 통해 인가된 전류에 응답하여 광을 방출할 수 있다. 제5 실시예의 제2 및 제3 변형에서, 제1, 제2 및 제3 발광 재료는 전극을 통해 인가된 제1, 제2 및 제3 전기 입력에 응답하여 광을 방출할 수 있다. 임의의 실시예에서, 조정 전기 입력은 조정 전극을 통해 인가될 수 있으며, 여기서 튜닝 전극은 다른 전극과 공통일 수 있거나 조정 전극은 다른 전극과 별개일 수 있다.
사용 시, 조정 가능한 서브-픽셀은 픽셀(200)의 휘도, 분해능 또는 색상을 변경시키기 위해 사용될 수 있다. 픽셀(200)의 휘도가 증가될 수 있는 한 방법은 조정 가능한 서브-픽셀(250)이 백색광을 방출하게 하는 것에 의한 것일 것이다. 픽셀(200)의 분해능을 증가시키는 한 방법은 조정 가능한 서브-픽셀(250)이 녹색광을 방출하게 하는 것일 수 있다. 픽셀(200)의 색 영역은 또한 조정 가능한 서브-픽셀(250)에 의해 방출된 광의 조정된 파장(λt)을 변경시킴으로써 변경될 수 있으며, 조정 가능한 서브-픽셀(250)은 조정 불가능한 서브-픽셀의 색 영역 밖에 있는 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 국부적인 결함은 또한 보상될 수 있다. 예를 들어, 픽셀(200)이 백색으로 의도될 때 황색 시프트가 있는 경우, 시프트를 보상하는 한 방법은 청색광을 방출하도록 구성된 조정 가능한 서브-픽셀(250)을 갖는 것일 것이다. 서브-픽셀이 시간이 지남에 따라 서브-픽셀이 질적으로 저하, 예를 들어 색상 변화 또는 휘도 손실의 경우에, 질적 저하를 보상하는 한 방법은 픽셀(200)이 의도한 색상 및 휘도의 광을 방출하도록 조정 가능한 서브-픽셀(250)을 사용하는 것이다. 데드 서브-픽셀(dead sub-pixel)의 경우, 조정 가능한 서브-픽셀(250)은 데드 서브-픽셀을 단순히 대체하도록 구성될 수 있다. 따라서, 조정 가능한 서브-픽셀은 서브-픽셀 레벨에서 유연성을 제공할 수 있으며 픽셀(200)을 포함하는 디스플레이의 가동 수명을 증가시킬 수 있다.
조정 가능한 서브-픽셀(250)은 컨트롤러를 더 포함할 수 있으며, 여기서 컨트롤러는 조정 전기 입력을 인가하는 전극을 구동하도록 구성되어 조정된 파장(λt)이 변경될 수 있다. 컨트롤러는 입력을 기반으로 조정 전기 입력을 변경하도록 추가로 구성될 수 있으며, 여기서 입력은 사용자 명령으로부터 또는 픽셀(200)에 의해 방출된 광의 측정치로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 사용자 명령은 사용 모드를 포함할 수 있으며, 여기서 사용자는 더 높은 휘도 또는 더 높은 분해능을 포함할 수 있는 모드를 선택할 수 있다. 또 다른 예에서, 픽셀(200)에 의해 방출된 광의 측정치는 조정된 파장(λt)이 조정 불가능한 서브-픽셀의 색상 열화 또는 다른 국부적인 결함을 보상하도록 조정 전기 입력을 변경하기 위해 사용될 수 있다. 광이 특정 파장을 갖고 있는 것으로 설명되는 경우, 광은 이 특정 파장에만 있을 수 있거나, 광은 이 특정 파장에 집중될 수 있는 유한 반치전폭(finite full-width half-maximum)을 갖는 스펙트럼을 가질 수 있다. 광이 이 특정 파장에 집중될 수 있는 스펙트럼을 갖는 경우, 스펙트럼은 좁거나 넓을 수 있다.

Claims (25)

  1. 픽셀을 갖는 발광 디바이스에 있어서,
    상기 픽셀은,
    제1 조정 불가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 제1 조정 불가능한 서브-픽셀; 및
    조정 가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 조정 가능한 서브-픽셀을 포함하며,
    조정 가능한 서브-픽셀은
    일차 전기 입력에 응답하여 일차 파장의 광을 방출하도록 구성된 일차 발광 재료; 및
    이차 전기 입력에 응답하여 일차 파장을 이차 파장으로-이차 파장은 조정 가능함-변경시키도록 구성된 조정 요소를 포함하는 발광 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 일차 발광 재료는 양자점을 포함하는 발광 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 조정 요소는 양자점을 변형시키기 위해 일차 발광 재료에 응력을 가하는 압전 액추에이터를 포함하는 발광 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 이차 파장은 변형의 함수이며 이차 파장에 대한 목표 파장은 가해진 응력 값에 대응하는 발광 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 이차 파장이 가해진 응력 값에 대응하는 목표 파장과 동일한지 여부를 결정하도록, 그리고 이차 파장이 목표 파장과 동일하지 않은 경우 이차 파장이 목표 파장과 동일할 때까지 반도체 재료에 가해지는 응력을 변경시키도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 발광 디바이스.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 가능한 서브-픽셀은 발광기 파장의 광을 방출하는 발광기를 더 포함하는 발광 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 양자점은 양자점에 의해 방출된 광이 일차 파장에 있도록 하기 위해 발광기 파장에서 방출된 광을 변경시키도록 추가로 구성된 발광 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 이차 파장은 변형의 함수이며, 이차 파장에 대한 목표 파장은 가해진 응력 값에 대응하는 발광 디바이스.
  9. 제2항에 있어서, 조정 가능한 서브-픽셀은 양자점을 포함하는 이차 발광 재료를 더 포함하며, 이차 발광 재료는 일차 파장의 광을 3차 파장의 광으로 변환시키도록 그리고 3차 전기 입력에 응답하여 3차 파장의 광을 방출하도록 구성된 발광 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 조정 가능한 서브-픽셀은 양자점을 포함하는 3차 발광 재료를 더 포함하며, 3차 발광 재료는 3차 파장의 광을 4차 파장의 광으로 변환시키도록 그리고 4차 전기 입력에 응답하여 4차 파장의 광을 방출하도록 구성된 발광 디바이스.
  11. 제9항과 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 일차, 이차 및 3차 발광 재료는 인가된 전류가 임계값보다 큰 경우 광을 방출하며, 인가된 전류가 임계값 미만인 경우 광을 투과시키는 발광 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 이차 전기 입력은 일차, 3차 및 4차 전기 입력 중 하나 이상의 조합인 발광 디바이스.
  13. 제12항에 있어서, 이차 파장은 일차, 3차 및 4차 파장의 함수인 발광 디바이스.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 가능한 서브-픽셀은 발광기 파장의 광을 방출하는 발광기를 더 포함하며, 일차 발광 재료는 일차 발광 재료에 의해 방출된 광이 일차 파장에 있도록 하기 위해 발광기 파장에서 방출된 광을 변경시키도록 추가로 구성된 발광 디바이스.
  15. 제1항에 있어서, 일차 발광 재료는 이차 전기 입력을 통해 전기장을 인가함으로써 일차 파장과 이차 파장 사이의 조정 가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 발광 분자를 포함하여 발광 분자의 분자 토폴로지에 영향을 미치게 하는 발광 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 일차 파장의 광을 3차 파장의 광으로 변환시키도록 그리고 3차 전기 입력에 응답하여 3차 파장의 광을 방출하도록 구성된 발광 분자를 포함하는 이차 발광 재료를 더 포함하는 발광 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 3차 파장의 광을 4차 파장의 광으로 변환시키도록 그리고 4차 전기 입력에 응답하여 4차 파장의 광을 방출하도록 구성된 발광 분자를 포함하는 3차 발광 재료를 더 포함하는 발광 디바이스.
  18. 제16항과 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 일차, 이차 및 3차 발광 재료는 인가된 전류가 범위 내에 있는 경우 광을 방출하며, 인가된 전류가 범위 밖에 있는 경우 광을 투과시키는 발광 디바이스.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 가능한 서브-픽셀은 발광기 파장의 광을 방출하는 발광기를 더 포함하며, 일차 발광 재료는 일차 발광 재료에 의해 방출된 광이 일차 파장에 있도록 하기 위해 발광기 파장의 방출된 광을 변경시키도록 추가로 구성된 발광 디바이스.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 일차, 이차 또는 3차 발광 재료 중 하나 이상은 호스트 재료에 용해되는 발광 디바이스.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 일차, 이차 및 3차 발광 재료 중 하나 이상은 나노패터닝된 발광 디바이스.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 픽셀은 제2 조정 불가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 제2 조정 불가능한 서브-픽셀 및 제3 조정 불가능한 파장의 광을 방출하도록 구성된 제3 조정 불가능한 서브-픽셀을 갖는 발광 디바이스.
  23. 제22항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 조정 불가능한 서브-픽셀은 각각 적색, 녹색 및 청색광 중 하나를 방출하는 발광 디바이스.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 이차 전기 입력을 변경하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함하는 발광 디바이스.
  25. 제24항에 있어서, 컨트롤러는 입력에 응답하여 이차 전기 입력을 변경하도록 추가로 구성된 발광 디바이스.
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