KR20230049621A - 새로운 발광 디바이스 아키텍처들 - Google Patents
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Abstract
디바이스가 제공된다. 디바이스는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함한다. 제1 적층형 발광 디바이스는 제1 전극, 제2 전극, 제1 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛, 제2 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛, 및 제1 전하 생성 층을 포함한다. 제1 방출 유닛, 제2 방출 유닛 및 제1 전하 생성 층은 모두 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된다. 제1 방출 유닛은 제1 전극 위에 배치된다. 제1 전하 생성 층은 제1 방출 유닛 위에 배치된다. 제2 방출 유닛은 제1 전하 생성 층 위에 배치된다. 제2 전극은 제2 방출 유닛 위에 배치된다. 제1 방출 유닛과 제2 방출 유닛은 독립적으로 어드레싱 가능하며 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 제1 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출한다. 제2 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출한다. 제2 색상은 제1 색상과 동일하다. 제2 색도는 제1 색도와는 실질적으로 상이하다. 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
Description
본 발명은 디스플레이들, 광 패널들 및 다른 광전자 디바이스들에서의 응용을 위한 새로운 발광 디바이스 아키텍처들에 관한 것이며, 특히 동일한 색상(hue) 그러나 실질적으로 상이한 색도(chromaticity)를 갖는 광을 방출하는 2개 이상의 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들을 포함하는 적층형 발광 디바이스들에 관한 것이다.
디스플레이 기술은 빠르게 진보하고 있으며, 최근의 혁신으로, 해상도가 더 높고 프레임 속도가 향상되고 명암비가 향상된 더 얇고 더 가벼운 디스플레이가 가능해지고 있다. 그러나, 여전히 상당한 개선이 필요한 하나의 영역은 색역(colour gamut)이다. 오늘날의 디스플레이는 현재는 일반인들이 일상 생활에서 경험하는 많은 색을 생성할 수 없다.
개선된 색역을 향해 산업을 통합 및 안내하기 위해, 2개의 산업 표준, 즉 DCI-P3 및 Rec. 2020이 규정되었으며, DCI-P3은 종종 Rec. 2020을 향한 디딤돌로 간주된다.DCI-P3는 DCI(Digital Cinema Initiatives) 단체에 의해 규정되고 SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)에 의해 공표되었다. Rec. 2020(보다 공식적으로는 ITU-R Recommendation BT. 2020으로 알려짐)은 UHD TV의 다양한 양상에 대해, 향상된 색역을 포함한, 목표를 설정하기 위해 국제 전기통신 연합에 의해 개발되었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 유기 발광 재료를 포함하는 상업용 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이들은 DCI-P3 색역을 성공적으로 렌더링할 수 있다. 예를 들어, iPhone 11 Pro Max(Apple), Galaxy S20(Samsung) 및 OnePlus 7T(OnePlus)와 같은 OLED 디스플레이를 가진 스마트폰은 모두 DCI-P3 색역을 렌더링할 수 있다. 상업용 액정 디스플레이(LCD)가 또한 DCI-P3 색역을 성공적으로 렌더링할 수 있다. 예를 들어, Surface Studio 2(Microsoft) 및 Mac Book Pro(Apple)에서의 LCD들은 모두 DCI-P3 색역을 렌더링할 수 있다. 더욱이, 표 1에 나타낸 바와 같이, 적색, 녹색 및 청색 양자점 발광 재료를 포함하는 양자점 발광 다이오드(QLED) 디바이스, 및 적색, 녹색 및 청색 페로브스카이트(perovskite) 발광 재료를 포함하는 페로브스카이트 발광 다이오드(PeLED) 디바이스는 둘 모두가 DCI-P3 색역을 렌더링하기 위해 디스플레이의 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀에 포함될 가능성을 갖는다.
Rec. 2020은 DCI-P3보다 더 어려운 표준이다. 지금까지, Rec. 2020 색역을 렌더링할 수 있는 디스플레이가 상업화되지 못했다. 이것은 일반인이 경험할 수 있는 모든 색 감각을 규정하기 위해 1931년에 CIE(Commission Internationale de l'
clairage)에 의해 창안된 CIE 1931 (x, y) 색도 다이어그램을 참조하여 설명될 수 있다. 수학적 관계는 색도 다이어그램 내에서의 각각의 색의 위치를 설명한다. CIE 1931 (x, y) 색도 다이어그램은 디스플레이의 색역을 정량화하는 데 사용될 수 있다. 백색 점(D65)이 중심에 있는 반면, 색들은 다이어그램의 극단으로 갈수록 채도가 점점 더 높아진다. 도 10은 색 공간 내의 색의 분포에 대한 일반적인 이해를 가능하게 하기 위해 다이어그램 상의 상이한 위치들에 라벨들이 추가된 CIE 1931 (x, y) 색도 다이어그램을 보여주고 있다. 도 11은 CIE 1931 (x, y) 색도 다이어그램에 중첩된 (a) DCI-P3 및 (b) Rec. 2020 색 공간들을 보여주고 있다. 삼각형의 팁들은 각각 DCI-P3 및 Rec. 2020에 대한 원색들인 반면, 삼각형 내에 둘러싸인 색들은 이러한 원색들을 조합함으로써 재현될 수 있는 모든 색이다. 디스플레이가 DCI-P3 색역 사양을 충족시키려면, 디스플레이의 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들이 적어도 DCI-P3 원색들만큼 색이 짙은 광을 방출해야 한다. 디스플레이가 Rec. 2020 색역 사양을 충족시키려면, 디스플레이의 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들이 적어도 Rec. 2020 원색들만큼 색이 짙은 광을 방출해야 한다. Rec. 2020에 대한 원색들은 DCI-P3에 대한 것보다 상당히 더 짙고, 그에 따라 색역에 대한 Rec. 2020 표준의 달성은 DCI-P3 표준의 달성보다 더 큰 기술적 난제이다.
Rec. 2020 색역을 렌더링할 수 있는 디스플레이를 입증하기 위한 하나의 잠재적인 경로는 OLED, QLED 및/또는 PeLED 디바이스들의 조합을 디스플레이의 서브-픽셀들에 통합시키는 것이다. 예를 들어, 표 1에 나타낸 바와 같이, 적색 QLED 또는 PeLED는 Rec. 2020 색역을 렌더링할 수 있는 디스플레이를 잠재적으로 입증하기 위해 녹색 PeLED 및 청색 OLED와 조합될 수 있다.
하나의 추가의 난제는 OLED 디스플레이들과 같은 최신 기술의 디스플레이들이 트레이드-오프를 겪고, 그에 의해 디스플레이의 색역이 확장됨에 따라 효율 및/또는 수명이 전형적으로 감소된다는 것이다. 이러한 트레이드-오프는 디스플레이의 서브-픽셀들로부터 방출되는 적색, 녹색 및 청색 광이 색이 더 짙어짐에 따라, 각자의 적색, 녹색 및 청색 방출 스펙트럼들과, 일상적인 조명하에서의 밝기의 인간의 시각적 인식의 평균 스펙트럼 감도를 설명하는 비시감도(photopic luminous efficiency function)의 중첩이 더 적기 때문에 발생한다. 그에 따라 색이 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들은 덜 밝게 보인다.
이러한 난제를 예시하기 위해, 정규화된 CIE 1931 비시감도가 도 14에 380 nm 내지 780 nm의 파장 범위에 걸친 도시되어 있다. 광은 555 nm에서 가장 밝은 것으로 인식되고, 밝기의 인식은 380 nm 및 780 nm에서 0을 향해 점진적으로 떨어진다는 것을 알 수 있다. 또한 도 14에는 각자의 방출 스펙트럼 피크들이 606 nm, 642 nm, 537 nm, 521 nm, 470 nm 및 451 nm에서 라벨링된, 옅은 적색, 짙은 적색, 옅은 녹색, 짙은 녹색, 옅은 청색 및 짙은 청색 OLED들에 대한 예시적인 정규화된 방출 스펙트럼들이 플로팅되어 있다. 짙은 적색, 짙은 녹색 및 짙은 청색 OLED들에 대한 방출 스펙트럼들은 동일한 색상의 각자의 옅은 적색, 옅은 녹색 및 옅은 청색 OLED들보다 비시감도와의 더 적은 중첩을 갖는다는 것이 명백하다.
도 11은, OLED 디스플레이와 같은 디스플레이가 더 광범위한 색역을 렌더링하기 위해, 적색 서브-픽셀이 780 nm에서 스펙트럼 궤적의 끝에 피크 파장이 더 가까운 광을 방출해야 하고, 녹색 서브-픽셀이 대략 515 nm 내지 535 nm의 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출해야 하고, 청색 서브-픽셀이 380 nm에서 스펙트럼 궤적의 끝에 피크 파장이 더 가까운 광을 방출해야 한다는 것을 보여준다. 그러나, 도 14에 도시된 바와 같이, 밝기의 인간의 시각적 인식은 780 nm를 향해 적색에 대해 감소하고, 380 nm를 향해 청색에 대해 감소하고, 555 nm에서의 비시감도의 피크에서보다 515 nm 내지 535 nm의 범위에서 실질적으로 더 적다. 이것은 오늘날의 디스플레이들에서 색역과 효율 및/또는 수명 간의 트레이드-오프에 대한 이유이다.
본 발명은 이러한 난제를 해결하기 위한 새로운 발광 디바이스 아키텍처들에 관한 것이며, 특히 디스플레이들, 광 패널들 및 다른 광전자 디바이스들과 같은 디바이스들에서의 응용을 위한 동일한 색상 그러나 실질적으로 상이한 색도를 갖는 광을 방출하는 2개 이상의 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛을 포함하는 적층형 발광 디바이스들을 포함하는 디바이스들에 관한 것이다.
동일한 색상 그러나 실질적으로 상이한 색도를 갖는 2개 이상의 방출 유닛들은 독립적으로 어드레싱될 수 있고 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 2개 이상의 방출 유닛들은 더 짙은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 제1 방출 유닛, 및 더 옅은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 제2 방출 유닛을 포함할 수 있거나, 그 반대일 수도 있다. 예를 들어, 제1 방출 유닛은 더 짙은 적색 광을 방출할 수 있고 제2 방출 유닛은 더 옅은 적색 광을 방출할 수 있거나, 그 반대일 수도 있거나, 또는 제1 방출 유닛은 더 짙은 녹색 광을 방출할 수 있고 제2 방출 유닛은 더 옅은 녹색 광을 방출할 수 있거나, 그 반대일 수도 있거나, 또는 제1 방출 유닛은 더 짙은 청색 광을 방출할 수 있고 제2 방출 유닛은 더 옅은 청색 광을 방출할 수 있거나, 그 반대일 수도 있다.
그러한 적층형 발광 디바이스들은 디스플레이의 적색, 녹색 및/또는 청색 서브-픽셀들에 통합될 수 있다. 그러한 디스플레이의 서브-픽셀이 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들로부터 방출될 수 있는 광보다 채도가 더 높은, 그러나 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들로부터 방출될 수 있는 광보다 채도가 더 낮은 상대적으로 채도가 높은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하도록 요구될 때, 더 짙은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 각자의 방출 유닛들이 개별적으로 어드레싱될 수 있고 광을 방출하여 디스플레이 이미지를 생성할 수 있는 반면, 더 옅은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 각자의 방출 유닛들은 비활성 상태로 유지될 수 있다. 그러나, 디스플레이의 서브-픽셀이 단지 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들로부터 방출될 수 있는 광보다 채도가 더 낮은 상대적으로 채도가 낮은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하도록 요구될 때, 더 옅은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 각자의 방출 유닛들이 개별적으로 어드레싱될 수 있고 광을 방출하여 디스플레이 이미지를 생성할 수 있는 반면, 더 짙은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 각자의 방출 유닛들은 비활성 상태로 유지될 수 있다. 광은 디스플레이 이미지들의 대부분을 렌더링하기 위해 상대적으로 더 효율적인 더 옅은 적색, 녹색 또는 청색 방출 유닛들로부터 방출될 수 있으며, 상대적으로 덜 효율적인 더 짙은 적색, 녹색 또는 청색 방출 유닛들로부터 방출되는 광은 이미지들의 작은 비율만을 렌더링하도록 요구된다. 그에 따라 디스플레이의 효율 및/또는 수명이 향상될 수 있다.
제안된 새로운 디바이스 아키텍처는 OLED, QLED 및 PeLED 디바이스들 및 디스플레이들에 완벽하게 적합하다. 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및 페로브스카이트 발광 재료의 고유 특성들은 그들을 본 명세서에 개시된 적층형 발광 디바이스 아키텍처에 매우 적합하게 만든다. 이러한 특성들은 가시, 자외선 및 적외선 스펙트럼들에 걸쳐 쉽게 튜닝 가능한 광학 밴드 갭들, 넓은 색역을 갖는 디스플레이들을 가능하게 하는 높은 색 채도, 우수한 전하 수송 특성들 및 낮은 비-방사 레이트들을 포함한다.
개요로서, 몇몇 OLED 재료들 및 구성들이 문헌[Uoyama et al.]에, 그리고 유럽 특허 EP 0423283 B1호 및 미국 특허들 US 6303238 B1호 및 US 7279704 B2호에서 설명된다. 몇몇 QLED 재료들 및 구성들이 문헌[Kathirgamanathan et al. (1)]에서 설명된다. 몇몇 PeLED 재료들 및 구성들이 문헌[Adjokatse et al.]에서 설명된다. 이러한 참조 문헌들 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "유기"는 OLED와 같은 광전자 디바이스를 제조하는 데 사용될 수 있는 소분자 유기 재료뿐만 아니라 중합체 재료를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 소분자라는 용어는 중합체가 아닌 유기 재료를 지칭하며, 소분자는 실제로 아주 클 수 있다. 소분자는 경우에 따라서는 반복 단위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 장쇄 알킬기를 치환기로 사용하면 소분자 부류에서 분자가 제거되지는 않는다. 소분자는 또한 중합체에, 예를 들어 중합체 골격 상의 펜던트기로서 또는 골격의 일부로서 혼입될 수 있다. 덴드리머는 소분자일 수 있으며, 현재 OLED 분야에서 사용되는 모든 덴드리머는 소분자라고 생각된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "유기 발광 재료"는 형광 및 인광 유기 발광 재료뿐만 아니라 삼중항-삼중항 소멸(TTA: triplet-triplet annihilation) 또는 열 활성 지연 형광(TADF: thermally activated delayed fluorescence)과 같은 메커니즘을 통해 광을 방출하는 유기 재료도 포함한다. 적색 광을 방출하는 유기 발광 재료의 일 예는 비스(2-(3,5- 디메틸페닐)퀴놀린-C2, N') (아세틸아세토나토) 이리듐(III) Ir(dmpq)2(acac)이다. 녹색 광을 방출하는 유기 발광 재료의 일 예는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐 (Ir(ppy)3)이다. 청색 광을 방출하는 유기 발광 재료의 일 예는 비스[2-(4,6- 디플루오로페닐)피리디나토-C2, N] (피콜리나토)이리듐(III) (FIrpic)이다.
일반적으로, OLED 디바이스는 광발광 또는 전계발광일 수 있다. 용어 "OLED"는 전계발광 유기 발광 재료를 포함하는 단일 방출 유닛 전계발광 디바이스를 설명하는 데 사용될 수 있다. 용어 "OLED"는 또한 전계발광 유기 발광 재료를 포함하는 적층형 전계발광 디바이스의 하나 이상의 방출 유닛을 설명하는 데 사용될 수 있다. 이 명명법은 다른 출처에서 사용하는 것과 약간 다를 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "양자점"은 본 명세서에서 별도로 정의되는 "페로브스카이트" 재료는 제외하고, 양자점 재료, 양자 막대 재료, 및 기타 발광 나노 결정 재료를 포함한다. 양자점은 일반적으로 벌크 반도체와 이산 분자 사이의 중간 특성을 나타내는 반도체 나노 입자로 간주될 수 있다. 양자점은 III-V 반도체 재료, 예컨대 질화 갈륨(GaN), 인화 갈륨(GaP), 비소화 갈륨(GaAs), 인화 인듐(InP), 및 비소화 인듐(InAs), 또는 II-VI 반도체 재료, 예컨대 산화 아연(ZnO), 황화 아연(ZnS), 황화 카드뮴(CdS), 셀렌화 카드뮴(CdSe), 및 텔루르화 카드뮴(CdTe), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일반적으로, 양자 구속 효과의 결과로서, 양자점의 광전자 특성은 양자점의 크기 또는 형상의 함수로 변할 수 있다.
여러 유형의 양자점이 자극되어 광학적 여기 또는 전기적 여기에 반응하여 광을 방출할 수 있다. 즉, 양자점 발광 재료는 광발광 또는 전계발광일 수 있다. 이 명명법은 다른 출처에서 사용하는 것과 약간 다를 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "양자점"은 페로브스카이트 재료를 포함하지 않는다. 페로브스카이트 나노 결정, 2D 페로브스카이트 재료, 및 준-2D 페로브스카이트 재료와 같은 여러 유형의 페로브스카이트 재료는 벌크 반도체와 이산 분자 사이의 중간 특성을 나타내는 반도체 재료로서, 양자점과 유사한 방식으로 양자 구속이 광전자 특성에 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 본 명세서에서 사용되고 있는 바와 같이, 이러한 재료는 "양자점" 재료가 아니라 "페로브스카이트" 재료로 지칭된다. 이 명명법의 첫 번째 이유는 페로브스카이트 재료와 양자점 재료는 본 명세서에서 정의된 바와 같이 일반적으로 상이한 결정 구조를 포함하기 때문이다. 이 명명법의 두 번째 이유는 페로브스카이트 재료와 양자점 재료는 본 명세서에서 정의된 바와 같이 일반적으로 그들의 구조 내에서 상이한 재료 유형을 포함하기 때문이다. 이 명명법의 세 번째 이유는, 페로브스카이트 재료로부터의 방출은 일반적으로 페로브스카이트 재료의 구조적 크기와 무관한 반면에 양자점 재료로부터의 방출은 일반적으로 양자점 재료의 구조적 크기(예를 들어, 코어 및 쉘)에 의존하기 때문이다. 이 명명법은 다른 출처에서 사용하는 것과 약간 다를 수 있다.
일반적으로, 양자점 발광 재료는 코어를 포함한다. 선택적으로, 코어는 하나 이상의 쉘로 둘러싸일 수 있다. 선택적으로, 코어 및 하나 이상의 쉘은 패시베이션 구조로 둘러싸일 수 있다. 선택적으로, 패시베이션 구조는 하나 이상의 쉘에 결합된 리간드를 포함할 수 있다. 코어 및 쉘(들)의 크기는 양자점 발광 재료의 광전자 특성에 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 코어 및 쉘(들)의 크기가 감소함에 따라, 양자 구속 효과가 더 강해지고 전계발광 방출이 더 짧은 파장에서 자극될 수 있다. 디스플레이 응용 분야의 경우, 코어 및 쉘(들) 구조의 직경은 일반적으로 1 - 10 nm의 범위이다. 청색 광을 방출하는 양자점은 일반적으로 가장 작으며, 이때 코어-쉘(들)의 직경은 대략 1 - 2.5 nm의 범위이다. 녹색 광을 방출하는 양자점은 일반적으로 약간 크며, 이때 코어-쉘(들)의 직경은 대략 2.5 - 4 nm의 범위이다. 적색 광을 방출하는 양자점은 일반적으로 크며, 이때 코어-쉘(들)의 직경은 대략 5 - 7 nm의 범위이다. 이들 범위는 예로서 제공되는 것이고 이해를 돕기 위해 제공되는 것이지 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.
양자점 발광 재료의 예는 CdSe의 코어를 포함하는 재료를 포함한다. CdSe는 716 nm에서의 방출에 해당하는 1.73 eV의 벌크 밴드 갭을 갖는다. 그러나 CdSe의 방출 스펙트럼은 CdSe 양자점의 크기를 맞추어 조정함으로써 가시 스펙트럼 전반에 걸쳐 조정될 수 있다. CdSe 코어를 포함하는 양자점 발광 재료는 CdS, ZnS, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 쉘을 추가로 포함할 수 있다. CdSe를 포함하는 양자점 발광 재료는 쉘(들)에 결합된 리간드를 포함할 수 있는 패시베이션 구조를 추가로 포함할 수 있다. CdSe/CdS 또는 CdSe/ZnS 코어-쉘 구조를 포함하는 양자점 발광 재료는 디스플레이 및/또는 광 패널에 적용하기 위해 적색 광, 녹색 광, 또는 청색 광을 방출하도록 튜닝될 수 있다.
양자점 발광 재료의 예는 InP의 코어를 포함하는 재료를 추가로 포함한다. InP는 918 nm에서의 방출에 해당하는 1.35 eV의 벌크 밴드 갭을 갖는다. 그러나 InP의 방출 스펙트럼은 InP 양자점의 크기를 맞추어 조정함으로써 가시 스펙트럼 전반에 걸쳐 조정될 수 있다. InP 코어를 포함하는 양자점 발광 재료는 CdS, ZnS, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 쉘을 추가로 포함할 수 있다. InP를 포함하는 양자점 발광 재료는 쉘(들)에 결합된 리간드를 포함할 수 있는 패시베이션 구조를 추가로 포함할 수 있다. InP/CdS 또는 InP/ZnS 코어-쉘 구조를 포함하는 양자점 발광 재료는 디스플레이 및/또는 광 패널에 적용하기 위해 적색 광, 녹색 광, 또는 청색 광을 방출하도록 튜닝될 수 있다.
일반적으로, QLED 디바이스는 광발광 또는 전계발광일 수 있다. 용어 "QLED"는 전계발광 양자점 발광 재료를 포함하는 단일 방출 유닛 전계발광 디바이스를 설명하는 데 사용될 수 있다. 용어 "QLED"는 또한 전계발광 양자점 발광 재료를 포함하는 적층형 전계발광 디바이스의 하나 이상의 방출 유닛을 설명하는 데 사용될 수 있다. 이 명명법은 다른 출처에서 사용하는 것과 약간 다를 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "페로브스카이트"는 광전자 디바이스에 사용될 수 있는 임의의 페로브스카이트 재료를 포함할 수 있다. ABX3의 3차원(3D) 구조 - 여기서 A와 B는 양이온이고 X는 음이온임 - 를 채택할 수 있는 임의의 재료는 페로브스카이트 재료로 간주될 수 있다. 도 3은 ABX3의 3D 구조를 갖는 페로브스카이트 재료의 일 예를 도시한다. 양이온 A는 양이온 B보다 클 수 있다. 양이온 B는 주변의 음이온 X와 6배 배위될 수 있다. 양이온 A는 주변의 음이온 X와 12배 배위될 수 있다.
페로브스카이트 재료는 광전자 디바이스에 적용하기 위한 것으로 점점 더 매력적으로 되어가고 있다. 이러한 디바이스를 만드는 데 사용되는 많은 페로브스카이트 재료는 지구에 풍부하고 비교적 저렴하므로, 페로브스카이트 광전자 디바이스는 비용상 이점이 있는 잠재력을 갖고 있다. 많은 부류의 페로브스카이트 재료가 있다. 광전자 디바이스용으로 특별한 가능성을 보여준 한 부류의 페로브스카이트 재료는 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료 부류이다. 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료에 대해, A 성분은 1가 유기 양이온, 예컨대 메틸암모늄(CH3NH3 +) 또는 포름아미디늄(CH(NH2)2 +), 무기 원자 양이온, 예컨대 세슘(Cs+), 또는 이들의 조합일 수 있고, B 성분은 2가 금속 양이온, 예컨대 납(Pb+), 주석(Sn+), 구리(Cu+), 유로퓸(Eu+) 또는 이들의 조합일 수 있고, X 성분은 할로겐화물 음이온, 예컨대 I-, Br-, Cl-, 또는 이들의 조합일 수 있다. A 성분이 유기 양이온인 경우, 페로브스카이트 재료는 유기 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료로 정의될 수 있다. CH3NH3PbBr3 및 CH(NH2)2PbI3은 3D 구조를 갖는 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료의 비제한적 예이다. A 성분이 무기 양이온인 경우, 페로브스카이트 재료는 무기 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료로 정의될 수 있다. CsPbI3, CsPbCl3 및 CsPbBr3은 무기 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료의 비제한적 예이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "페로브스카이트"는 L2(ABX3)n-1BX4(L2An-1BnX3n+1로도 기재될 수 있음)의 층상 구조를 채택할 수 있는 임의의 재료를 추가로 포함하며, 여기서 L, A 및 B는 양이온이고, X는 음이온이고, n은 양이온 L의 2개의 층 사이에 배치된 BX4 단분자층들의 수이다. 도 4는 n에 대한 상이한 값들을 갖는 L2(ABX3)n-1BX4의 층상 구조를 갖는 페로브스카이트 재료의 예들을 도시한다. 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료에 대해, A 성분은 1가 유기 양이온, 예컨대 메틸암모늄(CH3NH3 +) 또는 포름아미디늄(CH(NH2)2 +), 원자 양이온, 예컨대 세슘(Cs+), 또는 이들의 조합일 수 있고, L 성분은 유기 양이온, 예컨대 2-페닐에틸암모늄(C6H5C2H4NH3 +) 또는 1-나프틸메틸암모늄(C10H7CH2NH3 +)일 수 있고, B 성분은 2가 금속 양이온, 예컨대 납(Pb+), 주석(Sn+), 구리(Cu+), 유로퓸(Eu+) 또는 이들의 조합일 수 있고, X 성분은 할로겐화물 음이온, 예컨대 I-, Br-, Cl-, 또는 이들의 조합일 수 있다. (C6H5C2H4NH3)2(CH(NH2)2PbBr3)n-1PbBr4 및 (C10H7CH2NH3)2(CH3NH3PbI2Br)n-1PbI3Br은 층상 구조를 갖는 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료의 비제한적인 예이다.
층의 수 n이 큰 경우, 예를 들어 n이 대략 10보다 큰 경우, L2(ABX3)n-1BX4의 층상 구조를 갖는 페로브스카이트 재료는 ABX3의 3D 구조를 갖는 페로브스카이트 재료와 거의 동등한 구조를 채택한다. 본 명세서에서 사용되고 본 기술분야의 숙련인이 일반적으로 이해하는 바와 같이, 많은 수의 층을 갖는 페로브스카이트 재료는 이러한 페로브스카이트 재료가 n = ∞로부터 감소된 치수를 갖는 것으로 인식되더라도 3D 페로브스카이트 재료로 지칭될 수 있다. 층의 수 n = 1인 경우, L2(ABX3)n-1BX4의 층상 구조를 갖는 페로브스카이트 재료는 L2BX4의 2차원(2D) 구조를 채택한다. 단일 층을 갖는 페로브스카이트 재료는 2D 페로브스카이트 재료로 지칭될 수 있다. n이 작은 경우, 예를 들어 n이 약 2 내지 10의 범위 이내인 경우, L2(ABX3)n-1BX4의 층상 구조를 갖는 페로브스카이트 재료는 준-2차원(준-2D) 구조를 채택한다. 층의 수가 적은 페로브스카이트 재료는 준-2D 페로브스카이트 재료라고 지칭될 수 있다. 양자 구속 효과로 인해, 에너지 밴드 갭은 n이 가장 높은 층상 페로브스카이트 재료 구조에서 가장 낮다.
페로브스카이트 재료는 임의의 수의 층을 가질 수 있다. 페로브스카이트는 2D 페로브스카이트 재료, 준-2D 페로브스카이트 재료, 3D 페로브스카이트 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 페로브스카이트는 상이한 수의 층을 갖는 층상 페로브스카이트 재료의 앙상블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 페로브스카이트는 상이한 수의 층을 갖는 준 -2D 페로브스카이트 재료의 앙상블을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "페로브스카이트"는 페로브스카이트 재료의 필름을 추가로 포함한다. 페로브스카이트 재료의 필름은 임의의 수의 층 및 임의의 범위의 입자 또는 결정 크기를 갖는 결정질, 다결정질, 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "페로브스카이트"는 ABX3의 3D 페로브스카이트 구조 또는 L2(ABX3)n-1BX4의 보다 일반적인 층상 페로브스카이트 구조와 동등하거나 유사한 구조를 갖는 페로브스카이트 재료의 나노 결정을 추가로 포함한다. 페로브스카이트 재료의 나노 결정은 페로브스카이트 재료 나노 입자, 페로브스카이트 나노와이어, 페로브스카이트 재료 나노 판, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 페로브스카이트 재료의 나노 결정은 임의의 수의 층 및 임의의 범위의 입자 또는 결정 크기를 갖는 임의의 형상 또는 크기일 수 있다. 도 5는 L2(ABX3)n-1BX4와 유사한, 여기서 n = 5이고 페로브스카이트 나노 결정의 표면에는 L 양이온이 배열되어 있음, 층상 구조를 갖는 페로브스카이트 재료의 나노 결정의 일 예를 도시한다. 페로브스카이트 재료의 나노 결정의 경우 L 양이온의 분포가 L2(ABX3)n-1BX4의 공식적 층상 구조를 갖는 페로브스카이트 재료의 분포와 다를 수 있기 때문에, "유사"라는 용어가 사용된다. 예를 들어, 페로브스카이트 재료의 나노 결정에서, 나노 결정의 측면을 따라 더 많은 비율의 L 양이온이 배열되어 있을 수 있다.
여러 유형의 페로브스카이트 재료가 자극되어 광학적 여기 또는 전기적 여기에 반응하여 광을 방출할 수 있다. 즉, 페로브스카이트 발광 재료는 광발광 또는 전계발광일 수 있다. 이 명명법은 다른 출처에서 사용하는 것과 약간 다를 수 있다.
적색 광을 방출하는 페로브스카이트 발광 재료의 일 예는 메틸암모늄 납 요오드화물(CH3NH3PbI3)이다. 녹색 광을 방출하는 페로브스카이트 발광 재료의 일 예는 포름아미디늄 납 브롬화물(CH(NH2)2PbBr3)이다. 청색 광을 방출하는 페로브스카이트 발광 재료의 일 예는 메틸암모늄 납 염화물(CH3NH3PbCl3)이다.
일반적으로, PeLED 디바이스는 광발광 또는 전계발광일 수 있다. 용어 "PeLED"는 전계발광 페로브스카이트 발광 재료를 포함하는 단일 방출 유닛 전계발광 디바이스를 설명하는 데 사용될 수 있다. 용어 "PeLED"는 또한 전계발광 페로브스카이트 발광 재료를 포함하는 적층형 전계발광 디바이스의 하나 이상의 방출 유닛을 설명하는 데 사용될 수 있다. 이 명명법은 다른 출처에서 사용하는 것과 약간 다를 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "상부"는 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 것을 의미하고, "하부"는 기판에 가장 가까운 것을 의미한다. 제1 층이 제2 층 "위에 배치된" 것으로 기술되는 경우, 제1 층은 기판으로부터 멀리 떨어져 배치된 것이다. 제1 층이 제2 층과 "접촉하고 있는" 것으로 명시되지 않는 한, 제1 층과 제2 층 사이에 다른 층이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "용액 처리 가능"은 용액 또는 현탁액 형태의, 액체 매질 내에 용해, 분산, 또는 수송될 수 있고/있거나 그로부터 증착될 수 있음을 의미한다.
본 명세서에서 사용되며 본 기술분야의 숙련인이 일반적으로 이해하는 바와 같이, 제1 "최고 점유 분자 궤도"(HOMO) 또는 "최저 비점유 분자 궤도"(LUMO) 에너지 레벨은, 제1 에너지 레벨이 진공 에너지 레벨에 더 가까운 경우에는, 제2 HOMO 또는 LUMO 에너지 레벨보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 이온화 전위(IP) 및 전자 친화도(EA)는 진공 레벨과 관련하여 음의 에너지로 측정되기 때문에, HOMO 에너지 레벨은 높을수록 작은 음의 값인 IP에 대응한다. 마찬가지로, LUMO 에너지 레벨은 높을수록 작은 음의 값인 EA에 대응한다. 기존의 에너지 레벨 다이어그램에서, 상부에 진공 레벨이 있는 경우, 재료의 LUMO 에너지 레벨은 동일한 재료의 HOMO 에너지 레벨보다 높다. "높은" HOMO 또는 LUMO 에너지 수준은 "낮은" HOMO 또는 LUMO 에너지 수준에 비해서 이러한 다이어그램의 상부에 더 가깝게 나타난다.
본 명세서에서 사용되며 본 기술분야의 숙련인이 일반적으로 이해하는 바와 같이, 제1 일함수가 더 높은 절대 값을 갖는 경우 제1 일함수는 제2 일함수보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 일함수는 일반적으로 진공 레벨과 관련하여 음수로 측정되기 때문에, "더 높은" 일함수는 더 큰 음의 값이라는 것을 의미한다. 기존의 에너지 레벨 다이어그램에서, 진공 레벨이 상부에 있는 경우, "더 높은" 일함수는 진공 레벨에서 아래쪽 방향으로 멀리 떨어져 있게 예시된다. 따라서, HOMO 및 LUMO 에너지 레벨의 정의는 일함수와는 다른 규칙을 따른다.
본 명세서에서 사용되며 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 바와 같이, PeLED, OLED 또는 QLED와 같은 발광 디바이스는 2개 이상의 방출 유닛이 서로의 위에 배치되고 발광 디바이스의 층 구조 내의 하나 이상의 전하 생성 층에 의해 분리된 경우 "적층형" 발광 디바이스로 지칭될 수 있다. 그러한 전하 생성 층들은 단일 층들일 수 있거나 다수의 층을 포함할 수 있다. 일부 출처에서, 적층형 발광 디바이스는 직렬형 발광 디바이스로 지칭될 수 있다. "적층형"이라는 용어와 "직렬형"이라는 용어는 상호 교환적으로 사용될 수 있다는 것과, 본 명세서에서 사용되는 직렬형 발광 디바이스도 적층형 발광 디바이스로 간주된다는 것을 이해해야 한다. 이 명명법은 다른 출처에서 사용하는 것과 약간 다를 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "OLED", "QLED" 및 "PeLED"는 전계발광 유기, 양자 및 페로브스카이트 발광 재료를 각각 포함하는 단일 방출 유닛 전계발광 디바이스를 설명하는 데 사용될 수 있다. 용어들 "OLED", "QLED" 및 "PeLED"는 또한 전계발광 유기, 양자점 및 페로브스카이트 발광 재료를 각각 포함하는 적층형 전계발광 디바이스의 하나 이상의 방출 유닛을 설명하는 데 사용될 수 있다.
디바이스가 제공된다. 일 실시예에서, 디바이스는 제1 전극; 제2 전극; 제1 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛; 제2 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛; 및 제1 전하 생성 층을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함하며; 제1 방출 유닛, 제2 방출 유닛 및 제1 전하 생성 층은 모두 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되고; 제1 방출 유닛은 제1 전극 위에 배치되고; 제1 전하 생성 층은 제1 방출 유닛 위에 배치되고; 제2 방출 유닛은 제1 전하 생성 층 위에 배치되고; 제2 전극은 제2 방출 유닛 위에 배치되고; 제1 방출 유닛과 제2 방출 유닛은 독립적으로 어드레싱 가능하며 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있고; 제1 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 색상은 제1 색상과 동일하고; 제2 색도는 제1 색도와는 실질적으로 상이하고; 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
일 실시예에서, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원(MacAdam ellipse) 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다.
일 실시예에서, 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고; 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며; 제1 방출 층으로부터의 광의 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 방출 층으로부터의 광의 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 둘 모두가 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출한다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 둘 모두가 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출한다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 둘 모두가 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출한다.
일 실시예에서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 양자점 발광 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료, 또는 페로브스카이트 발광 재료인 제1 부류의 발광 재료를 포함하고; 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료, 또는 페로브스카이트 발광 재료인 제2 부류의 발광 재료를 포함하고; 제2 부류의 발광 재료는 제1 부류의 발광 재료와 동일하지 않다.
일 실시예에서, 디바이스는 광 패널의 일부이다. 일 실시예에서, 디바이스는 디스플레이의 일부이다.
디스플레이가 제공된다. 일 실시예에서, 디스플레이는 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하도록 구성된 제1 서브-픽셀; 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하도록 구성된 제2 서브-픽셀; 및 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하도록 구성된 제3 서브-픽셀을 포함하며; 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나는 제1 전극; 제2 전극; 제1 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛; 제2 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛; 및 제1 전하 생성 층을 포함하는 적층형 발광 디바이스를 포함하는 디바이스를 포함하며; 제1 방출 유닛, 제2 방출 유닛 및 제1 전하 생성 층은 모두 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되고; 제1 방출 유닛은 제1 전극 위에 배치되고; 제1 전하 생성 층은 제1 방출 유닛 위에 배치되고; 제2 방출 유닛은 제1 전하 생성 층 위에 배치되고; 제2 전극은 제2 방출 유닛 위에 배치되고; 제1 방출 유닛과 제2 방출 유닛은 독립적으로 어드레싱되며 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있고; 제1 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 색상은 제1 색상과 동일하고; 제2 색도는 제1 색도와는 실질적으로 상이하고; 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나에 대해, 제1 방출 유닛은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나에 대해, 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고; 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며; 제1 방출 층으로부터 방출되는 광의 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 방출 층으로부터 방출되는 광의 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다.
디스플레이가 제공된다. 일 실시예에서, 디스플레이는 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하도록 구성된 제1 서브-픽셀; 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하도록 구성된 제2 서브-픽셀; 및 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하도록 구성된 제3 서브-픽셀을 포함하며; 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두는 제1 전극; 제2 전극; 제1 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛; 제2 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛; 및 제1 전하 생성 층을 포함하는 적층형 발광 디바이스를 포함하는 디바이스를 포함하며; 제1 방출 유닛, 제2 방출 유닛 및 제1 전하 생성 층은 모두 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되고; 제1 방출 유닛은 제1 전극 위에 배치되고; 제1 전하 생성 층은 제1 방출 유닛 위에 배치되고; 제2 방출 유닛은 제1 전하 생성 층 위에 배치되고; 제2 전극은 제2 방출 유닛 위에 배치되고; 제1 방출 유닛과 제2 방출 유닛은 독립적으로 어드레싱되며 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있고; 제1 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 색상은 제1 색상과 동일하고; 제2 색도는 제1 색도와는 실질적으로 상이하고; 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 제1 방출 유닛은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고; 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며; 제1 방출 층으로부터 방출되는 광의 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 방출 층으로부터 방출되는 광의 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제2 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제2 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제3 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제3 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하거나, 그 반대이다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제2 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제2 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛 방출 유닛은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제3 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제3 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하거나, 그 반대이다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛은 더 짙은 적색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛은 더 옅은 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제2 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제2 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛은 더 짙은 녹색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛은 더 옅은 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제3 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제3 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 제1 방출 유닛은 더 짙은 청색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛은 더 옅은 청색 광을 방출하거나, 그 반대이다.
일 실시예에서, 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 함께 DCI-P3 색역을 렌더링할 수 있고; 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 함께 DCI-P3 색역보다 실질적으로 더 좁은 색역만을 렌더링할 수 있다. 일 실시예에서, 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 함께 Rec. 2020 색역을 렌더링할 수 있고; 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 함께 Rec. 2020 색역보다 실질적으로 더 좁은 색역만을 렌더링할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 전하 생성 층은 하나의 전기 콘택에 의해 어드레싱되어, 제1 방출 유닛과 제2 방출 유닛이 독립적으로 어드레싱되는 것을 가능하게 한다. 일 실시예에서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 전하 생성 층은 2개의 전기 콘택들에 의해 어드레싱되어, 제1 방출 유닛과 제2 방출 유닛이 독립적으로 어드레싱되는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 디스플레이는 소비자 제품의 일부이다.
상기의 요약과 예시적인 실시예에 대한 하기의 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 읽을 때 더 잘 이해된다. 본 개시를 예시하기 위해, 본 개시의 예시적인 구성들이 도면에 도시되어 있다. 그러나 본 개시는 여기에 개시된 특정 방법 및 수단에 제한되지 않는다. 더욱이, 본 기술분야의 숙련인은 도면이 실척이 아니라는 것을 이해할 것이다.
첨부된 도면에서, 밑줄 그어진 숫자는 그 밑줄 그어진 숫자가 위치하는 아이템 또는 그 밑줄 그어진 숫자에 인접한 아이템을 나타내기 위해 사용된다. 밑줄 없는 숫자는 그 밑줄 없는 숫자를 해당 아이템에 연결하는 선으로 식별되는 아이템과 관련된다. 숫자에 밑줄이 없고 연관된 화살표가 동반되는 경우, 그 밑줄 없는 숫자는 화살표가 가리키는 포괄적인 아이템을 식별하는 데 사용된다. 이제부터는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 단지 예로서 설명한다.
도 1은 발광 디바이스를 도시한다.
도 2는 반전된 발광 디바이스를 도시한다.
도 3은 ABX3구조를 갖는 3D 페로브스카이트 발광 재료를 도시한다.
도 4는 L2(ABX3)n-1BX4 구조 - 여기서, n = 1, 3, 5, 10 및 ∞임 - 를 갖는 층상 페로브스카이트 발광 재료를 도시한다.
도 5는 L2(ABX3)n-1BX4와 유사한, 여기서 n = 5임, 층상 구조를 갖는 페로브스카이트 재료의 나노 결정의 일 예를 도시한다.
도 6은 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스들을 도시한다.
도 7은 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스들을 도시한다.
도 8은 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스의 층들을 도시한다.
도 9는 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스의 층들을 도시한다.
도 10은 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램의 렌디션(rendition)을 도시한다.
도 11은 (a) DCI-P3 및 (b) Rec. 2020 색 공간에 대한 색역을 또한 보여주는 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램의 렌디션을 도시한다.
도 12는 예시적인 적색, 녹색 및 청색 디바이스들에 대한 색 좌표들을 갖는 (a) DCI-P3 및 (b) Rec. 2020 색 공간들에 대한 색역을 또한 보여주는 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램의 렌디션을 도시한다.
도 13은 10-단계 맥아담 타원들을 또한 보여주는 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램의 렌디션을 도시한다.
도 14는 비시감도에 대해 플로팅된 적색, 녹색 및 청색 디바이스들에 대한 예시적인 전계발광 방출 스펙트럼들을 도시한다.
도 15는 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스를 위한 방출 유닛의 다양한 구성을 도시한다.
도 16은 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스를 위한 방출 유닛의 다양한 구성을 도시한다.
도 17은 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들의 예시적인 설계들을 도시한다.
도 18은 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들을 포함하는 디스플레이에 대한 방출 유닛들의 다양한 구성들을 도시한다.
첨부된 도면에서, 밑줄 그어진 숫자는 그 밑줄 그어진 숫자가 위치하는 아이템 또는 그 밑줄 그어진 숫자에 인접한 아이템을 나타내기 위해 사용된다. 밑줄 없는 숫자는 그 밑줄 없는 숫자를 해당 아이템에 연결하는 선으로 식별되는 아이템과 관련된다. 숫자에 밑줄이 없고 연관된 화살표가 동반되는 경우, 그 밑줄 없는 숫자는 화살표가 가리키는 포괄적인 아이템을 식별하는 데 사용된다. 이제부터는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 단지 예로서 설명한다.
도 1은 발광 디바이스를 도시한다.
도 2는 반전된 발광 디바이스를 도시한다.
도 3은 ABX3구조를 갖는 3D 페로브스카이트 발광 재료를 도시한다.
도 4는 L2(ABX3)n-1BX4 구조 - 여기서, n = 1, 3, 5, 10 및 ∞임 - 를 갖는 층상 페로브스카이트 발광 재료를 도시한다.
도 5는 L2(ABX3)n-1BX4와 유사한, 여기서 n = 5임, 층상 구조를 갖는 페로브스카이트 재료의 나노 결정의 일 예를 도시한다.
도 6은 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스들을 도시한다.
도 7은 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스들을 도시한다.
도 8은 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스의 층들을 도시한다.
도 9는 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스의 층들을 도시한다.
도 10은 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램의 렌디션(rendition)을 도시한다.
도 11은 (a) DCI-P3 및 (b) Rec. 2020 색 공간에 대한 색역을 또한 보여주는 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램의 렌디션을 도시한다.
도 12는 예시적인 적색, 녹색 및 청색 디바이스들에 대한 색 좌표들을 갖는 (a) DCI-P3 및 (b) Rec. 2020 색 공간들에 대한 색역을 또한 보여주는 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램의 렌디션을 도시한다.
도 13은 10-단계 맥아담 타원들을 또한 보여주는 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램의 렌디션을 도시한다.
도 14는 비시감도에 대해 플로팅된 적색, 녹색 및 청색 디바이스들에 대한 예시적인 전계발광 방출 스펙트럼들을 도시한다.
도 15는 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스를 위한 방출 유닛의 다양한 구성을 도시한다.
도 16은 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스를 위한 방출 유닛의 다양한 구성을 도시한다.
도 17은 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들의 예시적인 설계들을 도시한다.
도 18은 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들을 포함하는 디스플레이에 대한 방출 유닛들의 다양한 구성들을 도시한다.
본 발명은 OLED, QLED 및 PeLED에 관한 것이다. OLED, QLED 및 PeLED에 대한 디바이스 아키텍처들 및 작동 원리들은 실질적으로 유사하다. 이들 발광 디바이스 각각은 애노드와 캐소드 사이에 배치되고 전기적으로 접속된 적어도 하나의 방출 층을 포함한다. OLED의 경우, 방출 층은 유기 발광 재료를 포함한다. QLED의 경우, 방출 층은 양자점 발광 재료를 포함한다. PeLED의 경우, 방출 층은 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다. 이러한 발광 디바이스들 각각에 있어서, 전류가 가해지면, 방출 층(들) 안으로, 애노드는 정공을 주입하고 캐소드는 전자를 주입한다. 주입된 정공과 전자는 각각 반대로 대전된 전극 쪽으로 이동한다. 전자와 정공이 편재되면, 여기 에너지 상태를 갖는 편재된 전자-정공 쌍인 엑시톤이 형성될 수 있다. 엑시톤이 광 방출 메커니즘을 통해 이완되면 광이 방출된다. 열 복사 및/또는 오거 재조합과 같은 비복사 메커니즘도 발생할 수 있지만, 이는 일반적으로 바람직하지 않은 것으로 간주된다. OLED, QLED 및 PeLED에 대해 요구되는 디바이스 아키텍처들 및 작동 원리들 간의 실질적인 유사성은 적층형 발광 디바이스와 같은 단일 디바이스에서의 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료, 및 페로브스카이트 발광 재료의 조합을 용이하게 한다.
도 1은 단일 방출 유닛을 갖는 발광 디바이스(100)를 도시한다. 발광 디바이스(100)는 OLED, QLED 또는 PeLED일 수 있다. 디바이스(100)는 기판(110), 애노드(115), 정공 주입 층(120), 정공 수송 층(125), 전자 차단 층(130), 방출 층(135), 정공 차단 층(140), 전자 수송 층(145), 전자 주입 층(150), 캐소드(155) 및 장벽 층(160)을 포함할 수 있다. 디바이스(100)는 설명된 층들을 순서대로 증착함으로써 제조될 수 있다. 디바이스(100)는 캐소드(155) 아래에 배치된 애노드(115)를 가지므로, 이 디바이스(100)는 "표준" 디바이스 아키텍처로 지칭될 수 있다. OLED의 경우, 방출 층은 유기 발광 재료를 포함한다. QLED의 경우, 방출 층은 양자점 발광 재료를 포함한다. PeLED의 경우, 방출 층은 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
도 2는 단일 방출 유닛을 갖는 반전된 발광 디바이스(200)를 도시한다. 발광 디바이스(200)는 OLED, QLED 또는 PeLED일 수 있다. 이 디바이스는 기판(210), 캐소드(215), 방출 층(220), 정공 수송 층(225), 및 애노드(230)를 포함한다. 디바이스(200)는 설명된 층들을 순서대로 증착함으로써 제조될 수 있다. 디바이스(200)는 애노드(230) 아래에 배치된 캐소드(215)를 가지므로, 이 디바이스(200)는 "반전된" 디바이스 아키텍처로 지칭될 수 있다. OLED의 경우, 방출 층은 유기 발광 재료를 포함한다. QLED의 경우, 방출 층은 양자점 발광 재료를 포함한다. PeLED의 경우, 방출 층은 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다. 디바이스(100)와 관련하여 설명된 것과 유사한 재료가 디바이스(200)의 대응하는 층에 사용될 수 있다. 도 2는 OLED, QLED 또는 PeLED의 구조에서 일부 층이 어떻게 생략될 수 있는지에 대한 일 예를 제공한다.
도 1 및 도 2에 예시된 단순한 층상 구조는 비제한적인 예로 제공되며, 본 발명의 실시예들은 광범위하게 다양한 그 밖의 다른 구조들과 관련하여 사용될 수 있음이 이해된다. 설명된 특정 재료 및 구조는 본질적으로 예시적이며, 그 밖의 다른 재료 및 구조가 사용될 수 있다. 성능, 디자인, 및 비용과 같은 요인들에 근거하여, 여러 방식으로 설명된 다양한 층들을 조합함으로써 기능성 OLED, QLED 및 PeLED가 달성될 수 있거나, 또는 층들을 완전히 생략할 수 있다. 구체적으로 설명되지 않은 그 밖의 다른 층들도 포함될 수 있다. 구체적으로 설명된 것 이외의 재료들이 사용될 수 있다. 본 명세서에 제공된 많은 예는 다양한 층들이 단일 재료를 포함하는 것으로 설명하지만, 재료들의 조합이 사용될 수 있음이 이해된다. 또한, 층들은 다양한 하위 층을 가질 수 있다. 본 명세서에서 다양한 층들에 부여된 명칭은 엄격하게 제한하는 것으로 의도된 것이 아니다. 예를 들어, 디바이스에 있어서, 정공 수송 층은 방출 층 안으로 정공을 수송하고 주입할 수 있으며, 정공 수송 층 또는 정공 주입 층으로 설명될 수 있다.
OLED, PeLED 및 QLED는 일반적으로 전극들 중 적어도 하나를 통해 광을 방출하도록 되어 있고, 하나 이상의 투명 전극이 이러한 광전자 디바이스에 유용할 수 있다. 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO: indium tin oxide)과 같은 투명 전극 재료가 하부 전극으로 사용될 수 있고, 마그네슘과 은의 혼합물(Mg:Ag)의 얇은 금속층과 같은 투명 전극 재료가 상부 전극으로 사용될 수 있다. 하부 전극을 통해서만 광을 방출하도록 되어 있는 디바이스의 경우, 상부 전극은 투명할 필요가 없으며, 반사율이 높은 금속 층과 같은 불투명 및/또는 반사성 층으로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 상부 전극을 통해서만 광을 방출하도록 되어 있는 디바이스의 경우, 하부 전극은 반사율이 높은 금속 층과 같이 불투명하고/하거나 반사성일 수 있다. 전극이 투명할 필요가 없는 경우, 더 두꺼운 층을 사용하게 되면, 더 우수한 전도도를 제공할 수 있고 디바이스의 전압 강하 및/또는 줄(Joule) 열을 줄일 수 있으며, 반사성 전극을 사용하게 되면, 광을 투명 전극 쪽으로 다시 반사시키게 됨으로써 다른 전극을 통해 방출되는 광의 양을 늘릴 수 있다. 두 전극이 모두 투명한 경우, 완전히 투명한 디바이스도 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 기판(110)을 선택적으로 포함할 수 있다. 기판(110)은 원하는 구조적 및 광학적 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료를 포함할 수 있다. 기판(110)은 강성이거나 가요성일 수 있다. 기판(110)은 편평하거나 곡형일 수 있다. 기판(110)은 투명하거나, 반투명하거나, 불투명할 수 있다. 바람직한 기판 재료는 유리, 플라스틱, 및 금속 포일이다. 직물 및 종이와 같은 그 밖의 다른 기판이 사용될 수 있다. 기판(110)의 재료 및 두께는 원하는 구조적 및 광학적 특성을 얻을 수 있도록 선택될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 애노드(115)를 선택적으로 포함할 수 있다. 애노드(115)는 그 애노드(115)가 정공을 전도하고 정공을 디바이스의 층들에 주입할 수 있도록, 본 기술분야에 공지된 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 바람직한 애노드(115) 재료는 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 및 알루미늄 아연 산화물(AlZnO)과 같은 전도성 금속 산화물; 은(Ag), 알루미늄(Al), 알루미늄-네오디뮴(Al:Nd), 금(Au), 및 이들의 합금; 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 바람직한 애노드(115) 재료는 그래핀, 탄소 나노튜브, 나노와이어, 또는 나노입자; 은 나노와이어 또는 나노입자; 유기 재료, 예컨대 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜):폴리스티렌 설포네이트(PEDOT:PSS) 및 이들의 유도체; 또는 이들의 조합을 포함한다. 단일 층에 하나 이상의 애노드 재료를 포함하는 복합 애노드가 일부 디바이스용으로 바람직할 수 있다. 하나 이상의 층에 하나 이상의 애노드 재료를 포함하는 다층 애노드가 일부 디바이스용으로 바람직할 수 있다. 다층 애노드의 일 예는 ITO/Ag/ITO이다. OLED, QLED 및 PeLED에 대한 표준 디바이스 아키텍처에서, 애노드(115)는 기판을 통해 광이 방출되는 하부-방출 디바이스를 생성하기에 충분히 투명할 수 있다. 표준 디바이스 아키텍처에 일반적으로 사용되는 투명 애노드의 일 예는 ITO로 된 층이다. 표준 디바이스 아키텍처에 일반적으로 사용되는 투명 애노드의 또 다른 예는 Ag 두께가 약 25 nm 미만인 ITO/Ag/ITO이다. 애노드는 두께가 약 25 nm 미만인 은 층을 포함함으로써 부분적으로 반사할 수 있을 뿐만 아니라 투명할 수 있다. 이러한 투명하고 부분적으로 반사성인 애노드가 LiF/Al과 같은 반사성 캐소드와 함께 사용될 때, 이는 디바이스 내에 마이크로캐비티(microcavity)를 생성하는 이점을 가질 수 있다. 마이크로캐비티는 다음의 이점들 중 하나 이상을 제공할 수 있다: 디바이스로부터 방출되는 광의 증가된 총량, 및 그에 따라 더 높은 효율 및 밝기; 순방향으로 방출되는 광의 증가된 비율, 및 그에 따라 수직 입사에서의 증가된 겉보기 밝기; 및 방출 스펙트럼의 스펙트럼 협소화, 그 결과 증가된 색 채도를 갖는 광 방출. 애노드(115)는 불투명 및/또는 반사성일 수 있다. OLED, QLED 및 PeLED에 대한 표준 디바이스 아키텍처에서, 반사성 애노드(115)는 일부 상부-방출 디바이스에서는 디바이스의 상부로부터 방출되는 광량을 증가시키는 데 있어 바람직할 수 있다. 표준 디바이스 아키텍처에 일반적으로 사용되는 반사성 애노드의 일 예는 Ag 두께가 약 80 nm보다 큰 ITO/Ag/ITO의 다층 애노드이다.이러한 반사성 애노드가 Mg:Ag와 같은 투명하고 부분적으로 반사성인 캐소드와 함께 사용될 때, 이는 디바이스 내에 마이크로캐비티를 생성하는 이점을 가질 수 있다. 기판(115)의 재료 및 두께는 원하는 전도 특성 및 광학적 특성을 얻을 수 있도록 선택될 수 있다. 애노드(115)가 투명한 경우, 원하는 전도도를 제공하기에 충분히 두껍지만 원하는 정도의 투명도를 제공할 만큼 충분히 얇은 특정 재료에 대한 두께 범위가 있을 수 있다. 그 밖의 다른 재료 및 구조가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 정공 수송 층(125)을 선택적으로 포함할 수 있다. 정공 수송 층(125)은 정공을 수송할 수 있는 임의의 재료를 포함할 수 있다. 정공 수송 층(125)은 용액 프로세스 또는 진공 증착 프로세스에 의해 증착될 수 있다. 정공 수송 층(125)은 도핑될 수 있거나, 또는 도핑되지 않을 수도 있다. 전도도를 향상시키기 위해 도핑을 사용할 수 있다.
도핑되지 않은 정공 수송 층의 예는 N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐-(1,1'-비페닐) -4,4'-디아민(NPD), 폴 [(9,9-디옥틸플루오레닐-2,7-디일)-코-(4,4'-(N-(4-이차-부틸페닐) 디페닐아민(TFB), 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘](폴리-TPD), 폴리(9-비닐카르바졸)(PVK), 4,4'-비스(N-카르바졸릴)-1,1'-비페닐(CBP), 스피로-OMeTAD, 및 몰리브덴 산화물(MoO3)이다. 도핑된 정공 수송 층의 일 예는 50:1의 몰비로 F4-TCNQ로 도핑된 4,4',4''-트리스[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA)이다. 용액 처리된 정공 수송 층의 일 예는 PEDOT:PSS이다. 그 밖의 다른 정공 수송 층 및 구조가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 방출 층(135)을 선택적으로 포함할 수 있다. 방출 층(135)은 애노드(115)와 캐소드(155) 사이에 전류가 흐를 때 광을 방출할 수 있는 임의의 재료를 포함할 수 있다.
형광 유기 발광 재료의 몇 가지 예가 유럽 특허 EP 0423283 B1호에 설명되어 있다. 인광 유기 발광 재료의 몇 가지 예가 미국 특허 US 6303238 B1호 및 미국 특허 US 7279704 B2호에 설명되어 있다. TADF 메커니즘을 통해 방출하는 유기 발광 재료의 몇 가지 예가 문헌[Uoyama et al.]에 기술되어 있다.
양자점 발광 재료의 몇 가지 예가 문헌[Kathirgamanathan et al. (1)]에 기술되어 있다. 이러한 인용 문헌들 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
페로브스카이트 발광 재료의 예는, 예컨대 메틸암모늄 납 요오드화물(CH3NH3PbI3), 메틸암모늄 납 브롬화물(CH3NH3PbBr3), 메틸암모늄 납 염화물(CH3NH3PbCl3), 포름아미디늄 납 요오드화물(CH(NH2)2PbI3), 포름아미디늄 납 브롬화물(CH(NH2)2PbBr3), 포름아미디늄 납 염화물(CH(NH2)2PbCl3), 세슘 납 요오드화물(CsPbI3), 세슘 납 브롬화물(CsPbBr3), 및 세슘 납 염화물(CsPbCl3)과 같은, 3D 페로브스카이트 재료를 포함한다. 페로브스카이트 발광 재료의 예는, 예컨대 CH3NH3PbI3-xClx, CH3NH3PbI3-xBrx, CH3NH3PbCl3-xBrx, CH(NH2)2PbI3-xBrx, CH(NH2)2PbI3-xClx, CH(NH2)2PbCl3-xBrx, CsPbI3-xClx, CsPbI3-xBrx, 및 CsPbCl3-xBrx와 같은, 여기서 x는 0 내지 3의 범위에 있음, 할로겐화물이 혼합된 3D 페로브스카이트 재료를 추가로 포함한다. 페로브스카이트 발광 재료의 예는, 예컨대 (C10H7CH2NH3)2PbI4, (C10H7CH2NH3)2PbBr4, (C10H7CH2NH3)2PbCl4, (C6H5C2H4NH3)2PbI4, (C6H5C2H4NH3)2PbBr4 및 (C6H5C2H4NH3)2PbCl4와 같은 2D 페로브스카이트 재료와; (C10H7CH2NH3)2PbI4-xClx, (C10H7CH2NH3)2PbI4-xBrx, (C10H7CH2NH3)2PbCl4-xBrx, (C6H5C2H4NH3)2PbI4-xClx, (C6H5C2H4NH3)2PbI4-xBrx 및 (C6H5C2H4NH3)2PbCl4-xBrx와 같은, 여기서 x는 0 내지 4의 범위에 있음, 할로겐화물이 혼합된 2D 페로브스카이트 재료를 추가로 포함한다. 페로브스카이트 발광 재료의 예는, 예컨대 (C6H5C2H4NH3)2(CH(NH2)2PbBr3)n-1PbI4, (C6H5C2H4NH3)2(CH(NH2)2PbBr3)n-1PbBr4, (C6H5C2H4NH3)2(CH(NH2)2PbBr3)n-1PbCl4, (C10H7CH2NH3)2(CH3NH3PbI2Br)n-1PbI4, (C10H7CH2NH3)2(CH3NH3PbI2Br)n-1PbBr4, 및 (C10H7CH2NH3)2(CH3NH3PbI2Br)n-1PbCl4와 같은, 여기서 n은 층의 수이고 선택적으로 n은 약 2 내지 10의 범위에 있을 수 있음, 준-2D 페로브스카이트 재료를 추가로 포함한다. 페로브스카이트 발광 재료의 예는, 예컨대 (C6H5C2H4NH3)2(CH(NH2)2PbBr3)n-1PbI4-xClx, (C6H5C2H4NH3)2(CH(NH2)2PbBr3)n-1PbI4-xBrx, (C6H5C2H4NH3)2(CH(NH2)2PbBr3)n-1PbCl4-xBrx, (C10H7CH2NH3)2(CH3NH3PbI2Br)n-1PbI4-xClx, (C10H7CH2NH3)2(CH3NH3PbI2Br)n-1PbI4-xBrx 및 (C10H7CH2NH3)2(CH3NH3PbI2Br)n-1PbCl4-xBrx와 같은, 여기서 n은 층의 수이고 선택적으로 n은 약 2 내지 10의 범위에 있을 수 있고 x는 0 내지 4의 범위에 있음, 할로겐화물이 혼합된 준-2D 페로브스카이트 재료를 추가로 포함한다. 페로브스카이트 발광 재료의 예는 전술한 예들 중 임의의 것을 추가로 포함하며, 이 경우에 2가 금속 양이온 납(Pb+)은 주석(Sn+), 구리(Cu+), 또는 유러퓸(Eu+)으로 대체될 수 있다. 페로브스카이트 발광 재료의 예는 준-2D 페로브스카이트 재료와 밀접하게 유사한 구조를 갖는 페로브스카이트 발광 나노 결정을 추가로 포함한다.
페로브스카이트 발광 재료는 메틸암모늄 납 요오드화물(CH3NH3PbI3), 메틸암모늄 납 브롬화물(CH3NH3PbBr3), 메틸암모늄 납 염화물(CH3NH3PbCl3)과 같은 유기 금속 할로겐화물 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료를 포함할 수 있으며, 여기서 이 재료들은 유기 양이온을 포함한다. 페로브스카이트 발광 재료는 세슘 납 요오드화물(CsPbI3), 세슘 납 브롬화물(CsPbBr3), 및 세슘 납 염화물(CsPbCl3)과 같은 무기 금속 할로겐화물 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료를 포함할 수 있으며, 여기서 이 재료는 무기 양이온을 포함한다. 더욱이, 페로브스카이트 발광 재료는 유기 및 무기 양이온의 조합이 있는 페로브스카이트 발광 재료를 포함할 수 있다. 유기 또는 무기 양이온의 선택은 원하는 방출 색, 전계발광 효율, 전계발광의 안정성, 및 처리 용이성을 포함한 여러 요인들에 의해 결정될 수 있다. 무기 금속 할로겐화물 페로브스카이트 재료는 도 5에 도시된 것과 같은 나노결정 구조를 갖는 페로브스카이트 발광 재료에 특히 적합할 수 있으며, 여기서 무기 양이온은 조밀하고 안정된 페로브스카이트 발광 나노결정 구조를 가능하게 할 수 있다.
페로브스카이트 발광 재료는 방출 층(135)에 여러 가지 방식으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 방출 층은 2D 페로브스카이트 발광 재료, 준-2D 페로브스카이트 발광 재료, 또는 3D 페로브스카이트 발광 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 선택적으로, 방출 층은 페로브스카이트 발광 나노결정을 포함할 수 있다. 선택적으로, 방출 층(135)은 준-2D 페로브스카이트 발광 재료의 앙상블을 포함할 수 있으며, 앙상블 중의 준-2D 페로브스카이트 발광 재료들은 상이한 수의 층을 포함할 수 있다. 준-2D 페로브스카이트 발광 재료들의 앙상블은, 더 적은 수의 층을 가지며 더 큰 에너지 밴드 갭을 가진 준-2D 페로브스카이트 발광 재료로부터, 더 많은 수의 층을 가지며 더 작은 에너지 밴드 갭을 가진 준-2D 페로브스카이트 발광 재료로의 에너지 전달이 있기 때문에, 바람직할 수 있다. 이 에너지 퍼널(energy funnel)은 PeLED 디바이스에서 엑시톤을 효율적으로 제한하고, 디바이스 성능을 향상시킬 수 있다. 선택적으로, 방출 층(135)은 페로브스카이트 발광 나노결정 재료를 포함할 수 있다. 페로브스카이트 발광 나노결정 재료는, PeLED 디바이스에서 엑시톤을 제한하는 데 나노결정 경계를 사용할 수 있고 나노결정 경계를 부동태화하는 데 표면 양이온을 사용할 수 있기 때문에, 바람직할 수 있다. 이러한 엑시톤 제한 및 표면 패시베이션은 디바이스 성능을 향상시킬 수 있다. 그 밖의 다른 방출 층 재료 및 구조가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 전자 수송 층(145)을 선택적으로 포함할 수 있다. 전자 수송 층(145)은 전자를 수송할 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 전자 수송 층(145)은 용액 프로세스 또는 진공 증착 프로세스에 의해 증착될 수 있다. 전자 수송 층(145)은 도핑될 수 있거나, 또는 도핑되지 않을 수도 있다. 전도도를 향상시키기 위해 도핑을 사용할 수 있다.
도핑되지 않은 전자 수송 층의 예는 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄(Alq3), 2,2',2"-(1,3,5-벤젠트리일)-트리스(1-페닐-1-H-벤즈이미다졸)(TPBi), 2,9- 디메틸-4,7-디페닐-1,10- 페난트롤린(BCP), 산화 아연(ZnO), 및 이산화 티타늄(TiO3)이다. 도핑된 전자 수송 층의 일 예는 1:1의 몰비로 리튬(Li)으로 도핑된 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(BPhen)이다. 용액 처리된 전자 수송 층의 일 예는 [6,6]-페닐 C61 부티르산 메틸 에스테르(PCBM)이다. 그 밖의 다른 전자 수송 층 및 구조가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 캐소드(155)를 선택적으로 포함할 수 있다. 캐소드(155)는 그 캐소드(155)가 전자를 전도하고 전자를 디바이스의 층들에 주입할 수 있도록, 본 기술분야에 공지된 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 바람직한 캐소드(155) 재료는 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 및 불소 주석 산화물(FTO)과 같은 금속 산화물; 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 및 이테르븀(Yb)과 같은 금속; 또는 이들의 조합을 포함한다. 다른 바람직한 캐소드(155) 재료는 은(Ag), 알루미늄(Al), 알루미늄-네오디뮴(Al: Nd), 금(Au), 및 이들의 합금과 같은 금속; 또는 이들의 조합을 포함한다. 단일 층에 하나 이상의 캐소드 재료를 포함하는 복합 캐소드가 일부 디바이스용으로 바람직할 수 있다. 복합 캐소드의 일 예는 Mg:Ag이다. 하나 이상의 층에 하나 이상의 캐소드 재료를 포함하는 다층 캐소드가 일부 디바이스용으로 바람직할 수 있다. 다층 캐소드의 일 예는 Ba/Al이다. OLED, QLED 및 PeLED에 대한 표준 디바이스 아키텍처에서, 캐소드(155)는 디바이스의 상부로부터 광이 방출되는 상부-방출 디바이스를 생성하기에 충분히 투명할 수 있다. 표준 디바이스 아키텍처에 일반적으로 사용되는 투명 캐소드의 일 예는 Mg:Ag의 복합층이다. 캐소드는 Mg:Ag 복합물을 사용함으로써 부분적으로 반사할 수 있을 뿐만 아니라 투명할 수 있다. 이러한 투명하고 부분적으로 반사성인 캐소드가 ITO/Ag/ITO와 같은 반사성 애노드와 함께 사용될 때, 여기서 Ag 두께는 약 80 nm보다 큼, 이는 디바이스 내에 마이크로캐비티를 생성하는 이점을 가질 수 있다. 캐소드(155)는 불투명 및/또는 반사성일 수 있다. OLED, QLED 및 PeLED에 대한 표준 디바이스 아키텍처에서, 반사성 캐소드(155)는 일부 하부-방출 디바이스에서는 디바이스의 하부로부터 기판을 통해 방출되는 광량을 증가시키는 데 있어 바람직할 수 있다. 표준 디바이스 아키텍처에 일반적으로 사용되는 반사성 캐소드의 일 예는 LiF/Al로 이루어진 복합층 캐소드이다. 이러한 반사성 캐소드가 ITO/Ag/ITO와 같은 투명하고 부분적으로 반사성인 애노드와 함께 사용될 때, 여기서 Ag 두께는 약 25 nm 미만임, 이는 디바이스 내에 마이크로캐비티를 생성하는 이점을 가질 수 있다.
캐소드(155)의 재료 및 두께는 원하는 전도 특성 및 광학적 특성을 얻을 수 있도록 선택될 수 있다. 캐소드(155)가 투명한 경우, 원하는 전도도를 제공하기에 충분히 두껍지만 원하는 정도의 투명도를 제공할 만큼 충분히 얇은 특정 재료에 대한 두께 범위가 있을 수 있다. 그 밖의 다른 재료 및 구조가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 하나 이상의 차단 층을 선택적으로 포함할 수 있다. 차단 층은 방출 층을 빠져나가는 전하 캐리어(전자 또는 정공) 및/또는 엑시톤의 수를 줄이는 데 사용될 수 있다. 전자 차단 층(130)은 방출 층(135)과 정공 수송 층(125) 사이에 배치되어 전자가 정공 수송 층(125) 방향으로 방출 층(135)을 떠나는 것을 막을 수 있다. 마찬가지로, 정공 차단 층(140)은 방출 층(135)과 전자 수송 층(145) 사이에 배치되어 정공이 전자 수송 층(145) 방향으로 방출 층(135)을 떠나는 것을 막을 수 있다. 차단 층은 엑시톤이 방출 층으로부터 확산되는 것을 막는 데에도 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되며 본 기술분야의 숙련인이 이해하는 바와 같이, 용어 "차단 층"은 전하 캐리어 및/또는 엑시톤의 수송을 상당히 억제하는 장벽을 그 층이 제공한다는 것을 의미하는데, 그 층이 전하 캐리어 및/또는 엑시톤을 완전히 차단하는 것은 암시하지 않는다. 디바이스에 이러한 차단 층이 존재하면 차단 층이 없는 유사한 디바이스에 비해 효율이 실질적으로 더 높아지는 결과를 얻을 수 있다. 차단 층은 또한 발광을 디바이스의 원하는 영역으로 제한하는 데에도 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 하나 이상의 주입 층을 선택적으로 포함할 수 있다. 일반적으로, 주입 층은 전극과 같은 하나의 층으로부터 인접 층으로의 전하 캐리어의 주입을 개선할 수 있는 1종 이상의 재료로 구성된다. 주입 층은 또한 전하 수송 기능도 수행할 수 있다.
디바이스(100)에서, 정공 주입 층(120)은 애노드(115)로부터 정공 수송 층(125)으로의 정공 주입을 개선하는 임의의 층일 수 있다. 정공 주입 층으로 사용될 수 있는 재료의 예로는 구리(II)프탈로시아닌(CuPc) 및 1,4,5,8,9,11-헥사아자트리페닐렌헥사카르보니트릴(HATCN) - 이들은 증착될 수 있음 - 과, 용액으로부터 증착될 수 있는 PEDOT:PSS와 같은 중합체가 있다. 정공 주입 층으로 사용될 수 있는 재료의 또 다른 예는 산화 몰리브덴(MoO3)이다.
정공 주입 층(HIL)(120)은, 본 명세서에서 설명된 상대 IP 에너지에 의해 정의된 바와 같이 HIL의 한 측면에서 인접한 애노드 층과 바람직하게 정합되며 HIL의 반대 측면에서 정공 수송 층과 바람직하게 정합되는, HOMO 에너지 레벨을 갖는 전하 운반 컴포넌트를 포함할 수 있다. "전하 운반 컴포넌트"는 정공을 실제로 수송하는 HOMO 에너지 수준을 담당하는 재료이다. 이 재료는 HIL의 기본 재료이거나, 또는 도펀트일 수 있다. 도핑된 HIL의 사용은 그 정공 주입 층의 전기적 특성에 대해 도펀트를 선택할 수 있게 하며, 증착 용이성, 웨팅(wetting), 유연성, 인성 등과 같은 형태학적 특성에 대해 호스트를 선택할 수 있게 한다. HIL 재료의 바람직한 특성은 정공이 애노드로부터 HIL 재료로 효율적으로 주입될 수 있도록 하는 것이다. HIL(120)의 전하 운반 컴포넌트는 애노드 재료의 IP보다 약 0.5 eV 이하로 더 큰 IP를 갖는 것이 바람직하다. 정공이 주입되는 모든 층에 이와 유사한 조건이 적용된다. HIL 재료는 또한 OLED, QLED 또는 PeLED의 정공 수송 층에 일반적으로 사용되는 종래의 정공 수송 재료와 구별되는데, 이러한 HIL 재료는 종래의 정공 수송 재료의 정공 전도도보다 실질적으로 낮은 정공 전도도를 가질 수 있다는 점에서 그렇다. 본 발명의 HIL(120)의 두께는 애노드를 평탄화하고 효율적인 정공 주입을 가능하게 하기에 충분히 두껍지만 정공의 수송을 방해하지 않도록 하기에 충분히 얇을 수 있다. 예를 들어, 10 nm 정도로 작은 HIL 두께가 허용될 수 있다. 그러나 일부 디바이스의 경우 최대 50 nm의 HIL 두께가 바람직할 수 있다.
디바이스(100)에서, 전자 주입 층(150)은 캐소드(155)로부터 전자 수송 층(145)으로의 전자 주입을 개선하는 임의의 층일 수 있다. 전자 주입 층으로 사용될 수 있는 재료의 예는 불화 리튬(LiF), 불화 나트륨(NaF), 불화 바륨(BaF), 불화 세슘(CsF), 탄산 세슘(CsCO3)과 같은 무기 염이다. 전자 주입 층으로 사용될 수 있는 다른 재료의 예는 산화아연(ZnO) 및 산화티타늄(TiO2)과 같은 금속 산화물과, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 및 이테르븀(Yb)과 같은 금속이다. 다른 재료, 또는 재료들의 조합이 주입 층에 사용될 수 있다. 특정 디바이스의 구성에 따라, 주입 층은 디바이스(100)에 도시된 것과 다른 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 장벽 층(160)을 선택적으로 포함할 수 있다. 장벽 층(160)의 한 가지 목적은 습기, 증기 및/또는 가스를 포함하는 환경의 손상 종으로부터 디바이스 층을 보호하는 것이다. 선택적으로, 장벽 층(160)은 디바이스의 기판, 전극, 또는 임의의 다른 부분 위에, 아래에, 또는 옆에 - 가장자리를 포함함 - 증착될 수 있다. 선택적으로, 장벽 층(160)은 유리 또는 금속과 같은 벌크 재료일 수 있고, 벌크 재료는 디바이스의 기판, 전극, 또는 임의의 다른 부분 위에, 아래에, 또는 옆에 부착될 수 있다. 선택적으로, 장벽 층(160)은 필름 상에 증착될 수 있고, 필름은 디바이스의 기판, 전극, 또는 임의의 다른 부분 위에, 아래에, 또는 옆에 부착될 수 있다. 장벽 층(160)이 필름 상에 증착되는 경우, 바람직한 필름 재료는 유리, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)와 같은 플라스틱, 및 금속 포일을 포함한다. 장벽 층(160)이 벌크 재료이거나 필름 상에 증착되는 경우, 필름 또는 벌크 재료를 디바이스에 부착하는 데 사용되는 바람직한 재료는 열 또는 UV-경화성 접착제, 핫멜트 접착제, 및 감압 접착제를 포함한다.
장벽 층(160)은 벌크 재료이거나, 스퍼터링, 진공 열 증착, 전자 빔 증착, 및 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 및 원자층 증착(ALD)과 같은 화학 기상 증착(CVD) 기술을 포함하는 다양한 공지 증착 기술에 의해 형성될 수 있다. 장벽 층(160)은 단일 상을 갖는 조성물뿐만 아니라 다수의 상을 갖는 조성물을 포함할 수 있다. 임의의 적절한 재료 또는 재료들의 조합이 장벽 층(160)에 사용될 수 있다. 장벽 층(160)은 유기 화합물, 또는 무기 화합물, 또는 이들 둘 모두를 포함할 수 있다. 바람직한 무기 장벽 층 재료는 Al2O3와 같은 알루미늄 산화물, SiO2와 같은 실리콘 산화물, SiNx와 같은 실리콘 질화물, 및 유리 및 금속과 같은 벌크 재료를 포함한다. 바람직한 유기 장벽 층 재료는 중합체를 포함한다. 장벽 층(160)은 단일 층 또는 다수의 층을 포함할 수 있다. 하나 이상의 층에 하나 이상의 장벽 재료를 포함하는 다층 장벽이 일부 디바이스용으로 바람직할 수 있다. 다층 장벽의 바람직한 일 예는 다층 장벽 SiNx/중합체/SiNx에서와 같이 SiNx와 중합체의 교번 층을 포함하는 장벽이다.
도 6의 (a)는 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(600)를 도시한다. 발광 디바이스(600)는 하나 이상의 OLED, QLED 또는 PeLED 방출 유닛들 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 디바이스(600)는 제1 전극(610), 제1 방출 유닛(620), 제1 전하 생성 층(630), 제2 방출 유닛(640), 및 제2 전극(650)을 포함할 수 있다. 제1 전극(610)은 외부 전기 소스(E1)에 직접 접속될 수 있다. 제2 전극(650)은 외부 전기 소스(E2)에 직접 접속될 수 있다. 제1 전하 생성 층(630)은 외부 전기 소스(E3)에 직접 접속될 수 있다. 디바이스(600)는 설명된 층들을 순서대로 증착함으로써 제조될 수 있다.
도 6의 (b)는 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(605)를 도시한다. 발광 디바이스(605)는 하나 이상의 OLED, QLED 또는 PeLED 방출 유닛들 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 디바이스(605)는 제1 전극(610), 제1 방출 유닛(620), 제1 전하 생성 층(630), 제2 방출 유닛(640), 및 제2 전극(650)을 포함할 수 있다. 제1 전극(610)은 외부 전기 소스(E1)에 직접 접속될 수 있다. 제2 전극(650)은 외부 전기 소스(E2)에 직접 접속될 수 있다. 제1 전하 생성 층(630)은 파선에 의해 표현된 전기 절연 층(660)을 포함할 수 있고, 2개의 외부 전기 소스(E3 및 E4)에 직접 접속될 수 있다. 디바이스(605)는 설명된 층들을 순서대로 증착함으로써 제조될 수 있다.
도 8은 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(800)를 위한 층 구조를 도시한다. 발광 디바이스(800)는 하나 이상의 OLED, QLED 또는 PeLED 방출 유닛들 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 디바이스(800)는 기판(805), 애노드(810), 제1 정공 주입 층(815), 제1 정공 수송 층(820), 제1 방출 층(825), 제1 정공 차단 층(830), 제1 전자 수송 층(835), 제1 전하 생성 층(840), 제2 정공 주입 층(845), 제2 정공 수송 층(850), 제2 방출 층(855), 제2 정공 차단 층(860), 제2 전자 수송 층(865), 제1 전자 주입 층(870), 및 캐소드(875)를 포함할 수 있다. 제1 방출 유닛(880)은 제1 정공 주입 층(815), 제1 정공 수송 층(820), 제1 방출 층(825), 제1 정공 차단 층(830), 및 제1 전자 수송 층(835)을 포함할 수 있다. 제2 방출 유닛(885)은 제2 정공 주입 층(845), 제2 정공 수송 층(850), 제2 방출 층(855), 제2 정공 차단 층(860), 제2 전자 수송 층(865), 및 제1 전자 주입 층(870)을 포함할 수 있다. 디바이스(800)는 설명된 층들을 순서대로 증착함으로써 제조될 수 있다.
도 7의 (a)는 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(700)를 도시한다. 발광 디바이스(700)는 하나 이상의 OLED, QLED 또는 PeLED 방출 유닛들 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 발광 디바이스(700)는 제1 전극(710), 제1 방출 유닛(720), 제1 전하 생성 층(730), 제2 방출 유닛(740), 제2 전하 생성 층(750), 제3 방출 유닛(760), 및 제2 전극(770)을 포함할 수 있다. 제1 전극(710)은 외부 전기 소스(E1)에 직접 접속될 수 있다. 제2 전극(770)은 외부 전기 소스(E2)에 직접 접속될 수 있다. 제1 전하 생성 층(730)은 외부 전기 소스(E3)에 직접 접속될 수 있다. 제2 전하 생성 층(750)은 외부 전기 소스(E4)에 접속될 수 있다. 디바이스(700)는 설명된 층들을 순서대로 증착함으로써 제조될 수 있다.
도 7의 (b)는 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(705)를 도시한다. 발광 디바이스(705)는 하나 이상의 OLED, QLED 또는 PeLED 방출 유닛들 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 발광 디바이스(705)는 제1 전극(710), 제1 방출 유닛(720), 제1 전하 생성 층(730), 제2 방출 유닛(740), 제2 전하 생성 층(750), 제3 방출 유닛(760), 및 제2 전극(770)을 포함할 수 있다. 제1 전극(710)은 외부 전기 소스(E1)에 직접 접속될 수 있다. 제2 전극(770)은 외부 전기 소스(E2)에 직접 접속될 수 있다. 제1 전하 생성 층(730)은 파선에 의해 표현된 전기 절연 층(780)을 포함할 수 있고, 2개의 외부 전기 소스(E3 및 E4)에 직접 접속될 수 있다. 제2 전하 생성 층(750)은 파선에 의해 표현된 전기 절연 층(790)을 포함할 수 있고, 2개의 외부 전기 소스(E5 및 E6)에 직접 접속될 수 있다. 디바이스(705)는 설명된 층들을 순서대로 증착함으로써 제조될 수 있다.
도 9는 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(900)를 위한 층 구조를 도시한다. 발광 디바이스(900)는 하나 이상의 OLED, QLED 또는 PeLED 방출 유닛들 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 디바이스(900)는 기판(905), 애노드(910), 제1 정공 주입 층(915), 제1 정공 수송 층(920), 제1 방출 층(925), 제1 전자 수송 층(930), 제1 전하 생성 층(935), 제2 정공 수송 층(940), 제2 방출 층(945), 제2 전자 수송 층(950), 제2 전하 생성 층(955), 제3 정공 수송 층(960), 제3 방출 층(965), 제3 전자 수송 층(970), 제1 전자 주입 층(975), 및 캐소드(980)를 포함할 수 있다. 제1 방출 유닛(985)은 제1 정공 주입 층(915), 제1 정공 수송 층(920), 제1 방출 층(925), 및 제1 전자 수송 층(930)을 포함할 수 있다. 제2 방출 유닛(990)은 제2 정공 수송 층(940), 제2 방출 층(945), 및 제2 전자 수송 층(950)을 포함할 수 있다. 제3 방출 유닛(995)은 제3 정공 수송 층(960), 제3 방출 층(965), 제3 전자 수송 층(970), 및 제1 전자 주입 층(975)을 포함할 수 있다. 디바이스(900)는 설명된 층들을 순서대로 증착함으로써 제조될 수 있다.
도 8 및 도 9에 예시된 단순한 층상 구조는 비제한적인 예로 제공되며, 본 발명의 실시예들은 광범위하게 다양한 그 밖의 다른 구조들과 관련하여 사용될 수 있음이 이해된다. 설명된 특정 재료 및 구조는 본질적으로 예시적이며, 그 밖의 다른 재료 및 구조가 사용될 수 있다. 성능, 디자인, 및 비용과 같은 요인들에 근거하여, 여러 방식으로 설명된 다양한 층들을 조합함으로써 기능성 발광 디바이스가 달성될 수 있거나, 또는 층들을 완전히 생략할 수 있다. 구체적으로 설명되지 않은 그 밖의 다른 층들도 포함될 수 있다. 구체적으로 설명된 것 이외의 재료들이 사용될 수 있다. 본 명세서에 제공된 많은 예는 다양한 층들이 단일 재료를 포함하는 것으로 설명하지만, 재료들의 조합이 사용될 수 있음이 이해된다. 또한, 층들은 다양한 하위 층을 가질 수 있다. 본 명세서에서 다양한 층들에 부여된 명칭은 엄격하게 제한하는 것으로 의도된 것이 아니다. 예를 들어, 디바이스에서, 전자 수송 층은 전자를 방출 층으로 수송할 수 있고 또한 정공이 방출 층을 빠져나가는 것을 차단할 수 있으며, 이는 전자 수송 층 또는 정공 차단 층으로 설명될 수 있다.
도 6, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은, 적층형 발광 디바이스 아키텍처들은 다음의 이점들 중 하나 이상을 제공할 수 있다: (1) 다수의 방출 유닛으로부터의 광이 디바이스의 동일 표면 영역 내에서 결합되어 디바이스의 밝기를 증가시킬 수 있고; (2) 다수의 방출 유닛이 각각의 방출 유닛을 통과하는 실질적으로 동일한 전류와 직렬로 전기적으로 접속되고, 그에 의해 전류 밀도에 있어서의 실질적인 증가 없이 디바이스가 증가된 밝기에서 작동할 수 있게 하고, 그에 의해 디바이스의 작동 수명을 연장시키고; (3) 별개의 방출 유닛들로부터 방출되는 광이 개별적으로 제어되고, 그에 의해 디바이스의 밝기 및/또는 색이 본 발명에서 입증된 바와 같이 응용의 정확한 요구에 따라 튜닝될 수 있게 할 수 있다.
일반적으로, 휘도 L에서의 OLED, QLED 또는 PeLED의 작동 수명 LT는 LT2 = LT1 x (L1/L2)AF로서 표현될 수 있으며, 여기서 LT1은 (높은) 휘도 L1에서의 디바이스의 측정 수명이고, LT2는 (낮은) 휘도 L2에서의 예상 수명이고, AF는 가속 계수이다. 높은 휘도에서의 측정 수명을 낮은 휘도에서 예측 수명으로 변환하기 위한 대략적인 가속 계수는 OLED, QLED 및 PeLED에 대해 대략 1.5 내지 2.0 범위에 있는 것으로 결정되었다.
두 개의 방출 유닛을 포함하는 적층형 발광 디바이스에 있어서, 전체 디바이스 휘도가 동일한 경우, 각 방출 유닛은 단일 방출 유닛을 갖는 동등한 발광 디바이스에서 요구되는 휘도 L1보다 2배 낮은 휘도 L2로 작동할 수 있다. 가속 계수를 2.0으로 가정하면, 두 개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스의 예상 작동 수명은 단일 방출 유닛을 갖는 동등한 발광 디바이스의 예상 작동 수명보다 22 = 4배 더 길다. 또한, 세 개의 방출 유닛을 포함하는 적층형 발광 디바이스에 있어서, 전체 디바이스 휘도가 동일한 경우, 각 방출 유닛은 단일 방출 유닛을 갖는 동등한 발광 디바이스에서 요구되는 휘도 L1보다 3배 낮은 휘도 L2로 작동할 수 있다. 가속 계수를 2.0으로 가정하면, 세 개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스의 예상 작동 수명은 단일 방출 유닛을 갖는 동등한 발광 디바이스의 예상 작동 수명보다 32 = 9배 더 길다.
유기 발광 재료를 포함하는 적층 발광 디바이스의 예가 미국 특허 US 5707745 B1호, 문헌[Forrest et al.], 문헌[
et al.], 및 문헌[Jung et al.]에 설명되어 있다. 이러한 인용 문헌들 모두는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 미국 특허 US 5707745 B1호는 다색 적층형 유기 발광 디바이스를 설명한다. 문헌[Forrest et al.] 및 문헌[
et al.]은 독립적으로 어드레싱 가능한 적색, 녹색, 및 청색 방출 유닛을 포함하는 적층형 유기 발광 디바이스들을 설명한다. 문헌[Jung et al.]은 3개의 방출 유닛을 포함하는 상부 방출 적층형 유기 발광 디바이스를 설명하는데, 여기서는 3개의 방출 유닛으로부터 나온 광이 결합되어 디바이스로부터의 백색 광 방출을 일으킬 수 있다.
그러한 적층형 발광 디바이스들의 성능 이점들이 잘 이해된다. 그러나, 지금까지, 동일한 색상 그러나 실질적으로 상이한 색도의 광을 방출하는 2개 이상의 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들을 포함하는 적층형 OLED, QLED 또는 PeLED 디바이스의 입증이 없었다. 그러므로 본 명세서에서 제시되는 새로운 디바이스 아키텍처는 기존의 기술 수준과는 상이하며 그에 대한 개선이다.
본 발명에서, 동일한 색상 그러나 실질적으로 상이한 색도를 갖는 2개 이상의 방출 유닛들은 독립적으로 어드레싱될 수 있고 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 2개 이상의 방출 유닛들은 더 짙은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 제1 방출 유닛, 및 더 옅은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 제2 방출 유닛을 포함할 수 있거나, 그 반대일 수도 있다. 예를 들어, 제1 방출 유닛은 더 짙은 적색 광을 방출할 수 있고 제2 방출 유닛은 더 옅은 적색 광을 방출할 수 있거나, 그 반대일 수도 있거나, 또는 제1 방출 유닛은 더 짙은 녹색 광을 방출할 수 있고 제2 방출 유닛은 더 옅은 녹색 광을 방출할 수 있거나, 그 반대일 수도 있거나, 또는 제1 방출 유닛은 더 짙은 청색 광을 방출할 수 있고 제2 방출 유닛은 더 옅은 청색 광을 방출할 수 있거나, 그 반대일 수도 있다.
본 명세서에서 제시되는 새로운 적층형 발광 디바이스 아키텍처는 디스플레이의 적색, 녹색 및/또는 청색 서브-픽셀들에 통합될 수 있다. 그러한 디스플레이의 서브-픽셀이 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들로부터 방출될 수 있는 광보다 채도가 더 높은, 그러나 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들로부터 방출될 수 있는 광보다 채도가 더 낮은 상대적으로 채도가 높은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하도록 요구될 때, 더 짙은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 각자의 방출 유닛들이 개별적으로 어드레싱될 수 있고 광을 방출하여 디스플레이 이미지를 생성할 수 있는 반면, 더 옅은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 각자의 방출 유닛들은 비활성 상태로 유지될 수 있다. 그러나, 디스플레이의 서브-픽셀이 단지 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들로부터 방출될 수 있는 광보다 채도가 더 낮은 상대적으로 채도가 낮은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하도록 요구될 때, 더 옅은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 각자의 방출 유닛들이 개별적으로 어드레싱될 수 있고 광을 방출하여 디스플레이 이미지를 생성할 수 있는 반면, 더 짙은 적색, 녹색 또는 청색 광을 방출하는 각자의 방출 유닛들은 비활성 상태로 유지될 수 있다. 광은 디스플레이 이미지들의 대부분을 렌더링하기 위해 상대적으로 더 효율적인 더 옅은 적색, 녹색 또는 청색 방출 유닛들로부터 방출될 수 있으며, 상대적으로 덜 효율적인 더 짙은 적색, 녹색 또는 청색 방출 유닛들로부터 방출되는 광은 이미지들의 작은 비율만을 렌더링하도록 요구된다. 그에 따라 디스플레이의 효율 및/또는 수명이 향상될 수 있다. 이러한 성능 이점은 적층형 발광 디바이스 내의 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들이 상이한 색상들의 광을 방출하거나 동일한 색상 및 실질적으로 동일한 색도의 광을 방출하는 기존의 기술 수준의 적층형 발광 디바이스들에 의해 달성될 수 없다.
동일한 색상, 그러나 상이한 색도를 갖는 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들을 갖는 하나 이상의 적층형 발광 디바이스들을 포함하는 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들을 포함하는 그러한 디스플레이는 다른 디스플레이 아키텍처들에 비해 몇몇 이점들을 갖는다. 이러한 이점들은 감소된 전력 소비 및 연장된 작동 수명을 포함한다.
US 2019/0043407 A1호는 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들을 포함하는 픽셀 레이아웃 및 디스플레이를 위한 구동 체계를 개시하고 있다. 픽셀 레이아웃은 독립적으로 어드레싱 가능한 상이한 색도들을 갖는 2개의 청색 방출 유닛을 갖는 적층형 청색 발광 디바이스를 포함하는 청색 서브-픽셀을 포함한다. 그러나, 적색 및 녹색 서브-픽셀들은 단락 [0043]에서 단일 접합 디바이스들인 것으로 설명되고, 단락 [0057]에서 적색 및 녹색 서브-픽셀들은 조정될 필요가 없다고 개시되어 있다. 그러한 픽셀 레이아웃은 청색 서브-픽셀의 방출 유닛들이 렌더링될 이미지 콘텐츠에 따라 선택되는 것을 가능하게 한다. 그러나, 적색 및 녹색 서브-픽셀들의 방출 유닛들은 이미지 콘텐츠에 따라 선택되지 않을 수 있다. 이것은, 전력 절약이 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들에서 달성되어, 훨씬 더 큰 디스플레이 효율 및 수명을 야기할 수 있는 본 발명과는 달리, 전력 절약을 청색 서브-픽셀만으로 제한한다.
WO 2020/030042 A1호는 디스플레이의 기판 위에 배치된 적어도 제1 청색 방출 층 및 하나 이상의 추가적인 청색 방출 층들을 포함하며, 기판의 발광 측에 양자점 컬러 필름이 배치된 OLED 디스플레이를 개시하고 있다. 청색 방출 층들은 상이한 색도의 청색 광을 방출하며, 하나는 400-440 nm에서 방출하고, 다른 것은 440-490 nm에서 방출한다. 양자점 컬러 필름은 적색 서브-픽셀에 대한 적색 양자점들 및 녹색 서브-픽셀에 대한 녹색 양자점들을 포함할 수 있다. 청색 서브-픽셀은 양자점들을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있다. 그러나, 단락들 [0044] 및 [0069]에서, 청색 방출 층들은 전하 생성 층에 의해 직렬로 접속되는 것으로 개시되며, 이것의 이점들이 설명된다. 본 발명과는 달리, 방출 유닛들이 개별적으로 어드레싱되지 않을 수 있고 이미지 콘텐츠에 따라 선택되지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 더욱이, 본 발명과는 달리, 개시된 OLED 디스플레이는 청색 광을 각자의 적색 및 녹색 서브-픽셀들로부터의 적색 및 녹색으로 변환하는 양자점 컬러 필름을 포함한다. 그에 따라 개시된 OLED 디스플레이 아키텍처는 본 발명에서 개시된 아키텍처보다 덜 효율적일 것으로 예상된다.
US 2014/0084269 A1호는 적어도 3개의 방출 유닛을 포함하는 적층형 OLED 디바이스를 개시하고 있으며, 여기서 적어도 하나의 방출 유닛은 인광 방출 유닛이고, 적어도 2개의 방출 유닛은 형광 방출 유닛이다. 일 실시예에서, 인광 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 황색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 2개의 형광 방출 유닛은 청색 광을 방출한다. 2개의 방출 유닛으로부터의 청색 광은 동일한 또는 상이한 색도를 가질 수 있다. 그러나, 단락 [0043]에서, "적층형 유닛들은 독립적으로 제어되지 않는다"는 것과, "동일한 전류 (밀도)가 스택 내의 각각의 유닛을 통과했다"는 것이 개시되어 있고, 따라서 본 발명과는 달리, 방출 유닛들은 독립적으로 어드레싱 가능하지 않을 수 있고, 따라서 방출 유닛들은 이미지 콘텐츠에 따라 선택되지 않을 수 있다.
WO 2019/224546 A1호는 적어도 하나의 PeLED 방출 유닛 및 적어도 하나의 PeLED, OLED 또는 QLED 방출 유닛을 포함하는 적층형 발광 디바이스를 개시하고 있다. 이것은 OLED, QLED 및 PeLED와 같은 상이한 부류의 방출 재료들이 적층형 발광 디바이스에서 결합되는 것을 가능하게 하는 이익을 갖는다. 그러나, 본 발명과는 달리, 그것은 제조가 더 간단할, OLEL 방출 유닛들만을, QLED 방출 유닛들만을, 또는 PeLED 방출 유닛들만을 포함하는 적층형 발광 디바이스들을 포함하지 않는다. 더욱이, 본 발명과는 달리, WO 2019/224546 A1호는 그러한 디바이스 아키텍처가 디스플레이의 하나 이상의 서브-픽셀에서 어떻게 구현될 수 있는지에 대한 어떠한 상세도 개시하고 있지 않고, 방출 유닛들의 색도들이 상이할 수 있다는 것도 명시적으로 개시하고 있지 않으며, "예시적인 단일 방출 유닛 OLED, QLED 및 PeLED 디바이스들"에 대한 표 1에서 색도들을 열거하고 있을 뿐이다.
EP 3188272 A1호는 전하 생성 층에 의해 분리된 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 적층형 청색 발광 디바이스를 개시하고 있다. 제1 방출 유닛은 청색 광을 방출하는 제1 방출 층을 포함하고, 제2 방출 유닛은 청색 광을 방출하는 제2 방출 층을 포함하며, 제1 및 제2 방출 층들은 상이한 색도의 광을 방출한다. 3개의 방출 층들을 포함하는 3개의 방출 유닛들을 갖는 예가 또한 개시되어 있다. 적색 및 녹색 서브-픽셀들 위에 색 변환 재료들이 있는 디스플레이 아키텍처가 또한 개시되어 있다. 본 개시와는 달리, 도 7 및 도 8에서 EP 3188272 A1호에 개시된 방출 유닛들은 공통적으로 어드레싱 가능하고 전하 생성 층은 모든 서브-픽셀들에 공통이다. 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들에 대한 개시가 없다. 그에 따라, 본 개시와는 달리, 이미지 콘텐츠에 따라 이미지를 렌더링하기 위해 상이한 색도들의 상이한 방출 유닛들 및 상이한 방출 층들을 선택하고 독립적으로 어드레싱하는 것은 불가능하다. 더욱이, 개시된 OLED 디스플레이는, 적색 및 녹색 광이 적색 및 녹색 발광 재료들로부터 방출되는 본 발명과는 달리, 청색 광을 각자의 적색 및 녹색 서브-픽셀들로부터의 적색 및 녹색으로 변환하는 양자점 컬러 필름을 포함한다. 이러한 이유들 둘 모두로 인해, EP 3188272 A1호에 개시된 OLED 디스플레이 아키텍처는 본 발명에 개시된 아키텍처보다 덜 효율적일 것으로 예상된다.
US 2015/0155519 A1호는 적층형 OLED들을 포함하는 OLED 디스플레이를 개시하고 있다. 적색 서브-픽셀은 제1 적색 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛 및 제2 적색 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛을 갖는 적층형 OLED를 포함한다. 녹색 서브-픽셀은 제1 녹색 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛 및 제2 녹색 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛을 갖는 적층형 OLED를 포함한다. 청색 서브-픽셀은 제1 청색 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛 및 제2 청색 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛을 갖는 적층형 OLED를 포함한다. 각각의 서브-픽셀에서, 제1 및 제2 방출 유닛들은 전하 생성 층에 의해 분리된다. 제1 적색, 녹색 또는 청색 방출 층들 중 적어도 하나는 각자의 제2 적색, 녹색 또는 청색 방출 층들 중 적어도 하나와는 상이한 색도의 광을 방출한다. 그러나, 본 발명과는 달리, 방출 유닛들은 도 3에 도시된 바와 같이, 그리고 전하 생성 층에 의해 직렬로 접속된 공통적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들에 대해 예상되는 바와 같이, 둘 모두가 도 8에 제공된 단일 방출 유닛 비교 예의 것의 대략 2배인, 전압 및 전류 효율에 대한 도 8의 데이터에 의해 공통적으로 어드레싱 가능하다. 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들에 대한 개시가 없다. 그에 따라, 본 개시와는 달리, 이미지 콘텐츠에 따라 이미지를 렌더링하기 위해 상이한 색도들의 상이한 방출 유닛들 및 상이한 방출 층들을 선택하고 독립적으로 어드레싱하는 것은 불가능하다.
EP 3188273 A1호는 전하 생성 층에 의해 분리된 2개의 방출 유닛을 포함하는 적층형 OLED 디바이스를 개시하고 있으며, 여기서 제1 방출 유닛은 제1 색상 및 색도의 광을 방출하고, 제2 방출 층은 제2 색상 및 색도의 광을 방출하며, 제1 및 제2 색상들은 동일하고, 제1 및 제2 색도들은 상이하다. 적층형 OLED 디바이스는 적색, 녹색 및 청색일 수 있다. 그러나, 본 발명과는 달리, 방출 유닛들은 도 2에 도시된 바와 같이 공통적으로 어드레싱 가능하다. 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들에 대한 개시가 없다.
선택적으로, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 2개의 방출 유닛을 포함할 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 3개의 방출 유닛을 포함할 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 4개 이상의 방출 유닛을 포함할 수 있다.
선택적으로, 방출 유닛은 하나의 방출 층을 포함할 수 있다. 선택적으로, 방출 유닛은 2개의 방출 층을 포함할 수 있다. 선택적으로, 방출 유닛은 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 정공 차단 층, 전자 수송 층 및/또는 전자 주입 층과 같은 하나 이상의 추가 층을 추가로 포함할 수 있다. 선택적으로, 이러한 추가 층들 중 일부는 방출 유닛 내에 포함될 수 있으며, 이러한 추가 층들 중 일부는 제외될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 하나 이상의 전하 생성 층을 포함할 수 있다. 선택적으로, 전하 생성 층은 적층형 발광 디바이스 내에서 둘 이상의 방출 유닛을 분리하는 데 사용될 수 있다. 도 6에 도시된 적층형 발광 디바이스들(600 및 605)은 제1 방출 유닛(620)을 제2 방출 유닛(640)으로부터 분리하는 제1 전하 생성 층(630)을 포함한다. 도 7에 도시된 적층형 발광 디바이스들(700 및 705)은 제1 방출 유닛(720)을 제2 방출 유닛(740)으로부터 분리하는 제1 전하 생성 층(730)을 포함한다. 도 7에 도시된 적층형 발광 디바이스들(700 및 705)은 제2 방출 유닛(740)을 제3 방출 유닛(760)으로부터 분리하는 제2 전하 생성 층(750)을 추가로 포함한다.
전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 단일 층 또는 다수의 층을 포함할 수 있다. 선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 전자 주입을 위한 n-도핑된 층과 정공 주입을 위한 p-도핑된 층을 포함할 수 있다. 선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 정공 주입 층(HIL)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)의 p-도핑된 층은 정공 주입 층(HIL)으로서 기능 할 수 있다. 도 9는 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(900)를 도시하고 있는 바, 여기서 제1 전하 생성 층(935)은 정공 주입 층(도시되지 않음)을 포함하고 제2 전하 생성 층(955)은 정공 주입 층(도시되지 않음)을 포함한다. 선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 별개의 정공 주입 층에 인접하여 그와 접촉하게 위치될 수 있다. 도 8은 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(800)를 도시하고 있는 바, 여기서 제1 전하 생성 층(840)은 제2 정공 주입 층(845)에 인접하여 그와 접촉한다.
선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 전자 주입 층(EIL)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)의 n-도핑된 층은 전자 주입 층(EIL)으로서 기능할 수 있다. 도 9는 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스(900)를 도시하고 있는 바, 여기서 제1 전하 생성 층(935)은 전자 주입 층(도시되지 않음)을 포함하고 제2 전하 생성 층(955)은 전자 주입 층(도시되지 않음)을 포함한다. 선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 별개의 전자 주입 층에 인접하여 그와 접촉하게 위치될 수 있다.
선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 정공의 전도 및/또는 주입을 위한 층을 포함할 수 있다. 그러한 층은 애노드(155) 층으로 지칭될 수 있다. 그러한 애노드(155) 층은 애노드에 대해 본 명세서에서 설명된 재료들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 선택적으로, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 전자의 전도 및/또는 주입을 위한 층을 포함할 수 있다. 그러한 층은 캐소드(115) 층으로 지칭될 수 있다. 그러한 캐소드(115) 층은 캐소드에 대해 본 명세서에서 설명된 재료들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 용액 프로세스 또는 진공 증착 프로세스에 의해 증착될 수 있다. 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 전자 및 정공의 주입을 가능하게 하는 임의의 적용 가능한 재료로 구성될 수 있다. 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 도핑되거나, 또는 도핑되지 않을 수도 있다. 전도도를 향상시키기 위해 도핑을 사용할 수 있다.
증착 프로세스 전하 생성 층의 한 예는 정공 주입을 위한 p-도핑된 층으로서의 1,4,5,8,9,11-헥사아자트리페닐렌 헥사카르보니트릴(HATCN)과 조합된, 전자 주입을 위한 n-도핑된 층으로서의 리튬 도핑된 BPhen(Li-BPhen)으로 구성된 이중 층 구조이다. 용액 프로세스 전하 생성 층의 한 예는 정공 주입을 위한 p-도핑된 층으로서의 산화 몰리브덴(MoO3) 또는 삼산화 텅스텐(WO3)과 조합된, 전자 주입을 위한 n-도핑된 층으로서의 폴리에틸렌이민(PEI) 표면 개질된 산화 아연(ZnO)으로 구성된 이중 층 구조이다. 그 밖의 다른 재료, 또는 재료들의 조합이 전하 생성 층용으로 사용될 수 있다. 특정 디바이스의 구성에 따라, 전하 생성 층은 디바이스(800) 및 디바이스(900)에 도시된 것과 다른 위치에 배치될 수 있다.
선택적으로, 적층형 발광 디바이스 내의 하나 이상의 전하 생성 층들은 하나 이상의 외부 전기 소스들에 직접 접속될 수 있다. 선택적으로, 적층형 발광 디바이스의 하나 이상의 방출 유닛들은 독립적으로 어드레싱 가능할 수 있고 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 하나 이상의 전하 생성 층들을 하나 이상의 외부 전기 소스들에 접속하는 것은 적층형 발광 디바이스의 별개의 방출 유닛들로부터의 광 방출이 응용의 요구에 따라 선택되고 개별적으로 제어될 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 본 발명에서, 하나 이상의 전하 생성 층들을 하나 이상의 외부 전기 소스들에 접속하는 것은 광의 색상을 변경함이 없이 적층형 발광 디바이스로부터의 광의 색도가 제어될 수 있게 할 수 있다.
선택적으로, 도 6의 (a)에서의 배열(600) 및 도 7의 (a)에서의 배열(700)에 의해 도시된 바와 같이, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 단일 외부 전기 소스에 접속될 수 있다. 그러한 배열은 그것이 방출 유닛들을 독립적으로 어드레싱하는 데 요구되는 디바이스 층들 및 전기 콘택들의 수를 감소시킬 수 있고 그에 따라 제조가 더 간단할 수 있기 때문에 유리할 수 있다.
선택적으로, 도 6의 (b)에서의 배열(605) 및 도 7의 (b)에서의 배열(705)에 의해 도시된 바와 같이, 전하 생성 층(630, 730 또는 750)은 2개의 외부 전기 소스에 접속될 수 있다. 그러한 배열은 방출 유닛들이 더 쉽게 독립적으로 어드레싱되는 것을 가능하게 할 수 있기 때문에 유리할 수 있다.
도 6의 (a)에서의 배열(605)은 제1 전하 생성 층(630)에 대한 2개의 외부 전기 콘택들(E3 및 E4)을 도시한다. 제1 전하 생성 층(630)은 제1 전하 생성 층(630)의 하부 및 상부 영역들을 전기적으로 격리시키는 파선에 의해 도시된 전기 절연 층(660)을 포함할 수 있다. 하부 영역은 E3에 의해 어드레싱될 수 있고 상부 영역은 E4에 의해 어드레싱될 수 있다. 도 7의 (a)에서의 배열(705)은 제1 전하 생성 층(730)에 대한 2개의 외부 전기 콘택들(E3 및 E4), 및 제2 전하 생성 층(750)에 대한 2개의 외부 전기 콘택들(E5 및 E6)을 도시한다. 제1 전하 생성 층(730)은 제1 전하 생성 층(730)의 하부 및 상부 영역들을 전기적으로 격리시키는 파선에 의해 도시된 전기 절연 층(780)을 포함할 수 있다. 하부 영역은 E3에 의해 어드레싱될 수 있고 상부 영역은 E4에 의해 어드레싱될 수 있다. 제2 전하 생성 층(750)은 제2 전하 생성 층(750)의 하부 및 상부 영역들을 전기적으로 격리시키는 파선에 의해 도시된 전기 절연 층(790)을 포함할 수 있다. 하부 영역은 E5에 의해 어드레싱될 수 있고 상부 영역은 E6에 의해 어드레싱될 수 있다.
전기 절연 층들(660, 780 및 790)은 전기 절연을 제공하는 임의의 재료들을 포함할 수 있다. 바람직한 재료들은 중합체, Al2O3와 같은 알루미늄 산화물, SiO2와 같은 실리콘 산화물, SiNx와 같은 실리콘 질화물, 및 유리와 같은 벌크 재료를 포함한다. 전기 절연 층(660, 780 및 790)은 단일 층 또는 다수의 층을 포함할 수 있다.
달리 명시되지 않는 한, 다양한 실시예의 층들 중 임의의 층은 임의의 적절한 방법에 의해 증착될 수 있다. 방법에는 진공 열 증발, 스퍼터링, 전자 빔 물리적 기상 증착, 유기 기상 증착, 및 유기 증기 제트 인쇄가 포함된다. 그 밖의 다른 적합한 방법에는 스핀 코팅 및 기타 용액 기반 프로세스가 포함된다. OLED, QLED 및 PeLED 디바이스에 사용되는 재료를 증착하는 데 실질적으로 유사한 프로세스를 사용할 수 있으며, 이는 적층형 발광 디바이스와 같은 단일 디바이스에서 이러한 재료의 조합을 용이하게 한다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 디바이스는 광범위한 소비자 제품에 통합될 수 있다. 선택적으로, 디바이스는 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 태블릿, 랩톱 컴퓨터, 스마트폰, 휴대 전화기, 디지털 카메라, 비디오 레코더, 스마트워치, 피트니스 트래커, 개인용 정보 단말기, 차량 디스플레이, 및 기타 전자 디바이스용 디스플레이에 사용될 수 있다. 선택적으로, 디바이스는 마이크로 디스플레이 또는 헤드업 디스플레이용으로 사용될 수 있다. 선택적으로, 디바이스는 내부 또는 외부 조명 및/또는 신호, 스마트 패키징, 또는 광고판을 위한 광 패널에 사용될 수 있다.
선택적으로, 본 발명에 따라 제조된 발광 디바이스를 제어하는 데에는 수동 매트릭스 및 능동 매트릭스 어드레스 체계를 포함하여 다양한 제어 메커니즘이 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 재료 및 구조는 발광 디바이스 이외의 디바이스에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 태양 전지, 광 검출기, 트랜지스터, 또는 레이저와 같은 기타 광전자 디바이스가 그러한 재료 및 구조를 사용할 수 있다.
본 발명은 디스플레이들, 광 패널들 및 다른 광전자 디바이스들과 같은 디바이스들에서의 응용을 위한 새로운 발광 디바이스 아키텍처들에 관한 것이며, 특히 동일한 색상 그러나 실질적으로 상이한 색도를 갖는 광을 방출하는 2개 이상의 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들을 포함하는 적층형 발광 디바이스들에 관한 것이다.
디바이스가 제공된다. 디바이스는 도 6의 (a)에서의 배열들(600 및 605)을 참조하여 이해될 수 있다. 일 실시예에서, 디바이스는 제1 전극(610); 제2 전극(650); 제1 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제1 방출 유닛(620); 제2 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제2 방출 유닛(640); 및 제1 전하 생성 층(630)을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스(600)를 포함하고; 제1 방출 유닛(620), 제2 방출 유닛(640) 및 제1 전하 생성 층(630)은 모두 제1 전극(610)과 제2 전극(650) 사이에 배치되고; 제1 방출 유닛(620)은 제1 전극(610) 위에 배치되고; 제1 전하 생성 층(630)은 제1 방출 유닛(620) 위에 배치되고; 제2 방출 유닛(640)은 제1 전하 생성 층(630) 위에 배치되고; 제2 전극(650)은 제2 방출 유닛(640) 위에 배치되고; 제1 방출 유닛(620)과 제2 방출 유닛(640)은 독립적으로 어드레싱 가능하고 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있고; 제1 방출 유닛(620)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 색상은 제1 색상과 동일하고; 제2 색도는 제1 색도와는 실질적으로 상이하고; 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "색상"은 발광 재료, 방출 층, 방출 유닛, 영역 또는 디바이스에 의해 방출되는 광이 적색, 녹색 및 청색의 색상들과 유사하거나 상이한 것으로 설명될 수 있는 정도를 지칭한다. 재료들, 층들, 영역들, 유닛들 및 디바이스들은 본 명세서에서 그들이 방출하는 광의 색상과 관련하여 설명될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "적색" 재료, 층, 영역, 유닛 또는 디바이스는 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 갖는 적색 색상을 갖는 광을 방출하는 것을 지칭하고; "녹색" 재료, 층, 영역, 유닛 또는 디바이스는 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 갖는 녹색 색상을 갖는 광을 방출하는 것을 지칭하고; "청색" 재료, 층, 영역, 유닛 또는 디바이스는 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 갖는 청색 색상을 갖는 광을 방출하는 것을 지칭한다.
이러한 명명법은 다른 출처들에 의해 사용되는 것과는 약간 상이할 수 있다. 특히, 몇몇 다른 출처들은 황색의 색상과 유사한 것으로 설명될 수 있는 광을 방출하는 "황색" 재료들, 층들, 유닛들, 영역들 또는 디바이스들을 지칭할 수 있다. 다른 출처들에 의해 황색으로 지칭될 수 있는 그러한 재료들, 층들, 유닛들, 영역들 또는 디바이스들은 본 명세서에서 방출 스펙트럼의 피크 파장에 따라 녹색 또는 적색으로 간주된다. 예를 들어, 560 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 갖는 광을 방출하는 재료, 층, 영역, 유닛 또는 디바이스는 본 명세서에서 녹색으로 간주되는 반면, 다른 출처들은 이것을 황색으로 간주할 수 있다. 예를 들어, 580 nm 내지 600 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 갖는 광을 방출하는 재료, 층, 영역, 유닛 또는 디바이스는 본 명세서에서 적색으로 간주되는 반면, 다른 출처들은 이것을 황색으로 간주할 수 있다. 이러한 단순화에 대한 이유는 표준 디스플레이들이 적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀들만을 포함한다는 것이다. 그에 따라 본 명세서에서 사용되는 명명법은 표준 디스플레이들과 일치한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 2개 이상의 재료들, 층들, 유닛들, 영역들 또는 디바이스들은 그들이 방출하는 광이 동일한 색상 또는 적색, 녹색 또는 청색을 사용하여 분류될 수 있는 경우 동일한 색상을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 제1 방출 유닛이 적색 광을 방출하고 제2 방출 유닛이 적색 광을 방출하는 경우, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 동일한 색상을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 마찬가지로, 제1 방출 유닛이 녹색 광을 방출하고 제2 방출 유닛이 녹색 광을 방출하는 경우, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 동일한 색상을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 마찬가지로, 제1 방출 유닛이 청색 광을 방출하고 제2 방출 유닛이 청색 광을 방출하는 경우, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 동일한 색상을 갖는 것으로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 재료들, 층들, 유닛들, 영역들 또는 디바이스들로부터 방출되는 적색, 녹색 및 청색 광은 본 명세서에서 광의 상대 채도를 지칭하는, "짙은" 또는 "더 짙은" 또는 "옅은" 또는 "더 옅은"으로 지칭될 수 있다. 일 실시예에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "짙은 적색" 광은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 지칭할 수 있고, "옅은 적색" 광은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 지칭할 수 있다. 일 실시예에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "짙은 녹색" 광은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 지칭할 수 있고, "옅은 녹색" 광은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 지칭할 수 있다. 일 실시예에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "짙은 청색" 광은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 지칭할 수 있고, "옅은 청색" 광은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 지칭할 수 있다. 일 실시예에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "더 짙은" 적색 광은 상대적으로 더 긴 피크 파장을 갖는 적색 광을 지칭하고, "더 옅은" 적색 광은 상대적으로 더 짧은 피크 파장을 갖는 적색 광을 지칭한다. 일 실시예에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "더 짙은" 녹색 광은 상대적으로 더 짧은 피크 파장을 갖는 녹색 광을 지칭하고, "더 옅은" 적색 광은 (500 nm 내지 580 nm의 범위 내의) 상대적으로 더 긴 피크 파장을 갖는 녹색 광을 지칭한다. 일 실시예에서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "더 짙은" 청색 광은 상대적으로 더 짧은 피크 파장을 갖는 청색 광을 지칭하고, "더 옅은" 청색 광은 상대적으로 더 긴 피크 파장을 갖는 청색 광을 지칭한다.
색도는 그의 휘도에 관계없이 색 품질의 객관적 사양을 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 광의 "색도"는 CIE 1931 XYZ 색 공간을 표현하는 CIE 1931 (x, y) 색도 다이어그램을 사용하여 시각화 및 정량화될 수 있다. 재료, 층, 유닛, 영역 또는 디바이스로부터 방출되는 광의 색도는 CIE 1931 (x, y) 색도 다이어그램 상의 그의 CIE 1931 (x, y) 좌표들에 의해 정량화될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 재료들, 층들, 유닛들, 영역들 또는 디바이스들로부터 방출되는 광은 방출되는 광이 평균 인간 눈에 현저히 상이한 경우 "실질적으로 상이한" 색도를 갖는 것으로 간주될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 재료들, 층들, 유닛들, 영역들 또는 디바이스들로부터 방출되는 광은 방출되는 광이 평균 인간 눈에 구별할 수 없는 경우 "실질적으로 동일한" 색도를 갖는 것으로 간주될 수 있다.
광의 색도 및 색도의 차이를 정량화하기 위한 하나의 적합한 기술은 맥아담 타원들을 사용하는 것이다. 이것은 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램에 중첩된 맥아담 타원들을 도시하는 도 13을 참조하여 시각화될 수 있다. CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 다이어그램 내에서, 1-단계 맥아담 타원은 타원의 중심에서의 색도 좌표들로부터 평균 인간 눈에 구별할 수 없는 모든 색도 좌표들을 포함한다. 즉, 평균 인간 눈에, 1-단계 타원 밖의 색도 좌표들을 갖는 임의의 광은 타원의 중심에서의 색도와는 색도가 현저히 상이하다. 타원들을 확장함으로써 허용오차가 도입될 수 있다. 예를 들어, 2-단계 맥아담 타원은 1-단계 타원에 대한 것의 2배만큼 큰 축들을 갖고, 10-단계 맥아담 타원은 1-단계 타원에 대한 것의 10배만큼 큰 축들을 갖는다. 도 13에 도시된 모든 맥아담 타원들은 10-단계 맥아담 타원들이다.
일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)으로부터 방출되는 광에 대해 측정된 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 방출 유닛(620)으로부터 방출되는 광에 대해 측정된 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)으로부터 방출되는 광에 대해 측정된 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 방출 유닛(620)으로부터 방출되는 광에 대해 측정된 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
재료들, 층들, 유닛들, 영역들 또는 디바이스들로부터 방출되는 광의 색도에 있어서의 차이를 특성화하기 위한 하나의 추가적인 적합한 기술은 CIE 1976 (u', v') 색도 좌표들에서의 절대 차이를 정량화하는 것이다. CIE 1976 (u', v') 색 공간은 CIE 1931 (x, y) 색 공간보다 우선적으로 사용되는데, 그 이유는 CIE 1931 (x, y) 색 공간과는 달리, CIE 1976 (u', v') 색 공간에서, 거리는 색에 있어서의 인식된 차이에 대략 비례하기 때문이다. 색 공간들 간의 변환은 간단하다: u' = 4x / (-2x + 12y + 3) 및 v' = 9y / (-2x + 12y +3). 색도에 있어서의 차이는 다음과 같이 정량화될 수 있으며: Δuv = √(Δu′2 + Δv′2) = √((u1 - u2)2 + (v1 - v2)2), 이것은 제2 색도 좌표들(u2, v2)로부터의 제1 색도 좌표들(u1, v1)의 CIE 1976 (u', v') 색 공간에서의 거리이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 제1 색도 좌표들(u1, v1)을 갖는 제1 재료, 영역, 유닛 또는 디바이스로부터 방출되는 광은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상인 경우 제2 색도 좌표들(u2, v2)을 갖는 제2 재료, 영역, 유닛 또는 디바이스로부터 방출되는 광과는 실질적으로 상이한 색도를 갖는 것으로 간주될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고; 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며; 제1 방출 유닛(620)으로부터 방출되는 광의 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 방출 유닛(640)으로부터 방출되는 광의 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다.
재료들, 층들, 유닛들, 영역들 또는 디바이스로들부터 방출되는 광의 색도에 있어서의 차이를 특성화하기 위한 하나의 추가적인 적합한 기술은 방출 스펙트럼을 측정하고 피크 방출 파장을 비교하는 것이다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하며; 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다.
제안된 새로운 디바이스 아키텍처는 OLED, QLED 및 PeLED 디스플레이들에 완벽하게 적합하다. 적층형 발광 디바이스의 제1 방출 유닛의 제1 방출 층에 그리고 제2 방출 유닛의 제2 방출 층에 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함시키는 것의 하나 이상의 이점은 표 1 및 도 12에 제시된 데이터를 사용하여 입증될 수 있다. 표 1 및 도 12에서의 데이터는 또한 적층형 발광 디바이스에서 상이한 유형들의 발광 재료를 포함하는 방출 층들을 결합하는 것의 하나 이상의 이점을 입증하는 데 사용될 수 있다.
[표 1]
표 1은 단일 방출 유닛 적색, 녹색 및 청색 OLED, QLED 및 PeLED 디바이스들에 대한 CIE 1931 (x, y) 색 좌표들을 보여주고 있다. DCI-P3 및 Rec. 2020 색역 표준들에 대한 그리고 상업용 OLED 디스플레이에 대한 CIE 1931 (x, y) 색 좌표들이 또한 표 1에 포함된다. 일반적으로, 적색 광에 대해 더 높은 CIE x 값은 더 짙은 방출에 대응하고, 녹색 광에 대해 더 높은 CIE y 값은 더 짙은 방출에 대응하고, 청색 광에 대해 더 낮은 CIE y 값은 더 짙은 방출에 대응한다. 이것은 옅은 OLED들(정사각형들), 짙은 OLED들(오각형들), 짙은 QLED들(삼각형들) 및 짙은 PeLED들(원들)에 대한 표 1로부터의 데이터뿐만 아니라 상업용 OLED 디스플레이(별 모양들)에 대한 데이터 및 도 12의 (a)에서 DCI-P3 색역의 그리고 도 12의 (b)에서 Rec. 2020 색역에 대한 원색들을 도시하는 도 12를 참조하여 이해될 수 있다.
표 1에서의 단일 방출 유닛 OLED, QLED 및 PeLED 디바이스들에 대해 보고된 CIE 1931 (x, y) 색 좌표 데이터는 예시적인 것이다. 상업용 OLED의 데이터는 DCI-P3 색역을 완전하게 지원하는 Apple iPhone X로부터 취해진다. 이 데이터 세트는 문헌[Raymond Soneira at DisplayMate Technologies Corporation (Soneira et al.)]으로부터 입수 가능하다. 다른 데이터는 동료 심사를 받는 과학 저널들의 모음으로부터 취해진다: 옅은 적색 OLED 데이터는 문헌[Jang et al.]으로부터 취해진다. 옅은 녹색 OLED 데이터는 문헌[Tong et al.]으로부터 취해진다. 옅은 청색 OLED 데이터는 문헌[Zanoni et al.]으로부터 취해진다. 짙은 적색 OLED 데이터는 문헌[Hosoumi et al.]으로부터 취해진다. 짙은 녹색 OLED 데이터는 문헌[Fukagawa et al.]으로부터 취해진다. 짙은 청색 OLED 데이터는 문헌[Takita et al.]으로부터 취해진다. 짙은 적색 QLED 데이터는 문헌[Kathirgamanathan et al. (2)]으로부터 취해진다. 짙은 녹색 QLED 데이터는 문헌[Steckel et al.]으로부터 취해진다. 짙은 청색 QLED 데이터는 문헌[Wang et al. (2)]으로부터 취해진다. 짙은 적색 PeLED 데이터는 문헌[Wang et al.]으로부터 취해진다. 짙은 녹색 PeLED 데이터는 문헌[Hirose et al.]으로부터 취해진다. 짙은 청색 PeLED 데이터는 문헌[Kumar et al.]으로부터 취해진다. 이러한 출처들로부터의 데이터는 예로서 사용되며, 비제한적인 것으로 간주되어야 한다. 다른 동료 심사를 받는 과학 저널들로부터의 데이터, 시뮬레이션 데이터, 및/또는 실험실 디바이스들로부터 수집된 실험 데이터가 또한 청구된 디바이스 아키텍처의 전술된 이점들을 입증하는 데 사용될 수 있다.
제시된 색도 데이터는 방출 스펙트럼들을 참조하여 더욱 이해될 수 있다. 도 14는 표 1에 요약된 단일 방출 유닛 적색, 녹색 및 청색 OLED들에 대한 예시적인 정규화된 전계발광 방출 스펙트럼들을 도시한다. 파선들을 사용하여 도시된 스펙트럼들은 606 nm, 537 nm 및 470 nm에서 각자의 방출 피크들을 갖는 옅은 적색, 옅은 녹색 및 옅은 청색 광을 방출하는 OLED들에 대한 스펙트럼들에 대응한다. 실선들을 사용하여 도시된 스펙트럼들은 642 nm, 521 nm 및 451 nm에서 각자의 방출 피크들을 갖는 짙은 적색, 짙은 녹색 및 짙은 청색 광을 방출하는 OLED들에 대한 스펙트럼들에 대응한다. 방출 스펙트럼들의 형상들은 이해의 편의를 위해 종형 곡선들로 단순화되었다는 점에 유의한다. OLED들이 도 14에서 예로서 사용되지만, 동일한 원리들이 또한 QLED들 및 PeLED들에 적용될 수 있다.
555 nm에서 비시감도의 피크에 더 가깝게 위치된 피크들을 갖는 방출 스펙트럼들은 일반적으로 비시감도와의 더 큰 중첩을 갖는다. 도 14는 옅은 적색, 옅은 녹색 및 옅은 청색 방출 스펙트럼들이 각자의 짙은 적색, 짙은 녹색 및 짙은 청색 방출 스펙트럼들보다 비시감도와의 더 큰 중첩을 갖는다는 것을 보여준다. 이것은 짙은 적색, 짙은 녹색 및 짙은 청색 광에 대한보다 옅은 적색, 옅은 녹색 및 옅은 청색 광에 대한 동일한 인식된 밝기를 위해 더 적은 빛이 요구된다는 것을 의미한다. 그에 따라 옅은 적색, 옅은 녹색 및 옅은 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 짙은 적색, 짙은 녹색 및 짙은 청색 광을 방출하는 방출 유닛들보다 더 큰 발광 효율을 가질 수 있다. 그에 따라 동일한 색상 그러나 실질적으로 상이한 색도의 더 옅은 그리고 더 짙은 방출 유닛들을 포함하는 본 발명의 적층형 발광 디바이스는 디스플레이들과 같은 디바이스들이 개선된 효율로 작동하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이것은 더 효율적인 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들이 이미지들의 대부분을 렌더링하는 데 사용될 수 있고, 덜 효율적인 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들이 확장된 색역이 요구되는 이미지들의 소수만을 렌더링하는 데 사용되기 때문이다. 에너지 절약은 상당한데, 왜냐하면 일상 사용에서 디스플레이에 의해 렌더링되는 이미지들의 대부분이 확장된 색역을 요구하지 않기 때문이다.
그러한 적층형 발광 디바이스를 입증하기 위해, 2개 이상의 방출 유닛들은 그들이 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있도록 독립적으로 어드레싱 가능하도록 요구된다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛과 제2 방출 유닛은 독립적으로 어드레싱 가능하며 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이것은 하나 이상의 전하 생성 층들이 하나 이상의 외부 전기 소스들에 직접 접속되는 경우 달성될 수 있다.
일 실시예에서, 도 6의 (a)에서의 배열(600)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(610)은 외부 전기 소스(E1)에 직접 접속되고, 제2 전극(650)은 외부 전기 소스(E2)에 직접 접속되고, 제1 전하 생성 층(630)은 외부 전기 소스(E3)에 직접 접속된다. 제1 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E1을 E3에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E1을 E3에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다. 제2 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E3을 E2에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E3을 E2에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다.
일 실시예에서, 도 6의 (b)에서의 배열(605)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(610)은 외부 전기 소스(E1)에 직접 접속되고, 제2 전극(650)은 외부 전기 소스(E2)에 직접 접속되고, 전기 절연 층(660)에 의해 상부 및 하부 영역들로 분리된 제1 전하 생성 층(630)은 2개의 외부 전기 소스(E3 및 E4)에 직접 접속된다. 제1 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E1을 E3에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E1을 E3에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다. 제2 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E4를 E2에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E4를 E2에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다.
일 실시예에서, 도 7의 (a)에서의 배열(700)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(710)은 외부 전기 소스(E1)에 직접 접속되고, 제2 전극(770)은 외부 전기 소스(E2)에 직접 접속되고, 제1 전하 생성 층(730)은 외부 전기 소스(E3)에 직접 접속되고, 제2 전하 생성 층(750)은 외부 전기 소스(E4)에 직접 접속된다. 제1 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E1을 E3에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E1을 E3에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다. 제2 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E3을 E4에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E3을 E4에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다. 제3 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E4를 E2에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E4를 E2에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다.
일 실시예에서, 도 7의 (b)에서의 배열(705)에 도시된 바와 같이, 제1 전극(710)은 외부 전기 소스(E1)에 직접 접속되고, 제2 전극(770)은 외부 전기 소스(E2)에 직접 접속되고, 전기 절연 층(780)에 의해 상부 및 하부 영역들로 분리된 제1 전하 생성 층(730)은 2개의 외부 전기 소스들(E3 및 E4)에 직접 접속되고, 전기 절연 층(790)에 의해 상부 및 하부 영역들로 분리된 제2 전하 생성 층(750)은 2개의 외부 전기 소스들(E5 및 E6)에 직접 접속된다. 제1 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E1을 E3에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E1을 E3에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다. 제2 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E4를 E5에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E4를 E5에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다. 제3 방출 유닛은 표준 디바이스 아키텍처에 대해 E6을 E2에 대하여 양 전위에 두거나, 반전된 디바이스 아키텍처에 대해 E6을 E2에 대하여 음 전위에 둠으로써 독립적으로 어드레싱될 수 있다.
일 실시예에서, 디바이스는 적어도 2개의 방출 유닛을 포함하는 적층형 발광 디바이스를 포함한다. 도 15는 2개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스를 위한 방출 유닛들의 다양한 구성을 도시한다. 각각의 구성에서, 적층형 발광 디바이스는 제1 전극(610), 제1 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제1 방출 유닛(620), 제1 전하 생성 층(630), 제2 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제2 방출 유닛(640) 및 제2 전극(650)을 포함한다. 제1 방출 유닛(620), 제1 전하 생성 층(630), 및 제2 방출 유닛(640)은 모두 제1 전극(610)과 제2 전극(650) 사이에 배치된다. 제1 방출 유닛(620)은 제1 전극(610) 위에 배치된다. 제1 전하 생성 층(630)은 제1 방출 유닛(620) 위에 배치된다. 제2 방출 유닛(640)은 제1 전하 생성 층(630) 위에 배치된다. 제2 전극(650)은 제2 방출 유닛(640) 위에 배치된다. 각각의 구성에서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 각각 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
간략함을 위해, 도 15에서, 적색 광을 방출하는 발광 재료를 포함하는 방출 층을 포함하는 방출 유닛은 "RED"로 라벨링되어 있고, 녹색 광을 방출하는 발광 재료를 포함하는 방출 층을 포함하는 방출 유닛은 "GREEN"으로 라벨링되어 있고, 청색 광을 방출하는 발광 재료를 포함하는 방출 층을 포함하는 방출 유닛은 "BLUE"로 라벨링되어 있다. 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들은 본 명세서에서 정의된 바와 같이 "더 짙은" 또는 "더 옅은"으로 더욱 분류될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 적색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 적색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620) 및 제2 방출 유닛(640)은 둘 모두가 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 15의 (a)에서 디바이스(1510)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(620)은 더 옅은 적색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 더 짙은 적색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 15의 (b)에서 디바이스(1520)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(620)은 더 짙은 적색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 더 옅은 적색 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고; 제1 방출 유닛(620)은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고; 제1 방출 유닛(620)은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출한다. 그러한 예시적인 실시예들은 표 1에 설명된 옅은 적색 OLED, 짙은 적색 OLED, 짙은 적색 QLED 및/또는 짙은 적색 PeLED 디바이스들로부터의 발광 재료들의 임의의 적합한 조합을 사용하여 실현될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 녹색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620) 및 제2 방출 유닛(640)은 둘 모두가 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 15의 (c)에서 디바이스(1530)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(620)은 더 옅은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 더 짙은 녹색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 15의 (d)에서 디바이스(1540)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(620)은 더 짙은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 더 옅은 녹색 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고; 제1 방출 유닛(620)은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고; 제1 방출 유닛(620)은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출한다. 그러한 예시적인 실시예들은 표 1에 설명된 옅은 녹색 OLED, 짙은 녹색 OLED, 짙은 녹색 QLED 및/또는 짙은 녹색 PeLED 디바이스들로부터의 발광 재료들의 임의의 적합한 조합을 사용하여 실현될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 청색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 청색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620) 및 제2 방출 유닛(640)은 둘 모두가 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 15의 (e)에서 디바이스(1550)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(620)은 더 옅은 청색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 더 짙은 청색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 15의 (f)에서 디바이스(1560)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(620)은 더 짙은 청색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(640)은 더 옅은 청색 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고; 제1 방출 유닛(620)은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고; 제1 방출 유닛(620)은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출한다. 그러한 예시적인 실시예들은 표 1에 설명된 옅은 청색 OLED 및 짙은 청색 OLED 디바이스들을 사용하여 실현될 수 있다. 그러한 예시적인 실시예들은 표 1에 설명된 옅은 청색 OLED, 짙은 청색 OLED, 짙은 청색 QLED 및/또는 짙은 청색 PeLED 디바이스들로부터의 발광 재료들의 임의의 적합한 조합을 사용하여 실현될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)과 제2 방출 유닛(640)은 독립적으로 어드레싱 가능하고 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상, 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상, 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제2 방출 유닛(640)의 제2 색상은 제1 방출 유닛(620)의 제1 색상과 동일하고, 제2 방출 유닛(640)의 제2 색도는 제1 방출 유닛(620)의 제1 색도와는 실질적으로 상이하다. 일 실시예에서, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(640)은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하며, 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다.
일 실시예에서, 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고; 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며; 제1 방출 유닛(620)으로부터 방출되는 광의 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 방출 유닛(640)으로부터 방출되는 광의 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다.
유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및 페로브스카이트 발광 재료의 고유 특성들은 그들을 본 명세서에 개시된 적층형 발광 디바이스 아키텍처에 매우 적합하게 만든다. 이러한 특성들은 가시, 자외선 및 적외선 스펙트럼들에 걸쳐 쉽게 튜닝 가능한 광학 밴드 갭들, 넓은 색역을 갖는 디스플레이들을 가능하게 하는 높은 색 채도, 우수한 전하 수송 특성들 및 낮은 비-방사 레이트들을 포함한다.
하나의 바람직한 실시예에서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 양자점 발광 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 또는 페로브스카이트 발광 재료인 제1 부류의 발광 재료를 포함하고; 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 또는 페로브스카이트 발광 재료인 제2 부류의 발광 재료를 포함하며; 제2 부류의 발광 재료는 제1 부류의 발광 재료와 동일하지 않다. 하나의 바람직한 실시예에서, 제1 방출 층은 유기 발광 재료를 포함하고, 제2 방출 층은 양자점 발광 재료 또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
일 실시예에서, 유기 발광 재료를 포함하는 제1 방출 유닛(620)을 유기 발광 재료를 포함하는 제2 방출 유닛(640)과 결합함으로써, DCI-P3 또는 Rec. 2020 색역의 원색을 렌더링할 수 있는 적층형 발광 디바이스가 입증될 수 있다. 일 실시예에서, 유기 발광 재료를 포함하는 제1 방출 유닛(620)을 양자점 발광 재료 또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함하는 제2 방출 유닛(640)과 결합함으로써, DCI-P3 또는 Rec. 2020 색역의 원색을 렌더링할 수 있는 적층형 발광 디바이스가 입증될 수 있다. 그러한 디바이스들은, 디스플레이의 하나 이상의 서브-픽셀에 구현될 때, 디스플레이가 일상 생활에서 경험하는 보다 넓은 범위의 색을 렌더링함으로써 기능과 사용자 경험을 향상시킬 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 그러한 디바이스는 그것이 개선된 효율, 더 높은 밝기, 개선된 작동 수명, 더 낮은 전압 및/또는 감소된 비용과 같은 추가의 이점들을 갖는 디스플레이를 제공할 수 있다는 점에서 추가로 유리할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(620)은 하나의 그리고 하나를 초과하지 않는 방출 층을 포함하고, 제2 방출 유닛(640)은 하나의 그리고 하나를 초과하지 않는 방출 층을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 방출 층은 하나의 그리고 하나를 초과하지 않는 발광 재료를 포함하고, 제2 방출 층은 하나의 그리고 하나를 초과하지 않는 발광 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 디바이스는 2개의 그리고 2개를 초과하지 않는 방출 유닛을 포함한다. 그러한 발광 디바이스들은 그들이 채도가 매우 높은 광의 방출을 가능하게 할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 그러한 발광 디바이스들은 또한 그들이 생산 프로세스를 단순화할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
일 실시예에서, 디바이스는 제3 방출 층을 포함하는 제3 방출 유닛 및 제2 전하 생성 층을 추가로 포함한다. 일 실시예에서, 디바이스는 3개 이상의 방출 유닛을 포함하는 적층형 발광 디바이스를 포함한다. 도 7은 3개의 방출 유닛을 갖는 예시적인 적층형 발광 디바이스를 도시한다. 적층형 발광 디바이스는 제1 전극(710), 제1 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제1 방출 유닛(720), 제1 전하 생성 층(730), 제2 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제2 방출 유닛(740), 제2 전하 생성 층(750), 제3 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제3 방출 유닛(760), 및 제2 전극(770)을 포함한다. 제1 방출 유닛(720), 제1 전하 생성 층(730), 제2 방출 유닛(740), 제2 전하 생성 층(750), 및 제3 방출 유닛(760)은 모두 제1 전극(710)과 제2 전극(770) 사이에 배치된다. 제1 방출 유닛(720)은 제1 전극(710) 위에 배치된다. 제1 전하 생성 층(730)은 제1 방출 유닛(720) 위에 배치된다. 제2 방출 유닛(740)은 제1 전하 생성 층(730) 위에 배치된다. 제2 전하 생성 층(750)은 제2 방출 유닛(740) 위에 배치된다. 제3 방출 유닛(760)은 제2 전하 생성 층(750) 위에 배치된다. 제2 전극(770)은 제3 방출 유닛(760) 위에 배치된다. 제1 방출 유닛(720)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출한다. 제2 방출 유닛(740)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출한다. 제3 방출 유닛(760)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제3 색상 및 (x3, y3)의 제3 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제3 색도를 갖는 광을 방출한다. 제1 방출 유닛(720), 제2 방출 유닛(740) 및 제3 방출 유닛(760)은 모두 동일한 색상을 갖는 광을 방출한다. 제1 방출 층, 제2 방출 층 및 제3 방출 층은 각각 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
도 16은 3개의 방출 유닛을 갖는 적층형 발광 디바이스를 위한 방출 유닛들의 다양한 구성을 도시한다. 간략함을 위해, 도 16에서, 적색 광을 방출하는 발광 재료를 포함하는 방출 층을 포함하는 방출 유닛은 "RED"로 라벨링되어 있고, 녹색 광을 방출하는 발광 재료를 포함하는 방출 층을 포함하는 방출 유닛은 "GREEN"으로 라벨링되어 있고, 청색 광을 방출하는 발광 재료를 포함하는 방출 층을 포함하는 방출 유닛은 "BLUE"로 라벨링되어 있다. 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들은 본 명세서에서 정의된 바와 같이 "더 짙은" 또는 "더 옅은"으로 더욱 분류될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 적색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 적색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 적색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720), 제2 방출 유닛(740) 및 제3 방출 유닛(760)은 모두 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 16의 (a)에서 디바이스(1610)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(720)은 더 옅은 적색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 더 짙은 적색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 더 짙은 적색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 16의 (b)에서 디바이스(1620)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(720)은 더 짙은 적색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 더 짙은 적색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 더 옅은 적색 광을 방출할 수 있다. 더 옅은 적색 및 더 짙은 적색 방출 유닛들의 다른 조합들이 또한 예상된다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 610 nm 내지 780의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출한다.
그러한 예시적인 실시예들은 표 1에 설명된 옅은 적색 OLED, 짙은 적색 OLED, 짙은 적색 QLED 및/또는 짙은 적색 PeLED 디바이스들로부터의 발광 재료들의 임의의 적합한 조합을 사용하여 실현될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 녹색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720), 제2 방출 유닛(740) 및 제3 방출 유닛(760)은 모두 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 16의 (c)에서 디바이스(1630)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(720)은 더 옅은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 더 짙은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 더 짙은 녹색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 16의 (d)에서 디바이스(1640)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(720)은 더 짙은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 더 짙은 녹색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 더 옅은 녹색 광을 방출할 수 있다. 더 옅은 녹색 및 더 짙은 녹색 방출 유닛들의 다른 조합들이 또한 예상된다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 535 nm 내지 580의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 500 nm 내지 535의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출한다.
그러한 예시적인 실시예들은 표 1에 설명된 옅은 녹색 OLED, 짙은 녹색 OLED, 짙은 녹색 QLED 및/또는 짙은 녹색 PeLED 디바이스들로부터의 발광 재료들의 임의의 적합한 조합을 사용하여 실현될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 청색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 청색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 청색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720), 제2 방출 유닛(740) 및 제3 방출 유닛(760)은 모두 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 16의 (e)에서 디바이스(1650)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(720)은 더 옅은 청색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 더 짙은 청색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 더 짙은 청색 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 도 16의 (f)에서 디바이스(1660)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 방출 유닛(720)은 더 짙은 청색 광을 방출할 수 있고, 제2 방출 유닛(740)은 더 짙은 청색 광을 방출할 수 있고, 제3 방출 유닛(760)은 더 옅은 청색 광을 방출할 수 있다. 더 옅은 청색 및 더 짙은 청색 방출 유닛들의 다른 조합들이 또한 예상된다.
일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 465 nm 내지 500의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 380 nm 내지 465의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다. 일 실시예에서, 제1 방출 유닛(720)은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(740)은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고, 제3 방출 유닛(760)은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출한다.
그러한 예시적인 실시예들은 표 1에 설명된 옅은 청색 OLED, 짙은 청색 OLED, 짙은 청색 QLED 및/또는 짙은 청색 PeLED 디바이스들로부터의 발광 재료들의 임의의 적합한 조합을 사용하여 실현될 수 있다.
일 실시예에서, 제3 색도는 제1 색도 및 제2 색도 중 하나와 실질적으로 동일하고; 제3 색도는 제1 색도 및 제2 색도 중 하나와는 실질적으로 상이하다.
일 실시예에서, 제3 방출 유닛(760)은 제1 방출 유닛(720) 및 제2 방출 유닛(740) 중 하나와 공통적으로 어드레싱되며, 제1 방출 유닛(720) 및 제2 방출 유닛(740) 중 하나와는 독립적으로 광을 방출하지 않을 수 있고; 제3 방출 유닛(760)은 제1 방출 유닛(720) 및 제2 방출 유닛(740) 중 하나와는 독립적으로 어드레싱되며, 제1 방출 유닛(720) 및 제2 방출 유닛(740) 중 하나와는 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 방출 유닛(760)은 제1 방출 유닛(720) 및 제2 방출 유닛(740) 중 하나와 공통적으로 어드레싱되며, 제1 방출 유닛(720) 및 제2 방출 유닛(740) 중 하나와는 독립적으로 광을 방출하지 않을 수 있고; 제3 방출 유닛(760)은 제1 방출 유닛(720) 및 제2 방출 유닛(740) 중 하나와는 독립적으로 어드레싱되며, 제1 방출 유닛(720) 및 제2 방출 유닛(740) 중 하나와는 독립적으로 광을 방출할 수 있고; 여기서 제3 방출 유닛(760)과 공통적으로 어드레싱되는 방출 유닛은 제3 방출 유닛(760)과 실질적으로 동일한 색도를 갖고; 제3 방출 유닛(760)과는 독립적으로 어드레싱되는 방출 유닛은 제3 방출 유닛(760)과는 실질적으로 상이한 색도를 갖는다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 방출 유닛은 독립적으로 어드레싱 가능할 수 있고, 다른 방출 유닛들과는 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 더 옅은 적색, 더 옅은 녹색 및 더 옅은 청색 방출 유닛들은 더 짙은 적색, 더 짙은 녹색 및 더 짙은 청색 방출 유닛들과는 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 도 16의 (a)에서의 디바이스(1610)에서, 더 옅은 적색 제1 방출 유닛(720)은 더 짙은 적색 제2 방출 유닛(740) 및 더 짙은 적색 제3 방출 유닛(760)과는 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 도 16의 (d)에서의 디바이스(1640)에서, 더 옅은 녹색 제3 방출 유닛(760)은 더 짙은 녹색 제1 방출 유닛(720) 및 더 짙은 녹색 제2 방출 유닛(740)과는 독립적으로 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 도 16의 (e)에서의 디바이스(1650)에서, 더 짙은 청색 제2 방출 유닛(740) 및 더 짙은 청색 제3 방출 유닛(760)은 더 옅은 청색 제1 방출 유닛(720)과는 독립적으로 광을 방출할 수 있다.
적층형 발광 디바이스 아키텍처 내에 3개 이상의 방출 유닛들을 포함하는 그러한 디바이스는 더 많은 방출 유닛들로부터의 광이 디바이스의 동일한 표면 영역 내에서 결합될 수 있고, 그에 의해 디바이스의 밝기를 증가시킬 수 있으며; 다수의 방출 유닛들이 각각의 방출 유닛을 통과하는 실질적으로 동일한 전류와 직렬로 전기적으로 접속될 수 있고, 그에 의해 전류 밀도에 있어서의 실질적인 증가 없이 디바이스가 증가된 밝기로 작동할 수 있게 할 수 있고, 그에 의해 디바이스의 작동 수명을 연장시킬 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
일 실시예에서, 적층형 발광 디바이스는 마이크로캐비티 구조를 포함할 수 있다. 선택적으로, 본 명세서에 기술된 바와 같이, 투명하고 부분적으로 반사성인 전극이 대향 반사성 전극과 조합하여 사용되는 마이크로캐비티 구조가 생성될 수 있다. 선택적으로, 표준 디바이스 아키텍처에서, 하부-방출 마이크로캐비티 구조는 ITO/Ag/ITO와 같은, 여기서 Ag 두께는 약 25 nm 미만임, 투명하고 부분적으로 반사성인 다층 애노드를 LiF/Al과 같은 반사성 다층 캐소드와 조합하여 사용함으로써 생성될 수 있다. 이 아키텍처에서, 광 방출은 애노드를 통해 이루어진다.선택적으로, 표준 디바이스 아키텍처에서, 상부-방출 마이크로캐비티 구조는 ITO/Ag/ITO와 같은 반사성 다층 애노드와 조합하여 Mg:Ag와 같은 투명하고 부분적으로 반사성인 화합물 캐소드를 사용하여 생성될 수 있으며, 여기서 Ag 두께는 대략 80 nm 초과이다. 이 아키텍처에서, 광 방출은 캐소드를 통해 이루어진다.
그러한 디바이스는 이러한 마이크로캐비티 구조가 디바이스로부터 방출되는 총 광량을 증가시키고 이에 의해 디바이스의 효율과 밝기를 증가시킬 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 그러한 디바이스는 그러한 마이크로캐비티 구조가 디바이스로부터 전방 방향으로 방출되는 광의 비율을 증가시킴으로써 수직 입사에 위치한 사용자에 대한 디바이스의 겉보기 밝기를 증가시킨다는 점에서 더욱 유리할 수 있다. 그러한 디바이스는 추가로 그러한 마이크로캐비티 구조가 디바이스로부터 방출된 광의 스펙트럼을 좁히게 됨으로써 방출된 광의 색 채도를 증가시킬 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 그러한 마이크로캐비티 구조를 디바이스에 적용하면 디바이스가 DCI-P3 색역의 원색을 렌더링할 수 있게 된다. 그러한 마이크로캐비티 구조를 디바이스에 적용하면 디바이스가 Rec. 2020 색역의 원색을 렌더링할 수 있게 된다.
일 실시예에서, 디바이스는 디스플레이의 일부이다. 일 실시예에서, 디바이스는 디스플레이의 서브-픽셀 내에 포함될 수 있다. 선택적으로, 디스플레이는 광범위한 소비자 제품에 통합될 수 있다. 선택적으로, 디바이스는 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 태블릿, 랩톱 컴퓨터, 스마트폰, 휴대 전화기, 디지털 카메라, 비디오 레코더, 스마트워치, 피트니스 트래커, 개인용 정보 단말기, 차량 디스플레이, 및 기타 전자 디바이스에 사용될 수 있다. 선택적으로, 디스플레이는 마이크로 디스플레이 또는 헤드업 디스플레이용으로 사용될 수 있다. 선택적으로, 디스플레이는 내부 또는 외부 조명 및/또는 신호 전달을 위한 광원으로 사용되거나, 또는 스마트 패키징 또는 광고판에 사용될 수 있다.
도 17은 서브-픽셀들의 예시적인 설계들을 도시한다. 각각 길이(L) 및 폭(W)의, 3개의 인접한 서브-픽셀들의 배열(1700)이 도 17에 포함되어 있다. 제1 서브-픽셀(1710)은 적색 서브-픽셀을 포함할 수 있으며, 여기서 그러한 적색 서브-픽셀은 적색 광을 방출하는 도 6 또는 도 7에 도시된 것과 같은 적층형 발광 디바이스를 포함할 수 있다. 그러한 적층형 발광 디바이스는 더 옅은 적색 방출 유닛 및 더 짙은 적색 방출 유닛을 포함할 수 있다. 제2 서브-픽셀(1720)은 녹색 서브-픽셀을 포함할 수 있으며, 여기서 그러한 녹색 서브-픽셀은 녹색 광을 방출하는 도 6 또는 도 7에 도시된 것과 같은 적층형 발광 디바이스를 포함할 수 있다. 그러한 적층형 발광 디바이스는 더 옅은 녹색 방출 유닛 및 더 짙은 녹색 방출 유닛을 포함할 수 있다. 제3 서브-픽셀(1730)은 청색 서브-픽셀을 포함할 수 있으며, 여기서 그러한 청색 서브-픽셀은 청색 광을 방출하는 도 6 또는 도 7에 도시된 것과 같은 적층형 발광 디바이스를 포함할 수 있다. 그러한 적층형 발광 디바이스는 더 옅은 청색 방출 유닛 및 더 짙은 청색 방출 유닛을 포함할 수 있다. 상업용 디스플레이의 전형적인 픽셀 배열은 도면 부호 1700과 같은 서브-픽셀 배열을 포함할 수 있다.
디스플레이가 제공된다. 일 실시예에서, 디스플레이는 도 17에서의 배열(1700)에 도시된 바와 같이 배열될 수 있는 서브-픽셀들을 포함한다. 디스플레이는 도 6에서의 배열들(600 및 605) 및 도 18에 도시된 배열(1800)을 참조하여 추가로 이해될 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이는 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하도록 구성된 제1 서브-픽셀(1710); 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하도록 구성된 제2 서브-픽셀(1720); 및 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하도록 구성된 제3 서브-픽셀(1730)을 포함한다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 중 적어도 하나는 본 발명에서 설명된 바와 같은 적층형 발광 디바이스를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 중 적어도 하나는 도 6에서 배열들(600 및 605)에 의해 도시된 바와 같은 적층형 발광 디바이스를 포함한다. 즉, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 중 적어도 하나는 제1 전극(610); 제2 전극(650); 제1 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제1 방출 유닛(620); 제2 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제2 방출 유닛(640); 및 제1 전하 생성 층(630)을 포함하는 적층형 발광 디바이스를 포함하며; 제1 방출 유닛(620), 제2 방출 유닛(640) 및 제1 전하 생성 층(630)은 모두 제1 전극(610)과 제2 전극(650) 사이에 배치되고; 제1 방출 유닛(620)은 제1 전극(610) 위에 배치되고; 제1 전하 생성 층(630)은 제1 방출 유닛(620) 위에 배치되고; 제2 방출 유닛(640)은 제1 전하 생성 층(630) 위에 배치되고; 제2 전극(650)은 제2 방출 유닛(640) 위에 배치되고; 제1 방출 유닛(620)과 제2 방출 유닛(640)은 독립적으로 어드레싱 가능하며 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있고; 제1 방출 유닛(620)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 색상은 제1 색상과 동일하고; 제2 색도는 제1 색도와는 실질적으로 상이하고; 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
일 실시예에서, (본 발명에서 설명된 바와 같은 적층형 발광 디바이스를 포함하는) 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 중 적어도 하나에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, (본 발명에서 설명된 바와 같은 적층형 발광 디바이스를 포함하는) 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 중 적어도 하나에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
일 실시예에서, (본 발명에서 설명된 바와 같은 적층형 발광 디바이스를 포함하는) 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 중 적어도 하나에 대해, 제1 방출 유닛(620)은 제1 피크 파장으로 정의되는 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 제2 피크 파장으로 정의되는 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하며; 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다.
일 실시예에서, (본 발명에서 설명된 바와 같은 적층형 발광 디바이스를 포함하는) 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 중 적어도 하나에 대해, 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고; 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며; 제1 방출 층으로부터 방출되는 광의 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 방출 층으로부터 방출되는 광의 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 모두는 본 발명에서 설명된 바와 같은 적층형 발광 디바이스를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 모두는 도 6에서 배열들(600 및 605)에 의해 도시된 바와 같은 적층형 발광 디바이스를 포함한다. 즉, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 모두는 제1 전극(610); 제2 전극(650); 제1 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제1 방출 유닛(620); 제2 방출 층(도시되지 않음)을 포함하는 제2 방출 유닛(640); 및 제1 전하 생성 층(630)을 포함하는 적층형 발광 디바이스를 포함하며; 제1 방출 유닛(620), 제2 방출 유닛(640) 및 제1 전하 생성 층(630)은 모두 제1 전극(610)과 제2 전극(650) 사이에 배치되고; 제1 방출 유닛(620)은 제1 전극(610) 위에 배치되고; 제1 전하 생성 층(630)은 제1 방출 유닛(620) 위에 배치되고; 제2 방출 유닛(640)은 제1 전하 생성 층(630) 위에 배치되고; 제2 전극(650)은 제2 방출 유닛(640) 위에 배치되고; 제1 방출 유닛(620)과 제2 방출 유닛(640)은 독립적으로 어드레싱 가능하며 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있고; 제1 방출 유닛(620)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출하고; 제2 색상은 제1 색상과 동일하고; 제2 색도는 제1 색도와는 실질적으로 상이하고; 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 모두에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 모두에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 모두에 대해, 제1 방출 유닛(620)은 제1 피크 파장으로 정의되는 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 방출 유닛(640)은 제2 피크 파장으로 정의되는 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하며; 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710), 제2 서브-픽셀(1720) 및 제3 서브-픽셀(1730) 모두에 대해, 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고; 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며; 제1 방출 층으로부터 방출되는 광의 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 방출 층으로부터 방출되는 광의 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다.
디스플레이는 도 17에서의 배열(1700) 및 도 18에서의 배열(1800)을 참조하여 추가로 이해될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710)은 기판(110) 상에 도 18에서 배열(1800)에 의해 도시된 바와 같이 모두 배치된 제1 전극(610), 제2 전극(650), 제1 적색 방출 유닛(1810), 제2 적색 방출 유닛(1820) 및 제1 전하 생성 층(630)을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스(1870)를 포함하고; 제2 서브-픽셀(1720)은 기판(110) 상에 도 18에서 배열(1800)에 의해 도시된 바와 같이 모두 배치된 제1 전극(610), 제2 전극(650), 제1 녹색 방출 유닛(1830), 제2 녹색 방출 유닛(1840) 및 제1 전하 생성 층(630)을 포함하는 제2 적층형 발광 디바이스(1880)를 포함하고; 제3 서브-픽셀(1730)은 기판(110) 상에 도 18에서 배열(1800)에 의해 도시된 바와 같이 모두 배치된 제1 전극(610), 제2 전극(650), 제1 청색 방출 유닛(1850), 제2 청색 방출 유닛(1860) 및 제1 전하 생성 층(630)을 포함하는 제3 적층형 발광 디바이스(1890)를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 적색 방출 유닛(1810)은 제1 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x1r, y1r)을 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 적색 방출 유닛(1820)은 제2 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x2r, x2r)을 갖는 적색 광을 방출하며, 제2 색도 좌표들(x2r, y2r)은 제1 색도 좌표들(x1r, y1r)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제1 녹색 방출 유닛(1830)은 제1 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x1g, y1g)을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 녹색 방출 유닛(1840)은 제2 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x2g, x2g)을 갖는 녹색 광을 방출하며, 제2 색도 좌표들(x2g, y2g)은 제1 색도 좌표들(x1g, y1g)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제1 청색 방출 유닛(1850)은 제1 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x1b, y1b)을 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 청색 방출 유닛(1860)은 제2 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x2b, x2b)을 갖는 청색 광을 방출하며, 제2 색도 좌표들(x2b, y2b)은 제1 색도 좌표들(x1b, y1b)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
일 실시예에서, 제1 적색 방출 유닛(1810)은 제1 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x1r, y1r)을 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 적색 방출 유닛(1820)은 제2 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x2r, x2r)을 갖는 적색 광을 방출하며, 제2 색도 좌표들(x2r, y2r)은 제1 색도 좌표들(x1r, y1r)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제1 녹색 방출 유닛(1830)은 제1 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x1g, y1g)을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 녹색 방출 유닛(1840)은 제2 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x2g, x2g)을 갖는 녹색 광을 방출하며, 제2 색도 좌표들(x2g, y2g)은 제1 색도 좌표들(x1g, y1g)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다. 일 실시예에서, 제1 청색 방출 유닛(1850)은 제1 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x1b, y1b)을 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 청색 방출 유닛(1860)은 제2 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들(x2b, x2b)을 갖는 청색 광을 방출하며, 제2 색도 좌표들(x2b, y2b)은 제1 색도 좌표들(x1b, y1b)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는다.
일 실시예에서, 제1 적색 방출 유닛(1810)은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 적색 방출 유닛(1820)은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하며, 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다. 일 실시예에서, 제1 녹색 방출 유닛(1830)은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 녹색 방출 유닛(1840)은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하며, 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다. 일 실시예에서, 제1 청색 방출 유닛(1850)은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 청색 방출 유닛(1860)은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하며, 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작다.
일 실시예에서, 제1 적색 방출 유닛(1810)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색도 좌표들(u1r, v1r)을 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 적색 방출 유닛(1820)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색도 좌표들(u2r, v2r)을 갖는 적색 광을 방출하며, 제1 색도 좌표들과 제2 색도 좌표들은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 (u1r, v1r)과 (u2r, v2r) 사이의 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다. 일 실시예에서, 제1 녹색 방출 유닛(1830)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색도 좌표들(u1g, v1g)을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 녹색 방출 유닛(1840)은 제2 CIE 1976 (u', v1) 색도 좌표들(u2g, v2g)을 갖는 녹색 광을 방출하며, 제1 색도 좌표들과 제2 색도 좌표들은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 (u1g, v1g)와 (u2g, v2g) 사이의 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다. 일 실시예에서, 제1 청색 방출 유닛(1850)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색도 좌표들(u1b, v1b)을 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 청색 방출 유닛(1860)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색도 좌표들(u2b, v2b)을 갖는 청색 광을 방출하며, 제1 색도 좌표들과 제2 색도 좌표들은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 (u1b, v1b)와 (u2b, v2b) 사이의 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이하다.
일 실시예에서, 제1 적색 방출 유닛(1810)은 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 적색 방출 유닛(1820)은 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고; 제1 녹색 방출 유닛(1830)은 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 녹색 방출 유닛(1840)은 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고; 제1 청색 방출 유닛(1850)은 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 청색 방출 유닛(1860)은 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출한다.
일 실시예에서, 제1 적색 방출 유닛(1810)은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 적색 방출 유닛(1820)은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제1 녹색 방출 유닛(1830)은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 녹색 방출 유닛(1840)은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제1 청색 방출 유닛(1850)은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 청색 방출 유닛(1860)은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하거나, 그 반대이다.
일 실시예에서, 제1 적색 방출 유닛(1810)은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고, 제2 적색 방출 유닛(1820)은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제1 녹색 방출 유닛(1830)은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(1840)은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제1 청색 방출 유닛(1850)은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고, 제2 청색 방출 유닛(1860)은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하거나, 그 반대이다.
일 실시예에서, 제1 서브-픽셀(1710)은 제1 방출 유닛(1810) 및 제2 방출 유닛(1820)을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스(1870)를 포함하며, 제1 방출 유닛(1810)은 더 짙은 적색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(1820)은 더 옅은 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제2 서브-픽셀(1720)은 제1 방출 유닛(1830) 및 제2 방출 유닛(1840)을 포함하는 제2 적층형 발광 디바이스(1880)를 포함하며, 제1 방출 유닛(1830)은 더 짙은 녹색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(1840)은 더 옅은 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고; 제3 서브-픽셀(1730)은 제1 방출 유닛(1850) 및 제2 방출 유닛(1860)을 포함하는 제3 적층형 발광 디바이스(1890)를 포함하며, 제1 방출 유닛(1850)은 더 짙은 청색 광을 방출하고, 제2 방출 유닛(1860)은 더 옅은 청색 광을 방출하거나, 그 반대이다.
일 실시예에서, 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 함께 DCI-P3 색역을 렌더링할 수 있고; 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 함께 DCI-P3 색역보다 실질적으로 더 좁은 색역만을 렌더링할 수 있다. 그러한 디스플레이 아키텍처에서, 본 명세서에 개시된 전력 소비 계산에 의해 입증되는 바와 같이, DCI-P3을 렌더링하는 표준 디스플레이 아키텍처들에 비해 전력 소비에 있어서의 실질적인 감소가 달성될 수 있다.
일 실시예에서, 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 함께 Rec. 2020 색역을 렌더링할 수 있고; 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 방출 유닛들은 함께 Rec. 2020 색역보다 실질적으로 더 좁은 색역만을 렌더링할 수 있다. 그러한 디스플레이 아키텍처에서, Rec. 2020을 렌더링하는 표준 디스플레이 아키텍처들에 비해 전력 소비에 있어서의 실질적인 감소가 달성될 수 있다. 이것은 디스플레이의 전력 소비에 있어서의 실질적인 증가 없이 디스플레이의 색역이 확장되는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 전하 생성 층(630)은 독립적으로 어드레싱 가능하다. 이것은 전력 소비를 줄이기 위해 제1 방출 유닛들(1810, 1830 및 1850) 및 제2 방출 유닛들(1820, 1840 및 1860)이 이미지 콘텐츠에 따라 독립적으로 선택되고 어드레싱되는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에서, 전하 생성 층(630)은 제1 방출 유닛들(1810, 1830 및 1850) 및 제2 방출 유닛들(1820, 1840 및 1860)이 독립적으로 어드레싱되는 것을 가능하게 하는 하나의 전기 콘택에 의해 어드레싱된다. 이것은 도 6의 (a)에서 예시적인 디바이스(600)에 대해 도시되어 있으며, 여기서 전하 생성 층(630)은 전기 콘택(E3)에 의해 어드레싱된다. 전기 콘택(E3)은 제1 방출 유닛(620) 및 제2 방출 유닛(640)을 어드레싱하는 데 사용될 수 있다. 이러한 아키텍처는 간단하고 디바이스 내의 층들의 수를 최소화하며, 이는 제조에 유익하다.
일 실시예에서, 전하 생성 층(630)은 제1 방출 유닛들(1810, 1830 및 1850) 및 제2 방출 유닛들(1820, 1840 및 1860)이 독립적으로 어드레싱되는 것을 가능하게 하는 2개의 전기 콘택에 의해 어드레싱된다. 이것은 도 6의 (b)에서 예시적인 디바이스(605)에 대해 도시되어 있으며, 여기서 전하 생성 층(630)은 전기 콘택들(E3 및 E4)에 의해 어드레싱된다. 전하 생성 층(630)은 그것을 상부 및 하부 영역들로 분리하는 전기 절연 층(660)을 포함한다. 전기 콘택(E3)은 제1 방출 유닛(620)을 어드레싱하는 데 사용될 수 있다. 전기 콘택(E4)은 제2 방출 유닛(640)을 어드레싱하는 데 사용될 수 있다. 이러한 아키텍처는 그것이 제1 방출 유닛(620) 및 제2 방출 유닛(640)이 더 쉽게 선택되고 독립적으로 어드레싱되는 것을 가능하게 할 수 있기 때문에 유익할 수 있다.
디스플레이에서 구현될 때, 본 명세서에 개시된 바와 같은 동일한 색상 그러나 실질적으로 상이한 색도의 2개 이상의 독립적으로 어드레싱 가능한 방출 유닛들을 포함하는 적층형 발광 디바이스들은 디스플레이가 동일한 색역을 렌더링하는 단일 방출 유닛 디바이스들을 포함하는 디스플레이에 비해 개선된 효율 및 연장된 수명으로 작동하는 것을 가능하게 할 것으로 예상된다. 이것은 전형적인 디스플레이 이미지들의 세트를 렌더링할 때 디스플레이의 전력 소비를 모델링함으로써 입증될 수 있다.
그러한 모델링의 예가 다색 픽셀로서 사용될 수 있는 디바이스를 개시하는 미국 특허 US 9559151 B2호에 설명되어 있으며, 여기서 디바이스는 제1 OLED, 제2 OLED, 제3 OLED 및 제4 OLED를 포함한다. 디바이스는 4개의 서브-픽셀을 갖는 디스플레이의 픽셀일 수 있으며, 여기서 제1 서브-픽셀은 적색 광을 방출할 수 있는 OLED를 포함하고, 제2 서브-픽셀은 녹색 광을 방출할 수 있는 OLED를 포함하고, 제3 서브-픽셀은 옅은 청색 광을 방출할 수 있는 OLED를 포함하고, 제4 서브-픽셀은 짙은 청색 광을 방출할 수 있는 OLED를 포함한다. 구경비, 효율 및 수명을 감소시키고, 복잡성 및 비용을 추가하는 디스플레이 내의 추가적인 제4 서브-픽셀에 대한 필요성 없이 에너지 절약 및 수명 향상이 달성될 수 있기 때문에, 본 발명은 US 9559151 B2호에 비해 상당한 개선이라는 점에 유의한다. 게다가, 본 발명은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및 페로브스카이트 발광 재료를 포함한, 상이한 유형들의 발광 재료들의 사용과 호환 가능하다.
개시된 디바이스 아키텍처를 포함하는 디스플레이의 전력 소비는 선형 가산 디스플레이 모델들 및 전형적인 이미지 색 분포들을 사용하여 추가로 계산될 수 있다. 독립적으로 어드레싱 가능한 더 짙은 적색 및 더 옅은 적색 방출 유닛들을 포함하는 제1 서브-픽셀, 독립적으로 어드레싱 가능한 더 짙은 녹색 및 더 옅은 녹색 방출 유닛들을 포함하는 제2 서브-픽셀, 및 독립적으로 어드레싱 가능한 더 짙은 청색 및 더 옅은 청색 방출 유닛들을 포함하는 제3 서브-픽셀을 포함하는 디스플레이에 대해, 명소시 곡선과의 더 큰 중첩 및 그에 따라 더 높은 효율을 갖는 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들의 사용은 상대적으로 채도가 낮은 픽셀 색들을 요구하는 디스플레이 이미지들의 대부분을 렌더링하는 데 사용될 수 있다. 명소시 곡선과의 더 적은 중첩 및 그에 따라 더 낮은 효율을 갖는 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들은 상대적으로 채도가 높은 색들을 요구하는 이미지들을 렌더링하기 위해 필요에 따라 사용된다.
[표 2]
그러한 디스플레이에 대해, 전력 소비 및 전력 절약은 디스플레이되는 이미지 콘텐츠에, 그리고 더 짙은 그리고 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들의 색도들에 의존한다. 표 2는 더 짙은 그리고 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들에 대한 발광 효율(cd/A) 및 CIE 1931 (x, y) 색도 좌표들을 열거한다. 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들의 색도들은 DCI-P3 원색들과 동일하고, 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들의 효율들은 상업용 OLED 디바이스들로부터 취해진다. 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들의 색도들 및 효율들은 각자의 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들에 대해서와 동일한 외부 양자 효율을, 그러나 각자의 방출 스펙트럼들을 채도가 낮은 파장들로 전이시키는 것을 가정하여 계산된다.
표 2에서의 효율들 및 색도들은 (a) 균일한 색 분포(DCI-P3 색역 내의 모든 색이 디스플레이 상에서 동등하게 가능성이 있음을 의미함) 및 (b) 평균 색 분포(임의의 특정 색의 가능성이 채도가 낮은 색들을 더 많이 가중하는, 디스플레이에 대한 평균 관측 이미지 통계로부터 취해짐을 의미함)에 대한 디스플레이 전력 소비를 계산하는 데 사용되었다. 전력 소비는 독립적으로 어드레싱 가능한 더 짙은 그리고 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들을 갖는 본 명세서에 개시된 디스플레이 아키텍처에 대해서뿐만 아니라, 동등한 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들만을 포함하는 기준 디스플레이에 대해 계산되었다. 결과들이 표 3에 개시된다.
[표 3]
현대의 OLED 디스플레이들에 대해 전형적인 가산 색 모델이 가정되었다. 각각의 방출 유닛의 색도는 휘도와는 독립적이고, 각각의 방출 유닛으로부터의 광 방출은 디스플레이 내의 다른 방출 유닛들로부터의 광 방출과는 독립적인 것으로 가정되었다.
균일한 색 분포에 대해, 본 명세서에 개시된 디스플레이 아키텍처는 동일한 색역을 갖는, 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들만을 포함하는 기준 OLED 디스플레이에 비해 디스플레이 전력의 19.8%를 절약하는 것으로 계산된다. 평균 색 분포에 대해, 본 명세서에 개시된 디스플레이 아키텍처는 디스플레이 전력의 24.3%를 절약하는 것으로 계산된다. 색의 다른 분포들에 대해, 결과들은 약간 달라질 것으로 예상되지만, 이러한 범위 내에 여전히 있을 것으로 예상된다. 계산된 전력 절약은 상당하다. 따라서, TurboLEDTM 디스플레이 아키텍처로 지칭될 수 있는 본 명세서에 개시된 디스플레이 아키텍처는, 색역을 손상시킴이 없이, 디스플레이들의 전력 소비를 환경의 이익으로 실질적으로 감소시킬 가능성을 갖는다. 스마트폰, 태블릿, 랩톱 및 스마트워치와 같은 모바일 디바이스들에 대해, 본 명세서에 개시된 아키텍처는 또한 디스플레이의 더 낮은 전력 소비 때문에 디바이스의 배터리 수명을 연장시킬 가능성을 갖는다.
일 실시예에서, 본 명세서에 개시된 디스플레이 아키텍처는 또한 기준 OLED 디스플레이의 전력 소비를 넘어 전력 소비를 증가시킴이 없이 디스플레이의 색역을 확장하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들은 DCI-P3 색역보다 색이 더 짙은 광을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들은 디스플레이가 Rec. 2020 색역을 렌더링하는 것을 가능하게 하는 광을 방출할 수 있다. 이러한 더 짙은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들은 기준 OLED 디스플레이의 방출 유닛들보다 덜 효율적이고 더 많은 전력을 소비할 수 있지만, 더 효율적인 더 옅은 적색, 녹색 및 청색 방출 유닛들의 사용으로부터의 전력 절약이 이것을 상쇄할 수 있고, 기준 OLED 디스플레이의 전력 소비를 넘어 디스플레이의 전력 소비를 증가시킴이 없이, 디스플레이가 Rec. 2020 색역과 같은 더 넓은 색역을 가능하게 할 수 있다. 대안적으로, 디스플레이의 밝기는 기준 OLED 디스플레이의 전력 소비를 넘어 디스플레이의 전력 소비를 증가시킴이 없이 증가될 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 이익들 중 임의의 것 또는 전부가 동일한 디바이스에서 달성될 수 있고, 디스플레이의 전력 소비가 감소될 수 있고, 밝기가 증가하고, 디스플레이의 색역이 확장된다.
일 실시예에서, 디스플레이는 소비자 제품의 일부이다.
일 실시예에서, 적층형 발광 디바이스는 광 패널에 포함될 수 있다. 선택적으로, 광 패널은 다양한 범위의 소비자 제품에 포함될 수 있다. 선택적으로, 광 패널은 내부 또는 외부 조명 및/또는 시그널링에, 스마트 패키징에, 또는 광고판에 사용될 수 있다.
단지 몇 가지 사용 예들이 설명되고 있지만 그 사용 예들은 제한하는 것이 아님을 본 기술분야의 숙련인은 이해할 것이다.
전술한 본 발명의 실시예들에 대한 변형은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 가능하다. 본 발명을 설명하고 주장하는 데 사용되는 "포함하는(including)", "포함하는(comprising)", "포함하는(incorporate)", "구성되는(consisting of)", "갖는", "이다"와 같은 표현은 배타적이지 않은 방식으로, 즉 명시적으로 설명되지 않은 항목들, 컴포넌트들, 또는 요소들도 제시될 수 있게, 해석되도록 의도된 것이다. 단수에 대한 언급은 또한 복수와 관련된 것으로 해석되어야 한다. 첨부된 청구범위에서 괄호 안에 포함된 모든 숫자는 청구범위의 이해를 돕도록 한 것이며, 이러한 청구범위에 의해 청구되는 요지를 제한하는 방식으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 소정 실시예들은 다음과 같다:
1.
디바이스로서,
제1 전극;
제2 전극;
제1 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛;
제2 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛; 및
제1 전하 생성 층
을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함하며;
제1 방출 유닛, 제2 방출 유닛 및 제1 전하 생성 층은 모두 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되고;
제1 방출 유닛은 제1 전극 위에 배치되고;
제1 전하 생성 층은 제1 방출 유닛 위에 배치되고;
제2 방출 유닛은 제1 전하 생성 층 위에 배치되고;
제2 전극은 제2 방출 유닛 위에 배치되고;
제1 방출 유닛과 제2 방출 유닛은 독립적으로 어드레싱 가능하며 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있고;
제1 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고;
제2 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출하고;
제2 색상은 제1 색상과 동일하고;
제2 색도는 제1 색도와는 실질적으로 상이하고;
제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트 발광 재료를 포함하는, 디바이스.
2.
실시예 1에 있어서,
제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는, 디바이스.
3.
실시예 1에 있어서,
제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는, 디바이스.
4.
실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 한 실시예에 있어서,
제1 방출 유닛은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고;
제2 방출 유닛은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고; 제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작은, 디바이스.
5.
실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 한 실시예에 있어서,
제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고;
제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며; 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이한, 디바이스.
6.
실시예 1 내지 실시예 5 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 둘 모두가 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하는, 디바이스.
7.
실시예 6에 있어서, 제1 방출 유닛은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고;
제2 방출 유닛은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하는, 디바이스.
8.
실시예 6에 있어서, 제1 방출 유닛은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고;
제2 방출 유닛은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하는, 디바이스.
9.
실시예 6에 있어서, 제1 방출 유닛은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하는, 디바이스.
10.
실시예 6에 있어서, 제1 방출 유닛은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하는, 디바이스.
11.
실시예 1 내지 실시예 5 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 둘 모두가 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하는, 디바이스.
12.
실시예 11에 있어서, 제1 방출 유닛은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하는, 디바이스.
13.
실시예 11에 있어서, 제1 방출 유닛은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하는, 디바이스.
14.
실시예 11에 있어서, 제1 방출 유닛은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하는, 디바이스.
15.
실시예 11에 있어서, 제1 방출 유닛은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하는, 디바이스.
16.
실시예 1 내지 실시예 5 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛은 둘 모두가 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하는, 디바이스.
17.
실시예 16에 있어서, 제1 방출 유닛은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하는, 디바이스.
18.
실시예 16에 있어서, 제1 방출 유닛은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하는, 디바이스.
19.
실시예 16에 있어서, 제1 방출 유닛은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하는, 디바이스.
20.
실시예 16에 있어서, 제1 방출 유닛은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고; 제2 방출 유닛은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하는, 디바이스.
21.
실시예 1 내지 실시예 20 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 유기 발광 재료를 포함하는, 디바이스.
22.
실시예 1 내지 실시예 20 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 양자점 발광 재료를 포함하는, 디바이스.
23.
실시예 1 내지 실시예 20 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 방출 층 및 제2 방출 층은 페로브스카이트 발광 재료를 포함하는, 디바이스.
24.
실시예 1 내지 실시예 20 중 어느 한 실시예에 있어서,
제1 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료, 또는 페로브스카이트 발광 재료인 제1 부류의 발광 재료를 포함하고;
제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료, 또는 페로브스카이트 발광 재료인 제2 부류의 발광 재료를 포함하고;
제2 부류의 발광 재료는 제1 부류의 발광 재료와 동일하지 않은, 디바이스.
25.
실시예 1 내지 실시예 24 중 어느 한 실시예에 있어서, 디바이스는 광 패널의 일부인, 디바이스.
26.
실시예 1 내지 실시예 24 중 어느 한 실시예에 있어서, 디바이스는 디스플레이의 일부인, 디바이스.
27.
디스플레이가 제공되며, 디스플레이는,
580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하도록 구성된 제1 서브-픽셀;
500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하도록 구성된 제2 서브-픽셀; 및
380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하도록 구성된 제3 서브-픽셀을 포함하며;
제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나는 실시예 1의 디바이스를 포함하는, 디스플레이.
28.
실시예 27에 있어서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는, 디스플레이.
29.
실시예 27에 있어서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는, 디스플레이.
30.
실시예 27 내지 실시예 29 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나에 대해,
제1 방출 유닛은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고;
제2 방출 유닛은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고;
제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작은, 디스플레이.
31.
실시예 27 내지 실시예 29 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 중 적어도 하나에 대해,
제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고;
제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며;
제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이한, 디스플레이.
32.
디스플레이가 제공되며, 디스플레이는,
580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하도록 구성된 제1 서브-픽셀;
500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하도록 구성된 제2 서브-픽셀; 및
380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하도록 구성된 제3 서브-픽셀을 포함하며;
제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두는 실시예 1의 디바이스를 포함하는, 디스플레이.
33.
실시예 32에 있어서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는, 디스플레이.
34.
실시예 32에 있어서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는, 디스플레이.
35.
실시예 32 내지 실시예 34 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해,
제1 방출 유닛은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고;
제2 방출 유닛은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고;
제2 피크 파장은 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작은, 디스플레이.
36.
실시예 32 내지 실시예 34 중 어느 한 실시예에 있어서, 제1 서브-픽셀, 제2 서브-픽셀 및 제3 서브-픽셀 모두에 대해,
제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고;
제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있으며;
제1 색도 좌표들(u1, v1)과 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이한, 디스플레이.
37.
실시예 32 내지 실시예 36 중 어느 한 실시예에 있어서,
제1 서브-픽셀은 실시예 7 또는 실시예 8의 디바이스를 포함하고;
제2 서브-픽셀은 실시예 12 또는 실시예 13의 디바이스를 포함하고;
제3 서브-픽셀은 실시예 17 또는 실시예 18의 디바이스를 포함하는, 디스플레이.
38.
실시예 32 내지 실시예 36 중 어느 한 실시예에 있어서,
제1 서브-픽셀은 실시예 9 또는 실시예 10의 디바이스를 포함하고;
제2 서브-픽셀은 실시예 14 또는 실시예 15의 디바이스를 포함하고;
제3 서브-픽셀은 실시예 19 또는 실시예 20의 디바이스를 포함하는, 디스플레이.
39.
실시예 27 내지 실시예 38 중 어느 한 실시예에 있어서, 디스플레이는 소비자 제품의 일부인, 디스플레이.
특허 참조 문헌들
EP 0423283 B1호, 프렌드(Friend) 등, 전계발광 디바이스들(Electroluminescent Devices)
US 5707745 B1호, 포레스트(Forrest) 등, 다색 유기 발광 디바이스들(Multicolor Organic Light Emitting Devices)
US 6303238 B1호, 톰슨(Thompson) 등, 인광 화합물들로 도핑된 OLED들(OLEDs Doped with Phosphorescent Compounds)
US 7279704 B2호, 월터스(Walters) 등, 세자리 리간드들을 갖는 착물들(Complexes with Tridentate Ligands)
US 9559151 B2호, 핵(Hack) 등, OLED 디스플레이 아키텍처(OLED Display Architecture)
WO 2019/224546 A1호
US 2019/0043407 A1호
WO 2020/030042 A1호
US 2014/0084269 A1호
US 2015/0155519 A1호
EP 3188273 A1호
EP 3188272 A1호
다른 참조 문헌들
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문헌[Forrest et al., The stacked OLED (SOLED): a new type of organic device for achieving high-resolution full-color displays, Synthetic Metals, Vol. 91, Issues 1-3, Pages 9-13 (1997)].
문헌[
et al., Three-terminal RGB full-colour OLED pixels for ultrahigh density displays, Nature Scientific Reports, Vol. 8, Article 9684 (2018)].
문헌[Fukagawa et al., High-efficiency ultrapure green organic light-emitting diodes, Materials Chemistry Frontiers, Vol. 2, Pages 704-709 (2018)].
문헌[Hirose et al., High-efficiency Perovskite QLED Achieving BT.2020 Green Chromaticity, SID Symposium Digest of Technical Papers 2017, Vol. 48, Pages 284-287 (2017)].
문헌[Hosoumi et al., Ultra-wide Color Gamut OLED Display using a Deep-Green Phosphorescent Device with High Efficiency, Long Life, Thermal Stability, and Absolute BT.2020 Green Chromaticity, SID Symposium Digest of Technical Papers 2017, Vol. 48, Pages 13-16 (2017)].
문헌[Jang et al., High Efficiency Green Phosphorescent Organic Light Emitting Diodes with Emission Structure of (TCTA/TCTA0.5TPBi0.5/TPBi):(pq)2Ir(acac), Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 513, Pages 268-276 (2019)].
문헌[Jung et al., 3 Stacked Top Emitting White OLED for High Resolution OLED TV, SID Symposium Digest of Technical Papers 2016, Vol. 47, Pages 707-710 (2016)].
문헌[Kathirgamanathan et al. (1), Electroluminescent Organic and Quantum Dot LEDs: The State of the Art, Journal of Display Technology, Vol. 11, Number 5, Pages 480-493 (2015)].
문헌[Kathirgamanathan et al. (2), Quantum Dot Electroluminescence: Towards Achieving the REC 2020 Colour Co-ordinates, SID Symposium Digest of Technical Papers 2015, Vol. 47, Pages 652-656 (2016)].
문헌[Kumar et al., Efficient Blue Electroluminescence Using Quantum-Confined Two-Dimensional Perovskites, ACS Nano, Vol. 10, Pages 9720-9729 (2016)].
문헌[Soneira et al., iPhone X OLED Display Technology Shoot-Out, DisplayMate Technologies Corporation]
문헌[Steckel et al., Color-Saturated Green-Emitting QD-LEDs, Angewandte Chemie, Vol. 45, Pages 5796-5799 (2006)].
문헌[Takita et al., Highly efficient deep-blue fluorescent dopant for achieving low-power OLED display satisfying BT.2020 chromaticity, Journal of the SID 2018 (2018)].
문헌[Tong et al., High efficiency green OLEDs based on homoleptic iridium complexes with steric phenylpyridazine ligands, Dalton Transactions, Vol. 47, Pages 12243-12252 (2018)].
문헌[Uoyama et al., Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence, Nature, Vol. 492, Pages 234-238 (2012)].
문헌[Wang et al., Perovskite light-emitting diodes based on solution-processed, self-organised multiple quantum wells, Nature Photonics, Vol. 10, Pages 699-704 (2016)].
문헌[Wang et al. (2), Blue Quantum Dot Light-Emitting Diodes with High Electroluminescent Efficiency, ACS Applied Materials & Interfaces, Vol. 9, Pages 38755-38760 (2017)].
문헌[Zanoni et al., Sky-blue OLED through PVK:[Ir(Fppy)2(Mepic)] active layer, Synthetic Metals, Vol. 222, Part B, Pages 393-396 (2016)]
Claims (14)
- 디스플레이로서,
580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하도록 구성된 제1 서브-픽셀;
500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하도록 구성된 제2 서브-픽셀; 및
380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하도록 구성된 제3 서브-픽셀을 포함하며,
상기 제1 서브-픽셀, 상기 제2 서브-픽셀 및 상기 제3 서브-픽셀 모두는,
제1 전극,
제2 전극,
제1 방출 층을 포함하는 제1 방출 유닛,
제2 방출 층을 포함하는 제2 방출 유닛, 및
제1 전하 생성 층
을 포함하는 적층형 발광 디바이스를 포함하고,
상기 제1 방출 유닛, 상기 제2 방출 유닛 및 상기 제1 전하 생성 층은 모두 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되고,
상기 제1 방출 유닛은 상기 제1 전극 위에 배치되고,
상기 제1 전하 생성 층은 상기 제1 방출 유닛 위에 배치되고,
상기 제2 방출 유닛은 상기 제1 전하 생성 층 위에 배치되고,
상기 제2 전극은 상기 제2 방출 유닛 위에 배치되고,
상기 제1 방출 유닛과 상기 제2 방출 유닛은 독립적으로 어드레싱되고 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있으며,
상기 제1 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제1 색상 및 (x1, y1)의 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제1 색도를 갖는 광을 방출하고,
상기 제2 방출 유닛은 적색, 녹색 또는 청색으로 분류된 제2 색상 및 (x2, y2)의 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들을 갖는 제2 색도를 갖는 광을 방출하고,
상기 제2 색상은 상기 제1 색상과 동일하고,
상기 제2 색도는 상기 제1 색도와는 실질적으로 상이하고,
상기 제1 방출 층 및 상기 제2 방출 층은 유기 발광 재료, 양자점 발광 재료 및/또는 페로브스카이트(perovskite) 발광 재료를 포함하는, 디스플레이. - 제1항에 있어서, 상기 제1 서브-픽셀, 상기 제2 서브-픽셀 및 상기 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 상기 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 상기 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 1-단계 맥아담 타원(MacAdam ellipse) 내에 포함되지 않는, 디스플레이.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 서브-픽셀, 상기 제2 서브-픽셀 및 상기 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 상기 제2 색도 좌표들(x2, y2)은 상기 제1 색도 좌표들(x1, y1)에 중심으로 둔 3-단계 맥아담 타원 내에 포함되지 않는, 디스플레이.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 서브-픽셀, 상기 제2 서브-픽셀 및 상기 제3 서브-픽셀 모두에 대해,
상기 제1 방출 유닛은 제1 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고,
상기 제2 방출 유닛은 제2 피크 파장으로 정의된 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고,
상기 제2 피크 파장은 상기 제1 피크 파장보다 적어도 4 nm 더 크거나 적어도 4 nm 더 작은, 디스플레이. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 서브-픽셀, 상기 제2 서브-픽셀 및 상기 제3 서브-픽셀 모두에 대해,
상기 제1 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x1, y1)은 제1 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u1, v1)로 변환될 수 있고,
상기 제2 CIE 1931 (x, y) 색 공간 색도 좌표들(x2, y2)은 제2 CIE 1976 (u', v') 색 공간 색도 좌표들(u2, v2)로 변환될 수 있고,
상기 제1 색도 좌표들(u1, v1)과 상기 제2 색도 좌표들(u2, v2)은 Δuv에 의해 정의된 바와 같은 색도에 있어서의 차이가 0.010 이상이 되도록 충분히 상이한, 디스플레이. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 서브-픽셀의 상기 제1 방출 유닛 및 상기 제2 방출 유닛은 둘 모두가 580 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고,
상기 제2 서브-픽셀의 상기 제1 방출 유닛 및 상기 제2 방출 유닛은 둘 모두가 500 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고,
상기 제3 서브-픽셀의 상기 제1 방출 유닛 및 상기 제2 방출 유닛은 둘 모두가 380 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하는, 디스플레이. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 610 nm 내지 780 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하고,
상기 제2 방출 유닛은 580 nm 내지 610 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고,
상기 제2 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제2 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 500 nm 내지 535 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하고,
상기 제2 방출 유닛은 535 nm 내지 580 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고,
상기 제3 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제3 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 380 nm 내지 465 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하고,
상기 제2 방출 유닛은 465 nm 내지 500 nm의 범위 내의 가시 스펙트럼 내의 피크 파장을 갖는 청색 광을 방출하거나, 그 반대인, 디스플레이. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 0.660 이상의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하고,
상기 제2 방출 유닛은 0.660 미만의 CIE 1931 x 좌표를 갖는 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고,
상기 제2 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제2 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 0.670 이상의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하고,
상기 제2 방출 유닛은 0.670 미만의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고,
상기 제3 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제3 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 0.080 이하의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하고,
상기 제2 방출 유닛은 0.080 초과의 CIE 1931 y 좌표를 갖는 청색 광을 방출하거나, 그 반대인, 디스플레이. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제1 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 더 짙은 적색 광을 방출하고, 상기 제2 방출 유닛은 더 옅은 적색 광을 방출하거나, 그 반대이고,
상기 제2 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제2 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 더 짙은 녹색 광을 방출하고, 상기 제2 방출 유닛은 더 옅은 녹색 광을 방출하거나, 그 반대이고,
상기 제3 서브-픽셀은 제1 방출 유닛 및 제2 방출 유닛을 포함하는 제3 적층형 발광 디바이스를 포함하고, 상기 제1 방출 유닛은 더 짙은 청색 광을 방출하고, 상기 제2 방출 유닛은 더 옅은 청색 광을 방출하거나, 그 반대인, 디스플레이. - 제9항에 있어서,
더 짙은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 상기 방출 유닛들은 함께 DCI-P3 색역(colour gamut)을 렌더링할 수 있고,
더 옅은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 상기 방출 유닛들은 함께 DC1-P3 색역보다 실질적으로 더 좁은 색역만을 렌더링할 수 있는, 디스플레이. - 제9항에 있어서,
더 짙은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 상기 방출 유닛들은 함께 Rec. 2020 색역을 렌더링할 수 있고,
더 옅은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 상기 방출 유닛들은 함께 Rec. 2020 색역보다 실질적으로 더 좁은 색역만을 렌더링할 수 있는, 디스플레이. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 서브-픽셀, 상기 제2 서브-픽셀 및 상기 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 상기 전하 생성 층은 하나의 전기 콘택에 의해 어드레싱되어, 상기 제1 방출 유닛과 상기 제2 방출 유닛이 독립적으로 어드레싱되는 것을 가능하게 하는, 디스플레이.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 서브-픽셀, 상기 제2 서브-픽셀 및 상기 제3 서브-픽셀 모두에 대해, 상기 전하 생성 층은 2개의 전기 콘택들에 의해 어드레싱되어, 상기 제1 방출 유닛과 상기 제2 방출 유닛이 독립적으로 어드레싱되는 것을 가능하게 하는, 디스플레이.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이는 소비자 제품의 일부인, 디스플레이.
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