ＯＬＥＤ 디바이스 document_id A220623031498

색, 디지털 영상 디스플레이 디바이스는 캐소드 광선 튜브, 액정 및 유기 발광 다이오드와 같은 고체 상태 방출기와 같은 다양한 기술에서 잘 알려져 있으며 기초가 된다. 일반적인 OLED 칼라 디스플레이 디바이스에서 픽셀은 적색, 녹색 및 청색의 유색 OLED를 포함한다. 이러한 3개의 OLED 각각으로부터의 조명을 추가적인 칼라시스템 내에서 결합시킴으로써, 광범위한 색을 갖는 총천연색 디스플레이가 획득된다. OLED는 원하는 부분의 전자기 분광 내의 에너지를 방사하기 위해 도핑된 유기 재료를 직접 사용하여 색을 생성하도록 사용될 수 있다. 그러나, 알려진 적색 및 청색 방사 재료는 특히 전력 효율적이지 못하다. 사실, 폭넓은 대역폭(백색으로 보임) 재료는 폭넓은 대역폭 방사 재료 위에 칼라 필터를 배치함으로써 상당한 전력 효율을 갖는 OLED 디스플레이를 생산하기 위해 좁은 대역폭 재료에 비교하여 충분히 높은 전력 효율성을 가진다고 알려져 있다. 따라서, 당업계에서 백색광 방사 OLED의 어레이를 사용하는 디스플레이를 설계하고 각 픽셀 내에 적색, 녹색 및 청색 발광 소자를 획득하도록 OLED 위에 칼라 필터를 배치함으로써 OLED 디스플레이를 생산하는 것이 알려져 있다. 또한 당업계에서 분광 내에서 방사되는 광을 증폭시키도록, 마이크로공동과 같은 광학적 효과를 사용하는 칼라 필터를 효율적으로 생산하는 것이 알려져 있다. 당업계에서 알려진 백색광 방사 OLED 디바이스는 일반적으로 복수의 방사 층을 도핑하여 각 도핑된 층이 특정 분광 주파수 대역 내의 광을 생산하도록 형성된다. 예를 들어, 3개의 개별적인 층으로부터 형성된 백색광 방사 디바이스는 당업계에서 알려져 있으며 분광의 적색, 녹색 및 청색 부분 내에 분광 피크를 생성하는 개별적인 층을 도핑함으로써 생산될 수 있다. 이러한 디바이스는 백색광 방사 디바이스의 분광 방사가 일반적으로 전반적인 디바이스의 효율성을 최적화시키는 백색광 방사 디바이스와 함께 사용되는 적색, 녹색 및 청색 필터의 분광 투과 기능 내의 피크에 일치될 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나, 이러한 디바이스는 백색 재료가 오직 2개의 방사 층만을 도핑함으로써 형성될 수 있는 경우에 요구되는 것보다 현저하게 많은 제작 단계를 요구하며, 이것은 각 도핑된 방사 층이 일반적으로 호스트(host), 도펀트, 광학적 공동 도핑 및 광학적 접속 층을 포함하는 복수의 코팅 단계를 적용함으로써 형성되기 때문이다. 3색 디바이스는 오직 2개의 도핑된 층으로부터 백색광 방사 OLED 재료를 생성함으로써 생산될 수 있다. 이러한 도핑된 광 방사 층 수의 감소는 OLED 디스플레이 디바이스의 제조 상의 복잡도를 현저하게 감소시킨다. 2개의 도핑된 층으로부터 형성된 백색광 방사 OLED 구조체에서, 이러한 층들 중 하나는 일반적으로 청록색 또는 황색 광을 방사하는 하나 이상의 넓은 피크를 생성한다. 이러한 디바이스에서, 황색 피크는 녹색 및 적색 발광 소자 모두에게 에너지를 제공하고 청록색 피크는 청색 및 녹색 발광 소자 모두에게 에너지를 제공한다. 불행히도, 이러한 디바이스에서, 청록색 또는 황색 발광 층에 대한 분광 에너지 내의 피크의 기여는 칼라필터에 대한 분광 투과 기능 내의 피크에 일치되지 않을 수 있다. 이러한 이유 때문에, 특히 훌륭한 칼라침투 및 넓은 칼라범위 볼륨을 갖는 디스플레이 디바이스를 생성하기 위해 좁은 대역의 칼라필터가 사용되었을 때, 디바이스에 의해 방사된 에너지의 대부분은 관찰자에게 전달되지 않고 칼라필터에 의해 흡수되어, 낮은 에너지 효율을 갖는 디스플레이 디바이스를 나타내게 한다. 일반적인, 종래 기술의 OLED 디스플레이에서, 적색, 녹색 및 청색 OLED의 휘도는 OLED로 전달되는 전류 밀도가 증가됨에 따라 증가한다. 따라서, 디스플레이의 휘도를 증가시키기 위해서는 주어진 영역에서 OLED로 전달되는 전류를 증가시켜야만 한다. 불행히도, 종래 기술에서 알려진 바와 같이, OLED 발광기의 수명은 OLED 발광기를 통해 구동된 총 전류에 의존하기 때문에, OLED를 구동하기 위해 사용되는 전류 밀도를 증가시키는 것은 OLED를 구동시키는 데에 필요한 전력을 증가시킬 뿐 아니라 OLED의 수명을 단축시킨다. 따라서, OLED 디스플레이 휘도의 증가는 OLED 디스플레이 디바이스를 구동시키는 데에 필요한 전력을 증가시킬 뿐 아니라 OLED 디스플레이 디바이스의 수명을 현저하게 감축시킨다. 전통적으로, 디스플레이 디바이스는 함께 하나의 픽셀을 형성하고 칼라범위를 정의하는 적색, 녹색 및 청색의 세 발광 소자로 구성되어 왔다. 이러한 발광 소자의 피크 파장은 일반적으로 청색에 대한 가시 분광의 짧은 파장 부분, 녹색에 대한 가시 분광의 중간 길이 파장 부분 및 적색에 대한 가시 분광의 긴 파장 부분일 것이다. 이러한 발광 소자의 상대적인 복사 효율은 일반적으로 동일하며 실질적으로 눈은 가시 분광의 중간 길이 파장 부분 내의 에너지에 가장 민감하여, 일반적으로 적색 또는 청색 발광 소자에 비해 녹색 발광 소자가 현저하게 높은 발광효율을 갖는다. OLED 디스플레이 디바이스를 설계할 때 있어서 하나의 목표가 각 OLED의 효율을 최대화함으로써 전력 소비를 최소화하는 것이며, 또 다른 목표는 디스플레이 디바이스의 칼라범위를 최대화하는 것이다. 디스플레이 디바이스의 칼라범위를 향상시키기 위해서, 청색 발광 소자의 피크 파장이 일반적으로 감소되어, 파장이 보다 짧은 에너지를 제공하고 발광 소자에 의해 제공된 복사 에너지에 대한 눈의 감응도를 더 감소시킬 것이다. 유사하게, 칼라범위를 증가시키기 위해서, 적색 발광 소자의 피크 파장이 증가되어, 파장이 보다 긴 에너지를 생성하고 발광 소자에 의해 제공되는 복사 에너지에 대한 눈의 감응도를 감소시켜야 한다. 이러한 이유로, 증가된 칼라범위와 다른 것에 비교하여 일반적으로 전력 소비의 감소를 제공하는 것이 목표이다. 디스플레이 디바이스 설계할 때 중요한 다른 요소는 생성되어야만 하는 다수의 색들이 중간색이거나 또는 불포화 상태(desaturated color)일 것이라는 점이다. 즉, 이러한 색들은 디스플레이의 백색점에 있거나 또는 그 부근에 있다. 예를 들어, 다양한 그래픽 디스플레이 상의 우세한 색이 백색이라는 것이 알려져 있다. 이것은 다양한 대중적인 응용 및 동작 시스템에서의 배경을 포함한다. 또한, 화상은 중간색 또는 불포화 상태의 색으로 구성되는 경향이 있다. 따라서, 일반적인 이용 조건 하에서 디스플레이 디바이스의 전력 소비를 감소시키기 위해서, 디스플레이 디바이스의 백색점 부근에서의 전력 소비를 최대한 감소시키는 것이 중요하다. 그러나, 일반적인 3색 디스플레이 디바이스에서, 백색 및 불포화 상태의 색들은 적색, 녹색 및 청색 발광 소자로부터 휘도를 추가함으로써 생성된다. 전술된 바와 같이 적색 및 청색 발광 소자는 일반적으로 상대적으로 낮은 발광효율을 갖기 때문에, 백색 또는 불포화 상태의 색을 디스플레이할 때의 디스플레이 디바이스의 전력 소비는 최대값에 가까울 것이다. 그러나, 발광 소자 중 적어도 하나보다 높은 발광효율을 갖는 추가의 발광 소자를 활용하는 것이 가능하다. Burroughes에 의해 2004년 2월 17일에 개시된 미국 특허 6,693,611 및 Booth에 의해 2003년 1월 16일에 개시된 미국 특허출원 2003/0011613에는 적색, 녹색, 청색 및 청록색 발광 소자를 갖는 디스플레이 디바이스에 대해 기술되었다. 이들 명세서에서는 눈이 청색 광을 생성하는 데에 사용되는 분광 주파수에서 방사된 광에 비해 청록색 광을 생성하는 데에 사용되는 분광 주파수에서 방사된 광에 대해 보다 민감하기 때문에, 일반적으로 청색 발광 소자는 청록색 방출기에 비해 낮은 발광효율을 갖는다는 사실을 기술한다. 그러나, 이들 참조물 모두 임의의 색에 대한 광 방사를 생성하도록 칼라필터를 사용하여 백색 재료로부터 구성되는 OLED 디스플레이 디바이스에 대해 기술하지 않으며, 또한 이들은 왜 청록색 발광 소자를 생성하는 데에 사용되는 재료의 복사효율이 청색 발광 소자를 생성하는 데에 사용되는 재료의 복사효율보다 높은지에 대한 이유도 기술하지 않았다. 적색, 녹색 및 청색 발광 소자 외의 발광 소자를 구비하는 OLED 디스플레이 디바이스는 타 발명에서도 개시되어왔다. 예를 들어, Cok 외 다수에 의해 2003년 3월 27일에 개시된 미국 특허 6,750,584에서는 디스플레이 디바이스의 칼라범위를 증가시키는 데에 사용되는 추가적인 청록색, 황색 및/또는 자홍색 OLED를 구비하는 OLED 디스플레이 디바이스에 대해 기술하였다. Cok 외 다수는 OLED 디스플레이 디바이스를 생산하도록 칼라필터에 의해 필터링되는 백색 발광 재료로부터 이러한 디스플레이 디바이스를 형성하는 것에 대해서는 기술하지 않았다. Liang 외 다수에 의해 2002년 12월 19일에 개시된 미국 특허출원 2003/01911은 상보적인 색들의 쌍을 사용하는 OLED 디스플레이 디바이스에 대해 기술하였다. 다시 한번, 이 특허출원은 OLED 디스플레이 디바이스를 생산하도록 칼라필터에 의해 필터링되는 백색 발광 재료로부터 이러한 디스플레이 디바이스를 형성하는 것에 대해서는 기술하지 않았다. 따라서, 백색 발광 층으로부터 형성된 전력 효율 및/또는 수명을 개선시킬 수 있는 향상된 칼라 OLED 디스플레이 디바이스 및 선택적으로 발광하는 수단이 필요하다.