(57)【要約】      （修正有）【課題】発光領域の数が限定されていながらも、フルカラーＯＬＥＤディスプレイを提供する。【解決手段】ＯＬＥＤディスプレイなどのデバイスに使用するためのフルカラー画素配列であって、多数の副画素が、異なる色の光を発するように構成されており、各副画素の光路長が、当該画素内の他の副画素の一部又は全部と異なる画素配列が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイであって、
前記フルカラーＯＬＥＤディスプレイが、
複数の副画素をそれぞれが含む複数の画素を含み、
異なる２色のみの第１の有機発光領域と第２の有機発光領域を含む、少なくとも４色の異なる色の副画素を含み、
前記複数の画素の全ての画素が、前記第１の有機発光領域と、位置が重ならず異なる色の少なくとも２つの色変換層を有する部分、及び色変換層を有さない部分を有する前記第２の有機発光領域を含み、且つ、
少なくとも６００ｄｐｉの解像度を有しており、
前記フルカラー画素配列が、
第１の色を発する前記第１の有機発光領域と、
前記第１の有機発光領域と隣り合って配置され、前記第１の色と異なる第２の色を発する前記第２の有機発光領域とを含み、且つ、
前記第１の有機発光領域の第１の部分が、マイクロキャビティと光学的に結合され、前記第２の有機発光領域は、マイクロキャビティと光学的に結合されていないフルカラー画素配列を有する、
ことを特徴とするフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２】
前記第２の有機発光領域が、前記第１の有機発光領域によって発せられる光の１９３１  ＣＩＥ座標と、選択された白点の１９３１  ＣＩＥ座標との間の直線上の点の（＋／−０．０２、＋／−０．０２）の範囲内にある１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標を有する光を発する請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３】
前記白点の１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標におけるカラーシフトが、０°以上６０°以下の視野角で、（０．０１、０．０１）未満である請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項４】
前記フルカラー画素配列が、異なる２色のみの有機発光領域を含む請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項５】
前記フルカラー画素配列が、２層以下の色変換層を含む請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項６】
前記第１の有機発光領域の第２の部分が、前記マイクロキャビティと光学的に結合されている請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項７】
前記第１の有機発光領域及び第２の有機発光領域と重ねられる電極を更に含み、前記電極に対する法線方向において測定される、前記電極の表面と前記第１の有機発光領域との間の距離が、前記電極に対する前記法線方向において測定される、前記電極の前記表面と前記第２の有機発光領域との間の距離よりも小さい請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項８】
請求項１に記載のフルカラー画素配列を含むフルカラーＯＬＥＤディスプレイであって、前記白点の１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標におけるカラーシフトが、０°以上６０°以下の視野角で、（０．０２、０．０２）未満であるフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項９】
前記複数の画素のそれぞれが、異なる２色のみの有機発光領域及び／又は１つ以下のマイクロキャビティを含む請求項８に記載のフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１０】
請求項１に記載のフルカラーＯＬＥＤディスプレイにおける画素を作製する方法であって、
その少なくとも一部が複数の開口を含む第１の画素形成マスクを得ることと、
基板上に互いに隣り合って配置される第１の複数の副画素のための第１の共通発光材料を、前記第１の画素形成マスクの前記複数の開口のそれぞれを通して、前記基板上に堆積することと、
前記基板上に互いに隣り合って配置され且つマイクロキャビティ内に配置される第２の複数の副画素のための第２の共通発光材料を、第２の画素形成マスクの複数の開口のそれぞれを通して、前記基板上に堆積することと、
第３の画素形成マスクの複数の開口のそれぞれを通して、非発光層を前記基板上に堆積することとを含み、
前記第１の画素形成マスクにおける前記複数の開口のそれぞれの面積が、少なくとも、前記第１の複数の副画素の２つの合計面積であり、
各開口を通して堆積される前記第１の複数の副画素の前記第１のための共通発光材料が、少なくとも２つの別々にアドレス指定可能な画素における副画素の発光材料を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記非発光層が、ホール輸送材料、電子ブロッキング材料、及びホール注入材料からなる群から選択される少なくとも１つの材料タイプを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の開口のそれぞれが、少なくとも２つの副画素に亘るように前記第２の画素形成マスクの位置合わせを行うことを更に含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の開口のそれぞれが、少なくとも２色の副画素に亘るように前記第２の画素形成マスクの位置合わせを行うことを更に含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の画素形成マスクが、前記第１の画素形成マスクである請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
フルカラー画素配列において、
第１の色の第１の有機発光層と、
前記第１の有機発光層全体よりも小さい前記第１の有機発光層の部分にのみ重ねられる第２の色の第２の有機発光層と、
前記第２の有機発光層の第１の部分に重ねられる第１の色の第１の色変換層とを含み、
前記画素配列が、異なる２色のみの有機発光層を含み、少なくとも４色の光を発する請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１６】
前記第２の有機発光層の第２の部分に重ねられ、且つ前記第１の色変換層と重ならない第２の色の第２の色変換層を有する請求項１５に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１７】
前記第１の有機発光層が、前記第２の有機発光層のホール輸送層でもある請求項１５に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１８】
前記第１の有機発光層と前記第２の有機発光層との間に配置される電極を更に含む請求項１５に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１９】
フルカラーＯＬＥＤディスプレイのためのフルカラー画素配列であって、
基板と、
前記基板上に、横方向に互いに隣り合って配置される異なる２色のみの有機発光領域をそれぞれが含む複数の画素とを含み、前記複数の画素の各画素が、
第１の色の光を発し且つ第１の光路長を有する第１の副画素と、
第２の色の光を発し且つ前記第１の光路長と異なる第２の光路長を有する第２の副画素とを含む請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２０】
前記複数の画素の少なくとも１つの画素が、第３の色の光を発し且つ前記第１の光路長と異なる第３の光路長を有する第３の副画素を更に含む請求項１９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２１】
第４の色の光を発し且つ前記第１の光路長と異なる第４の光路長を有する第４の副画素を更に含む請求項２０に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２２】
前記第４の光路長が、前記第２の光路長及び前記第３の光路長の少なくともいずれかと異なる請求項２１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２３】
前記第１の光路長、前記第２の光路長、前記第３の光路長、及び前記第４の光路長のそれぞれが、前記第１の光路長、前記第２の光路長、前記第３の光路長、及び前記第４の光路長のうちの他のそれぞれと異なる請求項２２に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２４】
前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素、及び前記第４の副画素のそれぞれとの積層体において配置された第１の電極積層体を更に含み、
前記第１の副画素との積層体に配置された前記第１の電極積層体の第１の部分の厚みが、前記第１の電極積層体の第２の部分、前記第１の電極積層体の第３の部分、前記第１の電極積層体の第４の部分と異なり、前記第２の部分、前記第３の部分、及び前記第４の部分は、それぞれ、前記第２の副画素、前記第３の副画素、及び前記第４の副画素との積層体に配置されている請求項２３に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２５】
前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素、及び前記第４の副画素のそれぞれが、少なくとも１層の有機層を含み、前記有機層の厚みが、前記第１の副画素、前記第２の副画素、前記第３の副画素、及び前記第４の副画素の他のそれぞれと同じである請求項２４に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２６】
前記第１の副画素における有機層の合計厚みが、前記第２の副画素における有機層の合計厚みと同じである請求項１９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２７】
前記第１の副画素における有機層の合計光路長が、前記第２の副画素における有機層の合計光路長と同じである請求項１９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２８】
前記第１の副画素、前記第２の副画素、及び前記第３の副画素における有機層の合計厚みが同じである請求項２０に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２９】
前記第１の副画素、前記第２の副画素、及び前記第３の副画素における有機層の合計光路長が同じである請求項２０に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３０】
前記第１の副画素及び前記第２の副画素のそれぞれにおいて、各タイプの有機層の厚みが同じである請求項１９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３１】
前記第１の副画素、前記第２の副画素、及び前記第３の副画素のそれぞれにおいて、各タイプの有機層の厚みが同じである請求項２０に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３２】
前記第１の副画素、前記第２の副画素、及び前記第３の副画素のそれぞれとの積層体に配置された第１の電極積層体を更に含み、
前記第１の副画素との積層体に配置された前記第１の電極積層体の第１の部分の厚みが、前記第２の副画素との積層体に配置された前記第１の電極積層体の第２の部分と異なる請求項１９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３３】
前記第１の副画素との積層体に配置された前記第１の電極の第３の部分の厚みが、前記第１の電極の前記第１の部分と異なる請求項３２に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３４】
前記第１の副画素、前記第２の副画素、及び前記第３の副画素のそれぞれが、他の副画素のそれぞれにおける各輸送層と厚みが異なる輸送層を含む請求項２０に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３５】
各画素が、２層以下の色変換層を含む請求項１９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３６】
前記第１の副画素が、第１の色の発光領域を含み、
前記第２の副画素が、第２の色の発光領域を含む請求項１９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３７】
請求項１に記載のフルカラーＯＬＥＤディスプレイにおけるフルカラー画素を作製する方法であって、
少なくとも１つの光学特性が互いに異なる第１の領域及び第２の領域を含む透明な層を基板上に作製することと、
第１の色の第１の有機発光領域を含む第１の有機発光積層体を、前記第１の領域上に作製することと、
第２の色の第２の有機発光領域を含む第２の有機発光積層体を、前記第２の領域上に作製することとを含み、
前記画素が、異なる２色のみの有機発光領域を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
特許請求されている発明は、大学・企業の共同研究契約の下記の当事者：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｉｃｈｉｇａｎ、Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ、及びＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの理事らの１又は複数によって、その利益になるように、及び／又は関連して為されたものである。該契約は、特許請求されている発明が為された日付以前に発効したものであり、特許請求されている発明は、該契約の範囲内で行われる活動の結果として為されたものである。
【０００２】
優先権
本願は、その開示内容の全体を参照によって援用する、２０１４年５月２７日出願の米国仮特許出願第６２／００３，２６９号；２０１４年５月３０日出願の同６２／００５，３４３号；２０１４年６月１８日出願の同６２／０２６，４９４号；及び２０１４年１０月２４日出願の同６２／０６８，２８１号の利益を主張するものである。また、本願は、その開示内容の全体を参照によって援用する、２０１５年１月２６日出願の米国特許出願第１４／６０５，８７６号；２０１５年１月２６日出願の同１４／６０５，７４８号；及び２０１５年４月２８日出願の同１４／６９８，３５２号の優先権を主張するものである。
【０００３】
本発明は、ＯＬＥＤデバイスなどの発光デバイスに関し、より詳細には、２色以下の発光領域及び／又は４色の副画素を含む画素配列を有するフルカラー画素配列を含むデバイス、並びに当該デバイスを含むＯＬＥＤ及び他のデバイスに関する。
【０００４】
有機材料を利用する光電子デバイスは、いくつもの理由から、次第に望ましいものとなりつつある。そのようなデバイスを作製するために使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは無機デバイスを上回るコスト優位性の可能性を有する。加えて、柔軟性等の有機材料の固有の特性により、該材料は、フレキシブル基板上での製作等の特定用途によく適したものとなり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光ダイオード／デバイス（ＯＬＥＤ）、有機光トランジスタ、有機光電池及び有機光検出器を含む。ＯＬＥＤについて、有機材料は従来の材料を上回る性能の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を放出する波長は、概して、適切なドーパントで容易に調整され得る。
【０００５】
ＯＬＥＤはデバイス全体に電圧が印加されると光を放出する薄い有機膜を利用する。ＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイ、照明及びバックライティング等の用途において使用するためのますます興味深い技術となりつつある。数種のＯＬＥＤ材料及び構成は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、特許文献１、特許文献２及び特許文献３において記述されている。
【０００６】
リン光性発光分子の１つの用途は、フルカラーディスプレイである。そのようなディスプレイの業界標準は、「飽和（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）」色と称される特定の色を放出するように適合された画素を必要とする。特に、これらの標準は、飽和した赤色、緑色及び青色画素を必要とする。色は、当技術分野において周知のＣＩＥ座標を使用して測定することができる。
【０００７】
緑色発光分子の一例は、下記の構造：
【化１】
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を有する、Ｉｒ（ｐｐｙ）３と表示されるトリス（２−フェニル）イリジウムである。
【０００８】
この図面及び本明細書における後出の図面中で、本発明者らは、窒素から金属（ここではＩｒ）への配位結合を直線として描写する。
【０００９】
本明細書において使用される場合、用語「有機」は、有機光電子デバイスを製作するために使用され得るポリマー材料及び小分子有機材料を含む。「小分子」は、ポリマーでない任意の有機材料を指し、且つ「小分子」は実際にはかなり大型であってよい。小分子は、いくつかの状況において繰り返し単位を含み得る。例えば、長鎖アルキル基を置換基として使用することは、「小分子」クラスから分子を排除しない。小分子は、例えばポリマー骨格上のペンダント基として、又は該骨格の一部として、ポリマーに組み込まれてもよい。小分子は、コア部分上に構築された一連の化学的シェルからなるデンドリマーのコア部分として役立つこともできる。デンドリマーのコア部分は、蛍光性又はリン光性小分子発光体であってよい。デンドリマーは「小分子」であってよく、ＯＬＥＤの分野において現在使用されているデンドリマーはすべて小分子であると考えられている。
【００１０】
本明細書において使用される場合、「上部」は基板から最遠部を意味するのに対し、「底部」は基板の最近部を意味する。第一層が第二層「の上に配置されている」と記述される場合、第一層のほうが基板から遠くに配置されている。第一層が第二層「と接触している」ことが指定されているのでない限り、第一層と第二層との間に他の層があってもよい。例えば、間に種々の有機層があるとしても、カソードはアノード「の上に配置されている」と記述され得る。本明細書において使用される場合、一方の層又は領域の一部が他方の少なくとも一部の上に配置されている場合、２つの層又は領域が「積層体」として配置されていると記述され得る。
【００１１】
本明細書において使用される場合、「溶液プロセス可能な」は、溶液又は懸濁液形態のいずれかの液体媒質に溶解、分散若しくは輸送することができ、及び／又は該媒質から堆積することができるという意味である。
【００１２】
配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に直接寄与していると考えられる場合、「光活性」と称され得る。配位子は、該配位子が発光材料の光活性特性に寄与していないと考えられる場合には「補助」と称され得るが、補助配位子は、光活性配位子の特性を変化させることができる。
【００１３】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の「最高被占分子軌道」（ＨＯＭＯ）又は「最低空分子軌道」（ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、第一のエネルギー準位が真空エネルギー準位に近ければ、第二のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位「よりも大きい」又は「よりも高い」。イオン化ポテンシャル（ＩＰ）は、真空準位と比べて負のエネルギーとして測定されるため、より高いＨＯＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有するＩＰ（あまり負でないＩＰ）に相当する。同様に、より高いＬＵＭＯエネルギー準位は、より小さい絶対値を有する電子親和力（ＥＡ）（あまり負でないＥＡ）に相当する。上部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、材料のＬＵＭＯエネルギー準位は、同じ材料のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。「より高い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位は、「より低い」ＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギー準位よりもそのような図の上部に近いように思われる。
【００１４】
本明細書において使用される場合、当業者には概して理解されるであろう通り、第一の仕事関数がより高い絶対値を有するならば、第一の仕事関数は第二の仕事関数「よりも大きい」又は「よりも高い」。仕事関数は概して真空準位と比べて負数として測定されるため、これは「より高い」仕事関数が更に負であることを意味する。上部に真空準位がある従来のエネルギー準位図において、「より高い」仕事関数は、真空準位から下向きの方向に遠く離れているものとして例証される。故に、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯエネルギー準位の定義は、仕事関数とは異なる慣例に準ずる。
【００１５】
層、材料、領域、及びデバイスは、それらが発する光の色に言及して本明細書中に記述され得る。一般に、本明細書において、特定の色の光を生成すると記述される発光領域は、互いの上に積層体として配置される１層以上の発光層を含むことができる。
【００１６】
本明細書において、「赤色」の層、材料、領域、又はデバイスは、約５８０〜７００ｎｍの範囲の光を発するものを意味し、「緑色」の層、材料、領域、又はデバイスは、約５００〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルを有するものを意味し、「青色」の層、材料、又はデバイスは、約４００〜５００ｎｍの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルを有するものを意味し、「黄色」の層、材料、領域、又はデバイスは、約５４０〜６００ｎｍの範囲にピーク波長を有する発光スペクトルを有するものを意味する。幾つかの配列においては、別の領域、層、材料、領域、又はデバイスが、別途、「ディープブルー」及び「ライトブルー」の光を与える場合がある。本明細書において、別途、「ディープブルー」及び「ライトブルー」を与える配列においては、「ディープブルー」成分は、「ライトブルー」成分のピーク発光波長よりも少なくとも約４ｎｍ短いピーク発光波長を有するものを意味する。典型的には、「ライトブルー」成分は、約４６５〜５００ｎｍの範囲にピーク発光波長を有し、「ディープブルー」成分は、約４００〜４７０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有するが、これらの範囲は、構成によって変化し得る。同様に、色変換層とは、別の色の光をその色で特定される波長を有する光に変換又は変更する層を意味する。例えば、「赤色」カラーフィルターは、約５８０〜７００ｎｍの範囲に波長を有する光にするフィルターを意味する。一般に、色変換層には２つのクラスがある。即ち、光の不所望の波長を除くことによってスペクトルを変更するカラーフィルターと、高エネルギーの光子を低エネルギーに変換する色変更層である。
【００１７】
ＯＬＥＤについての更なる詳細及び上述した定義は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献４において見ることができる。
【発明の概要】
【００１８】
本明細書に開示される各種実施形態は、ＯＬＥＤディスプレイなどのデバイス及びその作製のための技術を提供し、これらによれば、含まれる発光領域の数が限定されていながらも、フルカラーディスプレイ及びこれに類するデバイスを提供するために十分な色範囲を提供することができる。
【００１９】
実施形態においては、フルカラーＯＬＥＤディスプレイは、異なる色の少なくとも４つの副画素をそれぞれが含む複数の画素を含む。更に、前記副画素の全てにおいて、副画素間の発光領域において、及び／又は各画素における副画素間の発光領域において正確に単色遷移（ｓｉｎｇｌｅ  ｃｏｌｏｒ  ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）が存在することができる。前記単色遷移は、前記ディスプレイの走査線及び／又はデータ線と平行な方向において見ることができる。前記ディスプレイは、２色のみの発光領域を含むことができ、例えば、ライトブルー及び黄色、又はディープブルー及び黄色などである。
【００２０】
実施形態においては、基板上で互いに隣り合って配置される異なる色の少なくとも２つの発光領域をそれぞれが有する複数の画素を含むフルカラーＯＬＥＤディスプレイが提供される。前記ＯＬＥＤディスプレイは、６００ｄｐｉ以上の解像度を有することができる。各画素は、異なる色の正確に２つの発光領域を含むことができ、前記ディスプレイ及び／又は各画素は、少なくとも４色の異なる色の副画素を含むことができる。各副画素は、前記画素の１つのみ又は１つ以上に用いることができる。
【００２１】
実施形態においては、ＯＬＥＤディスプレイなどのディスプレイのためのフルカラー画素配列が提供される。前記配列は、基板と、正確に（ｅｘａｃｔｌｙ）２色の発光領域をそれぞれが含む複数の画素とを含むことができる。前記配列は、少なくとも４色を発する画素を含むことができる。各画素における各発光領域は、隣り合う画素における同一色の発光領域と隣り合い、且つ同一画素における異なる色の発光領域と隣り合って、例えば、前記ＯＬＥＤディスプレイの走査線又はデータ線と平行な方向に配置することができる。前記画素の一部又は全部は、２層以下の色変換層及び／又は３層以下の色変換層を含むことができる。各画素は、黄色発光領域を含むことができ、前記黄色発光領域は、隣り合う画素の発光領域と隣り合うことができる。各画素は、ライトブルー又はディープブルー発光領域及び黄色発光領域などの青色発光領域及び黄色発光領域を含むことができる。各画素は、緑色変換層又は赤色変換層などの少なくとも１層の色変換層を含むことができる。
【００２２】
実施形態においては、フルカラーディスプレイは、本明細書に開示される画素配列を含むことができ、各画素は多数の副画素を含む。前記画素の少なくとも一部において副画素の数は、前記ディスプレイにおける副画素の色の数よりも少ないことができる。
【００２３】
実施形態においては、フルカラーＯＬＥＤディスプレイを含むデバイスが提供される。前記ＯＬＥＤディスプレイは、２層以下の色変換層をそれぞれが含む複数の画素を含むことができる。前記ＯＬＥＤディスプレイは、少なくとも６００ｄｐｉ、７００ｄｐｉ、又は８００ｄｐｉの解像度を有することができる。各画素は、正確に２色の発光層を含むことができる。
【００２４】
実施形態においては、フルカラーＯＬＥＤディスプレイにおける画素を作製する方法が提供される。前記方法は、その少なくとも一部が複数の開口を含む画素形成マスク（ｐｉｘｅｌａｔｅｄ  ｍａｓｋ）を得ることと、基板上に互いに隣り合って配置される別々にアドレス指定可能な複数の副画素のための共通発光材料を、前記複数の開口のそれぞれを通して、前記基板上に堆積することとを含むことができる。前記画素形成マスクにおける前記複数の開口のそれぞれの面積は、少なくとも、前記複数の副画素の２つの合計面積であることができる。２色以下の発光領域が前記基板上に堆積され、前記フルカラーＯＬＥＤディスプレイを形成することができる。前記画素形成マスクの面積は、少なくとも、前記ディスプレイからの発光色が異なる、前記複数の副画素の２つの合計面積であることができる。前記画素形成マスクにおける前記開口のそれぞれの面積は、少なくとも、前記複数の副画素の４つの合計面積であることができる。堆積工程は、少なくとも２つの副画素の場合において、前記共通発光材料を、前記画素形成マスクの開口を通して第１の発光領域に堆積することと、前記第１の発光領域の第１の部分に第１の色変換層を配置して、第１の副画素を形成することとを含むことができる。前記方法は、第２の色変換層を前記第１の発光領域の第２の部分に配置して、第２の副画素を形成することを更に含むことができる。前記共通発光材料は、黄色発光材料、ライトブルー発光材料、又はディープブルー発光材料を含むことができる。色変換層を用いる場合には、前記第１の色変換層が緑色変換層を含むことができる及び／又は前記第２の色変換層が赤色変換層を含むことができる。前記発光領域の第３の部分が、第３の副画素の発光層を形成することができる。前記方法は、前記画素形成マスクの開口を通して第２の発光領域を堆積することを更に含むことができ、前記第２の発光領域は、第４の副画素の発光層を形成する。前記第１の発光領域は、黄色、マゼンタ、及びシアンなどの色を発する発光材料を含むことができる。前記方法は、２色以下（例えば、青色及び黄色）の色変換層を堆積する又はパターニングすること、及び／又は前記複数の画素の各画素において、１色以下の色変換層を堆積する又はパターニングすることを含むことができる。前記画素形成マスクの前記開口のそれぞれの面積は、前記画素形成マスクの面積の１０％以下であることができる。
【００２５】
実施形態においては、フルカラーＯＬＥＤディスプレイなどのＯＬＥＤディスプレイを作製するための方法が提供され、前記方法は、第１の色の複数の発光領域を含むディスプレイを、第１のマスク開口サイズの複数の開口を有する画素形成マスクを通して堆積し、前記第１の色の複数の副画素を形成することを含み、前記ディスプレイは、前記画素形成マスクの開口の数に対して少なくとも２倍の数の前記第１の色の副画素を有することができ、前記ＯＬＥＤディスプレイは、２色以下の発光領域を含むことができる。前記方法は、第１の画素列と隣り合う第１のＴＦＴ回路と、第２の画素列と隣り合う第２のＴＦＴ回路とを堆積することを含むことができ、前記第１の画素列と前記第２の画素列は、それらの間にＴＦＴ回路を含まない。前記方法は、前記第２のＴＦＴ回路と隣り合い、且つ第３の画素列と隣り合う第３のＴＦＴ回路を堆積することを更に含むことができる。前記画素形成マスクの開口の面積は、少なくとも、前記ディスプレイからの発光色が異なる、前記複数の副画素の２つの合計面積であることができる。前記画素形成マスクの各開口の面積は、少なくとも、前記複数の副画素の３つの合計面積であることができる。前記副画素を堆積するために、第１の発光領域を、前記画素形成マスクの開口を通して堆積することができ、第１の色変換層を前記発光領域の第１の部分に配置して、第１の副画素を形成することができる。同様に、第２の色変換層を前記発光領域の第２の部分に配置して、第２の副画素を形成することができる。前記発光領域の第３の部分は、第３の副画素の発光層を形成することができる。前記方法は、前記画素形成マスクの開口を通して第２の発光領域を堆積することを更に含むことができ、前記第２の発光領域は、第４の副画素の発光層を形成する。前記第１の発光材料は、黄色、マゼンタ、又はシアン光を発するように構成することができる。前記方法は、２色以下の色変換層及び／又は２色以下の発光層を堆積する又はパターニングすることを更に含むことができる。
【００２６】
実施形態においては、ＯＬＥＤディスプレイを作製する方法が提供され、前記方法は、第１の色の複数の発光領域を含むディスプレイを、第１の画素形成マスク開口サイズの複数の開口を有する画素形成マスクを通して堆積し、前記第１の色の複数の副画素を形成することを含み、前記画素形成マスクにおける隣り合う開口間の少なくとも１つの距離が、前記ディスプレイの前記第１の色の隣り合う副画素間の距離の少なくとも２倍である。前記距離は、前記ディスプレイの走査線と平行である又は前記ディスプレイの走査線と垂直であることができる。前記ディスプレイは、フルカラーディスプレイであることができる。前記方法は、第１の画素列と隣り合う第１のＴＦＴ回路と、第２の画素列と隣り合う第２のＴＦＴ回路とを堆積することを更に含むことができ、前記第１の画素列と前記第２の画素列は、それらの間にＴＦＴ回路を含まない。第３のＴＦＴ回路を、前記第２のＴＦＴ回路と隣り合い、且つ第３の画素列と隣り合って堆積することができる。
【００２７】
実施形態においては、ＯＬＥＤディスプレイを作製する方法が提供され、前記方法は、第１の色の複数の発光領域を含むディスプレイを、第１の画素形成マスク開口サイズの複数の開口を有する画素形成マスクを通して堆積し、前記第１の色の複数の副画素であって、そのそれぞれが前記ディスプレイにおける画素の一部である副画素を形成することを含む。前記ディスプレイは、単位面積当たりの画素密度が、前記画素形成マスクにおける単位面積当たりの開口密度よりも高いことができ、２色以下の色の発光領域が堆積されて、前記ＯＬＥＤディスプレイを作製することができる。
【００２８】
実施形態においては、フルカラーＯＬＥＤディスプレイにおける画素を作製する方法が提供される。その少なくとも一部が複数の開口を含む画素形成マスクを得ることができ、基板上に互いに隣り合って配置される別々にアドレス指定可能な複数の副画素の共通発光材料を、前記複数の開口のそれぞれを通して、前記基板上に堆積することができる。前記画素形成マスクにおける前記複数の開口のそれぞれの面積が、少なくとも、前記複数の副画素の４つの合計面積であることができる。
【００２９】
実施形態においては、フルカラー画素配列が提供され、前記フルカラー画素配列は、第１の色を発する第１の有機発光領域と、前記第１の発光領域と隣り合って配置され、前記第１の色と異なる第２の色を発する第２の有機発光領域とを含む。前記第１の発光領域の第１の部分は、マイクロキャビティと光学的に結合することができ、前記第２の発光領域は、マイクロキャビティと光学的に結合されていない。前記第２の発光領域は、前記第１の発光領域によって発せられる光の１９３１  ＣＩＥ座標と、選択された白点の１９３１  ＣＩＥ座標との間の直線上の点の（＋／−０．０２、＋／−０．０２）の範囲内にある１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標を有する光を発することができる。前記白点の１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標におけるカラーシフトは、０°以上６０°以下の視野角で、（０．０１、０．０１）未満であることができる。前記配列は、２色以下の発光領域及び／又は２層以下の色変換層を含むことができる。前記第１の発光領域の第２の部分は、前記マイクロキャビティと光学的に結合することができる。前記配列は、前記第１の発光領域を含む第１の発光積層体を更に含むことができ、前記第１の発光積層体は、ボトムエミッションＯＬＥＤ積層体である。前記配列は、前記第１の発光領域及び第２の発光領域と重ねられる電極を更に含むことができ、前記電極に対する法線方向において測定される、前記電極の表面と前記第１の発光領域との間の距離が、前記電極に対する前記法線方向において測定される、前記電極の前記表面と前記第２の発光領域との間の距離よりも小さい。
【００３０】
実施形態においては、フルカラーＯＬＥＤディスプレイが提供され、前記フルカラーＯＬＥＤディスプレイは、本明細書に開示される画素配列を含み、前記ディスプレイは、前記白点の１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標におけるカラーシフトが、０°以上６０°以下の視野角で、（０．０２、０．０２）未満である。前記ディスプレイは、前記白点の１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標におけるカラーシフトが、０°以上６０°以下の視野角で、（０．０１、０．０１）未満であることができる。前記複数の画素のそれぞれは、２色以下の発光領域を含むことができる。前記複数の画素のそれぞれは、１つ以下のマイクロキャビティを含むことができる。
【００３１】
実施形態においては、フルカラーＯＬＥＤディスプレイが提供され、前記フルカラーＯＬＥＤディスプレイは、第１の色を発する第１の有機発光領域と、前記第１の発光領域と隣り合って配置され、前記第１の色と異なる第２の色を発する第２の有機発光領域とを含む。前記第１の発光領域と前記第２の発光領域の少なくともいずれかが、マイクロキャビティと光学的に結合することができる。前記ディスプレイは、白点の１９３１  ＣＩＥ座標におけるカラーシフトが、０°以上６０°以下の視野角で、（０．０１、０．０１）未満であることができる。前記第２の発光領域は、前記第１の発光領域によって発せられる光の１９３１  ＣＩＥ座標と、選択された白点の１９３１  ＣＩＥ座標との間の直線上の点の（＋／−０．０２、＋／−０．０２）の範囲内にある１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標を有する光を発することができる。前記ディスプレイは、１９３１  ＣＩＥ色空間におけるＮＴＳＣ色域の少なくとも９０％の色域を有することができる。
【００３２】
実施形態においては、ＯＬＥＤディスプレイにおける画素を作製する方法が提供され、前記方法は、その少なくとも一部が複数の開口を含む第１の画素形成マスクを得ることと、基板上に互いに隣り合って配置される第１の複数の副画素のための第１の共通発光材料を、前記第１の画素形成マスクの前記複数の開口のそれぞれを通して、前記基板上に堆積することと、前記基板上に互いに隣り合って配置され且つマイクロキャビティ内に配置される第２の複数の副画素のための第２の共通発光材料を、第２の画素形成マスクの複数の開口のそれぞれを通して、前記基板上に堆積することと、第３の画素形成マスクの複数の開口のそれぞれを通して、非発光層を前記基板上に堆積することとを含む。前記第１の画素形成マスクにおける前記複数の開口のそれぞれの面積は、少なくとも、前記第１の複数の副画素の２つの合計面積でありことができる。各開口を通して堆積される前記第１の複数の副画素のための前記第１の共通発光材料は、少なくとも２つの別々にアドレス指定可能な画素における副画素の発光材料を含むことができる。前記非発光層は、ホール輸送材料、電子ブロッキング材料、及びホール注入材料などの１つ以上の材料を含むことができる。前記方法は、前記複数の開口のそれぞれが、少なくとも２つの副画素に亘るように、及び／又は、前記複数の開口のそれぞれが、少なくとも２色の副画素に亘るように前記第２の画素形成マスクの位置合わせを行うことを更に含むことができる。前記第１の画素形成マスクと前記第２の画素形成マスクは、単一のマスクであることができる。
【００３３】
実施形態においては、フルカラー画素配列が提供され、前記フルカラー画素配列は、第１の色の第１の発光層と、前記第１の発光層全体よりも小さい前記第１の発光層の部分にのみ重ねられる第２の色の第２の発光層と、前記第２の発光層の第１の部分に重ねられる第１の色の第１の色変換層とを含む。前記配列は、正確に２色の発光層を含むことができ、少なくとも４色の光を発することができる。前記配列は、前記第２の発光層の第２の部分に重ねられ、且つ前記第１の色変換層と重ならない第２の色の第２の色変換層を含むことができる。前記第１の発光層は、前記第２の発光層のホール輸送層でもあることができる。前記配列は、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間に配置される電極及び／又はパッシベーション層を更に含むことができる。
【００３４】
実施形態においては、フルカラーディスプレイが提供され、前記フルカラーディスプレイは、異なる色の正確にｎ−１個（ｎは、少なくとも３）の副画素をそれぞれが含む複数の画素を含む。デバイスは、ｎ色の異なる色の副画素を含むことができる。前記ディスプレイは、前記複数の画素のそれぞれに対してｎ−１本のデータ線を更に含むことができる。
【００３５】
実施形態においては、ＯＬＥＤディスプレイなどのデバイスのためのフルカラー画素配列が提供される。前記配列は、基板と、前記基板上に、横方向に互いに隣り合って配置される正確に２色の発光領域をそれぞれが含む複数の画素とを含む。各画素は、異なる色の光を発する多数の副画素を含むことができ、各副画素は、その他の一部又は全部と異なる光路長を有することができる。前記配列は、２個、３個、４個、又はそれ以上の副画素を含むことができる。前記異なる光路長は、各副画素内の異なる厚みを有する層（例えば、異なる厚みの輸送層又はブロッキング層など）により提供することができる。幾つかの実施形態においては、各副画素内における有機層の合計厚みが同一であることができる、及び／又は各副画素内における同じタイプの有機層の厚みが、他の副画素の一部又は全部と同一であることができる。これに代えて又はこれに加えて、各副画素は、電極積層体との積層体に配置することができ、そのそれぞれは、他の副画素の電極積層体と異なる厚みを有することができる。各画素は、色変換層を含むことができ、２層以下のそのような色変換層を含むことができる。
【００３６】
本明細書に開示される配列は、各種デバイスに組み込むことができ、例えば、ウェラブルデバイス、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内又は屋外用照明、シグナル、色調節可能又は色温度調節可能光源、ヘッドアップディスプレイ、３Ｄディスプレイ、完全透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、乗り物、大面積壁、劇場又はスタジアムのスクリーン、及び看板などに組み込むことができる。
【００３７】
実施形態においては、画素配列を作製する方法が提供され、前記方法において、少なくとも１つの光学特性を有する透明な層が作製され、前記少なくとも１つの光学特性としては、それぞれディスプレイ内の異なる副画素に対応することができる、前記層の異なる領域で異なる光路長若しくは厚み又は屈折率などがある。前記層は、電極積層体の一部として前記配列に配置することができる。
【００３８】
実施形態においては、前記画素配列は、多数の副画素を含むことができ、各副画素における少なくとも１層が、他の各副画素における同一の層と異なる厚みを有する。前記配列は、２色以下の発光領域を含むことができる。
【００３９】
実施形態においては、基板上に複数の層を作製することにより多数の副画素を含む画素配列を作製することができ、各副画素における少なくとも１層は、他の各副画素における同一の層と異なる厚みを有する。
【００４０】
本明細書に開示される実施形態は、少なくとも５００ｄｐｉ、６００ｄｐｉ、７００ｄｐｉ、８００ｄｐｉ、又はその範囲内の任意の値の解像度を有する、フルカラーＯＬＥＤディスプレイなどのディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、有機発光デバイスを示す。
【００４２】
【図２】図２は、別の電子輸送層を有さない、反転された有機発光デバイスを示す。
【００４３】
【図３】図３は、本明細書に開示される画素配列の作製に好適な例示的なマスキング配列の模式図を示す。
【００４４】
【図４】図４は、本明細書に開示される実施形態に係る画素配列の模式図を示す。
【００４５】
【図５】図５は、本明細書に開示される実施形態に係る画素配列の模式図を示す。
【００４６】
【図６】図６は、本明細書に開示される実施形態に係る画素配列の模式図を示す。
【００４７】
【図７】図７は、本明細書に開示される画素配列の作製に好適な例示的なマスキング配列の模式図を示す。
【００４８】
【図８】図８は、本明細書に開示される実施形態に係る画素配列の模式図を示す。
【００４９】
【図９】図９は、本明細書に開示される画素配列の作製に好適な例示的なマスキング配列の模式図を示す。
【００５０】
【図１０】図１０は、本明細書に開示される実施形態に係る画素配列の模式図を示す。
【００５１】
【図１１】図１１は、本明細書に開示される実施形態に係る、ＲＧラインの外側の一組の点を強調している１９３１  ＣＩＥ図を示す。
【００５２】
【図１２】図１２は、本明細書に開示される実施形態に係る、純粋な赤色、緑色、及び青色の座標、及びＲＧラインの外側にある多成分黄色源の座標を有する１９３１  ＣＩＥ図を示す。
【００５３】
【図１３】図１３は、本明細書に開示される実施形態に係る、赤色副画素を使用せずに生成された例示的な色点を示す。
【００５４】
【図１４】図１４は、本明細書に開示される実施形態に係る、赤色、緑色、青色、及び黄色の各点、定められた白点、並びに各種色領域を同定するＣＩＥ図を示す。
【００５５】
【図１５】図１５は、本明細書に開示される実施形態に係る、青色発光領域上に配置された青色変換層を含む画素配列の模式図を示す。
【００５６】
【図１６】図１６は、本明細書に開示される実施形態に係る、青色発光領域上に配置された青色変換層を含む画素配列の模式図を示す。
【００５７】
【図１７】図１７は、本明細書に開示される実施形態に係る、青色発光領域上に配置された青色変換層を含む画素配列の模式図を示す。
【００５８】
【図１８】図１８は、本明細書に開示される実施形態に係る、赤色、緑色、青色、及び黄色の各点、並びに関連する色空間を同定するＣＩＥ図を示す。
【００５９】
【図１９】図１９は、本明細書に開示される実施形態に係る、赤色、緑色、青色、及び黄色の各点、並びに関連する色空間を同定する他のＣＩＥ図を示す。
【００６０】
【図２０Ａ】図２０Ａは、本明細書に開示される実施形態に係る、２つの副画素のよって定められる色空間を示す。
【００６１】
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、本明細書に開示される実施形態に係る、１つの副画素のよって定められる色空間を示す。
【００６２】
【図２１Ａ】図２１Ａは、本明細書に開示される配列を達成するトップエミッション（ＴＥ）構成を示す。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、本明細書に開示される配列を達成するボトムエミッション（ＢＥ）構成を示す。
【００６３】
【図２２Ａ】図２２Ａは、実施形態に係る、追加のマスキング工程を用いて、更なる厚みのホール輸送層（ＨＴＬ）又は電子ブロッキング層（ＥＢＬ）を堆積させたトップエミッションデバイスを示す。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、実施形態に係る、追加のマスキング工程を用いて、更なる厚みのホール輸送層（ＨＴＬ）又は電子ブロッキング層（ＥＢＬ）を堆積させたボトムエミッションデバイスを示す。
【００６４】
【図２３Ａ】図２３Ａは、実施形態に係る、アノードが別々にパターニングされ、各副画素からの発光を個別に最適化できる構成のトップエミッションデバイスを示す。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、実施形態に係る、アノードが別々にパターニングされし、各副画素からの発光を個別に最適化できる構成のボトムエミッションデバイスを示す。
【００６５】
【図２４】図２４は、実施形態に係る、黄色副画素が、基板及び青色副画素に関して別の面に位置する例示的な模式配列を示す。
【００６６】
【図２５】図２５は、実施形態に係る、１つの青色副画素を含む各画素において多数の黄色、赤色、及び緑色の各副画素が存在する例示的な配列を示す。
【００６７】
【図２６】図２６は、実施形態に係る、２つの副画素の面を有する例示的デバイス構成を示す。
【００６８】
【図２７】図２７は、実施形態に係る、２つの副画素の面を有する例示的なトップエミッションデバイス構成を示す。
【００６９】
【図２８Ａ】図２８Ａは、実施形態に係る、例示的なＯＬＥＤ堆積物を示す。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、シェードがない領域がマスクの開口部に相当する、対応する画素形成マスクを示す。
【００７０】
【図２９Ａ】図２９Ａは、実施形態に係る、同一色の副画素が、同一列の隣り合う画素としてグループにされている、例示的な副画素発光材料レイアウトを示す。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、対応する画素形成マスキング配列を示す。
【００７１】
【図３０Ａ】図３０Ａは、実施形態に係る、例示的な副画素レイアウトを示す。
【図３０Ｂ】図３０Ｂは、実施形態に係る、対応する画素形成マスクを示す。
【００７２】
【図３１】図３１は、実施形態に係る、例示的な副画素レイアウトを示す。
【００７３】
【図３２】図３２は、当該構成を実現するための例示的なマスク設計を示す。
【００７４】
【図３３】図３３は、実施形態に係る、互い違いのレイアウトの他の例を示す。
【００７５】
【図３４】図３４は、図３３のレイアウトに対応する例示的なマスキング配列を示す。
【００７６】
【図３５】図３５は、実施形態に係る、データ線形成の例を示す。
【００７７】
【図３６】図３６は、実施形態に係る、例示的な配列を示す。
【００７８】
【図３７】図３７は、実施形態に係る、青色及び黄色の各副画素を対にして堆積させることができる、図３６に示す配列の変形を示す。
【００７９】
【図３８】図３８は、実施形態に係る、各マスク開口を用いて、同一色の４つの副画素を同時に堆積させる他の例示的な配列を示す。
【００８０】
【図３９】図３９は、実施形態に係る、図３８に示す配列において、４つの隣り合う青色副画素を１つの大きな副画素に代えた実施形態に係る例示的な配列を示す。
【００８１】
【図４０】図４０は、実施形態に係る、図３９の副画素配列のためのスキャン線及びデータ線レイアウトの例示的な配列を示す。
【００８２】
【図４１】図４１は、実施形態に係る、例示的なＲＧＢ１Ｂ２Ｙ配列を示す。
【００８３】
【図４２Ａ】図４２Ａは、実施形態に係る、ディープブルー副画素の４つを、４つの画素で共有される１つの大きなディープブルー副画素に代えた、図４１の配列の例示的変形を示す。
【００８４】
【図４２Ｂ】図４２Ｂは、ＯＶＪＰ及び同様のプリンティング技術による効率的な堆積により適し得る、図４２Ａの配列と同様な例示的な配列を示す。
【００８５】
【図４３】図４３は、ウェラブルデバイス及び同様の用途で適し得る、実施形態に係る構成を示す。
【００８６】
【図４４】図４４は、実施形態に係る、ＣＩＥ図上の赤色、緑色、及び青色の各点、並びに望ましい黄色（「Ｙｅｌｌｏｗ  １」）を示す。
【００８７】
【図４５】図４５は、２つだけのＯＬＥＤ発光領域の堆積を用いる、本明細書に開示される配列に対する、例示的な従来のＲＧＢサイドバイサイド画素レイアウトの比較を示す。
【００８８】
【図４６】図４６は、緑色変換層が、ライトブルー（「ＬＢ」）副画素上に堆積された、実施形態に係る例示的な配列を示す。
【００８９】
【図４７】図４７は、実施形態に係る、緑色変換層が、ライトブルー及び黄色の両方の発光領域上に堆積され、緑色副画素を生成する実施形態に係る配列を示す。
【００９０】
【図４８】図４８は、緑色変換層が、ディープブルー及び黄色の各発光領域上に堆積された実施形態に係る配列を示す。
【００９１】
【図４９】図４９は、ディスプレイが１画素当たり３つのＴＦＴしか必要とせず、ディープブルー副画素が存在しない実施形態に係る例示的な配列を示す。
【００９２】
【図５０】図５０は、実施形態に係る、緑色変換層が、ライトブルー発光領域上に堆積され、緑色副画素を生成する実施形態に係る例示的な配列を示す。
【００９３】
【図５１】図５１は、緑色変換層が、ライトブルー発光領域上に堆積され、緑色副画素を提供する実施形態に係る他の例を示す。
【００９４】
【図５２】図５２は、実施形態に係る、例示的な模式的画素レイアウトを示す。
【００９５】
【図５３】図５３は、実施形態に係る、例示的な模式的画素レイアウトを示す。
【００９６】
【図５４】図５４は、実施形態に係る、薄い金属層がＴＣＯ層上に配置された例示的なデバイス配列を示す。
【００９７】
【図５５】図５５は、青色及び黄色の各発光領域を含み、青色領域がマイクロキャビティと結合されている実施形態のシミュレーションデータを示す。
【００９８】
【図５６】図５６は、実施形態に係る、ディスプレイデータを作製するための例示的なシステム及びプロセスを示す。
【００９９】
【図５７】図５７は、実施形態に係る、複数の副画素のための電極積層体の模式図を示す。
【０１００】
【図５８】図５８は、実施形態に係る、複数の副画素のための電極積層体の模式図を示す。
【０１０１】
【図５９】図５９は、実施形態に係る、複数の副画素のための電極積層体の模式図を示す。
【０１０２】
【図６０】図６０は、実施形態に係る、複数の副画素のための電極積層体の模式図を示す。
【０１０３】
【図６１Ａ】図６１Ａは、各種光路長を有する副画素配列の模式図を示す。
【図６１Ｂ】図６１Ｂは、各種光路長を有する副画素配列の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１０４】
概して、ＯＬＥＤは、アノード及びカソードの間に配置され、それらと電気的に接続された少なくとも１つの有機層を含む。電流が印加されると、アノードが正孔を注入し、カソードが電子を有機層（複数可）に注入する。注入された正孔及び電子は、逆帯電した電極にそれぞれ移動する。電子及び正孔が同じ分子上に局在する場合、励起エネルギー状態を有する局在電子正孔対である「励起子」が形成される。光は、励起子が緩和した際に、光電子放出機構を介して放出される。いくつかの事例において、励起子はエキシマー又はエキサイプレックス上に局在し得る。熱緩和等の無輻射機構が発生する場合もあるが、概して望ましくないとみなされている。
【０１０５】
初期のＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第４，７６９，２９２号において開示されている通り、その一重項状態から光を放出する発光分子（「蛍光」）を使用していた。蛍光発光は、概して、１０ナノ秒未満の時間枠で発生する。
【０１０６】
ごく最近では、三重項状態から光を放出する発光材料（「リン光」）を有するＯＬＥＤが実証されている。参照によりその全体が組み込まれる、Ｂａｌｄｏら、「Ｈｉｇｈｌｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｒｏｍ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」、３９５巻、１５１〜１５４、１９９８；（「Ｂａｌｄｏ−Ｉ」）及びＢａｌｄｏら、「Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｇｒｅｅｎ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、７５巻、３号、４〜６（１９９９）（「Ｂａｌｄｏ−ＩＩ」）。リン光については、参照により組み込まれる米国特許第７，２７９，７０４号５〜６段において更に詳細に記述されている。
【０１０７】
図１は、有機発光デバイス１００を示す。図は必ずしも一定の縮尺ではない。デバイス１００は、基板１１０、アノード１１５、正孔注入層１２０、正孔輸送層１２５、電子ブロッキング層１３０、発光層１３５、正孔ブロッキング層１４０、電子輸送層１４５、電子注入層１５０、保護層１５５、カソード１６０、及びバリア層１７０を含み得る。カソード１６０は、第一の導電層１６２及び第二の導電層１６４を有する複合カソードである。デバイス１００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。これらの種々の層の特性及び機能並びに材料例は、参照により組み込まれるＵＳ７，２７９，７０４、６〜１０段において更に詳細に記述されている。
【０１０８】
これらの層のそれぞれについて、更なる例が利用可能である。例えば、フレキシブル及び透明基板−アノードの組合せは、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５、８４４、３６３号において開示されている。ｐ−ドープされた正孔輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、５０：１のモル比でｍ−ＭＴＤＡＴＡにＦ４−ＴＣＮＱをドープしたものである。発光材料及びホスト材料の例は、参照によりその全体が組み込まれるＴｈｏｍｐｓｏｎらの米国特許第６，３０３，２３８号において開示されている。ｎ−ドープされた電子輸送層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において開示されている通りの、１：１のモル比でＢＰｈｅｎにＬｉをドープしたものである。参照によりその全体が組み込まれる米国特許第５，７０３，４３６号及び同第５，７０７，７４５号は、上を覆う透明の、導電性の、スパッタリング蒸着したＩＴＯ層を持つＭｇ：Ａｇ等の金属の薄層を有する複合カソードを含むカソードの例を開示している。ブロッキング層の理論及び使用は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０９７，１４７号及び米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において更に詳細に記述されている。注入層の例は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において提供されている。保護層についての記述は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において見ることができる。
【０１０９】
図２は、反転させたＯＬＥＤ２００を示す。デバイスは、基板２１０、カソード２１５、発光層２２０、正孔輸送層２２５、及びアノード２３０を含む。デバイス２００は、記述されている層を順に堆積させることによって製作され得る。最も一般的なＯＬＥＤ構成はアノードの上に配置されたカソードを有し、デバイス２００はアノード２３０の下に配置されたカソード２１５を有するため、デバイス２００は「反転させた」ＯＬＥＤと称されることがある。デバイス１００に関して記述されたものと同様の材料を、デバイス２００の対応する層において使用してよい。図２は、いくつかの層が如何にしてデバイス１００の構造から省略され得るかの一例を提供するものである。
【０１１０】
図１及び２において例証されている単純な層構造は、非限定的な例として提供されるものであり、本発明の実施形態は多種多様な他の構造に関連して使用され得ることが理解される。記述されている特定の材料及び構造は、事実上例示的なものであり、他の材料及び構造を使用してよい。機能的なＯＬＥＤは、記述されている種々の層を様々な手法で組み合わせることによって実現され得るか、又は層は、設計、性能及びコスト要因に基づき、全面的に省略され得る。具体的には記述されていない他の層も含まれ得る。具体的に記述されているもの以外の材料を使用してよい。本明細書において提供されている例の多くは、単一材料を含むものとして種々の層を記述しているが、ホスト及びドーパントの混合物等の材料の組合せ、又はより一般的には混合物を使用してよいことが理解される。また、層は種々の副層を有してもよい。本明細書における種々の層に与えられている名称は、厳しく限定することを意図するものではない。例えば、デバイス２００において、正孔輸送層２２５は正孔を輸送し、正孔を発光層２２０に注入し、正孔輸送層又は正孔注入層として記述され得る。一実施形態において、ＯＬＥＤは、カソード及びアノードの間に配置された「有機層」を有するものとして記述され得る。有機層は単層を含んでいてよく、又は、例えば図１及び２に関して記述されている通りの異なる有機材料の多層を更に含んでいてよい。
【０１１１】
参照によりその全体が組み込まれるＦｒｉｅｎｄらの米国特許第５，２４７，１９０号において開示されているもののようなポリマー材料で構成されるＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）等、具体的には記述されていない構造及び材料を使用してもよい。更なる例として、単一の有機層を有するＯＬＥＤが使用され得る。ＯＬＥＤは、例えば、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第５，７０７，７４５号において記述されている通り、積み重ねられてよい。ＯＬＥＤ構造は、図１及び２において例証されている単純な層構造から逸脱してよい。例えば、基板は、参照によりその全体が組み込まれる、Ｆｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，０９１，１９５号において記述されている通りのメサ構造及び／又はＢｕｌｏｖｉｃらの米国特許第５，８３４，８９３号において記述されている通りのくぼみ構造等、アウトカップリングを改良するための角度のついた反射面を含み得る。
【０１１２】
別段の規定がない限り、種々の実施形態の層のいずれも、任意の適切な方法によって堆積され得る。有機層について、好ましい方法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，０１３，９８２号及び同第６，０８７，１９６号において記述されているもの等の熱蒸着、インクジェット、参照によりその全体が組み込まれるＦｏｒｒｅｓｔらの米国特許第６，３３７，１０２号において記述されているもの等の有機気相堆積（ＯＶＰＤ）、並びに参照によりその全体が組み込まれる米国特許第７，４３１，９６８号において記述されているもの等の有機気相ジェットプリンティング（ＯＶＪＰ）による堆積を含む。他の適切な堆積法は、スピンコーティング及び他の溶液ベースのプロセスを含む。溶液ベースのプロセスは、好ましくは、窒素又は不活性雰囲気中で行われる。他の層について、好ましい方法は熱蒸着を含む。好ましいパターニング法は、参照によりその全体が組み込まれる米国特許第６，２９４，３９８号及び同第６，４６８，８１９号において記述されているもの等のマスク、冷間圧接を経由する堆積、並びにインクジェット及びＯＶＪＤ等の堆積法のいくつかに関連するパターニングを含む。他の方法を使用してもよい。堆積する材料は、特定の堆積法と適合するように修正され得る。例えば、分枝鎖状又は非分枝鎖状であり、且つ好ましくは少なくとも３個の炭素を含有するアルキル及びアリール基等の置換基は、溶液プロセシングを受ける能力を増強するために、小分子において使用され得る。２０個以上の炭素を有する置換基を使用してよく、３〜２０個の炭素が好ましい範囲である。非対称構造を持つ材料は、対称構造を有するものよりも良好な溶液プロセス性を有し得、これは、非対称材料のほうが再結晶する傾向が低くなり得るからである。溶液プロセシングを受ける小分子の能力を増強するために、デンドリマー置換基が使用され得る。
【０１１３】
本発明の実施形態に従って製作されたデバイスは、バリア層を更に含んでいてよい。バリア層の１つの目的は、電極及び有機層を、水分、蒸気及び／又はガス等を含む環境における有害な種への損傷性暴露から保護することである。バリア層は、基板、電極の上、下若しくは隣に、又はエッジを含むデバイスの任意の他の部分の上に堆積し得る。バリア層は、単層又は多層を含んでいてよい。バリア層は、種々の公知の化学気相堆積技術によって形成され得、単相を有する組成物及び多相を有する組成物を含み得る。任意の適切な材料又は材料の組合せをバリア層に使用してよい。バリア層は、無機若しくは有機化合物又は両方を組み込み得る。好ましいバリア層は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，９６８，１４６号、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３０９８号及び同第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２８２９号において記述されている通りの、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物を含む。「混合物」とみなされるためには、バリア層を構成する前記のポリマー及び非ポリマー材料は、同じ反応条件下で及び／又は同時に堆積されるべきである。ポリマー材料対非ポリマー材料の重量比は、９５：５から５：９５の範囲内となり得る。ポリマー材料及び非ポリマー材料は、同じ前駆体材料から作成され得る。一例において、ポリマー材料及び非ポリマー材料の混合物は、ポリマーケイ素及び無機ケイ素から本質的になる。
【０１１４】
本発明の実施形態にしたがって作製されたデバイスは、多種多様な消費者製品に組み込まれることができる。このような消費者製品は、１つ以上の光源及び／又は１つ以上のある種の表示装置を含む任意の種類の製品を含む。このような消費者製品の幾つかの例としては、フラットパネルディスプレイ、コンピュータモニター、メディカルモニター、テレビ、掲示板、屋内若しくは屋外照明及び／又は信号送信用のライト、色調節可能又は色温度調節可能光源、ヘッドアップディスプレイ、完全透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、レーザープリンター、電話、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、デジタルカメラ、カムコーダー、ビューファインダー、マイクロディスプレイ、乗り物、大面積壁、劇場又はスタジアムのスクリーン、或いは看板を含む。パッシブマトリックス及びアクティブマトリックスを含む種々の制御機構を使用して、本発明に従って製作されたデバイスを制御することができる。デバイスの多くは、１８℃から３０℃、より好ましくは室温（２０〜２５℃）等、ヒトに快適な温度範囲内での使用が主に意図されているが、この範囲外温度、例えば、−４０℃〜＋８５℃以上で動作することもできる。
【０１１５】
本明細書に開示される材料及び構造は、ＯＬＥＤ以外のデバイスにも用途を有することができる。例えば、有機太陽電池及び有機光検出器など他の光電子デバイスが、前記材料及び構造を用いることができる。より一般的には、有機トランジスタなどの有機デバイスが、前記材料及び構造を用いることができる。
【０１１６】
ハロ、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールアルキル、複素環基、アリール、芳香族基、及びヘテロアリールという用語は、当技術分野でよく知られており、参照により本明細書に援用するＵＳ７，２７９，７０４、３１〜３２欄に定義されている。
【０１１７】
現在のディスプレイ構成及び製造能力は、通常、低消費電力及び高解像度ＯＬＥＤディスプレイを可能とするものではない。例えば、サイドバイサイド（ＳＢＳ）構成は、通常、比較的低い消費電力（したがって、良好な寿命）を達成できるが、この構成は、比較的高い解像度のシャドーマスクを必要とする場合がある。この技術は、多くの場合、約２５０ｄｐｉの解像度に限定される。より高い解像度を達成するために、カラーフィルタと白色デバイスを用いる構成を用いて、ＯＬＥＤ発光層のパターニングを避けることができる。しかしながら、この技術は、通常、効率が比較的低く、そのため、消費電力がより高く、このことが、寿命も短くする。これらの制約は、フィルターを用いない白色副画素と、他の白色副画素上にカラーフィルタを用いることによって、個々の色で発光するデバイスとの両方を用いるＲＧＢＷ画素構成を用いることによって、幾らか解消することができる。この構成は、通常、より乏しい画像品質をもたらすと考えられており、通常、相当するＲＧＢ  ＳＢＳディスプレイよりも、より低い消費電力とより乏しい寿命を依然として有する。
【０１１８】
本開示は、２色以下の光を発する発光デバイス及び／又は限られた数の色変換層を用いつつ、フルカラーデバイスを可能とする画素コンポーネントの配列を提供する。本明細書に開示される実施形態は、従来のＲＧＢ  ＳＢＳディスプレイと比べてより少ない高解像度マスキング工程とより低い解像度で、従来のＲＧＢＷディスプレイに対して、より低い消費電力及びより長い寿命など、改善された性能を提供することができる。すなわち、本明細書に開示される配列は、配列中に、任意の数の副画素又は他の発光デバイス若しくは領域を含むことができるが、当該配列中の発光デバイス又は領域によって発せられる色の数は、制限することができる。具体例として、本明細書に開示される配列は、３つの副画素を含むことができる。この副画素のうちの２つは、同一色の光を発することができる発光領域（例えば、ＯＬＥＤなど）を含むことができ、この副画素のうちの１つは、フィルターを通る又は別の方法で変更が加えられて、発光領域によって光が発せられた後に異なる色を生成することができる。第３の副画素は、前記２つの副画素内の第１の発光領域と異なる色の光を発する発光領域を含むことができる。したがって、副画素は、全体として、３色以上の色の光を生成することができるが、配列内の発光領域は、最初に２色の光を発しさえすればよい。本明細書に開示されるデバイスは、また、従来のＳＢＳ配列に比べて単純化された作製技術を用いて達成することができる。これは、必要なマスキング工程の数をより少なくすることができるからである。
【０１１９】
実施形態においては、２回のマスキング工程を用いることができる。これは、従来のＲＧＢ  ＳＢＳディスプレイに必要とされる３回のマスキング工程に比べて、単純化された作製を提供することができる。各マスク開口面積は、従来のＳＢＳディスプレイにおける第３と異なり、画素面積の約半分であることができる。同一画素サイズの従来のＳＢＳディスプレイに比べてシャドーマスク開口の面積が大きいと、より高い画素密度が可能になる。例えば、同一サイズの開口は、従来のＳＢＳディスプレイに比べて、ディスプレイ解像度が最大約５０％上昇することが可能になる。幾つかの構成においては、例えば、各副画素を通る電流を最適化して、ディスプレイ全体の寿命を改善するために、マスク開口の正確なサイズを、寿命マッチングの検討（ｌｉｆｅｔｉｍｅ  ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ）に基づいて決めることができる。
【０１２０】
本明細書に開示される技術を用いれば、特に、トップエミッションアクティブマトリックスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）の場合に、フィルファクター（曲線因子）（ｆｉｌｌ  ｆａｃｔｏｒ）を上昇させることも可能である。これにより、同一解像度の従来の３−マスク画素形成アプローチに比べて、より高い効率を可能にすることができる。これは、従来の３−マスクアプローチに比べて、開示される２−マスクアプローチにおける３つの副画素の面積が比較的広いためである。開示される２−マスクアプローチを用いれば、少なくとも幾つかの副画素において、ディスプレイから同一輝度を得るために必要な電流をより少なくすることができる。この結果、より高いデバイス効率、より低い電圧、及び／又はより長いディスプレイ寿命を得ることができる。
【０１２１】
図３は、本明細書に開示される画素配列の作製に好適な例示的なマスキング配列の模式図を示す。第１のマスク堆積において、発光層構造、又は多数の発光層を含む積層デバイス構造を、第１の領域３１０に堆積することができる。前記第１の領域は、第１の色の光を発する１層以上の発光層を含む。第２のマスク堆積は、隣り合う又は近くにある領域３２０で行って、前記第１と異なる第２の色の光を発する発光層又は積層構造を堆積することができる。その後、各フィルタを通る光が、前記第２の色から、前記第１及び第２と異なる第３及び第４の色にそれぞれ変換されるように、２つの色変換層３３０及び３４０を第２の発光領域上に堆積することができる。幾つかの構成においては、図示した配列が４種の異なる色を有する光を提供できるように、前記第２の発光領域の一部を覆わないようにすることができる。幾つかの構成においては、図示した配列が３種の異なる色を有する光を提供するように、色変換層３３０及び３４０が、前記第２の領域の全体を覆うことができる。図示目的のために、図３においては、これらの間に間隔を空けて堆積されているように示されているが、通常、カラーフィルタは、フィルタ間の領域で黄色光が発せられないように、互いのすぐ隣りに堆積できることが理解されよう。同様に、各フィルタは、色変換層のすぐ隣りのエッジから黄色光が発せられないように、黄色発光領域の適切なエッジまで延在することができる。発光層又は積層構造のそれぞれは、１つ以上の発光材料を含むことができ、これらの材料のそれぞれは、リン光性又は蛍光性であることができる。より一般的には、各発光材料は、本明細書に開示される発光材料、層、及び／又は構造を含むことができる。
【０１２２】
具体例として、第１のマスク堆積３１０は、青色デバイスを提供することができ、この青色デバイスは、単層ＥＭＬ構造又は１層以上のＥＭＬを含む積層デバイスであることができる。本技術分野において知られているように、積層デバイスは、延長された寿命及び／又は低減された画像スティッキングの提供に望ましい場合がある。他の配列においては、単層発光デバイスが、作製コスト及び複雑度を低減するのに好ましい場合がある。青色ＯＬＥＤは、リン光性又は蛍光性であることができる。第２のマスク堆積３２０は、黄色デバイスを提供することができ、この黄色デバイスは、例えば、赤色及び緑色の各発光体を組み合わせることにより作製できる。より一般的には、前記黄色デバイスは、任意の好適な組合せの発光材料及び／又は層を用いて提供することができる。具体例として、別々の赤色及び緑色の各発光体を、１つの混合層；２−ＥＭＬデバイス内の別々の層；積層体内の１つのＯＬＥＤに赤色ＥＭＬを含み、他に緑色ＥＭＬを含む積層デバイス；黄色発光体を含む単層ＥＭＬを用いる黄色デバイス；又は、２層の黄色ＥＭＬを含む積層デバイスに提供することができる。したがって、幾つかの構成においては、発光領域を多数の発光材料によって提供することができ、各発光材料は、全体としての領域の最終的な色と異なる発光スペクトル又はピーク発光波長を有する。また、各種組合せを用いることができる。有利なことに、同じ第２のマスク配列を用いて、任意の選択された組合せを堆積することができる。完成した実施例構成においては、青色デバイスは、１つのアノード及び関連するアクティブマトリックス制御回路によって制御される。黄色デバイスは、３つの副画素、黄色、緑色、及び赤色に分けられる。各副画素は、続いて、それ自身のアノード及び関連するアクティブマトリックス制御回路によって制御される。黄色副画素は、黄色ＯＬＥＤからの、フィルタを通っていない黄色光を用いる。緑色副画素は、緑色カラーフィルタを黄色ＯＬＥＤ上に置くことにより得られる。同様に、赤色副画素は、赤色カラーフィルタを黄色ＯＬＥＤ上に置くことにより得られる。こうして、得られた画素配列は、４つの副画素、赤色、緑色、青色、及び黄色（ＲＧＢＹ）を有する。このような配列は、有利であることがある。その理由は、青色性能が、従来のＲＧＢＷディスプレイのように、カラーフィルタによって制限されず、且つ、従来のＲＧＢ  ＳＢＳディスプレイと同様な最適化された寿命を有することができるからである。更に、従来のＲＧＢＷ配列においては、緑色カラーフィルタは、青色及び赤色の光の透過をできる限り防ぐように構成されている。したがって、通常、バンドパスフィルタが緑色カラーフィルタとして用いられる。本明細書に開示される、黄色光が多成分光源として用いられるＲＧＢＷ配列においては、緑色カラーフィルタは、赤色光のみの透過を防ぐように構成することができる。その理由は、多成分光は、青色成分を含まないからである。したがって、カットオフフィルタを、バンドパスフィルタに代えて用いることができる。これは、比較的高い効率及びい色飽和を提供することができる。
【０１２３】
本明細書に開示される実施形態は、高度に飽和した赤色又は緑色が必要とされないときに、フィルターされない黄色光を用いて、ディスプレイ効率を改善することができる。実施において、フィルターされない黄色デバイスは、従来のＲＧＢＷディスプレイにおける白色と同様の方法で用いることができ、同様のアルゴリズムをシグナルプロセシングに用いることができる。特定の不飽和色を作成するために、黄色光を、３原色である赤色、緑色、又は青色の各色と混合することができる。これにより、赤色、緑色、又は青色の原色のみを用いた場合よりも高い効率を提供することができる。この技術を用いるフルカラーディスプレイは、従来のＳＢＳ  ＲＧＢ配列よりも僅かに約１２％高い消費電力を有することがある。これに対して、従来のＲＧＢＷ配列は、通常、ＳＢＳ  ＲＧＢ配列よりも約５０％高い消費電力を有する。この消費電力レベルは、全体的な赤色及び緑色副画素効率が２５％減少した場合であっても、達成することができる。例えば、カラーフィルタは、赤色及び緑色のみの効率を５０％低下させる場合があるが、フィルタされない黄色副画素が、この損失の大部分を回復することができる。
【０１２４】
同様に、本明細書に開示される実施形態は、拡大したディスプレイカラーレンジを可能とする。例えば、図１１を参照すると、黄色多成分源は、同定された純粋な赤色及び緑色の各点の間の「ＲＧライン」上にあるＣＩＥ座標（例えば、図示された点１１０４）を有する光を発するように構成することができる。幾つかの実施形態においては、同定された赤色及び緑色の各点は、対応する副画素における発光領域によって発せられる「純粋」な色に対応することができる。或いは、黄色多成分源は、例えば、点１１０８、図示された曲線１１００に沿う任意の点など、ＲＧラインの外側にある光を発するように構成することができる。このような多成分源の使用は、ＲＧラインの外側のＣＩＥ領域の使用を可能とすることによって、利用できるディスプレイの色域を上昇させることができる。色域の上昇は、黄色多成分源がフィルタされ、赤色及び／又は緑色光を提供するときに達成する又は使用することができる。また、本明細書に開示される各種配列にしたがって、黄色源がフィルタなしで用いられる場合に用いることができる。したがって、幾つかの構成においては、黄色多成分源が、１９３１  ＣＩＥ図上においてＲＧラインの外側にあるＣＩＥ座標を有することが望ましい場合がある。
【０１２５】
図４は、本明細書に開示される実施形態に係る画素配列の模式図を示す。図３に関して記載されるように、前記配列は、４つの副画素４１０、４２０、４３０、４４０を含む。１つの副画素４１０は、第１の色の光を発する１つ以上の発光デバイス又は領域を含む。その他の副画素４２０、４３０、４４０は、第２の色の光を発する発光領域を用いて構成される。色変換層４３２、４４２は、発光領域４３４、４４４のそれぞれの上に配置することができる。第３の副画素４２０は、フィルタされず、その結果、それぞれ異なる色の光を提供する４つの副画素を有する画素配列となる。
【０１２６】
幾つかの構成においては、更なる色変換層を用いることができる。例えば、青色変換層を青色発光領域４１０上に配置して、青色副画素で生じるスペクトル出力を変更することができる。このような構成の一例を、図１５に示す。同図では、青色変換層が、青色発光領域上に配置され、一方で、その他の発光領域及び色変換層は、図４に示されるものと同一である。明確性のために、一般に、青色変換層及び青色発光領域として示されているが、青色変換層は、ライトブルー又はディープブルー色変換層であってもよい。同様に、青色発光領域は、ディープブルー又はライトブルー発光領域であってもよい。
【０１２７】
図３に関して記載されるように、各副画素は、関連する制御回路によって制御することができる。例示目的で、例示的な制御回路を図４に示す。ここで、各制御要素は、制御された発光領域と一致するようにシェード（ｓｈａｄｅｄ）されている。制御回路の具体的な配列は、単に例示のためにのみ示さており、当業者に明らかなように、任意の好適な制御回路を使用できる。
【０１２８】
本技術分野における一般的な用語において、「副画素」は、発光領域を意味し得る。前記発光領域は、前記発光領域によって発せられる色を変更するのに用いられる色変換層と共に、単層ＥＭＬ、積層デバイスなどであることができる。例えば、副画素４３０は、発光領域４３４及び色変換層４３２を含む。本明細書において、副画素の「発光領域」は、副画素のための光を発生するために始めに用いられる全ての発光層、領域、及びデバイスを意味する。また、副画素は、副画素によって最終的に生成される色に影響を与える、発光領域に積層されて配置される更なる層を含むことができる（例えば、本明細書に開示される色変換層など）。但し、このような色変換層は、通常、本明細書に開示される「発光層」とは考えない。フィルタなし副画素は、色変換層などの色変更成分を含まないものであるが、１つ以上の発光領域、層、又はデバイスを含むことができる。
【０１２９】
幾つかの構成においては、「発光領域」は、多数の色の光を発する発光材料を含むことができる。例えば、各材料がＯＬＥＤデバイスのみに用いられる場合には、黄色発光領域は、赤色及び緑色光を発する多数の材料を含むことができる。黄色デバイスに用いられる場合、個々の材料は、通常、個別にアクティベート可能又はアドレス指定可能なように配置されない。すなわち、これらの材料を含む「黄色」ＯＬＥＤ積層体は、赤色、緑色、又は黄色の光を生成するように駆動することはできない。前記積層体は、全体として黄色光を生成するように駆動することができる。個々の発光体のレベルでは、前記積層体は、黄色光を直接的には生成しないとしても、このような発光領域を黄色発光領域と言及することがある。以下、更に詳細に記載されるように、発光領域（１つ超の場合）に用いられる個々の発光材料は、デバイス内の同一発光層、又は発光領域を含むＯＬＥＤデバイス内の多数の発光層に含有させることができる。以下、更に詳細に記載されるように、本明細書に開示される実施形態は、発光領域の色の数が限定されていながら、発光領域の色の数よりも多い色の副画素又は他のＯＬＥＤデバイスを含む、ディスプレイなどのＯＬＥＤデバイスを可能とする。例えば、本明細書に開示されるデバイスは、青色及び黄色の発光領域のみを含むことができる。副画素の更なる色は、黄色又は青色発光領域に積層されて配置される色変換層の使用により達成することができる。ある場合には、副画素によって提供される一般色が、副画素を画定する積層体の発光領域によって提供される色と同一であることができる。例えば、ディープブルー色変換層が、ライトブルー発光領域との積層体として配置され、ディープブルー副画素を生成する場合などである。同様に、副画素によって提供される色が、副画素を画定する積層体の発光領域によって提供される色と異なることができる。例えば、緑色変換層が、黄色発光領域との積層体として配置され、緑色副画素を生成する場合などである。
【０１３０】
幾つかの構成においては、発光領域及び／又は発光層は、多数の副画素に及ぶことができる。例えば、更なる層及び回路が作製されて、発光領域又は層の一部を別々にアドレス指定可能にする場合などである。
【０１３１】
本明細書に開示される発光領域は、本技術分野及び本明細書において通常言及される発光「層」とは、区別されることができる。ある場合には、単一の発光領域が、多数の層を含むことができる。例えば、黄色発光領域が、赤色及び緑色発光層を順次形成して黄色発光領域を形成することにより作製される場合などである。前述したように、このような層が、本明細書に開示される発光領域に形成される場合、これらの層は、単一の発光積層体において個別に指定可能ではない。これらの層は、同時にアクティベート又は駆動され、発光領域のための所望の色の光を生成する。他の構成においては、発光領域は、単一色の単一の発光層、又は同一色の多数の発光層を含むことができる。この場合、発光層の色は、発光層が配置される発光領域の色と同一になる又はそのスペクトルの領域が同一になる。
【０１３２】
幾つかの構成においては、より少ない副画素を用いて、フルカラーデバイス又は画素配列を達成することができる。図５は、３つの副画素５１０、５２０、５３０を用いる例示的配列を示す。図４に示す例と同様に、第１の副画素５１０は、単一の発光層又は積層配列において、１つ以上の発光領域を、マスクを通して堆積し、得られた副画素をフィルタなしとすることにより作製することができる。その他の副画素５２０、５３０は、単一のマスク堆積において堆積することができる。前述したように、これらのそれぞれは、１つ以上の発光材料及び／又は層を含むことができ、個々の発光層又は積層デバイスであることができる。次に、色変換層５３２を発光層の１つ以上の上に堆積することができ、その結果、色が異なる３つの副画素を有するフルカラー配列となる。
【０１３３】
具体例として、２回のマスキング工程は、青色及び緑色であることができる。すなわち、第１のマスク堆積技術において、第１の副画素５１０に対応する領域に青色層又は積層体を堆積することができる。第２のマスク堆積において、第２及び第３の副画素５２０、５３０に対応する領域に緑色層又は積層デバイスを堆積することができる。緑色副画素５２０は、フィルタされない緑色光を提供する。赤色副画素５３０は、色変換層５３２（例えば、比較的高い変換効率を有する緑色から赤色への色変換層）を用いて、緑色デバイス５３０によって発せられた緑色光を赤色光に変換する。このような構成により、相当する従来のＲＧＢ  ＳＢＳディスプレイよりも最大５０％解像度が高く、消費電力の上昇又は関連する寿命の低下が殆ど又は全くないディスプレイとすることができる。また、このようなアプローチは、従来のカラーフィルタの使用により光を「損失」させず、代わりに色変換層を用いて第３の色を提供することにより、ディスプレイ効率を改善することができる。
【０１３４】
他の例としては、前述したように、青色変換層を青色発光領域上に堆積することができる。このような構成を図１６に示す。前述したように、青色変換層は、ライトブルー又はディープブルー色変換層であることができ、青色発光領域は、ディープブルー又はライトブルー発光領域であることができる。
【０１３５】
図６は、２回のマスキング工程が青色及び黄色、すなわち、１層以上の青色発光層を１回のマスク堆積で堆積し、１層以上の黄色発光層を他の堆積で堆積する構成の模式図を示す。図６で示されるように、図示された構成は、３つの副画素、赤色、緑色、及び青色のみを用いる。この例では、緑色副画素は、緑色カラーフィルタを用いて黄色ＯＬＥＤからの光を緑色に変換し、青色副画素は、青色ＯＬＥＤからのフィルタされない光を用いる。同様の構成は、図示される特定のカラーフィルタと異なる色変換層又は追加の色変換層を用いることができる。
【０１３６】
他の例としては、前述したように、青色変換層を青色発光領域上に配置することができる。このような構成を図１７に示す。前述したように、青色変換層は、ライトブルー又はディープブルー色変換層であることができ、青色発光領域は、ディープブルー又はライトブルー発光領域であることができる。
【０１３７】
幾つかの構成においては、従来のカラーフィルタに代えて又はこれに加えて色変更層を、本明細書に開示される色変換層として用いることにより、１つ以上の副画素の効率を向上させることができる。例えば、図６に示される例を参照すると、黄色から赤色への比較的高い変換効率を有する赤色変更層を、黄色ＯＬＥＤと赤色カラーフィルタとの間に置くことができる。このような構成は、赤色副画素効率を向上させることができる。より一般的には、ＯＬＥＤとの積層体又はＯＬＥＤ及びカラーフィルタとの積層体において配置される色変更層を使用することにより、当該副画素の効率を向上させることができる。
【０１３８】
本明細書に開示される他の構成は、更なる色変換層を用いることができ、多数の発光領域又は発光領域のタイプの上に配置された色変換層を含むことができる。図７は、２色の発光領域、ライトブルー７１０及び白色７２０を用いる例示的マスキング配列を示す。前述したように、マスク領域を用いて、各色の発光領域を堆積することができる。また、種々の色変換層を、得られた発光領域上に配置することにより、フルカラー画素配列を作製することができる。図７に示される例では、ディープブルーカラーフィルタ７３０、赤色カラーフィルタ７４０、及び緑色カラーフィルタ７５０が、対応する白色発光領域上に配置されて、これらの色の３つの副画素を形成しており、ライトブルー発光領域は、フィルタされずにライトブルー副画素を形成している。このような構成を用いて、必要に応じてライトブルー及びディープブルーの各副画素を用いることにより、全体的な青色寿命を向上することができる。これについては、その開示内容全体が参照により本明細書に援用される米国特許公開第２０１０／００９０６２０号に記載されている。前述したように、図７に関して記載される特定のカラーフィルタに加えて又はこれに代えて、他の色変換層を用いることができる。
【０１３９】
図８は、図７に示す堆積配列に対応する例示的な画素配列を示す。図４に示す配列と同様に、図７の配列は、フィルタなし副画素８１０、及び発光領域８２１、８３１、８４１及びカラーフィルタ８２２、８３２、８４２からそれぞれ形成されている３つの副画素８２０、８３０、８４０を含む。図７に示す例では、フィルタなし副画素８１０が、ライトブルー副画素であり、カラーフィルタ８２２、８３２、８４２は、それぞれディープブルー、赤色、及び緑色である。図示される具体的な発光色及びカラーフィルタは、例示的なものに過ぎず、種々の他の色、色変換層、及び組合せを、本明細書に開示される実施形態の範囲から逸脱することなく用いることができる。
【０１４０】
実施形態においては、２回のマスク堆積処理のそれぞれで堆積された各発光領域を、色変換層と組み合わせて、１つ以上の画素を形成することができる。図９は、発光領域の各タイプが、１つ以上の色変換層と組み合わせられて多数の副画素を形成する例示的な配列を示す。例えば、２つのマスク領域は、ライトブルー発光領域９１０と黄色発光領域９２０に対応することができる。これらの発光領域のそれぞれは、前述したように、２回のマスキング工程の１回で堆積することができる。ディープブルー色変換層９３０は、ライトブルー発光領域９１０と組み合わせられて、ディープブルー副画素を形成することができる。赤色及び緑色の各色変換層９３０、９４０は、それぞれ、黄色発光領域の一部と組み合わせられて、赤色及び緑色の各副画素を形成することができる。また、ライトブルー発光領域をフィルタせずに、ライトブルー副画素を形成することができる。図７に関して記載されるように、ライト及びディープブルーの各副画素を用いることにより、性能及びデバイス寿命を改善することができる。更に、比較的長いライトブルー寿命は、全体的なディスプレイ動作を延長することができ、改善された電力効率を提供することができる。これは、副画素がフィルタされていないからである。
【０１４１】
図１０は、図９に関して記載されるマスク及び色変換層配列に対応する画素配列を示す。図示されるように、４つの副画素が、第１の色の２つの発光領域（このうち、１つはフィルタされていない）及び第２の色の２つの発光領域から形成される。図９の例によれば、ライトブルー副画素は、フィルタなしライトブルー発光領域から形成され、ディープブルー副画素は、ライトブルー発光領域及びディープブルー色変換層から形成され、赤色副画素は、黄色発光領域及び赤色変換層から形成され、緑色副画素は、黄色発光領域及び緑色変換層から形成されている。図示される具体的な発光色及び色変換層は、例示的なものに過ぎず、種々の他の色、色変換層、及び組合せを、本明細書に開示される実施形態の範囲から逸脱することなく用いることができる。
【０１４２】
種々の技術を用いて、本明細書に開示される配列を作製することができる。一般に、各色用の光学キャビティ（すなわち、デバイスから光学的に最適化された層の厚みであって、マイクロキャビティを必要とせず、マイクロキャビティを具体的に意味しない）を、当該色用に調整することが望ましい場合がある。しかしながら、このような制約は、各副画素積層体に種々の光路長を有することを必要とすることがあり、製造プロセスが複雑になる。
【０１４３】
例えば、図２１Ａ及び図２１Ｂは、本明細書に開示される配列（例えば、図１５に示される配列）を達成するトップエミッション（ＴＥ）及びボトムエミッション（ＢＥ）の各構成を示す。この配列では、輸送層が、全ての副画素について共通の厚みである。トップエミッションデバイスの場合、キャッピング層（ＣＰＬ）も全ての副画素に共通であることができる。図２１Ａ及び図２１Ｂに示される配列の作製には、青色及び黄色の各発光層をそれぞれ堆積するための高解像度マスクが２つだけで済む。更に詳細に記載されるように、青色及び黄色の各発光層の各種領域は、別々の副画素における別々の発光領域として用いることができ、これらの色は、同一であっても異なっていてもよい。すなわち、単一の堆積工程で堆積されたＯＬＥＤ発光材料を用いて、本明細書に開示されるように、多数の副画素及び副画素の多数の色を形成することができる。
【０１４４】
他の例として、図２２Ａ及び図２２Ｂは、更なるマスキング工程を用いて、更なる厚みの材料、例えば、ホール輸送層（ＨＴＬ）材料、電子ブロッキング層（ＥＢＬ）材料、ホール注入層（ＨＩＬ）材料、などが、共通のＨＴＬと黄色発光層（ＥＭＬ）との間に堆積されるトップエミッションデバイス及びボトムエミッションデバイスを示す。このような構成は、黄色発光層及び／又は関連する副画素の外部効率を上げることができる。これに代えて又はこれに加えて、更なるマスキング工程を用いて、更なるＥＴＬ及び／又はＨＢＬ材料を、黄色ＥＭＬと共通電子輸送層（ＥＴＬ）との間に堆積することができる。以下、更に詳細に記載されるように、このような更なる材料を用いて、副画素を、前記副画素によって発せられる光の色に特に適した光路長を有するように構成することができる。更なるマスキング工程を、緑色及び赤色の副画素に用いることができる。
【０１４５】
他の例として、図２３Ａ及び図２３Ｂは、アノードを別々にパターニングして、各副画素からの発光を個別に最適化することができる構成を示す。具体的な例として、２つのアノードを、黄色及び青色副画素に用いることができる；又は、３つのアノードを、黄色、青色、及び赤色又は緑色副画素に用いることができる；又は、４つアノードを、黄色、青色、赤色、及び緑色副画素に用いることができる。このような構成は、各関連する副画素の効率、寿命、及び色を向上させることができる。ボトムエミッションデバイスの場合、これらの構成は、より厚いＴＣＯを設けることにより達成することができる。トップエミッション構造の場合、金属リフレクタスペーサ及び／又はＴＣＯアノードを用いることができる。この場合、リフレクタスペーサ長は、画素光学キャビティの一部であり、ＴＣＯとリフレクタ金属との間にスペーサを別途パターニングすることにより、光学キャビティを各副画素の所望の色に調整することができる。
【０１４６】
図２１から図２３に種々の層が例示目的で示されているが、図示されている層の全てが必要という訳ではないこと、他の層を用いることができること、各例に関して具体的に示されている以外の他の層配列を用いることができることが理解されよう。
【０１４７】
前述したように、幾つかの実施形態においては、各種副画素は、当該副画素に関連する光学キャビティ（マイクロキャビティであってもなくてもよい）に基づいて特定の色又は色の範囲に「調整」されることが有利である場合がある。幾つかの実施形態においては、光路長は、画素内の副画素間で異なっていてもよい。各種技術を用いて、種々の光路長（すなわち、光学厚み）を達成することができる。これにより、各ディスプレイの色（例えば、赤色、緑色、青色、及び黄色）が、得られる色及び効率を改善又は最適化できる特定の光学厚みを有することができる。幾つかの実施形態においては、これらのアプローチは、本明細書に開示される発光層のパターニング要件又はマスク堆積技術に求められる解像度から独立している、すなわち、これらに悪影響を与えない。したがって、これらのアプローチは、従来の堆積技術がもたらし得る望ましくない複雑さを避けることができる。また、本明細書に開示される実施形態を用いて、例えば、トップエミッション構造のキャビティを最適化することができる。トップエミッション構造では、共通の厚みの有機層のみが発光層の外側（例えば、発光層がＯＶＪＰでパターニングされる場所）に用いられる。
【０１４８】
幾つかの実施形態においては、個々の副画素のための各種層を、発光層の堆積に用いられるのと同じマスク及び／又はプリンティング技術を用いて作製することができる。例えば、各副画素の共鳴ノードが同じであると仮定すると、青色光学積層体が最も薄くなり、続いて緑色、黄色、赤色の順に厚くなる。青色副画素は、青色発光領域の堆積に用いられる、青色副画素用ＨＴＬをパターニングするための同一のマスク及び／又はプリンティング技術を用いて光学的に調整することができる。同様のアプローチを他の副画素に用いることができる。例えば、本明細書に開示される黄色ＯＬＥＤ堆積により形成される緑色副画素に用いることができる。このような構成においては、更なる光学厚みを追加し、黄色及び赤色の副画素を最適化することができる。すなわち、黄色副画素のＨＴＬの厚みを、緑色副画素用に最適化することができ、更なるキャビティの変更を行って、黄色及び赤色副画素を最適化することができる。より一般的には、単一のマスク及び／又は堆積技術を用いて、副画素内に１層以上の層をパターニングすることができ、これにより、当該副画素に固有の及び／又は最適化された光路長が得られ、同時に、画素配列内の他の副画素には、異なる光路長を可能とする。
【０１４９】
実施形態においては、各副画素の各種光路長は、アノードなどの電極を、副画素の各有機積層体の下の当該電極の領域が異なる厚みを有するようにパターニングすることにより形成することができる。図５７は、このような構成の例を示す。この例では、各ＯＬＥＤ有機積層体５７５１、５７５２、５７５３の下の電極材料５７４０を、種々の厚みとすることができる。特定のＯＬＥＤ積層体又は副画素との積層体に配置される電極材料は、電極積層体と言及されることがある。例えば、ＯＬＥＤ積層体５７５１の下の電極積層体は、ＯＬＥＤ積層体５７５２及び５７５３の下の電極積層体よりも薄い。図５７に示される例では、有機積層体５７５２及び５７５３は、同じ厚みを有し、その結果、対応する副画素の合計厚みが異なっている。これに対して、有機積層体５７５１及び５７５３は、厚みが異なるが、対応する副画素は、同じ又は略同じ厚みを有する。相対厚みの違いは、製造プロセスが異なることから生じる場合がある。例えば、電極５７４０がパターニングされ、共通の輸送層が各副画素に用いられる場合、有機積層体は、略同じ厚みになる場合がある。より一般的には、各副画素は、他の副画素と同一又は異なる厚みを有することができる、及び／又は各有機積層体は、他の有機積層体と同一又は異なる厚みを有することができる。また、各副画素内の有機層の厚みも、同一又は異なっていてもよく、例えば、各種層を作製するために用いる作製技術が異なることに依存して異なっていてもよい。幾つかの実施形態においては、画素中の副画素の一部又は全部における有機層の合計厚みが同一であってもよい。一般に、２つの層又は積層体について、一方が他方の３％、２％、又は１％以内であれば、同一の厚みを有すると考えることができる、及び／又は２つの光路長は同一であると考えることができる。例えば、第１の有機積層体が、第２の有機積層体よりも３％以下だけ長い又は短い光路長を有する場合、これらの第１及び第２の積層体は、同一の光路長を有すると考えられる。これに代えて又はこれに加えて、各副画素内の同一タイプの有機層の一部又は全部は、本開示全体を通して示されるように、他の副画素の一部又は全部と同一であってもよい。例えば、１層以上の輸送層、ブロッキング層、注入層、及び／又は発光層の厚みは、画素中の１つ以上の副画素において同一であることができる。
【０１５０】
例えば、個々の副画素に別々の光路長を作製するための、電極及び／又は他の材料の反復堆積、フォトレジスト、エッチング、及び／又はリフトオフの各プロセスを用いて、図５７に示される構造を作製することができる。一般に、透明導電性酸化物層などの透明層が異なる光学厚みを有し、図５７に示されるように、電極パッドとリフレクタとの間に異なる光学厚み及び光路長を提供するように、電極をパターニングすることができる。
【０１５１】
種々の光路長を提供して、各種副画素からの光出力を向上させる構造の作製は、リフトオフ、堆積、及びエッチングなどの半導体作製プロセスを用いることにより達成することができる。これらのプロセスは、有機層を堆積する前に、バックプレーン作製プロセスの一部として行うことができる。光路長は、リフレクタと有機層との間に透明層を堆積して、副画素の発光波長に当該透明層の厚みを調整することにより、変更することができる。これに代えて又はこれに加えて、例えば、材料の屈折率を変えるために、構成成分の比率を変えることにより、透明層の組成を変更することができる。具体例として、ＳｉｘＮｙ膜では、膜におけるＳｉのＮに対する比率を、膜の所望の屈折率を達成するように選択することができる。このような配列は、堆積とウェットエッチング、堆積とドライエッチング、リフトオフ堆積の組合せによって、達成することができる。一般に、各技術は、個々の副画素キャビティを定義するパターニングされたフォトレジストも利用することができる。
【０１５２】
堆積及びエッチング技術において、１層以上の材料の層を反射層と電極との間に配置さして、電極の異なる領域での電極積層体の厚みを変更する。例えば、二酸化ケイ素及び窒化ケイ素の層を、ＩＴＯアノードの下の金属リフレクタ層の上部に作製することができる。エッチングの化学は、二酸化ケイ素と窒化ケイ素との間に良好な選択性を有するように選択され、下層をエッチング停止層として用いることができる。更に詳細に記載されるように、ドライエッチングとウェットエッチングのいずれをも、所望の光路長を得るために用いることができる。図５８は、副画素群の模式図及び画素の下のキャビティ層の断面図を示す。例示的構造においては、まず、二酸化ケイ素を、続いて、窒化ケイ素を堆積、パターニングすることができる。次に、二酸化ケイ素層は、窒化ケイ素エッチングのためのエッチング停止層を形成する。二酸化ケイ素及び窒化ケイ素の厚みは、緑色及び赤色副画素などの個々の副画素に正確な光路長を提供するように選択することができる。図５８に示される例は、３種類の光路長を有する領域、すなわち、リフレクタの上に酸化物膜も窒化物膜もない領域、リフレクタの上に窒化物膜のみが存在する領域、及びリフレクタの上に酸化物膜と窒化物膜の両方が存在する領域、を示す。
【０１５３】
具体例として、図５８に示される構造を、基板及び／又はリフレクタ層の上にＳｉＯ２をブランケット堆積することにより、作製することができる。次に、フォトレジストをＳｉＯ２層の上にパターニングし、ＳｉＯ２層を、例えば、バッファードＨＦ（ウェットエッチング）又はＮＦ３（ドライエッチング）を用いてエッチングし、続いて、フォトレジストを除去する。同様に、Ｓｉ３Ｎ４のブランケット層をＳｉＯ２層及びリフレクタ層上に堆積し、続いて、フォトレジスト層を堆積する。次に、例えば、Ｈ３ＰＯ４：Ｈ２Ｏ、ＮＦ３／Ｏ２／Ｎ２（ウェットエッチング）又はＮＦ３／Ｏ２／Ｎ２（ドライエッチング）を用いて、Ｓｉ３Ｎ４をエッチングする。続いて、フォトレジストを除去し、ハッシュマークで表されるＩＴＯ又は他の電極材料のブランケット層を残りの層の上に堆積することができる。
【０１５４】
図５９は、実施形態に係る他の例示的な構造を示す。図５９に示されるような構造は、例えば、ＩＴＯのブランケット層の堆積を繰り返し、フォトレジスト層をパターニングし、次のＩＴＯ層を堆積し、リフトオフ技術を実施して、先のＩＴＯ層の一部を除去することにより、作製することができる。例えば、ＩＴＯ層５９１０、５９２０、５９３０を、順次形成されるＩＴＯ層の間に介在フォトレジスト及びリフトオフ技術を用いて、順に堆積することができる。図６０に示されるような同様の構造を、フォトレジスト層用の種々のマスクで同一の一般的プロセスを用いて得ることができる。例えば、ＩＴＯ層６０１０、６０２０、６０３０を、順次形成されるＩＴＯ層の間に介在フォトレジスト及びリフトオフ技術を用いて、順に堆積することができる。
【０１５５】
幾つかの実施形態においては、共通のアノード構造を、多数の副画素に用いることができ、ＯＶＪＰなどの堆積技術を、種々の副画素の種々の光学長をパターニングするために用いることができる。例えば、種々のＨＴＬの厚みを、本明細書に開示される４色ディスプレイ中の黄色及び赤色副画素などの副画素の種々の色に用いることができる。これに代えて又はこれに加えて、ＯＶＪＰを用いて、より厚いＨＴＬ材料を「マスクなし」プロセスで堆積することができる。ＯＶＪＰの「スピルオーバー（ｓｐｉｌｌ  ｏｖｅｒ）」に対する懸念は、ＨＴＬなどの非発光領域の堆積にＯＶＪＰを用いることを考慮すると、大きな問題ではない。ＯＶＪＰの他の従来における使用とは異なり、本明細書に開示される実施形態においては、ＯＶＪＰに伴う隣り合う副画素へのスピルオーバーは、隣り合う画素の性能に対して殆ど影響しない又は大きな影響を及ぼさないであろう。ＨＴＬが、種々の副画素の多数の各種厚みでＯＶＪＰにて堆積する場合、共通のＥＢＬ、ＨＢＬ、又は同様な層をＨＴＬ上に堆積して、ＥＭＬ界面のＯＶＪＰ層との接触を防ぐことにより、一般にＯＶＪＰ堆積に関連する不純物に関わる問題を軽減することができる。また、共通の層は、副画素の別々のタイプの効率を上げることができる。例えば、黄色及び赤色副画素の外部効率を上げることができる。或いは、高解像度マスク工程により、更なるＥＴＬ、ＨＢＬ、又は他の材料を、１層以上の発光層と共通のＥＴＬ又は他の共通な層との間に加えることができる。ＥＴＬを、多数の各種厚みでＯＶＪＰにより堆積する場合、共通のＨＢＬをＥＭＬ上に堆積することにより、ＯＶＪＰ堆積に伴う不純物の問題を軽減することができる。これは、ＥＭＬ界面のＯＶＪＰ層との接触を防ぐ。本明細書に開示されるＯＶＪＰ技術により、種々の色のトップエミッションＯＬＥＤデバイスの作製が可能になる。ＯＶＪＰは、発光層を選択的に堆積するために用いられる。これは、あらゆる共通輸送層の使用を可能にし、これにより、各ＯＬＥＤ副画素色が最適化された光学積層体を有することを可能にする。
【０１５６】
本明細書に開示される技術を用いれば、ＯＬＥＤディスプレイなどのデバイスに使用するためのフルカラー画素配列を作製することができ、このフルカラー画素配列では、各画素が、基板上に、横方向に互いに隣り合って配置される２色以下の発光領域を含む。本明細書に使用される「横方向に隣り合って」は、互いに対して積層されて配置されていない副画素又は領域を意味するが、厚みが異なっていてもよく、及び／又は基板に対して互いに隣り合うＯＬＥＤ積層体において異なる位置に配置されていてもよい。例えば、２つの隣り合う副画素がいずれも、同一色の発光領域を含むことができる。各発光領域は、厚みが異なっていてもよく、且つ基板と平行な方向において、互いに対して完全には配列されていなくてもよい。このような領域は、互いに横方向に隣り合っていると考える。その理由は、これらが、共通するＯＬＥＤ積層体内になく、且つ、共通する基板又は他の層の上に互いに隣り合って配置されるからである。画素配列における各画素は、多数の副画素を含み、各副画素は、画素中の他の副画素と異なる色の光を発するように構成することができ、且つ、画素中の他の各副画素と異なる光路長を有することができる。例えば、画素は、赤色、黄色、緑色、及び／又は青色副画素を含むことができ、それぞれ、副画素によって発せられる各色の出力を最適化するように構成された光路長を有することができる。本明細書において、副画素又は他の配列の「光路長」とは、副画素における光学的距離を意味する。例えば、副画素における反射表面と、当該反射表面と反対側の電極の外側表面との間の距離を意味する。光路長は、副画素において光が横断可能な距離を意味し、副画素を構成する積層体の材料の種々の屈折率で調整することができる。したがって、副画素の光路長は、デバイスの一方の側の反射表面と、光がデバイスから放出される他方の側の透明な表面との間の副画素積層体における各材料の光路長の合計を意味する。ここで、各光路長は、材料の厚みと材料の屈折率の積に等しい。通常、光路長は、その上にデバイスが作製される基板の厚みを含まない。
【０１５７】
幾つかの実施形態においては、１つ以上の副画素が、画素内における１つ以上の他の副画素と同一、略同一、又は異なる光路長を有することができる。例えば、２つの副画素が、その間に、幾つか又は全て共通する層を含む（各副画素に配置される色変換層は、除かれる）場合、当該２つの副画素は、同一の光路長を有することができる。すなわち、第１の副画素は、同一副画素内に配置される１つ、２つ、又は３つの他の副画素と異なる光路長を有することができる。
【０１５８】
前述したように、種々の光路長は、各副画素内に光を生成するのに用いられる有機ＯＬＥＤ積層体に積層されて配置される電極積層体から得ることができる。例えば、図５６から６０は、透明層及び／又は電極材料が配列されて、基板に対して高さが異なる３つの電極積層体を形成している電極配列の例を示す。ＯＬＥＤが、図示される電極積層体との積層体として配置されると、これらは、電極積層体の高さが異なるために、異なる光路長を有することができる。これに代えて又はこれに加えて、ＯＬＥＤ積層体自体が、異なる高さを有することができる。例えば、厚みが異なる輸送及び／又はブロッキング層を各副画素内に用いる場合などである。ＯＬＥＤ積層体の高さと電極積層体の高さを組み合わせることにより、同一又は異なる光路長を有する副画素が得られる。図６１Ａは、図５９に示す例示的な電極積層体を用いて、３つの例示的な副画素が異なる光路長を有する例示的な配列を示す。この例では、３つの副画素のそれぞれは、発光積層体６１０１、６１０２、６１０３を含み、これらは、異なる層５９１０、５９２０、５９３０によって形成された３つの電極積層体と組み合わせられて、３種の光路長を有する３つの副画素を形成する。同様に、図６１Ｂは、２つの副画素６１３１、６１３２が同一の光路長を有し、当該光路長が、第３の副画素６１３３の光路長と異なる構成を示す。図５６から６１に示し、これらに関連して記載される例は、明確化のために３つの副画素を用いているが、本明細書に開示される４つの副画素を含む同様の配列を用いることができる。
【０１５９】
本明細書に開示されるように、副画素が異なる光路長を有する配列における各副画素は、その他の層及び特徴を含むことができる。例えば、副画素は、特定の色の発光（例えば、黄色）の画素の出力を最適化するように構成された任意の光路長を有することができる。しかしながら、副画素は、異なる色の光（例えば、緑色光）を発するために用いることができる。そのために、黄色発光用に最適化された光路長を有する副画素における、黄色発光領域との積層体に、色変換層を配置することができる。本明細書に開示されるように、多数の副画素は、種々の色の光を発するように構成されていながらも、同一の色発光領域を有することができ、且つ、当該色のために最適化された路長を有することができる。
【０１６０】
本明細書に開示される１つ以上の副画素用に最適化された光路長を使用することは、トップエミッション及び／又はキャビティ設計されたＯＬＥＤが、例えば、本開示全体を通して図３６から３９、４１から４３、４６から５１に示される構成で用いられる場合に、有利である場合がある。更に、ＨＴＬ又は他の材料を、ストライプ状、クロスハッチ状、又は類似の構成で堆積されることを可能にする配列は、ＯＶＪＰなどの技術を用いる、種々の光路長を有する画素配列の堆積を容易にすることができる。具体例として、図２５に示すような構成は、各種副画素が各種光路長を有することを達成しつつ、ＯＶＪＰ堆積技術を用いて作製することができる。
【０１６１】
前述した配列に代えて又はこれに加えて、本明細書に開示される実施形態は、フルカラーＯＬＥＤディスプレイの各画素内に４つ以上の副画素を含む、２色のみの発光領域及び／又は配列を含むＯＬＥＤ構造を提供することができる。例えば、本明細書に開示される色変換層を使用することによって、発光領域から発せられる色を超える更なる色を達成することができる。
【０１６２】
例えば、幾つかの実施形態は、重ね合わせ及び／又は空間的な色合成ＯＬＥＤ画素構成を構築するための構成及び方法を提供する。このような実施形態においては、ＯＬＥＤ堆積の１色を、１つ以上の他の堆積及び／又は基板と隣り合って及び／又はこれとは別の面に位置させることができる。図２４は、黄色（「Ｙ」）副画素が、基板及び青色（「Ｂ」）副画素に関して、別の面に位置している例示的な模式配列を示す。この構成においては、Ｙ副画素又はＢ副画素のいずれかが、実質的に透明であることができる。続いて、赤色及び緑色変換層を各黄色副画素の一部に重ねて、最終デバイスにおける赤色及び緑色を生成することができる。
【０１６３】
図２４に示すような構成は、従来のサイドバイサイド画素配列に対して、幾つかの利点を有する場合がある。例えば、青色副画素のフィルファクターを最低限にし、それらの寿命を上げることができる。また、青色副画素は、本明細書に更に詳細に開示されるマイクロキャビティであることができる。例えば、実質的にランバーシアン発光Ｙ副画素面と組み合わせられるトップエミッション（ＴＥ）ＯＬＥＤがある。このような構成は、青色スペクトルを色飽和及び効率のために操作することを可能にする。その一方で、全ての副画素がトップエミッションタイプであるフルカラーディスプレイに関連する角度依存性に関わる負の問題（すなわち、角度の関数として生じるカラーシフト及び画像歪み）を最低限にする。所定の解像度においては、また、赤色及び緑色に変換された副画素を含む、黄色副画素の寿命を、これらの画素の開口率が高くなるに応じて、向上させることができる。これは、１つの面当たりの副画素が、４つではなく３つしかないからである。また、黄色、赤色、又は緑色副画素の青色に対する比は、１超であることができる。すなわち、各青色に対して、１超の黄色、赤色、又は緑色副画素が存在することができる。このような構成の例を図２５に示す。同図では、単一の青色副画素を含む各画素中、多数の黄色、赤色、又は緑色副画素が存在する。Ｙ（ＲＧ）（すなわち、赤色及び緑色変換層を有する黄色発光領域）副画素によって、ディスプレイ解像度が決定される。このような構成は、フルカラーＯＬＥＤディスプレイ及び同様のデバイスに用いることができる。その理由は、通常、ヒトの眼は、スペクトルの青色領域において比較的空間解像力が乏しく、したがって、青色副画素の発光に比較的感受性が低いからである。図２５は、青色副画素が、組み合わせられたＹ（ＲＧ）副画素と同一面積を有する構成を示すが、青色及び黄色発光領域及び／又は青色、赤色、及び緑色副画素が種々の相対サイズを有する、他の構成を用いることができることが理解されよう。
【０１６４】
ＯＬＥＤ副画素の２つの面は、種々の方法で構築することができる。例えば、Ｙ（ＲＧ）Ｂディスプレイにおいて、Ｙ（ＲＧ）副画素及びＢ副画素を別々のバックプレーン上に作製して、互いに取り付けることができる。ここで、これらのバックプレーンの１つは、実質的に透明である。或いは、ＯＬＥＤ面を、１つのバックプレーン上に重ねて作製することができる。
【０１６５】
２つの異なる面にＯＬＥＤを作製する他の方法としては、青色副画素を、第２の面上の黄色副画素と略同一のサイズにして、第１の面からの青色光が、第２の面の赤色及び緑色カラーフィルタによって損失及び吸収されないようにすることである。これにより、依然として、１つの面に４色全てを設ける場合よりも高いフィルファクターのディスプレイとなる。赤色及び緑色は、高度に飽和した色の作成に必要であるので、これらの副画素は、通常、黄色及び青色副画素の面積に比べて、比較的小さくすることができる。
【０１６６】
図２６は、副画素の２つの面を有する例示的なデバイス構成を示す。２つの面は、青色及び黄色発光領域を含む。緑色及び赤色は、黄色発光領域の一部との積層体に配置される色変換層を使用することにより作成される。図２６に示す例では、中央の電極が、副画素発光領域の両面に共通である。
【０１６７】
図２７は、副画素の２つの面を有する例示的なトップエミッションデバイス構成を示す。図２６に示す例では、赤色及び緑色は、黄色発光領域の一部との積層体に配置される色変換層を使用することにより作成される。図２７に示される例では、パッシベーション層が、副画素発光領域の面間に配置される。
【０１６８】
より一般的には、本明細書に開示される実施形態は、異なる色の２層の発光層を含むことができ、一方の発光層の一部のみが第２の発光層に重なっている。本明細書においては、一方の層が、基板又は同様のものに対して、他方の上部又は下部に配置されている場合に、２つの層又は領域が「重なって」いる、又は１つの層又は領域が他のものと「重なって」いる。したがって、前述したように、他の層の「上部」又は「下部」と記載することができる、又は他の層よりもデバイスの「上部」又は「下部」に近いと記載することができる１つの層は、当該層と「重なって」いると記載することもできる。色変換層は、第２の発光層の一部と「重なって」いてもよい。例えば、前述したように、黄色及び青色の各発光領域又は各層は、デバイス内で重なることができ、一層以上の色変換層は、基板に対して、青色発光層と重なっていない黄色発光層の一部と重なることができる。更なる色変換層が、第２の発光層の他の部分と重なることができる。例えば、赤色及び／又は緑色変換層が、黄色発光領域と重なっている場合などである。実施形態においては、デバイスは、正確に２色の発光層又は領域を含むことができ、デバイスは、少なくとも４色の光を発することができる
【０１６９】
重なった青色及び黄色層を含む例示的なデバイスに関して既に記載したように、１つの層は、他の層の発光に対してホール輸送層又は同様な層として作用することができる。すなわち、前記層は、第１の層と重なる領域において、殆ど又は全く発光せずに、第１の層内における再結合のためのホールを輸送するように作用することができる。既に、図２２及び図２３に示し且つこれに関して記載したように、介在電極及び／又はパッシベーション層を、前記２層の間に配置することができる。前述したように、一つの色の発光領域は、デバイスの他の部分における他の色の発光領域の最終的な発光に寄与しつつ、デバイスの他の場所に位置する発光領域における、当該色の発光を提供することができる層の一部又は全部を含むことができる。
【０１７０】
本明細書に開示される発明の実施形態は、各種の駆動スキームを用いることができる。多くの実施形態においては、４つの副画素を利用して、各色を生成することができる。通常、特定色の生成には、３色の副画素で済む場合があり、したがって、当該色の生成に用いられる電気的駆動構成に利用可能な多数のオプションがある。例えば、図１２は、本明細書に開示される実施形態に係る、純粋な赤色、緑色、及び青色の座標、及びＲＧラインの外側にある多成分黄色源の座標を有する１９３１  ＣＩＥ図を示す。本明細書に開示される４つの副画素配列において、ＧＢＹ空間１２１０に色を生成する場合、赤色副画素は必要とされない。同様に、生成する色がＲＢＹ空間１２２０内にある場合、緑色副画素は必要とされない。図１３は、赤色副画素を使用せずに生成された例示的な色点を示す。すなわち、図１２におけるＧＢＹ空間１２１０内に存在する点である。図示されるように、例示的な点の画素の初期の寄与は、ＲＧＢＹ配列における、赤色、緑色、及び青色の各副画素について、それぞれＲ０、Ｇ０、Ｂ０とすることができる。本明細書に記載されるＲＧＢＹ配列においては、黄色、緑色、及び青色の各副画素の等価な寄与は、それぞれＹ’、Ｇ’、Ｂ’とすることができる。なお、赤色副画素は、所望の色の生成に用いる必要がない。
【０１７１】
本明細書に開示される実施形態に係る他の駆動配列は、黄色及び青色副画素を用いて白点をフィックス（ｆｉｘ）することである。続いて、色がＧＢＹ又はＲＢＹ空間内に存在するかどうかに応じて、緑色又は赤色副画素を用いることにより、所望の色を生成することができる。図１４は、既に開示したように、赤色、緑色、青色、及び黄色の各点を同定するＣＩＥ図を示す。白点１４０４は、図示されるように、青色及び黄色の副画素のみの組合せを用いて、ＢＹラインに沿って設けることができる。したがって、ＧＢＹ空間（すなわち、ＢＹラインの緑色側）にある色点１４００は、青色及び黄色の副画素に加えて、緑色副画素を用いることによって生成することができる。同様に、ＢＹＲ空間（すなわち、ＢＹラインの赤色側）にある点は、青色、黄色、及び赤色の各副画素を用いて生成することができる。このように、本明細書に開示される実施形態は、各種駆動配列を可能とし、従来のＲＧＢＷ及び類似の配列と比較して、更なるフレキシビリティ、効率、色範囲を提供することができる。
【０１７２】
本明細書に開示される発光領域、層、又はデバイスは、単層発光層であってもよいし、積層デバイスであってもよい。また、各発光領域、層、又はデバイスは、多数の発光材料を含むことができ、一緒に駆動すると、コンポーネントに適した色の光を提供することができる。例えば、黄色発光領域は、赤色及び緑色発光材料の両方を、黄色光を提供するのに適切な割合で含むことができる。同様に、発光領域又はデバイスは、積層デバイスであることができる、又は、領域又はデバイスに望ましい色を提供するのに用いられる副色の発光副領域を含むことができる。例えば、赤色及び緑色デバイスを有する積層構造が、黄色発光領域の提供に用いられる。また、これらのそれぞれは、同一色又は同一領域における多数の発光材料を含むことができる。更に、本明細書に開示される構成に用いられる各発光材料は、特段の断りがない限り、リン光性、蛍光性、又はハイブリッドであることができる。本明細書に開示される単一の発光領域は、多数の発光材料を含むが、単一の色のみを発するように記載されることができる。これは、通常、１種類の発光材料のみが用いられるように構成されることはないからである。例えば、黄色発光領域は、赤色及び緑色の両方の発光材料を含むことができる。このような領域は、本明細書中、黄色発光領域と記載され、単一色の発光領域と考える。これは、赤色及び緑色発光材料は、互いに独立して活性化することができないからである。
【０１７３】
開示される主題の実施形態によれば、少なくとも４つの副画素を含む画素は、色信号に関連する投影に基づいて駆動することができる。副画素は、２色以下の色を含む発光領域（例えば、青色発光領域及び黄色発光領域）に対応する又はこれを含むことができる。前述したように、多数の副画素は、単一の発光領域から形成することができる。これは、例えば、副画素の一つの一部に光学的に結合された色変換層を用いることによって達成できる。このような画素配列は、２層以下の色変換層を含むことができる。
【０１７４】
動作において、画素によって生成される目的色を決める又は提供する色信号が、画素の駆動に用いられる。例として、数千の画素を含むディスプレイを、所定の時点で自動車の画像を表示するように構成することができる。自動車を表示するために、画素による目的色出力がｈｅｘ値＃ＦＦＡ５００で表現されるオレンジ色であるように、特定の画素をディスプレイ領域に位置させることができる。４つの副画素全てを駆動させることに代えて、４つの副画素のうちの３つを駆動させて、従来のディスプレイにおいては原色副画素（例えば、緑色副画素）によって発せられていた光を、二次色画素（例えば、黄色副画素）から発することができる。更に、駆動される４つの副画素の３つのうち、原色副画素（例えば、赤色副画素）を、二次副画素（例えば、黄色副画素）に基づいて、より低い大きさで駆動させることができる。これは、二次副画素なしで駆動した場合には、原色副画素（例えば、赤色副画素）が発するであろう光の一部を、二次副画素が発するからである。
【０１７５】
本明細書に開示されるように、色空間は、１つ以上の副画素によって定義することができる。色空間は、１つ以上の副画素の色発光範囲に基づいて利用できる色の範囲に対応することができる。３つの副画素色空間の例を図１８に示す。３つの軸（Ｒｅｄ、Ｂｌｕｅ、及びＧｒｅｅｎ）は、ボックス１８００で示される、３つの赤色、青色、及び緑色副画素に基づいて利用可能な色空間を表す。なお、色空間ボックス１８００内の任意の色点は、各副画素上への色点の投影に対応するレベルでＲｅｄ、Ｂｌｕｅ、及びＧｒｅｅｎ副画素を駆動することによって発することができる。２つの副画素色空間の例、例えば、図１８に示される色空間の「スライス」を図２０ａに示す。ここで、ｘ軸２０２０は、赤色副画素の発光能力を表し、ｙ軸２０１０は、緑色副画素の発光能力を表す。なお、２つの軸で表される色空間内の任意の色点は、各副画素上への色点の投影に対応するレベルで赤色及び緑色副画素を駆動することによって発することができる。より具体的な例として、赤色及び緑色色空間で表される色空間内の色点２０３０を、投影２０３２で示されるように赤色軸上に投影することができ、投影２０３４で示されるように緑色軸上に投影することができる。色点２０３０は、赤色副画素を、２０３３に対応する値（すなわち、色点２０３０の赤色副画素軸上への投影点）で駆動し、且つ緑色副画素を、２０３１に対応する値（すなわち、色点２０３０の緑色副画素軸上への投影点）で駆動することによって発することができる。単一副画素色空間の例を図２０ｂに示す。ここで、唯一の軸２０４０は、赤色副画素の発光能力に対応する。なお、この赤色画素の色空間内の任意の色点は、軸２０４０上の点で表すことができる。具体例として、点２０４５は、点２０４５で赤色副画素を駆動することによって発することができる色点である。単一の副画素色空間を示すのに用いられる同一の副画素又は副画素タイプは、二重及び／又は三重副画素色空間の一部であることができることが理解されよう。具体例として、赤色画素は、図２０ａ及び図１８で赤色画素と同様に、図２０ｂで表される発光能力を有することができる。
【０１７６】
前述したように、本明細書に開示されるディスプレイ画素は、少なくとも４つの副画素を含むことができる。４つの副画素のうちの２つで定義される色空間上への元の色信号の投影を決定することができる。例として、元の色信号に指定される色を生成する１つ方法は、赤色、緑色、及び青色副画素のそれぞれから、赤色、緑色、及び青色光を発することである。或いは、本明細書に開示されるように、元の色信号を、副画素のうちの２つで定義される色空間（例えば、赤色及び緑色色空間）上に投影することができる。なお、副画素のうちの２つで定義される色空間上への元の色信号の投影は、２つの副画素に対応し、２つの副画素に対応する元の色信号の一部を発するのに必要とされる、発光の大きさに対応することができる。
【０１７７】
図１８は、２つの副画素で定義される色空間上に、元の色信号を投影する例を示す。図１８に示すように、元の色信号は、点１８１０で表すことができる。点１８１０は、元の色信号が、赤色、緑色、及び青色副画素を、点１８１０の方向及び大きさに基づいて駆動することによって発することができるものであることを示す。本明細書に開示されるように、２つの副画素を用いて指定された色を生成するために、赤色及び緑色副画素によって定義される色空間上への元の色信号の投影を決定することができる。この投影は、図１８に示す第１の投影ベクトル１８０２によって表すことができる。元の色信号を赤色及び緑色色空間上に投影することにより、赤色及び緑色色空間にのみ基づく、元の色信号の成分が得られる。換言すれば、投影は、元の色信号の赤色／緑色成分を表す。
【０１７８】
前述したように、色空間は、単一の副画素についても定義することができる。図２０ｂに示されるように、単一副画素の色空間は、（単一副画素を駆動するために定義された結果として）色空間が一次元であるので、線で表すことができる。単一副画素の色空間は、原色（例えば、青色、緑色、赤色）用であることができる、又は、例えば、黄色、マゼンタ、シアンなどの二次色用であることができる。例として、黄色副画素は、赤色及び緑色色空間のファクターである色空間を有することができる。例示的な例として、図１８に示すように、ｙ−ベクトル１８０３は、黄色副画素の色空間を表す。図示されるように、黄色副画素の色空間は、赤色緑色色空間内の点によって表すことができ、赤色及び／又は緑色副画素を駆動して、黄色色空間で表される色点を発することができる。
【０１７９】
色信号の第１の投影を決定した後、第１の投影の、単一副画素によって定義される色空間上への第２の投影を決定することができる。単一副画素によって定義される色空間は、二次色に関連する副画素用であることができ、前記二次色は、第１の投影が決定された画素における２つの他の副画素の色空間の範囲内である。換言すれば、単一副画素の色空間は、画素における２つの他の副画素から発せられる、少なくとも２つの他の色の組合せであることができる。例として、第２の投影を、黄色副画素で定義される色空間上に行うことができ、前記黄色副画素から発せられる光を、赤色及び緑色副画素の色空間の範囲内の光にすることができる。例示的な例において、図１８に示されるように、黄色副画素の色空間を、Ｙ−ベクトル１８０４によって定義することができる。図示されるように、Ｙ−ベクトル１８０４は、黄色副画素で定義される色空間を表すことができる。第１の投影ベクトル１８０２で表される第１の投影は、点１８１１で終点を有することができる。第１の投影ベクトル１８０２は、Ｙ−ベクトル１８０４に投影することができ、第２の投影が、Ｙ−ベクトル１８０４上の点１８０５に対応する。
【０１８０】
第１の投影の第２の投影は、前記２つの副画素色空間が関連する２つの他の副画素の両成分の成分に対応する単一副画素ベクトルを表すことができる。例として、図１８に示されるように、点１８０５で表されるＹ−ベクトル上への投影は、第１の投影の赤色及び緑色成分の両方に関連する色点を表す。この例において、点１８０５は、第１の投影ベクトルの全緑色成分を表し、且つ、Ｒ−ベクトル１８０３より小さい全赤色成分を表す（すなわち、ＲｅｄＣｏｍｐｏｎｅｎｔ−Ｒ−ｖｅｃｔｏｒ＝Ｒｅｄ＿ｐｏｒｔｉｏｎ＿ｏｆ＿Ｙ−ｖｅｃｔｏｒ）。より具体的な例として、第１の投影ベクトルの点１８１１は、赤色値２００及び緑色値１５０に対応する（図１８に示すように）。第１の投影ベクトルをＹ−ベクトル１８０４上に投影することにより、点１８０５が得られる。Ｙ−ベクトル上の点１８０５は、全緑色成分（すなわち、１５０）を示し、赤色成分として１００を示す。ここで、Ｒ−ベクトルは、残りの値１００を示し、全赤色値２００は、点１８０５における、Ｒ−ベクトルとＹ−ベクトルの赤色成分との和で表される。
【０１８１】
開示される主題の実施形態によれば、第２の投影に対応する副画素は、第２の投影の大きさに基づいて駆動することができる。第３の副画素を、第２の投影の大きさに基づいて駆動することにより、２色の画素で表される色空間上への第１の投影の成分の１つ以上を表す光が発せられる。前述の例示的な例において、図１８に示されるように、黄色副画素を、第２の投影点１８０５に関連する大きさに基づいて駆動することができ、黄色副画素は、第１の投影ベクトル１８０２に関連する緑色成分の全部（１５０）及び第１の投影ベクトル１８０２の全赤色成分（２００）のうちの赤色成分（１００）の一部を発する。なお、第２の投影に関連する大きさで黄色副画素を駆動することにより、緑色副画素を駆動する必要性を効果的に排除することができる。これは、緑色成分値（１５０）が、黄色副画素から発せられるからである。また、第２の投影に関連する大きさで黄色副画素を駆動することにより、所望の色を生成するために赤色画素を駆動するのに必要な強度を効果的に低減することができる。この低減は、Ｒ−ベクトルの大きさに対応することができ、合計すると、黄色発光光の成分とＲ−ベクトルとの和は、第１の投影ベクトルの赤色成分に等しい又は非常に近い値である。このような構成は、赤色、緑色、及び青色副画素のそれぞれを、所望の色の赤色、緑色、及び青色成分に対応するレベルで駆動する必要がある従来の３色配列よりも、エネルギー効率に優れることができる。
【０１８２】
より一般的には、本明細書に開示される実施形態によれば、画素における少なくとも１つの副画素は、元の色信号を発するように活性化させなくてもよい。例えば、前述のように、黄色副画素を用いて所望の色の緑色成分を得ることにより、緑色副画素を全く活性化させることなく所望の色を達成することができる。前述したように、第２の副素は、前記した例の赤色副画素などのように、第１の投影と第２の投影との間の差に基づいて駆動させることができる。前述したように、第３の副画素は、前記した例の黄色副画素などのように、第２の投影の大きさに基づいて駆動させることができる。最後に、第４の副画素は、元の色信号の各色成分に基づいて駆動させることができる。例えば、図１８に関して記載した例における色信号の青色成分に対応するレベルで、青色副画素を駆動させることができる。なお、第１の副画素を駆動する必要は全くない。これは、第３の副画素が、第１の副画素の必要な色成分を含む大きさで駆動させることができるからである。更に、第２の副画素の必要な色成分の一部を少なくとも含む大きさで第３の副画素が駆動される結果として、第２の副画素は、低いレベルで駆動させることができる。なお、第３の副画素は、第１及び第２の副画素に発せられる色の組合せと等価な色を発することができる。
【０１８３】
本明細書に開示される実施形態によれば、元の色信号は、３つの原色によって定義することができる。例えば、元の色信号は、赤色、緑色、及び青色座標（Ｒ，Ｇ，Ｂ）によって定義することができる。各原色は、それに関連する副画素を有することができる。更に、二次副画素は、ＲとＧの両方の成分を含むように、色座標（ｒ’，ｇ’，０）を有する光を発することができる。二次副画素は、（（Ｇ×ｒ’）／ｇ’，Ｇ，０）で駆動することができる。ここで、（Ｇ×ｒ’）／ｇは、元の信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の赤色色成分に対応し、Ｇは、元の信号の全緑色成分に対応する。赤色副画素は、（Ｒ−（Ｇ×ｒ’）／ｇ’，０，０）で駆動することができる。ここで、Ｒ−（Ｇ×ｒ’）／ｇ’は、（Ｇ×ｒ’）／ｇ’及びＲ−（Ｇ×ｒ’）／ｇ’（すなわち、二次副画素の成分と赤色副画素の成分）が合わせてＲ（すなわち、元の色信号の赤色成分）と等価になるように、Ｒの残りの部分に対応する。したがって、二次副画素と赤色副画素との間には、元の色信号のＲとＧの両方の成分がカバーされる。青色発光色に対応する副画素は、二次副画素、赤色副画素、及び青色副画素のうち、元の色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が再現されるように、（０，０，Ｂ）で駆動することができる。なお、この例における緑色副画素は、元の色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を発するために活性化しなくてもよい。ここで、この例における緑色副画素を活性しなくてもよい理由は、ｇ’／ｒ’がＧ／Ｒよりも大きい又はこれに等しいからである。Ｇ／Ｒは、全緑色成分を発することができるが、全赤色成分は発することができない二次副画素に対応する。別の方法で記載すると、この場合、緑色／赤色色空間の投影が、「黄色ライン」の「赤色側」（すなわち、図１８に示されるＲ−ベクトルが存在する側）に存在する点に対応する。
【０１８４】
他の例示的な例として、図１９に示されるように、元の色信号は、ベクトル１９０１によって表されることができ、元の色信号の第１の投影は、赤色及び緑色副画素によって定義される元の色空間上で決定することができる。第１の投影は、第１の投影ベクトル１９０２に対応することができる。Ｙ−ベクトル１９０４上の第２の投影ベクトルを決定することができ、これは、Ｙ−ベクトル上の点１９０５に対応することができる。点１９０５は、第１の投影ベクトル１９０２の全赤色成分及び第１の投影ベクトル１９０２の緑色成分の一部に対応することができる。全緑色成分は、図１９に示されるように、点１９０５とＧ−ベクトル１９０３との和で表すことができる。
【０１８５】
本明細書に開示される実施形態によれば、元の色信号は、３つの原色によって定義することができる。例えば、元の色信号は、赤色、緑色、及び青色座標（Ｒ，Ｇ，Ｂ）によって定義することができる。各原色は、それに関連する副画素を有することができる。更に、二次副画素は、ＲとＧの両方の成分を含むように、色座標（ｒ’，ｇ’，０）を有する光を発することができる。二次副画素は、（Ｒ，（Ｒ×ｇ’）／ｒ’，０）で駆動させることができる。ここで、（Ｒ×ｇ’）／ｒ’は、Ｇ部分（すなわち、元の信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の緑色成分）に対応し、Ｒは、元の信号の全赤色成分に対応する。緑色副画素は、（０，Ｇ−（Ｒ×ｇ’）／ｒ’，０）で駆動させることができる。ここで、Ｇ−（Ｒ×ｇ’）／ｒ’は、（Ｒ×ｇ’）／ｒ’及びＧ−（Ｒ×ｇ’）／ｒ’（すなわち、二次副画素の成分及び緑色副画素の成分）が組み合わされてＧ（すなわち、元の色信号の緑色成分）になるように、残りのＧ部分に対応する。したがって、二次副画素及び緑色副画素のうち、元の色信号のＲとＧの両方の成分がカバーされる。青色発光色に対応する副画素は、二次副画素、緑色副画素、及び青色副画素の間で、元の色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が再現されるように、（０，０，Ｂ）で駆動することができる。なお、この例における赤色副画素は、元の色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を発するために活性化しなくてもよい。ここで、この例における赤色副画素を活性しなくてもよい理由は、ｇ’／ｒ’がＧ／Ｒよりも小さいからである。Ｇ／Ｒは、全赤色成分を発することができるが、全緑色成分は発することができない二次副画素に対応する。この場合は、図１８に示される点と異なり、図１９に示されるＹ−ベクトルの「緑色側」に投影ラインが存在する場合である。
【０１８６】
開示される主題の実施形態によれば、二次色副画素（例えば、黄色副画素）は、３色以上の原色によって定義することができる色空間を有することができる。例として、図２０ａは、赤色成分２０３３及び緑色成分２０３１に対応する色点２０３０を示す。色点２０３０は、２色の原色によって定義される。同様に、副画素の色空間も、２色の原色によって定義される。図１８に示されるように、黄色副画素（Ｙ−ベクトル）の色空間は、赤色緑色色空間内に定義される。黄色副画素色空間上の点は、全て赤色緑色色空間内に存在する。或いは、例えば、色信号が、赤色成分、緑色成分、及び青色成分を含むものであれば、原色に対応する３つの副画素によって元来発せられることができる。３つの原色副画素によって定義される色信号と同様に、副画素の色空間を、３色以上の原色で定義することができる。本明細書に開示される技術は、まず、３色以上の原色で定義される副画素用に、２色で定義される色空間上に色空間を投影することにより適用することができる（例えば、図１８におけるＹ−ベクトルは、実際の色空間それ自体ではなく黄色副画素色空間の投影となる）。３色以上の原色で定義される副画素は、副画素投影上の第１及び第２の投影に基づいて駆動することができる。更に、２つの副画素を、３色以上の原色で定義される副画素の駆動に基づいて、低い値で動作させることができる。例示的な例として、黄色副画素は、赤色、緑色、及び青色で定義される色空間を有することができる。黄色副画素色空間の投影は、図１８に示されるＹ−ベクトルに対応することができる。本明細書に開示される技術に基づき、緑色副画素は、活性化しなくてもよく、赤色副画素は、Ｙ−ベクトル上への投影に関連する大きさでの黄色副画素の駆動に基づいて、低いレベルで駆動させることができる。更に、青色副画素は、黄色副画素の色空間とＹ−ベクトル（すなわち、黄色副画素の色空間の、赤色−緑色色空間上への投影）との間の差に基づいて動作することができる。
【０１８７】
元の色信号が２つの副画素（すなわち、３つの副画素ではなく）の色空間の範囲内である場合、第１の投影のみが必要である場合があり、２つだけの副画素を用いて、元の色信号を発することができる。ここで、二次副画素色空間は、元の色信号が存在しているのと同じ２つの副画素の色空間に含まれていてもよい。したがって、元の色信号は、二次副画素の色空間上に投影することができる。二次副画素は、投影の大きさに基づいて駆動させることができる。二次副画素は、元の色信号の全第１色成分及び元の色信号の二次色成分の一部を含むように駆動することができる。異なる副画素を駆動して、元の信号の二次色成分の残りの部分を補足することができる。したがって、画素内の少なくとも４つの副画素のうち、二次副画素と他の副画素のみを駆動させることができる。
【０１８８】
任意の所定の色信号において、所定の副画素を、当該色信号に基づき活性化してもよいし、活性化しなくてもよいことが理解されよう。例として、先に導入した表記法を用いれば、ｇ’／ｒ’がＧ／Ｒよりも大きい又はこれに等しい場合、緑色副画素は、活性化しなくてよく、一方、Ｇ／Ｒよりも小さい場合、赤色副画素は、活性化しなくてよい。２種類の色信号の場合、所定の副画素は、アクティブでもアクティブでなくてもよいことが理解されよう。また、赤色、緑色、青色、黄色、マゼンタ、及びシアンなどの色が、本明細書に開示されるが、本明細書に開示される技術は、任意の色信号及び／又はそれに関連する副画素に適用できることが理解されよう。
【０１８９】
図５６は、従来の表示データを本明細書に開示されるＲＧＢＹディスプレイ用に加工する他の例を示す。一般に、従来のＲ’Ｇ’Ｂ’データは、図示されるように、受信され、デジタル加工され、ＲＧＢＹディスプレイ上に表示することができる。従来デジタルガンマ値としてクォンタイズされてきたＲ’Ｇ’Ｂ’データを、線形化関数５６１０で受信する。関数は、所望のガンマを適用し、Ｒ’Ｇ’Ｂ’データを線形ＲＧＢデータに変換し、これを後に、デジタル加工することができる。ＲＧＢデータは、Ｇａｍｕｔ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  （ＧＭＡ）５６２０でＲＧＢＹデータに変換される。このアルゴリズムは、ＲＧＢ色ベクトルから、同一色を実質的に再現するＲＧＢＹ色ベクトルへの色ベクトル変換を含む幾つかの関数を提供する。また、ＧＭＡは、ＲＧＢ色空間及びＲＧＢＹ色ディスプレイが異なる色域を有するという事実を説明することができる。ＲＧＢＹデータをマッピングして、副画素及びメタマーがＳＰＲ関数５６３０で生成され、その結果は、ＲＧＢＹｐとして表される。ＲＧＢＹｐデータは、ガンマ補正ブロック５６４０に受信され、このブロックは、線形ＲＧＢＹｐデータを、ＲＧＢＹディスプレイの利用可能な光のレベルのガンマ分布に一致するＲ’Ｇ’Ｂ’Ｙ’ｐデータにガンマクォンタイズするよう動作する。続いて、Ｒ’Ｇ’Ｂ’Ｙ’ｐデータは、ＲＧＢＹディスプレイ５６５０に提供される。ＲＧＢＹディスプレイ用の表示のための具体例を、図３９に示される例示的配列に関連して本明細書に提供する。フィルターカーネル（ｆｉｌｔｅｒ  ｋｅｒｎｅｌ）の開発及び使用に関する更なる情報は、その開示内容全体を本明細書に援用する米国特許第７，６８８，３３５に提供されている。
【０１９０】
前述したように、本明細書に開示されるディスプレイ及び類似のデバイスは、多くの場合、ファインメタルマスクを用いて作製される。このようなマスクは、本明細書では、画素形成マスクと称する。これは、大面積堆積と異なり副画素の堆積が可能なように調整されるからである。すなわち、画素形成マスクの目的は、個々の色発光領域又は層を堆積することであり（例えば、特定色のアドレス指定可能な副画素における使用などがある）、各種パネル又はディスプレイを区分することではない。パネル又はディスプレイでは、マスクの各開口は、ディスプレイそれ自体のサイズであり（例えば、白色発光パネル又はディスプレイ）、これらは、製造効率を考慮して大規模基板の上に作製される。画素形成マスクは、本技術分野の文脈においてファインメタルマスクと称することがある。しかしながら、他のマスクもまた、ファインメタルマスクと称することがある。本明細書に開示されるディスプレイの実施形態は、画素形成マスク開口サイズを大きくすることができ、マスク開口間の垂直及び水平間隔を広げることができ、マスク解像度がディスプレイそれ自体の解像度の僅か半分となり得る設計になるレイアウトを用いて、設計及び作製を行うことができる。更に、本明細書に開示される技術は、２色のみの発光材料堆積、及び／又は４以上以上の副画素を用いて、フルカラーＯＬＥＤディスプレイ及び類似のデバイスの作製を可能とすることができる。前述した実施形態と同様に、このような配列は、例えば、１層以上の色変換層を、発光領域の１つ以上の部分との積層体に堆積させて、単一の色堆積から多数の副画素を形成することにより、達成することができる。
【０１９１】
正確な画素形成マスクを作製することは、特に、大サイズ又は高解像度の場合には、比較的困難である。したがって、本明細書に開示されるマスク配列、画素配列、及び作製技術は、製造コスト及びデバイス収率に関し、顕著な利点を提供することができる。また、本明細書に開示される技術は、ＩＪＰ及びＯＶＪＰプリンティングのための解像度要求を下げることができる。また、本明細書に開示されるアプローチを用いることにより、他の方法で達成される場合よりも、幅が広く、且つ隣り合うストライプ間の分離が大きい、有機ストライプをプリンティング又は堆積することにより、同一解像度のディスプレイの作製を可能とすることができる。
【０１９２】
図２８Ａは、実施形態に係る例示的なＯＬＥＤ堆積を示す。この例では、黄色及び青色発光領域の作製に用いるＯＬＥＤ堆積のみが示されている。前述したように、赤色及び緑色副画素は、更に、青色及び／又は黄色発光領域の上に配置されるカラーフィルタなどの色変換層を使用することにより定義することができる。図２８Ｂは、対応する画素形成マスクを示し、シェードがない領域は、マスクの開口に対応する。
【０１９３】
図２９Ａは、実施形態に係る例示的な副画素発光材料レイアウトを示す。ここで、同一色の副画素が、同一列の隣り合う画素においてグループにされている。図２９Ｂは、対応する画素形成マスク配列を示す。マスクレイアウトから分かるように、マスク開口のサイズは、図２８のサイズよりも大きくなっており、マスク開口間の水平方向の間隔が広がっている。このような構成は、マスクの作製及び使用を単純化することができる。図２９に示されるレイアウトは、プリンティング技術を用いる作製にとって特に好適であることができ、図２９Ａは、同一色の画素カラムを比較的効率的に作製することができる、ＩＪＰ又はＯＶＪＰなどのプリンティング技術と共に使用する場合に特に好適であることができる。例えば、図２８Ａと図２９Ａとを比較すると、図２９Ａにおける各ストライプは、幅が２倍であり、１つの画素当たり１つの発光領域の移行が１つだけであることが明らかである。更に、より広いギャップが、マスク及び配列デザインに設けられることにより、同一解像度におけるプリンティング解像度要件を下げることができる。
【０１９４】
なお、図２９及び本明細書に開示される例示的な配列に関して記載されるように、提供される作製技術は、１つの画素当たり１つだけの発光領域の色変化を可能にすることができる。これは、堆積技術に拘わらず有利であり得る。その理由は、用いられる技術に拘わらず、正しい発光材料が所定の副画素領域上に堆積される確実にする製造公差を可能にする各種色の発光層又は領域間のアラインメント公差を有する必要がある。従来のＲＧＢディスプレイは、通常、そのようなアラインメント公差を３つ必要とし、各副画素のフィルファクターを下げ、その結果、全体的なディスプレイ寿命を短くする。本明細書に開示される実施形態においては、フルカラーディスプレイは、１つの画素当たり１つだけの色変化で作製することができ、ディスプレイから発せられる全光をフィルタしないことにより、従来のＲＧＢディスプレイと等価な又はこれに匹敵する電力効率を維持しつつ、副画素のフィルファクターの上昇を可能とする。
【０１９５】
図３０Ａ及び図３０Ｂは、実施形態に係る、他の例示的な副画素レイアウト及び対応する画素形成マスクのそれぞれを示す。この構成においては、同一色の副画素が、各列においてグループにされているが、黄色及び青色ＯＬＥＤ堆積及び発光領域は、１つの行から次の行に互い違いになっている（すなわち、行ｘから行ｘ＋１）。このレイアウトの利点を図３０Ｂに示す。同図は、マスク開口が行ごとに互い違いになっていることを示し、他のマスク開口と直接平行するマスク開口がないので、より頑丈なマスクとなる。
【０１９６】
図２９及び図３０に示される配列の大きな違いは、図３０の垂直カラムが異なる色の副画素を有する一方で、図２９では、各副画素が、ストライプ状になっている点である。本明細書に更に詳細に記載されるように、図３０に示す互い違いのレイアウトは、各外部データドライバが、同一色の画素を駆動しつつも、異なる行においては、走査線を用いて多重化されるように、画素ビデオ情報を供給するデータ線を、互い違いにすることにより実行することができる。各黄色副画素は、２つ又は３つの副画素に分割して、カラーフィルタなどの色変換層、例えば、赤色及び緑色、又は赤色、緑色、及び黄色を生成することができる。したがって、各黄色副画素は、自身を通る２本又は３本のデータ線を有することができ、一方で、各青色副画素は、副画素と外部ドライバとの接続する１本のデータ線を有することができる。短絡を避けるために互い違いにされたデータ線の例を、図３５に示すが、他のレイアウトも用いることができる。より一般的には、実施形態においては、ディスプレイに必要とされるデータ線の数は、ディスプレイにおける副画素の数の３倍よりも少なくすることができる。
【０１９７】
図３１は、実施形態に係る、他の例示的な副画素レイアウトを示す。この構成では、ＴＦＴ及び走査線（ハッシュシェードで示す）の位置を、各行ごとに変えている。図示されるように、ＴＦＴ及び走査線は、１行の副画素の上半分と続く行の下半分に配置することができる。図３２は、このような構成を実行する例示的なマスク設計を示す。なお、各マスク開口は、同一色の４つの副画素を同時に蒸着することができ、垂直方向と水平方向の両方の解像度が半分になる。ＴＦＴ及び走査線の位置を変えることにより、図３０に示す配列と比較して、マスク開口間の垂直方向の間隔を広げることが可能になる。
【０１９８】
図３３は、実施形態に係る互い違いにされたレイアウトの他の例を示す。図３４は、例示的な対応するマスク配列を示す。マスク開口が互い違いであることにより、他のマスク開口と直接平行するマスク開口がないので、遥かに頑丈なマスク設計が得られる。図３４に示されるマスク設計は、同一のディスプレイ解像度で、図２８に示される配列のｄｐｉ解像度の半分未満の画素形成マスク解像度を提供する。
【０１９９】
図３５は、実施形態に係るデータ線形成の例を示す。この例では、走査線層が、前述したように、互い違いのレイアウト構成を可能とするように配列される。この構成において、互い違いの副画素のデータ線は、下方の走査線層を用いることにより接続することができる。
【０２００】
図３６は、実施形態に係る他の例示的な配列を示す。図示されるように、この配列は、黄色副画素の数に対して半数の赤色及び緑色副画素を含むが、同一面積、同一数の青色副画素を維持し、青色寿命を向上させている。この構成においては、各画素は、前述した４つと異なり、副画素を３つだけ含む。このような配列は、データドライバの数を減らすことにより、関連する電気設計を単純化することができ、１画素当たりに必要なＴＦＴ面積及びＴＦＴ数を減らす。これは、改善された開口率とディスプレイ性能を可能にする。図３６に示される構成は、眼の解像度が、５８０ｎｍ付近のスペクトルの黄色領域と、赤色、緑色、及び特に青色のより低い値でピークを有することから、有利であることがある。
【０２０１】
図３７は、図３６に示される配列のバリエーションを示す。この例では、青色及び黄色副画素を対で堆積して、画素形成マスクにより大きな開口が形成されることを可能にする。例えば、図３０Ｂに示される構成されたマスクは、図示される配列の堆積に用いることができる。
【０２０２】
実施形態においては、前述したように、黄色及び青色発光領域が、主要な色として機能して、白点を駆動し、より飽和した赤色及び緑色を可能とし、それ故、従来の配列を用いて同等の消費電力で達成可能なレベルよりも高い色域ディスプレイを可能にすることができる。黄色発光領域の使用は、非常に飽和した緑色及び赤色を有する高い色域ディスプレイを可能にするが、そうでない場合に予想される通常のより高い消費電力を必要としない。一般に、黄色発光領域の使用は、ディスプレイの消費電力を、全体的なディスプレイ色域から独立したものにする。
【０２０３】
図３８は、実施形態に係る他の例示的な配列を示す。この例では、各マスク開口が、４種の画素において、同一色の４つの副画素の発光材料を同時に堆積するのに用いられる。このような技術は、ｘ及びｙの両方向におけるマスク解像度を、ディスプレイ解像度の半分にする。これは、ディスプレイにおける画素数に対するマスクにおける開口の数に基づく。各画素は、３つの副画素を有し、データ線及びＴＦＴの数は、従来のディスプレイから増えていない。図３８に示される配列は、前述したように、画素形成マスクを介するＯＬＥＤ発光材料の堆積は、２回（例えば、青色及び黄色）で済む。更なるマスク堆積工程を、他の層（例えば、ＨＴＬ）のために行うことができる。なお、ディスプレイには、２色の発光領域しかないが、ディスプレイは、４色の原色（例示的な例における、青色、黄色、緑色、及び赤色）を含む。前述したように、これは、発光領域の一部の上に色変換層を配置して、赤色及び緑色副画素を達成することにより、達成することができる。
【０２０４】
図３９は、実施形態に係る例示的な配列を示す。この例では、図３８に示される配列に対して、４つの隣り合う青色副画素が、単一の大きな副画素に置き換えられている。ヒトの眼は、通常、青色光に対する解像力が比較的低いので、このような構成を用いることができる。図示されるように、黄色副画素は、青色副画素の最も近くに位置することができる。大きな青色発光領域の幅は、僅かに狭くされ、黄色を、１画素分空けて略均一に離間させることができる。また、４つの青色副画素の各クラスタを、１つの大きなアドレス指定可能な副画素に合わせることは、データドライバの必要数、及びディスプレイを横切るのに必要なデータ線の数を減少させる。したがって、画素配列は、黄色副画素の半数の赤色及び緑色副画素を含むことができ、青色副画素は、黄色副画素の４分の１の数を含むことができる。図３９に示される配列は、例えば、図３４に示されるマスクを用いて作成することができる。マスク解像度は、ｘ及びｙの両方向においてディスプレイ解像度の半分である。本明細書に開示される幾つかの構成においては、比較的大きな発光領域は、副画素機能性を多数の画素に与えることができる。このような構成においては、発光領域及び関連する構造は、１つ以上の画素に「部分的」副画素を提供すると考えることができる。例えば、比較的大きな青色発光領域が、４つの画素における副画素により共有される、又は共同して使用される場合、青色発光領域は、各画素に青色副画素の１／４を与えると考えることができる。したがって、全体として、ディスプレイ又はディスプレイの領域における画素中の副画素の数は、ディスプレイ又はディスプレイの領域における副画素の色の数よりも少なくすることができる。
【０２０５】
前述したように、種々の技術を用いて、ディスプレイ用の従来のＲＧＢデータを、図３９及び本明細書に記載する他の例などに示されるＲＧＢＹディスプレイに変換することができる。例示的な例として図３９を参照すると、赤色副画素３９１０、緑色副画素３９２０、青色副画素３９３０、及び黄色副画素３９４０のレイアウト３９５０が提供される。黄色副画素３９４０は、受信画素データに１対１で適用できるように配列することができる。すなわち、ＲＧＢＹデータの黄色成分は、図５６に関して記載されるＳＰＲ関数５６３０においてサブサンプリングする必要はない。更に、この１対１の関係を考慮し、且つ、比較的非効率的な色変換層を用いる赤色及び緑色副画素から、黄色副画素に多くのエネルギーをメタマーシフト（ｍｅｔａｍｅｒ  ｓｈｉｆｔｉｎｇ）することにより、黄色副画素を用いて、最大のエネルギー効率を提供できるという事実を考慮すると、黄色副画素を用いて、高い空間周波数画像ディテール（ｈｉｇｈ  ｓｐａｔｉａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｍａｇｅ  ｄｅｔａｉｌ）の大部分を再構築することができる。
【０２０６】
赤色及び緑色副画素３９１０、３９２０は、図示されるようにチェッカーボードパターンに配列される赤色又は緑色副画素のいずれかに、入力画素がマッピングされるようにサブサンプリングすることができる。このように、各赤色及び緑色副画素を、単一の黄色副画素に関連付けることができる。赤色及び緑色副画素は、サブピクセルレンダリングすることができ、例えば下記のような「ダイヤモンドフィルタ」を用いて、ＳＰＲ関数５６３０にＲＧＢＹデータのＲ及びＧ色チャネルをサンプリングする。
【表１】
2020191288.tif 000004
【０２０７】
このようなフィルタは、得られた画像を「ぼやかす」ようであってもよい。この場合、例えば下記のようなフィルタを用いてシャープにすることができる。
【表２】
2020191288.tif 000005
【０２０８】
青色副画素は、４つの入力画素にマッピングすることができる。フィルタカーネルは、２５％を乗じた各値を有する２×２フィルタである。
【表３】
2020191288.tif 000006
【０２０９】
提供される例においては、フィルタカーネルは、等式中の係数を表し；各表における係数の位置は、それらを再構築する副画素に再度サンプリングされる入力画素の相対位置を表す。係数は、入力画素の値で乗じた後、合計して、再構築副画素の値として用いる。図３９に示される例示的な配列に関して記載しているが、当業者であれば、同様又は同一の技術を、本明細書に開示される他の画素配列に用いることができることを容易に理解しよう。
【０２１０】
図４０は、図３９の副画素配列用の走査及びデータ線レイアウトの例示的な配列を示す。なお、線の数は、図３５に示す配列に対して著しく減少している。
【０２１１】
幾つかの実施形態においては、ＲＧＢ１Ｂ２Ｙ構成（すなわち、赤色、緑色、ディープブルー、ライトブルー、及び黄色の各副画素を有する構成）を用いるフルカラーディスプレイを達成するために、３つのカラーフィルタ、又は２つのカラーフィルタ及びマイクロキャビティを用いることが望ましい場合がある。このような配列においては、例えば、前述したように、画素形成マスクを介した発光材料堆積を２回だけ行って、ライトブルー及び黄色の発光領域を堆積することができる。この場合、図４１において水平方向のハッシングで示される各ライトブルー発光領域との積層体に配置される色変換層又はマイクロキャビティを用いることによって、ディープブルー副画素を作製することができる。図３８及び図３９に示される配列では、このような配列は、２つの異なるＯＬＥＤ積層体堆積を必要とするだけであり、最終ディスプレイの解像度の半分を有するマスクを使用することができる。各画素は、４つの副画素を含むことができ、全体としてディスプレイは、５色の原色の副画素（ディープブルー、ライトブルー、黄色、赤色、及び緑色）を含む。図４１に示される配列は、従来のＲＧＢディスプレイと同様な電力要求を有しながらも、従来のＲＧＢディスプレイに対して改善された寿命を提供することができる。なお、このような配列は、色変換層又はマイクロキャビティを用いてディープブルー副画素（通常、ライトブルー副画素の時間のごく短い時間しか用いられない）を達成することにより、長寿命ライトブルー発光領域のみを用いている。下記の表は、カラーフィルタを用いてライトブルー発光領域をディープブルーに変換する配列のシミュレーションの結果を示す。フィルタなしデバイスは、ＣＩＥ（０．１５，０．２６５）を有し、フィルタありデバイスは、（０．１３，０．０５７）のディープブルーを有する。
ボトムエミッションＢＤ３７７（１２％  ＥＱＥ  ＢＥ  デバイス）：
【表４】
2020191288.tif 000007
【０２１２】
前述したように、これまでの配列は、ディープブルー及び黄色の発光領域を用いることによって所望の白点を達成した。図４４を参照すると、前述した、ディープブルー及び黄色配列における使用に適した黄色を、Ｙｅｌｌｏｗ  １と標示する。図４１に関して記載されるＲＧＢ１Ｂ２Ｙにおいて、白点の実現は、主にライトブルー発光領域によって達成することができ、より赤味がかった黄色「Ｙｅｌｌｏｗ  ２」を、同じ白点を保持するのに用いることができる。黄色発光領域が赤味がかり過ぎると、前述したように、緑色副画素を達成するために色変換層と共に用いたときに、合理的に効率な緑色を生成する十分な緑色成分を有さない。このことは、白点の生成に非常に赤味がかった黄色を必要とし、十分な緑色を有さないライトブルー発光領域と、ディープブルーよりも遥かに飽和しておらず、改善された寿命を有するライトブルーとの間のトレードオフを暗示している。シミュレーションは、図４１に示されるＲＧＢ１Ｂ２Ｙのライトブルーの好ましいｙ座標が、０．１５＜ｙ＜０．２０又は０．１０＜ｙ＜０．２５の範囲にあることができることを示している。
【０２１３】
図４２Ａは、図４１の例示的な変形例を示す。この例では、４つのディープブルー副画素が、４つの画素で共有される単一のディープブルー副画素で置き換えられている。これにより、１画素当たりの駆動線及びＴＦＴ回路の数が、４．０から３．２５に減少する。ディープブルー副画素は、図４１の非発光領域に形成することができ、ライトブルー開口率を低下させず、その寿命に影響を与えない。この構成においては、ディープブルー副画素は、独立してアドレス指定可能なアノードを有するが、４つの隣り合うライトブルー副画素と同じライトブルーＯＬＥＤ堆積を用いることができる。前述したように、最終的なディープブルー発光は、ライトブルー発光材料上に配置される色変換層及び／又はマイクロキャビティを用いることによって達成することができる。
【０２１４】
他の例として、図４２Ａに示される配列を、前述したように画素形成マスクを用いる高解像度マスキング工程を２回だけ用いて作製することができる。例えば、発光層材料及びホール輸送層材料について、画素形成マスクを介した堆積を行うことができる。幾つかの場合には、発光層材料のみについて、高解像度堆積プロセスを１回だけ行うことができる。これに対して、従来プロセスは、ＯＬＥＤ堆積を２回（例えば、青色及び黄色）と、青色副画素に対する黄色副画素のＨＴＬの厚みを大きくするＨＴＬ堆積のための更なるマスク堆積工程とを必要とする。
【０２１５】
他の例として、ライトブルー発光材料を、全ディスプレイ上に蒸着することができ、黄色発光材料を、黄色副画素上に画素形成マスクを介して堆積させることができる。この場合、黄色デバイスの発光領域は、２バンド（ｔｗｏ−ｂａｎｄ）青色及び黄色発光層を含む。黄色発光体は、通常、青色発光体よりも低いエネルギーを有するので、青色及び黄色のバンドの両方における励起子は、よりエネルギーが低い黄色発光体に移動し、黄色光のみが、黄色発光領域から生成される。青色発光層は、青色副画素中で発光するが、黄色発光領域においては、更なるＨＴＬとして作用する。青色ＥＭＬの厚みが、黄色副画素の最適化に必要とされる更なるＨＴＬ厚みを提供する場合、更なるＨＴＬマスキング工程が必要とされない場合があり、１回だけのマスキング工程で完全なディスプレイを作製することができる。これまでの配列と同様に、このような構成は、１回又は２回だけのＯＬＥＤ発光材料堆積と、３回より少ないマスキング工程（ＯＬＥＤ材料とＨＴＬ）で済む。マスクは、得られるディスプレイの解像度の半分を有していればよく、ディスプレイは、１画素当たり３．２５個の副画素を有することができる。ディスプレイは、５つの原色副画素（ディープブルー、ライトブルー、黄色、緑色、及び赤色）を含むことができ、発光領域の原色は２色のみである（ライトブルー及び黄色）。このような構成には、通常必要とされるディープブルーではなく比較的長い寿命のライトブルーのみが必要であり、従来のＲＧＢディスプレイに対して改善された寿命、及びそれと同様の消費電力要求を提供する。
【０２１６】
また、本明細書に開示される配列は、特定の堆積技術を用いてより効率的に作製されるように配列することができる。例えば、図４２Ａに示される配列と同様な配列を用いて、各種発光領域及び／又は副画素をカラム状に配列することにより、ＯＶＪＰ又は類似の技術による効率的な堆積を可能とすることができる。図４２Ｂは、ＯＶＪＰを介する効率的堆積に適した例示的な配列を示す。
【０２１７】
図４３は、実施形態に係る、ウェラブルデバイス及び類似の用途に適し得る同様な構成を示す。この例では、通常の使用は、高い色温度白点（例えば、Ｄ６５以上）を必要としないことがある。黄色がかった白色（例えば、Ｄ３０又はＤ４０）が許容される用途では、ダークブルー副画素を全て設けなくてもよく、ディスプレイは、１画素当たり３つだけの副画素に単純化される。
【０２１８】
図４５は、例示的な従来のＲＧＢサイドバイサイド画素レイアウトと、本明細書に開示される、ＯＬＥＤ発光領域堆積を２回だけ用いる配列との比較を示す。従来ディスプレイの堆積アプローチの多くは、通常、個々の色の堆積にパターニング技術を用いるので、混色を避けるために、異なる色の副画素間に間隔を設ける必要がある。これに対して、本明細書に開示される実施形態は、１画素当たり異なる色の副画素間に１つの間隔を設けるだけでよく（従来の画素構成では３つ必要であるのに対して）、各副画素のフィルファクターを遥かに上昇させることができる。図４５は、２８０ｄｐｉディスプレイの例を示す。この例では、例示的な２−堆積配列が、従来の配列に対して、青色副画素フィルファクターを２倍にする。この例は、９０μｍ画素を示し、アクティブＯＬＥＤ間が２５μｍであり、ＴＦＴ及びバスラインは、水平方向に４５μｍを占めると想定される。
【０２１９】
前述の例としては、各種色変換層が黄色発光領域上に堆積されて、各色の副画素を提供する配列が挙げられる。しかしながら、他の配列も、本明細書に開示される実施形態にしたがって用いることができる。例えば、図４６は、実施形態に係る例示的な配列を示し、この例では、カラーフィルタなどの緑色変換層が、ライトブルー（「ＬＢ」）発光領域上に配置されて、緑色副画素を提供する。緑色変換層と共にライトブルー発光領域を用いることにより、緑色変換層が黄色発光領域上に配置される他の実施形態に対して、より深い緑色飽和を提供することができる。また、図４６に示される構成は、より大きな赤色飽和、及び／又はより高い赤色効率を可能とすることができる。これは、黄色発光領域を、緑色変換層とも一致させるという制約なしに、ライトブルー白点と一致するように設計することができる。他の構成も用いることができる。例えば、赤色、緑色、ライトブルー、ディープブルー、及び黄色の他のパターンなどを用いることができ、カラーフィルタなどの色変換層の組合せを用いて、赤色及び緑色副画素が提供される。
【０２２０】
なお、図３７から４３、４６、及び４７に示す例、並びに類似の配列は、隣り合う副画素が同一画素中にあるか又は隣り合う画素中にあるかに拘わらず、配列の任意の画素中の各副画素と隣り合う各副画素との間で、水平及び／又は垂直方向における発光領域間の色遷移を１回だけにすることができる。すなわち、各副画素の発光領域を、同一色の発光領域（例えば、赤色及び緑色色変換層を用いて黄色副画素から形成した場合、隣り合う赤色及び緑色副画素）又は他の１色の発光領域と隣り合うことができる。しかしながら、ディスプレイ内における、その他の各水平及び／又は垂直方向において、各副画素は、同一色の発光領域を有する各副画素に隣り合うことができる。水平及び垂直方向は、例えば、ディスプレイ内における走査及び／又はデータ線レイアウト方向を意味する。したがって、前述した互い違いのレイアウトの場合、１つの方向には、隣り合う画素の発光領域間に１つだけの色遷移があるが、垂直方向にはないようにすることができる。画素内に１つの色遷移を有するという特徴は、副画素内の発光領域を意味し、副画素から発せられる最終的な色を意味しない。これは、隣り合う副画素が、副画素内に共通の発光領域又は同一色の発光領域を有しつつ、１つ以上の色変換層を有していてもよいからである。
【０２２１】
他の例として、図４７は、実施形態に係る配列を示し、この例では、カラーフィルタなどの緑色変換層が、ライトブルーと黄色発光領域の両方に配置され、緑色副画素を生成している。図４６に示される例と同様に、図４７に示される配列は、より深い緑色飽和を緑色副画素に与えることができる、及び／又はより深い赤色飽和を赤色副画素に与えることができる。これは、ライトブルー白点を、緑色変換層及び赤色副画素に一致させる必要がないからである。色変換層を介して赤色、緑色、及び／又はディープブルーを提供する場合などに、他の同様な構成も用いることができる。
【０２２２】
他の例として、図４８は、実施形態に係る配列を示し、この例では、緑色変換層が、ディープブルーと黄色発光領域上に配置されている。すなわち、図４７におけるライトブルーに代えて、ディープブルー発光領域が用いられている。このような配列は、図４７に関して記載したのと同一又は同様の利点を提供することができる。
【０２２３】
前述したように、幾つかの用途においては、フルカラー色域が必要とされない制限されたディスプレイ用などに、ディープブルー副画素を使用しないことが望ましい又は許容される場合がある。例えば、小型のポータブル及び／又はウェラブルディスプレイは、許容される色出力範囲の達成に、ディープブルー副画素を必要としない場合がある。図４９は、実施形態に係る例示的な配列を示し、この例では、ディスプレイは、１画素当たりに必要なＴＦＴ回路は３つだけであり、ディープブルー副画素は存在しない。
【０２２４】
幾つかの場合においては、前述したように２色の発光領域と各種色変換層との各種組合せを用いて、ライトブルーとディープブルー副画素の両方を組み合わせて用いることが望ましい場合がある。図５０は、緑色変換層がライトブルー発光領域上に配置され緑色副画素を生成し、且つ、ディープブルー及びライトブルー副画素を含む例示的な配列を示す。前述したように、ディープブルー副画素は、ライトブルー発光領域の一部の上に配置される色変換層及び／又はマイクロキャビティを用いることにより、提供することができる。図５１は、実施形態に係る他の例を示し、この例は、緑色変換層がライトブルー発光領域上に配置され緑色副画素を生成し、且つ、ディープブルー及びライトブルー副画素を含む、図５０とは異なる副画素配列を有する。
【０２２５】
本明細書に開示される実施形態は、種々の技術を用いて作製することができる。例えば、フルカラーＯＬＥＤディスプレイにおける画素又は画素配列を、図２８から５１に示し、これに関して記載される画素形成マスクを用いて作製することができる。画素形成マスクにおける各開口は、マスクを通して堆積される２つ、３つ、又はそれ以上の副画素の合計面積に少なくとも等しい面積を有することができる。同様に、マスクは、ディスプレイによって生成される異なる色の２つの副画素の少なくとも合計面積である総面積を有することができる。幾つかの実施形態においては、マスク開口は、マスクの総面積に比べて小さくてよく、例えば、５％以下、１０％以下、２０％以下などである。
【０２２６】
多数の発光領域及び／又は副画素に用いられる共通の発光材料は、副画素が基板上に互いに隣り合って配列されるように、マスクを通して堆積することができる。共通の発光材料は、別々の異なる画素としてアドレス指定される副画素内に多数の積層体を形成するのに用いられる材料であることができる。前述したように、幾つかの実施形態は、２色以下の発光領域を含むことができる。すなわち、画素形成マスクを通して２回だけＯＬＥＤ堆積を用いて作製することができる。例えば、図２８から５１に関して記載されるように、幾つかの実施形態は、青色と黄色のみ、又はライトブルーと黄色のみの発光領域を含むことができる。
【０２２７】
前述したように、多数の副画素を、単一の発光領域又は隣り合う発光領域を用いて、例えば、１層以上の色変換層を発光領域上に作製することにより、作製することができる。例えば、赤色、緑色、及び／又はディープブルー色変換層を、黄色及び／又はライトブルー発光領域上に配置することができる。幾つかの構成においては、発光領域の一部を変換しないままとすることができる。すなわち、色変換層を発光領域上に配置しない又は光学的に結合させなくてもよい。例えば、黄色発光領域を、赤色変換層及び緑色変換層に光学的に結合することができ、黄色発光領域の各部分が別々にアドレス指定可能とされる。また、前述したように、黄色発光領域の一部を変換しないままとし、黄色光を提供するようにすることができる。より一般的には、１色以上の他の色に変換できる発光を提供する発光領域を用いることができる。
【０２２８】
幾つかの実施形態においては、多数色の堆積を行うことができる。例えば、更なる発光層を、画素形成マスクを通して堆積することができ、これにより、例えば、前述した互い違いの構成における更なる発光領域を作製する。堆積される発光材料は、好適な色とすることができ、例えば、黄色、ディープ又はライトブルー、マゼンタ、シアン、又は有機発光材料で達成可能な他の色などが挙げられる。
【０２２９】
幾つかの実施形態においては、２色以下の色変換層を用いることができる。例えば、前述したように、幾つかの構成においては、赤色及び緑色のみの色変換層が用いられる。
【０２３０】
本明細書に開示される実施形態は、副画素が基板上に作製、配列される効率によって、比較的非常に高い解像度のディスプレイ及び類似のデバイスを可能とする。例えば、実施形態においては、ＯＬＥＤディスプレイは、多数の画素を含むことができ、各画素は、前述したように、基板上に互いに隣り合って配置される、少なくとも又は正確に２回の異なる色のＯＬＥＤ発光材料堆積を含むことができる。このようなデバイスは、５００、６００、７００、若しくは８００ｄｐｉの解像度、又はこれらの数値の間の任意の解像度を有することができる。
【０２３１】
前述したように、本明細書に開示される実施形態は、使用されるマスク開口間の距離が大きくなることにより、従来のファインメタルマスクよりも物理的に遥かに頑丈であり得る画素形成マスクの使用を可能にする。例えば、図２９から３９に示され、本明細書の他の箇所で記載されるように、画素形成マスクにおける隣り合う開口間の距離は、ディスプレイにおける共通の色の隣り合う発光領域間の距離の少なくとも２倍であることができる。すなわち、画素形成マスクにおける隣り合う開口間の距離は、マスクにより定義される最終デバイスにおける走査又はデータ線に対して平行又は垂直方向で測定したときに、同一方向に沿って測定される、共通の色の隣り合う発光領域間の少なくとも２倍であることができる。したがって、本明細書に開示されるデバイスは、比較的高いフィルファクターと解像度を有することができるが、デバイスの作製に用いられるマスクは、「未使用」領域、すなわち、マスク開口を含まないマスク領域、が比較的多い。
【０２３２】
前述したように、幾つかの実施形態は、１色以上の色の副画素を達成するためにマイクロキャビティを用いることが望ましい場合がある。例えば、マイクロキャビティを、ライトブルー発光領域の一部の上に配置して、ディープブルー副画素を提供する場合などである。他の例として、本明細書に開示される緑色副画素は、前述した色変換層に代えて又はこれに加えてマイクロキャビティを含み、緑色副画素の飽和度を上げることができる。ＯＬＥＤをキャビティ内に形成すると、アノードとカソードとの間の光路長は、ＯＬＥＤ効率及び性能に非常に大きな影響を与える。更なるモデリングは、青色と黄色の発光領域のみを有する本明細書に開示される実施形態において、緑色及び／又は青色マイクロキャビティ設計を可能とするために、更なるＨＴＬ厚みが青色発光領域に対する黄色発光領域との積層体において、望ましい場合があることを示している。
【０２３３】
例えば、青色及び黄色発光領域を用いる構成において、黄色堆積と比較して青色発光領域堆積のために、種々のＨＴＬ厚みを有することが望ましい場合がある。これには、更なる画素形成マスク堆積工程が必要な場合がある。したがって、幾つかの実施形態においては、３回のマスキング工程を用いることができる。すなわち、ＥＭＬ堆積で２回、ＨＴＬ堆積で１回である。これに対して、同様の構成は、従来のトップエミッションＲＧＢサイドバイサイドデバイス作製には、５回のマスキング工程を必要とする（ＥＭＬ堆積で３回とＨＴＬ堆積で２回）。他の例として、更なるＨＴＬを、青色ではなく黄色画素の上にパターニングすることができる。より一般的には、電極を２つの発光領域（すなわち、一方は、マイクロキャビティに光学的に結合されており、他方は結合されていない）に重ねることができる。電極の選択された表面と１つの発光領域との間の距離を電極に対する法線方向で測定したとき、この距離は、同一表面と他の発光領域との間で、同一方向で測定される距離よりも短くてよい。
【０２３４】
他の例として、実施形態においては、更なるＨＴＬを黄色及び赤色副画素上に堆積することができ、青色及び緑色副画素は、同一のＨＴＬ厚みであることができる。このような構成において、緑色副画素を、隣り合う青色副画素と隣り合って堆積することができる。すなわち、緑色副画素のために用いる黄色発光領域の一部を、隣り合う画素の青色副画素と隣り合って堆積することができる。互いに隣り合う２つの黄色副画素を有する構成を避けるために、黄色のフィルタなし副画素を、例えば、図５２に示すように、赤色と緑色との間に配置することができる。同様の配列を図５３に示す。この配列は、前述したように、解像度の半分のマスクを用い、青色副画素がグループにされている構成のためのものである。図５２及び図５３における破線は、本明細書に開示されるキャビティ作製のためのＨＴＬマスキングを示す。
【０２３５】
前述した通り、ＯＬＥＤ積層体にマイクロキャビティを用いると、積層体の色出力（例えば、黄色出力など）を変えることができる。本明細書に開示される実施形態によれば、黄色副画素が、デバイスの青色副画素と所望の白点とにより定義される直線の上にある色出力を有することが好ましい場合がある。これを、図４４に示す。同図は、ＣＩＥ図上における赤色、緑色、及び青色を示し、所望の黄色（「Ｙｅｌｌｏｗ  １」）を、ディープブルーと所望の白点とをつなぐ線上にあるものとして示している。この基準は、通常、最小限の全体的なディスプレイ消費電力となり、実施形態においては、好ましい動作モードである。したがって、実施形態において、マイクロキャビティに結合された領域又は副画素が、選択された白点と黄色副画素から発せられる光の座標とを有する直線の上にある１９３１  ＣＩＥ座標を有する光を発するように構成されることが望ましい場合がある。より一般的には、当該領域又は副画素が、選択された白点を設定するのに用いられる他の領域から発せられる光のＣＩＥ座標間の直線の上にある任意の点の（＋／−０．０２、０．０２）の範囲内である１９３１  ＣＩＥ座標を有する光を発することが有利である場合がある。幾つかの構成においては、白点自体が、黄色発光と青色発光との間の１９３１ＣＩＥ図上のＰｌａｎｋｉａｎ  Ｂｌａｃｋ  Ｂｏｄｙ  ＬｏｃｕｓのＭａｃＡｄａｍｓｄ楕円１−ステップ、３−ステップ、又は７−ステップの範囲内にあることが望ましい場合がある。
【０２３６】
マイクロキャビティを含む構成に関する他の検討事項は、通常、マイクロキャビティにより、ＯＬＥＤは、種々の視野角で種々の色に見えること、例えば、観測された出力色が、視野角に伴ってシフトすることである。これは、通常、望ましくない。しかしながら、多くの場合、飽和したディープブルーに必要とされる青色は、発光体設計だけでは、容易には達成できない。従来の設計においては、多くの場合、良好な効率及び寿命を有し、且つ青色出力を有するがディープブルー出力は有さない発光体が選択され、続いて、マイクロキャビティが、非常に深い青色の生成に用いられる。これは、色域が高いことのが望ましいテレビ及び類似の用途に特に当てはまる。したがって、マイクロキャビティ内に青色副画素を設けることが望ましい場合がある一方で、マイクロキャビティ内に、黄色、緑色、及び／又は赤色副画素を設けることが望ましい場合がある。これは、視野角に伴う不所望の色へのシフトにつながるからである。しかしながら、垂直からの角度が大きくなるにつれて、赤色及び緑色がより短い波長光へとシフトすることが観測されており、これは、偏角で見たときに、白点に青色のもやを引き起こすことがある。したがって、幾つかの実施形態においては、マイクロキャビティに青色副画素を設けることができ、一方で、ボトムエミッション設計などのキャビティがない積層体に黄色副画素が設けられる。より一般的には、実施形態は、マイクロキャビティに設けられる又はこれに光学的に結合される１つの発光領域又は副画素と、そのようにされていない他のものとを含むことができる。実施形態においては、ボトムエミッションＯＬＥＤ積層体を、反射カソードと、透明な導電性酸化物（ＴＣＯ）を用いる透過性アノードと共に用いることができる。ＴＣＯの下又は上のいずれかに、薄い金属を堆積することができる。このとき、ＴＣＯ、金属、及びＯＬＥＤ積層体の間に絶縁スペーサがあってもなくてもよい。アノードの薄い金属は、反射カソードと共に、マイクロキャビティを形成する。図５４は、実施形態に係る、薄い金属層がＴＣＯ層上に配置された例示的なデバイス配列を示す。この例では、青色副画素のスペーサ層はなく、黄色副画素とＴＣＯとの間に薄い金属は配置されていない。したがって、得られるデバイスは、青色副画素のマイクロキャビティを含み、黄色、赤色、及び緑色発光のマイクロキャビティを不要とすることができる。このような構成は、高い色域を提供することができ、視野角に伴う変化が最小限にする又は全くなくすことができる。これは、視野角に伴う赤色、緑色、又は黄色におけるカラーシフトが殆どない又は全くないからである。
【０２３７】
図５５は、青色及び黄色発光領域を含み、青色領域だけがマイクロキャビティに結合されている実施形態のシミュレーションデータを示す。視野角に伴う白点のシフトを示す。図５５に示されるように、カラーシフトは、トップエミッションＯＬＥＤから全色が生成される市販のディスプレイで測定されるよりも遥かに小さい。具体的には、市販のトップエミッションディスプレイの測定から得られた結果は、視野角が０°から６０°まで大きくなるにつれ、白点のｘ及びｙの両ＣＩＥ座標において＋／−０．０２ものシフトを示す。対照的に、本明細書に開示される実施形態のシミュレーションデータは、大幅に低下したシフトを示し、ＣＩＥのｘ座標では、シフトは略ゼロであり、ｙ座標では、僅か０．００５のシフトである。より一般的には、本明細書に開示される実施形態は、ディスプレイの白点の１９３１  ＣＩＥ座標におけるカラーシフトが、０°から６０°のいずれの視野角においても（＋／−０．０１、０．０１）未満であることを可能にする。
【０２３８】
前述した通り、本明細書に開示される各種実施形態及び構成は、ＯＬＥＤディスプレイに対して、データ線数を減らすことができ、且つ、改善されたフィルファクター及び解像度を可能にすることができる。例えば、本明細書に開示されるＯＬＥＤディスプレイ中の所定の画素又は画素配列について、画素は、異なる色の少なくとも２つの副画素を含むことができ、デバイスは、異なる色の少なくとも３つの副画素を含むことができる。すなわち、各画素は、ディスプレイに亘って平均すると、非整数の関連する副画素を有すると記述することができる、及び／又は、画素間で共有される副画素は、部分的な副画素であると記述することができる。例えば、フルカラーディスプレイは、ある整数ｎまで、２、３、４、又はそれ以上の副画素で定義される画素を含むことができる。しかしながら、全体としてのデバイスは、それぞれ最大ｎ＋１まで、異なる色の３、４、５、又はそれ以上の副画素を含むことができる。更に、このような構成は、複数の画素のそれぞれに対して、データ線のみを設ければよい。
【０２３９】
本明細書においては、各種コンポーネントを、開示の色変換層として用いることができる。好適なコンポーネントとしては、色変換層、カラーフィルタ、色変更層、マイクロキャビティ、などが挙げられる。本明細書に開示される色変換層に使用される染料は、特に限定されず、光源から発せられる光の色を目的色に変換できる限り、任意の化合物を用いることができる。これは、基本的には、光源から発せられた光の波長を、光源の光の波長よりも１０ｎｍ以上長い波長に変換できる波長変換要素である。これは、有機蛍光物質、無機蛍光物質、又はリン光物質であることができ、目的とする波長に応じて選択することができる。材料の例としては、次のクラスを上げることができるが、これらに限定されない：キサンタン、アクリジン、オキサジン、ポリエン、シアニン、オキソノール、ベンズイミダゾール、インドレニン、アザメチン、スチリル、チアゾール、クマリン、アントラキノン、ナフタルイミド、アザ［１８］アヌレン、スクアライン、蛍光タンパク質、８−ヒドロキノン誘導体、ポリメチン、ナノ結晶、タンパク質、ペリレン、フタロシアニン、及び金属配位子配位錯体、など。
【０２４０】
ＵＶ及びより高エネルギーの発光を青色光に変換するための蛍光染料の例としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン及びｔｒａｎｓ−４，４’−ジフェニルスチルベンなどのスチリル系染料、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリンなどのクマリン系染料、及びそれらの組合せなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２４１】
青色光から緑色光に発光を変換するための蛍光染料の例としては、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン、３−（２’−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン、及び３−（２’−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリンなどのクマリン系染料、Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５１、Ｓｏｌｖｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  １１、及びＳｏｌｖｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １１６などのナフタルイミド染料、８−ヒドロキシ−１，３，６−ピレントリスルホン酸３ナトリウム塩（ＨＰＴＳ）などのピレン染料、及びそれらの組合せなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２４２】
青色〜緑色から赤色に発光を変換するための蛍光染料の例としては、Ｎ，Ｎ−ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）−１，６，７，１２−テトラフェノキシペリレン−３，４：９，１０−テトラカルボキシジイミド（Ｌｕｍｏｇｅｎ  Ｒｅｄ  Ｆ３００）などのペリレン系染料、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル−４Ｈ−ピランなどのシアニン系染料、１−エチル−２−（４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル）−ピリジニウム過塩素酸塩などのピリジン系染料、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  Ｂａｎｄ  Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  ６Ｇなどローダミン系染料、オキサジン系染料、及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２４３】
無機蛍光物質の例としては、希土類金属イオンなどの遷移金属イオンでドープした金属酸化物又は金属カルコゲン化物を含む金属無機蛍光物質が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２４４】
多くの金属配位子配位錯体を染料として用いることができ、これらは、蛍光物質であってもリン光物質であってもよい。
【０２４５】
色変換層をカラーフィルタ上に積層された状態で用いることが好ましい場合がある。カラーフィルタ上のその積層構造は、色変換層を通って透過する光の色純度をより良好にすることができる。幾つかの構成においては、本明細書に開示される「色変換層」は、色変換層との積層体に配置されるカラーフィルタなど多数のコンポーネントを含むことができ、或いは、色変換層のみ、カラーフィルタのみでもよい。
【０２４６】
カラーフィルタに用いられる材料は、特に限定されない。フィルタは、例えば、染料、顔料、及び樹脂から形成することができ、或いは、染料又は顔料のみから形成することができる。染料、顔料、及び樹脂から形成されるカラーフィルタは、染料及び顔料がバインダー樹脂中に溶解又は分散された固体状のカラーフィルタであることができる。
【０２４７】
カラーフィルタに用いられる染料又は顔料の例としては、ペリレン、イソインドリン、シアニン、アゾ、オキサジン、フタロシアニン、キナクリドン、アントラキノン、ジケトピロロピロール、及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２４８】
本明細書において、及び、当業者に理解されるように、「色変換層」（例えば、「ダウンコンバージョン層」）は、用いられる材料によって、高エネルギー光子（例えば、青色光及び／又は黄色光）を効率的に吸収し、低エネルギー（例えば、緑色及び／又は赤色光）で光子を再放射する蛍光又はリン光材料の膜を含むことができる。すなわち、色変換層は、有機発光デバイス（例えば、白色ＯＬＥＤ）から発せられる光を吸収し、より長い波長で、当該光（又は、当該光の発光スペクトルの波長のセグメント）を再放射することができる。色変換層は、前述の色変換層に含有される蛍光媒体材料を、カラーフィルタ材料と混合することによって形成される層であることができる。これにより、発光デバイスから発せられる光を変換する機能を色変換層に付与することができ、更に、色純度を改善するカラーフィルタ機能を付与することができる。したがって、その構造は、比較的シンプルである。
【０２４９】
本明細書に開示される実施形態は、多種多様な製品及びデバイスに組み込むことができる。例えば、フラットパネルディスプレイ、スマートフォン、透明ディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、テレビ、ラップトップパッドコンピュータ又はディスプレイなどのポータブルデバイス、及び一般的な発光デバイスなどに組み込むことができる。本明細書に開示されるディスプレイは、また、比較的高い解像度を有することができる。例えば、２５０、３００、４００、５００、６００、７００ｄｐｉ、若しくはそれ以上、又はこれらの値の間の任意の値などの解像度を有することができる。
【０２５０】
本明細書において記述されている種々の実施形態は、単なる一例としてのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解される。例えば、本明細書において記述されている材料及び構造の多くは、本発明の趣旨から逸脱することなく他の材料及び構造に置き換えることができる。したがって、特許請求されている通りの本発明は、当業者には明らかとなるように、本明細書において記述されている特定の例及び好ましい実施形態からの変形形態を含み得る。なぜ本発明が作用するのかについての種々の理論は限定を意図するものではないことが理解される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２５１】
【特許文献１】米国特許第５，８４４，３６３号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３０３，２３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７０７，７４５号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２７９，７０４号明細書
【符号の説明】
【０２５２】
１００  有機発光デバイス
１１０  基板
１１５  アノード
１２０  正孔注入層
１２５  正孔輸送層
１３０  電子ブロッキング層
１３５  発光層
１４０  正孔ブロッキング層
１４５  電子輸送層
１５０  電子注入層
１５５  保護層
１６０  カソード
１６２  第一の導電層
１６４  第二の導電層
１７０  バリア層
２００  反転させたＯＬＥＤ、デバイス
２１０  基板
２１５  カソード
２２０  発光層
２２５  正孔輸送層
２３０  アノード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
2020191288.tif 000072
【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１Ａ】
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【図６１Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月11日(2020.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイであって、
前記フルカラーＯＬＥＤディスプレイが、
複数の副画素をそれぞれが含む複数の画素を含み、
異なる２色のみの第１の有機発光領域と第２の有機発光領域を含む、少なくとも４色の異なる色の副画素を含み、
前記複数の画素の全ての画素が、前記第１の有機発光領域と、位置が重ならず異なる色の少なくとも２つの色変換層を有する部分、及び色変換層を有さない部分を有する前記第２の有機発光領域を含み、且つ、
少なくとも６００ｄｐｉの解像度を有しており、
前記フルカラー画素配列が、
第１の色を発する前記第１の有機発光領域と、
前記第１の有機発光領域と隣り合って配置され、前記第１の色と異なる第２の色を発する前記第２の有機発光領域とを含み、且つ、
前記第１の有機発光領域の第１の部分が、マイクロキャビティと光学的に結合され、前記第２の有機発光領域は、マイクロキャビティと光学的に結合されていないフルカラー画素配列を有する、
ことを特徴とするフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２】
前記第２の有機発光領域が、前記第１の有機発光領域によって発せられる光の１９３１  ＣＩＥ座標と、選択された白点の１９３１  ＣＩＥ座標との間の直線上の点の（＋／−０．０２、＋／−０．０２）の範囲内にある１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標を有する光を発する請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項３】
前記第１の有機発光領域及び第２の有機発光領域と重ねられる電極を更に含み、前記電極に対する法線方向において測定される、前記電極の表面と前記第１の有機発光領域との間の距離が、前記電極に対する前記法線方向において測定される、前記電極の前記表面と前記第２の有機発光領域との間の距離よりも小さい請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項４】
請求項１に記載のフルカラー画素配列を含むフルカラーＯＬＥＤディスプレイであって、前記白点の１９３１  ＣＩＥ（ｘ，ｙ）座標におけるカラーシフトが、０°以上６０°以下の視野角で、（０．０２、０．０２）未満であるフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項５】
請求項１に記載のフルカラーＯＬＥＤディスプレイにおける画素を作製する方法であって、
その少なくとも一部が複数の開口を含む第１の画素形成マスクを得ることと、
基板上に互いに隣り合って配置される第１の複数の副画素のための第１の共通発光材料を、前記第１の画素形成マスクの前記複数の開口のそれぞれを通して、前記基板上に堆積することと、
前記基板上に互いに隣り合って配置され且つマイクロキャビティ内に配置される第２の複数の副画素のための第２の共通発光材料を、第２の画素形成マスクの複数の開口のそれぞれを通して、前記基板上に堆積することと、
第３の画素形成マスクの複数の開口のそれぞれを通して、非発光層を前記基板上に堆積することとを含み、
前記第１の画素形成マスクにおける前記複数の開口のそれぞれの面積が、少なくとも、前記第１の複数の副画素の２つの合計面積であり、
各開口を通して堆積される前記第１の複数の副画素の前記第１のための共通発光材料が、少なくとも２つの別々にアドレス指定可能な画素における副画素の発光材料を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記非発光層が、ホール輸送材料、電子ブロッキング材料、及びホール注入材料からなる群から選択される少なくとも１つの材料タイプを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の開口のそれぞれが、少なくとも２つの副画素に亘るように前記第２の画素形成マスクの位置合わせを行うことを更に含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の画素形成マスクが、前記第１の画素形成マスクである請求項５に記載の方法。
【請求項９】
フルカラー画素配列において、
第１の色の第１の有機発光層と、
前記第１の有機発光層全体よりも小さい前記第１の有機発光層の部分にのみ重ねられる第２の色の第２の有機発光層と、
前記第２の有機発光層の第１の部分に重ねられる第１の色の第１の色変換層とを含み、
前記画素配列が、異なる２色のみの有機発光層を含み、少なくとも４色の光を発する請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１０】
前記第２の有機発光層の第２の部分に重ねられ、且つ前記第１の色変換層と重ならない第２の色の第２の色変換層を有する請求項９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１１】
前記第１の有機発光層が、前記第２の有機発光層のホール輸送層でもある請求項９に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１２】
フルカラーＯＬＥＤディスプレイのためのフルカラー画素配列であって、
基板と、
前記基板上に、横方向に互いに隣り合って配置される異なる２色のみの有機発光領域をそれぞれが含む複数の画素とを含み、前記複数の画素の各画素が、
第１の色の光を発し且つ第１の光路長を有する第１の副画素と、
第２の色の光を発し且つ前記第１の光路長と異なる第２の光路長を有する第２の副画素とを含む請求項１に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１３】
前記複数の画素の少なくとも１つの画素が、第３の色の光を発し且つ前記第１の光路長と異なる第３の光路長を有する第３の副画素を更に含む請求項１２に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１４】
第４の色の光を発し且つ前記第１の光路長と異なる第４の光路長を有する第４の副画素を更に含む請求項１３に記載のフルカラー画素配列を有するフルカラーＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１５】
請求項１に記載のフルカラーＯＬＥＤディスプレイにおけるフルカラー画素を作製する方法であって、
少なくとも１つの光学特性が互いに異なる第１の領域及び第２の領域を含む透明な層を基板上に作製することと、
第１の色の第１の有機発光領域を含む第１の有機発光積層体を、前記第１の領域上に作製することと、
第２の色の第２の有機発光領域を含む第２の有機発光積層体を、前記第２の領域上に作製することとを含み、
前記画素が、異なる２色のみの有機発光領域を含むことを特徴とする方法。