KR101003338B1 - 전색상 ｏｌｅｄ 백라이트를 갖는 반투과형 디스플레이 - Google Patents

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히로노리 이토
나오타카 코이데
예-지운 텅
마이클 핵
줄리아 브라운
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Abstract

액정 디스플레이(LCD)(180) 등의 반투과형 디스플레이 디바이스에서 백라이트로서 기능하는 적층 구성으로 된 하나 이상의 투명 OLED와 함께 하나의 반사 전극을 갖는 종래의 유기 발광 다이오드(OLED)가 개시되어 있다. 양호하게는, 적어도 2개의 투명 OLED(154, 152)는 하나의 종래의 OLED(156)를 갖는 적층 구성으로 배열되어 있으며, 3개의 OLED 각각(161R, 161G, 161B)은 서로 다른 대역폭의 광을 발광한다. 백라이트 뒤에 위치하는 반사 전극(117)은 또한 디스플레이의 반사판으로서 기능한다. 이 배열은 반사율을 향상시키고 또 투과 모드에서 컬러 시퀀싱을 가능하게 해주어, 전색상 디스플레이의 모든 성분(즉, 적색, 녹색, 청색)이 컬러 필터를 필요로 하지 않고 동일한 픽셀을 통해 방출될 수 있게 해준다.
Figure R1020067013947
OLED, 백라이트, 반투과형 디스플레이, 액정 디스플레이

Description

전색상 ＯＬＥＤ 백라이트를 갖는 반투과형 디스플레이{TRANSFLECTIVE DISPLAY HAVING FULL COLOR OLED BACKLIGHT}
본 발명은 조명 디바이스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액정 디스플레이에서 사용하기 위한 OLED 백라이트의 패키징 및 조명에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD)는 광범위한 직시형(direct view type) 디스플레이 및 가상 이미지(virtual image) 디스플레이에서 이용되고 있다. LCD가 이용되고 있는 직시형 디스플레이의 예로는 디지털 시계, 전화, 랩톱 컴퓨터, 기타 등등이 있다. LCD가 이용되고 있는 가상 이미지 디스플레이의 예로는 캠코더 뷰파인더, 헤드-마운트 디스플레이, 또는 휴대용 통신 장비 등의 휴대용 전자 장비에서의 가상 디스플레이가 있다.
액정 디스플레이는 3가지 기본적인 모드, 즉 투과, 반사, 및 반투과 모드를 갖는다. 투과 모드에서, LCD 픽셀은 일반적으로 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL) 또는 LED를 사용하여 후방으로부터(보는 사람의 반대쪽으로부터) 조명된다. 투과형 LCD는 완전한 어두움에서부터 사무실 환경에까지 변하는 조명 조건 하에서 최상의 성능을 제공한다. 아주 밝은 실외 환경에서, 이들은 고휘도 백라이트를 갖지 않는 한 "흐릿하게(wash out)"되는 경향이 있다. 투과형 LCD는 넓은 컬러 범위를 갖지만, 이들은 일반적으로 전색상 디스플레이를 위해 컬러 필터를 필요로 한다.
반사형 LCD에서, 픽셀은 "전방"으로부터(즉, 보는 사람과 동일한 쪽으로부터) 조명된다. 반사형 LCD 픽셀은 주변 환경으로부터 또는 프론트라이트(front light)로부터 비롯되는 입사광을 반사한다. 반사형 LCD는 (특히 프론트라이트가 없는 경우에) 아주 낮은 전력 소모를 제공하고 종종 핸드헬드 게임, PDA 또는 다른 휴대용 기기 등의 소형 휴대용 디바이스에서 사용된다. 반사형 LCD는 사무실 환경에 일반적인 조명 조건 및 그보다 밝은 조명 조건 하에서 최상의 성능을 제공한다. 어두운 조명 조건 하에서, 반사형 LCD는 일반적으로 프론트라이트를 필요로 한다.
"반투과형" 디스플레이는 투과 모드 및 반사 모드 모두에서 동작할 수 있다. 반투과형 디스플레이의 예는 Lueder 등의 "The Combination of a Transflective FLCD for Daytime Use With An OLED for Darkness," 2000 Society for Information Display (SID) Symposium Digest, 1025-1027, 및 Lee 등의 "Development of the new structure of transflective LCD," Korean Information Display Society (KIDS) International Meeting on Information Display Digest(IMID) 2001, Session A8.3에 제공되어 있다. 반사 모드에서, 디스플레이 내의 부재들에 의해 보는 사람의 눈 쪽으로 다시 반사된 주변광은 보는 사람에게 이미지를 제공한다. 반사 모드는 반사 모드를 갖지 않는 디스플레이에 의해 생성된 이미지를 흐릿하게 할 수 있는 주간에 실외에서 사용될 수 있는 랩톱 디스플레이 등의 어떤 응용에 대해 특히 유리할 수 있다. 투과 모드는 다른 환경에 있는, 예를 들어 주변광이 더 적을 경우의 이러한 디스플레이에 대해 유리하다. 일반적으로, 투과 모드에서의 동작 동안에, 반투과형 액정 디바이스는 비교적 큰, 별도로 장착된 광원으로, 양호하게는 후방(백라이트)으로부터 조명되며, 따라서 광의 대부분은 액정을 직접 통과하여 밖을 향해 보는 사람의 눈 쪽으로 진행한다. 출구에서 적당한 양의 광 또는 조명을 제공하기 위해, LCD는 비교적 밝고 또 일반적으로 큰 백라이트 광원을 필요로 한다. 일반적으로, 그 결과 보통 휴대용 전자 장비, 기타 등등에 내장시키는 것이 어려울 수 있는 몇개의 개별적인 부품을 갖는 비교적 크고 다루기 어려운 패키지를 생성하게 된다.
일반적으로, 적색, 녹색 및 청색 발광 디바이스(LED)는 소형 LCD 백라이트의 개발에 아주 중요하였다. 과거에, 이들 소형 LCD를 조명하는 데 형광 램프가 사용되었다. 형광 램프는 대형의 직시형 LCD를 조명하는 데 적합하지만, 가상 이미지 디스플레이를 비롯한 보다 작은 크기에서는 문제가 된다. 일반적인 규칙으로서, 램프의 길이 및 직경이 감소함에 따라, 그 효율도 역시 감소하며, 소형 램프는 전력을 아주 많이 소모한다. 게다가, 형광 램프로부터의 개개의 적색, 녹색 및 청색 방출은 개별적으로 제어될 수 없으며, 따라서 필드 순차 컬러(field sequential color)가 어렵다. 예를 들어, 전화, 양방향 무선기, 페이저, 기타 등등의 휴대용 전자 디바이스에서, 디스플레이는 직시형 이미지로서 보여지는 몇개의 영숫자 숫자(alpha-numeric digit)로 제한되어 있다. 일반적으로, 소형 휴대용 디바이스가 요망되는 경우, 디스플레이는 아주 적은 수의 숫자로 축소되어야만 하는데, 왜냐하면 디스플레이의 크기는 그 디스플레이가 내장되는 디바이스의 최소 크기를 결정짓 기 때문이다.
미국 특허 제5,965,907호는 투과형 LCD 디스플레이에서 필드 순차 컬러가 가능한 적층형 OLED 백라이트의 사용을 제안하지만, 반투과형 디스플레이의 요구를 충족시키고 또 여전히 작은 크기를 유지하기 위해, 그 목적으로 사용되는 OLED의 효율을 향상시킬 필요가 있다. 일반적인 OLED의 활성 영역으로부터 생성되는 광의 많은 부분은 디바이스 계층들에서의 굴절율 부정합(refractive index mismatch)으로 인해 디바이스를 탈출하기 이전에 내부 전반사되어(totally-internally-reflected) 소실된다. 게다가, 일반적인 반투과형 디스플레이에서, 투과 모드에서 백라이트로부터 방출되는 광의 많은 부분은 백라이트와 보는 사람 사이에 위치한 부분 투과/부분 반사의 "반투과" 층에 의해 흡수된다. 게다가, 부분 투과/부분 반사의 반투과층은 양쪽 모드 모두에서 동작을 수용해야만 하기 때문에 반사 모드에서 반사율을 떨어뜨린다. 존재하는 많은 손실 메카니즘으로 인해, 투과 모드에서 충분한 조명을 제공하면서 그와 동시에 반투과형 디스플레이에서의 반사 모드를 최적화시키는 것이 중요한 문제로 남아 있다.
발명의 개요
본 발명은 액정 디스플레이(LCD) 등의 반투과형 디스플레이 디바이스에서 백라이트로서 기능하는 적층 구성으로 하나의 반사 전극을 갖는 종래의 유기 발광 다이오드(OLED)와 하나 이상의 투명 OLED를 결합한다. 양호하게는, 적어도 2개의 투명 OLED는 하나의 종래의 OLED를 갖는 적층 구성으로 배열되어 있으며, 3개의 OLED 각각은 서로 다른 대역폭의 광을 방출한다. 이 배열은 투과 모드에서의 컬러 시퀀싱을 가능하게 해주며, 그에 따라 전색상 디스플레이의 모든 성분(즉, 적색, 녹색, 청색)이 컬러 필터를 필요로 하지 않고 동일한 픽셀을 통해 방출될 수 있게 해준다. 각각의 픽셀이 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀로 세분될 필요가 없기 때문에, 개구율이 대략 3배 정도 증가된다. 3개의 OLED 적층은 따라서 투명 OLED가 종래의 OLED와 인접한 광 변조 부재, 양호하게는 액정 디스플레이(LCD) 사이에 위치하고 있는 전색상 백라이트를 포함한다. 백라이트 후방에 위치하는 양호하게는 불투명한, 반사 전극은 반투과형 디스플레이에 대한 반사판으로서 기능한다. 이것은 백라이트와 보는 사람 사이에 있는 LCD에서의 부분 투과, 부분 반사 층이 필요없게 해준다. 광을 산란시킬 수 있는 소정(predetermined) 표면 조도를 갖는 조면을 갖는 광 산란 기판 부재가 적층형 OLED 백라이트 내에 내장된다. 광 산란 기판 부재는 반사 모드 및 투과 모드 모두에서 아웃커플링(outcoupling)을 향상시킨다. 게다가, 조면 처리된 패턴이 반사 전극의 표면으로 전사되도록 적어도 종래의 OLED가 광 산란 기판 부재의 조면 상에 침착될 때 반사 전극의 반사율이 향상된다.
도 1은 종래의 OLED의 유기층이 광 산란 기판의 조면 상에 제조되어 있는 개별 OLED 구성요소를 포함하는 본 발명의 구체예에 따라 제조된 반투과형 디바이스를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 OLED의 유기층이 광 산란 기판의 조면의 반대쪽에 있는 표면 상에 제조되어 있는 대체 구체예를 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 반투과형 디바이스의 대체 구성을 나타낸 도면.
도 4는 광 산란 기판 상에 침착된 다수의 발광층을 단일의 OLED를 포함하는 본 발명에 따라 제조된 반투과형 디바이스의 대체 구체예를 나타낸 도면.
OLED는 디바이스 양단에 전압이 인가될 때 광을 방출하는 유기 박막을 사용한다. OLED는 평판 디바이스 디스플레이, 조명 및 백라이팅 등의 응용에 사용하기 위한 점점 더 관심을 끄는 기술이 되고 있다. 몇가지 OLED 물질 및 구성이 미국 특허 제5,844,363호 및 제5,707,745호에 기술되어 있으며, 이는 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "종래의 OLED" 디바이스는 전극 중 단지 하나만을 통해 광을 방출하게 되어 있는 것이다. 따라서, 전극 중 단지 하나만이 투명한 반면, 나머지는 반사성이고, 양호하게는 불투명하다. 하부 전극을 통해서만 광을 방출하게 되어 있는 디바이스의 경우, 상부 전극(top electrode)(즉, 캐소드)은 투과성이라기 보다는 반사성이고, 높은 전기 전도성을 갖는 불투명 금속층으로 이루어질 수 있다. ITO(indium tin oxide, 인듐 주석 산화물) 등의 투명한 전도성 물질이 하부 전극으로서 사용될 수 있다. 이와 유사하게, 상부 전극을 통해서만 광을 방출하게 되어 있는 디바이스의 경우, 하부 전극(bottom electrode)(즉, 애노드)은 불투명 및/또는 반사성일 수 있다. 미국 특허 제5,703,436호 및 제5,707,745호(이는 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에 기술된 것 등의 투명한 전극 물질은 상부 방출 디바이스에서의 상부 전극으로서 사용될 수 있다. 전극이 투명할 필요가 없는 경우, 더 두꺼운 층을 사용하면 더 나은 전도성을 제공할 수 있다. 게다가, 반사성이 높은 전극을 불투명 전극으로서 사용하면, 본 발명에서 기술하는 바와 같이, 입사광을 다시 투명 전극 쪽으로 반사시킴으로써 투명 전극을 통해 방출되는 광의 양을 증가시킬 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 투명 OLED는 양쪽 전극이 모두 투명한 디바이스다. 투명 OLED의 예는 예를 들어 미국 특허 제5,703,436호, 제5,707,745호, 및 제6,469,437호에 기술되어 있으며, 이들은 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "상부(top)"는 기판으로부터 가장 멀리 떨어져 있음을 의미하는 반면, "하부(bottom)"는 기판에 가장 가까이 있음을 의미한다. 예를 들어, 2개의 전극을 갖는 디바이스의 경우, 하부 전극은 기판에 가장 가까운 전극이고, 일반적으로 제조된 제1 전극이다. 하부 전극은 2개의 표면, 기판에 가장 가까운 하부 표면 및 기판으로부터 더 멀리 떨어져 있는 상부 표면을 갖는다. 제1 층이 제2 층의 "위로 배치(disposed over)"되어 있는 것으로 기술되어 있는 경우, 제1 층은 기판으로부터 더 멀리 떨어져 배치되어 있다. 제1 층이 제2 층과 "물리적으로 접촉(in physical contact with)"하고 있는 것으로 언급되어 있지 않는 한, 제1 층과 제2 층 사이에 다른 층들이 있을 수 있다. 캐소드와 애노드 사이에 여러가지 유기층이 있지만, 예를 들어, 캐소드는 애노드의 "위로 배치"되어 있는 것으로 기술될 수 있다.
LCD, 특히 전색상 LCD는 종종 현재 이용가능한 백라이트 광원 모듈에 의해 제한을 받는다. 일반적으로, 적색, 녹색 및 청색 파장은 전색상 디스플레이하기 위한 기본 성분(RGB)으로서 이용된다. 종래의 백라이트 모듈은 전색상 디스플레이를 달성하기 위해 백색광을 필터링하여 RGB 광원을 제공하는 데 컬러 필터를 필요로 하는 단일의 백색 광원을 제공한다. 그렇지만, 컬러 필터는 그 광의 대부분을 흡수한다. 게다가, 반투과형 디스플레이에서 백라이트에 의해 투과된 광의 대부분은 백라이트와 보는 사람 사이에 배치된 "반투과성 층"에 의해 흡수될 수 있는데, 그 이유는 반투과성 층이 광을 백라이트로부터 보는 사람 쪽으로 투과하는 것 이외에 주변 광원으로부터 들어오는 광을 다시 보는 사람 쪽으로 반사할 수 있어야만 하기 때문이다.
본 발명의 반투과형 디스플레이에서, 적층형 OLED 유닛은 광 변조 부재(예를 들어, LCD)에 인접하여 배치되어 있으며 디스플레이 디바이스에서 백라이트 모듈로서 기능한다. 본 발명의 광 추출은 적층형 OLED 백라이트 내에 반사된 광을 광 변조 부재의 방향으로 산란 및 집광시키기 위해 조면을 갖는 투명한 광 산란 기판 부재를 내장시킴으로써 향상된다. 그 결과, 투과 모드 및 반사 모드 모두에서의 디바이스의 효율은 종래의 반투과형 디바이스보다 크게 향상될 수 있다. 양호한 구체예에서, 서로의 위에 배치된 3개의 유기 발광층(그 각각은 시간 순차적으로 서로 다른 대역폭을 방출할 수 있음)은 전색상 디스플레이를 제공한다. 이것은 컬러 필터 층을 필요없게 해주며, 그 결과 상당히 향상된 개구율이 얻어진다. 백라이트 후방에 위치한 반사 전극은 반사층으로서 기능한다. 이것은 백라이트와 보는 사람 사이에 위치한 부분 투과/부분 반사 층을 필요없게 해주며 투과 모드의 효율을 떨어뜨리지 않고 반사 모드의 최적화를 가능하게 해준다. 반사층 자체는 가능한 한 반사성일 수 있는데(최대 100% 반사성일 수 있음), 그 이유는 백라이트로부터 방출된 광이 반사층을 통과할 수 있게 해줄 필요가 없기 때문이다.
일 구체예에서, 적층형 OLED 백라이트는 각각이 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 하나 이상의 투명 OLED와 함께 종래의 OLED를 포함한다. 양호하게는, 2개의 투명 OLED는 3개의 서로 다른 컬러 대역폭을 이용하여 전색상을 제공하기 위해 종래의 OLED와 적층 결합되어 사용된다. 종래의 OLED는 광 변조 부재로부터 가장 멀리 떨어져 배치되어 있으며 전체 디스플레이 디바이스에 대한 반사체(reflector)로서도 기능하는 반사성이 높은 전극을 갖는다. 종래의 OLED는 입사광이 인접한 투명 OLED를 통해 반사되어 보는 사람 방향으로 광 변조 부재 쪽을 향해 백라이트 모듈을 탈출할 수 있도록 그의 반사 전극이 배치되어 있는 한 상부 방출 또는 하부 방출일 수 있다. 적층형 OLED가 예를 들어 적색 방출 OLED, 녹색 방출 OLED, 및 청색 방출 OLED를 포함하는 경우, 시간 순차적 컬러 기술을 사용함으로써 컬러 필터를 사용하지 않고 전색상이 달성될 수 있다. 시간 순차적 컬러(time sequential color)는 색각(色覺)(color vision)의 지속(persistence)이 보는 사람에게 제공되도록 빈번히 방출하는 유기 발광 층을 교대로 포함한다.
본 발명에서의 광 추출은 광을 광 변조 부재의 방향으로 산란 및 집광하는 하나 이상의 조면을 갖는 투명한 광 산란 기판 부재를 적층형 OLED 백라이트에 포함시킴으로써 향상된다. 광 산란 기판 부재는 2가지 방법 중 하나로 배향될 수 있다. 즉, 1) 조면 처리된 측면이 OLED 침착과 반대쪽에 있거나 2) 조면 처리된 측면이 OLED 침착을 위한 측면일 수 있다. 이들 배향 모두는 광 아웃커플링을 향상시킨다. 광 산란 기판 부재의 조면이 OLED 침착을 위해 사용되는 경우, 반사 전극에서의 반사율은 그 아래에 있는 거친 표면에 의해 반사 전극의 표면으로 전사되는 돌출부(protrusion) 및 함몰부(recess)로 인해 더욱 향상된다.
일 구체예에서, 반투과형 디스플레이는 광 변조 부재 및 백라이트 모듈을 포함하며, 여기서 백라이트는 개별 OLED 디바이스, 즉 종래의 OLED로부터 방출된 광이 투명 OLED를 통해 광 변조 부재 쪽으로 투과되도록 배치된 하나 이상의 별도의 투명 OLED 디바이스와 적층 결합된 종래의 OLED 디바이스를 포함한다. 양호하게는, 3-디바이스 적층(three device stack)을 제공하기 위해 제2 투명 OLED 디바이스는 제1 투명 OLED 디바이스에 인접하여 위치하고 있다. 종래의 OLED는 조면을 갖는 투명한 광 산란 기판 부재 상에 제조된다. 종래의 OLED는 광 산란 기판 부재의 조면 상에 또는 평탄할 수 있는 반대쪽 표면 상에 침착될 수 있다. 종래의 OLED는 투명한 기판 물질 위에 배치된 투과형 제1 전극층, 제1 전극 위에 배치된 유기 발광층, 및 유기층 위에 배치된 양호하게는 불투명인 반사 전극을 갖는다. 투명 OLED 각각은 제1 투과 전극, 제1 투과 전극 위에 배치된 유기 발광층, 및 유기 발광층 위에 배치된 제2 투과 전극을 포함한다. 양호한 구체예는 각각의 개별 디바이스가 전색상을 제공하기 위해 서로 다른 광 스펙트럼(예를 들어, 적색, 녹색 및 청색)을 방출하는 3-디바이스 적층을 포함한다.
다른 구체예에서, 유기층 모두가 단일의 디바이스에 적층되어 있는 OLED를 포함하는 백라이트 모듈을 갖는 반투과형 LCD가 제공된다. 이러한 적층형 OLED는 공지되어 있고, 예를 들어 미국 특허 제5,703,436호, 제5,917,280호, 및 제6,198,091호에 기술되어 있으며, 이들은 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다. 본 발명의 단일 디바이스 구체예에서, 다수의 유기층은 조면 상에 또는 광 산란 기판 부재의 반대쪽 표면 상에 침착될 수 있다.
도 1은 전색상을 제공하기 위해 서로 교대로 적층된 3개의 개별 OLED 디바이스를 이용하는 양호한 구체예의 개략 단면도이다. 도 1은 반투과형 디바이스(100)를 나타낸 것으로서, 여기에서 투과형 전도성 전극층(118), 방출 유기층(119), 및 반사형 전도성 전극층(117)이 그 순서로 광 산란 기판 부재(112)의 조면(113) 상에 침착되어 있다. 조면(113)의 울퉁불퉁함은 또한 반사 전극(117)의 금속 표면 상에도 나타난다. 전도성 전극층(117, 118)은 유기층(119)과 함께 불투명한 금속 캐소드(전도성 반사 전극(117)) 및 투명한 애노드(투과형 전도성 전극층(118))를 갖는 종래의 OLED(156)를 구성한다. 애노드 층(투과성 전극층(118))은 일반적으로 ITO(indium tin oxide, 인듐 주석 산화물)로 이루어져 있으며, 약 150 nm의 전형적인 두께 및 약 1.8의 굴절율을 갖는다. 방출 유기층(119)은 약 100 nm의 전형적인 두께 및 약 1.6 내지 약 1.8의 굴절율을 갖는다. 이들 층 각각이, 기술 분야에 공지된 바와 같이, 다수의 서브층을 포함할 수 있음을 잘 알 것이다. 방출 유기층(119)은 수송층(transport layer), 차단층(blocking layer), 주입층(injection layer), 및 기술 분야에 공지된 기타 층을 비롯하여 다수의 서브층을 포함할 수 있다. 방출 유기층(119)은 전극(117, 118)의 양단에 전압이 인가될 때 광을 방출할 수 있는 하나 이상의 발광 물질, 예를 들어 약 1.72의 굴절율을 갖는 트리스 8 (하이드록시퀴놀론) 알루미늄(Alq3)을 포함한다. 기술 분야에 공지된 바와 같은 형광 및 인광 물질을 비롯한 다른 발광 물질이 사용될 수 있다.
투명 OLED(152, 154)는 종래의 OLED(156)와 광 변조 부재(180) 사이에 배치되어 있다. 투명 OLED(152, 154) 각각은 그 위에 투과형 제1 전도성 전극층(114, 115)(이는 예를 들어, ITO 층을 포함함)이 배치되어 있는 기판 부재(172, 173)를 포함한다. 이 구체예에서, 기판 부재(172, 173)는 평탄한 평면 표면을 갖지만, 이들은 대치 구체예에서 다른 대안의 표면 특성을 가질 수 있다. 제1 전극(114, 115) 위로는 방출 유기층(111, 116), 이어서 투과형 제2 전도성 전극(106, 107)이 배치되어 있다. 일 구체예에서, 유기층(119)은 청색 광을 방출하고, 유기층(116)은 녹색 광을 방출하며, 유기층(111)은 적색 광을 방출한다.
다시 말하면, 이들 층 각각이, 기술 분야에 공지된 바와 같이, 다수의 서브층을 포함할 수 있음을 잘 알 것이다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 각각의 투명 OLED는 Mg 또는 Li--Ag 등의 금속층(120, 121)을 포함하는 투과형 복합 캐소드(transmissive compound cathode)(전극(106, 107))를 가질 수 있으며, ITO의 마지막 층(122, 123)은 이 금속층 상에 배치되어 있다. 복합 캐소드에서 층(122, 123)에 대한 양호한 물질은 ITO, IZO, 및 기술 분야에 공지된 다른 물질을 포함한다. 미국 특허 제5,703,436호 및 제5,707,745호(이는 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)는 위로 있는 투명한 전기 전도성의 스퍼터링 침착된 ITO 층과 함께 Mg:Ag 등의 얇은 금속층을 갖는 복합 캐소드를 포함한 캐소드의 예를 개시하고 있다. 고도로 투명하고 반사율이 낮은 적당한 비금속 캐소드가 예를 들어 미국 특허 제6,420,031호에 개시되어 있으며, 이 특허는 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 조면(113)을 갖는 광 산란 기판 부재(112) 및 평면 기판 부재(172,173)는 약 1 mm의 두께 및 약 1.5의 평균 굴절율을 가지며, 원하는 구조적 특성을 제공하는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 기판 부재(172, 173) 및 광 산란 기판 부재(112)는 가요성(flexible)이거나 강성(rigid)일 수 있다. 양호한 구체예에서, 모두가 투과성이다. 플라스틱 및 유리는 양호한 강성 기판 물질의 예이다. 플라스틱 및 투과성 금속 박은 양호한 가요성 기판 물질의 예이다. 다른 기판 물질이 사용될 수 있다. 여러가지 구체예에서, 임의의 기판 부재의 물질, 두께, 형상 및 표면 특성은 원하는 구조적 및 광학적 특성을 얻도록 선택될 수 있다.
일단 제조되면, OLED(152, 154, 156)는 적층되고 광의 경로를 변조할 수 있는 광 변조 부재(180)에 인접하게 배치된다. 종래의 OLED(156)는 광 변조 부재(180)로부터 가장 멀리 떨어진 스택에 위치하고 있다. 종래의 OLED(156)는 그의 투과 표면("상부 방출" 디바이스이든지 "하부 방출" 디바이스이든지 상관없음)이 투명 OLED(154)와 마주하도록 배향되어 있다. OLED(152, 154, 156) 모두는 백라이트(160)를 구성한다.
그 안에 포함된 편광판(polarizer)을 배향시킴으로써, 광 변조 부재(180)는 전계가 없을 때 광을 통과시키고 전계가 인가될 때 광을 차단하도록 제조될 수 있다("노멀 라이트(normally light)" 부재). 편광판을 다르게 배향함으로써, "노멀 라이트(normally light)" 부재와는 반대로, 광 변조 부재는 전계가 인가될 때 광을 통과시키고 전계가 인가되지 않을 때 광을 차단하도록 제조될 수 있다("노멀 다크(normally dark)" 부재). 많은 광 변조 부재는 액정 및 편광판을 포함하지만, 어떤 것은 그렇지 않다. 본 발명의 구체예들은 임의의 광 변조 부재를 포함하지만, 이들에 대해서 구체적으로 예시하거나 기술하지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 조명 디바이스는 확대 광학계(magnifying optical system)를 갖는 광원으로서 기능하는 공간 광 변조기(spatial light modulator, SLM)와 함께 사용될 수 있다. 이것은 변조된 광이 광학계에 의해 확산 스크린(diffusing screen) 상으로 투사되는 프로젝션 디스플레이의 형태를 취할 수 있거나, 또는 광학계가 조명 디바이스 및 SLM 조합에 의해 생성된 소형 이미지의 대형 가상 이미지를 생성하는 가상 이미지 디스플레이(virtual image display)의 형태를 취할 수 있다. 사용되는 SLM은 LCD일 수 있지만, 미세 가공된 실리콘(micromachined silicon), 회절 디바이스, 변형 가능 거울(deformable mirror), 기타 등등의 다른 형태의 SLM이 가능함을 잘 알 것이다.
복수의 OLED 디바이스 및 광 변조 부재는 결합하여 완성된 전색상 디스플레이를 형성한다. 광 변조 부재(180)는 픽셀화되어 있을 수 있으며, 따라서 개개의 픽셀은 디스플레이를 형성하기 위해 기술 분야에 공지된 기술을 사용하여 광을 투과 또는 차단하도록 제어될 수 있다. 도시된 구체예에서, 백라이트(160)는 광 변조 부재(180)에 라미네이션되어 있다. 이러한 구체예에서, 캡슐화제(195)는 이러한 라미네이션 동안에 백라이트(160)의 유기층을 보호할 수 있으며 다른 방식으로 달성될 수 있는 것보다 유기 발광 백라이트(160)와 광 변조 부재(180)의 보다 밀접한 결합을 가능하게 해줄 수 있다. 캡슐화제는 또한 후속하는 기밀 밀봉을 사용하지 않고 양호한 디바이스 수명을 가능하게 해준다. 캡슐화제를 사용하면, 디스플레이(100)에서 약 1000 미크론 이하의 총 두께가 달성가능할 수 있다.
도 1의 디바이스는 "반투과형"인데, 그 이유는 투과 모드 및 반사 모드 모두에서 동작할 수 있기 때문이다. 화살표(161R, 161G, 161B)는 투과 모드를 나타내며, 여기서 서로 다른 파장(각각 적색, 녹색, 및 청색)이 시간 순차적으로 되어 있다. 전극들 간에 전압이 인가되면, OLED(160)는 광을 방출한다. 조면(113)은 광을 광 변조 부재(180) 쪽으로 가게 하는 데 도움이 된다. 당업자라면 잘 알고 있는 바와 같이, 광 변조 부재(180)는 적어도 액정층, 편광판, 및 유기 발광 백라이트 디바이스(160)로부터 방출된 광이 액정 디스플레이 모듈을 거쳐 보는 사람의 눈 쪽으로 진행하는지 여부를 제어하는 스위치 회로, 기타 등등을 포함하는 액정 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 광 변조 부재(180)가 투과형인 경우, 광은 광 변조 부재(180)를 통해 보는 사람 쪽으로 투과된다. 광 변조 부재(180)가 투과형이 아닌 경우, 광은 차단된다. 광 변조 부재(180)가 광이 투과되는 경우 및 광이 차단되는 경우를 결정하기 때문에, 적층형 OLED 백라이트(160)가 패터닝되어 있지 않은 경우에도 이미지를 형성할 수 있는 디스플레이가 가능하다. 이 적층형 구성은 서로 다른 파장(이 구체예에서, 각각 적색, 녹색 및 청색)이 동일한 픽셀을 통해 시간 순차적 방식으로 방출될 수 있게 해준다.
전극이 구동 회로(도시 생략)에 연결될 때, 디스플레이(100)는 순차 컬러 기술을 사용하여 전 범위의 컬러를 생성할 수 있으며, 그에 의해 전색상 이미지를 생성할 수 있다. 각각의 유기 발광층의 방출 주파수는 보는 사람에게 동적 색각(色覺)의 지속이 일어나도록 되어 있다. 게다가, 디바이스(100)는 적색 방출, 녹색 방출 및 청색 방출의 비를 조정함으로써 백색광 스펙트럼을 생성할 수 있다. 대응하는 OLED가 활성화되는 시간 동안 요구되는 각각의 컬러(적색, 녹색 또는 청색)의 양에 따라 각각의 OLED를 활성화시킴으로써, 3개의 컬러 방출 OLED의 각 사이클 동안 완성된 전색상 이미지가 생성되거나 백색광이 생성된다. 충분하고 균일한 조명을 제공하는 데 2개 이상의 OLED가 필요한 경우 각각의 컬러의 2개 이상의 OLED가 이용될 수 있음을 잘 알 것이다.
화살표(162, 163)는 반사 모드를 나타낸 것이다. 디바이스에 입사하는 주변광은 화살표(162)로 나타내어져 있다. 반사 전극(117)에 주어진 불균일한 표면과 함께 거친 표면(113)은 반사된 광을 광 변조 부재(180) 쪽으로 가게 하는 데 도움을 준다. 광 변조 부재(180)가 투과형인 경우, 광은 광 변조 부재(180)를 통해 반사 전극(117) 쪽으로 투과된다. 이 광은 이어서 반사되고, 다시 광 변조 부재(180)를 통해 보는 사람 쪽으로 투과된다. 광 변조 부재(180)가 투과형이 아닌 경우, 입사광은 차단된다. 양호하게는, 이 디바이스가 반사 모드에서 동작하고 있을 때 OLED(100)는 광을 방출하지 않는다. 그렇지만, OLED(100)는 이 디바이스가 동시에 반사 모드 및 투과 모드에서 동작하도록 광을 방출할 수 있다.
도 2는 백라이트(181)가 조면(113) 반대쪽의 평면 표면 상의 광 산란 기판 부재(112) 상에 침착된 종래의 OLED(156)를 포함하는 디스플레이(101)를 나타낸 것이다. 유사한 구성요소는 도 1의 것과 유사한 번호가 부기되어 있다. 캡슐화제가 사용되지 않을 때, 에폭시 물질(198)이 광 산란 기판 부재(112) 및 평면 기판 부재(172, 173)와 관련하여 기밀 밀봉을 형성하는 데 사용될 수 있다.
도 3은 도 1에서와 같이 종래의 OLED가 광 산란 기판 부재의 조면 상에 제조되어 있지만 전극이 도 1에 도시한 것에 대해 반대로 되어 있는 대체 구체예를 나타낸 것이다. 유사한 구성요소는 도 1의 것과 유사한 번호가 부기되어 있다. 도 2에서와 같이, 에폭시 물질(198)이 기밀 밀봉을 형성하는 데 사용될 수 있다. 종래의 OLED(159)는 반사형 전도성 전극(129), 유기 발광층(119) 및 투과형 전도성 전극(131)이 그 순서로 광 산란 기판 부재(112) 위로 조면 패턴(113)과 동일한 측면 상에 배치되어 있는 상부 방출 디바이스이다. 따라서, 조면(113)의 울퉁불퉁함은 또한 반사 전극(117)의 금속 표면에도 나타난다.
도 4는 광 변조 부재(280) 및 다수의 유기 방출층이 조면을 갖는 광 산란 기판 부재 상에 침착되어 있는 단일의 OLED 백라이트 디바이스(285)를 포함하는 본 발명의 일 구체예인 디스플레이(200)의 개략 단면도를 나타낸 것이다. 양호한 디바이스 물질은 도 1에 대해 기술한 것과 유사하다. 도 4를 참조하면, 유기 발광 백라이트 디바이스(285)는 투명한 광 산란 기판 부재(212)를 포함한다. 제1 투과 전극(210)은 광 산란 기판 부재(212)의 조면(213) 상에 형성된다. 발광층(222, 224, 226)은 제1 투과 전극(210), 제2 투과 전극(220), 제3 투과 전극(230) 및 반사 전극(240) 사이에 각각 끼워져 있다. 유기 발광층(222, 224, 226)은 유기 발광 물질 또는 폴리머 발광 물질로 이루어져 있을 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 적층된 유기 발광층(222, 224, 226)은 각각 적어도 3개의 서로 다른 대역폭의 광을 방출한다. 이 적어도 3개의 서로 다른 대역폭의 광은 컬러 색각을 구성하는 성분이다, 예를 들어 적색, 녹색 및 청색(RGB) 대역폭, 또는 전색상 시각을 위한 기타의 성분 조합이다.
투과 전극(210, 220, 230)은 각각 유기 발광층(222, 224, 226)에 대한 전극으로서 기능하며, 투명한 전도성 물질로 이루어져 있을 수 있다. 따라서, 발광층(222, 224, 226)에 의해 방출되는 광은 투명한 전도성층(210, 220, 230)을 통해 광 변조 부재(280) 쪽으로 투과될 수 있다. 따라서, 백라이트(285)는 제1 OLED 영역(250)(불투명한 반사 전극(240), 유기 발광층(226) 및 투명 전극(230)에 의해 정의됨), 제2 OLED 영역(252)(투명 전극(230), 발광층(224) 및 투명 전극(220)으로 정의됨), 및 제3 OLED 영역(254)(투명 전극(220), 발광층(224) 및 투명 전극(210)으로 정의됨)을 포함한다. 반사 전극(240) 및 투명 전극(210, 220, 230)은 구동 회로(도시 생략)에 전기적으로 연결되어 있다. 투과 모드에서, 그에 바이어스가 인가되어 유기 발광층(222, 224, 226)으로 하여금 원하는 컬러의 광을 차례로, 즉 R, G, B, R, G, B의 순서로 방출하게 한다. 화살표(261R, 261G, 261B)는 도 1의 화살표(161R, 161G, 161B)와 유사하며, 서로 다른 파장(각각 적색, 녹색 및 청색)이 시간 순차적으로 되어 있는 투과 모드를 나타낸다. 화살표(262, 263)는 도 1의 화살표(162, 163)와 유사하며, 반사 모드를 나타낸다.
캡슐화제가 사용되지 않는 경우, 유기 발광 디바이스 백라이트(285)는 양호하게는 유기 발광 디바이스 백라이트(285) 및 광 변조 부재(280)의 주변 근방의 에폭시 밀봉(228) 등의 다른 방법으로 보호된다. 광학적 특성을 변경하는 층이 캡슐화제가 아닌 경우에도 그 층이 사용될 수 있다.
본 발명의 모든 구체예에서, 백라이트로부터의 광 추출은 조면을 갖는 광 산란 기판 부재에 의해 향상될 수 있다. 일반적인 OLED에서, 디바이스 층들 간의 굴절율 부정합의 결과 생성된 광의 대부분이 내부 전반사(total internal reflection)로 인해 흡수된다. 임계각보다 작은 각도로 디바이스 층 계면에 입사하는 광만이 그 계면을 통해 투과된다. 임계각보다 큰 각도로 디바이스 계면에 입사하는 광은 측방으로 도파되고(waveguided), 디바이스의 구조에 흡수되거나 엣지 밖으로 소실된다. 디바이스 층들 간의 굴절율 부정합이 증가함에 따라, 임계각 손실이 증가한다. 내부 전반사를 최소화하고 아웃커플링(outcoupling)을 향상시키기 위해, 랜덤 텍스처(random texture) 또는 순서화된 마이크로렌즈 어레이(ordered microlens array)가 디바이스 기판의 외부 표면 상에 이용되었다(Lai 등의 CLEO Conference Proceedings, Pacific Rim 99, WL6, 246-47 페이지(1999년), 또한 미국 공개 특허 출원 제2001/0033135호를 참조할 것). 본 발명에서, 백라이트 구조 내의 광 산란 기판 부재의 조면은 평균 광자 경로-길이를 감소시키고 내부 흡수의 효과를 감소시키며, 따라서 광 추출을 향상시킨다. 상기한 바와 같이, 광 산란 기판 부재는 2가지 방법 중 하나로 배향될 수 있다, 즉 1) 조면 처리된 측면이 OLED 침착과 반대쪽에 있거나 2) 조면 처리된 측면이 OLED 침착을 위한 측면일 수 있다. 양쪽 배향 모두 아웃커플링을 향상시킨다.
양호하게는, 광 산란 기판 부재의 조면은 OLED 침착을 위해 사용된다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 OLED(156)의 전극 및 유기층은 광 산란 기판 부재(112)의 조면 패턴(113)을 따라 소정 두께로 형성된다. 반사 전극(117)은 예를 들어 높은 반사비를 갖는 은, 알루미늄 또는 이들의 합금 등의 금속 물질을 포함한다. 종래의 OLED(154)가 광 산란 기판 부재(112)의 조면(113) 상에 침착되어 있는 경우, 그 아래에 있는 조면(113)의 형상이 반사 전극(117)을 포함하는 디바이스 층들에 주어진다. 반사 표면의 굴곡(undulation)이 반사광을 어떤 범위의 영역에 집광시키고 또 특정의 관찰 방향에 대해 반사광 세기를 증가시키기 위해 반사광의 산란을 제어한다는 것은 잘 알려져 있다. 조면은 백라이트로부터 방출되거나 주변 환경으로부터 들어오는 광을 산란 및 반사시키는 광 산란 평면으로서 기능한다.
디바이스의 발광 표면의 방향으로 반사비를 향상시키는 것은 반사 전극에 주어진 투사 함몰부 프로파일(projection recess profile)의 경사에 크게 의존한다. 따라서, 반사 표면에서의 반사 특성은 향상될 수 있고, 디스플레이의 밝기에 기여하지 않는 반사 성분이 감소될 수 있다. 본 발명에서, 투사 함몰부 프로파일은 3λ-200λ의 평균 프로파일 부재 폭 (Rs, Rsm) 및 4~30도의 평균 기울기(Δa)를 갖는 것으로 특징지워지는 표면 조도를 갖는 랜덤 패턴을 포함한다. 반사율 향상의 결과 밝기, 균일성 및 디스플레이 품질이 향상된다. 다른 대안으로서, 기판 표면 상에 규칙적인 패턴이 형성될 수 있으며, 양호하게는 더 많은 반사광을 관찰자 쪽으로 주도록 제어될 수 있다.
도 1에 상기한 예를 참조하면, 광 산란 기판 부재(112)의 조면 패턴(113)을 형성하는 울퉁불퉁함의 피치 및 높이는 광을 광 변조 부재 쪽으로 산란 및 집광시키고 또 관찰자 쪽으로부터의 더 큰 시야각을 제공하기 위해 지정된 값으로 최적화될 수 있다. 이 구체예에서, 조면 패턴(113)은 불균일하고 랜덤한 피치로 형성된다. 평균 피치는 적층된 OLED 층들 및 광 변조 부재의 정렬 특성(alignment characteristic)을 고려하여 양호하게는 100 미크론보다 작도록 제어되고 보다 양호하게는 10 미크론보다 작도록 제어된다. 이러한 구성에서, 그 아래에 있는 광 산란 기판 부재에 의해 주어지는 조면 형상은 반사 금속 전극의 반사율을 향상시키며, 그에 의해 반사체와 LCD 간의 다수의 적층된 유기층에도 불구하고 반사 모드의 에너지를 소모하는 백라이트 부가의 필요성을 최소화하거나 없애준다.
거친 표면을 형성하는 방법은 특별히 한정되어 있지 않다. 광 산란 기판 부재는 샌드 블라스팅(sand blasting) 또는 엠보싱(embossing) 등의 기판의 표면 상에 미세한 불균일한 구조를 형성하는 공지의 방법 또는 투명한 미세 입자를 혼합하는 방법에 의해 조면 처리될 수 있다. 게다가, 거친 표면의 층은 또한 광 투과성의 고분자 기판(light-transmitting high-molucular substrate)의 표면 상에 실리콘 함유 UV선 경화가능 수지 등의 우수한 경도 및 슬라이딩 특성을 갖는 경화 수지 막을 형성함으로써 형성될 수 있다. 게다가, 예를 들어 실리카의 미세 입자를 여러가지 수지 막 형성 물질과 혼합함으로써 준비된 코팅 용액을 광 투과성 고분자 기판 상에 코팅하고 이어서 코팅된 막을 건조시킴으로써 거친 표면의 막을 형성하는 방법도 사용될 수 있다. 거친 표면을 형성하는 여러가지 방법이 예를 들어 일본 특허 출원 제10-207810호 및 제63-004669호에 나타낸 바와 같이 기술 분야에 공지되어 있다.
본 발명의 디스플레이는 OLED 성능을 향상시키기 위해 여러가지 부가의 특징을 포함할 수 있다. 한가지 이러한 특징은 버스 라인(bus line)이다. 버스 라인은 큰 OLED 전극을 갖는 구체예에서 선호되는데, 그 이유는 긴 거리에 걸친 이러한 전극의 측방 전도성이 원하는 전류를 전달하는 데 충분하지 않을 수 있기 때문이다. 버스 라인은 측방 방향으로의 전류에 대한 대안의 경로를 제공함으로써 이러한 문제를 해결한다. 본 발명의 임의의 구체예에서 유기층을 부재들에 대한 노출로부터 보호하기 위해 캡슐화제가 사용될 수 있다. 캡슐화제는 박막일 수 있다. 양호한 캡슐화제는 폴리아크릴레이트 등의 폴리머 및 알루미늄 산화물 등의 유전체 물질의 교대로 있는 층을 포함하며, 미국 캘리포니아주 산호세 소재의 Vitex Systems, Inc.로부터 상업적으로 입수가능하다. 캡슐화제는 예를 들어 굴절율을 정합시킴으로써 디바이스의 광학적 특성을 향상시키도록 선택될 수 있다.
각각이 서로 다른 대역폭(즉, 적색, 녹색 및 청색)의 광을 방출하는 3개의 OLED 방출 영역을 이용하는 상기 구체예들 모두는 컬러 이미지를 생성하기 위해 시간 순차적 컬러 디스플레이에서도 사용될 수 있다는 이점을 갖는다. 서로 다른 OLED는 서로 다른 컬러가 디스플레이와 동기하여 온 및 오프되도록 되어 있는 펄스 광원으로 간단히 해결된다. 시간 순차적 컬러에 대해서는 예를 들어 미국 특허 제5,642,129호, 제6,097,352호, 및 제6,392,620호에 더 기술되어 있으며, 이들 모두는 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.
따라서, 본 발명은 적층형 OLED 백라이트 및 기밀 밀봉을 형성하기 위해 백라이트로 캡슐화되어 있거나 백라이트에 인접하여 배치되어 있는 광 변조 부재를 포함하는, 밝기가 향상된 새롭고 개선된 통합형 전색상 반투과형 디스플레이를 개시하고 있다. 양호하게는, 반사 전극과 광 변조 부재 간의 거리는 약 5000 미크론 이하이고, 보다 양호하게는 4000 미크론 이하이며, 디바이스 구조에 따라 2000 미크론 이하 또는 심지어 1000 미크론 이하일 수도 있다. 적층된 복수의 OLED는 편리하게도 전기적 연결을 통합시키고 또 그에의 외부 연결을 구비하고 있다. 원하는 부가의 광학계가 휴대용 전자 장비 내에 용이하게 통합되어 있는 소형 컴팩트 패키지 외부에 배치될 수 있다.
본 발명이 특정의 예 및 양호한 구체예에 대해 기술되어 있지만, 본 발명이 이들 예 및 구체예에 한정되지 않음을 잘 알 것이다. 따라서, 청구된 본 발명은 당업자에게는 명백한 바와 같이, 본 명세서에 기술된 특정의 예 및 바람직한 구체예로부터의 변형을 포함한다.

Claims (54)

  1. 반사 전극을 가지며 제1 대역폭의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 제1 OLED 디바이스로서, 조면(rough surface)을 갖는 기판 부재 위에 배치되고, 상기 조면은 제1 OLED 디바이스의 반대 측에 위치하는 것인 제1 OLED 디바이스;
    제1 대역폭과 상이한 제2 대역폭의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 제2 OLED 디바이스로서, 상기 제1 OLED 디바이스용 기판 부재의 조면 측에 배치되고 투명한 제2 OLED 디바이스; 및
    제1 및 제2 OLED 디바이스에 의해 방출된 광을 변조하도록 배치된 광 변조 부재
    를 포함하는 반투과형 디스플레이 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 제1 대역폭과 제2 대역폭은 시간 순차적으로(in timed sequence) 서로 조합하여 방출되는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 제3 대역폭의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 제3 OLED 디바이스를 더 포함하며, 상기 제3 OLED 디바이스는 투명하며 제2 OLED 디바이스와 제1 OLED 디바이스의 발광 표면 사이에 배치되어 있고, 제1, 제2, 및 제3 대역폭은 시간 순차적으로 서로 조합하여 방출되고, 제3 대역폭은 제1 및 제2 대역폭과 상이한 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 제1 OLED 및 제2 OLED는 광 변조 부재에 라미네이션되어 있는 백라이트의 일부이고, 상기 백라이트를 캡슐화하는 캡슐화제(encapsulant)를 더 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 광 변조 부재는 액정 디스플레이인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  7. 제4항에 있어서, 제1 OLED, 제2 OLED 및 제3 OLED, 및 광 변조 부재는 기밀 밀봉된 패키지(hermetically sealed package)를 형성하도록 제조되는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  8. OLED 백라이트의 발광 표면에 인접하게 배치된 광 변조 부재를 포함하는 반투과형 디스플레이 디바이스로서,
    상기 OLED 백라이트는
    조면을 가지는 광 산란 기판 부재 위에 배치되는 제1 OLED로서,
    상기 광 산란 기판 부재 위에 배치되는 반사성 제1 전도층으로서, 상기 기판 부재 상의 조면의 형상이 반사성 제1 전도층에 부여되어 있는 것인 제1 전도층;
    제1 대역폭의 광을 방출하는 발광 물질을 포함하는 제1 유기층; 및
    상기 제1 유기층 위에 배치된 투과성 제2 전도층을 포함하는 제1 OLED; 및
    제1 OLED의 발광 표면에 인접하게 배치된 제2 OLED로서,
    투과성 제3 전도층;
    제3 전도층 위에 배치된, 제1 대역폭과 다른 제2 대역폭의 광을 방출하는 발광 물질을 포함하는 제2 유기층; 및
    상기 제2 유기층 위에 배치된 투과성 제4 전도층을 포함하는 제2 OLED
    를 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 대역폭과 제2 대역폭은 시간 순차적으로 조합하여 방출되는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2 OLED의 발광 표면에 인접하게 배치된 제3 OLED를 더 포함하며, 상기 제3 OLED는
    투과성 제5 전도층,
    제5 전도층 위에 배치된, 제1 및 제2 대역폭과 다른 제3 대역폭의 광을 방출하는 발광 물질을 포함하는 제3 유기층, 및
    제3 유기층 위에 배치된 투과성 제6 전도층
    을 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 대역폭은 시간 순차적으로 조합하여 방출되는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 대역폭은 각각 적색, 녹색 및 청색인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  13. 제8항에 있어서, 광 변조 부재 및 OLED 백라이트는 기밀 밀봉된 패키지를 형성하도록 제조되는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  14. 제8항에 있어서, 투과성 전도층 중 하나 이상은 인듐 주석 산화물(ITO)을 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  15. 제14항에 있어서, 투과성 전도층 중 하나 이상은 마그네슘(Mg) 물질 및 리튬-은(Li-Ag) 물질을 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  16. 제8항에 있어서, 반사성 제1 전도층은 불투명 금속 전극층을 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  17. 제8항에 있어서, 표면 조도가 S,Sm: 3λ∼200λ 및 Δ: 4∼30인 것을 특징으로 하는 반투과형 디스플레이 디바이스.
  18. 제8항에 있어서, 제1 OLED는 조면을 갖는 광 산란 기판 부재의 표면 위에 침착되는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 광 변조 부재 및 OLED 백라이트를 포함하는 반투과형 디스플레이 디바이스로서, 상기 OLED 백라이트는
    조면을 갖는 기판,
    조면 측 기판 위에 배치된, 반사성 물질을 포함하는 제1 전극으로서, 기판 상의 조면의 형상이 제1 전극에 부여되어 있는 제1 전극,
    제1 전극 위에 배치된, 투과성 물질을 포함하는 제2 전극,
    제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된, 발광 물질을 포함하는 제1 유기층,
    제2 전극 위에 배치된, 투과성 물질을 포함하는 제3 전극, 및
    제2 전극과 제3 전극 사이에 배치된, 발광 물질을 포함하는 제2 유기층
    을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 디바이스에서 유일하게 현저한 반사층인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  36. 제35항에 있어서, 제1 유기층은 제1 광 스펙트럼을 방출할 수 있는 제1 발광 물질을 포함하고, 제2 유기층은 제1 광 스펙트럼과 다른 제2 광 스펙트럼을 방출할 수 있는 제2 발광 물질을 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  37. 제36항에 있어서,
    제3 전극 위에 배치된, 투과성 물질을 포함하는 제4 전극; 및
    제3 전극과 제4 전극 사이에 배치된, 제3 발광 물질을 포함하는 제3 유기층
    을 더 포함하고, 상기 제3 발광 물질은 상기 제1 및 제2 광 스펙트럼과 다른 제3 광 스펙트럼을 방출할 수 있는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  38. 제37항에 있어서, 제1 발광 물질은 제1 유기 발광 다이오드 내에 포함되어 있고, 제2 발광 물질은 제2 유기 발광 다이오드 내에 포함되어 있으며, 제3 발광 물질은 제3 유기 발광 다이오드 내에 포함되어 있고, 상기 제1, 제2 및 제3 유기 발광 다이오드는 개별 OLED 디바이스를 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  39. 제37항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 발광 물질은 단일 OLED 디바이스 내에 포함되어 있는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  40. 제39항에 있어서, 단일 OLED 디바이스는 적층형 발광 다이오드(stacked light emitting diode)를 포함하는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  41. 제35항에 있어서, OLED 백라이트는 캡슐화되어 있는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  42. 제38항에 있어서, OLED 백라이트는 캡슐화되어 있는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  43. 제35항에 있어서, OLED 백라이트 및 광 변조 부재는 기밀 밀봉된 디바이스를 형성하도록 제조되는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  44. 제8항에 있어서, 광 변조 부재는 액정 디스플레이인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  45. 제8항에 있어서, 반사성 제1 전도층과 광 변조 부재 사이의 거리는 2000 마이크론 미만인 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  46. 제8항에 있어서, 반사성 제1 전도층과 광 변조 부재 간의 거리는 5000 미크론 미만인 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  47. 제8항에 있어서, 기판 부재 상 표면 조도의 평균 프로파일 부재 폭이 3λ∼200λ 범위인 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  48. 제8항에 있어서, 기판 부재의 조면이 규칙적인 패턴을 가지는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  49. 제8항에 있어서, 기판 부재의 조면이 랜덤 패턴을 가지는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  50. 제8항에 있어서, 반사성 제1 전도층이 광 산란 기판 부재와 물리적으로 접촉하여 기판 위에 배치되어 있는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  51. 제8항에 있어서, 제1 유기 층이 기판 부재와 반사성 제1 전도층 사이에 배치되어 있는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  52. 제35항에 있어서, 기판 부재 상 표면 조도의 평균 프로파일 부재 폭이 3λ∼200λ 범위인 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  53. 제35항에 있어서, 제1 전극이 기판과 물리적으로 접촉하여 기판 위에 배치되어 있는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
  54. 제35항에 있어서, 제1 전극이 제2 전극 위에 배치되어 있는 것인 반투과형 디스플레이 디바이스.
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