專利名稱：具有芯片和混合驅(qū)動(dòng)裝置的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有單個(gè)連續(xù)基板、并且單個(gè)連續(xù)基板具有向形成在基板上的顯示像素組陣列提供混合驅(qū)動(dòng)機(jī)制的分布式獨(dú)立控制元件的顯示裝置。
背景技術(shù)：
平板顯示裝置與計(jì)算裝置一起廣泛使用在便攜式裝置中，并且用于諸如電視機(jī)的娛樂裝置。這種顯示器通常利用分布在基板上的多個(gè)像素來(lái)顯示圖像。每個(gè)像素包括統(tǒng)稱為子像素的發(fā)出不同顏色光的若干發(fā)光元件(通常發(fā)出紅光、綠光和藍(lán)光)，以表示每個(gè)像素元件。如這里所使用的，像素可以指單個(gè)發(fā)光元件或發(fā)出不同顏色光的一組發(fā)光元件。已知多種平板顯示器技術(shù)，例如等離子體顯示器、液晶顯示器和發(fā)光二極管顯示器。結(jié)合了形成發(fā)光元件的發(fā)光材料薄膜的發(fā)光元件的發(fā)光二極管(LED)在平板顯示裝置中具有很多優(yōu)點(diǎn)，并且在光學(xué)系統(tǒng)中也是有用的。于2002年5月7日授予Tang等的美國(guó)專利No. 6，384，529示出了一種包括有機(jī)LED發(fā)光元件陣列的有機(jī)LED(OLED)彩色顯示器?？蛇x地，無(wú)機(jī)材料可被利用，并可包括多晶半導(dǎo)體矩陣中的磷光晶體或量子點(diǎn)。其它有機(jī)或無(wú)機(jī)材料薄膜也可被利用以控制對(duì)發(fā)光薄膜材料的電荷注入、傳輸或阻擋，并且是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。材料放置在電極之間的基板上，具有密封覆蓋層或板。當(dāng)電流流經(jīng)發(fā)光材料時(shí)，從像素發(fā)出光。發(fā)出光的頻率取決于所使用的材料的性質(zhì)。在這樣的顯示器中，光可以透過(guò)基板(底部發(fā)射器)或透過(guò)密封蓋(頂部發(fā)射器)或透過(guò)二者發(fā)出。LED裝置可以包括圖案化的發(fā)光層，其中在圖案中利用不同的材料，以當(dāng)電流流經(jīng)材料時(shí)發(fā)出不同顏色的光?？蛇x地，如在Cok的題為“Macked OLED DisplayHaving Improved Efficiency"的美國(guó)專利No. 6，987，355中所教示的那樣，可以利用單個(gè)發(fā)光層 (例如，白光發(fā)射體)與彩色濾光片一起形成全彩顯示器。利用不包括彩色濾光片的白色子像素也是已知的，例如，如在Cok等的題為“Color OLED Display WithImproved Power Efficiency"的美國(guó)專利No. 6，919，681中所教示的。為了提高裝置效率，提出了一種利用未圖案化的白色發(fā)光體以及包含有紅、綠與藍(lán)彩色濾光片和子像素的四色像素以及未濾波的白色子像素的設(shè)計(jì)(參見，例如于2007年6月12日授予Miller等的美國(guó)專利 No. 7，230，594)。通常已知用于控制平板顯示裝置中的像素的兩種不同方法有源矩陣控制和無(wú)源矩陣控制。在無(wú)源矩陣裝置中，基板不包括任何有源電子元件(例如晶體管)。在基板上方形成有處于單獨(dú)層中的行電極陣列和正交列電極矩陣；行電極與列電極的交叉處形成發(fā)光二極管的電極。接著外部驅(qū)動(dòng)器芯片順序地向每行(或列)提供電流，同時(shí)正交列(或行) 提供合適的電壓，以照亮行(或列)中的每個(gè)發(fā)光二極管。因此，無(wú)源矩陣設(shè)計(jì)利用2η個(gè)連接以產(chǎn)生η2個(gè)單獨(dú)可控的發(fā)光元件。但是，由于行(或列)驅(qū)動(dòng)的順序特性產(chǎn)生閃爍， 所以無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)裝置在裝置中可以包括的行(或列)的數(shù)量上存在限制。如果包括太多行，則閃爍能變得可察覺。此外，以期望幀率驅(qū)動(dòng)顯示器中的整行(或列)所需要的電流可能引起問題，并且限制無(wú)源矩陣顯示器的物理尺寸。
在有源矩陣裝置中，有源控制元件由薄膜半導(dǎo)體材料(例如，非晶硅或多晶硅)制成，并且分布在平板基板上。通常而言，每個(gè)子像素由一個(gè)控制元件控制，并且每個(gè)控制元件包括至少一個(gè)晶體管。例如，在現(xiàn)有技術(shù)中已知的簡(jiǎn)單的有源矩陣有機(jī)發(fā)光(OLED)顯示器中，每個(gè)控制元件包括兩個(gè)晶體管(選擇晶體管和功率晶體管)和一個(gè)用于存儲(chǔ)規(guī)定子像素亮度的電荷的電容器。每個(gè)發(fā)光元件通常利用獨(dú)立的控制電極和公共電極。對(duì)發(fā)光元件的控制通常通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線、選擇信號(hào)線、公共功率連接和公共接地連接來(lái)完成。有源矩陣元件不一定限于顯示器，而是可以分布在基板上，并且在需要空間分布控制的其它應(yīng)用中利用?？梢栽谟性淳仃囇b置中利用如同無(wú)源矩陣裝置中利用的相同數(shù)量的外部控制線 (除了功率和接地)。但是，在有源矩陣裝置中，每個(gè)發(fā)光元件具有單獨(dú)的來(lái)自控制電路的驅(qū)動(dòng)連接，并且即使在沒有被選擇以用于數(shù)據(jù)存放的情況下也是有源的，因此消除了閃爍?！N形成有源矩陣控制元件的常見的、現(xiàn)有技術(shù)中的方法通常在玻璃基板上淀積諸如硅的半導(dǎo)體材料薄膜，接下來(lái)通過(guò)光刻工藝將半導(dǎo)體材料形成晶體管和電容器。薄膜硅可以是非晶的或多晶的。相對(duì)于傳統(tǒng)的以晶體硅晶片制成的晶體管，由非晶硅或多晶硅制成的薄膜晶體管(TFT)相對(duì)較大并且具有較低性能。此外，這種薄膜裝置通常呈現(xiàn)出遍及整個(gè)玻璃基板的局部或大面積的非均勻性，這種非均勻性導(dǎo)致利用這種材料的顯示器的電性能和視覺外觀上的非均勻性。采用另選控制技術(shù)，Matsumura等的美國(guó)專利公開No. 2006/0055864中描述了用于驅(qū)動(dòng)LCD顯示器的晶體硅基板。該申請(qǐng)描述了一種用于選擇性地將從第一半導(dǎo)體基板制成的像素控制裝置轉(zhuǎn)移并固定到第二平面顯示基板上的方法。顯示了像素控制裝置內(nèi)的布線互連以及從總線和控制電極到像素控制裝置的連接。無(wú)論使用有源矩陣還是無(wú)源矩陣控制，都很難形成大幅面顯示器。如果利用有源矩陣設(shè)計(jì)，那么在大基板上方形成均勻的半導(dǎo)體材料膜是困難的和昂貴的。如果使用無(wú)源矩陣設(shè)計(jì)，那么由于大面積上的阻抗而在信號(hào)線尺寸上存在局限，并且由于閃爍而在行或列數(shù)量上存在局限。設(shè)計(jì)大幅面顯示器的一種方法是使用多個(gè)拼接塊(tile)，每個(gè)拼接塊均比大幅面顯示器小得多。每個(gè)拼接塊可以具有各自的控制元件，或者是無(wú)源的，或者是有源的。例如，國(guó)際專利公開NO.W099/41732描述了無(wú)源受控拼接塊陣列。但是，拼接塊之間的邊緣形成了可見接縫，該可見接縫降低了圖像質(zhì)量，并且對(duì)于觀看者來(lái)說(shuō)是不滿意的。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)一種具有混合驅(qū)動(dòng)裝置的顯示裝置滿足了上述需求，其中該顯示裝置包括a)基板；b)形成在所述基板上的二維像素陣列，像素被關(guān)聯(lián)成多個(gè)像素組，每個(gè)像素組包括至少4個(gè)像素，并且包括與相應(yīng)組中的像素相連接、并且僅驅(qū)動(dòng)這些像素的單獨(dú)的一組組行電極和組列電極，各個(gè)組行電極與兩個(gè)或更多個(gè)像素相連接，并且各個(gè)組列電極與兩個(gè)或更多個(gè)像素相連接，使得單個(gè)組行電極與單個(gè)組列電極一起驅(qū)動(dòng)單個(gè)像素；以及c)位于所述基板上方并且位于所述像素陣列內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)芯片，各個(gè)芯片與像素組相關(guān)聯(lián)、具有與相關(guān)聯(lián)的組行電極和相關(guān)聯(lián)的組列電極中的每一個(gè)的連接、并且具有至少與所述像素組的任一維中的像素同樣多的存儲(chǔ)元件，所述存儲(chǔ)元件存儲(chǔ)表示針對(duì)像素的期望亮度的值，并且所述芯片使用所述值來(lái)控制其關(guān)聯(lián)的像素組中的每個(gè)像素的期望亮度。
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優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)提供具有芯片驅(qū)動(dòng)器的顯示裝置，其中芯片驅(qū)動(dòng)器具有用于驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)到單獨(dú)組的像素的行電極連接和列電極連接，連接焊盤的數(shù)量、芯片的數(shù)量與尺寸以及芯片的成本都得以降低。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有多個(gè)芯片和相關(guān)像素組的顯示裝置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的芯片電路的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有行電極和列電極的像素組的平面視圖；和圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的具有行電極和列電極的像素組中的一行發(fā)光元件的部分橫截面。由于附圖中的各層和元件在不同實(shí)施方式中具有極其不同的尺寸，因此附圖并不是按比例繪制的。
具體實(shí)施例方式在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明包括具有混合驅(qū)動(dòng)裝置的影像裝置。影像裝置例如可以是圖像顯示裝置(例如發(fā)光裝置)或者圖像捕獲裝置(例如感光器件)。如這里所公開的，混合驅(qū)動(dòng)裝置是用于控制組合了無(wú)源矩陣和有源矩陣控制的特征的發(fā)光元件陣列的亮度的裝置。參照?qǐng)D1，影像裝置5包括單個(gè)連續(xù)基板10。基板10上形成有二維像素陣列， 像素30被關(guān)聯(lián)成多個(gè)像素組32，各個(gè)像素組32包括至少4個(gè)像素30，并且包括與相應(yīng)的像素組32中的像素30相連接、并且僅驅(qū)動(dòng)這些像素30的單獨(dú)的一組組行電極(group row electrode)40和組列電極(group column electrode)42，各個(gè)組行電極40與兩個(gè)或更多個(gè)像素30相連接，各個(gè)組列電極42與兩個(gè)或更多個(gè)像素30相連接，使得單個(gè)組行電極40 與單個(gè)組列電極42 —起驅(qū)動(dòng)單個(gè)像素30。兩個(gè)或更多個(gè)芯片20位于像素陣列內(nèi)、基板10 上方，每個(gè)芯片20與一像素組32相關(guān)聯(lián)。芯片20通常是半導(dǎo)體裸片(例如晶體硅)，并且不具有帶引腳連接的附加封裝(例如塑料或陶瓷)。如圖1所示，9個(gè)芯片20示出為以3X3陣列位于像素陣列內(nèi)、基板10上方。但是，芯片20可以以一維陣列排列，并且像素組32類似地可以以一維陣列排列。詞組“像素陣列內(nèi)” 32在此定義為表示芯片20并不位于像素陣列32外周(periphery)周圍，而是位于像素陣列的基板區(qū)域內(nèi)。芯片20可以與像素陣列中的像素30位于同一層，或者可以位于基板10與像素層之間的不同層，或者像素層可以位于基板10和芯片20之間。影像裝置形成在單個(gè)連續(xù)基板10上，并且不包括分離的、獨(dú)立構(gòu)造的拼接塊。像素30的二維陣列可以包括影像裝置5中的所有像素30，或者可以包括裝置中像素的子集，例如像素30的xXy陣列。那么像素陣列內(nèi)的每個(gè)像素組32可以具有mXη個(gè)像素30，其中m< 乂且11 < y。典型地，m = x/a且η = y/b，其中axb是芯片20的數(shù)量。a 或b可以是1，但是不能同時(shí)為1。如果a整除χ并且b整除y使得每個(gè)芯片具有相同數(shù)量的mXn個(gè)像素，那么這是有利的。如果每個(gè)芯片的每行和每列中的像素?cái)?shù)量與所有其它芯片相同(即，對(duì)于每個(gè)芯片，m和η具有相同的值)，那么這也是有利的。像素組的維度可以是2的倍數(shù)，例如64、1觀、256、512或10對(duì)，只要像素組維度小于(并且優(yōu)選地，均分)相對(duì)應(yīng)的像素陣列維度即可。在一個(gè)示例性設(shè)計(jì)中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用具有芯片控制器的16行X16 列陣列是有利的。參照?qǐng)D2，每個(gè)芯片20具有與相關(guān)聯(lián)的組行電極40和相關(guān)聯(lián)的組列電極42中的每一個(gè)的連接，并且具有針對(duì)至少與像素組32的任一維中的像素同樣多的像素的存儲(chǔ)元件70，存儲(chǔ)元件70存儲(chǔ)表示像素期望亮度的值，并且芯片20使用這樣的值來(lái)控制在其相關(guān)聯(lián)的組32中的每個(gè)像素30的期望亮度?？梢岳眠B接焊盤80將芯片20電路分別連接到組行電極40與組列電極42?？梢岳眯酒ミB總線52來(lái)向芯片20傳送信號(hào)，并且芯片控制器72可以通過(guò)組行電極40與組列電極42控制互連總線52、存儲(chǔ)元件70和相對(duì)應(yīng)的發(fā)光元件?；ミB總線52可以串行或并行通信，并且經(jīng)由連接焊盤80連接到芯片20?；ミB總線52可以是從一個(gè)芯片20到另一個(gè)芯片20的菊花鏈?zhǔn)?daisy-chained)，或者可以單獨(dú)地連接到所有共同的芯片20。如圖2所示，芯片20具有針對(duì)像素組32中的每個(gè)像素30的存儲(chǔ)元件70。但是， 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，像素組32具有兩個(gè)維度，存儲(chǔ)元件70的數(shù)量必須至少與像素組32的兩個(gè)維度中較小的一個(gè)一樣大。在圖1的實(shí)施方式中，像素組32具有兩行和兩列， 使得芯片20必須具有至少兩個(gè)存儲(chǔ)元件70。諸如圖像信息的信息存放在與針對(duì)要被激活的行(或列)的像素30相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)元件70中。可以在一個(gè)通信步驟中存放并顯示至少一行(或列)信息?？蛇x地，可以存放整個(gè)像素組32的信息。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，針對(duì)要在一個(gè)通信步驟中顯示的每個(gè)像素30，芯片20具有至少兩個(gè)存儲(chǔ)元件70， 使得信息可以存放在兩個(gè)存儲(chǔ)元件70中的一個(gè)中，而存儲(chǔ)在兩個(gè)存儲(chǔ)元件70中的另二個(gè)中的信息顯示在像素組32的行或列上。參照?qǐng)D3，像素組32可以形成發(fā)光元件或像素30陣列，例如矩形陣列。通過(guò)組行電極40與組列電極42的重疊交叉(overlapping intersection)形成每個(gè)像素30。參照?qǐng)D4，在像素組32的一行的部分橫截面中，組列電極42形成于基板10上方。組列電極42 涂覆有一層或更多層材料，至少一層是發(fā)光的，并且可以包括有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料或有機(jī)與無(wú)機(jī)材料組合。接著用組行電極40涂覆材料層90，以形成由點(diǎn)劃線描繪的一行發(fā)光像素元件30。如圖1所示，可以通過(guò)一條或更多條串行總線52或者一條或更多條并行總線52 或者通過(guò)這兩種總線52將每個(gè)芯片20相連，以向與芯片20相關(guān)聯(lián)的像素30提供控制信號(hào)?？偩€52可以是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(point-to-point)、并聯(lián)連接或者菊花鏈?zhǔn)?。至少一條總線52 可以連接到芯片陣列22的一列中的所有芯片20，或者至少一條總線52可以連接到芯片陣列22的一行中的所有芯片20?？偩€52可以提供包括定時(shí)(例如時(shí)鐘)信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)、選擇信號(hào)、功率連接或接地連接的多種信號(hào)。信號(hào)可以是模擬的或數(shù)字的，例如數(shù)字地址或數(shù)據(jù)值。模擬數(shù)據(jù)值可以作為電荷被提供。存儲(chǔ)元件70可以是數(shù)字的(例如包括觸發(fā)器)或模擬的(例如包括用于存儲(chǔ)電荷的電容器)?？偩€52可以通過(guò)多種方法形成，這些方法例如有光刻法、激光無(wú)掩模技術(shù)、或者諸如噴墨的附加技術(shù)。在本發(fā)明的各種實(shí)施方式中，分布在基板10上的芯片20可以是相同的。但是，每個(gè)芯片20可以關(guān)聯(lián)有唯一的標(biāo)識(shí)值(即，ID)?？梢栽谛酒?0置于基板10上方之前或者優(yōu)選地之后分配ID，ID可以反映芯片20在基板10上的相對(duì)位置，也就是說(shuō)，ID可以是地址。在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，可以利用一個(gè)或更多個(gè)附加控制芯片50(圖1)來(lái)控制影像裝置5。這些附加控制芯片50可以與像素30和芯片20位于相同的基板10上，比如在基板10外周上，或者可以位于基板10外部。附加控制芯片50能夠向影像裝置5提供附加控制，并且能夠利用附加控制總線62與芯片20和像素30進(jìn)行通信并對(duì)其進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，每個(gè)芯片20的尺寸由與芯片20的連接的數(shù)量確定， 特別是由每個(gè)芯片20上的連接焊盤80的數(shù)量確定。如在上面引用的申請(qǐng)(美國(guó)專利申請(qǐng) No. 12/191,462)中所公開的，例如，通過(guò)獨(dú)立的控制電極直接控制每個(gè)像素30的芯片20需要用于每個(gè)像素30的單獨(dú)電極(和連接焊盤)。因此控制四個(gè)多元件像素(每個(gè)多元件像素具有四個(gè)為紅、綠、藍(lán)、白配置的發(fā)光像素元件30)的芯片20利用16個(gè)連接焊盤來(lái)控制發(fā)光像素元件30。但是，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，芯片20可以利用僅8個(gè)連接焊盤、4 個(gè)組列電極42和4個(gè)組行電極40，節(jié)省了 8個(gè)連接焊盤80，因此減小了芯片20的尺寸并降低了其成本。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的第二示例中，具有像素30的8 X 8陣列共 64個(gè)像素30的像素組32能夠僅利用針對(duì)總共16個(gè)連接焊盤80的8個(gè)組列電極42和8 個(gè)組行電極40來(lái)控制像素組32中的像素30。相比之下，上面所引用的專利申請(qǐng)(美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/191,462)將需要64個(gè)連接焊盤80。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的第三示例中，具有像素30的16 X 16陣列共256個(gè)像素30的像素組32能夠僅利用針對(duì)總共32個(gè)連接焊盤80的16個(gè)組列電極42和16個(gè)組行電極40來(lái)控制像素組32中的像素30。相比之下，上面所引用的公開將需要256個(gè)連接焊盤80。通常，對(duì)于具有η2個(gè)像素30的每個(gè)像素組32，本發(fā)明僅需要2η個(gè)連接焊盤80，而不是η2個(gè)連接焊盤80。本發(fā)明可以如下操作。控制器接收視頻信號(hào)。控制器根據(jù)影像裝置的需求處理信號(hào)，并通過(guò)一條或更多條控制總線或總線將處理后的信號(hào)發(fā)送到芯片陣列中的每個(gè)芯片。 處理后的信號(hào)包括針對(duì)與芯片相對(duì)應(yīng)的像素組中的每個(gè)發(fā)光像素元件的亮度信息。芯片控制器將亮度信息存儲(chǔ)在與每個(gè)發(fā)光像素元件相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)元件中?？刂破鹘又ㄟ^(guò)連接焊盤和組列電極將亮度信息從與行中的像素相對(duì)應(yīng)的每個(gè)存儲(chǔ)元件驅(qū)動(dòng)至該行中的發(fā)光像素元件。同時(shí)向組行電極提供功率，使得行中的每個(gè)發(fā)光像素元件根據(jù)存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)元件中的亮度信息同時(shí)發(fā)光。所有芯片可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)與其對(duì)應(yīng)的像素組的行。隨后，可以驅(qū)動(dòng)像素組中的第二行，然后順序跟隨像素組中的發(fā)光像素元件的其它剩余行。應(yīng)注意的是， 在本申請(qǐng)中，對(duì)于“行”和“列”的指定是任意的，并且可以交換。雖然順序激活像素組中的單獨(dú)行能引起閃爍，但是因?yàn)榕c整個(gè)影像裝置中的像素?cái)?shù)量(取決于芯片陣列中的芯片數(shù)量和每個(gè)像素組中的像素?cái)?shù)量)相比像素組相對(duì)很小， 并且像素組同時(shí)被激活，所以可以極大地減少閃爍。此外，由于組行電極與組列電極僅在像素組內(nèi)連接，因此組行電極與組列電極很短，減小了電極電容和電阻以及對(duì)芯片中大功率驅(qū)動(dòng)電路的需求。因此，增加了每個(gè)像素行發(fā)光的時(shí)間部分，減少了閃爍，并且在期望亮度處的電流密度減小。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式，芯片可以以多種方式構(gòu)造，例如，沿著芯片的長(zhǎng)度設(shè)置一行或兩行連接焊盤?；ミB總線可以由各種材料形成，并使用各種方法淀積在裝置基板上。例如，互連總線可以是金屬；蒸鍍的或?yàn)R射的，例如鋁、銀或諸如鎂銀之類的各種金屬合
8金。可選地，互連總線可以由固化導(dǎo)電油墨或金屬氧化物制成。在一種成本優(yōu)勢(shì)實(shí)施方式中，互連總線形成在單層中。對(duì)于利用剛性或柔性的大裝置基板(例如玻璃、塑料或金屬薄片)、并且多個(gè)芯片以規(guī)則形式布置在裝置基板上方的多像素裝置實(shí)施方式而言，本發(fā)明特別有用。每個(gè)芯片可以根據(jù)芯片中的電路并且響應(yīng)于控制信號(hào)來(lái)控制形成在裝置基板上方的多個(gè)像素。根據(jù)本發(fā)明，芯片在基板上方提供分布式像素控制元件。相比于裝置基板，芯片是相對(duì)較小的集成電路，并且包括電路，該電路包括形成在獨(dú)立基板上的線路、連接焊盤、諸如電阻器或電容器的無(wú)源組件、或者諸如晶體管或二極管的有源組件。芯片與顯示器基板分離制造，接著貼附(apply)于顯示器基板。優(yōu)選地，使用硅或絕緣體上硅(SOI)晶片、利用用于制造半導(dǎo)體器件的已知工藝制造芯片。然后每個(gè)芯片在附接到裝置基板之前被分離。因此，每個(gè)芯片的結(jié)晶基底可以被視為與裝置基板相分離的基板，并且在其上方布置有芯片電路。因此多個(gè)芯片具有相應(yīng)的與裝置基板相分離并且彼此分離的多個(gè)基板。特別地， 獨(dú)立基板與其上形成有像素的基板相分離，并且獨(dú)立芯片基板的合計(jì)面積比裝置基板小。 為了提供與例如在薄膜非晶硅或多晶硅裝置中發(fā)現(xiàn)的相比具有更高性能的有源組件，芯片可以具有結(jié)晶基板。芯片可以具有優(yōu)選為100 μ m或更少的厚度，更優(yōu)選地，20 μ m或更少。 這便利了在芯片上方形成粘合劑和平坦化材料，接著可以使用傳統(tǒng)的旋涂技術(shù)來(lái)涂敷粘合劑和平坦化材料。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，形成在晶體硅基板上的芯片按照幾何陣列排列，并且利用粘合劑或平坦化材料粘合至裝置基板。利用芯片表面上的連接焊盤將每個(gè)芯片連接至信號(hào)線、功率總線以及行或列電極以驅(qū)動(dòng)像素。芯片可以控制一個(gè)、幾個(gè)或許多像素。但是，優(yōu)選地，每個(gè)芯片至少控制四個(gè)像素。由于芯片形成在半導(dǎo)體基板中，所以可以使用現(xiàn)代光刻工具形成芯片電路。禾Ij用這樣的工具，很容易得到0.5微米或更小的特征尺寸。例如，現(xiàn)代半導(dǎo)體生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn) 90nm或45nm的線寬，并且可以用來(lái)制造本發(fā)明的芯片。但是，一旦組裝到顯示器基板上， 芯片還需要用于與設(shè)置在芯片上方的布線層實(shí)現(xiàn)電連接的連接焊盤。連接焊盤必須基于在顯示器基板上使用的光刻工具的特征尺寸(例如5μπι)和芯片對(duì)于布線層的對(duì)準(zhǔn)(例如， +/-5 μ m)而確定尺寸。因此，連接焊盤例如可以是15μπ 寬，焊盤之間的間距為5μπ 。這意味著焊盤通常將顯著大于芯片中形成的晶體管電路。焊盤通常形成在晶體管上方的芯片上的金屬化層中。期望使芯片的表面積制造得盡可能小，以實(shí)現(xiàn)低制造成本。因此，連接焊盤而非晶體管的尺寸和數(shù)量通常將限制芯片的尺寸。通過(guò)利用具有獨(dú)立基板(例如，包括晶體硅)、并且獨(dú)立基板具有比直接形成在基板(例如，非晶硅或多晶硅)上的電路的性能高的電路的芯片，提供了更高性能的裝置。由于晶體硅不僅具有更高性能，而且具有小得多的有源元件(例如晶體管)，所以大大減小了電路尺寸，使得芯片尺寸由控制裝置和向裝置提供功率所必需的連接焊盤的數(shù)量和間距確定。也可以使用微機(jī)電(MEMS)結(jié)構(gòu)形成有用的芯片，例如如樸011、Lee、Yang和Jang在 Digest of Technical Papers of the Society for InformationDisplay,2008,3. 4,p. 13 ^ "Anovel use of MEMs switches in driving AMOLED” 巾M& Jf 白勺。裝置基板可以包括形成在利用現(xiàn)有技術(shù)中已知的光刻技術(shù)圖案化的平坦化層 (例如，樹脂)上方、由蒸鍍或?yàn)R射金屬(例如鋁或銀)制成的玻璃和布線層?？梢允褂眉呻娐樊a(chǎn)業(yè)中完善的常規(guī)技術(shù)形成芯片?？梢栽诰哂卸嘞袼鼗窘Y(jié)構(gòu)的裝置中采用本發(fā)明。特別地，本發(fā)明可以在有機(jī)或無(wú)機(jī)LED裝置中實(shí)踐，并且在信息顯示裝置中特別有用。在優(yōu)選實(shí)施方式中，在如于1988 年9月6日授予Tang等的美國(guó)專利No. 4，769，292和于1991年10月四日授予Van slyke 等的美國(guó)專利No. 5，061，569中所公開的、由小分子或高分子OLED組成的平板OLED裝置中采用本發(fā)明，但不限于此。可以采用例如采用形成于多晶半導(dǎo)體矩陣中的量子點(diǎn)(例如，如 Kahen的美國(guó)專利公開No. 2007/0057263中所教示的)、以及采用有機(jī)或無(wú)機(jī)電荷控制層的無(wú)機(jī)裝置，或者混合有機(jī)/無(wú)機(jī)裝置?？梢允褂糜袡C(jī)或無(wú)機(jī)發(fā)光顯示器的許多組合和變型來(lái)制造這種裝置，包括具有頂部或底部發(fā)射體體系結(jié)構(gòu)的有源矩陣顯示器。本發(fā)明可以用于發(fā)光顯示裝置，還可以用于諸如LCD的其它顯示裝置。對(duì)于例如利用穿透性輻射的那些光響應(yīng)裝置(例如，大基板影像裝置)而言，本發(fā)明也是有用的。已經(jīng)特別參照本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是，應(yīng)該理解，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)變型和修改。部件列表
5影像裝置
10裝置基板
20-H-* LL 心片
22芯片陣列
30像素
32像素組
40行電極
42列電極
50控制芯片
52總線
60控制器
62控制總線
70電極部分
72芯片控制器
80連接焊盤
90材料層
權(quán)利要求
1.一種具有混合驅(qū)動(dòng)裝置的影像裝置，所述影像裝置包括a)單個(gè)連續(xù)基板；b)形成在所述基板上的二維像素陣列，像素被關(guān)聯(lián)成多個(gè)像素組，各個(gè)像素組包括至少4個(gè)像素，并且包括與相應(yīng)像素組中的像素相連接、并且僅驅(qū)動(dòng)這些像素的單獨(dú)的一組組行電極和組列電極，各個(gè)組行電極與兩個(gè)或更多個(gè)像素相連接，并且各個(gè)組列電極與兩個(gè)或更多個(gè)像素相連接，使得單個(gè)組行電極與單個(gè)組列電極一起驅(qū)動(dòng)單個(gè)像素；以及c)位于所述基板上方并且位于所述像素陣列內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)芯片，各個(gè)芯片與像素組相關(guān)聯(lián)、具有與相關(guān)聯(lián)的組行電極和相關(guān)聯(lián)的組列電極中的每一個(gè)的連接、并且具有至少與所述像素組的任一維中的像素同樣多的存儲(chǔ)元件，所述存儲(chǔ)元件存儲(chǔ)表示針對(duì)像素的期望亮度的值，并且所述芯片使用所述值來(lái)控制其關(guān)聯(lián)的像素組中的每個(gè)像素的期望亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，所述影像裝置包括與每個(gè)芯片電連接的一條或更多條總線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像裝置，其中，所述一條或更多條總線中的至少一條是通過(guò)至少兩個(gè)或更多個(gè)芯片串行連接的串行總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像裝置，其中，所述一條或更多條總線中的至少一條是共同連接至芯片的并行總線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的影像裝置，其中，所述并行總線提供功率或接地電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像裝置，其中，總線傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像裝置，其中，所述一條或更多條總線連接中的至少一條是并行總線，并且所述一條或更多條總線連接中的至少一條是串行總線。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像裝置，其中，所述一條或更多條總線中的至少一條連接到芯片陣列的一列中的所有芯片，或者至少一條總線連接到所述兩個(gè)或更多個(gè)芯片的一行中的所有芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，各所述像素組形成矩形像素陣列。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，所述存儲(chǔ)元件是模擬存儲(chǔ)元件、存儲(chǔ)電荷的電容器或者數(shù)字存儲(chǔ)元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，所述裝置是非發(fā)光顯示裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，所述裝置是圖像捕獲裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，所述芯片是相同的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，各芯片具有唯一標(biāo)識(shí)符。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的影像裝置，其中，各芯片的所述唯一標(biāo)識(shí)符在所述芯片置于所述基板上方之后建立，并且各芯片的所述唯一標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)于各芯片在二維芯片陣列中的相對(duì)位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，所述影像裝置還包括控制芯片，所述控制芯片位于所述兩個(gè)或更多個(gè)芯片的外周周圍，用于驅(qū)動(dòng)所述芯片。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，各芯片的尺寸由到所述芯片的連接的數(shù)量確定。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，所述裝置是顯示裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的影像裝置，其中，所述裝置是有機(jī)LED顯示裝置或無(wú)機(jī)LED顯示裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像裝置，其中，各芯片連接至至少兩個(gè)組行電極和兩個(gè)組列電極。
全文摘要
一種具有混合驅(qū)動(dòng)裝置的顯示裝置，其包括基板、形成在該基板上的二維像素陣列，像素被關(guān)聯(lián)成多個(gè)像素組。單獨(dú)的一組組行電極和組列電極與像素組中的像素相連接，使得單個(gè)組行電極與單個(gè)組列電極一起驅(qū)動(dòng)單個(gè)像素。兩個(gè)或更多個(gè)芯片位于基板上方、像素陣列內(nèi)，每個(gè)芯片與像素組相關(guān)聯(lián)、具有與相關(guān)聯(lián)的組行電極和相關(guān)聯(lián)的組列電極中的每個(gè)的連接、并且具有存儲(chǔ)元件，該存儲(chǔ)元件存儲(chǔ)表示針對(duì)像素的期望亮度的值，并且該芯片使用這樣的值來(lái)控制其相關(guān)聯(lián)的像素組中的每個(gè)像素的期望亮度。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102282675SQ200980154506
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者J·威爾斯, 約翰·威廉·哈默, 羅納德·史蒂文·科克 申請(qǐng)人:全球Oled科技有限責(zé)任公司