專利名稱：在顯示裝置中的小芯片之間劃分像素的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有基板的顯示裝置，該基板具有用于控制像素陣列的分布且獨(dú)立的小芯片，并且更具體地，涉及針對(duì)陣列中的各個(gè)像素的子像素的控制。
背景技術(shù)：
平板顯示裝置與計(jì)算裝置相結(jié)合地廣泛用于便攜式裝置和諸如電視機(jī)的娛樂裝置。這種顯示器通常采用分布在基板上的多個(gè)像素來(lái)顯示圖像。各個(gè)像素均包含若干個(gè)不同顏色的發(fā)光元件(通稱為子像素)，這些發(fā)光元件通常發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光，以表現(xiàn)各圖像元素。如在本文中所使用的那樣，不區(qū)分像素和子像素并且將它們稱為單個(gè)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(LED)顯不器。包含形成發(fā)光元件的發(fā)光材料薄膜的發(fā)光二極管(LED)在平板顯示裝置中具有許多優(yōu)點(diǎn)，并可以用于光學(xué)系統(tǒng)。2002年5月7日授予Tang等人的美國(guó)專利No. 6，384，529 示出了一種包括有機(jī)LED發(fā)光元件的陣列的有機(jī)LED(OLED)彩色顯示器。另選地，可以采用無(wú)機(jī)材料，無(wú)機(jī)材料可以包括多晶半導(dǎo)體基體中的磷光晶體或量子點(diǎn)。還可以采用其他的有機(jī)或無(wú)機(jī)材料薄膜來(lái)控制對(duì)發(fā)光薄膜材料的電荷注入、電荷傳輸或電荷阻斷，這在本領(lǐng)域中均是已知的。這些材料被布置在電極之間的基板上并且具有封裝覆蓋層或封裝覆蓋片。當(dāng)電流通過(guò)發(fā)光材料時(shí)，像素發(fā)光。所發(fā)射的光的頻率取決于使用的材料的性質(zhì)。在這種顯示器中，光可以穿過(guò)基板(底部發(fā)射體)或穿過(guò)封裝覆蓋物(頂部發(fā)射體)而被發(fā)出或穿過(guò)這二者被發(fā)出。LED裝置可包括被構(gòu)圖的發(fā)光層，其中，在圖案中采用了不同材料，以在電流流過(guò)這些材料時(shí)發(fā)射不同顏色的光。另選地，如在Cok的題為“Macked OLED Display having Improved Efficiency"的美國(guó)專利6，987，355中教導(dǎo)的那樣，LED裝置可采用單一發(fā)光層(例如，白光發(fā)射體)和用于形成全彩色顯示的濾色器。而且，例如，如Cok等人在題為 "Color OLED Display with Improved Power Efficiency”的美國(guó)專利 6，919，681 中教導(dǎo)的那樣，已知采用不包括濾色器的白色子像素。已經(jīng)教授了一種設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)采用未構(gòu)圖的白色發(fā)射體與包括紅色濾色器、綠色濾色器和藍(lán)色濾色器以及不濾光的白色子像素的四色像素和子像素來(lái)提高裝置的效率(例如參見2007年6月12日授予Miller等人的美國(guó)專利 7，230，594)。像素可以采用不同的子像素布置。例如，一種布置將像素的子像素設(shè)置成行，從而在列的方向上形成彩色條帶。在一些設(shè)計(jì)中，相鄰行偏移而形成三角圖案。在采用像素中的四個(gè)子像素的設(shè)計(jì)中，這四個(gè)子像素可以被布置為二乘二陣列(也稱為四方形圖案)。通常，子像素等距地間隔開并均勻地分布在基板上，從而形成了等距像素的規(guī)則陣列。用于控制平板顯示裝置中的像素的兩種不同方法總體上是公知的有源矩陣控制和無(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(如晶體管)。行電極的陣列和處于分開的層中的列電極的正交陣列形成在基板上，行電極與列電極之間的重疊交叉部形成發(fā)光二極管的電極。外部驅(qū)動(dòng)器芯片接著順序向各行(或列)提供電流，同時(shí)正交的列(或行)被提供適當(dāng)?shù)碾妷阂则?qū)動(dòng)電流通過(guò)該行(或列)中的各發(fā)光二極管。各子像素均被對(duì)待為單獨(dú)控制的元件。在有源矩陣裝置中，有源控制元件由半導(dǎo)體材料(例如，涂敷在平板基板上的非晶硅或多晶硅)的薄膜形成。半導(dǎo)體材料通過(guò)光刻工藝形成為薄膜晶體管和電容器。與晶體硅片中制成的常規(guī)晶體管相比，由非晶硅或多晶硅制成的薄膜晶體管(TFT)較大并且性能較低。而且，這樣的薄膜器件通常在玻璃基板上顯現(xiàn)出局部的不均勻性或大面積的不均勻性，這導(dǎo)致采用這樣的材料的顯示器的電氣性能和視覺表現(xiàn)的不統(tǒng)一。通常，各子像素均由一個(gè)控制元件控制，并且各控制元件均包括至少一個(gè)晶體管。 例如，在簡(jiǎn)單的有源矩陣有機(jī)發(fā)光(OLED)顯示器中，各控制元件均包括兩個(gè)晶體管(選擇晶體管和功率晶體管)以及用于存儲(chǔ)規(guī)定子像素亮度的電荷的一個(gè)電容器。各發(fā)光元件通常采用獨(dú)立的控制電極和公共電連接的電極。對(duì)發(fā)光元件的控制通常是通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線、 選擇信號(hào)線、電源連接和接地連接來(lái)提供的。設(shè)計(jì)者通常保證有源矩陣電路和子像素元件均勻地分布在基板上。各子像素均被對(duì)待為單獨(dú)控制的元件。作為另選的控制技術(shù)，Matsumura等人在美國(guó)專利申請(qǐng)2006/0055864中描述了與用于驅(qū)動(dòng)LCD顯示器的顯示器基板分立的晶體硅基板。該申請(qǐng)描述了用于把由第一個(gè)半導(dǎo)體基板制成的像素控制器件選擇性地轉(zhuǎn)移并固定到第二個(gè)平坦的顯示器基板上的方法。示出了像素控制器件內(nèi)的線路互連和從總線和控制電極到像素控制器件的連接。盡管存在比另選的薄膜有源矩陣電路數(shù)量少的小芯片，但與有源矩陣電路相比，小芯片較大。較大的小芯片可以不利地影響顯示器的圖像質(zhì)量。子像素和像素的優(yōu)化的結(jié)構(gòu)沒有被公開。存在著對(duì)采用具有與顯示器基板分立的硅基板的驅(qū)動(dòng)電路的顯示器中的改進(jìn)的子像素布置的需要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括a)基板；b)形成在所述基板上的多個(gè)像素，各像素均包括兩個(gè)或更多個(gè)子像素，所述多個(gè)像素限定了顯示區(qū)域；以及c)設(shè)置在所述基板上的所述顯示區(qū)域中的多個(gè)小芯片，各小芯片均控制至少兩個(gè)相鄰像素的子像素。優(yōu)點(diǎn)通過(guò)提供具有被超過(guò)一個(gè)小芯片控制的子像素的像素，本發(fā)明具有獲得了改善的顏色混合和像素均勻性的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是示出有助于理解本發(fā)明的具有受到單個(gè)小芯片控制的四方形像素的顯示器部分的示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的行中的兩個(gè)不同的小芯片控制的子像素的四方形像素的示意圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的列中的兩個(gè)不同的小芯片控制的子像素的四方形像素的示意圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的行和兩個(gè)不同的列中的四個(gè)不同的小芯片控制的子像素的四方形像素的示意圖；圖5是示出有助于理解本發(fā)明的被單獨(dú)的小芯片控制的四方形像素的示意圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的行中的兩個(gè)不同晶片控制的子像素的四方形像素的示意圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的列中的兩個(gè)不同小芯片控制的子像素的四方形像素的示意圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的行和兩個(gè)不同的列中的四個(gè)不同小芯片控制的子像素的四方形像素的示意圖；圖9是示出有助于理解本發(fā)明的具有被單獨(dú)小芯片控制的條形像素的顯示器部分的示意圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的行中的兩個(gè)不同小芯片控制的子像素的四方形像素的示意圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的行和兩個(gè)不同的列中的四個(gè)不同小芯片控制的子像素的四方形像素的示意圖；圖12是示出有助于理解本發(fā)明的具有被單獨(dú)的小芯片控制的子像素的條形像素的示意圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有被兩個(gè)不同的列中的兩個(gè)不同小芯片控制的子像素的條形像素的示意圖；圖14是示出有助于理解本發(fā)明的控制具有四個(gè)子像素的小芯片的示意圖；以及圖15是示出有助于理解本發(fā)明的具有被單獨(dú)的小芯片控制的四個(gè)像素的顯示器部分的示意圖。因?yàn)閳D中的各個(gè)層和元件具有顯著不同的尺寸，所以這些圖不是按比例繪制的。
具體實(shí)施例方式常規(guī)有源矩陣顯示器采用薄膜晶體管電路，薄膜晶體管電路包括淀積在基板上的非晶硅膜或多晶硅膜以控制顯示器元件。但是，這些薄膜晶體管的性能比通常在集成電路中使用的晶體硅器件低得多。有源矩陣裝置的另選控制方法采用多個(gè)小芯片，這些小芯片設(shè)置在基板上的顯示器發(fā)光區(qū)域中。每個(gè)小芯片均形成在獨(dú)立于顯示器基板的基板上，并且包括電路和連接焊盤，這些電路和連接焊盤用于驅(qū)動(dòng)顯示器中的發(fā)光或光量控制元件的電極并且用于響應(yīng)來(lái)自顯示器的外部的控制器的信號(hào)。參照?qǐng)D1，顯示裝置的局部示意圖例示了包括限定了發(fā)光顯示區(qū)域的四個(gè)子像素的多個(gè)像素10。該顯示裝置還包括設(shè)置在顯示基板上的顯示區(qū)域的多個(gè)小芯片20，這些小芯片20用于控制子像素(例如，紅色子像素12、綠色子像素16、藍(lán)色子像素18和白色子像素14)。在該圖中，各個(gè)四元素像素10均包括發(fā)射四種不同顏色的光的四個(gè)子像素。這些子像素被設(shè)置為二乘二配置或四方形配置。各小芯片20均控制組成一個(gè)像素10的四個(gè)子像素，并且具有水平尺寸H、垂直尺寸V以及作為H與V的乘積的像素面積。注意，像素面積
5包括了介于發(fā)光子像素之間的不發(fā)光空間，使得發(fā)光面積小于像素面積。如這里使用的，像素面積是指像素在基板上占據(jù)的總面積，包括了介于像素中的子像素之間的不發(fā)光空間并限定了像素的尺寸。根據(jù)像素中的子像素的布置，各像素10的中心11均可以是與像素中的各子像素等距的點(diǎn)。另選地，中心11可以被認(rèn)為是在包括子像素的全部發(fā)光面積的情況下各像素10的中央或者像素的質(zhì)心。在本示例中，各小芯片控制像素中的全部子像素。在 2008年8月14日提交的共同未決的、共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)12/191，478中教導(dǎo)了這種布置。參照?qǐng)D14，更詳細(xì)地示出了小芯片20和被小芯片20控制的子像素12、14、16、18。 各小芯片20均包括用于控制子像素或用于接收總線22、沈上的來(lái)自外部控制器的信號(hào)的連接焊盤對(duì)。如圖所示，為了增加發(fā)光面積，總線22 J6被聚焦在一起并連接到小芯片20 的在長(zhǎng)度方向的端部(總線26)或者連接到小芯片的中心(總線22)。導(dǎo)線觀(例如，金屬線)將小芯片的連接焊盤電連接到子像素(例如，連接到如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的發(fā)光二極管的電極)?？偩€22可以包括如金屬線的導(dǎo)線。多條這樣的導(dǎo)電線可以被包括在各條總線中。圖1的設(shè)計(jì)是一種簡(jiǎn)單布置。但是，在平板顯示器中，重要的是，各像素都足夠小， 使得觀看者在適當(dāng)?shù)挠^看距離不能分辨像素內(nèi)的單獨(dú)子像素，由此提供看上去是全色的單發(fā)光體，其中，像素中的顏色被完全混色。如果像素的間距太大，則觀看者可以區(qū)分子像素， 由此降低了圖像質(zhì)量。在像素間距很大的情況下，對(duì)于觀看者來(lái)說(shuō)，圖像可能是不可識(shí)別的。此外，例如與在常規(guī)有源矩陣顯示器中的單獨(dú)薄膜電路相比，小芯片20和支持總線22、 26可以占據(jù)較大的區(qū)域。這些大區(qū)域不必要均勻地分布在發(fā)光子像素中，由此造成顯示器中的圖像偽影。而且，像素的中心可以不均勻地分布在顯示器中。本發(fā)明克服了基于小芯片的顯示器中的這些不足。參照?qǐng)D2，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，顯示裝置包括基板8、形成在基板8上的多個(gè)像素，各個(gè)像素均包括兩個(gè)或更多個(gè)子像素12、14、16、18，多個(gè)子像素限定了顯示區(qū)域 6。多個(gè)小芯片被設(shè)置在基板8上的顯示區(qū)域6中，各小芯片均控制至少兩個(gè)相鄰像素中的子像素。基板上的相鄰像素是直接相鄰的像素。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，可以將小芯片設(shè)置在像素之間。像素的至少一個(gè)子像素被第一小芯片控制，并且同一個(gè)像素的至少一個(gè)其他子像素被第二小芯片控制。導(dǎo)線觀將子像素連接到小芯片并指示被小芯片控制的子像素。例如，小芯片20B控制它所連接的白色(W)、藍(lán)色(B)、紅色(R)和綠色(G)子像素， 并且小芯片20C控制它所連接的白色(W)、藍(lán)色(B)、紅色(R)和綠色(G)子像素。各像素 10均包括四個(gè)子像素。在本示例中，像素IOA包括受到小芯片20A控制的W子像素和B子像素以及受到小芯片20B控制的R子像素和G子像素。像素IOB包括受到小芯片20B控制的W子像素和B子像素以及受到小芯片20C控制的R子像素和G子像素。因此，一個(gè)像素的W子像素和B子像素被一個(gè)小芯片控制，而同一個(gè)像素的R子像素和G子像素被另一個(gè)不同的小芯片控制。這種布置具有減小像素的垂直間距V'的優(yōu)點(diǎn)，如圖所示，V'(圖2) 小于V(圖1)。因此，觀看者不容易單獨(dú)地分辨出圖2的像素內(nèi)的子像素12、14、16、18，由此提供了像素10內(nèi)的更好的顏色混合。圖2的示例示出了在子像素被小芯片間隔開的垂直方向上的提高的像素分辨率。 圖3示出了在水平方向上相似情況。參照?qǐng)D3，總線22分隔開子像素(如圖14所示)并且可以連接到小芯片20。盡管總線22的導(dǎo)線(如果存在一個(gè)以上)可以分布在各個(gè)單獨(dú)的子像素列之間，但是由于制造工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則容限限制了可以將導(dǎo)線或子像素設(shè)置得多接近，因而這樣做可以減少顯示器的發(fā)光面積(孔徑比)。此外，在小芯片設(shè)計(jì)中，總線可以有利地連接到小芯片的中心(如圖14所示)。盡管這種連接方法允許在不發(fā)光區(qū)域中關(guān)聯(lián)較大組的導(dǎo)線，但它可以將像素的子像素分開得比期望的距離更大。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，一個(gè)像素的不同子像素可以受到一個(gè)以上的小芯片控制。如圖3所示，小芯片 20A、20B和20C控制它們通過(guò)導(dǎo)線28而連接的R子像素、G子像素、B子像素和W子像素。 但是，像素IOA包括受到小芯片20A控制的G子像素和B子像素以及受到小芯片20B控制的R子像素和W子像素。同理，像素IOB包括受到小芯片20B控制的G子像素和B子像素以及受到小芯片20C控制的R子像素和W子像素。水平距離H'(圖3)小于水平距離H(圖 1)，由此改進(jìn)了像素的顏色混合。本發(fā)明包括了在水平方向和垂直方向二者上都改進(jìn)了子像素顏色混合的實(shí)施方式。參照?qǐng)D4，各像素均被四個(gè)小芯片控制，因此由于各像素10的子像素12、14、16、18之間的小芯片20或總線22而使得像素內(nèi)沒有過(guò)大的間距。如圖4所示，像素10具有受到第一小芯片控制的B子像素、受到第二小芯片控制的W子像素、受到第三小芯片控制的G子像素和受到第四小芯片控制的R子像素。在這種布置中，間距H'于圖1中的間距H，并且間距V'小于圖1中的間距V，由此改進(jìn)了像素的顏色混合。因此，在圖2、圖3和圖4的示例中，根據(jù)本發(fā)明，子像素按照具有行和列的陣列而形成，小芯片設(shè)置在至少一行或至少一列 (但并非所有的行或列)中的間隔開的子像素之間，并且被小芯片間隔開的子像素之間的間距大于未被小芯片間隔開的子像素之間的間距。而且，子像素按照具有行和列的陣列而形成，導(dǎo)線設(shè)置在至少一行或至少一列(但并非所有的行或列)中的間隔開的子像素之間， 并且被導(dǎo)線間隔開的子像素之間的間距大于未被導(dǎo)線間隔開的子像素之間的間距。導(dǎo)線可以形成配線并包括如在一層或更多層中形成的金屬。通過(guò)如上所述地規(guī)定像素，改進(jìn)了各個(gè)像素的顏色混合。圖1至圖4示出了控制各具有四個(gè)子像素的一個(gè)像素的小芯片。本發(fā)明不限于這樣的實(shí)施方式。例如，如圖5和圖15所示，小芯片可以控制包括16個(gè)子像素的四個(gè)像素。 各小芯片通過(guò)導(dǎo)線觀(為了清楚起見，在圖5和以后的圖中示為抽象的圖像符號(hào))連接到 16個(gè)子像素。像素的中心11以黑點(diǎn)示出。在圖15中，為了清楚起見，僅示出了一半的導(dǎo)線觀，但所示出的全部16個(gè)子像素均被小芯片控制。如圖5所示，組成像素10的子像素沒有被小芯片20或?qū)Ь€22分隔開。但是，像素的分布是不均勻的。如圖所示，被小芯片20分隔開的像素的中心之間的距離Vl大于未被小芯片20分隔開的像素的中心之間的距離V2。 同理，被總線22分隔開的像素的中心之間的距離Hl大于未被總線22分隔開的像素的中心之間的距離H2。這種不均勻性可以降低顯示器的圖像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)實(shí)施方式中，在不同的小芯片之間分享對(duì)一些像素的子像素的控制，由此提供像素的均勻分布，即，盡管像素的大小不一定相同，但是像素的中心被均勻地設(shè)置。參照?qǐng)D6，被小芯片控制的子像素設(shè)置在與圖5相同的位置處。但是，像素被不同地設(shè)置，即，與圖5相比，不同的子像素組成了圖6中的像素。圖像信號(hào)中的子像素值對(duì)顯示器中的實(shí)體子像素的賦予是不同的。如圖6所示，小芯片20A控制像素IOA和IOD的全部子像素。小芯片20A僅控制像素IOB和IOE的W子像素和B子像素。小芯片20B僅控制像素IOB和IOE的R子像素和G子像素。小芯片20B控制像素IOC和IOF的全部子像素。 像素到子像素的這種映射的優(yōu)點(diǎn)在于提供了像素的中心之間的均勻的垂直間距V3，由此改進(jìn)了顯示器的圖像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明，在另一實(shí)施方式中，像素可以橫跨總線22導(dǎo)線而分布，以提供像素中心的均勻間距。參照?qǐng)D7，被小芯片控制的子像素設(shè)置在與圖5相同的位置處。但是，像素被設(shè)置得不同，即，與圖5相比，在圖7中，不同的子像素組成像素。在圖像信號(hào)中子像素值對(duì)顯示器中的實(shí)體子像素的賦予是不同的。如圖7所示，小芯片20A控制像素IOA和IOD 的全部子像素。小芯片20A僅控制像素IOB和IOE的G子像素和B子像素。小芯片20B僅控制像素IOB和IOE的R子像素和W子像素。小芯片20B控制像素IOC和IOF的全部子像素。像素到子像素的這種映射的優(yōu)點(diǎn)在于提供了像素的中心之間的均勻的水平間距H3，由此改進(jìn)了顯示器的圖像質(zhì)量。參照?qǐng)D8，在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，可以使水平方向和垂直方向二者上的像素中心之間的間距變得均勻。小芯片20A控制像素IOA中的全部子像素。小芯片20A控制像素IOB中的B子像素和G子像素以及像素IOD中的B子像素和W子像素。小芯片20A還控制像素IOE中的B子像素。小芯片20B控制像素IOC中的全部子像素。小芯片20B控制像素IOB中的R子像素和W子像素以及像素IOF中的B子像素和W子像素。小芯片20B還控制像素IOE中的W子像素。小芯片20C控制像素IOG中的全部子像素。小芯片20C控制像素IOD中的G子像素和R子像素以及像素IOH中的B子像素和G子像素。小芯片20C還控制像素IOE中的G子像素。小芯片20D控制像素101中的全部子像素。小芯片20D控制像素IOH中的R子像素和W子像素以及像素IOF中的G子像素和R子像素。小芯片20D還控制像素IOE中的R子像素。利用該像素布置，全部的像素中心在水平方向上被分隔開距離 H3，并且在垂直方向上被分隔開距離V3。本發(fā)明可以應(yīng)用于被設(shè)置為條形布置以及四方形QX2布置)的像素。在本發(fā)明的各種實(shí)施方式中，各像素均可以包括四個(gè)子像素，并且各個(gè)像素的子像素可以被布置為條形。另選地，各像素均可以包括三個(gè)子像素，并且各個(gè)像素的子像素可以被布置為條形。參照?qǐng)D9，在像素10的結(jié)構(gòu)中，各像素10均具有被小芯片20通過(guò)導(dǎo)線28控制的四個(gè)子像素R 12,G 16,B 18和W 14。在該示例中，小芯片20控制8個(gè)子像素。通過(guò)比較垂直距離Vl和V2可以看出，像素中心11不均勻地分布。參照?qǐng)D10，通過(guò)重新布置像素位置和子像素位置，像素中心可以在垂直方向上均勻地分布。小芯片20A控制像素IOA和IOB 中的全部子像素。這種布置提供了一致的垂直像素間距V3。但是，這種布置將條形布置轉(zhuǎn)換成了四方形布置，并且通過(guò)比較距離Hl和H2可以看出，水平方向上的間距不均勻。參照?qǐng)D11并且根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，如水平距離H3和垂直距離V3所示出的那樣，可以對(duì)像素進(jìn)行布置以在水平方向和垂直方向二者上提供一致的中心到中心間距。在這種布置中，小芯片20A控制像素IOA中的全部子像素。小芯片20A還控制像素IOB的G 子像素和W子像素。小芯片20B控制像素IOC中的全部子像素以及像素IOB的R子像素和 B子像素。還可以使用作為對(duì)圖8的布置的補(bǔ)充的布置，在該布置中，一些像素被四個(gè)不同的小芯片控制，并且像素被小芯片分隔開。參照?qǐng)D12和圖13，本發(fā)明還可以應(yīng)用于包括僅具有三個(gè)子像素(例如，R、G和B) 的像素的像素布局。在圖12中，總線22向小芯片對(duì)提供信號(hào)并分隔開這些小芯片對(duì)，各小芯片均控制各像素中的全部子像素。但是，通過(guò)比較水平間距Hl和H2而可以看出，這種布置產(chǎn)生了中心不均勻分布的像素。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式并如圖13所示，通過(guò)重新布置像素(但不是子像素或子像素的控制)，可以獲得等距均勻分布的像素中心11。在這種布置中，小芯片20A控制像素IOA的G子像素和B子像素并且小芯片20B控制像素IOA的R子像素。小芯片20B控制像素IOB的G子像素和B子像素并且小芯片20C控制像素IOB的R 子像素。小芯片20C控制像素IOC的G子像素和B子像素。從這些示例可以看出，各相鄰像素的中心之間的間距至少在一個(gè)方向(水平或垂直)上可以相同，或者各相鄰像素的中心之間的間距至少在兩個(gè)正交方向(例如水平和垂直二者)上可以相同。盡管像素中心的間距可以是均勻的，但像素的尺寸卻可以不同，S卩，對(duì)于不同的像素來(lái)說(shuō)，像素的總面積(包括像素的子像素之間的間距)可以不同。一般來(lái)說(shuō)，由于可以將小芯片布置在像素的子像素之間，因此像素的尺寸可以不同。另選地，由于可以將導(dǎo)線(例如包括一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)線的總線)布置在像素的子像素之間，因此像素的尺寸可以不同。 在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，小芯片和導(dǎo)線二者都被布置在像素的子像素之間。因此，被多個(gè)小芯片控制的像素的尺寸可以小于被單個(gè)小芯片控制的像素的尺寸。在最極端的情況下，像素的各個(gè)子像素都被單獨(dú)的小芯片控制，例如，具有四個(gè)子像素的像素可以被四個(gè)不同的小芯片控制。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式，小芯片20可以按照多種方式來(lái)構(gòu)造，例如，沿小芯片20的長(zhǎng)度構(gòu)造一行或兩行連接焊盤M，如圖14和圖15所示。互連總線沈、22可以由多種材料形成并使用在器件基板上淀積的多種方法。例如，互連總線沈、22或?qū)Ь€觀可以是沉淀或者濺射的例如鋁或者鋁合金的金屬?；蛘?，互連總線42可以由凝固的導(dǎo)電墨水或者金屬氧化物制成。在一個(gè)有成本優(yōu)勢(shì)的實(shí)施方式中，互聯(lián)總線42被形成為單個(gè)層。本發(fā)明對(duì)采用大裝置基板(例如，玻璃、塑料、或者金屬薄片)的多像素裝置的實(shí)施方式特別有用，其中，多個(gè)小芯片20在裝置基板8上按照規(guī)則排列方式布置。各小芯片 20均可以根據(jù)小芯片20中的電路并響應(yīng)于控制信號(hào)來(lái)控制在裝置基板8上形成的多個(gè)子像素。單個(gè)像素組或者多個(gè)像素組可以被設(shè)置在傾斜的元件上，可以組裝這些元件以形成整個(gè)顯示器。根據(jù)本發(fā)明，小芯片20在基板8上提供分布式子像素控制元件。小芯片20與裝置基板8相比是相對(duì)小的集成電路并且包括在獨(dú)立基板上形成的電路，該電路包括導(dǎo)線、 連接焊盤、諸如電阻器或電容器的無(wú)源部件、或者諸如晶體管或者二極管的有源部件。小芯片20與顯示器基板8分開地制造并且接著應(yīng)用于顯示器基板8。優(yōu)選地，使用制造半導(dǎo)體器件的已知工藝，使用硅晶片或者絕緣體上硅(SOI)晶片來(lái)制造小芯片20。在接合到裝置基板8之前，分離出各個(gè)小芯片20。因此各個(gè)小芯片20的晶體基部可以被認(rèn)為是與裝置基板8分離的基板并且被布置有小芯片電路。多個(gè)小芯片20因此具有與裝置基板10分離并且彼此分離的相應(yīng)的多個(gè)基板。具體地，獨(dú)立基板與形成有像素10的基板10分離，并且獨(dú)立的小芯片基板的面積合起來(lái)比裝置基板8小。小芯片20可以具有晶體基板以提供比例如在薄膜非晶硅器件或多晶硅器件中形成的部件性能更高的有源部件。小芯片20可以優(yōu)選地具有100 μ m或更小的厚度，并且更優(yōu)選地具有20 μ m或更小的厚度。這有助于在小芯片20上形成有粘性和平坦化材料，接著可以使用常規(guī)的旋涂技術(shù)來(lái)施敷。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在晶體硅基板上形成的小芯片20被以幾何陣列排列并且被以粘性或平坦化材料粘接到裝置基板(例如，8)。采用小芯片20的表面上的連接焊盤M將各個(gè)小芯片20 連接到信號(hào)導(dǎo)線、電力總線和電極行或電極列以驅(qū)動(dòng)像素10。由于小芯片20形成為半導(dǎo)體基板，因此可以使用現(xiàn)代光刻工具來(lái)形成小芯片的電路。利用這種工具，很容易獲得0.5微米或者更小的特征尺寸。例如，現(xiàn)代半導(dǎo)體加工線可以實(shí)現(xiàn)90nm或者45nm的線寬，并且可以在制造本發(fā)明的小芯片中采用。然而，小芯片20 還需要連接焊盤24，以在被組裝到顯示器基板8上時(shí)電連接到小芯片上的配線層。基于顯示器基板8上使用的光刻工具的特征尺寸(例如，5μπι)和小芯片20與配線層的對(duì)準(zhǔn)(例如，+/-5μπι)來(lái)確定連接焊盤對(duì)的尺寸。因此，連接焊盤對(duì)例如可以是15μπι寬，焊盤之間間隔5 μ m。這意味著焊盤將總體上明顯大于在小芯片20上形成的晶體管電路。焊盤通常可以形成為小芯片上的晶體管上的金屬化層。期望制造具有盡可能小的表面面積的小芯片以使制造成本更低。通過(guò)采用具有獨(dú)立基板(例如包括晶體硅)的、具有比直接形成在基板(例如，非晶或者多晶硅)上的電路更高性能的電路的小芯片，提供具有更高性能的裝置。由于晶體硅不僅具有更高的性能而且具有更小的有源元件(例如，晶體管)，因此大大地減小了電路尺寸。還可以使用微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)結(jié)構(gòu)來(lái)形成有用的小芯片，例如，Y00n、Lee、Yang 和 Jang 在 “A novel use of MEMS switches in driving AMOLED"(信息顯示學(xué)會(huì)技術(shù)論文文摘，2008年，3. 4，第13頁(yè))中所描述的。裝置基板10可以包括形成在利用本領(lǐng)域中已知的光刻技術(shù)構(gòu)圖的平坦化層(例如樹脂)上的玻璃和通過(guò)沉淀或者濺射如鋁或者銀的金屬或者合金而制成的配線層?？梢允褂眉呻娐饭I(yè)中已完善的常規(guī)技術(shù)來(lái)形成小芯片20。本發(fā)明可以在具有多像素架構(gòu)的裝置中采用。具體地，本發(fā)明可以利用有機(jī)或者無(wú)機(jī)的LED裝置實(shí)現(xiàn)，并且在信息顯示裝置中特別有用。在優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明在在由小分子或者聚合物OLED (如在1988年9月6日授予Tang等人的美國(guó)專利No. 4，769，292和 1991年10月四日授予VanSlyke等人的美國(guó)專利No. 5，061，569中公開的，但不限于此) 構(gòu)成的平板OLED裝置中采用?？梢圆捎脽o(wú)機(jī)裝置，該無(wú)機(jī)裝置例如采用形成在多晶半導(dǎo)體基體中的量子點(diǎn)(例如，如在Kahen的美國(guó)公開No. 2007/0057263中所教導(dǎo)的)并采用有機(jī)電荷控制層或無(wú)機(jī)電荷控制層，或者可以采用混合的有機(jī)/無(wú)機(jī)裝置。有機(jī)發(fā)光顯示器或無(wú)機(jī)發(fā)光顯示器的許多組合和變型可以用來(lái)制造這種裝置，包括具有頂部發(fā)射體構(gòu)造或底部發(fā)射體構(gòu)造的有源矩陣顯示器。部件列表
H水平像素中心間距
H'水平像素中心間距
Hl水平像素中心間距
H2水平像素中心間距
H3水平像素中心間距
V垂直像素中心間距
V'垂直像素中心間距
Vl垂直像素中心間距
V2垂直像素中心間距
V3垂直像素中心間距
6顯示區(qū)域
8基板
10像素
IOA像素
IOB像素
IOC像素
IOD像素
IOE像素
IOF像素
IOG像素
IOH像素
101像素
11像素中心
12紅色子像素
14白色子像素
16綠色子像素
18藍(lán)色子像素
20小芯片
20A小芯片
20B小芯片
20C小芯片
20D小芯片
20E小芯片
20F小芯片
22總線
24連接焊盤
26總線
28導(dǎo)線
說(shuō)明書
9/9頁(yè)
1權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，該顯示裝置包括a)基板；b)形成在所述基板上的多個(gè)像素，各個(gè)像素均包括兩個(gè)或更多個(gè)子像素，所述多個(gè)像素限定了顯示區(qū)域；以及c)設(shè)置在所述基板上的所述顯示區(qū)域中的多個(gè)小芯片，各個(gè)小芯片均控制至少兩個(gè)相鄰像素的子像素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，各個(gè)像素均包括紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，各個(gè)像素均包括紅色子像素、綠色子像素、 藍(lán)色子像素和白色子像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，各個(gè)像素均包括四個(gè)子像素，并且各個(gè)像素的所述子像素按照二乘二配置來(lái)布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，各個(gè)像素均包括四個(gè)子像素，并且各個(gè)像素的所述子像素按照條形配置來(lái)布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，各個(gè)像素均包括三個(gè)子像素，并且各個(gè)像素的所述子像素按照條形配置來(lái)布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述子像素按照具有行或列的陣列而形成， 所述小芯片設(shè)置在至少一行或至少一列但并非全部行或全部列中的間隔開的子像素之間， 并且被所述小芯片間隔開的子像素之間的間距大于未被所述小芯片間隔開的子像素之間的間距。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，該顯示裝置還包括形成在所述基板上的多個(gè)導(dǎo)線，并且其中，所述子像素按照具有行和列的陣列而形成，所述導(dǎo)線設(shè)置在至少一行或至少一列但并非全部行或全部列中的間隔開的子像素之間，并且被所述導(dǎo)線間隔開的子像素之間的間距大于未被所述導(dǎo)線間隔開的子像素之間的間距。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，各相鄰像素的中心之間的間距至少在一個(gè)方向上相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中，各相鄰像素的中心之間的間距至少在兩個(gè)不同方向上相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中，像素的尺寸與相鄰像素的尺寸不同。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，小芯片布置在像素的子像素之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，小芯片布置在像素之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，該顯示裝置還包括形成在所述基板上的多個(gè)導(dǎo)線，并且其中，導(dǎo)線布置在像素的子像素之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其中，小芯片和導(dǎo)線都布置在像素的子像素之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，被多個(gè)小芯片控制的像素的尺寸比被單個(gè)小芯片控制的像素的尺寸小。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，像素被兩個(gè)小芯片控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，像素被四個(gè)小芯片控制。
全文摘要
一種顯示裝置包括基板；形成在該基板上的多個(gè)像素，每個(gè)像素均包括兩個(gè)或更多個(gè)子像素，所述多個(gè)像素限定了顯示區(qū)域；以及設(shè)置在基板上的顯示區(qū)域中的多個(gè)小芯片，每個(gè)小芯片均控制至少兩個(gè)相鄰像素的子像素。
文檔編號(hào)G09G3/20GK102396015SQ201080015960
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者R·S·庫(kù)克 申請(qǐng)人:全球Oled科技有限責(zé)任公司