具有串行控制的小芯片显示器件制造技术

一种显示器件，该显示器件包括：基板(10)；像素阵列(30)，其成列和成行排布并在基板上方形成发光区，每个像素都包括第一电极、位于第一电极上方的一个或更多个发光材料层、以及位于该一个或多个发光材料层上方的第二电极；第一串行总线，其具有多个导电体，每个导电体都以串联连接将第一组小芯片中的一个小芯片连接到该第一组中的另一个小芯片，小芯片分布在发光区中的基板上，每个小芯片都包括一个或更多个存储及转送电路，用以存储并传送所连接的数据到其对应的导电体；以及每个小芯片中的驱动器电路，用于响应于存储及转送电路所存储的数据来驱动至少一个像素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示器件，该显示器件具有包括采用对像素阵列的串行控制的分布且独立的小芯片(chiplet)的基板。
技术介绍
平板显示器件已经广泛地应用到相关的计算设备、便携式设备和比如电视的娱乐设备。这类显示器通常使用许多个分布在基板上的像素来显示图像。每个像素都结合了几个不同颜色的、一般称为子像素的发光单元，通常发射红光、绿光和蓝光以代表每个图像元素。如在此使用的，像素和子像素没有区分，并当做单个发光元件。许多平板显示技术是已知的，例如等离子体显示器、液晶显示器和发光二极管(LED)显示器。发光二极管(LED)结合发光材料薄膜形成发光元件，在平板显示器件中具有许多优点，并在光学系统中很实用。Tang等人的第6，384，529，2号美国专利中展示了包括有机 LED发光二极管元件阵列的有机LED(OLED)彩色显示器。可选地，可使用无机材料，无机材料可以包括在多晶半导体阵列中的磷光晶体或量子点。也可使用其他有机或无机材料薄膜，以控制对发光薄膜材料的电荷注入、传送或阻挡，这在现有技术中是已知的。该材料放置在电极间的基板上，具有封包覆盖层或片。当电流穿过发光材料时，光由像素射出。发射光的频率取决于所用材料的特性。在这种显示器中，光可经基板(底部发射器)或经封包覆盖层(顶部发射器)，或经二者而射出。LED设备可以包括图案化发光层，其中在图案中使用不同材料，以在电流经过该材料时发射不同颜色的光。可选地，可使用单一图案化发光层，例如白光发射器，连同滤色器， 用以形成全彩显示器，如同Cok在第6，987，355号美国专利中所教导的。使用不包括滤色器的白色子像素也是已知的，例如Cok等人在第6，919，681号美国专利中所教导的。一种设计已经被教导使用未图案化的白光发射器，连同包含红、绿和蓝滤色器及子像素的四色像素，以及未滤光的白色子像素，以提高设备的效率(参见如Miller等人的第7，230，594 号美国专利)。一般而言，已知两种控制平板显示器中像素的不同方法有源矩阵控制和无源矩阵控制。在无源矩阵设备中，基板不包含任何有源电子元件(例如晶体管)。行电极阵列及在分开层中的垂直的列电极阵列在基板上形成；列电极阵列和行电极阵列间的交叉处形成有发光二极管的电极。然后外部驱动芯片依序提供电流至每行(或列)，同时垂直的列 (行)提供适当电压以点亮该行(或列)中的每个发光二极管。因此，无源矩阵设备的设计采用2η个连接来产生η2个分离且可控的发光单元。然而，无源矩阵驱动设备受限于可包含在该设备中的行(或列)的数目，因为行(或列)驱动的时序特性会产生闪烁。如果有太多行，闪烁就能够被感知到。通常，无源矩阵设备被限制成100条线，远少于当代大型平板显示器所发现的线，例如，具有超过1000条线的高清晰电视，因而不适合采用无源矩阵控制。 此外，驱动无源矩阵显示器中整个行(或列)所需的电流会有问题，会限制无源矩阵显示器的物理尺寸大小。再者，用于无源和有源矩阵显示器的外部的行和列驱动器芯片都很昂贵。参见图8的现有技术，在有源矩阵设备中，有源控制单元31采用半导体材料薄膜形成，例如非晶硅或多晶硅，涂覆在平面基板10上。通常，每个子像素30都由一个控制单元31控制，每个控制单元31都包括至少一个晶体管。例如，在简单的有源矩阵有机发光 (OLED)显示器中，每个控制单元包括两个晶体管(一个选择晶体管和一个功率晶体管)以及一个电容器，该电容器用以存储指定子像素亮度的电荷。每个发光单元通常都使用独立控制电极及公共(一起)电连接的电极。发光单元的控制通常经数据信号线、选择信号线、 电源连接线和接地连接线来提供，例如使用列驱动器50和行驱动器52集成电路。有源矩阵和无源矩阵控制机制都依赖于矩阵寻址，对每个像素单元使用两根控制线，以选择一个或更多个像素。使用这种技术是因为其它机制，比如直接寻址(例如在存储设备中所使用的)，需要使用很难在传统薄膜有源矩阵背板上形成且不可能在无源矩阵背板上形成的地址解码电路。另一数据通信机制，例如在CXD图像传感器中使用的，即第 7，078，670号美国专利中所教导的，使用并行数据移位，由一行传感器移位到另一行传感器且最后移位至串行移位寄存器，该寄存器用以从每个传感器单元输出数据。这种配置需要每行传感器之间互连，以及额外的高速串行移位寄存器。此外，支持这种数据移位的逻辑电路在传统薄膜晶体管有源矩阵背板中需要很大的空间，以致于设备的分辨率会严重受限且在无源矩阵背板中不能实现。有源矩阵单元并不一定限于显示器，而是可分布在基板上，并在需要空间分布控制的其它应用中被采用。有源矩阵设备中可以使用与无源矩阵设备相同数目的外部控制线 (除了电源和接地外)。然而，在有源矩阵设备中，每个发光单元都具有来自控制电路的单独的驱动连接线，并且即使在未被选择为数据存储时也是活跃的，从而使得闪烁消除。共同点是，形成有源矩阵控制单元的现有技术方法通常将半导体材料薄膜，比如硅，沉积在玻璃基板上，然后经由光刻工艺使得半导体材料形成晶体管和电容器。薄膜硅可以是非晶或多晶的。比起由晶体硅芯片制成的传统晶体管，由非晶硅或多晶硅制成的薄膜晶体管(TFT)相对来说很大且性能较差。此外，这种薄膜器件通常在玻璃基板上会展现出局部或大面积的非均一性，造成使用这类材料的显示器的电气性能和视觉外观的非均一性。在这类有源矩阵设计中，每个发光单元都需要与驱动电路的单独连接。例如，通过依序启动行电极，同时对连接至阵列中每列像素的电极提供各自的模拟数据值来控制无源矩阵设备。当行电极被激活时，行像素上的每一列被驱动到与相关列电极上的数据值相对应的亮度。这个过程在像素阵列中的每一行中依序重复进行。在有源矩阵设备中，将数据值类似地施加到阵列中的每个列电极，且与被激活的行相关的选择信号用于将数据值存储在与像素阵列每个像素相关的存储单元中。同样，对每一行依序重复此过程。有源矩阵设备重要且明显的特点是，数据值是由每个像素存储的，因此即使该像素的选择信号没有激活该像素也能发光。在无源和有源矩阵的情形下，信号线都形成垂直和水平布线的二维矩阵，都由外部驱动器来驱动。信号的布线会在基板上占据相当大的面积， 因而降低开口率或增加基板上金属层数以及成本，并且可操作频率以及可使用电流会受到限制。使用另一种控制技术，如Mats μ m μ ra等人在第2006/0055864号美国专利申请公报中描述的用以驱动LCD显示器的晶体硅基板。该申请描述了一种方法，该方法选择性地向第二平板显示器基板上传送及附接像素控制器件，该像素控制设备由第一半导体基板制成。给出了像素控制器件内的布线互连，以及由总线和控制电极至像素控制设备的连接。已经揭示了矩阵寻址像素控制技术，因此受到前述的相同限制。目前需要一种针对显示器件克服上述控制及布线问题的改进的控制方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种显示器件，其包括(a)基板；(b)像素阵列，其成行及成列排布并在所述基板上形成发光区，每个像素都包括第一电极、位于第一电极上方的一个或更多个发光材料层，以及位于所述一个或更多个发光材料层上方的第二电极；(c)第一串行总线，其具有多个导电体，每个导电体都以串联连接方式将第一组小芯片中的一个小芯片仅连接至第一组中的另一小芯片，这些小芯片分布在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种显示器件，该显示器件包括：（ａ）基板；（ｂ）像素阵列，其成行及成列排布并在所述基板上方形成发光区，每个像素都包括第一电极、位于第一电极上方的一个或更多个发光材料层，以及位于所述一个或更多个发光材料层上方的第二电极；（ｃ）第一串行总线，其具有多个导电体，每个导电体都以串联连接方式将第一组小芯片中的一个小芯片仅连接至该第一组中的另一个小芯片，这些小芯片分布在所述基板上方的所述发光区中，每个小芯片都包括连接到其对应导电体的用于存储并传送数据的一个或更多个存储及转送电路；以及（ｄ）每个小芯片中的驱动器电路，其用于响应于存储在所述存储及转送电路中的数据来驱动至少一个像素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·库克，
申请(专利权)人：全球OLED科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US