一种柔性发光装置，包括：柔性粗糙基板(10)，其具有粗糙基板表面并且限定显示区域；在所述粗糙基板表面上形成的有机低温粘合层(30)，所述有机低温粘合层的至少一部分具有大于或者等于5微米的厚度；分布在所述显示区域中并且粘合到所述有机低温粘合层(30a)的多个小芯片(20)，每个小芯片具有一个或者更多个连接焊盘(24)；在所述显示区域中在所述有机低温粘合层(30)上形成的多个经构图的底电极(12)，每个底电极仅电连接到对应的小芯片的一个连接焊盘(13)；在所述底电极(12)上形成的一个或者更多个发光材料层(14)；以及在所述一个或者更多个发光材料层上形成的顶电极(16)；以及位于所述顶电极上并且粘合到所述粗糙基板表面的柔性封装层(50)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用具有在柔性粗糙基板上分布的多个单独基板的独立控制元件的柔性发光装置。
技术介绍
平板显示装置广泛地与计算装置相结合使用、在便携式装置中使用以及用于诸如电视机的娱乐装置。这些显示器通常采用分布在基板上的多个像素来显示图像。每个像素包括多个不同颜色的、通常被称为子像素的发光元件，这些发光元件通常发出红色、绿色和蓝色的光，以呈现各个图像元素。已知多种平板显示技术，例如等离子体显示器、液晶显示器和发光二极管显示器。近年来，柔性平板显示装置越来越受到关注。包括形成发光元件(像素)的发光材料的薄膜的发光二极管(LED)在平板显示装置中具有很多优点并且在光学系统中有用。Tang等的美国专利No. 6，384，529示出了有机 LED(OLED)彩色显示器，该OLED彩色显示器包括有机LED发光元件的阵列。另选地，可采用无机材料并且可在多晶半导体母体中包括磷光晶体或者量子点。还可以采用其它有机或者无机材料的薄膜以控制对发光薄膜材料的电荷注入、电荷传输、或者电荷阻挡，并且是本领域已知的。这些材料被布置在电极之间的基板上，具有封装覆盖层或者板。当电流经过发光材料时从子像素发射光。所发射的光的频率取决于所使用的材料的特性。在这种显示器中，可透过基板(底部发射器)或者透过封装盖(顶部发射器)或者两者发射光。通常已知两种不同的用于控制平板显示装置中的像素的方法有源矩阵控制和无源矩阵控制。在有源矩阵装置中，控制元件分布在平板基板上。通常，每个子像素被一个控制元件控制并且每个控制元件包括至少一个晶体管。例如，在简单的现有技术的有源矩阵有机发光二极管(OLED)显示器中，每个控制元件包括两个晶体管(选择晶体管和电力晶体管)和一个电容器，该电容器用于存储指定子像素的亮度的电荷。每个发光元件通常采用公共电极和独立的控制电极。—种形成有源矩阵控制元件的普通现有技术方法通常将诸如硅的半导体材料的薄膜沉积到玻璃基板上，接着通过光刻工艺将半导体材料形成为晶体管或者电容器。薄膜硅可以是非晶硅或者多晶硅。相比于在晶体硅晶片中制成的传统晶体管，由非晶硅或者多晶硅制成的薄膜晶体管(TFT)相对大并且具有较低的性能。另外，这种薄膜器件在高温下形成(例如，针对非晶硅> 300°C，而针对大颗粒多晶硅> 500°C )，并且通常在整个玻璃基板上呈现局部或者大面积的非均勻性，这导致采用这些材料的显示器的电性能和视觉外观的非均勻性。由有机材料制成的薄膜晶体管(OTFT)具有比硅TFT更低的性能并且更容易受到潮湿的影响，但是在较低的温度下处理(例如，< 200°C )(例如，美国专利申请公开 No. 2006/0163559)。然而，所有的TFT都要求很平滑的基板以避免形成不可工作或者故障元件。由塑料制成的柔性基板相对透明但是具有很多限制。这种基板通常在大于300°C 或者甚至在250°C或者200°C的温度下在物理上退化。因此很难处理该基板或者沉积在该基板上的材料。例如，传统的PEN具有约150°C的处理温度，而PET具有约120°C的处理温度。此外，塑料可能对在传统光刻中使用的化学品和处理的抵抗力有限，并由此限制了基板采用的材料的种类和处理。还已知这种基板具有很差的随着处理温度、应力和相对湿度的变化的尺寸稳定性，由此限制了在基板上形成的结构的分辨率。塑料基板还受到氧气和水蒸气的渗透的影响，这可使诸如OLED材料的有机材料退化。另外，如美国专利 No. 7，466，390中提到的，很难形成足够平滑并且干净以用作用于形成薄膜电子元件(诸如通常用于平板显示装置的那些薄膜电子元件，例如，薄膜硅晶体管)的基板的塑料。聚合物中的催化副产品和无机微粒以及不适当的处理条件都影响表面粗糙度。对于诸如聚合物的软材料，诸如划伤或者异物污染的缺陷可能导致问题。现在可得到包括具有多层屏障(barrier)的塑料的商业化的柔性基板和覆盖产品，其在很大程度上降低了对湿气渗透的敏感性，例如从3M得到。这种多层通常采用交替的有机层和无机层。塑料还可以被热稳定以提高它们的尺寸稳定性和温度范围(例如参见美国专利No. 7，449，135)。然而，这种产品仍相对粗糙，面对以上列出的很多困难，并且不适用于使用没有额外的稳定化和表面处理的薄膜晶体管的薄膜显示装置。提供柔性基板的另选方案是使用金属箔。金属箔具有不渗透湿气、较低的热膨胀系数、相对廉价，以及适于例如900°c的高处理温度的优点。然而，金属箔(例如，钢箔或铝箔)是不透明的并且因此不能用作平板显示装置中的基板和覆盖物两者(因为光必须从平板显示器射出)。金箔还非常粗糙并且需要平滑处理或者使用平面化层或者退火处理以提供具有适当平滑度的表面以支持形成薄膜电子组件(例如，如美国专利No. 7，037，352中描述)。例如，通常的钢箔具有> 600埃的rms (均方根)粗糙度。通过利用PECVD在钢箔表面上形成二氧化硅的无机层，可降低一半rms粗糙度，例如降低到> 300埃。其它技术(例如，化学或者机械抛光)可降低rms粗糙度超过一个数量级，例如> 20埃。进一步的处理可降低rms粗糙度到> 10埃并且可与例如Corning Eagle 2000的市场可获得的基板玻璃一样光滑。小于10埃的rms表面粗糙度适用于形成薄膜晶体管。还可以使用玻璃上旋涂技术将钢箔平面化，可能采用诸如聚酰亚胺的多个层和材料。因此，金属箔基板可以被制造得足够光滑以支持传统的薄膜晶体管处理和性能。总体而言，针对塑料基板和金属基板两者，平面化涂层(coating)的厚度小于一微米。然而，这种平滑处理很昂贵并且费时间。另外，如果必需进行附加处理以使基板材料稳定，则基板的成本增加。Matsumura等在美国专利申请公开No. 2006/0055864中描述了用于驱动LCD显示器的晶体硅基板。该申请描述了将由第一半导体基板制成的像素控制装置选择性地转移 (transfer)和固定到第二平面显示基板的方法。示出了像素控制装置内的布线互连与从总线和控制电极到像素控制装置的连接。然而，这些基板相对较厚，并且不是很好地适用于柔性装置。因此，需要一种具有改进的性能和柔性以及降低的制造工艺和材料要求的发光 (emissive)显示装置。
技术实现思路
根据本专利技术，一种柔性发光装置，该柔性发光装置包括(a)具有粗糙基板表面并且限定显示区域的柔性粗糙基板；(b)在该粗糙基板表面上形成的有机低温粘合层，该有机低温粘合层的至少一部分具有大于或者等于5微米的厚度；(c)分布在所述显示区域中并且粘合到所述有机低温粘合层的多个小芯片 (chiplet)，每个小芯片具有一个或者更多个连接焊盘；(d)在所述显示区域中形成在所述有机低温粘合层上的多个经构图的底电极，每个底电极仅电连接到对应的小芯片的一个连接焊盘；在底电极上形成的一个或更多个发光材料层；以及在所述一个或更多个发光材料层上形成的顶电极；以及(e)位于所述顶电极上并且粘合到所述粗糙基板表面的柔性封装层。本专利技术提供用于具有更高性能和提高的柔性的柔性发光二极管装置的简化结构。 本专利技术允许使用具有粗糙表面的基板，这减小了对基板进行处理以提供光滑基板表面的需要，由此减少制造处理要求并使得能够使用更多种材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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，约翰·W·哈默，
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：
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