CN109920375A - 微显示装置和显示集成电路 - Google Patents

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Abstract

微显示装置和显示集成电路。本公开的实施方式涉及一种微显示装置和一种显示集成电路，并且更具体地，涉及一种微显示装置和一种显示集成电路，该微显示装置包括：像素阵列芯片，所述像素阵列芯片包括其中布置有由多条选通线和多条数据线限定的多个子像素的像素阵列区域以及其中布置有在所述像素阵列区域的外部区域中连接到所述多条选通线和所述多条数据线的多个贯通电极的贯通区域；以及驱动器芯片，所述驱动器芯片包括电路区域，在所述电路区域中设置有被配置为通过所述多个贯通电极来驱动所述多条选通线和所述多条数据线的驱动器电路，并且因此具有高生产率。

Description

微显示装置和显示集成电路
技术领域
本公开涉及一种微显示装置和一种显示集成电路。
背景技术
显示装置包括其中布置有多个子像素的显示面板以及驱动该显示面板的诸如源驱动器电路和选通驱动器电路的各种驱动器电路。
在常规显示装置中，显示面板包括形成在玻璃基板上的晶体管、各种电极、各种信号线等。可被实现为集成电路的驱动器电路被安装在印刷电路上并且通过该印刷电路电连接到显示面板。
这种结构适于大型显示装置，但是不适于小型显示装置。
此外，已经开发出需要小型显示装置的诸如虚拟现实装置、增强现实装置等的各种电子装置。因此，已经提出了具有非常小的尺寸的微显示装置。
通常，微显示装置按照硅基板(硅半导体基板)上芯片的形式来实现。因此，当微显示装置的尺寸增加时，芯片的尺寸也增加，并且微显示装置的产量因此降低。
最近，对大屏幕和高分辨率的需求甚至在微显示装置中也已经增加。对大屏幕和高分辨率的这种需求导致芯片的尺寸增加，这降低了微显示装置的生产率并增加了制造成本。
发明内容
本公开的实施方式的一个方面在于提供可按低成本且以小尺寸制造的微显示装置和显示集成电路。
本公开的实施方式的另一方面在于提供可减少空间限制的微显示装置和显示集成电路。
根据一个方面，本公开的实施方式可以提供一种微显示装置，该微显示装置包括：像素阵列芯片，所述像素阵列芯片包括其中布置有由多条选通线和多条数据线限定的多个子像素的像素阵列区域以及其中布置有在所述像素阵列区域的外部区域中与所述多条选通线和所述多条数据线连接的多个贯通电极(through-electrode)的贯通区域；以及驱动器芯片，所述驱动器芯片包括电路区域，在所述电路区域中设置有被配置为通过所述多个贯通电极来驱动所述多条选通线和所述多条数据线的驱动器电路。
像素阵列芯片可以被设置在所述驱动器芯片上。
所述贯通区域可以包括其中布置有所述多个贯通电极当中的与所述多条选通线连接的多个选通贯通电极的至少一个选通贯通区域和其中布置有所述多个贯通电极当中的与所述多条数据线连接的多个数据贯通电极的至少一个源贯通区域。
所述至少一个选通贯通区域可被设置在所述多条选通线在所述像素阵列区域的外部区域中朝向其延伸的第一方向侧，并且所述至少一个源贯通区域可被设置在所述多条数据线在所述像素阵列区域的外部区域中朝向其延伸的第二方向侧。
所述驱动器芯片还可包括连接区域，在所述连接区域中布置有被配置为在所述电路区域的外部区域中将所述多个贯通电极连接到所述驱动器电路的多个连接端口。
所述连接区域可包括设置在与所述至少一个选通贯通区域对应的位置处的至少一个选通连接区域和设置在与所述至少一个源贯通区域对应的位置处的至少一个源连接区域。
所述驱动器电路可包括：至少一个选通驱动器电路，所述至少一个选通驱动器电路在所述电路区域中与所述至少一个选通连接区域相邻设置并且被配置为驱动所述多条选通线；至少一个源驱动器电路，所述至少一个源驱动器电路在所述电路区域中与所述至少一个源连接区域相邻设置并且被配置为驱动所述多条数据线；以及控制器，所述控制器被配置为将图像输入数据转换成具有预定格式的图像数据并且根据所述图像数据来控制所述至少一个选通驱动器电路和所述至少一个源驱动器电路。
所述电路区域还可以包括至少一个焊盘单元，在所述至少一个焊盘单元中设置有用于将所述驱动器电路电连接到外部装置的多个焊盘。
所述至少一个焊盘单元可被设置在所述驱动器芯片的其中未设置所述至少一个选通连接区域和所述至少一个源连接区域的一侧。
所述驱动器电路还可包括接口单元，所述接口单元在所述电路区域中与所述焊盘单元相邻设置并且被配置为将通过所述多个焊盘中的一个或更多个焊盘接收到的所述图像输入数据传送到所述控制器。
所述驱动器电路还可以包括电源电路，所述电源电路在所述电路区域中与所述至少一个源驱动器电路相邻设置并且被配置为从通过所述多个焊盘中的两个或更多个焊盘接收到的至少一个电源电压产生并输出驱动电压和地电压。
所述电源电路可通过设置在所述至少一个源贯通区域中的所述贯通电极向所述像素阵列芯片供应用于驱动所述多个子像素的所述驱动电压和所述地电压。
所述驱动器电路还可包括至少一个线存储器，所述至少一个线存储器被设置在所述控制器与所述源驱动器电路之间并且被配置为临时存储从所述控制器输出的所述图像数据并且向所述源驱动器电路输出在指定定时存储的图像数据。
所述多个连接端口可通过导电凸块或焊球来实现。
所述多个子像素可包括：驱动器晶体管，所述驱动器晶体管包括被设置在所述像素阵列芯片的硅基板上的源极和漏极，以及被设置在所述硅基板上所设置的绝缘层中的栅极；以及有机发光二极管，所述有机发光二极管被设置在所述绝缘层上。
根据另一方面，本公开的实施方式可以提供一种显示集成电路，该显示集成电路包括：硅基板；多个子像素，所述多个子像素被布置在所述硅基板的像素阵列区域中并且由多条选通线和多条数据线限定；以及多个贯通电极，所述多个贯通电极被布置在所述像素阵列区域的外周边处的贯通区域中并且连接到所述多条选通线和所述多条数据线。
所述多个子像素可通过从单独实现的驱动器电路经由所述多个贯通电极传送的数据电压和扫描信号来驱动。
如上所述的本公开的实施方式可以提供可按低成本且以小尺寸制造的微显示装置和显示集成电路。
另外，本公开的实施方式可以提供可减少空间限制的微显示装置和显示集成电路。
附图说明
从结合附图进行的以下详细描述中，本公开的以上及其它方面、特征和优点将变得更明显。
图1例示了根据本公开的实施方式的微显示装置的示意系统配置。
图2例示了根据本公开的实施方式的在硅基板上实现的微显示装置的结构。
图3例示了根据本公开的实施方式的微显示装置200的子像素结构。
图4是例示根据本公开的实施方式的微显示装置的像素结构的截面图。
图5例示了使用根据本公开的实施方式的微显示装置的电子装置的示例。
图6和图7例示了根据本公开的其它实施方式的微显示装置的示意结构。
图8和图9例示了根据本公开的实施方式的微显示装置中的贯通区域的布置的各种示例。
图10示意性地例示了根据本公开的实施方式的图6的驱动器芯片的电路区域的配置。
具体实施方式
在下文中，将参照例示性附图详细地描述本公开的一些实施方式。在通过附图标记来标明附图的元件时，虽然相同的元件被示出在不同的附图中，但是相同的元件通过相同的附图标记来标明。此外，在本公开的以下描述中，当并入本文的已知功能和配置的详细描述可能使得本公开的主题变得相当不清楚时，将省略其详细描述。
另外，当描述本公开的组件时，可以在本文中使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个均不用于限定对应组件的本质、次序或顺序，而是仅用于将对应组件与其它组件区域分开。在描述到某个结构元件“连接到”、“联接到”另一结构元件或者“与”另一结构元件“接触”的情况下，应该解释的是，另一结构元件可以“连接到”、“联接到”所述结构元件或者“与”所述结构元件“接触”以及某个结构元件直接连接到另一结构元件或者与另一结构元件直接接触。
图1例示了根据本公开的实施方式的微显示装置的示意系统配置。
在本公开中，假定微显示装置被实现为有机发光显示装置，并且图1例示了有机发光显示装置的示意系统配置。
参照图1，微显示装置100包括：像素阵列(PXL)，其中布置有多条数据线(DL)和多条选通线(GL)并且其包括由多条数据线(DL)和多条选通线(GL)限定的多个子像素(SP)；源驱动器电路(SDC)，其驱动多条数据线(DL)；选通驱动器电路(GDC)，其驱动多条选通线(GL)；控制器(CONT)，其控制源驱动器电路(SDC)和选通驱动器电路(GDC)等。
控制器(CONT)向源驱动器电路(SDC)和选通驱动器电路(GDC)供应各种控制信号(DCS和GCS)，以便控制源驱动器电路(SDC)和选通驱动器电路(GDC)。
控制器(CONT)根据在各个帧中实现的定时开始扫描，根据在源驱动器电路(SDC)中使用的数据信号格式来转换从外部输入的图像输入数据，输出经转换的图像数据(Data)，并且根据扫描在适当的时间控制数据驱动。
控制器(CONT)可以是在一般显示技术中使用的定时控制器或者包括定时控制器并且进一步执行另一控制功能的控制装置。
源驱动器电路(SDC)从控制器(CONT)接收图像数据(Data)并且向多条数据线(DL)供应数据电压以便驱动多条数据线(DL)。源驱动器电路(SDC)也被称为数据驱动器电路。
源驱动器电路(SDC)可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器(DAC)、输出缓冲器等。
在一些情况下，源驱动器电路(SDC)还可以包括模数转换器(ADC)。
选通驱动器电路(GDC)向多条选通线(GL)依次供应扫描信号以便依次驱动多条选通线(GL)。选通驱动器电路(GDC)也被称为扫描驱动器电路。
选通驱动器电路(GDC)可以包括移位寄存器、电平移位器等。
选通驱动器电路(GDC)根据控制器(CONT)的控制向多条选通线(GL)依次供应导通电压或截止电压的扫描信号。
当特定选通线通过选通驱动器电路(GDC)接通时，源驱动器电路(SDC)将从控制器(CONT)接收到的图像数据(Data)转换成模拟数据电压并且将该数据电压供应给多条数据线(DL)。
源驱动器电路(SDC)可以仅设置在像素阵列(PXL)的一侧(例如，上侧或下侧)，而在一些情况下，可根据驱动方式、设计方式等设置在像素阵列(PXL)的两侧(例如，上侧和下侧)。
选通驱动器电路(GDC)可以仅设置在像素阵列(PXL)的一侧(例如，左侧或右侧)，而在一些情况下，可根据驱动方式、设计方式等设置在像素阵列(PXL)的两侧(例如，左侧和右侧)。
可以根据提供的功能和设计方式不同地确定包括在每个子像素(SP)中的电路元件的类型和数目。
根据本公开的实施方式的微显示装置100可以是具有适于被应用于诸如虚拟现实装置和增强现实装置之类的电子装置的结构或者具有优异的显示性能的小型显示装置。
在这种情况下，例如，像素阵列(PXL)、源驱动器电路(SDC)、选通驱动器电路(GDC)和控制器(CONT)可以一起或单独地布置在硅基板(硅半导体基板)上。
在本说明书中，术语“微”可以意味着显示装置的尺寸小，或者可以意味着显示装置的尺寸不小，但是其制造工艺被精细地执行。
图2例示了根据本公开的实施方式的在硅基板上实现的微显示装置的结构。
参照图2，根据本公开的实施方式的微显示装置200可以具有背板结构，该背板结构包括配置在硅基板210上的像素阵列(PXL)和各种驱动器电路。
硅基板210可以是p型硅基板或n型硅基板。在本说明书中，“p”意指空穴，而“n”意指电子。
硅基板210可以包括其中设置有像素阵列(PXL)的像素阵列区域(PAZ)和其中设置有各种驱动器电路的电路区域(CZ)。
硅基板210的电路区域(CZ)可以设置在硅基板210的像素阵列区域(PAZ)周围。例如，电路区域(CZ)可以存在于像素阵列区域(PAZ)的一侧、两侧或三侧，并且可以在围绕像素阵列区域(PAZ)的外周边的同时存在。
不仅多个子像素(SP)可以布置在硅基板210的像素阵列(PXL)上，而且用于向多个子像素(SP)提供各种信号和电压的信号线可以布置在硅基板210的像素阵列(PXL)上。
信号线可以包括用于传送与图像信号对应的数据电压的数据线以及用于传送扫描信号(选通信号)的选通线。
如图1所示，数据线(DL)可以被布置为在像素阵列(PXL)上沿第一方向延伸，并且选通线(GL)可以被布置为沿着与第一方向不同的第二方向延伸。
另外，布置在像素阵列(PXL)上的信号线还可以包括用于传送驱动电压(EVDD)的驱动电压线，并且在一些情况下，还可以包括用于传送基准电压或者用于感测电压的感测线。
布置在像素阵列(PXL)上的信号线可以电连接到设置在硅基板210的电路区域(CZ)上的驱动器电路。
另外，可以向像素阵列(PXL)供应地电压(EVSS)。地电压(EVSS)可以是施加到所有子像素(SP)的一种公共电压。
设置在硅基板210的电路区域(CZ)上的驱动器电路可以包括用于驱动数据线的至少一个源驱动器电路(SDC1和SDC2)、用于驱动选通线的至少一个选通驱动器电路(GDC)以及用于控制源驱动器电路(SDC1和SDC2)和选通驱动器电路(GDC)的操作的控制器(CONT)。
设置在硅基板210的电路区域(CZ)上的驱动器电路还可以包括至少一个线存储器(LM)，所述至少一个线存储器(LM)临时存储从控制器(CONT)输出的图像数据并且将在由控制器(CONT)指定的定时所存储的图像数据输出到源驱动器电路(SDC1和SDC2)。
线存储器(LM)可以设置在源驱动器电路(SDC1和SDC2)内部或外部，并且当线存储器(LM)被设置在源极驱动器(SDC1和SDC2)外部时，线存储器(LM)可设置在控制器(CONT)与源驱动器电路(SDC1和SDC2)之间。
设置在电路区域(CZ)上的驱动器电路还可以包括电源电路(PSC)，所述电源电路(PSC)用于向其它电路(SDC1、SDC2、GDC和CONT)提供用于驱动布置在像素阵列(PXL)中的子像素(SP)所需要的各种信号和电压或者向像素阵列(PXL)供应各种信号和电压。
电源电路(PSC)可以包括诸如DC-DC转换器的电力产生器，并且从自外部供应的各种电源电压产生并输出像素阵列(PXL)需要的各种电压。
例如，电源电路(PSC)可以产生并输出用于驱动子像素的驱动电压(EVDD)和地电压(EVSS)。
此外，设置在硅基板210的电路区域(CZ)上的驱动器电路可以包括用于与其它外部电子装置或电子组件进行信号输入/输出或者通信的接口单元(INF)。
接口单元可以包括例如低压差分信令(LVDS)接口、移动行业处理器接口(MIPI)、串行接口等中的至少一个。
另外，包括多个焊盘的焊盘单元(PAD)可以设置在硅基板210的电路区域(CZ)上，以将硅基板210外部的另一电子组件电连接到驱动器电路。
焊盘单元(PAD)的多个焊盘可被用于信号输入/输出、电力供应或通信。尽管图2例示了焊盘单元(PAD)仅设置在硅基板210的一侧，然而焊盘单元(PAD)可以设置在各个位置中并且可以分散在各个位置中。焊盘单元(PAD)可以设置在硅基板210的边缘侧，以方便与另一电子组件电连接并且方便驱动器电路的布置设计。
根据上文，微显示装置200包括诸如源驱动器电路(SDC1和SDC2)、选通驱动器电路(GDC)、控制器(CONT)、电源电路(PSC)以及像素阵列(PXL)之类的驱动器电路，所述驱动器电路全部可布置在硅基板210上，以减小装置的尺寸并且使得其制造工艺能够快速发展。
此外，选通驱动器电路(GDC)可以参照像素阵列(PXL)仅存在于一侧，或者存在于两侧(左侧和右侧或者上侧和下侧)。
另外，源驱动器电路(SDC1和SDC2)可以参照像素阵列(PXL)仅存在于一侧，或者存在于两侧(上侧和下侧或者左侧和右侧)。
在图2中，例如，两个源驱动器电路(SDC1和SDC2)被布置在像素阵列(PXL)的上侧和下侧。
在这种情况下，两个源驱动器电路(SDC1和SDC2)可交替地驱动多条数据线(DL)。例如，第一源驱动器电路(SDC1)可驱动用于奇数像素(或子像素)的数据线(DL)，第二源驱动器电路(SDC2)可驱动用于偶数像素(或子像素)的数据线(DL)。
在微显示装置200中的像素阵列(PXL)的一侧(例如，上侧)设置一个源驱动器电路(SDC)的情况下，控制器(CONT)可以设置在像素阵列(PXL)的另一侧(例如，下侧)。也就是说，控制器(CONT)的位置可进行不同地调整。
可在制造硅晶圆的过程中制造上述根据本公开的实施方式的微显示装置200的全部或一部分。
在这方面，根据本公开的实施方式的微显示装置200的全部或一部分可以被视为通过硅晶圆制造工艺(半导体工艺)制造的一种集成电路。
因此，根据本公开的实施方式的微显示装置200的全部或一部分可以被称为显示集成电路。
如上所述，由于根据本公开的实施方式的微显示装置200的全部或一部分是通过硅晶圆制造工艺来制造的，因此有利的是，可精确且容易地制造微显示装置。
此外，可以在同一工序中制造硅基板210上的像素阵列区域(PAZ)上的包括晶体管的像素阵列(PXL)和硅基板210的电路区域(CZ)上的包括晶体管的驱动器电路。
由于微显示装置200在硅基板上以集成电路(IC)的形式形成，因此需要减小微显示装置200的尺寸，以便提高其生产率并且降低其制造成本。
在图2中，源驱动器电路(SDC1和SDC2)和选通驱动器电路(GDC)被布置在像素阵列区域(PAZ)的外部区域中，并且控制器(CONT)设置在源驱动器电路(SDC1和SDC2)或选通驱动器电路(GDC)与接口单元(INF)之间。另外，接口单元(INF)和电源电路(PSC)与焊盘单元(PAD)相邻设置，从而设计布置结构，以便提高各种信号线的布线效率并且因此减小微显示装置200的尺寸。
然而，图2中所示的微显示装置200通过将驱动器电路与像素阵列(PXL)一起形成在同一硅基板(硅半导体基板)上来实现。
由于微显示装置200的特性，导致其中设置有像素阵列(PXL)的像素阵列区域(PAZ)的尺寸不能减小。
相反，随着对大屏幕和高分辨率的需求增加，像素阵列区域(PAZ)的尺寸逐渐增加。
因此，需要减小除像素阵列区域(PAZ)以外的电路的尺寸，即，其中设置有驱动器电路的电路区域(CZ)的尺寸。
然而，为了减小电路区域(CZ)的尺寸，就必须用高精度精细工艺来制造驱动器电路，这是成本增加的另一因素。
另外，近来显示装置采用包括用于补偿像素阵列(PXL)的子像素(SP)之间的特性值偏差的技术在内的各种技术来提高图像质量。因此，在微显示装置200中对各种图像质量改进技术的需求也增加。也就是说，也需要逐渐增加电路区域(CZ)的尺寸。
结果，由于像素阵列区域(PAZ)的尺寸和电路区域(CZ)的尺寸都需要增加，因此图2中所示的微显示装置200在尺寸减小方面受到限制。也就是说，极大地降低了微显示装置的生产率，并且增加了其制造成本。
图3例示了根据本发明的实施方式的微显示装置200的子像素结构。
参照图3，在根据本公开的实施方式的微显示装置200中，各个子像素(SP)可以包括：有机发光二极管(OLED)；驱动器晶体管(DRT)，其驱动有机发光二极管(OLED)；第一晶体管(T1)，其电连接在驱动器晶体管(DRT)的第一节点(N1)与数据线(DL)之间；以及电容器(Cst)，其电连接在驱动器晶体管(DRT)的第一节点(N1)与第二节点(N2)之间。
有机发光二极管(OLED)可包括第一电极(例如，阳极或阴极)、有机发光层(OEL)、第二电极(例如，阴极或阳极)等。
有机发光二极管(OLED)的第一电极可以电连接到驱动器晶体管(DRT)的第二节点(N2)。可以对有机发光二极管(OLED)的第二电极施加地电压(EVSS)。
地电压(EVSS)可以是施加到所有子像素(SP)的一种公共电压。
驱动器晶体管(DRT)通过向有机发光二极管(OLED)供应驱动电流(Ioled)来驱动有机发光二极管(OLED)。
驱动器晶体管(DRT)具有第一节点(N1)、第二节点(N2)和第三节点(N3)。
驱动器晶体管(DRT)的第一节点(N1)是与栅节点对应的节点并且可以电连接到第一晶体管(T1)的源节点或漏节点。
驱动器晶体管(DRT)的第二节点(N2)可以电连接到有机发光二极管(OLED)的第一电极并且可以是源节点或漏节点。
驱动器晶体管(DRT)的第三节点(N3)是被施加驱动电压(EVDD)的节点，可以电连接到用于供应驱动电压(EVDD)的驱动电压线(DVL)，并且可以是漏节点或源节点。
驱动电压(EVDD)可以是施加到所有子像素(SP)的一种公共电压。
第一晶体管(T1)可以通过经由选通线将第一扫描信号(SCAN1)接收到栅节点中来导通或截止。
第一晶体管(T1)可以通过第一扫描信号(SCAN1)来导通以将从数据线(DL)供应的数据电压(Vdata)传送到驱动器晶体管(DRT)的第一节点(N1)。
第一晶体管(T1)也被称为开关晶体管。
电容器(Cst)电连接在驱动器晶体管(DRT)的第一节点(N1)与第二节点(N2)之间，使得可在一帧时段期间保持与图像信号电压对应的数据电压(Vdata)或与其对应的电压。
如上所述，图3所例示的一个子像素(SP)可以具有包括两个晶体管(DRT)和一个电容器(Cst)以便驱动有机发光二极管(OLED)的2晶体管1电容器(2T1C)结构。
图3所例示的子像素结构(2T1C结构)仅是为了便于说明的示例，并且一个子像素(SP)可以根据功能、面板结构等进一步包括一个或更多个晶体管或者一个或更多个电容器。
例如，子像素还可以包括连接到感测线以感测驱动器晶体管(DRT)或有机发光二极管(OLED)的特性值的至少一个晶体管。
这是用于补偿子像素之间的偏差以便提高微显示装置的图像质量的结构。
此外，电容器(Cst)可以是在驱动器晶体管(DRT)外部的有意设计的外部电容器，而不是与存在于驱动器晶体管(DRT)的第二节点(N2)与第一节点(N1)之间的内部电容器对应的寄生电容器(例如，Cgs或Cgd)。
驱动器晶体管(DRT)和第一晶体管(T1)中的每一个可以是n型晶体管或p型晶体管。
此外，在一些情况下，多个子像素中的每一个可以具有相同的结构，并且多个子像素中的一些可以具有不同的结构。
图4是例示根据本公开的实施方式的微显示装置的像素结构的截面图。
图4例示了红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素配置一个像素的像素结构的示例。
在图4中，硅基板210可以是p型基板或n型基板。例如，在本文中硅基板210可以是p型基板。
绝缘层(ISO)设置在硅基板210上，并且栅极(G)、源极(S)和漏极(D)设置在绝缘层(ISO)中。
此外，驱动器晶体管(DRT)设置在硅基板210上。
驱动器晶体管(DRT)的源极和漏极可以设置在与硅基板210上的源极(S)和漏极(D)对应的位置处。
驱动器晶体管(DRT)的栅极设置在绝缘层(ISO)中并且设置在与栅极(G)对应的位置处。
驱动器晶体管(DRT)的栅极、源极和漏极可以通过接触孔分别电连接到栅极(G)、源极(S)和漏极(D)。
此外，设置在绝缘层(ISO)中的接触金属(CM)可以通过绝缘层(ISO)的接触孔连接到源极(S)或漏极(D)。接触金属(CM)可以是感测线(SL)。
此外，有机发光二极管(OLED)的第一电极(E1)可以设置在绝缘层(ISO)上。第一电极(E1)可以通过绝缘层(ISO)的接触孔电连接到接触金属(CM)。第一电极(E1)可以是有机发光二极管(OLED)的阳极。
发光层(EL)可以设置在第一电极(E1)上并且有机发光二极管(OLED)的第二电极(E2)可以设置在发光层(EL)上。第二电极(E2)可以是有机发光二极管(OLED)的阴极。
如图4所示，第二电极(E2)可以是共同形成在多个子像素中的公共电极。
有机发光二极管(OLED)通过第一电极(E1)、发光层(EL)和第二电极(E2)来实现。
保护层(ICS)可以设置在第二电极(E2)上，并且滤色器层(CF)可以设置在保护层(ISC)上。滤色器层(CF)可以包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器以便实现红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素。
保护盖(COV)可以设置在滤色器层(CF)上。保护盖(COV)可以通过粘合层(ADH)附接。
在图4中，作为微显示装置的示例，发光层(EL)被配置为发出单一颜色的光。滤色器层(CF)使得从发光层(EL)发出的光能够表达与各个子像素对应的红色(R)光、绿色(G)光或蓝色(B)光。发光层(EL)可发出白色光。
然而，作为另一示例，发出红色(R)光、绿色(G)光和蓝色(B)光的多个不同的发光层分别与子像素对应地布置，使得这些子像素中的每一个可以被配置为表达红色(R)光、绿色(G)光或蓝色(B)光。在这种情况下，可以省略滤色器层(CF)。
在图4中，与红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)对应的三个子像素配置一个像素，但是一个像素可被配置为具有四个子像素。例如，四个子像素可以是分别发出红色(R)光、绿色(G)光、蓝色(B)光和白色(W)光的子像素。
在这种微显示装置中，通常，可以在硅基板210上形成包括驱动器晶体管(DRT)的子像素的各种电路元件之后通过沉积方式形成有机发光二极管(OLED)。
图5例示了使用根据本公开的实施方式的微显示装置的电子装置的示例。
参照图5，根据本公开的实施方式的电子装置500是头带式显示器(HMD)装置，该HMD装置是一种用于显示增强现实图像或虚拟现实图像的可穿戴装置。
根据本公开的实施方式的电子装置500可以包括：图像信号输入单元510，其被输入图像数据；第一显示装置520L，在其上显示基于图像信号的第一图像(例如，左眼图像)；第二显示装置520R，在其上显示基于图像信号的第二图像(例如，右眼图像)；以及壳体530，其容纳图像信号输入单元510、第一显示装置520L和第二显示装置520R。
图像信号输入单元510可以包括与输出图像数据的终端(例如，智能电话等)连接的有线线缆或无线通信模块。
第一显示装置520L和第二显示装置520R分别位于与用户的左眼和右眼对应的位置处。
第一显示装置520L和第二显示装置520R中的每一个可以包括微显示装置200的全部或一部分。
图6和图7例示了根据本公开的其它实施方式的微显示装置的示意结构。
图6示意性地例示了微显示装置600的结构，并且图7例示了图6的微显示装置600中的两个或更多个芯片的布置结构。
与图2的被实现为其中所有组件被布置在一个硅基板210上的单个芯片的微显示装置200不同，图6的微显示装置600包括两个或更多个硅基板。也就是说，微显示装置600包括两个或更多个芯片。
在这种情况下，一个芯片是包括像素阵列区域(PAZ)的像素阵列芯片(PAC)，而另一个芯片是包括电路区域(CZ)的驱动器芯片(DRC)。
由多条选通线和多条数据线限定的多个子像素(SP)被布置在像素阵列芯片(PAC)的像素阵列区域(PAZ)中。
用于驱动多条选通线(GL)和多条数据线(DL)的驱动器电路(DRV)被设置在驱动器芯片(DRC)的电路区域(CZ)中。
也就是说，如从附图注意到的，图2的微显示装置200中的像素阵列区域(PAZ)和电路区域(CZ)在图6的微显示装置600中被分开实现为单独的芯片(硅基板)。
如图7所示，根据本公开的实施方式的微显示装置600包括彼此堆叠的像素阵列芯片(PAC)和驱动器芯片(DRC)。也就是说，像素阵列芯片(PAC)被设置在驱动器芯片(DRC)上。
此外，像素阵列芯片(PAC)包括位于像素阵列区域(PAZ)的外部区域中的贯通区域。例如，贯通区域可以存在于像素阵列区域(PAZ)的一侧、两侧或三侧，或者可以在围绕像素阵列区域(PAZ)的外周边的同时存在。
电连接到多条选通线和多条数据线的多个贯通电极(硅通孔(TSV))被设置在贯通区域中。
众所周知，贯通电极(TSV)是通过将导电材料填充在延伸穿过硅晶圆的精细孔中来实现并延伸穿过芯片的内部的电连接线。
因此，布置在贯通区域中的多个贯通电极(TSV)延伸穿过布置在像素阵列芯片(PAC)上的多条选通线和多条数据线直到像素阵列芯片(PAC)的下部，并且电连接多条选通线和多条数据线。
可以根据连接线将多个贯通电极划分成选通贯通电极和数据贯通电极。
贯通区域可以包括至少一个选通贯通区域(GTSVZ)和至少一个源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)，在至少一个选通贯通区域(GTSVZ)中设置有多个贯通电极当中的连接到多条选通线的多个选通贯通电极，在至少一个源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)中设置有多个贯通电极当中的连接到多条数据线的多个数据贯通电极。
至少一个选通贯通区域(GTSVZ)可以参照像素阵列区域(PAZ)仅存在于一侧或者存在于两侧(左侧和右侧或者上侧和下侧)。
至少一个源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)可以参照像素阵列区域(PAZ)仅存在于一侧或者存在于两侧(左侧和右侧或上侧和下侧)。
也就是说，至少一个选通贯通区域(GTSVZ)可以设置在多条选通线(GL)在像素阵列区域(PAZ)的外部区域中朝向其延伸的第一方向侧，并且至少一个源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)可以设置在多条数据线(DL)在像素阵列区域(PAZ)的外部区域中朝向其延伸的第二方向侧。
可以根据设置在驱动器芯片(DRC)的电路区域(CZ)中的至少一个选通驱动器电路(GDC)和至少一个源驱动器电路(SDC1和SDC2)的数目和布置位置来确定选通贯通区域(GTSVZ)和源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)的数目和布置位置。
驱动器芯片(DRC)包括位于电路区域(CZ)的外部区域中的连接区域。例如，连接区域可以存在于电路区域(CZ)的一侧、两侧或三侧，或者可以在围绕电路区域(CZ)的外周边的同时存在。
连接区域设置在与像素阵列芯片(PAC)的贯通区域的位置对应的位置处。
将多个贯通电极和设置在电路区域(CZ)中的驱动器电路(DRV)电连接的多个连接端口(PRT)被布置在连接区域中。
多个连接端口(PRT)可以在驱动器芯片(DRC)上通过与贯通电极对齐布置的导电凸块、焊球和导电间隔件中的至少一个来实现。
因此，如图7所示，多个连接端口(PRT)可以将彼此堆叠并间隔开的驱动器芯片(DRC)和像素阵列芯片(PAC)的贯通电极电连接。
连接区域可以包括设置在与至少一个选通贯通区域(GTSVZ)对应的位置处的至少一个选通连接区域(GCPZ)和设置在与至少一个源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)对应的位置处的至少一个源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)。
也就是说，在堆叠的像素阵列芯片(PAC)和驱动器芯片(DRC)中，至少一个选通贯通区域和至少一个选通连接区域(GCPZ)被布置为彼此匹配，并且至少一个源贯通区域(STSV1和STSV2)和至少一个源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)被布置为彼此匹配。
图6和图7中所示的微显示装置600包括被分开实现在彼此分离的像素阵列芯片(PAC)和驱动器芯片(DRC)中的像素阵列区域(PAZ)和电路区域(CZ)。因此，像素阵列芯片(PAC)的尺寸由像素阵列区域(PAZ)的尺寸确定，但是不受电路区域(CZ)的尺寸影响。
此外，因为选通连接区域(GCPZ)和源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)被要求与像素阵列芯片(PAC)的源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)和选通贯通区域(GTSVZ)对应地布置，所以驱动器芯片(DRC)的尺寸可以与像素阵列芯片(PAC)的尺寸相同或者比像素阵列芯片(PAC)的尺寸大。
也就是说，包括在驱动器芯片(DRC)中的电路区域(CZ)的尺寸可自由地扩展，因此设置在电路区域(CZ)中的驱动器电路(DRV)可被设计为执行各种功能。
在图2所示的微显示装置200中，像素阵列区域(PAZ)的尺寸实际上比电路区域(CZ)的尺寸大得多。因此，即使当驱动器芯片(DRC)的尺寸与像素阵列芯片(PAC)的尺寸相同时，也可容易地设计驱动器电路(DRV)。
要求选通连接区域(GCPZ)和源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)与选通贯通区域(GTSVZ)和源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)对应地布置。因此，为了方便设计，可使电路区域(CZ)的尺寸等于像素阵列区域(PAZ)的尺寸。
另外，因为像素阵列芯片(PAC)和驱动器芯片(DRC)彼此分离，所以与具有和图2的微显示装置200的像素阵列区域(PAZ)相同的像素阵列区域(PAZ)的情况相比，可极大地减小像素阵列芯片(PAC)和驱动器芯片(DRC)中的每一个的尺寸。也就是说，微显示装置可具有增加的生产率并由此以低成本来制造。
图8和图9例示了根据本公开的实施方式的微显示装置中的贯通区域的布置的各种示例。
在图6中，例如，在像素阵列区域(PAZ)的左侧设置一个选通贯通区域(GTSVZ)，并且在像素阵列区域(PAZ)的上侧和下侧设置两个源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)。
然而，如图8所示，像素阵列芯片(PAC)可以仅包括一个选通贯通区域(GTSVZ)和一个源贯通区域(STSVZ)，或者可以包括两个选通贯通区域(GTSVZ1和GTSVZ2)和两个源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)。
具体地，如图9所示，不需要将选通贯通区域(GTSVZ1和GTSVZ2)和源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)的尺寸调整为与像素阵列区域(PAZ)的尺寸对应。
此外，尽管未示出，然而可以在像素阵列区域(PAZ)的一侧分别包括多个选通贯通区域和多个源贯通区域中的每一个。
例如，可在像素阵列区域(PAZ)的左侧设置两个或更多个分离的选通贯通区域，并且可在像素阵列区域(PAZ)的下侧设置两个或更多个分离的源贯通区域。
也就是说，在本公开的实施方式中，选通贯通区域(GTSVZ)和源贯通区域(STSVZ)的数目和位置可进行不同地配置。
此外，如上所述，选通贯通区域(GTSVZ)和源贯通区域(STSVZ)的数目和位置可以根据包括在电路区域(CZ)中的至少一个选通驱动器电路(GDC)和至少一个源驱动器电路(SDC1和SDC2)的数目和布置位置来确定。
图10示意性地例示了根据本公开的实施方式的图6的驱动器芯片的电路区域的配置。
图10的电路区域(CZ)中所包括的驱动器电路(DRV)的配置与图2的电路区域(CZ)中所包括的驱动器电路的配置基本上相同。
然而，因为像素阵列芯片(PAC)和驱动器芯片(DRC)在图6的微显示装置600中彼此分离，所以图10中的设置在电路区域(CZ)中的驱动器电路(DRV)的组件的布置位置与图2中的设置在电路区域(CZ)中的驱动器电路(DRV)的组件的布置位置不同。
参照图10，驱动器电路(DRV)包括：至少一个选通驱动器电路(GDC)，其驱动多条选通线(GL)；至少一个源驱动器电路(SDC1和SDC2)，其驱动多条数据线(DL)；以及控制器(CONT)，其将图像输入数据转换成具有预定格式的图像数据并且根据该图像数据来控制至少一个选通驱动器电路(GDC)和至少一个源驱动器电路(SDC1和SDC2)。
已经描述了至少一个选通驱动器电路(GDC)、至少一个源驱动器电路(SDC1和SDC2)和控制器(CONT)中的每一个的详细操作，这里将不再详细描述。
此外，如图10所示，至少一个选通驱动器电路(GDC)在电路区域(CZ)中与至少一个选通连接区域(GCPZ)相邻设置，并且至少一个源驱动器电路(SDC1和SDC2)在电路区域(CZ)中与至少一个源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)相邻设置。
为了通过对应的选通连接区域(GCPZ)的多个选通贯通电极和多个选通连接端口来容易地驱动多条选通线(GL)，将选通驱动器电路(GDC)设置为与至少一个选通连接区域(GCPZ)相邻。
类似地，为了通过对应的源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)的多个源贯通电极和多个源连接端口来容易地驱动多条数据线(DL)，将源驱动器电路(SDC1和SDC2)设置为与至少一个源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)相邻。
驱动器芯片(DRC)还可以包括至少一个焊盘单元(PAD)，该至少一个焊盘单元(PAD)具有布置于其中并且将驱动器电路(DRV)电连接到外部装置的多个焊盘。
至少一个焊盘单元(PAD)可以被设置在驱动器芯片的其中未设置至少一个选通连接区域(GCPZ)和至少一个源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)的一侧。
焊盘单元(PAD)可以被设置在其中未设置至少一个选通连接区域(GCPZ)和至少一个源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)的一侧，使得多个焊盘在不受选通连接区域(GCPZ)和源连接区域(SCPZ1和SCPZ2)的影响的情况下可容易地连接到外部装置。
此外，驱动器电路(DRV)可以包括接口单元(INF)，该接口单元(INF)通过多个焊盘中的一个或更多个焊盘来执行与其它外部电子装置或电子组件的信号输入/输出或通信。
接口单元(INF)可以在电路区域(CZ)中与焊盘单元(PAD)相邻设置并且将通过多个焊盘中的一个或更多个焊盘接收到的图像输入数据传送到控制器(CONT)。
例如，接口单元(INF)可以包括低压差分信令(LVDS)接口、移动行业处理器接口(MIPI)、串行接口等中的至少一个。
驱动器电路(DRV)还可以包括用于向其它电路(SDC1、SDC2、GDC和CONT)提供用于驱动布置在像素阵列(PXL)中的子像素(SP)所需要的各种信号和电压或者向像素阵列(PXL)工艺各种信号和电压的电源电路(PSC)。
电源电路(PSC)可以在电路区域(CZ)中与至少一个源驱动器电路(SDC1和SDC2)相邻设置，并且从通过多个焊盘中的两个或更多个焊盘接收到的至少一个电源电压产生并输出驱动电压(EVDD)和地电压(EVSS)。
电源电路可以通过设置在至少一个源贯通区域(STSVZ1和STSVZ2)中的贯通电极来将用于驱动多个子像素(SP)的驱动电压(EVDD)和地电压(EVSS)供应给像素阵列芯片(PAC)。
电源电路(PSC)可以包括诸如DC至DC转换器的电力产生器。
驱动器电路(DRV)还可以包括至少一个线存储器(LM)，该至少一个线存储器(LM)设置在控制器(CONT)与源驱动器电路(SDC1和SDC2)之间，临时存储从控制器(CONT)输出的图像数据，并且向源驱动器电路(SDC1和SDC2)输出在指定定时存储的图像数据。
在图10中，作为示例仅示出了一个线存储器(LM)，但是可与源驱动器电路(SDC1和SDC2)对应地布置多个线存储器(LM)。
结果，根据本公开的实施方式的微显示装置600包括被分开实现在彼此分离的像素阵列芯片(PAC)和驱动器芯片(DRC)中的像素阵列区域(PAZ)和电路区域(CZ)，以减小像素阵列芯片(PAC)和驱动器芯片(DRC)中的每一个的芯片尺寸，使得微显示装置可具有提高的生产率并由此以低成本来制造。
另外，电路区域(CZ)的尺寸可扩展，并且设置在电路区域(CZ)中的驱动器电路可被设计为执行各种功能。
此外，在本公开的实施方式中，图6中所示的微显示装置600中的像素阵列芯片(PAC)可以被认为是由单独设置的驱动器电路(DRV)驱动的显示集成电路。
显示集成电路可以包括：硅基板；多个子像素(SP)，其被布置在硅基板的像素阵列区域(PAZ)中并且由多条选通线(GL)和多条数据线(DL)限定；以及多个贯通电极，其被布置在像素阵列区域(PAZ)的外周边处的贯通区域中并且连接到多条选通线和多条数据线。
多个子像素可以通过从单独地实现的驱动器电路(DRV)经由多个贯通电极传送的数据电压和扫描信号来驱动。
单独实现的驱动器电路(DRV)可以是集成电路或在印刷电路板上实现的电路。
以上描述和附图仅出于例示性目的提供了本公开的技术构思的示例。本公开所属技术领域的普通技术人员将领会到，在不脱离本公开的必要特征的情况下，形式上的各种修改和改变(诸如配置的组合、分离、替换和改变)是可能的。因此，本公开中公开的实施方式旨在例示本公开的技术构思的范围，并且本公开的范围不受实施方式限制。本公开的范围应基于所附权利要求按照包括在与权利要求等同的范围内的所有技术构思都属于本公开的方式来解释。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月12日提交的韩国专利申请No.10-2017-0169993的优先权，该韩国专利申请通过引用全部并入本文中。

Claims (15)

1.一种微显示装置，该微显示装置包括：
像素阵列芯片，所述像素阵列芯片包括像素阵列区域和贯通区域，所述像素阵列区域中布置有由多条选通线和多条数据线限定的多个子像素，所述贯通区域中布置有在所述像素阵列区域的外部区域中连接到所述多条选通线和所述多条数据线的多个贯通电极；以及
驱动器芯片，所述驱动器芯片包括电路区域，在所述电路区域中设置有驱动器电路，该驱动器电路被配置为通过所述多个贯通电极来驱动所述多条选通线和所述多条数据线，
其中，所述像素阵列芯片被设置在所述驱动器芯片上。
2.根据权利要求1所述的微显示装置，其中，所述贯通区域包括：
至少一个选通贯通区域，其中布置有所述多个贯通电极当中的与所述多条选通线连接的多个选通贯通电极；
至少一个源贯通区域，其中布置有所述多个贯通电极当中的与所述多条数据线连接的多个数据贯通电极。
3.根据权利要求2所述的微显示装置，其中，所述至少一个选通贯通区域被设置在所述多条选通线在所述像素阵列区域的外部区域中朝向其延伸的第一方向侧，并且所述至少一个源贯通区域被设置在所述多条数据线在所述像素阵列区域的外部区域中朝向其延伸的第二方向侧。
4.根据权利要求3所述的微显示装置，其中，所述驱动器芯片还包括连接区域，在所述连接区域中布置有多个连接端口，该多个连接端口被配置为在所述电路区域的外部区域中将所述多个贯通电极连接到所述驱动器电路。
5.根据权利要求4所述的微显示装置，其中，所述连接区域包括：
至少一个选通连接区域，所述至少一个选通连接区域被设置在与所述至少一个选通贯通区域对应的位置处；
至少一个源连接区域，所述至少一个源连接区域被设置在与所述至少一个源贯通区域对应的位置处。
6.根据权利要求5所述的微显示装置，其中，所述驱动器电路包括：
至少一个选通驱动器电路，所述至少一个选通驱动器电路在所述电路区域中与所述至少一个选通连接区域相邻设置并且被配置为驱动所述多条选通线；
至少一个源驱动器电路，所述至少一个源驱动器电路在所述电路区域中与所述至少一个源连接区域相邻设置并且被配置为驱动所述多条数据线；以及
控制器，所述控制器被配置为将图像输入数据转换成具有预定格式的图像数据并且根据所述图像数据来控制所述至少一个选通驱动器电路和所述至少一个源驱动器电路。
7.根据权利要求6所述的微显示装置，其中，所述电路区域还包括至少一个焊盘单元，所述至少一个焊盘单元具有布置于其中的多个焊盘，并且该多个焊盘被配置为将所述驱动器电路电连接到外部装置。
8.根据权利要求7所述的微显示装置，其中，所述至少一个焊盘单元被设置在所述驱动器芯片的其中未设置所述至少一个选通连接区域和所述至少一个源连接区域的一侧。
9.根据权利要求8所述的微显示装置，其中，所述驱动器电路还包括接口单元，所述接口单元在所述电路区域中与所述至少一个焊盘单元相邻设置并且被配置为将通过所述多个焊盘中的一个或更多个焊盘接收到的所述图像输入数据传送到所述控制器。
10.根据权利要求8所述的微显示装置，该微显示装置还包括电源电路，所述电源电路在所述电路区域中与所述至少一个源驱动器电路相邻设置并且被配置为从经由所述多个焊盘中的两个或更多个焊盘接收到的至少一个电源电压产生并输出驱动电压和地电压。
11.根据权利要求10所述的微显示装置，其中，所述电源电路被配置为通过所述多个贯通电极当中的设置在所述至少一个源贯通区域中的贯通电极向所述像素阵列芯片供应用于驱动所述多个子像素的所述驱动电压和所述地电压。
12.根据权利要求6所述的微显示装置，其中，所述驱动器电路还包括至少一个线存储器，所述至少一个线存储器被设置在所述控制器与所述至少一个源驱动器电路之间并且被配置为临时存储从所述控制器输出的所述图像数据并且向所述至少一个源驱动器电路输出在指定定时存储的图像数据。
13.根据权利要求4所述的微显示装置，其中，所述多个连接端口通过导电凸块或焊球来实现。
14.根据权利要求1所述的微显示装置，其中，所述多个子像素包括：
驱动器晶体管，所述驱动器晶体管的源极和漏极被设置在所述像素阵列芯片的硅基板上，并且所述驱动器晶体管的栅极被设置在所述硅基板上所设置的绝缘层中；以及
有机发光二极管，所述有机发光二极管被设置在所述绝缘层上。
15.一种显示集成电路，该显示集成电路包括：
硅基板；
多个子像素，所述多个子像素被布置在所述硅基板的像素阵列区域中并且由多条选通线和多条数据线限定；以及
多个贯通电极，所述多个贯通电极被布置在所述像素阵列区域的外周边处的贯通区域中并且连接到所述多条选通线和所述多条数据线，
其中，所述多个子像素由从单独实现的驱动器电路经由所述多个贯通电极传送的数据电压和扫描信号来驱动。
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