KR101678635B1 - 직렬 컨트롤을 갖는 칩렛 디스플레이 디바이스 - Google Patents

직렬 컨트롤을 갖는 칩렛 디스플레이 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR101678635B1
KR101678635B1 KR1020117021541A KR20117021541A KR101678635B1 KR 101678635 B1 KR101678635 B1 KR 101678635B1 KR 1020117021541 A KR1020117021541 A KR 1020117021541A KR 20117021541 A KR20117021541 A KR 20117021541A KR 101678635 B1 KR101678635 B1 KR 101678635B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
chips
substrate
serial bus
group
Prior art date
Application number
KR1020117021541A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110116060A (ko
Inventor
로널드 에스 코크
Original Assignee
글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨 filed Critical 글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨
Publication of KR20110116060A publication Critical patent/KR20110116060A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101678635B1 publication Critical patent/KR101678635B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2085—Special arrangements for addressing the individual elements of the matrix, other than by driving respective rows and columns in combination
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/02—Composition of display devices
    • G09G2300/026—Video wall, i.e. juxtaposition of a plurality of screens to create a display screen of bigger dimensions
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections

Abstract

본 발명에 따르면 기판과, 상기 기판위에 발광면적을 형성하고 행렬로 배열된 픽셀 어레이와, 복수의 전기 도체들을 갖는 제 1 직렬버스와, 저장 및 전송회로에 저장된 데이터에 응답해 적어도 하나의 픽셀을 구동하는 각 칩렛에 있는 드라이브 회로를 구비하고, 각 픽셀은 제 1 전극, 상기 제 1 전극 위에 위치된 하나 이상의 발광재료층들, 및 상기 하나 이상의 발광재료층들 위에 위치된 제 2 전극을 포함하며, 각 전기 도체는 칩렛들의 제 1 세트에 있는 한 칩렛을 상기 제 1 세트에 있는 하나의 다른 칩렛에만 직렬연결로 연결하고, 각 칩렛은 대응하는 전기 도체에 연결된 데이터를 저장 및 전송하기 위한 하나 이상의 저장 및 전송회로를 포함하는 디스플레이 디바이스가 제공된다.

Description

직렬 컨트롤을 갖는 칩렛 디스플레이 디바이스{CHIPLET DISPLAY DEVICE WITH SERIAL CONTROL}
본 발명은 픽셀 어레이용 직렬 컨트롤을 이용하는 분포된 별도의 칩렛들을 갖는 기판을 구비한 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
평판 디스플레이 디바이스는 컴퓨팅 디바이스와 결합해서, 휴대용 디바이스에서, 그리고 텔레비전과 같은 오락 디바이스용으로 널리 사용된다. 이런 디스플레이는 일반적으로 기판 위에 분포된 복수의 픽셀들을 이용해 이미지를 디스플레이한다. 각 픽셀은 통상적으로 서브픽셀이라고 하는 다수의 다른 컬러, 일반적으로 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 발광소자들을 포함해 각 이미지 요소를 나타낸다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 픽셀 및 서브-픽셀을 구별하지 않으며 하나의 발광소자라 한다. 다양한 평판 패널 디스플레이 기술들, 예컨대, 플라즈마 디스플레이, 액정 디스플레이, 및 발광 다이오드(LED) 디스플레이가 알려져 있다.
발광소자를 형성하는 발광재료로 된 박막을 포함한 발광 다이오드(LED)는 평판 디스플레이 디바이스에 많은 이점이 있고 광학 시스템에서 사용된다. 탕(Tang) 등에 의해 2002년 5월 7일자로 간행된 미국특허 No. 6,384,529는 유기 LED 발광소자 어레이를 포함한 유기 LED(OLED) 컬러 디스플레이를 나타내고 있다. 대안으로, 무기재료가 사용될 수 있고 다결정 반도체 매트릭스에 인광결정 또는 양자도트를 포함할 수 있다. 유기 또는 무기 재료의 다른 박막들도 또한 발광 박막재료에 전하 주입, 수송, 또는 차단을 제어하도록 사용될 수 있으며 해당기술분야에 알려져 있다. 재료들은 캡슐화 커버층 또는 플레이트와 함께 전극들 사이 기판에 배치된다. 전류가 발광재료를 지나갈 경우 픽셀로부터 광이 방출된다. 방출된 광의 주파수는 사용된 재료의 성질에 의존한다. 이런 디스플레이에서, 광은 기판(하단 이미터)이나 캡슐화 커버(상단 이미터) 또는 모두를 통해 방출될 수 있다.
LED 디바이스는 패턴화 광방출층을 구비할 수 있으며, 상기 층에서는 전류가 재료를 지날 때 다른 컬러의 광을 방출하도록 다른 재료들이 패턴으로 이용된다. 대안으로, 콕(Cok)의 미국특허 US 6,987,355에 개시된 바와 같이, 단일 방출층, 예컨대, 풀컬러 디스플레이를 형성하기 위해 다른 컬러 필터들과 함께 백색광 이미터를 이용할 수 있다. 이는 또한 콕 등(Cok et al.)의 발명의 미국특허 6,919,681에 개시된 바와 같이 컬러 필터를 포함하지 않는 백색 서브픽셀을 이용하는 것이 알려져 있다. 디바이스의 효율을 향상하기 위해 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터를 포함한 4색 픽셀과 서브픽셀들 및 무필터 백색 서브픽셀과 함께 비패턴화 백색 이미터를 이용한 설계가 계시되어 있다(예컨대, 2007년 6월 12일자로 간행된 밀러 등(Miller et al.)의 미국특허 7,230,594 참조).
플랫패널 디스플레이 디바이스에서 픽셀들을 제어하기 위한 2가지 다른 방법들, 즉, 액티브 매트릭스 컨트롤과 패시브 매트릭스 컨트롤이 일반적으로 공지되어 있다. 패시브 매트릭스 디바이스에서, 기판은 전혀 능동 전자요소들(예컨대, 트랜지스터)을 포함하지 않는다. 별개의 층에 행 전극들의 어레이와 열 전극들의 수직 어레이가 기판에 형성된다; 행 전극과 열 전극 사이의 중첩 교차가 발광다이오드의 전극을 형성한다. 그런 후, 외부 드라이버 칩들이 열(또는 행)에서 각 발광다이오드를 통해 전류를 보내도록 적절한 전압을 수직 열(또는 행)에 제공하면서 전류를 각 행(또는 열)에 순차적으로 공급한다. 따라서, 패시브 매트릭스 설계는 2n개의 연결을 이용해 n2개의 별개로 제어가능한 발광소자들을 만든다. 그러나, 패시브 매트릭스 드라이브 디바이스는 행(또는 열) 구동의 순차적 특성이 명멸을 일으키기 때문에 디바이스에 포함될 수 있는 행(또는 열) 개수에 제한이 있다. 너무 많은 행들이 포함되면, 명멸이 인지될 수 있다. 일반적으로, 패시브 매트릭스 디바이스는, 예컨대, 1,000 라인이 넘는 고선명도의 텔레비전과 같이 현대의 대형패널 디스플레이에서 발견되는 것보다 훨씬 더 적은 약 100 라인으로 제한되며 따라서 패시브 매트릭스 컨트롤에 적합하지 않다. 더욱이, 패시브 매트릭스 디스플레이에서 전체 행(또는 열)을 구동하는데 필요한 전류가 문제가 될 수 있고 패시브 매트릭스 디스플레이의 물리적 크기를 제한할 수 있다. 게다가, 패시브 및 액티브 매트릭스 디스플레이 모두를 위한 외부 행렬 드라이브 칩들은 고가이다.
종래기술의 도 8을 참조하면, 액트브 매트릭스 디바이스에서, 액티브 컨트롤 소자(31)는 반도체 재료, 예컨대, 플랫패널 기판(10) 위에 코팅된 비정질 또는 다결정 실리콘의 박막으로 이루어진다. 일반적으로, 각 서브픽셀(30)은 하나의 컨트롤 소자(31)에 의해 제어되고 각 컨트롤 소자(31)는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한다. 예컨대, 간단한 액티브 매트릭스 유기발광(OLED) 디스플레이에서, 각 컨트롤 소자는 2개의 트랜지스터(셀렉트 트랜지스터와 전원 트랜지스터) 및 서브픽셀의 휘도를 특정하는 전하를 저장하기 위한 하나의 커패시터를 포함한다. 각 발광소자는 일반적으로 별개의 컨트롤 전극과 공통으로 (함께) 전기연결된 전극을 이용한다. 발광소자의 컨트롤은 일반적으로, 예컨대, 열 드라이버(50)와 행 드라이버(52) 집적회로를 이용해 데이터 신호라인, 셀렉트 신호라인, 전원연결 및 접지연결을 통해 제공된다.
액티브 매트릭스와 패시브 매트릭스 컨트롤 방식 모두는 하나 이상의 픽셀들을 선택하기 위해 각 픽셀소자에 대한 2개의 컨트롤 라인들의 사용인 매트릭스 어드레싱(matrix addressing)에 따른다. 이 기술은 (예컨대 메모리 디바이스에 사용된 바와 같은) 다이렉트 어드레싱과 같은 다른 방식들은 종래 박막 액티브 매트릭스 백플레인에 형성하기가 매우 어렵고 패시브 매트릭스 백플레인에 형성하기는 것이 불가능한 어드레스 디코딩 회로의 사용을 필요로 한다. 예컨대, 미국특허 US 7,078,670에 개시된 CCD 이미지 센서에 사용된 또 다른 데이터 통신방식은 센서의 한 행에서 또 다른 행으로 그리고 궁극적으로 각 센서소자로부터 데이터를 출력하는데 사용되는 시리얼 시프트 레지스터로 병렬 데이터 시프트를 이용한다. 이 배열은 모든 센서들의 행들과 추가 고속 시리얼 시프트 레지스터 사이에 상호연결을 필요로 한다. 더욱이, 이런 데이터 시프팅을 지지하는데 필요한 로직은 디바이스의 해상도가 상당히 제한되는 종래 박막 트랜지스터 액티브 매트릭스 백플레인에 훨씬 많은 공간을 필요로 하며, 패시브 매트릭스 백플레인에서는 불가능하다.
액트브 매트릭스 소자는 반드시 디스플레이를 제한할 필요는 없으며 기판 위에 분포될 수 있고 공간상으로 분포된 컨트롤을 필요로 하는 다른 애플리케이션에도 이용될 수 있다. (전원 및 접지를 제외한) 동일한 개수의 외부 컨트롤 라인들이 패시브 매트릭스 디바이스에서와 같이 액트브 매트릭스 디바이스에 이용될 수 있다. 그러나, 액티브 매트릭스 디바이스에서, 각 발광소자는 컨트롤 회로와 별개로 구동연결을 갖고 명멸이 제거되도록 데이터 디포지션용으로 선택되지 않을 때에도 활성화된다.
액티브 매트릭스 컨트롤 소자들을 형성하는 한가지 공통된 종래기술의 방법은 실리콘과 같은 반도체 재료의 박막을 유리 기판에 증착하고 그런 후 포토리소그래피 공정을 통해 반도체 재료를 트랜지스터 및 커패시터로 만든다. 박막 실리콘은 비정질 또는 다결정일 수 있다. 비정질 또는 다결정 실리콘으로 제조된 박막 트랜지스터(TFFs)는 상대적으로 크고 결정 실리콘 웨이퍼로 제조된 종래 트랜지스터에 비해 성능이 낮다. 더욱이, 이런 박막 디바이스는 일반적으로 유리 기판에 걸쳐 로컬 또는 대형 불균일을 나타내 이런 재료를 이용한 디스플레이의 전기적 성능 및 시각적 외관이 불균일해 진다. 이런 액티브 매트릭스 설계에서, 각 발광소자는 구동회로에 별개의 연결의 필요로 한다.
패시브 매트릭스 디바이스는, 예컨대, 어레이에서 픽셀의 각 열전극에 연결된 전극들에 각각의 아날로그 데이터 값이 제공되는 한편 행 전극의 순차적 활성화에 의해 제어된다. 행전극이 활성화되면, 픽셀의 행에 있는 각 열은 관련된 연결전극에 대한 데이터 값에 해당하는 휘도로 구동된다. 상기 공정은 픽셀 어레이에 있는 각 행에 대해 순차적으로 반복된다. 액티브 매트릭스 디바이스에서, 데이터 값은 마찬가지로 어레이에 있는 모든 열전극에 제공되고, 행에 대한 셀렉트 신호가 어레이에 있는 각 픽셀에 연결된 저장소자에 데이터 값을 넣도록 활성화된다. 다시 상기 공정은 각 행에 대해 순차적으로 반복된다. 액트브 매트릭스 디바이스의 중요한 뚜렷한 특징은 데이터 값이 각 픽셀에 저장됨으로써, 심지어 픽셀에 대한 셀렉트 신호가 불활성이더라도 픽셀이 광을 방출한다는 것이다. 패시브 및 액티브 매트릭스 양 경우에서, 신호라인은 수직 및 수평 와이어의 2차원 매트릭스를 이루고, 각각 외부 드라이버에 의해 구동된다. 신호들에 대한 와이어링은 기판상에 상당한 면적을 차지함으로써, 개구비를 줄이거나 기판상에 금속층의 개수 및 비용을 늘리며, 동작될 수 있는 주파수 및 이용될 수 있는 전류에 한계가 있다.
다른 컨트롤 기술을 이용한, 마쓰무라 등(Matsumura et al.)의 미국특허출원 공개공보 No. 2006/0055864에서는 LCD 디스플레이를 구동하는데 사용된 결정 실리콘 기판들을 기술하고 있다. 상기 출원은 제 1 반도체 기판에서 제조된 픽셀 컨트롤 디바이스를 제 2 평면 디스플레이 기판에 선택적으로 이송 및 부착하는 방법을 기술하고 있다. 픽셀 컨트롤 디바이스내 와이어링 상호연결과 버스 및 컨트롤 전극들로부터 픽셀 컨트롤 디바이스로의 연결이 도시되어 있다. 매트릭스 어드레싱 픽셀 컨트롤 기술이 개시되어 있고 따라서 상기 언급한 바와 같은 동일한 제한을 받는다.
상술한 바와 같은 컨트롤 및 와이어링 문제를 극복한 디스플레이 디바이스용의 향상된 컨트롤 방법이 요구된다.
본 발명에 따르면,
(a) 기판과,
(b) 상기 기판위에 발광면적을 형성하고 행렬로 배열된 픽셀 어레이와,
(c) 복수의 전기 도체들을 갖는 제 1 직렬버스와,
(d) 저장 및 전송회로에 저장된 데이터에 응답해 적어도 하나의 픽셀을 구동하는 각 칩렛에 있는 드라이브 회로를 구비하고,
각 픽셀은 제 1 전극, 상기 제 1 전극 위에 위치된 하나 이상의 발광재료층들, 및 상기 하나 이상의 발광재료층들 위에 위치된 제 2 전극을 포함하며,
각 전기 도체는 칩렛들의 제 1 세트에 있는 한 칩렛을 상기 제 1 세트에 있는 하나의 다른 칩렛에만 직렬연결로 연결하고, 칩렛들은 발광면적의 기판 위에 분포되며, 각 칩렛은 대응하는 전기 도체에 연결된 데이터를 저장 및 전송하기 위한 하나 이상의 저장 및 전송회로를 포함하는 디스플레이 디바이스가 제공된다.
본 발명은 디스플레이 컨트롤 방법이 더 간단한 이점이 있다. 다른 이점은 개구비 및 이에 따른 수명과 소비전력이 종래 기술에 비해 향상된다는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 칩렛과 4개의 관련 픽셀들의 소자들을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드라이버를 갖는 디스플레이 디바이스에서 픽셀 어레이의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칩렛과 픽셀의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 여러 행들에 대한 직렬 연결을 갖는 디스플레이 디바이스에서 픽셀 어레이의 개략도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 연결을 갖는 칩렛들의 횡단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다양한 버스 연결을 갖는 칩렛들의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 디바이스의 부분 개략도이다.
도 8은 액티브 매트릭스 디스플레이 디바이스의 종래 기술의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 순차적으로 버퍼된 아날로그 신호의 개략도이다.
도면에서 다양한 층들과 소자들은 매우 크기가 다르기 때문에, 도면은 비율에 따르지 않는다.
본 발명의 일실시예로 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 디스플레이 디바이스는 기판(10)과 상기 기판(10) 위에 발광면적(9)을 형성하는 픽셀 어레이(30)를 포함하고, 픽셀 어레이(30)는 기판(10)에 형성된 행(34) 및 열(36)로 배열되어 있다. 도 3을 참조하면, 각 픽셀(30)은 제 1 전극(12), 상기 제 1 전극(12) 위에 위치된 하나 이상의 발광 또는 광제어재료층들(14) 및 상기 하나 이상의 발광 또는 광제어재료층들(14) 위에 위치된 제 2 전극(16)을 포함한다. 층들(12, 14 및 16)은 모두 3개층들(12, 14 및 16)이 중첩되어 있는 면적에 픽셀(30), 예컨대, 유기발광 다이오드(15)를 포함하고, 전류가 전극(12, 16)으로부터 하나 이상의 발광 또는 광제어재료층들(14)을 통해 흐를 수 있다.
제 1 직렬버스(42)는 복수의 전기 도체들을 갖고, 각 전기 도체는 제 1 칩렛 세트에 있는 하나의 칩렛(20)을 제 1 세트내 하나의 다른 칩렛(20)에만 직렬연결로 연결한다. 복수의 직렬연결된 칩렛들(20)이 발광면적(9)에서 기판(10) 표면에 분포되어 있고, 각 칩렛(20)은 직렬버스(42)에 직렬연결된 하나 이상의 저장 및 전송회로(26)를 포함한다. 예컨대, 저장 및 전송회로(26)는 디지털 회로, 예컨대, 클록(43)에 의해 제어되는 플립플롭(60)일 수 있다. 대안으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 저장 및 전송회로(26)는 아날로그일 수 있으며, 전하를 저장하기 위한 커패시터 및 하나의 저장 및 전송회로(26)로부터 다음 회로로 전하를 보내기 위한 컨트롤 버퍼 또는 트랜지스터 회로를 포함한다. 픽셀 드라이버 회로(41)는 저장 및 전송회로(26)에 저장된 데이터를 갖는 픽셀(30)을 구동시킨다. 클록(43)은 2 이상의 칩렛(20)에 직렬로 연결된 공통신호일 수 있다. 칩렛(20)은 행 또는 열로 연결될 수 있다. 칩렛의 각 행(또는 열)은 같거나 다른 드라이버(40)에 의해 구동되는 (도 2에 도시된 바와 같은) 다른 직렬버스(42)에 연결될 수 있다. 대안으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(10)상에 별개의 행들을 함께 직렬 연결함으로서 칩렛의 2 이상이 다른 행들이 동일한 직렬버스(42)로 구동될 수 있다. 도시된 바와 같이, 다른 행들은 다른 방향으로 구동될 수 있다. 대안으로, 모든 행들은 동일 방향으로(미도시) 구동될 수 있다. 하나 이상의 발광층들은 유기재료 및 전극을 포함할 수 있고 발광층들은 유기 발광다이오드를 형성할 수 있다. 저장 및 전송회로에 저장된 데이터 값은 픽셀에 대해 소정의 휘도를 나타낼 수 있다.
직렬버스는 데이터가 전기절연된 전기 연결부상에서 한 회로에서 다음 회로로 재전송되는 버스이다; 병렬버스는 전기적으로 공통인 전기 연결부상의 모든 칩렛들로 동시에 데이터가 제공되는 버스이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 직렬연결된 저장 및 전송회로들(26)이 칩렛(20)내에 포함될 수 있고 직렬버스(42)의 전기연결부에 연결되어 하나의 직렬버스(42)상에 별개의 저장 및 전송회로(26) 세트를 이룰 수 있다. 더욱이, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 세트에서 복수의 칩렛들(20)을 직렬 연결하는 복수의 직렬버스들(42)이 이용될 수 있다. 이는 또한 다수의 직렬버스들(42)을 칩렛(20)에 연결할 수 있고 한 칩렛(20)내에 다수의 직렬연결된 저장 및 전송회로(26) 세트를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 칩렛(20)은 복수의 행렬로 배열될 수 있다. 직렬버스(42)는 2 이상의 행들에서 칩렛(20)을 직렬연결할 수 있다. 대안으로, 직렬버스(42)는 2이상의 열들에서 칩렛을 직렬연결할 수 있다.
직렬버스는 전기 도체로 구동 디바이스(예컨대, 컨트롤러(40))를 제 1 저장 및 전송회로에 연결시킨다. 직렬버스상에 각 저장 및 전송회로는 전기적으로 별개인 전기 도체로 다음 저장 및 전송회로에 연결하여, 모든 전기도체들이, 예컨대, 클록신호에 응답해 한 저장 및 전송회로로부터 다음 저장 및 전송회로로 동시에 다른 데이터를 전할 수 있다. 구동 디바이스는 제 1 데이터 값과 컨트롤 신호를 저장 및 전송회로가 데이터 값을 저장할 수 있는 제 1 저장 및 전송회로에 제공한다. 저장 및 전송회로가 제 1 데이터 값을 저장하고나서, 상기 제 1 저장 및 전송회로가 제 1 데이터 값을 제 2 저장 및 전송회로로 제공하는 것과 동시에 제 2 데이터 값이 제 1 저장 및 전송회로에 제공될 수 있다. 컨트롤 신호(예컨대, 클록신호)가 모든 저장 및 전송 신호들에 함께 제공될 수 있거나, 데이터 값이 전파되는 만큼이나 많이 한 저장 및 전송회로로부터 다음 저장 및 전송회로로 전파될 수 있다. 그런 후, 제 1 저장 및 전송회로는 제 2 저장 및 전송회로가 제 1 데이터 값을 저장하는 동안 제 2 데이터 값을 저장한다. 공정은 그리고 나서 제 3 데이티 값 및 제 3 저장 및 전송회로로 이하 등등 반복되며, 데이터 값들이 순차적으로 한 저장 및 전송회로로부터 다음 저장 및 전송회로로 이동된다. 각 칩렛은 데이터 값이 한 칩렛에서 다음 칩렛으로 이동되도록 하나 이상의 저장 및 전송회로를 포함한다. 대조적으로, 본 명세서에 사용된 병렬버스는 동시에 동일한 신호를 모든 회로(또는 칩렛)에 제공한다.
도 3을 다시 참조하면, 각 칩렛(20)은 별개이며 디스플레이 디바이스 기판(10)과 떨어져 있는 기판(28)을 갖는다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 기판(10) 위에 분포된다는 것은 칩렛(20)이 픽셀 어레이의 외주 주위에만 위치된 것이 아니라 픽셀 어레이 내에, 즉, 발광면적에서 픽셀들(30) 위, 아래, 또는 사이에도 위치되어 있는 것을 의미한다. 각 칩렛(20)은, 예컨대, 저장 및 전송회로(26)와 픽셀 드라이버 회로(41)(도 1)를 포함한 회로(22)를 포함한다. 연결패드(24)는 픽셀들(30)에 칩렛들을 연결하기 위해 칩렛(20)의 표면에 형성될 수 있다. 평탄화층(18)은 연결패드(24)와 포토리소그래피적으로 전기연결을 형성하도록 일조하는데 이용될 수 있다. 바람직하기로, 칩렛 연결버스는 칩렛(20) 위에 적어도 부분적으로 단일 와이어링층에 형성된다.
도 5a 및 5b를 참조하면, 직렬버스(42)와 신호라인(예컨대, 클록신호(43) 또는 리셋라인, 미도시됨)은 칩렛(20)상의 연결패드(25)에 연결될 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 내부 칩렛 연결부(44)가 각 저장 및 전송회로(26)를 다음 저장 및 전송회로(26)에 직렬형태로 연결하는데 이용될 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 다른 신호들(예컨대, 클록신호 또는 리셋신호)은 한 연결패드(35)로부터 또 다른 연결패드(25)로 칩렛(20)을 지나 이로써 병렬로 모든 칩렛들을 공통신호에 연결할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 버퍼(45)는 버스, 내부 칩렛 연결부(44) 또는 연결패드(25)에서 저항을 극복하기 위해 공통신호를 재발생하는데 이용될 수 있다. 저장 및 전송회로(26)는 회로마다 통과된 데이터 신호를 마찬가지로 재발생한다.
도 6a를 참조하면, 직렬버스(42)는 (도 5a 및 5b에 또한 도시된 바와 같이) 칩렛(20)을 지날 수 있다. 다른 버스들(45)은 칩렛(20)을 지나지 않고 연결패드(25)를 통해 칩렛(20)내 회로에 직접 연결될 수 있다. 더욱이, 버스(45)는 도시된 바와 같이 직렬버스(45)가 칩렛(20)을 지나는 직렬버스(42) 위로 유효하게 지나기 때문에 직렬버스(42)와 함께 공통 와이어링층에 있을 수 있다. 대안으로, 도 6b를 참조하면, 버스(45B)는 버스(45A)가 직렬버스(42)의 형태와 유사한 형태로 칩렛(20)을 통한 경로에 있는 버스(45A) 위로 지날 수 있다. 칩렛(20)의 높이를 증가시킴으로써, 직렬버스(42)에 나란하고 버스(45A)에 수직한 버스(45B)의 경로를 정하기 위해 추가 공간이 제공될 수 있다. 다시, 이런 배열은 기판(10) 위에 칩렛(20)을 상호연결시켜 버스들(42, 45, 45A, 또는 45B)에 제공된 신호로 픽셀(30)을 구동하는 하나의 저비용 와이어링층을 제공하는데 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공통 칩렛에 연결된 2개의 직렬버스가 연결되고 차동신호 쌍을 이루기 위해 이용된다. 차동신호는 2개의 별개의 와이어상에 전압차가 신호를 이루는 신호이다. 예컨대, 양 와이어가 동일한 전압을 갖는다면, 0값이 나타난다. 와이어들이 다른 전압을 갖는다면, 하나의 값이 나타난다. 이런 차동신호는 간섭이 있는 상태에서 더 강건한데, 이는 양 와이어들이 동일한 간섭을 겪고 동일한 방식으로 반응할 수 있기 때문이다. 양 와이어들의 전압이 비슷하게 변경되면, 차동신호는 변하지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 회로(22)는 각 칩렛 또는 칩렛(20)과 조합으로 액티브 또는 패시브 컨트롤 방식으로 픽셀(30)을 구동할 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 액티브 매트릭스 컨트롤 방식은 개개의 픽셀 드라이버 회로(41)를 통해 각 픽셀(30)을 별도로 제어하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 이 실시예에서, 각 픽셀의 제 1 전극(12)은 한 칩렛(20)에서 액티브 매트릭스 회로(22)로 구동되고, 각 픽셀(30)의 제 2 전극(16)은 (예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이) 공통으로 연결된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서, 픽셀들(34)의 행에서 각 픽셀(30)의 제 1 전극(12)은 공통으로 연결될 수 있고, 픽셀들(36)의 열에서 각 픽셀(30)의 제 2 전극(16)도 공통으로 연결될 수 있으며, 픽셀(30)은 2개의 칩렛, 즉, 행 드라이버 칩렛(20A)과 열 드라이버 칩렛(20B)에 의해 패시브 매트릭스 컨트롤로 구동된다. 픽셀(30)의 어레이는 상호 배타적인 픽셀 그룹들(38)로 세분된다. 즉, 각 픽셀 그룹(38)은 임의의 다른 픽셀 그룹(38)의 행 전극 그룹 및 열 전극 그룹과 전기적으로 무관한 그룹 행 전극들의 별도의 어레이와 그룹 열 전극들의 별도의 어레이를 갖는다. 각 픽셀 그룹은 기판 위에 위치된 하나 이상의 별개의 그룹 행 드라이버 칩렛들(20A)과 하나 이상의 별개의 그룹 열 드라이버 칩렛들(20B)을 갖는다. 각각의 그룹 행 드라이버 칩렛들(20A)은 픽셀 그룹 행 전극들과 유일하게 연결되고 제어하며, 각각의 그룹 열 드라이버 칩렛들은 픽셀 그룹 열 전극들과 유일하게 연결되고 제어한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 그룹 열 드라이버 칩렛들은 버스(42B)와 직렬 연결되고, 그룹 열 드리이버 칩렛들은 버스(42A)와 직렬 연결되며, 버스(45)는 행 드라이버 칩렛들과 병렬 연결된다. 일반적으로, 직렬버스 또는 수직지향된 버스 중 하나는 칩렛을 지나고 직렬버스 또는 수직지향된 버스 중 다른 하나는 칩렛 위로 또는 아래로 지난다. 따라서, 한 버스는 한 직렬버스의 적어도 일부에 수직방향으로 기판 위로 경로가 나며, 직렬버스들(42A, 42B) 및 수직버스(45)는 기판 위의 공통 와이어링층에 위치된다. 이 구조로 이점적으로 버스들(42A, 42B, 및 45)이 단일 와이어링층에 경로를 낼 수 있다. 더욱이, 칩렛을 통해 전송된 데이터는 칩렛에서의 버퍼로 전기적으로 재발생될 수 있고, 이로써 데이터가 직렬버스를 통해 전송될 수 있는 주파수를 높이게 된다.
각 칩렛(20)은 칩렛(20)이 연결패드(24)를 통해 연결된 픽셀(30)을 제어하기 위한 회로(22)를 포함할 수 있다. 회로(22)는 칩렛(20)이 행렬로 연결된 각 픽셀(30)에 대한 소정의 휘도를 나타내는 값을 저장하는 저장회로(26)를 포함할 수 있고, 칩렛(20)은 이런 값을 이용해 픽셀(30)에 연결된 행 전극(16) 또는 열 전극(12) 중 하나를 제어해 픽셀(30)이 광을 방출하게 활성화시킨다. 예컨대, 행 드라이버 칩렛(20A)이 8 행들에 연결되고, 열 드라이버 칩렛(20B)이 8 열들에 연결되면, 8개 저장회로(26)가 한 행렬에서 행 또는 열 드라이버 칩렛에 연결된 8개 픽셀들에 휘도 정보를 저장하는데 이용될 수 있다. 행 또는 열이 활성화되면, 휘도 정보는 해당 칩렛(20)에 제공될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 각 행 또는 열이 칩렛에 연결된 2개 저장회로(26)가 이용될 수 있어, 휘도 정보가 저장회로(26) 중 하나에 저장될 수 있는 한편, 다른 저장회로(26)는 휘도 정보를 디스플레이하는데 이용된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 하나 또는 2개의 저장회로(26)가 칩렛(20)이 연결된 각각의 발광소자(30)용으로 이용될 수 있다.
동작시, 컨트롤러(40)는 디스플레이 디바이스에 따른 정보 신호를 수신하고 처리하며 하나 이상의 직렬버스(42)를 통해 처리된 신호를 디바이스에 있는 각 칩렛(20)에 전달한다. 컨트롤러(40)는 또한 추가 컨트롤 신호를 처리된 신호와 동일한 또는 별개의 버스르 통해 보내진 칩렛에 제공한다. 처리된 신호는 저장 및 전송회로들(26) 중 하나에 해당하는 각 발광픽셀소자(30)에 대한 휘도 정보를 포함한다. 그런 후, 칩렛은 관련된 데이터 값에 따라 픽셀을 활성화시킨다. 일반적으로, 픽셀 그룹내 전체 그룹 행 전극과 그룹 열 전극은 모든 그룹 열 전극들과 하나의 행 전극에 의해 (또는 그 반대로) 한꺼번에 동시에 활성화된다. 버스(42, 45)는 타이밍(예컨대, 클록) 신호, 데이터 신호, 셀렉트 신호, 잔원연결 또는 접지연결을 포함한 다양한 신호들을 제공할 수 있다.
종래, 도 8의 디바이스와 같은 매트릭스 어드레싱 디스플레이 디바이스는 신호 연결의 2차원 어레이를 필요로 한다. 대조적으로, 본 발명에 따르면, 신호 연결은 이점적으로 단 일차원으로만 이루어질 수 있으며, 이로써 디스플레이의 개구비를 향상시키고 더 적은 공도 연결을 통해 더 간단하고 더 저렴한 와이어링 구조를 가능하게 한다. 게다가, 데이터가 칩렛에 전송될 수 있는 속도는 종래 방법의 속도 만큼 높은데, 이는 칩렛들이 신호를 수신할 수 있는 속도가 (패시브 매트릭스 경우에) 외부 행렬 드라이버만큼 높거나 (박막 트랜지스터를 이용한 액티브 매트릭스 경우에) 더 높기 때문이다. 더욱이, 고가의 외부 컨트롤 드라이브 집적회로에 대한 필요성이 줄어드는데, 이는 디스플레이 디바이스의 모든 행렬이 개개의 드라이버 회로를 필요로 하지 않기 때문이다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 기판(10) 위에 분포된 행 드라이버 또는 열 드라이버 칩렛(20)은 동일할 수 있다. 그러나, 고유의 식별값, 즉, ID가 각 칩렛(20)과 관련있을 수 있다. ID는 칩렛(20)이 기판(10) 위에 위치되기 전에 또는 바람직하게는 후에 할당될 수 있고, ID는 기판(10) 상의 칩렛(20)의 상대 위치를 반영할 수 있다. 즉, ID가 어드레스될 수 있다. 예컨대, ID는 행렬에서 한 칩렛(20)으로부터 다음 칩렛으로 카운트 신호를 전달함으로써 할당될 수 있다. 별개의 행 또는 열 ID 값이 사용될 수 있다.
컨트롤러(40)는 칩렛으로 사용될 수 있고 기판(10)에 부착될 수 있다. 컨트롤러(40)는 기판(10)의 외주에 위치될 수 있거나 기판(10) 외부에 있을 수 있고 종래 집적회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 칩렛(20)은 다양한 방식으로, 예컨대, 칩렛(20)의 길이 치수를 따라 연결패드의 하나 또는 2개의 행들로 구성될 수 있다(도 7b 및 7c). 상호연결 버스(42)는 다양한 재료로 형성될 수 있고, 디바이스 기판상에 증착을 위한 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예컨대, 상호연결 버스(42)는 기화되거나 스퍼터링되는 금속, 예컨대, 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있다. 대안으로, 상호연결 버스는 경화성 도전 잉크 또는 금속 산화물로 제조될 수 있다. 한가지 비용 이점적인 실시예에서, 상호연결 버스(42)는 단일층에 형성된다.
본 발명은 복수의 칩렛들(20)이 디바이스 기판(8) 위에 규칙적인 배열로 배열된, 특히, 큰 디바이스 기판, 예컨대, 유리, 플라스틱 또는 호일을 이용하는 멀티픽셀 디바이스 실시예들에 유용하다. 각 칩렛(20)은 칩렛(20)의 회로에 따라 그리고 컨트롤 신호에 응답해 디바이스 기판(8) 위에 형성된 복수의 서브픽셀들(30)을 제어할 수 있다. 각각의 픽셀 그룹들 또는 멀티픽셀 그룹들은 전체 디스플레이를 형성하도록 조립될 수 있는 타일 소자들에 위치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 칩렛(20)은 기판(10) 위에 분포된 서브픽셀 컨트롤 소자들을 제공한다. 칩렛(20)은 디바이스 기판(10)에 비해 상대적으로 작은 집적회로이며 별도의 기판(28) 상에 형성된 와이어, 연결패드, 저항기 또는 커패시터와 같은 수동 구성부품 또는 트랜지스터나 다이오드와 같은 능동 구성부품을 포함하는 회로(22)를 구비한다. 칩렛(20)은 디스플레이 기판(10)과 별도로 제조되고 그런 후 디스플레이 기판(10)에 부착된다. 칩렛(20)은 바람직하게는 반도체 디바이스를 제조하기 위한 공지의 공정을 이용해 실리콘 또는 절연체 상의 실리콘(SOI) 웨이퍼를 이용해 제조된다. 각 칩렛(20)은 디바이스 기판(10)에 부착하기 전에 분리된다. 따라서, 각 칩렛(20)의 결정 베이스는 디바이스 기판(10)과 별개이며 칩렛 회로가 위에 배치되는 기판인 것으로 고려될 수 있다. 따라서, 복수의 칩렛들(20)은 디바이스 기판(10)과 서로 별개인 해당하는 복수의 기판들(28)을 갖는다. 특히, 별개의 기판들(28)은 픽셀(30)이 형성되는 기판(10)과 별개이고 함께 취합되는 각각의 칩렛 기판들(28)의 면적은 디바이스 기판(10)보다 더 작다. 칩렛(20)은 예컨대 박막 비정질 또는 다결정 실리콘 디바이스에서 발견되는 것보다 더 큰 성능의 능동 구성부품들을 제공하는 결정 기판을 가질 수 있다. 칩렛(20)은 바람직하게는 두께가 100㎛ 이하, 더 바람직하게는 20㎛이하일 수 있다. 이는 종래 스핀코팅 기술을 이용해 도포될 수 있는 칩렛(20) 위에 접착 및 평탄화 재료(18)의 형성을 용이하게 한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 결정 실리콘 기판에 형성된 칩렛(20)은 기하학적 어레이로 배열되고 접착 재료 또는 평탄화 재료로 디바이스 기판(예컨대, 10)에 부착된다. 칩렛(20)의 표면상의 연결패드(24)는 신호 와이어, 전원 버스 및 행렬 전극(16,12)에 각 칩렛(20)을 연결시켜 픽셀(30)을 구동하게 이용된다. 칩렛(20)은 적어도 4개의 픽셀(30)을 제어할 수 있다.
칩렛(20)은 반도체 기판에 형성되기 때문에, 칩렛의 회로는 현대적 리소그래픽 도구를 이용해 형성될 수 있다. 이런 도구들로, 0.5 마이크론 이하의 형태 크기가 쉽게 가용해질 수 있다. 예컨대, 현대적인 반도체 제조라인들은 90㎚ 또는 45㎚의 선폭을 달성할 수 있고, 본 발명의 칩렛을 제조하는데 이용될 수 있다. 그러나, 칩렛(20)은 또한 디스플레이 기판(10)에 조립된 후 칩렛 위에 제공된 와이어링층에 전기연결을 하기 위한 연결패드(24)를 필요로 한다. 연결패드(24)는 디스플레이 기판(8)에 사용된 리소그래피 도구의 형태 크기(예컨대, 5㎛)와 와이어링층에 대한 칩렛(20)의 정렬(예컨대, ±5㎛)를 기초로 한 크기로 만들어진다. 따라서, 연결패드(24)는 예컨대 패드들 사이에서 5㎛ 이격된 15㎛ 폭이 될 수 있다. 이는 패드가 일반적으로 칩렛(20)에 형성된 트랜지스터 회로보다 상당히 더 큰 것을 의미한다.
패드는 일반적으로 트랜지스터 위의 칩렛 상의 평탄화층에 형성될 수 있다. 낮은 제조비용을 가능하게 하기 위해 표면적이 가능한 한 작은 칩렛을 제조하는 것이 바람직하다.
기판(예컨대, 비정질 또는 다결정 실리콘)상에 직접 형성된 회로보다 더 큰 성능을 갖는 회로를 구비한 별개의 기판들을 갖는 (예컨대, 결정 실리콘을 구비한) 칩렛을 이용함으로써, 고성능을 갖는 디바이스가 제공된다. 결정 실리콘은 고성능을 가질 뿐만 아니라 훨씬 더 작은 능동소자(예컨대, 트랜지스터)를 갖기 때문에, 회로 크기가 훨씬 줄어든다. 예컨대, 윤(Yoon), 이(Lee), 양(Yang), 및 장(Jang)의논문 "A novel use of MEMS switches in driving AMOLED", Digest of Technical Papers of the Society for Information Display, 2008, 3.4, p. 13에 기술된 바와 같이, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 구조를 이용해 유용한 칩렛이 또한 형성될 수 있다.
디바이스 기판(10)은 해당기술분야에 공지된 포토리소그래피 기술로 평탄화층(예컨대, 수지) 위에 형성된 기화되거나 스퍼터링된 금속 또는 금속합금(예컨대, 알루미늄 또는 은)으로 된 와이어링층들과 유리를 구비할 수 있다. 칩렛(20)은 집적회로 산업에 잘 확립된 종래 기술을 이용해 형성될 수 있다.
차동신호 쌍을 이용한 본 발명의 일실시예에서, 기판은 바람직하게는 호일 또는 다른 단단한 전기 도전성 재료일 수 있고, 전자공학 기술분야에 알려진 바와 같이, 2개의 직렬버스가 기판에 대한 차동 마이크로칩 형태로 놓여질 수 있다. 비도전성 기판을 이용한 디스플레이에서, 차동신호 쌍이 우선적으로 제 2 전극에 기준이 될 수 있고, 임의의 픽셀의 제 1 전극의 어떤 부분도 제 2 전극과 차동 쌍의 어느 한 직렬버스 사이에 위치되지 않도록 보내질 수 있다. 전자공학 기술분야에 알려진 LVDS(EIA-644), RS-485 또는 다른 차동신호기준이 차동신호 쌍에 이용될 수 있다. 해당기술분야에 알려진 바와 같이, 4b5b와 같은 밸런스 DC 인코딩이 이용되어 차동신호 쌍을 가로질러 전송된 데이터를 포맷할 수 있다.
본 발명은 멀티픽셀 기반을 갖는 디바이스에 이용될 수 있다. 특히, 본 발명은 유기 또는 무기 LED 디바이스로 실행될 수 있고, 특히 정보디스플레이 디바이스에 유용하다. 바람직한 실시예에서, 본 발명은 1998년 9월 6일자로 출원된 탕 등(Tang et al.)의 미국특허 No. 4,769,292 및 1991년 10월 29일자로 출원된 반슬리케 등(VanSlyke et al.) 등의 미국특허 No. 5,061,569에 개시되어 있으나 이에 국한되지 않는 작은 분자 또는 폴리머 OLEDs로 구성된 플랫패널 OLED 디바이스에 이용된다. 예컨대, (예컨대, 카헨(Kahen)의 미국 공개공보 2007/0057263에 개시된) 다결정 반도체 매트릭스에 형성된 양자도트를 이용하고 유기 또는 무기 전하제어층을 이용한 무기 디바이스들 또는 하이브리드 유기/무기 디바이스들이 이용될 수 있다. 유기 또는 무기 발광 디스플레이의 많은 조합과 변형들이 상단 또는 하단 이미터 구조를 갖는 액티브 매트릭스 디스플레이를 포함한 이런 디바이스를 제조하는데 사용될 수 있다.
9 발광면적
10 기판
12 열 전극
14 발광재료
15 발광 다이오드
16 행 전극
18 평탄화층
20 칩렛
20A 행 드라이버 칩렛
20B 열 드라이버 칩렛
22 회로
24 연결패드
25 버스 연결패드
26 저장 및 전송회로
28 칩렛 기판
30 픽셀
31 컨트롤 소자
34 픽셀의 행
36 픽셀의 열
40 컨트롤러
41 픽셀 드라이버 회로
42, 42A, 42B 직렬버스
43 클록
44 내부 칩렛 연결
45, 45A, 45B 버스
50 열 드라이버 집적회로
52 행 드라이버 집적회로
60 플립플롭

Claims (19)

  1. (a) 기판과,
    (b) 상기 기판위에 발광면적을 형성하고 행렬로 배열된 픽셀 어레이와,
    (c) 복수의 전기 도체들을 갖는 제 1 직렬버스 및 제 1 세트의 칩렛들과,
    (d) 각각의 저장 및 전송회로에 저장된 데이터에 응답해 적어도 하나의 픽셀을 구동하는 각 칩렛에 있는 드라이브 회로를 구비하고,
    각 픽셀은 제 1 전극, 상기 제 1 전극 위에 위치된 하나 이상의 발광재료층들, 및 상기 하나 이상의 발광재료층들 위에 위치된 제 2 전극을 포함하며,
    각 전기 도체는 제 1 세트의 칩렛들에 있는 한 칩렛을 상기 제 1 세트의 칩렛들에 있는 하나의 다른 칩렛에만 직렬연결로 연결하고, 칩렛들은 발광면적의 기판 위에 분포되며, 각 칩렛은 대응하는 전기 도체에 연결된 데이터를 저장 및 전송하기 위한 하나 이상의 저장 및 전송회로를 포함하며,
    모든 칩렛에 의해 커버되는 총 면적은 발광면적의 절반 미만이고, 각 칩렛은 디스플레이 기판에 직접 부착되는 각각의 칩렛 기판을 가지는 디스플레이 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전기 도체를 통해 신호를 제 1 세트의 한 칩렛에 제공하는 컨트롤러를 더 포함하고, 신호는 상기 칩렛에서 재발생되는 디스플레이 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 1 세트의 각 칩렛에 연결된 액티브 매트릭스 회로를 더 포함하고, 각 픽셀의 제 1 전극은 액티브 매트릭스 회로에 의해 구동되고 각 픽셀의 제 2 전극은 공통으로 전기 연결되는 디스플레이 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 세트의 각 칩렛에 패시브 매트릭스 회로를 더 포함하고, 픽셀들의 행에서 각 픽셀의 제 1 전극은 공통으로 전기연결되어 있고, 픽셀들의 열에서 각 픽셀의 제 2 전극도 공통으로 전기연결되어 있으며, 픽셀들은 패시브 매트릭스 컨트롤회로로 구동되는 디스플레이 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    저장 및 전송회로는 디지털 회로인 디스플레이 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    디지털 회로는 디지털 값을 저장하는 플립플롭을 포함하는 디스플레이 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    저장 및 전송회로는 아날로그 회로인 디스플레이 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    아날로그 회로는 전하를 저장하는 커패시터를 포함하는 디스플레이 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    제 1 세트의 한 칩렛에 연결된 복수의 직렬버스들을 더 포함하는 디스플레이 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    드라이브 회로에 연결되는 제 2 직렬버스 및 제 2 직렬버스에 연결되는 제 2 세트의 칩렛들을 더 포함하며,
    상기 제 2 직렬버스 및 제 2 세트의 칩렛들은 각각 제 1 직렬버스 및 제 1 세트의 칩렛들과 서로 다른, 디스플레이 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    칩렛들은 복수의 행렬들로 배열되고, 제 1 직렬버스는 2 이상의 행들에 있는 칩렛들에 직렬 연결되거나 2 이상의 열들에 있는 칩렛들에 직렬 연결되는 디스플레이 디바이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    칩렛들은 복수의 행렬들로 배열되고, 제 1 직렬버스는 행 및 열에 있는 칩렛들에 직렬 연결되는 디스플레이 디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 발광재료층들은 유기 재료를 포함하고; 제 1 및 제 2 전극들과 발광재료층들은 유기발광 다이오드를 형성하는 디스플레이 디바이스.
  14. 제 1 항에 있어서,
    픽셀 어레이는 상호 배타적인 픽셀 그룹들로 세분되고, 각 픽셀 그룹은 임의의 다른 픽셀 그룹의 그룹 행 전극들과 그룹 열 전극들과는 전기적으로 무관한 별개의 그룹 행 전극들의 어레이와 별개의 그룹 열 전극들의 어레이를 가지며,
    각 픽셀 그룹은 기판 위에 위치된 하나 이상의 별개의 그룹 행 드라이버 칩렛들과 하나 이상의 별개의 그룹 열 드라이버 칩렛들을 갖고, 각각의 그룹 행 드라이버 칩렛은 픽셀 그룹의 행 전극들에 유일하게 연결되고 제어하며, 각각의 그룹 열 드라이버 칩렛은 픽셀 그룹의 열 전극들에 유일하게 연결되고 제어하는 디스플레이 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    그룹 열 드라이버 칩렛 또는 그룹 행 드라이버 칩렛들이 직렬 연결되는 디스플레이 디바이스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    제 1 직렬버스의 방향과는 다른 방향으로 기판 위에 경로를 낸 제 3 버스를 더 구비하고, 제 1 직렬버스와 제 3 버스는 기판 위의 공통 와이어링층에 위치되어 있는 디스플레이 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제 1 직렬버스는 제 1 세트의 칩렛을 지나고 제 3 버스는 상기 칩렛 위 또는 아래를 지나는 디스플레이 디바이스.
  18. 제 1 항에 있어서,
    저장 및 전송회로에 저장된 데이터는 픽셀에 대한 소정의 휘도를 나타내는 디스플레이 디바이스.
  19. 제 1 항에 있어서,
    제 2 직렬버스를 더 포함하며,
    제 1 직렬버스의 제 1 전기 도체와 제 2 직렬버스의 제 2 전기 도체는 칩렛들의 제 1 세트의 제 1 칩렛과 연결되며 차동신호 쌍을 형성하는데 이용되는 디스플레이 디바이스.
KR1020117021541A 2009-02-16 2010-02-12 직렬 컨트롤을 갖는 칩렛 디스플레이 디바이스 KR101678635B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/371,666 US8497821B2 (en) 2009-02-16 2009-02-16 Chiplet display device with serial control
US12/371,666 2009-02-16
PCT/US2010/024002 WO2010093855A2 (en) 2009-02-16 2010-02-12 Chiplet display device with serial control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110116060A KR20110116060A (ko) 2011-10-24
KR101678635B1 true KR101678635B1 (ko) 2016-11-21

Family

ID=42124563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117021541A KR101678635B1 (ko) 2009-02-16 2010-02-12 직렬 컨트롤을 갖는 칩렛 디스플레이 디바이스

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8497821B2 (ko)
EP (1) EP2396783A2 (ko)
JP (1) JP5602770B2 (ko)
KR (1) KR101678635B1 (ko)
CN (1) CN102365671B (ko)
TW (1) TWI508043B (ko)
WO (1) WO2010093855A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210043997A (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
WO2022154319A1 (ko) * 2021-01-12 2022-07-21 삼성전자주식회사 디스플레이 장치

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8279145B2 (en) * 2009-02-17 2012-10-02 Global Oled Technology Llc Chiplet driver pairs for two-dimensional display
US9070323B2 (en) * 2009-02-17 2015-06-30 Global Oled Technology Llc Chiplet display with multiple passive-matrix controllers
US8456387B2 (en) * 2009-02-18 2013-06-04 Global Oled Technology Llc Display device with chiplet drivers
CN102804256B (zh) * 2010-06-01 2015-02-25 夏普株式会社 显示装置
CN103155202B (zh) * 2010-10-15 2016-06-08 全球Oled科技有限责任公司 具有多个无源矩阵控制器的芯片显示器
US9177500B2 (en) * 2011-01-31 2015-11-03 Global Oled Technology Llc Display with secure decryption of image signals
US8803857B2 (en) * 2011-02-10 2014-08-12 Ronald S. Cok Chiplet display device with serial control
US8587501B2 (en) * 2011-02-17 2013-11-19 Global Oled Technology Llc Electroluminescent display device with optically communicating chiplets
CN102751294A (zh) * 2012-07-25 2012-10-24 四川虹视显示技术有限公司 Amoled器件的基板及其掩膜板
TW201430809A (zh) * 2013-01-11 2014-08-01 Sony Corp 顯示面板、像素晶片及電子機器
US9685131B2 (en) * 2013-03-15 2017-06-20 Sharp Kabushiki Kaisha Active-matrix substrate, method of manufacturing active-matrix substrate, and display panel
US9231034B1 (en) 2014-01-07 2016-01-05 Apple Inc. Organic light-emitting diode displays
US10255863B2 (en) * 2014-04-02 2019-04-09 Samsung Display Co., Ltd. Display panel having a first region, a second region, and a third region between the first and second regions and including a drive portion on the third region
KR102293456B1 (ko) * 2015-04-17 2021-08-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널
US10102794B2 (en) * 2015-06-09 2018-10-16 X-Celeprint Limited Distributed charge-pump power-supply system
US9640108B2 (en) 2015-08-25 2017-05-02 X-Celeprint Limited Bit-plane pulse width modulated digital display system
US10777116B1 (en) * 2015-09-25 2020-09-15 Apple Inc. Electronic display emission scanning
US10997899B1 (en) * 2015-12-31 2021-05-04 Apple Inc. Clock distribution techniques for micro-driver LED display panels
US10453826B2 (en) 2016-06-03 2019-10-22 X-Celeprint Limited Voltage-balanced serial iLED pixel and display
US10832609B2 (en) * 2017-01-10 2020-11-10 X Display Company Technology Limited Digital-drive pulse-width-modulated output system
CN107967895A (zh) * 2017-12-22 2018-04-27 重庆秉为科技有限公司 一种oled阵列无源驱动电路
US11263963B2 (en) * 2018-05-09 2022-03-01 Apple Inc. Local passive matrix display
KR102204968B1 (ko) * 2019-01-07 2021-01-19 전병두 고속직렬통신을 이용한 디스플레이 멀티칩 구동 장치
DE102019114006B4 (de) * 2019-05-24 2023-12-21 Benteler Automobiltechnik Gmbh Koppelelement zur Verbindung von Fahrzeugkomponenten einer Unterbodenanordnung und Unterbodenanordnung eines batteriebetriebenen Kraftfahrzeugs
DE102019123893A1 (de) * 2019-09-05 2021-03-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Anzeigemodul, bildschirm und verfahren zum betreiben eines anzeigemoduls
CN111243496B (zh) * 2020-02-21 2021-09-10 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路及其驱动方法、显示装置
CN112908196B (zh) * 2021-01-29 2023-12-19 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板以及显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19950839A1 (de) * 1999-10-21 2001-05-23 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Ansteuerung der Anzeigeelemente eines Anzeigeelementenarrays und Verfahren zur Herstellung derselben
KR100653158B1 (ko) * 2006-04-25 2006-12-04 주식회사 아나패스 클록 신호가 임베딩된 멀티 레벨 시그널링을 사용하는디스플레이, 타이밍 제어부 및 컬럼 구동 집적회로

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US638529A (en) * 1894-09-13 1899-12-05 Benjamin C Vanduzen Vaporizer for explosive-engines.
US4368467A (en) 1980-02-29 1983-01-11 Fujitsu Limited Display device
JPS56122089A (en) * 1980-02-29 1981-09-25 Fujitsu Ltd Display unit
US5122733A (en) * 1986-01-15 1992-06-16 Karel Havel Variable color digital multimeter
US4769292A (en) 1987-03-02 1988-09-06 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with modified thin film luminescent zone
US5061569A (en) 1990-07-26 1991-10-29 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with organic electroluminescent medium
US5796376A (en) * 1991-12-18 1998-08-18 Cie Research, Inc. Electronic display sign
JP3297896B2 (ja) * 1994-09-30 2002-07-02 タキロン株式会社 ドットマトリクス型ｌｅｄ表示装置のデータ分配器
JP3283733B2 (ja) * 1995-09-26 2002-05-20 シャープ株式会社 表示器の駆動回路
US6384529B2 (en) 1998-11-18 2002-05-07 Eastman Kodak Company Full color active matrix organic electroluminescent display panel having an integrated shadow mask
JP3508837B2 (ja) * 1999-12-10 2004-03-22 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 液晶表示装置、液晶コントローラ、ビデオ信号伝送方法
US6698077B2 (en) * 2000-12-27 2004-03-02 International Business Machines Corporation Display fabrication using modular active devices
JP2002244576A (ja) 2001-02-21 2002-08-30 Sony Corp 表示装置の製造方法、表示装置及び液晶表示装置
US20050017268A1 (en) * 2001-09-07 2005-01-27 Masahide Tsukamoto Display apparatus and its manufacturing method
JP2004111320A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Kansho Ho 有機ｅｌ素子表示装置およびそれを配列させて構成する方法
US7585703B2 (en) 2002-11-19 2009-09-08 Ishikawa Seisakusho, Ltd. Pixel control element selection transfer method, pixel control device mounting device used for pixel control element selection transfer method, wiring formation method after pixel control element transfer, and planar display substrate
US7230594B2 (en) 2002-12-16 2007-06-12 Eastman Kodak Company Color OLED display with improved power efficiency
JP4443140B2 (ja) * 2003-04-25 2010-03-31 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
US6919681B2 (en) 2003-04-30 2005-07-19 Eastman Kodak Company Color OLED display with improved power efficiency
US6987355B2 (en) 2003-06-11 2006-01-17 Eastman Kodak Company Stacked OLED display having improved efficiency
US7078670B2 (en) 2003-09-15 2006-07-18 Imagerlabs, Inc. Low noise charge gain circuit and CCD using same
US7286120B2 (en) * 2003-11-12 2007-10-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Large area display and method of manufacturing same
DE102004057286A1 (de) * 2004-11-26 2006-06-01 Hasberg, Günter, Dr. Elektronisches Steuerungssystem für die Automatisierungstechnik
US7615800B2 (en) 2005-09-14 2009-11-10 Eastman Kodak Company Quantum dot light emitting layer
JP2007256913A (ja) * 2005-11-29 2007-10-04 Hitachi Displays Ltd 有機ｅｌ表示装置
JP5299730B2 (ja) * 2006-10-13 2013-09-25 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 表示装置
JP2008152096A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
US7999454B2 (en) * 2008-08-14 2011-08-16 Global Oled Technology Llc OLED device with embedded chip driving
US8125418B2 (en) * 2009-06-26 2012-02-28 Global Oled Technology Llc Passive-matrix chiplet drivers for displays

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19950839A1 (de) * 1999-10-21 2001-05-23 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Ansteuerung der Anzeigeelemente eines Anzeigeelementenarrays und Verfahren zur Herstellung derselben
KR100653158B1 (ko) * 2006-04-25 2006-12-04 주식회사 아나패스 클록 신호가 임베딩된 멀티 레벨 시그널링을 사용하는디스플레이, 타이밍 제어부 및 컬럼 구동 집적회로

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210043997A (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
KR102267174B1 (ko) 2019-10-14 2021-06-22 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
WO2022154319A1 (ko) * 2021-01-12 2022-07-21 삼성전자주식회사 디스플레이 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110116060A (ko) 2011-10-24
TWI508043B (zh) 2015-11-11
TW201037666A (en) 2010-10-16
WO2010093855A2 (en) 2010-08-19
US20100207848A1 (en) 2010-08-19
CN102365671A (zh) 2012-02-29
WO2010093855A3 (en) 2011-02-24
JP2012518200A (ja) 2012-08-09
JP5602770B2 (ja) 2014-10-08
EP2396783A2 (en) 2011-12-21
CN102365671B (zh) 2015-04-08
US8497821B2 (en) 2013-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101678635B1 (ko) 직렬 컨트롤을 갖는 칩렛 디스플레이 디바이스
TWI452563B (zh) 具串列控制的晶片載置器顯示裝置
KR101621378B1 (ko) ２차원 디스플레이용 칩렛 드라이버 쌍
KR101618137B1 (ko) 칩렛 드라이버를 갖는 디스플레이 디바이스
KR101641168B1 (ko) 디스플레이 디바이스에서 칩렛들 간의 픽셀 분할
US8207954B2 (en) Display device with chiplets and hybrid drive
EP2446430B1 (en) Passive-matrix chiplet drivers for displays
KR101741717B1 (ko) 다수의 패시브-매트릭스 컨트롤러들을 갖는 칩렛 디스플레이
KR101658175B1 (ko) 배향된 칩렛과 버스를 가진 칩렛 디스플레이

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant