TW201024836A - Display drivers - Google Patents

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TW201024836A TW098136078A TW98136078A TW201024836A TW 201024836 A TW201024836 A TW 201024836A TW 098136078 A TW098136078 A TW 098136078A TW 98136078 A TW98136078 A TW 98136078A TW 201024836 A TW201024836 A TW 201024836A
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Stephen Coats
Haydn Gregory
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Description

201024836 · 六、發明說明: 【先前技術】 近年來’ &著1M w 11的品質改良、成本下降及應用範固 之擴大’市場對顯示器之需求大幅上升。對諸如τν或電 腦&視器之大面積顯示器及用於可檇式裝置之較小顯示器 之需求均有所上升。 參 儘管基於有機發光二極體(OLED)之顯示器因其包括耗 月一 b低重量小、視角開闊、對比度良好及演變為可棱性顯 不益之可能性在内之諸多優點而日益引人關注,目前市場 上最通用類別之顯示器仍為液晶顯示器及電漿顯示器。 一 OLED之基本結構是一發光有機物層,例如一聚對笨 乙块(PPV)或聚苟薄膜,該薄膜被央於一用以將負電荷載 子(電子)注射入該有機物層中之陰極與一用以將正電子載 子(電洞)注射入該有機物層中之陽極之間。電子及電洞於 該有機物層中組合’從而產生光子。在觸⑷中, 該有機發光材料為-種共輛聚合物。在仍4,539,5〇7中, 該有機發光材料為一類被稱為小分子材料之材料,例如8- M基㈣(「A1q3」在—實務裝置中該等電極中之 者孫透明,以允許該等光子逸出該裝置。 一典型的有機發光裝置(「〇LED」)係於一塗佈有一諸 如氧化銦錯(「IT0」)之透明陽極的玻璃或塑膠基板上製 作。由至少-種電致發光有機材料形成之一薄膜層覆蓋該 第一電極。最終’ 一陰極覆蓋該電致發光有機材料層。該 陰極一般為—種金屬或合金,且可包括-單-層,諸如 144165.doc 201024836 銘’或複數個層’諸如約及Is。在操作中,電洞係經由該 陽極注入該裝置中,且電子係經由該陰極注入該裝置中。 該等電洞及電子於該有機電致發光層中組合以形成一激 子,該激子之後經歷發射衰變而發出光。可以紅色、綠色 及藍色電致發光子像素對該裝置進行像素化,以提供一全 彩顯示器。 全彩液晶顯示器一般包括一白光發射背光模組,且自該 裝置發射之光在穿過該LC層之後由紅色、綠色及藍色濾色 器過濾以提供所需之彩色影像。 可使用一白光或藍光OLED,並組合濾色器,以同樣方 式來製作一全彩顯示器。此外,業已證實,即使該裝置之 像素已包括紅色、綠色及藍色子像素,滤色器與〇遍組 合使用仍有益。特別是使紅色濾色器與紅色電致發光子像 素對準且使綠色子像素與綠色濾色器且藍色子像素與藍色 滤色器對準可改良該顯示器的色彩純度(為避免疑惑,本 文使用之「像素」係指一發射僅一單一顏色的像素,或一 包括複數個可個別定址之子像素的像素,該等子組合起來 可促成該像素發射各種顏色)。 作爲彩色遽色器之替代性方案或除此之外,可藉由色變 媒體(CCM)進行降頻轉換以吸收所發射之光且以—希望的 較長波長或波長帶再發射。 對諸如LCD或OLED之顯示器進行定址之一方法是使用 主動矩陣」配置,為辞士 ,. 一 干」直在”亥主動矩陣中,一顯示器之個別 像素元件係由一關聯之薄膜雷 浔膘電日日體致動。用於此等顯示器 144165.doc 201024836
之主動矩陣背板可由非晶矽(a_si)或低溫多晶矽(LTPS)製 成。LTPS具有高流動性但可能為非均勻的,且需要高處 理溫度’而高處理溫度會限制可使用該LITS之基板的範 圍。非晶矽無需此般高處理溫度,但其流動性相對低,且 在使用期間會因老化效應而遭受不一致性。此外,由或 LTPS或a-Si形成之背板均要求諸如光微影、清潔及退火的 處理步驟,而該等步驟可能會損壞下方之基板。特別是, 對於LTPS,必須選擇一可抵抗此等高能處理的基板。例 如,對圖案化之一替代方法可見於R〇gers等人發表之Appl.
Phys. Lett. 2004,84(26),5398-5400、R0gers 等人發表之 Phys. Leu. 2006, 88, 213101-及 Benkend〇rfer 等人發表之 Compound Semiconductor’ June 2007中,在該等文獻中, 使用諸如光微影之習知方法,將絕緣體上矽圖案化至複數 個7L件(下文稱為「小晶片」)中,而該等元件之後被轉移 至一裝置基板。藉由使複數個小晶片與一彈性體印模(該 彈性體印模具有表面化學功能性’使得該等小晶片黏固至 該印模)接觸且之後將該等小晶片轉移至該裝置基板來進 行該轉移印刷處理。以此方式’可將攜有諸如顯示驅動電 路之微尺度及奈米尺度結構的小晶片以良好的配準效果轉 移至-端基板上,該步驟無需經受残案化中涉及之要求 苛刻的處理。 【發明内容】 根據本發明之-態樣,提供—種製造用於主動矩陣! 器之控制電路之方法’其中該控制電路包括複數個d 144165.doc 201024836 片,該方法包括:將該控制電路定位於該顯示區域之外 侧;及將該控制電路之複數個輸出分配至為該複數個小晶 片所環繞之該顯示區域驅動電路。 貫牙此說明書’該術語「控制雷 ^刺電路」係用以指用於程式 化§亥驅動電路之電路,「驅動雷攸 . 苟更路」係用以指用於直接驅 動3玄顯不之像素之電路;且「顯千M -It 顯不區域」係用以指由該 顯示器之像素與關聯驅動電路所界定之區域。 較佳的是,該方法進-步包括對該絕緣體上小晶片進行 圖案化之一步驟。 較佳的是,該方法進-步包括將該等小晶片經由一轉移 印刷處理而轉移至一裝置基板之一步驟。 較佳的是,該方法進一步包括使該複數個小晶片與一彈 性體印模(該彈性體印模具有表面化學功能性,使得該等 小晶片黏固至該印模)接觸且將該等小晶片轉移至該裝置 基板之一步驟。 在一較佳貫施例中,該驅動電路包括a Si4LTps。在另 一較佳實施例中,該驅動電路包括小晶片。 根據本發明之一實施例,提供一種主動矩陣顯示器,其 包括:該矩陣之一包括驅動電路之顯示區域;該顯示區域 外侧之包括小晶片之控制電路,其中該控制電路之該輸 出被分配於該複數個小晶片之間。 較佳的疋,该主動矩陣顯示器進一步包括一用於環境光 偵測之光學感測器。 根據一實施例,藉由使用—驅動器小晶片陣列(由位於 144165.doc 201024836 該主動顯示矩陣區域外側的一驅動器 助益所驅動),損失給扇 入及扇出連接件之基板區域有所減小。 步之優點及新穎特徵 在附加技術方案中可發現進_ 【實施方式】 為了更好地瞭解本發明及如何將本發明付諸實施,現將 僅以舉例之方式參考該等附加圖式。
該等小晶片係可由半導體晶圓源,包含諸如單晶石夕晶 圓、多晶石夕晶圓、鍺晶圓之塊狀半導體晶圓;諸如超薄石夕 晶圓之超薄半導體晶圓;諸如p型及n型摻雜晶圓及摻雜 劑;絕緣體晶圓上半導體’諸如絕緣體上矽(例如si_ si〇2); &基板晶圓上半導體’諸如基板晶圓上石夕及絕緣 體上矽之空間分佈係選擇性之晶圓之經摻雜半導體晶圓製 成。此外,亦可藉由使各種非晶圓源,諸如非晶、多晶及 單晶半導體材料(例如,多晶矽、非晶矽、多晶GaAs及非 晶GaAs)薄臈沈積於一犧牲性層或基板(例如311^或si〇j上 且隨後進行退火來製作本發明之可印刷半導體元件,亦可 使用其他塊狀晶體,包含但不限於,石墨、M〇Se2及其他 轉變金屬硫族化物及紀鋇銅氧化物。 可使用熟練技術人員所熟知之習知處理方式來形成小晶 片0 較佳的是’每個驅動器或LED小晶片長度高達5〇0微 米’較佳為約15-250微米且較佳寬度為約5_50微米,較佳 為5-1 0微米。 轉移處理 144165.doc 201024836 用於轉移印刷中之該印模較佳為一 PDMS印模。 該印模之表面可具一項化學功能性,該化學功能性使得 該等小晶片可逆地黏固至該印模且自該施體基板剝離或可 藉由例如凡德瓦力而黏固。同樣地,在轉移至該端基板之 後,該等小晶片係藉由凡德瓦力及/或藉由與該端基板之 該表面上之一項化學功能性相互作用而黏附至該端基板, 且因此該印模可自該等小晶片剝離。 小晶片與顯示器整合 該等印有用於對一顯示器之像素或子像素進行定址之驅 動電路之小晶片可被轉移印刷至一基板上,該基板載有用 於將該等小晶片連接至—電源之跡線,且可視需要在該顯 示區域外側承載用於程式化該等小晶片之驅動器。 為確保將該小晶片準確地轉移至一製備之端基板上,可 藉由熟練技術人員所知曉之方式,例如在該基板上提供對 準標記來使該印模及端基板配準。 或者,可於該等小晶#已被轉移印刷之後來追縱該等小 晶片之連接。 β在該等小晶片驅動-顯示11 ’例如—LCD或OLED顯示 器之ft形下’包括該等小晶片之背板係較佳塗佈有一種絕 緣材料層以形成—平面化層,該顯示器可建構於該平面化 層上。該顯示裝置之電極係藉由形成於該平面化層中之導 電性通孔而連接至該等小晶片之該輸出。
有機OLED 根據本發明之該裝置 在該顯示器為一 OLED之情形下 144165.doc 201024836 包括一於其上已形成該背板(未圖示)之玻璃或塑膠基板1, 一陽極2及一陰極4。陽極2與陰極4之間設有一電致發光層 3 〇 在一實務裝置中,該等電極中之至少一者為半透明,以 可發射光。在該陽極為透明之情形下,該陽極一般包括氧 化銦錫。較佳的是,該陰極為透明,以防止在光係經由該 陽極發射之情形下’自電致發光層3所發射之光被該等小 晶片及其他關聯之驅動電路吸收之問題。一透明陰極一般 9 包括一電子注射材料層,談層充分薄以至透明。一般而 言’此層之橫向傳導性將因其纖薄而顯低。在此情形下, 將該電子注射材料層與一由諸如氧化銦錫之透明傳導性材 料所形成之較厚層組合而使用。 應瞭解,一透明陰極裝置無需一透明陽極(當然,除非 需要一完全透明裝置),且因此可使用諸如一鋁層之反射 性材料層取代或補充用於底部發射裝置之該透明陽極。例 ❿ 如GB 2348316中對透明陰極裝置之實例有所揭示。 用於層3中之合適材料包含小分子聚合物及樹狀聚合物 材料及其等之組合物。用於層3中之合適的電致發光聚合 物包含聚(亞芳基伸乙烯),諸如聚(對_伸苯基伸乙烯),及聚 伸芳基’諸如聚苟’尤其是2,7鍵合9,9二氫基聚苟或2,7鍵 。9,9一芳基聚苗,聚螺苟,尤其是2,7鍵合聚9,9螺苟;聚 節并螺,尤其是2,7鍵合聚節并苟;聚伸苯基,尤其是烷 基或環氧基被取代之聚丨,4伸苯基。在例如Adv. Mater. 2000 12(23) 173 7-1750及其中的參考中揭示此等聚合物。 J44J65.doc 201024836 適用於層3中之電致發光樹狀聚合物包含攜有樹狀聚合物 基之電致發光金屬複合物,例如w〇 〇2/()66552中所揭示。 一陽極2與陰極3之間可設有其他層’例如電荷傳輸層、電 荷注射層或電荷阻播層。 該裝置宜由—密封劑(未圖示)密封以防止濕氣及氧氣進 入。適合之密封劑包含具有合適之障壁性質的玻璃片、薄 膜例:it WO 01/81649中所揭示之由聚合物與介電質組成 之交替式堆疊體,或例如w〇 〇1/19142中所揭示之一總氣 密容器。可於該基板與該密封件之間設置—種吸氣劑材 料’以吸收任何可渗透穿過該基板或密封劑的域濕氣及/ 或氧氣。 圖1顯示一裝置,其令該裝置係藉由首先於一基板上形 成一陽極且繼之沈積一電致發光層或一陰極而形成,然 而,應瞭解,亦可藉由首先於一基板上形成一陰極,繼之 沈積一電致發光層及一陽極來形成本發明之該裝置。 圖2A顯示一種先前技術之主動矩陣顯示器及驅動電路之 一實例。如所示,該基板101包括扇入及扇出連接件1〇2, 其等佔據了該基板的大塊區域,因此使該基板的顯示區域 大大地減小。 圖2B顯示根據本發明之一實施例之一主動矩陣顯示器組 態。如所示’圖2A之該等扇入及扇出連接件102包括該主 動顯示區域101之外側之複數個小晶片1〇3。此配置較為有 利’原因在於’該等小晶片使扇入及扇出結構較小,因此 使該基板可供顯示區域使用之比例較大。此外,由於該顯 144165.doc -10- 201024836 示區域的外側的該等小晶片 日方之阿度一般在微米範圍内,而 先前技術之控制電路配置(例 v J ^ 圖2A中所不之類型)之厚 又般在數百微米至若干毫米之範圍内,因此,該配置之 密封性得以改良。在此配置中,該控制電路為該顯示器之 最厚的部分且因此是減小該顯示器厚度以及㈣面積之限 制因素。此外,丨曰y々成 卜小曰曰月之使用與可撓性顯示器相容性更 佳’儘官該等小晶片自身並不一定為可撓性,當設於一可
撓性基板上時,則小晶片之一陣列可被彎曲。 熟悉此項技術者將瞭解’雖然、此揭示已描述了被認為是 最佳且在適當之情形下其他執行本發明之模式,本發明不 應限於對較佳實施例之越述中所揭示的具體組態及方 法0 【圖式簡單說明】 圖1繪示一裝置’其中該裝置係藉由首先於一基板上形 成一陽極,繼之以沈積一電致發光層及一陰極而形成; 圖2Α顯示一先前技術之主動矩陣顯示器及驅動電路之一 實例;及 圖2Β顯示根據本發明之一實施例之一主動矩陣顯示器組 態。 【主要元件符號說明】 1 玻璃或塑膠基板 2 陽極 3 電致發光層 4 陰極 144165.doc 201024836 101 基板 102 連接件 103 小晶片
144165.doc -12-

Claims (1)

  1. 201024836 七、申請專利範圍: 1· 一種製造一用於主動矩陣顯示器之控制電路的方法,其 中該控制電路包括複數個小晶#,該方法包括: 八 將該控制電路定位於顯示區域之外侧;及 將該控制電路之複數個輸出分配至該複數個小晶片當 中之S亥顯示區域驅動電路。 2. 如凊求項i之方;去,進—步包括對該等絕緣體上小晶 進行圖案化之一步驟。 3. 如石月求項2之方法’進一步包括經由一轉移印刷處理而 將該。亥等小晶片轉移至—裝置基板之一步驟。 4·如4求項3之方法,進—步包括使該複數個小晶片與一 彈性體印模(該彈性體印模具有使該小晶片黏固至該㈣ 之表面化學功能性)接觸且將該等小晶片轉移至該裝置基 板之一步驟。 5.如先則請求項中任一項之方法,其中該驅動 Si 或 LTPS。 6·如》月求項1至4中任一項之方法其中該驅動電路包括若 干小晶片》 一種主動矩陣顯示器,其包括: /矩陣之一顯示區域,其包括驅動電路; J電路其於该顯示區域外側包括若干小晶片; 〃。亥控制電路之輸出係分配於該複數個小晶片之 8. 如。月求項7之顯示器,進一步包括一 光學感測器。 用於環境光偵測之 144165.doc
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