(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）表示エリアを有する基板と、
ｂ）前記基板の表面上に形成される接着層と、
ｃ）前記基板に接着され、前記表示エリア内に分散される複数のチップレットであって、各チップレットは１つ又は複数の接続パッドを有し、各チップレットは５つ以上の辺を有する、複数のチップレットと、
ｄ）前記表示エリア内の前記接着層上に形成される複数のピクセルであって、各ピクセルは、１つのチップレットの接続パッドに電気的に接続されるボトム電極と、該ボトム電極上に形成される１つ又は複数の発光材料層と、該１つ又は複数の発光材料層上に形成されるトップ電極とを有する、複数のピクセルと、
ｅ）前記トップ電極上に配置され、前記基板に接着されるカバーと、
ｆ）
前記基板上に形成され、かつ直交する方向に配置される複数のバスワイヤと、
を備え、
各バスワイヤは少なくとも１つの接続パッドに接続され、
前記接続パッドは前記チップレットの周縁を回って配置される、ディスプレイデバイス。
【請求項２】
前記ディスプレイデバイスは２つの推奨軸を有するフレキシブルディスプレイデバイスであり、該推奨軸を中心に前記ディスプレイデバイスが曲げられ、前記チップレットは、該推奨軸がチップレット対称軸と平行になるように向けられる、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項３】
前記チップレットは、多角形である形状を有する、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項４】
前記チップレットは、六角形又は八角形である形状を有する、請求項３に記載のディスプレイデバイス。
【請求項５】
前記チップレットは、凹部及び凸部の両方を有する形状を有する、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項６】
前記基板又は前記カバーは可撓性である、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項７】
前記チップレットは２０ミクロン厚未満である、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項８】
前記チップレットは行及び列に配列され、２次元アレイを形成する、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項９】
前記チップレットは共通の向きに配列される、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１０】
前記チップレットの中心に接続パッドが配置されるか、又は該チップレットの中心を通り抜けるライン上に接続パッドが配置される、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１１】
前記複数のバスワイヤは、前記基板上の単一の層内に形成される、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１２】
前記複数のバスワイヤは、チップレット上の別々の第１の接続パッド及び第２の接続パッドに接続され、該第１の接続パッド及び該第２の接続パッドは該チップレット内で電気的に接続される、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１３】
少なくとも１つのバスワイヤが、複数のチップレットの接続パッドに接続される、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１４】
前記複数のバスワイヤは、前記表示エリア内の前記基板上に２次元格子を形成する、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１５】
前記ディスプレイデバイスは推奨湾曲方向を有し、前記基板上に形成され、前記接続パッドに接続される少なくとも１つの長いバスワイヤ及び少なくとも１つの短いバスワイヤをさらに備え、該長いバスワイヤ（複数可）は前記推奨湾曲軸の方向に形成される、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１６】
ａ）表示エリアを有する基板と、
ｂ）前記基板の表面上に形成される接着層と、
ｃ）前記基板に接着され、前記表示エリア内に分散される複数のチップレットであって、各チップレットは１つ又は複数の接続パッドを有し、各チップレットはプラス記号の形の形状を有する、複数のチップレットと、
ｄ）前記表示エリア内の前記接着層上に形成される複数のピクセルであって、各ピクセルは、１つのチップレットの接続パッドに電気的に接続されるボトム電極と、該ボトム電極上に形成される１つ又は複数の発光材料層と、該１つ又は複数の発光材料層上に形成されるトップ電極とを有する、複数のピクセルと、
ｅ）前記トップ電極上に配置され、前記基板に接着されるカバーと、
ｆ）前記基板上に形成され、かつ直交する方向に配置される複数のバスワイヤと、
を備え、
各バスワイヤは少なくとも１つの接続パッドに接続され、
前記接続パッドは前記チップレットの周縁を回って配置される、
を備える、ディスプレイデバイス。
【請求項１７】
前記ディスプレイデバイスは２つの推奨軸を有するフレキシブルディスプレイデバイスであり、該推奨軸を中心に前記ディスプレイデバイスが曲げられ、前記チップレットは、該推奨軸がチップレット対称軸と平行になるように向けられ、前記チップレットの２つの最も長い直交する延長部は該推奨軸と平行に向けられる、請求項１６に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１８】
前記ディスプレイデバイスは２つの推奨軸を有するフレキシブルディスプレイデバイスであり、該推奨軸を中心に前記ディスプレイデバイスが曲げられ、前記チップレットは、該推奨軸がチップレット対称軸と平行になるように向けられ、前記チップレットの２つの最も短い直交する直径は該推奨軸と平行に向けられる、請求項１７に記載のディスプレイデバイス。
【請求項１９】
前記チップレットは、正多角形である形状を有する、請求項１に記載のディスプレイデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピクセルアレイを制御するための分散し、独立したチップレットを備える基板を有するディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイデバイスは、コンピューティングデバイスと共に、そしてポータブルデバイスにおいて、そしてテレビのような娯楽デバイス用に広く用いられている。そのようなディスプレイは通常、基板上に分散配置される複数のピクセルを用いて画像を表示する。各ピクセルは、各画素を表すために、通常赤色光、緑色光、及び青色光を放射する、一般的にサブピクセルと呼ばれるいくつかの異なる色の発光素子を組み込んでいる。ピクセル及びサブピクセルは、本明細書で用いられるとき区別されず、単一の発光素子を指す。種々のフラットパネルディスプレイ技術、たとえば、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、及び発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイが知られている。
【０００３】
発光素子を形成する発光材料の薄膜を組み込んだ発光ダイオード（ＬＥＤ）は、フラットパネルディスプレイデバイスにおいて数多くの利点を有し、光学システムにおいて有用である。Tang他に対して２００２年５月７日に発行された特許文献１は、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）発光素子のアレイを含む有機ＬＥＤカラーディスプレイを示している。代替的には、無機材料を用いることができ、無機材料は多結晶半導体マトリックス内に燐光性結晶又は量子ドットを含むことができる。有機材料又は無機材料の他の薄膜を用いて、発光薄膜材料への電荷の注入、輸送、又は遮断を制御することもでき、そのような薄膜が当該技術分野において知られている。それらの材料は基板上において電極間に配置され、封入カバー層又はプレートを備える。発光材料の中に電流が流れるときに、ピクセルから光が放射される。放射される光の周波数は、用いられる材料の特性による。そのようなディスプレイでは、基板を通して（ボトムエミッター）、若しくは封入カバーを通して（トップエミッター）、又はその両方を通して光を放射することができる。
【０００４】
フラットパネルディスプレイデバイス内のピクセルを制御するための２つの異なる方法、すなわち、アクティブマトリックス制御及びパッシブマトリックス制御が一般的に知られている。パッシブマトリックスデバイスでは、基板は能動電子素子（たとえば、トランジスタ）を含まない。行電極アレイ及び別の層内にある直交する列電極アレイが基板上に形成される。行電極と列電極との間の重なり合う交差部は発光ダイオードの電極を形成する。その際、外部ドライバーが、各行（又は列）に電流を順次に供給し、その間、直交する列（又は行）が、その行（又は列）内の各発光ダイオードを点灯させるのに適した電圧を供給する。アクティブマトリックスデバイスでは、フラットパネル基板上にコーティングされた半導体材料、たとえば、アモルファスシリコン又は多結晶シリコンの薄膜から能動制御素子が形成される。通常、各サブピクセルは１つの制御素子によって制御され、各制御素子は少なくとも１つのトランジスタを含む。たとえば、簡単なアクティブマトリックス有機発光（ＯＬＥＤ）ディスプレイでは、各制御素子は２つのトランジスタ（選択トランジスタ及びパワートランジスタ）と、サブピクセルの輝度を指定する電荷を蓄えるための１つのキャパシタとを含む。各発光素子は通常、独立した制御電極及び電気的に共通に接続された電極を用いる。発光素子の制御は通常、データ信号線、選択信号線、電源接続、及びグラウンド接続を通して提供される。
【０００５】
アクティブマトリックス制御素子を形成する１つの一般的な従来技術の方法は通常、シリコン等の半導体材料の薄膜をガラス基板上に堆積させ、次いでフォトリソグラフィ工程を通じて半導体材料をトランジスタ及びキャパシタに形成する。薄膜シリコンは、アモルファス又は多結晶のいずれかとすることができる。アモルファスシリコン又は多結晶シリコンから作製される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、結晶シリコンウェハーにおいて作製される従来のトランジスタと比較して相対的に大きく、かつ性能が低い。さらに、そのような薄膜デバイスは通常、ガラス基板全体にわたって局所的な又は広域の不均一性を示し、結果として、そのような材料を用いるディスプレイの電気性能及び外観に不均一性が生じる。そのようなアクティブマトリックス設計では、各発光素子は駆動回路への別々の接続を必要とする。
【０００６】
代替的な制御技法を用いるものとして、Matsumura他は、特許文献２において、ＬＣＤディスプレイの駆動に用いられる結晶シリコン基板を記述している。その出願は、第１の半導体基板から作製されるピクセル制御デバイスを第２の平坦なディスプレイ基板上に選択的に移送し、固定するための方法を記述している。ピクセル制御デバイス内の配線相互接続、並びにバス及び制御電極からピクセル制御デバイスへの接続が示されている。マトリックスアドレス指定によるピクセル制御技法が教示されている。
【０００７】
曲げることができるか、又は丸めることができるフレキシブル基板及びフレキシブルカバーを有するフレキシブルディスプレイデバイスは、そのようなフレキシブルディスプレイデバイスが多岐にわたる用途に適用できることから、大きな関心を集めている。しかしながら、クラックが生じる傾向があるか、又はその挙動が応力下で変化する薄膜トランジスタを用いて高い度合いの可撓性を達成するのは難しい。Matsumuraによって開示される代替のピクセル制御デバイスでは、可撓性を得るのは容易ではなく、応力下でクラックを生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，３８４，５２９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／００５５８６４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それゆえ、改善された可撓性及び性能を有するディスプレイデバイスが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、
ａ）表示エリアを有する基板と、
ｂ）前記基板の表面上に形成される接着層と、
ｃ）前記基板に接着され、前記表示エリア内に分散される複数のチップレットであって、各チップレットは１つ又は複数の接続パッドを有し、各チップレットは５つ以上の辺またはプラス記号の形の形状を有する、複数のチップレットと、
ｄ）前記表示エリア内の前記接着層上に形成される複数のピクセルであって、各ピクセルは、１つのチップレットの接続パッドに電気的に接続されるボトム電極と、該ボトム電極上に形成される１つ又は複数の発光材料層と、該１つ又は複数の発光材料層上に形成されるトップ電極とを有する、複数のピクセルと、
ｅ）前記トップ電極上に配置され、前記基板に接着されるカバーと、
ｆ）前記基板上に形成され、かつ直交する方向に配置される複数のバスワイヤと、
を備え、
各バスワイヤは少なくとも１つの接続パッドに接続され、
前記接続パッドは前記チップレットの周縁を回って配置される、ディスプレイデバイスが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、より高い可撓性及び性能を有するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による、表示エリア内の基板上に配置されるチップレットを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、接続パッドを備えるチップレットを示す概略図である。
【図３】本発明の別の実施形態による、接続パッドを備える代替のチップレットを示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による、図３のチップレットの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による、チップレットの断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による、チップレット及びピクセルの部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による、フレキシブルデバイスの斜視図である。
【図８】本発明の代替の実施形態による、図４のチップレットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面内の種々の層及び素子は大きく異なるサイズを有するので、図面は縮尺通りではない。
【００１４】
本発明の一実施形態における図１の平面図及び図６の部分断面図を参照すると、ディスプレイデバイス５が、表示エリア１１を有する基板１０を備える。基板１０の表面上に接着層１８が形成される。複数のチップレット２０が基板１０に接着され、表示エリア１１内に分散され、各チップレット２０は１つ又は複数の接続パッド２４を有する。チップレットは、基板１０上に形成されるピクセル１５を駆動するためのピクセル駆動回路部２２を含む。接着層１８は、チップレット２０と基板１０との間に配置することができ、さらに、チップレット２０の少なくとも一部の周囲及びその上にも延在して、チップレット２０を固定及び保護することができる。表示エリア１１内の接着層１８上に複数のピクセル１５が形成され、各ピクセル１５は、１つのチップレット２０の接続パッド２４に電気的に接続されるパターニングされたボトム電極１２と、ボトム電極１２上に形成される１つ又は複数の発光材料層１４と、１つ又は複数の発光材料層１４上に形成されるトップ電極１６とを有する。ボトム電極１２、１つ又は複数の発光材料層１４及びトップ電極１６は、発光ダイオード、すなわち、ピクセル１５を形成し、その発光ダイオードは基板１０を通して光線１を放射することができるか、又はカバー７０を通して光線２を放射することができる。カバー７０がトップ電極１６上に配置され、基板１０に接着される。各チップレット２０は、５つ以上の辺を有する。ピクセル１５は、表示エリア１１内で２次元アレイに配列することができる。同様に、チップレット２０も、表示エリア１１内の基板１０上で２次元アレイに分散することができる。ディスプレイデバイス５は、チップレット２０を相互接続する１つ又は複数のバスワイヤ３０をさらに備えることができる。画像信号５０に応答するコントローラ４０が、外部バス３８を通して、バスワイヤ（複数可）３０及びチップレット２０に信号を送信して、光を放射するようにピクセル１５を制御することができる。
【００１５】
チップレット２０は、基板１０とは別個でありかつそれよりもはるかに小さな基板２８上に形成される集積回路であり、表示エリア内の基板１０上に配置され、ピクセル情報を受信し、ピクセル１５を駆動する。チップレット基板２８は通常、結晶性であり、結晶性基板上に形成されるトランジスタは、ガラス基板又はプラスチック基板上に形成される薄膜トランジスタよりもはるかに良好な電気的性能を有する。単一のチップレット２０内に複数のピクセル駆動回路２２を実装することができる。
【００１６】
本発明の種々の実施形態によれば、チップレットは表示エリアを完全に覆うことはなく、多角形の形状を有することができ、必要ではないが、正多角形とすることができる。たとえば、チップレットは六角形又は八角形の形状を有することができる。図２は、接続パッド２４を有する六角形チップレット２０を示す。チップレット形状は、チップレット外周に凸角及び凹角の両方を有することができる。図３及び図４は、プラス（「＋」）記号形状を有するチップレットを示す。言い換えると、図３に示されるチップレットの輪郭は、「プラス」と呼ばれる標準的な加算記号を表す。代替的には、チップレット２０の形状は、「ｘ」形状（４５度回転させたプラス記号の形状）と見なすことができる。
【００１７】
表示エリア１１内の基板１０上に形成されるバスワイヤ（複数可）３０は、本発明の種々の実施形態による種々の方法において、少なくとも１つの接続パッド２４を通ってチップレット２０を相互接続することができる。図２、図３及び図５に示される１つの有用な実施形態では、バスワイヤはバスワイヤセグメント３２に分割され、それらのセグメントは、チップレット２０内の別々の第１の接続パッド及び第２の接続パッド２４に接続される。接続パッド２４はチップレットバス３６を通って電気的に接続され、バスワイヤ３０の電気的な連続性を保持する。図１〜図３において示される別の有用な実施形態では、バスワイヤセグメント３４が、複数のチップレット２０の接続パッド２４に直に接続される。たとえば、図２のバスワイヤセグメント３４は１つのライン上に形成されている。バスワイヤセグメント３４は、基板１０上に形成される別個の配線層において、チップレット２０上に配線することができる。さらなるバスワイヤ（複数可）３０を用いて、より大きなバスを構成することもできるし、表示エリア１１内の基板１０上に、接続パッド２４を通ってチップレット２０に接続されるさらなるバスを形成することもできる。バスワイヤ（複数可）３０は、表示エリア１１内の基板１０上に２次元格子を形成することができる。
【００１８】
上記で参照された従来技術において記載されている相対的に厚く、かつ大きなピクセル制御チップレット２０は、改善された電気的性能をもたらすが、可撓性が限られている。さらに、チップレットのサイズ、すなわち、幅及び長さの両方にも制限がある。さらに、フレキシブル基板及びカバーを有するディスプレイデバイスでは、あまりにも大きなチップレットはクラックを生じる可能性があり、ディスプレイが破損する可能性がある。さらに、接続パッドが本質的に１つの次元に制限されているチップレットは、バス又は電極のような他のデバイス素子に接続する際に制限される可能性がある。それゆえ、本発明の種々の実施形態によれば、５つ以上の辺を有するチップレットによって、従来技術において開示されているチップレットよりも優れた利点を提供することができる。
【００１９】
チップレット２０内の回路部２２が相対的に単純であり、かつ小さい場合、チップレット２０は、パッドによって制限を受ける可能性があり、すなわち、チップレットのサイズが、その上に形成されるパッドの数によって制限される。チップレットを用いるディスプレイデバイスのコストを削減するために、単一の配線層を保持することが望ましいので、チップレットを通していくつかのバスワイヤ３０（たとえば、バスワイヤセグメント３２）を配線できるように、チップレット２０の周縁を回って接続パッド２４を配置することも同様に有用である。直交する方向に配線される他のバスワイヤ（複数可）（たとえば、バスワイヤセグメント３４）が、単一の配線層内でチップレット２０の上方を通過する場合に、バスワイヤ（複数可）３０は互いに交差することができ、それにより、単一の低コストな配線層を保持しながら、改善されたバスワイヤ配線を提供することができる。よりフラクタル性の高い外周を有するチップレット２０を設けることによって、チップレットの全面積を必ずしも増やすことなく、チップレット２０の周縁を回って、接続パッド２４のための付加的なエリアが設けられ、それにより、基板１０上の空間を確保し、コストを削減する。さらに、チップレットの幅を必ずしも広げることなく、チップレットの長さを短くし、チップレット２０の可撓性を改善する。たとえば、図３及び図４は、接続パッド２４の数を増やし、かつ任意の１つの方向における広がりを小さくしたチップレットを示す。本発明のいくつかの実施形態では、チップレットの中心に配置されるか、又はチップレットの中心を通り抜けるライン上に配置される接続パッドを通して、交差するバスワイヤ３０（たとえば、バスワイヤセグメント３４）を接続パッド２４に電気的に接続することができる。
【００２０】
チップレット２０内の回路２２が相対的に複雑であり、かつ大きい場合、チップレット２０は回路によって制限を受ける可能性があり、すなわち、チップレットのサイズが、その中に形成される回路によって制限される。言及したように、チップレットを用いるディスプレイデバイスにおいてコストを削減するために、単一の配線層を保持することが望ましいので、チップレット２０を通していくつかのバスワイヤ（複数可）３０（たとえば、バスワイヤセグメント３２）を配線できるように、チップレット２０の周縁を囲むように接続パッド２４を配置することも同様に有用である。直交する方向に配線される他のバスワイヤ（複数可）３０（たとえば、バスワイヤセグメント３４）が、単一の配線層内でチップレット２０の上方を通過する場合に、複数のバスワイヤ３０は互いに交差することができ、単一の低コストな配線層を保持しながら、改善されたバスワイヤ配線を提供する。より円形に近い外周を有するチップレット２０を設けることによって、接続パッド２４の数及び面積に対して、回路部に充てられるチップレット２０の面積を増やすことができる。たとえば、図２は、任意の１つの方向におけるチップレット２０の広がりを必ずしも増大させることなく、接続パッド２４の数に対して面積が大きくなっているチップレット２０を示す。
【００２１】
５つ以上の辺を有するチップレットを用いて、そのようなチップレットが用いられるデバイスの可撓性を改善することも有用である。言及したように、大きく、厚く、かつ長いチップレットは可撓性が小さくなる。より複雑な回路部又はより多くの数の接続パッドを備える、より大きな長方形のチップレットが必要とされる場合には、チップレットは長くなりすぎて、基板上で実際に形成すること、又は除去すること、又は配置することができなくなる場合がある。さらに、チップレットが長くなりすぎて、チップレットが配置される基板が曲げられるときに容易に曲がらなくなる場合もある。それゆえ、数を増した接続パッド、又はさらに複雑な回路に対応するために、設計者が、長方形のチップレットの長さを単に長くする場合には、可撓性が小さくなる。本発明によれば、５つ以上の辺を有するチップレットによって、そのようなチップレットが用いられるデバイスの可撓性を改善することができる。一実施形態では、六角形又は八角形のチップレット（たとえば、図２のチップレット）を用いることによって、チップレットの最大径又は広がりを小さくする。凹角及び凸角両方の外周角を有するチップレット（たとえば、図４及び図５）の場合にも同じことが当てはまる。それゆえ、チップレットが受ける曲げの量も同様に低減され、チップレットが用いられる任意のデバイスの可撓性が改善される。
【００２２】
いくつかのフレキシブルデバイス、たとえば、巻物の場合と同様に、丸めて筒状にすることを意図したデバイスは、その軸を中心にデバイスが湾曲する推奨軸４を有する。そのようなデバイスは、図７に示されるように、推奨軸に直交する１つの方向においてのみ曲がる必要がある。そのような場合、数多くの方向において対称性を有するチップレット２０（たとえば、六角形又は八角形の形状を有するチップレット）は、他のいずれに比べても著しく大きな広がり又は直径を有する方向がなく、それゆえ、いずれの方向においても等しく曲がる（又は破損する）可能性があるという点で、利点を提供することができる。可撓性を改善するように、ワイヤを配線することもできる。推奨湾曲方向を有し、基板１０上に形成され、接続パッド２４に接続される長いバスワイヤ及び短いバスワイヤ（たとえば、バスワイヤセグメント３２及び３４）を備えるディスプレイデバイスでは、長いバスワイヤを推奨湾曲軸４の方向に形成して、ワイヤの歪みを低減することができる。
【００２３】
２つの推奨湾曲軸４、たとえば、長方形のディスプレイのエッジに対して平行な直交する軸を有するフレキシブルデバイスの場合、図３及び図４のプラス記号設計が利点を提供することができる。プラス記号のアーム２０Ａ、２０Ｂはいずれも等しい長さからなり、同じ面積を有する長方形のチップレットの最も長い長さよりも短い。それゆえ、プラスチップレットは、２つの直交する方向において等しく良好に曲がることに対応することができる。一実施形態では、チップレットのアームを、デバイスの推奨湾曲軸６２Ａ、６２Ｂと位置合わせすることができるか、又は代替的には、プラスチップレットの最も短い広がり若しくは直径６０Ａ、６０Ｂを推奨軸と位置合わせすることができる。配線及び可撓性を助長するために、チップレットを共通の向きに位置合わせすることもできる。共通の向きとは、異なるデバイスの対応するエッジが平行であることを意味する。より一般的には、それらの軸を中心にしてディスプレイデバイスが曲がることができる２つの推奨軸を有するフレキシブルディスプレイデバイスは、推奨軸がチップレットの対称軸と平行であるように向けられるチップレットを有することができる。チップレットのアーム２０Ａ、２０Ｂは異なる長さとすることができる。さらに、プラス形状のチップレットを用いるバス及び電極のいくつかのレイアウトでは、チップレットアームに沿って異なる方向に配置される接続パッドが、レイアウトを容易にすることができる。図８に示されるように、チップレットアームの内側の角度を、曲面２０Ｃを用いて曲線状にし、チップレット２０にさらなる機械的強度を与えることができる。
【００２４】
チップレットは一般的にシリコンウェハー上に形成される。シリコンウェハー面積を最大限に利用するために、チップレットは、六角形及びプラス記号ができるように、或る面積（エッジを除く）を完全にタイル張りできることが有用である。
【００２５】
本発明の種々の実施形態では、基板又はカバーは可撓性にすることができる。チップレット（図４及び図８に示されるような）の厚み（Ｔ）を、たとえば、１００ミクロン未満、５０ミクロン未満、２０ミクロン未満、又は１２ミクロン未満の厚みまで薄くすることも有用である。そのようにチップレットを薄くするほど、可撓性が高くなる。
【００２６】
チップレットを用いる本発明の一実施形態では、チップレット２０は、ピクセル電極１２若しくは１６に、又はバスワイヤ３０に接続する複数の異なる接続パッド２４を含む。接続パッド２４をチップレット２０内に配置されるバス部分３６と互いに電気的に接続して、表示エリア１１内のバスワイヤ（複数可）３０の電気的な連続性を保持することができる。この場合、基板上で平行な信号導体を形成する、１つ又は複数のチップレットバスワイヤ（複数可）３０のバス部分３２が、チップレット２０内の接続パッド２４を通してチップレットバス部分３６と電気的に相互接続される。チップレット２０内、又は薄膜回路内の他の接続パッド（図示せず）が、ピクセル１５を駆動することができるか、又は他のバス（図示せず）に接続することができる。
【００２７】
ディスプレイコントローラ４０が、画像信号５０を用いてディスプレイを駆動することができる。ディスプレイコントローラ４０は、画像信号５０に応答し、外部バス３８及びバスワイヤ３０を通して、ピクセル情報をピクセル駆動回路部２２に送信する。その後、ピクセル駆動回路２２は、ピクセル情報、たとえば、ピクセル１５を駆動するピクセル情報を用いて、画像信号５０において規定される輝度において光を放射するようにピクセル１５を駆動する。
【００２８】
各チップレット２０は、ディスプレイデバイス基板１０から独立した別個の基板２８を有する。本明細書において用いられるときに、基板１０上に分散されるとは、チップレット２０がディスプレイアレイの周縁を回って配置されるだけでなく、ピクセルのアレイ内に、すなわち、発光表示エリア１１内のピクセル１５の下、上、又は間にも配置されることを意味する。チップレット相互接続バスは、チップレット２０の少なくとも部分的に上方にある単一の配線層内に形成されることが好ましい。
【００２９】
動作時に、コントローラ４０が、ディスプレイデバイスの要求に従って画像信号５０を受信及び処理して、処理済みの信号を、場合によっては同じ又は別個のバスワイヤを通して送られるさらなる制御信号と組み合わせて、バスワイヤ（複数可）３０を通して、デバイス内の各チップレット２０に送信する。処理済みの信号は、発光ピクセル素子又は光制御ピクセル素子１５毎の輝度情報を含む。その後、チップレットは、関連するデータ値に従って、ピクセル１５を起動する。バス（複数可）は、タイミング（たとえば、クロック）信号、データ信号、選択信号、電源接続、又はグラウンド接続を含む、種々の信号を供給することができる。
【００３０】
コントローラ４０は、チップレットとして実装し、基板１０に固定することができる。コントローラ４０は、基板１０の周辺に配置することができるか、又は基板１０の外部に配置することができ、従来の集積回路を含むことができる。
【００３１】
本発明の種々の実施形態によれば、チップレット２０は種々の方法で構成することができ、たとえば、チップレット２０のアームに沿って、又は単一の多角形においてチップレット２０の周縁を回って１行又は２行の接続パッド２４を用いて構成することができる。バスワイヤ（複数可）３０は、種々の材料から形成することができ、デバイス基板上での種々の堆積方法を用いることができる。たとえば、バスワイヤ（複数可）３０は、蒸着又はスパッタリングされる金属、たとえば、アルミニウム又はアルミニウム合金とすることができる。代替的には、バスワイヤ（複数可）３０は、硬化した導電性インク又は金属酸化物から作製することができる。コストに関して有利な１つの実施形態では、バスワイヤ（複数可）３０は単層内に形成される。
【００３２】
本発明は、大きなデバイス基板、たとえば、ガラス、プラスチック又は箔を用い、デバイス基板１０上に複数のチップレット２０が規則的に配置されるマルチピクセルデバイスの実施形態に特に有用である。各チップレット２０は、チップレット２０内の回路部に従って、かつ制御信号に応答して、デバイス基板１０上に形成された複数のピクセル１５を制御することができる。個々のピクセルグループ又は複数のピクセルグループをタイル状の構成要素上に配置することができ、それらの構成要素を組み立てて、ディスプレイ全体を形成することができる。
【００３３】
本発明によれば、チップレット２０は、基板１０上に分散配置されるピクセル制御素子を提供する。チップレット２０は、デバイス基板１０に比べて相対的に小さな集積回路であり、独立した基板上に形成される、ワイヤ、接続パッド、抵抗器若しくはキャパシタのような受動構成要素、又はトランジスタ若しくはダイオードのような能動構成要素を含む回路２２を備える。チップレット２０は、ディスプレイ基板１０とは別に製造され、その後、ディスプレイ基板１０に取り付けられる。チップレット２０は、半導体デバイスを製造するための既知の工程を用いて、シリコン又はシリコン・オン・インシュレーター（ＳＯＩ）ウェハーを用いて製造されることが好ましい。各チップレット２０は、その後、デバイス基板１０に取り付けられる前に分離される。それゆえ、各チップレット２０の結晶性基部はデバイス基板１０とは別個の基板２８と見なすことができ、該基板にチップレットの回路部２２が配置されるる。それゆえ、複数のチップレット２０は、デバイス基板１０とは別個であり、かつ互いに別個である対応する複数のチップレット基板２８を有する。詳細には、独立したチップレット基板２８は、その上にピクセル１５が形成される基板１０とは別個であり、独立したチップレット基板２８の面積は、合わせても、デバイス基板１０より小さい。チップレット２０は、たとえば、薄膜アモルファスシリコンデバイス又は多結晶シリコンデバイスにおいて見られる能動構成要素よりも、性能が高くかつ小さい能動構成要素を提供する結晶基板２８を有することができる。チップレット２０は１００μｍ以下の厚みを有することができることが好ましく、２０μｍ以下であることがさらに好ましい。これは、チップレット２０上に接着剤及び平坦化材料を形成するのを容易にし、その際、それらは、従来のスピンコーティング技法を用いて塗布することができる。本発明の一実施形態によれば、結晶シリコン基板上に形成されるチップレット２０は、幾何学的なアレイに配列され、接着剤又は平坦化材料を用いてデバイス基板（たとえば１０）に接着される。チップレット２０の表面上の接続パッド２４を用いて、各チップレット２０を信号ワイヤ、電力バス及び行電極又は列電極（１６、１２）に接続し、ピクセル１５を駆動する。チップレット２０は少なくとも４つのピクセル１５を制御することができる。
【００３４】
チップレット２０は半導体基板内に形成されるので、チップレットの回路部は、最新のリソグラフィツールを用いて形成することができる。そのようなツールによれば、０．５ミクロン以下の機構サイズを容易に手に入れることができる。たとえば、最新の半導体製造ラインは、９０ｎｍ又は４５ｎｍの線幅を達成することができ、本発明のチップレット２０を作製する際に用いることができる。しかしながら、チップレット２０は、ディスプレイ基板１０上に組み付けられると、チップレット２０上に設けられた配線層への電気的接続を作製するための接続パッド２４も必要とする。接続パッド２４のサイズは、ディスプレイ基板１０上で用いられるリソグラフィツールの機構サイズ（たとえば、５μｍ）、及び配線層に対するチップレット２０の位置合わせ（たとえば、±５μｍ）に基づかなくてはならない。それゆえ、接続パッド２４は、たとえば、１５μｍ幅にすることができ、パッド間に５μｍの間隔をあけることができる。これは、パッド２４を、チップレット２０内に形成されるトランジスタ回路部よりも著しく大きくすることができることを意味する。
【００３５】
接続パッド２４は一般的に、回路部２２を覆う、チップレット２０上のメタライゼーション層内に形成することができる。製造コストを下げることができるように、できる限り小さな表面積を有するチップレット２０を作製することが望ましい。
【００３６】
デバイス基板１０（たとえば、アモルファスシリコン又は多結晶シリコン）上に直接形成される回路よりも性能が高くかつ小さい回路部２２を有する独立したチップレット基板２８（たとえば、結晶シリコンを含む）を備えるチップレット２０を用いることによって、より高い性能を有するデバイスが提供される。結晶シリコンは、より高い性能を有するだけでなく、はるかに小さな能動素子（たとえば、トランジスタ）も有するので、回路部サイズははるかに小さくなる。たとえば、Yoon、Lee、Yang及びJang著「A novel use of MEMs switches in driving AMOLED」（Digest of Technical Papers of the Society for Information Display, 2008, 3.4, p.13）において記述されているように、微小電気機械（ＭＥＭＳ）構造を用いて有用なチップレットを形成することもできる。
【００３７】
デバイス基板１０又はカバー７０は、可撓性ガラス、及び蒸着又はスパッタリングされた金属又は金属合金、たとえば、アルミニウム又は銀から作製される配線層を含むことができ、配線層は、当該技術分野において既知であるフォトリソグラフィ技法を用いてパターニングされる平坦化層（たとえば、樹脂）上に形成される。デバイス基板１０又はカバー７０は、フレキシブル封入基板又はカバーを形成するために、有機材料及び無機材料の交互層を含むこともできる。金属箔を用いることもできる。本発明は、透明トップ電極１６及びカバー７０を用いるトップエミッター型、又は透明ボトム電極１２及び基板１０を用いるボトムエミッター型のいずれかで構成することができる。チップレット２０は、集積回路業界で十分に確立されている従来の技法を用いて形成することができる。
【００３８】
差動信号対を用いる、本発明の実施形態では、基板１０は箔、又は別の固体の導電性材料とすることができることが好ましい。バスは、エレクトロニクス技術分野において既知であるような、基板を基準にした差動マイクロストリップ構成においてレイアウトされる差動信号対を含むことができる。非導電性基板を用いるディスプレイでは、差動信号対は選択的に第２の電極を基準にすることができる。差動信号対に関して、ＬＶＤＳ（ＥＩＡ−６４４）、ＲＳ−４８５又はエレクトロニクス技術分野において既知の他の差動信号方式標準規格を用いることができる。当該技術分野において既知であるように、４ｂ５ｂのような平衡ＤＣ符号化を用いて、差動信号対にわたって転送されるデータをフォーマットすることができる。
【００３９】
本発明は、マルチピクセルインフラストラクチャを有するデバイスにおいて用いることができる。詳細には、本発明は、有機又は無機いずれかであるＬＥＤデバイスを用いて実施することができ、情報表示デバイスにおいて特に有用である。好ましい実施形態では、本発明は、限定はしないが、１９８８年９月６日にTang他に対して発行された米国特許第４，７６９，２９２号、及び１９９１年１０月２９日にVan Slyke他に対して発行された米国特許第５，０６１，５６９号において記述されるような小分子ＯＬＥＤ又はポリマーＯＬＥＤから構成されるフラットパネルＯＬＥＤデバイスにおいて用いられる。たとえば、多結晶半導体マトリックス内に形成される量子ドットを用いる無機デバイス（たとえば、Kahenによる米国特許出願公開第２００７／００５７２６３号において教示される）、有機電荷制御層若しくは無機電荷制御層を用いる無機デバイス、又はハイブリッド有機／無機デバイスを用いることができる。有機発光ディスプレイ又は無機発光ディスプレイの数多くの組み合わせ及び変形を用いて、トップエミッターアーキテクチャ又はボトムエミッターアーキテクチャのいずれかを有するアクティブマトリックスディスプレイを含む、そのようなデバイスを製造することができる。
【符号の説明】
【００４０】
Ｔ  厚み
１  光線
２  光線
４  推奨湾曲軸
５  ディスプレイデバイス
１０  基板
１１  表示エリア
１２  電極
１４  発光材料層
１５  ピクセル
１６  電極
１８  接着層
２０  チップレット
２０Ａ  チップレットのアーム
２０Ｂ  チップレットのアーム
２０Ｃ  曲面
２２  ピクセル駆動回路
２４  接続パッド
２４Ａ  接続パッド
２４Ｂ  接続パッド
２８  チップレット基板
３０  バスワイヤ
３２  バスワイヤセグメント
３４  バスワイヤセグメント
３６  チップレットバス
３８  外部バス
４０  コントローラ
５０  画像信号
６０Ａ  軸
６０Ｂ  軸
６２Ａ  軸
６２Ｂ  軸
７０  カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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