[发明专利]具有小芯片的柔性OLED显示器

说明书

相关申请的交叉引用

引用共同转让的Cok等的标题为“Display Device With Chiplets”的2008年8月14日提交的美国专利申请No.12/191,462、Cok等的标题为“Emissive Device With Chiplets”的2008年11月17日提交的美国专利申请No.12/271,952和Cok等的标题为“Display Device With Chiplets and Light Shields”的2009年2月11日提交的美国专利申请No.12/369,163，在此通过引用并入其公开内容。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

一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℃，而针对大颗粒多晶硅＞500℃)，并且通常在整个玻璃基板上呈现局部或者大面积的非均匀性，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匀性。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℃)(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℃或者甚至在250℃或者200℃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℃的处理温度，而PET具有约120℃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。